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1、10申请公布号CN104113920A43申请公布日20141022CN104113920A21申请号201410262361322申请日2010031961/161,65320090319US12/725,14620100316US201080012019820100319H04W72/0420090171申请人高通股份有限公司地址美国加利福尼亚72发明人JM博朗AD汉德卡尔74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人张立达王英54发明名称具有中继的无线网络中的关联和资源划分57摘要描述了在具有中继的无线网络中执行关联和资源划分的技术。在一个方面中,可以执行资源划分以向节点和中继。
2、的接入/回程链路分配可用资源。在一种设计中,节点计算与资源划分有关的多个可能动作的局部度量。节点从至少一个相邻节点接收所述可能动作的局部度量,并基于计算出和接收到的局部度量确定所述可能动作的总体度量。节点基于所述可能动作的总体度量确定分配给一组节点的资源以及分配给至少一个中继的接入和回程链路的资源。在另一方面中,可以通过考虑中继的性能执行涉及中继的关联。在又一方面中,可以联合执行关联和资源划分。30优先权数据62分案原申请数据51INTCL权利要求书1页说明书19页附图11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1页说明书19页附图11页10申请公布号CN104113920。
3、ACN104113920A1/1页21一种用于无线通信的方法,包括获得与涉及至少一个中继的关联相关的多个可能动作的度量;以及基于所述多个可能动作的度量来确定至少一个站的至少一个服务节点,其中所述至少一个服务节点和所述至少一个站包括所述至少一个中继。2根据权利要求1所述的方法,其中所述多个可能动作包括用于从一个节点向相邻节点移交出一个或多个站的可能动作,或用于从所述相邻节点向所述节点移交入一个或多个站的可能动作,或包括这两种可能动作。3根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个服务节点包括基站,并且所述至少一个站包括中继,或者所述至少一个服务节点包括中继,并且所述至少一个站包括用户设备UE,或者。
4、这两者都满足。4根据权利要求1所述的方法,其中基于分配给所述中继的接入和回程链路的资源来计算所述中继的度量。5根据权利要求1所述的方法,其中基于所述中继的接入容量或所述中继的回程容量或这两者来计算所述中继的度量。6一种用于无线通信的设备,包括用于获得与涉及至少一个中继的关联相关的多个可能动作的度量的模块;以及用于基于所述多个可能动作的度量来确定至少一个站的至少一个服务节点的模块,其中所述至少一个服务节点和所述至少一个站包括所述至少一个中继。7根据权利要求6所述的设备,其中所述多个可能动作包括用于从一个节点向相邻节点移交出一个或多个站的可能动作,或用于从所述相邻节点向所述节点移交入一个或多个站的。
5、可能动作,或包括这两种可能动作。8根据权利要求6所述的设备,其中基于分配给所述中继的接入和回程链路的资源或所述中继的接入容量或所述中继的回程容量或上述各项的组合来计算所述中继的度量。9一种用于无线通信的设备,包括至少一个处理器,其被配置为获得与涉及至少一个中继的关联相关的多个可能动作的度量,并基于所述多个可能动作的度量来确定至少一个站的至少一个服务节点,其中所述至少一个服务节点和所述至少一个站包括所述至少一个中继。权利要求书CN104113920A1/19页3具有中继的无线网络中的关联和资源划分0001本申请是申请日为2010年3月19日、申请号为2010800120198、发明名称为“具有中。
6、继的无线网络中的关联和资源划分”的中国专利申请的分案申请。0002本申请要求享有2009年3月19日提交且被转让给本申请的受让人的题为“ASSOCIATIONANDRESOURCEPARTITIONINGINHETEROGENEOUSNETWORKSWITHRELAYS”的美国临时申请NO61/161,653的优先权,在此通过引用将该申请并入本文。技术领域0003本公开总体上涉及通信,更具体而言涉及用于支持无线通信的技术。背景技术0004为了提供各种通信内容,例如语音、视频、分组数据、消息通信、广播等,广泛地部署了无线通信网络。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源而支持多个用户的多址网。
