[发明专利]一种中继网络中的集中式带宽分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中继网络中的带宽分配方法，尤其涉及中继网络中的集 中式带宽分配方法。

背景技术

在下一代的无线通信网络中，需要解决基站(Base Station，简称BS) 覆盖范围内存在缺陷区域的问题，使未能被基站覆盖的区域得到覆盖；以及 基站覆盖范围内的容量问题，包括小区内不同区域之间的容量调配及邻小区 中容量的调配。上述问题不能得到有效解决使得在诸如地铁站等建筑物内、 隧道或者其它地下建筑等室内覆盖模型，以及一些临时应用模型和移动的交 通工具等应用模型或者小区边缘的用户的覆盖和吞吐量等问题面临严峻的 挑战。

目前，在IEEE(电气与电子工程师学会)802.16J等国际标准中都提 出采用中继站(RS)的方式来解决上述存在覆盖缺陷的场景中用户的覆盖 和容量的问题。与在存在覆盖缺陷的区域中增加基站相比，使用中继站降低 了系统启动的复杂度，同时通过使中继站复杂度的最小化可以进一步降低整 个系统的复杂度。

图1是包含一个基站和两个中继站(中继站1，中继站2)的中继网络 的示意图。图1中，用户终端1、用户终端2同时处于基站和中继站1的信 号覆盖范围内；用户终端3同时处于基站和中继站2的信号覆盖范围内。

现有技术中，中继网络中的各中继站所使用的带宽资源的分配方式包含 以下两种：分布式分配，集中式分配。

分布式分配是中继站对其所需的带宽资源具有一定的自主分配权限，可 自行分配所需带宽资源；采用分布式分配的方式可有效地减少中继站和基站 的控制信令的交换，但不利于中继网络中的带宽资源的有效利用。在某些情 况下会出现中继网络中的部分中继站有过多的闲置带宽资源，而另一部分中 继站却由于带宽资源不足而造成中继站缓存空间不足、用户拒绝率高、信道 阻塞等现象。

集中式分配是指中继网络中的中继站的带宽资源统一由基站进行分配。 集中分配克服了分布式分配的上述问题，但由于申请带宽资源时需要与基站 进行交互，会给基站带来额外的开销，同时考虑到中继站本身具有较大的时 延特性，因此，若进行集中式分配，中继站与基站之间会有很多的控制信令 的交换，造成更大的时延。

此外，现有技术中基站对中继站的带宽资源进行集中式分配还存在以下 问题：

一、基站通常按照带宽请求的接收顺序对中继站进行带宽资源分配，无 法有效地对中继网络中的各中继站的带宽请求分布情况综合考量，因此会出 现先进行带宽请求的中继站可获得较多的带宽资源，而随后进行带宽请求的 中继站可获得的带宽资源越来越少，整个中继网络的带宽资源分布不均衡的 现象；

二、中继站在带宽不足时即向基站发送带宽请求，大量的带宽请求及相 应的应答信息加大了带宽及中继站和基站的处理资源的占用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中中继网络的带宽分配方 法的不足，提出一种减少中继站和基站之间用于带宽资源分配的控制信令的 交互，根据中继网络中的带宽资源的总体分布情况进行带宽资源分配的方 法。

为了解决上述问题，本发明提供一种中继网络中的集中式带宽分配方 法，其特征在于，该方法包含如下步骤：

A：中继网络中的各中继站对每一业务优先级所需的带宽分配量进行统 计，获得各业务优先级的带宽分配统计量；

B：各中继站以相同的上报周期同步向基站上报带宽请求消息；该消息 中包含一个或多个带宽分配请求，每一带宽分配请求中包含业务优先级信息 和该业务优先级对应的带宽分配统计量；

C：每一上报周期结束时，基站依照业务优先级顺序或带宽分配统计量 的顺序对各带宽分配请求进行带宽资源分配。

此外，所述各业务优先级的带宽分配统计量采用累计平均方法进行统 计；所述累计平均是划分多个统计时间片，对统计开始至当前包含的各统计 时间片的带宽分配量进行相加取均值获得相应的带宽分配统计量。

此外，采用如下方法实现各中继站以相同的上报周期同步向基站上报带 宽请求消息：基站向各中继站周期性发送带宽请求上报通知消息，各中继站 接收到该消息后在统一的时间期限到期前向基站上报带宽请求消息；其中， 基站发送带宽请求上报通知消息的周期长度与所述上报周期长度相同。