專利名稱：支持具有服務(wù)質(zhì)量要求的應(yīng)用程序流程的通信系統(tǒng)中的允許進(jìn)入控制和資源分配的制作方法
根據(jù)35U.S.C.§119的優(yōu)先權(quán)要求本專利申請(qǐng)要求轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的于2003年3月17日提交的題為“System for Allocating Resources in a Communication System”的臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/455,906號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并因此這兒并入作參考。
背景1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)。特別地，這些實(shí)施例是針對(duì)在一個(gè)通信系統(tǒng)的多個(gè)用戶之間分配通信資源。
2.有關(guān)技術(shù)已經(jīng)給出了若干方案來(lái)解決在多個(gè)用戶之間對(duì)通信系統(tǒng)中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)所提供的有限通信資源進(jìn)行分配的問(wèn)題。此類系統(tǒng)的一個(gè)目標(biāo)是在各個(gè)節(jié)點(diǎn)處提供足夠的資源，以滿足所有用戶的需求并同時(shí)將成本最小化。由此，通常是以在各用戶之間有效分配資源的目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)此類系統(tǒng)。
各種系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)頻分多址(FDMA)方案，該方案將資源并發(fā)地分配給每一個(gè)用戶。此類系統(tǒng)中的通信節(jié)點(diǎn)通常在任何時(shí)間點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)用戶發(fā)送信息或從每個(gè)用戶接收信息的帶寬都是有限的。此方案通常涉及將總帶寬的不同部分分配給單個(gè)用戶。盡管對(duì)于用戶要求與通信節(jié)點(diǎn)有不受干擾的通信的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這一方案可能是有效的，但是當(dāng)此類持續(xù)的、不受干擾的通信并非必須時(shí)，對(duì)總帶寬更好的利用是可以實(shí)現(xiàn)的。
其它在多個(gè)用戶之間分配單個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的通信資源的方案包括時(shí)分多址(TDMA)方案。在用戶不要求與單個(gè)通信節(jié)點(diǎn)有持續(xù)的、不受干擾的通信的情況下，這些TDMA方案于在多個(gè)用戶之間分配單個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的有限帶寬資源時(shí)特別有效。TDMA方案通常按指定的時(shí)間間隔，使單個(gè)通信節(jié)點(diǎn)的全部帶寬專供每一個(gè)用戶使用。在使用碼分多址(CDMA)方案的無(wú)線通信系統(tǒng)中，這可通過(guò)在時(shí)分復(fù)用基礎(chǔ)上，按指定的時(shí)間間隔將所有代碼信道分配給每一個(gè)用戶來(lái)實(shí)現(xiàn)。通信節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與用戶相關(guān)聯(lián)的唯一的載波頻率或通道代碼以允許與該用戶進(jìn)行專有通信。TDMA方案還可使用物理接觸中繼交換或分組交換在陸線系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。
TDMA系統(tǒng)通常以循環(huán)方式將相等的時(shí)間間隔分配給每個(gè)用戶。這可能導(dǎo)致某些用戶對(duì)某些時(shí)間間隔的不充分利用。類似地，其它用戶可能有超過(guò)所分配時(shí)間間隔的對(duì)通信資源的需求，使得這些用戶不能得到滿足。系統(tǒng)操作員可選擇負(fù)擔(dān)增加節(jié)點(diǎn)帶寬的成本以確保沒有用戶得不到滿足，或者允許得不到滿足的用戶繼續(xù)保持得不到滿足的狀態(tài)。
由此，需要提供一種根據(jù)一種在用戶之間分配通信資源的網(wǎng)絡(luò)策略，在通信網(wǎng)絡(luò)的用戶之間有效和公平地分配通信資源的系統(tǒng)和方法。與之一致的是，需要將系統(tǒng)所服務(wù)的用戶數(shù)量最大化，包括，但不限于，提供各種響應(yīng)于系統(tǒng)的具體要求、限制、和/或目標(biāo)，在每條流程的基礎(chǔ)上和/或在合計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行資源分配的機(jī)制。此外還需要將資源分配最優(yōu)化的允許進(jìn)入控制和先占方法。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一種通信網(wǎng)絡(luò)。
圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例配置的基站控制器和基站設(shè)備的框圖。
圖2B示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例配置的遠(yuǎn)程站設(shè)備的框圖。
圖3示出在圖2A所示的信道調(diào)度器的實(shí)施例中執(zhí)行一種調(diào)度算法的流程圖。
圖4是一種支持多媒體應(yīng)用程序的通信系統(tǒng)，其中每個(gè)應(yīng)用程序通信由一個(gè)應(yīng)用程序流程表示。
圖5是一個(gè)應(yīng)用程序流程隊(duì)列。
圖6是一張時(shí)序圖，描述一個(gè)應(yīng)用程序流程的一部分的信號(hào)定時(shí)。
圖7A是一張時(shí)序圖，描述對(duì)一個(gè)應(yīng)用程序流程的抖動(dòng)測(cè)量。
圖7B是一張時(shí)序圖，描述為處理一個(gè)應(yīng)用程序流程，在若干時(shí)隙期間發(fā)送連續(xù)的IP分組。
圖8是一張流程圖，描述在一種通信系統(tǒng)中對(duì)若干應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
圖9是一張流程圖，描述對(duì)若干具有不同服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
圖10是一張根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的體系結(jié)構(gòu)圖，示出應(yīng)用程序流程與一種調(diào)度算法一致的每個(gè)應(yīng)用程序流程的定義。
圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例識(shí)別分類的類型的表。
圖12A描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種調(diào)度算法的一部分，包括對(duì)應(yīng)用程序流程的初始化。
圖12B描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種調(diào)度算法的一部分，包括根據(jù)類的類型對(duì)應(yīng)用程序流程的處理。
圖12C描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種調(diào)度算法的一部分，包括對(duì)模式II的應(yīng)用程序流程的處理和對(duì)模式III的應(yīng)用程序流程的處理。
圖12D描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種調(diào)度算法的一部分，包括對(duì)模式I的應(yīng)用程序流程的處理。
圖12E描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的一種調(diào)度算法的一部分，包括自適應(yīng)加權(quán)和以其為基礎(chǔ)的調(diào)度。
圖13示出一種基站收發(fā)器系統(tǒng)(BTS)，用于在無(wú)線通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)一種用自適應(yīng)加權(quán)算法來(lái)調(diào)度應(yīng)用程序流程的算法。
圖14是一張時(shí)序圖，測(cè)繪諸如數(shù)據(jù)率(LMAX)、保留資源(Res(t))、和可用資源(Avail(t))等最大資源作為時(shí)間的函數(shù)。
圖15是一張時(shí)序圖，測(cè)繪從高速率分組數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)中的用戶接收到的數(shù)據(jù)請(qǐng)求、和在時(shí)間t要保留的估算能力L(t)作為時(shí)間的函數(shù)。
圖16是一張信息流程圖，描述用于支持多個(gè)具有服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的應(yīng)用程序流程的高速率分組數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)的調(diào)度器，其中這些流程是應(yīng)用每條流程的補(bǔ)償來(lái)調(diào)度的。
圖17是一張信息流程圖，描述用于支持多個(gè)具有服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的應(yīng)用程序流程的高速率分組數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)的調(diào)度器，其中這些流程是應(yīng)用合計(jì)補(bǔ)償來(lái)調(diào)度的。
圖18A到18E示出一種在支持多個(gè)具有服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的應(yīng)用程序流程的高速率分組數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)中進(jìn)行允許進(jìn)入控制的算法。
圖19示出一種在支持多個(gè)具有服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的應(yīng)用程序流程的高速率分組數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)中進(jìn)行先占的算法。
圖20是支持多個(gè)具有服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的應(yīng)用程序流程的高速率分組數(shù)據(jù)類型系統(tǒng)中的一種接入網(wǎng)絡(luò)(AN)的框圖。
具體描述本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例針對(duì)于一種在通信網(wǎng)絡(luò)中由單個(gè)通信節(jié)點(diǎn)服務(wù)的多個(gè)用戶之間分配資源的系統(tǒng)和設(shè)備。在單獨(dú)的離散的傳輸間隔，或稱“服務(wù)間隔”，單個(gè)用戶排斥所有其它用戶地占用通信節(jié)點(diǎn)的有限資源?；谂c單個(gè)用戶相關(guān)聯(lián)的權(quán)值或得分，單個(gè)用戶被選擇以占用該有限資源。較佳的是，對(duì)與單個(gè)用戶相關(guān)聯(lián)的權(quán)值的改變是基于該單個(gè)用戶能夠消耗該有限資源的瞬時(shí)速率。
參考附圖，圖1表示一種示例性的可變速率的通信系統(tǒng)。一個(gè)此類系統(tǒng)在轉(zhuǎn)讓給Qualcomm有限公司的于1997年11月3日提交的題為Method and Apparatusfor High Rate Packet Data Transmission(高速率分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備)的美國(guó)專利申請(qǐng)第08/963,386號(hào)中描述，且這兒并入作為參考。可變速率通信系統(tǒng)包括多個(gè)單元2A-2G。每個(gè)單元2由一個(gè)對(duì)應(yīng)的基站4服務(wù)。各個(gè)遠(yuǎn)程站分布遍及該通信系統(tǒng)。在該示例性實(shí)施例中，每個(gè)遠(yuǎn)程站6都以任意的數(shù)據(jù)傳輸間隔在前向鏈路上與至多一個(gè)基站4通信。例如，在時(shí)隙n在前向鏈路上，基站4A排他地向遠(yuǎn)程站6A傳輸數(shù)據(jù)，基站4B排他地向遠(yuǎn)程站6B傳輸數(shù)據(jù)，而基站4C排他地向遠(yuǎn)程站6C發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖1所示，較佳的是每個(gè)基站4在任意給定時(shí)刻向一個(gè)遠(yuǎn)程站6傳輸數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，基站4可在特定數(shù)據(jù)傳輸間隔與一個(gè)以上遠(yuǎn)程站6通信，同時(shí)排斥與基站4相關(guān)聯(lián)的所有其它遠(yuǎn)程站6。此外，數(shù)據(jù)率是可變的，在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)率是取決于接收遠(yuǎn)程站6所測(cè)得的載波干擾比(C/I)，和要求的每比特能量噪聲比(Eb/No)。為簡(jiǎn)化起見，圖1中未示出從遠(yuǎn)程站6到基站4的后向鏈路。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，遠(yuǎn)程站6是具有由無(wú)線數(shù)據(jù)服務(wù)用戶操作的無(wú)線收發(fā)器的移動(dòng)單元。
示出一種示例性可變速率通信系統(tǒng)的基本子系統(tǒng)的框圖在圖2A-2B中示出?；究刂破?0與分組網(wǎng)絡(luò)接口24、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)30、和通信系統(tǒng)中的所有基站4(為簡(jiǎn)化起見，圖2中僅示出一個(gè)基站4)相接。基站控制器10協(xié)調(diào)通信網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)程站6與連接到分組網(wǎng)絡(luò)接口24和PSTN 30的其它用戶之間的通信。PSTN 30通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電話網(wǎng)絡(luò)(圖2中未示出)與用戶相接。
基站控制器10包含許多選擇器元件14，盡管為簡(jiǎn)化起見，圖2A中僅示出一個(gè)。每個(gè)選擇器元件14都被指派以控制一個(gè)或多個(gè)基站4和一個(gè)遠(yuǎn)程站6之間的通信。如果選擇器元件14未被指派給遠(yuǎn)程站6，則通知呼叫控制處理器16有尋呼遠(yuǎn)程站6的需要。呼叫控制處理器16隨即指派基站4來(lái)尋呼遠(yuǎn)程站6。
數(shù)據(jù)源20包含要傳輸?shù)竭h(yuǎn)程站6的大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源20將數(shù)據(jù)提供給分組網(wǎng)絡(luò)接口24。分組網(wǎng)絡(luò)接口24接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到選擇器元件14。選擇器元件14將數(shù)據(jù)傳輸?shù)矫總€(gè)與遠(yuǎn)程站6通信的基站4。在該示例性實(shí)施例中，每個(gè)基站4都維護(hù)一個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列40，它存儲(chǔ)要傳輸?shù)竭h(yuǎn)程站6的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)分組的形式從數(shù)據(jù)隊(duì)列40傳輸?shù)叫诺涝?2。在該示例性實(shí)施例中，在前向鏈路上，“數(shù)據(jù)分組”指一定量的數(shù)據(jù)，它最多是1024位，并且要在一個(gè)“時(shí)隙”(諸如≈1.667毫秒)之內(nèi)傳輸?shù)侥繕?biāo)遠(yuǎn)程站6。對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)分組，信道元件42插入必需的控制字段。在該示例性實(shí)施例中，信道元件42將數(shù)據(jù)分組和控制字段進(jìn)行CRC編碼，并插入一組代碼尾位。數(shù)據(jù)分組、控制字段、CRC奇偶校驗(yàn)位、和代碼尾位組成格式化的分組。在該示例性實(shí)施例中，信道元件42隨即對(duì)已格式化的分組進(jìn)行編碼，并將已編碼的分組內(nèi)的符號(hào)交錯(cuò)(或重新排序)。在該示例性實(shí)施例中，用Walsh代碼覆蓋交錯(cuò)處理分組、并用短PNI和PNQ代碼對(duì)經(jīng)交錯(cuò)處理的分組進(jìn)行擴(kuò)展。已擴(kuò)展的數(shù)據(jù)被提供給RF單元44，它對(duì)信號(hào)進(jìn)行正交調(diào)制、過(guò)濾和放大。前向鏈路信號(hào)是通過(guò)前向鏈路50上的天線46在空氣中傳輸。
在遠(yuǎn)程站6，前向鏈路信號(hào)由天線60接收并發(fā)送到前端62內(nèi)部的接收機(jī)。接收機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾、放大、正交解調(diào)和量化。數(shù)字化的信號(hào)被提供給解調(diào)器(DEMOD)64，在該處用短PNI和PNQ代碼去擴(kuò)展，并用Walsh代碼去覆蓋。已解調(diào)的數(shù)據(jù)被提供給解碼器66，它執(zhí)行在基站4處所作的信號(hào)處理功能的逆轉(zhuǎn)功能，具體而言是去交錯(cuò)、解碼、和CRC校驗(yàn)功能。已解碼的數(shù)據(jù)被提供給數(shù)據(jù)接收機(jī)68。
如以上所指出的硬件支持在前向鏈路上對(duì)數(shù)據(jù)、消息通信、語(yǔ)音、視頻和其它通信進(jìn)行可變速率的傳輸。從數(shù)據(jù)隊(duì)列40傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的速率變動(dòng)以適應(yīng)遠(yuǎn)程站6處的信號(hào)強(qiáng)度和噪音環(huán)境的變化。較佳的是，每個(gè)遠(yuǎn)程站6在每個(gè)時(shí)隙都向相關(guān)聯(lián)的基站4傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)率控制(DRC)信號(hào)。DRC指一種控制機(jī)制，遠(yuǎn)程站通過(guò)這種機(jī)制為前向鏈路確定合乎需要的數(shù)據(jù)率，即，在遠(yuǎn)程站處接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)率。遠(yuǎn)程站經(jīng)由DRC消息，向基站發(fā)送如同數(shù)據(jù)率請(qǐng)求或指令的期望數(shù)據(jù)率。DRC信號(hào)向基站4提供信息，包括遠(yuǎn)程站6的身份，和該遠(yuǎn)程站要從其相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)隊(duì)列接收數(shù)據(jù)的速率。由此，遠(yuǎn)程站6處的電路測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度并估計(jì)遠(yuǎn)程站6處的噪音環(huán)境，以確定要在DRC信號(hào)中傳輸?shù)乃俾市畔ⅰ?br> 每個(gè)遠(yuǎn)程站6所傳輸?shù)腄RC信號(hào)沿著后向鏈路信道52行進(jìn)，并在基站4處通過(guò)天線46和RF單元44被接收。在該示例性實(shí)施例中，DRC信息在信道元件42中被解調(diào)，并被提供給位于基站控制器10中的信道調(diào)度器12A，或提供給位于基站4中的信道調(diào)度器12B。在第一示例性實(shí)施例中，信道調(diào)度器12B位于基站4中。在替換實(shí)施例中，信道調(diào)度器12A位于基站控制器10中，并連接到該基站控制器10內(nèi)部的所有選擇器元件14。
