CN100450259C - 用于在无线通信系统中分配信道的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在无线通信系统中在至少两个信道上通信的基站中的信道分配的方法。基站从其单元区域内的移动站接收与可用信道的数据率有关的信息，为每个信道计算数据率的方差，根据方差排列信道，并按照排列的顺序给移动站分配信道以满足移动站通信量所需的数据率。

Description

用于在无线通信系统中分配信道的装置和方法
根据35U.S.C.§119，本申请要求于2003年9月22日向韩国知识产权局提交的名称为“用于在无线通信系统中分配信道的装置和方法”的、分配序号为2003-65704的申请的优先权，其内容在此引入作为参考。
技术领域
本发明一般涉及一种在通信系统中的信道分配装置和方法，并具体涉及在无线通信系统中的信道分配装置和方法。
背景技术
一种主要的无线通信系统是移动通信系统。移动通信系统主要被配置用来为用户提供语音通信服务而不必考虑他们的位置。它已经发展到额外地提供数据服务以及语音服务。移动通信技术的发展是无线局域网(WLAN)系统、无线本地环路(WLL)系统等的商业化背后的驱动力。
上述系统都提供无线通信服务。由于无线电资源非常有限，所以必须提高在分配无线电资源中所利用的效率以提高系统的吞吐量。由于这个原因，大量的时间和精力花费在系统的信道分配上。其中，CDMA(码分多址)1xEV-DO(Evolution-data only)是一种以更有效的方式分配信道的系统。在CDMA 1xEV-DO系统中，移动站(MS)测量从基站(BS)接收的导频信道的强度并且将导频信号的强度返回给基站。然后基站及时向位于特定位置的处于最佳状态的移动站分配一个前向信道，并向该移动站发送数据。即，基站基于从移动站接收的导频强度来选择处于最佳信道状态的移动站。接着，在下一个发送时间，基站将全部信道资源分配给具有最佳的信道状态的移动站，并向这些移动站发送数据。
在CDMA 1xEV-DO系统的信道分配中的一个问题是资源分配的公平性。如果一个特定的移动站持续地具有最佳信道状态，而且其它移动站具有较差的信道状态，则后者将连续不断地被排除在信道分配之外。可是，如果信道被分配给具有较差信道状态的其它移动站，系统的吞吐量将下降。
最近使用的无线通信系统包括CDMA和TDMA(时分多址)系统。CDMA和TDMA系统在提高吞吐量上具有固有的限制。因此，除了目前在这些系统中应用的方法以外，正在对提高吞吐量的方法进行研究。其中一个方法就是OFDMA(正交频分多址)。
在OFDMA中，给移动站分配正交频率用于无线电通信。但是，到目前为止，尚未规定一种用于分配正交频率资源的标准。对于现有系统采用的信道分配方案无法简单地被应用。而且，现有方案具有降低的吞吐量或者不公平性的缺点。因此，需要有一种对于OFDMA系统而言可行的信道分配方法。同时，必须为使用跳频的OFDMA系统开发出一种能够确定最佳跳变模式或能够提高系统吞吐量的方法。
发明内容
本发明的目的之一在于基本上解决至少是上述的问题和/或缺点，并至少提供下述的优点。因此，本发明的一个目的是提供一种用于提高无线通信系统吞吐量的信道分配装置及其方法。
本发明的另一个目的是提供一种在无线通信系统中提供公平性的信道分配装置及其方法。
本发明的再一个目的是提供一种用于在OFDMA无线通信系统中提高吞吐量并且提供公平性的信道分配装置及其方法。
上述目的通过提供一种信道分配方法及其装置来实现。
根据本发明的一个方面，在无线通信系统中，在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法中，基站从位于其单元区域内的移动站接收与可用信道数据率相关的信息，对每个信道的数据率计算方差，根据方差来排列信道，并且按照排列的顺序给移动站分配信道，以便满足移动站通信量所需要的数据率。
如果在给移动站分配信道后仍剩余其他的信道，则重新分配这些剩余的信道。这里，首先将剩余的信道分配给那些具有最少的、超出其所需数据率的信道资源的移动站，或者分配给那些超出其所需数据率的信道资源与所需数据率之间的比值最小的移动站，或者分配给处于最佳信道状态的移动站。
如果在信道分配后出现信道资源短缺，则从那些具有比其所需数据率要多的信道的移动站中，将已经分配给处于最佳信道状态的移动站的信道重新分配给信道不够的移动站以满足该移动站所需的数据率。
这种重新分配将不断地重复，直到满足预定的公平性指数。
按照方差的降序分配信道，使得具有最大方差的信道被首先分配给具有信道的最高数据率的移动站，并且如果满足该移动站所需的数据率，则从以后的调度中排除该移动站。
