往返时间偏差控制方法和布置与流程
提议的技术一般涉及无线通信系统和方法，并且具体地说，涉及多点传送控制方法和布置。
背景技术：
当今的无线蜂窝系统已被设计成处理在单个用户设备(ue)与在第四代(4g)系统中表示为enb的单个基站之间的极其有效的数据传送。这些解决方案在当今接近1-2ghz的载波频率是足够的。在将来的第五代蜂窝系统(5g)中，向更高载波频率的转移是一个必需，以便能利用可用频谱，从而实现更高总体容量。
移动到更高载波频率的后果是无线电传播从“漫，，散射变换成波束状传播。这导致在障碍后尖锐的衍射效应和越来越严重的无线电遮蔽。这使得从单个5g基站(就长期演进(lte)而言表示为enb并且就针对在更高载波频率的5g而讨论的新接入而言表示为nr)获得均匀覆盖变得更困难。该暗示表示需要从多个非并置传送点传送以覆盖单个小区。此类大规模多点传送一般被认为成为在将来5g无线电接入中的基石。
应注意的是，多点传送也被考虑用于当前4glte系统，然而，对于4g，该需要以及还有解决方案的大规模性被认为小于将来5g蜂窝系统的那些需要和大规模性。
在5g无线系统的在进行的标准化中，所谓的关键机器类型通信(c-mtc)用例是重要的组成部分。典型的此类用例包括通过5g无线的闭环反馈控制，用于控制在像时延和误码率的多个性能指标的一个或多个方面具有极高性能要求的系统和过程。示例包括在制造工厂的工业机器人，其中需要比1khz高得多的采样率及低于1ms的环路延迟。此类性能通过当今的4g蜂窝或wifi系统是不可能的，因此需要新空中接口。另一示例是所谓的“触觉无线因特网”，其中对例如操纵杆和操纵器的触觉反馈被发送回和应用到例如执行远程手术，参与高级视频游戏或类似虚拟现实(vr)应用的远程用户。
与当前技术相关的c-mtc的关键方面是保证在将来5g无线系统的更高载波频率，环路延迟(即往返时延)从通过多个传送点的单点均匀地到ue的能力。由于数据被拆分并且通过多个传送点被发送到最终用户，因此，得出用于不同传送路径的往返时间(rtt)也需要受到控制以便与总体控制目标一致并且始终保持均匀采样率。原因可能是例如在例如enb的无线传送点中变化的排队延迟、变化的无线电链路质量的结果，从而造成无线传送节点缓冲器大小变化或重新传送。
与当前4g系统相比，预期的用户数量和因此的数据流数量在5g系统中有非常显著的增大。这意味着控制器算法实例的数量将也显著增大。因此，对于选择的控制器算法，处理要求需要是小的。
由于与当前4g系统相比，比如通过无线的机器人控制的某些类型的应用要求大为降低的时延，因此，如果使用现有技术解决方案，则结果是更快的传送路径需要等待更慢的传送路径。这通常对于容量、稳定性和性能是有害的。
此外，在支持c-mtc时，传送控制器及其部分需要具有定义明确的稳定性属性。
技术实现要素：
目的是提供允许例如c-mtc应用或类似时间关键的应用的安全操作的方法和布置。
此目的和其它目的通过提议技术的实施例得以满足。
根据第一方面，提供有一种用于在具有数量为n+1个的无线传送点的无线通信系统中协助多点数据流控制的方法，其中n≥1。方法包括为每个无线传送点获得用于数据经由相应无线传送点传播到用户设备和确认消息经由相应无线传送点传播回来的当前采样周期的往返时间。为各个无线传送点计算对于当前采样周期的往返时间偏差。往返时间偏差是相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。依据计算的往返时间偏差，为每个无线传送点提供参考往返时间值。依据相应参考往返时间值，为每个无线传送点生成速率控制信号。
根据第二方面，提供有一种用于在具有数量为n+1个的无线传送点的无线通信系统中的多点数据流控制的方法，其中n≥1。方法包括通过根据第一方面的方法，为每个无线传送点获得速率控制信号。根据相应速率控制信号，数据被传送到每个无线传送点。
根据第三方面，提供有一种用于在无线通信系统中协助多点数据流控制的方法。方法包括在无线传送点中获得用于无线传送点与用户设备之间的无线接口的空中接口速率。在无线传送点中，获得与确认的数据项的序列号关联的反馈信息。表示空中接口速率和反馈信息的数据到被提供到控制器节点。根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据。根据空中接口速率，执行接收的数据到用户设备的传送。
根据第四方面，提供有一种配置成在具有数量为n+1个的无线传送点的无线通信系统中协助多点数据流控制的控制器节点，其中n≥1。控制器节点配置成为每个无线传送点获得数据经由相应无线传送点传播到用户设备和确认消息经由相应无线传送点传播回来的当前采样周期的往返时间。控制器节点配置成为各个无线传送点计算对于当前采样周期的往返时间偏差。往返时间偏差是相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。控制器节点配置成依据计算的往返时间偏差，为每个无线传送点提供参考往返时间值。控制器节点配置成依据相应参考往返时间值，为每个无线传送点生成速率控制信号。
根据第五方面，提供有一种在无线通信系统中的无线传送点。无线传送点配置成获得用于无线传送点与用户设备之间的无线接口的空中接口速率。无线传送点配置成获得与确认的数据项的序列号关联的反馈信息。无线传送点配置成提供表示空中接口速率和反馈信息的数据到控制器节点。无线传送点配置成根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据。无线传送点配置成根据空中接口速率，执行接收的数据到用户设备的传送。
根据第六方面，提供有一种包括指令的计算机程序，指令在由至少一个处理器执行时，促使处理器为无线通信系统中数量为n+1个的无线传送点中的每个获得数据经由相应无线传送点传播到用户设备和确认消息经由相应无线传送点传播回来的当前采样周期的往返时间，其中n≥1。计算机程序包括其它指令，其在由处理器执行时，促使处理器为各个无线传送点计算对于当前采样周期的往返时间偏差。往返时间偏差是相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。计算机程序包括其它指令，其在由处理器执行时，促使处理器依据计算的往返时间偏差，为每个无线传送点提供参考往返时间值。计算机程序包括其它指令，其在由处理器执行时，促使处理器依据相应参考往返时间值，为每个无线传送点生成速率控制信号。
根据第七方面，提供有一种包括指令的计算机程序，指令在由至少一个处理器执行时，促使处理器获得用于无线传送点与用户设备之间的无线接口的空中接口速率。计算机程序包括其它指令，其在由处理器执行时，促使处理器获得与确认的数据项的序列号关联的反馈信息。计算机程序包括其它指令，其在由处理器执行时，促使处理器提供表示空中接口速率和反馈信息的数据到控制器节点。计算机程序包括其它指令，其在由处理器执行时，促使处理器根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据。计算机程序包括其它指令，其在由处理器执行时，促使处理器根据空中接口速率，执行接收的数据到用户设备的传送。
根据第八方面，提供有一种计算机程序产品，其包括在其上存储有根据第六或第七方面的计算机程序的计算机可读介质。
根据第九方面，提供有一种包括根据第六或第七方面的计算机程序的载体，其中载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质之一。
根据第十方面，提供有一种用于在具有数量为n+1个的无线传送点的无线通信系统中协助多点数据流控制的控制器节点，其中n≥1。控制器节点包括用于为每个无线传送点获得用于数据经由相应无线传送点传播到用户设备和确认消息经由相应无线传送点传播回来的当前采样周期的往返时间的获得模块。控制器节点进一步包括用于为各个无线传送点计算对于当前采样周期的往返时间偏差的计算模块。往返时间偏差是相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。控制器节点进一步包括用于依据计算的往返时间偏差，为每个无线传送点提供参考往返时间值的参考值提供模块。控制器节点进一步包括依据相应参考往返时间值，为每个无线传送点生成速率控制信号的生成模块。
根据第十二方面，提供有一种在无线通信系统中的无线传送点。无线传送点包括用于获得用于无线传送点与用户设备之间的无线接口的空中接口速率和与确认的数据项的序列号关联的反馈信息的获得模块。无线传送点进一步包括用于提供表示空中接口速率和反馈信息的数据到控制器节点的提供模块。无线传送点进一步包括用于根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据的接收器模块。无线传送点进一步包括用于根据空中接口速率，执行接收的数据到用户设备的传送的传送器模块。
提议的技术的优点是在例如为c-mtc使用5g多点传送时，能够实现保证的时延和时延差。流控制还与精实(ultra-lean)传送的5g概念一致。极好的稳定性属性使得基于全局无条件稳定窗口的内部环路单分支控制的应用能实现。
