專利名稱：在自適應(yīng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中利用用戶協(xié)作和調(diào)度優(yōu)化下行鏈路吞吐量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本主題公開(kāi)涉及在自適應(yīng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中利用用戶協(xié)作和調(diào)度對(duì)下行鏈路吞吐量的
優(yōu)化。
背景技術(shù)：
近來(lái)，用戶協(xié)作已經(jīng)引起越來(lái)越多的興趣，其中通過(guò)允許用戶將彼此的消息中繼 到目的地，可以實(shí)現(xiàn)額外的空間分集(diversity)。傳統(tǒng)上，已經(jīng)提出用戶協(xié)作用于改善蜂 窩網(wǎng)絡(luò)的容量，并且用戶協(xié)作已經(jīng)與中繼信道中的傳輸緊密相關(guān)。此后，在一般中繼網(wǎng)絡(luò)的 思想上，已經(jīng)發(fā)展了若干有效的協(xié)作協(xié)議。例如，已經(jīng)考慮使用多天線的多協(xié)作用戶；然而， 所有的現(xiàn)有系統(tǒng)僅聚焦于固定的源和目的地對(duì)的性能和操作，而沒(méi)有考慮更高級(jí)的系統(tǒng)前 景。例如，還沒(méi)有考慮用戶調(diào)度的效果。此外，傳統(tǒng)的中繼協(xié)議通常要求專用中繼時(shí)隙，潛 在地引起頻譜損失。 因此，希望對(duì)于用于傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的用戶協(xié)作開(kāi)發(fā)不同的調(diào)度策略，以形成更多 最佳的策略。關(guān)于用戶協(xié)作的當(dāng)前設(shè)計(jì)的缺陷的上述背景僅僅旨在提供現(xiàn)今設(shè)計(jì)的一些問(wèn) 題的概述，而不旨在是窮舉的。在審閱各種非限制性實(shí)施例的以下描述時(shí)，本領(lǐng)域現(xiàn)狀的其 它問(wèn)題和本發(fā)明的相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)可以進(jìn)一步變得明顯。

發(fā)明內(nèi)容
這里提供簡(jiǎn)化的概要，以便幫助實(shí)現(xiàn)對(duì)示例性的、非限制的實(shí)施例的各個(gè)方面的 基本或一般理解，其后跟隨有更詳細(xì)的描述和附圖。然而，該概要不是旨在作為廣泛的或窮 舉的概述。該概要的唯一目的是以簡(jiǎn)化形式呈現(xiàn)涉及各種示例性、非限制實(shí)施例的一些概 念，作為隨后的更詳細(xì)描述的序言。 為新興(emerging)傳輸框架提供用戶協(xié)作，其中用戶作為彼此的中繼，以為更好
的總體性能提供額外的分集路徑。在各種實(shí)施例中，在包括用戶協(xié)作的自適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)中
將數(shù)據(jù)從基站傳輸?shù)揭苿?dòng)設(shè)備。根據(jù)在限定的補(bǔ)充下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作的下行鏈
路輔助中繼(DAR)、或根據(jù)在限定的補(bǔ)充上行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作的上行鏈路輔助中
繼(UAR)，按照時(shí)分雙工(time division duplex, TDD)系統(tǒng)執(zhí)行中繼。 在示例性、非限制實(shí)施例中，根據(jù)最大吞吐量調(diào)度算法或根據(jù)循環(huán)(round-robin)
調(diào)度算法進(jìn)行中繼傳輸，所述最大吞吐量調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)最大的系統(tǒng)吞吐量而不對(duì)用戶施加
任何公平性限制，所述循環(huán)調(diào)度算法在考慮的用戶之間實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕對(duì)公平性。此
外，可以利用放大和轉(zhuǎn)發(fā)(AF)或解碼和轉(zhuǎn)發(fā)(DF)協(xié)作協(xié)議，優(yōu)化從基站到移動(dòng)設(shè)備的下行
鏈路吞吐量。


參照附圖進(jìn)一步描述用于優(yōu)化下行鏈路吞吐量的系統(tǒng)和方法，附圖中
圖1圖示從基站傳輸?shù)接脩艉椭欣^用戶組的通信系統(tǒng)的高級(jí)方塊圖； 圖2是優(yōu)化通信系統(tǒng)的下行鏈路吞吐量的示例性、非限制方法的流程圖； 圖3圖示根據(jù)這里描述的各種實(shí)施例、采用傳統(tǒng)時(shí)隙分離(splitting)中繼的通 信的各個(gè)方面； 圖4圖示根據(jù)各個(gè)實(shí)施例、采用下行鏈路輔助中繼的通信的各個(gè)方面； 圖5圖示根據(jù)各個(gè)實(shí)施例、采用上行鏈路輔助中繼的通信的各個(gè)方面； 圖6圖示根據(jù)各個(gè)實(shí)施例、使用AF協(xié)議的各個(gè)示例性方面； 圖7圖示根據(jù)各個(gè)實(shí)施例、當(dāng)實(shí)現(xiàn)用戶協(xié)作時(shí)的循環(huán)調(diào)度的各個(gè)方面； 圖8展示根據(jù)不同實(shí)施例的中繼時(shí)隙的不同布置的效果； 圖9是用于根據(jù)最佳算法中繼和調(diào)度的第一非限制的代表性實(shí)施例的流程圖； 圖10是用于根據(jù)最佳算法中繼和調(diào)度的第二非限制的代表性實(shí)施例的流程圖； 圖11是用于根據(jù)這里描述的各種實(shí)施例中繼和調(diào)度的說(shuō)明性實(shí)施例的方塊圖； 圖12圖示適合通過(guò)各種實(shí)施例的服務(wù)的示例性、非限制網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的概述；以及 圖13是這里描述的各個(gè)方面可以運(yùn)行的示例性、非限制操作環(huán)境的方塊圖。
具體實(shí)施方式

概述 如在背景中所提到的，用戶協(xié)作是新興傳輸框架，其中用戶用作彼此的中繼，以便 為比沒(méi)有額外分集路徑的情況下更好的總體性能提供額外的分集路徑。然而，現(xiàn)存的方法 僅聚焦于物理層特性和特定時(shí)刻處固定的源和目的地對(duì)的操作。因此，希望超過(guò)傳統(tǒng)蜂窩 網(wǎng)絡(luò)采用的當(dāng)前用戶協(xié)作技術(shù)的改進(jìn)的調(diào)度策略。 考慮如背景中描述的本領(lǐng)域現(xiàn)狀的缺陷，在這里描述的各種實(shí)施例中，使用用戶 協(xié)作和調(diào)度為自適應(yīng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化下行鏈路吞吐量。在不同的公平性限制下評(píng)估若干常用 的協(xié)作策略，并且當(dāng)為了最大化總體系統(tǒng)吞吐量調(diào)度用戶時(shí)，DF協(xié)議沒(méi)有顯示能夠提供超 過(guò)其非協(xié)作對(duì)應(yīng)物的任何容量增益。 在另一方面，在現(xiàn)有幀結(jié)構(gòu)之上研究了直接影響自適應(yīng)和非自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的用戶協(xié) 作的性能的中繼時(shí)隙的布置，使得可以在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)用戶協(xié)作而不用顯著的修改。在 這點(diǎn)上，通過(guò)干擾消除和調(diào)度，可以與其它傳輸并發(fā)地在不同時(shí)隙中支持多中繼，并且這里 得到相應(yīng)的最佳中繼的選擇和最佳功率的分配。 在一個(gè)實(shí)施例中，由于時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)允許靈活的非對(duì)稱下行鏈路_上行鏈 路分配率，因此實(shí)施TDD系統(tǒng)，所述分配率適于支持多媒體服務(wù)和高速數(shù)據(jù)傳送的未來(lái)一 代無(wú)線系統(tǒng)。通過(guò)探索提供高回報(bào)自適應(yīng)調(diào)度和資源分配的信道互易性(reciprocity)，還 便利了發(fā)射機(jī)的信道狀態(tài)信息(CSIT)的評(píng)估。 可以在具有不同公平性關(guān)注的兩種常用協(xié)作協(xié)議AF和DF下優(yōu)化下行鏈路吞吐 量。還確定傳統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中中繼時(shí)隙的最佳布置，使得與其中額外時(shí)隙專用于消息中繼的系 統(tǒng)相比，用戶協(xié)作可以容易地并入現(xiàn)有系統(tǒng)中。考慮多中繼用戶，并且為給定的目的地得到 相應(yīng)的最佳中繼選擇和功率分配。 在這里描述的其它實(shí)施例中，當(dāng)不考慮公平性并且為了實(shí)現(xiàn)最大的理論系統(tǒng)吞吐 量調(diào)度用戶時(shí)，實(shí)施AF協(xié)議以便實(shí)現(xiàn)容量增益，盡管顯示出這種增益是微小的(marginal)