根据本发明的另一个方面，在无线通信系统中，在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法中，基站从在其单元区域内的移动站接收与可用信道数据率相关的信息，对每个移动站计算数据率方差，根据方差排列移动站，并且按照排列顺序将信道分配给移动站，以便满足移动站通信量所需的数据率。
如果在给移动站分配信道后仍剩余其他的信道，则重新分配这些剩余的信道。这里，首先将剩余的信道分配给那些具有最少的、超出其所需数据率的信道资源的移动站，或者分配给那些超出其所需数据率的信道资源与所需数据率之间的比值最小的移动站，或者分配给处于最佳信道状态的移动站。
如果在信道分配后出现信道资源短缺，则从那些具有比其所需数据率要多的信道的移动站中，将已经分配给处于最佳信道状态的移动站的信道重新分配给信道不够的移动站以满足该移动站所需的数据率。
这种重新分配将不断重复，直到满足预定的公平性指数。
按照移动站方差的降序分配信道，以便使得按照数据率的降序将信道首先分配给具有最大方差的移动站，直到满足该移动站所需的数据率为止。
根据本发明的再一个方面，在无线通信系统中，在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法中，基站从在其单元区域内的移动站接收与可用信道数据率相关的信息，为每个信道计算数据率的平均值，根据平均值排列移动站，并且按照排列的顺序将信道分配给移动站，以便满足移动站所需通信量的数据率。
按照平均值的升序将信道分配给移动站。
根据本发明的再一个方面，在无线通信系统中，在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法中，基站从在其单元区域内的移动站接收与可用信道数据率相关的信息，为每个信道计算数据率的平均值，根据平均值排列信道，并且按照所排列的顺序将信道分配给移动站，以便满足移动站所需的通信量的数据率。
按照平均值的降序将信道分配给移动站。
根据本发明的再一个方面，一种用于在无线通信系统中的、在至少两个信道上通信的基站中分配信道的调度装置，包括：多个无线电收发信机，用来与移动站通信并且通过报告信道从移动站接收与可用信道的数据率相关的信息；控制器，按照移动站输出从无线收发信机所接收的数据率信息；以及调度器，为每个信道计算数据率方差，并按照方差的降序来分配信道，从而将具有最大方差的信道首先分配给在具有最高信道数据率的移动站。
如果给移动站分配信道后还剩余信道，调度器进一步将剩余信道分配给移动站。
如果在信道分配后出现信道资源短缺，则调度器从那些具有比其所需数据率要多的信道的移动站中，将已经分配给处于最佳信道状态的移动站的信道重新分配给信道不够的移动站以满足该移动站所需数据率。
根据本发明的再一个方面，一种用于在无线通信系统中的、在至少两个信道上通信的基站中分配信道的调度装置，包括：多个无线电收发信机，用来与移动站通信并且通过报告信道从移动站接收与可用信道的数据率相关的信息；控制器，用来按照移动站输出从无线电收发信机接收的数据率信息；和调度器，用来计算每个移动站数据率的方差，并按照移动站方差的降序分配信道，从而按照数据率降序将信道首先分配给具有最大方差的移动站。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得更加显而易见，其中：
图1示例了在应用本发明的无线通信系统中的信道分配；
图2为设计用来能够进行根据本发明的信道分配的基站的方框图；
图3示例了根据本发明的优选实施例的、在基站中进行信道分配的控制操作的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图描述本发明的优选实施例。在以下的说明中，不详细描述熟知的功能或结构，因为这些将在不必要的细节上使得本发明变得不清楚。
参见附图1，下面将描述根据本发明的、在无线通信系统中的移动站和基站之间的信道分配。
移动站10将它的信道状态通过预定的信道110报告给基站20。信道110将被称为“报告信道”。信道状态信息包括指示OFDMA系统中每个信道的状态的信息。由于OFDMA系统使用正交频率，因此每个频率是一个信道。从而，移动站10向基站20报告相应信道的状态。例如，如果在OFDMA系统中从基站20定向到移动站10的下行链路中有100个可用的频率，移动站10为100个频率中的每一个计算可用的数据率，并通过报告信道110将指示可用数据率的信息发送到基站20。基站20从其单元区域内的所有移动站接收这种信道状态信息。使用信道状态信息，基站可以创建如下的表格。
表1
  移动站A   移动站B ...   移动站M
  信道1   h<sub>A，1</sub>   h<sub>B，1</sub> ...   h<sub>M，1</sub>
  信道2   h<sub>A，2</sub>   h<sub>B，2</sub> ...   h<sub>M，2</sub>
  ...   ...   ... ...   ...
