CN104662983A - 用于分配和调度上行链路传输和下行链路传输的方法及其装置 - Google Patents

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CN104662983A CN201380048426.8A CN201380048426A CN104662983A CN 104662983 A CN104662983 A CN 104662983A CN 201380048426 A CN201380048426 A CN 201380048426A CN 104662983 A CN104662983 A CN 104662983A
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Abstract

至少一个示例实施例公开了一种用于分配从多个用户设备(UE)到基站的上行链路传输的方法。该方法包括：将该基站的上行链路传输空中时间分配给多个组，将该多个UE中的每个UE关联至该多个组，相同组中的每个所关联的UE的吞吐量被该相同组中的剩余UE所影响，以及确定与该多个组中的每个组相关联的资源共享模式，该资源共享模式是第一模式和第二模式之一，该基站在该第一模式中将相同的吞吐量分配给所关联的组中的每个所关联的UE，并且该基站在该第二模式中将相同的传输空中时间分配给所关联的组中的每个所关联的UE。

Description

用于分配和调度上行链路传输和下行链路传输的方法及其装置
背景技术
在过去的几年中，移动数据流量已经增长。随着这个趋势的继续，以及启用WiFi的移动设备变得更加丰富和多样，操作传统蜂窝网络的无线服务提供商(WSP)正开始认识到利用WiFi热点服务来从3G/4G蜂窝网络卸载数据流量上的潜力。在典型的部署中，装备有IEEE 802.11接口的移动节点或移动站通过空中来与接入点(AP)进行通信，接入点诸如连接至有线主干网络的IEEE 802.11基站。WiFiAP的覆盖范围相对地小(大约20米室内)，并且使用多个相交叠的AP来服务大的区域。作为结果，AP高密度地被部署以便覆盖具有高流量要求的大区域。随着部署密度增加，WiFi AP安装和管理迅速地成为对于WSP的显著开销。
发明内容
为了减少WSP用于操作WiFi AP的资金支出和操作支出，示例实施例公开了用于多个WSP以受控方式共享相同物理WiFi AP的虚拟WiFi网络，其中利用总AP容量的一部分向共享相同AP的每个WSP提供如下的假象：它具有对该AP的单独控制。
此外，公开了调度上行链路传输和下行链路传输的方法、一种下行链路调度器和一种上行链路调度器。
该下行链路调度器在单速率设定或多速率设定之下，在分片或组之间供应成比例的空中时间份额。在一个UE组内，该下行链路调度器供应(1)在用户之间的等同的空中时间份额或者(2)在用户之间的等同的吞吐量份额。
同样地，该上行链路调度器在单速率设定或多速率设定之下，在分片或组之间供应成比例的空中时间份额。在一个UE组内，该上行链路调度器供应(1)在用户之间的等同的空中时间份额或者(2)在用户之间的等同的吞吐量份额。
至少一个示例实施例公开了一种用于分配从多个用户设备(UE)到基站的上行链路传输的方法。该方法包括：将该基站的上行链路传输空中时间分配给多个组，将该多个UE中的每个UE关联至该多个组，相同组中的每个所关联的UE的吞吐量被该相同组中的剩余UE所影响，以及确定与该多个组中的每个组相关联的资源共享模式，该资源共享模式是第一模式和第二模式之一，该基站在该第一模式中将相同的吞吐量分配给所关联的组中的每个所关联的UE，并且该基站在该第二模式中将相同的传输空中时间分配给所关联的组中的每个所关联的UE。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：基于该确定，从该多个UE接收传输。
在一个示例实施例中，该确定资源共享模式包括：基于该资源共享模式来确定与该基站相关联的简档和与该多个UE中的每个UE相关联的简档，以及将这些简档分别传输给该多个UE，其中该接收基于所传输的简档。
在一个示例实施例中，对于该多个组中的至少一个组，该传输包括：向与该至少一个组相关联的这些UE传输信标，该信标指示每个UE具有相同的简档。
在一个示例实施例中，该传输该信标在第一模式中传输该信标。
在一个示例实施例中，对于该多个组中的至少一个组，该传输包括：分别向与该至少一个组相关联的UE传输信号。
在一个示例实施例中，该传输信号在第二模式中传输这些信号。
在一个示例实施例中，每个简档包括最小竞争窗口值和传输时机限制值。
在一个示例实施例中，对于每个UE，该确定简档基于所关联的组的大小、由该基站发送和接收的帧的平均帧大小、该UE的数据速率和所有站之中的最高数据速率、用于所关联的组的所分配的上行链路传输空中时间和用于被分配给这些组的下行链路传输之和的空中时间，来确定该简档。
在一个示例实施例中，参考站被定义为接收最大单元的带宽或吞吐量的站，从而每个站(UE或者基站，也就是AP)能够被考虑为整数个参考站。作为结果，每个站映射至一个或多个参考站。
在一个示例实施例中，对于基站(AP)，该确定简档基于由该基站发送和接收的帧的平均帧大小、所有站之中的最高数据速率、用于所有组的所分配的上行链路传输空中时间和用于被分配给这些组的下行链路传输之和的空中时间，来确定该简档。
在一个示例实施例中，Ci＝Cd/Vi，其中Ci是用于站i的最小竞争窗口值，Cd是用于参考站d的竞争窗口值，并且Vi是站i与参考站d的吞吐量的比率。
在一个示例实施例中，该确定用于参考站d的简档包括：将Cd调节至Cd_practice，使得Cd_practice是大于Cd的最小的2的幂或者小于Cd的最大的2的幂中的一项。
在一个示例实施例中，该调节CWmin Cd包括：将Cd_practice调节为MAX(8,C_lo)，其中C_lo是小于Cd的最大的2的幂。
在一个示例实施例中，该确定用于UE的简档包括：调节该简档，使得该组中的每个所关联的UE被分配该相同的传输空中时间。
在一个示例实施例中，该确定用于UE的简档包括：调节该简档，使得该组中的每个所关联的UE被分配该相同的吞吐量。
在一个示例实施例中，该确定简档将Ci调节为2的幂。
在一个示例实施例中，该确定简档确定用于该多个UE中的每个UE的传输时机限制值。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：确定用于至少一个UE的所分配的吞吐量，该确定所分配的吞吐量包括：调节最小竞争窗口值，以及在调节该最小竞争窗口值之后调节传输时机限制值。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：确定用于该基站的所分配的吞吐量，该确定所分配的吞吐量包括：调节用于该基站的最小竞争窗口值，以及在调节用于该基站的该最小竞争窗口值之后调节用于该基站的传输时机限制值。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：确定用于该多个组中的每个组的竞争窗口值，这些UE具有用于所关联的组的所确定的竞争窗口值。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：确定用于该基站(AP)的竞争窗口值和TXOP值。
在一个示例实施例中，该分配将这些上行链路传输空中时间分配给该多个组中的每个组，所分配的上行链路传输空中时间不取决于该多个UE的数目。
在一个示例实施例中，至少一个组与不同的运营商相关联。
在一个示例实施例中，该至少一个组包括与第一运营商相关联的第一组和第二组，该第一组关联于比第二组高的服务质量。
在一个示例实施例中，该基站是WiFi接入点。
在一个示例实施例中，该分配包括：将上行链路传输空中时间的一部分分配给每个组。
一个示例实施例公开了一种用于分配从多个用户设备(UE)到基站的传输的方法。该方法包括：确定网络的大小，该网络的该大小分别由各组的大小之和所定义，每个组包括至少一个UE并且确定与该多个组中的每个组相关联的资源共享模式，该资源共享模式是第一模式和第二模式之一，该基站在该第一模式中将相同的吞吐量分配给所关联的组中的每个UE，并且该基站在该第二模式中将相同的传输空中时间分配给所关联的组中的每个UE。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：将传输空中时间分配给该多个组中的每个组，所分配的传输空中时间不取决于该多个UE的数目。
在一个示例实施例中，至少一个组与不同的运营商相关联。
