CN101379772A - 多跳无线网状网中的ofdma资源分配 - Google Patents

Abstract

用于在多跳无线网状网中进行通信的方法、装置和系统可以至少部分地基于与多跳路径相关联的吞吐量特征，来分配正交频分多址(OFDMA)资源。OFDMA分配可以由宏基站来集中式地进行，在回传链路间分配资源；网络中的微基站可以独立地将通信资源分配给微基站自身的无线接入网(RAN)内的移动台。详细说明中描述了其他实施例及其变型。

Description

多跳无线网状网中的OFDMA资源分配

背景技术

在无线网络中使用无线结点作为中继点来扩展无线网络范围和/或减少无线网络的成本正变得越来越有吸引力。举例来说，在需要跨越大的区域部署分布式基站的无线广域网(WWAN)或无线城域网(WMAN)中，基站需要通过某种回传(backhaul)连接到核心网络和/或在相互之间连接。在传统的蜂窝网络中，回传通常由有线连接组成。然而，无线回传，或者与有线回传的某种组合，而不是有线回传，正在日益地被认为会使部署容易，以及减少与这些网络相关联的成本。

采用无线站点来在源点与目的地之间中继信号的一类网络通常称为网状网(mesh network)。在网状网中，无线网络结点可以组成“网状”的路径，通过该路径通信可以传播并到达其目的地。采用多个无线站点在源点与目的地之间中继通信在本文中一般称作多跳无线网状网。采用多跳无线网状网作为无线回传已成为众多焦点的主题，有许多正在进行的研究来提高通过无线网状网传输的效率。

附图说明

本发明的各个方面、特性和益处将通过参考附图，通过下面的说明而变得明显，其中相似的数字表示相似的元素，其中：

图1是根据本发明的各个实施例，示出在示例性无线网状网中宏蜂窝的无线结点的安排的框图；

图2是根据本发明的一个实施例，宏蜂窝内资源分配的框图；

图3是根据本发明的另一实施例，宏蜂窝内资源分配的框图；

图4是根据本发明的又一实施例，宏蜂窝内资源分配的框图；

图5是根据本发明的又一实施例，宏蜂窝内资源分配的框图；

图6是根据本发明的各个实施例，示出无线多跳范围扩展的框图；和

图7是根据本发明的各个方面，示出示例性无线装置的框图。

具体实施方式

虽然下面的详细说明描述了本发明与WMAN有关的示例性实施例，本发明的实施例并不限于此，而是可以被应用到其他类型的可以获得相似益处的无线网络中。特别地，本发明实施例可以适用的这类网络包括无线个域网(WPAN)、无线局域网(WLAN)、例如蜂窝网络的WWAN，和/或上述网络的任意的组合。

下述本发明的实施例可以用于各种应用，包括无线系统的发射机和接收机。特别地，包含在本发明范围内的无线系统包括，但不限于，网络接口卡(NIC)、网络适配器、移动台、基站、接入点(AP)、混合协调器(HC)、网关、网桥、集线器和路由器。进一步，在本发明范围内的无线系统可以包括蜂窝无线电话系统、卫星系统、个人通信系统(PCS)、双路无线系统和双路寻呼机，以及计算设备，包括例如个人计算机(PC)及其相关外围设备、个人数字助理(PDA)、个人计算辅助装置的无线系统，以及所有现存的以及将来出现的、本质上相关且本发明实施例的原理可以被适当地适用的系统。

参见图1，根据本发明各个实施例的无线通信网络100可以是任何具有通过空中(over-the-air，OTA)射频链路发射和/或接收信息能力的设备的系统。例如在一个实施例中，网络100可以包括多个无线结点101～110(以及其他未指定的结点)，用来向一个或多个固定或移动设备和/或自一个或多个固定或移动设备(例如移动台120)进行通信和/或中继消息。应当认识到，图1示出的示例性宏蜂窝拓扑中结点101～110的每一个将位于每个示出的多边形的中心。所示图形中每个六边形是要一般地表示组成网状网100的结点区域中每个结点的无线链路覆盖的空间的或“蜂窝”的范围。另外未提及的蜂窝(白色的六边形)也包括网络100的结点，其可能与特定的实例无关。

