Управляемая передатчиком система с множественным доступом с кодовым разделением каналов, использующая многопользовательское разнесение для максимизации пропускной способности с обеспечением равноправного доступа пользователей

Управляемая передатчиком система с множественным доступом с кодовым разделением каналов, использующая многопользовательское разнесение для максимизации пропускной способности с обеспечением равноправного доступа пользователей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относиться к системам связи. В частности, настоящее изобретение относиться к способу и устройству для выбора одного или более пользователей среди нескольких пользователей для доступа к услугам связи в системе с множественным доступом с кодовым разделением каналов.

Уровень техники

Коммуникационный доступ в системе может быть предоставлен одному пользователю в данный момент времени. Таким образом, когда первому пользователю предоставляется доступ к системе, другой пользователь должен ждать до тех пор, пока первый пользователь не освободит систему; затем доступ предоставляется новому пользователю. Планировщик может выбрать нового пользователя из пользователей, ожидающих доступа к системе. Каждый пользователь может отправить запрос на доступ планировщику. Затем планировщик выбирает нового пользователя из пользователей, которые сделали запрос на доступ.

В системе с множественным доступом с кодовым разделением каналов (CDMA), доступ может быть предоставлен нескольким пользователям одновременно на одной и той же частоте канала. Доступ может быть предоставлен пользователям на основе нескольких критериев. Первый критерий может относиться к типу услуги, на которую подписан каждый пользователь в системе связи. Доступ предоставляется каждому пользователю на основе приоритета услуги, на которую подписан пользователь. Например, пользователь может запросить услугу с постоянной скоростью передачи битов (CBR), услугу с переменной скоростью передачи битов или услугу с доступной скоростью передачи битов (ABR). Пользователям с CBR услугой гарантируется получение услуг связи с подписной скоростью передачи данных (то есть скоростью передачи битов). Напротив, для пользователей с VBR услугой пользователям предоставляются услуги связи на скорости, необходимой для передачи информации. В таких случаях, оплата пользователей, как правило, вычисляется на основе скоростей, которые были запрошены и предоставлены. Если пользователь платит за ABR услугу, то пользователю предоставляется доступ на скорости передачи данных, доступной на момент доступа. В порядке приоритета, если имеется достаточная емкость в системе для предоставления также и доступа ABR пользователю, то ABR пользователю предоставляется доступ на доступной скорости передачи. С одной стороны, емкость системы, как правило, зависит от того, способен ли усилитель в передатчике передавать пользовательскую ABR информацию с достаточной мощностью без перегрузки усилителя, с учетом мощности, требуемой каждому CBR и VBR пользователям. Доступная скорость передачи данных, на которой предоставляется доступ, зависит от количества мощности, которое доступно для передачи пользовательских ABR данных. Примером ABR пользователя является поставщик услуг Интернет (ISP). Так как клиенты ISP способны допускать задержки и более низкие скорости передачи данных, ISP может, как правило, выбрать менее дорогую ABR услугу. Более того, часто имеют место ситуации, когда недостаточно мощности для передачи данных для всех ABR пользователей, которые запросили ABR услугу, в любой определенный момент времени. Таким образом, передающая станция может определить, каким ABR пользователям будет предоставлена услуга в порядке приоритета.

Известны различные методики для определения, как выбрать пользователя для доступа к системе связи в коллективной системе связи, в которой доступ предоставляется только одному пользователю в данный момент времени или нескольким пользователям, число которых меньше, чем число всех пользователей, запросивших услугу. Доступ к системе может быть предоставлен пользователю по одному или более каналов (то есть по радиоканалам между общей передающей станцией и пользователем). Соответственно, каждый пользователь может быть связан с, по меньшей мере, одним каналом. В CDMA системе каждый канал связан с уникальным CDMA кодом. Как правило, состояние (то есть качество) канала, направленного к каждому пользователю, изменяется с течением времени. Более того, состояние каналов изменяется от пользователя к пользователю. Доступ может быть предоставлен пользователю, который может использовать систему наиболее эффективно. Такой пользователь связывается с каналом с лучшим состоянием, который способен принимать данные на самой большой скорости. В результате достигается максимум пропускной способности системы. Пропускная способность системы может быть измерена в виде количества данных, передаваемых системой за период времени. Также доступ может быть предоставлен таким образом, что каждому пользователю предоставляется необходимый равный доступ к системе за период времени. Равный доступ может означать или тот факт, что каждый пользователь может получить равное количество времени для связи через систему, или то, что каждый пользователь может передать/получить равное количество данных за период времени.

