RU2387096C2

RU2387096C2 - Алгоритм управления набором ограничительного повторного использования для равного качества обслуживания при передаче по прямой линии связи (fl)

Info

Publication number: RU2387096C2
Application number: RU2008109225/09A
Authority: RU
Inventors: Тинфан ЦЗИ (US); Тинфан ЦЗИ
Original assignee: Квэлкомм Инкорпорейтед
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2010-04-20
Also published as: TWI337488B; US8032145B2; IL189489A0; RU2008109225A; US20060159004A1; AU2006279867A1; NO20080849L; MX2008002118A; CN101283614A; AR055373A1; TW200715779A; KR100984652B1; CA2618967A1; EP1920619A1; BRPI0614588A2; JP2009505508A; WO2007021950A1; KR20080035002A; JP4750851B2

Abstract

Изобретение относится к беспроводной связи. Описаны системы и методологии, которые способствуют управлению набором ограничительного повторного использования ресурсов с равным качеством обслуживания на передаче прямой линии связи. Может быть оценена пропускная способность пользователя по набору повторного использования ресурсов и может быть использован итерационный способ для перераспределения пользователей с плохой спектральной эффективностью на наборы повторного использования, показывающие высокую пропускную способность, чтобы оптимизировать полную пропускную способность в беспроводной сети или ее части, что является техническим результатом. 6 н. и 41 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Описание имеет отношение, в общем, к беспроводной связи и, в частности, к улучшению пропускной способности мобильного устройства посредством динамического переназначения мобильных устройств среди наборов повторного использования ортогональных ресурсов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы сетей беспроводной связи стали распространенным средством, с помощью которого стали общаться большинство людей во всем мире. Устройства беспроводной связи стали меньше и более мощными, чтобы удовлетворить потребности потребителя и увеличить мобильность и удобство. Увеличение мощности обработки в мобильных устройствах, таких как сотовые телефоны, привело к увеличению требований к системам передачи данных по беспроводной сети. Такие системы обычно обновляются не так же легко, как сотовые устройства, которые взаимодействуют через них. По мере того как возможности мобильных устройств расширяются, может быть трудно поддерживать более старую систему беспроводной сети так, чтобы способствовать полному использованию новых и улучшенных возможностей беспроводных устройств.

В частности, методики, основанные на разделении частот, обычно разделяют спектр на отдельные каналы посредством разбиения его на однородные фрагменты полосы пропускания, например, раздел диапазона частот, распределенный для беспроводной сотовой телефонной связи, может быть разбит на 30 каналов, каждый из которых может передавать голосовой сеанс связи или, при цифровой службе, передавать цифровые данные. Каждый канал может быть назначен только одному пользователю в одно время. Один обычно используемый вариант представляет собой методику с ортогональным разделением частот, которая эффективно делит всю полосу пропускания системы на несколько ортогональных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также называют тонами, несущими, поднесущими и частотными каналами. Каждый поддиапазон связан с поднесущей, которая может быть модулирована данными. При методике, основанной на временном разделении, полоса разбивается по времени на последовательные интервалы времени или временные слоты. Каждому пользователю канала предоставляют интервал времени для передачи и приема информации в режиме циклического обслуживания. Например, в любое заданное время t пользователю предоставляется доступ к каналу на короткий интервал. Затем доступ переключается на другого пользователя, которому предоставляют короткий интервал времени для передачи и приема информации. Цикл "чередования" продолжается, и в конечном счете каждому пользователю предоставляют множество импульсов передачи и приема.

Методики, основанные на кодовом разделении сигналов, обычно передают данные по множеству частот, доступных в любое время в диапазоне. Обычно данные оцифровываются и распределяются по доступной полосе пропускания, причем на канале могут перекрываться несколько пользователей, и соответствующим пользователям может быть назначен уникальный код последовательности. Пользователи могут осуществлять передачу в том же самом широкополосном фрагменте спектра, в котором сигнал каждого пользователя распределяется по всей полосе пропускания с помощью своего соответствующего уникального кода распределения. Эта методика может предусматривать совместное использование, при котором один или более пользователей могут одновременно осуществлять передачу и прием. Такое совместное использование может быть достигнуто через широкополосную цифровую модуляцию, в которой пользовательский поток битов кодируется и распределяется по очень широкому каналу псевдослучайным образом. Приемник выполнен с возможностью распознавать связанный уникальный код последовательности и отменять рандомизацию для сбора битов для конкретного пользователя последовательным образом.

Типичная сеть беспроводной связи (например, использующая методики с частотным, временным и/или кодовым разделением) включает в себя одну или более базовых станций, которые обеспечивают зону покрытия, и один или более мобильных (например, беспроводных) терминалов, которые могут передавать и принимать данные в пределах зоны покрытия. Типичная базовая станция может одновременно передавать несколько потоков данных для широковещательных, многоадресных и/или одноадресных служб, в которых поток данных является потоком данных, которые могут представлять независимый интерес для приема мобильным терминалом. Мобильный терминал в пределах зоны покрытия этой базовой станции может быть заинтересован в получении одного, более чем одного или всех потоков данных, которые переносятся посредством составного потока. Аналогично мобильный терминал может передавать данные базовой станции или другому мобильному терминалу. Такая связь между базовой станцией и мобильным терминалом или между мобильными терминалами может быть ухудшена из-за изменений канала и/или изменений мощности вследствие помех. Например, упомянутые выше изменения могут затронуть планирование базовой станции, регулирование мощности и/или прогнозирование скорости передачи для одного или более мобильных терминалов.

Ограничительное повторное использование представляет собой методику, спроектированную для уменьшения взаимных помех между сотами в системах беспроводной связи. Ограничительное повторное использование является схемой глобального планирования, которая принимает во внимание канал и взаимные помехи, измеренные пользователями беспроводной сети. Ограничительное повторное использование стремится повторно использовать ортогональные ресурсы (такие как частоты, время, коды, лучи, пространственные измерения и т.д.) для выбранных пользователей на основе качества канала, связанного с ними. Ввиду, по меньшей мере, упомянутого выше в области техники, существует потребность в системе и/или методологии улучшения беспроводной связи и распределения ортогональных ресурсов для устройств пользователя в среде беспроводной сети для улучшения пропускной способности устройства пользователя.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание представляет собой упрощенную сущность одного или более вариантов воплощения для обеспечения основного понимания этих вариантов воплощения. Это описание сущности изобретения не является подробным обзором всех рассмотренных вариантов воплощения и не предназначено ни для выявления ключевых или критических элементов всех вариантов воплощения, ни для определения объема любых вариантов воплощения. Его единственная цель состоит в том, чтобы представить некоторые концепции одного или более вариантов воплощения в упрощенной форме в качестве вводной части к более подробному описанию, которое представлено далее.

В соответствии с одним или более вариантами воплощения и их соответствующим раскрытием различные аспекты описываются в связи с улучшением пропускной способности устройства пользователя в среде беспроводной сети. В соответствии с одним аспектом обеспечивается алгоритм управления набором ограничительного повторного использования для равного качества обслуживания на передаче прямой линии связи. Алгоритм может улучшить отношение сигнала к шуму и помехе (SINR) у слабых пользователей в сетях с ограниченными помехами. Полоса пропускания распределенная для каждого набора повторного использования нагрузка набора повторного использования и гармоническое среднее спектральных эффективностей всех пользователей, совместно использующих набор повторного использования, могут быть использованы для оценки пропускной способности пользователя с равным качеством обслуживания (EGoS) по набору повторного использования. Тогда может быть использован итерационный алгоритм для максимизации пропускной способности сектора при ограничении равной пропускной способности пользователей по всем наборам повторного использования.

В этом документе в качестве примера наборов ортогональных ресурсов для разъяснения алгоритма управления набором ограничительного повторного использования будут использоваться наборы частот.Такой алгоритм непосредственно применим к другим вариантам воплощения ортогональных ресурсов, таким как временные интервалы, поднесущие, коды, пространственные измерения, чередования частоты/времени и лучи, образующие диаграмму направленности антенны.

В соответствии с аспектом способ оптимизации пропускной способности передачи сигнала в беспроводной сети может содержать этапы, на которых вычисляют приближение совокупной пропускной способности наборов повторного использования частот, используют один или более планировщиков с равным качеством обслуживания (EGoS) для осуществления ограничения равнодоступности для распределения ресурсов, по меньшей мере, к одному пользовательскому устройству в пределах каждого набора повторного использования ресурса и используют алгоритм управления набором ограничительного повторного использования для обеспечения ограничения равнодоступности для распределения ресурсов между наборами повторного использования ресурса. Способ может дополнительно содержать этапы, на которых выявляют пользовательские устройства с плохими соединениями вследствие низкой спектральной эффективности и переназначают такие устройства на наборы ресурсов, показывающие высокую пропускную способность, для улучшения полной пропускной способности сети.

В соответствии с другим аспектом система, которая способствует оптимизации пропускной способности пользовательского устройства в среде беспроводной сети, может содержать компонент ограничительного повторного использования, который оценивает спектральную эффективность пользовательских устройств в беспроводной сети и обеспечивает ограничения равнодоступности между наборами повторного использования ресурса, и один или более планировщиков с равным качеством обслуживания (EGoS), которые обеспечивают ограничения равнодоступности в пределах наборов повторного использования ресурса. Система может дополнительно содержать компонент назначения, который способствует формированию начального назначения устройств на наборы повторного использования ресурса, а также переназначениям устройств для оптимизации пропускной способности.