在某些实施例中，网络100中的无线结点可以是使用与电气电子工程师协会(IEEE)的包括如WLAN的802.11(a)、(b)、(g)和/或(n)标准、WPAN的802.15标准，和/或WMAN的802.16的各种802无线标准中的一个或多个兼容的无线协议和/或技术进行通信的设备，虽然本发明的实施例并不限于此方面。

在本发明实施例的非限制性示例性实现中，网络100的一个或多个结点(例如结点101)可以是通过物理有线连接(例如电气或光纤连接)与核心网络(例如互联网协议(IP)网络)连接的无线收发器。这种类型的站点在本文中称为“宏”基站(BS)。另外，在某些实施例中，网络100中的一个或多个结点(例如结点102～110)可以是不通过电气、有线或光缆而连接到核心网络的无线收发器，而是提供了如前面所述的无线回传。这些类型的站点可以是固定的无线中继结点，其有时被称为“微”或“皮”(pico)基站(取决于它们覆盖区域的大小)，尽管本发明实施例并不限于此方面。在以下，这些类型的无线的中继结点一般都称为微基站或微站点结点。

典型地，微基站中无线收发器的传输功率与天线高度要小于宏基站中的。另外，多跳无线网络100可以包括若干宏蜂窝，其每一个宏蜂窝一般包括至少一个与站点101类似的宏基站，以及多个微基站，其分散在整个宏蜂窝中且与宏基站结合而工作，来向宏蜂窝范围内可能存在的移动台提供全范围的覆盖。在无线网状网100的某些实施例中，微基站可以相互之间提供连接帮助，和/或使用各种与电气电子工程师协会(IEEE)的802.16和/或802.11标准的一个或多个(尽管本发明实施例并不限于此方面)兼容的协议通过无线链路向宏基站提供连接帮助。

根据本文的各种实施例，网络100中的无线结点可以配置用来使用正交频分多址(OFDMA)协议来进行通信。OFDMA还可以称作多用户正交频分复用(OFDM)。在OFDM中，单个发射机传输一载波，其包括许多不同的正交的(独立的)频率(称作子载波或调(tone))，其可以根据需要的调制方案(例如正交幅度调制(QAM)或相移键控(PSK)被独立地调制。通常通过将子载波和/或子载波中的时隙分配给网络中的单独的用户或结点，OFDMA适用于多用户。有各种类型的OFDM和/或OFDMA方案，例如可扩缩的OFDMA和/或flash OFDMA，其可以被本发明实施例适当地采用。

在无线网络中在多个无线跳上对用户进行调度以及对分组进行路由成为重要问题。在无线网状回传中，其中无线结点其期望是静止的(如图1的拓扑所示例性地示出)，吞吐量最大化与覆盖扩充在保持多用户的公平性的同时是关键的要求。在使用OFDMA通信协议的环境下，尚不清楚如何将通过机会调度机制获得的多用户多样性概念扩展到这种多跳无线体系结构中。通过多跳无线网络对通信进行有效的路由，以及为多个用户在多跳上对时间和频率进行正交资源分配(即调度)是多跳无线网络设计中的关键考虑。

在图1的宏蜂窝例子中，对在宏基站101与目的结点(例如移动台120)之间的传输进行路由不仅可以考虑到达目的地所需的最少的跳数(由微站点结点102、103和104之间的黑箭头示出)，还可以考虑在与源结点和目的结点之间的结点的格子或格式结构中的各个相邻的微站点结点105～110与这些微结点之间可能路径的空中链路质量。对例如在图1中所示的多跳无线网状网中的通信进行路由的新颖技术已经先前在由本发明人于2005年12月13日提交的美国申请序号11/318,206，题为“Routing in Wireless MeshNetworks”(无线网状网中的路由)中提出。本发明的某些实施例可以结合先前提出的路由技术来适用，尽管本发明实施例并不限于此方面。

