CN102308656B - 无线通信网络中用于用户选择的方法和*** - Google Patents

无线通信网络中用于用户选择的方法和*** Download PDF

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Abstract

披露了一种在无线网络中对数据传输进行调度的方法。无线网络包括接入路由器和可连接到基站的多个接入终端。该方法包括确定连接到基站的接入终端的数量并将数量与阈值进行比较。该方法还包括基于所连接的接入终端的数量和阈值之间的比较来确定是发送来自基站的专用控制信号还是共享控制信号，以便表明调度多个接入终端中的哪些接入终端来在时隙期间发送数据。

Description

无线通信网络中用于用户选择的方法和***
技术领域
本公开总体上涉及通信，更具体而言涉及无线通信***的信令方法和***。
背景技术
无线电信***得到了广泛部署，以提供各种服务，包括但不限于电话、数据、视频、音频、消息和广播。这些***可以是能够通过共享可用***资源来支持多个用户的多址***。这种多址***的范例可以包括，但不限于CDMA(码分多址)***、TDMA(时分多址)***、FDMA(频分多址)***和OFDMA(正交频分多址)***等。
一种类型的无线通信***是P2P(对等)网络，其中，每个节点或工作站具有等价的能力和责任。这与客户机/服务器架构不同，在客户机/服务器架构中一些计算机专用于为其它计算机服务。不像客户机或服务器那样，P2P网络具有相等的对等节点，它们同时充当网络上其它节点的“客户机”和“服务器”。在无线通信***的环境中，可以将它看做不需要基站(下文定义)或接入点(下文定义)来让两个装置彼此通信的***。它们可以直接彼此通信或通过其它装置彼此通信。在本公开的一个实施例中，将可以用在“基础设施”模式和“对等”模式下的公共空中接口设计作为背景。如下文进一步所述，基础设施模式包括接入路由器和接入终端架构。还如下文进一步所述，对等模式也称为自组织(adhoc)模式。
在无线通信***中，基站或接入路由器可以在任意给定时刻在正向链路上向一个或多个终端发送数据和/或在反向链路上从一个或多个终端接收数据。基站或接入路由器可以发送信令以表明调度哪些终端用于数据发送并传递与数据发送的接收相关的信息。
在无线通信***，包括但不限于P2P网络中，需要高效而可靠地发送和调度消息的技术。
发明内容
披露了一种在无线网络中调度数据传输的方法。无线网络可以包括接入路由器和可连接到基站的多个接入终端。该方法可以包括确定连接到基站的接入终端的数量并将数量与阈值进行比较。该方法还可以包括基于所连接的接入终端的数量和所述阈值之间的比较，确定是使用来自所述基站的专用控制信令还是共享控制信令。
一种用于在无线网络中管理竞争的方法可以包括将数据时隙指定为下行链路时隙或上行链路时隙，并从接入路由器向接入终端发送信号以表明数据时隙的指定。通过评估象从一个或多个接入终端接收的REQ(请求发送)消息中包含的QoS(服务质量)要求这样的信息以及从一个或多个接入终端接收的关于缓冲区水平的信息，接入路由器可以确定应当将数据时隙指定为下行链路时隙还是上行链路时隙。
一种在多个节点间进行调度的方法可以包括执行第一步骤序列，接下来执行第二步骤序列，每个序列包括Tx(发送)步骤，接着是Rx(接收)步骤。在Tx步骤中，一个或多个节点发送包含发送请求的REQ信号。在Rx步骤中，另外一个或多个节点接收请求信号并通过发送表示接受或拒绝REQ信号的确认信号做出响应。REQ信号可以包括单播部分和广播波分。在时隙的上行链路模式下，除了表示接受或拒绝REQ信号之外，在Rx步骤期间做出响应的节点可以使用REQ信号的单播部分来发送补充信息。补充信息可以包括关于接入路由器为被调度发送数据的节点进行的带宽分配的信息。
当然，通过以下详细描述，对于本领域的技术人员而言，本公开的其它实施例将变得显而易见，在详细描述中仅通过例示的方式示出和描述了本公开的各实施例。将要认识到，本公开能够有其它不同实施例，且其若干细节能够在各其它方面中做出改变，所有这些都不脱离本公开的精神和范围。因此，要把附图和详细描述视为本质上为例示性的而非限制性的。
附图说明
附图仅以举例方式而非限制方式示出了根据本原理的一种或多种实施方式。附图披露了例示性实施例。它们并未阐明全部实施例。可以额外地或替代地使用其它实施例。在附图中，类似的附图标记表示相同或类似元件。
图1为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中无线网络中的逻辑业务时隙。
图2为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中的两级PPA(预前导)设计。
图3是示意流程图，示出了在本公开一个实施例中无线网络中用于用户选择的方法范例。
图4为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将时隙指定为下行链路时隙。
图5为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将时隙指定为上行链路时隙。
图6为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将PPA指定为下行链路时隙。
图7为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将PPA指定为上行链路时隙。
