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用于协作蜂窝网络中的数据通信的方法、以及对应的装置和计算机程序产品

摘要

本发明涉及一种用于在包括多个实体的协作网络中在至少一个源实体和目的实体之间通信的方法,所述方法包括针对所述网络的给定实体而确定建立在所述给定实体和另一实体之间的传送信道的脉冲响应的时间变化的步骤。这样的方法的特征在于它包括:根据来自所述传送信道的脉冲响应的时间变化、来确定来自要建立在源实体和目的实体之间并经由至少一个中继实体运送的至少一个全局传送信道的脉冲响应的时间变化的步骤;从全部所确定的全局传送信道之中选择全局传送信道的步骤。

著录项

  • 公开/公告号CN101861756A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2010-10-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 法国电信公司;

    申请/专利号CN200880116062.1

  • 发明设计人 阿梅德·萨达尼;迈克尔·多勒;

    申请日2008-09-12

  • 分类号H04W72/08;

  • 代理机构北京市柳沈律师事务所;

  • 代理人张玉红

  • 地址 法国巴黎

  • 入库时间 2023-12-18 00:56:43

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-08-14

    授权

    授权

  • 2010-11-24

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W72/08 申请日:20080912

    实质审查的生效

  • 2010-10-13

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于使用移动实体的无线电传送系统的领域。更确切地,本发明处于协作蜂窝网络(cooperative cellular network)的环境中,所述协作蜂窝网络允许在网络的小区中存在的实体之间的协作。

在这样的网络内,实体可以是固定或移动终端、中继(relay)节点或基站。帮助源实体朝向目的实体路由消息的实体被称为中继器(或中继实体)。在这样的中继实体级别上的协作策略例如包括放大从源实体接收的信号或由另一中继实体接收的信号、和然后将它重新传送到另一中继实体或目的实体。

通常,在这样的系统内,进行被授权传送信息的源实体的选择。通过调度器来确保被授权进行传送的源实体的这个选择。这样,在给定的小区内,根据优先级来选择如下的一个或多个源实体,即对于所述一个或多个源实体而言,与目的实体的相应传送信道是之中最佳的,并然后这些源实体被授权传送信息到目的实体。这例如可涉及最少受扰乱的信道。因此,获得小区中的速率的增益。这个增益被称为多用户分集增益,并且是通过利用调度器来应用调度策略而获得的。

本发明处于如下的环境中,即例如当在系统的两个实体之间建立的传送信道展现出差的无线电条件时、对系统的各个实体之间的协作进行优化的环境。

具有协作的这样的无线电通信系统因此采取包括至少一个源实体、至少一个中继实体和至少一个目的实体的实体集合的形式。所述源实体传送信息到目的实体或中继实体,该中继实体本身将这个信息重新传送到目的实体或另一中继实体。通过允许中继实体将信息从源实体中继到目的实体来确保协作。

具体地,系统的各个实体之间的协作允许了在源实体和目的实体之间的传送信道的分集的增益、系统容量的增加、或者源的传送功耗的减少。

背景技术

在现有技术中已知了几种用于系统的实体之间的协作的技术。它们取决于几个参数。这些技术具体取决于在系统内使用的接入技术。这样:

-通过使用TDMA接入技术(代表“时分多址”),在两个步骤中实现发送器和中继器之间的协作。这两个步骤中的第一个是其中中继器(且优选地为接收器)监听发送器的阶段。第二步骤是其中中继器处理它已经监听的信息并将该信息重新发送到接收器的阶段;

-通过使用FDMA接入技术(代表“频分多址”),通过使用两个不同的频带来实现协作。发送器发送关于中继器(且优选地为接收器)所接收的频带的信息。中继器使用中继策略来处理所述信息,并使用另一频带来重新传送它。接收器从而接收具有另一频带上的时移(temporal shift)的信息;

-通过使用OFDMA接入技术(代表“正交频分多址”),可以具有如下差别地应用与FDMA情况相同的方法学,即在两个不同的副载波上传送源实体的初始信号和中继实体的信号的差别;

