CN107078967A

CN107078967A - 调度器、发送器、接收器、网络节点及其方法

Info

Publication number: CN107078967A
Application number: CN201480081123.0A
Authority: CN
Inventors: 亨里克·伦奎思; 蔡涛
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2017-08-18
Also published as: WO2016041580A1; US20170187641A1; EP3186934A1

Abstract

本发明涉及调度器以及发送器和接收器。调度器(100)包括处理器(101)和收发器(103)；收发器(103)被配置成从发送器接收器对(600)接收第一信号，其中，发送器接收器对(600)包括发送器(200)和接收器(300)，第一信号包括指示发送器接收器对(600)的发送器(200)与接收器(300)之间的通信路径的拥塞度量的至少一个第一参数，并且其中，通信链路是通信路径的一部分；以及处理器(101)被配置成基于所述至少一个第一参数来调度通信链路的资源。发送器(200)或接收器(300)包括处理器(201；301)和收发器(203；303)；处理器(201；301)被配置成监视通信路径的拥塞水平；基于所监视的拥塞水平确定至少一个第一参数，其中，所述至少一个第一参数指示通信路径的拥塞度量；并且收发器(203；303)被配置成向调度器(100)传输包括所述至少一个第一参数的第一信号。此外，本发明还涉及相应的方法、计算机程序和计算机程序产品。

Description

调度器、发送器、接收器、网络节点及其方法

技术领域

本发明涉及用于通信系统的调度器、发送器、接收器和网络节点。

此外，本发明还涉及相应的方法、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

在当前的无线网络中已知的主要性能问题之一是用户经常觉察到的高分组时延。高时延的主要原因在于数据分组在其被传输之前被长时间缓存。一般地，无线网络中的时延与链路利用率之间存在折衷，并且无线网络经常被设计成具有高利用率和低丢包率，这往往导致高分组时延。

与设计欠佳的实现方案相比，通过优良设计的传输协议和主动队列管理，可以控制延迟与利用率之间的折衷，并且可以实现较高效的工作点。如何管理数据分组的队列确定了被输入至传输协议的拥塞控制算法的分组延迟、分组丢失以及用于队列中的分组的可能的显式拥塞标记。因此，在设计对于传输协议和队列管理两者的新的解决方案方面投入了相当多的持续努力。

在基站中，常见的是，针对每个用户的分组在单独的队列中排队，并且调度器确定在每次传输机会中应该传输来自哪个队列的分组。这意味着分组的排队时间仅依赖于队列中的来自同一用户的分组数目和队列的服务速率。仅服务速率依赖于其他用户。这种情况下队列管理和调度的良好设计是无线网络中的高效低时延通信的重要前提。

调度算法可以被看作轮询、最大吞吐量和各种公平排队算法的变体。一般地，网络确定调度的标准，用户仅看到最终的延迟和吞吐量。然而，网络通常支持业务的多个优先级类别，这使得用户能够选择提供足够好的质量的类别，并且一些类别允许资源被预留。

队列管理决定在每个队列中可以存储多少分组以及当队列满时丢弃哪些分组。队列长度和丢包率被传输协议解读为用来控制发送速率的隐式反馈信号。因此，主动队列管理可以以应当使网络更好地工作的方式提供这样的反馈。主动队列管理还可以通过用显式拥塞通知比特对分组进行标记来提供显式反馈信号。迄今为止，互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force,IETF)规范已经规定，这样的显式拥塞通知(Explicit Congestion Notification,ECN)标记应当以与丢弃分组相同的方式处理。

另外，还努力通过将其余路径的拥塞水平暴露给IETF的拥塞暴露(CongestionExposure,CONEX)工作组中的上游网元来使得拥塞能够被显式地用于业务管理。这将启动业务管理解决方案，其使得具有不同速率需求的业务能够以在某种意义上从网络效应最大化观点来看以最优的方式共享网络资源。在提出的最优化问题公式中，拥塞信号传达网络用户之间共享的资源的影子价格。因此，网络反馈与拥塞控制算法之间的最终均衡会得到最优解决方案。然而，当同一网络中的不同传输协议使用不同的拥塞信号时，这不可行。因此，需要仔细进行对具有与分组丢失不同的语义的ECN的部署。

用于传输协议中的端到端拥塞控制机制的最近大多数提议依靠分组延迟作为拥塞的信号，原因是分组延迟给出了比分组丢失精细得多的反馈。

在3GPP中，存在关于用户平面拥塞管理的系统增强的持续研究项目。提出了很多解决方案来扩展当前的演进分组系统(Evolved Packet System,EPS)核心网和无线接入网(Radio Access Network,RAN)功能以管理严重的拥塞事件。严重的拥塞事件是与正常的网络状况下的拥塞和业务管理相当不同的范畴，其中拥塞反馈是实现作为本发明的目的高吞吐量的工具。依赖于IETF解决方案还能够实现支持良好的端到端性能。

二十多年来主动队列管理(Active Queue Management,AQM)一直是活跃的研究领域，并且提出了众多解决方案。发现使用AQM策略保持队列短并且借助于使用单独的队列保持不同流的隔离都是重要的。将随机公平排队和codel AQM组合的解决方案已在Linux中实现，并且在IETF中以名称fq_codel被推广。随机公平排队使用散列函数将流随机分发至通过轮询调度进行服务的不同队列中。Codel是AQM算法，其使用时间戳来度量通过队列的分组延迟，并且根据观察到的延迟来从队列的前面概率性地丢弃或标记分组。

研究团体提出的其他解决方案尝试通过允许应用有限地选择低延迟类别来处理应用对延迟和传输速率的双重需求。

CONEX能够支持向上游网络节点发送关于下游拥塞即其余路径上的拥塞的信号。根据大部分提出的信令解决方案，将分别用信号发送ECN标记和分组丢失。这是使得基于ECN标记的拥塞控制能够脱离基于分组丢失的拥塞控制并且因此允许新的拥塞控制算法的演进的前提。

尽管报道了fq_codel的良好的性能，但是其可能并不非常适合于蜂窝网络，原因是通常在蜂窝网络设备中支持确定性地分配给每个用户或承载的特定的队列。代替随机排队，考虑用户被确定性地分配给队列并且控制队列的调度以支持速率和延迟两者的区别是有用的。在CONEX的支持下，基于对拥塞的贡献来管理多个类别中之一中的业务是可行的。

当前没有任何解决方案利用这些机制使得每个用户/流能够获得与抵触的业务隔离的延迟和独立地影响传输速率的可能性。在如基站、NB、eNB、网关、路由器、数字用户线路接入复用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer,DSLAM)、光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)、电缆数据机终端系统(Cable Modem TerminationSystem,CMTS)或宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server,B-RAS)的网络节点中，通过用户特定的排队，有机会支持隔离的延迟和用户特定的发送速率，但是这需要调整调度的适当方式。

发明内容

本发明的实施方式的目的是提供缓解或解决常规解决方案的缺点和问题的解决方案。

以上目的通过独立权利要求的主题来解决。可以在从属权利要求中找到本发明的另外的有利实现形式。

根据本发明的第一方面，利用用于调度由多个发送器接收器对共享的通信链路的资源的调度器来实现上面提到的和其他的目的，调度器包括处理器和收发器；收发器被配置成从发送器接收器对接收第一信号，其中，发送器接收器对包括发送器和接收器，第一信号包括指示发送器接收器对的发送器与接收器之间的通信路径的拥塞度量的至少一个第一参数，并且其中，通信链路是通信路径的一部分；以及处理器被配置成基于至少一个第一参数来调度通信链路的资源。

应当注意，可以由调度器接收一个或更多个包括第一参数的第一信号。另外，每个第一信号可以包括一个或更多个第一参数，这意味着一个第一参数可以与通信路径的一个拥塞度量相关，而另一第一参数可以与通信路径的另一拥塞度量相关。

