專利名稱：無線通信系統(tǒng)中多用戶資源管理的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及作為服務(wù)質(zhì)量參數(shù)函數(shù)的系統(tǒng)資源參數(shù)的管理。
無線通信系統(tǒng)允許移動用戶和固定基站之間傳輸消息信號。典型地，基站與一個或多個陸線通信網(wǎng)互連。業(yè)已開發(fā)出模擬系統(tǒng)(第一代)和數(shù)字系統(tǒng)(第二代)，以通過連接移動用戶與陸線網(wǎng)的通信信道來傳輸消息信號。數(shù)字方法趨于提供若干優(yōu)于模擬系統(tǒng)的優(yōu)點，包括改進(jìn)的信道抗噪聲和干擾的能力，增加以容量，以及安全通信的加密。
第一代無線通信系統(tǒng)主要面向語音通信，但是第二代和第三代系統(tǒng)的數(shù)字技術(shù)提供了對語音和數(shù)據(jù)應(yīng)用的支持。為了增加能夠接入無線網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)量，業(yè)已開發(fā)了多種調(diào)制/編碼技術(shù)，諸如頻分多址(FDMA)，時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)。CDMA系統(tǒng)抗多徑畸變和相鄰信道干擾的能力比FDMA和TDMA系統(tǒng)強，并且減輕了FDMA和TDMA系統(tǒng)常見的頻率/信道設(shè)計的負(fù)擔(dān)。
無線網(wǎng)絡(luò)的基站管理大量用于與它們相連的移動用戶建立通信連接的資源。這些資源中包括輸出功率和數(shù)據(jù)速率。輸出功率和數(shù)據(jù)速率成比例關(guān)系——當(dāng)數(shù)據(jù)速率提高時，與用戶建立或保持連接所需的輸出功率相應(yīng)地提高。這種隨著數(shù)據(jù)速率增加而增加的輸出功率，是將每比特的輸出能量維持為常量所需的。在功率輸出管理中，基站必須能夠平衡其用戶單獨的和總體的傳輸需求，抗所服務(wù)的移動用戶的頻道間干擾，同時制約基站的總輸出功率。
這樣，在用戶向無線網(wǎng)提出入網(wǎng)請求時，基站必須對照現(xiàn)有用戶環(huán)境和功率需求，評估該用戶的數(shù)據(jù)速率和功率需求。當(dāng)用戶環(huán)境接近系統(tǒng)總?cè)萘繒r，系統(tǒng)延遲用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，以避免基站輸出功率容量的過載。
在使用功率控制的通信系統(tǒng)中，可用RF功率的分配通常取決于所需的幀誤碼率(FER)，因為功率控制系統(tǒng)中具有這樣一種反饋機(jī)制，即該反饋機(jī)制用于調(diào)整功率以便在變化的信道狀態(tài)下維持所需的FER。因而，對于一個給定的所需FER，輸出功率的變化將依賴于所需FER與由于信道狀態(tài)變化引起的實際FER之間的差值。信道瞬時的Eb/Io比率(實質(zhì)上是數(shù)字信/噪比)受到功率控制系統(tǒng)內(nèi)部的環(huán)路的設(shè)定點周圍的偏移控制。一旦設(shè)定了目標(biāo)FER，為了將實際FER維持在所需FER容許的偏差范圍內(nèi)，利用功率控制系統(tǒng)動態(tài)分配RF功率以克服信道衰減和干擾。
對于話音呼叫，F(xiàn)ER通常設(shè)定在1％到2％之間以滿足所需的服務(wù)品質(zhì)(MoS)參數(shù)。另一方面，數(shù)據(jù)通信應(yīng)用一般可以接收一個稍高一些的FER，但是選定的FER必須滿足這種應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量準(zhǔn)則。這就需要在眾多用戶和用戶應(yīng)用需求之間提供高效的無線系統(tǒng)資源分配。
一種在無線通信系統(tǒng)中向為眾多用戶分配資源，以智能利用功率和系統(tǒng)資源的方法。尤其是，本發(fā)明提供了按用戶應(yīng)用需求動態(tài)分配功率和系統(tǒng)資源，以便得到無線系統(tǒng)最佳的資源分配。
