DE602004007237T2

DE602004007237T2 - Sendergesteuertes kodemultiplexvielfachzugriffssystem unter verwendung von multi-teilnehmer-diversität zur durchsatz-maximierung und zur bereitstellung von fairem zugriff für teilnehmer

Info

Publication number: DE602004007237T2
Application number: DE602004007237T
Authority: DE
Inventors: Naga San Diego BHUSHAN; Etienne Francois San Diego CHAPONNIERE; Peter J. San Diego BLACK; David Ngar Berkeley TSE
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2024-02-03
Also published as: KR20050095640A; HUE037020T2; DE602004007237D1; AU2004209296B2; JP5852063B2; UA86759C2; EP2296421A2; HK1086146A1; BRPI0407129A; JP2006516871A; EP1588581A2; RU2390971C2; JP5985575B2; CN100471339C; HUE039127T2; EP1816889A1; ES2675181T3; TW200503568A; EP2296421A3; NO20054021D0

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
I. Zugehörige Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung ist eine Continuation-In-Part der US Patentanmeldung Nr. 10/067,609 , eingereicht am 04. Februar 2002, die eine Continuation der US Patentanmeldung Nr. 09/345,700 , eingereicht am 30. Juni 1999, ist und die alle dem Inhaber der vorliegenden Anmeldung zugewiesen sind.
II. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswählen von einem oder mehreren Anwendern unter mehreren Anwendern für Zugang zu Kommunikationsdiensten in einem Code-Multiplex-Vielfachzugriffssystem (Code Division Multiple Access System).
III. Beschreibung des Standes der Technik
Kommunikationszugriff in einem System kann jeweils einem Anwender gegeben werden. Wenn deshalb einem ersten Anwender Zugriff zu dem System erteilt wird, müssen andere Anwender warten, bis der erste Anwender das System freigegeben hat; dann wird einem neuen Anwender Zugriff gegeben. Ein Zeitplaner (scheduler) kann den neuen Anwender unter den Anwendern auswählen, die auf Zugriff auf das System warten. Jeder Anwender kann eine Zugriffsanfrage an den Zeitplaner senden. Der Zeitplaner wählt dann den neuen Anwender unter den Anwendern aus, die eine Zugriffsanfrage gemacht haben.
In einem Code-Multiplex-Vielfachzugriffssystem (Code Division Multiple Access System) kann mehreren Anwendern zur selben Zeit über dieselbe Kanalfrequenz Zugriff gegeben werden. Zugriff kann den Anwendern aufgrund von mehreren Kriterien gegeben werden. Das erste Kriterium kann sich auf den Typ des Dienstes beziehen, den jeder Anwender bei dem Kommunikationssystem abonniert hat. Jedem Anwender wird Zugriff auf^grund der Priorität des abonnierten Dienstes gegeben. Zum Beispiel kann ein Anwender einen Dienst mit konstanter Bit-Rate (Constant Bit Rate, CBR), einen Dienst mit variabler Bit-Rate (Variable Bit Rate, VBR) oder einen Dienst mit verfügbarer Bit-Rate (Available Bit Rate, ABR) anfordern. Anwendern mit CBR-Dienst wird garantiert, dass sie Kommunikationsdienste mit der abonnierten Datenrate (d. h. Bit-Rate) empfangen. Im Gegensatz dazu werden Anwendern mit VBR-Diensten Kommunikationsdienste mit der Rate bereitgestellt, die notwendig ist, um die Informationen zu übertragen. In solchen Fällen werden die Anwendergebühren typischerweise auf der Grundlage der Raten berechnet, die angefordert und dem Anwender zugeteilt wurden. Wenn der Anwender für den ABR-Dienst bezahlt, dann wird dem Anwender mit einer Datenrate Zugriff gegeben, die zum Zeitpunkt des Zugriffs verfügbar ist. Wenn genügend Kapazität in dem System vorhanden ist, auch einem ABR-Anwender Zugriff bereit zu stellen, wird dem ABR-Anwender in einer Prioritätsreihenfolge Zugriff mit einer verfügbaren Datenrate gegeben. In einer Hinsicht ist die Systemkapazität typischerweise davon abhängig ob der Verstärker in dem Sender in der Lage ist, die Informationen des ABR-Anwenders mit genügender Leistung zu übertragen, ohne den Verstärker zu übersteuern, unter Berücksichtigung der Leistungsmenge, die von den Leistungsanforderungen von jedem der CBR- und VBR-Anwender benötigt wird. Die verfügbare Datenrate, mit der der Zugriff gegeben wird, hängt von der Leistungsmenge ab, die zum Übertragen der Daten des ABR-Anwenders verfügbar ist. Ein Beispiel eines ABR-Anwenders ist ein Internet Service Provider (ISP). Da Kunden eines ISP in der Lage sind, Verzögerungen und niedrige Datenraten zu tolerieren, kann ein ISP typischerweise den billigeren ABR-Dienst wählen. Darüber hinaus gibt es häufig Situationen, in denen unzureichende Leistung zum Übertragen von Daten für alle ABR-Anwender zur Verfü gung steht, die den ABR-Dienst zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt anfordern. Deshalb kann die Sendestation festlegen, welchen ABR-Anwendern Dienste in einer Prioritätsreihenfolge bereitgestellt werden.
Verschiedene Techniken sind bekannt, um festzulegen, wie ein Anwender für Zugriff auf ein Kommunikationssystem in einem Kommunikationssystem mit gemeinsamen Zugriff ausgewählt wird, indem Zugriff jeweils nur einem Anwender zu einem Zeitpunkt oder wenigen Anwendern gegeben wird, die weniger sind als alle die Anwender, die Dienste anfordern. Zugriff auf ein System kann einem Anwender über einen oder mehrere Kanäle bereitgestellt werden (d. h. Funkschnittstellen-Verbindungen zwischen einer gemeinsamen Sendestation und dem Anwender). Entsprechend kann jeder Anwender wenigstens einem Kanal zugeordnet werden. In einem CDMA-System wird jedem Kanal ein eindeutiger CDMA-Code zugewiesen. Typischerweise ändert sich der Zustand (d. h. die Qualität) des Kanals, der auf jeden Anwender gerichtet ist, im Laufe der Zeit. Weiterhin variiert der Zustand der Kanäle von Anwender zu Anwender. Zugriff kann dem Anwender gegeben werden, der das System am effizientesten nutzen kann. Ein solcher Anwender ist dem besten Kanalzustand zugeordnet, der in der Lage ist, Daten mit der höchsten Datenrate zu empfangen. So wird der Durchsatz des Kommunikationssystems maximiert. Der Durchsatz des Systems kann mittels der Datenmenge gemessen werden, die durch das System über eine Zeitdauer übertragen wird. Zugriff kann auch so gegeben werden, dass jedem Anwender im Wesentlichen gleicher Zugriff auf das System über eine Zeitdauer gegeben wird. Gleicher Zugriff sich entweder darauf beziehen, dass jeder Anwender eine gleiche Zeitdauer erhält, um über das System zu kommunizieren, oder dass jeder Anwender eine gleiche Datenmenge über eine Zeitdauer übertragen oder empfangen kann.
Das Schema, in dem der effizienteste Systemanwender Zugriff erhält und das Schema, indem jedem Anwender gleicher Zugriff bereitgestellt wird, haben Nachteile. Das Schema, das sich auf das Maximieren des Durchsatzes konzent riert, kann zu einer Situation (ihren, in der einige Anwender minimale Gelegenheiten erhalten, auf das System zuzugreifen. Das Schema, in dem jedem Anwender gleicher Zugriff gegeben wird, ist auch nicht akzeptabel, aufgrund der resultierenden ungleichen Verteilung des Zugriffs für verschiedene Typen von Diensten. Darüber hinaus leidet in Schemata, in denen jedem Anwender gleicher Zugriff gegeben wird, ohne Berücksichtigung der Fähigkeit dieses Anwenders, das System effizient zu nutzen, der Durchsatz des Systems.
Die WO 02/093819 A1 offenbart ein Auswählen einer Menge von Endgeräten zur Datenübertragung entsprechend einer oder mehreren Hypothesen, wobei jede Hypothese basierend auf einer Leistungsmetrik bewertet wird.
Die US 6,400,699 offenbart ein Planen von drahtloser Übertragung von Datenblöcken zwischen wenigstens einer Antenne einer Basis-Sender/Empfänger-Station (Base Transceiver Station) und mehreren Abonnenteneinheiten, wobei das Planen auf einer Qualität der Übertragungsverbindungen beruhen kann.
Die US 2002/0176380 A1 offenbart ein Planen von Paketdatenübertragungen in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei eine Prioritätsfunktion pro Anwender auf einem Kanalzustand beruht, der durch einen Indikator für Ratenanfragen angegeben wird.
Die US 2002/0141362 A1 offenbart ein Steuern der Auswahl, welche MS (Mobilstation) die nächste Paketdatenübertragung auf einem Vorwärtskanal empfängt, basierend auf dem empfangenen Kanalzustand.
Rental et al. " Comparative Forward Link Traffic Channel Performance Evaluation of HDR and 1XTREME Systems", 2002, Piscataway, NJ, USA, IEEE, USA, vol. 1, 6. Mai 2002, Seite 160-164, offenbart einen Vergleich der Leistung der Vorwärtsverbindung des HDR- und des 1XTREME-Systems.