В соответствии с другим аспектом устройство, которое способствует улучшению спектральной эффективности пользовательских устройств в беспроводной сети, может содержать средство для обеспечения ограничения равнодоступности, относящегося к распределению ресурсов для пользовательских устройств в пределах набора повторного использования ресурса в беспроводной сети, и средство для обеспечения ограничения равнодоступности, относящегося к распределению ресурсов для одного или более наборов повторного использования ресурса в беспроводной сети. Устройство может дополнительно содержать средство для назначения пользовательских устройств на набор повторного использования ресурса, средство для оценки спектральной эффективности одного или более пользовательских устройств и средство для выявления набора повторного использования ресурса, в котором пользовательское устройство может испытать улучшенную спектральную эффективность. Средство для назначения может переназначать пользовательское устройство с низкой спектральной эффективностью на выявленный набор повторного использования ресурса для улучшения спектральной эффективности переназначенного пользовательского устройства.

Еще один аспект обеспечивает машиночитаемый носитель, хранящий в себе исполняемые с помощью компьютера команды для распределения ресурсов одному или более пользовательским устройствам, связанных с набором повторного использования ресурса в соответствии с протоколом равного качества обслуживания, и для управления наборами повторного использования ресурсов в беспроводной сети. Машиночитаемый носитель может дополнительно содержать команды для оценки спектральной эффективности, по меньшей мере, для одного пользовательского устройства в беспроводной сети, команды для выявления пользовательского устройства, имеющего самую низкую спектральную эффективность относительно всех других пользовательских устройств, команды для выявления набора ресурсов с самой высокой полной пропускной способностью относительно других наборов ресурсов в беспроводной сети и команды для переназначения пользовательского устройства с самой низкой спектральной эффективностью на набор ресурсов с самой высокой полной пропускной способностью для улучшения спектральной эффективности пользовательского устройства.

Еще один аспект имеет отношение к микропроцессору, который выполняет команды для оптимизации пропускной способности в среде беспроводной связи, команды содержат: оценку пропускной способности для одного или более взаимодействующих пользовательских устройств, по меньшей мере, в части беспроводной сети; оценку пропускной способности сектора для одного или более наборов ортогональных ресурсов в части беспроводной сети; выявление пользовательского устройства с относительно низкой пропускной способностью по сравнению с другими пользовательскими устройствами; и переназначение пользовательского устройства с первого набора ортогональных ресурсов на второй набор ортогональных ресурсов с более высокой пропускной способностью, чем первый набор ортогональных ресурсов.

В соответствии с другим аспектом мобильное устройство может содержать компонент, который принимает назначение набора ортогональных ресурсов; и компонент, который устанавливает контроль над ресурсами, распределенными посредством набора ортогональных ресурсов. Принятое назначение может являться переназначением на набор ортогональных ресурсов с более высокой пропускной способностью, как изложено относительно различных описанных здесь вариантов воплощения. Мобильное устройство может являться, например, сотовым телефоном, интеллектуальным телефоном, переносным компьютером, карманным компьютером (PDA), карманным устройством связи, карманным вычислительным устройством и т.д.

Для выполнения предшествующих и связанных с ними целей один или более вариантов воплощения содержат признаки, в дальнейшем полностью описанные и, в частности, указанные в формуле изобретения. Последующее описание и приложенные чертежи подробно излагают некоторые иллюстративные аспекты одного или более вариантов воплощения. Однако эти аспекты показывают только несколько из различных путей использования принципов различных вариантов воплощения, и подразумевается, что описанные варианты воплощения включают в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 иллюстрирует таблицу, которая способствует пониманию переключений ресурсов ограничительного повторного использования на основе активного набора и распределения ресурсов с его учетом, в соответствии с различными аспектами.

Фиг.2 - иллюстрация системы, которая способствует назначению пользовательским устройствам наборов повторного использования ресурса для максимизации пропускной способности сектора с использованием ограничения равнодоступности с равным качеством обслуживания (EGoS), в соответствии с различными аспектами.

Фиг.3 - иллюстрация системы, которая способствует максимизации пропускной способности пользовательского устройства при ограничении равнодоступности с равным качеством обслуживания (EGoS), в соответствии с одним или более вариантами воплощения.

Фиг.4 иллюстрирует систему, которая способствует оптимизации пропускной способности пользовательского устройства с использованием планировщиков с равным качеством обслуживания (EGoS) таким образом, что каждым набором повторного использования частот управляет планировщик с равным качеством обслуживания (EGoS), в соответствии с различными аспектами.

Фиг.5 - иллюстрация системы, которая способствует оптимизации пропускной способности пользовательского устройства в беспроводной сети с использованием ограничения с равным качеством обслуживания (EGoS), чтобы гарантировать, что пропускная способность пользовательского устройства существенно выравнивается по множеству наборов повторного использования ресурса, в соответствии с различными аспектами.

Фиг.6 иллюстрирует систему, которая способствует переназначению пользовательским устройствам наборов повторного использования частот в среде беспроводной сети для оптимизации пропускной способности пользовательского устройства, в соответствии с различными аспектами.

Фиг.7 - иллюстрация системы, которая способствует оптимизации пропускной способности связи для пользовательских устройств в среде беспроводной сети посредством обеспечения равнодоступности с равным качеством обслуживания (EGoS) и при обеспечении динамического переназначения наборов повторного использования ортогональных ресурсов, в соответствии с различными аспектами.

Фиг.8 иллюстрирует график, который способствует пониманию эффектов управления наборами повторного использования ресурсов в среде беспроводной сети, такой как система OFDMA, в соответствии с различными аспектами.

Фиг.9 иллюстрирует методологию для оптимизации пропускной способности пользовательского устройства в беспроводной сети в соответствии с одним или более вариантами воплощения.

Фиг.10 иллюстрирует методологию для оптимизации связи пользовательского устройства с использованием алгоритма управления набором ограничительного повторного использования в соответствии с различными описанными здесь аспектами.

Фиг.11 - иллюстрация методологии для улучшения пропускной способности пользовательского устройства в беспроводной сети посредством перестановки назначения пользовательского устройства между наборами повторного использования ортогональных ресурсов после определения, что пропускная способность связи будет улучшена в результате переназначения устройства, в соответствии с различными аспектами.

Фиг.12 - иллюстрация среды беспроводной сети, которая может использоваться вместе с различными системами и способами, описанными здесь.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теперь описываются различные варианты воплощения со ссылкой на чертежи, на которых аналогичные номера ссылок везде используются для обозначения аналогичных элементов. В последующем описании с целью объяснения сформулированы многочисленные конкретные особенности, чтобы обеспечить полное понимание одного или более вариантов воплощения. Однако может быть очевидно, что такой вариант (такие варианты) воплощения может быть реализован без этих конкретных особенностей. В других случаях известные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы, чтобы облегчить описание одного или более вариантов воплощения.

Используемые в этой заявке термины "компонент", "система" и т.п. предназначаются для ссылки на связанный с применением компьютер объект, являющийся либо аппаратным оборудованием, либо комбинацией аппаратного оборудования и программного обеспечения, либо программным обеспечением, либо исполняемым программным обеспечением. Например, компонент может представлять собой, но без ограничения, процесс, выполняемый на процессоре, процессор, объект, исполняемую программу, поток выполнения, программу и/или компьютер. Один или более компонентов могут располагаться в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может быть размещен на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, хранящих в себе различные структуры данных. Компоненты могут взаимодействовать посредством локальных и/или удаленных процессов, например, в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (например, данных от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или через сеть, такую как Интернет, с другими системами посредством сигнала).

Кроме того, различные варианты воплощения описываются здесь в связи с абонентской станцией. Абонентская станция может также называться системой, абонентской установкой, мобильной станцией, удаленной станцией, точкой доступа, базовой станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, терминалом пользователя, агентом пользователя или оборудованием пользователя. Абонентская станция может являться сотовым телефоном, беспроводным телефоном, телефоном, работающим по протоколу инициации сеанса (SIP), станцией местной радиосвязи (WLL), карманным компьютером (PDA), карманным устройством, имеющим возможность беспроводного соединения, или другим устройством обработки данных, соединенным с беспроводным модемом.

Кроме того, различные описанные здесь аспекты или признаки могут быть реализованы как способ, устройство, или изделие с использованием стандартных программных и/или инженерных методик. Используемый здесь термин "изделие" предназначен для охвата компьютерной программы, доступной с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителей. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но без ограничения, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные ленты и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) и т.д.), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, карта, ключевой накопитель и т.д.).

Теперь обратимся к чертежам. Фиг.1 иллюстрирует диаграмму 100, которая облегчает понимание ограничительного повторного использования ортогональных ресурсов, таких как частоты, полоса пропускания, временные интервалы, несущие и т.д., и распределение ресурсов с его учетом. Аспект управления повторным использованием ресурсов должен разумно использовать, например, частоту для повторного использования выбранными пользователями на основе качества каналов пользователей. Для систем множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) может быть определен "активный набор" для каждого пользователя в целях эстафетной передачи. Секторы в активном наборе пользователя обычно вносят взаимные помехи в прием пользователя на прямой линии связи (FL), в то время как передачи секторов создают взаимные помехи с передачей пользователя на обратной линии связи (RL). Посредством избавления от взаимных помех от различных секторов в активном наборе пользователя могут быть достигнуты уменьшенные помехи и на прямой линии связи (FL), и на обратной линии связи (RL). Моделирование и анализ показали, что алгоритм назначения с повторным использованием частоты, основанный на активном наборе пользователя, выдает улучшение отношения сигнала к шуму и помехе (SINR) на 3,5 дБ с частичной загрузкой полосы пропускания, равной 25%.

