CN101601248A - 在无线分组数据的多用户环境中分配实时业务传输的信道 - Google Patents

Abstract

提供了一种在多用户环境中分配OFDM信道以在无线分组数据网络中传输实时数据业务的方法和设备。所述方法包括：基于与相关于多个移动站(105)的多个频率信道(120)相关的信道状态信息(133)以及在发射机处的所述多个频率信道之间的均匀功率分布的基本假设，确定所述多个移动站(105)中的每一个移动站的每信道先验数据速率。所述方法还包括：基于所述多个移动站(105)中的每一个移动站的所述每信道先验数据速率，从所述多个频率信道中向所述多个移动站(105)中的至少一个移动站分配唯一频率信道(120)。

Description

在无线分组数据的多用户环境中分配实时业务传输的信道

技术领域

本发明通常涉及电信，更具体而言，涉及无线通信。

背景技术

在多用户网络环境中，许多用户希望接入独特的服务，因此使用信道分配技术为用户分配信道以传输实时业务数据。然而，在许多无线通信系统中，信道分配会影响系统性能。无线网络中的信道分配典型地确定信道的分配以使每一个用户可以接入公共接入介质而最小地干扰其他用户。对于多个用户，调度器以希望的通信服务质量(QoS)提供了无线网络的接入。例如，在分组数据网络中，基站控制器(BSC)或无线电网络控制器(RNC)可以调度从移动站到基站的反向链路(RL)和上行链路(UL)通信。可选地，基站可以调度前向链路(FL)或下行链路(DL)。对于自基站的下行链路或前向链路上的数据分组传输，移动站指示可支持的数据传输速率。作为响应，基站为来自移动站的用户传输分配无线电资源，例如，频率信道和对应的位以及功率水平。

无线通信系统已经发展到第3代数字多媒体系统(CDMA20001X和通用移动通信系统(UMTS))以及高速数据系统(CDMA2000演进数据最优化(EV-DO)和UMTS高速下行链路分组接入(HSDPA))。虽然第3代无线系统可以以希望的服务质量(QoS)支持多媒体服务，但由于该系统是电路交互系统，所以用于稳健(robust)数据传输的第3代无线系统的效率并不高。另一方面，分组交换高速数据系统在知道了传输中的无线电信道的情况下使用有效无线电资源分配并调度。资源分配典型地包括确定功率和/或带宽以最优化在基站所服务的小区内的性能。

在包括UMTS-HSDPA的高速分组交换系统服务于移动通信市场的同时，UMTS的长期演进(LTE)会向各种不同的服务类别提供宽带无线接入。然而，在服务于均具有希望QoS的多个用户时，在通过UMTS-LTE提供宽带接入时的资源分配会不利地影响整个系统性能。然而，与快速采用无线技术相关的互联网的成长导致对面向无线分组的数据传输的需求的增加。许多无线网络上的面向无线分组的数据业务可包括例如语音、多媒体电信会议和游戏的实时业务和例如web浏览、消息和文件传送的非实时数据业务的混合。当同时提供不同的服务质量(QoS)时，这样的无线通信系统的业务特性约束了可用于传输的系统资源。

因此，在多用户环境中，系统资源包括频带、扩频码、时隙、或甚至空间域中的资源以及用于传送信号的功率。由此，根据不同用户的期望在仍然能够满足为特定服务给出的QoS约束的同时，向用户分配这些资源是困难的。例如，在通过固定数据速率为基本QoS约束的分组数据信道传送的实时业务(话音、多媒体流等)中，希望最优的资源分配。这样的资源分配可涉及为多个实时业务用户分配频带(信道)而不是分配时间、代码或空间域单元。

作为实例，正交频分复用(OFDM)信道用于下行链路中的高数据速率传输。利用OFDM涉及向所有可能接入总的可用频带的多个用户分派位、功率以及不同的正交频率信道。在多用户环境中，用于联合位、功率以及信道分配的一个最优方案旨在具有最小化的总传输功率的固定速率传输。这导致基于共享因子在不同的用户之间时间共享信道，但是该联合方案对于任何合理的实施而言都太过复杂。

