在中继通信系统中用于频率复用的方法和设备以及用于其的网络节点.pdf

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1、10申请公布号CN104205908A43申请公布日20141210CN104205908A21申请号201280071946622申请日20120929H04W16/1220060171申请人日电中国有限公司地址100191中国北京市海淀区学院路35号世宁大厦20层72发明人易粟雷鸣74专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人王茂华庞淑敏54发明名称在中继通信系统中用于频率复用的方法和设备以及用于其的网络节点57摘要本发明提供了一种在中继通信系统中用于频率复用的方法和设备以及用于其的网络节点。该方法可以包括对于接入链路传输，将系统带宽划分为至少三个频带；以及从所述至少三个频带选择一个。

2、频带用于所有小区中的基站，其它频带由小区中的中继节点以至少为2的频率复用因子进行复用。附加地，在回程链路传输中，可以使用不同的频率复用方案。在示例方案中，将中继节点当作小区边缘用户，并且将系统带宽可以划分为至少另外三个频带，所述至少另外三个频带其中之一被选择用于服务小区中的中继节点，使得在两个相邻小区之间用于服务中继节点的频带是正交的，所述至少另外三个频带中的其它频带用于服务小区中的宏小区用户。利用本发明的实施方式，用户特别是小区边缘用户所经历的干扰可以大幅减小，并且因而它们的性能将得以改善。此外，本发明中提供的解决方案具有非常低的复杂度并且信令设计可以与当前LTE标准相兼容。85PCT国际申。

3、请进入国家阶段日2014092686PCT国际申请的申请数据PCT/CN2012/0824992012092987PCT国际申请的公布数据WO2014/047946EN2014040351INTCL权利要求书2页说明书13页附图7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书13页附图7页10申请公布号CN104205908ACN104205908A1/2页21一种在中继通信系统中用于频率复用的方法，包括，对于接入链路传输，将系统带宽划分为至少三个频带；以及从所述至少三个频带选择一个频带用于所有小区中的基站，其它频带由所述小区中的中继节点以至少为2的频率复用因子来复用。。

4、2根据权利要求1所述的方法，其中由所述中继节点复用的所述其它频带大小相等。3根据权利要求2所述的方法，其中对于回程链路传输，使用与所述接入链路传输不同的软频率复用方案。4根据权利要求3所述的方法，还包括，对于所述回程链路传输，将所述系统带宽划分为至少另外三个频带；以及从所述至少另外三个频带选择一个频带用于服务小区中的中继节点，以使得在两个相邻小区之间用于服务中继节点的频带是正交的，其它频带用于服务所述小区中的宏小区用户。5根据权利要求4所述的方法，其中在所述回程链路传输中，用于服务所述中继节点的所述一个频带上的传输功率高于用于服务所述宏小区用户的所述其它频带上的传输功率。6根据权利要求5所述的。

5、方法，其中通过执行目标为保证系统效率和实现用户公平的优化分析操作，确定所述接入链路传输中用于中继节点的所述频带相对于所述系统带宽的比例、以及所述回程链路传输中用于服务所述宏小区用户的所述其它频带上的所述传输功率与用于服务中继节点的所述一个频带上的所述传输功率之间的比率。7根据权利要求1所述的方法，其中所述中继节点被部署在小区边缘附近。8一种在中继通信系统中用于频率复用的设备，包括，频带划分模块，被配置成对于接入链路传输，将系统带宽划分为至少三个频带；以及频带选择模块，被配置成从所述至少三个频带中选择一个频带用于所有小区中的基站，其它频带由所述小区中的中继节点以至少为2的频率复用因子来复用。9根。

6、据权利要求8所述的设备，其中由所述中继节点复用的所述其它频带大小相等。10根据权利要求9所述的设备，其中对于回程链路传输，使用与所述接入链路传输不同的软频率复用方案。11根据权利要求10所述的设备，其中所述频带划分模块还被配置成，对于所述回程链路传输，将所述系统带宽划分为至少另外三个频带；以及其中所述频带选择模块还被配置成从所述至少另外三个频带选择一个频带用于服务小区中的中继节点，以使得在两个相邻小区之间用于服务中继节点的频带是正交的，其它频带用于服务所述小区中的宏小区用户。12根据权利要求11所述的设备，其中在所述回程链路传输中，用于服务所述中继节点的所述一个频带上的传输功率高于用于服务所述。