在一個(gè)實(shí)施例中，信道調(diào)度器12B從數(shù)據(jù)隊(duì)列40接收指示為每個(gè)遠(yuǎn)程站所排隊(duì)的數(shù)據(jù)量(亦稱隊(duì)列大小)的信息。信道調(diào)度器12B隨即基于DRC信息和基站4所服務(wù)的每個(gè)遠(yuǎn)程站的隊(duì)列大小進(jìn)行調(diào)度。如果在替換實(shí)施例中使用的調(diào)度算法請(qǐng)求隊(duì)列大小，則信道調(diào)度器12A可從選擇器元件14接收隊(duì)列大小的信息。
本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例適用于可能支持可變速率傳輸?shù)钠渌布w系結(jié)構(gòu)?？梢院苋菀椎?cái)U(kuò)展本發(fā)明以覆蓋后向鏈路上的可變速率傳輸。例如，基站4不是基于來(lái)自遠(yuǎn)程站6的DRC信號(hào)來(lái)確定基站4處接收數(shù)據(jù)的速率，而是測(cè)量從遠(yuǎn)程站6所接收的信號(hào)的強(qiáng)度并估計(jì)噪音環(huán)境以確定從遠(yuǎn)程站6接收數(shù)據(jù)的速率?；?隨即向每個(gè)相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程站6傳輸要從遠(yuǎn)程站6出發(fā)在后向鏈路中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的速率?；?隨即可以類似本文中就前向鏈路所描述的方式，基于后向鏈路上不同的數(shù)據(jù)率來(lái)對(duì)后向鏈路上的傳輸進(jìn)行調(diào)度。
同樣，以上所討論的實(shí)施例的基站4用CDMA方案，向所選擇的一個(gè)或數(shù)個(gè)遠(yuǎn)程站進(jìn)行傳輸，同時(shí)排斥與該基站4相關(guān)聯(lián)的其余遠(yuǎn)程站。在任何特定時(shí)間，基站4通過(guò)使用一種分配給該接收基站4的代碼，對(duì)所選擇的一個(gè)或數(shù)個(gè)遠(yuǎn)程站6進(jìn)行傳輸。但是，本發(fā)明還可適用于其它系統(tǒng)，這些系統(tǒng)使用不同TDMA方法提供數(shù)據(jù)來(lái)選擇若干基站4并同時(shí)排斥其它基站4，以對(duì)傳輸資源進(jìn)行最優(yōu)化的分配。
信道調(diào)度器12對(duì)前向鏈路上可變速率的傳輸進(jìn)行調(diào)度。信道調(diào)度器12接收指示要向遠(yuǎn)程站6傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的隊(duì)列大小，和來(lái)自遠(yuǎn)程站6的消息。較佳的是，信道調(diào)度器12對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)吞吐量最大化并同時(shí)遵守公平性約束的系統(tǒng)目標(biāo)。
如圖1中所示，遠(yuǎn)程站6分布遍及通信系統(tǒng)，并可在前向鏈路上與零個(gè)或一個(gè)基站4通信。在該示例性實(shí)施例中，信道調(diào)度器12協(xié)調(diào)整個(gè)通信系統(tǒng)上的前向鏈路數(shù)據(jù)傳輸。一種用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度方法和設(shè)備在2002年1月1日授權(quán)的美國(guó)專利第6,335,922號(hào)中具體描述，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并這兒并入作為參考。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，信道調(diào)度器12在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括處理器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、和用于存儲(chǔ)要由處理器執(zhí)行的指令的程序存儲(chǔ)器(未圖示)。處理器、RAM和程序存儲(chǔ)器可由信道調(diào)度器12的各個(gè)功能占用。在其它實(shí)施例中，處理器、RAM和程序存儲(chǔ)器可為用于執(zhí)行基站控制器10處的其它功能的共享計(jì)算資源的一部分。
圖3示出一種調(diào)度算法的實(shí)施例，該算法控制信道調(diào)度器12對(duì)從基站4到遠(yuǎn)程站6的傳輸進(jìn)行調(diào)度。如以上所討論的，一個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列40與每個(gè)遠(yuǎn)程站6相關(guān)聯(lián)。信道調(diào)度器12使每個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列40與在步驟110處估值的“權(quán)值”相關(guān)聯(lián)，用于選擇與基站4相關(guān)聯(lián)的特定遠(yuǎn)程站6，從在隨后的服務(wù)間隔內(nèi)接收數(shù)據(jù)。信道調(diào)度器12選擇單個(gè)的遠(yuǎn)程站6，以在離散的服務(wù)間隔內(nèi)接收數(shù)據(jù)傳輸。在步驟102，信道調(diào)度器為每個(gè)與基站4相關(guān)聯(lián)的隊(duì)列初始化權(quán)值。
信道調(diào)度器12按傳輸間隔或服務(wù)間隔從步驟104到112進(jìn)行循環(huán)。在步驟104，信道調(diào)度器12判定是否由于在前一個(gè)服務(wù)間隔中檢測(cè)到的另一個(gè)遠(yuǎn)程站6與基站4之間的相關(guān)聯(lián)，而有任何其它隊(duì)列要添加。信道調(diào)度器12在步驟104還對(duì)與新隊(duì)列相關(guān)聯(lián)的權(quán)值進(jìn)行初始化。如以上所討論的，基站4按諸如時(shí)隙等規(guī)律的間隔，從與其相關(guān)聯(lián)的每個(gè)遠(yuǎn)程站6接收DRC信號(hào)。
此DRC信號(hào)還提供信息供信道調(diào)度器在步驟106使用，以為與每個(gè)隊(duì)列相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程站確定消耗信息(或接收所傳輸數(shù)據(jù))的瞬時(shí)速率。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，從任何遠(yuǎn)程站6傳輸?shù)腄RC信號(hào)指示該遠(yuǎn)程站6能夠以多個(gè)有效數(shù)據(jù)率中的任何一個(gè)接收數(shù)據(jù)。
基于遠(yuǎn)程站6的相關(guān)聯(lián)接收數(shù)據(jù)的瞬時(shí)速率(如在最近接收到的DRC信號(hào)中所指示的)，信道調(diào)度器12在步驟108確定服務(wù)間隔的長(zhǎng)度，在該服務(wù)間隔期間，數(shù)據(jù)被發(fā)送到任何特定的遠(yuǎn)程站6。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在步驟106，接收數(shù)據(jù)的瞬時(shí)速率Ri決定與特定數(shù)據(jù)隊(duì)列相關(guān)聯(lián)的服務(wù)間隔長(zhǎng)度Li。
信道調(diào)度器12在步驟110選擇特定數(shù)據(jù)隊(duì)列進(jìn)行傳輸。所要發(fā)送的相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)量隨即從數(shù)據(jù)隊(duì)列40被檢索，并被提供給信道元件42，用于傳輸給與該數(shù)據(jù)隊(duì)列40相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程站6。如以下所討論的，信道調(diào)度器12在步驟110選擇用于提供數(shù)據(jù)的隊(duì)列，該隊(duì)列在接下來(lái)的服務(wù)間隔中用包括與每個(gè)隊(duì)列相關(guān)聯(lián)的每個(gè)權(quán)值在內(nèi)的信息來(lái)傳輸。與所傳輸?shù)年?duì)列相關(guān)聯(lián)的權(quán)值隨即在步驟112得到更新。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，信道調(diào)度器12可用各種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不會(huì)偏離本發(fā)明。例如，信道調(diào)度器12可用包括處理器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和用于存儲(chǔ)要由處理器執(zhí)行的指令的程序存儲(chǔ)器(未圖示)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)施例中，信道調(diào)度器12的各個(gè)功能可并入共享的計(jì)算資源，該共享的計(jì)算資源還用于執(zhí)行基站4或基站控制器10處的其它功能。此外，用于執(zhí)行信道調(diào)度器功能的處理器可以是通用微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、可編程邏輯設(shè)備、專用集成電路(ASIC)、或能夠執(zhí)行本文中所描述的各種算法的其它設(shè)備，而不會(huì)偏離本發(fā)明。
如圖1的實(shí)施例中所示，遠(yuǎn)程站6是移動(dòng)的，并且能夠改變不同基站4之間的關(guān)聯(lián)。例如，遠(yuǎn)程站6F起初從基站4F接收數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)程站6F隨后可能移出基站4F的單元并移入基站4G的單元。遠(yuǎn)程站6F隨即可開始傳輸DRC信號(hào)來(lái)警告基站4G，而不是基站4F。通過(guò)不再?gòu)倪h(yuǎn)程站6F收到DRC信號(hào)，基站4F處的邏輯推論遠(yuǎn)程站6F已經(jīng)脫離且不準(zhǔn)備再接收數(shù)據(jù)傳輸。與遠(yuǎn)程站6F相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)隊(duì)列隨即可經(jīng)由陸線或RF通信鏈路傳輸?shù)交?G。
自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法此外，當(dāng)在無(wú)線通信系統(tǒng)中傳輸多媒體服務(wù)或其它具有各種傳輸要求的服務(wù)時(shí)存在一個(gè)問(wèn)題，其中稱為“流程”的多媒體服務(wù)傳輸引起突發(fā)性的通信量。突發(fā)性的通信量的特征由若干變量描述，包括突發(fā)性的量度、和平均數(shù)據(jù)率。此外，需要滿足系統(tǒng)中各條流程中每一個(gè)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求。諸如比例公平(PF)算法等當(dāng)前的調(diào)度方法一般基于按被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)率(稱為數(shù)據(jù)率控制數(shù)據(jù)請(qǐng)求或“DRC”)對(duì)吞吐量(記為“T”)的比率給出的度量，來(lái)選擇要服務(wù)的流程。此類計(jì)算可能無(wú)法確保所有用戶所需的QoS。因此，純粹的PF算法可能不能提供足夠的復(fù)雜程度來(lái)滿足訪問(wèn)多媒體或其它應(yīng)用程序的用戶的QoS要求。需要一種能夠滿足這些不同要求的調(diào)度器。
注意以下討論考慮支持如IS—856中所描述的高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)服務(wù)的cdma2000系統(tǒng)。此系統(tǒng)是作為示例使用。本發(fā)明適用于能根據(jù)調(diào)度算法選擇要服務(wù)的用戶的其它系統(tǒng)。
在HRPD系統(tǒng)中，空中接口可支持多達(dá)4個(gè)并行的應(yīng)用程序流。第一個(gè)流攜帶信令信息，其它三個(gè)流可用于攜帶具有不同服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的應(yīng)用程序或其它應(yīng)用程序。
為清楚理解下文所呈現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例起見，提供以下詞匯表。以下詞匯表并不試圖窮舉。以下詞匯表并不試圖將本發(fā)明限制于此，而是為就一種支持自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法的通信系統(tǒng)的實(shí)施例的清楚和理解而提供的。
詞匯表接入網(wǎng)絡(luò)(AN)—提供蜂窩網(wǎng)絡(luò)和分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(通常指因特網(wǎng))和AT兩兩之間的數(shù)據(jù)連通性的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。HRPD系統(tǒng)中的AN等效于蜂窩通信系統(tǒng)中的基站。
接入終端(AT)—提供到用戶的數(shù)據(jù)連通性的設(shè)備。HRPD系統(tǒng)中的AT對(duì)應(yīng)于蜂窩通信系統(tǒng)中的移動(dòng)站。AT可連接到諸如膝上個(gè)人計(jì)算機(jī)等計(jì)算設(shè)備，或者它可以是諸如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等自含式數(shù)據(jù)設(shè)備。
應(yīng)用程序流程—為給定應(yīng)用程序流所指定的從源到AT的傳輸路徑。每個(gè)應(yīng)用程序流程由源、目的、通信量概況和服務(wù)質(zhì)量概況來(lái)標(biāo)識(shí)。
應(yīng)用程序流—對(duì)應(yīng)于一個(gè)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)通信。大多數(shù)應(yīng)用程序流都有指定的服務(wù)質(zhì)量要求。
自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求(ARQ)—發(fā)射機(jī)基于一事件的發(fā)生或者不發(fā)生而初始化數(shù)據(jù)重新傳輸?shù)臋C(jī)制。
可用資源(t)前向鏈路上在時(shí)間t無(wú)限制的帶寬。
平均數(shù)據(jù)率(r)—給定應(yīng)用程序流程一段時(shí)間的平均輸入數(shù)據(jù)率。
平均延遲(AvgD)—從AN到AT的多個(gè)分組或比特上所承受的平均延遲。
突發(fā)性(σ)—對(duì)應(yīng)用程序流程中的數(shù)據(jù)分組的突發(fā)性或密度與時(shí)間關(guān)系的度量。
數(shù)據(jù)率控制(DRC)—AT向AN傳輸所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)率的機(jī)制。
虧數(shù)分組(defpkts)—在時(shí)隙n的開始處為流程k所定義。虧數(shù)分組是還未在流程中傳輸?shù)姆纸M，且defpkts具體定義為在BTS停留時(shí)間超過(guò)流程k的延遲閾值的相等大小的分組(例如，諸如媒體訪問(wèn)控制(MAC)分組等中間處理分組)的個(gè)數(shù)。
虧數(shù)位(defbits)—對(duì)應(yīng)于虧數(shù)分組的位數(shù)。
延遲邊界—從AN到AT傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)分組所允許的指定時(shí)間。
延遲閾值—延遲邊界或抖動(dòng)邊界的函數(shù)，用于計(jì)算defpkts。
延遲補(bǔ)償因子(Φ)—用于補(bǔ)償延遲違反的補(bǔ)償因子。
DRC補(bǔ)償因子(β)—慮及與應(yīng)用程序流程的用戶相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求要求的補(bǔ)償因子。用于對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行恰當(dāng)恢復(fù)。
增強(qiáng)抖動(dòng)閾值(dv)—用于在檢測(cè)到流程的兩個(gè)相繼IP分組之間的抖動(dòng)違反時(shí)對(duì)增強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
流程權(quán)值(w)—適用于每個(gè)使用自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法的應(yīng)用程序流程的初始權(quán)值。自適應(yīng)權(quán)值(aw)是權(quán)值的自適應(yīng)值。
前向鏈路(FL)—從AN到AT的傳輸空中鏈路。
排頭(HOL)分組—隊(duì)列中的第一個(gè)分組。
高速率分組數(shù)據(jù)(HRPD)-以高數(shù)據(jù)率傳輸分組數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)服務(wù)。也稱作高數(shù)據(jù)率(HDR)，在題為“cdma2000 High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”(cdma2000高速率分組數(shù)據(jù)空中接口標(biāo)準(zhǔn))的IS—856標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)說(shuō)明。
抖動(dòng)—所接收到的連續(xù)的分組兩兩之間的時(shí)間變化。
抖動(dòng)邊界(j)—在給定應(yīng)用程序流程的抖動(dòng)上的邊界。
增強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償因子(δ)—為流程補(bǔ)償抖動(dòng)違反的補(bǔ)償因子。
Lmax-BTS可在前向鏈路上傳輸數(shù)據(jù)的最大速率(例如，在cdma2000 1xEV—DO類型網(wǎng)絡(luò)中為2.4兆比特/秒)。
L(t)—基于先前的QoS違反的統(tǒng)計(jì)量和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量對(duì)在時(shí)間t保留的前向鏈路容量的估計(jì)。
歸一化虧數(shù)分組(ndefpkts)—用虧數(shù)分組和該流程所請(qǐng)求的速率計(jì)算的歸一化虧數(shù)分組。
歸一化虧數(shù)位(ndefbits)—對(duì)應(yīng)于歸一化虧數(shù)分組的歸一化虧數(shù)位。
