CN103583074B - 一种调度方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于在移动系统（500）中的调度的概念。所述通信系统包括移动收发器（100），基站收发器（200）和数据服务器（300）。在所述基站收发器（200）处的调度概念基于被所述移动收发器（100），所述基站收发器（200）和/或所述数据服务器（300）所确定的上下文信息。

Description

一种调度方法和装置
技术领域
本发明的实施例涉及通信网络，更具体地但非排他地涉及移动通信网络中的分组数据传输。
背景技术
用于移动服务的更高的数据速率的要求是稳步增长的。同时现代移动通信系统如第三代系统（缩写为3G，3rd generation systems）和第四代系统（缩写为4G,4thgeneration systems）提供了实现更高的谱效率并且允许更高的数据速率和小区能力的增强的技术。当今手持设备的用户变得更加难以满足。虽然老的功能手机仅仅产生数据或语音业务，现在的智能手机，平板电脑，和上网本并行地运行能够从根本上彼此不同的各种应用。与功能手机相比，这种应用的混合导致一些新的特性。例如，高度动态的负载统计结果。现代手持设备支持产生突发性业务的各种应用，参阅G.Maier，F.Schneider，A.Feldmann“初看移动手持设备业务”，发表于被动和主动网络测量（Passive and Active NetworkMeasurement)国际会议(PAM’10)会报，2010年四月。更糟的是，有了多任务操作系统，很多这些应用并行运行并且用户可以在任何时刻改变该活动的应用的混合。结果，所产生的业务可以快速改变并且高峰值能够在任何时候出现。
此外，负载统计能够是高度多样化的。即使应用的混合保持静态，被请求的负载在应用之间可以从根本上不同。结果，现在有比使用功能手机的更大的负载请求频谱需要满足。此外，约束的动态性已经增加。每个应用具有不同的差错率和延迟需求，当应用变成不活动或应用的混合改变时其可以改变。结果，授予UE（User Equipment用户设备的缩写，与3GPP术语一致，3GPP缩写了第三代合作伙伴项目 （3rd Generation PartnershipProject）)的保证能够很快变成作废的。
这些业务特性使有效率地分配无线信道资源给现代UE并同时保持可接受的服务质量（Quality of Service，缩写为QoS）具有挑战性。第一，业务统计现在是不稳定的，难以表征和预测，参阅F.Schneider，S.Agarwal，T.Alpcan，A.Feldmann。“新网络：表征AJAX业务”，发表于被动和主动网络测量国际会议会报，2008年四月。第二，资源分配的约束是高度多样化的并且可以在任何时间改变。最后，应用QoS要求可以依赖于用户的当前环境（如，它的位置，速度，和到其他用户的距离）。
G.Bianchi等等，“用于基于效用的自适应服务质量支持的可编程MAC框架”，关于通信的选定领域的IEEE期刊，卷19，第2期，2000年二月，公开了一种可编程介质访问控制框架的设计和评估，其基于混合的集中式/分布式数据链路控制器。可编程框架以及它的关联的算法能够以把特定于应用的适应需要考虑在内的公平的和有效率的方式来支持在时变的和带宽受限的网络（如，无线网路）上的自适应实时应用。该框架是灵活的，可扩展的并按需支持新的自适应服务的动态引入。作为服务创建过程的一部分，应用与一组分布式适应处置器（Handler）交互来对服务编程而不必要升级集中式适应控制器。这种方式与应用从中选择的在数据链路给出的“硬连线的”服务的固定集合的技术形成对照。负责在自适应应用间的可用带宽的公平分配的集中式适应处置器是被特定于应用的带宽效用曲线驱动的。一组分布式适应处置器在边界设备处执行与中央控制器的交互允许应用按照效用曲线，适应时间标度和适应策略对其适应需要编程。中央控制器提供分布式处置器用来建立自适应实时服务的被称为“简介(Profiles)”的一组简单元服务。
发明内容
实施例是基于应用的QoS要求可以依赖于用户的当前环境，如，它的位置，速度，以及到其他用户的距离，的发现。实施例是基于有 把应用和特定于应用状态的度量考虑在内的更先进的调度概念的需要的发现。换言之，实施例是基于，对于现代UE，用户的服务质量(QoS)不仅仅依赖于它的当前运行的应用而且取决于它的上下文（Context）的发现。为了在甚至这样的条件下有效率地分配信道资源，实施例可以使用上下文信息用于无线的无线资源管理（Radio Resource Management，缩写为RRM）。
实施例能够进一步基于，上下文信息能够通过基于事务的体系结构和数据结构被获得并且传输信令来有效率地访问，存储，和传递上下文信息的发现。此外，实施例能够基于无线资源能够根据用户的上下文来被分配的发现。实施例可以提供调度概念来有效率地分配资源给UE，同时把他们的当前应用的混合以及进一步的上下文信息考虑在内。因此，实施例可以提供资源分配框架，其可以被完全地或部分地用于在上下文感知的无线网络中评估，传输信号，并且分配资源。所以实施例也可以基于当资源分配，也即，调度感知用户的上下文时，在移动通信系统中更有效率的无线资源管理能够被实现的发现。这样的上下文能够被定义为从用户的环境提取的信息以及这样的信息的组合。
实施例也可以被称为上下文感知的资源分配（context-aware resourceallocation，缩写为CARA），并且它们可以包括具有多个组件的系统。
实施例可以提供一种用于在移动通信系统或网络中的移动收发器的装置。术语移动通信系统和移动通信网络将在后文中被同义地使用。这样的装置可以被实现为上下文提取模块，其在UE或移动收发器处观察上下文信息。然后上下文信息可以基于，对于每个运行的应用，在单个协议数据单元中合并数据，业务需求，以及相关的信令信息的事务来被传送。此外，实施例可以提供一种用于基站收发器的装置，其可以包括相应的在系统中的所有应用之上有效地解决资源分配问题的基于事务的调度器。
通过使用感知用户上下文的调度概念，实施例可以实现有效率的 无线资源管理。实施例可以实现根据应用的需求精确的调整调度和资源分配。实施例可以实现当应用改变它的需求时或当这些需求不能被满足时调度器的快速反应。此外，实施例可以不依赖于调度器细节或业务模型，实现集成上下文感知到现有的RRM方案中。
更具体地，实施例可以提供一种用于在移动通信系统中的移动收发器的装置，也即，实施例可以提供所述装置来被移动收发器运行或包括在移动收发器中。在下文中，该装置也将被称为移动中继站收发器装置。移动通信系统还包括基站收发器。移动通信系统可以，例如，相当于3GPP标准的移动通信网络如LTE（Long Term Evolution的缩写），LTE-A（LTE-Advanced的缩写），UTRAN（UMTS陆地无线接入（Terrestrial Radio Access）的缩写，其中UMTS缩写了通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunication System）），E-UTRAN（演进的（Evolved）UTRAN的缩写），GERAN（GSM/EDGE无线接入网络（Radio AccessNetwork）的缩写，GSM缩写了全球移动通信系统（Global System for MobileCommunication），EDGE缩写了增强数据速率GSM演进（Enhanced Data Rates for GSMEvolution），一般地，OFDMA（正交频分复用（Orthogonal Frequency Division MultipleAccess）的缩写）网络，等等。
移动收发器装置包括用于从在移动收发器上正在运行的应用，从在移动收发器上正在运行的操作系统，或移动收发器上的硬件驱动器或硬件，提取上下文信息的装置，该上下文信息包括关于应用的状态的信息和/或关于移动收发器的状态的信息。换言之，上下文信息可以包括关于应用的信息，例如，其可以包括关于用户焦点的信息，也即，是否应用当前被显示在前景或背景，关于应用的类型的信息，也即，网络浏览的，交互式的，流式的，会话式的，等等，关于请求的类型的信息，也即，是否被请求的数据仅仅是预取或要被立即显示，关于某延迟或QOS请求的信息，等等。