7、宏小区用户的所述其它频带上的传输功率。13根据权利要求12所述的设备，还包括优化分析模块，被配置成通过执行目标为保证系统效率和实现用户公平的优化分析操作，确定所述接入链路传输中用于中继节点的所述频带相对于所述系统带宽的比例、以及所述回程链路传输中用于服务所述宏小区用户的所述其它频带上的所述传输功率与用于权利要求书CN104205908A2/2页3服务中继节点的所述一个频带上的所述传输功率之间的比率。14根据权利要求8所述的设备，其中所述中继节点被部署在小区边缘附近。15一种网络节点，包括根据权利要求8所述的设备。权利要求书CN104205908A1/13页4在中继通信系统中用于频率复用的方法和。

8、设备以及用于其的网络节点技术领域0001本发明的实施方式整体上涉及移动通信技术领域，并且更具体地涉及在中继通信系统中用于频率复用的方法和设备以及用于其的网络。背景技术0002在第三代合作伙伴计划高级长期演进3GPPLTEA技术中采用了中继技术。中继是一种通过中继节点来处理和转发所接收的信号以藉此扩大无线电覆盖和增强数据吞吐量的技术。中继技术可以改善高数据率的覆盖、群组移动性、临时网络部署以及小区边缘的吞吐量，并且还可以用于提供在新区域中的覆盖。利用中继技术，中继节点RN将从基站ENB到用户设备UE的具有较差质量的直接链路划分为两段质量较好的链路，即，接入链路和回程链路，其中接入链路是指RN和U。

9、E之间的链路，而回程链路是指ENB和RN之间的链路。0003中继节点经由施主小区即，支持中继的小区无线地连接到无线接入网络。关于中继节点的频谱使用，中继节点的工作可以划分为0004带内，在该情形中ENBRN链路与RNUE链路共享相同的载频。在这种情况下，RE18UE应能够连接到施主小区。0005带外，在该情形中ENBRN链路未在与RNUE链路相同的载波频率中操作。在这种情况下RE18UE应当能够连接到施主小区。0006如所公知，如3GPPTR36814V900中定义的“类型1”中继节点为带内中继节点，其特征在于0007其对小区进行控制，每个小区对于UE而言都是与施主小区不同的单独小区；0008。

10、小区应具有它们自己的物理小区ID在LTERE18中进行了定义，并且中继节点应传输其自己的同步信道、参考符号等。0009在单个小区操作的上下文中，UE应直接从中继节点接收调度信息和HARQ反馈，并且将其控制信道SR/CQI/ACK发送给中继节点；0010对RE18UE而言，其应当充当RE18ENB即，向后兼容；以及0011对于高级LTEUE，中继节点应可以与RE18ENB表现得不同，以允许进一步的性能增强。0012上述“类型1”中继节点为带内中继节点，并且回程链路和接入链路将使用相同的频带。因而，中继发射器将在其自己的接收机上引起干扰。因此，同时在相同频率资源上执行回程链路传输和接入链路传输是不。

11、可行的，除非例如借助特定的、良好分隔并且良好隔离的天线结构来提供输出信号和输入信号的充分隔离。0013用于解决上述干扰问题的一种可能解决方案是，操作中继以使得假定RN在其应从供体ENBDENB，支持中继的ENB接收数据时并未向用户设备传输数据。换言之，在接入链路传输中创建“间隙“。在这些间隙期间，RN将不会向UE传输任何信息。这些间隙例说明书CN104205908A2/13页5如可以通过如图1所示配置MBSFN多播和广播单个频率网络子帧来创建。如图1所示，RNUE传输使用普通子帧如在左侧说明，而ENBRN传输采用MBSFN子帧如在右侧说明。在ENB和RN之间的传输将通过不允许一些子帧中RN和U。

12、E之间的传输，将促进。因而，下行链路无线帧中的一些子帧被配置成用于从DENB至RN是传输的回程子帧，而其它子帧为用于从RN到UE的传输的接入子帧。0014然而，中继技术的引入仍会产生新小区边缘并且引入更多干扰，并且因而要求执行干扰管理或者干扰谐调以减轻干扰。0015小区间干扰谐调ICIC为处理小区间干扰并且改善小区边缘处的位速率的重要技术其中之一。典型方案之一为R1050507“SOFTFREQUENCYREUSESCHEMEFORUTRANLTE，”3GPPRAN141，2005年5月中的软频率复用SFR。图2示意性示出三小区布局的常规SFR方案。如图2说明，在典型SFR方案中，系统带宽被均。

