CN108012339A - 具有无线电调度器的无线电通信网络 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及无线电通信网络(100)，包括：至少一个基站(101)，配置为通过使用调度给至少一个基站(101)用于发送数据流(102)的无线电资源(104)发送数据流(102)至至少一个用户设备(UE)(103)；无线电调度器(105)，配置为根据调度度量(107)调度无线电资源(104)至至少一个基站(101)；监控实体(109)，配置为监控来自于至少一个基站(101)的性能信息(106)；以及控制器(111)，配置为基于所述监控实体(109)所监控的性能信息(106)调整(108)所述无线电调度器(105)的所述调度度量(107)；以及数据库(207)，配置为存储多个调度度量(208)，其中，所述控制器(201)配置为用存储于数据库(207)的调度度量(208)的其中一个或者存储于数据库(207)的调度度量(208)组合来代替所述调度度量(107)。

Description

具有无线电调度器的无线电通信网络
技术领域
本公开涉及无线电通是信网络，特别是5G无线电网络，具有根据调度度量调度无线电资源的无线电调度器。本公开特别涉及应用多相无线电调度器作为虚拟网络功能(VNF)，或者多个VNF的组合。
背景技术
在今天的移动网络中，通常在基站(BS)信号处理链中实施唯一的供应商特定的无线电调度器。根据网络供应商的算法和通过终端发送的信道估算信息，所述调度器自适应地确定在哪种频率、时间和空间的无线电资源以及哪种调制和编码方案(MCS)将应用于发送数据流至用户设备(UE)。所述调度器是软件的同质件，其支持多种特征，例如频率选择性调度(FSS)、小区间干扰协调(ICIC)方案、服务质量(QoS)感知等。当供应商提供针对它们的硬件的软件升级时，其可以与下一个版本一起升级。目前的无线电调度器因此只能够在网络中在动态情景下基于实际分配的软件方案而反应。
发明内容
本发明的目的是提供在无线电通信网络中更加灵活并且高性能的无线电调度的构思，特别是在动态提供网络资源的下一代移动网络中。
该目的通过独立权利要求的特征来实现。从从属权利要求、说明书和附图中可以明显得出进一步的实施方式。
本发明的基本思想是具有用于不同风格的调度度量的数据库，其对动态配置调度器提供了机会。它包括调度度量堆；同步和异步ICIC方案，其可以分别配置用于每个BS或BS簇，所述BS或BS簇取决于根据服务水平协议(SLA)、QoS、流量需求和活跃用户的无线电状况的需求。这将提高系统的整体性能，由于能够在移动网络需要应用调度和ICIC方案的时间和地点灵活并临时应用它们。
为了详细描述本发明，将用到下列术语、缩写和记号：
5G： 第五代移动网络
5GNR： 5G新无线电
LTE： 长期演进
BS，eNodeB： 基站或无线电小区
MCS： 调制和编码方案
UE： 用户设备
FSS： 频率选择性调度
ICIC： 小区间干扰协调
eICIC： 强化的小区间干扰协调
QoS： 服务质量
SLA： 服务水平协议
CoMP： 协作多点
TPB： 传输点消隐
CA： 载波聚合
JT： 联合传输
HARQ： 混合自动重发请求
MAC： 媒体访问控制层
PHY： 物理层
VNF： 虚拟网络功能
DSP： 数字信号处理器
KPI： 关键绩效指标
根据第一方面，本发明涉及无线电通信网络，包括：至少一个基站，配置为通过使用调度给至少一个基站用于发送数据流的无线电资源发送数据流至至少一个用户设备(UE)；无线电调度器，配置为根据调度度量调度无线电资源给至少一个基站；监控实体，配置为监控来自于至少一个基站的性能信息；以及控制器，配置为基于所述监控实体所监控的性能信息调整所述无线电调度器的所述调度度量。
通过使用基于所述监控实体的监控的性能信息调整所述无线电调度器的所述调度度量的控制器，这样的无线电通信网络提供了高灵活性和高性能的无线电调度。无线电调度器能够作为在基站内的软件模块或作为在网络某处的外部网络实体而灵活实施。所述调度器的较低层部分可以仍然在不容易形象化的DSP上(数字信号处理器)，如下文所提到的。
在一实施形式中，所述无线电通信网络包括配置为存储多个调度度量的数据库，其中所述控制器配置为用存储于数据库中的调度度量中的一个或存储于数据库中调度度量的组合代替所述调度度量。
通过使用这样的具有不同调度度量的数据库，所述无线电调度器能够提供无线电资源的灵活调度。例如第一度量能够用于需要或协定特定的服务水平协议(SLA)的第一网络，而第二度量能够用于需要或协定另一种类的SLA的第二网络，例如，在划分联合度量或总体之间分享基站(BS)的情况下，这也将在下面提到。
在无线电通信网络的实施形式中，所述控制器配置为基于多个存储于数据库中的调度度量调整调度度量。
这提供了优势，即无线电资源能依赖于应用于各自的网络分段的各种调度度量而灵活地调整。例如，一个网络划分或逻辑网络可以调度为普通移动网络，而另一个划分或逻辑网络可以调度为超可靠网络。
在无线电通信网络的实施形式中，所述控制器配置为基于至少一个基站的地理位置替代调度度量。
这提供了在无线电资源调度中的地理灵活性的优势。在都市环境例如城市中的基站资源能够以不同于在非都市环境例如城郊或农村地区中的基站资源的方式而调动。
在无线电通信网络的实施形式中，所述控制器配置为基于不同服务的进入数据流的监控的信息和/或需求而替代所述调度度量。
这提供了在无线电资源的高灵活性调度的优势。通过监控来自于不同划分的不同服务的进入数据流的信息，能够实现时间和空间上动态的调度。
在实施形式中，无线电通信网络包括网络编制实体，配置为基于建立网络划分的请求而从多个调度度量加载调度度量。
