用于在蜂窩網絡中調度無線電資源的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明一般而言涉及諸如蜂窩網絡的無線通信網絡。更具體而言，本發(fā)明涉及基 于LTE/LTE增強技術的蜂窩網絡的無線電資源管理。
【背景技術】
[0002] 蜂窩網絡的發(fā)展已經經歷了在普及性和性能方面的顯著進步，并且最近已經被引 入3GPPLTE( "第三代合作伙伴計劃長期演進"）/LTE增強標準。
[0003] 3GPPLTE/LTE增強標準被設想成允許數據在于各自的地面區(qū)域（網絡小區(qū)）上 發(fā)射無線電波的固定位置收發(fā)機基站或節(jié)點（例如，eNodeB)和網絡小區(qū)之內的用戶裝置 (例如，用戶終端，諸如蜂窩電話）之間被高速傳送。
[0004] 然而，由于移動網絡運營商用戶的數量增長，LTE/LTE增強蜂窩網絡可能無法滿足 對盡力（best-effort)業(yè)務（例如，電子郵件收發(fā)和網絡瀏覽通信量）、多媒體（例如，音 頻/視頻數據流）以及實時活動流的所有用戶需求。事實上，多媒體和實時應用要求非常 高的數據通信量（例如，在兆比特每秒量級）以及很苛刻的"業(yè)務質量"（QoS)(例如，數據 分組最大允許傳輸延遲、數據分組丟失率以及抖動），使得其快速和廣泛傳播會導致不受控 的以及錯誤配置的LTE/LTE增強蜂窩網絡不足以保證所有用戶的要求。
[0005] 在現有技術中，已知一些目的在于提供改善的QoS的解決方案。
[0006] 在GiuseppePiro,LuigiAlfredoGrieco,GennaroBoggia,以及Pietro Camarda的文章"ATwo-levelSchedulingAlgorithmforQoSSupportintheDownlink ofLTECellularNetworks"，Proc.ofEuropeanWireless,EW2010,Lucca,Italy,April 2010中，提出了兩級調度算法，其包括上級（探索基于離散時間線性閉合控制環(huán)方案的方 法）以及下級（比例公平調度器）。
[0007]在Mongha,G. ;Pedersen,K.I;Kovacs.I.Z. ;Mogenscn,P.E.的文章"QoS orientedTimeandFreqencyDomainPacketSchedulersforTheUtranLongTerm Evolution"，VehicularTechnologyConference, 2008(D01:10. 1109/VETECS. 2008. 557) 中，公開了用于用戶中吞吐量公平性控制的OFDM下行鏈路通用分組調度方法。使用去耦 合的時/頻域分組調度器方法，其中依據小區(qū)中用戶的數量，使用頻域測度加權或者時域 優(yōu)先級集合調度（TD-PSS)來控制公平性。
[0008] 在YunzhiQian;CanjunRen;SuwenTang;MingChen的文章 "Multi-service QoSguaranteedbaseddownlinkcross-layerresourceblockallocation algorithminLTEsystems"，WirelessTechnologyCommunications&SignaIs Processing, 2009 (D01:10. 1109/WCSP. 2009. 5371430)中，提出了一種用于下行鏈路LTE系 統(tǒng)的次最優(yōu)的保證多業(yè)務QoS的資源塊分配算法。根據用戶的物理層信道狀態(tài)信息和數據 鏈路層隊列狀態(tài)信息，將所有用戶劃分成三種類別。然后所提出的調度器依次向預定義的 三種用戶類別分派資源塊。
[0009] 在Assaad,M.的文章"Frequency-TimeSchedulingforstreamingservicesin OFDMAsystems",WirelessDays, 2008(D0L10. 1109/WD. 2008. 4812849)中，提出了一種用 于在公平性和容量之間平衡取舍的頻時機會（基于測度的跨層）調度器，由此允許OFDM 系統(tǒng)在不失去太多小區(qū)容量的情況下處理流業(yè)務。
