具有增加的信号频谱的空间重用的ad-hoc无线通信系统中的资源管理的制作方法

专利名称：具有增加的信号频谱的空间重用的ad-hoc无线通信系统中的资源管理的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信。更具体地，本发明涉及资源管理，该资源管理 在ad-hoc无线通信系统中有用，在该ad-hoc无线通信系统中，信号功率的 调整可以增加信号频谱的空间重用。
背景技术：
在共享频谱无线通信系统中，容量是部分地通过用于与每个用户通信 的信号功率确定的。这受到特定地理区域内的所有发射机所发射的总功率、 每个发射机的相对功率和分配给每个设备的最大功率的影响。另外，所述 容量由每个传输的数据速率进行控制。
最近的研究显示多跳射频(RF)无线网络通常是不可扩展的，并且其 大小和用户数量是受限的。当部署无线局域网(WLAN)时，所有用户的 总信号吞吐量(随时间的发送信息的速度)是可用于确定接入点可以支持 以提供足够的RF覆盖的用户的数量的信号吞吐量。
对于采用11Mbps操作的802.11b网络，接入点的总吞吐量容量是大约 6Mbps。结果是，在该实例中，接入点将支持大约60个活动用户 (6Mbps/100Kbps)。如果所有用户都正在观看高质量的流视频，那么接入 点将仅有效地处理3个用户(6Mbps/2Mbps)。在实际实践中，非常难以正 确地确定个体用户的吞吐量需求，并且难以预测使用水平和业务模式。为 了在部署网络或进行改变之前获得吞吐量的更清楚的图像，可以在网络中 对802.11业务进行建模，并且观察各种条件下的吞吐量水平。
数据速率还对在给定的信号环境中以给定的功率来处理信号的无线通 信的能力进行控制。较低的数据速率允许降低的信号功率足够进行接收， 并且因此允许以降低的功率来进行发送同时维持至少预定的最小服务质量 (QoS)。通过降低功率同时维持至少最小QoS，本地网络能够接纳更多的 用户。

发明内容
以下进一步描述了本发明的各个方面和实施例。
ad-hoc无线通信系统中的资源管理增加了信号频谱的空间重用。站从 第一无线通信设备接收预留请求消息，并且基于所接收的预留请求消息确 定信号质量值。所述站利用预留确认消息来进行响应，所述预留确认消息 包括所分配的数据速率。所述站确定在该数据速率下的信号值的阈值容限， 并且确定功率值的降低，该功率值的降低用于根据信号质量值和阈值容限， 基于所接收的功率调整第一无线通信设备(WCD)的功率。这些确定用作 调整，该调整增加了信号频谱的空间重用。
在一个方面，所述站从另一WCD接收通信请求，并且确定对通信请求 的接受是否将导致第一无线通信设备的信号质量值下降到所建立的阈值之 下。如果接受将导致信号质量值下降到该阈值之下，那么拒绝该通信请求。 如果所述信号质量值将保持在该阈值之内，则接受该通信请求。
WCD被配置为提供ad-hoc无线通信系统中的用于增加的空间重用的 资源管理，并且包括信号质量确定电路，用于基于所接收的发送分配请求 消息来确定信号质量值。WCD提供包括数据速率的发送分配响应，并且 WCD确定处于该数据速率下的信号值的阈值容限。WCD包括输出电路， 用于发送功率值的降低，该功率值的降低用于根据信号质量值和阈值容限， 基于所接收的功率来调整外部WCD的功率。该调整增加了信号频谱的空间 重用。
在又一方面，提供了用于无线通信设备中的芯片组，其包括至少一个 半导体集成电路芯片。该芯片组包括能够从多个外部无线通信设备(WCD) 接收通信信号的电路模块、预留请求接收电路模块、信号质量确定电路模 块、发送预留响应电路模块、阈值确定电路模块以及用于发送功率值的降 低的电路模块。预留请求接收电路模块从外部无线通信设备接收预留请求 消息。信号质量确定电路模块基于所接收的预留请求消息，确定信号质量 值。发送预留响应电路模块提供包括所分配的数据速率的发送预留确认消 息。阈值确定电路模块用于确定处于该数据速率下的信号值的阈值容限， 并且发送调整电路模块发送功率值的降低，该功率值的降低用于根据信号质量值和阈值容限，基于所接收的功率来调整第一外部WCD的功率。该功 率值的降低的发送导致调整，以增加信号频谱的空间重用。


根据下面结合附图阐述的详细描述，本发明的特征和特点将变得显而 易见，在整个附图中，相同的元件具有相同的参考标号，其中 图l是ad-hoc无线网络环境的示图；以及 图2示出了与接收和发送操作对应的示例性方法的流程图； 图3是实现资源管理技术的无线通信设备(WCD)的示意性方框图； 图4是示出了本发明的功能性操作的示图。
具体实施例方式
综述
在本文详细描述了一种通信系统，并且具体地， 一种用于抑制干扰以
在该系统中的UWB网络中实现空间重用的机制。在以下描述中，为了给出
对于本发明的透彻理解，提供了大量具体细节。但是相关技术领域的技术 人员将容易认识到，在没有这些具体细节或者使用可替换的元素或步骤的 情况下，也可以实施本发明。在其它实例中，公知的结构和方法没有详细 地示出，以避免模糊本发明。
