CN107683625A - 用于基于回程状况协调上行链路传输的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容的实施方式涉及可以动态地适应于回程网络的变化的状况的通信系统和上行链路传输方法。公开了一种流量工程元素(TEE)，其从至少一个无线装置接收对于上行链路数据传输的请求。然后，TEE确定回程网络的回程状况，并且根据所确定的回程状况来协调从至少一个无线装置到一个或更多个接收器的上行链路数据传输。

Description

用于基于回程状况协调上行链路传输的系统和方法

交叉引用

本申请要求于2015年8月17日提交的题为“System and Method forCoordinating Uplink Transmissions Based on Backhaul Conditions”的第14/827,819号美国专利申请的优先权，其全部内容在此通过引用被合并到本文中。

技术领域

本公开内容涉及网络通信，以及更具体地，涉及用于在通信系统中协调上行链路传输的系统和方法。

背景技术

随着无线通信网络的发展，特别是随着涉及用户设备传输日益增加的数据量的应用的发展，已经努力实现了联合传输方案以改善传输覆盖范围、吞吐量和服务质量。这些方案使得能够在无线装置和多个接入点(access points，AP)之间传输数据。需要提高这样的网络的效率以适应来自无线装置的上行链路传输的系统。

发明内容

本公开内容的目的是提供用于协调无线装置与一个或更多个接收器之间的上行链路传输的方法和系统。在某些实施方式中，所公开的方法和系统能够适应于网络特性例如回程状况。本公开内容的实施方式涉及可以动态地适应于回程网络的变化的状况的通信系统和上行链路传输方法。

根据本公开内容的一个方面，公开了一种流量工程(traffic engineering，TE)元素，其从至少一个无线装置接收对于上行链路数据传输的请求。然后，TE元素确定回程网络的回程状况，并且根据所确定的回程状况来协调从至少一个无线装置到一个或更多个接收器的上行链路数据传输。这使得系统能够均衡回程网络上的流量。

根据本公开内容的另一方面，公开了一种用于在包括回程网络和多个接收器的通信系统中均衡数据传输的方法。在一些实施方式中，这样的方法由TE元素来实现。该方法包括从至少一个无线装置接收对于上行链路数据传输的请求。确定回程网络的回程状况，以根据所确定的回程状况来协调从至少一个无线装置到多个接收器中的一个或更多个接收器的上行链路数据传输。这使得能够均衡回程网络上的流量。在一些实施方式中，这样的方法包括根据回程状况来确定传输策略，其中，根据所确定的传输策略来执行协调上行链路数据传输。在一些实施方式中，指示无线装置以与第一接收器和第二接收器分别连接的回程链路的可用带宽相匹配的传输速率向第一接收器和第二接收器中的每一个发送上行链路数据。在一些实施方式中，该方法包括根据所述回程状况来计算调度参数，然后将调度参数提供给一个或更多个调度器用于调度至少一个无线装置向与调度参数一致的一个或更多个接收器发送上行链路数据。在一些实施方式中，该方法还包括从一个或更多个调度器向至少一个无线装置发送许可，其中，所述许可受调度参数约束。对于这些实施方式中的任一实施方式，该方法还可以包括确定无线状况，并且根据所确定的回程状况和所确定的无线网络信息来协调上行链路传输。在一些实施方式中，系统确定回程状况和无线网络状况正在发生的变化，并且在需要时向调度器提供更新的调度参数以在不断变化的基础上有效地协调上行链路数据传输。在一些实施方式中，系统对多种潜在的传输策略进行评估并选择一种传输策略用于协调上行链路数据传输。对于这些实施方式中的任一实施方式，系统可以将一个或更多个调度器实例化，然后将一个或更多个调度器与一个或更多个接收器相关联。然后，被实例化的调度器调度无线装置向一个或更多个接收器发送上行链路数据。在一些实施方式中，系统给调度器分配无线装置，并且这样的分配不需要调度器与无线装置之间一一对应。例如，无线装置可以由多于一个被实例化的调度器来调度，以及可以将一组无线装置分配给任一调度器。此外，在一些实施方式中，被实例化的调度器不需要与接收器一一对应。调度器可以控制多于一个接收器，和/或接收器可以从由多于一个调度器调度的无线装置接收传输。在一些实施方式中，调度器确定数据速率、功率掩码以及调制与编码方案(Modulation and Coding Scheme，MCS)掩码，以在均衡无线资源和回程资源的同时在接收器处实现适当接收。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种流量工程元素(traffic engineeringelement，TEE)。这样的流量工程元素包括：网络接口，其用于与网络元素进行通信并且用于从无线装置接收上行链路请求；处理器；以及机器可读存储器。机器可读存储器存储由所述处理器执行的可执行指令。可执行指令在被执行时使所述TEE确定回程网络的回程状况。指令还使所述TEE根据所确定的回程状况来协调从无线装置到一个或更多个接收器的上行链路数据传输。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种通信系统，其包括：多个接收器，其用于从无线装置接收上行链路数据传输；回程网络；以及流量工程元素。回程网络可以包括用于将上行链路数据路由至外部网络的一个或更多个网关节点。流量工程元素包括处理器和记录有由该处理器执行的指令的存储器。这些指令一旦被执行就使流量工程元素：经由一个或更多个接收器从无线装置接收传输请求，确定回程网络的回程状况，并且根据所确定的回程状况来协调从无线装置到多个接接收器中的一个或更多个接收器的上行链路数据传输。

