在中继系统中承载数据的方法和系统.pdf

本发明公开了一种在中继系统中承载数据的方法，该方法包括：将中继系统中相邻小区内两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内；为所述接入点组分配时频资源；属于同一接入点组的接入点利用分配的相同时频资源承载各自的数据。通过本发明，使得系统资源的有效性大大提高，并增大系统的频谱效率。本发明还公开了一种在中继系统中承载数据的系统。

1、  一种在中继系统中承载数据的方法，其特征在于，该方法包括：
将中继系统中相邻小区内两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内；
为所述接入点组分配时频资源；
属于同一接入点组的接入点利用分配的相同时频资源承载数据。

2、  如权利要求1所述的方法，其特征在于，为所述接入点组分配的时频资源是根据中继系统覆盖区域内的当前数据传输需求和/或当前信道质量确定的。

3、  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时频资源包含多个时频块单元，其中，所述时频块单元具有优先级。

4、  如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定利用时频块单元承载数据时需要的发射功率，其中：优先级越高的时频块单元需要的发射功率越高。

5、  如权利要求4所述的方法，其特征在于，属于同一接入点组的所述接入点按照优先级从高到低的顺序依次选择时频块单元承载数据；
所述方法还进一步包括：
根据选择的时频块单元需要的发射功率传输数据。

6、  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入点为基站或中继站。

7、  如权利要求6所述的方法，其特征在于，将相邻小区内两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内，包括：
分别让每一个接入点发送数据，由剩余的接入点接收所述数据后，确定处于发送状态的接入点对处于接收状态的接入点的干扰值，其中至少一个接入点为基站；
处于接收状态的接入点向其中一个基站上报所述干扰值；
所述基站将两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内。

8、  一种在中继系统中承载数据的系统，其特征在于，该系统包括：
接入点组划分模块，用于将中继系统中相邻小区内两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内；
资源分配模块，用于为所述接入点组分配时频资源；
属于同一接入点组内的所述接入点，用于利用分配的相同时频资源承载数据。

9、  如权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述资源分配模块，用于根据中继系统覆盖区域内的当前数据传输需求和/或当前信道质量为接入点组分配时频资源。

10、  如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
优先级分配模块，用于在所述时频资源包含多个时频块单元时，为时频块单元分配优先级。

11、  如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
功率确定模块，用于确定利用时频块单元承载数据时需要的发射功率，其中：优先级越高的时频块单元需要的发射功率越高。

12、  如权利要求11所述的系统，其特征在于，
属于同一接入点组内的所述接入点，用于按照优先级从高到低的顺序依次选择时频块单元承载数据，并根据选择的时频块单元需要的发射功率传输数据。

