CN106233635B - 用于向设备指派传输资源的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于向接入节点(11)和耦合到共享传输介质的多个订户设备(41至46)之间的通信指派传输资源(101)的方法。根据本发明的一个实施例,该方法包括:对在该共享传输资源上的该多个订户设备中的相应的一些订户设备之间的干扰进行特征化;基于如此特征化的干扰,将高干扰订户设备分组为相应的干扰组(G1、G2、G3、G4);以及将不重叠的传输时间间隔指派给来自任意一个干扰组的任意一个订户设备的上游通信以及到相同干扰组的任意一个其他订户设备的下游通信。本发明还涉及一种资源控制器。
Description
技术领域
本发明涉及共享传输介质上的全双工通信。
背景技术
已经被证明为对在带宽受限的铜设备上实现非常高的数据速率特别成功的DSLparadigm有限公司正交频分复用(OFDM)和离散多音调(DMT)技术,现在被考虑用于更高质量传输介质,诸如同轴电缆。
同轴电缆设备(plant)是共享的点到多点(P2MP)介质,其将中心节点经由同轴电缆段将中心节点连接到多个终端,该同轴电缆段通过分接头(tap)、功率分配器/组合器、耦合器等相互耦合。
全双工通信被预想为用以进行电缆设备的最优使用的方式。终端仍被指派非重叠频带,载波的相同集合可以用于下游通信和上游通信两者,产生与半双工或频分复用(FDD)技术相比数据吞吐量的翻倍。一些技术障碍仍待克服。
例如,应当恰当地消除在一个和同一收发机内从发送路径到接收路径的自干扰(在下文中被称为回声)。这是可能的,因为发送信号和回环耦合功能两者均是收发机已知的。回声消除可以借助于混合电路和/或借助于诸如最小均方(LMS)滤波器等的信号后处理技术实现。
此外,如果终端具有有限的隔离,则来自一个终端的上游传输信号泄露到另一终端的下游路径。例如,在一般的电缆网络中,分接头 -到-分接头隔离仅20-25dB。不像自干扰信号,这种终端间干扰不能被移除,因为发送信号不为接收端所知。
该干扰信号将向来自FCU的直接接收信号添加功率,因为两个信号是不相关的,并因此可能在收发机中产生信号削波,并使得直接接收信号不可检测。实际上收发机的模拟部分被设计用于给定和固定的频带,而不管实际是否仅其子集被指派用于通信。
为了减轻在接收机处的终端间干扰,直接的方案将是增加所有接收机的动态范围,使得它们不会由于该不期望的高功率干扰信号而被削波。然而,该方案将降低针对低功率有用信号的信号分辨率,并因此对下游链路性能不利。
发明内容
本发明的一个目的是克服现有技术解决方案的上述不足和的缺陷,以及改进共享传输介质上的全双工通信。
根据本发明的第一方面,一种用于向接入节点和耦合到共享传输介质的多个订户设备之间的通信指派传输资源的方法包括:将共享传输资源上的多个订户设备中相应的一些订户设备之间的干扰进行特征化;基于如此所特征化的干扰,将高干扰订户设备分组为相应的干扰组;以及将不重叠的传输时间间隔指派给来自任意一个干扰组的任意一个订户设备的上游通信和到相同干扰组的任意其他订户设备的下游通信。
根据本发明的另外的方面,一种用于向接入节点和耦合到共享传输介质的多个订户设备之间的通信指派传输资源的资源控制器,被配置为:将在共享传输资源上的多个订户设备中的相应的一些订户设备之间的干扰进行特征化;基于如此所特征化的干扰,将高干扰订户设备分组为相应的干扰组;以及将不重叠的传输时间间隔指派给来自任意一个干扰组的任意一个订户设备的上游通信和到相同干扰组的任意其他订户设备的下游通信。
所述资源控制器可以形成诸如光纤同轴电缆单元(FCU)、无线电基站、无线电网络控制器(RNC)、移动管理实体(MME)等的有线接入点或无线接入点的部分,或可以形成网络管理器或网络分析器的部分,或可以被配置为在一个或更多个通用计算平台(亦称为云)上运行。