5并且主要有益于遠(yuǎn)處用戶。替代地，在另一實(shí)施例中，當(dāng)考慮可比較的平均信道增益的用戶 時(shí)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單循環(huán)調(diào)度算法的系統(tǒng)吞吐量，其維持延遲方面的絕對(duì)公平性，并且展示接近針 對(duì)最大化系統(tǒng)吞吐量的非協(xié)作方法的系統(tǒng)吞吐量的顯著改進(jìn)。 圖1是圖示用于在自適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)到包括用戶協(xié)作的移動(dòng)設(shè)備 IIO(即，目標(biāo)用戶)的基站100的示例性非限制方塊圖。使用中繼用戶120、122等，數(shù)據(jù)可 以從基站IOO直接到達(dá)目標(biāo)用戶IIO或經(jīng)由中繼用戶120、122等到達(dá)目標(biāo)用戶110。現(xiàn)在 關(guān)于下面詳細(xì)描述的各種方法，進(jìn)一步描述使用用戶協(xié)作和調(diào)度根據(jù)最優(yōu)化的下行鏈路吞 吐量進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鱾€(gè)實(shí)施例。 圖2是圖示用于在自適應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)中從基站傳輸數(shù)據(jù)到包括用戶協(xié)作的移動(dòng)設(shè) 備的處理的各方面的示例性非限制流程圖。以非特定的順序，在200，根據(jù)時(shí)分雙工(TDD) 系統(tǒng)執(zhí)行中繼。如下面更詳細(xì)所述，執(zhí)行下行鏈路輔助中繼(DAR)或上行鏈路輔助中繼 (UAR)，所述下行鏈路輔助中繼在限定的補(bǔ)充下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作，所述上行鏈路 輔助中繼在限定的補(bǔ)充上行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作。在210，根據(jù)最大吞吐量調(diào)度算法或 根據(jù)循環(huán)調(diào)度算法調(diào)度中繼傳輸，所述最大吞吐量調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)吞吐量而不對(duì)用 戶施加任何公平性限制，所述循環(huán)調(diào)度算法在考慮的用戶之間實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕對(duì)公平 性。在220，利用AF或DF協(xié)作協(xié)議優(yōu)化從基站到移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。在230，為 給定目的地優(yōu)化功率分配。 作為隨后的更詳細(xì)描述的指引(roadmap)，首先描述協(xié)作協(xié)議的數(shù)學(xué)模型和特性。 然后，研究幀中中繼時(shí)隙的布置和調(diào)度算法的影響。接下來(lái)，得到和闡述最佳中繼選擇和功 率分配算法。此外，給出性能評(píng)估和討論，以便顯示這里描述的各種實(shí)施例的益處，最后，描 述可以采用用于優(yōu)化下行鏈路吞吐量的技術(shù)的一些示例性、非限制操作環(huán)境和裝置。
協(xié)作協(xié)議 關(guān)于協(xié)作協(xié)議，為了補(bǔ)充上下文，現(xiàn)在描述AF和DF協(xié)議的數(shù)學(xué)模型和它們的特 性。作為注釋，假設(shè)對(duì)于下面將更詳細(xì)討論的多中繼情景，在此階段可用正交中繼信道。以 下，基站S在第一時(shí)隙中以功率Pj專輸消息Xi到目標(biāo)用戶i和中繼用戶j。在第二時(shí)隙中，
中繼用戶j將以功率P/e)轉(zhuǎn)發(fā)其接收的消息副本&,到用戶i。如果存在更多中繼用戶，則 它們將以相同方式在接下來(lái)的時(shí)隙中順序轉(zhuǎn)發(fā)它們接收的消息到用戶i。在第一 (直接路 徑)和第二 (中繼路徑)時(shí)隙中由用戶i接收的信號(hào)的特征在于 (S-i)=》,|2^, + ",等式1 (S-j-i) =》,,|2巧 +~等式2 其中hi和hj, i捕獲由直接路徑(S-i)和中間用戶(S-j-i)信道經(jīng)歷的相等衰減 (fading)，包括大尺度和小尺度衰減。ni和rij,i是背景加性白高斯噪聲(AWGN)項(xiàng)，具有每
復(fù)維數(shù)方差N。/2。 在AF協(xié)議中，等式2中的&,歸一化為 等價(jià)地，等式2可以表示為
其中SNRj指定(S-j)基站-中繼信道的接收的信號(hào)_噪聲比(SNR)，并且^是歸 一化的AWGN項(xiàng)。因而，從等式4，中繼路徑(S-j-i)的SNR可以表示為
其中0 <=纖"< i并且0 < 、■=纖+1 <1 。因此，中繼路徑的SNR上界為
0 < SVi ))) < min(SA^, SA^7,)等式6 其本質(zhì)上指定協(xié)議的瓶頸。通常，當(dāng)使用多中繼時(shí)，可以使用最大比率組合(MRC) 來(lái)組合中繼路徑和直接路徑，因此，在K用戶系統(tǒng)中，AF協(xié)議的等價(jià)SNR為 (AF)■ = S碼+ i SV^)等式7
盧 其中p = 1指其中用戶j作為用戶i的中繼的情況，而P j,i = 0指其他情況。
在DF協(xié)議中，中繼用戶首先嘗試解碼消息。成功解碼時(shí)，中繼將再編碼消息然后 將其轉(zhuǎn)發(fā)到目的地用戶。否則，不中繼消息。通過(guò)如果SNRj > 則使SNRj =①，否則 SNRj = O，可以從等式7得到等價(jià)SNR。也就是說(shuō)， (DF) :S，,— (i "')-S，,+tl(SA^ > ^(《一))/^5濯,,等式s 其中I(.)是指針函數(shù)，而3服0 指支持目標(biāo)比率ft所需的最小接收 SNR。我們注意到，DF協(xié)議的實(shí)際吞吐量可以小于對(duì)應(yīng)于在等式8中指定的等價(jià)SNR的吞 吐量。在審閱與下面討論的各個(gè)實(shí)施例有關(guān)的描述時(shí)，關(guān)于AF和DF協(xié)議的額外細(xì)節(jié)也可 以變得明顯。 下行鏈路吞吐量?jī)?yōu)化 如上所述，在一個(gè)方面，本主題公開(kāi)關(guān)于傳統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中的中繼時(shí)隙的優(yōu)化或好的 布置，使得現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可以從用戶協(xié)作受益而不用修改它們當(dāng)前的幀結(jié)構(gòu)。然后，在AF和DF 協(xié)作協(xié)議下以不同公平性關(guān)注呈現(xiàn)下行鏈路吞吐量的優(yōu)化。在各種實(shí)施例中，采取同步和 半雙工TDD網(wǎng)絡(luò)，其中典型地在具有布置在兩種時(shí)隙之間的至少最壞情況往返延遲的防護(hù) 間隔的脈沖(burst)中分配下行鏈路和上行鏈路時(shí)隙。 關(guān)于中繼時(shí)隙的布置，時(shí)隙分離中繼(TSR)可以用于利用用戶協(xié)作，并且參照?qǐng)D3 進(jìn)行描述，圖3包括基站302、目的地用戶304和中繼用戶306之間通信的時(shí)序。替代為了 中繼目的使用另外的完整的時(shí)隙，將時(shí)隙(slot)分離為兩個(gè)子時(shí)隙，其中源在第一個(gè)中傳 輸，中繼310在第二個(gè)中傳輸。然而，由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)中用戶之間的路徑延遲，仍存在相鄰時(shí) 隙之間的部分干擾312，如所圖示的。只有引入額外的防護(hù)間隔，干擾312的完全消除才是 可能的。 在CSIT可用的自適應(yīng)傳輸系統(tǒng)中，存在實(shí)現(xiàn)用戶協(xié)作的其它更有效的方式，其中 提供更高的協(xié)作增益，而不引入額外的開(kāi)銷并且不修改原始的幀結(jié)構(gòu)。可以容納協(xié)作協(xié)議
7的傳統(tǒng)系統(tǒng)可以合并這里描述的技術(shù)。此外，還研究了中繼時(shí)隙的另外兩種的潛在布置。它 們之一在新的下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作，而另一個(gè)在上行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作。 中繼操作涉及在任何共存的傳輸?shù)哪康牡卦O(shè)備處各種程度的干擾抵消。為了方便，前一方 法在這里稱為下行鏈路輔助中繼(downlink-assisted relaying,DAR)，而第二個(gè)稱為上行 鏈路輔助中繼(uplink-assisted relaying, UAR)。 圖4圖示基站402、目的地用戶404和中繼用戶406之間的DAR通信400的示例性 時(shí)序。DAR 400的中繼410導(dǎo)致如所示的干擾412，其中在具體限定的下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行 中繼。 圖5圖示基站502、目的地用戶504和中繼用戶506之間的UAR通信500的示例性
時(shí)序。UAR 500的中繼510在具體限定的下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行。盡管如所示UAR 500導(dǎo)致
