本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2006/034248,国际申请日为2006年9月1日,进入中国国家阶段的申请号为200680049069.7,名称为“多跳无线网络中基于流的公平调度”的发明专利申请的分案申请。
本申请主张2005年10月24日提交的题为“RATE CONTROLLED FLOW BASED FAIR SCHEDULING IN MULTIHOP WIRELESS NETWORKS(多跳无线网络中速率受控的基于流的公平调度)”的美国临时申请S/N.60/730,146以及2005年10月24日提交的题为“RATE CONTROLLED FLOW BASED FAIR SCHEDULING IN MULTIHOP WIRELESS NETWORKS”的美国临时申请S/N.60/730,213的权益。
概要
接下来给出一个或多个实施例的简化概要以图提供对此类实施例的一些方面的基本理解。此概要不是这一个或多个实施例的详尽综览,并且既非旨在指出这些实施例的关键性或决定性要素亦非旨在界定此类实施例的范围。其目的之一是以简化形式给出所描述的实施例的一些概念以为稍后给出的更加具体的说明之序。
根据一个或多个实施例及其相应的公开,描述了与基于流的公平调度有关的各个方面。基于流的公平调度包括速率受控的多跳调度和功率受控的多跳调度。不拘于话务方向(例如,从接入终端到接入点或从接入点到接入终端)地提供了控制。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的方法。该方法包括在父节点处接收与一个或多个子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。每一子节点是被通信地耦合到父节点的。该方法还包括基于这些合需吞吐量来确定每一子节点应被调上的时间分数以及基于所确定的这些调上时间分数来确定该父节点是否为梗阻。该方法还包括在父节点是梗阻的情况下通过调整所确定的调上时间分数来确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的装置。该装置可包括接收机、调度器、以及值调整器。该接收机可接收与父节点通信地耦合的每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。该调度器可被配置成基于这些合需吞吐量来确定每一子节点应被调上的时间分数并基于所确定的这些调上时间分数来确定该父节点是否为梗阻。该值调整器可在父节点是梗阻的情况下通过调整所确定的调上时间分数来确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种包括指令的计算机可读介质,这些指令在被执行之际致使无线网络中一装置在父节点处接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量并基于这些合需吞吐量来确定每一子节点应被调上的时间分数。子节点是被通信地耦合到父节点的。这些指令进一步致使该装置基于所确定的这些调上时间分数来确定该父节点是否为梗阻并在父节点是梗阻的情况下通过调整所确定的调上时间分数来确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的处理器。该处理器被配置成在父节点处接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。该处理器被进一步配置成基于这些合需吞吐量来确定每一子节点应被调上的时间分数。子节点是被通信地耦合到父节点的。该处理器被进一步配置成基于所确定的这些调上时间分数来确定该父节点是否为梗阻以及在父节点是梗阻的情况下通过调整所确定的调上时间分数来确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种适于支持数据通信的装置。该装置包括用于在父节点处接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量的装置以及用于基于这些合需吞吐量来确定每一子节点应被调上的时间的装置。子节点是被通信地耦合到父节点的。还包括了用于基于所确定的这些调上时间来确定该父节点是否为梗阻的装置以及用于在父节点是梗阻的情况下确定适于支持每一数据阱的吞吐量的装置。
根据一些实施例有一种支持无线网络中的数据通信的方法。该方法包括在根节点处接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。父节点是被通信地耦合到根节点的。该方法还包括基于合需吞吐量来确定每一父节点应被调上的时间分数以及基于每一父节点应被调上的时间分数来确定调度策略。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的装置。该装置包括接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量的接收机。父节点是被通信地耦合到根节点的。还包括了基于合需吞吐量来确定每一父节点应被调上的时间分数的调度器。该调度器还基于每一父节点应被调上的时间分数来建立调度策略。
根据一些实施例有一种包括指令的计算机可读介质,这些指令在被执行之际致使无线网络中一装置在根节点处接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。父节点是被通信地耦合到根节点的。这些指令进一步致使该装置基于合需吞吐量来确定每一父节点应被调上的时间分数并基于每一父节点应被调上的时间分数来确定调度策略。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的处理器。该处理器被配置成接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量并基于合需吞吐量来确定每一父节点应被调上的时间分数。父节点是被通信地耦合到根节点的。该处理器被进一步配置成基于每一父节点应被调上的时间分数来确定调度策略。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的装置。该装置包括用于确定与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量的装置。该装置中还包括了用于基于合需吞吐量来确定每一父节点应被调上的时间分数的装置以及用于基于每一父节点应被调上的时间分数来确定调度策略的装置。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的方法。该方法包括在父节点处接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量并基于合需吞吐量来确定与每一子节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者。子节点是被通信地耦合到每一父节点的。该方法进一步包括基于所确定的发射功率和接收功率中的至少一者来确定该父节点是否为梗阻并在父节点是梗阻的情况下确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的装置。该装置包括接收机、计算器、以及值调整器。该接收机被配置成接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。