CN101548512A - 在无线网络中减小基站切换过程中的回程利用的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供了系统和方法，其用于对在数据分组交换无线网络中所产生的网际协议数据分组进行主动队列管理。队列管理可以在服务基站中以及在接入终端中实现，可以在基站或接入终端本地或远程地执行用于产生数据分组的应用。借助于根据自适应响应函数标记/丢弃数据分组，来实现对所产生的数据分组的管理，所述自适应响应函数可以是确定性函数或随机函数，并可以取决于多个通信广义指标，包括：分组队列大小、队列延迟、信道状况、频率再用、工作带宽、以及带宽－延迟乘积。可以使用与通信广义指标有关的历史数据通过阈值以及标记/丢弃数据分组的比率来确定响应函数。

Description

在无线网络中减小基站切换过程中的回程利用的方法和系统
根据35 U.S.C.§119要求优先权
本专利申请要求2006年12月5日提交的题为“METHOD ANDSYSTEM FOR REDUCING BACKHAUL UTILIZATION DURING BASESTATION HANDOFF IN WIRELESS NETWORKS”的美国临时专利申请No.60/868,711的优先权。该申请整体通过参考将其明确地并入本文。
技术领域
公开内容的主题总体上涉及无线通信，更具体地涉及在无线通信系统中的基站切换。
背景技术
无线通信系统已经成为全世界大多数人用来进行通信的普遍手段。无线通信设备已经变得更小且功能更强，以便满足消费者的需要并提高可携带性和便利性。诸如蜂窝电话之类的移动设备中的处理功率的增加导致了对无线网络传输系统要求的增加。这种系统通常不像通过其进行通信的蜂窝设备一样易于更新。随着移动设备性能的扩展，难以以有利于充分利用新的和改进的无线设备性能的方式来维持旧的无线网络系统。
无线通信系统通常利用不同方案来以信道形式产生传输资源。这些系统可以是码分复用(CDM)系统、频分复用(FDM)系统和时分复用(TDM)系统。FDM的一个常常使用的变型是正交频分复用(OFDM)，其有效地将整个系统带宽分为多个正交子载波。这些子载波也可以称为音调、频段和频率信道。每一个子载波都可以用数据进行调制。使用基于时分的技术，每一个子载波可以包括一部分连续的时间片或时隙。可以给每一个用户提供一个或多个时隙以及子载波组合，以便在规定的突发时间段或帧中发送并接收信息。跳跃方案通常可以是符号速率跳跃方案或块跳跃方案。
基于码分的技术通常在一定范围中任何时刻都可利用的多个频率上发送数据。总的来说，将数据进行数字化，并在可利用的带宽上进行扩展，其中可以将多个用户重叠在信道上，并为各个用户分配唯一的序列码。用户可以在频谱的相同宽带块中发送，其中借助于每一个用户各自的唯一扩展码来在整个带宽上扩展每一个用户的信号。这个技术可以用于共享，其中一个或多个用户可以同时进行发送和接收。这种共享可以通过扩展频谱数字调制来实现，其中以伪随机方式编码用户的比特流，并在非常宽的信道上扩展。将接收机设计为识别相关联的唯一序列码，并去除随机化，以便以相干方式收集特定用户的比特。
与用于实现无线通信的技术无关，在特定无线网络中，在必须进行切换时，由于在基站中缓冲了大量数据，因此在切换事件过程中在基站之间需要传递的数据量会是很大的。一个重要的原因是在接入网关与基站之间缺乏严格的流控制。这种大量数据传递会显著增加在基站上的带宽要求。专门的解决方案是昂贵且几乎不能转移的。因此本领域中需要在无线通信网络中实现高效基站切换的系统和方法。
发明内容
以下给出了简化的摘要，以便提供所公开实施例的一些方案的基本理解。这个摘要不是广泛的概述，不是旨在确定关键或重要的要素或者描述这种实施例的范围。其目的是以简要的方式提供所述实施例的一些概念，作为稍后提出的更详细描述的序言。
在一个方案中，描述的主题公开了一种无线通信设备，包括：处理器，其被配置为：接收由计算机实现的应用所产生的一组网际协议(IP)数据分组，其中，所述计算机实现的应用以远程方式执行；为所接收的该组IP数据分组分配数据分组队列；至少部分地基于自适应通信广义指标来标记或丢弃在所接收的该组IP数据分组中的IP数据分组的子集；传送存在于所述数据分组应用队列中并且与所述应用相关的IP数据分组的补集；以及存储器，其耦合到至少一个处理器。
在另一个方案中，描述了一种用于无线通信环境中的方法，所述方法包括以下步骤：接收与计算机实现的应用相关的网际协议(IP)数据分组；缓冲所述IP数据分组；至少部分地基于自适应响应函数来标记或丢弃所述IP数据分组，其中，所述响应函数取决于一组通信广义指标；以及传送被标记的IP数据分组。
在再另一个方案中，主题说明描述了一种计算机程序产品，其包括计算机可读介质，该计算机可读介质包括：用于使得至少一个计算机接收与计算机实现的应用相关的网际协议(IP)数据分组的代码；用于使得至少一个计算机缓冲所述IP数据分组的代码；用于使得至少一个计算机至少部分地基于自适应响应函数来标记或丢弃所述IP数据分组的代码；以及用于使得至少一个计算机传送被标记的IP数据分组的代码。
在再进一步的方案中，公开了一种在无线系统中工作的装置，所述装置包括：用于接收与远程执行的计算机实现的应用相关的一组网际协议(IP)数据分组的模块；用于为所接收的该组IP数据分组分配数据分组队列的模块；用于至少部分地基于自适应通信广义指标以及与所述自适应通信广义指标相关的阈值来标记或丢弃在所接收的该组IP数据分组中的IP数据分组的子集的模块；用于接收自适应通信广义指标以及与所述自适应通信广义指标相关的阈值的模块；以及用于传送存在于所述数据分组应用队列中并且与所述应用相关的IP数据分组的补集的模块。
在另一个方案中，主题说明描述了一种无线通信设备，包括：处理器，其被配置为：接收由计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组，其中，所述计算机实现的应用以远程方式执行；至少部分地基于响应函数，来标记所接收的IP数据分组；传送所接收的IP数据分组；以及传送标记指示；以及存储器，其耦合到处理器。
在再另一个方案中，公开了一种在无线通信系统中使用的方法，所述方法包括以下步骤：接收由计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组，其中，所述计算机实现的应用以远程方式执行；至少部分地基于响应函数来标记或丢弃所接收的IP数据分组，其中，所述响应函数取决于通信广义指标；以及传送标记指示。
在另一方案中，本文描述了一种在无线环境中工作的装置，所述装置包括：用于接收由计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组的模块；用于缓冲所接收的IP数据分组的模块；用于根据确定性响应函数(deterministic response function)或随机响应函数来标记或丢弃所接收的IP数据分组的模块；以及用于传送被标记的IP数据分组的模块。
在再另一方案中，主题描述公开了一种计算机程序产品，包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括：用于使得至少一个计算机接收由第一计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组的代码；用于使得至少一个计算机产生与第二计算机实现的应用相关的一组IP数据分组的代码；用于使得至少一个计算机至少部分地基于响应函数来标记或丢弃所接收的IP数据分组或至少一个所产生的IP数据分组的代码，其中，所述响应函数取决于通信广义指标；用于使得至少一个计算机传送标记指示的代码；以及用于使得至少一个计算机传送在所产生的该组IP数据分组中的至少一个IP数据分组的代码。
为了完成前述及相关目的，一个或多个实施例包括以下充分描述并在权利要求中具体指出的各个特征。以下的描述及附图详细阐述了特定的示例性方案，并表示可以用来使用实施例的原理的多种方式中的仅仅几个。在结合附图考虑时，依据以下详细描述，其他优点和发明特征会变得显而易见，公开的实施例旨在包括所有这种方案及其等价物。
附图说明
图1示出了根据本文阐述的多个方案的实例无线多址通信系统。
图2A、2B和2C示出了根据本文所述的多个方案的用于在通信期间的队列管理的实例系统的框图。
图3A、3B和3C是示意图，其分别示出了可以进行主动管理的一组实例应用队列和根据预定自适应响应函数的分组标记/丢弃，所述自适应响应函数例如为确定性函数，或者可替换的为标记/丢弃概率函数；以及所述自适应响应函数的实例。
图4是根据本文公开的一个方案，包括实例队列管理组件的一个实例基站的框图，其中实例队列管理组件管理输入的IP数据分组。
图5是有助于在切换之前在基站之间中继IP数据分组的一个实例系统的框图。
图6示出了根据本文公开的一个方案，用于基于对接入终端操作的重新配置来进行队列管理的一个实例系统的框图。
图7是MIMO操作中发射机系统和接收机系统的一个实施例的框图。
图8示出了一个实例MU-MIMO系统的框图。
