基于方向性天线的中继蜂窝网络资源复用方案

时频资源与15条链路之间的分配关系为：
P1分配给链路L1，同时被链路L6和L7复用；P2分配给链路L2，同时被链路L8和L9复用；P3分配给链路L3，同时被链路L4和L5复用；P4分配给链路L10和L11；P5分配给链路L12和L13；P6分配给链路L14和L15。本文不研究T1和T2的最佳比例，为了讨论方便，这里将时隙均分，即T1=T2。
由于移动台在小区的分布有可能是非均匀的，因此小区中不同区域的话务量会有差别，在话务量大的区域会因资源紧张导致部分移动台无法接入网络，而话务量小的区域会造成部分系统资源闲置浪费。为提高资源利用率，在采用以上资源分配的同时，同一扇区的两个中继节点采用柔性资源分配方式，如图1所示，S1扇区的RS1和RS2共用一份时频资源，当中继节点有移动用户接入时，该节点的时频资源由它服务区域的业务量动态分配。
通过资源的有效划分，以及采用链路BS-RS复用链路BS-MS的方式，有效节约了中继节点的资源开销；同一扇区的两个中继节点根据话务量的状况采用了柔性资源分配方式，从而使系统资源的利用率得到进一步提高。同时，由于基站使用了定向天线，在资源分配时，原始链路与复用链路在不同扇区，因此避免了资源复用而导致的同频干扰。

2 系统干扰分析
2．1 路由选择
为比较系统在不同路由选择下的性能指标，系统采用信噪比准则和距离准：
(1)信噪比准则
信噪比准则是系统计算出离移动台最近的两个中继节点以及基站所收到的接收信号的信噪比(SIR)，然后将3个信噪比进行比较，移动台选择三者中信噪比最大者进行通信。
(2)距离准则
距离准则是指系统测量出移动台到基站以及小区中6个中继节点的距离，如果移动台到基站的距离最小，则移动台以“单跳”方式直接与基站进行通信，否则移动台通过离它最近的中继节点以“两跳”方式将数据转发给基站进行通信。
2．2 系统干扰分析
2．2．1 链路BS-MS干扰
根据小区的扇区划分以及频谱资源的分配方案，链路BS-MS干扰产生的原因主要有两个方面：其他小区中同一扇区的与MS进行通信的BS；其他小区中相邻扇区与RS进行通信的BS。经过分析不难得到链路BS-MS的信噪比为：

式中：PBS为基站的发射功率；L为移动台到所接收基站的路径损耗；LK为移动台到各个干扰源基站的路径损耗。
2．2．2 链路BS-RS干扰
由于链路BS-RS与链路BS-RS复用了相同的资源，其干扰情况也相似。链路的干扰源主要来自于两个方面：其他小区中同一扇区与RS进行通信的BS；其他小区中相邻扇区与RS进行通信的BS。可得到链路BS-MS的信噪比为：

式中：PBS为基站的发射功率；L为RS到所接收MS的路径损耗；LK为RS到各个干扰源BS的路径损耗。