專利名稱：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于波束調(diào)度的包傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，更確切地說是涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的包傳輸方法，是一種基于波束調(diào)度的兩層的包傳輸方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中將承載非實(shí)時(shí)分組業(yè)務(wù)的用戶稱為包用戶。包調(diào)度也稱分組調(diào)度，包調(diào)度實(shí)現(xiàn)的是在包用戶之間分配空中接口資源的功能。在現(xiàn)有的GSM和CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)中，空中接口資源主要包括頻率、時(shí)隙和擴(kuò)頻碼。
在傳統(tǒng)的碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)中，主要有兩種包調(diào)度(分組調(diào)度)方式碼分方式和時(shí)分方式。其中的碼分方式，是一種讓大量包用戶同時(shí)占用有限的可利用的空中接口資源進(jìn)行包傳輸，包用戶之間通過使用不同的調(diào)制碼來(lái)區(qū)分信道；而時(shí)分方式則是分時(shí)進(jìn)行包調(diào)度，在每個(gè)調(diào)度周期，將空間接口的可利用資源只分給一個(gè)(或幾個(gè))包用戶進(jìn)行包傳輸，將包用戶對(duì)信道的使用分割在彼此不相交的時(shí)間內(nèi)。
現(xiàn)有CDMA系統(tǒng)的分組調(diào)度是采用時(shí)分和碼分方式相結(jié)合的方式一般在共享信道上由于信道資源有限，系統(tǒng)為了獲得更高的吞吐量采用時(shí)分調(diào)度機(jī)制；而專用信道上信道資源(碼資源)較為豐富，因此采用碼分調(diào)度機(jī)制，從而使盡可能多的用戶得到服務(wù)。
第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(2G)中采用的包調(diào)度方案以及從文獻(xiàn)中普遍反映出的當(dāng)前研究的包調(diào)度方案，主要包括兩種，即平均速率傳輸方案(RAV)和調(diào)度速率傳輸方案(RSC)。平均速率傳輸方案，是將系統(tǒng)內(nèi)可供包用戶使用的剩余容量在小區(qū)中所有包用戶之間平均分配，即每個(gè)包用戶采用相同的速率傳輸數(shù)據(jù)包，包用戶的平均吞吐量(T1)就是數(shù)據(jù)包的平均傳輸速率(R1)。調(diào)度速率傳輸方案，是每次將系統(tǒng)內(nèi)可供包用戶使用的剩余容量只提供給一個(gè)包用戶(或幾個(gè)包用戶，但本文中僅針對(duì)提供給一個(gè)來(lái)說明，在提供給幾個(gè)時(shí)只需要再作一下平均處理)，讓該包用戶以盡可能大的速率傳輸，在該包用戶傳輸期間，其它包用戶僅與網(wǎng)絡(luò)保持信令鏈接，與基站保持同步。此時(shí)包用戶的平均吞吐量T2按公式(1)T2=R2+(M-1)·R0M]]>計(jì)算，其中R2為調(diào)度速率傳輸方案中的單個(gè)包用戶的傳輸速率(或幾個(gè)包用戶的平均傳輸速率)，M為包用戶的數(shù)量，R0是同步保持速率。
在碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中引入智能天線技術(shù)后，空間角度成為可利用的資源，利用天線波束的定向發(fā)射，即可以從不同的空間方向上劃分信道資源，通過空分技術(shù)降低用戶間的多址干擾。
而在以往采用波束天線的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，無(wú)論是采用開關(guān)波束的網(wǎng)絡(luò)(比如SCDMA)還是采用智能天線的網(wǎng)絡(luò)(比如TSM網(wǎng)絡(luò)和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò))，所有的包調(diào)度方案都沒有考慮波束天線的定向發(fā)射和降低干擾的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一種基于波束調(diào)度的包傳輸方法，使系統(tǒng)的吞吐量總是最大。