Схема, в которой наиболее эффективный пользователь системы получает доступ, и схема, в которой предоставляется равный доступ каждому пользователю, имеют недостатки. Схема, которая сфокусирована на достижении максимальной пропускной способности, может приводить к ситуациям, в которых некоторые пользователи получают минимальную возможность для доступа к системе. Схема, в которой каждому пользователю предоставляется равный доступ, также неприемлема из-за того, что приводит к неравноправному распределению доступа по услугам разного типа. Более того, в схемах, в которых каждому пользователю предоставляется равный доступ без учета способности пользователя эффективно использовать систему, страдает пропускная способность системы.

Соответственно, существует необходимость в способе и устройстве для определения, какому пользователю предоставить доступ в системе связи коллективного доступа, так чтобы пропускная способность системы была максимальной, и в месте с тем гарантировать, что каждому пользователю предоставлен равноправный доступ к системе связи.

Краткое описание чертежей

Особенности, задачи и преимущества настоящего изобретения станут более понятны из нижеследующего подробного описания, при рассмотрении совместно с чертежами, на которых ссылочные символы обозначают соответствующие элементы, и где:

Фиг.1 - упрощенная блок-схема системы связи, способной функционировать в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения;

Фиг.2A - графическое представление состояния канала, которое видит первый пользователь и второй пользователь по прошествии некоторого времени;

Фиг.2B - графическое представление состояния канала, которое видит первый пользователь и второй пользователь по прошествии некоторого времени;

Фиг.3 - упрощенная блок-схема общей передающей станции, выполненной с возможностью функционирования в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения; и

Фиг.4 - функциональная блок-схема функций, выполняемых процессором, в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения.

Детальное описание предпочтительных вариантов осуществления

Различные аспекты изобретения включают в себя управляемую передатчиком систему связи с множеством приемников (пользователей), которая использует многопользовательское разнесение для максимизации пропускной способности системы, сохраняя равноправие среди пользователей. Передатчик посылает данные множеству приемников (пользователей), используя один или более каналов. Канал может представлять средство связи, используемое передатчиком, и может совместно использоваться одним или более приемниками (пользователями). Канал позволяет передатчику отправлять данные любому из пользователей, совместно использующих этот канал. Канал связи или радиоканал может существовать между каждым пользователем и общим передающим источником. Канал может быть использован для поддержки множественных линий связи, связанных с пользователями, совместно использующими канал. По существу, канал может быть совокупностью линий (каналов) связи, соединяющих передатчик с каждым пользователем, совместно использующим канал.

Из-за ограничений мощности передачи или других ограничений, передатчик может быть не способен непрерывно отправлять данные всем пользователям совместно используемого канала. Передатчик использует алгоритм планирования для определения подмножества пользователей, которые будут обслуживаться каналом в произвольный момент времени. В некоторых случаях алгоритм планирования может обслуживать не более чем одного пользователя на канале в произвольный момент времени. Планировщик обеспечивает многопользовательское разнесение посредством использования того факта, что, по меньшей мере, некоторые из приемников (пользователей) уникально расположены по отношению к другим приемникам. Из-за различных путей распространения сигнала и рассеяния изменения в состояниях канала, видимые различными приемниками (пользователями) будут некоррелированы. Таким образом, в любой определенный момент времени, линия связи к некоторым приемникам (пользователям) имеет лучшее мгновенное качество, по сравнению со средним качеством этой линии связи, измеренным за некоторый период времени.

