ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАСТЕРНОГО НАБОРА МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
DETERMINATION OF CLUSTER SET OF MOBILE DEVICES

Родственные заявки
[0001] По данной заявке испрашивается приоритет патентной заявки США № 13/759,419 под названием DETERMINING A CLUSTER SET OF MOBILE DEVICES, поданной 5 февраля 2013 г., которая является частичным продолжением патентной заявки США № 13/723,841 под названием MOBILE DEVICE ASSISTED COORDINATED MULTIPOINT TRANSMISSION AND RECEPTION, поданной 21 декабря 2012 г., раскрытие каждой из которых, таким образом, включено в данное описание изобретения посредством ссылки в полном объеме.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящие варианты осуществления относятся, в целом, к беспроводной связи и, в частности, к определению кластерного набора мобильных устройств виртуальной системы множественных входов и множественных выходов (MIMO).
Уровень техники
[0003] Пространственное разнесение в беспроводной связи предусматривает передачу одних и тех же данных с использованием множественных трактов данных. Качество беспроводной линии связи или канала, связанного с каждым трактом данных, может различаться, поскольку разные каналы могут находиться в разных условиях помехи. Множественные передачи одних и тех же данных можно комбинировать на приемнике для улучшения приема сигнала.
[0004] Определенные типы беспроводных сред, например, Wi-Fi и сотовая связь мобильных устройств, обычно предусматривают один или более узлов-контроллеров сравнительно фиксированного положения, например, точек доступа Wi-Fi или базовых станций сотовой связи, соответственно, и множественные мобильные устройства, одновременно обслуживаемые узлом-контроллером. Некоторые мобильные устройства, по меньшей мере, в течение периода времени, могут находиться в зоне беспроводного доступа других мобильных устройств, обслуживаемых тем же узлом-контроллером, и, таким образом, если такие мобильные устройства надлежащим образом скоординированы в течение такого периода времени, они могут быть способны принимать сообщения от другого мобильного устройства и повторно передавать сообщения на узел-контроллер, тем самым реализуя пространственное разнесение для передачи сообщений и повышая вероятность успешного беспроводного обмена данными с узлом-контроллером.
[0005] Однако множественные факторы может влиять на то, желательно ли участие того или иного конкретного мобильного устройства в таких скоординированных действиях, включая, например, качество канала между координирующим мобильным устройством и мобильным устройством, отправляющим сообщение, качество канала между координирующим мобильным устройством и узлом-контроллером, доступность или неактивное состояние координирующего мобильного устройства во время передачи мобильного устройства, отправляющего сообщение, или в непосредственной близости от него, увеличивают ли повторные передачи, совершаемые координирующим мобильным устройством, помеху для соседнего узла-контроллера, и пр. Узел-контроллер может не знать об одном или более из этих факторов. Кроме того, даже если эти факторы известны узлу-контроллеру, мобильным устройствам, которые могут быть полезны в реализации пространственного разнесения, потребуется знать свою роль. Соответственно, существует потребность в механизмах, посредством которых узел-контроллер может получать информацию, пригодную для идентификации кластерного набора мобильных устройств для реализации пространственного разнесения, а также механизмы для координации действий таких мобильных устройств.
Сущность изобретения
[0006] Настоящие варианты осуществления относятся к определению кластерного набора мобильных устройств, который пригоден для реализации пространственного разнесения между группами мобильных устройств. В частности, узел-контроллер, например, точка доступа Wi-Fi или базовая станция сотовой сети, идентифицирует первичное мобильное устройство, которое имеет запланированную передачу для узла-контроллера в первый момент времени. Узел-контроллер идентифицирует набор мобильных устройств, являющихся приемлемыми помощниками (EA), из множества мобильных устройств. Узел-контроллер предписывает каждому EA мобильному устройству в наборе определять соответствующий индикатор канала между мобильными устройствами (MD-MD), который идентифицирует качество канала между соответствующим EA мобильным устройством и первичным мобильным устройством. Узел-контроллер принимает от, по меньшей мере, одного EA мобильного устройства в наборе соответствующий индикатор канала MD-MD. Затем узел-контроллер определяет кластерный набор, который включает в себя первичное мобильное устройство и, по меньшей мере, одно из EA мобильных устройств. Узел-контроллер предписывает каждому EA мобильному устройству в кластерном наборе принимать запланированную передачу и повторно передавать запланированную передачу на узел-контроллер.
[0007] В одном варианте осуществления, узел-контроллер может идентифицировать EA мобильные устройства на основании определения, что каждое EA мобильное устройство в наборе EA мобильных устройств не запланировано для передачи в первый момент времени.
[0008] В другом варианте осуществления, мобильные устройства может определять, приемлемы ли они для помощи первичному мобильному устройству, и если да, отправлять на узел-контроллер индикатор приемлемости, который указывает, что мобильное устройство является приемлемым для помощи первичному мобильному устройству. Узел-контроллер идентифицирует набор EA мобильных устройств на основании получения индикаторов приемлемости от мобильных устройств.
[0009] В одном варианте осуществления, узел-контроллер может определять кластерный набор на основании принятых индикаторов каналов MD-MD. В другом варианте осуществления, узел-контроллер может определять, для каждого EA мобильного устройства, от которого был принят индикатор канала MD-MD, соответствующие индикаторы каналов между мобильным устройством и узлом-контроллером (MD-CN), которые идентифицируют качество канала между каждым таким EA мобильным устройством и узлом-контроллером. Узел-контроллер может определять кластерный набор на основании индикаторов каналов MD-CN. В другом варианте осуществления, узел-контроллер может определять кластерный набор на основании как индикаторов каналов MD-MD, так и индикаторов каналов MD-CN.
[0010] Узел-контроллер также может принимать от одного или более соседних узлов-контроллеров информацию помехи, которая идентифицирует уровень помехи, связанный с одним или более из EA мобильных устройств. Узел-контроллер может определять кластерный набор, по меньшей мере, частично на основании такой информации помехи.
[0011] В другом варианте осуществления, множественные узлы-контроллеры могут отправлять информацию определения кластера, касающуюся первичных мобильных устройств и EA мобильных устройств, на центральный узел-контроллер для определения кластерного набора на основании метрики производительности системы. В таких вариантах осуществления, центральный узел-контроллер принимает, от каждого узла-контроллера, информацию определения кластера, которая идентифицирует, по меньшей мере, одно первичное мобильное устройство, которое имеет запланированную передачу для соответствующего узла-контроллера в запланированное время, и по меньшей мере, один узел, являющийся приемлемым помощником (EA), который не запланирован для передачи в запланированное время. Информация определения кластера также может включать в себя соответствующие индикаторы каналов MD-CN, индикаторы каналов MD-CN, которые указывают качество канала между соответствующим EA мобильным устройством и соответствующим узлом-контроллером, или информацию помехи от одного или более соседних узлов-контроллеров, которая идентифицирует уровень помехи, связанный с одним или более из EA мобильных устройств. Центральный узел-контроллер определяет метрику производительности системы и формирует кластерные наборы на основании метрики производительности системы. Центральный узел-контроллер отправляет информацию кластера, которая идентифицирует кластерные наборы, на узлы-контроллеры. Метрика производительности системы может содержать любую желаемую метрику, например, среднее гармоническое идентифицированных первичных мобильных устройств, или среднюю пропускную способность первичных мобильных устройств.
[0012] В другом варианте осуществления, EA мобильное устройство принимает, от узла-контроллера, запрос для определения индикатора канала MD-MD, который идентифицирует качество канала между EA мобильным устройством и первичным мобильным устройством. В ответ на запрос, EA мобильное устройство прослушивает передачу от первичного мобильного устройства. Например, EA мобильное устройство может прослушивать опорный сигнал, передаваемый первичным мобильным устройством. EA мобильное устройство определяет индикатор канала MD-MD на основании передачи и отправляет индикатор канала MD-MD на узел-контроллер. В одном варианте осуществления, EA мобильное устройство может отправлять индикатор канала MD-MD на узел-контроллер, только если индикатор канала MD-MD согласуется с пороговым индикатором канала.
[0013] Если узел-контроллер выбирает EA мобильное устройство как часть кластерного набора для первичного мобильного устройства, EA мобильное устройство принимает, от узла-контроллера, запрос повторной передачи запланированной передачи от первичного мобильного устройства на узел-контроллер. EA мобильное устройство принимает запланированную передачу от первичного мобильного устройства, и передает запланированную передачу на узел-контроллер.
[0014] Специалисты в данной области техники смогут понять объем настоящего изобретения и реализовать его дополнительные аспекты по ознакомлении с нижеследующим подробным описанием предпочтительных вариантов осуществления совместно с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
[0015] Прилагаемые чертежи, включенные в состав и образующие часть этого описания изобретения, демонстрируют несколько аспектов изобретения и, совместно с описанием, служат для объяснения принципов изобретения.
