CN104969648A - 用于在蜂窝网络中调度无线电资源的方法和*** - Google Patents
用于在蜂窝网络中调度无线电资源的方法和*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN104969648A CN104969648A CN201280078192.7A CN201280078192A CN104969648A CN 104969648 A CN104969648 A CN 104969648A CN 201280078192 A CN201280078192 A CN 201280078192A CN 104969648 A CN104969648 A CN 104969648A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- active flow
- preferential
- data
- current working
- time period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/12—Wireless traffic scheduling
- H04W72/1221—Wireless traffic scheduling based on age of data to be sent
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
- H04W72/56—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria
- H04W72/566—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria of the information or information source or recipient
- H04W72/569—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria of the information or information source or recipient of the traffic information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2425—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS for supporting services specification, e.g. SLA
- H04L47/2433—Allocation of priorities to traffic types
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
- H04L47/2441—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
提出了一种用于在无线通信网络(100)内的活动流之间调度无线电资源分配的方法。所述方法在调度方法的每个工作时段包括以下步骤。对于每个活动流,基于在当前工作时段之前的基准工作时段排队的数据与在基准工作时段和当前工作时段之间发送的数据之间的比较,检查(205)要在当前工作时段内发送的优先数据的存在。将具有要在当前工作时段内发送的优先数据的每个活动流分类(205)成优先活动流。将剩余的活动流分类(210)成非优先活动流,非优先活动流具有不需要在当前工作时段内发送的非优先数据。在优先活动流之间分配(220)无线电资源,并在各自的分配的无线电资源上发送(225)相应的优先数据。在完成优先数据发送后,在非优先活动流之间分配(245)无线电资源,并在各自的分配的无线电资源上发送(250)相应的非优先数据,直至当前工作时段结束。
Description
技术领域
本发明一般而言涉及诸如蜂窝网络的无线通信网络。更具体而言,本发明涉及基于LTE/LTE增强技术的蜂窝网络的无线电资源管理。
背景技术
蜂窝网络的发展已经经历了在普及性和性能方面的显著进步,并且最近已经被引入3GPP LTE(“第三代合作伙伴计划长期演进”)/LTE增强标准。
3GPP LTE/LTE增强标准被设想成允许数据在于各自的地面区域(网络小区)上发射无线电波的固定位置收发机基站或节点(例如,eNodeB)和网络小区之内的用户装置(例如,用户终端,诸如蜂窝电话)之间被高速传送。
然而,由于移动网络运营商用户的数量增长,LTE/LTE增强蜂窝网络可能无法满足对尽力(best-effort)业务(例如,电子邮件收发和网络浏览通信量)、多媒体(例如,音频/视频数据流)以及实时活动流的所有用户需求。事实上,多媒体和实时应用要求非常高的数据通信量(例如,在兆比特每秒量级)以及很苛刻的“业务质量”(QoS)(例如,数据分组最大允许传输延迟、数据分组丢失率以及抖动),使得其快速和广泛传播会导致不受控的以及错误配置的LTE/LTE增强蜂窝网络不足以保证所有用户的要求。
在现有技术中,已知一些目的在于提供改善的QoS的解决方案。
在Giuseppe Piro,Luigi Alfredo Grieco,Gennaro Boggia,以及Pietro Camarda的文章“A Two-level Scheduling Algorithm for QoSSupport in the Downlink of LTE Cellular Networks”,Proc.ofEuropean Wireless,EW2010,Lucca,Italy,April 2010中,提出了两级调度算法,其包括上级(探索基于离散时间线性闭合控制环方案的方法)以及下级(比例公平调度器)。
在Mongha,G.;Pedersen,K.I;Kovacs.I.Z.;Mogenscn,P.E.的文章“QoS oriented Time and Freqency Domain Packet Schedulers forThe Utran Long Term Evolution”,Vehicular Technology Conference,2008(DOI:10.1109/VETECS.2008.557)中,公开了用于用户中吞吐量公平性控制的OFDMA下行链路通用分组调度方法。使用去耦合的时/频域分组调度器方法,其中依据小区中用户的数量,使用频域测度加权或者时域优先级集合调度(TD-PSS)来控制公平性。