在本发明的一个实施例中,初始指派给到第一干扰组的第一订户设备的下游通信的第一频率资源在涉及来自第一干扰组的另一第二订户设备的活跃上游通信的传输时间间隔期间,被重新指派给到该第二订户设备的下游通信;以及在涉及来自第一订户设备的活跃上游通信的另外的传输时间间隔期间,初始指派给到第二订户设备的下游通信的第二频率资源被重新指派给到第一订户设备的下游通信。
在本发明的一个实施例中,在涉及来自第一干扰组的另一第二订户设备和来自另一第二干扰组的另一第三订户设备的活跃上游通信的传输时间间隔期间,初始指派给到第一干扰组的第一订户设备的下游通信的第一频率资源被重新指派给到该第三订户设备的下游通信;以及在涉及来自第一订户设备和来自第二干扰组的另一第四订户设备的活跃上游通信的另外的传输时间间隔期间,初始指派给到第三订户设备的下游通信的第三频率资源被重新指派给到第一订户设备的下游通信。
在本发明的一个实施例中,干扰特征化包括:对在多个订户设备中的相应订户设备之间的相应耦合路径的路径损耗进行特征化。
在本发明的一个实施例中,干扰特征化包括:对在多个订户设备中的相应订户设备处的发射功率水平和/或接收功率水平进行特征化。
在本发明的一个实施例中,干扰特征化包括:在多个订户设备中的相应订户设备之间的共享传输介质上执行干扰测量。
干扰测量可以离线地或在线地执行,例如借助于对由相应的订户设备发送的相应的导频信号进行调制的相互正交的导频序列。
在本发明的一个实施例中,分组包括:将来自其他订户设备的多个订户设备中的相应订户设备所导致的单独干扰水平或合计的干扰水平相对于相应的可忍受干扰阈值进行比较。
在本发明的一个实施例中,与多个订户设备的下游通信和上游通信是在频率资源的公共集合上定义的全双工通信。
首先根据相互之间相应的耦合损耗,将终端组织为不同的干扰组。例如,连接到电缆设备中的一个单个分线器的分接头的所有终端构成一个组。在这些干扰组中的每一个干扰组内,一个订户设备的上游传输和另一订户设备的下游传输不能同时发生,并应当使用不重叠的传输时间间隔。根据即时业务情况或服务质量(QoS)要求,接入点将频率和时间资源分配给每一个终端,使得以上限制被遵守。以这种方式,避免有害的终端间干扰,同时保持全双工传输的全部容量。
附图说明
通过参考结合附图进行的以下实施例的描述,本发明的以上和其他目的和特征将变得更加显而易见,并且本发明自身将被最佳理解,在附图中:
-图1代表同轴电缆设备的特定实施例;以及
-图2A代表根据现有技术的资源分配方案;以及
-图2B、2C和2D代表根据本发明的三种资源分配方案。
具体实施方式
在图1中可以看到,混合光纤同轴电缆(HFC)通信系统1的部分包括FCU 11,FCU 11经由电缆设备耦合到客户终端设备(CPE) 41到47,并经由一个或更多个光学链路81耦合到运营商的网络(未示出)。
电缆设备包括主同轴电缆段51和52、辅同轴电缆段61到64、以及第三(ternary)同轴电缆段71到77。主同轴电缆段51将FCU 11 耦合到第一双向分接头21(或者TAP1)的输入端口P1,并且主同轴电缆段52将分接头21的输出端口P2耦合到另一第二双向分接头22 (或TAP2)的输入端口P3。分接头21和22还包括用于连接到CPE 或其他分线器的分接头端口T1至T4。目前,分接头21的分接头端口T1经由辅同轴电缆段61耦合到分线器31的输入端口P5,分线器 31的分接头端口T11和T12经由第三同轴电缆段71和72耦合到CPE 41和42(或CPE 1和CPE 2);分接头21的分接头端口T2经由辅同轴电缆段62耦合到分线器32的输入端口P6,分线器32的分接头端口T13和T14经由第三同轴电缆段73和74耦合到CPE 43和44 (或CPE 3和CPE 4);分接头22的分接头端口T3经由辅同轴电缆段63耦合到分线器33的输入端口P7,分线器33的分接头端口T15 和T16经由第三同轴电缆段75和76耦合到CPE 45和46(或CPE 5和CPE6);以及最后,分接头22的分接头端口T4经由辅同轴电缆段64耦合到分线器34的输入端口P8,分线器34的分接头端口T17 经由第三同轴电缆段77耦合到CPE 47(或CPE 7),而分接头端口T18保留为打开(一般具有匹配阻抗)。
