JP2008289127A - 複数チャネルを備えるb3g/4gセルラーネットワークにおける異種のトラフィックをスケジューリングする方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】B3G/4Gセルラー網内で異種のトラフィックをスケジューリングする方法及び装置の提供。
【解決手段】サービスされているユーザごと、平均ユーザスループット等を追跡し、データフローの最低速度保証と音声フローの最大遅延及びジッタ保証に対するユーザ要求に対応する、可能性のあるスケジュール群を決定することと、各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して、各ユーザに対する競合フローを最初に決定することと、対応する最適化戦略に応答して、速度、遅延及びジッタに関するユーザ要求の探索空間を得ることと、最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタに関連するスケジュールを決定することと、決定するステップからのパラメータに固有のスケジュールの中で、最大の増分効用または限界効用を与える、チャネル上のユーザの最終的なスケジュールを算出することと、を有する。
【選択図】図1A

Description

本発明は、一般に、無線通信に関し、特に、複数チャネルを備えるB3G/4Gセルラーネットワークにおける異種(heterogeneous)のトラフィックのスケジューリングに関する。
メディアアプリケーションの人気及び導入を考えると、セルラーネットワークは、高データレート及びこのような多数のアプリケーションを支援する能力を提供することを前提に、B3G/4Gネットワークに向かって進んでいる。さらに、このようなセルラーシステムのLTE(長期発展;long-term evolution)プロジェクトの主な目標の1つは、オールIPネットワークへの収束であり、そこではすべてのアプリケーションがIP上で運ばれることが想定されている。このような目的を考えると、セルターネットワークは、単にデータトラフィックのみならず、データ、VoIP、ストリーミングアプリケーション等のような多種多様の異種のトラフィックをも効率的に搬送するように構成される必要がある。そのような試みにおける重要な設計要素の1つが基地局トラフィックスケジューラである。
個別のトラフィックタイプ及びトラフィックパラメータに向けたスケジューラを設計したいくつかの研究があるが、それらを使用して複数のトラフィックタイプを並行して最適化することはできない。ひとつに対して他よりも厳密な優先度を与えることによる、データ及び音声アプリケーション用のスケジューラを設計する研究もある。よって、これらの研究は、異なるトラフィックタイプ間でリソースを柔軟に交換する能力を持たない。その能力は、サービスQoSを分類する場合、異なる品質に属するトラフィックフローにとって極めて重要である。したがって、それらの間でリソースを柔軟に割り当てる能力とともに、複数の異種のトラフィックタイプを同時に処理する効率的なスケジューラの構築は大きな注目に値する。
直交周波数分割多重(OFDM;orthogonal frequency deivision multiplexing)は、B3G/4Gセルラーシステム用の望ましい無線インタフェース技術である。複数のOFDMサブチャネルに対してユーザ及びデータを割り当てるリソース割り当て戦略を提案している研究が複数ある。しかしながら、これらの研究は速度にのみ注目し、速度、遅延、ジッタ等のような異種のトラフィックパラメータを考慮していない。さらに、これらの研究は、機構の複雑さまたは通信オーバーヘッドにも注目していない。したがって、OFDMセルラーシステムにおける異種(データ及び音声)トラフィックを処理可能な、複雑でなく、オーバーヘッドが小さくかつ高い性能を持つスケジューラの構築が本発明の主題を形成している。
それゆえ、OFDMセルラーシステムにおける異種(データ及び音声)トラフィックを処理可能な、複雑でなく、オーバーヘッドが小さく、かつ高い性能を持つスケジューラが必要とされている。