Различные аспекты настоящего изобретения достигают две по существу конкурирующие цели в системе, в которой доступ предоставляется пользователям, число которых в любой момент времени меньше, чем полное количество пользователей в системе. Первая из этих двух целей заключается в равноправном предоставлении доступа пользователям системы связи по одному или более каналам, совместно используемым множеством пользователей (приемников). Вторая из этих целей заключается в максимизации полного количества данных, передаваемых ко всем пользователям системы связи, за некоторый период времени (то есть пропускной способности системы). Каждый из различных аспектов изобретения уравновешивает эти две конкурирующие цели, используя преимущество некоррелированных изменений в состоянии канала с течением времени. В случае, когда два пользователя конкурируют за доступ к системе по совместно используемому каналу, моменты времени, в которые состояния канала связи для первого пользователя (то есть качество первого канала связи) относительно высоки, по существу случайны по отношению к моментам времени, в которые состояния канала связи для второго пользователя (то есть качество второго канала связи) относительно высоки. В различных реализациях изобретения, этот факт используется посредством передачи данных пользователю, который имеет самое высокое мгновенное качество канала связи, по отношению к среднему качеству этого канала связи. То есть благодаря передаче по каналу к пользователю с максимальным отношением текущих состояний канала связи к средним состояниям канала связи, каждый канал связи, используемый совместно используемым каналом, будет использоваться, когда он находится в наилучшем состоянии. Тем самым, общая пропускная способность системы будет увеличена.

Определение делается для выбора пользователя (канала (линии) связи) для предоставления доступа по каналу. Общая передающая станция передает информацию пользователям во временных интервалах. Временной интервал - это период времени, имеющий предопределенную длительность. Общая передающая станция может передавать ограниченному количеству пользователей в один и тот же временной интервал. В простейшем случае, общая передающая станция может передавать только один канал за раз. Соответственно, для каждого временного интервала общая передающая станция может выбрать одного пользователя (то есть один канал (линию) связи). Мгновенное состояние канала связи между пользователем и общей передающей станцией наблюдается пользователем. Мгновенный индикатор качества канала связи передается пользователем к общей передающей станции для каждого временного интервала. Мгновенный индикатор качества канала связи есть величина, отражающая состояние пользовательского канала связи на протяжении одного или более временных интервалов. Общая передающая станция фильтрует мгновенные индикаторы качества канала связи, связанные с каждым пользователем, для генерации выходной величины фильтра для каждого канала связи в каждом временном интервале. В соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения, функция фильтрации может быть определена так, чтобы выходная величина фильтра, связанная с каждым пользователем (каналом связи), и каждый временной интервал передачи представляли собой среднюю пропускную способность (то есть среднее количество данных, переданное этому пользователю за некоторый период времени). В качестве альтернативы функция фильтрации может быть определена так, чтобы выходная величина фильтра представляла собой среднее качества канала связи между общей передающей станцией и пользователем.

В соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения, для каждого пользователя (канала связи) значение мгновенного индикатора качества канала связи сравнивается (например, путем деления) с выходным сигналом фильтра для этого канала для генерации «метрики планировщика» (метрики планирования) для этого канала. Метрика планировщика является мерой желательности предоставления доступа пользователю, по отношению к желательности предоставления доступа другим пользователям. Общая передающая станция использует метрику планировщика для прямого сравнения желательности предоставления доступа к каналу любого одного пользователя с желательностью предоставления доступа каждому из других пользователей. Пользователю, имеющему наибольшую метрику планировщика, предоставляется доступ к каналу, в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения.

В соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения, выходная величина фильтра генерируется с использованием функции фильтра нижних частот для определения окна во времени, по которому может быть сгенерирована выходная величина фильтра. Постоянная времени фильтра отражает «временной масштаб равноправия» (то есть продолжительность окна во времени). Временной масштаб равноправия представляет собой продолжительность времени, в течение которого желательно иметь равноправный доступ, предоставленный каждому пользователю. Должно быть понятно, что временной масштаб равноправия зависит от ряда факторов, который включает в себя тип данных, которые будут передаваться пользователям. Один пример может включать в себя передачу Интернет данных пользователям, пытающимся получить доступ в Интернет. Если каждый пользователь получает равноправное количество доступа к системе за одну секунду, то, вероятно, каждый пользователь будет считать схему предоставления доступа справедливой, даже если один пользователь получит больший доступ в начальной части секунды. Соответственно одна секунда будет подходящим временным масштабом равноправия. В противном случае, если временной масштаб равноправия будет только одна миллисекунда, что, тем самым, делает возможным одному пользователю получить доступ к системе на первые 100 миллисекунд, для второго не может рассматриваться как справедливое.

В соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения, выходная величина фильтра обновляется только тогда, когда пользователю (каналу связи), связанному с этим фильтром, предоставляется доступ. В соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения, выходная величина фильтра обновляется на основе скорости, с которой пользователь получает данные. Таким образом, выходная величина фильтра отражает среднюю пропускную способность к каждому пользователю (каналу связи). Это приводит к встроенному механизму обратной связи, который работает для смещения выбора того, какой пользователь должен получить доступ. По существу, в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения, когда пользователю предоставлен доступ, этот пользователь может быть автоматически поставлен в невыгодное положение при конкуренции за доступ в ближайшем будущем.