这提供了能够灵活地建立和重新配置无线电通信网络的优势，例如通过来自运营商的请求。
在无线电通信网络的实施形式中，所述数据库包括多个基本调度方案和/或多个小区间干扰协调(ICIC)方案，并且控制器配置为从数据库中选择基本调度方案中的一个或组合和/或ICIC方案中的一个或组合，用于调整无线电调度器。
这提供了优势，即能够灵活的从多个存储于数据库的预设的基本调度度量和/或从多个存储于数据库的预定的ICIC方案中选择调度度量。
在无线电通信网络的实施形式中，基本调度方案包括以下至少一种：轮询、最大/最小、正比公平、平等数据速率，而ICIC方案包括以下至少一种：增强的小区间干扰协调(eICIC)、基于载波聚合(CA)的ICIC、CoMP TPB(协作多点传输点消隐)、CoMP JT(联合传输)、协调波束成型、集中式和分散式调度，和/或所述调度基于至少一种服务质量(QoS)等级和/或服务水平协议(SLA)。
这提供了优势，即调度方案能够选自多个常规调度方案，诸如eICIC、基于CA的ICIC、CoMP TPB、CoMP JT、协调波束成型、集中式和分散式调度等。每个调度方案可以基于QoS和/或SLA需求和即时状态来选择。
在无线电通信网络的实施形式中，监控实体配置为监控来自于至少一个基站的以下至少一种性能信息：对于至少一个UE的服务质量(QoS)、对于包括至少一个BS的逻辑网络的服务水平协议(SLA)、对于至少一个UE的流量需求、至至少一个UE的无线电线路条件。
这提供了优势，即能够使用许多不同的性能信息作为对调度方案的选择的输入。所述调度决定也可以受到存在的QoS等级(QCI专用拦截)的影响。所述度量可以为QoS感知和/或SLA感知。
在无线电通信网络的实施形式中，所述通信网络包括多个基站，并且所述控制器配置为按多个基站的每个基站或每个基站簇调整无线电调度器的调度度量。
这提供了优势，即整个网络可分为多个簇，其中可应用不同的调度方案，产生灵活的调度和由此得到的高流量。
在无线电通信网络的实施形式中，网络编制实体配置为根据特定的调度度量需求分配不同的无线电调度器给不同的组。
这提供了无线电调度器在调度无线电资源方面可以协调的优势。
在无线电通信网络的实施形式中，其中网络编制实体适配为基于定义了度量和ICIC方案的多个组合的服务功能链模板配置调度度量。
这提供了优势，即网络编制实体可用于配置不同调度度量，以提供灵活数量的调度度量。
在无线电通信网络的实施形式中，所述控制器配置为使调度度量的组合激活或失活。
这提供了优势，即能够在动态框架中应用调度度量的不同组合。
在无线电通信网络的实施形式中，其中无线电调度器配置为应用第一调度度量至位于无线电通信网络的第一区域的基站簇，以及应用第二调度度量至位于无线电通信网络的第二区域的基站簇。
这提供了优势，即可将调度度量在地理上灵活地应用于通信网络。
在无线电通信网络的实施形式中，所述无线电通信网络(100)包括根据第五代(5G)或根据下一代的网络，以及无线电调度器的至少一部分作为5G网络的激活层的虚拟网络功能来实施，与5G网络的物理层通信。
这提供了优势，即所述无线电调度器可灵活地用于5G网络的至少一个网络划分，所述5G网络提供了不同服务的冲突KPI(关键绩效指标)的实现。
在无线电通信网络的实施形式中，无线电调度器配置为根据常规调度度量调度5G网络的第一网络划分的无线电资源，以及调度5G网络的第二网络划分的无线电资源。
这提供了优势，即能够使用常规调度度量形成和聚合不同的网络划分。
在无线电通信网络的实施形式中，其中所述常规调度度量可以根据同时对第一网络划分和第二网络划分的最适需求的优化判据来设计。
这提供了优势，即能够同时满足不同网络划分的需求。
附图说明
将参考以下附图进一步详细描述本发明的实施例，其中：
图1显示了说明本公开的无线电通信网络100的示意图。
图2显示了说明本公开的无线电通信网络200的示意图。
图3显示了说明在本公开的无线电通信网络的实体间传递信息的消息序列图300。
图4显示了说明示例性5G系统架构400的示意图，其中无线电资源能够通过本公开的无线电调度器来调度。
图5显示了说明包括多个网络划分的示例性5G通信网络500的示意图，其中无线电资源能够通过本公开的无线电调度器来调度。
具体实施方式
在以下详细描述中，对于形成其一部分的附图进行参考，并且其中通过示例的方式示出了可以实施本公开的特定方面。应当理解，可以使用其他方面，且可以进行结构或逻辑上的改变，而不背离本公开的范围。因此，下面详细的描述并没有限制性含义，且本公开的范围由所附的权利要求所限定。
应该理解，与描述的方法做出的相关的评论也可运用到配置为执行该方法相应的设备或系统，反之亦然。例如，如果描述了特定的方法步骤，相应的设备可以包括执行所述方法步骤的单元，即使这样的单元并没有明确的附图中描述或说明出来。进一步地，应该理解，本文中所描述的各种示例性方面的特征可以互相组合，除非有明确说明。
下文所述的无线电通信网络可包括多个不同的网络实体。网络实体可以是主机、计算机服务器或某个网络节点。网络实体可以是硬件单元，例如计算机服务器、网络节点或设备、PC、平板电脑、智能手机、路由器、网关或整个计算机网络。网络实体可以是软件单元，例如应用程序或在PC、平板电脑、智能手机或任意其他硬件设备上的软件模块。
无线电通信网络或无线电通信系统或无线通信网络可通过多种技术来实施，特别是实施为基于移动通信标准，例如LTE的通信网络，特别是LTE-A和/或OFDM，以及后继标准，例如5G。以下描述的这样的通信网络的部件和网络节点可以作为电子设备或电子网络实体来实施。所述设备和网络实体可以包括集成电路和/或无源元件，并且根据多种技术来制造。例如，电路可以设计为逻辑集成电路、模拟集成电路、复合信号集成电路、光电路、存储电路和/或集成的无源元件。