在阅读具体实施方式时，将领会其它优点。
附图说明
通过参考以下描述并结合附图一起理解，可最好地理解实施例以及连同其进一步的目的和优点，其中：
图1是多点流控制架构的图示；
图2图示了反馈的概念；
图3图示了popov准则对其有效的反馈框图；
图4是图示了用于协助多点数据流控制的方法的一实施例的步骤的流程图；
图5是用于多点数据流控制的布置的一实施例的功能性的框图；
图6是图示了参考往返时间值提供步骤的一实施例的部分步骤的部分流程图；
图7是用于多点数据流控制的布置的另一实施例的功能性的框图；
图8是图示了用于多点数据流控制的方法的一实施例的步骤的流程图；
图9是用于多点数据流控制的内部环路的一实施例的功能性的框图；
图10是图示了速率控制信号生成步骤的一实施例的部分步骤的部分流程图；
图11是图示了在飞行中的数据项的数量估计步骤的一实施例的部分步骤的部分流程图；
图12是图示了用于协助多点数据流控制的方法的一实施例的步骤的流程图；
图13图示了与内部环路全局稳定性有关的示例popov曲线图；
图14是控制器节点的一实施例的示意框图；
图15是控制器节点的另一实施例的示意框图；
图16是控制器节点仍有的另一实施例的示意框图；
图17是图示了控制器节点的计算机实现的一实施例的示意图；
图18是无线传送点的一实施例的示意框图；
图19是无线传送点的另一实施例的示意框图；
图20是无线传送点仍有的另一实施例的示意框图；
图21是图示了无线传送点的计算机实现的一实施例的示意图；
图22是图示了网络装置的一实施例的示意框图；
图23是图示了网络装置的另一实施例的示意框图；
图24是图示了控制器节点的一实施例的示意图；
图25是图示了无线传送点的一实施例的示意图；
图26是图示了分布或划分的功能性的示例的示意图；以及
图27是图示了与一个或多个基于云的网络装置协作的无线通信系统的示意图。
具体实施方式
在通篇的图中，相同的参考标号用于类似或对应的元件。
为更好地理解提议的技术，以多传送系统和多点流控制基础的简要概述开始可以是有用的。
在其中数据从上行链路节点到达的大规模多点传送系统中，每个牵涉到的传送点需要被赋予访问至少部分的此数据的权利以便通过无线接口进行传送。在例如c-mtc应用中，数据与从其它传送点在同时被传送的数据密切相关。
在这里应注意的是，不同传送点可传送不同数据或者传送相同数据以实现分集增益，或这些备选方案的混合。
图1中图示了在现有技术中用于实现多点传送的一个机制，其包括在物理层经由多个流对单个流的拆分和复合。该图描绘了现有技术3gwcdma系统的架构。在4g和5g中类似的架构能够牵涉到来自无线电接入网络(ran)和核心网络(cn)两者的节点。
来自因特网9的数据8由无线电网络控制器(rnc)10的流拆分器12通过传送控制协议(tcp)接口2接收。此数据8将在最佳情况下是需要被传送到ue30的分组的有序集合。数据8被流拆分器12拆分成分组的多个单独流7，其通过iub接口3被提供到大量传送节点或无线传送点20(通常为例如nodeb的无线电基站(rbs))。rbs20通过uu接口4凭借无线电信号将分组传送到ue30。
在ue30中，复合器32执行流复合。然而，由于在各个流7中的不均匀和变化的延迟，ue30收到的分组一般将是乱序的。造成乱序的延迟变化可以是由于以下原因：
·rbs中变化的排队延迟，
·例如由于拥塞造成的变化的传输网络延迟，和/或
·变化的无线电链路质量，其造成rbs缓冲器大小变化。
流拆分器12的分组调度器的第一任务是确定来自数据8的分组队列中要在当前时间在流拆分器12的每个输出被发送的分组的数量。在这里，可使用所谓的速率整形，意味着分组以选择的比特率或分组速率在指定的时间间隔内被发送。信息理论提供了用于此的动机，其中shannon的著名结果证明了每个信道与允许无错误数据传送的最大速率关联。
分组调度器可也对某些类型或类的分组的优先级路径做出决定，或者使用有关某些类型或类的分组的优先级路径的外部决定。它可例如始终经由带有到最终用户的最低时延的分组路径来调度高优先级分组。分组调度器可也对分集传送做出决定，或者使用有关分集传送的决定，借此重复分组和在几个不同流7内调度多个分组副本。这当然增大了在接收端所述重复的包的信息的无错误接收的机会。凭借通过相同路径但在不同时间调度相同分组的副本，也能够通过一个路径实现分集传送。用于所述重复的分组的至少一个副本的良好信道条件的机会由此增大，这又增大了在接收端该重复包的信息的正确接收的概率。
要强调的是，负责从分组驻留所在的可能虚拟的节点(在此具体示例中是rnc10)传送分组的是流拆分器12的包调度器。
附录a中解释了在本公开中使用的自动控制术语的基础知识。要强调的是，此术语是自动控制领域的现有技术的一部分。
为解释与现存解决方案有关的问题，需要定义所谓的控制目标，即，什么需要被控制以满足控制器的目的的问题。在这里介绍的技术的焦点是提供保证也表示为往返时延的最大环路延迟的自动控制器算法。由于数据被拆分并且通过多个传送点发送到最终用户，于是得出往返时间(rtt)中的差别也需要受到控制以便与控制目标一致并且始终保持均匀采样率。此概念在这里表示为往返时间偏差控制。注意，由于变化的延迟，往返时间偏差被最小化根本不明显，即使是往返时延单独地对于每个路径足够小的时候。这可以是enb中变化的排队延迟，变化的无线电链路质量的结果，从而造成enb缓冲器大小变化或发生重新传送。
在讨论一般多点数据流控制时，一个可能的想法将是使用不同控制目标，即ue到达时间偏差控制。此类控制目标与在ue中收到的移动宽带数据的同步有关。然而，被同步的数据不一定在指定的时间内被提供，这使得此类控制目标更不适合例如时延关键的应用。为克服时延关键的问题，重要的不只是ue中的到达时间差，更确切的说重要的是往返时延差。
如上面简要提及的，任何往返时间偏差控制解决方案要解决的一个方面是与当前4g系统相比，在5g系统中预期的用户数量和因此的数据流数量有非常显著的增大。这意味着控制器算法实例的数量将也显著增大。因此，对于选择的控制器算法，处理要求需要是小的。
还如上所提及的，与当前4g系统相比，像通过无线的机器人控制的某些类型的应用确实要求大为降低的时延。如果在ue中的时间对齐将通过现有技术算法被实现，则结果是更快的传送路径需要等待更慢的传送路径。这意味着最差连接路径将被允许支配更佳的路径，这是通常对容量、稳定性和性能不利的事实。
此外，c-mtc应用严重取决于控制系统的稳定性。反馈控制系统的稳定性是极重要的属性。如果系统是稳定的，则这意味着影响性能的内部和外部信号保持被束缚，并且不受持续振荡影响，两种情况均在最好的情况下产生差的性能并且经常导致系统的完全失效。稳定性因此不是理论主题，而是保证反馈控制系统不能以某些方式出故障的属性。
稳定性能够是局部的，意味着反馈控制系统在操作点的周围是稳定的。然而，优选的情况是全局稳定性，在其中保证反馈控制系统是稳定的，而不考虑操作点。
因此，其是对支持c-mtc的无线流控制的请求，即往返时间偏差控制器及其部分具有定义明确的稳定性属性。
本公开因此概述调节往返时间偏差的新技术，如在可与无线传送点节点分开的控制节点中所看到的。也被表示为环路延迟的往返时间定义该目标。在设计用于5gc-mtc的多点流控制器时，这是重要的方面。下面将看到的是，它可在不同实施例中影响从需要的反馈信息的类型到控制器算法的选择的所有方面。
图4是图示了用于在无线通信系统中协助多点数据流控制的方法的一实施例的步骤的流程图。无线通信系统具有数量为n+1的无线传送点。数量n≥1，这意味着无线传送点的总数是至少为二。在步骤s1中，为每个无线传送点获得用于经由相应无线传送点传播到用户设备的数据和经由相应无线传送点传播回的确认消息的当前采样周期的往返时间。下面进一步地，将更详细地讨论往返时间的获得的一优选实施例。然而，在用于协助多点数据流控制的一般方法中，确切地如何实现往返时间的细节对于主控制方法操作不是至关重要的。因此，存在来获得能够与主方法一起被利用的往返时间的许多其它的可能过程。然而，基本特征仅仅是往返时间表示当前采样周期，并且为经由相应无线传送点传播到用户设备的数据和经由相应无线传送点传播回的确认消息来获得往返时间。
与本描述一致，对于传播到每个无线传送点的数据和对于传播回控制节点的确认消息，经历分开的往返时间。这些往返时间每个可通常包括下行链路回程接口延迟、传送队列停留时间延迟、ue处理延迟及上行链路回程接口延迟之和。注意，并非此和的所有部分必须被包括在一特定实施例中。
牵涉到的节点能够被理解为可或不可在相同物理节点中被实现的逻辑的节点。用于数据和确认消息的上行链路和下行链路时间常常是几乎对称的。因此，ue经历的时间偏差将接近于往返时间偏差的一半。
在步骤s2中，计算往返时间偏差。往返时间偏差被定义为在相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。为各个无线传送点计算用于当前采样周期的往返时间偏差。
在一个实施例中，为每个无线传送点计算往返时间偏差。随后，参考值被选择成小于在最终用户的最大允许时延。优选的是，参考值被选择成比最大允许时延低等于预见的最大时延变化的安全裕度。此束缚过程能够确保在所有传送点内的时延保持在允许的时延规范内。
