УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ПО МНОЖЕСТВУ ТРАНЗИТНЫХ СЕТЕВЫХ СЕГМЕНТОВ
DEVICE AND METHOD FOR PLANNING BY MULTIPLE TRANSIT NETWORK SEGMENTS

Притязание на приоритет по §119 раздела 35 кодекса законов США
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 61/028489 под названием "System and method for scheduling over multiple hops", поданной 13 февраля 2008 года, переуступленной правопреемнику по настоящей заявке и таким образом явно включенной здесь путем ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится в общем к беспроводной связи, и более определенно, но не исключительно, к различным методикам планирования по множеству транзитных сетевых сегментов в сетях беспроводной связи.
Предшествующий уровень техники
Системы беспроводной связи широко развернуты для обеспечения различных типов коммуникационного контента, например, таких как речь, данные и так далее. Типичные системы беспроводной связи могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать связь с множеством пользователей посредством совместного использования располагаемых системных ресурсов (например, ширины полосы пропускания, мощности передачи,...). Примеры таких систем множественного доступа могут включать 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), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) и т.п. Дополнительно, системы могут соответствовать таким спецификациям, как спецификации Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP), долгосрочного развития (LTE) 3GPP, сверхмобильной широкополосной передачи (UMB) и/или беспроводной связи с несколькими несущими, таким как развитие с оптимизацией для данных (EV-DO), одной или больше их редакциям и т.д.
В общем, системы беспроводной связи множественного доступа могут одновременно поддерживать связь для множества мобильных устройств. Каждое мобильное устройство может осуществлять связь с одной или больше базовыми станциями через передачи на прямой и обратной линиях связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовых станций к мобильным устройствам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от мобильных устройств к базовым станциям. Дополнительно, связь между мобильными устройствами и базовыми станциями может быть установлена через системы с одним входом и одним выходом (SISO), системы с множеством входов и одним выходом (MISO), системы с множеством входов и множеством выходов (MIMO) и т.д. Кроме того, мобильные устройства могут осуществлять связь с другими мобильными устройствами (и/или базовые станции с другими базовыми станциями) в одноранговых конфигурациях беспроводных сетей.
В настоящее время развертываются самоорганизующиеся одноранговые беспроводные сети (беспроводные сети ad-hoc), чтобы обеспечивать беспроводную связь на большие расстояния для передачи голоса, данных, звука, видео, обмена сообщениями и мультимедиа (например, контента). Беспроводная сеть ad-hoc образуется некоторым количеством беспроводных узлов, которые соединяются вместе, чтобы обеспечивать ретрансляционные услуги для других беспроводных узлов. В беспроводной сети ad-hoc контент направляется от одного беспроводного узла к другому до тех пор, пока этот контент не достигает своего пункта назначения. До пункта назначения обеспечивается непрерывное соединение через один или больше промежуточных узлов, которые могут динамически переконфигурироваться для того, чтобы поддерживать соединение, когда один или больше беспроводных узлов в сети ad-hoc становятся недоступными.
Беспроводные сети ad-hoc обеспечивают уникальную возможность расширять зону беспроводного обслуживания, предлагаемую в настоящее время существующими инфраструктурами. Посредством примера, для расширения географической дальности действия сети сотовой связи или WLAN (беспроводной локальной сети) можно использовать беспроводную сеть ad-hoc. Беспроводная сеть ad-hoc также обеспечивает привлекательный альтернативный вариант кабельным и цифровым абонентским линиям (DSL) для широкополосного доступа. С недавним появлением беспроводных сетей ad-hoc и обширного потенциала для улучшения беспроводной связи необходимы более эффективные пути, чтобы поддерживать передачу содержимого через эти сети.
Сущность изобретения
Ниже представлено упрощенное краткое изложение одного или больше аспектов для того, чтобы обеспечить основное понимание таких аспектов. Это краткое изложение не является всесторонним обзором всех рассматриваемых аспектов и не предназначено ни для того, чтобы идентифицировать ключевые или критические элементы всех аспектов, ни для того, чтобы очерчивать объем какого-либо или всех аспектов. Единственная его цель состоит в том, чтобы представить некоторые концепции одного или больше аспектов в упрощенной форме в качестве вводной части к более детализированному описанию, которое обеспечено ниже.
В соответствии с одним или больше аспектами и соответствующим их раскрытием, различные аспекты описаны в связи с обеспечением планирования по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи. Согласно связанным аспектам, обеспечен способ планирования по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводных сетях. Способ включает в себя обеспечение совокупности ресурсов радиосвязи для использования одним или больше узлами. Способ дополнительно включает в себя выделение ресурсов радиосвязи для использования в передачах по нисходящей линии связи и восходящей линии связи парным образом.
Другой аспект относится к устройству беспроводной связи. Устройство беспроводной связи может включать в себя по меньшей мере один процессор, сконфигурированный выполнять планирование по множеству транзитных сетевых сегментов в сетях беспроводной связи. По меньшей мере один процессор включает в себя первый модуль для обеспечения совокупности ресурсов радиосвязи для использования одним или больше узлами. По меньшей мере один процессор дополнительно включает в себя второй модуль для назначения ресурсов радиосвязи для использования в передачах по нисходящей линии связи и восходящей линии связи парным образом, при этом назначение ресурсов парным образом дополнительно включает в себя назначение соответствующего подкадра управления восходящей линии связи для каждой совокупности подкадров нисходящей линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту, и назначение соответствующего подкадра управления нисходящей линии связи для каждой совокупности подкадров обратной линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту.
Еще один аспект относится к устройству, который включает в себя средство для обеспечения совокупности ресурсов радиосвязи для использования одним или больше узлами. Устройство может дополнительно включать в себя средство для назначения ресурсов радиосвязи для использования в передачах по нисходящей линии связи и восходящей линии связи парным образом, при этом назначение ресурсов парным образом дополнительно включает в себя назначение соответствующего подкадра управления восходящей линии связи для каждой совокупности подкадров нисходящей линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту, и назначение соответствующего подкадра управления нисходящей линии связи для каждой совокупности подкадров обратной линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту.
Еще один аспект относится к компьютерному программному продукту, который может иметь машиночитаемый носитель, включающий в себя первую совокупность кодов для предписания компьютеру обеспечивать совокупность ресурсов радиосвязи для использования одним или больше узлами. Машиночитаемый носитель также может содержать вторую совокупность кодов для назначения ресурсов радиосвязи для использования в передачах по нисходящей линии связи и восходящей линии связи парным образом, причем выделение ресурсов парным образом дополнительно включает в себя назначение соответствующего подкадра управления восходящей линии связи для каждой совокупности подкадров нисходящей линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту, и назначение соответствующего подкадра управления нисходящей линии связи для каждой совокупности подкадров обратной линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту.
Кроме того, дополнительный аспект относится к устройству. Устройство может включать в себя компонент радиосвязи, который обеспечивает совокупность ресурсов радиосвязи для использования одним или больше узлами. Устройство может дополнительно включать в себя компонент планирования, который назначает ресурсы радиосвязи для использования в передачах по нисходящей линии связи и восходящей линии связи парным образом, при этом выделение ресурсов парным образом включает в себя назначение соответствующего подкадра управления восходящей линии связи для каждой совокупности подкадров нисходящей линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту, и назначение соответствующего подкадра управления нисходящей линии связи для каждой совокупности подкадров обратной линии связи, назначенной транзитному сетевому сегменту.