具体实施方式
在本公开中，披露了用于在无线通信***中传输和调度消息的方法和***。一般而言，与一直给用户分配固定量的资源这种情况相比，对用户进行调度能够更灵活地使用***资源，例如功率和带宽。
无线通信网络包括未规划的用户可部署网络和对等网络。无线通信网络可以工作在自组织通信模式下，或基础设施通信模式下。在自组织通信模式下，任何节点都可以与任何其它节点通信，不定义任何固定的主从关系。在特定情况下，MAC(媒体访问控制)可以为每个发送机会或连接分配临时主从节点。
在基础设施模式中，可以引入接入路由器和接入终端的概念。接入终端必须连接到接入路由器以便发送数据给因特网和/或从因特网接收数据。在基础设施模式下，多个接入终端可以向同一接入路由器发送信号。
在本公开中，术语“接入点”、“基站”和“接入路由器”全都具有相同含义，这些术语是可以互换使用的。在本公开中，术语“接入终端”与术语“移动台”具有相同含义，这些术语是可以互换使用的。
接入终端是既能工作在自组织模式下又能工作在基础设施模式下的节点。接入终端充当数据源或数据汇，而不进行转发。接入终端的范例包括，但不限于：手机、PDA(个人数字助理)、无线装置、手持装置、无线调制调解器和膝上型计算机。
接入路由器经由有线或无线回程连接提供对其它节点、网络其余部分的接入。接入路由器不充当数据源或数据汇。接入路由器可以寻呼或接收由接入终端发起的接入。每个接入路由器或接入点为特定地理区域提供通信覆盖，并为覆盖区域之内的接入终端支持通信。接入路由器可以耦合到为这些接入路由器提供协调和控制的***控制器。
在本公开中，术语“正向链路”与术语“下行链路”具有相同含义，这些术语是可以互换使用的。在本公开中，术语“反向链路”与术语“上行链路”具有相同含义，这些术语是可以互换使用的。
接入终端可以在任何给定时刻在正向链路上从一个接入路由器接收数据发送并可以在反向链路上向一个或多个接入路由器发送数据传输。在本公开中，术语正向链路(也称为下行链路)是指从接入路由器到接入终端的通信链路。在本公开中，术语RL链路(反向链路)(也称为UL(上行)链路)是指从接入终端到接入路由器的通信链路。在UL模式中，接入终端向接入路由器发送信号。在DL模式中，接入路由器向接入终端发送信号。
图1为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中无线通信***中的逻辑业务时隙。业务时隙包括4级：1)用于调度节点的PPA级，由发送请求、Tx到Rx和RUM(资源利用消息或Rx回声)、Rx到Tx这一系列步骤构成；2)用于速率预测的PA(前导)，由导频(Tx到Rx)步骤和许可(Rx到Tx)步骤构成；3)业务段或数据部分；以及4)确认部分。在本申请中，使用资源利用消息(或Rx回声)这个术语来表示Rx步骤中由接收机发送的广播消息，以使该区域中的潜在干扰发射机(来自Tx步骤)能够适当地进行避让(例如功率控制，避免某些时间/频率资源等)。例如，可以在公开的第20070115817、20070105576和20070105573号申请中找到对资源利用消息这个术语的进一步介绍，在此通过引用将其内容全文并入。
***支持具有相同控制和数据结构的自组织和基础设施模式。不在自组织和基础设施用途之间静态或动态地划分控制资源。在每个业务段中没有任何预先分配的节点进行发送。例如，在给定时隙中，第一自组织节点可以向第二自组织节点发送请求，第二自组织节点可以向第一自组织节点发送请求。类似地，在给定时隙中，接入路由器可以向多个接入终端发送请求，多个接入终端可以向接入路由器发送请求。
图2为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中的两级PPA设计。
在图示的实施例中，PPA使用交替的Tx和Rx步骤来调度发射。例如，在图示的PPA设计中有2个Tx步骤和2个Rx步骤。其它实施例可以使用PPA的不同设计。
一般而言，节点使用Tx步骤表明希望发射。对于自组织和基础设施模式的接入终端，使用Tx步骤发送可以包括QoS和缓冲区水平信息的REQ。对于基础设施模式的接入路由器，Tx包括在下行链路上选择接入终端。QoS是指为不同用户提供不同优先级和/或尽力确保数据流给定性能水平的能力。
通常，接收节点使用Rx步骤明确地确认REQ并可能阻止干扰节点在数据部分中进行发射。在基础设施模式下，还由接入路由器使用Rx步骤在上行链路上进行接入终端的选择。如果接收机希望在被竞争时隙中从发射机接收信息，则始终在Rx步骤中发送RUM或Rx回声。
在自组织模式下，两级PPA允许每个节点在两个Tx步骤之一中发送请求，即，一对通信节点可以不在同一Tx步骤中请求彼此发送。在基础设施模式下，所有接入终端在一个Tx步骤中发送，接入路由器在另一个Tx步骤中发送。假设在Tx步骤中发送的节点在该步骤中是聋的，即，假设它不侦听任何符号，即使它不在该符号中发送。这种假设是为了将例如射频前端需要的发射和接收之间的往返时间考虑在内。
可以使用PPA解决对数据时隙的竞争。使用PPA解决对数据时隙的竞争可以包括，但不限于：管理对内的竞争；管理非通信节点间的对间竞争；以及管理干扰并识别在数据时隙中应进行哪些同时发射。
此外，还可以将PPA用于解析作为上行链路或下行链路的数据时隙。换言之，可以使用PPA从接入终端接收上行链路请求，并表明来自接入路由器的用户选择，和/或表明接入路由器进行的调度和/或被调度接入终端进行的确认。
