МАСШТАБИРОВАНИЕ РЕСУРСОВ В СИСТЕМАХ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2013 года по МПК H04W16/04 H04W28/16 H04W72/06 

По настоящей заявке испрашивается приоритет по подаче предварительной заявки на патент США № 60/984694, зарегистрированной 1 ноября 2007 и озаглавленной "RESOURCE SCALING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS", которая полностью включена здесь по ссылке.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится вообще к беспроводной связи и более конкретно к методам планирования ресурсов в системе беспроводной связи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы беспроводной связи широко используются для того, чтобы обеспечить различные службы связи, например, через такие системы беспроводной связи могут быть обеспечены речевые, видео, пакетные данные, вещательные службы и службы обмена сообщениями. Указанные системы могут представлять собой системы множественного доступа, которые способны поддерживать связь для многочисленных терминалов посредством совместного использования доступных системных ресурсов. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA) и системы доступа к каналам с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDMA).

Вообще говоря, системы беспроводной связи множественного доступа могут одновременно поддерживать связь для многочисленных беспроводных терминалов. В такой системе каждый терминал может устанавливать связь с одной или несколькими базовыми станциями через передачи по прямой и обратной линиям связи. Термин «прямая (или нисходящая) линия связи» относится к линии связи с базовых станций к терминалам, а обратная (или восходящая) линия связи относится к линии связи с терминалов к базовым станциям. Упомянутая линия связи может устанавливаться через систему с одним входом и одним выходом (SISO), систему со многими входами и одним выходом (MISO), систему со многими входами и многими выходами (MIMO).

Сети беспроводной связи, такие как сотовые сети, могут конструироваться как специальная сеть из одного или нескольких беспроводных терминалов и одной или нескольких точек беспроводного доступа, каждая из которых может быть фиксированной или подвижной. В событии, когда точки беспроводного доступа расположены в общей локальной области (например, в пределах диапазона связи общего терминала), сигналы, передаваемые обслуживающей точкой доступа для терминала, могут испытывать взаимные помехи от сигналов, передаваемых другими точками доступа в локальной области. В свою очередь, указанные взаимные помехи могут снизить качество обслуживания (QoS), ассоциированное с терминалом.

Традиционно, QoS требования для сети беспроводной связи накладываются через механизмы планирования ресурсов в соответствующих точках доступа. Например, планирование ресурсов может проводиться в точке доступа посредством произвольного выбора ресурсов, которые должны использоваться точкой доступа в заданное время. Однако желательно обеспечивать один или несколько механизмов управления ресурсами для сети беспроводной связи, которая обеспечивает, по меньшей мере, дополнительно сниженные взаимные помехи или повышенное QoS для многих точек доступа, расположенных в общей локальной области.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее представлена упрощенная сущность различных аспектов заявленного предмета изобретения, чтобы обеспечить базовое понимание таких аспектов. Настоящая сущность не является исчерпывающим обзором всех предполагаемых аспектов и предназначена, чтобы идентифицировать ключевые или критические элементы или очерчивать рамки этих аспектов. Ее единственная цель заключается в том, чтобы представить некоторые концепции раскрытых аспектов в упрощенной форме как прелюдия к более подробному описанию того, что представлено далее.

Согласно некоторому аспекту, в настоящем описании раскрывается способ пропорционального распределения ресурсов в системе беспроводной связи. Способ содержит определение относительной нагрузки соответственных точек доступа в системе связи; и масштабирование ресурсов, используемых, по меньшей мере, одной из соответственных точек доступа, для связи как функции определенной относительной нагрузки соответственных точек доступа.

Согласно другому аспекту, здесь описано устройство беспроводной связи, которое содержит запоминающее устройство, которое сохраняет данные, относящиеся к абонентским нагрузкам соответственных базовых станций. Устройство беспроводной связи дополнительно содержит процессор, скомпонованный для пропорционального распределения ресурсов, используемых, по меньшей мере, одной из соответственных базовых станций, основываясь, по меньшей мере, частично на абонентских нагрузках соответственных базовых станций.

Еще один аспект относится к устройству, которое способствует масштабированию ресурсов в системе беспроводной связи. Устройство содержит средство для определения номинальной абонентской нагрузки, ассоциированной с соответственными точками доступа; и средство для планирования ресурсов для использования одной или несколькими из соответственных точек доступа как функции номинальной абонентской нагрузки.

Еще один аспект относится к компьютерному программному продукту, который содержит считываемый компьютером носитель, который включает в себя код для определения абонентской нагрузки точки доступа в системе беспроводной связи; код для определения номинальной абонентской нагрузки, ассоциированной с системой беспроводной связи; и код для масштабирования ресурсов, используемых точкой доступа как функции абонентской нагрузки точки доступа по отношению к номинальной абонентской нагрузке.

Дальнейший аспект относится к интегральной схеме, которая выполняет выполняемые компьютером инструкции для принуждения законного использования ресурсов в сети беспроводной связи. Инструкции содержат идентификацию коэффициента номинальной нагрузки, ассоциированного с некоторой сетью связи; определение нагрузки базовой станции в сети связи и ограничение связи базовой станцией некоторого поднабора ресурсов, используемого сетью связи, в которой размер поднабора основан на нагрузке базовой станции пропорционально коэффициенту номинальной нагрузки, ассоциированному с сетью связи.

Для выполнения вышеупомянутых и связанных целей один или несколько аспектов заявленного предмета изобретения содержит особенности, полностью описанные здесь и особенно подчеркнутые в формуле изобретения. Следующее описание и присоединенные чертежи подробно излагают некоторые иллюстративные аспекты заявленного предмета изобретения. Эти аспекты являются демонстративными, однако, за исключением нескольких различных путей, в которых могут использоваться принципы заявленного предмета изобретения. Далее, раскрытые аспекты предназначены, чтобы включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 иллюстрирует систему беспроводной связи множественного доступа согласно различным аспектам, изложенным здесь,

фиг.2 - блок-схема системы масштабирования ресурсов в системе беспроводной связи согласно различным аспектам,

фиг.3 - блок-схема системы оптимизации и планирования централизованных ресурсов согласно различным аспектам,

фиг.4 - блок-схема системы оптимизации и планирования распределенных ресурсов согласно различным аспектам,

фиг.5-7 - процедурные блок-схемы соответствующих способов пропорционального распределения ресурсов связи среди соседних точек доступа в системе беспроводной связи,

фиг.8 - процедурная блок-схема способа определения и составления отчетов о взаимных помехах, наблюдаемых в системе беспроводной связи,

фиг.9 - блок-схема, иллюстрирующая пример системы беспроводной связи, в которой могут функционировать различные аспекты, описанные здесь,

фиг.10-11 - блок-схема, иллюстрирующая пример беспроводных устройств, которые способны реализовать различные аспекты, описанные здесь,

фиг.12 - блок-схема устройства, которое способствует масштабированию ресурсов для равноправия между точками доступа в сети связи,

фиг.13 - блок-схема устройства, которое способствует составлению отчетов о взаимных помехах в сети связи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Различные аспекты заявленного предмета изобретения далее обсуждаются со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые номера позиций повсюду используются для обозначения одинаковых элементов. В последующем описании, для цели объяснения, специфические детали излагаются, чтобы обеспечить полное понимание одного или нескольких аспектов. Однако должно быть понятно, что такие аспекты могут быть реализованы на практике без этих специфических деталей. В других примерах хорошо известные структуры и устройства показаны в форме блок-схемы, чтобы способствовать описанию одного или нескольких аспектов.

Используемые в настоящем описании термины «компонент, модуль, система» и подобные предназначены, чтобы ссылаться на логические объекты, такие как аппаратные средства, встроенное программное обеспечение, комбинация аппаратных средств и программного обеспечения, программное обеспечение или программное обеспечение в исполнении. Например, компонент может представлять собой процесс, работающий на процессоре, интегральную схему или объект, цепочку исполнения взаимосвязанных программ, исполняемую программу или компьютер. Для иллюстрации, компонентом могут быть и прикладная задача, работающая на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство. Один или несколько компонентов могут находиться в пределах процесса и/или цепочки исполнения взаимосвязанных программ, и компонент может быть расположен на одном компьютере или распределен между двумя или несколькими компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут исполняться из различных считываемых компьютером носителей, имеющих различные структуры данных, сохраненных на них. Компоненты могут устанавливать связь посредством локальных или удаленных процессов, как, например, согласно сигналу, имеющему один или несколько пакетов данных (например, данные из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, такой как Интернет, с другими системами или путем сигнала).