Планировщики в беспроводных сетях могут быть изменены в соответствии с различными описанными здесь вариантам воплощения для использования преимущества улучшения отношения сигнала к шуму и помехе (SINR) через повторное использование набора ортогональных ресурсов. Что касается трафика голосовой передачи, пропускная способность передачи голоса часто ограничена отношением сигнала к шуму и помехе (SINR) для наихудших пользователей в сети. Поскольку голосовой пользователь займет некоторую узкую часть доступной полосы пропускания на относительно долгое время, улучшение пропускной способности может быть достигнуто посредством назначения статического набора повторного использования частот для пользователя для улучшения отношения сигнала к шуму и помехе (SINR) пользователя в течение продолжительности вызова. Однако в случае трафика данных традиционные алгоритмы статического повторного использования недостаточно гибки для того, чтобы приспособить "пульсирующий" трафик данных (например, трафик, являющийся прерывистым, и т.д.), и/или трафик с переменными требованиями равнодоступности. Когда пользователь передает/принимает прерывистый трафик, традиционные системы требуют, чтобы был сделан компромисс среди наборов частот, которые имеют различное отношение сигнала к шуму и помехе (SINR), доступную полосу пропускания и предлагаемую загрузку (например, с другими пользователями в данном наборе повторного использования). Планировщик может быть еще более сложным, должны быть обеспечены критерии равнодоступности, такие как равное качество обслуживания (EGoS) или пропорциональная равнодоступность для пользователей различных наборов повторного использования.

Диаграмма 100 иллюстрирует упрощенный сценарий, в котором полоса пропускания связи делится на семь частот, от U₀ до U₆, которые могут быть назначены различным секторам, по которым секторы могут передавать и принимать информацию. В следующем иллюстративном алгоритме повторного использования ресурсов каждому сектору присваивают значение 0, 1 или 2. Полная полоса пропускания, доступная в сети, делится на 7 наборов частот с универсальным повторным использованием, повторным использованием с коэффициентом 1/3 и повторным использованием с коэффициентом 2/3. Тогда каждый набор ресурсов повторного использования может быть помечен 3-битовой двоичной маской, где "1" в позиции с порядковым номером i указывает, что он используется секторами со значением i. Например, "110" указывает набор повторного использования частот с коэффициентом 2/3, который используется секторами со значениями 0 и 1, но не секторами со значением 2. Метки наборов частот {U₀, U₁, U₂, U₃, U₄, U₅, U₆} заданы как {111, 110, 101, 011, 100, 010, 001}. Однако будет понятно, что возможны другие соглашения об обозначениях. Например, значение трехбитовой маски может использоваться для обозначения набора частот (при этом, например, 111 обозначает набор частот 7, 001 обозначает набор частот 1 и т.д.). При планировании частот пользователи могут избегать доминирующих источников помех посредством использования наборов повторного использования частот с коэффициентами 1/3 или 2/3.

В сетях третьего поколения равнодоступность среди пользователей передачи данных может быть осуществлена посредством планировщика. В сети, в которой передачи пользователям по прямой линии связи являются мультиплексированными по времени, пользователь с самым высоким показателем планирования обычно намечается для передачи в интервале времени планирования. Показатель планирования обычно вычисляется на основе не только показателя равнодоступности, но также и на желательности канала, чтобы использовать преимущество многопользовательского разнесения (MUD). Например, пусть λ_i обозначает пропускную способность пользователя i в заданном окне, и пусть

и

обозначают, соответственно, мгновенную и среднюю спектральную эффективность пользователя I. Показатель равнодоступности F_i задается формулой

(1)

для планировщика с равным качеством обслуживания (EGoS) и

(2)

для планировщика с пропорциональной равнодоступностью. Показатель желательности канала задается формулой

Показатель планирования может быть вычислен как выход функции объединения показателя равнодоступности и показателя желательности канала. Показатель планирования будет далее объединен с другим показателем Q_i, связанным с качеством обслуживания (QoS), для принятия окончательного решения планирования. В этом изобретении только показатель равнодоступности используется для иллюстрирования гибкости планировщика с динамическим ограничительным повторным использованием. В одном варианте воплощения функция объединения является произведением, заданным формулой

.

(4)

В другом варианте воплощения функция представляет собой произведение, в котором каждый показатель возведен в некоторые степени α и β, как задано формулой

.

(5)

В еще одном варианте воплощения функция представляет собой взвешенную сумму, в которой каждый показатель возведен в некоторые степени α и β, как задано формулой

.

(6)

В еще одном варианте воплощения функция представляет собой максимум из взвешенных показателей, возведенных в некоторые степени α и β, как задано формулой

.

(7)

Фиг.2 является иллюстрацией системы 200, которая способствует назначению пользовательских устройств к наборам повторного использования ортогональных ресурсов для максимизации пропускной способности сектора с использованием ограничения равнодоступности с равным качеством обслуживания (EGoS). Традиционные системы повторного использования ресурсов могут вызвать проблемы равнодоступности, когда набор повторного использования назначается исключительно на основе характеристик отношения сигнала к шуму и помехе (SINR) пользовательского устройства без учета ширины полосы пропускания для повторного использования и/или загрузки набора повторного использования. Система 200 содержит компонент 202 ограничительного повторного использования, который функционально соединен с беспроводной сетью 204 и с одним или более пользовательских устройств 206. Беспроводная сеть 204 может содержать, например, множество базовых станций, секторов, областей и т.п., как будет понятно специалистам в области техники. Пользовательские устройства 206 могут содержать, но без ограничения, сотовый телефон, интеллектуальный телефон, карманный компьютер (PDA), переносной компьютер, персональное вычислительное устройство, карманное устройство связи, спутниковое радио, глобальную систему определения местоположения и/или любое другое устройство, подходящее для приема и/или передачи информации по беспроводной сети 204.

Кроме того, беспроводная сеть 204 может обеспечивать службу связи пользовательским устройствам 206 вместе со множеством методик множественного доступа, их комбинацией или любым другим подходящим протоколом беспроводной связи, как будет понятно специалистам в области техники. Например, эти методики могут использоваться вместе с системой с множественным доступом с кодовым разделением каналов (CDMA), системой с множественным доступом с частотным разделением каналов (FDMA), системой с множественным доступом с временным разделением каналов (TDMA), системой с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), системой с множественным доступом с чередованным частотным разделением каналов (IFDMA), системой с локализованным доступом FDMA (LFDMA), системой с множественным доступом с пространственным разделением каналов (SDMA), системой с множественным доступом с квазиортогональным частотным разделением каналов и т.д. Доступ IFDMA также называют распределенным доступом FDMA, и доступ LFDMA также называют узкополосным доступом FDMA или классическим доступом FDMA. Система OFDMA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDM). Системы OFDM, IFDMA и LFDMA эффективно делят полную ширину полосы пропускания системы на несколько (K) ортогональных частотных поддиапазонов. Эти поддиапазоны также называют тонами, поднесущими и так далее. Каждый поддиапазон связывается с соответствующей поднесущей, которая может быть модулирована посредством данных. Система OFDM передает символы модуляции в частотной области на всех K поддиапазонах или на их подмножестве. Система IFDMA передает символы модуляции во временной области на поддиапазонах, которые однородно распределены по K поддиапазонам. Система LFDMA передает символы модуляции во временной области и обычно на смежных поддиапазонах.

Например, когда пользовательскому устройству 206 назначают набор повторного использования с коэффициентом 1/3 или 2/3, такое пользовательское устройство 206 может испытать уровень помех, который значительно ниже, чем испытывается при назначении универсального набора повторного использования. При использовании критерия равнодоступности с равным качеством обслуживания (EGoS) может быть желательно выровнять отношение сигнала к шуму и помехе (SINR) среди всех пользовательских устройств 206 посредством назначения более слабым пользовательским устройствам наборов повторного использования с коэффициентом 1/3 или 2/3. Производительность по пропускной способности пользовательского устройства 206 также может зависеть от распределения полосы пропускания каждому пользовательскому устройству 206 в пределах набора повторного использования. В соответствии с этим один или более планировщиков с равным качеством обслуживания (EGoS) могут быть использованы посредством компонента 202 ограничительного повторного использования, чтобы гарантировать равнодоступность в пределах набора повторного использования, в то время как компонент 202 ограничительного повторного использования может использовать алгоритм управления набором, чтобы гарантировать равнодоступность между наборами повторного использования.

Для простоты понимания в оставшейся части этого документа будут разъяснены различные варианты воплощения компонента ограничительного повторного использования, в котором наборы ортогональных ресурсов являются наборами частот. Однако следует понимать, что наборы ресурсов не ограничиваются включением только частот, а могут содержать наборы частот, наборы временных интервалов, наборы интервалов частот и времени, наборы кодов, измерения ортогонального множественного доступа с пространственным разделением каналов (SDMA) и наборы поднесущих, наборы поднесущих доступа OFDMA, наборы поднесущих доступа IFDMA, наборы поднесущих доступа LFDMA и/или любые другие подходящие ресурсы.

Фиг.3 является иллюстрацией системы 300, которая способствует максимизации пропускной способности пользовательского устройства при ограничении равнодоступности с равным качеством обслуживания (EGoS) в соответствии с одним или более вариантами воплощения. Система 300 содержит компонент 302 ограничительного повторного использования, который может назначать пользовательским устройствам 306 наборы повторного использования частот для максимизации пропускной способности пользовательских устройств 306 при взаимодействии по беспроводной сети 304. Компонент ограничительного повторного использования содержит компонент равного качества обслуживания (EGoS), который обеспечивает ограничения равного качества обслуживания (EGoS) относительно пользовательских устройств 306, которым назначены наборы повторного использования, чтобы гарантировать равнодоступность в пределах каждого набора повторного использования.

