ОСНОВАННОЕ НА ОБУЧЕНИИ ПОЛУПОСТОЯННОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ В БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
TRAINING-BASED SEMI-PERMANENT SCHEDULING IN WIRELESS COMMUNICATION

ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ ПО 35 U.S.C. §119
Данная патентная заявка притязает на преимущество Предварительной заявки США с порядковым номером 60/916517, поданной 7 мая 2007 г. и озаглавленной "A METHOD AND APPARATUS FOR PERSISTENT SCHEDULING". Все содержание этой заявки в прямой форме включается в этот документ путем отсылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Раскрытие предмета изобретения, в целом, относится к беспроводной связи, а конкретнее к подходу с обучением для создания и использования постоянного планирования в беспроводной связи на основе пакетов данных.
Предшествующий уровень техники
Системы беспроводной связи широко используются, чтобы предоставить различные типы коммуникационного контента, такого как речь, видеоданные и так далее. Эти системы могут быть системами коллективного доступа, допускающими поддержку одновременного взаимодействия нескольких терминалов с одной или несколькими базовыми станциями. Связь с коллективным доступом основывается на совместном использовании доступных ресурсов системы (например, полосы пропускания и мощности передачи). Примеры систем коллективного доступа включают в себя системы коллективного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы коллективного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы коллективного доступа с разделением каналов по частоте (FDMA) и системы коллективного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).
T
R
T
R
V
V
T
R
V
Связь между терминалом в беспроводной системе (например, системе коллективного доступа) и базовой станцией осуществляется посредством передач по беспроводной линии связи, состоящей из прямой линии связи и обратной линии связи. Такая линия связи может устанавливаться с помощью системы с одним входом и одним выходом (SISO), со многими входами и одним выходом (MISO) или со многими входами и выходами (MIMO). Система MIMO состоит из передатчика (передатчиков) и приемника (приемников), оборудованных соответственно несколькими (N) передающими антеннам и несколькими (N) приемными антеннами для передачи данных. Системы SISO и MISO являются частными случаями системы MIMO. Канал MIMO, образованный N передающими и N приемными антеннами, может быть разложен на N независимых каналов, которые также называются пространственными каналами, где N ≤ min{N,N}. Каждый из N независимых каналов соответствует измерению. Система MIMO может обеспечивать повышенную производительность (например, более высокую пропускную способность или повышенную надежность), если используются дополнительные размерности, созданные несколькими передающими и приемными антеннами.
Независимо от особенностей многих доступных систем беспроводной связи эффективное планирование необходимо для поддержания или превышения планового качества обслуживания, или оптимизации производительности сектора/соты. Стратегии планирования, которые приводят к снижению служебной нагрузки связи, обычно связанной с управляющей сигнализацией, являются посредниками в эффективном планировании. Другие стратегии планирования, например, на основе эвристики связи, также могут привести к эффективному планированию. Однако такие стратегии планирования обычно не могут приспособиться к быстро изменяющимся средам связи, в которых несколько потоков данных периодически назначаются и отменяются. Поэтому в данной области техники существует потребность в методиках эффективного планирования, которые являются адаптивными к значительным колебаниям в потоке трафика.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Нижеследующее представляет упрощенное изложение сущности изобретения, чтобы обеспечить базовое понимание некоторых особенностей раскрытых вариантов осуществления. Это изложение сущности изобретения не является всесторонним общим представлением и не предназначено ни для определения ключевых или важных элементов, ни для очерчивания объема таких вариантов осуществления. Его цель - представить некоторые идеи описываемых вариантов осуществления в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, которое представляется позднее.
0
0
Рассматриваемое изобретение предоставляет системы и способы для основанного на обучении определения постоянного планирования потока (потоков) пакетов данных в беспроводной связи. Поток пакетированных данных, применяемый беспроводным терминалом, полностью планируется на начальный период времени, чтобы собрать статистику, связанную с запланированными размерами пакетов (Ss) и межпакетными интервалами времени (Ts). Анализ функции распределения запланированных пар {S, T} указывает, связаны ли характерный размер пакета (S) и дисперсия размера (D) с функцией распределения. Межпакетные интервалы, ассоциированные с характерным размером и дисперсией, приводят к выбору транспортного формата. Полупостоянное планирование используется для пакетированного потока, когда характерный транспортный формат может извлекаться из накопленной статистики. Извлеченные транспортные форматы могут применяться для оптимизации эффективности планирования при эстафетной передаче обслуживания.
Согласно одному аспекту, рассматриваемое изобретение соответствует способу, содержащему: планирование в полном объеме потока пакетов в течение определенного периода времени; сбор накопительной статистики о запланированных размерах пакетов (Ss) и межпакетных интервалах времени (Ts); и установление множества максимумов с наивысшим накоплением; использование полупостоянного планирования, когда количество пар {S, T}, не выходящих за размер допуска (D) максимума, выше пороговой величины.
Согласно другому аспекту, предлагается устройство, которое работает в системе беспроводной связи, содержащее: процессор, сконфигурированный для планирования в полном объеме потока пакетов; для формирования распределения накопления запланированных размеров пакетов (Ss) и межпакетных интервалов времени (Ts); и для осуществления полупостоянного планирования, когда количество пар {S, T}, не выходящих за размер допуска (D) максимума в распределении накопления, выше пороговой величины; и запоминающее устройство, соединенное с процессором.
Согласно еще одному аспекту, рассматриваемое изобретение соответствует устройству беспроводной связи, содержащему: средство для накопления распределения полностью запланированных размеров пакетов (Ss) и межпакетных интервалов времени (Ts); средство для использования полупостоянного планирования, когда количество пар {S, T}, не выходящих за размер допуска (D) максимума в распределении накопления, выше пороговой величины; и средство для использования полупостоянного планирования, когда накопительная статистика соответствует известной статистике для пакетов данных, сформированных генератором потока пакетов, использующим полупостоянное планирование.
Согласно дополнительному аспекту, рассматриваемое изобретение соответствует компьютерному программному продукту, включающему в себя машиночитаемый носитель, содержащий: код для предписания компьютеру запланировать поток пакетов в полном объеме; код для предписания компьютеру собрать накопительную статистику за определенный период времени о полностью запланированных размерах пакетов (Ss) и межпакетных интервалах времени (Ts); код для предписания компьютеру установить множество максимумов с наивысшим накоплением; и код для предписания компьютеру осуществить полупостоянное планирование, когда количество пар {S, T}, не выходящих за размер допуска (D) максимума, выше пороговой величины.
Для выполнения вышеупомянутых и связанных целей один или несколько вариантов осуществления содержат признаки, полностью описываемые ниже и отдельно указываемые в формуле изобретения. Нижеследующее описание и приложенные чертежи подробно излагают некоторые пояснительные аспекты и являются указывающими лишь немногие из различных способов, которыми могут быть применены принципы согласно вариантам осуществления. Другие преимущества и новые признаки станут очевидными из нижеследующего подробного описания при рассмотрении в сочетании с чертежами, и раскрытые варианты осуществления предназначены для включения всех таких аспектов и их эквивалентов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует примерную беспроводную систему связи с коллективным доступом в соответствии с различными аспектами, излагаемыми в этом документе.
Фиг. 2А и 2В - блок-схемы примерных систем, которые создают и используют полупостоянное планирование на основе изученных свойств полного планирования потока пакетов данных связи в соответствии с аспектами, описанными в описании изобретения.
Фиг. 3А и 3В показывают принципиальные схемы пояснительных распределений размера пакета/межпакетного интервала.
Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему примерной системы, которая использует выясненные транспортные форматы для улучшения планирования при передаче обслуживания в соответствии с аспектами, раскрытыми в этом документе.
Фиг. 5А и 5В - логические блок-схемы примерных способов для создания и использования полупостоянного планирования в соответствии с аспектами, изложенными в описании изобретения.
Фиг. 6 - логическая блок-схема примерного способа для выбора транспортных форматов, подходящих для полупостоянного планирования, в соответствии с аспектами, описанными в этом документе.
