CN103262636B - 用于控制无线馈线网络的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种设备和方法被提供用于控制被用于将接入网络的接入基站与通信网络耦接的无线馈线网络，所述无线馈线网络将耦接于所述通信网络的多个馈线基站与耦接于相关联的接入基站的多个馈线终端相连接，每个馈线终端具有与馈线基站的馈线链路，并且所述馈线链路被建立在包括多个资源块的无线资源上。所述方法包括下述步骤：分配资源块以供所述多个馈线基站和所述多个馈线终端用于建立所述馈线链路，其中在每个资源块在其中与预先确定的馈线链路相关联的集中管理计划与资源块集合在其中与预先确定的馈线基站相关联的至少一个馈线基站管理计划之间分配所述资源块，所述预先确定的馈线基站被配置为根据所述预先确定的馈线基站的当前通信量需求使用所述资源块集合动态地实现所述馈线基站管理计划；监测正由所述馈线链路承载的网络通信量以确定所述网络通信量的至少一个特性；以及根据所述网络通信量的所述至少一个特性在所述集中管理计划与所述至少一个馈线基站管理计划之间重新分配所述资源块。

Description

用于控制无线馈线网络的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于控制无线馈线网络的设备和方法，所述无线馈线网络被用于将接入网络的接入基站与通信网络耦接。
背景技术
典型的接入网络提供多个接入基站，这些接入基站经由无线链路与移动的或固定的终端用户设备通信。已知用于接入基站与终端用户设备之间的通信的许多无线通信协议，例如WiFi、WiMAX或LTE无线通信等。
各个接入基站需要与通信网络耦接以允许起源于用户设备的通信量被传播到通信网络上，并且允许通信网络内的通信量被输送至接入网络内的所需要的终端用户设备。在通信网络与接入网络之间提供这样的连接的一种已知方式是提供从基站中的每一个到通信网络的有线回程连接。然而，这需要接入基站位于可以向那些接入基站提供有线回程连接的位置。作为有线回程的备选方案，还已知提供专用的带外无线回程以在每个基站与通信网络之间提供点对点的无线连接。
然而，随着对带宽的需求增加，小区分割技术已被使用，其中将先前可能由单个接入基站服务的小区细分成由附加接入基站服务的更小的地理区域，这样的小区分割技术为增加系统容量提供了经良好验证的技术。然而，随着接入基站的数量被增加，这增加了在各个接入基站与通信网络之间提供早先描述的有线或无线的点对点回程连接的成本。这显著增加了运营商的成本。对于有线回程而言，成本随着每个附加的回程连接被需要而明显增加。对于无线回程方案而言，也存在类似的成本增加，这是由于必须事先分配稀缺的无线电频率，并且一旦固定，为接入(从接入基站到移动的或固定的终端用户设备并且反之亦然)所分配的频率和为回程(从基站到网络路由器并且反之亦然)所分配的频率就不能改变。
对于使接入基站更小并且更易于部署在各种位置上有增长的需求。例如，能够将这样的接入基站放置在诸如灯柱和标牌的街道设施上将是所期望的。然而，为了达到这样的目标，接入基站小、紧凑并且消耗低功率是必要的。还有对于经由无线回程连接将这样的接入基站连接至通信网络的高效方法的需要。
用于降低与为各个基站提供回程连接相关联的成本的一种已知方法是将基站中的一个或多个用作中继站。因此，在这样的实施例中，可以在基站之间传递中继通信量，使得基站中的至少一些不直接需要被连接至回程。然而，这样的中继通信量消耗在接入网络内被提供用于处理数据通信量的总资源中的显著量。
WO 02/087176描述了一种网络信道接入协议，并且特别地，适于加载的分布式局部确定的信道接入协议避免了干扰并且控制节点群组对共享信道集合的访问。
相应地，提供用于将接入网络的接入基站与通信网络耦接的改进机制将是所期望的，其允许在接入网络的基站的放置方面的自由度，而同时提供频谱高效的回程连接。
发明内容
从第一方面考虑，本发明提供一种控制被用于将接入网络的接入基站与通信网络耦接的无线馈线网络的方法，所述无线馈线网络包括：耦接于所述通信网络的多个馈线基站；以及耦接于相关联的接入基站的多个馈线终端，每个馈线终端具有用于与馈线基站连接的馈线链路，并且所述馈线链路被建立在包括多个资源块的无线资源上，所述接入网络包括：连接至网络用户的所述接入基站；所述方法包括下述步骤：分配资源块以供所述多个馈线基站和所述多个馈线终端用于建立所述馈线链路，其中部分地向每个资源块在其中与预先确定的馈线链路相关联的集中确定计划并且部分地向资源块集合在其中与预先确定的馈线基站相关联的至少一个馈线基站确定计划分配所述资源块，所述预先确定的馈线基站被配置为根据所述预先确定的馈线基站的当前通信量需求使用所述资源块集合动态地实现所述馈线基站确定计划；监测正由所述馈线链路承载的网络通信量以确定所述网络通信量的至少一个特性；以及根据所述网络通信量的所述至少一个特性部分地向所述集中确定计划并且部分地向所述至少一个馈线基站确定计划重新分配所述资源块。
根据本发明，提供了一种无线馈线网络，其被布置为将接入网络的接入基站与通信网络耦接。为了提供这种耦接，所述无线馈线网络包括耦接于所述通信网络的多个馈线基站以及耦接于相关联的接入基站的多个馈线终端。由具有与馈线基站的馈线链路的每个馈线终端提供馈线终端与馈线基站之间的通信。在包括多个资源块的无线资源上建立这些馈线链路。资源块向馈线链路的分配可以根据无线馈线网络的当前配置而变化。
所述资源块形成多个正交资源，其可以被用于提供链路。可以各种方式提供这些正交资源。例如，根据“时分多址”(TDMA)方法，可以在时域中划分无线资源的特定频率信道，使得每个资源块占据不同的时隙。作为另一示例，在“频分多址”(FDMA)方法中，频率带可以被划分，使得每个单独的频率形成资源块。在组合的TDMA/FDMA方法中，时隙/频隙的组合可以被用于限定每个资源块。
作为另一示例，在“码分多址”(CDMA)方法中，可通过应用不同的正交码来划分特定频率信道以由此在该频率信道内建立多个资源块。
无论采取哪种方法，在控制无线网络时，在网络操作中的任何给定时刻确定哪些资源块被分配给哪些特定链路是必要的。为了提高系统吞吐量，可以以多个链路之间的增加的干扰为代价对那些链路复用各个资源块。可通过采用成熟的复用计划来减少干扰，但这样的方案通常不是自适应的，或者过于保守，并且因此无法容许它们被部署在其中的无线网络的最大利用率。
根据本发明，可用于建立馈线链路的多个资源块在两种类型的计划之间分配：集中管理(“全局”)计划和馈线基站管理(“自治”)计划。一方面，在集中管理计划中每个资源块与预先确定的馈线链路相关联，换句话说，每个资源块被预定义为用于实现特定馈线终端与特定馈线基站之间的通信。另一方面，在馈线基站管理计划中，资源块集合被分配给预先确定的馈线基站，但无需进一步限定哪些资源块应被该馈线基站用于与哪些馈线终端通信。预先确定的馈线基站进而根据该馈线基站的当前通信量需求使用在馈线基站管理计划中限定的资源块集合以动态方式实现馈线基站管理计划。换句话说，馈线基站可以如该馈线基站设法与其相关联的馈线终端交换的通信量所需要的那样利用这个资源块集合。自然可以(并且典型地将)有多于一个的馈线基站管理计划每次在无线馈线网络中实现，实际上在无线馈线网络中典型地将是每个馈线基站有一个馈线基站管理计划。
在供馈线基站和馈线终端用于建立它们的馈线链路的资源块的初始分配之后，进而由那些馈线链路承载的网络通信量持续不断地被监测。对网络通信量的这种监测使对无线资源的资源块在无线馈线网络内当前在什么位置并且以怎样的强度正被使用的总览能够被保持。为了参数化网络通信量对无线资源的使用率，基于监测过程来确定网络通信量的至少一个特性。
其后，基于网络通信量的至少一个特性，进而在集中管理(“全局”)计划和至少一个馈线基站管理(“自治”)计划之间重新分配无线资源的资源块以便使资源块在无线馈线网络内的使用率适应于当前的网络通信量需求。
尽管集中管理计划具有全面总览无线馈线网络内的网络通信量的优点，但这样的“全局”计划可能无法足够快地被调整以令人满意地响应于通信量需求在特定馈线链路上的较短期波动。尽管通信量需求的一些变化是较长期的并且更可预测，例如与局部或计划事件中的典型工作时间有关的那些，但网络通信量使用率的其他方面远远不那么可预测(就算可预测的话)。例如，对于语音呼叫的网络使用率在特定局部的突然升高可能由于诸如事故的、附近的非计划事件而发生。另一方面，提供与每个馈线基站相关联的“自治”计划典型地通过允许馈线基站将无线资源的资源块分配给出乎意料地要求较大带宽的馈线链路来实现对不可预测的网络通信量波动的较快反应。尽管如此，以这种“自治”方式保持资源块对于特定馈线基站可用必然意味着这些资源块被束缚于特定馈线基站，并且不可用在范围较大的无线馈线网络中的别处。因而，本发明通过监测由馈线链路承载的网络通信量并且根据作为监测过程的结果而确定的网络通信量的至少一个特性来调整资源块在两种类型的计划之间的分配而将有利的灵活度引入向“全局”计划和“自治”计划的分配之间的边界。被用于建立无线馈线网络的无线资源的资源块因此可以被更高效地分配和使用。
可以许多不同的方式执行监测，但在一个实施例中，所述监测步骤包括：收集至少一个馈线终端中的通信量信息，所述通信量信息指示正由所述至少一个馈线终端处理的所述网络通信量。所述馈线终端表示最接近(实际上耦接)于接入网络的接入基站的无线馈线网络的组件，并且因此是所述无线馈线网络的最接近于正生成对无线资源的波动需求的用户设备的组件。相应地，所述馈线终端被便利地放置以收集指示在无线馈线网络的该部分中当前正被处理的网络通信量的通信量信息。
馈线终端可以许多不同方式接收这个通信量信息，但在一个实施例中，在所述至少一个馈线终端中从与该馈线终端相关联的接入基站接收所述通信量信息。所述馈线终端与它们的相关联的接入基站的耦接提供了接口，所述馈线终端可经由该接口接收所述通信量信息。相应地，在这样的实施例中，所述通信量信息可来自于接入基站并且被传递到它的相关联的馈线终端。
所述接入基站可以各种方式将所述通信量信息提供给所述馈线终端，一些方式与其他方式相比为了所述馈线终端的利益而更具目标性。例如，在一个实施例中，通过探听正由所述至少一个馈线终端处理的所述网络通信量来执行所述收集通信量信息的步骤。在这样的实施例中，所述接入基站不会明确地将任何附加信息传递到所述馈线终端，而相反地，所述馈线终端依靠观察(“探听”)正由所述馈线终端处理的网络通信量。相应地，所述馈线终端仅得出这样的信息，即该信息可以关于其正在它的相关联的接入基站与处于相关馈线链路的另一端的对应馈线基站之间传递的网络通信量。根据这个馈线终端正在处理的网络通信量的性质，这可允许更大或更少程度的关于所述网络通信量的信息被得出。例如，如果所述接入基站正与通信网络以未加密的方式互通数据，那么所述馈线终端由于这个数据的可见性而原则上可能能够获得对所述网络通信量的详细观察。另一方面，如果所述接入基站正与通信网络互通加密的数据，那么所述馈线终端典型地将无法通过探听其正在处理的网络通信量而获得对所述网络通信量的详细观察，但尽管如此，无论是否加密，所述馈线终端仍可能能够基于所承载的数据的量、包大小、包头的未加密部分等得出所述网络通信量的有用特性。
备选地或另外地，在所述接入基站与所述馈线终端之间可存在更合作的关系。例如，在一个这样的实施例中，通过从与该馈线终端相关联的所述接入基站接收通信量管理信息来执行所述收集通信量信息的步骤。给定所述馈线终端耦接于相关联的接入基站的事实，这为信息在这两个组件之间容易地传递或交换提供了机会。事实上，在本发明的一些实施例中，所述馈线终端和接入基站可以被设置为单个集成单元，进一步提高在这两者之间交换信息的可能性。从所述接入基站传递到所述馈线终端的通信量管理信息可采取许多形式，但本质上都向所述馈线终端提供了指示所述接入基站正向将所述馈线终端耦接于馈线基站的馈线链路传递以及从该馈线链路接收的网络通信量的信息。这个通信量管理信息可以是正被处理的即时网络通信量的相对直接和同步的指示，或者可以是被呈现为所述接入基站在近期历史的预先确定的时间段上所处理的网络通信量的概要的信息。
尽管可在馈线终端中收集所述通信量信息，但备选地或另外地，可在所述馈线链路的另一端收集所述通信量信息，并且因此在一些实施例中，所述监测步骤包括：收集至少一个馈线基站中的通信量信息，所述通信量信息指示正由所述至少一个馈线基站处理的所述网络通信量。收集馈线基站中的通信量信息可以与如上所述的收集馈线终端中的通信量信息相似的方式进行。
在一些实施例中可通过馈线网络控制器来实施无线馈线网络的管理，所述馈线网络控制器保持对所述无线馈线网络的配置和性能的总览。在这样的实施例中，所述监测步骤还可包括：将所述通信量信息传送到馈线网络控制器，所述馈线网络控制器被配置为执行所述重新分配步骤。相应地，所述馈线网络控制器可以从所述无线馈线网络中的一个或多个组件(馈线基站或馈线终端)收集通信量信息，以便更新其对所述无线馈线网络的性能的观察并且根据需要在两种类型的计划之间重新分配所述无线资源的资源块。
如在上文中所提及的那样，所述通信量信息可采取许多形式。在一个实施例中，所述通信量信息包括所述网络通信量的统计表示。这个统计表示可以是正由相关馈线链路承载的网络通信量的相对即时的“快照”或者可以是在较长时间段上形成的更平均的观察，其本身可采取许多形式。例如，在一个实施例中，所述网络通信量的所述统计表示指示所述网络通信量的比特率分布。比特率分布(例如在预先确定的时间段上凭经验收集的、由给定馈线链路处理的网络通信量的概率密度函数(pdf)分布)提供了所述网络通信量的有用的定量测定。特别地，由于给定馈线链路的有限容量，所述网络通信量的比特率分布可以量化所处理的网络通信量落入该馈线链路的容量内的程度。尽管馈线链路的容量根据所述网络通信量的给定比特率分布的小的过冲可被一些适度的包延迟吸收，但太大的过冲可能导致不可接受的包延迟和包丢失。
所述网络通信量的统计表示可采取各种形式。例如，其可以是导出量，并且在一个实施例中所述统计表示包括从所述比特率分布得出的特性值。这个特性值可包括下列各项中的至少一个：所述比特率的平均值；以及所述比特率的方差。自然也可使用所述比特率分布的其他表征特性。
所述通信量信息可采取各种形式，并且在实施例中，所述通信量信息包括至少一个通信量类型指示，所述通信量类型指示指示网络通信量的预先确定的分类。相应地，可提供通信量类型指示，其指示所监测的网络通信量具有特定类型，通信量的类型根据分类方案预先确定。例如，网络通信量可被分类为VoIP通信量、浏览通信量、流送通信量等。根据预先确定的分类方案指示通信量的类型由于这样的通信量类型的已知一般特性而是有用的，例如已知VoIP通信量具有相对低的带宽，而同时浏览通信量可具有比较而言更高的带宽。相反地，浏览通信量与VoIP通信量相比典型地对滞后时间不那么苛刻。相应地，关于通信量类型的指示可以有用地被用于管理资源块在集中管理计划与至少一个馈线基站管理计划之间的分配以便在无线馈线网络中提供高质量的服务。
网络通信量的预先确定的分类可采取许多形式，例如其可以所述网络通信量的数据率为特征(即这样的通信量典型需要的带宽)。预先确定的分类可以所述网络通信量的周期性为特征(即所述通信量是相对间歇的还是更连续的)。预先确定的分类可以对网络通信量上的滞后时间的敏感度为特征(即对于这种通信量类型所强加的包延迟是否将导致对于终端用户可察觉的较低质量的服务的程度)。预先确定的分类可以对所述网络通信量的误差的敏感度为特征(即这种类型的网络通信量中的误差是否将被终端用户察觉为服务质量降低的程度)。
预先确定的分类可与预先确定的网络事件相关联。本发明认识到不仅所述网络通信量可以被分类为不同类型，而所述网络通信量中的特定变化也可与特定网络事件相关联。相应地，这样的网络事件的发生可以提供特定类型的网络通信量被预期或者特定馈线链路中的网络通信量即将增加/减少的指示。
可以限定各种网络事件，这些网络事件可以与预先确定的网络通信量类型相关联，这或者基于网络运营商对通信量类型的了解而预测性地执行，可以预期所述通信量类型遵照特定事件，或者可通过观察到特定通信量类型在统计上被发现通常遵照特定事件而更凭经验地执行。在实施例中，所述预先确定的网络事件是下列各项中的至少一个：签到事件；切换事件；以及签退事件。这些类型的事件中的每一个可以被发现在无线馈线网络中生成特定类型的通信量。