在中继系统中承载数据的方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域的数据传输技术，尤其涉及一种在中继系统中承载数据的方法和系统。
背景技术
随着通信系统的发展，需要每个基站(Base Station，BS)能够为更大范围内的移动台(Mobile Station，MS)提供服务，但是，由于通信系统，特别是未来无线通信系统具有高载频，因此单独的基站无法满足大范围覆盖的要求。为了解决这一问题，在现有的通信系统(如蜂窝系统)结构下增加中继站(RelayStation，RS)，通过利用中继站实现BS与MS之间的数据传输(即多跳方式的数据传输)，在不增加基站数量的条件下扩大系统的覆盖范围。同时，由于通过RS传输数据时不需要考虑和有线网络之间的接入交换电路，可以降低成本，因此，利用RS来实现数据传输的技术(简称为Relay技术)已经成为下一代移动通信中的关键技术。
在包含多个RS节点的蜂窝系统中，RS一般为半双工方式，即RS节点在某一时间不能同时在同一频带上收发数据，因此需要将整个RS节点的数据传输时间划分为两个阶段：接入域(Access Zone)和中继域(Relay Zone)，其中，在Access Zone，RS和BS节点与其服务的MS之间进行通信；在Relay Zone，RS节点和BS之间进行通信。
考虑到链路间的干扰规避，不同的链路需要利用不同的资源来承载数据，因此，需要在Access Zone和Relay Zone上承载数据的链路分配资源。如图1所示，一个下行帧在时域上被划分为Access Zone和Relay Zone，其中：在AccessZone，部分频带承载BS→MS链路的数据，剩余频带承载RS→MS链路的数据；在Relay Zone，部分频带承载BS→RS链路的数据，剩余频带承载BS→MS链路的数据。
在图1中所示的Access Zone，为BS→MS链路承载数据的频带宽于为RS→MS链路承载数据的频带，但是实际传输过程中可能承载RS→MS链路的数据多于承载BS→MS链路的数据，这就会导致为RS→MS链路分配的频带不够，而同时为BS→MS链路分配的频带又未得到充分的利用，致使通信系统的有效性降低，系统的频谱效率较低。
虽然在IEEE802.16j系统中提出了一些在Relay技术下的资源划分方法，但是都是从降低干扰的角度出发给出对承载数据链路的资源进行划分的方法，而并没有考虑到系统资源的有效性降低的问题，不能有效地提高系统的频谱效率。
发明内容
本发明实施例提供一种在中继系统中承载数据的方法和系统，以解决现有技术中存在的由于资源固定划分导致系统资源的有效性降低的问题。
一种在中继系统中承载数据的方法，该方法包括：
将中继系统中两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内；
为所述接入点组分配时频资源；
属于同一接入点组的接入点利用分配的相同时频资源承载数据。
一种在中继系统中承载数据的系统，该系统包括：
接入点组划分模块，用于将中继系统中相邻小区内两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内；
资源分配模块，用于为所述接入点组分配时频资源；
属于同一接入点组内的所述接入点，用于利用分配的相同时频资源承载数据。
本发明实施例将相互之间干扰较小的接入点划分为一个接入点组，看作一个整体，为其分配承载数据的时频资源，后续进行数据承载时，同一接入点组内的各个接入点可以利用相同的时频资源来承载数据，大大提高了系统资源的有效性，同时还提高了系统的频谱效率。
附图说明
图1为背景技术中为链路划分资源的结构示意图；
图2为本发明实施例一中承载数据的方法步骤流程示意图；
图3为本发明实施例二中资源划分的场景示意图；
图4为本发明实施例二中一种对Access Zone资源划分的结构示意图；
图5为本发明实施例二中另一种对Access Zone资源划分的结构示意图；
图6为本发明实施例二中一种对Relay Zone资源划分的结构示意图；
图7为本发明实施例二中另一种对Relay Zone资源划分的结构示意图；
图8为本发明实施例三中系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。
本发明实施例一提出了一种承载数据的方法，其方法步骤流程示意图如图2所示，包括以下步骤：
步骤201：测量中继系统中相邻小区内各接入点之间的干扰值，所述接入点为基站或中继站。
为了使每一个OFDM系统中的接入点获知其他接入点对自身的干扰情况，为系统的资源划分提供依据，保证有效的干扰规避，需要在网络初始化阶段或在一定的网络运行阶段对各接入点之间的干扰值进行测量。
步骤202：将两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内。
步骤203：以接入点组为基本单位进行资源分配，该组内的所有接入点使用相同的时频资源接收或发送数据，在本发明实施例中涉及的承载数据的时频资源可以包括一个或多个时频块单元，该时频块单元可以是图1中所示的以时域和频域为坐标构成的资源块。时频块单元可以连续的时间-频率资源，也可以是离散的时间-频率资源。