Фиг. 7 представляет логическую блок-схему примерного способа, который использует выясненный транспортный формат для полупостоянного планирования при эстафетной передаче обслуживания от исходной базовой станции к целевой базовой станции, в соответствии с аспектами, изложенными в описании изобретения.
Фиг. 8 - блок-схема варианта осуществления системы передатчика и системы приемника с возможностями работы с MIMO, которые предусматривают связь в соте/секторе в соответствии с аспектами, изложенными в описании изобретения.
Фиг. 9 - блок-схема примерной системы, которая задействует подход с обучением для создания и использования постоянного планирования одного или нескольких потоков пакетированных данных.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Различные варианты осуществления теперь описываются со ссылкой на чертежи, в которых одинаковые номера ссылок используются для ссылки на одинаковые элементы по всему описанию. В нижеследующем описании для целей пояснения излагаются многочисленные специальные подробности, чтобы обеспечить всестороннее понимание одного или нескольких вариантов осуществления. Тем не менее может быть очевидным, что такой вариант(ы) осуществления может быть применен на практике без этих специальных подробностей. В иных случаях широко известные структуры и устройства показываются в виде блок-схемы, чтобы облегчить описание одного или нескольких вариантов осуществления.
При использовании в данной заявке термины "система", "компонент", "модуль" и т.п. подразумеваются соответствующими связанному с применением компьютера объекту, - либо аппаратным средствам, либо микропрограммному обеспечению, либо сочетанию аппаратных средств и программного обеспечения, либо программному обеспечению, либо программному обеспечению в ходе исполнения. Например, компонент может быть, но не ограничивается этим, работающим на процессоре процессом, процессором, объектом, исполняемым файлом, потоком выполнения, программой и/или компьютером. В качестве иллюстрации и приложение, работающее на вычислительном устройстве, и вычислительное устройство могут быть компонентом. Один или более компонентов могут находиться в процессе и/или потоке выполнения, и компонент может располагаться на одном компьютере и/или распределяться между двумя или более компьютерами. К тому же эти компоненты могут исполняться с различных машиночитаемых носителей, имеющих записанные на них различные структуры данных. Компоненты могут взаимодействовать посредством локальных и/или удаленных процессов, например в соответствии с сигналом, имеющим один или более пакетов данных (например, данных от одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или по сети, такой как Интернет, с другими системами посредством сигнала).
Кроме того, термин "или" имеет целью обозначать включающее "или", а не исключающее "или". То есть пока не указано иное или не ясно из контекста, "X применяет A или B" имеет целью означать любую из естественных включающих перестановок. То есть если X применяет A; X применяет B; или X применяет как A, так и B, то "X применяет A или B" выполняется в любом из вышеупомянутых случаев. К тому же упоминание в единственном числе в этом описании и прилагаемой формуле изобретения следует в целом толковать означающим "один или несколько", пока не указано иное или не ясно из контекста, что предписывается форма единственного числа.
В этом документе описываются различные варианты осуществления применительно к беспроводному терминалу. Беспроводной терминал может относиться к устройству, предоставляющему пользователю возможность передачи речи и/или данных. Беспроводной терминал может быть подключен к вычислительному устройству, такому как переносной компьютер или настольный компьютер, или он может быть самодостаточным устройством, таким как персональный цифровой помощник (PDA). Беспроводной терминал также может называться системой, абонентским модулем, абонентской станцией, мобильной станцией, мобильным терминалом, мобильником, удаленной станцией, точкой доступа, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, агентом пользователя, пользовательским устройством, оборудованием в помещении абонента, пользовательским оборудованием, беспроводным устройством, сотовым телефоном, телефоном PCS, беспроводным телефоном, телефоном Протокола инициирования сеанса связи (SIP), станцией беспроводной местной системы связи (WLL), карманным устройством, имеющим возможность беспроводного соединения, или другим обрабатывающим устройством, подключенным к беспроводному модему.
К тому же различные варианты осуществления, раскрытые в описании изобретения, относятся к базовой станции. Базовая станция может относиться к устройству в сети доступа, которое взаимодействует по радиоинтерфейсу через один или несколько секторов с беспроводными терминалам и с другими базовыми станциями через транзитные проводные или беспроводные сетевые коммуникации. Базовая станция может действовать в качестве маршрутизатора между беспроводным терминалом и остальной сетью доступа, которая может включать в себя сеть с коммутацией пакетов по Интернет-протоколу (IP), путем коммутации принятых кадров радиоинтерфейса в IP-пакеты. Базовая станция также координирует управление атрибутами для радиоинтерфейса. Базовая станция также может называться точкой доступа (AP), Узлом Б, усовершенствованным Узлом Б (eNodeB), усовершенствованной базовой станцией (eBS), сетью доступа (AN) или с использованием какой-нибудь другой терминологии.
Ссылаясь теперь на чертежи, фиг. 1 является иллюстрацией беспроводной системы 100 связи с коллективным доступом в соответствии с различными особенностями, описанными в этом документе. В одном примере беспроводная система 100 связи с коллективным доступом включает в себя несколько базовых станций 110 и несколько терминалов 120. Более того, одна или несколько базовых станций 110 могут взаимодействовать с одним или несколькими терминалами 120. В качестве неограничивающего примера, базовая станция 110 может быть точкой доступа, узлом Б и/или другим подходящим сетевым объектом. Каждая базовая станция 110 обеспечивает зону радиосвязи для конкретной географической области 102a-c. При использовании в данном документе и вообще в данной области техники термин "сота" может относиться к базовой станции 110 и/или ее зоне 102a-c обслуживания в зависимости от контекста, в котором используется термин.
Для повышения пропускной способности системы зона 102a, 102b или 102c обслуживания, соответствующая базовой станции 110, может быть разделена на несколько меньших областей (например, области 104a, 104b и 104c). Каждая из меньших областей 104a, 104b и 104c может обслуживаться соответствующей базовой приемопередающей подсистемой (BTS, не показана). При использовании в данном документе и вообще в данной области техники термины "сектор" или "сота" могут относиться к BTS и/или ее зоне обслуживания в зависимости от контекста, в котором используется термин. В одном примере секторы 104a, 104b, 104c в соте 102a, 102b, 102c могут быть образованы группами антенн (не показаны) на базовой станции 110, где каждая группа антенн отвечает за взаимодействие с терминалами 120 в участке соты 102a, 102b или 102c. Например, базовая станция 110, обслуживающая соту 102a, может иметь первую группу антенн, соответствующую сектору 104a, вторую группу антенн, соответствующую сектору 104b, и третью группу антенн, соответствующую сектору 104с. Однако следует принять во внимание, что различные аспекты, раскрытые в этом документе, могут использоваться в системе, имеющей поделенные и/или неподеленные на секторы соты. Кроме того, следует принять во внимание, что все подходящие сети беспроводной связи, имеющие любое количество поделенных и/или неподеленных на секторы сот, подразумеваются подпадающими под объем прилагаемой к этому документу формулы изобретения. Для простоты термин "базовая станция" при использовании в данном документе может относиться как к станции, которая обслуживает сектор, а также к станции, которая обслуживает соту. Следует принять во внимание, что при использовании в данном документе сектор нисходящей линии связи в сценарии непересекающейся линии связи является соседним сектором. Хотя нижеследующее описание большей частью относится к системе, в которой каждый терминал взаимодействует для простоты с одной обслуживающей точкой доступа, следует принять во внимание, что терминалы могут взаимодействовать с любым количеством обслуживающих точек доступа.
В соответствии с одним аспектом, терминалы 120 могут быть рассредоточены по всей системе 100. Каждый терминал 120 может быть стационарным или мобильным. В качестве неограничивающего примера, терминал 120 может быть терминалом доступа (АТ), мобильной станцией, пользовательским оборудованием, абонентской станцией и/или другим подходящим сетевым объектом. Терминал 120 может любым из упомянутых выше устройств. Дополнительно, терминал 120 может взаимодействовать с любым количеством базовых станций 110 или c никакими базовыми станциями 110 в любой заданный момент.