该描述和对应权利要求中的“或”要被理解为涵盖“和”及“或”的数学上的OR，并且不被理解为XOR(异或)。

向调度器的发送器或接收器发送当前第一信号的优点是发送器或接收器可以将变化的拥塞需求用信号发送至调度器，使得例如服务速率或与通信链路的资源相关的其他传输参数可以通过调度器适应于每个发送器接收器对的需求。

另外，根据本发明的调度器的特征允许对通信链路上的延迟和传输速率两者的自适应控制，其可以对信道质量以及应用发送速率的变化作出反应。由于本解决方案被设计成用作共同常规传输和信令协议的演进，所以可以端到端使用本解决方案。这使本解决方案成为还对单个网络域中的早期部署有利的解决方案，例如它可以在移动网络中最初部署。在第二步中，本解决方案可以被部署在其余的互联网中，并且支持向网络域中的网络发送业务的同一业务管理解决方案。

另外，可以实现允许较高效的网络利用率的基于拥塞量的业务管理策略，同时维持不同应用与传输协议之间的有意义的公平。

在根据第一方面的调度器的第一可能实现形式中，拥塞度量是指示由发送器接受的通信路径中的拥塞量的拥塞信用度量或者指示发送器与接收器之间的通信路径的拥塞的拥塞再回声度量，其中，通信路径是端到端通信路径。

第一实现形式的优点是，可以使用这些拥塞度量来用于实现网络使用的策略而不是仅依赖数据量的策略的目的。应用如由IETF定义的拥塞暴露信令机制，可以基于端到端路径的拥塞实现基于策略的拥塞量。这样的策略具有以下优点：当网络被拥塞时，它们仅限制发送速率，这在低负荷时期期间通过较低优先级业务允许高效的网络利用率。

在根据第一实现形式的调度器的第二可能实现形式中，处理器还被配置成基于拥塞信用度量与拥塞再回声度量之间的差异来调度通信链路的资源。

第二实现形式的优点是：调度器可以相对于如由拥塞再回声度量指示的实际的端到端拥塞量与发送器接收器对用信号发送的额外的拥塞信用度量的量成比例地改变发送器接收器对的调度速率。因此，发送器接收器对可以用信号发送其可以接受多少另外的拥塞量。

在根据依据第一方面的调度器的前述实现形式中任一种的调度器或像这样的调度器的第三可能实现形式中，每个发送器接收器对与至少一个传输队列相关联；并且其中，处理器还被配置成将通信链路的资源调度给传输队列。

第三实现形式的优点是，来自一个或更多个发送器接收器对的数据分组的业务可以被存储在队列中，使得可以用多个队列实现具有调度器的网络节点，这得到可接受的复杂度。

在根据第三实现形式的调度器的第四可能实现形式中，每个传输队列的数据分组与承载、会话或流相关联，并且其中，每个承载、每个会话和每个流具有多个优先级类别之间的优先级类别；并且其中，处理器还被配置成基于至少一个第一参数和优先级类别来调度通信链路的资源。

第四实现形式的优点是，具有当前的调度器的网络可以使用不同的质量类别来支持具有例如延迟的不同需求的服务，同时使得发送器接收器对能够利用当前的拥塞度量来用信号发送其对较高或较低传输速率的偏好。

在根据依据第一方面的调度器的前述实现形式中任一种的调度器或像这样的调度器的第五可能实现形式中，收发器还被配置成从发送器接收第一信号。

第五实现形式的优点是，基于策略的拥塞可以由发送器实现并且在发送器与网络连接的网络入口处被监管。通过在通信路径开始时监管将被监管器丢弃的数据分组不会引起网络中任何不必要的负荷。

在根据依据第一方面的调度器的前述实现形式中任一种的调度器或像这样的调度器的第六可能实现形式中，收发器还被配置成向多个发送器接收器对(例如向发送器、向接收器或者向发送器和接收器两者)传输调度信息信号，其中，调度信息信号指示调度器在调度通信链路的资源时使用所述至少一个第一参数。

第六实现形式的优点是，通过接收调度信息信号，发送器接收器对知道路径上是否存在将根据当前的拥塞度量信令对调度进行的网络节点(具有当前调度器)。因此，每个发送器接收器对可以在用信号发送至或不用信号发送至调度器的情况下根据第一信号的拥塞度量信令是否将被网络中的任何调度器使用来选择实现业务控制算法。

在根据依据第一方面的调度器的前述实现形式中任一种的调度器或像这样的调度器的第七可能实现形式中，处理器还被配置成基于至少一个第一参数来得到通信路径的服务速率；并且收发器还被配置成向发送器传输调度信号，其中，调度信号包括服务速率的指示。

第七实现形式的优点是，发送器可以被直接通知对一些种类的传输协议(特别是依靠显示速率信令的协议)有利的服务速率。接入网中的调度器还可以使用例如链路层协议向直接连接的发送器通知服务速率。

在根据依据第一方面的调度器的前述实现形式中任一种的调度器或像这样的调度器的第八可能实现形式中，收发器还被配置成接收包括至少一个第二参数的第二信号，其中，所述至少一个第二参数是与发送器接收器对的通信链路相关联的信道质量参数；并且其中，处理器还被配置成基于所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数来调度通信链路的资源。

第八实现形式的优点是，调度器可以使用实现每个发送器接收器对的频谱效率与对请求速率的支持之间的优选的折衷的调度算法。

根据本发明的第二方面，利用发送器接收器对的发送器或接收器来实现上面提到的和其他的目的，发送器被配置成通过通信路径经由通信链路向接收器传输数据分组，其中，通信链路是通信路径的一部分，并且由多个发送器接收器对共享，并且其中，通信链路的资源由调度器调度；发送器或接收器包括处理器和收发器；处理器被配置成监视通信路径的拥塞水平，基于监视的拥塞水平来确定至少一个第一参数，其中，所述至少一个第一参数指示通信路径的拥塞度量；并且收发器被配置成向调度器传输包括所述至少一个第一参数的第一信号。

第二方面的优点是发送器或接收器可以将变化的需求用信号发送至调度器，使得服务速率或其他传输参数可以适应于发送器与接收器之间的通信服务的需求，同时考虑了通信路径的拥塞水平。

在根据第二方面的发送器或接收器的第一可能实现形式中，拥塞度量是指示由发送器接受的通信路径中的拥塞量的拥塞信用度量或者指示发送器与接收器之间的通信路径的端到端拥塞的拥塞再回声度量。

出于实施策略的目的，第一实现形式的优点是这些拥塞度量可以被用于网络使用。因此，发送器可以应用提供良好服务同时避免产生过度拥塞的拥塞控制算法。

在根据依据第二方面的第一实现形式的发送器或接收器或像这样的发送器或接收器的第二可能实现形式中，收发器还被配置成：如果通信路径的服务速率、吞吐量或分组延迟分别不满足服务速率阈值、吞吐量阈值或分组延迟阈值，则向调度器传输包括至少一个更新的第一参数的另外的第一信号。

第二实现形式的优点是：如果接收的服务质量由于不满足一个或更多个阈值而不足，则发送器可以反应性地请求调度器来增大服务速率。这使得发送器能够实现支持闭环拥塞控制算法的服务质量。

在根据第二方面的第二实现形式的发送器或接收器的第三可能实现形式中，处理器还被配置成基于网络策略确定至少一个更新的第一参数，其中，网络策略限制在一定时间段期间来自发送器的网络业务或到接收器的网络业务的总拥塞量。

第三实现形式的优点是发送器被约束以在允许发送器贡献的拥塞量方面遵循由网络提供的网络策略。网络可以根据依据拥塞度量定义的策略强制执行通过公平的资源分布保证稳定的网络操作的策略。

在根据依据第二方面的前述实现形式中任一种的发送器或接收器或像这样的发送器或接收器的第四可能实现形式中，其中，收发器还被配置成从调度器接收调度信号，其中，调度信号包括通信路径的服务速率的指示，以及通过通信路径以服务速率向接收器传输数据分组。