13、等地划分为三个频带，即F1、F2和F3；对于网络中的每个小区，一个频带将分配给小区边缘用户，其它两个频带被用于小区中的中心用户，并且分配给小区边缘用户的频带在每个两个相邻小区之间是正交的。此外，在分配给小区边缘用户的频带处，传输功率将扩大。0016在PCT专利公布WO2011/085513中提供了另一种基于软频率复用SFR的小区间干扰谐调方案，该方案示意性示于图3。依据此方案，小区中的UE被分类为三个类型，即，经由RN被服务的中继UE，位于小区边缘但是直接由BS服务的边缘UE，以及通常位于小区中心并且由BS服务的中心UE。系统带宽被划分为4个频带F1、F2、F3和F4，其中频带F4被分配给所有。

14、用于服务小区中心UE的BS；其余三个正交频带F1、F2和F3被分配给该小区以服务其它类型的UE。对于特定小区，如果BS使用其余三个频带F1、F2和F3其中之一来服务小区边缘UE，则RN可以使用其它两个频带之一或二者来服务中继UE。0017为了减轻与中继相关的干扰，MPENG，NYANG，ANDWWANG在“ONINTERFERENCECOORDINATIONFORDIRECTIONALDECODEANDFORWARDRELAYINTDLTESYSTEMS”PROCEEDINGSOFIEEEINTCONFCOMMUNICC，CAPETOWN，SOUTHAFRICA，MAY2010中提出了定向中继。

15、拓扑。0018在题为“INTERCELLINTERFERENCECOORDINATIONBASEDONSOFTFREQUENCYREUSEFORRELAYENHANCEDCELLULARNETWORK“JLIU，DWANG，JPANG，JWANG，ANDGSHEN，PROCEEDINGSOF21STANNUALIEEEINTERNATIONALSYMPOSIUMONPERSONAL，INDOORANDMOBILE，RADIOCOMMUNICATIONSPIMRC，2010，PP23042308的文章中，还提供了一种类似软频率复用方案，其中RN将重用相邻小区边缘频带，从而改善小区平均吞吐量以及小。

16、区边缘UE的吞吐量。0019此外，KDOPPLER，XHE，CWIJTING，ANDASORRI在“ADAPTIVESOFTREUSEFORRELAYENHANCEDCELLS”PROCEEDINGSOFIEEE65THVEHICULARTECHNOLOGYCONFERENCEVTC2007SPRING，APRIL2007，PP758762的文章中，另外提出一种自适应无线电资源管理方案。在该方案中，它将在时域或频域中变化的功率掩模分配给每个无线接入点RAP，并且因而软资源分割支持频率复用1，并且同时，每个RAP具有可用于调度用户终端的干扰减小的高功率资源。0020另外，题为“ANOVELFRE。

17、QUENCYREUSESCHEMEFOROFDMABASEDRELAYENHANCEDCELLULARNETWORKS”PROCEEDINGSOFIEEE69THVEHICULARTECHNOLOGY说明书CN104205908A3/13页6CONFERENCEVTC2009SPRING，APRIL2009，PP15MLIANG，FLIU，ZCHEN，YFWANG，ANDDCYANG的文章也公开了一种频率复用方案，其中整个小区被划分为两个部分内部区域和外部区域。这两个区域都独立地利用整个频带，即频率复用因子对于每个区域而言均为1；为了消除小区内干扰，在基站和中继采用特定的频带分配、定向天线以及。

18、功率设置。0021此外，在文章“ASELFORGANIZEDRESOURCEALLOCATIONUSINGINTERCELLINTERFERENCECOORDINATIONICICINRELAYASSISTEDCELLULARNETWORKS”MMEHTA，OGALIU，AKARANDIKAR，ANDMAIMRAN，ICTACTJOURNALONCOMMUNICATIONTECHNOLOGY，VOL2，NO2，PP300313，JUNE2011中提出了一种自组织资源分配计划。在该文章中，引入了干扰邻居组，以通过各实体之间的局部交互来实现ICIC的构思。0022尽管本领域中已经提出如此多的ICI。

19、C方案，这些方案都没有考虑回程和接入子帧之间的不同干扰状况。因此，本领域中需要一种新的小区间干扰谐调解决方案。发明内容0023为此，本发明提供一种新的ICIC解决方案，以便解决或者至少部分地减轻现有技术中的至少一部分问题。0024根据本发明的第一方面，提供了一种用于频率复用的方法。该方法可包括对于接入链路传输，将系统带宽划分为至少三个频带；以及从所述至少三个频带选择一个频带用于所有小区中的基站，其它频带由小区中的中继节点以至少为2的频率复用因子进行复用。0025在本发明的一个实施方式中，由所述中继节点复用的所示其它频带大小相等。0026在本发明的另一实施方式中，对于回程链路传输，可以使用不同于。