[0016] Фиг. 1 - блок-схема системы, в которой можно практически реализовать варианты осуществления;
[0017] фиг. 2 - блок-схема операций процесса для определения кластерного набора согласно одному варианту осуществления;
[0018] фиг. 3 - блок-схема операций процесса для использования индикаторы каналов между мобильными устройствами (MD-MD) для определения кластерного набора согласно одному варианту осуществления;
[0019] фиг. 4 - блок-схема операций процесса для использования индикаторов каналов MD-MD совместно с индикаторами каналов между мобильным устройством и узлом-контроллером (MD-CN) для определения кластерного набора согласно одному варианту осуществления;
[0020] фиг. 5 - блок-схема операций процесса для использования информации помехи при определении кластерного набора согласно одному варианту осуществления;
[0021] фиг. 6A-6B - схемы потока обработки сообщений, демонстрирующие иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в течение фазы обнаружения согласно одному варианту осуществления;
[0022] фиг. 7A-7B - схемы потока обработки сообщений, демонстрирующие иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в течение фазы обнаружения согласно другому варианту осуществления;
[0023] фиг. 8 - схема потока обработки сообщений, демонстрирующая иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в течение фазы установления кластера согласно одному варианту осуществления;
[0024] фиг. 9 - схема потока обработки сообщений, демонстрирующая иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в кластерном наборе, реализующем пространственное разнесение посредством двухфазной передачи согласно одному варианту осуществления;
[0025] фиг. 10 - схема потока обработки сообщений, демонстрирующая иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в кластерном наборе, реализующем пространственное разнесение посредством однофазной передачи согласно одному варианту осуществления;
[0026] фиг. 11 - блок-схема системы, в которой можно практически реализовать дополнительные варианты осуществления;
[0027] фиг. 12 - блок-схема системы, в которой определение кластера может осуществляться централизованно;
[0028] фиг. 13 - блок-схема операций процесса для централизованного определения кластера согласно одному варианту осуществления;
[0029] фиг. 14 - блок-схема, демонстрирующая узел-контроллер согласно одному варианту осуществления;
[0030] фиг. 15 - блок-схема, демонстрирующая центральный узел-контроллер согласно одному варианту осуществления; и
[0031] фиг. 16 - блок-схема, демонстрирующая мобильное устройство согласно одному варианту осуществления.
Подробное описание
[0032] На фиг. 1 показана блок-схема системы 10, в которой можно практически реализовать варианты осуществления. Система 10 включает в себя один или более узлов-контроллеров 12A, 12N (в целом, узлы-контроллеры 12), каждый из которых содержит зону беспроводного покрытия, в которой соответствующий узел-контроллер 12 может обеспечивать обслуживание одного или более мобильных устройств 14-1 - 14-N (в целом, мобильных устройств 14). Хотя в целях наглядности только узел-контроллер 12A проиллюстрирован как обслуживающий соответствующие мобильные устройства 14, на практике узел-контроллер 12N также может одновременно обслуживать другие мобильные устройства 14. Также, хотя проиллюстрированы только два узла-контроллера 12, система 10 может содержать любое количество узлов-контроллеров 12.

[0033] Система 10 может содержать любую пригодную технологию беспроводной связи, включая, например, сотовую технологию 3G или 4G, например, проект долгосрочного развития систем связи (LTE) или технологию LTE advanced или технологию локальной сети (LAN), например, любой из стандартов беспроводной связи Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802 (например Wi-Fi). В контексте системы 10 LTE, узлы-контроллеры 12 могут содержать, например, контроллеры узлов B (eNodeB) Усовершенствованной универсальной сети наземного радиодоступа (E-UTRAN). В контексте системы Wi-Fi 10, узлы-контроллеры 12 могут содержать, например, контроллеры беспроводных точек доступа (WAP). Очевидно, что это лишь примеры, и система 10 может содержать любую беспроводную технологию, пригодную для реализации описанных здесь функциональных возможностей.
[0034] Каждое мобильное устройство 14 может содержать любое устройство, способное осуществлять беспроводную связь, включая, например, смартфон; портативный компьютер, например, компьютер-лэптоп или ноутбук; планшетный компьютер; карманный персональный компьютер (PDA) и т.п. Узлы-контроллеры 12 могут быть коммуникативно соединены друг с другом по беспроводному каналу, через сеть 16, или обоими способами, и, таким образом, могут, при необходимости, обмениваться информацией друг с другом.
[0035] Настоящие варианты осуществления относятся к определению кластерного набора мобильных устройств 14 с целью осуществления пространственного разнесения, и увеличению интенсивности сигнала передач от одного или более мобильных устройств 14 на узел-контроллер 12A. Хотя варианты осуществления будут раскрыты здесь в контексте передач восходящей линии связи от мобильных устройств 14 на узел-контроллер 12, очевидно, что варианты осуществления применимы также в передачах нисходящей линии связи.
[0036] На фиг. 2 показана блок-схема операций процесса для определения кластерного набора согласно одному варианту осуществления, и будет рассмотрена совместно с фиг. 1. В целях иллюстрации, мобильные устройства 14 будут рассмотрены далее на основании той роли, которую соответствующее мобильное устройство 14 играет в контексте проиллюстрированных вариантов осуществления. Таким образом, мобильное устройство 14-7 будет рассмотрено далее как первичное мобильное устройство 14-7 поскольку в рассмотренных здесь вариантах осуществления первичное мобильное устройство 14-7 имеет запланированную передачу в первое (будущее) время для узла-контроллера 12A. Мобильные устройства 14-3 - 14-6 будут рассмотрены далее как мобильные устройства 14-3 - 14-6, являющиеся приемлемыми помощниками (EA), поскольку такие EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 не имеют запланированных передач в первый момент времени, и, таким образом, могут быть способы участвовать в кластерном наборе совместно с первичным мобильным устройством 14-7. Однако следует отметить, что в другой момент времени первичное мобильное устройство 14-7 может выступать в роли EA мобильного устройства для другого мобильного устройства 14, и что любое одно или более EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 может выступать в роли первичных мобильных устройств 14 в момент времени, когда такие EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 имеют запланированную передачу для узла-контроллера 12A. Таким образом, обозначение "первичный" или "приемлемый помощник" является временным и используется здесь исключительно для наглядности.
[0037] Предположим, как рассмотрено выше, что узел-контроллер 12A идентифицирует первичное мобильное устройство 14-7 как имеющее запланированную передачу данных для узла-контроллера 12A в первый момент времени (фиг. 2, блок 1000). Узел-контроллер 12A идентифицирует набор EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 из множества мобильных устройств 14-1 - 14-6 (фиг. 2, блок 1002).
[0038] В одном варианте осуществления, узел-контроллер 12A идентифицирует EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 на основании того, что такие EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 не запланированы для передачи в первый момент времени. Таким образом, узел-контроллер 12A идентифицирует EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 как потенциально способные принимать запланированную передачу от первичного мобильного устройства 14-7 и повторно передавать запланированную передачу на узел-контроллер 12A. Напротив, каждое мобильное устройство 14-1 - 14-2, например, может иметь запланированную передачу в первый момент времени и, таким образом, может быть недоступным, чтобы служить EA мобильным устройством 14.
[0039] В другом варианте осуществления, одно или более из мобильных устройств 14-1 - 14-6 может определять, является ли соответствующее мобильное устройство 14-1 - 14-6 приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7. Это определение может инициироваться информацией, принятой мобильными устройствами 14-1 - 14-6, которые указывают, что первичное мобильное устройство 14-7 запланировано для передачи. Например, каждое мобильное устройство 14 может прослушивать сигналы управления от узла-контроллера 12A на первичное мобильное устройство 14-7, указывающие, что первичное мобильное устройство 14-7 имеет запланированную передачу. Может быть достаточно любого пригодного сигнала управления. В одном варианте осуществления, сигнал управления содержит индекс схемы модуляции и кодирования (MCS), отправленный от узла-контроллера 12A на первичное мобильное устройство 14-7. В некоторых вариантах осуществления, сигнал управления может включать в себя первоначальное сообщение предоставления на первичное мобильное устройство 14-7.
[0040] После обнаружения MCS, каждое мобильное устройство 14-1 - 14-6 может определять один или более критериев, и на основании критерия, определять, является ли соответствующее мобильное устройство 14-1 - 14-6 приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7. Критерий может содержать, например, тот факт, что соответствующее мобильное устройство 14-1 - 14-6 не запланировано для передачи в первый момент времени и имеет достаточно сильный канал между соответствующим мобильным устройством 14-1 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7. Если соответствующее мобильное устройство 14-1 - 14-6 определяет, на основании критерия, что оно является приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7, соответствующее мобильное устройство 14-1 - 14-6 отправляет на узел-контроллер 12A индикатор приемлемости, который указывает, что соответствующее мобильное устройство 14-1 - 14-6 является приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7. Узел-контроллер 12A принимает индикаторы приемлемости, и идентифицирует набор EA мобильных устройств 14 на основании получения индикаторов приемлемости. В целях иллюстрации, предположим, что только EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 определили, что они отвечают желаемым критериям.