图9提供了根据一个方案的方法的流程图，该方法用于管理在无线分布式网络中工作的基站中的数据队列，并有助于基站切换。
图10提供了根据一个方案的方法的流程图，该方法用于管理在无线分布式网络中工作的基站中的数据队列，并有助于基站切换。
图11示出了根据本文所述的多个方案，能够管理基站中的队列的一个实例系统的框图。
图12示出了根据本文所述的多个方案，能够管理接入终端中的队列的一个实例系统的框图。
具体实施方式
现在参考附图来描述多个实施例，其中，全部附图中相同的参考标号用于指代相同的单元。在下面的描述中，为了解释的目的阐明了许多特定的细节，以便于提供对一个或多个实施例的透彻的理解。然而，显然地，可以在没有这些特定的细节的情况下实现这些实施例。在其它的实例中，以方框图形式示出了公知的结构和设备，以有助于描述一个或多个实施例。
本申请中使用的术语“系统”、“组件”、“模块”、“应用”等旨在指代与计算机相关的实体，即硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或者执行中的软件。例如，组件可以是但不限于运行在处理器上的过程、处理器、对象、可执行体、执行线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以位于执行过程和/或执行线程中，并且组件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或多个计算机上。此外，可以从存储有各种数据结构的各种计算机可读介质上执行这些组件。这些组件可以通过本地和/或远程过程来进行通信，例如根据具有一个或多个数据分组的信号来进行通信(例如来自一个组件的数据，该组件利用所述信号与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或在例如互联网的网络上与其它系统进行交互)。
此外，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排除性的“或”。也就是说，除非特别指出或者从上下文中可清楚地确定，否则“X使用A或B”旨在表示任何固有的包含性的排列。也就是说，如果X使用A；X使用B；或者X使用A和B，那么在任何前述实例中都满足“X使用A或B”。另外，在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”应通常视为表示“一个或更多个”，除非特别指出或者从上下文中可清楚地确定是针对单数形式的。
此外，本文中结合无线终端描述了多个实施例。无线终端可以指代向用户提供语音和/或数据连通性的设备。无线终端可以连接到计算设备，例如膝上型计算机或台式计算机，或者它可以是自包含式设备，例如个人数字助理(PDA)。无线终端也可以称为系统、用户单元、用户站、移动站、移动终端、移动设备、远程站、接入点、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用户设备、客户驻地装置、或者用户装置。无线终端可以是用户站、无线设备、蜂窝电话、PCS电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)电话、无线本地回路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接功能的手持设备或者其它连接到无线调制解调器的处理设备。
基站可以指代接入网络中的设备，其经由空中接口通过一个或多个扇区与无线终端进行通信，或者通过回程(backhaul)网络通信与其它基站进行通信。通过将所接收的空中接口帧转换为IP分组，基站可以充当在无线终端与可以包括IP网络在内的接入网络的其余部分之间的路由器。基站还协调对空中接口属性的管理。此外，本文结合基站描述了多个实施例。基站可以用于与移动设备进行通信，并还可以称为接入点、节点B、演进的节点B(eNodeB)、演进的基站(eBS)、接入网络(AN)或者一些其它术语。
现在参考附图，图1是根据多个方案的无线多址通信系统100的图示说明。在一个实例中，无线多址通信系统100包括多个基站110和多个终端120。此外，一个或多个基站110可以与一个或多个终端120通信。作为非限制性实例，基站110可以是接入点、节点B和/或其他适当的网络实体。每一个基站110都提供对特定地理区域102a-c的通信覆盖。如本文所用及本领域中普遍的，根据使用术语“小区”的上下文，该术语“小区”可以指代基站110和/或其覆盖区域102a-c。
为了提高系统容量，可以将对应于基站110的覆盖区域102a、102b或102c分割为多个更小的区域(例如区域104a、104b和104c)。每一个更小的区域104a、104b和104c都可以由各自的基站收发机子系统(BTS，未示出)提供服务。如本文所使用并且在本领域中公知的，根据使用术语“扇区”的上下文，该术语“扇区”可以指代BTS和/或其覆盖区域。在一个实例中，在小区102a、102b、102c中的扇区104a、104b、104c可以由在基站110上的多组天线(未示出)形成，其中每一组天线都负责与小区102a、102b或102c的一部分中的终端120进行通信。例如，为小区102a提供服务的基站110可以具有对应于扇区104a的第一天线组，对应于扇区104b的第二天线组和对应于扇区104c的第三天线组。然而，应意识到，本文公开的多个方案可以用于具有划分扇区和/或未划分扇区的小区的系统中。此外，应意识到，具有任意数量的划分扇区和/或未划分扇区的小区的所有适合的无线通信网络都旨在落入附带的权利要求的范围内。为了简明，本文所用的术语“基站”可以指代为扇区提供服务的站点以及为小区提供服务的站点。尽管为了简明，以下描述总体上涉及在其中每一个终端都与一个服务接入点进行通信的系统，但应意识到终端可以与任意数量的服务接入点进行通信。
根据一个方案，终端120可以散布在整个系统100中。每一个终端120都可以是固定的或移动的。作为非限制性实例，终端120可以是接入终端(AT)、移动站、用户装置、用户站和/或其他适当的网络实体。此外，终端120可以在任意给定时刻与任意数量的基站110进行通信，或者不与基站110进行通信。
在另一个实例中，系统100可以通过使用系统控制器130来利用集中式架构，其中系统控制器130耦合到一个或多个基站110，并为这些基站110提供协调与控制。根据可替换的方案，系统控制器130可以是单个网络实体或多个网络实体的集合。另外，系统100可以利用分布式架构以允许基站110按需要彼此进行通信。回程网络通信135可以用于在使用这种分布式架构的基站之间进行点对点通信。在一个实例中，系统控制器130可以额外地包含到多个网络的一个或多个连接。这些网络可以包括互联网、其它基于分组的网络、和/或电路交换语音网络，这些网络可以向与系统100中的一个或多个基站110通信的终端120提供信息和/或从终端120获取信息。在另一个实例中，系统控制器130可以包括或耦合到调度器(未示出)，调度器可以调度去往/来自终端120的通信。可替换地，调度器可以位于每一个单独的小区102中、每一个扇区104中、或其组合中。
在一个实例中，系统100可以利用一个或多个多址方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、单载波FDMA(SC-FDMA)、和/或其它适合的多址方案。TDMA利用时分复用(TDM)，其中通过在不同时间间隔中进行发送来使得不同终端120的传输正交化。FDMA利用频分复用(FDM)，其中通过在不同频率子载波中进行发送来使得不同终端120的传输正交化。在一个实例中，TDMA和FDMA系统还可以使用码分复用(CDM)，其中即使是在相同的时间间隔或频率子载波中发送多个终端的传输，也可以使用不同正交码(例如Walsh码)将多个终端的传输正交化。OFDMA利用正交频分复用(OFDM)，SC-FDMA利用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM可以将系统带宽分为多个正交子载波(例如音调、频段(bin)、…)，其每一个都可以用数据进行调制。通常，可以用OFDM在频域中以及用SC-FDM在时域中发送调制符号。附加地和/或可替换地，系统带宽可以划分为一个或多个频率载波，其每一个都可以包含一个或多个子载波。系统100还可以利用多个多址方案的组合，诸如OFDMA和CDMA。尽管本文提供的功率控制技术总体上是针对OFDMA系统进行描述的，但应意识到本文所述的技术可以类似地应用于任何无线通信系统中。
在另一个实例中，系统100中的基站110和终端120可以使用一个或多个数据信道传送数据并使用一个或多个控制信道传送信令。可以将系统100所用的数据信道分配给有效终端120，以使得每一个数据信道在任意给定时间都只由一个终端使用。可替换地，可以将数据信道分配给多个终端120，这些终端可以在一个数据信道上叠加或以正交方式调度。为了节省系统资源，也可以使用例如码分复用在多个终端120之间共享系统100所用的控制信道。在一个实例中，与相应的控制信道相比，仅在频率和时间中正交复用的数据信道(例如不使用CDM复用的数据信道)在正交状态中不易受到由于信道状况和接收机缺陷造成的损失。