В другом примере, система 100 может использовать централизованную архитектуру путем применения контроллера 130 системы, который может соединяться с одной или несколькими базовыми станциями 110 и обеспечивать координацию и управление для базовых станций 110. В соответствии с альтернативными особенностями, контроллер 130 системы может быть одиночным сетевым объектом или совокупностью сетевых объектов. Более того, система 100 может использовать распределенную архитектуру, чтобы позволить базовым станциям 110 обмениваться информацией друг с другом при необходимости. Транзитные проводные или беспроводные сетевые коммуникации 135 могут обеспечить прямую связь между базовыми станциями, применяющими такую распределенную архитектуру. В одном примере контроллер 130 системы дополнительно может содержать одно или несколько соединений с несколькими сетями. Эти сети могут включать в себя Интернет, другие пакетные сети и/или сети с коммутацией речи, которые могут предоставлять информацию к и/или от терминалов 120 во взаимодействии с одной или несколькими базовыми станциями 110 в системе 100. В другом примере контроллер 130 системы может включать в себя или соединяться с планировщиком (не показан), который может планировать передачи к и/или от терминалов 120. В качестве альтернативы планировщик может находиться в каждой отдельной соте 102, каждом секторе 104 или их сочетании.
В примере, система 100 может использовать одну или несколько схем коллективного доступа, например CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, FDMA с одной несущей (SC-FDMA) и/или другие подходящие схемы коллективного доступа. TDMA использует мультиплексирование с временным разделением (TDM), в котором передачи для разных терминалов 120 ортогонализируются путем передачи в разные интервалы времени. FDMA использует мультиплексирование с разделением по частоте (FDM), в котором передачи для разных терминалов 120 ортогонализируются путем передачи на разных поднесущих частоты. В одном примере, системы TDMA и FDMA также могут использовать мультиплексирование с кодовым разделением (CDM), в котором передачи для нескольких терминалов могут ортогонализироваться с использованием разных ортогональных кодов (например, кодов Уолша, кодов Голда, кодов Касами, псевдослучайных кодов), даже если они отправляются в одном интервале времени или на одной поднесущей частоте. OFDMA использует мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), а SC-FDMA использует мультиплексирование с разделением каналов по частоте с единственной несущей (SC-FDM). OFDM и SC-FDM могут разделять полосу пропускания системы на несколько ортогональных поднесущих (например, тонов, элементов дискретизации, …), каждая из которых может модулироваться данными. Как правило, символы модуляции отправляются в частотной области с помощью OFDM, а во временной области - с помощью SC-FDM. Дополнительно и/или в качестве альтернативы, полоса пропускания системы может разделяться на одну или несколько частотных несущих, каждая из которых может содержать одну или несколько поднесущих. Система 100 также может использовать сочетание схем коллективного доступа, например OFDMA и CDMA. Хотя методики регулирования мощности, предоставленные в этом документе, в целом описываются для системы OFDMA, следует принять во внимание, что описанные в этом документе методики могут применяться аналогичным образом к любой системе беспроводной связи.
В другом примере, базовые станции 110 и терминалы 120 в системе 100 могут передавать данные с использованием одного или нескольких каналов данных и сигнализацию с использованием одного или нескольких каналов управления. Каналы данных, используемые системой 100, могут назначаться активным терминалам 120 так, что каждый канал данных используется только одним терминалом в любое заданное время. В качестве альтернативы, каналы данных могут назначаться нескольким терминалам 120, которые могут накладываться или ортогонально планироваться в канале данных. Чтобы сберечь ресурсы системы, используемые системой 100 каналы управления также могут совместно использоваться несколькими терминалами 120, используя, например, мультиплексирование с кодовым разделением. В одном примере каналы данных, мультиплексированные ортогонально только по частоте и времени (например, каналы данных, не мультиплексированные с использованием CDM), могут быть менее восприимчивы к потере ортогональности из-за условий в канале и дефектов приемника, чем соответствующие каналы управления.
1
N
1
Фиг. 2А - блок-схема системы 200, которая создает и использует полупостоянное планирование на основе изученных свойств полного планирования потока пакетов данных связи. Поток, как правило, создается компонентом пакетного (например, на основе IP-пакетов (протокол Интернета)) управления сетью (например, сетевым контроллером 130 системы). В усовершенствованной UTRAN (универсальная наземная сеть радиодоступа) развитая пакетная система (EPS) создает потоки пакетов данных, которые поступают по проводной или беспроводной сети, или транзитной магистральной линии связи, к базовой станции, или усовершенствованному узлу Б 210 (eNode B). В связи с пакетированной природой потока данных несколько потоков (например, потоки 255-255) могут создаваться для неодинаковых примеров применений - например, потоковая передача речи, видео и звука, передачи файлов, просмотр web-страниц - которые формируют данные, которые должны предоставляться по беспроводной связи, например по прямой линии 250 связи, к терминалу 260 через eNode B 210 или от eNode B к терминалу по обратной линии связи. Традиционно пакет, принятый на eNode B 210 для передачи терминалу 260, ассоциируется с меткой, которая характеризует поток (например, с типом гарантированной скорости передачи битов (GBR) или с не-GBR типом), к которому принадлежат пакеты. Такая метка несет информацию, ассоциированную с параметрами качества обслуживания (QoS), например GBR, максимальная скорость передачи битов (MBR), бюджет задержки (например, доля данных, стоящих в очереди на eNode 210, приходящаяся на каждый пакет), класс трафика и приоритет обработки трафика, максимальный коэффициент потерь и так далее. Следует принять во внимание, что такая информация метки может быть общей для всех потоков данных, включая те, которые являются периодическими или апериодическими "импульсными" потоками, например VoIP (голос по IP-протоколу). В рассматриваемом изобретении, чтобы оптимизировать планирование потоков пакетов, eNode B 210 использует подход с обучением, который облегчает осуществление полупостоянного планирования - характерное предоставление ресурса все время выделяется без управляющей сигнализации до отмены без управляющей сигнализации - когда это целесообразно в соответствии с характеристиками потока пакетов данных (например, потока 255). Нужно отметить, что полупостоянное планирование является эффективным режимом распределения ресурсов, который не требует работы канала (каналов) управления и, как правило, хорошо подходит для потоков данных, в которых полезная нагрузка данных меньше или сопоставима со служебной нагрузкой, вызванной служебной сигнализацией. Например, в квазипериодическом потоке VoIP принято выделять порядка 50 битов для сигнализации полезной нагрузки в 50 байт или меньше, такая служебная нагрузка может быть вредной для связи, если используется многократно для выделения ресурсов потоку VoIP.
1
N
1
N
П
0
λ
1
N
1
N
1
и т.д.
(λ)
(λ)
(λ)
(λ)
Чтобы обеспечить оптимальное планирование для потоков данных, которые соответствуют полупостоянному планированию, eNodeB 210 включает в себя планировщик 215, который распределяет ресурсы связи для набора из N (положительное целое) потоков данных (255-255), созданного EPS в полностью запланированном режиме 218, где ресурсы предоставляются в соответствии с определенными размерами очереди (например, объем информации, который нужно передать терминалу 260), информацией метки, ассоциированной с каждым потоком, в дополнение к условиям качества канала, загрузке соты/сектора, доступной полосе пропускания и плотности мощности, конфигурации антенны на базовой станции (например, eNode B 210) и терминале (например, мобильном устройстве 260), и т.п. Как правило, планировщик 215 использует алгоритмы, например циклический перебор, равномерное обслуживание очередей, максимальная пропускная способность, пропорциональная справедливость , чтобы определить форматы пакета, кодовую скорость, размер созвездия, выделенные поднесущие, мощность/плотность мощности и так далее. Полное планирование потоков 255-255 продолжается в течение периода времени Δτ=(τ-τ), λ= 1, 2, … N. Как правило, Δτ может конфигурироваться статически, независимо от специфики потока данных (например, 255), чтобы охватить несколько (например, несколько сотен) кадров пакета; такой интервал времени может определяться из скорости формирования, ассоциированной с механизмом формирования кадров пакета (не показан) для выбранного типа потока (например, VoIP, реализованный в потоке 255). В качестве альтернативы или дополнительно, Δτ может настраиваться конкретно для каждого потока 255-255 на основе информации, доступной на метке (метках), сформированных каналом EPS, создающим поток. Еще в качестве альтернативы или в дополнение, Δτ может настраиваться динамически с тем, чтобы охватывать интервал времени, который заканчивается, как только планировщик 215 определит поток (например, поток 255), который может получать выгоду из полупостоянного планирования с высокой вероятностью.