[0041] Узел-контроллер 12A предписывает каждому EA мобильному устройству 14-3 - 14-6 в наборе EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 определять соответствующий индикатор канала между мобильными устройствами (MD-MD), который идентифицирует качество канала между соответствующим EA мобильным устройством 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7 (фиг. 2, блок 1004). Индикатор канала MD-MD может содержать любую информацию, которая количественно оценивает, тем или иным образом, качество беспроводного канала между соответствующим EA мобильным устройством 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7. В контексте системы 10 LTE, индикатор канала MD-MD может содержать, например, индикатор качества канала (CQI), заданный стандартами соответствующего проекта партнерства третьего поколения (3GPP), и который, в общем случае, содержит 4-битовое целое число и базируется на наблюдаемом отношении сигнал/помеха плюс шум (SINR) между первичным мобильным устройством 14-7 и соответствующим EA мобильным устройством 14-3 - 14-6. Из индикатора канала MD-MD можно вычислять или иначе выводить другие метрики беспроводного канала, например, скорости линии связи, значения SINR и пр. Однако настоящие варианты осуществления не ограничиваются никаким конкретным индикатором канала, и для количественного оценивания качества беспроводного канала можно использовать любой пригодный механизм.
[0042] Беспроводные каналы между устройствами, показанными на фиг. 1, визуально представлены пунктирными стрелками. Таким образом, в ответ на предписание от узла-контроллера 12A, EA мобильное устройство 14-3 определяет соответствующий индикатор канала MD-MD для беспроводного канала 18-2, EA мобильное устройство 14-4 определяет соответствующий индикатор канала MD-MD для беспроводного канала 18-7, EA мобильное устройство 14-5 определяет соответствующий индикатор канала MD-MD для беспроводного канала 18-8, и EA мобильное устройство 14-6 определяет соответствующий индикатор канала MD-MD для беспроводного канала 18-9. Согласно варианту осуществления, в котором мобильные устройства 14-3 - 14-6 отправляют индикаторы приемлемости, такие мобильные устройства 14-3 - 14-6 могут заранее определять соответствующий индикатор канала MD-MD в рамках определения, приемлемы ли такие мобильные устройства 14-3 - 14-6 для помощи первичному мобильному устройству 14-7, если критерии приемлемости опираются на индикатор канала MD-MD. В некоторых вариантах осуществления, мобильное устройство 14 может включать в себя индикатор канала MD-MD совместно с индикатором приемлемости.
[0043] В вариантах осуществления, где узел-контроллер 12A идентифицирует EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 на основании того, что такие EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 не запланированы для передачи в первый момент времени, EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 могут определять, согласуется ли соответствующий индикатор канала MD-MD с пороговым индикатором канала, прежде чем предоставить соответствующий индикатор канала MD-MD на узел-контроллер 12A. Пороговый индикатор канала может иметь заранее определенное значение, или может основываться на информации, предоставляемой EA мобильным устройствам 14-3 - 14-6 узлом-контроллером 12A, например, информации, которая идентифицирует качество беспроводного канала 18-4 между первичным мобильным устройством 14-7 и узлом-контроллером 12A. Пороговый индикатор канала также может быть относительно информации, предоставляемой узлом-контроллером 12A, например, кратным индикатору канала MD-CN беспроводного канала 18-4. В одном варианте осуществления, пороговый индикатор канала содержит удвоенную скорость линии связи беспроводного канала 18-4. Таким образом, если EA мобильное устройство 14-3 - 14-6 определяет, что соответствующий индикатор канала MD-MD указывает, что скорость линии связи между соответствующим EA мобильным устройством 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7 меньше удвоенной скорости линии связи беспроводного канала 18-4, соответствующее EA мобильное устройство 14-3 - 14-6 не предоставляют соответствующий индикатор канала MD-MD узлу-контроллеру 12A и, по существу, уклоняется от участия в кластерном наборе с первичным мобильным устройством 14-7.
[0044] Предположим в целях иллюстрации, что EA мобильные устройства 14-3 и 14-6 определяют, что соответствующие индикаторы каналов MD-MD не согласуются с пороговым индикатором канала, и что EA мобильные устройства 14-4 и 14-5 определяют, что соответствующие индикаторы каналов MD-MD согласуются с пороговым индикатором канала. EA мобильные устройства 14-4 и 14-5 отправляют соответствующие индикаторы каналов MD-MD на узел-контроллер 12A. В некоторых вариантах осуществления, EA мобильные устройства 14-4 и 14-5 также могут отправлять дополнительное указание, что соответствующее EA мобильное устройство 14-4, 14-5 является приемлемым для участия в кластерном наборе с первичным мобильным устройством 14-7, или, альтернативно, отправка самих соответствующих индикаторов каналов MD-MD может образовывать такое указание.
[0045] Узел-контроллер 12A принимает соответствующие индикаторы каналов MD-MD от EA мобильных устройств 14-4 и 14-5 (фиг. 2, блок 1006). Затем узел-контроллер определяет кластерный набор 20, который включает в себя первичное мобильное устройство 14-7 и EA мобильные устройства 14-4 - 14-5 (фиг. 2, блок 1008).
[0046] Хотя в целях иллюстрации здесь описано только определение кластерного набора 20, очевидно, что узел-контроллер 12A может иметь несколько разных первичных мобильных устройств 14, запланированных для будущих передач, и, таким образом, узел-контроллер 12A может определять соответствующий кластерный набор для каждого такого первичного мобильного устройства 14. Аналогично, другие узлы-контроллеры в системе 10, например, узел-контроллер 12N, также может иметь одно или более первичных мобильных устройств 14, для которых нужно определять кластерный набор. Таким образом, описанный здесь процесс может происходить сравнительно одновременно на каждом узле-контроллере 12, для множества разных первичных мобильных устройств 14.
[0047] На фиг. 3 показана блок-схема операций процесса для использования индикаторов каналов MD-MD для определения кластерного набора 20 согласно одному варианту осуществления. Фиг. 3 будет рассмотрена совместно с фиг. 1. В этом варианте осуществления, предположим, что узел-контроллер 12A принимает индикаторы каналов MD-MD от EA мобильных устройств 14-4, 14-5 и 14-6 (фиг. 3, блок 2000). Затем узел-контроллер 12A может сортировать, или иначе ранжировать, список EA мобильных устройств 14-4, 14-5 и 14-6 на основании индикаторов каналов MD-MD (фиг. 3, блок 2002). Сортировка может базироваться непосредственно на значениях индикаторов каналов MD-MD, или может базироваться на другой информации, выведенной из таких индикаторов каналов MD-MD, например, скорости линии связи, SINR и т.п. Узел-контроллер 12A может использовать любую желаемую информацию, чтобы сортировать, или иначе ранжировать, список EA мобильных устройств 14-4, 14-5 и 14-6. Ранжирование также может базироваться на взвешенных комбинациях одного или более критериев, например, индикаторов каналов MD-MD, индикаторов каналов MD-CN и т.п.
[0048] В порядке неограничительного примера, предположим следующее:
1
1
r = скорость линии связи (бит/с/Гц) между первичным мобильным устройством 14 и узлом-контроллером 12A, которой может достичь первичное мобильное устройство 14 до формирования кластерного набора. Эквивалентное SINR для этой скорости равно SINR;
12
12
r = скорость линии связи (бит/с/Гц) между первичным мобильным устройством 14 и соответствующим EA мобильным устройством 14-4 - 14-6. Эквивалентное SINR для этой скорости равно SINR;
2
2
r = скорость линии связи между соответствующим EA мобильным устройством 14-4 - 14-6 и узлом-контроллером 12A. Эквивалентное SINR для этой скорости равно SINR.
A12
A12
r = совокупная скорость линии связи (бит/с/Гц) между первичным мобильным устройством 14 и соответствующим EA мобильным устройством 14-4 - 14-6, когда EA мобильные устройства 14-4 - 14-6 совместно передают на узел-контроллер 12A. Эквивалентное SINR для этой скорости равно SINR.