運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)-傳輸多媒體材料的協(xié)議。
未決分組—pendk，j[n]—時(shí)隙n中BTS和BSC中流程k的IP分組j的未決字節(jié)數(shù)。
比例公平(PF)算法—根據(jù)按所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)率對(duì)吞吐量的比率為每個(gè)AT計(jì)算的選擇因子對(duì)數(shù)據(jù)通信進(jìn)行調(diào)度的調(diào)度算法。
服務(wù)質(zhì)量(QoS)—涉及分組數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)囊螅ǖ幌抻?，延遲、請(qǐng)求速率、和抖動(dòng)。
QoS和網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償函數(shù)(Φ，γ，α，β，δ)—如在自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法中使用的補(bǔ)償函數(shù)。
服務(wù)質(zhì)量組(QSG)—具有相似QoS要求的應(yīng)用程序類型組。
速率補(bǔ)償因子(α)—為補(bǔ)償速率違反而計(jì)算的補(bǔ)償因子。
服務(wù)速率(R)或所請(qǐng)求的速率(required_rate)—流程所請(qǐng)求的速率。
Res(t)前向鏈路上在時(shí)間t保留的帶寬。
重新發(fā)送隊(duì)列(Rx)—存儲(chǔ)為重新發(fā)送而調(diào)度的應(yīng)用程序流程的重新發(fā)送隊(duì)列。
后向鏈路(RL)—從AT到AN的傳輸空中鏈路。
選擇度量(Y)—為調(diào)度決定而比較應(yīng)用程序流程所用的度量。
交通量概況(σ，r)—涉及突發(fā)性和數(shù)據(jù)率的度量。
傳輸隊(duì)列(Tx)—為給定BTS存儲(chǔ)應(yīng)用程序流程的傳輸隊(duì)列。
等待時(shí)間參數(shù)(γ)-AN內(nèi)部排頭IP分組的等待時(shí)間的度量。
將自適應(yīng)權(quán)值應(yīng)用于比例公平調(diào)度算法為cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)的前向鏈路描述了比例公平(PF)調(diào)度算法，它基于度量DRC/T選擇要服務(wù)的流程。PF算法被設(shè)計(jì)成向每個(gè)用戶提供大約相同個(gè)數(shù)的傳輸時(shí)隙。為加強(qiáng)這一調(diào)度算法，本文中所描述的是一種自適應(yīng)加權(quán)DRC/T算法，它擴(kuò)展并優(yōu)化DRC/T算法以滿足不同類型的應(yīng)用程序的不同QoS要求。每個(gè)多媒體應(yīng)用程序分別有各自具體的QoS要求。調(diào)度算法的目標(biāo)包括滿足各種QoS要求。本文中所給出的自適應(yīng)算法(也稱作自適應(yīng)w*DRC/T算法)為其中應(yīng)用程序流程包括多媒體應(yīng)用程序服務(wù)的cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)的前向鏈路，提供各種優(yōu)于DRC/T算法的性能優(yōu)勢(shì)。使用自適應(yīng)算法，滿足cdma2000 1xEV-DO網(wǎng)絡(luò)前向鏈路上延遲和抖動(dòng)敏感應(yīng)用程序的延遲和抖動(dòng)邊界要求。此外，自適應(yīng)調(diào)度算法確保滿足速率要求和減少多媒體應(yīng)用程序的平均延遲。盡管提供多媒體應(yīng)用程序作為示例來(lái)說(shuō)明自適應(yīng)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)，但是本文中所描述的方法和設(shè)備可適用于其它具有QoS要求或與其相關(guān)聯(lián)的可量化要求的應(yīng)用程序。
對(duì)于諸如網(wǎng)絡(luò)瀏覽和游戲等具有速率和等待時(shí)間要求的應(yīng)用程序，自適應(yīng)調(diào)度算法提供速率保證并減少平均延遲。對(duì)于其它僅具有速率要求的應(yīng)用程序，可使用自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法來(lái)滿足速率保證。提供這些QoS保證的同時(shí)，自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法還作用于將總吞吐量維持在合理高的等級(jí)，并實(shí)現(xiàn)接近于當(dāng)使用純粹PF調(diào)度算法時(shí)所達(dá)到的總吞吐量。純粹PF調(diào)度算法指使用DRC/T計(jì)算的算法。在給予有QoS違反的流程額外資源的同時(shí)，自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法以公平方式分配可用資源。本文中提供了各種與其一致的補(bǔ)償機(jī)制。
圖4示出支持多媒體應(yīng)用程序的系統(tǒng)800。再次注意，本發(fā)明適用于具有QoS要求的其它系統(tǒng)。系統(tǒng)800包括耦合到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)806的多媒體源802。PDSN 806還耦合到基站控制器(BSC)804，基站控制器804可包括多個(gè)BSC。BSC 804經(jīng)由基站收發(fā)器系統(tǒng)(BTS)808，810與各個(gè)AT 812、814、816、818等通信。系統(tǒng)800可包括比圖示更多的BTS和AT。圖示出三條流程第一條流程從多媒體源802經(jīng)由PDSN 806、BSC 804、和BTS 808、到AT 812；第二條流程從多媒體源802經(jīng)由PDSN 806、BSC 804、和BTS 810、到AT 816；第三條流程從多媒體源802經(jīng)由PDSN 806、BSC 804、和BTS 810、到AT 818。注意一個(gè)AT可以是多條流程的目的。在一個(gè)示例中，運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)類型應(yīng)用程序的傳輸將音頻和視頻分成單獨(dú)的流程。
系統(tǒng)800中要傳輸?shù)拿總€(gè)應(yīng)用程序流程具有相關(guān)聯(lián)的源地址；目的地址；和QoS要求。隨即就從源到目的的傳輸對(duì)應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。應(yīng)用程序流程穿過(guò)類似于圖4中所示的路徑。
每個(gè)BTS 808、810都適用于維護(hù)如圖5中所示的流程隊(duì)列。注意，每個(gè)BTS維護(hù)對(duì)應(yīng)于其前向鏈路(FL)上的每個(gè)應(yīng)用程序流程的一組隊(duì)列。一個(gè)應(yīng)用程序流程針對(duì)于一個(gè)AT。但是，注意多條流程可針對(duì)于一個(gè)AT。每條流程都具有一個(gè)與之相關(guān)聯(lián)的服務(wù)質(zhì)量組(QSG)類型。每個(gè)QSG由一組QoS參數(shù)定義。某一給定QSG的每條流程都有具體的值對(duì)應(yīng)于組中每個(gè)參數(shù)。例如，一個(gè)QSG可由包括延遲和抖動(dòng)的組來(lái)定義。具有這一QSG的哪些流程將指定對(duì)于延遲和抖動(dòng)的要求。對(duì)于隊(duì)列中的每條流程，BTS維護(hù)包括以下三個(gè)單獨(dú)隊(duì)列的組(1)原始傳輸隊(duì)列(Tx)；(2)重新傳輸隊(duì)列(Rx)；和(3)自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求隊(duì)列(ARQ)。在一個(gè)實(shí)施例中，ARQ隊(duì)列可對(duì)應(yīng)于諸如先前決策ARQ等為在BTS和MS之間所執(zhí)行的任何類型的重復(fù)機(jī)制存儲(chǔ)流程的隊(duì)列。多媒體應(yīng)用程序可包括諸如視頻會(huì)議等具有延遲邊界要求的對(duì)延遲敏感的應(yīng)用程序。延遲邊界是從AN傳輸?shù)紸T接收所允許的指定時(shí)間。自適應(yīng)加權(quán)算法致力于滿足延遲邊界要求和減少此類應(yīng)用程序的IP分組所經(jīng)受的平均延遲。對(duì)于同時(shí)具有速率和平均延遲要求的應(yīng)用程序，自適應(yīng)加權(quán)算法致力于滿足速率要求和減少平均延遲。
對(duì)于諸如多媒體視頻應(yīng)用程序等某些類型的應(yīng)用程序的另一個(gè)考慮事項(xiàng)是多媒體傳輸中連續(xù)的分組之間所經(jīng)受的“抖動(dòng)”。抖動(dòng)指所接收的分組兩兩之間的時(shí)間變化。當(dāng)連續(xù)波形稍早或稍遲到達(dá)接收機(jī)時(shí)，即發(fā)生抖動(dòng)。在無(wú)線通信中，此類波形通常傳遞邏輯1或0，它們隨即在接收機(jī)處被解碼。定義為抖動(dòng)的時(shí)間變化使所接收到的傳輸?shù)囊曈X效果產(chǎn)生畸變。自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法降低最壞情況的延遲變化，以及對(duì)延遲敏感的應(yīng)用程序的相繼分組之間的延遲變化。
滿足各用戶的QoS要求的同時(shí)，自適應(yīng)算法還被設(shè)計(jì)成當(dāng)若干應(yīng)用程序流程“一致”時(shí)滿足那些流程的速率要求。如果應(yīng)用程序流程根據(jù)預(yù)先指定的通信量概況發(fā)送數(shù)據(jù)，則稱其為“一致的”。如果具有速率要求的流程不一致，即，它們發(fā)送的數(shù)據(jù)多于其通信量概況中所預(yù)先指定的，則該算法將較高的優(yōu)先權(quán)給予具有較低數(shù)據(jù)率的流程。盡管本文中在cdma2000 1xEV-DO的上下文中描述自適應(yīng)加權(quán)算法，但是這些概念和方法也可適用于其它類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
就多媒體應(yīng)用程序流程而言，每條流程由以下各項(xiàng)定義(1)通信量概況；(2)QoS概況；(3)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)源地址；和(4)IP目的地址。流程還可包括(5)L4協(xié)議類型；(6)L4端口號(hào)；和(7)L4目的端口號(hào)，其中L4指協(xié)議棧中的傳輸控制協(xié)議(TCP)/用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)層。例如，可將對(duì)應(yīng)于一個(gè)MPEG應(yīng)用程序的MPEG音頻和MPEG視頻視為兩個(gè)單獨(dú)的流程。
每條流程都由通信量概況指定，并受到監(jiān)視或整形以確保其與該通信量概況一致。通信量概況由記為σ的表示突發(fā)性的度量的變量，和記為r的流程平均數(shù)據(jù)率定義。因此，每條流程由通信量概況(σ，r)描述。QoS概況由以下各參數(shù)中的至少一個(gè)定義(1)記為“D”的延遲邊界，它定義IP分組從傳輸?shù)浇邮账试S的時(shí)間。對(duì)于多媒體應(yīng)用程序流程，系統(tǒng)可指定延遲邊界。對(duì)于諸如網(wǎng)絡(luò)瀏覽等一些其它應(yīng)用程序流程，系統(tǒng)可指定平均延遲(AvgD)來(lái)取代或補(bǔ)充延遲邊界；(2)記為“j”的抖動(dòng)邊界，它定義在AT處所接收的分組兩兩之間最大可允許的時(shí)間變化；和(3)記為“R”或“req_rate”的服務(wù)速率(請(qǐng)求速率)。
為定義延遲邊界D，參考圖6，它是包括各個(gè)AN元件和一個(gè)AT的時(shí)序圖。多媒體流程從多媒體源(未圖示)經(jīng)由PDSN、BSC、和BTS傳輸?shù)紸T。一個(gè)IP分組在時(shí)間t0從PDSN發(fā)送，并在時(shí)間t3在AT處接收。參數(shù)D定義從時(shí)間t0到時(shí)間t3的最大可允許時(shí)間，即，D指定對(duì)t3-t0的限制。
為定義抖動(dòng)邊界j，參考圖7A，它是包括若干AN元件和一個(gè)AT的時(shí)序圖。第一個(gè)分組在時(shí)間t1從PDSN發(fā)出，并在時(shí)間t1’在AT處接收。第二個(gè)分組在時(shí)間t2從PDSN發(fā)出，并在時(shí)間t2’在AT處接收。抖動(dòng)邊界j定義連續(xù)分組兩兩之間最大可允許的變化，其中變化給定為(t2’-t1’)-(t2-t1)。圖7B進(jìn)一步詳述在若干時(shí)隙上傳輸?shù)娜舾蛇B續(xù)IP分組。
在一個(gè)實(shí)施例中，QoS概況被歸類成組，稱為QoS調(diào)度組(QSG)。表1列出了這些類別。
表1
圖8示出根據(jù)自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法對(duì)流程的處理。流程900、902、904和906由標(biāo)記為“S”的調(diào)度單元908處理。調(diào)度單元908應(yīng)用一種自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法，其中為每條流程使用QSG概況。QSG概況識(shí)別用于如以下詳述地計(jì)算自適應(yīng)權(quán)值的變量。調(diào)度單元908隨即將調(diào)度傳輸輸出到所選擇的AT。
描述稱為DRC/T算法的PF調(diào)度算法，其中各分組被分類到m個(gè)隊(duì)列，例如Q1、Q2、……、Qm。令DRC[k，n]為由移動(dòng)站請(qǐng)求的DRC，對(duì)應(yīng)于時(shí)隙n的流程k。調(diào)度器選擇具有最高選擇度量值的流程，其中Y[k，n+1]＝DRC[k，n+1]/Tk[n+1]，k，n。
(1)Y[k，n+1]是時(shí)隙(n+1)中隊(duì)列Qk的選擇度量，并且Tk[n+1]=(1-1tc)Tk[n]+1tcR[k,n],---(2)]]>1tc≤1,]]>并且0＜1/tc(3)如本文中所使用的，tc是計(jì)算平均值所用的時(shí)間常數(shù)。
自適應(yīng)w*DRC/T算法在一個(gè)實(shí)施例中，稱為“自適應(yīng)w*DRC/T”算法的自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法，向每條流程分配一個(gè)初始權(quán)值。假設(shè)分配給流程k的初始權(quán)值記為Wk，由AT請(qǐng)求的對(duì)應(yīng)于時(shí)隙n流程k的DRC是DRC[k，n]。自適應(yīng)w*DRC/T算法在每個(gè)時(shí)隙n為每條流程k計(jì)算以下度量Yk[n]＝awk[n]*DRCk[n]/Tk[n] (4)此處，流程k和時(shí)隙n的吞吐量Tk[n]是如PF算法中為DRC/T所定義的。如在自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度算法中所使用的，awk[n]是流程k在時(shí)隙n的自適應(yīng)權(quán)值。自適應(yīng)w*DRC/T調(diào)度算法以數(shù)種模式工作，其中模式是由QSG定義的。流程k在時(shí)隙n的自適應(yīng)權(quán)值awk[n]是基于如下所述的調(diào)度器模式和一組所選擇的策略或機(jī)制所計(jì)算的。注意要為每條流程計(jì)算等式(4)，其中將根據(jù)專屬于每條流程的公式來(lái)計(jì)算自適應(yīng)權(quán)重。換言之，該調(diào)度算法考慮給定流程的QoS概況，并使用該QoS概況來(lái)構(gòu)造對(duì)該流程的自適應(yīng)權(quán)值的計(jì)算。以此方式，具有不同QoS要求的不同流程可具有不同地計(jì)算得到的自適應(yīng)權(quán)值。該調(diào)度算法接下來(lái)選擇具有最大Yk[n]值的流程以在時(shí)隙n中服務(wù)。
自適應(yīng)w*DRC/T調(diào)度器以以下模式工作
模式I[aw*DRC/T](r，d，j)為延遲和抖動(dòng)敏感應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)對(duì)延遲和抖動(dòng)邊界具有嚴(yán)格要求并要求某個(gè)最小速率。
模式II[aw*DRC/T](r，d)用于具有平均延遲和速率要求的應(yīng)用程序。
模式III[aw*DRC/T](r)用于僅指定速率要求的應(yīng)用程序。
模式IV[DRC/T]用于未指定任何QoS計(jì)劃但由DRC/T算法服務(wù)的流程?；赒oS要求，可對(duì)給定流程使用特定模式的自適應(yīng)w*DRC/T算法。還可對(duì)流程應(yīng)用模式II以增加調(diào)度器給予該流程的吞吐量。例如，模式II可用于FTP應(yīng)用程序，以潛在地增加對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序流程的吞吐量。
以下給出分組應(yīng)用程序(即，QSG)的一個(gè)示例組I對(duì)延遲邊界和延遲變化具有嚴(yán)格要求類似于IP電話(VoIP)的應(yīng)用程序。注意此類應(yīng)用程序還常常具有速率要求。使用調(diào)度器模式I。
組II對(duì)延遲邊界和延遲變化具有嚴(yán)格要求的多媒體會(huì)議應(yīng)用程序。即時(shí)這些應(yīng)用程序中的一些是自適應(yīng)的，為一致的高質(zhì)量起見確保服務(wù)速率仍然是合乎需要的。使用調(diào)度器模式I。
組III對(duì)于延遲邊界、速率和延遲變化具有要求的視頻流應(yīng)用程序。使用調(diào)度器模式I。
組IV具有速率和(平均)延遲要求的網(wǎng)絡(luò)瀏覽應(yīng)用程序——使用調(diào)度器模式II。
組V具有速率要求的FTP應(yīng)用程序——使用調(diào)度器模式III?；蛘撸褂镁哂胁粐?yán)格的延遲限制的調(diào)度器模式II。
組VI盡力服務(wù)型應(yīng)用程序——使用無(wú)自適應(yīng)加權(quán)的PF算法，即，DRC/T算法。
注意，數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)、游戲和其它應(yīng)用程序也可分別根據(jù)QoS要求分類到合適的組中。
圖9示出具有多個(gè)等級(jí)的自適應(yīng)加權(quán)調(diào)度器，多個(gè)等級(jí)包括，但不限于，等級(jí)I和等級(jí)II。等級(jí)I調(diào)度器具有多個(gè)調(diào)度器S1、S2、S3、……、Sm，其中m指組的總數(shù)。圖9中的每個(gè)等級(jí)I調(diào)度器運(yùn)行自適應(yīng)w*DRC/T調(diào)度算法的一個(gè)特定操作模式，并從該組中選擇一條流程。首先，等級(jí)I調(diào)度器計(jì)算Y的部分，具體而言是吞吐量T，以及速率補(bǔ)償因子α。接下來(lái)，等級(jí)II調(diào)度器考慮各條流程，并向等級(jí)I調(diào)度器提供足夠的輸入，以由等級(jí)I調(diào)度器完成對(duì)選擇度量Y的計(jì)算。一旦為所有未決流程完成完成對(duì)Y的計(jì)算，等級(jí)I調(diào)度器對(duì)Y值進(jìn)行估值，并選擇具有最高Y值的流程。每個(gè)等級(jí)I調(diào)度器對(duì)一組具有相似QoS要求的流程進(jìn)行估值。每個(gè)等級(jí)I調(diào)度器所選擇的流程隨即被提供給等級(jí)II調(diào)度器，以供與來(lái)自其它組的流程進(jìn)行比較。等級(jí)II調(diào)度器考慮每組一個(gè)所選擇的流程，并選擇具有最高度量(aw*DRC/T)或Y值的流程。當(dāng)調(diào)度器需要選擇一條流程進(jìn)行服務(wù)時(shí)，為每個(gè)時(shí)隙重復(fù)此過(guò)程。替換實(shí)施例可使用單等級(jí)的調(diào)度器，或可使用比圖9中所示更多的等級(jí)。替換實(shí)施例可包括不同個(gè)數(shù)的等級(jí)I調(diào)度器，其中等級(jí)I調(diào)度器對(duì)應(yīng)于流程組織。