本發(fā)明的方法用于在滿足服務(wù)用戶應(yīng)用所需的QoS標(biāo)準(zhǔn)的同時，按照優(yōu)化傳輸資源的方式，為每個由無線系統(tǒng)服務(wù)的用戶應(yīng)用確定一個無線傳輸資源分配。用這種方式為所有用戶應(yīng)用提供了一個傳輸資源分配后，可確定無線系統(tǒng)總的傳輸資源分配，并且該無線系統(tǒng)總的傳輸資源分配將與最大傳輸資源水平作比較。根據(jù)本發(fā)明的方法，按照為每個用戶提供的初始分配的比例，所服務(wù)的用戶應(yīng)用可以得到最大傳輸資源水平和當(dāng)前分配的傳輸資源之間的部分差值。
根據(jù)相互參照的，指定為Lu 5-6-6的，第09/專利申請中的多層資源管理方法，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，采用了為每個用戶應(yīng)用確定一個初始的最佳資源分配。根據(jù)該方法，以一組表格或?qū)?yīng)曲線(或其等價數(shù)值)的形式，確定和保存所考慮的每個用戶應(yīng)用和無線信道的工作特性。然后確定與所考慮的用戶應(yīng)用所需的工作參數(shù)(例如，數(shù)據(jù)處理量)對應(yīng)的那些曲線上的數(shù)據(jù)點。然后將該申請的工作特性曲線上的那些數(shù)據(jù)點映射到物理信道的工作特性曲線上對應(yīng)的數(shù)據(jù)點。根據(jù)該映射，選擇FER和數(shù)據(jù)速率，以便優(yōu)化關(guān)于該應(yīng)用和所選信道特性的數(shù)據(jù)處理量需求的系統(tǒng)功率分配。
根據(jù)剛描述的過程，確定了系統(tǒng)中每個用戶的資源分配后，全體用戶的總資源分配得到確定——該總分配代表無線系統(tǒng)的無線電資源利用。然后將總資源分配與無線系統(tǒng)可用的最大無線傳輸資源比較，并且這兩個值的差值的一部分用于建立“獎金”(bonus)分發(fā)過程。獎金分配過程用來分發(fā)可用資源負(fù)載“信用”，以便減小系統(tǒng)最大集合處理量時的內(nèi)部用戶干擾。
通過本發(fā)明的獎金過程，在資源分配直接達(dá)到了服務(wù)用戶所需的FER/QoS需求后，剩余的可用資源負(fù)載按照用戶初始分配的比例分發(fā)給它們，因此提高了未滿載系統(tǒng)的利用率。按照這個步驟收到獎金資源分配的用戶將被分配提高的傳輸功率，這將使給定數(shù)據(jù)文件的傳輸提前完成，這樣在該空閑(freed-up)時間增量期間，系統(tǒng)資源可以被另外一個用戶應(yīng)用所用。


圖1示意了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個負(fù)載箱和與之相關(guān)的基站負(fù)載因數(shù)閾值；圖2提供了關(guān)于本發(fā)明的獎金分發(fā)過程的流程圖。
在支持相對高的數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)通信應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)中，必須仔細(xì)管理信道的利用，以便避免低效的信道利用引起的傳輸延時。正如此后所示的，本發(fā)明提供了一種管理通信信道的新方法，以便得到無線系統(tǒng)資源的最佳利用。盡管本發(fā)明是通過基于無線信號的CDMA編碼的一個優(yōu)選實施例的形式描述的，應(yīng)該明確的是本發(fā)明的方法還可以應(yīng)用于其他無線信道化技術(shù)，包括寬帶CDMA(W-CDMA)，TDMA和GSM。
本發(fā)明提供了一種用于無線系統(tǒng)未滿載時，最大限度利用無線系統(tǒng)中無線信道的方法。通過本發(fā)明的處理，實現(xiàn)了信道利用率的提高，為無線系統(tǒng)的用戶實現(xiàn)了系統(tǒng)最大集合處理量。尤其是，本發(fā)明確定了在給定的時刻，無線系統(tǒng)的最大可用傳輸資源與分配給由無線系統(tǒng)提供服務(wù)的用戶的傳輸資源水平之間的差值，并且將該傳輸資源差值的一部分作為額外資源分配提供給部分或全部系統(tǒng)用戶。這里用“獎金”分發(fā)過程來描述這種額外資源分配過程的特性。這種獎金分配過程用來在服務(wù)的用戶中再次分配傳輸資源差值(此后，有時會用“負(fù)載信用”來描述)的選定部分，通常按照各用戶初始資源分配的比例。