附图说明

根据结合附图进行的以下详细描述，本公开内容的其他特征和优点将变得明显，在附图中：

图1示出了根据实施方式的通信网络。

图2是根据实施方式的用于协调上行链路数据传输的流程图。

图3是根据另一种实施方式的用于协调上行链路数据传输的流程图。

图4是示意性示出了根据实施方式的流量工程节点的输入和输出的框图。

图5是根据另一种实施方式的用于协调上行链路数据传输的流程图。

图6是根据另一种实施方式的用于协调上行链路数据传输的流程图。

图7是根据另一种实施方式的用于协调上行链路数据传输的流程图。

图8示出了根据另一种实施方式的通信网络。

图9是示意性示出了根据实施方式的网络节点的框图。

应当注意，在所有附图中，相同的特征由相同的附图标记标识。

具体实施方式

常规的联合传输方案例如用于长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统和LTE-advanced系统的协作多点传输/接收(Co-ordinated MultiPoint，CoMP)要求参与接入点(AP)之间的高吞吐速度和快速连接，以便交换协调联合传输方案的执行所必需的大量信息。AP与核心网络之间的中间链路—通过其交换信息—被称为通信系统的回程网络。CoMP系统通常要求通过回程网络的高吞吐量，以便组合和解释从多个AP接收的信号。可惜，随着回程网络变得拥塞，传统的联合传输方案例如CoMP会损失效率。因此，期望适应于回程网络的状况的替代的联合传输方案。

本公开内容的实施方式涉及可以动态地适应于回程网络的变化的状况的通信系统和上行链路传输方法。与由于回程约束会损失效率的CoMP系统相比，通过提供适应于回程网络的变化的特性的上行链路传输方法可以提高系统效率。

参照图1，示出了示例通信系统100。通信系统100包括第一接收器120a和第二接收器120b，第一接收器120a和第二接收器120b通过包括回程链路140a、140b的回程网络145通信上耦接至网关节点150。如下面将进一步论述的，无线装置105例如用户设备(UserEquipment，UE)经由接口110a和110b通过接收器120a、120b与通信系统100交换数据。网关节点150可以通过网络链路170耦接至核心网络、网络部件或其他网络180。在一种实施方式中，控制器130a、130b分别与接收器120a、120b相关联用于协调从UE 105到接收器的上行链路数据传输。在一些节点中，控制器与接收器之间可以一一对应，控制器和接收器可以一起被集成到基站或接入点(AP)例如演进型Node B(eNB)中。然而，在其他实施方式中，控制器与接收器之间不一定一一对应，在这种情况下，控制器和接收器可以是彼此通信的单独实体。此外，在本说明书中，“接收器”可以是仅在上行链路中操作的AP、在上行链路和下行链路中均操作的AP、或者接收要通过回程进行传输的数据的具有某种处理能力的任何网络节点例如远程无线电头端(remote radio head，RRH)。流量工程(TE)元素(TEE)160经由如虚线所示的控制平面链路151、131a和131b通信上耦接至网关节点150和控制器130a、130b。TEE 160可以是单独的网络元素，或者可以被实例化成网络元素或单独的计算机。TEE 160接收回程信息以及可选地无线网络状态信息，并且向控制器130a、130b提供上行链路传输策略，以便协调UE 105与接收器120a、120b之间的上行链路传输。

虽然图1示出了通信系统100的特定实施方式，但是在其他实施方式中可以改变其组成。例如，通信系统100可以包括任意数量的接收器，每个接收器经由相应的回程链路通过回程网络通信上耦接至网关150。另外，虽然在图1中示出了单个无线装置，但是任意数量的无线装置可以各自经由相应的无线电接口通信上耦接至任意数量的接收器。此外，虽然控制器130a、130b被示出为独立于其相关联的接收器120a、120b，但是在其他实施方式中可以存在多种其他关联。作为一个示例，接收器可以是eNodeB的一部分，在这种情况下，控制器(以及相关联的调度器)与接收器集成在一起。在其他实施方式中，单个控制器可以控制多个远程无线电头端。例如，单个控制器130a可以与通信系统100中的接收器120a、120b两者相关联，或者在其他实施方式中与任意数量的远程无线电头端相关联。在控制器与接收器之间不是一一对应的实施方式中，如下面参照图8将更详细论述的，可以在需要之时和需要之处由TEE 160将调度器实例化。

无线装置105可以包括被配置成与通信系统100的接收器120a、120b进行通信的任何装置。例如，无线装置105可以是用户设备装置，例如，蜂窝电话、智能电话、平板电脑、无线发送/接收单元、膝上型电脑、个人数字助理(PDA)或另外的消费电子装置。可替选地，无线装置可以是使用机器类型通信的数据采集/传输单元(例如，智能仪表)。无线装置的其他示例包括游戏单元、机顶盒等。在某些实施方式中，无线装置105可以包括诸如交换机、路由器、集线器或接入点的网络节点。

接收器120a、120b可以包括被配置成与通信系统100内的一个或更多个无线装置进行通信的任何装置。例如，接收器120a、120b可以包括天线、基站(base stations，BS)、基站收发信台(base transceiver stations，BTS)、Node-B、演进型Node-B(eNB)、家庭Node-B、家庭eNodeB、站点控制器、接入点(AP)和无线路由器。此外，虽然接收器120a、120b在图1中被示出为单个元素，但是在其他实施方式中，它们可以各自包括多个互连的接收器或网络元素(未示出)例如多个远程无线电头端。