可以许多方式执行资源块在所述两种方案之间的重新分配。例如，所述重新分配可以对显示无线馈线网络的当前需要已改变并且所述分配应变更的通信量指示做出反应。然而，也可基于网络通信量预测来执行所述资源块的重新分配。相应地，尽管当前分配当前可以是提供可接受质量的服务，但网络通信量分布将很快改变可以被预测并且所述分配可主动被调节以匹配。这样的预测例如可以基于预先确定的网络事件来做出，例如对新用户设备到所述接入网络的签到的通知。其他网络事件也可以在形成网络通信量的数据内被标识，例如在用户访问特定URL时。访问已知为提供高带宽数据流送服务的URL可以被分类为网络事件，为了适当地分配资源块的目的，标识该网络事件是有用的。
在一个实施例中，根据所述至少一个通信量类型指示来确定所述网络通信量预测。特定通信量类型的标识可被用于预测在不久的将来的网络通信量。例如，根据经验已知随后是大量该类型的通信量的一类通信量的首次出现为网络通信量预测提供了有用的基础。
在所述监测步骤中可有用地确定所述网络通信量的各个方面以便确定所述网络通信量的至少一个特性。在一个实施例中，所述监测所述网络通信量的步骤包括标识所述网络通信量所使用的传输协议。传输协议可给出对所述网络通信量的类型的良好指示并且因此给出它的预期的带宽需求。
在一个实施例中，所述监测所述网络通信量的步骤包括标识所述网络通信量的通信量结构。例如，即使不标识特定网络通信量的具体内容(可能由于加密)，尽管如此但基于诸如通信量的连续程度或通信量的“突发”程度的通信量结构来确定有用信息也是可能的。VoIP通信量可以具有与例如浏览通信量或流送通信量显著不同的通信量结构，并且这个结构可以提供关于通信量的有用信息。
在一个实施例中，所述监测所述网络通信量的步骤包括标识所述网络通信量的模式包大小。所述通信量结构的一个有用表征特性是网络通信量的模式(即最频繁的)包大小，因为这可以指示网络通信量的类型。
在一些实施例中，在所述无线馈线网络的操作的预备会话内将所有无线资源分配给集中管理(“全局”)计划而使得所述无线馈线网络的初始性能可以在将一些资源块分配给特定馈线基站以用于它们自己的“自治”计划之前被确定可以被确定是有用的。相应地，在一个实施例中，该方法还包括于在所述集中管理计划与所述至少一个馈线基站管理计划之间分配所述资源块之前执行的下述步骤：
根据所述集中管理计划初始地分配所有资源块；以及
初始地监测正由所述馈线链路承载的所述网络通信量以确定所述网络通信量的至少一个初始特性，
其中根据所述网络通信量的所述至少一个初始特性来执行所述分配资源块的步骤。
从第二方面考虑，本发明提供一种馈线网络控制器，其被配置为控制被用于将接入网络的接入基站与通信网络耦接的无线馈线网络，所述无线馈线网络包括：耦接于所述通信网络的多个馈线基站；以及耦接于相关联的接入基站的多个馈线终端，每个馈线终端具有用于与馈线基站连接的馈线链路，并且所述馈线链路被建立在包括多个资源块的无线资源上，所述接入网络包括：连接至网络用户的所述接入基站；所述馈线网络控制器包括：资源块分配单元，其被配置为分配资源块以供所述多个馈线基站和所述多个馈线终端用于建立所述馈线链路，其中所述资源块分配单元被配置为部分地向每个资源块在其中与预先确定的馈线链路相关联的集中确定计划并且部分地向资源块集合在其中与预先确定的馈线基站相关联的至少一个馈线基站确定计划分配所述资源块，所述预先确定的馈线基站被配置为根据所述预先确定的馈线基站的当前通信量需求使用所述资源块集合动态地实现所述馈线基站确定计划；以及网络通信量监测单元，其被配置为监测正由所述馈线链路承载的网络通信量以确定所述网络通信量的至少一个特性，其中所述资源块分配单元被配置为根据所述网络通信量的所述至少一个特性部分地向所述集中确定计划并且部分地向所述至少一个馈线基站确定计划重新分配所述资源块。
附图说明
将参考在附图中所示出的本发明的实施例仅通过举例的方式进一步描述本发明，在附图中：
图1是示意性地示出包括根据一个实施例的无线馈线网络的网络架构的图；
图2A和图2B示意性地示出已知的无线接入网络；
图3示意性地示出实施例的无线馈线网络可以如何被用于降低根据一个实施例的无线接入网络的回程需求；
图4是示意性地示出根据一个实施例的划分扇区的无线馈线网络的使用的图；
图5A示意性地示出一个实施例的无线馈线网络的每个馈线基站如何具有相关联的可控性区域；
图5B示意性地示出一个实施例的无线馈线网络的每个馈线基站如何具有相关联的可见性区域；
图6是示意性地示出根据一个实施例的在其中全局探测过程首先被执行并且之后是根据需要的另外的探测过程的过程的流程图；
图7是示意性地示出设置在根据一个实施例的馈线网络控制器中的组件的框图；
图8示出根据一个实施例的在新的无线馈线网络正被建立时的一组馈线基站和馈线终端以及对应的全局探测计划；
图9是示出根据一个实施例的在实施全局探测过程时所执行的基本步骤的流程图；
图10是示意性地示出根据一个实施例的在实施下行链路探测时所执行的基本步骤的流程图；
图11是示意性地示出根据一个实施例的在实施上行链路探测时所执行的基本步骤的流程图；
图12示意性地示出根据一个实施例的可见性区域和从全局探测过程得出的对应的可见性矩阵；
图13示出根据一个实施例的在添加馈线基站之后的图12所示的网络以及对应的初始探测计划和可见性矩阵；
图14是示出根据一个实施例的在初始探测过程被实施时所执行的基本步骤的流程图；
图15示出在初始探测过程已被实施之后的图13的示例网络的更新后的可见性区域和可见性矩阵；
图16示出在向图15所示的示例网络添加馈线终端之后的假定可见性区域、初始探测计划以及假定可见性矩阵；
图17示出在初始探测过程已被执行之后的图16的示例网络的更新后的可见性区域和可见性矩阵；
图18是示出根据一个实施例在确定周期性探测计划并且实施该周期性探测时所执行的基本步骤的流程图；
图19是示出根据一个实施例在图18的步骤404处执行的过程的流程图；
图20是示出根据一个实施例在图18的步骤406处执行的过程的流程图；
图21是示出根据一个实施例在图18的步骤410处执行的过程的流程图；
图22是示出根据一个实施例在图18的步骤412处执行的过程的流程图；
图23示出无线资源的资源块可如何被用于产生用于向每个馈线链路分配至少一个资源块的全局计划；
图24示出资源块可如何被复用于支持多个馈线链路；
图25是示意性地示出根据一个实施例的被执行用于计算初始全局计划并且进而利用进化算法迭代地修正全局计划的过程的流程图；
图26是示出由在图25的步骤685处所应用的进化算法所执行的基本步骤的流程图；
图27是示意性地示出设置在根据一个实施例的馈线网络控制器内的组件的框图；
图28是示出在一个实施例中如何使用进化算法来生成和应用全局计划的流程图；
图29是示出根据一个实施例在图28的步骤810处执行的过程的流程图；
图30是示出根据一个实施例在图28的步骤815处执行的过程的流程图；
图31A和图31B示意性地示出根据一个实施例的当在图28的步骤820处评估假定集合时可以被采用的回报函数；
图32是示出根据一个实施例在图28的步骤820处执行的过程的流程图；
图33是示出根据一个实施例在图28的步骤825处执行的过程的流程图；
图34是示出根据一个实施例在图28的步骤835处执行的过程的流程图；
图35是示出根据一个实施例在图28的步骤830处执行的过程的流程图；
图36A和图36B示出与图5A和图5B所示的相同的馈线基站和馈线终端的布置，但根据一个实施例考虑了其中三个馈线网络控制器被用于共同控制无线馈线网络的情形；
图37示出图28的过程根据一个实施例可如何跨多个馈线网络控制器并行地被应用；
图38示出根据一个实施例在图37的步骤1230和步骤1330处执行的步骤；
图39是示意性地示出根据一个实施例的被执行用于计算自治计划的过程的流程图；
图40是示意性地示出设置在根据一个实施例的馈线网络控制器中的组件的框图；
图41示意性地示出一个实施例中的网络组件之间的同信道干扰；以及
图42示意性地示出在一个实施例中无线资源到多个资源块的细分，其中每个资源块具有对应于可使用该资源块建立的链路所分配的资源利用率分数；
图43是示意性地示出包括根据一个实施例的无线馈线网络的网络架构的图；
图44示意性地示出根据一个实施例的馈线终端及其相关联的接入基站；
图45示意性地示出资源块在集中管理全局计划中的分配以及使用那些全局计划对于各种通信量需求(比特率分布)的流入和输送网络通信量的示例；
图46示意性地示出资源块在集中管理全局计划与馈线基站管理自治计划之间的分配以及使用那些示例计划对于各种通信量需求(比特率分布)的流入和输送网络通信量的示例；
图47示意性地示出正由馈线链路承载的变化类型的网络通信量以及根据其对网络事件和数据类型的标识；
图48示出网络通信量的预先确定的分类的示例以及那些类型的网络通信量的特定特性；
图49示意性地示出用户设备在两个接入基站之间的切换；
图50是示意性地示出在一个实施例中当在无线馈线网络中在全局与自治计划之间分配资源块时所执行的基本步骤的流程图；以及
图51是示意性地示出设置在根据一个实施例的馈线网络控制器中的组件的框图。
具体实施方式
图1是示意性地示出包括根据一个实施例的无线馈线网络的网络架构的框图。如图1所示，多个接入基站30、55、80以常规的方式被设置为经由无线空中接口90与多个移动站/终端用户设备项40、60、85通信。尽管为了简单起见，每个基站30、55、80被示出为与单个终端用户设备项通信，但将理解的是在实践中这样的基站形成使多个终端用户设备项能够与单独的基站通信的点对多点设备。终端用户设备项可以是移动的或固定的，并且许多已知的无线通信协议中的任一种可被用于实现无线链路90。例如，在一个实施例中，这样的无线链路可以使用WiMAX或LTE空中接口来构造。
由各个基站30、55、80和终端用户设备项40、60、85组成的接入网络典型地经由通信基础设施15与接入服务网络网关10连接以使入站通信能够被转发至所述终端用户设备项并且使出站通信能够经由接入服务网络网关10被路由到一些其他网络。这需要每个基站设置有到通信基础设施15的回程连接。基站30被显示为设置有到通信基础设施15的常规的有线回程连接32。然而，根据实施例，其他基站55、80可以经由无线馈线网络耦接于通信基础设施15，所述无线馈线网络由耦接于通信基础设施15的多个馈线基站35和耦接于相关联的接入基站的多个馈线终端50、75组成。馈线基站35和馈线终端50、75经由馈线空中接口95通信。每个馈线基站(FBS)形成无线点对多点集线器，其在有线基础设施与远程站点45、70之间提供连接性。每个馈线终端提供馈线终点功能。相应地，其终止馈线无线链路，并且在第一实例中，其向一个或多个位于同一地点的接入基站提供接口。尽管馈线基站和馈线终端所处的位置可以被改变，但在一个示例中，馈线基站将典型地被安装在塔台或建筑物屋顶上，而同时馈线终端将典型地或者被安装在屋顶轮廓线下方、建筑物上或者被安装在诸如灯柱或电线杆的街道设施上。
根据图1所示的架构，多个基础站点和多个远程站点被建立。基础站点25接收有线回程连接32、34并且在图1所示的示例基础站点25中，该基础站点不仅包括馈线基站35而且还包括接入网络的接入基站30。然而，在一些实施例中，基础站点可仅包括馈线基站35而不包括接入基站。
每个远程站点45、70包括馈线终端50、75和相关联的接入基站55、80。在一个实施例中，馈线终端和相关联的接入基站是物理上分开的设备，并且可经由各种连接彼此耦接，例如经由诸如图1所示的以太网连接。在备选实施例中，馈线终端和接入基站可以被并入用于形成远程站点的单个单元中。
如稍后将更详细地描述的那样，无线馈线网络经由相关联的馈线空中接口95提供无线回程方案，所述馈线空中接口95以确保高频谱效率的方式划分被用于实现馈线空中接口95的无线资源的资源块。通过达到高频谱效率，确保了更多的带宽可用于有用的通信量通过接入网络的实际传输。在一个实施例中，馈线空中接口是自适应的，这是因为资源块在将单独的馈线终端与相关联的馈线基站连接的各个馈线链路之中的分配在使用期间被变更，例如考虑不同的通信量条件，由此确保高频谱效率在存在变化的操作条件时被保持。
在一个实施例中，一个或多个馈线网络控制器20被用于以确保高频谱效率被保持为目标来控制无线馈线网络。图1中的虚线98示出了馈线网络控制器20对无线馈线网络的各个元件的这种逻辑控制。在实践中，经由有线回程连接22、34和由馈线空中接口95提供的馈线链路将控制消息路由到各个馈线基站35和馈线终端50、75。馈线网络控制器负责配置无线馈线网络、监测该无线馈线网络在使用中的性能并且不断地优化该无线馈线网络的配置。
可选地，无线馈线网络可包括一个或多个馈线终端中继65。馈线终端中继是独立节点，其功能是接收和转发馈线传输。因此，在图1所示的示例中，馈线终端中继65被用于使馈线基站35能够与馈线终端75通信，并且反之亦然。
图2A和图2B示出常规的无线接入网络如何被划分扇区。特别地，图2A示出宏基站无线接入网络，其中三扇区接入基站站点110被用于在相关联的地理区域内提供通信。每个接入基站站点经由有线回程连接105与有线网络100连接。
其中小区被细分成由附加基站服务的更小地理区域的小区分割是增加系统容量的经良好验证的技术。相应地，在需要增加的系统容量的地方，宏基站无线接入网络可如图2B所示的那样被修正以提供微微基站无线接入网络。如将从图2B与图2A的比较中理解的那样，基本设置是相同的，但每个接入基站站点110服务更小的地理区域。相应地，将看到的是在回程需求方面有相关联的增加以用于支持到有线网络100的各个有线回程连接105。
图3示意性地示出根据一个实施例的无线馈线网络可如何被用于实现与图2B的微微基站无线接入网络相似的系统，但仅具有到有线网络的单个有线回程连接105。特别地，单个基础站点120被设置，其经由有线回程连接105连接至有线网络100。另外，多个远程站点130被设置，其并入现有的接入基站功能，但也并入与其相关联的馈线终端，允许经由馈线空中接口的通信在馈线基础站点120与远程站点130之间发生。
图4示出这样的布置可如何被复制以提供划分扇区的无线馈线网络。在这个示例中，两种不同类型的远程站点被示出，第一种类型是三扇区远程站点130，其中接入基站可使用已知的划分扇区的天线的方法来与相关联的三个扇区中的终端用户设备项通信。备选地，远程站点处的单个馈线终端可服务多个接入基站并且因此可以消除冗余的下行链路广播和组播通信量。第二种类型的远程站点是全向远程站点140，其中全向天线被用于与相关联的扇区内的终端用户设备项通信。将理解的是，由于使用无线馈线网络，有线回程需求的显著降低被达到。此外，由于在实施例中为确保无线馈线空中接口非常频谱高效而采用的技术，由无线馈线网络提供的无线回程功能仅对可用于承载接入网络内的通信量的无线资源的总量有小的影响。
图5A示意性地示出无线馈线网络的多个层。第一层155是馈线网络控制器层，并且在这个实施例中包括单个馈线网络控制器150。下一层是馈线基站层160，并且在这个示例中包括八个馈线基站161到168，这八个馈线基站全部经由馈线网络控制器150来控制。
下一层170是馈线终端可控性层，并且标识哪些馈线终端由哪些馈线基站控制。相应地，馈线基站161至168中的每一个在无线馈线网络的使用期间被布置为分别与其相关联的可控性区域171至178内的那些馈线终端通信。尽管可控性区域可以根据期望被修改，但在一个实施例中，假设的是可控性区域是相对静态的。在一个实施例中，由馈线网络控制器指派可控性区域。在新的馈线终端被部署时，其将被分配给馈线基站中的一个，并且因此将被包含在该馈线基站的可控性区域内。在每个馈线终端与其相关联的馈线基站之间，馈线链路将被建立，数据和控制消息将在该馈线链路上在馈线基站与馈线终端之间传递。
然而，将显而易见的是在典型的部署中，馈线终端可处于侦听除了其被分配的馈线基站之外的另外一个或多个馈线基站的位置。关于每个馈线终端能够看到来自哪些馈线基站的通信的信息可以在探测过程期间被确定，这将在稍后更加详细地描述。该探测过程产生可见性矩阵，该可见性矩阵限定如图5B中的层180所示的多个可见性区域。将从图5B与图5A的比较中理解的是，每个可见性区域181至188稍大于相关联的可控性区域，并且就其本质来说，可见性区域将重叠。例如，考虑图5B，注意到馈线终端9可通过起源于馈线基站161、162或163的信号连接至或与其相干扰。因此，可见性区域包含馈线基站可与其通信或相干扰的任何馈线终端。
