一種調度概念的制作方法

一種調度概念的制作方法
【專利摘要】一種用于在移動系統（500）中的調度的概念。所述通信系統包括移動收發器（100），基站收發器（200）和數據服務器（300）。在所述基站收發器（200）處的調度概念基于被所述移動收發器（100），所述基站收發器（200）和/或所述數據服務器（300）所確定的上下文信息。
【專利說明】一種調度概念
【技術領域】
[0001]本發明的實施例涉及通信網絡，更具體地但非排他地涉及移動通信網絡中的分組數據傳輸。
【背景技術】
[0002]用于移動服務的更高的數據速率的要求是穩步增長的。同時現代移動通信系統如第三代系統(縮寫為3G,3rd generation systems)和第四代系統(縮寫為4G, 4thgeneration systems)提供了實現更高的譜效率并且允許更高的數據速率和小區能力的增強的技術。當今手持設備的用戶變得更加難以滿足。雖然老的功能手機僅僅產生數據或語音業務，現在的智能手機，平板電腦，和上網本并行地運行能夠從根本上彼此不同的各種應用。與功能手機相比，這種應用的混合導致一些新的特性。例如，高度動態的負載統計結果。現代手持設備支持產生突發性業務的各種應用，參閱G.Maier, F.Schneider,A.Feldmann “初看移動手持設備業務”,發表于被動和主動網絡測量(Passive and ActiveNetwork Measurement)國際會議(PAM，10)會報,2010年四月。更糟的是,有了多任務操作系統，很多這些應用并行運行并且用戶可以在任何時刻改變該活動的應用的混合。結果，所產生的業務可以快速改變并且高峰值能夠在任何時候出現。
[0003]此外，負載統計能夠是高度多樣化的。即使應用的混合保持靜態，被請求的負載在應用之間可以從根本上不同。結果，現在有比使用功能手機的更大的負載請求頻譜需要滿足。此外，約束的動態性已經增加。每個應用具有不同的差錯率和延遲需求，當應用變成不活動或應用的混合改變時其可以改變。結果，授予UE(User Equipment用戶設備的縮寫，與3GPP術語一致，3GPP縮寫了第三代合作伙伴項目(3rd Generation Partnership Project))的保證能夠很快變成作廢的。
[0004]這些業務特性使有效率地分配無線信道資源給現代UE并同時保持可接受的服務質量(Quality of Service,縮寫為QoS)具有挑戰性。第一,業務統計現在是不穩定的,難以表征和預測，參閱 F.Schneider, S.Agarwal, T.Alpcan, A.Feldmann0 “新網絡:表征 AJAX業務”，發表于被動和主動網絡測量國際會議會報，2008年四月。第二，資源分配的約束是高度多樣化的并且可以在任何時間改變。最后，應用QoS要求可以依賴于用戶的當前環境(如，它的位置，速度，和到其他用戶的距離)。
[0005]G.Bianchi等等，“用于基于效用的自適應服務質量支持的可編程MAC框架”，關于通信的選定領域的IEEE期刊，卷19，第2期，2000年二月，公開了一種可編程介質訪問控制框架的設計和評估，其基于混合的集中式/分布式數據鏈路控制器。可編程框架以及它的關聯的算法能夠以把特定于應用的適應需要考慮在內的公平的和有效率的方式來支持在時變的和帶寬受限的網絡(如，無線網路)上的自適應實時應用。該框架是靈活的，可擴展的并按需支持新的自適應服務的動態引入。作為服務創建過程的一部分，應用與一組分布式適應處置器(Handler)交互來對服務編程而不必要升級集中式適應控制器。這種方式與應用從中選擇的在數據鏈路給出的“硬連線的”服務的固定集合的技術形成對照。負責在自適應應用間的可用帶寬的公平分配的集中式適應處置器是被特定于應用的帶寬效用曲線驅動的。一組分布式適應處置器在邊界設備處執行與中央控制器的交互允許應用按照效用曲線，適應時間標度和適應策略對其適應需要編程。中央控制器提供分布式處置器用來建立自適應實時服務的被稱為“簡介(Profiles) ”的一組簡單元服務。

【發明內容】

[0006]實施例是基于應用的QoS要求可以依賴于用戶的當前環境，如，它的位置，速度，以及到其他用戶的距離，的發現。實施例是基于有把應用和特定于應用狀態的度量考慮在內的更先進的調度概念的需要的發現。換言之，實施例是基于，對于現代UE，用戶的服務質量(QoS)不僅僅依賴于它的當前運行的應用而且取決于它的上下文(Context)的發現。為了在甚至這樣的條件下有效率地分配信道資源，實施例可以使用上下文信息用于無線的無線資源管理(Radio Resource Management,縮寫為 RRM)。