一般而言，將自適應(yīng)權(quán)值的計(jì)算是給定為若干參數(shù)的函數(shù)，并給定為a＝f(Φ，γ，α，β，δ)。(5)延遲補(bǔ)償函數(shù)記為Φ。等待時(shí)間常數(shù)記為γ。速率補(bǔ)償函數(shù)記為α。DRC補(bǔ)償函數(shù)記為β。增強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償因子記為δ。注意不是對(duì)于所有多媒體服務(wù)所有參數(shù)都具有實(shí)際的值。例如，當(dāng)僅給定流程的QoS要求是指定的數(shù)據(jù)率時(shí)，那么變量α將被指定，(速率參數(shù)將有實(shí)際的值)而所有其它常數(shù)將被設(shè)為等于1。在此情形中，自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算中將僅包括速率參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，自適應(yīng)權(quán)重按下式計(jì)算a＝Φ*γ*α*β*δ (6)其中算子為乘號(hào)。以下討論提供自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算中可包括的各種補(bǔ)償項(xiàng)的細(xì)節(jié)。
對(duì)于模式I的應(yīng)用程序，QoS概況指定等式(6)中所指示的所有參數(shù)。自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算考慮由于延遲閾值違反而產(chǎn)生的延遲補(bǔ)償，由于等待時(shí)間閾值違反而產(chǎn)生的延遲補(bǔ)償，由于速率違反而產(chǎn)生的速率補(bǔ)償，和由于加強(qiáng)抖動(dòng)閾值違反而產(chǎn)生的加強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償。此概念提高違反指定QoS要求的流程的權(quán)值。一旦被違反QoS要求所觸發(fā)，此類流程即被給予信任分。信任分是通過(guò)將流程的權(quán)值乘以延遲補(bǔ)償函數(shù)的合適的值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)結(jié)果還要乘以速率補(bǔ)償和加強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償。
相反，當(dāng)流程表現(xiàn)為在接收超額的服務(wù)時(shí)，該流程可被處罰?？捎酶鞣N方法中的任何一種來(lái)處罰流程。根據(jù)一種方法，可通過(guò)減少流程權(quán)值來(lái)直接處罰流程。根據(jù)另一種方法，可通過(guò)維持該流程權(quán)值并同時(shí)增加其它落后的(即，那些未達(dá)到所要求的QoS的流程)用戶的權(quán)值來(lái)間接處罰流程。
有各種計(jì)算延遲補(bǔ)償以考慮違反延遲閾值的機(jī)制。假設(shè)流程k的延遲閾值記為dth_Фk，流程k在時(shí)隙n中由于延遲閾值違反而產(chǎn)生的延遲補(bǔ)償記為Фk[n]。為計(jì)算延遲補(bǔ)償Фk[n]，考慮每條流程所有三個(gè)隊(duì)列(即，Tx、RTx和ARQ)中的分組。
對(duì)于每條流程，還對(duì)Φ指定最大和最小閾值，以確保一條流程不會(huì)消耗若干個(gè)相繼的時(shí)隙而使其它流程匱乏時(shí)隙。這樣設(shè)計(jì)還確保由于延遲閾值違反而產(chǎn)生的流程延遲補(bǔ)償項(xiàng)至少和最小閾值一樣好。令Φthres，min，k和Φthres，max，k是為每條流程k指定的最小和最大閾值。這(對(duì)于所有k和所有n)導(dǎo)致φthres，min，k≤φk[n]≤φthres，max，k，k，n。(7)將使用以下定義來(lái)推導(dǎo)對(duì)延遲補(bǔ)償?shù)挠?jì)算D[n]定義在時(shí)隙n的開始處經(jīng)受延遲閾值違反的一組流程(即，每個(gè)此類流程在時(shí)隙n的開始處都至少有一個(gè)超過(guò)該流程延遲閾值的分組)。
defpktsk[n]定義在時(shí)隙n的開始處流程k的“虧數(shù)”分組。虧數(shù)分組是還未在流程中傳輸?shù)姆纸M，defpkts具體定義為在BTS中停留時(shí)間超過(guò)流程k的延遲閾值的同等大小的(MAC)分組的個(gè)數(shù)。
required_ratek定義流程k的請(qǐng)求速率。
ndefpktsk定義流程k的歸一化虧數(shù)分組個(gè)數(shù)，具體定義為ndefpktsk=defpktskrequired_ratek---(8)]]>注意BTS、BSC和PDSN中的分組可能是不相等的大小，因此，這里計(jì)算虧數(shù)位而不是分組的個(gè)數(shù)是有好處的。
如果流程的HOL分組在BTS隊(duì)列中停留的時(shí)間段大于預(yù)先指定的閾值，則可用以下機(jī)制對(duì)該流程進(jìn)行補(bǔ)償。為此目的使用的等待時(shí)間閾值應(yīng)當(dāng)大于或等于為計(jì)算Φ所使用的閾值。對(duì)于流程k，等待時(shí)間閾值記為dth_γk，其中等待時(shí)間閾值受dth_γk≥dth_φk，k的約束。為了選擇流程的HOL分組，首先考慮來(lái)自流程的Tx、RTx和ARQ隊(duì)列的HOL分組，并基于BTS處的等待時(shí)間選擇其中的一個(gè)，即，選擇在BTS中等待了最長(zhǎng)時(shí)間的那一個(gè)。令γk[n]為在時(shí)隙n開始處流程k的等待時(shí)間補(bǔ)償，Sk[n]為在時(shí)隙n處流程k的HOL分組在BTS隊(duì)列中停留的時(shí)間。對(duì)于每條流程k，還指定最小閾值Sthres，min，k和最大閾值Sthres，max，k，滿足Sthres，min，k≤Sk[n]≤Sthresh，max，k，k，n。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)流程經(jīng)受延遲閾值違反或等待時(shí)間閾值違反時(shí)應(yīng)用延遲補(bǔ)償。該機(jī)制將DRC數(shù)據(jù)率請(qǐng)求應(yīng)用到自適應(yīng)權(quán)值。令βk[n]為時(shí)隙n中流程k的DRC調(diào)整函數(shù)。為每條流程k指定最小閾值βmin，thres，k和最大閾值βmax，thres，k，滿足βmin，thres，k≤βk[n]≤βmax，thres，k。
盡管對(duì)于諸如視頻/音頻會(huì)議等一些應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，上述補(bǔ)償機(jī)制幫助減少流程中的延遲變化，包括更有效地延遲變化(抖動(dòng))控制并進(jìn)一步減少延遲變化可能是合乎需要的。以下機(jī)制通過(guò)減少流程相繼分組兩兩之間的延遲變化，來(lái)提供有效的延遲變化控制。具有較大IP分組大小的流程從此補(bǔ)償機(jī)制中獲益更多。
假設(shè)at(k，j)為BSC入口處流程k的IP分組j的到達(dá)時(shí)間。令dt(k，j)為此IP分組從BTS離開的時(shí)間，即，到此時(shí)間為止此IP分組的所有分段都已由BTS處的前向鏈路調(diào)度器所傳輸。令pendk，j[n]為BTS和BSC處流程k的IP分組j的字節(jié)總長(zhǎng)度。假設(shè)dvk，target為流程k相繼IP分組兩兩之間的目標(biāo)延遲變化(抖動(dòng))，dvk，thres為此流程預(yù)先定義的增強(qiáng)抖動(dòng)閾值，并使dvk，thres＜dvk，target。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)相繼IP分組兩兩之間的延遲變化超過(guò)dvk，thres時(shí)，該算法即為流程k觸發(fā)增強(qiáng)延遲變化補(bǔ)償機(jī)制。
圖10提供對(duì)應(yīng)于一個(gè)實(shí)施例的體系結(jié)構(gòu)圖。每個(gè)應(yīng)用程序流程由通信量概況、QoS概況和DRC請(qǐng)求(即，請(qǐng)求數(shù)據(jù)率)描述。每個(gè)通信量概況包括突發(fā)性的度量和平均數(shù)據(jù)率。每個(gè)QoS概況包括類類型和參數(shù)邊界。類類型可以是模式I、模式II、模式III或模式IV中的一種。邊界指定延遲、抖動(dòng)、和所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)率的邊界。諸如網(wǎng)絡(luò)瀏覽等一些應(yīng)用程序可指定平均延遲而不是延遲邊界。選擇模式I的延遲閾值小于抖動(dòng)邊界；對(duì)于模式II，選擇延遲閾值小于平均延遲。選擇增強(qiáng)抖動(dòng)閾值小于抖動(dòng)邊界。替換實(shí)施例可將較多或較少信息應(yīng)用于每個(gè)應(yīng)用程序流程，其中QoS要求可專屬于網(wǎng)絡(luò)和配置。
圖11是為每個(gè)類類型指定QoS要求和QoS參數(shù)的表。如圖所示，模式I對(duì)應(yīng)于最嚴(yán)格的要求，而模式IV對(duì)應(yīng)于不指定任何QoS要求的盡力服務(wù)型。替換實(shí)施例可包括其它QoS要求、QoS參數(shù)和/或模式。
圖12A到12E作為有效應(yīng)用程序流程的一部分，示出對(duì)應(yīng)用程序流程的處理和對(duì)該應(yīng)用程序流程的調(diào)度。圖12A所示是對(duì)單個(gè)應(yīng)用程序流程進(jìn)行初始化和設(shè)置的流程圖。該過(guò)程在步驟1100開始以選擇用于每個(gè)補(bǔ)償參數(shù)的機(jī)制。補(bǔ)償參數(shù)包括，但不限于延遲(Φ)；未決時(shí)間(γ)；DRC(β)、抖動(dòng)(δ)、和速率(α)。在步驟1102為適用的補(bǔ)償參數(shù)選擇閾值。注意補(bǔ)償參數(shù)可包括對(duì)于AN具有重要性的應(yīng)用程序流程的任何參數(shù)。在步驟1102選擇用于計(jì)算中間權(quán)值的算法，其中中間權(quán)值用于計(jì)算調(diào)度所用的自適應(yīng)權(quán)值。在步驟1106設(shè)置比例參數(shù)(C)和優(yōu)先權(quán)因子(Z)，這兩者都用于計(jì)算自適應(yīng)權(quán)值。在步驟1108為此應(yīng)用程序流程設(shè)置初始權(quán)值。在步驟1110對(duì)該應(yīng)用程序流程的QoS要求進(jìn)行估值。如果除了DRC要求所標(biāo)識(shí)的速率以外沒有指定的QoS要求，則適用默認(rèn)條件。默認(rèn)條件為如上所述的“盡力服務(wù)型”。在此情形中，默認(rèn)處理將用于此應(yīng)用程序流程的所有補(bǔ)償因子設(shè)為等于1。對(duì)于本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，在此情形中，對(duì)等式(6)的計(jì)算適用乘法算子，因此將各因子設(shè)為1有效地忽略那些因子，即，那些因子不影響加權(quán)。注意替換實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)其它機(jī)制和函數(shù)，并因此適用其它機(jī)制來(lái)忽略具體或所有的補(bǔ)償因子。
盡力服務(wù)型處理在步驟1112和1116繼續(xù)。所得的調(diào)度因子計(jì)算是與比例公平計(jì)算一致的。如果應(yīng)用程序流程具有QoS要求，則處理前進(jìn)至步驟1114。步驟1114和1116指示處理在接下來(lái)的附圖中繼續(xù)。
圖12B從步驟1114起繼續(xù)圖12A的處理。在步驟1120對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的處理開始。在步驟1122判定應(yīng)用程序流程的類類型。在步驟1128處理模式I，在步驟1126處理模式II，在步驟1124處理模式III。在步驟1128監(jiān)視模式I的QoS參數(shù)；在步驟1124監(jiān)視模式III的QoS參數(shù)。隨即在步驟1130、1140和1150處對(duì)QoS違反進(jìn)行檢查，這在圖12C和12D中進(jìn)一步詳述。
對(duì)于模式I、II或III的應(yīng)用程序，應(yīng)用程序流程的處理在圖12C的步驟1130繼續(xù)。在步驟1132，該算法周期性地監(jiān)視速率違反。注意周期性地進(jìn)行速率補(bǔ)償計(jì)算，并在其后的多個(gè)時(shí)隙中使用。如果在步驟1134檢測(cè)到速率違反，則處理前進(jìn)至步驟1138以計(jì)算速率補(bǔ)償因子(α)。否則，在步驟1136將速率補(bǔ)償因子(α)設(shè)為等于1。處理隨即前進(jìn)至步驟1160，這將在圖12E中進(jìn)一步詳述。
對(duì)于模式I或II的應(yīng)用程序，應(yīng)用程序流程的處理在圖12C的步驟1140繼續(xù)。在步驟1142該方法在每個(gè)時(shí)隙對(duì)延遲和抖動(dòng)違反進(jìn)行監(jiān)視。如果在步驟1144檢測(cè)到延遲和/或抖動(dòng)違反，則處理前進(jìn)至1148以根據(jù)在初始化所選擇機(jī)制計(jì)算延遲補(bǔ)償因子(Φ)。對(duì)于具有請(qǐng)求的增強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪Ｊ絀的流程，那么還計(jì)算增強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償因子(δ)。對(duì)于沒有請(qǐng)求的增強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪Ｊ絀流程和對(duì)于模式II的流程，δ設(shè)為1。否則，在步驟1146將延遲補(bǔ)償因子(Φ)設(shè)為等于1，并將δ設(shè)為等于1。處理隨即前進(jìn)至步驟1160，這在圖12E中進(jìn)一步詳述。注意對(duì)于模式I或模式II的應(yīng)用程序流程，可一前一后地或并行地進(jìn)行違反檢查。換言之，可在時(shí)間上連續(xù)地或并行地進(jìn)行速率違反和延遲/抖動(dòng)違反檢查。
對(duì)于模式I的應(yīng)用程序，應(yīng)用程序流程的處理在圖12D的步驟1150繼續(xù)。在步驟1152該方法對(duì)于等待時(shí)間違反進(jìn)行監(jiān)視。如果在步驟1154檢測(cè)到等待時(shí)間違反，則處理前進(jìn)至步驟1158以根據(jù)在初始化選擇的機(jī)制來(lái)計(jì)算等待時(shí)間補(bǔ)償因子(γ)。否則，在步驟1156將等待時(shí)間補(bǔ)償因子(γ)設(shè)為等于1。處理隨即前進(jìn)至步驟1160，這在圖12E中進(jìn)一步詳述。注意對(duì)于模式I的應(yīng)用程序流程，可一前一后或并行地進(jìn)行違反檢查。換言之，可在時(shí)間上連續(xù)地或并行地進(jìn)行速率違反、延遲/抖動(dòng)違反和等待時(shí)間違反的檢查。
圖12E示出轉(zhuǎn)自步驟1160和1116的處理。在步驟1162根據(jù)QoS參數(shù)和補(bǔ)償因子，為應(yīng)用程序流程計(jì)算自適應(yīng)權(quán)值，給定為aw＝f(Φ，γ，α，β，δ) (9)在步驟1164按下式計(jì)算調(diào)度因子或調(diào)度度量調(diào)度因子＝aw*(DRC)/T (10)該調(diào)度算法隨即根據(jù)為每個(gè)有效的應(yīng)用程序流程計(jì)算所得的調(diào)度因子，對(duì)應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
圖13根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出適合應(yīng)用調(diào)度算法的BTS 1200。BTS 1200包括調(diào)度單元1202、應(yīng)用程序流程處理器單元1206、QoS參數(shù)估值1204、自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算單元1212和CPU 1208，以上每一個(gè)都耦合到通信總線1210。調(diào)度單元1202通過(guò)為每個(gè)應(yīng)用程序流程準(zhǔn)備調(diào)度因子、隨后根據(jù)這些調(diào)度因子在各個(gè)有效應(yīng)用程序流程之間進(jìn)行選擇來(lái)進(jìn)行調(diào)度。給定系統(tǒng)的策略和目標(biāo)被結(jié)合到調(diào)度算法中。QoS參數(shù)估值1204對(duì)QoS違反進(jìn)行監(jiān)視，并向調(diào)度單元1202和權(quán)值計(jì)算單元1212提供信息。應(yīng)用程序流程處理執(zhí)行處理，包括，但不限于，將分組引導(dǎo)到目標(biāo)AT，從目標(biāo)AT接收用于調(diào)度的QoS信息、并將該信息提供給QoS參數(shù)估值1204。BTS1200還包括存儲(chǔ)器1214，用于存儲(chǔ)中間信息，和維護(hù)用于計(jì)算平均值、流程隊(duì)列等的數(shù)據(jù)。違反檢查是在BTS處進(jìn)行的。一個(gè)實(shí)施例持續(xù)對(duì)為每條流程所發(fā)出的字節(jié)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并將該信息用于速率違反的檢查。當(dāng)每個(gè)分組到達(dá)BSC處，它都被打上時(shí)間戳。只要分組仍停留在AN、BSC或BTS，時(shí)間就持續(xù)漸增。BTS將此時(shí)間用于檢測(cè)閾值違反，并隨即根據(jù)流程計(jì)算延遲、等待時(shí)間或增強(qiáng)抖動(dòng)補(bǔ)償函數(shù)。
允許進(jìn)入控制允許進(jìn)入控制指允許請(qǐng)求數(shù)據(jù)服務(wù)的用戶進(jìn)入中的決策過(guò)程。當(dāng)新用戶請(qǐng)求諸如具有QoS要求的應(yīng)用程序等數(shù)據(jù)服務(wù)時(shí)，AN確定是否有可用資源來(lái)支持該使用。允許進(jìn)入過(guò)程考慮所請(qǐng)求的應(yīng)用程序、當(dāng)前的使用、以及QoS和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)量。如果AN確定可支持該新用戶，那么對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序流程即被允許。否則，如果當(dāng)前沒有可用資源，則應(yīng)用程序流程被拒絕或放置在隊(duì)列中以等待狀態(tài)的改變。注意新用戶實(shí)際上可以是具有請(qǐng)求額外服務(wù)的當(dāng)前有效的應(yīng)用程序流程，即，額外應(yīng)用程序流程。
除了允許進(jìn)入控制以外，并作為其一部分，可實(shí)現(xiàn)一種用于終止有效應(yīng)用程序流程的先占過(guò)程，其中對(duì)當(dāng)前操作情況進(jìn)行估值來(lái)作出先占的決策。在此情形中，就QoS違反以及數(shù)據(jù)率對(duì)每個(gè)當(dāng)前流程進(jìn)行估值。