电缆设备可以包括可能以不同方式相互连接的其他分接头、分线器和CPE。图1中所绘制的特定拓扑仅是许多拓扑中的一个,并仅用作即将到来的描述的说明性示例。
由分接头21和22以及分线器31至34所导致的耦合损耗取决于它们具体的硬件架构和实现,并可能根据耦合器类型并还根据制造商而不同。但仍存在值得注意的一些通用耦合特性。
分接头21的输入端口P1和输出端口P2之间的,以及分别地分接头22的输入端口P3和输出端口P4之间的双向耦合路径的路径损耗的范围一般从1dB至3dB。在下文中设该路径损耗为2dB。主端口P1和各个分接头端口T1或T2之间的,以及分别地主端口P3和各个分接头端口T3或T4之间的路径损耗更高,一般根据到FCU 11 的距离,其范围从8dB至27dB。在下文中设该路径损耗为17dB。对于双向分线器,输入端口和分线器31至34的各个分接头端口之间的路径损耗一般大约4dB。在下文中设该路径损耗为4dB。分接头 21和22防止在它们输出端口处接收的返回上游信号耦合回到分接头端口。该路径损耗一般大约30dB,并且我们将在下文中假定该值。最后,分线器31至34的分接头21和22的分接头端口通过20dB至 25dB范围的路径损耗相互隔离,并且我们将在下文中假定23dB的通常的值。各个路径损耗以及对应的假定值已经在图1中绘出。
FCU 11包括收发机,并且CPE 41至47也是如此(未示出)。收发机一般包括数字信号处理器(DSP)和模拟前端(AFE)。
AFE包括数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)、用于将信号能量限制于恰当的通信频带内同时拒绝带外干扰的发送滤波器和接收滤波器、用于对发射信号进行放大并用于驱动传输介质的线路驱动器、以及用于伴随尽量小的噪声来放大接收信号的低噪放大器(LNA)。
AFE还包括将发射机输出耦合到传输介质并将传输介质耦合到接收机输入同时实现低发射机-接收机耦合比的混合体。AFE或DSP 还容纳有用于进一步减小回声信号的回声消除滤波器。AFE还包括用于适配于传输介质的特性阻抗的阻抗匹配电路、以及一些过载保护和隔离电路。
DSP被配置为:操作下游通信信道和上游通信信道用于通过同轴电缆介质传递用户业务。
DSP还被配置为:操作用于传送诸如诊断或管理命令和响应的控制业务的下游控制信道和上游控制信道。控制业务与用户业务在传输介质上复用。
更具体地,DSP用于对用户和控制数据进行编码并将其调制到数字数据符号中,并用于从数字数据符号中解调和解码用户和控制数据。
以下发送步骤一般在DSP内执行:
-数据编码,诸如数据复用、成帧、加扰、纠错编码和交织;
-信号调制,包括以下步骤:根据载波排序表对载波进行排序、根据已排序的载波的比特加载来对已编码的比特流进行解析、以及可能用Trellis编码来将每一个比特块映射到恰当的(具有相应的载波幅度和相位的)发送星座点上;
-信号缩放;
-逆快速傅里叶变换(IFFT);
-循环前缀(CP)插入;以及可能的
-时间加窗。
以下接收步骤一般在DSP内执行:
-CP移除,以及可能的时间加窗;
-快速傅里叶变换(FFT);
-频率均衡(FEQ);
-信号解调和检测,包括以下步骤:将恰当的星座网格应用于每一个和每个已量化的频率采样,其模式取决于相应的载波比特加载;可能用Trellis解码来检测所期望的发送星座点以及用其进行编码的对应的发送二进制序列;以及根据载波排序表来对所有所检测的比特块进行重新排序;以及
