使用資源利用消息的多載波mac的制作方法

文檔序號：7640521閱讀：135來源：國知局

專利名稱：使用資源利用消息的多載波mac的制作方法
使用資源利用消息的多載波MAC 根據(jù)35 U.S.C. §119的優(yōu)先權要求
本申請要求于2005年10月26日提交、題為"使用資源利用掩碼進行無線信道的加權公平共享(WEIGHTED FAIR SHARING OF A WIRELESS CHANNEL USTNG RESOURCE UTTLTZATTON MASKS )"的美國臨時申請 S/N. 60〃30,631、以及于2005年10月26日提交、題為"使用以恒定功率譜密度發(fā)送的資源利用掩碼進行干擾管理(INTERFERENCE MANAGEMENT USING RESOURCE UTILIZATION MASKS SENT AT CONSTANT POWER SPECTRAL DENSITY (PSD))"的美國臨時申請S/N. 60/730,727的優(yōu)先權，這兩個臨時申請都通過引用被包括于此。
背景
I. 技術
以下描述一般性地涉及無線通信，尤其涉及在無線通信環(huán)境中降低干擾并改善吞吐量和信道質量。
II. 背景
無線通信系統(tǒng)已經成為全世界大部分人借以通信的普遍手段。為了滿足客戶需求并改善便攜性和便利性，無線通信設備已經變得更小和更強大。諸如蜂窩電話等移動設備處理能力的增加已導致對無線網絡發(fā)射系統(tǒng)需求的增加。這些系統(tǒng)通常不像在其之上通信的蜂窩設備那樣容易更新。隨著移動設備能力的發(fā)展，以有助于完全挖掘新的和經改善的無線設備能力的方式來維護較老無線網絡系統(tǒng)是較為困難的。
典型無線通信網絡(例如，采用頻分、時分、和碼分技術)包括提供覆蓋區(qū)的一個或多個基站以及可在該覆蓋區(qū)內發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的一個或多個移動 (例如，無線)終端。典型基站可同時發(fā)送用于廣播、多播、和/或單播服務的多個數(shù)據(jù)流，其中數(shù)據(jù)流是移動終端有興趣獨立接收的數(shù)據(jù)的流。該基站的覆蓋區(qū)內的移動終端可以有意接收該合成流所攜帶的一個、一個以上或所有數(shù)據(jù) 流。同樣地，移動終端可向該基站或另一移動終端發(fā)送數(shù)據(jù)?；九c移動終端之間或數(shù)個移動終端之間的這種通信可能會由于信道變化和/或干擾功率變化而退化。因此，本技術領域需要有助于降低無線通信環(huán)境中的干擾并提高吞吐量的系統(tǒng)和/或方法。
概要
以下內容呈現(xiàn)了一個或多個方面的簡化概要以提供對這些方面的基本理解。該概要不是所有可預想方面的詳盡概述，且無意標識所有方面的重要或關鍵要素也無意刻畫任何或所有方面的范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)一個或多個方面的一些構想作為稍后呈現(xiàn)的更具體的描述的前序。
根據(jù)各方面，本發(fā)明涉及為廣域和局域無線通信網絡提供統(tǒng)一技術以便于
幫助實現(xiàn)與蜂窩和Wi-Fi技術這兩者相關聯(lián)的益處、同時減輕與它們相關聯(lián)的缺陷的系統(tǒng)和/或方法。例如，蜂窩網絡可根據(jù)經規(guī)劃的部署來布置，這在設計或構建網絡時可增加效率，而Wi-Fi網絡通常是更方便的自組織方式來部署的。 Wi-Fi網絡還可有助于為接入點和接入終端提供對稱媒體接入控制(MAC)信道、以及蜂窩系統(tǒng)不提供的具有帶內無線能力的回程支持。
在此所述的統(tǒng)一技術有助于提供對稱MAC和具有帶內無線能力的回程支持。此外，本發(fā)明有助于以靈活的方式部署網絡。本發(fā)明中所述的方法允許性能根據(jù)該部署來調整，由此在該部署是規(guī)劃或半規(guī)劃的情況下提供較佳效率、而在該網絡是無規(guī)劃的情況下提供足夠的魯棒性。即，本文所述的各方面允許使用經規(guī)劃的部署(例如，在蜂窩部署情形中)、自組織部署(例如，諸如可用于Wi-Fi網絡部署)、或這兩者的組合來部署網絡。此外，其它方面涉及支持具有不同發(fā)射功率水平的節(jié)點和在資源分配方面實現(xiàn)小區(qū)間公平，這些方面
是Wi-Fi或蜂窩系統(tǒng)所沒有充分支持的。
例如，根據(jù)一些方面，通過由發(fā)射機和接收機這兩者使用資源利用消息 (RUM)聯(lián)合排定發(fā)送可有助于無線信道的加權公平共享，由此發(fā)射機基于對其近鄰的可用性的知曉來請求資源集，而接收機基于其近鄰的可用性的知曉準許請求信道的一子集。發(fā)射機基于對其附近接收機的偵聽而獲知可用性，以及
接收機通過偵聽其附近發(fā)射機來獲知潛在可能的干擾。根據(jù)相關方面，RUM 可被加權以不僅指示該節(jié)點是不利的(如由于在接收時遇到干擾的數(shù)據(jù)發(fā)送的接收機)并希望沖突避免發(fā)射模式，而且還指示該節(jié)點的不利程度。RUM接收節(jié)點可利用其已接收到RUM以及其權重這一事實，以確定恰當?shù)捻憫Ｗ?為示例，權重的該通告允許以公平的方式進行沖突避免。本發(fā)明描述了這種技術。
根據(jù)其它方面，RUM拒絕閾值(RRT)可被用來便于確定是否對接收到的RUM作出響應。例如，可使用該接收到的RUM所包括的各種參數(shù)和/或信息來計算量度，并且該量度可與該RRT相比較以確定該發(fā)送節(jié)點的RUM是否有理由作出響應。根據(jù)相關方面，RUM發(fā)送節(jié)點可通過指示該RUM適用的信道的數(shù)目來指示其不利程度，從而使得信道數(shù)目(一般而言，這些可以是資源、頻率副載波和/或時隙)指示了不利的程度。如果該不利程度響應于RUM 而降低，則對于后續(xù)RUM發(fā)送可減少為其發(fā)送RUM的信道的數(shù)目。如果不利程度沒有降低，則可為后續(xù)RUM發(fā)送增大該RUM適用的信道的數(shù)目。
RUM可以恒定功率譜密度(PSD)發(fā)送，并且接收節(jié)點可采用該RUM的收到功率譜密度和/或收到功率估計其自身與該RUM發(fā)送節(jié)點之間的射頻
(RF)信道增益以確定如果其發(fā)射則是否將在該發(fā)送節(jié)點處引起干擾(例如，在一預定可接受閾值水平之上)。因此，可能會有這樣的情形，即RUM接收節(jié)點能夠將來自RUM發(fā)送節(jié)點的RUM解碼但確定它將不會引起干擾。當 RUM接收確定它應服從該RUM時，它可通過選擇完全從該資源退避或通過選擇使用足夠降低的發(fā)射功率以使其估計的潛在可能干擾水平降到低于該預定可接受閾值水平來執(zhí)行。因而，以一種統(tǒng)一的方式同時支持"硬"干擾避免
(完全退避)和"軟"干擾避免(功率控制)。根據(jù)相關方面，RUM可被接收節(jié)點用來確定接收節(jié)點與RUM發(fā)送節(jié)點之間的信道增益以便于基于在該發(fā) 送節(jié)點處引起的估計干擾確定是否發(fā)射。
根據(jù)一方面，一種無線通信方法可包括確定節(jié)點處收到服務的水平；如果收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息
(RUM);選擇為其發(fā)送RUM的一個或多個資源的數(shù)目；以及為選定的一個或多個資源發(fā)送RUM。
另一方面涉及一種有助于無線通信的裝置，包括確定模塊，確定節(jié)點處收到服務的水平；生成模塊，如果收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息(RUM);選擇模塊，選擇為其發(fā)送RUM的一個或多個資源的數(shù)目；以及發(fā)送模塊，為選定的一個或多個資源發(fā)送RUM。
又一方面涉及一種有助于無線通信的裝置，包括用于確定節(jié)點處收到服務的水平的裝置；用于在收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平的情況下生成資源利用消息(RUM)的裝置；用于選擇為其發(fā)送RUM的一個或多個資源的數(shù)目的裝置；以及用于為選定的一個或多個資源發(fā)送RUM的裝置。
再一方面涉及一種包括用于數(shù)據(jù)通信的指令的機器可讀介質，其中該指令在執(zhí)行時使機器確定節(jié)點處收到服務的水平；如果收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息(RUM);選擇為其發(fā)送RUM 的一個或多個資源的數(shù)目；以及為選定的一個或多個資源發(fā)送RUM。
另一方面涉及一種有助于數(shù)據(jù)通信的處理器，處理器被配置成確定節(jié)點處收到服務的水平；如果收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息(RUM);選擇為其發(fā)送RUM的一個或多個資源的數(shù)目；以及為選定的一個或多個資源發(fā)送RUM。
為了實現(xiàn)上述和相關目的，這一個或多個方面包括在下文中完全描述并在權利要求中特別指出的特征。以下描述和附圖具體闡述這一個或多個方面的說明性方面。然而，這些方面僅指示可采用這各個方面的原理的各種方式中的一小部分，而所述方面旨在包括所有這些方面及其等效形式。
附圖簡述

圖1示出了具有諸如可結合一個或多個方面利用的多個基站和多個終端的無線通信系統(tǒng)。
圖2是根據(jù)在此所述的一個或多個方面的用于使用資源利用掩碼/消息 (RUM)執(zhí)行無線信道的加權公平共享的方法的示圖。
圖3示出了根據(jù)在此所述的一個或多個方面的可有助于資源分配的請求準許事件的序列。
圖4是根據(jù)各個方面的有助于請求準許方案的理解的若干拓撲結構的示圖。
圖5示出了根據(jù)在此呈現(xiàn)的一個或多個方面的用于通過采用以恒定功率譜密度(PSD)發(fā)送的資源利用消息(RUM)來管理干擾的方法。
圖6是根據(jù)一個或多個方面的用于生成有助于在自組織部署的無線網絡中提供靈活媒體接入控制(MAC)的TxRUM和請求的方法的示圖。
圖7是根據(jù)一個或多個方面的用于生成要發(fā)送的對請求的準許的方法的示圖。
圖8是根據(jù)一個或多個方面的用于通過根據(jù)與給定節(jié)點相關聯(lián)的不利的水平調節(jié)用于發(fā)送RUM的副載波的數(shù)目來在各爭用節(jié)點之間達到公平的方法的示圖。
圖9是根據(jù)一個或多個方面的、兩個節(jié)點之間功率譜密度(PSD)恒定的 RxRUM發(fā)送的示圖。
圖10是根據(jù)一個或多個方面的用于為RUM發(fā)送采用恒定PSD以有助于估計第一節(jié)點將在第二節(jié)點處引起的干擾的量的方法的示圖。
圖11示出了根據(jù)各個方面的用于對經規(guī)劃和/或自組織無線通信環(huán)境中的干擾控制分組作出響應的方法。
圖12是根據(jù)上述各方面的用于生成RxRUM的方法的示圖。
圖13是根據(jù)一個或多個方面用于對一個或多個接收的RxRUM作出響應的方法的示圖。
圖14是可與在此所述的各種系統(tǒng)和方法結合采用的無線網絡環(huán)境的示圖。
圖15是根據(jù)各個方面的有助于無線數(shù)據(jù)通信的裝置的示圖。
圖16是根據(jù)一個或多個方面的使用資源利用消息(RUM)來有助于無線通信的裝置的示圖。
圖17是根據(jù)各個方面的有助于生成資源利用消息(RUM)并加權RUM 以指示不利的水平的裝置的示圖。