关于为宏蜂窝网络100调度/分配空中链路资源，在各个本发明实施例中提出了使用一种本文称为正交频分多跳多址(OFDM²A)的方案。OFDM²A使用OFDMA原理来将其应用到多跳无线的情形中。OFDM²A涉及为多用户在多个无线的跳上对时间/频率进行正交资源分配。在一个实施例中，资源分配可以由宏蜂窝的宏基站101来控制/分配。这类OFDM²A在本文中称为“集中式OFDM²A”。在其他实施例中，资源分配可以至少部分地由单独的中继结点(例如微结点102～110)来控制/分配，本文称其为“分布式OFDM²A”或“混合式OFDM²A”，后面将更详细解释。

考虑图1的宏蜂窝网络100中的下行链路情形(尽管本发明实施例可以用于在上行链路和下行链路中)，其中由宏基站101发起的分组需要被路由至移动台120。在这个实施例中，假定对于任何多跳通信在给定的时间/频率资源中只有单个结点(宏基站、微基站或移动台)向另一结点(宏基站、微基站或移动台)传输。

对路由路径的搜索可以限制在初始的在基站101和目的地120之间的结点(例如结点102～110)的格式结构中。假定最优的路由位于中继结点102～110的格式结构内的多跳路径上，且鉴于路径损失效应可以忽视其他可能的路径。

集中式OFDM ² A

在使用集中式资源管理的实施例中，宏基站101可以为多跳通信链路向所有用户分配OFDMA资源，微基站(例如结点102～110)对于用户资源分配决策不具有任何影响。在此情形下，微基站的作用类似于中继器，通过进行多跳中继来增强端到端的链路性能。

对于结点间的无线信道变化缓慢的固定的应用，使用OFDM²A的一个固有的益处是利用嵌入在各种不同频率选择性信道中的多用户多样性。当所有用户共享同一带宽，且宏基站101拥有关于每个用户在所有子载波上以及在所有衰落多跳信道链路上的路由质量的全部信息，则对于不同用户子载波分配与路由选择的问题必须共同解决。然而，这可能会给宏基站101造成显著的计算复杂度，以及同样需要用于在移动台、微基站102～110以及宏基站101之间交换信息的快速及可靠的反馈与前馈信道。由于网络100中的大量用户，因此大量的信息必须在用户和宏基站101之间来回发送，从而消耗大量网络开销。

这启发了在某些实施例中低复杂度次优算法的设计，其中子载波分配与路由选择是分开的。在各种实施例中，每个用户可以像现有OFDMA方案(例如802.16 FUSC或PUSC模式，或AMC子信道化)那样分配子载波。分别地，例如前面引用的申请中所述的，可以利用分布式路由算法在宏基站101和用户(例如移动台120)之间找出最优的一系列跳(即多跳路径)。宏站101可以在可用的情况下利用代价度量，例如从执行路由算法中所获得的或者其他的代价度量，来基于已知的代价度量为各种结点分配将来的OFDMA资源。在这种方式下，不但减少了优化过程的复杂度，还减少了开销的数额。

因此，在某些实施例中，用于确定最优多跳路径的路由选择算法可以以分布式方式执行，而宏基站101可以将对单个结点的OFDMA资源的调度/分配集中化。举例来说，使用前面所引用申请的分布式路由算法，宏基站101可以掌握关于通往移动台120的最优多跳路径的吞吐量特征的情况。宏基站101还可以使用这些代价度量，基于所最优确定的多跳路由的整体质量，通过向用户分配子载波，来为多个用户分配OFDMA时间/频率资源。

参见图2，在一个实施例中，为特定用户分配OFDMA资源可以包括为给定的多跳路由(由具有相同灰度深浅的多个箭头所指定)的所有跳分配同一子载波(频率)，同时为给定路由的每个单独的跳通过正交时分来细分该子载波。在该例子中，路由过程可以定义时域的分配(例如为路径中的每一跳分配不同的时隙)，而调度过程在频域中进行，其目标是基于整个多跳路由的信道链路质量将频率分配给用户。

