通信網絡中的傳輸調度的方法
2023-10-06 06:56:39 3
通信網絡中的傳輸調度的方法
【專利摘要】方法包括基於與移動單元相關聯的服務質量（QoS）等級和與移動單元用戶相關聯的得分，將優先級分配給移動單元。
【專利說明】通信網絡中的傳輸調度的方法
【技術領域】
[0001]實施例涉及通信系統中傳輸的調度。
【背景技術】
[0002]在基站控制器中提供調度器或調度功能，以便提供系統的調度或管理。通常，調度器選擇行動電話在給定的時刻進行傳輸，而且自適應調製和編碼允許為移動臺經歷的當前信道條件選擇適當的傳輸格式(調製和編碼)。
[0003]在第三和第四代無線數據通信系統中，諸如UMTS/HSPA CDMA-2000標準系統，lx-EV-DO、長期演進(LTE3GPP4G) WiMAX和WiFi，系統資源的管理是極為重要的。這是因為數據的特性與語音的特性顯著不同。例如，數據傳輸，與語音傳輸不同，其不一定是連續的，並且可以被實施為例如基站和行動電話之間的突發性傳輸或間歇傳輸。相應地，在第三代系統中，基站將試圖通過將無線資源分配給每個傳輸用戶，管理大量數據用戶。通常，這是利用由基站控制器中調度器控制的優先級方案完成的。
[0004]相應地，調度器必須能夠管理這些大量用戶，而不浪費通信系統的無線資源。這種管理功能變得甚至更加重要，因為基站試圖滿足QoS (服務質量)要求。QoS是一個通用術語，可以表示許多不同的要求。作為基本使用者，QoS表示在無線通信系統中提供具有保證的性能(例如，像最小/最大數據吞吐量、最小延遲要求，丟包率、以及數據包下載時間等)。
[0005]無線數據網絡中的服務質量(QoS)的劃分允許網絡運營商產生的收入比盡力調度策略情況下可能產生的收入更多。額外收入的保證是基於終端用戶(訂購者)願意為服務的明顯改進(例如更短延時、更高的吞吐量或更加可預測的性能)支付更多。另外，因為長時間內的體驗質量得以改進，也可以通過優先級控制客戶流動而增加收入。QoS劃分也使得能夠部署新服務(例如、流音頻/視頻、分組語音等)，在使用盡力調度策略或算法諸如，最高速率用戶第一(HRUF)調度、最大載幹比調度(MAX C/1)和正比公平(PF)調度等時，這些服務不能被提供可接受的質量。
[0006]然而，新應用電話產生的業務呈指數級地升高，而超過規定的已付費計劃收費的大多數收入由網頁平臺服務提供商和他們的廣告網絡獲得。更糟的是，來自諸如語音的實時交互式通信的收入已直線下降，這歸因於語音服務的商品化，以及相比於語音通信，較新一代更喜歡發簡訊息的人口統計變化。
【發明內容】
[0007]—個實施例包括一種用於在通信網絡中調度傳輸至多個移動單元的方法。該方法包括基於與移動單元相關聯的服務質量(QoS)等級和與移動單元用戶相關聯的得分，將優先級分配給移動單元。
[0008]另一實施例包括一種在具有移動單元的無線通信網絡中產生收入的方法。該方法包括確定與移動單元相關聯的服務質量(QoS)等級。基於QoS等級，確定移動單元的預期收入。確定與移動單元用戶相關聯的得分，所述得分是基於移動單元的額外預期收入，額外預期收入是基於與移動單元相關聯的通信。基於移動單元預期收入和移動單元額外預期收入將移動單元分配到一個收入等級。通過基於收入等級為移動單元分配調度優先級，產生收入。
[0009]另一實施例包括控制器，用於在通信網絡中調度傳輸至多個移動單元。所述控制器包括調度器，其被配置為基於與移動單元相關聯的服務質量(QoS)等級和與移動單元用戶相關聯的得分，將優先級分配給移動單元。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]根據以下給出的詳細描述和附圖，本發明將被更充分地理解，其中相同的元件由相同的附圖標記表示，其僅僅是以示例的方式給出，因此不限制本發明，並且其中:
[0011]圖1示出了根據至少一個示例性實施例的通信系統的框圖。
[0012]圖2示出了根據至少一個示例性實施例的通信系統的框圖。
[0013]圖3示出了根據至少一個示例性實施例的調度移動單元的方法。
