CN115413051A - 一种处理与多个数据流的传输相关的数据的方法 - Google Patents

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Abstract

一种处理与在无线通信网络上的多个数据流（例如时间敏感联网TSN网络的数据流）的传输相关的数据的方法，例如计算机实现的方法，包括：确定所述多个数据流中的至少两个数据流的要求，基于所述至少两个数据流的要求确定表征无线通信网络的传输资源的资源需求，基于所述资源需求和与所述至少两个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性，为所述至少两个数据流调度资源。

Description

一种处理与多个数据流的传输相关的数据的方法
技术领域
本公开涉及一种处理与多个数据流的传输相关的数据的方法。
本公开还涉及一种用于处理与多个数据流的传输相关的数据的装置。
发明内容
示例性实施例涉及一种处理与无线通信网络上的多个数据流（例如时间敏感联网TSN网络的数据流）的传输相关的数据的方法，例如计算机实现的方法，包括：确定多个数据流中的至少两个数据流的要求，基于所述至少两个数据流的要求确定表征无线通信网络的传输资源的资源需求，基于所述资源需求和与所述至少两个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性，来为所述至少两个数据流调度资源。
换句话说，在一些实施例中，所述至少两个数据流中的第一数据流可以与第一无线电信道相关联，并且所述至少两个数据流中的第二数据流可以与第二无线电信道相关联，并且在一些实施例中，第一和第二无线电信道之间的相关性可以被考虑用于所述至少两个数据流的资源调度。在一些实施例中，这使得能够增加数据流传输的可靠性。
在一些实施例中，多个数据流的要求包括以下中的至少一项：a）周期时间，b）可靠性目标，c）分组误差容限，例如由存活时间表征，d）延时，例如最大延时，e）抖动，例如最大抖动，f）分组大小，例如数据分组的分组大小。
在一些实施例中，无线通信网络可以例如是第五代5G类型的无线通信网络。在一些实施例中，也可以使用其他类型。
在一些实施例中，数据流可以在TSN网络的端点之间传输，所述端点可以例如每个都经由TSN网桥连接到逻辑5G TSN网桥。
根据一些示例性实施例，该方法包括：基于a）相应无线电信道的相应信道模型，和/或基于b）与所述至少两个数据流相关联的设备（例如端点）的位置，确定相应无线电信道之间的相关性，其中该方法可选地进一步包括：将相关性用于调度。
根据一些示例性实施例，该方法包括：确定与所述至少两个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性是否超过第一阈值，并且如果与所述至少两个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性超过第一阈值，则向所述至少两个数据流分配不同的资源，例如不同的时间资源。这样，例如在无线电信道条件快速改变的情况下，所述至少两个数据流在无线通信网络上的传输可以更有弹性，因为如果具有（至少在某种程度上）相关的无线电信道的数据流被分配给不同的资源，例如时间资源，则它们可以较少地受到快速改变的影响。
根据一些示例性实施例，该方法包括：确定多个数据流的要求，可选地例如基于所述要求确定时间资源，例如传输时间窗口；例如针对与所述多个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道的不同信道状态，基于所述多个数据流的要求确定表征无线通信网络的传输资源的资源需求；例如针对所述多个数据流中的每一个，确定信道模型，并且例如基于信道模型，确定与所述多个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性；基于资源需求和相关性为所述多个数据流调度资源。
在一些示例性实施例中，可以以多种方式检索或确定数据流（例如针对每个数据流）的信道模型。
在一些示例性实施例中，可以借助于信道模型来利用的一个特性是数据流和/或与数据流相关联的设备（例如端点，例如位于彼此附近）的相关性质。在一些示例性实施例中，彼此靠近的端点或用户可能经历他们的无线电信道的类似的大规模信道效应。
例如，工厂大厅中的自动导引车辆（AGV）可以被认为运输大型金属货物。在该过程中，它可能随机地阻挡不同用户（例如，连接到TSN网络的端点的用户设备）的视线（LOS）连接，所述用户可能一起靠得很近，并且因此可能共同受到LOS条件恶化的影响。作为信道质量受损的结果，在常规方法中，所有受影响的用户或端点可能需要更鲁棒的调制和编码方案，并且因此需要更多的传输资源，诸如例如无线电资源块RB，其例如表征时间和频率传输资源，以例如在较差的信道条件下维持数据帧的成功传递。虽然在常规方法中可能无法避免该影响，但是根据一些示例性实施例，可以确定数据流传输的调度，这可以例如在单个传输时间窗口中减少例如RB需求的突然峰值的影响。
在一些示例性实施例中，用于对无线电信道（例如其相关行为）进行建模的一个选项可以是观察无线电信道和/或用于在较长的时间段（在一些实施例中，其可以直接取决于无线电信道）上传输分组的（例如所要求的）资源量，例如在一段时间内，例如一些或所有数据流和/或与所述数据流相关联的相应（一个或多个）设备（例如端点）的量。