将无线装置105通信上耦接至接收器120a、120b的接口110a、110b可以包括任何合适的无线通信接口，包括射频(radio frequency，RF)、微波、红外(infrared，IR)等。通信系统100可以采用用于在无线装置105与接收器120a、120b之间进行通信的任何合适的无线电接入技术(radio access technology，RAT)或信道接入方案，例如，CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA、宽带CDMA(WCDMA)、高速分组接入(high-speed packet access，HSPA)、演进式HSPA(HSPA+)、高速下行链路分组接入(high-speed downlink packet access，HSDPA)、高速上行链路分组接入(high-speed uplink packet access，HSUPA)、长期演进(LTE)、LTE advanced(LTE-A)、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunications system，UMTS)、通用地面无线电接入(universal terrestrialradio access，UTRA)、演进型UMTS地面无线电接入(E-UTRA，evolved UMTS terrestrialradio access)、IEE 802.16(即全球微波互联接入(WiMAX，worldwide interoperabilityfor microwave access))、CDMA2000、CDMA2000IX、CDMA2000EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进技术(enhanced data rates for GSM evolution，EDGE)、GSM EDGE(GERAN)等。

TEE 160可以包括如图1所示的独立装置部件、软件定义网络(software definednetwork，SDN)部件或部署在通信系统100的不同的装置平台上的程序。例如，TEE 160可以包括在耦接至网络的网络兼容装置上执行的实时或反应型程序。如上面参照图1所描述的，TEE 160获得关于回程状况的信息和无线网络信息，并且向控制器130a、130b提供用于协调从无线装置105到接收器120a、120b的上行链路传输的传输策略。然而，在其他实施方式中，TEE 160可以向不同的或另外的部件提供传输策略。

如上所述，虽然控制器130a、130b在图1中被示出为与接收器120a、120b分离的装置部件，但是也可以被部署在与接收器120a、120b相同的装置平台上。控制器130a、130b还可以包括被部署在通信系统100的其他装置平台例如TEE 160上的功能对象或程序，或者通过网络兼容装置(未示出)被耦接至网络链路170。例如，TEE 160可以动态地将控制器实例化成在具有TEE功能的网络元素上操作和执行。另外，如下面参照图8将论述的，TEE可以根据需要以及在接收器附近动态地将分布式控制器实例化。

包括将接收器120a、120b耦接至网关节点150的回程链路140a、140b的回程网络145可以包括允许接收器120a、120b与网关节点150之间的数据交换的任何合适的部件集合。例如，回程网络可以包括任意数量的网络和/或节点(例如，路由器)，例如多跳或网状网络。另外，回程链路140a、140b可以包括单个或多个有线通信链路、无线通信链路或其他合适的通信链路。此外，在一些实施方式中，回程链路不将接收器耦接至网关节点，而是耦接至使信号从接收器120a直接路由至接收器120b的另一节点。因此，一些实施方式包括允许在不经过回程的网关出口的情况下从一个无线装置到另一无线装置的流的回程网络。这样的实施方式可以包括回程网络中的由于这样的流而接收和转发数据的节点。

参照图2，现在描述用于利用例如图1的通信系统100来协调上行链路数据传输的方法250的实施方式。在255处，TEE 160例如从一个或更多个接收器接收UE传输请求。在260处，TEE 160确定包括回程链路140a、140b的回程网络145的回程状况。在一些实施方式中，TEE 160基于从网络元素接收的信息来确定回程状况。在270处，TEE 160基于回程状况和请求来协调从无线装置105到一个或更多个接收器120a、120b的上行链路传输，以均衡回程网络上的流量。应当理解，请求隐式地或者显式地提供由TEE 160使用的关于无线网络的一些信息(例如，哪些接收器已经接收了该请求以及哪些接收器已经转发了该请求)。在一些实施方式中，TEE 160接收另外的无线网络信息。

图3示出了用于协调上行链路数据传输的方法350的另一种实施方式。在355处，TEE 160例如从一个或更多个接收器接收传输请求。在360处，TEE 160例如基于从网络元素接收的关于回程状况的信息来确定包括回程链路140a、140b的回程网络145的回程状况。在370处，TEE 160使用所确定的回程状况来确定传输策略。在380处，TEE 160通过与控制器130a、130b进行通信以基于传输策略协调从无线装置105到接收器120a、120b中的一个或更多个接收器的上行链路传输来协调上行链路传输。

例如，如果回程链路140b比回程链路140a相对较拥塞，则实施方式可以实施帮助减轻回程链路140b处的回程拥塞的传输策略。例如，传输策略可以包括分配无线装置105仅向接收器120a进行发送。可替选地，无线装置105可以向两个接收器进行发送，而传输策略可以包括与从无线装置105被发送至接收器120b的上行链路数据相比分配较大比例的上行链路数据以从无线装置105被发送至接收器120a。作为另一示例，如果回程链路140a和140b在任何给定时间具有不同的数据传输能力或不同的可用带宽，则传输策略可以包括分配无线装置105以不同的传输速率同时向两个接收器120a、120b进行发送以均衡相应回程链路140a、140b的可用带宽。因此，传输策略可以包括重新路由上行链路传输路径以绕过拥塞的回程链路210a、210b，和/或修改上行链路传输参数以减轻拥塞或利用回程链路140a、140b的可用带宽。