希望从PPA发射获得的竞争解决方案能够适当地管理重复使用与正交化之间的关系。换言之，竞争的解决方案应当决定链路是否应当同时工作并受到它们到达的较低瞬时数据率的影响，或者它们是否应当选择在时间或频率上划分自身，即，经历正交化。而且，竞争解决方案应当管理干扰避免中的公平性，并针对对内和对间情况提供管理竞争解决方案中的QoS的能力。
PPA中的一些信息可以是单播信息，一些可以是广播信息。在信息被单播时，将信息发送到单个目的地，即，发送到单个目标接收机。在信息被广播时，发送方希望能够听到信息的每个接收机都听到。因此发送方向其附近的所有接收机通告其希望发送，使得附近的所有接收机都能够恰当地解释发送方将要干扰它们。
如果在信号设计中单播信息和广播信息是分开的，可以将导频用于广播部分，将信道估计用于单播部分。此外，可以对单播部分进行功率控制，以恰好到达目标接收机，由此减弱Tx和Rx步骤中公共资源的冲突。
在Tx步骤中，单播信息必须告知目标接收机发射机有数据要发送，并告知发射机的QoS要求。广播信息必须让发射机附近的所有接收机都知道发射机可能要发射。
在Rx步骤中，单播信息必须告知发射机(发射机发送了发射请求)目标接收机将接收并还告知发射机在前导中发送导频。广播信息必须发送用于Tx避让的RUM。
在一个实施例中，PPA提供3种避让用于干扰管理：Tx避让、Rx避让和QoS避让。
Tx避让发生于Tx2(第二Tx)步骤中，或者前导中没有导频。Tx避让是节点用于决定是否发送REQ的方法。如果节点在较早的Rx步骤中听到优先级高于其REQ的RUM，那么节点不发送REQ。
Rx避让发生于Rx1(第一Rx)和Rx2(第二Rx)步骤中。接收节点不在Tx步骤之一中响应于REQ发送RUM。
QoS避让仅发生于Tx2步骤中。在Tx2步骤中节点使用QoS避让来忽略其通信节点在Tx1(第一Tx)步骤中发送的REQ。在基础设施模式下，接入终端不能忽略接入路由器。与MAC自身防止接入路由器相反，这是一种策略决定。
在一个实施例中，在基础设施模式采用两个步骤，以便调度下行链路和上行链路上的节点：用户选择和带宽分配。
始终在PPA中执行用户选择。在一个实施例中，接入路由器调度要发送或接收的接入终端超集。在超集中的接入终端中，一些将因为其它附近发射而被阻止，其余将得到调度。
在下行链路上，接入路由器在Tx步骤中向可以调度的接入终端超集发送REQ。一些接入终端可能被其它REQ阻止(Rx避让)，但其余接入终端将接收数据。
在上行链路上，接入路由器在Rx步骤中向可以调度的接入终端超集发送RUM。一些接入终端可能被其它RUM阻止(Tx避让)，但其余接入终端将发送数据。
关于BW(带宽)分配，在何时进行BW分配方面可以在下行链路和上行链路之间做出权衡。如果在PPA中进行BW分配，如果接入终端被阻止或避让，或者如果PPA中的带宽估计过于保守，则可能有浪费。如果带宽分配估计过于保守，估计可以为接入终端保留比其业务所需更多的带宽，但如果PA允许按照信道进行速率预测，则能够允许估计进行更精确的速率预测。
如果在PPA级未进行带宽分配，那么在上行链路上，需要在PA中通知带宽分配。在这种情况下，在PA处引入额外的开销。对于下行链路，带宽分配可以包括在数据时隙中或PA中。如果包括在数据时隙中，那么带宽分配可以限制PA和/或数据时隙PHY(物理层)设计。
由接入路由器进行用户选择——向接入路由器发送控制消息
通常，接入路由器必须发送调度表，以便在其连接的接入终端之间进行发射。在传统蜂窝***中，在下行链路上，接入路由器使用公共资源来表示调度哪些接入终端。需要每个接入终端对这种资源解码，以确定它是否被调度。在上行链路上，为每个接入终端赋予专用资源来发送信号。
在本公开的一个实施例中，描述了根据所附着的接入终端的数量利用专用和共享信令资源的混合进行调度的方法和***。对于基础设施模式中的下行链路，在所支持的目标用户数量大时，因为通常仅选择它们中的一小部分，所以专用信令可能很昂贵。例如，在大部分蜂窝***中可能是这种情况。在这种情况下，共享信令可能是有益的。另一方面，在***中用户很少时，专用下行链路信令可能是有帮助的，因为经由它们的MAC ID(媒体访问控制标识符)或等价物的用户识别是昂贵的并可以跳过。
在本公开中描述了若干选项。第一个选项是在PPA的Tx步骤中使用专用资源。第二个选项是在PPA的Tx步骤中使用共享资源。第三个选项是使用具有TDM(时分复用)的专用资源，这表示未必在每个时隙中都有专用资源可用，而是有一定的周期性。第四个选项是使用专用和共享信令资源的混合。
在第一个选项中，在PPA的Tx步骤中使用专用资源，连接到接入路由器的接入终端均具有下行链路上的专用正交音调集。如果接入终端在其音调集上看到信号，接入终端得到调度。在专用正交音调上发送QoS广播位，供其它节点进行RX避让。在这一选项中，所需的资源随着连接到接入路由器的接入终端的数量而增减。而且，基础设施模式的下行链路对于其它节点而言表现为多个自组织节点。由于上行链路始终是专用的，因此上行链路和下行链路消耗PPA中同样数量的音调集。
在第二个选项中，在PPA的Tx步骤中使用共享资源，接入路由器具有一组公共正交音调集以在下行链路上发送信号。如果接入终端对公共音调集解码并看到其MAC ID，接入终端得到调度。在公共正交音调上发送QoS广播位，供其它节点进行Rx避让。这一选项允许接入路由器针对相同的PPA资源在更多接入终端之间进行调度。这一选项还限制下行链路上接入路由器可用的PPA资源量，不限制可以调度的接入终端集。最后，需要在PPA中发送额外的单播信息，即被调度接入终端的MAC ID。