图2A示出了实例系统200的框图，其用于在分布式数据分组交换无线网络中在基站与接入终端之间的通信期间的队列管理。网络节点210通过分组产生组件214产生数据分组，分组产生组件214通常传送由应用产生的信息并使用网际协议(例如IPv4、IPv6或IP移动性)。网络节点210可以是互联网或基本上任何IP数据交换分布式网络中的节点。可以经由(低带宽的)回程通信(例如链路135)，通常通过接入网关(未示出)，将IP数据分组229传送到基站230，基站230：(i)管理与产生IP数据分组的应用相关的队列，(ii)根据所述主动队列管理对IP数据分组进行路由，以及(iii)调度IP数据分组并通过无线前向链路245将其发送到接入终端250。作为主动队列管理的结果，基站230会修改转送的IP数据分组的报头中的一个或多个比特。当在接入终端250上接收到IP数据分组229时，作为应用的一部分(未示出)，接入终端250可以在与响应IP数据分组相关的标记指示248中回送分组标记。标记指示248可以被传送到网络节点210，以便鉴于可能的队列拥塞(例如，IP数据分组在缓冲器中的累积(见下面))来调整数据分组产生速率。可替换地或者附加地，作为队列拥塞的表示，可以丢弃IP分组而不是对其进行标记；丢弃的分组也会导致应用减小分组产生速率。作为减小IP分组产生速率的结果，在基站230中排队的分组的数量就会减小，确保了在基站切换过程中回程通信的减小。
在一个方案中，当被标记的IP数据分组的数量或标记的类型发生改变时，应用(未示出)也可以通过分组产生组件214借助于减小数据传输速率来做出响应。结果，可以减小在基站230上的数据分组积压，这进而又减小了在切换过程中在基站230上的回程利用。主动队列管理的一个潜在优点在于，简化了在基站与网络中其它单元之间的接口，这是因为例如，在保持了低回程利用的同时，严格流控制对于在基站中保留小的缓冲器而言不再是必需的。另外，当将由第一基站提供服务并接收与一个应用相关的IP数据分组的移动终端被切换到第二服务基站时，经由回程通信将存在于第一服务基站(例如230)中分组队列中的数据高效地发送到第二基站。
由队列管理组件234提供的主动队列管理可以至少部分地基于与特定应用相关的数据分组队列的大小。附加地或者可替换地，队列管理组件234可以使用通过反向链路265传送的接入终端(例如接入终端250)的信道状况(CQI)来主动地管理队列；例如，当CQI降低到低于一个阈值(其可以由基站230确定)时，队列可以变大以便使应用减小传输速率。CQI可以至少基于以下信道状况度量中的一个：信号-干扰比、信噪比、信号-干扰和噪声比等。
如前所述，由应用产生IP数据分组229，这个应用可以指代远离于基站的网络功能(例如，类似尽力传递(best-effort delivery)的传输控制协议(TCP))，其中该基站提供并接收IP分组以便与一个或多个终端进行通信。本申请可以具有多个等待时间(latency)方案和QoS；例如，应用可以是：在线游戏应用(希望具有低等待时间以便确保令人满意的QoS；与商业有关的应用，因为服务提供者/传送者可以在提供优质服务方面吸引用户加入，从而增加收入)；IP语音服务(VOIP)应用(用户可以容忍可察觉的等待时间；然而，与较差的切换有关的抖动会对QoS产生不利影响；应意识到，本申请的系统和方法通过提供如本文所述的高效切换数据传递来减轻抖动)；流媒体视频应用(主动队列管理对于确保通过低数据传递进行高效切换而言是必要的)；运行与接入终端250相关的系统应用的计算机(可以通过IP核心网络将该计算机路由到网络节点210)；客户定制应用，其产生通过尽力业务进行传送的用户专用的数据等等)。在一个方案中，应用可以驻留在网络节点210中，处理器222可以至少部分地执行该应用。应意识到处理器222也可以执行网络节点210的其它典型操作方案。
应意识到，队列拥塞的程度或者IP数据分组在缓冲器中累积的程度例如会受到CQI 265的影响，不仅直接地通过明确包含在用于指示标记或丢弃IP数据分组的方式的算法中(见下面)造成影响，还间接地通过调度并传送IP数据分组的速率造成影响。在基站230中，调度器238可以利用所接收的信道状态信息或者CQI 265，结合调度算法(例如，轮询调度、公平排队、最大吞吐量、成比例公平性等)来动态地调度以下各项：(i)通信资源，如带宽和频率再用(以减小其它扇区干扰)；(ii)接入终端250的操作模式，操作模式可以包括在单用户单输入多输出(SIMO)、单用户多输入多输出(SU-MIMO)或多用户MIMO(MU-MIMO)之一中的传输；以及(iii)用于发送数据(例如IP数据分组)的码率和符号星座大小。因此，当较大的带宽和频率再用接近一致并且为接入终端250分配高容量MU-MIMO模式的操作时，可以更易于消除与应用相关的队列的拥塞(例如清除(drain))从而确定被标记或丢弃的数据分组的数量。
在一个方案中，可以至少部分地基于所接收的由基站230发送的公知的导频符号序列，来确定所报告的在接入终端250上的CQI 265。可以使用各种序列，例如：恒包络零自相关(CAZAC)序列、伪随机码或伪随机序列或Gold序列、Walsh-Hadamard序列、指数序列、Golomb序列、Rice序列、M-序列或广义线性调频(GCL)序列(例如Zadoff-Chu序列)。CQI产生组件254接收根据具体多址操作模式(例如CDMA、FDMA、或TDMA)传送的导频信号，并基于所述接收的导频来计算信道状况度量。在确定了CQI值之后，接入终端250发送用于报告CQI 265的CQI信道。
图2B示出了可替换的或者附加的实施例270的框图，其用于在分布式数据分组交换无线网络中在基站230与接入终端250之间的通信期间进行队列管理。在实施例270中，具有与实例系统200中相似的数字的组件具有或提供了与结合系统200中的组件所述的基本上相同的功能。在实例系统270中，在接入终端250中，通过队列管理组件234执行IP分组管理。在一个方案中，实施例270中的基站230将IP分组229中继传递到接入终端250，并且在终端250上，以与前面结合实例系统200所述的基本上相同的方式维护并管理队列。
图2C示出了另一个可替换的或者附加的实施例280的框图，其用于当在IP节点或者在接入终端250中产生数据分组时，在基站230与接入终端250之间的通信期间的队列管理。在一个方案中，接入终端从IP节点282接收IP数据分组290。作为实例，IP节点282可以是膝上型计算机，然而，应意识到IP节点282可以是基本上任何IP数据分组节点。所述IP数据分组290由应用组件285产生，应用组件285可以远离接入终端250。所述接入终端250包括如上述操作的队列管理组件234，并可以传送IP数据分组295，IP数据分组295是通过队列管理组件234进行主动管理而产生的，或者可替换地，其可以包括从IP节点282接收的基本上所有IP数据分组290。应意识到产生IP数据分组290的应用组件285也可以位于接入终端250中，并经由处理器258在本地执行应用。应意识到，在实施例280中，在接入终端中实现主动队列管理，并在反向链路(RL)中传送数据分组。
图3A、3B和3C是示意图300、350和385，其分别示出了可以由前述的实例系统200或实施例270中的队列应用管理组件所管理的一组实例应用队列，根据预定的自适应响应函数进行的分组丢弃，所述自适应响应函数例如为确定性函数或者可替换的标记/丢弃概率函数；以及所述自适应响应函数的实例。图300示出了四个实例队列；然而，应意识到队列管理组件234可以管理更多的队列。在一个方案中，所管理的队列的数量可以取决于队列管理组件234可利用的存储器容量以及处理器242能够支持的用来至少部分地执行与队列管理有关的操作(例如IP数据分组过滤和缓冲)的进程和线程的数量。在图300中示出的实例队列是尽力传递(best-effortdelivery)队列310A、流媒体视频队列310B、视频电话队列310C和VOIP队列310D。注意队列310A和310B可以被主动管理(以阴影块显示)，而队列310C和310D就可以不被主动管理。通常，视频电话和VOIP应用具有严格的等待时间要求，并需要基本上很小的缓冲器。一般来说，实时应用以及相关的IP数据分组队列对基站切换过程中的回程通信(例如链路135)利用造成很小的影响。因此，需要基本上很少的主动队列管理。
在一个方案中，与一个或多个应用(App)相关的每一个队列(例如310A和310B)可以维持其自己的平均大小，例如指数平均大小—其可以由通常包含在存储器中的缓冲器360来表示—并且可以具有相关的响应函数(F)，该函数是关于是否标记/丢弃与队列(例如310A或310B)相关的IP数据分组(例如IP数据分组229)的自适应指示。在一个方案中，无线链路(例如前向链路245和/或反向链路269)的依赖于时间的特性以及通信资源的动态调度(例如经由调度器238)一起为响应函数F赋予了其自适应性质。响应函数F可以确定性函数，其中至少部分地基于广义指标(见下面；图3C)是高于还是低于一个或多个动态(例如自适应)阈值来标记/丢弃IP数据分组。
