基于方向性天線的中繼蜂窩網絡資源復用方案

時頻資源與15條鏈路之間的分配關系為：
P1分配給鏈路L1，同時被鏈路L6和L7復用；P2分配給鏈路L2，同時被鏈路L8和L9復用；P3分配給鏈路L3，同時被鏈路L4和L5復用；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，這里將時隙均分，即T1=T2。
由于移動臺在小區的分布有可能是非均勻的，因此小區中不同區域的話務量會有差別，在話務量大的區域會因資源緊張導致部分移動臺無法接入網絡，而話務量小的區域會造成部分系統資源閑置浪費。為提高資源利用率，在采用以上資源分配的同時，同一扇區的兩個中繼節點采用柔性資源分配方式，如圖1所示，S1扇區的RS1和RS2共用一份時頻資源，當中繼節點有移動用戶接入時，該節點的時頻資源由它服務區域的業務量動態分配。
通過資源的有效劃分，以及采用鏈路BS-RS復用鏈路BS-MS的方式，有效節約了中繼節點的資源開銷；同一扇區的兩個中繼節點根據話務量的狀況采用了柔性資源分配方式，從而使系統資源的利用率得到進一步提高。同時，由于基站使用了定向天線，在資源分配時，原始鏈路與復用鏈路在不同扇區，因此避免了資源復用而導致的同頻干擾。

2 系統干擾分析
2．1 路由選擇
為比較系統在不同路由選擇下的性能指標，系統采用信噪比準則和距離準：
(1)信噪比準則
信噪比準則是系統計算出離移動臺最近的兩個中繼節點以及基站所收到的接收信號的信噪比(SIR)，然后將3個信噪比進行比較，移動臺選擇三者中信噪比最大者進行通信。
(2)距離準則
距離準則是指系統測量出移動臺到基站以及小區中6個中繼節點的距離，如果移動臺到基站的距離最小，則移動臺以“單跳”方式直接與基站進行通信，否則移動臺通過離它最近的中繼節點以“兩跳”方式將數據轉發給基站進行通信。
2．2 系統干擾分析
2．2．1 鏈路BS-MS干擾
根據小區的扇區劃分以及頻譜資源的分配方案，鏈路BS-MS干擾產生的原因主要有兩個方面：其他小區中同一扇區的與MS進行通信的BS；其他小區中相鄰扇區與RS進行通信的BS。經過分析不難得到鏈路BS-MS的信噪比為：

式中：PBS為基站的發射功率；L為移動臺到所接收基站的路徑損耗；LK為移動臺到各個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方面：其他小區中同一扇區與RS進行通信的BS；其他小區中相鄰扇區與RS進行通信的BS。可得到鏈路BS-MS的信噪比為：

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