在第三个选项中，使用具有TDM(时分复用)的专用资源，接入路由器能够在相同音调集上在接入终端间进行TDM，以便支持更多的接入终端。这一选项限制每个接入路由器在PPA中使用的资源，但如果不允许所有接入终端在所有时隙中发送或接收，则有延迟和效率代价。
在第四个选项中，可以使用专用和共享资源的混合，可以根据所附着的接入终端的数量在共享资源和专用资源之间做出选择。具体而言，如果所附着的接入终端的数量高于阈值，可以使用共享资源，否则使用专用资源。在这一选项中，在负载低时专用信令更好，在负载高时共享信令更好。
图3是示意流程图，示出了在本公开一个实施例中在无线网络中用于用户选择的方法范例300。在图示的实施例中，接入路由器向接入终端发送控制消息的方法300可以包括操作310：确定当前正在与接入路由器进行通信的接入终端的数量。方法300还可以包括将数量与阈值比较的操作320。方法300还可以包括操作330：基于比较决定是为控制消息使用专用信令还是共享信令。
可以使用专用控制信令来表明关于调度多个接入终端中的哪些接入终端在时隙中发送或接收数据的信息。
在连接到接入路由器的接入终端的数量小于阈值时，可以使用从接入路由器到接入终端中选中的一些接入终端的专用控制信令。在数量大于或等于阈值时，可以从接入路由器向所有接入终端发送共享控制信号。共享控制信号可以包含标识多个接入终端中哪些接入终端被寻址的信息。
使用专用控制信号可以包括从分配给接入终端中每个接入终端的专用正交音调集中选择仅属于那些被选中在时隙期间发送数据的接入终端的音调子集，并在选中的音调子集上发送专用控制信号。可以在这一音调子集上发送QoS广播位，使得其它接入路由器服务的接入终端能够基于这些QoS广播位确定它们是否应当进行Rx避让。
共享控制信号可以包括构成控制信道的物理资源的公共集以及被选中在时隙期间发送或接收数据或控制信息的每个接入终端的标识符。标识符可以是MAC ID。
可以在所有接入终端共享的公共正交音调集上发送共享控制信号。可以对共享控制信号进行编码，从而允许接入终端对公共正交音调进行解码，并由它的对应接入终端识别标识符。
用于在包括接入路由器和可连接到接入路由器的多个接入终端的无线网络中调度数据传输的***可以包括处理***，处理***用于确定连接到基站的接入终端的数量并将数量与阈值进行比较。处理***还可以用于基于所连接的接入终端的数量和阈值之间的比较来确定是使用来自基站的专用控制信令还是共享控制信令。
一种计算机可读介质中存储了用于处理器的计算机可读指令。在由处理器执行时，这些指令可以令处理器针对多个接入终端确定无线网络中连接到基站的接入终端的数量，并将数量与阈值进行比较。这些指令还可以令处理器基于所连接的接入终端的数量和阈值之间的比较来确定是使用来自基站的专用控制信令还是共享控制信令。
管理竞争以将时隙指定为下行链路或上行链路
在本公开的另一个实施例中，披露了用于管理节点间对数据时隙的竞争的方法和***。可以管理竞争，从而可以确定接入路由器应当发射时以及多个接入终端的至少一个应当发射时之间的传输方向，即定向链路的方向。可以通过将时隙指定为下行链路或上行链路来确定方向。换言之，接入路由器可以确定使用时隙来发送还是接收。接入路由器可以发送信号，例如MAP信号，以表明使用时隙发送还是接收。接入路由器可以发送REQ，以基于所发送的信号发送或从其接入终端倾听REQ。每个接入路由器可以独立于其它接入路由器所做的决定做出这种决定，并可以动态地改变其决定。
在基础设施模式中，所消耗的资源往往会随着与接入路由器通信的接入终端的数量而增减。在当前的PPA设计中，接入终端或接入路由器在第一Tx步骤中进行请求。由于接入路由器知道所有相连接入终端的QoS服务要求以及它们的当前缓冲区水平，因此希望接入路由器能够逐个时隙地对时隙正被用于上行链路还是下行链路通信进行控制，即，管理其接入终端间对PPA的竞争。
控制这一点的一种方法是接入路由器始终使用第一Tx步骤。在这种情况下，接入路由器可以始终决定是将时隙指定为下行链路并向其接入终端发送REQ，还是推迟并允许接入终端在第二Tx步骤中进行REQ。这种方式的问题在于，当一地区有很多接入路由器时，它们将始终在相同的Tx步骤中发送REQ。如果一对接入路由器碰巧是彼此的干扰台，则没有办法使它们在PPA中的Tx步骤间进行正交化。
在本公开的一个实施例中，描述了一种在接入路由器处发送信号的方法，其中接入路由器使用MAP信号以将下一逻辑时隙指定为下行链路或上行链路。在PPA之前的某一级发送信令。MAP信号允许在Tx步骤之间跳变接入路由器下行链路分配位置，因此减小与干扰台冲突的概率，还减小PPA中其它节点看到的负载和干扰，因为仅有接入路由器或接入终端将在给定PPA时隙中发送REQ。
在一些实施例中，可以由接入路由器管理竞争以将时隙指定到上行链路或下行链路。
图4为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将时隙指定为下行链路时隙。在图4中，基础设施模式下的下行链路时隙仅示出了发送REQ的接入路由器。在图4中所示的下行链路时隙中，在Tx1步骤期间没有接入终端发送REQ，而在Tx2步骤中接入路由器发送REQ。在Tx2步骤中，接入路由器发送多达四个下行链路节点REQ。接入路由器还发送其计划在下一时隙做什么，即发送MAP信号。图4中将下一时隙的MAP示为在PPA的Tx2步骤中发送。