如圖1所示，圖中示出基站101采用智能天線，在基站101服務(wù)的小區(qū)102內(nèi)，有四個(gè)正在工作的包用戶111、112、113、114，它們分別在定向波束121、122、123、124內(nèi)與基站101進(jìn)行通信。由于引入了波束資源，使空中接口資源的模型發(fā)生了變化，從而在包調(diào)度方式中就可以增加一種新的包調(diào)度方式——空分方式，由此而產(chǎn)生相應(yīng)的空分包調(diào)度方法。
在任意時(shí)刻，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)包用戶所在的位置(方向)，基站以發(fā)射定向波束的形式與包用戶進(jìn)行無(wú)線通信。根據(jù)包調(diào)度方法的不同如平均速率傳輸方式的情況，網(wǎng)絡(luò)可以允許所有包用戶同時(shí)與基站進(jìn)行通信，則所有波束同時(shí)進(jìn)行發(fā)射；如調(diào)度速率傳輸方式的情況，網(wǎng)絡(luò)可以只允許一個(gè)包用戶先與基站進(jìn)行通信，其余的包用戶稍后再與基站進(jìn)行通信，先行通信的定向發(fā)射波束與其余包用戶的定向發(fā)射波束在時(shí)間上交替。上述方案則可統(tǒng)稱為基于波束調(diào)度方式進(jìn)行傳輸。
由于目前或中近期的天線技術(shù)還不能做到完全消除波束之間的干擾，因此所有波束同時(shí)發(fā)射進(jìn)行傳輸所帶來(lái)的系統(tǒng)吞吐量不一定比采用波束交替發(fā)射進(jìn)行傳輸所帶來(lái)的系統(tǒng)吞吐量大。因此，從使系統(tǒng)吞吐量最大的角度出發(fā)，應(yīng)該根據(jù)小區(qū)中具體的波束分布情況，從所有波束同時(shí)發(fā)射進(jìn)行傳輸和波束交替發(fā)射進(jìn)行傳輸?shù)膬煞N方案中，通過比較系統(tǒng)吞吐量最大，來(lái)選取其中一種方案。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于波束調(diào)度的包傳輸方法，包括選擇數(shù)據(jù)包傳輸方案和按選擇的數(shù)據(jù)包傳輸方案進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳輸，其特征在于所述的選擇數(shù)據(jù)包傳輸方案包括對(duì)基站所賦形的全部定向波束進(jìn)行波束調(diào)度，是按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用所有定向波束同時(shí)發(fā)射的平均速率傳輸方案或者采用按調(diào)度周期進(jìn)行的各定向波束交替發(fā)射的調(diào)度速率傳輸方案。
在波束調(diào)度后，在每個(gè)定向波束內(nèi)進(jìn)行包用戶調(diào)度，是按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用定向波束內(nèi)所有包用戶同時(shí)傳輸?shù)钠骄俾蕚鬏敺桨富蛘卟捎冒凑{(diào)度周期進(jìn)行的各包用戶交替?zhèn)鬏數(shù)恼{(diào)度速率傳輸方案。
在每個(gè)定向波束內(nèi)進(jìn)行包用戶調(diào)度，按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用定向波束內(nèi)所有包用戶同時(shí)傳輸?shù)钠骄俾蕚鬏敺桨富蛘卟捎冒凑{(diào)度周期進(jìn)行的各包用戶交替?zhèn)鬏數(shù)恼{(diào)度速率傳輸方案；在所述的波束調(diào)度中，所述的按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或者采用調(diào)度速率傳輸方案進(jìn)一步包括A1.假設(shè)采用平均速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的由平均傳輸速率所直接體現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量TV；A2.假設(shè)采用調(diào)度速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量TA；A3.比較Tv與TA的大小，取大者所對(duì)應(yīng)的傳輸方案。
所述的波束調(diào)度，是將每一個(gè)定向波束作為一個(gè)大用戶參與所述的波束調(diào)度，所述的全部定向波束的波束調(diào)度就是全部大用戶的包用戶調(diào)度。