Для достижения предшествующих и связанных целей один или больше аспектов содержат признаки, в дальнейшем полностью описанные и, в частности, отмеченные в формуле изобретения. В последующем описании и на прилагаемых чертежах подробно сформулированы некоторые иллюстративные признаки одного или больше аспектов. Однако эти признаки показывают лишь несколько из различных путей, которыми могут использоваться принципы различных аспектов, а данное описание предназначено для того, чтобы включать в себя все такие аспекты и их эквиваленты.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует примерную систему беспроводной связи множественного доступа в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.2 иллюстрирует примерную общую блок-схему системы связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.3 иллюстрирует примерную систему беспроводной связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.4 иллюстрирует примерную концептуальную диаграмму сети беспроводной связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.5 иллюстрирует примерную концептуальную диаграмму потоков содержимого, связанных с временными слотами передачи и приема в сети связи с единственным транзитным сетевым сегментом в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.6 иллюстрирует примерную концептуальную диаграмму потока содержимого, связанного с временными слотами передачи и приема в сети связи с множеством транзитных сетевых сегментов в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.7 представляет примерную общую блок-схему компонентов, иллюстрирующую сеть беспроводной связи с множеством транзитных сетевых сегментов, которая показана в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.8 иллюстрирует примерную методологию для статического выделения ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.9 иллюстрирует примерную методологию для динамического выделения ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.10 представляет примерную временную шкалу нисходящей линии связи, иллюстрирующую статически выделяемые ресурсы радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.11 представляет примерную временную шкалу восходящей линии связи, иллюстрирующую статически выделяемые ресурсы радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.12 представляет примерную временную шкалу нисходящей линии связи, иллюстрирующую динамическое централизованное выделение ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.13 представляет примерную временную шкалу нисходящей линии связи, иллюстрирующую динамически распределяемое выделение ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.14 представляет примерное сравнение двух временных шкал восходящей линии связи, иллюстрирующих динамически выделяемые ресурсы радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом описания изобретения.
Фиг.15 иллюстрирует систему, которая применяет компонент искусственного интеллекта (AI), обеспечивающий автоматизацию одного или больше признаков в соответствии с описанием изобретения.
Фиг.16 представляет иллюстрацию примерной системы, которая обеспечивает планирование по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи в соответствии с описанием изобретения.
Подробное описание
Теперь различные аспекты будут описаны со ссылкой на чертежи. В последующем описании, для целей объяснения, сформулированы многочисленные конкретные подробности, чтобы обеспечить наиболее полное понимание одного или больше аспектов. Однако может быть очевидно, что такой аспект (аспекты) может быть реализован без этих конкретных подробностей.
Как используются в этой заявке, термины "компонент", "модуль", "система" и т.п. предназначены для того, чтобы включать в себя объект, связанный с применением компьютера, такой как аппаратное обеспечение, встроенное программное обеспечение, комбинация аппаратного обеспечения и программного обеспечения, программное обеспечение или исполняющееся программное обеспечение, но не ограничиваясь этим. Например, компонентом может быть процесс, выполняющийся на процессоре, процессор, объект, исполнимая программа, поток управления, программа и/или компьютер, но не ограничиваясь этим. Посредством иллюстрации, и приложение, исполняющееся на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или больше компонентов могут постоянно находиться в процессе и/или потоке управления, и компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или больше компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, имеющих различные структуры данных, хранящиеся на них. Компоненты могут сообщаться посредством локальных и/или удаленных процессов, таких как в соответствии с сигналом, имеющим один или больше пакетов данных, таких как данные от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или через сеть, такую как Интернет, с другими системами посредством сигнала.
Кроме того, различные аспекты описаны в данном описании в связи с терминалом, которым может быть проводной терминал или беспроводной терминал. Терминал также может называться системой, устройством, абонентской установкой, абонентским пунктом, мобильной станцией, мобильным телефоном, мобильным устройством, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, терминалом пользователя, терминалом, устройством связи, агентом пользователя, устройством пользователя или оборудованием пользователя (UE). Беспроводным терминалом может быть сотовый телефон, спутниковый телефон, радиотелефон, телефон протокола инициирования сеанса связи (SIP), станция беспроводной местной линии (WLL), персональный цифровой ассистент (PDA), карманное устройство, имеющее возможность беспроводного подключения, вычислительное устройство или другие устройства для обработки, связанные с беспроводным модемом. Кроме того, различные аспекты описаны в данном описании в связи с базовой станцией. Базовая станция может использоваться для осуществления связи с беспроводным терминалом (терминалами) и также может упоминаться как точка доступа, Узел В, или может использоваться некоторая другая терминология.
Кроме того, термин "или" предназначен для того, чтобы обозначать скорее содержащее "или", чем исключительное "или". То есть, если не определено иначе или не ясно из контекста, фраза "X использует А или B" предназначена для того, чтобы обозначать любую из перестановок естественного включения. То есть фраза "X использует А или B" удовлетворяется любым из следующих примеров: X использует A; X использует B; или X использует и А, и B. Кроме того, артикли "a" и "an", как используются в этой заявке и прилагаемой формуле изобретения, должны в общем предполагаться, как подразумевающие "один или больше", если не определено иначе или не ясно из контекста, направленного на форму единственного числа.
Методики, описанные в данном описании, могут использоваться для различных систем беспроводной связи, таких как системы CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA (множественного доступа с частотным разделением каналов с единственной несущей) и другие системы. Термины "система" и "сеть" часто используются взаимозаменяемым образом. Система CDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как универсальный наземный радиодоступ (UTRA), cdma2000 и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (W-CDMA) и другие варианты CDMA. Дополнительно, cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как Глобальная система мобильной связи (GSM). Система OFDMA может реализовывать технологию радиосвязи, такую как выделенный UTRA (E-UTRA), сверхмобильная широкополосная передача (UMB), IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) 802.11 (Wi-Fi) (беспроводной доступ), IEEE 802.16 (WiMAX (общемировая совместимость широкополосного беспроводного доступа)), IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Долгосрочное развитие (LTE) 3GPP представляет собой вариант исполнения UMTS, который использует E-UTRA, использующий OFDMA по нисходящей линии связи и SC-FDMA по восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описаны в документах от организации, называемой "Проект партнерства 3-го поколения" (3GPP). Дополнительно, cdma2000 и UMB описаны в документах от организации, называемой "Проект партнерства 3-го поколения 2" (3GPP2). Помимо этого, такие системы беспроводной связи могут дополнительно включать в себя одноранговые (например, от мобильного телефона к мобильному телефону) транзитные сетевые системы ad-hoc, часто использующие неспаренные нелицензированные спектры, беспроводную LAN (локальную сеть) 802.xx, BLUETOOTH и любые другие технологии беспроводной связи ближнего действия или дальнего действия.
Различные аспекты или признаки будут представлены в терминах систем, которые могут включать в себя некоторое количество устройств, компонентов, модулей и т.п. Следует понимать и оценить, что различные системы могут включать в себя дополнительные устройства, компоненты, модули и т.д., и/или могут не включать в себя все устройства, компоненты, модули и т.д., обсуждаемые в связи с чертежами. Также может использоваться комбинация этих подходов.
Обращаясь теперь к фиг.1, отметим, что на ней иллюстрируется система 100 беспроводной связи в соответствии с различными вариантами осуществления, представленными в данном описании. Система 100 содержит базовую станцию 102, которая может включать в себя множество групп антенн. Например, одна группа антенн может включать в себя антенны 104 и 106, другая группа может содержать антенны 108 и 110, и дополнительная группа может включать в себя антенны 112 и 114. Для каждой группы антенн показаны только две антенны, однако, для каждой группы антенн может использоваться больше или меньше антенн. Базовая станция 102 может дополнительно включать в себя цепь передатчика и цепь приемника, каждая из которых может в свою очередь содержать множество компонентов, связанных с передачей и приемом сигналов (например, процессоры, модуляторы, мультиплексоры, демодуляторы, демультиплексоры, антенны и т.д.), как должно быть понятно специалистам в данной области техники.