作为另一示例，TEE 160可以确定回程网络210的回程状况并且确定包括利用常规的连续干扰消除(successive interference cancellation，SIC)技术的传输策略。例如，可以指示无线装置105向接收器120a进行发送，但使用足够高的功率以及调制与编码方案(MCS)，以使得能够由接收器120b进行接收。然后，接收器120b检测来自无线装置104的传输，并且应用连续干扰消除(SIC)以减少由无线装置105对正在向接收器120b进行发送的其他无线装置(未示出)引起的干扰。如本领域技术人员应当了解的，SIC包括对干扰信号进行解码并且连续减去解码的干扰信号，以便对预期的信号进行解码。

视情况而定，用于给定情况的传输策略可以包括选择给定无线装置应当向哪个(单个)接收器进行发送。传输策略还可以包括同时向多于一个接收器进行发送，在这种情况下，传输策略可以包括选择与传输速率、MCS、功率等级等相关的调度参数。下面将更详细地论述这些传输策略以及其他具体的传输策略。

尽管前面的示例论述了应用于描绘了两个接收器120、120b和一个无线装置105的通信系统10的上行链路传输方法，但是这些示例仅是说明性的，并且该方法和系统可以支持很多另外的接收器和无线装置。

此外，根据某些实施方式，TEE 160指示网络中的一个或更多个控制器来实施传输策略。例如，一旦TEE 160确定传输策略，则向控制器130a、130b发送指令以根据该传输策略来协调无线装置105与接收器120a、120b之间的上行链路数据传输。例如，控制器130a、130b协调调度，使得无线装置105发送上行链路数据以及接收器120a、120b根据调度以同步的间隔接收所发送的上行链路数据。因此，通过根据回程状况确定和执行传输策略，可以提高上行链路数据传输的整体效率，包括均衡回程网络上的流量。

TEE 160基于其从网络元素接收的关于回程状况的信息来确定回程状况。该信息可以包括：确定是否存在拥塞(或拥塞程度)的回程节点路由器中的缓冲区的状态以及这些缓冲区的状态的变化；具有剩余容量的链路的标识；回程链路的类型(其可以包括微波、光纤、多跳无线等)；带宽容量(包括回程链路中的节点的容量)；回程链路上的延迟(包括：回程路由器处理分组的速度和容量，以及跳延迟—例如，用作多跳无线中继的节点向无线回程链路重新发送信号的处理时间)；以及链路的可靠性(例如，在使用无线回程的情况下，大气状况和其他状况会潜在破坏链路)。关于回程状况的信息可以例如由网关节点180和接收器120a、120b传送至TEE 160。

回程网络210可以具有基于诸如装置性能、流量等因素随时间变化的吞吐量水平和链路质量水平。例如，回程网络可以包括经受变化的网络状况和负载的网状网络或密集多跳网络。在回程链路140a和140b上施加变化的负载会导致拥塞，这会妨碍通过一些链路进行的数据传输，或者降低经由一个或更多个接收器到网关节点150的上行链路传输效率。在某些情况下，这种拥塞会妨碍常规的多点传输方案例如CoMP的应用。如下面将进一步详细论述的，从而可以确定传输策略以减轻、改善或乃至均衡回程链路140a、140b之间的某些回程限制或不均衡。

图4是示出了TEE 160的输入和输出的功能框图。如图4所示，TEE 160接收关于回程网络的回程状况的信息连同无线网络信息。基于至少回程状况以及可选地利用另外的无线网络信息，TEE 160确定用于协调上行链路数据传输的传输策略。在一种实施方式中，TEE160包括用于确定传输策略的物理层抽象器和一个或更多个优化器、以及其他部件。物理层抽象器使得TEE 160能够评估策略对物理网络(接入链路和回程)的影响。优化器可以是例如在以下中论述的流量工程或接入链路配置优化器：2014年11月26日提交的题为“NetworkAbstractor for Advanced Interactive SDN Optimization”的USSN 14/555,018，其全部内容通过引用被合并到本文中。

上面论述了由TEE 160接收的关于回程状况的信息的类型的示例。由TEE使用的无线网络信息可以包括：信道状态信息(Channel State Information，CSI)、频谱效率(Spectral Efficiency，SE)、服务需求(来自UE)、网络状态(来自AN或网关)、SNR(来自UE和/或AN)、接收强度/质量/负载、路径损耗、活动流和特性、上行链路特性和模型、对来自特定无线装置的传输进行解码的能力、无线装置需求(其包括由无线装置上运行的应用提供的实际需求、或观察到的鉴于无线装置缓冲区状态随时间产生的平均需求)、是否可以将波束成形和/或多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)用于链路的指示以及观察到的从无线装置到特定接收器的干扰和传输速率。

在某些实施方式中，TEE 160可以执行另外的功能，包括：将用于协调从无线装置到接收器的上行链路传输的控制器实例化，给控制器分配接收器和无线装置，以及确定传输应当针对单个接收器还是应当为多点上行链路传输。对于多点传输，TEE 160计算并向控制器和接收器发送以下调度参数，包括：MCS/功率掩码、FFR参数和用于协调多点上行链路传输的其他参数。在无线装置正在向多个接收器进行发送的情况下，例如在多点或协作系统中，在确定传输策略时可以考虑诸如频谱效率、冗余、吞吐量、流量均衡和服务质量(Quality of Service，QoS)的各种网络状况。