分布式OFDM ² A

对于完全集中式的分配，当微无线接入网络(RAN)中的信道条件(该信道条件是微基站与在其覆盖范围内的移动台之间的链路)快速变化时，会出现一个问题。在这种情形下，由宏基站集中分配的子载波可能产生微基站与相应的用户站之间在微RAN上的不良信道条件。为了解决这个问题，参考图3中的一个实施例，宏基站可以为微基站之间的多个跳进行资源分配，路径上的最后一个微基站可以为它们附近的各个移动台以完全独立的方式且不受宏基站影响地进行资源分配。在该实施例中，基于图3中示出的特定的静态频率再使用模式，相同的子载波可以由一组微基站来使用，其中微蜂窝的不同灰度深浅表示由相对应的微基站对不同频率的使用。在各种实施例中，图3中示出的微蜂窝可以划分也可以不划分，微蜂窝内的微基站可以采用全向的或有向的天线。

在替代性实施例中，取决于所要求的服务质量(QoS)条件(例如用户负载、吞吐量需求或信道条件)，微基站可以动态地向它们附近的用户分配不同组的子载波，在此情形下宏蜂窝的微蜂窝之间没有静态频率再使用模式被加强。在这种方法中，相邻的微蜂窝之间的紧密协调可能是所期望的，使得他们可以对频谱进行竞争或合作性地商议，来优化它们各自的微RAN链路。

如图2中所示，微RAN和无线回传链路(即微到微和/或微到宏基站之间的链路)可以在相同的频带上被分配子载波。在利用了相同的频率资源的该情形下，分布式分配机制可以是所期望的，其中宏基站和微基站相互通信，以尽可能有效地共享共同的频谱。

然而，在替代性实施例中，参考图4，微RAN和无线回传链路可以使用不同的频带/子载波。在此情形下，宏基站可以仅为基站之间的无线回传链路执行集中式分配，每个微基站可以对其微蜂窝内的用户作出本地的通信分配决策。在某些实施例中，微基站作出的本地分配可以基于其自身与微蜂窝内的移动台之间的信道质量。由于为微蜂窝内部用户的分配的分布式特性，根据本发明实施例，分布式形式的OFDM²A提供了无明显延迟地动态地改变用户子载波分配的灵活性。这有助于可适当采用的链路自适应和混合自动请求重发(H-ARQ)技术的方便使用。

混合或层次的OFDM ² A

在某些本发明实施例中，参考图5，宏基站和微基站可以以这样的方式一起工作，即宏基站对OFDMA时间/频率资源的分配进行某些部分的决策，而微基站可以对向其RAN附近的用户进行具体资源分配作出最终的决策。举例来说，在一个实施例中，宏基站可以将一簇子载波分配给给定的微基站，供其在其相应的RAN中使用，微基站选择使用哪些子载波来进行与其邻近的移动台最优的通信。

需强调的是，各种实施例一般的OFDM²A框架包含集中式和分布式资源分配方案和/或前述实施例的任何组合。其中，资源分配可以由宏基站依赖于链路质量和每个微蜂窝中的用户的吞吐量QoS需求来动态地协调。频率资源的分配可以基于例如由路由算法或其他后面将进一步解释的机制所确定的代价度量来进行。

在微RAN以不同于无线回传的频率来操作的实施例中，宏基站可以基于在无线回传链路上累积的代价度量向各微基站进行资源分配。这些代价度量可以涉及宏到微基站链路(即单跳)的链路特征，或者它们可以涉及微到微基站的链路(即多跳)，其通常为相比于最后一跳微RAN链路较慢变化的链路。微RAN因此可以被允许在本地对另一载波频率进行单独的基于OFDMA的资源分配，来处理与移动台相关联的通常变化较快的链路质量。