Базовая станция 102 может осуществлять связь с одним или больше мобильными устройствами, такими как мобильное устройство 116 и мобильное устройство 122; однако, следует понимать, что базовая станция 102 может осуществлять связь по существу с любым количеством мобильных устройств, подобных мобильным устройствам 116 и 122. Мобильными устройствами 116 и 122 могут быть, например, сотовые телефоны, интеллектуальные телефоны (смартфоны), портативные компьютеры, карманные устройства связи, карманные вычислительные устройства, спутниковые радиопередатчики, глобальные системы позиционирования, устройства PDA и/или любое другое соответствующее устройство, предназначенное для осуществления связи через систему 100 беспроводной связи. Как изображено, мобильное устройство 116 находится в связи с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию на мобильное устройство 116 по прямой линии 118 связи и принимают информацию от мобильного устройства 116 по обратной линии 120 связи. Кроме того, мобильное устройство 122 находится в связи с антеннами 104 и 106, где антенны 104 и 106 передают информацию на мобильное устройство 122 по прямой линии 124 связи и принимают информацию от мобильного устройства 122 по обратной линии 126 связи. В системе дуплексной связи с частотным разделением каналов (FDD), прямая линия 118 связи может использовать, например, диапазон частот, отличающийся от диапазона, используемого обратной линией 120 связи, и прямая линия 124 связи может использовать диапазон частот, отличающийся от диапазона, используемого обратной линией 126 связи. Дополнительно, в системе дуплексной связи с временным разделением каналов (TDD), прямая линия 118 связи и обратная линия 120 связи могут использовать общий диапазон частот, и прямая линия 124 связи и обратная линия 126 связи могут использовать общий диапазон частот.
Каждая группа антенн и/или область, для осуществления связи в которой они предназначены, может упоминаться как сектор базовой станции 102. Например, группы антенн могут быть предназначены для осуществления связи с мобильными устройствами в секторе областей, охватываемом базовой станцией 102. При осуществлении связи по прямым линиям 118 и 124 связи передающие антенны базовой станции 102 могут использовать формирование диаграммы направленности, чтобы улучшать отношение сигнал/шум прямых линий 118 и 124 связи для мобильных устройств 116 и 122. Это может быть обеспечено, например, посредством использования средства предварительного кодирования, чтобы направлять сигналы в требуемых направлениях. Также, в то время как базовая станция 102 использует формирование диаграммы направленности, чтобы выполнять передачу на мобильные устройства 116 и 122, случайным образом разбросанные по связанной с ней зоне обслуживания, мобильные устройства в соседних сотах могут подвергаться меньшим помехам по сравнению со случаями, когда базовая станция выполняет передачу через единственную антенну на все свои мобильные устройства. Кроме того, в одном примере мобильные устройства 116 и 122 могут осуществлять связь непосредственно друг с другом с использованием одноранговой или ad-hoc технологии.
В соответствии с примером, система 100 может быть системой связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO). Дополнительно, система 100 может использовать, по существу, любой тип технологии дуплексной связи, чтобы разделять каналы связи (например, прямую линию связи, обратную линию связи и т.д.), такой как FDD, TDD и т.п. Кроме того, система 100 может быть системой с множеством радиоканалов-носителей. Видеоканал-носитель может быть информационным трактом с заданной пропускной способностью, задержкой, частотой появления ошибочных битов и т.д. Каждое из мобильных устройств 116 и 122 может задействовать один или больше радиоканалов-носителей. Мобильные устройства 116 и 122 могут использовать механизмы регулирования скорости передачи данных восходящей линии связи, чтобы регулировать и/или совместно использовать ресурсы восходящей линии связи по одному или больше радиоканалам-носителям. В одном примере, мобильные устройства 116 и 122 могут использовать маркерные механизмы участков памяти, чтобы обслуживать радиоканалы-носители и навязывать ограничения по скорости передачи данных восходящей линии связи.
В соответствии с иллюстрацией, каждый канал-носитель может иметь связанную с ним приоритизированную битовую скорость (PBR), максимальную битовую скорость (DO) и гарантируемую битовую скорость (GBR). Мобильные устройства 116 и 122 могут обслуживать радиоканалы-носители на основе, по меньшей мере частично, связанных с ними значениях битовой скорости. Значения битовой скорости также могут использоваться для того, чтобы вычислять размеры очередей, которые принимают во внимание PBR и DO для каждого канала-носителя. Размеры очередей могут быть включены в запросы ресурсов восходящей линии связи, передаваемые мобильными устройствами 116 и 122 на базовую станцию 102. Базовая станция 102 может планировать ресурсы восходящей линии связи для мобильных устройств 116 и 122 на основании соответствующих запросов восходящей линии связи и включенных в них размеров очередей.
Фиг.2 представляет блок-схему системы 210 передатчиков (также известной как точка доступа) и системы 250 приемников (также известной как терминал доступа) в системе 200 MIMO. В системе 210 передатчиков, данные трафика для некоторого количества потоков данных подаются от источника 212 данных в процессор 214 данных передатчика (ТХ).
В варианте осуществления, каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 214 данных ТХ форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных, основываясь на конкретной схеме кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечивать кодированные данные.
Кодированные данные для каждого потока данных могут быть мультиплексированы с данными пилот-сигналов с использованием методик OFDM (мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов). Данные пилот-сигналов обычно представляют собой известную кодовую комбинацию данных, которая обрабатывается известным способом и может использоваться в системе приемников для оценки канальных характеристик. Затем мультиплексированные пилот-сигнал и кодированные данные для каждого потока данных модулируются (то есть отображаются на символы) на основании конкретной модуляционной схемы (например, BPSK (двоичной фазовой манипуляции), QSPK (квадратурной фазовой манипуляции), М-PSK (многоуровневой фазовой манипуляции) или М-QAM (квадратурной амплитудной модуляции с М значащими позициями амплитуды и фазы)), выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечивать символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут быть определены командами, выполняемыми процессором 230.
Затем символы модуляции для всех потоков данных подаются в процессор 220 MIMO ТХ, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). После этого процессор 220 MIMO ТХ подает NT потоков символов модуляции на NT передатчиков (TMTR) 222a-222t. В некоторых вариантах осуществления, процессор 220 MIMO ТХ применяет весовые коэффициенты формирования диаграммы направленности к символам потоков данных и к антенне, с которой символ передается.
Каждый передатчик 222 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или больше аналоговых сигналов и дополнительно регулирует (например, усиливает, фильтрует и преобразовывает с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы обеспечивать модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. Затем NT модулированных сигналов от передатчиков 222a-222t передаются с NT антенн 224a-224t, соответственно.
В системе 250 приемников, передаваемые модулированные сигналы принимаются NR антеннами 252a-252r, и принимаемый сигнал от каждой антенны 252 подается на соответствующий приемник (RCVR) 254a-254r. Каждый приемник 254 регулирует (например, фильтрует, усиливает и преобразовывает с понижением частоты) соответствующий принимаемый сигнал, оцифровывает отрегулированный сигнал для обеспечения выборок, и дополнительно обрабатывает выборки для обеспечения соответствующего "принимаемого" потока символов.
Затем процессор 260 данных RX принимает и обрабатывает NR принимаемых потоков символов от NR приемников 254 на основании конкретной методики обработки приемников для обеспечения NT "обнаруженных" потоков символов. После этого процессор 260 данных RX демодулирует, выполняет обратное чередование и декодирует каждый обнаруженный поток символов, чтобы восстановить данные трафика для потока данных. Обработка, выполняемая процессором 260 данных RX, является комплементарной к обработке, выполняемой процессором MIMO 220 ТХ и процессором 214 данных ТХ в системе 210 передатчиков.
Процессор 270 периодически определяет, которая матрица предварительного кодирования подлежит использованию (обсуждается ниже). Процессор 270 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее участок индекса матрицы и участок значения ранга.
Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации относительно линии связи и/или принимаемого потока данных. Затем сообщение обратной линии связи обрабатывается процессором 238 данных ТХ, который также принимает данные трафика для некоторого количества потоков данных от источника 236 данных, модулируется модулятором 280, регулируется передатчиками 254a-254r и передается обратно в систему 210 передатчиков.