图5为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将时隙指定为上行链路时隙。在图5所示的基础设施模式下的上行链路时隙中，多达4个接入终端在Tx1步骤期间发送REQ。在Rx1部分中，接入路由器将RUM发送到被调度的接入终端。
在图4和5中，示出了关于使用MAP信号将时隙指定为下行链路和上行链路的两个范例。在图4中，下行链路时隙示出仅接入路由器发送REQ，而在图5中，上行链路时隙示出仅接入终端发送REQ。
于是上述方法和***允许接入路由器和接入终端使用Tx1或Tx2，同时不含糊地确定下一时隙的方向。
一种用于在具有多个节点的无线网络中发送信号以表明数据时隙指定的方法可以包括将数据时隙指定为下行链路时隙或上行链路时隙，并从接入路由器向接入终端发送信号以表明数据时隙的指定。可以在被指定为下行链路或上行链路的数据时隙之前的数据时隙期间发送从接入路由器到接入终端的信号。
如果数据时隙被指定为下行链路时隙，可以从接入路由器向接入终端发送REQ消息，如果数据时隙被指定为上行链路时隙，则在接入路由器处从超过一个接入终端接收一个或多个REQ。
通过评估可以包括但不限于如下特征，接入路由器能够确定是应当将数据时隙指定为下行链路时隙还是上行链路时隙：关于从一个或多个接入终端接收的REQ消息中包含的QoS要求的信息；关于从一个或多个接入终端接收的缓冲区水平的信息；无线网络中的射频状况；无线网络中最近的数据传输速率；以及上行链路与下行链路时隙的最近比例。
接入路由器可以通过评估就在已被指定为下行链路时隙或上行链路时隙的数据时隙之前的数据时隙期间是接收到数据还是发送数据来确定何时何处发送信号。
接入路由器可以基于有无来自至少一个接入终端的对时隙的REQ来确定该时隙指定。可以使用RF状况来确定接入路由器是否能够从具有适当可靠性的一个或多个接入终端接收数据。
在一个实施例中，可以基于判定接入路由器由于干扰大而不能可靠地接收来将时隙指定判定为下行链路。
从接入路由器到接入终端的信号可以是明确的时隙指定信号，例如MAP信号。
在一个实施例中，可以由接入路由器通过发送REQ信号，而不是对来自至少一个接入终端的请求的响应，来隐含地传递时隙指定。
一种用于在无线网络中管理竞争的***可以包括处理***，处理***用于将数据时隙指定为下行链路时隙或上行链路时隙，并从接入路由器向接入终端发送信号以表明数据时隙的指定。处理***还可以用于，如果数据时隙被指定为下行链路时隙，从接入路由器向接入终端发送发送请求REQ消息，如果数据时隙被指定为上行链路时隙，则在接入路由器处从超过一个接入终端接收一个或多个REQ。
一种计算机可读介质中可以存储用于处理器的计算机可读指令。在由处理器执行时，指令可以令处理器将数据时隙指定为下行链路时隙或上行链路时隙，并在无线网络中从接入路由器向一个或多个连接到接入路由器的接入终端发送信号以表明数据时隙的指定。
通过Tx步骤的单播部分中的信令针对数据时隙在节点之间进行调度
在本公开的一个实施例中，一种针对上行链路上的数据时隙在节点间进行调度的方法可以包括竞争阶段，其中使用了多个交替的步骤，在这些步骤中，发射机发送请求指示以请求发送，接收机利用许可指示做出响应以表示已经接受请求。请求指示可以包括单播和广播信息。发射机可以使用请求指示的单播部分来向接收机发送额外信息。
下面的表1示出了PPA Tx和Rx步骤中发送的信息，其中假设自组织模式和基础设施模式都正常运行。未加下划线的文字表示可以通过信号能量的位置和/或存在来推断但也明确地发送的信息。加下划线的文字表示更可能明确地发送的信息。
表1在PPA Tx和Rx步骤中发送的信息
广播部分可以包括用于决定是否避让给REQ或GRANT的QoS权重。可以不使用QoS权重，在这种情况下，基于从如何发送广播信号，例如OFDMA中的音调位置，导出的优先级来做出避让决定。如果音调位置在PPA时隙间变化，可以实现循环共享。
REQ的单播部分包括用于接入终端和自组织节点的缓冲区大小和用于接入路由器的用户调度信息。可以将缓冲区大小量化为小的水平集合，使得在REQ中承载它所需的位数不会过大。
表1说明，在PPA中，在节点希望发起通信并希望让其它接收机知道它要发射时，它必须让相邻的每个节点知道它们必须密切注意干扰。于是表1的第2列示出了自组织和上行链路基础设施单播的情况。
在上行链路的情况下，单播信息表示肯定是接入终端的一个发射机希望向一个接入路由器发送一定的信息。在PPA中，可以承载两种信息，即单播信息(在仅仅希望呼叫目标接收机时)和广播信息(在希望呼叫能够收听的每个接收机时)。
在通信的上行链路基础设施模式中，单播信息包括缓冲区状态，向接收机指出有多少数据可以发送。于是接入路由器可以根据接入终端在其缓冲区中有多少数据来确定给予接入终端多少资源。
在表1的最后一列中示出了上行链路基础设施模式中的广播信息。这种信息被称为干扰通知。作为一个范例，AT1(第一接入终端)、AT2(第二接入终端)、AT3(第三接入终端)可以尝试与AR1(第一接入路由器)通信，然后另一AR2(第二接入路由器)可以在附近。AT1可以尝试与AR1通信，不过AT1可能无法向AR1发送任何东西，因为它对AR2带来过多干扰。在一个实施例中，PPA的Tx步骤的广播部分可以包括允许相邻非目标接收机了解传输及其一些特征的信息。干扰通知在逻辑上表示这种信息。在以上范例中，基本表示AT1尝试让AR2知道它可能正在发射，以及它的一些特征是什么。使用QoS信息通知非目标接收机对于节点而言进行通信有多么重要。QoS是重要性度量的权重，允许非目标接收机决定是否让你停止通信或允许你通信并容忍造成的干扰。考虑到进行避让相对于要求其它发射机进行避让在其链接方面的代价，QoS比特使得能够明智地做出决定。