20、接入链路传输的软频率复用方案。0027在本发明的再一实施方式中，该方法可以还包括对于回程链路传输，将系统带宽划分为至少另外三个频带；以及从所述至少另外三个频带选择一个频带用于服务小区中的中继节点，以使得在两个相邻小区之间用于服务中继节点的频带是正交的，其它频带用于服务小区中的中心用户。0028在本发明的又一实施方式中，在回程链路传输中，用于服务中继节点的所述一个频带上的传输功率可以高于用于服务宏小区用户的频带上的传输功率。0029在本发明的再一实施方式中，通过执行目标为保证系统效率和实现用户公平的优化分析操作，确定用于接入链路传输中的中继节点的频带相对于系统带宽的比例以及用于服务宏小区用户的所。

21、述其它频带上的传输功率与回程链路传输中用于服务中继节点的一个频带上的传输功率之间的比率。0030在本发明的再另外实施方式中，中继节点可以部署在小区边缘附近。0031根据本发明的第二方面，提供了一种用于频率复用的设备。该设备可包括频带划分模块和频带选择模块。所述频带划分模块可以配置成对于接入链路传输，将系统带宽划分为至少三个频带。所述频带选择模块可以配置成从所述至少三个频带选择一个频带用于所有小区中的基站，其它频带由小区中的中继节点以至少为2的频率复用因子进行复用。0032根据本发明的第三方面，提供了一种包括根据第二方面的设备的网络节点。说明书CN104205908A4/13页70033根据本发。

22、明的第四方面，提供了一种其上包括计算机程序代码的计算机可读取存储介质，所述计算机程序代码配置成在被执行时致使该设备执行根据第一方面的任意一个实施方式的方法中的动作。0034根据本发明的第五方面，提供了一种计算机程序产品，其包括根据第四方面的计算机可读取存储介质。0035利用本发明的实施方式，用户特别是小区边缘用户所经历的干扰可以减小，并且因而它们的性能将改善。此外，本发明提供的解决方案具有非常低的复杂性并且信令设计可以与当前LTE标准兼容。附图说明0036通过参考各附图对实施方式中示出的实施方式的详细解释，本发明的上述和其它特征将变得更加清楚，附图中相似的附图标记始终代表相同或类似的部件，并且。

23、附图中0037图1示意性示出示例下行链路子帧配置的图示；0038图2示意性示出常规软频率复用方案的图示；0039图3示意性示出现有技术中的另一软频率复用方案的图示；0040图4示意性示出在本发明的实施方式中使用的示例干扰模型的图示；0041图5示意性示出根据本发明的示例性实施方式的用于频率复用的方法的流程图；0042图6A和6B示意性示出根据本发明的示例性实施方式的在接入子帧期间的示例性频率复用方案的图示；0043图7A至7C示意性示出根据本发明的示例性实施方式的用于回程子帧的示例性频率复用方案的图示；0044图8示意性示出根据本发明的示例性实施方式的接入链路传输中用于RUE的干扰的图示；00。

24、45图9示意性示出根据本发明的示例性实施方式的用于频率复用的设备的框图；以及0046图10示意性示出常规方案和根据本发明的示例性实施方式的解决方案的仿真结果。具体实施方式0047在下文中，将参考附图通过实施方式详细描述一种用于频率复用的方法和设备、网络节点。应理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解和实施本发明，而并非旨在以任何方式限制本发明的范围。0048应另外指出，按照用于执行方法步骤的特定顺序示出了本发明。然而，这些方法并非必定要严格根据所示顺序执行，并且它们可以基于相应方法步骤的性质而按反序执行或者同时执行。此外，此处使用的不定冠词“一/一个”不排除多个这种步骤、。

25、小区、装置以及对象等。0049如上文所述，在回程和接入子帧期间的干扰状况是不同的，这将参考图4进行详细解释，该图示意性示出在本发明中使用的示例性干扰模型，并且在该图中在下行链路接入子帧和回程子帧期间的期望信号分别用实线和长虚线表示，并且在接入子帧和回程子帧说明书CN104205908A5/13页8期间的干扰信号分别用短虚线和点划线表示。0050如图4所说明，在长虚线表示的回程子帧期间，DENB也可以调度用于由DENB直接服务的宏UEMUE的数据，而RN也处于接收模式，并且因而回程子帧中的干扰仅仅来自ENB。另一方面，在实线表示的接入子帧期间，RN传输用于经由RN被服务的中继用户设备RUE的数据。