圖18是根據(jù)一個或多個方面的有助于比較無線通信環(huán)境中各節(jié)點處的相對狀況以確定哪些節(jié)點最不利的裝置的示圖。具體描述
現(xiàn)在參照其中類似附圖標記用于指代所有類似要素的附圖描述各個方面。在以下描述中，出于說明起見，闡述各個特定細節(jié)以提供對一個或多個方面的透徹理解。然而，顯而易見的，這些方面可在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐。在其它實例中，以框圖形式示出公知的結構和設備以幫助描述一個或多個方面。
如本申請中所用的，術語"組件"、"系統(tǒng)"等旨在指計算機相關實體、
或者硬件、軟件、執(zhí)行中的軟件、固件、中間件、微代碼和/或其任何組合。例如，組件可以是，但不限于，在處理器上運行的過程、處理器、對象、可執(zhí)行文件、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。一個或多個組件可駐留在過程和/或執(zhí) 行的線程內，并且組件可位于一臺計算機上和/或分布于兩臺或多臺計算機之間。而且，可從其上存儲有各種數(shù)據(jù)結構的各個計算機可讀介質執(zhí)行這些組件。這些組件可諸如根據(jù)具有一個或多個數(shù)據(jù)包的信號(例如，借助該信號來自與本地系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)中的另一組件交互、和/或跨諸如因特網等網絡與其它系統(tǒng)交互的一個組件的數(shù)據(jù))通過本地和/或遠程過程來通信。另外，在此所述的系統(tǒng)的組件可被重新排列和/或由附加組件來補充以幫助實現(xiàn)關于其所述的各個方面、目標、優(yōu)點等，并且如本領域技術人員所理解的，并不限于給定附圖中闡述的精確配置。
此外，這里結合訂戶站描述各個方面。訂戶站也可稱為系統(tǒng)、訂戶單元、移動站、移動、遠程站、遠程終端、接入終端、用戶終端、用戶代理、用戶設備、或用戶裝置。訂戶站可以是蜂窩電話、無繩電話、會話發(fā)起協(xié)
議(SIP)電話、無線本地環(huán)路(WLL)站、個人數(shù)字助理(PDA)、具有無線連接能力的手持式設備、或連接至無線調制解調器的其它處理設備。
此外，本文所述的各個方面或特征可使用標準編程和/或工程技術實現(xiàn) 為方法、裝置或制品。本文所用的術語"制品"旨在包括可從任何計算機可讀設備、載波或介質訪問的計算機程序。例如，計算機可讀介質包括但不限于磁存儲設備(例如，硬盤、軟盤、磁條...)、光盤(例如，壓縮盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)…)、智能卡和閃存設備(例如，卡、條、鍵驅動...)。另外，本文所述的各種存儲介質可表示用于存儲信息的一個或多個設備和/或其它機器可讀介質。術語"機器可讀介質"可包括但不限于能夠進行存儲、包含和/或攜帶指令和/或數(shù)據(jù)的無線信道和各種其它介質。應當理解，本文所用的單詞"示例性"用于表示"用作示例、實例或例示"。本文描述為"示例性"的任何方面或設計并非一定解釋為優(yōu)選于或優(yōu)于其它方面和設計。
應該理解，如在此所用的"節(jié)點"可以是接入終端或接入點，并且每個節(jié) 點可以是接收節(jié)點以及發(fā)射節(jié)點。例如，每個節(jié)點可包括至少一個接收天線及相關聯(lián)的接收鏈，以及至少一個發(fā)射天線及相關聯(lián)的發(fā)射鏈。此外，每個節(jié)點可包括一個或多個處理器來執(zhí)行用以實現(xiàn)在此所述的任意或所有方法和/或協(xié) 議的軟件代碼，并包括存儲器來存儲與在此所述的各種方法和/或協(xié)議相關聯(lián)的數(shù)據(jù)和/或計算機可讀指令。
現(xiàn)在參照圖1，根據(jù)在此呈現(xiàn)的各個方面示出了無線網絡通信系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可包括一個或多個扇區(qū)中的諸如一個或多個基站102(例如，蜂窩、 Wi-Fi或自組織等)的多個節(jié)點，這多個節(jié)點在彼此之間和/或與諸如接入終端104等一個或多個其它節(jié)點之間接收、發(fā)送、中繼無線通信信號。如本領域技術人員所理解的，每個基站102可包括發(fā)射機鏈和接收機鏈，各個鏈又可包括與信號發(fā)射和接收相關聯(lián)的多個組件(例如，處理器、調制器、多路復用器、解調器、解多路復用器、天線等)。接入終端104可例如是蜂窩電話、智能電話、膝上型設備、手持通信設備、手持計算設備、衛(wèi)星無線龜設備、全球定位系統(tǒng)、PDA和/或適于在無線網絡上通信的任何其它設備。
提供以下討論是為了有助于對在此所述的各個系統(tǒng)和/或方法的理解。根據(jù)各個方面，可分配(例如，對發(fā)射和/或接收節(jié)點)節(jié)點權重，其中每個節(jié)點權重是該節(jié)點所支持的流的數(shù)目的函數(shù)。如在此所用的"流"表示進入或傳出一節(jié)點的發(fā)送。該節(jié)點的總權重可以通過累加穿過該節(jié)點的所有流的權重來確定。例如，恒定比特率(CBR)流可具有預定權重，數(shù)據(jù)流可具有與其類型(例如，HTTP、 FTP等)成比例的權重等。此外，每個節(jié)點可分配到可加至每個節(jié)點的流權重以為每個節(jié)點提供額外的優(yōu)先級的預定靜態(tài)權重。節(jié)點權重也可以是動態(tài)的并反映該節(jié)點所攜帶的流的當前狀況。例如，該權重可對應于在該節(jié)點處正攜帶(接收到)的流的最差吞吐量。實質上，該權重表示該節(jié)點正經歷的不利的程度并且被用于在爭用公共資源的一組干擾節(jié)點之間進行公平信道接入。
請求消息、準許消息、以及數(shù)據(jù)發(fā)送可以是受功率控制的，然而，節(jié)點仍
然可能經歷導致其信號干擾噪聲比(SINR)水平不可接受的過量干擾。為了緩解不合需的低SINR，可以利用資源利用消息(RUM)，該消息可以是接收機方(RxRUM)和/或發(fā)射機方(TxRUM)的。當在一接收機的期望信道上的干擾水平超過一預定閾值水平時，該接收機可廣播一 RxRUM。該RxRUM可包含該接收機希望其上干擾降低的準許信道的列表、以及節(jié)點權重信息。另外， RxRUM可以恒定的功率譜密度(PSD)或恒定功率發(fā)送。解碼該RxRUM的節(jié)點(例如，與發(fā)射該RxRUM的接收機爭用的發(fā)射機)可對該RxRUM作出響應。例如，監(jiān)聽到該RxRUM的各節(jié)點可計算其相應的來自該接收機的信道增益(例如，通過測量接收到的PSD并利用發(fā)送該RxRUM的恒定PSD的知曉)，并可降低其相應的發(fā)射功率水平以減輕干擾。RxRUM接收方甚至可選擇從該RxRUM上所指示的信道完全退避。為了確保以公平的方式進行干擾避免，即確保所有節(jié)點獲得發(fā)射機會的公平共享，可在該RxRUM中包括權重。一給定節(jié)點的權重可被用來計算要分配給該節(jié)點的資源的公平共享。根據(jù)示例，用于發(fā)送和/或反應RUM的閾值可以基于系統(tǒng)的行為來確定。例如，在純沖突避免類型的系統(tǒng)中，可為每一發(fā)射發(fā)送一 RUM，并且監(jiān)聽到該RUM的任何節(jié)點可通過不在該相關聯(lián)的信道上發(fā)送來響應。
如果該RUM中包括指示該RUM適用于哪些信道的信道位掩碼，則可以實現(xiàn)沖突避免的一附加維度，這在接收機需要在該信道的一部分上排定少量數(shù) 據(jù)及不希望發(fā)射機完全從整個信道退避會是有用的。這方面在沖突避免機制上提供了更細化的粒度，這對于突發(fā)話務是重要的。
當一發(fā)射機不能夠請求到足夠資源(例如，在一發(fā)射機監(jiān)聽到迫使其在大多數(shù)信道上退避的一個或多個RxRUM的情況下)時，該發(fā)射機可廣播TxRUM。該TxRUM可在實際發(fā)送之前廣播，以通知具有迫近干擾的相鄰接收機。該TxRUM可通知其偵聽范圍內的所有接收機基于發(fā)射機已監(jiān)聽到的各 RxRUM，該發(fā)射機相信其對于帶寬具有最正當?shù)囊髾?。該TxRUM可攜帶關于該發(fā)射機節(jié)點的權重的信息，該信息可被各相鄰節(jié)點用來計算其相應的資源份額。另夕卜，TxRUM可以與發(fā)送數(shù)據(jù)的功率電平成比例的PSD或發(fā)射功率來發(fā)送。應該認識到的是，由于只有潛在可能受影響的節(jié)點需要知道發(fā)射機的狀況，所以無需以恒定(例如，高)PSD發(fā)送TxRUM。
RxRUM攜帶旨在向"偵聽"范圍內的所有發(fā)射機(例如，不論它們是否向該接收機發(fā)送數(shù)據(jù))傳達該接收機由于來自其它發(fā)送的干擾而對帶寬所亟需的程度的權重信息。該權重可表示不利的程度并且在該接收機更加不利時更大以及在不利狀況稍輕時更小。作為示例，如果吞吐量被用來測量不利的程度，則一個可能的關系可被表示為
、 cW 乂
其中i^,^表示所需的吞吐量，i w/是當前達到的實際吞吐量，以及
表示x的經量化的值。當在該接收機處有單個流時，凡。^可表示該流所需
的最小吞吐量，而i 。^。/可表示該流已經達到的平均吞吐量。注意，表示不利程度更深的更高值的權重是一約定問題。采用類似方式，只要權重解析邏輯是經適當修改的，就可以利用更高值的權重表示程度較輕的不利的約定。例如，可使用實際吞吐量與目標吞吐量的比(以上所示示例的倒數(shù)) 來計算權重。
當該接收機處存在具有潛在不同的凡。^,值的多個流時，則接收機可選擇
基于最不利的流來設置權重。例如
max,
W 、、
V "tJC/Wtf/ 乂乂
其中/是該接收機處的流索引。也可以執(zhí)行諸如將權重基于流吞吐量的和等其它選項。注意，以上描述中用于權重的函數(shù)形式純粹為了說明。權重可以各種不同的方式以及使用吞吐量之外的不同量度來計算。根據(jù)相關方面，接收機可確定其是否具有來自發(fā)送器(例如，發(fā)射機)的未完成的數(shù)據(jù)。在其已接收到一請求或其已接收到未被準許的一先前請求的情況下即是如此。在該情形中，該接收機可在A^。/低于^to^時發(fā)送RxRUM。TxRUM可攜帶傳達其是否存在的單個位的信息。發(fā)射機可通過執(zhí)行預定
的一系列動作來設置該TxRUM。例如，發(fā)射機可收集其新近監(jiān)聽到的RxRUM，在其自身的接收機業(yè)己發(fā)送一 RxRUM的情況下也包括來自該自身接收機的 RxRUM。如果該發(fā)射機還沒有收到任何RxRUM，則它可在未發(fā)送TxRUM的情況下向其接收機發(fā)送一請求。如果僅有的RxRUM來自其自身的接收機，則該發(fā)射機可發(fā)送一請求和TxRUM。
或者，如果該發(fā)射機已接收到包括來自其自身接收機的RxRUM的數(shù)個 RxRUM，則發(fā)射機可基于各RxRUM權重將這些RxRUM排序。如果該發(fā)射機自身的接收機具有最高權重，則發(fā)射機可發(fā)送TxRUM和請求。然而，如果該發(fā)射機自身的接收機不是最高權重，則該發(fā)射機無需發(fā)送請求或TxRUM。在發(fā)射機自身的接收機是都在最高權重的若干個RxRUM之一的情況下，則該發(fā)射機可以由1/(在最高權重上的所有RxRUM)的概率發(fā)送TxRUM和請求。根據(jù)另一方面，如果該接收機已接收到不包括來自其自身接收機的一個的 RxRUM，則發(fā)射機可不發(fā)送請求。注意，上述RxRUM處理的整個序列甚至置可以在沒有TxRUM的情形中應用。在這種情形中，邏輯被發(fā)射機節(jié)點用來確定是否向其接收機發(fā)送請求并且如果確實要發(fā)送，那么針對哪些信道。