为了初始地配置无线馈线网络，并且持续不断地监测其性能，图5A和图5B中的馈线网络控制器150被配置为控制无线馈线网络中的探测过程。在探测过程期间，无线馈线网络的元件(例如所选择的馈线基站)传送已知的探测信号并且能够接收该信号的馈线终端进而执行下行链路探测测量。类似的过程被实施以执行上行链路探测测量，其中馈线终端传送将由具有该馈线终端的可见性的馈线基站接收的已知探测信号。探测产生各种信道度量，包括(但不限于)：信道脉冲响应、复信道频率响应、接收信号的频率相关协方差矩阵、频率相关本征模式等。以这种方式为整个无线馈线网络构建一组信道矩阵提供了对网络中的无线信道的质量的全系统的观察。
在所建立的无线馈线网络中，在馈线基站与馈线终端之间典型地存在良好限定的关系，其中任何给定的馈线终端与一个馈线基站唯一相关联(参见图5A)。然而，由于可见性区域的重叠性质(参见图5B)，在执行上述探测过程时需要协调，使得给定探测信号的源被精确地限定。例如，参考图5B，如果馈线终端9要被配置为接收下行链路探测信号，则在馈线基站161、162和163之间没有协调的情况下，馈线终端9将不可能标识哪个馈线基站是给定探测信号的源。更糟糕的是，如果馈线基站161、162和163要同时(或者至少在重叠的时间窗内)传送探测信号，则这些信号将干扰并且导致馈线终端9执行错误的下行链路探测测量。类似地，由给定馈线基站进行的上行链路探测测量也可能因多于一个的馈线终端所传送的上行链路探测信号之间的干扰而受到损害。
在无线馈线网络中执行协调探测时所涉及的基本步骤在图6中示意性地示出。在步骤200处开始该过程，其后在步骤202处实施全局探测过程。全局探测是利用完全正交(非重叠)的探测计划的全网络穷尽的探测方法，所述完全正交的探测计划被用于生成指示馈线基站与馈线终端之间的可见性的可见性矩阵。馈线网络控制器150控制这个过程，使得每个馈线基站依次执行下行链路探测，其后每个馈线终端依次执行上行链路探测。将参考图8-12更详细地描述这个过程。
一旦全局探测过程已被实施，则在步骤204处，馈线网络控制器计算网络的可见性矩阵(或者如果有一个预先存在的可见性矩阵，则更新该可见性矩阵)。基于可见性矩阵，馈线网络控制器进而可以配置无线馈线网络，例如确定图5A所示的可控性区域并且分配可用于馈线网络的无线资源。图6中的流程前进至步骤206，在该步骤中确定新的馈线基站或馈线终端是否已被添加至所述网络。如果是，则在步骤208处由馈线网络控制器生成包括新的馈线基站或馈线终端的假定可见性矩阵。这可以基于新的馈线基站或馈线终端的地理位置以及对产生该假定可见性矩阵的局部传输条件的其他了解来完成。通常，该假定可见性矩阵将被建立为新的网络元件的可见性的过度估计，以便确保所有可能的干扰被确定。基于此，在步骤210处实施初始探测过程以测试新的馈线基站或馈线终端相对于现有无线网络的实际可见性，并且基于该探测过程在步骤212处可以重新计算并且更新可见性矩阵。该流程进而返回到步骤206。在下文中将参考图13-17描述在新的馈线基站或馈线终端被添加至无线网络时所实施的初始探测过程的更多细节。
备选地，在步骤206处，如果确定没有新的馈线基站或馈线终端被添加至无线馈线网络，那么在步骤214处可实施周期性探测。周期性探测是在无线馈线网络正传送其通常的网络通信量的同时作为后台过程被实施的、慢速的、高度并行的探测方案。其被实施以便确保探测过程本身与网络通信量之间的干扰最小。在下文中将参考图18-22描述周期性探测过程的更多细节。在步骤206以及步骤214处的周期性探测之后，馈线网络控制器也可(步骤216)控制无线馈线网络中的全局探测时期。为了在周期性探测(步骤214)也正发生的同时实施这个全局探测时期，有必要使用诸如时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)或这三者的组合的多路接入方案将各个探测信号相互分开。基于另外的全局探测时期，在步骤218处可以确定并且更新可见性矩阵。其后该流程返回到步骤206。
图7示意性地示出馈线网络控制器的配置。馈线网络控制器220包含探测计划计算电路222，其用于计算并且更新探测计划和可见性矩阵。经由输入接口224，探测计划计算电路接收来自网络的探测数据，该网络提供可以根据其确定可见性矩阵的信息(项226)。在输入224处接收到的探测数据连同可见性矩阵一起为在探测计划计算电路222内确定上行链路和下行链路计划(项228)提供基础。探测计划计算电路222还参考数据库230，在数据库230中可存储先前确定的可见性矩阵和上行链路/下行链路探测计划以及其他配置参数。一旦被确定，上行链路和下行链路计划就将经由分发接口232被分发给网络以使所确定的计划被实施。
图8示出在建立包括三个馈线基站FBS1-3和14个馈线终端(FT1-14)的无线馈线网络时的第一阶段。在建立这个新的无线馈线网络时的第一个步骤是确定表示馈线基站和馈线终端对于彼此的可见性的可见性矩阵。为了完成这点，由馈线网络控制器来协调全局探测过程。该全局探测过程包括下行链路探测过程并且在其之后是上行链路探测过程。
在图8中由经排序的列表DFBS和DFT表示下行链路探测计划。下行链路探测计划具有三个时期，这可以从DFBS中最容易地看到，DFBS显示了馈线基站执行其下行链路探测的次序，即首先是FBS1，然后是FBS2，并且最后是FBS3。对应地，DFT显示了用于在每个时期中接收由馈线基站传送的下行链路探测信号的馈线终端的配置。可以看到的是所有14个馈线终端都被配置为在三个时期的每一个中接收下行链路探测信号。
相反地，由UFT和UFBS示出上行链路探测计划。此处，存在对应于14个馈线终端的14个时期。UFT显示了每个馈线终端依次在一个时期中传送其上行链路探测信号，而同时UFBS显示了在14个时期的每一个中所有三个馈线基站都被配置为接收上行链路探测信号。
换句话说，在下行链路探测计划期间，每个馈线基站依次传送下行链路探测信号而同时所有馈线终端侦听，并且在上行链路探测计划期间，每个馈线终端依次传送上行链路探测信号而同时所有三个馈线基站侦听。
图9是示出馈线网络控制器为协调全局探测过程所执行的步骤的流程图。在步骤250处开始该过程，其后在步骤252处馈线网络控制器设定对应于馈线基站数量的变量N和对应于馈线终端数量的变量M。在步骤254处，上行链路和下行链路全局探测计划的完备集合进而被确定，下行链路计划DFBS和DFT中的时期数量由馈线基站的数量N限定，而上行链路探测计划UFT和UFBS中的时期数量由馈线终端的数量M确定。在生成全局探测计划的情况下，在步骤256处实施下行链路探测(这将参考图10更详细地描述)，并且在步骤258处实施上行链路探测(这将参考图11更详细地描述)。全局探测过程在步骤260处完成。
现在参考在图10所示的流程图中所示出的步骤描述下行链路探测过程。该过程开始于步骤270，其后在步骤272处将计数器n(其被用于跟踪时期数量)设定为0。该过程进而进入开始于步骤274的循环，其中n增加1。在步骤276处，在下行链路计划DFBS的时期n中指示的馈线基站传送它们的下行链路探测信号。应注意的是，图10表示一般的下行链路探测过程，根据该过程馈线基站有可能同时执行下行链路探测。因此在图10中，步骤276被示出为多个同时的下行链路探测步骤(276A、276B…276C)。然而，当下行链路探测正作为全局探测计划的部分(即在图9中的步骤256处)被执行时，每时期仅一个馈线基站将典型地执行下行链路探测，并且因此在步骤276处将仅存在一个子步骤(步骤276A)。在更通常的情况下(稍后论述)，当同时的下行链路探测可被允许时，若干馈线基站可同时传送下行链路探测信号。步骤276处的子步骤的数量由|DFBS(n)|(即在DFBS的第n个元素中列出的馈线基站的数量)给出(参见步骤276C)。
图10中的流程进而前进至步骤278(其被示出为并行的子步骤278A-C)，其中在下行链路计划DFT的时期n中指示的馈线终端接收(一个或多个)下行链路探测信号。被布置为在时期n中接收下行链路探测信号的馈线终端的数量确定多少个并行的子步骤在步骤278处被实施，该数量由|DFT(n)|的大小(即在DFT的第n个元素中列出的馈线终端的数量)给出。在步骤278之后，在步骤280(即在合适的情况下为子步骤280A-C)处计算可基于在这个时期中传送和接收的探测信号测量的下行链路信道度量并且将其存储在馈线网络控制器中。
最后在步骤282处确定n(时期计数器)是否小于由|DFBS|给出的、下行链路探测计划中的时期总数。如果是，则该流程返回到步骤274，以使n增加并且下一个时期被执行。一旦下行链路探测计划的所有时期都已被执行，该流程就结束于步骤284。
以与下行链路探测过程相似的方式实施上行链路探测过程，并且图11是示出在执行上行链路探测时所实施的基本步骤的流程图。该过程开始于步骤290，其后在步骤292处将计数器m(其被用于跟踪时期数量)设定为0。该过程进而进入开始于步骤294的循环，其中m增加1。在步骤296处，在上行链路计划UFT的时期m中指示的馈线终端传送它们的上行链路探测信号。如参考图10所注意的那样，参考图11也应注意的是，该图也表示一般的上行链路探测过程，根据该过程馈线终端有可能同时执行上行链路探测。因此在图11中，步骤296被示出为多个同时的下行链路探测步骤(296A、296B…296C)。然而，当上行链路探测正作为全局探测计划的部分(即在图9中的步骤258处)被执行时，每时期仅一个馈线终端将典型地执行下行链路探测，并且因此在步骤296处将仅存在一个子步骤(步骤296A)。在更通常的情况下(稍后论述)，当同时的上行链路探测可被允许时，若干馈线终端可同时传送上行链路探测信号。步骤296处的子步骤的数量由|UFT(m)|(即在UFT的第m个元素中列出的馈线终端的数量)给出(参见步骤296C)。
图11中的流程进而前进至步骤298(其被示出为并行的子步骤298A-C)，其中在上行链路计划UFBS的时期m中指示的馈线基站接收(一个或多个)上行链路探测信号。被布置为在时期m中接收上行链路探测信号的馈线基站的数量确定多少个并行的子步骤在步骤298处被实施，该数量由|UFBS(m)|的大小(即在UFBS的第m个元素中列出的馈线基站的数量)给出。在步骤298之后，在步骤300(即在合适的情况下为子步骤300A-C)处计算可基于在这个时期中传送和接收的探测信号测量的上行链路信道度量并且将其存储在馈线网络控制器中。
最后在步骤302处确定m(时期计数器)是否小于由|UFT|给出的、上行链路探测计划中的时期总数。如果是，则该流程返回到步骤274，以使m增加并且下一个时期被执行。一旦上行链路探测计划的所有时期都已被执行，该流程就结束于步骤304。
图12示出就所确定的馈线基站与馈线终端之间的可见性而言针对图8的示例网络所确定的全局探测过程的结果。馈线基站FBS1具有馈线终端FT1-3、FT13以及FT14的可见性；馈线基站FBS2具有馈线终端FT11-13的可见性；并且馈线基站FBS3具有馈线终端FT3-13的可见性。这也由可见性矩阵V表示，其中列对应于馈线基站并且行对应于馈线终端。这样确定之后，由馈线网络控制器将可见性矩阵存储在其数据库230中以形成无线馈线网络的进一步配置的基础。
图13示意性地示出参考图12所论述的馈线无线网络，其中附加馈线基站(FBS4)已被添加。当新的馈线基站被添加至无线馈线网络时，其首先向馈线网络控制器标识它自己，指示其想要加入该网络。响应于此，馈线网络控制器确定包括新的馈线基站的假定可见性矩阵。该假定可见性矩阵是先前在图12所示的全局探测期间所生成的可见性矩阵的调整。如在图13所示的可见性矩阵中可看到的那样，对于新的馈线基站而言，这包括向先前生成的可见性矩阵添加列。此外，根据对于新的馈线基站可具有现有无线馈线网络中的哪些馈线终端的可见性的假定来填充新的列。基于现有馈线终端的地理位置和新的馈线基站FBS4的地理位置，假定FBS4可具有馈线终端FT1-8的可见性。应注意的是，通常该假定表示可见性的过度估计，以确保由新的馈线基站FBS4的引入生成的所有可能的干扰被考虑在内。
图13还示出了根据所示出的假定可见性矩阵生成的探测计划。同全局探测计划一样，这个探测计划是穷尽过程，但仅覆盖包括(或至少被假定为包括)新的馈线基站FBS4的新无线馈线网络的那些元件。因此，对于下行链路探测计划而言，仅存在一个时期，其中FBS4传送其下行链路探测信号并且在该时期期间被假定为具有FBS4的可见性的所有八个馈线终端被配置为接收下行链路探测信号。相反地，在上行链路探测计划中，存在八个时期，其中所述八个馈线终端中的每一个依次传送其上行链路探测信号。注意到，在上行链路探测过程期间，不仅新的馈线基站FBS4在每个时期侦听，而且根据先前的全局探测过程已知为具有对应的馈线终端的可见性的那些馈线基站也在每个时期侦听。因此，例如，在上行链路探测计划的第一时期中，当馈线终端1正传送其上行链路探测计划时FBS1和FBS4两者都侦听。
图14是示出为执行初始探测过程所实施的基本步骤的流程图，诸如在新的元件已被添加至无线馈线网络(诸如参考图13所论述的新的馈线基站的添加)时所实施的基本步骤。该流程开始于步骤320，其后在步骤322处由馈线网络控制器220获得馈线基站的总数N和馈线终端的总数M。馈线网络控制器220还响应于新的馈线基站或馈线终端向无线网络的签到而取回所生成的假定可见性矩阵。在步骤324处确定新的元件是否为馈线基站。如果是，那么该流程前进至步骤326，在该步骤中获得新的馈线基站的索引n。进而在步骤328处，用于初始探测的下行链路和上行链路探测计划响应于新的馈线基站的添加被生成。对于单个新的馈线基站而言，仅存在一个下行链路探测时期，而同时将存在与具有新的馈线基站的可见性的馈线终端一样多的上行链路探测时期，即允许新的馈线基站依次侦听那些馈线终端中的每一个。这个馈线终端数量由|DFT[1]|(即对于一个下行链路探测时期所列出的接收馈线终端的数量)给出。
对于这|DFT[1]|个上行链路探测时期中的每一个而言，被配置为接收上行链路探测信号的馈线基站是被假定可见性矩阵指示为具有在该时期中执行上行链路探测的馈线终端的可见性的那些馈线基站。因此，在这|DFT[1]|个上行链路探测时期(备选地被写为|UFT|上行链路探测时期)的每一个中，馈线基站是具有在UFT(l)(1)中所列出的馈线终端的可见性的那些馈线基站，其中l从1达到|UFT|。一旦按这种方式生成初始下行链路和上行链路探测计划，就分别在步骤334和步骤336处实施这些计划。
相反地，如果在步骤324处确定不是新的馈线基站被添加至网络，这意味着是馈线终端被添加，并且在步骤330处获得新的馈线终端的索引m。进而在步骤332处得出用于初始探测过程的上行链路和下行链路探测计划。
在新的馈线终端被添加的情况下，将仅存在一个上行链路探测时期，在该时期期间新的馈线终端传送其上行链路探测信号并且被假定可见性矩阵指示为具有该馈线终端的可见性的所有馈线基站被配置为接收上行链路探测信号。相反地，对于下行链路探测计划而言，将存在与被假定为具有新的馈线终端的可见性的馈线基站一样多的时期，这个数量由UFBS[1]给出。在这些时期的每一个中，被假定可见性矩阵指示为具有正在该时期中进行探测的馈线基站的可见性的所有馈线终端将被配置为接收下行链路探测信号，即馈线终端是具有在DFBS(l)(1)中所列出的馈线基站的可见性的那些馈线终端，其中l从1达到|DFBS|。当按这种方式生成对应于新的馈线终端的引入的初始下行链路和上行链路探测计划时，在步骤334处执行下行链路探测并且在步骤336处执行上行链路探测。初始探测过程在步骤338处完成。
图15示出一旦可见性矩阵在参考图14所描述的初始探测过程已被实施之后被更新，就可见性区域而言的无线馈线网络。如从所示出的可见性区域以及从可见性矩阵可看到的那样，初始探测过程揭示了事实上馈线基站FBS4仅具有馈线终端FT6和FT7的可见性。因此，对于新的馈线基站FBS4的假定可见性已从指示馈线终端FT1-8减少到仅馈线终端FT6和FT7。