-数据解码,诸如数据解交织、纠错、解扰、帧去线性化以及解复用。
根据正在使用的具体的数字通信技术,可以省略这些发送或接收步骤中的一些,或可以呈现一些附加步骤。
同轴电缆设备上的通信是全双工的,并限定在正交载波的公共集合上,这意味着相同载波集合用于下游通信(从FCU到CPE)和上游通信(从CPE到FCU)两者。因此,当与传统技术相比,合计的容量翻倍,传统技术诸如部署用于DOCSIS或xDSL技术的FDD或如预见用于未来G.Fast部署的时分复用(TDD)。然而,全双工并不暗示由每一个和每个用户所使用的载波均相同:每一个用户还被指派公共频带内的非重叠频带。
为了动态地适应各个用户的实际业务模式,将传输资源按时间以及按频率分割。在特定时隙内的特定频率块(一般包括给定数量的载波)被称为传输资源块(TRB)。
FCU 11还包括资源控制器12(或CTRL),资源控制器12基于各个用户的业务命令以及他们相应的服务等级以及调度准则来指派可用的TRB。将TRB指派给针对特定用户的特定通信方向。由于全双工传输,将相同的TRB指派给针对相同或另一用户的相反通信方向。
更形式地,让我们用Dti表示时间间隔t期间用于与用户i的下游通信的载波集合;并用Uti表示时间间隔t期间用于与用户i的上游通信的载波集合。以上限制在形式上表示为:
以及
利用全双工传输,人们可以期望所有CPE总是通过它们相应的频带进行接收和发送。但是由于上述上游-到-下游干扰的问题,需要实质上消除这些干扰同时保留全双工操作的性能的一些聪明的时分方案。
为了该目的,资源控制器12被配置为:对CPE 41至47中相应的CPE之间的干扰水平进行特征化,以隔离所谓的干扰组内的强干扰终端,并在每一个干扰组内施加一些传输限制,如将在说明书中进一步阐述的。
作为第一实施例,资源控制器12从本地库(例如从管理信息基地(Base)或MIB)和/或通过与相应的接收机的通信来获取电缆设备以及电缆设备上的数据通信的特性。然后,将这些特性被用于计算相应的CPE 41至47之间的上游-至-下游干扰。
资源控制器12获取网络拓扑(即哪个设备连接到哪个另一设备)以及耦合单元的耦合特性(即如上所述的分接头21和22与分线器31 至34的相应端口之间的耦合损耗)。因此,忽略同轴电缆段的插入损耗,资源控制器12计算针对相应的CPE之间的路径损耗的近似值。
路径损耗被期望为是对称的,意味着从给定CPE到另一CPE的路径损耗和从该另一CPE到给定CPE的反向路径损耗被假定为近似相等。
例如,CPE 41和42之间的路径损耗近似等于-23dB;CPE 41和 43(或44)之间的路径损耗近似等于-4-23-4=-31dB;并且CPE 41 和45(或46或47)之间的路径损耗近似等于-4-30-17-4=-55dB。
因此,并且利用由相应的CPE用于上游通信的发射功率的知识,假定所有其他CPECPEj同时进行上游发送,资源控制器12计算在给定CPE CPEi处所引起的干扰功率水平Ii的估计。干扰功率水平Ii被计算为由这些其他CPE CPEj和给定CPE CPEi之间的相应路径损耗加权的这些其他CPE CPEj的相应上游发射功率的总和:
其中Hij表示从CPE CPEj到CPE CPEi的传递函数或耦合函数,并且 PU j表示在CPECPEj处的上游发射功率。这里已经自愿地省略了频率依赖,以将路径损耗和相应的干扰水平减少为简单的比例因子。
通过将如此所计算的总干扰水平Ii与在CPE CPEi的输入处的接收功率PD j进行比较,资源控制器12可以得到与CPE CPEi的APE中由于来自其他CPE CPEj的同时上游传输所导致的损害有关的一些更多事后的认识,CPE CPEi的输入处的接收功率PD j由来自FCU 11的直接下游接收信号和CPEi自身的上游传输的回声组成:
其中Hi0表示从FCU 11到CPE CPEi的耦合函数,Ηii表示CPE CPEi内的回声耦合函数,PD 0表示在FCU 11处的下游发射功率,并且PD i表示在CPE CPEi处的下游接收功率。
参数Hi0和Ηii可以由CPE CPEi测量,报告回FCU 11,并与已知的PD 0和PU i组合使用,以产生PD i。备选地,在其他CPE为静默时,接收功率PD i可以由CPE CPEi测量,并报告回FCU11。
我们可以预期,当没有那些干扰Ii时,由自动增益放大器(AGC)用一些因子α对输入信号按比例进行缩放,以匹配在ADC的输入处的一些干扰电压Vref,或备选地:
电压参考Vref是基于由ADC支持的标称输入电压范围、适当考虑输入信号的预期的峰均比(PAR)而确定的。
现在考虑从其他CPE CPEj所导致的上游-到-下游干扰Ii,并假定输入信号仍由一些因子β缩放以匹配参考电压Vref,我们有:
意思是,假定发送所有其他CPE CPEj,则直接信号的增益降低β/α由下式给定,:
如果噪声底线(floor)主要由ADC的量化噪声确定(这是通常情况),则等式(6)给出了在CPEi处的期望的SNR减少。为了消除该损害,资源控制器12将CPE编组到干扰组。
作为一种可能实现,算法将如下运行。将给定CPEi选作受害方。将其他CPE CPEj根据它们与受害方CPE CPEi的相应的干扰水平进行排序,从最弱的干扰方到最强的干扰方。首先将最弱干扰方的贡献单独加到等式(6),产生第一增益减少值。将该处理进行重新迭代,添加已排序列表中的下一干扰方连同最弱干扰方,并继续直到所计算的增益减少超过给定阈值。已经造成违反阈值的该最后一个CPE以及至今为止其贡献还未考虑并且因为它们的贡献更高导致其同样会已经造成类似违反的其他CPE被指派给与CPE CPEi相同的干扰组。作为另一可选步骤,人们可以再次开始,其中使该组的另一CPE作为受害方CPE,并检查组内容是否保持不变或是否需要将新CPE添加到组。算法继续,其中使至今为止尚未指派给任意干扰组的另一CPE作为下一受害方CPE,并直到已经将所有CPE合适地分组到干扰组。
注意,仅当从所有其他CPE导致的总干扰不超过所配置的阈值时,干扰组可以包括一个单个的CPE。
备选地,并且在没有考虑直接接收信号功率的情况下,人们可以粗略地计算给定受害方CPE和其他CPE之间的单独耦合损耗,并选出其对受害方CPE的单独耦合损耗低于预定阈值的CPE作为处于与受害方CPE相同的干扰组中。该算法更简单,但较不准确。
作为一个说明性示例,将CPE 41和42分组到干扰组G1,因为它们从彼此经历能够对它们的下游通信造成损害的-23dB路径损耗。 CPE 43和44可能是在-31dB处的边缘情况,并可以或可以不被添加到相同干扰组G1。为了阐述的目的,假定该路径损耗足够高并且它们被添加到不同的干扰组G2。未预计CPE 45和46实质上损害CPE 41 至44的下游通信,因为它们的路径损耗处于-55dB。因此,将CPE 45 和46分组到第三干扰组G3。CPE 47被单独地留在干扰组G4中,因为从所有其他CPE导致的干扰被认为是可接受的。已经在图1中绘出了对应的干扰组G1至G4。
仍作为备选地,资源控制器12可以基于在电缆设备上执行的干扰测量,将CPE分组为干扰组。干扰测量可以在线地、离线地或在特定初始化或诊断阶段期间执行。
例如,向CPE 41至47和FCU 11指派相互正交的导频序列,诸如从例如沃尔什-哈达马(walsh-Hadamard)序列导出的,用于导频符号的调制。由来自相应的导频序列的连续导频数字对导频符号的导频载波进行4-QAM调制,并发送两个复星座点之一,对应于‘+1’的‘1+j’或对应于‘-1’的‘-1-j’。
导频符号在保留符号位置期间由连接到电缆设备的所有收发机同步地发送。为了对所有频率范围上的干扰进行特征化,导频载波是公共载波集合的代表性载波,不论哪个载波用于与相应CPE的实际数据通信。