7、络。这种多址网络的例子包括码分多址CDMA网络,时分多址TDMA网络、频分多址FDMA网络、正交FDMAOFDMA网络和单载波FDMASCFDMA网络。0005无线通信网络可以包括若干基站,这些基站能够支持若干用户设备UE的通信。UE可以经由下行链路和上行链路与基站通信。下行链路或正向链路是指从基站到UE的通信链路,上行链路或反向链路是指从UE到基站的通信链路。0006无线网络还可以包括中继,以改善无线网络的覆盖和容量。中继可以在回程链路上与基站进行通信,可以对基站表现为UE。中继还可以在接入链路上与一个或多个UE进行通信,可以对UE表现为基站。中继利用资源与基站和UE通信。支持中继高效地工作。
8、可能是人们希望的。发明内容0007本文描述了在具有中继的无线网络中执行关联和资源划分的技术。关联是指确定站的服务节点的过程。节点可以是基站或中继,站可以是UE或中继。资源划分是指向节点分配可用资源的过程。也可以使用资源划分在中继的接入链路和回程链路之间分配资源。关联还可以称为服务器选择。资源划分还可以称为资源分配、资源协调等。0008在一方面中,可以执行资源划分以向一组节点并向至少一个中继的接入和回程链路分配可用资源。在一种设计中,该组节点中的节点可以计算与资源划分相关的多个可能动作的局部度量。节点可以从至少一个相邻节点接收所述多个可能动作的局部度量并可以基于计算出的局部度量和接收到的局部度量。
9、确定所述可能动作的总体度量。节点可以基于所述可能动作的总体度量来确定分配给该组节点的资源以及分配给所述至少一个中继的接入和回程链路的资源。0009在另一方面中,可以考虑到中继的性能来执行关联。在一种设计中,可以获得与涉及至少一个中继的关联相关的多个可能动作的度量。所述多个可能动作可以包括I用于从一个节点向相邻节点移交出一个或多个站的可能动作和/或II用于从所述相邻节点说明书CN104113920A2/19页4向所述节点移交入一个或多个站的可能动作。可以基于所述多个可能动作的度量来确定至少一个站的至少一个服务节点。所述至少一个服务节点和所述至少一个站可以包括所述至少一个中继。在一种设计中,可以基。
10、于分配给中继的接入和回程链路的资源和/或基于中继的接入容量和回程容量来计算中继的度量例如速率。可以使用度量来选择所述至少一个站的至少一个服务节点。0010在又一方面中,例如可以通过计算与关联和资源划分相关的多个可能动作的度量来联合地执行关联和资源划分。在一种设计中,可以通过评估站和节点之间的不同可能关联、对节点的不同可能资源分配和对接入和回程链路的不同可能资源分配,为站选择服务节点并可以向节点以及向接入和回程链路分配可用资源。0011下面更详细地描述了本公开的各方面和特征。附图说明0012图1示出了无线通信网络。0013图2示出了基站和UE之间经由中继的通信。0014图3示出了接入和回程链路之。
11、间的资源划分。0015图4示出了中继的接入容量和回程容量。0016图5示出了用于执行关联和资源划分的过程。0017图6和7分别示出了利用对节点和接入/回程链路的统一资源划分来支持通信的过程和设备。0018图8示出了用于执行统一资源划分的过程。0019图9和10分别示出了利用涉及中继的关联来支持通信的过程和设备。0020图11和12分别示出了用于通过中继来支持通信的过程和设备。0021图13和14分别示出了用于通过UE进行通信的过程和设备。0022图15示出了节点和站的方框图。具体实施方式0023可以将这里所述的技术用于各种无线通信网络,例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SCFDMA。
12、和其他网络。常常可互换地使用术语“网络”和“系统”。CDMA网络可以实施诸如通用陆地无线接入UTRA、CDMA2000等无线技术。UTRA包括宽带CDMAWCDMA和CDMA的其他变体。CDMA2000涵盖IS2000、IS95和IS856标准。TDMA网络可以实施诸如全球移动通信系统GSM的无线技术。OFDMA网络可以实施诸如演进UTRAEUTRA、超移动宽带UMB、IEEE80211WIFI、IEEE80216WIMAX、IEEE80220、等无线技术。UTRA和EUTRA是通用移动电信系统UMTS的一部分。3GPP长期演进LTE和高级LTELTEA是使用EUTRA的UMTS新版本,其在下。