-通过使用CDMA接入技术(代表“码分多址”),通过使用两个扩频码C1和C2来实现协作。发送器使用代码C1来发送信息。中继器处理该信息并使用代码C2来重新传送它。接收器从而接收来自中继器的具有时移的信息。

当实现其它接入技术时,也可以使用协作。

协作技术还作为上述所实现的接入技术的函数来使用几个中继策略。在这些中继策略中可以引用:

-放大并然后重新传送:中继实体对从源实体接收的信号进行放大,并将它重新传送到目的实体;

-解码并然后重新传送:中继实体对来自源实体的信息进行解码,对它进行编码并然后将它重新传送到目的实体;

-量化和压缩、接着进行重新传送:中继实体压缩从源实体接收的信号,并然后将它重新传送到目的实体;

-组合上面方案的混合方案。

当在一个或多个源实体与目的实体之间建立的传送信道展现出差的无线电条件时,源实体可在被调度器授权进行传送之前等待漫长的时间段。此外,当使用机会(opportunistic)调度时(偏爱具有最佳无线电条件的源的调度),与目的实体建立的传送信道展现出最差无线电条件的那些源实体很少被授权进行传送。

某些所谓的实时服务强加了不应超过的、在源实体被授权进行传送之前它的限制等待时间。在现有技术中,已经借助于源实体的平均等待时间超过固定阈值的已授权最大概率而解决了这个方面。

现有技术中的协作技术已经尝试提出如下的用于选择中继器的准则,即,在支持移动无线电系统的各个实体(也就是说,在蜂窝网络的小区之一中存在的各个实体)之间的协作的该移动无线电系统中,与没有这些技术的情况相比,允许调度器更频繁地选择源实体。

这假设存在如下信令、连同当使用它时的协作阶段的开始和结束时间,该信令允许针对给定目的而选择向给定源分配的中继器。假设调度器已知链接了源实体和目的实体、还有中继实体的传送信道。

当无线电条件差时,也就是说,当在源实体和目的实体之间建立的传送信道展现出衰减、使得不能确保实时服务的传送时,在机会调度的框架内,源实体在被调度器选择之前将等待长的时间。为了减少这个等待滞后(lag),存在几种现有技术:

-对源实体的优先级分配以及在调度器级别上的优先级管理。源实体的优先级作为等待时间的函数而增加。在这个解决方案中,在源实体和目的实体之间建立的传送信道保持不变。

-通过一个或多个固定中继实体进行的强制(compulsory)运送。这样的方案包括搜索由一个或多个固定中继实体组成的新路由,使得可能改善无线电质量。已经具体提出这个方案来用于非实时服务和用于上行链路,也就是说,从源实体到诸如基站之类的固定目的实体的链路。

-在中继实体级别上的信号相位的修改。源实体发送去往两个不同中继实体的信号,这些中继实体的每一个将所接收的信号乘以随机相位。源自于每个中继实体的信号接收的组合将给出时变的全局(global)衰减。

不幸的是,这些早期的技术展现出一定数目的缺点。

这样,当考虑在不改变与目的实体建立的当前传送信道的情况下的、对源实体的优先级分配的技术时,要注意,这个技术要求调度器级别上的改变。此外,这样的技术不保证能够进行传送的充分传送信道质量。最终,存在这个优先级分配技术可能在使用机会调度时显著减少多用户分集增益的风险。

通过一个或多个固定中继实体进行的强制运送的技术就其而言要求在小区中存在固定的中继实体。因此,它不能在所有典型的情况下实现。

最后,在中继实体级别上的信号相位的修改的技术要求存在至少两个中继实体。因此,它在资源方面很昂贵。

发明内容

这样,存在对使得可能减少源实体的等待滞后的方案的需要。

为此,本发明提出了一种用于在包括多个实体的协作网络中在至少一个源实体和一个目的实体之间通信的方法,所述方法包括针对所述网络的给定实体而确定建立在所述给定实体和另一实体之间的传送信道的脉冲响应的时间变化的步骤。