1
N
P
Во время полностью запланированной работы анализатор 225 отслеживает каждый поток 255-255 и записывает ассоциированные размеры пакетов и межпакетные интервалы времени, и собирает и сохраняет в запоминающем устройстве 245 накопленную статистику 246, имеющую отношение к таким предоставлениям ресурсов. Для квазипериодических или импульсных потоков анализатор 225 извлекает типичные транспортные форматы, содержащие размер пакета и межпакетный интервал, подходящие для полупостоянного планирования. Такая информация сообщается планировщику 215, который начинает полупостоянное планирование 221 для такого потока от τ вперед. К тому же, извлеченные или выясненные форматы сохраняются в библиотеке, или регистре, форматов в запоминающем устройстве 245. Для потоков, которые показывают статистику, несовместимую с полупостоянным планированием, анализатор 225 указывает (например, с помощью M-битного слова, причем M положительное целое число, которое сообщает идентификацию потока и управляющий бит) планировщику 215 приступать к полному планированию. Оценка пригодности для полупостоянного планирования 221 может выполняться на основе потока или совокупно на основе терминала (например, мобильного устройства 260).
например,
Чтобы обработать накопленную статистику, анализатор 225 может обосновать или сделать вывод, например, логически вывести, подходящие транспортные форматы на основе, по меньшей мере частично, сформированной накопленной статистики 246. Чтобы вывести такие форматы, анализатор 225 может опираться на методики искусственного интеллекта, которые применяют продвинутые математические алгоритмы -  деревья решений, нейронные сети, регрессивный анализ, анализ главных компонентов (РСА) для извлечения признаков и шаблонов, кластерный анализ, генетический алгоритм и усиленное изучение - к набору доступной накопленной статистики 246.
В частности, интеллектуальный компонент 158 может применять одну из многочисленный методик для обучения на основе данных и затем получения выводов из построенных таким образом моделей, например, скрытых марковских моделей (HMM) и связанных прототипичных моделей зависимости, более общих вероятностных графических моделей, таких как сети Демпстера-Шафера и байесовские сети, например, созданные с помощью структурного поиска с использованием оценки байесовской модели или приближения, линейных классификаторов, таких как методы опорных векторов (SVM), нелинейных классификаторов, таких как способы, называемые методиками "нейронной сети", методиками нечеткой логики и другими подходами, которые выполняют синтез данных, и т.д., в соответствии с реализацией различных автоматизированных аспектов, описанных в этом документе. Вышеупомянутые способы могут применяться к анализу распределенных, или предоставленных, ресурсов связи, чтобы выявить подходящие транспортные форматы.
(λ)
К тому же анализатор 225 может использовать "добытчик данных" (не показан) для дополнительного извлечения информации из накопленной статистики 246 посредством сегментации данных, вычисления моментов распределения пар {S, T}, разработки модели шаблонов полного планирования, например, предсказывающей потребность в ресурсах связи и распределение для определенного типа потока данных, и связанной оценки (оценок) модели. Такое моделирование может способствовать сокращению интервала Δτ времени, который планировщик 215 использовал полное планирование 218 для формирования надежной статистики.
1
N
Следует принять во внимание, что в варианте 200 осуществления процессор 235 конфигурируется для осуществления всех операций, которые дают планировщику 215 и анализатору 225 их функциональные возможности, которые описаны выше. Нужно отметить, что хотя планировщик 215, процессор 235 и анализатор 225 иллюстрируются как отдельные компоненты, такие компоненты могут быть объединены в единый функциональный компонент, который планирует потоки пакетов, собирает и анализирует статистику разрешений связи (например, пары {S, T}) и осуществляет все необходимые операций и вычисление посредством процессора 235. В дополнение к хранению накопленной статистики 246 и библиотеки 248 транспортных форматов для нескольких потоков, запоминающее устройство 225 может хранить команды в кодах/модули и структуры данных, а также команды в кодах для выполнения процессором 235 по отношению к планированию пакетов данных и анализу статистики, ассоциированной с таким планированием. Кроме того, команды в кодах, необходимые для процессора 235, чтобы выполнять другие функциональные возможности eNode B, например транспортировку потоков 255-255 пакетов данных по прямой линии 250 связи, также могут храниться в запоминающем устройстве 245.
1
N
Фиг. 2В - блок-схема примерной системы 280, которая создает и использует полупостоянное планирование на основе изученных свойств полного планирования потока пакетов данных связи. Примерная система 280 содержит компонент 285 генератора (генераторов) данных (в описании изобретения термины "генератор (генераторы) 285 данных" также применяются для обращения к компоненту 285), который передает поток (потоки) 288 пакетированных данных к eNode B 210. eNode B 282 содержит практически те же компоненты, что и eNode B 210, такие компоненты указываются теми же цифрами, что и в примерной системе 200, и обладает практически такими же функциональными возможностями eNode B 210. В дополнение к таким функциональным возможностям eNode B 282 также включает в себя библиотеку 295 формата генератора (генераторов), или библиотеку "сигнатур потоков", которая содержит набор известной статистики и сигнатур транспортных форматов, ассоциированный с генератором (генераторами) (например, вокодером (вокодерами)) в генераторе (генераторах) 285 данных, из которой eNode B 282 может быть сконфигурирован для приема потока (потоков) 288 данных. eNode B 282 планирует один или несколько потоков (например, потоки 255-255) и собирает накопленную статистику 246 в запоминающем устройстве 245. Из такой статистики посредством анализатора 225 извлекаются, или выясняются, транспортные форматы и сохраняются в библиотеке 248 форматов. Анализатор 225, который может находиться в планировщике 225, сравнивает накопленную статистику 246 и транспортные форматы в библиотеке 248 форматов с доступными "сигнатурами потоков", сохраненными в библиотеке 295 формата генератора (генераторов). Когда накопленная статистика и/или извлеченные, или выясненные, транспортные форматы соответствуют известной "сигнатуре потока", планировщик 225 прекращает полностью планировать поток, который показывает совпадение сигнатур, и начинает использование полупостоянного планирования для упомянутого потока.
1
5
0
1
0
0
0
1
0
0
Чтобы проиллюстрировать накопленную статистику 246 и ассоциированный анализ, фиг. 3А и 3А показывают принципиальные схемы 300 и 350 пояснительных распределений пар {S, T}. Схема 300 иллюстрирует распределения 305-305 запланированных размеров S пакетов и запланированных межпакетных интервалов T времени, которые возникают из накопленной статистики, собранной анализатором 225 на попоточной или потерминальной основе. Каждое из таких распределений может соответствовать определенному потоку, ассоциированному с определенными приложениями, выполняемыми во время связи с терминалом (например, терминалом 260). На схеме 300 распределения являются квазинормальными с характерным размером пакета, например S 315 для распределения 305, и характерной полушириной, например D 325. Параметры S 315 и D 325 могут извлекаться, или выясняться (например, с помощью анализатора 225) непосредственно из распределения пар {S, T} путем вычисления первого и второго момента упомянутого распределения. В связи с наличием таких характерных размеров типичный размер пакета, например 335, может быть установлен для полупостоянного планирования, а также типичный межпакетный интервал, например T, соответствующий 335. Типичный формат пакета, например 335, содержит характерный размер пакета, например S 315, и допуск, например D325, который гарантирует, что существенная часть пакетов данных правильно спланируется в рамках полупостоянного планирования.