在Yunzhi Qian;Canjun Ren;Suwen Tang;Ming Chen的文章“Multi-service QoS guaranteed based downlink cross-layer resourceblock allocation algorithm in LTE systems”,Wireless TechnologyCommunications&Signals Processing,2009(DOI:10.1109/WCSP.2009.5371430)中,提出了一种用于下行链路LTE***的次最优的保证多业务QoS的资源块分配算法。根据用户的物理层信道状态信息和数据链路层队列状态信息,将所有用户划分成三种类别。然后所提出的调度器依次向预定义的三种用户类别分派资源块。
在Assaad,M.的文章“Frequency-Time Scheduling forstreaming services in OFDMA systems”,Wireless Days,2008(DOL10.1109/WD.2008.4812849)中,提出了一种用于在公平性和容量之间平衡取舍的频时机会(基于测度的跨层)调度器,由此允许OFDMA***在不失去太多小区容量的情况下处理流业务。
在Iturralde,Mauricio;Wei,Anne;Yahiya,Tara;Beylot Andre-Luc的文章“Resource allocation for real-time services usingcooperative game theory and a virtual token mechanism in LTEnetworks”,Consumer Communications and Networking Conference,2012(DOI:10.1109/CCNC.2012.6181183)中,提出两级资源分配方案以在LTE下行链路***中增强多媒体业务的QoS。该资源分配方案结合了合作博弈理论(用于在流类之间形成联合来公平地分发带宽)以及使用虚拟令牌机制的修改EXP-RULE算法。
在Sandrasegaran,Kumbesan;Mohd Ramli,Huda Adibah;Basukala,Riyaj;"Delay-Prioritized Scheduling(PDS)for Real TimeTraffic in 3GPP LTE System",Wireless Communications andNetworking Conference,2010(DOI:10.1109/WCNC.2010.5506251)中,提出了基于优先级的数据分组调度,该调度利用了与每个用户相关联的数据分组延迟信息和瞬时下行链路信道状况。
发明内容
申请人认识到所引用的现有技术没有一个是完全令人满意的。事实上:
-在“A Two-level Scheduling Algorithm for QoS Support in theDownlink of LTE Cellular Networks”文章中,在资源分配调度期间采用离散时间闭合控制环方案涉及高的复杂度;
-由于仅被设计用于处理GBR流,“QoS oriented Time andFreqency Domain Packet Schedulers for The Utran Long TermEvolution”中公开的算法不能被用于向多媒体/实时应用提供特定性能。
-在“Multi-service QoS guaranteed based downlink cross-layerresource block allocation algorithm in LTE systems”中,在“Frequency-Time Scheduling for streaming services in OFDMAsystems”以及在“Resource allocation for real-time services usingcooperative game theory and a virtual token mechanism in LTEnetworks”中,在数据分组最大允许传输延迟、数据分组丢失率以及抖动方面没有提供保证,并且在“Delay-Prioritized Scheduling(PDS)for Real Time Traffic in 3GPP LTE System”中,多媒体/实时流的延迟要求是在没有优化的情况下、以及在高负载因子的场景中(即,相对于小区资源可用性的高资源消耗)或者在糟糕的信道状况下考虑,因此涉及到带宽浪费,而又没有向所有用户提供需要的QoS。
鉴于以上情况,申请人通过设计一种简单有效的解决方案来着手解决该问题,该解决方案的目的在于,在(例如,LTE/LTE增强)蜂窝网络中,在满足QoS要求的同时,在需要非常高的数据通信量的活动流之间调度无线电资源分配,以及在满足公平性要求的同时,在尽力活动流之间调度无线电资源分配。
根据本发明的具体实施例的解决方案的一个或多个方面在独立权利要求中得以阐述,连同同一方案的在从属权利要求中所指示的有利特征,通过引用逐字地将独立权利要求和从属权利要求的用语附入本文(其中,任何有利特征通过参照根据本发明的实施例的解决方案的具体方面而被提供,这一规则经必要修改后适于任何其它方面)。
更具体地,根据本发明的实施例的解决方案的一个方面涉及用于在无线通信网络内的活动流之间调度无线电资源分配的方法。该方法包括,在调度方法的每个工作时段:
-对于每个活动流,基于在当前工作时段之前的基准工作时段排队的数据与在基准工作时段和当前工作时段之间发送的数据之间的比较,检查要在当前工作时段内发送的优先数据的存在,
-将具有要在当前工作时段内发送的优先数据的每个活动流分类成优先活动流,
-将剩余的活动流分类成非优先活动流,非优先活动流具有不需要在当前工作时段内发送的非优先数据,
-在优先活动流之间分配无线电资源,并在各自分配的资源上发送相应的优先数据,以及
-在完成优先数据发送后,在非优先活动流之间分配无线电资源,并在各自分配的无线电资源上发送相应的非优先数据,直到当前工作时段结束。
根据本发明的实施例,所述检查要在当前工作时段内发送的优先数据的存在包括,对于每个活动流:
-获取活动流要满足各自的最大允许传输延迟所需的工作时段的数量β,
并且其中所述分类成优先活动流包括,对于每个活动流:
-选择在当前工作时段之前的第(β-2)个工作时段作为基准工作时段,以及
-若在当前工作时段之前的选择的基准工作时段的起始处排队的数据多于在选择的基准工作时段和当前工作时段之间发送的数据,则将活动流分类成优先活动流,所述排队的数据和所述发送的数据之间的差异标识要在当前工作时段内发送的所述优先数据。
根据本发明的实施例,该方法还包括,根据要发送的优先数据量,将服务等级关联到各个优先活动流,其中所述分配无线电资源和所述发送相应的优先数据按从与最高服务等级相关联的优先活动流开始到与最低服务等级相关联的优先活动流的次序执行。