第四实现形式的优点是发送器可以被直接通知服务速率，并且使用服务速率来相应地调节其发送速率。

根据本发明的第三方面，通过用于调度由多个发送器接收器对共享的通信链路的资源的方法来实现上面提到的和其他的目的，该方法包括：从发送器接收器对接收第一信号，其中，发送器接收器对包括发送器和接收器，第一信号包括指示发送器接收器对的发送器与接收器之间的通信路径的拥塞度量的至少一个第一参数，并且其中，通信链路是通信路径的一部分；以及基于所述至少一个第一参数来调度通信链路的资源。

根据本发明的第四方面，通过发送器接收器对的发送器或接收器中的方法来实现上面提到的和其他的目的，发送器被配置成通过通信路径经由通信链路向接收器传输数据分组，其中，通信链路是通信路径的一部分，并且由多个发送器接收器对共享，并且其中，通信链路的资源由调度器调度；该方法包括：监视通信路径的拥塞水平；从监视的拥塞水平得到至少一个第一参数，其中，所述至少一个第一参数指示通信路径的拥塞度量；以及向调度器传输包括所述至少一个第一参数的第一信号。

用于调度资源的方法以及根据第三和第四方面的发送器或接收器中的方法的优点与根据第一和第二方面的对应装置权利要求的那些优点相同。

另外，本发明还涉及网络节点和这样的网络节点中的方法。

根据本发明的如基站、路由器、中继装置或接入节点的第一网络节点是用于通信网络的网络节点，网络节点包括被配置成共享用于向一个或更多个接收器传输数据分组的通信链路的公共资源的多个队列；网络节点还包括处理器和发射器；其中，处理器被配置成基于通信链路的资源的利用率来确定第一拥塞水平，基于第一拥塞水平用第一标记对多个队列的数据分组进行标记，并且针对每个队列：基于队列的队列长度来确定多个队列之间的队列的第二拥塞水平，并且基于第二拥塞水平用第二标记对队列的数据分组进行标记；并且其中，发射器被配置成经由通信链路向一个或更多个接收器传输多个队列的数据分组。

第一网络节点的特征的优点是发送器接收器对将能够区分拥塞是由其自己的传输还是由其他用户引起。对拥塞的反应会取决于拥塞类型而相当不同。具体地，对于自己造成的拥塞，如果发送器增大传输速率，则分组延迟将迅速增大，同时共享队列中的拥塞将引起发送速率与排队延迟之间的较弱的相关性。

基于通信链路的资源的利用率来确定共享的通信链路的资源的拥塞水平。用于定义拥塞水平的详细方法会变化，但是一般地，它们将使对数据传输的需求与可用的通信链路的资源相关。如果资源被充分利用，则拥塞水平将反映需求超过了可用传输容量多少。通信链路的传输容量经常取决于会随时间变化并取决于服务哪个用户的信道质量。因此，估计或配置通信链路的近似服务速率是实用的。

在第一网络节点的第一可能实现形式中，数据分组包括第一头字段和第二头字段；并且处理器还被配置成用第一标记对第一头字段进行标记；以及用第二标记对第二头字段进行标记。

第一网络节点的第一可能实现形式的优点是拥塞类型可以由标记的分组的接收器可靠地观察。

根据本发明的第二网络节点也是通信网络的网络节点，网络节点包括被配置成共享用于向一个或更多个接收器传输数据分组的通信链路的公共资源的多个队列；网络节点还包括处理器和发射器；其中，处理器被配置成基于通信链路的资源的利用率来确定第一拥塞水平，基于第一拥塞水平用第一标记对多个队列的数据分组进行标记，并且针对每个队列：基于队列的队列长度来确定多个队列之中的队列的第二拥塞水平，并且基于第二拥塞水平根据概率丢弃队列的数据分组；并且其中，发射器被配置成经由通信链路向一个或更多个接收器传输未被丢弃的多个队列的数据分组。

第二网络节点的特征的优点是在不需要分组头中的新字段的情况下，可以用信号发送两种类型的拥塞。因此，可以使用IP头中现存的ECN标记实现该解决方案。

在第一网络节点的第二可能实现形式或第二网络节点的第一可能实现形式中，每个队列具有多个优先级类别之间的优先级类别，并且其中，处理器还被配置成确定每个优先级类别的第一拥塞水平。

这样的优点是可以在网络节点中用多个服务质量类别定义共享的资源的拥塞水平。

在根据第一网络节点的第一或第二可能实现形式或者第二网络节点的第一可能实现形式的第三可能实现形式中，处理器还被配置成基于优先级类别的第一拥塞水平以及另外低于该优先级类别的优先级类别的第一拥塞水平用第一标记对多个队列的数据分组进行标记。

这具有以下优点：第一标记将以较高优先级类别传输的分组具有的影响也反映在较低优先级类别中的拥塞上。它还使得网络能够为多个优先级类别中的业务应用公共策略。

本发明还涉及通信网络的网络节点中的第一方法，网络节点包括被配置成共享用于向一个或更多个接收器传输数据分组的通信链路的公共资源的多个队列；该方法包括：基于通信链路的资源的利用率来确定第一拥塞水平；基于第一拥塞水平用第一标记对多个队列的数据分组进行标记，并且针对每个队列，基于队列的队列长度来确定多个队列之间的队列的第二拥塞水平，并且基于第二拥塞水平用第二标记对队列的数据分组进行标记；并且经由通信链路向一个或更多个接收器传输多个队列的数据分组。

本发明还涉及用于通信网络的网络节点的第二方法，网络节点包括被配置成共享用于向一个或更多个接收器传输数据分组的通信链路的公共资源的多个队列；该方法包括：基于通信链路的资源的利用率来确定第一拥塞水平；基于第一拥塞水平用第一标记对多个队列的数据分组进行标记，并且针对每个队列，基于队列的队列长度来确定多个队列之间的队列的第二拥塞水平，并且基于第二拥塞水平根据概率丢弃队列的数据分组；并且经由通信链路向一个或更多个接收器传输多个队列的数据分组。

本发明还涉及特征在于代码装置的计算机程序，所述代码装置在由处理装置运行时使所述处理装置执行根据本发明的任意方法。另外，本发明还涉及包括计算机可读介质和所述提到的计算机程序的计算机程序产品，其中，所述计算机程序被包括在计算机可读介质中，并且包括来自以下中的一个或更多个：ROM(只读存储器)、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、闪存、EEPROM(电EPROM)和硬盘驱动器。

根据下面的详细描述，本发明的另外的应用和优点将是明显的。

附图说明

附图旨在阐明和解释本发明的不同，其中：

图1示出了根据本发明的实施方式的调度器；

图2示出了根据本发明的实施方式的调度器中的方法的流程图；

图3示出了根据本发明的实施方式的发送器和接收器；

图4示出了根据本发明的实施方式的发送器或接收器中的方法的流程图；

图5示出了使用公共通信链路的多个发送器接收器对；

图6示出了本发明的实施方式；

图7示出了根据本发明的实施方式的网络节点；

图8示出了根据本发明的实施方式的网络节点中的方法的流程图；

图9示出了根据本发明的标记和调度的实施方式；

图10示出了根据本发明的标记和调度的另一实施方式；以及

图11示出了根据本发明的标记的又一实施方式。

具体实施方式

在具有针对每个用户或承载或流的个体队列的网络节点中，用户所体验的排队延迟本质上是自己造成的，即数据分组被延迟成为排在由同一用户(或承载或流)发送的分组后面。通过使发送速率适应所调度的资源，当延迟是自己造成时，端主机可以维持低延迟。与用户可以以其他用户为代价通过以较高速率发送来增大其吞吐量的共享队列中的情况相反，在大多调度体制下，用户不能以任何简单的方式增大其通信链路的公共资源的份额。另一方面，端主机不能控制其共享队列中的排队延迟，原因是数据分组还通过由其他用户传输的分组而被延迟。

