專利名稱：用于共存WiFi和WiMAX中心點(diǎn)的WiMAX調(diào)度算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過中心點(diǎn)使用WiMAX和WiFi這兩種通信的網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
在一些網(wǎng)絡(luò)中，基站可經(jīng)由全球微波接入互通(WiMAX) (IEEEStd. 802. 16-2004， IEEE局域網(wǎng)和城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，第16部分用于固定寬帶無線接入系統(tǒng)的空中接口， IEEE New York, New York 10016)與中心點(diǎn)進(jìn)行通信，中心點(diǎn)又經(jīng)由WiFi (IEEE Std. 802. 11(1999-07-15)無線LAN媒體接入控制(MAC)和物理層規(guī)范)與個人區(qū)域網(wǎng)進(jìn)行 通信。中心點(diǎn)則可說成是共存WiFi和WiMAX收發(fā)器。WiFi和WiMAX組合無線電經(jīng)由WiMAX來提供無線廣域網(wǎng)(WffAN)接入，并且同時經(jīng) 由WiFi來提供無線個人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)服務(wù)。WiMAX基站向多個個人區(qū)域網(wǎng)小區(qū)提供WiMAX 接入。在每個這種小區(qū)內(nèi)，具有共存WiFi和WiMAX無線電的多無線電平臺用作中心點(diǎn)，中 心點(diǎn)可使用WiMAX在個人區(qū)域網(wǎng)外部進(jìn)行通信，同時還充當(dāng)個人區(qū)域網(wǎng)客戶端的接入點(diǎn)。由于強(qiáng)共存無線電干擾和資源約束，共存WiMAX和WiFi無線電無法同時操作。 WiFi無線電通常必須讓步于WiMAX無線電。WiFi與WiMAX之間的操作的協(xié)調(diào)可例如通過 MAC協(xié)調(diào)器來執(zhí)行，其中在共存無線電之間仲裁資源，并且共存無線電有效地以時分復(fù)用方 式進(jìn)行操作。一般來說，賦予所調(diào)度的WiMAX活動比WiFi活動更高的優(yōu)先級，使得WiFi只能在 WiMAX沒有處于沖突操作中時才進(jìn)行操作。同時，個人區(qū)域網(wǎng)中心點(diǎn)相互競爭，以便獲得通 過WiFi的公共信道接入。結(jié)果，在中心點(diǎn)之中調(diào)度WiMAX活動的不同方式引起在中心點(diǎn)之 中WiFi信道爭用的不同等級。因此，WiMAX網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的調(diào)度影響并存的個人區(qū)域網(wǎng)的總 吞吐量。一般來說，現(xiàn)有的WiMAX調(diào)度算法只根據(jù)WiMAX性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分配。沒有考慮并 存條件，則這些調(diào)度可產(chǎn)生導(dǎo)致破壞個人區(qū)域網(wǎng)吞吐量的WiMAX調(diào)度模式。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個方面，提供一種方法，包括在基站中從移動臺接收消息；自動 確定中心點(diǎn)是否具有共存無線電；以及根據(jù)與中心點(diǎn)是否具有共存無線電有關(guān)的信息來分 配幀。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，還包括從中心點(diǎn)接收具有WiMAX和WiFi收發(fā) 器的所述中心點(diǎn)正遭遇并存干擾的指示；以及將所述中心點(diǎn)分配到受到WiMAX容量約束的 最少數(shù)量的幀中。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括根據(jù)所有中心點(diǎn)的最大延遲要求來計(jì)算 平均延遲要求。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括保存幀的調(diào)度歷史M，并且將M設(shè)置為所 述延遲要求的最小公倍數(shù)。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括對于各幀確定所述平均延遲要求以及在該幀中實(shí)際調(diào)度的中心點(diǎn)的數(shù)量。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括保存任務(wù)列表以存儲未決的WiMAX調(diào)度 任務(wù)，所述調(diào)度任務(wù)被按照其最后期限來排序。