另一方法将联合最优化分为两个单独的最优化问题。一个问题专门处理信道分配(CA)，而仍然联合地解决位和功率分配(BPA)。对于位和功率分配，在基站中可应用单用户贪婪算法。用于信道分配的几种方法提供了最优化或接近最优化的信道分配。虽然提供了将信道分配与位和功率分配分离，但这样的最优化信道分配方法仍会导致高的复杂性并由此被认为不适合实施。

可选地，几种准最优化分配以分步的方式向用户分配信道，在该分步的方式中对于每一步都产生用户组。该方法通常称为“组分配”。在各个分配步骤中，属于该组的用户(通常称为“组中(In-Set)”)竞争信道分配，而属于通常称为“组外(Out-Set)”的组的用户不考虑信道分配。通过使用这样的组分配，可以减小功率消耗，同时如果信道分配过程中包括速率要求那么信道分配过程仍保持是较低的复杂性。然而，这些方法的特征在于基于最佳信道(例如最高的信道幅值(channel magnitude))的信道分配过程。具体而言，选择具有最高信道幅度的信道，并且各个用户来自于竞争的用户组。

关于信道分配以及位、功率分配，如果通过分组数据方案(例如，UMTS-LTE)传输实时业务，这些方法的一些缺点如下：

(1)联合最优化资源分配太复杂以致不能被实施。

(2)将信道分配从位和功率分配分离可以简化资源分配，但在实际实施时仍涉及最优化信道分配。

(3)典型的准最优化信道分配方法直接利用信道幅值。虽然组分派方法中的组包括速率要求，但实质上分派时所依赖的信息被限制为仅仅是信道幅值。

(4)根据项(3)阐述的次最优化方法具有不同的缺点，例如：

a.高传输功率(尤其是位于小区边缘的用户)

b.系统容量损失

发明内容

在下面描述了本发明的简要概述以提供对本发明的一些方面的基本理解。本概述不是本发明的详尽概述。不旨在指出本发明的关键或重要部件或描绘本发明的范围。目的仅为以简化形式说明一些概念以作为此后导论的更详细的描述的序幕。

本发明旨在克服或至少减少上述一个或多个问题的影响。

在本发明的一个实施例中，提供了一种在多用户环境中分配信道以在无线分组数据网络中传输实时数据业务的方法。所述方法包括：基于与相关于多个移动站的多个频率信道相关的信道状态信息以及在发射机处的所述多个频率信道之间的均匀功率分布的基本假设，确定所述多个移动站中的每一个移动站的每信道先验数据速率。所述方法还包括：基于所述多个移动站中的每一个移动站的所述每信道先验数据速率，从所述多个频率信道中向所述多个移动站中的至少一个移动站分配唯一频率信道。在其他的实施例中，提供了一种发射机以及包括存储了指令的计算机可读存储介质的制品，用于执行在多用户环境中分配信道以在无线通信系统中传输实时数据业务数据的方法。一旦根据本发明向移动站分配了频率信道，便在第二步骤中使用现有技术(例如，采用贪婪算法)进行位和功率分配。

附图说明

参考下列描述并结合附图可以理解本发明，在附图中相同的参考标号表示相同的部件，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的例如UMTS长期演进(LTE)系统的无线通信系统的元件，所述系统包括第一和第二移动站以及基站，基站包括用于在多个用户网络之间分配用于无线分组数据的实时业务传输的频率信道的装置；

图2示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的OFDM发射机，其中第一和第二资源分配器向例如图1示出的长期演进(LTE)系统的多用户环境中的用户提供唯一信道、位和功率分配；以及

图3示出了根据本发明在图1示出的无线通信系统中实施的一种方法的典型表示，在该方法中，可基于通过使用与用户相关的信道状态信息和在可用信道之间的均匀发射功率分布的指示而为多个用户中的每一个单独用户确定的每频率通道先验数据速率，向多个用户分配信道以传输实时业务数据。

