专利名称：一种多跳无线网络中继站频率复用方法
技术领域：
本发明属于无线信息传输领域，特别是采用多跳中继技术的无线局域网、宽带无线接入、移动通信等系统和标准。
背景技术：
随着无线通信、多媒体技术和互联网络的逐渐融合，人们对无线通信业务的类型和质量的要求越来越高。基于IEEE 802. 16协议的宽带无线接入技术，在获得高速的宽带无线连接的同时，保证各种不同业务的业务质量QoS需求，但在非视距传输环境的应用还受到很大限制。同时，一些用户处于网络小区边缘或信号盲点时，传输速率和服务质量会急剧地下降。因此，需要寻求新的方案来解决802. 16网络覆盖和扩容问题。为满足无线多媒体和高速率数据传输的要求，IEEE802. 16工作组制定了具有移动多跳中继功能的宽带无线接入标准IEEE802. 16J0其核心技术是多跳中继技术，该技术通过利用结构相对简单、成本相对较低的一个或多个中继站RS，在基站BS到用户MS之间建立一条或多条辅助链路的方法，来对抗衰落，改善服务质量，提高小区吞吐量。IEEE802. 16j中继无线网络中，为了提高系统容量，通常采用扇区化的频率复用技术，如图1，把每个小区分为三个扇区，基站在不同扇区的工作频率分别为f1;f2，f3。例如在某一个扇区内，基站BS先利用频率给用户MS和中继站RS发送信号，然后，中继站利用该频率把信号转发给其覆盖区域内的用户。在此过程中，BS —RS和RS —MS均采用了相同的频率，故RS发送信号会造成对BS的干扰。为了消除干扰，一般解决方法中，当RS转发信号时，设置BS处于静默状态，即不发送信号，但这降低了基站工作效率和网络容量。
发明内容
针对多跳网络中基站效率问题低的问题，本发明提出一种扇区化的中继站频率复用技术，它能降低干扰，提高基站效率，且易于工程实现。本发明的思想是在中继站转发信号阶段，给基站和扇区内的中继站分配不同的工作频率，使得基站和中继站能同时发送数据信息到本扇区用户，消除了每个扇区内中继站和基站之间的干扰从而提高系统容量。具体地，本发明的实施步骤如下，如图3所示。第一步把基站覆盖区域划分为η个扇区，η为正整数；第二步在每个扇区内，给小区基站分配不同的工作频率；例如，基站在η个扇区内的工作频率分别设为f\，f2, f2,...,fn;第三步按照在每个扇区内中继站与基站工作频率相异的原则，把其他扇区内基站的工作频率分配给本扇区内的中继站；例如，每个扇区内均有一个中继站，中继站的工作频率为/广，k为扇区号，那么1号扇区内中继站的工作频率ff可以选择除了 1号扇区内基站的工作频率以外的任意扇区内的基站工作频率，即f2，f3，...，fn中的任意一个，并以此类推。
第四步基站利用分配的工作频率给本扇区内用户和中继站发送信号，同时中继站利用分配的频率给其覆盖区域内用户转发信号。本发明中，为了消除中继站发送信号时对基站造成的干扰，在基站利用不同工作频率fi，f2，f3，...，fn给不同扇区内的用户和中继站发送信号时，根据在同一扇区内中继站与基站工作频率相异的原则，把其他扇区内基站的工作频率分配给本扇区内的中继站，中继站以不同于所在扇区内基站工作频率的无线频段给其覆盖区域内用户转发信号，从而实现了降低干扰，提高系统容量的目的。
图1 一般的频率分配示意2提出的频率分配示意3本发明频率分配流程图实施方式下面以两跳中继无线网络为例说明，每个小区分为三个扇区，每个扇区部署一个或多个中继站。信号的传输过程分为两个阶段在第一阶段，即BS端发送信号到RS端，各个扇区基站利用分配的频率发送信号到本扇区基站覆盖的用户端和中继站。在第二阶段，即RS端发送信号到MS端，在每个中继站端，其接收到基站信号后，利用其他扇区的基站的工作频率转发该信号到其覆盖的用户端。在中继站工作的同时，基站可继续利用原工作频率发送信号而无需采用传统的静默方式降低干扰。其原因在于，由于基站和中继站采用不同频率，即使在同一时刻他们发送数据到用户端，也不会造成相互干扰。具体的实施步骤如下第一步把基站覆盖区域划分为3个扇区，分别为1号扇区、2号扇区和3号扇区； 也可以划分为6个扇区。第二步把基站在1号扇区、2号扇区和3号扇区的工作频率分别设置为不同值， 艮口 f1 f2 f3 ；第三步基站利用分配好的工作频率向每个扇区发送信号，按照在每个扇区内中继站与基站工作频率相异的原则，基站把其他扇区内基站的工作频率分配给本扇区内的中继站。例如，1号扇区内有2个中继站，给这两个中继站分配的工作频率分别为f2，f3 ；2 号扇区内没有中继站；3号扇区内有1个中继站，给其分配的工作频率为f2，或者；第四步基站利用步骤二分配好的频率分别向三个扇区内的用户和中继站发送信号；同时中继站利用步骤三分配好的频率给其覆盖区域内用户转发信号。
权利要求
1. 一种多跳无线网络中继站频率复用方法，其特征在于包含以下步骤 第一步把小区基站覆盖的区域划分为η个扇区，η为正整数； 第二步在每个扇区内，给小区基站分配不同的工作频率；第三步按照在每个扇区内中继站与基站工作频率相异的原则，把其他扇区内基站的工作频率分配给本扇区内的中继站；第四步基站利用分配的工作频率给本扇区内用户和中继站发送信号，同时中继站利用分配的频率给其覆盖区域内用户转发信号。
全文摘要
一种多跳无线网络中继站频率复用方法，本发明属于无线信息传输领域，特别是采用多跳中继技术的无线局域网、宽带无线接入、移动通信等系统和标准。在多跳无线网络的中继站转发信号给用户时，一般采用基站静默方式降低中继站和基站之间的干扰，这导致系统容量降低。为了解决此问题，本发明提出在中继站转发信号阶段，给扇区内基站和中继站分配不同工作频段的频率复用方法，使得基站和中继站能够同时发送数据信息，降低了每个扇区内中继站和基站之间的干扰，从而提高了系统容量。
文档编号H04W16/14GK102300215SQ201110221560
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者黎海涛 申请人:北京工业大学