兩組干擾512、514，但是如在下面更詳細(xì)所述，可以用最佳調(diào)度消除干擾514。 為了比較圖3-5，在具有CSIT的TDD網(wǎng)絡(luò)中，UAR提供比TSR和DAR更高的凈容量
增益。這些概念可以進(jìn)一步分為三個(gè)部分，包括孤立的(isolated)協(xié)作增益、通過(guò)中繼施
加于其它并發(fā)傳輸?shù)母蓴_、以及通過(guò)其它并發(fā)傳輸導(dǎo)致對(duì)中繼消息的干擾。 孤立的協(xié)作增益定義為通過(guò)三個(gè)候選者實(shí)現(xiàn)的純?cè)鲆娑豢紤]它們的成本(干
擾)。因?yàn)閁AR和DAR利用完整的時(shí)隙，而不是TSR中的僅僅一半時(shí)隙，所以它們兩者實(shí)現(xiàn)
與TSR相比較好的性能增益。其特征在于log (1 + SV7 ,，V) 2丄log (1 + cSVi ""'v )等式9 其中c是為一般TSR策略將時(shí)隙劃分為的子時(shí)隙的數(shù)目。 如所提到的，圖3、4和5圖示用于分別相互比較的三個(gè)潛在中繼時(shí)隙位置傳統(tǒng)時(shí) 隙分離中繼(TSR)、下行鏈路輔助中繼和向上鏈路輔助中繼。 關(guān)于對(duì)并發(fā)傳輸?shù)母蓴_，如圖3所示，觀察到TSR 300擁有一個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠鋬H導(dǎo) 致對(duì)相鄰時(shí)隙的部分干擾。相反，初看起來(lái)，UAR 500似乎比另外兩種表現(xiàn)差。然而，如下 面所討論的，這沒(méi)有反映整個(gè)情況，并且通常URA500在所有三種策略中表現(xiàn)最好。
考慮如圖5所示的DF協(xié)議和UAR策略500，在受干擾的上行鏈路時(shí)隙中，中繼用戶 j506將消息Xi轉(zhuǎn)發(fā)到目的地用戶i504。同時(shí)，另一用戶k508傳輸其自己的上行鏈路消息 XkuL到基站S502。在基站502接收的消息由下式給出
《=
=、&
《+g
A,
+ ",等式10a 其中g(shù)l ^|/7y「 if 、代表在用戶k508的消息上從用戶j506接收的干擾。通過(guò)限
制中繼操作與幀時(shí)序同步，g
if、
乂
可以簡(jiǎn)單地由、k
V| ". 《■
在基站已知，所以可以消除干擾，導(dǎo)致用戶k508接收的沒(méi)有干擾的消息
pW《表示。因?yàn)閄i、hj和P, 即使使用AF協(xié)議，干擾也仍可以被消除，但是在用戶k508的接收消息中留有小的 額外噪聲項(xiàng)。對(duì)于TSR和DAR，通常，在目的地用戶k接收的下行鏈路消息可以以相同的形 式表示為
= " +g(V|^|2 C) + "4等式11 其中g(shù)
廣 12 、
無(wú), 、，,
乂
代表在將接收的模擬消息轉(zhuǎn)換到數(shù)字域的一些濾波處理后
得到的部分干擾。由于用戶k不具有Xi、P/W和hj,k的信息，所以干擾不能消除。然而，使
用適當(dāng)?shù)恼{(diào)度、信令和防護(hù)間隔的引入，可以由用戶k獲得缺失的信息，并且在DAR中也可 以采用類似的干擾抵消技術(shù)。 類似的情況適用于AF協(xié)議。在圖3和4中，示出了一種具體情況，其中用戶i遭受 來(lái)自由用戶j中繼的其自己之前的下行鏈路消息的自干擾。然而，通過(guò)在連續(xù)時(shí)隙中調(diào)度 遠(yuǎn)離之前一個(gè)用戶的不同的用戶，通過(guò)如路徑損失的大尺度衰減可以顯著地減小該干擾。
關(guān)于來(lái)自并發(fā)傳輸?shù)母蓴_，只有UAR方案通過(guò)仔細(xì)調(diào)度顯著減小干擾，在該調(diào)度 中選擇的并發(fā)上行鏈路用戶遠(yuǎn)離從其中繼接收消息的目的地用戶。在TSR和DAR中，并發(fā) 傳輸替代地來(lái)自基站S，其具有全方向傳輸。因此，通過(guò)調(diào)整基站傳輸功率減小干擾，基本上 限制任何共存?zhèn)鬏數(shù)母采w。 在下面的表1中概括了上面討論的三種情況TSR、DAR和UAR。通過(guò)考慮上面的三 個(gè)特性，由于UAR的高協(xié)作增益、對(duì)于任何中繼傳輸功率級(jí)的并發(fā)傳輸?shù)淖钚「蓴_、以及通 過(guò)調(diào)度可忽略的來(lái)自其它用戶的干擾，UAR顯示為好的候選者。本質(zhì)上，這意味著在具有可 用的CSIT的TDD網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)UAR可以實(shí)現(xiàn)使用完整時(shí)隙的多正交中繼信道。
協(xié)作增益干擾對(duì)并發(fā)傳輸對(duì)中繼的消息
時(shí)隙分離 中繼低部分地，通過(guò)調(diào)度 顯著改善部分地，通過(guò)調(diào) 度改善
下行鏈路 輔助中繼高通過(guò)調(diào)度大大改 善嚴(yán)重的，通過(guò)調(diào) 度改善
上行鏈路 輔助中繼高完全消除 (對(duì)于AF有小的 額外噪聲項(xiàng))通過(guò)調(diào)度大大改 善 表1 :三種潛在中繼時(shí)隙位置的比較 關(guān)于下行鏈路吞吐量最大化，考慮與AF和DF協(xié)議使用的兩種極端調(diào)度算法。第 一個(gè)實(shí)現(xiàn)最大的系統(tǒng)吞吐量，而不對(duì)用戶施加任何公平性限制，并且將被稱為最大吞吐量 調(diào)度。第二個(gè)是循環(huán)策略，其替代地在考慮的用戶之間實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕對(duì)公平性。如 下面另外詳細(xì)所示，循環(huán)調(diào)度算法和AF協(xié)議一起形成了用于提供好的系統(tǒng)吞吐量、同時(shí)在 延遲方面維持各用戶之間的公平性的簡(jiǎn)單和有效的策略。 關(guān)于"沒(méi)有公平性"限制，盡管DF協(xié)議可以通過(guò)如等式8所示的協(xié)作實(shí)現(xiàn)較高的接 收SNR，但是當(dāng)考慮最大系統(tǒng)吞吐量而沒(méi)有公平性關(guān)注時(shí)，該協(xié)議沒(méi)有提供任何容量增益。
9現(xiàn)在呈現(xiàn)以下的定理和證明。 定理l :當(dāng)在任何操作SNR區(qū)域中調(diào)度用戶以最大化系統(tǒng)吞吐量時(shí)，DF協(xié)作實(shí)現(xiàn)與 其非協(xié)作對(duì)應(yīng)物相同的最大系統(tǒng)吞吐量。 證明設(shè)R(SNR) = 1og(l+SNR)為給定SNR時(shí)鏈路的最大可實(shí)現(xiàn)比率。定義 = ^'): P,，, = iy/ e《),A.，, = 0V7' g "')}為中繼分配組的集合，其中對(duì)于目的地用戶i基數(shù) ①」=2K—^1。等式8表明對(duì)于一些j只有SW^〉SVi (i 廣"')，或等價(jià)地，對(duì)于任何給定 ^)只有《"^' ^5^,PA^)'協(xié)作增益才是可能的，其進(jìn)一步意味著通過(guò)DF協(xié)議為用戶i 實(shí)現(xiàn)的最大比率RiDF的上限由下式給出i ,DF S max{max ),i (SA^,)}等式12
w、 牙a^i OSA^)V/^l，…,W 從等式12，清楚的是DF協(xié)議的最大可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量是
f 、n(^)、眾5/(S^)'等式13
其與非協(xié)作網(wǎng)絡(luò)中的相同。 不同于DF， AF協(xié)議總是提供協(xié)作增益，因?yàn)閮H在組合從直接和中繼路徑接收的信 號(hào)之后進(jìn)行消息檢測(cè)。當(dāng)?shù)仁?中的等價(jià)SNR最大化時(shí)，實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)吞吐量。也就是說(shuō)，
問(wèn)題可以用公式表示為
mpSVW等式M 因?yàn)橄到y(tǒng)用戶的數(shù)目通常大于可用的正交中繼信道的數(shù)目，所以需要進(jìn)一步優(yōu)化 SNRi，k 。需要執(zhí)行中繼選擇和功率分配，這將在接下來(lái)的子部分中詳述。
關(guān)于"具有公平性"限制或循環(huán)，當(dāng)給定目標(biāo)用戶i最大化等式7中的等價(jià)SNR時(shí)， 為循環(huán)調(diào)度實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)容量。如上所提到的，在多用戶系統(tǒng)中，用戶的數(shù)據(jù)將可能大于全 部可用的正交中繼信道的數(shù)目。因此，中繼選擇是適當(dāng)?shù)模欣^信道上的功率分配同樣如 此。以下，我們聚焦于AF協(xié)議，并且在總共N個(gè)正交中繼信道、并且允許每個(gè)潛在中繼用戶 最大地占用所有信道的情況下為給定目標(biāo)用戶i得到最佳中繼選擇和功率分配策略。對(duì)于 DF協(xié)議的優(yōu)化是AF協(xié)議的特殊情況，其中等式5中aj = 1，并且問(wèn)題因而減少為簡(jiǎn)單的一 個(gè)。以下，m將用來(lái)指定中繼信道的索引。 以下說(shuō)明根據(jù)示例性、非限制實(shí)施例的最佳中繼選擇和功率分配。
, 、 纖r,(",) 設(shè)y^("，) = + 1 ，其代表第m中繼信道中的中繼路徑(S-j-i)的等
價(jià)SNR。目標(biāo)可以寫(xiě)為max Z Z《,/;;(尸")'")等式15a 乂o,附=1 服從尸f )'m《戶)—)'""Y/e {1,2，..""/{/},me {1，2,…,W等式15b