在一些示例性实施例中，基于该观察，可以分别确定不同信道状态的概率以及不同数据流或它们相关联的无线电信道之间的相关性。
在一些示例性实施例中，可以使用学习算法，例如更复杂的学习算法，其中可以考虑基于训练数据和/或其他参数（诸如设备的位置和/或移动性，例如端点）的信道模型预测。
在一些示例性实施例中，可以使用一个或多个不同的随机模型，其例如描述无线电信道中的不同影响。在一些示例性实施例中，例如当试图优化用于数据流传输的资源的预调度时，例如在较长的时间段内，（一个或多个）随机模型可以考虑大尺度效应。作为示例，在一些实施例中，可以使用表征路径损耗和/或阴影（shadowing）效应的无线电信道模型，例如类似于和/或基于3GPP，“TS 38.901 V16.1.0 S 38.901 V16.1.0 Study onchannel model for frequencies from 0.5 to 100 GHz”，2020。
在一些示例性实施例中，例如经由位置相关的路径损耗
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，例如在网络元件（诸如例如基站，例如gNB）和设备d（诸如例如用户设备或端点）之间，和/或经由随机阴影衰减Ls，可以分别对与数据流（例如所有数据流）或端点相关联的无线电信道进行建模，该随机阴影衰减在一些实施例中可以被建模为高斯随机变量，其例如具有零均值和例如环境特定的标准偏差。在一些实施例中，
Figure 214886DEST_PATH_IMAGE002
的值可以用于室内工厂环境，例如在TS38.901 V16.1.0中提到的。
在一些示例性实施例中，可以考虑位置特定的阴影，即，在给定用户或端点相对于彼此的相对位置
Figure DEST_PATH_IMAGE003
的情况下，阴影可以在用户或端点之间相关：
Figure 132026DEST_PATH_IMAGE004
，其中dcor是去相关因子，在一些实施例中，对于相同的室内工厂环境，该因子例如可以是10m。换句话说，在一些实施例中，该模型可以描述附近的设备可以经历相似的信道质量。
在一些示例性实施例中，调度包括优化对多个数据流的时间资源的分配，使得分配给相同时间资源（例如时间窗口）的一组流所要求的资源（例如时间和/或频率资源）的数量最小化。
在一些示例性实施例中，优化可以旨在最小化几个时间窗口（例如每个时间窗口）所要求的资源，这在一些实施例中可以导致所要求的资源在例如所有时间窗口中的均匀分布以及在所有时间窗口上所要求的总资源的最小化。
在一些示例性实施例中，调度包括最小化分配给相同时间资源的至少两个（例如所有）数据流之间和/或它们相关联的无线电信道之间的相关性。
在一些示例性实施例中，该方法包括：例如基于所调度的资源，为多个数据流中的至少两个数据流的传输提供第一调度，例如离线预调度，以及可选地，例如基于所述第一调度，以及可选地，基于与所述至少两个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道中的至少一个相关联的信道测量，为所述多个数据流中的至少两个数据流的传输提供第二调度，例如在线调度。
在一些示例性实施例中，该方法包括：向无线通信网络和/或无线通信网络的元件提供第一调度，以例如用于促进资源规划，以及可选地，从无线通信网络和/或无线通信网络的元件接收关于第一调度的反馈，以及可选地，基于所述反馈修改第一调度和第二调度中的至少一个。这样，在一些实施例中，可以基于来自无线通信网络的反馈来修改（例如进一步优化）第一调度。
进一步的示例性实施例涉及一种操作无线通信网络的元件的方法，包括：接收第一调度，例如离线预调度，以用于在无线通信网络上传输例如时间敏感联网TSN网络的多个数据流中的至少两个数据流，以及可选地提供关于第一调度的反馈。
进一步的示例性实施例涉及一种用于执行根据实施例的方法的装置。
在一些实施例中，该装置可以例如在例如TSN网络的网络元件中提供和/或为其提供，和/或在例如5G类型的无线通信系统或网络的网络元件中提供和/或为其提供。
进一步的示例性实施例涉及一种包括指令的计算机程序，当该程序由计算机执行时，所述指令使得计算机执行根据实施例的方法。
进一步的示例性实施例涉及一种包括指令的计算机可读存储介质，当由计算机执行时，所述指令使得计算机执行根据实施例的方法。
进一步的示例性实施例涉及承载和/或表征根据实施例的计算机程序的数据载体信号。
进一步的示例性实施例涉及包括根据实施例的至少一个装置的通信网络，例如时间敏感联网网络和/或无线通信网络。
进一步的示例性实施例涉及将根据实施例的方法和/或根据实施例的装置和/或根据实施例的计算机程序和/或根据实施例的计算机可读存储介质和/或根据实施例的数据载体信号和/或根据实施例的通信网络用于以下中的至少一个：a）减少（例如最小化）例如用于数据流的传输的过度供应的资源量，b）增加例如能够由无线通信网络支持的例如时间关键的数据流的数量，c）基于与至少两个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性，为所述至少两个数据流调度资源，d）优化第一调度，例如离线预调度，用于例如使用时间敏感联网TSN网络和/或无线通信网络（例如联合的TSN和无线通信系统）传输数据流，e）例如在具有有限共享资源的系统中，增加数据流传输的可靠性，f）最小化所要求的资源以实现预定的可靠性目标，g）例如在资源约束下，确定用于数据流传输的可靠的（例如最可靠的）调度， h）避免在每个流的基础上为数据流的传输分配资源，i）基于数据流的组为数据流的传输分配资源，例如优化数据流的组，使得与数据流相关联的无线电信道的信道相关性在使用相同资源集（例如相同时间资源，例如相同时间窗口）的所有数据流之间被最小化。