在一个示例实施例中，该至少一个组包括与第一运营商相关联的第一组和第二组，该第一组关联于比第二组高的服务质量。
一个示例实施例公开了一种用于分配从基站到多个用户设备(UE)的下行链路传输的方法。该方法包括：将该基站的下行链路传输空中时间分配给多个组，将该多个UE中的每个UE关联至该多个组，相同组中的每个所关联的UE的吞吐量被该相同组中的剩余UE所影响，以及确定与该多个组中的每个组相关联的资源共享模式，该资源共享模式是第一模式和第二模式之一，该基站在该第一模式中将相同的吞吐量分配给所关联的组中的每个所关联的UE，并且该基站在该第二模式中将相同的传输空中时间分配给所关联的组中的每个所关联的UE。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：确定与该多个组相关联的下行链路传输分片，这些下行链路传输分片中的每个下行链路传输分片与队列相关联。
在一个示例实施例中，该确定下行链路传输分片包括：分别为这些队列确定权重。
在一个示例实施例中，该权重指示用于所关联的组的总下行链路传输空中时间的百分比。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：针对每个队列，确定将从与该队列相关联的桶中被移除的令牌，该令牌基于用于之前传输的帧的累计帧传输时间，每个桶具有大小。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：确定与最大的桶大小相关联的队列，以及将数据传输给与关联于最大的桶大小的该队列相关联的组。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：基于所关联的组的权重来减小该最大的桶大小。
在一个示例实施例中，该方法进一步包括：基于相应的所关联的组的权重，来增加与非空的队列相关联的桶的桶大小。
在一个示例实施例中，该确定下行链路传输分片基于相应组中的UE的数目。
在一个示例实施例中，至少一个组与不同的运营商相关联。
在一个示例实施例中，该至少一个组包括与第一运营商相关联的第一组和第二组，该第一组关联于比第二组高的服务质量。
附图说明
从以下详细描述，结合附图，将更加清楚地理解示例实施例。图1-7表示了如本文所描述的非限制性的示例实施例。
图1图示了虚拟WiFi网络的一个示例实施例；
图2图示了没有任何冲突的802.11传输的一个示例序列；
图3图示了根据一个示例实施例的调度下行链路传输的方法；
图4图示了根据一个示例实施例的调度上行链路传输的方法；
图5图示了图1中所示出的接入点的一个示例实施例；
图6图示了对于系统大小范围是从2至6的用于所有站的吞吐量相对CWmin设定；以及
图7图示了吞吐量比率与TXOP之间的关系。
具体实施方式
现在将参考在其中图示了一些示例实施例的附图来更加完全地描述各种示例实施例。
相应地，尽管示例实施例能够有各种修改和替换形式，但是它们的实施例通过示例的方式被示出在示图中并且将在本文中详细地被描述。然而，应当理解，不存在将示例实施例限制为所公开的特定形式的意图，而是相反地，示例实施例将覆盖落在权利要求的范围内的所有修改、等价物、以及替换物。贯穿对附图的描述，相似的标号指代相似的元件。
将理解，尽管本文可能使用了术语第一、第二等等来描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅被用来将一个元件与另一元件区分开。例如，不偏离示例实施例的范围，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何组合和所有组合。将理解，当元件被称为被“连接”或“耦合”至另一元件时，它能够直接地被连接或耦合至该另一元件，或者中介元件可能存在。相对照地，当元件被称为被“直接连接”或“直接耦合”至另一元件时，没有中介元件存在。用来描述元件之间的关系的其他词语应当以相似的方式来解释(例如，“在……之间”相对“直接在……之间”，“邻近”相对“直接邻近”，等等)。
本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，并且不意图为是对示例实施例的限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意图为也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解，术语“包括”、“包括了”、“包括有”和/或“包括着”当使用在本文中时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。
还应当注意，在一些替换实施方式中，所记录的功能/动作可以不按附图中所记录的顺序发生。例如，接连示出的两个附图可能事实上基本同时地被执行，或者取决于所涉及的功能/动作，有时候可以按相反的顺序被执行。
除非另外被定义，本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属的领域中的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解，术语(例如，在通常使用的词典中定义的那些术语)应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或者过度正式的意义上来解释，除非本文明确地如此定义。
在软件或者对计算机存储器内的数据比特的操作的算法和符号表示的方面，提出了示例实施例的各部分和对应的详细描述。这些描述和表示是本领域的普通技术人员通过其而有效地将他们的工作的实质传达给本领域的其他普通技术人员的描述和表示。算法，如该术语在此处被使用的并且如它一般性被使用的，被构想为是导致所期望结果的自洽的步骤序列。这些步骤是要求了对物理量的物理操控的步骤。通常地但不是必然地，这些量采取能够被存储、传送、组合、比较、以及以其他方式被操控的光信号、电信号、或磁信号的形式。主要为了通常使用的原因，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字等等，已经被证明有时候是方便的。
在以下的描述中，将参考动作和对操作的符号表示(例如，采用流程图的形式)来描述说明性的实施例，这些操作可以被实施为包括例程、程序、对象、组件、数据结构等的程序模块或者功能过程，它们执行特定的任务或者实施特定的抽象数据类型，并且可以是使用在已有的网络元件或控制节点处的已有硬件来实施的。这样的已有硬件可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、计算机等等。
除非具体地另有陈述，或者从本讨论来看是明显的，诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等的术语是指计算机系统或类似电子计算设备的行为和过程，该计算机系统或类似电子计算设备把被表示为该计算机系统的寄存器和存储器内的物理量、电子量的数据操控并变换为类似地被表示为这些计算机系统存储器或寄存器或者其他这样的信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理量的其他数据。
如本文所公开的，术语“存储介质”、“存储单元”或“计算机可读存储介质”可以表示用于存储数据的一个或多个设备，包括只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、磁RAM、核心存储器、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备和/或用于存储信息的其他有形的机器可读介质。术语“计算机可读介质”可以包括但不限于：便携的或固定的存储设备、光存储设备、以及能够存储、包含或承载(多个)指令和/或数据的各种其他介质。
此外，示例实施例可以由硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或者它们的任何组合来实施。当以软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以执行必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(诸如计算机可读存储介质)中。当以软件来实施时，处理器或多个处理器将执行这些必要任务。