i i/f)，燈附腸'等式15c
j=l j力m=I
10
藝《二lVm其中 "等式15d 限制等式15b是在中繼信道m(xù)中對(duì)于用戶j的單個(gè)峰值功率限制，其也可以用來(lái) 控制同一信道中對(duì)另外傳輸?shù)淖畲蠊残诺栏蓴_。還存在由等式15c代表的總的中繼功率限 制。假設(shè)基站功率固定并且已知，因此，aj同樣，并且獨(dú)立于移動(dòng)用戶(中繼)的功率限制。 還假設(shè)在基站處知道用戶間信道增益。實(shí)踐中，這些可能是來(lái)自預(yù)定的信道增益閾值組的 值，所述信道增益閾值是在對(duì)于特定目標(biāo)用戶的協(xié)作組的初始設(shè)置期間獲得的。最終，限制 等式15d表明只允許單個(gè)用戶為用于每個(gè)中繼信道的中繼。 問(wèn)題通常是組合的。然而，函數(shù)fj,im(Pj⑨'m)可以顯示為凹的并且單調(diào)上升。通過(guò) 使用對(duì)于參數(shù)Pj,im的松弛(relaxation)技術(shù)，問(wèn)題可以闡述為凸最大化問(wèn)題，其可以在 拉格朗日乘子和Karush-Kuhn-Tucker(KKT)條件的輔助下求解。這里為得到的最佳用戶選 擇和功率分配策略顯示結(jié)果。該問(wèn)題類似于對(duì)于具有并行信道的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的容量最大化問(wèn) 題，然而，在得到的最佳中繼(用戶)選擇策略中存在明顯差別。
關(guān)于最佳中繼選擇，根據(jù)下式選擇第m中繼信道的最佳用戶
乂
射
《,仰=,f (K問(wèn)等式16b
()如果y-1 (Q) > _P)pea*)'m Q 如果/;f1 (Q) 2尸)戶"'""等式16c
z;r(o)如果y;廣(Q)〈0fj/是相對(duì)于P/E)'m的導(dǎo)數(shù)，并且Q是要調(diào)整使得滿足等式15C中總的功率限制
的所有m個(gè)中繼信道之間的公共參數(shù)。Q越大，給定的一組選擇的用戶分配的功率越小。
公知的是最大化系統(tǒng)容量的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的最佳用戶選擇策略可以減少為選擇具有 最佳信道的一個(gè)。當(dāng)施加單個(gè)峰值功率限制時(shí)，可以證明選擇具有最大比率的用戶是最 佳的。然而，可以顯示對(duì)于具有用戶協(xié)作的我們的系統(tǒng)不再是這種情況，其中選擇最大的 fj,i，P,")不實(shí)現(xiàn)最佳解決方案。 關(guān)于最佳功率分配，選擇的中繼用戶的任何組的最佳功率分配可以顯示為

并且0 =<formula>formula see original document page 11</formula>等式(17)
輔助。

其中義2 =。-'，(;c)+ :max(x,O)和C =|、m,| /^。
該結(jié)果與源和目的地節(jié)點(diǎn)對(duì)一致，其中由替代地采用TSR方法的固定數(shù)目的中繼
數(shù)值結(jié)果和討論
在蜂窩網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路中，通常由接近基站的一些用戶支配最大系統(tǒng)吞吐量。因 此，在這種措施下可能不適合評(píng)估用戶協(xié)作協(xié)議的有效性，因?yàn)閷?duì)遠(yuǎn)處用戶的任何顯著改 進(jìn)可能僅相當(dāng)于總的系統(tǒng)吞吐量的不可辨別的增加。為了獲得更有意義的結(jié)果，考慮協(xié)作組中的性能，在所述協(xié)作組中用戶具有來(lái)自基站的可比較的平均信道增益。
如所提到的，假定TDD系統(tǒng)，并且模擬設(shè)置如下。考慮半徑1km的小區(qū)，并且用戶 在其每個(gè)50m半徑的簇(cluster)中均勻分布。每個(gè)簇包含5個(gè)用戶，并且在距離基站不 同的距離評(píng)估每個(gè)簇。為基站-用戶和用戶間信道假定相等的和獨(dú)立分布的(i. i.d.)瑞 利衰減。在距離基站100m處為30dB的參考平均功率的情況下，在所有情況中的路徑損失 指數(shù)設(shè)為3。具體地，在這些結(jié)果中考慮兩種調(diào)度策略(最大吞吐量和循環(huán))下的AF協(xié)議。 考慮準(zhǔn)靜態(tài)信道，并且允許每個(gè)中繼信道的峰值功率為最大總中繼功率。
圖6圖示1個(gè)中繼610、沒(méi)有中繼620和3個(gè)中繼530的最大吞吐量調(diào)度600。在 每種情況下，提供分開(kāi)的曲線簇640、650、660和670，分別代表在距離100m、250m、500m和 950m處的用戶。如上所討論的，DF協(xié)議沒(méi)有實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)吞吐量的增益。然而，如圖6所 示，AF協(xié)議也僅提供微小的(marginal)改進(jìn)。增益對(duì)于小區(qū)邊緣附近的最遠(yuǎn)的簇表現(xiàn)最 顯著，其中在1個(gè)中繼的情況下記錄 8%的吞吐量增益。僅需要小于基站發(fā)射功率20dB 的小量中繼功率，并且進(jìn)一步增加中繼功率不導(dǎo)致任何顯著的改進(jìn)。提供3個(gè)中繼的上限 作為參照，其中假設(shè)用戶間信道無(wú)噪聲。在此情況下，該系統(tǒng)簡(jiǎn)化(reduced)為單輸入多輸 出(SIMO)系統(tǒng)?？梢杂^察到，通過(guò)更多中繼的潛在增益也是受限制的，并且預(yù)期是普通網(wǎng) 絡(luò)的情況，除非考慮異常密集分布的一種情況。 在圖7中為1個(gè)中繼710和沒(méi)有中繼720示出了循環(huán)調(diào)度700。在每種情況下， 提供分開(kāi)的曲線簇730、740、750和760，分別代表在距離100m、250m、500m和950m處的用 戶。循環(huán)調(diào)度700使得用戶能夠在其中每個(gè)用戶具有相同比例的信道分享和相同延遲的 公平條件下傳輸，但是通常以相當(dāng)?shù)耐掏铝繛榇鷥r(jià)。圖7顯示當(dāng)實(shí)現(xiàn)用戶協(xié)作時(shí)不再是這 種情況。在只有l(wèi)個(gè)中繼和限制的中繼功率的情況下實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)吞吐量的顯著增益。例如， 僅以用于中繼1%的基站傳輸功率為代價(jià)，為接近小區(qū)邊緣的簇實(shí)現(xiàn)超過(guò)70%的吞吐量增 加。仍可以為接近基站的簇實(shí)現(xiàn)有吸引力的增益，其中為處于250m處的簇獲得超過(guò)25X的 增益，并且為100m處的簇獲得大約10%的增益。大大減小了來(lái)自最大吞吐量調(diào)度的容量間 隙(gap)。這可能是一個(gè)用戶更頻繁地用作中繼的情況。然而，因?yàn)樵诜涓C網(wǎng)絡(luò)中帶寬通常 是比功率更大的問(wèn)題，所以該短期公平性應(yīng)該是可容忍的，同時(shí)隨著信道波動(dòng)仍可以維持 長(zhǎng)期公平性。 關(guān)于UAR 810和TSR 820之間的比較，圖8展示了中繼時(shí)隙的不同布置的效果。在 100m處，曲線830和840分別代表UAR和TSR性能。類似地在250m、500m和950m處，曲線 832、842、曲線834、844和曲線836、846分別代表UAR和TSR性能。可以觀察到，對(duì)于每個(gè) 距離和曲線組，UAR方法顯著好于TSR方法。當(dāng)考慮最大吞吐量調(diào)度時(shí)，TSR表現(xiàn)甚至比非 協(xié)作對(duì)應(yīng)物更差，如可以使用等式9所預(yù)測(cè)的。 圖9是用于根據(jù)最佳算法中繼和調(diào)度的第一、非限制代表性實(shí)施例的流程圖。不 必以任何特定順序，在900，對(duì)于一組用戶和中繼設(shè)備，確定要應(yīng)用于多個(gè)用戶的通信的公 平性標(biāo)準(zhǔn)。然后，在910確定可用的CSIT信息。在920，基于應(yīng)用的公平性方案和如果可 用的CSIT信息，形成最佳中繼調(diào)度。在930，出現(xiàn)使用優(yōu)化調(diào)度的數(shù)據(jù)中繼。在一個(gè)實(shí)施 例中，如上所述，可以使用UAR，如可以使用DAR。在940，出現(xiàn)根據(jù)用戶協(xié)作協(xié)議(如AF或 DF)的通信，從而優(yōu)化下行鏈路吞吐量。在950，為涉及設(shè)備傳輸?shù)慕o定情況動(dòng)態(tài)分配功率。