本発明によれば、方法は、OFDMセルラーシステムにおいてサービスを受けているユーザごとに、平均ユーザスループット、パケット遅延及びジッタを追跡することと、フィードバックを用いて、データフローの最低速度保証と音声フローの許容可能な最大遅延及びジッタ保証と対応したデータ及び音声トラフィックに対するユーザ要求に対応する、可能性のあるスケジュール群を決定することと、各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度(aggregate rate)のフィードバックに応答して、各ユーザに対する競合フロー(contending flow)を最初に決定することと、対応する最適化戦略に応答して、速度、遅延及びジッタに関するユーザ要求の探索空間を得ることと、最大の増分効用(incremental utility)または限界効用(marginal utility)を提供する個別の速度、遅延及びジッタに関連するスケジュールを決定することと、決定するステップからのパラメータに固有のスケジュールの中で、最大の増分効用または限界効用を与える、チャネル上のユーザの最終的なスケジュールを算出することと、を含む。
本発明の他の様相によれば、装置は、OFDMセルラーシステムにおいてサービスを受けているユーザごとに、平均ユーザスループット、パケット遅延及びジッタを追跡する手段と、フィードバックを用いて、データフローの最低速度保証と音声フローの許容可能な最大遅延及びジッタ保証と対応したデータ及び音声トラフィックに対するユーザ要求に対応する、可能性のあるスケジュール群を決定する手段と、各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して、各ユーザに対する競合フローを最初に決定する手段と、対応する最適化戦略に応答して、速度、遅延及びジッタに関するユーザ要求の探索空間を得る手段と、最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタに関連するスケジュールを決定する手段と、決定する手段からのパラメータに固有のスケジュールの中で、最大の増分効用または限界効用を与える、チャネル上のユーザの最終スケジュールを算出する手段と、を含む。
発明のこれら及び他の利点は、以下の詳細な説明及び添付図面を参照して、当業者には明白になるであろう。
本発明に基づく統一(unified)スケジューリングプロセスは、基地局で実行され、ユーザに対応するリソース割り当てを決定するとともに、任意の与えられたタイムスロットで送信するユーザの群を決定するタスクを行なう。このプロセスは、多くの特別な利点及び機能性を備えている。
本発明に基づくスケジューリングプロセスは、異種のトラフィックタイプ及びパラメータを最適に処理する統一フレームワークを提供する。統一スケジューリングプロセスは、速度、パケット遅延及びパケットジッタの複数のトラフィックパラメータを同時に最適化する。これは、データ、音声及びストリーミングアプリケーションとともに使用でき、速度、遅延、及び/またはジッタのパラメータの最適化を必要とする他のアプリケーションとともにも使用することができる。
スケジューリングプロセスは、異なるトラフィックタイプ間でリソースを割り当てる柔軟性を提供する。このことは、このプロセスをインターネットの差別化されたサービス(QoS)機構に適用することを可能にし、それによって、異なるQoSクラスに属する異なるトラフィックタイプをリソースに対して適切かつ動的に割り当てることができる。
統一スケジューリングプロセスは、最適な性能を提供する。しかしながら、最適な性能を達成する複雑さが、複数の直交周波数分割多重OFDMサブチャネルという状況下で、指数関数的に増加する。この解決のために、新しいパラメータベースの最適化方法を用いて、OFDM方式のスケジューリングプロセスの、複雑さがより小さく、オーバーヘッドがより低い(LCO)バージョンを提案している。
スケジューリングプロセスのLCOバージョンは、最適なスキームの場合のオーダーより小さい、NNのオーダーの複雑さを生じ、ここでNは、基地局と移動局の両方でのアンテナの数である。複雑さにおけるこの低減は、フレームごとにプロセスを実行することを可能にし、そして、それは基地局でのスケジューリング決定の細かさとなる。
最適なスキームと比較した場合、通信オーバーヘッドも、移動局からのフィードバックの形態で、ほぼNのオーダーだけ低減される。これは、アップリンク上で有用な通信に対する付加的な帯域幅リソースを解放することになる。
複雑さ及びオーバーヘッドの低減に対し払うべき代償は、最適な統一スケジューリングプロセスと比べて、準最適性能であることである。しかしながら、この構成は、最適プロセスからたった約20%の偏差しか有していないので、非常に優れた性能を与える。
この解決法は、アップリンクとダウンリンクの両方に適用可能である。提案している解決法のこれらの特定の属性は、この解決法を、B3G/4GセルラーシステムにおいてOFDM上の異種のトラフィックを搬送する、効率的であり、低複雑性/オーバーヘッド(複雑性及びオーバーヘッドが低いこと)、高性能なスケジューリングプロセスの優れた候補にしている。