在某些与一个或多个IEEE 802.16标准兼容的实施例中，上行链路上的某些信道可以被指定为信道质量指示信道(CQICH)。在该方案中，客户可以反馈信号干扰噪声比(SINR)平均测量值，其可被利用，用于分配OFDMA帧的特定频率/时间资源。还可以使用其它相关的度量(例如下面进一步叙述的路由度量，其与通过多跳路径可获得的最大吞吐量的倒数有关)分配OFDMA资源。在微RAN的实例中，微基站可以为特定客户在帧的控制部分指定CQICH分配，其指示客户使用快速反馈信道将SINR平均测量值反馈给微基站。还可以使用相同或类似的步骤将路由度量反馈给宏基站，用于在无线回传上进行资源分配。

路由度量

考虑一N跳路径，其中第n跳的传输时间是t_n秒，第n跳的传输速率是R_n位/秒。如果传输的消息包含B位信息并在T秒内传输了多跳，则端到端的吞吐量R可以如下计算：

$T=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{t}_n=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{B}{R_n}\→R={\left(\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{R_n}\right)}^{-1}---\left(1\right);$

其中R_n作为接收到的瞬时信噪比SNR_n的函数来计算，其依赖于第n跳上的信道实现的情况。由于微基站的静态性质，在各跳上经历的信道将是缓慢衰落的(除了涉及移动台的最后一跳)，每个结点将能够追踪其传输/接收信道。路由算法的目标是找到能使R最大化(或使T最小化)的路径。等同地，记每一链路的代价为c_n＝1/R_n，则使吞吐量最大化的路径是使总代价

最小化的路径，对于长度为N跳的路径，总代价由

给出。我们强调，虽然在该上下文中，路由度量已设计为来最大化端到端的吞吐量，其也可以设计为考虑其他的服务质量(QoS)测量，例如延迟或功率效率。不管在哪种情形，多跳路径的端到端代价度量可由宏基站在执行这种或其他类型的分布式路由算法时所知。

集中式OFDM ² A调度算法

已经描述了在多跳无线网状网中分配OFDMA资源的各种实施例。下面将对集中式对这些资源进行分配的一个示例性算法进行详细说明。考虑一种通信的情形，其目标是对随机分布在宏基站内的K个用户进行调度来进行下行链路传输。这种集中式调度的益处是在机会调度、速率自适应中继、公平性、干扰管理、低开销/复杂度和对现有宏蜂窝体系结构最小限度的修改要求等方面的方便的资源管理。通过使用维特比(或者任何其他的分布式的)路由算法(其在前面引用的共有未决的专利申请中公开)，对于每个用户在所有子载波上吞吐量最优的路由可以以分布式方式构建。

在维特比路由中，简要地概括而言，通过使用存储在网络的每个结点上的路由表在网络的结点之间传输分组。每个结点上的每个路由表列出所有可用的目的地、度量值以及到每一个目的地的下一跳。每个结点估计出分层的基础结构上可能的“下一跳”结点的有效吞吐量，并请求它们的代价度量以作出决策。随着路由表到达宏基站，在宏基站将获知关于所有用户在所有子载波上最佳路由的代价度量的信息。此时，宏基站可以使用这些路由度量(加上它们原先被设计的选择使端到端吞吐量最大化的多跳路径的用途)，通过基于用户的路由质量向用户分配频率，来进行机会调度。对于所有用户，路由度量可以容易地被映射到端到端吞吐量测量值，其使得公知的调度算法，例如最大-SINR(最大信号干扰噪声比)和比例公平调度算法，可容易地适用于在多跳无线网状网环境中分配资源。作为回忆，在给定的路径上端到端路由代价度量和端到端吞吐量的关系为：

在最大路由调度算法中(其为最大-SINR算法在多跳微蜂窝领域的应用)，具有最高端到端吞吐量度量(或者等同地，具有最低路由代价度量)的用户可以在给定的子载波上被调度。比例公平调度器根据下列规则选择用户(即移动台)：