虽然本发明可以具有各种修改和备选形式，但通过附图中的实例已经示出了其特定的实施例，并在此对该特定实施例进行了详细描述。然而，应该理解，这里的特定实施例的具体描述不旨在将本发明限制为公开的特定的形式，相反地，意图为覆盖落入所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有修改、等价物和备选方案。

具体实施方式

下面描述本发明的示例性实施例。为了清楚起见，在说明书中没有描述实际实施中的所有特征。当然应该了解，在开发任何这样的实际实施例时，做出多种特定实施的决定以实现开发者的特定目标，例如服从与系统相关的约束和与商业相关的约束，其将从一个实施变化为另一个实施。此外，应该了解，虽然这样的开发努力是复杂并耗时的，但对于从本公开获益的本领域的技术人员而言却仍然为常规任务。

通常，提供了一种方法和装置，其用于向多个用户分配信道以在无线分组数据网络中的多用户环境中传输实时业务数据。通过使用例如通用移动电话系统(UMTS)长期演进(LTE)的无线通信系统中的基站或基站路由器处的发射机，第一和第二资源分配器向多用户环境中的用户提供唯一的信道、位和功率分配。该方法包括基于多个频率信道的每用户信道状态信息并基于在发射机处的信道间的均匀功率分布的基本假设来确定多个用户的移动站中的每一个单独用户的每信道先验数据速率。该方法还包括基于多个用户中的每一个单独用户的所述每信道先验数据速率从多个频率信道中向多个用户中的各个用户分配一个或几个唯一频率信道。发射机包括多个编码器，其独立编码多个移动站用户中的每一个单独的移动站用户的数据流。第一资源分配器从多个频率信道中向所述多个用户中的各个用户分配一个或几个唯一频率信道(多个)。基于该第一分配器的输出，即频率信道到用户的映射，第二分配器向所述多个用户中的每一个单独用户分配两个剩余的资源“位”和“发射功率”。在完成该分配之后，将多个编码器的输出馈送到相关的自适应调制器，该自适应调制器被连接到典型地用于实现OFDM传输系统的IFFT装置。

图1示意性示出了根据本发明的一个示例性实施例的例如通用移动电话系统(UMTS)长期演进(LTE)的多信道无线通信系统100，其包括第一和第二移动站(MS)105(1，2)和基站(BS)110，基站110包括用于分配多个频率信道120(1-m)的资源分配器130(1-2)。资源分配器130(1-2)向多用户环境中的多个用户分配信道120(1-m)，用于在相对高速的无线分组数据网络中的实时业务数据传输。如这里所详细描述的，多个编码器(EN)125(1-K)与资源分配器130(1-2)联合操作以基于信道状态信息133提供自适应信道分配。在一个实施例中，资源分配器130(1-2)还可以基于信道状态信息133和/或关于一个或多个活动移动站105的各个固定速率要求(RQE)135(1，2)的信息提供位和功率分配。例如，可以通过使用单独的资源分配器130(1-2)与信道分配相分离地单独实施位和功率分配算法。

基站110可服务于在具有第一和第二移动站105(1，2)(也称为接入终端(AT)、用户设备(UE)等等)的一个或多个小区。基站110还接入无线分组数据网络和其他互连的电信系统，例如，公共交换电话系统(PSTN)和数据网络。为了向第一和第二移动站105(1，2)提供无线连接性，基站110与将小区连接到UMTS长期演进系统100的网络控制服务器145通信。UMTS长期演进系统100和网络控制服务器145可根据通用移动通信服务(UMTS)协议操作，并可实施正交频分多址接入(OFDMA)。然而，从本公开获益的本领域的技术人员应该理解，本发明并不局限于根据UMTS-LTE操作的通信系统或基于OFDMA的通信系统。在可选的实施例中，UMTS长期演进系统100可根据这样的一种或多种协议操作，其包括但不限于，全球移动通信系统(GSM)、码分多址接入(CDMA、CDMA 2000)等等。

