开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180028684.0

申请日:

2011.06.08

公开号:

CN102948221A

公开日:

2013.02.27

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H04W 48/20申请公布日:20130227|||实质审查的生效IPC(主分类):H04W 48/20申请日:20110608|||公开

IPC分类号:

H04W48/20(2009.01)I

主分类号:

H04W48/20

申请人:

动力发明有限责任公司

发明人:

陈雁; 刘坚能; 张舜卿; 仇佩亮

地址:

塞舌尔马埃

优先权:

2010.06.09 US 61/352,942; 2011.05.25 US 13/115,650

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所 11105

代理人:

张丽新

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内容摘要

在此提供用于开发认知多中继系统中的用于通信延迟敏感应用的缓冲器的系统、方法、和计算机可读介质。二级接收器装置可以基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的通信链路的估计而选择第一接近中继站,而二级发送器装置,其基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的通信链路的评价而选择第二接近中继站,其中由二级接收器装置采用第一接近中继站与二级发送器装置通信,以及由二级发送器使用第二接近中继站与二级接收器通信。

权利要求书

权利要求书一种方法,包括:基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的第一组通信链路的估计而选择该第一接近中继站,由该二级接收器采用该第一接近中继站与二级发送器通信;和基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的第二组通信链路的估计而选择该第二接近中继站,由该二级发送器采用该第二接近中继站与该二级接收器通信。根据权利要求1所述的方法,该第一接近中继站的选择还包括基于该第一组通信链路是非一级用户阻塞链路而标识该第一接近中继站。根据权利要求1所述的方法,该第一接近中继站的选择还包括最大化与从该第一接近中继站延伸到该二级接收器的该第一组通信链路相关联的信道增益。根据权利要求1所述的方法,该第一接近中继站的选择还包括在控制信道上广播该第一接近中继站的索引。根据权利要求4所述的方法,该第二接近中继站的选择还包括基于从该二级发送器延伸到该第二接近中继站的该第二组通信链路而标识该第二接近中继站。根据权利要求5所述的方法,该第二接近中继站的选择还包括最大化该第二组通信链路相对于与从该二级收发器延伸到该第二接近中继站的所有其他通信链路的信道增益,该第二接近中继站与该第一接近中继站不同。一种系统,包括:二级接收器,配置为基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的第一组通信链路的评价而选择该第一接近中继站;和二级发送器,配置为基于对从该二级发送器和第二接近中继站延伸的第二组通信链路的评价而选择该第二接近中继站,其中由该二级接收器采用该第一接近中继站与该二级发送器通信,和由该二级发送器使用该第二接近中继站与该二级接收器通信。一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令的计算机可读介质,该计算机可执行指令包括:用于基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的第一组通信链路的估计而选择该第一接近中继站的代码,由该二级接收器使用该第一接近中继站与二级发送器通信;和用于基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的第二组通信链路的估计而选择该第二接近中继站的代码,由该二级发送器使用该第二接近中继站与该二级接收器通信。一种方法,包括:从作为一组非空中继站与二级接收器之间的链路或二级发送器与该组非空中继站之间的链路的函数的该组非空中继站中标识最好的中继站;和当从作为该组非空中继站与该二级接收器之间的链路的函数的该组非空中继站中选择了该最好的中继站时,在控制信道上广播选择的中继站的索引。根据权利要求9所述的方法,其中该组非空中继站与阻塞非一级用户的链路相关联。根据权利要求9所述的方法,还包括通过保证该二级接收器选择的最好的中继站不同于该二级发送器选择的最好的中继站来挑选该最好的中继站。一种系统,包括:从作为一组非空中继站与二级接收器之间的链路或二级发送器与该组非空中继站之间的链路的函数的该组非空中继站中标识最好的中继站的组件,其中该组件响应于从作为该组非空中继站与该二级接收器之间的链路的函数的该组非空中继站中选择了该最好的中继站而在控制信道上广播选择的中继站的索引。一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令的计算机可读介质,该计算机可执行指令包括:用于基于一组非空中继站与二级接收器之间的链路或二级发送器与该组非空中继站之间的链路而从该组非空中继站中标识最好的中继站的代码;和用于当基于该组非空中继站与该二级接收器之间的链路而从该组非空中继站中选择了该最好的中继站时,在控制信道上广播选择的中继站的索引的代码。一种方法,包括:从二级接收器接收确认分组;和以先进先出的方式从无限长的缓冲器中删除分组,其中该缓冲器与该二级接收器基于该中继站与该二级接收器之间的非一级用户阻塞链路而选择的中继站相关联,该非一级用户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中继站与该二级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路相关联的信道增益。一种系统,包括:确认估计器,其确定是否已经从选择该系统的二级接收器接收到确认,该二级接收器基于该系统与二级接收器之间的非一级阻塞链路而选择该系统,该非一级阻塞链路具有的信道增益超过其他中继站与该二级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路所呈现的信道增益;和分组删除组件,其响应于该确认估计器确定已经从该二级接收器接收到确认而以先进先出方式从缓冲器中去除分组。一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令的计算机可读介质,该计算机可执行指令包括:用于接收来自二级接收器的确认分组的代码;和用于以先进先出方式从无限长的缓冲器中删除分组的代码,其中该缓冲器与该二级接收器选择的、作为该中继站与该二级接收器之间的非一级用户阻塞链路的函数的中继站相关联,该非一级用户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中继站与该二级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路相关联的信道增益。一种方法,包括:获得从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组,其中已经基于该二级发送器与该选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将该选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自该二级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,以及该选择的中继站不是与该二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站;和响应于获得该确认分组,从与该二级发送器相关联的队列中去除分组。一种系统,包括:确认确定器,其区分从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组和否认分组,其中已经基于该二级发送器与该选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将该选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自该二级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,以及该选择的中继站不是与该二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站;和分组去除组件,其基于该确认分组的接收而从与该二级发送器相关联的队列中去除分组。一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令的计算机可读介质,该计算机可执行指令包括:用于获得从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组的代码,其中已经基于该二级发送器与该选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将该选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自该二级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,该选择的中继站不是与该二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站;和用于响应于获得该确认分组从与该二级发送器相关联的队列中去除分组的代码。

