KR20140002050A

KR20140002050A - 보장된 비트 레이트 및/또는 최대 비트 레이트 서비스들에 대한 스케줄링 및 수락 제어 방법

Info

Publication number: KR20140002050A
Application number: KR1020137030152A
Authority: KR
Inventors: 난두 고팔라크리시난; 단단 왕
Original assignee: 알까뗄 루슨트
Priority date: 2011-04-14
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2014-01-07
Also published as: EP2698029A1; CN103493568A; JP2014517562A; JP5852227B2; US20120263120A1; KR101539214B1; US8467330B2; WO2012145192A1; EP2698029B1

Abstract

본 발명은 보장된 비트 레이트 및/또는 최대 비트 레이트 애플리케이션들을 스케줄링하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법의 실시예들은 시간 간격 동안 모바일 노드에 대해, 이전 시간 간격 동안 모바일 노드와 연관된 이전 제 1 가중의 합과 동일한 제 1 가중 및 제 1 비트 레이트와 모바일 노드의 처리량의 표시 사이의 차의 선형 함수인 보정 팩터를 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 방법의 실시예들은 또한 제 1 가중에 기초하여 모바일 노드와의 통신을 스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

보장된 비트 레이트 및/또는 최대 비트 레이트 서비스들에 대한 스케줄링 및 수락 제어 방법{METHOD OF SCHEDULING AND ADMISSION CONTROL FOR GUARANTEED BIT RATE AND/OR MAXIMUM BIT RATE SERVICES}

본 발명은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것이고, 특히 무선 통신 시스템들에 관한 것이다.

통상적인 무선 통신 시스템들은 액세스 포인트들, 기지국들, 기지국 라우터들 등과 같은 액세스 노드들의 네트워크를 이용하는 무선 접속을 제공한다. 각각의 액세스 노드는 공중 인터페이스를 통해 모바일 유닛들, 모바일 폰들, 스마트 폰들, 네트워크 인터페이스 카드들, 노트북 디바이스들, 랩탑들, 데스크탑들 등과 같은 하나 이상의 액세스 단말들과의 무선 통신을 지원하기 위해 리소스들을 할당한다. 공중 인터페이스 리소스들은 일반적으로 이용 가능한 타임 슬롯들, 채널 코드들, 주파수들, 대역폭들, 송신 전력들(transmission powers) 등에 의해 규정된다. 액세스 노드들 또는 다른 네트워크 엔티티들은 무선 통신을 위해 리소스들을 액세스 단말들에 할당하는 스케줄러들을 포함한다.

액세스 단말들에는 통상적으로 이용 가능한 리소스들의 일부가 우선순위에 기초하여 할당된다. 예를 들면, 액세스 단말들에는 서비스-품질(QoS) 레벨 및/또는 공중 인터페이스를 통한 통신과 연관되는 채널 상태들에 기초하여 스케줄링 우선순위가 할당될 수 있다. QoS 레벨들은 관련된 액세스 단말에 약정되는 보장된 비트 레이트(GBR: guaranteed bit rate)와 연관될 수 있다. 대안적으로, 일부 사용자들 또는 서비스들은, 특정 비트 레이트를 보장하는 것이 아니고 대신에 이용 가능한 리소스들을 최선 노력의 사용자들(best effort users) 사이에 공평하게 분배하도록 하는 리스스들의 최선 노력의 할당을 선택할 수 있다. 일부 경우들에서, 최대 비트 레이트들이 또한 공중 인터페이스를 통한 사용자 트래픽에 부과될 수 있다. 스케줄링 알고리즘들 및/또는 수락 제어 알고리즘들은 다양한 QoS 및/또는 최선 노력의 사용자들의 경쟁적인 요구들의 균형을 맞추려고 시도한다.

일 알고리즘은 장기간 평균 처리량 또는 비트 레이트에 대한 현재 채널 레이트의 비와 사용자의 QoS 레벨에 의해 결정된 가중의 곱으로서 각각의 사용자에 대한 우선순위를 규정한다. 가중은 사용자의 보장된 비트 레이트와 시간 윈도우를 통한 평균 비트 레이트 사이의 정규화된 차의 지수 함수이다. 따라서, 가중은 사용자의 처리량이 보장된 비트 레이트 아래로 떨어질 때(또는 위로 올라갈 때) 지수적으로 증가(또는 감소)한다. 가중은 또한 가중의 증가 또는 감소가 시간에 걸쳐 지속되는 경우에 더욱 증폭되도록 보장된 비트 레이트와 평균 비트 레이트 또는 처리량 사이의 에러의 지속구간의 함수이다. 이러한 공격적인 지수 가중 팩터의 순수 결과는 평균 비트 레이트를 보장된 비트 레이트쪽으로 신속하게 구동하고 가중을 W = 1의 최선 노력의 가중쪽으로 동시에 구동하는 것이다.

지수 가중 방식이 보장된 비트 레이트들을 효과적으로 유지할 수 있지만, 희생이 따른다. 예를 들면, 본 출원의 발명자들은 공격적인 지수 가중 방식이 스케줄러로 하여금 최적이 아닌 채널들을 할당하게 강요할 수 있고 따라서 시스템의 전체 효율성을 저하시킬 수 있음을 증명했다. 예를 들면, 여분의 리소스들은 최적이 아닌 상태들에 있는 QoS 사용자들의 GBR 요건들을 충족해야 할 수 있고, 이것은 BE 사용자들에게 이용 가능한 리소스들을 감소시킬 수 있다. 또한, 스케줄링 알고리즘들은 스케줄러가 지수 가중 기술을 이용할 때 셀 에지들의 근처에 위치된 사용자들의 보장된 비트 레이트들을 유지하도록 분투한다. 순수 결과는 전체 처리량이 최적의 할당에 비해 감소되는 것이다.