Более того, различные аспекты описываются здесь в связи с беспроводным терминалом и/или базовой станцией. Термин «беспроводный терминал» может относиться к устройству, обеспечивающему способность к подключению для передачи речи и/или данных пользователю. Беспроводной терминал может соединяться к вычислительному устройству, такому как дорожный компьютер или настольный ПК, или это может быть самостоятельное устройство, такое как персональный цифровой секретарь (PDA). Термин «беспроводной терминал» также может относиться к системе, абонентскому устройству, мобильной станции, удаленной станции, точке доступа, удаленному терминалу, терминалу доступа, пользовательскому терминалу, агенту доступа, пользовательскому устройству или пользовательскому оборудованию. Беспроводным терминалом может быть терминал абонента, беспроводное устройство, сотовый телефон, телефон-система персональной связи (PCS), радиотелефон, телефон по протоколу инициации сессии (SIP), станция беспроводной местной линии (WLL), персональный цифровой секретарь (PDA), ручное устройство, имеющее способность беспроводного соединения, или другое устройство обработки, соединенное к беспроводному модему. Термин «базовая станция» (например, точка доступа) может относиться к устройству с сети доступа, которое устанавливает связь по воздушному интерфейсу, через один или несколько секторов с беспроводными терминалами. Базовая станция может действовать как маршрутизатор между беспроводным терминалом и остальными терминалами сети доступа, которая может включать в себя сеть по протоколу Интернет (IP), путем преобразования кадров, принятых по воздушному интерфейсу в IP пакеты. Базовая станция также координирует управление атрибутами для воздушного интерфейса.

Более того, различные описанные здесь функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, встроенном программном обеспечение или любой их комбинации. При реализации в программном обеспечении, функции могут сохраняться или передаваться через одну или несколько инструкций или через код на считываемом компьютером носителе. Считываемые компьютером носители включают в себя как компьютерный носитель данных, так и средства связи, включающие в себя любую среду, которая способствует переносу компьютерной программы с одного места на другое. Носители данных могут быть любыми доступными носителями, к которым может иметь доступ компьютер. Например, такие считываемые компьютером носители могут содержать запоминающее устройство с произвольной выборкой (RAM, ЗУПВ), постоянное запоминающее устройство (ROM, ПЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), постоянное запоминающее устройство на компакт-диске (CD-ROM), или любую другую технологию памяти, как, например, накопители на магнитных дисках или любые другие магнитные запоминающие устройства, или другие носители, которые могут быть использованы, чтобы переносить или сохранять желательный программный код в форме инструкций или структур данных, и к которым может иметь доступ компьютер, но, не ограничиваясь ими. Также, любое соединение правильно называть считываемым компьютером носителем. Например, если программное обеспечение передается из интернет-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL), или беспроводных технологий таких, как инфракрасная, радио и микроволновая, затем, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, цифровая абонентская линия (DSL), или беспроводные технологии такие, как инфракрасная, радио и микроволновая, включаются в определение носителя. Диск или диски, упоминаемые здесь, включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой многофункциональный диск (DVD), дискету и диск на голубом луче (BD), где диски обычно воспроизводят данные магнитно или диски обычно воспроизводят данные оптически с лазерами. Комбинации вышеописанных средств также могут быть включены в рамки считываемых компьютером носителей.

Различные описанные здесь методы могут быть использованы для различных систем беспроводной связи, таких как системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы доступа к каналам с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением сигналов (OFDMA), FDMA системы с одной несущей (SC-FDMA), и другие подобные системы. Термины «система и сеть» часто используются здесь, заменяя друг друга. Система CDMA может исполнять радиотехнологию, такую как универсальная наземная радиосвязь с абонентами (UTRA), CDMA 2000 и т.п. Связь UTRA включает в себя широкополосный CDMA доступ (W-CDMA) и другие варианты CDMA доступа. Кроме того, CDMA 2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может исполнять радиотехнологию, такую как глобальная система мобильной связи (GSM). Система OFDMA может исполнять радиотехнологию, такую как развернутая UTRA (E-UTRA), сверх подвижная широкополосная связь (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.п. Радиосвязь UTRA и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Долгосрочное развитие (LTE) 3GPP проекта является развивающейся версией, которая использует связь E-UTRA, которая применяет OFDMA доступ на нисходящей линии связи и SC-FDMA доступ на восходящей линии связи. Связь UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описана в документах от организации, называемой проект партнерства третьего поколения (3GPP). Кроме того, и описаны в документах от организации, называемой проект 2 партнерства третьего поколения (3GPP2).

Различные аспекты будут представлены в терминах систем, которые включают в себя несколько устройств, компонентов, модулей и т.п. Следует понимать и осознавать, что различные системы могут включать в себя дополнительные устройства, компоненты, модули и т.п., и/или могут не включать в себя дополнительные устройства, компоненты, модули и т.п., обсуждаемые в связи с фигурами. Также может быть использована комбинация этих подходов.

Теперь обратимся к чертежам. Фиг.1 иллюстрирует систему 100 беспроводной связи множественного доступа согласно различным аспектам. В одном примере, система 100 беспроводной связи множественного доступа включает в себя базовые станции 110 и многочисленные терминалы 120. Одна или несколько базовых станций 110 устанавливают связь с одним или несколькими терминалами 120. Например, базовой станцией 110 может быть точка доступа, узел B (например, развернутый узел B или eNB), и/или другой подходящий логический объект. Каждая базовая станция 110 обеспечивает охват связью для конкретной географической области 102. Используемый здесь и в уровне техники термин «ячейка» может относиться к базовой станции 110 и/или к ее зоне 102 обслуживания в зависимости от контекста, в котором используется этот термин.

Для того чтобы улучшить пропускную способность системы, зона 102 обслуживания, соответствующая базовой станции 110, может быть разбита на много более мелких областей (например, 104a, 104b, и 104c). Каждая из более мелких областей 104a, 104b и 104c может обслуживаться базовой приемопередающей подсистемой (BTS, не показана). Используемый здесь и в уровне техники термин «сектор» может относиться к BTS подсистеме и/или к ее зоне обслуживания в зависимости от контекста, в котором используется этот термин. Далее, используемый здесь и в уровне техники термин «ячейка» может относиться к зоне обслуживания BTS подсистемы в зависимости от контекста, в котором используется этот термин. В одном примере, сектора 104 в ячейке 102 могут быть сформированы посредством группы антенн (не показаны) на базовой станции 110, где каждая группа антенн отвечает за связь с терминалами 120 в некоторой части ячейки 102. Например, базовая станция 110, обслуживающая ячейку 102a, может иметь первую группу антенн, соответствующую сектору 104a, вторую группу антенн, соответствующую сектору 104b, и третью группу антенн, соответствующую сектору 104c. Однако следует понимать, что различные аспекты, раскрытые здесь, могут быть использованы в системе, имеющей секторизированые и несекторизированные ячейки. Далее, следует понимать, что все подходящие сети беспроводной связи, имеющие любое число секторизированых и несекторизированных ячеек, должны находиться в рамках описания и присоединенной формулы изобретения. Для простоты, используемый здесь термин «базовая станция» может относиться и к станции, которая обслуживает сектор, и к станции, которая обслуживает ячейку.

Согласно одному аспекту, терминал 120 может быть рассредоточен по всей системе 100. Каждый терминал может быть стационарным или подвижным. Например, терминалом 120 может быть терминал доступа (AT), мобильная станция, пользовательское оборудование (UE), терминал абонента и/или другой подходящий сетевой логический объект, но не ограничивается этим. Терминалом 120 может быть беспроводное устройство, сотовый телефон, персональный цифровой секретарь (PDA), беспроводной модем, портативное устройство или другое подходящее устройство. Кроме того, терминал 120 может устанавливать связь с любым числом базовых станций 110 или, в любой заданный момент, ни с какой из базовых станций 110.

В другом примере, система 100 может применять централизованную архитектуру путем использования системного контроллера 130, который может быть соединен к одной или нескольким базовым станциям 110, и обеспечивает координацию и управление для базовых станций 110. Согласно альтернативным аспектам, системным контроллером 130 может быть один сетевой логический объект или коллекция сетевых логических объектов. Кроме того, система 100 может использовать распределенную архитектуру, которая позволяет базовым станциям 110 при необходимости устанавливать связь друг с другом. В одном примере, системный контроллер 130 дополнительно может содержать одно или несколько соединений ко многим сетям. Эти сети включают в себя Интернет, другие пакетные сети и/или сети телефонной связи с коммутацией каналов, которые могут обеспечивать передачу информации в терминалы 120 и/или из них в связи с одной или несколькими базовыми станциями 110 в системе 100. В другом примере, системный контроллер 130 может включать в себя планировщик (не показан) или может быть связан с планировщиком, который планирует передачи в терминалы 120 и/или из них. Альтернативно, планировщик может находиться в каждой отдельной ячейке 102, в каждом секторе 104 или в их комбинации.