馈线网络控制器320将更新后的可见性矩阵存储在数据库230中，基于更新后的可见性矩阵，馈线网络控制器进而可以两方面都就常规的网络通信量将如何被传送而言来配置更新后的无线馈线网络，例如其中馈线终端FT6和FT7先前必须由馈线基站FBS3控制，但这两个馈线终端中的任一个现在可与新的馈线基站FBS4相关联，从而为馈线基站FBS3释放容量。
图16示意性地示出另外的元件向无线馈线网络的添加，即附加馈线终端FT15。根据新的馈线终端FT15的地理位置，假定无线馈线网络中的这个新的馈线终端可对原始的馈线基站FBS1和FBS3可见并且也对新近添加的馈线基站FBS4可见。这也由经修改的假定可见性矩阵表示，该经修改的假定可见性矩阵具有示出这个假定的附加行。在图16中还示出了对应于这个新的馈线终端的添加的初始探测过程。单个新的馈线终端FT15产生单个上行链路探测时期，在该时期中馈线终端FT15传送其上行链路探测信号并且(基于假定可见性矩阵)馈线基站FBS1、FBS3和FBS4侦听该上行链路探测信号。相反地，在下行链路探测期间存在对应于被假定为具有馈线终端FT15的可见性的三个馈线基站的三个时期。在下行链路探测时期的每一个中，被假定可见性矩阵指示为具有对应的馈线基站的可见性的馈线终端被配置为侦听下行链路探测信号。
在对应于新的馈线终端FT15的添加的初始探测过程已(根据参考图14所描述的过程)被实施之后，结果在图17中被示出。
图17示意性地示出在初始探测过程已在馈线终端FT15的添加之后被实施之后的无线馈线网络内的可见性。如从所示出的可见性区域和更新后的可见性矩阵可看到的那样，初始探测过程揭示了事实上馈线终端FT15仅对馈线基站FBS3可见，而不是如假定的那样对馈线基站FBS1和FBS4可见。这个更新后的可见性矩阵进而可以被馈线网络控制器220存储在数据库230中以在进一步配置无线馈线网络时对其进行参考。
如同在建立无线馈线网络(或其新的组件)时所实施的全局探测过程和初始探测过程一样，一旦无线馈线网络被建立，另外的探测过程就可以被实施以监测其性能并且始终监视用于网络中的无线信道的信道度量的任何变化。这个过程被已知为周期性探测并且是慢速的、高度并行的探测过程。通过馈线网络控制器协调周期性探测使得最小干扰发生。也就是说，可见性矩阵给予馈线网络控制器对于执行周期性探测必要的信息使得探测可由无线馈线网络的已知为不具有干扰重叠的组件并行地实施。这使周期性探测过程能够更高效地被实施，这是因为网络中的被已知为彼此没有干扰的无线信道可以同时被探测。
在图18中示意性地示出用于实施周期性探测的一般过程。该流程开始于步骤400，其后在步骤402处，馈线网络控制器获得馈线基站的数量(N)、馈线终端的数量(M)以及先前确定的可见性矩阵(V)。其后在步骤404处，馈线网络控制器确定DFBS，即用于馈线基站的下行链路探测(传输)列表(这将在下文中参考图19更详细地描述)。在步骤406处，馈线网络控制器确定DFT，即用于馈线终端的下行链路探测(接收)列表(这将在下文中参考图20更详细地描述)。在步骤408处，下行链路探测过程进而(根据先前参考图10所描述的过程)被实施。在步骤410处，馈线网络控制器确定UFT，即用于馈线终端的上行链路探测(传输)列表(这将在下文中参考图21更详细地描述)，并且在步骤412处，馈线网络控制器计算UFBS，即用于馈线基站的上行链路探测(接收)列表(这将在下文中参考图22更详细地描述)。在步骤414处，上行链路探测过程进而(如先前参考图11所描述的那样)被实施。该过程进而在步骤416处完成。将理解的是，图18所示的步骤序列仅是一个示例，并且下行链路探测和上行链路探测两者自然有可能在必要的探测列表已被计算之后被实施(即步骤408可在步骤412之后)。备选地，上行链路探测可在下行链路探测之前等等。
现在将参考图19更详细地描述DFBS的计算。该流程开始于步骤440，并且在步骤442处，馈线网络控制器计算矩阵积VTV(即可见性矩阵的转置乘以可见性矩阵)以给出方形矩阵D，其为N乘N的方形矩阵，示出馈线基站之间的干扰。这个矩阵的非对角线元素指示预期馈线基站之间的干扰将发生的位置。同样在步骤442处，馈线网络控制器准备填充N个1的一维向量a，即a是长度为N的向量，对应于馈线基站的数量。进而在步骤444处，表示时期数量的变量j和表示馈线基站数量的变量m各自被设定为0。
该流程进而进入循环，该循环开始于步骤446，在该步骤中每个馈线基站将依次被考虑。在步骤446处，m增加1，即在这个循环的第一次迭代期间，m被设定为1。进而在步骤448处确定m是否大于N，即在这个循环中是否已考虑所有的馈线基站。如果还没有考虑所有的馈线基站，那么该流程前进至步骤450，在该步骤中核查a(m)是否大于0，即向量a的第m个元素是否从其初始值1发生变化。向量a被用于跟踪哪些馈线基站已经被包括在下行链路探测计划中，其中1指示其尚未被使用。因此，当(在步骤450处)确定当前考虑的馈线基站尚未被用在下行链路计划中时，该流程前进至步骤452，其中a(m)被设定为0(指示这个馈线基站现在已被使用)。同样在步骤452处，时期数量增加1并且m(当前正被考虑的FBS)被设定为下行链路探测计划的这第j个时期中的第一条目。进而在步骤454处，变量n被设定为m的当前值，并且该流程前进至步骤456。
步骤456和步骤458启动子循环，在该子循环中考虑剩余的馈线基站(即FBSm+1至FBSN)以便确定这些馈线基站中是否有可以与在主循环(步骤446-450)中正被考虑的馈线基站FBSm同时地执行其下行链路探测的馈线基站。在步骤456处，n增加1，并且在步骤458处，变量k被设定为0。该循环进而开始于步骤460，在该步骤中k增加1。变量k被用作对于出现在给定时期中的馈线基站的数量的索引。进而在步骤462处确定a(n)是否等于0(指示馈线基站FBSn已经被使用并且被分配给探测时期)或者D(DFBS(j)(k)，n)是否大于0(即FBS干扰矩阵D是否具有指示FBSn将与在下行链路探测计划DFBS的这个时期(由索引j标注)已经列出的另一馈线基站(由索引k标注)相干扰的条目)。
如果步骤462处的这些条件均不为真，那么该流程前进至步骤464，在该步骤中确定k是否小于|DFBS(j)|(即对于该时期是否已考虑下行链路探测计划中所有的现有条目)。如果k小于这个值，那么该流程返回到步骤460以增加k并且循环遍历当前时期中的所有条目。否则，该流程前进至步骤466。如果确定FBSn不与主循环馈线基站FBSm或当前正被考虑的时期中的其他馈线基站中的任一个相干扰，则到达步骤466。因此，在步骤466处，n被附加至针对当前时期所列出的馈线基站并且a(n)被设定为0，指示这个馈线基站已在下行链路探测计划中被使用。该流程进而前进至步骤468(如果在步骤462处所测试的条件中的任一个为真，则也从步骤462到达该步骤)，在该步骤中测试n是否小于N，即是否已考虑所有另外的馈线基站(m+1一直到N)。如果还没有考虑所有另外的馈线基站，则该流程返回到步骤456。如果已经考虑了所有另外的馈线基站，则该流程前进至步骤470，在该步骤中测试m是否小于N(即是否已考虑了主循环中的所有馈线基站)。如果还没有考虑主循环中的所有馈线基站，那么该流程返回到步骤446，m增加1并且下一个馈线基站被考虑。一旦所有馈线基站已被考虑，则该流程结束于步骤472。因此，根据在图19中所描述的流程，馈线网络控制器可以确定用于馈线基站的下行链路探测计划，系统地确定哪些馈线基站可以被分配给相同的时期并且因此同时执行它们的下行链路探测。
现在将参考图20所示的流程图更详细地描述馈线网络控制器对DFT的计算。该流程开始于步骤480，其后在步骤482处将时期索引m设定为0。在步骤484处，时期m增加1并且在步骤486处将变量n设定为0。变量n被用于循环遍历在计划DFBS的给定时期中指示的所有馈线基站。进而在步骤488处，n增加1并且变量j被设定为0。变量j被用作对于需要在任何给定时期中接收下行链路信号的馈线终端的数量的索引。进而在步骤490处，变量k被设定为0，其中k是被用于循环遍历所有馈线终端的变量。
该流程前进至步骤492，其中k增加1。进而在步骤494处确定可见性矩阵是否指示正被考虑的当前馈线终端(k)与下行链路探测计划DFBS为当前时期所指示的第n个馈线基站之间的可见性。如果在这个馈线终端/馈线基站对之间存在可见性，那么该流程经由步骤496前进，在该步骤中变量j增加1并且用于馈线终端的下行链路探测计划DFT添加馈线终端k作为时期m中的附加条目。该流程前进至步骤498，在该步骤中确定是否已考虑所有馈线终端(即k是否小于M)。如果仍存在待考虑的馈线终端，则该流程返回到步骤492。一旦所有馈线终端已被考虑，则该流程前进至步骤500，在该步骤处确定是否已考虑在DFBS中为当前时期所列出的所有馈线基站(即变量n是否小于|DFBS(m)|)。如果在当前时期中存在待考虑的另外的馈线基站，则该流程返回到步骤488，在该步骤中n增加1。一旦当前时期中的所有馈线基站已被考虑，则该流程前进至步骤502，在该步骤中确定是否已考虑所有时期(即变量m是否小于|DFBS|)。如果存在待考虑的另外的时期，那么该流程返回到步骤484，并且一旦所有时期已被考虑，则该流程结束于步骤504。
现在将参考图21更详细地描述UFT的计算。该流程开始于步骤510，并且在步骤512处，馈线网络控制器计算矩阵积VVT(即可见性矩阵乘以可见性矩阵的转置)以给出方形矩阵U，其为M乘M的方形矩阵，示出馈线终端之间的干扰。这个矩阵的非对角线元素指示预期馈线终端之间的干扰将发生的位置。同样在步骤512处，馈线网络控制器准备填充M个1的一维向量a，即a是长度为M的向量，对应于馈线终端的数量。进而在步骤514处，表示时期数量的变量j和表示馈线终端数量的变量m各自被设定为0。
该流程进而进入循环，该循环开始于步骤516，在该步骤中每个馈线终端将依次被考虑。在步骤516处，m增加1，即在这个循环的第一次迭代期间，m被设定为1。进而在步骤518处确定m是否大于M，即在这个循环中是否已考虑所有的馈线终端。如果还没有考虑所有的馈线终端，那么该流程前进至步骤520，在该步骤中核查a(m)是否大于0，即向量a的第m个元素是否从其初始值1发生变化。向量a被用于跟踪哪些馈线终端已经被包括在上行链路探测计划中，其中1指示其尚未被使用。因此，当(在步骤520处)确定当前考虑的馈线终端尚未被用在上行链路计划中时，该流程前进至步骤522，在该步骤中a(m)被设定为0(指示这个馈线终端现在已被使用)。同样在步骤522处，时期数量增加1并且m(当前正被考虑的FT)被设定为上行链路探测计划的这第j个时期中的第一条目。进而在步骤524处，变量n被设定为m的当前值，并且该流程前进至步骤526。
步骤526和步骤528启动子循环，在该子循环中考虑剩余的馈线基站(即FTm+1到FTM)以便确定这些馈线终端中是否有可以与在主循环(步骤516-520)中正被考虑的馈线终端FTm同时地执行其上行链路探测的馈线终端。在步骤526处，n增加1并且在步骤528处，变量k被设定为0。该循环进而开始于步骤530，在该步骤中k增加1。变量k被用作对于出现在给定时期中的馈线终端的数量的索引。进而在步骤532处确定a(n)是否等于0(指示馈线终端FTn已经被使用并且被分配给探测时期)或者U(UFT(j)(k)，n)是否大于0(即FT干扰矩阵U是否具有指示FTn将与在上行链路探测计划UFT的这个时期(由索引j标注)已经列出的另一馈线终端(由索引k标注)相干扰的条目)。
如果步骤532处的这些条件均不为真，那么该流程前进至步骤534，在该步骤中确定k是否小于|UFT(j)|(即对于这个时期是否已考虑上行链路探测计划中所有的现有条目)。如果k小于这个值，那么流程返回到步骤530以增加k并且循环遍历当前时期中的所有条目。否则，该流程前进至步骤536。如果确定FTn不与主循环馈线终端FTm或当前正被考虑的时期中的其他馈线终端中的任一个相干扰，则到达步骤536。因此，在步骤536处，n被附加至针对当前时期所列出的馈线终端并且a(n)被设定为0，指示这个馈线终端已在上行链路探测计划中被使用。该流程进而前进至步骤538(如果在步骤532中所测试的条件中的任一个为真，则也从步骤532到达该步骤)，在该步骤中测试n是否小于M，即是否已考虑所有另外的馈线终端(m+1一直到M)。如果还没有考虑所有另外的馈线终端，则该流程返回到步骤526。如果已经考虑了所有另外的馈线终端，则该流程前进至步骤540，在该步骤中测试m是否小于M(即是否已考虑了主循环中的所有馈线终端)。如果还没有考虑主循环中的所有馈线终端，那么该流程返回到步骤516，m增加1并且下一个馈线终端被考虑。一旦所有馈线终端已被考虑，则该流程结束于步骤542。因此，根据在图21中所描述的流程，馈线网络控制器可以确定用于馈线终端的上行链路探测计划，系统地确定哪些馈线终端可以被分配给相同的时期并且因此同时执行它们的上行链路探测。
现在将参考图22所示的流程图更详细地描述馈线网络控制器对UFBS的计算。该流程开始于步骤560，其后在步骤562处将时期索引m设定为0。在步骤564处，时期m增加1并且在步骤566处将变量n设定为0。变量n被用于循环遍历在计划UFT的给定时期中所指示的所有馈线终端。进而在步骤568处，n增加1并且将变量j设定为0。变量j被用作对于需要在任何给定时期中接收上行链路信号的馈线基站的数量的索引。进而在步骤570处，变量k被设定为0，其中k是被用于循环遍历所有馈线基站的变量。
该流程前进至步骤572，其中k增加1。进而在步骤574处确定可见性矩阵是否指示正被考虑的当前馈线基站(k)与上行链路探测计划UFT为当前时期所指示的第n个馈线终端之间的可见性。如果在这个馈线终端/馈线基站对之间存在可见性，那么该流程经由步骤576前进，在该步骤中变量j增加1并且用于馈线基站的上行链路探测计划UFBS添加馈线基站k作为时期m中的附加条目。该流程前进至步骤578，在该步骤中确定是否已考虑所有馈线基站(即k是否小于N)。如果仍存在待考虑的馈线基站，则该流程返回到步骤572。一旦所有馈线基站已被考虑，则该流程前进至步骤580，在该步骤中确定是否已考虑在UFT中为当前时期所列出的所有馈线终端(即变量n是否小于|UFT(m)|)。如果在当前时期中存在待考虑的另外的馈线终端，则该流程返回到步骤568，在该步骤中n增加1。一旦当前时期中的所有馈线终端已被考虑，则该流程前进至步骤582，在该步骤中确定是否已考虑所有时期(即变量m是否小于|UFT|)。如果存在待考虑的另外的时期，那么流程返回到步骤564，并且一旦所有时期已被考虑，则该流程结束于步骤584。
应注意的是，在以上参考图8到22的论述中，主要强调通过依靠空间正交性来消除探测过程期间的干扰。然而，应理解的是，诸如频分(FDMA)、时分(TDMA)或码分(CDMA)的其他多路接入方案也可被用作备选方案或附加方案以减少需要被实施的探测时期的数量。
如早先所论述的那样，为了确保无线馈线网络提供高效的无线回程，可用于无线馈线网络的无线资源以尽可能频谱高效的方式被使用是有必要的。无线资源包括多个资源块，其可以被认为形成正交资源。尽管可以各种方式建立这些正交资源，但在一个实施例中，无线资源如图23所示二维地被表示，即时间维(在水平轴上)和频率维(在竖直轴上)。无线资源被细分为水平带和竖直带。水平带被称为子信道，而竖直带被称为时隙。在时分多址(TDMA)中，整个频带被指派给单个用户。多个用户通过在不同时隙传送来共享无线电频谱。在频分多址(FDMA)中，每个用户被指派固定子信道。
为了增加系统吞吐量，可以增加小区间干扰为代价在整个网络的范围内复用正交资源。可通过采用成熟的复用计划来降低干扰。这样的方案通常不是自适应的，过于保守，并且因此无法容许无线馈线网络的最大利用率。
在所提出的方案中，知晓通信量的多路接入指派(此处被称为全局计划)被提出。全局计划是关于资源利用率和相关联的预期网络干扰的一组指令。因此，全局计划是将一个或多个子信道/时隙网格(此处被称为资源块)分配给多个馈线基站(FBS)以实现与多个馈线终端(FT)的下行链路(DL)通信。同样地，一个或多个资源块被分配给多个FT以实现上行链路(UL)通信。此外，每个资源块包括支持MIMO传输和相关联的全网络同信道干扰的指令。馈线网络控制器(FNC)负责计算全局计划并且向FBS传达该全局计划。考虑到早先描述的图5A和图5B，在网络中没有产生干扰的直接的资源块指派在图23中示出。加方括号的数字表示资源块的标识号。对于DL而言，(x，y)表示从具有索引x的FBS到具有索引y的FT的传输，并且对于UL而言，(x，y)表示从具有索引x的FT到具有索引y的FBS的传输。