为了示例，虽然应该理解本发明可以应用到支持数据和/或语音通信的其他系统，但图1的多信道无线通信系统为采用了OFDMA的UMTS长期演进系统100。UMTS长期演进系统100与常规UMTS系统有些类似，但基本上在本发明的基站110的操作方面是不同的。也就是，在UMTS长期演进系统100中，发射机115基于多个移动站中的每一个移动站的每信道先验数据速率从多个可用频率信道中向多个移动站中的至少一个分配频率信道(多个)。

在示例性的实施例中，发射机115在与基站110通信的频谱内在第一和第二移动站105(1，2)之间分配多个信道120(1-m)。例如，在第一移动站105(1)的范围内的基站110与第一移动站105(1)通过包括下行链路和上行链路的通信链路150(1)通信。这样，基站110可提供到对应的地理区域或小区的无线连接性。通过使用频率信道120(1)，第一移动站105(1)以高数据速率在从基站到第一移动站105(1)的通信链路150的下行链路中接收实时业务数据。

为了单独地为每一个调度的移动站105分配频率信道120，并且在一些情况下，独立于位和功率分配，发射机115可包括多个编码器125(1-K)和第一和第二资源分配器130(1，2)。多个编码器125(1-K)单独编码多个移动站105用户中的每一个单独移动站105用户的数据流。第一资源分配器130(1)基于每一个用户和每一个频率信道的单独的信道状态信息160和希望的传输速率(即，一个或多个速率要求135(1-2))向多个预定的移动站105用户中的每一个单独移动站105用户分配多个频率信道中的一个或几个唯一频率信道。第二资源分配器130(2)向多个移动站105用户分配位和功率。资源分配器130(1-2)将多个编码器125(1-K)的数据流链接到确定的频率信道。

如上所述，基站110可根据UMTS协议提供无线连接性并实施OFDMA，但基站110不局限于这些协议。在示例性的实施例中，基站110使用OFDM信道来提供到第一和第二移动站105(1，2)的无线连接性。然而，从本公开获益的本领域的普通技术人员应该理解，基站110还可以通过使用在小区内或邻近小区的任何位置处的其他信道来提供无线连接性。

在操作时，基站110可根据包括码分多址接入(CDMA，cdma 2000)协议、演进数据最优化(EVDO，1XEVDO)协议、通用移动通信系统(UMTS)协议、全球移动通信系统(GSM)协议等等的任何希望的协议来提供到第一和第二移动站105(1，2)的无线连接性。例如，第一移动站105(1，2)处的活动用户的第一速率要求(REQ)135(1)为从9.6kbp变化到153.6kbp。在示例性的实施例中，通过通信链路150(1-2)的实时业务数据传输可包括在选择的频带内的一个或多个信道，例如可根据OFDMA方案限定副载波。本领域的普通技术人员应该理解，副载波还可以使用例如频率信道、子信道、音调(tone)等等的术语来称谓。

第一和第二移动站105(1，2)的实例可包括无线通信设备的主机，其包括但不限于，在高速无线分组数据网络(例如数字蜂窝CDMA网络)中操作的蜂窝电话、个人数组助理(PDA)以及全球定位系统(GPS)。第一和第二移动站105(1，2)的其他实例包括智能电话、文本消息装置等等。

在UMTS长期演进系统100中，高速无线分组数据网络配置了任何希望的协议以便能够根据任何希望的协议在第一和第二基站105(1，2)与第一和第二移动站105(1，2)之间进行无线通信。这样的协议的实例包括(CDMA，cdma 2000)协议、演进数据最优化(EVDO，1XEVDO)协议、UMTS协议、GSM协议等等。这样的协议的其他实例包括1XEV-DO协议、UMTS协议、GSM协议等等。基于这些协议等等中的任何一种的3G蜂窝系统提供了增强的语音容量并支持基于高数据速率分组的服务。作为一个实例，在称为IS-865的cdma 20001xEV高速率分组数据空中接口中提供这些特征。更具体而言，3G蜂窝系统cdma20001xEV向用户提供了高速无线互联网接入，其具有与基于IS-95标准的蜂窝网络相对的非对称数据业务。