然而，在其中能够容忍更高得多时延的情况下，此类方案可不是最有效的，因为在将相对于其它无线传送点的往返时间偏差保持在所请求的限制内时，该方案不允许往返时间变化。
在另一实施例中，将一具体无线传送点选择为参考无线传送点。参考值随后被选择成是该参考无线传送点的获得的往返时间。这意味着往返时间偏差变成在相应无线传送点的获得的往返时间与参考无线传送点的获得的往返时间之间的差。由于以此类方式计算的往返时间偏差总是对于参考无线传送点变成等于零，因此，该往返时间偏差变成多余的。换而言之，往返时间偏差被计算用于除参考无线传送点外的每个无线传送点。由于无线传送点的总数为n+1，因此，往返时间偏差的数量为n。如下面将进一步被描述的，对于控制目标的此减少使产生另外的控制目标成为可能。
在步骤s4中，提供用于包括任何参考无线传送点的每个无线传送点的参考往返时间值。此提供依据计算的往返时间偏差来执行。多种控制机制能够被应用，其中一部分本身在现有技术中是已知的。在一典型实施例中，在向零控制每个往返时间偏差的约束下执行提供参考往返时间值的步骤s4。下面进一步讨论优选实施例。
步骤s4实现了在流受控路径之间的解耦。往返时间偏差是表示在不同无线传送点的相应操作之间的关系的互相关量。然而，通过复合有关这些互相关量是如何被请求控制的信息，能够获得被解耦的无线传送点特定的量的被请求的行为。效果是通过降低路径间耦合，来简化高性能控制，借此使得参考往返时间偏差跟踪和回程时延扰动抑制能够实现。
在步骤s5中，依据相应参考往返时间值，为包括任何参考无线传送点的每个无线传送点生成速率控制信号。速率控制信号能够由本身在现有技术中已知的机制生成。下面进一步更详细地讨论优选实施例。
由于用于每个无线传送点的参考往返时间值独立于其它参考往返时间值，因此，操作能够为每个无线传送点单独执行。往返时间偏差控制器可优选为每个无线传送点使用基于窗口的内部环路控制器。这些内部环路控制器近来已被证明是全局稳定的，而无论它们经历的环路延迟如何，这将在下面进一步被讨论。由于不管调谐怎样，控制环路能够在算法上从不出现故障，因此，这是个巨大的工程优势。
在这里上面描述的方案进一步使带有低实时计算复杂性的往返时间偏差控制器的实现成为可能。
在一个实施例中，用于在无线通信系统中协助多点数据流控制的方法包括步骤s3，在其中计算在当前采样周期内的无线传送点的往返时间之和。这优选与使用参考无线传送点的往返时间偏差计算的实施例一起被使用。因此，在此类实施例中提供参考往返时间值的步骤s4优选包括进一步依据往返时间的计算的和，提供参考往返时间值。
参考往返时间值的此提供可在一具体实施例中通过为往返时间的计算的和设置参考值来被执行。此参考值被选择成低于在最终用户的最大允许的时延乘以无线传送点的数量。参考值优选地被选择带有到在最终用户的该最大允许的时延乘以无线传送点的数量的安全裕度，例如取决于预见的最大时延变化来选择参考值。参考往返时间值的提供因而也包括在朝向参考值控制往返时间的和的约束下提供相应参考往返时间值。
往返时间偏差的调节允许在使往返时间差保持在指定的限制内的同时，在控制节点中拆分进入数据流到在相同和/或其它节点中的多个无线传送点。
由于在多个传送点之间的回程延迟可不同，因此，往返时间偏差控制器确保在控制节点中经历的传送路径之间的定时偏差全部在预指定的限制内。允许间隔控制，但除非对受控过程有不止一个带宽要求，否则多数情况下时间偏差被引导向0。在一优选实施例中，调节按承载来执行。在另一实施例中，可使用承载的聚合。
本发明的一个特殊特征是它被开发用于任意数量(n+1)的传送节点或无线传送点。这在5g蜂窝中是至关重要的，因为传送节点的数量可能超出2-节点的主与从配置。
在作为本发明的主要范围和用例的c-mtc中，往返时间偏差通常被引导向零。之所以这样，是因为被服务控制环路应用通常基于周期性采样，并且随后在例如通过不同传送节点发送的控制信号之间的零时间偏差要求零往返时间偏差。在此类实现中，往返时间偏差被控制在指定的间隔内，在此情况下优选是为0的间隔。
然而，也有其它实施例，其中带有不同固有速度，即带宽的过程将在相同的过程中受到控制。在此类情况下，对过程的更快部分的控制通常能够容忍相比更慢部分的更少时延，因此可需要不同往返目标。在此类情况下，因此存在设置与0不同的参考时间偏差值的需要。
对于不是那么时间关键型的并且可考虑到在ue中的分组重新排序缓冲器的其它实现中，约束被稍微放松。往返时间偏差随后需要被约束到不宽于重新排序缓冲器覆盖的时间的时间间隔。
该控制目标和往返时间偏差向零或其它优选值的引导的一个关键后果是可需要更大自由度来处理其中通过传送点的延迟更改的情况。产生上述情形，是因为所有其它传送节点的队列停留时间随后也可需要更改以便往返时间偏差进行调整。这通过在优选解决方案中包括往返时间的和的控制信道而被允许。此包括可在不同实现中同样地操作。
然而，例如在其中在例如下行链路回程接口延迟和/或上行链路回程接口延迟中存在大的变化的实施例中，此类变化可由于往返时间的和的约束而导致请求负的往返时间偏差。在此类实施例中，仅并入往返时间的和作为控制信道可能并非以最佳方式起作用。对于此类情况的一个可能新技巧因此是在用于往返时间的和的此信道的控制误差上使用死区。死区的宽度通常被选择成是预见的最大时延变化的n倍，其中n是传送节点的数量。通过约束的此类放松，去除或至少大幅降低了负的偏差值的风险。
换而言之，提供参考往返时间值的步骤s4进一步包括如果往返时间的和位于用于往返时间的计算的和的参考值的预定义死区内，则抑制对往返时间的和进行控制。
备选解决方案也是可能的，其将在下面进一步被描述。
图5中描绘了在这里上面描述的方案的一个实施例。为带有n个传送点的情况以及针对一个承载来描述新反馈环路。到多于1个承载的推广是不重要的，因为此推广是通过设定下面描述的功能性的另一实例而被获得的。在此上下文中，承载可被视为对属于ip连接的数据分组的流进行支持。
外部反馈环路在图5中被描绘为框图。框图描述在有n+1个节点的情况下的环路。
组成部分可被解释如下。
crtt，skew，i(s)是用于往返时间偏差控制信道的反馈控制器之一的转换函数，i＝1，...，n。
crtt，sum(s)是用于往返延迟之和信道的反馈控制器的转换函数。
trtt，i(s)是如由内部环路控制器i＝1，...，n所控制的从属节点i的队列的往返延迟的laplace变换，并且用于从属节点r。
trtt，sum(s)是描述下行链路时间延迟的和的信号的laplace变换。
xi(s)是在控制器过滤器前发生的信号，i＝i，...，n，并且对于路径r是类似的。
m是组合矩阵，其以下面描述的是本发明的关键方面的方式组合输入信号到输出信号中。
如果从图5的右下部分开始遵循流程，则可获得与n+1个无线传送点(即1...n和r)关联的往返时间。相对于参考无线传送点r，为无线传送点的n产生往返时间偏差。也产生所有往返时间的和。将每个往返时间偏差与参考值进行比较，参考值通常对于所有每个往返时间偏差是相同值，并且一般还等于0。
还将所有往返时间之和与参考和值或设定点进行比较。此参考和值允许调节路径的绝对时延。增大的值能够用于确保数据可用于通过所有活跃链路的传送，从而潜在地避免在预期用于5g的精实传送中有捎带的控制信息的情况下丢掉的链路。在本实施例中，死区被布置成位于紧跟在求和点后。此和信道死区应用优选在例如c-mtc应用中使用。
注意，图5中由点线图示的往返时间偏差死区是可选的，并且在大多数c-mtc应用中不需要。
在往返时间偏差与通常为0的用于往返时间偏差的参考值之间的差被用作到用于往返时间偏差控制信道的反馈控制器的一个相应控制器的转换函数的输入。如在这里下面所描述的，过滤的往返时间偏差误差通常以此方式被找到。类似地，在往返时间和与用于往返时间和的参考值之间的差被用作到用于往返时间和控制信道的反馈控制器的转换函数的输入。此和控制信道可用于确保数据可用于在被期望是活跃的所有链路上的传送。这解决了在精实传送的情况下与数据匮乏(datastarvation)有关的潜在问题。如在这里下面所描述的，过滤的往返时间和误差通常以此方式被找到。这些过滤的偏差误差与和误差在组合矩阵中被组合成用于所有n+1个无线传送点(即，也用于参考无线传送点)的各个参考往返时间值。
参考往返时间值被用作用于内部环路的输入参数，其的一优选实施例将在下面被进一步描述。内部环路再一次提供再与n+1个无线传送点关联的往返时间。
图6中进一步描述了用于每个无线传送点的参考往返时间值的提供的功能。在这里，图示了图4的步骤s4的一个实施例的步骤。在步骤s41中，将计算的往返时间偏差转换成过滤的往返时间偏差误差。通常，先从相应往返时间偏差参考值减去往返时间偏差以形成控制误差信号(参见附录a)。相应控制器过滤器随后过滤相应控制误差以获得相应过滤的往返时间偏差误差。在步骤s42中，将所述往返时间的计算的和转换成往返时间误差的过滤和。通常，先从参考值减去往返时间的和以形成控制误差信号(参见附录a)。往返时间和控制器过滤器随后过滤控制误差以获得往返时间误差的过滤和。