  信道100   h<sub>A，100</sub>   h<sub>B，100</sub> ...   h<sub>M，100</sub>
在表1中，hX，Y中的X表示移动站，hX，Y中的Y表示信道索引。因此，hX，Y表示对于移动站X来说在信道Y上可用的数据率。基站20基于表1中的信息来分配无线电资源。无线电资源的分配将参考图2和图3在下文中进行详细的描述。将结合图2和图3来描述一种有效的无线电资源分配方法和考虑移动站之间的公平性的无线电资源分配方法。
在使用表1中的信息分配无线电资源后，基站通过预定的信道120将信道分配信息发送给移动站10。同时，还能够分配上行链路无线电资源。以相同的方式分配上行链路无线电资源，因此不单独提供对它的描述。移动站10和基站20使用分配的资源建立业务信道130，并且在该业务信道130上发送/接收数据。
图2是用于根据本发明来分配信道的基站的方框图。下面将详细描述与根据本发明的信道分配相关的基站的操作和结构。
参见图2，无线电收发信机201到20N通过天线(ANT)执行在基站和移动站之间建立的信道(即频率)上的数据通信。无线电收发信机201到20N向控制器210提供从每个移动站接收的信道信息。无线电收发信机201到20N与无线电接口221相连接。无线电接口221可以包括一个用来存储将被发送到特定移动站的数据的缓冲区(未示出)。无线电接口221在内部缓冲区中存储从网络接口222接收的数据，并且在调度器211的控制下将存储的数据发送给相应的无线电收发信机。无线电接口220还将指示缓冲区状态的信息提供给调度器211。无线电接口220将从无线电收发信机201到20N接收的数据发送给网络接口222。无线电接口221中包括一个开关(未示出)，并且通过无线电收发信机201到20N来发送数据。
网络接口222连接到无线电通信网络230，或者其他网络，来进行数据通信。在控制器210的控制下，网络接口222将从无线电接口221或者控制器210接收的数据发送到网络230。取决于接收数据是控制器210需要的还是用于无线电接口221的通信量，网络接口将从网络230接收的数据发送给控制器210或者无线电接口221。
控制器210向基站提供全面控制，检查所有处理块的状态，在状态检查之后生成与数据修复和维护有关的信息，并将信息发送给网络接口222。控制器210向调度器211提供从无线电收发信机201到20N接收到的信道信息。当需要时，控制器210控制调度器的操作。可替换地，调度器211可以被配置用来执行实现本发明所需的全部操作。根据系统配置确定负责操作的组件。重要的是，在下述根据本发明的过程中分配信道。
调度器211从控制器210接收与通过移动站报告的信道的数据率有关的信息。调度器211考虑被缓冲的通信量的特性和数量来确定将分配给移动站的信道。这将参考图3在后面进行详述。调度器211控制无线电接口221，将被缓冲的数据转交给预定的无线电收发信机，并控制为无线电收发信机建立信道。
图3示例了根据本发明的优选实施例的、在基站中进行信道分配的控制操作的流程图。
参见图3，在步骤300中，基站20收集从位于其单元区域内的移动站反馈的信道状态信息。通过把从移动站接收的信息经由报告信道从无线电收发信机201到20N发送到控制器210来执行信息收集。如表1所示，控制器210将信道状态信息制成表格，并且将制成表格的信息发送给调度器211。
在步骤310中，调度器211基于信道状态信息为每一个移动站和/或每个信道计算数据率的平均值和/或方差。根据本发明，调度器211可以为每个移动站计算数据率的平均值或方差，或者为每个信道计算数据率的平均值或方差，或者为每个移动站和每个信道计算数据率的平均值或方差，或者为每个移动站和每个信道计算数据率的平均值和方差。这些情况将通过实施例逐个予以考虑。
由于调度器211以和基于信道相同的方式，基于移动站来计算数据率的平均值和/或方差，所以为了简明起见仅对后者进行描述。
基于在表1中所例举的信道状态信息，通过添加每个信道上的可用数据率的平均值来构造表2。
表2
移动站A 移动站B ... 移动站M 平均值
  信道1   h<sub>A，1</sub>   h<sub>B，1</sub> ...   h<sub>M，1</sub>   M<sub>1</sub>
  信道2   h<sub>A，2</sub>   h<sub>B，2</sub> ...   h<sub>M，2</sub>   M<sub>2</sub>
  ...   ...   ... ...   ...   ...
  信道100   h<sub>A，100</sub>   h<sub>B，100</sub> ...   h<sub>M，100</sub>   M<sub>100</sub>
在标题为平均值的一栏下，列出了由移动站所报告的每个信道上的可用数据率的平均值。如果在一个信道上可用数据率的平均值很高，这意味着对于每一个移动站而言在该信道上可获得高的数据率。另一方面，在基于移动站计算数据率的平均值的情况下，如果一个移动站的数据率的平均值高于所有信道，则移动站处于良好的、足以接收所有的信道的信道条件。即，调度器211能够基于信道或者基于移动站来计算数据率的平均值。
在调度器211计算数据率方差的情况下，通过以表1中所例举的信道状态信息为基础，添加每个信道的可用数据率的方差来构造表3。
表3
  移动站A   移动站B ...   移动站M   方差
  信道1   h<sub>A，1</sub>   h<sub>B，1</sub> ...   h<sub>M，1</sub>   V<sub>1</sub>
  信道2   h<sub>A，2</sub>   h<sub>B，2</sub> ...   h<sub>M，2</sub>   V<sub>2</sub>
  ...   ...   ... ...   ...   ...
