基于方向性天線的中繼蜂窩網(wǎng)絡(luò)資源復(fù)用方案

時(shí)頻資源與15條鏈路之間的分配關(guān)系為：
P1分配給鏈路L1，同時(shí)被鏈路L6和L7復(fù)用；P2分配給鏈路L2，同時(shí)被鏈路L8和L9復(fù)用；P3分配給鏈路L3，同時(shí)被鏈路L4和L5復(fù)用；P4分配給鏈路L10和L11；P5分配給鏈路L12和L13；P6分配給鏈路L14和L15。本文不研究T1和T2的最佳比例，為了討論方便，這里將時(shí)隙均分，即T1=T2。
由于移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)的分布有可能是非均勻的，因此小區(qū)中不同區(qū)域的話務(wù)量會(huì)有差別，在話務(wù)量大的區(qū)域會(huì)因資源緊張導(dǎo)致部分移動(dòng)臺(tái)無法接入網(wǎng)絡(luò)，而話務(wù)量小的區(qū)域會(huì)造成部分系統(tǒng)資源閑置浪費(fèi)。為提高資源利用率，在采用以上資源分配的同時(shí)，同一扇區(qū)的兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)采用柔性資源分配方式，如圖1所示，S1扇區(qū)的RS1和RS2共用一份時(shí)頻資源，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)有移動(dòng)用戶接入時(shí)，該節(jié)點(diǎn)的時(shí)頻資源由它服務(wù)區(qū)域的業(yè)務(wù)量動(dòng)態(tài)分配。
通過資源的有效劃分，以及采用鏈路BS-RS復(fù)用鏈路BS-MS的方式，有效節(jié)約了中繼節(jié)點(diǎn)的資源開銷；同一扇區(qū)的兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)話務(wù)量的狀況采用了柔性資源分配方式，從而使系統(tǒng)資源的利用率得到進(jìn)一步提高。同時(shí)，由于基站使用了定向天線，在資源分配時(shí)，原始鏈路與復(fù)用鏈路在不同扇區(qū)，因此避免了資源復(fù)用而導(dǎo)致的同頻干擾。

2 系統(tǒng)干擾分析
2．1 路由選擇
為比較系統(tǒng)在不同路由選擇下的性能指標(biāo)，系統(tǒng)采用信噪比準(zhǔn)則和距離準(zhǔn)：
(1)信噪比準(zhǔn)則
信噪比準(zhǔn)則是系統(tǒng)計(jì)算出離移動(dòng)臺(tái)最近的兩個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)以及基站所收到的接收信號(hào)的信噪比(SIR)，然后將3個(gè)信噪比進(jìn)行比較，移動(dòng)臺(tái)選擇三者中信噪比最大者進(jìn)行通信。
(2)距離準(zhǔn)則
距離準(zhǔn)則是指系統(tǒng)測量出移動(dòng)臺(tái)到基站以及小區(qū)中6個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)的距離，如果移動(dòng)臺(tái)到基站的距離最小，則移動(dòng)臺(tái)以“單跳”方式直接與基站進(jìn)行通信，否則移動(dòng)臺(tái)通過離它最近的中繼節(jié)點(diǎn)以“兩跳”方式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給基站進(jìn)行通信。
2．2 系統(tǒng)干擾分析
2．2．1 鏈路BS-MS干擾
根據(jù)小區(qū)的扇區(qū)劃分以及頻譜資源的分配方案，鏈路BS-MS干擾產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)方面：其他小區(qū)中同一扇區(qū)的與MS進(jìn)行通信的BS；其他小區(qū)中相鄰扇區(qū)與RS進(jìn)行通信的BS。經(jīng)過分析不難得到鏈路BS-MS的信噪比為：

式中：PBS為基站的發(fā)射功率；L為移動(dòng)臺(tái)到所接收基站的路徑損耗；LK為移動(dòng)臺(tái)到各個(gè)干擾源基站的路徑損耗。
2．2．2 鏈路BS-RS干擾
由于鏈路BS-RS與鏈路BS-RS復(fù)用了相同的資源，其干擾情況也相似。鏈路的干擾源主要來自于兩個(gè)方面：其他小區(qū)中同一扇區(qū)與RS進(jìn)行通信的BS；其他小區(qū)中相鄰扇區(qū)與RS進(jìn)行通信的BS?？傻玫芥溌稡S-MS的信噪比為：

式中：PBS為基站的發(fā)射功率；L為RS到所接收MS的路徑損耗；LK為RS到各個(gè)干擾源BS的路徑損耗。