13、行链路上采用OFDMA,在上行链路上使用SCFDMA。在名为“第三代合作伙伴计划”3GPP的组织的文献中描述了UTRA、EUTRA、UMTS、LTE、LTEA和GSM。在名为“第三代合作伙伴计划2”3GPP2的组织的文献中描述了CDMA2000和UMB。可以将这里所述的技术用于上述无线网络和无线技术以及其他无线网络和无线技术。0024图1示出了无线通信网络100,无线通信网络100可以包括若干基站和其他网络实说明书CN104113920A3/19页5体。基站可以是与UE和中继进行通信的实体,也可以称为节点、节点B、演进的节点BENB、接入点等。每个基站都可以为特定地理区域提供通信覆盖。在3GP。
14、P中,根据使用术语的语境,术语“小区”可以指基站的覆盖区域和/或为这一覆盖区域服务的基站子系统。在3GPP2中,术语“扇区”或“小区扇区”可以指基站的覆盖区域和/或为该覆盖区域服务的基站子系统。为了清晰起见,在这里的描述中使用3GPP的“小区”概念。0025基站可以为宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其他类型的小区提供通信覆盖。宏小区可以覆盖较大的地理区域例如半径为几公里,可以允许订阅服务的UE进行不受限接入。微微小区可以覆盖较小的地理区域,可以允许订阅服务的UE进行不受限接入。毫微微小区可以覆盖较小的地理区域例如家庭,可以允许与该毫微微小区关联的UE例如闭合用户群CSG中的UE进行受限接入。。
15、在图1所示的例子中,无线网络100包括用于宏小区的宏基站110和112、用于微微小区的微微基站114以及用于毫微微小区的毫微微/家庭基站116。0026无线网络100还可以包括中继,例如中继118。中继可以是从上游实体例如基站或UE接收数据传输并向下游实体例如UE或基站发送数据传输的实体。中继也可以是为其他UE中继传输的UE。也可以将中继称为节点、站、中继站、中继基站、中继节点等。0027无线网络100可以是包括不同类型基站,例如宏基站、微微基站、毫微微基站、中继等的异构网络。这些不同类型的基站在无线网络100中可以具有不同的发射功率水平、不同的覆盖区域和对干扰的不同影响。例如,宏基站可以具有。
16、高发射功率水平例如20瓦或43DBM,微微基站和中继可以具有较低发射功率水平例如2瓦或33DBM,毫微微基站可以具有低发射功率水平例如02瓦或23DBM。不同类型的基站可以属于具有不同最大发射功率水平的不同功率等级。0028网络控制器130可以耦合到一组基站,并可以为这些基站提供协调和控制。网络控制器130可以经由回程与基站通信。基站还可以经由回程彼此通信。0029UE120可以散布于整个无线网络100中,每个UE可以是固定的或移动的。还可以将UE称为站、终端、移动台、用户单元等。UE可以是手机、个人数字助理PDA、无线调制调解器、无线通信装置、手持装置、膝上型计算机、无绳电话、无线本地回路W。
17、LL站等。UE可以能够与基站、中继、其他UE等通信。0030图2示出了基站110和UE120之间经由中继118的通信。中继118可以经由回程链路与基站110通信,可以经由接入链路与UE120通信。在回程链路上,中继118可以经由回程下行链路从基站110接收下行链路传输,并可以经由回程上行链路向基站110发送上行链路传输。在接入链路上,中继118可以经由接入下行链路向UE120发送下行链路传输,可以经由接入上行链路从UE120接收上行链路传输。0031无线网络可以支持用于下行链路和上行链路中的每一个的一组资源。可以基于时间、或频率、或时间和频率两者或一些其他标准来定义可用资源。例如,可用资源可以。
18、对应于不同的频率子带或不同的时间交织或不同的时间频率块等。时间交织可以包括均匀间隔的时隙,例如每第S个时隙,其中S可以是任何整数值。可以为整个无线网络定义可用资源。0032中继118通常不能同时在同一频率信道上发射和接收。因此,可以为接入链路分配用于下行链路的一些可用资源并将其称为下行链路接入资源。中继118可以在下行链路接入资源上向UE120发送下行链路传输,并可以在剩余的下行链路资源上从基站110接收说明书CN104113920A4/19页6下行链路传输。类似地,可以为接入链路分配用于上行链路的一些可用资源并将其称为上行链路接入资源。中继118可以在上行链路接入资源上从UE120接收上行链。