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括計(jì)算可在特定幀內(nèi)調(diào)度的中心點(diǎn)的數(shù)量， 使得在先前幀和當(dāng)前幀中調(diào)度的中心點(diǎn)的總數(shù)等于來自所述先前幀和當(dāng)前幀的中心點(diǎn)數(shù) 量除以所述平均延遲，然后求和，最后上取整。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括從已排序的任務(wù)列表中首先調(diào)度具有最 近的最后期限的中心點(diǎn)，受到容量約束，并且由以下計(jì)算結(jié)果來限制對于先前幀，將中心 點(diǎn)數(shù)量除以其平均延遲后減去在先前幀中實(shí)際調(diào)度的中心點(diǎn)數(shù)量，然后求和，再加上對于 當(dāng)前幀的中心點(diǎn)數(shù)量除以平均延遲，最后上取整。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括如果幀容量大于0，并且所調(diào)度的中心點(diǎn) 數(shù)量小于&，則從所述任務(wù)列表中分配新的中心點(diǎn)。在本發(fā)明的方法的一個實(shí)施例中，包括如果所調(diào)度的中心點(diǎn)數(shù)量不小于所調(diào)度 中心點(diǎn)的預(yù)期數(shù)量，則將所調(diào)度中心點(diǎn)的實(shí)際數(shù)量設(shè)置成等于中心點(diǎn)的預(yù)期調(diào)度數(shù)量。按照本發(fā)明的另一方面，提供一種存儲指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令由處理 器執(zhí)行，從而從中心點(diǎn)接收具有WiMAX和WiFi收發(fā)器的所述中心點(diǎn)正遭遇并存干擾的指 示；以及將所述中心點(diǎn)分配到受到WiMAX容量約束的最少數(shù)量的幀中。在本發(fā)明的介質(zhì)的一個實(shí)施例中，還存儲根據(jù)所有中心點(diǎn)的最大延遲要求來計(jì)算 平均延遲要求的指令。在本發(fā)明的介質(zhì)的一個實(shí)施例中，還存儲保存幀的調(diào)度歷史M并且將M設(shè)置為所 述延遲要求的最小公倍數(shù)的指令。在本發(fā)明的介質(zhì)的一個實(shí)施例中，還存儲對于各幀確定所述平均延遲要求以及在 該幀中實(shí)際調(diào)度的中心點(diǎn)數(shù)量的指令。在本發(fā)明的介質(zhì)的一個實(shí)施例中，還存儲執(zhí)行下列操作的指令計(jì)算可在特定幀 內(nèi)調(diào)度的中心點(diǎn)的數(shù)量，使得在先前幀和當(dāng)前幀中調(diào)度的中心點(diǎn)的總數(shù)等于來自所述先前 幀和當(dāng)前幀的中心點(diǎn)數(shù)量除以所述平均延遲，然后求和，最后上取整。按照本發(fā)明的又一方面，提供一種中心點(diǎn)，包括=WiMAX和WiFi收發(fā)器；耦合到所 述收發(fā)器的控制器；以及耦合到所述控制器的存儲裝置，所述存儲裝置存儲自動確定所述 中心點(diǎn)是否具有共存無線電的指令。在本發(fā)明的中心點(diǎn)的一個實(shí)施例中，所述中心點(diǎn)建立具有字段的消息幀，所述字 段包括填充有并存干擾源的字段。在本發(fā)明的中心點(diǎn)的一個實(shí)施例中，所述中心點(diǎn)為第二字段填充活動時間百分 比。在本發(fā)明的中心點(diǎn)的一個實(shí)施例中，所述中心點(diǎn)為第三字段填充并存干擾強(qiáng)度。在本發(fā)明的中心點(diǎn)的一個實(shí)施例中，所述中心點(diǎn)建立填充有裝置位置的消息幀， 所述中心點(diǎn)構(gòu)建消息，并且將所述消息發(fā)送給基站以指明所述中心點(diǎn)正遭遇共存干擾。


圖1是根據(jù)一個實(shí)施例、工作于WiMAX和WiFi中的網(wǎng)絡(luò)的示意圖示；
圖2是用于圖1所示的實(shí)施例中的基站的流程圖；以及圖3是用于圖1所示的實(shí)施例中的移動臺的流程圖。