特定于用户的队列是仅包含来自一个用户的数据分组的队列。应当清楚的是，用户在这种情况下可以指代一个用户的单个流或所有流。例如，特定于承载的队列会是等同的表示法，但是出于简单起见我们使用表示法特定于用户的队列。共享队列是在用户之间没有任何差异的队列。典型示例是先入先出(First Input First Output,FIFO)队列，但是不排除如“首先最短剩余处理时间”的其他排队规则。被排除的是以基于用户的身份而不是分组的属性确定的顺序调度分组。

本发明涉及用于调度由多个发送器接收器对600a、600b……600n共享的通信链路的资源的调度器100(参见图5)。图1示出了根据本发明的调度器100的实施方式。调度器100包括处理器101和收发器103。收发器103被配置成从发送器接收器对600接收第一信号。收发器103可以被配置成用于无线通信(图1中用天线示出)和/或有线通信(图1中用粗线示出)。

发送器接收器对600包括发送器200和接收器300(参见图3)，并且第一信号包括指示发送器接收器对600的发送器200与接收器300之间的通信路径的拥塞度量的至少一个第一参数。通信链路900是发送器200与接收器300之间的通信路径的一部分。另外，处理器101被配置成基于所述至少一个第一参数来调度通信链路的资源。如将在下面的公开内容中进一步描述的，可以例如通过对于用信号发送高值的拥塞度量的用户增大用信号发送的公共资源的部分来进行调度。

调度器100可以是通信网络中使用的独立的通信装置。然而，调度器100在另外的情况下可以是如基站或接入点的网络节点的一部分或者被集成于如基站或接入点的网络节点中。另外，调度器不限于用于无线通信网络中，而是可以用于有线通信网络中或混合通信网络中。

相应的方法在图2中示出，并且该方法包括：从发送器接收器对接收第一信号。发送器接收器对包括发送器和接收器，并且第一信号包括指示发送器与接收器之间的通信路径的拥塞度量的至少一个第一参数。并且对于该方法，通信链路900是通信路径的一部分。该方法还包括基于所述至少一个第一参数来调度通信链路900的资源。

在一个实施方式中，第一信号从发送器接收器对的发送器200发送至调度器。在另一实施方式中，第一信号从发送器接收器对的接收器300发送至调度器。还可以在发送器200与接收器300之间共享第一信号的传输。

图3示出了根据本发明的实施方式的发送器200或接收器300。发送器200或接收器300包括处理器201、301和收发器203、303。发送器200或接收器300的处理器201、301被配置成监视通信路径的拥塞水平，并且被配置成基于监视的拥塞水平来确定至少一个第一参数。所述至少一个第一参数指示通信路径的拥塞度量。另外，收发器203、303被配置成向接收第一信号、提取或得到第一参数并且基于第一参数调度通信链路900的资源的调度器100传输包括所述至少一个第一参数的第一信号。

图4示出了发送器接收器对的发送器或接收器中的对应方法。发送器200或接收器300中的方法包括监视250、350通信路径的拥塞水平，并且从监视的拥塞水平得到260、360至少一个第一参数。所述至少一个第一参数指示通信路径的拥塞度量。该方法还包括向调度器100传输270、370包括所述至少一个第一参数的第一信号。

图5示出了多个发送器接收器对600a、600b……600n(其中，n是任意整数)。每个发送器接收器对至少在用箭头示出的通信路径上用于发送器200与接收器之间的通信。所有通信路径共享通信链路900，并且当前调度器1000被配置成控制并且调度通信链路900的资源。通常，信令路径与数据分组的路径相同，并且信令被携带作为分组头的一部分。在一些情况下，从接收器到发送器的反馈可以采取与从发送器到接收器的数据不同的路径。在包含拥塞参数的第一信号被发送器发送至调度器的情况下，这通常没有问题，原因是第一信号将与数据一起到达调度器。

根据本发明的实施方式，拥塞度量是指示由发送器200接受的通信路径中的拥塞量的拥塞信用度量或者指示发送器200与接收器300之间的通信路径的拥塞的拥塞再回声度量。优选地，拥塞再回声度量的通信路径是发送器接收器对的发送器200与接收器300之间的端到端路径。

在调度器的该实施方式中，处理器101还可以被配置成基于拥塞信用度量与拥塞再回声度量之间的差异来调度通信链路的资源。因此，由调度器从发送器200和/或接收器300接收至少一个拥塞信用度量和至少一个拥塞再回声度量。

此外，考虑如下网络节点：其具有特定于不同用户的多个队列以及对用于通过公共通信链路900传输的来自用户队列的分组进行调度的调度器100。来自发送器200的拥塞信用信令将被解读为改变特定用户队列的服务速率的信号。这种解读遵循以下逻辑：发送器200用拥塞信用指示发送器200可以接受较高拥塞量，这将同时得到较高的发送速率和共享资源的较高的拥塞水平。

因此，当队列中的拥塞信用信号超过通过队列的分组的全路径拥塞标记时，调度器100将以其他队列为代价来增加特定队列的服务速率。这需要调度器100具有对全路径拥塞的估计。如果拥塞暴露标记遵循发送拥塞之前的信用标记和拥塞事件之后的再回声信号两者的原则，则再回声信号将指示通过全路径经受的拥塞。再回声信号会在大约一个RTT延迟下出现，并且信令一般可能由于分组丢失和有限的信令带宽而不准确。因此，需要由调度器估计对发送器200实际请求的发送速率的增加程度的估计。

在一个实施方式中，拥塞信令是基于从IETF CONEX工作组中的工作提出的解决方案，并且可能具有用于增大发送速率的一些扩展。一个可能的替选方案是使用被提出包括在CONEX信令中的拥塞信用信号。在优选实施方式中，信用标记被重新解读成使得：当发送器200正发送额外信用时(超过再回声/CE)，调度器100将其作为应当增大特定发送器的服务速率的指示。这样的信号将显式地指示发送器200正构建其还未经受的拥塞的信用。在流开始的情况下，这旨在以审计函数生成初始信用。可以使用另外的代码点来作为发送器接收器倾向于以较高速率发送以及接受较高拥塞水平的指示。这在一定程度上类似于开始新流，因此，可以利用同一信号。

图10示出了本发明的示例，其中在通信路径的开始和通信路径的末端均使用根据本发明的当前信令作为调度器100的输入。在这种情况下，监视函数(图10中的“监视”)可以实现入口处的监管、出口处的审计，而且出于调节调度的目的进行拥塞信令的测量。在一些实施方式中，这些可以是单独的函数，使得具有调度器100的网络节点不实现审计或监管函数，而其他实施方式具有用于多个目的的一个监视函数。

图10中的AQM可以存在于如网关(Gateway,GW)或基站的任意路由器中，因此沿发送器200与接收器300之间的通信路径可以存在多个AQM。AQM应用规则来用经受拥塞(Congestion Experienced,CE)标记数据分组，CE是IP头中的显式拥塞通知(ECN)比特的一部分。典型的规则是用一定概率标记分组，该一定概率取决于分组缓存区中的平均(或即时)队列长度的长度。

图10中的接收器300发送回CE回声以通知发送器200所经受的拥塞。这在传输层处进行，所以其如何进行可以在传输协议之间不同，例如对于每个CE标记立即进行或每往返时间(Round Trip Time,RTT)进行一次。CONEX工作组提出以下扩展：发送器200在其从接收器300接收到CE标记分组已经被接收的信息之后用再回声来标记分组。