図1Aのシステムブロック図を参照して、本発明に係る低複雑性/オーバーヘッドのスケジューラを用いたブロック図の一例を示している。複数のユーザ、すなわちユーザ1,ユーザ2,…,ユーザKからのデータ及び音声情報は、フローキューを通って低複雑性/オーバーヘッドLCOモジュールへ入る。データ及び音声情報は、ユーザごとの低複雑性/オーバーヘッドLCOユーザ内(intra user)スケジューラと、低複雑性/オーバーヘッドのリソースアロケータ(resource allocator)とへ入力される。速度、遅延及びジッタのようなK個のユーザの要求は、LCOモジュールへ渡され、LCOユーザ内スケジューラと、LCOユーザ間(inter-user)スケジューラ及びLCOリソースアロケータとの両方にその要求を与える共同(joint)スケジューリングリソース割り当てアルゴリズムへ入力される。LCOユーザ間スケジューラ及びLCOリソースアロケータからの出力は、スケジューリング決定に基づいた単一ユーザSUまたは複数ユーザMUの戦略のための変調及び符号化プロセスへ入力される。無線ユーザからのフィードバックは、K個のユーザのチャネル及びパラメータ情報として処理され、それは、LCOモジュールの共同スケジューリング及びリソース割り当てアルゴリズムへフィードバックされる。
図1Bのダイアグラムを参照して、LCOスケジューリングモジュールの機能を詳述する。異種の音声及びデータトラフィックは、異種のトラフィックパラメータ最適化、柔軟なQoS差別化、ユーザ内及びユーザ間のスケジューリング、低複雑性、低オーバーヘッド、及び高性能な能力を提供するLCOスケジューリングモジュールへ入力される。
LCO(低複雑性/オーバーヘッド)スケジューラは基地局に常駐し、2つのコンポーネント、すなわちユーザ内及びユーザ間スケジューリングコンポーネントを含んでいる。ユーザ内及びユーザ間コンポーネントは、低複雑性/オーバーヘッドLCOの共同スケジューリング及びリソース割り当てプロセスによってデータを供給される。
LCOスケジューリングプロセスの原理は、本発明に基づく統一された最適なスケジューリングプロセスであり、それは、次の2ステップのスケジューリング規則により与えられる。
ステップ1:ユーザ内スケジューリング規則
Figure 2008289127
ステップ2:ユーザ間スケジューリング規則
Figure 2008289127
基地局はユーザ当たり1つのキューを備えるだけなので、最初のスケジューリング規則は、タイムスロットを求めて競合するであろう各ユーザからの特定のフローを識別する。これはネットワーク層で起こる。2番目のスケジューリング規則は、その後、利用可能なリソースに基づいて、所与のスロットの中で実際に送信するであろうユーザの群(最初のステップからのフロー)を識別する。これらの規則は、異なるパラメータ(速度/遅延/ジッタ)値をもたらす所与のリソース割り当てのために得られたアプリケーション(エンドユーザ)ユーティリィティを表す共通の手段として、凹(concave)効用関数(U)をフローに使用している。
注釈:U−効用関数(utility function)、f−フローインデックス、k−ユーザインデックス、α−トラフィックタイプ優先度、β−ユーザQoSクラス優先度、p−パラメータ(速度/遅延/ジッタ)、r−瞬時の速度、L−パケットサイズ、P−パラメータ数、S−可能性のあるスケジュールの探索空間。
直交周波数分割多重OFDMの場合には、スケジュール探索空間Sは、指数関数的になる。最適なスキームに近い性能を保持しつつ複雑さ及びオーバーヘッドを低減するために、LCOは、次のアプローチを用いる。
a)LCOは、必ずしもすべてのパラメータを並行して最適化するわけではない。LCOは、最大の正味(ネット)での増分効用をもたらし、各スロットにおいてその特定のパラメータを最適化する単一のパラメータを識別する。
b)LCOは、どのパラメータが最大の正味での増分効用をもたらすかに基づいて、1つのスロットから別のスロットへとパラメータ間を移動する。
c)単一のパラメータが最適化されるので、それは、性能に関して準最適である。一方、これは複雑さ及びオーバーヘッドを低減するために利用される。
d)個別のパラメータを最適化する特定の通信戦略は、識別されて通信に使用される。パラメータに固有の最適化は性能であるので、これらの識別された戦略は、通信オーバーヘッドの低減だけでなく、可能性のあるスケジュールに対する探索空間の著しい低減にも寄与する。