误差信号在图5中表示为x1(s)、...xn(s)、xr(s)。
在步骤s43中，通过组合矩阵来将过滤的往返时间偏差误差和往返时间误差的过滤和组合到参考往返时间值中。此组合矩阵执行相应参考往返时间值的静态解耦。
由图5的框图引起的一般问题是每个往返偏差控制环路将取决于所有其它环路的往返时间偏差值。这使控制器设计变得复杂，并且可降低调节性能。此问题通过布置静态扰动解耦而得以解决。
问题的解决办法由组合矩阵m提供。该矩阵被设计成提供在往返时间偏差与往返时间环路的和之间的解耦。此解耦按照如下方式被获得，其中使用另外的矩阵来描述控制环路。这些矩阵是：
f-描述往返时间和与往返时间偏差信号的计算的矩阵。
g(s)-下行链路内部环路转换函数的对角矩阵。
c(s)-控制器过滤器的对角矩阵。
通过这些定义，从xr(s)、x1(s)、...、xn(s)到trtt，sum(s)、trtt，skew，1(s)、...、trtt，skew，n(s)的矩阵关系随后变成：
忽略回程延迟并且假设完美的内部环路，即g(s)＝i，其中i表示单位矩阵，得出：
这意味着静态扰动解耦应利用关系fm＝i，即m＝f-1。这种情况的产生是因为在(2)中保留的唯一矩阵是控制器过滤器的对角矩阵。由于它是对角的，信道被解耦。
现在，从图5的框图直接导出以下矩阵f：
直接求逆随后产生了扰动解耦组合网络：
能够注意到，矩阵m本身只包括输入变量的整数倍的和，这使得产生极有效的计算算法成为可能。
图7是外部反馈环路的另一实施例的框图。基本想法与在图5中是类似的。然而，在此实施例中，没有用于往返时间和控制信道的死区布置。代替的是，信道在进入组合矩阵时未经修改。来自组合矩阵的输出，即用于所有无线传送点的参考往返时间值，可在某些情况下包括负值。因此，组合由函数补偿，其中往返时间的负值被替换为零，而留下正值不变。
换而言之，将过滤的往返时间偏差误差与往返时间误差的过滤和组合到参考往返时间值中进一步包括将组合矩阵的正输出值设置为参考往返时间值且将组合矩阵的负输出值调整为零参考往返时间值。
图4中图示的方法的结果是生成用于各个无线传送点的速率控制信号。在无线通信系统中，下一步骤因此是利用这些速率控制信号来控制实际传送。图8图示了用于无线通信系统中多点数据流控制的方法的一实施例的步骤的流程图。无线通信系统具有数量为n+1的无线传送点，其中n≥1。方法包括步骤s0，其中通过根据图4的方法获得用于每个无线传送点的速率控制信号。在步骤s6中，根据相应速率控制信号，数据被传送到每个无线传送点。
在一个实施例中，此类步骤可甚至由与执行对速率控制信号的获得的节点相同的节点执行。
往返时间偏差流控制器优选地对某一部分与无线传送点和ue协作地被执行。图9是内部环路控制器的一个实施例的框图。
组成部分可被解释如下。
rair，i(s)是用于无线接口i，i＝1，...，n，并且用于无线接口r的空中接口速率的laplace变换。
ei(s)是用于内部环路控制器i，i＝1，...，n，并且用于内部环路控制器r的控制误差的laplace变换。
ui(s)是用于内部环路控制器i，i＝1，...，n，并且用于内部环路控制器r的速率控制信号的laplace变换。
tmin是用于内部控制环路的设定点的最小值。
在这里，
先将来自外部往返时间偏差控制的输入与设定点的最小值进行比较。将用于内部反馈控制环路的参考往返时间值和设定点的最小值中的最大值乘以空中接口速率，给出数据项的参数数量。数据项的此参考数量因此是在将当前空中接口速率考虑在内时通过回程接口、传送队列节点、无线接口、ue和返回的在环路中某处数据项的目标数量。
将在飞行中的数据项的参考数量与在飞行中的数据项的估计的实际数量进行比较，生成用于内部环路控制器的控制误差。通过使用控制器过滤器ci(s)来过滤控制误差，此控制误差又被用于生成速率控制信号。如有必要，速率控制信号被调整来采用正值，即，确保控制数据的传送的速率控制信号是稳定正速率控制信号。根据稳定正速率控制信号的数据通过下行链路回程被传送到无线传送点，并且添加到传送节点队列，即无线传送点的队列。
在由到ue的无线传送和返回造成的延迟及在ue本身中的延迟后，在无线传送点中接收确认信号。最新确认的数据项的序列号作为反馈信息通过上行链路回程被传送回控制器节点。
控制器节点通过监视内部环路控制器的稳定正速率控制信号，跟踪发送到无线传送点的数据的最后序列号。在飞行中的数据项的估计的数量能够借此被获得，如更早所描述的，其被用于控制误差的计算。通过将在飞行中的数据项的此估计的数量除以空中接口速率，能够实现估计的往返时间，其构成来自内部环路的输出。
要注意的是，如果控制器节点存储每个传送的数据项的传送时间，则另一实施例得以实现。当在控制器节点中接收回数据项的序列号和相应确认时，随后在控制器节点中轻松地可得到每个分组的往返时间。
换而言之，在一个实施例中，如图10的流程图所图示的，为每个无线传送点生成s5速率控制信号的步骤又包括接收s51表示用于相应无线传送点的无线接口的空中接口速率的数据。通过将参考往返时间值和空中接口速率相乘，计算s52在飞行中的数据项的参考数量。接收s53来自相应无线传送点的反馈信息。依赖该反馈信息，估计s54在飞行中的数据项的数量。比较s55在飞行中的数据项的参考数量和在飞行中的数据项的估计的数量。从而，依赖该比较，能够生成所述速率控制信号。
在一具体实施例中，如在图11中所图示的，在飞行中的数据项的数量的估计s54包括从反馈信息获得s541最新确认的数据项的序列号。获得s542表示被提供到相应无线传送点的最新数据项的序列号。在表示被提供到相应无线传送点的最新数据项的序列号与从反馈信息的最新确认的数据项的序列号之间的差被计算s543为在飞行中的数据项的数量。
在某一实施例中，内部环路控制器可由纯延迟表示，即由
注意，图5和7中描绘的本发明的所有部分驻留在控制器节点中，而基于内部环路窗口的控制器通过控制器节点、回程接口、无线传送点、无线接口和ue进行操作。内部环路控制器的一些原理，即基于窗口的在飞行中的分组控制，本身在现有技术中是众所周知的。在这里，这些部分的描述只是用作实现实施例的一个示例。使用基于窗口的内部环路来解决往返时间偏差控制问题是以前未知的。另外，在图9的左侧中的乘法和除法所表示的嵌入操作以前是未知的，并且是内部环路控制器的一优选实施例的部分。
从无线传送点的角度而言，主控制活动由控制器节点处理。然而，无线传送点仍在执行实际传送中和为控制器节点提供多点数据流控制所基于的适合数据中起到重要的积极作用。
在图12中，图示了用于在无线通信系统中协助多点数据流控制的方法的一实施例的步骤的流程图。此方法打算在无线传送点中被执行。在步骤s101中，获得用于在无线传送点与用户设备之间无线接口的空中接口速率。该空中接口速率能够通常被选择为调度的空中接口速率。例如，在重新传送丢失后测量有效空中接口速率，并且使用此有效空中接口速率作为空中接口速率也是可能的。此外，空中接口速率的其它类型的估计、预测或控制能够被用于此目的。在步骤102中，获得与确认的数据项的序列号关联的反馈信息。在步骤s103中，表示空中接口速率和反馈信息的数据到被提供到控制器节点。在步骤104中，根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据。在步骤105中，根据空中接口速率，执行收到的数据到用户设备的传送。
在诸如c-mtc应用的往返时间时延关键应用中，最高可接受延迟必须小于过程的最快典型时间常数的量级。换而言之，受控c-mtc过程具有某个控制带宽。每个控制目标的定期采样必须被执行，并且控制措施必须被决定。此类采样通常必须比控制时间常数更快至少10-22倍，优选更快多达100倍。对于该过程可接受的延迟必须显著小于过程控制带宽的逆。
多点数据流控制优选必须根据此类需求被配置。因此，在一个实施例中，获得、计算、提供参考往返时间值，生成和提供速率控制信号的步骤通过恒定采样周期定期地被执行。
为给出本文中介绍的技术的第一概览，注意n+1个传送队列节点是执行无线接口传送并从传送队列得到其传送数据的节点，通常每个“承载”1个队列。承载可被视为在源与最终用户之间的ip连接。传送队列节点需要队列的原因是无线电信道受快速衰落影响。此外，在传送队列节点与控制器节点之间由回程接口提供的接口受在下行链路和上行链路两者中的延迟影响。为确保在向上游有数据要传送时传送队列节点不耗尽数据，需要队列以实现缓冲目的。队列通常被设计成给出大约为上行链路(ul)和下行链路(dl)回程延迟之和的分组停留时间。
传送队列节点中的每个队列由所谓的内部环路控制器控制，其目的是控制数据的往返时间遵循期望的参考值。在图9中，用于内部环路控制器的参考值为
在现有技术中不能找到的本文中介绍的技术的一个显著特征是往返时间偏差被用于控制目标。在具体实施例中，往返时间偏差被定义为对于图5和7的往返时间偏差控制器的每个实例，针对参考节点r的总往返延迟测量的在从属节点(在图5和7中的n)之间的总往返延迟之间的差。这些量由下面的等式给出：
trtt，skew，i(s)＝trtt，i(s)-trtt，r(s)，i＝1，...，n，(5)