在所述的包用戶調(diào)度中，按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或者采用調(diào)度速率傳輸方案進(jìn)一步包括B1.假設(shè)對(duì)第i個(gè)定向波束內(nèi)的所有包用戶采用調(diào)度速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量為Vi；B2.假設(shè)對(duì)第i個(gè)波束內(nèi)所有包用戶采用平均速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)由平均傳輸速率Ri所直接體現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量；B3.比較Vi與Ri的大小，取大者所對(duì)應(yīng)的傳輸方案。
本發(fā)明的基于波束調(diào)度的包傳輸方法，設(shè)計(jì)了一種波束調(diào)度方案，即比較所有波束同時(shí)發(fā)送和交替發(fā)送情況下的數(shù)據(jù)包的吞吐量，取大者所對(duì)應(yīng)的方案作為波束調(diào)度方案；并進(jìn)而設(shè)計(jì)了兩層包傳輸方案，即將基于波束的調(diào)度方案分兩層進(jìn)行第一層為波束調(diào)度，第二層是對(duì)每個(gè)波束中的包用戶進(jìn)行調(diào)度。即在第一層波束調(diào)度中，將每一個(gè)定向波束作為一個(gè)大用戶考慮，其調(diào)度結(jié)果為不是讓所有的波束都同時(shí)參與傳輸，而是根據(jù)吞吐量最大的原則按調(diào)度周期選取波束進(jìn)行交替?zhèn)鬏敚辉诘诙拥陌脩粽{(diào)度中，如果一波束內(nèi)含有多個(gè)包用戶，也基于吞吐量最大的原則按調(diào)度周期選取包用戶進(jìn)行交替?zhèn)鬏?。因而本發(fā)明的方案實(shí)質(zhì)上是一種空分和時(shí)分相結(jié)合的基于波束調(diào)度的包傳輸方案。
由于兩層調(diào)度都是基于吞吐量最大的原則來(lái)選取包調(diào)度方案，所以，最后系統(tǒng)所采用的調(diào)度方案一定能使系統(tǒng)的吞吐量最大。
本發(fā)明的方法適合于采用波束天線的所有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，包括頻分雙工(FDD)系統(tǒng)、時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)、自主網(wǎng)(Ad.Hoc)、局域網(wǎng)等。


圖1是引入智能天線技術(shù)后，利用波束資源通過空分降低多個(gè)包用戶間多址干擾的包用戶分布示意圖；圖2是系統(tǒng)存在方向相近的包用戶時(shí)的包用戶分布示意圖；圖3是包用戶所在方向非常接近時(shí)的包用戶分布示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)基于波束調(diào)度的兩層的包傳輸方法流程框圖；圖5是針對(duì)圖3的包用戶分布情況實(shí)施的基于波束調(diào)度的兩層的包傳輸方法流程框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的一種基于波束調(diào)度的兩層的包傳輸方案，實(shí)質(zhì)上是一種空分和時(shí)分相結(jié)合的包調(diào)度方案。
如圖4流程所示，整個(gè)系統(tǒng)的包調(diào)度主要分兩步進(jìn)行第1步是對(duì)所有波束進(jìn)行判斷即確定是采用全波束傳輸—讓所有的定向波束同時(shí)發(fā)射進(jìn)行傳輸還是采用調(diào)度波束傳輸—在某一時(shí)段讓某些波束進(jìn)行傳輸而在另一時(shí)段讓另外一些波束進(jìn)行傳輸，即波束交替發(fā)射進(jìn)行傳輸，是使數(shù)據(jù)包平均吞吐量最大的包傳輸方案；第2步是在每個(gè)波束中進(jìn)行判斷，即確定各波束內(nèi)的包用戶調(diào)度方案，在第一步確定的方案基礎(chǔ)上，再確定出在每個(gè)波束內(nèi)，包用戶應(yīng)該采用的傳輸方案，也是使數(shù)據(jù)包平均吞吐量最大的包傳輸方案。完成這兩步后，就可以執(zhí)行第3步，確定使系統(tǒng)吞吐量最大的最佳包傳輸方案。
結(jié)合圖2說明第1步波束調(diào)度的技術(shù)方案。假設(shè)在采用智能天線的基站201的覆蓋區(qū)域202內(nèi)有多個(gè)正在工作的包用戶211、212、213、214，它們分別在定向波束221、222、223、224內(nèi)與基站通信，某些包用戶從基站位置看過去方向相近，如211與212，如果讓所有定向波束221、222、223、224同時(shí)發(fā)射、包用戶211、212、213、214同時(shí)傳輸，方向相近的包用戶211與212必然會(huì)落入相鄰波束之內(nèi)，那么包用戶211與212間的干擾可能相對(duì)較強(qiáng)。