e)具体的には、(N個のサブチャネルをすべて使用する)単一ユーザ(SU;single-user)送信戦略は、パケット遅延に対する最適化戦略であると識別されるが、一方、(K人のうちの)スロットで送信しているN人の異なったユーザを有する複数ユーザ(MU;multi-user)戦略は、速度及びジッタの最適化戦略であると識別される。
f)ユーザ当たり1つのチャネルだけ複数ユーザ戦略の中で使用されるので、移動局(MS)にそれらの最良のサブチャネルインデックス及び関連付けられた速度を識別してフィードバックすることを可能にさせることにより、複雑さ及びオーバーヘッドはさらに単純化される。
g)さらに、パラメータ最適化通信戦略が各スロットで使用されているので、複雑さとフィードバックのオーバーヘッドとを低減しつつ、最適からの偏差は小さいままに保たれた。
ここで、図2のフロー図を参照して、本発明に基づくLCOスケジューリングプロセスの方法を示す。本発明に基づくスケジューラの方法は、データに対して関心あるパラメータである速度、及び音声に対して関心あるパラメータであるパケット遅延及びパケットジッタを用いて、データ及び音声トラフィックを処理する。
ステップ1:基地局(BS)は、データフローの最低速度保証、及び音声フローの許容可能な最大遅延保証及びジッタ保証に関して、データ及び音声トラフィックに対するユーザ要求を収集する(21)。
ステップ2:BSは、そのBSがサービスするユーザごとに、平均ユーザスループット/速度、パケット遅延、及びパケットジッタを追跡する(22)。しかし、BSは、各ユーザの回線パケットの現在のヘッドの瞬時の速度、遅延及びジッタに関する情報を必要とする。速度情報については、各MSは、(i)すべての利用可能なOFDMチャネル上の最高速度(Rmu)、(ii)最高速度に対応するチャネルインデックス(lmu)、及び(iii)すべての利用可能なOFDMチャネル上の総合速度(Rsu)を収集し(24)、BSへフィードバックする(23)。現在のパケットの遅延及びジッタ情報は、前のパケットから保持されている情報とともに、フィードバックされたパケットの速度情報を用いて得られる。
ステップ3:BSは、フィードバックを用いて、考慮されるパラメータに基づいて可能性のあるスケジュール群を決定し、次に、最良のスケジュールを決定する(25)。
ステップ4:各ユーザに対して複数のフローがある場合、BSは、総合速度のフィードバック(Rsu)に基づいて、各ユーザkの競合フローを先ず次のように決定する。説明を簡単にするために、K人のユーザの群が、Kv人の音声ユーザとKd人のデータユーザからそれぞれ構成されると仮定する。
Figure 2008289127
ステップ5:BSは、識別された最適化戦略に基づいて、個別のパラメータ(速度、遅延及びジッタ)の各々に対する探索空間を次のように取得する。
・速度スケジュール探索空間(RSS;Rate schedule search space):
Figure 2008289127
・遅延スケジュール探索空間(DSS;Delay schedule search space):
Figure 2008289127
・ジッタスケジュール探索空間(JSS;Jitter schedule search space):
Figure 2008289127
ステップ6:BSは、最大の増分/限界効用を与える個別のパラメータ(速度、遅延及びジッタ)に固有のスケジュールを次式のように算出する(29)。
Figure 2008289127
ここで、vkは長さNのサブチャネル割り当てベクトルを表す。
ステップ7:BSは、ステップ6で既に決定されているパラメータに固有のスケジュールのうち最大の増分/限界効用を与えるものとして、チャネル上のユーザの最終スケジュールを次式のように算出する(201)。
Figure 2008289127
性能:
LCOスケジューリングプロセスは、最適なスキーム、すなわち
Figure 2008289127
で生じたオーダーより小さいNNのオーダーである
Figure 2008289127
の探索空間に比例する複雑さを生じる。Br及びBnが速度及びアンテナのインデックスのフィードバックにそれぞれ割り当てられたビット数を表す場合、LCOのフィードバックのオーバーヘッドは、K(2Br+Bn)となり、それはほぼ、最適なスキームで生じたオーダーよりも小さいNのオーダー、すなわちKN(Br+Bn)となる。さらに、LCOスキームの性能は、最適時の約20%以内にあるので、著しい性能利得をも与える。複数の異種のトラフィックパラメータを同時に処理する能力が従来の方法にないために、従来の同種(homogeneous)のスケジューリングアプローチに対する性能利得は、けた違いに良い(2倍から3倍)。