具体地，在Access Zone，同一接入点组内的每一接入点(包括BS和RS)与MS之间进行数据传输时，可以使用同一时频块单元承载数据；在RelayZone，同一接入点组内的各RS接收到BS下发的数据可以使用同一时频块单元承载接收的数据；同一接入点组内的各BS可以使用同一时频块单元承载向MS发送的数据。
在本实施例中，移动台MS可以是能够无线上网的电脑、PDA和手机等多种能够无线上网的终端。
通过以上三个步骤，系统不必对不同的链路使用的资源进行具体的划分，而是利用在同一接入点组内各个接入点之间相互干扰较小的原理，将同一接入点组内的链路使用相同的时频资源承载，有效地提高了系统资源的利用率。
下面对以上三个步骤分别进行详细说明。
在步骤201和步骤202中，测量各接入点之间的干扰值并划分接入点组可以有多种方法，包括但不限于以下方法：
第一步：确定系统中相邻的多个小区的各接入点，并让接入点中的一个向外发送数据，其他接入点接收所述数据，确定处于发送状态的接入点对接收数据的接入点的干扰值。
具体地，可以是BS控制一个RS向外发送数据，而其他RS和该BS都处于接收状态，这样可以保证处于接收状态的RS和BS可以准确测量出发送数据的RS对自身的干扰值。
第二步：处于接收状态的接入点向其小区中的BS上报测量的干扰值，显然，该BS也确定出上报接入点对其的干扰值。
第三步：判断是否还存在未向外发送数据的接入点，若存在，则返回第一步；否则，执行第四步。
第四步：接收干扰值的BS统计每一个接入点与其他接入点之间的干扰值，并将两两之间干扰值小于门限值的接入点划分为同一个接入点组，门限值可以是根据系统能够容忍的链路干扰情况设定的。
例如：存在RS1、RS2和RS3这三个接入点，RS1与RS2之间干扰值小于门限值，RS1和RS3之间干扰值小于门限值，若RS2和RS3之间干扰值也小于门限值，则可以将这三个接入点划分为一个接入点组；否则，将RS1和RS2划分为一个接入点组，或者将RS1和RS3划分为一个接入点组。
由于步骤201可以是对系统中相邻的多个小区中所有接入点的干扰值进行测量，根据接入点相互之间干扰值对接入点进行划分，得到的划分结果准确，使后续步骤的实施效果更好。
在步骤203中对承载数据的资源进行分配时可以将同一接入点组内的所有RS看作一个RS对待，因此，在Access Zone内，同一接入点组内的RS→MS之间或BS→MS链路之间(如果接入点组内同时存在RS和BS)的数据可以使用相同的时频块单元承载，而不会造成较大的干扰，但是，不同接入点组之间接入点与移动台之间进行数据传输时需要考虑干扰规避的问题，因此不同接入点组中的数据链路需要不同的时频块单元承载。在Relay Zone，同一接入点组内的RS的BS→RS链路可以使用相同的时频块单元承载数据，BS→MS链路可以使用当前小区(或扇区)Relay Zone中除去BS→RS链路分配资源后的其他资源，进一步地，在Relay zone，处于同一个接入点组内的BS→MS链路可以使用相同的时频块单元承载数据。
另外，可以动态地为划分出的每一个接入点组分配时频块单元，如可以根据当前小区中数据传输需求和/或信道质量等参数调整为一个接入点组分配的时频块单元的大小。举例说明，为接入点组1在Access Zone内分配时频块单元1，为接入点组2在Access Zone内分配时频块单元2，若当前接入点组1内的接入点服务的数据传输需求增加，而接入点组2内的接入点数据传输需求减少，则将时频块单元1增大，并减小时频块单元2。具体地，数据传输需求可以根据当前小区中移动台的数量及其业务类型来确定。
通过以上步骤已经实现了本发明的发明目的，但是为了在规避干扰的条件下进一步地提高资源的利用率，可以在为划分出的每一接入点组分配对应的至少一个时频块单元时，还为这些时频块单元分配优先级，接入点组内需要传送的数据首先由优先级最高的时频块单元承载，当该优先级最高的时频块单元不足以承载需要传输的数据时，降低发射功率后由优先级次高的时频块单元承载并发送，以此类推。因此，确定出利用时频块单元承载数据时需要的发射功率后，可以根据接入点选择的时频块单元需要的发射功率传输数据，其中：不同优先级的时频块单元承载数据时利用不同的发射功率传输，优先级越高利用的发射功率越高。
发射功率可以由接入点确定，也可以由其他可以与接入点进行通信的网络实体确定。
下面通过实施例二的具体实例来说明本发明承载数据的方法。
如图3所示，为本发明实施例二中相邻的三个小区的场景示意图，每个小区划分为三个扇区，每个小区中有一个BS，每个扇区中放置一个RS。本实施例的实施步骤如下：
第一步：BS1测量三个相邻小区内各接入点之间的干扰值。
例如：BS1测量获取BS1-BS3和RS2-RS9分别对RS1的干扰值，测量获取BS1-BS3和RS1、RS3-RS9分别对RS2的干扰值，以此类推，获得9个RS和3个BS两两之间的干扰值。
在本实施例中，若只存在一个BS，则利用该BS获取干扰值，若存在多个BS，则可以是BS1、BS2和BS3中的任意一个来进行测量。
第二步：BS1根据获得的干扰值，将两两之间干扰值小于门限值的接入点划分为一个接入点组。