在导频符号的传输期间,收发机还测量所接收的导频符号的限幅误差。限幅误差是针对每一个导频符号中每一个的每一个和每个导频载波测量的,并包括所接收并恰当地均衡的频率采样和该频率采样被解映射到的星座点之间的、或所接收的频率采样和已经用于传输的已知星座点之间的差异向量的实部和虚部两者。然后将连续测量的限幅误差报告回资源控制器12。一些频率抽样可以被用于减少误差报告的大小。
还可以逐步地增加导频信号的功率,以便于避免CPE的AFE中的任何信号限幅和对应的估计偏差。
由给定受害方CPE CPEi测量的连续误差采样接下来将与由给定干扰CPE CPEj所使用的对应导频序列相关,以便于获得(在一些功率归一化之后)来自该特定CPE CPEj的贡献。因为导频序列是相互正交的,所以在该相关步骤之后,来自其他干扰CPE的贡献被减小到零。
因此,资源控制器12可以得到FCU 11和相应CPE 41至47之间的、以及相应CPE 41到47之间的耦合函数的幅度对频率的准确知识。然后将该信息用于将CPE恰当地分组为干扰组。该解决方案还是有益的,因为不需要维护拓扑数据。
可以备选地使用由相应的CPE 41至47逐一有序地发送的导频信号。可以使用例如伪随机二进制序列(PRBS)来调制导频信号。PRBS 可以在接收侧重新生成,以便于确定准确的发送频率采样和因此的对应误差向量。
一旦已经恰当地定义了干扰组,资源控制器12在每一个干扰组中施加一些传输限制:来自给定干扰组的任意CPE的上游传输被配置使得其不与到相同干扰组的任意另一CPE的下游传输冲突。然而,来自给定干扰组的任意CPE的上游传输与到相同CPE的下游传输伴随地发生。更形式上地,这数学地解释为以下分配限制:
或
其中再次Dti,以及分别地Uti,表示在时间间隔t期间用于与用户i 的下游通信以及分别地上游通信的载波集合,
并且其中{Gk}k=i...K表示干扰组的集合。
在图2A中看到一般用于全双工传输的第一分配方案。为了易于说明,仅考虑了CPE41至44以及对应的干扰组Gl={41,42}和G2= {43,44}。水平时间轴被分为时间间隔T1、T2、T3、T4等;并且垂直频率轴被分为频率块F1、F2、F3、F4等。然后,将TRB定义为特定频率块和特定时间间隔的组合,并绘制为图2A中的正方形101。因为可以将相同TRB指派给上游通信和下游通信两者,TRB正方形被对角划分:左上部分指代下游通信(DS),而右下部分指代上游通信(US)。对于每一个TRB,在左上角中提及指派该TRB用于下游通信的用户,而在右下角中提及指派该TRB用于上游通信的用户。对于CPE 41至44,用户分别由从1至4的索引标识。
利用全双工传输,一般向每一个用户指派专用频带用于上游通信和下游通信两者。即,用户1至4在所有时间间隔期间分别使用频率块F1至F4。但是,如上所述,这种琐碎的分配方案将在相应的CPE 处造成均衡噪声的实质性增加。为了缓解该问题,需要设计在任意传输时间间隔期间均遵循限制(7)和(8)的更聪明的分配方案。
在图2B中看到如根据本发明的第一示例分配方案。在时间间隔 T1期间,用户1(或CPE 41)被指派频率块F1和F2用于下游通信和上游通信两者。在相同的时间间隔期间,属于与用户1相同的干扰组的用户2(或CPE 42)保持静默,从而遵循限制(7)和(8)。类似地,在时间间隔T1期间,向用户3(或CPE 43)指派频率块F3 和F4用于下游通信和上游通信两者;以及同样属于与用户3相同的干扰组的用户4(或CPE 44)保持静默。
在时间间隔T2期间,方案被反转,以用于允许用户2(分别地用户4)进行通信,现在用户1(分别地用户3)保持静默以遵循限制(7)和(8)。
如可以看到的,该分配方案实现对双工传输所期望的性能,因为每一个用户在每一个通信方向上仍被指派4个TRB,同时避免来自相邻终端的强干扰。