개시된 발명은 상기에 기재된 문제들 중 하나 이상의 결과들을 처리하는 것에 관련된다. 다음은 개시된 발명의 일부 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 개시된 발명의 간략화된 요약을 제시한다. 이 요약은 개시된 발명의 완전한 개요가 아니다. 이것은 개시된 발명의 핵심 또는 중요한 요소들을 식별하거나 개시된 발명의 범위를 기술하려는 의도가 아니다. 이것의 유일한 목적은 나중에 논의되는 더욱 상세한 기술의 도입부로서 간략화된 형태의 일부 개념들을 제시하는 것이다.

일 실시예에서, 보장된 비트 레이트 및/또는 최대 비트 레이트 애플리케이션들을 스케줄링하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법의 실시예들은 시간 간격 동안 모바일 노드에 대해, 이전 시간 간격 동안 모바일 노드와 연관된 이전 제 1 가중의 합과 동일한 제 1 가중과 제 1 비트 레이트와 모바일 노드의 처리량의 표시 사이의 차의 선형 함수인 보정 팩터를 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법의 실시예들은 또한 제 1 가중에 기초하여 모바일 노드와의 통신을 스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 보장된 비트 레이트 및/또는 최대 비트 레이트 애플리케이션들을 스케줄링하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법의 실시예들은 모바일 노드와 연관된 가중을 제 1 비트 레이트와 모바일 노드의 처리량의 표시 사이의 차와 가중의 이전 값의 선형 함수를 이용하여 회귀적으로 규정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법의 실시예들은 또한 제 1 가중에 기초하여 모바일 노드와의 통신을 스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다.

개시된 발명은 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 기술을 참조하여 이해될 수 있고, 도면에서 동일한 참조 번호들은 동일한 요소들을 식별한다.

본 발명에 의하면, 가중된 스케줄링을 위한 제안된 선형 가중 기술의 실시예들은 GBR 타겟들을 달성하는 것이 양호하고, 복잡성이 매우 낮다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한 도면.
도 2는 스케줄링 우선순위들을 결정하기 위해 지수 가중 방식을 이용하여 스케줄러 다이내믹들의 시뮬레이션에 대한 발명자들에 의해 획득된 데이터를 도시한 도면.
도 3은 스케줄링 우선순위들을 결정하기 위해 선형 가중 방식을 이용하여 스케줄러 다이내믹들의 시뮬레이션에 대한 발명자들에 의해 획득된 데이터를 도시한 도면.
도 4는 상이한 스케줄링 알고리즘들을 이용한 처리량의 비교를 도시한 도면.
도 5는 상이한 스케줄링 알고리즘들을 이용한 가정된 사용자 분포에 대해 누적 분포 함수의 비교를 도시한 도면.
도 6은 대역폭을 모바일 노드들에 할당하기 위한 방법의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한 도면.
도 7은 4명의 사용자들의 분포에 대한 예시적인 대역폭 할당을 도시한 도면.
도 8a 내지 도 8c는 보장된 비트 레이트 및 최대 비트 레이트 요건들 둘 다에 대해 선형 회귀 관계들을 이용하여 모바일 노드에 할당되는 가중들을 개념적으로 도시한 도면들.
도 9a 및 도 9b는 보장된 비트 레이트 및 최대 비트 레이트 요건들에 기초하여 대역폭을 사용자들에 할당 및/또는 초기화하기 위한 방법의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한 도면들.

개시된 발명이 다양한 수정들 및 대안적인 형태들에 영향을 받기 쉽지만, 그 특정 실시예들이 도면들에서 예의 방식으로 도시되었고 본 명세서에 상세히 기술된다. 그러나, 본 명세서의 특정 실시예들의 기술은 개시된 발명을 개시된 특정 형태들로 제한하려는 의도가 아니고, 반대로, 첨부된 특허청구범위 내에 있는 모든 수정들, 등가들 및 대안들을 커버하기 위한 의도임을 이해해야 한다.

예시적인 실시예들이 하기에 기술된다. 명확히 하기 위해, 실제 구현들의 모든 특징들이 본 명세서에 기술되는 것은 아니다. 임의의 이러한 실제 실시예의 전개에서, 시스템-관련 및 비즈니스-관련 제약들과의 순응과 같이, 구현마다 상이할 개발자의 특정 목적들을 달성하기 위해 다수의 구현-특정 판단들이 이루어져야 하는 것이 당연히 인식될 것이다. 또한, 이러한 개발 수고가 복잡하고 시간-소모적일 수 있지만, 그럼에도 이것은 이 개시내용의 이점을 가진 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자들에게는 통상적인 일임을 알 것이다.

개시된 발명이 첨부 도면들을 참조하여 지금부터 기술될 것이다. 다양한 구조들, 시스템들 및 디바이스들은 설명하기 위한 목적으로만 및 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자들에게 잘 알려진 상세들로 본 발명을 모호하게 하지 않도록 도면들에 개략적으로 도시된다. 그럼에도 불구하고, 개시된 본 발명의 예시적인 예들을 기술하고 설명하기 위해 첨부된 도면들이 포함된다. 본 명세서에 이용되는 단어들 및 구문들은 관련 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자들에 의한 단어들 및 구문들의 이해와 일치하는 의미를 가지는 것으로 이해되고 해석되어야 한다. 용어 또는 구문의 특정 규정, 즉 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자들에 의해 이해되는 통상적이고 관습적인 의미와 상이한 규정이 본 명세서의 용어 또는 구문의 일관된 사용에 의해 내포되도록 의도되는 것은 아니다. 용어 또는 구문이 특정 의미, 즉 통상의 기술자들에 의해 이해되는 것과 다른 의미를 가지는 것으로 의도되기 위해서, 이러한 특정 규정은 용어 또는 구문에 대한 특정 규정을 직접적이고 명백하게 제공하는 규정적인 방식으로 명세서에 명확히 기재될 것이다.

일반적으로, 본 출원은 무선 통신 시스템에서 보장된 비트 레이트 및/또는 최대 비트 레이트 애플리케이션들을 위해 리소스들을 스케줄링 및/또는 할당하기 위한 기술들의 실시예들을 기술한다. 일 통상적인 스케줄링 알고리즘은 QoS 사용자들에 대한 스케줄링 우선순위들을 결정하기 위해 지수 가중 팩터를 이용한다. 일반적인 통념은 공격적인 지수 가중 팩터가 통신 채널이 또한 정상일 때 사용자의 가중이 1과 동일하고 평균 비트 레이트가 보장된 비트 레이트와 동일한 정상 상태로 수렴한다는 것이다. 그러나, 본 출원의 발명자들은 정상 상태가 달성되더라도 실제로 드물다는 것을 증명했다. 또한, 공격적인 지수 가중 기술의 타겟 솔루션(ABR=GBR, W=1)은 정상 채널 상태들에서도 지속 가능하지 않다. 예를 들면, 스케줄러가 보장된 비트 레이트를 가진 QoS 사용자 및 보장된 비트 레이트를 수신하지 않는 최선 노력(BE) 사용자에 리소스들을 할당하고 있는 경우, 정상 상태 솔루션은 QoS 사용자가 보장된 비트 레이트와 동일한 평균 비트 레이트를 수신 중일 때 두 사용자들에게 W=1을 할당한다. 그러나, 일단 두 사용자들에 최선 노력의 가중이 할당되면, 스케줄러는 "릴렉스(relaxes)"되고 QoS 사용자에 비교적 더 높은 우선순위를 할당하지 않는다. 따라서, QoS 사용자에 의해 달성된 실제 비트 레이트는 GBR과 동일하지 않은 값으로 슬립될 수 있고, 이것은 평균 비트 레이트를 다시 GBR로 신속히 구동하도록 가중에 대한 지수 보정을 트리거링한다. 따라서, 가중에 대한 공격적인 지수 보정은 가중 값의 큰 진동적인 변동들을 유발할 수 있다.

임의의 채널 페이딩의 부재시 가중 진동들의 결과들은 약할 수 있다. 그러나, 채널 페이딩은 공중 인터페이스를 통한 무선 통신을 위해 이용되는 모든 채널들에 사실상 존재한다. 스케줄러들은 스케줄링된 시간에 최고의 채널 품질을 가지는 채널들을 사용자들에게 할당함으로써 리소스 이용을 최적화하도록 시도하는 "피크 피킹(peak picking)" 기술들을 이용하여 채널 리소스들을 할당한다. 공격적인 지수 가중 기술은 이들 사용자들이 페이딩으로 인해 채널 품질 저하를 경험할 수 있더라도 스케줄러가 강제로 채널들을 QoS 사용자(들)에 할당할 만큼 신속하여 가중들을 높게 구동함으로써 피크 피킹 기술의 목적들을 손상시킬 수 있다. 스케줄러가 최적이 아닌 채널들을 할당하게 강요하는 것은 시스템의 전체 효율성을 저하시킬 수 있다. 예를 들면, 여분의 리소스들은 QoS 사용자들의 GBR 요건들을 최적이 아닌 조건들 및/또는 셀 에지 위치들에서 충족해야 할 수 있고, 이것은 BE 사용자들에 이용 가능한 리소스들을 감소시킬 수 있다. 따라서, 전체 처리량은 최적 할당에 비해 감소될 수 있다.

본 출원은 이론상 이상적인 처리량을 근접하게 매칭하는 개별 및 전체 사용자 처리량들을 달성할 수 있는 대안적인 스케줄링 기술의 실시예들을 기술한다. 일 실시예에서, 스케줄링은 모바일 노드의 보장된 비트 레이트와 측정된 처리량 사이의 차와 가중의 이전 값의 선형 함수를 이용하여 각각의 모바일 노드에 대해 회귀적으로 규정되는 가중들에 기초하여 수행된다. 예를 들면, 제 1 가중은 모바일 노드의 보장된 비트 레이트와 모바일 노드의 측정된 처리량 사이의 차의 선형 함수인 보정 팩터를 더한 제 2 (이전) 시간 간격 동안 모바일 노드와 연관된 제 2 가중과 동일하게 제 1 가중을 설정함으로써 제 1 시간 간격 동안 모바일 노드에 대해 규정될 수 있다. 그 후에 모바일 노드와의 통신은 제 1 가중에 기초하여, 예를 들면 제 1 가중의 함수인 스케줄링 우선순위를 이용하여 스케줄링될 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템(100)의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, 무선 통신 시스템(100)은 공중 인터페이스들(115)을 통해 하나 이상의 모바일 노드들(110)에 대한 무선 접속을 제공하도록 구성되는 액세스 노드(105)를 포함한다. 액세스 노드(105)는 기지국, 액세스 포인트, 기지국 라우터, 홈 기지국 라우터, 펨토셀 등일 수 있다. 모바일 노드들(110)은 셀 폰들, 스마트 폰들, 랩탑들, 데스크탑 컴퓨터들, 및/또는 다른 무선-가능한 디바이스들일 수 있다. 무선 통신은 제 2 세대(2G), 제 3 세대(3G), 제 4 세대(4G)를 포함하는 표준들 및/또는 프로토콜들, 및 제 3 세대 파트너십 프로젝트(3GPP, 3GPP2), 전기 전자 기술자 협회(IEEE) 등과 같은 표준체들에 의해 규정된 표준들 및/또는 프로토콜들의 후속 세대에 따라 공중 인터페이스(115)를 통해 수행될 수 있다. 공중 인터페이스들을 통해 통신하기 위한 기술들은 본 기술분야에 알려져 있고 명확하게 하기 위해 청구된 발명에 관련되는 이들 통신 기술들의 양태들만이 본 명세서에서 논의될 것이다.

액세스 노드(105)의 예시된 실시예는 공중 인터페이스들(115)을 통한 무선 통신을 스케줄링하도록 구성되는 스케줄러(120)를 포함한다. 스케줄러(120)는 통신을 위해 공중 인터페이스들(115)의 리소스들을 모바일 노드들(110)에 할당한다. 스케줄러(120)에 의해 스케줄링 및/또는 할당될 수 있는 예시적인 리소스들은 타임슬롯들 또는 다른 간격들, 주파수/대역폭들, 채널들, 채널 코드들 등을 포함한다. 스케줄러(120)의 다른 실시예들은 또한 공중 인터페이스들(115)을 통한 전송들을 위해 패킷 사이즈들, 변조 및 코딩 방식들, 송신 전력들 등을 결정하도록 구성될 수 있다. 스케줄러(120)는 단일 기능 엔티티로 또는 다중 엔티티들로 구현될 수 있다. 본 개시내용의 이점을 가진 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자들은 스케줄러(120)가 대안적으로 액세스 노드(105)의 외부 위치들에 전개되거나 구현될 수 있음을 안다.

일 실시예에서, 스케줄러(120)는 공격적인 지수 가중된 우선순위 기술을 이용하여 통신을 스케줄링하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 일반적으로 가중된 비례 공평 스케줄링 알고리즘은 스케줄링 랭크 또는 우선순위 P를 다음과 같이 규정할 수 있고:

여기서 (i, n)은 사용자 및 서브프레임들 각각에 대한 인덱스들이고, W는 표시된 서브프레임 동안 사용자에게 할당되는 서비스 품질 가중이고(최선 노력의 트래픽에 대해 W=1), ρ는 주파수 도메인 리소스의 단위당 채널 레이트(신호대 간섭 플러스 잡음비(SINR)의 함수로서)이고, T는 사용자의 중기 또는 장기 평균 처리량이고, 지수 α는 엄격한 비례 공평 스케줄링을 위해 1로, 최대 SINR 스케줄링을 위해 0으로, 또는 동일한 처리량 스케줄링을 위해 매우 큰 값으로 설정될 수 있는 공평성 팩터(fairness factor)이다. 공격적인 지수 가중된 우선순위 기술을 위한 가중 팩터, W는 다음과 같이 규정될 수 있고:

여기서 토큰 카운터, TC는 다음과 같이 규정될 수 있다:

일부 실시예들에서, 토큰 카운터 및 가중은 대안적으로 다음과 같이 표현될 수 있고:

여기서:

.

토큰 카운터는 영으로 초기화되고 보장된 비트 레이트(GBR(i))는 사용자에게 할당된 값, 예를 들면 사용자에 대한 서비스 품질을 표시하는 가입 정보에 의해 표시된 값이다. 전송 시간 간격(TTI)이 서브프레임들에 대해 규정되고 TBS는 오버-디-에어 전송 블록 크기를 표시하며, 이것은 하이브리드 자동 반복 요청 시스템에서 재전송된 서브프레임에 대해 0으로 간주될 수 있다. 성장 또는 감쇠 팩터 γ가 함수에 대해 규정되고 클리핑 팩터는 가중 W에 대한 상한을 결정하는 최대 가중으로 설정될 수 있다. 공중 인터페이스에 대한 레이트 평균은 R_avg로 주어진다.

공격적인 지수 가중 함수에 따라 규정된 가중들에 대한 지수 상승 시간은 처리량이 GBR(guaranteed bit rate)에 뒤처지거나 MBR(maximum bit rate)를 초과할 때 스케줄러(120)가 시간 및/또는 주파수 리소스들에 대한 스케줄링 판단을 하도록 강요할 수 있다. 따라서 스케줄링 판단들은 잠재적으로 부적합한 순간에, 예를 들면, 채널 강도가 공중 인터페이스를 통한 전송을 위해 도움을 줄 필요가 없을 때 이루어질 수 있다. 따라서, 스케줄러(120)는, 스케줄러(120)가 더욱 최적의 시간들에, 예를 들면 채널 품질들이 더 양호할 때, 리소스들을 스케줄링하도록 허용되는 경우에 필요한 것보다 많은 리소스들을 할당하도록 강요받을 수 있다. 예를 들면, 스케줄러(120)는 요구된 범위 내의 처리량을 제어하기 위해 채널 품질들이 개선되는 경우에 필요한 것보다 많은 시간/주파수/전력 리소스들을 할당하도록 강제될 수 있다. 이러한 방식의 할당들을 강제하는 것은 용량을 감소시킬 수 있고 최선 노력(BE) 서비스들을 위해 소수의 리소스들을 남겨둘 수 있고, 그에 의해 무선 통신 시스템(100)의 전체 처리량을 감소시킨다. 청구된 발명의 발명자들은 스케줄링의 시뮬레이션들을 수행했고 이것은 공격적인 지수 가중 방식이 많은 실시예들에서 최선 노력 처리량의 최대 22%의 손실을 유발할 수 있음을 나타낸다. 또한, 시뮬레이션들은 처리량의 저하가 종종 본 명세서에 기술된 대안적인 기술들에 비해 두 자릿수일 수 있음을 나타낸다. 또한 테스트된 다른 시나리오는 지수 가중 알고리즘을 구현하는 스케줄러들(120)이 본 명세서에 기술된 대안적인 알고리즘들이 셀 에지 사용자들에 대한 GBR 타겟들을 용이하게 유지할 수 있으면서 셀 에지에 있는 사용자들에 대한 GBR 타겟을 유지하기 위해 분투하는 것을 보여준다.

도 2는 스케줄링 우선순위들을 결정하기 위해 지수 가중 방식을 이용하여 스케줄러 다이내믹들의 시뮬레이션에 대한 본 발명자들에 의해 획득된 데이터를 도시한다. 예시된 실시예에서, 수평축은 시뮬레이션의 시간 간격을 나타내고, 이것은 도 2에서 대략 5초이다. 좌측 수직축은 사용자 기기에 할당된 가중을 나타내고 우측 수직축은 사용자 기기에 대한 처리량을 Mbps로 나타낸다. 사용자 기기에 대한 보장된 비트 레이트는 4.2 Mbps이고 예시된 실시예에서 원하는 서비스 품질을 달성하기 위한 이상적인 가중은 2의 가중이다. 본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "이상적인 가중(ideal weight)"은 시뮬레이팅되는 시스템의 사용자에 대한, 예를 들면, 이들 시뮬레이션들에서 액세스 노드 주위의 링에 분포되는 QoS 및 BE 사용자들의 특정 혼합에 대한 보장된 비트 레이트를 생성하도록 알려진 가중 값을 나타낸다.

시뮬레이션에서, 스케줄러는 사용자 기기에 대한 처리량(200)을 4.2MBps의 보장된 비트 레이트로 유지할 때 매우 효율적이다. 그러나, 시뮬레이션은 또한 사용자 기기에 할당된 가중들(205)이 광범위하고 신속하게 진동하고 변동하는 것을 증명한다. 예를 들면, 사용자 기기에 할당된 가중들(205)은 둘 이상의 팩터들에 의해 하나의 전송 시간 간격에서 다음 전송 시간 간격으로 증가 또는 감소할 수 있다. 그러므로 지수 가중된 스케줄링 알고리즘은 양방향 음성/비디오(예를 들면, 전화 호출들 또는 화상회의)와 같은 애플리케이션들에 유용할 수 있는데, 왜냐하면 이러한 타입의 애플리케이션이 통상적으로 보장된 비트 레이트 제약을 동반하는 빠듯한 지연 제약들(tight delay constraints)을 받기 때문이다. 빠듯한 지연 제약으로 인해 적어도 부분적으로, 스케줄링을 위해 최적의 채널 인스턴트들(피크들)을 선택하는 것은 어려울 수 있고 스케줄링 결정들에서 채널 인식을 강조하는 것은 덜 중요할 수 있다. 그러나, 일방향 비디오 및/또는 오디오 스트리밍과 같은 애플리케이션들에 대해, 통상적으로 수신기에서 수초의 버퍼링이 구현되기 때문에 지연 제약들은 완화된다. 보장된 비트 레이트는 스트리밍 애플리케이션들을 지원하기 위해 모든 인스턴트들에서 유지될 필요는 없다. 따라서, 스케줄러들은 지연 제약들이 존재하지 않다고 추정할 수 있고 더 긴 시간 척도를 통해 보장된 비트 레이트를 평균적으로 유지하도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 스케줄러들은 본 명세서에 논의되는 바와 같이, 적합한 스케줄러 가중 설계로 스케줄링하기 위해 최적의 채널 인스턴트들(피크들)을 선택할 수 있거나 이에 근접할 수 있다. 가중된 비례 공평(또는 다른 타입의 가중된 공평)을 구현하는 것은 또한 본 명세서에 논의되는 바와 같이, GBR 및 MBR 제약들을 받는 리소스들의 공평한 분할을 보장할 수 있다.

다시 도 1로 돌아가면, 스케줄러(120)는 비트 레이트 에러의 선형 함수를 이용하여 스케줄링 가중들을 결정하는 대안적인 스케줄링 알고리즘을 구현할 수 있다. 예를 들면, 스케줄링 알고리즘은 각각의 사용자에게 할당된 보장된 비트 레이트(및/또는 최대 비트 레이트)에 대한 사용자의 보장된 비트 레이트(및/또는 최대 비트 레이트)와 사용자의 측정된 처리량 사이의 차의 비의 선형 함수를 이용하여 스케줄링 가중들을 결정할 수 있다. 선형 가중 알고리즘은 타겟 레이트와 실제 레이트 사이의 에러에 비례하는 증분들 또는 업데이트들을 이용하여 가중 반복들을 생성할 수 있다. 본 발명자들은 선형 가중 시퀀스의 실시예들이 GBR로의 처리량 수렴들로서 기본적인 이상적(이론상 최적인) 고정 가중으로 점근적으로 수렴하는 것을 증명했다. 선형 알고리즘은 사용자 가중들의 값들에서 지수 진동들을 생성하지 않고 결과적으로 장기 리소스 활용 프렉션 요구들이 충족되는 한 순간적인 할당 결정들을 간섭하지 않는다.

본 명세서에 논의되는 바와 같이, 스케줄링 우선순위들은 채널 품질의 측정을 표현하는 팩터와 스케줄링 가중의 곱으로서 규정될 수 있다. 가중들의 크기의 변동들을 감소시키는 것(및 가중들의 변화들에 대한 시간척도를 증가시키는 것)은 스케줄링 가중에 대한 스케줄링 우선순위의 감도를 감소시킬 수 있고, 채널 품질에 대한 스케줄링 우선순위의 감도를 증가시킬 수 있다. 따라서 스케줄러(120)는 채널 품질이 양호할 때 피크 피킹과 같은 기술들을 이용하여 사용자들을 우선적으로 스케줄링하도록 채널 인식 기회주의적인 스케줄링(channel aware opportunistic scheduling)을 수행할 수 있다. 따라서 스케줄러(120)는, 예를 들면, 최소 가능한 시간, 주파수 및 에너지 리소스들을 이용하여 비트 레이트 요건들을 용이하고 효율적으로 충족할 수 있다. 이것은 증가된 용량(GBR 및 MBR 타입 QoS 사용자들의) 및/또는 증가된 처리량(BE 트래픽에 대한)으로 전환한다.

일 실시예에서, 스케줄러(120)는 각각의 시간 간격 동안 각각의 사용자에 대한 가중들을 회귀적으로 규정한다. 예를 들면, 가중들은 다음에 따라 규정될 수 있고:

여기서, GBR_i는 사용자 i에 대한 보장된 비트 레이트이고, T_i는 사용자의 현재 측정된 처리량이고, κ는 0.1과 같은 스텝사이즈 또는 잡음 평균 팩터이다. 가중들은 대안적으로 다음의 공식을 이용하여 토큰 카운터의 현재 값에 의해 규정될 수 있다:

가중들은 본 명세서에 논의되는 바와 같이, 1의 최선 노력 값으로 초기화될 수 있고, 이들은, 모바일 노드들의 각각에 대한 보장된 비트 레이트(들) 및/또는 최대 비트 레이트(들)에 의해 부과된 제약들을 받는 모바일 노드들에 대역폭을 할당하는 반복 절차를 이용하여 할당되는 대역폭(들)의 함수로서 초기화될 수 있다.

도 3은 스케줄링 우선순위들을 결정하기 위해 선형 가중 방식을 이용하여 스케줄러 다이내믹들의 시뮬레이션을 위한 본 발명자들에 의해 획득된 데이터를 도시한다. 예시된 실시예에서, 수평축은 시뮬레이션의 시간 간격을 나타내고, 이것은 도 3에서 대략 10초이다. 좌측 수직축은 사용자 기기에 할당된 가중을 나타내고 우측 수직축은 사용자 기기에 대한 처리량을 나타낸다. 사용자 기기에 대한 보장된 비트 레이트는 3245 kbps이고 예시된 실시예에서 원하는 서비스 품질을 달성하기 위한 이상적인 가중은 점선(300)으로 표시된 바와 같이 8의 가중이다. 본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어 "이상적인 가중"은 시뮬레이팅되는 시스템의 사용자에 대한, 예를 들면 이들 시뮬레이션들에서 액세스 노드 주위의 링에 분포되는 QoS 및 BE 사용자들의 특정 혼합에 대한 보장된 비트 레이트를 생성하기 위한 것으로 알려진 가중 값을 나타낸다.

예시된 실시예에서, 사용자에 할당된 가중(310)은 1.0의 최선 노력 가중으로 초기화되고, 8의 이상적인 가중과 대략 동일한 가중(310) 상에 점진적으로 수렴하기 전에 초기에는 대략 12의 가중(310)까지 상승한다. 사용자에 대한 처리량(305)은 3245 kbps의 타겟 처리량에 근접한 값으로 점진적으로 안정되기 전에 대략 3000 kbps에서 시작한다. 선형 가중 알고리즘은 타겟 처리량을 성공적으로 달성하지만, 도 2에 도시된 지수 가중 기술의 시뮬레이션에 비해 처리량(405)이 보장된 비트 레이트에 근접하는 것이 다소 더 오래 걸린다. 처리량(305)이 보장된 비트 레이트에 도달하면, 이 값에 관해 도 2에서 보인 변동들보다 약간 더 변동한다. 그러나, 도 2 및 도 3에 도시된 시뮬레이션들의 비교는 또한 선형 가중 알고리즘에 대해 상당한 이점들을 예시한다. 예를 들면, 가중(310)은 8의 이상적인 가중으로 수렴하고 그 후에 비교적 약한 변동으로 이 값으로 유지된다. 다른 예를 들면, 시뮬레이션의 최초 단계들에서도, 가중(310)의 변동들에 대한 시간척도는 전송 시간 간격들보다 훨씬 더 길고, 전송 시간 간격들 사이의 가중(310)의 변동들의 진폭은 가중(310)의 값들의 작은 부분이다.

도 2 및 도 3에 도시된 시뮬레이션들의 비교는 또한, 지수 가중 알고리즘에 의해 생성된 스케줄러 다이내믹들이 주어진 레이트를 달성하기 위해 리소스들(시간으로 곱해진 대역폭)의 더 큰 부분을 필요로 하는 것을 예시한다. 따라서, 다른 GBR 및/또는 BE 사용자들을 위해 소수의 리소스들이 이용 가능하게 남아있고, 이것은 감소된 GBR 용량 및/또는 BE 처리량을 초래할 수 있다. 지수적으로 가중된 알고리즘은 스케줄러로 하여금 PDB 제약된 스케줄러와 동일하게 거동하게 하고, 이것은 버퍼링된 스트리밍 QoS 애플리케이션들, BE 애플리케이션들에 대한 서비스 등급(GoS: grade of service) 사용자 레이트 계층들 등에는 필요하지 않다. 한편, 처리량 및 대응하는 리소스 프렉션들을 선형 가중 알고리즘을 이용하여 점근적으로 보장하는 스케줄러가 더욱 효율적일 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에 기술된 선형 가중 알고리즘은 안정한 가중을 지원함으로써 장기 처리량(이것은 버퍼링된 스트리밍과 같은 애플리케이션을 위해 중요한 QoE 매트릭임)을 보장할 수 있다. 선형 가중 알고리즘은 구현이 간단하고 명백히 더욱 효율적이다.

도 4는 상이한 스케줄링 알고리즘들을 이용한 처리량의 비교(400)를 도시한다. 예시된 실시예에서, 비교(400)는 가정된 "이상적인" 비례 공평 스케줄러와 연관된 제 1 컬럼(405), 공격적으로 지수 가중된 기술을 이용하는 토큰 알고리즘과 연관된 제 2 컬럼(410), 및 본 명세서에 기술된 선형 가중 기술의 실시예들을 이용하는 알고리즘과 연관된 제 3 컬럼(415)을 포함한다. 도 4에 도시된 결과들을 생성하는데 이용된 시뮬레이션은 8명의 사용자들이 존재하고, 이 사용자들이 액세스 노드 주위의 링에 분포된다고 가정한다. 이들 사용자들 중 하나는 보장된 비트 레이트를 가지고 다른 사용자들은 최선 노력의 사용자들이다. 로우들은 액세스 노드로부터 사용자들의 거리(17 dB, 6 dB, 및 0 dB) 및 QoS 사용자에 할당된 보장된 비트 레이트(15228.78 kbps, 6637.26 kbps, 및 3245.51 kbps)에 의해 구별된다. 제 1 컬럼(405)은 GBR/QoS 사용자에 대한 이상적인 처리량, 최선 노력의 사용자들의 각각에 대한 이상적인 처리량, 및 모든 사용자들에 대한 이상적인 전체 처리량과 액세스 노드로부터의 사용자들의 거리를 나타낸다. 제 2 및 제 3 컬럼들(410, 415)은 시뮬레이팅된 처리량들 및 이상적인 처리량에 대한 시뮬레이팅된 처리량들의 비를 나타낸다.

셀의 중심부 근처의 사용자들(17dB)에 대해, 지수 가중 알고리즘 및 선형 가중 알고리즘 모두는 QoS 사용자, 최선 노력의 사용자들, 및 이상적인 처리량들에 매우 근접한(예를 들면 1% 또는 2% 내) 모든 사용자들의 집성에 대한 처리량들을 산출한다. 그러나, 셀의 중심부로부터의 사용자들의 거리가 증가할 때(17dB에서 6 dB 내지 0 dB로), 지수 가중 알고리즘은 이상적인 처리량들로부터 상당히 벗어나기 시작한다. 예를 들면, 에지 사용자들 (OdB)에 대해, QoS 사용자에 대한 처리량은 이상적인 처리량의 96%뿐이고, 최선 노력의 사용자들에 대한 처리량은 이상적인 처리량의 79%이고, 전체 처리량은 이상적인 처리량의 87%뿐이다. 대조적으로, 선형 가중 알고리즘은 이상적인 값들과 실질적으로 동일한(예를 들면 1% 이하 내) 에지 사용자들에 대한 처리량들을 산출한다. 도 4에는 또한 예시된 시뮬레이션에서 선형 가중 알고리즘에 의해 생성된 처리량들이 사용자들의 위치들에 크게 민감하고 모든 거리들에서 이상적인 값들과 실질적으로 동일한 것이 도시된다. 본 출원의 발명자들은 또한 가중 수렴(weight convergence)이 견고하고(예를 들면, 가중 수렴이 다양한 시나리오들에서 도 4에 예시된 거동과 유사한 방식으로 거동하고), 시스템 통계들의 변화들(예를 들면, 이동성으로 인한 평균 채널 품질 변동들, 사용자 도착들/출발들로 인한 로딩시의 변화들 또는 버스트 트래픽)을 추적할 수 있음을 증명했다. 또한, 대안적인 실시예들에서, 수렴 속도는 평균 파라미터의 적합한 선택에 의한 오버슈트 댐핑을 위해 트레이드 오프될 수 있다.