子节点是被通信地耦合到父节点的。该计算器基于合需吞吐量来确定与每一子节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者。该计算机进一步基于所确定的发射功率和接收功率中的至少一者来确定该父节点是否为梗阻。该值调整器在父节点是梗阻的情况下选择适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种包括指令的计算机可读介质,这些指令在被执行之际致使无线网络中一装置在父节点处接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量并基于合需吞吐量来确定与每一子节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者。子节点是被通信地耦合到每一父节点的。这些指令进一步致使该装置基于所确定的发射功率和接收功率中的至少一者来确定该父节点是否为梗阻并在父节点是梗阻的情况下确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的处理器。该处理器被配置成接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量并基于合需吞吐量来确定与每一子节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者。该处理器被进一步配置成基于所确定的发射功率和接收功率中的至少一者来确定父节点是否为梗阻并在父节点是梗阻的情况下确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的装置。该装置包括用于在父节点处接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量的装置以及用于基于合需吞吐量来确定与每一子节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者的装置。子节点是被通信地耦合到每一父节点的。该装置进一步包括用基于股所确定的发射功率和接收功率中的至少一者来确定父节点是否为梗阻的装置以及用于在父节点是梗阻的情况下确定适于支持每一数据阱的吞吐量的装置。
根据一些实施例有一种支持无线网络中的数据通信的方法。该方法包括在根节点处接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。父节点是被通信地耦合到根节点的。该方法进一步包括确定与每一父节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者并基于所确定的发射和接收功率中的至少一者来确定调度策略。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的装置。该装置包括接收机和计算器。该接收机接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。父节点是被通信地耦合到根节点的。该计算器确定与每一父节点相关联的发射和接收功率中的至少一者并基于所确定的发射和接收功率中的至少一者来建立调度策略。
根据一些实施例有一种包括指令的计算机可读介质,这些指令在被执行之际致使无线网络中一装置在根节点处接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。父节点是被通信地耦合到根节点的。这些指令进一步致使该装置确定与每一父节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者并基于所确定的发射和接收功率中的至少一者来确定调度策略。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的处理器。该处理器被配置成接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。父节点是被通信地耦合到根节点的。该处理器被进一步配置成确定与每一父节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者并基于所确定的发射和接收功率中的至少一者来确定调度策略。
根据一些实施例有一种适于支持无线网络中的数据通信的装置。该装置包括用于在根节点处接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量的装置。父节点是被通信地耦合到根节点的。该装置进一步包括用于确定与每一父节点相关联的发射功率和接收功率中的至少一者的装置以及用于基于所确定的发射和接收功率中的至少一者来确定调度策略的装置。
为了达成前述及相关目的,一个或多个实施例包括以下充分描述并在权利要求书中特别指出的特征。接下来的说明以及附图详细阐述了某些例示说明性方面并且仅仅是指示了可采用这些实施例的原理的各种途径中的几种。结合附图考虑下面的具体说明,其他优势和新颖性特征将变得显而易见,并且所公开的实施例旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。
具体说明
现在参考附图来描述各个实施例。在以下的说明中,为便于解释,阐述了众多具体细节以图提供对一个或多个方面的透彻理解。但是显而易见的是,没有这些具体细节也可实践此类实施例。在其他实例中,公知的结构和设备以框图形式示出以助益于描述这些实施例。
如在本申请中所使用的那样,术语“组件”、“模块”、“系统”之类旨在引述计算机相关实体,任其为硬件、固件、硬件与软件的组合、软件、还是执行中的软件。例如,组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。藉由例示说明,在计算设备上运行的应用和该计算设备两者均可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内,并且组件可局部化在一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。另外,这些组件可从其上存储有各种数据指令的各种计算机可读介质执行。这些组件可借助于本地和/或远程进程来通信,诸如根据有一个或多个数据分组的信号(例如,来自一个组件的数据——该组件借助于该信号与本地系统、分布式系统中的另一组件、和/或跨诸如因特网等的网络与其他系统交互)来作此通信。
此外,本文中是结合用户设备来描述各个实施例。用户设备也可被称作系统、订户单元、订户站、移动站、移动设备、远程站、接入点、基站、远程终端、接入终端、手机、主机、用户终端、终端、用户代理、数据阱、或用户装备。用户设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。
此外,本文中描述的各个方面或特征可使用标准编程和/或工程化技术被实现为方法、装置、或制造品。如在本文中使用的术语“制造品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载体、或媒介访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可包括但不限于磁存储设备(例如,硬盘、软盘、磁条、……)、光盘(例如,压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、……)、智能卡、以及闪存设备(例如,记忆卡、记忆棒、钥匙驱动器、……)等。
