用于分配无线电资源的方法和装置与流程

当前实施方式中的至少一个实施方式总体上涉及一种用于在包括一组装置的系统中由资源调度器分配无线电资源的方法，各个装置皆托管(hosting)至少一个应用。

背景技术：

1、第四次工业革命(或工业4.0)指的是使用智能技术(诸如物联网、云计算)来使传统制造自动化。

2、机器人技术是工业4.0的部分。实际上，在智能工厂中，使用机器人来减少(limit)人类的操作。在这个框架下，通信起着关键的作用。在工业4.0中应用的需求集中于诸如通信装置的可靠性、等待时间、寿命之类的多个因素。目前，机器人通常是连接至有线基础设施的。时间敏感联网(tsn)是用于工业4.0的融合网络(converged network)的标准的基于以太网的技术，这是由于其支持确定性等待时间需求的能力。更精确地，tsn标准扩展了传统的以太网数据链路层标准，以保证具有有界的超低等待时间、低延迟变化(抖动)、以及极低损耗的数据传输，这对于工业控制和汽车应用是理想的。

3、tsn定义了时间感知整形器(time aware shaper，tas)调度器，以用于保证在有界的时间内传输高优先级确定性通信量。然而，tas遭受短寿命流(short lived flow)的高开销，因此降低了通信性能。

4、另外，与无线技术相反，基于tsn的网络不能提供支持未来工厂所需的移动工业应用所需的灵活性。无线网络具有许多优点，包括灵活性、低成本、易于部署，但以可靠性为代价。

5、因此，希望找到一种在无线环境中满足应用的需求同时确保良好通信性能的资源分配方法。

技术实现思路

1、当前实施方式中的至少一个实施方式总体上涉及一种用于在包括资源调度器和一组装置的系统中分配无线电资源的方法，各个装置皆托管至少一个应用，各个应用在传输信道上向至少一个接收器发送消息。所述方法包括由资源调度器执行的以下步骤的至少一次迭代n：

2、a)从各个应用接收表示应用的需求的应用参数；

3、b)针对各个应用，响应于所接收到的应用参数中的至少部分、响应于所述应用的平均失败概率、并且进一步响应于所述传输信道的信道误差概率来计算度量；

4、c)比较该度量，并且响应于所述比较，选择将无线电资源分配给的应用；

5、d)针对所述各个应用，更新平均失败概率；以及

6、e)向各个应用发送瞬时失败概率，所述应用使用所述瞬时失败概率来更新其应用参数中的至少一个。

7、该方法在确保良好通信性能的同时，满足了应用的需求。因此，该资源分配方法使得可以减少应用失败的数量，同时仍确保良好的通信性能，即，是由于从资源调度器到应用的反馈。

8、在具体实施方式中，迭代地重复a)至e)。

9、在具体实施方式中，表示应用的需求的所述应用参数包括回弹值(resiliencevalue)、消息寿命以及消息时段。

10、在具体实施方式中，针对各个应用，响应于所接收到的应用参数中的至少部分、响应于所述应用的平均失败概率、并且进一步响应于所述传输信道的信道误差概率来计算度量的步骤包括：

11、-针对具有索引k的各个应用，响应于所接收到的应用参数的所述至少部分并且响应于所述传输信道的所述信道误差概率计算瞬时失败概率以及

12、-计算所述度量如下：

13、

14、其中，是自具有索引k的所述应用启动以来由该应用缓冲的消息的数量；

15、是在迭代(n-1)时具有索引k的所述应用的平均失败概率；以及

16、α是预定参数。

17、在具体实施方式中，其中，是在具有索引k的应用的回弹违反之前的传输时机的数量或者在具有索引k的应用的回弹违反之前的时隙的数量，h()是预定义的递增仿射函数或恒等函数，以及是平均资源使用。

18、在具体实施方式中，更新平均失败概率的步骤包括：

19、-在其中k*是所选择的应用的索引并且接收到与由所选择的应用使用所分配的无线电资源发送的消息相对应的分组的情况下，计算和

20、-否则，如果仍存在传输时机，则计算和而如果不存在更多的传输时机，则计算和

21、还公开了一种用于在这样的系统中分配无线电资源的方法。所述方法包括由托管至少一个应用的各个装置执行的以下步骤：

22、-对于所述至少一个应用，从所述资源调度器接收所述应用的瞬时失败概率；

23、-响应于所述接收到的瞬时失败概率并且进一步响应于表示应用的需求的所述应用参数的先前值，更新至少一个应用参数；

24、-向所述资源调度器发送经更新的应用参数，所述资源调度器使用所述经更新的应用参数来分配新的无线电资源。

25、在具体实施方式中，所述至少一个应用参数是回弹，更新至少一个应用参数的步骤包括：比较接收到的瞬时失败概率与阈值，并且在接收到的瞬时失败概率高于所述阈值的情况下，增加所述回弹。

26、在具体实施方式中，更新至少一个应用参数的步骤包括：通过比较接收到的瞬时失败概率与阈值来更新回弹和角速度，并且在所接收到的瞬时失败概率高于所述阈值的情况下，减小所述角速度并进一步增加所述回弹。

27、在具体实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

28、-对于所述至少一个应用，从所述资源调度器接收所述应用的平均资源使用；

29、并且其中，响应于所述接收到的瞬时失败概率、响应于所述应用参数的先前值、并且进一步响应于所述平均资源使用来更新所述至少一个应用参数。

30、进一步公开了一种用于在这样的系统中分配无线电资源的资源调度器。该资源调度器包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：

31、a)从各个应用接收表示应用的需求的应用参数；

32、b)针对各个应用，响应于所接收到的应用参数中的至少部分、响应于所述应用的平均失败概率、并且进一步响应于所述传输信道的信道误差概率来计算度量；

33、c)比较该度量，并且响应于所述比较，选择将无线电资源分配给的应用；

34、d)针对各个应用，更新所述平均失败概率；以及

35、e)向各个应用发送瞬时失败概率，所述应用使用所述瞬时失败概率来更新应用参数。

36、公开了一种在这样的系统中托管应用的装置。该装置包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：

37、-对于所述至少一个应用，从所述资源调度器接收所述应用的瞬时失败概率；

38、-响应于接收到的瞬时失败概率并且进一步响应于表示应用的需求的应用参数的先前值，更新至少一个应用参数；

39、-向所述资源调度器发送经更新的应用参数，所述资源调度器使用所述经更新的应用参数来分配新的无线电资源。

40、还公开了一种包括这样的资源调度器以及这样的托管应用的装置的系统。

41、公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括可以被加载到可编程装置中的程序代码指令，当该程序代码指令通过该可编程装置运行时，该程序代码指令使实现根据各种实施方式的方法。公开了一种存储这样的计算机程序的存储介质。

42、根据阅读实施方式的至少一个示例的下列描述，本发明的特征将更清楚地显现，所述描述参照附图生成。