Компонент равного качества обслуживания (EGoS) может оценивать пропускную способность пользовательского устройства 306 для определения соответствующего набора повторного использования, к которому данное пользовательское устройство 306 можно назначить, чтобы улучшить пропускную способность для пользовательского устройства 306, что в свою очередь улучшает полную эффективность беспроводной сети 304. Например, пусть λ_i обозначает пропускную способность пользовательского устройства i по заданному окну, и пусть

и

обозначают соответственно мгновенную и среднюю спектральную эффективность пользовательского устройства I. Показатель равнодоступности F_i может быть задан формулой

как описано выше.

Как только для пользовательских устройств 306 был оценен показатель равнодоступности, компонент 302 ограничительного повторного использования может перейти к распределению пользовательских устройств 306 по подходящим наборам повторного использования частот, чтобы способствовать улучшению пропускной способности. Например, компонент 302 ограничительного повторного использования может определить показатель желательности канала для каждого пользовательского устройства 306 для оценки показателя планирования, чтобы помочь в назначении набора повторного использования. Показатель желательности канала задан формулой

.

Тогда показатель планирования для каждого пользовательского устройства 306 может быть вычислен посредством компонента 302 ограничительного повторного использования как произведение показателя F_i равнодоступности и показателя T_i желательности канала, то есть

.

(4)

Понятно, что также могут использоваться другие функции, описывающие показатель планирования, такие как изложенные выше относительно уравнений (5)-(7).

Фиг.4 иллюстрирует систему 400, которая способствует оптимизации пропускной способности пользовательского устройства с использованием планировщиков с равным качеством обслуживания (EGoS) таким образом, что каждым набором повторного использования частот управляет планировщик с равным качеством обслуживания (EGoS). Система 400 содержит компонент 402 ограничительного повторного использования, который функционально связан с беспроводной сетью 404, через которую могут взаимодействовать одно или больше пользовательских устройств 406. Беспроводная сеть 404 может содержать, например, множество базовых станций в секторах, областях и т.п., каждая из которых передает и принимает сигналы связи базовым станциям и от них и/или пользовательским устройствам 406, как будет понятно специалисту в области техники. Пользовательские устройства 406 могут содержать, но без ограничения, сотовые телефоны, интеллектуальные телефоны, карманные компьютеры (PDA), переносные компьютеры, персональные вычислительные устройства, карманные устройства связи, спутниковое радио, глобальные системы определения местоположения и/или любое другое устройство, подходящее для приема и/или передачи информации по беспроводной сети 404.

Компонент 402 ограничительного повторного использования содержит компонент 408 равного качества обслуживания (EGoS), который обеспечивает ограничения равнодоступности с равным качества обслуживания (EGoS) во время присваивания набора повторного использования частот. Компонент 408 равного качества обслуживания (EGoS) дополнительно содержит один или более планировщиков 410 с равным качеством обслуживания (EGoS), каждый из которых ответственен за один набор повторного использования частот и определяет показатель равнодоступности для пользовательских устройств 406, к которым он назначен. Компонент 408 равного качества обслуживания (EGoS) вместе с планировщиками 410 с равным качеством обслуживания (EGoS) может определить совокупное приближение пропускной способности набора повторного использования для равнодоступности среди пользовательских устройств 406 посредством оценки произведения гармонического среднего спектральной эффективности пользовательского устройства и ширины полосы пропускания заданного набора повторного использования. Отдельный планировщик 410 может быть реализован по каждому набору повторного использования, и равное качество обслуживания среди пользователей одного и того же набора повторного использования может быть достигнуто через алгоритм равного качества обслуживания (EGoS), как описано посредством формул (1), (3) и (4), где μ_n заменяется на μ_n,m, как описано ниже, для набора m повторного использования. Равное качество обслуживания среди различных наборов повторного использования может быть достигнуто через алгоритм управления набором повторного использования, как описано здесь.

Например, если в секторе имеется N активных пользователей и М не запрещенных (например, доступных) наборов повторного использования, пусть μ_n,m обозначает спектральную эффективность пользователя n по набору m повторного использования. Пусть S_m обозначает набор пользователей, назначенных к набору m повторного использования, где набор 0 обозначает набор повторного использования с коэффициентом 1/1, и пусть B_m обозначает ширину полосы пропускания набора m повторного использования. Пропускная способность сектора с равным качеством обслуживания (EGoS) может быть приближена с помощью формулы

,

где |.| обозначает размер набора. Предполагаемая пропускная способность пользовательского устройства 406 по набору m повторного использования может быть задана формулой

Членства в наборе повторного использования затем могут быть распределены пользовательским устройствам 406 посредством компонента 402 ограничительного повторного использования для максимизации пропускной способности сектора при ограничении, что существенно, аналогичная пропускная способность пользовательских устройств должна быть достигнута по всем наборам повторного использования. Таким образом, система 400 может способствовать оптимизации пропускной способности пользовательского устройства 406 в беспроводной сети 404, чтобы обеспечивать впечатление более надежной связи пользователям пользовательских устройств 406 с уменьшением стоимости передачи и издержек системных ресурсов при обеспечении распределения частот таким пользовательским устройствам 406.

Фиг.5 является иллюстрацией системы 500, которая способствует оптимизации пропускной способности пользовательского устройства в беспроводной сети с использованием ограничения с равным качеством обслуживания (EGoS), чтобы гарантировать, что пропускная способность пользовательского устройства существенно выравнивается по множеству наборов повторного использования частот. Система 500 содержит компонент 502 ограничительного повторного использования, который оптимизирует распределение частот по беспроводной сети 504 пользовательским устройствам 506. Компонент 502 ограничительного повторного использования может содержать компонент 508 равного качества обслуживания (EGoS), имеющий один или более планировщиков 510 с равным качеством обслуживания (EGoS), и компонент 512 назначения, который назначает и/или переназначает пользовательские устройства 506 на наборы повторного использования частот, чтобы гарантировать, что пользовательские устройства 506 испытывают существенно равные качества обслуживания по всем наборам повторного использования частот, используемым в беспроводной сети 504.

В соответствии с аспектом компонент 502 ограничительного повторного использования вместе с одним или более компонентами, содержащимися там, может использовать алгоритм управления набором повторного использования для оптимизации пропускной способности пользователя. Например, компонент 502 ограничительного повторного использования может вычислить μ_n,m для n=[1...N] и m=[1...М], где n - количество активных пользовательских устройств 506, и m - количество доступных наборов повторного использования в секторе беспроводной сети 504. Затем компонент 502 ограничительного повторного использования может инициализировать набор S₀ повторного использования частот множеством {1...N} и инициализировать другие наборы S_m пустыми множества. Компонент 502 ограничительного повторного использования вместе с компонентом 512 назначения может переместить M-1 самых слабых соединений (например, соединения с наименьшей спектральной эффективностью μ_n,0) из набора S₀ повторного использования в другие M-1 наборы повторного использования с тем, чтобы каждый набор повторного использования имел только одно соединение (например, пользовательское устройство 506). Предполагаемая пропускная способность пользовательского устройства 506 может быть вычислена компонентом 502 ограничительного повторного использования с использованием уравнения

причем независимый планировщик 510 с равным качеством обслуживания (EGoS) реализовывается на каждом наборе повторного использования, как изложено относительно этой и предыдущих фигур.

Затем может быть сделана серия предположений для улучшения пропускной способности пользовательского устройства 506. Например, пусть m_w обозначает индекс набора повторного использования с самой низкой пропускной способностью пользовательского устройства, η_m. Пусть n_w обозначает индекс самого слабого пользовательского устройства 506 в наборе m_wповторного использования. Компонент 512 назначения может переназначить пользователя n_w на подходящий набор повторного использования таким образом, что после переназначения компонентом 512 назначения пропускная способность пользовательского устройства

n_w показывает самый высокий уровень увеличения пропускной способности относительно других пользовательских устройств 506. Пользовательские устройства 506 в наборе m_w повторного использования также покажут более высокую пропускную способность вследствие улучшенного среднего качества канала и того, что за ресурсы в наборе m_w повторного использования частот конкурируют меньше на одно пользовательское устройство n_w.

При определении соответствующего переназначения для пользовательского устройства n_w компонент 502 ограничительного повторного использования может выявить набор m_d повторного использования, в котором пользовательское устройство n_w может достигнуть максимальной пропускной способности. Если компонент 502 ограничительного повторного использования решает, что m_w является оптимальным набором повторного использования, то не требуется переназначение посредством компонента 512 назначения. Если определено, что m_w не является оптимальным, то компонент 512 назначения может переназначить пользовательское устройство n_w на набор m_d повторного использования для улучшения пропускной способности, затем компонент 502 ограничительного повторного использования может выполнить дальнейшие итерации алгоритма (например, вычисление оценочной пропускной способности пользовательского устройства по каждому набору повторного использования и т.д.), пока пропускная способность для всех пользовательских устройств 506 по всем наборам повторного использования не будет оптимизирована.