附图说明
现在将参考附图描述一些示例性实施例，其中：
图1示意性地描绘了根据示例性实施例的简化流程图，
图2示意性地描绘了根据示例性实施例的简化框图，
图3示意性地描绘了根据示例性实施例的简化框图，
图4示意性地描绘了根据示例性实施例的简化时间图，
图5示意性地描绘了根据示例性实施例的简化框图，
图6示意性地描绘了根据示例性实施例的简化流程图，
图7示意性地描绘了根据示例性实施例的简化流程图，
图8示意性地描绘了根据示例性实施例的简化流程图，
图9示意性地描绘了根据示例性实施例的简化流程图，
图10示意性地描绘了根据示例性实施例的简化流程图，
图11示意性地描绘了根据示例性实施例的简化流程图，
图12示意性地描绘了根据示例性实施例的简化框图，
图13示意性地描绘了根据示例性实施例的使用的示例性方面。
例如参见图1、2，示例性实施例涉及一种处理与在无线通信系统20上传输多个数据流ds（图2）、例如时间敏感联网TSN网络10的数据流ds相关的数据的方法，例如计算机实现的方法，包括：确定100（图1）多个数据流ds中的至少两个数据流ds-1、ds-2的要求REQ_ds，基于所述至少两个数据流ds-1、ds-2的要求REQ_ds，确定102表征无线通信系统20的传输资源的资源需求RES_demand（图2），基于资源需求RES_demand和与所述至少两个数据流ds-1、ds-2中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性corr，调度104（图1）用于所述至少两个数据流ds-1、ds-2的资源20-res。 在一些实施例中，这可以使得能够增加数据流ds-1、ds-2的传输的可靠性。
在一些实施例中，所述多个数据流ds的要求REQ_ds包括以下中的至少一个：a）周期时间，b）可靠性目标，c）例如由存活时间表征的分组误差容限，d）延时，例如最大延时，e）抖动，例如最大抖动，f）例如数据分组的分组大小。
在一些实施例中，无线通信系统20（图2）可以例如是第五代5G类型的无线通信网络。
在一些实施例中，数据流ds、ds-1、ds-2可以在TSN网络10的端点11a、11b之间传输，这些端点可以例如每个都经由TSN网桥连接到逻辑5G TSN网桥。这由图3的简化框图示例性地描述，其中元件E1、E2表示TSN网络10’的端点，例如类似于图2的TSN网络10的端点11a、11b。此外，图3的元件E3、E4表示将端点E1、E2连接到逻辑5G TSN网桥E5的相应TSN网桥，例如包括5G核心网络E6、一个或多个5G基站E7（例如GNB）以及一个或多个5G设备E8。
图3的元件E9表示根据一些示例性实施例的集中式网络配置，元件E10表示根据一些示例性实施例的集中式用户或端点配置。在一些实施例中，设备E9、E10可以配置和/或调度网络10’的设备或组件11a、11b。
在一些实施例中，考虑确定性应用，其中两个端点11a、11b、E1、E2之间的一个或多个或所有数据流ds呈现恒定大小的周期性数据交换。在一些实施例中，目标可以是例如通过集中式配置来确定合适的第一（TSN）（例如，预）调度，其中第一调度在被牵涉在数据流传输中的每个网络元件中预留必要的资源，例如使得每个数据流的可靠性要求得到满足。
由于有线（例如基于以太网的）TSN网络的静态性质，在一些实施例中，可以精确地执行TSN预调度，而没有TSN网桥E3、E4之间的帧错误。除了例如设备故障之外，在一些实施例中，可以保证每个时隙在每个周期中向每个数据流ds、ds-1、ds-2提供相同的带宽。然而，在一些实施例中，在使用无线通信系统20（例如，图3的5G网桥E5）实现的无线链路上可能不是这种情况，其中在一些实施例中，不可预测的动态可能影响信息速率和可靠性。鉴于此，示例性实施例聚焦于逻辑5G TSN网桥E5的调度。
一些示例性实施例旨在针对至少两个或者例如所有数据流ds，贯穿于网络的操作保持足够高的可调度性概率。为此，在一些实施例中，例如可以在图3的集中式网络配置E9中提供的调度器sched可以确定哪个端点E1、E2应该在哪个时间点传输其数据，以及必须为相应的数据流保留多少资源，例如在逻辑5G TSN网桥E5中或由逻辑5G TSN网桥E5保留。
在一些示例性实施例中，集中式网络配置E9可以向E5转发例如来自和/或与E1和E2相关联的流要求，以及例如帧在E5处的（一个或多个）预期到达时间。在一些示例性实施例中，元件E5然后可以例如在内部例如基于流的关键程度来确定是否以及多少资源应该被给予对流的优先访问权。
图4描绘了根据进一步示例性实施例的逻辑5G TSN网桥E5（图3）的建议调度程序的示例性方面。在一些实施例中，调度器sched（图3）可以收集例如关于所述至少两个数据流ds-1、ds-2或者关于每个数据流ds的所有相关要求R（s），诸如周期时间、可靠性目标、分组误差容限（例如存活时间）、延时等。