В качестве альтернативы, в случае когда выходная величина фильтра представляет собой среднее качество канала связи со стороны пользователя, смещение создается искусственным увеличением метрики планировщика для компенсации увеличения пропускной способности для этого пользователя по отношению к пользователям, которые на получили доступа в течение этого периода. Величина этой компенсации может быть фиксированной или может быть пропорциональна количеству данных, которое было получено во время последнего доступа. Это позволяет контролировать среднюю пропускную способность к пользователям так, чтобы она была взвешена, для того чтобы благоприятствовать тем пользователям, которые получили меньше данных.

На Фиг.1 представлена упрощенная блок-схема системы 100 связи в соответствии с одним или более аспектами настоящего изобретения. Система 100 включает в себя общую передающую станцию 102 и множество пользователей 104. На Фиг.1 показаны четыре таких пользователя 104. Тем не менее, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в систему 100 может быть включено любое количество пользователей 104. Более того, в случаях, в которых один или более из пользователей 104 являются мобильными, количество пользователей 104 в системе может изменяться с течением времени. Каждый пользователь 104 может рассматриваться как принимающий элемент распределенного приемника, который включает в себя всех или некоторых из пользователей 104. Тем не менее, пользователи 104 раскрываемого способа и устройства не должны комбинировать или предоставлять общему конечному пользователю данные, которые получены каждым пользователем 104. Соответственно, пользователи 104 могут также рассматриваться как полностью независимые.

Каждый пользователь 104 способен связываться с общей передающей станцией 102 по совместно используемому каналу 106. Канал 106 предоставляет пользователям некоторое количество линий связи. Например, как показано на Фиг.1, первый пользователь 104А получает передачи от общей передающей станции 102 по каналу через канал связи 106А. Тем не менее, следует отметить, что каждый пользователь 104 может получать передачи от общей передающей станции 102 через более чем один канал. Более того, каждый пользователь 104 может иметь более чем один канал связи с общей передающей станцией. Каждая из линий связи с пользователем может использовать один или множество каналов. Такие дополнительные каналы могут быть созданы с использованием различных частот, антенн, и так далее. Кроме того, такие дополнительные каналы могут существовать из-за множественных путей распространения сигнала между общей передающей станцией 102 и пользователем 104. Тем не менее, в одной реализации, множественные пути распространения одного и того же сигнала объединяются и рассматриваются как единичная линия связи одного и того же канала.

В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, общая передающая станция 102 передает сигналы пользователям в различные временные интервалы. Предпочтительно, чтобы каждый временной интервал имел предопределенную и одинаковую длину. Тем не менее, длительность таких временных интервалов может варьироваться, чтобы приспособиться к изменяющимся скоростям передачи данных или по другим причинам. Общая передающая станция 102, предпочтительно, передает только одному пользователю в течение каждого временного интервала. В другой реализации, общая передающая станция 102 передает сигналы к более чем одному, но меньше чем ко всем пользователям 104 в каждом временном интервале. И в том и в другом случае, для каждого временного интервала, общей передающей станции 102 может потребоваться определить: к какому пользователю или пользователям 104 должны передаваться сигналы.

Различные аспекты настоящего изобретения предусматривают определение, к какому пользователю или пользователям 104 может передавать общая передающая станция 102, для того чтобы максимизировать количество данных для передачи ко всем пользователям 104, вместе с тем гарантируя, что каждый из пользователей 104 получит равноправное количество данных по сравнению с каждым другим пользователем 104 за предопределенный «временной масштаб равноправия». «Равноправное количество данных» означает по существу равные отношения возможностей приема. Отношение возможности приема равно количеству данных, переданных по каналу по отношению к скорости передачи данных, которое может поддерживать канал. Тем не менее, различные аспекты могут быть подстроены так, чтобы благоприятствовать более высокой пропускной способности данных ценой предоставления большего доступа пользователям, использующим каналы, которые поддерживают более высокие скорости передачи данных за временной масштаб равноправия.