从图3的场景图中可以假设：RS1、RS4和RS7两两之间距离较远，相互之间的干扰小于门限值，因此将这三个接入点划分为第一接入点组；RS2、RS5和RS8划分为第二接入点组；RS3、RS6和RS9划分为第三接入点组；BS1、BS2和BS3划分为第四接入点组。
具体的划分方式不一定是以上这种方式，可以划分为更多的接入点组，只要接入点组内两两接入点之间的干扰值小于门限值就可以。
第三步：为每一接入点组分配至少一个承载数据的时频块单元，当分配多个时频块单元时，为每一时频块单元设定一个优先级。
例如，如图4所示，在Access Zone，将子帧划分为四个时频块单元，第一时频块单元和第二时频块单元可以用于承载第一接入点组内链路的数据，其中，第一时频块单元对应高优先级，第二时频块单元对应低优先级；第二时频块单元和第三时频块单元可以用于承载第二接入点组内链路的数据，其中：第二时频块单元对应高优先级，第三时频块单元对应低优先级；第三时频块单元和第四时频块单元可以用于承载第三接入点组内链路的数据，其中，第三时频块单元对应高优先级，第四时频块单元对应低优先级；第四时频块单元和第一时频块单元可以用于承载第四接入点组内链路的数据，其中，第四时频块单元对应高优先级，第一时频块单元对应低优先级。
除了图4所示的资源划分方式，也可以按照图5所示的方式对Access Zone进行资源划分。当然还可以为每一个接入点组划分三个或四个时频块单元，让每一时频块单元对应不同的优先级；或者，将子帧中的部分资源作为接入点组的高优先级时频块单元，剩余资源作为接入点组的低优先级时频块单元。
在Relay Zone进行资源划分的原则与Access Zone一样，如图6所示，也将频带划分为四个时频块单元，将T1至T2时域上的第一时频块单元和第二时频块单元分配给第一接入点组中的BS→RS链路，该第一时频块单元对应高优先级，第二时频块单元对应低优先级，将该时域上第二时频块单元至第四时频块单元全部分配给第一接入点组中的BS→MS链路。T2至T3时域上的时频块单元和T3至T4时域上的时频块单元分配也类似。
除了如图6所示的资源划分方式，还可以以T1至T2时域上资源划分为例，按照图7的方式进行资源划分。
第四步：首先利用高优先级对应的时频块单元承载接入点组内链路的数据，并利用第一发射功率进行传输。
第五步：判断高优先级对应的时频块单元是否足够承载该接入点组内链路的数据，若足够，则本实施例中数据承载过程结束；否则，利用低优先级对应的时频块单元承载该接入点组内链路的数据，并利用第二发射功率进行传输，其中，第一发射功率高于第二发射功率。
例如：在Access Zone，第一接入点组内的接入点与MS传输数据时，优先利用第一时频块单元承载数据，并通过较大的发射功率传输。当第一接入点组内需要传输的数据量较大，第一时频块单元无法满足要求时，再利用第二时频块单元承载数据，但是，由于第二时频块单元还同时作为第二接入点组的高优先级时频块单元，因此为了规避干扰，需要通过较小的发射功率传输第一接入点组内需要传输的数据。在实际操作中，为了提高系统的性能，各个接入点可以在与距离较远的MS传输数据时利用第一时频块单元承载数据，与距离较近的MS传输数据时利用第二时频块单元承载数据。
在Relay Zone，优先利用T1至T2时域上第一时频块单元承载第一接入点组内BS→RS链路的数据，并通过较大的发射功率传输。当该第一时频块单元不足以承载数据时，利用第二时频块单元承载BS→RS链路的数据，但是通过较小的发射功率传输。即T1至T2时域上第一时频块单元是第一接入点组的高优先级资源，第二时频块单元是其低优先级资源。
通过对本发明方法的描述，本发明实施例三还提供一种在中继系统中承载数据的系统，如图8所示，该系统包括接入点组划分模块11、资源分配模块12和多个接入点13，其中：接入点组划分模块11用于将中继系统中相邻小区内两两之间干扰值小于门限值的接入点划分在同一接入点组内；资源分配模块12用于为所述接入点组分配时频资源；所述接入点13属于同一接入点组内，用于利用分配相同的时频资源承载数据，其中：所述接入点13包括基站和中继站。
所述资源分配模块12进一步用于根据中继系统覆盖区域内的当前数据传输需求和/或当前信道质量为接入点组分配时频资源。
所述系统还包括优先级分配模块14，用于在所述时频资源包含多个时频块单元时，为时频块单元分配优先级，进一步地，可以是为每一时频块单元分配优先级。系统还包括功率确定模块15，用于确定利用时频块单元承载数据时需要的发射功率，其中：对应优先级越高的时频块单元需要的发射功率越高。
所述接入点13用于按照优先级从高到低的顺序依次选择时频块单元承载数据，并根据选择的时频块单元需要的发射功率传输数据。
通过本发明实施例提供的方法和系统，在同时考虑干扰抑制和系统资源效率的情况下对接入点和资源进行划分，使得系统资源的有效性大大提高，同时还提高了系统的频谱效率；针对不同的资源利用不同的发射功率传输数据，保证了各个接入点对于全频带资源的使用，进一步提高了资源利用率，提高了系统性能；另外，本发明可以自适应地为接入点组调整分配的时频块单元大小，进一步提高资源的使用效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。