В системе 210 передатчиков модулированные сигналы от системы 250 приемников принимаются антеннами 224, регулируются приемниками 222, демодулируются демодулятором 240 и обрабатываются процессором 242 данных RX, чтобы извлечь сообщение обратной линии связи, переданное системой 250 приемников. Затем процессор 230 определяет, которая матрица предварительного кодирования подлежит использованию для определения весовых коэффициентов формирования диаграммы направленности, и после этого обрабатывает извлеченное сообщение.
Фиг.3 иллюстрирует примерную систему 300 беспроводной связи, сконфигурированной поддерживать множество пользователей, в которой могут быть реализованы различные раскрытые варианты осуществления и аспекты. Как показано на фиг.3, посредством примера, система 300 обеспечивает связь для множества сот 302, например, таких как макросоты 302a-302g, где каждая сота обслуживается соответствующей точкой доступа (АР) 304 (такой как точки доступа АР 304a-304g). Каждая сота может быть дополнительно разделена на один или больше секторов (например, для обслуживания одной или больше частот). Различные терминалы доступа (АТ) 306, включающие в себя терминалы АТ 306a-306k, также известные взаимозаменяемым образом как оборудование пользователя (UE) или мобильные станции, рассредоточены по всей системе. Каждый АТ 306 может осуществлять связь с одной или больше точками 304 доступа на прямой линии связи (FL) и/или обратной линии связи (RL) в данный момент времени, например, в зависимости от того, является ли АТ активным и находится ли он в состоянии мягкой эстафетной передачи обслуживания. Система 300 беспроводной связи может обеспечивать обслуживание по большой географической области, например, макросоты 302a-302g могут охватывать несколько блоков, расположенных по соседству.
В соответствии с вариантом осуществления представленного изобретения, система 300 может включать в себя одну или больше ретрансляционных станций (RS), таких как RS 308a. При работе, RS может иметь соединение и с АР 304, и с АТ 306. Например, RS 308a может быть посередине, между, или иначе коммуникационным образом соединять АР 304f и АТ 306z. RS 308a может быть пересылающим и декодирующим ретранслятором, который интерпретирует, дешифрирует или иначе декодирует сигнал, принимаемый от АР 304f, и передает сигнал на АТ 306z. Следует оценить, что для простоты и краткости объяснения система 300 показывается, как имеющая единственную RS 308a, однако, система 300 может включать в себя значительно большее количество станций RS. Дополнительно или в качестве альтернативы, один или больше терминалов АТ 306 может функционировать как RS.
Функциональные возможности RS 308a могут быть сочетанием или комбинацией функциональных возможностей АР 304 и АТ 306. Например, RS 308a может функционировать подобно АР 304 при осуществлении связи с узлом, находящимся в нисходящем направлении информационного потока (например, АТ 306), где RS 308a передает по нисходящей линии связи (DL) и принимает по восходящей линии связи (UL). Дополнительно, RS 308a может функционировать подобно АТ 306 при осуществлении связи с узлом, находящимся в восходящем направлении информационного потока (например, АР 304), где RS 308a передает по UL и принимает по DL. АР 304 может управлять способом, которым RS 308 ориентирована в каждом временном слоте. Например, АР 304 может определять, когда RS 308 ориентирована как BS (базовая станция) (например, в нисходящем направлении) или АТ (например, в восходящем направлении), и может планировать транзитные сетевые ресурсы, чтобы обеспечивать связь с использованием множества транзитных сетевых сегментов. Кроме того, АР 304 может определять, с которой из множества RS 308 может соединяться каждый UT (АТ) 306, и поддерживать независимое управление для каждой RS 308.
Устройство, имеющее объединенные функциональные возможности и терминала доступа, и точки доступа (например, базовой станции), может быть относительно дорогостоящим. Один путь, которым можно не допускать повышения стоимости, например, заключается в том, чтобы не разрешать устройству слушать АР 304 и выполнять передачу на АТ 306 в одно и то же время. В качестве альтернативы, для эффективной работы может использоваться синхронизация, координирование или в иное планирование (обсуждаемые ниже) использования транзитных сетевых ресурсов по множеству транзитных сетевых сегментов. Например, при организации со статическим разделением, точки доступа 304 могут определять, которые узлы имеют доступ к различным транзитным сетевым ресурсам в разные моменты времени (например, слоты). Дополнительно или в качестве альтернативы, транзитные сетевые ресурсы могут быть динамически разделены, основываясь, по меньшей мере частично, на потребностях. Например, станции RS 308 могут слушать (например, принимать данные) в любом слоте FL (например, слушать АР 304), если станции RS 308 не имеют декодированных данных для пересылки на один или больше терминалов АТ 306.
Имеется три основных соображения в определении того, как управляются транзитные сетевые сегменты в нисходящем направлении, где транзитный сетевой сегмент в нисходящем направлении представляет собой любой транзитный сетевой сегмент, не вовлекающий АР 304. Во-первых, является ли выделение ресурсов статическим или динамическим. Как обсуждалось выше, статическое выделение представляет собой фиксированное разделение во времени ресурсов на DL и UL между транзитными сетевыми сегментами, в то время как динамическое выделение включает в себя назначение ресурсов в то время по необходимости на DL и UL для каждого транзитного сетевого сегмента. Во-вторых, происходит ли выделение ресурсов централизованным или распределенным образом. Выделение является централизованным, если передача и/или прием для транзитных сетевых сегментов в нисходящем направлении планируются посредством АР 304. Выделение является распределенным, если передача/прием для транзитных сетевых сегментов в нисходящем направлении планируются посредством исходной RS 308. В-третьих, будет ли выделение прозрачным или явно заданным. В прозрачном случае, UE слушает непосредственно АР 304, и RS 308 не передает информацию управления, такую как назначения DL или UL. И наоборот, когда выделение ресурсов является явно заданным, RS 308 передает информацию управления. Например, RS 308 может передавать назначения по каналу управления пакетными данными (PDCCH) в системе LTE, когда выделение ресурсов является явно заданным. Следует оценить, что это представляет собой всего лишь один пример, и в пределах объема и сущности изобретения возможно множество примеров.
Фиг.4 иллюстрирует примерную концептуальную диаграмму сети беспроводной связи в соответствии с аспектом представленного изобретения. Беспроводная сеть 400 показана в связи с несколькими беспроводными узлами, в общем обозначенными как беспроводные узлы 402-406 и терминалы 408-414 доступа. Беспроводный узел может принимать, передавать или выполнять какое-нибудь большее количество из описанных выше комбинаций. Для простоты объяснения, термин "принимающий узел" может использоваться для того, чтобы относиться к беспроводному узлу, который является принимающим, а термин "передающий узел" может использоваться для того, чтобы относиться к беспроводной узлу, который является передающим. Эти обозначения не подразумевают, что беспроводный узел не способен выполнять функции и передачи, и приема.
Беспроводный узел может функционировать как точка доступа, ретрансляционный пункт (например, ретрансляционная станция), терминал доступа, или выполнять какую-нибудь из их комбинаций. Например, беспроводные узлы 402-406 в кластере функционируют вместе, чтобы обеспечивать услуги транзитной передачи для некоторого количества терминалов 408-414 доступа. Кластер включает в себя беспроводный узел 402, который функционирует как точка доступа, обеспечивая транзитное соединение с сетью 400 (например, WWAN (беспроводной региональной сетью радиосвязи), такой как сеть сотовой связи, WLAN, ISP (международные функциональные стандарты), Интернет и т.д.). Кроме того, беспроводный узел 402 может функционировать как ретрансляционный пункт для других точек доступа, не показанных на примерной фиг.4, или обеспечивать ретрансляционную функцию в ответ на динамическую реконфигурацию беспроводной сети 400. Кластер также включает в себя два беспроводных узла 404 и 406, которые функционируют как ретрансляционные пункты для соединения терминалов 410-414 доступа с точкой 402 доступа. Хотя это не показано, беспроводные узлы 404 и 406 также могут обеспечивать возможность подключения к другим точкам доступа и ретрансляционным пунктам. Те же самые беспроводные узлы 404 и 406 для других кластеров беспроводных узлов в сети 400 могут функционировать как точки доступа.