如上所述，在某些实施方式中，TEE 160可以将控制器130a、130b或其他控制器中的调度器(未示出)实例化。被实例化的调度器继而调度从无线装置到接收器的传输。此外，TEE 160还可以给特定的控制器分配特定的无线装置和/或接收器。例如，TEE 160可以根据所确定的传输策略给接收器120a分配无线装置105和控制器130a。

传输策略可以减轻、改善或均衡回程网络中(例如，图1的回程链路140a、140b之间)的某些回程限制或不均衡。在一些实施方式中，传输策略可以包括为控制器130a、130b提供用于协调上行链路传输的架构的一组动作和/或限制。调度器可以考虑诸如调度器协调、多点接收目标、调制与编码方案(MCS)、功率掩码(以控制干扰)和部分频率复用(fractional frequency reuse，FFR)的因素。

参照图5，示出了用于在图1的通信系统100中协调上行链路数据传输的方法500的实施方式。在该示例中，存在单个UE和两个接收器(其将被称为接收器1和接收器2)，其中，每个接收器由单独的控制器/调度器(其将被称为控制器1和控制器2)控制。TEE 160接收关于回程状况和无线网络状况的信息，并且在510处基于这些信息来确定策略。在该示例中，调度基于每个接收器的百分比分配。例如，如果TEE 160确定接收器2的回程链路的可用带宽比接收器1的回程链路的可用带宽较多，则TEE 160决定应当在接收器2处接收和解码较高百分比的传输。在一种实施方式中，这样的调度可以是半静态的，并且TEE预先计算标识每个接收器应当何时从发送无线装置进行接收的半静态调度。在520处，TEE向控制器发送调度参数。在该示例中，控制器1控制接收器1，以及控制器2控制接收器2。调度参数将控制器1配置成基于先前确定的策略来计算许可并向无线装置发送许可。这些调度参数还向控制器2通知半静态调度，使得控制器2可以根据半静态调度来调度接收器2主动尝试对来自无线装置的数据进行解码和转发。在530处，控制器1计算许可并向无线装置发送许可，无线装置根据半静态调度进行发送530。两个接收器均根据调度进行收听。该调度是半静态的，因为该调度可以根据无线链路和回程链路的变化的状况而改变。

在实施方式中，传输策略考虑多个无线装置向多个接收器进行发送。在一些实施方式中，传输策略优化每个装置到接收器的链路。在其他实施方式中，传输策略可以考虑潜在干扰，以便同时协调多个链路，从而提高整体性能。例如，可以给第一干扰无线装置分配具有良好SE以及回程状况不受约束的链路。然而，为了提供对来自第二无线装置的传输的较少干扰，可以改变该装置的传输参数。例如，可以将接收器实现成将SIC应用于第一干扰无线装置以有效地增强第二无线装置的链路。对于接收器具有比回程容量较小的接入链路容量的情况，可期望均衡回程状况。在该示例中，如果在不考虑潜在干扰影响的情况下调度传输，则TEE 160将指示第一无线装置使用比该装置在其他情况下较大的功率和较低的MCS。这样做是为了使传输在第二接入点处引起干扰。然后，可以使用常规的SIC技术来消除该干扰，这实际上改善了第二无线装置到第二接收器的链路(即，提供具有较好SE的链路)。

另外，传输策略可以包括对从无线装置105到接收器120a的传输进行功率掩码以控制干扰，在这种情况下，控制器130a、130b可以发送用于传输衰减的上行链路数据的控制信息。

如上所述，控制器130a、130b从TEE 160接收传输策略，并且根据该传输策略来协调无线装置105与接收器120a、120b之间的上行链路数据传输。

在一些实施方式中，控制器300a、300b可以包括调度器(未示出)，在这种情况下，TEE 160可以向这些控制器发送包括调度参数的传输策略。例如，当传输策略包括调度指示时，控制器130a、130b向无线装置105和接收器120a、120b发送许可，以便根据该调度来协调上行链路数据的发送和接收。

调度器利用可用资源(例如，时隙、正交码、信道分配、MCS、功率、无线链路)执行实时计算以协调无线装置与接收器之间的通信参数。这些通信参数用于确定对于每个无线装置有效的许可。换言之，控制器130a、130b内的调度器尝试在每个调度器的控制下对无线装置的资源调度进行优化。为此，调度器基于无线网络状况向无线装置发出许可。然而，作为基于回程状况协调上行链路传输的整体传输策略的一部分，调度器受TEE发送的调度参数所约束。作为一个示例，调度器通常基于当前无线状况和调度规则来确定传输应当使用的MCS。然而，调度参数用作对调度器的约束，例如通过提供关于可以用于任何给定传输的MCS的上限和/或下限以便均衡回程状况。

调度参数可以包括：

a.速率参数(例如，总和或每UE每流)；

b.MCS/功率掩码参数(例如，上限和/或下限)；

c.资源块(Resource Block，RB)限制(例如，仅使用TTI对或者在TTI 2、4、6...上使用RB 1、3、5，...)(例如，FFR方案)；

d.连续干扰消除(SIC)参数(例如，是否实现SIC)；

e.接收器解码参数(例如，用于选择或配置AN解码器，实现MIMO或波束形成技术等)；

f.从相邻节点预期接收到的对不同资源块和预编码器的干扰。

如上所述，调度器基于无线网络状况来执行调度，但是受从TEE接收的调度参数所约束。2015年3月17日提交的题为“Controller Directives to Enable MultipointReception via MCS and Power Constraints Masks”的USSN 14/660,682中公开了调度器如何受制于约束而进行调度的一个示例，其全部内容通过引用被合并到本文中。