所述网络部件，特别是无线电小区和用户设备可以配置为发送和/或接收无线电信号以及执行相关的信号处理。无线电信号可以是或包括无线电频率信号，其由无线电发送装置(或者无线电广播发射机或无线电发送器)辐射出，其无线电频率范围为约3kHz至300GHz。频率范围可以对应于用于产生和检测无线电波的交流电信号的频率。
下文所述的通信网络可根据移动通信标准，例如长期演进(LTE)标准或其高级版LTE-A来设计。作为4G LTE和5G NR(新无线电)而销售的LTE(长期演进)，是用于高速数据的无线通信的标准，用于移动电话和数据终端。5G NR是3GPP术语。
图1显示了说明本公开的无线电通信网络100的示意图。
无线电通信网络100包括至少一个基站101、无线电调度器105、监控实体109和控制器111。所述至少一个基站101配置为通过使用无线电资源104发送数据流102至至少一个用户设备(UE)103，无线电资源104例如是调度给至少一个基站101用于发送数据流102的时频资源。所述无线电调度器105根据调度度量107调度无线电资源104至至少一个基站101。所述监控实体109监控来自于至少一个基站101的性能信息106。所述控制器111基于所述监控实体109所监控的性能信息106调整108所述无线电调度器105的所述调度度量107。所述无线电调度器105可以是与所述基站101并列或整合于所述基站101的网络实体。随后，无线电资源可以由基站调度。可选地，无线电调度器105可以位于与基站相距的特定地理距离处。一个无线电调度器105可以调度无线电资源104给一个或多个基站101。
无线电通信网络100可以进一步包括存储多个调度度量的数据库，例如下文关于图2所描述的数据库207。所述控制器201可以用存储于数据库的调度度量208中的一个或者存储于数据库的调度度量的组合来代替所述调度度量107。所述控制器111可按如下所述基于编制器205给出的sct布局而失活/激活所述调度度量208。所述控制器111可以基于多个存储于数据库中的调度度量调整108调度度量107。所述控制器111可以例如基于至少一个基站的地理位置代替所述调度度量107，例如在下文关于图2的描述。所述控制器111可以基于不同服务器的进入数据流的监控信息和/或需求代替所述调度度量107。
无线电通信网络100可以包括网络编制实体，例如下面关于图2描述的编制器205，配置为基于建立网络划分或逻辑网络的需求而从多个调度度量加载调度度量，例如下面关于图4和图5描述的网络划分510b、511b、512b。
数据库可以包括存储多个基本调度方案和/或多个小区间干扰协调(ICIC)方案，例如关于图2描述的方案208、206。控制器111可以从数据库中选择基本调度方案中的一个或组合和/或ICIC方案中的一个或组合，用于调整无线电调度器105。
基本调度方案可以包括：轮询(round robin)、最大/最小(max/min)、正比公平(proportional fair)、平等数据速率(equal data rate)，例如关于图2描述的。ICIC方案可以包括：增强的小区间干扰协调(eICIC)、基于载波聚合(CA)的ICIC、CoMP TPB(协作多点传输点消隐)、CoMP JT(联合传输)、协调波束成型、集中式调度，例如关于图2描述的。所述调度可以基于至少一种服务质量(QoS)等级和/或至少一种服务水平协议(SLA)。
所述监控实体109可以监控来自于至少一个基站的如下性能信息：对于至少一个UE 103的服务质量(QoS)、对于包括至少一个基站的逻辑网络的服务水平协议(SLA)、对于至少一个UE 103的流量需求、至至少一个UE 103的无线电线路状况等。
通信网络100可包括多个基站。所述控制器111可按每个基站或每个基站簇调整所述无线电调度器105的所述调度度量107。所述网络编制实体205可以根据特定的调度度量需求分配不同的无线电调度器给不同的基站组。
例如，所述网络编制实体205可以基于服务功能链模板配置调度度量。控制器111可以激活或失活调度度量的组合。例如，无线电调度器105可以应用第一调度度量至位于无线电通信网络100的第一区域的基站簇，以及应用第二调度度量至位于无线电通信网络100的第二区域的基站簇。
无线电通信网络100可以包括根据第五代(5G)或根据下一代的网络400、500，例如下文关于图4和图5描述的网络400、500。无线电调度器105的至少一部分可以作为5G网络的激活层的虚拟网络功能来实施，与5G网络的物理层通信，例如下面关于图4和图5描述的。
无线电调度器105可以配置为根据常规调度度量，调度5G网络的第一网络划分的无线电资源104，例如下面关于图5中所示的第一网络划分510b，调度第二网络划分的5G网络和无线电资源，例如下面关于图5中所示的第二网络划分511b。该常规调度度量可以根据同时对第一网络划分510b和第二网络划分511b的最适需求的优化判据来设计。
用于调度无线电资源的方法可以在无线电通信网络100中实施。该方法可以包括：通过至少一个基站，通过使用调度给至少一个基站101、用于发送数据流102的无线电资源104，将数据流102发送至至少一个用户设备103；通过无线电调度器105根据调度度量107调度无线电资源104至至少一个基站101；通过监控实体109监控来自于至少一个基站101的性能信息106；以及通过控制器111，基于监控实体109所监控的性能信息106调整无线电调度器105的调度度量107。