代码段可以表示进程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或者指令、数据结构或程序语句的任何组合。代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、实参(arguments)、参数或存储器内容而被耦合至另一代码段或硬件电路。可以经由包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等的任何合适手段，来传递、转发、或者传输信息、实参、参数、数据，等等。
如本文所使用的，术语“用户设备”或“UE”可以同义于用户设备、移动站、移动用户、接入终端、移动终端、用户、订户、无线终端、终端和/或远程站，并且可以描述无线通信网络中的无线资源的远程用户。相应地，UE可以是无线电话、装备有无线的膝上型设备、装备有无线的电器，等等。
术语“基站”可以被理解为一个或多个小区站点、基站、节点B、增强型节点B、接入点、和/或无线电频率通信的任何终点站。尽管当前的网络架构可能考虑到在移动设备/用户设备与接入点/小区站点之间的区别，但是此后描述的示例实施例也可以一般性地可应用至该区别不是如此清楚的架构，例如，诸如自组织和/或网状的网络架构。
术语“站”可以被理解为基站或UE。
从基站到UE的通信通常被称为下行链路或者前向链路通信。从UE到基站的通信通常被称为上行链路或者反向链路通信。
MAC层数据帧的空中时间(air-time)可以是用于数据帧和对应的确认(ACK)帧占用信道的时间持续期。用于一个站(用户站或基站)的空中时间被定义为用于它传输的所有数据帧的空中时间之和。
下面参考WiFi来讨论示例实施例，WiFi被描述在2007年6月的IEEE 802.11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and PhysicalLayer(PHY)Specifications.(2007修订版)，以及802.11n-2009:WirelessLAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications Amendment 5:Enhancements for Higher Throughput中，它们中的每个的全部内容通过引用并入本文。然而，应当理解，示例实施例不应当被限制于WiFi，并且各种无线和有线技术使用下面所描述的示例实施例。
虚拟WiFi网络
在虚拟WiFi中，接入点(AP)将带宽或吞吐量分配给参考站。参考站被定义为接收最大的吞吐量单元的站，从而每个站(UE或者基站，也就是AP)能够被考虑为整数个参考站。作为结果，每个站映射至一个或多个参考站。例如，在具有要求2B吞吐量的一个站和要求3B吞吐量的另一个站的系统中，那么参考站要求B的吞吐量，并且每个实际站分别由2个和3个参考站来表示。系统中的参考站的总数目是与每个站相对应的所有参考站之和。系统大小可以是指系统中的参考站的总数目。
图1图示了虚拟WiFi网络的一个示例实施例。如所示出的，接入点105与组1101-110n内的多个UE进行通信。例如，每个组能够是一个运营商的订户，或者一个运营商的一个QoS类别的订户。每个UE与组1101-110n中的一个组相关联。每个组可以与不同的运营商相关联。每个组包括两个分片(slice)，一个上行链路和一个下行链路。
在网络100中，在多个WSP之间共享WiFi AP 105处的单个信道。换句话说，属于不同WSP的UE共享相同的无线电信道。AP 105将UE划分为组。每个运营商针对服务向AP 105注册，AP 105被配置具有用于每个运营商的唯一SSID。作为一个运营商的订户的UE从由AP 105通告的SSID列表中选择用于该运营商的SSID。UE然后经历由WiFi标准规定的认证过程，以便与该SSID相关联并且从AP 105接收服务。
例如，AP 105可以基于WSP或者WSP内的QoS类别，来将UE划分为组。每个组可以被映射至不同的服务类别，并且一个组内的UE接收类似的性能。
服务流可以是指AP与UE之间的所有的单向流量。上行链路方向是从该UE到该AP，而下行链路方向是从该AP到该UE。
分片可以是指服务流的聚合。各种WSP与虚拟WiFi提供商之间的协定按照在AP处可用的总空中时间的百分比，指定了每分片的空中时间保证。上行链路分片是来自一个组内的UE的所有上行链路服务流。下行链路分片是去往一个组内的UE的所有下行链路服务流。
对于由AP 105服务的每个UE，AP 105将每个UE关联至两个分片，一个上行链路分片和一个下行链路分片。UE在相关联的上行链路分片上进行传输，而AP 105在相关联的下行链路分片上向该UE进行传输。相同组内的每个UE与相同的上行链路分片和下行链路分片相关联。
针对每个分片的每UE空中时间是：由AP 105分配给该分片的空中时间除以该分片中的UE的数目。AP 105可以基于该组的WSP与虚拟WiFi提供商之间的协定，来将空中时间分配给分片。
AP 105包括下行链路调度器，该下行链路调度器在单速率设定或多速率设定之下，在分片或组之间供应成比例的空中时间份额。在一个UE组内，该下行链路调度器供应(1)在用户之间的等同空中时间份额或者(2)在用户之间的等同吞吐量份额。
IEEE 802.11MAC层操作的一般讨论
图2图示了没有任何冲突的802.11传输的一个示例序列。
在用于802.11MAC的分布式协调功能(DCF)接入模式中，每个UE使用基于指数回退的CSMA/CA机制来共享信道。每个UE保持竞争窗口(CW)和回退定时器，两者都以时隙来测量。一个站仅在感测到信道空闲了一个固定的分布式帧间间隔(DIFS)时间段之后并且UE的回退定时器到期时才开始数据帧(包括头部和有效载荷)的传输。
UE的回退定时器是在0与CW-1之间随机选取的。当UE尝试传输并且感测到繁忙的信道时，该UE使竞争窗口加倍，启动新的定时器，并且推迟传输。当UE在回退持续期期间感测到信道繁忙时，该UE停止回退定时器，并且当该信道变为空闲时，重新开始该回退定时器。接收站在一个固定的短帧间间隔(SIFS)时间段之后并且在成功接收到该数据帧之后，发送ACK帧。每个帧的前面是前导码，该前导码允许该接收站推断出诸如传输速率和传输持续期的参数。
如图2中所示出的，用于数据帧的信道占用时间包括用于前导码、头部和有效载荷的传输时间。用于ACK的信道占用时间包括用于前导码和ACK帧的传输时间。用于一个帧的空中时间不包括回退时间、DIFS、或者SIFS，因为这些成分对每个数据帧的发送器是本地的。用于一个站(用户站或基站)的空中时间被定义为用于它传输的所有数据帧的空中时间之和。
IEEE 802.11e将服务质量(QoS)支持添加至DCF。IEEE 802.11e通过以下机制来提供流量差异化：(1)每个流量类别具有由竞争窗口大小指定的不同范围的回退值；(2)不是固定的DIFS，而是每个流量类别被指配不同的任意帧间间隔(AIFS)，在其之后它能够传输它的数据帧；以及(3)每个流量类别具有在每个传输时机限制(TXOP)期间允许立即被传输的最大帧长度。机制(1)和(3)也被包括在IEEE802.11n标准中。
WiFi中使用的上行链路调度器被称为分裂AP(split AP)并且被描述在2010年12月的IEEE Global Telecommunications Conference(GLOBECOM 2010)中的G.Bhanage等人的“Leveraging wirelessnetwork virtualization for flexible sharing of WLANs”中，其全部内容通过引用并入本文。分裂AP取决于定位在每个UE处用来控制上行链路流量的IP层级流量速率调节器。这种方法要求额外的客户端软件安装在UE上，以供应对这些UE的上行链路流量的带宽或吞吐量控制。另外，用户可以容易地得到对该客户端软件的控制并修改它，以便获得相比在虚拟WiFi设定中由AP所允许的更多的带宽。这使得对于UE而言违背于使用虚拟WiFi AP的WSP与虚拟WiFi运营商之间的服务层级协定是容易的。
另一种上行链路调度器被描述在2006年的IEEE Conference onLocal Computer Networks-LCN的411-417页J.Yoon等人的“Maximizing Differentiated Throughput in IEEE 802.11e WirelessLANs”中，其全部内容通过引用并入本文。在这种设置中，所有的流量都是上行链路并且不存在下行链路流量。该上行链路调度器仅考虑所有UE都使用相同的传输数据速率的情况。该上行链路调度器仅考虑如下的理想情况：其中UE的一个类别被称为参考类别，并且属于其他类别的UE具有属于该参考类别的UE的带宽要求的整数倍的带宽或吞吐量要求。