换言之，上下文信息能够按每应用来被提供。例如，两个流式应用正在移动收发器上并行运行。根据现有技术，两个应用的数据都将 被映射到较低层的流式传输信道。所以，根据现有技术，来自两个应用的数据将不会被调度器区分出。根据实施例，上下文信息可以是对于应用分别可用的。例如，一个应用的上下文信息可以指示其在前台被显示；另一个应用的上下文信息可以指示其是在后台。所以，实施例能够提供优势即这两个应用和它们的数据能够被调度器区分开来并且在前台运行的应用能够被优先化。由于应用可能没有关于其是否在前台或后台的信息，上下文信息还能够从操作系统中被提取。该信息，也确定了应用的状态，可以被从移动收发器的操作系统的窗口管理器中提取出来。
此外，移动收发器装置可以包括用于通过基站收发器与数据服务器传送与应用关联的数据分组的装置。换言之，移动收发器使用基站收发器来与使用数据分组的数据服务器通信。这些数据分组能够，从移动收发器到基站收发器，也即，在上行链路中，和从基站收发器到移动收发器，也即，在下行链路中，被双向地传输和接收。对于数据调度，下行链路方向更常见并且后面的实施例将集中在下行链路来被描述。然而，实施例也能够为上行链路调度提供上下文感知，如，在UTRAN中使用E-DCH（增强的专用信道（Enhanced-DedicatedChannel）的缩写，也被称为高速上行链路分组接入，缩写为HSUPA（High Speed UplinkPacket Access））。应注意，数据交换被假定为通过移动通信网络在移动收发器和数据服务器间执行。所以数据服务器能够相当于任何其它的通信设备，如，数据存储器，个人计算机，另一个移动收发器，平板电脑，等等。由于在基站收发器和数据服务器间的无线接口很可能是传输链中的瓶颈，用于无线接口的调度对于整个传输是关键性的并且因此可以决定用户满意以及QOS需求对于各自的服务是否被满足。
此外，移动收发器装置包括用于提供上下文信息到基站收发器的装置。该用于提供上下文信息的装置能够适合于使用到基站收发器的信令连接来提供上下文信息，其也可以在下行链路中包括用于上行链路传输的上下文信息，并且反之亦然。在实施例中，上下文信息可以 包括关于应用的服务质量需求的信息，与应用关联的数据分组的优先级信息，关于应用的多个数据分组的统一性的信息，关于应用的负载要求的信息，关于应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在移动收发器上运行的应用的处理器使用的信息，关于移动收发器的当前位置，速度，方位，和/或该移动收发器到另一个移动收发器的距离的信息。
数据分组的统一性可以指指示一些数据属于一起的信息，例如，应用能够对应于图像显示应用并且图像数据被包含在多个数据分组中。然后上下文信息可以指示多少个数据分组归属于一幅图像。该信息可以通过调度器来被考虑进来。换言之，通过上下文信息，调度器可以确定在数据分组间的一定的关系，如，用户可以仅当整幅图像被显示时才会被满足，因此归属于该图像的所有分组必须要在适当的时间间隔内被传输给移动收发器。于是调度器能够被实现来预先计划。
在实施例中用于提取的装置能够适于从移动收发器的操作系统或从在移动收发器上运行的应用中提取上下文信息。换言之，移动收发器的操作系统能够提供上下文信息，如，应用的状态信息（前台/后台，活动的/挂起的，备用的，等等）。另一个选择是应用自己提供上下文信息。在实施例中移动收发器装置还可以包括用于构成事务数据分组的装置，该事务数据分组可以包括来自应用的数据分组和上下文信息。换言之，实施例可以使用使多个数据分组在它的有效负载分区中并且上下文信息在它的控制分区中的协议。
此外，实施例可以提供一种用于移动通信系统中的基站收发器的装置，也即，实施例可以提供所述装置来被基站收发器运行或包括在基站收发器中。在下文中，该装置也将被称为基站收发器装置。基站收发器装置包括用于接收与正在移动收发器上运行的应用关联的数据分组的装置，并且其包括用于获取关于与应用关联的数据分组的上下文信息的装置。此外，基站收发器装置包括用于基于上下文信息来调度移动收发器用于传输数据分组的装置。如上文已经描述，调度器或用于调度的装置把上下文信息考虑进来并因此执行上下文感知调 度。
基站收发器装置的实施例可以用不同的方式获取上下文信息。三个例子是，上下文信息从移动收发器被接收，上下文信息从数据服务器被接收，或者上下文信息是通过在移动收发器和数据服务器间的旁路数据分组来被确定的，如，通过嗅探或窃听或检查数据分组。换言之，在实施例中用于获取的装置能够适于通过检查数据分组，通过接收来自移动收发器的上下文信息，和/或通过接收来自数据服务器的上下文信息来获得上下文信息。如上文中已描述，上下文信息可以包括关于应用的服务质量需求的信息，与应用关联的数据分组的优先级信息，关于应用的多个数据分组的统一性的信息，关于应用的负载要求的信息，关于应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在移动收发器上运行的应用的处理器使用的信息，关于移动收发器的当前位置，速度，方位，和/或该移动收发器到另一个移动收发器的距离的信息。
此外，用于调度的装置能够适于调度移动收发器用于传输，使得关于统一性的信息所指的多个数据分组的服务质量需求被满足。换言之，调度器能够把用户满意度可以仅当统一性的所有的数据分组被及时交付才被实现考虑进来，并因此预先计划。用于调度的装置能够适于确定多个事务的传输序列，事务是上下文信息为其指示统一性的多个数据分组，并且多个事务归属于正在被一个或多个移动收发器运行的多个应用。换言之，源自同一应用的数据分组，也即，分享同一状态和需求如网络页面的所有对象，可以被与附加的上下文信息聚集到一起形成所谓的事务。然后事务可以用来确定调度类。也就是说调度可以不在用户基础上，如在缓冲区状态基础上，被实现，而是在应用或事务的基础上被实现。然后事务可以被调度器区分开而不是仅在用户级进行区分。用户或移动收发器可以为多个应用使用多个事务并且上下文信息可以为每个事务分别地获得。
然后用于调度的装置可以基于效用函数来确定事务的序列的顺序，该效用函数依赖于事务的完成时间，其是基于上下文信息来被确 定的。换言之，上下文信息可以使用效用函数来被评估。效用函数可以是关于用户满意度的测量并且因此依赖于事务的完成时间，如对于包括网络浏览应用已请求的网络页面的数据分组的事务，完成时间可以为如2s。换言之，当网络页面的全部内容在小于2s内被传输时完全的用户满意度可以被实现。否则，用户满意度并且于是效用函数将降级。在实施例中，事务的顺序能够以不同的方式来被确定。在一些实施例中，传输序列是通过事务的多个不同的序列的迭代来被确定的。该多个不同的序列能够对应于该多个事务的不同的排列。用于调度的装置能够适于为多个不同序列的每一个确定效用函数，并且其能够进一步适于从多个不同序列中选择对应于最大效用函数的传输序列。换言之，在实施例中调度决策可以基于优化的用户满意度或效用函数来被确定，其中优化可以是基于序列的有限集合。
在一些实施例中，实际的传输序列或调度决策可以进一步基于特定用户的无线条件，如，用于调度的装置能够适于为每个事务基于可支持的数据速率进一步修改传输序列。在其它的实施例中，其他的公平准则或速率或吞吐量准则可以被考虑。
此外，实施例可以提供一种用于数据服务器的装置，也即，实施例可以提供所述装置被数据服务器运行或被包括在数据服务器中。在后文中，该装置也将被称为数据服务器装置。数据服务器可以通过移动通信系统将与正在移动收发器上运行的应用关联的数据分组传送到移动收发器。数据服务器装置可以包括用于为数据分组派生上下文信息的装置，以及用于和数据分组一起传输上下文信息到移动通信系统的装置。换言之，数据服务器上的应用或操作系统可以是相对于给移动收发器上的应用或操作系统进行上下文信息提供的对应部件。再一次，上下文信息可以包括关于应用的服务质量需求的信息，与应用关联的数据分组的优先级信息，关于应用的多个数据分组的统一性的信息，关于应用的负载要求的信息，关于应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在移动收发器上运行的应用的处理器使用的信息，等等。用于派生的装置能够 适于从数据服务器的操作系统或从数据服务器上正在运行的应用来提取上下文信息。
在实施例中，数据服务器装置能够进一步包括用于构成数据分组的装置，数据分组包括来自应用的数据分组以及上下文信息。也即，数据服务器可以终止事务协议。这样，数据服务器装置还可以包括用于构成事务数据分组的装置，事务数据分组可以包括来自应用的数据分组以及上下文信息。
实施例可以进一步提供相应的方法。实施例可以提供一种用于移动通信系统中的移动收发器的方法，该移动通信系统还包括基站收发器。该方法包括从在移动收发器上正在运行的应用，从移动收发器上正在运行的操作系统，或移动收发器的硬件驱动器或硬件来提取上下文信息的步骤，该上下文信息包括关于应用的状态的信息和/或关于移动收发器的状态的信息。该方法还包括通过基站收发器将于应用相关联的数据分组传送到数据服务器的步骤，以及提供上下文信息给基站收发器的步骤。
此外，实施例可以提供一种用于移动通信系统中的基站收发器的方法，该移动通信系统还包括移动收发器。该方法包括接收与移动收发器上正在运行的应用相关联的数据分组的步骤，以及获取关于与应用相关联的数据分组的上下文信息的步骤。该方法还包括基于上下文信息调度移动收发器来传输数据分组的步骤。
此外，实施例可以提供一种用于数据服务器的方法。数据服务器通过移动通信系统将与移动收发器上正在运行的应用相关联的数据分组传送到移动收发器。该方法包括为数据分组派生上下文信息的步骤，以及与数据分组一起传输上下文信息到移动通信系统的步骤。
实施例可以进一步提供包括上述移动收发器装置的移动收发器，包括上述基站收发器装置的基站收发器，包括上述数据服务器装置的数据服务器，和/或包括该移动收发器，该基站收发器和/或该数据服务器的通信系统。
实施例能够进一步包括具有程序代码的计算机程序，当该计算机 程序在计算机或处理器上被执行时用于完成上述方法之一。
应注意，实施例可以使用信道估计或信道预测装置来确定将来的用于事务的信道质量或可支持的数据速率。信道估计和/或预测装置能够适于基于当前信道估计，信道估计历史，也即，以前的信道估计，已知的传播条件或传播损耗，关于无线信道的统计的知识，等等，来做信道估计和/或预测。
实施例能够提供优势，允许无线资源管理实现当不再被应用需要时释放信道资源，或仅当被需要时优先考虑应用，这能够提高信道资源被使用的效率。仿真示出实施例在PF（传播公平（Proportional Fair）的缩写）约束下，或在最小平均延迟约束（也即，EDF，最早截止时间最先（Earliest Deadline First）的缩写）下，可以比当前的调度策略更有效率地使用无线资源。与PF相比，以相同的QoS，多出75%的负载可以被支持。与EDF相比，多出65%可以被支持。
此外，实施例可以提高RRM和应用的灵活性。与当前的RRM方案不同，可以用数据速率来权衡延迟，并且应用能够被通知关于RRM状态。这可以不仅允许按照用户或操作员的要求来调整资源使用。这也可以允许RRM和应用对变化了的条件（信道，负载，业务需求，UE能力）做出反应并且，因此，可以为RRM和应用设计开放更有效率的方式。
附图说明
通过仅为实例的方式，并且参考附图，使用下文的装置和/或方法和/或计算机程序的非限制性的实施例，一些其它的特征和方面将被描述，在附图中，
图1示出实施例的通信系统；
图2示出RRM系统的基本结构；
图3示出一种用于移动收发器的装置的实施例和一种用于基站收发器的装置的实施例的框图；
图4示出一种用于移动收发器的装置的实施例的框图；
图5示出一种用于移动收发器的装置的另一个实施例的框图；
图6说明被实施例所使用的事务；
图7示出一种用于基站收发器的装置的实施例的框图；
图8说明实施例的一种用于调度的装置；
图9示出说明用于不同的实施例的序列惩罚依赖的视图；
图10示出一种示例性的效用函数；
图11说明按照全部效用的变化的计算；
图12说明按照平均总和效用对业务负载的仿真结果；
图13示出按照平均小区吞吐量对业务负载的仿真结果；
图14示出对于不同数量的迭代，按照平均事务效用对业务负载的仿真性能；
图15示出一种用于数据服务器的装置的实施例的框图；
图16示出一种用于移动收发器的方法的实施例的流程图；
图17示出一种用于基站收发器的方法的实施例的流程图；以及
图18示出一种用于数据服务器的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
图1示出实施例中通信系统500，具有移动收发器100的实施例，其包括也被标记为“事务管理器”的移动收发器装置10和若干被在移动收发器100上被执行的应用11。此外，图1示出基站收发器200，其具有也被标记为“CARA调度器”的基站收发器装置20，和数据缓冲区或数据代理21。基站收发器200具有到互联网400的连接，其连接到具有数据服务器装置30的数据服务器300。如图1中所示，数据传输是经由基站收发器200并通过互联网400，在移动收发器100和数据服务器300间被实现的。此外，上下文信息信令是在移动收发器100和基站收发器200间被建立的。在实施例中，上下文信息被应用11提供给移动收发器装置10。在关于通信系统500的组件的更多细节被提供之前，关于调度或RRM系统的一些基本的定义和概念被阐明。
在图2中说明了RRM系统600的基本结构。如图2中所示，该 系统包括资源分配组件602，权重计算组件604和调度组件606。在蜂窝网络或移动通信系统500中，资源分配是在每个基站收发器200（缩写为BS，base station）处完成的。在使用所述被分派的或分配的无线资源传输实际数据之前，无线资源被分派给移动收发器100用于数据传输。基站收发器200分派s=1,…S的子集，其中S表示无线资源或物理资源块（缩写为PRB，physical resourceblock）的全集，PRB给每个活动的UE j=1,…,J或移动基站收发器100。然后，调度器602选择UE的子集来在当前时帧中服务。为了做出这些分派和调度的决策，RRM系统可以考虑几个因素。例如，对于每个任意的UE100j和每个任意的PRB s，由信道质量指标（缩写为CQI，Channel Quality Indicator）反映的瞬时信道状态γj,s可以被从移动收发器100提供给基站收发器200用于资源分配602。另一个是由全局公平参数α和效用函数Uj(.)反映，被称为被称为公平的因子，以及由QoS权重cj反映的QoS要求，参阅图2中的权重计算604。然后调度器606基于权重确定实际分配。
实施例可以提供优势即它们的主要操作单元可以不是数据速率。
关于数据速率的目标函数和约束的实例能够在J.Huang，V.G.Subramanian，R.Agrawal，和R.A.Berry，“用于OFDM系统的下行链路调度和资源分配”，IEEE无线通信学报（IEEE Trans.Wireless Commun.），卷7，第288-296页，2009；Wen-Hsing Kuo和WanjiunLiao，“用于无线网络中的QoS业务的基于效用的无线资源分配”，IEEE无线通信学报，卷7，第2714-2722页，2008；S.Shakkottai和A.L.Stolyar，“用于HDR中实时和非实时数据混合的调度算法”，国际电信业务会议会刊（Proc.Int.Teletraffic Congress)(ITC-17)，2001；和F.Kelly，“弹性业务的收费和速率控制”，欧洲电信会刊（Euro.Trans.Telecomms.），卷8，第33-37页，1997，中被找到。
带宽的目标函数和约束的实例能够在G.Bianchi和A.T.Campbell，“用于基于效用的自适应服务质量支持的可编程MAC框架”，关于通信的选定领域的IEEE期刊（IEEEJournal on Selected Areas in Commun.），卷18，第244-255页，2000中被找到。除上下文感知之外，这些目标函数和约束可以被应用到实施例中。普通的资源分配方案可以不直接对UE的延迟或差错率需求负责。这样的需求能够被人为地转换为平均数据速率，其将变为带有突发业务的差的统计表示。这使得设计基于速率的资源分配方案来保证一定的延迟或差错率是困难的。
此外，实施例可以通过或是调整效用函数或是为特定的UE调整QoS权重来额外地考虑业务需求，关于调整效用函数的实例能够在G.Bianchi和A.T.Campbell，“用于基于效用的自适应服务质量支持的可编程MAC框架”，关于通信的选定领域的IEEE期刊（IEEEJournal on Selected Areas in Commun.），卷18，第244-255页，2000中；和Wen-Hsing Kuo和Wanjiun Liao，“在无线网络中用于QoS业务的基于效用的无线资源分配”，IEEE无线通信学报（IEEE Trans.Wireless Commun.），卷7，第2714-2722页，2008中被找到，而为特定的UE调整QoS权重被S.Shakkottai和A.L.Stolyar，“用于HDR中实时和非实时数据混合的调度算法”，国际电信业务会议会刊（Proc.Int.Teletraffic Congress）(ITC-17)，2001，中的实例例示。
通过对UE而不是应用赋予优先级，这些方案一次仅可以对一个UE100的所有应用确定优先级。从而，他们不可以分别对单个应用或应用的子集确定优先级。当UE100运行多任务操作系统时，该UE可以并行地运行要求彼此根本上不同的多个应用，其在普通系统中不可以被考虑。
此外，普通的RRM系统不是上下文感知的。实施例可以提供优势即附加的上下文信息被考虑，比如在UE100上当前运行的每个应用的负载要求，在UE100上当前运行的每个应用的延迟或差错率约束，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在移动收发器100上正在运行的应用的处理器使用的信息，和/或UE的当前位置，速度，方位和它到其他用户的距离。
具有到该上下文信息的访问，实施例的调度器可以按用户的当前 上下文优化资源分配。实施例可以使用上下文感知方式从而提供高于普通的概念的QoS的QoS，并且实施例可以达到这一点实现资源更有效率的使用。
典型的调度方式旨在最大化效用函数Uj(.)其是PHY（物理层（Physical Layer）或层1的缩写）数据速率的函数。这样的调度器在图2中被说明并主要地具有输入CQIγj,s，cj，和α。基于J x S CQI矩阵Y，其中S代表信道索引，资源分配602分派PRB并按每UE，也即每移动收发器，提供作为结果的PHY速率rj，到权重计算组件604。基于这些速率和特定于UE的权重wj，然后调度器606旨在在所有J个用户中最大化加权的总和速率。当优化的解决方案能够通过凸优化（convex optimization）来取得，关于此的实例能够在，J.Huang，V.G.Subramanian，R.Agrawal，和R.A.Berry，“用于OFDM系统的下行链路调度和资源分配”，IEEE无线通信学报（IEEE Trans.Wireless Commun.），卷8，第288-296页，2009中找到，在实际中，使用有限的计算资源，启发法被用来快速解决这一优化问题。结果能够被通过具有J个二元项的分配向量a来表示。
特定于UE的权重wj能够考虑公平和QoS约束并且其能够基于全局公平参数α和基于特定于UE的QoS权重cj来被计算。不同的公平模式典型地是通过严格的凹效用函数（concave utility function）基于任意用户j的平均PHY速率来反映的，如实例
。取该效用函数在rj的导数Uj'得到任意用户j的权重
容易示出，对于α=1，效用函数（1）表示最大速率调度，并且其 被F.Kelly，“弹性业务的收费和速率控制”，欧洲电信会刊（Euro.Trans.Telecomms.），卷8，第33-37页，1997，证明，对于α=0，其结果是广泛使用的比例公平的调度规则。由于调度扩展的第一实施例是基于比例公平的，该方案的基础在后文中被描述，从权重计算604开始。
比例公平调度向具有具有相对于它的平均速率的最大瞬时PHY速率rj的用户分配信道。为此目的，用户j的比例公平调度权重wj是
其中，典型地被作为指数移动平均来计算
其中β为遗忘因子；被操作员在0和1之间选择的参数和确定收敛速率。
实施例能够利用使用上下文信息（CI，context information）的上下文感知资源分配（CARA，context-aware resource allocation）来或者是提高QoS，或者是有效率地分配信道资源并同时保持应用的QoS约束。图3示出一种用于移动收发器100的装置10的实施例，以及一种用于基站收发器200的装置20的实施例的框图。图3说明了上下文感知资源分配（CARA）的主要体系结构。图3示出J个UE，归属于移动收发器100。在实施例中，为调度，多个移动收发器和应用可以被基站收发器200考虑。移动收发器100包括事务管理器和上下文提取模块10，其是移动收发器装置10的一种实现。事务管理器可以被用于传递上下文信息（CI，Context Information）。
此外，图3示出移动收发器100的应用11，和操作系统13以及其他硬件15。基站收发器包括用于基站收发器200的装置20，其也被标记为“CARA RRM”模块20，并与用于数据分组的队列21交互。此外，图3示出较低层协议23，也即，链路层控制（缩写为LLC，link layercontrol）和PHY，其向装置20提供CQI。在实施例中，事务被用来对基站收发器（BS，basestation transceiver）200处的上下文感知无线资源管理（RRM）方案提供上下文信息（CI）。
在UE100处，移动收发器装置10，其也可以被称为上下文提取模块（CEM，ContextExtraction Module），搜集并处理CI，其然后在事务内被传递给BS200。在BS200处，被基站收发器装置20实现的CARA方案使用CI和更进一步的信息来分派资源给用户的应用。然后，控制信道可以被用来传输这些分配的信令到UEs100。
图4说明了一种移动收发器装置10的实施例的框图。装置10包括用于从在移动收发器100上正在运行的应用，从移动收发器100上正在运行的操作系统，或移动收发器100的硬件驱动器或硬件，提取12上下文信息的装置，并且上下文信息包括关于应用的状态和/或移动收发器100的状态的信息。装置10还包括用于通过基站收发器200与数据服务器300传送14与应用关联的数据分组的装置。装置还包括用于提供16上下文信息到基站收发器200的装置。上下文信息可以包括关于应用的服务质量的信息，与应用关联的数据分组的优先级信息，关于应用的多个数据分组的统一性的信息，关于应用的负载要求的信息，关于应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在移动收发器上运行的应用的处理器使用的信息，关于移动收发器100的当前位置，速度，方位，和/或该移动收发器100到另一个移动收发器的距离的信息。
移动收发器装置10，其可以被实现为CEM，能够被集成到UE100的操作系统（缩写为OS，operation system）中或集成到运行在UE100上的应用中。换言之，用于提取12的装置能够适于从移动收发器100的操作系统，或从移动收发器100上正在运行的应用来提取上下文信息。集成这样的提取到OS中，能够被实现为OS内核的模块。这样的实现也可以被硬件驱动器支持，并且其被很多OS和相关的开发框架所支持。实现CEM为内核模块的实施例可以提供优势即CEM能够通过系统调用与内核功能块，如OS调度器，窗口管理器，存储器管 理，和网络栈，或其他的内核模块，直接通信。
图5示出一种用于移动收发器100的从OS内核13提取上下文信息的装置10的实施例的框图。图5说明了带有被实现为CEM的OS内核13的装置10，处理器调度器13a，存储器管理器13b和网络栈13c。系统调用能够被在处理器调度器13a，CEM10和存储器管理13b间交换。进一步的系统调用能够被在网络栈13c，CEM10和存储器管理13b间交换。所有的OS组件可以与硬件15交互并分派相应的分配。CEM10可以与应用交换系统调用并提供相应的上下文信息。
系统调用能够被假定为是对于每个OS的公开的事实上的标准，也即能被CEM10访问，并且能够，因此，被CEM10使用。举例来说，CEM10，也即用于移动收发器100的装置10，能够观察来自处理器调度器13a和窗口管理器的系统调用来提取当前在OS13前台运行同时消耗处理器周期的那些应用。从而，CEM10提取在基站处理器200处当前要求QoS优先权的那些应用。
在应用级集成CEM或装置10能够通过应用编程接口（application programminginterface，缩写为API）来被统一。绝大多数OS供应商提供这样的API并公开他们的接口。特别地，CEM10能够是API编程库并且从而是其接口（函数或方法调用）的一部分，它的源代码甚至可以是未知的。在一个软件实现中，CEM10目标代码可以被静态地或动态地链接到应用。虽然这将简化到每个应用的内部参数的访问，其可以使观察其他应用或OS函数复杂化。未链接到CEM10库的函数或应用可以被间接地观察到。这使实现CEM10为内核模块成为具有额外的优势的实施例。
在实施例中用于移动收发器100的装置10还可以包括用于构成事务数据分组的装置，该事务数据分组包括来自应用的数据分组以及上下文信息。换言之，事务可以对应于协议数据单元，其包括在UE100上的应用11和运行在另一个UE300上的或在计算中心300，其为数据服务器300的实现，中的应用或服务器程序间的所有通信，参阅图1。事务数据分组可以包括应用的一个服务进程的所有数据分组。举 例来说，关于单个网络页面的所有分组能够被包括进来，无论组成该网络页面的对象的数量是多少。事务数据分组可以包括与一个服务进程相关的所有的信令信息。特别地，其可以包括发起并终结服务进程的开始消息。不同于TCP（传输控制协议，Transmission Control Protocol的缩写），这样的发起能够被在应用级完成并且可以包括特定于下面的MAC或PHY的信息（如，被具体的BS200供应商支持的QoS类）。此外，其可以包括用于网络组件的MAC和PHY的接口。举例来说，UE100和BS200可以访问事务中的规定的数据域来提取应用信息，比如，应用的延迟约束或业务简介。
因此，事务或事务数据分组可以提供接口和信息来完成上下文感知的RRM同时对于应用是透明的。在图6中说明了用于事务的实现的实例。图6示出两个事务T1和T2的实例，其在IP级被实现。为两个应用A1，A2，事务T1和T2的实例的实现被示出：每个事务以“Init”分组开始并包含任意数量的数据和能够在任意位置被传输“SIG”（信令Signaling的缩写）分组。事务可以被“Term”分组主动地结束或，被动地，被超时结束。注意，每个应用能够发起任意数量的事务并且网络组件，比如UE100和数据服务器300，能够增加SIG和数据分组“D”到事务。
图6示出在纵坐标上为两个不同的应用A1和A2，在横坐标上为时间的视图。两个事务的组件通过带标记的块来被指示。应用数据块通过“Di”被标记，其中索引对应于用于数据分组序列的计数器。每个应用能够通过传输“Init”信号发起事务，如，在被图6中相应的带标记的块所指示的IP分组域内带有“Init”消息的IP分组。事务能够通过“Term”信号主动地结束，如被图6中的事务T1中被标记为“Term”的块所指示，或者被动地，被超时结束，如图6中为T2所假定的。这样的超时能够是系统常量或者他们能够被包括在事务的“Init”或“SIG”信号中。其它的控制信息和CI能够被包括在“Init”或“SIG”信号中，其是相应地被标记的。SIG信号能够在任何时候出现并且被支持事务的各个网络设备添加。举例来说，上下文感知BS200的MAC（介 质访问控制，Medium Access Control的缩写）能够使用SIG来通知UE100处的应用11它的数据速率要求不能被满足。然后，应用11能够用“Term”回答或能够保持沉默来以较低的数据速率继续该事务。
图7示出一种用于在移动通信系统500中的移动收发器200的装置20的实施例的框图。装置20包括用于接收22与在移动收发器100上运行的应用相关联的数据分组的装置，以及用于获取关于与应用相关联的数据分组的上下文信息的装置。装置20还包括用于基于上下文信息，调度26移动收发器100来传输数据分组的装置。用于获取24的装置能够适于通过检查数据分组，通过从移动收发器100接收上下文信息，和/或通过从数据服务器300接收上下文信息来获取上下文信息。
再一次，所述上下文信息可以包括关于应用的服务质量需求的信息，与应用相关联的数据分组的优先级信息，关于应用的多个数据分组的统一性的信息，关于应用的负载要求的信息，关于应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在移动收发器上运行的应用的处理器使用的信息，关于移动收发器的当前位置，速度，方位，和/或该移动收发器到另一个移动收发器的距离的信息。此外，用于调度26的装置能够适于调度移动收发器100来进行传输，使得关于统一性的信息所指的多个数据分组的服务质量需求被满足。
用于调度26的装置能够适于确定多个事务的传输序列。事务可以对应于上下文信息为其指示统一性的多个数据分组，并且多个事务可以归属于被一个或多个移动收发器100运行的多个应用。事务的序列的顺序能够是基于效用函数的。效用函数能够取决于事务的完成时间，其是基于上下文信息来被确定的。
换言之，在实施例中上下文感知RRM方案可以对每个事务分配权重并且按最高权重调度事务。为了遵循时变信道和应用要求，其能够被假定为权重和调度是被周期性地更新的，比如，每传输时间间隔（transmission time interval，缩写为TTI）一次。于是，实施例可以基 于事务来调度，它们可以按时间而不是按数据速率来运作，并且它们可以在调度之前确定有利的或改进的调度序列。
图8以更多的细节说明了用于调度26的装置的实施例。事务J的上下文信息（CI）被用于上下文感知RRM。这可以是基于根据当前的CI来确定效用最大化序列的函数或组件26c和基于根据函数计算最终调度权重的组件或函数26d和/或基于常规的权重。
图8示出用于调度26的装置的实施例，其包括资源分配组件26a，权重计算组件26b，CARA序列确定组件26c，CARA权重计算组件26d和调度组件26e。图8中给出的参数代表图2中的同样的量。如图8中所说明的并与图2所对比的，实施例可以增加两个附加的组件26c和26d或函数。第一组件26c确定事务的序列，其也被称为CARA序列，其旨在最大化总和效用函数。第二函数或组件26d基于CARA序列和被常规地计算出的调度权重来计算最终的调度权重。然后作为结果的权重被传给调度器26e。
第一函数或组件26c能够独立于调度器的设计并在下文被描述。对于第二函数或组件26d，可以集成上下文感知到各种现有的调度器中的两个实施例被描述。如前文已说明的，通过使用CI，旨在最大化总和效用的事务的序列可以被确定。换言之，事务序列能够通过事务的多个不同的序列的迭代来被确定，其中多个不同的序列对应于该多个事务的不同的排列。用于调度26的装置能够适于为多个不同序列中的每一个确定效用函数并且能够进一步适于从多个不同的序列中选择对应于最大效用函数的传输序列。
更具体地，在实施例中一个事务永远必须作为整体来被处理的约束可以被使用。这可以基本上减少可能的组合的数量以及，从而，计算的复杂度。图8中的序列确定组件26c能够如下运行：
其可以，在第一步，从任意事务序列S1={T11,T12,...}开始，Tij为序列i中的索引j处的事务。N为事务的总的数量。rj(t)为按比特的估计的PHY能力，事务j能够在时隙t传输，以及Uj(t)为如果事务j在时间t完成，其取得的效用。随后，在第二步，确定组件26c可以如下确定 S1的总和效用U1：
也即，通过计算在序列中的所有事务的所有效用的总和来获得每序列的总和效用。接下来，在第三步，用下面的函数，序列S1被改变来得到序列S2：
选择属于{1,…,N}的两个任意的索引x和y
移动T1x到在序列S2中的T2y
向在S2中的x移动所有在S1中的(x,y)中的事务
此外，S2的总和效用U2能够在第四步中如在第二步中一样被计算出来。随后，在第五步，该过程可被重复预定义次数的迭代k，如下：
换言之，在所有迭代中具有最大效用函数的序列被搜索到。其结果是当序列被以此顺序来调度时，有序的事务的序列S1达到接近于最大总和效用的值。最大效用（也即，最佳）在实际中是未达到的，由于计算时间，也即迭代次数k，是受限的。尽管如此，甚至小的k值也带来实质性的性能增益，其将通过仿真结果在后续被示出。此外，如果对于j{1,,N}的所有事务，估计的PHY能力rj和剩余比特Rj不再能被假定为常量或半静态的，实施例可以重复上述过程。如果rj或Rj变化，上述步骤在实施例中可以被重复。
用于调度26的装置能够适于为每个事务，基于可支持的数据速率进一步修改传输序列。例如，比例公平调度可以被集成。第一实施例可以把获取到的CARA序列与比例公平（PF）调度概念组合起来，并且于是支持利用多个UE间的CQI差别的CQI感知的调度。
PF调度权重和移动平均值能够被计算出来，例如，如分别在（3）和（4）中。为了组合CARA序列和PF调度权重，假定事务是有序的如序列S1，如上文给定的，这样每个事务能够被通过索引j来访问。然后，实施例可以如下计算组合权重vj：
其中p被称为惩罚因子。此自由参数允许上下文优化的CARA序列对CQI优化的PF权重做权衡。惩罚因子p=0表示纯PF调度被使用，反之，p→∞不改变CARA序列。最后，具有最大权重vj的事务被调度。实施例于是可以提供另一优势，即实现在CARA和PF间的微调，或一般地在CARA和任何其他调度概念间的微调。
图9示出说明序列惩罚用于不同的实施例的视图，也即，具有不 同惩罚的CARA启发的仿真结果被显示。在上面，平均效用，在中间，按秒的平均完成时间，以及在下面，按比特/秒的总和能力，被惩罚参数p所影响，被示出。在后文，仿真场景将被描述。所有的评估是在单个无线小区中被完成的，其服务20个用户。此处，仅下行链路方向被考虑。对于每个用户，有创建事务并在基站收发器200将其排队的单独的业务产生器。然后基站收发器200的调度器26必须决定所有用户的数据如何在无线链路上被多路传输。对于每个用户，有一个接收用户数据的UE。无线系统模型被根据具有频分复用的典型的3GPP长期演进（LTE，LongTerm Evolutin）系统来选择。
为具有逼真的干扰条件，一层干扰基站被放置在被评估的小区周围。这些基站被假定为在所有的资源上不断地传输。20个UE一致进入到被评估小区的服务区。基站和移动设备被配置了各向同性天线。所有的基站以在所有资源上等分布的恒定的功率来传输。对于每个链路，路径损耗在整个仿真中是固定的，其允许忽略切换。阴影和快速衰落按固定的速率波动来近似在按秒的时间标度中的无线信道的变化。无线传播模型的细节在下表中给出。
调度器以1ms间隔运行。为简单起见，其能够将整个带宽仅分配给单个用户。频率选择性效应是在文献中众所周知的，因此此处不考虑。链路适配是通过香农公式理想化的，因为其不是这里的关注点。SINR值被削减了20dB来避免不现实的好的信道条件。传输协议（如，传输控制协议，TCP,Transmission Control Protocol）不被考虑。假定事务的所有数据是在当其已经被服务器发送之后立即在基站可得的。这近似在基站中被配置了TCP代理的系统的行为。业务模型在NGMN（下一代移动网络，Next Generation Mobile Networks的缩写）业务模型，参阅NGMN联盟，“无线接入性能评估方法学”，可于http://www.ngmn.org/在线获得,2007年六月，基础上被配置。
此外通常是用于尽力承载两个业务类被选择：网上冲浪（HTTP，超文本传输协议Hypertext Transfer Protocol的缩写）和文件下载（FTP，文件传输协议File TransferProtocol的缩写）。HTTP模型描述了网络页面的组成。其包括主对象（HTML文本，HTML缩写了超文本标记语言，Hypertext Markup Language）和随机数量的嵌入式对象（图片，javascript，等等）。主对象和嵌入式对象的大小遵循截断对数正态分布。每页嵌入式对象数量遵循具有平均值5.64和最大值53的截断帕累托分布（更多细节参见上述引用文献）。网络页面的所有对象构成单个事务。
为简单期间，网络页面的总的大小被计算出来（主对象大小和所有嵌入式对象大小的总和）并且假定整个页面在单个对象中被传输。除非另有说明，包括90%HTTP和10%文件传输协议（FTP，File Transfer Protocol），对应于20%和80%的数据量，的聚合的业务被使用。
在实施例中，来自于应用层的上下文信息可以不直接被利用于调度。CARA可以通过赋予每个事务效用函数来实现。效用可以取决于 事务的需求并且这些需求是如何被满足的。用于效用函数的处理流程能够如下：应用的上下文信息如前台/后台状态或应用类型被用来为关联的事务派生出需求。然后这些需求可以允许派生效用函数，赋予事务依赖于它的结束或完成时间的值。该派生，赋予各自的效用函数形状和参数，能够通过用户体验学习来推论出。
如，当网上冲浪时，用户乐于快速的页面加载，但也容忍一定的延迟，参阅J.Nielsen，“网站响应时间”，http://www.useit.com/alertbox/response-times.html，2010，链路与2011年2月3号被核实。然后这能够在效用函数中被表示为如下所述。效用函数可以表示事务的时延需求。这能够允许调度器决定哪个事务应该被何时调度。具有不严格的时延需求的事务能够被适时移位来增加多用户分集和信道感知。效用典型地被定义为数据速率的函数，其能够被实施例扩展。实施例可以为用户表达事务的值。对绝大多数事务，如，下载网络页面，这仅取决于结束时间。所有事务的值能够被定义为在范围0..1之间，其中0意味着没有值（无限延迟）并且1意味着最佳值。
如果事务比所期望的结束早，这仅能够稍微提高它的值。然后如果其被延迟得长得多，当典型的用户放弃等待它时，该值不能够变得更差，因为绝大多数用户将不再等待。所以，依赖于结束时间的值的函数具有S型。在实施例中，逻辑函数可以被选择。图10示出具有下述参数的示例性效用函数。下述段落将推论这些参数的选择。
假定事务在时间tstart到达调度器。所有其他的时间点被定义为相对于tstart的持续时间。在被用户期望的时间内结束事务的效用能够被定义为uexp。为了允许如网络的性能超出了用户的期望时的效用的小的增加，uexp小于1。假定用户已从他的操作员购买了一定的数据速率rmax。用户不知道他的当前无线信道并且因此期望该数据速率在任何时候可用。被期望的数据速率rexp是与购买的数据速率相关来被定义的：
rexp=f·rmax
用户请求前台事务以完全数据速率来被提供（f=1）。对于后台事务，该需求被放松并且用户满足于部分的速率（f<1）。然后从事务的开始到被期望的结束时间的持续时间被如下确定
其中s是事务按比特的大小并且rexp是按每秒比特数的被期望的数据速率。从开始到逻辑曲线的拐点（uinflection=0.5）的持续时间能够被建模为多个被期望的结束持续时间：
dinflection=x·dexp
作为结果的效用函数能够被如下给出
具有
m=tstart+x·dexp
图9演示了改变惩罚参数在平均事务效用上，在事务需要结束的平均持续时间上，在按每小区比特/秒的总和能力上的作用。注意扩展此实施例来频率选择性调度，其中多个事务被同时调度，是直截了当的。取代仅每时隙一次评估PHY能力，rj(t)，rj(t,f)可以被使用，其中f是子带索引。然后，在每个子带上的vj能够被确定，来允许在一个TTI中调度多个事务。
进一步的实施例可以使用基于效用的资源分配。这些实施例直接针对通过去除固定的序列S1的约束来最大化被确定的CARA序列的总体的效用U1。这样做，在一个实施例中可以确定是否调度不同的事务j≠1比调度在序列S1中的第一个事务更有利。
在图11中为两个事务说明了这一点。图11说明了当为当前TTI切换资源分配时，按总效用的变化的计算。假定，根据S1，事务1 将被首先调度。以比特/秒，被期望的速率，对于在被显示的时刻的事务1或2（用于r1和r3的当前速率以及用于r2，r4和r5的将来速率的估计）被记作ri。现在，如果事务1没有被调度而是不同的事务，被称为事务2，被调度，是否总和效用更高被确定。这么做，对于事务1的结束时间的被期望的改变被计算出来。
以及事务2的结束时间的被期望的改变
当效用函数是在被期望的结束时间线性化的，对于切换操作的效用的差别能够被计算
然后，是否切换操作在总效用方面是有利的能够被决定。为此，对所有事务的效用增益ΔU能够被比较并且具有最高增益的事务能够被调度。应注意，实施例可以使用信道估计或信道预测装置来确定将来的信道质量或用于事务的可支持的数据速率。信道估计和/或预测装置能够适于基于在当前的信道上的信道估计和/或预测，信道估计历史，也即，以前的信道估计，已知的传播条件或传播损耗，关于无线信道的统计知识等等，来进行信道估计和/或预测。
如同第一实施例，通过为每个子带索引单独地评估速率，扩展此第二实施例频率选择性调度是直截了当的。
图12和14示出仿真结果来证明所提议的调度过程的性能。“带有PF的CARA-启发式的”案例表示第一实施例，而第二实施例被称为“严格的CARA-序列”。两个实施例均与普通PF调度，其细节能够被在F.Kelly，“弹性业务的收费和速率控制”，欧洲电信会刊（Euro.Trans. Telecomms.），卷8，第33-37页，1997，来比较，以及与最早截止时间最先（EDF，Earliest Deadline First）-一种典型来调度策略来最小化逾期传输，来比较。在仿真中，20个用户被置于一个小区中并且新的事务按照泊松过程到达。除非另外注明，其中对于上述算法k=400迭代被允许。
图12示出按照平均总和效用对业务负载的性能结果。图12演示了两个CARA RRM实施例中可达到的效用。两个实施例旨在最大化作为事务延迟的函数的效用。对于高事务负载，两个实施例取得同样的效用同时支持比PF高75%的负载。与EDF比较，65%负载增益被示出。这些高增益示出或是资源能够被更有效率地使用（以支持更高的负载），或是事务延迟能够被降低。
图13示出按照平均小区吞吐量对业务负载的仿真性能。图13演示了在图12中的效用增益从何而来。虽然两个实施例耗费了小区数据速率来提高效用，第一实施例能够调节p来权衡小区速率对事务延迟。图14示出对于不同数量的迭代，按照平均事务效用对业务负载的仿真性能。图14示出对于用于序列确定的上述迭代算法所耗费的计算时间，事务延迟是如何被提高的。注意，k=400迭代对于典型的MAC过程是低的值。
到目前为止，其中上下文信息被移动收发器装置10来提供的实施例已经被讨论。正如已被讨论的，上下文信息也可以通过基站收发器装置20，如，通过分组检查，或通过相应的数据服务器装置30，来被获得。
图15示出一种用于数据服务器300的装置30的实施例的框图。数据服务器300通过移动通信系统500将与正在移动收发器100上运行的应用相关联的数据分组传送到移动收发器100。装置30包括用于为数据分组派生上下文信息的装置32，以及用于和数据分组一起传输上下文信息到移动通信系统500的装置34。上下文信息可以包括关于应用的服务质量需求的信息，与应用相关联的数据分组的优先级信息，关于应用的多个数据分组的统一性的信息，关于应用的负载要求 的信息，关于应用的延迟或差错率的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在移动收发器100上运行的应用的处理器使用的信息，等等。用于派生32的装置能够适于从数据服务器300的操作系统，或从在数据服务器300上正在运行的应用提取上下文信息。装置30还可以包括用于构成数据分组的装置，数据分组包括来自应用的数据分组以及上下文信息。在更进一步的实施例中，装置30还可以包括方式用于构成事务数据分组的装置，该事务数据分组包括来自应用的数据分组和上下文信息。
图16示出一种用于移动收发器100的方法的实施例的流程图，在移动通信系统500中，移动通信500系统还包括基站收发器200。该方法包括从正在移动收发器100上运行的应用，从在移动收发器100上正在运行的操作系统，或移动收发器100的硬件驱动器或硬件，提取712上下文信息的步骤，该上下文信息包括关于应用的状态的信息和/或关于移动收发器100的状态的信息。该方法还包括通过基站收发器200将与应用相关联的数据分组传送到数据服务器300的步骤，以及提供716上下文信息到基站收发器200的步骤。
图17示出一种用于在移动通信系统500中的基站收发器200的方法的实施例的流程图，移动通信系统500还包括移动收发器100。该方法包括接收722与在移动收发器100上正在运行的应用相关联的数据分组的步骤以及获取724关于与该应用相关联的数据分组的上下文信息的步骤。该方法还包括为传输数据分组基于上下文信息来调度726移动收发器100的步骤。
图18示出一种用于数据服务器300通过移动通信系统500将与在移动收发器100相关联的应用的数据分组传送到移动收发器100的方法的实施例的流程图。该方法包括为数据分组派生732上下文信息以及与数据分组一起传输734该上下文信息到移动通信系统500的步骤。
此外，实施例可以提供具有一种具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序在计算机或处理器上被执行时，来完成上述方法中的一 个。
本领域技术人员将容易地认识到各种上述方法的步骤能够被可编程的计算机完成。此处，一些实施例也意在包括程序存储设备，如，数字存储器，磁性存储介质比如磁盘和磁带，硬盘驱动器，或光可读数字数据存储介质。实施例也意在包括被编程来完成上述方法的所述步骤的计算机。
说明书和附图仅是举例说明本发明的原理。因此应理解本领域技术人员将能够设计出各种装置，其虽未明确地在此处明确地描述或示出，却体现了本发明的原理并被包含在本发明的精神和范围中。此外，所有于此列举的实例主要意图明确地是仅为教学目的来帮助读者理解本发明的原理以及由发明者（们）为促进本领域技术而贡献的思想，并要被解释为不限于具体地列举的实例和条件。而且，于此列举本发明的原理，方面，和实施例的所有声明，和其具体的实例一样，意图是要包含其等同物。
被表示为“用于…的装置”（完成一定的功能）应被理解为分别包括适于完成或将完成一定的功能的电路的功能块。因此，“用于某物(s.th.)的装置”也可以被理解为“适用于或适合于某物（s.th.）的装置”。适于完成一定的功能的装置，从而，不意味着这样的装置必然地正在完成所述功能（在给定的时间点）。
图中所示的各种元素的功能，包括被标记为“装置”，“用于提取的装置”，“用于通信的装置”，“用于提供的装置”，“用于构成的装置”，“用于接收的装置”，“用于获取的装置”，“用于调度的装置”，“用于派生的装置”，“用于传输的装置”，“用于控制的装置”，等等的任何功能块，可以通过使用专用硬件，比如“完成器”，“提取器”，“通信器”，“提供器”，“构成器”，“接收器”，“获取器”，“调度器”，“派生器”，“传输器”，“控制器”，等等，以及能够与适当的软件联合来执行关联的软件的硬件，来被提供。当被处理器提供时，这些功能可以通过单个专用处理器，通过单个共享的处理器，或通过其中一些可以被共享的多个单独的处理器，来被提供。此外，明确地使用术语“处理器”不应被 解释为排他性地指能够执行软件的硬件，其也可以隐含地包括，不限于，数字信号处理器（DSP）硬件，网络处理器，专用集成电路（ASIC），现场可编程门阵列（FPGA），用于存储软件的只读存储器（ROM），随机访问存储器（RAM），以及非易失性存储器。其他硬件，普通的和/或定制的，也可以被包括。类似地，图中所示的任何交换机仅为概念性的。它们的功能可以被通过程序逻辑的运行，通过专用逻辑，通过程序控制和专用逻辑的交互，或甚至人工地，来被实现，可被实现者选择的特定的技术，通过上下文被更具体地理解。
本领域技术人员应理解此处的框图表示体现本发明原理的说明性的电路的概念视图。
类似地，应理解任何流程图，流图，状态转换图，伪代码，和类似的，表示可以在计算机可读的介质中被基本上表示出来并因此可以被计算机或处理器执行的各种进程，无论这样的计算机或处理器是否被明确地示出。

Claims (14)

1.一种用于在移动通信系统(500)中的移动收发器(100)的装置(10)，所述移动通信(500)系统还包括基站收发器(200)，所述装置(10)包括
用于从正在所述移动收发器(100)上正在运行的应用提取(12)上下文信息，从所述移动收发器(100)上正在运行的操作系统提取(12)上下文信息，或从所述移动收发器(100)的硬件驱动器或硬件提取(12)上下文信息的装置，所述上下文信息包括关于所述应用的状态的信息和/或所述移动收发器(100)的状态的信息，其中，所述上下文信息包括指示所述应用当前在前台或在后台被显示的信息；
用于通过所述基站收发器(200)与数据服务器(300)传送(14)与所述应用相关联的数据分组的装置；以及
用于提供(16)所述上下文信息给所述基站收发器(200)的装置。
2.权利要求1所述的装置(10)，其中所述上下文信息包括关于所述应用的服务质量需求的信息，与所述应用相关联的所述数据分组的优先级的信息，关于所述应用的多个所述数据分组的统一性的信息，关于所述应用的负载要求的信息，关于所述应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在所述移动收发器(100)上运行的所述应用的处理器使用的信息，关于所述移动收发器(100)的当前位置，速度，方位，或所述移动收发器(100)到另一个移动收发器的距离的信息的组的一个或多个元素。
3.权利要求1所述的装置(10)，还包括用于构成事务数据分组的装置，所述事务数据分组包括来自所述应用的数据分组以及所述上下文信息。
4.一种用于在移动通信系统(500)中的基站收发器(200)的装置(20)，所述移动通信系统(500)还包括移动收发器(100)，所述装置(20)包括
用于接收(22)与所述移动收发器(100)上正在运行的应用相关联的数据分组的装置；
用于获取(24)关于与所述应用相关联的所述数据分组的上下文信息的装置，其中，所述上下文信息包括指示所述应用当前在前台或在后台被显示的信息；以及
用于基于所述上下文信息调度(26)所述移动收发器(100)来传输所述数据分组的装置。
5.权利要求4所述的装置(20)，其中用于获取(24)的装置适用于，通过检查所述数据分组来获取所述上下文信息，通过从所述移动收发器(100)接收上下文信息，或通过从数据服务器(300)接收所述上下文信息，并且其中所述上下文信息包括关于所述应用的服务质量需求的信息，关于与所述应用相关联的所述数据分组的优先级的信息，关于所述应用的多个所述数据分组的统一性的信息，关于所述应用的负载要求的信息，关于所述应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在所述移动收发器(100)上运行的所述应用的处理器使用的信息，关于所述移动收发器(100)的当前位置，速度，方位，或所述移动收发器(100)到另一个移动收发器的距离的信息的组的一个或多个元素，以及其中用于调度(26)的装置，其适用于调度所述移动收发器(100)来传输使得关于所述统一性的所述信息所指的用于所述多个数据分组的所述服务质量需求被满足。
6.权利要求4所述的装置(20)，其中用于调度(26)的装置适用于确定多个事务的传输序列，事务是所述上下文信息为其指示统一性的多个数据分组，并且所述多个事务归属于正在被一个或多个移动收发器(100)运行的多个应用，事务的所述序列的顺序基于效用函数，所述效用函数依赖于事务的完成时间，其是基于所述上下文信息来被确定的。
7.权利要求6所述的装置(20)，其中所述传输序列从事务的多个不同的序列的迭代来被确定，其中所述多个不同的序列对应于所述多个事务的不同的排列，其中所述用于调度(26)的装置适用于为所述多个不同的序列中的每一个确定所述效用函数，并且还适用于从所述多个不同的序列中选择对应于最大效用函数的所述传输序列，和/或其中所述用于调度(26)的装置，其适用于为每个事务，基于可支持的数据速率来进一步地修改所述传输序列。
8.一种用于数据服务器(300)的装置(30)，所述数据服务器(300)通过移动通信系统(500)将与移动收发器(100)上正在运行的应用关联的数据分组传送到所述移动收发器(100)，所述装置(30)包括
用于为所述数据分组派生上下文信息的装置(32)，其中，所述上下文信息包括指示所述应用当前在前台或在后台被显示的信息；以及
用于与所述数据分组一起传输所述上下文信息到所述移动通信系统(500)的装置(34)。
9.权利要求8所述的装置(30)，其中所述上下文信息包括关于所述应用的服务质量需求的信息，关于与所述应用关联的所述数据分组的优先级的信息，关于所述应用的多个所述数据分组的统一性的信息，关于所述应用的负载要求的信息，关于所述应用的延迟或差错率约束的信息，关于窗口状态的信息，关于存储器消耗的信息，关于在所述移动收发器(100)上运行的所述应用的处理器使用的信息，关于所述移动收发器(100)的当前位置，速度，方位，或所述移动收发器(100)到另一个移动收发器的距离的信息的组的一个或多个元素，并且其中所述用于派生(32)的装置适用于从所述数据服务器(300)的操作系统，或从所述数据服务器(300)上正在运行的所述应用提取所述上下文信息。
10.权利要求9所述的装置(30)，还包括用于构成数据分组的装置，所述数据分组包括来自所述应用的数据分组以及所述上下文信息和/或用于构成事务数据分组的装置，所述事务数据分组包括来自所述应用的数据分组和所述上下文信息。
11.一种用于在移动通信系统(500)中的移动收发器(100)的方法，所述移动通信(500)系统还包括基站收发器(200),所述方法包括
从所述移动收发器(100)上正在运行的应用提取(712)上下文信息，从所述移动收发器(100)上正在运行的操作系统提取(712)上下文信息，或从所述移动收发器(100)的硬件驱动器或硬件提取(712)上下文信息，所述上下文信息包括关于所述应用的状态的信息和/或所述移动收发器(100)的状态的信息，其中，所述上下文信息包括指示所述应用当前在前台或在后台被显示的信息；
通过所述基站收发器(200)与数据服务器(300)传送(714)与所述应用相关联的数据分组；以及
提供(716)所述上下文信息给所述基站收发器(200)。
12.一种用于在移动通信系统(500)中的基站收发器(200)的方法，所述移动通信系统(500)还包括移动收发器(100)，所述方法包括
接收(722)与所述移动收发器(100)上正在运行的应用相关联的数据分组；
获取(724)关于与所述应用相关联的所述数据分组的上下文信息，其中，所述上下文信息包括指示所述应用当前在前台或在后台被显示的信息；以及
基于所述上下文信息调度(726)所述移动收发器(100)来传输所述数据分组。
13.一种用于数据服务器(300)的方法，所述数据服务器(300)通过移动通信系统(500)将与正在移动收发器(100)上运行的应用关联的数据分组传送到所述移动收发器(100)，所述方法包括
为所述数据分组派生(732)上下文信息，其中，所述上下文信息包括指示所述应用当前在前台或在后台被显示的信息；以及
与所述数据分组一起传输(734)所述上下文信息到所述移动通信系统(500)。
14.一种包括权利要求1所述的装置(10)的移动收发器(100)，包括权利要求4所述的装置(20)的基站收发器(200)，包括权利要求8所述的装置(30)的数据服务器(300)，和/或包括所述移动收发器(100)，所述基站收发器(200)，和/或所述数据服务器(300)的移动通信系统(500)。
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