[0049] В порядке неограничительного примера, узел-контроллер 12A может ранжировать, или сортировать, EA мобильные устройства 14-4, 14-5 и 14-6 на основании любого одного или более из следующих:
12
2
1. Минимальных скоростей линии связи мобильного устройства: на основании пропорции к min{r, r};
2. Ближайшего EA мобильного устройство 14: на основании того, насколько близко соответствующее EA мобильное устройство 14 либо к узлу-контроллеру 12A, либо к первичному мобильному устройству 14 (близко с точки зрения SINR а не физического расстояния);
12
a. Может быть пропорционально r;
2
b. Может быть пропорционально r;
12
2
3. Среднее гармоническое: на основании среднего гармонического r и r;
12
A12
4. Минимальная и совокупная скорость линии связи UE-UE: на основании пропорции к min{r, r}; и
1
2
2
5. На основании SLNR: на основании пропорции взвешенной суммы SINR и SLNR, где SLNR - отношение сигнала к утечке и шуму для соответствующего EA мобильного устройства 14.
[0050] Затем узел-контроллер 12A может определять кластерный набор 20, по меньшей мере, частично на основании отсортированного списка (фиг. 3, блок 2004). Например, предположим, что список EA мобильных устройств 14-4, 14-5 и 14-6 сортируется, или иначе ранжируется, в порядке от канала наилучшего качества к каналу наихудшего качества, и результат ранжирования состоит в том, что EA мобильное устройство 14-4 ранжируется первым, EA мобильное устройство 14-6 ранжируется вторым, и EA мобильное устройство 14-5 ранжируется третьим. Узел-контроллер 12A может обращаться к отсортированному списку, обращаться к индикатору канала MD-MD, соответствующему EA мобильному устройству 14-4, и на основании индикатора канала MD-MD и критерия кластерного набора, определять необходимость добавления EA мобильного устройства 14-4 в кластерный набор 20. Критерий кластерного набора может содержать любой пригодный критерий, например, пороговый индикатор канала. В одном варианте осуществления, критерий может базироваться на том, приведет ли добавление EA мобильного устройства 14-4 в кластерный набор 20 к увеличению совокупной скорости передачи данных для переноса данных между кластерным набором 20 мобильных устройств 14 и узлом-контроллером 12A. Узел-контроллер 12A перебирает отсортированный список, и когда узел-контроллер 12A определяет, что EA мобильное устройство 14 в отсортированном списке не увеличит совокупную скорость передачи данных кластерного набора 20, узел-контроллер 12A может заканчивать процесс. В другом варианте осуществления, узел-контроллер 12A ограничивает кластерный набор 20 единичным EA мобильным устройством 14, и выбирает первое EA мобильное устройство 14-4 в отсортированном списке как единственное EA мобильное устройство 14 в кластерном наборе 20.
[0051] На фиг. 4 показана блок-схема операций процесса для использования индикаторов каналов MD-MD совместно с индикаторами каналов между мобильным устройством и узлом-контроллером (MD-CN) для определения кластерного набора 20 согласно одному варианту осуществления. Фиг. 4 будет рассмотрена совместно с фиг. 1. Предположим, как рассмотрено в отношении фиг. 3, что узел-контроллер 12A принимает индикаторы каналов MD-MD от EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 (фиг. 4, блок 3000). В этом варианте осуществления, каждое из EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 может также передавать опорный сигнал, который принимается узлом-контроллером 12A. Узел-контроллер 12A может использовать соответствующие опорные сигналы для определения соответствующих индикаторов каналов MD-CN, которые идентифицируют качество соответствующих беспроводных каналов 18-3, 18-5 и 18-6 между узлом-контроллером 12A и EA мобильные устройства 14-4 - 14-6 (фиг. 4, блок 3002).
[0052] Затем узел-контроллер 12A может сортировать, или иначе ранжировать, список EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 на основании индикаторов каналов MD-MD и индикаторов каналов MD-CN (фиг. 4, блок 3004). Сортировка может базироваться непосредственно на значениях индикаторов каналов MD-MD и индикаторах каналов MD-CN, или может основываться на информации, выведенной из таких индикаторов каналов MD-MD и индикаторов каналов MD-CN, например скоростей линии связи, SINR, и т.п.
[0053] Как рассмотрено выше со ссылкой на фиг. 3, узел-контроллер 12A может сортировать или иначе ранжировать список EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 на основании любых желаемых критериев или комбинации информации, включающей в себя индикаторы каналов MD-MD, индикаторы каналов MD-CN, и любые другие индикаторы каналов, например, индикатор канала, который идентифицирует качество канала между первичным мобильным устройством 14-7 и узлом-контроллером 12A. Затем узел-контроллер 12A перебирает отсортированный список и определяет кластерный набор 20 для включения поднабора EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 (фиг. 4, блок 3006).
[0054] На фиг. 5 показана блок-схема операций процесса для использования информации помехи, полученной от соседнего узла-контроллера, для определения, какие EA мобильные устройства 14 подлежат включению в кластерный набор. Фиг. 5 будет рассмотрена совместно с фиг. 4. Предположим, как рассмотрено выше в отношении фиг. 3 и 4, что узел-контроллер 12A принимает индикаторы каналов MD-MD от EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 (фиг. 5, блок 4000). В этом варианте осуществления, узел-контроллер 12N измеряет помеху, испытываемую узлом-контроллером 12N, когда EA мобильные устройства 14-4 - 14-6 передают данные. Например, как рассмотрено выше в отношении фиг. 4, каждое EA мобильное устройство 14-4 - 14-6 могут передавать опорный сигнал, который принимается как узлом-контроллером 12A, так и узлом-контроллером 12N. Узел-контроллер 12N может использовать такой опорный сигнал для определения уровня помехи, вызванной передачей соответствующего EA мобильного устройства 14-4 - 14-6. Узел-контроллер 12N предоставляет эту информацию помехи узлу-контроллеру 12A через сеть 16 (фиг. 5, блок 4002).
[0055] Как рассмотрено выше со ссылкой на фиг. 4, блок 3000, узел-контроллер 12A также может определять для каждого из EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 соответствующие индикаторы каналов MD-CN, которые идентифицируют качество беспроводных каналов 18-3, 18-5 и 18-6 между мобильными устройствами 14-4 - 14-6 и узлом-контроллером 12A (фиг. 5, блок 4004). В одном варианте осуществления, узел-контроллер 12A затем может сортировать EA мобильные устройства 14-4 - 14-6 на основании индикаторов каналов MD-MD, индикаторов каналов MD-CN и/или информации помехи, принятой от узла-контроллера 12N, для генерации отсортированного списка EA мобильных устройств 14-4 - 14-6 (фиг. 5, блок 4006).
[0056] Альтернативно, в другом варианте осуществления, узел-контроллер 12A может использовать информацию помехи для включения или исключения одного или более конкретных EA мобильных устройств 14-4 - 14-6. Например, узел-контроллер 12A может включать в себя только соответствующее EA мобильное устройство 14, если информация помехи для соответствующего EA мобильного устройства 14 указывает, что помеха от узла-контроллера 12N ниже порогового уровня помехи. Как рассмотрено выше в отношении фиг. 3 и 4, узел-контроллер 12A затем может определять кластерный набор для включения поднабора EA мобильных устройств 14-4 - 14-6, по меньшей мере, частично на основании отсортированного списка (фиг. 5, блок 4008). Хотя в целях иллюстрации узел-контроллер 12A описан как принимающий информацию помехи только от узла-контроллера 12N, очевидно, что узел-контроллер 12A может принимать информацию помехи от любого количества соседних узлов-контроллеров 12, которые могут испытывать помеху, вызванную передачами от одного или более EA мобильных устройств 14-4 - 14-6.
[0057] На фиг. 6A - 6B показаны схемы потока обработки сообщений, демонстрирующие иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в течение фазы обнаружения, где EA мобильные устройства 14, которые может добавляться в кластерный набор 20, идентифицируются узлом-контроллером 12A, согласно одному варианту осуществления. Предположим, что первичное мобильное устройство 14-7 имеет запланированную передачу для узла-контроллера 12A в первый момент времени. Узел-контроллер 12A идентифицирует EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 как не имеющие передач запланированных в первый момент времени (этап 5000). Узел-контроллер 12A отправляет на EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 предписание определять соответствующий индикатор канала MD-MD, который идентифицирует качество беспроводного канала между соответствующими EA мобильными устройствами 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7 (этап 5002). Узел-контроллер 12A также может отправлять на первичное мобильное устройство 14-7 индекс схемы модуляции и кодирования (MCS), который предписывает первичному мобильному устройству 14-7 использовать конкретный MCS для запланированной передачи (этап 5004). Поскольку EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 приняли предписание определять соответствующие индикаторы каналов MD-MD, которые идентифицируют качество беспроводных каналов между соответствующими EA мобильными устройствами 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7, EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 также могут прослушивать и указывать индекс MCS, предоставляемый первичному мобильному устройству 14-7.