可以是发送器侧处的监视函数的一部分的监管器(未示出)从再回声获知发送器200使用的通信路径上存在多少拥塞，监管器得到拥塞量的测量结果，即发送器200正发送的标记分组的数目。应用基于拥塞量(代替业务量)的监管具有以下优点：其有利于避免当通信路径上存在拥塞时发送业务。由于监管器实际上无法知道发送器是否如实地标记其业务(CE回声在传输层处发送，从而难以观察)，所以在路径的末端处需要审计函数以证实再回声标记的正确性。

可以是接收器端处的监视函数的一部分的审计函数检查再回声标记的数目是否与CE标记对应，如果审计函数发现发送器200在误导，则其通常将丢弃分组。

由于CE标记将在再回声标记之前到达，所以审计函数有必要允许一定的余地，即必须允许比再回声分组更多一些的CE标记分组。然而，这可能通过发送短会话被发送器200滥用，并且然后改变身份，因此，引进信用信令(图10中的信用)。应当在出现CE标记之前发送信用信令以在审计函数中提供必要的余地。然后，监管器可以应用考虑信用和再回声信令两者的监管，这通常不会差异很多。

通常，不需要任何信令机制来减少给特定于用户的队列的分配资源，原因是减小发送速率将具有相同效果。

如果不存在显式拥塞信用信令，则需要具有略微不同的信令机制的其他实施方式来指示对较高速率的偏好。仍可以存在可以用来以不太明确的方式指示对较高速率的偏好的拥塞暴露信令，如re-ECN。在通信路径的末端处，如果拥塞暴露标记超过拥塞标记一段时间，则可以将这作为即使增大拥塞水平但特定流仍倾向于较高发送速率的标志。特别地，这将适用于调度接入网中的下行链路业务。

在另一实施方式中，在使用仅一个拥塞度量参数并且调度器100不位于通信路径的末端处的情况下，可能存在也应用经受拥塞标记的另外的路程段(hop)。在没有组合拥塞再回声度量和拥塞信用度量的情况下，网络节点将不能以任何简单的方式确定额外的拥塞暴露度量是否补偿剩余的通信路径上的拥塞。对于接入网的上行链路，剩余的通信路径的拥塞通常可能是重要的。确定是否存在额外的拥塞暴露标记的一种方式是观察返回的ECN回声或等同的传输水平信令。这使得网络节点800能够基于返回的反馈来估计整个路径拥塞水平。该解决方案的主要缺点是其需要访问的传输层头/信令可能由于加密或由于不对称路由而不能被观察。观察网络节点800中的传输层反馈还引进了增大网络节点800复杂度的层扰乱，并且意味着网络节点800必须被升级以正确地处理新的传输协议。

图6示意性示出了可以如何实现根据本发明的实施方式的自适应调度器100。两个发送器200a和200b用调度器100通过网络——通常通过每个用户的不同通信路径——向网络节点发送分组。分组到达网络节点的网络接口中之一处之后的第一重要的函数是确定每个分组应当通过哪个队列发送的分类器。调度器100通过共享通信链路900的共享资源将来自多个队列(在这种情况下，队列1和队列2)的数据分组调度至接收器(未示出)。调度器100可以例如是基站或任意其他网络节点的一部分，其中共享通信链路900是可以用于向用户装置(例如如UE的移动台)传输或从用户装置(例如如UE的移动台)传输的无线接口的频谱资源。下面的描述使用数据分组在传输前在基站中排队的下行链路传输的示例，但是本领域技术人员理解其也可以用于上行链路传输。

另外，每个队列可以与如前面提到的一个或更多个用户、承载、会话或流相关联。为了确定哪个数据分组属于哪个队列，分类器使用数据分组的一些特征如地址、流标识符、端口号或承载标识符来选择其在通过共享通信链路被传输之前应当被存储在哪个队列中。在本发明的典型实施方式中，每个队列可以与一个发送器或一个接收器相关联，并且分类器可以使用发送器或接收器地址来确定其应当将数据分组存储在哪个队列中。另外，信令监视器与每个队列相关联。信令监视器是监视与拥塞相关的信令(例如拥塞信用、再回声和可能的经受拥塞的CE标记)的函数。将关于每个个体队列的拥塞信令的信息以第一信号提供给自适应调度器作为第一参数。自适应调度器确定如何基于每个队列的拥塞信令来调节共享通信链路的资源的调度。来自信令监视器的信息可以例如以每个调度间隔被提供给自适应调度器，或者其取决于应用可以以较长的更新间隔被提供。

因此，认为在本发明的一个实施方式中每个发送器接收器对600a、600b……600n与至少一个传输队列相关联，这意味着在这种情况下调度器100的处理器101将通信链路900的资源调度给不同的传输队列。

为了改善的服务质量，不同队列的数据分组承载、会话或流相关联，在一个实施方式中所述承载、会话或流具有多个优先级类别之中的优先级类别。因此，根据该实施方式，基于所述至少一个第一参数和优先级类别来调度通信链路的资源。

当调度器100实现多个优先级类别时，一个类别内的通信链路900的资源的调度可以以与单类别调度器的调度类似的方式执行。调度器100通常还必须考虑不同类别之间的资源的共享。在一些实施方式中，可以基于由使用特定类别的发送器接收器对用信号发送的拥塞度量来进行每个优先级类别内的调度。

一个或更多个调度信息信号可以被发送至多个发送器接收器对600a、600b……600n。调度信息信号指示调度器100在调度通信链路的资源时使用所述至少一个第一参数。在扩展中，调度器还可以通知多个发送器接收器对600a、600b……600n使用另外的参数来调度通信链路的资源。

帮助高层协议较更高效地使用信息的信令的扩展将通知端主机调度器是否基于拥塞信用来调整速率。特别地，这将使得拥塞控制算法能够使其行为适应网络路径。这可以是来自指示网络节点不支持基于拥塞信用的自适应调度的来自网络节点的信号，或者在优选实施方式中(由于期望大多网络节点仅具有共享队列)，具有当前调度器100的网络节点可以发送通知通信路径的终点其借助于调度信息信号调节速率的能力的信号。这将会具有以下优点：当在网络中不存在对延迟和速率的个体控制的支持时，传输协议可以使用传统算法，同时在存在使用如在此提出的自适应调度算法的调度器的情况下，传输协议可以应用较先进的算法，包括用信号传递至调度器100。

由调度器100执行的另一信令是对包括发送器200与接收器300之间的通信路径的服务速率的指示的调度信号的信令。通过使用第一信号的第一参数来得到发送器接收器对600的服务速率。

该信令可以由合适的传输协议使用以调节发送速率。由于本发明的一个目的是支持各种应用和传输协议，所以该信令可以可选择地被发送器接收器对600使用。具体地，可以高效地支持依靠来自网络节点的传输速率的显式反馈的传输协议。该信令可以通过较低层的协议实现以指示局域网中的信令速率。这在调度器100位于接入网中时特别有用。

发送器200通过通信路径以由调度器用信号发送的服务速率从调度器接收调度信号并且向接收器传输数据分组。

在大多数实施方式中，发送器200负责设置和调节发送器接收器对的发送速率。因此，优选的实施方式是，发送器200向调度器100传输拥塞度量信令并且从调度器100接收服务速率信令。在一个实施方式中，发送器200通过当前调度器100与网络节点直接连接，使得调度器可以使用链路层信令直接向发送器用信号发送发送速率的指示。

在本发明的另一实施方式中，调度器100接收包括至少一个第二参数的第二信号，所述至少一个第二参数是与发送器接收器对600的通信链路相关联的信道质量参数。因此，调度器可以在调度通信链路资源时使用第一参数和第二参数两者。

因此，为提高频谱效率，调度器100还可以考虑用户的信道质量。使用每个用户的用信号发送的信用和信道质量两者的调度器的示例实施方式(在单个瓶颈的情况下)可以将资源与Ri＝Cri*Sei^b/sum_j(Crj*Sej^b)成比例地分配给用户i，其中，Cri是由用户i用信号传递的额外的拥塞信用，Sei是用户i的估计的频谱效率或信道质量，并且b是调度器给予信道质量多少权重的参数。b的较高值引起较高的频谱效率，并且因此引起以具有不同信道质量的用户之间的较差的公平性为代价的系统吞吐量。