将以可能包括数个组件、模块之类的系统的形式来给出各个实施例。应当理解并领会,这些不同的系统可包括外加的组件、模块等,和/或可不包括结合附图讨论的这些组件、模块等的全部。也可使用这些办法的组合。
现在参考附图,图1是根据本文中公开的各个实施例的多跳通信系统100的表示。圆形项102-116代表连接(例如,无线地连接)在树状配置中的接入点节点而方形项118-134代表接入终端或末端设备。如图解地,接入点或即根节点102是唯一的有线接入点并且可以被接线到例如因特网。其他接入点104-116可以是无线的。接入点108是接入终端118和120的父节点,而接入终端118和120是接入点108的子节点。类似地,接入点110是接入终端122的父节点,而接入点112是接入终端124、126、和128的父节点。缘此树上移,接入点104是接入点108、110、和112的父节点,而接入点108、110、和112被认为是接入点104的子节点。在此树的顶端,根节点102是接入点104和106的父节点,而接入点104和106是其子节点。接入点106是子节点114(其子节点是终端130和132)和116(其子节点是终端134)的父节点。
应当理解,在此树中,节点104和106被示为父节点,但是它们也能与接入终端通信。例如,接入点104可与接入点108-112并且在基本上同一时间还与一接入终端(未示出)通信。以此方式,该接入终端与接入点104直接通信。还应当理解,这些接入点或节点中有一些或全部可以是为其他终端担任中继节点的接入终端。由此,所图解的配置仅用于示例而并非旨在将所公开的主题内容限定于所图解的配置。
如果通信或分组的源是根节点102并且信息的接收方或阱(数据阱)是一个或多个接入终端118-134,那么就建立起了前向链路。如果一个或多个接入终端118-134是信息的源而目标接收方是根节点102,那么就建立起了反向链路。如在本文中使用的叶节点是指在前向链路上直接向数据阱或接入终端118-134而不向任何其他接入点传送的那些节点108-116。
如本文中使用的流是指根节点102与每一接入终端118-134之间的通信,其或可以是前向链路通信或可以是反向链路通信。但是,在本说明中前向链路流和反向链路流将被作为两个分别的流来对待。将参考确定应如何指派时间分数来达成某一吞吐量来描述前向链路。将参考确定每一子节点应被调上以获功率指派的时间分数来描述反向链路。
系统100包括九个接入终端118-134;由此在根节点102与接入终端118-134之间有九个可能的流。系统100应被配置成确保资源跨所有九个流的公平共享。焦点在于这些流上的“最大最小”吞吐量公平性。本文中使用的最大最小是指使所有这些流之中的最小吞吐量最大化。
如图解地,从源(信息的发送方)到数据阱(或即信息的接收方)的流可贯历三个跳跃段。例如,如果源是根节点102并且目标接收方或即阱是接入终端126(前向链路),则通信贯至接入节点104,然后至接入节点112、然后至阱或即接入终端126。从根节点102到其他接入终端(数据阱)118-134的那些流以类似方式贯历三个跳跃段。对于反向链路(例如,从接入终端118-134到根节点102),通信按与关于前向链路所贯历次序的相逆的次序贯历。应当理解,多跳无线网络可具有比图中所示那些更多或更少的跳跃段且不同的接入终端可能会具有不同数目个跳跃段。
在本具体说明中,可能是在码分多址(CDMA)系统的背景中描述了各个方面和实施例。具体而言,CDMA系统被利用的方面是通用频率重用(例如,所有节点无任何静态分割地同时使用所有可用带宽)以及为便于解释还有与EVDO CDMA系统相类似的速率受控的前向链路和功率受控的反向链路。但是,对于现有CDMA系统,速率控制和功率控制的概念是仅针对单跳情景而开发的。尽管这些发明性方面将会很适合与所公开的实施例联用,但是本领域技术人员将易于领会,这些发明性方面同样可适用于在其他各种系统中使用。相应地,对CDMA的任何引述仅旨在例示说明这些发明性方面,并要理解此类发明性方面具有很广的应用范围。
系统100内的调度可基于速率受控的调度(例如,调上的时间分数)和/或功率受控的调度(例如,发射的功率)来确定。出于示例的用意,具有来自每一节点的前向链路传输的CDMA网络将被假定是在满功率下并且时间分数是受控以确保公平性的资源。对此前向链路的一个隐性假定是每一节点在任何给定时间仅调上一个子节点作接收(例如,纯时分复用(TDM))。出于示例的用意,可假定反向链路是功率受控的以允许从许多个发射机到一个接收机的同时接收。但是,应当理解对前向链路通信和反向链路通信中的任何一者或其两者均可采用速率受控调度和功率受控调度两者。
另外,为便于例示说明,遵循了等服务等级(EGoS)调度规程。在EGoS调度中,目标是给所有的流提供相同的吞吐量——除非给一个或多个流的吞吐量能在不减小给任何其他流的吞吐量的前提下被增大。除了EGoS外,还可实现诸如加权服务等级和比例公平性等的其他公平性度量。
在接下来的讨论中将为基于发送方的调度或速率控制采用以下的注记。M
i是与AP i(接入点i)相关联的接入终端(数据阱)的数目。U
i是与AP i相关联的接入终端(数据阱)的共吞吐量。R
i是从节点(接入点或接入终端)i的父节点到该节点的瞬时传输率。节点i被其父节点即节点j调上的时间分数被表示为
这些代表性注记在图1中图解。
图2图解了前向链路通信200。数据从根节点202流向接入终端204、206、208、210、212、214、216、218和220。接入终端204-220是数据阱。有线接入点202是数据源。节点222、224、226、228和230是直接与接入终端204-220通信的叶节点。应当理解,接入终端也可与节点232通信,但是如在本文中使用的叶节点的定义是叶节点在前向链路上仅与接入终端通信。例如,在前向链路上,节点222正在向各接入终端发送数据而不向另一接入点发送数据。由此,节点232被认为是正在向节点222、224、和226(它们是节点232的子节点)发送数据的父节点。
在236图解了节点232的子树,其为在节点232之下的所有节点和终端。假定节点232是根节点并缘此树而下,在其之下的一切皆被认为是子树。同样,在238示出了节点234的子树。
图3图解了采用公平调度技术的无线通信系统300。系统300包括一个或多个接入终端302,它们能通过一个或多个叶节点306(例如,直接与接入终端302通信的节点)以及一个或多个父节点308与根节点304通信(例如,与其通信地耦合)。取决于通信流,接入终端302可以是数据阱或数据源。系统300可被耦合在与参考前几张图示出并描述的配置相类似的树状配置中。应当理解,尽管图解的通信路由包括三个跳跃段,但是在一些实施例中,该通信路由在接入终端302与根节点304之间可包括更多或更少的跳跃段。例如,接入终端302可直接与根节点304通信,或者接入终端302可通过单个叶节点306与根节点304通信。
叶节点306可包括发射机/接收机310,其可被配置成从/向其子节点(例如,接入终端302)和/或其父节点308接收和发送数据。对于速率受控的多跳调度,信息可包括在叶节点306之下的接入终端302的数目以及可为每一接入终端302达到的吞吐量、或这些信息的乘积。对于功率受控的多跳调度,信息可包括在叶节点306之下的诸接入终端302所需要的发射功率。