作為本發(fā)明處理過程的第一步，給每個由無線系統(tǒng)服務(wù)的用戶應(yīng)用分配一個初始的傳輸資源，通常該初始分配能夠直接達(dá)到用戶應(yīng)用和系統(tǒng)傳輸資源最小開銷所需的QoS準(zhǔn)則。對于本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，根據(jù)相互參照的、指定為Lu 5-6-6的、第09/專利中請中的多層資源管理方法，執(zhí)行這種各用戶的初始資源分配。盡管在相互參照的專利申請中已經(jīng)對該過程作了充分描述，并且參考該過程的詳述，下面將簡要描述該過程的基本步驟。然而，應(yīng)該明確此處描述的本發(fā)明的過程并不局限這種與為每個用戶建立一個獎初始源分配的優(yōu)選方法。而本發(fā)明的處理過程被認(rèn)為與優(yōu)選的初始分配方法合作完成無線系統(tǒng)資源的更高效的利用，但事實上任何做出這種初始資源分配的方法都可用于本發(fā)明的過程。
根據(jù)優(yōu)選的分配方法，在為給定的用戶應(yīng)用提供初始資源分配的過程中，相對于涉及應(yīng)用層(通信信道的分層協(xié)議模型)的一組工作特性曲線(或表)，對用戶應(yīng)用會遇到的工作參數(shù)，例如數(shù)據(jù)處理量進(jìn)行評估。對于優(yōu)選實施例，那些工作特性曲線描述了數(shù)據(jù)處理量和幀誤碼率特性。對于一個給定的信道情況，繪制多條分別對應(yīng)于無線系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)速率的曲線，[注意，在所考慮范圍內(nèi)用戶應(yīng)用的數(shù)據(jù)文件傳輸之前，應(yīng)該知道在這些特性曲線上所繪制的數(shù)據(jù)點，或者致少可以計算出]所以，對于在考慮范圍內(nèi)的特定用戶應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)處理能力，以及對應(yīng)于選定工作特性曲線指定的特定信道情況，在多數(shù)情況下多重數(shù)據(jù)速率能夠達(dá)到該數(shù)據(jù)處理能力。因此，可以選擇多對{FER，數(shù)據(jù)速率}數(shù)據(jù)點以與所需的數(shù)據(jù)處理能力對應(yīng)。
還要確定相對于物理層(信道)的第二組工作特性曲線(或表)，并且該分配方法用于將對應(yīng)所需處理能力的數(shù)據(jù)點從應(yīng)用層工作曲線映射到物理層工作曲線。對于優(yōu)選實施例，根據(jù)FER和Eb/No工作特性描述物理層工作特性曲線。業(yè)已經(jīng)知道，Eb/No參數(shù)具有表示信道傳輸功率的功能，且因而這樣的一組工作特性曲線也涉及信道的輸出功率。這些FER-Eb/No特性曲線來自諸如多普勒頻率，Rician K因數(shù)，信道延時方面和其它信道衰減參數(shù)等信道信息。
對于一個給定的信道情況，由于具有多條應(yīng)用層特性曲線，也有多條對應(yīng)不同數(shù)據(jù)速率的曲線可用于物理層。且與應(yīng)用層曲線一樣，物理層特性曲線可以基于總的信道條件而得到，并且與應(yīng)用層的任何特殊的數(shù)據(jù)傳輸無關(guān)。因而從應(yīng)用(TCP/RLP)特性曲線選出的{FER，數(shù)據(jù)速率}數(shù)據(jù)點可以被映射到物理信道工作特性曲線上的對應(yīng)點。根據(jù)上面的映射，選擇用無線系統(tǒng)的最小資源分配，滿足用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)處理量準(zhǔn)則的數(shù)據(jù)速率和Eb/No參數(shù)組。還應(yīng)指出的是，對于優(yōu)選實施例，用數(shù)據(jù)速率和目標(biāo)FER來表示對給定用戶的資源分配。根據(jù)已知的方法，這些參數(shù)將依次被無線系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為在選定的數(shù)據(jù)速率下，維持目標(biāo)FER所需的傳輸功率電平。