На фиг.4 показаны четыре терминала 408-414 доступа. В этом примере, два терминала 410 и 412 доступа соединены с точкой 402 доступа через ретрансляционный пункт 404, один терминал доступа 414 связан с точкой 402 доступа через ретрансляционный пункт 406, а остающийся терминал доступа 418 связан непосредственно с точкой 402 доступа. Терминалы 408-414 доступа могут быть каким-нибудь мобильным устройством пользователя, способным поддерживать радиосвязь с беспроводным узлом 402, включая, посредством примера, мобильный или сотовый телефон, персональный цифровой ассистент (PDA), портативное вычислительное устройство, цифровое аудио-устройство (например, MP3-плеер), игровую приставку, цифровую видеокамеру или другое устройство голосового сигнала, данных, звукового сигнала, видеосигнала, обмена сообщениями или мультимедиа. В некоторых применениях, терминалы 408-414 доступа также могут функционировать как точка доступа и/или ретрансляционный пункт для других беспроводных узлов в сети 400.
Спецификация эфирного интерфейса, используемая или принятая для поддержки беспроводной сети 400, может быть основана на какой-нибудь соответствующей технологии множественного доступа, которая дает возможность мобильным абонентам совместно использовать доступные ресурсы радиосвязи. Примеры таких технологий множественного доступа включают в себя множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA), CDMA, широкополосный CDMA (W-CDMA), ортогональный множественный доступ с частотным разделением каналов (OFDMA), или некоторую их комбинацию.
Каждый беспроводный узел в сети 400 может иметь множество соединений нисходящей линии связи. В этой конфигурации, каждому беспроводному узлу с множеством соединений нисходящей линии связи может быть необходимо координировать совместное использование ресурсов радиосвязи между беспроводными узлами в нисходящем направлении (например, диапазоны частот, коды расширения и т.д.). Посредством примера, точка 402 доступа распределяет располагаемые ресурсы радиосвязи между терминалом 408 доступа и двумя ретрансляционными пунктами 404 и 406, а ретрансляционный пункт 404 распределяет располагаемые ресурсы радиосвязи между двумя терминалами 410 и 412 доступа. В этом примере, точка 402 доступа и ретрансляционный пункт 404 могут использовать алгоритм планирования, чтобы распределять ресурсы радиосвязи. Алгоритм планирования может быть столь же прост, как процесс "первым пришел-первым обслужен". В качестве альтернативы, может использоваться алгоритм, зависящий от канала, чтобы воспользоваться преимуществом благоприятных условий канала. Более простой алгоритм планирования наилучшего усилия может использоваться на основании равнодоступности, посредством чего беспроводному узлу для каждого соединения нисходящей линии связи дают равную ширину полосы пропускания, или в случае, где имеется большое количество беспроводных узлов с соединением нисходящей линии связи, процесс кругового обслуживания, в котором ширина полосы пропускания циклически повторяется между беспроводными узлами справедливым образом. Специалисты в данной области техники без труда смогут определить алгоритм планирования для любого конкретного применения беспроводной сети.
Фиг.5 иллюстрирует примерную концептуальную диаграмму потоков содержимого, связанных с временными слотами передачи и приема при осуществлении связи с использованием единственного транзитного сетевого сегмента в соответствии с аспектом изобретения. Например, что касается фиг.5, то там содержимое передается от беспроводного узла А 502 на беспроводный узел В 504. Беспроводным узлам А 502 и В 504 позволяется осуществлять передачу и прием в течение определенных временных слотов. Например, беспроводный узел А 502 может осуществлять передачу в течение временного слота 1 506 и/или временного слота 3 508 (например, в течение снабженных нечетным номером временных слотов, нечетных кадров или нечетных чередований), а беспроводный узел В может осуществлять передачу в течение временного слота 2 510 и/или временного слота 4 512 (например, в течение снабженных четным номером временных слотов, четных кадров или четных чередований). И наоборот, беспроводный узел А может осуществлять прием в течение снабженных четным номером временных слотов/кадров, а беспроводный узел В может осуществлять прием в течение снабженных нечетным номером временных слотов/кадров.
В некоторых реализациях, в каждом временном слоте может быть установлено множество каналов. Например, в гибридной схеме TDMA/FDMA, в пределах каждого временного слота могут использоваться несколько диапазонов частот, чтобы осуществлять одновременную связь с множеством беспроводных узлов. В другом примере, несколько кодов расширения могут использоваться в гибридной схеме TDMA/CDMA, таким образом обеспечивая возможность одновременной связи в течение единственного временного слота с содержимым для каждой связи, подвергнутой расширению с помощью отличающегося от других кода. Следует оценить, что это представляет собой всего лишь один пример, и специалистам в данной области техники должно быть понятно, как наилучшим образом разделять ресурсы радиосвязи с использованием различных технологий множественного доступа, подходящих для любого конкретного применения.
Фиг.6 иллюстрирует примерную концептуальную диаграмму потока содержимого, связанного с временными слотами передачи и приема при осуществлении связи с использованием множества транзитных сетевых сегментов в соответствии с аспектом представленного изобретения. В качестве примера, содержимое передается от беспроводного узла А 602 на беспроводный узел В 604 и затем на беспроводный узел C 606. Как обсуждалось прежде в отношении связи с использованием единственного транзитного сетевого сегмента, беспроводным узлам 602-606 позволяется осуществлять передачу и прием в течение определенных временных слотов 608-614. Например, беспроводные узлы А 602 и C 606 могут осуществлять передачу в течение временного слота 1 608 или временного слота 3 612 (например, в течение снабженных нечетным номером временных слотов, нечетных кадров или нечетных чередований), а беспроводный узел В 604 может осуществлять передачу в течение временного слота 2 610 и временного слота 4 614 (например, в течение снабженных четным номером временных слотов, четных кадров или четных чередований). И наоборот, беспроводные узлы А 602 и C 606 могут осуществлять прием в течение снабженных четным номером временных слотов/кадров, а беспроводный узел В 604 может осуществлять прием в течение снабженных нечетным номером временных слотов/кадров.
Обращаясь к фиг.7, отметим, что на ней показана примерная общая блок-схема компонентов, иллюстрирующая сеть беспроводной связи с множеством транзитных сетевых сегментов в соответствии с аспектом представленного изобретения. Для простоты и легкости объяснения последующее описание является информативным по своей природе и в общих чертах определяет функциональные возможности каждого блока. Будут описаны только подходящие функциональные возможности для различных концепций, описываемых на протяжение этого раскрытия. Следует оценить, что специалистам в данной области техники будет понятно, что эти функциональные блоки могут обеспечивать другие функциональные возможности, которые в данном описании не описаны, и/или они могут быть объединены с другими компонентами (например, с функциональными блоками).
В этом примере, система 700 включает в себя базовую станцию 702, ретрансляционную станцию 704 и терминал 706 доступа. Базовая станция 702 может обеспечивать совокупность ресурсов радиосвязи (например, через компонент 710 радиосвязи) для использования одним или больше узлами. Например, узлы могут включать в себя ретрансляционные станции 704 или терминалы 706 доступа, такие как мобильный или сотовый телефон, персональный цифровой ассистент (PDA), портативное вычислительное устройство, цифровое аудио-устройство (например, MP3-плеер), игровая приставка, цифровая видеокамера или другое устройство голосового сигнала, данных, звукового сигнала, видеосигнала, обмена сообщениями или мультимедиа. Кроме того, терминалы 706 доступа также могут функционировать как ретрансляционные станции 704.
Базовая станция 702 включает в себя компонент 708 планирования, который может назначать ресурсы радиосвязи для использования в передачах по нисходящей линии связи и восходящей линии связи по множеству транзитных сетевых сегментов парным образом. Например, в системе LTE, если данные нисходящей линии связи передаются в подкадре k, то квитирование может быть запланировано в подкадре k+4, где k - целое число. Точно так же, если назначение восходящей линии связи передается в подкадре k, данные восходящей линии связи для этого назначения могут быть переданы в подкадре k+4, квитирование может быть передано в подкадре k+8, а повторная передача, если требуется/необходимо, может быть передана в подкадре k+12. Другими словами, компонент планирования может назначать ресурсы нисходящей линии связи для ретрансляционной станции 704 транзитному сетевому сегменту терминала 706 доступа в подкадре k и одновременно назначать ресурсы восходящей линии связи для терминала 706 доступа транзитному сетевому сегменту ретрансляционной станции 704 в парном подкадре (например, в подкадре k+4).