根据本发明的实施例,每个工作时段包括多个发送时间间隔,其中在每个发送时间间隔执行所述在优先活动流之间分配无线电资源和所述在各自的分配的无线电资源上发送相应的优先数据,直至完成优先数据发送。
根据本发明的实施例,对于每个发送时间间隔,所述方法还包括将在当前发送时间间隔期间优先数据发送已经完成的优先活动流分类成非优先活动流。
根据本发明的实施例,所述将优先活动流分类包括将具有要在当前工作时段内发送的优先数据的每个多媒体/实时活动流分类成优先活动流,非优先活动流包括非优先多媒体/实时活动流和尽力活动流。
根据本发明的实施例,所述尽力活动流包括网页浏览、电子邮件收发和语音数据通信量。
根据本发明的实施例,对于每个发送时间间隔以及在当前工作时段结束之前,所述在非优先活动流之间分配(245)无线电资源包括:
-计算每个非优先活动流的测度,及
-在具有最高测度的非优先活动流之间分配无线电资源。
根据本发明的实施例,所述测度与非优先活动流可达到的瞬时数据速率有直接关系,而与其平均速率呈相反关系。
根据本发明的实施例,对于每个非优先多媒体/实时活动流,所述测度与第一个排队数据分组的排队延迟有直接关系,而与所述最大允许发送延迟呈相反关系。
根据本发明的实施例,每个非优先多媒体/实时活动流的测度由取决于各自服务等级的量进行加权。
根据本发明的实施例的解决方案的另一方面涉及可加载在具有输入单元、输出单元以及处理单元的计算机***的至少一个内部存储器中的计算机程序,所述计算机程序包括可执行软件,该可执行软件在运行在计算机***中时,适于单独或组合地执行以上的各个方法阶段。
根据本发明的实施例的解决方案的又一方面涉及包括至少一个网络小区的无线通信网络,所述至少一个网络小区包括在整个网络小区上提供无线电覆盖的站以及用于让该站与该网络小区内的至少一个相应用户装置进行通信的至少一个其它的站。所述站和所述至少一个其它的站之间的至少一个包括调度器单元,所述调度器单元用于在网络小区内的活动流之间自主调度无线电资源的分配。所述调度器单元被配置用于:
-对于每个活动流,基于在当前工作时段之前的基准工作时段排队的数据与在基准工作时段与当前工作时段之间发送的数据之间的比较,检查要在当前工作时段内发送的优先数据的存在,
-将具有要在当前工作时段内发送的优先数据的各个活动流分类成优先活动流,
-将剩余的活动流分类成非优先活动流,非优先活动流具有不需要在当前工作时段内发送的非优先数据,
-在优先活动流之间分配无线电资源,并在各自分配的无线电资源上发送相应的优先数据,以及
-在完成优先数据发送后,在非优先活动流之间分配无线电资源,并在各自分配的无线电资源上发送相应的非优先数据,直到当前工作时段结束。
根据本发明的实施例,所述无线通信网络是基于LTE/LTE增强技术的蜂窝网络。
根据本发明的实施例,所述站具有第一发送功率和第一区域覆盖,并且所述至少一个其它的站具有第二发送功率和第二区域覆盖,其中,第一发送功率高于第二发送功率,且第一区域覆盖广于第二区域覆盖。
所提出的无线电资源分配调度允许为每个多媒体/实时活动流保证最好的QoS(由于考虑了数据分组传输延迟,即,在截止时间将要超期之前将数据分组排队并发送),以及在尽力活动流之间保证好的公平性。而且,其与标准OSI(“开放***互连”)模型的兼容性不需要对协议栈进行改变(例如,如标准OSI模型强制的,资源分配调度可以在媒体接入控制(MAC)层运行)。此外,所提出的无线电资源分配调度具有去集中式的特性,即,它可以由网络小区的各个节点在独立于其它节点的情况下进行应用。因此,不需要在不同节点之间的同步或控制消息交换,这使得所提出的资源分配调度对于LTE/LTE增强异构蜂窝网络尤其有用——LTE/LTE增强异构蜂窝网络即,包括高功率且广覆盖的节点,识别所谓的宏小区,并且大量低功率、小覆盖的节点(例如,微、微微、超微和/或中继节点)在宏小区中识别小的小区,用于增强其覆盖和容量。
最后,所提出的无线电资源分配调度所需要的低计算复杂度使其尤其适合被用在包括具有低计算性能的小的小区(例如,微小区、微微小区和超微小区)和中继节点的异构场景中。
附图说明
通过本发明的一些示例性和非限制性的实施例的以下说明,本发明的这些以及其它特征和优势将变得清楚;为了其更好地被理解,以下说明应当参照附图阅读,其中
图1示意性地示出了蜂窝网络部分,其中可以应用根据本发明的一个或多个实施例的解决方案。
图2示意性地示出了描述根据本发明的实施例的调度算法的操作的顺序的流程图。
图3示意性地示出了调度算法的时间线。
具体实施方式
参照附图,图1示出了其中可以应用根据本发明的一个或多个实施例的解决方案的蜂窝网路100。蜂窝网络100(例如,符合3GPPLTE/LTE增强标准)包括多个(图中仅示出一个)固定位置的收发机节点或站,也称为eNodeB,比如eNodeB 105。诸如eNodeB 105的一个或多个eNodeB在一地理区域(该地理区域又被称为网络小区,比如网络小区110)上提供无线电覆盖以允许该网络小区内的用户装置(UE)(比如在网络小区110内的UE 115,例如移动电话)交换数据(例如,网页浏览、电子邮件收发或语音数据通信量——也被称为尽力流——和/或多媒体/实时应用的数据通信量——也被称为多媒体/实时流)。
从图中可见,蜂窝网络100还包括多个(在所述示例中为三个)低功率、小覆盖的节点(例如,超微、微、超超微和/或中继节点)120,每个节点识别网络小区(或宏小区)110中的各自的小的小区,用于增加网络容量(特别是在宏小区110的边缘)以及自主地实现宏小区110内的一些或者全部UE 115与eNodeB 105之间的通信。
为了完整性,本领域技术人员公知,诸如eNodeB 105的eNodeB形成无线电接入网络;进而,无线电接入网络通常与一个或多个核心网络(未示出)可通信地耦接,该一个或多个核心网络可以与诸如因特网和/或公共交换电话网络(未示出)的其它网络耦接。
根据本发明的实施例,eNodeB 105和节点120(例如,通过其调度器单元或调度器)被配置为自主执行一种调度算法,其目的在于在网络小区110中活动的多媒体/实时流和尽力流(以下称为多媒体/实时活动流和尽力活动流)之间适当地调度无线电资源分配。
接下来,将考虑根据3GPP规范的无线电资源分配。根据3GPP规范,无线电资源在时域/频域中被分配。在时域中,无线电资源按每个传输时间间隔(TTI)被分发,每个传输时间间隔持续1ms并包括两个0.5ms的时隙,而在频域中,整个带宽被分成180-kHz的子信道(对应于12个连续且等间隔的子载波)。在时域中跨越持续1.0ms的一个TTI以及在频域中跨越一个子信道的时间/频率无线电资源将被称作为PRB(“物理资源块”),并对应于能够被分配给UE用于数据传输的最小的无线电资源。
现在参照图2,其示意性地示出了描述根据本发明的实施例的调度算法200的操作顺序的流程图。为了容易说明,现在将参照图3,其示意性地示出了调度算法200的时间线。