本節(jié)給出一種自適應(yīng)的每個(gè)扇區(qū)的允許進(jìn)入控制算法。該允許進(jìn)入控制算法決定在給定無(wú)線多媒體網(wǎng)絡(luò)中是否允許(或先占)一條流程。因此可能能夠確定給定網(wǎng)絡(luò)中可允許的(每個(gè)類的)流程數(shù)量。本文中所給出的允許進(jìn)入控制算法的若干實(shí)施例包括同時(shí)執(zhí)行用戶間和用戶內(nèi)QoS兩者監(jiān)視、并隨即將此信息應(yīng)用于允許進(jìn)入和/或先占決策的機(jī)制。這些實(shí)施例被設(shè)計(jì)成確保對(duì)于所允許進(jìn)入的流程和用戶，每條流程和每個(gè)用戶的QoS要求得到滿足。這些機(jī)制有助于協(xié)調(diào)允許進(jìn)入控制算法和分層結(jié)構(gòu)調(diào)度算法。
調(diào)度和允許進(jìn)入控制是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中前向鏈路(FL)QoS管理的一部分，其中此類管理是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。QoS管理是通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和操作中一個(gè)重要的考慮因素。應(yīng)用程序流程是根據(jù)如系統(tǒng)所定義的準(zhǔn)則等來(lái)分類的。在一個(gè)實(shí)施例中，分類是根據(jù)QoS要求。首先，允許進(jìn)入控制確定在當(dāng)前操作情況下可允許進(jìn)入的流程數(shù)量。該流程數(shù)量隨即被分成每個(gè)類的流程數(shù)量。系統(tǒng)隨即進(jìn)行操作以滿足每個(gè)所允許進(jìn)入的流程的QoS要求。注意流程的數(shù)量可隨時(shí)間并隨應(yīng)用程序的類型動(dòng)態(tài)地改變。例如，在第一時(shí)間，接入網(wǎng)絡(luò)(AN)可支持對(duì)每類應(yīng)用程序準(zhǔn)許具體數(shù)量流程的第一情形。在第二時(shí)間，AN可支持對(duì)各類應(yīng)用程序中的至少一類允許不同數(shù)量流程的第二情形。
調(diào)度器(即，調(diào)度算法)在所允許的流程中實(shí)現(xiàn)一種公平策略。調(diào)度器還試圖試圖對(duì)有QoS違反的流程進(jìn)行恰當(dāng)恢復(fù)。操作者的收入和利益是取決于所用調(diào)度算法的有效性。更有效和特征豐富的算法提供增加這些利益的機(jī)會(huì)。
就允許進(jìn)入控制而言，一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)一種基于預(yù)訂因素的方法。注意基于預(yù)訂的方法常常用在有線網(wǎng)絡(luò)的允許進(jìn)入控制算法中。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)用戶的信道情況持續(xù)變化，因此如BTS調(diào)度器所見的前向鏈路容量也持續(xù)變化。基于有線預(yù)訂因素的算法假設(shè)固定的鏈路容量，并因此不能直接適用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)實(shí)施例為FL管理提供一種自適應(yīng)預(yù)訂因素基(ASF)的允許進(jìn)入控制算法，其中網(wǎng)絡(luò)支持多個(gè)具有QoS要求的應(yīng)用程序流程。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的ASF允許進(jìn)入控制通過(guò)監(jiān)視QoS統(tǒng)計(jì)量和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)量，來(lái)動(dòng)態(tài)地更新預(yù)訂因素?？墒褂酶鞣N機(jī)制來(lái)執(zhí)行更新功能。因此能夠利用自適應(yīng)預(yù)訂因素來(lái)采取糾正性的行動(dòng)。此外，ASF還用于實(shí)現(xiàn)先占方法。
在每個(gè)時(shí)間t計(jì)算ASF，AS(t)。該過(guò)程為AS(t)確定最小閾值A(chǔ)Smin_prespecified，和最大閾值A(chǔ)Smax_prespecified，以使1＜ASmin_prespecified≤AS(t)≤ASmx_prespecified＜∞，t。初始時(shí)，向ASF分配值Sinitial，以使AS(0)＝Sinitial。
圖14是一張時(shí)序圖，測(cè)繪出作為時(shí)間函數(shù)的最大數(shù)據(jù)率、保留帶寬、和可用帶寬。BTS在前向鏈路上可傳輸數(shù)據(jù)的最大速率(Lmax)提供資源分配的上界。對(duì)有效應(yīng)用程序流程進(jìn)行估值以確定保留帶寬Res(t)。使用QoS違反和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量，進(jìn)行自適應(yīng)預(yù)訂因素的計(jì)算和對(duì)在時(shí)間t希望保留的前向鏈路容量L(t)估計(jì)。注意L(t)≤Res(t)是可能的。例如，假設(shè)所允許的流程在它們被允許進(jìn)入的時(shí)候經(jīng)歷非常好的信道情況?，F(xiàn)在，若干流程的信道情況變差并且一些流程沒有達(dá)到相關(guān)聯(lián)的QoS保證。在此情形中，系統(tǒng)可能希望在允許更多流程上變得更加保守，并設(shè)Avail(t)＝0。另一方面，如果L(t)＞Res(t)，則系統(tǒng)可設(shè)Avail(t)＝L(t)-Res(t)。值L(t)即為基于先前的QoS違反和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量，對(duì)在時(shí)間t希望保留的前向鏈路容量的估計(jì)，并根據(jù)Lmax和ASF進(jìn)行計(jì)算，如下L(t)=LmaxAS(t),∀t,---(11)]]>其約束為L(zhǎng)(t)≤LmaxASmin_prespecified<Lmax]]>并且 (12)L(t)≥LmaxASmax_prespecified>0.---(13)]]>可用帶寬Avail(t)按下式計(jì)算Avail(t)＝maximum(L(t)-Res(t)，0)(14)如圖14中所示的各種資源的度量是由從用戶接收的數(shù)據(jù)率控制(DRC)數(shù)據(jù)請(qǐng)求來(lái)確定的。每個(gè)用戶在后向鏈路上發(fā)送DRC數(shù)據(jù)請(qǐng)求。在cdma2000 1xEV-DO或其它HRPD類型的系統(tǒng)中，用戶在每個(gè)RL傳輸?shù)臅r(shí)隙上發(fā)送DRC數(shù)據(jù)請(qǐng)求。如所示的，來(lái)自用戶1的數(shù)據(jù)請(qǐng)求(DRC 1)和來(lái)自用戶2的數(shù)據(jù)請(qǐng)求(DRC 2)隨時(shí)間改變。這些數(shù)據(jù)請(qǐng)求和所要求的QoS確定保留帶寬(Res)。注意提供該DRC值和Res之間的關(guān)系是作為示例。替換實(shí)施例和情形可能導(dǎo)致不同的關(guān)系。
每個(gè)應(yīng)用程序流程都具有平均速率和突發(fā)性方面的指定通信量概況，其中流程fk的通信量概況由(σk，rk)給定。此處，rk是流程fk的平均請(qǐng)求速率，σk是突發(fā)性的度量，其中流程fk的所請(qǐng)求速率給定為req_rate(fk)＝rk。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，允許進(jìn)入控制就允許進(jìn)入對(duì)流程fk進(jìn)行估值。允許進(jìn)入控制首先為用戶應(yīng)用對(duì)應(yīng)于流程fk的觀測(cè)到的DRC，u(fk)以滿足所請(qǐng)求的速率，其中所觀測(cè)到的DRC小于或等于該用戶的平均DRC數(shù)據(jù)要求，如下所示req_rate(fk)≤Avg(drc(u(fk)))。 (15)隨即進(jìn)行ASF的計(jì)算AS(t)，并將其用于按下式計(jì)算Avail(t)Avail(t)=maximum(LmaxAS(t)-Res(t),0)---(16)]]>最后，對(duì)于流程fk的允許進(jìn)入決策在時(shí)間t考慮req_rate(fk)≤Avail(t)。(17)如果流程fk被允許進(jìn)入，則如圖14中所示的資源度量按下式更新Res(t)＝Res(t)+req_rate(fk) 18)Avail(t)＝Avail(t)-req_rate(fk) (19)AN繼續(xù)為所有所允許進(jìn)入的流程監(jiān)視QoS統(tǒng)計(jì)量，并監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量。監(jiān)視為適應(yīng)預(yù)訂因素提供反饋。
AS(t)的自適應(yīng)方法每個(gè)扇區(qū)的QoS和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)量圖18A到18E提供一種支持多個(gè)具有QoS要求的應(yīng)用程序流程的系統(tǒng)的允許進(jìn)入控制的方法300的流程圖。在圖18A中，當(dāng)在判定菱形框302AN接收到對(duì)新流程的請(qǐng)求時(shí)，在步驟304應(yīng)用允許進(jìn)入控制程序。否則，該過(guò)程等待新的流程請(qǐng)求。注意在此時(shí)間期間，AN繼續(xù)監(jiān)視當(dāng)前的操作情況，來(lái)進(jìn)行當(dāng)前有效流程的QoS統(tǒng)計(jì)量和流程的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)量。允許進(jìn)入控制程序確定是否有資源可用以支持該新流程。諸如圖14中所示的資源度量在步驟305得到更新。如果在判定菱形框306，新的流程被允許進(jìn)入，則處理前進(jìn)至307以應(yīng)用自適應(yīng)調(diào)度過(guò)程。
步驟304的允許進(jìn)入控制程序在圖18B中進(jìn)一步詳述。在判定菱形框308，如果流程fk的請(qǐng)求速率大于流程fk的平均DRC數(shù)據(jù)要求，則處理前進(jìn)至步驟312以拒絕流程fk進(jìn)入。否則，處理返回判定菱形框312以確定流程fk的請(qǐng)求速率是否大于在時(shí)間t的可用資源Avail。如果所請(qǐng)求的速率小于Avail，那么在步驟314該流程被允許進(jìn)入，否則在步驟312拒絕該流程。
步驟305對(duì)資源度量的更新在圖18C中進(jìn)一步詳述。在步驟320，資源度量Avail和Res得到更新。在步驟322QoS統(tǒng)計(jì)量得到更新和監(jiān)視。在步驟324，ASF基于步驟320和322的結(jié)果得到更新。在步驟326，估計(jì)的資源等級(jí)L被重新計(jì)算。如果在步驟328有新的流程被請(qǐng)求，則處理返回以在圖18A的步驟304進(jìn)行處理。如果在步驟328沒有新的流程被請(qǐng)求，那么在步驟330為每個(gè)用戶確定用戶在該扇區(qū)中的存在。在步驟332確定采樣持續(xù)周期。
繼續(xù)討論圖18D，為每條流程選擇QSG參數(shù)?？紤]兩個(gè)并行的處理路徑，其中第一路徑在步驟342在速率采樣間隔上處理速率違反。注意該速率采樣間隔大于在步驟332計(jì)算所得的采樣持續(xù)時(shí)間。第二路徑將每個(gè)有效流程的處理具體化。對(duì)于給定的流程，該過(guò)程在步驟344確定在采樣持續(xù)時(shí)間期間有延遲違反的IP分組的比率。在步驟346，為所考慮的流程計(jì)算采樣持續(xù)時(shí)間期間有抖動(dòng)違反的IP分組的比率。隨即在步驟348計(jì)算在采樣持續(xù)時(shí)間期間流程所用時(shí)隙的分?jǐn)?shù)。在步驟350該過(guò)程確定在采樣持續(xù)時(shí)間期間給予具有QoS要求的流程的時(shí)隙的分?jǐn)?shù)。在步驟352，該過(guò)程就QoS違反進(jìn)行檢查，并在步驟354確定QoS分組ID。
處理前進(jìn)至圖18E，步驟360為每個(gè)QoS分組計(jì)算流程的數(shù)量。在步驟362該過(guò)程隨即計(jì)算對(duì)應(yīng)于每個(gè)QoS統(tǒng)計(jì)量的QoS流程的分?jǐn)?shù)。隨即在步驟364將步驟360和362的結(jié)果與預(yù)先確定的閾值相比較。注意閾值可在操作期間被動(dòng)態(tài)更新。在步驟366據(jù)此調(diào)整ASF。
圖18A到18E提供允許進(jìn)入控制方法的一個(gè)實(shí)施例。在下文討論允許進(jìn)入控制方法的其它細(xì)節(jié)。諸如BTS等AN元件為每條流程收集每個(gè)扇區(qū)的統(tǒng)計(jì)量，并將此信息用于每個(gè)扇區(qū)的允許進(jìn)入控制和先占算法。僅在對(duì)應(yīng)于流程的用戶在該分區(qū)中的期間收集每個(gè)扇區(qū)的統(tǒng)計(jì)量。BTS周期性地收集QoS和網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量。令T為收集這些信息之前的那個(gè)時(shí)間周期，其中Z是采樣索引，t＝Z*T。
考慮扇區(qū)s中的流程fk，其中u(fk)是對(duì)應(yīng)于流程fk的用戶。該用戶在時(shí)間tenter進(jìn)入扇區(qū)s。在扇區(qū)s內(nèi)部，在持續(xù)時(shí)間[treserve(fk，s)，tfree(fk，s)]內(nèi)為此流程保留資源，其中資源在時(shí)間treserve得到保留。在用戶請(qǐng)求應(yīng)用程序服務(wù)時(shí)，資源被保留。用戶u(fk)在以上持續(xù)時(shí)間內(nèi)，在tenter，j(fk，s)第j次進(jìn)入扇區(qū)s，并在tleave，j(fk，s)第j次離開。因此，treserve(fk，s)≤tenter，first(fk，s)且tfree(fk，s)≥tleave，last(fk，s)。注意，出于預(yù)計(jì)該用戶可能在某個(gè)未來(lái)的時(shí)間點(diǎn)移到此扇區(qū)，經(jīng)由QoS信令協(xié)議AN會(huì)被告知要為流程保留資源是可能的。此處，tenter，first(fk，s)是用戶u(fk)第一次進(jìn)入此扇區(qū)s的時(shí)間，而tleave，last(fk，s)是在流程fk的生命期期間此用戶最后一次離開扇區(qū)s的時(shí)間。
僅當(dāng)在時(shí)間t以下三個(gè)條件都得到滿足時(shí)，該算法在時(shí)間t將QoS和網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的性能統(tǒng)計(jì)量納入考慮treserve(fk，s)≤t≤tfree(fk，s) (20)
tenter_latest(fk，s)+δ(fk)≤t≤tleave_latest(fk，s)，并且 (21)IN_IP_PKTS(fk，t，s)＞θ(fk) (22)其中，δ(fk)和θ(fk)是為流程fk預(yù)先指定的，IN_IP_PKTS(fk，t，s)是在扇區(qū)s中在時(shí)間段(max(t-T，tenter_latest(fk，s))，t]期間由BTS前向鏈路調(diào)度器調(diào)度以供傳輸?shù)牧鞒蘤k的輸入IP分組的個(gè)數(shù)。如果IP分組的最后一位在扇區(qū)s中被傳輸，則該位被計(jì)入該扇區(qū)的IN_IP_PKTS。變量δ(fk)指在該扇區(qū)中的出現(xiàn)被視為重要之前的時(shí)間。換言之，一旦用戶在扇區(qū)s中停留了δ秒，則該過(guò)程開始對(duì)資源進(jìn)行估值。注意，一旦得到允許，用戶無(wú)須要求重新允許即刻離開和重新進(jìn)入該扇區(qū)。
Qos和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)量隨即被用于為每個(gè)請(qǐng)求應(yīng)用程序服務(wù)的流程進(jìn)行允許進(jìn)入準(zhǔn)則的估值。在時(shí)間段(max(t-T，tenter_latest(fk，s))，t]期間扇區(qū)s中對(duì)應(yīng)于流程fk的延遲IP分組按下式計(jì)算Frac_delayed_IP_Pkts(fk,t,s)=DELAYED_IP_PKTS(fk,t,s)IN_IP_PKTS(fk,t,s)---(23)]]>其中DELAYED_IP_PKTS(fk，t，s)對(duì)應(yīng)于到時(shí)間t為止在扇區(qū)s的BTS處延遲了超過(guò)流程fk對(duì)應(yīng)的延遲邊界的IP分組的個(gè)數(shù)。一旦在扇區(qū)s中檢測(cè)到IP分組的延遲違反，即漸增該扇區(qū)延遲違反的計(jì)數(shù)。到時(shí)間t為止流程fk有抖動(dòng)邊界違反的IP分組對(duì)的分?jǐn)?shù)按下式計(jì)算Frac_jitter_viol(fk,t,s)=JTR_VIOL_PKT_PAIRS(fk,t,s)IN_IP_PKTS(fk,t,s)-1,---(24)]]>其中JTR_VIOL_PKT_PAIRS(fk，t，s)對(duì)應(yīng)于到時(shí)隙t為止流程fk有抖動(dòng)邊界違反的(相繼IP分組的)IP分組對(duì)的數(shù)量。當(dāng)一條流程的兩個(gè)相繼IP分組在一扇區(qū)上傳輸時(shí)，為該扇區(qū)進(jìn)行此計(jì)數(shù)。
在時(shí)間段(tenter_latest(fk，s)，t]期間流程fk的速率違反，Rate_viol(fk,t,s)=req_rate(fk)-served_rate(fk,t,s)req_rate(fk)---(25)]]>其中req_rate(fk)＞served_rate(fk，t，s)。否則當(dāng)流程fk在時(shí)間t沒有速率違反時(shí)，計(jì)算在(tenter_latest(fk，s)，t)時(shí)間期間扇區(qū)s中流程fk的served_rate(fk，t，s)。
注意，對(duì)于速率違反，該過(guò)程將時(shí)間段(tenter_lates(fk，s)，t)作為采樣持續(xù)時(shí)間應(yīng)用，但是對(duì)于延遲和抖動(dòng)違反，該過(guò)程將時(shí)間段(max(t-T，tenter_latest(fk，s))，t]作為采樣持續(xù)時(shí)間應(yīng)用。
在時(shí)間段(max(t-T，tenter_latest(fk，s))，t]期間流程fk所使用的時(shí)隙分?jǐn)?shù)按下式計(jì)算
Frac_slots_flow(fk,t,s)=SERVED_SLOTS(fk,t,s)IN_SECTOR(fk,t,s)---(26)]]>其中SERVED_SLOTS(fk，t，s)是在由(max(t-T，tenter_latest(fk，s))，t)定義的時(shí)間段期間流程fk受到服務(wù)的時(shí)隙的數(shù)量，IN_SECTOR(fk，t，s)是(max(t-T，tenter_latest(fk，s))，t)期間時(shí)隙的總數(shù)。在時(shí)間段(t-T，t]期間給予扇區(qū)s中具有QoS要求的流程的時(shí)隙的分?jǐn)?shù)由下式給出 動(dòng)態(tài)流程分類對(duì)于每條流程fk，以下四個(gè)閾值是預(yù)先指定的，并用于執(zhí)行每條流程的QoS和信道情況有關(guān)的檢查Frac_delayed_IP_pkts_thres(fk)，(分?jǐn)?shù)延遲IP分組閾值(fk))Frac_jitter_viol_IP_pkts_thres(fk)，(分?jǐn)?shù)抖動(dòng)違反IP分組閾值(fk))rate_viol_thres(fk)，(速率違反閾值(fk))和Frac_slots_viol_thes(fk)，(分?jǐn)?shù)時(shí)隙違反閾值(fk))。