表2示出了在PPA的Tx和Rx步骤中发送的修改信息。像表1那样，未加下划线的文字表示可以通过信号能量的位置和/或存在来推断但也可以明确地发送的信息。加下划线的文字表示更可能明确地发送的信息。
表2Tx和Rx步骤中发送的修改信息
表2中所示的Rx避让表示非目标接收机尝试搞清楚它应当安静并忍受干扰，还是应尝试让(导致干扰的)接入终端停止通信。非目标接收机尝试决定它是否应当告知接入终端它正在导致过大干扰，而接收机有一些实在重要的东西要接收，因此接入终端必须停止干扰。
在Rx1中，接收机确认发射，即确认它听到了消息，并发送发射机和接收机ID。换言之，接收机告诉发射机，接收机确认发射机的发送请求，且接收机同意这种请求。
对于上行传输，发射机是接入终端，对于下行传输，它是接入路由器。
图6为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将PPA指定为下行链路时隙，而图7为概念方框图，示出了在本公开一个实施例中将PPA指定为上行链路时隙。
在基础设施模式中的上行链路中，多个接入终端尝试向接入路由器发送信号，而在下行链路上，有单个接入路由器尝试向多个接入终端发送信号。由于这种不对称性，接入路由器是确定应当为上行链路和下行链路通信使用什么资源的设备。接入路由器不仅确定应当使用什么资源(例如带宽和编码方案)，还确定为上行链路和下行链路通信允许哪种通信。
有一种固有的不对称性，即在上行链路上，接收机是做决定的设备，而在下行链路上，发射机是做决定的设备。因为在上行链路中接入路由器是接收机，因此它做决定，在下行链路中接入路由器是发射机，它做决定，因此仅有接入路由器将是做决定的设备。
在本公开中，解决了如何为上行链路进行带宽分配的问题。如果基础设施模式的Rx步骤仅由接入路由器用于进行用户选择，那么带宽分配必须发生在PA级中。
如图6和7所示，在一个实施例中，接入路由器始终在第二Tx步骤中发送，接入终端始终在第一Tx步骤中发送。对于下行链路时隙，接入路由器发送在Tx2的一部分中调度的接入终端的接收机ID。对于上行链路时隙，接入路由器发送在Tx2的正交部分中调度的接入终端的带宽分配。注意，可以使用Tx2的同一部分，但这要求接入终端能够以某种方式通过其它手段在上行链路和下行链路时隙之间做出区分。接入终端对两部分都进行解码，以确定它是否已被调度以及它是在上行链路上还是在下行链路上。
在时隙被用作下行链路的情况下，多达32个节点首先在Tx期间发送对上行链路数据的REQ。得到通知要在时隙中接收下行链路数据，并基本拒绝在Tx1中进行上行链路发射的请求时，可以在Tx2期间调度多达四个下行链路节点。
在时隙被用作上行链路的情况下，多达32个节点在Tx期间发送REQ。如果需要的话，在Rx1期间发送RUM。可以在Tx2期间调度多达四个下行链路节点。在Rx2期间，接入路由器听不到Tx2，因此在Rx2上发送RUM的决定是不明智的。
在本公开的一个实施例中，一种在多个节点间进行调度的方法可以包括执行交替的步骤序列，即，第一步骤序列接着是第二步骤序列。每个序列包括Tx步骤后面接着Rx步骤。换言之，第一步骤序列包括第一Tx步骤接着第一Rx步骤，第二步骤序列包括第二Tx步骤接着第二Rx步骤。在Tx步骤中，一个或多个节点发送包含发送请求的REQ信号。在Rx步骤中，另外一个或多个节点接收请求信号并通过发送表示接受或拒绝REQ信号的确认信号做出响应。REQ信号包括单播部分和广播部分。
在一个实施例中，可以在时隙的PPA级期间执行交替的步骤序列。
在一个实施例中，接入路由器用于始终在第二Tx步骤期间发送，而接入终端用于始终在第一Tx步骤期间发送。
在时隙的上行链路模式下，除了表示接受或拒绝REQ信号之外，在Rx步骤期间做出响应的节点可以使用REQ信号的单播部分来发送补充信息。补充信息可以包括，但不限于：关于接入路由器为被调度发送数据的节点进行的带宽分配的信息。
在时隙的下行链路模式中，接入路由器可以在第二Tx步骤的一部分期间发送关于带宽分配的补充信息。在第二Tx步骤期间由接入路由器仅向已经在第一Rx步骤期间接受并在第一Rx步骤之后还未避让的那些接入终端发送关于带宽分配的补充信息。
在一个实施例中，REQ的单播部分可以包括用于接入终端的缓冲区大小和用于基站的用户调度信息。
在一个实施例中，REQ信号的广播部分可以包括干扰通知以及标识发送REQ信号的每个节点的发送方标识符。发送请求信号的广播部分还可以包括QoS权重，在Rx步骤期间做出响应的节点使用QoS权重来决定是接受还是拒绝REQ信号。
披露了一种针对时隙在多个节点之间进行调度的***，其中通过无线网络连接多个节点，且多个节点包括接入路由器和一个或多个接入终端。***可以包括处理***，处理***用于执行第一步骤序列，接着是第二步骤序列，每个序列包括Tx步骤接着是Rx步骤。处理***用于在Tx步骤期间发送REQ信号，REQ信号包括单播部分和广播部分，且包含从一个或多个节点向其余节点发送的请求。处理***用于在Rx步骤期间从其余节点发送表示接受或拒绝REQ信号的确认信号。
在时隙的上行链路模式下，处理***用于使用REQ信号的单播部分，除了表示接受或拒绝REQ信号之外，从在Rx步骤期间做出响应的节点发送补充信息。补充信息可以包括关于接入路由器为被调度发送数据的节点进行的带宽分配的信息。