[0007]實施例能夠進一步基于，上下文信息能夠通過基于事務的體系結構和數據結構被獲得并且傳輸信令來有效率地訪問，存儲，和傳遞上下文信息的發現。此外，實施例能夠基于無線資源能夠根據用戶的上下文來被分配的發現。實施例可以提供調度概念來有效率地分配資源給UE，同時把他們的當前應用的混合以及進一步的上下文信息考慮在內。因此，實施例可以提供資源分配框架，其可以被完全地或部分地用于在上下文感知的無線網絡中評估，傳輸信號，并且分配資源。所以實施例也可以基于當資源分配，也即，調度感知用戶的上下文時，在移動通信系統中更有效率的無線資源管理能夠被實現的發現。這樣的上下文能夠被定義為從用戶的環境提取的信息以及這樣的信息的組合。
[0008]實施例也可以被稱為上下文感知的資源分配(context-aware resourceallocation，縮寫為CARA)，并且它們可以包括具有多個組件的系統。
[0009]實施例可以提供一種用于在移動通信系統或網絡中的移動收發器的裝置。術語移動通信系統和移動通信網絡將在后文中被同義地使用。這樣的裝置可以被實現為上下文提取模塊，其在UE或移動收發器處觀察上下文信息。然后上下文信息可以基于，對于每個運行的應用，在單個協議數據單元中合并數據，業務需求，以及相關的信令信息的事務來被傳送。此外，實施例可以提供一種用于基站收發器的裝置，其可以包括相應的在系統中的所有應用之上有效地解決資源分配問題的基于事務的調度器。
[0010]通過使用感知用戶上下文的調度概念，實施例可以實現有效率的無線資源管理。實施例可以實現根據應用的需求精確的調整調度和資源分配。實施例可以實現當應用改變它的需求時或當這些需求不能被滿足時調度器的快速反應。此外，實施例可以不依賴于調度器細節或業務模型，實現集成上下文感知到現有的RRM方案中。
[0011]更具體地，實施例可以提供一種用于在移動通信系統中的移動收發器的裝置，也即，實施例可以提供所述裝置來被移動收發器運行或包括在移動收發器中。在下文中，該裝置也將被稱為移動中繼站收發器裝置。移動通信系統還包括基站收發器。移動通信系統可以，例如，相當于3GPP標準的移動通信網絡如LTE (Long Term Evolution的縮寫)，LTE-A (LTE-Advanced 的縮寫)，UTRAN (UMTS 陸地無線接入(Terrestrial Radio Access)的縮寫，其中UMTS縮寫了通用移動通信系統(Universal Mobile TelecommunicationSystem)), E-UTRAN(演進的(EvoIved)UTRAN 的縮寫)，GERANCGSM/EDGE無線接入網絡(RadioAccess Network)的縮寫，GSM 縮寫 了全球移動通信系統(Global System for MobileCommunication), EDGE 縮寫了 增強數據速率 GSM 演進(Enhanced Data Rates for GSMEvolution), 一般地，OFDMA (正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess)的縮寫)網絡，等等。
[0012]移動收發器裝置包括用于從在移動收發器上正在運行的應用，從在移動收發器上正在運行的操作系統，或移動收發器上的硬件驅動器或硬件，提取上下文信息的裝置，該上下文信息包括關于應用的狀態的信息和/或關于移動收發器的狀態的信息。換言之，上下文信息可以包括關于應用的信息，例如，其可以包括關于用戶焦點的信息，也即，是否應用當前被顯示在前景或背景，關于應用的類型的信息，也即，網絡瀏覽的，交互式的，流式的，會話式的，等等，關于請求的類型的信息，也即，是否被請求的數據僅僅是預取或要被立即顯示，關于某延遲或QOS請求的信息，等等。
[0013]換言之，上下文信息能夠按每應用來被提供。例如，兩個流式應用正在移動收發器上并行運行。根據現有技術，兩個應用的數據都將被映射到較低層的流式傳輸信道。所以，根據現有技術，來自兩個應用的數據將不會被調度器區分出。根據實施例，上下文信息可以是對于應用分別可用的。例如，一個應用的上下文信息可以指示其在前臺被顯示；另一個應用的上下文信息可以指示其是在后臺。所以，實施例能夠提供優勢即這兩個應用和它們的數據能夠被調度器區分開來并且在前臺運行的應用能夠被優先化。由于應用可能沒有關于其是否在前臺或后臺的信息，上下文信息還能夠從操作系統中被提取。該信息，也確定了應用的狀態，可以被從移動收發器的操作系統的窗口管理器中提取出來。