系統(tǒng)在每個(gè)時(shí)間T之后周期性地適應(yīng)ASF，其中T是預(yù)先指定的值。在給定時(shí)間t當(dāng)?shù)赯次(即，t＝Z*T)進(jìn)行自適應(yīng)檢查時(shí)，該過(guò)程考慮扇區(qū)s中有一些資源得到保留的那些流程，即，滿足treverse(fk，s)≤t≤tfree(fk，s)的流程。對(duì)于來(lái)自此組流程的每一條流程fk，進(jìn)行檢查以對(duì)以下“每條流程的閾值檢查”進(jìn)行估值Frac_delayed_IP_Pkts(fk，t，s)＞Frac_delayed_IP_pkts_thres(fk) (28)(分?jǐn)?shù)延遲IP分組(fk，t，s)＞分?jǐn)?shù)延遲IP分組閾值(fk))Frac_jitter_viol_IP_pkts(fk)＞Frac_jitter_viol_IP_pkts_thres(fk，t，s) (29)(分?jǐn)?shù)抖動(dòng)違反IP分組(fk)＞分?jǐn)?shù)抖動(dòng)違反IP分組閾值(fk，t，s))Rate_viol(fk，t，s)＞rateviol_thres(fk)(30)(速率違反(fk，t，s)＞速率違反閾值(fk))Frac_slots_flow(fk，t，s)＞Frac_slots_viol_thes(fk)(31)(分?jǐn)?shù)時(shí)隙流程(fk，t，s)＞分?jǐn)?shù)時(shí)隙違反閾值(fk))如果滿足以下兩個(gè)條件，則對(duì)流程fk進(jìn)行以上四個(gè)檢查tenter_latest(fk，s)+δ(fk)≤t≤tleave_latest(fk，s)，以及 (32)IN_IP_PKTS(fk，t，s)＞θ((fk)) (33)當(dāng)對(duì)于一條流程，條件(32)、(33)中的至少一個(gè)沒有滿足，但treserve(fk，s)≤t≤tfree(fk，s)為真時(shí)，為該流程將每條流程的閾值檢查的結(jié)果標(biāo)記為NA。
該過(guò)程計(jì)算在采樣持續(xù)時(shí)間期間，為具有QoS要求的流程使用的時(shí)隙的分?jǐn)?shù)，還計(jì)算此分?jǐn)?shù)值的閾值，其中Frac_slot_thres_qos_flows(s)是扇區(qū)s中在時(shí)間段T內(nèi)分配給具有QoS要求的流程的時(shí)隙的分?jǐn)?shù)的上閾值。Frac_slot_thres_qos_flows(s)的值用來(lái)檢查下式是否成立frac_slots_qos_flows(t，s)＞Frac_slots_thres_qos_flows(s)。 (34)該過(guò)程將當(dāng)前的流程分類到以下QoS調(diào)度組(QSG)之一QSG I或Q_DJR具有延遲、抖動(dòng)和速率要求的流程，QSG II或Q_RavgD具有速率和平均延遲要求的流程，QSG III或Q_R具有速率要求的流程。
考慮一組屬于Q_DJR類的流程。如果給定流程fk對(duì)于NA類別是不合格的，并且或者滿足Frac_delayed_IP_Pkts(fk，t，s)＞Frac_delayed_IP_pkts_thres(fk)，(35)或者滿足Frac_jitter_viol_IP_pkts(fk，t，s)＞Frac_jitter_viol_IP_pkts_thres(fk)，(36)此流程被指定為有delay_or_itter_viol(fk，t，s)＝Y(jié)(延遲或抖動(dòng)違反(fk，t，s)＝是)。否則，該過(guò)程為此流程設(shè)delay_or_itter_viol(fk，t，s)＝N(延遲或抖動(dòng)違反(fk，t，s)＝否)。另一方面，如果在NA類別中是合格的，那么delay_or_jitter_viol(fk，t，s)＝NA。
表2
在每個(gè)時(shí)間t，當(dāng)進(jìn)行AS(t)的自適應(yīng)檢查時(shí)，該過(guò)程如表2中所示對(duì)QoS流程(即，具有QoS要求的流程)進(jìn)行分類。每條流程都被分配一個(gè)QoS狀態(tài)組ID(QS_GID)。
QS_GID＝1有速率和延遲(或抖動(dòng))違反的Q_DJR類的流程。
QS_GID＝2有延遲(或抖動(dòng))違反而沒有速率違反的Q_DJR類的流程。
QS_GID＝3沒有延遲和抖動(dòng)違反、但有速率違反的Q_DJR類的流程。
對(duì)于自適應(yīng)應(yīng)用程序可能產(chǎn)生此情形。并且，有速率違反的對(duì)應(yīng)于Q_R和Q_RavgD類的流程被分配到此組中。
QS_GID＝4沒有QoS(速率、延遲和抖動(dòng))違反的流程。如上文所述的NA類別中的流程也被放到此組中。
預(yù)訂因素的自適應(yīng)令Nk(t，s)為在時(shí)間t對(duì)應(yīng)于QSG k的流程個(gè)數(shù)，N(t，s)為在時(shí)間t在扇區(qū)s中有一些資源得到保留的流程總數(shù)。
N(t,s)=ΣkNk(t,s)---(37)]]>令M表示QoS狀態(tài)組ID(QS_GID)，結(jié)果為NQ_DJR(t)=ΣM=14NQ_DJR(t,M)---(38)]]>NQ_RAvgD(t)=ΣM=34NQ_RAvgD(t,M)---(39)]]>NQ_R(t)=ΣM=34NQ_R(t,M)---(40)]]>在時(shí)間t(在扇區(qū)s中)在QoS狀態(tài)組M中，對(duì)應(yīng)于流程k的QSG_k的流程的分?jǐn)?shù)由下式給出Fk(t,M,s)=Nk(t,M,s)Nk(t,s)---(41)]]>在時(shí)間t有延遲(或抖動(dòng))和速率違反的流程的分?jǐn)?shù)由下式給出Frac_flows_DJR_viol(t，s)＝FQ_DJR(t，M＝1，s)(42)在時(shí)間t有延遲(或抖動(dòng))違反，但沒有速率違反的流程的分?jǐn)?shù)由下式給出Frac_flows_DJ_viol(t，s)＝FQ_DJR(t，M＝2，s) (43)在時(shí)間t僅有速率違反的流程的分?jǐn)?shù)由下式給出Frac_flows_R_only_viol(t,s)=]]>NQ_DJR(t,M=3,s)+NQ_RAvgD(t,M=3,s)+NQ_R(t,M=3,s)NQ_DJR(t,s)+NQ_RAvgD(t,s)+NQ_R(t,s)---(44)]]>沒有QoS違反(或在NA類別中的)流程分?jǐn)?shù)由下式給出Frac_flows_no_na_viol(t,s)=]]>NQ_DJR(t,M=4,s)+NQ_RAvgD(t,M=4,s)+NQ_R(t,M=4,s)NQ_DJR(t,s)+NQ_RAvgD(t,s)+NQ_R(t,s)---(45)]]>
S(t)的自適應(yīng)是在每個(gè)時(shí)間段T之后周期性地進(jìn)行的，T是預(yù)先指定的。出于自適應(yīng)的目的，可如下考慮以上各個(gè)組。
表3
以下閾值是預(yù)先指定的，并在以下所示的自適應(yīng)方法中使用。
Frac_flows_thres_DJR有延遲(或抖動(dòng))和速率違反的流程的分?jǐn)?shù)上的閾值Frac_flows_thres_DJ有延遲(或抖動(dòng))違反、且無(wú)速率違反的流程的分?jǐn)?shù)上的閾值Frac_flows_thres_R有速率違反(且無(wú)延遲或抖動(dòng)違反)的流程的分?jǐn)?shù)上的閾值Frac_flows_thres_ok_qos無(wú)QoS違反的流程的分?jǐn)?shù)上的閾值每當(dāng)為AS(t)進(jìn)行自適應(yīng)檢查之后，該過(guò)程立即按以下順序繼續(xù)執(zhí)行步驟1如果Frac_flows_DJR_viol(t，s)≥Frac_flows_thres_DJRAS(t+)＝fqos*AS(t)+xqos，從而AS(t+)≥AS(t)。此處，fqos和xqos是預(yù)先指定的。否則，步驟2如果Frac_flows_DJ_viol(t，s)≥Frac_flows_thres_DJ則AS(t+)＝fdelay_jitter*AS(t)+xdelay_jitter，從而AS(t+)≥AS(t)。此處，fdelay_jitter和xdelay_jitter是預(yù)先指定的。否則，步驟3如果Frac_flows_R_only_viol(t，s)≥Frac_flows_thres_R則AS(t+)＝frate*AS(t)+xrate，從而AS(t+)≥AS(t)。此處，frate和xrate是預(yù)先指定的。否則，步驟4如果Frac_flows_no_na_viol(t，s)≥Frac_flows_thres_ok_qos
則AS(t+)＝fall_qos_flows*AS(t)+xall_qos_flows，從而AS(t+)≥AS(t)。此處，fall_qos_flows和xall_qos_flows是預(yù)先指定的。否則，步驟5如果Frac_flows_no_na_viol(t，s)≥Frac_flows_thres_ok_qos，并且如果Frac_slots_qos_flows(t，s)＜Frac_thres_slots_qos_flows則AS(t+)＝fok*AS(t)+xok，從而AS(t+)≤AS(t)。此處，fok和xok是預(yù)先指定的。否則，步驟6如果Frac_flows_no_na_viol(t，s)≥Frac_flows_thres_ok_qos，并且如果Frac_slots_qos_flows(t，s)≥Frac_thres_slots_qos_flows則AS(t+)＝AS(t)。
先占方案圖19根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出一種先占方法400。方法400由在判定菱形框402確定ASF是否得到增加而開始。當(dāng)檢測(cè)到ASF的增加時(shí)，處理前進(jìn)至步驟404以確定有最高速率違反次數(shù)的流程。換言之，當(dāng)ASF增加時(shí)，先占方法400開始標(biāo)識(shí)要先占的那些流程。在本實(shí)施例中，具有速率違反的流程被表示為先占的最佳候選。替換實(shí)施例可給予其它流程優(yōu)先權(quán)，并可以動(dòng)態(tài)改變優(yōu)先權(quán)方案。
如果在判定菱形框406達(dá)到先占的最大值PMAX(以下詳述)，則處理前進(jìn)至步驟408以先占有最高延遲違反次數(shù)的流程。否則處理返回判定菱形框402。當(dāng)在步驟408先占一條流程之后，處理前進(jìn)至判定菱形框410以確定是否有多個(gè)具有最高延遲違反次數(shù)的流程。對(duì)于多條流程，處理前進(jìn)至步驟412以先占使用最多時(shí)隙的流程。通常，此流程將具有很低的數(shù)據(jù)率，并因此在給定時(shí)間段期間消耗最多的時(shí)隙。處理隨即返回判定菱形框402。
在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用該先占方法400，其中P_max是在任何給定時(shí)間點(diǎn)允許被先占的最大流程個(gè)數(shù)?？紤]滿足表3中所示的兩個(gè)先占組的條件的流程子集。具體而言，先占組1包含屬于QSG_R或QSG_RavgD的流程，并有rate_viol(fk，t，s)＞rate_viol_thres((fk)，和 (46)Frac_slot_flow(fk，t，s)＞frac_thres_slots_flow(fk)。
(47)先占組2包含屬于Q_DJR QSG的流程，并且所述流程含有Frac_delayed_IP_Pkts(fk，t，s)＞Frac_delayed_IP_Pkts_thres(fk)和(48)Frac_slots_flow(fk，t，s)＞frac_thres_slots_flow(fk)。
(49)表4
步驟1如果在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，AS(t)得到增加(如在AS(t)的自適應(yīng)方法中)，則該過(guò)程查看是否有一個(gè)或數(shù)條流程是有資格先占的。注意，當(dāng)AS(t)未得到增加時(shí)，沒有流程被先占。
步驟2考慮對(duì)應(yīng)于先占組1的流程子集。從這些流程外，選擇具有最大rate_viol值的P_max條流程。如果有平局，則先占具有較大Frac_slots_flow值的流程。如果P_max條流程被先占，那么不再為速率違反先占更多的流程。
步驟3考慮對(duì)應(yīng)于先占組2的流程子集。這些流程具有延遲和抖動(dòng)要求，并有Frac_delayed_IP_Pkts(fk，t，s)＞Frac_delayed_IP_Pkts_thres(fk)和Frac_slots_flow(fk，t，s)＞frac_thres_slots_flow(fk)。從這些流程外，選擇P_max減去步驟2中先占的具有最大Frac_delayed_IP_Pkts的流程個(gè)數(shù)。如果有平局，則先占具有較大Frac_slots_flow值的流程。
用戶內(nèi)和用戶間的QoS一個(gè)移動(dòng)用戶可能同時(shí)有多條流程，即，多個(gè)應(yīng)用程序。如本文中所給出的，用戶可指定以下各項(xiàng)每條流程的關(guān)于其是否對(duì)延遲和抖動(dòng)敏感的指示。如果它對(duì)延遲和抖動(dòng)敏感，則要指定延遲和抖動(dòng)邊界。
每個(gè)用戶的總目標(biāo)速率(ATR)。這是前向鏈路分層結(jié)構(gòu)的調(diào)度器旨在給予此用戶的目標(biāo)速率。
允許進(jìn)入控制給定在時(shí)間t的R(t)個(gè)用戶，記為U1、U2、……、UR(t)，將num_flows(Uj，t)看作為在時(shí)間t用戶Uj的流程個(gè)數(shù)。假設(shè)，在時(shí)間t用戶Uj有(k-1)條流程被允許進(jìn)入，即num_flows(Uj，t)＝k-1。為決定在時(shí)間t允許用戶Uj的一個(gè)新流程fk，j進(jìn)入，該過(guò)程使用用戶Uj的所觀測(cè)的DRC來(lái)檢查以下
Σc=1kreq_rate(fc,j)≤Avg(drc(Uj)).---(50)]]>當(dāng)進(jìn)行如前所述的ASF的自適應(yīng)時(shí)，流程所取的時(shí)隙數(shù)和其對(duì)應(yīng)的DRC也被納入考慮。該過(guò)程按下式計(jì)算AS(t)和Avail(t)Avail(t)=maximum(LmaxAS(t)-Res(t),0)---(51)]]>如果下式成立，則該過(guò)程在時(shí)間t允許流程fk，j進(jìn)入req_rate(fk，j)≤Avail(t) (52)如果此流程被允許進(jìn)入，則作如下更新Res(t)＝Res(t)+req_rate(fk，j)， (53)Avail(t)＝Avail(t)-req_rate(fk，j)， (54)ATR(Uj，t)＝ATR(Uj，t)+req_rate(fk，j)，(55)該過(guò)程繼續(xù)為所有被允許進(jìn)入的流程和用戶監(jiān)視QoS統(tǒng)計(jì)量，并監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量。使用這些信息來(lái)繼續(xù)適應(yīng)預(yù)訂因素。隨即計(jì)算并應(yīng)用ASF AS(t)。
分層結(jié)構(gòu)的調(diào)度器每條流程和每個(gè)用戶的補(bǔ)償每個(gè)延遲和抖動(dòng)敏感的流程都被分配一個(gè)抖動(dòng)閾值。對(duì)于用戶Uk的每個(gè)對(duì)延遲和抖動(dòng)敏感的流程fx，該過(guò)程計(jì)算對(duì)應(yīng)的延遲和抖動(dòng)補(bǔ)償Φ。如果流程在一個(gè)隊(duì)列中沒有任何超過(guò)延遲閾值的分組，那么φ(fx(Uk))＝1。 (56)否則，計(jì)算φ(fx(Uk))=Cdelay(fx(Uk))*ndefpkts(fx(Uk,n))ndefpktsmin(n)---(57)]]>此處，ndefpkts(fx(Uk,n)=defpkts(fx(Uk,n)req_rate(fx(Uk))---(58)]]>對(duì)于用戶Uk的每條流程fx，ndefpktsmin(n)＝ndefpkts的最小值(59)考慮在時(shí)隙n的(所有用戶的)所有流程，defpkts(fx(Uk，n)＝在時(shí)隙n用戶Uk的流程fx違反其延遲閾值的未決MAC分組的個(gè)數(shù)。(60)對(duì)于在時(shí)隙n的用戶Uk的速率補(bǔ)償，定義，
α(Uk,n)=ATR(Uk)ASR(Uk,nprev(n))---(61)]]>此處，ASR(Uk，nprev(n))＝時(shí)隙nprev中用戶Uk的總服務(wù)速率，并且(62)nprev≤n。(63)時(shí)隙號(hào)nprev是當(dāng)出于調(diào)度算法的目的監(jiān)視速率時(shí)n上或之前的最后一個(gè)時(shí)隙。
該過(guò)程為用戶Uk定義在任意時(shí)隙n的總延遲補(bǔ)償?？紤]此用戶具有延遲要求的所有流程，并查看每個(gè)這些延遲敏感的流程的排頭(HOL)MAC分組。如果沒有任何一個(gè)在系統(tǒng)中停留時(shí)間超過(guò)其延遲閾值，則agg_delay_comp(Uk，n)＝1。(64)否則，為此用戶考慮有HOL分組在系統(tǒng)中停留時(shí)間長(zhǎng)于延遲閾值的流程子集。對(duì)于此用戶，為有HOL MAC分組在系統(tǒng)中停留時(shí)期超過(guò)這些流程的延遲閾值的用戶Uk的所有流程fx，計(jì)算agg_delay_comp(Uk,n)=Σxw(fx(Uk))*φ(fx(Uk),n),---(65)]]>此處，w(fx(Uk))是分配給用戶Uk的流程fx的初始權(quán)值。
自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算為了為此用戶計(jì)算自適應(yīng)權(quán)值，該過(guò)程在每個(gè)時(shí)隙為每個(gè)至少有一個(gè)延遲敏感流程的用戶的每一條流程進(jìn)行延遲閾值違反的檢查。該過(guò)程為每個(gè)這樣的用戶Uk計(jì)算agg_delay_comp(Uk，n)(66)如果agg_delay_comp(Uk，n)＞1，則該過(guò)程如下為用戶Uk計(jì)算自適應(yīng)權(quán)值awt(Uk，n)＝agg_delay_comp(Uk，n)*awt(Uk，n-1) (67)另一方面，如果agg_delay_comp(Uk，n)＝1，則該過(guò)程計(jì)算awt(Uk，n)＝a(Uk，nprev(n))*w(Uk)(68)此處，nprev，k(n)是當(dāng)ASR(Uk，nprev(n))受到監(jiān)視(并且因此α(Uk，nprev(n))被計(jì)算)時(shí)在n之上或之前的最后一個(gè)時(shí)隙。該過(guò)程繼續(xù)按下式為此用戶計(jì)算最終的自適應(yīng)權(quán)值aw(Uk，n)＝Z(Uk，n)*awt(Uk，n) (69)此處，如果用戶Uk任何延遲敏感流程的RTx或DARQ隊(duì)列中沒有任何分組，則Z(Uk，n)＝1。否則，Z(Uk，n)＝C(Uk)。此處，C(Uk)是預(yù)先指定的常數(shù)。
用戶和流程選擇方法該過(guò)程為每個(gè)在其隊(duì)列中至少有一個(gè)分組的用戶計(jì)算以下時(shí)隙n中的度量，Y(Uk，n)＝aw(Uk，n)*DRC(Uk，n)/T(Uk，n)(70)此處，T(Uk,n)=ΣfzT(fz(Uk,n)]]>是用戶Uk的平均服務(wù)速率(即，包括所有對(duì)應(yīng)的流程)。該過(guò)程選擇具有最大Y(Uk，n)值的用戶。一旦用這一調(diào)度器選擇了一個(gè)用戶，該過(guò)程即為該用戶選擇一個(gè)流，根據(jù)每個(gè)如下方案進(jìn)行服務(wù)。
考慮分到以下各組中的流程組1QSG_延遲_抖動(dòng)。VoIP流程。
組2QSG_延遲_抖動(dòng)。視頻會(huì)議流程。
組3QSG_延遲_抖動(dòng)。視頻流的流程。
組4QSG_速率_平均_延遲。具有速率和平均延遲要求的流程。
組5QSG_速率。僅具有速率要求的流程。
在執(zhí)行本文中所描述的調(diào)度算法中，可遵循以下步驟。
步驟1考慮在該時(shí)隙中所選擇用戶的所有后備的流程。
步驟2考慮該用戶對(duì)應(yīng)于組1和2的流程。選擇HOL分組已違反其延遲閾值并且最接近該流程延遲邊界的一條流程。如果找到流程，即服務(wù)此流程。否則，前進(jìn)至步驟3。