调度算法200具有工作时段TWP,例如TTI的倍数(通过预定的、优选为整数的数量α表示),因此TWP=αTTI。换言之,每个工作时段TWP包括α个TTIk(k=1,2,...,α)。
在每个工作时段TWP的开始(时刻t),要在当前工作时段TWP内传输(即,被检查为具有要被发送的数据)的多媒体/实时活动流被分类成优先活动流(如将稍后讨论的那样,基于在当前工作时段之前的基准工作时段排队的数据与在基准工作时段和当前工作时段之间发送的数据之间的比较),并被输入到优先组中(块205)——然而,在替代实施例中,具有要在当前工作时段TWP内发送的数据的尽力活动流也被分类成优先活动流。下文中,为了容易说明,任何时刻(比如时刻t)都意指针对工作时段TWP进行了规范化。
通过考虑以下参数来执行将多媒体/实时活动流分类成优先活动流:
-Di:用于传输(即排队和发送数据)与要求的(多媒体/实时)业务相关联的第i个多媒体/实时活动流的最大允许延迟。Di=βiTWP,其中βi=Di/TWP是用于传输第i个多媒体/实时活动流所需的工作时段TWP的数量。因此,假设第i个多媒体/实时活动流的一定数据量已经在ni-1时刻和ni时刻之间的工作时段TWP期间排队,则这种排队的数据的发送应该在时刻t=(ni-1+βi)(即截止时间)之内完成,以满足最大允许延迟Di的要求。
-Qi(t-βi+2):在当前工作时段TWP之前的第(βi-2)个工作时段TWP处排队的(第i个多媒体/实时活动流的)数据量。因此,如将从下文很容易地理解的那样,在示例性的公开实施例中,当前工作时段TWP之前的第(βi-2)个工作时段TWP被用作基准工作时段TWP,用于检查活动流(例如,多媒体/实时活动流)是否具有要在当前工作时段TWP内发送的优先数据(总之,任何基准工作时段TWP,即用于每个第i个活动流的基准工作时段TWP,可以根据各自的标准进行选择,例如,不必一定依赖于βi参数)。根据定义,当前工作时段TWP是从数据在(t-βi+2)时刻排队开始的第(βi-1)个工作时段TWP,即可用于完成排队数据的发送的最后一个时段。在所述示例中(数据在ni-1时刻和ni时刻之间排队),当t=(ni-2+βi)时,Qi(t-βi+2)参数是从时刻ni开始(即,在基准工作时段TWP的起始处)应当在截止时间前被发送以满足所述最大允许延迟Di的要求的排队数据Qi(ni)的总量。
在当前工作时段TWP之前的最后β-2个工作时段TWP期间(即,在基准工作时段TWP和当前工作时段TWP之间)发送的第i个多媒体/实时活动流的总数据量。如以下稍后将被更好地公开的那样,如果当前工作时段TWP是可用于传输第i个多媒体/实时活动流的最后一个时段,且第i个多媒体/实时活动流的传输尚未执行,则量低于量Qi(t-βi+2),并且第i个多媒体/实时活动流将被分类成当前工作时段TWP的优先活动流。
在接收/计算/获取每个第i个多媒体/实时活动流的Di、Qi(t-βi+2和j=1βi-2qit-j参数后,如果满足以下条件,则第i个多媒体/实时活动流被分类成优先活动流(对于当前工作时段TWP)
即,如果在当前工作时段TWP之前的第(βi-2)个工作时段TWP的起始处排队的(第i个多媒体/实时活动流)总数据量大于在当前工作时段TWP之前的最后β-2个工作时段TWP期间(即,在基准工作时段TWP和当前工作时段TWP之间)发送的总数据量。
若不满足以上不等式,则意味着,对于第i个多媒体/实时活动流,具有在(t+1)时刻处的截止时间的排队数据在(当前)时刻t尚未被发送。因此,当前工作时段TWP是可用于发送这种排队数据的最后一个时段,并且第i个多媒体/实时活动流被分类成优先活动流。
为了满足最大允许延迟Di的要求,下面的数据(或优先数据)量qi(t)必须在t时刻和(t+1)时刻之间被发送:
如果相反,以上不等式被满足,则意味着,对于第i个多媒体/实时活动流,具有在(t+1)时刻处的截止时间的排队数据在(当前)时刻t之前已经被发送——因此,第i个多媒体/实时活动流不被视作优先活动流。
不被视作优先活动流的所有第i个多媒体/实时活动流,连同尽力活动流一起,被分类成非优先活动流,并被放入非优先组中(块210)。
区分多媒体/实时活动流与尽力活动流,并将具有要被发送的优先数据的多媒体/实时活动流分类成优先活动流以满足目标延迟Di(以及因此带来的QoS)的要求的做法标识了上层调度(ULS)实体,其与下层调度LLS实体相对,如将在下面讨论的,下层调度LLS实体的目标则在于在优先活动流和非优先活动流之间适当地分配PRB。
为了使调度算法200符合3GPP规范,在每个TTIk执行PRB和数据发送。
在(ULS调度之后的)当前工作时段TWP的第一个TTI1,运行优先活动流LLS(或LLSP)实体。广义地讲,在每个TTIk以及直到优先组被清空,LLSP实体在优先组内的活动流之间分配PRB,发送优先数据qi(t),并将优先数据qi(t)已经完全发送的第i个优先流从优先组中清除。
在所提出的调度算法200中,LLSP实体由功能块215-240标识。
在这方面,调度算法200在判断块215处检查优先组是否为空。在否定的情况下,判断块215的退出分支N,在块220处执行在当前TTIk处的第i个优先活动流之间的PRB分配(例如,通过利用比例公平、最大吞吐量或最早截止日期调度策略),在分配的PRB上发送优先数据qi(t)(块225),并且通过清除在当前TTIk内优先数据发送已经完成的第i个活动流来更新优先组(块230),直到当前TTIk结束(见判断块235)。
更具体地,在当前TTIk未结束时发送优先数据qi(t)(并更新优先组),如在图中通过判断块235的退出分支N和块225之间的循环连接所概念性地表示的。
一旦当前TTIk结束(判断块235的退出分支Y),就通过更新k值来考虑下个TTIk(见块240),然后操作流返回到块215,在块215处运行LLSP实体(如之前一样)直到优先组被清空。
在运行新的LLSP实体之前,可以执行检查,检查的目的在于确定是否满足k≤α,即,(新的)当前TTIk是否仍被包含在当前工作TWP中(以便否则开始新的工作时段TWP)。但是,这不是必须的。事实上,如将稍后很容易地理解的那样,当调度算法200还被构想成用于在尽力活动流之前处理排队数据延迟接近最大允许延迟的非优先多媒体/实时活动流时,优先数据一定会在工作时段TWP结束之前被发送。
重新考虑判断块215,当所有优先流已经发送了各自的优先数据qi(t)时(退出分支Y),运行非优先活动流LLS(或LLSNP)实体(功能块245-270)。在运行LLSNP实体方面,将不重新详述相似的功能块。
广义地讲,在每个TTIk并且直到当前工作时段TWP的所有可用TTIk结束(见判断块265),在非优先活动流之间执行PRB分配(见块245),并且在分配的PRB上发送相应的(非优先)数据,直到当前TTIk结束(见判断块255和块245之间的循环连接)。