26、，并且同时ENB也传输针对各个MUE的数据。这种情况下，这些接入子帧中的干扰来自RN和ENB二者。0051鉴于上述差异干扰状况，在本发明中，提供了一种新频率复用方案。在本发明中提出的方案中，假设所有小区边缘用户由RN服务，并且所有小区中心用户直接由基站服务。也就是说，用户被分为两种类型由RN服务的边缘用户，以及由基站服务的中心用户。该假设是合理的，因为原始边缘UE最可能连接到中继节点，并且于是MUE最有可能为中心UE。因此，优选的是，如果RN部署在小区边缘附近从而使它们专门用于服务小区边缘小区。0052在本发明提供的解决方案中，基于干扰状况差异而对接入回程链路传输和接入链路传输采用不同频率复用。

27、方案。具体地，对于接入链路传输，所有ENB使用的频带是固定的，并且中继节点使用频率复用因子XX2以便进行干扰谐调。在频域中每个中继节点可以使用B并且宏ENB使用1XB，其中B表示系统带宽，即整个频率带宽，为由一个中继节点用于接入链路传输的带宽的份额，即，用于一个中继节点的频带相对于系统带宽的比例。以此方式，在接入链路传输中，MUE将仅仅受ENB干扰并且RUE将仅仅受1/X的中继节点干扰。因此，与ENB和中继节点都使用整个频率带宽的频率复用1中继系统相比，MUE和RUE二者的小区间干扰均可显著减小。0053与此相对，对于回程链路传输，采用不同频率复用方案。例如，中继节点可以被认为小区边缘UE并且。

28、传统软频率复用方法可以被使用。系统带宽也可以被划分为三个频带，优选地三个相等的频带。一个被用于小区边缘传输，即，由基站用于服务中继节点使用；并且其它用于小区中心传输，即，由基站用于服务宏小区用户使用。同时，应保证在两个相邻小区之间用于服务中继节点的频带是正交的。附加地，用于小区边缘传输的功率可以高于用于小区中心传输的功率，这是有利的，因为它将促进改善传输质量，而该传输质量通常为中继网络中多跳传输的瓶颈。0054在下文中，将参考图5至9详细描述本发明的示例性实施方式。0055首先可以参考图5，其示意性示出根据本发明的示例性实施方式的用于频率复用的方法的流程图。0056如图5所示，在步骤S501，。

29、对于接入链路传输，将系统带宽划分为至少三个频带。0057在本发明的实施方式中，对于接入链路传输，系统带宽被划分为X1个频带，其中X至少为2。尽管将其划分为若干不同大小的频带也是可选的，但优选地X1个频带中的X是相同大小的，即，X个频带的大小为B并且其余一个大小为1XB。参数可以按照任何适当方式确定，例如通过实验、仿真预先确定或者为经验值。然而，优选地，将通过执行优化分析操作来确定该参数，这将在下文进行描述。0058之后，在步骤S502，从所述至少三个频带选择一个频带供所有小区中的基站使用，并且其它频带由小区中的中继节点复用，频率复用因子至少为2。0059在所述至少三个频带大小为B、B、1XB的。

30、情形下，大小为1XB的频带可以被固定为用于服务中心用户即MUE的所有基站ENB的频带，并且大说明书CN104205908A6/13页9小为B的X个频带可以分配给用于服务小区边缘用户即RUE的中继节点。RN可以使用至少2的频率复用因子来执行干扰谐调。0060频率复用因子例如可以为2。这种假设是合理的，因为RN非常可能以类似圆的形状存在，并且通常RN使用相对高低多的传输功率。因此，如果RN部署在小区边缘附近，这会是优选的。0061图6A示意性示出根据本发明的示例性实施方式的在接入子帧期间的示例性频率复用方案的图示，其中系统带宽被划分为三个频带并且RN之间的频率复用因子为2。此外，图6B示出了对于接。

31、入链路传输针对ENB和RN就物理资源区块PRB而言的频率分配。如图6A和6B说明，所有ENB使用同一固定的频带，该频带为12B，并且每个小区中的RN可替换地使用其它两个频带，这两个频带的每个的大小为B。0062另一方面，对于回程链路传输，可以使用不同于接入链路传输的软频率复用方案。在本发明的一个实施方式中，RN可以被视为小区边缘用户并且采用常规软频率复用方案。因此，在步骤S503，对于回程链路传输，系统带宽可以被划分为至少另外三个频带。尽管所述三个频带可以具有不同大小，优选地将它们划分为三个相等大小的频带。0063随后在步骤S504，可以从所述至少另外三个频带选择一个频带，供ENB使用以服务小。