步驟3考慮對(duì)應(yīng)于組3的且其中HOL分組已超過(guò)延遲閾值的流程，并選擇其中HOL分組最接近延遲邊界的流程。如果找到流程，即服務(wù)此流程。否則，前進(jìn)至下一個(gè)步驟。
步驟4考慮對(duì)應(yīng)于組4的且其中HOL分組已超過(guò)延遲閾值的流程，并選擇其中HOL分組最接近延遲邊界的流程。如果找到流程，即服務(wù)此流程。否則，前進(jìn)至下一個(gè)步驟。
步驟5從組1到4中選出一個(gè)后備流程來(lái)服務(wù)。給予具有最小組號(hào)的流程以優(yōu)先權(quán)。如果已選擇了流程，則服務(wù)它。否則，前進(jìn)至下一個(gè)步驟。
步驟6考慮該用戶對(duì)應(yīng)于組5的后備流程。選擇具有最大所請(qǐng)求速率/服務(wù)速率值的那一個(gè)。服務(wù)此流程。如果沒有任何一個(gè)被選擇，則前進(jìn)至下一個(gè)步驟。
步驟7服務(wù)該用戶的盡力服務(wù)型流程。如果有一個(gè)以上，選擇具有最小服務(wù)速率值的那一個(gè)。
圖16示出一種應(yīng)用每條流程和每個(gè)用戶的補(bǔ)償?shù)膬杉?jí)調(diào)度器。圖16和圖17中所示的調(diào)度器是用于如本文中所述的用戶間和用戶內(nèi)QoS補(bǔ)償?shù)姆謱咏Y(jié)構(gòu)的調(diào)度器。如圖16中所示，表示為等級(jí)1的第一級(jí)包括多個(gè)調(diào)度元件或節(jié)點(diǎn)S1、S2、……、SM，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)處理一個(gè)不同的QSG。在此例中，M是要處理的QSG分組數(shù)。例如，調(diào)度節(jié)點(diǎn)S1處理IP電話(VoIP)類型的應(yīng)用程序流程。盡管給出IP電話作為示例，但是任何分類成QSG 1的應(yīng)用程序流程將在S1處得到處理。這些流程具有指定用于評(píng)估QoS要求的延遲和抖動(dòng)邊界。多個(gè)應(yīng)用程序IP電話類型的流程在調(diào)度元件S1處得到處理。類似地，每個(gè)調(diào)度元件為一個(gè)指定的QSG處理流程。注意，替換實(shí)施例可向一個(gè)調(diào)度元件提供多個(gè)QSG的應(yīng)用程序流程。注意，處理同一個(gè)QSG組可使用多個(gè)調(diào)度元件。
圖16中所示的調(diào)度器的等級(jí)I計(jì)算每條流程的補(bǔ)償?shù)囊徊糠?。每個(gè)用戶的多個(gè)應(yīng)用程序流程在圖16中示出。等級(jí)II調(diào)度元件完成每條流程的補(bǔ)償?shù)挠?jì)算。
圖17示出具有調(diào)度節(jié)點(diǎn)S1、S2、……、Sz的調(diào)度器。在此步驟，z是用戶的個(gè)數(shù)。注意，用戶個(gè)數(shù)是動(dòng)態(tài)的，因此當(dāng)前調(diào)度節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)可動(dòng)態(tài)改變。每個(gè)調(diào)度節(jié)點(diǎn)S1、S2、……、Sz都適用于從一個(gè)給定用戶接收多條流程。調(diào)度節(jié)點(diǎn)S1為用戶1(U1)接收流程F1到Fk。這里k是當(dāng)前為用戶1處理的應(yīng)用程序流程的總數(shù)。使用由圖16中的等級(jí)I和等級(jí)II調(diào)度器計(jì)算的每條流程的補(bǔ)償，圖17中的等級(jí)II調(diào)度器為每個(gè)用戶計(jì)算總用戶補(bǔ)償。等級(jí)II調(diào)度器隨即根據(jù)以上就用戶選擇方法所描述的自適應(yīng)加權(quán)DRC/T算法來(lái)選擇在時(shí)隙中要服務(wù)的用戶。等級(jí)II調(diào)度器隨后在從等級(jí)I調(diào)度器接收到的加權(quán)值之間進(jìn)行選擇。如所指示的，W(Uk)是分配給用戶Uk的初始權(quán)值，ATR(Uk)是用戶Uk的總目標(biāo)速率。一旦選擇了用戶，對(duì)應(yīng)于該用戶的等級(jí)I調(diào)度器即根據(jù)上述的流程選擇方法，為該用戶選擇該時(shí)隙中要服務(wù)的流程。
一種前向鏈路調(diào)度器可允許每個(gè)用戶在一個(gè)時(shí)隙中在給定的DRC值處為要服務(wù)的流程指定承受的價(jià)格。一旦指定了價(jià)格，自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)調(diào)度器運(yùn)行以滿足不同類型的應(yīng)用程序的QoS要求。對(duì)應(yīng)的調(diào)度機(jī)制允許服務(wù)供應(yīng)商在增加利益和滿足應(yīng)用程序的QoS要求目標(biāo)之間尋找很好的平衡。該調(diào)度機(jī)制還提供終端用戶的動(dòng)態(tài)成本控制，并可用于具有速率和/或平均延遲要求的應(yīng)用程序或用于流應(yīng)用程序，等等。一個(gè)實(shí)施例提供一種定價(jià)選擇，其中每條流程指定當(dāng)其被服務(wù)時(shí)每個(gè)時(shí)隙的價(jià)格。此價(jià)格依賴于在該時(shí)隙中用戶為該流程所請(qǐng)求的DRC值。流程j(即，訪問(wèn)流程j的用戶)在時(shí)隙m愿意支付的價(jià)格記為c[j，m，DRC[j，m]]。此處DRC[j，m]表示在時(shí)隙m中服務(wù)此用戶的速率。用戶可靜態(tài)地指定價(jià)格，諸如為每個(gè)DRC值預(yù)先指定價(jià)格。或者，用戶可動(dòng)態(tài)地指定價(jià)格，諸如在應(yīng)用程序的生命期期間改變價(jià)格。這允許用戶對(duì)價(jià)格有某種程度的控制，以響應(yīng)于變化的信道情況并達(dá)到期望的QoS。操作者可使用這樣的一個(gè)調(diào)度器連同為用戶間和用戶內(nèi)QoS所給出的調(diào)度器。這允許操作者指定至少兩種類型的定價(jià)方案。對(duì)于用戶間和用戶內(nèi)QoS調(diào)度器，操作員可指定靜態(tài)定價(jià)方案(基于靜態(tài)服務(wù)等級(jí)協(xié)議)，并且在同時(shí)允許基于自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)的調(diào)度器的動(dòng)態(tài)定價(jià)方案。用戶可選擇對(duì)不同流程使用不同的方案。
一個(gè)實(shí)施例將時(shí)間分成若干個(gè)幀，并根據(jù)DRC值、QoS要求、QoS違反統(tǒng)計(jì)量和每個(gè)用戶所指定的價(jià)格為每個(gè)時(shí)隙作調(diào)度決策。幀結(jié)構(gòu)基本上給出一輪中應(yīng)服務(wù)的用戶隊(duì)列的次序。網(wǎng)絡(luò)在每輪調(diào)度中決定在給定時(shí)隙要為該輪服務(wù)哪條流程/用戶以達(dá)到所期望的目標(biāo)。幀結(jié)構(gòu)，即在每一輪服務(wù)流程的次序，持續(xù)變化，并被稱為基于AFS的算法。
以下定義對(duì)計(jì)算過(guò)程中使用的一些符號(hào)進(jìn)行解釋。給定N個(gè)隊(duì)列(每條流程一個(gè)隊(duì)列)，假設(shè)如果以速率r[j]服務(wù)流程j，則其QoS要求得到滿足。還為每條流程j預(yù)指定初始權(quán)值w[j]和時(shí)間標(biāo)度ts[j]。該過(guò)程旨在為流程j提供速率保證，流程j在每個(gè)時(shí)間標(biāo)度的整數(shù)倍的時(shí)隙(即，在每個(gè)m*ts[j]時(shí)隙，其中m是整數(shù))受到監(jiān)視。
令start[j]為當(dāng)流程j最初開始受到考慮要在一輪中被服務(wù)的時(shí)隙。到時(shí)隙z結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)希望服務(wù)S[j，z]＝r[j]*(z-start[j])個(gè)比特，其中對(duì)于某個(gè)整數(shù)m有z＝m*ts[j]。使用一種調(diào)度機(jī)制，該系統(tǒng)能夠平衡所希望分配給一個(gè)給定流程的時(shí)隙數(shù)和所希望為該流服務(wù)的比特?cái)?shù)。
此外，其它用于AFS調(diào)度器的參數(shù)如下slots_alloc[j，n]在第n輪分配給隊(duì)列(流程)j的時(shí)隙數(shù)。
slot_served[j，n]當(dāng)隊(duì)列(流程)j在第n輪得到服務(wù)時(shí)的時(shí)隙數(shù)。
S_r[j，n]到第n輪結(jié)束時(shí)為止要為流程j服務(wù)的比特?cái)?shù)。
round_len[n]第n輪時(shí)隙數(shù)長(zhǎng)度。
round_len_thres一輪的長(zhǎng)度以此閾值為上界。
B[n]在時(shí)隙n的開始時(shí)后備隊(duì)列的列表。
Rout_round[j，n]由調(diào)度器在第n輪為隊(duì)列j服務(wù)的比特?cái)?shù)。
Rout[j，n，g]在時(shí)間間隔[n，g]期間為隊(duì)列j服務(wù)的比特?cái)?shù)，其中g(shù)≥n。
使用以上給出的描述，在第n輪開始隊(duì)列j的虧數(shù)比特由下式給出def_bits_r[j,n]=max(S_r[j,n-1]-Σk=1n-1Rout_round[j,k],0),∀n,∀j---(71)]]>當(dāng)虧數(shù)比特為正時(shí)，對(duì)應(yīng)的流程在服務(wù)中落后，并要得到補(bǔ)償。另一方面，流程所受到的額外服務(wù)不顯示地受到處罰，但間接地受到處罰，因?yàn)榇肆鞒滩粫?huì)得到補(bǔ)償，而在服務(wù)中落后的其它流程將得到補(bǔ)償。
此外，在第n輪的開始流程j的歸一化虧數(shù)比特由下式給出ndef_bits_r[j,n]=def_bits_r[j,n]S_r[j,n-1],∀j,∀n.---(72)]]>在第n輪的開始隊(duì)列j的虧數(shù)時(shí)隙由下式給出def_slots_r[j,n]=max(Σk=1n-1slots_alloc[j,k]-Σk=1n-1slots_served[j,k],0),∀n,∀j---(73)]]>該過(guò)程定義在第n輪的開始隊(duì)列j的歸一化虧數(shù)時(shí)隙如下ndef_slots_r[j,n]=def_slots_r[j,n]Σk=0n-1slots_alloc[j,k],∀j,∀n.---(74)]]>令lslot[n]為第n輪的最后一個(gè)時(shí)隙，fslot[n]為第n輪的第一個(gè)時(shí)隙。假設(shè)aw[j，n]表示第n輪分配給流程j的(自適應(yīng))權(quán)值。此權(quán)值決定在第n輪分配給流程j的時(shí)隙數(shù)。
對(duì)用戶所請(qǐng)求的DRC值進(jìn)行排序。具體而言，如果DRC1[B，S]優(yōu)于DRC2[B，S]，那么(B/S)1＞(B/S)2。這里B是每個(gè)分組的比特?cái)?shù)，S是時(shí)隙數(shù)。
對(duì)于AFS調(diào)度器的每輪調(diào)度，該過(guò)程都為每一輪計(jì)算以上給出的狀態(tài)變量，隨后在每一輪的開始為每條流程計(jì)算權(quán)值，以在該輪向此流程分配某個(gè)數(shù)量的時(shí)隙。出于此目的，該過(guò)程使用一種自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算機(jī)制，并用一種每一輪的服務(wù)規(guī)律來(lái)為每一輪計(jì)算幀結(jié)構(gòu)。
自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算機(jī)制令ndef_bits_rthres，min為預(yù)先指定的ndef_bits_r的閾值。該過(guò)程在第n輪的開始定義一個(gè)數(shù)組ndefbits_set[n]如下ndefbits_set[n]＝{kndef_bits_rk≥ndef_bits_rthres，min}。(75)令S_I[n]為在第n輪的開始該數(shù)組中的流程個(gè)數(shù)。類似地，ndef_slots_rthres，min是預(yù)先定義的ndef_slots_r的閾值。該過(guò)程定義在第n輪的開始的ndefslots_set[n]如下ndefslot_set[n]＝{kndef_slots_rk≥ndef_slots_rthres，min}。
(76)令S_II[n]為在第n輪的開始此數(shù)組中的流程個(gè)數(shù)。
對(duì)于任意的流程j，在第n輪的開始，定義對(duì)應(yīng)的時(shí)隙補(bǔ)償函數(shù)如下如果ndef_bits_rj≥ndef_bits_rthres，min則slot_comp[j，n]=slot_comp_I[j，n]*slot_comp_II[j，n]，(77)如果ndef_bits_rj＜ndef_bits_rthres，min，則，slot_comp[j，n]＝1。(78)此處，如果ndef_bits_rj≥ndef_bits_rthres，min，則slot_comp_I[j,n]=ndef_bits_rjndef_bits_ravg[n],---(79)]]>對(duì)于所有kk∈ndefbits_set[n],ndef_bits_ravg[n]=Σkndef_bits_rkS_I[n]---(80)]]>如果ndef_bits_rj＜ndef_bits_rthres，min，則slot_comp_I[j，n]＝1。(81)對(duì)于每條流程j，定義兩個(gè)閾值，slot_comp_Ithres，min[j]和slot_comp_Ithres，max[j]，以使slot_comp_Ithres，min[j]≤slot_comp_I[j，n]≤slot_comp__Ithres，max[j]，j，n(82)使用這些閾值連通本文所描述的自適應(yīng)權(quán)值計(jì)算機(jī)制對(duì)，可預(yù)防任何流程在一輪中不公平地消耗大量時(shí)隙，并且同時(shí)不對(duì)超過(guò)給定限制的該流程進(jìn)行處罰。
如果ndef_slots_rj_≥ndef_slots_rthres，min，則slot_comp_II[j,n]=ndef_slots_rjndef_slots_ravg[n]---(83)]]>如果ndef_slots_rj＜ndef_slots_rthres，min，則slot_comp_II[j，n]＝1。
(84)對(duì)于每條流程j，定義兩個(gè)閾值，slot_comp_IIthres，min[j]和slot_comp_IIthres，max[j]，以使slot_comp_IIthres，min[j]≤slot_comp_II[j，n]≤slot_comp_IIthres，max[j]，j，n (85)在每一輪的開始，流程被分成如表5中所給出的四組。
表5
在任意一輪n的開始，對(duì)于每個(gè)屬于組II或IV的流程j，使用slot_comp[j，n]＝1。在第n輪的開始，對(duì)于每個(gè)屬于組I的流程j，應(yīng)用下式slot_comp[j，n]＝slot_comp_I[j，n]。
(86)如果在第n輪的開始流程j屬于組III，則應(yīng)用下式slot_comp[j，n]＝slot_comp_I[j，n]*slot_comp_II[j，n] (87)該過(guò)程隨即計(jì)算流程j的自適應(yīng)權(quán)值，其中在第n輪非空隊(duì)列的自適應(yīng)權(quán)值如下aw[j,n]=slot_comp[j,n]*w[j]*r[j]rmin,n,∀j∈B[n]---(88)]]>此處，rmin，n＝min{r[k]；k∶k∈B[n]}。對(duì)于每條流程j，定義閾值awthres，max[j]并用這個(gè)閾值確保aw[j，n]≤awthres，max[j]，j，n。
(89)接下來(lái)，這些自適應(yīng)權(quán)值被應(yīng)用于計(jì)算將分配給每條流程的時(shí)隙數(shù)和每輪的長(zhǎng)度，以使sloc_alloc[j，n]∝aw[j，n]，j，j∶j∈B[n](90)Σj:j∈B[n]slot_alloc[j,n]≤round_len[n]≤round_len_thres,∀n.---(91)]]>每輪的調(diào)度規(guī)律一旦已分配好每條流程，則已計(jì)算了一輪中的若干時(shí)隙和該輪的長(zhǎng)度。下一步是要選擇在任何給定時(shí)隙中要服務(wù)的流程。在第n輪的任意給定時(shí)隙m中，如果在先前的時(shí)隙之一所選擇的分組仍在受到服務(wù)，則無(wú)需選擇要服務(wù)的新流程。另一方面，如果在第n輪的此時(shí)隙m中，沒有任何分組正在受到服務(wù)，則以如下方式選擇要服務(wù)的流程。對(duì)于調(diào)度器需要選擇要服務(wù)的新流程的每個(gè)時(shí)隙m，及對(duì)于每個(gè)流程j，計(jì)算以下流程j的第n輪的時(shí)隙m的選擇度量，YY[j，n，m]＝c[j，m，DRC[j，m]]*wait_comp[j，n，m]*DRC[j，m]，n，(92)以使j∈B[n]和slots_served[j，n]＜θ(j)*slots_alloc[j，n]，此處，θ(j)是為每條流程j預(yù)先指定的，wait_comp是給予流程以改進(jìn)其延遲邊界的等待補(bǔ)償。令wait[j，n，m]為在第n輪的時(shí)隙m的開始流程j的排頭分組的等待時(shí)間。
wait_comp[j,n,m]=wait[j,n,m]wait_avg[n,m],∀j,j:j∈Bj---(93)]]>
且在第n輪的時(shí)隙m的開始，流程j至少有一個(gè)分組未決。接下來(lái)，為流程k計(jì)算wait_avg[n,m]=Σkwait[k,n,m]wait_num[n,m],---(94)]]>以使k∈B[n]，且這些流程的個(gè)數(shù)為wait_num[n，m]。對(duì)于每條流程j，對(duì)wait_compthres，min[j]和wait_compthres，max[j]這兩個(gè)閾值進(jìn)行賦值，并用于確保wait_compthres，min[j]≤wait_comp[j，n，m]≤wait_compthres，max[j]，m，n，j。(95)具有選擇度量YY的最大值的流程被選擇由此AFS調(diào)度器在任何給定時(shí)隙中進(jìn)行服務(wù)。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的AN元件在圖20中示出。AN元件500接收應(yīng)用程序流程數(shù)據(jù)并處理該數(shù)據(jù)以供向用戶傳輸。AN元件500對(duì)多個(gè)應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度，其中每條流程都具有QoS要求。注意，如上文所述，應(yīng)用程序流程可包括盡力服務(wù)型流程。AN元件500包括流程分類單元502，適用于識(shí)別與流程相關(guān)聯(lián)通信量概況和QoS概況、并將流程映射到類(或QSG)流程。流程分類器單元502耦合到調(diào)度器504、允許進(jìn)入控制單元510和QoS監(jiān)視器506。調(diào)度器504可實(shí)現(xiàn)各種調(diào)度算法中的任何一種，包括，但不限于，比例公平(PF)算法和自適應(yīng)加權(quán)PF算法。允許進(jìn)入控制單元510將一種允許進(jìn)入控制方案應(yīng)用到AN 500所接收到的應(yīng)用程序流程。允許進(jìn)入控制單元510基于QoS和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)量，對(duì)所請(qǐng)求的每個(gè)新流程進(jìn)行估值，并確定是否有足夠資源可用以支持該新流程。自適應(yīng)單元耦合到允許進(jìn)入控制單元，在那里ASF得到更新。自適應(yīng)單元512適用于對(duì)當(dāng)前有效的應(yīng)用程序流程進(jìn)行先占決策。先占考慮到某一給定流程有關(guān)數(shù)據(jù)率、所用時(shí)隙、和其它QoS和網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)量流程的性能。QoS監(jiān)視器適用于監(jiān)視所接收的應(yīng)用程序流程的QoS要求。注意，AN元件500通常接收多條流程，并在它們之間選擇以供向用戶傳輸。調(diào)度器504從允許進(jìn)入控制單元510接收關(guān)于新流程是否被允許進(jìn)入的信息。調(diào)度器504從QoS監(jiān)視器506接收QoS統(tǒng)計(jì)量和其它信息，其中調(diào)度器504應(yīng)用該QoS信息來(lái)選擇傳輸?shù)牧鞒獭?br> 本文中所給出的是在無(wú)線通信系統(tǒng)中用于應(yīng)用程序流程的允許進(jìn)入控制、先占和調(diào)度的方法和設(shè)備。允許進(jìn)入控制考慮新流程所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)率，并將此與可用資源相比較。一旦被允許進(jìn)入，流程即被提供給調(diào)度器，調(diào)度器適用于執(zhí)行每條流程和每個(gè)用戶的分析，來(lái)選擇在每個(gè)時(shí)隙或指定的時(shí)間段中進(jìn)行傳輸?shù)挠脩簟?br> 本領(lǐng)域技術(shù)人員將能理解，信息和信號(hào)可用各種不同的方法和技術(shù)來(lái)表示。例如，貫穿以上描述可引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)、和芯片可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光粒子、或其任意組合來(lái)表示。