Кроме того, пропускная способность пользовательских устройств 506 во всех наборах повторного использования может быть выровнена посредством итерационного переназначения пользовательских устройств 506 из наборов повторного использования с низкой пропускной способностью в наборы повторного использования с высокой пропускной способностью. Компонент 502 ограничительного повторного использования может дополнительно улучшить пропускную способность устройства посредством перестановки пользовательских устройств 506 между наборами повторного использования, если компонент ограничительного повторного использования определяет, что пропускная способность для обоих наборов повторного использования будет улучшена, вместо того, чтобы переназначать одно пользовательское устройство из набора повторного использования с низкой пропускной способностью в набор повторного использования с высокой пропускной способностью в каждой итерации.

Фиг.6 иллюстрирует систему 600, которая способствует переназначению пользовательских устройств на наборы повторного использования частот в среде беспроводной сети для оптимизации пропускной способности пользовательского устройства в соответствии с различными аспектами. Система 600 содержит компонент 602 ограничительного повторного использования, который использует алгоритм управления набором ограничительного повторного использования для переназначения пользовательских устройств 606 от наборов повторного использования с относительно низкой пропускной способностью на наборы повторного использования, имеющие более высокую пропускную способность, чтобы улучшить полную пропускную способность связи в беспроводной сети 604. Компонент 602 ограничительного повторного использования содержит компонент 608 равного качества обслуживания (EGoS), имеющий множество планировщиков 610 с равным качеством обслуживания, которые гарантируют равнодоступность при распределении ресурсов между пользовательскими устройствами 606 в пределах отдельного набора повторного использования частот, и компонент 612 назначения, который переназначает пользовательские устройства 606 на новые наборы повторного использования после определения, что переназначение улучшит пропускную способность пользовательского устройства, как подробно описано относительно предыдущих чертежей.

Система 600 может дополнительно содержать память 614, которая функционально соединена с компонентом 602 ограничительного повторного использования и которая хранит информацию, связанную с присваиванием пользовательского устройства, доступностью набора повторного использования, пропускной способностью пользовательского устройства и т.д., и любую другую подходящую информацию, связанную с улучшением пропускной способности сигнала связи для одного или более пользовательских устройств. Процессор 616 может быть функционально соединен с компонентом 602 ограничительного повторного использования (и/или памятью 614), чтобы способствовать анализу информации, связанной с пропускной способностью пользовательского устройства, назначением набора повторного использования и т.п. Следует понимать, что процессор 616 может являться процессором, специализированным для анализа и/или формирования информации, принятой посредством компонента 602 ограничительного повторного использования, процессором, который управляет одним или более компонентами системы 600, и/или процессором, который как анализирует и формирует информацию, принятую компонентом 602 ограничительного повторного использования, так и управляет одним или более компонентами системы 600.

Память 614 может дополнительно хранить протоколы, связанные с формированием назначений и/или переназначений пользовательских устройств 606 и т.д. с тем, чтобы система 600 могла использовать сохраненные протоколы и/или алгоритмы для достижения оптимизации пропускной способности пользовательского устройства, как описано здесь. Следует понимать, что описанные здесь компоненты хранилища данных (например, блоки памяти) могут являться либо энергозависимой памятью, либо энергонезависимой памятью, либо могут включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. Для иллюстрации, но не ограничения, энергонезависимая память может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM; ПЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM; ППЗУ), электрически программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM; ЭППЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM; ЭСППЗУ) или флэш-память. Энергозависимая память может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM; ОЗУ), которое действует как внешняя кэш-память. Для иллюстрации, но не ограничения, оперативное запоминающее устройство является доступным во многих формах, таких как синхронное оперативное запоминающее устройство (SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство (SDRAM), синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство с удвоенной скоростью передачи данных (DDR SDRAM), усовершенствованное синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство (ESDRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство Synchlink (SLDRAM) и оперативное запоминающее устройство Rambus (DRRAM). Подразумевается, что память 614 из описываемых систем и способов содержит, но без ограничения, эти и любые другие подходящие типы памяти.

Фиг.7 является иллюстрацией системы 700, которая способствует оптимизации пропускной способности связи для пользовательских устройств в среде беспроводной сети посредством обеспечения равнодоступности с равным качеством обслуживания (EGoS) и при обеспечении динамического переназначения наборов повторного использования ортогональных частот. Система 700 содержит компонент 702 ограничительного повторного использования, который может использовать алгоритм управления набором повторного использования частот для переназначения пользовательских устройств 706 между наборами повторного использования частот для улучшения пропускной способности связи в беспроводной сети 704. Компонент 702 ограничительного повторного использования содержит компонент 708 равного качества обслуживания (EGoS), который имеет несколько планировщиков 710 с равным качеством обслуживания (EGoS), каждый из которых может гарантировать равнодоступность при распределении ресурсов между пользовательскими устройствами 706 в пределах соответствующего набора повторного использования частот, за который ответственен данный планировщик 710 с равным качеством обслуживания (EGoS). Компонент 702 ограничительного повторного использования дополнительно содержит компонент 712 назначения, который переназначает пользовательские устройства 706 на новые наборы повторного использования на основе определения, что переназначение улучшит пропускную способность пользовательского устройства, как подробно описано относительно предыдущих фигур.

Система 700 может дополнительно содержать память 714 и процессор 716, как подробно описано выше относительно фиг.6. Кроме того, компонент 718 искусственного интеллекта может быть функционально связан с компонентом 712 присваивания и может делать выводы относительно переназначения пользовательских устройств 706, доступности набора повторного использования частот, оптимизации пропускной способности и т.д. Используемый здесь термин "делать выводы" или "вывод" относится в общем случае к процессу рассуждения или выведения состояний системы, среды и/или пользователя из множества наблюдений, зафиксированных через события и/или данные. Вывод может использоваться, например, для выявления конкретного контекста или действия или может формировать распределение вероятности по состояниям. Вывод может являться вероятностным, то есть вычислением распределения вероятности по интересующим состояниям на основе рассмотрения данных и событий. Вывод также может ссылаться на методики, используемые для составления высокоуровневых событий из множества событий и/или данных. Такой вывод дает в результате построение новых событий или действий из набора наблюдаемых событий и/или сохраненных данных о событиях, коррелированы ли события в близости по времени, и исходят ли события и данные из одного или нескольких источников событий и данных.

В соответствии с примером компонент 718 искусственного интеллекта может сделать вывод соответствующего набора повторного использования частот, на который пользовательское устройство 706 может быть назначено для улучшения пропускной способности пользовательского устройства 706, по меньшей мере, частично на основе, например, информации о доступности набора повторного использования, пропускной способности, связанной с наборами повторного использования, и т.п. В соответствии с этим примером можно определить, что первый набор повторного использования имеет низкую пропускную способность по сравнению с одним или более другими наборами повторного использования в секторе беспроводной сети 704. Компонент 718 искусственного интеллекта вместе с процессором 716 и/или памятью 714 может определить, что переназначение данного пользовательского устройства 706 на набор повторного использования, который показывает более хорошую пропускную способность, может принести пользу всем пользовательским устройствам 706. Компонент искусственного интеллекта 718 может сделать вывод, что переназначение пользовательского устройства с низкой пропускной способностью на набор повторного использования с высокой пропускной способностью обеспечит более хорошую доступность ресурса переназначенному пользовательскому устройству, а также пассивное улучшение пропускной способности для других пользовательских устройств, назначенных на набор повторного использования с низкой пропускной способностью, поскольку будет иметься на одно устройство меньше для конкуренции за ресурсы после переназначения. В таком случае компонент 718 искусственного интеллекта может способствовать переназначению пользовательского устройства самым эффективным образом, возможным для уменьшения расходов по связи в сети при улучшении пропускной способности связи пользовательского устройства.

В соответствии с примером компонент 718 искусственного интеллекта может определить, что два пользовательских устройства в двух отдельных наборах повторного использования показывают плохую пропускную способность относительно других пользовательских устройств. В этом случае компонент 718 искусственного интеллекта может сделать вывод, наиболее эффективным является перестановка таких пользовательских устройств между наборами повторного использования. Компонент 718 искусственного интеллекта может облегчить такую перестановку на основе выводов оптимизации, что такое действие улучшит пропускную способность в обоих наборах повторного использования. Следует понимать, что предшествующие примеры являются иллюстративными по природе и не предназначены для ограничения объема выводов, которые могут быть сделаны компонентом 718 искусственного интеллекта, или способа, которым компонент 718 искусственного интеллекта делает такие выводы.

Фиг.8 иллюстрирует график 800, который способствует пониманию эффектов управления набором повторного использования ортогональных ресурсов в среде беспроводной сети, такой как система OFDMA. Изображены средние отношения сигнала к шуму и помехе (SINR) с управлением набором повторного использования, как подробно описано здесь, и без него. "ASBR2" и "ASBR3" относятся к алгоритмам ограничительного повторного использования с максимальными размерами активного набора повторного использования, равными соответственно 2 и 3, хотя возможны другие размеры набора, как поймут специалисты в области техники. Как проиллюстрировано, при ожидаемой 25%-ной частичной загрузке и с использованием размера набора повторного использования, равного 3, распределение однородно сдвигается на 3,5 дБ вправо. Средняя спектральная эффективность может быть улучшена приблизительно на 57%, в то время как оцененная пропускная способность улучшается приблизительно на 18%, принимая во внимание 25%-ную частичную загрузку. Таким образом, можно заметить, что описанные здесь системы и способы существенно способствуют улучшению пропускной способности пользовательского устройства посредством использования алгоритма управления набором повторного использования частот для динамического переназначения пользовательских устройств на новые наборы повторного использования.