32、区中的RN，其它频带由ENB使用以服务小区中的中心用户MUE。同时，还应确保用于服务RN的频带在两个相邻小区之间是正交的。0064图7A示意性示出根据本发明的示例性实施方式的在回程子帧期间的示例性频率复用方案的图示，其中系统带宽被均等地划分为三个频带。如图所示，在小区A、B和C中，ENB使用频带F1、F2和F3分别服务其RN，并且ENB使用频带F2F3、F1F3和F1F2分别服务MUE。此外，图7B示出了用于回程链路传输的就PRB而言针对RN和MUE的频率分配。0065由于RN被看做是小区边缘UE，并且因此它们可以具有更高的接收的信号强度。也就是说，用于服务RN的一个频带上的传输功率可以高于用。

33、于中心用户的其它频带服务上的传输功率。图7C示出在不同小区中对于回程链路传输在不同频带上的功率水平。清楚的是，用于小区边缘传输的功率高于用于中心传输的功率。小区中心传输与小区边缘传输的功率比例，即，用于服务中心用户的其它频带上的传输功率与用于服务RN的一个频带上的传输功率之间的比例可以定义为PCCU/PCEU，其中PCCU和PCEU分别为在向小区中心UE和小区边缘UE传输时使用的功率水平。0066参数可以按任意方式确定，诸如通过实验、仿真，或者可以被确定为经验值等。然而，优选地，通过执行优化分析操作来确定该参数。接着，将参考本发明的示例性实施方式描述示例性优化分析操作。0067在本发明的示例性。

34、实施方式中，将通过执行优化分析操作确定参数和，优化分析操作的目标是保证系统效率以及实现用户公平。在下文中，处于说明的目的，将把所述两个目标作为示例来描述优化分析操作。然而应理解，所述目标仅仅作为示例被给出，并且本发明不仅限于此。相反，可以使用任何其它适当的目标，诸如系统性能的最大化或小区边缘用户性能的最大化，针对不同服务类型的QOS支持，或类似目标。0068此外，在下文中，出于简化说明的目的而进行以下假设在接入子帧期间各中继之间的频率复用因子为2X2；回程子帧配置对于所有ENB均是相同的；并且UE按照环状均匀地分布。说明书CN104205908A7/13页100069优化目标0070为了实现系。

35、统效率和用户公平，提供了涉及参数和的两个示例目标函数，该函数将在下面进行描述。0071首先，对于第一优化目标，为了保证传输效率，期望回程链路的传输能力等于接入链路的传输能力。也就是说，可以得到下述式子0072式子10073其中QRN指示中继系统中RN的归一化吞吐量；为上述的带宽比例参数，即，中继节点使用的带宽的份额；NRN为小区中的RN的数目；EQRUE为中继系统中RUE吞吐量的期望值。0074此外，出于用户公平的目的，每个RUE的吞吐量在统计上应与MUE的吞吐量相同。如果中继和ENB之间的用户密度或数据业务不平衡，可以增加一些权重。因此，可以得到0075式子20076其中为表示RUE的业务密。

36、度与MUE的业务密度的比例的权重；NRUE为小区中RUE的数目；EQMUE_BH表示在回程子帧期间MUE吞吐量的期望值，并且为上述功率比例即，小区中心传输与小区边缘传输的功率比例的函数；EQMUE表示MUE吞吐量的期望值；NMUE为小区中MUE的数目。0077为了求解这两个函数，将分别分析不同链路的SINR性能和吞吐量性能。0078首先，可以将用作分析的基础的路损模型写为0079式子30080其中D为服务站与UE之间的距离，FC为载波频率，C0为光传播速度，并且为路径损失指数。0081如上文所述，在示例性实施方式中，假设UE均匀地分布在环状区域中。从UE到服务节点的最小距离为01R，其中R为小。

37、区的六角形边的长度，如图6A或7A中所示。于是，对于非中继的情形，针对与服务节点的距离为DB的UE的概率密度函数PDF可以由下式表示0082式子40083对于中继情形，针对与服务节点的距离为DM的MUE的PDF可以类似地由下述表示0084式子50085类似地，对于中继情形中，与服务节点的距离为DR的RUE的PDF也可以由下述表示说明书CN104205908A108/13页110086式子60087其中DB表示非中继情形中从UE到其服务ENB的距离；DM表示中继情形中从MUE到ENB的距离；DR表示从RUE到其服务RN的距离；RB表示非中继情形中ENB的小区半径，R0表示中继情形中ENB的小区半。