19、路传输,并可以在剩余的上行链路资源上向基站110发送上行链路传输。为了清楚起见,下面大部分描述是针对下行链路上的传输。0033图3示出了在中继118的回程链路和接入链路之间示例性划分下行链路可用资源。下行链路可以有索引为1到K的K个资源可用,其中K可以是任何整数值。在图3所示的例子中,为接入下行链路分配资源2、5、K。中继118可以在资源2、5、K上向其UE或中继UE进行发送,并可以在剩余的下行链路资源上监听来自服务基站110的传输。基站110可以在资源2、5、K上向其UE或宏UE进行发送,并可以在剩余资源上向其UE和/或中继118进行发送。0034在这里的描述中,节点可以是基站或中继。基站可。
20、以是宏基站、微微基站、毫微微基站等。将为中继服务的节点称为中继的服务节点。将为UE服务的节点称为UE的服务节点。站是与节点通信的实体。站可以是UE或中继。在一种情形中,站可以是UE,节点可以是基站或中继。在另一种情形中,站可以是中继,节点可以是基站。0035在一方面中,可以执行统一资源划分以向一组节点以及向一个或多个中继的接入和回程链路分配用于给定链路例如下行链路或上行链路的可用资源。于是统一资源划分可以涵盖I向该组节点分配可用资源的资源划分,例如用于减小干扰,以及II在中继的接入和回程链路之间分配资源的资源划分。由于中继和它们的服务节点之间的相互依赖性,针对节点和接入/回程链路的统一资源划分。
21、可以改善性能。具体而言,中继的调度决定可能影响到其服务节点的性能,还可能影响到其他节点的性能。类似的,服务节点的调度决定可能影响到其中继和其他节点的性能。可以同时执行I向该组节点分配可用资源的资源划分以及II在中继的接入和回程链路之间的资源划分来实现改善的性能。可以如下所述执行针对节点和接入/回程链路的统一资源划分。0036站例如UE或中继可以位于一个或多个节点的覆盖之内。在一种设计中,可以选择单个节点以在下行链路和上行链路上都为站服务。在另一种设计中,可以选择一个节点以在下行链路和上行链路的每个上为站服务。对于两种设计而言,可以基于诸如最大几何参数/信号强度、最小路径损耗、最大能量/干扰效率。
22、、最大用户处理量等的度量为站选择服务节点。几何参数涉及接收信号质量,可以通过载波温度比CARRIEROVERTHERMAL,COT、信噪比SNR、信号与噪声干扰比SINR、载波干扰比C/I等来量化接收信号质量。最大化能量/干扰效率可能需要I使需要的每比特发射能量最小,或II使所接收的每单位有用接收信号能量的干扰能量最小。部分II可以对应于使目标节点的信道增益与所有受干扰节点的信道增益之和的比例最大。使用户处理量最大可以考虑各种因素,例如节点的负载例如节点当前服务的站的数量、分配给节点的资源量、节点的可用回程容量等。0037可以在第一次对站加电时为站执行关联,将其称为初始关联。还可以执行关联以为。
23、站的移交HANDOVER选择新的服务节点。0038在另一方面中,可以通过考虑中继的性能来执行涉及一个或多个中继的关联。涉及中继的关联可以涵盖I选择用于该中继的服务节点或II确定是否选择该中继作为UE的服务节点。在任一种情况下,都可以基于中继的特征例如,为中继的接入和回程链路说明书CN104113920A5/19页7分配的资源判断中继的性能,并可以将中继的性能用于服务器选择。0039资源划分和关联可以是相关的,一个可能影响到另一个。例如,站和节点之间的新关联可能会将负载从一个节点转移到另一个节点,并可能触发/要求资源划分,例如,以便解决由于链路不均衡或受限的关联所导致的高干扰。反之,资源划分可能。
24、会影响不同资源上的信号和干扰状况,这可能会影响用于确定关联的度量。例如,由于资源划分造成的信号和干扰状况的变化,诸如下行链路几何性质的度量可能不再表示所有资源上的信号质量。此外,资源划分可能影响节点的可用资源量,可能受到小区负载的影响。0040在又一方面中,可以联合执行关联和资源划分。对于联合的关联和资源划分,可以考虑站和节点之间可能的不同关联、对节点的可能的不同资源分配和对接入和回程链路的可能的不同资源分配,为站选择服务节点并可以向节点和接入和回程链路分配可用资源。这样可以允许考虑到当前的资源划分和加载来进行关联,允许基于关联的更新来更新资源划分,并允许基于资源划分和/或其他关联更新的变化来。
25、更新关联。0041在一种设计中,可以通过集中方式执行关联和/或资源划分。在这种设计中,指定的实体可以接收站和节点的相关信息,计算用于关联和/或资源划分的度量,并基于计算的度量选择最好的关联和/或资源划分。在另一种设计中,可以由一组节点通过分布式方式执行关联和/或资源划分。在这种设计中,每个节点可以计算特定的度量并可以与相邻节点交换。每个节点然后可以确定并选择能够提供最好性能的关联和/或资源划分。0042可以仅针对下行链路,仅针对上行链路或针对下行链路和上行链路两者执行关联和/或资源划分。可以以不同方式为下行链路和上行链路执行资源划分。为了清楚起见,下面详细描述针对下行链路的联合的关联和资源划分。