根據(jù)剛描述的過程，確定系統(tǒng)中各用戶的資源分配。然后將這些分配提供給服務(wù)的用戶，并且無線系統(tǒng)在這些分配標(biāo)準(zhǔn)下的開始初始工作。在本發(fā)明方法的下一步，測量上一步中確定的、維持用戶分配所需的總傳輸功率，并且將測出的總傳輸功率與提供那些傳輸資源分配的無線系統(tǒng)的最大傳輸功率水平比較。確定最大傳輸功率水平與測量出的維持初始用戶分配所需的傳輸功率之間的差值，然后，該差值的一部分，即“負(fù)載信用”，被用于為服務(wù)用戶分發(fā)額外資源分配。
在此后的反向連接功率分配中，對本發(fā)明的獎金分配過程加以描述，但是應(yīng)該清楚的是該過程也可以用于實現(xiàn)前向連接?；镜姆聪蜻B接總接收功率(RSSI)涉及負(fù)載，并且可以用來估計服務(wù)區(qū)的系統(tǒng)負(fù)載。對于在考慮范圍內(nèi)的無線系統(tǒng)的每一個天線，基站將根據(jù)預(yù)先確定的抽樣間隔期間測量出的總接收功率的n個取樣值的平均值，來獲得RSSI的測量值——根據(jù)運行和工程考慮，系統(tǒng)操作員決定取樣大小n。然后將在抽樣間隔期間收集到的一組測量值以本地中心值為中心分類——該中心值通過計算抽樣值的累積密度函數(shù)來確定，且選CDF為50％時的值。此后將該本地中值指定為RSSI-proc。[注意RSSI信號測量的隨機(jī)性會給直接使用RSSI中值造成困難。使用上述本地中值來平滑該RSSI信號。]在實現(xiàn)本發(fā)明的過程時，首先描述與閾值相關(guān)的負(fù)載箱。負(fù)載箱將提供基站負(fù)載狀況的一個概念上的測量。參數(shù)μ，代表目前基站負(fù)載百分比，定義如下μ＝∑Si(1+β)/Smax其中Si是基站第i個用戶的接收信號強度，β代表來自其他通話干擾的因數(shù)，∑Si(1+β)代表如前所述由RSSI-proc確定的總接收信號強度。Smax是與無線系統(tǒng)最大信號強度對應(yīng)的參考點。因而，μ＝1對應(yīng)理想情況下的最大負(fù)載。關(guān)于μ定義三個閾值。圖1說明了這些閾值和本發(fā)明的負(fù)載箱。參照圖，那些閾值定義如下A——代表在實際工作中基站允許的最大負(fù)載的閾值，如系統(tǒng)說明中所規(guī)定的；如果超出這個限定將忽略下一個用戶服務(wù)請求；B——高閾值，代表在該點以上沒有獎金分配需要處理；[注意系統(tǒng)操作員根據(jù)經(jīng)驗確定A閾值和B閾值之間的距離，并且該距離具有表示傳輸功率步距(quantum step)的功能，且還具有表示數(shù)據(jù)速率步距，F(xiàn)ER和信道衰落函數(shù)的功能。]C——低閾值，代表在該點以下開始獎金分配處理；盡管高于閾值C不需要開始獎金分配過程，當(dāng)μ變到C閾值和B閾值之間的范圍內(nèi)時獎金分配過程被保持。[注意系統(tǒng)操作員憑經(jīng)驗確定閾值B和閾值C之將的差值，并且該差值依賴于信道衰落變化和干擾電平。]參考流程圖2可以更好的理解本發(fā)明方法的剩余步驟。如圖中將要看到的，步驟201，202，203和204分別對應(yīng)前面描述的步驟(1)為服務(wù)用戶提供一個初始資源分配(為優(yōu)化系統(tǒng)資源分配，優(yōu)選地建立該分配)，(2)在初始資源分配的標(biāo)準(zhǔn)下運行該無線系統(tǒng)并且測量總的反向連接接收功率，(3)設(shè)定基站負(fù)載因數(shù)，(4)定義關(guān)于該基站負(fù)載因數(shù)的一組閾值。