这样的方法的特征在于它包括:

-基于所述传送信道的脉冲响应的时间变化、来确定意图建立在源实体和目的实体之间并通过至少一个中继实体的至少一个全局传送信道的脉冲响应的时间变化的步骤;

-从所确定的全局传送信道的集合之中选择全局传送信道的步骤。

这个技术包括利用关于建立在蜂窝网络的小区的两个实体之间的传送信道的脉冲响应中的时间变化的信息、来确定由这些传送信道的集合组成的全局传送信道。

因此,作为本发明的主题的方法使得可能通过选择要在源实体、中继实体和目的实体之间建立的全局传送信道,来授权源实体更频繁地进行传送,而不管在源实体和目的实体之间直接建立的传送信道展现出衰减、使得不能确保实时传送服务的事实。

另外地说,建立在源实体和中继实体之间的传送信道的特性和建立在中继实体和目的实体之间的传送信道的特性的组合使得可能确定比直接建立在源实体和目的实体之间的传送信道展现出更少衰减的全局传送信道。这意味着减少了在被授权进行发送之前源实体的等待滞后。

这样,关于所考虑的时间变化的信息不是关于部分时间变化的信息(所述部分时间变化涉及例如建立在源实体和中继实体之间或建立在中继实体和目的实体之间的传送信道),而是关于全局变化的信息(所述全局变化涉及要在源实体和目的实体之间建立并经过至少一个中继实体的全局传送信道)。与仅仅根据部分时间变化(所述部分时间变化不提供关于要建立在源实体和目的实体并经过至少一个中继实体的全局传送信道的脉冲响应的时间变化的状态的线索)来进行选择相反,诸如此类的全局变化信息使得可能从几个所确定的全局传送信道之中选择将是最合适的一个全局传送信道。

根据本发明的具体特性,至少一个传送信道的脉冲响应的时间变化是基于所述传送信道的脉冲响应的平均值和所述给定实体的行进速度来确定的。

这样的解决方案需要更少的计算复杂度,调度器不必确定建立在协作网络的各个实体之间的所有传送信道的脉冲响应的时间变化的值。

根据本发明的具体特性,当所述全局传送信道的脉冲响应的时间变化高于预定阈值时、以及当在源实体和中继实体之间直接建立的传送信道的脉冲响应的时间变化低于所述预定阈值时,选择全局传送信道。

这样,预先确定时间变化阈值,低于该时间变化阈值、选择这个全局传送信道将是无用的。这个阈值可以以静态方式配置、或者例如作为天线位置的结构条件或者其中蜂窝网络的小区被植入的地形性质的函数而可随时间或在空间中变化。

根据本发明的具体特性,所述选择步骤考虑属于包括如下项的组中的至少一个附加准则:

-所述传送信道中的信号衰减;

-所述中继实体的行进速度;

-所述源实体和所述中继实体之间的距离;

-所述中继实体和所述目的实体之间的距离;

-可用的通带的数量;

-所述中继实体的操作状态;

-(各个路径之间、用户之间、小区之间的)干扰。

根据作为本发明的主题的方法的特征,所述方法包括通知所选择的全局信道所通过的中继实体Mk来中继源实体Mi和目的实体Mj之间的数据交换的步骤。

本发明还涉及一种用于在包括多个实体的协作网络中管理至少一个源实体和一个目的实体之间的通信的装置,所述装置包括用于针对所述网络的给定实体而确定建立在所述给定实体和另一实体之间的传送信道的脉冲响应的时间变化、以用于管理从源实体到目的实体的数据传送的部件,所述第一和第二实体属于包括多个实体的协作蜂窝网络的至少一个小区,所述装置包括用于针对属于所述小区的每个实体来确定在第一实体和第二实体之间建立的传送信道的脉冲响应的时间变化的部件。

这样的装置的特征在于它包括:

-用于基于所述传送信道的脉冲响应的时间变化、来确定意图建立在源实体和目的实体之间并通过至少一个中继实体的至少一个全局传送信道的脉冲响应的时间变化的部件;

-用于从所确定的全局传送信道的集合之中选择全局传送信道的部件。

根据作为本发明主题的用于管理数据传送的装置的特征,所述装置还包括用于通知所选择的全局信道所通过的中继实体来中继源实体和目的实体之间的数据交换的部件。

根据另一方面,本发明还涉及一种能从通信网络中下载和/或存储在计算机能读取的介质上和/或能由微处理器执行的计算机程序产品,并且所述计算机程序产品包括用于执行如上所述的通信方法的程序代码指令。

附图说明

在阅读了借助于简单说明性且非限制性示例以及附图而给出的本发明实施例的如下描述之后,本发明的其它特性和优点将更加清楚明显,在附图中:

-图1是图示了蜂窝网络的图表,小区包括能够在它们自己之间协作的K个实体;

-图2图示了实现根据本发明的通信方法的各个步骤;

-图3表示在三个移动实体M1、M2、M3和基站SB之间建立的传送信道的衰减的时间变化,以及在实体M1和基站SB之间建立的并通过实体M4中继的全局传送信道的衰减的时间变化;

-图4描述了在不实现根据本发明的通信方法的情况下的、用于TDMA接入模式的移动实体M1、M2和M3的示范选择;

-图5描述了当实现根据本发明的通信方法时的、用于TDMA接入模式的移动实体M1、M2和M3的示范选择;

-图6图示了在实现和不实现根据本发明的通信方法的情况下的、移动实体M1、M2和M3的等待滞后超过最大滞后的概率;

-图7图示了根据本发明具体实施例的传送装置。

具体实施方式

1本发明的原理的提示

本发明提出了一种新颖技术,其用于选择在源实体和目的实体之间建立的并通过一个或多个中继实体的全局传送信道,使得可能将数据从源实体中继到目的实体,从而使得可能减少要被授权进行传送的源实体的其等待滞后。

当建立在源实体和目的实体之间的传送信道被扰乱、导致源实体的低频率选择时,具体地当实现机会调度时,这样的滞后减少例如可以结果是有用的。

本发明的一般原理依赖于选择在源实体和目的实体之间建立的并通过至少一个中继实体的全局传送信道,以将从源实体接收的信息重新传送到目的实体。这样,结果上:

-减少了一个(或多个)源实体的传送等待滞后,即在源实体被调度器选择并被授权传送信息之前的滞后;

-遵守了系统的某些约束,诸如传送速率、截止(cutoff)的概率等。

在选择源实体时的这个滞后的减少是通过实现根据本发明的用于经由至少一个中继实体而在源实体和目的实体之间传递数据的方法来获得的。所述中继实体是移动实体,也就是说,在小区内行进,其例如可使用依赖于先前描述的放大和重新传送的中继策略。

因此,本发明提出利用在小区的两个实体之间建立的传送信道的脉冲响应的时间变化属性、来选择将源实体链接到目的实体并通过至少一个移动中继实体的全局传送信道,并从而减少在选择源实体时的滞后。

例如考虑如下的协作网络,其中假设在源实体和目的实体之间建立的传送信道的特性随时间演变很小、并且这些特性展现出的值使得数据接收质量不令人满意。这样的特性例如是衰减。

其结果是要被授权进行发送的源实体的等待滞后很长。

还假设存在担任中继角色的在小区内行进的实体,其隐含了将该实体链接到源实体的传送信道和将该实体链接到目的实体的传送信道的快速变化。

与意图借助于一个或多个中继实体而建立在源实体和目的实体之间的传送信道对应的这个新传送信道被称为全局传送信道。

这样,源实体发送的任何信息被通过全局传送信道而传送到的目的实体。根据本发明的通信方法因此使得可能在源实体和目的实体之间建立全局传送信道,以代表(deputize)在源和目的之间直接建立的传送信道,全局传送信道的脉冲响应与直接传送信道的脉冲响应相比随时间更迅速地变化。