Как еще иллюстрируется на фиг.1, каждый сектор 104 в системе 100 может принимать желательные передачи из терминалов 120 в секторе 104, а также мешающие передачи из терминалов 120 в других секторах 104. Суммарные помехи, наблюдаемые в заданном секторе 104, могут включать в себя внутрисекторные взаимные помехи от терминалов 120 в пределах одного и того же сектора 104, и межсекторные взаимные помехи от терминалов 120 в разных секторах. В одном примере, внутрисекторные взаимные помехи могут быть по существу исключены с использованием OFDMA передачи от терминалов 120, которая гарантирует ортогональность между передачами различных терминалов 120 в одном и том же секторе 104. Межсекторные взаимные помехи, которые хорошо известны в уровне техники как взаимные помехи других секторов (OSI), могут возникать, когда передачи в одном секторе 104 не ортогональны передачам в других секторах 104.

Фиг.2 - блок-схема системы 200 масштабирования ресурсов в системе беспроводной связи согласно различным аспектам, обеспеченным здесь. Как иллюстрирует фиг.2, система 200 включает в себя одну или несколько базовых станций 210 и один или несколько терминалов 220. Как показано на фиг.2 и в описании, число базовых станций 210 в системе 200 составляет M, а число терминалов 220 в системе 200 составляет N. Следует понимать, что M и N могут быть любыми подходящими числами, которые могут быть равными или различными. В другом примере, соответственные базовые станции 210 и терминалы 220 в системе 200 могут устанавливать связь с одной или несколькими другими базовыми станциями 210 и/или терминалами 220 в системе 200 через одну или несколько антенн (не показаны), ассоциированных с ними.

Согласно одному аспекту, базовые станции 210 и терминалы 220 в системе 100 могут размещаться специальным способом, чтобы сформировать сеть беспроводной связи. Указанная сеть может быть скомпонована в виде ячеек, секторов и/или других подходящих географических областей, способом, подобным иллюстрированному на фиг.1, или по-другому. В одном примере, в результате специального размещения базовых станций 210 и терминалов 220 внутри системы 200, многочисленные базовые станции 210 расположены в общей локальной области. Например, многочисленные базовые станции 210 могут быть расположены в пределах дальности связи одного терминала 220. В таком примере, терминал 220 может устанавливать связь с одной или несколькими определенными обслуживающими базовыми станциями 210 и/или другими терминалами 220 по одному или нескольким каналам связи. Соответственно, сигналы, передаваемые другими или необслуживающими базовыми станциями 210 и/или другими терминалами 220, могут испытывать взаимные помехи с сигналами, передаваемые в терминал 220 или из него. Упомянутые взаимные помехи в свою очередь могут вызывать потери в отношении сигнал-шум (SNR), достигнутом на терминале 220 и/или всего качества канала (например, QoS), наблюдаемого терминалом 220.

Для того чтобы удовлетворить минимальным требованиям QoS качества для терминалов в системе беспроводной связи, а также для того, чтобы уменьшить влияние взаимных помех на полное качество связи системы, базовые станции традиционно применяют различные механизмы планирования ресурсов. Например, в одном таком механизме планирования ресурсов, базовая станция произвольно выбирает часть ресурсов, которые должны использоваться для передачи в заданное время. Передавая только произвольно выбранный поднабор всех доступных системных ресурсов, есть меньшая вероятность того, что передачи из двух соседних базовых станций будут применять один и тот же набор ресурсов и испытывать взаимные помехи друг с другом. Однако, если этот выбор произвольный, можно понять, что поднаборы ресурсов, выбранные соседними базовыми станциями, могут перекрываться, приводя к высоким взаимным помехам и низкому SNR на перекрывающихся частях выбранных поднаборов ресурсов.

Альтернативно, может быть использовано повторное использование частоты, в котором соседние базовые станции используют заданные поднаборы всех системных ресурсов, которые выбираются так, что нет двух соседних базовых станций, использующих одинаковый заданный поднабор ресурсов. Соответственно, традиционное повторное использование частоты минимизирует межсекторные взаимные помехи, гарантируя, что нет двух соседних базовых станций, выполняющих передачу на перекрывающихся наборах ресурсов. Однако из-за того, что поднаборы ресурсов, планируемые для соответственных базовых станций в конфигурации повторного использования частоты, являются предварительно заданными и часто однородными по размеру, традиционное повторное использование частоты может неверно ограничить пропускную способность базовых станций с относительно высоким количеством нагрузки по сравнению с соседними базовыми станциями 210.

С учетом вышеизложенного, базовые стации 210 в системе 200 могут обеспечивать исполнение улучшенного механизма масштабирования и планирования ресурсов согласно описанным здесь различным аспектам. В одном примере, базовая станция 210 в системе 200 может применять калькулятор нагрузки 212, преобразователь 214 масштаба ресурсов и/или любое другое подходящее средство для того, чтобы пропорционально распределять и планировать системные ресурсы среди базовых станций 210, основываясь на относительной нагрузке, тем самым достигая равноправия выделения ресурсов традиционного произвольного выбора, улучшенного качества сигнала традиционного повторного использования частоты и/или других подобных преимуществ. Соответственно, система 200 может обеспечивать возможность уравнивания ресурсов, доступных для терминала 220. Кроме того, система 200 может обеспечивать возможность уравнивания QoS потоков через различные базовые станции 210, которые потенциально могут иметь радикально отличающиеся предлагаемые нагрузки.

В одном примере, полные системные ресурсы, доступные для базовых станций 210 и терминалов 220 в системе 200, могут быть сгруппированы на наборы ресурсов, которые могут характеризоваться наборами ортогональных размерностей (например, времени, частоты, кода, пространства и т.п.). Дополнительно или альтернативно, наборы ресурсов могут характеризоваться одним или несколькими измерениями мощности, такими как мощность и/или спектральная плотность мощности (PSD) на передатчике или приемнике. Согласно одному аспекту, калькулятор 212 нагрузки может определять относительную нагрузку ассоциированной базовой станции 210, на основе которой преобразователь 214 масштаба ресурсов может пропорционально распределять один или несколько наборов ресурсов в базовую станцию 210, основываясь на ее относительной нагрузке. Делая это, калькулятор 212 нагрузки и преобразователь 214 масштаба ресурсов обеспечивают возможность компромисса размерностей для повышения качества сигнала. Хотя калькуляторы 212 нагрузки и преобразователи 214 масштаба ресурсов иллюстрируются в системе 200, как расположенные в соответственных базовых станциях 210, следует понимать, что калькуляторы 212 нагрузки и преобразователи 214 масштаба ресурсов альтернативно могут быть автономными логическими объектами в системе 200 и/или могут быть ассоциированными с любым другим подходящим логическим объектом в системе 200, таким как один или несколько терминалов 220. В одном примере, калькулятор 212 нагрузки и преобразователь 214 масштаба ресурсов, ассоциированные с заданной базовой станцией 210, могут быть исполнены посредством функциональных возможностей процессора 216 и/или запоминающего устройства 218, или могут усиливать их. Хотя процессоры 216 и запоминающие устройства 218 в некоторых базовых станциях 210 опускаются на фиг.2 для краткости, следует понимать, что любая базовая станция в системе 200 может включать в себя или использовать такие компоненты.

Согласно одному аспекту, калькулятор 212 нагрузки на базовой станции 210 может быть использован для определения абонентской нагрузки базовой станции 210. Впоследствии, преобразователь 214 масштаба ресурсов может быть использован для масштабирования числа наборов ресурсов, используемых базовой станцией 210, и/или мощности или PSD по всем наборам ресурсов, используемых базовой станцией 210 пропорционально определенной абонентской нагрузке. В одном примере, преобразователь 214 масштаба ресурсов может использовать любое подходящее отображение (например, линейное, сверхлинейное, сублинейнное и т.п.) для пропорционального распределения системных ресурсов и/или мощности как функции абонентской нагрузки.

Согласно другому аспекту, калькулятор 212 нагрузки может характеризовать абонентскую нагрузку ассоциированной базовой станции 210, основываясь на одной или нескольких метриках нагрузки. Эти метрики могут включать в себя число активных терминалов 220, обслуживаемых базовой станцией 210, число терминалов 220, обслуживаемых базовой станцией 210 относительно усредненного или среднего числа терминалов 220, обслуживаемых базовой станцией 210 в локальной области (например, базовая станция 210 и один или несколько соседей первого уровня и/или в более крупной локальной области); размер буфера нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи на базовой станции 210 и/или терминале 220, обслуживаемом базовой станцией 210, соответственно; полная скорость передачи данных, резервируемая базовой станцией 210 для трафика высокого QoS; но не ограничиваются этим. В одном примере, основываясь на охарактеризованной абонентской нагрузке базовой станции 210, ассоциированный преобразователь 214 масштаба ресурсов может пропорционально распределять системные ресурсы, используемые базовой станцией 210, чтобы гарантировать справедливое использование системных ресурсов среди соседних базовых станций 210.