  信道100   h<sub>A，100</sub>   h<sub>B，100</sub> ...   h<sub>M，100</sub>   V<sub>100</sub>
在表3中，方差表示在信道上可用数据率的分布。如果信道的可用数据率的方差很小，则意味着由所有移动站报告的信道中的数据率几乎相同。相反，如果方差很大，则移动站中信道的数据率差别显著。因此，最好同时使用平均值和方差而不是单独使用平均值或方差。
当调度器211如上所述在步骤310中基于移动站或者基于信道计算了数据率的平均值和/或方差之后，在步骤320中，调度器211根据计算出的平均值和/或方差，按照降序或者升序来排列信道。
在步骤330中，调度器211首先以四种方法中的一种分配信道。在基于移动站计算每个信道上的可用数据率的平均值或方差的情况下可以使用这四种方法。因为未包括在以下每个方法中的值是不需要的，因此相应地在步骤310中进行平均值和/或方差的计算。
(1)给具有最高方差的移动站分配对于具有该移动站可用的最高数据率的信道的优先权。以这种方式，将信道分配给移动站，直到满足无线电接口221中被缓冲的数据所需要的数据率为止。如果移动站具有较高的信道可用数据率的方差，则认为一个特定信道具有足够好的状态来提供高数据率，并且其它信道具有足够差的条件来提供低数据率。因此，优先将较高数据率的信道分配给移动站，籍此来提高资源效率。根据其所需要的数据率，完成对具有最大方差的移动站的信道分配以后，以相同方式将信道分配给具有第二大方差的移动站等等，直到分配了所有的信道为止。
(2)信道首先被分配给具有信道可用数据率的最小平均值的移动站。如果移动站具有小的平均值，则意味着该移动站相对于具有大的平均值的信道处于一个较差的信道条件。因此，这种信道分配方案被用于优先保护处于较差信道条件的移动站。
(3)按照方差降序分配信道。具有最大方差的信道被首先分配给具有最高信道数据率的移动站。如果满足移动站所需的数据率，则从调度中排除该移动站。以这种方式，无线电资源被分配给其他的移动站。当一个信道具有较高的方差时，这意味着这些移动站具有差异非常明显的信道数据率。因此，这种信道分配方案在无线电资源使用中非常有效。因为在具有较小方差(数据率整体可能很高或者整体很低)的信道中数据率彼此相近似，从无线电资源使用效率角度来讲，无论信道被分配给哪一个移动站都不会造成任何差异。
(4)按照平均值的降序分配信道。如果信道具有较高平均值，则意味着在信道中可以得到许多高数据率。因此，具有最高平均值的信道被首先分配给具有信道的最高数据率的移动站，以便提高资源的使用效率。
在步骤330中以上述任一方法首次分配信道后，调度器211在步骤340中执行第二次信道分配。当满足全部移动站所需要的数据率之后仍剩余信道，或者在全部信道资源被分配后仍存在其所要求的数据率没有被满足的移动站时，可以进行第二次信道分配。
在前面的情况下，第二次信道分配将公平性作为目标。以下三种方案都是可行的。
(a)因为全部移动站都获得了它们所需的资源，剩余的资源首先被分配给具有最少过量资源的移动站。这样，移动站可以获得高于其所需的数据率来确保公平。
(b)剩余的资源首先被分配给具有过量资源与所需数据率之间的最小比率的移动站。这样，数据可以更加稳定地发送给要求较高数据率的移动站。
(c)不考虑公平性，将剩余资源分配给对于各个信道具有最差信道条件的移动站。从而，提高了信道效率和基站的功率使用效率两者。
在后者的情况下，可以说基站已经保留了太多的资源。事实上，这个问题无法通过资源分配来解决。但是，如果这种情况持续下去，则处于较差信道条件的移动站将持续地排除在资源分配之外。因此，可以将必要的资源分配给那些以较低优先权级别持续排在后面的移动站。当满足一些移动站所需数据率比满足全部移动站的公平性更加重要时，可以执行第二次信道分配。
能够使用以下方法，为在首次信道分配中没有分配到无线电信道的移动站重新分配信道资源。可能存在具有超过其所需信道资源的移动站。检测出这些移动站，根据它们所需的数据率重新为它们分配信道，并且将剩余的信道资源分配给没有被分配到无线电资源的、较高优先权的移动站。重复第二次资源分配，直到满足一个预定的公平性指数为止。因此，确保公平的、有效地分配了资源。公平性指数通过公式(1)来计算。
测量的吞吐量：(T1，T2，...，Tn）
公平吞吐量：(O1，O2，...，On)
标准化吞吐量：xi＝Tj/Oi
Figure C20041010382700131
1≤i≤n           ......(1)
其中“测量的吞吐量”是为每个移动站所测量的吞吐量，“公平吞吐量”是通过例如最大-最小值公平等预定的方法为每个移动站分配的吞吐量，以及“标准化吞吐量”是测量的吞吐量与公平吞吐量的比率，“n”是移动站的数量。
在缺乏信道资源的情况下，将取决于系统策略来决定是否应用上述方案，以使得为了那些具有较差信道条件的移动站，其它移动站放弃它们通过正常方式获得的信道资源。
因此，信道资源可以不被分配给处于较差信道状态的移动站。换言之，在本发明中，第二次信道分配是可选的。
将本发明的上述信道分配与一种向特定移动站或者根据通信量特性而单独确定了优先级的移动站顺序分配信道的方法进行比较。具体而言，将其中以方差的降序来分配信道的第三次信道分配方案与顺序信道分配进行比较
在下面的条件中模拟本发明和对比示例：(1)有足够的资源分配给全部的移动站，并且在对全部移动站分配信道以后，将剩余的信道被分配给具有超过其所需数据率的最少资源的移动站，以便能够满足它们所需的数据率；(2)使用带宽为10MHz的256个信道和8个移动站(车载B信道模型)；(3)每个移动站请求对于32个信道的数据率；和(4)matlab发生500次。在表4中例举了仿真揭示的结果。
表4
  本发明   顺序分配
  平均总吞吐量   302.2000   286.1040
  平均效率   0.5019   0.4758
  平均公平性指数   0.9862   0.9841
  平均模拟时间   0.0632   0.0634
从表4的仿真结果中看出，本发明提高了平均的总吞吐量，平均效率，和平均公平指数。这些改进通过表5和表6予以确认。
表5
  速率满足次序(移动站索引)   1   7   8   5   2   6   4   3
  分配的信道的数量   8   49   57   67   130   137   147   149
表6
  速率满足次序(移动站索引)   1   5   7   8   2   6   3   4
  分配的信道的数量   16   55   57   68   96   151   169   171
表5列出了根据移动站在本发明中所需的数据率，分配给移动站的信道数量；而表6列出了根据移动站在现有的顺序信道分配方法中所需要的数据率，分配给移动站的信道数量。表5和表6的比较表明本发明更有效地分配信道。