PRB分配是在选择的非优先活动流之间执行的。在这方面,对多媒体/实时活动流和尽力活动流两者计算测度,并且具有最高测度的活动流被选择进行PRB分配。
优选地,尽力活动流的测度按照下式计算:
其中ri是第i个活动流可达到的瞬时数据速率,已知为由用作活动流的源或目的地的UE测量的信道质量,且Ri是第i个活动流的平均速率。
如以上所提及,为了对排队数据延迟接近最大允许延迟Di的非优先多媒体/实时活动流提供不同的权重,按照下式计算对每个第i个多媒体/实时活动流的测度
其中HOL是给定队列的队首分组延迟,且γ是考虑了被分派到所考虑的数据分组的截止时间的权重的因子(例如,等于或大于1)。
这保证了多媒体/实时活动流的主优先级以及尽力应用之间的公平性。
一旦当前TTIk结束(判断块255的退出分支Y),就通过更新k值来考虑下个TTIk(见块260),并且一旦当前工作时段TWP结束(判断块265的退出分支Y),就考虑下个工作时段(块270),并再次从头运行调度算法200。
自然地,为了满足本地和特定需求,本领域技术人员可以将许多逻辑和/或物理修改和变更应用到上述解决方案。更具体地,尽管已经参照本发明的优选实施例用一定程度的特例说明了本发明,但应当理解,在形式上和细节中的各种省略、替换和改变以及其它实施例也是可能的。具体来说,本发明的不同实施例甚至可以在没有在之前的说明中阐述的用于提供对本发明的更透彻理解的具体细节的情况下被实践;相反,为了不让不必要的细节来妨碍说明,已经省略或简化了公知的特征。而且,清楚地表现出这样的意图:作为总体设计选择,结合本发明的任何公开实施例说明的具体元件和/或方法步骤可以被并入任何其它实施例。
更具体地,根据本发明的实施例的解决方案使它自己可以通过等同的方法来执行(通过使用类似的步骤、移除非必要的一些步骤或者添加更多可选的步骤);而且,这些步骤可以以不同的次序执行,(至少部分)并行地或者以交织的方式执行。
例如,所提出的调度算法可以被扩展为在LLSP的水平上用于根据要被发送的优先数据的量区别地处理属于不同服务等级(例如,金、银、铜)的多媒体/实时活动流。
在这方面,可以从与最高(例如,金)服务等级相关联的优先活动流开始到与最低(例如,铜)服务等级相关联的优先活动流的次序执行PRB分配和优先数据发送。
除此之外或者作为替代,可以使用加权的测度(例如,在LLSP利用诸如比例公平调度方法的机会策略的情况下)。在这方面,对于每个(多媒体/实时)活动流,可以向通过机会调度方法计算的测度施加权重。仅作为示例,这种权重可以被设定为具有从金服务等级到铜服务等级减少的值(例如,分别为1.6、1.3和1)。
此外,类似的考虑适用于如果无线通信网络具有不同的结构或包括等同的部件,或者它具有其他操作特征的情况。在任何情况下,其任何部件可以被分开到若干个元件中,或者两个或更多个部件可以被组合到单个元件中;此外,可以复制每个部件用于支持并行地执行相应的操作。还应当注意,不同部件之间的任何交互通常不需要是连续的(除非另外指出),并且这种互动可以是直接的,也可以是通过一个或多个中间件间接进行的。
而且,尽管已经清楚地参照了基于LTE/LTE增强标准的无线通信网络,应当理解,被限制为任何特定无线通信***架构或协议的实施方式并非申请人的意图。在这方面,还可能提供成,通过合适的简单修改,所提出的调度算法还可以被应用到其他开放的或专有的通信协议,例如WiMAX等。
Claims (15)
1.一种用于在无线通信网络(100)内的活动流之间调度无线电资源分配的方法(200),其特征在于,所述方法包括,在所述调度方法的每个工作时段:
-对于每个活动流,基于在当前工作时段之前的基准工作时段排队的数据与在基准工作时段和当前工作时段之间发送的数据之间的比较,检查(205)要在当前工作时段内发送的优先数据的存在,
-将具有要在当前工作时段内发送的优先数据的每个活动流分类(205)成优先活动流,
-将剩余的活动流分类(210)成非优先活动流,非优先活动流具有不需要在当前工作时段内发送的非优先数据,
-在优先活动流之间分配(220)无线电资源,并在各自的分配的资源上发送(225)相应的优先数据,和
-在完成优先数据发送后,在非优先活动流之间分配(245)无线电资源,并在各自的分配的无线电资源上发送(250)相应的非优先数据,直至当前工作时段结束。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述检查(205)要在当前工作时段内发送的优先数据的存在包括,对于每个活动流:
-获取活动流要满足各自的最大允许传输延迟所需的工作时段的数量β,
并且其中所述分类(205)成优先活动流包括,对于每个活动流:
-选择当前工作时段之前的第(β-2)个工作时段作为基准工作时段,和
-若在当前工作时段之前的选择的基准工作时段的开始处排队的数据多于在选择的基准工作时段与当前工作时段之间发送的数据,则将活动流分类成优先活动流,所述排队的数据与所述发送的数据的之间的差异标识要在当前工作时段内发送的所述优先数据。
3.如权利要求2所述的方法,还包括根据要发送的优先数据量将服务等级关联到每个优先活动流,所述分配(220)无线电资源和所述发送(225)相应的优先数据按从与最高服务等级相关联的优先活动流开始到与最低服务等级相关联的优先活动流的次序执行。
4.如权利要求1至3中任一所述的方法,其中所述每个工作时段包括多个发送时间间隔,在每个发送时间间隔执行所述在优先活动流之间分配(220)无线电资源和所述在各自的分配的无线电资源上发送(225)相应的优先数据,直至完成优先数据发送。
5.如权利要求4所述的方法,对于每个发送时间间隔,所述方法还包括将在当前发送时间间隔期间优先数据发送已经完成的优先活动流分类(230)成非优先活动流。
6.如前述任一权利要求所述的方法,其中所述将优先活动流分类(205)包括将具有要在当前工作时段内发送的优先数据的每个多媒体/实时活动流分类成优先活动流,非优先活动流包括非优先多媒体/实时活动流和尽力活动流。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述尽力活动流包括网页浏览、电子邮件收发和语音数据通信量。
8.如权利要求6或7所述的方法,其中,对于每个发送时间间隔以及在当前工作时段结束之前,所述在非优先活动流之间分配(245)无线电资源包括:
-计算每个非优先活动流的测度,以及
-在具有最高测度的非优先活动流之间分配无线电资源。
9.如权利要求8所述的方法,其中所述测度与非优先活动流可达到的瞬时数据速率有直接关系,与其平均速率呈相反关系。
10.如权利要求9所述的方法,其中,对于每个非优先多媒体/实时活动流,所述测度与第一个排队数据分组的排队延迟有直接关系,并且与所述最大允许发送延迟呈相反关系。
11.如权利要求10所述的方法,当其从属于权利要求3时,其中每个非优先多媒体/实时活动流的测度由取决于各自服务等级的量进行加权。