说明书

说明书开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器
优先权声明
本申请要求题为“EXPLOITING BUFFERS IN COGNITIVEMULTI‑RELAY SYSTEMS FOR DELAY‑SENSITIVE APPLICATIONS”的、2010年6月9日提交的美国临时专利申请序列号61/352,942和题为“EXPLOITING BUFFERS IN COGNITIVE MULTI‑RELAY SYSTEMS FORDELAY‑SENSITIVE APPLICATIONS”的、2011年5月25日提交的美国非临时专利申请序列号13/115,650的优先权。在此通过引用并入上述申请的全部。
技术领域
本公开一般涉及无线网络,包括但不局限于无线网络中的认知和协作传输。
背景技术
认知和协作技术是下一代无线网络设计中的两个核心部分。认知传输背后的核心思想是在不干扰一级用户(primary user,PU)的正常传输的前提下,允许二级用户(secndary user,SU)在时间、频率、或频谱域中开发一级通信系统留下的未充分使用的频谱空洞。
认知无线电(CR)系统的一个问题是与一级系统共享频谱的效率低。例如,在分隔很远的二级用户之间直接传输一般需要消耗更多功率,同时接入相应减少,并且频谱共享效率低。提高频谱共享效率的吸引人的技术方案是与中继站(RS)相组合的认知无线电,诸如认知多中继(CMR)系统。
认知多中继系统是目前研究的主题,其可以大概分成以下几类研究领域:延迟敏感应用、开发认知多中继系统中的一级用户的空间爆炸(spatialburstiness)、和缓冲认知多中继系统中有利的双侧空间多样性(double‑sidedspatial diversity)。延迟敏感应用中的大多数研究集中在问题的物理层方面,诸如多跳认知网状网络的选择策略和认知中继系统的中断(outage)性能。这些研究假定延迟不敏感应用并且集中在诸如平均吞吐量或遍历容量的物理(PHY)层性能指标。然而,从应用的角度来看,将更重视保证服务质量(QoS)的实时服务,其刺激对物理层和更高层性能的共同考虑。特别地,当考虑延迟敏感应用时,诸如稳定区域和平均端对端分组延迟的其他性能测量变得很关键,其可以包含排队理论(延迟动态)和信息理论(PHY动态)。由于认知多中继系统中查询的复杂相互作用,强制法(brute force approach)不能提供可行的技术方案。
在开发认知多中继系统中的一级用户的空间爆炸的背景下,已经对认知多接入网络延迟、认知无线电网络中的延迟最小机会时间表的领域进行分析,以及已经对一级发送器和二级发送器处的队列动态以及他们的相互作用进行建模。尽管如此,这些研究集中在一级用户覆盖范围(coverage)比二级系统大很多的场景。在该场景中,每当一级用户在具体信道上是活动的时,所有二级用户都必须保持沉默或跳跃到其他空闲频率,在这种情况下不可以开发一级用户的空间爆炸。
关于缓冲认知多中继系统中有利的双侧空间多样性,研究显示,对于中继选择,可以获得与分布的空间‑时间编码相同的多样性级别,而复杂性降低很多。在具有N个中继站的传统的认知多中继系统中,不考虑中继站节点处的缓冲。结果,标准解码和转寄(decode‑and‑forward,DF)协议以及中继选择方案只可以在一侧(源中继链路或中继目的地链路)获得第N级别的空间多样性。
上述不足仅仅旨在提供对传统的系统和技术中的一些问题的概述,而并不是穷尽。在查阅以下描述时,传统系统和技术中的其他问题和在此描述的各种非限制性实施例相对应的优点可以变得更明显。
发明内容
以下简单介绍发明内容,以提供对在此描述的一些方面的基本了解。该发明内容不是对公开主题的扩展性概述。它并不旨在标识公开主题的关键或重要元件,或划定本公开的范围。它的唯一目的是简单介绍公开主题的一些概念,作为稍后更详细描述介绍的前奏。
根据各种实施例,本申请属于认知多中继覆盖范围比一级用户覆盖范围(例如,部分74装置)大很多的场景,就这点而论,为了在认知多中继系统中高效率地共享频谱,开发一级用户活动的空间爆炸是关键的。例如,当一级用户正在影响源至中继站链路时,尽管如此,中继站至目的地链路仍然可以有效,其类似于空间域中的传输孔。另外,通过开发认知多中继系统中的队列,可以实现同时提高二级发送器至中继站链路以及中继站至二级接收器链路两者的可靠性的中继站选择多样性。
因此根据前述事项,本申请描述认知多中继缓冲解码和转寄(cognitiveulti‑relay buffered decode‑and‑forward,CMF‑BDF)系统、方法、和协议。在此公开的认知多中继缓冲解码和转寄系统可以动态地调节认知传输以在同时受益于双侧选择多样性的优点时开发空间一级用户爆炸。因此优于中继站不具有缓冲能力的传统解码和转寄以及直接传输方案、还有认知多中继解码和转寄方案,可以获得稳定/延迟性能的实质增益。
根据一个或多个各种实施例,本申请描述一种方法,包括:至少部分地基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的通信链路或通信链路组的估计而选择第一接近中继站,和至少部分地基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的通信链路的评价而选择第二接近中继站,其中由二级接收器采用第一接近中继站与二级发送器通信,以及由二级发送器使用第二接近中继站与二级接收器通信。
另外,根据一个或多个另外的实施例,本申请公开了一种系统,包括:二级接收器,其至少部分地基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的通信链路或通信链路组的估计而选择第一接近中继站,和二级发送器,其至少部分地基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的通信链路的评价而选择第二接近中继站,其中由二级接收器采用第一接近中继站与二级发送器通信,以及由二级发送器使用第二接近中继站与二级接收器通信。
根据另外的实施例,本申请描述一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,用于使计算机执行指令,计算机可执行指令包括:用于至少部分地基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的通信链路的估计而选择第一接近中继站的代码,和至少部分地基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的通信链路的评价而选择第二接近中继站的代码,其中由二级接收器采用第一接近中继站与二级发送器通信,以及由二级发送器使用第二接近中继站与二级接收器通信。
根据另外的实施例,本申请公开了一种方法,包括:基于非空中继站组与二级接收器之间的链路或二级发送器与非空中继站组之间的链路而从一组非空中继站中标识最好的中继站,以及当基于非空中继站组和二级接收器之间的链路而从一组非空中继站中选择最好的中继站时,在控制信道上广播选择的中继站的索引。
此外,在另外的实施例中,本申请描述一种系统,包括:基于非空中继站组与二级接收器之间的链路或二级发送器与非空中继站组之间的链路而从非空中继站组中标识最好的中继站的组件,其中组件响应于基于非空中继站组与二级接收器之间的链路从非空中继站组中选择出来的最好的中继站而在控制信道上广播选择的中继站的索引。
在另外的实施例中,本申请描述了一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,用于使计算机执行指令;计算机可执行指令包括:用于基于非空中继站与二级接收器之间的链路或二级发送器和非空中继站组之间的链路而从非空中继站组中标识最好的中继站的代码;和用于当基于非空中继站组和二级接收器之间的链路而从非空中继站组中选择最好的中继站时用于在控制信道上广播选择的中继站的索引的代码。
另外,在另外的实施例中,本申请描述一种方法,包括:接收来自二级接收器的确认分组;和以先进先出方式从无限长的缓冲器中删除分组,其中缓冲器与由二级接收器至少部分地基于中继站与二级接收器之间的非一级用户阻塞链路而选择的中继站相关联,该非一级用户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中继站与二级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路相关联的信道增益。
在另外的实施例中,本申请公开一种系统,包括:确认估计器,其确定是否从选择系统的二级接收器中接收到确认,该二级接收器至少部分地基于该系统与二级接收器之间的非一级阻塞链路而选择该系统,该非一级阻塞链路具有的信道增益超过其他中继站与二级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路呈现的信道增益;和分组删除组件,其响应于确认估计器确定已经从二级接收器中接收到确认而以先进先出方式从缓冲器中去除分组。
本申请还公开一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,用于使计算机执行指令,计算机可执行指令包括:用于接收来自二级接收器的确认分组的代码;和用于以先进先出方式从无限长的缓冲器中删除分组的代码,其中缓冲器与由二级接收器至少部分地基于中继站与二级接收器之间的非一级用户阻塞链路而选择的中继站相关联,该非一级用户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中继站与二级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路相关联的信道增益。
在另外的实施例中,本申请还描述一种方法,包括:获得从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组,其中已经基于二级发送器与选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自二级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,以及该选择的中继站不是与二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站,和响应于获得确认分组从与二级发送器相关联的队列中去除分组。
另外,本申请还描述一种系统,包括:确认确定器,其区分从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组与否认分组,其中已经基于二级发送器与该选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自二级发送器和其他非选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,以及该选择的中继站不是与二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站,和分组去除组件,其基于确认分组的接收而从与二级发送器相关联的队列中去除分组。
此外,本申请还描述一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,用于使计算机执行指令,计算机执行指令,包括:用于获得从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组的代码,其中已经基于二级发送器与选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自二级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,该选择的中继站不是与二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站,和用于响应于获得确认分组从与二级发送器相关联的队列中去除分组的代码。
以下说明书与附图详细阐述公开主题的某些说明性方面。然而,这些方面仅仅表示本申请可以采用的原理的几个方面。公开主题旨在包括所有这些方面及其等同物。当连同附图一起考虑时,从以下各种实施例的详细说明中,公开主题的其他优点和特征将变得更明显。
附图说明
参考以下附图描述本公开的非限制性和非穷举性实施例,其中除非另作说明,遍及各个视图,相同附图标记指的是相同的部分。
图1说明可以利用机会接入随机分散和分布小覆盖范围一级用户系统的授权(licensed)频谱的大覆盖范围认知多中继(CMR)系统的方框图。
图2说明根据实施例的可以包括在二级发送器和/或二级接收器内或与二级发送器和/或二级接收器相关联的二级收发器的方框图。
图3说明根据实施例的可以为二级用户装置的利益利用机会开发一级通信系统留下的频谱空洞而不会过度干扰一级用户装置的通信的二级中继站的方框图。
图4说明根据实施例的说明性认知组件的方框图。
图5说明根据实施例的说明性知觉组件的方框图。
图6说明根据实施例的在二级发送器与中继站以及中继站与二级接收器之间建立的链路。
图7说明根据实施例的分别从一级用户装置和/或二级用户装置发出和发到一级用户装置和/或二级用户装置的通信分组的总体流动和相互作用。
图8‑12说明与在时间、频率或空间域中开发一级通信系统留下的未充分使用的频谱空洞而不干扰占用无线区域网的一级用户装置的传输和/或接收相关联的各种过程。
图13说明根据实施例的可操作于运行公开的系统和方法的计算系统的方框图。
具体实施方式
在此介绍的系统、方法、和设备的各种非限制性实施例为二级用户装置的利益利用机会开发由一级通信系统留下的频谱空洞,而不会过度干扰一级用户装置的通信。
在以下描述中,阐述多个具体细节以提供对实施例的彻底了解。然而,本领域技术人员将意识到在不具有一个或多个具体细节的情况下,或在利用其他方法、组件、材料等等的情况下也可以实施在此描述的技术。在其他情况下,为了避免模糊某些方面,未详细示出或描述众所周知的结构、材料、或操作。
遍及该说明书,说法“一个实施例”或“实施例”意指在至少一个实施例中包括结合实施例描述的具体特征、结构、或特性。因此,遍及该说明书在各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不是指所有都必须是同一个实施例。此外,具体特征、结构、或特性可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。
如在此使用的,术语“组件”、“系统”、“接口”等等旨在指与计算机相关联的实体、硬件、软件(例如在运行时)、和/或固件。例如,组件可以是处理器、在处理器上运行的过程、对象、可执行、程序、存储器装置、和/或计算机。通过说明,在服务器上运行的应用和该服务器可以是组件。在过程内可以存在一个或多个组件,而组件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或更多计算机上。
另外,这些组件可以从其上存储了各种数据结构的各种计算机可读介质运行。诸如根据具有一个或多个数据分组(例如,来自与在本地系统中、分布系统中、和/或通过例如因特网、局域网、宽域网等等的网络的另一组件相互作用的一个组件的数据)的信号,组件可以经由本地和/或远程过程利用该信号与系统系统通信。
如另一示例,组件可以是具有由电气或电子线路操作的机械零件提供的具体功能的设备;可以由一个或多个处理器运行的软件应用或固件应用操作电气或电子线路;一个或多个处理器可以在设备的内部或外部,以及可以运行至少一部分软件或固件应用。如又一示例,组件可以是通过电子组件而不是机械零件提供具体功能的设备;电子组件可以在其中包括运行至少比较(confer)电子组件的部分功能的软件和/或固件的一个或多个处理器。一方面,组件可以例如在云计算系统内经由虚拟机模拟电子组件。
在此使用词语“示例性”和/或“说明性”意指充当示例、例子、或说明。为了避免怀疑,在此公开的本主题并不局限于如此示例。另外,在此描述的作为“示例性”和/或“说明性”的任意方面或设计并不必须理解为比其他方面或设计更优选或更好,也不是意指排除那些本领域技术人员已知的等同示例性结构以及技术。此外,就在说明书或权利要求中使用术语“包括”、“具有”、“包含”及其他类似的词语而言,这样的术语旨在包括‑以类似于术语“包含”的方式作为开放的转换词语的‑而不排除任意另一或者其他元件。