当然可以考虑要向相应用户/从相应用户发送的实际业务量:如果用户2在时间间隔T2期间没有要发送或接收的东西,则频率块F1和 F2可以如在时间间隔T1期间一样仍被指派给用户1。还可以考虑与指派的时分方面有关的可能延迟限制,以及可以限制指派给给定用户的下游TRB和/或上游TRB的最大量的相应服务等级。
在图2C中看到根据本发明的第二分配方案。在时间间隔T1期间,现在向用户1指派频率块F1用于下游通信,并指派频率块F1和F2 用于上游通信。因为在用户1正在上游传输时频率块F2不能由用户2 用于下游通信,其被重新指派给属于另一干扰组的用户3。类似地,频率块F3和F4被指派给用户3用于上游通信,而频率块F3被指派给用户3用于下游通信。再次,考虑限制(7)和(8)而不能由用户使用的频率块F4被重新分配给用户1。
在时间间隔T2期间,现在允许用户2在频率块F1和F2两者上进行上游传输,并在频率块F2上进行下游传输。初始地指派给用户1 的下游频率块F1被重新指派给属于另一干扰组的用户4。类似地,上游频率块F3和F4以及下游频率块F4被指派给用户4,而下游频率块F3被重新指派给用户2。
此外,该分配方案实现对于全双工传输期望的性能,因为在每一个通信方向上每一个用户仍然被指派4个TRB,同时仍避免来自相邻终端的强干扰。
在图2D中看到根据本发明的第三示例分配方案。在时间间隔T1 期间,向用户1指派频率块F1至F4用于下游通信,并向用户3指派频率块F1至F4用于上游通信。在时间间隔T2期间,向用户2指派频率块F1至F4用于下游通信,并向用户4指派频率块F1至F4用于上游通信。在时间间隔T3期间,向用户3指派频率块F1至F4用于下游通信,并向用户1指派频率块F1至F4用于上游通信。并且最后,在时间间隔T4期间,用户4被指派频率块F1至F4用于下游通信,并向用户2指派频率块F1至F4用于上游通信。再次,这些时间间隔中任意一个时间间隔期间遵守限制(7)和(8),并且再次每一个用户在每一个通信方向上仍被指派4个TRB。
注意,如果干扰组仅包括一个设备(类似于干扰组G4),则最简单地没有传输限制施加在该设备上。此外,可能存在专用于通信控制和管理的附加频带。仅需要指派来自该频带的非常少的载波,并且因此我们可以期望所导致的干扰水平保持相当低。因此,我们可以针对这些控制载波(即用于传送控制业务的载波)使用与用于数据载波(即用于传送用户活跃载荷业务之外的载波)的不同的另一分配范例。
还要注意,尽管详细描述集中于同轴电缆通信,但本发明同样可适用于无线通信,尽管在考虑用户移动性和动态性时将用户终端分组为干扰组被预计为更复杂。
还要注意,术语‘包括’不应当解释为限于在下文中所列出的装置。因此,表达‘包括A和B的设备’的范围应当不限于仅由组件A 和B构成的设备。这意味着,关于本发明,设备的相关组件是A和B。
还要注意,术语‘耦合’不应当解释为仅限于直接连接。因此,表达‘耦合到设备B的设备A’的范围不限于其中设备A的输出直接连接到设备B的输入的设备或系统,并且/或者反之亦然。这意味着,在A的输出和B的输入之间存在路径,和/或反之亦然,该路径可以是包括其他设备或装置的路径。
描述和附图仅示出本发明的原理。因此,将理解,本领域技术人员能够想出尽管未在本文中明示地描述或示出却实现本发明的原理的各种装置。此外,本文所记载的所有示例在原理上旨在清楚地仅用于教导的目的,以辅助读者理解本发明的原理和由发明人用于促进本领域而贡献的概念,并且要被理解为不限于这些具体记载的示例和条件。此外,本文记载本发明的原理、方面和实施例的所有陈述及其特定示例旨在包括其等同物。