$\begin{array}{cc}\hat{k}=\arg \max \frac{R_k\left(n\right)}{T_k\left(n\right)}& k=1,...,K\end{array}---\left(3\right)$

其中k是用户索引，R_k(n)是基于由维特比或其他分布式路由算法所确定的最佳路由的用户k在时间n的瞬时端到端速率，T_k(n)是为用户k服务的长期平均速率，其根据下式进行更新：

$T_k(n+1)=(1-\frac{1}{T_c})T_k\left(n\right)+\frac{1}{T_c}{R}_k\left(n\right){\mathrm{\Λ}}_k\left(n\right)---\left(4\right)$

其中T_c是单独用户能够等待接收数据的最大时间(时隙内观察窗口的大小)，Λ_k(n)是指示符随机变量，如果用户k在时间n被调度则其被置为1，否则被置为0。在这种方式下，可以以有效且公平的方式提供在多跳上多个用户间的正交资源分配(时间/频率)。通过对多个用户的机会调度，本发明实施例可以同时获得多用户差异性的高吞吐量收益。

使用OFDM ² A的多跳范围扩展

如图6中所示，多跳范围扩展也可以通过OFDM²A来获得。在该情形中，微蜂窝620和630被假定位于宏基站的宏蜂窝覆盖区域610以外，但微蜂窝620和/或630的微基站被假定与宏蜂窝610的宏基站具有良好的链路(可能是视距内(LOS)链路)。因此，宏基站可以通过使用微蜂窝620和630的微基站作为中继，向位于宏蜂窝610的覆盖区域以外的移动台622或632发送数据。从而，宏蜂窝610的宏基站与移动台622、632之间的多跳链路可以被建立起来，使得微RAN中的用户可以通过利用了蜂窝620、630的微基站的二跳(或更多跳)通信技术获得支持。在一个实施例中，对微蜂窝620、630的无线回传上的资源分配，将通过由宏蜂窝610中的宏基站进行的集中式OFDM²A调度来支持，而微蜂窝620和630中的单独的微RAN将独立地在单独的频带上分配时间/频率资源。

参考图7，根据各个实施例，在无线网状网中使用的装置700可以包括处理电路750，其包括逻辑(例如电路、处理器、软件或其组合)，用于按照前面一个或多个实施例所描述的来分配OFDMA资源。在某些实施例中，装置700一般可以包括射频(RF)接口装置710以及基带和MAC处理器部分750。

在一个示例性实施例中，RF接口装置710可以是用于发送和接收调制信号(例如使用OFDMA)的任何部件或者这些部件的组合，尽管本发明的实施例并不限于这种方式。RF接口装置710可以包括，例如，接收机712、发射机714和频率合成器716。如果需要，接口装置710还可以包括偏差控制模块、晶体振荡器和/或一个或多个天线718、719。进一步，如果需要，RF接口装置710可以替代性地或另外地使用外部的压控振荡器(VCO)、声表面波滤波器、中频(IF)滤波器和/或射频(RF)滤波器。各种RF接口装置的设计及其操作为本领域内技术人员所知，因此这里略去对其结构的描述。

在一些实施例中，接口装置710可以用来提供与一个或多个IEEEWPAN、WLAN或WWAN标准相兼容的OTA链路接入，尽管本发明实施例并不限于此方面。

处理部分750可以与RF接口装置710通信/协作来处理接收/传输信号，且可以包括，仅举例来说，用来将接收到的信号数字化的模数转换器752、对信号进行上变换用于载波传输的数模转换器754，以及用于对相应的接收/传输信号进行物理(PHY)链路层处理的基带处理器756。处理部分750还可以包括或者由用于MAC/数据链路层处理的处理电路759组成。

在本发明某些实施例中，OFDMA分配模块758可以包括在处理部分750中，且其功能是按前面所述地分配OFDMA资源。与OFDMA分配模块相关联的功能将依赖于装置700是用于宏基站还是微基站和/或使用了集中式、分布式或混合式分配技术的哪一种。在某些实施例中，模块758还可以包括用于由网状路由管理器来确定代价度量和/或识别下一跳结点的功能模块，如前面所引用的专利申请中所描述。