[0014]此外，移動收發器裝置可以包括用于通過基站收發器與數據服務器傳送與應用關聯的數據分組的裝置。換言之，移動收發器使用基站收發器來與使用數據分組的數據服務器通信。這些數據分組能夠，從移動收發器到基站收發器，也即，在上行鏈路中，和從基站收發器到移動收發器，也即，在下行鏈路中，被雙向地傳輸和接收。對于數據調度，下行鏈路方向更常見并且后面的實施例將集中在下行鏈路來被描述。然而，實施例也能夠為上行鏈路調度提供上下文感知，如，在UTRAN中使用E-DCH (增強的專用信道(Enhanced-DedicatedChannel)的縮寫，也被稱為高速上行鏈路分組接入，縮寫為HSUPA (High Speed UplinkPacket Access))。應注意，數據交換被假定為通過移動通信網絡在移動收發器和數據服務器間執行。所以數據服務器能夠相當于任何其它的通信設備，如，數據存儲器，個人計算機，另一個移動收發器，平板電腦，等等。由于在基站收發器和數據服務器間的無線接口很可能是傳輸鏈中的瓶頸，用于無線接口的調度對于整個傳輸是關鍵性的并且因此可以決定用戶滿意以及QOS需求對于各自的服務是否被滿足。
[0015]此外，移動收發器裝置包括用于提供上下文信息到基站收發器的裝置。該用于提供上下文信息的裝置能夠適合于使用到基站收發器的信令連接來提供上下文信息，其也可以在下行鏈路中包括用于上行鏈路傳輸的上下文信息，并且反之亦然。在實施例中，上下文信息可以包括關于應用的服務質量需求的信息，與應用關聯的數據分組的優先級信息，關于應用的多個數據分組的統一性的信息，關于應用的負載要求的信息，關于應用的延遲或差錯率約束的信息，關于窗口狀態的信息，關于存儲器消耗的信息，關于在移動收發器上運行的應用的處理器使用的信息，關于移動收發器的當前位置，速度，方位，和/或該移動收發器到另一個移動收發器的距離的信息。[0016]數據分組的統一性可以指指示一些數據屬于一起的信息，例如，應用能夠對應于圖像顯示應用并且圖像數據被包含在多個數據分組中。然后上下文信息可以指示多少個數據分組歸屬于一幅圖像。該信息可以通過調度器來被考慮進來。換言之，通過上下文信息，調度器可以確定在數據分組間的一定的關系，如，用戶可以僅當整幅圖像被顯示時才會被滿足，因此歸屬于該圖像的所有分組必須要在適當的時間間隔內被傳輸給移動收發器。于是調度器能夠被實現來預先計劃。
[0017]在實施例中用于提取的裝置能夠適于從移動收發器的操作系統或從在移動收發器上運行的應用中提取上下文信息。換言之，移動收發器的操作系統能夠提供上下文信息，如，應用的狀態信息(前臺/后臺，活動的/掛起的，備用的，等等)。另一個選擇是應用自己提供上下文信息。在實施例中移動收發器裝置還可以包括用于構成事務數據分組的裝置，該事務數據分組可以包括來自應用的數據分組和上下文信息。換言之，實施例可以使用使多個數據分組在它的有效負載分區中并且上下文信息在它的控制分區中的協議。
[0018]此外，實施例可以提供一種用于移動通信系統中的基站收發器的裝置，也即，實施例可以提供所述裝置來被基站收發器運行或包括在基站收發器中。在下文中，該裝置也將被稱為基站收發器裝置。基站收發器裝置包括用于接收與正在移動收發器上運行的應用關聯的數據分組的裝置，并且其包括用于獲取關于與應用關聯的數據分組的上下文信息的裝置。此外，基站收發器裝置包括用于基于上下文信息來調度移動收發器用于傳輸數據分組的裝置。如上文已經描述，調度器或用于調度的裝置把上下文信息考慮進來并因此執行上下文感知調度。
[0019]基站收發器裝置的實施例可以用不同的方式獲取上下文信息。三個例子是，上下文信息從移動收發器被接收，上下文信息從數據服務器被接收，或者上下文信息是通過在移動收發器和數據服務器間的旁路數據分組來被確定的，如，通過嗅探或竊聽或檢查數據分組。換言之，在實施例中用于獲取的裝置能夠適于通過檢查數據分組，通過接收來自移動收發器的上下文信息，和/或通過接收來自數據服務器的上下文信息來獲得上下文信息。如上文中已描述，上下文信息可以包括關于應用的服務質量需求的信息，與應用關聯的數據分組的優先級信息，關于應用的多個數據分組的統一性的信息，關于應用的負載要求的信息，關于應用的延遲或差錯率約束的信息，關于窗口狀態的信息，關于存儲器消耗的信息，關于在移動收發器上運行的應用的處理器使用的信息，關于移動收發器的當前位置，速度，方位，和/或該移動收發器到另一個移動收發器的距離的信息。