其中r表示到节点r的选择的参考路径。往返时间能够例如通过对每采样实例典型传送的数据项进行的时间标记和通过对在接收回确认(ack)时的时间的测量而轻松地被测量。重要的限制因而是ack需要与它表示的数据在相同分支上传播。
用于往返时间的和的关系变成：
trtt，sum(s)＝trtt，1(s)+...+trtt，n(s)+trtt，r(s)。(6)
时间偏差和延迟的和的测量因此牵涉到在每个内部环路控制器中往返延迟的控制和测量以及在控制器节点中形成用于每个承载的往返时间偏差和往返时间的和。
在现有技术中不能找到的本文中介绍的技术的某些实施例的另一显著特征是往返时间偏差控制命令到上面讨论的内部环路控制器所需要的往返时间参考信号的增强变换。增强变换包括用于往返时间信道的和的单独控制器。控制器由转换函数crtt，sum(s)表示。针对此信号对控制器的使用允许将信号向选择的参考值的准确调节。如此产生的控制信号通过组合矩阵网络m而与往返时间偏差控制信号组合，以产生寻求的参考值
在现有技术中不能找到的本文中介绍的技术的某些实施例的另一显著特征包括设置用于如在所有路径/链路上计数的往返时间延迟的和的参考值。这对于确保路径/链路不会由于数据匮乏而被丢掉是十分有用的。在链路上的此类数据匮乏意味着精实捎带的控制信道和系统信息数据将不被发信号通知。这能够随后产生像无线信道状态信息或同步的关键链路信息的丢失，其能够导致所述路径/链路被丢掉。避免此情况的一种方式是确保始终有一些数据运行在期望是活跃的所有路径/链路上。这通过本发明经由设定点或参考值
往返延迟控制信道的和因此与此主题关联。在一个实施例中，借助于在此控制信道的求和点后的死区，引入了间隔控制。这是例如在图5中的情况。这是优点的原因能够被解释如下。作为用于本发明的驱动器的c-mtc应用常常基于控制信号和反馈信息的定期采样。结果是，在图5的每个数据路径之间的往返时间偏差通常需要被朝向零参考值进行控制。如果情况不是如此，则通过不同传送节点(路径)发送的c-mtc应用的控制信号可与其它信号相比提早或迟后到达。通过此约束，得出如下情况，如果路径之一的回程延迟将更改，则借助于对所有其它传送节点队列的数据量的调整，所有其它路径的延迟也必须更改。这有时可要求往返时间信道的和所控制的往返时间的测量和的更改。除非此信道的参考值也被更改，否则结果可与偏差控制目标不一致，带有负队列停留时间。为避免此情况，通过在往返时间信道的和中的死区，可确保一致性。此死区的宽度需要至少等于路径的最差情况往返时间乘以路径的数量。
作为示例，考虑以下2路径情况。
路径1：
回程ul延迟＝1ms。
回程dl延迟＝1ms。
路径2(参考)：
回程ul延迟＝2ms。
回程dl延迟＝2ms。
t_sum_ref＝12ms
t_skew_ref＝0ms。
在此情况下，控制器将接受(无死区)
t_queue_1＝4ms。
t_queue_2＝2ms。
如果分支2的dl回程延迟将更改成5ms，则解决方案将更改成
t_queue_1＝4ms。
t_queue_2＝-1ms。
这显然是不可行的。允许几毫秒裕度的死区将允许最终形成可行解决方案。
注意，由于针对c-mtc的往返时间偏差的控制目标常常为零，因此，这些控制信道的死区在图5中被标示为可选的。此时，还注意到在以前的应用的偏差控制环路中死区的使用允许在那里有进行此类调整的空间，从而保持与下行链路延迟环路的和的一致性。
在图7的实施例中，死区问题备选通过在来自组合矩阵的输出而不是直接在参考往返时间上引入间隔控制来被处理。
由于全局稳定性提供了防止控制器算法的偶发故障(能不利地影响性能的事物)的保证，因此，保证的内部环路稳定性在实践中是重要的。为解决图5或7的内部环路反馈环路的稳定性，多个动作是必需的。图9的框图需要被变换成popov准则对其有效的图3的框图。
所得的变换的框图的环路增益
popov准则必须被应用。现在，对图9的框图的检查指示在无框变换的情况下仅通过从
由popov条件表示的稳定性条件现在变成：
这种情况的产生是因为非线性的最大斜率为1。
针对恒定控制器过滤器的直接计算示出：
这意味着popov曲线始终被限定到下部复半平面。因此，始终可能找到带有正斜率的通过轴心点-1+j0的线，使得popov曲线在该线的右侧(和下方)。结论是本发明的内部环路是全局稳定的，而无论它们可能遇到的往返时间如何。图13中显现了图示。
为实现上面讨论的非时变嵌入，某些信令必须在无线传送点与控制器节点之间被执行。无线传送点体验的无线速率必须被提供到与在讨论的节点的身份关联的控制器节点。这能够例如通过发信号通知从属节点身份(号码)和承载身份(号码)来实现。
现在介绍的技术通过使用往返时间偏差流控制，提供改进的5g多点流控制。在5g多点传送被用于例如c-mtc时，此类往返时间偏差流控制允许保证的时延和时延差。此外，提供有与精实传送的5g概念一致的流控制。现在介绍的技术也由于集中在往返时间偏差控制上而具有极好的稳定性属性，使得能够实现基于全局无条件稳定窗口的内部环路单分支控制的应用。
在本文中使用时，非限制性术语“用户设备(ue)”、“站(sta)”和“无线通信装置”可指移动电话、蜂窝电话、配有无线电通信能力的个人数字助理(pda)、智能电话、配有内部或外部移动宽带调制解调器的膝上型计算机或个人计算机(pc)、带有无线电通信能力的平板pc、目标装置、装置对装置ue、机器类型ue或能进行机器对机器通信的ue、ipad、客户端设备(cpe)、膝上型嵌入式设备(lee)、膝上型安装式设备(lme)、通用串行总线(usb)软件狗、便携式电子无线电通信装置、配有无线电通信能力的传感器装置或诸如此类。具体地说，术语“ue”、术语“站”和术语“无线通信装置”应被理解为非限制性术语，包括与在无线通信系统中的网络节点通信和/或可能与另一无线通信装置直接通信的任何类型的无线装置。换而言之，无线通信装置可以是配有根据用于通信的任何相关标准进行无线通信的电路的任何装置。
在本文中使用时，非限制性术语“网络节点”可指基站、接入点、网络控制节点(诸如网络控制器、无线电网络控制器、基站控制器、接入控制器)，等等。具体地说，术语“基站”可涵盖不同类型的无线电基站，包括诸如节点b或演进节点b(enb)的标准化基站、以及还有宏/微/微微无线电基站、也称为毫微微基站的家庭基站、中继节点、转发器、无线电接入点、基站收发信台(bts)以及甚至是控制一个或多个远程无线电单元(rru)的无线电控制节点，等等。
在下面，通用的非限制性术语“通信单元”包括网络节点和/或关联无线装置。
在本文中使用时，术语“网络装置”可指与通信网络连接定位的任何装置，包括但不限于在接入网络、核心网络和类似网络结构中的装置。术语网络装置可也涵盖基于云的网络装置。
将领会的是，本文中描述的方法和装置能够以多种方式被组合和重新布置。
例如，实施例可在硬件中或在由适合的处理电路执行的软件中或其组合中被实现。
本文中描述的步骤、功能、过程、模块和/或框可在使用诸如离散电路或集成电路技术的任何常规技术的硬件(包括通用电子电路和应用特定的电路)中被实现。
备选的是，或者作为补充，至少一些本文中描述的步骤、功能、过程、模块和/或框可在用于由适合的处理电路(诸如一个或多个处理器或处理单元)执行的软件(诸如计算机程序)中被实现。
处理电路的示例包括但不限于一个或多个微处理器、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个中央处理单元(cpu)、视频加速硬件和/或任何适合的可编程逻辑电路(诸如一个或多个现场可编程门阵列(fpga)或一个或多个可编程逻辑控制器(plc))。
还应理解的是，再使用所提议的技术在其中被实现的任何常规装置或单元的通用处理能力可以是可能的。例如通过对现有软件的再编程或通过添加新软件组件来再使用现有软件也可以是可能的。
根据所提议的技术的一方面，提供有一种配置成在无线通信系统中协助多点数据流控制的控制器节点。无线通信系统具有数量为n+1的无线传送点，其中n≥1。控制器节点配置成为每个无线传送点获得用于数据经由相应无线传送点传播到用户设备和确认消息经由所述相应无线传送点传播回来的当前采样周期的往返时间。控制器节点配置成为各个无线传送点计算针对当前采样周期的往返时间偏差。往返时间偏差是在相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。控制器节点配置成依赖计算的往返时间偏差，为每个无线传送点提供参考往返时间值。控制器节点配置成依赖相应参考往返时间值，为每个无线传送点生成速率控制信号。
在一个实施例中，控制器节点配置成获得参考值，作为无线传送点的参考无线传送点的往返时间。由此，往返时间偏差变成在相应无线传送点的获得的往返时间与参考无线传送点的获得的往返时间之间的差。控制器节点进一步配置成为除参考无线传送点的每个无线传送点计算往返时间偏差。在又一实施例中，控制器节点配置成在将每个所述往返时间偏差朝向零进行控制的约束下执行所述提供。