在一些实施例中，可选地，调度器sched可以确定适当数量的固定传输时间窗口Ti，在固定传输时间窗口Ti期间，数据流ds可以传输数据帧，参见例如图4的示例性时间窗口T1、T2、T3、T4、T5以及表示与数据流相关联的帧的圆角矩形S1、S2。
在一些示例性实施例中，第一数据流1可以例如由帧S1组成或者可以包括帧S1。在一些示例性实施例中，例如每个奇数时间窗口Ti，可以由数据流1生成新的帧S1。在一些示例性实施例中，预调度可以包括信息“将帧S1调度到时间窗口Ti”。在一些示例性实施例中，被调度到时间窗口Ti的帧（例如所有帧）可以在时间窗口Ti内以任意顺序（例如，到达顺序）结束，并且可以根据如图4所表示的圆角矩形的大小来占用时间资源。
在一些实施例中，不要求确定合适数量的固定传输时间窗口，因为调度器sched可以例如基本上自由地确定每个帧何时有资格被传输。然而，在一些实施例中，具有固定的周期可以降低查找调度的计算复杂度。
例如在TSN网络10、10’中，为这样的数据流传输寻找合格调度的一般程序是技术人员已知的。在图4中，示出了Ti和具有周期时间
Figure DEST_PATH_IMAGE005
和
Figure 849447DEST_PATH_IMAGE006
的两个数据流的示例性选择。
在一些实施例中，例如在TSN网络10、10’上的数据传输开始之前确定的第一或离线调度（也可以标示为预调度），可以例如贯穿于TSN网络的操作保持有效，其中例如预调度中考虑的每个数据流被绑定到其（一个或多个）传输窗口。
此外，在一些实施例中，无线通信系统20的调度器可以例如基于实际经历的无线电信道（例如，如果抖动和延时要求允许的话（例如，精确的资源分配）），例如在预调度内（例如，通过例如在相应的时间窗口Ti内分配诸如资源块的资源，例如，以帧到（一个或多个）时间窗口Ti的分配为特征），例如进行调整，例如进行精细调整。这由图5示例性地表示，其中元件E20表示例如将数据流ds分配给传输时间窗口的离线预调度，其中元件E21表示例如在单个传输时间窗口Ti内的在线调度。元件E22表示可选的信道和相关性模型，其在一些实施例中可以用于预调度E20，并且元件E23表示流要求，其在一些实施例中可以用于预调度E20。元件E24表示信道测量，例如与实际经历的无线电信道相关的信道测量，其在一些实施例中可以用于在线调度E21。
在一些示例性实施例中，离线预调度E20可以例如在数据流传输之前和/或在网络可操作之前被确定例如一次。在一些示例性实施例中，可以重复确定在线调度E21，例如周期性地和/或连续地确定。
在一些示例性实施例中，例如对于每个传输时间间隔，可以例如在（5G）网络20中确定和/或执行在线调度E21。在一些示例性实施例中，例如基于信道测量E24，可以例如在每次传输之前例如再次计算当前调度和例如所要求的资源（例如资源块）的数量。
换句话说，在一些示例性实施例中，元件E20表征和/或传递例如保持固定的单个调度sched-1，而在一些示例性实施例中，元件E21表征和/或传递新的调度sched-2，例如针对每个时间窗口Ti。
根据一些示例性实施例，图6，该方法包括：基于a）相应无线电信道的相应信道模型，和/或基于b）与所述至少两个数据流ds-1、ds-2（图2）相关联的设备（例如端点11a、11b或E1、E2）的位置，确定110相应无线电信道之间的相关性corr，其中该方法可选地进一步包括：使用112相关性corr进行调度。在一些实施例中，可以执行框110来向图1的框104提供相关性。
在一些示例性实施例中，信道模型可以是静态的。在一些示例性实施例中，信道模型可以是非静态的，例如，动态的，例如，基于测量和/或基于经验确定的值。
根据一些示例性实施例，图7，该方法包括：确定120与所述至少两个数据流ds-1、ds-2中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性corr是否超过第一阈值THR1，并且如果与所述至少两个数据流ds-1、ds-2中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性corr超过第一阈值THR1，则向所述至少两个数据分配122不同的资源，例如不同的时间资源（例如，如上面关于图4所解释的不同的时间窗口）。这样，例如在无线电信道条件的情况快速改变下，在无线通信系统20（图2）上的至少两个数据流ds-1、ds-2的传输可以更有弹性。
根据一些示例性实施例，图8，该方法包括：确定130多个（例如所有）数据流ds的要求REQ_ds，可选地，例如基于要求REQ_ds确定132时间资源T_i，例如传输时间窗口，例如，针对与多个数据流ds中的相应一个相关联的相应无线电信道的不同信道状态，基于多个数据流ds的要求REQ_ds确定134表征无线通信系统20的传输资源的资源需求RES_demand，例如针对多个数据流ds中的每一个，确定136信道模型C_s，以及例如基于所述信道模型C_s确定与所述多个数据流ds中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性corr’，基于资源需求RES_demand和相关性corr’为所述多个数据流ds调度138资源20-res。