可替换地或者另外地，分组的标记/丢弃可以是随机的，其中，F可以是标记/丢弃概率函数，其例如可以取决于队列大小∑(App)以及其它广义指标(见下面)。在广义指标是队列大小的情况下，应意识到，可以由例如服务供应商确定多个队列大小阈值{∑(th)(App)}(未示出)，并且这些阈值可以用于定义P(∑(App))，并且从而影响分组标记/丢弃370。如图3B所示，如果队列中输入的IP数据分组(例如380A、380B、380C、380D或380E中的至少一个)或者是报头压缩的或者是不能进行明确拥塞通知(ExplicitCongestion Notification，ECN)的，那么队列管理组件234就按照例如标记/丢弃概率函数P(∑(App))以统计方式丢弃这种IP数据分组。当输入的IP数据分组是能够进行ECN的，那么就可以通过按照概率分布P(∑(App))在IP数据分组的报头中设置一个或多个比特(例如拥塞发生比特)来处理分组标记；后一种标记方式在分组380C到380E中以虚线表示。
图3C示出了示意图385，其示出了在两个时刻τJ和τU的响应函数F以及影响在基站(例如BS230)与接入终端(例如AT250)之间的无线通信的两组实例因素—{CQIA，BWA}387A和{CQIB，BWB}387B。在时刻τJ和τJ+1给出了两类响应函数F：随机函数F 389A和确定性函数F 391A。在随机函数的情况下，实例响应函数389A由三个参数来表示；即阈值TH1393A、阈值TH2 395A和在阈值TH2 395A上的概率P2。在确定性函数的情况391A中，响应函数可以采用两个值：0和1，1对应于标记/丢弃分组，0表示将分组添加到队列中而不对其进行标记。在时刻τU，通信因素组387B已经改变，从而可以相应地改变响应函数(例如自适应改变)。由完全不同的阈值TH’1 393B和TH’2 395B和概率P’2来确定随机函数389B；而确定性响应函数391B由在阈值TH’1 393B与阈值TH’2 385B之间的分数值(例如1/3)来表示。在一个方案中，这个分数值可以表示被确定性地标记或丢弃的IP数据分组的分数。应意识到，可以在确定性响应函数中使用基本上任何分数值。这些阈值(在基站与接入终端之间的通信期间的基本上任何时刻)可以对应于广义指标(G)的预定值，广义指标(G)可以包括：(1)队列(例如310A或310B)的平均大小；(2)队列延迟；(3)应用的类型(例如32-比特应用，或者64-比特应用，存储器密集型应用或处理器密集型应用等等)；(4)频率再用参数；(5)信道质量指示；(6)通信子载波数量；(7)工作带宽；(8)带宽-延迟乘积；(9)由与接入终端(例如AT250)通信的基站(例如BS230)提供服务的小区/扇区中的负载等级；(10)队列大小的运行历史，等等。在另一个方案中，与随机响应函数有关的阈值可以主要取决于IP数据队列大小和/或分组排队延迟，而斜率(例如在所述阈值上的标记/丢弃概率)可以取决于包括信道质量指示、工作带宽、频率再用因子等在内的因素。
应意识到一组通信因素(例如组387A或组387B)通常包括一个或多个可能的广义指标G。而且，图385使用了两个阈值用于说明目的而不是作为限制；注意，可以使用广义指标G的多个阈值来确定响应函数。与广义指标相关的值GMAX 397可以对应于可由所述指标采用的最大值；例如，如果广义指标是通信带宽，GMAX就对应于基站可以用来与接入终端进行通信的最大工作带宽，或者对应于接入终端可以用来进行无线通信的最大BW。应意识到，尽管用于一些广义指标的GMAX可以是硬件确定的上限(例如无线通信网络的架构、移动终端的架构、eNode B的架构)，但其它最大值可以是软件决定的且例如由服务供应商来确定。
图4是一个实例基站的框图400，其包括实例队列管理组件，该队列管理组件至少部分地基于智能组件来管理输入的IP数据分组。基站230基本上包括与上述相同的功能组件/单元。调度器248耦合到处理器242，处理器242进而耦合到存储器246。队列管理组件410耦合到调度器248、处理器242和存储器246，并且所述队列管理组件410的功能与队列管理组件234的基本上相同。在队列管理组件410中包括的实例组件和功能单元提供并扩展了所述功能；然而应意识到，可以将可替换的组件和功能单元用于下文中所述的组件410的功能。
队列管理组件410通过智能组件420管理在基站230上接收的IP数据分组229，智能组件420依赖于存储在算法存储器420(在一个方案中，其可以包含在存储器中)中的算法。例如，所述算法可以包括随机早期检测(RED)算法或明确拥塞通知(ECN)算法中的至少一个。注意，智能组件可以优化进入RED算法的一组参数(例如标记/丢弃概率函数、队列大小的最小阈值、队列大小的最大阈值和指数平均常数，或者当队列处于最大阈值大小时的标记/丢弃的最大似然性)，以便实现以下目标：(i)TCP业务队列(例如尽力传递队列310A)趋于在基本上所有时间都是非空的，即使是在TCP应用对早期拥塞信号(例如标记指示248)做出反应之后也是如此。该目标可以避免空中传送效率的损失和多用户分集的损失—这在基站230与接入终端250的多用户多输入多输出(MU-MIMO)操作模式中尤其重要。(ii)使缓冲的数据最小，以便不论何时发生BS-BS切换，都会使回程利用也最小。显然，这两个目标(i)和(ii)分别关注于参数的阶段空间中的不同的最大值。而且，所述算法可以用来引入响应函数，例如标记/丢弃概率函数，其取决于与传送IP数据分组229的应用相关的队列(例如流媒体视频310B)的大小。另外，位于算法存储器430中的算法当至少部分地在处理器242中执行时，可以按照缓冲器(例如缓冲器360)中的阈值来标记或丢弃IP数据分组。而且，在算法存储器430中的算法当至少部分地在处理器242中执行时，还提供与智能组件420相关的功能(见下面)。具体地，智能组件420可以至少部分地基于CQI智能440(通常包含在存储器中)或者基于用户/终端智能450(通常包含在存储器中)来标记或丢弃IP数据分组229。注意，智能组件420可以依赖于结合基本上任何广义指标(例如结合图3C讨论的前述实例广义指标(1)-(10))而收集的基本上任何智能信息。
在一个方案中，CQI智能430可以包括CQI的季节性记录。在一个方案中，所述记录可以包括在最近Δτ秒中确定的经过滤的CQI值。在另一个方案中，所述季节性记录可以跨越以下实例性时间间隔中的至少一个：夏季或冬季、特定的月、一天中的特定时间，如高峰时间(它对于在高速公路附近工作的基站是重要的，其中小区间干扰在交通堵塞期间急剧增加)、等。这种CQI记录可以与在由基站230覆盖的服务小区/扇区中工作的终端相关联；并且这种数据可以包含在算法存储器430中的算法中，并用于IP数据分组229的标记或丢弃。具体地，响应函数F(或者确定性函数或者标记/丢弃概率函数(P))确定了对分组进行标记或丢弃的似然性，响应函数F可以明确地取决于CQI，或者是实时测量的CQI或者是存储在CQI智能440中的CQI，或者可以取决于基本上任何广义指标G。
应意识到，由于基站(例如基站230)或者扇区(例如扇区104a)利用了IP移动性在切换时在基站或扇区之间路由用户数据分组，这就允许基站230或扇区104a检测并确定被路由到接入终端(例如接入终端250)的IP数据分组229的目的地(例如用户)。另外，在一个方案中，如前所述，IP数据分组与特定应用相关联。因此，考虑到要向其发送数据的用户或终端的具体特性，智能组件410可以确定要保留一组IP数据分组而不考虑过大的缓冲器大小。例如，使用流媒体视频应用的高级用户可以持续接收数据分组，而不考虑与该应用相关的缓冲器大小。在这个情况下，不是高级用户的用户会感受到数据流的减少，这是为了维持基站中的用于确保高效切换的总缓冲器大小。在另一个实例中，接收由特定应用(例如数据库服务器)传送的关键信息/数据(例如在战场上受伤的士兵的医疗记录)的接入终端可以保持数据流，而不考虑相关的缓冲器大小；如同前述实例中的，当智能组件推断应用传送不重要信息时，该应用会经历比典型情况大的IP数据分组数量，以便保持用于高效基站切换的足够的缓冲器大小。应意识到，和与特定应用或用户有关的标记/丢弃数据分组相关的推断是以自动方式进行的。
如上文中所用的，术语“智能的”或“智能”指代基于与系统有关的现有信息推导或判断(例如推断)该系统的当前或将来状态的能力。人工智能可以用来在没有人工干预的情况下识别特定环境或动作，或者产生系统的特定状态的概率分布。人工智能依赖于将高级数学算法—例如决策树、神经网络、回归分析、聚类分析、遗传算法和加强学习—应用于系统上的一组可利用的数据(信息)。所述算法可以保存在算法存储器中(例如算法存储器430)，因为可利用的系统信息可以保存在位于系统中的存储器中(例如存储器246)。
具体地，为了实现以上结合用于负载指示产生的策略所述的各种自动化方案以及与本文所述的创新性主题有关的其它自动化方案，AI组件(例如组件320)可以使用多种方法之一来根据数据进行学习，随后从如此构造的模型中得出推论，这些模型例如：隐性马尔可夫模型(HMM)及相关的原型相关性模型，更普遍的概率图形模型，诸如贝叶斯网络(例如由使用贝叶斯模型记分或近似值的结构搜索创建的)，线性分类器，诸如支持向量机(SVM)，非线性分类器，诸如称为“神经网络”方法的各种方法，模糊逻辑方法，以及执行数据融合的其它方案等等。