如上所述，根据本发明的信道资源分配在考虑系统公平性的同时提供了提高信道利用的好处。
尽管已经参考本发明的特定优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该明白，可以在不背离如所附权利要求书中定义的本发明的精神及范围的情况下，对本发明作出各种形式和细节上的变化。

Claims (19)

1、一种在正交频分多址OFDMA系统中在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法，其包括以下步骤：
从位于基站单元区域内的移动站接收与可用信道的数据率有关的信息；
为每个信道计算数据率的方差，并且根据为每个信道计算的数据率的方差排列信道；和
按照方差的降序分配信道，从而具有最大方差的信道被首先分配给具有最高信道数据率的移动站。
2、如权利要求1所述的方法，还包括如果在满足全部移动站所需要的数据率之后仍剩余了信道则重新分配剩余信道的步骤。
3、如权利要求2所述的方法，其中将剩余的信道首先分配给下述移动站：该移动站具有最少的、超出其所需数据率的信道资源。
4、如权利要求2所述的方法，其中将剩余的信道首先分配给下述移动站：超出该移动站所需数据率的信道资源与所需数据率之间的比值最小。
5、如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤，如果在信道分配后存在未能满足其所需的数据率的移动站，则将分配给具有比移动站所需数据率要多的信道的移动站的信道重新分配给未能满足移动站所需的数据率的移动站。
6、如权利要求5所述的方法，其中重复重新分配，直到满足一个预定的公平性指数为止，并且通过下式计算公平性指数：
测量的吞吐量：(T1，T2，...，Tn)
公平吞吐量：(O1，O2，...，On)
标准化吞吐量：xi＝Ti/Oi
Figure C2004101038270002C1
其中“测量的吞吐量”是为每个移动站所测量的吞吐量，“公平吞吐量”是将为每个移动站分配的吞吐量，以及“标准化吞吐量”是测量的吞吐量与公平吞吐量的比率，“i”是1≤i≤n，“n”是移动站的数量。
7、如权利要求1所述的方法，其中分配步骤包括：如果满足移动站所需的数据率，则从以后的信道分配中排除该移动站。
8、一种在正交频分多址OFDMA系统中在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法，其包括以下步骤：
从位于基站单元区域内的移动站接收与可用信道的数据率有关的信息；
为每个移动站计算数据率的方差，并且根据方差排列移动站；和
按照方差的降序向移动站分配信道，从而给具有最高方差的移动站分配对于具有该移动站可用的最高数据率的信道的优先权。
9、如权利要求8所述的方法，还包括如果在满足全部移动站所需要的数据率之后仍剩余了信道则重新分配剩余信道的步骤。
10、如权利要求9所述的方法，其中将剩余的信道首先分配给下述移动站：该移动站具有最少的、超出其所需数据率的信道资源。
11、如权利要求9所述的方法，其中将剩余的信道首先分配给下述移动站：超出该移动站所需数据率的信道资源与所需数据率之间的比值最小。
12、如权利要求8所述的方法，还包括以下步骤，将信道分配给移动站，并且如果在信道分配后出现信道资源短缺，则将分配给具有比移动站所需数据率要多的信道的移动站的信道重新分配给未能满足移动站所需的数据率的移动站。
13、如权利要求12所述的方法，其中重复重新分配，直到满足一个预定的公平性指数为止，并且通过下式计算公平性指数：
测量的吞吐量：(T1，T2，...，Tn)
公平吞吐量：(O1，O2，...，On)
标准化吞吐量：xi＝Ti/Oi
Figure C2004101038270003C1
其中“测量的吞吐量”是为每个移动站所测量的吞吐量，“公平吞吐量”是将为每个移动站分配的吞吐量，以及“标准化吞吐量”是测量的吞吐量与公平吞吐量的比率，“i”是1≤i≤n，“n”是移动站的数量。
14、一种在正交频分多址OFDMA系统中在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法，其包括以下步骤：
从位于基站单元区域内的移动站接收与可用信道的数据率有关的信息；
为每个移动站计算数据率的平均值，并且排列为每个移动站计算的数据率的平均值；和
按照所述数据率的平均值的降序向移动站分配信道，从而具有信道可用数据率最小平均值的移动站被首先分配信道。
15、一种在正交频分多址OFDMA系统中在至少两个信道上通信的基站中的信道分配方法，其包括以下步骤：
从位于基站单元区域内的移动站接收与可用信道的数据率有关的信息；
为每个信道计算数据率的平均值，并且根据计算的平均值排列信道；和
按照平均值的降序分配信道，从而具有最高平均值的信道被首先分配给具有信道最高数据率的移动站。
16、一种用于在正交频分多址OFDMA系统中的、在至少两个信道上通信的基站中分配信道的调度装置，包括：
多个无线电收发信机，用来与移动站通信并且通过报告信道从移动站接收与可用信道的数据率相关的信息，并将数据率信息提供到控制器；
控制器，用来按照移动站将从无线电收发信机接收的数据率信息输出到调度器；和
调度器，用来基于从控制器提供的数据率信息计算每个信道的数据率的方差，并按照方差的降序分配信道，从而将具有最大方差的信道首先分配给具有最高信道数据率的移动站。
17、如权利要求16所述的调度装置，其中如果在满足全部移动站所需要的数据率之后仍剩余信道，调度器还会将剩余的信道分配给移动站。
18、如权利要求16所述的调度装置，其中如果在信道分配后存在信道资源短缺，则调度器将分配给具有比移动站所需数据率要多的信道的移动站的信道分配给未能满足移动站所需数据率的移动站。
19、一种用于在正交频分多址OFDMA系统中的、在至少两个信道上通信的基站中分配信道的调度装置，包括：
多个无线电收发信机，用来与移动站通信并且通过报告信道从移动站接收与可用信道的数据率相关的信息，并将数据率信息提供到控制器；
控制器，用来按照移动站将从无线电收发信机接收的数据率信息输出到调度器；和
调度器，用来基于从控制器提供的数据率信息计算每个移动站数据率的方差，并按照移动站方差的降序分配信道，从而按照数据率降序将信道首先分配给具有最大方差的移动站。
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1318632B1 (en) * 2001-11-24 2007-01-03 Lg Electronics Inc. Packet data transmission scheduling technique
CA2886341C (en) * 2005-02-04 2015-12-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Optimal channel assignment for multi-class, multi-channel wireless lans and the like