该上行链路调度器使用MAC层配置参数CWmin(用于每个用户站的最小竞争窗口大小)，来控制属于不同流量类别的用户站的组之间的吞吐量差异化并且同时最大化系统吞吐量。
借助于通过IEEE 802.11物理层清除信道评估(CCA)功能来观测两个连续传输尝试之间的空闲时隙的数目，该上行链路调度器估计虚拟竞争站的数目，其是参考类别的虚拟总数。每个UE映射至一个或多个虚拟站。在一些情况中，每个UE能够映射至多于一个虚拟站。
该上行链路调度器使用这个信息来获得用于该参考类别的CWmin。用于非参考类别的CWmin是通过将它设置为与关于参考类别的目标吞吐量比率成反比来获得的。通过以这种方式调节CWmin，该上行链路调度器实现了IEEE 802.11e无线LAN中的服务差异化和聚合吞吐量的最大化。
然而，在实践中，CWmin值被配置为2的幂的形式。该上行链路调度器没有提供与如果运算产生了不是2的幂的形式的CWmin值则如何设置UE的CWmin值有关的任何指导。此外，使用两个连续传输之间的空闲时隙的数目的方法，尝试估计要求接入MAC固件(其实施物理层功能)的参考类别的虚拟总数，该MAC固件不是由更高层软件模块容易地可接入的。另外，估计虚拟总数的这种分布式方式自然地导致了对该总数的多个估计。如果每个UE使用它自己的估计来决定如何设置它自己的CWmin值，并且多个估计存在于系统中，则每个UE设置其CWmin值的方式是不一致的。因此，该结果没有最大化系统吞吐量也没有提供吞吐量差异化。
在WiFi中使用一种下行链路调度器是2007年8月的WirelessNetworks第13卷的R.Garroppo等人的Providing Air-time UsageFairness in IEEE 802.11Networks with the Deficit Transmission Time(DTT)Scheduler中公开的亏缺传输时间(DTT)调度器，其全部内容通过引用并入本文。
该DTT调度器操作在IEEE 802.11MAC层之上。分类器基于目的地MAC地址，将传出流量拆分为几个队列。同一队列中持有的所有帧都寻址到同一UE。桶(bucket)与每个队列相关联，来负责之前的传输的通过空中(over-the-air)的时间。在每一个帧传输的结尾，该DTT调度器计算累计帧传输时间(CFTT)。该CFTT包括用于传输的所花费的所有时间，包括所有的重传尝试、回退和空闲时段。该CFTT也产生于以传输失败达到重试限制时。
该CFTT被用来排空与所传输的帧的目的地相关联的桶。接着，该CFTT被非空队列的数目等分并且被添加至相关联的桶。其帧刚被发送的桶，如果是非空的，则被包括在这个计数中。
与空队列耦合的所有桶都被清除(设置为零)。之后，该DTT调度器从其相关联的桶是最满的队列中挑选下一帧，并且将所挑选的帧交给MAC层。一次仅一个帧被发送给MAC层，并且直到之前的传输结束，该下一帧不被发送。这允许该调度器对该CFTT进行精确的计算，并且避免MAC缓冲器持有除了递送中的一个帧之外的任何其他帧。
根据一个示例实施例的下行链路调度
图3图示了根据一个示例实施例的调度下行链路传输的方法。AP105中的下行链路调度器被配置为执行图3中所示出的该方法。
该下行链路调度器在下行链路流之间对分配给该AP的空中时间资源进行划分。该下行链路调度器不使用或者不取决于任何MAC层配置或者MAC层改变。
该下行链路调度器位于AP上，并且操作在802.11MAC层之上和网络层之下。它不以任何方式修改MAC层或者网络层。
该下行链路调度器选择不同的资源(带宽或吞吐量以及信道接入时间或空中时间)以在不同层级进行共享。
在组的层级处，该下行链路调度器供应空中时间份额。因此，AP用来向一个UE进行发送的数据速率不影响与关联于该AP的任何其他组相关联的任何其他UE的吞吐量。如果在组内使用等同空中时间的下行链路模式，则该AP选择来向UE进行发送的数据速率不影响用于与该UE在同一组内的其他UE的吞吐量。此外，如果在组内使用等同吞吐量的下行链路模式，则该AP选择来向UE进行发送的数据速率也影响用于与该UE在同一组内的其他UE的吞吐量。
在一个组内，该下行链路调度器供应了对吞吐量和空中时间两者的共享。一个组内的资源共享的两种模式是等同的吞吐量份额和等同的空中时间份额。
该调度器使用两个参数用于下行链路调度。这两个参数是组大小和每分片的空中时间保证。组大小是属于从虚拟WiFi AP接收服务的WSP的UE的数目。下行链路分片与组相关联，并且下行链路分片的大小相同于UE所属的组的大小。
如由运营商与虚拟WiFi提供商之间的协定所规定的，按照在AP处可用的总空中时间的百分比，来向针对一个组的每个下行链路分片分配空中时间。
该下行链路调度器在2-阶段中进行操作：每分片以及分片内。
在每分片阶段中，在S310处，该下行链路调度器将下行链路传输空中时间分配给多个组。在S315处，该调度器将UE关联至这些组。应当理解，S310和S315可以互换。
在S310处，该调度器向这些组供应成比例的空中时间份额。换句话说，该调度器确定与该多个组相关联的下行链路传输分片。这个第一阶段可以被称为加权的亏缺传输时间(WDTT)调度器。
该WDTT调度器使用每分片的队列。换句话说，队列被用于每个分片(用于属于一个WSP或者一个WSP的一个QoS类别的用户站的组)。
该WDTT调度器向每分片的队列中的每个每分片的队列指配权重。该权重被设置为从WSP与物理WiFi AP运营商之间签署的服务层级协定(SLA)所导出的每分片的空中时间份额。换句话说，该权重指示了用于相关联的组的AP的下行链路传输空中时间的百分比。
例如，当在物理AP处存在两个下行链路分配A和B，并且下行链路分片A和B分别要求AP处的总空中时间的30％和15％时，AP分别向用于分片A和分片B的队列指配权重2和1。
当与一个队列相关联的桶以如下的令牌被填满时，该令牌的值等于针对由AP刚传输的帧的累计帧传输时间(CFTT)的分数，该值被乘以与该队列相关联的权重。当与一个队列相关联的桶被排出具有等于针对由AP刚传输的帧的CFTT的值的令牌时，该令牌值被乘以该队列的权重。
结果，将被移除的该令牌基于针对之前传输的帧的累计帧传输时间。AP被配置为确定与最大桶大小相关联的队列，并且将数据传输给与关联于最大桶大小的队列相关联的组。AP基于相关联的组的权重来减少该最大桶大小，并且基于相应的关联组的权重来增加与非空的队列相关联的桶的桶大小。
该WDTT调度器不要求对每个MAC帧所使用的数据速率的跟踪。确切地说，该WDTT测量由每个帧使用的传输时间。此外，该WDTT供应空中时间使用的成比例份额并且等同于权重由数据速率确定的加权公平排队(WFQ)。
参考图3，在S320处，该调度器确定资源共享模式。S320可以被称为第二阶段。
该下行链路调度器的该第二阶段是每个分片内的每UE调度器。
在属于同一WSP的UE组内，该下行链路调度器提供等同的空中时间或者等同的吞吐量。在分片内的等同的空中时间中，该下行链路调度器能够是已知的DTT调度器。对于分片内的等同的吞吐量，该下行链路调度器能够是已知的轮询调度器。
每个组能够选择任一调度器，以在该组内的用户站之间供应等同的空中时间或者等同的吞吐量。通过在第一层级处使用每组调度器，AP能够(在每个组内)在第二层级处选择不同的调度器。每个资源共享模式对应于唯一的调度器。在WSP与AP签署SLA时，WSP能够指定在它的组内在每站层级处使用哪个模型。
在一个示例实施例中，该下行链路调度器在组层级处提供成比例的空中时间份额，并且在一个组内供应两种形式的共享(等同的空中时间和等同的吞吐量)。
更具体地，该下行链路调度器在属于任何WSP的UE集合内提供基于优先级的服务质量(QoS)。QoS的形式是在空中时间份额方面的流量优先级。
该下行链路调度器可以将一个组划分为与WSP相关联的第一组和第二组。第一组关联于比第二组高的服务质量。
例如，WSP的客户可以注册两个类别的服务之一。类别A中的UE被供应两倍于类别B中的UE的用于其下行链路流的空中时间。在这种情况中，用于该WSP的UE被考虑为两个组，一个用于类别A并且另一个用于类别B，其中对于用于表示类别A的组的下行链路分片的空中时间要求两倍于对于用于表示类别的组的下行链路分片的空中时间要求。
如所描述的，该下行链路调度器操作在每分片层级处和每UE层级处两者，来供应对于物理WiFi AP处的所有下行链路流量的流量控制。它与任何上行链路调度器是正交的。
根据一个示例实施例的上行链路调度
AP 105包括上行链路调度器，该上行链路调度器在单速率设定或多速率设定之下，在分片或者组之间供应成比例的空中时间份额。在一个UE组内，该上行链路调度器供应(1)在用户之间的等同的空中时间份额或者(2)在用户之间的等同的吞吐量份额。