然后在第205步，本發(fā)明的方法繼續(xù)將用戶排序為一組{FERi}和一個子集{Ti}，其中FERi代表第i個用戶應(yīng)用的目標(biāo)FER，Ti代表從現(xiàn)在到完成第i個用戶數(shù)據(jù)傳輸所需的時間。根據(jù)FERs的增序或降序?qū)FERi}組排序，并且，其中給定的FER為多個用戶所共有，根據(jù)增加或降低的用戶數(shù)Tis對這些公共的FERs排序。在步驟206中，為分配獎金對每個用戶應(yīng)用進(jìn)行評估，并且在一個優(yōu)選實施例中，該評估從具有最大目標(biāo)FER的用戶開始，并且按照遞減的FERs順序繼續(xù)進(jìn)行。對于多個用戶具有一個共同的目標(biāo)FER的情況，將按照用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瓿蓵r間，Tis，遞增的順序?qū)@樣一組用戶進(jìn)行處理。
在步驟206中，為分配獎金而作評估的每個用戶，在步驟207中，本發(fā)明將繼續(xù)為該用戶分配一個新的目標(biāo)FER，其中的新目標(biāo)FER被確定為初始分配的目標(biāo)FER和因數(shù)(1+x)的乘積——x代表系統(tǒng)操作員選定的一部分，小于由“負(fù)載信用”表示的最大系統(tǒng)負(fù)載部分。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，將選擇比“負(fù)載信用”部分小得多的x，并且隨著x值的增加遞歸繼續(xù)獎金分發(fā)過程，直到基站負(fù)載因數(shù)μ達(dá)到負(fù)載箱的上限。[注意該實際的“x”值由系統(tǒng)操作員憑經(jīng)驗確定，實際上代表所需處理資源和分辨率之間的一個折衷——即，如果“x”小，分辨率好，但是算法采取了許多步驟收斂。]在步驟208中，為在前面的步驟中分配的每個新的目標(biāo)FER，確定新的數(shù)據(jù)處理量，且在步驟209中，對照工作特性曲線對該新的數(shù)據(jù)處理能力評估，以確定是否存在與該新處理能力對應(yīng)的一對新的{FER，數(shù)據(jù)速率}數(shù)據(jù)點。在步驟210中，對于發(fā)現(xiàn)了這樣的一對新的{FER，數(shù)據(jù)速率}數(shù)據(jù)點的每一個用戶，將那些新的數(shù)據(jù)點映射到物理信道工作特性曲線上，并且確定與新的映射數(shù)據(jù)點對相對應(yīng)的一個Eb/No參數(shù)。然后確定對應(yīng)于初始分配的{FER，數(shù)據(jù)速率}對的Eb/No參數(shù)與對應(yīng)于新映射對的Eb/No參數(shù)之間的差值，并且將該差值與預(yù)先確定的閾值作比較。如果Eb/No差值超過該閾值，該新的{FER，數(shù)據(jù)速率}對被分配給用戶應(yīng)用。然而，如果該Eb/No差值小于該閾值量，將不作變動并且該用戶應(yīng)用保留初始的分配。前面步驟中為用戶應(yīng)用分配一個新的{FER，數(shù)據(jù)速率}對的所有情況中，在步驟211，為用戶應(yīng)用確定一個新的Si。然后在步驟212更新基站負(fù)載因數(shù)，μ，以反映出提供了新的資源分配的所有用戶應(yīng)用的新Si。
更新的負(fù)載因數(shù)，μ，與負(fù)載箱的上閾值B比較。如果μ小于閾值B，將前面步驟中識別的額外，即，獎金，資源分配可以分配給有資格的用戶應(yīng)用。通常分配是通過向給定用戶應(yīng)用的移動單元發(fā)送信息，授權(quán)移動用戶增加其輸出功率，以維持與額外資源分配相對應(yīng)的新FER和/或數(shù)據(jù)速率來實現(xiàn)的。然而，如果更新的μ大于上限B，不作額外資源分配，并且停止獎金分配過程。
根據(jù)至此描述的、在分配過程直接達(dá)到服務(wù)用戶所需的FER/QoS標(biāo)準(zhǔn)之后，用于提高未滿載系統(tǒng)利用的本發(fā)明的方法，提供了獎金分配過程。使用本發(fā)明的方法，剩余的可用負(fù)載將分發(fā)給系統(tǒng)用戶，產(chǎn)生了用戶提高傳輸功率的獎金資源分配。用這種獎金分配，用戶能夠提前完成給定數(shù)據(jù)文件的傳輸。由此，在這些空閑時間增量期間使得系統(tǒng)資源能夠為其他用戶應(yīng)用所利用。