受天線精度的限制，假設(shè)基站最多可以賦i＝1，2，...M個(gè)相對(duì)分開的定向波束，第i個(gè)波束中存在j個(gè)包用戶。此處相對(duì)分開的定向波束的概念是指M個(gè)波束發(fā)射范圍的重合部分較少、波束間的干擾較小。將M個(gè)波束等效為M個(gè)大用戶，確定這M個(gè)大用戶是采用平均速率傳輸還是采用調(diào)度速率傳輸。
確定過程是假設(shè)每個(gè)包用戶的信號(hào)功率都可以用它的信噪比(SIR)和區(qū)間干擾(Iinter)以及同一工作時(shí)隙中其他用戶的信號(hào)功率(P)來(lái)表示。把同一工作時(shí)隙中所有包用戶的功率表達(dá)式聯(lián)立并整理，就可以得到形如(2)式所示的矩陣方程A·P＝Iinter(2)其中，系數(shù)矩陣A體現(xiàn)了系統(tǒng)對(duì)干擾的抑制能力和該用戶的SIR要求。式中，區(qū)間干擾Iinter及所有用戶的信號(hào)功率P均為向量。向量P在上行、下行時(shí)的求解思想相同，只是對(duì)于上行情況，向量P表示基站接收到的包用戶信號(hào)功率，對(duì)于下行情況，向量P表示由基站發(fā)射給各包用戶的信號(hào)功率。
所在小區(qū)、所在時(shí)隙中的各用戶的信號(hào)功率可以通過求解(3)式得到P＝(A)-1.Iinter(3)如果矩陣A中的SIR都取為各自的目標(biāo)值，則得到的向量P將自動(dòng)滿足用戶的SIR條件?；舅邮盏降挠脩舻墓β蔬_(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，解矩陣可得出一組功率平衡矢量 和得到相應(yīng)的速率平衡矢量 k≤M。該功率平衡矢量與速率平衡矢量間具有互為滿足、互相支持的關(guān)系，繼而就有了計(jì)算數(shù)據(jù)包吞吐量的依據(jù)。
假設(shè)采用平均速率傳輸，計(jì)算所帶來(lái)的總的平均吞吐量Tv(包用戶的平均吞吐量就是數(shù)據(jù)包的平均傳輸速率)；假設(shè)采用調(diào)度速率傳輸，按前述公式(1)可計(jì)算所帶來(lái)的系統(tǒng)總的平均吞吐量TA(此時(shí)公式(1)中的采用調(diào)度速率傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)包用戶的平均傳輸速率R2可根據(jù)上述式(3)及相應(yīng)的速率平衡矢量獲得)，比較Tv與TA，取大者所對(duì)應(yīng)的傳輸方案。
第2步是各個(gè)波束內(nèi)的包用戶調(diào)度，就是在第1步確定的方案基礎(chǔ)上，確定出在每個(gè)波束內(nèi)包用戶應(yīng)該采用的傳輸方案。例如，考慮第i個(gè)波束的情況。在基站收到該波束的總的功率等于pi，的情況下，按第1步中由式(3)及解矩陣獲得的功率平衡矢量及相應(yīng)的速率平衡矢量同樣的方法，通過判斷吞吐量最大的原則選取該波束內(nèi)各包用戶的最佳傳輸方案。假設(shè)在該波束內(nèi)，采用調(diào)度速率傳輸方案所得到的平均吞吐量為Vi(根據(jù)公式(1)計(jì)算)。如果Vi＞Ri，則采用調(diào)度速率傳輸方案；如果Vi≤Ri，采用平均速率傳輸方案，式中Ri為采用平均速率傳輸方案時(shí)的平均傳輸速率，也即數(shù)據(jù)包在采用平均速率傳輸方案時(shí)的平均吞吐量。
這兩步都執(zhí)行完畢，就可以最后得出系統(tǒng)應(yīng)該采取的包傳輸方案。
參見圖5的實(shí)現(xiàn)流程并結(jié)合圖3進(jìn)一步說明本發(fā)明的基于波束調(diào)度的兩層的包傳輸方案。
TD-SCDMA系統(tǒng)中采用了智能天線技術(shù)，因此可以應(yīng)用本發(fā)明的方法。假設(shè)系統(tǒng)內(nèi)當(dāng)前有一個(gè)完全空閑的時(shí)隙可以用來(lái)傳輸包數(shù)據(jù)。
包用戶的分布如附圖3所示，在采用智能天線的基站301的覆蓋區(qū)域內(nèi)有三個(gè)正在工作的包用戶1、2、3，包用戶1、2、3所在位置(方向)非常接近，其中包用戶1和2還近似在同一方向，包用戶1、2在波束31內(nèi)與基站通信，包用戶3在波束32內(nèi)與基站通信，如果包用戶1、2、3同時(shí)傳輸，方向相近的包用戶1、2與3必然會(huì)落入相鄰波束之內(nèi)，近似同一方向的包用戶1與2必然落入同一波束之內(nèi)。那么包用戶間的干擾會(huì)相對(duì)較強(qiáng)。