根据一个示例实施例的该上行链路调度器通过所部署的WiFi AP来提供虚拟WiFi。所部署的802.11协议使用分布式协调功能(DCF)来仲裁信道接入。802.11e和802.11n规范添加至原始的DCF，并且提供了能够被用来提供QoS的可调谐参数。AP使用这些参数来提供各组之间的服务差异化。AP 105中的该上行链路调度器被配置为执行图4中所示出的方法。
该调度器针对虚拟WiFi网络中的每个UE来调节最小竞争窗口(CWmin)和TXOP，以提供差异化的服务。
在单速率环境中，当所有站(UE和AP)以相同的数据速率进行传输时，理论的结果已经示出了以下各项：
(1)如果所有其他的参数对于所有站保持相同，则来自一个站的吞吐量与它的CWmin值成反比。
(2)如果所有其他的参数对于所有站保持相同，则来自一个站的吞吐量与它的TXOP值成比例。
(3)对于在参考站的数目方面的任何系统大小，并且所有的参考站具有相同的空中时间要求，并且每个站具有相同的MAC参数设定(CWmin、TXOP以及其他)，对于每个参考站而言存在使系统吞吐量最大化的最优CWmin值。
跟随来自2001年的Wireless Networks第7卷第159-171页的T.Tay等人的“A Capacity Analysis for the IEEE 802.11MAC Protocol”(其全部内容通过引用并入本文)的分析结果，这一最优值是：CWmin_opt＝(n-1)*sqrt((1/t)*(E[P]+t_d+t_p+t_h+t_s+t_p+t_a))(1)
其中n是系统大小，t是时隙时间(对于802.11g是9微秒)，P是平均的MAC数据帧大小，E[P]是用于平均大小的MAC数据帧的传输时间，t_d是DIFS持续期(对于802.11g是28微秒)，t_p是用于前导码的持续期(对于802.11g是26微秒)，t_h是用于288比特的MAC头部大小的持续期(对于54Mbps的数据速率，t_h是288/54微秒)，t_s是SIFS持续期(对于802.11g是10微秒)，t_a是用于针对该数据帧的确认(ACK)帧(具有112比特的大小)的持续期。在802.11g中，对于54Mbps的数据帧，由ACK帧使用的数据速率是24Mbps，因此t_a＝112/24微秒。
在插入802.11g的具体值、系统P的给定系统大小n和平均MAC数据帧大小之后，用以实现最大系统吞吐量的CWmin值成为：
CWmin_opt＝(n-1)*sqrt((E[P]+100)/9)   (2)
在各站(用户站和AP)可以以不同数据速率进行传输的多速率环境中，理论结果已经示出了：如果各站的CWmin值被设置为与它的数据速率成反比，并且如果所有其他的参数对于所有站保持相同，则对于所有站(UE和AP)而言的空中时间使用是相同的。
根据一个示例实施例的该上行链路调度器选择用以在不同层级处进行共享的不同资源(带宽或吞吐量以及信道接入时间或空中时间)。在组层级处，该上行链路调度器提供空中时间份额。这是因为在802.11DCF中，一个UE的数据速率影响与AP相关联的每个站的吞吐量。在一个组内，该上行链路调度器提供对吞吐量和空中时间两者的共享。如果数据速率对于相同组内的所有UE是相同的，则能够实现吞吐量和空中时间两者的共享。在一个组内的资源共享的两种模式是等同的吞吐量份额和等同的时间份额。
在单速率环境中，吞吐量份额和空中时间份额是等价的，并且将相同的CWmin指配给所有站(UE和AP)使得两种模式成为可能。对于所接收的每个帧，AP可以从前导码来确定用以发送该帧的数据速率，如图2中所示出的，对于所有的MAC帧(数据和ACK)而言，前导码在MAC帧头部之前。类似地，对于所发送的每个帧，AP知道它正在用以发送该帧的数据速率。
在等同的吞吐量份额模式中，该上行链路调度器将相同的CWmin指配给所有的UE。等同的吞吐量份额模式与已有的IEEE 802.11规范是兼容的，并且能够无需对用户软件的任何改变而被部署。通过将用于一个站的CWmin设置为与该站的数据速率成反比，各站能够实现等同的空中时间。
利用等同的空中时间，具有不同速率的每个站将接收到与它的数据速率成比例的吞吐量，并且系统吞吐量不会降低，因为具有低速率的站占用信道不比具有更高速率的其他站更久。在文献中已经示出了：与带宽使用相反，在空中时间使用的方面，比例公平等效于或者接近于最大最小公平。
在等同的吞吐量模式中，根据IEEE 802.11标准，AP定期地向与WiFi AP处的每个服务集ID(SSID)相关联的所有用户站广播信标消息，以指定所有站应当使用用于它们的数据传输的MAC参数值。这些MAC参数包括CWmin值和TXOP值。这意味着，所有的已有802.11软件与该上行链路调度器立即兼容。
在等同的空中时间份额模式中，该上行链路调度器指配与站的数据速率成反比的CWmin。因为CWmin和TXOP可以每客户端或者每用户站地变化，AP可以经由IP信号将CWmin值和TXOP值传输给每个UE。
在2007年6月的IEEE 802.11:Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications(2007修订版)中所描述的WiFi规范，允许每个信标消息包括名为“服务集ID(SSID)”的元素以及名为“增强型分布式信道接入(EDCA)参数集”的元素。使用这两个元素，AP能够为每个组指定EDCA参数值(CWmin值和TXOP值)，因为每个组是以唯一的SSID来识别的。例如，AP可以通过针对具有与其所属的组的简档不同的简档的每个UE而在该信标消息中包括名为“UE id”和“EDCA参数集”的一对元素，来包括用于一个组内的每个UE的CWmin值和TXOP值。“UEid”可以是UE的MAC地址或者在MAC层处用于UE的某种其他的标识符。
图4图示了根据一个示例实施例的调度上行链路传输的方法。AP105中的上行链路调度器被配置为执行图4中所示出的方法。
在S410处，该上行链路调度器将上行链路传输空中时间分配给多个组。在S415处，该调度器将UE关联至这些组。应当理解，S410和S415可以互换。
在S410处，该上行链路调度器向这些组供应成比例的空中时间份额。换句话说，该调度器确定与该多个组相关联的上行链路传输分片。
作为步骤S410或S415的一部分或者作为分离的步骤，该调度器基于输入参数来生成用于与物理WiFi AP相关联的每个用户站的接入简档，以及用于WiFi AP的接入简档。用于一个站(UE或AP)的接入简档包括两个802.11MAC参数设定，CWmin和TXOP。
用于该上行链路调度器的输入参数是：组大小、平均帧大小、每站的数据速率、由AP用来向任何UE发送数据帧的最高数据速率、每分片的空中时间保证、以及在AP处可用于所有下行链路分片的总空中时间的百分比之和。组大小是属于一个WSP或者从虚拟WiFi AP接收服务的运营商的UE的数目。上行链路分片与一个组相关联，并且上行链路分片的大小相同于用户站所属的组的大小。平均帧大小是对于由物理AP发送和接收的所有帧而言的平均帧大小。每站的数据速率是用于由UE发送并由物理WiFi AP接收的每个帧的数据速率。对于来自用户站的每个上行链路分片，每分片的空中时间保证依据由与虚拟WiFi提供商的运营商SLA所规定的在AP处可用的总空中时间的百分比。在AP处可用于所有下行链路分片的总空中时间的百分比之和由与虚拟WiFi提供商的运营商SLA所规定。这个和表示：当AP被视为与UE争用无线电信道的站时，用于AP的空中时间保证。
该上行链路调度器选择由任何UE使用的最高数据速率作为顶级速率。该顶级速率不一定对应于参考站。
该上行链路调度器在两个阶段中产生每站的接入简档。
在第一阶段中，该上行链路调度器假设所有的站都以相同的顶级速率进行传输，并且然后考虑每分片和每站的吞吐量份额。在单速率环境中，百分比吞吐量份额相同于百分比空中时间份额。每站的吞吐量份额是每分片的吞吐量份额除以分片大小。用于AP的吞吐量份额是用于所有下行链路分片的吞吐量份额之和。
该上行链路调度器将UE考虑为一个或多个参考站，并且将所有的上行链路分片中的每个站i算作为Vi个参考站，其中Vi是站i与参考站的吞吐量份额的比率。
在虚拟WiFi中，接入点(AP)将带宽或吞吐量分配给参考站。参考站被定义为接收最大单位的带宽或吞吐量的站，从而每个站(UE或者基站，也就是AP)能够被考虑为整数个参考站。作为结果，每个站映射至一个或多个参考站。