由于全系统的信道度量(从探测过程得出)可获得，FNC可以得出没有小区间干扰的全局计划，其产生吞吐量的明显增加。示例的资源块指派在图24中示出。同样地，在所有用户之中平均地分割资源，但与图23形成对比，此处资源被复用而不增加任何小区间干扰。
吞吐量的进一步增加可以通过仔细检查信道度量并且选择具有最小同信道干扰的同信道用户集合而发生。在本文中所描述的所提出的方案中，一种系统的方法被提供用于通过仔细检查信道度量并且将通信量考虑在内来计算全局计划。初始地，通过假设跨网络的均匀的通信量加载来得出全局计划。然而，FBS监测并且向FNC报告通信量加载，FNC进而调整全局计划以满足通信量需求。所提出的算法适于并行化。
参考图25的流程图进一步描述根据一个实施例被执行以便计算初始全局计划并且进而基于所报告的通信量加载调整该计划的过程的概要。在步骤650处部署形成无线馈线网络的各个馈线基站和馈线终端。其后，在步骤655处使用早先描述的技术来执行探测过程。基于探测过程期间的探测信息，在步骤660处生成可见性矩阵。特别地，这个矩阵将为馈线基站中的每一个标识各个可见性区域。
其后，在步骤665处基于在步骤660处生成的矩阵中的信息计算初始全局计划。可以各种方式计算这个初始全局计划，但完全通过示意的方式，示例的初始全局计划可以是早先参考图24所论述的初始全局计划，假设可见性区域如在早先描述的图5B中所示的那样。进而在步骤670处将全局计划分发给馈线基站和馈线终端，其后在步骤675处该系统开通，即被允许承载实际通信量。
在使用期间，从各个馈线基站周期性地将通信量报告发送给馈线网络控制器(步骤680)。基于这个输入，在步骤685处应用进化算法来修正全局计划，其后在步骤690处分发经修正的全局计划。
预期执行初始探测过程并且计算和分发初始全局计划所花费的时间将相对较长，例如大约为1或2小时。然而，如果进而要使该计划适应于变化的通信量条件，则显然经修正的全局计划必须能够远远更快速地被产生。由于所使用的进化算法的性质以及其被应用于修正全局计划的方式，有可能非常快速地生成经修正的全局计划，由此使全局计划能够实时地被改变以将变化的通信量条件考虑在内。例如，在一个实施例中，由步骤680、685和690表示的循环可近似地每秒被重复。
使用进化算法(EA)来执行全局计划的优化，如例如在T.的″EvolutionaryAlgorithms in Theory and Practice：Evolution Strategies，EvolutionaryProgramming，Genetic Algorithms(进化算法理论和实践：进化策略、进化编程、遗传算法)″，牛津大学，1996；T.U.Hammel以及H.P.Schwefel的″Evolutionarycomputation：comments on the history and current state(进化计算：对历史和当前状态的评论)″，IEEE Transactions on Evolutionary Computation，vol.1，pp.3-17，1997年4月(http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary？doi＝10.1.1.6.5943[访问于24-05-2010])；以及Weise T.的″Global Optimization Algorithms，Theory andApplications(全局优化算法、理论以及应用)″http://www.it-weise.de/projects/ book.pdf中所描述的那样。
EA是一般的、基于种群的、元启发式的优化算法，主要从诸如变异、交配(繁殖)以及选择的生物机制得到灵感(参见以上提到的文献″Global Optimization Algorithms，Theory and Applications(全局优化算法、理论以及应用)″的第95页)。EA的基本循环在图26中示出，并且其包括五个框(如在以上提到的文献″Global Optimization Algorithms，Theory and Applications(全局优化算法、理论以及应用)″的第96页上所论述的那样)：
·初始种群(步骤700)
·评估(步骤705)
·适应度指派(步骤710)
·选择(步骤715)
·繁殖(步骤720)
读者可以参考文献″Global Optimization Algorithms，Theory andApplications(全局优化算法、理论以及应用)″以得到对以上提到的框的功能的一般论述(除了以上提到的那些页之外，读者也可参考304页和305页)。以下论述将描述图26所示的基本进化算法方法如何被调整以使其能够被用于当前的情形以基于通信量条件的变化提供全局计划的迅速更新。然而，一般而言，初始种群阶段700包括创建一组个体条目，每个个体条目在这种情况下是假定全局计划。在评估阶段705期间，种群中的每个个体被评估，并且因此在当前上下文中为每个假定全局计划计算网络中的每一个馈线链路的信道容量。然后，在适应度指派步骤710期间，对于每个链路，通过考虑用于每个帧的资源块的数量将信道容量转换为吞吐量。将这个吞吐量与目标吞吐量相比较并且将相关联的回报分配给每个链路。进而可以为每个假定全局计划计算回报。
选择阶段进而包括应用与具有低回报的那些个体相比更多地选择具有高回报的个体(即假定全局计划)的过程，使得具有低适应度值的个体条目将最终被丢弃并且具有高值的那些个体条目将进入进而被用于繁殖阶段720的交配槽。在繁殖阶段，选择交配槽中的配对并且通过组合或修正它们亲代的属性为每个配对产生后代。这产生经修改的假定全局计划集合，其进而可以经受进化算法的另一迭代。
在详细描述使用实施例的进化算法的方式之前，将参考图27描述馈线网络控制器的操作。馈线网络控制器750包含用于应用进化算法760的全局计划计算电路755。经由输入接口765，全局计划计算电路接收探测数据，除其他事项以外，该探测数据提供为馈线基站中的每一个标识可见性区域的可见性矩阵。另外，经由输入接口770，全局计划计算电路755至少从部署在馈线网络内的馈线基站接收通信量报告。基于探测数据和通信量报告，进化算法被应用以便生成经修改的假定集合，每个假定代表一个全局计划。根据需要并且在需要时，当前假定中的一个被选择以提供更新后的全局计划，并且经由分发接口775将更新后的全局计划输出到各个馈线基站。
在进化算法760的应用期间，全局计划计算电路755将参考数据库780，其提供进化算法所需要的多个网络参数。稍后将参考相关流程图更详细地论述这些网络参数。设置FNC到FNC接口785供其中多个FNC被用于管理无线馈线网络的实施例使用，如稍后将参考图36A至38更详细地论述的那样。
图28是示出当在网络中采用单个馈线网络控制器时为计算并且应用全局计划所执行的步骤的流程图。在步骤800处开始该过程，其后在步骤805处将变量N设定为等于将被进化算法考虑的假定全局计划的数量。其后，在步骤810处，假定集合被初始化。稍后将参考图29更详细地描述这个过程。其后，在步骤815处执行评估馈线终端与馈线基站之间的各个链路的过程，稍后将参考图30描述这个过程。进而，在步骤820处，基于链路评估过程的输出来评估当前的假定集合，以便将回报与该集合中的每个假定相关联。稍后将参考图32更详细地描述这个过程。其后，在步骤825处执行选择过程以选择经修正的假定集合，稍后将参考图33更详细地描述这个过程。
然后，在步骤830处，基于在步骤825处确定的经修正的假定集合确定并且应用优选的全局计划的过程被执行。对于包括单个馈线网络控制器的网络而言，稍后将参考图35更详细地描述这个过程。应注意的是，尽管在图28中将步骤830示出为在进化算法的每次迭代时执行，但其不需要在每次迭代时被执行，并且代替地可以仅根据预先确定的触发条件并且在预先确定的触发条件发生时被执行。这个触发条件可以是进化算法的当前迭代的完成，或者代替地可以是不那么频繁发生的触发条件，诸如对某个通信量报告的更新、更新后的探测数据的接收等。
在步骤835处执行繁殖过程以便产生假定的替换集合，在其之后该过程返回到步骤815。稍后将参考图34更详细地论述步骤835处的过程。
现在将参考另外的流程图来提供对图28的步骤810至835的更详细的论述。
初始化假定
在这个阶段，多个全局计划假定被生成。每个假定对应于候选的全局计划。在一个实施例中，假定中的条目由UL或DL传输以及下列各项组成：
1.资源块(RB)指派，其由FBS标识、FT标识以及资源块(RB)标识指示。
2.多输入多输出(MIMO)模式，其规定多天线传输方案。
3.传送预编码矩阵(TX PCM)，其命令操作将数据流映射到天线端口上。
4.接收天线选择(RX AS)，其指示待使用的一个或多个RX天线。
5.(一个或多个)链路质量指示器。一个或多个(取决于MIMO模式)数据流质量测定。
6.Rr，n接收器n在索引为r的RB上所看到的干扰的协方差矩阵。
下面在表1中给出了示例假定。为了清楚起见，考虑表1中的第三行。在这个示例中，在索引为1的RB上传送的DL中FBS7被链接至FT40。另外，MIMO索引为2、TX预编码矩阵索引为2、LQI为10以及干扰的DL协方差矩阵全部被规定。
表1.示例假定全局计划
在表2中给出了可应用于两个传送天线和两个接收天线配置的MIMO模式的示例。表3呈现了用于2TX天线系统的预编码矩阵模式的示例；天线选择、波束控制以及空间多路复用/传送分集被示出。该表可以被扩展以包括通过对两个传送天线应用不同的功率比而改进的粒状波束角控制和波束成形。天线选择模式在表4中给出。在这个2x2MIMO的情况下，DL(FT/RB特定)干扰矩阵和UL(FBS/RB特定)干扰矩阵也是2x2的。最后，LQI是预期链路的质量的测定。10可以指示最佳可能的链路质量，其中可使用最高的调制和编码率。
MIMO标识 描述
0 天线选择/波束形成
1 循环延迟分集
2 正交空间频率块编码
3 正交空间时间块编码
4 空间多路复用(水平编码)
5 空间多路复用(竖直编码)
表2.MIMO模式
表3用于两个天线的TX预编码矩阵模式
表4对于2个天线的RX天线选择模式
图29示出了用于生成多个全局计划假定的步骤。在该过程在步骤850处开始之后，在步骤855处从网络参数的数据库860获得FT的数量(L)和可控性矩阵(C)。可控性矩阵指示网络中的有效FBS/FT馈线链路的集合。在图29中，发生两次迭代-外循环867生成N个假定，而内循环869将针对每个假定Hn向每个链路指派一个或多个资源块，并且向每个资源块指派MIMO模式和TX预编码矩阵。注意到，此处省略了干扰协方差矩阵的计算和LQI的推导。它们在假定中的条目被留为空，待在算法的评估阶段期间计算。
相应地，更详细地考虑图29，在步骤865处将变量n设定为等于0，其进而在步骤870处增加1。其后，在步骤875处将变量I设定为等于0，并且进而在步骤880处增加1。在步骤885处，考虑可控性矩阵，针对假定全局计划n向馈线终端I指派一个或多个上行链路和下行链路资源块。其后，在步骤890处，为被用于假定全局计划n的馈线终端I的每个资源块指派MIMO模式，并且进而类似地在步骤892处为被用于假定全局计划n的馈线终端I的每个资源块指派传送PCM值。
在步骤894处确定I是否小于L，其中如早先所论述的那样L表示馈线终端的数量。如果是，那么内循环被重复，开始于步骤880。然而，如果在步骤894处确定I不小于L，那么该过程前进至步骤896，在该步骤中确定n是否小于N，如早先所论述的那样N是将被进化算法使用的假定全局计划的数量。如果是，那么外循环通过返回到步骤870而被重复。如果不是，那么这指示所有假定全局计划都已产生，并且相应地，该过程前进至步骤898，在该步骤中假定集合的初始化被认为完成。
评估链路
根据图28的步骤815，评估每个假定内的每一个FT/FBS链路。这个阶段高度并行化并且可以分布式方式来实现。在这个阶段期间，在考虑同信道干扰的同时，计算网络中的每一个链路的MIMO信道容量。该容量以比特每秒每Hz为单位测量并且将所有的实现损耗考虑在内。在FT处计算实现损耗并且在相关联的FBS处传达该实现损耗。可计算附加的测定，例如每个链路的往返延迟。当延迟被添加至网络时，这个测定可在通信量路由中起重要作用。
图30示出了用于评估链路的步骤。总起来说，对于每个FT，UL和DL MIMO容量被评估。通过图中的星号指示并行化。应注意的是，从网络参数数据库获得可见性矩阵，并且其被用于标识相关的同信道干扰。
更详细地考虑图30，在步骤900处该过程开始，其后在步骤905处从存储在诸如图27的数据库780的数据库中的网络参数910获得输入假定的集合、系统中的馈线终端的数量以及可见性矩阵。其后，在步骤915处将变量I设定为等于0，并且进而在步骤920处增加1。在步骤925处，针对所有假定更新上行链路和下行链路R值。在这个过程期间参考可见性矩阵，因为可见性矩阵为每个FT标识其可以观察到哪些FBS通信。由于所述集合中的各个假定的独立性质，步骤925可并行地被执行。
在步骤930处，同样地跨所有假定为馈线终端I评估上行链路和下行链路容量和LQI。如同步骤925一样，给定各个假定的独立性质，这个过程可以高度并行化。
在步骤935处确定变量I是否小于FT的总数，并且如果是这样，则该过程循环回到步骤920。然而，当在步骤935处确定变量I不再小于FT的数量时，并且相应地所有FT已被分析，则该过程前进至步骤940，在该步骤中评估链路过程被认为完成。
评估假定
此处给予每个假定Hn分数rn。通常，分数越高越好。对于每个链路，通过考虑用于每个帧的资源块分配的数量将每个链路的信道容量转换为吞吐量(比特每秒)。相对于目标吞吐量核查每链路的吞吐量。进而向每个链路分配回报。该回报为正值，其是流入的吞吐量和期望的吞吐量的函数。示例回报函数在图31A中给出。在图31A中，如果链路中流入的通信量小于期望的吞吐量，则不分配回报。如果目标被达到，则向链路分配最大回报。如果流入的通信量远超过目标吞吐量，则递减的回报被应用。吞吐量目标是时间和位置相关的。也就是说，某个链路可根据一天中的时间而要求不同量的通信量。此外，还可以预期的是商业区将在白天期间负载重并且在夜晚期间或在公共假期期间负载轻；而在郊区情况刚好相反。
根据被用于输送通信量的资源块的数量向每个链路分配附加回报。示例函数在图31B中示出，其中如果一个资源块(子信道/时隙)被使用，则回报被最大化。
可通过考虑往返延迟向每个链路分配另外的回报。同样地，候选的回报函数可以是指数衰减函数(类似于图31B)，其中短的延迟回报最多，而长的往返延迟产生很少回报或没有回报。
对于每个链路，将吞吐量回报、资源利用率回报以及往返延迟回报相加(根据需要可代替地使用加权平均)来产生对于该链路的总回报。
对于每个假定，(总)回报的向量被映射到单个标量，其确定假定的总适应度值。存在许多映射函数，例如：
·平均值(算术平均或调和平均)：这产生平均适应度值
·xth百分位：(例如5th百分位)其确保百分之(100-x)的链路具有相同或较好的适应度值
·最小值：其返回最差链路的适应度值
可以在多个步骤中完成向量到标量的映射。举例来说，可将与FBS相关联的所有链路的向量回报值映射到标量，并且进而又可将所有FBS的标量输出映射到单个标量以反映对于每个假定的总适应度指派。
图32是示出在一个实施例中以上评估过程如何被执行的流程图。在步骤950处，该评估过程开始，其后在步骤952处，从数据库780中的网络参数954获得假定全局计划的数量、FT的数量以及FBS的数量。
在步骤956处将变量I设定为等于0，其后在步骤958处，I增加1。进而，在步骤960处，跨所有假定评估对于馈线终端I的上行链路和下行链路回报。由于不同假定的分立性质，这个过程并行地被执行。其后，在步骤962处确定变量I是否小于FT的数量，并且如果是这样，则该过程返回到步骤958。然而，当在步骤962处判定变量I不再小于FT的数量时，那么在这点上完成跨所有假定对于所有馈线终端的上行链路和下行链路回报，并且该过程前进至步骤964。