В одном примере, пропорциональное распределение ресурсов, выполняемое преобразователем 214 масштаба ресурсов, может применяться в комбинации с повторным использованием частоты, чтобы гарантировать, что соседние базовые станции 210 не используют перекрывающиеся наборы системных ресурсов. В результате, качество сигнала в системе 200 может быть улучшено как уменьшением эффектов взаимных помех в системе 200, так и гарантированием справедливого использования системным ресурсов между соответственными базовыми станциями 210. Например, если терминал 220 имеет обслуживающую базовую станцию 210, и имеется одна или несколько базовых станций 210, из которых терминал 220 также может принимать сильный сигнал, то преобразователи 214 масштаба ресурсов на соответственных базовых станциях 210 могут пропорционально распределять ресурсы, используемые базовыми станциями 210, так что обслуживающая базовая станция 210 не использует какие-либо ресурсы, используемые другими базовыми станциями 210.

Согласно одному аспекту, абонентская нагрузка соответственных базовых станций 210, определяемая соответственными калькуляторами 212 нагрузки, может быть нормализована усредненной сетевой нагрузкой, средней сетевой нагрузкой или другим измерением сетевой нагрузки. В одном примере, данные, относящиеся к средней сетевой нагрузке, могут собираться через сообщения магистрального соединения между базовыми станциями 210 и соответствующими контроллерами базовых станций (не показаны) и/или другими подходящими логическими объектами, и/или через эфирные сообщения между базовыми станциями 210 и/или терминалами 220.

Согласно другому аспекту, соответственные терминалы 220 в системе 200 могут включать в себя генератор 222 отчетов о качестве канала, который наблюдает за факторами качества текущего сигнала и передает отчеты наблюдаемых факторов в обслуживающую базовую станцию 210 для терминала 220 и для одной или нескольких других базовых станций 210 и терминалов 220. Хотя система 200 иллюстрирует, что генераторы 222 отчетов о качестве канала расположены на соответственных терминалах 220, должно быть понятно, что генераторы 222 отчетов о качестве канала альтернативно могут быть ассоциированы с любым другим подходящим сетевым логическим объектом или логическими объектами и/или обеспечиваться в системе 200 в качестве одного или нескольких автономных логических объектов. Кроме того, должно быть понятно, что генераторы 222 отчетов о качестве канала дополнительно или альтернативно могут ассоциироваться с соответственными базовыми станциями 210 для передачи данных качества сигнала, наблюдаемых на соответственных базовых станциях 210 в соответственные терминалы 220 и/или другие базовые станции 210. Кроме того, генератор 222 отчетов о качестве канала может исполняться посредством усиления функциональных возможностей процессора 224 и/или запоминающего устройства 226, ассоциированных с терминалом 220. Хотя процессор 224 и запоминающие устройства 226 в некоторых терминалах 220 опускаются на фиг.2 для краткости, следует понимать, что любой терминал 220 в системе 200 может включать в себя такие компоненты.

В одном примере, генератор 222 отчетов о качестве канала может пересылать эфирные сообщения в обслуживающую базовую станцию 210 и/или в одну или несколько соседних базовых станций 210. Эти эфирные сообщения могут включать в себя индикации регулировки взаимных помех и/или другую подходящую информацию. Например, эфирные сообщения, генерируемые генератором 222 отчетов о качестве канала, могут включать в себя бит взаимных помех другого сектора (например, F-OSI) для регулировки взаимных помех обратной линии связи. В другом примере, сообщение, генерируемое генератором 222 отчетов о качестве канала, может включать в себя информацию, относящуюся к взаимным помехам, наблюдаемым на многочисленных размерностях в ресурсах, используемых системой 200. В другом примере, базовая станция 210 может принимать в одном или нескольких сообщениях магистрального соединения данные качества канала из терминалов 220, не обслуживаемых базовой станцией 220. Например, сообщение магистрального соединения, подаваемое в базовую станцию 210, может включать в себя сообщения управления активным набором из терминалов 220, обслуживаемых соседними базовыми станциями 210. В дополнительном примере, базовая станция 210 может посылать прямые сообщения нагрузки в соседние базовые станции 210 и/или терминалы 220.

Согласно одному аспекту, преобразователь 214 масштаба

ресурсов, ассоциированный с соответственными базовыми станциями 210, может пропорционально распределять наборы ресурсов между базовыми станциями 210, так что коэффициент использования набора ресурсов нормализуется номинальным коэффициентом использования набора ресурсов. В одном примере, уровень коэффициента использования ресурсов по умолчанию (например, 50%) может конфигурироваться на соответственных базовых станциях 210 так, чтобы соответствовать заданной абонентской нагрузке в системе 200. Альтернативно, номинальный коэффициент использования набора ресурсов может определяться посредством одной или нескольких базовых станций 210 и/или других сетевых логических объектов, основываясь на разнообразном множестве факторов, таких как отчеты о качестве канала, задаваемые соответственными генераторами 222 отчетов о качестве канала, пропускная способность базовой станции или подобные. В одном примере, коэффициент использования ресурсов дополнительно или альтернативно может масштабироваться как функция доступной полосы пропускания магистрального соединения в системе 200.

Например, калькулятор 212 нагрузки и/или преобразователь 214 масштаба ресурсов могут применяться для пропорционального распределения ресурсов для заданной базовой станции 210 следующим образом. Во-первых, для фиксированного размера набора ресурсов, число активных (например, используемых) наборов ресурсов в каждой базовой станции 210 в системе 200 может быть задано следующим образом:

N_i=ρM, (1)

где М - полное число наборов ресурсов в системе 200, ρ - коэффициент номинальный нагрузки, и N число терминалов 220, обслуживаемых базовой станцией 210.

В дополнительном специфическом примере, чтобы обеспечить равноправие между базовыми станциями 210, системные ресурсы могут быть масштабированы следующим образом. Число активных наборов ресурсов в i-й базовой станции 210, обозначенной здесь как M_i, может первоначально масштабироваться согласно полному числу терминалов 220, обслуживаемых базовой станцией 210, следующим образом:

где N - усредненное число терминалов 220 на одну базовую станцию 210 в локальной области. В одном примере, локальная область может быть задана как набор соседних базовых станций 210, идентичности которых могут быть выявлены через централизованный или распределенный механизм, как описано более подробно ниже. Далее, должно быть понятно, что масштабирование наборов ресурсов, заданное в Уравнении (2), может привести к более низкому коэффициенту нагрузки для заданной базовой станции 210 благодаря минимизации, используемой в Уравнении (2), M_i из полного M наборов ресурсов может быть выбрано для i-й базовой станции 210. Эти наборы ресурсов могут быть выбраны случайным или систематическим образом или любым другим подходящим способом. Дополнительно, геометрия повторного использования по соответственным активным наборам ресурсов может быть вычислена для каждого терминала 220, обслуживаемого базовой станцией 210. В одном примере, взаимные помехи из неактивных базовых станций 210 в вышеприведенных вычислениях могут быть установлены равными нулю.

Согласно одному аспекту, преобразователь 214 масштаба ресурсов может использовать информацию, такую как QoS, скорость передачи данных, пропускная способность на одного пользователя и другие факторы и/или требования, ассоциированные с соответственными терминалами 220 в определении масштабирования ресурсов. Например, члены N_i или ρ, используемые в Уравнении (2), могут учитывать другие метрики, такие как число потоков с высоким QoS, число терминалов 220 с по существу идентичным QoS и/или другими требованиями, резервирование общей скорости передачи данных и т.п. Дополнительно и/или альтернативно, пользовательские терминалы 220, обслуживаемые заданной базовой станций 210, могут взвешиваться, основываясь на их QoS качестве во время масштабирования ресурсов. Например, пользователям с низким QoS качеством могут присваиваться более высокие весовые коэффициенты, чем пользователям с высоким QoS качеством. В другом примере, коэффициент номинальный нагрузки, используемый преобразователем 214 масштаба ресурсов, может быть равен усредненному коэффициенту нагрузки по различным базовым станциям 210 в системе 200, коэффициенту оптимальной нагрузки, основанному на ширине полосы пропускания системы, коэффициенту нагрузки по умолчанию и/или любому другому подходящему коэффициенту нагрузки. В дополнительном примере, пропорциональное распределение ресурсов, определяемое преобразователем 214 масштаба ресурсов, может быть альтернативно основано на пропускной способности, так чтобы определенное пропорциональное распределение ресурсов оптимизировало пропускную способность системы, основываясь на одной или нескольких метриках рабочих характеристик, таких как локальная или глобальная средняя пропускная способность, максимальная (например, пиковая) пропускная способность, краевая пропускная способность (например, худший случай) или что-то подобное.