采用本發(fā)明的方法進(jìn)行波束調(diào)度和波束內(nèi)的包用戶調(diào)度。首先進(jìn)行波束調(diào)度，將包用戶1和2所在波束視作一個(gè)大用戶U1，將包用戶3所在波束視作另一個(gè)大用戶U2。
基站所接收到的兩個(gè)波束31、32的功率達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，即單位等效帶寬上的接收功率相等，得出一組功率平衡矢量 和相應(yīng)的速率平衡矢量 1.計(jì)算U1和U2同時(shí)傳輸(平均速率傳輸方案)所能獲得的總的平均吞吐量Tv(即平均傳輸速率)，此時(shí)兩個(gè)波束31、32同時(shí)發(fā)射，波束間存在相互干擾；2.計(jì)算U1和U2按調(diào)度周期交替?zhèn)鬏?調(diào)度速率傳輸方案)所能獲得的總的平均吞吐量TA(按公式(1)及前述的功率平衡矢量 和速率平衡矢量 計(jì)算)，即先讓用戶U2(或U1)傳輸數(shù)據(jù)包，經(jīng)過一個(gè)調(diào)度周期T后，再讓用戶U1(或U2)傳輸數(shù)據(jù)包，即兩個(gè)波束31、32按調(diào)度周期T交替發(fā)射，不存在波束間的干擾。調(diào)度周期T不能過長(zhǎng)，取為一個(gè)傳輸時(shí)間間隔(TTI)的整數(shù)倍，最好在幾十毫秒數(shù)量級(jí)(如TD-SCDMA系統(tǒng)，T的最小取值為10ms)，以免用戶移動(dòng)后系統(tǒng)無(wú)法找到正確的方向進(jìn)行波束賦形。
3.比較Tv和TA，如果Tv＞TA，則采用平均速率傳輸方案，大用戶U1和U2同時(shí)傳輸；如果Tv≤TA，則采用調(diào)度速率傳輸方案，大用戶U1和U2按調(diào)度周期交替?zhèn)鬏敗?br> 假設(shè)最后的判斷結(jié)果為Tv＞TA，則兩個(gè)波束31、32同時(shí)發(fā)射。然后執(zhí)行步驟4，在兩個(gè)波束內(nèi)分別進(jìn)行包用戶調(diào)度。需要說明的是如果最后的判斷結(jié)果是Tv≤TA，大用戶U1和U2交替?zhèn)鬏?，也需要?zhí)行步驟4，在兩個(gè)波束內(nèi)分別進(jìn)行包用戶調(diào)度。
上述步驟1至3，通過對(duì)所有波束進(jìn)行判斷，可決定是采用調(diào)度波束傳輸方案還是采用全波束傳輸方案，完成了第1步。
4.然后，進(jìn)行兩個(gè)波束內(nèi)部的包用戶調(diào)度(波束32內(nèi)只有一個(gè)用戶3，則無(wú)需再作波束內(nèi)的包用戶調(diào)度，若波束32內(nèi)有一個(gè)以上的用戶，也需要進(jìn)行本步驟的操作)，在基站收到波束31的總的功率等于p1的情況下，選取用戶1和2之間最佳的資源調(diào)度方案。
在該波束31內(nèi)采用調(diào)度速率傳輸方案時(shí)，用戶1和2按調(diào)度周期交替?zhèn)鬏敚?jì)算該波束31的平均吞吐量為V1(按公式(1)及前述的功率平衡矢量 和速率平衡矢量 計(jì)算)；假設(shè)在該波束31內(nèi)采用平均速率傳輸方案，用戶1和2同時(shí)傳輸，所得到的平均傳輸速率為R1，即為平均吞吐量；如果Vi＞Ri，則用戶1和2采用調(diào)度速率傳輸，如果V1≤R1，則用戶1和2采用平均速率傳輸。
上述步驟4，通過在每個(gè)波束中進(jìn)行判斷，尋找出一種使數(shù)據(jù)包吞吐量最大的包用戶傳輸方案，完成了第2步。
最后，根據(jù)上面的計(jì)算分析，得到使系統(tǒng)吞吐量最大的包傳輸方案，就可按該傳輸方案進(jìn)行包用戶傳輸。
本發(fā)明的方法，在包調(diào)度方案中充分考慮了網(wǎng)絡(luò)采用波束天線定向發(fā)射、降低干擾的特點(diǎn)，而設(shè)計(jì)了基于波束調(diào)度的兩層的包傳輸方案。第一層為波束調(diào)度，第二層是對(duì)每個(gè)波束中的包用戶進(jìn)行調(diào)度。在第一層波束調(diào)度中，根據(jù)數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或調(diào)度速率傳輸方案，采用調(diào)度速率傳輸方案時(shí)，不是讓所有的波束都參與傳輸，而是按調(diào)度周期選取某些波束進(jìn)行傳輸。