此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，結(jié)合本文中所解釋的各個(gè)實(shí)施例所描述的各種示例性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可被實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或兩者的組合。為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件的這一可交換性，以上就其功能一般描述了各種示例性組件、框、模塊、電路、和步驟。此類功能實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件是取決于特定的應(yīng)用程序和制約整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可為每個(gè)特定的應(yīng)用程序以各種方式實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但此類實(shí)現(xiàn)決定不應(yīng)被解釋成致使偏離本發(fā)明的范圍。
結(jié)合本文中所揭示的各個(gè)實(shí)施例所描述的各種示例性邏輯框、模塊、和電路可用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯設(shè)備、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件、或其設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文中所描述的各種功能的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但是，替換地，處理器可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器可實(shí)現(xiàn)為若干計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP和微處理器、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核心的一個(gè)或多個(gè)微處理器的組合，或任何其它此類配置。
結(jié)合本文中所揭示的各個(gè)實(shí)施例所描述的方法或算法的步驟可直接在硬件中、在處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或這兩者的組合中具體化。軟件模塊可駐留在RAM存儲(chǔ)器、閃存、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器、寄存器、硬盤、可移動(dòng)磁盤、CD-ROM、或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)被耦合到處理器，以使處理器可從該存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息，并將信息寫到該存儲(chǔ)介質(zhì)中?；蛘撸鎯?chǔ)介質(zhì)可集成到處理器中。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留在ASIC中。ASIC可駐留在用戶終端中?；蛘?，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶終端中。
提供所揭示的實(shí)施例的以上描述，以使本領(lǐng)域中任何技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)這些實(shí)施例的各種修改將是顯而易見的，并且本文中所定義的普遍原理可適用于其它實(shí)施例，而不會(huì)偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，并不試圖將本發(fā)明限于本文中所示的實(shí)施例，而是要使其符合與本文中所揭示的原理和新穎特性相一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在支持因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的應(yīng)用程序的通信系統(tǒng)中進(jìn)行允許進(jìn)入控制的方法，所述通信系統(tǒng)包括一接入網(wǎng)絡(luò)(AN)和多個(gè)接入終端(AT)，所述AT中的每一個(gè)都向所述AN發(fā)送一請(qǐng)求數(shù)據(jù)率，所述通信系統(tǒng)支持對(duì)所述AT具有QoS要求的應(yīng)用程序流程，所述方法包括確定所述通信系統(tǒng)中的可用資源；接收對(duì)具有第一通信量概況和第一QoS概況的第一應(yīng)用程序流程的請(qǐng)求；確定所述可用資源是否支持對(duì)所述第一應(yīng)用程序流程的請(qǐng)求；如果所述第一應(yīng)用程序流程有大于平均請(qǐng)求數(shù)據(jù)率的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)率，則拒絕所述第一應(yīng)用程序流程；以及如果所述對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)率不大于所述平均請(qǐng)求數(shù)據(jù)率，且如果所述可用資源支持對(duì)所述第一應(yīng)用程序流程的請(qǐng)求，則允許所述第一應(yīng)用程序流程進(jìn)入。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述可用資源是否支持所述第一應(yīng)用程序流程包括確定所述通信系統(tǒng)中的保留資源；將所述保留資源與所述通信系統(tǒng)的容量相比較；以及將所述可用資源確定為所述容量和所述保留資源之差。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括確定所述第一應(yīng)用程序流程的自適應(yīng)預(yù)訂因素。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，還包括基于所述第一應(yīng)用程序流程的服務(wù)質(zhì)量(QoS)統(tǒng)計(jì)量對(duì)所述自適應(yīng)預(yù)訂因素進(jìn)行更新。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括確定所述第一應(yīng)用程序流程的QoS統(tǒng)計(jì)量；將所述第一應(yīng)用程序流程的QoS統(tǒng)計(jì)量與該扇區(qū)中的其它當(dāng)前流程相比較；以及響應(yīng)于所述第一應(yīng)用程序流程的QoS統(tǒng)計(jì)量與所述扇區(qū)中其它當(dāng)前流程的比較，更新所述可用資源和保留資源。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括確定所述第一應(yīng)用程序流程的用戶是否出現(xiàn)在所述無(wú)線通信系統(tǒng)的一個(gè)扇區(qū)中；以及確定所述第一應(yīng)用程序流程的采樣持續(xù)時(shí)間，其中，確定所述第一應(yīng)用程序流程的QoS統(tǒng)計(jì)量包括確定在所述采樣持續(xù)時(shí)間期間所述第一應(yīng)用程序流程的QoS統(tǒng)計(jì)量。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，第一采樣持續(xù)時(shí)間與速率違反相關(guān)聯(lián)，第二采樣持續(xù)時(shí)間與延遲違反相關(guān)聯(lián)。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述第一應(yīng)用程序流程的QoS統(tǒng)計(jì)量與所述扇區(qū)中的其它當(dāng)前流程相比較包括計(jì)算在所述采樣周期期間由具有QoS要求的流程所使用的第一時(shí)隙分?jǐn)?shù)；計(jì)算在所述采樣周期期間由所述第一應(yīng)用程序流程所使用的第二時(shí)隙分?jǐn)?shù)；計(jì)算對(duì)應(yīng)于第一QoS統(tǒng)計(jì)量的QoS流程的第三分?jǐn)?shù)；將所述第三分?jǐn)?shù)與一對(duì)應(yīng)閾值相比較；以及響應(yīng)于將所述第三分?jǐn)?shù)與對(duì)應(yīng)閾值相比較，對(duì)自適應(yīng)預(yù)訂進(jìn)行估值。
9.一種在支持因特網(wǎng)協(xié)議(IP)應(yīng)用程序的通信系統(tǒng)中分配資源的方法，所述通信系統(tǒng)包括一接入網(wǎng)絡(luò)(AN)和多個(gè)接入終端(AT)，所述AT中的每一個(gè)都向所述AN發(fā)送一請(qǐng)求數(shù)據(jù)率，所述通信系統(tǒng)支持對(duì)所述AT具有QoS要求的應(yīng)用程序流程，所述方法包括對(duì)于自適應(yīng)預(yù)訂中的增加，先占具有第一類QoS違反的第一流程；確定所述第一類QoS違反已經(jīng)到達(dá)先占最大值；以及先占具有第二類QoS違反的第二流程。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，先占第二流程還包括基于所述第二流程的傳輸所使用的時(shí)隙數(shù)來(lái)選擇所述第二流程。
11.一種在支持分組數(shù)據(jù)應(yīng)用程序流程的無(wú)線通信系統(tǒng)中對(duì)資源進(jìn)行調(diào)度的方法，所述方法包括為與第一類應(yīng)用程序流程相關(guān)聯(lián)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)選擇至少一個(gè)補(bǔ)償因子；基于服務(wù)質(zhì)量參數(shù)計(jì)算所述至少一個(gè)補(bǔ)償因子；根據(jù)所述至少一個(gè)補(bǔ)償因子為所述第一類應(yīng)用程序流程計(jì)算權(quán)值；使用所述權(quán)值計(jì)算每條流程的調(diào)度因子；以及基于所述調(diào)度因子對(duì)所述應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，第一用戶有多個(gè)有效的應(yīng)用程序流程，所述方法還包括為所述多個(gè)應(yīng)用程序流程計(jì)算總補(bǔ)償因子。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)有效的應(yīng)用程序流程包括所述第一類和第二類的應(yīng)用程序流程。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括為第二類應(yīng)用程序流程計(jì)算權(quán)值。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括選擇所述多個(gè)有效的應(yīng)用程序流程中的一個(gè)進(jìn)行傳輸。
16.一種用于在支持因特網(wǎng)協(xié)議(IP)應(yīng)用程序的通信系統(tǒng)中進(jìn)行允許進(jìn)入控制的設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括一接入網(wǎng)絡(luò)(AN)和多個(gè)接入終端(AT)，所述AT中的每一個(gè)都向所述AN發(fā)送一請(qǐng)求數(shù)據(jù)率，所述通信系統(tǒng)支持對(duì)所述AT具有QoS要求的應(yīng)用程序流程，所述設(shè)備包括用于確定所述通信系統(tǒng)中的可用資源的裝置；用于接收對(duì)具有第一通信量概況和第一QoS概況的第一應(yīng)用程序流程的請(qǐng)求的裝置；用于確定所述可用資源是否支持對(duì)所述第一應(yīng)用程序流程的請(qǐng)求的裝置；用于在所述第一應(yīng)用程序流程含有比所述平均請(qǐng)求數(shù)據(jù)率大的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)率的情況下拒絕所述第一應(yīng)用程序流程的裝置；用于在所述對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)率不大于所述平均請(qǐng)求數(shù)據(jù)率、并且所述可用資源支持對(duì)所述第一應(yīng)用程序流程的請(qǐng)求的情況下允許所述第一應(yīng)用程序流程進(jìn)入的裝置；
17.一種在支持因特網(wǎng)協(xié)議(IP)應(yīng)用程序的通信系統(tǒng)中分配資源的設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括一接入網(wǎng)絡(luò)(AN)和多個(gè)接入終端(AT)，所述AT中的每一個(gè)都向所述AN發(fā)送一請(qǐng)求數(shù)據(jù)率，所述通信系統(tǒng)支持對(duì)所述AT具有QoS要求的應(yīng)用程序流程，所述設(shè)備包括用于為自適應(yīng)預(yù)訂中的增加先占具有第一類QoS違反的第一流程的裝置；用于確定所述第一類QoS違反已經(jīng)到達(dá)先占最大值的裝置；以及用于先占具有第二類QoS違反的第二流程的裝置。
18.一種在支持分組數(shù)據(jù)應(yīng)用程序流程的無(wú)線通信系統(tǒng)中對(duì)資源進(jìn)行調(diào)度的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于為與第一類應(yīng)用程序流程相關(guān)聯(lián)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)選擇至少一個(gè)補(bǔ)償因子的裝置；用于基于服務(wù)質(zhì)量參數(shù)計(jì)算所述至少一個(gè)補(bǔ)償因子的裝置；用于根據(jù)所述至少一個(gè)補(bǔ)償因子為所述第一類應(yīng)用程序流程計(jì)算權(quán)值的裝置；用于使用所述權(quán)值計(jì)算每條流程的調(diào)度因子的裝置；以及用于基于所述調(diào)度因子對(duì)所述應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度的裝置。
19.一種用于在支持因特網(wǎng)協(xié)議(IP)應(yīng)用程序的通信系統(tǒng)中分配資源的設(shè)備，所述通信系統(tǒng)包括一接入網(wǎng)絡(luò)(AN)和多個(gè)接入終端(AT)，所述AT中的每一個(gè)都向所述AN發(fā)送一請(qǐng)求數(shù)據(jù)率，所述通信系統(tǒng)支持對(duì)所述AT具有QoS要求的應(yīng)用程序流程，所述設(shè)備包括適用于接收應(yīng)用程序流程并確定所述應(yīng)用程序流程的服務(wù)質(zhì)量(QoS)要求的流程分類單元；耦合到所述流程分類單元、適用于對(duì)分組數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行調(diào)度的調(diào)度器；耦合到所述流程分類單元和調(diào)度器的允許進(jìn)入控制單元，所述允許進(jìn)入控制單元適用于在可用資源支持一請(qǐng)求數(shù)據(jù)率時(shí)允許應(yīng)用程序流程進(jìn)入。耦合到所述流程分類單元、調(diào)度器和允許進(jìn)入控制單元的QoS監(jiān)視器，所述QoS監(jiān)視器適用于確定所述應(yīng)用程序流程的QoS違反和維護(hù)QoS統(tǒng)計(jì)量；以及耦合到所述允許進(jìn)入控制單元的自適應(yīng)單元，所述自適應(yīng)單元適用于更新可用資源的度量。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)度器適用于響應(yīng)于請(qǐng)求數(shù)據(jù)率對(duì)應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
21.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)度器適用于響應(yīng)于QoS統(tǒng)計(jì)量對(duì)應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
22.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)度器適用于響應(yīng)于QoS要求對(duì)應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
23.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)度器適用于基于預(yù)訂信息對(duì)應(yīng)用程序流程進(jìn)行調(diào)度。
全文摘要
一種在通信系統(tǒng)中進(jìn)行允許進(jìn)入控制的方法和設(shè)備。接入網(wǎng)絡(luò)(AN)元件確定可用的資源。當(dāng)可用資源足以支持一個(gè)請(qǐng)求應(yīng)用程序流程的要求時(shí)，AN允許該應(yīng)用程序流程進(jìn)入。AN周期性地，并在觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)更新可用資源的度量。允許進(jìn)入控制可與應(yīng)用程序?qū)?yīng)于每條流程類型的補(bǔ)償因子和給定用戶的總流程的補(bǔ)償因子的調(diào)度器協(xié)同操作。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1778080SQ200480010998
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
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