图2显示了说明根据本公开的无线电通信网络200的示意图。无线电通信网络200是上述关于图1中描述的无线电通信网络100的特定实施方式。
如图2所示，理念是具有附带全部种类的调度方案208的数据库207，其可灵活地在需要时基于SDN和NFV原则在基站合并或交换。在一些情况下，在网络200中临时创建例如BS簇是有意义的，其中应用基于正比公平(PF)、QoS感、，联合传输协调多点(JT CoMP)风格调度器(在具有元件213、226、227、228的无线电接入网络210内的右侧集群)。而对于网络210的另一区域，在应用于BS簇中的每一个的PF和QoS风格调度器处创建较小的簇。另外，可以形成实施CoMP TPB(传输点消隐)的集中化实体212(包括元件212、217、218、223、224的图2中的网络210中的中间簇)，其满足每个特定用户的QoS。另一个基站225(具有并列的无线电调度器218)基于具有根据载波聚合的ICIC方案的PF、SLA和QoS感知的组合调度无线电资源用于其自身。该系统从灵活性中获益，以在网络中的局部动态变化上发生反应(例如许多小区边缘UE变得活跃，并且集中式调度应该应用于提高小区边缘性能而无需降低系统的频谱效率)。
为了以上述的动态的方式适配调度方案，提供集中的软件控制器201和实况监控实体203，其在每个单独的BS或无线电小区观察当前性能。监控器203经常提供状态，而控制器201派生关键情况(例如网络划分的SLA或者无法满足的比量的QoS)，作为可选方案。然后控制实体201决定在网络210中的问题区域应该使用哪种调度算法和调度度量。例如，许多小区边缘用户较为活跃，并且某些BS簇的小区边缘效能需要提高，然后临时加载与BS本地正比公平和QoS感知风格调度器交互的集中调度器是有意义的。控制器201针对该特定事件加载个性化的调度器，以提高网络210的该部分的性能。控制器201可通过编制器205访问数据库207，或者在可选的实施方式中(图2中未示出)，控制器201能直接访问数据库207而无需编制器205。
图2所示的无线电通信网络200包括多个无线电小区221、222、223、224、225、226、227、228，例如基站或WiFi热点或其他小型小区，多个无线电调度器214、215、216、217、219、224和其他网络调度器211、212、213，例如用于监控服务水平协议和/或QoS的监控器203，以及例如软件控制器的控制器201。多个无线电小区221、222、223、224、225、226、227、228，多个无线电调度器214、215、216、217、219、224以及其他网络调度器211、212、213布置在编制的无线电接入网络210，其可以由软件控制器201控制和由SLA/QoS监控器203监控。无线电通信网络200进一步包括编制器205，用于建立或初始化无线电接入网络210。无线电通信网络200进一步包括用于存储基础调度方案208的数据库207和用于存储ICIC方案的数据库209，例如作为虚拟网络功能。
无线电小区221、222、223、224、225、226、227、228通过使用无线电资源可发送数据流至相应的用户设备(图2中未示出)，例如通过无线电调度器214、215、216、217、224、213调度给无线电小区用于发送数据流的时频资源，例如上面关于图1所描述的。
无线电调度器214、215、216、217、219、224可并列于相应的无线电小区221、222、223、224、225、226、227、228并且可以例如根据各自的调度度量，调度无线电资源给相应的无线电小区的时频资源，例如上面关于图1所描述的。
SLA/QoS监控器203监控来自于无线电接入网络210的无线电小区221、222、223、224、225、226、227、228的性能信息，并且控制器201基于所监控的性能信息调整/适配相应的无线电调度器214、215、216、217、219、224的各自的调度度量。
所述软件控制器201可以例如基于存储于数据库207中的调度度量208调整各自的调度度量。所述软件控制器201可以例如通过用存储于数据库207的调度度量208中的一个或者存储于数据库207中的调度度量208的组合来代替各自的调度度量，从而调整各自的调度度量。各自的调度度量的替代可以取决于无线电小区221、222、223、224、225、226、227、228和/或无线电调度器214、215、216、217、219、224的地理位置。所述软件控制器201可以例如基于不同服务的进入数据流的监控信息和/或需求来代替各自的调度度量。
无线电接入网络210的无线电小区221、222、223、224、225、226、227、228和无线电调度器214、215、216、217、219、224可以分在如图2所示的不同的簇中。例如，第一簇(或者第一逻辑网络)可以包括协调波束成型网络实体211，其协调与小型无线电小区220并列的eICIC QoS轮询(RR)无线电调度器214、与基站221并列的eICIC QoS正比公平(PF)无线电调度器215以及与小型无线电小区222并列的eICIC QoS轮询无线电调度器216。
第二簇(或者第二逻辑网络)可以包括CoMP(协同多点)TPS网络实体212，其协调与基站223并列的QoS PF无线电调度器217以及与基站224并列的QoS PF无线电调度器218。但是，划分也可以由不同的簇组成。
第三簇(或者第三逻辑网络)可以包括与基站225并列的服务水平协议(SLA)QoSPF无线电调度器219。
第四簇(或者第四逻辑网络)可以包括调度三个基站226、227、228的独立CoMP JT(联合传输)QoS PF无线电调度器213。