0
1
2
Нужно отметить, что чем больше выбранный допуск, например D0 325, тем больше количество пакетов данных, которое может быть размещено посредством полупостоянного планирования; однако величина заполнения в фактическом запланированном пакете увеличивается с последующим увеличением служебной нагрузки. Согласно одному аспекту, анализатор 225 может вывести подходящий допуск, например D 325, по меньшей мере частично на основе анализа затрат и результатов выбранного допуска относительно параметров связи, например GBR, MBR, ABR (средняя скорость передачи битов), класса трафика, приоритета трафика, загрузки соты/сектора, плотности мощности, доступной полосы пропускания, качества канала и т.д. Такой вывод может привести к динамическим изменениям в формате пакета, используемом для полупостоянного планирования, чтобы обеспечить нужное качество обслуживания либо определенное количество обслуживаемых терминалов (например, изменение в скорости формирования пакетов для периодического потока, типа уменьшения с γ (12,2 кбит/с, например) до γ (9,6 кбит/с, например) может привести к дополнительным терминалам, обслуживаемым за счет сниженного качество вызова).
1
5
J
J
J
Нужно отметить, что распределения 305-305 иллюстрируются в изохронном виде; а именно каждое распределение 305 (J=1, 2, 3, 4, 5) соответствует парам {S, T} с точным интервалом T времени. Однако в более общей иллюстрации каждое распределение может представлять дисперсию около среднего запланированного интервала <T> времени.
На фиг. 3В схема 350 иллюстрирует пример накопленной статистики 246, которой не удается соответствовать полупостоянному планированию. А именно никакие характерные размеры пакетов не определяются, и распределение пар {S, T} не может представить характерную ширину. Нужно отметить, что могут вычисляться те моменты распределений, проиллюстрированные по ссылке 350, кроме того, добротность (например, вычисленная анализатором 225), ассоциированная с распределениями, легко указывает, что нельзя извлечь или выяснить никакой характерный размер.
1
N
P
λ
Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему примерной системы 400, которая использует выясненные транспортные форматы, например, сохраненные в библиотеке 248 форматов, для улучшения планирования при эстафетной передаче обслуживания. В примерной системе 400 исходный eNode B 210S обслуживает терминал 260 по беспроводной линии 405 связи, которая передает и принимает информацию на основе пакетов данных, запланированную в рамках полупостоянного планирования для набора потоков данных (например, 255-255) в соответствии с эффективными транспортными форматами, которые могут храниться в библиотеке 248 форматов. Исходный eNode B 210S обладает практически таким же функциональными возможностями, что и eNode B 210, описанный выше. При определении исходным eNode B 210S, что обслуживание терминала 260 должно быть передано целевому eNode B 210T, который обладает практически такими же функциональными возможностями, что и eNode B 210S, набор полупостоянных транспортных форматов 415, сохраненный в библиотеке 248 форматов, может быть передан целевой базовой станции 210T. Передача таких транспортных форматов 415 для потоков, применяемых терминалом 260, оптимизирует эффективность планирования у целевого eNode B 210T путем уменьшения (τ) в целевой соте. В одной особенности форматы данных передаются по транзитным сетевым коммуникациям 135. В другой особенности такие транспортные форматы могут передаваться по выделенной линии связи от исходного eNode B 210S к целевому eNode B 210T. Согласно еще одному аспекту, транспортные форматы могут передаваться терминалом 260 по беспроводной линии 405 связи к целевому eNode B 210T.
Когда исходный и целевой eNode B используют неодинаковые схемы устойчивого сжатия заголовков (RoHC), повторное использование выясненных транспортных форматов для полупостоянного планирования при передаче обслуживания может потребовать настройки форматов пакета в соответствии с профилем RoHC, реализуемым целевым eNode B 210T.
В связи с примерными системами, представленными и описанными выше, методики для определения полупостоянного планирования на основе изучения шаблонов планирования, которые могут быть реализованы в соответствии с раскрытым предметом изобретения, будут лучше восприняты со ссылкой на логические блок-схемы по фиг. 5, 6 и 7. Несмотря на то, что в целях простоты объяснения методики показываются и описываются в виде последовательностей этапов, нужно понимать и принимать во внимание, что заявленное изобретение не ограничивается числом или порядком этапов, так как некоторые этапы могут происходить в других порядках и/или одновременно с другими этапами из тех, что изображены и описаны в этом документе. Кроме того, не все проиллюстрированные этапы могут потребоваться для реализации методик, описываемых ниже. Нужно понимать, что функциональные возможности, ассоциированные с этапами, могут быть реализованы с помощью программного обеспечения, аппаратных средств, их сочетания или любого другого подходящего средства (например, устройства, системы, процесса, компонента, …). Более того, следует еще принять во внимание, что методики, раскрываемые далее и на всем протяжении этого описания изобретения, допускают хранение на промышленном изделии для обеспечения транспортировки и переноса таких методик на различные устройства. Специалисты в данной области техники поймут и примут во внимание, что в качестве альтернативы методика могла бы быть представлена как последовательность взаимосвязанных состояний или событий, например на диаграмме состояний.
Фиг. 5А - логическая блок-схема примерного способа 500 для создания и использования полупостоянного планирования. Способ 500 может использоваться на базовой станции (например, eNode B 210), которая работает в пакетной (например, на основе IP-пакетов) сети и обслуживает беспроводные устройства, допускающие прием и обработку (например, декодирование) пакета данных различных форматов. На этапе 510 поток, или поток пакетированных данных, полностью планируется в течение статически или динамически сконфигурированного интервала времени. Согласно одному аспекту, динамическая конфигурация позволяет прекращение планирования потока данных в соответствии с параметрами обработки, ассоциированными с запланированным потоком (например, моменты распределения накопления у запланированных размеров пакетов и межпакетного интервала времени). Согласно одному аспекту, такой интервал времени может определяться компонентом управления сетью, например шлюзом EPS. Согласно другому аспекту, сетевой компонент (например, планировщик 215) может определить интервал времени, как только компонент полагает, что показатель достоверности, в статистическом смысле, достиг верхнего значения относительно параметров, которые характеризуют запланированный поток пакетированных данных. Величина интервала времени может колебаться от нескольких до сотен кадров пакета, которые обычно соответствуют кадрам радиосигнала, используемым для передачи модулированной информации по радиоинтерфейсу. Согласно еще одному аспекту, интервалы времени могут выводиться на основе ранее использованных интервалов времени.
На этапе 520 собирается накопительная статистика об обслуживаемых размерах пакетов (S) и межпакетном интервале времени (T). Согласно одному аспекту, сбор статистики относится к систематической записи пар {S, T} и ассоциированному анализу; формированию распределения пар (например, гистограммы) и вычислению ассоциированных моментов (среднего отклонения, среднеквадратического отклонения и т.д.) распределения, а также к определению шаблонов, кластеризации характеристик и так далее. К тому же, накопление статистики включает в себя сохранение накопительной статистики и ее извлеченных, или выясненных, результатов в запоминающем устройстве (например, запоминающем устройстве 245). Межпакетный интервал времени, как правило, ассоциируется со скоростью формирования кадров пакета; например, вокодер может формировать кадры VoIP каждые 20 мс. Такая скорость, а также размер S пакета, обычно определяются планировщиком (например, планировщиком 215) в соответствии с характеристиками, ассоциированными с потоком, например размером очереди пакетов данных, полезной нагрузкой данных, допустимой служебной нагрузкой, которая непосредственно ассоциируется с заранее установленными параметрами QoS (например, гарантированными и минимальными скоростями передачи битов), загрузкой сектора, пропускной способностью сектора и т.д.
