[发明专利]通过空间复用调度无线链接的方法和系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及电信网络，尤其涉及在电信网路中的设备调度。

背景技术

无线通信网络被设计为用于在设备之间的方便的数据交换。网络中一个设备与另一个设备之间的通信出现在无线链接两端，其中发送设备或发送器从其天线发出某些电磁信号，这些电磁信号在无线链接上传播并且被接收设备或接收器的天线获得。

近年来，工作在60GHz频带下的毫米波系统已经被规定为在小范围（通常高达10m）内提供几千兆位每秒（Gbps）的数据速率。60GHz频带中可用的极宽带宽（在大部分主要辖区内为7GHz）意味着无线网络能够提供高达几千兆位每秒（Gbps）的极高数据吞吐量以支持(例如，高分辨率视频流的应用和设备之间的高速批量数据下载/上载）应用。此外，60GHz无线网络的一个特性是，由于小RF波长（约5mm），需要高天线增益以在具有有限发送功率（通常最大10dBm）的宽带宽上达到所需的信噪比（SNR）。因此，网络中的设备可采用方向性天线，并且可适应性地调整天线波束以使每对设备之间的链接质量最大化。方向性天线原则上可用于空间复用，即，天线的方向性可降低同一个网络中的多对成对设备之间的相互干涉，使得它们可被共同调度以便于在同一个信道上同时发送（即，在同一个频带中并在同一时刻）。在这种网络中，设备调度（例如，用于对设备进行进一步资源分配）通过网络协调设备或网络协调器执行。网络协调器是网络的一部分并且还可以被调度以或者作为接收器或者作为发送器与另一个设备成对地通信。当设备想要加入这种无线电信网络时，该设备向网络协调器发送请求，网络协调器将进一步调度该设备以进行通信。此外，在激活链接中的多对成对设备，即已经被调度或已经作出调度请求且正在等待调度的多对成对设备通常周期性地执行波束训练过程（training procedure），以便确定用于两侧的最佳（高度方向性）波束图案。

在美国专利申请“Techniques for Wireless Personal Area Network Communications With Efficient Spatial Reuse（用于具有有效空间复用的无线个人局域网通信的技术）”（11/855862）中，通过网络协调器生成了干涉矩阵，该网络协调器的原理包括对干涉功率的估计，该干涉功率是指将由一对设备中的一个链接引发至另一对设备中的另一个链接（在这两个链接被共同调用时）的干涉功率。这种干涉矩阵通过接收器生成，该接收器在不同时刻（即，依次）收听来自其它链接（即，在其它设备对中）的发送器的信号。该信号功率随后由接收器报告给网络协调器。随后，当待调度设备作出的请求，如果用纯TDMA（即，不使用空间复用）无法满足时，则查阅干涉矩阵以找到具有低相互干涉的可被共同调度的链接（即，空间复用）以便产生空间来授予给新的请求。该解决方案的缺点在于，由于各对设备的波束训练（beam training）是独立执行的，并且使用有限集合的波束图案，且该波束图案未被优化以使干涉最小化，故将很大程度降低空间复用的可能的数量，从而该网络的综合数据吞吐量将不是最优的。此外，由于数据交通的突发性特性，在数据通信期间所检测到的干涉水平不是进一步确定哪一对设备可被共同调度的最佳参数，因为它们可能不代表将在该对被共同调用时出现的最差情况的干涉。此外，一旦某共同调度已经授予给多对成对设备，能够不再通过该解决方案确定每个单独链接之间的相互干涉，并且需要撤回共同调度，这可能导致某些链接掉线或运行中断。

现在，还没有一种允许降低干涉并因此改善这种无线电信系统的效率的有效调度设备的解决方案。现在，需要一种能够方便地对现有通信基础设施实施的有效的设备调度解决方案。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点和/或对现有技术作出改进。

在这个意义上，本发明提出了一种用于调度多对成对设备中的成对设备以在电信网络中进行成对通信的方法，所述成对设备中的每一对均包括发送器和接收器，对于电信网络中的协调设备，所述方法包括以下步骤：

-向所述多对成对设备中的每一个发送器分配不同的时间间隔以发射训练信号（training signal），所述训练信号允许确定信道估计，

-从至少一个接收器获取信道信息，所述至少一个接收器包含在多对成对设备中的一对中并已经接收由所述发送器中的至少一个发射的训练信号，所述信道信息由所述接收器通过对所述至少一个被接收训练信号进行分析而确定，所述信道信息包括所述接收器与已经发射所述至少一个被接收训练信号的所述发送器之间的信道的至少一个信道估计，