以下示例概述根据本公开内容的实施方式的用于执行上行链路通信的另外的方法。

参照图6，示出了用于在通信系统100中协调上行链路数据传输的方法600的实施方式，其中传输策略包括调度从一个或更多个无线装置(例如UE)到一个或更多个接收器的上行链路数据传输。

在610处，确定回程状况和无线网络信息。在621处，TEE获得根据路径损耗映射和频谱效率映射评估的UE与接收器之间的一组可能的链路。简化的示例假定仅两个UE(UE1和UE2)和仅两个速率(R1和R2)，并且仅考虑从UEx到接收器y的功率Pxy。忽略其他参数(例如，预编码器的类型以及是否实现适当的频谱效率(SE))，同时活动的链路的集合由下式给出：

{(UE1,R1,P11)},

{(UE1,R2,P12)},

{(UE1,R1,P11),(UE1,R2,P12)},

{(UE2,R1,P21)},

{(UE2,R2,P22)},

{(UE2,R1,P21),(UE2,R2,P22)},

{(UE1,R1,P11),(UE2,R2,P12)},

{(UE1,R1,P11),(UE2,R1,P21)},

{(UE1,R2,P12),(UE2,R1,P21)},

{(UE1,R2,P12),(UE2,R2,P22)},

{(UE1,R1,P11),(UE1,R2,P12),(UE2,R2,P22)},

{(UE1,R1,P11),(UE2,R1,P21),(UE2,R2,P22)},

{(UE1,R1,P11),(UE1,R2,P12),(UE2,R1,P21),(UE2,R2,P22)},

根据功率Pxy来计算速率R1或R2。在一种实施方式中，基于具有给定功率的链路的物理模型来计算速率。

在622处，TEE确定哪些活动链路集合满足或超过可接受阈值(例如：最小SE；功率；某个位置处的干扰功率量，这取决于使用哪种预编码器)。可以看出，由于需要确定大量参数，因此，实施方式启发式地执行该步骤。在623处，丢弃不满足阈值的链路。在624处，对于满足阈值的链路，TEE确定所选择的活动链路集合的组合，并且鉴于回程状况给每个集合分配资源使得速率效用被最大化。对诸如与其他传输的冲突概率(由于装置被分配给不同的调度器)的其他因素进行评估以确定传输策略，传输策略可以包括调度器的协调。例如，TEE选择使SE最大化的传输设置，使得UE在最小量的时间内进行发送，以便生成最短的潜在冲突。可替选地，TEE可以选择提供低SE(例如，最低MCS和最高功率)的传输设置，以便能够在第二接收点处检测和解码干扰以进行SIC。

然后，在625处，TEE最终确定传输策略。这可以包括：确定哪些UE集合应当一起被控制，以及应当从哪些控制器向调度器提供协调信息(例如，FFR方案、MCS/功率掩码，解码数据的显式组播策略以在有限回程的情况下实现SIC等)。根据所确定的传输策略来协调上行链路传输。

参照图7，示出了用于在通信系统100中协调上行链路数据传输的方法700的实施方式，其中传输策略包括多个无线装置向多个接收器进行发送的路径损耗(path loss，PL)优化。首先，在710处，确定回程状况和无线网络信息。在721处，确定每个链路即从每个无线装置到每个接收器的每个链路的PL。在722处，根据某个标准，在本示例中为所确定的PL，对UE进行分组。例如，根据PL按照降序(最好的PL到最差的PL)对无线装置进行排序。在一些实施方式中，重复该步骤。例如，如果下一个UE到先前的无线装置(顺序搜索)中的任一个的最佳服务接收器的PL高于阈值，则该无线装置被分配给同一调度器组；否则，该装置被分配给不同的组，其可以是新的组。在一些实施方式中，对于所有UE启发式地重复该步骤。应当理解，PL是可以用于将装置(以及从而链路)分成组的一个示例标准，而其他实施方式可以利用其他标准。

在723处，TEE确定每组的回程最受约束的接收器，以及在724处给每组的回程最受约束的接收器分配控制器。在725处，TEE估计每组无线装置的资源分配。可以启发式地估计资源分配。例如，在每组内，TEE估计无线装置与潜在接收器之间的链路的满足对组内的无线资源的最多请求的资源分配。基于该资源分配，TEE重新评估调度器组之间的交叉干扰并重新评估近似SE。然后，为了确定资源分配，TEE重复直到收敛为止。

在726处，根据所估计的资源分配，TEE使用预期计算的速率的速率效用(例如，加权的最大最小速率、最大总吞吐量等)来评估无线参数。因此，TEE重复722-726以修改无线装置的分组，将服务差的无线装置移至下一个最接近的调度组中，同时考虑每组的回程状况。应当注意，对于每次重复不需要执行723和724，但是每当分组变化时要重新分配控制器。TEE根据速率效用和预期速率给每个无线装置配置传输策略，以及在727处给控制器分配无线装置。通常，该过程对于对UE进行分组以及然后修改这些组两者而言重复。