Ghosh et al., "Performance of Coded Higher Order Modulation and Hybrid ARQ for Next Generation Cellular CDMA Systems," VTC-2000-Fall, IEEE VTS 52^nd Vehicular Technology Conference, New York, NY, Seite 500-505, offenbart ein Auswerten von Verbindungsleistungen des F-SHCH für verschiedene Konfigurationen von Modulations- und Kodierungsschemata.
Dementsprechend besteht eine Notwendigkeit für ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln, welchem Anwender Zugriff gegeben wird in einem Kommunikationssystem für gemeinsamen Zugriff, so dass der Durchsatz des Systems maximiert wird, während sichergestellt ist, dass jedem Anwender fairer Zugriff auf das Kommunikationssystem gegeben wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung offensichtlicher werden, die unten dargelegt ist, wenn sie zusammen mit den Zeichnungen betrachtet wird, in denen gleiche Referenzzeichen überall Entsprechendes Identifizieren und in denen:
1 ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Kommunikationssystems ist, das zum Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung in der Lage ist;
2a eine graphische Darstellung des Kanalzustandes ist, aus Sicht eines ersten Anwenders und einen zweiten Anwenders über der Zeit;
2b eine graphische Darstellung des Kanalzustandes ist, aus Sicht eines ersten Anwenders und einen zweiten Anwenders über der Zeit;
3 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer gemeinsamen Sendestation ist, die zum Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung in der Lage ist; und
4 ein funktionales Blockdiagramm der Funktionen ist, die durch den Prozessor in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung ausgeführt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON EINER ODER MEHREREN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Verschiedene Aspekte der Erfindung umfassen ein Sender-gesteuertes Kommunikationssystem mit mehreren Empfängern (Anwendern), das Mehrfach-Anwender-Diversität einsetzt, um dem Systemdurchsatz zu maximieren, während Fairness unter den Anwendern beibehalten wird. Der Sender sendet Daten an mehrere Empfänger (Anwender) unter Verwendung von einem oder mehreren Kanälen. Ein Kanal kann ein Kommunikationsmedium darstellen, das durch den Sender verwendet wird, und kann durch einen oder mehrere Empfänger (Anwender) gemeinsam genutzt werden. Der Kanal erlaubt dem Sender, Daten an jeden der Anwender zu senden, die diesen Kanal gemeinsam nutzen. Zwischen jedem Anwender und dem gemeinsamen Sender kann eine Kommunikationsverbindung oder eine Funkschnittstellenverbindung bestehen. Ein Kanal kann verwendet werden, um mehrere Kommunikationsverbindungen zu unterstützen, die den Anwendern zugeordnet sind, die den Kanal gemeinsam nutzen. Als solches kann ein Kanal eine Ansammlung von Kommunikationsverbindungen sein, die den Sender mit jedem Anwender verbinden, die den Kanal gemeinsam nutzen.
Aufgrund von Sendeleistungsbeschränkungen oder anderen Einschränkungen könnte der Sender nicht zu allen Zeitpunkten in der Lage sein, Daten an alle Anwender des gemeinsam genutzten Kanals zu senden. Der Sender verwendet einen Zeitplanungsalgorithmus, um die Teilmenge von Anwendern zu bestimmen, die durch einen Kanal zu einem gegebenen Zeitpunkt bedient werden. In einigen Fällen kann der Zeitplanungsalgorithmus entscheiden, höchstens einen Anwender auf einem Kanal zu bedienen, zu jedem gegeben Zeitpunkt. Der Zeitplaner stellt Mehrfach-Anwender-Diversität bereit, indem die Tatsache ausgenutzt wird, dass wenigstens einige der Empfänger (Anwender) eindeutig in Bezug auf andere Empfänger angeordnet sind. Aufgrund der unterschiedlichen Ausbreitungswege und Streuung, wären die Variationen in den Verbindungszuständen, die durch verschiedene Empfänger (Anwender) gesehen würden, nicht korreliert. Deshalb hat die Verbindung zu einigen Empfängern (Anwendern) zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt eine bessere momentane Qualität relativ zu der durchschnittlichen Qualität der Verbindung, gemessen über eine Zeitdauer.
Verschiedene Aspekte der Erfindung erzielen zwei wesentlich konkurrierende Ziele in einem System, in dem Zugriff zu weniger als allen Anwendern zu irgendeinem Zeitpunkt bereitgestellt wird. Das erste dieser zwei Ziele ist es, den Anwendern des Kommunikationssystems über einen oder mehrere Kanäle, die mehrere Anwender (Empfänger) gemeinsam nutzen, fairen Zugriff bereit zu stellen. Das zweite dieser beiden Ziele besteht darin, die Gesamtmenge von Daten, die an alle Anwender des Kommunikationssystems über eine Zeitdauer übertragen werden (d. h. den Systemdurchsatz), zu maximieren. Jeder dieser verschiedenen Aspekte der Erfindung gleicht die zwei konkurrierenden Ziele aus, indem die unkorrelierten Variationen in dem Verbindungszustand über der Zeit ausgenutzt werden. Im Falle von zwei Anwendern, die um Zugriff auf das System über einen gemeinsam genutzten Kanal konkurrieren, sind die Zeiten, in denen die Verbindungszustände für den ersten Anwender (d. h. die Qualität der ersten Verbindung) relativ hoch sind, im Wesentlichen beliebig in Bezug auf die Zeiten, in denen die Verbindungszustände für den zweiten Anwender (d. h. die Qualität der zweiten Verbindung) relativ hoch sind. In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung wird diese Tatsache ausgenutzt, indem an den Anwender gesendet wird, der die höchste momentane Verbindungsqualität relativ zu der durchschnittlichen Qualität dieser Verbindung aufweist. Das heißt, indem über den Kanal an den Anwender mit dem größten Verhältnis der momentanen Verbindungszustände zu durchschnittlichen Verbindungszuständen gesendet wird, würde jede Verbindung, die durch den gemeinsam genutzten Kanal bedient wird, dann verwendet, wenn sie in ihrem besten Zustand ist. Auf diese Weise würde der gesamte Durchsatz des Systems erhöht.
Es erfolgt eine Bestimmung zur Auswahl des Anwenders (Verbindung), um Zugriff über einen Kanal zu geben. Die gemeinsame Sendestation sendet Informationen an die Anwender in Zeitschlitzen. Ein Zeitschlitz ist eine Zeitdauer, die eine vorbestimmte Dauer hat. Die gemeinsame Sendestation kann an eine beschränkte Anzahl von Anwendern in demselben Zeitschlitz senden. In einem einfachen Fall kann ein gemeinsamer Sender nur über einen Kanal zu einem Zeitpunkt senden. Dementsprechend kann die gemeinsame Sendestation für jeden Zeitschlitz einen Anwender (d. h. eine Verbindung) auswählen. Der momentane Zustand der Verbindung zwischen einem Anwender und der gemeinsamen Sendestation wird durch den Anwender überwacht. Ein momentaner Verbindungsqualitätsindikator wird durch den Anwender an die gemeinsame Sendestation für jeden Zeitschlitz mitgeteilt. Der momentane Verbindungsqualitätsindikator ist ein Wert, der den Zustand der Anwenderverbindung während eines oder mehrerer Zeitschlitze darstellt. Die gemeinsame Sendestation filtert die momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren, die jedem Anwender zugeordnet sind, um einen gefilterten Ausgabewert für jede Verbindung bei jedem Zeitschlitz zu erzeugen. In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung kann die Filterfunktion so definiert werden, dass ein Filterausgabewert jedem Anwender (Verbindung) zugeordnet ist und jeder Übertragungszeitschlitz den durchschnittlichen Durchsatz (d. h. die durchschnittliche Datenmenge, die an den Anwender über eine Zeitdauer gesendet wird) darstellt. Alternativ kann die Filterfunktion so definiert werden, dass der Filterausgabewert einen Durchschnitt der Verbindungsqualität zwischen der gemeinsamen Sendestation und dem Anwender darstellt.
In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung wird für jeden Anwender (Verbindung) der Wert des momentanen Verbindungszustandsindikators mit dem Filterausgabewert für diesen Kanal verglichen, (z. B. durch diesen dividiert), um eine „Zeitplanungsmetrik" für diesen Kanal zu erzeugen. Die Zeitplanungsmetrik ist ein Maß dafür, wie wünschenswert es ist, einem Anwender Zugriff zu geben, relativ dazu, wie wünschenswert es ist, anderen Anwendern Zugang zu geben. Die gemeinsame Sendestation verwendet die Zeitplanungsmetrik, um direkt zu vergleichen, wie wünschenswert es ist, irgendeinen Anwender Zugriff zu geben, und wie wünschenswert es ist, jedem anderen Anwender Zugriff zu geben. Dem Anwender, der die höchste Zeitplanungsmetrik aufweist, wird Zugriff auf den Kanal bereitgestellt, in Übereinstimmung mit ein oder mehreren Aspekten der Erfindung.