如根据在此描述的公开主题的一个或多个方面,关于执行推理和/或概率确定和/或基于统计的确定,可以采用基于认知智能的系统,例如使用显式和/或隐式训练过的分类器。例如,人工智能系统可用于为随机位于认知无线电网络内的二级发送器和二级接收器选择适当的中继站,其中二级接收器和二级发送器可以使他们的关于哪个中继站是最合适的中继站的各自决定至少部分基于中继站与二次接收机之间以及二级发送器与中继站之间的链路。
如在此使用,术语“推论”或“推理”一般指的是从经由事件和/或数据捕获的一组观测中对系统、环境、用户、和/或意图进行推理或推断系统、环境、用户、和/或意图的状态的过程。捕获的数据和事件可以包括用户数据、装置数据、环境数据、来自传感器的数据、传感器数据、应用数据、隐式数据、显式数据、等等。可以采用推理来标识(identify)具体情景或动作,或例如可以基于对数据和事件的考虑而生成感兴趣的事的状态的概率分布。
推理也可以指用以从一组事件和/或数据组成高级事件的技术。这样的推理导致从一组观察的事件和/或存储的事件数据构造新的事件或动作、事件在密切时间邻近上是否互相关联、以及事件和数据是否来自一个或若干事件和数据源。关于公开的主题,就执行自动和/或推断动作而言,可以采用各种分类方案和/或系统(例如,支持向量机、神经网络、专家系统、贝叶斯信念网络、模糊逻辑、和数据合成引擎)。
另外,使用标准编程和/或工程技术可以将公开的主题实施为方法、设备、或制品,以产生控制计算机实施公开的主题的软件、固件、硬件、或其任意组合。在此使用的术语“制品”旨在包含可从任意计算机可读装置、计算机可读载体、或计算机可读介质可访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括但是并不局限于磁存储器装置,例如硬盘;软盘;磁条;光盘(例如,压缩盘(CD)、数字视频盘(DVD)、Blu‑ray DiscTM(BD));智能卡;闪速存储器装置(例如,卡、棒、键驱动);和/或模拟存储器装置和/或任意以上计算机可读介质的虚拟装置。
为了使以下公开更生动,仅仅为了阐述,假定基本认知多中继系统包括二级发送器、二级接收器、和K个半双工中继站。二级发送器与中继站之间的链路可以称为“T‑R链路”,而中继站与二级接收器之间的链路可以称为“R‑R链路”。为了减少二级用户传输所产生的干扰区域,假定在二级发送器和中继站两者处都配备有天线阵列,用于形成波束宽度为θ弧度以及发送器天线增益为Gt的波束。当在中继站和二级发送器两者处接收信号时,假定全向天线。另外,假定将认知多中继系统的传输时间分片(slot)。在任意片中,如果在链路ij2上使用功率Pij发送信号X(具有标准化信号能量),则接收器j上的接收信号可以表示为:
<mrow><MSUB><MI>Y</MI> <MI>j</MI> </MSUB><MO>=</MO> <MI>a</MI> <MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW><MO>&amp;CenterDot;</MO> <MSUB><MI>h</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MSQRT><MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MSUB><MI>L</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MSUB><MI>G</MI> <MI>t</MI> </MSUB></MSQRT><MI>X</MI> <MO>+</MO> <MSUB><MI>I</MI> <MSUB><MI>P</MI> <MI>j</MI> </MSUB></MSUB><MO>+</MO> <MSUB><MI>Z</MI> <MI>j</MI> </MSUB><MO>-</MO> <MO>-</MO> <MO>-</MO> <MROW><MO>(</MO> <MN>1</MN> <MO>)</MO> </MROW></MROW>]]&gt;</MATH></MATHS> <BR>其中a(Pij)是指示变量,是Pij的函数。它指示使用功率Pij从i至j的传输是否被任意一级用户阻塞,a(Pij)=0指示传输被阻塞,而a(Pij)=1相反。hij代表信道衰落系数,其假定为平坦瑞利,因此链路ij上的功率增益(例如,Hij=|hij|2)服从参数为1的指数分布。Hij假定在一个片内是准静态的,但是在不同的片之间独立同分布。是i与j之间的大规模路径损耗,其中κ0和α分别是路径损失系数和指数。代表从结点i的所有相邻活动一级用户接收的和信号(summary&nbsp;signal)。因为一级用户覆盖范围相对小得多,所以假定二级接收器不在任意互动一级用户的覆盖范围内,则可以认为是具有功率的白噪声.Zj是接收器j处的白高斯噪声(例如,),其中假定另外,链路ij上的即时接收的信号干扰噪声比(SINR)可以定义为<MATHS num="0002"><MATH><![CDATA[ <mrow> <MSUB><MI>γ</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>=</MO> <MI>α</MI> <MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW><MO>&amp;CenterDot;</MO> <MSUB><MI>C</MI> <MN>0</MN> </MSUB><MO>&amp;CenterDot;</MO> <MFRAC><MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MSUBSUP><MI>D</MI> <MI>ij</MI> <MI>α</MI> </MSUBSUP></MFRAC><MO>&amp;CenterDot;</MO> <MSUB><MI>H</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>,</MO> </MROW>]]&gt;</MATH></MATHS>其中<MATHS num="0003"><MATH><![CDATA[ <mrow> <MSUB><MI>C</MI> <MN>0</MN> </MSUB><MO>=</MO> <MFRAC><MROW><MSUB><MI>κ</MI> <MN>0</MN> </MSUB><MSUB><MI>G</MI> <MI>t</MI> </MSUB></MROW><MROW><MSUP><MI>σ</MI> <MN>2</MN> </MSUP><MO>+</MO> <MSUBSUP><MI>σ</MI> <MI>j</MI> <MN>2</MN> </MSUBSUP></MROW></MFRAC></MROW>]]&gt;</MATH></MATHS>是与发送功率无关的常量。 <BR>另外,还假定一级用户均匀和/或随机地分布在二维平面上,密度为ρ。第i一级用户的活动性可以由通断(on‑off)状态变量Si=0,1呈现,其中Si=1表示接通状态(例如,一级用户是活动的),相反Si=0表示断开状态(例如,一级用户是空闲的)。N个一级用户的活动状态(S1,...,SN)可以假定为是独立同分布的随机变量。此外,一级用户活动状态在片内保持静止(例如,[Pt(Si=1),Pr(Si=0)]=[π1,π0]),在不同的片之间独立同分布。 <BR>通过使用指示变量a(Pij),可以使链路ij上的一级用户活动的影响与接收信号干扰噪声比有关。当用功率Pij发送时,位于距离DSP远的一级用户接收的平均干扰可以表示为当干扰电平比阈值γth高时,后果是对一级用户传输的干扰。通过设置最大干扰区的半径因为波束宽度为θ弧度的定向波束可以近似为角度为的扇形,所以干扰区的面积可以近似为角度为和半径为的扇形的面积,其可以表示为根据均匀分布假定,因此干扰区中的一级用户的数目可以按以下计算: <BR><MATHS num="0004"><MATH><![CDATA[ <mrow><MI>N</MI> <MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW><MO>=</MO> <MI>ρ</MI> <MO>&amp;CenterDot;</MO> <MSUB><MI>A</MI> <MI>SP</MI> </MSUB><MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW><MO>=</MO> <MI>ρπ</MI> <MSUBSUP><MI>D</MI> <MI>SP</MI> <MROW><MI>α</MI> <MN>2</MN> </MROW></MSUBSUP><MO>&amp;CenterDot;</MO> <MFRAC><MI>θ</MI> <MROW><MN>2</MN> <MI>π</MI> </MROW></MFRAC></MROW>]]&gt;</MATH></MATHS> <BR>如果任意N(Pij)一级用户是活动的,则链路ij上的二级用户传输被“阻塞”,并且α(Pij)=0.。功率为Pij的二级用户传输不被阻塞的概率可以表示为: <BR><MATHS num="0005"><MATH><![CDATA[ <mrow><MI>Pr</MI> <MO>{</MO> <MI>α</MI> <MO>&amp;CenterDot;</MO> <MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW><MO>=</MO> <MN>1</MN> <MO>}</MO> <MO>=</MO> <MI>Pr</MI> <MO>{</MO> <MSUB><MI>S</MI> <MN>1</MN> </MSUB><MO>=</MO> <MN>0</MN> <MO>,</MO> <MSUB><MI>S</MI> <MN>2</MN> </MSUB><MO>=</MO> <MN>0</MN> <MO>,</MO> <MO>.</MO> <MO>.</MO> <MO>.</MO> <MO>,</MO> <MSUB><MI>S</MI> <MROW><MI>N</MI> <MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>i</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW></MROW></MSUB><MO>=</MO> <MN>0</MN> <MO>}</MO> </MROW>]]&gt;</MATH></MATHS> <BR><MATHS num="0006"><MATH><![CDATA[ <mrow><MROW><MO>(</MO> <MN>1</MN> <MO>)</MO> </MROW><MO>=</MO> <MUNDEROVER><MI>Π</MI> <MROW><MI>k</MI> <MO>=</MO> <MN>1</MN> </MROW><MROW><MI>N</MI> <MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>i</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW></MROW></MUNDEROVER><MI>Pr</MI> <MO>{</MO> <MSUB><MI>S</MI> <MI>k</MI> </MSUB><MO>=</MO> <MN>0</MN> <MO>}</MO> <MO>=</MO> <MSUP><MSUB><MI>π</MI> <MN>0</MN> </MSUB><MROW><MI>N</MI> <MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW></MROW></MSUP></MROW>]]&gt;</MATH></MATHS> <BR><MATHS num="0007"><MATH><![CDATA[ <mrow><MROW><MO>=</MO> <MI>exp</MI> <MO>{</MO> <MO>-</MO> <MSUB><MI>C</MI> <MN>1</MN> </MSUB><MROW><MO>(</MO> <MI>ρ</MI> <MO>,</MO> <MSUB><MI>π</MI> <MN>0</MN> </MSUB><MO>)</MO> </MROW><MO>&amp;CenterDot;</MO> <MSUBSUP><MI>P</MI> <MI>ij</MI> <MROW><MN>2</MN> <MO>/</MO> <MI>α</MI> </MROW></MSUBSUP><MO>}</MO> </MROW><MO>-</MO> <MO>-</MO> <MO>-</MO> <MROW><MO>(</MO> <MN>2</MN> <MO>)</MO> </MROW></MROW>]]&gt;</MATH></MATHS> <BR>其中是与发送功率Pij无关的常数,但是与一级用户密度ρ和活动密度π0直接相关。步骤(1)来自于对不同一级用户的独立同分布的假定。 <BR>另外,还假定将来自二级用户系统的数据封装到每个具有R位的小分组中。对于每个时间片,最多可以发送要求比R更大的一个分组。使用香农公式,结点i和j之间可以表示为Iij=log2(1+γij),其中γij是接收器j处的信号干扰噪声比。因此,通过链路ij成功传输分组的概率,表示为psucc,ij,可以按以下解算: <BR><MATHS num="0008"><MATH><![CDATA[ <mrow><MSUB><MI>p</MI> <MROW><MI>succ</MI> <MO>,</MO> <MI>ij</MI> </MROW></MSUB><MROW><MO>(</MO> <MSUB><MI>P</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW><MO>=</MO> <MI>Pr</MI> <MO>{</MO> <MSUB><MI>log</MI> <MN>2</MN> </MSUB><MROW><MO>(</MO> <MN>1</MN> <MO>+</MO> <MSUB><MI>γ</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> 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<BR>因此,对于给定组dij,R,ρ,和π0,存在唯一发送功率其最大化链路ij上成功传输的概率(例如,)的。最佳的发送功率因此可以表示为: <BR><MATHS num="0010"><MATH><![CDATA[ <mrow><MSUBSUP><MI>P</MI> <MI>ij</MI> <MO>*</MO> </MSUBSUP><MO>=</MO> <MSUP><MROW><MO>(</MO> <MFRAC><MI>α</MI> <MN>2</MN> </MFRAC><MO>&amp;CenterDot;</MO> <MFRAC><MROW><MSUB><MI>C</MI> <MN>2</MN> </MSUB><MROW><MO>(</MO> <MI>R</MI> <MO>,</MO> <MSUB><MI>D</MI> <MI>ij</MI> </MSUB><MO>)</MO> </MROW></MROW><MROW><MSUB><MI>C</MI> <MN>1</MN> </MSUB><MROW><MO>(</MO> <MI>ρ</MI> <MO>,</MO> <MSUB><MI>π</MI> <MN>0</MN> </MSUB><MO>)</MO> </MROW></MROW></MFRAC><MO>)</MO> </MROW><MFRAC><MI>α</MI> <MROW><MI>α</MI> <MO>+</MO> <MN>2</MN> </MROW></MFRAC></MSUP><MO>,</MO> <MO>-</MO> <MO>-</MO> <MO>-</MO> <MROW><MO>(</MO> <MN>4</MN> <MO>)</MO> </MROW></MROW>]]&gt;</MATH></MATHS> <BR>而链路ij上的成功传输的相对应的最佳概率是: <BR> <BR>其中是与α相关的常数。 <BR>现在转向附图,图1描述大覆盖范围的认知多中继(CMR)系统100,其可以利用机会接入随机分散以及分布的小覆盖范围的一级用户系统的授权频谱。大覆盖范围认知多中继系统100可以包括无线区域网(WRAN)系统102,其可以为郊区大学校园或城镇或中等规模的农村区域提供无线通信。一般地,无线区域网系统102的覆盖面积或小区半径可以在小于2公里到大于10公里的范围内变动。无线区域网102可以包括随机处于无线区域网系统102的整个覆盖区域和/或小区半径内的大量一级用户装置(例如,一级用户装置104A‑104H)。另外,无线区域网102也可以包括二级用户发送器106和二级用户接收器110,以及多个中继站108X和108Z。应该注意,虽然图1描绘了一个二级发送器106和一个二级接收器110,但多个二级发送器和二级接收器可以随机地分散在无线区域网系统102提供的整个覆盖区域。类似地,关于中继站108X和108Z,虽然图示了在无线区域网系统102的小区半径内仅仅存在两个中继站,但多个中继站(例如,中继站108X和中继站108Z)可以位于无线区域网系统102内。 <BR>一级用户装置104A‑104H可以在时间、频率、或空间域内与一个或多个无线载体或一级通信系统相关联。一般地,一个或多个无线载体或一级通信系统将通过例如调节机构(regulatory&nbsp;organization)拥有或被分配有专用的具体波带或子波带的无线频谱。因此,一级用户装置104A‑104H将一般紧密地与一个或多个无线载体或者一级通信系统提供的资源(例如,频谱)相关联和/或专门(exclusively)使用一个或多个无线载体或者一级通信系统提供的资源(例如,频谱)。如本领域技术人员将意识到由一级用户装置104A‑104H专用分配的无线频谱可能是极端浪费的和低效的,因为大多数时间不需要完全采用全部分配的无线频谱。事实上,为了发现无线频谱目前利用的程度进行的一个调查显示,一些无线电信道的利用时间不到百分之一,以及在所有频带范围内的平均占用时间仅仅为百分之5.2。调查还发现例如,在一个测量周期期间,纽约市在30‑300MHz子波带的最大完全频谱占有率令人惊讶地仅仅为百分之13.1,甚至在使用的高峰时间期间,也可以在公共波带的频谱中发现空闲空间。 <BR>一级用户装置104A、一级用户装置104D、和一级用户装置104H图示为阴影化,因为这些一级用户装置,虽然专门与特定无线载体或具体一级通信系统相联系(affiliated&nbsp;with),但目前可以是不活动的,因此目前没有利用无线载体或一级通信系统提供的设施。例如,一级用户装置104A、一级用户装置104D、和/或一级用户装置104H可以与暂时不活动的用户(例如,电源断开和/或当前不使用一级通信系统提供的频谱资源进行接收/发送的装置)相关联。 <BR>二级发送器106和二级接收器110可以利用机会开发一级通信系统或一个或多个无线载体在时间、频率、或空间域中留下的未充分使用的频谱空洞而不干扰一级用户装置104A‑104H进行的正常传输的装置。二级发送器106和/或二级接收器110因此可以采用任意实际的动态频谱接入方案,诸如频谱缠绕(spooling)和/或机会频谱接入(OSA)。 <BR>中继站108X和108Z可以是如下装置,其从一个或多个一级用户装置104A‑104H和/或二级发送器(例如,二级发送器106)接收信号和/或分组以及在相同频率或不同频率上转播接收的信号和/或分组到诸如二级接收器110或一个或多个一级用户装置104A‑104H的接收装置。一般地,中继站108X和108Z是在有线/无线通信网络的分段(segment)之间移动或转寄分组、帧、和/或信号的互连装置,通常可以接收一种形式的分组、帧、和/或信号,其后以不同形式转发接收的分组、帧、和/或信号。中继站108X和中继站108Z一般从诸如二级发送器106的发送器装置接收分组、帧、和/或信号,放大接收的信号,移动(shift)信号的频率,以及转播频移的信号。可以由另一中继站接收转播的频率转换信号,其中如有必要,可以执行信号的进一步放大、频率移动、以及转播,或频移的信号可以由诸如二级接收器110的二级接收器接收。 <BR>如将注意,为了易于说明,将中继站108X和中继站108Z描绘为与二级发送器106和二级接收器110相关联以及通信。不过同样适用的是,中继站108X和中继站108Z可以与一级发送和接收装置(例如,一级用户装置104A‑104H)通信。因此,中继站108X和108Z可以同时为一级用户装置104A‑104H和二级用户装置(例如,二级发送器106和二级接收器110)两者采用。 <BR>关于一级用户装置(例如,一级用户装置104A‑104H)和二级发送器106以及二级接收器110,这些装置的典型示例包括移动装置、小区电话、个人数字助理(PDA)、平板电脑/通信装置、用户和/或商业有线/无线装置和电子组件,诸如有线/无线路由器、有线/无线集线器、有线/无线接入点、计算机(例如,桌面计算机、膝上型电脑、上网本、...),等等。 <BR>图2说明可以包括在二级发送器106和/或二级接收器110中的或与二级发送器106和/或二级接收器110相关联的二级收发器202。二级收发器202可以包括发送侧和接收侧。二级收发器202的接收侧可以包括通过接收天线阵列204提供的多个接收天线从一个或多个中继站(例如,中继站108X和/或中继站108Z)接收信号的接收器208。接收器208可以从接收天线阵列204接收信息,并可操作地与解调接收的信息的解调器210相关联。解调的符号可以由处理器218分析,处理器218可以是致力于分析由接收器208接收的信息和/或生成用于由发送器212发送的信息的处理器、控制二级收发器202的一个或多个组件的处理器、和/或分析由接收器208接收的信息、生成用于由发送器212发送的信息、以及控制二级收发器202的一个或多个组件的处理器,其耦接到存储将要发送到或从中继站108X或中继站108Z(或完全不同的中继站(未示出))接收的数据和/或与执行在此阐述的各种动作和功能相关的任意其他合适的信息的存储器220。处理器218还耦接到随后将描述的认知组件216,开发认知多中继系统(例如,大覆盖范围的认知多中继系统100)中的缓冲器以有利地向二级用户装置(例如,二级发送器106和二级接收器110)发出和/或从其接收延迟敏感应用。 <BR>二级收发器202的发送侧可以包括发送器212,发送器212通过发送天线阵列206向一个或多个中继站(例如,中继站108X和/或中继站108Z)发送。一般地,发送器212耦接到调制器214,其可以多路复用用于由发送器212经由发送天线阵列206发送到中继站108X和/或中继站108Z的帧。虽然描述成与处理器218分开,但是应该领会成认知组件216可以是处理器218或多个处理器(未示出)的部分。 <BR>认知组件216一般可以由二级收发器202的接收侧和发送侧顺序采用来从可以在无线区域接入网的覆盖面积或小区半径内操作的多个中继站当中确定、标识、或选择最好的中继站(例如,中继站108X或中继站108Z)。从接收侧的观点(例如,如将由二级接收器110采用的)来看,认知组件216可以最初从具有非一级用户阻塞链路的无线区域网覆盖面积的范围(例如,图1中描述的无线区域网102)内的多个可操作的中继站(例如在选择/标识时没有可操作地被服务一级用户装置占用的、可操作的中继站)当中选择中继站,同时选择在所有非一级用户阻塞链路之中提供最大信道增益的中继站。在该示例中,在从二级收发器202的接收侧的观点来看,确定或标识最好的中继站时认知组件216采用的链路是例如来自和去往中继站108Z和接收器208的链路。 <BR>一旦认知组件216确定供使用的适当中继站(或一组适当中继站),认知组件216就可以通过调制器214、发送器212、和发送天线阵列206提供的设施在控制信道上广播选择的中继站的索引。在该示例中,控制信道一般是能够处理确认和/或否认(ACK/NACK)分组以及选择结果的交换的窄波带控制信道。 <BR>从二级收发器202的发送侧的观点(例如,如将由二级发送器106采用的)来看,除由认知组件216为接收侧的目的标识或选择的中继站之外,认知组件216可以从无线区域网提供的小区半径内的所有功能中继站当中挑选、选择、或标识最好的可以得到的中继站。认知组件216对用于发送的适当的中继站的选择因此可以基于以下或是以下的函数:认知组件216先前为了选择用于接收的合适的中继站而编辑(compile)的选择的中继站的索引、具有到发送器212的非一级用户阻塞链路的中继站、和/或在去往和来自例如发送器212和中继站108Z的所有非一级用户阻塞链路当中具有最大信道增益的中继站。在这点上应该注意,从选择用于发送的适当的中继站的观点来看,认知组件216一般将选择第二最好的中继站用于发送,而是最好的中继站用于接收,因此重视接收超过发送。 <BR>一旦完成上述双侧选择,二级收发器202的接收侧和发送侧就可以使用在选择的中继站之间建立的链路(例如,二级接收器110与中继站108Z之间的链路和中继站108X与二级发送器106之间的链路),分别用于来自和去往二级发送器106和二级接收器110分组数据的接收和发送。 <BR>此外,在分别为了二级收发器202的接收和发送双侧选择和/或关联了中继站之后,关于从与二级收发器202的发送侧相关联的无限长的缓冲器或队列中去除分组,还可以使用认知组件216。一般地,与二级收发器202的发送侧相关联的无限长的缓冲器或队列可以用先进先出方式操作。因此,认知组件216,协同相关联的无限长的缓冲器和确定是否从与发送侧相关联的选择的中继站(例如,中继站108X)接收到确认或否认分组的组件,当从与二级收发器202的发送侧相关联的选择的中继站接收到确认(ACK)分组时,从缓冲器或队列中以先进先出的方式去除分组。然而当从与二级收发器202的发送侧的中继站相联系中接收到否认(NACK)分组时,一般不会从与二级收发器202的发送侧相关联的无限长的缓冲器或队列去除分组。 <BR>在确定和/或决定要由发送器212采用的最佳发送功率以便最大化在从发送器212到选择的中继站之间建立的链路上成功发送的概率时,也可能涉及认知组件216。相应地,在一个实施例中,认知组件216可以采用上面作为等式(4)阐述的最佳发送功率等式:以最大化在二级收发器202的发送侧与选择的中继站之间建立的链路上成功发送的概率。 <BR>图3描绘便利和/或实现认知多中继系统中的缓冲器的开发(exploitation)的系统300,诸如图1中描述的大覆盖范围认知多中继系统,以有利地发出和/或接收延迟敏感应用。系统300包括二级中继站302,其具有通过接收和发送天线阵列304从一个或多个一级用户装置(例如,一级用户装置104A‑104H)、二级发送器106、二级接收器110、和/或在无线区域网系统102的覆盖面积或小区半径内操作的其他中继站接收信号的接收器306。二级中继站302还包括发送器310,其通过接收和发送天线阵列304向无线区域网系统102的覆盖面积内存在的一个或多个一级用户装置(例如,一级用户装置104A‑104H)、二级发送器106、二级接收器110、和/或其他中继站发送。接收器306可以从接收与发送天线阵列304接收信息,以及与解调接收信息的解调器308可操作地相关联。解调的符号由处理器314分析,处理器314可以是致力于分析由接收器306接收的信息和/或生成用于由发送器310发送的信息的处理器、控制二级中继站302的一个或多个组件的处理器、和/或分析由接收器306接收的信息、生成由发送器310发送的信息、以及控制中继站302的一个或多个组件的处理器,其耦接到存储将要发送到或从一个或多个一级用户装置(例如,一级用户装置104A‑104H)、二级发送器106、二级接收器110、和/或其他中继站接收的数据和/或与执行在此阐述的各种动作和功能相关的任意其他合适的信息的存储器316。处理器314还耦接到随后将描述的知觉组件318,便利和/或实行认知多中继系统中的缓冲器的开发,以有利地向或从无线区域网的覆盖面积或小区半径内的二级用户装置发出和/或接收延迟敏感应用。调制器312可以多路复用用于由发送器310通过接收与发送天线阵列304发送到一个或多个一级用户装置、二级发送器106、二级接收器110、和/或可以存在于无线区域网系统的覆盖面积内的其他中继站的帧。虽然描述成与处理器314分开,但是应该领会知觉组件318可以是处理器314或多个处理器(未示出)的部分。 <BR>为了在时间、频率、或空间域开发一级通信系统留下的未充分使用的频谱空洞而不干扰目前占用无线区域网的一级用户装置的正常传输,知觉组件318可以使用、监控、和控制在二级中继站302上实施的和与二级中继站302相关联的无限长的缓冲器。知觉组件318,像认知组件216,可以连续地和/或周期地监控与二级中继站302相关联的无限长的缓冲器或队列、以及窄波带控制信道,其中可以采用该窄波带控制信道处理从无线区域网提供的覆盖面积或小区半径中存在的装置(例如,一级和二级用户装置两者)接收或发送到该装置的确认分组和/或否认分组的交换。根据一个或多个各种实施例,当维持以先进先出进行排队或缓冲管理机制时,知觉组件318在从已经选择了二级中继站302用于二级用户通信的二级接收器获得或识别到确认分组(例如,在窄波带控制信道上接收的)时,可以从与二级中继站302相关联的无限长的队列或缓冲器中删除或去除分组。在关于二级接收器选择适当的中继站(例如,在所有非一级用户阻塞链路当中标识最好的中继站,其后在控制信道上广播选择的中继站的索引),知觉组件318从已经至少部分基于上述属性而选择或标识了二级中继站302用于通信的二级接收器接收到否认分组的情况下,知觉组件318一般不从与二级中继站302相联系的无限长的缓冲器或队列中去除分组。 <BR>应该注意,图3中描述的二级中继站302可以与中继站108X和/或中继站108Z,或者,就此而言,无线区域网系统的小区半径内的任意其他中继站相对应。另外,关于以上图2‑3描述的数据存储(例如,存储器220和存储器316),数据存储可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者可以包括易失性和非易失性存储器两者。通过说明,但不是限制,非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、或闪速存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM),其起外部高速缓存存储器的作用。通过说明,但不是限制,RAM可以有诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据数率SDRAM(DDR&nbsp;SDRAM)、加强SDRAM(ESDRAM)、Synchlink&nbsp;DRAM(SLDRAM)、和直接Rambus&nbsp;RAM(DRRAM)的多种形式。本系统和方法的这些存储器(例如,存储器220和存储器316)各个都旨在包括,而不是局限于这些和任意其他合适的存储器形式。 <BR>图4提供对认知组件216的更完全的说明400,其可以包括可以具有无限长度的发送侧缓冲器402和分组去除组件404,分组去除组件404当确认确定器406确定从二级收发器202的发送侧选择的以及与其相关联的中继站接收的分组是确认(ACK)分组时,可以连续地和/或周期地去除在发送侧缓冲器402中排队或缓冲的分组。如在上文中已经陈述的,去除组件404以先进先出方式从发送侧缓冲器402去除分组。因此,首先进入发送侧缓冲器402的分组将首先从发送侧缓冲器402中去除。 <BR>如描绘的,认知组件216还可以包括选择组件408,选择组件408可以用以实现选择与二级收发器202的接收和/或发送侧相关联的适当的中继站。根据一个或多个各种实施例,选择组件408可以通过调查预期的中继站是否具有非一级用户阻塞链路、以及假定的中继站与二级收发器(例如,接收器208)之间的链路与从中继站到与二级收发器202相关联的接收器的所有非一级用户阻塞链路相比是否具有最大的信道增益,选择与二级收发器202的接收侧相关联的中继站。在选择组件408标识了具有适当属性的候选中继站组的情况下,选择组件408可以在控制信道上广播中继站的索引,其中中继站的索引一般将包括标识的中继站组。 <BR>选择组件408也可以针对选择与二级收发器202的发送侧相关联的适当的中继站执行类似的处理。