图2示意性地示出了OFDM发射机115a，在其中信道分配器200基于与一个或多个上行链路相关的信道状态信息133提供自适应信道分配。在一个实施例中，信道分配器200可包括位和/或功率分配器130a(1-2)，其使用图1中示出的长期演进(LTE)系统100的第一和第二速率要求来分配位和功率。然而，在一些实施例中，可以与信道分配分开地进行位功率分配。OFDM发射机115a可包括耦合到信道分配器200的多个调制器205(1-N)，其用于单独调制多个OFDM频率信道120a(1-N)。OFDM发射机115a还可包括反快速傅里叶变换器(IFFT)210和保护间隔部件215，保护间隔部件215用于在为多个移动站105中的每一个移动站105传输高数据速率业务时插入保护间隔。

为了发射K个移动站的实时业务数据，在一个实施例中，OFDM发射机115a基于多个移动站中的每一个移动站的每信道先验数据速率确定从多个可用频率信道或载波中向多个移动站中的每一个移动站分配的唯一频率信道(例如，OFDM载波)。基于与关联于多个移动站的多个频率信道120a相关的信道状态信息133以及在OFDM发射机115a处的多个频率信道120a之间的均匀功率分布的基本假设来确定多个移动站中的每一个移动站的每信道先验数据速率。这样的信道状态信息可以是用户特有的，并可包括为考虑的用户而所有考虑的频率信道或这样的频率信道的束。

在一个示例性实施例中，向移动站可用每一个服务类别分派最大基站发射功率。然后，在每一个信道分配步骤中，假设实时业务传输可用的最大基站功率可以先验地在可用频率信道之间被均匀共享。这仅仅是先验假设，因为在信道分配过程之后的后面的阶段(例如，通过贪婪算法)来进行精确的功率和位分配。通过使用信道状态信息的组(每用户和每信道)以及在信道120a之间的均匀功率分布的基本假设，可以为每一个移动站计算每信道先验数据速率。例如，对于K个用户和N个信道，每一个移动站K的每信道N的先验数据速率R_NK可以使用由下列公式给出的先验速率分配矩阵来计算：

$\hat{R}=\left(\begin{array}{ccc}{R}_{11}& \·\·\·\·\·\·& R_{1N}\\ \·& & \·\\ \·& & \·\\ R_{K1}& \·\·\·\·\·\·& R_{\mathrm{KN}}\end{array}\right)$

在一个实施例中，对于所有可用信道，计算每一个移动站的速率R_NK并将其存储在类似矩阵的速率缓冲器中。

然后，使用速率分配矩阵进行信道分配过程。在一个实施例中，采用轮询技术。在轮询分配中，将具有最高速率的信道分配到第一移动站。然后，分配算法以轮询模式移动到下一个移动站，并分配具有次最高速率的信道，等等。在另一实施例中，使用差分方法，其利用了希望的速率与信道分配已分派的信道的总速率之间的差。例如，使用轮询方法直到所有的移动站都具有了分派的单信道。然后，将信道分配到在分派的速率与希望的速率之间具有最大速率差的移动单元。在又一实施例中，采用公平感知方法。例如，公平感知方法基于以下度量来分配信道，即考虑了向确定的用户分配确定的信道的“获益”和对其他用户剥夺了该信道的其他用户的“损害”。

然后，可编码数据流210(1-k)，并在编码不同的数据流210(1-k)之后，OFDM发射机115a将数据流210(1-k)映射到唯一的OFDM信道120a(1-N)。为了该映射(分配)，OFDM发射机115a可使用由不同的实时服务的QoS所指出的第一和第二速率要求135(1，2)。分配器215基于速率要求135(1，2)和信道状态信息160将K个数据流210(1-K)分配到N个OFDM频率信道120a(1-N)。分配器215包括信道分配器130a(1)和位-功率分配器130a(2)。在分配之后，多个调制器200(1-N)(包括自适应OFDM调制器)处理不同的K个数据流210(1-K)。此后，进行IFFT 210并将安全间隔215插入到将被发送到每一个预定的移动站105的信号中。