圖10是用于根據(jù)最佳算法中繼和調(diào)度的第二、非限制代表性實(shí)施例的流程圖。同樣不以特定順序，在1000， CSIT信息被評(píng)估或以其他方式可用。在1010，基于用戶間相等 公平性的假設(shè)，生成中繼傳輸?shù)淖罴颜{(diào)度。例如，可以采用在優(yōu)先級(jí)方面平等對(duì)待不同用戶 的循環(huán)型系統(tǒng)，或可以對(duì)所有用戶不施加公平性限制。在1020，使用UAR或DAR執(zhí)行中繼。 然后，在1030，根據(jù)AF用戶協(xié)作協(xié)議或DF用戶協(xié)作協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。然后，在1040，為中繼 傳輸?shù)恼{(diào)度動(dòng)態(tài)優(yōu)化功率。在1050，根據(jù)實(shí)現(xiàn)最佳下行鏈路吞吐量的優(yōu)化參數(shù)出現(xiàn)傳輸。 有利地，各實(shí)施例可以并入用于無(wú)線通信的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)幀結(jié)構(gòu)。 圖11是用于說(shuō)明這里描述的各個(gè)實(shí)施例的一些非限制方面的中繼和調(diào)度的實(shí)施 例的方塊圖。為了表示的簡(jiǎn)化，示出單個(gè)中繼用戶1120和目標(biāo)用戶1110，盡管這里描述的 用戶協(xié)作中繼技術(shù)可以應(yīng)用于任何數(shù)目的中繼和目標(biāo)用戶。為了根據(jù)用戶協(xié)作協(xié)議(如AF 或DF)傳輸數(shù)據(jù)到一組中繼設(shè)備和目標(biāo)用戶設(shè)備提供基站IIOO。在這點(diǎn)上，基站1100可以 根據(jù)UAR 1136或DAR(未示出)執(zhí)行中繼。 不對(duì)目標(biāo)用戶設(shè)備施加任何公平性限制或根據(jù)循環(huán)調(diào)度算法，基站1100中繼以 實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)吞吐量1132，所述循環(huán)調(diào)度算法在各目標(biāo)用戶設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕 對(duì)公平性。因此基于公平性考慮優(yōu)化中繼調(diào)度1130，以優(yōu)化系統(tǒng)吞吐量，其可以包括為系統(tǒng) 的傳輸分配最佳功率1134。 總而言之，在各種非限制實(shí)施例中，研究了使用用戶協(xié)作的下行鏈路吞吐量?jī)?yōu)化 問(wèn)題。不同于聚焦于固定源和目的地對(duì)的之前的工作，以不同公平性關(guān)注將用戶調(diào)度并入 協(xié)作框架中。評(píng)估了兩種常用的協(xié)作協(xié)議(放大和轉(zhuǎn)發(fā)以及解碼和轉(zhuǎn)發(fā))，并且呈現(xiàn)了一些 示例性結(jié)果。 具體地，這里演示了當(dāng)為了最大化系統(tǒng)吞吐量調(diào)度用戶而沒(méi)有任何公平性限制 時(shí)，DF協(xié)議與其非協(xié)作對(duì)應(yīng)物相比不能提供最大可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)吞吐量的任何增益，而AF協(xié) 議總是導(dǎo)致改進(jìn)。還研究了傳統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)中的中繼時(shí)隙的布置，因?yàn)槠渲苯佑绊懹脩魠f(xié)作的 性能。顯示出，通過(guò)仔細(xì)的用戶調(diào)度，對(duì)于具有可用的CSIT的自適應(yīng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，多中繼可以 并發(fā)地支持在不同時(shí)隙中的其它傳輸。這使得用戶協(xié)作能夠容易并入現(xiàn)有系統(tǒng)，而不需要 修改它們的幀結(jié)構(gòu)。 得到了相應(yīng)的最佳中繼選擇和功率分配算法。然而，演示了特別對(duì)于循環(huán)調(diào)度算 法，只有一個(gè)中繼足夠?qū)崿F(xiàn)下行鏈路吞吐量的顯著增益，當(dāng)結(jié)合用戶協(xié)作時(shí)，循環(huán)調(diào)度算法 是用于維持各用戶間在延遲方面的公平性、而不顯著犧牲最大可實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)吞吐量的有利 的策略。 示例性通信網(wǎng)絡(luò)和環(huán)境 上述優(yōu)化可以應(yīng)用于任何網(wǎng)絡(luò)，然而，以下描述闡述用于并入本發(fā)明的一些示例 性電話無(wú)電線網(wǎng)絡(luò)和非限制操作環(huán)境。下述操作環(huán)境應(yīng)該認(rèn)為是非窮舉的，然而，因此下述 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)僅僅顯示可以并入本發(fā)明的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。然而，可以理解本發(fā)明也可以并入用 于通信網(wǎng)絡(luò)的任何現(xiàn)有或未來(lái)替代性的架構(gòu)。 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)("GSM")是在現(xiàn)今快速成長(zhǎng)的通信系統(tǒng)中最廣泛利用的無(wú)線 接入系統(tǒng)之一。GSM提供電路交換的數(shù)據(jù)服務(wù)到各訂戶，如移動(dòng)電話或計(jì)算機(jī)用戶。作為 對(duì)GSM技術(shù)的擴(kuò)展的通用分組無(wú)線電服務(wù)("GPRS")將分組交換引入GSM網(wǎng)絡(luò)。GPRS使 用基于分組的無(wú)線通信技術(shù)，以便以有效的方式傳送高速和低速的數(shù)據(jù)和信令。GPRS優(yōu)化 網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線電資源的使用，因此實(shí)現(xiàn)了用于分組模式應(yīng)用的GSM網(wǎng)絡(luò)資源的成本有效和高
13效的使用。 如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的，這里描述的示例性GSM/GPRS環(huán)境和服務(wù) 也可以擴(kuò)展到3G服務(wù)，如通用移動(dòng)電話系統(tǒng)("UMTS")、頻分雙工("FDD")和時(shí)分雙 工("TDD")、高速分組數(shù)據(jù)接入("HSPDA")、 cdma20001x優(yōu)化演進(jìn)數(shù)據(jù)(Evolution Data Optimized "EVDO")、碼分多址-2000 ( "cdma2000 3x")、時(shí)分同步碼分多址 ("TD-SCDMA")、寬帶碼分多址("WCDMA")、增強(qiáng)的數(shù)據(jù)GSM環(huán)境("EDGE")、國(guó)際移動(dòng)電 信-2000( "IMT-2000")、數(shù)字增強(qiáng)的無(wú)繩電信("DECT")等，以及可以擴(kuò)展到將及時(shí)成為 可用的其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的技術(shù)可以獨(dú)立于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒▉?lái)應(yīng)用，并且不 需要依賴于任何特定的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或底層的協(xié)議，除了另外指定。 圖12描述了示例性基于分組的移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)環(huán)境(如GPRS網(wǎng)絡(luò))的總體方塊圖， 其中可以實(shí)踐本發(fā)明。在這種環(huán)境中，存在多個(gè)基站子系統(tǒng)("BSS") 1200(僅顯示一個(gè))， 每個(gè)基站子系統(tǒng)1200包括服務(wù)多個(gè)基站收發(fā)器("BTS")(如BTS 1204、 1206和1208)的 基站控制器("BSC") 1202。 BTS 1204、1206和1208等是基于分組的移動(dòng)設(shè)備的用戶變?yōu)?連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)。以示例性方式，源自用戶設(shè)備的分組通信量在空中接口上傳送 到BTS 1208，并且從BTS 1208傳送到BSC 1202。如BSS 1200的基站子系統(tǒng)是內(nèi)部幀中繼 網(wǎng)絡(luò)1210的一部分，所述內(nèi)部幀中繼網(wǎng)絡(luò)1210可以包括服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)("SGSN")， 如SGSN 1212和1214。 每個(gè)SGSN又連接到內(nèi)部分組網(wǎng)絡(luò)1220， SGSN 1212U214等通過(guò)該內(nèi)部分組網(wǎng)絡(luò) 1220可以路由數(shù)據(jù)分組到多個(gè)網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN) 1222、 1224、 1226等，并從多個(gè)網(wǎng) 關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)1222、1224、1226等路由數(shù)據(jù)分組。如所圖示的，SGSN 1214禾口GGSN 1222、 1224和1226是內(nèi)部分組網(wǎng)絡(luò)1220的一部分。網(wǎng)關(guān)GPRS服務(wù)節(jié)點(diǎn)1222、1224和1226主 要提供到外部因特網(wǎng)協(xié)議("IP")網(wǎng)絡(luò)(如公共地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)("PLMN") 1245、公司內(nèi)聯(lián) 網(wǎng)1240、或固定端系統(tǒng)("FES")或公共因特網(wǎng)1230)的接口。