这里,通过例如采用中继站的广播索引标识或选择呈现以下性质的中继站:具有从与二级收发器202相关联的发送器延伸到中继站的非一级用户阻塞链路的中继站,其中该链路在关联的发送器与中继站之间的所有非一级用户阻塞链路当中呈现出最大信道增益;和不是二级收发器202的接收侧选择的中继站的中继站,选择组件408可以标识最好的中继站。 <BR>另外,认知组件216也可以与发送功率组件410相关联,发送功率组件410可以最优化发送功率以便最大化在与二级收发器202相关联的发送器和选择用于二级用户发送的中继站建立的链路上成功发送的概率。例如,发送功率组件410可以使用上面作为等式(4)阐述的最大化在二级收发器202的发送侧与选择的中继站之间建立的链路上成功发送的概率。 <BR>图5提供对知觉组件318的更全面的描述500,其可以包括中继站缓冲器502,像上述发送侧缓冲器402,可以具有无限长度以及可以如此操作以致分组到达的次序决定分组由分组删除组件504从中继站缓冲器502中去除的次序。因此,分组删除组件504一般将从中继站缓冲器502中去除最早到达的分组。在确认估计器506识别到从选择了包括该知觉组件318的中继站的二级接收器接收到确认分组时,分组删除组件504一般从中继站缓冲器502去除分组。在确认估计器506识别到从选择了包括知觉组件318的中继站的二级接收器中接收到否认分组的情况下,分组删除组件502一般不会从中继站缓冲器502中去除分组。 <BR>关于上述二级收发器202和二级中继站302的功能,应该注意传输时间一般被分片,以及分组传输在时间片的开始时开始。在每个片中,使用最大化链路(例如,从二级发送器到选择的中继站的链路和/或从选择的中继站到二级接收器的链路)上成功发送的概率的发送功率发送仅一个分组。 <BR>图6提供对二级发送器与中继站以及中继站与二级接收器之间建立的链路的说明600。如描绘的,二级发送器602可以与中继站1,...,中继站K(集体称为中继站604)操作地通信,其中K是等于或大于1的整数。二级发送器602可以在已经通过例如上述图2相关联的实践在二级发送器602与中继站604之间建立的发送器至中继站链路608上与中继站604通信。 <BR>另外还如所示,中继站604也可以在中继站604与二级接收器606之间建立的链路610之上与二级接收器606操作地通信。可以在中继站604与二级接收器606之间以例如之前关于图2所述的方式形成这些中继站604至二级接收器610链路。 <BR>图7提供对分别从一级用户装置和/或二级用户装置发出的通信分组的总体流动和互相作用的描述700。可以管理一般与二级发送器106相关联的无限长的缓冲器702,以便最早进入无限长的缓冲器702的分组一般是首先从无限长的缓冲器702中去除的分组。因此,在与在无限长的缓冲器702中存在的相对较年轻的分组相关联的通信之前,具有最旧的时间戳的通信分组被从无限长的缓冲器702中删除/去除。当一级用户业务(traffic)正传送穿过无线区域网时,与二级发送器106相关联的无限长的缓冲器702可以将二级发送器106生成的分组排队。因此,如将标识,当一级用户业务正传送穿过无线区域网时,与二级用户装置相关联的发送可以处于搁置以保证无论如何也不影响一级用户发送,因此与二级发送器106相关联的无限长的缓冲器702是必需的。 <BR>在图7中还说明分别与选择的中继站(例如,中继站108X和/或108Z)的每个相关联或包括在其中的无限长的缓冲器,集体标识为中继站缓冲器704。再次,如上关于与二级发送器106相关联的无限长的缓冲器702所陈述的,因为在无线区域网可操作的认知无线电系统中,与一级用户业务相关联的发送和接收一般将优先于与二级用户装置相关联的业务的发送和接收,所以与二级用户装置相关联的通行的发送可以在中继站缓冲器704中排队,同时与一级用户装置相关联的业务优先于与二级用户装置相关联的业务被优先处理。 <BR>图8‑12说明根据公开的主题的方法。为简单解释起见,方法描绘和描述为一系列动作。应该理解和领会本申请并不由所述动作和/或动作的次序所限制。例如,动作可以按各种次序和/或同时发生、以及与在此没有介绍或描述的其他动作一起发生。此外,为了实施根据公开的主题的方法,可能不是所有示出的动作都需要。另外,本领域技术人员将理解和领会方法也可以经由状态图或事件表示为一系列相互关连的状态。另外,还应该领会在下文和整个说明书中公开的方法可以存储在制品上,以便便利运输和传送这样的方法到计算机上。如在此使用的术语制品旨在包含可以任意计算机可读装置、载体、或介质存取的计算机程序。 <BR>图8提供概述用于开发认知多中继系统中的缓冲器的过程或方法804的流程图,以便便利延迟敏感应用在如例如图1描绘的随机分散在整个无线区域网系统中的二级发送器与二级接收器之间的通信。方法800在802开始,其中二级接收器从随机处于整个无线区域网系统限定或服务的覆盖面积和小区半径内的多个或一组存在的和/或功能的中继站中标识或选择适当的中继站或合适的中继站组。一般在802,实现适当的中继站或合适的中继站组的选择的二级接收器至少部分基于从中继站延伸到二级接收器的通信链路、或通信链路组而在所有非空中继站当中标识和/或选择最好的中继站。最好的中继站一般具有中继站与二级接收器之间的非一级用户阻塞链路以及具有在中继站和二级接收器之间延伸的所有非空中继站链路当中的最大的信道增益。请注意,在通信链路组的背景下,一组可以包括一个通信链路或一个或多个通信链路。一旦二级接收器标识和/或选择了与其他完全不同的二级装置进行通信的适当的中继站或合适的中继站组,二级接收器就可以在控制信道上广播选择的中继站的索引,其中控制信道是处理确认和/或否认分组以及选择结果的的交换的窄波带信道。 <BR>在804,诸如二级发送器106的二级发送器可以为了至随机分散在无线区域网系统提供的限定覆盖面积中的其他二级装置的发送而执行适当的中继站的标识和/或选择。因此,除由二级发送器将与其配对(counterpart)通信的二级接收器标识和/或选择的中继站之外,二级发送器可以从所有可得到的中继站中挑选最好的中继站。用于执行与其他二级装置的通信的适当的中继站的标识和/或选择可以至少部分基于去往和/或来自二级发送器和中继站的非一级用户阻塞链路以及该非一级用户阻塞链路在从二级发送器到中继站的所有非一级用户阻塞链路当中呈现出最大信道增益。 <BR>一旦完成方法800,二级发送器和二级接收器就可以同时使用他们各自选择的中继站进行发送。 <BR>图9以流程图的形式概述二级接收器可以采用来标识或选择通过其可以与远距离二级发送器进行通信的中继站的方法或过程900。方法或过程900可以在902开始,其中可以标识和选择所有非一级用户阻塞中继站当中最好的中继站,该标识/选择可以至少部分基于例如具有中继站与二级接收器之间的非一级用户阻塞链路和/或在中继站和二级接收器之间延伸的相对于所有其他非一级用户阻塞链路提供最大的信道增益的非一级用户阻塞链路的中继站。一旦二级接收器选择了要在与二级发送器通信时采用的中继站或中继站组,在904二级接收器可以编辑和广播可以包括二级接收器建议使用来与二级发送器通信的、标识/选择的中继站或中继站组的索引,。 <BR>图10说明说明方法1000的另一流程图,其可以在二级发送器上用以实现位于认知多中继系统服务的限定覆盖面积内的中继站的选择。方法1000可以在1002开始,其中二级发送器可以从二级接收器接收二级接收器建议通过其与二级发送器通信的、选择/标识的中继站的索引。在1004,二级发送器可以结合它自己对二级发送器与一个或多个中继站之间延伸的非一级用户阻塞链路的评估使用选择或标识的中继站的索引,其中对于从二级发送器到中继站的非一级用户阻塞链路的评估包括对将在所有一级用户阻塞链路当中提供最大的信道增益优势的二级发送器至中继站链路的评价。 <BR>图11描写方法1100,其一般能够由中继站使用便利二级用户在认知无线电网络内的通信。方法1100可以在1102开始,其中选择的中继站可以从为了从二级发送器接收分组选择该中继站作为它的最好的中继站的二级接收器接收确认分组。在接收到确认分组时,在1104中继站可以用先进先出方式从与中继站相关联的无限长的缓冲器或队列中去除分组。 <BR>图12说明一般可以在二级发送器上实施以及便利二级用户在认知无线电网络内的通信的过程或方法1200。方法或过程1200在1202开始,其中接收从二级发送器为了与二级接收器通信所标识和选择的中继站发出的确认分组。确认分组一般指示已经接收传递的(communicated)数据分组,而没有检测到任何发送错误。当收到来自与二级发送器相关联的中继站的确认分组时,在1204二级发送器可以从与二级发送器相关联的无限长的队列或缓冲器中删除或去除分组。 <BR>如在本说明书中采用的,术语“处理器”可以实质上指任意计算处理单元或者装置,包括但不局限于包括单核处理器;具有软件多线程运行能力的单个处理器;多核处理器;具有软件多线程运行能力的多核处理器;具有硬件多线程技术的多核处理器;并行平台;和具有分布式共享存储器的并行平台。另外,处理器可以指集成电路、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂的可编程逻辑装置(CPLD)、分立(discrete)门或晶体管逻辑、分立硬件组件、或其任意组合,用来执行在此描述的功能和/或过程。处理器可以开发纳米级结构,诸如但不局限于基于分子和量子点的晶体管、开关、和门,以便最优化空间使用或加强移动装置的性能。处理器也可以实施为计算处理单元的组合。 <BR>在本说明书中,诸如“存储”、“数据存储”、“数据存储器”、“数据库”、“存储介质”和与组件和/或过程的操作和功能有关的实质上任意其他信息存储组件指的是“存储器组件”、或“存储器”中具体化的实体、或包括存储器的组件。应该领会在此描述的存储器组件可以是易失性存储器或非易失存储器,或者可以包括易失性和非易失存储器两者。 <BR>通过说明,但不是限制,非易失存储器例如可以包括在上述存储器系统、非易失性存储器1222(见下文)、盘存储器1324(见下文)、和存储器存储1346(见下文)中。另外,非易失性存储器可以包括在只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPROM)、或闪速存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM),其起外部高速缓存存储器的作用。通过说明但不是限制,可以得到多种形式的RAM,诸如同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据数率SDRAM(DDR&nbsp;SDRAM)、加强SDRAM(ESDRAM)、SynchlinkDRAM(SLDRAM)、和直接Rambus&nbsp;RAM(DRRAM)。另外,在此公开的系统或方法的存储器组件旨在包括但不局限于包括这些和任意其他合适的存储器形式。 <BR>为了提供用于公开主题各方面的上下文,图13及其后的论述旨在提供对可以实施公开主题各方面例如,与图1‑12相关联的各种过程的合适的环境的简要、一般的描述。虽然在一台和/或多台计算机上运行的计算机程序的计算机可执行指令的一般背景下对主题进行描述,但本领域技术人员将意识到本申请也可以与其他程序模块组合实施。一般地,程序模块包括执行具体任务和/或实施具体抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构、等等。 <BR>此外,本领域技术人员将领会本发明的系统可以用其他计算机系统配置实施,包括单个处理器或多处理器计算机系统、微计算装置、主计算机、以及个人计算机、手持式计算装置(例如,PDA、电话、手表)、基于微处理器的或可编程消耗用或工业电子装置、等等。说明的方面也可以在分布式计算环境中实施,其中任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行;然而,如果不是主题公开的所有方面,则一些可以在独立的计算机上实施。在分布式计算环境中,程序模块可以位于本地和远程存储器存储装置。 <BR>参考图13,说明根据实施例可操作于执行公开的系统和方法的计算系统的方框图1300。计算机1312包括处理单元1314、系统存储器1316、和系统总线1318。系统总线1318耦接包括但不局限于系统存储器1316至处理单元1314的系统组件。处理单元1314可以是可得到的任意处理器。也可以采用双微处理器及其他多处理器体系结构作为处理单元1314。 <BR>系统总线1318可以是几种类型的总线结构中的任意一种,包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线、和/或使用可得到的任意的各种包括但不局限于工业标准结构(ISA)、微信道结构(MSA)、扩展ISA(EISA)、智能驱动电子设备(IDE)、VESA本地总线(VLB)、外围组件互连(PCI)、卡总线(Card&nbsp;Bus)、通用串行总线(USB)、高级图形接口(AGP)、个人计算机存储卡国际协会总线(PCMCIA)、Firewire(IEEE&nbsp;1194)、和小型计算机系统接口(SCSI)的总线体系结构的本地总线。 <BR>系统存储器1316包括易失性存储器1320和非易失性存储器1322。基本输入/输出系统(BIOS),其包含诸如在启动期间在计算机1312内的元件之间传送信息的例程,可以存储在非易失性存储器1322中。通过说明,但不是限制,非易失性存储器1322可以包括ROM、PROM、EPROM、EEPROM、或闪速存储器。易失性存储器1320包括RAM,其起外部高速缓存存储器的作用。通过说明但不是限制,可以得到多种形式的RAM,诸如SRAM、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍数据数率SDRAM(DDRSDRAM)、加强SDRAM(ESDRAM)、Synchlink&nbsp;DRAM(SLDRAM)、和Rambus直接RAM(DRRAM)、直接Rambus动态RAM(DRDRAM)、和Rambus动态RAM(RDRAM)。 <BR>计算机1312也可以包括可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储介质、网络附加存储器(NAS),例如SAN存储器、等等。图13说明例如盘存储器1324。盘存储器1324包括但是并不局限于像磁盘驱动、软盘驱动、磁带驱动、Jaz驱动、Zip驱动、LS‑100驱动、内速存储器卡、或存储器棒的装置。另外,盘存储器1324可以包括单独或与包括但不局限于诸如致密盘ROM装置(CD‑ROM)、CD可记录驱动(CD‑R驱动)、CD可重写驱动(CD‑RW驱动)或数字通用盘ROM驱动(DVD‑ROM)的光盘驱动的其他存储介质组合的存储介质。为了便利盘存储器装置1324至系统总线1318的连接,一般使用可移动的或不可移动的接口,诸如接口1326。 <BR>应该领会图13描述起在合适的操作环境中描述的用户与计算机资源之间的媒介物的作用的软件1300。这样的软件包括操作系统1328。操作系统1328,其可以存储在盘存储器1324上,起控制和分布计算机1312的资源的作用。系统应用1330利用操作系统1328通过存储在系统存储器1316或盘存储器1324上的程序模块1332和程序数据1334对资源进行管理。应该领会公开的主题可以用各种操作系统或者操作系统的组合实施。 <BR>用户可以通过输入装置1336输入命令或信息到计算机1312中。输入装置1336包括但是并不局限于指示装置,诸如鼠标、轨迹球、尖笔、接触垫、键盘、麦克风、操纵杆、游戏垫、卫星碟、扫描仪、TV调谐器卡、数字照相机、数字视频照相机、网络照相机、等等。这些及其他输入装置通过系统总线1318经由接口端口1338连接到处理单元1314。接口端口1338包括例如串行端口、并行端口、游戏端口、和通用串行总线(USB)。输出装置1340使用一些与输入装置1336类型相同的端口。 <BR>因此,例如,USB端口能够用于提供输入至计算机1312以及从计算机1312输出信息至输出装置1340。提供输出适配器1342来说明连同其它输出装置1340一起,有一些像监控器、扬声器、以及打印机的输出装置1340,其使用专门的适配器。通过说明但不是限制,输出适配器1342包括提供输出装置1340与系统总线1318之间的连接的手段的视频和声卡。应该注意其他装置和/或装置的系统提供输入和输出能力两者,诸如远程计算机1344。 <BR>计算机1312可以使用至诸如远程计算机1344的一个或多个远程计算机的逻辑连接在网络环境中操作。远程计算机1344可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、工作站、基于微处理器的器械、窥视(peer)装置、或其他公用网络结点等等,一般地包括多个或所有关于计算机1312描述的元件。 <BR>为了简洁,对于远程计算机1344,只说明存储器存储(storage)装置1346。远程计算机1344通过网络接口1348逻辑连接到计算机1312上,然后经由通信连接1350物理连接。网络接口1348包含有线和/或无线通信网络,诸如局域网(LAN)和广域网(WAN)。LAN技术包括光纤分布式数据接口(FDDI)、铜导线分布式数据接口(CDDI)、以太网、令牌环等等。WAN技术包括但并不局限于点对点链接、像综合服务数字网(ISDN)的电路交换网及其变形、分组交换网、和数字用户线路(DSL)。 <BR>通信连接1350涉及用于连接网络接口1348至总线1318的硬件/软件。虽然为了清晰说明起见,示出通信连接1350在计算机1312内部,但是它也可以在计算机1312的外部。用于连接至网络接口1348的硬件/软件可以包括例如诸如调制解调器的内部和外部技术,包括普通电话级别的调制解调器、电缆调制解调器和DSL调制解调器、ISDN适配器、和以太网卡。 <BR>本公开的说明性实施例的以上描述,包括摘要中描述的,并不旨在穷尽或限制公开的实施例为公开的精确形式。本领域技术人员可以识别,当为了说明而在此描述特定实施例和示例时,在这样的实施例和示例范围内所考虑的各种更改都是可能的。 <BR>在这点上,当关于各种实施例和相对应的附图描述公开的主题时,如适用,应该理解在不偏离时为了执行相同、类似、另一、或公开的主题的替代功能,也可以使用其他类似的实施例或更改,以及可以向描述的实施例中进行添加。因此,公开的主题将不会局限于在此描述的任意单个实施例,而是应该视为在根据以下附加权利要求的范围内。</p></div> </div> </div> </div> <div class="tempdiv cssnone" style="line-height:0px;height:0px; overflow:hidden;"> </div> <div id="page"> <div class="page"><img src='https://img.zhuanlichaxun.net/fileroot2/2018-9/14/79d9bf75-b1df-4585-818d-81dbb1605262/79d9bf75-b1df-4585-818d-81dbb16052621.gif' alt="开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器.pdf_第1页" width='100%'/></div><div class="pageSize">第1页 / 共34页</div> <div class="page"><img src='https://img.zhuanlichaxun.net/fileroot2/2018-9/14/79d9bf75-b1df-4585-818d-81dbb1605262/79d9bf75-b1df-4585-818d-81dbb16052622.gif' alt="开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器.pdf_第2页" width='100%'/></div><div class="pageSize">第2页 / 共34页</div> <div class="page"><img src='https://img.zhuanlichaxun.net/fileroot2/2018-9/14/79d9bf75-b1df-4585-818d-81dbb1605262/79d9bf75-b1df-4585-818d-81dbb16052623.gif' alt="开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器.pdf_第3页" width='100%'/></div><div class="pageSize">第3页 / 共34页</div> </div> <div id="pageMore" class="btnmore" onclick="ShowSvg();">点击查看更多>></div> <div style="margin-top:20px; line-height:0px; height:0px; overflow:hidden;"> <div style=" font-size: 16px; background-color:#e5f0f7; font-weight: bold; text-indent:10px; line-height: 40px; height:40px; padding-bottom: 0px; margin-bottom:10px;">资源描述</div> <div class="detail-article prolistshowimg"> <p>《开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器.pdf(34页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。</p> <p >1、(10)申请公布号 CN 102948221 A (43)申请公布日 2013.02.27 C N 1 0 2 9 4 8 2 2 1 A *CN102948221A* (21)申请号 201180028684.0 (22)申请日 2011.06.08 61/352,942 2010.06.09 US 13/115,650 2011.05.25 US H04W 48/20(2009.01) (71)申请人动力发明有限责任公司 地址塞舌尔马埃 (72)发明人陈雁 刘坚能 张舜卿 仇佩亮 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105 代理人张丽新 (54) 发明名称 开发认知多中继系统中的。</p> <p >2、用于延迟敏感应用 的缓冲器 (57) 摘要 在此提供用于开发认知多中继系统中的用于 通信延迟敏感应用的缓冲器的系统、方法、和计算 机可读介质。二级接收器装置可以基于对从第一 接近中继站延伸到二级接收器的通信链路的估计 而选择第一接近中继站,而二级发送器装置,其基 于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的通信 链路的评价而选择第二接近中继站,其中由二级 接收器装置采用第一接近中继站与二级发送器装 置通信,以及由二级发送器使用第二接近中继站 与二级接收器通信。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.12.10 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2011/039680。</p> <p >3、 2011.06.08 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/156528 EN 2011.12.15 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书17页 附图13页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 17 页 附图 13 页 1/3页 2 1.一种方法,包括: 基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的第一组通信链路的估计而选择该第一 接近中继站,由该二级接收器采用该第一接近中继站与二级发送器通信;和 基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的第二组通信链路的估计而选择该第二 接近中继站,由该二级发送器采用该第二接近中继站与该二级接收。</p> <p >4、器通信。 2.根据权利要求1所述的方法,该第一接近中继站的选择还包括基于该第一组通信链 路是非一级用户阻塞链路而标识该第一接近中继站。 3.根据权利要求1所述的方法,该第一接近中继站的选择还包括最大化与从该第一接 近中继站延伸到该二级接收器的该第一组通信链路相关联的信道增益。 4.根据权利要求1所述的方法,该第一接近中继站的选择还包括在控制信道上广播该 第一接近中继站的索引。 5.根据权利要求4所述的方法,该第二接近中继站的选择还包括基于从该二级发送器 延伸到该第二接近中继站的该第二组通信链路而标识该第二接近中继站。 6.根据权利要求5所述的方法,该第二接近中继站的选择还包括最大化该第二组通信。</p> <p >5、 链路相对于与从该二级收发器延伸到该第二接近中继站的所有其他通信链路的信道增益, 该第二接近中继站与该第一接近中继站不同。 7.一种系统,包括: 二级接收器,配置为基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的第一组通信链路的 评价而选择该第一接近中继站;和 二级发送器,配置为基于对从该二级发送器和第二接近中继站延伸的第二组通信链路 的评价而选择该第二接近中继站,其中由该二级接收器采用该第一接近中继站与该二级发 送器通信,和由该二级发送器使用该第二接近中继站与该二级接收器通信。 8.一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令的计算机可读介质,该计算机 可执行指令包括: 用于基于对从第一接近中继站。</p> <p >6、延伸到二级接收器的第一组通信链路的估计而选择该 第一接近中继站的代码,由该二级接收器使用该第一接近中继站与二级发送器通信;和 用于基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的第二组通信链路的估计而选择该 第二接近中继站的代码,由该二级发送器使用该第二接近中继站与该二级接收器通信。 9.一种方法,包括: 从作为一组非空中继站与二级接收器之间的链路或二级发送器与该组非空中继站之 间的链路的函数的该组非空中继站中标识最好的中继站;和 当从作为该组非空中继站与该二级接收器之间的链路的函数的该组非空中继站中选 择了该最好的中继站时,在控制信道上广播选择的中继站的索引。 10.根据权利要求9所述的方法,其中该。</p> <p >7、组非空中继站与阻塞非一级用户的链路相关 联。 11.根据权利要求9所述的方法,还包括通过保证该二级接收器选择的最好的中继站 不同于该二级发送器选择的最好的中继站来挑选该最好的中继站。 12.一种系统,包括: 从作为一组非空中继站与二级接收器之间的链路或二级发送器与该组非空中继站之 权 利 要 求 书CN 102948221 A 2/3页 3 间的链路的函数的该组非空中继站中标识最好的中继站的组件,其中该组件响应于从作为 该组非空中继站与该二级接收器之间的链路的函数的该组非空中继站中选择了该最好的 中继站而在控制信道上广播选择的中继站的索引。 13.一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令。</p> <p >8、的计算机可读介质,该计算 机可执行指令包括: 用于基于一组非空中继站与二级接收器之间的链路或二级发送器与该组非空中继站 之间的链路而从该组非空中继站中标识最好的中继站的代码;和 用于当基于该组非空中继站与该二级接收器之间的链路而从该组非空中继站中选择 了该最好的中继站时,在控制信道上广播选择的中继站的索引的代码。 14.一种方法,包括: 从二级接收器接收确认分组;和 以先进先出的方式从无限长的缓冲器中删除分组,其中该缓冲器与该二级接收器基于 该中继站与该二级接收器之间的非一级用户阻塞链路而选择的中继站相关联,该非一级用 户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中继站与该二级接收器之间的其他非一级用户。</p> <p >9、阻 塞链路相关联的信道增益。 15.一种系统,包括: 确认估计器,其确定是否已经从选择该系统的二级接收器接收到确认,该二级接收器 基于该系统与二级接收器之间的非一级阻塞链路而选择该系统,该非一级阻塞链路具有的 信道增益超过其他中继站与该二级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路所呈现的信道 增益;和 分组删除组件,其响应于该确认估计器确定已经从该二级接收器接收到确认而以先进 先出方式从缓冲器中去除分组。 16.一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令的计算机可读介质,该计算 机可执行指令包括: 用于接收来自二级接收器的确认分组的代码;和 用于以先进先出方式从无限长的缓冲器中删除分组的代码,其。</p> <p >10、中该缓冲器与该二级接 收器选择的、作为该中继站与该二级接收器之间的非一级用户阻塞链路的函数的中继站相 关联,该非一级用户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中继站与该二级接收器之间的其 他非一级用户阻塞链路相关联的信道增益。 17.一种方法,包括: 获得从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组,其中已经基于该二级发送器与该 选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将该选择的中继站标识为优选的中继站, 该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自该二级发送器和其他未选择的中 继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,以及该选择的中继站不是与该二 级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的。</p> <p >11、选择的中继站;和 响应于获得该确认分组,从与该二级发送器相关联的队列中去除分组。 18.一种系统,包括: 确认确定器,其区分从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组和否认分组,其中 已经基于该二级发送器与该选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将该选择的 权 利 要 求 书CN 102948221 A 3/3页 4 中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自该二 级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,以及 该选择的中继站不是与该二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站; 和 分组去除组件,其基于该确认分组的接。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>12、收而从与该二级发送器相关联的队列中去除分 组。 19.一种存储用于使计算机执行指令的计算机可执行指令的计算机可读介质,该计算 机可执行指令包括: 用于获得从选择的中继站向二级发送器发送的确认分组的代码,其中已经基于该二级 发送器与该选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将该选择的中继站标识为优 选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来自该二级发送器和其他 未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益,该选择的中继站不是 与该二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站;和 用于响应于获得该确认分组从与该二级发送器相关联的队列中去除分组的代码。 