In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung wird der Filterausgabewert unter Verwendung einer Tiefpassfilterfunktion erzeugt, um ein Zeitfenster zu definieren, über dem ein Filterausgabewert erzeugt werden kann. Eine Zeitkonstante des Filters spiegelt eine „Fairness-Zeitskala" (d. h. die Dauer des Zeitfensters) wider. Die Fairness-Zeitskala stellt die Zeitdauer dar, während der es wünschenswert ist, jedem Anwender fairen Zugriff bereit zu stellen. Es sollte klar sein, dass die Fairness-Zeitskala von Faktoren abhängt, die den Datentyp umfassen, der an die Anwender übertragen wird. Ein Beispiel kann die Übertragung von Internetdaten an Anwender umfassen, die versuchen, Zugriff auf das Internet zu bekommen. Wenn jeder Anwender eines faires Maß an Zugriff auf das System innerhalb einer Sekunde erhält, dann wird jeder Anwender wahrscheinlich das Zuteilungsschema für Zugriff für fair halten, auch wenn ein Anwender mehr Zugriff am Beginn der Sekunde erhält. Dementsprechend wäre eine Sekunde eine angemessene Fairness-Zeitskala. Wenn die Fairness-Zeitskala nur eine Millisekunde betragen würde und dann einem Anwender Zugriff auf das System für die ersten hundert Millisekunden der Sekunde erlaubt würde, dann würde im Gegensatz dazu dieses nicht als fair betrachtet werden.
In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung wird der Filterausgabewert nur dann aktualisiert, wenn diesem Anwender (Verbindung), der dem Filter zugeordnet ist, Zugriff bereitgestellt wurde. In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung wird der Filterausgabewert auf der Grundlage der Rate aktualisiert, mit der der Anwender Daten empfangen hat. Auf diese Weise spiegelt der Filterausgabewert den durchschnittlichen Durchsatz an jeden Anwender (Verbindung) wider. Dieses resultiert in einem eingebauten Rückkoppelungsmechanismus, der die Auswahl beeinflusst, welcher Anwender Zugriff erhält. In Übereinstimmung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung, wenn einem Anwender Zugriff gegeben wurde, kann dieser Anwender automatisch bestraft werden, wenn er um Zugriff in naher Zukunft konkurriert.
Alternativ, im Falle in dem der Filterausgabewert die durchschnittliche Verbindungsqualität darstellt, die von einem Anwender gesehen wird, wird eine Ausrichtung (Bias) erzeugt, indem künstlich die Zeitplanungsmetrik erhöht wird, um die Erhöhung im Durchsatz an diesen Anwender zu kompensieren in Bezug auf die Anwender, die während dieser Dauer keinen Zugriff erhielten. Die Größe dieser Kompensation kann fest sein oder kann proportional zur Datenmenge sein, die während des letzten Zugriffs empfangen wurde. Dies erlaubt es, die Steuerung des durchschnittlichen Durchsatzes an einen Anwender zu gewichten, um solche Anwender zu bevorzugen, die weniger Daten empfangen haben.
1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Kommunikationssystems 100 in Übereinstimmung mit einem oder mehreren Aspekten der Erfindung. Das System 100 umfasst eine gemeinsame Sendestation 102 und eine Mehrzahl von Anwendern 104. In 1 sind vier solche Anwender 104 gezeigt. Es sollte allerdings für Fachleute selbstverständlich sein, dass jede Anzahl von Anwendern 104 in dem System 100 enthalten sein können. In Fällen, in denen eine oder mehrere der Anwender 104 mobil sind, kann weiterhin die Anzahl von Anwendern 104 in dem System sich über der Zeit ändern. Jeder Anwender 104 kann als ein Empfangselement eines verteilten Senders betrachtet werden, der alle oder einige der An wender 104 umfasst. Allerdings müssen die Anwender 104 der vorliegend offenbarten Methode und Vorrichtung die Daten, die durch jeden Anwender 104 empfangen wurden, nicht kombinieren oder an einen gemeinsamen Endanwender bereitstellen. Dementsprechend können die Anwender 104 auch als vollständig unabhängig betrachtet werden.
Jeder Anwender 104 ist in der Lage, mit der gemeinsamen Sendestation 102 über einen gemeinsam genutzten Kanal 106 zu kommunizieren. Der Kanal 106 stellt eine Anzahl von Kommunikationsverbindungen an die Anwender bereit. Zum Beispiel, wie in 1 gezeigt, empfängt ein erster Anwender 104A Übertragungen von der gemeinsamen Sendestation 102 über den Kanal durch die Verbindung 106A. Allerdings sollte bemerkt werden, dass jeder Anwender 104 Mitteilungen von der gemeinsamen Sendestation 102 über mehr als einen Kanal empfangen kann. Darüber hinaus kann jeder Anwender 104 über mehr als eine Kommunikationsverbindung mit der gemeinsamen Sendestation verfügen. Jede der Kommunikationsverbindungen mit einem Anwender kann über einen Kanal oder mehrere Kanäle erfolgen. Solche zusätzlichen Kanäle können erzeugt werden unter Verwendung von verschiedenen Frequenzen, Antennen usw. Außerdem können solche zusätzlichen Kanäle aufgrund von mehrfachen Ausbreitungspfaden zwischen der gemeinsamen Sendestation 102 und dem Anwender 104 existieren. Allerdings werden in einer Ausführungsform mehrere Ausbreitungspfade für dasselbe Signal kombiniert und als eine gemeinsame Verbindung desselben Kanals behandelt.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung sendet die gemeinsame Sendestation 102 Signale an Anwender über mehrere Zeitschlitze. Jeder Zeitschlitz hat vorzugsweise eine vordefinierte und gleiche Dauer. Allerdings kann die Dauer von solchen Zeitschlitzen variieren, um variierende Datenraten unterzubringen oder aus anderen Gründen. Die gemeinsame Sendestation 102 sendet vorzugsweise an einen einzigen Anwender 104 während eines Zeitschlitzes. In einer weiteren Ausführungsform sendet die Sendestation 102 Signale an mehr als einen aber weniger als alle Anwender 104 in jedem Zeitschlitz. In jedem Fall und für jeden Zeitschlitz kann es für die gemeinsame Sendestation 102 notwendig sein festzulegen, an welchen einzelnen Anwender oder mehrere Anwender 104 Signale gesendet werden sollen.
Verschiedene Aspekte der Erfindung bieten das Festlegen, an welchen einzelnen Anwender oder mehrere Anwender 104 die gemeinsame Sendestation 102 senden kann, auf eine Weise, dass die Datenmenge maximiert wird, die an alle Anwender 104 gesendet werden soll, während sichergestellt ist, dass jeder Anwender 104 eine faire Datenmenge in Bezug auf andere Anwender 104 über eine vorbestimmte „Fairness-Zeitskala" erhält. Eine „faire Datenmenge" bedeutet im Wesentlichen gleiche Empfangsfähigkeits-Verhältnisse. Das Empfangsfähigkeit-Verhältnis ist gleich der Datenmenge, die über einen Kanal gesendet wird, relativ zu der Datenrate, die der Kanal unterstützen kann. Allerdings können verschiedene Aspekte der Erfindung angepasst werden, um größeren Datendurchsatz auf Kosten des Bereitstellens von mehr Zugriff für Anwender zu favorisieren, die Kanäle verwenden, die höhere Datenraten über die Fairness-Zeitskala unterstützen können.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung überwacht jeder Anwender 104 vorzugsweise den Zustand der Verbindung von der gemeinsamen Sendestation 102 und überträgt einen momentanen Verbindungsqualitätsindikator an die gemeinsame Sendestation 102. Jeder momentane Verbindungsqualitätsindikator ist ein Wert, der den Verbindungszustand darstellt, der von einem Anwender während einer oder mehrerer Zeitschlitze erfahren wird. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung sind die momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren Werte, die eine gewünschte Rate darstellen, mit der Daten an den Anwender 104 durch die gemeinsame Sendestation 102 übertragen werden sollen. In einer solchen Ausführungsform sind die momentanen Kanalzustandsindikatoren Datenratenanfrage-Nachrichten (data rate request, DRC). Solche DRCs geben typischerweise die maximale Datenrate an, mit der Daten (über die Kommunikationsverbindung, die dem Anwender zugeordnet ist) über den gemeinsam genutzten Kanal 106 übertragen werden können, mit einer vorbestimmten Bit-Fehlerrate (bit error rate, BER).
Die maximale Datenrate für eine spezielle Verbindung 106 ist ein Hinweis auf das carrier-to-interference ratio (C/I) (Träger-zu-Interferenz-Verhältnis) für die Verbindung 106. Alternativ überwacht und kommuniziert jeder Anwender 104 den C/I direkt. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung kommuniziert der Anwender 104 momentane Verb indungszustandsindikatoren, die der gemeinsamen Sendestation 102 einen Hinweis auf den Zustand (d. h. Qualität) der Verbindung bereitstellen, ohne direkten Bezug weder auf C/I noch auf Datenraten. Zum Beispiel kann der Anwender 104 der gemeinsamen Sendestation 102 einen Hinweis auf die Größe der Interferenz bereitstellen, die durch den Anwender 104 empfangen wurde und auf die Größe des Verlustes in der Verbindung 106A zwischen der gemeinsamen Sendestation und dem Anwender 104.
Es sollte Fachleuten klar sein, dass es verschiedenen Parameter, charakteristische Werte usw. gibt, die durch den Anwender 104 an die gemeinsame Sendestation 102 übertragen werden können, um die Verbindungszustände zu charakterisieren, die durch den Anwender erfahren werden (d. h. die Verbindungsqualität). Verschiedene bestimmte Parameter oder Charakteristiken können übertragen werden. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung ist der Verbindungszustandsindikator direkt proportional der Datenrate, mit der die gemeinsame Sendestation 102 Daten an den Anwender 104 übertragen kann, wenn dem Anwender Zugriff auf den Kanal 106 in einem Zeitschlitz gegeben wird. Ein solcher Zeitschlitz kann der nächste Zeitschlitz sein.