在一个实施例中，控制器节点配置成进一步包括在计算中针对所述当前采样周期来计算所述无线传送点的所述往返时间之和。控制器节点由此配置成进一步依赖往返时间的计算的和，提供参考往返时间值。在又一实施例中，控制器节点配置成在所述提供中进一步包括设置用于往返时间的计算的和的参考值，并且在将往返时间的和朝向该参考值进行控制的约束下提供参考往返时间值。在又一实施例中，控制器节点配置成在所述提供中进一步包括如果往返时间的和位于用于往返时间的计算的和的参考值的预定义死区内，则抑制对往返时间的和进行控制。
在一个实施例中，控制器节点配置成在为每个无线传送点提供参考往返时间值中，将计算的往返时间偏差转换成过滤的往返时间偏差误差，将往返时间的计算的和转换成往返时间误差的过滤和，以及通过组合矩阵，将过滤的往返时间偏差误差与往返时间误差的过滤和组合成参考往返时间值。在又一实施例中，组合矩阵是静态解耦相应参考往返时间值的矩阵。
在一个实施例中，控制器节点配置成在将过滤的往返时间偏差误差和往返时间误差的过滤和组合成参考往返时间值中将组合矩阵的正输出值设置为参考往返时间值并将组合矩阵的负输出值调整为零参考往返时间值。
在一个实施例中，控制器节点配置成在为每个无线传送点生成速率控制信号中，接收表示用于相应无线传送点的无线接口的空中接口速率的数据。控制器节点进一步配置成通过将参考往返时间值和空中接口速率相乘，计算在飞行中的数据项的参考数量。控制器节点进一步配置成接收来自相应无线传送点的反馈信息，依据反馈信息来估计在飞行中的数据项的数量，以及比较在飞行中的数据项的参考数量和在飞行中的数据项的估计数量。借此依据该比较，生成速率控制信号。
在一个实施例中，控制器节点配置成通过从反馈信息获得最新确认的数据项的序列号，通过获得表示被提供到相应无线传送点的最新数据项的序列号，以及通过将在表示被提供到相应无线传送点的最新数据项的序列号与来自反馈信息的最新确认的数据项的序列号之间的差计算为在飞行中的数据项的数量，来执行对在飞行中的数据项的数量的估计。
在一个实施例中，控制器节点配置成以恒定采样周期定期地执行对参考往返时间值的获得、计算、提供，对速率控制信号的生成和提供。
在一个实施例中，控制器节点进一步配置成根据相应速率控制信号，传送数据到每个无线传送点。
图14是图示基于根据一实施例的处理器存储器实现的控制器节点100的示例的示意框图。在此具体示例中，控制器节点100包括处理器110和存储器120，存储器120包括由处理器110可执行的指令，借此处理器操作以在无线通信系统中协助多点数据流控制。处理器可操作以计算往返时间偏差，提供参考往返时间值和生成速率控制信号。
控制器节点100可也包括通信电路130。通信电路130可包括用于与网络中的其它装置和/或网络节点进行有线和/或无线通信的功能。在具体示例中，通信电路130可以基于无线电电路来与一个或多个其它节点进行通信，包括传送和/或接收信息。通信电路130可被互连到处理器110和/或存储器120。作为示例，通信电路130可包括以下的任何一项：接收器、传送器、收发器、输入/输出(i/o)电路、输入端口和/或输出端口。在一个实施例中，控制器节点包括配置成获得往返时间的通信电路。
图15是图示基于根据一实施例的硬件电路实现的控制器节点200的另一示例的示意框图。适合的硬件(hw)电路的具体示例包括例如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)的一个或多个适当配置或可能可重新配置的电子电路，或任何其他硬件逻辑，诸如基于离散逻辑门和/或互连的触发器(flip-flop)的电路，用以结合适合的寄存器(reg)和/或存储器单元(mem)来执行专门功能。
图16是图示基于结合适合的存储器单元320的处理器310-1、310-2和硬件电路330-1、330-2两者的组合，控制器节点300仍有的另一示例的示意框图。控制器节点300包括一个或多个处理器310-1、310-2、包括用于软件和数据的存储的存储器320、以及一个或多个硬件电路330-1、330-2(诸如asic和/或fpga)单元。总体功能性因此在用于在一个或多个处理器310-1、310-2上执行的编程的软件(sw)与诸如asic和/或fpga的一个或多个预配置或可能可重新配置的硬件电路330-1、330-2之间被划分。实际硬件-软件划分能够由系统设计员基于包括处理速度、实现的成本和其它要求的多个因素来决定。
备选的是，或者作为补充，至少一些本文中描述的步骤、功能、过程、模块和/或框可在用于由适合的处理电路(诸如一个或多个处理器或处理单元)执行的软件(诸如计算机程序)中被实现。
本文中呈现的流程图或多个流程图可因此在由一个或多个处理器执行时被视为计算机流程图或多个流程图。对应装置可被定义为功能模块组，其中处理器执行的每个步骤对应于一功能模块。在此情况下，功能模块被实现为在处理器上运行的计算机程序。
处理电路的示例包括但不限于一个或多个微处理器、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个中央处理单元(cpu)、视频加速硬件和/或任何适合的可编程逻辑电路(诸如一个或多个现场可编程门阵列(fpga)或一个或多个可编程逻辑控制器(plc))。
还应理解的是，再使用所提议的技术在其中被实现的任何常规装置或单元的通用处理能力可以是可能的。例如通过对现有软件的再编程或通过添加新软件组件来再使用现有软件也可以是可能的。
图17是图示了根据控制器节点的一实施例的计算机实现400的示例的示意图。在此具体示例中，至少一些本文中描述的步骤、功能、过程、模块和/或框在被加载到存储器420中以便由包括一个或多个处理器410的处理电路执行的计算机程序425；435中被实现。处理器410和存储器420彼此互连以使得正常软件执行能实现。可选输入/输出装置440可也被互连到处理器410和/或存储器420以使得诸如输入参数和/或所得的输出参数的相关数据的输入和/或输出能实现。
术语“处理器”应从一般意义上理解为能够执行程序代码或计算机程序指令以执行具体处理、确定或计算任务的任何系统或装置。
包括一个或多个处理器410的处理电路因此配置成在执行计算机程序425时，执行定义明确的处理任务，诸如本文中描述的那些任务。
处理电路不必专用于只执行上述步骤、功能、过程和/或框，而是也可执行其它任务。
在一具体实施例中，计算机程序425；435包括指令，指令在由至少一个处理器410执行时，促使处理器410为无线通信系统中数量为n+1(其中n≥1)个的无线传送点中的每个获得用于数据经由相应无线传送点传播到用户设备和确认消息经由相应无线传送点传播回来的当前采样周期的往返时间，为各个无线传送点计算用于当前采样周期的往返时间偏差。往返时间偏差是相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。计算机程序425；435包括其它指令，这些指令在由处理器410执行时，促使处理器410依据计算的往返时间偏差，为每个无线传送点提供参考往返时间值，以及依据相应参考往返时间值，为每个无线传送点生成速率控制信号。
根据提议的技术的另一方面，提供有一种在无线通信系统中的无线传送点，其配置成获得用于在该无线传送点与用户设备之间无线接口的空中接口速率。该无线传送点进一步配置成获得与确认的数据项的序列号关联的反馈信息。该无线传送点配置成提供表示空中接口速率和反馈信息的数据到控制器节点。该无线传送点配置成根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据。该无线传送点配置成根据空中接口速率，执行对接收的数据到用户设备的传送。
图18是图示基于根据一实施例的处理器存储器实现，无线传送点101的示例的示意框图。在此具体示例中，无线传送点101包括处理器111和存储器121，存储器121包括由处理器111可执行的指令，借此处理器可操作以获得空中接口速率和获得反馈信息。
无线传送点101可也包括通信电路131。通信电路131可包括用于与网络中的其它装置和/或网络节点进行有线和/或无线通信的功能。在具体示例中，通信电路131可以基于无线电电路来与一个或多个其它节点进行通信，包括传送和/或接收信息。通信电路131可被互连到处理器111和/或存储器121。作为示例，通信电路131可包括以下任何一项：接收器、传送器、收发器、输入/输出(i/o)电路、输入端口和/或输出端口。在一个实施例中，传送点包括通信电路131，其配置成提供表示空中接口速率和反馈信息的数据到控制器节点，接收来自控制器节点的数据，以及根据空中接口速率，执行到用户设备的传送。
图19是图示基于根据一实施例的硬件电路实现，无线传送点201的另一示例的示意框图。适合的硬件(hw)电路的具体示例包括例如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)的一个或多个适当配置或可能可重新配置的电子电路，或任何其它硬件逻辑，诸如基于离散逻辑门和/或互连的触发器的电路，用以结合适合的寄存器(reg)和/或存储器单元(mem)来执行专门功能。