26、。0043表1列出了可用于为下行链路进行联合的关联和资源划分的一组组分。0044表100450046在一种设计中,可以为每个站维持活动集,并可以基于由该站进行的导频测量和/或节点进行的导频测量来确定该活动集。给定站T的活动集可以包括I对下行链路上的站T观察到的信号或干扰具有不可忽略的贡献且/或II从上行链路上的站T接收到不可忽略的信号或干扰的节点。在一种设计中,如果节点的COT大于阈值COTMIN,那么站T的活动集中可以包括该节点。还可以基于所接收的信号强度和/或其他标准将节点包括在活动集中。可以限制活动集例如,限制为N个最强节点,其中N可以是任何适当值,以便减说明书CN104113920A6。
27、/19页8小用于关联和/或资源划分的计算复杂度。0047在一种设计中,可以为每个节点维持邻集,邻集可以包括参与关联和/或资源划分的节点。可以基于站的活动集来确定每个节点的邻集。在一种设计中,给定节点P的邻集可以包括I在节点P所服务的站的活动集中的节点,以及II为其活动集中具有节点P的站进行服务的节点。邻集于是可以包括节点P及其相邻节点。可以限制邻集以便减小用于关联和/或资源划分的计算复杂度。0048在存在中继时,可以通过各种方式形成邻集。在第一种邻集设计中,邻集可以包括对应于基站以及中继的节点。在这种设计中,可以针对邻集中的每个节点包括每个中继计算度量,并可以将度量用于关联和/或资源划分。在第。
28、二种邻集设计中,邻集可以包括对应于基站的节点,但不包括对应于中继的节点。在这种设计中,可以针对中继的服务节点计算度量,且该度量可以体现中继的影响。对于这两种设计而言,邻集都可以包括作为中继的邻居的节点,即使这些节点可能彼此不是邻居。例如,给定中继Z可以由服务节点S服务,并可以位于另一节点Q的范围之内,而节点S和Q不在彼此的范围之内。由于来自中继Z的潜在影响,节点S的邻集可以包括节点Q。类似地,由于来自中继Z的可能影响,节点Q的邻集可以包括节点S。对于第一种邻集设计,如果服务节点S包括在另一节点的邻集中,那么中继Z也可以包括在该邻集中。也可以通过其他方式定义邻集。0049在一种设计中,可以针对每。
29、个节点定义一组发射PSD水平,其可以包括可以由节点用于下行链路上的每个资源的所有发射PSD水平。节点可以使用针对每个资源的发射PSD水平中的一个。在一种设计中,该组发射PSD水平可以包括标称PSD水平、低PSD水平、零PSD水平等。所有可用资源上的标称PSD水平可以对应于节点的最大发射功率。节点的该组发射PSD水平可以取决于节点的功率等级。在一种设计中,针对给定功率等级的该组发射PSD水平可以是低于或等于这一功率等级的所有功率等级的标称PSD水平的联合加上零PSD水平。例如,宏基站/节点可以包括43DBM的标称PSD水平对于宏功率等级、33DBM的低PSD水平对应于针对微微功率等级的标称PSD。
30、水平和零PSD水平。也可以通过其他方式定义针对每个功率等级的该组发射PSD水平。0050可以使用效用函数来计算用于关联和/或资源划分的局部度量和总体度量。可以将给定节点P的局部度量表示为UP,其可以表示节点针对给定关联和/或资源划分的性能。可以将一组节点NS的总体度量表示为VNS,其可以表示该组节点针对给定关联和/或资源划分的总体性能。0051在一种设计中,可以如下基于用户速率之和定义效用函数0052和方程10053其中ST是站T的服务节点,0054RT是站T针对节点P达到的速率。0055在其他设计中,效用函数可以等于用户速率的最小值,或用户速率对数之和,或用户速率对数的对数之和,或1/用户速。
31、率3之和,或速率、延迟、队列长度等的一些其他函数。0056可以基于每个节点所服务的站的速率来计算该节点的局部度量,例如,如方程1所示。在一种设计中,可以假设为每个站分配了每个可用资源的一小部分来估计该站的速说明书CN104113920A7/19页9率。这一小部分可以表示为T,R,并可以被视为将资源R分配给站T的一小段时间。然后可以如下计算站T的速率0057方程20058其中SET,R是站T在资源R上的频谱效率,以及0059WR是资源R的带宽。0060可以如下确定站T在资源R上的频谱效率0061方程30062其中PSDP,R是服务节点P在资源R上的发射PSD,0063PSDQ,R是相邻节点Q在资。