基于接收機監(jiān)聽到的請求和/或TxRUM，該接收機可決定準許一給定請求。當發(fā)射機還未作出請求時，該接收機無需發(fā)送準許。如果該接收機已監(jiān)聽到TxRUM，但其中沒有一個來自其服務的發(fā)射機，則該接收機不發(fā)送準許。如果該接收機僅監(jiān)聽到來自其服務的發(fā)射機的TxRUM，則其可決定作出準許。如果該接收機已監(jiān)聽到來自其自身的發(fā)射機以及來自不是其所服務的發(fā)射機的TxRUM，則可能有兩個結果。例如，如果發(fā)送速率的運行平均是至少凡。,^，則該接收機不予準許(例如，其迫使其發(fā)射機靜止)。否則該接收機以定義為 1.0/(所監(jiān)聽到的TxRUM之禾n)的概率準許。如果該發(fā)射機已被準許，則發(fā)射機發(fā)送可被接收機所接收的數(shù)據(jù)幀。一旦成功發(fā)送，發(fā)射機與接收機兩者都更新該連接的平均速率。
根據(jù)其它方面，可以編程排定動作以實現(xiàn)均等服務品級(EGOS)或用于管理多個發(fā)射機和/或到接收機的流之間的公平性和服務質量的其它方案。排定器可使用其所知曉的由其伙伴節(jié)點所接收到的速率來決定排定哪些節(jié)點。然而，該排定器可遵守在其上操作的媒體接入信道所強加的干擾規(guī)則。具體而言，
該排定器可服從它從其近鄰監(jiān)聽到的RUM。例如，在前向鏈路上，接入點(AP) 上的排定器可向具有針對其的話務的所有接入終端(AT)發(fā)送請求，除非其被RxRUM所阻塞。AP可接收從這些AT中的一個或多個返回的準許。如果 AT被一競爭TxRUM所替代，則其可以不發(fā)送準許。AP隨后可根據(jù)排定算法來排定具有最高優(yōu)先級的AT，并可以發(fā)射。
在反向鏈路上，每個有話務要發(fā)送的AT可向AP請求。如果AT被RxRUM 所阻塞，則其將不發(fā)送請求。AP根據(jù)排定算法來排定具有最高優(yōu)先級的AT，同時遵守在前一時隙監(jiān)聽到的任何TxRUM。 AP然后向AP發(fā)送準許。一旦接收到準許，AT就發(fā)送。
圖2是根據(jù)在此所述的一個或多個方面的使用資源利用掩碼/消息(RUM) 執(zhí)行對無線信道的加權公平共享的方法200的示圖。在202，關于節(jié)點(例如，接入點、接入終端等)將優(yōu)選在其上發(fā)送的信道的數(shù)目作出確定。這種確定可以基于例如，與給定量的要發(fā)送的數(shù)據(jù)相關聯(lián)的需求、該節(jié)點上所經歷的干擾、或者任何其它適當參數(shù)(例如，等待時間、數(shù)據(jù)率、譜效率等)。在204，可
以選擇一個或多個信道來達到所需數(shù)目的信道。可優(yōu)選可用信道地來執(zhí)行信道選擇。例如，可以在在前一發(fā)送時間段中被占用的信道之前選擇已知在該前一發(fā)送時間段可用的信道。在206，可以發(fā)送對這些選定信道的請求。該請求可包括發(fā)射機(例如，發(fā)射節(jié)點等)想要在其上發(fā)送數(shù)據(jù)的優(yōu)選信道的位掩碼，并且可從發(fā)射機發(fā)送到接收機(例如，接收節(jié)點、手機、智能電話、無線通信設備、接入點等)。該請求可以是對在最近時隙中未被阻塞的第一多個信道的請求，在該第一多個信道對于數(shù)據(jù)發(fā)送而言不足的情況下可以是對第二多個信道的請求。在206發(fā)送的請求消息另外可以是受功率控制的以確保接收機處具有所希望的可靠性水平。
根據(jù)其它方面，對于一給定發(fā)送所希望的信道的數(shù)目的確定可以是與該節(jié) 點相關聯(lián)的權重的函數(shù)、與請求信道的其它節(jié)點相關聯(lián)的權重的函數(shù)、可供發(fā) 送用的信道的數(shù)目的函數(shù)、或先前因素的任意組合。例如，權重可以是經過該節(jié)點的流的數(shù)目的函數(shù)、該節(jié)點處經歷的干擾的水平的函數(shù)等。根據(jù)其它特征，信道選擇可包括將各信道分割為一個或多個集合，并且可以部分地基于指示一信道集合中的一個或多個信道不可用的接收到的資源利用消息(RUM)?？梢?評估該RUM以確定一給定信道是否可用(例如，未被該RUM標識)。例如，在一給定信道未列在該RUM的情況下可以作出該信道可用的確定。另一示例是即使收到了針對一信道的RUM也認為該信道可用，但該信道的通告權重低于由該節(jié)點的接收機所發(fā)送的RUM中通告的權重。
圖3示出了根據(jù)在此所述的一個或多個方面的可有助于資源分配的請求-準許事件的序列。繪制了包括從發(fā)射機發(fā)送到接收機的請求的第一事件序列302。一旦接收到該請求，接收機就可向該發(fā)射機發(fā)送準許該發(fā)射機所請求信道的全部或一子集的準許消息。該發(fā)射機隨后可在部分或全部所準許的信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
根據(jù)相關方面，事件序列304可包括從發(fā)射機發(fā)送到接收機的請求。該請求可包括發(fā)射機希望在其上向接收機發(fā)送數(shù)據(jù)的信道的列表。該接收機隨后可向該發(fā)射機發(fā)送準許消息，該消息指示期望信道的全部或一子集已被準許。該發(fā)射機隨后可向該接收機發(fā)送導頻信息，一旦接收到該導頻信息，該接收機就可向該發(fā)射機發(fā)送回速率信息，以幫助減輕不合需要的低SINR。一旦接收到該速率信息，發(fā)射機就可在所準許的信道上并以指定的發(fā)送速率進行數(shù)據(jù)發(fā)送。
根據(jù)一相關方面，當一發(fā)射機不能夠請求到足夠資源(例如，在一發(fā)射機監(jiān)聽到占用了大多數(shù)發(fā)射機可用信道的一個或多個RxRUM的情況下)時，該發(fā)射機可廣播TxRUM。這種TxRUM可攜帶關于該發(fā)射機節(jié)點的權重的信息，該信息可被各相鄰節(jié)點用來計算其相應的資源份額。另外，TxRUM可以與發(fā) 送數(shù)據(jù)的功率電平成比例的PSD來發(fā)送。應該認識到的是，由于僅需要潛在可能受影響的節(jié)點知道發(fā)射機的狀況，因此無需以恒定(例如，高)PSD發(fā)送 TxRUM。
可鑒于在通信事件期間可能強制的多個約束來執(zhí)行事件302和304的序列。例如，發(fā)射機可請求在前一時隙還未被RxRUM阻擋的任何信道。所請求的信道可以按優(yōu)選最近發(fā)送周期中的成功信道的次序排列。在沒有足夠信道的情況下，發(fā)射機可通過發(fā)送用以宣告對其它信道的爭用的TxRUM來請求其它信道從而獲得其公平份額。鑒于已監(jiān)聽到的RxRUM，信道的公平份額隨后可根據(jù)爭用近鄰(例如，節(jié)點)的數(shù)目和權重來確定。
來自接收機的準許可以是請求中所列信道的子集。接收機可被賦予職權以避免信道在最近的發(fā)送中呈現(xiàn)高干擾水平。在沒有足夠的準許信道的情況下，
接收機可通過發(fā)送一個或多個RxRUM來增加信道(例如，一直到該發(fā)射機的公平份額)。鑒于已監(jiān)聽到的(例如，接收到的)TxRUM，該發(fā)射機的對信道的公平份額可通過例如評估鄰近節(jié)點的數(shù)目和權重來確定。
在發(fā)送時，發(fā)射機可在準許消息中所準許的信道的所有或子集上發(fā)送數(shù) 據(jù)。發(fā)射機一旦監(jiān)聽到RxRUM，就可減小部分或所有信道上的發(fā)射功率。在發(fā)射機在同一信道上監(jiān)聽到準許和多個RxRUM的情況中，發(fā)射機可以倒數(shù)概率發(fā)送。例如，如果對于單個信道，監(jiān)聽到一個準許和三個RxRUM，則發(fā)射機可以1/3等的概率發(fā)送等(例如，發(fā)射機將使用信道的概率是1/3)。
根據(jù)其它方面，根據(jù)不受以上約束限制的共享方案可分配過量帶寬。例如，如上所述的基于權重的排定可有助于資源的加權公平共享。然而，在存在過量帶寬的情形中，無需約束資源分配(例如，在最小公平份額以上)。例如，可以考慮一種情形，其中具有滿緩沖器且各自具有為100的權重(例如，對應于 100kbps的流速率)的兩個節(jié)點正共享一信道。在該情形中，這兩個節(jié)點可均等地共享該信道。如果它們經歷變化的信道質量，則這兩個節(jié)點中的每一個可被準許例如300kbps。然而，可能僅給予節(jié)點1 200kbps是合乎需要的，以便將節(jié)點2的份額提升至500kbps。 S卩，在該情形中，以某些不公平的方式共享任意過量帶寬可能是合乎需要的，以便實現(xiàn)更大的扇區(qū)吞吐量。可以一簡單方式擴展加權機制以有助于不公平共享。例如，除權重之外，每個節(jié)點還可具有其所分配的速率的概念，該信息可與AT所購買的服務相關聯(lián)。節(jié)點可不斷地更新其平均速率(以某一合適的間隔)并在其平均吞吐量低于該分配的速率時發(fā)送RUM以確保節(jié)點將不競爭超過其所分配的速率的過量資源，其可以隨后在其它共享方案中被分配。
圖4是根據(jù)各個方面的有助于對請求-準許方案的理解的若干拓撲的示圖。第一拓撲402具有非常接近的三條鏈路(A-B、 C-D、 E-F)，其中每個節(jié)點 A-F可監(jiān)聽到來自所有其它節(jié)點的RUM。第二拓撲404具有鏈狀的三條鏈路，并且中間鏈路(C-D)干擾兩條外鏈路(A-B和E-F)，而這兩條外鏈路彼此互不干擾。根據(jù)該示例可以模擬RUM以使得RUM的范圍為兩個節(jié)點。第三拓撲406在右手側包括彼此相互干擾且可以監(jiān)聽到彼此的RUM的三條鏈路 (C-D、 E-F、和G-H)。左側的單條鏈路(A-B)僅干擾鏈路(C-D)。
根據(jù)各示例，對于上述拓撲，以下在表1中描述了三個系統(tǒng)的性能。在"全信息"情形中，假定具有位掩碼和權重的RxRUM、以及具有位掩碼和權重的 TxRUM的可用性。在"部分信息"情形中，假定具有位掩碼和權重的RxRUM 和具有權重但無位掩碼的TxRUM。最后，在"單獨RxRUM"情形中，不發(fā)
送TxRUM。
全信息 (RxRUM+TxRUM位掩碼)部分信息 (RxRUM+TxRUM權重)單獨RxRUM
拓撲l收斂4.6周期 AB=0.33 CD=0.33 EF=0.33收斂9.1周期 AB=0.328 CD=0.329 EF=0.325收斂10.3周期 AB=0.33 CD=0.33 EF=0.33
拓撲2收斂3.8周期 AB=0.5 CD=0.5 EF=0.5收斂5.4周期 AB=0.5 CD-0.5 EF=0.5收斂從不 AB=0.62 CD=0.36 EF=0.51
拓撲3收斂5.5周期 AB=0.67 CD=0.33 EF=0.33 GH=0.33收斂9.3周期 AB=0.665 CD=0.33 EF=0.33 GH=0.33收斂從不 AB=0.77 CD=0.21 EF=0.31 GH=0.31
表l
如從表1可見，部分信息提案能夠在收斂上以較小的延時實現(xiàn)權重的公平份額。收斂數(shù)顯示該方案收斂至可用信道的穩(wěn)定分配所花費的周期數(shù)。隨后，各節(jié)點可繼續(xù)利用這些相同信道。