图20是图示基于结合适合的存储器单元321的处理器311-1、311-2和硬件电路331-1、331-2两者的组合，无线传送点301仍有的另一示例的示意框图。无线传送点301包括一个或多个处理器311-1、311-2、包括用于软件和数据的存储的存储器321、以及一个或多个硬件电路331-1、331-2(诸如asic和/或fpga)单元。总体功能性因此在用于在一个或多个处理器311-1、311-2上执行的编程的软件(sw)与诸如asic和/或fpga的一个或多个预配置或可能可重新配置的硬件电路331-1、331-2之间被划分。实际硬件-软件划分能够由系统设计员基于包括处理速度、实现的成本和其它要求的多个因素来决定。
备选的是，或者作为补充，至少一些本文中描述的步骤、功能、过程、模块和/或框可在用于由适合的处理电路(诸如一个或多个处理器或处理单元)执行的软件(诸如计算机程序)中被实现，类似于控制器节点。
图21是图示了根据无线传送点的一实施例的计算机实现401的示例的示意图。在此具体示例中，至少一些本文中描述的步骤、功能、过程、模块和/或框在被加载到存储器421中以便由包括一个或多个处理器411的处理电路执行的计算机程序426；436中被实现。处理器411和存储器421彼此互连以使得正常软件执行能实现。可选的输入/输出装置441可也被互连到处理器411和/或存储器421以使得诸如输入参数和/或所得的输出参数的相关数据的输入和/或输出能实现。
在一具体实施例中，计算机程序包括指令，指令在由至少一个处理器执行时，促使处理器获得用于在无线传送点与用户设备之间的无线接口的空中接口速率，获得与确认的数据项的序列号关联的反馈信息，以及提供表示空中接口速率和反馈信息的数据到控制器节点。计算机程序包括其它指令，这些指令在由处理器执行时，促使处理器根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据，并且根据空中接口速率，执行接收的数据到用户设备的传送。
提议的技术也提供计算机程序产品，其包括在其上存储有如在这里上面所描述的计算机程序的计算机可读介质。
提议的技术也提供一种包括计算机程序的载体，其中载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号或计算机可读存储介质之一。
作为示例，参照图17，软件或计算机程序425；435可被实现为计算机程序产品，其通常被携带或存储在计算机可读介质420；430上，具体地说非易失性介质上。计算机可读介质可包括一个或多个可移除或不可移除存储器装置，包括但不限于只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、紧致盘(cd)、数字多功能盘(dvd)、蓝光(blue-ray)盘、通用串行总线(usb)存储器、硬盘驱动(hdd)存储装置、闪速存储器、磁带或任何其它常规存储器装置。计算机程序可因此被加载到计算机或等效处理装置的操作存储器中以便由其处理电路执行。
同样地，作为示例，参照图21，软件或计算机程序426；436可被实现为计算机程序产品，其通常被携带或存储在计算机可读介质421；431上，具体地说非易失性介质上。计算机可读介质可包括一个或多个可移除或不可移除存储器装置，包括但不限于只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、紧致盘(cd)、数字多功能盘(dvd)、蓝光(blue-ray)盘、通用串行总线(usb)存储器、硬盘驱动(hdd)存储装置、闪速存储器、磁带或任何其它常规存储器装置。计算机程序可因此被加载到计算机或等效处理装置的操作存储器中以便由其处理电路执行。
图22是图示了根据任何实施例，包括控制器节点100；200；300；400的网络装置99的示例的示意框图。
根据一方面，提供一种包括如本文中所描述的控制器节点100；200；300；400的网络装置99。
网络装置可以是无线通信系统中的任何适合的网络装置或与无线通信系统连接的网络装置。作为示例，网络装置可以是诸如基站或接入点的适合网络节点。然而，网络装置可备选是云实现的网络装置。
图23是图示了根据任何实施例，包括无线传送点101；201；301；401的网络装置99的示例的示意框图。
根据一方面，提供一种包括如本文中所描述的无线传送点101；201；301；401的网络装置99。
网络装置可以是无线通信系统中的任何适合的网络装置或与无线通信系统连接的网络装置。作为示例，网络装置可以是诸如基站或接入点的适合网络节点。然而，网络装置可备选是云实现的网络装置。
本文中呈现的流程图或多个流程图可在由一个或多个处理器执行时被视为计算机流程图或多个流程图。对应装置可被定义为功能模块组，其中处理器执行的每个步骤对应于一功能模块。在此情况下，功能模块被实现为在处理器上运行的计算机程序。
驻留在存储器中的计算机程序可因此被组织为适当的功能模块，其配置成在由处理器执行时，执行至少部分本文中描述的步骤和/或任务。
图24是图示了用于在无线通信系统中协助多点数据流控制的控制器节点500的示例的示意图。无线通信系统具有数量为n+1个无线传送点，其中n≥1。控制器节点包括获得模块510，其用于为每个无线传送点获得用于数据经由相应无线传送点传播到用户设备和确认消息经由相应无线传送点传播回来的当前采样周期的往返时间。控制器节点进一步包括计算模块520，其用于为各个所述无线传送点计算用于所述当前采样周期的往返时间偏差。往返时间偏差是在相应无线传送点的获得的往返时间与参考值之间的差。控制器节点进一步包括参考值提供模块530，其用于依据计算的往返时间偏差，为每个无线传送点提供参考往返时间值。控制器节点进一步包括生成模块540，其用于依据相应参考往返时间值，为每个无线传送点生成速率控制信号。
备选的是，采用在相关模块之间的适合互连，来主要通过硬件模块或备选地通过硬件实现图24中的模块是可能的。具体示例包括一个或多个适当配置的数字信号处理器和其它已知电子电路，例如被互连以执行专门功能的离散逻辑门和/或如前面所提及的专用集成电路(asic)。可使用的硬件的其它示例包括输入/输出(i/o)电路和/或用于接收和/或发送信号的电路。软件对硬件的程度纯粹是实现选择。
图25是图示了无线传送点501的示例的示意图。该无线传送点包括用于获得用于在无线传送点与用户设备之间的无线接口的空中接口速率和与确认的数据项的序列号关联的反馈信息的获得模块511。该无线传送点进一步包括用于提供表示空中接口速率和反馈信息的数据到控制器节点的提供模块521。该无线传送点进一步包括用于根据从空中接口速率和反馈信息推断的速率控制信号，接收来自控制器节点的数据的接收器模块531。该无线传送点进一步包括用于根据空中接口速率，执行接收的数据到用户设备的传送的传送器模块541。
备选的是，采用在相关模块之间的适合互连，来主要通过硬件模块或备选地通过硬件实现图25中的模块是可能的。具体示例包括一个或多个适当配置的数字信号处理器和其它已知电子电路，例如互连以执行专门功能的离散逻辑门和/或如前面所提及的专用集成电路(asic)。可使用的硬件的其它示例包括输入/输出(i/o)电路和/或用于接收和/或发送信号的电路。软件对硬件的程度纯粹是实现选择。
在诸如网络节点和/或服务器的网络装置中提供计算服务(硬件和/或软件)正变得日益普遍，其中资源作为服务通过网络被输送到远程位置。作为示例，这意味着如本文中所述的功能性能够被分布或重新安置到一个或多个单独的物理节点或服务器。功能性可被重新安置或分布到能够定位在单独的物理节点中的一个或多个联合行动的物理和/或虚拟机，即在所谓的云中。这有时也被称为云计算，其是用于实现对诸如网络、服务器、存储装置、应用及通用或定制服务的可配置计算资源池的普遍存在的按需网络接入的模型。
存在在本上下文中能够有用的不同形式的虚拟化，包括以下的一项或多项：
将网络功能性整合到在定制或通用硬件上运行的虚拟化软件中。这有时被称为网络功能虚拟化。
将在单独硬件上运行的包括操作系统的一个或多个应用栈共置到单个硬件平台上。这有时被称为系统虚拟化或平台虚拟化。
将硬件和/或软件资源进行共置，目的在于使用某种高级域级调度和协作技术来获得增大的系统资源利用。这有时被称为资源虚拟化或集中式和协调式的资源池化。
虽然在所谓的通用数据中心中集中功能性可通常是合乎期望的，但在其它情形中在网络的不同部分上分布功能性可实际上是有益的。
图26是图示了在一般情况下能够如何在不同网络装置之间分布或划分功能性的示例的示意图。在此示例中，有分别带有参考标号610和620的至少两个单独但互连的网络装置nd1和nd2，其可具有在网络装置610与620之间被划分的不同功能性，或者相同功能性的不同部分。可存在诸如nd3的作为此类分布式实现的部分的另外的网络装置，其带有参考标号630。网络装置610-630可以是相同无线通信系统的部分，或者一个或多个网络装置可以是位于无线通信系统外的所谓基于云的网络装置。