替代性地或另外地，PHY电路756或MAC处理器759对于这些功能的某一些可以共享处理，或者独立地执行这些处理。如果需要，MAC和PHY处理还可以集成到单个电路中。

举例来说，装置700可以是移动台、无线基站或AP、混合协调器、电子设备的无线路由器和/或网络适配器。因此，前面所述的装置700的功能和/或特定结构可以根据需要被包括进来或被略去。

装置700的实施例可以使用单输入单输出体系结构来实现。但是，如图7中所示，某些实施例可以使用具有多个用于传输和/或接收的天线的(例如718、719)多输入多输出(MIMO)、多输入单输出(MISO)或单输入多输出(SIMO)体系结构。进一步，本发明实施例可以使用用于OTA链路接入的多载波码分复用(MC-CDMA)多载波直接序列码分复用(MC-DS-CDMA)，或任何其他与本发明实施例的特性相兼容的现存或将来出现的调制或复用方案。

装置700的部件与特性可以使用分立电路、专用集成电路(ASIC)、逻辑门和/或单芯片体系结构的任何组合来实现。进一步，装置700的特性还以使用微控制器、可编程逻辑阵列和/或微处理器或适当的前面所述的任何组合(共同地或单独地称作“逻辑”)来实现。

应该理解装置700仅代表许多可能的实现例中的一个就其功能性作出描述的实例。因此，对附图中描述的功能模块的分割、省略或包括，并不表示实现这些功能的硬件部件、电路、软件和/或元素将必然会被分割、省略或包括在本发明的实施例中。

除非与物理上的可能性相违背，发明人对本文描述的方法作如下预想：(i)可以以任何顺序和/或任何组合来执行；和(ii)相应的实施例的部件可以以任何方式进行组合。

虽然描述了本新颖的发明的示例性实施例，许多并不背离本发明范围的变型和修改是可能的。因此，本发明实施例并不限于前面特定的公开，而是应当仅仅限于所附权利要求以及它们法律上的等同的范围。

Claims (27)

1、一种用于在无线网状网中通信的方法，包括：

至少部分地基于一个或多个与多跳路径中的结点之间的无线链路相关联的代价度量，在多跳无线网状网中分配正交频分多址(OFDMA)资源。

2、根据权利要求1所述的方法，其中所述代价度量与所述多跳路径中的无线链路的端到端吞吐质量相关。

3、根据权利要求1所述的方法，其中分配OFDMA资源由宏基站以集中的方式执行。

4、根据权利要求1所述的方法，其中为无线回传链路分配OFDMA资源由宏基站执行，为相关联的微无线接入网(RAN)分配OFDMA资源由最后一跳微基站独立地执行。

5、根据权利要求1所述的方法，其中分配OFDMA资源包括：为给定的多跳路径中的所有结点，针对每一移动台分配相同的子载波；为所述给定的多跳路径中的每一跳，分配所述相同的子载波的不同时隙。

6、根据权利要求1所述的方法，其中分配OFDMA资源包括：为给定的多跳路径中的基站结点之间的所有无线链路分配相同的子载波，为最后一跳基站结点与移动台之间的无线链路分配不同的子载波。

7、根据权利要求1所述的方法，其中分配OFDMA资源包括：分配一簇频率，供所述多跳无线网络中的单独的基站结点使用，用于在位于单独基站结点范围内的移动台之间进行通信。

8、一种无线设备，包括：

处理电路，包括逻辑，用于为所述无线设备与多跳无线网状网中的一个或多个移动台之间的通信分配正交频分多址(OFDMA)资源，所述分配至少部分地基于所述无线设备与一个或多个多跳结点之间或者所述无线设备与所述一个或多个移动台之间的一个或多个无线链路的吞吐量特征。

9、根据权利要求8所述的无线设备，其中所述用于分配OFDMA资源的逻辑配置为：为与一移动台的通信分配相同的子载波；针对所述无线设备与所述移动台之间的每一跳，若跳数大于一，则为每一跳分配不同的时隙。