32、源R上的发射PSD,0064GP,T是服务节点P和站T之间的信道增益,0065GQ,T是相邻节点Q和站T之间的信道增益,0066N0是站T观察到的环境干扰和热噪声,0067C表示容量函数。0068在方程3中,括号中的分子表示站T处的想要的来自服务节点P的接收功率。分母表示站T处的来自所有相邻节点以及N0的总干扰。可以从当前资源划分知道节点P和Q在资源R上使用的发射PSD。可以基于来自站T的导频测量获得针对节点P和Q的信道增益。N0可以由UET测量/估计,并包括在计算中,或者可以由UET报告给无线网络例如,报告给服务节点P,或可以被忽略例如,在由节点P进行计算时。容量函数可以是受约束的容量函数、。
33、无约束的容量函数等。0069每个节点的预调度器可以进行调度预测,并可以如下在T,R参数的空间上使效用函数最大化0070MAXIMIZEUP,对于0T,R1且方程40071方程4示出了对T,R参数的凸优化,可以对其进行数值求解。0072可以如下约束站T的速率0073RTRMAXT,方程50074其中RMAXT是站T支持的最大速率。0075还可以如下约束针对节点P的总体速率RP0076方程60077其中RBHP是节点P的回程容量。0078不同类型的节点可以具有不同的回程容量。基站的回程容量可以是固定值,而中继的回程容量可以是可变值,该可变值可能取决于中继的接入/回程划分。可以经由回程和/或通过空中。
34、向相邻节点发送节点P的回程容量,以进行关联决定。说明书CN104113920A8/19页100079图4示出了给定中继Z的接入容量和回程容量。在图4所示的例子中,中继Z在相关资源划分下向接入下行链路分配的资源上为M个站1到M进行服务。中继Z获取这M个站的速率R1到RM。可以如下计算中继Z的接入容量0080方程70081其中RT是站T针对中继Z达到的速率,而0082RACZ是中继Z的接入容量。0083在图4所示的例子中,服务节点S在相关资源划分下分配给节点S的资源上为L个站1到L以及中继Z进行服务。服务节点S获得这L个站的速率R1到RL以及中继Z的速率RZ。可以如方程2和3所示计算每个站的速率和。
35、中继Z的速率。然而,服务节点S未在分配给接入下行链路的资源上调度中继Z,因为中继Z可以在这些资源上向它的站进行发送。因此,对于分配给接入下行链路的每个资源,可以将中继Z的T,R参数设置为零,中继Z在每个这种资源上的速率RZ,R将为零。对于图3所示的例子,服务节点S未在资源2、5、K上调度中继Z,且中继Z对于每个这些资源具有零速率。0084服务节点S可以获得中继Z在所有资源上的速率RZ。然后可以如下给出中继Z的回程容量0085RBHZRZ,方程80086其中RBHZ是中继Z的回程容量。0087如图4所示,中继Z的接入和回程容量可以是动态的,并取决于相关的资源划分。理想地,中继Z的接入容量应当等于。
36、中继Z的回程容量。如果接入容量大于回程容量,那么中继Z达到的总速率将受到回程容量的限制,分配给接入链路的一些资源可能得不到充分利用。中继Z服务的所有站的总速率可能受到回程容量的限制,如下所示0088方程90089相反,如果接入容量小于回程容量,那么中继Z达到的总速率将受到接入容量的限制,分配给回程链路的一些资源可能得不到充分利用。可以如下基于接入容量限制中继Z的速率0090RZRACZ。方程100091可以使用来自方程10的受限速率来计算服务节点S的局部度量。如方程10中所示地限制中继Z的速率可以产生服务节点S的更精确的局部度量。0092可以如下将中继Z的回程容量与中继Z的接入容量进行匹配。首。
37、先,服务节点S可以通过假设中继Z处没有接入限制即,无限大接入容量来执行预调度,并可以获得速率RZ作为中继Z的回程容量。中继Z也可以通过假设没有回程限制即,无限大回程容量来执行预调度,并可以对中继Z服务的所有站的速率求和来获得中继Z的接入容量。接下来,服务节点S可以向中继Z发送该回程容量,中继Z还可以向服务节点S发送该接入容量。如果接入容量小于回程容量,那么服务节点S可以利用新的接入容量约束再次执行预调度。相反,如果回程容量小于接入容量,那么中继Z可以利用新的回程容量约束再次执行预调度。或者,可以每次由一个节点迭代地执行上述处理。说明书CN104113920A109/19页110093每个节点的。