叶节点306还可包括吞吐量确定模块312,其可被配置成确定叶节点306能够向在其之下的诸接入终端302提供的吞吐量。例如,吞吐量确定模块312可每接入终端302地来建立或确定可维持的“最大最小”吞吐量。其中M是接入终端的数目,“最大最小”计算可被表达为:
每一接入终端302应被服务的相应时间分数可被表达为:
为作出功率受控的多跳调度确定,叶节点306可包括发射功率计算器314,其可被配置成计算在其之下的诸接入终端所需要的发射功率。如图解地,接收机可基于确定的吞吐量来计算与每一子节点相关联的发射功率。但是,在一些实施例中,接收机基于确定的吞吐量来确定与每一子节点相关联的接收功率。接收机可反复地(例如,通过升/降命令)使发射机改变其发射功率。由此来达到合需的接收功率。应当注意,接收功率是发射功率倍乘以信道增益。载波干扰(C/I)比是射频载波的振幅与干扰的振幅之比。如在接收机处测得的C/I比是接收功率的函数。由此,接收机可通过控制其接收功率来控制其C/I比。
来自吞吐量确定模块312的信息(用于速率受控调度)和/或发射功率计算器314的信息(用于功率受控调度)被通传给父节点308或在某些实施例中被通传给根节点304。为缘此树而上(或即向上传播)的每一节点计算并重复基于流的公平调度直至到达根节点304。关于这种基于流的公平调度进一步的详情在下面提供。
叶节点306还可包括值调整器316,其可被配置成基于由缘此树而上的每一节点确定的基于流的调度以及是否有任何上行节点是系统300内的梗阻来调整各个参数。例如,如果叶节点306能投递给其子节点(例如,接入终端302)的总吞吐量不能为其父节点(例如,父节点308)和/或根节点304所维持,则调上时间分数可被修改。在一些实施例中,每一节点可能想要知道为在其子树之下的诸接入终端计算出的可维持吞吐量以使得该节点能够重新计算其时间分数。
例如,考虑从根节点304到接入终端302的前向链路。叶节点306可计算出对其包括接入终端302在内的诸接入终端的吞吐量,但或父节点308或根节点304可能会确定其仅能支持比其低的值。节点306可能希望知道此信息并相应地调整其分数,由此,根节点304或父节点308可将此信息通传给节点306。在一些实施例中,此信息可由节点306通过观察到其接收到在较慢的速率下来自其父节点(例如,节点308)的数据而被隐性地确定。由此,在这些实施例中,根节点304和父节点308不需要向节点306传达此吞吐量信息。
也可基于其他因素来修改速率以提供整个系统300上基于流的公平调度。值调整器316还可在有上行节点(例如,父节点308、根节点304)确定有违犯峰值功率约束和/或热噪声增量约束的情况下调整对每一接入终端302可用的目标吞吐量并由此调整要求来自该终端的发射功率。在此例中,数据流是从接入终端至根节点。居间节点(例如,父节点308)可能需要知道上游是否有瓶颈并相应地减缓其从自己的诸子节点接收的吞吐量。减缓吞吐量转而体现为调整先前计算出的或是收敛到的发射或接收功率。
也可令叶节点306与查找表318相关联。接入终端302可为叶节点306提供反馈信道质量信息(例如,信噪比等)。此信道质量信息可由叶节点306映射到查找表318中所包括的某一速率。映射得到的速率就是其能给自己的诸子节点的速率。此速率可被存储在查找表318中以供此后检索之用。
发射机、接收机、或其两者可包括但不限于各种通信接口组件,诸如串行端口、通用串行总线(USB)、并行端口、以及用于实现各种通信协议/标准的有线和/或空中接口组件,这些通信协议/标准有诸如世界微波接入互用性(WiMAX)、诸如红外数据协会(IrDA)等的红外协议、短射程无线协议/技术、蓝牙
技术、ZigBee
协议、超宽带(UWB)协议、家庭射频(HomeRF)、共享无线接入协议(SWAP)、诸如无线以太网兼容性联盟(WECA)的宽带技术、无线保真度联盟(Wi-Fi联盟)、802.11网络技术、公共交换电话网技术、诸如因特网等的公共异类通信网络技术、专用无线通信网络、地面移动无线电网络、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动电信系统(UMTS)、高级移动电话业务(AMPS)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、全球移动通信系统(GSM)、单载波(1X)无线电传输技术(RTT)、唯演进数据(EV-DO)技术、通用分组无线电业务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、高速下行链路数据分组接入(HSPDA)、模拟和数字卫星系统、以及可在无线通信网络和数据通信网络中的至少一者中使用的任何其他技术/协议等等。
现在参见图4,图解的是提供基于流的公平调度的系统400的另一个实施例。系统400与结合前几张图描述的系统相类似。系统400包括能与根节点404通信的一个或多个接入终端402。接入终端402与根节点404之间的通信可通过利用多跳拓扑来进行,在多跳拓扑中通信是通过各个接入点或跳跃段来传递的并且可以处于树状配置中。如图解地,对于反向链路,系统400内的通信可通过三个跳跃段来传递(从接入终端到叶节点406,然后到父节点408,然后再到根节点404)。对于前向链路通信,此通信将在根节点404处始发并且预期的目的地是接入终端402。系统400可被配置成提供根节点404与一个或多个接入终端402之间的所有流或路径中的基于流的公平调度。应当理解,系统400可包括一个以上的接入终端402、叶节点406、和/或父节点408,并且可以处于例如与图1中所示相类似的配置中。根据一些实施例,根节点404直接与接入终端402通信。
尽管图4是参考父节点408来描述的,但是其亦可等同地应用于根节点404。也就是说,根节点404包括与以下参考父节点408描述的相类似的要素、功能性、或其两者。另外,在接下来的描述中,一些要素可应用于速率控制而一些要素可应用于功率控制。
父节点408可包括发射机/接收机410,其可被配置成接收来自其诸子节点(例如,叶节点406)的关于在叶节点406之下的接入终端402的数目以及叶节点406能够给予在叶节点之下的诸接入终端402的吞吐率(或接入终端的数目与吞吐率的乘积)的信息。发射机/接收机410还可被配置成从其诸子节点(例如,在其之下的叶节点406)接收计算出的在相应各叶节点406之下的诸接入终端402所需要的发射功率。
父节点408包括能个体地来确定父节点408是否为梗阻的调度器412和计算器414。在速率受控的多跳调度期间,调度器412接收关于在父节点408之下的子节点数目及每一叶节点406的吞吐量信息。每一叶节点406需要被调上才能满足其吞吐量要求的时间分数被确定,并且给在父节点408之下的所有叶节点406的所有时间分数之和被确定。如果所有时间分数之和小于或等于1,那么父节点408不是梗阻。关于在父节点408之下的叶节点406的数目的信息以及各自相应的吞吐量信息可被发送给此树中下一上行节点(例如,根节点404)。由此,这些信息可缘此树被向上传播直至这些信息被根节点404接收到。
如果所有时间分数之和大于1,那么父节点408是梗阻并且其能为其诸子节点支持的最好共吞吐量可被确定。这样一个确定可包括标识出其诸数据阱(例如,接入终端402)需要最低吞吐量的子节点(例如,叶节点406)。此最低吞吐量与所有子节点相关联,并且给所有子节点的时间分数被计算(使用此最低吞吐量值)以确定此和是否小于或等于1。如果吞吐量仍旧大于1,那么就由值调整器416下调吞吐量直至诸吞吐量之和小于或等于1。如果此和小于1,则可利用将在下面进一步详细讨论的最大最小公平性概念来给予其数据阱要求更高吞吐量的那些子节点以多余的容量。由此值调整器416可选择性地调整所确定的时间分数以根据诸数据阱的需要来调度这至少一个子节点。