结合图1来描述可在其内应用根据本发明的通信方法的网络。这个网络包括在它们自己之间可协作的K个实体。这些实体被称为M1、M2、...、MK,其每一个以速度vk行进,其中k=1...K,其中vk可等于0。将实体i(i=1...K)链接到实体j(j=1...K并且i≠j)的每个传送信道被表示为hij

假设将这些各个实体链接在一起的传送信道的脉冲响应的时间变化为调度器已知,所述调度器例如通过使用本领域技术人员已知的导频码元方案来进行例如所有这些传送信道的这个变化的估计。这个调度器被集成在诸如基站之类的网络实体中。

当源实体(例如,Mi)期望传送信息到目的实体(例如,Mj)时,它必须被调度器如此授权。如果将它直接链接到目的实体的传送信道没有展现出信道的脉冲响应的充分时间变化,并且如果该源实体的行进速度低,则这个源实体在被授权进行传送之前可能在长时间段中保持静默。

在已知其它传送信道(例如,传送信道hik和hkj)的脉冲响应的时间变化属性的情况下,调度器向希望进行传送的源实体Mi提供如下的全局传送信道,其按照如下的方式来通过一个或多个中继器(例如Mk),所述方式使得这个新的全局传送信道(也就是说,建立在源和目的之间并通过所述一个或多个中继器的全局传送信道)具有这个信道的脉冲响应的充分时间变化性以确保所期望的服务。另外地说,与直接建立在源实体Mi和目的实体Mj之间的传送信道的脉冲响应相比,意图借助于中继实体而建立在源实体和目的实体之间的全局传送信道展现出更迅速变化的脉冲响应。

传送信道的脉冲响应的变化例如通过信道时间相关函数R(τ)来评估,该函数R(τ)表征了在实体i和实体j之间建立的信道的变化速度。这个函数R(τ)被定义为信道在时刻t的脉冲响应hij与它的在时刻t+τ的共轭(表示为)的乘积的统计平均:

R(τ)=E(hij(t)h*ij(t+τ))

这样,这个相关函数的衰落(decay)越大,则信道的脉冲响应的时间变化性(即,通过信道传送的信号的衰减随时间的变化)就越明显。

例如实现在调度器内的根据本发明的通信方法可基于用以标识一个或多个以下全局传送信道的时间相关函数类型的这种度量,所述全局传送信道意欲建立在源实体和目的实体之间并通过一个或多个中继实体,其可在给定的源实体和给定的目的实体之间传送信息。

在该方法的实施例中,可以作为用于选择全局传送信道的度量来考虑传送信道的衰减的自相关属性,然后建议源实体Mi建立通过中继实体Mk(k=1...K并且k≠i≠j)以便到达Mj的全局传送信道,使得自相关函数:

R′(τ)=E(hik(t)hkj(t)h*ik(t+τ)h*kj(t+τ))充分地衰落以确保所期望的服务。这个衰落反映了全局传送信道的脉冲响应的时间变化性的速度,并因此反映了当建立在这个源实体和目的实体之间的直接传送信道受差无线电条件困扰时、在能够被授权进行发送之前源实体的等待时间。

这个衰落与中继实体Mk的行进速度vk强烈地关联。这样,在作为本发明的主题的该通信方法的另一实施例中,基于传送信道的脉冲响应的平均值和在其间建立传送信道的实体之一的行进速度值,来评估传送信道的脉冲响应的变化。这样,在其间建立传送信道的实体之一的行进速度越大,则脉冲响应的时间变化越大。

在单个中继实体的情况下,对于在源实体和中继实体之间以及在中继实体和目的实体之间的瑞利(Rayleigh)类型的传送信道而言,C.S.Patel等在文献“Statistic properties of amplify and forward relay fading channels”(IEEETransactions on Vehicular technology,Vol.55,No.1,January 2006)中具体地描述了函数R′(τ)的计算。这是对在本发明的具体实施例中的传送信道的性质进行的假设。