На фиг.3 иллюстрируется система 300 для оптимизации и планирования централизованных ресурсов согласно различным аспектам, описанным здесь. В одном примере, система 300 может включать в себя одну или несколько точек доступа (AP) 310, 320 и 330, которые могут применять централизованную схему для масштабирования ресурсов следующим образом. Согласно одному аспекту, AP точки 310, 320 и 330 могут принимать отчеты о качестве канала и/или другие связанные данные из соответственных ассоциированных терминалов 312 доступа и/или из других логических объектов w в системе 300. Хотя на фиг.3 для краткости иллюстрируется только AP точка 310, как имеющая ассоциированные AT терминалы 312, должно быть понятно, что любая AP точка в системе 300 может иметь ассоциированные AT терминалы 312. Далее должно быть понятно, что система 300 может включать в себя любое число AP точек 310, 320 и/или 330, которые соответственно могут иметь любое число ассоциированных AT терминалов 312.

В одном примере, основываясь на отчетах о качестве канала из AT терминалов 312 и/или других данных, AP точки 310, 320 и 330 могут передавать информацию нагрузки и/или другую подходящую информацию в контроллер 340 централизованных ресурсов. Контроллером 340 централизованных ресурсов может быть автономный логический объект в системе 300, как иллюстрируется на фиг.3, или альтернативно, контроллер 340 централизованных ресурсов может быть реализован посредством AP точки, контроллера базовой станции и/или любого другого подходящего логического объекта в системе 300. Дополнительно или альтернативно, функциональные возможности контроллера 340 ресурсов могут быть распределены среди множества логических объектов в системе 300.

Согласно одному аспекту, контроллер 340 ресурсов может включать в себя оптимизатор 342 ресурсов, который определяет оптимальное пропорциональное распределение ресурсов для ассоциированных AP точек 310, 320 и 330, и планировщик 344 ресурсов, который передает определенное пропорциональное распределение обратно в AP точки 310, 320 и 330. В одном примере, оптимизатор 342 ресурсов может оптимизировать пропорциональное распределение ресурсов в системе 300, основываясь на одной или нескольких функциях оптимизации. Например, оптимизатор 342 ресурсов может определять назначение ресурсов для максимизации полной пропускной способности системы, для максимизации средней пропускной способности системы, для максимизации концевой пропускной способности системы, для обеспечения по существу равных рабочих характеристик AP точек и/или для оптимизации системы 300 любым другим способом. Одна или несколько функций оптимизации могут рассматриваться оптимизатором 342 ресурсов как задача оптимизации со многими переменными, которая принимает информацию, обеспеченную из AP точки 310, 320 и 330 в качестве входных данных, определяет относительную нагрузку AP точки 310, 320 и 330 из входных данных, обеспеченных оттуда, и вычисляет оптимальное пропорциональное распределение ресурсов в качестве выхода. В одном примере, оптимизатор 342 ресурсов может использовать любой подходящий метод оптимизации для вычисления оптимальных назначений ресурсов, таких как линейное или нелинейное программирование.

Согласно другому аспекту, планировщик 344 ресурсов идентифицирует оптимальное пропорциональное распределение ресурсов, вычисленное оптимизатором 342 ресурсов, и передает назначения ресурсов в соответственные AP точки 310, 320 и/или 330 согласно вычисленному пропорциональному распределению. В одном примере, установление связи между AP точками 310, 320 и/или 330 и контроллером 340 ресурсов может проводиться через обратные сообщения, беспроводные сообщения и/или любыми другими подходящими средствами.

Обратимся к фиг.4, на которой иллюстрируется система 400 для оптимизации и планирования распределенных ресурсов согласно различным аспектам. В одном примере, система 400 может включать в себя одну или несколько базовых станций 410, которые могут быть ассоциированы с одним или несколькими AT терминалами 405. Хотя фиг.4 иллюстрирует систему 400 с тремя базовыми станциями 410, должно быть понятно, что система 400 может включать в себя любое число базовых станций 410. Согласно одному аспекту, базовая станция 410 может определять ее абонентскую нагрузку путем использования информации, относящейся к ассоциированным AT терминалам 405. Абонентская нагрузка может быть вычислена базовой станцией 410, основываясь на различных измерениях, таких как полное число обслуживаемых AT терминалов 405, полная пропускная способность или подобное. Кроме того, AT терминал 405 может посылать информацию, относящуюся к качеству канала, в одну или несколько базовых станций 410. В одном примере, AT терминал 405 может вещать информацию о качестве канала во все базовые станции 410 в пределах ее дальности связи. Альтернативно, AT терминал 405 может посылать информацию отчета о качестве канала в его обслуживающую базовую станцию 410, которая в свою очередь может посылать эту информацию в соседние базовые станции 410.

Согласно одному аспекту, каждая базовая станция 410 в системе 400 может собирать информацию, относящуюся к абонентской нагрузке соседних базовых станций 410 из самих соседних базовых станций 410 и/или AT терминалов, обслуживаемых базовыми станциями 410. Сразу после сбора этой информации планировщик 412 ресурсов на базовой станции 410 может пропорционально распределять ресурсы, основываясь на абонентской нагрузке базовой станции 410, ассоциированной с планировщиком 412 ресурсов 412 и соседними базовыми станциями 410, для которых принимается информация абонентской нагрузки. В одном примере, планировщик 412 ресурсов может масштабировать ресурсы, используемые ассоциированными базовыми станциями 410, чтобы гарантировать равноправие между соседними базовыми станциями 410. Дополнительно и/или альтернативно, планировщик 412 ресурсов 412 может координировать коэффициент использования ресурсов, так чтобы наборы ресурсов, используемые соседними базовыми станциями 410, не перекрывались. Таким образом, должно быть понятно, что масштабирование распределенных ресурсов, так как иллюстрируется системой 400, может позволить соседним базовым станциям 410 включаться в процесс типа согласования для пропорционального распределения системных ресурсов, основываясь на их относительной нагрузке.

Согласно одному аспекту, система беспроводной связи может использовать масштабирование централизованных ресурсов, как иллюстрируется системой 300, масштабирование централизованных ресурсов, как иллюстрируется системой 400, или их комбинацию, для пропорционального распределения системных ресурсов связи. В любом сценарии, должно быть понятно, что масштабирование ресурсов обеспечивает возможность использования системных ресурсов соответственными AP точками согласно их относительной абонентской нагрузке, тем самым гарантируя равноправие между AP точками в сети связи, и гарантию QoS качества.

На фиг.5-8 излагаются процедурные схемы, которые могут выполняться согласно различным аспектам, изложенным здесь. Хотя, для простоты объяснения, процедурные схемы показаны и описаны в виде некоторой последовательности действий, должно быть понятно, что процедурные схемы не ограничиваются этим порядком действий, поскольку некоторые действия, согласно одному или нескольким аспектам, могут происходить в разном порядке и/или одновременно с другими действиями, отличными от тех, что показаны и описаны здесь. Например, специалистам должно быть понятно, что процедурные схемы могли бы быть альтернативно представлены в виде последовательности взаимосвязанных состояний или событий, как, например, в диаграмме состояний. Более того, не все иллюстрируемые действия могут потребоваться для выполнения процедурных схем согласно одному или нескольким аспектам.

На фиг.5 иллюстрируется процедурная схема 500 для пропорционального распределения ресурсов связи среди соседних точек доступа (например, базовых станций 210) в системе беспроводной связи (например, система 200). Должно быть понятно, что процедурная схема 500 может быть выполнена, например, посредством точки доступа (например, базовой станции 210), системного контроллера (например, контроллер 340 ресурсов), и/или любого подходящего сетевого логического объекта. Процедурная схема 500 начинается в блоке 502, в котором определяется относительная нагрузка соответственных базовых станций в локальной области. В одном примере, нагрузка базовой станции может быть вычислена для определения в блоке 502, основываясь на различных факторах, таких как число пользователей (например, терминалов 220), обслуживаемых базовой станцией, число потоков высокого QoS качества, ассоциированных с базовой станцией. Параметры QoS качества, ассоциированные с соответственными пользователями, обслуживаемыми базовой станцией, пропускная способность на одного пользователя, полная скорость передачи данных базовой станции и подобное. В другом примере, относительная нагрузка может быть определена путем сравнения нагрузки соответственных базовых станций друг с другом, с усредненным параметром нагрузки или параметром по умолчанию, и/или любым другим подходящим средством. Затем процедурная схема 500 переходит к блоку 504, в котором системные ресурсы пропорционально распределяются среди соответственных базовых станций как функция их определенной относительной нагрузки. В одном примере, пропорциональное распределение ресурсов может быть объединено с функциональными возможностями повторного использования частоты в блоке 504, чтобы гарантировать, что соседние базовые станции не используют перекрывающиеся системные ресурсы.