2A ist eine graphische Darstellung des Verbindungszustandes einer ersten Verbindung, z. B. der Verbindung 106A, dargestellt durch eine Linie 203, und einer zweiten Verbindung, zum Beispiel der Verbindung 106B, dargestellt durch eine gestrichelte Linie 201 über der Zeit. Aus 2 kann gesehen werden, dass die Qualität für beide Verbindungen erheblich über der Zeit variieren kann. Wei terhin hat die Verbindung 106B zu fast jedem Zeitpunkt bessere Zustände im Vergleich zu der Verbindung 106A. Dies kann in Bezug auf 1 verstanden werden, die zeigt, dass der Anwender 104A, der Signale von dem Sender über die Verbindung 106A empfängt, weiter von der gemeinsamen Sendestation 102 entfernt ist als der Anwender 104B, der mit dem Sender über die Verbindung 106B kommuniziert. Die größte Entfernung zwischen der gemeinsamen Sendestation 102 und dem Anwender 104A resultiert in größerer Dämpfung des Signals, das durch den ersten Anwender 104A empfangen wird. Dies resultiert in einer durchschnittlichen Qualität für die erste Verbindung 106A (dargestellt durch eine Linie 205), die schlechter ist als die durchschnittliche Qualität (dargestellt durch eine gestrichelte Linie 207) der zweiten Verbindung 106B.
In 2A kann erkannt werden, dass die Variationen in der Qualität der zwei Verbindungen 106A und 106B nicht korreliert sind. Deshalb sind die Zeiten, zu denen die Qualität der ersten Verbindung relativ hoch ist, im Wesentlichen beliebig in Bezug auf die Zeiten, in denen die Qualität der zweiten Verbindung relativ hoch ist. Verschiedene Aspekte der Erfindung erlauben es, diese Tatsache auszunutzen, indem versucht wird, an einen Anwender 104 zu senden, der einer Verbindung zugeordnet ist, die eine relativ hohe momentane Verbindungsqualität relativ zu den durchschnittlichen Verbindungsbedingungen aufweist. D. h., durch Übertragung über den Kanal an den Anwender, dessen Verbindung das größte Verhältnis des momentanen Verbindungszustandes zu dem durchschnittlichen Verbindungszustand hat, kann jede Verbindung des Kanals verwendet werden, wenn sie in ihrem besten Zustand ist. Wenn jede Verbindung nur dann verwendet wird, wenn sie in ihrem besten Zustand ist, kann der gesamte Durchsatz des Systems erhöht werden. Deshalb wird in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung der Anwender, an den Daten in irgendeinem Zeitschlitz übertragen werden sollen, als eine Funktion der momentanen Verbindungsqualität relativ zu dem durchschnittlichen Verbindungszustand ausgewählt. Allerdings basiert in einer Ausführungsform in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung die Auswahl der Verbindung, über die Daten in jedem Zeit schlitz übertragen werden sollen, auf einer Funktion der momentanen Verbindungsqualität relativ zu dem durchschnittlichen Datendurchsatz eines Kanals.
Es sollte Fachleuten klar sein, dass ein Gewähren des Zugangs zu dem Kanal 106 an einen Anwender, der einer Verbindung zugeordnet ist, die die höchste Qualität relativ zu den durchschnittlichen Verbindungszuständen hat, den Datendurchsatz für den Kanal wesentlich erhöhen würde, der Verbindungen mit größeren zeitlichen Variationen der Verbindungsqualität aufweist. Wenn dies allerdings mit dem Durchsatz verglichen wird, der durch ein Zugriffsschema bereit gestellt wird, das jedem Anwender gleiche Zugriffszeit gewähren würde, dann würde ein solches Schema den Datendurchsatz für Kanäle nicht erhöhen, deren Verbindungen relativ geringe zeitliche Variationen der Qualität aufweisen.
Dies kann durch Analyse des Falls verstanden werden, in dem ein erster Anwender 104A einer Verbindung 106A zugeordnet ist, die relativ große Variationen der Verbindungsqualität aufweist, während ein zweiter Anwender 104B einer Verbindung 106B zugeordnet ist, die relativ kleine Variationen der Qualität aufweist.
2B ist eine graphische Darstellung der Qualität einer solchen ersten Verbindung 106A und einer zweiten Verbindung 106B. Eine Linie 209 stellt die Qualität der ersten Verbindung 106A dar, und eine gestrichelte Linie 211 stellt die Qualität der zweiten Verbindung 106B dar. Eine Linie 213 stellt die durchschnittliche Qualität der ersten Verbindung 106A dar, und eine gestrichelte Linie 215 stellt die durchschnittliche Qualität der zweiten Verbindung 106B dar.
Angenommen, dass über die ausgewählte Fairness-Zeitskala die Qualität der ersten Verbindung 106A größer als ein Durchschnitt für die halbe Zeit und kleiner als der Durchschnitt für die halbe Zeit ist, wird dieselbe Größe von Zugriffszeit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Anwender 104A und 104B gewährt. Allerdings kann der erste Anwender 104A größeren Durchsatz aufweisen, als er ihn erhalten würde, wenn jeden Anwender willkürlich (z. B. im Umlauf (round robin fashion)) gleiche Zugriffszeit gewährt würde. Der zweite Anwender 104 hätte fast denselben Datendurchsatz, da die Variationen in der Qualität der ersten Verbindung 106A den Auswahlprozess bei der gemeinsamen Sendestation 102 dominieren würden. D. h., während Zeiten, in denen die erste Verbindung 106A eine relativ hohe Qualität aufweist, hat die zweite Verbindung 106B eine durchschnittliche Qualität. Dementsprechend wird der erste Anwender ausgewählt. Während der Zeiten, in denen die erste Verbindung 106A eine relativ niedrige Qualität aufweist, kann die zweite Verbindung 106B eine durchschnittliche Qualität aufweisen, und so wird der zweite Anwender ausgewählt.
Um diese Charakteristik zu kompensieren, bieten verschiedene Aspekte der Erfindung Verbindungen, durch die Daten auf eine Weise übertragen werden sollen, die es erlaubt, dass etwas von der Erhöhung des Durchsatzes an Anwender 104 verteilt wird, die Verbindungen zugeordnet sind, die relativ kleinere Variationen des Verbindungszustandes aufweisen.
3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm einer gemeinsamen Sendestation 102, die zum Betrieb in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung in der Lage ist. Die gemeinsame Sendestation 102 empfängt Signale, die momentane Verbindungsqualitätsindikatoren umfassen, über eine Antenne 301. Die Antenne 301 kann ein Feld von Antennen sein, die als ein Element dargestellt sind. Die Antenne 301 mit einem Front-End eines Transceivers (Sender-Empfängers) 303 verbunden. Das Front-End des Transceivers umfasst wohlbekannte konventionelle Hochfrequenz (radio frequency, RF) Komponenten, die es erlauben, dass das empfangene Signal in ein Baseband-Signal umgewandelt wird, wie etwa Diplexer, Down Converter (Tiefsetzsteller), Filter usw. Das Baseband-Signal wird dann an einem Demodulator 305 gekoppelt. Der Demodulator 305 demoduliert das Baseband-Signal, um es zu ermöglichen, dass auf die Informationen des momentanen Verbindungsqualitätsindikators zugegriffen werden kann. Die Informationen des momentanen Verbindungsqualitätsindikators werden dann einem Prozessor 107 weitergegeben. Der Prozessor 307 kann irgendein programmierbares Gerät, eine Zustandsmaschine (state machine), diskrete Logik oder Kombinationen davon sein (z. B. kann er in einem Anwendungs-spezifischen integrierten Schaltkreis (application specific integrated circuit, ASIC) oder einer programmierbaren Gatteranordnung enthalten sein), die zum Ausführen der Funktionen in der Lage ist, die dem Prozessor 307 zugeordnet sind.
4 ist ein funktionales Blockdiagramm der Funktionen, die durch den Prozessor 307 ausgeführt werden. Wie in 4 gezeigt, umfasst der Prozessor 307 Filtermodule 401, Berechnungsmodule für eine Zeitplanungsmetrik 403 und einen Verbindungsauswahlprozessor 405. Es ist für Fachleute klar, dass jede der Funktionen, die durch den Prozessor 307 ausgeführt und in 4 dargestellt sind, in ein einzelnes Softwaremodul oder Hardwaremodul integriert werden können, oder alternativ in Module in jeder gewünschten Gruppierung integriert werden können. Dementsprechend kann jede Gruppe von einer oder mehrerer der Funktionen, die durch den Prozessor 307 ausgeführt werden, durch ein einzelnes Modul ausgeführt werden. Trotzdem, um der Klarheit willen, sind ein einzelnes Filtermodul 401a und ein Metrikberechnungsmodul 403a gezeigt, die den momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren zugeordnet sind, die von einem Anwender 104A empfangen wurden, so dass es eine 1-zu-1 Korrespondenz zwischen Verbindungen des Kanals 106 und Filtermodulen 104 und genauso zwischen Filtermodulen 401 und den Berechnungsmodulen für eine Zeitplanungsmetrik 403 gibt. Es wird nur die Verarbeitung einer Verbindung 106A beschrieben, um diese Offenbarung zu vereinfachen.
Der Prozessor 307 empfängt einen momentanen Verbindungsqualitätsindikator, der den momentanen Zustand der Verbindung 106A innerhalb des Filtermoduls 401a angibt, das dieser Verbindung 106A für jeden Zeitschlitz zugeordnet ist. Das Filtermodul 401a berechnet einen Filterausgabewert auf der Grundlage der momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren, die für die Verbindung 106A empfangen wurden. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung führt der Filter eine Tiefpassfilterfunktion aus.