当然,可以使用其它度量(例如,2阶度量)。这样的度量的示范说明如下:

R″(τ)=E(|hik(t)|2|hkj(t)|2|hik(t+τ)|2|hkj(t+τ)|2)

这样,建立在源实体和目的实体之间的全局传送信道的脉冲响应的时间变化性足够明显以确保源实体和目的实体之间的通信。因此,一个或多个中继实体在它们自己之中以及相对于源实体和/或目的实体的相对行进速度被用于确定在源实体与一个或多个中继实体之间和在这个中继实体与目的实体之间建立的传送信道的脉冲响应的时间变化性,并被用于选择在源实体和目的实体之间建立的全局传送信道。

这样,根据本发明的通信方法包括结合图2图示的如下步骤:

-步骤201,用于借助于关于在蜂窝网络的小区内行进的各个实体(例如,实体M1、M2、...、Mk)之间建立的传送信道的脉冲响应的时间变化的信息,来确定关于意欲建立在源实体和目的实体之间并通过至少一个中继实体的全局传送信道的脉冲响应的时间变化的信息;

-步骤202,用于作为关于意欲建立在源实体和目的实体之间的全局传送信道的集合的脉冲响应的时间变化的信息的函数,来从可能的全局传送信道的集合之中选择全局传送信道;

-步骤203,用于通知所选择的全局信道通过的中继实体Mk来中继源实体Mi和目的实体Mj之间的数据交换。

作为全局传送信道的脉冲响应的时间变化性的函数来如此选择全局传送信道使得可能减少在调度器授权源实体进行发送之前源实体的等待滞后。

此外,诸如此类的全局传送信道可通过属于相邻小区并位于调度器的范围内的中继实体。这样,中继实体的角色不单独限于该小区的移动终端。

2实施例的描述

结合图1再次在这个实施例中呈现在如下蜂窝网络中的根据本发明的通信方法的实现,所述蜂窝网络在同一个小区中包括与目的实体Mj对应的基站、以及可在它们自己之间协作的K-1个移动终端Mk(令k=1...K并且k≠j)。还考虑:

-在系统内使用的接入技术是上述的TDMA技术;

-移动终端M1(源实体)寻求向基站Mj传送数据,建立在这两个实体之间的链路是上行链路:从移动终端到基站。

考虑基站位于相对于源实体高的点上并且固定在小区中(也就是说,不移动)。结果,它对与源实体建立的无线电信道的脉冲响应的时间变化性没有影响。

假设移动终端M1位于分区的环境中(也就是说,它例如位于建筑物内),并因此看到将它链接到基站的传送信道的脉冲响应非常缓慢地变化,这是因为由于距离、墙壁等而导致基站Mj和移动终端M1之间的衰减是明显的。这样,建立在终端M1和Mj之间的传送信道的衰减低于将允许它们彼此通信的特定预定阈值。这个阈值具体取决于所请求的应用。

此外,建立在终端M1和Mj之间的传送信道的响应脉冲的随时间非常慢的变化可在相当大的持续时间中使移动终端M1保持在差的无线电条件下以用于与基站Mj通信,并且根据所请求的应用、这对于移动终端M1可能是无法接受的。

根据这个实施例的作为本发明主题的该方法的实现导致基站Mj向存在于它的小区中并能够与移动终端M1协作的移动终端请求向它上载如下的信息,即与建立在每个移动终端和基站之间、在每个移动终端和源实体M1之间以及在各个相互的移动终端之间的传送信道的脉冲响应的时间变化性有关的信息。应该注意,这些移动终端不一定是激活的(active),也就是说,它们可能仅处于待机模式。

基站Mj然后选择将它链接到源实体并通过用作中继实体的移动终端Mk的至少一个全局传送信道。一旦已经选择了全局传送信道,基站就请求中继实体中继由移动终端M1传送的数据。建立在源实体M1和基站之间并通过中继实体Mk的全局传送信道是在它的时间属性上展现出强烈变化的传送信道。