Компонент 708 планирования может назначать ресурсы радиосвязи, используя множество схем. Например, компонент планирования может применять, выполнять или иначе использовать распределенную схему планирования для выделения ресурсов радиосвязи, в которой компонент 708 планирования определяет ресурсы, которые ретрансляционная станция 704 может использовать для планирования в отношении терминала 706 доступа, и ретрансляционная станция 704 автономно выполняет планирование терминала 706 доступа в отношении ресурсов. Дополнительно или в качестве альтернативы, компонент 708 планирования может применять централизованную схему планирования для выделения ресурсов радиосвязи, в которой компонент 708 планирования определяет планирование ресурсов для терминала 706 доступа, ассоциированного с ретрансляционной станцией 704. Кроме того, компонент планирования может статически или динамически назначать ресурсы радиосвязи, как обсуждалось прежде.
Фиг.8 иллюстрирует примерную методологию для статического выделения ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом представленного изобретения. Хотя, для целей простоты объяснения, методологии показаны и описаны в виде ряда или некоторого количества действий, должно быть понятно и следует оценить, что изобретение этим порядком действий не ограничено, так как некоторые действия, в соответствии с изобретением, могут происходить в отличающихся порядках и/или одновременно с другими действиями, в отличие от показанных и описанных в данном описании. Например, специалистам в данной области техники должно быть понятно и они смогут оценить, что в качестве альтернативы методология может быть представлена в виде последовательности взаимодействующих состояний или событий, таких как в диаграмме состояний. Кроме того, для реализации методологии в соответствии с изобретением могут требоваться не все иллюстрируемые действия.
В 802, разрешается беспроводное соединение нисходящей линии связи, которое позволяет первому узлу осуществлять связь со вторым узлом. Как обсуждалось прежде, первый узел может быть ретрансляционной станцией (RS), а второй узел может быть терминалом доступа (АТ). RS может декодировать и пересылать данные, принимаемые от базовой станции (BS), на АТ, где RS может иметь лучшее соединение с BS, чем с АТ. Например, RS может быть физически расположена между BS и АТ.
В 804, BS передает на RS совокупность данных (например, контент), в конечном счете предназначенную для одного или больше терминалов АТ. Например, BS может передавать на RS контент, который предназначен для множества терминалов АТ, обслуживаемых RS, как обсуждалось прежде. В 806 BS может назначать совокупность ресурсов радиосвязи, подлежащих использованию терминалом АТ, чтобы пересылать данные на терминалы АТ. Например, BS может назначать четные кадры по восходящей линии связи (UL) и/или нисходящей линии связи (DL) для осуществления связи между BS и RS, и BS может назначать нечетные кадры для осуществления связи между RS и АТ. Для каждой из передач по UL и DL, BS также назначает соответствующие временные слоты управления. Например, если BS назначает временной слот DL для передачи в нисходящем направлении от RS на АТ, то BS также назначит соответствующий временной слот UL для RS, чтобы принять сообщение квитирования (ACK).
В 808 делается определение того, пересылает ли RS данные от BS на АТ или на другую RS. В 810, если RS пересылает данные на АТ, то RS пересылает данные во временных слотах, назначенных станцией BS. Однако в 812, если RS пересылает данные на одну или больше станций RS в нисходящем направлении и имеется распределенное управление транзитными сетевыми сегментами в нисходящем направлении, то RS действует как BS и пересылает данные на станции RS в нисходящем направлении. Кроме того, в 814, RS назначает ресурсы радиосвязи, подлежащие использованию станциями RS в нисходящем направлении, из ресурсов, доступных для RS. Например, RS может разделять временные слоты, назначенные для нее станцией BS, для использования станциями RS в нисходящем направлении. Кроме того, статическое выделение ресурсов радиосвязи может быть переназначено в более позднее время на основании загрузки на каждый транзитный сетевой сегмент и/или диспропорции пропускной способности.
Фиг.9 иллюстрирует примерную методологию для динамического выделения ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом представленного изобретения. В 902 обеспечивается беспроводное соединение нисходящей линии связи, которое позволяет первому узлу осуществлять связь со вторым узлом. Как обсуждалось прежде, первый узел может быть ретрансляционной станцией (RS), а второй узел может быть терминалом доступа (АТ). RS может декодировать и пересылать данные, принимаемые от базовой станции (BS), на АТ, где RS может иметь лучшее соединение с BS, чем с АТ. Например, RS может быть физически расположена между BS и АТ.
В 904, BS передает на RS совокупность данных (например, контент), в конечном счете предназначенную для одного или больше терминалов АТ. Например, BS может передавать на RS контент, который предназначен для множества терминалов АТ, обслуживаемых RS, как обсуждалось прежде. В 906, делается определение того, определяет ли RS или BS ресурсы радиосвязи, которые будут использоваться для пересылки данных в нисходящем направлении. Если BS определяет, как ресурсы радиосвязи будут запланированы для транзитных сетевых сегментов в нисходящем направлении, тогда управление ресурсами радиосвязи является централизованным (обсуждалось выше). Если RS собирается планировать ресурсы для транзитных сетевых сегментов в нисходящем направлении, то управление ресурсов радиосвязи является распределенным.
В 908, если RS определяет ресурсы радиосвязи, которые будут использоваться для пересылки данных в нисходящем направлении (например, распределенное управление), то посылаемое на BS сообщение квитирования (квитанцию) (ACK), подтверждающее прием данных, может включать в себя информацию относительно того, когда RS передаст данные на АТ, количество требуемых временных слотов и/или задержку, если линия связи BS с RS медленнее, чем линия связи RS с АТ. Чтобы учитывать какое-либо время задержки, BS может требовать буферное время для декодирования ACK до того, как RS перешлет данные на АТ.
В 910, если BS определяет ресурсы радиосвязи, которые будут использоваться для пересылки данных в нисходящем направлении (например, централизованное управление), тогда посылаемое на BS сообщение квитирования (ACK), подтверждающее прием данных, может включать в себя запрос ресурсов. Запрос может включать в себя требуемое количество временных слотов и/или задержку, если линия связи BS с RS медленнее, чем линия связи RS с АТ. В 912, BS назначает для RS ресурсы радиосвязи для передачи данных в нисходящем направлении. В 914, RS передает данные в нисходящем направлении в назначенных временных слотах. Например, RS может пересылать данные, получаемые от BS, на один или больше терминалов АТ во временных слотах, назначенных станцией BS (например, распределенное управление), или указанных для BS станцией RS (например, централизованное управление).
Принимая во внимание описанные выше примерные системы и методологии, один или больше вариантов осуществления изобретения, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым изобретением, можно лучше оценить со ссылкой на временные диаграммы на фиг.10-13. Хотя для целей простоты объяснения временные диаграммы показываются и описываются в виде ряда временных слотов, должно быть понятно и следует оценить, что заявляемое изобретение не ограничено этим порядком и/или количеством временных слотов. Кроме того, иллюстрируемые временные слоты не представляют все возможные реализации изобретения, и иллюстрируемые примеры не предназначены для того, чтобы быть оптимизированными или исчерпывающими конфигурациями в пределах объема и сущности изобретения.