На фиг.9-11 проиллюстрированы методологии, относящиеся к формированию дополнительных системных назначений ресурса. Например, методологии могут относиться к управлению набором повторного использования частот в OFDM, среде OFDMA, среде CDMA, среде TDMA или любой другой подходящей беспроводной среде. Хотя в целях простоты объяснения методологии показаны и описаны как последовательности действий, следует понимать, что методологии не ограничиваются порядком действий, поскольку некоторые действия в соответствии с одним или более вариантами воплощения могут происходить в другом порядке и/или одновременно с другими действиями в отличие от показанного и описанного здесь. Например, специалисты в области техники поймут, что методология могла альтернативно быть представлена как последовательность взаимодействующих состояний или событий, как в диаграмме состояний. Кроме того, не все проиллюстрированные действия могут требоваться для реализации методологии в соответствии с одним или более вариантами воплощения.

Фиг.9 иллюстрирует методологию 900 для оптимизации пропускной способности пользовательского устройства в беспроводной сети в соответствии с одним или более вариантами воплощения. На этапе 902 совокупная пропускная способность набора повторного использования может быть приближена посредством определения произведения гармонического среднего спектральной эффективности пользовательского устройства и ширины полосы пропускания, распределенной данному набору повторного использования. Такая пропускная способность может быть основана, по меньшей мере, частично на показателях равнодоступности, показателях желательности канала и т.п., как описано относительно предыдущих чертежей. Например, в случае, когда в секторе имеется N активных пользователей и М доступных наборов повторного использования, μ_n,m может обозначать спектральную эффективность пользователя n по набору m повторного использования. S_m может обозначать множество пользователей, назначенных на набор m повторного использования, где набор 0 обозначает набор повторного использования с коэффициентом 1/1. B_m может обозначать ширину полосы, распределенной набору m повторного использования. Пропускная способность с равным качеством обслуживания (EGoS) сектора может быть приближена формулой

,

где |.| обозначает размер данного набора повторного использования. Тогда предполагаемая пропускная способность пользователя по набору m повторного использования задается формулой

Членства в наборе повторного использования могут быть распределены для максимизации пропускной способности сектора при ограничении, что одна и та же пропускная способность пользовательских устройств достигается по всем наборам повторного использования.

На этапе 904 планировщики с равным качеством обслуживания (EGoS) могут быть использованы, чтобы гарантировать, что ограничения равнодоступности придерживаются таким образом, что всем пользовательским устройствам в данном наборе повторного использования предоставляют существенно равное качество обслуживания. На этапе 906 алгоритм управления набором ограничительного повторного использования может использоваться, как подробно описано ниже относительно фигур 10 и 11. Таким образом, алгоритм с равным качеством обслуживания (EGoS) может использоваться, чтобы гарантировать оптимизацию пропускной способности пользовательских устройств между пользователями в пределах набора повторного использования, в то время как алгоритм управления наборами ограничительного повторного использования может быть использован, чтобы способствовать гарантии того, что пропускная способность оптимизирована между самими наборами повторного использования.

Фиг.10 иллюстрирует методологию 1000 для оптимизации связи пользовательского устройства с использованием алгоритма управления набором ограничительного повторного использования в соответствии с различными описанными здесь аспектами. На этапе 1002 может быть вычислена спектральная эффективность для пользовательских устройств, назначенных на данный набор повторного использования, μ_n,m для n=[1...N] и m=[1...М], где n - количество пользовательских устройств, и m - количество доступных наборов повторного использования. На этапе 1004 набор S₀ повторного использования может быть инициализирован множеством {1... N}, и другие наборы S_m повторного использования могут быть инициализированы пустыми множествами. На этапе 1006 пользовательские устройства с M-1 самыми слабыми соединениями (например, устройства с соединениями, показывающими наименьшую спектральную эффективность μ_n,0) могут быть переназначены с набора S₀ на другие M-1 наборов, где каждый набор имеет соединение с одним пользовательским устройством.

Предполагаемая пропускная способность пользователя по каждому набору повторного использования может быть определена на этапе 1008 в соответствии с уравнением (8), предполагая, что независимый планировщик с равным качеством обслуживания (EGoS) реализован по каждому набору, чтобы гарантировать равнодоступность внутри набора среди пользовательских устройств. Несколько предположений могут быть сделаны для оценки пропускной способности пользователя по каждому набору повторного использования на этапе 1008. Например, m_w может обозначать индекс набора повторного использования с самой низкой пропускной способностью η_m пользователя. Кроме того, n_w может обозначать индекс самого слабого пользователя (например, пользовательское устройство с самой низкой спектральной эффективностью) в наборе m_w повторного использования. На этапе 1010 может быть выявлен набор m_d повторного использования, в котором пользователь n_w может достигнуть самой высокой пропускной способности. На этапе 1012 пользователь n_w может быть переназначен с набора повторного использования

на набор повторного использования

. Если первоначальный набор m_w является лучшим набором повторного использования для пользовательского устройства n_w, тогда переназначение не нужно. Способ 1000 может тогда вернуться к этапу 1008 для дальнейших итераций оценки пользовательского устройства и переназначения, чтобы способствовать постоянному обновлению назначений пользовательских устройств в динамически изменяющейся среде беспроводной сети. Кроме того, пропускная способность пользователей во всех наборах повторного использования, таким образом, выравнивается при итерационном переназначении пользователей с наборов повторного использования с низкой пропускной способностью на наборы повторного использования с высокой пропускной способностью.

Фиг.11 является иллюстрацией методологии 1100 для улучшения пропускной способности пользовательского устройства в беспроводной сети посредством перестановки присваиваний пользовательского устройства между наборами повторного использования частот после определения, что пропускная способность связи будет улучшена в результате переназначения устройств. На этапе 1102 может быть вычислена спектральная эффективность для пользовательских устройств, назначенных на один или более наборов повторного использования, μ_n,m для n=[1...N] и m=[1...M], где n - количество пользовательских устройств, и m - количество доступных наборов повторного использования. На этапе 1104 первый набор S₀ повторного использования может быть инициализирован множеством {1... N}, и другие наборы S_m повторного использования могут быть инициализированы пустыми множествами. На этапе 1106 пользовательские устройства с M-1 самыми слабыми соединениями (например, устройства с соединениями, показывающими наименьшую спектральную эффективность μ_n,0 по отношению к другим устройствам) могут быть переназначены с набора S₀ на другие M-1 наборов, где каждый набор имеет соединение с одним пользовательским устройством.

На этапе 1108 может быть оценена пропускная способность пользовательского устройства по каждому набору повторного использования в соответствии с уравнением (8), где независимый планировщик с равным качеством обслуживания (EGoS) реализовывается по каждому набору, чтобы гарантировать равнодоступность внутри набора среди пользовательских устройств. Например, m_w может обозначать индекс набора повторного использования с самой низкой пропускной способностью η_m пользователя. Кроме того, n_w может обозначать индекс самого слабого пользователя (например, пользовательское устройство с самой низкой спектральной эффективностью) в наборе m_w повторного использования. На этапе 1110 может быть выявлен набор m_d повторного использования, в котором пользователь n_w может достигнуть самой высокой пропускной способности. Этапы 1104-1110 могут быть повторены, по меньшей мере, для второго набора S₁ повторного использования таким образом, что S₁ наилучшим образом подходит для самого слабого пользовательского устройства набора S₀, в то время как S₀ наилучшим образом подходит для самого слабого устройства набора S₁. На этапе 1112 пользовательские устройства n_w для наборов S₀ и S₁ повторного использования могут быть обменены между переназначенным из наборов S₀ и S₁ повторного использования. Затем способ 1100 может вернуться на этап 1108 для дальнейших итераций оценки пользовательского устройства и переназначения, чтобы способствовать постоянному обновлению назначений пользовательских устройств в динамически изменяющейся среде беспроводной сети.

Следует понимать, что алгоритмы управления наборами ограничительного повторного использования, описанные относительно фиг.9-11, могут быть основаны на долгосрочных измерениях качества канала. Хотя кратковременное замирание может вызвать большое изменение в спектральной эффективности пользовательского устройства в течение долгого времени, различие в спектральной эффективности пользователей между двумя наборами повторного использования может являться намного более медленным вероятностным процессом по сравнению с кратковременным замиранием. Кроме того, интервалы обновления членства в наборе ограничительного повторного использования могут быть установлены равными интервалу обновления активного набора, как в традиционных системах CDMA, чтобы способствовать достижению описанной здесь желаемой оптимизации пропускной способности.

Фиг.12 показывает иллюстративную систему 1200 беспроводной связи. Система 1200 беспроводной связи ради краткости изображает одну базовую станцию и один терминал. Однако следует понимать, что система может включать в себя более чем одну базовую станцию и/или более чем один терминал, причем дополнительные базовые станции и/или терминалы могут быть существенно аналогичными или различными с иллюстративной базовой станции и терминалом, описанными ниже. Кроме того, следует понимать, что базовая станция и/или терминал могут использовать описанные здесь системы (фиг.1-7) и/или способы (фиг.9-11), чтобы способствовать беспроводной связи между ними.