US20070060162A1 (en) * 2005-07-21 2007-03-15 Xhafa Ariton E Methods and apparatus to perform transmission bandwidth detection in wireless local area networks
KR100726334B1 (ko) * 2005-10-25 2007-06-11 인하대학교 산학협력단 Ｏｆｄｍａ 시스템의 사용자간 전송효율 최대화를 고려한서브 채널 할당 장치 및 방법
KR100684323B1 (ko) * 2005-11-11 2007-02-16 한국전자통신연구원 무선 통신 시스템의 기지국 및 그의 사운딩 채널 정보스케줄링 방법
KR100705503B1 (ko) * 2005-11-15 2007-04-09 한국전자통신연구원 무선 랜 시스템에서 적응적 전송 기회 할당 방법 및 장치
KR100943615B1 (ko) * 2006-02-16 2010-02-24 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 서브 채널 할당 장치 및 방법
JP4986702B2 (ja) * 2006-06-02 2012-07-25 京セラ株式会社 割当方法およびそれを利用した基地局装置
US7917149B2 (en) * 2006-08-18 2011-03-29 Fujitsu Limited System and method for reusing wireless resources in a wireless network
US7756198B2 (en) * 2006-08-18 2010-07-13 Fujitsu Limited System and method for assigning channels in a wireless network
KR100843310B1 (ko) * 2006-09-26 2008-07-03 인하대학교 산학협력단 Ｏｆｄｍａ／ｔｄｄ 셀룰러 시스템에서의 하향링크의 동적 자원 할당 방법
WO2008091348A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Lucent Technologies Inc. Allocating channels for real-time traffic transmission in a wireless packet data multi-user environment
KR101072240B1 (ko) 2007-02-08 2011-10-12 가부시키가이샤 엔티티 도코모 무선 통신 시스템, 하위국 및 상위국
US7965652B2 (en) 2007-02-08 2011-06-21 Ntt Docomo, Inc. Radio communication system, least significant station, and intermediate station
KR100886549B1 (ko) 2007-03-02 2009-03-02 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 안테나-간 간섭억제를 위한 서브채널 할당 장치 및 방법
US8948046B2 (en) 2007-04-27 2015-02-03 Aerohive Networks, Inc. Routing method and system for a wireless network
KR101346042B1 (ko) 2007-07-31 2013-12-31 재단법인서울대학교산학협력재단 다중 입/출력 통신 방법 및 이를 이용한 다중 입/출력 통신시스템
KR101371148B1 (ko) 2007-08-27 2014-03-10 삼성전자주식회사 무선 통신을 수행하는 기지국과 이동국 및 그 제어 방법
JP4353302B2 (ja) 2008-02-12 2009-10-28 日本電気株式会社 マルチキャリア通信基地局装置及びサブキャリア割り当て方法
US20090245337A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-01 Motorola, Inc. Method for reducing channel quality information in ofdma systems
US8218502B1 (en) 2008-05-14 2012-07-10 Aerohive Networks Predictive and nomadic roaming of wireless clients across different network subnets
US8107961B1 (en) * 2008-07-01 2012-01-31 Sprint Spectrum L.P. Method and system for optimizing frequency allocation during handoff
US9674892B1 (en) 2008-11-04 2017-06-06 Aerohive Networks, Inc. Exclusive preshared key authentication
US8483194B1 (en) 2009-01-21 2013-07-09 Aerohive Networks, Inc. Airtime-based scheduling
US11115857B2 (en) * 2009-07-10 2021-09-07 Extreme Networks, Inc. Bandwidth sentinel
US9900251B1 (en) * 2009-07-10 2018-02-20 Aerohive Networks, Inc. Bandwidth sentinel
US8594031B2 (en) * 2009-10-09 2013-11-26 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for providing quality of service for similar priority logical channels
US9002277B2 (en) 2010-09-07 2015-04-07 Aerohive Networks, Inc. Distributed channel selection for wireless networks