38、预调度器可以执行调度预测,并可能与实际调度器不同,这可以使每个调度时段中的边际效用最大化。在一种设计中,服务节点S的预调度器可以将中继Z视为由节点S服务的一个站。在另一种设计中,预调度器可以考虑到由中继Z服务的站的数量以改善公平性。例如,如果中继Z正在以总速率RZ为M个站服务,那么预调度器可以将中继Z模型化为均具有速率RZ/M的M个站。如果效用函数基于用户速率的对数或用户速率的一些其他非线性函数,这样可能使得中继Z被分配更多资源。0094站T例如UE或中继可以由节点P服务,可以在计算节点P的局部度量时考虑到站T的速率,例如,如方程1所示。对于关联而言,站T可以从节点P移交到另一节点,例如邻集中。
39、的节点。在一种设计中,可以针对站T可能移交到的每个候选节点Q,估计站T在每个资源R上的频谱效率SET,Q,R。可以基于站T的活动集中的所有节点在资源R上的当前发射PSD水平和信道增益,如方程3所示估计这一频谱效率。然后可以将站T针对候选节点Q达到的速率RT,Q估计为0095方程110096其中NQ是当前由候选节点Q服务的站的数量不包括站T。0097在方程11中,分子提供了在节点Q的所有可用资源上站T达到的总体速率,节点Q可以是基站或中继。方程11与方程3不同,方程3假设在一小段时间内为站T分配每种资源。站T在所有可用资源上达到的总体速率可能受到节点Q的回程容量限制。可以将总体速率除以节点Q当前。
40、服务的站的数量加一,以考虑站T正在被移交到节点Q。在站T所分配的可用资源比例与节点Q当前服务的其他站相同时,从方程11得到的速率可以是估计速率。0098如果候选节点Q不为任何站服务,那么在所有资源上其当前发射PSD可以是零,从方程11得到的速率估计可以是零。可以通过各种方式解决这个问题。在一种设计中,候选节点Q可以计算和广告最佳初始资源RBQ,可以基于不同的效用函数,例如标称发射PSD水平被用于资源R上的效用函数,来确定该最佳初始资源。站T可以通过假设在与候选节点Q关联之后将把该资源分配给站T来估计针对该候选节点Q的速率。可以将这种假设仅用于当前不为任何站服务的候选节点。0099然后可以将站T。
41、针对候选节点Q达到的速率RT,Q用于计算节点Q的局部度量,该局部度量又用于对关联和资源划分做出决定。如方程11中所示,速率RT,Q可能受如下因素影响I其他关联,可能影响到节点Q服务的站的数量NQ,以及II资源划分,可能影响到站T在每个资源R上的频谱效率RT,Q,R。0100给定节点N例如基站或中继可以向其他节点移交出一个或多个站和/或可以从其他节点接收移交入一个或多个站。对于每个要移交出的站,可以为该站计算针对每个候选节点的速率RT,Q,并且可以将节点N处该站的T,R参数设置为零。可以考虑到该站针对每个候选节点的速率RT,Q来计算该候选节点的局部度量。可以将节点N先前分配给该站的资源重新分配给。
42、节点N服务的其他站。对于每个要移交入的站,可以计算该站针对节点N的速率RT,N,并且可以在该站的当前服务节点处将该站的T,R参说明书CN104113920A1110/19页12数设置为零。可以考虑到该站针对节点N的速率RT,N来计算节点N的局部度量。0101在站T第一次接入无线网络时,也可以将方程11中的速率用作初始关联的度量。站T可以计算每个可检测到的节点的估计速率。站T可以为该信息不可用的每个节点假设无限大回程容量。站T可以利用最高估计速率接入该节点,然后可以成为该节点的调度预测的一部分。0102在一种设计中,可以将自适应算法用于联合的关联和资源划分。算法是自适应的,因为它能够考虑到当前的。
43、操作情形,当前的操作情形可能对于无线网络的不同部分是不同的,还可能随着时间变化。可以通过分布方式由每个节点执行自适应算法,自适应算法可以尝试在一组节点上或可能在整个无线网络上使效用函数最大化。0103图5示出了用于执行联合的关联和资源划分的过程500的设计。对于分布式设计,可以由邻集中的每个节点执行过程500。对于上述第一种邻集设计,邻集可以包括对应于基站以及中继的节点。在这种设计中,邻集中的每个基站和每个中继可以执行过程500。对于上述第二种邻集设计,邻集可以包括对应于基站的节点但不包括对应于中继的节点。在这种设计中,邻集中的每个基站可以执行过程500,并可以考虑该基站服务的所有中继如果有的。
44、话的影响。为了清楚起见,下面针对节点P描述过程500,节点P可能是基站或可能是中继。0104节点P可以获得邻集中每个节点的当前资源分配步骤512。对于下行链路而言,节点的资源分配可以由针对可用资源的发射PSD水平列表来定义,每个发射PSD水平针对一种可用资源。针对每个资源的发射PSD水平可以表示节点在该资源上允许的发射PSD。节点P还可以获得邻集中的每个节点的当前负载步骤514。可以由节点服务的站的数量、节点使用的资源比例等来定义节点的负载。节点P可以经由回程或通过其他方式获得相邻节点当前分配的资源和当前负载。节点P还可以经由通往相邻节点的回程并且可能通过空中链路广告其当前分配的资源和/或负载。