图1是ad-hoc无线网络环境100的示图，在该ad-hoc无线网络环境100 中，多个无线通信设备(WCD) 111、 112、 113、 114、 115、 116能够建立 通信链路。对于给定的WCD，例如WCD114，建立直接通信链路的能力取 决于信号特性和与WCD 111-113、 115-116中的其它WCD间的距离。无线 通信链路还可以是间接的，例如在WCD 112的情况下，通过WCD113与 WCD 114通信，并且最终通过WCD 113-114与WCD 115-116通信。
此后，无线通信设备(WCD)包括但是不限于用户装备、移动站、固 定或移动用户单元、寻呼机或能够在无线环境中操作的任意其它类型的设 备。当在后文中涉及时，基站(BS)包括但是不限于节点B、基站控制器 (BSC)、站点控制器、接入点或无线环境中的任意其它类型的接口设备。 "接入点"(AP)是用于提供无线接入以供设备建立与LAN间的无线连接并且建立无线LAN (WLAN)的一部分的站或设备。如果所述AP是WLAN 上的固定设备，那么该AP是用于发送和接收数据的站。AP允许将WTRU 连接到网络，假设该WLAN本身具有到该网络的连接。
在ad-hoc网络中， 一般基于先到先服务的原则来接收通信请求，从而， 对于任意通信设备，如果来自第一外部设备的通信请求使用可用于外部通 信的通信带宽的全部容量，那么与其它设备间的通信将被排除或者至少受 到限制。在许多情况中，通信带宽是受限的，但是该网络被公知为"贪婪 的"系统。理所当然，这限制了 ad-hoc网络接受多个通信设备的能力。在 仅要求一个受限波特率的通信链路的情况下，"贪婪"通信链路的建立也是 低效率的，因为它限制了可用于给定通信设备的总通信吞吐量。
操作
如果给定应用意图实现所要求的误比特率(BER)，那么该给定的应用 可以要求在假定的调制方案下，每个符号载波/干扰(C/N)的目标SNR(信 噪比)。当信号(波形)的谱密度与合适的因子相乘时，该谱密度将给出每 个单位频率上波形所携带的功率。这是管理机构，例如联邦通信协会(FCC) 和国际电信联盟(ITU)在可以向相邻卫星辐射的最大功率谱密度(PSD) 上强加的严格的规范要求。因为超宽带(UWB)是PSD受限的系统，所以 可以通过根据(有限范围中的)距离改变处理增益来实现固定的目标C/N。 因此，较大的距离意味着较大的路径损失，并且因此需要较大的处理增益 来获得所要求的C/N。接着，这将意味着支持较低的数据速率。
通信链路包括基本物理层。物理层和MAC层通过诸如环境干扰(AM)、 干扰噪声(IN)和最小发送速率(Rmin)的参数，强烈地相互作用。对于 链路低效率，大部分当前RF技术依赖于MAC层来提供对介质的共享接入。 当前MAC层被设计为处理单个点到点链路；即， 一个移动用户/终端设备 与一个基本发射站(BST) RF链路通信。因此，希望提供具有动态改变的 拓扑的无线网络，该拓扑能够处理带宽的增加使用，从而MAC层可以在传 输之前可以感测到介质，这意味着利用最佳链路。
MAC层的设计包括用于解决UWB物理层、移动ad-hoc网络 (MANETS)、路由协议和网络动态特性的设计考虑。UWB物理层本质上是扩频系统，并且因此具有可以比窄/宽带系统更好 地处理干扰的优势。对UWB ad-hoc网络的MAC设计的理论研究显示，具 有多个同时操作的链路的类似码分多址(CDMA)的MAC是最佳MAC。 在这些工作中假设的模型是简单的，但是提供了一种直觉(intuition),艮P， UWB系统将允许多个并行链路并且处理干扰而不是向他们分配独立的资 源。因此，UWB ad-hoc网络要求进行调度而不是基于纯图形的排除方案。 该研究还表明要求排除最靠近的干扰物。这是因为，利用大但有限的带宽， 扩频特性不足以处理非常靠近的干扰物，例如，与发射机和接收机距离相 等的干扰物。UWB系统是PSD受限的系统，并且基于理论的仿真表明功 率控制毫无价值，因为功率是有限的资源而干扰处理是优选的。因此，链 路通常被配置为以最大可用功率进行操作，并且利用一些干扰处理能力。 在配置所述系统时，还假设将要被调度的资源是时隙而不是带宽。这既是 为了简化也是因为现有标准中的有限的带宽灵活性(最小500MHz)。 MAC 设计适用于实现基于802.15.3a标准的实际UWB系统的各种细节。
移动ad-hoc网络(MANETS)存在QoS问题，该QoS问题通过MAC 来解决。ad-hoc网络的MAC层设计是被充分研究的问题。在MANETS中， QoS的缺失可以是由于无线链路上的高误比特率(BER)或由于低的信号 与噪声及干扰比(SINR)、业务流不平均分发的拥塞以及其它因素所引起的。 关键特性是ad-hoc网络要求一种可以转换成分布式协议的分布式资源分配 方案。并且，中央协调器(即，分布式需求)的缺失意味着就协议开销而 言，任意资源分配都非常昂贵。还可以避免关于现有协议的一些充分记录 的问题，例如，载波侦听多址/冲突避免(CSMA;CA)中的隐藏终端或暴露节 点问题。