US8812008B2 (en) 2011-03-28 2014-08-19 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for assigning resources to schedule peer-to-peer communications in WWAN
US10091065B1 (en) 2011-10-31 2018-10-02 Aerohive Networks, Inc. Zero configuration networking on a subnetted network
US9497769B1 (en) * 2012-04-12 2016-11-15 Sprint Spectrum L.P. Allocating carriers in a wireless communication system
CN104769864B (zh) 2012-06-14 2018-05-04 艾诺威网络有限公司 多播到单播转换技术
US9094836B2 (en) * 2012-09-15 2015-07-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for calculating fairness index and method for allocating resources based on the fairness index in coexistence management system
US9049731B2 (en) 2012-12-03 2015-06-02 At&T Mobility Ii Llc Facilitation of bandwidth-based femto cell management
US9413772B2 (en) 2013-03-15 2016-08-09 Aerohive Networks, Inc. Managing rogue devices through a network backhaul
US10389650B2 (en) 2013-03-15 2019-08-20 Aerohive Networks, Inc. Building and maintaining a network
KR20180060079A (ko) 2016-11-28 2018-06-07 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 스케줄링을 위한 방법 및 장치
CN110575176B (zh) * 2019-08-26 2024-03-26 南京理工大学 基于两层滑动窗口阈值的动作分割方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1268265A (zh) * 1997-08-22 2000-09-27 西门子公司 数字传输系统中传输信道上数据传输的方法
CN1329789A (zh) * 1998-10-09 2002-01-02 艾利森电话股份有限公司 带可变数量抽头的信道估测器
WO2002031991A2 (en) * 2000-10-10 2002-04-18 Broadstorm Telecommunications, Inc. Channel assignment in an ofdma system
CN1349699A (zh) * 1999-04-29 2002-05-15 高通股份有限公司 无线通信中信道条件的估计方法、接收机和译码器
WO2002049305A2 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Broadstorm Telecommunications, Inc. Ofdma with adaptive subcarrier-cluster configuration and selective loading
CN1377530A (zh) * 1999-08-23 2002-10-30 高通股份有限公司 在无线通信系统中的自适应信道估计

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0738741B2 (ja) 1992-08-28 1995-04-26 日本電気株式会社 移動通信システムのチャネル割当方式
JPH0823567A (ja) 1994-07-11 1996-01-23 Hitachi Ltd 無線通信システムおよび通話チャネル割当方法
US5524280A (en) * 1994-10-31 1996-06-04 Motorola, Inc. Method of acquiring a channel in a general frequency reuse system
US5726978A (en) * 1995-06-22 1998-03-10 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Publ. Adaptive channel allocation in a frequency division multiplexed system
US5809059A (en) * 1996-11-21 1998-09-15 Motorola, Inc. Method and apparatus for spread spectrum channel assignment
US6591108B1 (en) * 2000-03-06 2003-07-08 Lucent Technologies Inc. Apparatus and method to reduce the reuse factor for adaptive-dynamic channel assignment systems
US6493331B1 (en) * 2000-03-30 2002-12-10 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for controlling transmissions of a communications systems
EP1176750A1 (en) * 2000-07-25 2002-01-30 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Link quality determination of a transmission link in an OFDM transmission system