除了在前面AI上下文中的智能，智能可以描述用于表征实体(例如用户、接入终端、或者通过行为或条件识别的历史事件)的特定信息，或者与其相关的或者与表征这种行为或条件的变量相关的指标；例如通过特定指示(如CQI)表征的与无线通信信道的物理特性有关的信道状态状况。对于用户智能，包含在这种智能中的信息可以反映用户的个人历史或行为，并且包括产品或服务的商业和非商业活动的记录(例如从服务供应商获得高级服务，或者采用包含在新颖性接入终端中的边缘技术)。可以收集与用于识别用户使用的接入终端(例如能够实现多系统操作(诸如UMB、LTE和IEEE 802)、带宽灵活性，多天线等等)的特征有关的信息，并且作为终端智能加以保存，其通常包含在存储器中。
图5是一个实例系统500的框图，其用于在切换之前在基站之间中继IP数据分组。系统500包括两个基站510A和510B，其包括与基站230基本上相同的功能组件，并基本上以相同的方式工作。应意识到，可以利用回程通信(例如链路135)或者空闲接入终端(未示出)在基站510A和510B之间中继IP数据分组520。数据分组的中继至少提供了避免丢弃IP数据分组的优点。数据中继可以源于多个因素：(i)信道状况可能较差(例如较大的小区内及其它扇区的干扰，导致信道衰落增大的小区/扇区地形的临时变化，等等)，并且调度了较少的终端，以致于要丢弃大量的IP数据分组229以便将缓冲器大小保持在预定阈值之内。(ii)一组高级用户需要用于关键应用的大数据流。当紧急情况、环境或其它情况发生时，这个情形就会发生，并将关键数据从网络节点210发送到中继基站(例如基站510A)。(iii)例如位于在基站510A中的队列管理组件234中的智能模块针对以下做出推断：对于特定用户/终端，哪一个基站要包括在切换中；根据所述用户/终端所使用的应用，可以在基站切换之前在基站510A和510B之间中继IP数据分组。这个推断可以至少部分地基于基站510A中队列管理组件234中可用的用户/终端智能(例如用户/终端智能450)来产生。
在一个方案中，除非对于一个终端的基站切换包括基站510A和510B，否则被中继的数据就临时存在于接收到该数据的基站中。被中继的数据在中继基站中的时间长度可以基于与由传送(或中继)部分IP数据分组520的基站所提供服务的扇区/小区有关的CQI智能来确定/推断。例如，被中继的数据可以跨度在几微秒到几秒和几分钟的时间段中存在于中继基站(例如基站510B)中。
注意，借助于回程利用的在基站510A和510B之间的数据中继会服从在网络节点210上的调度约束，或者它可以由中继(例如数据传送)基站中的调度器238进行调度。而且，借助于空闲接入终端实现的IP数据分组中继520可以要求保持数据完整性并减轻欺诈，因为数据被调度并路由到第三方终端中。在一个方案中，被中继的IP数据分组520可以被加密，并且可以由中继基站(例如基站510B)和第三方终端使用公共密钥。在另一个方案中，可以使用在第三方激活时由服务供应商引入的专用系统代码来仅通过该第三方终端传送中继数据。
图6示出了一个实例系统600的框图，其用于基于对于使用数据分组的接入终端的操作的重新配置，来进行IP数据分组管理。系统600可以包含通过对于接收IP数据分组610的接入终端250的通信资源的(重新)分配所实现的非本征的队列管理。由实例系统600提供的队列管理的非本征特性反映到以下事实：即，通过重新配置无线通信链路来控制缓冲器/队列大小，而不是通过借助于基站230中的队列管理组件234而实现的队列管理或者作为该方式的补充。非本征的队列管理的优点是，可以针对使用数据分组的接入终端250以及基本上在基站切换时刻的无线信道状况(例如CQI 630)来优化缓冲器大小。应意识到，非本征的队列管理并不用于解决同步问题，因为接入终端的业务是在每个流的基础上进行缓冲的。基站230包括队列管理组件234、调度器238、处理器242和存储器246；已经在前描述了这些组件的功能。接入终端250包括CQI产生组件254、处理器258和存储器262，上面已经描述了它们。
为了实现非本征的队列管理，在一个方案中，可以调整接入终端250的工作带宽BW，以确保将与由接入终端250使用的应用相关的队列(未示出)的大小保持在低于多个阈值中的至少一个的大小上，或者保持在大小∑上，该大小∑确保了标记/丢弃IP数据分组的预定标记/丢弃概率函数P(∑(App))。应意识到，这个大小可以是在所进行接入终端250的重新配置之间的折衷、这种重新配置是一个至少部分地包括终端250的重新同步的过程。为了调整移动设备250的带宽，经由FL605将带宽指示620发送到移动设备，例如可以将BW指示620作为初级控制信道或次级控制信道中的K个比特(其中K是正整数)来发送。BW指示620可以向接入终端250传送一个带宽，该带宽足以获得能够实现由基站230管理的队列的预定大小∑(App)的特定数据率。进而，接入终端通过反向链路625向基站发送：(i)CQI 630，其表示操作的信道状况，(ii)带宽偏移指示640，其用ΔBW指示640表示了要对原始传送的BW做出的调整，以及(iii)功率指示650，其可以基于重新配置的BW，确保充足的功率谱密度操作；其取决于BW指示620和ΔBW指示640。在一个方案中，可以将功率指示650作为初级同步信道或次级同步信道的至少一个中的Q个比特(Q是正整数)进行传送。在接收到CQI 630、带宽偏移640和功率指示650时，调度器为终端250(重新)分配通信资源，并请求队列管理组件234清空与由接入终端250利用的应用(未示出)相关的缓冲器。
图7是根据本文提出的一个或多个方案，在多输入多输出(MIMO)系统中发射机系统710(例如节点B 230)和接收机系统750(例如接入终端250)的一个实施例的框图700，该MIMO系统可以为小区(或扇区)提供无线环境中的通信。在发射机系统710中，可以从数据源712将多个数据流的业务数据提供到发送(TX)数据处理器714。在一个实施例中，通过各自的发射天线发射每一个数据流。TX数据处理器714基于为该数据流选择的特定编码方案，对每一个数据流的业务数据进行格式化、编码和交织，以便提供编码数据。可以用OFDM技术将每一个数据流的编码数据与导频数据进行复用。导频数据通常是以公知的方式进行处理的公知的数据模式，并可以在接收机系统中用来估计信道响应。随后基于为该数据流选择的特定调制方案(例如二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、多相移键控(M-PSK)、或者m级正交调幅(M-QAM))来调制(例如符号映射)每一个数据流的复用的导频和编码数据，以便提供调制符号。用于每一个数据流的数据速率、编码和调制都可以通过由处理器730执行的指令来确定，所述指令以及数据可以存储在存储器732中。
随后将所有数据流的调制符号提供给TX MIMO处理器720，其可以进一步处理调制符号(例如使用OFDM)。TX MIMO处理器720随后将NT个调制符号流提供给NT个收发机(TMTR/RCVR)722A到722T。在特定实施例中，TX MIMO处理器720将波束成形权重(或者预编码)应用于数据流的符号以及用于发射符号的天线。每一个收发机722都接收并处理各自的符号流，以提供一个或多个模拟信号，并进一步调节(例如放大、滤波和上变频)该模拟信号，以提供适合于通过MIMO信道传输的调制信号。随后分别从NT个天线7241到724T发射来自收发机722A到722T的NT个调制信号。在接收机系统750中，由NR个天线7521到752R接收发射的调制信号，将从每一个天线752所接收的信号提供到各自的收发机(RCVR/TMTR)754A到754R。每一个收发机7541到754R都调节(例如滤波、放大和下变频)各自的接收信号，数字化所调节的信号以提供样本，并进一步处理样本以提供相应的“接收”符号流。
RX数据处理器760随后基于特定的接收机处理技术，从NR个收发机7541-754R接收并处理NR个接收符号流，以提供NT个“检测”符号流。RX数据处理器760随后解调、解交织并解码每一个检测符号流以便恢复数据流的业务数据。RX数据处理器760的处理与在发射机系统710中的TXMIMO处理器720和TX数据处理器714执行的处理互补。处理器770周期性地确定使用哪一个预编码矩阵；这个矩阵可以存储在存储器772中。处理器770公式化反向链路消息，其包括矩阵索引部分和秩值部分。存储器772可以存储指令，所述指令当由处理器770执行时，能够公式化反向链路消息。反向链路消息可以包括与通信链路或接收的数据流或其组合有关的各类信息。举例而言，这种信息可以包括信道质量指示(例如CQI265或CQI630)、用于调整被调度的资源的偏移(例如ΔBW指示640)、和/或用于链路(或信道)估计的探测参考信号。反向链路消息随后由TX数据处理器738进行处理，由调制器780进行调制，由收发机754A到754R进行调节，并发送回发射机系统710，TX数据处理器738还从数据源736接收多个数据流的业务数据。