可令父节点408与查找表418相关联,查找表可以是存储在父节点408中的或可由父节点408访问的信息。查找表418可被配置成通过离线地将吞吐量映射到信噪比来给父节点408提供要给予其诸子节点的值,并且可将这些值存储在查找表418中。
为进行功率控制调度,计算器414可被配置成确定每一子节点所要求的发射功率是否满足C/I比。这样一个确定可基于子节点的数目以及对每一子节点的吞吐量。根据一些实施例,此确定可通过获得阈值并将该值映射到合需C/I值来执行。此C/I值可例如被存储在查找表418中,并且可通过定位吞吐量来找到。一旦确定了C/I值,就可解决功率控制问题以确定将可达到此C/I值的发射(或接收)功率。
根据一些实施例,可周期地从所有子节点获得关于到峰值发射功率的可用净空的信息。有两个应被考虑的约束,它们是诸子节点的最大发射功率以及在父节点处总收到功率经热噪声功率归一化的比率,即称作热噪声增量(ROT)的量值。峰值功率限制与发射功率相关联并且是来自诸子节点,因为在反向链路中它们是数据源(即,发射机)。ROT程度或约束由接收机或即父节点确定并且与总接收功率相关联。ROT可用于将收到功率维持在接收机的允许动态范围之内并用于实现所有蜂窝小区中的功率控制环的整体稳定性。如果既没有达到ROT阈值也没有达到峰值功率限制,则父节点408可自动地根据在该父节点408之下的诸节点的需要来按比例分配反向链路容量。
如果已达到了ROT阈值和/或如果即将达到峰值功率限制,那么父节点408将通过发射机/接收机410来请求在其之下的每一叶节点406以用“最大最小”公平方式计算出的速率来降低其速率。此计算可被迭代地执行。例如,可逐步地或增量地降低这些速率直至达成给在其之下的每一子节点的公平的可维持吞吐量。例如,如果一节点有两个子节点,其中一个在其之下有五个数据源(或即接入终端),而另一个在其之下有两个数据源,那么父节点可请求每一子节点降低其速率直至达成5∶2比率的可维持吞吐量。如果结果得到的吞吐量高于原始为这些阱中的每一个请求的吞吐量,那么在指派该容量之后,可将多余的容量在保持比例的前提下给予其他子节点。
应当注意,这种用于或者为速率受控调度或者为功率受控调度确定调度的过程是首先由诸叶节点406确定再缘树而上直至到达根节点404。根节点404自己可为此树中诸数据阱(接入终端402)确定或计算可维持的吞吐量。
在一些实施例中,根节点404确定最终吞吐量值并将所确定的值通传给其诸子节点。每一子节点可基于接收自根节点404的最终阈值来恰当地调整其各自相应的调上时间分数。在其上达到这些分数的时间比例可取决于应用以及信道改变的速率。
根据一些实施例,诸节点在其子节点不能够获得对其父节点的相同吞吐量的情况下可回缩它们从相应各子节点接收的总吞吐量。在一些实施例中,父节点可要求一个或多个子节点减缓速率。
本文中所示出和描述的办法也可用于在每次求解功率控制问题时有某一子节点子集向该父节点传送的情况下的调度。这可通过将实际传送的那些子节点包括到求解这些功率控制方程当中来调和。例如,一种合理的调度策略可利用在分组潜伏时间约束下允许该父节点将反向链路容量(例如,允许的ROT)用到最满的最小子集并在时间上改变调上的子集。
补充地或替换地,可采用流控制作为用于维持公平性量度的机制。假定采用每流等服务等级的公平性,则发射机可在其诸子节点的所有流上发送等速率。子节点可使用诸如将数据传送至下一跳跃段的平均队列长度等的度量来向发射机信令通知流控制。流控制可以是开/关机制或者是减小或增大速率的信号。例如,可分析队列长度来计算移动平均并且可采用第一阈值来减缓速率而采用第二阈值来切断流。可使用相同的阈值或不同的阈值来接通流和/或增大流的速率。
鉴于上面示出和描述的示例性系统,参考图5-8将可更好地领会根据所公开的主题内容实现的方法集。尽管为便于解释,这些方法集作为一系列的板块被示出和描述,但是应当理解并领会主张权利的主题内容不受板块的数目和次序的限定,因为一些板块可按与本文中描绘和描述的不同的次序发生和/或与其他板块并发地发生。此外,不是所有图解的板块皆是实现以下描述的这些方法集所要求的。应当领会,与这些板块相关联的功能性可由软件、硬件、其组合、或诸如设备、系统、过程、和组件等任何其他合适的手段来实现。另外,应当进一步领会以下以及贯穿本说明书公开的方法集能够被存储在制造品之上以助益于将此类方法集运输和传递到各个设备。本领域技术人员将可理解和领会,方法集可被替换地表示为一系列互相关的状态或事件,诸如像在状态图中那样。
图5图解了适于支持数据通信——诸如通过在其中每一发射机在满功率下发射而同时控制其向自己诸子节点中的每一个进行传送的时间分数的速率受控多跳调度来支持数据通信——的方法集500的流程图。焦点在于使在树中能被维持的最小流吞吐量Ui最大化。树内诸节点的瞬时速率{Ri}及关联被假定为是固定的。此外,假定了每一父节点知道对其诸子节点中的每一个的瞬时速率。这可通过例如来自诸子节点的周期性速率反馈来达成。每一接入点向其诸子节点进行传送的时间分数是受控的。
方法500始于502,在此一特定节点(例如,父节点、根节点)接收其通信地耦合到该父(或根)节点的诸子节点的吞吐量指定(例如,要求)。此信息可从这些子节点请求而来或者诸子节点可自动发送此信息。吞吐量指定可以是与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。在504,确定要调上每一子节点以允许每一子节点具有其指定的吞吐量的时间分数。可为每一上行节点重复此确定一直到根节点。此类确定可包括从每一子节点j接收子节点总数Mj和共吞吐量Uj。对每一子节点应被调上以满足其指定的吞吐量的时间分数的计算可被表达如下:
在一些实施例中,可不考虑网络内的约束——包括任何父节点的约束——地来计算吞吐量。叶节点可给予其诸子节点中的每一个以相近的吞吐量。但是,根据一些实施例,可给予一个或多个子节点以不同的吞吐量。因此,吞吐量可被等分,或其可根据例如服务质量(QoS)度量等被调整。在一些实施例中,可利用将在下面更详细地讨论的最大最小公平性概念来计算每一子节点的吞吐量。
在506,该节点确定其是否为树内的瓶颈或梗阻。这可基于例如其诸子节点的等服务等级吞吐量以及其诸子节点需要被调上的时间分数来确立。这样一个确定可包括判定指派给其诸子节点的总时间分数是否小于或等于1或即单位数,这可表达为:
如果确定了总时间分数小于或等于单位数(“是”),那么对其执行该方程的那个节点不是梗阻并且在508其诸子节点的M和U值的矢量被向上传递给其父节点。应当注意,根据一些实施例,是U值与M值的乘积被传达给父节点。这在叶节点对诸接入终端使用非EGoS吞吐量指派的情况下将会是很重要的。
如果在506确定总时间分数大于1(“否”),那么该节点是梗阻并且在510利用例如最大最小公平性概念来确定该节点能为树中在自己之下的所有子节点支持的最好共吞吐量,这将参考图6再作详细讨论。可对每一上行节点重复这种该节点是否为梗阻的确定一直到根节点。在确定了给每一子节点的吞吐量之后,在508这些信息被发送给父节点。如果确定给每一子节点的吞吐量的那个节点是根节点,则在508这些信息不被发送给父节点。
可对树中下一个上行节点重复方法500以计算其诸子节点的调上时间。应当理解,此动作可以是递归的,由此任何数目个上行节点均能计算其诸子节点的调上时间并确定自己是否是梗阻,直至到达根节点(有线节点或数据源)。根节点可在510基于计算出的这些时间分数来确定调度策略。此调度策略可不通知该策略的诸子节点地来实现,或者根据一些实施例,根节点可向其诸子节点发送调度策略信息。此外,应当领会可结合一些实施例采用自动化的和/或动态的调上时间计算。