本發(fā)明的方法可以在一個“處理器”中實現(xiàn)，該處理器能夠配置通信信道并且與存儲器相連。在這個實施例中，該存儲器包含表征工作特性曲線和物理層特性曲線特性的表格。處理器監(jiān)視通信信道，與用戶應(yīng)用相互作用，并完成上文中所述的本發(fā)明方法的數(shù)據(jù)采集和處理任務(wù)。通過使用共享或?qū)Ｓ糜布硖峁┨幚砥鲗崿F(xiàn)的功能，包括但不局限于能夠運行軟件的硬件。用“處理器”這個詞并不應(yīng)認(rèn)為專指能夠執(zhí)行軟件的硬件。該處理器的示意性實施例可以包括微處理器和/或數(shù)字信號處理(“DSP”)硬件，用于存儲執(zhí)行下面討論的操作的軟件只讀存儲器(“ROM”)，和用于存儲結(jié)果的隨機(jī)存儲器(“RAM”)。還可提供超大規(guī)模集成(“VLSI”)硬件實施例，以及結(jié)合多功能DSP電路的常規(guī)VLSI電路。
本發(fā)明提供了一種動態(tài)分配系統(tǒng)資源的新方法，以達(dá)到無線系統(tǒng)最大的數(shù)據(jù)處理量和系統(tǒng)資源分配的最佳效率。該方法動態(tài)調(diào)整幀誤碼率(FER)，數(shù)據(jù)速率或其它應(yīng)用資源參數(shù)，以利用無線系統(tǒng)的負(fù)載信用達(dá)到這種處理能力和資源利用的最優(yōu)化。
本領(lǐng)域技術(shù)人員借助于前面的描述，會知道本發(fā)明的許多修改和替代的實施例。因此，本描述僅作說明和以向本領(lǐng)域技術(shù)人員講述實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式為目的，并不是要說明其所有可能的形式。還應(yīng)該明確的是，所使用的文字僅為描述而不是作限定，實質(zhì)上，在不背離本發(fā)明精神并且保留了對附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部改進(jìn)方法的專用的前提下，可以對本發(fā)明的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作改動。
權(quán)利要求
1.在無線通信系統(tǒng)中，一種在用戶應(yīng)用中分配系統(tǒng)資源的方法，該無線通信系統(tǒng)具有一個發(fā)射機(jī)和至少一個經(jīng)過一條通信信道與之相連的接收機(jī)，并且可用于為至少一個用戶應(yīng)用提供一條通信路徑，該方法包括步驟為每一個上述用戶應(yīng)用確定一個系統(tǒng)資源的初始分配；確定由上述無線傳輸系統(tǒng)服務(wù)的所有上述用戶應(yīng)用的、上述初始分配的總工作傳輸資源負(fù)載，并且與上述無線通信系統(tǒng)的最大傳輸資源負(fù)載比較，以確定上述工作資源負(fù)載與上述最大資源負(fù)載的差值；選擇部分上述資源負(fù)載差值，用來在上述用戶應(yīng)用中進(jìn)一步分配；根據(jù)上述選擇的部分資源負(fù)載差值，向上述服務(wù)用戶應(yīng)用的子集提供進(jìn)一步資源分配。
2.權(quán)利要求1的資源分配方法，其中上述確定初始分配步驟用于以最小的分配系統(tǒng)傳輸資源來滿足給定用戶應(yīng)用所需的QoS標(biāo)準(zhǔn)。
3.權(quán)利要求2的資源分配方法，其中為上述給定用戶實現(xiàn)資源分配所根據(jù)的步驟為基于相對于上述通信信道的預(yù)定信道狀況信息，確定第一和第二組工作特性曲線；確定上述用戶應(yīng)用的一個服務(wù)質(zhì)量需求；確定對應(yīng)上述QoS需求的、在上述第一組工作特性曲線上的一組數(shù)據(jù)對；將位于上述第一組工作特性曲線上的上述確定的數(shù)據(jù)對組，映射到上述第二組特性曲線上對應(yīng)的數(shù)據(jù)對組，上述第二組工作特性曲線上的每個映射數(shù)據(jù)對功能上與上述通信信道的傳輸功率電平相關(guān)；從上述第二組工作特性曲線上的映射數(shù)據(jù)對中，選擇與上述通信信道的低傳輸電平相對應(yīng)的一對數(shù)據(jù)對。
4.權(quán)利要求3的資源分配方法，其中根據(jù)上述用戶應(yīng)用傳輸數(shù)據(jù)的最小處理量來指定上述QoS需求。
5.權(quán)利要求1的資源分配方法，其中確定總工作傳輸資源負(fù)載步驟是通過上述無線通信系統(tǒng)在上述服務(wù)用戶應(yīng)用的初始資源分配的條件下工作時，測量出的總反向連接接收功率來實現(xiàn)的。