图27是图示了无线通信系统的示例的示意图，无线通信系统包括与一个或多个基于云的网络装置740协作的接入网络710和/或核心网络720和/或操作和支持系统(oss)730。与接入网络710和/或核心网络720和/或oss系统730相关的功能性可至少部分被实现以便在基于云的网络装置740中执行，其中在基于云的网络装置与接入网络和/或核心网络和/或oss系统中的相关网络节点和/或通信单元之间存在信息的适合传递。
网络装置(nd)可一般被视为以通信方式连接到网络中的其它电子装置的电子装置。
作为示例，网络装置可在硬件、软件或其组合中被实现。例如，网络装置可以是专用网络装置或通用网络装置或其混合。
专用网络装置可使用自定义处理电路和专有操作系统(os)，以便执行软件以提供本文中公开的特征或功能的一个或多个。
通用网络装置可使用商用现货(cots)处理器和标准os，以便执行配置成提供本文中公开的一个或多个特征或功能的软件。
作为示例，专用网络装置可包括包含处理或计算资源的硬件，资源一般包括一个或多个处理器的集合和有时被称为物理端口的物理网络接口(ni)及在其上存储有软件的非暂态机器可读存储介质。物理ni可被视为是网络装置中的硬件，通过它进行网络连接，例如，以无线方式通过无线网络接口控制器(winic)或者通过将电缆插入连接到网络接口控制器(nic)的物理端口。在操作期间，软件可由硬件执行以例示一个或多个软件实例的集合。每个软件实例和执行该软件实例的硬件的该部分可形成单独的虚拟网络元件。
作为另一示例，通用网络装置可例如包括硬件，其包含通常是cots处理器的一个或多个处理器的集合和网络接口控制器(nic)以及在其上存储有软件的非暂态机器可读存储介质。在操作期间，处理器执行软件以例示一个或多个应用的一个或多个集合。尽管一个实施例未实现虚拟化，但备选实施例可使用不同形式的虚拟化-例如由虚拟化层和软件容器表示。例如，一个此类备选实施例实现操作系统级虚拟化，在此情况下，虚拟化层表示操作系统的内核(或在基本操作系统上执行的填充码(shim))，其允许创建多个软件容器，所述软件容器各自可用于执行应用的集合之一。在一示例实施例中，每个软件容器(也被称为虚拟化引擎、虚拟私有服务器或囚室(jail))是用户空间实例(一般为虚拟存储器空间)。这些用户空间实例可彼此是分开的，并且与操作系统在其中被执行的内核空间是分开的；在给定用户空间中运行的应用的集合除非明确被允许，否则不能访问其它过程的存储器。另一此类备选实施例实现完全虚拟化，在此情况下：1)虚拟化层表示管理程序(有时被称为虚拟机监视器(vmm))或者管理程序在主机操作系统的顶部上被执行；以及2)软件容器每个表示严密隔离的软件容器形式(称为虚拟机)，其由管理程序执行并且可包括宾客操作系统。
管理程序是负责创建和管理各种虚拟化实例和在一些情况下的实际物理硬件的软件/硬件。管理程序管理底层资源，并且将它们呈现为虚拟化实例。管理程序将其虚拟化以作为单个处理器出现的可实际上包括多个单独处理器。从操作系统的角度而言，虚拟化实现显得是实际硬件组件。
虚拟机是物理机器的软件实现，其运行程序，就好像它们在物理的非虚拟化机器上执行一样；并且与在“裸机”主机电子装置上运行相反，应用一般不知道它们在虚拟机上运行，尽管一些系统提供半虚拟化(para-virtualization)，其允许操作系统或应用知晓为优化目的的虚拟化的存在。
一个或多个应用的一个或多个集合的例示及虚拟化层和如果被实现的软件容器被统称为软件实例。应用的每个集合、如果被实现的对应软件容器以及执行它们的硬件的该部分(无论是专用于该执行的硬件和/或由软件容器暂时共享的硬件的时间切片)形成单独的虚拟网络元件。
虚拟网络元件可执行与虚拟网络元件(vne)相比类似的功能性。硬件的此虚拟化有时被称为网络功能虚拟化(nfv)。因此，nfv可用于整合许多网络设备类型到能够位于数据中心、nd和客户端设备(cpe)中的工业标准高容量服务器硬件、物理交换机和物理存储装置上。然而，不同实施例可以不同方式实现一个或多个软件容器。例如，虽然实施例采用每个软件容器对应于一vne来被示出，但备选实施例可在更精细粒度级别来实现在软件容器-vne之间的此对应关系或映射；应理解的是，本文中参照软件容器与vne的对应关系描述的技术也适用于在使用此类更精细级别的粒度的情况下的实施例。
根据仍有的另一实施例，提供有一种混合网络装置，其包括在网络装置中，例如在网络装置nd内的卡或电路板中的自定义处理电路/专有os和cots处理器/标准os二者。在此类混合网络装置的某些实施例中，平台虚拟机(vm)(诸如实现专用网络装置的功能性的vm)能够为到在混合网络装置中存在的硬件的半虚拟化提供保证。
上述实施例仅作为示例提供，并且应理解的是，提议的技术不限于此。本领域的技术人员将理解，在不脱离如由随附权利要求定义的本发明范围的情况下，可对实施例进行各种修改、组合和更改。具体地说，不同实施例中的不同部分解决方案能够在技术上可能的情况下被组合在其它配置中。
缩略词
4g第四代
5g第五代
asic专用集成电路
bts基站收发信台
cd紧致盘
c-mtc关键型机器类型通信
cots商用现货
cpe客户端设备
cpu中央处理单元
dl下行链路
dsp数字信号处理器
dvd数字多功能盘
enb演进节点b
fpga现场可编程门阵列
hdd硬盘驱动器
hw硬件
i/o输入/输出
lee膝上型嵌入式设备
lme膝上型安装式设备
lte长期演进
mem存储器单元
nd网络装置
nfv网络功能虚拟化
ni网络接口
nic网络接口控制器
nr5g中的基站
os操作系统
oss操作和支持系统
pc个人计算机
pda个人数字助理
plc可编程逻辑控制器
ram随机存取存储器
reg寄存器
rom只读存储器
rru远程无线电单元
rtt往返时间
sta站
sw软件
ue用户设备
ul上行链路
usb通用串行总线
vm虚拟机
vmm虚拟机监视器
vne虚拟网络元件
vr虚拟现实
wnic无线网络接口控制器
附录a
自动控制术语
在开始时，需要介绍动态过程的多个表示。动态过程是其中输出不但取决于当前输入信号而且取决于以前的输入和输出的过程。换而言之，动态过程具有记忆。最基本的动态过程是能够通过下面的微分等式描述的线性过程：
y(n)(t)+a1y(n-1)(t)+..+any(t)＝b0u(m)(t)+...+bmu(t).(a1)
在这里y(t)是输出信号，u(t)是输入信号，t是时间，而aii＝1...n和bjj＝0，...，m是恒定参数。(i)表示相对于时间i倍的差异。上面的微分等式具有n阶。它具有一个输入信号和一个输出信号。为简单起见，在本上下文中解释了所有概念，但在现有技术教科书中可得到到不止一个输入信号和不止一个输入信号的推广。
通过采用laplace变换和设置初始值为零，微分等式被变换成由转换函数h(s)表示，其中s表示与在傅立叶变换中使用的角频率密切相关的laplace变换变量。结果是：
在输出信号与输入信号之间的关系laplace变换y(s)和u(s)为：
y(s)＝h(s)u(s)(a3)
过程的极点pii＝1，...，n由等式a(s)＝0给出。为简单起见，在这里只考虑所有极在左复半平面中的严格稳定(开环)过程。通常，极点是实或复共轭对。
也能够在复值频率函数y(jω)、h(jω)和u(jω)方面在频率域中研究动态过程的属性。ω表示满足以下条件的角频率：
ω＝2πf，(a4)
其中f是频率，以hz为单位。下面，频率被用于角频率。
最后，反馈的概念由图2图示，其中fy(s)是反馈增益。闭环系统因而被计算如下：
y(s)＝w(s)+h(s)fy(s)(yref(s)-y(s))，(a5)
其给出：
这给出了参考信号和扰动对输出的影响。
e表示控制误差。
剩下的定义现在接着示出如下：
控制系统的闭环带宽ωcl由下面的等式给出：
控制系统的闭环静态误差由下面的等式给出：
控制系统的静态扰动抑制由静态灵敏度函数给出：
控制系统的动态扰动抑制由灵敏度函数确定：
控制系统的补充灵敏度函数t(jω)＝1-s(jω)确定相对于未建模动态，控制系统的鲁棒性。
在本文中所介绍的技术中，将借助于所谓的输入-输出稳定性，具体地说所谓的l2稳定性来设计全局稳定性。此类型的稳定性由满足l2范数条件的信号f(t)表征：
如果能够确定所有内部信号满足此属性，则得出它们具有有限积分，并且因此在此意义上是有限的。
在现有技术中众所周知的是，通过所谓的popov准则，能够分析在环路中带有非线性的线性动态系统的稳定性。此准则对图3的反馈系统是有效的。
在图3中，
popov准则：假设u1、u2和du2/dt属于l2，并且
则图2的反馈系统是l2稳定的，其中k是静态非线性φ(·)的最大斜率，其满足扇区条件：
0≤σφ(σ)≤kσ2(a13)
此结果将用于在本技术的反馈控制方案中设计稳定性。
此准则的图形解释是如果popov曲线
参考文献
d.sandbergandt.wigren，″multi-rateuplinkchannelpredictionandenhancedlinkadaptationforvolte″，proc.vtc2015fall，boston，ma，sep.6-9，2015。
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