На этапе 530 устанавливается множество максимумов с наивысшим накоплением, или множество максимумов распределений пар {S, T}. Согласно одному аспекту, одиночный максимум может быть отнесен к периодическому или апериодическому "импульсному" потоку пакетов данных. Такое определение обычно опирается на анализ накопленной статистики. На этапе 540 оценивается характеристика максимума распределения: Если больше заранее установленной части (P) пар {S, T} распределяются в пределах размера допуска D, то распределение является колоколообразным, и поток может эффективно планироваться посредством полупостоянного планирования; последнее происходит на этапе 550. Следует принять во внимание, что величина P и D может конфигурироваться статически во время настройки компонента, который выполняет методологию 500. К тому же, D может выводиться в соответствии с дополнительными данными, ассоциированными с сетью связи, в которой реализуется методология 500. Например, в зависимости от потока, D может принимать неодинаковые значения, которые могут отражать эксплуатационные характеристики (например, конфигурацию антенны, частоту процессора, рабочую частоту импульсных источников питания) целевого терминала и/или план подписки (например, премиум-пользователь, обычный пользователь, бизнес-пользователь), эксплуатируемый терминалом, который принимает поток. Когда распределение пар {S, T} не может разместить P процентов пар в D, полупостоянное планирование считается неподходящим, и поток данных остается запланированным в полном объеме в течение другого заранее установленного интервала времени.
Фиг. 5В - логическая блок-схема примерного способа 560 для создания и использования полупостоянного планирования. Примерный способ 560 может применяться для дополнения примерного способа 500 или в качестве альтернативы к нему. Этапы 565 и 570 в примерном способе 560 являются в основном такими же, как этапы 510 и 520, соответственно, в примерном способе 500. В частности, на этапе 565 поток, или поток пакетированных данных, полностью планируется в течение статически или динамически сконфигурированного интервала времени. Согласно одному аспекту, динамическая конфигурация позволяет прекращение планирования потока данных в соответствии с параметрами обработки, ассоциированными с запланированным потоком (например, моменты распределения накопления у запланированных размеров пакетов и межпакетного интервала времени). Согласно одному аспекту, такой интервал времени может определяться компонентом управления сетью, например шлюзом EPS. Согласно другому аспекту, сетевой компонент (например, планировщик 215) может определить интервал времени, как только компонент полагает, что показатель достоверности, в статистическом смысле, достиг верхнего значения относительно параметров, которые характеризуют запланированный поток пакетированных данных. Величина интервала времени может колебаться от нескольких до сотен кадров пакета, которые обычно соответствуют кадрам радиосигнала, используемым для передачи модулированной информации по радиоинтерфейсу. В еще одной особенности интервалы времени могут выводиться на основе ранее использованных интервалов времени.
На этапе 570 собирается накопительная статистика об обслуживаемых размерах пакетов (S) и межпакетном интервале времени (T). В одной особенности сбор статистики относится к систематической записи пар {S, T} и ассоциированному анализу; формированию распределения пар (например, гистограммы) и вычислению ассоциированных моментов (среднего отклонения, среднеквадратического отклонения и т.д.) распределения, а также к определению шаблонов, кластеризации характеристик и так далее. К тому же накопление статистики включает в себя сохранение накопительной статистики и ее извлеченных, или выясненных, результатов в запоминающем устройстве (например, запоминающем устройстве 245). Межпакетный интервал времени, как правило, ассоциируется со скоростью формирования кадров пакета; например, вокодер может формировать кадры VoIP каждые 20 мс. Такая скорость, а также размер S пакета, обычно определяются планировщиком (например, планировщиком 215) в соответствии с характеристиками, ассоциированными с потоком, например размером очереди пакетов данных, полезной нагрузкой данных, допустимой служебной нагрузкой, которая непосредственно ассоциируется с заранее установленными параметрами QoS (например, гарантированными и минимальными скоростями передачи битов), загрузкой сектора, пропускной способностью сектора и т.д.
На этапе 575 накопленная статистика для размеров пакетов данных и межпакетных интервалов времени сравнивается с доступными "сигнатурами потоков данных", ассоциированными с определенными генераторами данных. Такие сигнатуры могут включать в себя статистические параметры (среднее, стандартное отклонение, межпакетные интервалы времени и размеры, и т.д.), а с тем же успехом и транспортные форматы, ассоциированные с распределением характеристик пакетов данных, которые сформированы генератором данных, например вокодером. Согласно одному аспекту, набор сигнатур потоков данных может храниться в запоминающем устройстве (например, запоминающем устройстве 245) на eNode B, который планирует поток данных в течение начального интервала времени. Положительное сравнение накопленной статистики запланированного потока данных приводит к использованию полупостоянного планирования; происходит на этапе 580. В противном случае алгоритм направляется к этапу 565, и накапливается дополнительная статистика.
I
Фиг. 6 - логическая блок-схема примерного способа 600 для выбора транспортных форматов, подходящих для полупостоянного планирования. Согласно одному аспекту, примерный способ 600 может применяться одновременно с методикой 500. Однако следует принять во внимание, что примерный способ 600 может использоваться независимо практически от любого другого способа. Этап 610 рекурсивно проверяет, применяется ли полупостоянное планирование, пока есть указание, что такой механизм планирования является активным; например, произошло действие 550 примерного способа, и поэтому осуществляется полупостоянное планирование в системе, которая использует оба примерных способа 500 и 600. На этапе 620 выбирается формат пакета для вмещения наибольшего размера пакета в пределах допуска, например допуска D из примерного способа 500, в транспортном формате (например, {S, T}) с наибольшей накопительной статистикой. На этапе 630 выбирается интервал времени полупостоянного планирования. Такой выбор может опираться по меньшей мере на следующие критерии. (i) Интервал времени является наименьшим межпакетным интервалом с размером в пределах допуска (например, D) из транспортного формата с наибольшей накопительной статистикой. (ii) Интервал времени является максимальной задержкой, допускаемой выбранным запланированным потоком. Такая максимальная задержка обычно сообщается посредством метки, ассоциированной с потоком, который должен полупостоянно планироваться. (iii) Интервал времени является обратной величиной максимального коэффициента потерь пакетов. (iv) Интервал времени полупостоянного планирования является наименьшим общим кратным скоростей  формирования, где I=1, 2, … M, а T являются межпакетными интервалами времени, ассоциированными с пакетами в пределах допуска на размер пакета. На этапе 640 выбираются формат пакета, или размер транспортного блока (S) и интервал времени (T), чтобы выполнить соотношение . Следует принять во внимание, что такой выбор может привести к пакетам данных, сегментированным во время передачи по радиоинтерфейсу, так как выбранный S может быть меньше пакета, запланированного для передачи. Нужно принять во внимание, что ABR обычно сообщается посредством метки, ассоциированной с потоком, который должен полупостоянно планироваться. К тому же другие скорости передачи битов, такие как GBR, могут применяться в качестве границы для произведения .
На этапе 650 могут одновременно выбираться формат пакета и интервал времени по всему набору потоков, которые должны полупостоянно планироваться. Согласно одному аспекту, такой выбор может влечь за собой оптимизацию формата пакета и интервала времени на основе показателей QoS, ассоциированных с запланированным потоком и сообщаемых в соответствующих метках, причем оптимизации помогает анализатор 225 посредством процессора 235.
Фиг. 7 представляет логическую блок-схему примерного способа 700, который использует выясненный транспортный формат для полупостоянного планирования при эстафетной передаче обслуживания от исходной базовой станции к целевой базовой станции. На этапе 710 устанавливается целевая сота для эстафетной передачи обслуживания. Определение может основываться на качестве канала нисходящей линии связи и/или восходящей линии связи в терминале (например, 260), обслуживание которого передается относительно целевой соты. На этапе 720 проверяется, совместимо ли устойчивое сжатие заголовков (RoHC) в целевой соте с исходной сотой. Этап проверки может быть реализован с помощью транзитной сети связи на основе, по меньшей мере частично, аутентификации с обменом типа квитирования. Если имеет место несовместимость, то набор транспортных форматов (например, набор размера пакета и межпакетного интервала или скорости формирования, ассоциированной с определенным приложением (речь, видеотелефония, передача (передачи) файлов)), используемый для полупостоянного планирования в исходной соте, настраивается в соответствии с RoHC целевой соты. Такая настройка необходима, чтобы учитывать неодинаковое сжатие, испытываемое переданным пакетом в потоке в целевой соте. После настройки набор настроенных транспортных форматов передается установленной целевой соте на этапе 740. Если есть совместимость среди RoHC в исходной и целевой сотах, то набор транспортных форматов для полупостоянного планирования, выбранный исходной сотой, передается целевой соте.