В соответствии с различными аспектами изобретения, предпочтительно, чтобы каждый пользователь 104 наблюдал состояние канала связи от основной передающей станции 102 и передавал мгновенный индикатор качества канала связи общей передающей станции 102. Каждый мгновенный индикатор качества канала связи есть величина, отражающая состояние канала связи, используемого одним пользователем на протяжении одного или более временных интервалов. В соответствии с различными аспектами изобретения, мгновенные индикаторы качества канала связи являются величинами, представляющими собой желаемую скорость, на которой данные будут передаваться пользователю 104 общей передающей станцией 102. В одной такой реализации, мгновенные индикаторы качества канала связи являются сообщениями запросов скорости передачи данных (DRC). Такие DRC сообщения, как правило, обозначают максимальную скорость передачи данных, на которой данные могут быть переданы (через канал связи, ассоциированный с пользователем) через совместно используемый канал 106, с предопределенной частотой ошибок по битам (BER).

Максимальная скорость передачи данных для определенного канала 106 связи является свидетельствующей об отношении сигнала на несущей-к-помехе (C/I) для канала 106 связи. Альтернативно, каждый пользователь 104 непосредственно наблюдает и передает C/I отношение. В соответствии с различными аспектами изобретения, пользователь 104 передает мгновенные индикаторы состояния канала связи, которые обеспечивают общую передающую станцию 102 информацией о состоянии (то есть качестве) канала связи без непосредственной ссылки или на C/I отношение или к скоростям передачи данных. Например, пользователь 104 предоставляет общей передающей станции 102 информацию о количестве помех, полученных пользователем 104, и количестве потерь в канале 106A связи между общей передающей станцией и пользователем 104.

Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что существуют различные параметры, характеристические величины и так далее, которые могут быть переданы пользователем 104 к общей передающей станции 102, для того чтобы характеризовать состояния канала, которые видны пользователю (то есть качество канала связи). Различные определенные параметры или характеристики могут быть переданы. В соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, индикатор состояния канала связи прямо пропорционален скорости передачи данных, на которой общая передающая станция 102 может передавать данные пользователю 104, если этому пользователю предоставлен доступ к каналу 106 в некоторый временной интервал. Такой временной интервал может быть следующим временным интервалом.

На Фиг.2A показано графическое представление состояния канала для первого канала связи, например для канала 106A связи, представленное линией 203, и для второго канала связи, например канала 106B связи, представленного пунктирной линией 201, в зависимости от времени. Из Фиг.2 видно, что качество обоих каналов связи значительно изменяется с течением времени. Более того, фактически в каждый момент времени, канал 106B связи имеет лучшие состояния по сравнению с каналом 106A связи. Это может быть понято со ссылкой на Фиг.1, которая показывает, что пользователь 104A, который получает сигналы от передатчика через канал 106A связи, находиться дальше от передающей станции, чем пользователь 104B, который получает сигналы от передатчика через канал 106B связи. Большее расстояние между общей передающей станцией 102 и пользователем 104A приводит к большему затуханию сигнала, принимаемого первым пользователем 104A. Это приводит к тому, что среднее качество первого канала 106A связи (представленного линией 205) хуже, чем среднее качество (представленное пунктирной линией 207) второго канала 106B связи.

Из Фиг.2A видно, что изменения в качестве двух каналов 106A и 106B связи не коррелируют между собой. Таким образом, времена, на которых качество первого канала связи относительно высоки, являются по существу произвольными по отношению к временам, когда качество второго канала связи относительно высоко. Различные аспекты настоящего изобретения делают возможным использование этого факта при помощи попытки передачи пользователю 104, связанному с каналом связи, который имеет относительно высокое мгновенное качество канала связи по отношению к среднему качеству канала связи. То есть, благодаря передаче по каналу к пользователю, чей канал связи имеет наибольшее отношение текущего состояния канала связи к среднему состоянию канала связи, каждый канал связи канала может быть использован, когда он находиться в наилучшем своем состоянии. Если каждый канал связи используется, только когда он находиться в его наилучшем состоянии, то общая пропускная способность системы может увеличиться. Таким образом, в соответствии с различными аспектами изобретения, пользователь, к которому данные будут передаваться в любой из временных интервалов, выбирается как функция мгновенного качества канала связи, отнесенного к среднему состоянию канала. Тем не менее, в реализации, в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения, выбор канала связи, по которому данные будут передаваться в каждом временном интервале, базируется на функции мгновенного качества канала связи, отнесенной к средней пропускной способности данных для канала.

Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что предоставление доступа к каналу 106 пользователю, ассоциированному с каналом связи, имеющим наиболее высокое качество по отношению к средним состояниям канала, будет существенно увеличивать пропускную способность данных для канала, который имеет каналы связи с большими изменениями в качестве канала связи с течением времени. Тем не менее, если сравнивать с пропускной способностью, обеспечиваемой схемой доступа, которая гарантирует равное время доступа каждому пользователю, то такая схема не будет увеличивать пропускную способность данных для каналов, чьи каналы связи имеют относительно небольшие изменения в качестве с течением времени.

Это может быть понятно из анализа случая, в котором первый пользователь 104A связан с каналом 106A связи, который имеет относительно большие изменения в качестве канала связи, а второй пользователь 104B связан с каналом 106B связи, который имеет относительно небольшие изменения в качестве. На Фиг.2A показано графическое представление качества такого первого канала 106A связи и второго канала 106B связи. Линия 213 представляет собой среднее качество первого канала 106A связи и пунктирная линия 215 представляет собой среднее качество второго канала 106B связи.

Считая, что по выбранному временному масштабу равноправия качество первого канала 106A связи выше, чем среднее половину времени, и меньше, чем среднее половину времени, одинаковое количество времени доступа будет предоставлено обоим, первому и второму пользователю 104A и 104B. Тем не менее, первый пользователь 104A может иметь большую пропускную способность, чем он мог бы иметь, если бы равное количество времени доступа предоставлялось каждому пользователю произвольно (например, по типу круговой системы). Второй пользователь 104B будет иметь примерно такую же пропускную способность, так как изменения в качестве канала 104A связи будут доминировать при процессе выбора на общей передающей станции 102. То есть, в течение моментов времени, когда первый канал связи 106A имеет относительно высокое качество, второй канал связи 106B имеет среднее качество. Соответственно, выбирается первый пользователь. В течение тех моментов времени, когда первый канал связи 106A имеет относительно низкое качество, второй канал связи 106B может иметь среднее качество, и, таким образом, выбирается второй пользователь.

Для того чтобы компенсировать эту характеристику, различные аспекты настоящего изобретения обеспечивают каналы связи, через которые данные должны передаваться способом, который позволяет распределить некоторое увеличение пропускной способности среди пользователей 104, связанных с каналами, которые имеют относительно небольшие изменения в состоянии канала связи.

На Фиг.3 представлена упрощенная блок-схема общей передающей станции 102, способной функционировать в соответствии с различными аспектами настоящего изобретения. Общая передающая станция 102 получает сигналы, которые включают в себя мгновенные индикаторы качества канала связи через антенну 301. Антенна 301 может быть массивом антенн, обозначенным как один элемент. Антенна 301 связана с внешним интерфейсом 303 приемопередатчика. Внешний интерфейс 303 приемопередатчика включает в себя известные традиционные радиочастотные (RF) компоненты, которые делают возможным прием сигнала и его преобразование в сигнал основного диапазона, такие как диплексер, преобразователи с понижением частоты, фильтры и тому подобное. Сигнал основного диапазона затем соединяется с демодулятором 305. Демодулятор 305 демодулирует сигнал основного диапазона, для того чтобы сделать возможным доступ к информации о мгновенном индикаторе качества канала связи. Информация о мгновенном индикаторе качества канала связи затем предается процессору 307. Процессор 307 может быть любым программируемым устройством, конечным автоматом, дискретной логикой или комбинацией вышеупомянутого (такой, какой может быть включен в применение определенной специализированной интегральной схемы (ASIC) или программируемой вентильной матрицы), которое способен выполнять функции связанные с процессором 307.

На Фиг.4 представлена функциональная блок-схема функций, выполняемых процессором 307. Как показано на Фиг.4, процессор 307 включает в себя модули 401 фильтра, модули 403 калькулятора метрики планировщика и процессор 405 выбора канала (линии) связи. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что каждая из функций, выполняемых процессором 307 и отображенных на Фиг.4, могут быть интегрированы в один программный или аппаратный модуль, или, в качестве альтернативы, могут быть интегрированы в модули любой желаемой группировки. Соответственно, любая группа из одной или более функций, выполняемых процессором 307, может быть выполнена одним модулем. Тем не менее, для наглядности, на чертеже показаны один модуль 401А фильтра и один модуль 403А калькулятора метрики планировщика, которые связаны с мгновенными индикаторами качества канала связи, полученными от одного пользователя 104А, из условия, что существует соответствие один к одному между линиями связи канала 106 и модулями 401 фильтра, и аналогично между модулями 401 фильтра и модулями 403 калькулятора метрики планировщика. Обработка только для одной линии (канала) 106А связи описана детально для упрощения раскрытия.