在基础设施模式WLAN中，AP为了聚合的下行链路流量与来自UE的上行链路流量进行竞争，并且它的吞吐量份额用于所有的下行链路分片。用于AP的值Vi因此是所有下行链路分片与参考站的吞吐量份额的比率。
该上行链路调度器将所有的Vi值之和考虑为WLAN的竞争总数，被定义为系统大小n。该上行链路调度器基于等式(1)使用系统大小n和平均帧大小P，来运算用于每个参考站的CWmin。对于IEEE802.11g，等式(1)变为等式(2)。用于该参考站或参考站的CWmin可以被称为Cd。用于每个站i的CWmin也可以被称为Ci。
在实践中，CWmin仅能够被设置为2的幂，所以基于来自下面所描述的试验床实验的结果，小于理论值的最大的2的幂被选择用于Cd。
该上行链路调度器将用于站i(包括AP)的CWmin值确定为：
Ci＝Cd/Vi   (3)
给定的Cd是2的幂，当Vi不是2的幂时，该上行链路调度器使用CWmin设定和TXOP设定两者来实现站i与参考站之间的Vi的吞吐量比率。例如，当Vi＝3、Cd＝32时，该上行链路调度器设置Ci＝16并且将TXOPi设置为是用于参考站的TXOP的1.5倍长。用于参考站的TXOP设定是在每个传输时机期间传输一个数据帧的默认设定。如下面所描述的，在实践中，将TXOP设定减少至低于该默认设定没有导致对实际802.11协议行为的影响。作为结果，该上行链路调度器选择用于站i的CWmin值(Ci)，使得TXOPi必须至少与用于参考站的TXOP一样长。例如，将Ci设置为8并且TXOPi设置为是用于参考站的TXOP的0.75倍长，在理论上实现了站i与参考站之间的Vi将为3的吞吐量比率。然而，在实践中，它仅实现了32/8＝4的吞吐量比率。
注意，用于AP的简档在第一阶段中被确定。
在第二阶段中，该上行链路调度器调节用于具有低于顶级速率的数据速率的站的接入简档，使得这些站在使用该顶级速率时使用相同的空中时间。
对于每个站i，该上行链路调度器增加Ci至fi*Ci，其中fi是顶级速率与由站i使用的数据速率的比率。例如，假设对于顶级速率24Mbps，Ci是32。如果站i使用6Mbps，则该上行链路调度器将Ci设置为128。
参考图4，在S420处，该上行链路调度器确定资源共享模式。S420是每个分片内的每站调度器。
在属于相同WSP的UE组内，该上行链路调度器提供等同的空中时间份额或者等同的吞吐量份额。每个组能够选择任一调度器，以在该组内的用户站之间供应等同的空中时间或者等同的吞吐量。
当维持每分片的空中时间份额时，该上行链路调度器向上行链路分片内的UE提供等同的空中时间或者等同的吞吐量的选项。上面的运算将不同的接入简档指配给具有不同数据速率的UE，以在UE之间实现等同的空中时间份额。在等同的时间份额模式中，该上行链路调度器指配与UE的数据速率成反比的CWmin。因为CWmin和TXOP可以每客户端或者每用户站而变化，所以AP可以经由IP信号将CWmin值和TXOP值传输给每个UE。
为了在可变数据速率之下在分片内供应等同的吞吐量份额，该上行链路调度器首先运算该分片中的顶级速率与最低数据速率的比率q。然后该上行链路调度器将用于该分片的吞吐量要求除以q而因此保留它的空中时间份额，针对该系统来重新运算参考站的总数目并且生成每站接入简档。每分片的吞吐量要求是在假设所有站都以相同的顶级速率进行传输的该上行链路调度器的第一阶段中被确定的。
在这一设定中，具有多个数据速率的上行链路分片中的所有UE被指配相同的CWmin和TXOP，因此在该上行链路分片内实现了等同的吞吐量份额。同时，用于该分片的空中时间份额被保留。根据IEEE802.11标准，对于吞吐量份额模式中的UE，AP定期地向与WiFi AP处的每个服务集ID(SSID)相关联的所有用户站广播信标消息，以指定所有UE应当使用用于它们的数据传输的MAC参数值。这些MAC参数包括CWmin值和TXOP值。这意味着，所有的已有802.11软件与该上行链路调度器立即兼容。
图5图示了AP 105的一个示例实施例。还应当理解，AP 105可以包括图5中没有示出的特征并且不应当限制于所示出的那些特征。
参考图5，基站AP 105可以包括：例如，数据总线559、传输单元552、接收单元554、存储器单元556、以及处理单元558。
传输单元552、接收单元554、存储器单元556、以及处理单元558可以使用数据总线559来向彼此发送数据和/或从彼此接收数据。传输单元552是如下的设备，该设备包括用于经由通向无线通信网络100中的其他网络元件的一个或多个无线连接来传输无线信号(包括：例如，数据信号、控制信号、以及信号强度/质量信息)的硬件和任何必要软件。例如，传输单元552分别向UE传输接入简档。
接收单元554是如下的设备，该设备包括用于经由通向网络100中的其他网络元件的一个或多个无线连接来接收无线信号(包括：例如，数据信号、控制信号、以及信号强度/质量信息)的硬件和任何必要软件。
存储器单元556可以是能够存储数据的任何设备，包括磁存贮器、闪速存贮器等。存储器单元556被配置为将下行链路调度器和上行链路调度器存储为软件。替换地，可以使用硬件来实施上行链路调度器572和下行链路调度器574。上行链路调度器572位于MAC层之上。下行链路调度器574也位于MAC层之上IP层之下。
处理单元558可以是能够处理数据的任何设备，包括：例如，被配置为基于输入数据来执行具体操作或者能够执行计算机可读代码中包括的指令的微处理器。
例如，处理单元558被配置为，当下行链路调度器和上行链路调度器被存储在存储器单元556中时，执行图3和4中所示出的方法。
实验和实践指导
接下来，使用运行802.11g的MadWifi驱动器来执行下面所描述的实验，以导出用以调节上行链路调度器的实践指导。在具有一个AP和五个站的单个802.11g小区室内环境中进行了这些实验。
运行GNU/Linux(内核版本2.6.26-2-686)的Thinkpad膝上型计算机被用于AP和UE。思科Aironet 802.11a/b/g适配器(具有Aironet芯片)和MadWifi-0.9.4设备驱动器被用于WLAN接口。AP被配置为操作在802.11g模式中的信道9(2.452GHz)上。对于MadWifi中的所有设备关闭以下的默认特征：快帧、turbo和扩展的范围。MadWifi中的快帧使得帧聚合成为可能。它是进一步优化标准802.11系统吞吐量的非802.11一致的特征。
UE被定位在离开AP 3英尺并且彼此分开3英尺。Iperf被用于积压的(backlogged)UDP流量生成。默认的UDP有效载荷大小被设置为1472字节，这导致了1500字节的MAC有效载荷大小。
当这些参数没有被指定时，对于所有的测试，默认的CWmin值是16并且默认的TXOP值是0。
在对于所有UDP流的每个实验中，流持续期被设置为70秒并且所有的流在首个10秒期间被启动。在接下来的60秒上使用tcpdump来收集测量。每个实验进行10次，并且报告每个UDP流的吞吐量的平均值。
选择CWmin
在实践中，CWmin被设置为2的幂而不是任何整数。上行链路调度器将这些实践约束纳入考虑。该上行链路调度器选择用于参考站的CWmin以最大化系统吞吐量。此外，该上行链路调度器选择用于其他站的CWmin以实现吞吐量差异化。
给定系统大小n(其是参考站的数目)和平均IP分组大小P，能够从用于802.11g的等式(2)导出用于参考站的一个CWmin值Cd。
图6图示了对于系统大小范围是从2至6的用于所有站的吞吐量相对CWmin设定。图6图示了存在使系统吞吐量最大化的CWmin值的一个范围。
在实践中，CWmin值仅能够被设置为2的幂。给定任何CWmin值C，参数C_lo被定义为小于C的最大的2的幂，并且参数C_hi被定义为大于C的最小的2的幂。图6示出了在实践中将CWmin设置为MAX(8,C_lo)使系统吞吐量最大化。
各示例实施例能够被应用至对参考站的CWmin值Cd的确定。这是因为系统被视为多个参考站，其中每个UE i表示Vi个参考站。如所描述的，用于每个UE的CWmin确定的过程包括几个步骤。在第一步骤中，该调度器使用等式(1)或(2)来确定用于参考站的最优CWmin Cd。该调度器将用于参考站的CWmin Cd设置为2的幂的形式。在第二步骤中，该调度器基于Cd和Vi来确定用于每个UE i的Ci。
如果Vi不是2的幂的形式，则Ci将不是2的幂的形式。结果，该调度器将Vi_lo定义为小于或等于Vi的最大的2的幂，并且将实践中的Ci值Ci_practice设置为：
Ci_practice＝Cd/Vi_lo    (4)
其中Cd和Vi_lo两者都是2的幂的形式，Ci_practice必然是2的幂的形式。
在第三步骤中，该调度器将TXOPi设置为TXOPi_frame个帧的传输时间，其中：