权 。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>13、利 要 求 书CN 102948221 A 1/17页 5 开发认知多中继系统中的用于延迟敏感应用的缓冲器 0001 优先权声明 0002 本申请要求题为“EXPLOITING BUFFERS IN COGNITIVEMULTI-RELAY SYSTEMS FOR DELAY-SENSITIVE APPLICATIONS”的、2010年6月9日提交的美国临时专利申请序 列号61/352,942和题为“EXPLOITING BUFFERS IN COGNITIVE MULTI-RELAY SYSTEMS FORDELAY-SENSITIVE APPLICATIONS”的、2011年5月25日提交。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>14、的美国非临时专利申请序 列号13/115,650的优先权。在此通过引用并入上述申请的全部。 技术领域 0003 本公开一般涉及无线网络,包括但不局限于无线网络中的认知和协作传输。 背景技术 0004 认知和协作技术是下一代无线网络设计中的两个核心部分。认知传输背后的 核心思想是在不干扰一级用户(primary user,PU)的正常传输的前提下,允许二级用户 (secndary user,SU)在时间、频率、或频谱域中开发一级通信系统留下的未充分使用的频 谱空洞。 0005 认知无线电(CR)系统的一个问题是与一级系统共享频谱的效率低。例如,在分隔 很远的二级用户之间直接传输一般需要消耗更多功。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>15、率,同时接入相应减少,并且频谱共享 效率低。提高频谱共享效率的吸引人的技术方案是与中继站(RS)相组合的认知无线电,诸 如认知多中继(CMR)系统。 0006 认知多中继系统是目前研究的主题,其可以大概分成以下几类研究领域:延迟敏 感应用、开发认知多中继系统中的一级用户的空间爆炸(spatialburstiness)、和缓冲认知 多中继系统中有利的双侧空间多样性(double-sidedspatial diversity)。延迟敏感应 用中的大多数研究集中在问题的物理层方面,诸如多跳认知网状网络的选择策略和认知中 继系统的中断(outage)性能。这些研究假定延迟不敏感应用并且集中在诸如平均吞。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>16、吐量 或遍历容量的物理(PHY)层性能指标。然而,从应用的角度来看,将更重视保证服务质量 (QoS)的实时服务,其刺激对物理层和更高层性能的共同考虑。特别地,当考虑延迟敏感应 用时,诸如稳定区域和平均端对端分组延迟的其他性能测量变得很关键,其可以包含排队 理论(延迟动态)和信息理论(PHY动态)。由于认知多中继系统中查询的复杂相互作用,强 制法(brute force approach)不能提供可行的技术方案。 0007 在开发认知多中继系统中的一级用户的空间爆炸的背景下,已经对认知多接入网 络延迟、认知无线电网络中的延迟最小机会时间表的领域进行分析,以及已经对一级发送 器和二级发送器处的队列。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>17、动态以及他们的相互作用进行建模。尽管如此,这些研究集中在 一级用户覆盖范围(coverage)比二级系统大很多的场景。在该场景中,每当一级用户在具 体信道上是活动的时,所有二级用户都必须保持沉默或跳跃到其他空闲频率,在这种情况 下不可以开发一级用户的空间爆炸。 0008 关于缓冲认知多中继系统中有利的双侧空间多样性,研究显示,对于中继选择, 说 明 书CN 102948221 A 2/17页 6 可以获得与分布的空间-时间编码相同的多样性级别,而复杂性降低很多。在具有N个 中继站的传统的认知多中继系统中,不考虑中继站节点处的缓冲。结果,标准解码和转寄 (decode-and-forward,D。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>18、F)协议以及中继选择方案只可以在一侧(源中继链路或中继目的 地链路)获得第N级别的空间多样性。 0009 上述不足仅仅旨在提供对传统的系统和技术中的一些问题的概述,而并不是穷 尽。在查阅以下描述时,传统系统和技术中的其他问题和在此描述的各种非限制性实施例 相对应的优点可以变得更明显。 发明内容 0010 以下简单介绍发明内容,以提供对在此描述的一些方面的基本了解。该发明内容 不是对公开主题的扩展性概述。它并不旨在标识公开主题的关键或重要元件,或划定本公 开的范围。它的唯一目的是简单介绍公开主题的一些概念,作为稍后更详细描述介绍的前 奏。 0011 根据各种实施例,本申请属于认知多中继覆盖范围比。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>19、一级用户覆盖范围(例如,部 分74装置)大很多的场景,就这点而论,为了在认知多中继系统中高效率地共享频谱,开发 一级用户活动的空间爆炸是关键的。例如,当一级用户正在影响源至中继站链路时,尽管如 此,中继站至目的地链路仍然可以有效,其类似于空间域中的传输孔。另外,通过开发认知 多中继系统中的队列,可以实现同时提高二级发送器至中继站链路以及中继站至二级接收 器链路两者的可靠性的中继站选择多样性。 0012 因此根据前述事项,本申请描述认知多中继缓冲解码和转寄 (cognitiveulti-relay buffered decode-and-forward,CMF-BDF)系统、方法、和协议。在 此。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>20、公开的认知多中继缓冲解码和转寄系统可以动态地调节认知传输以在同时受益于双侧 选择多样性的优点时开发空间一级用户爆炸。因此优于中继站不具有缓冲能力的传统解码 和转寄以及直接传输方案、还有认知多中继解码和转寄方案,可以获得稳定/延迟性能的 实质增益。 0013 根据一个或多个各种实施例,本申请描述一种方法,包括:至少部分地基于对从第 一接近中继站延伸到二级接收器的通信链路或通信链路组的估计而选择第一接近中继站, 和至少部分地基于对从二级发送器和第二接近中继站延伸的通信链路的评价而选择第二 接近中继站,其中由二级接收器采用第一接近中继站与二级发送器通信,以及由二级发送 器使用第二接近中继站与二级接收。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>21、器通信。 0014 另外,根据一个或多个另外的实施例,本申请公开了一种系统,包括:二级接收器, 其至少部分地基于对从第一接近中继站延伸到二级接收器的通信链路或通信链路组的估 计而选择第一接近中继站,和二级发送器,其至少部分地基于对从二级发送器和第二接近 中继站延伸的通信链路的评价而选择第二接近中继站,其中由二级接收器采用第一接近中 继站与二级发送器通信,以及由二级发送器使用第二接近中继站与二级接收器通信。 0015 根据另外的实施例,本申请描述一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质, 用于使计算机执行指令,计算机可执行指令包括:用于至少部分地基于对从第一接近中继 站延伸到二级接收器的通信链路。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>22、的估计而选择第一接近中继站的代码,和至少部分地基于 对从二级发送器和第二接近中继站延伸的通信链路的评价而选择第二接近中继站的代码, 说 明 书CN 102948221 A 3/17页 7 其中由二级接收器采用第一接近中继站与二级发送器通信,以及由二级发送器使用第二接 近中继站与二级接收器通信。 0016 根据另外的实施例,本申请公开了一种方法,包括:基于非空中继站组与二级接收 器之间的链路或二级发送器与非空中继站组之间的链路而从一组非空中继站中标识最好 的中继站,以及当基于非空中继站组和二级接收器之间的链路而从一组非空中继站中选择 最好的中继站时,在控制信道上广播选择的中继站的索引。 0017。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>23、 此外,在另外的实施例中,本申请描述一种系统,包括:基于非空中继站组与二级 接收器之间的链路或二级发送器与非空中继站组之间的链路而从非空中继站组中标识最 好的中继站的组件,其中组件响应于基于非空中继站组与二级接收器之间的链路从非空中 继站组中选择出来的最好的中继站而在控制信道上广播选择的中继站的索引。 0018 在另外的实施例中,本申请描述了一种存储计算机可执行指令的计算机可读介 质,用于使计算机执行指令;计算机可执行指令包括:用于基于非空中继站与二级接收器 之间的链路或二级发送器和非空中继站组之间的链路而从非空中继站组中标识最好的中 继站的代码;和用于当基于非空中继站组和二级接收器之间的链路。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>24、而从非空中继站组中选 择最好的中继站时用于在控制信道上广播选择的中继站的索引的代码。 0019 另外,在另外的实施例中,本申请描述一种方法,包括:接收来自二级接收器的确 认分组;和以先进先出方式从无限长的缓冲器中删除分组,其中缓冲器与由二级接收器至 少部分地基于中继站与二级接收器之间的非一级用户阻塞链路而选择的中继站相关联,该 非一级用户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中继站与二级接收器之间的其他非一级 用户阻塞链路相关联的信道增益。 0020 在另外的实施例中,本申请公开一种系统,包括:确认估计器,其确定是否从选择 系统的二级接收器中接收到确认,该二级接收器至少部分地基于该系统与二级接收器之。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>25、间 的非一级阻塞链路而选择该系统,该非一级阻塞链路具有的信道增益超过其他中继站与二 级接收器之间的其他非一级用户阻塞链路呈现的信道增益;和分组删除组件,其响应于确 认估计器确定已经从二级接收器中接收到确认而以先进先出方式从缓冲器中去除分组。 0021 本申请还公开一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,用于使计算机执行 指令,计算机可执行指令包括:用于接收来自二级接收器的确认分组的代码;和用于以先 进先出方式从无限长的缓冲器中删除分组的代码,其中缓冲器与由二级接收器至少部分地 基于中继站与二级接收器之间的非一级用户阻塞链路而选择的中继站相关联,该非一级用 户阻塞链路呈现的信道增益超过与另一中。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>26、继站与二级接收器之间的其他非一级用户阻塞 链路相关联的信道增益。 0022 在另外的实施例中,本申请还描述一种方法,包括:获得从选择的中继站向二级发 送器发送的确认分组,其中已经基于二级发送器与选择的中继站之间的非一级用户阻塞通 信链路而将选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增 益超过与来自二级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联 的信道增益,以及该选择的中继站不是与二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的 选择的中继站,和响应于获得确认分组从与二级发送器相关联的队列中去除分组。 0023 另外,本申请还描述一种系统,包括:确认确定器,其。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>27、区分从选择的中继站向二级 发送器发送的确认分组与否认分组,其中已经基于二级发送器与该选择的中继站之间的非 说 明 书CN 102948221 A 4/17页 8 一级用户阻塞通信链路而将选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链 路具有的信道增益超过与来自二级发送器和其他非选择的中继站的其他非一级用户阻塞 通信链路相关联的信道增益,以及该选择的中继站不是与二级发送器正在与其通信的二级 接收器相关联的选择的中继站,和分组去除组件,其基于确认分组的接收而从与二级发送 器相关联的队列中去除分组。 0024 此外,本申请还描述一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,用于使计算 机执行指令。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>28、,计算机执行指令,包括:用于获得从选择的中继站向二级发送器发送的确认分 组的代码,其中已经基于二级发送器与选择的中继站之间的非一级用户阻塞通信链路而将 选择的中继站标识为优选的中继站,该非一级用户阻塞通信链路具有的信道增益超过与来 自二级发送器和其他未选择的中继站的其他非一级用户阻塞通信链路相关联的信道增益, 该选择的中继站不是与二级发送器正在与其通信的二级接收器相关联的选择的中继站,和 用于响应于获得确认分组从与二级发送器相关联的队列中去除分组的代码。 0025 以下说明书与附图详细阐述公开主题的某些说明性方面。然而,这些方面仅仅表 示本申请可以采用的原理的几个方面。公开主题旨在包括所有这些。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>29、方面及其等同物。当连 同附图一起考虑时,从以下各种实施例的详细说明中,公开主题的其他优点和特征将变得 更明显。 附图说明 0026 参考以下附图描述本公开的非限制性和非穷举性实施例,其中除非另作说明,遍 及各个视图,相同附图标记指的是相同的部分。 0027 图1说明可以利用机会接入随机分散和分布小覆盖范围一级用户系统的授权 (licensed)频谱的大覆盖范围认知多中继(CMR)系统的方框图。 0028 图2说明根据实施例的可以包括在二级发送器和/或二级接收器内或与二级发送 器和/或二级接收器相关联的二级收发器的方框图。 0029 图3说明根据实施例的可以为二级用户装置的利益利用机会开发一级通。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>30、信系统 留下的频谱空洞而不会过度干扰一级用户装置的通信的二级中继站的方框图。 0030 图4说明根据实施例的说明性认知组件的方框图。 0031 图5说明根据实施例的说明性知觉组件的方框图。 0032 图6说明根据实施例的在二级发送器与中继站以及中继站与二级接收器之间建 立的链路。 0033 图7说明根据实施例的分别从一级用户装置和/或二级用户装置发出和发到一级 用户装置和/或二级用户装置的通信分组的总体流动和相互作用。 0034 图8-12说明与在时间、频率或空间域中开发一级通信系统留下的未充分使用的 频谱空洞而不干扰占用无线区域网的一级用户装置的传输和/或接收相关联的各种过程。 0035 图。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>31、13说明根据实施例的可操作于运行公开的系统和方法的计算系统的方框图。 具体实施方式 0036 在此介绍的系统、方法、和设备的各种非限制性实施例为二级用户装置的利益利 用机会开发由一级通信系统留下的频谱空洞,而不会过度干扰一级用户装置的通信。 说 明 书CN 102948221 A 5/17页 9 0037 在以下描述中,阐述多个具体细节以提供对实施例的彻底了解。然而,本领域技术 人员将意识到在不具有一个或多个具体细节的情况下,或在利用其他方法、组件、材料等等 的情况下也可以实施在此描述的技术。在其他情况下,为了避免模糊某些方面,未详细示出 或描述众所周知的结构、材料、或操作。 