[0058] Первичное мобильное устройство 14-7 передает опорный сигнал, который принимается узлом-контроллером 12A и EA мобильными устройствами 14-3 - 14-6. Узел-контроллер 12A использует опорный сигнал для определения индикатора канала MD-CN, который идентифицирует качество беспроводного канала между узлом-контроллером 12A и первичным мобильным устройством 14-7 (этап 5008). Аналогично, каждое из EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 использует принятый опорный сигнал для определения соответствующих индикаторов каналов MD-MD, которые идентифицируют качество беспроводных каналов между соответствующими EA мобильными устройствами 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7 (этапы 5010-5016).
[0059] Предположим, что EA мобильное устройство 14-4 определяет, что соответствующий индикатор канала MD-MD согласуется с пороговым индикатором канала (этап 5018), EA мобильное устройство 14-5 также определяет, что соответствующий индикатор канала MD-MD согласуется с пороговым индикатором канала (этап 5020), но EA мобильные устройства 14-3 и 14-6 определяют, что соответствующие индикаторы каналов MD-MD не согласуются с пороговым индикатором канала (этапы 5022-5024).
[0060] В соответствии с определением, что соответствующий индикатор канала MD-MD согласуется с пороговым индикатором канала, EA мобильное устройство 14-4 передает индикатор канала MD-MD на узел-контроллер 12A (этап 5026). EA мобильное устройство 14-4 также передает опорный сигнал, который принимается узлами-контроллерами 12A и 12N (этап 5028). Узел-контроллер 12A использует опорный сигнал для определения соответствующего индикатора канала MD-CN, который идентифицирует качество канала между узлом-контроллером 12A и EA мобильным устройством 14-4 (этап 5030). Узел-контроллер 12N может использовать опорный сигнал для определения соответствующего уровня помехи между узлом-контроллером 12N и EA мобильным устройством 14-4 (этап 5032). Узел-контроллер 12N может отправлять информацию помехи, которая идентифицирует соответствующий уровень сигнал/помеха, на узел-контроллер 12A (этап 5034).
[0061] В соответствии с определением, что соответствующий индикатор канала MD-MD согласуется с пороговым индикатором канала, EA мобильное устройство 14-5 также передает индикатор канала MD-MD на узел-контроллер 12A (этап 5036). EA мобильное устройство 14-5 также передает опорный сигнал, который принимается узлами-контроллерами 12A и 12N (этап 5038). Узел-контроллер 12A использует опорный сигнал для определения соответствующего индикатора канала MD-CN, который идентифицирует качество канала между узлом-контроллером 12A и EA мобильным устройством 14-5 (этап 5040). Узел-контроллер 12N может использовать опорный сигнал для определения соответствующего уровня сигнал/помеха между узлом-контроллером 12N и EA мобильным устройством 14-5 (этап 5042). Узел-контроллер 12N может отправлять информацию помехи, которая идентифицирует соответствующий уровень сигнал/помеха, на узел-контроллер 12A (этап 5044).
[0062] Соответственно, после вышеописанного процесса, узел-контроллер 12A имеет соответствующий индикатор канала MD-CN, который указывает качество канала между узлом-контроллером 12A и первичным мобильным устройством 14-7, соответствующие индикаторы каналов MD-MD, которые указывают качество соответствующих каналов между EA мобильными устройствами 14-4, 14-5 и первичным мобильным устройством 14-7, индикаторы каналов MD-CN, которые указывают качество соответствующих каналов между EA мобильными устройствами 14-4, 14-5 и узлом-контроллером 12A, и информацию помехи, которая идентифицирует уровни помехи от EA мобильных устройств 14-4, 14-5 из контекста узла-контроллера 12N.
[0063] На фиг. 7A - 7B показаны схемы потока обработки сообщений, демонстрирующие иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в течение фазы обнаружения, где EA мобильные устройства 14, которые может добавляться в кластерный набор 20, идентифицируются узлом-контроллером 12A, согласно другому варианту осуществления. Предположим, что первичное мобильное устройство 14-7 имеет запланированную передачу для узла-контроллера 12A в первый момент времени. Узел-контроллер 12A отправляет индекс MCS на первичное мобильное устройство 14-7, который предписывает первичному мобильному устройству 14-7 использовать конкретный MCS для запланированной передачи (этап 6000). EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 выполнены с возможностью прослушивать сигналы управления, например MCS, и обнаруживать MCS.
[0064] Первичное мобильное устройство 14-7 передает опорный сигнал (RS), который принимается узлом-контроллером 12A и EA мобильными устройствами 14-3 - 14-6 (этап 6002). Узел-контроллер 12A использует опорный сигнал для определения индикатора канала MD-CN, который идентифицирует качество беспроводного канала между узлом-контроллером 12A и первичным мобильным устройством 14-7 (этап 6004). Каждое из EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 определяет информацию приемлемости, необходимую для определения, могут ли EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 быть приемлемыми для помощи первичному мобильному устройству 14-7 (этапы 6006-6012). Такая информация приемлемости базируется на любых желаемых критериях приемлемости, например, запланировано ли соответствующее EA мобильное устройство 14-3 - 14-6 для передачи в первый момент времени, индикаторе канала MD-MD, который идентифицирует качество беспроводного канала между соответствующим EA мобильным устройством 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7, и т.п. Если критерии приемлемости включает в себя индикатор канала MD-MD, который идентифицирует качество беспроводного канала между соответствующим EA мобильным устройством 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7, EA мобильные устройства 14-3 - 14-6 могут использовать принятый опорный сигнал для определения соответствующих индикаторов каналов MD-MD, которые идентифицируют качество беспроводных каналов между соответствующими EA мобильными устройствами 14-3 - 14-6 и первичным мобильным устройством 14-7.
[0065] Предположим, что EA мобильное устройство 14-4 определяет, что оно является приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7, на основании критериев приемлемости (этап 6014). EA мобильное устройство 14-5 также определяет, что оно является приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7, на основании критериев приемлемости (этап 6016), но EA мобильные устройства 14-3 и 14-6 определяют, что они неприемлемы для помощи первичному мобильному устройству 14-7, на основании критериев приемлемости (этапы 6018, 6020).
[0066] в соответствии с определением, что оно является приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7, EA мобильное устройство 14-4 передает индикатор приемлемости (EI) на узел-контроллер 12A (этап 6022). EA мобильное устройство 14-4 также передает опорный сигнал (RS), который принимается узлами-контроллерами 12A и 12N (этап 6024). Узел-контроллер 12A использует опорный сигнал для определения соответствующего индикатора канала MD-CN, который идентифицирует качество канала между узлом-контроллером 12A и EA мобильным устройством 14-4 (этап 6026). Узел-контроллер 12N может использовать опорный сигнал для определения соответствующего уровня помехи между узлом-контроллером 12N и EA мобильным устройством 14-4 (этап 6028). Узел-контроллер 12N может отправлять информацию помехи, которая идентифицирует соответствующий уровень сигнал/помеха, на узел-контроллер 12A (этап 6030).
[0067] В соответствии с определением, что оно является приемлемым для помощи первичному мобильному устройству 14-7, EA мобильное устройство 14-5 также передает индикатор приемлемости (EI) на узел-контроллер 12A (этап 6032). EA мобильное устройство 14-5 также передает опорный сигнал (RS), который принимается узлами-контроллерами 12A и 12N (этап 6034). Узел-контроллер 12A использует опорный сигнал для определения соответствующего индикатора канала MD-CN, который идентифицирует качество канала между узлом-контроллером 12A и EA мобильным устройством 14-5 (этап 6036). Узел-контроллер 12N может использовать опорный сигнал для определения соответствующего уровня сигнал/помеха между узлом-контроллером 12N и EA мобильным устройством 14-5 (этап 6038). Узел-контроллер 12N может отправлять информацию помехи, которая идентифицирует соответствующий уровень сигнал/помеха, на узел-контроллер 12A (этап 6040).
[0068] Затем узел-контроллер 12A может отправлять на EA мобильные устройства 14-4, 14-5 предписание определять соответствующий индикатор канала MD-MD, который идентифицирует качество беспроводного канала между соответствующими EA мобильными устройствами 14-4, 14-5 и первичным мобильным устройством 14-7 (этап 6042).
[0069] В ответ, EA мобильное устройство 14-4 определяет индикатор канала MD-MD, который идентифицирует качество беспроводного канала между EA мобильным устройством 14-4 и первичным мобильным устройством 14-7, и отправляет индикатор канала MD-MD на узел-контроллер 12A (этапы 6044, 6046). Аналогично, EA мобильное устройство 14-5 определяет индикатор канала MD-MD, который идентифицирует качество беспроводного канала между EA мобильным устройством 14-5 и первичным мобильным устройством 14-7, и отправляет индикатор канала MD-MD на узел-контроллер 12A (этапы 6048, 6050).