45、,供站用于初次接入或移交决定。0105节点P可以确定与可由节点P和/或相邻节点执行的关联和资源划分相关的可能动作列表步骤516。可能的动作可能仅涵盖关联、仅涵盖资源划分,或涵盖关联和资源划分两者。用于资源划分的可能动作可以涵盖用于节点P的特定资源分配以及用于邻集中的每个相邻节点的特定资源分配。对于下行链路而言,用于资源划分的可能动作可能需要节点P改变其在特定资源上的发射PSD和/或相邻节点改变其在资源上的发射PSD。用于关联和资源划分的可能动作可以涵盖正被移交到相邻节点的站以及向相邻节点授予可用资源例如,更高的发射PSD水平。下面描述了用于关联和资源划分的一些可能动作。0106对于上述第一种邻。
46、集设计,可能动作的列表可以包括与针对不同节点的资源划分有关的可能动作以及与中继的接入和回程链路之间的资源划分有关的可能动作。例如,一个可能动作可以涵盖I被分配有特定资源的节点P以及II在中继Z的接入和回程链路之间第一次划分所分配的资源。另一个可能动作可以涵盖I被分配有同样资源的节点P以及II在中继Z的接入和回程链路之间第二次划分所分配的资源。0107对于上述第二种邻集设计,可能动作的列表可以包括与针对不同节点的资源划分有关的可能动作。对于节点P被分配有特定资源的给定可能动作,可以评估所分配的资源在节点P和中继Z之间的可能的不同划分。可以使用具有最佳性能的接入/回程划分来针对可能动作计算节点P的。
47、局部度量。说明书CN104113920A1211/19页130108可能动作的列表可以包括I无需任何显式请求就可以得到周期性地评估的标准动作和/或II可以响应于来自相邻节点的请求而评估的按需ONDEMAND动作。标准动作可能涉及一个资源以及一个或两个节点。按需动作可能涉及站的移交、对多个资源的分配例如,用于移交协商、涉及多个相邻节点的动作例如,用于资源划分等。0109节点P可以为不同的可能动作计算局部度量方框518。例如,基于方程1中的和速率效用函数的局部度量可以表示节点P对于特定动作A实现的总体速率,并可以如下所示计算0110方程120111其中RT,A是针对动作A由站T达到的速率,而011。
48、2UP,A是节点P相对于动作A的局部度量。0113可以如方程2和3中所示计算每个站的速率RT,A,其中PSDP,R和PSDQ,R可以取决于分别与可能动作A相关联的针对节点P和Q的发射PSD水平的列表。通常,节点P针对每个可能动作的局部度量可以取决于效用函数。0114可以由节点P以及相邻节点使用针对不同可能动作的局部度量以计算针对不同可能动作的总体度量。节点P可以向相邻节点发送其计算的局部度量UP,A,AA,其中A表示可能动作的列表方框520。节点P还可以从邻集中的每个相邻节点Q接收局部度量UQ,A,其中AA方框522。节点P可以基于其计算的局部度量和接收的局部度量计算针对不同可能动作的总体度量。
49、方框524。例如,可以针对每种可能的动作A,基于方程1中的和速率效用函数计算总体度量,如下所示0115方程130116其中VA是针对可能动作A的总体度量。方程13中的求和遍及邻集中所有相邻节点,除节点P之外。0117在完成度量计算之后,节点P可以选择具有最佳总体度量的动作方框526。每个相邻节点可以类似地计算针对不同可能动作的总体度量,还可以选择具有最佳总体度量的动作。如果节点P和相邻节点在同一组局部度量上工作,它们应当选择相同动作。然后每个节点可以基于所选的动作工作,而无需就所选的动作彼此通信。然而,节点P及其相邻节点可以工作于不同局部度量上,并可以获得不同的最佳总体度量。例如,如果节点P及其相邻节点具有不同邻集,可能就是这种情况。在这种情况下,节点P可以与相邻节点协商以确定采取哪种动作。这可能需要在节点之间交换针对一些有价值的动作的总体度量并选择能够为尽可能多的节点提供良好性能的动作。0118无论如何选择最佳动作,所选的动作都与针对节点P的特定资源分配和针对节点P的可能的特定关联更新相关联。节点P可以基于关联更新如果有的话执行站的移交。节点P可以通过所选择的动作基于分配给节点P的资源与其站进行通信方框528。可以由发射PSD水平的列表来定义分配的资源,每个具体发射PSD水平针对一个可用资源。节点P可以使用针对每个可用资源的指定发射PSD水。