用于无线通信系统中的接入终端上的增强的应用共存的装置和方法_2

文档序号:9308948阅读:来源:国知局
块、应用、软件应用、软件包、例程、子例 程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等。软件可以位于计算机可读介质或存储器 122上。计算机可读介质或存储器122可以是非暂时性计算机可读介质。通过举例的方 式,非暂时性计算机可读介质包括磁存储设备(例如,硬盘、软盘、磁带)、光盘(例如,压 缩光盘(CD)或数字多功能光盘(DVD))、智能卡、闪存设备(例如,卡、棒或键驱动)、随机 存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除 PROM(EEPROM)、寄存器、可移动盘以及用于存储可以被计算机存取和读取的软件和/或指 令的任何其它合适的介质。计算机可读介质或存储器122可以位于处理系统中、处理系统 之外或跨越包括处理系统的多个实体而分布。可以在计算机程序产品中体现计算机可读介 质或存储器122。通过举例的方式,计算机程序产品可以包括封装材料中的计算机可读介 质。本领域技术人员将认识到如何根据特定的应用和施加到整个系统的总体设计约束来最 好地实现贯穿本公开内容给出的描述的功能。
[0028] 图2是示出图1的无线通信系统100的部分的示意框图,该部分包括接入终端102 和基于分组的网络117内的多个应用服务器116。这里,将接入终端102示为运行多个应用 128A-128D。在该示图中,利用将每一个应用128与对应的应用服务器116相连接的粗线示 出了应用流202A-202D,并且在虚线的椭圆204中示出了所有应用流202必须通过的组合带 宽。
[0029] 在尤其包括智能电话或类似设备的现代化接入终端中,若干不同的应用可以共存 或者并发地运行。在所示的例子中,接入终端102包括四个应用128A-128D。这里,应用可 以是例如被存储在存储器122处或单独的存储器中的任何合适的基于软件的应用;或者在 其它例子中,应用可以是被配置用于向接入终端102提供应用功能的专用电路。利用通信 接口 132的应用的一些例子可以包括流视频、IP语音(VoIP)、文件上传/下载、电子邮件、 互联网浏览或其它。不同类型的业务可以具有不同的需求。具体地,为了维持合适的用户 体验,VoIP和流视频业务需要相对高的服务质量(Q0S)。
[0030] 在本公开内容的一个方面,多个并发运行的应用128中的每一个应用针对利用通 信接口 132的通信业务可以具有各自的需求。与并发运行的应用128中的每一个应用相对 应的应用流202合起来可以合计为针对利用通信接口 132的带宽204的合计需求。如上所 述,因为大多数RAN缺少QoS机制来管理应用流,所以当面对带宽约束时,业务流之间的资 源分配可能是差的,从而导致不太期望的用户体验(尤其当利用依赖于高QoS的应用时)。
[0031] 因此,根据以下进一步详细描述的本公开内容的各个方面,可以由接入终端102 动态地管理带宽204中的、在每个应用流202之间分配的并且相应地在接入终端102处的 应用128之间分配的部分。
[0032] 再次参照图1,出于说明的目的,将一个接入终端102示为与三个基站108相通信。 还被称为前向链路的下行链路(DL)是指从基站108至接入终端102的通信链路;以及还被 称为反向链路的上行链路(UL)是指从接入终端102至基站108的通信链路。
[0033] 核心网106能够与诸如RAN104之类的一个或多个接入网通过接口相连接。所示 的核心网106包括电路交换(CS)域112和分组交换(PS)域114。
[0034] 在所示的例子中,电路交换域112支持电路交换服务,提供RAN104与公共交换电 话网(PSTN) 118之间的连接,在一些例子中,提供RAN104与综合业务数字网(ISDN)之间 的连接。因此,当接收到针对特定的接入终端的呼叫时,核心网106可以确定接入终端的位 置,并将该呼叫转发至为该位置服务的特定RAN。在诸如e-UTRA无线通信系统之类的一些 例子中,可以省略电路交换域112。
[0035] 所示的核心网106还经由分组交换域114支持分组交换数据业务,为RAN104提 供至基于分组的网络117的连接。基于分组的网络117可以是互联网、专用数据网或某个 其它合适的基于分组的网络。
[0036] 尽管在各个例子中,可以在基于分组的网络117中包括任意数量的应用服务器 116,但是,如所示出的,基于分组的网络117包括四个应用服务器116A-116D。应用服务器 可以包括通用计算机或专用计算机,并且可以是位于一处的或在不同的位置处。应用服务 器的例子可以包括电子邮件服务器、VoIP服务器、FTP服务器、流视频服务器、Java应用服 务器、Windows服务器、PHP应用服务器或者提供可以通过无线通信系统100访问的软件应 用的任何其它合适的服务器。例如,每个应用服务器116可以与接入终端102处的应用128 相通信。为了便于在随后的描述中进行解释,可以假定接入终端102处的应用1(128A)与 基于分组的网络117处的应用服务器I(116A)相通信;接入终端102处的应用2 (128B)与 基于分组的网络117处的应用服务器2 (116B)相通信;接入终端102处的应用3(128C)与 基于分组的网络117处的应用服务器3 (116C)相通信;以及接入终端102处的应用n(116D) 与基于分组的网络117处的应用服务器n(116D)相通信。
[0037] 如上所述,因为通常在传统的RAN中未实现QoS,所以可能导致多个竞争应用之间 低效的资源或带宽分配。例如,针对接入终端102与各个应用服务器116之间的各个应用 流上的分组的往返时间(RTT)可能变化,从而导致某些低效且潜在差的用户体验。即,如果 向每个并发运行的应用准许相等份额或简单的公平份额的资源,则利用将受益于高QoS的 业务流的那些应用可能被分配不足而极需资源,而不需要大量资源分配的应用(例如,电 子邮件应用)可能不必要地被准许大份额的可用资源,从而潜在地导致缓冲器溢出。作为 说明性的例子,假定第一应用是流视频应用,其中,随着电影的内容利用RAN、通过第一业务 流流化到接入终端102,用户实时地观看电影。进一步地,假定第二应用是简单的文件上传 /下载应用。在这两种应用并发地运行并且竞争带宽的场景下,如果可用的合计带宽是受约 束的,使得其小于两个竞争应用需要的带宽,则流视频应用可能由于分组丢失而经受较高 的时延、抖动等,导致差的用户体验。
[0038] 因此,本公开内容的一个或多个方面提供了可在接入终端102处操作的、应用流 202之间的灵活的、动态的资源分配。通过利用本文所描述的动态分配操作以及在接入终 端102自身处控制该分配,需求的知识和并发运行的应用128的性能能够导致对受益于较 大带宽的应用的改善的用户体验,同时能够在基本上不影响用户体验的情况下,减少未必 需要大量分配的其它应用。
[0039] 如下所述,本公开内容的一些方面涉及三个不同的操作,这些操作可以相结合用 于提供接入终端102处的并发运行的应用之间的资源/带宽分配。首先,可以基于各个流 的某些特性来对每一个应用流进行分类。其次,可以为每一个应用流分配权重,以能够实现 带宽中的分配给该流的部分的缩放。以及第三,利用这些分类与权重,在并发应用之间计算 对总带宽的分配。
[0040] 因此,能够通过基于分配给对应的应用的优先级/分类和/或权重来减小一些或 所有应用流的速率,从而实现带宽204在应用流202之间的分配,并且可以单独地且通过 给每个流202不同的量来应用带宽204在应用流202之间的分配。广义地,在来自并发运 行在接入终端102处的每一个应用128的、对带宽的合计需求超过由网络分配给接入终端 102的可用带宽204的情况下,本公开内容的一个或多个方面提供了一种按比例减小这些 应用的需求中的一些或全部的方式,使得对分配的带宽的任何削减将最少地影响以下那些 应用:这些应用将最坏地影响用户的质量感知和用户体验。
[0041] 图3是示出了根据本公开内容的一个方面的、在并发运行在接入终端102处的多 个应用128之间分配资源的示例性过程300的流程图。在一些例子中,过程300可以是可 在接入终端102处操作的,例如,该过程300作为计算机程序被存储在存储器122中并且由 接入终端102处的一个或多个处理器120来执行。
[0042] 在各个例子中,可以当某些事件或触发发生时,实现所示的过程300。在一个例子 中,当应用或应用流的组合发生变化时,可以触发过程300。即,如果在接入终端102处执行 新的应用,或者如果在接入终端102处终止当前运行的应用,因为利用带宽204的业务的组 合已经发生变化,则可以触发过程300来在新的应用组合之间确定新的带宽分配。在另一 例子中,当带宽约束(即,如以下进一步详细描述的,供接入终端102处的所有应用使用的 可用的最大带宽204)时。在另一例子中,可以根据定时器实现过程300,所述定时器可以以 周期的、定期的或者间歇的间隔,在接入终端102处触发过程300的执行。
[0043] 当这些触发中的任一个发生时,在过程300的开始处,接入终端102可以具有并发 运行的多个应用128,每一个应用都具有用于使用对应的应用流202与相应的应用服务器 116进行通信的请求速率R1。在步骤302处,接入终端102可以确定与应用202中的所有 应用相对应的合计请求速率R是否超过带宽约束。
[0044] 这里,合计请求速率R可以被计算为:
[0046] 其中,R1表示与每一个应用流i相对应的请求速率,其中,假定存在n个应用流。
[0047] 在并发运行的应用中的一个应用是LTE语音应用,或者是RAN可以控制QoS、与不 被QoS机制管理的一个或多个其它应用并发运行的其它应用的一些例子中,可以从总的合 计请求速率中减去总带宽中的为QoS控制流(例如,LTE语音流)分配的部分,并且可以利 用本公开内容的一个或多个方面来在其它并发运行的应用之间分配总带宽的剩余部分。
[0048] 此外,如由接入终端102预测的,带宽约束Rc (t)可以与供接入终端102处的所有 应用使用的可用的最大带宽204相对应。以这种方式,可以改善或最大化在带宽约束下的 所有同时活动的应用的体验质量(QoE)。
[0049]S卩,可以以链如何仅像其最弱的链路一样强的类似方式,通过通信信道的各个静 态或半静态参数中的任一个来约束整个带宽。例如,总体带宽约束^(t)可以如下地计算 为一个或多个潜在的约束参数中的最小值:
[0050] R(/) =min(/?;",/?^1./?;"(/),/?,141,...),
[0051] 在这个例子中,尺(1)与最大订制速率相对应,是静态参数。例如,当接入终端102与 其进行通信的基站108是毫微微小区时,尤其可以约束对回程通信速率的限制。
[0052] 对应于用于节流的网络上限。这个可以是静态或半静态参数。
[0053] R1'七)对应于由当前无线链路状况允许的速率。这个可以是动态参数,随时间t而 变化。在一个例子中,可以根据关于接入终端数据速率的过去的观察结果,针对上行链路和 下行链路来估计/?,''十)。
[0054] 与由接入终端102的种类、类型或能力(例如,接入终端102的硬件和/或软 件能力或限
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