具體實(shí)施例方式時分復(fù)用可在WiMAX幀級用于共存的WiFi與WiMAX無線電之間。如果在一幀內(nèi) 沒有所調(diào)度的WiMAX活動，則共存的WiFi無線電能夠?qū)⒃搸掷m(xù)時間用于WiFi操作。在 一些實(shí)施例中，目的是在保持由延遲和帶寬要求所定義的用于WiMAX業(yè)務(wù)量的服務(wù)質(zhì)量的 同時，獲得最大的總計(jì)WiFi吞吐量。由于WiFi無線電需要讓步于WiMAX無線電，所以WiMAX調(diào)度實(shí)際上控制了個人區(qū) 域網(wǎng)小區(qū)在各個時間的可用性。通過并存感知調(diào)度優(yōu)化的分析，可以把總計(jì)個人區(qū)域網(wǎng)吞 吐量建模為活動的個人區(qū)域網(wǎng)小區(qū)的數(shù)量的函數(shù)。 對于WiMAX業(yè)務(wù)量可在可能的最小數(shù)量的幀中調(diào)度各中心點(diǎn)，使得WiFi無線電獲 得更多時間進(jìn)行操作。這意味著，在最小可行數(shù)量的幀中處理WiMAX業(yè)務(wù)量。若給定WiMAX 業(yè)務(wù)量的延遲和帶寬要求，多個中心點(diǎn)的調(diào)度可在時間上均勻地分布于WiMAX幀。其實(shí)，通 過將多個中心點(diǎn)的WiMAX活動分布于不同的幀，可利用多用戶分集來使WiFi網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到 負(fù)荷平衡，并且保持網(wǎng)絡(luò)效率。WiMAX到達(dá)時間可以是例如每隔一幀，因此無需在每一幀調(diào)度每一個客戶端。更好 的是將中心點(diǎn)均勻地分布于各幀。參照圖1，無線網(wǎng)絡(luò)10可包括具有WiMAX收發(fā)器20的基站12。基站還包括控制 器18，控制器18控制包括收發(fā)器20的基站的操作?？刂破魇褂么鎯ρb置22，存儲裝置22 是存儲可由控制器18執(zhí)行的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在一個實(shí)施例中，存儲裝置可存儲調(diào) 度算法M?；?2與中心點(diǎn)14進(jìn)行通信，中心點(diǎn)14也包括控制器26。但是，中心點(diǎn)14包 括用于與基站12通信的WiMAX收發(fā)器觀以及用于與個人區(qū)域網(wǎng)(PAN)客戶端16通信的 WiFi收發(fā)器30。個人區(qū)域網(wǎng)客戶端16包括WiFi收發(fā)器32和控制器34。基站12知道WiMAX客戶端是否位于多無線電中心點(diǎn)上，下面進(jìn)行說明。具備了那 種知識，基站12在各幀內(nèi)分配相等數(shù)量的中心點(diǎn)，并且設(shè)法將各中心點(diǎn)分配到最少數(shù)量的 幀中，受到WiMAX容量約束?？纱_定在當(dāng)前時間在中心點(diǎn)i的WiMAX業(yè)務(wù)量的最大可允許延遲Di以及中心點(diǎn) 的總數(shù)N。延遲界限指明調(diào)度分組以便進(jìn)行應(yīng)用所需的處理的最后期限(因?yàn)槌^該最后 期限，分組不再有用)。首先調(diào)度具有最短最后期限的中心點(diǎn)，依此類推。另外，調(diào)度足夠的 帶寬以滿足客戶端的最后期限。等于A的平均最大延遲要求&是基于所有中心點(diǎn)的當(dāng)前最大延遲要求。 保存M幀的調(diào)度歷史，其中M比1大得多。在一些實(shí)施例中，M可以是所有中心點(diǎn)的延遲要 求的最小公倍數(shù)M=Icm(DiIi = Lj)對于第k幀，在調(diào)度歷史M內(nèi)，平均延遲要求為&。在第k幀中實(shí)際調(diào)度的中心點(diǎn) 的數(shù)量為nA,k。Di和N可隨時間而改變，因此萬在不同幀中可能是不同的。保存任務(wù)列表L，以便存儲按其最后期限排序的未決WiMAX調(diào)度任務(wù)。當(dāng)新帶寬請求到達(dá)時更新列表L?？稍诘趉幀中調(diào)度的中心點(diǎn)的理想預(yù)期數(shù)量nE,k可以是這樣的，使得在先前總共 k中貞中調(diào)度的中心點(diǎn)的總數(shù)等于
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在基站中從移動臺接收消息；自動確定中心點(diǎn)是否具有共存無線電；以及根據(jù)與中心點(diǎn)是否具有共存無線電有關(guān)的信息來分配幀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括從中心點(diǎn)接收具有WiMAX和WiFi收發(fā)器的所述中心點(diǎn)正遭遇并存干擾的指示；以及將所述中心點(diǎn)分配到受到WiMAX容量約束的最少數(shù)量的幀中。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，包括根據(jù)所有中心點(diǎn)的最大延遲要求來計(jì)算平均延遲 要求。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，包括保存幀的調(diào)度歷史M,并且將M設(shè)置為所述延遲要 求的最小公倍數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，包括對于各幀確定所述平均延遲要求以及在該幀中實(shí) 際調(diào)度的中心點(diǎn)的數(shù)量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，包括保存任務(wù)列表以存儲未決的WiMAX調(diào)度任務(wù)，所述 調(diào)度任務(wù)被按照其最后期限來排序。