[0010] 在Iturralde，Mauricio;Wei，Anne;Yahiya，Tara;BeylotAndre-Luc的文章 "Resourceallocationforreal-timeservicesusingcooperativegametheoryanda virtualtokenmechanisminLTEnetworks"，ConsumerCommunicationsandNetworking Conference, 2012 (D01:10. 1109/CCNC. 2012. 6181183)中，提出兩級資源分配方案以在LTE 下行鏈路系統(tǒng)中增強多媒體業(yè)務的QoS。該資源分配方案結合了合作博弈理論（用于在流 類之間形成聯合來公平地分發(fā)帶寬）以及使用虛擬令牌機制的修改EXP-RULE算法。
[0011] 在Sandrasegaran,Kumbesan；MohdRamli,HudaAdibah；Basukala,Riyaj； ''Delay-PrioritizedScheduling(PDS)forRealTimeTrafficin3GPPLTE System",WirelessCommunicationsandNetworkingConference, 2010(D01:10. 1109/ WCNC. 2010. 5506251)中，提出了基于優(yōu)先級的數據分組調度，該調度利用了與每個用戶相 關聯的數據分組延遲信息和瞬時下行鏈路信道狀況。

【發(fā)明內容】

[0012] 申請人認識到所引用的現有技術沒有一個是完全令人滿意的。事實上：
[0013]-在"ATwo-levelSchedulingAlgorithmforQoSSupportintheDownlink ofLTECellularNetworks"文章中，在資源分配調度期間采用離散時間閉合控制環(huán)方案涉 及高的復雜度；
[0014]-由于僅被設計用于處理GBR流，"QoSorientedTimeandFreqencyDomain PacketSchedulersforTheUtranLongTermEvolution"中公開的算法不能被用于向多 媒體/實時應用提供特定性能。
[0015] -在 "Multi-serviceQoSguaranteedbaseddownlinkcross-layerresource blockallocationalgorithminLTEsystems"中，在"Frequency-TimeSchedulingfor streamingservicesinOFDMAsystems" 以及在"Resourceallocationforreal-time servicesusingcooperativegametheoryandavirtualtokenmechanisminLTE networks"中，在數據分組最大允許傳輸延遲、數據分組丟失率以及抖動方面沒有提供保 證，并且在 "Delay-PrioritizedScheduling(PDS)forRealTimeTrafTicin3GPPLTE System"中，多媒體/實時流的延遲要求是在沒有優(yōu)化的情況下、以及在高負載因子的場景 中（即，相對于小區(qū)資源可用性的高資源消耗）或者在糟糕的信道狀況下考慮，因此涉及到 帶寬浪費，而又沒有向所有用戶提供需要的QoS。
[0016] 鑒于以上情況，申請人通過設計一種簡單有效的解決方案來著手解決該問題，該 解決方案的目的在于，在（例如，LTE/LTE增強）蜂窩網絡中，在滿足QoS要求的同時，在 需要非常高的數據通信量的活動流之間調度無線電資源分配，以及在滿足公平性要求的同 時，在盡力活動流之間調度無線電資源分配。
[0017] 根據本發(fā)明的具體實施例的解決方案的一個或多個方面在獨立權利要求中得以 闡述，連同同一方案的在從屬權利要求中所指示的有利特征，通過引用逐字地將獨立權利 要求和從屬權利要求的用語附入本文（其中，任何有利特征通過參照根據本發(fā)明的實施例 的解決方案的具體方面而被提供，這一規(guī)則經必要修改后適于任何其它方面）。
[0018] 更具體地，根據本發(fā)明的實施例的解決方案的一個方面涉及用于在無線通信網絡 內的活動流之間調度無線電資源分配的方法。該方法包括，在調度方法的每個工作時段：
[0019]-對于每個活動流，基于在當前工作時段之前的基準工作時段排隊的數據與在基 準工作時段和當前工作時段之間發(fā)送的數據之間的比較，檢查要在當前工作時段內發(fā)送的 優(yōu)先數據的存在，
[0020] -將具有要在當前工作時段內發(fā)送的優(yōu)先數據的每個活動流分類成優(yōu)先活動流，
[0021] -將剩余的活動流分類成非優(yōu)先活動流，非優(yōu)先活動流具有不需要在當前工作時 段內發(fā)送的非優(yōu)先數據，
[0022]