[0020]此外，用于調度的裝置能夠適于調度移動收發器用于傳輸，使得關于統一性的信息所指的多個數據分組的服務質量需求被滿足。換言之，調度器能夠把用戶滿意度可以僅當統一性的所有的數據分組被及時交付才被實現考慮進來，并因此預先計劃。用于調度的裝置能夠適于確定多個事務的傳輸序列，事務是上下文信息為其指示統一性的多個數據分組，并且多個事務歸屬于正在被一個或多個移動收發器運行的多個應用。換言之，源自同一應用的數據分組，也即，分享同一狀態和需求如網絡頁面的所有對象，可以被與附加的上下文信息聚集到一起形成所謂的事務。然后事務可以用來確定調度類。也就是說調度可以不在用戶基礎上，如在緩沖區狀態基礎上，被實現，而是在應用或事務的基礎上被實現。然后事務可以被調度器區分開而不是僅在用戶級進行區分。用戶或移動收發器可以為多個應用使用多個事務并且上下文信息可以為每個事務分別地獲得。[0021]然后用于調度的裝置可以基于效用函數來確定事務的序列的順序，該效用函數依賴于事務的完成時間，其是基于上下文信息來被確定的。換言之，上下文信息可以使用效用函數來被評估。效用函數可以是關于用戶滿意度的測量并且因此依賴于事務的完成時間，如對于包括網絡瀏覽應用已請求的網絡頁面的數據分組的事務，完成時間可以為如2s。換言之，當網絡頁面的全部內容在小于2s內被傳輸時完全的用戶滿意度可以被實現。否則，用戶滿意度并且于是效用函數將降級。在實施例中，事務的順序能夠以不同的方式來被確定。在一些實施例中，傳輸序列是通過事務的多個不同的序列的迭代來被確定的。該多個不同的序列能夠對應于該多個事務的不同的排列。用于調度的裝置能夠適于為多個不同序列的每一個確定效用函數，并且其能夠進一步適于從多個不同序列中選擇對應于最大效用函數的傳輸序列。換言之，在實施例中調度決策可以基于優化的用戶滿意度或效用函數來被確定，其中優化可以是基于序列的有限集合。
[0022]在一些實施例中，實際的傳輸序列或調度決策可以進一步基于特定用戶的無線條件，如，用于調度的裝置能夠適于為每個事務基于可支持的數據速率進一步修改傳輸序列。在其它的實施例中，其他的公平準則或速率或吞吐量準則可以被考慮。
[0023]此外，實施例可以提供一種用于數據服務器的裝置，也即，實施例可以提供所述裝置被數據服務器運行或被包括在數據服務器中。在后文中，該裝置也將被稱為數據服務器裝置。數據服務器可以通過移動通信系統將與正在移動收發器上運行的應用關聯的數據分組傳送到移動收發器。數據服務器裝置可以包括用于為數據分組派生上下文信息的裝置，以及用于和數據分組一起傳輸上下文信息到移動通信系統的裝置。換言之，數據服務器上的應用或操作系統可以是相對于給移動收發器上的應用或操作系統進行上下文信息提供的對應部件。再一次，上下文信息可以包括關于應用的服務質量需求的信息，與應用關聯的數據分組的優先級信息，關于應用的多個數據分組的統一性的信息，關于應用的負載要求的信息，關于應用的延遲或差錯率約束的信息，關于窗口狀態的信息，關于存儲器消耗的信息，關于在移動收發器上運行的應用的處理器使用的信息，等等。用于派生的裝置能夠適于從數據服務器的操作系統或從數據服務器上正在運行的應用來提取上下文信息。
[0024]在實施例中，數據服務器裝置能夠進一步包括用于構成數據分組的裝置，數據分組包括來自應用的數據分組以及上下文信息。也即，數據服務器可以終止事務協議。這樣，數據服務器裝置還可以包括用于構成事務數據分組的裝置，事務數據分組可以包括來自應用的數據分組以及上下文信息。
[0025]實施例可以進一步提供相應的方法。實施例可以提供一種用于移動通信系統中的移動收發器的方法，該移動通信系統還包括基站收發器。該方法包括從在移動收發器上正在運行的應用，從移動收發器上正在運行的操作系統，或移動收發器的硬件驅動器或硬件來提取上下文信息的步驟，該上下文信息包括關于應用的狀態的信息和/或關于移動收發器的狀態的信息。該方法還包括通過基站收發器將于應用相關聯的數據分組傳送到數據服務器的步驟，以及提供上下文信息給基站收發器的步驟。
[0026]此外，實施例可以提供一種用于移動通信系統中的基站收發器的方法，該移動通信系統還包括移動收發器。該方法包括接收與移動收發器上正在運行的應用相關聯的數據分組的步驟，以及獲取關于與應用相關聯的數據分組的上下文信息的步驟。該方法還包括基于上下文信息調度移動收發器來傳輸數據分組的步驟。[0027]此外，實施例可以提供一種用于數據服務器的方法。數據服務器通過移動通信系統將與移動收發器上正在運行的應用相關聯的數據分組傳送到移動收發器。該方法包括為數據分組派生上下文信息的步驟，以及與數據分組一起傳輸上下文信息到移動通信系統的步驟。