Фиг.10 представляет примерную временную шкалу нисходящей линии связи, иллюстрирующую статически выделяемые ресурсы радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом представленного изобретения. Временная шкала 1000 включает в себя шестнадцать отдельных кадров 1002 (например, 0-15). Как обсуждалось прежде, в статической централизованной реализации базовая станция может назначать подкадры, которые одна или больше ретрансляционных станций (RS) могут использовать для того, чтобы посылать и/или принимать данные. Например, совокупности четных подкадров могут быть назначены для осуществления связи BS и RS (например, первый транзитный сетевой сегмент) 1004, в то время как совокупности нечетных подкадров могут быть назначены для осуществления связи BS и АТ (например, второй транзитный сетевой сегмент) 1006.
При работе, BS передает данные на одну или больше станций RS, начиная передачу в подкадре 0. RS пошлет сообщение квитирования (ACK) в подкадре 4, если данные приняты и декодированы правильно, или сообщение отрицательного квитирования (NACK), если данные правильно не приняты. Если BS принимает NACK, то данные повторно передаются на RS, начинаясь в следующем чередовании (например, в подкадре 8). Если RS успешно принимает данные, то RS может передавать данные в нисходящем направлении на один или больше терминалов доступа (АТ) в следующем располагаемом временном слоте (например, временном слоте 9). Как обсуждалось прежде, соответствующий подкадр управления (например, подкадр 13) будет также назначен для RS, чтобы она могла принять ACK от АТ.
Дополнительно или в качестве альтернативы, в текущем примере BS может использовать разбиение (например) от 3:1 до 1:3, если пропускная способность на линиях связи между BS и RS или RS и АТ не согласована равномерно.
Фиг.11 представляет примерную временную шкалу восходящей линии связи, иллюстрирующую статически распределяемые ресурсы радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом представленного изобретения. Временная шкала 1100 включает в себя двадцать четыре отдельных кадра 1102 (например, 0-23). Как обсуждалось прежде, в статической централизованной реализации базовая станция (BS) может назначать подкадры, в которых одна или больше ретрансляционных станций (RS) могут посылать и/или принимать данные. Например, четные совокупности подкадров могут быть назначены для осуществления связи BS и RS (например, первый транзитный сетевой сегмент) 1104, в то время как нечетные совокупности подкадров назначаются для осуществления связи RS и АТ (например, второй транзитный сетевой сегмент) 1106.
При работе, этот пример иллюстрирует сценарий, в котором RS предоставляет предварительный запрос посредством АТ, чтобы передавать данные по UL во временном слоте 1. Предоставляемый запрос передается посредством RS во временном слоте 1, потому что нечетные совокупности подкадров назначены для осуществления связи RS и АТ. АТ может начинать передавать данные в следующем располагаемом подкадре (например, в подкадре 5). В подкадре 9 RS может послать ACK, если данные успешно приняты и декодированы, или NAK, если данные успешно не приняты. Если данные успешно не приняты, то АТ передает данные в первом располагаемом назначенном подкадре (например, в подкадре 13), следующем за приемом NAK. Если данные успешно приняты, то RS может передавать запрос для использования ресурсов радиосвязи на BS в подкадре 12 (например, в четном подкадре). BS может послать предоставление по запросу RS в подкадре 16, и RS может начать передавать данные в подкадре 20. Следует оценить, что вышеизложенный пример иллюстрируется для простоты и ясности объяснения, и он не предназначен для того, чтобы представлять исчерпывающие или оптимизированные конфигурации в пределах объема и сущности изобретения.
Фиг.12 представляет примерную временную шкалу нисходящей линии связи, иллюстрирующую динамическое централизованное выделение ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом изобретения. Временная шкала 1200 включает в себя шестнадцать отдельных кадров 1202 (например, 0-15). В текущем примере, BS передает данные на RS в подкадре 0. RS пошлет ACK в подкадре 4, где ACK включает в себя запрос ресурсов прямой линии связи (FL). Запрос FL может определять количество требуемых кадров и также может указывать задержку, если, например, линия связи BS и RS медленнее, чем линия связи RS и АТ.
В подкадре 8, BS назначает все или часть требуемых ресурсов DL (например, централизованное управление), которые могут использоваться RS, чтобы передавать данные в нисходящем направлении (например, на АТ), и RS передает данные в нисходящем направлении в следующем располагаемом подкадре (например, временной слот 10). Ресурсы DL, назначенные BS, могут быть основаны на множестве факторов, включающих в себя, но не ограничиваясь этим, индикатор качества канала (CQI), отношение сигнал/шум (SNR), отношение сигнал - взаимная помеха плюс шум (SINR), количество данных, располагаемую ширину полосы и т.д. В подкадре 12, АТ может посылать ACK на RS, если данные правильно получены и декодированы.
Фиг.13 представляет примерную временную шкалу нисходящей линии связи, иллюстрирующую динамически распределяемое выделение ресурсов радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом представленного изобретения. Временная шкала 1300 включает в себя шестнадцать отдельных временных слотов 1302 (например, 0-15). В текущем примере, BS передает данные на одну или больше станций RS в подкадре 0, наряду с назначением прямой линии связи (FLA), которое указывает, когда RS будет пересылать данные на один или больше терминалов АТ. FLA может определять количество требуемых кадров, и также может указывать задержку, если, например, линия связи BS и RS медленнее, чем линия связи RS и АТ. RS посылает ACK в подкадре 4 и начинает передавать данные в нисходящем направлении на АТ в подкадре 8. BS может требовать некоторое количество времени, чтобы декодировать ACK (например, время задержки), чтобы BS была осведомлена о том, когда RS осуществляет передачу.
Как предварительно было упомянуто, ресурсы DL, назначенные станцией BS, могут быть основаны на множестве факторов, включающих в себя, но не ограничиваясь этим, индикатор качества канала (CQI), отношение сигнал/шум (SNR), отношение сигнал - взаимная помеха плюс шум (SINR), количество данных, располагаемую ширину полосы и т.д. В подкадре 14, АТ может посылать ACK на RS, если данные правильно получены и декодированы.
Обращаясь теперь к фиг.14, отметим, что на ней показано примерное сравнение двух временных шкал восходящей линии связи, иллюстрирующих динамически выделяемые ресурсы радиосвязи по множеству транзитных сетевых сегментов в беспроводной сети в соответствии с аспектом представленного изобретения. Иллюстрация 1400 включает в себя первую временную шкалу 1402 и вторую временную шкалу 1404. Первая временная шкала 1402 иллюстрирует централизованное динамическое назначение ресурсов радиосвязи UL посредством BS. В подкадре -4 АТ передает запрос (req) ресурсов на RS. RS пересылает запрос на BS в подкадре -2, и в подкадре 0 BS передает назначение ресурсов на RS. RS пересылает назначение обратной линии связи (RLA) на АТ, в подкадре 2.
Дополнительно или в качестве альтернативы, ресурсы радиосвязи могут назначаться станцией RS в динамически распределяемом выделении ресурсов, как иллюстрируется на второй временной шкале 1404. В подкадре -4, АТ передает запрос ресурсов на RS. RS, в подкадре -2, передает запрос RL на BS и АТ, который указывает, когда RS будет принимать данные от АТ. BS может запрашивать количество времени X, чтобы учитывать какое-либо время задержки, и декодировать запрос RL и идентификацию, когда RS принимает данные. Запрос RL также может включать в себя количество требуемых кадров, и/или задержку, если линии связи не согласованы.
Фиг.15 иллюстрирует систему 1500, которая применяет компонент 1502 искусственного интеллекта (AI), обеспечивающий автоматизацию одного или больше признаков в соответствии с представленным изобретением. Согласно изобретению (например, в связи с логическим выводом), могут использоваться различные основанные на AI схемы для выполнения его различных аспектов. Например, процесс для динамического выделения ресурсов радиосвязи можно обеспечить через систему и процесс автоматического классификатора.
Классификатор представляет собой функцию, которая отображает вектор атрибутов ввода, x=(x1, x2, x3, x7, xn), на достоверность того, что ввод принадлежит классу, то есть f(x)=достоверность (класс). Такая классификация может использовать вероятностный и/или статистический анализ (например, разложение на выгоды и затраты анализа) для прогнозирования или логического выведения действия, которое пользователь желает, чтобы оно выполнялось автоматически.