网络层处的路由协议与MAC紧密地相互作用。实现希望的QoS是将 要在两个层上处理的问题，并且MAC协议的设计可以考虑它与路由协议间 的相互作用。可以在接纳控制阶段处理该问题。
ad-hoc网络在本质上还是动态的，并且在其它链路掉出网络时(由于 新的会话而)形成新的链路。链路的动态性质还可以是由于节点的移动或 者诸如衰落的信道特性引起的。该动态特性导致对资源分配的选择。在全 局资源分配(GRA)方案中，每次形成或终止新的链路时，重新协商所有(包括正在进行的)链路的资源。在增量资源分配(IRA)方案中，仅在会 话开始时一次性地分配资源。因此，在IRA方案中，网络向新链路分配资 源，同时保留分配给现有链路的资源。显然，与增量方案相比，全局方案 可以实现更高的容量(更多的被接纳的用户)。活动链路的健壮性的主要考 虑以及资源分配中涉及的协议开销导致选择增量资源分配方案。将使用物 理层链路预算，将衰落和移动处理在有限的程度内。例如，可以将链路预 算实现为借助于链路容限(LM)。这仍将影响MAC的性能。
MAC能够确保满足语音业务的数据速率和延迟要求，以便提供良好的 QoS。其次，基于UWB物理层，其可以是基于CDMA的MAC，有限的特 例除外。最后，该网络的动态自组织特性为MAC提供了作为增量和分布式 方案的优势，该增量和分布式方案向新的链路分配资源同时保护现有链路。
为了在无线信道中实现最大数量的同时操作的链路，每个源和转发设 备以最大的功率发送远程控制/准备运行(RC/RTR)消息，并且基于所接收 的功率来调整该功率，以便实现更多的空间重用。所接收的功率可以被表 示为PRx(=P *cTn)，其中n是路径损失常数。如果所接收的功率是 PRx(=Pra*cT)，那么使用信号与噪声加干扰比(SINR)曲线，使用以上方 程来计算最佳SINR，以得到特定调制方案的最佳可能功率。
根据协议来实现对CDMA系统使用干扰容限和功率调度的方法。因为 物理层是UWB，所以使用CDMA来处理干扰是有优势的。物理层可以是 基于脉冲的直接序列扩频(DSSS)系统，并且这适合于CDMA实现。随机 长PN码的使用的实现简单，并且期望提供足够低的互相关，该足够低的互 相关导致来自远距离的干扰物的干扰功率降低。
在链路预算中增加额外的容限，环境干扰(^/^0。提供了形式为J/M 的额外容限，以便在CDMA效应之后调节剩余的干扰功率。与^ZM结合的 该CDMA方案将处理来自干扰范围之外的干扰。将在协议部分中记载 用于实现CDMA的选项。^/M当前被固定到一个值，并且可以根据基于详 细的基于代码特性的计算来修改该值。
码分配的示例性选项包括
使用随机长伪随机噪声(PN)码在该情况中，无需任何码分配协议， 每一跳的发射机或接收机将随机地选取代码并且将该代码用于该会话。对于同一会话的不同跳，代码是不同的，并且对于不同会话的同一跳，代码 也是不同的。
使用被专门设计来在异步环境中具有低的互相关特性的代码，例如
Gold或Bent码。ad-hoc网络的用于最小化干扰的码分配带来调度问题。而 且，其不利用物理层的UWB特性。该UWB特性使得该扩频系统能够容忍 干扰，并且因此将MAC设计为具有本地排除并且允许扩频特性来处理远距 离干扰。
该协议使用随机长PN码。该随机长PN码易于在直接序列超宽带 (DS-UWB)物理层上实现。
为了实现期望的链路健壮性，建立干扰容限(AO。该干扰容限(M) 提供了每个操作链路的期望健壮性。注意到，需要在尝试接纳新的链路时 满足现有链路的健壮性的需求。因此当新的链路进入系统时，感兴趣的是 不对活动链路的资源(功率、持续时间)进行重新调度。在一个极端情况 下，可以采用一种策略，只有新的链路对现有链路造成非常低的干扰(低 于一些最小值，即，是充分独立的)时或者新的链路可以在独立的时隙中 进行调度时，该策略才允许新的链路。这将导致显著的损失，因为其不允 许任何灵活性。例如，如果链路是活动的并且以其所可以的最高速 率进行操作，那么靠近的链路("，m)将不被接纳，因为链路不能 容忍任何多址干扰(MAI)(与QoS相冲突)。尤其对于UWB物理层，在 该UWB物理层中，^t页特性将通过链路的同时操作导致大的资源增益。
如前所示，附近区域是由RC的范围确定的。对于到达其它链路的附近
区域之内的新的链路，需要明确的调度或一些过配置(over-provisioning)。 提供了可由接纳控制策略使用的调度和过配置的组合。时隙划分(time slotting)提供了调度机制。还提供了过配置，从而使得当新的链路进入不 能在独立的时隙中调度的系统时，新的链路将继续操作而不会与它的QoS 相冲突。实现该过配置的一个直接的方法是采用相对于加性高斯白噪声 (AWGN)以分贝(dB)为单位的干扰容限M来对每个链路进行调度。M的值确定由于附近区域中的新的链路和时隙而导致的可维持的MAI。将通 过RC分组向节点的附近区域通知该值M。因此，在预留请求过程期间， 接纳控制检查将基于速率仏^确定链路的传输持续时间。在这里，/^m是 在出现值为MdB的干扰功率时可以实现的速率。该过配置导致为链路所预 留的持续时间比要求的持续时间更长。假设及，是对应于不存在M dB的