在一种实施方式中，传输策略包括启发法，例如，将干扰强的装置分组在一起，以及对分组应用正交资源分配以使删除信道或冲突最小化。这样的方法使各个调度器控制较小的装置组。可以使用微调部分频率复用方案来处理其余干扰。在一个示例中，UE1连接至接收器1以及UE2连接至接收器2。如果UE1和UE2强烈地相互干扰，则UE1和UE2一起被分组到一个调度组中并且被分配给同一控制器来进行调度，使得可以使用正交资源一起调度它们。如果UE3连接至接收器2，并且UE3对UE1和UE2引起相对较少的干扰，则UE3可以被分配给不同的调度器。分配FFR掩码以使冲突最小化。

根据所确定的传输策略来协调上行链路传输。在一些实施方式中，TEE继续接收关于回程状况和无线网络状况的信息，以及必要时可以动态地适应于网络的变化的状况。必要时，TEE向调度器提供更新的调度参数，以在不断变化的基础上协调上行链路数据传输。在一些实施方式中，TEE对多种潜在传输策略进行评估，并选择一种传输策略用于协调上行链路数据传输。应当理解，图5、图6和图7每个表示一种可能的策略，并且在一些实施方式中，TEE可以对每一种策略(以及可能的其他策略)进行评估，以便选择适合于这些状况的传输策略。

图8示出了控制器与接收器不一一对应的实施方式。在这样的实施方式中，存在与多个接收器840分离但与多个接收器840通信的多个控制器830，并且每个接收器的调度功能由一个或更多个分布式控制器930执行。调度器/控制器可以根据需要动态地被实例化，并且仅在需要时根据需求位于UE附近。在这样的系统中，由TEE 810确定的传输策略可以包括确定何时何处将调度器实例化以及如何在无线装置850与接收器840之间共享调度器。被实例化的调度器的位置是尽可能靠近接收器放置调度器以使计算许可与无线装置接收许可之间的延迟最小化和对尽可能多的无线装置应用联合调度二者的折衷。在一些实施方式中，被实例化的控制器可以是建立在现有网络元素上的虚拟化网络功能。

在这样的实施方式中，通过回程网络860在分布式接收器840与网关870之间存在数据平面连接(由实线绘制)。网关870具有与核心网络880的数据平面连接。在TEE 810与控制器/接收器和路由器/网关870之间以及在分布式控制器830与无线装置850和分布式接收器840之间存在控制平面信令(由虚线描绘)。通常，调度器将指示接收器何时以及如何接收来自无线装置的传输。然而，在一些实施方式中，例如参照图5所论述的，特别是如果TEE已经选择了半静态调度，则TE节点可以指示接收器收听来自无线装置的信号845并对其进行解码。

图9是可以用于实现通信系统100的部件例如TEE 160、控制器130a、130b和UE 105的处理系统1000的框图。如图9所示，处理系统901包括处理器910、工作存储器920、非暂态存储装置930、网络接口950、I/O接口940、以及取决于节点类型包括收发器960，它们都经由双向总线970通信上耦接。

根据某些实施方式，可以利用所描绘的所有元素或这些元素的仅子集。此外，处理系统901可以包含某些元素的多个实例，例如多个处理器、存储器或收发器。另外，在没有双向总线的情况下，处理系统901的元素可以直接耦接至其他部件。

存储器可以包括任何类型的非暂态存储器，例如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)以及这样的存储器的任意组合等。大容量存储元素可以包括任何类型的非暂态存储装置，例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、USB驱动器或被配置成存储数据和机器可执行程序代码的任何计算机程序产品。根据某些实施方式，存储器或大容量存储装置上记录有语句和指令，这些语句和指令能够由处理器执行用于执行通信系统100、TEE 160、控制器130a、130b以及无线装置105的上述功能和步骤。

通信系统100和诸如TEE 160、控制器130a、130b以及无线装置105的部件可以被配置成使用各种通信协议进行通信，例如TCP/IP级通信协议、链路级通信协议、第二层通信协议、无线链路控制(Radio Link Control，RLC)通信协议、媒体接入控制(Medium AccessControl，MAC)层通信协议、无线电资源控制(Radio Resource Control，RRC)层通信协议和/或其他合适的较低级通信协议。

通过上述实施方式的描述，本公开内容可以通过仅使用硬件或者通过使用软件和必要的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本公开内容的技术方案可以以软件产品的形式来实现。该软件产品可以被存储在非易失性或非暂态存储介质中，其可以是致密盘只读存储器(CD-ROM)、USB闪存盘或可移动硬盘。该软件产品包括使得计算机装置(个人计算机、服务器或网络装置)能够执行本公开内容的实施方式中提供的方法的大量指令。例如，这样的执行可以对应于本文中所描述的逻辑操作的模拟。该软件产品可以另外地或可替选地包括使得计算机装置能够执行操作用于对根据本公开内容的实施方式的数字逻辑装置进行配置或编程的大量指令。

尽管已经参考本公开内容的具体特征和实施方式描述了本公开内容，但是显然可以在不脱离本公开内容的情况下对其进行各种修改和组合。因此，说明书和附图被认为仅仅说明由所附权利要求限定的本公开内容，并且被构思成覆盖落入本公开内容的范围内的任何和所有修改、变化、组合或等同方案。

Claims (24)

1.一种用于在通信系统中均衡数据传输的方法，所述通信系统包括回程网络和多个接收器，所述方法包括：

从至少一个无线装置接收对于上行链路数据传输的请求；

确定所述回程网络的回程状况；以及

基于所确定的回程状况来协调从所述至少一个无线装置到所述多个接收器中的一个或更多个接收器的上行链路数据传输。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述多个接收器包括第一接收器和第二接收器；