На фиг.6 иллюстрируется процедурная схема 600 для пропорционального распределения ресурсов связи среди соответственных точек доступа, основываясь на механизме централизованного планирования. Процедурная схема 600 может быть выполнена, например, посредством точки доступа (например, AP 310, 320 и/или 330), системного контроллера (например, контроллер 340 ресурсов) и/или любого подходящего сетевого логического объекта. Процедурная схема 600 начинается в блоке 602, в котором из соответствующих терминалов (например, AT 312) получается информация качества канала. Далее, в блоке 604, идентифицируются соответственные обслуживающие AP точки для терминалов, из которых в блоке 602 была получена информация о качестве канала. В одном примере, относительная нагрузка AP точек, идентифицированных в блоке 604, также может определяться, основываясь на информации о качестве канала, полученной в блоке 602, и/или данных, относящихся к терминалам, обслуживаемым соответственными AP точками.

В блоке 606, пропорциональное распределение системных ресурсов вычисляется (например, оптимизатором 342 ресурсов) так, что оптимизируется метрика заданных характеристик системы. Метрикой характеристик системы, используемой в блоке 606, может быть, например, полная пропускная способность системы, средняя пропускная способность системы, концевая пропускная способность системы (в худшем случае), равноправия использования ресурсов между AP точками или подобное. Затем, процедурная схема 600 завершается в блоке 608, в котором соответственные обслуживающие AP точки планируются (например, посредством планировщика 344 ресурсов), основываясь, по меньшей мере, частично на пропорциональном распределении системных ресурсов, вычисленном в блоке 606.

Фиг.7 иллюстрирует процедурную схему 700 для пропорционального распределения системных ресурсов среди соответственных точек доступа, основываясь на механизме распределенного планирования. Должно быть понятно, что процедурная схема 700 может быть выполнена, например, посредством точки доступа (например, базовой станции 410) и/или любого другого подходящего устройства. Процедурная схема 700 начинается в блоке 702, в котором определяется текущая абонентская нагрузка, обеспечиваемая на соответственных ассоциированных мобильных терминалах (например, AT 405). В блоке 704, идентифицируется информация абонентской нагрузки, соответствующая одной или нескольким соседним точкам доступа. Информацией, идентифицированной в блоке 704, может быть, например, абонентская нагрузка соответственных точек доступа, усредненный параметр нагрузки или параметр по умолчанию для системы связи, и/или их локальная область и/или любая другая подходящая информация. Затем процедурная схема 700 завершается в блоке 706, в котором определяется доля системных ресурсов для использования для связи с ассоциированными мобильными терминалами (например, посредством планировщика 412 ресурсов), основываясь на текущей абонентской нагрузке, определенной в блоке 702, и на информации абонентской нагрузки из соседних точек доступа, идентифицированных в блоке 704.

Фиг.8 иллюстрирует процедурную схему 800 способа для определения и составления отчетов о взаимных помехах, наблюдаемых в системе беспроводной связи. Процедурная схема 800 может быть выполнена посредством точки доступа, терминала доступа и/или любого другого подходящего сетевого логического объекта. Процедурная схема 800 начинается в блоке 802, в котором идентифицируется набор ресурсов, используемых для связи в системе беспроводной связи. Далее, в блоке 804, определяются значения взаимных помех, присутствующих в соответственных поднаборах ресурсов, идентифицированных в блоке 802. Затем процедурная схема 800 завершается в блоке 806, в котором отчеты значений взаимных помех, определенных в блоке 804, передаются в одну или несколько обслуживающих и/или не обслуживающих точек доступа.

Теперь обратимся к фиг.9, на которой обеспечивается блок-схема, иллюстрирующая пример системы 900 беспроводной связи, в которой могут функционировать различные аспекты, описанные здесь. В одном примере, система 900 представляет собой систему со многими входами и многими выходами (MIMO), которая включает в себя систему 910 передатчика и систему 950 приемника. Однако должно быть понятно, что система 910 передатчика и/или система 950 приемника также могли бы применяться к системе со многими входами и одним выходом, в которой, например, много передающих антенн (например, на базовой станции) могут передавать один или несколько потоков символов в одно устройство антенны (например, мобильную станцию). Кроме того, должно быть понятно, что описанные здесь аспекты системы 910 передатчика и/или системы 950 приемника, могли бы использоваться в связи с антенной системой с одним входом и одним выходом.

Согласно одному аспекту, данные трафика для нескольких потоков данных обеспечиваются в системе 910 передатчика из источника данных 912 в процессор 914 передачи (TX) данных. В одном примере, каждый поток данных может затем передаваться через соответственную передающую антенну 924. Дополнительно, процессор 914 передачи (TX) данных может форматировать, кодировать и перемежать данные трафика для каждого потока данных, основываясь на конкретной схеме кодирования, выбранной для каждого соответственного потока данных, чтобы обеспечить закодированные данные. В одном примере, закодированные данные для каждого потока данных затем могут мультиплексироваться с данными контрольного сигнала с использованием методов OFDMA доступа. Данными контрольного сигнала могут быть, например, известные конфигурации данных, которые обрабатываются известным способом. Далее, данные контрольного сигнала могут быть использованы в системе 950 приемника для оценки отклика канала. Возвращаясь к системе 910 передатчика, мультиплексированный контрольный сигнал и закодированные данные для каждого потока данных могут модулироваться, основываясь на конкретной схеме модуляции (например, BPSK (двоичная фазовая манипуляция), QPSK (квадратурная фазовая манипуляция), M-PSK (M-квадратурная фазовая манипуляция), M-QAM (M-квадратурная амплитудная модуляция)), выбранной для каждого соответственного потока данных, чтобы обеспечить символы модуляции. В одном примере, скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены посредством инструкций, выполняемых и/или обеспечиваемых процессором 930.

Далее, символы модуляции для всех потоков данных могут подаваться в TX процессор 920, который дополнительно обрабатывает символы модуляции (например, для OFDM доступа). Затем TX MIMO процессор 920 подает N_T потоков символов модуляции в N_T приемопередатчиков 922a-922t. В одном примере, каждый приемопередатчик 922 может принимать и обрабатывать соответственный поток символов, чтобы обеспечить один или несколько аналоговых сигналов. Затем каждый приемопередатчик 922 дополнительно может согласовывать аналоговые сигналы (например, усиливать, фильтровать и преобразовывать с повышением частоты), чтобы обеспечить модулированный сигнал, подходящий для передачи по MIMO каналу. Соответственно, N_T модулированных сигналов из приемопередатчиков 922a-922t затем могут передаваться из N_T антенн 924a-924t, соответственно.

Согласно другому аспекту, передаваемые модулированные сигналы принимаются в системе 950 приемника N_R антеннами 952a-952r. Затем принятый сигнал из каждой антенны 952 подается в соответственные приемопередатчики 954. В одном примере, каждый приемопередатчик 954 может согласовывать соответственные принятые сигналы (например, фильтровать, усиливать и преобразовывать с понижением частоты), оцифровывать согласованные сигналы, чтобы обеспечить выборки, и затем обрабатывать выборки, чтобы обеспечить соответствующий принятый поток символов. Затем RX MIMO процессор 960 принимает и обрабатывает N_R принятых потоков символов из N_R приемопередатчиков 954, основываясь на технике обработки конкретного приемника, чтобы обеспечить N_T детектированных потоков символов. В одном примере, каждый детектированный поток символов может включать в себя символы, которые являются оценками символов модуляции, передаваемых для соответствующего потока данных. Затем процессор может обрабатывать каждый поток символов, по меньшей мере, частично, посредством демодуляции, обращенного перемежения и декодирования каждого детектированного потока символов для восстановления данных трафика для соответствующего потока данных. Таким образом, обработка RX процессором 960 может быть комплементарной к обработке, выполняемой TX MIMO процессором 920 и TX процессором данных 914 в системе 910 передатчика. Процессор RX 960 может дополнительно обеспечивать передачу обработанных потоков символов в приемник 964 данных.