干扰的速率。假设"
是整数值的比值。可以将其考虑为过配置的比
(链路预留的时隙k比要求的大K倍)。可以通过物理层设计来确定AWflX。 在此之后，对于特定k，可以确定/^,e，并因此确定M。出于以下所详述 的资源恢复方案的考虑，参数k被用作为选择参数。注意到，提供该干扰 容限M还提供了相对于环境干扰和干扰RC分组(在没有附近干扰物的情 况下)的额外保护。基于参数k来选择容限M，并且因此允许具有更高的 速率/^ (在更高的57VT^、更短的距离上操作)的链路具有(基于物理层 模型的)更低的容限M。直观上，这意味着采用高Si^r来进行工作的链路 可以容忍非常少的干扰(其附近地区中非常少的干扰物)，并且因此可以在 它自己的时隙中进行调度——与理论期望相匹配的结果。每个操作链路的 拓扑的动态适配清楚地将物理层并入MAC设计中。在当前的速率范围中， 干扰容限恒定在小的误差之内，并且因此可以将其固定为一个参数。将在 协议部分记录M的特定典型值，以及它们所提供的干扰处理能力。该干扰 容限将确定速率及wc，需要以该速率来发送控制分组，以便潜在的干扰物将 知道所调度的传输。在协议部分中计算该速率。
使用混合自动重传请求(HARQ)协议来预留时隙。利用干扰容限是一 种用于相对新的链路的到达提供一定的灵活性的机制。这是在对在没有干扰的情况下未利用的时间的过配置时的结果，并且该时间是浪费的资源。 对适用于存在干扰的物理层机制进行编码。在本文中，利用最简单的编码
版本，BP,其协议形式中的重复编码——混合ARQ。链路预留与^。,e对应 的持续时间的时隙。但是在没有干扰的情况下，要求与/ ^对应的持续时 间，及^比A。M小k倍。为了适应存在功率高达MdB的干扰，发射机将尝
试以及ww (即，与A,ox对应的处理增益)进行发送。在没有干扰的情况下，
所述发送是成功的，并且接收机通过发送小的确认(ACK)分组来表示所 述发送成功。在存在一些干扰的情况下，将不能对分组进行成功地解码， 并且这可以由简单校验和或者循环冗余校验(CRC)码来确定。然后，接 收机发送否定ACK，并且发射机再次重传相同的消息(ARQ)。重复该过
程，直到k次。在没有其它信道损害的情况下，该方法将确保在与及toe相
对应的所调度的时隙中成功地接收到分组。因为所述发送将使用采用在成 功接收所要求的速率/^ox的最小数量的传输，所以还提供了在没有干扰的 情况下的时隙恢复。混合ARQ方案提供了对于干扰水平的粗略形式的速率 适配，以及利用所恢复的时间的方法。如协议部分所示，所恢复的时间可 用于其它业务或控制信息。混合ARQ方案因此提供了对本地干扰以及对超 过AIM范围的环境干扰的一些适配。由于干扰的随机变化，难以解析地判 断该方案所导致的性能增益，并且因此在仿真中表示该性能增益。此外， 该方案是简单的方案，并且可以将该方案修改成更复杂的增量前向纠错 (FEC)方案，该FEC方案还提供了相对于噪声的更精细的调谐速率适配。 执行功率调度，以便便于接纳控制。在诸如UWB的功率谱密度(PSD) 受限的情况下，人们相信最佳调度包括这样的链路，该链路在它们的PSD 限制上操作并且改变一些其它资源(例如，时间或带宽或编码)来处理干 扰。直观上，这是因为在UWB系统中，功率是稀缺资源同时扩频特性可以 处理干扰。根据该直觉，不执行功率分配。但是，仍然保持发送功率的广 播，以允许进一步的修改，以及允许接纳控制算法将该修改用作选项。
图2示出了与设备200所执行的操作相对应的示例性方法200的流程 图。方法200包括从无线通信设备(WCD)接收(步骤210)发送请求， 确定(步骤220)信号质量，提供(步骤230)发送预留确认消息作为响应， 确定(步骤240)处于该数据速率下的信号值的阈值容限并且发送(步骤250)功率值的降低。
该方法还包括从其它WCD接收其它通信请求。如果接受来自其它 WCD的通信请求导致第一 WCD的信号质量值下降到陶值之下，那么拒绝 来自其它WCD的通信请求。如果接受来自其它WCD的通信请求导致第一 WCD的信号质量值仍然在阈值之内，那么接受来自其它WCD的通信请求。
接受来自WCD的通信请求包括用于被使用来获得最佳功率值的调制 方案的下述中的一种1)使用信号与不希望的信号的比值，其中不希望的 信号是干扰或噪声；或者2)使用信号与噪声及干扰比(SINR);或3)使 用信干比(SIR);或4)使用信噪比(SNR)。
WCD以预定的功率进行发送，该预定的功率可以根据信号质量比，基 于所接收的功率来进行调整。该调整增加了空间重用。