圖5是根據(jù)在此呈現(xiàn)的一個或多個方面的用于通過采用以恒定功率譜密度(PSD)發(fā)送的資源利用消息(RUM)來管理干擾的方法500的示圖。請求消息、準許消息、以及發(fā)送可以是受功率控制的，然而，節(jié)點仍然可能經歷導致其信號干擾噪聲比(SINR)水平不可接受的過量干擾。為了緩解不合需要的低SINR，可以利用資源利用消息(RUM)，該消息可以是接收機方(RxRUM) 和/或發(fā)射機方(TxRUM)的。當在一接收機的期望信道上的干擾水平超過一預定閾值水平時，該接收機可廣播RxRUM。 RxRUM可包含該接收機希望其上干擾降低的信道的列表、以及節(jié)點權重信息。另外，RxRUM可以恒定的功率譜密度(PSD)發(fā)送。"監(jiān)聽"到該RxRUM的節(jié)點(例如，與發(fā)射該RxRUM 的接收機爭用的發(fā)射機)可通過停止其發(fā)送、或通過降低發(fā)射功率來對該 RxRUM作出響應。
例如，在無線節(jié)點的自組織部署中，一些節(jié)點上的載波干擾比(C/I)可能不合需要地低，這可能會妨礙成功發(fā)射。應該認識到的是，用來計算C/I的干擾水平可包括噪聲，從而使得C/I可類似地被表達為C/(I+N)，其中N是噪聲。在這種情形中，接收機可通過請求鄰近的其它節(jié)點或者降低其相應的發(fā)送功率或者從所指示的信道完全退避來管理干擾。在502，可以生成對呈現(xiàn)低于
第一預定閾值的C/I的信道(例如，在多信道系統(tǒng)中)的指示。在504，可以發(fā)送包括指示哪些信道呈現(xiàn)不夠格的C/I的信息的消息。例如，第一節(jié)點(例如，接收機)可連同包括指示具有不合乎需要地低的C/I的信道的信息的位掩碼一起廣播RUM。該RUM可另外以該網絡中所有節(jié)點已知的恒定PSD發(fā)送。以這種方式，具有變化功率水平的節(jié)點可以相同PSD廣播。
在506，該消息(例如，RUM)可被其它節(jié)點所接收。在508，一旦接收到該RUM，第二節(jié)點(例如，發(fā)射機)可利用與該RUM相關聯(lián)的PSD來計算其自身與該第一節(jié)點之間的射頻(RF)距離(例如，信道增益)。一給定節(jié) 點對該RUM的反應可以根據(jù)該RF距離而變化。例如，可在510執(zhí)行該RF 距離與第二預定閾值的比較。如果該RF距離低于該第二預定閾值(例如，該第一節(jié)點與該第二節(jié)點彼此靠近)，則在512，該第二節(jié)點可停止在該RUM 中所指示的信道上的任何進一步發(fā)送以減輕干擾。或者，如果該第二節(jié)點與該第一節(jié)點彼此距離足夠遠(例如，當在510相比時它們之間的RF距離等于或大于該第二預定閾值)，則在514，第二節(jié)點可利用該RF距離信息以預測如果該第二節(jié)點繼續(xù)在該RUM中所指示的信道上發(fā)射那么將在該第一節(jié)點處引起且歸因于該第二節(jié)點的干擾的幅度。在516，所預測的干擾水平可與第三預定閾值水平相比較。
例如，該第三預定閾值可以是作為在公共帶寬上測得的干擾噪聲與熱噪聲功率的比率的目標干擾熱噪比(IOT)水平的固定部分(例如，6dB的目標IOT 的近似25%、或一些其它閾值水平)。在520，如果所預測的干擾低于該閾值水平，則第二節(jié)點可繼續(xù)在該RUM中所指示的信道上發(fā)射。然而如果所預測的干擾被確定為等于或大于第三預定閩值水平，則在518，第二節(jié)點可降低其
發(fā)射功率水平直至所預測的干擾低于該第三閾值水平。以這種方式，單個消息、
或RUM可被用來指示多個信道上的干擾。通過使干擾節(jié)點降低功率，受影響的節(jié)點(例如，接收機、接入終端、接入點等)可在這多個信道的子集上成功接收比特，并且降低其發(fā)射功率水平的節(jié)點也可被允許繼續(xù)其相應的發(fā)射。
參照圖6和7，可通過允許一接收機以不僅偏向發(fā)射的沖突避免模式還測量其關于其它接收機不利情況如何的方式與一個或多個發(fā)射機通信來有助于靈活媒體接入控制。在第三代蜂窩MAC中，可通過釆用經規(guī)劃部署方案來減輕對跨小區(qū)的干擾避免的需求。蜂窩MAC—般實現(xiàn)高空間效率(比特/單位面積)，但是經規(guī)劃部署是昂貴而耗時的，且可能不適用于熱點部署。相反，諸如基于802.11標準族的WLAN系統(tǒng)對部署加設了極少的限制，但以要向MAC 中構建增強的干擾魯棒性為代價實現(xiàn)了和蜂窩系統(tǒng)相比與部署WLAN系統(tǒng)相關聯(lián)的成本和時間節(jié)省。例如，802.11族使用基于載波偵聽多址接入(CSMA) 的MAC。 CSMA根本上是一種"發(fā)送前偵聽"方法，其中爭用發(fā)送的節(jié)點必須首先"偵聽"該媒體、確定其空閑、并隨后在發(fā)送之前遵循退避協(xié)議。載波偵聽MAC可導致較差的利用率、有限的公平控制、以及易受隱藏和暴露節(jié)點的影響。為了克服與規(guī)劃部署蜂窩系統(tǒng)和Wi-Fi/WLAN系統(tǒng)這兩者相關聯(lián)的缺陷，參照圖6和7所述的各方面可采用同步控制信道發(fā)送(例如，發(fā)送請求、準許、導頻等)、RUM的有效使用(例如，當一接收機希望干涉發(fā)射機退避時接收機可發(fā)送RxRUM，發(fā)射機可發(fā)送TxRUM以使其目標接收機和與其發(fā) 生干擾的接收機知道其要發(fā)送的意圖等)、以及通過重用而得到改善的控制信道可靠性(例如，使得多個MUM可在該接收機處被同時解碼)等。
根據(jù)部分特征，RxRUM可用指示該接收機在服務其發(fā)射機時的不利程度的系數(shù)來加權。干擾發(fā)射機隨后可使用其監(jiān)聽到RxRUM這一事實以及與該 RxRUM相關聯(lián)的權重的值兩者來確定下一動作。根據(jù)一示例，當接收機接收到單個流時，該接收機可在
時發(fā)送RxRUM，其中RST (RUM發(fā)送閾值)是該流的吞吐量目標，R^^是被計算為短期移動平均(例如，通過單極HR濾波器等)的實際達到的吞吐量，而T是該比率與其相對照比較的閾值。如果該接收機不能夠在一特定時隙排定其發(fā)射機，則該時隙的速率可被假定為0。否則在該時隙所達到的速率是可被
饋送至該平均濾波器的樣本。閾值T可被設為單位1以使得無論何時只要該實
際吞吐量降到目標吞吐量以下，就生成和發(fā)送該權重。
如果發(fā)射機可解碼RxRUM消息則其可以"監(jiān)聽"RxRUM。如果發(fā)射機估計它在該RxRUM發(fā)送器處將引起的干擾低于RUM拒絕閾值(RRT)，則它就可任選地忽略該RxRUM消息。在即時MAC設計中，Rx/TxRUM、請求和準許可在具有非常低的重用因子(例如，1/4或更小)的控制信道上發(fā)送以確保對該控制信道的干擾影響較低。發(fā)射機可分析其已監(jiān)聽到的RxRUM集，并且如果從其目標接收機處監(jiān)聽到的RxRUM是最高權重的RxRUM，則該發(fā) 射機可發(fā)送具有向能監(jiān)聽到該發(fā)射機的所有接收機(例如，包括其自身的接收機)指示它己贏得了該"爭用"并且被授權使用該信道的TxRUM的請求。以下更具體地參照圖6和7描述了發(fā)送TxRUM、相等權重的多個RxRUM的處理、多個TxRUM請求的處理等的其它條件。設置該RxRUM權重以及發(fā)射機處相應的動作允許確定的爭用解析，由此通過RST的設置允許改善了共享媒體的利用率以及加權公平共享。在設置控制RxRUM被發(fā)送出去的概率的RST 之外，RRT的設置可有助于控制該系統(tǒng)以沖突避免模式工作的程度。
關于RST，根據(jù)系統(tǒng)效率的觀點，可采用RST以使得可基于對一特定用戶配置哪一協(xié)議實現(xiàn)了更高系統(tǒng)吞吐量的分析來調用沖突避免協(xié)議或同時發(fā) 送協(xié)議。根據(jù)峰值速率的觀點或延遲零容忍服務，用戶可被允許以犧牲系統(tǒng)效率為代價以比使用同時發(fā)送可達到的更高的速率來突發(fā)數(shù)據(jù)。另外，某些類型的固定速率話務信道(例如，控制信道)可要求達到一特定吞吐量并且可相應地設置RST。此外，某些節(jié)點可能由于大話務量的聚合而具有更高的話務要求。
當在樹形架構中使用無線回程且一接收機正在排定靠近樹根的節(jié)點的情況下尤其如此。
一種確定固定RST的方法是基于在規(guī)劃蜂窩系統(tǒng)中達到的前向鏈路邊緣譜效率來設置RST。小區(qū)邊緣譜效率指示在BTS向一給定用戶發(fā)送且近鄰始終為開時邊緣用戶可在蜂窩系統(tǒng)中實現(xiàn)的吞吐量。這是為了確保同時發(fā)送情況下的吞吐量不比規(guī)劃蜂窩系統(tǒng)中的小區(qū)邊緣吞吐量差，這可被用來觸發(fā)至沖突避免模式的轉換以改善吞吐量(例如，由于使用同時發(fā)送模式可達到的吞吐
量)。根據(jù)其它特征，RST對于不同用戶可以是不同的(例如，用戶可預訂與不同RST相關聯(lián)的不同水平的服務等)。
圖6是根據(jù)一個或多個方面的用于生成有助于在自組織部署的無線網絡中提供靈活媒體接入控制(MAC)的TxRUM和請求的方法600的示圖。TxRUM 可通知偵聽范圍內的所有接收機基于一發(fā)射機已監(jiān)聽到的各RxRUM，該發(fā) 射機相信自己是對帶寬最有要求權的。TxRUM攜帶指示其存在的單個位的信息，并且發(fā)射機可用以下方式來設置TxRUM位。
在602，發(fā)射機可確定其是否己監(jiān)聽到(例如，在預定監(jiān)視時間段內等) 一個或多個RxRUM (例如，假定A正與B通信并與C和D干擾，則A可監(jiān) 聽來自B、 C和D的RxRUM，其中B是其接收機)，如果其自身接收機已發(fā) 送了一個RxRUM (即，如果B已經在運行示例中發(fā)送了一個)則包括來自其自身接收機的RxRUM。如在此所述的，"節(jié)點"可以是接入終端或接入點，并且可包括接收機和發(fā)射機兩者。在該描述中諸如"發(fā)射機"和"接收機"等術語的使用因此應分別被解釋為"當一節(jié)點起發(fā)射機的作用"和"當一節(jié)點起接收機的作用"。如果發(fā)射機還沒有接收到任何RxRUM，則在604，其在不發(fā)送TxRUM的情況下向其接收機發(fā)送請求。如果該發(fā)射機已接收到至少一個 RxRUM，則在606，可關于是否已從該發(fā)射機自身的接收機(例如，該發(fā)射機節(jié)點處的接收機)接收到RxRUM作出確定。如果沒有，則在608，可作出禁止發(fā)送TxRUM和相關聯(lián)的請求的決定。
如果606處的確定為肯定，則在610，可關于接收自該發(fā)射機自身的接收機的RxRUM是否是唯一已監(jiān)聽到的RxRUM作出進一步的確定。如果是如此，則在612，發(fā)射機可發(fā)送要發(fā)射的TxRUM和請求。如果該發(fā)射機已接收到了包括來自其自身接收機的RxRUM在內的多個RxRUM，則在614，發(fā)射機可基于相關聯(lián)的權重將各RxRUM排序。在616，可關于接收自該發(fā)射機自身的接收機的RxRUM是否具有所有接收到的RxRUM中的最高權重(例如，最大水平的不利)作出確定。如果是如此，則在618，該發(fā)射機可發(fā)送要發(fā)射的 TxRUM和請求兩者。如果在616的確定是否定的，則在620，該發(fā)射機可禁止發(fā)射TxRUM以及請求。在其中該發(fā)射機接收到來自其自身接收機的RxRUM以及一個或多個其它RxRUM并且全部具有相等權重的情形中，該發(fā)射機可以 1/N的概率發(fā)送TxRUM和請求，其中N是具有最高權重的RxRUM的數(shù)目。在一方面，圖6的邏輯可在沒有任何TxRUM而只有請求的情況下應用。艮P， RxRUM控制一節(jié)點是否能發(fā)送對一特定資源的請求。