US6694147B1 (en) * 2000-09-15 2004-02-17 Flarion Technologies, Inc. Methods and apparatus for transmitting information between a basestation and multiple mobile stations
KR100649300B1 (ko) 2000-11-07 2006-11-24 주식회사 케이티 통신 시스템에서의 적응적인 데이터 전송 방법 및 그 장치
CN1150708C (zh) * 2000-11-21 2004-05-19 华为技术有限公司 一种提高码分多址蜂窝移动通信系统信道利用率的方法
JP2002171572A (ja) * 2000-12-01 2002-06-14 Hitachi Ltd 無線基地局、パケット中継装置並びに無線通信システム
CN100456758C (zh) 2000-12-15 2009-01-28 昂达博思公司 具有基于组的副载波分配的多载波通信方法
US7164669B2 (en) 2001-01-19 2007-01-16 Adaptix, Inc. Multi-carrier communication with time division multiplexing and carrier-selective loading
US6940824B2 (en) * 2001-04-05 2005-09-06 Ntt Docomo, Inc. Slot assignment algorithm
US6751187B2 (en) * 2001-05-17 2004-06-15 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for processing data for transmission in a multi-channel communication system using selective channel transmission
JP4588256B2 (ja) 2001-06-22 2010-11-24 Ｋｄｄｉ株式会社 基地局及び移動局並びに無線通信方法
US7280473B2 (en) * 2001-08-30 2007-10-09 Nortel Networks Limited Data streaming method and apparatus using adaptive transmission scheduling
US7020110B2 (en) * 2002-01-08 2006-03-28 Qualcomm Incorporated Resource allocation for MIMO-OFDM communication systems
IL151644A (en) * 2002-09-05 2008-11-26 Fazan Comm Llc Allocation of radio resources in a cdma 2000 cellular system
US7313110B2 (en) * 2002-10-09 2007-12-25 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Methods, systems, and computer program products for allocating bandwidth in a radio packet data system based on data rate estimates determined for one or more idle transmitter/sector scenarios
KR100494844B1 (ko) * 2002-12-21 2005-06-14 한국전자통신연구원 통신 시스템의 적응형 자원 할당 방법
JP4256158B2 (ja) 2002-12-26 2009-04-22 パナソニック株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
US7885228B2 (en) * 2003-03-20 2011-02-08 Qualcomm Incorporated Transmission mode selection for data transmission in a multi-channel communication system
US7257407B2 (en) * 2003-03-26 2007-08-14 Sony Corporation System and method for dynamically allocating data rates and channels to clients in a wireless network
KR100800863B1 (ko) * 2005-10-27 2008-02-04 삼성전자주식회사 무선 이동 통신 시스템에서 상향링크 우선 순위 결정 장치및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1268265A (zh) * 1997-08-22 2000-09-27 西门子公司 数字传输系统中传输信道上数据传输的方法
CN1329789A (zh) * 1998-10-09 2002-01-02 艾利森电话股份有限公司 带可变数量抽头的信道估测器
CN1349699A (zh) * 1999-04-29 2002-05-15 高通股份有限公司 无线通信中信道条件的估计方法、接收机和译码器
CN1377530A (zh) * 1999-08-23 2002-10-30 高通股份有限公司 在无线通信系统中的自适应信道估计
WO2002031991A2 (en) * 2000-10-10 2002-04-18 Broadstorm Telecommunications, Inc. Channel assignment in an ofdma system
WO2002049305A2 (en) * 2000-12-15 2002-06-20 Broadstorm Telecommunications, Inc. Ofdma with adaptive subcarrier-cluster configuration and selective loading

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KR20050029443A (ko) 2005-03-28

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