Die Tiefpassfunktion kann unter Verwendung von verschiedenen Filterfunktionen ausgeführt werden. In Übereinstimmung mit einer solchen Filterfunktion wird der Filterausgabewert F(t) so berechnet, wie es in dem folgenden Ausdruck vorgesehen ist: Fk(t + 1) = (1 – 1/tc)·Fk(t) + 1/tc·(ChCk) Gl.1 wobei F_k(t) der momentane Filterausgabewert zur Zeit t für die k-te Verbindung ist, t_c eine Zeitkonstante einer Tiefpassfilterfunktion ist, die für diesen Ausdruck bereitgestellt wird, und wobei ChC_k der momentane Verbindungsqualitätsindikator für die k-te Verbindung ist. Die Zeitkonstante stellt eine „Fairness-Zeitskala" dar. Die Fairness-Zeitskala stellt die Zeitdauer dar, für die es wünschenswert ist, dass im Wesentlichen gleiche Datenmengen an jeden Anwender übertragen werden. Es sollte klar sein, dass die Fairness-Zeitskala von Faktoren abhängt, die den Datentyp umfassen, der an die Anwender übertragen wird. Zum Beispiel sei die Übertragung von Internetdaten an Anwender angenommen, die versuchen, Zugriff auf das Internet zu erhalten. Wenn jeder Anwender im Wesentlichen gleiche Datenmengen über eine Dauer von ungefähr 1 Sekunde empfängt, wird jeder Anwender wahrscheinlich dieses Bewilligungsschema für Zugriff für fair halten, selbst wenn ein Anwender mehr Zugriff für den gesamten Anfangsteil einer Sekunde erhält. Dementsprechend wäre 1 Sekunde eine angemessene Fairness-Zeitskala.
Alternativ summiert die Tiefpassfilterfunktion, die zum Erzeugen des Filterausgabewertes verwendet wird, die momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren, die für eine Verbindung empfangen wurden, und dividiert die Summe durch die Gesamtzahl von solchen momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren, die summiert wurden. Dies ist in der folgenden Gleichung gezeigt:
Allerdings ist in Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung der Filterausgabewert der durchschnittliche Datendurchsatz. In diesem Fall wird der Filterausgabewert als der Durchschnitt der momentanen Verbindungsqualität berechnet, die die Verbindungsqualität während der Zeit darstellt, in der die Verbindung ausgewählt wurde. Dementsprechend wird der Filterausgabewert verschieden berechnet in Abhängigkeit davon, ob die Verbindung 106A im letzten Schlitz ausgewählt wurde oder nicht. Das Filtermodul 401a ist vorzugsweise mit dem Verbindungsauswahlprozessor 405 verbunden. Der Verbindungsauswahlprozessor 405 gibt an, ob die Verbindung 106A in dem letzten Schlitz ausgewählt wurde. Wenn das der Fall ist, wird der Filterausgabewert durch den folgenden Ausdruck berechnet: Fk(t + 1) = (1 – 1/tc)·Fk(t) + 1/tc·(ChCk) Gl.3
Damit der Filterausgabewert den durchschnittlichen Durchsatz darstellen kann, muss der Verbindungszustand ChC proportional zu der Datenrate sein. Es kann aus Gl.3 erkannt werden, dass, wenn die Verbindung 106A ausgewählt wurde, der Filterausgabewert modifiziert wird, damit sein Wert näher dem Wert wird, der die momentane Verbindungsqualität darstellt, zu dem Zeitpunkt, zu dem der Wert des letzten momentanen Verbindungsqualitätsindikators bestimmt wurde. Alternativ, wenn die Verbindung 106A im letzten Schlitz nicht ausgewählt wurde, wird der Filterausgabewert durch den folgenden Ausdruck berechnet: Fk(t + 1) = (1 – 1/tc)·Fk(t) Gl.4
Wenn die momentane Verbindungsqualität proportional der Datenrate ist, die für die Übertragung an den Anwender 104 über die ausgewählte Verbindung des Kanals 106 verwendet wird, dann ist der resultierende Filterausgabewert der durchschnittliche Datendurchsatz, gefiltert durch einen Tiefpassfilter mit einer Zeitkonstante t_c.
Es kann aus Gl.4 erkannt werden, dass, warm immer die Verbindung 106A nicht ausgewählt wurde, der Filterausgabewert mit einer Rate abklingt, die durch die Zeitkonstante t_c bestimmt ist. Der aktualisierte Wert berücksichtigt den momentanen Zustand der Verbindung nicht. Der Filterausgabewert für die Verbindung 106A wird weiter abklingen, ungeachtet des Zustandes der Verbindung, bis die Verbindung 106A wieder ausgewählt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Filterausgabewert aktualisiert unter Verwendung des momentanen Verbindungsqualitätsindikators (d. h. des Wertes des momentanen Verbindungsqualitätsindikators, der zuletzt von dem Anwender durch die gemeinsame Sendestation 102 empfangen wurde). In dem Fall, in dem die momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren sich auf die Rate beziehen, mit der Daten über die Verbindung 106A übertragen werden sollen, ist der Filterausgabewert eine Darstellung des gesamten Durchsatzes der Verbindung 106A. D. h., Gl.4 kann als eine Tiefpassfilterfunktion mit einer Zeitkonstanten t_c gedacht werden, die auf die momentane Rate angewandt wird, mit der Daten über die Verbindung übertragen werden. Das Resultat des Filters ist eine durchschnittliche Rate, mit der Daten über die Verbindung für eine Zeitdauer gleich der Zeitkonstanten t_c übertragen werden.
In einem alternativen Filter, der zum Bestimmen des durchschnittlichen Datendurchsatzes ausgelegt wurde, summiert die Tiefpassfilterfunktion für jeden Schlitz, in dem die dem Filter zugeordnete Verbindung ausgewählt wurde, die momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren, die für eine Verbindung empfangen wurden und dividiert die Summe durch die Gesamtzahl von solchen momentanen Verbindungsqualitätsindikatoren, die addiert wurden. Wenn die dem Filter zugeordnete Verbindung nicht ausgewählt wurde, klingt der Filterausgabewert in Übereinstimmung mit Gl.4 ab.
Es sollte bemerkt werden, dass in einer Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung der Anfangswert für den Filterausgabewert gleich R_min/N ist, wobei R_min der Minimalwert ist, der für den momentanen Verbindungsqualitätsindikator zugelassen ist, und wobei N die Gesamtzahl von Anwendern 104 ist. Allerdings kann jeder vernünftige Anfangswert für den Filterausgabewert vorbestimmt sein.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung ist der Filterausgabewert durch eine Konstante nach oben verschoben, jedes Mal wenn die Verbindung ausgewählt wird, die dem Filterausgabewert zugeordnet ist. Ein solches Verfahren zum Verschieben (biasing) des Filterausgabewertes besteht darin, zu dem Filterausgabewert einen positiven konstanten Wert zu addieren, oder den Filterausgabewert mit einer Konstanten größer als 1 zu multiplizieren, zusätzlich zu der Zeitkonstanten t_c oder jeder anderen Anpassung des Wertes, wann immer die Verbindung ausgewählt wird, die dem Filterausgabewert zugeordnet ist. Eine solche direkte Verschiebung des Filterausgabewertes erhöht den Filterausgabewert und macht es deshalb weniger wahrscheinlich, dass die Verbindung, die dem Filterausgabewert zugeordnet ist, in dem nächsten Schlitz ausgewählt wird.
Sobald berechnet, wird der Filterausgabewert dem Rechner für eine Zeitplanungsmetrik 403a weitergeleitet, zusammen mit dem zuletzt empfangenen momentanen Verbindungsqualitätsindikator. Der zuletzt empfangene Verbindungsqualitätsindikator stellt die momentane Verbindungsqualität in Form des C/I- Verhältnisses der Verbindung, der momentanen Datenrate oder jedem anderen solchen Parameter dar, der die momentane Qualität der Verbindung angibt.
Die Zeitplanungsmetrik wird als eine Funktion des momentanen Verbindungszustands und des durchschnittlichen Verbindungszustandes berechnet. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung wird die Zeitplanungsmetrik berechnet als eine Funktion von: (1) des C/I Verhältnisses der Verbindung und des Filterausgabewertes; oder (2) der momentanen Datenrate und des Filterausgabewertes. In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung kann die Zeitplanungsmetrik als eine Funktion von jedem anderen Maß des momentanen Verbindungszustandes relativ zu dem Filterausgabewert berechnet werden.