38、径，并且R0表示中继情形中RN的小区半径。关于参数RB、R、R0、R0，存在下述关系0088RB15R，R0R0RB式子70089附加地，由于UE将基于接收的信号强度来决定小区选择，所以将具有下述式子0090式子80091SINR分析0092对于下行链路传输，所有干扰来自ENB以及相邻小区中的可能中继节点取决于部署场景和子帧配置。出于简化目的，仅仅考虑最接近的第一层的干扰节点，并且考虑到每个扇区小区的定向天线的影响，理想情况下，将对来自相邻小区的干扰进行抑制。以非中继情形中的UE为例，UE的接收的SINR可以估计为0093式子90094其中DI为从UE到干扰ENBI的距离，对于定向天线模式覆盖。

39、相关UE的第一层周围小区，I1、2、6，PB为ENB的传输功率，并且PDN为噪声功率密度。0095因此，根据式子9，TUE可以表示为0096式子100097鉴于在本发明实施方式中在接入链路传输中RN和ENB使用不同频带这一事实，MUE将仅仅受ENB干扰。因此，类似于非中继情形中的UE，在接入子帧期间MUE的SINR可以表示为0098式子110099其中TMUE可以表示为0100式子120101另一方面，在接入链路传输中，RUE将体验到来自半数的中继节点的干扰在中继之间的频率复用因子为2的情形中。出于简化目的，假设在图8所示的每个宏小区中存在两个中继节点，并且RUE的SINR可以近似为0102式。

40、子130103其中TRUE可以表示为说明书CN104205908A119/13页120104式子140105其中PR表示中继节点的传输功率。图8示意性示出RUE的示例干扰的图示，其中考虑了来自周围小区中所有中继节点的干扰。然而，应注意的是，对于超过两个RN的情形，可以获得类似的式子，本领域技术人员根据此处提供的教导可以获得该式子，并且因而将不对其进行赘述。0106在回程链路传输中，RUE将不接收任何数据，而MUE将接收并且因而它们将受具有不同功率水平的相邻ENB干扰。在回程链路传输中MUE的SINR可以被推导为01070108式子150109其中TMUE_DB可以表示为0110式子160111。

41、并且类似地，在回程链路传输中中继节点的SINR可以导出为0112式子170113从式子9可以得到基于此关系并且通过使用随机变量函数的理论，可以得到UE的PDF。0114式子180115此外，对于MUE、RUE、MUE_BH的PDF，可以分别按照相同方式来导出它们。0116吞吐量分析0117如果QUE用于代表非中继系统中以BPS/HZ为单位的UE中的归一化用户吞吐量，则它将具有QUELOG1UE，由此将得到UE2QUE1。因此，QUE的PDF可以导出为说明书CN104205908A1210/13页1301180119式子190120然而应理解，在现实中由于硬件约束以及调制和编码方案的可用性，SI。

42、NR应设上限。因而，如果设MAX为UE的SINR在数量上的上限例如，MAX699，其为21DB，式子19中QUE的范围将变为0121式子200122附加地，可以按照类似方式得到QMUE、QRUE、QMUE_BH的PDF。0123UE吞吐量的期望值可以进一步导出为0124式子210125类似地，可以得到类似形式的EQMUE、EQRUE和EQMUE_BH，并且基于式子17也可以得到QRN，即QRNLOG1RN。0126QRN和EQRUE的式子可以代入在式子1中给出的传输效率优化目标，并且于是可以对参数可求解。之后，式子EQMUE、EQRUE和EQMUE_BH以及参数可以被代入在式子2中给出的另一用。

43、户公平目标。如上所述，EQMUE_BH为的函数，其可以通过使用二分法求解。因而，通过执行优化分析，可以确定参数和。0127在本发明的实施方式中，提出了一种基于在回程和接入子帧期间的频率复用策略的联合设计的、带内中继系统中的简单但有效的干扰谐调方案。该新的干扰谐调方案减小了特别是边缘用户所经历的干扰。利用本发明的实施方式，用户特别是小区边缘用户经历到的干扰可以得以减小，并且因而它们的性能将大幅改善。附加地，本发明的实施方式具有非常低的复杂性并且信令设计可以与当前LTE标准兼容。0128此外，在本发明中，还提供了一种用于频率复用的设备，其将参考图9予以描述。0129如图9说明，设备900可包括频带。

44、划分模块910和频带选择模块920。频带划分模块910可以配置成，对于接入链路传输，将系统带宽划分为至少三个频带。频带选择模块920可以配置成从所述至少三个频带选择一个频带用于所有小区中的基站，其它频带由小说明书CN104205908A1311/13页14区中的中继节点复用，频率复用因子至少为2。0130在本发明的一实施方式中，由所述中继节点复用的所述其它频带可以是大小相同的。0131在本发明的另一实施方式中，对于回程链路传输，可以使用与接入链路传输不同的软频率复用方案。0132在本发明的另外实施方式中，频带划分模块910可以还配置成，对于回程链路传输，将系统带宽划分为至少另外三个频带；以及其。