经常遇到的一个问题是通信路径的服务速率、吞吐量或分组延迟何时不满足如服务速率阈值、吞吐量阈值或分组延迟阈值的对应阈值。因此，在发送器200或接收器300的实施方式中，将另外的第一信号传输至调度器100。所述另外的第一信号包括可以基于网络的网络策略被确定的至少一个更新的第一参数。优选地，网络策略限制在一定时间段期间来自发送器200的网络业务或至接收器300的网络业务的总拥塞量。

图7示出了根据本发明的实施方式的网络节点800。网络节点800包括通信上耦接至发射器803的处理器801。网络节点还包括通信上耦接至处理器801和发射器803的多个队列805a、805b……805n。多个队列805a、805b……805n被配置成共享用于向一个或更多个接收器900a、900b……900n传输数据分组的通信链路的公共资源。处理器801被配置成基于通信链路的资源的利用率来确定第一拥塞水平，并且被配置成基于第一拥塞水平用第一标记对多个队列805a、805b……805n的数据分组进行标记。因此，对多个队列805a、805b……805n的所有数据分组执行标记的第一步。此后，每个队列的处理器基于队列805n的队列长度确定多个队列805a、805b……805n之中的队列805n的第二拥塞水平。然后，处理器可以基于第二拥塞水平用第二标记对队列(805n)的数据分组进行标记；或者基于第二拥塞水平根据概率丢弃队列805n的数据分组。最后，发射器经由通信链路向一个或更多个接收器900a、900b……900n传输多个队列805a、805b……805n的数据分组，或者经由通信链路向一个或更多个接收器900a、900b……900n传输还未丢弃的多个队列805a、805b……805n的数据分组。

图8示出了根据本发明的实施方式的网络节点中的对应方法。在步骤850处，基于通信链路的资源利用率确定第一拥塞水平。在步骤860处，基于第一拥塞水平用第一标记对多个队列805a、805b……805n的数据分组进行标记。在步骤871处，针对每个队列805n，基于队列805n的队列长度来确定多个队列805a、805b……805n之间的队列805n的第二拥塞水平。在步骤873处，针对每个队列805n，基于第二拥塞水平用第二标记对队列805n的数据分组进行标记；或者基于第二拥塞水平根据概率丢弃队列805n的数据分组。最后，多个队列805a、805b……805n的数据分组经由通信链路被传输至一个或更多个接收器900a、900b……900n；或者还未丢弃的多个队列805a、805b……805n的数据分组经由通信链路被传输至一个或更多个接收器900a、900b……900n。

根据当前网络节点800，将根据所有多个队列(第一标记)的共享通信资源的拥塞水平的函数、而不是根据每个单独的队列(数据分组的第二标记或丢弃)即自己造成的拥塞来应用例如ECN标记的一个显式拥塞标记。对于自己造成的拥塞，在特定于用户的队列中，可以使用单独的拥塞标记用于个体用户队列，如分组延迟或分组丢失的另一显式信号或隐式信号。其优点是，端主机可以以不同的方式对自己造成的和共享的拥塞的拥塞标记作出反应，并且应用控制算法来实现时延和吞吐量目标两者。

图9示出了在具有多个特定于用户或流的队列的网络节点800中可以如何生成拥塞标记的示例。测量函数与每个特定于用户的队列相关联以测量队列的长度，并且在一些情况下还计算例如平均和其他统计的队列长度的函数。标记或丢弃函数通过标记或丢弃分组使用每个队列的测量输出来生成特定于用户的拥塞信号。标记函数或丢弃函数通常是队列长度的随机函数。拥塞水平显式地通过分组的标记或隐式地例如像如图9所示的分组丢弃来用信号发送至接收器300。

通过另一测量函数来测量共享通信链路900的使用，所述另一测量函数将输入提供给生成与共享通信链路900的拥塞或负荷有关的拥塞信号的另一标记函数。作为一个示例，标记函数可以使用随机早期检测(Random Early Detection,RED)，其中，用随平均队列长度线性增大的概率来标记分组，并且其中，来自测量函数的队列长度可以由与共享通信链路900有关的虚拟队列生成。虚拟队列将对通过共享链路发送的数据的字节数进行计数作为队列的输入速率，并且使用被配置成生成共享链路的合适负荷的服务速率，这将得到随时间变化的虚拟队列长度。标记概率对于所有用户相同，并且它由图9中的P_M来表示。

传输协议的拥塞控制算法可以设计有第一标记(与所有数据分组有关)和第二标记(与每个队列的数据分组有关)。具有两个拥塞标记应当使传输协议可以估计多少拥塞是自己造成的(具体地，在特定于用户的队列中)以及多少是共享拥塞。

传输协议可以通过应用两个不同的控制动作的组合来利用该信息。一个是改变发送速率，而第二个是改变传输的拥塞信用。网络中的网络节点可以观察拥塞信用标记以及拥塞标记和拥塞再回声标记。例如通过借助于实现对标记进行检查的监管和审计函数限制每个用户造成的拥塞的量，观察标记的能力能够实现基于拥塞的业务管理。

提出的解决方案会使得一系列不同传输协议能够以公平和高效的方式使用网络。因此，并不旨在强制执行某种类型的拥塞控制算法。然而，考虑作为典型示例的基于自同步窗口的拥塞控制算法。这意味着允许发送器200使与由拥塞窗口指示的一样多的数据被传输并且未被应答，并且新的传输由于应答到达而被发送。基于拥塞反馈信号调节拥塞窗口以在没有过度的排队延迟或损失的情况下实现高的网络利用率。发送速率将近似等于由RTT划分的拥塞窗口。将根据自己造成的拥塞和共享拥塞两者设置拥塞窗口。

可以如下在时间实例t处根据Cw(t)＝min(Cw(t-1)*beta1*(1+(C_limit-x(t-1)*cong_p1(t))/x(t-1)),Cw(t-1)*beta2*(1+(Delay_th-cong_p2(t))来更新拥塞窗口；其中，Cw(t-1)是更新之前的拥塞窗口，x是传输速率，beta1和beta2是控制增益参数，C_limit指示用户的可接受的拥塞量，cong_p1是基于第一标记的反馈信号对共享拥塞水平的估计，Delay_th是可接受延迟上的阈值，并且cong_p2是对与延迟成比例的第二拥塞水平的估计。在一些实施方式中，cong_p2可以是对通信路径的排队延迟的估计。

应当注意，可以在接收器300中对拥塞估计进行滤波。可以使用用于两个拥塞水平估计的不同滤波器参数来取决于拥塞信用的信令多快和多准确来实现到不同的时间标度的控制的部分解耦，例如它可以优选将较慢的控制环路用于共享拥塞水平。还可以在网络中例如通过AQM算法对拥塞反馈进行滤波，或者对于数据中心TCP(datacenter TCP,DCTCP)，可以在没有任何平均的情况下即刻用信号发送拥塞。

提出的解决方案不限于拥塞标记函数的任何具体定义或实现。然而，对拥塞控制算法的重要限制是：当在瓶颈链路处存在共享队列(这会导致第一拥塞水平与第二拥塞水平以及还因此第一标记与第二标记之间的非常高的相关性或者丢弃)时，拥塞控制算法应当很好地工作。然而，由于测量和标记函数的不同参数，可能出现估计的拥塞水平之间的差异，这需要在实现中考虑。在此，尽管应当清楚的是也可以每次从接收器300接收到反馈时进行更新，但是仍隐式地假设周期性地进行拥塞窗口的更新。可能需要使beta1和beta2参数适合于具有用于具体反馈间隔的合适的增益。