12.可加载到具有输入单元、输出单元以及处理单元的计算机***(100)的至少一个内部存储器中的计算机程序,所述计算机程序包括可执行软件,所述可执行软件在计算机***中运行时适于单独地或组合地执行根据任一前述权利要求的方法阶段。
13.一种无线通信网络(100),包括至少一个网络小区(110),所述至少一个网络小区包括在该网络小区上提供无线电覆盖的站(105)以及用于使所述站与在网络小区内的至少一个相应的用户装置(115)通信的至少一个其它站(120),所述站和所述至少一个其它站之间的至少一个包括用于在网络小区内的活动流之间自主调度无线电资源的分配的调度器单元,所述调度器单元被配置用于:
-对于每个活动流,基于在当前工作时段之前的基准工作时段排队的数据与在基准工作时段和当前工作时段之间发送的数据之间的比较,检查(205)要在当前工作时段内发送的优先数据的存在,
-将具有要在当前工作时段内发送的优先数据的每个活动流分类(205)成优先活动流,
-将剩余的活动流分类(210)成非优先活动流,非优先活动流具有不需要在当前工作时段内发送的非优先数据,
-在优先活动流之间分配(220)无线电资源,并在各自的分配的无线电资源上发送(225)相应的优先数据,以及
-在完成优先数据发送后,在非优先活动流之间分配(245)无线电资源,并在各自的分配的无线电资源上发送(250)相应的非优先数据,直至当前工作时段结束。
14.如权利要求13所述的无线通信网络(100),其中,所述无线通信网络是基于LTE/LTE增强技术的蜂窝网络。
15.如权利要求14所述的无线通信网络(100),其中,所述站(105)具有第一发送功率和第一区域覆盖,并且所述至少一个其它站(120)具有第二发送功率和第二区域覆盖,第一发送功率高于第二发送功率,第一区域覆盖广于第二区域覆盖。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2012/076455 WO2014094863A1 (en) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Method and system for scheduling radio resources in cellular networks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104969648A true CN104969648A (zh) | 2015-10-07 |
CN104969648B CN104969648B (zh) | 2019-06-14 |
Family
ID=47557094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280078192.7A Active CN104969648B (zh) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | 用于在蜂窝网络中调度无线电资源的方法和*** |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9730242B2 (zh) |
EP (1) | EP2936908B1 (zh) |
JP (1) | JP6005879B2 (zh) |
KR (1) | KR102044357B1 (zh) |
CN (1) | CN104969648B (zh) |
WO (1) | WO2014094863A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114363107A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-15 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 一种控制器局域网总线的分时调度方法和*** |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105247928B (zh) * | 2014-05-06 | 2019-04-12 | 华为技术有限公司 | 一种实现小区协同工作的装置和方法 |
US10419976B2 (en) | 2016-02-19 | 2019-09-17 | At&T Mobility Ii Llc | Generating and providing relative quality of service indicators |
WO2018019361A1 (en) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Resource efficient forwarding of guaranteed and non-guaranteed data packets |
JP6992271B2 (ja) | 2017-04-06 | 2022-01-13 | 株式会社デンソー | 無線通信端末 |
FR3072851B1 (fr) | 2017-10-23 | 2019-11-15 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede d'allocation de ressources de transmission a apprentissage par renforcement |
CN108322938B (zh) * | 2018-01-23 | 2022-01-11 | 南京邮电大学 | 超密集组网下基于双层非合作博弈理论的功率分配方法及其建模方法 |
JP7013913B2 (ja) * | 2018-02-13 | 2022-02-01 | 株式会社デンソー | 移動通信装置 |
CN110753401B (zh) * | 2018-07-23 | 2023-05-26 | 成都鼎桥通信技术有限公司 | 一种数据包调度方法和装置 |
US11902168B2 (en) | 2021-06-24 | 2024-02-13 | Cisco Technology, Inc. | Data packet prioritization in multiplexed sessions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030185214A1 (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-02 | Beno Corporation | System and method for scheduling protocol data units |