编制器205可以从存储于数据库207的多个调度度量208加载调度度量，例如基于为了建立网络划分的请求，例如下面关于图4和图5中描述的网络划分510b、511b、512b。网络划分可以包括整个的编制无线电接入网络210或者可选地如上所述的一个或多个簇或逻辑网络。
编制器205可以根据它们特定的调度度量需求分配不同的无线电调度器214、215、216、217、219、224给不同组的无线电小区220、221、222、223、224、225、226、227、228。编制器205可以例如基于定义了度量和ICIC方案的多个组合的服务功能链模板配置调度度量208。
软件控制器201可以通过编制器205从数据库207、209中选择基本调度方案208中的一个或组合和/或ICIC方案206中的一个或组合，用于调整每个无线电调度器214、215、216、217、219、224。基本调度方案208可以包括例如方案轮询、最大/最小、正比公平、平等数据速率等。ICIC方案206可以包括例如方案强化的小区间干扰协调(eICIC)、基于载波聚合(CA)的ICIC、CoMP TPB(协作多点传送点消隐)、CoMP JT(联合传输)，协调波束成型，集中式调度等。所述调度可以基于服务质量(QoS)等级和/或服务水平协议(SLA)。SLA/QoS监控器203可以例如监控来自于无线电小区220、221、222、223、224、225、226、227、228的性能信息，例如：对于逻辑网络210的QoS、SLA、对于UE的交流量需求和至所述UE的无线电线路条件。
所述软件控制器201可按每个无线电小区或每个无线电小区簇调整所述无线电调度器214、215、216、217、219、224的所述调度度量。软件控制器201可以激活或失活调度度量(208)的组合。例如，特定逻辑网络(例如网络210)的无线电调度器(或者多个无线电调度器)可以应用第一调度度量至位于无线电通信网络200的第一区域的无线电小区220、221、222簇，以及应用第二调度度量至位于无线电通信网络200的第二区域的基站223、224簇。
无线电通信网络200可以包括根据第五代(5G)或根据下一代的网络400、500，例如下面关于图4和图5描述的。无线电调度器214、215、216、217、219、224的一部分或者全部可以作为5G网络400、500的激活层404的虚拟网络功能522而实施，与5G网络400、500的物理层405通信，例如下面图4和图5描述的。
无线电调度器可以根据常规调度度量调度5G网络400、500的第一网络划分510b的无线电资源和5G网络400、500的第二网络划分511b的无线电资源，其可根据同时对第一网络划分510b和第二网络划分511b的最适需求的优化判据而设计。
图3显示了说明在本公开的无线电通信网络的实体间传递信息的消息序列图300。图3中显示了在如下之间进行分割的可行的功能：可相当于图2中所描述的编制器205的编制器301、可相当于图2中所描述的SLA/QoS监控器203或图1中所描述的监控实体109的QoS/SLA监控实体302、可相当于图2中所描述的软件控制器201或者图1中所描述的控制器111的软件控制器303、可相当于图2所描述的每个无线电调度器214、215、216、217、218、219或图1中所描述的无线电调度器105的较低MAC调度器304、以及可相当于图1中所描述的UE 103的UE 305。无线电调度功能可以在较低的MAC层实施，其从PHY层获得信息。
以下描述的信息为例子，其他实施方式也是可行的。在图3的实例中，编制器301发送“NS的服务(QoS/SLA)策略”信息310至QoS/SLA监控实体302，其用“Ack或Nack(正确应答或否认应答)”信息311来回答。然后，编制器301发送“NS的服务(QoS/SLA)策略”信息312至软件控制器303，其用“Ack或Nack”信息313来回答。然后，编制器301发送“至节点映射表的vNF”信息314至软件控制器303，其用“Ack或Nack”信息315来回答。
软件控制器303发送“无线电资源调度决定”信息316至较低MAC调度器304，其用“Ack或Nack”信息317来回答。然后，较低MAC调度器304发送“调度授权”信息318至UE 305，其用“HARQ Ack或Nack”信息319回答。然后，较低MAC调度器304发送“Ack/Nack”信息320至软件控制器303，并发送“基于QoS信息的流量”信息321至QoS/SLA监控实体302，QoS/SLA监控实体302基于信息321用“QoS/SLA状态指示器”信息322来回答。然后，发送“无线电资源调度决定”信息323至较低MAC调度器304，其转发“调度授权”信息324至UE 305。UE 305用“HARQ Ack/Nack”信息325来回答。
较低MAC调度器304发送“基于QoS信息的流量”信息326至QoS/SLA监控实体302，QoS/SLA监控实体302基于信息326用“QoS/SLA状态指示器”信息327来回答软件控制器303。然后，发送“无线电资源调度决定”信息328至较低MAC调度器304，其转发“调度授权”信息329至UE 305。UE 305用“HARQ Ack/Nack”信息330来回答。
较低MAC调度器304发送“基于QoS信息的流量”信息331至QoS/SLA监控实体302，QoS/SLA监控实体302基于信息331用“QoS/SLA状态指示器”信息332回答软件控制器303。然后，发送“调度器修改请求”信息333至编制器301，编制器301基于信息333选择不同的服务功能链模板并执行再编制(转换调度策略)334。
信息序列图300表示了上述关于图1中描述的在无线电通信网络中的用于调度无线电资源的方法的可行实施方式。