现在参见图6,所图解的是用于基于最大最小公平性概念来确定吞吐量的方法集600的流程图。如果某一节点被确定是网络中的梗阻,它将不能满足其诸子节点的指定吞吐量,并因此应当确定其能向自己诸子节点提供的最好吞吐量,这可利用最大最小公平性概念来确定。
在602,将考虑中的指派节点集合初始化成包括在执行分析的节点(例如,梗阻节点)之下的所有子节点。这可包括将此指派集合初始化成等于{M
j,U
j}。在604,在此梗阻节点之下的其数据阱指定了或是需要最低吞吐量值的子节点被标识出来。在其处
等于min U
j且
等于arg min U
j的子节点可被标识出来。亦即,对于此梗阻节点之下的所有子节点,
是其子树具有要求最低吞吐量值的数据阱的子节点。这些信息可在处理器、存储器、或存储介质中被存储、记录、维护等等,这些信息应当是可检索的格式。
在606,在此梗阻节点之下的其余数据阱被临时指派或与此最低吞吐量值(是在604处确定的)相关联,并且基于具有此相同的最低吞吐量值的所有数据阱来计算出所需的时间分数。其方程可被表达为:
在608,作出这些时间分数之和是否小于单位数或即1的确定。如果其小于1(“是”),那么这指示在向在此梗阻节点之下的所有数据阱指派了所标识出的最低吞吐量值之后还剩有多余容量可供在具有更高吞吐量要求的其他数据阱之中分配。在610,所标识出的最低吞吐量被指派给其数据阱指定了此最低吞吐量(如在604所确定的)的那些子节点,并且该子节点被移除不再作进一步的考虑。方法600可返回到604,在此被考虑的其余子节点(在该子节点之下)被分析以确定其数据阱需要比所标识出的最低吞吐量高的吞吐量或是指定了次最低的吞吐量值的下一子节点。方法可用类似方式对其他子节点继续进行直至在608处的确定为“否”,即诸分数之和大于了1。
如果在608处的确定是时间分数之和大于1(“否”),则这指示不能为在此梗阻节点之下的所有子节点支持方法600在612处继续进行,在此确定给其余诸子节点的可维持分数值。这应当以使得时间分数之和不大于1或即单位数的方式来确定。此计算可取以下格式:
在612,每一子节点被调上以达到此可维持吞吐量的时间分数可被表达为矢量M和从此梗阻节点被传递给其父节点。应当注意,M的值可仅在其值有变化时才被通传给其父节点。
例如,某一父节点有两个子节点(子节点1和子节点2)。子节点1有指定了吞吐量为1的五个接入终端,并且子节点2有指定了吞吐量为2的三个接入终端。假定父节点基于这些指定值不能找到合计小于或等于1的时间分数。父节点首先给所有八个接入终端指派吞吐量1(即最低吞吐量),并作出其是否能支持此值的确定。如果它能为所有八个接入终端支持此值,那么吞吐量值1就被指派给在子节点1之下诸接入终端(例如,在子节点1之下的诸数据阱获得其指定的吞吐量)。接下来父节点确定它能给予在节点2之下的诸接入终端什么值(在1与2之间)。以此方式,在节点2之下的诸接入终端没有获得指定的吞吐量值,但是利用最大最小公平性方式,它们获得了可用的最好吞吐量。
为进一步说明,再次参考图2提供以下讨论。具体而言,此讨论将聚焦于节点232的子树236。假定在此子树236的所有数据阱204、206、208、210、212和214之中,数据阱204和206指定了最低吞吐量。为简单化,假定在一共同的叶节点之下的诸数据阱具有相同的吞吐量。节点222、224和226中的每一个将其需要的吞吐量通传给节点232,节点232然后计算其应调上节点222、224、226中的每一个以满足那些要求的时间分数。如果这些分数合计达大于单位数的值,则节点232确定其是否能为所有数据阱204-214支持此最低吞吐量,即数据阱204和206的最低吞吐量。如果这些分数合计达小于单位数,那么它向数据阱204和206指派必需的吞吐量,确定调上节点222的时间分数,并继续确定其是否能为节点224和226作得更好。为此,它选取来自208、210、212和214的数据阱吞吐量中的较小者。假定208需要的吞吐量比210、212、或214的要小,那么节点232试图向所有其余的数据阱(208、210、212、和214)指派208的吞吐量。如果节点232在此指派之后仍有容量多余下来,那么它将其余的容量指派给210、212和214。如果没有多余的容量了,那么节点232找到给数据阱208、210、212和214的共吞吐量以使得其诸时间分数合计达单位数。
在确定给诸子节点的可维持吞吐量时,树中的不等目标吞吐量可通过将权重与用户(例如,数据阱)的数目相关联来调和。例如,某一节点具有带M1和M2个数据阱、速率为R1和R2的两个子节点,并且该父节点想要向子节点1上诸数据阱提供与子节点2的相比大w1倍的吞吐量。这可通过求解f1=w1M1U/R1,f2=M2U/R2和f1+f2=1来得到。对以下描述的功率控制情形可采用类似的办法。
图7图解了适于支持数据通信——诸如通过功率受控多跳调度来支持数据通信——的方法集700的流程图。在以下出于例示说明用意的详细描述中,将描述反向链路,并且应假定所有子节点同时向其父节点传送并且受父节点功率控制。有两个应被考虑的约束,它们是诸子节点的最大发射功率以及父节点处总收到功率经热噪声功率归一化的比率,即称作热噪声增量(ROT)的量值。峰值功率限制或约束是与诸子节点相关联的,因为在反向链路中它们是数据源(例如,发射机)。ROT程度或约束由接收机或即父节点确定或与之相关联,并且与总接收功率相关联。ROT是CDMA系统的公知度量并且用于帮助确保收到功率落在接收机的允许动态范围之内,并用于实现所有蜂窝小区中的功率控制环的整体稳定性。
在详细描述方法集700之前,将给出基本功率控制问题的建立和求解。考虑某一具有K个子节点的节点,信道增益由
给出,发射功率由
给出,其他蜂窝小区干扰功率为Ioc,并且热噪声功率为N。应当理解,尽管热噪声功率可能会在很长一段时间上持续相当稳定,但是Ioc会在较短的时间比例上变化。会发生这种较快的变化是因为其他蜂窝小区中的用户可能会基本上在同一时间适应性调整其功率。尽管功率控制问题及其求解在本文中是以线性方程组的形式来描述的,但是在一些实施例中对每一发射机有个体且独立的功率控制环。ROT约束试图确保那些环路在系统范围的稳定性并且那些环路可能会收敛到与本文中描述的分析解基本相近的解。因此,可采用除所示出和描述的那些机制以外的其他机制来完成功率控制。
如果在每一节点处已知从速率到目标载波干扰比(C/I)的映射函数,那么给定了来自某一子节点的请求速率,父节点就可计算要求的C/I比,其记为
举例而言,在CDMA系统中,这可藉由使用在其中基于帧/比特差错率性能来提高或降低C/I目标的“外环”功率控制来完成。目标是要计算出使得每一用户达到其目标C/I而同时优满足峰值功率和ROT约束的功率
其解可通过求解以下方程来得到:
在此
其受以下约束:
此功率控制方程可用分析法求解以得到功率值:
在此
如果一个或全部两个约束都被计算出的功率值所违犯,那么诸子节点所请求的速率——或等效地即所请求的C/I值不能被维持。在这种境况下,父节点可确定给所有子节点的可行的一组较低的速率。可确定给每一子节点的可维持速率以使其能为每一个流达到最大最小公平性,这将参考图8来描述。