Der Filterausgabewert ist eine Funktion von einem der folgenden (1) der durchschnittlichen Datenrate oder (2) dem durchschnittlichen Verbindungszustand. Deshalb ist die Zeitplanungsmetrik z. B. eine Funktion: (1) der durchschnittlichen Datenrate und der momentanen Verbindungsqualität, (2) der durchschnittlichen Verbindungsqualität und der momentanen Verbindungsqualität, (3) der durchschnittlichen Datenrate und der momentanen Datenrate oder (4) der durchschnittlichen Verbindungsqualität und der momentanen Datenrate. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform dividiert der Rechner für eine Zeitplanungsmetrik 403a den zuletzt empfangenen momentanen Verbindungsqualitätsindikator durch den Filterausgabewert, um eine Zeitplanungsmetrik AM zu berechnen. AM = ChCk/Fk(t) Gl.5
Man kann erkennen, dass der Wert der Zeitplanungsmetrik direkt proportional der momentanen Verbindungsqualität ist. Je höher die momentane Verbindungsqualität, umso größer ist die Zeitplanungsmetrik für diese bestimmte Verbindung. Die Zeitplanungsmetrik wird für jede Verbindung auf der Grundlage des Filterausga bewertes berechnet, der für jede Verbindung berechnet wurde. Die Zeitplanungsmetrik von allen Verbindungen, die in dem Kanal 106 enthalten sind, werden dann direkt durch Verbindungsauswahlprozessor 405 verglichen, um zu bestimmen, welche Verbindung des Kanals 106 zum Übertragen in dem nächsten Zeitschlitz ausgewählt werden soll. Der Kanal, der der höchsten Zeitplanungsmetrik zugeordnet ist, wird ausgewählt.
Der Verbindungsauswahlprozessor 405 wird mit jedem Rechner für eine Zeitplanungsmetrik 403 über Signalverbindungen 407 verbunden. Die Signalverbindungen 407 leiten Informationen von dem Verbindungsauswahlprozessor 405 zu jedem Filtermodul 401 weiter. Die Informationen geben an, welche Verbindung des Kanals 106 zum Übertragen in dem nächsten Zeitschlitz ausgewählt wurde. Die Informationen können in Form eines Wertes sein, der die jeweilige Verbindung des Kanals 106 angibt, der ausgewählt wurde. Alternativ können die Informationen ein Digitalwert sein, der angibt, ob das empfangende Filtermodul 401 der ausgewählten Verbindung zugeordnet ist oder nicht. Es sollte selbstverständlich sein, dass in dem Falle, in dem Funktionen des Filtermoduls 401 des Rechners für eine Zeitplanungsmetrik und des Verbindungsauswahlprozessors alle in einem Modul ausgeführt werden, keine Notwendigkeit bestehen kann, dass „Signale" erzeugt werden, um die Ergebnisse jeder Funktion anzugeben. Alternativ können die Resultate von einer oder mehreren der Funktionen an einem Ort gespeichert werden, der für eine oder mehrere der anderen Funktionen zugänglich ist.
Zurück zu 3 gibt der Prozessor 307 Informationen aus, die angeben, welche Verbindung des Kanals 106 ausgewählt wurde, auf einer Signalverbindung 309 an einen Daten-Multiplex-/Verbindungs-Selektor 311. Verschiedene Datenleitungen 313A, 313B, 313C, 313D stellen dem Daten-Multiplex-/Verbindungs-Selektor 311 Daten bereit. Jede der Datenverbindungen stellt Daten bereit, die an einen der Anwender 104 zu übertragen sind. Als Antwort auf das Signal, das auf der Signalverbindung 309 bereitgestellt wird, wählt der Daten-Multiplex-/Verbindungs-Selektor 311 einen der mehreren Datenströme aus, die in das Transceiver-Front- End 303 weitergeleitet werden sollen. Der ausgewählte Datenstrom wird über eine Signalverbindung 315 an das Transceiver-Front-End weitergeleitet. In Übereinstimmung mit der bevorzugten Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung überträgt das Transceiver-Front-End 303 die Informationen, die auf der Signalverbindung 315 empfangen wurden, an den Anwender 104, der der ausgewählten Verbindung des Kanals 106 zugeordnet ist, mit einer Rate, die proportional dem letzten momentanen Verbindungsqualitätsindikator ist, die von dem ausgewählten Anwender 104 empfangen wurde.
In Übereinstimmung mit verschiedenen Aspekten der Erfindung überträgt die gemeinsame Sendestation 102 Signale an mehr als einen Anwender in jedem Zeitschlitz. Die gemeinsame Sendestation 102 verwendet die verfügbare Leistung, um zuerst Signale an alle Anwender mit konstanter Bit-Rate (CBR) und alle Anwender mit variabler Bit-Rate (VBR) zu senden, für die der gemeinsamen Sendestation 102 Daten vorliegen. Alternativ sendet der gemeinsame Sender, wenn nach Übertragung an CBR-Anwender genügend Leistung vorhanden ist, an alle Anwender mit variabler Bit-Rate (VBR), für die der Sendestation 102 Daten vorliegen. Wenn nach dem Übertragen an alle CBR und VBR-Anwender genügend Leistung für zusätzliche zu übertragende Signale verbleibt, sendet die gemeinsame Sendestation 102 an Anwender mit verfügbarer Bit-Rate (ABR). Wenn die gesamte Leistung, die von allen ABR-Anwendern benötigt wird, die verfügbare Leistung übersteigt, dann wird das folgende Schema verwendet um festzulegen, an welche ABR-Anwender der gemeinsame Sender sendet. Es sollte selbstverständlich sein, dass Techniken verwendet werden können, die es einem Empfänger erlauben, Signale mit weniger Leistung als notwendig zu empfangen, um die in den Signalen übertragenen Informationen ohne Neuübertragung zu dekodieren. In Übereinstimmung mit diesen Techniken wird Leistung über mehrere wiederholte Übertragungen (z. B. unter Verwendung von R-Rake-Empfängern) angesammelt. Dementsprechend hängt die Größe der Leistung, die „erforderlich" ist, von der Anzahl ab, mit der die gemeinsame Sendestation die Informationen erneut überträgt.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung, bestimmt der gemeinsame Sender 102 eine Zeitplanungsmetrik auf der Grundlage des Zustandes der Verbindung zu jedem Anwender und dem „Durchsatz". Durchsatz ist definiert als die Menge an Informationen, die über eine Zeitdauer übertragen wurde. Dementsprechend kann Durchsatz einem oder mehreren Anwendern zugeordnet sein. Der einem bestimmten Anwender zugeordnete Durchsatz ist die Menge an Informationen, die an diesen Anwender übertragen wurde. Der Durchsatz des Systems ist die gesamte Menge an Informationen, die an alle Anwender übertragen wurde.
Durchsatz wird vorzugsweise für jeden Anwender bestimmt, indem eine Filterfunktion wie folgt angewendet wird: Tk(t + 1) = (1 – (1/tf))Tk(t) + (1/tf)Rk(t) Gl.6 wobei T_k(t) der Durchsatz zur Zeit t für den k-ten Anwender ist, t_f eine Filterzeitkonstante ist und R_k(t) die Rate ist, mit der Daten zuletzt an den k-ten Anwender übertragen wurden.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung, wenn der gemeinsame Sender 102 nicht an den k-ten Anwender in dem letzten Zeitschlitz übertragen hat, dann ist R_k(t) gleich Null. Dementsprechend, wenn der gemeinsame Sender nicht an den k-ten Anwender übertragen hat, dann reduziert sich Gl.6 auf die folgende Gleichung für den k-ten Anwender: Tk(t + 1) = (1 – (1/tf))Tk(t) Gl.7 wobei T_k(t) der Durchsatz zur Zeit t für den k-ten Anwender und t_f eine Filterzeitkonstante ist.
Dementsprechend wendet ein Filter entweder Gl.6 oder Gl.7 an und gibt einen Filterausgabewert aus, der jedem Anwender zugeordnet ist, wobei jeder solcher Wert den Durchsatz für einen Anwender darstellt. Eine momentane Verbindungsqualität wird für jede Verbindung zwischen der gemeinsamen Sendestation 102 und jedem Anwender bestimmt. In einer Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung ist die momentane Qualität der Verbindung zu dem k-ten Anwender das Träger-zu-Interferenz-Verhältnis (C/I) für die Verbindung zu dem k-ten Anwender. Es sollte für Fachleute selbstverständlich sein, dass irgendeines von mehreren wohlbekannten Verfahren verwendet werden kann, um den Wert von C/I zu bestimmen.
In einer Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung ist die Zeitplanungsmetrik eine Funktion von C/I und dem Durchsatz. In einer solchen Ausführungsform wird die momentane Qualität der Verbindung zu dem k-ten Anwender durch den Durchsatz (d. h. den Filterausgabewert für den k-ten Anwender) der Verbindung an den Kartenanwender dividiert, um eine Zeitplanungsmetrik zu erzeugen. In einer weiteren Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung ist die Zeitplanungsmetrik eine Funktion des Verhältnisses der momentanen Verbindungsqualität zur über der Zeit gemittelten Verbindungsqualität.
In dem Fall, in dem die Zeitplanungsmetrik eine Funktion des Verhältnisses des C/I zu dem Durchsatz ist, wird die Zeitplanungsmetrik verwendet, um zu bestimmen, an welche ABR-Anwender oder Anwender Informationen übertragen werden sollen, um den gesamten Systemdurchsatz zu optimieren, während ein gewisser Grad an „Fairness" (d. h. im Wesentlichen fairer Systemzugriff) für alle ABR-Anwender beibehalten wird.
In einer Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung kann ein Anwender der gemeinsamen Sendestation 102 angeben, dass ein Datenframe nicht empfangen wurde oder mit einer Anzahl von Fehlern empfangen wurde, die größer als eine Schwelle waren. In diesem Fall wird der Durchsatzwert, der diesem Anwender zugeordnet ist, vorzugsweise korrigiert, um die Tatsache zu berücksichtigen, dass die Daten, die gesendet wurden, nicht richtig empfangen wurden. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform des vorliegend offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung wird die Korrektur wie folgt ausgeführt: Tk(neu) = Tk(alt) – (1/tf)Rk(t) Gl.8wobei T_k(neu) der korrigierte Durchsatzwert ist, T_k(alt) der Durchsatzwert vor der Korrektur ist, R_k(t) die Datenrate ist, mit der Daten an den k-ten Anwender während des letzten Zeitschlitzes t übertragen wurden, und t_f die die Filterzeitkonstante ist, die verwendet wurde, um den Durchsatzwert T_k(alt) zu aktualisieren, um die Rate zu berücksichtigen, mit der Informationen zur Zeit t übertragen wurden.