图3示出了实施方法300的典型表示，该方法基于信道状态信息133将OFDM频率信道120a(1-N)分配到多个移动站105以传送实时业务数据。在一个实施例中，根据本发明的示例性实施例，在图1示出的UMTS长期演进系统100中实施方法300。在块305，分配器200确定与多个信道相关的均匀功率分布。在块310，分配器200确定例如移动站105(1)通过第一OFDM频率信道120a(1)发送数据的先验数据传输速率。例如，分配器200可基于与频率信道120a相关的信道状态信息133以及在OFDM发射机115a处的多个频率信道120a之间的均匀功率分布的基本假设来确定与多个频率信道120中的一个或多个相关的先验数据传输速率。在块310，如上面所详述的，分配器200基于先验数据传输速率向移动站分配唯一频率信道。

这里描述的用于分配信道的技术的实施例与常规实践相比具有多个优点。例如，将位、功率和信道分配分为两部分，这允许通过在HSDPA中已使用的较低计算强度的贪婪算法来解决位和功率分配问题。预先计算先验速率分配矩阵有助于更好地平衡分派的资源与希望的资源，并可以更公平地处理每一个移动单元(例如，每一移动单元都可以获得其所需的)。这里描述的技术还节省了功率(因为减小了发射功率)并且在活动用户的数目和总的数据吞吐量方面增加了系统容量。

关于软件或算法和对计算机存储器内的数据位的操作的符号表示说明了本发明的部分和相应的详细描述。本领域的普通技术人员通过这些描述和表示可以有效地将其工作的实质传达给本领域的其他的普通技术人员。这里所使用的术语，算法(如通常所使用的一样)被构想为是导致希望的结果的步骤的自洽序列。步骤为需要物理操作物理量的步骤。通常，但不是必须的，这些量采用能够被存储、转移、组合、比较以及其他操纵的光、电、或电磁信号的形式。有时，主要为了习惯用法的原因，将其称为位、值、元素、符号、字符、项、数字等等被证明是方便的。

然而，应该牢记，所有的这些和相似的术语都与适宜的物理量相关并仅仅是应用到这些量的方便的标号。除非特别声明，或如从讨论中可以显而易见的，例如“处理”或“数据计算”或“计算”或“确定”或“显示”等等的术语表示计算机系统或相似的电子计算装置的动作和处理，该计算机系统或相似的电子计算装置操纵和将计算机系统的寄存器内的被表示为物理、电子量的数据转换为在计算机系统存储器或寄存器或其他这样的信息存储器、传输或显示装置内的被相似地表示为物理、电子量的其他数据。

还应注意，本发明的软件实施的方面被典型地被编码在某种形式的程序存储介质上或通过某种形式的传输介质而实施。程序存储介质可以为磁(例如，软盘或硬盘)或光(例如，压缩盘只读存储器，或“CD ROM”)，以及为只读或随机存取的。相似地，传输介质为扭线对、同轴电缆、光线或本领域公知的一些其他适合的传输介质。本发明不局限于任何给定实施的这些方面。

参考附图描述了上述的本发明。在附图中仅仅为了解释的目的而示意性示出了各种结构、系统和装置，以便本领域的技术人员所公知的细节不会模糊本发明。然而，包括附图以描述和解释本发明的示例性实施例。这里使用的词或措词应被理解和解释为具有与本领域的技术人员所了解的这些词和措词相一致的意义。没有特别限定术语和措词，即，与本领域的技术人员所懂得的常规和习惯意义不同的定义旨在由这里一致使用的术语或措词所暗指。对于术语或措词具有特殊意义(即，技术人员所不能理解的意义)的情况，将在说明书中以直接并明确提供了术语或措词的特殊定义的定义方式来阐述这样的特殊定义。