Фиг. 8 - блок-схема 800 варианта осуществления системы 810 передатчика (например, eNode B 210 или базовых станций 110a, 110b или 110c) и системы 850 приемника (например, терминала 260 доступа) в системе MIMO, которая может обеспечивать связь в соте/секторе в среде беспроводной связи в соответствии с одной или несколькими особенностями, изложенными в этом документе - например, формирование, оптимизация, передача и декодирование синхронизирующих последовательностей (например, P-SCH) может происходить, как описано выше. В системе 810 передатчика данные трафика для некоторого количества потоков данных могут предоставляться от источника 812 данных процессору 814 передаваемых (TX) данных. В одном варианте осуществления каждый поток данных передается по соответствующей передающей антенне. Процессор 814 передаваемых данных форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить кодированные данные. Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с контрольными данными, используя методики OFDM. Контрольные данные обычно являются известным шаблоном данных, который обрабатывается известным образом и может использоваться в системе приемника для оценки характеристики канала. Мультиплексированные контрольный сигнал и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (например, посимвольно преобразуются) на основе конкретной схемы модуляции (например, двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK), многоуровневой фазовой манипуляции (M-PSK) или М-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (M-QAM)), выбранной для этого потока данных, чтобы предоставить символы модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут определяться командами, выполняемыми процессором 830, при этом команды, а также данные могут храниться в запоминающем устройстве 832. Процессор 830 также выполняет команды, сохраненные в запоминающем устройстве 832, которые помогают планированию пакетов данных для одного или нескольких потоков пакетированных данных, сбору статистики о запланированных размерах формата пакета и межпакетных интервалах времени, и извлечению размеров транспортных блоков и межпакетных интервалов для осуществления, например выполнения набора команд, который позволяет использование эффективного полупостоянного планирования.
например
T
T
A
T
T
A
T
T
1
T
R
1
R
A
R
1
R
Символы модуляции для всех потоков данных затем предоставляются процессору 820 передачи MIMO, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (, OFDM). Процессор 820 передачи MIMO затем предоставляет N потоков символов модуляции N приемопередатчикам 822-822 (TMTR/RCVR). В некоторых вариантах осуществления процессор 820 передачи MIMO применяет веса формирования пучка (или предварительное кодирование) к символам из потоков данных и к антенне, из которой передается символ. Каждый приемопередатчик 822 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов, чтобы предоставить один или несколько аналоговых сигналов, и дополнительно обрабатывает (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы, чтобы предоставить модулированный сигнал, подходящий для передачи по каналу MIMO. N модулированных сигналов от приемопередатчиков 822-822 затем передаются от N антенн 824-824, соответственно. В системе 850 приемника переданные модулированные сигналы принимаются N антеннами 852-852, и принятый сигнал от каждой антенны 852 предоставляется соответствующему приемопередатчику 854-854 (RCVR/TMTR). Каждый приемопередатчик 854-854 обрабатывает (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает обработанный сигнал для предоставления выборок и дополнительно обрабатывает выборки, чтобы предоставить соответствующий "принятый" поток символов.
R
R
1
R
T
A
R
Процессор 860 принимаемых данных затем принимает и обрабатывает N принятых потоков символов от N приемопередатчиков 854-854 на основе конкретной методики обработки на приемнике, чтобы предоставить N "обнаруженных" потоков символов. Процессор 860 принимаемых данных затем демодулирует, устраняет перемежение и декодирует каждый обнаруженный поток символов, чтобы восстановить данные трафика для потока данных. Обработка процессором 860 принимаемых данных комплементарна той, что выполняется процессором 820 передачи MIMO и процессором 814 передаваемых данных в системе 810 передатчика. Процессор 870 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать, и такая матрица может храниться в запоминающем устройстве 872. Процессор 870 формулирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга. Запоминающее устройство 872 может хранить команды, которые при выполнении процессором 870 приводят к выработке сообщения обратной линии связи. Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации касательно линии связи или принятого потока данных, либо их сочетания. В качестве примера такая информация может содержать отрегулированный ресурс связи, смещение для регулировки запланированного ресурса и информацию для декодирования формата пакета данных. Сообщение обратной линии связи затем обрабатывается процессором 838 передаваемых данных, который также принимает данные трафика для некоторого количества потоков данных от источника 836 данных, модулируется модулятором 880, обрабатывается приемопередатчиками 854-854 и передается обратно системе 810 передатчика.
1
T
A
T
В системе 810 передатчика модулированные сигналы от системы 850 приемника принимаются антеннами 824-824, обрабатываются приемопередатчиками 822-822, демодулируются демодулятором 840 и обрабатываются процессором 842 принимаемых данных, чтобы извлечь сообщение обратной линии связи, переданное системой 850 приемника. Процессор 830 затем определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весов формирования пучка и обрабатывает извлеченное сообщение.
T
1
T
R
1
R
R
T
R
T
T
R
T
R
V
V
T
V
V
Однопользовательский (SU) режим работы MIMO соответствует случаю, в котором одна система 850 приемника взаимодействует с системой 810 передатчика, как проиллюстрировано на фиг. 8 и в соответствии с операцией, описанной выше. Следует принять во внимание, что в рассматриваемом режиме работы мощность между сотами может обеспечиваться, как описано выше. В системе SU-MIMO N передатчиков 824-824 (также известных как передающие антенны) и N приемников 852-852 (также известных как приемные антенны) образуют матричный канал (например, канал Релея или гауссовский канал) для беспроводной связи. Канал SU-MIMO, как правило, описывается с помощью матрицы N×N из случайных комплексных чисел. Ранг канала равен алгебраическому рангу N×N канала. В пространственно-временном или пространственно-частотном кодировании ранг равен количеству потоков данных, или уровней, которые отправляются по каналу. Следует принять во внимание, что ранг чаще всего равен min{N, N}. Канал MIMO, образованный N передающими и N приемными антеннами, может быть разложен на N независимых каналов, которые также называются пространственными каналами, где N ≤ min{N, NR}. Каждый из N независимых каналов соответствует измерению или уровню связи. Генератор 215 канала синхронизации может преобразовать сформированную последовательность после ее модуляции в N уровней связи, в которых может быть разложен канал MIMO. Процессор 225 может выполнять часть преобразования.
Согласно одному аспекту, переданные/принятые символы с OFDM на тоне ω могут быть смоделированы с помощью:
<b>y</b>(ω) = <u>H</u>(ω)<b>c</b>(ω) + <b>n</b>(ω).
(1)
y
c
n
c
c
R
R
T
T
R
V
T
V
V
V
1
2
3
H
h
Здесь (ω) - принятый поток данных и является вектором N×1, (ω) - матрица N×N характеристик канала на тоне ω (например, преобразование Фурье матрицы  характеристик канала с временной зависимостью), (ω) - вектор N×1 выходного символа, и (ω) - вектор N×1 помех (например, аддитивный белый гауссовский шум). Предварительное кодирование может преобразовать вектор N×1 уровня в выходной вектор N×1 предварительного кодирования. N является фактическим количеством потоков данных (уровней), переданных передатчиком 810, а N может планироваться на усмотрение передатчика (например, точки 250 доступа) на основе, по меньшей мере частично, условий в канале и ранга, сообщенных терминалом. Следует принять во внимание, что (ω) является результатом по меньшей мере одной схемы мультиплексирования и по меньшей мере одной схемы предварительного кодирования (или формирования пучка), примененной передатчиком. Более того, (ω) сворачивается с помощью матрицы усилений по мощности, которая определяет величину мощности, которую передатчик 810 выделяет для передачи каждого потока N данных. Следует принять во внимание, что такая матрица усилений по мощности может быть ресурсом, который выделяется терминалу 240 доступа, и может управляться путем регулировки отклонений мощности, как описано в этом документе. В связи с взаимностью прямой линии связи/обратной линии связи у беспроводного канала следует принять во внимание, что передача от приемника 850 MIMO также может моделироваться в виде Ур. (1), включающего практически такие же элементы. К тому же приемник 850 также может применять схемы предварительного кодирования перед передачей данных по обратной линии связи. Следует принять во внимание, что формирование оптимизированных PSC (например, 320, 320 или 320) предшествует преобразованию сформированной последовательности в частотно-временной блок ресурсов OFDM. Как упоминалось выше, генератор 215 канала синхронизации может преобразовать сформированную последовательность, которая может передаваться описанным выше способом.