На фиг.12 на нисходящей линии связи в точке 1205 доступа передающий (TX) процессор 1210 данных принимает, форматирует, кодирует, чередует и модулирует (или сопоставляет с символами) данные трафика и обеспечивает символы модуляции ("символы данных"). Модулятор 1215 OFDM принимает и обрабатывает символы данных и контрольные символы и обеспечивает поток символов OFDM. Модулятор 1220 OFDM мультиплексирует символы данных и контрольные символы на надлежащих поддиапазонах, обеспечивает нулевое значение сигнала для каждого неиспользованного поддиапазона и получает ряд из N символов передачи для N поддиапазонов для каждого периода символа OFDM. Каждый символ передачи может являться символом данных, контрольным символом или нулевым значением сигнала. Контрольные символы могут отправляться постоянно в каждом периоде символа OFDM. В качестве альтернативы, контрольные символы могут быть мультиплексированы с временным разделением (TDM), мультиплексированы с частотным разделением (FDM) или мультиплексированы с кодовым разделением. Модулятор 1220 OFDM может преобразовать каждый набор из N символов передачи в область времени с использованием обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT) с N точками для получения "преобразованного" символа, который содержит N элементарных сигналов во временной области. Модулятор 1220 OFDM обычно повторяет часть каждого преобразованного символа, чтобы получить соответствующий символ OFDM. Повторная часть известна как циклический префикс и используется для борьбы с распространением задержки в беспроводном канале.

Блок 1220 передатчика (TMTR) принимает и преобразовывает поток символов OFDM в один или более аналоговых сигналов и дополнительно обрабатывает (например, усиливает, фильтрует и сдвигает вверх по частоте) аналоговые сигналы для формирования сигнала нисходящей линии связи, подходящего для передачи по беспроводному каналу. Затем сигнал нисходящей линии связи передается через антенну 1225 на терминалы. В терминале 1230 антенна 1235 принимает сигнал нисходящей линии связи и выдает принятый сигнал блоку 1240 приемника (RCVR). Блок 1240 приемника преобразует (например, фильтрует, усиливает и сдвигает вниз по частоте) принятый сигнал и переводит обработанный сигнал в цифровую форму для получения отсчетов. Демодулятор 1245 OFDM удаляет циклический префикс, приложенный к каждому символу OFDM, преобразовывает каждый принятый преобразованный символ в частотную область с использованием быстрого преобразования Фурье (FFT) с N точками, получает N принятых символов для N поддиапазонов для каждого периода символа OFDM и выдает принятые контрольные символы процессору 1250 для оценки канала. Демодулятор 1245 OFDM затем принимает оценку частотной характеристики для нисходящей линии связи от процессора 1250, выполняет демодуляцию данных на принятых символах данных для получения оценок символов данных (которые являются оценками переданных символов данных) и выдает оценки символов данных процессору 1255 приемника, который демодулирует (то есть убирает сопоставление с символами), выполняет обратное чередование и декодирует оценки символов данных, чтобы возвратить переданные данные трафика. Обработка посредством демодулятора 1245 OFDM и процессора 1255 приемника является дополнительной к обработке посредством модулятора 1215 OFDM и ТХ процессора 1210 передатчика, соответственно, в точке 1200 доступа.

На восходящей линии связи ТХ процессор 1260 передатчика обрабатывает данные телефонной нагрузки и выдает символы данных. Модулятор 1265 OFDM принимает и мультиплексирует символы данных с контрольными символами, выполняет модуляцию OFDM и выдает поток символов OFDM. Контрольные символы могут быть переданы на поддиапазонах, которые были назначены терминалу 1230 для контрольной передачи, где количество контрольных поддиапазонов для восходящей линии связи может быть тем же самым или отличающимся от количества контрольных поддиапазонов для нисходящей линии связи. Затем блок 1270 передатчика принимает и обрабатывает поток символов OFDM для формирования сигнала восходящей линии связи, который передается посредством антенны 1235 в точку 1210 доступа.

В точке 1210 доступа сигнал восходящей линии связи от терминала 1230 принимается антенной 1225 и обрабатывается блоком 1275 приемника для получения отсчетов. Затем демодулятор 1280 OFDM обрабатывает отсчеты и выдает принятые контрольные символы и оценки символов данных для восходящей линии связи. Процессор 1285 приемника обрабатывает оценки символов данных, чтобы возвратить данные трафика, переданные терминалом 1235. Процессор 1290 выполняет оценку канала для каждой активной передачи терминала на восходящей линии связи. Несколько терминалов могут передавать контрольный сигнал одновременно на восходящей линии связи на своих соответствующих назначенных наборах контрольных поддиапазонов, причем наборы контрольных поддиапазонов могут быть чередованными.

Процессоры 1290 и 1250 направляют (например, управляют, координируют и т.д.) операцию, соответственно, в точке 1210 доступа и терминале 1230. Соответствующие процессоры 1290 и 1250 могут быть связаны с блоками памяти (не показаны), которые хранят программные коды и данные. Процессоры 1290 и 1250 также могут выполнить вычисления для получения оценок частотной и импульсной характеристик, соответственно, для восходящей линии связи и нисходящей линии связи.

В системе OFDM с множественным доступом (например, в системе множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA)) несколько терминалов могут передавать одновременно на восходящей линии связи. Для такой системы контрольные поддиапазоны могут совместно использоваться разными терминалами. Методики оценки канала могут использоваться в случаях, когда контрольные поддиапазоны для каждого терминала охватывают весь операционный диапазон (возможно, за исключением краев диапазона). Такая структура контрольных поддиапазонов была бы желательна для получения частотного разнесения для каждого терминала. Описанные здесь методики могут быть реализованы различными средствами. Например, эти методики могут быть реализованы в аппаратном оборудовании, программном обеспечении или их комбинации. Для реализации в аппаратных средствах процессорные блоки, используемые для оценки канала, могут быть реализованы в одной или более специализированных интегральных схем (ASIC), цифровых процессорах сигналов (DSP), цифровых устройствах обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройствах (PLD), программируемых вентильных матрицах (FPGA), процессорах, контроллерах, микроконтроллерах, микропроцессорах, других электронных модулях, выполненных с возможностью выполнять описанные здесь функции, или их комбинации. Для программного обеспечения реализация может быть осуществлена через модули (например, процедуры, функции и т.д.), которые выполняют описанные здесь функции. Программные коды могут храниться в блоке памяти и исполняться процессорами 1290 и 1250.

Описанное выше содержит примеры одного или более вариантов воплощения. Конечно, невозможно описать каждую мыслимую комбинацию компонентов или методик в целях описания вышеупомянутых вариантов воплощения, но специалист в области техники может понять, что возможно выполнить много дальнейших комбинаций и изменений различных вариантов воплощения. В соответствии с этим подразумевается, что описанные варианты воплощения охватывают все такие изменения, модификации и разновидности, которые находятся в пределах сущности и объема приложенной формулы изобретения. Кроме того, в тех случаях, когда термин "включает в себя" используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, такой термин подразумевает охватывающий смысл, подобно термину "содержащий", интерпретируемому как переходное слово в формуле изобретения.

Claims

1. Способ оптимизации пропускной способности передачи сигнала в беспроводной сети, содержащий этапы, на которых:
вычисляют приближение совокупной пропускной способности наборов повторного использования ортогональных ресурсов посредством определения спектральной эффективности пользовательских устройств в наборах повторного использования ортогональных ресурсов;
используют один или более планировщиков с равной степенью равнодоступности (EGoS) для обеспечения ограничения равнодоступности для распределения ортогональных ресурсов, по меньшей мере, для одного пользовательского устройства в пределах каждого набора повторного использования ортогональных ресурсов; и
управляют наборами ограничительного повторного использования для обеспечения ограничения равнодоступности для распределения ортогональных ресурсов между наборами повторного использования ортогональных ресурсов.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором инициализируют набор пользовательских устройств для первого набора повторного использования ортогональных ресурсов.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором перераспределяют пользовательские устройства с низкой спектральной эффективностью из первого набора повторного использования ортогональных ресурсов во второй набор повторного использования ортогональных ресурсов с более высокой пропускной способностью, чем первый набор повторного использования ортогональных ресурсов.

4. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором оценивают пропускную способность для каждого набора повторного использования ортогональных ресурсов в секторе беспроводной сети.

5. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап, на котором выявляют набор повторного использования ортогональных ресурсов с самой высокой пропускной способностью относительно всех других наборов повторного использования ортогональных ресурсов в секторе.

6. Способ по п.5, дополнительно содержащий этап, на котором переназначают пользовательское устройство, имеющее самую низкую спектральную эффективность относительно других пользовательских устройств, на выявленный набор повторного использования ортогональных ресурсов.

7. Способ по п.6, дополнительно содержащий выполнение итераций способа для всех пользовательских устройств во всех наборах повторного использования ортогональных ресурсов.

8. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором производят обмен двух пользовательских устройств с низкой спектральной эффективностью между двумя наборами повторного использования ортогональных ресурсов с высокой пропускной способностью после определения, что спектральная эффективность обоих пользовательских устройств будет улучшена посредством обмена.

9. Способ по п.1, в котором наборы ортогональных ресурсов являются, по меньшей мере, одним из наборов частот, наборов временных интервалов, наборов частот и временных интервалов, наборов кодов, измерений множественного доступа с ортогональным пространственным разделением каналов (SDMA) и наборов поднесущих.

10. Способ по п.1, в котором наборы ортогональных ресурсов являются наборами частот, содержащими, по меньшей мере, один из наборов поднесущих системы с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), наборов поднесущих системы с множественным доступом с чередованным частотным разделением каналов (IFDMA) и наборов поднесущих системы с локализованным доступом с частотным разделением каналов (LFDMA).

11. Устройство, которое способствует оптимизации пропускной способности пользовательского устройства в среде беспроводной сети, содержащее:
компонент ограничительного повторного использования ортогональных ресурсов, который оценивает спектральную эффективность пользовательских устройств в беспроводной сети и обеспечивает ограничения равнодоступности между наборами повторного использования ортогональных ресурсов; и
один или более планировщиков с равным качеством обслуживания (EGoS), которые обеспечивают ограничения равнодоступности в пределах наборов повторного использования ортогональных ресурсов.