Согласно одному аспекту, оценка отклика канала, генерируемая RX процессором 960, может быть использована для выполнения пространственно-временной обработки в приемнике, для регулировки уровней мощности, для изменения скорости или схем модуляции и/или для других подходящих действий. Дополнительно, RX процессор 960 может далее обрабатывать характеристики канала, как, например, отношение сигнала к шуму и к помехам (SNR) детектированных потоков символов. Затем RX процессор 960 может обеспечивать передачу оценочных характеристик канала в процессор 970. В одном примере, RX процессор 960 или процессор 970 может дополнительно выводить оценку действующего SNR отношения для системы. Затем процессор 970 может обеспечивать передачу информации состояния канала (CSI), которая может содержать информацию, относящуюся к линии связи и/или к принятому потоку данных. Эта информация может включать в себя, например, действующее SNR отношение. Затем CSI информация обрабатывается TX процессором данных 918, модулируется модулятором 980, согласовывается приемопередатчиками 954a-954r и передается обратно в систему 910 передатчика. Кроме того, источник 916 данных в системе 950 передатчика может обеспечивать дополнительные данные, которые должны обрабатываться TX процессором данных 918.

Затем в системе 910 передатчика, модулированные сигналы из системы 950 приемника могут приниматься антеннами 924, согласовываться приемопередатчиками 922, демодулироваться демодулятором 940 и обрабатываться RX процессором данных 942, чтобы восстановить CSI информацию, переданную системой приемника. В одном примере, передаваемая CSI информация может затем передаваться в процессор 930 и использоваться для определения скоростей передачи данных, а также схем кодирования и модуляции, которые должны использоваться для одного или нескольких потоков данных. Затем определенные схемы кодирования и модуляции передаются в приемопередатчики 922 для квантования и/или для использования в более поздних передачах в систему 950 приемника. Альтернативно или дополнительно, переданная CSI информация может быть использована процессором для генерации различных элементов управления для TX процессора 914 данных и TX MIMO процессора 920. В другом примере, CSI информация или другая информация, обрабатываемая RX процессором 942 данных, может передаваться в приемник 944 данных.

В одном примере, процессор 930 в системе 910 передатчика и процессор 970 в системе 950 приемника направляют работу в их соответственных системах. Дополнительно, запоминающее устройство 932 системе 910 передатчика и запоминающее устройство 972 системе 950 приемника могут обеспечить сохранение программных кодов и данных, используемых процессорами 930 и 970, соответственно. Далее, в системе 950 приемника, могут быть использованы различные методы обработки для обработки N_R принятых сигналов для детектирования N_T переданных потоков символов. Упомянутые методы обработки в системе приемника могут включать в себя пространственные и пространственно-временные методы обработки в системе приемника, которые также могут упоминаться как методы обработки в системе приемника коррекции и/или коррекции последующего дробления и подавления взаимных помех, которые также могут упоминаться как методы обработки в системе приемника последующего подавления взаимных помех или последующего подавления.

Фиг.10 - блок-схема системы 1000, которая способствует организации операции перераспределения каналов связи от одной ячейки к другой в системе беспроводной связи согласно различным аспектам, описанным здесь. В одном примере, система 1000 включает в себя базовую станцию или точку доступа 1002. Как показано, точка доступа 1002 принимает сигнал(ы) из одного или нескольких терминалов 1004 через одну или несколько приемных (Rx) антенн 1006 и передает в один или несколько терминалов 1004 через одну или несколько передающих (Tx) антенн 1008.

Кроме того, точка доступа 1002 содержит приемник 1010, который принимает информацию из приемных антенн 1006. В одном примере, приемник 1010 может быть оперативно связан с демодулятором 1012, который демодулирует принятую информацию. Затем демодулированные символы анализируются процессором 1014. Процессор 1014 соединен к запоминающему устройству 1016, которое сохраняет информацию, относящуюся к группе кодов, к назначениям терминалов доступа, к справочным таблицам, связанным с ними, к уникальным последовательностям перестановки элементов и к другим подобным типам информации. В одном примере, точка 1002 доступа может использовать процессор 1014 для выполнения процедурных схем 500, 600, 700 и других подобных и подходящих процедурных схем. Точка 1002 доступа также включает в себя модулятор 1018, который может мультиплексировать сигнал для передачи передатчиком 1020 через передающие антенны 1008.

Фиг.12 - блок-схема устройства дополнительной системы 1100, которая способствует организации переключения в системе беспроводной связи согласно различным аспектам, описанным здесь. В одном примере, система 1100 включает в себя мобильный терминал 1102. Как показано, мобильный терминал 1102 принимает сигнал(ы) из одной или нескольких базовых станций 1104 через одну или несколько антенн 1108. Кроме того, мобильный терминал 1102 содержит приемник 1110, который принимает информацию с антенны 1108. В одном примере, приемник 1110 может быть оперативно связан с демодулятором 1112, который демодулирует принятую информацию. Затем демодулированные символы анализируются процессором 1114. Процессор 1114 соединен к запоминающему устройству 1116, которое сохраняет данные и/или программные коды, относящиеся к мобильному терминалу 1102. Кроме того, мобильный терминал 1102 может использовать процессор 1114 для выполнения процедурной схемы 900 и других подобных и подходящих процедурных схем. Мобильный терминал 1102 также включает в себя модулятор 1118, который может мультиплексировать сигнал для передачи передатчиком 1120 через передающие антенны 1108.

Фиг.12 иллюстрирует блок-схему устройства, которое способствует масштабированию ресурсов для равноправия между точками доступа в сети связи (например, система 200). Должно быть понятно, что устройство 1200 представлено как включающее в себя функциональные блоки, которые представляют функции, выполняемые процессором, программным обеспечением или их комбинацией (например, встроенное ПО). Устройство 1200 может быть выполнено в виде точки доступа (например, базовой станции 210), системного контроллера (например, контроллера 340 ресурсов) и/или любого подходящего сетевого логического объекта, и может включать в себя модуль 1202 для определения номинальной абонентской нагрузки, ассоциированной с соответственными точками доступа; и модуль 1204 для планирования ресурсов для использования одной или несколькими из соответственных точек доступа как функции номинальной абонентской нагрузки.

Фиг.13 иллюстрирует блок-схему устройства 1300, которое способствует составлению отчетов о взаимных помехах в сети связи. Должно быть понятно, что устройство 1300 представлено как включающее в себя функциональные блоки, которые представляют функции, выполняемые процессором, программным обеспечением или их комбинацией (например, встроенное ПО). Устройство 1300 может быть выполнено в виде точки доступа (например, терминала 220) и/или любого подходящего сетевого логического объекта, и может включать в себя модуль 1302 для определения соответственных значений взаимных помех, наблюдаемых в соответственных поднаборах системных ресурсов связи, и модуль 1304 для составления отчетов определенных значений взаимных помехах. В одном из вариантов осуществления, передача отчетов может выполняться в одну или несколько точек доступа.

Должно быть понятно, что описанные здесь аспекты могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении, связующем ПО, микрокоде или любой их комбинации. Когда системы и/или способы реализуются в программном обеспечении, встроенном программном обеспечении, связующем ПО или микрокоде, в программном коде или кодовых сегментах, они могут сохраняться в считываемых компьютером носителях, таких как компоненты запоминающего устройства, или любой их комбинации. Кодовые сегменты могут быть представлены в виде процедуры, функции, подпрограммы, рутинной процедуры, рутинной подпрограммы, модуля, пакета программ, класса или любой комбинации инструкций, структур данных или операторов программы. Кодовый сегмент может быть соединен к другому кодовому сегменту или к схеме аппаратных средств посредством пересылки и/или приема информации, данных, аргументов, параметров или содержимого памяти. Информация, аргументы, параметры, данные и тому подобное могут пересылаться, продвигаться или передаваться с использованием любого подходящего средства, включающего в себя совместное использование памяти, пересылку сообщений, пересылки ярлыка, сетевой передачи и т.п.

Для реализации программного обеспечения, описанные здесь методы могут исполняться с помощью модулей (например, процедуры, функции и так далее), которые выполняют описанные здесь функции. Коды программного обеспечения могут сохраняться в блоках памяти и выполняться процессорами. Блок памяти может быть реализован внутри процессора или вне его, в случае чего он может соединяться к процессору любыми известными средствами.

То что описано здесь, включает в себя примеры одного или нескольких аспектов. Конечно, невозможно описать каждую возможную комбинацию компонентов и процедурных схем для описания вышеописанных аспектов, но специалисту должно быть понятно, что возможно много комбинаций и перестановок различных аспектов. Соответственно, описанные аспекты охватывают все подобные изменения, модификации и вариации, которые находятся в пределах сущности и объема притязаний приложенной формулы изобретения. Кроме того, до той степени, в которой термин «включает в себя» используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, этот термин должен быть включающим способом, подобным термину «содержащий», как «содержащий», когда интерпретируется и когда используется как традиционное слово в формуле изобретения. Более того, термин «или», используемый либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, означает не неисключительное «или».