如所圖示的，訂戶公司網(wǎng)絡(luò) 1240可以經(jīng)由防火墻1232連接到GGSN 1224;并且PLMN 1245經(jīng)由邊界網(wǎng)關(guān)路由器1234 連接到GGSN 1224。遠(yuǎn)程認(rèn)證撥入用戶服務(wù)("RADIUS")服務(wù)器1242可以用于當(dāng)移動(dòng)蜂 窩設(shè)備的用戶呼叫公司網(wǎng)絡(luò)1240時(shí)的呼叫者認(rèn)證。 通常，在GSM網(wǎng)絡(luò)中可以存在四種不同的小區(qū)大小，宏、微、微微(pico)和傘 (umbrella)小區(qū)。在不同環(huán)境下每個(gè)小區(qū)的覆蓋面積是不同的。宏小區(qū)可以被認(rèn)為是其中 基站天線安裝在平均屋頂頂部水平上的桅桿或建筑中的小區(qū)。微小區(qū)是其天線高度在平均 屋頂頂部水平下的小區(qū)；它們典型地用在城市區(qū)域。微微小區(qū)是具有若干米的直徑的小小 區(qū)；它們主要用在室內(nèi)。另一方面，傘小區(qū)用來(lái)覆蓋更小小區(qū)的陰影區(qū)域，并且填充那些小 區(qū)之間覆蓋的間隙。 盡管未要求，但是要求保護(hù)的主題可以部分地經(jīng)由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，用于由設(shè)備或 對(duì)象的服務(wù)的開(kāi)發(fā)者使用，和/或包括在結(jié)合要求保護(hù)的主題的一個(gè)或多個(gè)組件操作的應(yīng) 用軟件中。軟件可以以計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令(如程序模塊)的通用語(yǔ)境描述，所述計(jì)算機(jī)可 執(zhí)行指令由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)(如客戶端、服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備或其它設(shè)備)執(zhí)行。本領(lǐng)域的 技術(shù)人員將理解，要求保護(hù)的主題也可以用其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置和協(xié)議來(lái)實(shí)踐，其中給出 非限制實(shí)施細(xì)節(jié)。 因此，圖13圖示合適的計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境1300的示例，其中可以實(shí)現(xiàn)要求保護(hù)的主題，盡管如上面所解釋清楚的，但是計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境1300僅僅是用于介質(zhì)設(shè)備的合適的計(jì)算 環(huán)境的一個(gè)示例，并且不旨在建議對(duì)使用的范圍或要求保護(hù)的主題的功能性的任何限制。 此外，計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境1300不旨在建議涉及要求保護(hù)的主題和在示例操作環(huán)境1300中圖示 的組件的任何一個(gè)或組合的任何依賴或要求。 參照?qǐng)D13，用于實(shí)現(xiàn)這里描述的各個(gè)方面的遠(yuǎn)程設(shè)備的示例包括以計(jì)算機(jī)1310 形式的通用計(jì)算設(shè)備。計(jì)算機(jī)1310的組件可以包括但不限于處理單元1320、系統(tǒng)存儲(chǔ)器 1330和系統(tǒng)總線1321，所述系統(tǒng)總線1321將包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器的各種系統(tǒng)組件耦合到處理 單元1320。系統(tǒng)總線1321可以是若干類型的總線結(jié)構(gòu)中的任何，包括存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ)器 控制器、外圍總線和使用多種總線架構(gòu)的任何的局部總線。 計(jì)算機(jī)1310可以包括多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可以通過(guò)計(jì) 算機(jī)1310訪問(wèn)的任何可用的介質(zhì)。通過(guò)示例而非限制的方式，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括在用于信息(如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù))存儲(chǔ)的任何方法或技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的易失性和非易失性以及可移 除和不可移除介質(zhì)。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、閃存或其它存儲(chǔ)器技 術(shù)、CDROM、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD)或其它光盤(pán)存儲(chǔ)、盒式磁帶、磁帶、磁盤(pán)存儲(chǔ)或其它磁存儲(chǔ) 設(shè)備、或可以用來(lái)存儲(chǔ)想要的信息并且其可以由計(jì)算機(jī)1310訪問(wèn)的任何其它介質(zhì)。通信介 質(zhì)可以體現(xiàn)計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或調(diào)制的數(shù)據(jù)信號(hào)(如載波)或其它傳輸 機(jī)制中的其它數(shù)據(jù)，并且可以包括任何合適的信息傳遞介質(zhì)。 系統(tǒng)存儲(chǔ)器1330可以包括以易失性和/或非易失性存儲(chǔ)器(如只讀存儲(chǔ)器(ROM) 和/或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM))形式的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。包含基本例程的基本輸入/輸出 系統(tǒng)(BIOS)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1330中，所述基本例程幫助如在啟動(dòng)期間在計(jì)算機(jī)1310中 的元件中間傳送信息。存儲(chǔ)器1330還可以包含由處理單元1320立即可訪問(wèn)和/或目前由 處理單元1320操作的數(shù)據(jù)和/或程序模塊。作為非限制示例，存儲(chǔ)器1330還可以包括操 作系統(tǒng)、應(yīng)用程序、其它程序模塊和程序數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)1310還可以包括其它可移除/不可移除、易失性/非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介 質(zhì)。例如，計(jì)算機(jī)1310可以包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其從非易失性、不可移除磁介質(zhì)讀取或?qū)懭氲?非易失性、不可移除磁介質(zhì)；磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其從可移除、非易失性磁盤(pán)讀取或?qū)懭氲娇梢瞥?非易失性磁盤(pán)；和/或光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其從可移除、非易失性光盤(pán)(如CD-ROM或其它光學(xué)介 質(zhì))讀取或?qū)懭氲娇梢瞥?、非易失性光盤(pán)。可以在示例性操作環(huán)境中使用的其它可移除/ 不可移除、易失性/非易失性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于盒式磁帶、閃存卡、數(shù)字多功能 盤(pán)、數(shù)字錄像帶、固態(tài)RAM、固態(tài)ROM等。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)不可移除存儲(chǔ)器接口 (如接 口 )連接到系統(tǒng)總線1321，并且磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)可移除存儲(chǔ)器接口 (如 接口 )連接到系統(tǒng)總線1321。 用戶可以通過(guò)輸入設(shè)備(如鍵盤(pán))或定點(diǎn)設(shè)備(如鼠標(biāo)、跟蹤球、觸摸板和/或其 它定點(diǎn)設(shè)備)將命令和信息輸入計(jì)算機(jī)1310。其它輸入設(shè)備可以包括麥克風(fēng)、操縱桿、游戲 墊、圓盤(pán)式衛(wèi)星電視天線(satellite dish)、掃描儀等。這些和/或其它輸入設(shè)備可以通過(guò) 用戶輸入1340和耦合到系統(tǒng)總線1321的(各)相關(guān)接口連接到處理單元1320，但是可以 通過(guò)其它接口和總線結(jié)構(gòu)(如并行端口、游戲端口或通用串行總線(USB))連接。圖形子系 統(tǒng)還可以連接到系統(tǒng)總線1321。此外，監(jiān)視器或其它類型的顯示設(shè)備可以經(jīng)由接口 (如輸
15頁(yè)