[0028]實施例可以進一步提供包括上述移動收發器裝置的移動收發器，包括上述基站收發器裝置的基站收發器，包括上述數據服務器裝置的數據服務器，和/或包括該移動收發器，該基站收發器和/或該數據服務器的通信系統。
[0029]實施例能夠進一步包括具有程序代碼的計算機程序，當該計算機程序在計算機或處理器上被執行時用于完成上述方法之一。
[0030]應注意，實施例可以使用信道估計或信道預測裝置來確定將來的用于事務的信道質量或可支持的數據速率。信道估計和/或預測裝置能夠適于基于當前信道估計，信道估計歷史，也即，以前的信道估計，已知的傳播條件或傳播損耗，關于無線信道的統計的知識，等等，來做信道估計和/或預測。
[0031]實施例能夠提供優勢，允許無線資源管理實現當不再被應用需要時釋放信道資源，或僅當被需要時優先考慮應用，這能夠提高信道資源被使用的效率。仿真示出實施例在PF (傳播公平(Proportional Fair)的縮寫)約束下,或在最小平均延遲約束(也即,EDF,最早截止時間最先(Earliest Deadline First)的縮寫)下,可以比當前的調度策略更有效率地使用無線資源。與PF相比，以相同的QoS，多出75%的負載可以被支持。與EDF相比，多出65%可以被支持。
[0032]此外，實施例可以提高RRM和應用的靈活性。與當前的RRM方案不同，可以用數據速率來權衡延遲，并且應用能夠被通知關于RRM狀態。這可以不僅允許按照用戶或操作員的要求來調整資源使用。這也可以允許RRM和應用對變化了的條件(信道，負載，業務需求，UE能力)做出反應并且，因此，可以為RRM和應用設計開放更有效率的方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]通過僅為實例的方式，并且參考附圖，使用下文的裝置和/或方法和/或計算機程序的非限制性的實施例，一些其它的特征和方面將被描述，在附圖中，
[0034]圖1示出實施例的通信系統；
[0035]圖2示出RRM系統的基本結構；
[0036]圖3示出一種用于移動收發器的裝置的實施例和一種用于基站收發器的裝置的實施例的框圖；
[0037]圖4示出一種用于移動收發器的裝置的實施例的框圖；
[0038]圖5示出一種用于移動收發器的裝置的另一個實施例的框圖；
[0039]圖6說明被實施例所使用的事務；
[0040]圖7示出一種用于基站收發器的裝置的實施例的框圖；
[0041]圖8說明實施例的一種用于調度的裝置；
[0042]圖9示出說明用于不同的實施例的序列懲罰依賴的視圖；
[0043]圖1O示出一種示例性的效用函數；
[0044]圖11說明按照全部效用的變化的計算；[0045]圖12說明按照平均總和效用對業務負載的仿真結果；
[0046]圖13示出按照平均小區吞吐量對業務負載的仿真結果；
[0047]圖14示出對于不同數量的迭代，按照平均事務效用對業務負載的仿真性能；
[0048]圖15示出一種用于數據服務器的裝置的實施例的框圖；
[0049]圖16示出一種用于移動收發器的方法的實施例的流程圖；
[0050]圖17示出一種用于基站收發器的方法的實施例的流程圖；以及
[0051]圖18示出一種用于數據服務器的方法的實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0052]圖1示出實施例中通信系統500，具有移動收發器100的實施例，其包括也被標記為“事務管理器”的移動收發器裝置10和若干被在移動收發器100上被執行的應用11。此外，圖1示出基站收發器200，其具有也被標記為“CARA調度器”的基站收發器裝置20，和數據緩沖區或數據代理21。基站收發器200具有到互聯網400的連接，其連接到具有數據服務器裝置30的數據服務器300。如圖1中所示，數據傳輸是經由基站收發器200并通過互聯網400，在移動收發器100和數據服務器300間被實現的。此外，上下文信息信令是在移動收發器100和基站收發器200間被建立的。在實施例中，上下文信息被應用11提供給移動收發器裝置10。在關于通信系統500的組件的更多細節被提供之前，關于調度或RRM系統的一些基本的定義和概念被闡明。