[0070] Соответственно, после вышеописанного процесса, узел-контроллер 12A имеет соответствующий индикатор канала MD-CN, который указывает качество канала между узлом-контроллером 12A и первичным мобильным устройством 14-7, соответствующие индикаторы каналов MD-MD, которые указывают качество соответствующих каналов между EA мобильными устройствами 14-4, 14-5 и первичным мобильным устройством 14-7, индикаторы каналов MD-CN, которые указывают качество соответствующих каналов между EA мобильными устройствами 14-4, 14-5 и узлом-контроллером 12A, и информацию помехи, которая идентифицирует уровни помехи от EA мобильных устройств 14-4, 14-5 из контекста узла-контроллера 12N.
[0071] На фиг. 8 показана схема потока обработки сообщений, демонстрирующая иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в течение фазы установления кластера согласно одному варианту осуществления. Узел-контроллер 12A использует информацию, определенную в процессе, описанном со ссылкой на фиг. 6A-6B, для определения кластерного набора, который включает в себя EA мобильные устройства 14-4, 14-5 и первичное мобильное устройством 14-7 (этап 7000). Процесс, в котором узел-контроллер 12A может определять кластерный набор, может включать в себя, например, любой один или более из процессов, рассмотренных выше со ссылкой на фиг. 3-5. Затем узел-контроллер 12A передает информацию кластера на EA мобильные устройства 14-4, 14-5 (этап 7002). Информация кластера может содержать любую пригодную информацию о том, что EA мобильные устройства 14-4, 14-5 входят в состав кластерного набора, который включает в себя первичное мобильное устройство 14-7, и что, следовательно, такие соответствующие EA мобильные устройства 14-4, 14-5 должны прослушивать и повторно передавать запланированную передачу, передаваемую от первичного мобильного устройства 14-7 на узел-контроллер 12A. Информация кластера может включать в себя любую другую пригодную или желаемую информацию, например, индекс MCS, используемый первичным мобильным устройством 14-7 для модуляции и кодирования данных. Заметим, что узел-контроллер 12A может не сообщать первичному мобильному устройству 14-7, что первичное мобильное устройство 14-7 составляет часть кластерного набора.
[0072] На фиг. 9 показана схема потока обработки сообщений, демонстрирующая иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в кластерном наборе, реализующем пространственное разнесение посредством двухфазной передачи согласно одному варианту осуществления. Как рассмотрено выше в отношении фиг. 8, предположим, что EA мобильные устройства 14-4, 14-5 приняли информацию кластера, указывающую EA мобильным устройствам 14-4, 14-5, что они находятся в одном кластерном наборе с первичным мобильным устройством 14-7. В течение первого периода TP1 передачи, первичное мобильное устройство 14-7 отправляет запланированную передачу на узел-контроллер 12A (этап 8000). Период передачи может задаваться любыми желаемыми критериями, например, в порядке неограничительного примера, временем, необходимым для передачи пакета, интервалом процесса HARQ, интервалом времени передачи (TTI) или запланированным интервалом. Узел-контроллер 12A и EA мобильные устройства 14-4, 14-5 принимают запланированную передачу. Узел-контроллер 12A буферизует, или иначе сохраняет, запланированную передачу и пытается декодировать запланированную передачу (этап 8002). Если узел-контроллер 12A способен декодировать передачу, узел-контроллер 12A может игнорировать последующие повторные передачи от EA мобильных устройств 14-4, 14-5, или альтернативно, может обеспечивать обратную связь с EA мобильными устройствами 14-4, 14-5 в отношении того, что повторные передачи не требуются (не показано).
[0073] Либо в первый период TP1 передачи (не показан), либо в течение отдельного интервала PI обработки, EA мобильные устройства 14-4, 14-5 декодируют принятые запланированные передачи в соответствии с MCS и кодируют запланированные передачи в соответствии с MCS (этапы 8004-8010).
[0074] В течение второго периода TP2 передачи, первичное мобильное устройство 14-7 повторно передает запланированную передачу (этап 8012). Например, первичное мобильное устройство 14-7 может принять сообщение протокола символов отрицательного квитирования (NACK), указывающее, что узлу-контроллеру 12A не удалось успешно принять запланированную передачу. В некоторых вариантах осуществления, EA мобильные устройства 14 могут подслушивать NACK. Также в течение второго периода TP2 передачи, EA мобильные устройства 14-4, 14-5 повторно передают запланированную передачу на узел-контроллер 12A (этапы 8014-8016). Узел-контроллер 12A принимает повторные передачи и мягко комбинирует передачи первичного мобильного устройства 14-7 с повторными передачами, принятыми от EA мобильных устройств 14-4, 14-5 (этап 8018). Затем узел-контроллер 12A обрабатывает данные (этап 8020). Мягкое комбинирование передач и повторных передач может базироваться на любом механизме мягкого комбинирования, в том числе на основании мягкого логарифмического отношения правдоподобия.
[0075] На фиг. 10 показана схема потока обработки сообщений, демонстрирующая иллюстративный поток обработки сообщений между устройствами в кластерном наборе, реализующем пространственное разнесение посредством однофазной передачи согласно одному варианту осуществления. В этом варианте осуществления, в течение периода TP передачи, первичное мобильное устройство 14-7 отправляет запланированную передачу на узел-контроллер 12A (этап 9000). Узел-контроллер 12A и EA мобильные устройства 14-4, 14-5 принимают запланированную передачу. Узел-контроллер 12A буферизует, или иначе сохраняет, запланированную передачу, принятую от первичного мобильного устройства 14-7 (этап 9002). В этом варианте осуществления, EA мобильные устройства 14-4, 14-5 способны декодировать принятые запланированные передачи в соответствии с MCS и кодировать запланированные передачи в соответствии с MCS в тот же период TP передачи (этапы 9004-9010).
[0076] В течение периода TP передачи, EA мобильные устройства 14-4, 14-5 повторно передают запланированную передачу на узел-контроллер 12A (этапы 9012-9014). Узел-контроллер 12A принимает повторные передачи и мягко комбинирует исходную передачу первичного мобильного устройства 14-7 с повторными передачами, принятыми от EA мобильных устройств 14-4, 14-5 (этап 9016). Затем узел-контроллер 12A обрабатывает данные (этап 9018).
[0077] На фиг. 11 показана блок-схема системы 10, в которой можно осуществлять на практике дополнительные варианты осуществления. В одном варианте осуществления, узел-контроллер 12A принимает информацию помехи, которая идентифицирует уровень помехи, вызванной EA мобильным устройством 14-5 в ходе передачи. В ответ, узел-контроллер 12A предписывает EA мобильному устройству 14-5 повторно передавать запланированную передачу первичного мобильного устройства 14-7 на более низком уровне мощности, чем уровень мощности, ранее используемый EA мобильным устройством 14-5. Затем узел-контроллер 12A направляет приемный луч 21 на EA мобильное устройство 14-5. Затем EA мобильное устройство 14-5 может повторно передавать запланированную передачу на более низком уровне мощности, снижая помеху, испытываемую узлом-контроллером 12A.
[0078] В другом варианте осуществления, соседний узел-контроллер 12N может направлять нуль на EA мобильное устройство 14-5 для снижения помехи, испытываемой узлом-контроллером 12N, от EA мобильного устройства 14-5. В этом варианте осуществления, EA мобильное устройство 14-5 может поддерживать более высокую мощность передачи, которая может благоприятно влиять на совокупную пропускную способность кластерного набора 20.
[0079] В другом варианте осуществления, узел-контроллер 12A может задавать виртуальную матрицу предварительного кодирования для EA мобильных устройств 14-4, 14-5 в кластерном наборе 20. Узел-контроллер 12A отправляет соответствующий индекс матрицы предварительного кодирования на EA мобильные устройства 14-4, 14-5, и первичным мобильным устройством 14-7 для применения с запланированной передачей. В отношении EA мобильных устройств 14-4, 14-5, эта информация может отправляться, например, в составе информации кластера, передаваемой от узла-контроллера 12A на EA мобильные устройства 14-4, 14-5 после определения кластерного набора 20. Каждое из EA мобильных устройств 14-4, 14-5 и первичное мобильное устройство 14-7 мультиплицирует передачу в соответствии с матрицей предварительного кодирования.
[0080] Варианты осуществления, рассмотренные здесь в отношении фиг. 1-9, предусматривают, что каждый узел-контроллер 12 определяет кластерные наборы для этих первичных мобильных устройств 14, обслуживаемых соответствующим узлом-контроллером 12. В таких вариантах осуществления, как рассмотрено выше, каждый узел-контроллер 12 может получать или иначе определять различные индикаторы каналов и обмениваться информацией с другими узлами-контроллерами 12, и на основании такой информации, сравнительно независимо определять один или более кластерных наборов для первичных мобильных устройств 14, имеющих запланированные передачи. Это может именоваться здесь распределенной или "жадной" кластеризации.
