[发明专利]正交频分多址接入系统中的中继站选择和子信道分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝移动通信系统领域，尤其涉及一种正交频分多址接入 (OFDMA)系统中的中继站选择和子信道分配方法。

背景技术

随着3G系统的商用化开始，具有更高速率、更高频谱效率、更高覆盖 和更强业务支撑能力的B3G/4G技术已经进入标准化阶段，国际电信联盟 (ITU)已经就B3G频谱规划，主要标准的完成，以及商用试点和大规模商 用给出了具体的时间表。B3G/4G要求传输速率能够达到1Gbps，需要的频 谱至少是100MHz。对于这样的宽带的频谱需求，很难在现有的频段中找到， 因此需要对B3G/4G分配更高的频段，比如5GHz或者6GHz等等。

提高工作频段虽然可以解决B3G/4G的频率分配问题，但是随之也会带 来实现上的诸多问题。一方面，操作频段越高，电磁波的衰落越厉害，也就 是说基站(BS)发射功率会存在较大衰减。基站发射功率的快速衰落会导 致基站的覆盖范围变小，在基站覆盖范围不变的情况下，功率的快速衰落会 导致小区边沿的功率控制不够理想。如果要保持基站的覆盖范围不变以及较 好的功率控制，则需要进一步加大基站的发射功率，这样会增大电磁波的辐 射，而出于健康等原因的考虑，人们希望电磁波对人体的辐射越小越好。另 一方面，操作频段越高，电磁波的绕射能力越差，穿透能力也越弱，在这种 情况下，电磁波越来越接近直线传播。如果存在建筑物遮挡，就会导致小区 中存在很多电磁波无法到达的“阴影”地带。比如一个用户终端(UT)在 一个建筑物后面，由于电磁波的绕射能力差，无法绕过建筑物到达该用户终 端处，另外，由于电磁波的穿透能力弱，无法穿过建筑物到达该用户终端处， 这将导致这个用户终端无法接收到来自基站的信号。

解决上述问题的一种方法就是增加基站的布放数量，以高频段基站能够 覆盖的小区范围为基准，重新划分现有的蜂窝状小区结构，在每个小区布放 一个高频基站。但是，这样就需要重新采用光纤来连接每个基站，使用起来 很不方便，而且投支巨大，特别是当光纤需要经过私人区域或者其他不便设 置光纤的区域时更是如此。而且每个基站还需要通过有线(如光纤)实现与 骨干网以及基站控制器的连接。不仅如此，在许多国家，现有的蜂窝结构已 经能够在90％的地域范围内提供无线业务服务，重新划分小区将会需要巨大 的投支。

为此，无线通信领域比如IEEE 802.16j就在IEEE 802.16e的基础上引入 了多跳的技术，用于解决上述问题。也就是在基站与用户终端之间布放一个 或者多个中继站(Relay station，简称RS)，从而构成基站-中继站-用户终 端的通信路径。这个多跳网络中的每个节点，包括上述的基站、RS以及用 户终端，只需发射足够的功率就可以达到相邻节点，从而大大降低每个节点 的发射功率。此外，多跳网络中的节点发射功率较低，可以使得在网络中不 同设备工作在相同的频率，而不会产生干扰，进而提高频谱的复用效率，使 得网络的空间容量得到较大提升。

采用无线中继技术能够提高蜂窝系统BS的有效覆盖范围，并可以提升 小区边沿用户容量，不过，在OFDMA中继系统中，还需要考虑以下两个基 本的问题：一是选择哪个RS来实现UT与BS之间的通信连接？二是在BS 与RS之间的无线链路(也即中继链路，以下表示为BSRS链路)，以及 RS与UT之间的无线链路(也即接入链路，以下表示为RSUT链路)中， 具体采用哪些子信道资源来实现传输？

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于需要提供一种OFDMA系统中的中 继站选择方法，以及在此基础上的子信道分配方法，以实现UT与BS之间 的通信连接。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种正交频分多址接入系统中的 中继站选择和子信道分配方法，候选中继站将测量得到的且满足一定传输速 率要求的中继站与用户终端无线链路子信道索引号，及其对应的能够支持的 最大调制方式报告给基站；所述基站结合测量得到的基站与所述候选中继站 无线链路信道条件，从所述候选中继站中确定一个目标中继站，并完成基站 与目标中继站无线链路全部子信道的分配，以及所述目标中继站与用户终端 之间无线链路部分子信道的分配。

根据上述方法，所述基站从所述候选中继站中确定所述目标中继站的过 程，可以包括：