[0053]在圖2中說明了 RRM系統600的基本結構。如圖2中所示，該系統包括資源分配組件602，權重計算組件604和調度組件606。在蜂窩網絡或移動通信系統500中，資源分配是在每個基站收發器200 (縮寫 為BS，base station)處完成的。在使用所述被分派的或分配的無線資源傳輸實際數據之前，無線資源被分派給移動收發器100用于數據傳輸。基站收發器200分派s=l，…S的子集，其中S表示無線資源或物理資源塊(縮寫為PRB，physicalresource block)的全集，PRB給每個活動的UE j=l，…，J或移動基站收發器100。然后，調度器602選擇UE的子集來在當前時幀中服務。為了做出這些分派和調度的決策，RRM系統可以考慮幾個因素。例如，對于每個任意的UElOOj和每個任意的PRB S，由信道質量指標(縮寫為CQI, Channel Quality Indicator)反映的瞬時信道狀態Y可以被從移動收發器100提供給基站收發器200用于資源分配602。另一個是由全局公平參數α和效用函數UjC )反映，被稱為被稱為公平的因子，以及由QoS權重Cj反映的QoS要求，參閱圖2中的權重計算604。然后調度器606基于權重確定實際分配。
[0054]實施例可以提供優勢即它們的主要操作單元可以不是數據速率。
[0055]關于數據速率的目標函數和約束的實例能夠在J.Huang, V.G.Subramanian,R.AgrawalJP R.A.Berry, “用于OFDM系統的下行鏈路調度和資源分配”，IEEE無線通信學報(IEEE Trans.Wireless Commun.),卷 7,第 288-296 頁,2009 ；ffen-Hsing Kuo 和 WanjiunLiao，“用于無線網絡中的QoS業務的基于效用的無線資源分配”，IEEE無線通信學報，卷7，第2714-2722頁，2008 ；S.Shakkottai和A.L.Stolyar，“用于HDR中實時和非實時數據混合的調度算法”，國際電信業務會議會刊(Proc.1nt.Teletraffic Congress) (ITC-17), 2001 ；和F.Kelly, “彈性業務的收費和速率控制”,歐洲電信會刊(Eur0.Trans.Telecomms.),卷8，第33-37頁，1997，中被找到。[0056]帶寬的目標函數和約束的實例能夠在G.Bianchi和A.T.Campbell，“用于基于效用的自適應服務質量支持的可編程MAC框架”，關于通信的選定領域的IEEE期刊(IEEEJournal on Selected Areas in Commun.),卷 18,第 244-255 頁，2000 中被找到。除上下文感知之外，這些目標函數和約束可以被應用到實施例中。普通的資源分配方案可以不直接對UE的延遲或差錯率需求負責。這樣的需求能夠被人為地轉換為平均數據速率，其將變為帶有突發業務的差的統計表示。這使得設計基于速率的資源分配方案來保證一定的延遲或差錯率是困難的。
[0057]此外，實施例可以通過或是調整效用函數或是為特定的UE調整QoS權重來額外地考慮業務需求，關于調整效用函數的實例能夠在G.Bianchi和A.T.CampbelI，“用于基于效用的自適應服務質量支持的可編程MAC框架”，關于通信的選定領域的IEEE期刊(IEEEJournal on Selected Areas in Commun.),卷 18,第 244-255 頁，2000 中 JPWen-Hsing Kuo和Wanjiun Liao，“在無線網絡中用于QoS業務的基于效用的無線資源分配”，IEEE無線通信學報(IEEE Trans.Wireless Commun.)，卷 7，第 2714-2722 頁，2008 中被找到，而為特定的UE調整QoS權重被S.Shakkottai和A.L.Stolyar，“用于HDR中實時和非實時數據混合的調度算法”，國際電信業務會議會刊(Proc.1nt.Teletraffic Congress) (ITC-17), 2001,中的實例例示。
[0058]通過對UE而不是應用賦予優先級，這些方案一次僅可以對一個UElOO的所有應用確定優先級。從而，他們不可以分別對單個應用或應用的子集確定優先級。當UElOO運行多任務操作系統時，該UE可以并行地運行要求彼此根本上不同的多個應用，其在普通系統中不可以被考慮。
[0059]此外，普通的RRM系統不是上下文感知的。實施例可以提供優勢即附加的上下文信息被考慮，比如在UElOO上當前運行的每個應用的負載要求，在UElOO上當前運行的每個應用的延遲或差錯率約束，關于窗口狀態的信息，關于存儲器消耗的信息，關于在移動收發器100上正在運行的應用的處理器使用的信息，和/或UE的當前位置，速度，方位和它到其他用戶的距離。
[0060]具有到該上下文信息的訪問，實施例的調度器可以按用戶的當前上下文優化資源分配。實施例可以使用上下文感知方式從而提供高于普通的概念的QoS的QoS，并且實施例可以達到這一點實現資源更有效率的使用。