Dementsprechend wird der resultierende Durchsatz T_k(neu) den Wert aufweisen, der berechnet worden wäre, wenn keine Übertragung während der Zeit t versucht worden wäre. Dies ist angemessen, da der Anwender die Daten nicht empfangen hat, die während der Zeit t gesendet wurden. In einem alternativen Verfahren und einer Vorrichtung kann der Wert T_k(t + 1) auf den Wert T_k(t) zurückgesetzt werden.
Es sollte bemerkt werden, dass jeder Anwender Daten von der gemeinsamen Sendestation 102 mit jeder passenden Datenrate empfangen könnte. Deshalb muss die gemeinsame Sendestation 102 die Rate festlegen, mit der Daten an jeden ausgewählten ABR-Anwender übertragen werden sollen. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform des offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung wird die ver fügbare Leistungsmenge verwendet, um die Rate zu bestimmen, mit der Daten an jeden ausgewählten ABR-Anwender übertragen werden. Der ABR-Anwender mit der größten Zeitplanungsmetrik wird zuerst ausgewählt. Übertragungen an diesen Anwender werden vorzugsweise mit der höchsten möglichen Rate ausgeführt. Wenn irgendwelche zusätzlichen Leistungen verfügbar sind, dann wird der ABR-Anwender mit der nächsthöchsten Zeitplanungsmetrik ausgewählt. Der gemeinsame Sender überträgt vorzugsweise mit der höchsten möglichen Rate an diesen Anwender. Dieses Verfahren setzt sich fort, bis soviel wie möglich der verfügbaren Leistung zugewiesen ist. Alternativ kann die verfügbare Leistung jedem Anwender zugewiesen werden, auf der Grundlage des relativen Wertes der Zeitplanungsmetrik, die jedem ABR-Anwender zugeordnet ist. In einer noch weiteren Alternative werden sowohl die Datenrate als auch die Leistungsmenge, die zum Übertragen an jeden Anwender verwendet werden, auf der Grundlage sowohl der Anzahl von ABR-Anwendern, an die die gemeinsame Sendestation 102 zu übertragen wünscht, als auch der Menge von verfügbarer Leistung bestimmt werden.
Zum Beispiel kann für N ausgewählte Anwender, wobei der i-te Anwender eine Zeitplanungsmetrik A_i hat, jedem Anwender der folgende Bruchteil der gesamten verfügbaren Leistung zugeteilt werden:
Eine gemeinsame Sendestation 102 kann an die fünf ABR-Anwender mit den fünf größten Werten der Zeitplanungsmetrik übertragen, wobei die Leistung unter den Anwendern proportional zur Zeitplanungsmetrik aufgeteilt wird, die jedem Anwender zugeordnet ist. Es sollte Fachleuten selbstverständlich sein, dass es eine große Vielzahl von Möglichkeiten gibt, mit denen die Auswahl der Anzahl von ABR-Anwendern und der Raten, mit denen Informationen an sie übertragen wer den sollen, gemacht werden kann. Ein wesentliches Merkmal des offenbarten Verfahrens und der Vorrichtung besteht darin, dass eine Zeitplanungsmetrik verwendet wird, um beim Auswählen zu unterstützen, an welche aus einer Vielzahl von ABR-Anwendern Übertragungen erfolgen sollen. In einigen Fällen kann ein gemeinsamer Sender 102 die Daten zur Übertragung an die ABR-Anwender mit der besten Zeitplanungsmetrik nicht bereit haben. In diesem Fall kann der Durchsatzwert, der diesem Anwender zugeordnet ist, auf einem von mindestens drei Wegen angepasst werden. Erstens kann der Durchsatzwert angepasst werden, als wenn Daten an diesen Anwender gesendet würden mit der Rate, die ausgewählt worden wäre, wenn Informationen zur Übertragung verfügbar gewesen wären. Zweitens kann der Durchsatzwert für diesen Zeitschlitz unangepasst bleiben. Drittens kann der Durchsatzwert in derselben Weise angepasst werden, als wenn der Anwender nicht zur Übertragung ausgewählt worden wäre.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung umfassen eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Mehrzahl von Anwendern und einer entfernten Sendestation 102 über eine Mehrzahl von Kanälen 106 in einem Kommunikationssystem 100. Der Prozessor 307 ordnet jedem der Mehrzahl von Anwendern 104 wenigstens einen der Mehrzahl von Kanälen 106 zu. Einem Anwender kann mehr als ein Kanal zugeordnet werden. Ähnlich kann ein Kanal einer Mehrzahl von Anwendern zugeordnet werden. Ein Anwender kann Daten von dem Sender über jeden Kanal empfangen, der diesem Anwender zugeordnet ist. Mit anderen Worten, wann immer ein Anwender einem Kanal zugeordnet ist, enthält der Kanal eine Verbindung von dem Sender zu dem Anwender. Deshalb kann ein Anwender eine Verbindung mit dem Sender auf jedem der Kanäle haben, die diesem Anwender zugeordnet sind. Zum Beispiel kann die Verbindung 106A, die in 1 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform eine Anzahl von Verbindungen über eine Anzahl von Kanälen darstellen. Jede der Mehrzahl von Kanälen kann durch wenigstens eines der folgenden Elemente charakterisiert werden: Sendefrequenz, Sendezeit und Sendeantenne die zum Bereitstellen der Kommunikation verwendet werden. Zum Beispiel kann die Sendestation 102 eine Anzahl von Sendeantennen zur Übertragung an die Anwender 104 umfassen. Die Sendeantenne 103 kann eine Anzahl von Strahlungselementen umfassen, die nicht gezeigt sind, wobei jedes Element als eine Antenne betrachtet werden kann. Die Elemente können verschiedene Charakteristiken wie etwa Strahlungsmuster und Richtung aufweisen. Die Sendefrequenzen, Sendezeit und Sendeantennen können durch den Prozessor 307 zur Übertragung von Daten 313 an jeden Anwender auf jedem zugewiesenen Kanal ausgewählt werden.
Der Prozessor 307 weist weiterhin jedem der Mehrzahl von Verbindungen in der Mehrzahl von Kanälen eine Zeitplanungsmetrik zu. Äquivalent wird einem Anwender eine Zeitplanungsmetrik auf jeder Verbindung in den Kanälen zugewiesen, die dem Anwender zugeordnet sind. Die Zeitplanungsmetrik kann auf einer Anzahl von Faktoren basieren, wie etwa Verbindungsqualität, Übertragungsdurchsatz der Verbindung oder dem Durchsatz des Anwenders, der dieser Verbindung zugeordnet ist. Die Verbindungsqualität kann auf dem (C/I) der Verbindung der maximal möglichen Kommunikationsdatenrate der Verbindung usw. basieren. Zuweisen der Zeitplanungsmetrik an die Mehrzahl von Kanälen kann auf wenigstens einem Verbindungsqualitätsbericht basieren, der von wenigstens einem der Mehrzahl von Anwendern 104 empfangen wurde. Der Verbindungsqualitätsbericht kann einen Bericht von wenigstens einer Menge von Kanälen umfassen, die einer Mehrzahl von Anwendern 104 zugewiesen sind. Die Zeitplanungsmetrik kann auf momentanen Faktoren oder gefilterten Faktoren wie beschrieben basieren.
Die Zeitplanungsmetrik kann bestimmt werden, indem für jede Verbindung ein Wert bestimmt wird, der die Datenmenge darstellt, die über jede Verbindung übertragen wurde oder die an den Anwender über alle Verbindungen übertragen wurde, die dem Anwender zugeordnet sind, über eine vorbestimmte Zeitdauer, einem Wert, der die höchste Datenrate darstellt, mit der jede Verbindung momentan Daten empfangen kann, und, für jeden Kanal, ein Verhältnis des empfangenen Wertes, der die höchste Datenrate darstellt, in Bezug auf den Wert, der die über tragene Datenmenge darstellt. Auf jedem Kanal kann der Sender eine bestimmte Anzahl von Verbindungen auswählen, deren Zeitplanungsmetrik nicht schlechter als die Zeitplanungsmetrik von allen anderen Verbindungen in diesem Kanal ist. Der Kanal wird dann verwendet, um Daten auf den jeweiligen Verbindungen an die Anwender der ausgewählten Verbindungen zu übertragen.
Der Prozessor 307 bestimmt eine Anzahl von Verbindungen aus der Mehrzahl von Verbindungen, die in einer Mehrzahl von Kanälen enthalten sind, für die Kommunikation basierend auf der Zeitplanungsmetrik, die für jede Verbindung berechnet wurde. Die Verbindungen mit einer Metrik, die eine gute Verbindungsqualität darstellt, können als die ermittelte Anzahl von Verbindungen für die Kommunikation mit den Anwendern 104 ausgewählt werden. In einer Ausführungsform kann die Metrik, die einigen der Verbindungen zugeordnet ist, eine schlechte Verbindungsqualität angeben, und der Prozessor 307 schließt solche Verbindungen für die bestimmte Anzahl von Verbindungen für die Kommunikation an die Anwender 104 nicht ein. In einer weiteren Ausführungsform können alle Verbindungen eine genügende Verbindungsqualität zeigen, um in der bestimmten Anzahl von Kanälen für die Kommunikation mit den Anwendern 104 eingeschlossen zu sein.