在一些实施例中，在框134中，可以在不同的信道状态
Figure DEST_PATH_IMAGE007
下导出资源需求RES_demand。作为示例，例如在逻辑5G TSN网桥E5（图3）中，时间窗口Ti中的流s的突发是否可以被传输，可以取决于每个数据流要求多少资源，例如资源块（RB）。在一些实施例中，每个数据流的RB需求可以由传输方案来确定，这在一些实施例中可以基于数据流的要求和与数据流相关联的无线电信道的当前信道状态来选择。
在一些实施例中，在5G型无线通信网络20中，信道状态可以部分地由例如来自每个移动设备的报告的CQI（信道质量指示符）来描述（该信道质量指示符进而可以取决于经历的信号干扰噪声比（SINR））。在一些实施例中，例如对于给定的传输块大小（TBS），可以使用CQI到调制和编码方案MCS的标准化映射（例如在给定的分组错误目标下）来确定所要求的RB数量（并且因此确定上面提到的RB需求）。
在一些示例性实施例中，可以以多种方式检索或确定数据流的信道模型（例如参见图8的框136），例如针对每个数据流的信道模型。
在一些示例性实施例中，可以借助于信道模型C_s利用的一个特性是数据流ds和/或与数据流相关联的设备的相关性质，所述设备例如端点11a、11b、E1、E2，例如位于彼此附近。在一些示例性实施例中，彼此靠近的端点或用户可能经历他们的无线电信道的类似的大规模信道效应。
作为示例，工厂大厅中的自动导引车辆（AGV）可以被认为运输大型金属货物。在该过程中，它可能随机地阻挡TSN网络的不同用户或端点的视线（LOS）连接，所述用户或端点可能一起靠得很近，并且因此可能共同受到LOS条件劣化的影响。作为受损的信道质量的结果，在常规方法中，所有受影响的用户或端点可能要求更鲁棒的调制和编码方案，并且因此要求更多的传输资源，诸如例如无线电资源块RB（例如表征时间和频率传输资源），以例如在较差的信道条件下维持数据帧的成功传递。虽然在一些常规方法中可能无法避免该影响，但是根据一些示例性实施例，可以确定用于数据流传输的调度，这可以例如在单个传输时间窗口中减少例如RB需求中的突然峰值的影响。
在一些示例性实施例中，用于对无线电信道（例如其相关行为）建模的一个选项可以是例如在一个时间段内观察无线电信道，例如一些或所有数据流和/或与所述数据流相关联的（一个或多个）相应设备（例如端点）的无线电信道。
在一些示例性实施例中，基于该观察，可以分别确定不同信道状态的概率以及不同数据流或它们相关联的无线电信道之间的相关性。
在一些示例性实施例中，可以使用学习算法，例如更复杂的学习算法，其中可以考虑基于训练数据和/或其他参数（诸如例如设备（例如端点）的位置和/或移动性）预测信道模型。
在一些示例性实施例中，可以使用一个或多个不同的随机模型，其例如描述无线电信道中的不同影响。在一些示例性实施例中，例如当试图优化例如在更长时间段内的对用于数据流传输的资源的预调度时，（一个或多个）随机模型可以考虑大尺度效应。作为示例，在一些实施例中，可以使用表征路径损耗和/或阴影效应的无线电信道模型，例如类似于和/或基于3GPP，“TS 38.901 V16.1.0 Study on channel model for frequenciesfrom 0.5 to 100 GHz”，2020。
在一些示例性实施例中，例如经由位置相关的路径损耗
Figure 244656DEST_PATH_IMAGE008
，例如在网络元件（诸如例如基站，例如gNB）和设备d（诸如例如用户设备或端点）之间，和/或经由随机阴影衰减Ls，可以分别对与数据流（例如所有数据流）或端点相关联的无线电信道进行建模，随机阴影衰减Ls在一些实施例中可以被建模为高斯随机变量，例如具有零均值和例如环境特定的标准偏差。在一些实施例中，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
的值可以用于室内工厂环境，如例如在TS38.901 V16.1.0中提到的。
在一些示例性实施例中，可以考虑位置特定的阴影，即，在给定用户或端点相对于彼此的相对位置
Figure 996711DEST_PATH_IMAGE010
的情况下，阴影可以在用户或端点之间相关：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
，其中dcor是去相关因子，在一些实施例中，对于相同的室内工厂环境，该因子例如可以是10m。换句话说，在一些实施例中，该模型可以描述附近的设备可能经历相似的信道质量。
在一些示例性实施例中，调度138包括优化138a对多个数据流ds的时间资源分配，使得分配给相同时间资源（例如时间窗口）的一组流所要求的资源（例如时间和/或频率资源）的数量最小化。
在一些示例性实施例中，调度138包括最小化138b分配给相同时间资源的至少两个（例如所有）数据流之间和/或它们相关联的无线电信道之间的相关性。
在一些实施例中，例如以最小化所要求的资源的数量
Figure 819174DEST_PATH_IMAGE012
为目标的情况下，调度器sched（图3）可以例如确定数据流ds到时间窗
Figure DEST_PATH_IMAGE013
的最优分配，其中
Figure 23890DEST_PATH_IMAGE014
是在时间窗口Ti中传输数据流ds的设备集（例如，端点）d。