虽然本发明在这里被示例为在无线通信网络环境中是有用的，但其还可以应用于其他连接的环境。例如，上述的两个或多个装置可以通过装置-到-装置连接而被耦合到一起，例如通过硬电缆、射频信号(例如，802.11(a)、802.11(b)、802.11(g)、802.16、蓝牙等)、红外耦合、电话线和调制解调器等等。本发明可应用于其中两个或多个用户可以互连并彼此通信的任何环境。

本领域的技术人员将理解，在各种实施例中示例的各种系统层、例程(routine)或模块可以为可执行的控制单元。控制单元包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、处理器卡(包括一个或多个微处理器或控制器)，或其他控制或计算装置以及包含在一个或多个存储装置中的可执行的指令。存储装置包括一个或多个机器可读的存储介质以存储数据和指令。存储介质包括不同形式的存储器，其包括动态或静态随机存储存取器(DRAM或SRAM)、可擦除和可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)和闪速存储器；磁盘，例如，固定盘、软盘或可移除盘；包括磁带的其他磁介质；以及光介质，例如，压缩盘(CD)或数字视频盘(DVD)。各种系统中构成了各种软件层、例行程序或模块的指令被存储在各自的存储装置中。当通过各自的控制单元执行时，指令使对应系统执行被编程的动作。

上述公开的实施例仅仅是示例性的，因为本发明可以被修改并以对于本领域的技术人员而言显而易见的不同但等价的方式来实践。此外，除了在下面的权利要求中所描述的之外，没有限制这里所示出的构造或设计的细节。因此，上面公开的特定实施例可以被调整或被修改，并且所有这样的变化在本发明的范围内。因此，在下面的权利要求书中阐述了在这里所寻求的保护。

Claims (20)

1.一种在多用户环境中分配信道以在无线分组数据网络中传输实时数据业务的方法，所述方法包括以下步骤：

基于与相关于多个移动站的多个频率信道相关的信道状态信息以及在发射机处的所述多个频率信道之间的均匀功率分布的基本假设，确定所述多个移动站中的每一个移动站的每信道先验数据速率；以及

基于所述多个移动站中的每一个移动站的所述每信道先验数据速率，从所述多个频率信道中向所述多个移动站中的至少一个移动站分配唯一频率信道。

2.根据权利要求1的方法，还包括：

假设在分配每一个频率信道时，在所述多个频率信道的可用信道之间均匀共享可用于所述实时业务传输的给定最大基站功率。

3.根据权利要求1的方法，其中从所述多个频率信道中分配唯一频率信道的步骤还包括：

在分配所述唯一频率信道之后分配功率和位。

4.根据权利要求3的方法，其中在分配所述唯一频率信道之后分配功率和位的步骤还包括：

向所述移动站分配唯一正交频分复用(OFDM)信道以从基站发送实时业务传输，所述唯一OFDM信道不同于与所述多个移动站中的其他移动站相关的OFDM信道。

5.根据权利要求1的方法，还包括：

基于所述信道状态信息预先计算向所述多个移动站分配正交频分复用(OFDM)信道的先验速率矩阵。

6.根据权利要求5的方法，其中预先计算先验速率矩阵的步骤还包括：

对于K个用户和N个信道，获得通过下式给出的先验速率分配矩阵，

$\hat{R}=\left(\begin{array}{ccc}{R}_{11}& \·\·\·\·\·\·& R_{1N}\\ \·& & \·\\ \·& & \·\\ R_{K1}& \·\·\·\·\·\·& R_{\mathrm{KN}}\end{array}\right)$