步骤964、966、968以及970执行与步骤956、958、960以及962相同的过程，但是相对于每个FBS而不是每个FT。同样地，可以对所有假定并行地执行步骤968。一旦在步骤970处确定所有FBS已被考虑，那么该过程前进至步骤972。
在步骤972处，将变量n设定为等于0，并且进而在步骤974处，n被增加。其后，在步骤976处，评估对于假定n的各个上行链路和下行链路回报，以便产生对于该假定的回报值。在步骤978处确定是否所有假定已被考虑，并且如果不是，则该过程返回到步骤974。然而，一旦在步骤978处确定所有假定已被考虑，那么该过程前进至步骤980，在该步骤中评估过程被认为完成。
选择假定
以随机方式完成在图28的步骤825处执行的选择，更多地选择具有高回报的假定。结果，具有低回报的假定最终将被丢弃，并且具有高值的那些假定将前进至下一阶段。如果N表示进入该选择过程的(输入)假定的数量，那么N也将是将由选择过程生成的(输出)假定的数量。应清楚的是，一些输出假定将是双份的。
图33示出了在一个实施例中被执行以便选择经修正的假定集合的步骤。在步骤1000处，该过程开始，其后在步骤1005处获得假定全局计划的数量N，并且进而参考相对于图32所描述的评估过程的结果确定最高排名的假定的数量K，将这个信息作为网络参数1010存储在数据库780中。
在步骤1015处选择K个最高排名的假定，其后在步骤1020处随机地选择另外的N-K个假定。其后，在步骤1025处该选择过程被认为完成，并且结果得到的经修正的假定集合被输出。
在实践中，值K典型地等于1或2。对K个最高排名的假定的选择保证最佳解的存留。
生成新的假定集合
在已通过图28的步骤825产生经修正的假定集合之后，通过图28的繁殖步骤835产生假定的替换集合。如果N表示进入这个过程的(输入)假定的数量，那么N也将是将生成的新(输出)假定的数量。
这个阶段包含以下四个操作，例如在早先提到的公开Weise T.的″GlobalOptimization Algorithms，Theory and Applications(全局优化算法、理论以及应用)″，http://www.it-weise.de/projects/book.pdf中所描述的那样。
·创建：利用随机属性生成一个或多个假定。
·复制：在没有任何修正的情况下复制具有最高分数的一个或多个输入假定。
·变异：输入假定的次要属性被随机修正以生成新的假定。以随机方式选择为这个阶段所选择的输入假定。
·重组(或交配)：来自输入假定对的属性被随机互换以产生新的假定对。随机地选择为这个阶段所选择的输入假定。
在一个实施例中，第五个新的操作也被添加：
·再生：恢复一个或多个全局计划(存储在数据库中)。例如，恢复在24小时和/或7天之前所应用的全局计划。此处的假设为该通信量需求是循环平稳的。
使NC、ND、NM、NR以及NI分别表示生成、复制、变异、重组以及再生的数量。将清楚的是，N＝NC+ND+NM+NR+NI。在一个实施例中，NC典型地被设定为1；随机起始点通常是在优化期间避免局部最小值的好主意。ND典型地被设定为2以确保适者生存。重组的数量NR根据设计为偶数并且通常不超过变异的数量NM。
在变异或重组期间，假定的一个或多个属性被修正。这通过修正或附加下列各项中的一个来实施：
1.资源块指派(使用备选、添加一个新的或删除一个)，
2.MIMO模式
3.TX预编码矩阵模式
对于任何变异或重组，必须确保变化产生有效的条目。例如，资源块指派对于连接至同一FBS的所有FT必须是正交的。
图34示出了用于生成新的假定集合的步骤。
在步骤1050处，生成步骤开始，其后在步骤1055处从网络参数1060获得输入假定的集合连同先前优化的假定的集合，例如考虑一天中的特定时间、一周中的一天等被认为提供特别好的解的假定。变量NC、ND、NM、NR以及NI也被获得，这些值典型地事先被设定。其后，在步骤1065处，创建NC个随机假定，并且在步骤1070处复制来自输入假定集合的最佳的ND个假定。在步骤1075处，使来自输入假定集合的NM个假定变异，其中为这个过程所选择的假定典型地是随机的。在步骤1080处，来自输入假定集合的NR个假定经受重组过程。同样地，除了待选择的假定为偶数个的要求之外，为这个过程所选择的假定典型地是随机的。在步骤1085处，从先前优化的假定的集合中恢复NI个假定，其后在步骤1090处该生成过程被认为完成。
将理解的是各个参数NC、ND、NM、NR以及NI可以根据需要被改变。例如，尽管在一天中的一些时间，在步骤108处恢复来自先前优化的假定的集合中的假定可能是合适的，但也可能存在这不合适的、一天中的其他时间，并且相应地，将变量NI设定为0并且相应地调节其他变量将是合适的。
应用优选的全局计划
这个过程(图28的步骤830)负责选择全局计划并且将信息传播到网络的各个节点。具体而言，FNC在当前假定集合的范围内搜索并且选择产生最高分数的一个假定。所选择的假定将因此是待被应用于网络的下一个全局计划。FNC还负责向其相连接的FBS传达该全局计划。为了使发送给每个FBS的信息的量最少，FNC将传达该全局计划的与每个FBS相关的部分。
图35是示出上述过程的流程图。在步骤1100处，该过程开始，其后在步骤1105处获得输入假定的集合。在步骤1110处，基于其当前的回报值从该集合中选择最佳假定，并且进而在步骤1115处，将所选择的假定设定为下一个全局计划。其后，在步骤1120处，将该全局计划分发给FBS和FT，其后在步骤1125处该过程被认为完成。
在以上所描述的实施例中，假设单个馈线网络控制器管理所有的FBS和FT。然而，在备选实施例中，有可能在多个馈线网络控制器之间分配这个任务，如同例如图36A所示的那样。特别地，从图36A与图5A的比较中将看到的是，FBS和FT的数量未被改变，并且每个FBS161至168的各个可控性区域也未被改变(即区域171至178)。然而，各个FBS不全都由单个FNC控制，而代替地FNC 1150控制FBS 161、162、163，FNC 1160控制FBS 164、165并且FNC1170控制FBS 166、167、168。相应地，在这个实施例中，不仅针对每个FBS存在可控性区域，限定由该FBS控制的FT，而且现在针对每个FNC也存在独立的可控性区域，限定在每个FNC的控制内的FBS。相应地，FNC 1150具有相关联的可控性区域1155，FNC 1160具有相关联的可控性区域1165，并且FNC 1170具有相关联的可控性区域1175。相应地，可以形成以下两个可控性矩阵：
FBS/FT可控性矩阵(C1)：这是主要用零填充的稀疏矩阵。C1的行对应于FT并且列对应于FBS。第i行第j列上的1指示FTi-FBSj对相连接(即在它们之间存在实际的馈线链路)。因此，数据和控制消息为FTi-FBSj对在UL和DL上被输送。
FNC/FBS可控性矩阵(C2)：这同样是主要用零填充的稀疏矩阵。C2的行对应于FBS而列对应于FNC。第i行第j列上的1指示FBSi-FNCj对相连接，并且FNCj负责数据和控制消息向FBSi的输送和接收。
可见性区域也被限定，其由可见性矩阵(V)规定：可见性矩阵的行对应于FT而列对应于FBS。第i行第j列上的1指示FTi-FBSj对可彼此通信或干扰；0指示FT-FBS对无法彼此通信或干扰。这些可见性矩阵181至188在图36B中示出，并且与图5B所示的那些可见性矩阵相比未被改变。
在FBS在网络中的部署期间，每个FBS(例如手动地)被分配给FNC。矩阵C2在部署阶段之后被完全规定。在FT部署之后，探测过程产生矩阵V。负责全局探测的FNC将确定初始的FBS/FT可控性矩阵C1。为了简单起见，初始的FBS/FT指派可基于载波接收信号强度指示器(RSSI)，其是主要受路径损耗和遮蔽衰落影响的宽带测定。
如果C1(或C2)的每行的总和等于1，则C1(或C2)是有效矩阵。假设跨网络等加载，假设每个FBS(或FNC)连接至近似相同数量的FT(或FBS)是合理的。因此，C1(或C2)的列总和应近似相同。尽管用于C2的任何有效矩阵作为初始设定都可接受，但C1必须满足以下规则：C1＝C1.*V1。此处，运算符(.*)表示按元素相乘。该规则确保FBS/FT可控性区域是可见性区域的子集。
在多个FNC的情况下用于计算并且应用全局计划的步骤大体上遵照早先参考图28所描述的单个FNC的情况。图37示出跨多个FNC执行的一般过程。相应地，可以看到FNC 1执行步骤1200至1235，其大体上与图28的步骤800至835相对应。类似地，FNC 2执行步骤1300至1335，其同样大体上与图28的步骤800至835相对应。
在一个实施例中，当初始化每个单独的FNC中的假定集合时，每个FNC考虑其由C1和C2的组合给出的特定的可控性矩阵。考虑到早先描述的图29，这进而在步骤880与步骤885之间包括附加步骤，该附加步骤确定馈线终端I是否存在于特定于该FNC的可控性矩阵内。如果是，那么执行步骤885、890以及892，而如果不是，则该过程就直接分路到步骤894。将理解的是，通过这个过程，在每个FNC中的初始化的假定集合中，将仅部分地完成每个假定全局计划。
然而，在任何时间点上，由FNC中持有有效令牌的一个FNC控制全局计划的分发。在启动阶段期间，这种设置将仅仅迫使通信量通过与持有所述令牌的FNC相关联的馈线网络的部分。然而，如稍后将参考图38更详细地论述的那样，该令牌在各个FNC之间随着时间的过去而被传递，并且因此，活动的网络在任何时间点上的大小将进一步扩展以覆盖(一个或多个)先前的FNC可控性区域加上当前FNC的可控性区域。假设所述令牌在启动阶段期间相对频繁地被传递，那么这将确保整个网络将非常快速地启动并运行以及确保正由每个FNC单独考虑的假定集合将迅速变为完全被填充。
关于早先参考图30所描述的评估链路步骤，图30的过程可以在每个FNC中单独被应用。在一个实施例中，对于输入假定中的任何未填充的条目，回报值0将被应用。随着时间的过去，这将确保较多完成的全局计划获得较高的回报，取代仅部分完成的全局计划。早先参考图32所描述的评估假定集合的步骤可以同样地在每个FNC中单独被应用以便产生对于每个假定的总回报。类似地，早先参考图33所描述的选择假定集合的步骤可以同样地在每个FNC中单独被应用。此外，早先参考图34所描述的生成新的假定集合的步骤可以在每个FNC中单独被应用。然而，在一个特定实施例中，步骤1065、1075、1080将被执行使得任何特定的FNC仅变更假定的处于其相关联的、由矩阵C1和C2所给出的可控性区域内的条目。
如图37所示，应用优选全局计划的过程包括如线1340所指示的一些FNC间的通信。特别地，在每个FNC内，在一个实施例中应用全局计划的步骤遵照图38所示的步骤。
该过程开始于步骤1350，其后在步骤1355处，每个FNC得到其相关联的输入假定的集合。进而在步骤1360处确定执行该过程的FNC是否拥有令牌。如果是，那么之后是步骤1375、1380和1385，这些步骤与早先描述的图35的步骤1110、1115、1120相对应，但在步骤1385处全局计划被广播至其他FNC而不是直接到FBS和FT。
如果在步骤1360处确定令牌不为FNC所拥有，那么该过程前进至步骤1365，在该步骤中该FNC得到全局计划Hm，这是已由拥有令牌的FNC广播的全局计划。除了使用该广播的全局计划作为当前的全局计划之外，在步骤1370处FNC也将把该全局计划并入其假定集合中。实现这点的一个简单方法是随机地互换出其当前假定中的一个并且用在步骤1365处接收的广播的全局计划取代它。
假设FNC确实拥有令牌，并且相应地执行了步骤1375、1380以及1385，那么在步骤1390处确定该令牌是否期满。如果是，那么在步骤1392处将该令牌发送给另一FNC。各种方案可以被用于决定将令牌发送给哪一个FNC，但在简单的方案中，循环方法被采用，使得每个FNC轮流负责管理全局计划。
当该过程前进至步骤1394时，当前的全局计划被分发给相连接的FBS和FT。为了使“通过空中无线方式”发送给每个FBS的信息的量最小化，FNC将传达全局计划中与每个FBS/FT相关的部分。每个单独的FNC将基于可控性矩阵C1和C2决定相关的信息。在步骤1394之后，在步骤1396处应用全局计划的步骤被认为完成。
通过采用多个馈线网络控制器，可以实现改进的性能，这是由于跨多个馈线网络控制器并行地应用进化算法，从而在考虑所观察的或所预期的通信量加载的情况下对于更新后的全局计划实现在优良解上的较快收敛。
除了以上论述的、馈线网络控制器可以计算并且传达给FBS的全局计划之外，在一些实施例中，馈线网络控制器被配置为向每个FBS提供“自治计划”。如先前所论述的那样，由FNC集中地确定用于网络的全局计划，设法通过向每一个FBS-FT链路提供高度优化的物理层分配来得到高频谱效率。然而，尽管可由FNC有规律地更新全局计划，但对于任何特定的物理层帧而言，该计划是全网络固定的。此外，给定与生成全局计划相关联的计算需求，预期对全局计划的更新可以按比方说每若干秒的时间量程发生。因而，可出现这样的情形：更新全局计划所需要的时间可能过长以至于不能迅速地响应于变化的网络需求。例如，为了对语音数据传输保持可接受的服务质量(QoS)，当网络中的特定链路的带宽需求迅速地改变时可能需要大约数十毫秒的响应时间。在这样的情形下，向每个基站提供调度它自己的通信量的能力的自治计划可能是更合适的。
通常，一个“计划”由指示可用资源块将如何被使用的控制信息以及与每个资源块相关联的网络干扰信息组成。在全局计划(如以上所论述的那样)的情况下，(除了对计划是对应于上行链路(UL)传输还是对应于下行链路(DL)传输的指示之外，以下组成部分被规定：
1.资源块(RB)指派，其由FBS ID、FT ID以及资源块ID指示；
2.多输入多输出(MIMO)模式，其规定多天线传输方案；
3.传送预编码矩阵(TX PCM)，其命令将数据流映射到天线端口上的操作；
4.接收天线选择(RX AS)，其指示待使用的一个或多个RX天线；
5.(一个或多个)链路质量指示器-一个或多个(取决于MIMO模式)数据流质量测定；以及
6.Rr，n-接收器n在索引为r的RB上所看到的干扰的协方差矩阵。
在自治计划的情况下，除了RB指派现在可规定多个FT ID，指示所规定的FBS正被给予使用这个RB与这些规定的FT中的一个建立链路的能力之外，本质上提供了相同的参数。此外，在自治计划中对以上所列出的六个参数补充第七个参数：
7.RU-资源利用率分数，其告知FBS使用所规定的RB的概率。
这个资源利用率分数(RU)是可用资源块的数量和通信量强度的函数，并且可从小的值一直到100％的最大值的范围内变动。换句话说，当根据自治计划调度它自己的通信量时，FBS根据与每个RB相关联的RU值从可用于建立到特定FT的链路的RB中选择。
给定FBS选择RB来建立其链路的概率性质并且由于自治计划被设计为承载快速率的、时变的通信量，因此不可能精确地确定(并且因此最小化)小区间干扰。代替地，采取设法将这样的小区间干扰保持在可接受水平的方法。通过下列各项来实施自治区域中的小区间干扰的减轻：i)干扰避免，以及ii)干扰平均。
i)干扰避免通过资源划分来实施。可将自治区域中的RB细分为不相交的RB分配的集合。属于相同集合的一批RB被称为“群组”。例如，复用3划分方案将整个自治区域分成三个群组。在这个示例中，每个群组将与唯一的信道(RB)相关联。初始地，对于上行链路传输而言，将通过考虑可见性区域来完成FT向群组的分配。相同可见性区域中的FT以循环方式被选择并且被随机地指派给可用群组中的一个。之后是用于下行链路传输的类似过程。可使用一些公知的技术完成FT/RB关联的进一步细化(参见例如：M.W.Mohr以及A.Osseiran的″Radio Technologies and Concepts for IMT-Advanced(用于高级IMT的无线电技术和概念)″，Wiley，2009，pp.360-365)，诸如软频率复用(SFR)、分数频率复用(FFR)或基于包括干扰、路径损耗以及每个接收器所达到的数据率的成本函数的调度技术。