In einer Ausführungsform kann die Sendestation 102 an wenigstens einen der Mehrzahl von Anwendern 104 über mehr als eine der ermittelten Anzahl von Kanälen (über die eindeutige Verbindung an den Anwender auf jedem der Kanäle) über im Wesentlichen einen gemeinsamen Übertragungszeitrahmen (transmission time frame) übertragen. In einer solchen Ausführungsform kann der Anwender Kommunikation im Wesentlichen zur selben Zeit über mehrere Kanäle empfangen.
Die Kanäle können sich über verschiedene Frequenzen oder von verschiedenen Sendeantennen stammen oder eine Kombination von beidem. Als solche erstrecken sich mehr als eine der ermittelten Anzahl von Kanälen über wenigstens zwei verschiedene Sendefrequenzen oder kommen von wenigstens zwei verschiedenen Sendeantennen oder einer Kombination von beidem.

Claims

Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Mehrzahl von Anwendern (104) und einer entfernten Übertragungsstation (102) über eine Mehrzahl von Kommunikationskanälen (106), wobei jede der Mehrzahl von Kanälen (106) durch zumindest eines der Merkmale Übertragungsfrequenz, Übertragungszeit und Übertragungsantenne in einem Kommunikationssystem gekennzeichnet ist, wobei die Mehrzahl von Kommunikationskanälen (106) eine Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen bereitstellen, und wobei jede der Kommunikationsverbindungen mit einem Anwender über einen Kanal oder mehrere Kanäle bestehen kann, aufweisend: Zuweisen von jedem der Mehrzahl von Anwendern (104) zu wenigstens einem der Mehrzahl von Kommunikationskanälen (106); Zuweisen einer Zeitplanungsmetrik zu jedem der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen in der Mehrzahl von Kommunikationskanälen (106); Auswählen einer Anzahl der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen zur Übertragung von Daten für die Kommunikation, basierend auf jeder Verbindung zugewiesenen Zeitplanungsmetrik; dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitplanungsmetrik basierend auf einem Verhältnis einer Kommunikationsverbindungsqualität und einem durchschnittlichen Anwenderdatendurchsatz bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: Übertragen von der entfernten Übertragungsstation an wenigstens einen der Mehrzahl von Anwendern über eine oder mehrere der ausgewählten Anzahl von Kommunikationsverbindungen über im Wesentlichen einen gemeinsamen Übertragungszeitraum.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen über mindestens zwei verschiedene Übertragungsfrequenzen besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen über mindestens zwei verschiedene Übertragungsantennen besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: Bestimmen der Zeitplanungsmetrik basierend weiterhin auf einem Kommunikationsverbindungs-Datendurchsatz.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsverbindungsqualität einen Faktor einer bestimmten möglichen maximalen Kommunikationsdatenrate umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsverbindungsqualität einen Faktor eines Träger-zu-Rausch-und-Interferenz-Verhältnisses der Kommunikationsverbindung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeitplanungsmetrik, die der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen zugewiesen ist, auf wenigstens ei nem Kommunikationsverbindungs-Qualitätsbericht beruht, der von wenigstens einem der Mehrzahl von Anwendern empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Kommunikationsverbindungs-Qualitätsbericht einen Bericht von wenigstens einer Kommunikationsverbindung der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen umfasst, die durch einen Kommunikationskanal bereitgestellt werden, der durch mindestens eines der Merkmale Übertragungsfrequenz, Übertragungszeit und Übertragungsantenne charakterisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: Zuweisen der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen für die Kommunikation zu wenigstens einem der Kommunikationskanäle, die durch wenigstens eines der Merkmale Übertragungsfrequenz, Übertragungszeit und Übertragungsantenne charakterisiert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: Bestimmen der Zeitplanungsmetrik durch Bestimmen für jede Kommunikationsverbindung von mindestens einem Qualitätsfaktor, der aus einer Anzahl von Qualitätsfaktoren ausgewählt wurde, die einschließen: einen Wert, der einen Datendurchsatz darstellt, einen Wert, der einen Anwenderdatendurchsatz darstellt, der durch eine Menge von Daten bestimmt wird, die an einen Anwender über eine Zeitdauer über eine oder mehrere Kommunikationsverbindungen, die dem Anwender zugewiesen sind, übertragen wurden, einen Wert, der eine höchste mögliche Kommunikationsdatenrate über wenigstens eine der Kommunikationsverbindungen, die dem Anwender zugewiesen sind, darstellt, und einen Wert, der ein Verhältnis von momentanen oder gefilterten Werten von wenigstens zwei der Anzahl von Qualitätsfaktoren darstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Auswählen der Anzahl der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen für die Kommunikation basierend auf der zugewiesenen Zeitplanungsmetrik umfasst: Auswählen der Kommunikationsverbindungen, die einer Zeitplanungsmetrik mit einem hohen Wert zugewiesen sind.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: Übertragen über die ausgewählte Anzahl der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen für die Kommunikation.
Eine Vorrichtung zur Kommunikation zwischen einer Mehrzahl von Anwendern (104) und einer entfernten Übertragungsstation (102) über eine Mehrzahl von Kommunikationskanälen (106), wobei jede der Mehrzahl von Kanälen (106) durch zumindest eines der Merkmale Übertragungsfrequenz, Übertragungszeit und Übertragungsantenne in einem Kommunikationssytem gekennzeichnet ist, wobei die Mehrzahl von Kommunikationskanälen (106) eine Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen bereitstellen, und wobei jede der Kommunikationsverbindungen mit einem Anwender über einen oder mehrere Kanäle bestehen kann, aufweisend: Mittel zum Zuweisen von jedem der Mehrzahl von Anwendern zu wenigstens einem der Mehrzahl von Kommunikationskanälen (106); Mittel zum Auswählen einer Anzahl der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen zur Übertragung von Daten für die Kommunikation, basierend auf einer Zeitplanungsmetrik, die zu jedem der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen in der Mehrzahl der Kommunikationskanäle (106) zugewiesen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitplanungsmetrik basierend auf einem Verhältnis der Kommunikationsverbindungsqualität und einem durchschnittlichen Anwenderdatendurchsatz bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend: einen Sender zum Übertragen von der entfernten Übertragungsstation an wenigstens einen der Mehrzahl von Anwendern über eine oder mehrere der ausgewählten Anzahl von Kommunikationsverbindungen über im Wesentlichen einen gemeinsamen Übertragungszeitraum.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen über mindestens zwei verschiedene Übertragungsfrequenzen besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen über mindestens zwei verschiedene Übertragungsantennen besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend: Mittel zum Bestimmen der Zeitplanungsmetrik basierend weiterhin auf einem Kommunikationsverbindungs-Datendurchsatz.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Kommunikationsverbindungsqualität einen Faktor einer bestimmten möglichen maximalen Kommunikationsdatenrate umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Kommunikationsverbindungsqualität einen Faktor eines Träger-zu-Rausch-und-Interferenz-Verhältnisses der Kommunikationsverbindung umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Zeitplanungsmetrik, die der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen zugewiesen ist, auf wenigstens einem Kommunikationsverbindungs-Qualitätsbericht beruht, die von wenigstens einem der Mehrzahl von Anwendern empfangen wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei der Kommunikationsverbindungs-Qualitätsbericht einen Bericht von wenigstens einer Kommunikationsverbindung der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen umfasst, die durch einen Kommunikationskanal bereitgestellt werden, der durch mindestens eines der Merkmale Übertragungsfrequenz, Übertragungszeit und Übertragungsantenne charakterisiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend: Mittel zum Zuweisen der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen für die Kommunikation zu wenigstens einem der Kommunikationskanäle, die durch wenigstens eines der Merkmale Übertragungsfrequenz, Übertragungszeit und Übertragungsantenne charakterisiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend: Mittel zum Bestimmen der Zeitplanungsmetrik durch Bestimmen für jede Kommunikationsverbindung von mindestens einem Qualitätsfaktor, der aus einer Anzahl von Qualitätsfaktoren ausgewählt wurde, die einschließen: einen Wert, der einen Datendurchsatz darstellt, einen Wert, der einen Anwenderdatendurchsatz darstellt, der durch eine Menge von Daten bestimmt wird, die an einen Anwender über eine Zeitdauer über eine oder mehrere Kom munikationsverbindungen, die dem Anwender zugewiesen sind, übertragen werden, einen Wert, der eine höchste mögliche Kommunikationsdatenrate über wenigstens eine der Kommunikationsverbindungen, die dem Anwender zugewiesen sind, darstellt, und einen Wert, der ein Verhältnis von momentanen oder gefilterten Werten von wenigstens zwei der Anzahl von Qualitätsfaktoren darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Auswählen der Anzahl der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen für die Kommunikation basierend auf der zugewiesenen Zeitplanungsmetrik umfasst: Auswählen der Kommunikationsverbindungen, die einer Zeitplanungsmetrik mit einem hohen Wert zugewiesen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiterhin aufweisend: einen Sender zum Übertragen über die ausgewählte Anzahl der Mehrzahl von Kommunikationsverbindungen für die Kommunikation.
Ein Computerprogramm zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 und 5–12.