用于在蜂窝网络中调度无线电资源的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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3GPPLTE( "第三代合作伙伴计划长期演进"）/LTE增强标准。
[0003] 3GPPLTE/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。
[0004] 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。
[0005] 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。
[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）。
[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，公开了用于用户中吞吐量公平性控制的OFDM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。
[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，提出了一种用于下行链路LTE系 统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。
[0009] 在Assaad,M.的文章"Frequency-TimeSchedulingforstreamingservicesin OFDMAsystems",WirelessDays, 2008(D0L10. 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OFDM 系统在不失去太多小区容量的情况下处理流业务。
[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，提出两级资源分配方案以在LTE 下行链路系统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。
[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】
[0012] 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：
[0013]-在"ATwo-levelSchedulingAlgorithmforQoSSupportintheDownlink ofLTECellularNetworks"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；
[0014]-由于仅被设计用于处理GBR流，"QoSorientedTimeandFreqencyDomain PacketSchedulersforTheUtranLongTermEvolution"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。
[0015] -在 "Multi-serviceQoSguaranteedbaseddownlinkcross-layerresource blockallocationalgorithminLTEsystems"中，在"Frequency-TimeSchedulingfor streamingservicesinOFDMAsystems" 以及在"Resourceallocationforreal-time servicesusingcooperativegametheoryandavirtualtokenmechanisminLTE networks"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-PrioritizedScheduling(PDS)forRealTimeTrafTicin3GPPLTE 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。
[0016] 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。
[0017] 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）。
[0018] 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：
[0019]-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，
[0020] -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，
[0021] -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，
[0022]