所述回程网络包括第一回程链路和第二回程链路；

确定回程状况包括确定所述第一回程链路比所述第二回程链路较拥塞；以及

协调上行链路数据传输包括分配较大比例的上行链路数据以发送至与所述第二回程链路连接的接收器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述多个接收器包括第一接收器和第二接收器；

所述回程网络包括第一回程链路和第二回程链路；

确定回程状况包括确定所述第一回程链路和所述第二回程链路中的每一个的可用带宽；以及

协调上行链路数据传输包括指示至少一个无线装置以与所述第一接收器和所述第二接收器分别连接的回程链路的可用带宽相匹配的传输速率向所述第一接收器和所述第二接收器中的每一个发送所述上行链路数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

所述回程网络包括多个回程链路，每个回程链路分别将所述多个接收器中的一个接收器耦接至至少一个网关节点；

确定回程状况包括确定回程拥塞相对较大的至少一个回程链路；以及

协调上行链路数据传输包括指示至少一个无线装置向与回程拥塞相对较大的回程链路连接的接收器发送较小比例的上行链路数据。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据所述回程状况来计算调度参数；

其中，协调上行链路数据传输包括将所述调度参数提供给一个或更多个调度器用于调度至少一个无线装置向与所述调度参数一致的一个或更多个接收器发送所述上行链路数据。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

将所述一个或更多个调度器实例化；以及

将所述一个或更多个调度器与一个或更多个接收器相关联，

其中，所述一个或更多个调度器指示至少一个无线装置向一个或更多个接收器发送所述上行链路数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，调度至少一个无线装置向一个或更多个接收器发送所述上行链路数据包括从一个或更多个调度器向至少一个无线装置发送许可，其中，所述许可受所述调度参数约束。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所述回程状况来确定传输策略，其中，根据所确定的传输策略来执行协调上行链路数据传输。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括确定无线网络信息，以及其中，确定所述传输策略包括根据所确定的回程状况和所确定的无线网络信息来确定所述传输策略。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述无线网络信息选自：信道状态信息、频谱效率、信噪比、用户设备的服务需求、接收器状态、接收质量、负载、路径损耗、活动流和上行链路特性。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括确定无线网络信息，以及其中，接收所述请求、确定回程状况、确定无线网络信息以及协调网络传输由流量工程元素(TEE)来执行。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括所述TEE根据所述回程状况和所述无线网络状况来计算调度参数；

其中，协调上行链路数据传输包括所述TEE将所述调度参数提供给一个或更多个调度器用于调度至少一个无线装置向一个或更多个接收器发送所述上行链路数据；并且

其中，所述调度器计算许可并向至少一个无线装置发送所述许可，其中，所述许可受所述调度参数约束。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述TEE继续确定所述回程状况和所述无线网络状况正在发生的变化，并且向所述调度器提供更新的调度参数以在不断变化的基础上协调所述上行链路数据传输。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述TEE对多种潜在的传输策略进行评估，并且选择一种传输策略用于协调所述上行链路数据传输。

15.根据权利要求12所述的方法，还包括所述TEE根据需要将所述网络中的调度器实例化以满足多个无线装置的请求；

其中，所述调度器位于一组无线装置附近，使得所述一组无线装置可以作为一组被调度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，被实例化的调度器不需要与所述接收器一一对应。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，被实例化的调度器不需要与无线装置一一对应。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，所述调度器确定所述上行链路传输的数据速率、功率掩码以及调制与编码方案(MCS)掩码，以在均衡无线资源和回程资源的同时在接收器处实现适当接收。

19.一种流量工程元素(TEE)，包括：

网络接口，用于与网络元素进行通信并且用于从无线装置接收上行链路请求；

处理器；以及

机器可读存储器，所述机器可读存储器存储由所述处理器执行的可执行指令，所述可执行指令在被执行时使所述TEE：

确定回程网络的回程状况；以及

根据所确定的回程状况来协调从所述无线装置到一个或更多个接收器的上行链路数据传输，以均衡回程网络上的流量。

20.根据权利要求19所述的流量工程元素，其中，所述网络接口接收回程状况信息和无线网络信息；以及其中，所述指令还使所述TEE：

根据所述回程状况和所述无线网络信息来计算调度参数；以及

将所述调度参数提供给一个或更多个调度器用于调度所述无线装置向与所述调度参数一致的一个或更多个接收器发送所述上行链路数据。

21.根据权利要求20所述的流量工程元素，其中，所述指令使所述调度器计算许可并向至少一个UE发送所述许可，其中，所述许可受所述调度参数约束。

22.根据权利要求21所述的流量工程元素，其中，所述指令还使所述TEE将一个或更多个调度器实例化并且将一个或更多个被实例化的调度器与一个或更多个所述接收器相关联。

23.根据权利要求22所述的流量工程元素，其中，所述指令使被实例化的调度器实现半静态调度并且指示所述接收器根据所述半静态调度收听来自无线装置的传输并对所述传输进行解码。

24.根据权利要求22所述的流量工程元素，其中，所述指令使被实例化的调度器：

确定上行链路传输的数据速率、功率掩码以及调制与编码方案(MCS)掩码，以在均衡无线资源和回程资源的同时在接收器处实现适当接收。