[0081] Хотя для краткости этот распределенный процесс кластеризации был рассмотрен только для одного первичного мобильного устройства 14, на практике, узел-контроллер 12A может определять такую информацию для многих первичных мобильных устройств 14, которые имеют будущие запланированные передачи. В таких ситуациях, узел-контроллер 12A может назначать приоритеты в определении кластерных наборов для первичных мобильных устройств 14. Назначение приоритетов может базироваться на любом желаемом критерии или критериях. В одном варианте осуществления, узел-контроллер 12A может назначать приоритеты в определении кластера на основании целевой производительности, связанной с узлом-контроллером 12A или системой 10. Например, если целевой производительностью является средняя пропускная способность, узел-контроллер 12A может назначать приоритеты первичным мобильным устройствам 14 на основании наивысшей пропускной способности, например, наивысшей битовой скорости (бит/с)/Гц. Таким образом, первичные мобильные устройства 14, которые имеют наивысшую скорость в бит/с/Гц, кластеризуются до первичных мобильных устройств 14 с более низкие скорости в бит/с/Гц.
[0082] В другом варианте осуществления, метрика производительности может базироваться на понятии "равноправие", где кластеризации отдается приоритет в обратном порядке пропускной способности, таким образом, что первичные мобильные устройства 14, имеющие более низкие скорости в бит/с/Гц, кластеризуются до первичных мобильных устройств 14 с более высокими скоростями в бит/с/Гц. В других вариантах осуществления, метрика производительности может базироваться на том, какие первичные мобильные устройства 14 будут демонстрировать наибольшие коэффициенты усиления.
[0083] На фиг. 12 показана блок-схема системы 22, в которой определение кластера для всех узлов-контроллеров 12 осуществляется центральным узлом-контроллером 24. Это может именоваться здесь централизованной или "исчерпывающей" кластеризацией. На фиг. 13 показана блок-схема операций процесса для централизованного определения кластера согласно одному варианту осуществления, и будет рассмотрена совместно с фиг. 12.
[0084] Рассматривая сначала фиг. 12, предположим, что первичное мобильное устройство 14-7 имеет запланированную передачу для узла-контроллера 12A в первый момент времени. Дополнительно предположим, что узел-контроллер 12N обслуживает первичное мобильное устройство 14-8, которое имеет запланированную передачу для узла-контроллера 12N в первый момент времени. Узел-контроллер 12A определяет, что набор EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 не запланирован для передачи в первый момент времени, и может предписывать каждому из EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 в наборе для определения соответствующих индикаторов каналов MD-MD, которые идентифицируют качество соответствующего беспроводного канала 18 между соответствующими EA мобильными устройствами 14 и первичным мобильным устройством 14-7. Предположим, что одно или более EA мобильных устройств 14-3 - 14-6 в наборе предоставляют узлу-контроллеру 12A соответствующие индикаторы каналов MD-MD. Узел-контроллер 12A определяет индикаторы каналов MD-CN, как рассмотрено ранее. Узел-контроллер 12A также определяет индикатор канала MD-CN, который идентифицирует качество беспроводного канала 18-4 между первичным мобильным устройством 14-7 и узлом-контроллером 12A. Узел-контроллер 12A также может принимать от других узлов-контроллеров 12, например, узла-контроллера 12N, информацию помехи, которая идентифицирует помеху, испытываемую узлом-контроллером 12N в ходе передачи EA мобильных устройств 14-3 - 14-6. Совместно, эта информация может именоваться информацией определения кластера. Затем узел-контроллер 12A предоставляет информацию определения кластера центральному узлу-контроллеру 24, например, через магистральную сеть 16. Как рассмотрено выше, хотя для краткости этот процесс рассматривается только для первичного мобильного устройства 14-7, на практике, узел-контроллер 12A может определять такую информацию для множественных первичных мобильных устройств 14, которые имеют будущие запланированные передачи, и включать такую информацию в информацию определения кластера, предоставляемую центральному узлу-контроллеру 24.
[0085] Аналогично, узел-контроллер 12N определяет, что EA мобильные устройства 14-9 - 14-11 имеют незапланированные передачи в первый момент времени, и, таким образом предписывает набору EA мобильных устройств 14-9 - 14-11 определять соответствующие индикаторы каналов MD-MD, которые идентифицируют качество беспроводных каналов 18-12, 18-13 и 18-16, соответственно, между EA мобильными устройствами 14-9 - 14-11 и первичным мобильным устройством 14-8. Предположим, что каждое из EA мобильных устройств 14-9 - 14-11 определяет, что соответствующий индикатор канала MD-MD согласуется с пороговым индикатором канала, и предоставляет соответствующий индикатор канала MD-MD узлу-контроллеру 12N.
[0086] Затем узел-контроллер 12N определяет индикаторы каналов MD-CN, которые идентифицируют качество беспроводных каналов 18-10, 18-14 и 18-15 между EA мобильными устройствами 14-9 - 14-11 и узлом-контроллером 12N. Узел-контроллер 12N также определяет индикатор канала MD-CN, который идентифицирует качество беспроводного канала 18-11 между первичным мобильным устройством 14-8 и узлом-контроллером 12N. Узел-контроллер 12N также может принимать от других узлов-контроллеров 12, например, узла-контроллера 12A, информацию помехи, которая идентифицирует помеху, испытываемую узлом-контроллером 12A в ходе передачи от EA мобильных устройств 14-9 - 14-11.
[0087] Затем узел-контроллер 12N предоставляет информацию определения кластера центральному узлу-контроллеру 24 через магистральную сеть 16. Как рассмотрено выше, хотя для краткости этот процесс рассматривается только для первичного мобильного устройства 14-8, на практике, узел-контроллер 12N может определять такую информацию для многих первичных мобильных устройств 14, которые имеют будущие запланированные передачи, и включать такую информацию в информацию определения кластера, предоставляемую центральному узлу-контроллеру 24.
[0088] Обратившись теперь к фиг. 13, центральный узел-контроллер 24 принимает информацию определения кластера от каждого узла-контроллера 12 (фиг. 13, этап 10000). Информация определения кластера, принятая от каждого узла-контроллера 12, идентифицирует, по меньшей мере, одно первичное мобильное устройство 14, имеющее запланированную передачу, и, по меньшей мере, одно EA мобильное устройство 14, которое не запланировано для передачи.
[0089] Центральный узел-контроллер 24 определяет желаемую метрику производительности системы (фиг. 13, этап 10002). Метрика производительности системы может представлять собой вариант конфигурации, может быть заранее определенным или может изменяться в зависимости от текущего состояния системы 22. В одном варианте осуществления, метрика производительности системы являлся метрикой наивысшей пропускной способности на основании средней пропускной способности всех кластеризованных первичных мобильных устройств 14, таким образом, что сумма скоростей между всеми первичными мобильными устройствами 14, деленная на количество первичных мобильных устройств 14 достигает максимума. Такая метрика может базироваться на следующей или аналогичной функции:
i
сумма(r)/N
i
где N - количество первичных мобильных устройств 14, и r - скорость линии связи (например, в бит/с/Гц) между первичным мобильным устройством 14 и обслуживающим узлом-контроллером 12, которой первичное мобильное устройство 14 может достичь после кластеризации.
[0090] В другом варианте осуществления, метрика производительности системы является метрикой равноправия, на основании среднего гармонического пропускной способности. Такая метрика может базироваться на следующей или аналогичной функции:
i
N/(сумма(1/r))
i
где N - количество первичных мобильных устройств 14, и r - скорость линии связи (например, в бит/с/Гц) между первичным мобильным устройством 14 и обслуживающим узлом-контроллером 12, которой первичное мобильное устройство 14 может достичь после кластеризации. Максимизация этой метрики позволяет гарантировать равноправие и качество обслуживания в системе 22.
[0091] На основании метрики производительности системы, центральный узел-контроллер 24 формирует, или иначе определяет, кластерные наборы для узлов-контроллеров 12A-12N (фиг. 13, этап 10004). Затем центральный узел-контроллер 24 предоставляет информацию кластера, которая идентифицирует кластерные наборы, узлам-контроллерам 12A-12N.
[0092] Следует отметить, что каждый из двух раскрытых механизмов кластеризации, распределенный и централизованный, имеет различные преимущества, приведенные ниже в таблице 1.