处理***可以用于在第二Tx步骤期间从接入路由器仅向那些已经在第一Rx步骤期间接受并在第一Rx步骤期间还未避让的接入终端发送关于带宽分配的信息。
处理***可以用于在第二Tx步骤期间始终从接入路由器发送，在第一Tx步骤期间始终从接入终端发送。
一种计算机可读介质中可以存储用于处理器的计算机可读指令。在由处理器执行时，这些指令可以令处理器在时隙的PPA级期间执行第一步骤序列，接着执行第二步骤序列。每个序列包括Tx步骤，接下来是Rx步骤。在Tx步骤期间，发送包含发送请求的REQ信号，在Rx步骤期间，发送确认信号，表示接受或拒绝REQ信号，REQ信号包括单播部分和广播部分。
除了表示接受或拒绝REQ信号之外，指令还可以让处理器在REQ信号的单播部分期间发送补充信息。补充信息可以包括关于被调度为在时隙期间发送数据的节点进行的带宽分配的信息。
应当指出，对本文所述的当前优选实施例的各种变化和修改对于本领域的技术人员而言是显而易见的。可以做出这样的变化和修改而不脱离本公开的精神和范围并不缩小其伴随的优点。
已经论述的部件、步骤、特征、目标、益处和优点仅仅是例证性的。它们的任一个，或者与它们相关的论述都并非要以任何方式限制保护范围。还构思了很多其它实施例，包括具有更少、额外和/或不同部件、步骤、特征、目的、益处和优点的实施例。也可以通过不同方式设置和排列部件和步骤。
当在权利要求中使用时，短语“用于……的模块”涵盖已经描述的对应结构和材料及其等价物。类似地，当在权利要求中使用时，短语“用于……的步骤”涵盖已经描述的对应操作及其等价物。没有这些短语表示权利要求不限于任何对应结构、材料或操作或其等价物。
没有任何已经表述或图示的内容意在将任何部件、步骤、特征、目的、益处、优点或等价物奉献给公众，无论是否在权利要求中阐述。
简而言之，保护范围仅受现在所附的权利要求限制。该范围意在尽量地宽，与权利要求中所使用的语言合理相容，并涵盖所有结构和功能等价物。可以利用处理***实现上述一种或多种方法和***。本公开中的方法不是参考任何特定程序设计语言描述的。要认识到，可以使用很多种程序设计语言来实施本公开的教导。
可以由计算机中存储的计算机程序有选择地配置和/或激活处理***。这种计算机程序可以存储于任何计算机可读存储介质中，包括但不限于任何种类的盘片，包括软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘只读存储器)和磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)、磁卡或光卡、或任何类型的适于存储电子指令的介质。本文提出的方法和***并非固有地与任何特定计算机、处理器或其它设备相关。可以将各种通用***用于根据这里的教导的不同计算机程序。可以在硬连线电路中、通过对通用处理器编程、图形处理器或通过硬件和软件的任何组合来实现本公开中描述的任何方法和***。

Claims (26)

1.一种在包括接入路由器和可连接到所述接入路由器的多个接入终端的无线网络中调度数据传输的方法，所述方法包括：
确定连接到所述接入路由器的接入终端的数量；
将所述数量与阈值进行比较；以及
基于所连接的接入终端的数量和所述阈值之间的比较，确定为控制消息是使用来自所述接入路由器的专用控制信令还是共享控制信令，
其中，所述方法还包括：
在所述数量小于所述阈值时，使用从所述接入路由器到所述接入终端中选中的那些接入终端的专用控制信令；以及
在所述数量大于或等于所述阈值时，发送从所述接入路由器到所有所述接入终端的共享控制信令，所述共享控制信令包含标识所述多个接入终端中哪些接入终端正被寻址的信息，
其中所述共享控制信令包括构成控制信道的物理资源的公共集和所述接入终端中被选中在时隙期间发送或接收数据或控制信息的每个接入终端的标识符。
2.如权利要求1所述的方法，其中使用专用控制信令包括表明关于调度多个接入终端中的哪些接入终端来在时隙中发送或接收数据的信息。
3.如权利要求1所述的方法，其中使用所述专用控制信令的操作包括：
从分配给所述接入终端中每个接入终端的专用正交音调集中选择仅属于被选中在时隙期间发送数据的那些接入终端的音调子集；以及
在所选音调子集上发送所述专用控制信令。
4.如权利要求3所述的方法，还包括如下操作：在所述音调上发送QoS(服务质量)广播位，使得由至少一个其它接入路由器服务的接入终端能够基于所述QoS广播位确定它们是否应当避让。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述标识符包括MAC ID(媒体访问控制标识符)。
6.如权利要求1所述的方法，其中在所有所述接入终端共享的公共正交音调集上发送所述共享控制信令。
7.如权利要求6所述的方法，其中对所述共享控制信令进行编码，从而允许所述接入终端对所述公共正交音调解码，并允许其对应的接入终端识别所述标识符。
8.如权利要求6所述的方法，还包括如下操作：在所述公共正交音调上发送QoS广播位，使得由至少一个其它接入路由器服务的接入终端能够基于所述QoS广播位确定它们是否应当避让。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述无线网络是未规划的用户可部署网络，且其中所述接入路由器工作于基础设施模式下。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述无线网络为对等网络。