12. Устройство по п.11, в котором каждым набором повторного использования управляет планировщик с равным качеством обслуживания (EGoS), назначенный на набор повторного использования.

13. Устройство по п.11, дополнительно содержащее компонент назначения, который назначает пользовательские устройства на наборы повторного использования ортогональных ресурсов и переназначает пользовательские устройства между наборами повторного использования ортогональных ресурсов для улучшения полной пропускной способности в беспроводной сети.

14. Устройство по п.13, в котором компонент ограничительного повторного использования выявляет пользовательское устройство с самой низкой спектральной эффективностью относительно других пользовательских устройств.

15. Устройство по п.14, в котором компонент ограничительного повторного использования выявляет набор повторного использования ортогональных ресурсов, в котором идентифицированное пользовательское устройство может достигнуть самого большого улучшения спектральной эффективности.

16. Устройство по п.15, в котором компонент назначения переназначает выявленное пользовательское устройство на выявленный набор повторного использования ортогональных ресурсов для улучшения пропускной способности выявленного пользовательского устройства.

17. Устройство по п.15, в котором компонент ограничительного повторного использования вычисляет приближение пропускной способности набора повторного использования ортогональных ресурсов, по меньшей мере, частично на основе спектральной эффективности всех пользовательских устройств, назначенных на набор повторного использования.

18. Устройство по п.17, в котором компонент ограничительного повторного использования инициализирует первый набор повторного использования ортогональных ресурсов, содержащий первое множество пользовательских устройств.

19. Устройство по п.18, в котором компонент ограничительного повторного использования инициализирует один или более пустых наборов повторного использования ортогональных ресурсов без назначенных пользовательских устройств.

20. Устройство по п.19, в котором компонент назначения переназначает пользовательские устройства, имеющие низкую спектральную эффективность относительно других пользовательских устройств, на один или более пустых наборов повторного использования ортогональных ресурсов таким образом, что у каждого из пустых наборов повторного использования ортогональных ресурсов будет одно назначение пользовательского устройства.

21. Устройство по п.20, в котором компонент ограничительного повторного использования выявляет второй набор повторного использования ортогональных ресурсов, показывающий высокую пропускную способность, на который может быть назначено пользовательское устройство с самой низкой спектральной эффективностью.

22. Устройство по п.21, в котором компонент назначения переназначает пользовательское устройство с самой низкой спектральной эффективностью на второй набор повторного использования ортогональных ресурсов для улучшения пропускной способности пользовательского устройства.

23. Устройство по п.11, в котором наборы ортогональных ресурсов являются, по меньшей мере, одним из наборов частот, наборов временных интервалов, наборов частот и временных интервалов, наборов кодов, измерений множественного доступа с ортогональным пространственным разделением каналов (SDMA) и наборов поднесущих.

24. Устройство по п.11, в котором наборы ортогональных ресурсов являются наборами частот, содержащими, по меньшей мере, один из наборов поднесущих системы с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), наборов поднесущих системы с множественным доступом с чередованным частотным разделением каналов (IFDMA) и наборов поднесущих системы с локализованным доступом с частотным разделением каналов (LFDMA).

25. Устройство, которое способствует улучшению спектральной эффективности пользовательских устройств в беспроводной сети, содержащее:
средство для обеспечения ограничения равнодоступности, относящейся к распределению ресурсов для пользовательских устройств в пределах набора повторного использования ортогональных ресурсов в беспроводной сети; и
средство для обеспечения ограничения равнодоступности, относящегося к распределению ресурсов для одного или более наборов повторного использования ортогональных ресурсов в беспроводной сети.

26. Устройство по п.25, дополнительно содержащее средство для назначения пользовательских устройств на набор повторного использования ортогональных ресурсов.

27. Устройство по п.26, дополнительно содержащее средство для оценки спектральной эффективности одного или более пользовательских устройств.

28. Устройство по п.27, дополнительно содержащее средство для выявления набора повторного использования ортогональных ресурсов, в котором пользовательское устройство может испытать улучшенную спектральную эффективность.

29. Устройство по п.28, в котором средство для назначения переназначает пользовательское устройство с низкой спектральной эффективностью на выявленный набор повторного использования ортогональных ресурсов для улучшения спектральной эффективности переназначенного пользовательского устройства.

30. Устройство по п.25, в котором средство для осуществления ограничения равнодоступности, относящегося к распределению ресурсов для пользовательских устройств, содержит один или более планировщиков с равным качеством обслуживания.

31. Устройство по п.30, в котором на каждый набор повторного использования ортогональных ресурсов назначают планировщик с равным качеством обслуживания (EGoS), чтобы гарантировать, что для пользовательских устройств в наборе повторного использования ортогональных ресурсов ресурсы распределены в соответствии с критерием равнодоступности планировщика с равным качеством обслуживания (EGoS).

32. Устройство по п.25, в котором наборы ортогональных ресурсов являются, по меньшей мере, одним из наборов частот, наборов временных интервалов, наборов частот и временных интервалов, наборов кодов, измерений множественного доступа с ортогональным пространственным разделением каналов (SDMA) и наборов поднесущих.

33. Устройство по п.25, в котором наборы ортогональных ресурсов являются наборами частот, содержащими, по меньшей мере, один из наборов поднесущих системы с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), наборов поднесущих системы с множественным доступом с чередованным частотным разделением каналов (IFDMA) и наборов поднесущих системы с локализованным доступом с частотным разделением каналов (LFDMA).

34. Машиночитаемый носитель, хранящий в себе исполняемые компьютером команды для:
распределения ресурсов для одного или более пользовательских устройств, относящихся к набору повторного использования ортогональных ресурсов, в соответствии с протоколом равного качества обслуживания; и управления набором ортогональных ресурсов в беспроводной сети.

35. Машиночитаемый носитель по п.34, дополнительно содержащий команды для оценки спектральной эффективности, по меньшей мере, для одного пользовательского устройства в беспроводной сети.

36. Машиночитаемый носитель по п.35, дополнительно содержащий команды для выявления пользовательского устройства, имеющего самую низкую спектральную эффективность относительно всех других пользовательских устройств.

37. Машиночитаемый носитель по п.36, дополнительно содержащий команды для выявления набора ортогональных ресурсов с самой высокой полной пропускной способностью относительно других наборов ортогональных ресурсов в беспроводной сети.

38. Машиночитаемый носитель по п.37, дополнительно содержащий команды для переназначения пользовательского устройства с самой низкой спектральной эффективностью на набор ортогональных ресурсов с самой высокой полной пропускной способностью для улучшения спектральной эффективности пользовательского устройства.

39. Машиночитаемый носитель по п.37, дополнительно содержащий команды для постоянной оценки спектральной эффективности пользовательского устройства и пропускной способности набора ортогональных ресурсов, чтобы разрешать постоянное переназначение пользовательских устройств с плохой спектральной эффективностью на наборы ортогональных ресурсов с высокой пропускной способностью.

40. Процессор, который выполняет команды для оптимизации пропускной способности в среде беспроводной связи, команды содержат:
оценку пропускной способности для одного или более пользовательских устройств, взаимодействующих, по меньшей мере, в части беспроводной сети;
оценку пропускной способности сектора для одного или более наборов ортогональных ресурсов в части беспроводной сети;
выявление пользовательского устройства с относительно низкой пропускной способностью по сравнению с другими пользовательскими устройствами; и
переназначение пользовательского устройства с первого набора ортогональных ресурсов на второй набор ортогональных ресурсов с более высокой пропускной способностью, чем у первого набора ортогональных ресурсов.

41. Процессор по п.40, у которого команды дополнительно содержат использование ограничений равнодоступности с равным качеством обслуживания в пределах набора ортогональных ресурсов.

42. Процессор по п.40, в котором наборы ортогональных ресурсов являются, по меньшей мере, одним из наборов частот, наборов временных интервалов, наборов частот и временных интервалов, наборов кодов, измерений множественного доступа с ортогональным пространственным разделением каналов (SDMA) и наборов поднесущих.

43. Процессор по п.40, в котором наборы ортогональных ресурсов являются наборами частот, содержащими, по меньшей мере, один из наборов поднесущих системы с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), наборов поднесущих системы с множественным доступом с чередованным частотным разделением каналов (IFDMA) и наборов поднесущих системы с локализованным доступом с частотным разделением каналов (LFDMA).

44. Мобильное устройство, которое способствует взаимодействию по беспроводной сети, содержащее:
компонент, который принимает назначение набора ортогональных ресурсов; и
компонент, который устанавливает контроль над ресурсами, распределенными посредством назначения набора ортогональных ресурсов.

45. Мобильное устройство по п.44, в котором устройство является, по меньшей мере, одним из сотового телефона, интеллектуального телефона, переносного компьютера, карманного компьютера (PDA), карманного устройства связи карманного вычислительного устройства, спутникового радио и глобальной системы определения местоположения.

46. Мобильное устройство по п.44, в котором наборы ортогональных ресурсов являются, по меньшей мере, одним из наборов частот, наборов временных интервалов, наборов частот и временных интервалов, наборов кодов, измерений множественного доступа с ортогональным пространственным разделением каналов (SDMA) и наборов поднесущих.

47. Мобильное устройство по п.44, в котором наборы ортогональных ресурсов являются наборами частот, содержащими, по меньшей мере, один из наборов поднесущих системы с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), наборов поднесущих системы с множественным доступом с чередованным частотным разделением каналов (IFDMA) и наборов поднесущих системы с локализованным доступом с частотным разделением каналов (LFDMA).