如此處所用的"不利"對于一給定節(jié)點可被確定為例如目標值與實際值的比率的函數(shù)。例如，當不利被度量為吞吐量、譜效率、數(shù)據(jù)率、或一些希望更高值的其它參數(shù)的函數(shù)時，則當該節(jié)點處于不利時，實際值將相對低于該目標值。在這種情況下，指示該節(jié)點的不利的水平的加權值可以是該目標值與實際值的比率的函數(shù)。在不利所基于的參數(shù)被希望較低(例如，等待時間)時，可利用該目標值與實際值的比率的倒數(shù)來生成權重。如此處所用的，被描述為相對于另一節(jié)點具有"較佳"狀況的節(jié)點可被理解為具有較輕的不利水平(例如，具有較佳狀況的節(jié)點比與其相比較的另一節(jié)點具有較小干擾、較小等待時間、更高數(shù)據(jù)率、更高吞吐量、更高譜效率等)。
根據(jù)一示例，發(fā)射機A和發(fā)射機C可同時分別向接收機B和接收機D發(fā) 送(例如，根據(jù)其中發(fā)射機在指定時間發(fā)送而接收機在其它指定時間發(fā)送的同步媒體接入控制方案)。接收機B可確定和/或具有正在經歷的預定量的干擾，并且可向諸如發(fā)射機A和發(fā)射機C等發(fā)射機發(fā)送RxRUM。由于接收機D與接收機B在同一時間發(fā)送，所以接收機D無需偵聽RxRUM。該示例更進一步，一旦監(jiān)聽到來自接收機B的RxRUM，發(fā)射機C可評估如RxRUM中所指示的接收機B的狀況，并且可將其自身狀況(可能為C所已知或由D所發(fā)送的 RxRUM通告)與接收機B的狀況相比較。在該比較的基礎之上，發(fā)射機C可采取若干動作。
例如，基于發(fā)射機C正經歷比接收機B程度低的干擾的確定，發(fā)射機C 可通過禁止發(fā)送要發(fā)射的請求來退避。另外或作為替代，發(fā)射機C可評估或確定其在接收機B處引起了多少干擾(例如，在來自接收機的RxRUM是以相同、或恒定的功率譜密度發(fā)送的情形中)。這一確定可包括估計對接收機B的信道增益、選擇發(fā)射功率水平、以及確定來自發(fā)射機C的該選定發(fā)射功率水平的發(fā) 射將在接收機B處引起的干擾的水平是否超過預定可接受的閾值干擾水平?；?于該確定，發(fā)射機C可選擇以等于或小于先前發(fā)射功率水平的功率水平發(fā)射。在發(fā)射機C的狀況(例如，關于資源缺乏、干擾等不利的水平)與接收
機B的狀況基本相同的情況下，發(fā)射機C可評估和/或處理與其已監(jiān)聽到的 RxRUM相關聯(lián)的權重。例如，如果發(fā)射機C已監(jiān)聽到具有權重為3、 5、 5、和5的4個RUM，則監(jiān)聽自接收機B的RxRUM帶有一個權重5 (例如，具有等于發(fā)射機c所監(jiān)聽到的所有RxRUM的最重權重的權重)，則C將以概率 1/3發(fā)送請求。
圖7示出了根據(jù)一個或多個方面的用于生成要發(fā)送的對請求的準許的方法700。在702,接收機可評價其新近已監(jiān)聽或接收到的(例如，在預定的監(jiān) 視時間段期間等)請求和TxRUM。如果還沒有接收到請求，則在704，接收機可禁止發(fā)送準許消息。如果己接收到至少一個請求和TxRUM，則在706，可關于該接收到的TxRUM是否來自該接收機所服務的發(fā)射機作出確定。如果不是，則在708,接收機可禁止發(fā)送準許。如果是，則在710，該接收機可確定是否所有接收到的TxRUM都來自該接收機所服務的發(fā)射機。
如果在710的確定為肯定，則在712可生成準許并將其發(fā)送給一個或多個請求發(fā)射機。如果在710的確定為否定且該接收機已接收到來自其自身發(fā)射機的TxRUM以及外加來自該接收機不服務的發(fā)射機的TxRUM，則在714，可關
于發(fā)送速率的運行平均是否大于或等于R^get作出確定。如果發(fā)送速率的運行平均大于或等于Rtarget，則在716，該接收機可禁止準許所請求的資源。如果為
否，則在718，接收機可以概率1/N發(fā)送準許，其中N是接收到的TxRUM的數(shù)目。另一方面，TxRUM可包括與RxRUM中一樣的權重并且當監(jiān)聽到至少一個來自其發(fā)射機之一以及一個來自另一發(fā)射機的多個TxRUM時，則基于具有最高權重的TxRUM是否由其發(fā)射機之一發(fā)送作出準許。在具有多個最高權重的TxRUM (包括來自其發(fā)射機之一的一個TxRUM)持平的情況下，可以概率m/N發(fā)送準許，其中N是監(jiān)聽到的最高權重的TxRUM的數(shù)目，m為來自該接收機的發(fā)射機的數(shù)目。
根據(jù)相關方面，接收機可定期地和/或不斷地評定其是否具有來自發(fā)送器的未完成的數(shù)據(jù)。在接收機己接收到一當前請求或在其已接收到先前未準許的請求的情況下即是如此。在任一情形中，該接收機可發(fā)送出RxRUM，只要平均發(fā)送速率低于Rta^et即可。另外，基于對發(fā)射機請求的準許，該發(fā)射機可發(fā)送可被該接收機接收的一數(shù)據(jù)幀。如果存在該發(fā)射機-接收機對的未完成的數(shù) 據(jù)，則該發(fā)射機和該接收機兩者可更新該連接的平均速率信息。
圖8是根據(jù)一個或多個方面的用于通過根據(jù)與給定節(jié)點相關聯(lián)的不利的
水平調節(jié)為其發(fā)送RUM的信道的數(shù)目來在各爭用節(jié)點之間達到公平的方法 800的示圖。如以上關于先前附圖所述的，RxRUM被發(fā)出以指示接收機正經歷較差的通信狀況并希望降低其所遇干擾。RxRUM包括將該節(jié)點正經歷的不利的程度量化的權重。根據(jù)一方面，權重可被設為等于RST/平均吞吐量。這里，RST是該節(jié)點所希望的平均吞吐量。當一發(fā)射節(jié)點監(jiān)聽到多個RxRUM時，它可利用相應的權重來解決它們之間的爭用。如果具有最高權重的RxRUM始發(fā)自該發(fā)射機自身的接收機，則其可決定發(fā)射。如果不是，則該發(fā)射機可禁止發(fā)射。
TxRUM被發(fā)射機發(fā)出用以宣告迫近的發(fā)射，且具有兩個用途。首先，該 TxRUM使接收機知道其RxRUM贏得了本地爭用，所以其可以排定一發(fā)射。其次，該TxRUM通知其它相鄰接收機迫近干擾。當系統(tǒng)支持多個信道時，該 RUM可在權重之外攜帶位掩碼。該位掩碼指示該RUM所適用的信道。
由于接收到該RxRUM的節(jié)點可被促使禁止發(fā)射，所以RxRUM允許節(jié)點清除其緊接近鄰的干擾。雖然權重允許公平爭用(例如，具有最大不利的節(jié)點獲勝)，但具有多信道MAC可提供另一自由度。節(jié)點可為其發(fā)送RxRUM的信道的數(shù)目可基于其不利程度以使具有極差歷史的節(jié)點更快地趕上。當這些 RxRUM成功且響應于此該節(jié)點接收到的發(fā)送速率改善了其狀況時，該節(jié)點可減少為其發(fā)送RxRUM的信道的數(shù)目。如果由于較嚴重的擁塞，RUM最初沒有成功并且吞吐量沒有改善，則該節(jié)點可增加為其發(fā)送RUM的信道的數(shù)目。在非常擁塞的情形中，節(jié)點可能變得非常不利并且可為所有信道發(fā)送RxRUM，由此退化為單載波情形。
根據(jù)該方法，在802，可確定一節(jié)點的不利水平并且可生成RUM以向偵聽范圍內的其它節(jié)點指示該不利水平。例如，該不利水平可被確定為在該節(jié)點處接收到的可能受諸如等待時間、IOT、 C/I、吞吐量、數(shù)據(jù)率、譜效率等各種參數(shù)影響的服務的水平的函數(shù)。在804，可選擇為其發(fā)送RUM的信道的數(shù)目，這可以與不利水平相當(例如，越不利，則信道數(shù)目越多)。在806可為信道發(fā)送RUM。在808可測量該節(jié)點的服務質量(QoS)并可重新評定不利以確定該節(jié)點的狀況是否已改善。基于所測得的QoS，在810，可調節(jié)為其發(fā)送后續(xù)RUM的信道的數(shù)目。例如，如果該節(jié)點的QoS沒有改善或惡化，則在810 可增加為其發(fā)送后續(xù)RUM的信道的數(shù)目以改善在該節(jié)點處接收到的服務的水平。如果該節(jié)點的QoS已改善，則在810，可減少為其發(fā)送后續(xù)RUM的信道的數(shù)目以節(jié)省資源。該方法可返回到806以用于RUM發(fā)送、服務評估、以及信道數(shù)目調節(jié)的進一步迭代。關于是增加還是減少對其發(fā)送RUM的信道的數(shù) 目的決定還可以是正被該節(jié)點所用的QoS量度的函數(shù)。例如，增加為其發(fā)送 RUM的信道的數(shù)目(基于依舊或惡化的不利水平)可對吞吐量/數(shù)據(jù)率類型的量度有意義，但對于等待時間量度卻可能并非如此。
根據(jù)相關方面，可通過允許具有更高優(yōu)先級的節(jié)點征用比較低優(yōu)先級的節(jié) 點更多數(shù)目的信道來結合基于節(jié)點和/或基于話務的優(yōu)先級。例如，不利的視頻呼叫方一次可接收8個信道，而類似地不利的語音呼叫方僅接收到兩個載波。節(jié)點可獲得的信道的最大數(shù)目也可以是有限的。上限可以由正攜帶的話務的類型(例如，較小的語音分組通常無需較多的信道)、該節(jié)點的功率分類(例如，較弱的發(fā)射機可能不會在太大的帶寬上散布其功率)、距該接收機的距離以及結果接收PSD來確定。以這種方式，方法800可進一步降低干擾并改善資源節(jié)省。其它方面提供了采用位掩碼來指示被分配給該節(jié)點的信道的數(shù)目。例如， 6位掩碼可被用來指示可為最高達6個信道發(fā)送RUM。該節(jié)點另外可請求干擾節(jié)點禁止在所分配的副載波的全部或一子集上發(fā)射。
圖9是根據(jù)一個或多個方面的兩個節(jié)點之間恒定功率譜密度(PSD)的 RxRUM發(fā)射的示圖。當一節(jié)點經歷較嚴重干擾時，它可得益于限制由其它節(jié) 點引起的干擾，進而允許更佳的空間重用和改善的公平性。在802.11協(xié)議族中，請求發(fā)送(RTS)和清除發(fā)送(CTS)分組被用來實現(xiàn)公平性。監(jiān)聽到該RTS 的節(jié)點停止發(fā)送并允許該請求節(jié)點成功發(fā)送該分組。然而，該機制經常導致大量節(jié)點被不必要地關閉。此外，節(jié)點可在整個帶寬上以全功率發(fā)送RTS和CTS。如果一些節(jié)點具有比其它節(jié)點更高的功率，則不同節(jié)點的RTS和CTS的范圍會不同。因此，可能受高功率節(jié)點強烈干擾的低功率節(jié)點可能不能夠通過 RTS/CTS關掉該高功率節(jié)點，因為該高功率節(jié)點將在該低功率節(jié)點的范圍之外。在這種情況下，該高功率節(jié)點對于該低功率節(jié)點而言是永久的"隱藏"節(jié)
點。即使該低功率節(jié)點向其發(fā)射機或接收機之一發(fā)送了 RTS或CTS，它也將不能關掉該高功率節(jié)點。因此，802.11 MAC要求所有節(jié)點具有相等功率。這對性能引入了限制，從覆蓋的觀點尤其是如此。