在发射机系统710中，来自接收机系统750的调制信号由天线7241到724T进行接收，由收发机722A-722T进行调节，由解调器740进行解调，并由RX数据处理器742进行处理，以便提取由接收机系统750发送的反向链路消息。处理器730随后确定将哪一个预编码矩阵用于确定波束成形权重并处理提取的消息。
如上所述，结合图2，可以动态地调度接收机750以便在SIMO、SU-MIMO和MU-MIMO中操作。接下来，描述在这些操作模式中的通信。注意在SIMO模式中，使用在接收机上的单个天线(NR＝1)进行通信；因此，SIMO操作可以解释为SU-MIMO的特殊情况。如前示出的图7，并按照与其结合所述的操作，单用户MIMO操作模式对应于单一接收机系统750与发射机系统710进行通信的情况。在这个系统中，NT个发射机7241到724T(也称为TX天线)和NR个接收机7521到752R(也称为RX天线)构成了用于无线通信的MIMO矩阵信道(例如Rayleigh信道或Gaussian信道，具有缓慢或快速的衰落)。如上所述，借助于随机复数的NR×NT矩阵来描述SU-MIMO信道。信道的秩(rank)等于NR×NT矩阵的代数秩，其按照空间-时间或空间-频率编码，秩等于可以在SU-MIMO信道上发送而不会造成流内干扰的独立数据流(或层)的数量NV≤min{NT，NR}。
在一个方案中，在SU-MIMO模式中，在音调ω上以OFDM发送/接收的符号可以由以下来表示：
y(ω)＝H(ω)c(ω)+n(ω)                         (1)。
其中，y(ω)是接收的数据流，并且是NR×1向量，H(ω)是在音调ω上的信道响应NR×NT矩阵(例如，依赖于时间的信道响应矩阵h的傅立叶变换)，c(ω)是NT×1输出符号向量，n(ω)是NR×1噪声向量(例如附加高斯白噪声)。预编码可以将NV×1层向量转换为NT×1预编码输出向量。NV是由发射机710发射的数据流(层)的实际数量，可以由发射机(例如发射机710、节点B250或接入点110)至少部分地基于信道状况(例如报告的CQI 630)和在终端(例如接收机650)的调度请求中报告的秩来自行调度NV。应意识到，c(ω)是由发射机使用的至少一个复用方案和至少一个预编码(或波束成形)方案的结果。另外，c(ω)与功率增益矩阵进行卷积，确定了基站230中调度器238分配用以发送每一个数据流NV的功率量。应意识到，这个功率增益矩阵可以是分配给终端(例如接入终端250)的资源，且可以通过功率指示750对其进行控制。
如上所述，根据一个方案，一组接入终端(例如移动设备250)的MU-MIMO操作在本创新性主题的范围之内。此外，调度的MU-MIMO终端与SU-MIMO终端和SIMO终端共同操作。图8示出了一个实例多用户MIMO系统800，在该系统中，以基本上与接收机750相同的接收机体现的三个AT 750P、750U和750S与体现为节点B的发射机710进行通信。应意识到，系统800的操作代表了基本上任意组(例如185)无线设备(例如终端250)的操作，这些无线设备由位于服务接入点(例如110或250)中的集中式调度器在服务小区内的MU-MIMO操作中进行调度。如上所述，发射机710具有NT个TX天线7241-724T，每一个AT都具有多个RX天线；即，ATP具有NP个天线7521-752P，APU具有NU个天线7521-752U，APS具有NS个天线7521-752S。通过上行链路815P、815U和815S实现在终端与接入点之间的通信。类似的，下行链路810P、810U和810S分别用于在节点B710与终端ATP、ATU和ATS之间的通信。另外，基本上以与图7及其相应说明相同的方式，通过基本上相同的组件来实现在每一个终端与基站之间的通信。
终端可以位于由接入点710提供服务的小区(例如小区180)内明显不同的位置上，因此每一个用户装置750P、750U和750S都具有其自己的MIMO矩阵信道h α及响应矩阵Hα(α＝P，U和S)，具有其自己的秩(或者等同地，奇异值分解)。由于在由基站710提供服务的小区中存在多个用户，因此会出现小区内干扰。这种干扰会影响由每一个终端750P、750U和750S报告的CQI值。类似地，干扰还会影响在节点B710上用于功率控制的功率偏移反馈值(例如ΔPSD 243)。
尽管图8中以三个终端进行图示说明，但应意识到MU-MIMO系统可以包括任何数量的终端，每一个这种终端都在下面以下标k表示。根据多个方案，每一个接入终端750P、750U和750S都可以报告来自单一天线的CQI，并可以将与这个单一天线相关的PSD偏移反馈传送到节点B 710。另外，每一个这种终端都可以从用于通信的天线组中的每一个天线向节点B710发射探测参考信号。节点B710可以以不同的操作模式，例如SU-MIMO或SIMO，来动态地重新调度每一个终端750P、750U和750S。
在一个方案中，在音调ω上并且对于用户k，使用OFDM的发送/接收的符号可以表示为：
yk(ω)＝H k(ω)ck(ω)+H k(ω)∑′cm(ω)+nk(ω)          (2)。
其中的符号具有与等式(1)相同的意义。应意识到，由于多用户分集，在由用户k接收的信号中的其它用户干扰用等式(3)左侧第二项来表示。符号(’)表示从总和中排除的发送的符号向量ck。连续的项表示用户k(通过其信道响应H k)对于由发射机(例如接入点250)发送到小区中其它用户的符号的接收。
考虑到以上提出并描述的各个实例系统，参考图9和10的流程图会更好的理解根据公开的主题实现的用于小区间功率控制的方法。尽管为了解释的简洁，将方法显示并描述为一系列块，但会理解并意识到所要求权利的主题不受块的数量或顺序的限制，因为一些块可以以与本文所示和所述的不同的顺序实现，和/或与其它块同时实现。此外，并非必然需要所有块来实现下文所述的方法。会意识到与这些块相关的功能可以由软件、硬件、其组合或任何其它适合的手段(例如设备、系统、过程、组件、…)来实现。另外，应进一步意识到在下文中以及在本说明书中全文中公开的方法能够存储在制造品中，以便于将这种方法运输和传递到各种设备。本领域技术人员会理解并意识到方法可以可替换地表示为一系列相关的状态或事件，例如在状态图中。
图9示出了一个实例方法的流程图，该方法用于管理在无线分布式网络中工作的基站中的数据队列，并有利于基站切换。在步骤910，接收与应用和接入终端相关的IP数据分组。例如，可以由远程执行的并且可以传送流水线数据或异步数据的应用来产生IP数据分组。例如，可以异步传送数据的应用可以是基于Web的游戏，或者是基于Web的浏览器。应意识到，其他应用也在本创新性主题的范围内。在一个方案中，在能够执行一个或多个应用的网络节点中通过分组产生组件(图1)创建数据分组；然而，对于与应用相关的分组的路由可以在基站中进行。在另一个方案中，可以在执行应用的接入终端中创建数据分组。在这种情况下，可以在反向链路(例如RL)中传送数据分组。在操作920，过滤并缓冲接收的IP数据分组，并为与数据分组相关的应用分配分组队列。在一个方案中，可以通过在基站(例如基站230)中的队列管理组件(例如组件234)完成过滤和缓冲。
在操作930，至少部分地基于取决于通信广义指标的响应函数，来标记或丢弃在与远程执行的应用相关的分组队列内的第一组IP数据分组(其可以被缓冲)。所述响应函数可以是确定性函数或随机函数，并且响应函数与通信广义指标之间的相关性的细节可以由服务供应商确定，这有利于在基站与接入终端之间的无线通信。广义通信指标是能够表征无线通信、正在执行的应用或者分配给所执行的应用的队列的参数。广义通信指标的实例可以包括：(i)队列(例如310A或310B)的平均大小；(ii)队列延迟；(iii)应用的类型(例如32-比特应用或64-比特应用，存储器密集型应用或处理器密集型应用等等)；(iv)频率再用参数；(v)信道质量指示；(vi)通信子载波的数量；(vii)工作带宽；(viii)带宽-延迟乘积；(ix)由与接入终端(例如AT250)通信的基站(例如BS230)提供服务的小区/扇区中的负载等级；(x)队列大小的运行历史；等等。在确定性响应函数的情况下，在一个方案中，根据用于监视应用队列演变的通信广义指标的具体值来标记或丢弃分组，在另一个方案中，确定性响应函数可以借助于一个分数值(391B；图3C)来传送标记/丢弃IP数据分组的比率。在随机响应函数的情况下，该随机响应函数是概率分布，其提供了标记或丢弃IP数据分组的概率。在一个方案中，在基站内的队列管理组件(图1)提供这种标记/丢弃。
在操作940，可以传送与应用或接入终端相关的第二组IP数据分组。传送数据分组通常要根据用于与数据分组相关的接入终端的被调度资源来发送数据。