Таблица 1
Централизованный(исчерпывающий)
Распределенный (жадный)
Ограниченный помехой
Не ограниченный помехой
Время схождения
Сравнительно медленное: масштабирует экспоненциально
Сравнительно быстрый: масштабирует линейно
Повышение пропускной способности
Наилучшее возможное
Неоптимальное
Служебная нагрузка магистрали
Центральный узел-контроллер 24 собирает информацию определения кластера от узлов-контроллеров 12
Узлы-контроллеры 12 обмениваются измеренной информацией помехи
Нет
Вычисление
Централизованное
Распределено между узлами-контроллерами 12

[0093] На фиг. 14 показана блок-схема узла-контроллера 12, пригодного для реализации аспектов раскрытых здесь вариантов осуществления. Как рассмотрено выше, в контексте системы LTE или LTE-A, узел-контроллер 12 может содержать контроллеры eNodeB. В контексте системы Wi-Fi, узел-контроллер 12 может содержать, например, WAP. Узел-контроллер 12 включает в себя интерфейс связи 26 и контроллер 28. Интерфейс связи 26 в целом, включает в себя аналоговые и/или цифровые компоненты для отправки и приема передач на мобильные устройства 14 и от них в зоне беспроводного покрытия узла-контроллера 12, а также отправки и приема передач на другие узлы-контроллеры 12 и от них, либо непосредственно, либо через сеть 16. Специалистам в данной области техники очевидно, что из блок-схемы узла-контроллера 12 вынужденно исключены многие признаки, которые не требуются для полного понимания этого изобретения.
[0094] Хотя не все детали контроллера 28 показаны, контроллер 28 содержит один или несколько процессоров 30 общего назначения или специального назначения или другие микроконтроллеры, запрограммированные пригодными инструкциями программирования программного обеспечения и/или программно-аппаратным обеспечением для осуществления некоторых или всех из функциональных возможностей описанных здесь узлов-контроллеров 12. Дополнительно или альтернативно, контроллер 28 может содержать различные цифровые аппаратные блоки (например, один или более специализированные интегральные схемы (ASICs), один или более готовых цифровых или аналоговых аппаратных компонентов, или их комбинацию) (не показаны), выполненные с возможностью осуществления некоторых или всех из функциональных возможностей описанных здесь узлов-контроллеров 12. Память 32, например оперативная память (RAM), может использоваться процессором 30 для хранения данных и инструкций программирования, которые, при выполнении процессором 30, реализуют, полностью или частично, описанные здесь функциональные возможности. Узел-контроллер 12 также может включать в себя один или более носителей данных (не показаны) для хранения данных, необходимых и/или пригодных для реализации описанных здесь функциональных возможностей, а также для хранения инструкций программирования, которые, при выполнении на процессоре 30, реализуют, полностью или частично, описанные здесь функциональные возможности. Один вариант осуществления настоящего изобретения можно реализовать в виде компьютерного программного продукта, который хранится на компьютерно-считываемом носителе данных, причем компьютерный программный продукт включает в себя инструкции программирования, которые выполнены с возможностью предписывать процессору 30 осуществлять описанные здесь этапы.

[0095] На фиг. 15 показана блок-схема центрального узла-контроллера 24, пригодного для реализации аспектов раскрытых здесь вариантов осуществления. В некоторых вариантах осуществления, центральный узел-контроллер 24 может быть сконфигурирован аналогично узлу-контроллеру 12. Действительно, в некоторых вариантах осуществления, центральный узел-контроллер 24 может быть одним из узлов-контроллеров 12. В таких вариантах осуществления, как рассмотрено выше, в контексте системы LTE или LTE-A, центральный узел-контроллер 24 может содержать контроллер eNodeB, или, в контексте системы Wi-Fi, центральный узел-контроллер 24 может содержать, например, WAP.
[0096] Центральный узел-контроллер 24 включает в себя интерфейс 34 связи и контроллер 36. Интерфейс 34 связи, в целом, включает в себя аналоговые и/или цифровые компоненты для отправки и приема передач на узлы-контроллеры 12 и от них либо непосредственно, либо через сеть 16. Интерфейс 34 связи также может включать в себя компоненты для осуществления связи с мобильными устройствами 14 в зоне беспроводного покрытия центрального узла-контроллера 24. Специалистам в данной области техники очевидно, что из блок-схемы центрального узла-контроллера 24 вынужденно исключены многие признаки, которые не требуются для полного понимания этого изобретения.
[0097] Хотя не все детали контроллера 36 показаны, контроллер 36 содержит один или несколько процессоров общего назначения или специального назначения 38 или другие микроконтроллеры, запрограммированные пригодными инструкциями программирования программного обеспечения и/или программно-аппаратным обеспечением для осуществления некоторых или всех из функциональных возможностей описанного здесь центрального узла-контроллера 24. Дополнительно или альтернативно, контроллер 36 может содержать различные цифровые аппаратные блоки (например, одну или более ASIC, один или более готовых цифровых или аналоговых аппаратных компонентов, или их комбинацию) (не показаны), выполненные с возможностью осуществления некоторых или всех из функциональных возможностей описанного здесь центрального узла-контроллера 24. Память 40, например RAM, может использоваться процессором 38 для хранения данных и инструкций программирования, которые, при выполнении процессором 38, реализуют, полностью или частично, описанные здесь функциональные возможности. Центральный узел-контроллер 24 также может включать в себя один или более носителей данных (не показаны) для хранения данных, необходимых и/или пригодных для реализации описанных здесь функциональных возможностей, а также для хранения инструкций программирования, которые, при выполнении на процессоре 38, реализуют, полностью или частично, описанные здесь функциональные возможности. Один вариант осуществления настоящего изобретения можно реализовать в виде компьютерного программного продукта, который хранится на компьютерно-считываемом носителе данных, причем компьютерный программный продукт включает в себя инструкции программирования, которые выполнены с возможностью предписывать процессору 38 осуществлять описанные здесь этапы.
[0098] На фиг. 16 показана блок-схема мобильного устройства 14 согласно одному варианту осуществления. Как рассмотрено выше, мобильное устройство 14 может содержать любое устройство, способное осуществлять беспроводную связь, включая, например, смартфон; портативный компьютер, например, компьютер-лэптоп или ноутбук; планшетный компьютер; карманный персональный компьютер (PDA), и т.п. Мобильное устройство 14 включает в себя интерфейс 42 связи и контроллер 44. Интерфейс 42 связи, в целом, включает в себя аналоговые и/или цифровые компоненты для отправки и приема передач на другие беспроводные устройства и от них, включая, например, узлы-контроллеры 12. Специалистам в данной области техники очевидно, что из блок-схемы мобильного устройства 14 вынужденно исключены многие признаки, которые не требуются для полного понимания этого изобретения.
[0099] Хотя не все детали контроллера 44 показаны, контроллер 44 содержит один или несколько процессоров общего назначения или специального назначения 46 или другие микроконтроллеры, запрограммированные пригодными инструкциями программирования программного обеспечения и/или программно-аппаратным обеспечением для осуществления некоторых или всех из функциональных возможностей описанного здесь мобильного устройства 14. Дополнительно или альтернативно, контроллер 44 может содержать различные цифровые аппаратные блоки (например, одну или более ASIC, один или более готовых цифровых или аналоговых аппаратных компонентов, или их комбинацию) (не показаны), выполненные с возможностью осуществления некоторых или всех из функциональных возможностей описанного здесь мобильного устройства 14. Память 48, например RAM, может использоваться процессором 46 для хранения данных и инструкций программирования, которые, при выполнении процессором 46, реализуют, полностью или частично, описанные здесь функциональные возможности. Мобильное устройство 14 также может включать в себя один или более носителей данных (не показаны) для хранения данных, необходимых и/или пригодных для реализации описанных здесь функциональных возможностей, а также для хранения инструкций программирования, которые, при выполнении на процессоре 46, реализуют, полностью или частично, описанные здесь функциональные возможности. Один вариант осуществления настоящего изобретения можно реализовать в виде компьютерного программного продукта, который хранится на компьютерно-считываемом носителе данных, причем компьютерный программный продукт включает в себя инструкции программирования, которые выполнены с возможностью предписывать процессору 46 осуществлять описанные здесь этапы.
[00100] Помимо других преимуществ, раскрытые варианты осуществления повышают индивидуальную и совокупную пропускную способность в беспроводных системах отчасти за счет применения неактивных мобильных устройств для повторной передачи сигналов от активных мобильных устройств. Помимо повышения емкости и пропускной способности системы, варианты осуществления также могут способствовать в устранении прорех покрытия для мобильных устройств в зонах неполного покрытия. С точки зрения нагрузки обработки узла-контроллера, варианты осуществления также позволяют ослаблять и, возможно, устранять дополнительные требования к обработке, относящиеся к скоординированной многоточечной передаче (CoMP) восходящей линии связи или нисходящей линии связи. Раскрытые здесь механизмы кластеризации позволяют обеспечить коэффициенты усиления виртуальной системы множественных входов и множественных выходов (MIMO), которую можно реализовать в распределенном режиме, что минимизирует вычислительную нагрузку на узлах-контроллерах 12, также минимизирует требования к полосе между узлами-контроллерами 12 до коэффициентов усиления виртуального MIMO аналогично системам CoMP.
[00101] Специалисты в данной области техники могут предложить усовершенствования и модификации предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Все подобные усовершенствования и модификации рассматриваются в объеме раскрытых здесь принципов и нижеследующей формулы изобретения.