出接口 1350)連接到系統(tǒng)總線1321，所述接口又可以與視頻存儲(chǔ)器通信。除了監(jiān)視器外，計(jì) 算機(jī)還可以包括其它外圍輸出設(shè)備，如揚(yáng)聲器和/或打印機(jī)，所述其它外圍輸出設(shè)備也可 以通過(guò)輸出接口 1350連接。 計(jì)算機(jī)1310可以使用到一個(gè)或多個(gè)其它遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(如遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1370)的邏 輯連接，在聯(lián)網(wǎng)或分布式環(huán)境中運(yùn)行，所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)又可以具有不同于設(shè)備1310的介質(zhì) 能力。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)1370可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器、網(wǎng)絡(luò)PC、對(duì)等設(shè)備或其它公 共網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、和/或任何其它遠(yuǎn)程介質(zhì)消耗或傳輸設(shè)備，并且可以包括上面相對(duì)于計(jì)算機(jī) 1310描述的任何或所有元件。圖13中描述的邏輯連接包括網(wǎng)絡(luò)1371(如局域網(wǎng)(LAN)或 廣域網(wǎng)(WAN))，但是還可以包括其它網(wǎng)絡(luò)/總線。這種聯(lián)網(wǎng)環(huán)境在家庭、辦公室、企業(yè)范圍 的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和因特網(wǎng)中是常見(jiàn)的。 當(dāng)在LAN聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中使用時(shí)，計(jì)算機(jī)1310通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口或適配器連接到LAN 1371。當(dāng)在WAN聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中使用時(shí)，計(jì)算機(jī)1310可以包括通信組件(如調(diào)制解調(diào)器)或 用于在WAN(如因特網(wǎng))上建立通信的其它裝置。可以是內(nèi)部的或外部的通信組件(如調(diào) 制解調(diào)器)可以經(jīng)由輸入1340處的用戶輸入接口和/或其它合適的機(jī)制連接到系統(tǒng)總線 1321。在聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，相對(duì)于計(jì)算機(jī)1310描述的程序模塊或其各部分可以存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程存儲(chǔ) 器存儲(chǔ)設(shè)備中。應(yīng)該理解，示出和描述的網(wǎng)絡(luò)連接是示例性的，并且可以使用在計(jì)算機(jī)之間 建立通信鏈接的其它裝置。 這里使用詞語(yǔ)"示例性的"來(lái)意味著用作示例、例子或說(shuō)明。為了避免疑問(wèn)，這里 公開(kāi)的主題不由這種示例限制。此外，這里描述為"示例性的"任何方面或設(shè)計(jì)不必解釋為 優(yōu)選的或比其它方面或設(shè)計(jì)有利，也不意味著排除本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員已知的等價(jià) 示例性結(jié)構(gòu)和技術(shù)。此外，就在詳細(xì)描述或權(quán)利要求中使用術(shù)語(yǔ)"包括"、"具有"、"包含"和 其它類似詞語(yǔ)的方面而言，為了避免疑問(wèn)，這種術(shù)語(yǔ)旨在是以類似于術(shù)語(yǔ)"包含"的方式的 包括性的，作為開(kāi)放轉(zhuǎn)接詞語(yǔ)而不排除任何額外或其它元件。 已經(jīng)相對(duì)于若干組件之間的相互作用描述了上述系統(tǒng)。可以理解的是，這種系統(tǒng)
和組件可以包括那些組件或指定的子組件、一些指定的組件或子組件、和/或額外的組件、
以及根據(jù)前述各種排列和組合。子組件也可以實(shí)現(xiàn)為通信地耦合到其他組件而不是包括在
(分等級(jí)的)母組件中的組件。此外，應(yīng)該注意到，一個(gè)或多個(gè)組件可以組合到提供集合功
能性的單個(gè)組件或分為若干分離子組件，并且任何一個(gè)或多個(gè)中間層(如管理層)可以提
供來(lái)通信地耦合到這種子組件，以便提供集成的功能性。這里描述的任何組件也可以與未
在此具體描述但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的一個(gè)或多個(gè)其他組件相互作用。 考慮到上述示例性系統(tǒng)，可以根據(jù)描述的主題實(shí)現(xiàn)的方法將參照各圖的流程圖更
好地理解。盡管為了說(shuō)明的簡(jiǎn)化的目的，方法顯示和描述為一系列方塊，但是要明白和理解
的是，要求保護(hù)的主題不由方塊的順序限制，因?yàn)橐恍┓綁K可以以與這里描繪和描述的不
同的順序和/或與其他方塊并發(fā)地出現(xiàn)。經(jīng)由流程示了其中非連續(xù)或分支的流程，可
以理解實(shí)現(xiàn)相同或類似的結(jié)果的各種其他分支、流程路徑和方塊的順序可以實(shí)現(xiàn)。此外，不
是所有圖示的方塊需要來(lái)實(shí)現(xiàn)以下描述的方法。 除了這里描述的各個(gè)實(shí)施例外，應(yīng)該理解可以使用其它類似的實(shí)施例，或者對(duì)描 述的(各)實(shí)施例進(jìn)行修改和添加，用于執(zhí)行相應(yīng)(各)實(shí)施例的相同或等價(jià)的功能而不 從其背離。此外，多個(gè)處理芯片或多個(gè)設(shè)備可以共享這里描述的一個(gè)或多個(gè)功能的性能，類
16似地，存儲(chǔ)可以跨越多個(gè)設(shè)備進(jìn)行。因此，沒(méi)有單個(gè)實(shí)施例應(yīng)該視為是限制性的，而是各個(gè)
實(shí)施例和它們的等價(jià)物應(yīng)該與根據(jù)權(quán)利要求的寬度、精神和范圍一致地解釋。 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 本申請(qǐng)要求于2007年3月10日提交的題為"OPTMIZING DOWNLINKTHROUGHPUT WITH USER COOPERATION AND SCHEDULING INADPATIVE CELLULAR NETWORKS"的序列號(hào) No. 60/894， 208的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用并入其全部。
權(quán)利要求
一種用于在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)從基站傳輸?shù)桨ㄓ脩魠f(xié)作的目的地移動(dòng)設(shè)備的方法，包括在時(shí)分雙工(TDD)傳輸系統(tǒng)中，確定到至少一個(gè)中繼設(shè)備的至少部分?jǐn)?shù)據(jù)的中繼傳輸將便利數(shù)據(jù)到所述目的地移動(dòng)設(shè)備的傳送；以及經(jīng)由包括上行鏈路輔助中繼(UAR)或下行鏈路輔助中繼(DAR)的至少一個(gè)中繼設(shè)備，將所述至少部分?jǐn)?shù)據(jù)中繼到所述目的地移動(dòng)設(shè)備，所述上行鏈路輔助中繼在系統(tǒng)的限定的補(bǔ)充上行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作，所述下行鏈路輔助中繼在系統(tǒng)的限定的補(bǔ)充下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)調(diào)度算法調(diào)度到至少一個(gè)中繼設(shè)備的至少部分?jǐn)?shù)據(jù)的中繼傳輸，所述調(diào)度算法基 于施加到在系統(tǒng)中協(xié)作的一組移動(dòng)設(shè)備的至少一個(gè)公平性標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化系統(tǒng)中的下行鏈路吞吐量。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述調(diào)度包括根據(jù)循環(huán)調(diào)度算法的調(diào)度，所述循環(huán) 調(diào)度算法在系統(tǒng)中協(xié)作的一組移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕對(duì)公平性。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述調(diào)度包括根據(jù)最佳調(diào)度算法調(diào)度到至少一個(gè)中 繼設(shè)備的中繼傳輸，所述最佳調(diào)度算法基于至少一個(gè)公平性標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化系統(tǒng)中的吞吐量，所 述至少一個(gè)公平性標(biāo)準(zhǔn)包括無(wú)公平性限制的標(biāo)準(zhǔn)。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括利用用于數(shù)據(jù)的傳輸?shù)挠脩魠f(xié)作通信協(xié)議，根據(jù) 所述調(diào)度和中繼優(yōu)化從基站到目的地移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中優(yōu)化包括利用放大和轉(zhuǎn)發(fā)(AF)協(xié)議，根據(jù)所述中繼 和調(diào)度優(yōu)化從基站到目的地移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中優(yōu)化包括利用解碼和轉(zhuǎn)發(fā)(DF)協(xié)議，根據(jù)所述中繼 和調(diào)度優(yōu)化從基站到目的地移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)于給定目的地移動(dòng)設(shè)備和至少一個(gè)中繼設(shè)備優(yōu)化功率分配。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括在基站處評(píng)估發(fā)射機(jī)的信道狀態(tài)信息(CSIT)。