在第二層對(duì)每個(gè)波束的包用戶進(jìn)行調(diào)度中，如果波束中含有多個(gè)包用戶，也基于數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或調(diào)度速率傳輸方案進(jìn)行傳輸，采用調(diào)度速率傳輸方案時(shí)，也不是讓所有的包用戶都參與傳輸，而是按調(diào)度周期選取某些包用戶進(jìn)行傳輸。由于兩層調(diào)度都是基于數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則來(lái)選擇調(diào)度方案，因而所選擇的最終包用戶傳輸方案總是能滿足使系統(tǒng)的吞吐量最大。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于波束調(diào)度的包傳輸方法，包括選擇數(shù)據(jù)包傳輸方案和按選擇的數(shù)據(jù)包傳輸方案進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳輸，其特征在于所述的選擇數(shù)據(jù)包傳輸方案包括對(duì)基站所賦形的全部定向波束進(jìn)行波束調(diào)度，是按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用所有定向波束同時(shí)發(fā)射的平均速率傳輸方案或者采用按調(diào)度周期進(jìn)行的各定向波束交替發(fā)射的調(diào)度速率傳輸方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的選擇數(shù)據(jù)包傳輸方案進(jìn)一步包括在波束調(diào)度后，在每個(gè)定向波束內(nèi)進(jìn)行包用戶調(diào)度，是按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用定向波束內(nèi)所有包用戶同時(shí)傳輸?shù)钠骄俾蕚鬏敺桨富蛘卟捎冒凑{(diào)度周期進(jìn)行的各包用戶交替?zhèn)鬏數(shù)恼{(diào)度速率傳輸方案。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在所述的包用戶調(diào)度中，按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或者采用調(diào)度速率傳輸方案進(jìn)一步包括1).假設(shè)對(duì)第i個(gè)定向波束內(nèi)的所有包用戶采用調(diào)度速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量為Vi；2).假設(shè)對(duì)第i個(gè)波束內(nèi)所有包用戶采用平均速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)由平均傳輸速率Ri所直接體現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量；3).比較Vi與Ri的大小，取大者所對(duì)應(yīng)的傳輸方案。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述的波束調(diào)度中，所述的按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或者采用調(diào)度速率傳輸方案進(jìn)一步包括1).假設(shè)采用平均速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的由平均傳輸速率所直接體現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的平均吞吐量Tv；2).假設(shè)采用調(diào)度速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的數(shù)據(jù)包的平均吞吐量TA；3).比較Tv與TA的大小，取大者所對(duì)應(yīng)的傳輸方案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述的波束調(diào)度中，是將每一個(gè)定向波束作為一個(gè)大用戶參與所述的波束調(diào)度，所述的全部定向波束的波束調(diào)度就是全部大用戶的包用戶調(diào)度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在所述的波束調(diào)度中，所述基站所賦形的全部定向波束，是發(fā)射范圍重合部分少、波束間干擾小的定向波束。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的調(diào)度周期，取為一個(gè)傳輸時(shí)間間隔TTI的整數(shù)倍時(shí)間。