圖9的機制有助于從正經歷一個或多個信道的不合需要低SINR的節(jié)點處的接收機廣播RUM。該RUM可以恒定已知的PSD發(fā)送，而不論該節(jié)點的發(fā) 射功率能力如何，并且接收節(jié)點可觀察所接收到的PSD并計算其自身與該 RUM發(fā)射節(jié)點之間的信道增益。一旦該信道增益已知，則該接收節(jié)點就可確定它在該RUM發(fā)射節(jié)點處可能引起的干擾的量(例如，部分基于其自身的發(fā) 射功率)，并且可決定是否暫時禁止發(fā)射。
在網絡中的各節(jié)點具有不同發(fā)射功率的情形中，監(jiān)聽到該RUM的各節(jié)點可基于其相應的已知發(fā)射功率和計算出的信道增益來決定是否關閉。因此，低功率發(fā)射機無需不必要地關閉，因為它將不會引起顯著干擾。以這種方式，可僅關閉導致干擾的節(jié)點，由此減輕上述常規(guī)RTS-CTS機制的缺陷。
例如，第一節(jié)點(節(jié)點A)可在信道A上接收來自第二節(jié)點(節(jié)點B)的 RxRUM。該RxRUM可以功率水平/ i xi W^發(fā)送，并且可以用接收到的信號值Z等于信道A乘以發(fā)射功率;^x7 f/M加噪聲的和的方式來評估；r。節(jié)點A 隨后可執(zhí)行信道估計協(xié)議以通過將接收到的信號值X除以;^xi i7M來估計/z。如果節(jié)點B的權重高于節(jié)點A的權重，則節(jié)點A可通過以
的方式將該信道估計乘以所希望的發(fā)射功率(A)來進一步估計節(jié)點A發(fā)射對節(jié)點B可能引起的干擾，其中，lA是節(jié)點A在節(jié)點B處引起的干擾。
根據(jù)示例，考慮其中最大發(fā)射功率M被確定為2瓦且最小發(fā)射帶寬為5 MHz的系統(tǒng)，則最大PSD為2瓦/5MHz、或0.4 W/MHz。假定該系統(tǒng)中的最小發(fā)射功率是200 mW。則該RUM被設計成具有等于該系統(tǒng)中所允許的最大 PSD范圍的范圍。然后選擇針對該200 mW發(fā)射機的功率譜密度和針對該RUM 的數(shù)據(jù)率以使得與這些范圍相等。應該理解以上示例是出于說明性目的而呈現(xiàn)
的，且在此所述的系統(tǒng)和/或方法并不限于以上所呈現(xiàn)的具體值，而是也可利用任何合適的值。圖10是根據(jù)一個或多個方面的用于將恒定PSD用于RUM發(fā)送以有助于估計第一節(jié)點將在第二節(jié)點處引起的干擾的量的方法1000的示圖。在1002，第一節(jié)點可接收來自第二節(jié)點的已知PSD的RxRUM。在1004，第一節(jié)點可基于該已知PSD計算其自身與該第二節(jié)點之間的信道增益。在1006，該第一節(jié) 點可至少部分地基于在1004計算出的信道增益，采用與其自身發(fā)射相關聯(lián)的發(fā)射PSD來估計該第一節(jié)點在第二節(jié)點處可能引起的干擾的量。在1008，該干擾估計可以與預定閾值相比較，以確定該第一節(jié)點是應該發(fā)射還是禁止發(fā) 射。如果該估計大于該預定閾值，則在1012，第一節(jié)點可禁止發(fā)射(這可以包括發(fā)射數(shù)據(jù)或發(fā)射請求中的任意一個)。如果該估計小于該預定閾值，則在 1010，第一節(jié)點可以發(fā)射，因為其基本不會干擾該第二節(jié)點。應該認識到的是，該第二節(jié)點所發(fā)射的RxRUM可被該第二節(jié)點一給定近程內的多個接收節(jié)點監(jiān) 聽到，其中每一個都可執(zhí)行方法1000以評估是否應該發(fā)射。
根據(jù)另一示例，第二節(jié)點可以例如200毫瓦發(fā)射，并且第一節(jié)點可以2 瓦發(fā)射。在這種情況下，第二節(jié)點可具有發(fā)射半徑r，而第一節(jié)點可具有發(fā)射半徑10r。因此，該第一節(jié)點可被放置在距離第二節(jié)點比該第二節(jié)點正常發(fā)射或接收IO倍遠的地方，但由于其較高的發(fā)射功率可能仍然干擾該第二節(jié)點。在這種情況下，第二節(jié)點在RxRUM發(fā)射期間可提升其發(fā)射PSD以確保第一節(jié) 點接收到RxRUM。例如，第二節(jié)點可用對于給定網絡可能是預定的所允許的最大PSD來發(fā)射RxRUM。該第一節(jié)點隨后可執(zhí)行方法1000并如上所述地確定是否發(fā)射。
圖11示出了根據(jù)各個方面用于對規(guī)劃和/或自組織無線通信環(huán)境中的干擾控制分組作出響應的方法1100。在1102，來自第一節(jié)點的RxRUM可在第二節(jié)點處被接收。在1104，可至少部分地基于與該RUM相關聯(lián)的預定值生成量度值。例如，當在1102接收到RUM時，接收節(jié)點(例如，第二節(jié)點)知道或可以通過估計RUM收到功率確定RUM一Rx—PSD、 RUM—Tx_PSD (系統(tǒng)的已知常數(shù))、以及DataJTx—PSD (該RUM接收節(jié)點希望以其發(fā)送數(shù)據(jù)的PSD)。 RUM—Tx一PSD和RUM_Rx_PSD也是以dBM/Hz來量化的，其中前者對于所有節(jié)點都是恒定的，而后者根據(jù)信道增益而定。類似地，Data—Tx一PSD以dBM/Hz 為單位來衡量并且可依存于與該節(jié)點相關聯(lián)的功率等級。在1104處生成的量度可被表達為
量度=Da^—rx—尸sd + (i t/Mj xj^z) _ t/Af—rx—
其表示該RUM發(fā)射節(jié)點(例如，針對TxRUM)或RUM接收節(jié)點(例如，針對RxRUM)在其它節(jié)點處引起的可能干擾的估計。
在1006，該度量值可以與以dBM/Hz定義的預定RUM拒絕閾值(RRT) 相比較。如果該量度大于或等于RRT，則在1108，該第二節(jié)點可對RUM作出響應。如果該量度小于RRT，則在1110，第二節(jié)點可禁止對該節(jié)點作出響應 (例如，由于其基本不會干擾該第一節(jié)點)。在1108處對該RUM的響應可移除與干擾熱噪(IOT)比相關的噪聲，其中以分貝為單位衡量的該IOT大于預定值Q比上以dBM/Hz為單位衡量的熱噪聲爲(例如，使得量度2Q + iV。)。
為了確保所有顯著的潛在可能干擾源靜默，RRT可被設為/^r-Q + A^。應該注意，僅當該RUM上所通告的權重指示RUM發(fā)送器指示具有比RUM接收方更大程度的不利時，才由RxRUM接收節(jié)點來承擔確定RRT閾值是否將達到的任務。
圖12是根據(jù)上述各方面的用于生成RxRUM的方法1200的示圖。在1202，可在第一節(jié)點處生成RUM，其中該RUM包括指示己達到或超過了該第一預定閾值的信息。第一預定閾值可表示例如可根據(jù)其衡量第一節(jié)點處的服務的干擾熱噪(IOT)水平、數(shù)據(jù)率、載波干擾比(C/I)、吞吐量水平、譜效率水平、等待時間水平、或任何其它合適的度量。在1204，該RUM可被加權以指示已超過第二預定閾值的程度。根據(jù)一些方面，該權重值可以是經量化的值。
該第二預定閾值可表示例如可根據(jù)其衡量第一節(jié)點處的服務水平的干擾熱噪(IOT)水平、數(shù)據(jù)率、載波干擾比(C/I)、吞吐量水平、譜效率水平、等待時間水平、或任何其它合適的度量。雖然第一和第二預定閾值可以基本相等，但并不需要如此。另外，該第一和第二預定閾值可以與不同參數(shù)相關聯(lián)(例如，分別與IOT和C/I;分別與等待時間和數(shù)據(jù)率；或所述參數(shù)的任何其它排列)。在1206，被加權的RUM可被發(fā)送至一個或多個其它節(jié)點。
圖13是根據(jù)一個或多個方面的用于對一個或多個接收到的RxRUM作出響應的方法1300的示圖。在1302，可在第一節(jié)點處接收到來自第二 (或更多) 節(jié)點的RxRUM。該RxRUM可包括與第二節(jié)點的狀況(例如，如上所述的不利水平)相關的信息，在1304該信息可被第一節(jié)點用來確定第二節(jié)點的狀況。在1306，該第二節(jié)點的狀況可與第一節(jié)點的狀況相比較。在1308，該比較可允許確定是否發(fā)送數(shù)據(jù)。
例如，如果該比較指示第一節(jié)點的狀況好于第二節(jié)點，則第一節(jié)點可禁止發(fā)送數(shù)據(jù)(例如，退避并允許更不利的第二節(jié)點更高效地通信)。另外或替代地，如果第一節(jié)點的狀況好于第二節(jié)點，則第一節(jié)點可如上關于圖10所述地確定該第一節(jié)點在第二節(jié)點處可引起的干擾的水平。這種確定可包括，例如，利用第二節(jié)點發(fā)送該RxRUM的已知恒定功率或已知恒定功率譜密度、估計該
第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的信道增益、選擇從該第一節(jié)點到第二節(jié)點的發(fā)送的發(fā)射功率水平、估計該選定功率水平的發(fā)送在第二節(jié)點處將引起的干擾的水
平、以及確定所估計的干擾水平是否超過預定可接受的干擾閾值水平。
在該比較指示第一節(jié)點的狀況比第二節(jié)點的狀況差的情況下，該第一節(jié)點可選擇忽略該RUM。根據(jù)另一方面，在第一節(jié)點與第二節(jié)點具有基本相同的狀況的情況下，如以上關于圖6所述地可采用權重處理機制。根據(jù)其它方面，包含在該RUM中的信息可被用來生成可與RUM拒絕閾值(RRT)比較以便如關于圖11所述地確定是否對該RUM作出響應的量度值。根據(jù)其它方面，基于在1308處發(fā)送數(shù)據(jù)的確定，該發(fā)送可包括在第一信道上發(fā)送通信數(shù)據(jù)、在該第一信道上發(fā)送請求發(fā)送消息、和/或在第二信道上發(fā)送請求在第一信道上發(fā) 送數(shù)據(jù)的請求發(fā)送消息。