在一些实施例中，这可以通过最小化时间窗口Ti中所有设备d之间的相关性
Figure DEST_PATH_IMAGE015
来实现。使用上面提到的示例，可以看出，在一些实施例中，具有非常相似位置的用户或端点应该例如不在相同的时间窗口中传输。在一些实施例中，在用于传输数据流的通信路径中出现障碍的情况下，所有流可能同时受到影响，因此立刻增加了所有数据流的资源需求。换句话说，在一些实施例中，通过最小化相关性，所有数据流ds变得不太可能同时要求最坏情况的资源供应。在一些实施例中，对于给定的固定调度
Figure 222790DEST_PATH_IMAGE016
和两个不同的位置星座
Figure DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 829352DEST_PATH_IMAGE018
：如果
Figure DEST_PATH_IMAGE019
Figure 822716DEST_PATH_IMAGE020
则在相同的可靠性目标下，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
。
因此，根据实施例的原理可以将潜在损伤的发生分布在不同的时间资源上，例如时间窗口Ti。换句话说，它可以减少每个时间窗口的RB需求随时间的变化。
在一些示例性实施例中，图9，该方法包括：例如基于调度的资源，为多个数据流ds中的至少两个数据流ds-1、ds-2的传输提供140第一调度sched-1，例如离线预调度，以及可选地，例如基于第一调度sched-1，以及可选地，基于与所述至少两个数据流ds-1、ds-2中的相应一个相关联的相应无线电信道中的至少一个相关联的信道测量（和/或其相应相关性corr），为多个数据流中的至少两个数据流ds-1、ds-2的传输提供142第二调度sched-2，例如在线调度。
在一些示例性实施例中，例如在数据流的传输之前和/或在网络可操作之前，离线预调度sched-1（例如，类似于上面解释的元件E20）可以被确定例如一次。在一些示例性实施例中，在线调度sched-2（例如，类似于元件E21）可以被重复确定，例如周期性地和/或连续地确定。这在图10中由虚线箭头155示例性地表示。
在一些示例性实施例中，例如对于每个传输时间间隔，可以例如在（5G）网络20中确定和/或执行在线调度E21。
在一些示例性实施例中，图10，该方法包括：向无线通信系统20和/或向无线通信系统20的元件提供150第一调度sched-1，例如用于促进资源规划，以及可选地，从在第一调度sched-1上的无线通信系统20和/或无线通信网络的元件接收152反馈FB，以及可选地，基于所述反馈修改154第一调度和第二调度中的至少一个，其中可以获得修改的（一个或多个）调度sched-1’、sched-2’。这样，在一些实施例中，例如第一调度sched-1可以基于来自无线通信系统20的反馈FB被修改，例如被进一步优化。
进一步的示例性实施例，图11，涉及一种操作无线通信系统20的元件的方法，包括：接收200第一调度sched-1，例如离线预调度，用于在无线通信系统20上传输例如时间敏感联网TSN网络10的多个数据流ds中的至少两个数据流ds-1、ds-2，以及可选地，提供202关于第一调度sched-1的反馈FB。可选框204表示使用第一调度sched-1或修改的第一调度sched-1’经由无线通信系统20传输数据流ds。
进一步的示例性实施例，图12，涉及用于执行根据实施例的方法的装置300。
在一些实施例中，装置300可以例如在例如TSN网络10的网络元件中和/或在例如5G类型的无线通信系统20的网络元件中提供。
在一些实施例中，装置300包括具有例如一个或多个核302a、302b、302c的至少一个计算单元（“计算机”）302，以及与所述至少一个计算单元302相关联（即，通过其可使用）的至少一个存储器单元304，用于至少暂时性地存储计算机程序PRG和/或数据DAT，其中所述计算机程序PRG例如被配置为至少暂时性地控制所述装置300的操作，例如根据实施例的方法的执行。
在一些实施例中，计算单元302可以包括以下元件中的至少一个：微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、可编程逻辑元件（例如，FPGA、现场可编程门阵列）、ASIC（专用集成电路）、硬件电路、张量处理器、图形处理单元（GPU）。根据进一步的示例性实施例，这些元件中的两个或更多个的任何组合也是可能的。
在示例性实施例中，存储器单元304包括以下元件中的至少一个：易失性存储器304a，特别是随机存取存储器（RAM），非易失性存储器304b，特别是闪速EEPROM。优选地，所述计算机程序PRG至少暂时性的存储在所述非易失性存储器304b中。可以例如用于执行根据实施例的方法的数据DAT可以至少暂时性地存储在所述RAM 304a中。
在示例性实施例中，可以例如以计算机程序PRG的形式提供包括指令的可选计算机可读存储介质SM，其中所述计算机程序PRG在由计算机执行时，即由计算单元302执行时，可以使计算机302执行根据实施例的方法。例如，存储介质SM可以包括或表示诸如半导体存储器设备（例如，固态驱动器，SSD）的数字存储介质，和/或诸如磁盘或硬盘驱动器（HDD）的磁存储介质，和/或诸如致密盘（CD）或DVD（数字通用盘）的光存储介质等。