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，包括計(jì)算可在特定幀內(nèi)調(diào)度的中心點(diǎn)的數(shù)量，使得在先 前幀和當(dāng)前幀中調(diào)度的中心點(diǎn)的總數(shù)等于來自所述先前幀和當(dāng)前幀的中心點(diǎn)數(shù)量除以所 述平均延遲，然后求和，最后上取整。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，包括從已排序的任務(wù)列表中首先調(diào)度具有最近的最后 期限的中心點(diǎn)，受到容量約束，并且由以下計(jì)算結(jié)果來限制對于先前幀，將中心點(diǎn)數(shù)量除 以其平均延遲后減去在先前幀中實(shí)際調(diào)度的中心點(diǎn)數(shù)量，然后求和，再加上對于當(dāng)前幀的 中心點(diǎn)數(shù)量除以平均延遲，最后上取整。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，包括如果幀容量大于0，并且所調(diào)度的中心點(diǎn)數(shù)量小于 nE,則從所述任務(wù)列表中分配新的中心點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，包括如果所調(diào)度的中心點(diǎn)數(shù)量不小于所調(diào)度中心點(diǎn)的 預(yù)期數(shù)量，則將所調(diào)度中心點(diǎn)的實(shí)際數(shù)量設(shè)置成等于中心點(diǎn)的預(yù)期調(diào)度數(shù)量。
11.一種存儲指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令由處理器執(zhí)行，從而從中心點(diǎn)接收具有WiMAX和WiFi收發(fā)器的所述中心點(diǎn)正遭遇并存干擾的指示；以及將所述中心點(diǎn)分配到受到WiMAX容量約束的最少數(shù)量的幀中。
12.如權(quán)利要求11所述的介質(zhì)，還存儲根據(jù)所有中心點(diǎn)的最大延遲要求來計(jì)算平均延 遲要求的指令。
13.如權(quán)利要求12所述的介質(zhì)，還存儲保存幀的調(diào)度歷史M并且將M設(shè)置為所述延遲 要求的最小公倍數(shù)的指令。
14.如權(quán)利要求13所述的介質(zhì)，還存儲對于各幀確定所述平均延遲要求以及在該幀中 實(shí)際調(diào)度的中心點(diǎn)數(shù)量的指令。
15.如權(quán)利要求14所述的介質(zhì)，還存儲執(zhí)行下列操作的指令計(jì)算可在特定幀內(nèi)調(diào)度 的中心點(diǎn)的數(shù)量，使得在先前幀和當(dāng)前幀中調(diào)度的中心點(diǎn)的總數(shù)等于來自所述先前幀和當(dāng) 前幀的中心點(diǎn)數(shù)量除以所述平均延遲，然后求和，最后上取整。
16.一種中心點(diǎn)，包括WiMAX和WiFi收發(fā)器； 耦合到所述收發(fā)器的控制器；以及耦合到所述控制器的存儲裝置，所述存儲裝置存儲自動確定所述中心點(diǎn)是否具有共存 無線電的指令。
17.如權(quán)利要求16所述的中心點(diǎn)，所述中心點(diǎn)建立具有字段的消息幀，所述字段包括 填充有并存干擾源的字段。
18.如權(quán)利要求17所述的中心點(diǎn)，所述中心點(diǎn)為第二字段填充活動時間百分比。
19.如權(quán)利要求17所述的中心點(diǎn)，所述中心點(diǎn)為第三字段填充并存干擾強(qiáng)度。
20.如權(quán)利要求17所述的中心點(diǎn)，所述中心點(diǎn)建立填充有裝置位置的消息幀，所述中 心點(diǎn)構(gòu)建消息，并且將所述消息發(fā)送給基站以指明所述中心點(diǎn)正遭遇共存干擾。
全文摘要
在接收到共存中心點(diǎn)正接收共存干擾的指示之后，可發(fā)起調(diào)度算法。調(diào)度可包括在各WiMAX幀內(nèi)分配相等數(shù)量的中心點(diǎn)。將各中心點(diǎn)分配到受到WiMAX容量約束的最少數(shù)量的幀中。
文檔編號H04W72/04GK102088778SQ20101059032
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者H-Y·劉, J·朱, L·楊, X·楊 申請人:英特爾公司