在另一方面，可包括伴隨請求的額外信息以幫助排定器知道該節(jié)點處 RxRUM處理的結果。例如，假定A向B發(fā)送數(shù)據(jù)而C向D發(fā)送數(shù)據(jù)。假定B 和D兩者都發(fā)送出RxRUM，但B所用的權重比D更高(或更不利)。則A 將向B發(fā)送請求(因為其處理了接收到的RxRUM并斷定其接收機即B是最不利的)并包括"最佳"位，該"最佳"位指示其贏得了爭用并且應迅速排定(因為它將來可能不能繼續(xù)保持獲勝)。相反，C將處理RUM并斷定其不能請求。然而，它可讓D知道即使其當前不能被排定，但其具有數(shù)據(jù)要發(fā)送并且D應該堅持發(fā)送RxRUM。例如，如果D沒有監(jiān)聽到任何請求，它可錯誤地斷定其接收機中沒有一個有任何數(shù)據(jù)要發(fā)送并可能停止發(fā)送RxRUM。為了防止這種情況，C發(fā)送具有它被其它RxRUM "阻塞"的指示的"請求"。這將起到向D指示當前未排定C但保持發(fā)送RxRUM以希望C將在某一點贏得爭用的作用。圖14示出了示例性無線通信系統(tǒng)1400。為了簡明起見，該無線通信系統(tǒng) 1400描繪了一個基站和一個終端。然而，應該認識到的是，該系統(tǒng)可包括一個以上的基站和/或一個以上的終端，其中其它基站和/或終端可以與以下所述的示例性基站和/或終端基本相似或不同。另外，應該認識到的是，該基站和/或終端可采用本文所述的方法(圖2、 5-8和10-13)和/或系統(tǒng)(圖1、 3、 4、 9 和15-18)來有助于它們之間的通信。例如，系統(tǒng)1400中的節(jié)點(例如，基站和/或終端)可存儲和執(zhí)行用于實現(xiàn)任一上述方法(例如，生成RUM、對RUM 作出響應、確定節(jié)點不利、選擇用于RUM發(fā)送的副載波的數(shù)目等)的指令以及與執(zhí)行這些動作和用以實現(xiàn)在此所述的各種協(xié)議的任何其它合適動作相關聯(lián)的數(shù)據(jù)。現(xiàn)在參照圖14，在接入點1405處的下行鏈路上，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器 1410接收、格式化、編碼、交織、以及調制(或碼元映射)話務數(shù)據(jù)并提供調制碼元("數(shù)據(jù)碼元")。碼元調制器1415接收并處理數(shù)據(jù)碼元和導頻碼元，并提供碼元流。碼元調制器1420將數(shù)據(jù)和導頻碼元多路復用并將它們提供給發(fā)射機單元(TMTR) 1420。每個發(fā)射碼元可以是數(shù)據(jù)碼元、導頻碼元、或為 0的信號值。導頻碼元可以在每個碼元周期中連續(xù)發(fā)送。導頻碼元可以是頻分復用(FDM)、正交頻分復用(OFDM)、時分復用(TDM)、頻分復用(FDM)、或碼分復用(CDM)的。TMTR 1420接收碼元流并將其轉換成一個或多個模擬信號，且進一步調節(jié)(例如，放大、濾波、以及上變頻)該模擬信號以生成適于在無線信道上發(fā) 送的下行鏈路信號。該下行鏈路信號隨后通過天線1425被發(fā)送到終端。在終端1430，天線1435接收該下行鏈路信號并將接收到的信號提供給接收機單元 (RCVR) 1440。接收機單元1440調節(jié)(例如，濾波、放大、以及下變頻)該接收到的信號并將經調節(jié)的信號數(shù)字化以獲得樣本。碼元解調器1445將接收到的導頻碼元解調并將其提供給處理器1450以用于信道估計。碼元解調器 1445還從處理器1450接收對下行鏈路的頻率響應估計、對接收到的數(shù)據(jù)碼元執(zhí)行數(shù)據(jù)解調以獲得數(shù)據(jù)碼元估計(是對所發(fā)送的數(shù)據(jù)碼元的估計)、并將該數(shù)據(jù)碼元估計提供給RX數(shù)據(jù)處理器1455，由后者將數(shù)據(jù)碼元解調(即，碼元解映射)、解交織、及解碼以恢復所發(fā)送的話務數(shù)據(jù)。碼元解調器1445和RX 數(shù)據(jù)處理器1445的處理分別與碼元調制器1415和TX數(shù)據(jù)處理器1410在接入點1405處的的處理互補。
在上行鏈路上，TX數(shù)據(jù)處理器1460處理話務數(shù)據(jù)并提供數(shù)據(jù)碼元。碼元調制器1465接收數(shù)據(jù)碼元并將其與導頻碼元多路復用、執(zhí)行調制、并提供碼元流。發(fā)射機單元1470隨后接收并處理碼元流以生成可被天線1435發(fā)送至接入點1405的上行鏈路信號。
在接入點1405處，來自終端1430的上行鏈路信號被天線1425接收并由接收機單元1475處理以獲得樣本。碼元解調器1480隨后處理樣本并提供針對上行鏈路的收到導頻碼元和數(shù)據(jù)碼元估計。RX數(shù)據(jù)處理器1485處理該數(shù)據(jù)碼元估計以恢復終端1430所發(fā)送的話務數(shù)據(jù)。處理器14卯執(zhí)行在上行鏈路上發(fā) 送的每個活動終端的信道估計。多個天線可在其相應所分配的導頻子帶集上在上行鏈路上并發(fā)地發(fā)送導頻，其中導頻子帶集可以是交織的。
處理器1490和1450分別指導(例如，控制、協(xié)調、管理等)接入點1405 和終端1430上的操作。相應的處理器1490和1450可與存儲程序代碼和數(shù)據(jù) 的存儲器單元(未示出)相關聯(lián)。處理器1490和1450還可分別執(zhí)行計算以導出上行鏈路和下行鏈路的頻率和沖激響應估計。
對于多址系統(tǒng)(例如，F(xiàn)DMA、 OFDMA、 CDMA、 TDMA等)，多個終端可在上行鏈路上并發(fā)地發(fā)送。對于這種系統(tǒng)，可在不同終端之間共享導頻子帶。信道估計技術可用在每個終端的導頻子帶跨越整個工作頻帶(可能除頻帶邊緣之外)的情況中?？善谕@種導頻子帶結構以獲得的對每個終端頻率分集。本文所述的這些技術可通過各種手段來實現(xiàn)。例如，這些技術可在硬件、軟件或其組合中實現(xiàn)。對于硬件實現(xiàn)，可在一個或多個專用集成電路(ASIC)、數(shù) 字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、設計成執(zhí)行本文所述的功能的其它電子單元、或其組合內實現(xiàn)用于信道估計的處理
單元。關于軟件，可通過執(zhí)行本文所述功能的手段(例如，程序、函數(shù)等)來實現(xiàn)。軟件代碼可被存儲在存儲器單元中并由處理器1490和1450來執(zhí)行。對于軟件實現(xiàn)，本文所述的技術可使用執(zhí)行本文所述的功能的模塊/手段 (例如，程序、函數(shù)等)來實現(xiàn)。軟件代碼可被存儲在存儲器單元中并由處理器來執(zhí)行。在存儲器單元可經由如本領域中公知的各種手段通信地耦合到處理器的情況中，可在該處理器內或該處理器的外部實現(xiàn)該存儲器單元。
現(xiàn)在轉到圖15-18以及關于其所述的各種模塊，應該認識到的是，用于發(fā) 送的模塊可包括例如發(fā)射機、和/或可在處理器中實現(xiàn)。類似地，用于接收的模塊可包括接收機和/或可在處理器中實現(xiàn)。另外，用于比較、確定、計算、和/ 或執(zhí)行其它分析動作的模塊可包括執(zhí)行用于實現(xiàn)各種和相應的動作的指令的處理器。
圖15是根據(jù)各個方面的有助于無線數(shù)據(jù)通信的裝置1500的示圖。裝置 1500被表示為一系列相關的功能塊，這些功能塊可表示由處理器、軟件、或其組合(例如，固件)實現(xiàn)的功能。例如，裝置1500可提供用于執(zhí)行諸如以上關于各附圖所述的各動作的模塊。裝置1500包括用于確定發(fā)送所需信道的數(shù) 目的模塊1502。該確定可以根據(jù)與其中采用了該裝置的節(jié)點相關聯(lián)的權重、與一個或多個其它節(jié)點相關聯(lián)的權重、可供發(fā)送的信道的數(shù)目等來執(zhí)行。另外，每個權重可以是與該權重相關聯(lián)的節(jié)點所支持的流的數(shù)目的函數(shù)。另外或替代地，一給定權重可以是該節(jié)點所經歷的干擾的函數(shù)。
裝置1500另外包括選擇該節(jié)點可為其發(fā)送請求的信道的選擇模塊1504。選擇模塊1504另外可評估接收到的資源利用消息(RUM)以確定哪些信道可用以及哪些信道不可用。例如，每個RUM可包括與不可用信道相關聯(lián)的信息，以及選擇模塊1504可確定未被該RUM指示的一給定信道可用。發(fā)送模塊1506 可發(fā)送對選擇模塊1504所選定的至少一個信道的請求。應該認識到的是，裝置1500可在接入點、接入終端等中被采用，并且可包括用以實現(xiàn)本文所述的各種方法的任何合適的功能。
圖16是根據(jù)一個或多個方面的使用資源利用消息(RUM)有助于無線通信的裝置1600的示圖。裝置1600被表示為一系列相關的功能塊，這些功能塊可表示由處理器、軟件、或其組合(例如，固件)實現(xiàn)的功能。例如，裝置1600 可提供用于執(zhí)行諸如以上關于各附圖所述的各動作的模塊。裝置1600包括確定節(jié)點的不利水平的確定模塊1602、以及在確定模塊1602確定該節(jié)點處接收到的服務的水平處于或低于一預定閾值水平的情況下生成RUM的RUM生成模塊1604。選擇模塊1606可選擇要對其發(fā)送RUM的一個或多個資源，以及 RUM生成模塊1604隨后可在RUM中指示這些信道。發(fā)送模塊1608隨后可發(fā)送該RUM。
資源選擇模塊1606可基于確定模塊1602確定接收到的服務的水平已響應于前一 RUM改善而調節(jié)隨后對其發(fā)送后續(xù)RUM的選定資源的數(shù)目。例如，在該情形中，選擇模塊1606可響應于該節(jié)點處已改善的收到服務的水平而減少后續(xù)RUM中所指示的資源數(shù)目，并且可響應于降低或靜態(tài)的收到服務的水平而增加選定資源的數(shù)目。根據(jù)其它方面，確定模塊1602可根據(jù)干擾熱噪比、等待時間、該節(jié)點處達到的數(shù)據(jù)率、譜效率、吞吐量、載波干擾比、或該節(jié)點處收到服務的任何其它合適的參數(shù)中的一個或多個來確定該節(jié)點處收到服務的水平。應該認識到的是，裝置1600可在接入點、接入終端等中被采用，并且可包括用以實現(xiàn)本文所述各種方法的任何合適功能。
圖17是根據(jù)各個方面的有助于生成資源利用消息(RUM)并加權RUM 以指示不利水平的裝置1700的示圖。裝置1700被表示為一系列相關的功能塊，這些功能塊可表示由處理器、軟件、或其組合(例如，固件)實現(xiàn)的功能。例如，裝置1700可提供用于執(zhí)行諸如以上關于各附圖所述的各動作的模塊。裝置1700包括可生成指示已超過第一預定閾值的RUM的RUM生成模塊1702。該第一預定閾值可以與干擾熱噪比(IOT)的閾值水平、數(shù)據(jù)率、載波干擾比 (C/I)、吞吐量水平、譜效率水平、等待時間水平等相關聯(lián)和/或表示它們。
裝置1700可另外包括RUM加權模塊1704，該模塊可用指示已超過第二預定閾值的程度的值來加權該RUM，這可包括確定該節(jié)點處所達到的參數(shù)(例如，干擾熱噪比(IOT)、數(shù)據(jù)率、載波干擾比(C/I)、吞吐量水平、譜效率水平、等待時間水平等)的實際值與目標值或希望值的比率。另外，加權值可以是經量化的值。應該認識到的是，裝置1700可在接入點、接入終端等中被采用，并且可包括用以實現(xiàn)本文所述各種方法的任何合適功能。
圖18是根據(jù)一個或多個方面的有助于比較無線通信環(huán)境中各節(jié)點處的相對狀況以確定哪些節(jié)點最為不利的裝置1800的示圖。裝置1800被表示為一系列相關的功能塊，這些功能塊可表示由處理器、軟件、或其組合(例如，固件)實現(xiàn)的功能。例如，裝置1800可提供用于執(zhí)行諸如以上關于各附圖所述的各動作的模塊。裝置1800可在第一節(jié)點中被采用并包括接收來自至少一個第二節(jié)點的RUM的RUM接收模塊1802。裝置1800可另外包括基于與接收自該第二節(jié)點的RUM相關聯(lián)的信息確定該第二節(jié)點的狀況的確定模塊1804、以及用于將第一節(jié)點的狀況與所確定的第二節(jié)點的狀況相比較的比較模塊1S06。確定模塊1804隨后還可基于該比較確定是否在第一信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
根據(jù)各其它方面，是否發(fā)送的確定可基于該第一節(jié)點的狀況是優(yōu)于、基本等同于、還是劣于該第二節(jié)點的狀況。另外，確定模塊1804可在第一信道上發(fā)送數(shù)據(jù)信號、在第一信道上發(fā)送請求發(fā)送消息、或在第二信道上發(fā)送請求發(fā) 送消息。在后一情形中，在第二信道上發(fā)送的請求發(fā)送消息可包括對在第一信道上發(fā)送數(shù)據(jù)的請求。應該認識到的是，裝置1800可在接入點、接入終端等中被采用，并且可包括用以實現(xiàn)本文所述各種方法的任何合適功能。