附图中所示的各种元件的功能可以通过专用硬件的使用以及能够与合适的软件相关联地执行软件的硬件的使用来提供。当由处理器提供时,功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由其中一些是共享的多个单独处理器来提供。此外,处理器不应理解为排它地指代能够执行软件的硬件,并可以隐式地包括而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等。还可以包括传统的和/或订制的其他硬件,诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。
Claims (11)
1.一种用于向接入节点(11)和耦合到共享传输介质的多个订户设备(41至47)之间的通信指派传输资源(101)的方法,并且所述方法包括:对所述共享传输介质上的所述多个订户设备中的相应订户设备之间的干扰进行特征化;基于如此所特征化的干扰,将高干扰订户设备分组为相应的干扰组(G1、G2、G3、G4);以及将不重叠的传输时间间隔指派给来自任意一个干扰组的任意一个订户设备的上游通信以及到相同干扰组的任意一个其他订户设备的下游通信。
2.根据权利要求1所述的方法,其中初始指派给到第一干扰组(G1)的第一订户设备(41)的下游通信的第一频率资源(F1)在涉及来自所述第一干扰组的另一第二订户设备的活跃上游通信的传输时间间隔(T2、T4)期间,被重新指派给到所述第二订户设备(42)的下游通信,
以及其中在涉及来自所述第一订户设备的活跃上游通信的另外的传输时间间隔(T1、T3)期间,初始指派给到所述第二订户设备的下游通信的第二频率资源(F2)被重新指派给到所述第一订户设备的下游通信。
3.根据权利要求1所述的方法,其中在涉及来自第一干扰组(G1)的另一第二订户设备(42)和来自另一第二干扰组(G2)的另一第三订户设备(44)的活跃上游通信的传输时间间隔(T2、T4)期间,初始指派给到所述第一干扰组的第一订户设备(41)的下游通信的第一频率资源(F1)被重新指派给到所述第三订户设备的下游通信,
以及其中在涉及来自所述第一订户设备和来自所述第二干扰组的另一第四订户设备(43)的活跃上游通信的另外的传输时间间隔(T1、T3)期间,初始指派给到所述第三订户设备的下游通信的第三频率资源(F4)被重新指派给到所述第一订户设备的下游通信。
4.根据权利要求1所述的方法,其中干扰特征化包括:对在多个订户设备中的相应订户设备之间的相应耦合路径的路径损耗进行特征化。
5.根据权利要求4所述的方法,其中干扰特征化包括:对在所述多个订户设备中的相应订户设备处的发射功率水平和/或接收功率水平进行特征化。
6.根据权利要求1所述的方法,其中干扰特征化包括:在所述多个订户设备中的相应订户设备之间的所述共享传输介质上执行干扰测量。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述干扰测量是借助于对由所述多个订户设备中的相应订户设备发送的相应导频信号进行调制的相互正交的导频序列来执行的。
8.根据权利要求1所述的方法,其中分组包括:将来自其他订户设备的由所述多个订户设备中的相应订户设备所导致的单独干扰水平或合计的干扰水平相对于相应的可忍受干扰阈值进行比较。
9.根据权利要求1所述的方法,其中与所述多个订户设备的下游通信和上游通信是在频率资源的公共集合上定义的全双工通信。
10.一种资源控制器(12),用于向接入节点(11)和耦合到共享传输介质的多个订户设备(41至47)之间的通信指派传输资源,并且所述资源控制器被配置为:对所述共享传输介质上的所述多个订户设备中的相应订户设备之间的干扰进行特征化;基于如此所特征化的干扰,将高干扰订户设备分组为相应的干扰组(G1、G2、G3、G4);以及将不重叠的传输时间间隔指派给来自任意一个干扰组的任意一个订户设备的上游通信和到相同干扰组的任意其他订户设备的下游通信。
11.一种接入节点(11),包括根据权利要求10所述的资源控制器(12)。
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