ii)干扰平均通过跨频率并且在时间上使物理层接入(即RB的选择)随机化而在自治计划内实现。通过成熟的无线通信技术来确保所传送的信号的可靠性，诸如前向纠错(FEC)以及混合自动重复请求(H-ARQ)。另外地并且最重要的是，FNC还规定预期的干扰协方差矩阵，其将由相同自治区域中的其他FBS-FT链路生成的同信道干扰的概率考虑在内。因此，概率方法被引入预期的同信道干扰。尽管在这个优选实施例中，当在资源块之间进行选择时将资源利用率分数用作选择概率，但在变型的实施例中也可通过从所述资源块中进行选择使得所述资源块在预先确定的时间段内的使用率对应于所述资源利用率分数而在自治计划中实现干扰平均。根据这个变型的实施例，可以例如以简单的循环方式来执行对于给定链路的资源块分配，但是其中根据在预先确定的时间段内遵守资源利用率分数的需要来确定可用于每个选择的资源块。例如，为了提供给定链路，可初始地选择任何合适的资源块，但是随着预先确定的时间段的流逝，可用的资源块可能有偏移使得资源块的使用率朝着资源利用率分数发展。
图39示意性地示出在馈线网络控制器中生成自治计划用于分发给网络所涉及的基本步骤。在步骤1500处该过程开始，在该步骤中FNC接收来自网络的探测数据。这个探测数据可以产生各种信道度量，包括(但不限于)：信道脉冲响应、复信道频率响应、接收信号的频率相关协方差矩阵、频率相关本征模式等。本质上，这些信道度量提供了对正被使用的无线信道的质量的全系统的观察。
接着在步骤1502处，FNC接收来自网络的通信量报告。这些通信量报告向FNC提供关于当前正被处理的网络通信量的详细信息，并且特别是关于该网络通信量的加载如何跨包含网络的各个链路分布的详细信息。
基于在步骤1500和1502处接收的信息，在步骤1504处，FNC确定每个链路的度量。这个度量给予FNC每个链路的当前质量的指示(举例来说这可以是当前丢包率或当前平均包延迟的指示，或者相反地，其可以是该链路上的吞吐量的指示)。在确定了每个链路的度量的情况下，在步骤1506处，FNC确定资源分配分数(RU)值，设法优化正被考虑的链路。例如，FNC可以调节RU值使得丢包率不超过预先确定的最大水平。
进而，基于这些RU值，在步骤1508处，FNC确定其他自治计划参数，特别是确定同信道干扰矩阵Rr，n并且在步骤1510处将自治计划分发给网络。
图40示意性地示出这个实施例中的馈线网络控制器的配置。馈线网络控制器1550包含自治计划计算电路1552，其被用于确定资源利用率分数、用于确定同信道干扰矩阵以及用于生成自治计划。经由输入接口1554，自治计划计算电路接收来自网络的探测数据，该探测数据提供关于正被使用的链路的质量的信息。经由输入接口1556，自治计划计算电路1552接收来自网络的指示当前正被处理的网络通信量如何跨网络中的链路分布的通信量报告。
自治计划计算电路1552本身包括度量确定单元1558，其被配置为基于所接收的通信量报告确定每个链路的质量。计划计算电路1552还包括资源利用率计算单元1560，其确定资源分配分数(RU)值，设法优化正被考虑的链路。这些RU值被传递到干扰计算单元1562，其基于RU值以概率方式确定同信道干扰矩阵Rr，n。最后，在计划准备单元1564中准备上行链路和下行链路自治计划以进行分发，在计划准备单元1564中核对限定每个计划所需要的全部参数。从自治计划计算电路1552经由分发接口1570将自治计划传递到网络。自治计划计算电路1552也能够访问数据库1572，先前的计划、通信量报告、探测数据等可以被存储在数据库1572中用于日后参考并且可以从数据库1572中取回先前存储的计划、参数、数据等。最后，馈线网络控制器1550还具有FNC到FNC接口1574，使其能够与其他馈线网络控制器交换数据。
图41示出FBS和FT在上行链路计划期间的示例布置，显示了为这些网络组件所确定的同信道干扰矩阵集合(其将对应的资源利用率(RU)分数考虑在内)可如何确定所选择的待应用于FBS中的一个(在这种情况下为FBS 1)的接收波束成形。该布置示出四个FBS和四个FT，其在这个上行链路计划中被配置为使得FT 1向FBS 1传送，FT 2向FBS 2传送，FT 3向FBS 3传送，而FT 4向FBS 4传送(此处完全是为了说明清楚)。
然而，由于所有这四个传输都被配置为由可使用相同RB建立的链路来提供的事实，每个FBS所经历的同信道干扰在接收其上行链路传输时需要被考虑在内。从FBS 1的视角示出该图，FBS 1正从FT 1接收上行链路传输，但其可能由于FT 2、FT 3和FT4生成的同时的上行链路传输而经历同信道干扰。特别注意到，对于正被考虑的RB，FT 2-FBS 2链路被分配90％的RU，FT 3-FBS 3链路被分配20％的RU，而FT 4-FBS 4链路被分配10％的RU。给定这些值以及诸如其他FT与FBS 1相距的相对距离的其他参数以及从信道探测得出的信息，针对FBS 1确定了同信道干扰矩阵。特别地，这个同信道干扰矩阵指示，在使用这个RB的这个上行链路计划期间对于FBS 1最显著的同信道干扰源是FT 2。
基于预期的同信道干扰矩阵，FBS 1被配置为对其多个天线应用波束加权，以按其接收配置来成形波束方向图。因此，波束方向图的零点中的一个被布置为直接指向FT 2以抑制该同信道干扰源。波束方向图的其他零点被布置为指向FT 3与FT 4之间的某处，这是由于这被发现给出可仅利用两个零点就得到的最佳同信道干扰抑制。可以更完善的方式进行波束加权的更复杂的天线自然可在所示出的示例中使零点对准干扰的FT中的每一个。
图42示出对于有限数量的链路(即在一个FBS与三个FT之间)而言资源利用率分数如何跨正交的资源块分布。该图示出为了供在图17所示的网络内使用而确定的示例自治计划。此处，针对FBS 2确定自治计划以调度其与FT11、FT12以及FT13交换的网络通信量。如在图中可以看到的那样，上5个频率行不形成自治计划的部分(所有RB被分配零RU值)，而同时下4个频率行显示分别为FT11、FT12以及FT13所分配的RU值。因此，FBS2能够使用这下4个频率行来根据需要向它自己的网络通信量进行分配，并且因此能够比在这些资源块属于全局计划的情况下更快地响应于网络使用率的短期局部变化。
根据以上对实施例的描述，将理解的是这样的实施例的无线馈线网络提供了高效的无线回程，其能够被用于在有线回程的供应不经济的情况下接入基站。无线馈线网络将有用的典型情景将是在密集的城市部署中，其中微微基站被部署在街道设施上。微微基站提供非常需要的容量和覆盖率增强，并且通过消除对有线回程的需要，无线馈线网络的使用具有降低正在进行的操作费用(OPEX)的潜力。通过采用以上所描述的实施例的技术，确保了频谱在无线馈线网络中节俭地被使用，由此将可用于接入网络的频谱的量最大化。
在一个实施例中，无线馈线网络在与接入层相同的频带中操作。这允许运营商在单个RF频谱许可的约束内部署微微基站型式的网络。根据实施例，有可能达到大于10比特每秒每赫兹的平均频谱效率。这可以在单个频率网络内达到，并且使频谱能够被保留用于接入层。
无线馈线网络可或者以带内模式或者以带外模式部署。带内操作意味着馈线传输被多路复用以在与接入层相同的无线电信道内操作。带外操作意味着可使用不同的RF信道，与(一个或多个)接入层信道相邻、不相邻或处于完全不同的RF频带中。
无线馈线网络可或者以TDD模式或者以FDD模式部署。TDD主要为与移动WiMAX的兼容性而被需要，并且FDD主要为与LTE的兼容性而被需要。
如上所述，馈线网络控制器可以向FBS提供集中管理的全局计划或者可以向每个FBS提供馈线基站管理的自治计划，在该自治计划中接收方FBS被给予为其自身确定如何使用一个或多个资源块与其相关联的馈线终端中的任何一个建立链路的能力。全局计划和自治计划不需要是严格的备选方案，并且在一些实施例中，馈线网络控制器被配置为确定资源块(RB)在用于网络的全局计划与用于每个FBS的自治计划之间的分配。这个方法使每种型式的方案的益处能够被获得，为这两种型式的资源块计划编制提供平衡的方法。相应地，被分配给全局计划的资源块可以通过为规定的FBS-FT链路提供高度优化的物理层分配而得益于特别高的频谱效率，而同时改进的服务质量可以通过还向FB提供可以根据其动态地调度其自己的通信量的一部分的它们自己的自治计划来提供，特别就迅速地改变网络中的特定链路的带宽需求的响应时间而言。
图43是示意性地示出包括根据一个实施例的无线馈线网络的网络架构的框图，其中全局计划和自治计划两者被分发给FBS。将认识到，该结构类似于图1所示的结构。如图43所示，多个接入基站1600、1602、1604、1606被设置为与终端用户设备(UE)1610、1612、1614和1616通信。大体上，应注意的是图43示出实现LTE空中接口(具有诸如EPC、eNB以及UE的对应标记的组件)的示例网络，但此处所呈现的控制无线馈线网络的技术可等同地适用于其他空中接口，诸如固定或移动的WiMax等。每个接入基站耦接于馈线终端1620、1622和1624。注意到在接入基站与馈线终端(例如接入基站1606与馈线终端1624)之间可存在一对一关系，但备选地可存在多于一个的接入基站与给定馈线终端相关联(如在接入基站1600和1602与馈线终端1620相关联的情况下)。
馈线终端1620、1622以及1624与馈线基站1630、1632形成无线馈线网络。每个馈线基站如以上所描述的那样经由包括多个资源块的无线资源与一个或多个馈线终端通信。无线馈线网络由馈线网络控制器1640控制，馈线网络控制器1640特别地确定资源块在用于整个无线馈线网络的全局计划与提供给每个FBS的自治计划之间的分配。FBS 1630和1632经由有线连接而连接至通信基础设施1645，通信基础设施1645又经由EPC 1650而将所示的网络耦接于范围更大的通信网络。如参考图1所描述的那样，FNC 1640控制无线馈线网络的组件，这个控制路径此处被示为虚线1642，并且该控制路径实际上可经由有线或无线装置来建立。
在当前上下文中特别关心的是通信量监测单元1660、1662和1664分别在馈线终端1620、1622和1624中的设置。如以下将更详细地描述的那样，这些通信量监测单元被配置为监测正由对应的馈线终端与其相关联的馈线基站之间的馈线链路承载的网络通信量。备选地或另外地，通信量监测单元(1670；1672)可设置在馈线基站1630、1632中。这些通信量监测单元被配置为收集通信量信息并且将这个信息传达给馈线网络控制器1640中的通信量管理单元1680。馈线网络控制器1640中的通信量管理单元1680被配置为收集从无线馈线网络的组件向其传送的通信量信息，并且基于这个信息来确定无线馈线网络中可用的资源块向全局计划以及为每个FBS向自治计划的合适的分配。
图44更详细地示意性地示出馈线终端及其相关联的接入基站的配置，在图44所示的示例中该配置是图43的馈线终端1622和eNodeB接入基站1604。馈线终端1622和接入基站1604共享一个接口，特定信息可以通过该接口在这两者之间传递。通常，这个接口被用于承载由馈线终端1622的天线1700在馈线链路上从相关联的馈线基站接收的以及由接入网络上的相关联的接入基站1604经由接入基站1604的天线1702向前传递到合适的用户设备(UE)的下行链路信息。相反地，由天线1702接收的上行链路网络通信量从接入基站1604经由馈线终端1622被传递以在馈线链路上从天线1700被传送。
馈线终端1622设置有通信量监测单元1662，其被布置为监测正由馈线链路承载的网络通信量，该馈线链路将这个馈线终端耦接于其相关联的馈线基站。存在通信量监测器1662可以执行这个监测功能的两种方式。首先，其可“探听”其从接入基站1604接收的以及其向接入基站1604传递的网络通信量。备选地或另外地，通信量监测器1662可以接收从接入基站1604中的控制单元1704传递到其的通信量管理信息。在图44所示的实施例中，馈线终端1622和接入基站1604彼此紧密相关联并且实际上被形成为单个物理单元。相应地，相对容易地并且安全地设置控制单元1704与通信量监测单元1662之间的接口。
接入基站1604中的控制单元1704更一般地被布置为控制接入基站自身的操作。特别地，控制单元1704控制通信量处理器1706的操作，通信量处理器1706接收来自天线1702的上行链路网络通信量并且经由馈线终端1622向前传递该通信量，以及从馈线终端1662接收下行链路网络通信量并且将该通信量向前传递到天线1702上。通信量处理器1706的操作的具体细节为技术人员所熟知，并且因此在本文中不再更详细地描述，然而由通信量处理器1706实施的通信量处理操作的一个方面是经由无线馈线网络在馈线链路上传送并且向前至通信网络的数据的加密。这种加密借助于加密单元1708在控制单元1704的控制之下执行。通过馈线终端1622传递的网络通信量的加密限制了通信量监测器1662能够通过探听而确定的细节水平。例如，当加密的网络通信量被探听时，正被承载的数据的具体细节将是不可访问的，但尽管如此，诸如未加密的包头的一些信息尽管如此仍可以是可见的。此外，通信量监测器1662仍然可以收集关于网络通信量的统计信息，诸如有关其比特率和包大小的信息。
在图44所示的示例中，控制单元1704被配置为将通信量管理信息传递到通信量监测单元1662，其允许通信量监测单元1662形成对正被处理的网络通信量的更详细的观察。特别地，控制单元1704被配置为提供有关正被处理的网络通信量的类型的信息(例如VoIP数据、浏览数据等)以及有关正由网络通信量使用的传输协议的信息。控制单元1704可以进一步向通信量监测器1662提供有关网络事件的信息，诸如新的用户(UE)何时连接至接入基站1604(“签到”)。相应地，通信量监测单元1662可以获得关于网络通信量的相对短期的信息(诸如网络事件的指示，网络事件诸如为用户签到)以及更长期的信息(诸如正通过这个馈线链路/馈线终端处理的网络通信量的统计图)。
现在参考图45和图46论述正在三个馈线链路上被处理的网络通信量的统计观察。图45的上部示意性地示出无线资源在与馈线基站(此处称为FBS1)相关联的馈线链路之间的分配，所述馈线链路向三个不同的相关联的馈线终端(此处称为FT1、FT2、FT3)提供无线馈线网络中的通信路径。将理解的是，这三个馈线链路之间的无线资源划分表示多个资源块被分配给每个馈线链路。资源块向特定馈线链路的分配因此表示全局计划。
图45的下部示出在三个馈线链路中的每一个上流入并且输送的比特率分布的示例，该比特率分布被示出为相对于通信量的比特率的概率密度函数。三个馈线链路中的每一个具有相同的全局容量，如“流入通信量”分布中的三条虚线所示。这三个馈线链路被呈现为具有流入通信量的不同分布，相对于馈线链路1，流入通信量的传播对于馈线链路2而言大体上处于更高的比特率，并且馈线链路3的分布与馈线链路2的分布相比大体上处于更高的比特率。由于馈线链路1上的流入通信量的比特率分布落入馈线链路1的全局容量内，因此输送通信量的比特率的分布可以被视为具有与流入通信量相同的形状。在馈线链路2的情况下，分布的小的上尾超过馈线链路2的全局容量。这导致输送通信量的比特率分布的变化，其中较高比特率的通信量已在低于馈线链路2的全局通信量界限的比特率上重新分布。这以一些包延迟的适度增加为代价，但仍导致可接受的性能。在馈线链路3的情况下，可以看到显著比例的流入通信量超过被分配给这个链路的无线资源的全局容量。由于这点，通信量的超过这个链路的全局容量的量过大以至于不能被包延迟单独吸收，并且不仅产生较长的包延迟而且一些包被整个丢失(由纵轴上叠加的增量函数表示)。相应地，对馈线链路1、2、3一起进行全面的观察，可以看到馈线链路3不能应对其被要求承载的通信量，而同时馈线链路2在接近其全容量的某处操作，而馈线链路1在有容量剩余的情况下操作。