对于所述多个频率信道中的所有可用信道，计算所述多个移动站中的每一个移动站的数据速率R₁₁到R_NK并将其存储在类似矩阵的速率缓冲器中。

7.根据权利要求6的方法，还包括：

在使用贪婪算法分配功率和位之前，使用所述先验速率分配矩阵来分配频率信道。

8.根据权利要求6的方法，还包括：

基于以下操作的轮询算法使用所述先验速率分配矩阵来分配频率信道，所述操作为：从所述多个移动站中的一个移动站开始分配具有给定的最高速率的所述频率信道，然后以轮询的方式继续移动到所述多个移动站中的下一个移动站。

9.根据权利要求6的方法，还包括：

基于以下操作的差分算法使用所述先验速率分配矩阵来分配频率信道，所述操作为：利用希望的速率与通过分配所述频率信道而已经分派的总速率之间的差。

10.根据权利要求6的方法，还包括：

基于以下操作的公平感知算法使用所述先验速率分配矩阵来分配频率信道，所述操作为：使用基于“获益”参数和“损害”参数的度量，所述“获益”参数指示了将第一频率信道分派到所述多个移动站中的第一移动站的获益，而所述“损害”参数指示了对其他移动站剥夺了这个频率信道的这些移动站引起的损害。

11.一种在多用户环境中分配信道以在无线通信系统中发射实时业务传输的发射机，所述发射机包括：

多个编码器，独立编码多个移动站中的每一个单独移动站的数据流；

第一资源分配器，耦合到所述多个编码器以向所述多个移动站分配发射位和发射功率；以及

第二资源分配器，耦合到所述多个编码器以便：

基于与相关于多个移动站的多个频率信道相关的信道状态信息以及在所述多个频率信道之间的均匀功率分布的基本假设，确定所述多个移动站中的每一个移动站的每信道先验数据速率；以及

基于所述多个移动站中的每一个移动站的所述每信道先验数据速率，从所述多个频率信道中向所述多个移动站中的至少一个移动站分配唯一频率信道。

12.根据权利要求11的发射机，还包括：

多个调制器，耦合到所述第一和第二资源分配器以单独调制所述多个频率信道。

13.根据权利要求11的发射机，还包括：

快速傅里叶变换器，用于为所述多个移动站用户中的每一个传输高数据速率业务。

14.根据权利要求13的发射机，其中将所述发射机设置在基站中以向所述多个移动站分配多个OFDM信道。

15.根据权利要求13的发射机，其中将所述发射机设置在基站路由器中以向所述多个移动站分配多个OFDM信道。

16.一种包括存储了指令的计算机可读存储介质的制品，当执行所述指令时，使无线通信系统进行如下操作：

基于与相关于多个移动站的多个频率信道相关的信道状态信息以及在发射机处的所述多个频率信道之间的均匀发射功率分布的基本假设，确定所述多个移动站中的每一个移动站的每信道先验数据速率，以分配所述多个频率信道中的至少一个信道，用于在所述无线分组数据网络中发射实时业务传输；以及

基于所述多个移动站中的每一个移动站的所述每信道先验数据速率，从所述多个频率信道中向所述多个移动站中的至少一个移动站分配唯一频率信道。

17.根据权利要求16的包括存储了指令的介质的制品，当执行所述指令时，使无线通信系统进行如下操作：

假设在分配每一个频率信道时，在所述多个频率信道的可用信道之间均匀共享可用于所述实时业务传输的给定最大基站发射功率。

18.根据权利要求16的包括存储了指令的介质的制品，当执行所述指令时，会使无线通信系统进行如下操作：

在分配所述唯一频率信道之后分配发射功率和位。

19.根据权利要求16的包括存储了指令的介质的制品，当执行所述指令时，会使无线通信系统进行如下操作：

向所述移动站分配唯一正交频分复用(OFDM)信道以从基站发送实时业务传输，所述唯一OFDM信道不同于与所述多个移动站中的任何其他移动站相关的OFDM信道。

20.根据权利要求16的包括存储了指令的介质的制品，当执行所述指令时，会使无线通信系统进行如下操作：

基于所述信道状态信息预先计算向所述多个移动站分配正交频分复用(OFDM)信道的先验速率矩阵。

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