图4显示了说明示例性5G系统架构400的示意图，其中无线电资源能够通过本公开的无线电调度器来调度。
5G系统架构400包括具有5G通信终端401的区域，其通过不同的访问技术402连接于多层通信结构。这种多层通讯结构包括基础结构和资源层405、激活层404和应用层403，其由管理和仪表化平台406进行管理。
基础结构和资源层405包括具有接入点、云节点(由处理和存储节点组成)例如移动电话、便携式设备、CPE等5G设备、机器通信模块和其他网络节点以及相关链接的固定和移动网络部件的统合式网络结构的物理资源。5G设备可以包括多个且可配置的性能，并且例如作为中继或集线器起作用，或者能够依赖于特定的情境作为计算机或存储资源而运行。这些资源通过相应的API(应用程序接口)提供给较高的层404、403以及管理和仪表层406。对于这些API来说监控性能和配置为本身属性。
激活层404包括在统合式网络中需要的、模块架构块的形式的功能库。这些包括在软件模块中实施的功能，其能够从所需位置的存储位置取得，以及一系列用于网络特定部分的配置参数，网络特定部分例如是无线电访问。能够通过使用所提供的API通过管理和仪表层406按需访问这些特征和功能。特定功能可以存在多种变形，例如具有不同性能或特点的相同功能的不同实施方式。
应用层403包括网络运营商、公司、垂直运营商或使用5G网络的第三方的特定应用程序和服务。管理和仪表层406的界面允许针对应用程序使用特定的专属网络划分或者分配应用程序给现有的网络划分。
管理和现有层406是用于必需的使用情况(使用情况、商业模式)的接触点，以放入实际网络功能和划分。它定义了用于给定的应用方案的网络划分，连接(concetenates)相关模块网络功能，分配相关性能配置以及映射一切至基础结构和资源层405的资源。管理和仪表层406同样管理这些功能以及其地理分布的容量的规模。在某些应用程序中，管理和仪表层406也可以具有允许第三方通过使用API制备和管理它们自己的网络划分的技能。由于管理和仪表层406的多种任务，这些并不是大型的功能块，而是模块功能的集合，整合了在不同的网络域中已经实现的进展，例如NFV(网络功能虚拟化)、SDN(软件定义网络)或SON(自组织网络)。管理和仪表层106使用数据辅助的智能来优化服务组合和部署的各个方面。
上面关于图1描述的无线电调度器105可以用于调度通信网络400的无线电和/或网络资源。无线电调度器105可以是网络400的一部分或设于网络400以外。无线电调度器105可以例如在激活层404中实施，例如，作为网络划分中的虚拟网络功能522或者可选择地位于管理和仪表层406。或者，每个网络划分或划分实例可以包括无线电调度器105。通信网络400的网络实体请求资源可以例如为基础结构和资源层405的网络节点、或激活层404的网络节点、或者应用层403的网络划分或划分实例。通信网络400的网络实体请求资源也可以例如为移动设备401、基站、基站控制器、无线电网络控制器等，其请求资源用于初始化通信网络400上的通信通道。
5G网络400提高了通信效率，并特别提供了较高的数据流量、较低的延迟、特别高的可靠性、相当高的连接密度和较大的移动区域。5G网络400提高了运行灵活性，并在节省网络资源的同时提供了定制特征和功能。增加的性能伴随有控制高度异质环境的能力和保护用户的信托、身份和隐私的能力。
提供本发明的设备、系统和方法是为了提高通信效率和通信网络中的管控，特别是在具有多个网络划分的5G通信网络中，如下面所描述的。
图5显示了说明包括多个网络划分的示例性5G通信网络500的示意图，所述多个网络划分的无线电资源能够通过根据本公开的无线电调度器来调度。
5G通信网络500包括基础结构和资源层405、激活层404和应用层403，如上面关于图4所描述的。
基础结构和资源层405包括所有与网络运营商有关的物理资产，即位置、电缆、网络节点等。该层405形成所有网络划分的基础。其建造得尽可能通用而没有太多的特殊化的开发单元。基础结构和资源层405隐藏了指向更高层的任意类型的用户特定实施方式，所以优选能够使用剩余系统用于不同的划分。基础结构和资源层405的部件基于硬件和软件或每个操作所需要的固件，并作为资源对象提供给上面的层。基础结构和资源层405的对象，例如包括虚拟机、虚拟链接或连接以及虚拟网络，例如，虚拟访问节点531、532、533，虚拟网络节点534、535、536、537和虚拟计算机节点538、539、540。术语“虚拟”是指，基础结构和资源层405提供以“作为服务的基础结构”551形式的对象，即对于下一个较高层404的抽象的、虚拟化的形式。
设置激活层404在基础结构和资源层405之上。它使用基础结构和资源层405的对象并对这些对象增加额外的功能，例如以(非物质)软件对象/VNF(虚拟网络功能)的形式来启用任意种类的网络划分，并因此提供平台作为对下一个较高层403的服务。
软件对象能够以任意粒度存在，并可以包括极小或很大分片的网络划分。为了能够允许在激活层404的合适的抽象水平上产生网络划分，不同的抽象对象521能够与其他抽象对象和虚拟网络功能522组合，以形成组合的对象523，其能够转变为集合对象524，所述集合对象524能够在对象库525中提供至下一个较高层。因此，复杂性能够隐藏于网络划分背后。例如，用户能够创建移动宽带划分并仅定义KPI(关键绩效指标)，而无需指定的特定特征，例如每个本地天线罩、回程链路和特定的参数等级。支持开放环境、允许根据需要增加或删除网络功能是激活层404的重要技能，其支持网络划分的功能和连通性的动态重排，例如，通过使用SFC(服务功能链)或修改软件，使得划分的功能能够完全预定义，并能够包括近似静态软件模块和动态可添加的软件模块。