当使用信号与不希望的信号的比作为信号质量值，并且信号质量值下 降到阈值之下时，那么如果该数据速率可用，就降低数据速率。如果数据 速率不可用，那么丢弃该信号。如果信号质量值超过预定的较高阈值，那 么建立预定的较高的数据速率。还如由所接收的功率所确定的，调整WCD 的功率。根据信号质量值来进行该调整，这增加了空间重用。
该方法还包括调整WCD的功率，以便获得目标数据速率和所接收的功率。
功能性操作
图3是用于实现资源管理技术的WCD 300的示意性方框图，其中WCD 300为ad-hoc无线通信系统中的增加的空间重用提供资源管理。WCD 300 包括接收机303、信号处理器305和控制处理器307。接收机能够接收发送 分配请求消息，该消息包括来自外部WCD的预留请求消息。信号处理器 305包括信号质量确定电路，用于基于所接收的发送分配请求消息确定信号 质量值。控制处理器307和信号处理器305基于处理器305、 307所确定的 阈值容限，提供对于处于一个数据速率下的信号值的发送分配响应，该发 送分配响应包括该数据速率。发射机311用作与所述信号处理器通信的输 出电路，并且响应于所述信号质量确定电路，发送功率值的降低，以调整 外部WCD的功率。所述功率值的降低是根据信号质量值和阈值容限，基于所接收的功率的。发射机317提供供WCD进行传送的信号输出，WCD的 传送包括功率值和速率的传送。
WCD 300还包括根据处理器305、 307所实现的发送预留确认/预留请 求电路。预留确认/预留请求通过接收发送分配请求消息并且提供发送分配 响应来起作用。当WCD 300从外部WCD接收预留请求消息时，处理器305、 307提供发送分配响应作为预留确认信号。
图4示出了本发明的功能性操作的示图。该技术的实现是通过接收机 400来完成的，该接收机400包括预留请求接收模块410，用于从第一外部 无线通信设备接收预留请求消息。可以由接收机303(图3)以及处理器305、 307 (图3)提供预留请求模块。信号质量确定模块413用于基于预留请求 消息提供信号质量值。模块415用于提供发送预留确认消息，并且模块417 用于提供所分配的数据速率并且生成响应，该响应是预留确认消息的一部 分。处理器305、 307 (图3)提供信号质量确定模块并且确定信号质量值， 并且还提供响应模块以提供发送预留确认消息。阈值确定模块421确定处 于该数据速率下的信号值的阈值容限，并且提供功率值的降低，以用于根 据信号质量值和阈值容限，基于所接收的功率来调整外部WCD的功率。处 理器305、 307 (图3)提供用于进行确定的阈值确定模块。
数字实现
可以提供一种具有指令的机器可读介质，该指令用于与外部WCD建立 通信链路并且分配通信参数。机器可读介质包括用于以机器(例如，计算 机)可读的形式来提供(即，存储和/或传输)信息的任意机制。例如，机 器可读介质包括但是不限于只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)、 磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储器件、电的、光的、声的或其它形 式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)、存储介质、无线电 信道和无线信道以及能够存储、包含和携带指令和域数据的各种其它介质。
结论
本文所提供的本发明的教导可以应用于不必是上述示例性通信系统的 其它通信系统。例如，虽然本发明通常被如上描述为应用于CDMA通信系统，但是本发明等效地应用于其它数字的或模拟的蜂窝通信系统。
鉴于以上描述，可以对本发明进行这些以及其它修改。通常，在权利 要求中，所使用的术语不应被解释为是将本发明限制在说明书和权利要求 书中所公开的具体的实施例的范围内。因此，本发明不受限于本公开，而 是本发明的范围完全是由权利要求所确定的。可以用各种手段来实现本文 所述的技术和模块。例如，这些技术可采用硬件、固件、软件或其组合实 现。对于硬件实现而言，用于实现这些技术的处理单元可以在一个或多个
专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、 可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、 微控制器、微处理器、被设计来实现本文所述功能的其它电子单元或其组 合中实现。
对于软件实现而言，可以利用执行本文所述功能的模块(比如，程序、 函数等)来实现本文所描述的技术。软件代码可以存储在存储器单元中， 并可通过处理器或解调器来执行。存储器单元可以在处理器内部或在处理 器外部实现，在存储器单元在处理器外部实现的情况下，存储器单元可以 经由各种模块可通信地与处理器耦合。