10、根据权利要求8所述的无线设备，其中所述用于分配OFDMA资源的逻辑配置为：为与给定的移动台的通信分配相同的子载波，其中所述相同的子载波是为通向所述给定的移动台的多跳路径上的基站之间的链路分配的。

11、根据权利要求10所述的无线设备，其中所述相同的子载波与用于最后一跳基站与所给定的移动台之间的通信的子载波不同。

12、根据权利要求10所述的无线设备，其中所述用于分配OFDMA资源的逻辑进一步配置为：将与所述相同的子载波不同的一簇子载波分配给所述多跳无线网状网中的每个基站，供其用于每个基站的本地无线接入网(RAN)。

13、根据权利要求8所述的无线设备，其中所述无线设备包括宏基站或者微基站二者之一。

14、根据权利要求8所述的无线设备，其中所述用于分配OFDMA资源的逻辑包括：用于基于最大信号干扰噪声比(SINR)调度算法来调度多个用户的逻辑。

15、根据权利要求8所述的无线设备，其中所述用于分配正交频分多址(OFDMA)资源的逻辑包括：用于基于比例公平调度算法来调度多个用户的逻辑。

16、根据权利要求8所述的无线设备，其中所述设备还包括与所述处理电路通信的射频(RF)接口装置，所述RF接口装置包括至少二个天线且用于多输入多输出(MIMO)通信。

17、根据权利要求16所述的无线设备，其中所述在基站之间的链路包括无线局域网(WLAN)链路或者无线城域网(WMAN)链路二者之一。

18、一种无线系统，包括：

处理电路，包括逻辑，用于在多跳无线网状网中分配正交频分多址(OFDMA)资源，其中所述资源的分配至少部分地基于所述多跳无线网状网中一个或多个无线链路的信道质量；

射频(RF)接口装置，其以通信方式耦合到所述处理电路；和

至少二个天线，其耦合到所述RF接口装置，用于多输入或多输出通信至少二者之一。

19、根据权利要求18所述的系统，其中所述系统包括宏基站，并且其中所述用于分配OFDMA资源的逻辑用于为所述多跳无线网状网中的基站之间的链路，针对每一移动台分配相同的子载波。

20、根据权利要求18所述的系统，其中所述系统包括微基站，并且其中所述用于分配OFDMA资源的逻辑用于为微无线接入网(RAN)分配子载波，所述子载波与为所述多跳无线网状网中的基站之间的链路分配的子载波不同。

21、根据权利要求19所述的系统，其中所述用于分配OFDMA资源的逻辑还用于：为所述多跳无线网状网中的所述基站之间的每一跳，针对每一移动台分配所述相同的子载波的不同的时隙。

22、根据权利要求18所述的系统，其中所述多跳无线网状网中的所述一个或多个无线链路的信道质量由分布式路由算法确定。

23、一种制品，包括其上存储有机器可读指令的有形介质，所述机器可读指令当被处理平台执行后引起：

根据最大信号干扰噪声比(SINR)调度算法，在多跳无线网状网中分配正交频分多址(OFDMA)资源；以及

根据比例公平调度算法，在所述多跳无线网状网中分配OFDMA资源。

24、根据权利要求23所述的制品，其中所述最大SINR调度算法使用从在所述多跳无线网状网中使用的分布式路由算法得出的代价度量。

25、根据权利要求23所述的制品，其中所述比例公平调度算法使用从在所述多跳无线网状网中使用的分布式路由算法得出的代价度量。

26、根据权利要求23所述的制品，其中分配OFDMA资源包括为每一个移动台分配不同的子载波，所述每一个不同的子载波用于所述多跳无线网状网中的基站之间的每一跳。

27、根据权利要求26所述的制品，其中分配OFDMA资源还包括针对每一个子载波分配多个不同的时隙，其中每一个不同的时隙由多跳路径中的不同基站使用。

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