可以认为网络划分是软件定义的实体，其基于一系列定义了完整网络的对象。激活层404在该概念的成效中起主导地位，因为它可包括所有的对提供网络划分有必要的软件对象和处理该对象的合适的技能。可以认为激活层404是一种由网络生产环境补充的网络运行系统。激活层404的重要任务是定义抽象的合适的水平。所以网络运营商具有足够的自由度来设计他们的网络划分，而平台运营商仍然能够保持维护和优化物理节点。例如，支持每日任务诸如增加或替换NodeBs等的执行，无需网络客户的介入。模仿完全电信网络的合适对象的定义是激活层104在发展网络划分环境中的本质任务之一。
网络划分，也已知为5G划分，利用C(控制)和U(用户数据)层的特定类型的处理支持一定类型的连接的通信服务。5G划分由许多不同的5G网络功能和特定无线电访问技术(RAT)设定组成，其组合在一起用于特定的使用情况。因此，5G划分跨越网络的所有域，例如，在云节点上运行的软件模块、支持功能的灵活定位的传输网络的特定配置、特定的无线电配置甚至或者特定的访问技术以及5G设备的配置。不是所有的划分包括相同的特征，一些今天看起来对移动网络必要的特征在一些划分中甚至可以不出现。5G划分的意图是仅提供对于特定使用情况必要的功能，并避免任何其他不必要的功能。划分构思后面的灵活性对于拓宽现有的应用程序以及创建新的应用程序都是关键。第三方设备因此可以被授予权限，通过合适的API控制划分的一定的方面来提供这样的定制化服务。
应用层403包括所有产生的网络划分510b、511b、512b并作为“作为服务的网络”提供给不同的网络用户，例如，不同的客户。该构思允许定义的网络划分510b、511b、512b再次使用于不同的用户，例如作为新的网络实例510a、511a、512a。例如与自动应用程序关联的网络划分510b、511b、512b也能够用于在各种其他工业应用中的应用程序。由第一用户产生的划分实例510a、511a、512a可以与例如由第二用户产生的划分实例无关，虽然整体网络划分功能可以相同。
通过使用上面关于图1和图2所描述的无线电调度器，可以调度通信网络400的无线电资源。无线电调度器105可以是网络500的一部分或设于网络500以外，例如在外国网络中。无线电调度器105可以例如位于网络划分510b中或划分实例510a中。通信网络500的网络实体请求资源可以例如为基础结构和资源层405的网络节点，或激活层404的网络节点，或者应用层403的网络划分或者划分实例。通信网络500的网络实体请求资源也可以例如为移动设备、基站、基站控制器、无线电网络控制器等，其请求资源用于初始化通信网络上的通信通道。
本文中所述方法、系统和设备可以作为芯片或集成电路或专用集成电路(ASIC)内的电路和/或光电路来实施。本发明可以在数字和/或模拟电路和光电路中实施。
本文中所述方法、系统和设备可以作为在数字信号处理器(DSP)、在微控制器或在任意其他端处理器中的软件，或者作为在数字信号处理器(DSP)的专用集成电路(ASIC)中的硬件电路来实施。
本发明可以在数字电路、或计算机硬件、固件、软件或其组合实施，例如在常见的光收发设备的可用硬件中或在用于处理本文所描述的方法的新硬件中。
本公开也支持包括计算机可执行代码或计算机可执行指令的计算机程序产品，当执行时，引起至少一个计算机进行本文描述的执行和计算步骤，特别是上面关于图3所描述的方法300和图1至图5描述的技术。这样的计算机程序产品可以包括在其上存储有计算机所用的程序代码的可读的非暂时性存储介质。程序代码可以执行上面关于图1至图3所描述的方法。
虽然本公开的特定特征或方面可能已经仅针对若干实施方式中的其中一个来公开，但是这样的特征或方面可以与其他实施方式的一个或多个其他特征或方面组合，因为这对于任何给定的或特定应用来说是期望的或有优势的。此外，在这个意义上，在具体实施方式或权利要求书中使用术语“包括”，“具有”，“附带”或其它变体，这些术语以类似于术语“包括”的方式意指包括性。而且，术语“示例性”、“例如”和“例如(e.g.)”仅意味着作为例子，而不是最好或最佳。术语“偶联”和“连接”以及衍生词可能已使用。应当理解，这些术语可以用于指示两个元件彼此协作或相互作用，而不论它们是否处于直接的物理或电接触，或者它们彼此不直接接触。
虽然本文已经说明并描述了具体方面，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离本公开的范围的情况下，各种替代的和/或等效的实施方式可以代替所示和所描述的具体方面。本申请将涵盖任何对本文所讨论的具体方面的改编或变体。
虽然下面的权利要求中的元件是利用对应的标记按特定顺序记载，但是，除非权利要求的记载以其他方式暗指了实现某些或全部那些元件的特定顺序，否则，那些元件不一定意在限于按该特定顺序实现。
根据以上教导，很多可选方案、修改以及变体对于本领域技术人员来说将是显而易见的。当然，本领域技术人员容易认识到，除了本文所描述的之外，还有本发明的许多应用。虽然已经参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但是本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行许多改变。因此，应当理解，在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明可以以不同于本文具体描述的方式实施。

Claims (16)

1.一种无线电通信网络(100)，包括：