第二控制法则可以根据如下应用于确定拥塞信用的反馈：

其中，Rate_targ是用户的目标速率，x(t-1)是用于更新之前的时期中的传输速率，并且credit(t)是下一时期中用信号发送的信用量。项x(t-1)*cong_p1(t)在此处等于再回声度量。

应当注意，该控制规律的第一部分在以下情况下可能不是优选的：瓶颈不基于拥塞信用增大用户的速率以及存在节约拥塞信用的值。这可以例如如下情况：发送器或接收器具有多个流，并且准入的拥塞量必须在流之间划分。然而，作为简单的示例，该算法在很多情况下有用，并且可以在自适应信用限制下被用于较复杂的情况中。

拥塞控制或速率控制算法的其他类型可以用于例如视频流或类似的应用。这样的协议可以在发送速率如何适合于反馈和反馈如何从接收器300被供应给发送器200上均不同。例如，相比于TCP，实时控制协议(Real Time Control Protocol,RTCP)趋向于较不频繁地提供反馈。

在共享队列中，对其他用户造成的拥塞和自己造成的拥塞完全相同，因此，当特定于用户的队列中不存在瓶颈时，拥塞控制可以使用第一或第二标记中两者之一来估计拥塞水平。当瓶颈队列被共享时，对于每个用户也不存在控制延迟和速率两者的可能性，原因是网络节点中不存在可以将另外的传输容量分配给特定用户或使不同用户的延迟隔离的功能。

计算共享资源的拥塞标记概率的一个实施方式是测量传输资源的使用，而不是队列水平。如果可用容量将在应当通常稍微低于实际容量的某个限定值处，则这可以以计算会存在多少分组的待完成量的虚拟队列的形式实现。然后，标记函数可以应用于虚拟队列长度。由于实际的容量可以例如在无线信道的情况下变化，所以这可以是计算拥塞水平的相对简单的方式。还可以通过用发送速率的估计划分虚拟队列长度以生成对虚拟排队时间的估计来改善拥塞水平。对于共享资源，将跨越多个用户对速率进行平均，并且因此当存在很多共享资源的用户时，可以不需要到排队时间的转换。然而，在用户的数目低的情况下，计算共享拥塞水平作为跨越活跃用户进行平均的虚拟排队时间可以是优选的实施方式。例如，在蜂窝网络的一个蜂窝中，可以使用是某个配置百分比的标称最大吞吐量的服务速率实现虚拟队列。

在另一实施方式中，可以根据用户的综合队列水平和特定于类别的队列来生成共享拥塞水平的标记函数。在具有单个针对所有队列的优先级级别的节点中，这可以以不同方式被实现。一个示例是通过在个体队列上应用AQM，并且使用个体队列的标记概率的平均值。如果队列使用分组丢弃作为拥塞信号，则可以优选使用队列的不同拥塞计算公式来确定被用于求平均的拥塞标记水平。

第二示例是使用所有队列的总缓存占有量作为标记函数的输入。这可能具有以下缺点：非常长的队列会过度贡献于标记概率，因此，标记概率的计算应当优选地使用随着增大个体队列长度而慢于线性地增大的某个函数。

如果对于不同的业务类别存在多个优先级级别，则共享拥塞水平的计算取决于是否应当协调不同类别的拥塞水平。协调的优选方式是定义较高优先级类别的拥塞水平，使得该拥塞水平反映自己的类别和较低优先级类别的拥塞两者，进而得到反映对每个类别的业务的拥塞的总贡献的标记。这可以通过每个类别的单独的虚拟队列实现，其中，较低优先级队列的队列水平或拥塞水平被馈送给如图3所示的较高优先级标记函数。

图11示出了如何可以在具有多个优先级类别中的多个特定于用户或流的队列的网络节点中生成拥塞信号的示例。测量函数(图11中的“测量”)与每个特定于用户的队列相关联以测量队列的长度，并且在一些情况下还计算队列长度的函数，例如平均和其他统计。标记或丢弃函数根据特定于用户的拥塞水平使用每个队列的测量输出来生成标记或丢弃。拥塞信号显式地通过分组的标记或隐式地例如像如图11所示的分组丢弃而被传输至接收器。

共享通信链路900具有由调度器100分配给不同用户的有限容量。共享通信链路900的使用通过每个优先级类别的测量函数来测量。在基于虚拟队列的实施方式中，每个类别将具有它自己的虚拟队列，其中，输入速率将反映在那个类别中应当发送的分组。当较高容量类别已被服务时，对于较低优先级类别，虚拟队列应当使用考虑了剩余的实际的容量后的虚拟服务速率。虚拟队列将输入供应至特定于类别的标记函数，该特定于类别的标记函数生成与共享通信链路900处该类别的拥塞或负荷有关的拥塞信号。由于当较高优先级类别中存在较多业务时虚拟队列的服务速率减小，所以较低优先级类别隐式地考虑较高优先级类别的负荷。然而，对于较高优先级类别考虑在较低优先级类别中产生的拥塞，需要从较低优先级标记函数传递至较高优先级标记函数的显示信息。可以用下述概率标记较高优先级类别业务，所述概率是下一较低优先级类别的标记概率与由于将标记函数应用于特定于类别的虚拟队列而产生的标记概率之和。因此，标记概率，即图11中的三个类别中的用于最高的优先级类别的P_H、用于中优先级类别的P_M和用于最低的优先级类别的P_L总是具有P_H≥P_M≥P_L的关系。

作为示例，测量函数可以被实现为虚拟队列，该虚拟队列计算对于同一业务输入在作为共享通信链路900容量的一部分的服务速率的情况下得到的虚拟队列长度。标记函数可以是虚拟队列长度的随机函数。

然而，在另一实施方式中，还可以在每个类别中独立地定义共享拥塞水平，这意味着不同类别的使用策略还可以是独立的。在独立的类别的情况下，可以如在单类别情况下使用同一拥塞标记函数，使用所分配的资源和在单个类别中传输的业务来计算相关的拥塞水平。

结合不同优先级类别的拥塞水平的优点在于其允许基于拥塞量的统一的业务管理。因此，在不需要资源预留和准入控制的情况下，用户可以在网络内对用于优先级化的业务区分优先次序，并且标记用于优先级化的业务。以较高优先级类别发送的业务将以较高概率被拥塞标记，并且因此，如果用户选择较高优先级级别，则较少业务可以被发送。以最低优先级类别标记可以如在独立情况下进行，同时下一较高类别处的共享拥塞应当基于较低类别下的拥塞标记概率加上自己类别下的共享的标记概率。

在又一在实施方式中，可以根据正用于传输的资源块的百分比来计算拥塞水平。具体地，标记函数可以使用用来为不同类别服务的资源的不同权重，使得拥塞度量越高，越多业务以较高优先级类别被服务。

还可以根据每个用户的频谱效率的一些测量对每个用户的分组标记率进行加权以提供资源消耗到传输的数据量和产生的拥塞量的较准确的映射。

在一个实施方式中，代替端到端实现，本发明被本地部署在接入网中，其具有以下优点：解决方案易于部署，同时仍提供益处。在这种情况下，发送器和接收器可以是接入网中的网关、接入节点或用户装置。连接可以在网关与用户装置(沿任一方向)之间，接入节点作为实现调度器100的中间节点。发送节点200可以使用每个用户的延迟和速率阈值作为本地业务控制算法地输入。这些阈值可以来自如策略和计费控制(Policy and ChargingControl,PCC)的QoS管理实体。它们还可以通过像会话发起协议(Session InitiationProtocol,SIP)或资源预留协议(Resource Reservation Protocol,RSVP)的协议从服务质量参数的信号发送中得到。可以从用户订阅信息得到每个用户的拥塞信用连同每个用户的使用历史，例如用户在前几秒或前几分钟贡献的拥塞量的某个平均值。这具有以下优点：在当用户具有好的无线信道时传输较多的它们的数据的激励下，可以随时间推移控制用户的发送速率，同时仍提供随时间推移的用户中间的公平性。