Метод опорных векторов (SVM) представляет собой пример классификатора, который можно применять. SVM функционирует, находя гиперповерхность в пространстве возможных вводов, и этой гиперповерхностью пытаются отделять критерии запуска от событий без запуска. Интуитивно, это делает классификацию корректной для тестирования данных, которые являются близкими, но не тождественными обучающим данным. Можно использовать другие подходы классификации направленных и ненаправленных моделей, которые включают в себя, например, упрощенную формулу Байеса, байесовские сети, деревья решений, нейронные сети, модели нечеткой логики и модели вероятностной классификации, обеспечивающие различные конфигурации независимости. Классификация, как используется в данном описании, также включает в себя статистическую регрессию, которая используется для построения моделей приоритета.
Как можно без труда оценить из описания изобретения, обсуждаемое изобретение может применять классификаторы, которые явно заданы (например, через универсальные обучающие данные), а также неявно заданы (например, через наблюдение поведения пользователя, прием внешней информации). Например, SVM конфигурируются через фазу изучения или обучения в пределах модуля конструктора классификатора и выбора характеристик. Таким образом, классификатор (классификаторы) может использоваться для того, чтобы автоматически изучать и выполнять некоторое количество функций, включающих в себя, но не ограничиваясь этим, определение в соответствии с предварительно определенными критериями, когда обновлять или усовершенствовать предварительно логически выведенную схему, ужесточать критерии в алгоритме логического выведения, основываясь на виде данных, подлежащих обработке (например, финансовых в сравнении с нефинансовыми, персональных в сравнении с неперсональными...), и в какое время дня реализовывать более жесткое управление критериями (например, вечером, когда рабочие характеристики системы могут быть менее перегружены).
Со ссылкой на фиг.16 отметим, что на ней иллюстрируется система 1600, которая обеспечивает планирование по множеству транзитных сетевых сегментов в сети беспроводной связи. Например, система 1600 может находиться, по меньшей мере частично, в пределах базовой станции, мобильного устройства и т.д. Следует оценить, что система 1600 представлена как включающая в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, представляющими функции, реализуемые процессором, программным обеспечением или их комбинацией (например, встроенным программным обеспечением (firmware)). Система 1600 включает в себя логическое группирование 1602 из электрических компонентов, которые могут действовать в связи друг с другом. Например, логическое группирование 1602 может включать в себя электрический компонент 1604 для обеспечения совокупности ресурсов радиосвязи для использования одним или больше узлами. Кроме того, логическое группирование 1602 может содержать электрический компонент для разделения совокупности ресурсов радиосвязи на совокупности кадров. Помимо этого, логическое группирование 1602 может включать в себя электрический компонент 1608 для по меньшей мере одного из статического или динамического назначения кадров для каждого транзитного сетевого сегмента, причем смежным транзитным сетевым сегментам назначаются ортогональные ресурсы. Если кадры назначаются статически, то смежным транзитным сетевым сегментам назначаются ортогональные ресурсы, а динамическое назначение кадров основано, по меньшей мере частично, на условиях трафика или канала. Дополнительно, система 1600 может включать в себя запоминающее устройство 1610, которое сохраняет команды для выполнения функций, связанных с электрическими компонентами 1604, 1606 и 1608. Хотя они показаны как внешние относительно запоминающего устройства 1610, должно быть понятно, что один или больше электрических компонентов 1604, 1606 и 1608 могут находиться в пределах запоминающего устройства 1610.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в данном описании вариантами осуществления, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного логического элемента или транзисторных логических схем, дискретных компонентов аппаратного обеспечения или любой их комбинации, предназначенной для выполнения описанных в данном описании функций. Процессор общего назначения может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы, процессор может быть любым общепринятым процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или больше микропроцессоров вместе с ядром DSP или любой другой такой конфигурации. Дополнительно, по меньшей мере один процессор может содержать один или больше модулей, действующих для выполнения одного или больше этапов и/или действий, описанных выше.
Дополнительно, этапы и/или действия способа или алгоритма, описанного в связи с раскрытыми в данном описании аспектами, могут быть воплощены непосредственно в аппаратном обеспечении, в модуле программного обеспечения, исполняемом процессором, или в комбинации и того, и другого. Модуль программного обеспечения может постоянно находиться в памяти ОЗУ (оперативного запоминающего устройства), флэш-памяти, памяти ПЗУ (постоянного запоминающего устройства), памяти EPROM (программируемого ПЗУ), памяти EEPROM (электрически стираемого EPROM), регистрах, жестком диске, съемном диске, CD-ROM (неперезаписываемом компакт-диске) или любой другой форме носителя данных, известной в технике. Примерный носитель данных подсоединен к процессору так, что процессор может считывать информацию с носителя данных и записывать на него информацию. В качестве альтернативы, носитель данных может быть объединен с процессором. Дополнительно, в некоторых аспектах, процессор и носитель данных могут постоянно находиться в ASIC. Дополнительно, ASIC может постоянно находиться в терминале пользователя. В качестве альтернативы, процессор и носитель данных могут постоянно находиться как дискретные компоненты в терминале пользователя. Дополнительно, в некоторых аспектах, этапы и/или действия способа или алгоритма могут быть реализованы в виде одного или любой комбинации или совокупности кодов и/или команд на машиночитаемом носителе и/или на читаемом компьютером носителе, который может быть включен в компьютерный программный продукт.
В одном или больше аспектах, описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или любой их комбинации. Если они реализованы в программном обеспечении, функции могут быть сохранены или переданы в виде одной или больше команд или кода на читаемом компьютером носителе. Читаемые компьютером носители включают в себя и компьютерные носители данных, и среды передачи данных, включая любую среду, которая облегчает перенос компьютерной программы с одного места на другое. Носитель данных может быть любым располагаемым носителем, к которому компьютер может осуществлять доступ. Посредством примера, а не ограничения, такие читаемые компьютером носители могут содержать ОЗУ, ПЗУ, EEPROM, CD-ROM или другой накопитель на оптических дисках, накопитель на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, или любую другую среду, которая может использоваться для того, чтобы переносить или сохранять требуемый код программы в форме команд или структур данных, и к которой компьютер может осуществлять доступ. Также, любое соединение может называться читаемым компьютером носителем. Например, если программное обеспечение передается с Web-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как связь в инфракрасном, радиочастотном и сверхвысокочастотном диапазоне, то коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как связь в инфракрасном, радиочастотном и сверхвысокочастотном диапазоне, подпадают под определение носителя. Термин "диск", как используется в данном описании, охватывает компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск технологии blu-ray, где с дисков данные обычно воспроизводятся магнитным способом или оптическим способом с помощью лазеров. Комбинации вышеупомянутых устройств также должны подпадать под определение читаемого компьютером носителя.
Хотя вышеизложенное раскрытие обсуждает иллюстративные аспекты и/или варианты осуществления, следует отметить, что можно делать различные изменения и модификации данного описания, не выходя при этом за рамки объема описанных аспектов и/или вариантов осуществления, как определено прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, хотя элементы описанных аспектов и/или вариантов осуществления могут быть описаны или заявлены в форме единственного числа, предполагается множественное число, если явно не заявлено ограничение единственным числом. Дополнительно, все или часть любого аспекта и/или варианта осуществления могут использоваться со всеми или частью любого другого аспекта и/или варианта осуществления, если не заявлено иначе. Кроме того, в тех пределах, в которых термин "включает в себя" используется либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, такой термин предназначен для того, чтобы инклюзивным образом быть подобным термину "содержащий", как термин "содержащий" интерпретируется, когда применяется в качестве переходного слова в формуле изобретения. Кроме того, хотя элементы описанных аспектов и/или аспектов могут быть описаны или заявлены в форме единственного числа, предполагается множественное число, если явно не заявлено ограничение единственным числом. Дополнительно, все или часть любого аспекта и/или варианта осуществления могут использоваться со всеми или частью любого другого аспекта и/или варианта осуществления, если не заявлено иначе.