现在参考图7,在702,某一特定节点(例如,父节点、根节点)接收由通信地耦合到该父(或根)节点的其诸子节点指定的吞吐量。接收到的吞吐量可为与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。在704,部分地基于接收到的合需吞吐量信息来确定与每一子节点相关联的发射功率和接收功率。此确定可包括通过求解先前描述的功率控制问题来计算可维持的吞吐量。假定了该节点已测量了其他蜂窝小区干扰功率以及近期的热噪声功率并且这些量值随时间推移改变相对较慢。对每一子节点应可用的C/I可使用来自每一子节点j的Mj和Uj来计算。来自每一子节点的总需要速率为MjUj,可将其与速率-C/I映射函数联用来确定该值。
在706,作出此节点是否为梗阻的确定。这样的确定可考虑诸约束是否被违犯。这可通过求解功率控制问题并评价峰值功率约束和ROT约束来确定。如果此节点不是梗阻(例如,这些约束没有被违犯)(“否”),那么方法700在708处继续进行,在此诸子节点的M和U值的矢量(或乘积)被向上传递给父节点。如果这些约束被违犯了(“是”),那么此节点被认为是梗阻并且方法700在710处继续进行,在此给每一子节点的功率被重新确定并且采用例如最大最小公平性概念来找到对每一子节点可维持的吞吐量,这将结合图8来讨论。在704,这些信息被发送给父节点。父节点——其可为根节点——可基于所确定的发射和接收功率中的至少一者来确定调度策略。在一些实施例中,根节点将调度策略信息通传给其诸子节点。
图8图解了用于找到给在一梗阻节点之下的诸子节点的共吞吐量的方法集800的流程图。方法800在802藉由将考虑中的指派节点集合初始化成包括在该梗阻节点之下的所有子节点来开始。在804,在被考虑的其余子节点之中,其数据阱需要最低吞吐量的子节点被表示出来并且其值可被记录下来。这可涉及将指派集合S初始化为等于包含所有子节点的要求的{M
j,U
j},并定义
等于min U
j且
等于arg min U
j。此值可用可检索的格式被记录、存储、维护等。在806,可在此子树中的所有数据阱被指派此最低吞吐量值(如在804处确定的)的假设下求解功率控制问题。
在808,作出对于任何子节点,ROT约束、功率约束、或其两者是否被违犯的确定。如果这些约束被违犯了(“是”),那么此最小数据阱吞吐量是不可维持的,并且此方法在810处继续进行,在此计算出给其余数据阱的使得这些约束得以满足的最大可维持吞吐量。这可涉及求解上面讨论的这两个约束方程,并选取这两个值中的较小者。这两个约束在用户吞吐量中均是非减的(假定C/I-速率映射是非减的)。选取求解出的值中的较小者可帮助确保可行性。如果子节点不满足峰值功率约束和父节点的ROT约束,那么可重新确定给每一子节点的功率,直至确定了最大可维持的数据阱吞吐量。
如果在808的确定是这些约束没有被违犯,或者它们在严格不等式下没有被违犯(“否”),那么在812,就将此最小吞吐量指派给树中在该约束子节点之下的所有数据阱。在814,将此子节点移除不再作任何进一步的吞吐量指派考虑。
方法800在804处继续进行,在此被考虑的其余子节点被分析以确定其数据阱需要此最低吞吐量的子节点。方法800可按基本相同的方式继续进行直至所有子节点皆被指派了吞吐量值。
图9是从父节点的角度出发的适于支持多跳无线网络中的数据通信的系统。应当理解,将参考图9到12来描述的这些系统被表示为功能板块,它们可以是代表由处理器、软件、或其组合实现的功能的功能板块。
系统900可在无线设备中实现并且可包括用于接收的装置902,其可被配置成接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。子节点是被通信地耦合到父节点的。此用于接收的装置902可包括接收机或可被实现在处理器中。还包括了用于确定每一子节点应被调上的时间的装置904,其可包括调度器或可被实现在处理器中。这样一个确定可基于这些合需吞吐量来作出。用于确定父节点是否为梗阻的装置906可基于所确定的调上时间来确定父节点是否为梗阻。该用于确定父节点是否为梗阻的装置906可包括调度器或可被实现在处理器中。用于确定吞吐量的装置908也可被包括在系统900中并可包括值调整器或可被实现在处理器中。用于确定吞吐量的装置908可在父节点是梗阻的情况下确定适于支持每一数据阱的吞吐量。该用于确定吞吐量的装置902可基于最大最小公平性概念来确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
图10图解了从根节点的角度出发的适于支持有多个节点的无线网络中的数据通信的系统1000。系统1000可被实现在无线设备中。系统包括用于接收的装置1002,其可被配置成在根节点处接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。该用于接收的装置1002可包括接收机或可被实现在处理器中。父节点、根节点、和数据阱是被通信地耦合的。系统1000还包括用于确定时间分数的装置1004,该装置可包括调度器或可被实现在处理器中,其可基于合需吞吐量来确定每一父节点应被调上的时间分数。用于确定调度策略的装置1006可被配置成基于每一父节点应被调上的时间分数来确定调度策略。用于确定调度策略的装置1006可包括调度器或可被实现在处理器中。
图11是从父节点的角度出发的适于支持多跳无线网络中的数据通信的系统1100的另一个实施例。系统1100中包括了用于接收的装置1102,其可被配置成在父节点处接收与每一子节点相关联的合需每数据阱吞吐量。用于接收的装置1102可包括接收机或可被实现在处理器中。子节点是被通信地耦合到父节点的。用于确定发射功率和/或接收功率的装置1104可被配置成基于合需吞吐量来确定与每一子节点相关联的发射功率或接收功率。用于确定发射功率和/或接收功率的装置1104可包括计算器或可被实现在处理器中。根据一些实施例,可确定发射功率和接收功率中的任何一者或其两者。系统1100中还包括了用于确定父节点是否为梗阻的装置1106,其可被配置成基于所确定的发射功率和接收功率中的至少一者来确定父节点是否为梗阻。用于确定父节点是否为梗阻的装置1106可包括计算器或可被实现在处理器中。用于确定吞吐量的装置1108可包括值调整器或可由处理器来实现。用于确定吞吐量的装置1108可被配置成在父节点是梗阻的情况下确定适于支持每一数据阱的吞吐量。
图12是从根节点的角度出发的适于支持有多个节点的无线网络中的数据通信的系统1200的另一个实施例。系统1200包括用于接收的装置1202,其可包括接收机或可由处理器来实现。用于接收的装置1202可被配置成在根节点处接收与每一父节点相关联的合需每数据阱吞吐量。父节点、根节点、和数据阱是被通信地耦合的。用于确定发射和/或接收功率的装置1204——其可包括计算器或可由处理器实现——可被配置成基于合需吞吐量来确定与每一父节点相关联的发射功率和接收功率。根据一些实施例,可确定发射功率和接收功率中的任何一者或其两者。还包括了用于确定调度策略的装置1206,其可被配置成基于所确定的发射和接收功率中的至少一者来确定调度策略。用于确定调度策略的装置1206可包括计算器或可由处理器实现。
现在参考图13,图解的是根据所公开的实施例中的一个或多个的助益于在多跳无线通信环境中进行基于流的公平调度的系统1300。系统1300可驻留在接入点中和/或用户设备中。系统1300包括接收机1302,其可从例如接收机天线接收信号。接收机1302可对接收到的信号执行典型行动,诸如滤波、放大等。接收机1302还可数字化此信号以获得采样。解调器1304可从接收到的信号检索信息比特并将它们提供给处理器1306。