[0014]應當注意，這些附圖是旨在示出在某些示例性實施例中採用的方法、結構和/或材料的一般特性，以及對下面提供的書面描述進行補充。然而，這些附圖不按比例並且可能沒有精確地反映任何給定實施例的精確結構或性能特徵，並且不應該被解釋為限定或限制由示例性實施例所包括的數值或特性的範圍。例如，分子、層、區域和/或結構元件的相對厚度和位置可以為清楚起見而被減小或放大。各附圖中所使用的相似或相同的參考標記旨在指示存在相似或相同的元件或特徵。
【具體實施方式】
[0015]雖然示例性實施例能夠具有各種修改和替代形式，其實施例在附圖中以示例的方式示出，並且將在此進行詳細描述。然而，應當理解，沒有意圖將示例性實施例局限於所公開的特定形式，而是相反的，示例性實施例將覆蓋落入權利要求範圍內的所有修改、等效物、和替代方案。在整個【專利附圖】
【附圖說明】中，相同的附圖標記表示相同的元件。
[0016]在更詳細地討論示例性實施例之前,需要注意的是,一些示例性實施例被描述為過程或以流程圖描繪的方法。儘管流程圖將操作描述為串行的過程，但是許多操作可以並行、並發或同時進行。另外，可以重新安排操作的順序。當其操作完成時，該過程可以終止，但也可以具有圖中未包括的額外步驟。該過程可以對應於方法、函數、過程、子例程、子程序
坐寸ο
[0017]下面所討論的方法，其中一些由流程圖所示，可由硬體、軟體、固件、中間件、微碼、硬體描述語言、或其任意組合來實施。當實施於軟體、固件、中間件或微碼時，執行所需任務的程序代碼或代碼段可被存儲在機器或計算機可讀介質中，諸如存儲介質。一個(或多個)處理器可以執行所需任務。
[0018]在此公開的特定結構和功能細節僅僅是代表性的，為了描述本發明的示例性實施例。然而，本發明可以以許多替代形式來實施，並且不應當被解釋為僅限於在此描述的實施例。
[0019]儘管術語第一、第二等可在本文中用來描述各種元件，但是，應理解的是，這些元件不應該受這些術語的限制。這些術語僅用於區分一個元件與另一個元件。例如，第一元件可以被稱為第二元件，類似地，第二元件可以被稱為第一元件，而不脫離示例性實施例的範圍。如本文所使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關列出項的任何和所有組合。
[0020]應當理解，當一個元件被稱為「連接」或「耦合」到另一元件時，它可以直接連接或耦合到其它元件，或者可以存在中間元件。相反，當一個元件被稱為「直接連接」或「直接耦合」到另一元件時，則不存在中間元件。用於描述元件之間關係的其他詞語應該以相同的方式解釋(例如，「在...之間」與「直接在...之間」、「相鄰」與「直接相鄰」等)。
[0021]本文使用的術語僅僅是為了描述特定實施例，而並不旨在限制示例性實施例。如本文所用的，單數形式「一個(a)」、「一個(an)」和「該」也旨在包括複數形式，除非上下文另外明確地指出。應當進一步理解，術語「包含(comprises)」、「包含(comprising)」、「包括(includes)」和/或「包括(including)」當在本文使用時,表示所陳述的特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。
[0022]還應當注意，在一些替代實施方式中，提到的功能/行為可以不按附圖中提到的順序發生。例如，連續示出的兩個附圖實際上可以被同時執行，或者有時可以以相反的順序執行，這取決於所涉及的功能/行為。
[0023]除非另外限定，所有本文使用的術語(包括技術和科學術語)具有與示例性實施例所屬領域的普通技術人員通常理解的相同含義。應當進一步理解，術語，例如在通常使用的詞典中定義的那些術語，應被解釋為具有這樣的含義，即與它們在相關領域上下文中的含義，並且不應被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文明確地如此定義。