图10示出了根据一个方案的实例方法1000的流程图，该方法用于在无线分布式网络中工作的基站中管理数据队列，并有利于基站切换。在操作1010，确定用于通信广义指标的一组自适应阈值。这种确定可以基于针对应用队列的大小的特定目标来做出，以便确保高效的基站切换。通常，这个目标大小表示在不同的目标函数之间的折衷；例如，第一目标函数旨在保持较大的队列大小，以便增加发送数据分组的似然性，而第二目标函数旨在保持较小的队列大小，以便确保高效的基站切换。可替换地或者附加地，阈值的确定可以基于在通信广义指标的历史值上收集的智能信息，并且用于优化应用或接入终端的性能，或者保持QoS的目标等级。
所确定的该组阈值是自适应的，因为阈值能够响应于由其他阈值采用的值而动态变化，所述其他阈值例如为：信道状态状况、应用队列大小、排队延迟、通信带宽、带宽-延迟乘积等。
在操作1020，根据为通信广义指标确定的该组自适应阈值来确定响应函数。在确定性响应函数的情况下，该组阈值确定是标记还是丢弃IP数据分组；例如，一旦通信广义指标高于最大阈值，就可以丢弃数据分组(图3C)。这个通信广义指标可以是数据分组缓冲器大小，或者它可以是与通信信道有关的信道质量指示，或者它可以是基本上任何前述通信广义指标。在随机响应函数的情况下，该组自适应阈值可以确定多个间隔，在所述间隔中，标记或丢弃分组的概率可以与通信广义指标具有特定相关性。
在操作1030，至少部分地基于所确定的响应函数，来标记或丢弃在应用队列中的IP数据分组。
接下来，结合图11和12描述能够实现公开的主题方案的实例系统。这种系统可以包括多个功能块，这些功能块可以是表示由处理器或电子机器、软件或其组合(例如固件)实现的功能的功能块。
图11示出了一个实例系统的框图，其能够根据本文所述的各个方案管理基站中的队列。系统100可以至少部分地位于基站(例如BS 230)内。系统100包括可以共同操作的多个电子组件的逻辑分组1110。在一个方案中，逻辑分组1110包括：电子组件1115，用于接收与远程执行的计算机实现的应用相关的一组网际协议(IP)数据分组；电子组件1125，用于为所接收的该组IP数据分组分配数据分组队列；电子组件1135，用于至少部分地基于自适应通信广义指标以及与所述自适应通信广义指标相关的阈值，来标记或丢弃在所接收的该组IP数据分组中的IP数据分组的子集。另外，系统1100可以包括：电子组件1145，用于接收自适应通信广义指标以及与所述自适应通信广义指标相关的阈值；电子组件1155，用于传送存在于数据分组应用队列中且与应用相关的IP数据分组的补集。另外，电子分组1110可以包括电子组件1165，用于接收标记指示。
系统1100还可以包括存储器1180，其保留用于执行与电子组件1115、1125、1135、1145、1155和1165有关的功能的指令以及所测量和/或计算的数据，该数据可以在执行这些功能期间产生。尽管被显示为在存储器1170的外部，但会理解电子组件1115、1125、1135、1145、1155和1165中的一个或多个可以存在于存储器1170内。
图12示出了一个实例系统的框图，其能够根据本文所述的各个方案管理接入终端中的队列。系统1200可以至少部分地位于接入终端(例如AT250)内。系统1200包括能够共同操作的多个电子组件的逻辑分组1210。在一个方案中，逻辑分组1210包括：电子组件1215，用于接收由计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组；电子组件1225，用于缓冲所接收的IP数据分组；电子组件1235，用于根据确定性响应函数或随机响应函数，标记或丢弃所接收的IP数据分组；以及电子组件1245，用于传送被标记的IP数据分组。另外，电子分组1210可以包括：电子组件1255，用于产生IP数据分组；电子组件1265，用于标记或丢弃所产生的数据分组；电子组件1275，用于传送所产生的IP数据分组或被标记的IP数据分组中的至少一个；以及电子组件1285，用于传送所接收的IP数据分组。
系统1200还可以包括存储器1290，其保留用于执行与电子组件1215、1225、1235、1245、1255、1265、1276和1285相关的功能的指令以及所测量和/或计算的数据，该数据可以在执行这些功能期间产生。尽管被显示为在存储器1280的外部，但会理解电子组件1215、1225、1235、1245、1255、1265、1275和1285中的一个或多个可以存在于存储器1290内。
对于软件实现方式，本文所述的技术可以采用执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现。软件代码可以存储在存储单元中，并由处理器执行。存储单元可以在处理器内实现，或者在处理器外实现，在处理器外实现的情况下，存储单元可以以可通信的方式通过本领域已知的各种手段耦合到处理器。
本文描述的各种方案或特征可以实现为方法、装置或使用标准编程和/或工程技术的制造品。本文使用的术语“制造品”旨在包含可从任何计算机可读设备、载体或介质读取的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但并不限于：磁性存储设备(例如：硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如：致密盘(CD)、数字多用途盘(DVD)等)、智能卡以及闪存存储设备(例如：EPROM、存储卡，存储棒，钥匙盘(key drive)等)。另外，本文描述的各种存储介质可以代表用于存储信息的一个或多个设备和/或其它机器可读介质。术语“机器可读介质”可以包括但并不限于无线信道和能够存储、包含和/或携带指令和/或数据的各种其它介质。
如本文所用的，术语“处理器”可以指代传统架构的计算机或者量子计算机。传统架构包括但不限于：单核处理器；具有软件多线程执行能力的单一处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享存储器的并行平台。另外，处理器可以指代集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、分立逻辑门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或被设计用于执行本文所述功能的其任何组合。量子计算机架构可以基于体现为门控量子点或自组合量子点的量子位(Qubit)、核磁共振平台、超导约瑟夫逊结等。处理器可以利用纳米级架构，例如但不限于：基于分子和量子点的晶体管、开关和逻辑门，以便优化用户装置的空间使用或增强其性能。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器，或者任何其他这种结构。
此外，在本申请的说明书中，术语“存储器”指代数据存储器、算法存储器及其他信息存储器，例如但不限于：图像存储器、数字音乐和视频存储器、图表和数据库。会意识到，本文所述的存储器组件可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以同时包括易失性和非易失性存储器二者。示例性地而非限制性地，非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，其用作外部高速缓冲存储器。示例性地而非限制性地，RAM可采用许多形式，例如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、Synchlink DRAM(SLDRAM)和直接Rambus RAM(DRRAM)。另外，本文的系统和/或方法的公开的存储器组件旨在包括但不限于这些以及任意其它适当类型的存储器。
上面的描述包括一个或多个实施例的实例。当然，这里无法为了描述前述实施例而描述出组件或方法的每个可构思组合，但是本领域的技术人员可以认识到存在各种实施例的很多进一步组合和排列。相应地，所描述的实施例旨在包含落在所附权利要求的精神和范围内的所有这些更改、修改以及变化。此外，关于在详细说明或权利要求中使用的词语“包含”、“具有”或其变形的外延，该词语旨在表示包括在内的，其含义与词语“包括”在被用作权利要求里的过渡词时的释意相似。

Claims (55)

1、一种无线通信设备，包括：
处理器，其被配置为：
接收由计算机实现的应用所产生的一组网际协议(IP)数据分组，其中，所述计算机实现的应用以远程方式执行；
为所接收的该组IP数据分组分配数据分组队列；
至少部分地基于自适应的通信广义指标，来标记或丢弃在所接收的该组IP数据分组中的IP数据分组的子集；
传送存在于所述数据分组应用队列中并且与所述应用相关的IP数据分组的补集；以及
存储器，其耦合到所述处理器。
2、如权利要求1所述的无线设备，其中，所述处理器进一步被配置为：接收通信广义指标。
3、如权利要求2所述的无线设备，其中，所述通信广义指标是以下至少一个：平均队列大小、队列大小的运行历史、队列延迟、信道质量指示、工作带宽、带宽-延迟乘积、频率再用参数、或者通信扇区中的负载等级。
4、如权利要求3所述的无线设备，所述处理器进一步被配置为：至少部分地基于用于所述自适应的通信广义指标的一组自适应阈值，来标记或丢弃所述IP数据分组的子集。
5、如权利要求1所述的无线设备，其中，所述计算机实现的应用以远程方式执行。
6、如权利要求1所述的无线设备，其中，所述处理器进一步被配置为：接收标记指示。