TXOPi_frame＝Vi/Vi_lo    (5)
选择TXOP
在该上行链路调度器选择CWmin之后，该上行链路调度器为每个站选择TXOP。
TXOP是802.11e中所引入的特征，并且它的范围是从0至8160微秒，以32微秒为增量。值0指定了在一个TXOP期间，恰好能够传输一个帧。因此，将TXOP设置为0与设置为一个帧的传输时间是等价的。
在具有26微秒的前导码时间的一种802.11g设置中，1500字节的MAC有效载荷由于36字节的MAC头部而导致1536字节的MAC帧大小。因此，对于54Mbps的数据速率的用于一个帧的传输时间变为256微秒。
两个站A和B分别以TXOP值T_A和T_B向AP发送UDP流。T_A被固定为0并且T_B以32微秒的步长从0线性地增加到8192微秒，因为这是用于TXOP的范围。
从图7来看，取代阶梯函数，在吞吐量与站B的TXOP值T_B之间图示了粗略线性的关系。当TXOP值小于224微秒时，站B与站A之间的吞吐量比率保持恒定在1，这意味着每TXOP仅发出一个帧。在TXOP值为224微秒处开始，吞吐量比率以如下的比率开始它的线性增加，该比率略低于如阶梯函数所示出的预期值。例如，如果TXOP被设置为传输1.5个帧，则它在每个TXOP期间的时间的50％传输一个帧，并且在该时间的另一50％每TXOP传输两个帧，以实现每TXOP1.5帧的平均值。
当T_B(用于站B的TXOP)增加超过1024微秒(其对应于每TXOP 4帧)时，预期吞吐量比率与实际比率之间的间隙变宽。例如，当T_B是1024微秒时，实际比率是3.9，其接近于预期比率4。当T_B是2560微秒时，实际比率和预期比率分别是7.8和10。当T_B是8192微秒时，这个间隙进一步更宽，实际比率和预期比率分别是21和32。随着TXOP增加，在一个TXOP中传输的帧的队列在长度上增加。任何MAC帧损失将使得发送器放弃当前的TXOP，因此减少了由大TXOP所供应的吞吐量改进。作为结果，长TXOP没有导致预期的吞吐量改进。因此在实践中，该上行链路调度器使用图7作为指导来提供上至1024微秒的TXOP的线性吞吐量比率。然而，为了补偿CWmin将是2的幂的形式的限制，TXOP值提供范围[1,2)中的吞吐量比率，也就是说，大于或等于1并且小于2。在CWmin仅能够是2的幂的形式的限制下，将TXOPi设置为范围[1,2)中的实值，提供了UE i与参考站之间的吞吐量比率Vi。TXOPi是微秒的形式而不是帧数目的形式。因此，该调度器提供了上至512微秒的TXOPi值的线性吞吐量比率，其对应于每传输时机2个帧。
从1024到8192微秒的范围没有供应吞吐量与TXOPi之间的线性关系。实际的吞吐量差异化取决于网络上的流量，其是变化的。作为结果，在可变网络条件之下使用从1024到8192的TXOPi值来实现精确的吞吐量差异化是困难的。
将在实践中设置CWmin以创建2的幂的形式的吞吐量比率的指导，与设置TXOP以创建1与2之间的任何吞吐量比率的指导进行组合，能够创建任何吞吐量比率以在站之间进行差异化。
在一个示例实施例中，该上行链路调度器在组层级处提供了成比例的空中时间份额，并且在一个组内供应了两种形式的共享(等同的空中时间和等同的吞吐量)。
更具体地，该上行链路调度器在属于任何WSP的UE集合内提供了基于优先级的服务质量(QoS)。QoS的形式是在空中时间份额方面的流量优先级。
该上行链路调度器可以将一个组划分为与WSP相关联的第一组和第二组。第一组关联于比第二组高的服务质量。
例如，WSP的客户可以注册两个类别的服务之一。类别A中的UE被供应了两倍于类别B中的用户站的空中时间用于其上行链路流。在这种情况下，用于该WSP的UE被考虑为两个组，一个组用于类别A并且另一组用于类别B，其中对于用于表示类别A的组的上行链路分片的空中时间要求两倍于对于用于表示类别B的组的上行链路分片的空中时间要求。
示例实施例被如此描述，将显而易见的是同样的事物可以以许多方式变化。这样的变化不视为偏离了示例实施例的精神和范围，并且对本领域的技术人员将是显而易见的所有这样的修改意图为被包括在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于分配从多个用户设备(UE)到基站的上行链路传输的方法，所述方法包括：
将所述基站的上行链路传输空中时间分配(S410)给多个组；
将所述多个UE中的每个UE关联(S415)至所述多个组，相同组中的每个所关联的UE的吞吐量被所述相同组中的剩余UE所影响；以及
确定(S420)与所述多个组中的每个组相关联的资源共享模式，所述资源共享模式是第一模式和第二模式之一，所述基站在所述第一模式中将相同的吞吐量分配给所关联的组中的每个所关联的UE，并且所述基站在所述第二模式中将相同的传输空中时间分配给所述所关联的组中的每个所关联的UE。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于所述确定从所述多个UE接收传输。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述确定(S420)资源共享模式包括：
基于所述资源共享模式来确定与所述基站相关联的简档和与所述多个UE中的每个UE相关联的简档；以及
将所述相关联的简档分别传输给所述多个UE，其中所述接收基于所传输的简档。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
确定用于至少一个UE的所分配的吞吐量，所述确定所分配的吞吐量包括，
调节最小竞争窗口值，以及
在调节所述最小竞争窗口值之后，调节传输时机限制值。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
确定用于所述基站的所分配的吞吐量，所述确定所分配的吞吐量包括，
调节用于所述基站的最小竞争窗口值，以及
在调节用于所述基站的所述最小竞争窗口值之后，调节用于所述基站的传输时机限制值。
6.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
确定用于所述多个组中的每个组的竞争窗口值，所述UE具有用于所述所关联的组的所确定的竞争窗口值。
7.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：
确定用于所述基站的竞争窗口值和TXOP值。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配(S410)将所述上行链路传输空中时间分配给所述多个组中的每个组，所分配的上行链路传输空中时间不取决于所述多个UE的数目。
9.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个组与不同的运营商相关联。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一个组包括与第一运营商相关联的第一组和第二组，所述第一组关联于比所述第二组高的服务质量。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107926057A (zh) * 2015-08-31 2018-04-17 高通股份有限公司 针对共享通信介质上的共存的接入终端间解闭和增强型竞争
CN113556753A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 大唐移动通信设备有限公司 一种基于用户的业务连续方法以及系统

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2974093B1 (en) * 2013-03-13 2022-08-24 Celeno Communications (Israel) Ltd. Airtime-aware scheduling for wireless local-area network
US9432999B1 (en) * 2015-11-19 2016-08-30 Uwatec Sárl Optimization of airtime among Wi-Fi clients connected to an access point
GB2548155B (en) * 2016-03-11 2020-06-17 Canon Kk Improved access to random resource units by a plurality of BSSs