8.一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中基于波束調(diào)度的包傳輸方法，其特征在于包括A.對(duì)基站所賦形的全部定向波束進(jìn)行波束調(diào)度，按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用所有定向波束同時(shí)發(fā)射的平均速率傳輸方案或者采用按調(diào)度周期進(jìn)行的各定向波束交替發(fā)射的調(diào)度速率傳輸方案；B.在每個(gè)定向波束內(nèi)進(jìn)行包用戶調(diào)度，按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用定向波束內(nèi)所有包用戶同時(shí)傳輸?shù)钠骄俾蕚鬏敺桨富蛘卟捎冒凑{(diào)度周期進(jìn)行的各包用戶交替?zhèn)鬏數(shù)恼{(diào)度速率傳輸方案；C.每個(gè)包用戶按步驟A、B的選擇結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)包傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述步驟A中，所述的按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或者采用調(diào)度速率傳輸方案進(jìn)一步包括A1.假設(shè)采用平均速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的由平均傳輸速率所直接體現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的平均吞吐量Tv；A2.假設(shè)采用調(diào)度速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的數(shù)據(jù)包的平均吞吐量TA；A3.比較Tv與TA的大小，取大者所對(duì)應(yīng)的傳輸方案。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述步驟B中，所述的按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用平均速率傳輸方案或者采用調(diào)度速率傳輸方案進(jìn)一步包括B1.假設(shè)對(duì)第i個(gè)定向波束內(nèi)的所有包用戶采用調(diào)度速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量為Vi；B2.假設(shè)對(duì)第i個(gè)波束內(nèi)所有包用戶采用平均速率傳輸方案，計(jì)算所帶來(lái)由平均傳輸速率Ri所直接體現(xiàn)的數(shù)據(jù)包的總的平均吞吐量；B3.比較Vi與Ri的大小，取大者所對(duì)應(yīng)的傳輸方案。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的包傳輸方法，充分考慮網(wǎng)絡(luò)采用波束天線定向發(fā)射、降低干擾的特點(diǎn)，而設(shè)計(jì)一種將空分與時(shí)分方案結(jié)合的基于波束調(diào)度的兩層的包傳輸方案。第一層對(duì)基站所賦形的全部定向波束進(jìn)行波束調(diào)度，將每一個(gè)定向波束作為一個(gè)大用戶考慮，按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇采用所有定向波束同時(shí)發(fā)射的平均速率傳輸方案或者采用按調(diào)度周期進(jìn)行的定向波束交替發(fā)射的調(diào)度速率傳輸方案。第二層在每個(gè)定向波束內(nèi)進(jìn)行包用戶調(diào)度，也按照數(shù)據(jù)包吞吐量最大的原則選擇平均速率傳輸方案或者采用調(diào)度速率傳輸方案。由于兩層調(diào)度都基于吞吐量最大的原則來(lái)選取包調(diào)度方案，所以，最后系統(tǒng)所采用的調(diào)度方案一定能使系統(tǒng)的吞吐量最大。
文檔編號(hào)H04Q7/36GK1747355SQ200410074569
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月7日
發(fā)明者肖登坤, 趙瑾波 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司