在示例性实施例中，装置300可以包括可选的数据接口306，优选地用于与外部设备（未示出）的双向数据交换。例如，借助于所述数据接口306，可以例如经由有线或无线数据传输介质，例如在（虚拟）专用计算机网络和/或公共计算机网络（诸如例如互联网）上，例如从所述外部设备接收数据载体信号DCS。根据进一步的优选实施例，数据载体信号DCS可以表示或承载根据实施例的计算机程序PRG，或者至少其一部分。
进一步的示例性实施例涉及通信网络10、20（图2），例如时间敏感联网网络和/或无线通信网络或系统，包括根据实施例的至少一个装置300。
进一步的示例性实施例，图13，涉及根据实施例的方法和/或根据实施例的装置300和/或根据实施例的计算机程序PRG和/或根据实施例的计算机可读存储介质SM和/或根据实施例的数据载体信号DCS和/或根据实施例的通信网络10、20的使用400，用于以下中的至少一项：a）减少401，例如最小化，例如用于传输数据流ds的过度供应的资源量，b）增加402例如无线通信网络20可以支持的例如时间关键的数据流的数量，c）基于与所述至少两个数据流中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性，为至少两个数据流调度403资源，d）优化404第一调度sched-1，例如离线预调度，用于例如使用时间敏感联网TSN网络10和/或无线通信系统20（例如联合的TSN和无线通信系统10、20）来传输数据流ds，e）例如在具有有限共享资源20-res的系统20中增加405数据流ds的传输的可靠性，f）最小化406所要求的资源以实现预定的可靠性目标，g）例如在资源约束下，确定407用于数据流传输的可靠的（例如最可靠的）调度，h）避免408在每个流的基础上为数据流的传输分配资源，i）基于数据流组为数据流ds的传输分配409资源，例如优化数据流组，使得与数据流相关联的无线电信道的信道相关性在使用相同资源集（例如相同时间资源，例如相同时间窗口）的所有数据流之间被最小化。
网络20中的设备或端点（和/或它们相应的无线电信道）之间的相关性越强，一些示例性实施例可以实现越高的增益。
在一些示例性实施例中，多个数据流s可以在同一设备d上传输。在一些实施例中，这可以是例如当5G设备充当无线网关时的情况，在该无线网关之后连接有具有多个端点（未示出）的TSN网桥E3（图3）。在一些实施例中，从TSN的角度来看，在一个周期内将多个数据流聚合到相同的TSN网桥E3可以是有利的，因为这降低了转发复杂度。然而，在这种情况下，所述多个流中的所有流具有最大相关性（因为具有相同的目标设备）。任何信道动态都会同时影响所有流。相比之下，在一些实施例中，通过避免大的突发并在不同的时间窗口上传输帧，例如使用根据实施例的原理，可以实现更好的可靠性。在一些实施例中，这可以降低中断的概率，例如，在数据流突发的瞬时资源需求超过流的传输期限内的可用资源的情况下。

Claims (15)

1.一种处理与在无线通信系统（20）上多个数据流（ds）、例如时间敏感联网TSN网络（10）的数据流（ds）的传输相关的数据的方法，例如计算机实现的方法，包括：确定（100）所述多个数据流（ds）中的至少两个数据流（ds-1，ds-2）的要求（REQ_ds）， 基于所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）的要求（REQ_ds）确定（102）表征无线通信系统（20）的传输资源的资源需求（RES_demand），基于所述资源需求（RES_demand）和与所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性（corr）来为所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）调度（104）资源（20-res）。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：基于a）相应无线电信道的相应信道模型，和/或基于b）与所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）相关联的设备的位置，来确定（110）相应无线电信道之间的相关性，其中所述方法可选地进一步包括：使用（112）所述相关性用于调度（104）。
3.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，包括：确定（120）与所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性（corr）是否超过第一阈值（THR1），并且，如果与所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性（corr）超过第一阈值（THR1），则向所述至少两个数据流分配（122）不同的资源（20-res），例如不同的时间资源。