T
R
T
R
В системе 800 (фиг. 8), когда N=N=1, система 800 сокращается до системы с одним входом и одним выходом (SISO), которая может предусматривать связь в секторе в среде беспроводной связи в соответствии с одним или несколькими аспектами, изложенными в этом документе. В качестве альтернативы, режим работы с одним входом и многими выходами (SIMO) соответствует N>1 и N=1. Кроме того, когда несколько приемников взаимодействуют с системой 810 передатчика, устанавливается многопользовательский (MU) режим работы MIMO.
Далее применительно к фиг. 9 описывается система, которая может задействовать особенности раскрытого изобретения. Такая система может включать в себя функциональные блоки, которые могут быть функциональными блоками, которые представляют функции, реализуемые процессором или электронной машиной, программным обеспечением или их сочетанием (например, микропрограммным обеспечением).
Фиг. 9 - блок-схема примерной системы, которая задействует подход с обучением для создания и использования постоянного планирования одного или нескольких потоков пакетированных данных. Система 900 может находиться, по меньшей мере частично, на беспроводной базовой станции (например, eNode B 210). Система 900 включает в себя логическую группировку 910 электронных компонентов, которые могут действовать совместно. Согласно одному аспекту, логическая группировка 910 включает в себя электронный компонент 915 для накопления распределения полностью запланированных размеров пакетов (Ss) и межпакетных интервалов времени (Ts); электронный компонент 925 для использования полупостоянного планирования, когда количество пар {S, T}, не выходящих за размер допуска (D) максимума в распределении накопления, выше пороговой величины; и электронный компонент 935 для использования полупостоянного планирования, когда накопительная статистика соответствует известной статистике для пакетов данных, сформированных генератором потока пакетов, использующим полупостоянное планирование.
Система 900 также может включать в себя запоминающее устройство 940, которое хранит команды для выполнения функций, ассоциированных с электронными компонентами 915, 925 и 935, а также измеренные и вычисленные данные, которые могут формироваться во время выполнения таких функций. Нужно понимать, что один или более электронных компонентов 915, 925 и 935 могут находиться внутри запоминающего устройства 940, хотя и показаны в качестве внешних относительно запоминающего устройства 940.
Для программной реализации описанные в этом документе методики могут реализовываться с помощью модулей (например, процедур, функций и так далее), которые выполняют описанные в этом документе функции. Коды программного обеспечения могут храниться в запоминающих устройствах и выполняться процессорами. Запоминающее устройство может реализовываться внутри процессора или вне процессора, в этом случае оно может быть коммуникационно соединено с процессором через различные средства, которые известны в данной области техники.
и т.д.
Различные аспекты или признаки, описываемые в этом документе, могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия, используя стандартные программные и/или технические методики. Термин "промышленное изделие" при использовании в этом документе предназначен для включения в себя компьютерной программы, доступной с любого машиночитаемого устройства, несущей или носителей. Например, машиночитаемые носители могут включать в себя, но не в ограничительном смысле, магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, дискета, магнитные ленты и т.д.), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD) ), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, EPROM, карта памяти, "флэшка" и т.д.). Более того, различные носители информации, описанные в этом документе, могут представлять одно или более устройств и/или другие машиночитаемые носители для хранения информации. Термин "машиночитаемый носитель" может включать в себя, не в ограничительном смысле, беспроводные каналы и различные другие носители, допускающие хранение, содержание и/или перемещение команды (команд) и/или данных.
и т.д.
При применении в этом документе термин "процессор" может относиться к классической архитектуре или квантовому компьютеру. Классическая архитектура имеет целью содержать, но не ограничивается содержанием одноядерных процессоров; одноядерных процессоров с возможностью программного многопотокового выполнения; многоядерных процессоров; многоядерных процессоров с возможностью программного многопотокового выполнения; многоядерных процессоров с аппаратной многопотоковой технологией; параллельных платформ; и параллельных платформ с распределенной совместно используемой памятью. Более того, процессор может относиться к интегральной схеме, специализированной интегральной схеме (ASIC), цифровому процессору сигналов (DSP), программируемой пользователем вентильной матрице (FPGA), программируемому логическому контроллеру (PLC), сложному устройству с программируемой логикой (CPLD), схеме на дискретных компонентах или транзисторной логике, дискретным аппаратным компонентам или любому их сочетанию, предназначенным для выполнения описанных в этом документе функций. Архитектура квантового компьютера может основываться на квантовых битах, реализованных на управляемых или самособирающихся квантовых точках, платформах ядерного магнитного резонанса, сверхпроводящих переходах Джозефсона  Процессор может использовать наноархитектуры, например, но не только, молекулярные и основанные на квантовых точках транзисторы, переключатели и вентили, чтобы оптимизировать использование пространства или повысить производительность пользовательского оборудования. Процессор также может быть реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например, сочетания DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров совместно с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.
Кроме того, в описании изобретения термин "запоминающее устройство" относится к хранилищам данных, фондам алгоритмов и другим информационным хранилищам, например, но не только, хранилищу изображений, хранилищу цифровой музыки и видео, таблицам и базам данных. Нужно принять во внимание, что описанные в этом документе компоненты запоминающего устройства могут быть либо энергозависимым запоминающим устройством, либо энергонезависимым запоминающим устройством, или могут включать в себя как энергозависимое, так и энергонезависимое запоминающее устройство. В качестве иллюстрации, а не ограничения, энергонезависимое запоминающее устройство может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое ROM (PROM), электрически программируемое ROM (EPROM), электрически стираемое и программируемое ROM (EEPROM) или флэш-память. Энергозависимое запоминающее устройство может включать в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), которое действует как внешняя кэш-память. В качестве иллюстрации, а не ограничения, RAM доступно во многих видах, таких как синхронное RAM (SRAM), динамическое RAM (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), SDRAM с удвоенной скоростью обмена (DDR SDRAM), усовершенствованное SDRAM (ESDRAM), DRAM с синхронным каналом обмена (SLDRAM) и RAM с прямым доступом от Rambus (DRRAM). Более того, раскрытые компоненты запоминающего устройства в системах или способах в этом документе имеют целью содержать, без ограничения, эти и любые другие подходящие типы запоминающего устройства.
То, что описано выше, включает в себя примеры одного или нескольких вариантов осуществления. Конечно, невозможно описать каждое возможное сочетание компонентов или методик в целях описания вышеупомянутых вариантов осуществления, однако обычный специалист в данной области техники может признать, что допустимы многие дополнительные сочетания и перестановки различных вариантов осуществления. Соответственно, описанные варианты осуществления предназначены для охвата всех таких изменений, модификаций и вариаций, которые находятся в пределах сущности и объема прилагаемой формулы изобретения. Кроме того, в случае, когда термин "включает в себя", "включающий", "обладает", "обладающий" или его варианты используются либо в подробном описании, либо в формуле изобретения, такие термины имеют целью быть включающими, в некотором смысле аналогично термину "содержащий", как "содержащий" интерпретируется, когда применяется в качестве промежуточного слова в формуле изобретения.