如果这个全局传送信道不满足与脉冲响应的时间变化性不同的特定条件,诸如如果这个全局传送信道对干扰更敏感,则基站为中继器M1评估另一候选。可以重复这个过程,直到基站找到合适的中继实体为止。与信道的脉冲响应的时间变化性不同的其它条件例如是:所述传送信道中的信号衰减、所述中继实体的行进速度、所述源实体和所述目的实体之间的距离、在所述中继实体和所述目的实体之间的距离、可用的通带的数量、所述中继实体的操作状态、(各个路径之间、用户之间、小区之间的)干扰。

根据这个示例,还考虑基站担当调度器角色。

这样,基站规则地更新在小区的各个移动终端之间建立的传送信道的脉冲响应hij的(瞬时或平均)值、还有它们对干扰的敏感度,例如,以便从可能的全局传送信道之中永久地选择能够中继源实体M1和目的实体Mj之间的信息传送的至少一个全局传送信道。

因此,根据本发明的方法允许建立在小区的各个移动终端之间的传送信道的响应脉冲的时间变化性的动态利用,以便允许以下移动终端得益于用于将所述移动终端链接到位于它们的范围内的其他移动终端的传送信道的时间属性的更大变化性,其中将该移动终端链接到基站的其传送信道展现出脉冲响应的弱时间变化性或显著衰减。

3实现示例

在这个示例中考虑用于上行链路(移动终端到基站)上的数据传送的基站和四个移动终端(K=5)。还假设:

-移动终端中的三个以等于v0的同一速度行进;

-第四移动终端以速度10v0行进;

-基站是不移动的;

-建立在各个移动终端之间的传送信道是瑞利类型,并且用于传送信道的脉冲响应的时间变化的变化模型是(如描述在出版物“W.C.Jakes,Microwave Mobile Communications.New York:IEEE Press,1974”中的)杰克斯(Jakes)模型;

-在给定的时刻,基站仅允许展现出最佳传送信道质量的移动终端进行传送,因此考虑机会调度的情况;

-根据预先定义的放大/重新传送策略,所指定的中继实体重新传送在它已经对信号进行放大之后接收的信号。

还使用准则来表征实时服务约束。更确切地,这个准则用如下的概率来定义,即寻求进行发送的源实体的平均等待时间D超过低于固定阈值ε的最大滞后Dmax的概率。这等同于:

Pr(D>Dmax)<ε

这个准则使得可能测量在源实体(例如移动终端)被授权进行发送之前的源实体的平均等待时间。

在两个可能场景的框架内评估这个准则:

-场景1:表示为M1、M2、M3的三个移动终端直接链接到基站,而没有实现根据本发明的方法;

-场景2:基站在已知一方面建立在移动终端M1和移动终端M4之间、而另一方面建立在移动终端M4和基站之间的传送信道的脉冲响应的平均值的情况下,请求移动终端M4向它上载关于其行进速度值的信息。它决定命令它来中继移动终端M1

首先在图3中呈现:建立在移动终端M1和基站之间的传送信道(传送信道M1-SB)、建立在移动终端M2和基站之间的传送信道(传送信道M2-SB)、建立在移动终端M3和基站之间的传送信道(传送信道M3-SB)、以及建立在移动终端M1、移动终端M4、和基站之间的全局传送信道(全局传送信道M1-M4-SB)的脉冲响应的时间变化;以及本发明给予这两种场景的增益。

更具体地,图3呈现作为横坐标的时间和作为纵坐标的作为时间函数的传送信道衰减。

图4图示了根据场景1(现有技术)的、调度器在时间窗口上向源实体M1、M2、M3的时间间隔的分配,在所述时间间隔的过程中,所述源实体M1、M2、M3被授权发送数据。图5图示了根据场景2(本发明)的、调度器在时间窗口上向源实体M1、M2、M3、M4的时间间隔的分配,在所述时间间隔的过程中,所述源实体M1、M2、M3被授权进行发送。