此外，可以在具有代码装置的计算机程序中实现根据本发明的任何方法，所述计算机程序当由处理装置运行时使所述处理装置执行该方法的步骤。计算机程序被包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质可以本质上包括任意存储器，如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、闪存、EEPROM(电可擦除PROM)或硬盘驱动器。

另外，本领域的技术人员应当意识到当前装置、网络节点装置和用户装置以例如功能、装置、单元、元件等的形式包括用于执行本解决方案的必要的通信能力。其他这样的装置、单元、元件和功能的示例是：被合适地布置在一起用于执行本解决方案的处理器、存储器、缓存区、控制逻辑单元、编码器、解码器、速率匹配器、速率解匹配器、映射单元、乘法器、决策单元、选择单元、开关、交织器、解交织器、调制器、解调器、输入端、输出端、天线、放大器、接收器单元、发射器单元、DSP、MSD、TCM编码器、TCM解码器、电源单元、电源馈线、通信接口、通信协议等。

特别地，当前调度器、发送器、接收器和网络节点的处理器可以包括例如可以解读和执行指令的中央处理单元(CPU)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(ASIC)、微处理器或其他处理逻辑单元的一个或更多个实例。因此，表达“处理器”可以表示包括如例如上面提到的那些中的任意、一些或所有的多个处理电路的处理电路系统。处理电路系统还可以执行用于输入、输出和处理数据的包括如呼叫处理控制、用户接口控制等的数据缓存和装置控制功能的数据处理功能。

最后，应当理解，本发明不限于上述实施方式，而且在所附独立权利要求的范围内涉及和合并所有实施方式。

Claims

1.一种用于调度由多个发送器接收器对(600a,600b,…,600n)共享的通信链路(900)的资源的调度器(100)，所述调度器(100)包括处理器(101)和收发器(103)；所述收发器(103)被配置成

从发送器接收器对(600)接收第一信号，其中，所述发送器接收器对(600)包括发送器(200)和接收器(300)，所述第一信号包括指示所述发送器接收器对(600)的所述发送器(200)与所述接收器(300)之间的通信路径的拥塞度量的至少一个第一参数，并且其中，所述通信链路(900)是所述通信路径的一部分；以及所述处理器(101)被配置成

基于所述至少一个第一参数来调度所述通信链路(900)的资源。

2.根据权利要求1所述的调度器(100)，其中，所述拥塞度量是指示由所述发送器(200)接受的所述通信路径中的拥塞量的拥塞信用度量或者指示所述发送器(200)与所述接收器(300)之间的所述通信路径的拥塞的拥塞再回声度量。

3.根据权利要求2所述的调度器(100)，其中，所述处理器(101)还被配置成

基于所述拥塞信用度量与所述拥塞再回声度量之间的差异来调度所述通信链路(900)的资源。

4.根据前述权利要求中任一项所述的调度器(100)，其中，每个发送器接收器对(600a,600b,…,600n)与至少一个传输队列相关联；并且其中，所述处理器(101)还被配置成

将所述通信链路的资源调度给传输队列。

5.根据权利要求4所述的调度器(100)，其中，每个传输队列的数据分组与承载、会话或流相关联，并且其中，每个承载、每个会话和每个流具有多个优先级类别之中的优先级类别；并且其中，所述处理器(101)还被配置成

基于所述至少一个第一参数和所述优先级类别来调度所述通信链路(900)的资源。

6.根据前述权利要求中任一项所述的调度器(100)，其中，所述收发器(103)还被配置成

向所述多个发送器接收器对(600a,600b,…,600n)传输调度信息信号，其中，所述调度信息信号指示所述调度器(100)在调度所述通信链路(900)的资源时使用所述至少一个第一参数。

7.根据前述权利要求中任一项所述的调度器(100)，其中，所述处理器(101)还被配置成

基于所述至少一个第一参数来得到所述通信路径的服务速率；并且所述收发器(103)还被配置成

向所述发送器(200)传输调度信号，其中，所述调度信号包括所述服务速率的指示。

8.根据前述权利要求中任一项所述的调度器(100)，其中，所述收发器(103)还被配置成

接收包括至少一个第二参数的第二信号，其中，所述至少一个第二参数是与所述发送器接收器对(600)的所述通信链路(900)相关联的信道质量参数；并且其中，所述处理器(101)还被配置成

基于所述至少一个第一参数和所述至少一个第二参数来调度所述通信链路(900)的资源。

9.一种发送器接收器对(600)的发送器(200)或接收器(300)，所述发送器(200)被配置成通过通信路径经由通信链路(900)向所述接收器(300)传输数据分组，其中，所述通信链路(900)是所述通信路径的一部分并且由多个发送器接收器对(600a,600b,…,600n)共享，并且其中，所述通信链路(900)的资源由调度器(100)调度；所述发送器(200)或所述接收器(300)包括处理器(201；301)和收发器(203；303)；所述处理器(201；301)被配置成

监视所述通信路径的拥塞水平；

基于所监视的拥塞水平来确定至少一个第一参数，其中，所述至少一个第一参数指示所述通信路径的拥塞度量；并且所述收发器(203；303)被配置成

向所述调度器(100)传输包括所述至少一个第一参数的第一信号。

10.根据权利要求9所述的发送器(200)或接收器(300)，其中，所述拥塞度量是指示由所述发送器(200)接受的所述通信路径中的拥塞量的拥塞信用度量或者指示所述发送器(200)与所述接收器(300)之间的所述通信路径的端到端拥塞的拥塞再回声度量。

11.根据权利要求9或10所述的发送器(200)或接收器(300)，其中，所述收发器(203；303)还被配置成

如果所述通信路径的服务速率、吞吐量或分组延迟分别不满足服务速率阈值、吞吐量阈值或分组延迟阈值，则向所述调度器(100)传输包括至少一个更新的第一参数的另外的第一信号。

12.根据权利要求11所述的发送器(200)或接收器(300)，其中，所述处理器(201；301)还被配置成

基于网络策略确定所述至少一个更新的第一参数，其中，所述网络策略限制在一定时间段期间来自所述发送器(200)的网络业务或到所述接收器(300)的网络业务的总拥塞量。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的发送器(200)，其中，所述收发器(203)还被配置成

从所述调度器(100)接收调度信号，其中，所述调度信号包括所述通信路径的服务速率的指示，以及

通过所述通信路径以所述服务速率向所述接收器(300)传输数据分组。

14.一种用于调度由多个发送器接收器对(600a,600b,…,600n)共享的通信链路的资源的方法，所述方法包括：

从发送器接收器对(600)接收(150)第一信号，其中，所述发送器接收器对(600)包括发送器(200)和接收器(300)，所述第一信号包括指示所述发送器接收器对(600)的所述发送器(200)与所述接收器(300)之间的通信路径的拥塞度量的至少一个第一参数，并且其中，所述通信链路(900)是所述通信路径的一部分；以及

基于所述至少一个第一参数来调度(160)所述通信链路(900)的资源。

15.一种发送器接收器对(600)的发送器(200)或接收器(300)中的方法，所述发送器(200)被配置成通过通信路径经由通信链路(900)向所述接收器(300)传输数据分组，其中，所述通信链路(900)是所述通信路径的一部分并且由多个发送器接收器对(600a,600b,…,600n)共享，并且其中，所述通信链路(900)的资源由调度器(100)调度；所述方法包括：

监视(250；350)所述通信路径的拥塞水平；

从所监视的拥塞水平得到(260；360)至少一个第一参数，其中，所述至少一个第一参数指示所述通信路径的拥塞度量；以及

向所述调度器(100)传输(270；370)包括所述至少一个第一参数的第一信号。

16.一种计算机程序，所述计算机程序具有在当所述计算机程序在计算机上运行时用于执行根据权利要求14或15所述的方法的程序代码。