45、中频带选择模块920可以还配置成从所述至少另外三个频带选择一个频带用于服务小区中的中继节点，使得在两个相邻小区之间服务中继节点的频带是正交的，其它频带用于服务小区中的中心用户。0133在本发明的又一另外实施方式中，在回程链路传输中，用于服务中继节点的所述一个频率上的传输功率可以高于用于服务中心用户的所述其它频带上的传输功率。0134在本发明的再一另外实施方式中，该方法可以还包括优化分析模块930。该优化分析模块930可以配置成通过执行目标为保证系统效率和实现用户公平的优化分析操作，确定接入链路传输中用于中继节点的频带相对于系统带宽的比例以及回程链路传输中用于服务中心用户的其它频带上的传输功率与。

46、用于服务中继节点的所述一个频带上的传输功率之间的比率。0135在本发明的再另外实施方式中，所述中继节点可以部署在小区边缘附近。0136附加地，还提供了一种网络节点，其包括在本发明中提供的设备。0137应指出，设备900以及网络节点中包括的相应模块的操作基本上对应于如前描述的相应方法步骤。因此，关于这些模块的工作的细节，请参见参考图4至8对本发明的方法的前述描述。0138附加地，发明人已经对常规方案以及本发明提供的技术方案进行了仿真。针对三个方案1至3执行了仿真，其中方案1为非中继系统中的解决方案，方案2为频率复用1中继系统中的解决方案，并且方案3为根据本发明的示例性实施方式的解决方案。在这些仿。

47、真中，已评估了蜂窝布局中带内类型1中继的下行链路性能。仿真中使用的仿真参数在表1中给出。0139表1仿真参数01400141说明书CN104205908A1412/13页150142如所列出，在这些仿真中，15个UE在地理上随机地分布在每个扇区中。UE关联到具有最高接收信号强度的宏ENB或中继。如图7所示，中继置为靠近ENB天线瞄准线。所使用的业务模型为全缓冲器并且RN仅仅将正确地解码的分组转发给其RUE。0143在表2中列出了三个不同方案的总计小区平均吞吐量的理论值和仿真结果。期望值是通过上述优化分析操作而得到的。0144表2小区平均吞吐量01450146从上表可以看出，仿真结果与理论结果匹。

48、配非常好。这表明就小区平均吞吐量而言，方案2即，频率复用1中继方案相对于方案1即，非中继方案具有非常轻微的性能改善。然而，方案3即，在本发明中提出的中继ICIC方案相对于频率复用1中继方案具有显著的性能增益超过25。从该表看出，方案3的总计RUE吞吐量远低于频率复用1中继系统的总计RUE吞吐量。原因在于，由于中继较低传输功率的原因，RUE的数目远小于小区中MUE的数目。MUE和RUE的总计吞吐量的这种分布表明不同类型UE之间的公平性并且也实现了最大的总系统吞吐量。0147表3中还示出了关于三个方案的平均和小区边缘用户吞吐量的仿真结果。0148表3关于平均和小区边缘吞吐量的仿真结果0149说明书。

49、CN104205908A1513/13页16用户吞吐量平均小区边缘5方案108000007140方案209193400541242方案31158302009002610150以方案1即，非中继方案为基准，方案2即，中继频率复用1方案具有小的用户平均吞吐量增益，但是具有大的小区边缘用户吞吐量损失。相反，方案3即，在本发明中提出的中继ICIC方案在平均用户吞吐量和小区边缘用户吞吐量上都具有显著性能增益。0151此外，图10中说明三个不同方案的用户吞吐量的CDF。从图10清楚，方案2即，频率复用1中继方案对于低百分比的用户具有低的吞吐量值，因为在不使用ICIC时中继将引入更多干扰。方案3即，在本发明中提出的中继ICIC方案相对于其它两个方案对于低百分比的用户和高百分比的用户都具有更佳的吞吐量性能。这些结果表明在本发明中提出的ICIC方案是针对中心用户和边缘用户二者干扰减小的有效手段。0152在上文中，出于说明目的，通过以频率复用因子2为例描述本发明。然而应指出，本发明不限于此，并且相比之下，它可以根据要求使用至少为2的任何适当因子。0153附加地，已经参考传输效率和用户公平的两个优化目标描述了本发明的实施方式，不过本发明可以使用任何其它适当的优化目标，诸如系统性能的最大化，小。