次のリストは、任意の効率的で実用的なスケジューラ設計における不可欠の特徴群を示している、すなわち、(a)異種のトラフィックタイプ/パラメータ、(b)ユーザ内及びユーザ間スケジューリング、(c)異なるトラフィックタイプ間での柔軟なリソース割り当て、(d)共同のスケジューリング及びリソース割り当て、及び(e)低複雑性/オーバーヘッドである。しかしながら、ほとんどの先行技術の研究では、それらのスケジューラ設計において、上記のリスト中の1つの様相のみ、または多くても2つの様相しか考慮していない。
図3Aの従来システムのダイアグラム、及び図3Bに詳述した従来のスケジューリングモジュールの機能に示すように、ほとんどすべての先行技術研究に欠けている主要なコンポーネントは、(i)ユーザ内及びユーザ間スケジューリングの両方における異種のトラフィックタイプ/パラメータの調整、(ii)異なるトラフィックタイプ間での柔軟なリソース割り当てと複数のトラフィックQoSクラスの調整、及び(iii)低複雑性と低オーバーヘッドとを備えた効率的なスケジューリングであり、これらは、基地局でのスケジューリング機構のリアルタイム実行にとって重要である。
同種のトラフィックタイプ、主としてデータフローの速度に重点を置いたスケジューラは、複数の異種のトラフィックタイプ/パラメータを同時に調整する能力及びそれらの間でリソースを柔軟に割り当てる能力がないので、LCOアプローチと比較した場合、性能利得が数倍(2倍から3倍)劣っている。これらは、チャネル依存性スケジューリング及びOFDMリソース割り当てスキームを活用するパケットスケジューラを含んでいる。LCOスキームと比較した場合、最適なOFDMリソース割り当てでさえ、最適な性能を得るのに必要な桁違い(NN)の複雑さは言うまでもなく、75%の性能ロスとなる。
異種のトラフィックタイプすなわちデータ及び音声に重点を置いたスケジューラは、異なるトラフィックタイプ間でリソースを柔軟に割り当てることができないので、インターネットにおいて不可欠なトラフィックのサービス品質QoSクラスがある状況では、使用することができない。さらに、このようなスケジューラは、効率的な物理層リソース割り当て部、及びそれらに関連付けられた複雑さ及びオーバーヘッドにも重点を置いていない。
本発明を最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものについて図示し、説明してきた。しかしながら、新しい試みがそこからなされてもよく、明白な修正が当業者によってなされることは予想される。当業者はここに明確に図示または説明していない多くの配置及び変形を考案できるであろうが、それらは本発明の原理を具体化するものであり本発明の精神及び範囲に包含されることが十分に理解されるであろう。
本出願は、2007年3月8日に出願された、"Scheduler Design for Heterogenous Traffic in B3G/4G Cellular Networks with Multiple Channels"と題する、米国仮出願番号第60/893,719号の利益を主張し、その内容は参照によりここに組み込まれている。
本発明による複雑性オーバーヘッドの低いLCOスケジューラを採用したシステムブロック図の一例である。 本発明による複雑性オーバーヘッドの低いLCOスケジューリング機能を詳細に示したものである。 データに対して関心あるパラメータである速度、及び音声に対して関心あるパラメータであるパケット遅延及びパケットジッタを用いて、データ及び音声トラフィックを処理するLCOスケジューリングプロセスのフロー図である。 先行技術による従来のスケジューリングを備えたシステムブロック図である。 従来のスケジューリングモジュールの機能を示すブロック図である。

Claims (23)

  1. OFDMセルラーシステムにおいてサービスを受けているユーザごとに、平均ユーザスループット、パケット遅延及びジッタを追跡するステップと、
    フィードバックを用いて、データフローの最低速度保証と音声フローの許容可能な最大遅延及びジッタ保証と対応したデータ及び音声トラフィックに対するユーザ要求に対応する、可能性のあるスケジュール群を決定するステップと、
    各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して、各ユーザに対する競合フローを最初に決定するステップと、
    対応する最適化戦略に応答して、速度、遅延及びジッタに関するユーザ要求の探索空間を得るステップと、
    最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタに関連するスケジュールを決定するステップと、
    前記決定するステップからのパラメータに固有のスケジュールの中で、最大の増分効用または限界効用を与える、チャネル上のユーザの最終的なスケジュールを算出するステップと、
    を含む方法。
  2. 前記追跡するステップは、各ユーザの回線パケットの現在のヘッドの瞬間的な速度、遅延及びジッタに対応している、請求項1に記載の方法。
  3. 速度情報について、すべての移動局MSは、(i)すべての利用可能なOFDMチャネル上の最高速度、(ii)前記最高速度に対応するチャネルインデックス、及び(iii)すべての利用可能なOFDMチャネル上での総合速度を収集して基地局へフィードバックする、請求項2に記載の方法。
  4. 現在のパケットの遅延及びジッタ情報は、前のパケットから保持されている情報とフィードバックされたパケット速度情報とを用いて得られる、請求項1に記載の方法。
  5. 前記各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して各ユーザに対する競合フローを最初に決定することは、遅延及びジッタのトラフィックパラメータに関する限界効用の中で最も高い総和を与える音声ユーザに属するすべての音声フローの中から特定の音声フローを決定することを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して各ユーザに対する競合フローを最初に決定することは、遅延及びジッタのトラフィックパラメータに関する限界効用の中で最も高い総和を与える音声ユーザに属するすべての音声フローの中から特定の音声フローを決定することを含み、前記パラメータは、k∈Kvに対して次の関係
    Figure 2008289127
    に係る右辺の括弧内の項となり、ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、そしてPはパラメータ数である、請求項1に記載の方法。
  7. 前記各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して各ユーザに対する競合フローを最初に決定することは、速度トラフィックパラメータに関して最も高い限界効用を与えるデータユーザに属するすべてのデータフローの中から特定のデータフローを決定することを含む、請求項1に記載の方法。
  8. 前記各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して各ユーザに対する競合フローを最初に決定することは、速度トラフィックパラメータに関して最も高い限界効用を提供するデータユーザに属するすべてのデータフローの中から特定のデータフローを決定することを含み、前記速度トラフィックパラメータは、k∈Kdに対して次の関係
    Figure 2008289127
    に係る右辺の括弧内の項となり、ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、そしてPはパラメータ数である、請求項1に記載の方法。
  9. 各ユーザの複数のフローにおいて、K人のユーザからなる前記群は、Kv人の音声ユーザ及びKd人のデータユーザからそれぞれ構成されるとして、次の関係が成立することを有し、
    Figure 2008289127
    ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、そしてPはパラメータ数である、請求項1に記載の方法。
  10. 前記最大の増分効用または限界効用を与える個別の速度、遅延、及びジッタを決定する前記ステップは、次式の関係を含み、
    Figure 2008289127
    ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、βはユーザQoSクラス優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、rは瞬時の速度、Lはパケットサイズ、Pはパラメータ数、Sは可能性のあるスケジュールの探索空間であり、vkは長さNのサブチャネル割り当てベクトルを表す、請求項1に記載の方法。
  11. 前記最大の増分効用または限界効用を与える個別の速度、遅延、及びジッタを決定する前記ステップは、前記速度トラフィックパラメータに関して最も高い限界効用を与えるスケジュールを決定することを含み、その結果決定されたスケジュールは、データユーザの群及び選ばれたデータユーザへのサブチャネルの割り当てであり、前記スケジュールは、速度スケジュール探索(RSS)空間内であらゆる可能なスケジュールを探索することにより得られる、請求項1に記載の方法。
  12. 前記最大の増分効用または限界効用を与える個別の速度、遅延、及びジッタを決定する前記ステップは、次式の関係
    Figure 2008289127
    を含み、ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、βはユーザQoSクラス優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、rは瞬時の速度、Lはパケットサイズ、Pはパラメータ数、Sは可能性のあるスケジュールの探索空間であり、vkは長さNのサブチャネル割り当てベクトルを表し、前記関係は、前記速度トラフィックパラメータに関して前記最も高い限界効用、すなわち右辺の括弧内の項を与えるスケジュールを決定し、その結果決定されたスケジュールは、データユーザの群及び選ばれたデータユーザへのサブチャネルの割り当てであり、前記スケジュールは、速度スケジュール探索(RSS)空間内であらゆる可能なスケジュールを探索することにより得られる、請求項1に記載の方法。
  13. 前記最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタを決定する前記ステップは、遅延及びジッタのトラフィックパラメータに関して限界効用の中で最も高い総和を与えるスケジュールを決定することを含み、前記得られたスケジュールは、音声ユーザの群及び選ばれた音声ユーザへのサブチャネルの割り当てであり、前記スケジュールは、遅延スケジュール探索(DSS)空間内であらゆる可能なスケジュールを探索することにより得られる、請求項1に記載の方法。
  14. 前記最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタを決定する前記ステップは、次式の関係
    Figure 2008289127
    を含み、ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、βはユーザQoSクラス優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、rは瞬時の速度、Lはパケットサイズ、Pはパラメータ数、Sは可能性のあるスケジュールの探索空間であり、vkは長さNのサブチャネル割り当てベクトルを表し、前記関係は、遅延及びジッタのトラフィックパラメータに関して、限界効用の最も高い総和、すなわち右辺の括弧内の項を与えるスケジュールを決定し、前記得られたスケジュールは、音声ユーザの群及び選ばれた音声ユーザへのサブチャネルの割り当てであり、前記スケジュールは、前記遅延スケジュール探索(DSS)空間内であらゆる可能なスケジュールを探索することにより得られる、請求項1に記載の方法。
  15. 前記最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタを決定する前記ステップは、遅延及びジッタのトラフィックパラメータに関して、限界効用の中で最も高い総和(右辺の括弧内の項)を提供するスケジュールを決定することを含み、その結果決定されたスケジュールは、音声ユーザの群及び選ばれた音声ユーザへのサブチャネルの割り当てであり、前記スケジュールは、パラグラフ30で定義されているように、前記ジッタスケジュール探索(JSS)空間内であらゆる可能なスケジュールを探索することにより得られる、請求項1に記載の方法。
  16. 前記最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタを決定する前記ステップは、次式の関係
    Figure 2008289127
    を含み、ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、βはユーザQoSクラス優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、rは瞬時の速度、Lはパケットサイズ、Pはパラメータ数、Sは可能性のあるスケジュールの探索空間であり、vkは長さNのサブチャネル割り当てベクトルを表し、前記関係は、遅延及びジッタのトラフィックパラメータに関して、限界効用の最も高い総和、すなわち右辺の括弧内の項を提供するスケジュールを決定し、前記得られたスケジュールは、音声ユーザの群及び選ばれた音声ユーザへのサブチャネルの割り当てであり、前記スケジュールは、前記ジッタスケジュール探索(JSS)空間内であらゆる可能なスケジュールを探索することにより得られる、請求項1に記載の方法。
  17. 前記決定ステップから、パラメータに固有のスケジュールの中で最大の増分効用または限界効用を提供するチャネル上のユーザの最終スケジュールを算出する前記ステップは、関係
    Figure 2008289127
    にしたがって実行される、請求項10に記載の方法。
  18. 前記決定ステップから、パラメータに固有のスケジュールの中で最大の増分効用または限界効用を提供するチャネル上のユーザの最終スケジュールを算出する前記ステップは、関係
    Figure 2008289127
    にしたがって実行され、前記関係は、速度、遅延及びジッタのパラメータに関して最も高い限界効用を与える前記速度、遅延及びジッタに固有のスケジュールをそれぞれとって、前記3つのスケジュールの中で最も高い限界効用を与えるスケジュールを見つけ、該スケジュールは、前記選ばれたユーザへの対応するチャネルの割り当てとともに、ユーザの最終スケジュールとして戻される、請求項10に記載の方法。
  19. 対応する最適化戦略に応答して、速度、遅延及びジッタに関するユーザ要求の探索空間を得る前記ステップは、速度スケジュール探索空間(RSS):
    Figure 2008289127
    と、遅延スケジュール探索空間(DSS):
    Figure 2008289127
    と、ジッタスケジュール探索空間(JSS):
    Figure 2008289127
    とによる関係を含む、請求項1に記載の方法。
  20. OFDMセルラーシステムにおいてサービスを受けているユーザごとに、平均ユーザスループット、パケット遅延及びジッタを追跡する手段と、
    フィードバックを用いて、データフローの最低速度保証と音声フローの許容可能な最大遅延及びジッタ保証と対応したデータ及び音声トラフィックに対するユーザ要求に対応する、可能性のあるスケジュール群を決定する手段と、
    各ユーザに対する複数のフローを用いて、総合速度のフィードバックに応答して、各ユーザに対する競合フローを最初に決定する手段と、
    対応する最適化戦略に応答して、速度、遅延及びジッタに関するユーザ要求の探索空間を得る手段と、
    最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタに関連するスケジュールを決定する手段と、
    前記決定する手段からのパラメータに固有のスケジュールの中で、最大の増分効用または限界効用を与える、チャネル上のユーザの最終スケジュールを算出する手段と、
    を有する装置。
  21. 総合速度のフィードバックに応答して各ユーザに対する競合フローを最初に決定する前記手段は、K人のユーザからなる前記群は、Kv人の音声ユーザ及びKd人のデータユーザからそれぞれ構成されるとして、次の関係が成立することを有し、
    Figure 2008289127
    ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、及びPはパラメータ数である、請求項20に記載の装置。
  22. 最大の増分効用または限界効用を提供する個別の速度、遅延及びジッタに関連するスケジュールを決定する前記手段は、次式の関係を有し、
    Figure 2008289127
    ここで、Uは効用関数、fはフローインデックス、kはユーザインデックス、αはトラフィックタイプ優先度、βはユーザQoSクラス優先度、pはパラメータ(速度/遅延/ジッタ)、rは瞬時の速度、Lはパケットサイズ、Pはパラメータ数、Sは可能性のあるスケジュールの探索空間であり、vkは長さNのサブチャネル割り当てベクトルを表す、請求項20に記載の装置。
  23. 前記決定するステップからのパラメータに固有のスケジュールの中で最大の増分効用または限界効用を与えるチャネル上のユーザの最終スケジュールを算出する前記ステップは、関係
    Figure 2008289127
    にしたがって実行される、請求項22に記載の装置。
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