处理器1306可以是专用于分析接收机组件1302所接收到的信息和/或生成供发射机1312发射的信息的处理器。补充地或替换地,处理器1306可控制用户设备1300的一个或多个组件,分析接收机1302所接收到的信息,生成供发射机1316发射的信息,和/或控制用户设备1300的一个或多个组件。处理器1306可包括能够协调与其他用户设备的通信的控制器组件。
用户设备1300可另行包括存储器1308,其起作用地耦合到处理器1306并且可存储涉及协调通信的信息以及任何其他合适的信息。存储器1308可另行存储与协调通信相关联的协议。应当领会,本文中描述的数据存储(例如,存储器)组件或可以是易失性存储器或可以是非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。藉由例示说明而非限定,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)、电可擦式ROM(EEPROM)、或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM),其担当外部高速缓冲存储器。藉由例示说明而非限定,RAM有许多种形式可用,诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接内存总线RAM(DRRAM)。本发明系统和/或方法的存储器1308旨在包括但不限于这些以及任何其他合适类型的存储器。用户设备1300可进一步包括码元调制器1310和发射已调制信号的发射机1312。
图14是根据各个实施例的助益于对基于流的公平调度进行协调的系统1400的图解。系统1400包括基站或接入点1402。如图解地,基站1402藉由接收天线1406接收来自一个或多个用户设备1404的信号,并通过发射天线1408来向这一个或多个用户设备1404作发射。但是,根据一些实施例,可利用一个天线来作发射和接收信号两者。
基站1402包括接收机1410,其从接收天线1406接收信息并起作用地与解调收到信息的解调器1412相关联。已解调码元由耦合到存储器1416的处理器1414分析,存储器1416存储与特定流中的数据阱的数目、测得的吞吐率、计算出的吞吐率等有关的信息。调制器1418可复用信号以供发射机1420通过发射天线1408向诸用户设备1404发射。
图15图解了示例性无线通信系统1500。为简明起见,无线通信系统1500描绘了一个基站和一个终端。但是应当领会,系统1500可包括一个以上的基站或接入点和/或一个以上的终端或用户设备,其中外加的基站和/或终端可与下面描述的示例性基站和终端基本相似或不同。另外,应当领会基站和/或终端可采用本文中描述的系统和/或方法以助益于其间的无线通信。
现在参考图15,下行链路上,在接入点1505处,发射(TX)数据处理器1510接收、格式化、编码、交织、并调制(或码元映射)话务数据并提供调制码元(“数据码元”)。码元调制器1515接收并处理数据码元和导频码元并提供码元流。码元调制器1515复用数据和导频码元并获得一组N个发射码元。每一发射码元可以是数据码元、导频码元、或零值信号。导频码元可在每一码元周期里被连续发送。导频码元可被频分复用(FDM)、正交频分复用(OFDM)、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、或码分复用(CDM)。
发射机单元(TMTR)1520接收码元流并将其转换成一个或多个模拟信号并进一步调理(例如,放大、滤波、以及上变频)这些模拟信号以生成适合在无线信道上传输的下行链路信号。此下行链路信号然后通过天线1525向诸终端发射。在终端1530处,天线1535接收下行链路信号并将接收到的信号提供给接收机单元(RCVR)1540。接收机单元1540调理(例如,滤波、放大、以及下变频)接收到的信号并数字化经调理的信号以获得采样。码元解调器1545获得N个收到码元并将接收到的导频码元提供给处理器1550作信道估计。码元解调器1545进一步从处理器1550接收针对下行链路的频率响应估计,对接收到的数据码元执行数据解调以获得数据码元估计(其为传送的数据码元的估计),并将数据码元估计提供给RX(接收)数据处理器1555,后者解调(即,码元解映射)、解交织、并解码这些数据码元估计以恢复出所传送的话务数据。由码元解调器1545和RX数据处理器1555所作的处理与在接入点1505处分别由码元调制器1515和TX数据处理器1510所作的处理互补。
上行链路上,TX数据处理器1560处理话务数据并提供数据码元。码元调制器1565接收数据码元并将其与导频码元复用,执行调制,并提供码元流。发射机单元1570然后接收并处理此码元流以生成上行链路信号,此信号由天线1535向接入点1505发射。
在接入点1505处,来自终端1530的上行链路信号被天线1525接收到并由接收机单元1575处理以获得采样。码元解调器1580然后处理这些采样并提供收到导频码元和针对上行链路的数据码元估计。RX数据处理器1585处理这些数据码元估计以恢复出终端1530所传送的话务数据。处理器1590执行针对在上行链路上传送的每一活跃终端的信道估计。
处理器1590和1550分别指导(例如,控制、协调、管理、……)接入点1505和终端1530处的操作。可令相应各处理器1590和1550与存储程序代码和数据的存储器单元(未示出)相关联。处理器1590和1550还可分别执行计算以推导针对上行链路和下行链路的频率及冲激相应估计。
对于多址系统(例如,FDMA、OFDMA、CDMA、TDMA等),多个终端能在上行链路上并发地传送。对于这样一种系统,导频子带可能在不同终端之中被共享。这些信道估计技术可在给每一终端的导频子带横贯整个工作频带(可能频带边缘除外)的情形中使用。要为每一终端获得频率分集则这样一种导频子带结构是可取的。本文中描述的技术可藉由各种手段来实现。例如,这些技术可在硬件、软件、或其组合中实现。对于硬件实现,用于作信道估计的处理器单元可在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计成执行本文中描述的功能的其他电子单元、或其组合内实现。若采用软件,则实现可通过执行本文中描述的功能的模块(例如,过程、函数等)来进行。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器1590和1550来执行。
应当理解,本文中描述的实施例可由硬件、软件、固件、中间件、微代码、或其任何组合来实现。当系统和/或方法在软件、固件、中间件、或者微代码、程序代码或代码段中实现时,它们可被存储在诸如存储组件等的机器可读介质中。代码段可代表过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或者指令、数据或程序语句的任何组合。代码段可藉由传递和/或接收信息、数据、自变量、参数、或存储器内容来被耦合到另一代码段或硬件电路。信息、自变量、参数、数据等可使用包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等的任何合适手段来传递、转发、或传送。
对于软件实现,本文中描述的技术可用执行本文中描述的功能的模块(例如,过程、函数等)来实现。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器来执行。存储器单元可被实现在处理器内或处理器外,在后一种情形中其可通过本领域中所知的各种手段被通信地耦合到处理器。