[0024]部分示例性實施例和相應的詳細描述以軟體或算法和對計算機存儲器內數據比特的操作的象徵物的形式表示。本領域技術人員可以通過這些描述和表示有效地將他們工作的實質傳達給其它本領域普通技術人員。本文使用的術語算法，如它通常地使用，被設想為是產生所期望結果的有條理的步驟序列。所述步驟需要物理量的物理操作。通常，儘管不是必須的，這些物理量採用光、電或磁信號的形式，其能夠被存儲、傳送、組合、比較以及以其他方式操作。已經證明有時，主要出於通用的原因，將這些信號稱為比特、數值、元素、符號、字符、項目、數字等是方便的。
[0025]在下面的描述中，將參考操作的行為和象徵物(例如以流程圖的形式)描述示例性實施例，操作的行為和象徵物可以被實施為程序模塊或功能過程，包括例程、程序、對象、部件、數據結構等，它們執行特定任務或實現特定的抽象數據類型，並且可以在現有網絡元件上使用現有硬體來實現。這種現有的硬體可以包括一個或多個中央處理單元(CPUs)、數位訊號處理器(DSPs)、專用集成電路、現場可編程門陣列(FPGAs)計算機等。
[0026]然而，應當記住，所有這些和類似的術語都要與適當的物理量相關聯，並且僅僅是應用於這些物理量的方便的標記。除非另有特別說明，或者從討論中顯而易見的，術語例如「處理」或「計算」或「運算」或「確定」或「顯示」等，指的是計算機系統或類似電子計算設備的動作和過程，其將計算機系統寄存器和存儲器中表示為物理、電子量的數據操作和變換為計算機系統存儲器或寄存器或其它這種信息存儲、傳輸或顯示設備中的類似地表示為物理量的其它數據。
[0027]還應注意到，該示例性實施例的軟體實施方面通常被編碼在某種形式的程序存儲介質上或通過某種類型的傳輸介質實施。所述程序存儲介質可以是磁性的(例如軟盤或硬碟驅動器)或光學的(例如，光碟只讀存儲器，或「CDROM」)，並且可以是只讀或隨機存取的。類似地，傳輸介質可以是雙絞線對、同軸電纜、光纖、或本領域已知的某些其他合適的傳輸介質。示例性實施例不局限於任何給定實現的這些方面。
[0028]如本文所用，術語「移動單元」可以被視為同義於、並且可能在下文有時被稱為客戶端、用戶設備、移動站、移動用戶、行動電話、訂購者、用戶、遠程站、接入終端、接收機等，並且可以描述一種無線通信網絡中的無線資源的遠程用戶。
[0029]類似地，如本文所使用的，術語「基站」可以被視為同義於、並且可能在下文有時被稱為節點B、演進型節點B、基站收發臺(BTS)等，並且可以描述一種在無線通信網絡中與行動電話進行通信並且為其提供無線資源的收發機。如本文中所討論的，除了執行本文所述的方法的能力，基站可以具有與常規已知基站相關聯的所有功能。
[0030]開始時，本公開將描述示例性實施例的數學公式，該數學公式用於支持該示範實施例。描述完數學公式後，對每個附圖進行描述。
[0031]收入管理
[0032]對於資源的需求可能超過容量限度C，容量限度本身不依賴於資源的價格。賣方基於需求和價格之間的關係為出售的單元定價。這種關係可以提取相應的收入，
[0033]公式I
[0034]r(t) = d(t, p) Xp(t),
[0035]其中，
[0036]t是時間，
[0037]r是收入，
[0038]d是需求，以及
[0039]P是價格。
[0040]收入管理(對於本領域技術人員也稱為收益管理)的前提可以是通過容量控制或動態定價來調製需求。在容量控制中，收入管理算法可以產生各種消費者群體可以佔用的嵌套預訂限制。在最簡單的兩個不同價格彈性段的示例中，收入管理可以為相應的價格彈性段(例如願意支付更多以提高服務質量的消費者)預留一些可用的容量。在動態定價中，收入管理可以確定一個價格清單，各種消費者群體可以根據自己的效用(例如，一種購買服務的意願的函數)進行對應。
[0041]嵌套權利保護的概述
[0042]每個具有容量限度C的基站的最大平均基站吞吐量是很少能達到的的，因為該容量限度C取決於所服務的應用的分布以及應用流是否在與該基站相關聯的傳輸緩衝器中存放了足夠的數據。該容量限度C也可能因為關聯於基站的移動單元的平均信號幹擾噪聲t匕(SINR)分布，以及相關聯的調度器的公平性約束而無法達到。SINR分布在可用容量中有效地引入了網絡方面。因此，承載的小區容量是c (t)，並且等效的，基站在每個時刻具有剩餘容量x(t) =C-c(t)。收入管理的範圍可以是在一段時間內以一種方式使用剩餘容量，使得網絡的收入最大化。我們可以以如下方式實現收入管理:
[0043]基於移動單元的得分定義嵌套權利桶。得分可以為允許移動單元之間比較的標量值。所述標量值可以基於一個或多個預測值，如經濟價值，使用回歸來確定。如果移動單元在網絡中的得分(例如一種諸如經濟價值的預測值的回歸)超過了相應的保護限度，該移動單元被分配到一個桶中。
[0044]較低得分的所有移動單元可以佔用由較高得分預留的資源。然而，當較高得分的移動單元被允許進入時，較高得分的移動單元可以較低得分的移動單元搶先佔有這些資源，或接收更高的優先級。對於具有保證比特率(GBR)承載的移動單元，搶先佔有可採用承載重新配置到較低數據速率，或是重新配置到較低的權利的形式。用於非GBR的承載，可以基於不同的權利或權重，自動應用優先權去除。
[0045]當剩餘容量很大時，較高得分和較低得分的移動單元可以在相對平等的環境中競爭這些資源。當基站的可用容量降低時，移動單元的得分，經濟價值的函數，對於剩餘資源如何被分配具有增加的作用。
[0046]兩個等級的嵌套的權利保護
[0047]當分配容量C的資源至兩個不同等級的移動單元時，每一等級可由價格表示，各
等級的移動單元可以為一個單元的資源支付該價格。讓d和f表示兩個等級，並令
【權利要求】
1.一種用於在通信網絡中向多個移動單元調度傳輸的方法，包括: 基於與移動單元(MS)相關聯的服務質量(QoS)等級和與所述移動單元的用戶相關聯的得分，將優先級分配(S320)給所述移動單元。
2.根據權利要求1所述的方法，其中 所述得分基於與所述移動單元相關聯的通信的附加經濟價值，並且所述附加經濟價值基於與所述通信相關聯的預期收入，所述預期收入是除基於QoS等級所預期的收入之外的收入。
3.根據權利要求2所述的方法，包括: 根據基於所述QoS等級所預期的收入和所述附加經濟價值，確定(S315)所述移動單元的收入等級，並且 所述分配基於與所確定的收入等級中的移動單元相關聯的預期收入，將所述優先級分配給所述移動單元。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述分配基於與所確定的收入等級和其它收入等級中的移動單元相關聯的預期收入而將所述優先級分配給所述移動單元。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述分配將所述優先級分配給所述移動單元，以使與所確定的收入等級中的移動單元相關聯的和與所述其它收入等級中的移動單元相關聯的預期收入最大化。
6.根據權利要求4所述的方法，其中 所述通信網絡包括多餘容量，並且 所述分配基於使與所述通信網絡相關聯的預期收入最大化而將所述多餘容量分配給所述移動單元。
7.根據權利要求6所述的方法，其中使與所述通信網絡相關聯的所述預期收入最大化基於與所確定的收入等級相關聯的總需求以及與所述其它收入等級相關聯的總需求。
8.權利要求7所述的方法，其中 使與所述通信網絡相關聯的所述預期收入最大化基於保護級別， 所述保護級別基於針對與具有相對高優先級值的收入等級相關聯的移動單元預留的所述多餘容量的量，並且 關聯於與相對高優先級值相關聯的所述收入等級的所述移動單元優先於與具有相對低優先級值的收入等級相關聯的移動單元來使用所述量的所述多餘容量。
9.根據權利要求8所述的方法，其中與所述通信網絡相關聯的所述預期收入使用如下優化問題而被最大化，
10.權利要求9所述的方法，進一步包括: 基於所述優化問題，確定(S325)多個保護級別，所述多個保護級別中的每一個保護級別被表示為所述通 信網絡的總容量的一部分， 所述保護級別被映射到QoS等級標識符值，並且 基於所述QoS等級標識符值，將優先級分配到移動單元。
【文檔編號】H04W72/12GK103650617SQ201280018480
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年4月11日 優先權日:2011年4月14日
【發明者】P·莫諾吉歐迪斯 申請人:阿爾卡特朗訊