至少一个基站(101)，配置为通过使用调度给至少一个基站(101)用于发送数据流(102)的无线电资源(104)发送数据流(102)至至少一个用户设备(UE)(103)；
无线电调度器(105)，配置为根据调度度量(107)调度无线电资源(104)至至少一个基站(101)；
监控实体(109)，配置为监控来自于至少一个基站(101)的性能信息(106)；
控制器(111)，配置为基于所述监控实体(109)所监控的性能信息(106)调整(108)所述无线电调度器(105)的所述调度度量(107)；以及
数据库(207)，配置为存储多个调度度量(208)，
其中，所述控制器(201)配置为用存储于数据库(207)的调度度量(208)中的一个或者存储于数据库(207)的调度度量(208)组合来代替所述调度度量(107)。
2.根据权利要求1所述的无线电通信网络(100、200)，
其中所述控制器(201)配置为基于多个存储于数据库(207)中的调度度量(208)调整(108)所述调度度量(107)。
3.根据权利要求1或2所述的无线电通信网络(100、200)，
其中所述控制器(201)配置为基于至少一个基站(220、221、222)的地理位置代替所述调度度量(107)。
4.根据上述权利要求之一所述的无线电通信网络(100、200)，
其中所述控制器(201)配置为基于不同服务的进入数据流的监控信息和/或需求代替所述调度度量(107)。
5.根据上述权利要求之一所述的无线电通信网络(100、200)，包括：
网络编制实体(205)，配置为基于建立网络划分(510b、511b、512b)的请求而从多个调度度量(208)加载调度度量。
6.根据上述权利要求之一所述的无线电通信网络(100、200)，
其中数据库(207、209)包括多个基本调度方案(208)和/或多个小区间干扰协调(ICIC)方案(206)，以及
其中所述控制器201配置为从数据库(207、209)中选择基本调度方案(208)中的一个或组合和/或ICIC方案(206)中的一个或组合，用于调整无线电调度器(105)。
7.根据权利要求6所述的无线电通信网络(100、200)，
其中所述基本调度方案(208)包括以下至少一种：轮询、最大/最小、正比公平、平等数据速率，
其中ICIC方案(206)包括以下至少一种：增强的小区间干扰协调(eICIC)、基于载波聚合(CA)的ICIC、协作多点传输点消隐(CoMP TPB)、CoMP联合传输(JT)、协调波束成型、集中式调度，和/或
其中所述调度基于服务质量(QoS)等级和/或服务水平协议(SLA)。
8.根据上述权利要求之一所述的无线电通信网络(100、200)，
其中，所述监控实体(109、203)配置为监控来自于至少一个基站(220、221、222、223、224、225、226、227、228)的以下性能信息中的至少一个：
对于至少一个UE(103)的服务质量(QoS)，
对于包括至少一个基站(220、221、222、223、224、225、226、227、228)的逻辑网络(210)的服务水平协议(SLA)，
对于至少一个UE(103)的流量需求，
至至少一个UE(103)的无线电线路的条件。
9.根据上述权利要求之一所述的无线电通信网络(100、200)，
其中，所述通信网络(100、200)包括多个基站(220、221、222、223、224、225、226、227、228)，以及
其中所述控制器(201)配置为按多个基站(220、221、222、223、224、225、226、227、228)的基站或基站簇(220、221、222)调整无线电调度器(105)的调度度量(107)。
10.根据权利要求5所述的无线电通信网络(100、200)，
其中网络编制实体(205)配置为根据特定的调度度量需求分配不同的无线电调度器(214、215、216、217、219、224)给不同组的基站(220、221、222、223、224、225、226、227、228)。
11.根据权利要求10所述的无线电通信网络(100、200)，
其中网络编制实体(205)适配为基于定义了度量和ICIC方案的多个组合的服务功能链模板来配置调度度量(208)。
12.根据权利要求11所述的无线电通信网络(100、200)，
其中控制器(201)配置为激活或失活调度度量(208)的组合。
13.根据上述权利要求之一所述的无线电通信网络(100、200)，
其中无线电调度器(105)配置为应用第一调度度量至位于无线电通信网络(200)的第一区域的基站(220、221、222)簇，以及应用第二调度度量至位于无线电通信网络(200)的第二区域的基站(226、227、228)簇。
14.根据上述权利要求之一所述的无线电通信网络(100、200)，
其中无线电通信网络(100)包括根据第五代(5G)或根据下一代的网络(400、500)，以及
其中无线电调度器(105)的至少一部分作为5G网络(400、500)的激活层(404)的虚拟网络功能(522)来实施，与5G网络(400、500)的物理层(405)通信。
15.根据权利要求14所述的无线电通信网络(100、200)，
其中无线电调度器(105)配置为根据常规调度度量，调度5G网络(400、500)的第一网络划分(510b)的无线电资源(104)，以及调度5G网络(400、500)的第二网络划分(511b)的无线电资源。
16.根据权利要求15所述的无线电通信网络(100、200)，
其中所述常规调度度量根据同时对第一网络划分(510b)和第二网络划分(511b)的最适需求的优化判据来设计。
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