Процессор 307 получает мгновенный индикатор качества канала связи, отражающий мгновенное состояние канала 106А связи в модуле 401А фильтра, связанном с этим каналом 106А связи, для каждого временного интервала. Модуль 401А фильтра вычисляет выходную величину фильтра на основе мгновенных индикаторов качества канала связи, полученных для канала 106А связи. В соответствии с различными аспектами изобретения, фильтр выполняет функцию фильтра нижних частот.

Функция фильтра нижних частот может быть выполнена с использованием одной из нескольких функций фильтра. В соответствии с одной такой функцией фильтра, выходная величина фильтра F(t) вычисляется с использованием следующего выражения:

где F_k(t) есть текущая выходная величина фильтра в момент времени t для k-того канала связи, t_c есть постоянная времени для функции фильтра нижних частот, представленной данным уравнением, и ChC_k есть мгновенный индикатор качества канала связи для k-того канала связи. Постоянная времени представляет собой «временной масштаб равноправия». Временной масштаб равноправия представляет собой продолжительность времени, в течение которого желательно иметь равноправный доступ, предоставленный каждому пользователю. Должно быть понятно, что временной масштаб равноправия зависит от ряда факторов, который включает в себя тип данных, которые будут передаваться пользователям. Например, рассмотрим передачу Интернет данных пользователям, пытающимся получить доступ в Интернет. Если каждый пользователь получает равноправное количество доступа к системе за одну секунду, то, вероятно, каждый пользователь будет считать схему предоставления доступа справедливой, даже если один пользователь получить больший доступ в начальной части секунды. Соответственно одна секунда будет подходящим временным масштабом равноправия.

В качестве альтернативы, функция фильтра нижних частот, используемая для генерации выходной величины фильтра, суммирует мгновенные индикаторы качества канала связи, полученные от канала связи и делит сумму на полное количество таких мгновенных индикаторов качества канала связи, которые были просуммированы. Это показано в следующем уравнении:

Тем не менее, в соответствии с различными аспектами изобретения, выходная величина фильтра является средней пропускной способностью данных. В этом случае, выходная величина фильтра вычисляется как среднее мгновенного качества канала связи, отражающее качество канала связи в момент времени, когда канал связи был выбран. Соответственно, выходная величина фильтра вычисляется по-разному, в зависимости от того, был ли канал 106А связи выбран в последнем временном интервале или нет. Модуль 401А фильтра предпочтительно связан с процессором 405 выбора канала связи. Процессор 405 выбора канала связи указывает, был ли выбран канал 106А связи в последнем интервале. Если да, то выходная величина фильтра вычисляется при помощи следующего выражения:

Для того чтобы выходная величина фильтра представляла собой среднюю пропускную способность, состояние канала ChC должно быть пропорционально скорости передачи данных. Из уравнения 3 можно увидеть, что, если канал 106А связи был выбран, выходная величина фильтра будет модифицирована так, чтобы стать ближе по величине к величине, представляющей собой мгновенный индикатор качества канала связи в момент времени, когда величина наиболее недавнего мгновенного индикатора качества канала связи была определена. Напротив, если канал 106A связи не был выбран в последний временной интервал, выходная величина фильтра вычисляется при помощи следующего выражения:

Если мгновенное качество канала связи пропорционально скорости передачи данных, которая будет использована для передачи к пользователю 104 по выбранному каналу связи канала 106, то результирующая выходная величина фильтра будет равна средней пропускной способности данных отфильтрованной фильтром нижних частот, имеющим постоянную времени t_c.

Из уравнения 4 видно, что всякий раз, когда канал 106A связи не выбран, выходная величина фильтра затухает со скоростью, определяемой постоянной времени t_c. Обновленная величина не принимает во внимание мгновенное состояние канала связи. Выходная величина фильтра для канала 106A связи будет продолжать затухать, безотносительно к состоянию канала, до тех пор, пока