6.權(quán)利要求1的資源分配方法，進(jìn)一步包括步驟提供一個作為工作傳輸資源負(fù)載與最大傳輸資源負(fù)載比值的負(fù)載因數(shù)；根據(jù)上述負(fù)載因數(shù)定義至少一個負(fù)載門限。
7.權(quán)利要求6的資源分配方法，其中相對于上述至少一個負(fù)載門限，建立上述資源負(fù)載差值的上述所選部分。
8.權(quán)利要求1的資源分配方法，其中為上述服務(wù)用戶應(yīng)用的一個子集提供進(jìn)一步資源分配的步驟包括下列子步驟根據(jù)在上述系統(tǒng)資源初始分配期間，分配給上述每個用戶應(yīng)用的目標(biāo)幀誤碼率(FER)，來選擇一個上述用戶應(yīng)用進(jìn)行評估；當(dāng)定義的百分比增長超過上述初始分配的目標(biāo)FER時，對每個選定的用戶應(yīng)用修訂的目標(biāo)FER進(jìn)行計算；確定與上述修訂目標(biāo)FER有關(guān)的傳輸資源參數(shù)和與上述初始分配的目標(biāo)FER的對應(yīng)傳輸資源參數(shù)之間的差值，并且將上述差值與預(yù)定的閾值作比較；若上述差值超過上述閾值，將上述修訂的目標(biāo)FER分配給上述用戶應(yīng)用。
9.權(quán)利要求6的資源分配方法，其中給上述用戶應(yīng)用子集提供進(jìn)一步資源分配的步驟進(jìn)一步包括確定作為進(jìn)一步資源分配的函數(shù)的一個修訂后的工作傳輸資源負(fù)載；更新上述負(fù)載因數(shù)以反映出上述修訂的工作傳輸資源負(fù)載；并且將上述更新后的負(fù)載因數(shù)與上述至少一個負(fù)載閾值中的一個相比較，并且當(dāng)上述更新的負(fù)載因數(shù)小于上述閾值時，向上述用戶應(yīng)用提供進(jìn)一步的資源分配。
10.在無線通信系統(tǒng)中，一種用于在多個用戶應(yīng)用之間分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，該無線通信系統(tǒng)具有一個發(fā)射機(jī)和至少一個經(jīng)過一條通信信道與之相連的接收機(jī)，并且可以為至少一個用戶應(yīng)用提供一條通信路徑，該設(shè)備包括用于確定每個用戶應(yīng)用的初始系統(tǒng)資源分配的處理裝置；用于確定由上述無線通信系統(tǒng)所服務(wù)的所有上述用戶應(yīng)用的、上述初始分配的總工作傳輸資源負(fù)載，并且將上述總工作傳輸資源負(fù)載與上述無線系統(tǒng)的最大傳輸資源負(fù)載量比較，由此確定上述工作資源負(fù)載與上述最大資源負(fù)載之間差值的處理裝置；用于選擇部分上述資源負(fù)載差值用于進(jìn)一步在上述用戶應(yīng)用中分配的裝置；根據(jù)資源負(fù)載差值的選定部分，為上述服務(wù)用戶應(yīng)用的一個子集提供進(jìn)一步資源分配的負(fù)載裝置。
11.權(quán)利要求10的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，其中為確定初始分配而建立的上述處理裝置，用于確定在最小的系統(tǒng)傳輸資源分配條件下，滿足給定用戶應(yīng)用所需的QoS標(biāo)準(zhǔn)的初始分配。
12.權(quán)利要求11的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，其中為確定初始分配而建立的上述處理裝置進(jìn)一步包括用于存儲第一和第二組工作特性曲線的存儲器裝置，上述曲線被確定為關(guān)于上述通信信道的信道情況信息的函數(shù)；確定上述用戶應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量(QOS)需求的裝置；確定上述第一組工作特性曲線上與述QOS需求相對應(yīng)的一組數(shù)據(jù)對的裝置；映射裝置，用于將第一組工作特性曲線上所確定的數(shù)據(jù)對組映射到第二組工作特性曲線上對應(yīng)的數(shù)據(jù)對組，其中上述第二組工作特性曲線上的上述各個映射的數(shù)據(jù)對功能上與上述通信信道的傳輸功率電平相關(guān)；選擇裝置，用于在上述第二組工作特性曲線上的上述映射數(shù)據(jù)對中，識別并選擇對應(yīng)上述通信信道的低傳輸功率電平的一個數(shù)據(jù)對。