10. —種具有用戶協(xié)作的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的通信系統(tǒng)，包括 一組中繼設(shè)備，用于將數(shù)據(jù)中繼到目標(biāo)用戶設(shè)備；以及 基站，用于傳輸數(shù)據(jù)到該組中繼設(shè)備和目標(biāo)用戶設(shè)備，其中基站和該組中繼設(shè)備根據(jù)下行鏈路輔助中繼(DAR)或根據(jù)上行鏈路輔助中繼 (UAR)執(zhí)行中繼，所述下行鏈路輔助中繼在限定的補(bǔ)充下行鏈路時(shí)隙中中繼，所述上行鏈路 輔助中繼在限定的補(bǔ)充上行鏈路時(shí)隙中中繼。
11. 如權(quán)利要求io所述的系統(tǒng)，其中用于中繼數(shù)據(jù)到目標(biāo)用戶設(shè)備的該組中繼設(shè)備根據(jù)從放大和轉(zhuǎn)發(fā)(AF)協(xié)作協(xié)議或解碼和轉(zhuǎn)發(fā)(DF)協(xié)作協(xié)議中選擇的用戶協(xié)作協(xié)議中繼。
12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中用戶協(xié)作協(xié)議是AF協(xié)作協(xié)議。
13. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中用戶協(xié)作協(xié)議是DF協(xié)作協(xié)議。
14. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中基站和該組中繼設(shè)備根據(jù)最大吞吐量調(diào)度算法或 根據(jù)循環(huán)調(diào)度算法中繼，所述最大吞吐量調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)吞吐量而不對(duì)目標(biāo)用戶設(shè) 備施加任何公平性限制，所述循環(huán)調(diào)度算法在目標(biāo)用戶設(shè)備當(dāng)中實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕對(duì)公平性。
15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中基站根據(jù)循環(huán)調(diào)度算法調(diào)度中繼傳輸。
16. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中基站根據(jù)最大吞吐量調(diào)度算法調(diào)度中繼傳輸。
17. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)于給定目標(biāo)設(shè)備和該組中繼設(shè)備，基站分配用 于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴压β省?br> 18. —種用于在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)從基站傳輸?shù)桨ㄓ脩魠f(xié)作的目的地移動(dòng)設(shè)備 的方法，包括在時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)中經(jīng)由至少一個(gè)中繼設(shè)備將至少部分?jǐn)?shù)據(jù)中繼到目的地移動(dòng) 設(shè)備，所述時(shí)分雙工系統(tǒng)包括上行鏈路輔助中繼(UAR)或下行鏈路輔助中繼(DAR)，所述上 行鏈路輔助中繼在系統(tǒng)的限定的補(bǔ)充上行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作，所述下行鏈路輔助中 繼在系統(tǒng)的限定的補(bǔ)充下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作；以及根據(jù)所述中繼，優(yōu)化從基站到目的地移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括根據(jù)調(diào)度算法將中繼傳輸調(diào)度到至少一個(gè)中繼設(shè)備，所述調(diào)度算法基于施加到在系統(tǒng) 中協(xié)作的一組移動(dòng)設(shè)備的同等公平性優(yōu)化吞吐量，其中所述調(diào)度包括利用用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?用戶協(xié)作通信協(xié)議來(lái)調(diào)度。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中調(diào)度包括根據(jù)循環(huán)調(diào)度算法調(diào)度，所述循環(huán)調(diào)度 算法在系統(tǒng)中協(xié)作的該組移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕對(duì)公平性。
21. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中調(diào)度包括根據(jù)最佳調(diào)度算法調(diào)度到至少一個(gè)中繼 設(shè)備的中繼傳輸，所述最佳調(diào)度算法基于對(duì)該組移動(dòng)設(shè)備的全部的無(wú)公平性限制優(yōu)化系統(tǒng) 中的吞吐量。
22. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中優(yōu)化包括利用放大和轉(zhuǎn)發(fā)(AF)協(xié)議，根據(jù)所述中 繼和調(diào)度優(yōu)化從基站到目的地移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。
23. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中優(yōu)化包括利用解碼和轉(zhuǎn)發(fā)(DF)協(xié)議，根據(jù)所述中 繼和調(diào)度優(yōu)化從基站到目的地移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。
24. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中優(yōu)化下行鏈路吞吐量包括評(píng)估發(fā)射機(jī)的信道狀態(tài) 信息(CSIT)。
全文摘要
在用戶協(xié)作的情況下，用戶作為彼此的中繼，以便提供用于改進(jìn)性能的額外分集路徑。根據(jù)下行鏈路輔助中繼(DAR)或根據(jù)上行鏈路輔助中繼(UAR)，按照時(shí)分雙工(TDD)系統(tǒng)對(duì)從基站到移動(dòng)設(shè)備的傳輸執(zhí)行中繼，所述下行鏈路輔助中繼在限定的補(bǔ)充下行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作，所述上行鏈路輔助中繼在限定的補(bǔ)充上行鏈路時(shí)隙中執(zhí)行中繼操作?？梢愿鶕?jù)最大吞吐量調(diào)度算法或根據(jù)循環(huán)調(diào)度算法調(diào)度中繼，所述最大吞吐量調(diào)度算法實(shí)現(xiàn)最大系統(tǒng)吞吐量而不對(duì)用戶施加任何公平性限制，所述循環(huán)調(diào)度算法在考慮的用戶當(dāng)中實(shí)現(xiàn)在延遲方面的絕對(duì)公平性。利用放大和轉(zhuǎn)發(fā)(AF)或解碼和轉(zhuǎn)發(fā)(DF)協(xié)作協(xié)議，可以優(yōu)化從基站到移動(dòng)設(shè)備的下行鏈路吞吐量。
文檔編號(hào)H04W72/12GK101702965SQ200880007838
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月10日
發(fā)明者卡萊德·本萊泰夫, 盧思遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:香港科技大學(xué)