转向图46，在将特定资源块与特定馈线链路相关联的全局计划与将资源块与馈线基站相关联但将那些资源块的使用留给馈线基站决定的自治计划之间分配无线资源的示例被给出。相应地，可以看到通过与图45的比较，在图46中从被分配给每个馈线链路的全局计划中取小的量为FBS1提供自治计划(图46的上部)。等同地，在图46的下部中，可以看到被分配给每个馈线链路的全局容量稍有下降，但除了其自己的全局容量之外附加的自治容量被提供(尽管不是同时地)给每个链路。注意到，在图46的下部中，与图45所示的相同的、对于每个链路的流入通信量分布被示出。相应地，馈线链路1上的流入通信量分布的非常小量的上尾现在超过该链路的全局容量，但这容易通过仅使用小比例的自治分配资源而被吸收。馈线链路2上的流入通信量现在更大程度地超过馈线链路2的全局容量，但通信量的现在落入FBS1的自治容量内的量仍相对适度并且在包延迟的增加可忽略的情况下达到可接受的性能。转到馈线链路3，可以看到其显著比例的流入通信量超出这个馈线链路的全局容量，并且甚至小的上尾超出馈线链路3全局容量和FBS1自治容量组合的容量。然而，过冲非常小并且流入通信量能够在包延迟仅适度增加的情况下以仍可接受的性能被输送。相应地，通过为自治计划保留FBS1可根据需要分配的无线资源中的一些，与这个FBS相关联的三个馈线链路能够更好地处理流入它们的通信量。
图47示意性地示出在图44中可以从控制单元1704传递到通信量监测器1662的类型的一些高级通信量管理信息消息的得出。注意到，如果网络通信量的(缺乏)加密允许通信量监测器1662足够详细地观察正被处理的通信量，则这些消息的信息内容也可由通信量监测器1662通过探听由馈线终端1622处理的网络通信量而直接得出。图47中的时间线(这不是线性的)示出与新UE向接入网络中的接入基站1604的签到相关联的网络通信量的第一块。这个签到通信量的特性方面可以将此标识为值得注意的“网络事件”，可从控制单元1704将其发信号通知通信量监测器1662和/或将其记录在通信量监测器1662内。在签到通信量之后是一系列网页浏览通信量，其也可以这样被标识(或者通过控制单元1704或者通过通信量监测器1662)，例如通过所使用的传输协议的具体细节或者更一般地通过一系列这种类型的通信量的通信量结构、模式包大小或其他统计特性。同样地，这个数据类型可从控制单元1704发信号通知通信量监测器1662和/或由通信量监测器1662这样记录。当UE(典型地由于UE的拥有用户在接入网络的地理范围内的移动)从一个接入基站改变为另一个时，与另外的“网络事件”相关联的网络通信量进而来自于切换过程。最后，特定类型的通信量的另一示例，即VoIP通信量被示出，其可以被标识为特定数据类型。
存在对不同网络通信量类型进行分类的各种方式，但在图48的表格中示出了简单的分类。这些示例分类提供了对在确定就全局计划与自治计划之间的分割而言以及就每种类型的数据的特定要求而言应如何分配无线资源的资源块时的重要因素的范围的示意。例如，尽管VoIP数据仅需要相对低的带宽，但其对滞后时间的敏感度被认为是“苛刻的”，由于在这种类型的网络通信量上强加包延迟将由于随之发生的电话通话中断而非常快速地导致对于终端用户可察觉的较低质量的服务。同等地，VoIP数据被确定为具有“连续的”持续性，换句话说，网络通信量趋于在比特率方面相对平均而不是比方说如浏览网络通信量那样是“突发的”。总体来说，VoIP网络通信量被分类为高优先级。当确定资源块分配使得对所提供服务的质量的负面影响不大可能发生时可以将这种高优先级分类考虑在内，即使这以例如一些包延迟被强加在当前正在处理浏览数据的另一馈线链路为代价，因为这不大可能被察觉为服务质量的下降。
图49示意性地示出UE从一个接入基站(在所示的LTE示例中为eNodeB)到另一接入基站的切换。相应地，配置从以A示出的其中UE 1754正与接入基站1750通信的情形转变到以C示出的其中UE1754正与接入基站1752通信的情形。为了做出这种转变，中间阶段(以B示出)发生，其中从接入基站1750到接入基站1752的切换在两个接入基站之间协调并且其中UE 1754暂时地与两个接入基站都通信(即“先通后断”)。这个中间阶段B也表示或者接入基站1750或者接入基站1752可以有用地将切换发信号通知无线馈线网络并且特别地(经由相关联的馈线终端和馈线基站)发信号通知馈线网络控制器的点，使得资源块的分配可以重新分布以主动考虑即将来临的切换。
图50示意性地示出在其中在无线馈线网络中无线资源的资源块在全局计划与自治计划之间被分配的实施例中所采取的一系列步骤。在正在进行的操作中，该流程可以通常被认为开始于1802，在该步骤中馈线网络控制器将全局计划和自治计划分发给无线馈线网络以配置其操作。然而，图50还示出步骤1800，其是可以被实施为预备初始化步骤的可选步骤，在该步骤中馈线网络控制器仅将全局计划分发给无线馈线网络。这个初始步骤可以在新设立的网络的示例中被实施，其中馈线链路的相对使用率尚未明确得知并且全局计划被用于初始地收集使用率统计数据，可以基于其引入自治计划。或者经由步骤1800或者经由步骤1802，该流程前进至步骤1804，在该步骤中使用馈线网络控制器分发的一个或多个计划来处理网络通信量。步骤1806示出了由它们各自的通信量监测器监测馈线终端所处理的网络通信量的(实际上是并行的)步骤。间歇地(在步骤1808处)，所收集的通信量信息被传送到馈线网络控制器。通信量信息被传送到馈线网络控制器的频率在某种程度上将取决于该通信量信息的性质。例如，可按预先确定的间隔将由特定馈线终端处理的网络通信量的比特率分布的统计观察(例如以该比特率的平均值和该比特率的变体的形式)传送到馈线网络控制器。然而，有关可被预期为在正由馈线终端处理的网络通信量中引起阶跃变化的特定网络事件(例如签到事件)的信息可由于这样的事件发生并且在这样的时间发生时而被传送到馈线网络控制器。在步骤1810处，馈线网络控制器处理其已收集的通信量信息并且确定资源块在全局计划与自治计划之间的新分配。资源块在全局计划与自治计划之间的分配的更新也可按有规律的预先确定的间隔发生(例如基于更新后的网络通信量统计数据)或可在更特殊的基础上(例如基于网络事件指示被接收)发生。当已确定资源块在全局计划与自治计划之间的新分配时，流程返回到步骤1802，在该步骤中这些计划被分发给无线馈线网络。
图51示意性地示出馈线网络控制器的配置。应理解的是，馈线网络控制器的这种配置不是参考图7、27、40所描述的配置的备选，而是可以被视为那些馈线网络控制器配置(其自身也是互补的而不是相对于彼此排斥的)的进一步配置。馈线网络控制器1820包含通信量管理单元1822，其经由输入接口1824从无线馈线网络接收通信量信息报告连同经由输入接口1826的探测数据(如上所述)，并且被配置为确定由无线馈线网络使用的无线资源的资源块对于无线馈线网络中的馈线基站在全局计划与自治计划之间的分配。一般而言，通信量管理单元1822保持无线馈线网络的状态的局部模型(“状态跟踪器”)并且还保持当前正在无线馈线网络中被处理的网络通信量的局部模型(“当前活动性”)。基于这个信息，通信量管理单元确定无线资源的资源块的分配。另外，通信量管理单元还预测无线网络的“当前活动性”在不久的将来将如何发展，将此建模为无线馈线网络的活动性的“预测活动性”模型。例如，无线馈线网络的“预测活动性”模型可以通过无线馈线网络内的网络通信量的统计分布的变化(在较长期的基础上)或发信号通知网络通信量的分布中的预期阶跃变化的网络事件来更新。通过通信量管理单元1822中的计算单元1828确定资源块的分配的确定。一旦确定，就经由分发接口1830为无线馈线网络分发全局计划和自治计划。通信量管理单元1822保持的局部模型(“状态跟踪器”、“当前活动性”以及“预测活动性”)例如可被保持在馈线网络控制器1820内的局部存储器中，或者(根据对于这些模型的存储的空间要求)它们可至少部分地被存储在馈线网络控制器能够访问的数据库1832中。这个数据库1832也可以存储先前的计划、模板计划、通信量报告、探测数据等，这些可由通信量管理单元在确定资源块在全局计划与自治计划之间的分配时利用。
尽管在本文中描述了特定实施例，但将理解的是，本发明不限于这些特定实施例，并且可以在本发明的范围内对这些特定实施例进行许多修正和添加。例如，以下从属权利要求的特征可与独立权利要求的特征进行各种组合而不背离本发明范围。

Claims (25)

1.一种控制被用于将接入网络(55、80、90、60、85)的接入基站(30、55、80)与通信网络(15)耦接的无线馈线网络(35、95、50、75)的方法，所述无线馈线网络包括：
耦接于所述通信网络的多个馈线基站(35)；以及
耦接于所述接入基站的多个馈线终端(50、75)，每个馈线终端具有用于与馈线基站连接的馈线链路(95)，并且所述馈线链路被建立在包括多个资源块的无线资源上，
所述接入网络包括：
连接至网络用户(60、85)的所述接入基站；
所述方法包括下述步骤：
分配资源块以供所述多个馈线基站和所述多个馈线终端用于建立所述馈线链路，
其中所述资源块在集中确定计划与至少一个馈线基站确定计划之间的分配被确定，在所述集中确定计划中第一资源块集合中的每个资源块与预先确定的馈线链路相关联，并且在所述至少一个馈线基站确定计划中第二资源块集合与预先确定的馈线基站相关联，所述预先确定的馈线基站被配置为根据所述预先确定的馈线基站的当前通信量需求使用所述第二资源块集合动态地实现所述馈线基站确定计划；
监测正由所述馈线链路承载的网络通信量(1806)以确定所述网络通信量的至少一个特性；以及
根据所述网络通信量的所述至少一个特性使所述资源块(1810)的所述分配适应于用于所述集中确定计划的所述第一资源块集合并且适应于用于所述至少一个馈线基站确定计划的所述第二资源块集合。
2.根据权利要求1所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述监测步骤包括：
收集至少一个馈线终端中的通信量信息，所述通信量信息指示正由所述至少一个馈线终端处理的所述网络通信量。
3.根据权利要求2所述的控制无线馈线网络的方法，其中在所述至少一个馈线终端中从与该馈线终端相关联的接入基站接收所述通信量信息。
4.根据权利要求3所述的控制无线馈线网络的方法，其中通过探听正由所述至少一个馈线终端处理的所述网络通信量来执行所述收集通信量信息的步骤。
5.根据权利要求3所述的控制无线馈线网络的方法，其中通过从与该馈线终端相关联的所述接入基站接收通信量管理信息来执行所述收集通信量信息的步骤。
6.根据权利要求1所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述监测步骤包括：
收集至少一个馈线基站中的通信量信息，所述通信量信息指示正由所述至少一个馈线基站处理的所述网络通信量。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述监测步骤还包括：
将所述通信量信息传送到馈线网络控制器，所述馈线网络控制器被配置为执行所述根据所述网络通信量的所述至少一个特性使所述资源块(1810)的所述分配适应于用于所述集中确定计划的所述第一资源块集合并且适应于用于所述至少一个馈线基站确定计划的所述第二资源块集合的步骤。
8.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述通信量信息包括所述网络通信量的统计表示。
9.根据权利要求8所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述网络通信量的所述统计表示指示所述网络通信量的比特率分布。
10.根据权利要求9所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述统计表示包括从所述比特率分布得出的特性值。
11.根据权利要求10所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述特性值包括下列各项中的至少一个：
所述比特率的平均值；以及
所述比特率的方差。
12.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述通信量信息包括至少一个通信量类型指示，所述通信量类型指示指示网络通信量的预先确定的分类。
13.根据权利要求12所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述预先确定的分类以所述网络通信量的数据率为特征。
14.根据权利要求12所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述预先确定的分类以所述网络通信量的周期性为特征。
15.根据权利要求12所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述预先确定的分类以对所述网络通信量的滞后时间的敏感度为特征。
16.根据权利要求12所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述预先确定的分类以对所述网络通信量的误差的敏感度为特征。
17.根据权利要求12所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述预先确定的分类与预先确定的网络事件相关联。
18.根据权利要求17所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述预先确定的网络事件是下列各项中的至少一个：
签到事件；
切换事件；以及
签退事件。
19.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其中基于网络通信量预测来执行所述根据所述网络通信量的所述至少一个特性使所述资源块(1810)的所述分配适应于用于所述集中确定计划的所述第一资源块集合并且适应于用于所述至少一个馈线基站确定计划的所述第二资源块集合的步骤。
20.根据权利要求19所述的控制无线馈线网络的方法，当从属于权利要求12时，其中根据所述至少一个通信量类型指示来确定所述网络通信量预测。
21.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述监测所述网络通信量的步骤包括标识由所述网络通信量使用的传输协议。
22.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述监测所述网络通信量的步骤包括标识所述网络通信量的通信量结构。
23.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其中所述监测所述网络通信量的步骤包括标识所述网络通信量的最频繁的包大小。
24.根据权利要求2-6中任一项所述的控制无线馈线网络的方法，其还包括于在所述集中确定计划与所述至少一个馈线基站确定计划之间分配所述资源块之前执行的下述步骤：
根据所述集中确定计划初始地分配所有资源块；以及
初始地监测正由所述馈线链路承载的所述网络通信量以确定所述网络通信量的至少一个初始特性，
其中根据所述网络通信量的所述至少一个初始特性来执行所述分配资源块的步骤。
25.一种馈线网络控制器(20)，其被配置为控制被用于将接入网络(55、80、90、60、85)的接入基站(30、55、80)与通信网络(15)耦接的无线馈线网络(35、95、50、75)，
所述无线馈线网络包括：
耦接于所述通信网络的多个馈线基站(35)；以及
耦接于所述接入基站的多个馈线终端(50、75)，每个馈线终端具有用于与馈线基站连接的馈线链路(95)，并且所述馈线链路被建立在包括多个资源块的无线资源上，
所述接入网络包括：
连接至网络用户(60、85)的所述接入基站；
所述馈线网络控制器包括：
资源块分配单元，其被配置为分配资源块以供所述多个馈线基站和所述多个馈线终端用于建立所述馈线链路，
其中所述资源块分配单元被配置为确定所述资源块在第一资源块集合中的每个资源块在其中与预先确定的馈线链路相关联的集中确定计划与第二资源块集合在其中与预先确定的馈线基站相关联的至少一个馈线基站确定计划之间的分配，所述预先确定的馈线基站被配置为根据所述预先确定的馈线基站的当前通信量需求使用所述资源块集合动态地实现所述馈线基站确定计划；以及
网络通信量监测单元(1822)，其被配置为监测正由所述馈线链路承载的网络通信量以确定所述网络通信量的至少一个特性，
其中所述资源块分配单元被配置为根据所述网络通信量的所述至少一个特性使所述资源块的所述分配适应于用于所述集中确定计划的所述第一资源块集合并且适应于用于所述至少一个馈线基站确定计划的所述第二资源块集合。
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