提供了所公开的实施例的前述描述，以使得本领域的技术人员可以做 出或使用本文所公开的特征、功能、操作和实施例。对于本领域的技术人 员而言，显而易见的是，可以对这些实施例进行各种修改，并且在不脱离 本发明的精神和范围的前提下，本文所定义的一般性原理可以适用于其它 实施例。因此，本公开的并非旨在被限制于本文所示的实施例，而是要符 合与本文所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
权利要求
1、一种ad-hoc无线通信系统中的用于资源管理的方法，包括从第一无线通信设备接收预留请求消息；基于所接收的预留请求消息确定信号质量值；提供发送预留确认消息作为响应，所述发送预留确认消息包括所分配的数据速率；确定处于所述数据速率下的所述信号值的阈值容限；并且发送功率值的降低，所述功率值的降低用于根据所述信号质量值和所述阈值容限，基于所接收的功率来调整所述第一WCD的所述功率，其中所述调整增加了信号频谱的空间重用。
2、 如权利要求1所述的方法，包括 从另一WCD接收通信请求；确定对所述通信请求的接受是否将导致所述第一无线通信设备的所述 信号质量值下降到所述阈值之下；并且在对来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述接受将导 致所述第一无线通信设备的所述信号质量值下降到所述阈值之下，拒绝所 述通信请求的情况下，拒绝来自所述另一WCD的通信请求，并且，在对来 自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述接受将导致所述第一 无线通信设备的所述信号质量值保持在所述阈值之内的情况下，接受来自 所述另一 WCD的所述通信请求。
3、 如权利要求2所述的方法，包括使用信号与不希望的信号的比值来 获得用于正在使用的调制方案的最佳功率值，其中，所述不希望的信号包 括干扰和噪声中的至少一个，并且其中所述信号与不希望的信号的比值提 供了用于接受来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述信号 质量值，以便接受或拒绝来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求。
4、 如权利要求2所述的方法，包括使用信号与干扰及噪声比(SINR)来获得用于所述正在使用的调制方案的最佳功率值，其中，所述SINR提供 了用于接受来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述信号质 量值，以便接受或拒绝来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求。
5、 如权利要求2所述的方法，包括使用信干比(SIR)来获得用于所 述正在使用的调制方案的最佳功率值，其中，所述SIR提供了用于接受来 自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述信号质量值，以便接 受或拒绝来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求。
6、 如权利要求2所述的方法，包括使用信噪比(SNR)值来获得用于 所述正在使用的调制方案的最佳功率值，其中，所述SNR提供了用于接受 来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述信号质量值，以便 接受或拒绝来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求。
7、 如权利要求1所述的方法，包括从以预定的功率来进行发送的无线通信设备接收预留请求消息；并且 根据信号质量比，基于所接收的功率来调整所述WCD的所述功率，其 中所述调整增加了空间重用。
8、 如权利要求1所述的方法，包括从以预定的功率来进行发送的无线通信设备接收预留请求消息； 使用信号与不希望的信号的比作为所述信号质量值； 如果所述信号质量值下降到阈值之下，则在降低后的数据速率可用的情况下，降低所述数据速率；如果所述信号质量值下降到阈值之下，则在降低后的数据速率不可用的情况下，丢弃所述信号；如果所述信号质量值超过预定的较高阈值，则建立预定的较高数据速率；并且调整根据所接收的功率所确定的所述WCD的所述功率，所述调整是根 据所述信号质量值来进行的，其中所述调整增加了空间重用。
9、 如权利要求8所述的方法，包括调整所述WCD的所述功率，以便 获得目标数据速率和所接收的功率。