13.權(quán)利要求12的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，其中根據(jù)上述用戶應(yīng)用傳輸數(shù)據(jù)的最小處理量來指定上述QoS需求。
14.權(quán)利要求10的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，其中為確定總工作傳輸資源負(fù)載而建立的上述處理裝置，用于上述無線通信系統(tǒng)工作在所述服務(wù)用戶應(yīng)用的初始資源分配時，獲得總反向連接接收功率的測量值。
15.權(quán)利要求10的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，進(jìn)一步包括用于確定作為工作傳輸資源負(fù)載與最大傳輸資源負(fù)載的比率的負(fù)載因數(shù)的處理裝置；和選擇至少一個根據(jù)上述負(fù)載因數(shù)定義的負(fù)載閾值的裝置。
16.權(quán)利要求15的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，其中相對于上述至少一個負(fù)載閾值，來建立上述資源負(fù)載差值的上述選擇部分。
17.權(quán)利要求10的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，其中上述負(fù)載裝置進(jìn)一步包括根據(jù)在上述初始系統(tǒng)資源分配期間，為上述每個用戶應(yīng)用分配的目標(biāo)幀誤碼率(FER)選擇一個上述用戶應(yīng)用用于評估的裝置；用于當(dāng)定義的百分比增加超過上述初始分配的目標(biāo)FER時，計算各選定的用戶應(yīng)用的修訂后的FER的處理裝置；確定與上述修訂的FER有關(guān)的傳輸資源參數(shù)和與上述初始分配的目標(biāo)FER對應(yīng)的傳輸資源參數(shù)之間的差值，并且將上述差值與預(yù)先確定的閾值比較的裝置；當(dāng)上述差值超出上述閾值時，給上述用戶應(yīng)用分配上述修訂后的目標(biāo)FER的方法。
18.權(quán)利要求15的分配系統(tǒng)資源的設(shè)備，其中上述負(fù)載裝置進(jìn)一步包括確定修訂后的工作傳輸資源負(fù)載作為進(jìn)一步資源分配函數(shù)的裝置；更新上述負(fù)載因數(shù)以反映出上述修訂工作傳輸資源負(fù)載的裝置；將上述更新的負(fù)載因數(shù)與上述至少一個負(fù)載閾值之一比較，并且當(dāng)上述更新的負(fù)載因數(shù)小于上述閾值時，為上述用戶應(yīng)用提供上述進(jìn)一步資源分配的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供高速無線通信系統(tǒng)動態(tài)控制的方法和設(shè)備,用來優(yōu)化系統(tǒng)資源利用以及由此提高系統(tǒng)處理能力。在滿足接受服務(wù)的用戶應(yīng)用所需的QoS標(biāo)準(zhǔn)的前提下,為每個由無線系統(tǒng)服務(wù)的用戶應(yīng)用確定無線傳輸資源分配。為所有用戶應(yīng)用分配了傳輸資源之后,確定出總傳輸資源,并且與無線系統(tǒng)的最高傳輸資源水平相比較。按照提供給每個用戶應(yīng)用的初始分配的比例,接受服務(wù)的用戶應(yīng)用,可以獲得無線系統(tǒng)的最高傳輸資源水平與目前分配的總傳輸資源的部分差值。
文檔編號H04L12/56GK1324192SQ01117739
公開日2001年11月28日 申請日期2001年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月11日
發(fā)明者朱鵬飛, 路鳴, 阿爍克·N·魯?shù)吕撂丶{ 申請人:朗迅科技公司