11.一种用于在包括接入路由器和可连接到所述接入路由器的多个接入终端的无线网络中调度数据传输的***，包括：
处理***，用于：
确定连接到所述接入路由器的接入终端的数量；
将所述数量与阈值进行比较；以及
基于所连接的接入终端的数量和所述阈值之间的比较，确定为控制消息是使用来自所述接入路由器的专用控制信令还是共享控制信令，
其中，所述处理***还用于：
在所述数量小于所述阈值时，使用从所述接入路由器到所述接入终端中选中的那些接入终端的专用控制信令；以及
在所述数量大于或等于所述阈值时，发送从所述接入路由器到所有所述接入终端的共享控制信令，所述共享控制信令包含标识所述多个接入终端中哪些接入终端被寻址的信息，
其中所述共享控制信令包括构成控制信道的物理资源的公共集和所述接入终端中被选中在时隙期间发送或接收数据或控制信息的每个接入终端的标识符。
12.如权利要求11所述的***，
其中所述处理***还用于在所有所述接入终端共享的公共正交音调集上发送所述共享控制信令。
13.如权利要求11所述的***，
其中所述处理***还用于在所述数量小于所述阈值时，从分配给所述接入终端中每个接入终端的专用正交音调集中选择音调子集，所述音调子集仅属于被选中在时隙期间发送数据的那些接入终端，并在所选音调子集上发送所述专用控制信令。
14.如权利要求11所述的***，还包括编码器，所述编码器用于对所述共享控制信令进行编码，从而允许所述接入终端对公共正交音调解码，并由其对应的接入终端识别每个标识符。
15.如权利要求12所述的***，其中所述处理***还用于在所述音调上发送QoS广播位，使得未被选中的接入终端能够基于所述QoS广播位确定它们是否应当接收传输。
16.如权利要求11所述的***，其中时隙包括多个部分，所述多个部分包括预前导部分、前导部分、数据部分和确认部分；并且
其中所述处理***用于在所述时隙的预前导部分期间发送所述专用控制信令和所述共享控制信令。
17.如权利要求11所述的***，其中所述无线网络是未规划的用户可部署网络，且其中所述接入路由器工作于基础设施模式下。
18.如权利要求11所述的***，其中所述无线网络为对等网络。
19.一种通信***，包括：
接入路由器；
可通过无线网络连接到所述接入路由器的多个接入终端；以及
处理***，用于：
确定连接到所述接入路由器的接入终端的数量；
将所述数量与阈值进行比较；以及
基于所连接的接入终端的数量和所述阈值之间的比较，确定为控制消息是使用来自所述接入路由器的专用控制信令还是共享控制信令，
其中所述处理***还用于：
在所述数量小于所述阈值时，使用从所述接入路由器到所述接入终端中选中的那些接入终端的专用控制信令；以及
在所述数量大于或等于所述阈值时，发送从所述接入路由器到所有所述接入终端的共享控制信令，所述共享控制信令包含标识所述多个接入终端中哪些接入终端被寻址的信息，
其中所述共享控制信令包括构成控制信道的物理资源的公共集和所述接入终端中被选中在时隙期间发送或接收数据或控制信息的每个接入终端的标识符。
20.一种可以通过无线网络连接到多个接入终端的接入路由器，所述接入路由器包括：
处理***，用于：
确定连接到所述接入路由器的接入终端的数量；
将所述数量与阈值进行比较；
基于所连接的接入终端的数量和所述阈值之间的比较，确定为控制消息是使用来自所述接入路由器的专用控制信令还是共享控制信令，
其中所述处理***还用于：
在所述数量小于所述阈值时，使用从所述接入路由器到所述接入终端中选中的那些接入终端的专用控制信令；以及
在所述数量大于或等于所述阈值时，发送从所述接入路由器到所有所述接入终端的共享控制信令，所述共享控制信令包含标识所述多个接入终端中哪些接入终端被寻址的信息，
其中所述共享控制信令包括构成控制信道的物理资源的公共集和所述接入终端中被选中在时隙期间发送或接收数据或控制信息的每个接入终端的标识符。
21.一种用于在包括接入路由器和可连接到所述接入路由器的多个接入终端的无线网络中调度数据传输的设备，所述设备包括：
用于确定连接到所述接入路由器的所述接入终端的数量的模块；
用于将所述数量与阈值进行比较的模块；
基于所连接的接入终端的数量和所述阈值之间的比较，确定为控制消息是使用来自所述接入路由器的专用控制信令还是共享控制信令的模块，
其中，所述设备还包括：
在所述数量小于所述阈值时，使用从所述接入路由器到所述接入终端中选中的那些接入终端的专用控制信令的模块；以及
在所述数量大于或等于所述阈值时，用于发送从所述接入路由器到所有所述接入终端的共享控制信令的模块，所述共享控制信令包含标识所述多个接入终端中哪些接入终端被寻址的信息，
其中所述共享控制信令包括构成控制信道的物理资源的公共集和所述接入终端中被选中在时隙期间发送或接收数据或控制信息的每个接入终端的标识符。
22.如权利要求1所述的方法，其中时隙包括多个部分，所述多个部分包括预前导部分、前导部分、数据部分和确认部分；并且
其中在所述预前导部分期间发送所述专用控制信令和所述共享控制信令。
23.如权利要求11所述的***，其中所述标识符包括MAC ID(媒体访问控制标识符)。
24.如权利要求19所述的通信***，其中所述标识符包括MAC ID(媒体访问控制标识符)。
25.如权利要求20所述的接入路由器，其中所述标识符包括MAC ID(媒体访问控制标识符)。
26.如权利要求21所述的设备，其中所述标识符包括MAC ID(媒体访问控制标识符)。
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