7、如权利要求3所述的无线设备，其中，所述处理器进一步被配置为：传送标记指示。
8、如权利要求1所述的无线设备，所述处理器进一步被配置为：在发生切换事件时，传送所述数据分组队列。
9、如权利要求1所述的无线设备，其中，所述无线设备是基站。
10、如权利要求9所述的无线设备，所述处理器进一步被配置为：将与所述应用相关的一组所述IP数据分组传送到另一不同基站。
11、一种用于无线通信环境中的方法，所述方法包括以下步骤：
接收与计算机实现的应用相关的网际协议(IP)数据分组；
缓冲所述IP数据分组；
至少部分地基于自适应的响应函数来标记或丢弃所述IP数据分组，其中，所述响应函数取决于一组通信广义指标；以及
传送被标记的IP数据分组。
12、如权利要求11所述的方法，其中，所述响应函数是确定性函数或随机函数中的至少一个。
13、如权利要求11所述的方法，其中，该组通信广义指标包括平均队列大小。
14、如权利要求11所述的方法，其中，该组通信广义指标包括队列大小的运行历史。
15、如权利要求11所述的方法，其中，该组通信广义指标包括队列延迟。
16、如权利要求11所述的方法，其中，该组通信广义指标包括信道质量指示。
17、如权利要求11所述的方法，其中，该组通信广义指标包括工作带宽。
18、如权利要求11所述的方法，其中，该组通信广义指标包括带宽-延迟乘积。
19、如权利要求11所述的方法，其中，该组通信广义指标包括通信扇区中的负载等级。
20、如权利要求11所述的方法，进一步包括：为该组通信广义指标中的至少一个通信广义指标确定一组自适应阈值。
21、如权利要求11所述的方法，其中，确定一组自适应阈值的步骤包括：使用在所述通信广义指标上存在的历史数据。
22、如权利要求21所述的方法，进一步包括随机响应函数，用于至少部分地基于所述自适应阈值来标记或丢弃所述IP数据分组。
23、如权利要求21所述的方法，进一步包括确定性响应函数，用于至少部分地基于所述自适应阈值来标记或丢弃所述IP数据分组。
24、如权利要求11所述的方法，进一步包括：接收标记指示。
25、如权利要求11所述的方法，进一步包括：至少部分地基于所述计算机实现的应用，来标记或丢弃所述IP数据分组。
26、一种计算机程序产品，包括，
计算机可读介质，其包括：
用于使得至少一个计算机接收与计算机实现的应用相关的网际协议(IP)数据分组的代码；
用于使得至少一个计算机缓冲所述IP数据分组的代码；
用于使得至少一个计算机至少部分地基于自适应响应函数来标记或丢弃所述IP数据分组的代码；以及
用于使得至少一个计算机传送被标记的IP数据分组的代码。
27、一种在无线系统中工作的装置，所述装置包括：
用于接收与远程执行的计算机实现的应用相关的一组网际协议(IP)数据分组的模块；
用于为所接收的该组IP数据分组分配数据分组队列的模块；
用于至少部分地基于自适应的通信广义指标以及与所述自适应的通信广义指标相关的阈值来标记或丢弃在所接收的该组IP数据分组中的IP数据分组的子集的模块；
用于接收所述自适应的通信广义指标以及与所述自适应通信广义指标相关的阈值的模块；以及
用于传送存在于所述数据分组应用队列中并且与所述应用相关的IP数据分组的补集的模块。
28、如权利要求27所述的装置，其中，所述通信广义指标是以下至少一个：平均队列大小、队列大小的运行历史、队列延迟、信道质量指示、工作带宽、带宽-延迟乘积、频率再用参数、或者通信扇区中的负载等级。
29、如权利要求27所述的装置，进一步包括：用于接收标记指示的模块。
30、一种无线通信设备，包括：
处理器，其被配置为：
接收由计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组，其中，
所述计算机实现的应用以远程方式执行；
至少部分地基于响应函数，来标记所接收的IP数据分组；
传送所接收的IP数据分组；以及
传送标记指示；以及
存储器，其耦合到所述处理器。
31、如权利要求30所述的无线通信设备，所述处理器进一步被配置为：至少部分地基于所述响应函数，来丢弃所接收的IP数据分组。
32、如权利要求30所述的无线通信设备，其中，所述响应函数取决于一组通信广义指标。
33、如权利要求30所述的无线通信设备，其中，所述响应函数是确定性函数，该确定性函数基于用于该组通信广义指标中至少一个通信广义指标的自适应阈值。
34、如权利要求30所述的无线通信设备，其中，所述响应函数是随机函数，该随机函数基于用于该组通信广义指标中至少一个通信广义指标的自适应阈值。
35、如权利要求32所述的无线通信设备，其中，所述通信广义指标包括以下至少一个：平均队列大小、队列大小的运行历史、队列延迟、信道质量指示、工作带宽、带宽-延迟乘积、频率再用参数、或者通信扇区中的负载等级。
36、如权利要求30所述的无线通信设备，其中，远程执行的所述应用在接收到所述标记指示时减小IP数据分组的产生速率。
37、如权利要求30所述的无线通信设备，其中，所述计算机实现的应用在所述设备内本地执行。
38、如权利要求37所述的无线通信设备，所述处理器进一步被配置为：分配与由本地执行的所述应用所产生的一组IP数据分组相关的队列。
39、如权利要求30所述的无线通信设备，所述处理器进一步被配置为：传送由本地执行的所述应用所产生并存储在与其相关的队列中的一组IP数据分组。
40、如权利要求30所述的无线通信设备，进一步被配置为：产生通信广义指标。
41、如权利要求30所述的无线通信设备，所述处理器进一步被配置为：
接收带宽指示，以便调整所述无线通信设备的工作带宽(BW)，该工作带宽有利于以预定速率接收所述IP数据分组，其中，所述预定速率确保了特定的应用队列大小；
响应于所接收的BW指示，产生BW偏移；以及
产生用于传送功率级的功率指示，该功率级确保在响应于所产生的BW偏移和所接收的BW指示而调整所述工作BW时，保持功率谱密度。
42、如权利要求30所述的无线通信设备，其中，所述设备是接入终端。
43、一种在无线通信系统中使用的方法，所述方法包括以下步骤：
接收由计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组，其中，所述计算机实现的应用以远程方式执行；
至少部分地基于响应函数来标记或丢弃所接收的IP数据分组，其中，所述响应函数取决于通信广义指标；以及
传送标记指示。
44、如权利要求43所述的方法，进一步包括：为所接收的IP数据分组分配队列。
45、如权利要求44所述的方法，所述通信广义指标包括以下至少一个：平均队列大小、队列大小的运行历史、队列延迟、信道质量指示、工作带宽、带宽-延迟乘积、频率再用参数、或者通信扇区中的负载等级。
46、如权利要求45所述的方法，其中，所述响应函数是确定性函数，该确定性函数基于用于一组通信广义指标中至少一个通信广义指标的自适应阈值。
47、如权利要求45所述的方法，其中，所述响应函数是随机函数，该随机函数基于用于一组通信广义指标中至少一个通信广义指标的自适应阈值。
48、如权利要求43所述的方法，进一步包括：产生一组IP数据分组。
49、如权利要求48所述的方法，进一步包括：分配与所产生的该组IP数据分组相关的队列。
50、如权利要求48所述的方法，进一步包括：传送在所产生的该组IP数据分组中的至少一个IP数据分组。
51、如权利要求43所述的方法，进一步包括：
接收带宽(BW)指示，以便调整无线通信设备的工作带宽，该工作带宽有利于以预定速率接收所述IP数据分组，其中，所述预定速率确保了特定的应用队列大小；
响应于所接收的BW指示，产生BW偏移；以及
产生用于传送功率级的功率指示，该功率级确保在响应于所产生的BW偏移和所接收的BW指示而调整所述工作BW时，保持功率谱密度。
52、一种在无线环境中工作的装置，所述装置包括：
用于接收由计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组的模块；
用于缓冲所接收的IP数据分组的模块；
用于根据确定性响应函数或随机响应函数来标记或丢弃所接收的IP数据分组的模块；以及
用于传送被标记的IP数据分组的模块。
53、如权利要求52所述的装置，进一步包括：
用于产生IP数据分组的模块；
用于标记或丢弃所产生的数据分组的模块；以及
用于传送所产生的IP数据分组或被标记的IP数据分组中至少一个的模块。
54、如权利要求52所述的装置，进一步包括用于传送所接收的IP数据分组的模块。
55、一种计算机程序产品，包括
计算机可读介质，包括：
用于使得至少一个计算机接收由第一计算机实现的应用所产生的网际协议(IP)数据分组的代码；
用于使得至少一个计算机产生与第二计算机实现的应用相关的一组IP数据分组的代码；
用于使得至少一个计算机至少部分地基于响应函数来标记或丢弃所接收的IP数据分组或至少一个所产生的IP数据分组的代码，其中，所述响应函数取决于通信广义指标；
用于使得至少一个计算机传送标记指示的代码；以及
用于使得至少一个计算机传送在所产生的该组IP数据分组中至少一个IP数据分组的代码。
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