CN1805596A (zh) * | 2005-01-13 | 2006-07-19 | 华为技术有限公司 | 业务优先级调度实现方法 |
CN101091359A (zh) * | 2004-12-29 | 2007-12-19 | 艾利森电话股份有限公司 | 移动电信网络中的优先级载体 |
CN101849393A (zh) * | 2007-11-05 | 2010-09-29 | 高通股份有限公司 | 调度尽力交付(be)流和延迟qos流的混合流 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU1321801A (en) * | 1999-10-29 | 2001-05-08 | Forskarpatent I Vastsverige Ab | Method and arrangements for congestion control in packet networks using thresholds and demoting of packet flows |
JP4058326B2 (ja) * | 2002-10-17 | 2008-03-05 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 無線基地局、制御装置、無線通信システム及び通信方法 |
US7542440B2 (en) * | 2002-11-18 | 2009-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for providing quality of service for mixed traffic in a wireless network base station |
GB0421719D0 (en) * | 2004-09-30 | 2004-11-03 | Koninkl Philips Electronics Nv | Communication system |
US8004970B2 (en) * | 2005-08-30 | 2011-08-23 | International Business Machines Corporation | Method, system and program product for setting a transmission rate in a network |
US20090010202A1 (en) * | 2006-09-27 | 2009-01-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Wireless base station |
US8891372B2 (en) * | 2007-07-02 | 2014-11-18 | Telecom Italia S.P.A. | Application data flow management in an IP network |
JP5119977B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2013-01-16 | 富士通株式会社 | 無線リソースの割当制御装置及び方法並びに無線基地局 |
GB2493129B (en) * | 2011-07-11 | 2018-07-04 | Metaswitch Networks Ltd | Method and system for managing a sip server |
US9948561B2 (en) * | 2015-04-14 | 2018-04-17 | Cisco Technology, Inc. | Setting delay precedence on queues before a bottleneck link based on flow characteristics |
-
2012
- 2012-12-20 KR KR1020157018483A patent/KR102044357B1/ko active IP Right Grant
- 2012-12-20 WO PCT/EP2012/076455 patent/WO2014094863A1/en active Application Filing
- 2012-12-20 EP EP12813851.8A patent/EP2936908B1/en active Active
- 2012-12-20 US US14/654,015 patent/US9730242B2/en active Active
- 2012-12-20 JP JP2015548225A patent/JP6005879B2/ja active Active
- 2012-12-20 CN CN201280078192.7A patent/CN104969648B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030185214A1 (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-02 | Beno Corporation | System and method for scheduling protocol data units |
CN101091359A (zh) * | 2004-12-29 | 2007-12-19 | 艾利森电话股份有限公司 | 移动电信网络中的优先级载体 |
CN1805596A (zh) * | 2005-01-13 | 2006-07-19 | 华为技术有限公司 | 业务优先级调度实现方法 |
CN101849393A (zh) * | 2007-11-05 | 2010-09-29 | 高通股份有限公司 | 调度尽力交付(be)流和延迟qos流的混合流 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114363107A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-15 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 一种控制器局域网总线的分时调度方法和*** |
CN114363107B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-05-07 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 一种控制器局域网总线的分时调度方法和*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2936908B1 (en) | 2017-02-15 |