10、 一种为ad-hoc无线通信系统中的增加的空间重用提供资源管理的 无线通信设备(WCD)，所述WCD包括输入端，用于从外部无线通信设备接收发送分配请求消息； 与所述输入端通信的信号质量确定电路，所述信号质量确定电路用于: 基于所接收的发送分配请求消息确定信号质量值；提供发送分配响应，所 述发送分配响应提供数据速率；并且确定处于所述数据速率下的所述信号 值的阈值容限；以及与所述信号质量确定电路通信的输出电路，所述输出电路发送功率值 的降低，所述功率值的降低用于根据所述信号质量值和所述阈值容限，基 于所接收的功率来调整所述外部WCD的所述功率，其中所述调整增加了信 号频谱的空间重用。
11、 如权利要求10所述的WCD，还包括发送预留确认/预留请求电路， 用于接收所述发送分配请求消息并且提供所述发送分配响应，其中所述发送预留确认/预留请求电路从所述外部WCD接收预留请求消息，所述发送预留确认/预留请求电路提供所述发送分配响应作为预留确认信 号。
12、 如权利要求IO所述的WCD，还包括预留确认电路，其中 所述输入端具有从另一 WCD接收通信请求的能力；一旦从另一 WCD接收到通信请求，所述信号质量确定电路通过确定来 自所述另一 WCD的所述通信请求的信号质量并且确定对来自所述另一 WCD的所述通信请求的接受是否将导致所述外部WCD的所述信号质量值 下降到所述阈值之下，对从所述另一WCD接收的通信请求进行响应；并且在对来自所述另一 WCD的所述通信请求的接受将导致所述外部WCD 的所述信号质量值下降到所述阈值之下的情况下，所述预留确认电路拒绝来自所述另一 WCD的所述通信请求，并且在对来自所述另一 WCD的所述 通信请求的接受将导致所述外部WCD的所述信号质量值保持在所述阈值 之内的情况下，所述预留确认电路接受来自所述另一 WCD的所述通信请 求。
13、 如权利要求12所述的WCD，其中 所述发送分配请求消息所采取的形式是预留请求消息；并且 所述发送分配响应所采取的形式是预留确认消息。
14、 如权利要求12所述的WCD，其中 所述发送分配请求消息所采取的形式是预留请求消息；并且 所述发送分配响应所采取的形式是预留确认消息。
15、 如权利要求10所述的WCD，还包括预留确认电路，其中 所述输入端具有从另一 WCD接收通信请求的能力；一旦从另一 WCD接收到通信请求，所述信号质量确定电路通过确定来 自所述另一 WCD的所述通信请求的信号质量来对从所述另一 WCD接收的 通信请求进行响应，以获得用于正在使用的调制方案的最佳功率值，其中 所述信号质量包括信号与干扰及噪声比(SINR)、信干比(SIR)或信噪比 (SNR)值中的一个；所述信号质量确定电路确定对来自所述另一 WCD的所述通信请求的 接受是否将导致所述外部WCD的所述信号质量值下降到所述阈值之下；在对来自所述另一 WCD的所述通信请求的接受将导致所述外部WCD 的所述信号质量值下降到所述阈值之下的情况下，所述预留确认电路拒绝 来自所述另一 WCD的所述通信请求，并且在对来自所述另一 WCD的所述 通信请求的接受将导致所述外部WCD的所述信号质量值保持在所述阈值 之内的情况下，所述预留确认电路接受来自所述另一 WCD的所述通信请 求；并且所述信号质量确定电路提供用于接受来自所述另一外部无线通信设备 的所述通信请求的所述信号质量值，以便接受或拒绝来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求。
16、 一种为ad-hoc无线通信系统中的增加的空间重用提供资源管理的 无线通信设备，所述无线通信设备包括接收机，其包括预留请求接收模块，所述预留请求接收模块用于从外 部无线通信设备接收预留请求消息；信号质量确定模块，用于基于所接收的预留请求消息，确定信号质量值；响应模块，用于提供发送预留确认消息作为响应，所述发送预留确认 消息包括所分配的数据速率；阈值确定模块，用于确定处于所述数据速率下的所述信号质量值的阈 值容限；发送调整模块，用于发送功率值的降低，所述功率值的降低用于根据 所述信号质量值和所述阈值容限，基于所接收的功率来调整所述外部无线 通信设备的所述功率；以及发射机，用于发送所述功率值的降低，其中所述调整增加了信号频谱 的空间重用。
17、 如权利要求16所述的无线通信设备，还包括阈值调整模块，所述 阈值调整模块包括接受确定模块，所述接受确定模块确定对所述通信请求 的接受是否将导致所述外部无线通信设备的所述信号质量值下降到所述阈 值之下；其中在对来自另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述接受将导致所 述外部无线通信设备的所述信号质量值下降到所述阈值之下，拒绝所述通 信请求的情况下，所述无线通信设备拒绝来自所述另一外部无线通信设备 的通信请求，并且，在对来自另一外部无线通信设备的所述通信请求的所 述接受将导致所述外部无线通信设备的所述信号质量值保持在所述阈值之 内的情况下，所述无线通信设备接受来自所述另一外部无线通信设备的通 信请求。