Изобретение относится к беспроводной связи и более конкретно к способам планирования ресурсов в системе беспроводной связи. Техническим результатом является эффективное управление ресурсами для сети беспроводной связи, что обеспечивает дополнительное снижение взаимных помех или повышение качества обслуживания (QoS) для многих точек доступа, расположенных в общей локальной области. Указанный технический результат достигается тем, что абонентская нагрузка точки доступа может быть определена, основываясь на одной или нескольких метриках нагрузки, относящихся к ассоциированным терминалам, пропускной способности, скорости передачи данных, QoS. Основываясь на определенной абонентской нагрузке точки доступа, ресурсы, используемые точкой доступа, и/или мощность, используемая для связи по этим ресурсам, может быть масштабирована, основываясь на сравнении абонентской нагрузки точки доступа с номинальной абонентской нагрузкой или с абонентской нагрузкой по умолчанию. Централизованные контроллеры координируют масштабирование ресурсов с соответственными точками доступа через передачу обратных сообщений. Также описаны распределенные методы для масштабирования ресурсов, в которых соседние точки доступа устанавливают связь друг с другом через передачу беспроводных сообщений для определения локального оптимального пропорционального распределения ресурсов. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ пропорционального распределения ресурсов в системе беспроводной связи, содержащий:
определение относительной нагрузки соответственных точек доступа в системе связи, причем определение основано на по меньшей мере одном из используемости ресурсов канала, пропускной способности базовой станции и пропускной способности доступного магистрального соединения; и
масштабирование ресурсов, используемых по меньшей мере одной из соответственных точек доступа для связи, в зависимости от упомянутой определенной относительной нагрузки соответственных точек доступа, причем масштабирование включает в себя вычисление оптимального пропорционального распределения ресурсов на основе идентифицированной информации.

2. Способ по п.1, в котором ресурсы содержат один или несколько наборов ортогональных размерностей в по меньшей мере одном из времени, частоты, кода и пространства.

3. Способ по п.1, в котором ресурсы содержат мощность передачи, используемую по меньшей мере одной из соответственных точек доступа.

4. Способ по п.1, в котором масштабирование содержит вычисление пропорционального распределения ресурсов для по меньшей мере одной из соответственных точек доступа, которое оптимизирует пропускную способность системы; и масштабирование ресурсов, используемых по меньшей мере одной из соответственных точек доступа для связи, согласно вычисленному пропорциональному распределению.

5. Способ по п.1, в котором определение содержит передачу информации, относящейся к относительной нагрузке соответственных точек доступа, через одно или несколько сообщений магистрального соединения; и масштабирование дополнительно содержит: идентификацию пропорционального распределения ресурсов, передаваемого в одном или нескольких последующих сообщениях магистрального соединения; и масштабирование ресурсов, используемых по меньшей мере одной из соответственных точек доступа, согласно идентифицированному пропорциональному распределению.

6. Способ по п.4, в котором определение содержит идентификацию информации, относящейся к относительной нагрузке соответственных точек доступа в локальной области, через одно или несколько эфирных сообщений; и вычисление пропорционального распределения ресурсов содержит вычисление оптимального пропорционального распределения ресурсов на основе идентифицированной информации.

7. Способ по п.6, в котором определение дополнительно содержит прием одного или нескольких эфирных сообщений из одного или нескольких терминалов доступа.

8. Способ по п.7, в котором одно или несколько эфирных сообщений содержат указание соответственных величин взаимных помех, наблюдаемых одним или несколькими терминалами доступа на соответственных поднаборах ресурсов системы связи.

9. Способ по п.1, в котором масштабирование содержит идентификацию ресурсов, используемых соответственными точками доступа в локальной области для связи; и выбор ресурсов для связи, которые не перекрывают идентифицированные ресурсы.

10. Способ по п.1, в котором нагрузка точки доступа определяется на основе одного или более из: количества пользователей, обслуживаемых точкой доступа, пропускной способности точки доступа, потоков с качеством обслуживания (QoS), ассоциированных с точкой доступа, и совокупного резервирования скорости передачи данных точки доступа.

11. Способ по п.1, в котором масштабирование содержит выбор части полных системных ресурсов, соответствующей точке доступа, пропорционально нагрузке точки доступа по отношению к номинальной системной нагрузке.

12. Способ по п.11, в котором номинальная системная нагрузка основывается, по меньшей мере частично, на одном или более из: усредненной системной нагрузки, средней системной нагрузки и пропускной способности точки доступа.

13. Способ по п.11, в котором номинальная системная нагрузка основывается, по меньшей мере частично, на одном или более из: усредненной и средней нагрузки для локальной области в системе беспроводной связи.

14. Способ по п.13, в котором локальная область содержит одну или несколько соседних точек доступа.

15. Способ по п.1, в котором определение содержит: получение информации о качестве канала от одного или нескольких пользователей; и определение относительной нагрузки соответственных точек доступа, основываясь, по меньшей мере частично, на полученной информации о качестве канала.

16. Способ по п.15, в котором получение содержит получение от одного или нескольких пользователей информации, относящейся к взаимным помехам, наблюдаемым в соответственных наборах системных ресурсов.

17. Устройство беспроводной связи, содержащее:
запоминающее устройство, которое сохраняет данные, относящиеся к абонентским нагрузкам соответственных базовых станций; и
процессор, сконфигурированный для пропорционального распределения ресурсов, используемых по меньшей мере одной из соответственных базовых станций, основываясь, по меньшей мере частично, на абонентских нагрузках соответственных базовых станций, согласно способу по любому из пп.1-16.

18. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для пропорционального распределения по меньшей мере одного из: временных размерностей, частотных размерностей, кодовых размерностей, пространственных размерностей и спектральной плотности мощности (PSD).

19. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для вычисления масштабирования ресурсов для по меньшей мере одной из соответственных базовых станций, которое оптимизирует производительность системы, и для пропорционального распределения ресурсов на основе вычисленного масштабирования ресурсов.

20. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором процессор дополнительно сконфигурирован передавать информацию, относящуюся к абонентской нагрузке устройства беспроводной связи, через сообщения магистрального соединения, идентифицировать масштабирование ресурсов, передаваемое в одном или нескольких последующих сообщениях магистрального соединения, и выполнять пропорциональное распределение ресурсов, используемых устройством беспроводной связи, согласно идентифицированному масштабированию ресурсов.

21. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором запоминающее устройство дополнительно сохраняет данные, относящиеся к абонентской нагрузке устройства беспроводной связи, и процессор дополнительно сконфигурирован идентифицировать информацию, относящуюся к абонентским нагрузкам соответственных локальных базовых станций, через эфирные сообщения и выполнять пропорциональное распределение ресурсов, используемых устройством беспроводной связи, в зависимости от абонентской нагрузки устройства беспроводной связи по отношению к абонентским нагрузкам соответственных локальных базовых станций.

22. Устройство беспроводной связи по п.21, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для приема эфирных сообщений из одного или нескольких терминалов.

23. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для пропорционального распределения ресурсов, используемых по меньшей мере одной из соответственных базовых станций, так, чтобы соседние базовые станции не использовали перекрывающиеся ресурсы.

24. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для определения абонентской нагрузки базовой станции на основе одного или более из: количества терминалов, обслуживаемых базовой станцией, пропускной способности базовой станции, потоков с качеством обслуживания (QoS), ассоциированных с базовой станцией, и совокупного резервирования скорости передачи данных базовой станции.

25. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для масштабирования ресурсов, используемых базовой станций, на основе отношения абонентской нагрузки базовой станции к номинальной абонентской нагрузке.

26. Устройство беспроводной связи по п.25, в котором процессор дополнительно сконфигурирован для определения номинальной абонентской нагрузки на основе одного или более из: усредненной абонентской нагрузки, средней абонентской нагрузки и пропускной способности базовой станции.

27. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором запоминающее устройство сохраняет данные, относящиеся к одному или нескольким терминалам и соответственные отчеты о качестве канала, получаемые от них, и процессор дополнительно сконфигурирован для определения абонентской нагрузки по меньшей мере одной базовой станции, основываясь, по меньшей мере частично, на отчетах о качестве канала.

28. Устройство беспроводной связи по п.17, в котором отчеты о качестве канала содержат информацию, относящуюся к взаимным помехам, наблюдаемым соответственными терминалами на соответственных наборах системных ресурсов.

29. Считываемый компьютером носитель, содержащий коды, которые при их исполнении компьютером предписывают компьютеру осуществлять способ по любому из пп.1-16.