KR20150097599A (ko) | 2015-08-26 |
WO2014094863A1 (en) | 2014-06-26 |
US9730242B2 (en) | 2017-08-08 |
US20150334732A1 (en) | 2015-11-19 |
JP6005879B2 (ja) | 2016-10-12 |
KR102044357B1 (ko) | 2019-11-13 |
EP2936908A1 (en) | 2015-10-28 |
JP2016502362A (ja) | 2016-01-21 |
CN104969648B (zh) | 2019-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104969648A (zh) | 用于在蜂窝网络中调度无线电资源的方法和*** | |
Ksentini et al. | Providing low latency guarantees for slicing-ready 5G systems via two-level MAC scheduling | |
US8873482B2 (en) | Method and system for virtualizing a cellular basestation | |
Rashid et al. | Opportunistic spectrum scheduling for multiuser cognitive radio: a queueing analysis | |
CN101111070B (zh) | 宽带无线接入***中基于资源调度的公平性资源调度方法 | |
US20210235473A1 (en) | Method and apparatus for allocating bandwidth in a wireless communication system based on demand | |
US20210235323A1 (en) | Method and apparatus for orthogonal resource allocation in a wireless communication system | |
EP2493235A1 (en) | Scheduling of data on shared radio resources | |
CN102577499A (zh) | 用于资源管理的方法和装置 | |
US20210235451A1 (en) | Method and apparatus for allocating bandwidth in a wireless communication system based on utilization | |
Richart et al. | Slicing in wifi networks through airtime-based resource allocation | |
US20190021101A1 (en) | Decreasing free-riding data traffic in uplink scheduling | |
Rezende et al. | An adaptive network slicing for LTE radio access networks | |
Xergias et al. | Centralized resource allocation for multimedia traffic in IEEE 802.16 mesh networks | |
Richart et al. | Resource allocation and management techniques for network slicing in wifi networks | |
US20160353459A1 (en) | Apparatus and method for allocating base station resources based on virtualization | |
CN104066197A (zh) | 一种td-lte中低丢包率的实时业务调度方法 | |
Ali et al. | Radio resource management with QoS guarantees for LTE-A systems: a review focused on employing the multi-objective optimization techniques | |
Cheng et al. | Fairness-based scheduling algorithm for time division duplex mode IEEE 802.16 broadband wireless access systems | |
WO2021152630A1 (en) | Method and apparatus for allocating bandwidth in a wireless communication system based on demand | |
WO2021152633A1 (en) | Method and apparatus for orthogonal resource allocation in a wireless communication system | |
He et al. | SOARAN: A service-oriented architecture for radio access network sharing in evolving mobile networks | |
Hindumathi et al. | Adaptive Resource Allocation in WiMAX Networks for Improved Quality of Service (QoS) | |
Zhao et al. | Joint load balancing of radio and transport networks in the LTE systems | |
AlQahtani | Token bucket fair scheduling algorithm with adaptive rate allocations for heterogeneous wireless networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |