JP2005505993A

JP2005505993A - 通信ネットワークにおけるユーザ・スケジューリングの装置と方法

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Publication number: JP2005505993A
Application number: JP2003535421A
Authority: JP
Inventors: ホセイン、パトリック
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツトエルエムエリクソン
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: CN1600005A; US20030067935A1; CN1327668C; JP4309269B2; US6985462B2; WO2003032586A1

Abstract

限られた資源の共有をスケジューリングする「プライマル・アセント」技術であって、高データ転送速度（ＨＤＲ）通信ネットワーク（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６エア・インターフェース標準に基づくＨＤＲネットワークなど）におけるユーザのスケジューリングに適用する。ＨＤＲネットワークでは、活動的なユーザはエア・インターフェースを共有し、ネットワークはエア・インターフェースを介して一度に１つのデータを個々のユーザに送る。ユーザ・スケジューリングにおけるプライマル・アセント方式は微分不可能な種類を含む柔軟な範囲の効用関数の種類を扱う。効用関数は処理するユーザに関連するコスト、利益、収入の利得を記述する。プライマル・アセント方式により、サービス・プロバイダは各種のユーザ間または関連する処理の等級間を区別する種々の効用関数を用い、また時間と共に変化する効用関数を用いることができる。ＨＤＲネットワークは、ネットワークから個々のユーザにデータを転送するのに用いられる下り回線エア・インターフェースに時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式を採用する。したがって、ユーザまたはユーザの候補のスケジューリングを論じることは、特定のユーザをＨＤＲエア・インターフェースの時分割多重方式で処理する時刻をスケジューリングすることを意味する。この開示は、第三世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＧＰ２）により公表されたｃｄｍａ高速度パケット・データ・エア・インターフェース仕様書にも関係する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信ネットワークに関するもので、特にかかるネットワークにおけるユーザ・スケジューリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
或る種の無線通信ネットワークでは、アクセス端末は端末とネットワークとの間のエア・インターフェースを共有する。ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６標準に準拠して形成された高データ転送速度（ＨＤＲ）ネットワークはこの共有インターフェース概念の例である。共有下り回線資源(forward link resources)の場合は、ネットワークは任意の或る時刻にグループ内の１アクセス端末だけを処理若しくはサービス（service)する。端末間で処理を高速で切り替えることにより、不連続ではあるが、ネットワークは複数の端末を同時に処理する。任意の或る処理間隔にどの端末を処理するかは「スケジューラ」が決定する。スケジューラは一般に、この機能を満たすためのプログラム論理すなわちソフトウエア処理を含む。スケジューリング操作は一般に処理の目標または制約により支配される。
【０００３】
各スケジューリング決定点で「最良の」処理対象のユーザを選択することは最適化問題（optimization problems）である。最適化問題では、効用関数若しくはユーティリティ関数(utility function)を用いて変化のコストまたは利益の特徴を示す。エア・インターフェース使用のスケジューリングでは、効用関数は処理する個々のユーザの効用を定義する。最適化問題は、効用関数の集合に従ってその値が変わる目的関数若しくはオブジェクティブ関数（objective function）を最適化する問題になる。エア・インターフェースという限られた資源を活動的なユーザの間で共有するために、スケジューラは目的関数を反復して評価して、最適スケジュールに向かって進む。
【０００４】
通信ネットワーク内の共有資源の使用をネットワーク・スケジューリングするこれまでの方法は、いわゆる「プロポーショナル・フェア(proportional fair)」スケジューリング技術を含む。プロポーショナル・フェア・スケジューリングは目的関数を最大化することを目指し、実質的に、各スケジューリング決定点で目的関数の最大勾配の方向を見つける最大デュアル・アセント(dual-ascent)方式である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロポーショナル・フェア・スケジューリングは或る環境では良好に作動するが、これを用いると、ユーザを処理するために定義される効用関数と目的関数の性質が過度に制約される。かかる制約があるとスケジューリングの柔軟性がなくなるのでサービス・プロバイダの柔軟性が損なわれる。したがって、用いるスケジューリング関数の種類の柔軟性を高めまたは制約を少なくする別の方式若しくはアプローチが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は通信ネットワーク（好ましくはＨＤＲネットワーク）の共有エア・インターフェースの使用をスケジューリングして、１つまたは複数の目的関数で定義される収入またはその他の処理目標を最大にするためのシステムと方法とを含む。処理間隔毎に、現在の処理間隔で処理の候補であるユーザの数に等しい数の処理シナリオがある。各処理シナリオは処理するユーザに対応し、残りのユーザは除外する。ここに説明するスケジューリングに用いられる「プライマル・アセント(primal ascent)」方式が処理するのは、その対応する処理シナリオにより目的関数の正味利得が最大になるユーザである。
【０００７】
勾配ではなく正味利得を評価することにより、例えばプライマル・アセント・スケジューラは個々のユーザの目的関数の増分利益または変化を記述する効用関数を非常に柔軟に選択することができる。勾配を利用する方式では効用関数は微分可能でなければならないが、プライマル・アセント・スケジューリングではこの制約はない。したがって目的関数は、上部および／または下部のデータ転送速度（data rates）を考慮して目的関数を制限する１つまたは複数の微分不可能な障壁関数若しくはバリア関数（barrier function）により修正してよい。障壁関数を用いることにより、システム・オペレータはユーザのスケジューリングにバイアスを与え偏らせて、無線状態が許せば、平均してユーザがデータ転送速度の上限より上がらず、またはデータ転送速度の下限より下がらないようにすることができる。
【０００８】
障壁関数を用いて平均データ転送速度に柔軟にバイアスする自由度（フレキシビリティ）に加えて、プライマル・アセント方式でスケジューリングするとシステム・オペレータは異なるユーザに異なる効用関数を同時に用いることができる。効用関数は或るユーザの処理に関連する増分コストまたは利得を記述するので、これによりサービス・プロバイダは異なる質の処理をユーザに提供することができる。すなわち、ネットワークに接続している間は、特別でないユーザより一般に高い平均データ転送速度が得られるような効用関数を特別ユーザに割り当ててよい。
【０００９】
効用関数のこの柔軟性により、システム・オペレータは1日の異なる時刻に異なる効用関数を用いたり、またはその重みが時間と共に変わる効用関数を定義したりすることができる。プライマル・アセント・スケジューリングは分割不可能な効用関数に容易に適応するので、システム・オペレータは従来技術の勾配を利用するスケジューリング最適化では使いにくい種類または組合わせの効用関数を構築することができる。
【実施例】
【００１０】
多くの種類の通信システムで、ユーザは１つまたは複数の限られた資源を求めて争いまたはその他の方法で共有する。スケジューリング技術すなわちアルゴリズムは、かかる限られた資源をユーザ間で共有しまたは割り当てる方法を決定する。理解されるように、全てのスケジューリング技術が全ての環境で同じように適しているわけではない。「プライマル・アセント」と呼ぶ本発明のスケジューリング技術は、ＨＤＲネットワーク（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６標準に基づくネットワークなど）に用いるのに特に適している。ＨＤＲネットワークの枠組の中でこのプライマル・アセント方式が特に優れている理由については以下に説明するが、ここに開示するスケジューリング技術とこれを支援する考え方は他の種類の通信ネットワークでも他の種類の共有資源でも有用であることを理解すべきである。
【００１１】
図１は、一般に数字１０で示す例示のＨＤＲネットワークを示す。ネットワーク１０は1つまたは複数の基地局コントローラ（ＢＳＣ）１２と、無線アクセス端末（ＡＴ）１８と通信する複数の無線基地局（ＲＢＳ）１４と、1つまたは複数のパケット制御機能（ＰＣＦ）２０と、ＩＰネットワーク２２と、インターネットなどの外部の公衆データ・ネットワーク（ＰＤＮ）２６と通信する1つまたは複数のパケット・データ処理ノード（ＰＤＳＮ）２４とで構成する。
【００１２】
動作を説明すると、ＢＳＣ１２は、ユーザとの通信に用いられるＲＦ利用のエア・インターフェース１６を提供する１つまたは複数のＲＢＳ１４を制御する。別に指定しない限り、ここで用いる「ユーザ」という用語はＡＴ１８またはその他の無線装置を意味する。ＨＤＲや他の種類の通信ネットワークでは、エア・インターフェース１６はネットワーク１０のユーザが共有する（すなわち、ＡＴ１８間で共有する）資源を表す。ＡＴが送受するデータは該当するＢＳＣ１２にＰＣＦ２０で送られる。ＰＣＦ２０はインターネットまたはその他のＰＤＮ２６に結合して通信するＰＤＳＮ２４と、ＩＰネットワーク２２を介して通信する。このように、データはネットワーク１０を介して１つまたは複数のＰＤＮ２６と個々のＡＴ１８との間に送られる。
【００１３】
本発明のスケジューラは、ソフトウエア、ハードウエア、他の種類のプログラム論理、またはそれらの組合わせで実現してよい。例えば、ＢＳＣ１２またはＲＢＳ１４内のプロセッサ３０はプログラム・コードすなわちソフトウエアを実行することによりプライマル・アセント・スケジューリングを行う。このようにして、ＢＳＣ１２またはＲＢＳ１４は本発明に従ってユーザ（すなわち、ＡＴ１８）によるエア・インターフェース１６の使用を制御することができる。しかし図１に示しているかどうかに関わらず、他のネットワーク・エンティティもスケジューリングを行ってよいことを理解すべきである。
【００１４】
本発明のプライマル・アセント技術に基づいてエア・インターフェース１６の使用をスケジューリングする利点を理解するには、まずＨＤＲネットワークで定義されるエア・インターフェースについて或る程度理解しなければならない。任意の或る時刻に、複数のユーザ（例えば、ＡＴ１８）がネットワーク１０に同時に接続する。しかし、ネットワーク１０は一度に１ユーザだけにデータを送る。すなわち、全てのユーザがエア・インターフェース１６を共有するが、ネットワーク１０は任意の或る時刻に１ユーザだけにデータを送る。任意の或る時刻にどのユーザ候補を処理するかを決めるのが問題である。かかる処理の決定を行うことはいくつかの制約とサービス・プロバイダの目的とに依存する。
【００１５】
ＨＤＲネットワークは、データをネットワーク１０から個々のユーザに転送するのに用いる下り回線・エア・インターフェース１６として時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式を採用する。したがって、ユーザまたはユーザ候補のスケジューリングを論じることは、実際には、ＨＤＲエア・インターフェースの時間多重送信方式で特定のユーザ（すなわち、ＡＴ１８）を処理する時刻をスケジューリングすることを意味する。
【００１６】
ＨＤＲネットワークは下り回線でパワー制御ではなく速度制御を用い、各ＡＴ１８は更新された速度要求をネットワーク１０に送って、ＡＴ１８が希望する処理速度を示す。ＡＴ１８は一般に、端末の現在の無線状態で可能な最高速度でデータを要求する。無線状態の１つの測度はキャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）比で表される。Ｃ／Ｉ比が高いほどＡＴ１８での受信状態が良いことを示し、高いデータ転送速度を支援する。
【００１７】
各ユーザ（ＡＴ１８）は逆リンクＤＲＣチャンネルでデータ転送速度制御（ＤＲＣ）シンボルをネットワーク１０に定期的に送ってその要求された速度を更新する。ＤＲＣシンボル値は或る定義された数の下り回線データ転送速度の１つに対応する。任意の或る時刻に、或るＡＴ１８は比較的高いデータ転送速度を要求し、或るＡＴ１８は比較的低いデータ転送速度を要求して、種々の活動的端末での異なる受信状態を反映する。ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−８５６標準は最大６００ＨｚのＤＲＣシンボル速度を規定している。これは、個々のＡＴ１８が下り回線データ転送速度に非常に高速の調整を要求してよいことを意味する。
【００１８】
少なくともいくつかの実施の形態では、スケジューラは要求されたデータ転送速度を用いて任意の或る処理間隔でどのユーザを処理するかを決定する。個々のユーザの歴史的な、すなわち過去の平均データ転送速度も考慮してよい。この説明では、ｒ_iはｉ番目のユーザの平均スループットを表し、ｄ_iはｉ番目のユーザを処理するために現在要求されているデータ転送速度を表す。平均スループットと要求された速度（レート）とは一般に毎秒Ｋビット（ｋｂｐｓ）で表す。この表記法を用いて、全ユーザの要求された速度の全集合と平均スループットとをベクトル形式でそれぞれ

で表す。ここで、「ｎ」は一般にｎ番目のタイム・スロットを表す。ユーザ・スケジューリングは一連の処理間隔のそれぞれで処理するユーザを選択することと考える。すなわち、ユーザ・スケジューリングは１つまたは複数のユーザがネットワークに接続している間継続する操作と考える。
【００１９】
例えば、スケジューリング間隔はＨＤＲフレーム速度である２６．６ｍｓに基づいてよい。ここで各ＡＴ１８に関連するＤＲＣ情報は、その端末を処理する場合の、データをＡＴ１８に送るのに用いられるフレーム当たりのビット数とタイム・スロット数とを決定する。ＨＤＲの実施の形態におけるエア・インターフェース１６の詳細な扱い方とそのフレーム／スロット・タイミングについては、第三世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＰＰ２）により公表された、標準文書３ＧＰＰ２Ｃ．Ｓ００２４、バージョン２．０、２０００年１０月２７日発行、を参照していただきたい。この標準文書の表題は「ｃｄｍａ２０００高速パケット・データ・エア・インターフェース仕様書(cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification)」であり、これをここに援用する。
【００２０】
ＨＤＲネットワークでは、スケジューラが或る端末を処理対象として選択する場合は、その処理間隔内にその端末を処理する量はその端末に関連するＤＲＣ情報により決まる。例えば、或るユーザを処理対象として選択すると、全部で８タイム・スロットの間そのユーザを処理することになる。ただし、これらのタイム・スロットは１つまたは複数の他のユーザに用いられるタイム・スロットと交互に配列してよい。全体的に、スケジューラは各ユーザの平均スループットが或る望ましい限度以下にならないような十分な頻度で各ユーザを処理対象として選択するようにする。しかしこの方策は、スケジューリング方策に含まれる多くの考慮すべき項目の１つを反映するに過ぎない。
【００２１】
サービス・プロバイダ（例えば、ネットワーク・オペレータ）はユーザの処理をスケジューリングするのに特定の目標を持ってよい。例えば、サービス・プロバイダは収入を最大にすることを目標にする。ここで収入とは、最高の全平均データ・スループットを保持する機能でもよいし、または少なくともユーザの一部が、恐らく他のユーザは犠牲にして、比較的高い平均スループットを達成することでもよい。したがってスケジューリングは最適化問題になるが、その目標は１つまたは複数の処理対象を最適化するようにスケジューリングを制御することである。
【００２２】
最適化問題では、最適化する関数が含む変数または量の予想される変化に関連するコストまたは利益の測度を記述するのに効用関数を用いる。スケジューラは、そのユーザの処理に関連する利益を記述する効用関数をユーザ毎に定義する。図２の実線はｉ番目のユーザの代表的な効用関数Ｕ₁（ｒ）をデータ転送速度ｒ（ｋｂｐｓで表す）の関数としてプロットしたものであり、点線は上限を設けているので微分不可能な有界（founded）効用関数Ｕ₂（ｒ）をプロットしたものである。Ｕ₂（ｒ）は有界なので、個々のユーザのＵ₂（ｒ）を評価して生成した収入の利得すなわち利益は或る上限しきい値が限界になる。この例では、これはすでに高い平均処理速度ｒを有するユーザを処理する優先度を下げる効果を有する。
【００２３】
スケジューリングに関する従来の方法（プロポーショナル・フェア法など）では全てのユーザに同じＵ（ｒ）関数を用い、Ｕ（ｒ）にいくつかの制約を設けている。例えば、プロポーショナル・フェア・スケジューリングは本質的に勾配を利用する方式なので、効用関数Ｕ（ｒ）は全ての点で微分可能でなければならない。したがって、普通の勾配を利用するスケジューリング方式は有界Ｕ₂（ｒ）を用いることができない。有界効用関数の使用については「障壁関数」に関連して後で詳細に説明する。
【００２４】
目的関数が分離不可能な場合は、勾配を利用する方式に必要な目的関数の偏微分を行うには過度に複雑な計算が必要である。この複雑さを避けると、異なる効用関数を用いて異なるスケジューリング優先度のユーザのグループを支援する機会が制限され、また用いてよい効用関数の種類が制限される。この分離可能性の制限については後で、特に異なるユーザ・クラスに基づくユーザのスケジューリングと、時刻に基づくスケジューリングに関して詳細に説明する。
【００２５】
ＨＤＲネットワークにおけるプロポーショナル・フェア・スケジューリングの別の欠点はこの種のスケジューリングの本質的な動作から起こる。プロポーショナル・フェア・スケジューリングでは、目的関数Ｆはユーザに関連する効用関数Ｕ（ｒ）の集合に基づいている。Ｎ個のユーザでは、目的関数ＦはＮ次元空間に存在する。したがって目的関数Ｆ上の各点でＮ方向のどちらにも動くことができる。各スケジューリング間隔で、プロポーショナル・フェア・スケジューラは最急勾配の方向に目的関数を動かすユーザを処理する。その方向に対応するユーザはそのユーザのＤＲＣ情報に従って要求された量だけ処理しなければならないので、選択された方向に動く大きさはスケジューラではなくＡＴ１８により決まる。目的関数Ｆが単調でない場合は、最急勾配の方向に動くと目的関数が実際には増加せずに減少することがある。
【００２６】
図３は単調でない目的関数Ｆを示し、また処理するユーザを選択するときに勾配だけを考慮した結果を示す。ここで、選択されたユーザのＤＲＣ要求を満たすのに必要な量だけ最急勾配の方向に動くと、目的関数Ｆ（ｒ）は実際にはピーク値を越えて動き、その逆の傾斜を下る。ネットワーク１０は選択されたユーザを要求された量だけ処理しなければならないので、目的関数Ｆ（ｒ）の変化は始点Ｐ１から終点Ｐ２までである。ここで目的関数Ｆ（ｒ）は非単調なので、目的関数Ｆの変化ΔＦは実際には負である。すなわち、図の特定の処理間隔でｉ番目のユーザを処理すると決定すると、目的関数Ｆの正味変化は全体的にＦの減少になる。このｉ番目のユーザは最急勾配に対応するものであるが、最適な処理対象の選択には対応しない。勾配を利用する方式とは異なり、プライマル・アセント方式のスケジューリングはこのユーザを処理することは望ましくないと判断する。
【００２７】
本発明のプライマル・アセント方式は、或る処理間隔で、要求された量だけ各ユーザを処理することにより生じる目的関数Ｆの正味変化を評価する。次のユーザを処理対象として選択する前は、目的関数の開始値（点Ｐ１）は全てのユーザについて同じなので、プライマル・アセント方式は全てのユーザの終点（点Ｐ２）を評価して最も有利な終点に対応するユーザを取り上げる。
【００２８】
本質的にプライマル・アセント・スケジューリングは、共有資源（例えば、ＨＤＲエア・インターフェース１６）を求めて争っているユーザに１つまたは複数の種類の効用関数を割り当てる。かかるユーザは処理対象の候補と考えてよい。かかる候補に割り当てられる効用関数を利益関数と定義することにより、かかる関数は候補の処理に関連する利益曲線を定義する。上に述べたように、全ての候補が同じ曲線を用いてもよいし、異なる候補は異なる曲線（関数）を用いてもよい。
【００２９】
或る候補の平均処理データ転送速度はその候補の利益曲線上の現在の点（値）を定義する。或る処理間隔でこの候補を処理対象に選択すると、この候補は利益曲線に沿って正の方向に動くが、他の候補はそれぞれの利益曲線に沿って負の方向に増分的に動く。この後者の結果が起こる理由は、処理間隔中はかかる他の候補を処理しないからである。ここで「正」と「負」というのは比較的な用語であって、その絶対的な意味は関係する特定の効用関数の性質に依存する。
【００３０】
目的関数は候補に関連する効用関数の全集合に依存するので、その値は効用関数の全変化に従って変化する。或るスケジューリング決定点では、目的関数Ｆの値は最近のタイム・スロットｎからの平均スループットの集合

に基づく。この目的関数値を始点と考えてよい。次に、ユーザ毎に、そのユーザを処理する場合に目的関数Ｆが動いて行く終点を比較することにより、プライマル・アセント方式はユーザ毎に目的関数Ｆの全変化を決定する。
【００３１】
したがって上に述べたように、プライマル・アセント方式は或る処理間隔の少なくとも一部で他の候補を犠牲にして各候補を処理することにより得られるはずの正味利益または全利益を考慮し、最も有利なまたは望ましい正味変化を有する候補を処理する。正味変化は「選択基準」と考えてよい。すなわち、処理対象として別の候補を選択すると目的関数の正味変化の値が異なる。ユーザを選択するプロセスすなわちステップは最良のすなわち最も有利な正味変化を識別することに依存するので、これは各候補の選択基準を考慮するものと考えてよい。
【００３２】
正味変化または全変化を評価することにより、プライマル・アセント方式は処理決定を行う度に目的関数Ｆを最大値の方に動かすように働き、効用関数と目的関数に与えられるその他の制約は除く。すなわち、目的関数Ｆの正味変化を評価するので、目的関数は単調である必要がなく、基礎となるユーザ効用関数は微分可能である必要がなく、また分離可能である必要がない。後で説明する別の利点は、ユーザに割り当てられる効用関数をいわゆる障壁関数で変更してよいことである。障害関数は、ユーザまたは選択されたユーザのグループを望ましい平均スループット値の方にバイアスさせるように、上部または下部のスループットに制約を与える。
【００３３】
ＨＤＲにおいて厳密に凹の微分可能な効用関数の和で構成する分離可能な目的関数Ｆを考える。ユーザｊを選択した場合の目的関数Ｆの変化は次式で与えられる。
【数１】

ただし、Ｕ_j（ｒ）とＵ_i（ｒ）とはそれぞれｊ番目とｉ番目のユーザの効用関数、ｒ_j（ｎ）とｒ_i（ｎ）とはそれぞれｊ番目とｉ番目のユーザのｎ番目のタイム・スロットまたは処理間隔の平均スループット、τ_cはスループット・フィルタの時定数である。
【００３４】
プライマル・アセント方式は目的関数Ｆの正味変化を最大にするユーザｊ^*を選択する。この選択は数学的に次式で表される。
【数２】

ただし、ｊ^*は目的関数Ｆの最大の正味変化を生じるユーザに対応する。
【００３５】
プロポーショナル・フェア・スケジューリングを式（２）に適用した場合、効用関数をＵ（ｒ）＝１／ｒと定義すると次の結果が得られる。
【数３】

これは、要求されたデータ転送速度と過去の平均データ転送速度（すなわち、平均スループットに要求された速度）との最大比を有するユーザを選択することを表す。この特定のＵ（ｒ）では、プライマル・アセント・スケジューリングはプロポーショナル・フェア・スケジューラを用いたときと同じ結果を生じる（すなわち、同じユーザｊを選択する）。しかしプライマル・アセント・スケジューリングは異なる処理シナリオを用いて実際の変化を考慮してこの結果に到達するのであって、単に最急勾配でユーザを選択するのではない。
【００３６】
また、最大Ｃ／Ｉ効用関数Ｕ（ｒ）＝ｒを用いるとき、プライマル・アセント・スケジューリングはいわゆる最大Ｃ／Ｉスケジューリング・アルゴリズムと同じ結果を生じる。
しかしプライマル・アセントは、プロポーショナル・フェア・スケジューリングも最大Ｃ／Ｉスケジューリングも適当でないときに用いることができる。例えば、

を最大化する
という、より一般的な次の問題を考える。ただし、
【数４】

【数５】

また、Ｃはユーザの集合を支援するネットワーク１０の部分の総処理能力または全処理限度を表し、Ｓはネットワーク１０が支援する可能なまたは定義されたデータ転送速度の集合を表す。
【００３７】
前と同様に、プロポーショナル・フェア・スケジューリングまたは最大Ｃ／Ｉスケジューリングとは異なり、目的関数Ｆは微分可能または単調である必要はない。図４は、式４−６で示したスケジューリング問題に対するプライマル・アセント方式の論理の例を示す。
【００３８】
処理が始まると（ステップ１００）、関係する変数

を初期化する（ステップ１０２）。ただし、

はスケジューリングするユーザ（すなわち、ＡＴ１８）の平均スループットの集合を表す。したがって、

はｎ番目のタイム・スロット内の平均処理速度ベクトル集合の値を表す。Ｎ個のユーザをスケジューリングする場合は、

はｊ＝１からＮまでの個々の平均スループット値ｒ_j（ｎ）を含む。同様に、

はｎ番目のタイム・スロット内の個々のユーザを処理するための要求されたデータ転送速度の集合を表し、ユーザ要求速度ベクトルと呼ぶ。スロットｎ内のｊ番目のユーザを処理する場合は、ベクトル

はタイム・スロットｎ＋１の始めの処理速度ベクトルを表す。すなわち、条件付の処理速度ベクトル

は目的関数

の最大化計算の範囲を示すベクトルの集合を表す。この例では、プライマル・アセント方式は正味変化を評価して、目的関数

が最大利得を得るにはどのユーザｊを処理すべきかを決定する。
【００３９】
初期化の後、アルゴリズムを実質的に無限ループで繰返し実行するアルゴリズムのルーピングが始まり（ステップ１０４）、各スケジューリング決定点で最良の処理対象のユーザを選択して、逐次のスケジューリング間隔でその目的関数の最大化を繰り返す。この場合、スケジューリング決定点はプライマル・アセント・スケジューラがスケジューリング決定を行う必要がある任意の時点である。後で明らかになるが、スケジューリング決定点の間のスケジューリング間隔は１つおよび複数のＨＤＲ下り回線・タイム・スロットにまたがり、変化する。したがって或る場合にはスケジューラは各タイム・スロットでスケジューリング決定を行い、また或る場合にはスケジューラは複数の個々のタイム・スロットでスケジューリング決定を行う。スケジューリングするユーザに関連する無線環境は動的な性質を持ち、またユーザの候補集合の内容は変化するので、スケジューリング間隔の範囲は一般に常に変化する。
【００４０】
ＨＤＲネットワークでは、或るユーザを処理するのに必要なタイム・スロットの数はそのユーザに関連する要求されたデータ転送速度に依存する。したがって、或るユーザを処理することが決定すると、ネットワーク１０は必要な数のタイム・スロットをそのユーザに与える準備をする。例えば、或るスケジューリング決定点でプライマル・アセント・スケジューラは処理対象としてユーザｘを選択するとする。ユーザｘの要求されたデータ転送速度が与えられると、この決定により、このユーザを処理するために或る数の将来のタイム・スロットを割り当てる必要が生じる。前に処理対象として選択された過去のユーザに割り当てられたタイム・スロットが残っている場合は、スケジューラはユーザｘの必要なタイム・スロットとかかる前に割り当てられたタイム・スロットとをインターリーブ（interleave）若しくは交互に配列してよい。
【００４１】
更に複雑なシナリオとして、将来のタイム・スロットがすでに割り当てられている或るユーザが、もともと割り当てられた数より少ないタイム・スロットでデータの受信を完了したためにいくつかの数の将来のタイム・スロットがもう必要でなくなったと報告することがある。ユーザの場所の無線状態が良くなったときにかかる状況が発生する。
【００４２】
図５Ａと図５Ｂはかかる複雑なスケジューリングの例を示す。図５Ａでは、スケジューラは最良（Ｆの最も好ましい結果）の処理対象の候補（ユーザ１）と、或るスケジューリング決定点での３つの次善の処理対象の候補（ユーザ２−４）とを識別する。ここで、処理対象として選択された全てのユーザは関連するデータを送るのに同じｙ個のタイム・スロットを必要とする。このことから、スケジューラは４ｙ個のタイム・スロットを交互配列の形で割り当てることができる。処理中の１つまたは複数のユーザへのデータ伝送が早く完了したなどにより状況が変わらない限り、次のスケジューリング決定点は固定の４ｙ個のタイム・スロットの後である。
【００４３】
図５Ｂは、新たにスケジューリングされるユーザｘ用のタイム・スロットと前にスケジューリングされたユーザの集合に前に割り当てられたタイム・スロットとを交互に配列しなければならない場合を示す。前のスケジューリング決定点で、スケジューラは或る数の将来のタイム・スロットを各ユーザ１−４に割り当てた。この例では、ユーザ４が必要とするタイム・スロットはユーザ１−３より少なかったので、ユーザ４へのスケジューリングされた処理が終わった点でスケジューラはユーザｘのタイム・スロットとユーザ１−３に割り当てられた残りのタイム・スロットとを交互配列することができた。この例は、異なるユーザまたはユーザのグループが関係する複数の重なるスケジューリング間隔をスケジューラが有してよいことを示す。したがって、かかる重なる間隔の千鳥若しくはスタガーリング（staggering）配列を用いることにより、スケジューラはタイム・スロット当たりを用いて、または頻度は少ないがそのときの緊急度に依存して、スケジューリング決定を行ってよい。
【００４４】
上記の微妙なスケジューリングを頭に置いて、図４の論理の説明に戻る。各タイム・スロットｎ内で、平均処理速度ベクトル

とユーザ要求速度ベクトル

とを現在のタイム・スロットについて更新してよい（ステップ１０６）。平均処理速度ベクトル

の更新は、最後のスロットでどのユーザを処理したかを参照して、スケジューリングするユーザに関連する平均スループットを計算することを含む。この計算は例えば次式で表してよい。
【数６】

ただし、τ_cは平均処理速度ベクトル

の計算値のフィルタリングに関連する時定数である。ユーザ要求速度ベクトル

の更新は、タイム・スロットｎ内の各ユーザから受けたまたは各ユーザに関連するＤＲＣ情報に基づいて、要求された速度値を更新することを含む。新しいＤＲＣ情報が１つまたは複数のユーザに利用できない場合は、例えば過去の値または省略時（デフォルト）値を用いることにより適応する用意をしてよい。
【００４５】
次に、スケジューラはこの時点でスケジューリング決定が必要かどうか判定する（ステップ１０８）。必要でない場合は、スケジューラは前に決定されたスケジューリング決定に従い、前にスケジューリングされた適当なユーザを引き続き処理する。しかしスケジューリング決定が必要な場合は、スケジューラは処理すべき最良のユーザを決定する準備としてその候補ユーザ・インデックス変数ｊを初期化する（ステップ１１２）。
【００４６】
この決定を行うとき、スケジューラはＮ個の処理シナリオ毎に

を評価する（ステップ１１４）。ただし、Ｎはユーザ候補の数である。スケジューラはその評価の結果を追跡して記憶するかまたはその他の方法で保持する（ステップ１１６）ので、全ての候補を評価した後で目的関数

の最大の望ましい変化に対応するユーザｊ^*を識別することができる。評価すべき候補が他にいる場合は（ステップ１１８）、ユーザ・インデックス変数を増分し（ステップ１２０）、次のユーザについて評価プロセスを繰り返す（ステップ１１４−１１６）。
【００４７】
ここでこのプロセスの１つの微妙な点に注意しなければならない。全部でＮ個のユーザがあって、ｙ個のユーザが前の処理の選択により将来の割り当てられたタイム・スロットをまだ持っている場合は、可能な処理の候補として評価されるユーザの実際の数はＮ−ｙ個である。したがって、現在のスケジューリング決定を行う際にはすでに処理されたユーザは考慮しないことを理解しなければならない。インデックス変数ｊを操作して、すでに処理された全てのユーザに関連する値を飛ばすようにすることができる。
【００４８】
スケジューリングすべき全てのユーザを評価した後、スケジューラは目的関数

の最大の望ましい変化に対応する最良のユーザ（すなわち、ユーザｊ^*）を選択する（ステップ１２２）。次にプロセスは次のタイム・スロットにループして継続する（ステップ１２４）。
【００４９】
処理対象のユーザはスケジューラが選択するので、スケジューラはそのスケジューリング操作に全体的な制約を与えることができると前に述べた。例えば、個々のユーザが許容される無線状態にあると仮定して、スケジューラは全てのユーザを最小データ転送速度より上に保ってよい。また、サービス・プロバイダの希望として個々のユーザを「過剰に処理する」ことを避けたいときは、すでに高い平均スループットのユーザを処理する利益を、或る望ましい障壁関数に従って減らしてよい。
【００５０】
図６は、基礎となる効用関数Ｕ（ｒ）に与えられる上部および下部の障壁関数の使用を示す。ここで、ユーザｉの速度を或る目標速度

の近くに保ちながら、しかもこの目標値付近で変動することを許容することにより多様な利得を達成する目的関数Ｕ_i（ｒ_i）を定義したい。
【００５１】
この望ましい活動を行うには次の効用関数を用いてよい。
【数７】

ただし、

はユーザｉの目標速度であり、ηは随意に決めてよい。ηが大きいとき、

の場合はｒ_i（すなわち、処理対象のユーザｉ）が増加すると目的関数は大幅に増加するので、そのユーザを処理するのが有利になる。逆に、

の場合はｒ_iが増加すると目的関数が大幅に減少するので、そのユーザを処理するのは不利になる。
【００５２】
グラフから明らかなように、元の効用関数Ｕ（ｒ）（実線）は平均スループットｒの一次関数として定義されている。しかし下部および上部の障壁関数を与えることにより、効用関数Ｕ（ｒ）（点線）は下部および上部のスループット速度しきい値（それぞれＲ₁およびＲ₂）で明らかに曲線になっている。かかる曲線は、障壁関数により修正されたＵ（ｒ）の領域に入る、処理対象のユーザに関連する目的関数内の正味変化を修正する。すなわち、下部しきい値Ｒ₁より低い平均スループットｒ_iを持つユーザを処理対象として選択すると、目的関数の正味変化は比較的大きな正の値になる。
【００５３】
逆に、上方しきい値Ｒ₂より高い平均スループットｒ_iを持つユーザを処理対象として選択すると、目的関数の正味変化は比較的小さな正の値になる。この挙動のために、平均スループットが低いユーザを処理する方が有利になり、また平均スループットが高いユーザを処理する方が不利になる傾向があるので、スケジューラは少なくとも複数のユーザを、許容できる中間領域のデータ・スループットに向かってバイアスさせる。
【００５４】
プライマル・アセントではスケジューラは異なる集合のユーザに異なる効用関数Ｕ（ｒ）を用いることができるので、ユーザによって異なる優先度でスケジューリングしてよい。例えば、サービス・プロバイダは異なる処理の質（ＱｏＳ）に対応する異なる効用関数を定義して、かかる異なる効用関数を異なるクラスまたはグループのユーザに割り当ててよい。
【００５５】
障壁関数を効用関数に与える別の例として、効用関数を次のように定義する。
【数８】

ただし、γは低速度ユーザを高いデータ・スループットの方にバイアスする大きさに対応して設定された大きさを有する或るバイアス係数を表す。サービス・プロバイダは、γを或る固定値に設定したり、これをユーザ毎に指定可能にしたり、これを時間または他のパラメータの関数として変化させたり、これらの手法を任意に組み合わせたりしてよい。当然であるが、効用関数Ｕ_i（ｒ_i）は式９にｒ_minについて示したものと同様に、ｒ_maxについて障壁関数の修正を行ってもよい。式９の効用関数はｒ_i＝ｒ_i ^min で微分不可能であり、勾配を利用するスケジューリング方式をこの関数に簡単に用いることはできない。
【００５６】
微分不可能な効用関数を柔軟に扱えることに加えて、プライマル・アセント方式は分離不可能な関数にも適応する。サービス・プロバイダが、Ｑで表される特定のクラスのユーザが用いる帯域幅の量を制限しようとする場合を考える。１つの方法は厳しい制約を設けて、サービス・プロバイダが設定した目標値を平均処理速度が超える場合は、またはスケジューラが設定したその他の条件では、クラスＱ内のユーザのスケジューリングをしないことである。しかしクラスＱのユーザだけがネットワーク１０を用いていて、ユーザを処理していない処理間隔がある場合を考える。
【００５７】
プライマル・アセント方式では、ユーザの処理に与える制約を緩くすることによりこのシナリオを扱うことができる。しかし、プライマル・アセント方式は許容できる効用関数と目的関数への多くの制約を軽減するので、目的関数Ｆに次の障壁関数を組み込むとよい。
【数９】

上の式１０に示す目的関数の式は、制約が弱いときは目的関数に影響を与えないが、制約が弱くないときは目的関数の値を減少させる。制限されたクラスＱのユーザだけがネットワーク１０を用いている場合は、障壁関数はスケジューリングの決定にほとんど影響を与えない。上の目的関数（障壁関数を含む）は分離不可能なので、勾配を利用するスケジューラが用いるのは難しい可能性があることに注意していただきたい。
【００５８】
柔軟性に関する別の点は時間に依存するユーザ・スケジューリングに関する。すなわち、サービス・プロバイダは日中の異なる時刻に異なるスケジューリング優先度を用いたいことがある。Ｍ個の異なる関数（障壁関数、報酬関数(reward function)、効用関数、収入関数などを含む）の組合わせが必要であるかまたは望ましいと仮定する。この関数の集合を

で表す。
【００５９】
Ｔを時刻とし、
【数１０】

を、時刻Ｔ毎（例えば毎時間）に各関数に割り当てられる重みとする。ユーザ・スケジューリングにおいて次の時間依存の目的関数Ｆを用いてよい。
【数１１】

ただし、α_iはＦ_iの重み係数を表し、

は図４の論理流れ図に関して説明した平均処理速度ベクトルを表す。
【００６０】
サービス・プロバイダまたはネットワーク・オペレータは異なる時刻に異なる重み係数α_iを設定してスケジューリング優先度を変えてよく、また異なるクラスのユーザに異なる集合の重み係数を与えてよい。
【００６１】
一般に、本発明のプライマル・アセント・スケジューリング方式はＨＤＲネットワークのエア・インターフェースを共有するユーザをスケジューリングするのに適している。各ユーザを処理することにより生じる望ましい目的関数の正味変化を計算することにより、プライマル・アセント方式は処理したときに最大のまたは最も望ましい利益を生じるユーザを識別する。プライマル・アセントは正味変化を評価する（すなわち、選択された場合に、要求された量のデータをユーザに実際に与えたときの影響を考える）ので、プライマル・アセントを用いると最適化される基礎的なコスト関数または利益関数の種類の柔軟性が非常に大きくなる。
【００６２】
当然であるが、前にプライマル・アセント方式を一般的に開発した場合と同様に、上の時刻に関する詳細は大きく変わってよい。したがって、本発明は上記の説明により制限されるものではなく、本発明は特許請求の範囲とその妥当な同等物だけによって制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】例示のＨＤＲネットワークの図である。
【図２】従来の微分可能な効用関数と有界の微分不可能な効用関数とのグラフである。
【図３】非単調の目的関数のグラフである。
【図４】本発明のプライマル・アセント・スケジューリング方式を実現するための例示の論理図である。
【図５Ａ】例示のスケジューリング・シナリオの図である。
【図５Ｂ】例示のスケジューリング・シナリオの図である。
【図６】１つまたは複数の障壁関数を用いて修正された効用関数のグラフである。

Claims

複数のユーザ候補が共有する資源の使用をスケジューリングする方法であって、
効用関数を前記の候補の各々に割り当て、
候補毎に前記の効用関数を共同で評価して、他の候補を除いて当該対象の候補を処理することにより生じる結果を決定し、
最も有利な結果を有する候補を処理する、
ことを含むスケジューリング方法。
効用関数を前記複数の各候補に割り当てることは同じ効用関数を全ての候補に割り当てることを含む、請求項１記載のスケジューリング方法。
前記複数の候補は少なくとも２つのユーザ・クラスを含み、また効用関数を前記複数の各候補に割り当てることは少なくとも２つの効用関数の１つを前記ユーザ・クラスに基づいて各候補に割り当てることを含む、請求項１記載のスケジューリング方法。
効用関数を前記複数の各候補に割り当てることは、２つ以上の効用関数の１つを前記候補に関連する望ましい処理の質に基づいて各候補に割り当てることを含む、請求項１記載のスケジューリング方法。
効用関数を前記複数の各候補に割り当てることは、少なくとも２つの効用関数の１つを時刻に基づいて各候補に割り当てることを含む、請求項１記載のスケジューリング方法。
前記少なくとも２つの効用関数の特定の１つを前記候補のユーザ・クラスに基づいて前記候補に割り当てることを更に含む、請求項５記載のスケジューリング方法。
前記資源は前記候補とＨＤＲ通信ネットワークとの間のＲＦ通信を支援するエア・インターフェースを含み、また候補の前記スケジューリングは前記エア・インターフェースの使用をスケジューリングすることを含む、請求項１記載のスケジューリング方法。
１つまたは複数の候補について目標平均データ・スループットを達成する方向に前記候補のスケジューリングをバイアスさせるように１つまたは複数の前記効用関数を定義することを更に含む、請求項７記載のスケジューリング方法。
障壁関数を前記１つまたは複数の効用関数に与えて前記バイアスを行うことを更に含む、請求項８記載のスケジューリング方法。
前記各候補は前記候補の過去の処理に基づく対応する平均データ・スループットを有し、１つまたは複数の前記候補に割り当てられる効用関数に上限を設けて前記１つまたは複数の候補が達成可能な平均データ・スループットを制限することを更に含む、請求項７記載のスケジューリング方法。
前記各候補は前記候補の過去の処理に基づく対応する平均データ・スループットを有し、１つまたは複数の前記候補に割り当てられる効用関数の最小値を制限して前記１つまたは複数の候補の平均データ・スループットを望ましい最小値より高く保持しようとすることを更に含む、請求項７記載のスケジューリング方法。
前記効用関数を、前記候補の過去のスケジューリングに依存する前記各候補に関連する平均データ・スループットの関数と定義する、請求項７記載のスケジューリング方法。
その後の処理間隔中に各候補が希望するデータの量を定義する前記候補からの処理要求情報を受けることを更に含む、請求項１２記載のスケジューリング方法。
前記効用関数を共同で評価して結果を決定することは、前記その後の処理間隔の少なくとも一部で、他の候補を除いて前記処理要求情報に従って対象の候補を処理することにより生じる利益の正味変化を決定することを含む、請求項１３記載のスケジューリング方法。
候補毎に前記効用関数を共同で評価することは、対象の前記候補を処理し残りの候補を処理しないことにより生じる利益の全変化を決定することを含む、請求項１記載のスケジューリング方法。
利益の全変化を決定することは、処理の対象の前記候補を選択することにより生じる、前記候補に割り当てられた効用関数が与える利益の全変化を評価することを含む、請求項１５記載のスケジューリング方法。
反復する処理間隔で評価して処理する前記ステップを行って全利益を最大にする候補を一般にスケジューラが処理するようにすることを更に含む、請求項１記載のスケジューリング方法。
一連の各処理間隔で複数のユーザ候補の間でＨＤＲ通信ネットワークのエア・インターフェースの使用をスケジューリングする方法であって、
過去の処理間隔で行ったスケジューリング決定に依存する、前記候補の平均処理速度を追跡し、
候補毎に、前記平均処理速度に依存する初期値と、他の候補を除いて対象の前記候補を処理することにより生じる全変化に依存する次の値とを有する目的関数を評価し、
前記目的関数で最も有利な全変化を生じる候補を処理する、
ことを含むスケジューリング方法。
前記平均処理速度の関数として前記候補を処理する利益の特徴を示す効用関数を前記各候補に割り当てることを更に含む、請求項１８記載のスケジューリング方法。
前記目的関数を前記効用関数の関数として定義して、前記目的関数の前記全変化が利益の全変化を反映するようにすることを更に含む、請求項１９記載のスケジューリング方法。
第１の効用関数を第１の集合の候補に割り当て、第２の効用関数を第２の集合の候補に割り当てて、前記第１および第２の集合の候補が異なるスケジューリング優先度を有するようにし、また前記第１および第２の集合の候補全体は前記複数の候補を含む、請求項１９記載のスケジューリング方法。
１つまたは複数の前記効用関数を時間依存の効用関数と定義して、時間依存の効用関数を割り当てられた前記候補が時間依存のスケジューリング優先度を有するようにすることを更に含む、請求項１９記載のスケジューリング方法。
複数の効用関数を１つまたは複数の前記候補に割り当てて、前記候補のスケジューリング優先度が前記複数の関数に依存するようにすることを更に含む、請求項１９記載のスケジューリング方法。
１つまたは複数の前記効用関数の下部の値を制限し、前記１つまたは複数の候補の前記平均処理データ転送速度を最小データ転送速度より高く保持するように前記１つまたは複数の候補の処理をスケジューリングすることを更に含む、請求項１９記載のスケジューリング方法。
１つまたは複数の前記効用関数の上部の値を制限し、前記１つまたは複数の候補の前記平均処理データ転送速度を最大データ転送速度より低く保持するように前記１つまたは複数の候補の処理をスケジューリングすることを更に含む、請求項１９記載のスケジューリング方法。
障壁関数を前記目的関数に組み込んで、前記障壁関数が与える制約に従って前記候補をスケジューリングするようにすることを更に含む、請求項１８記載のスケジューリング方法。
候補毎に、対象の前記候補を処理する望ましいデータ転送速度に基づいて前記目的関数の前記次の値を決定することを更に含む、請求項１８記載のスケジューリング方法。
前記望ましいデータ転送速度を前記候補から受けることを更に含む、請求項２７記載のスケジューリング方法。
前記候補から前記ＨＤＲ通信ネットワークに送信されたＤＲＣ値として望ましいデータ転送速度を前記候補から受けることを更に含む、請求項２８記載のスケジューリング方法。
複数のユーザ候補が共有する資源の使用をスケジューリングする方法であって、
２つ以上の効用関数の集合を定義し、
各候補をユーザ・クラスに割り当て、
前記候補の前記ユーザ・クラスに基づいて効用関数を各候補に割り当て、
候補毎に、全ての候補の前記効用関数を共同で評価して対象の候補を処理する場合の選択基準を決定し、
指定された時刻の前記共有資源を、最も有利な選択基準を有する候補に割り当てる、
ことを含むスケジューリング方法。
指定された時刻の前記共有資源を最も有利な選択基準を有する候補に割り当てることは、前記選択基準を最大にする候補に前記資源を割り当てることを含む、請求項３０記載のスケジューリング方法。
異なる処理の質を前記ユーザ・クラスに割り当てて、比較的高い関連する処理の質を有するユーザ・クラスからの候補が前記資源の前記割当てに有利になるようにすることを更に含む、請求項３０記載のスケジューリング方法。
前記資源はＨＤＲ通信ネットワークのエア・インターフェースを含み、また比較的高い関連する処理の質を有する前記ユーザ・クラス内の候補が前記エア・インターフェースを使用するようにスケジューリングして、かかる候補に比較的高い平均データ・スループットを達成する、請求項３２記載のスケジューリング方法。
前記効用関数を定義して前記候補を処理する利点の特徴を示すことを更に含む、請求項３０記載のスケジューリング方法。
前記候補の過去の処理に関連する平均処理データ転送速度の関数として前記効用関数を定義して、或る１つの前記候補の処理に関連する利益値が前記候補に関連する前記平均処理データ転送速度と前記候補に割り当てられた特定の効用関数とに依存するようにすることを更に含む、請求項３４記載のスケジューリング方法。
指定された時刻に前記候補を処理することにより生じる平均処理データ転送速度の増分変化を決定することにより前記候補毎の利益の変化を決定することを更に含む、請求項３５記載のスケジューリング方法。
全ての候補の前記効用関数を共同で評価して前記選択基準を決定することは、或る時間他の候補を除いて対象の各候補を処理することにより生じる全利益の正味変化を決定することを含む、請求項３６記載のスケジューリング方法。
複数のユーザ候補が共有する資源の使用をスケジューリングする方法であって、
２つ以上の効用関数の集合を定義し、
効用関数を各候補に割り当て、少なくとも１つの候補に割り当てられた前記効用関数は時間の関数であり、
候補毎に、全ての候補の前記効用関数を共同で評価して対象の候補を処理する場合の選択基準を決定し、
指定された時刻の前記共有資源を、最も有利な選択基準を有する候補に割り当てる、
ことを含むスケジューリング方法。
前記少なくとも１つの前記候補に割り当てられた前記効用関数は前記効用関数内に時間依存の重み係数を含むことにより時間依存にする、請求項３８記載のスケジューリング方法。
前記時間依存の効用関数を割り当てられた前記少なくとも１つの候補について時刻に基づいてスケジューリング優先度を調整することを更に含む、請求項３９記載のスケジューリング方法。
個々の前記候補を少なくとも２つのユーザ・クラスの１つに割り当て、
時間依存の効用関数を少なくとも１つの前記ユーザ・クラス内の候補に割り当てて、前記少なくとも１つのユーザ・クラス内の候補が時刻に依存するスケジューリング優先度を有するようにする、
ことを更に含む、請求項３８記載のスケジューリング方法。
時間の関数である前記効用関数を調整して、前記効用関数を割り当てられた候補のスケジューリング優先度が時間の関数として変化するようにする、請求項３８記載のスケジューリング方法。
ＨＤＲネットワークで用いられ、複数のユーザ候補が共有するエア・インターフェースの使用をスケジューリングするネットワーク・エンティティであって、
プロセッサであって、
効用関数を前記各候補に割り当て、
前記効用関数を共同で評価して、或る時間他の候補を除いて各候補を処理することにより生じる結果を決定し、
処理の最も有利な結果を有する候補を選択する、
プロセッサ、
を含むネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは同じ効用関数を全ての前記候補に割り当てる、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは第１の効用関数を少なくとも１つの前記候補に割り当て、また異なる第２の効用関数を別の１つの前記候補に割り当てる、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは前記第１の効用関数を第１のユーザ・クラス内の候補に割り当て、前記第２の効用関数を第２のユーザ・クラス内の候補に割り当てて、前記第１および第２の効用関数は前記第１および第２の集合のユーザ・クラス内の候補を異なる優先度でスケジューリングできるように定義する、請求項４５記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは前記第１および第２のユーザ・クラス内の候補をスケジューリングして異なるユーザ・クラス内の候補に異なる処理の質を与える、請求項４６記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは前記候補に関連する望ましい処理の質に基づいて２つ以上の効用関数の１つを各候補に割り当てる、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは時間依存の効用関数を少なくとも１つの前記候補に割り当てて、前記候補が時間依存のスケジューリング優先度を持つようにする、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは時間依存の効用関数を或る候補に割り当てるかどうかを、前記或る候補に関連するユーザ・クラスに基づいて決定する、請求項４９記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは前記候補のスケジューリングをバイアスさせて、１つまたは複数の前記候補の平均処理データ転送速度を目標平均処理データ転送速度の方に動かす、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは１つまたは複数の前記効用関数を望ましいバイアス方式に従って定義することにより前記バイアスを行う、請求項５１記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは障壁関数を１つまたは複数の前記効用関数に与えて前記バイアスされたスケジューリングを実現する、請求項５１記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは前記候補のスケジューリングをバイアスさせて、１つまたは複数の前記候補の平均処理データ転送速度を望ましい最小しきい値より上に保持する、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは障壁関数を１つまたは複数の前記効用関数に与えて前記バイアスされたスケジューリングを実現する、請求項５４記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは、
前記候補毎に平均処理データ転送速度を追跡し、
前記効用関数を前記平均処理データ転送速度の関数と定義して、或る１つの前記候補を処理することにより生じる利益の変化が、前記或る１つの前記候補を処理することにより生じる前記平均処理データ転送速度の増分変化の関数になるようにする、
請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは、
望ましいデータ転送速度を前記各候補に関連させ、
前記関連する望ましいデータ転送速度での前記或る１つの前記候補の処理に基づいて前記平均処理速度の前記増分変化を決定する、
請求項５６記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは１つまたは複数の前記候補に割り当てられる前記効用関数を制限して、前記１つまたは複数の候補が達成可能な前記平均処理データ転送速度を制限する、請求項５６記載のネットワーク・エンティティ。
前記プロセッサは１つまたは複数の前記候補に割り当てられる前記効用関数を制限して、前記１つまたは複数の候補の最小平均処理データ転送速度を保持する、請求項５６記載のネットワーク・エンティティ。
前記ネットワーク・エンティティは、前記エア・インターフェースを介して前記複数のユーザと通信するための無線資源を提供する無線基地局を備える、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
前記ネットワーク・エンティティは基地局コントローラを備え、前記基地局コントローラは前記エア・インターフェースを前記複数のユーザに提供する１つまたは複数の無線基地局を制御する、請求項４３記載のネットワーク・エンティティ。
複数のアクセス端末が共有する資源の使用をスケジューリングする方法であって、
効用関数を前記各アクセス端末に割り当て、
アクセス端末毎に、前記複数のアクセス端末の効用関数を評価して、前記各アクセス端末を処理して残りのアクセス端末を処理から除いたときに前記効用関数に関連する可能な変化を示す結果を決定し、
最も有利な可能な変化を示す、これに関連する結果を有するアクセス端末を処理する、
ことを含むスケジューリング方法。
前記複数のアクセス端末の効用関数を評価して結果を決定することは、前記複数のアクセス端末の前記効用関数を共同で評価してその結果を決定することを含む、請求項６２記載のスケジューリング方法。
前記各可能な変化は、それぞれの効用関数に関連する正、負、または中性の利益変化である、請求項６２記載のスケジューリング方法。
前記アクセス端末を処理することは、最高の数の正の利益変化を示す、これに関連する出力を有するアクセス端末を処理することを含む、請求項６４記載のスケジューリング方法。