[0061]典型的調度方式旨在最大化效用函數UjC )其是PHY(物理層(Physical Layer)或層I的縮寫)數據速率的函數。這樣的調度器在圖2中被說明并主要地具有輸入CQI Y j，s，Cj，和α。基于J X S CQI矩陣Y，其中S代表信道索引，資源分配602分派PRB并按每UE，也即每移動收發器，提供作為結果的PHY速率到權重計算組件604。基于這些速率和特定于UE的權重％，然后調度器606旨在在所有J個用戶中最大化加權的總和速率。當優化的解決方案能夠通過凸優化(convex optimization)來取得，關于此的實例能夠在，J.Huang, V.G.Subramanian, R.Agrawal,和 R.A.Berry, “用于 OFDM 系統的下行鏈路調度和資源分配”，IEEE無線通信學報(IEEE Trans.Wireless Commun.)，卷8，第 288-296 頁，2009中找到，在實際中，使用有限的計算資源，啟發法被用來快速解決這一優化問題。結果能夠被通過具有J個二元項的分配向量a來表示。
[0062]特定于UE的權重wj能夠考慮公平和QoS約束并且其能夠基于全局公平參數α和基于特定于UE的QoS權重Cj來被計算。不同的公平模式典型地是通過嚴格的凹效用函數(concave utility function)基于任意用戶j的平均PHY速率^來反映的,如實例
【權利要求】
1.一種用于在移動通信系統(500)中的移動收發器(100)的裝置(10)，所述移動通信(500 )系統還包括基站收發器(200 )，所述裝置(10 )包括 用于從正在所述移動收發器(100)上正在運行的應用提取(12)上下文信息，從所述移動收發器(100)上正在運行的操作系統提取(12)上下文信息，或從所述移動收發器(100)的硬件驅動器或硬件提取(12)上下文信息的裝置，所述上下文信息包括關于所述應用的狀態的信息和/或所述移動收發器(100)的狀態的信息； 用于通過所述基站收發器(200 )與數據服務器(300 )傳送(14 )與所述應用相關聯的數據分組的裝置；以及 用于提供(16 )所述上下文信息給所述基站收發器(200 )的裝置。
2.權利要求1所述的裝置(10)，其中所述上下文信息包括關于所述應用的服務質量需求的信息，與所述應用相關聯的所述數據分組的優先級的信息，關于所述應用的多個所述數據分組的統一性的信息，關于所述應用的負載要求的信息，關于所述應用的延遲或差錯率約束的信息，關于窗口狀態的信息，關于存儲器消耗的信息，關于在所述移動收發器(100)上運行的所述應用的處理器使用的信息，關于所述移動收發器(100)的當前位置，速度，方位，或所述移動收發器(100)到另一個移動收發器的距離的信息的組的一個或多個元素。
3.權利要求1所述的裝置(10)，還包括用于構成事務數據分組的裝置，所述事務數據分組包括來自所述應用的數據分組以及所述上下文信息。
4.一種用于在移動通信系統(500)中的基站收發器(200)的裝置(20)，所述移動通信系統(500 )還包括移動收發器(100 )，所述裝置(20 )包括 用于接收(22)與所述移動收發器(100)上正在運行的應用相關聯的數據分組的裝置； 用于獲取(24)關于與所述應用相關聯的所述數據分組的上下文信息的裝置；以及 用于基于所述上下文信息調度(26)所述移動收發器(100)來傳輸所述數據分組的裝置。
5.權利要求4所述的裝置(20)，其中用于獲取(24)的裝置適用于，通過檢查所述數據分組來獲取所述上下文信息，通過從所述移動收發器(100)接收上下文信息，或通過從數據服務器(300)接收所述上下文信息，并且其中所述上下文信息包括關于所述應用的服務質量需求的信息，關于與所述應用相關聯的所述數據分組的優先級的信息，關于所述應用的多個所述數據分組的統一性的信息，關于所述應用的負載要求的信息，關于所述應用的延遲或差錯率約束的信息，關于窗口狀態的信息，關于存儲器消耗的信息，關于在所述移動收發器(100)上運行的所述應用的處理器使用的信息，關于所述移動收發器(100)的當前位置，速度，方位，或所述移動收發器(100)到另一個移動收發器的距離的信息的組的一個或多個元素，以及其中用于調度(26)的裝置，其適用于調度所述移動收發器(100)來傳輸使得關于所述統一性的所述信息所指的用于所述多個數據分組的所述服務質量需求被滿足。