以上所描述的包括一個或多個方面的示例。當然不可能出于描述前述方面的目的描述組件或方法的所有可預想的組合，但是本領域技術人員可認識到，許多各個方面的進一步組合和嬗變是可能的。因此，所述方面旨在包括落在所附權利要求的精神和范圍內的所有這種改變、更改和變化。此外，就術語"包含"在具體描述或權利要求中所使用的范圍而言，此術語旨在以類似于術語"包括"的方式進行包括，此處的"包括"作為過渡詞在權利要求書中使用時做出解釋。
權利要求
1.一種無線通信方法，包括確定節(jié)點處收到服務的水平；如果所述收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息(RUM)；選擇為其發(fā)送所述RUM的一個或多個資源的數(shù)目；以及為選定的一個或多個資源發(fā)送所述RUM。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括根據(jù)所述確定調節(jié)為其發(fā)送后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目，其中所述確定包括確定所述收到服務的水平是否已得到改善。
3. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括響應于所述收到服務的水平的上升而減少為其發(fā)送所述后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目。
4. 如權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括響應于所述收到服務的水平的下降或停滯而增多為其發(fā)送所述后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目。
5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括為被選定用于所述RUM 發(fā)送的所述一個或多個資源的數(shù)目預定一上限。
6. 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述上限是節(jié)點類型的函數(shù)。
7. 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述上限是期望服務水平的函數(shù)。
8. 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述上限是通過所述節(jié)點的流的數(shù)目的函數(shù)。
9. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是在所述節(jié)點處經歷的干擾熱噪比(IOT)的水平的函數(shù)。
10. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是在所述節(jié)點處達到的數(shù)據(jù)率的水平的函數(shù)。
11. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是在所述節(jié)點處經歷的載波干擾比(C/I)的水平的函數(shù)。
12. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是在所述節(jié)點處達到的吞吐量的水平的函數(shù)。
13. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是在所述節(jié)點處達到的譜效率的水平的函數(shù)。
14. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是在所述節(jié)點處經歷的等待時間的水平的函數(shù)。
15. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點包括接入點。
16. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點包括接入終端。
17. —種有助于無線通信的裝置，包括確定模塊，確定節(jié)點處收到服務的水平；生成模塊，如果所述收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息(RUM);選擇模塊，選擇為其發(fā)送所述RUM的一個或多個資源的數(shù)目；以及發(fā)送模塊，為選定的一個或多個資源發(fā)送所述RUM。
18. 如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述選擇模塊根據(jù)所述確定調節(jié)為其發(fā)送后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目，并且其中所述確定包括確定所述收到服務的水平是否己得到改善。
19. 如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述選擇模塊響應于所述收到服務的水平的上升而減少為其發(fā)送所述后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目。
20. 如權利要求18所述的裝置，其特征在于，所述選擇模塊響應于所述收到服務的水平的下降或停滯而增多為其發(fā)送所述后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目。
21. 如權利要求17所述的裝置，其特征在于，還包括被選定用于所述RUM 發(fā)送的所述一個或多個資源的數(shù)目的預定上限。
22. 如權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述上限是節(jié)點類型的函數(shù)。
23. 如權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述上限是期望服務水平的函數(shù)。
24. 如權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述上限是通過所述節(jié)點的流的數(shù)目的函數(shù)。
25. 如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是以下至少之一的函數(shù)在所述節(jié)點處經歷的干擾熱噪比(IOT)的水平、在所述節(jié)點處達到的數(shù)據(jù)率的水平、在所述節(jié)點處經歷的載波干擾比(C/I)的水平、在所述節(jié)點處達到的吞吐量的水平、在所述節(jié)點處達到的譜效率的水平、以及在所述節(jié)點處經歷的等待時間的水平。
26. 如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)點包括接入點。
27. 如權利要求17所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)點包括接入終端。
28. —種有助于無線通信的裝置，包括用于確定節(jié)點處收到服務的水平的裝置；用于在所述收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平的情況下生成資源利用消息(RUM)的裝置；用于選擇為其發(fā)送所述RUM的一個或多個資源的數(shù)目的裝置；以及用于為選定的一個或多個資源發(fā)送所述RUM的裝置。
29. 如權利要求28所述的裝置，其特征在于，所述選擇裝置根據(jù)所述確定調節(jié)為其發(fā)送后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目，并且其中所述確定包括確定所述收到服務的水平是否已得到改善。
30. 如權利要求29所述的裝置，其特征在于，所述選擇裝置響應于所述收到服務的水平的上升而減少為其發(fā)送所述后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目。
31. 如權利要求29所述的裝置，其特征在于，所述選擇裝置響應于所述收到服務的水平的下降或停滯而增多為其發(fā)送所述后續(xù)RUM的所述一個或多個資源的數(shù)目。
32. 如權利要求28所述的裝置，其特征在于，還包括被選定用于所述RUM 發(fā)送的所述一個或多個資源的數(shù)目的預定上限。
33. 如權利要求32所述的裝置，其特征在于，所述上限是節(jié)點類型的函數(shù)。
34. 如權利要求32所述的裝置，其特征在于，所述上限是期望服務水平的函數(shù)。
35. 如權利要求32所述的裝置，其特征在于，所述上限是通過所述節(jié)點的流的數(shù)目的函數(shù)。
36. 如權利要求28所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)點處的所述收到服務的水平是以下至少之一的函數(shù)在所述節(jié)點處經歷的干擾熱噪比(IOT)的水平、在所述節(jié)點處達到的數(shù)據(jù)率的水平、在所述節(jié)點處經歷的載波干擾比(C/I)的水平、在所述節(jié)點處達到的吞吐量的水平、在所述節(jié)點處達到的譜效率的水平、以及在所述節(jié)點處經歷的等待時間的水平。
37. 如權利要求28所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)點包括接入點。
38. 如權利要求28所述的裝置，其特征在于，所述節(jié)點包括接入終端。
39. —種包括用于數(shù)據(jù)通信的指令的機器可讀介質，其中所述指令在執(zhí)行時使所述機器確定節(jié)點處收到服務的水平；如果所述收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息(RUM);選擇為其發(fā)送所述RUM的一個或多個資源的數(shù)目；以及為選定的一個或多個資源發(fā)送所述RUM。
40. —種有助于數(shù)據(jù)通信的處理器，所述處理器被配置成確定節(jié)點處收到服務的水平；如果所述收到服務的水平等于或低于收到服務的預定閾值水平則生成資源利用消息(RUM);選擇為其發(fā)送所述RUM的一個或多個資源的數(shù)目；以及為選定的一個或多個資源發(fā)送所述RUM。
全文摘要
根據(jù)各個方面公開了有助于動態(tài)地調節(jié)諸如信道、頻率、音調等由節(jié)點(例如，接入點、和接入終端等)所占用的資源的數(shù)目的系統(tǒng)和方法?？纱_定在該節(jié)點處經歷的服務水平，并且可在服務水平處于或低于預定閾值水平(例如，可接受的服務水平)的情況下生成資源利用消息(RUM)。該RUM可指示被該節(jié)點選定用于后續(xù)使用的資源的數(shù)目，且可被發(fā)送到一個或多個其它節(jié)點。
文檔編號H04Q7/38GK101297570SQ200680040155
公開日2008年10月29日申請日期2006年10月26日優(yōu)先權日2005年10月26日
發(fā)明者A·斯塔莫里斯, A·薩姆帕斯, G·B·霍恩, N·簡恩, R·古普塔申請人:高通股份有限公司

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