18、 如权利要求17所述的无线通信设备，其中，所述阈值确定模块包 括信号比模块，所述信号比模块使用信号与不希望的信号的比值来获得用 于正在使用的调制方案的最佳功率值，其中，所述不希望的信号包括干扰 和噪声中的至少一个，并且其中所述信号与不希望的信号的比值提供了用 于接受来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述信号质量 值，以便接受或拒绝来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求。
19、 如权利要求17所述的无线通信设备，其中，所述阈值确定模块包 括信号比模块，所述信号比模块使用信号与不希望的信号的比值来获得用 于正在使用的调制方案的最佳功率值，其中，所述不希望的信号包括干扰 和噪声中的至少一个，并且其中所述信号与不希望的信号的比值提供了用 于接受来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述信号质量 值，以便接受或拒绝来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求；并 且所述发送调整模块根据信号质量比，基于所接收的功率来调整所述外 部无线通信设备的所述功率，其中所述调整增加了空间重用。
20、 如权利要求16所述的无线通信设备，其中 所述阈值确定模块包括信号质量检测模块，所述信号质量检测模块使用信号与不希望的信号的比值来获得用于正在使用的所述调制方案的最佳 功率值，其中，所述不希望的信号包括干扰和噪声中的至少一个，使用信 号与不希望的信号的比值作为所述信号质量值；所述发送调整模块调整所述数据速率，使得如果所述信号质量值下降 到阈值之下，则在降低后的数据速率可用的情况下，降低所述数据速率， 并且如果所述信号质量值超过预定的较高阈值，则建立预定的较高数据速 率；并且在所述信号质量值下降到阈值之下的情况下，并且在降低后的数据速 率不可用的情况下，所述响应模块丢弃所述信号。
21、 一种用于无线通信设备中的芯片组，所述芯片组包括至少一个半导体集成电路芯片，所述芯片组包括能够从多个外部无线通信设备(WCD)接收通信信号的电路模块； 预留请求接收电路模块，其能够从外部无线通信设备接收预留请求消息；信号质量确定电路模块，所述信号质量确定电路模块基于所接收的预 留请求消息，确定信号质量值；发送预留响应电路模块，其能够提供发送预留确认消息作为响应，所 述发送预留确认消息包括所分配的数据速率；阈值确定电路模块，其确定处于所述数据速率下的所述信号值的阈值 容限；发送调整电路模块，用于发送功率值的降低，所述功率值的降低用于 根据所述信号质量值和所述阈值容限，基于所接收的功率来调整所述外部 无线通信设备的功率；以及发射机，所述发射机发送所述功率值的降低，其中所述调整增加了信 号频谱的空间重用。
22、 一种供在监视无线通信设备的操作时使用的存储介质，所述存储 介质包括由处理模块执行的指令，包括用于从外部无线通信设备接收预留请求消息的指令；用于基于所接收的预留请求消息确定信号质量值的指令；用于提供包括所分配的数据速率的发送预留确认消息作为响应的指令；用于确定处于所述数据速率下的所述信号质量值的阈值容限的指令；以及用于发送功率值的降低的指令，所述功率值的降低用于根据所述信号 质量值和所述阈值容限，基于所接收的功率来调整所述外部无线通信设备 的所述功率，所述调整增加了信号频谱的空间重用。
23、 如权利要求22所述的存储介质，包括 用于从另一外部无线通信设备接收通信请求的指令；用于确定对所述通信请求的接受是否将导致所述外部无线通信设备的所述信号质量值下降到所述阈值之下的指令；以及用于确定另一外部无线连接是否将导致很差的连接的指令，从而如果 对来自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述接受将导致所述 外部无线通信设备的所述信号质量值下降到所述阈值之下，拒绝所述通信 请求，则拒绝来自所述另一外部无线通信设备的通信请求，并且，在对来 自所述另一外部无线通信设备的所述通信请求的所述接受将导致所述外部 无线通信设备的所述信号质量值保持在所述阈值之内的情况下，接受来自 所述另一外部无线通信设备的通信请求。
全文摘要
在ad-hoc无线通信系统中的用于信号频谱的增加的空间重用的资源管理。根据本发明的方法包括从第一无线通信设备(WCD)接收预留请求消息；基于所接收的预留请求消息确定信号质量值；提供包括所分配的数据速率的发送预留确认消息作为响应；确定处于该数据速率下的信号质量值的阈值容限；并且发送功率值的降低，该功率值的降低用于根据信号质量值和阈值容限，基于所接收的功率来调整第一WCD的功率。
文档编号H04L12/56GK101578821SQ200780049207
公开日2009年11月11日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年1月5日
发明者D·达马拉朱, R·克里希南, S·南大格帕兰 申请人:高通股份有限公司