0038 遍及该。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>32、说明书,说法“一个实施例”或“实施例”意指在至少一个实施例中包括结合 实施例描述的具体特征、结构、或特性。因此,遍及该说明书在各个地方出现的短语“在一个 实施例中”或“在实施例中”并不是指所有都必须是同一个实施例。此外,具体特征、结构、 或特性可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。 0039 如在此使用的,术语“组件”、“系统”、“接口”等等旨在指与计算机相关联的实体、 硬件、软件(例如在运行时)、和/或固件。例如,组件可以是处理器、在处理器上运行的过程、 对象、可执行、程序、存储器装置、和/或计算机。通过说明,在服务器上运行的应用和该服 务器可以是组件。在过程内可以存在一个或多个组件。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>33、,而组件可以位于一台计算机上和/ 或分布在两台或更多计算机上。 0040 另外,这些组件可以从其上存储了各种数据结构的各种计算机可读介质运行。诸 如根据具有一个或多个数据分组(例如,来自与在本地系统中、分布系统中、和/或通过例 如因特网、局域网、宽域网等等的网络的另一组件相互作用的一个组件的数据)的信号,组 件可以经由本地和/或远程过程利用该信号与系统系统通信。 0041 如另一示例,组件可以是具有由电气或电子线路操作的机械零件提供的具体功能 的设备;可以由一个或多个处理器运行的软件应用或固件应用操作电气或电子线路;一个 或多个处理器可以在设备的内部或外部,以及可以运行至少一部分软件或固件应用。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>34、。如又 一示例,组件可以是通过电子组件而不是机械零件提供具体功能的设备;电子组件可以在 其中包括运行至少比较(confer)电子组件的部分功能的软件和/或固件的一个或多个处 理器。一方面,组件可以例如在云计算系统内经由虚拟机模拟电子组件。 0042 在此使用词语“示例性”和/或“说明性”意指充当示例、例子、或说明。为了避免 怀疑,在此公开的本主题并不局限于如此示例。另外,在此描述的作为“示例性”和/或“说 明性”的任意方面或设计并不必须理解为比其他方面或设计更优选或更好,也不是意指排 除那些本领域技术人员已知的等同示例性结构以及技术。此外,就在说明书或权利要求中 使用术语“包括”、“具有”、“。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>35、包含”及其他类似的词语而言,这样的术语旨在包括-以类似于 术语“包含”的方式作为开放的转换词语的-而不排除任意另一或者其他元件。 0043 如根据在此描述的公开主题的一个或多个方面,关于执行推理和/或概率确定和 /或基于统计的确定,可以采用基于认知智能的系统,例如使用显式和/或隐式训练过的分 类器。例如,人工智能系统可用于为随机位于认知无线电网络内的二级发送器和二级接收 器选择适当的中继站,其中二级接收器和二级发送器可以使他们的关于哪个中继站是最合 适的中继站的各自决定至少部分基于中继站与二次接收机之间以及二级发送器与中继站 之间的链路。 0044 如在此使用,术语“推论”或“推理”一般指的是。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>36、从经由事件和/或数据捕获的一 组观测中对系统、环境、用户、和/或意图进行推理或推断系统、环境、用户、和/或意图的状 态的过程。捕获的数据和事件可以包括用户数据、装置数据、环境数据、来自传感器的数据、 传感器数据、应用数据、隐式数据、显式数据、等等。可以采用推理来标识(identify)具体 说 明 书CN 102948221 A 6/17页 10 情景或动作,或例如可以基于对数据和事件的考虑而生成感兴趣的事的状态的概率分布。 0045 推理也可以指用以从一组事件和/或数据组成高级事件的技术。这样的推理导致 从一组观察的事件和/或存储的事件数据构造新的事件或动作、事件在密切时间邻近上是 否互相关。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>37、联、以及事件和数据是否来自一个或若干事件和数据源。关于公开的主题,就执行 自动和/或推断动作而言,可以采用各种分类方案和/或系统(例如,支持向量机、神经网 络、专家系统、贝叶斯信念网络、模糊逻辑、和数据合成引擎)。 0046 另外,使用标准编程和/或工程技术可以将公开的主题实施为方法、设备、或制 品,以产生控制计算机实施公开的主题的软件、固件、硬件、或其任意组合。在此使用的术语 “制品”旨在包含可从任意计算机可读装置、计算机可读载体、或计算机可读介质可访问的 计算机程序。例如,计算机可读介质可以包括但是并不局限于磁存储器装置,例如硬盘;软 盘;磁条;光盘(例如,压缩盘(CD)、数字视频盘(DV。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>38、D)、Blu-ray Disc TM (BD);智能卡;闪速 存储器装置(例如,卡、棒、键驱动);和/或模拟存储器装置和/或任意以上计算机可读介质 的虚拟装置。 0047 为了使以下公开更生动,仅仅为了阐述,假定基本认知多中继系统包括二级发送 器、二级接收器、和K个半双工中继站。二级发送器与中继站之间的链路可以称为“T-R链 路”,而中继站与二级接收器之间的链路可以称为“R-R链路”。为了减少二级用户传输所产 生的干扰区域,假定在二级发送器和中继站两者处都配备有天线阵列,用于形成波束宽度 为弧度以及发送器天线增益为G t 的波束。当在中继站和二级发送器两者处接收信号时, 假定全向天线。另外,假。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>39、定将认知多中继系统的传输时间分片(slot)。在任意片中,如果在 链路ij 2 上使用功率P ij 发送信号X(具有标准化信号能量),则接收器j上的接收信号可以 表示为: 0048 0049 其中a(P ij )是指示变量,是P ij 的函数。它指示使用功率P ij 从i至j的传输是 否被任意一级用户阻塞,a(P ij )0指示传输被阻塞,而a(P ij )=1相反。h ij 代表信道衰落 系数,其假定为平坦瑞利,因此链路ij上的功率增益(例如,H ij =|h ij | 2 )服从参数为1的指 数分布。H ij 假定在一个片内是准静态的,但是在不同的片之间独立同分布。 是i与j之间的大规模路。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>40、径损耗,其中 0 和分别是路径损失系数和指数。代表从 结点i的所有相邻活动一级用户接收的和信号(summary signal)。因为一级用户覆盖范 围相对小得多,所以假定二级接收器不在任意互动一级用户的覆盖范围内,则可以认为 是具有功率的白噪声.Z j 是接收器j处的白高斯噪声(例如,), 其中假定另外,链路ij上的即时接收的信号干扰噪声比(SINR)可以定义为 其中是与发送功率无关的常量。 0050 另外,还假定一级用户均匀和/或随机地分布在二维平面上,密度为。第i一级 用户的活动性可以由通断(on-off)状态变量S i =0,1呈现,其中S i =1表示接通状态(例如, 一级用户是活动的。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>41、),相反S i =0表示断开状态(例如,一级用户是空闲的)。N个一级用户的 活动状态(S 1 ,.,S N )可以假定为是独立同分布的随机变量。此外,一级用户活动状态在片 内保持静止(例如,Pt(S i 1),Pr(S i 0) 1 , 0 ),在不同的片之间独立同分布。 说 明 书CN 102948221 A 10 7/17页 11 0051 通过使用指示变量a(P ij ),可以使链路ij上的一级用户活动的影响与接收信号干 扰噪声比有关。当用功率P ij 发送时,位于距离DSP远的一级用户接收的平均干扰可以表 示为当干扰电平比阈值 th 高时,后果是对一级用户传输的干扰。通 过设置最大干扰。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>42、区的半径因为波束宽度为弧度 的定向波束可以近似为角度为的扇形,所以干扰区的面积可以近似为角度为和半径为 的扇形的面积,其可以表示为根据均匀分布假定,因此干扰区中 的一级用户的数目可以按以下计算: 0052 0053 如果任意N(P ij )一级用户是活动的,则链路ij上的二级用户传输被“阻塞”,并且 (P ij )0.。功率为P ij 的二级用户传输不被阻塞的概率可以表示为: 0054 0055 0056 0057 其中是与发送功率P ij 无关的常数,但是与一级用 户密度和活动密度 0 直接相关。步骤(1)来自于对不同一级用户的独立同分布的假 定。 0058 另外,还假定将来自二级用户系统的。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>43、数据封装到每个具有R位的小分组中。对于 每个时间片,最多可以发送要求比R更大的一个分组。使用香农公式,结点i和j之间可以 表示为I ij log2 ( 1+ ij ),其中 ij 是接收器j处的信号干扰噪声比。因此,通过链路ij 成功传输分组的概率,表示为p succ,ij ,可以按以下解算: 0059 0060 0061 其中是与发送功率P ij 无关的常数,但是与分组大小R 和链路两端之间的距离D ij 直接相关。步骤(1)应用等式(2)的结果。 0062 因此,对于给定组d ij ,R,和 0 ,存在唯一发送功率其最大化链路ij 上成功传输的概率(例如,)的。最佳的发送功率因此可 以表示。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>44、为: 说 明 书CN 102948221 A 11 8/17页 12 0063 0064 而链路ij上的成功传输的相对应的最佳概率是: 0065 0066 其中是与相关的常数。 0067 现在转向附图,图1描述大覆盖范围的认知多中继(CMR)系统100,其可以利用机 会接入随机分散以及分布的小覆盖范围的一级用户系统的授权频谱。大覆盖范围认知多 中继系统100可以包括无线区域网(WRAN)系统102,其可以为郊区大学校园或城镇或中等 规模的农村区域提供无线通信。一般地,无线区域网系统102的覆盖面积或小区半径可以 在小于2公里到大于10公里的范围内变动。无线区域网102可以包括随机处于无线区域 。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>45、网系统102的整个覆盖区域和/或小区半径内的大量一级用户装置(例如,一级用户装置 104A-104H)。另外,无线区域网102也可以包括二级用户发送器106和二级用户接收器110, 以及多个中继站108X和108Z。应该注意,虽然图1描绘了一个二级发送器106和一个二级 接收器110,但多个二级发送器和二级接收器可以随机地分散在无线区域网系统102提供 的整个覆盖区域。类似地,关于中继站108X和108Z,虽然图示了在无线区域网系统102的 小区半径内仅仅存在两个中继站,但多个中继站(例如,中继站108X和中继站108Z)可以位 于无线区域网系统102内。 0068 一级用户装置104A-10。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>46、4H可以在时间、频率、或空间域内与一个或多个无线载体 或一级通信系统相关联。一般地,一个或多个无线载体或一级通信系统将通过例如调节机 构(regulatory organization)拥有或被分配有专用的具体波带或子波带的无线频谱。因 此,一级用户装置104A-104H将一般紧密地与一个或多个无线载体或者一级通信系统提供 的资源(例如,频谱)相关联和/或专门(exclusively)使用一个或多个无线载体或者一级 通信系统提供的资源(例如,频谱)。如本领域技术人员将意识到由一级用户装置104A-104H 专用分配的无线频谱可能是极端浪费的和低效的,因为大多数时间不需要完全采用全部分 配的无线。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>47、频谱。事实上,为了发现无线频谱目前利用的程度进行的一个调查显示,一些无 线电信道的利用时间不到百分之一,以及在所有频带范围内的平均占用时间仅仅为百分之 5.2。调查还发现例如,在一个测量周期期间,纽约市在30-300MHz子波带的最大完全频谱 占有率令人惊讶地仅仅为百分之13.1,甚至在使用的高峰时间期间,也可以在公共波带的 频谱中发现空闲空间。 0069 一级用户装置104A、一级用户装置104D、和一级用户装置104H图示为阴影化,因 为这些一级用户装置,虽然专门与特定无线载体或具体一级通信系统相联系(affiliated with),但目前可以是不活动的,因此目前没有利用无线载体或一级通。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>48、信系统提供的设施。 例如,一级用户装置104A、一级用户装置104D、和/或一级用户装置104H可以与暂时不活 动的用户(例如,电源断开和/或当前不使用一级通信系统提供的频谱资源进行接收/发送 的装置)相关联。 0070 二级发送器106和二级接收器110可以利用机会开发一级通信系统或一个或多个 说 明 书CN 102948221 A 12 9/17页 13 无线载体在时间、频率、或空间域中留下的未充分使用的频谱空洞而不干扰一级用户装置 104A-104H进行的正常传输的装置。二级发送器106和/或二级接收器110因此可以采用 任意实际的动态频谱接入方案,诸如频谱缠绕(spooling)和/或。</p> <p style='height:0px;padding:0;margin:0;overflow:hidden'>49、机会频谱接入(OSA)。 0071 中继站108X和108Z可以是如下装置,其从一个或多个一级用户装置104A-104H 和/或二级发送器(例如,二级发送器106)接收信号和/或分组以及在相同频率或不同 频率上转播接收的信号和/或分组到诸如二级接收器110或一个或多个一级用户装置 104A-104H的接收装置。一般地,中继站108X和108Z是在有线/无线通信网络的分段 (segment)之间移动或转寄分组、帧、和/或信号的互连装置,通常可以接收一种形式的分 组、帧、和/或信号,其后以不同形式转发接收的分组、帧、和/或信号。中继站108X和中继 站108Z一般从诸如二级发送器106的发送器装置接收分组、帧、和/或信号,放大接收的信 号,移动(shift)信号的频率,以及转播频移的信号。可以由另一中继站接收转播的频率转 换信号,其中如有必要,可以执行信号的进一步放大、频率移动、以及转播,或频移的信号可 以由诸如二级接收器110的二级接收器接收。 0。</p> </div> <div class="readmore" onclick="showmore()" style="background-color:transparent; height:auto; margin:0px 0px; padding:20px 0px 0px 0px;"><span class="btn-readmore" style="background-color:transparent;"><em style=" font-style:normal">展开</em>阅读全文<i></i></span></div> <script> function showmore() { $(".readmore").hide(); $(".detail-article").css({ "height":"auto", "overflow": 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