CN104094656B - 用于向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源的方法及其基站 - Google Patents

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CN104094656B CN201380006370.XA CN201380006370A CN104094656B CN 104094656 B CN104094656 B CN 104094656B CN 201380006370 A CN201380006370 A CN 201380006370A CN 104094656 B CN104094656 B CN 104094656B
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Abstract

本发明涉及一种用于使用调度单元向不同网络运营商的用户终端(UE11‑UE24)调度无线电资源的方法及其基站,其中调度单元基于无线电资源在不同网络运营商之中的预定义分配(si)和在时间间隔中的每用户终端的至少一个数据吞吐量(Tij),针对不同网络运营商的用户终端(UE11‑UE24)确定用于调度无线电资源的权值参数,并且调度单元基于所述权值参数向不同网络运营商的用户终端(UE11‑UE24)调度无线电资源。

Description

用于向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源的方法及 其基站
技术领域
本发明涉及一种用于使用调度单元向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源的方法和适于执行所述方法的基站。
背景技术
在无线通信网络、比如第三代伙伴项目长期演进(3GPP LTE)中,为了提高效率并且减少成本,在不同网络运营商之间共享资源变得越来越流行。可以用不同方式实现资源共享。一个可能性是共享无线通信网络的架构的部分、如例如基站或者回程网络。又一方法是共享传输频谱。当然也可以组合这两种可能性。
在不同网络运营商之间共享基站的原理——也称为基站虚拟化——是一个物理基站主控两个或者更多虚拟基站。基站的内部部件、比如中央处理单元(CPU)、存储器或者无线电和回程网络接口必须被虚拟化或者必须支持虚拟化。每个网络运营商拥有一个虚拟基站并且可以在这一虚拟基站上运行它自己的操作软件。
发明内容
可以设想在不同所谓OSI层(OSI=开放系统互连)、如例如在网际协议(IP)、媒体接入控制(MAC)或者物理层上实现联合的、即虚拟化的基站。
然而用于向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源的任何方法应当保障网络运营商之间的某个公平程度,并且应当通过在不同网络运营商之中共享无线电资源而仅引入不显著的延迟。
本发明的目的因此是提出一种用于向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源、如例如所谓资源单元或者资源块的方法,该方法赋予在网络运营商之间的某个公平程度而不向调度过程引入显著延迟。
本发明的基本思想是调度单元基于无线电资源在不同网络运营商之中的预定义分配和在时间间隔中的每用户终端的数据吞吐量针对不同网络运营商的用户终端确定用于调度无线电资源的权值参数并且调度单元基于所述权值参数向用户终端调度无线电资源。
在本发明的一个实施例中,在至少有用于物理层共享的共享或者联合使用的MAC层的情况下,MAC调度单元跟踪或者必须被提供调度的可跟踪的性能参数及其结果、如例如用于不同网络运营商的用户终端的所调度的数据速率和有关的无线电链路质量。
为了满足对于用于向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源的调度单元的以上提到的要求,根据本发明的实施例覆盖两个方面。第一方面是通过新的适配块扩展根据现有技术的调度器架构,这些适配块根据协定的合约、即根据无线电资源在不同网络运营商之中的预定义分配为每个网络运营商调整调度参数。第二方面是描述如何向根据现有技术的调度算法中并入新的特定于运营商的调度参数。
因此,根据本发明的实施例,将根据现有技术的用于基于用户的调度的技术转化成用于调度多个网络运营商的新原理。为此,引入在用于不同网络运营商的共享基站中的MAC调度单元的以下新规则和概念。
可以例如经由以下参数控制MAC调度单元:
·用于调度单元的专用于共享基站的不同网络运营商的新静态输入参数、如例如无线电资源在不同网络运营商之间的分配的指示,
·调度单元的对调度单元的新输入参数进行调整的新输出参数、如例如调整用于调度无线电资源的加权参数的每用户终端的数据吞吐量,
·或者在单个调度步骤中组合两个原理、即静态输入参数和有反馈的动态输入参数。
在本发明的一个实施例中,共享调度单元跟踪每用户终端的并且因此跟踪每网络运营商的服务质量(QoS),这将对网络运营商的对于使用基站的计费具有影响。
本发明的目的因此通过一种用于使用调度单元向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源的方法来实现,其中:
·调度单元基于无线电资源在不同网络运营商之中的预定义分配和在时间间隔中的每用户终端的数据吞吐量为不同网络运营商的用户终端确定用于调度无线电资源的权值参数,
·并且调度单元基于所述权值参数向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源。
本发明的目的还通过一种包括用于向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源的调度单元的基站来实现,其中:
·调度单元被适配为基于无线电资源在不同网络运营商之中的预定义分配和在时间间隔中的每用户终端的数据吞吐量针对不同网络运营商的用户终端确定用于调度无线电资源的权值参数,
·并且调度单元被适配为基于所述权值参数向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源。
在下文中在3GPP LTE的框架内描述本发明,然而本发明不限于3GPP LTE或者其增强而是可以在原理上被应用于其它应用调度原理的网络中、如例如WiMAX(WiMAX=全球微波接入互操作性)网络中,在下文中,取代在LTE中使用的术语eNodeB,使用更一般术语基站。
可以从从属权利要求和以下描述中获得本发明的进一步发展。
附图说明
在下文中,将参照附图进一步说明本发明。
图1示意地示出其中可以实施本发明的通信网络。
图2示意地示出其中可以实施本发明的用户终端和基站的结构。
图3示意地示出根据本发明的一个实施例的MAC调度单元的输入和输出参数流。
图4示意地示出根据本发明的一个实施例的联合运营商和用户终端调度单元。
具体实施方式
图1示出根据标准3GPP LTE的通信网络CN作为其中可以实施本发明的通信网络的示例。
所述通信网络CN包括基站BS1、…、BS3、用户终端UE11-UE24、服务网关SGW、分组数据网络网关PDNGW和移动性管理实体MME。
用户终端UE11-UE13和UE21-UE22经由无线电连接来连接到基站BS1,用户终端UE14和UE23经由无线电连接来连接到基站BS2,而用户终端UE24经由无线电连接来连接到基站BS3。在LTE的未来演进中,用户终端UE11-UE14和UE21-UE24中的每个用户终端也可以经由无线电连接来连接到所述基站BS1、…、BS3中的多个基站。
基站BS1、…、BS3又经由所谓S1接口连接到服务网关SGW和移动性管理实体MME、即到演进分组核心(EPC)。
基站BS1-BS3经由所谓X2接口相互连接。
服务网关SGW连接到分组数据网络网关PDNGW,该PDNGW又连接到外部IP网络IPN。
S1接口是在基站BS1、…、BS3之一、即在本例中的eNodeB、与演进分组核心(EPC)之间的标准化接口。S1接口具有两类:用于在基站BS1、…、BS3之一与移动性管理实体MME之间交换信令消息的S1-MME和用于在基站BS1-BS3之一与服务网关SGW之间传送用户数据报的S1-U。
在3GPP LTE标准中添加X2接口主要为了在切换期间传送用户平面信号和控制平面信号。
服务网关SGW执行IP用户数据在基站BS1、…、BS3与分组数据网络网关PDNGW之间的路由。另外,服务网关SGW在不同基站之间或者在不同3GPP接入网络之间的切换期间用作移动锚点。
分组数据网络网关PDNGW代表到外部IP网络IPN的接口并且终止在用户终端与相应服务基站BS1、…、BS3之间建立的所谓EPS承载(EPS=演进分组系统)。
移动性管理实体MME执行订户管理和会话管理的任务并且也在不同接入网络之间的切换期间执行移动性管理。
图2示意地示出其中可以实施本发明的用户终端UE和基站BS的结构。
基站BS例如包括三个调制解调器单元板MU1-MU3和控制单元板CU1,该CU1又包括介质相关适配器MDA。
三个调制解调器单元板MU1-MU3连接到控制单元板CU1并且经由所谓公共公用无线电接口(CPRI)连接到相应远程无线电头RRH1、RRH2或者RRH3。
远程无线电头RRH1、RRH2或者RRH3中的每个远程无线电头连接到例如两个远程无线电头天线RRHA1和RRHA2用于经由无线电接口传输和接收数据。为了简化而在图2中仅为远程无线电头RRH1描绘所述两个远程无线电头天线RRHA1和RRHA2。
介质相关适配器MDA连接到移动性管理实体MME和服务网关SGW并且因此连接到分组数据网络网关PDNGW,该PDNGW又连接到外部IP网络IPN。
用户终端UE例如包括两个用户终端天线UEA1和UEA2、调制解调器单元板MU4、控制单元板CU2以及接口INT。
两个用户终端天线UEA1和UEA2连接到调制解调器单元板MU4。调制解调器单元板MU4连接到控制单元板CU2,该CU2又连接到接口INT。
调制解调器板MU1-MU4和控制单元板CU1、CU2可以例如包括现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、微处理器、开关和存储器、如比如双数据速率同步动态随机存取存储器(DDR-SDRAM)以便被启用为执行以下描述的任务。
远程无线电头RRH1、RRH2和RRH3包括所谓无线电设备、例如调制器和放大器、比如delta-sigma调制器(DSM)和开关模式放大器。
在下行链路中,从外部IP网络IPN接收的IP数据在EPS承载上从分组数据网络网关PDNGW经由服务网关SGW被传输到基站BS的介质相关适配器MDA。介质相关适配器MDA允许与不同介质的连通、如比如光纤或者电连接。
控制单元板CU1在第3层上、即在无线电资源控制(RRC)层上执行任务、比如测量和小区重选、切换以及RRC安全性和完整性。
另外,控制单元板CU1执行用于操作和维护的任务并且控制S1接口、X2接口和公共公用无线电接口。
控制单元板CU1向调制解调器单元板MU1-MU3发送从服务网关SGW接收的IP数据用于进一步处理。
三个调制解调器单元板MU1-MU3在第2层上、即在例如负责头压缩和加密的PDCP层(PDCP=分组数据会聚协议)上、在例如负责分段和自动重复请求(ARQ)的RLC(RLC=无线电链路控制)层上以及在负责MAC(MAC=媒体接入控制)复用和混合自动重复请求(HARQ)的MAC层上执行数据处理。
另外,三个调制解调器单元板MU1-MU3在物理层上执行数据处理、即编码、调制以及天线和资源块映射。
编码和调制的数据被映射到天线和资源块上并且作为传输符号通过公共公用无线电接口从调制解调器单元板MU1-MU3发送到相应远程无线电头RRH1、RRH2或者RRH3和相应远程无线电头天线RRHA1、RRHA2用于通过空中接口传输。
公共公用无线电接口(CPRI)允许使用分配式架构,其中包含所谓无线电设备控制的基站BS优选地经由携带CPRI数据的无损光纤链路连接到远程无线电头RRH1、RRH2和RRH3。这一架构减少服务提供者的成本,因为仅包含所谓无线电设备、如比如放大器的远程无线电头RRH1、RRH2和RRH3需要处于在环境上有挑战性的位置。基站BS可以集中位于更容易管理覆盖范围、气候和功率可用性的、挑战性更少的位置。
用户终端天线UEA1、UEA2接收传输符号并且向调制解调器单元板MU4提供接收的数据。
调制解调器单元板MU4在物理层上执行数据处理、即天线和资源块去映射、解调和解码。
另外,调制解调器单元板MU4在第2层上、即在负责混合自动重复请求(HARQ)和MAC(MAC=媒体接入控制)去复用的MAC层上、例如负责重新组装和自动重复请求(ARQ)的RLC层(RLC=无线电链路控制)上以及在例如负责解密和头压缩的PDCP层(PDCP=分组数据会聚协议)上执行数据处理。
在调制解调器单元板MU4上的处理产生向控制单元板CU2发送的IP数据,该CU2在第3层上、即在无线电资源控制(RRC)层上执行任务、比如测量和小区重选、切换以及RRC安全性和完整性。
从控制单元板CU2向相应接口INT传输IP数据用于输出和与用户交互。
在上行链路中,在从用户终端UE到外部IP网络IPN的反方向上以类似方式执行数据传输。
在下文中,根据本发明的实施例描述使用如以上描述的基站BS作为具有用于调度多个网络运营商的共享调度单元的虚拟基站。
图3示意地示出根据本发明的一个实施例的MAC调度单元的输入和输出参数流。
例如可以在如图2中描绘和以上描述的调制解调器板MU1-MU3之一中实施所述用于为至少两个网络运营商执行MAC调度的方法。
作为基本输入参数,对于各种用户终端的服务质量(QoS)要求用来确定调度参数。
在根据现有技术的用于仅一个网络运营商的用于无线电资源的调度方法中,用户终端的所述QoS要求在步骤1中用来确定在步骤2中向MAC调度单元传输的调度参数。在MAC调度单元中,比较所述QoS要求、如例如用户终端的所需传输延迟或者所需数据吞吐量、与用户终端的当前达到的延迟和数据吞吐量,并且优选地以对于所有用户终端满足QoS要求这样的方式调度用户终端。
在根据本发明的一个实施例的用于多个网络运营商的无线电资源的调度方法中,在步骤3中向处理块传输用户终端的所述QoS要求,在该处理块中存储或者确定用于MAC调度单元的调度参数。在该实施例的备选中,所述用户终端的所述QoS要求用来为每个运营商i的用户终端确定可以从一个调度间隔到另一调度间隔改变的动态调度参数di。在步骤4中所述动态调度参数di被传输到MAC调度单元。
根据本发明的实施例,在步骤5中还向MAC调度单元传输未改变或者与动态调度参数di相比较仅在更长时间尺度上改变的静态调度参数si
MAC调度单元使用动态参数di和静态参数si二者以对于不同运营商的用户终端确定用于向用户终端调度无线电资源的权值参数。因此,MAC调度单元为每个用户终端执行不同RLC缓冲器的优先级处理和传送格式选择、即传送块大小、调制方案和天线映射的选择,并且在步骤6中向物理层传输相应命令。在物理层上,在步骤8中也执行编码、调制、天线映射、对资源块或者单元的映射和通过空中接口传输调度的数据。
物理层在步骤9中向MAC调度单元提供关于可用物理层资源的信息,该MAC调度单元如以上描述的那样向用户设备调度可用物理层资源、即无线电资源。
在本发明的又一实施例中,在更长时间尺度、比如几个调度周期上确定物理层性能值、比如每用户终端或者每网络运营商的数据速率。在步骤10中提供所述物理层性能值作为用于调度方法确定调度参数的输入参数以便保证在网络运营商之中的长期公平和稳定性。如果在这样的更长时间尺度上的用于第一网络运营商的数据速率低于协定的数据速率并且用于其它网络运营商的数据速率在它们的协定的数据速率以上,则用更高优先级调度第一网络运营商的用户终端。另外,所述物理层性能值用于对使用基站计费并且被传输到不同网络运营商。
根据本发明的一个实施例,在MAC调度单元中在两个调度步骤中执行向不同网络运营商的用户终端调度无线电资源。在第一调度步骤中,基于无线电资源在不同网络运营商之中的预定义分配向不同网络运营商调度无线电资源,并且在第二调度步骤中,基于在时间间隔中的每用户终端的数据吞吐量按网络运营商向用户终端调度无线电资源。
指示无线电资源在不同网络运营商之间的分配的静态参数si用来向不同网络运营商i调度无线电资源。这些静态参数si为每个网络运营商透明地提供它们的用户终端的出现频率,并且可以例如被使用于如在下文中描述的轮循或者比例公平调度器中。
将所谓轮询调度器用于调度:
如果根据协定的框架合约,分配网络运营商之间的无线电资源使用均等地分配,则它们中的每个网络运营商得到值si=1、即对于两个网络运营商的情况,一个轮循循环将看起来像这样:循环1:运营商1、运营商2。循环2:运营商1、运营商2、…,因此将交替地调度每个网络运营商。
在以不均等方式规定无线电资源使用、例如第一网络运营商的资源使用率为2/3而第二网络运营商的资源使用率为1/3的情况下,那么第一网络运营商得到值s1=2而第二网络运营商得到值s2=1。因此在轮循循环中第一运营商的用户终端被表示两次、即一个轮循循环将看起来像这样:循环1:运营商1、运营商1、运营商2。循环2:运营商1、运营商1、运营商2…
使用所谓比例公平调度器:
将经典比例公平调度转移到调度多个网络运营商的情况。用静态参数si扩展用于每个运营商i的比例公平权值参数wi以支持多网络运营商情况。向特定用于每个网络运营商的wi的分子中实施静态参数si
wi=(si·Ri)/Ti i=1、2(运营商1、运营商2)(1)
参数Ri在这一情况下指示在网络运营商i的用户终端之中平均并且在一个或者多个经过的调度周期之中平均的无线电链路质量。
参数Ti在这一情况下指示在网络运营商i的用户终端之中平均并且在一个或者多个经过的调度周期之中平均的数据吞吐量。
用于每个网络运营商i的静态参数si反映根据协定的合约的、无线电资源在网络运营商之间的分配,该分配独立于移动通信网络的动态性、比如用于物理透明块的有效使用的无线电资源。
在该实施例的备选中,QoS连带关系(implication)也可以用于调节静态参数si
可以在给定的间隔中将用于一个网络运营商的静态参数si设置成不同值以反映用于特定网络运营商的用户终端的协定的QoS差值。在间隔si=[0,1]内选择参数si,从而:
在这一约束内,根据在网络运营商与将基站硬件和频谱租借给网络运营商的资源所有者之间的业务协定来定义值、例如s1=0.3和s2=0.7。
概括而言,在第一调度步骤中,例如使用轮循调度器或者比例公平调度器基于静态参数si向不同网络运营商调度无线电资源。
由于在不同网络运营商之间分配无线电资源,所以在第二调度步骤中,每网络运营商向用户终端调度无线电资源。
根据现有技术借助比例公平调度器、即借助用于每个用户终端j的权值参数wj来执行在第二调度步骤中的所述调度。
wj=Rj/Tj (2)
而Rj是用户终端j的在一个或者多个经过的调度周期之中平均的无线电链路质量并且Tj是在一个或者多个经过的调度周期之中平均的数据吞吐量。
因此,在第二调度步骤中,先调度具有较高权值参数wj的用户终端。
在用于第二调度步骤的一个备选实施例中,用动态参数扩展用户终端j的比例公平权值参数wj。可以根据下式向特定用于每个网络运营商的权值参数wj的分子中实施动态参数dj
wj=Rj/(Tj(dj)) (3)
备选实现方式可以在分子中包括dj的倒数。
动态参数dj对于每个网络运营商根据每用户终端的平均使用无线电资源反映无线电资源分配。因此在比例公平调度器中考虑移动通信网络的动态性、比如每个网络运营商的用户终端的有效使用的无线电资源。
可以例如基于根据下式利用总可用无线电资源Uges归一化的在一个或者多个调度周期Uj之中平均的每用户终端的所用无线电资源确定动态参数dj
dj=k·Uj/Uges (4)而K是恒定因子。
可以备选地或者附加地例如基于特定网络运营商的用户终端的QoS差值确定动态参数dj、即用户终端的较高QoS例如导致较低动态参数dj。特定网络运营商的用户终端的所述QoS差值可以例如是合约协定的预定义值或者是达到的、即测量的值。在运行时间期间根据用户的当前QoS要求来适配动态参数dj。然而可以根据在网络运营商与资源所有者之间的业务合约固定用于这一参数的下界和上界。
在比例公平调度器的情况下,可以借助用于调度的用户终端的遗忘因子b递归地确定作为在一个或者多个经过的调度周期之中平均的数据吞吐量的Tj,该遗忘因子是特定地对于每个网络运营商、每用户终端适配的并且根据下式而依赖于动态参数dj
Tj(t,di)=(1-bj(di))·Tj(t-1)+bj(di)·Rj(t-1) (5)
其中Rj(t-1)代表如信道在时间隙t-1期间支持的瞬时数据速率。遗忘因子bj提供用于在更早或者更晚时间点重新调度任意用户终端j的执行手段。
作为示例,假设一个用户终端和两个运营商而瞬时数据速率R1(t)=R1(t-1)=1并且平均吞吐量T1(t)=0.5。动态权值参数对于运营商1为d1=0.25而对于运营商2为d2=0.75。为了简化而假设di=bj(di)对于运营商1得到T=0.625并且w1=1.6而对于运营商2得到T=0.875并且w1=1.143。由于动态参数d影响等式(3)的分母,所以具有较低d的运营商接收较高权值w。因此,运营商1接收用于在下一周期中调度用户1的优先级。
在以上描述的实施例的备选中,定义通过依赖于以上描述的动态参数dj以及其他参数、如例如所谓特定于调度器的参数α的非线性函数f处理Tj。这一函数被定义为:
T*=f(Tj,α,dj) (8)
在以上描述的实施例中,在第一调度步骤中,向不同网络运营商调度无线电资源,而在第二调度步骤中,每网络运营商向用户终端调度无线电资源。
在下文中描述本发明的实施例,其中在单个调度步骤中执行向多个网络运营商的用户终端调度无线电资源、即对于所有网络运营商的所有用户设备集合操作的联合运营商和用户终端调度被执行一次。
对于这一调度原理,图4图示用于I个网络运营商和J(I)个用户终端的基本设计。
图4示意地示出根据本发明的一个实施例的联合运营商和用户终端调度单元。
联合运营商和用户终端调度单元包括用于I个网络运营商中的每个网络运营商的队列Qi。每个队列Qi接收用于j(i)个用户终端中的每个用户终端的数据流Fij、即队列代表RLC缓冲器。
所述队列Qi中的每个队列连接到用于网络运营商参数提取OPE的处理块,其中针对I个网络运营商中的每个网络运营商,从所述数据流Fij提取出用于j(i)个用户终端的服务质量要求qij
另外,所述队列Qi中的每个队列经由复用器连接到用于不同用户终端的相应队列Qij
每个网络运营商i的队列Qij连接到用于调度相应网络运营商i的数据流Fij的相应MAC调度器Si。在该实施例的备选中,可以在用于所有I个网络运营商的单个MAC调度器中实施不同网络运营商的所述MAC调度器S1、…、SI。
联合运营商和用户终端调度器参数化块SPB如以下具体描述的那样确定用于调度不同网络运营商的用户终端的权值参数wij。因此,联合运营商和用户终端调度器参数化块SPB从用于网络运营商参数提取OPE的处理块接收针对j(i)个用户终端中的每个用户终端的质量服务要求qij并且从物理层PHY接收针对j(i)个用户终端中的每个用户终端的无线电链路质量Rij。优选地,联合运营商和用户终端调度器参数化块SPB还接收所谓特定于调度器的参数α。作为熟知的公平性参数,α通过选择在比例公平性、即对数实用性与最大速率公平性、即线性实用性之间的实用性函数来调整在网络运营商之中的公平性类型。这一静态公平性参数α由资源所有者指定。
联合运营商和用户终端调度器参数化块SPB按照权值参数wij的顺序调度不同MAC调度器S1、…、SI,并且不同MAC调度器S1、…、SI接收权值参数wij并且也按照权值参数wij的顺序依次调度j(i)个不同的用户终端。
在该实施例的备选中,如果仅使用单个调度器,则所述调度器接收权值参数wij并且按照权值参数wij的顺序针对所有I个网络运营商调度j(i)个不同的用户终端。
每调度周期,任意网络运营商i=1、…、I必须服务于J(i)个用户终端。在本发明的这一实施例中,未单独地调度网络运营商。实际上,在常规的基于用户终端的调度器内通过调整调度参数来反映网络运营商调度。这将作为每用户终端的数据吞吐量Tj和动态参数dj的以上提到的参数扩展成特定用于每个运营商i=1、…、I和用于每个用户终端j=1、…、J(I)的参数。
具体而言,Tij现在是在一个或者多个经过的调度周期之中平均的关联到任意网络运营商i的任意用户j的数据速率的移动平均值,而dij现在是用于针对关联到任意网络运营商i的任意用户终端j计算Tij的动态参数。
在比例公平调度单元的情况下,可以借助用于调度的用户终端的遗忘因子b递归地确定Tij,该遗忘因子具体地是每用户终端j和每网络运营商i适配的并且根据下式依赖于动态参数dij
Tij(t,dij)=(1-bij(dij))·Tij(t-1)+bij(dij)·Rij(t-1) (9)
在设置bij(dij)=dij的情况下,dij是关联到任意网络运营商j和任意用户终端j的遗忘因子。
同样如以上描述的那样,动态参数dij根据每用户终端j和每网络运营商i的平均使用无线电资源反映无线电资源的分配。因此,在比例公平调度器中考虑移动通信网络的动态性、比如每个网络运营商的用户终端的有效使用无线的资源。
可以例如基于根据下式利用总可用无线电资源Uges归一化的在一个或者多个调度周期之中平均的每用户终端和每网络运营商的所用无线电资源Uij确定动态参数dij
dij=k·Uij/Uges (10)而k是恒定因子。
可以备选地或者附加地例如基于特定网络运营商的用户终端的QoS差值确定动态参数dij、即用户终端的较高QoS例如导致较低动态参数dij。特定网络运营商的用户终端的所述QoS差值可以例如是合约协定的预定义值或者是达到的、即测量的值。
定义动态参数dij和数据吞吐量Tij并且获得每运营商i的用户终端数目J(i)以及对于每个用户终端j和每个网络运营商i的服务质量要求qij需要队列观测。如图4中所示,用于网络运营商参数提取OPE的处理块提取服务质量要求qij,并且从物理层PHY传输无线电链路质量Rij。在从较高层和物理层PHY传输参数如例如无线电链路质量即信道稳定性以及服务协定之后,并且在定义如以上描述动态参数dij之后,可以在联合运营商和用户终端调度器参数化块SPB中计算数据吞吐量Tij,并且依次计算用于调度无线电资源的权值参数wij
对于每个网络运营商和用户终端,数据吞吐量值Tij、反映无线电资源在网络运营商之间的分配的静态参数si、服务质量要求qij和无线电链路质量Rij在联合运营商和用户终端调度器参数化块SPB中被用来如根据下式计算用于调度无线电资源的权值参数wij
在该实施例的备选中,反映无线电资源在网络运营商之间的分配的静态参数si、服务质量要求qij和无线电链路质量Rij被传输到调度器S1、…、SI或者在仅一个调度器用于调度所有I个网络运营商的情况下传输到单个调度器并且用来如以上描述的那样计算用于调度无线电资源的权值参数wij
利用在图4中描绘的所述权值参数计算和架构改变,已经网络运营商之中的调度已经被集成到现有用户终端调度器中而未引入附加调度级。
在本发明的一个实施例中,实施如在图3中的步骤10指示的在调度器S1、…、SI外部的控制循环。如图3中所示,这一循环向参数化块SPB馈送I个调度器S1、…、SI的输出。这里,这一信息可以馈送另一控制循环以保证在网络运营商之中的长期公平性和稳定性。另外,基站所有者可以向网络运营商提供观测到的调度判决以用于计费。

Claims (13)

1.一种用于使用调度单元向不同网络运营商的用户终端(UE11-UE24)调度无线电资源的方法,其中:
·所述调度单元至少基于无线电资源在所述不同网络运营商之中的预定义分配和在时间间隔中的每用户终端的数据吞吐量,来针对所述不同网络运营商的所述用户终端(UE11-UE24)确定用于调度所述无线电资源的权值参数,其中所述权值参数进一步基于在时间间隔中的每用户终端的使用的无线电资源被确定并且所述数据吞吐量至少基于遗忘因子被确定,所述遗忘因子是特定地对于每个网络运营商、每用户终端而适配的并且被提供用于在更早或者更晚时间点重新调度任意用户终端;
·并且所述调度单元基于所述权值参数来向所述不同网络运营商的所述用户终端(UE11-UE24)调度所述无线电资源。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述调度单元进一步基于每用户终端的协定的或者达到的服务质量来确定所述权值参数。
3.根据前述权利要求中的任一权利要求所述的方法,其中所述调度单元进一步基于每用户终端的无线电链路质量来确定所述权值参数。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中无线电资源在所述不同网络运营商之中的所述预定义分配基于用于所述不同网络运营商的所述用户终端的协定的服务质量而被设置成预定义间隔以外的值。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中在单个调度步骤中执行所述向不同网络运营商的用户终端调度所述无线电资源。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中在第一调度步骤中,基于无线电资源在所述不同网络运营商之中的所述预定义分配来向所述不同网络运营商调度所述无线电资源,并且在第二调度步骤中,基于在所述时间间隔中的每用户终端的所述数据吞吐量来按网络运营商向所述用户终端(UE11-UE24)调度所述无线电资源。
7.根据权利要求6所述的方法,其中针对所述第一调度步骤使用轮循调度,并且针对所述第二调度步骤使用比例公平调度。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述调度单元是比例公平调度单元。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述数据吞吐量进一步利用每用户终端的使用的无线电资源和每用户终端的达到的服务质量的组中的至少一项来被加权。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述调度单元进一步使用与在几个调度间隔的时间尺度上的所述无线电资源的被执行的调度有关的信息来确定所述权值参数。
11.根据权利要求10所述的方法,其中与所述无线电资源的被执行的调度有关的所述信息被传输到所述不同网络运营商并且被用于计费。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其中在网际协议层、媒体接入控制层和物理层的组中的至少一层上执行所述调度。
13.一种基站,包括用于向不同网络运营商的用户终端(UE11-UE24)调度无线电资源的调度单元,其中:
·所述调度单元被适配为基于无线电资源在所述不同网络运营商之中的预定义分配和在时间间隔中的每用户终端的数据吞吐量,来针对所述不同网络运营商的所述用户终端(UE11-UE24)确定用于调度所述无线电资源的权值参数,其中所述权值参数基于在时间间隔中的每用户终端的使用的无线电资源被确定并且所述数据吞吐量基于遗忘因子被确定,所述遗忘因子是特定地对于每个网络运营商、每用户终端而适配的并且被提供用于在更早或者更晚时间点重新调度任意用户终端;
·并且所述调度单元被适配为基于所述权值参数来向所述不同网络运营商的所述用户终端(UE11-UE24)调度所述无线电资源。
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