4.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，包括：确定（130）所述多个数据流（ds）的要求（REQ_ds），可选地，例如基于所述要求（REQ_ds）确定（132）时间资源（T_i），例如传输时间窗口，例如针对与多个数据流（ds）中的相应一个相关联的相应无线电信道的不同信道状态，基于所述多个数据流（ds-1，ds-2）的要求（REQ_ds）确定（134）表征无线通信系统（20）的传输资源的资源需求（RES_demand），例如针对所述多个数据流（ds）中的每一个，确定（136）信道模型（C_s），以及例如基于所述信道模型（C_s）确定与所述多个数据流（ds）中的相应一个相关联的相应无线电信道之间的相关性（corr’），基于所述资源需求（RES_demand）和所述相关性（corr’），为所述多个数据流（ds）调度资源（20-res）。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述调度（138）包括优化（138a）对所述多个数据流（ds）的时间资源的分配，使得分配给相同时间资源、例如时间窗口的一组流所要求的资源、例如时间和/或频率资源的数量最小化。
6.根据权利要求4、5中的至少一个所述的方法，其中所述调度（138）包括最小化（138b）分配给相同时间资源的至少两个、例如所有数据流之间和/或它们的相关联的无线电信道之间的相关性。
7.根据前述权利要求中的至少一个所述的方法，包括：例如基于调度的资源（20-res），为所述多个数据流（ds）中的至少两个数据流（ds-1，ds-2）的传输提供（140）第一调度（sched-1），例如离线预调度，以及可选地，例如基于第一调度（sched-1），以及可选地，基于与所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）中的相应一个相关联的相应无线电信道中的至少一个相关联的信道测量（E24），为所述多个数据流（ds）中的至少两个数据流（ds-1，ds-2）的传输提供（142）第二调度（sched-2），例如在线调度。
8.根据权利要求7所述的方法，包括：向无线通信系统（20）和/或向无线通信系统（20）的元件（E6，E7）提供（150）第一调度（sched-1），以及可选地，从在第一调度（sched-1）上的无线通信系统（20）和/或无线通信系统（20）的元件（E6，E7）接收（152）反馈（FB），以及可选地，基于所述反馈（FB）修改（154）所述第一调度（sched-1）和所述第二调度（sched-2）中的至少一个。
9.一种操作无线通信系统（20）的元件（E5，E6）的方法，包括：接收（200）第一调度（sched-1），例如离线预调度，用于在无线通信系统（20）上传输例如时间敏感联网TSN网络（10）的多个数据流（ds）中的至少两个数据流（ds-1，ds-2），以及可选地，提供（202）关于第一调度（sched-1）的反馈（FB）。
10.用于执行根据前述权利要求中的至少一个所述的方法的装置（300）。
11.一种包括指令的计算机程序（PRG），当所述程序（PRG）由计算机（302）执行时，所述指令使所述计算机（302）执行根据权利要求1至9中的至少一个的方法。
12.一种包括指令（PRG）的计算机可读存储介质（SM），当由计算机（302）执行时，所述指令（PRG）使所述计算机（302）执行根据权利要求1至9中的至少一个的方法。
13.一种承载和/或表征权利要求11的计算机程序（PRG）的数据载体信号（DCS）。
14.通信网络（10，20），例如时间敏感联网网络（10）和/或无线通信系统（20），包括根据权利要求10的至少一个装置（300）。
15.根据权利要求1至9中的至少一个的方法和/或根据权利要求10的装置（300）和/或根据权利要求11的计算机程序（PRG）和/或根据权利要求12的计算机可读存储介质（SM）和/或根据权利要求13的数据载体信号（DCS）和/或根据权利要求14的通信网络（10，20）的用途，用于以下中的至少一项：a）减少（401），例如最小化， 例如用于数据流（ds）的传输的过量供应的资源量，b）增加（402）例如能够由无线通信系统（20）支持的例如时间关键的数据流的数量，c）基于与所述至少两个数据流（ds-1，ds-2）中的相应一个相关联的相应无线电信道（rc-ds-1，rc-ds-2）之间的相关性（corr）来为至少两个数据流（ds-1，ds-2）调度（403）资源（20-res），d）优化（404）第一调度（sched-1），例如离线预调度，用于例如使用时间敏感联网TSN网络（10）和/或无线通信系统（20）、例如联合的TSN和无线通信系统（10，20），传输数据流（ds），e）例如在具有有限共享资源的系统中，增加（405）数据流（ds）传输的可靠性，f）最小化（406）所要求的资源以实现预定可靠性目标，g）为数据流（ds）的传输确定（405）可靠的、例如最可靠的调度（sched-1，sched-2），h）避免（408）在每个流的基础上为数据流（ds）的传输分配资源，i）基于数据流（ds）的组为数据流（ds）的传输分配（409）资源， 例如优化数据流（ds）的组，使得与所述数据流（ds）相关联的无线电信道的信道相关性（corr）在使用相同资源集、例如相同时间资源、例如相同时间窗口的所有数据流（ds）之间被最小化。
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