要注意,在没有同一个小区的各个移动终端之间的协作的情况下,单独在时间窗口的开始和结束处选择移动终端M1(图4)。这个低选择频率由将其直接链接到基站的传送信道的脉冲响应的弱时间变化而引起。另一方面,当使用根据本发明的协作技术时,也就是说,当移动终端M4经由全局传送信道M1-M4-SB来中继移动终端M1的传送时,更频繁地选择移动终端M1,从而减少其等待滞后。

最后,在图6中呈现了根据场景1(S1)或场景2(S2)的、移动终端的等待时间超过最大滞后Dmax的概率。

如果例如实时服务需要这个概率对于60个时间单位的滞后而言不超过10%,则在第一场景中对于三个移动终端M1、M2、M3而言将不能确保这个服务。实际上,在这个典型的情况下,这个概率等于40%。然而,通过使用充分快的中继器,诸如在场景2的框架内,这个概率被减少到10%。

另外地说,在像第一场景的情况下那样没有选择中继移动终端的情况下,不符合实时服务对于60个时间单位的滞后而强加的约束的概率是40%。

通过像场景2的情况下那样使用中继移动终端,那么这个概率仅仅是10%。因此,借助于本发明,更经常地符合所强加的约束。

本发明还可以实现在其他类型的网络(诸如,“广播”类型的网络)中。当源实体向几个目的实体传送对于所有目的可相同的一组信息时,传送信道被称为“广播”传送信道。这个类型的网络的示例是电视广播(telebroadcasting)。在这样的网络中,例如实现本发明,使得基站可向一组移动终端广播信息,所述移动终端组中的一些终端用于向基站不能直接接入的其他终端中继信息。

本发明还可以实现在使用被称为“多址”的接入技术的网络的情况下,如上面已经描述的,所述网络是其中几个源实体向同一目的传送信息分组的网络。典型的示例是其中所有移动终端传送信息到基站的蜂窝系统的上行链路。

本发明还可以实现在“特设(ad hoc)网络”的框架内,所述特设网络是能够在没有事先定义的基础设施的情况下组织它自己的网络。在这个类型的网络中,每个实体可担任各种角色:源、目的、中继等。诸如此类的特设网络的示例是“Wifi”类型的无线网络,其允许在两个计算机之间快速设立网络连接。因此,本发明通过允许终端将源自于源终端的信息中继到目的终端,而在这种类型的网络中得到应用。

4根据本发明的传送装置的架构

结合图7来呈现用于实现根据本发明的通信方法的装置的简化架构。

这样的通信装置70包括部件71,其用于确定建立在小区的第一实体和第二实体之间的传送信道的脉冲响应的时间变化。所述装置70还包括部件72,其用于基于所述传送信道的脉冲响应的时间变化,来确定在源实体和目的实体之间建立并通过至少一个中继实体的至少一个全局传送信道的脉冲响应的时间变化。

所述装置70还包括:部件73,用于作为全局传送信道的脉冲响应的时间变化的函数来选择全局传送信道;以及部件74,用于通知所选择的全局信道所通过的中继实体来中继源实体Mi和目的实体Mj之间的数据交换。

最后,本发明的主题还是适于实现本发明的计算机程序,具体地是在信息介质或存储器上或在其中的计算机程序。这个程序可使用任何编程语言,并且处于源代码、目标代码、或介于源代码和目标代码之间的代码的形式(诸如,处于部分编译形式)、或者处于用于实现根据本发明的方法的任何其他期望形式。

所述信息介质可以是能够存储该程序的任何实体或装置。例如,所述介质可包括诸如ROM(例如CD ROM或微电子电路的ROM)之类的存储器件、或者例如为磁碟(软盘)或硬盘的磁记录介质。

此外,所述信息介质可以是诸如电或光信号的可传送介质,所述电或光信号可经由电缆或光缆、通过无线电或其它手段来传递。根据本发明的程序具体地从因特网类型的网络中下载。

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