6.權利要求4所述的裝置(20)，其中用于調度(26)的裝置適用于確定多個事務的傳輸序列，事務是所述上下文信息為其指示統一性的多個數據分組，并且所述多個事務歸屬于正在被一個或多個移動收發器(100)運行的多個應用，事務的所述序列的順序基于效用函數，所述效用函數依賴于事務的完成時間，其是基于所述上下文信息來被確定的。
7.權利要求6所述的裝置(20)，其中所述傳輸序列從事務的多個不同的序列的迭代來被確定，其中所述多個不同的序列對應于所述多個事務的不同的排列，其中所述用于調度(26)的裝置適用于為所述多個不同的序列中的每一個確定所述效用函數，并且還適用于從所述多個不同的序列中選擇對應于最大效用函數的所述傳輸序列，和/或其中所述用于調度(26)的裝置，其適用于為每個事務，基于所述可支持的數據速率來進一步地修改所述傳輸序列。
8.一種用于數據服務器(300)的裝置(30)，所述數據服務器(300)通過移動通信系統(500)將與移動收發器(100)上正在運行的應用關聯的數據分組傳送到所述移動收發器(100)，所述裝置(30)包括 用于為所述數據分組派生上下文信息的裝置(32);以及 用于與所述數據分組一起傳輸所述上下文信息到所述移動通信系統(500)的裝置(34)。
9.權利要求8所述的裝置(30)，其中所述上下文信息包括關于所述應用的服務質量需求的信息，關于與所述應用關聯的所述數據分組的優先級的信息，關于所述應用的多個所述數據分組的統一性的信息，關于所述應用的負載要求的信息，關于所述應用的延遲或差錯率約束的信息，關于窗口狀態的信息，關于存儲器消耗的信息，關于在所述移動收發器(100)上運行的所述應用的處理器使用的信息，關于所述移動收發器(100)的當前位置，速度，方位，或所述移動收發器(100)到另一個移動收發器的距離的信息的組的一個或多個元素，并且其中所述用于派生(32)的裝置適用于從所述數據服務器(300)的操作系統，或從所述數據服務器(300)上正在運行的所述應用提取所述上下文信息。
10.權利要求9所述的裝置(30)，還包括用于構成數據分組的裝置，所述數據分組包括來自所述應用的數據分組以及所述上下文信息和/或用于構成事務數據分組的裝置，所述事務數據分組包括來自所述應用的數據分組和所述上下文信息。
11.一種用于在移動通信系統(500)中的移動收發器(100)的方法,所述移動通信(500)系統還包括基站收發器(200)，所述方法包括 從所述移動收發器(100)上正在運行的應用提取(712)上下文信息，從所述移動收發器(100)上正在運行的操作系統提取(712)上下文信息，或從所述移動收發器(100)的硬件驅動器或硬件提取(712)上下文信息，所述上下文信息包括關于所述應用的狀態的信息和/或所述移動收發器(100)的狀態的信息； 通過所述基站收發器(200)與數據服務器(300)傳送(714)與所述應用相關聯的數據分組；以及 提供(716 )所述上下文信息給所述基站收發器(200 )。
12.一種用于在移動通信系統(500)中的基站收發器(200)的方法，所述移動通信系統(500 )還包括移動收發器(100 )，所述方法包括 接收(712)與所述移動收發器(100)上正在運行的應用相關聯的數據分組； 獲取(724)關于與所述應用相關聯的所述數據分組的上下文信息；以及 基于所述上下文信息調度(726)所述移動收發器(100)來傳輸所述數據分組。
13.一種用于數據服務器(300)的方法，所述數據服務器(300)通過移動通信系統(500)將與正在移動收發器(100)上運行的應用關聯的數據分組傳送到所述移動收發器(100)，所述方法包括為所述數據分組派生(732)上下文信息；以及 與所述數據分組一起傳輸(734)所述上下文信息到所述移動通信系統(500)。
14.一種包括權利要求1所述的裝置(10)的移動收發器(100)，包括權利要求4所述的裝置(20 )的基站收發器(200 )，包括權利要求8所述的裝置(30 )的數據服務器(300 )，和/或包括所述移動收發器(100 )，所述基站收發器(200 )，和/或所述數據服務器(300 )的移動通信系統(500)。
15.一種具有程序代碼的計算機程序，當所述計算機程序在計算機或處理器上被執行時，用于完成權利要求12，13，或14中任一項所述的方法中的一種方法。
【文檔編號】H04W72/12GK103583074SQ201280027426
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2011年6月4日
【發明者】斯蒂芬·瓦倫汀, 馬格納斯·普羅柏斯特, 馬蒂亞·卡修布 申請人:阿爾卡特朗訊