US10749995B2 (en) 2016-10-07 2020-08-18 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate integration of information-centric networking into internet protocol networks
GB2571005B (en) 2017-01-10 2020-02-12 Canon Kk Improved access management to multi-user uplink random resource units by a plurality of BSSs
US10764188B2 (en) 2017-02-22 2020-09-01 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate robust traffic load balancing and remote adaptive active queue management in an information-centric networking environment
US10798633B2 (en) 2017-02-23 2020-10-06 Cisco Technology, Inc. Heterogeneous access gateway for an information-centric networking environment
US10805825B2 (en) * 2017-02-23 2020-10-13 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate cross-layer optimization of video over WiFi in an information-centric networking environment
US10165480B1 (en) 2017-06-23 2018-12-25 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Selectively deauthenticating a client device managed by a controller associated with multi-zones
EP3462768A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-03 Thomson Licensing A method for measuring an airtime usage of a wireless medium
EP3777413A1 (en) * 2018-03-27 2021-02-17 Nokia Solutions and Networks Oy Network slicing based on one or more token counters
CN108471630B (zh) * 2018-06-12 2022-06-21 Oppo广东移动通信有限公司 传输速率调整方法、装置、移动终端及计算机可读介质
CN110972208B (zh) * 2018-09-28 2021-07-09 华为技术有限公司 一种切片信息处理方法及装置
CN109905919B (zh) * 2019-02-26 2021-02-09 展讯通信（上海）有限公司 多无线射频系统的数据传输方法及装置、存储介质、终端

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846405A (zh) * 2003-09-03 2006-10-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 在IEEE802.11e通信介质上的公平速率分配
CN101043263A (zh) * 2006-03-20 2007-09-26 阿尔卡特朗讯 将用户终端调度到子载波的方法、基站、用户终端和网络
CN101467402A (zh) * 2006-06-09 2009-06-24 卢森特技术有限公司 保持无线通信的服务质量
CN102077530A (zh) * 2008-06-30 2011-05-25 西门子共同研究公司 检查无线业务及减缓分组删除以避免无线饱和的方法和设备
WO2012031550A1 (zh) * 2010-09-06 2012-03-15 电信科学技术研究院 一种采用空分复用接入sdma的通信方法及基站

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101002489B (zh) * 2004-07-30 2011-04-06 皇家飞利浦电子股份有限公司 在多物理传输速率无线系统中提供公平频谱共享的方法和设备
EP1783957A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-09 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company Bandwidth allocation in a wireless network
WO2009031840A2 (en) * 2007-09-04 2009-03-12 Lg Electronics Inc. Method of reporting channel state
KR101087286B1 (ko) 2009-07-15 2011-11-29 서울대학교산학협력단 무선랜 가상화 시스템
US20130094486A1 (en) * 2011-09-02 2013-04-18 Rutgers, The State University Of New Jersey Wireless Network Virtualization For Wireless Local Area Networks

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1846405A (zh) * 2003-09-03 2006-10-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 在IEEE802.11e通信介质上的公平速率分配
CN101043263A (zh) * 2006-03-20 2007-09-26 阿尔卡特朗讯 将用户终端调度到子载波的方法、基站、用户终端和网络
CN101467402A (zh) * 2006-06-09 2009-06-24 卢森特技术有限公司 保持无线通信的服务质量
CN102077530A (zh) * 2008-06-30 2011-05-25 西门子共同研究公司 检查无线业务及减缓分组删除以避免无线饱和的方法和设备
WO2012031550A1 (zh) * 2010-09-06 2012-03-15 电信科学技术研究院 一种采用空分复用接入sdma的通信方法及基站

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIPTI VETE: "《LEVERAGING WIRELESS NETWORK VIRTUALIZATION FOR FLEXIBLE SHARING OF WLANs》", 31 October 2010 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107926057A (zh) * 2015-08-31 2018-04-17 高通股份有限公司 针对共享通信介质上的共存的接入终端间解闭和增强型竞争
CN107926057B (zh) * 2015-08-31 2021-06-04 高通股份有限公司 针对共享通信介质上的共存的接入终端间解闭和增强型竞争
CN113556753A (zh) * 2020-04-23 2021-10-26 大唐移动通信设备有限公司 一种基于用户的业务连续方法以及系统
CN113556753B (zh) * 2020-04-23 2023-11-03 大唐移动通信设备有限公司 一种基于用户的业务连续方法以及系统

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