도 5는 상이한 스케줄링 알고리즘들을 이용한 가정된 사용자 분포에 대해 본 발명자들에 의해 결정되는 누적 분포 함수의 비교(500)를 도시한다. 누적 분포 함수(CDF)는 1인당 사용자 처리량(수직축 상)을 달성하고 있는 사용자들의 프렉션(수직축 상)을 제공한다. 따라서 누적 분포 함수는 1인당-사용자 처리량이 적어도 하나의 사용자에 의해 달성되는 최소값에 도달할 때까지 제로이다. 누적 분포 함수는 임의의 사용자에 의해 달성되는 최대 처리량에서 1의 값에 도달할 때까지 점증적으로 증가한다. 예시된 실시예에서, 비교(500)는 "이상적인" 비례 공평 스케줄러와 연관된 제 1 CDF(505), 공격적인 지수 가중 기술을 이용하는 토큰 알고리즘과 연관된 제 2 CDF(510), 및 본 명세서에 기술된 선형 가중 기술의 실시예들을 이용하는 알고리즘과 연관된 제 3 CDF(515)를 포함한다. 도 5에 도시된 결과들을 생성하기 위해 이용되는 시뮬레이션은 10명의 사용자들이 액세스 노드에 대해 상이한 위치들에 분포하고 고속 페이딩이 채널 품질 변동들을 유발한다고 가정한다. 사용자들은 350 kbps의 보장된 비트 레이트를 가진다.

제 1 CDF(505)는 사용자들의 일부가 적어도 이러한 보장된 비트 레이트를 획득하기 때문에 350 kbps의 보장된 비트 레이트에서 시작한다. 제 1 CDF(505)는 대략 3900 kbps의 최대 1인당-사용자 처리량에서 1의 값까지 점증적으로 증가한다. 제 2 CDF(510)는 보장된 비트 레이트보다 적은, 오직 290 kbps의 1인당-사용자 처리량에서 시작하고, 지수 가중 알고리즘이 일부 사용자들, 예를 들면 에지 사용자들 및/또는 비교적 깊은 페이딩을 경험한 사용자들에 대한 보장된 비트 레이트를 달성할 수 없음을 나타낸다. 또한, 제 2 CDF(510)는 1인당-사용자 처리량의 각각의 값에서 제 2 CDF(510)의 값이 제 1 CDF(505)의 값보다 상당히 크기 때문에 "이상적인" 제 1 CDF(505)의 이행에 상당히 뒤떨어진다. 이것은 지수 가중 알고리즘이 스케줄러로 하여금 더 많은 사용자들을 "이상적인" 제 1 CDF(505)에 비해 더 낮은 비트 레이트들로 스케줄링하게 하는 것을 나타낸다. 대조적으로, 제 3 CDF(515)는 제 1 CDF(505)를 거의 정확하게 추적하고 제 1 CDF(505)의 "이상적인" 값으로부터 작은 편차들만을 보여준다.

[표 1]은 도 5에 도시된 누적 분포 함수를 생성하기 위해 이용되는 시뮬레이션에 대한 그들의 셀 처리량에 관해 상이한 알고리즘들의 상대적인 이행을 제공한다. [표 1]에 도시된 결과들은 선형 가중 알고리즘의 상대적인 이행이 이상적인 비례 공평 스케줄링 알고리즘의 이행의 수 퍼센티지 포인트들 내에 있는 것을 나타낸다. 한편, 지수 가중 알고리즘은 이상적인 이행보다 대략 17% 낮은 상대적인 이행을 가진다. 이것은 스케줄링 알고리즘에 의해 달성되는 효율성이 현저하게 저하된 것이다.

도 1로 다시 돌아가면, 스케줄러(120)는 다양한 상이한 기술들을 이용하여 모바일 노드들(110)에 대한 우선순위들 및/또는 가중들을 초기화할 수 있다. 일 실시예에서, 스케줄러(120)는 모바일 노드들(110)에 대한 가중들을 W=1의 최선 노력 값으로 초기화할 수 있다. 대안적으로, 초기화 알고리즘은 가중들을 생성하는 회귀 필터를 초기화하거나 리셋하기 위한 시작점을 생성하기 위해 각각의 GBR/MBR 사용자에 대한 리소스 및 가중 계산을 수행하기 위해 이용될 수 있다. 이 알고리즘의 실시예들은 스케줄러(120)의 오프-라인 처리기(예를 들면, 배치 처리기)에서 또는 무선 통신 시스템(100)의 다른 곳에서 구현될 수 있다. 알고리즘의 실시예들은 또한, 임의의 GBR 및/또는 MBR 제약들로 새로운 사용자 또는 사용자들을 수락하기 위해 필요한 리소스 할당을 측정하거나 결정함으로써 호 수락 제어(예를 들면, 장기 평균 채널 측정들에 기초하여)를 수행하기 위해 이용될 수 있다. 알고리즘의 실시예들은 또한 그들 평균 채널 품질 측정들 및 GBR/MBR 타겟들에 기초하여 기존의 수락된 사용자들의 리소스 할당 프렉션을 추정할 수 있거나, 또는 알고리즘은 스케줄러(120)로부터 채널 품질/타겟들의 측정들을 대안적으로 이용할 수 있다.

도 6은 대역폭을 모바일 노드들에 할당하기 위한 방법(600)의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, 방법(600)을 구현하는 기능 엔티티(도 1에 도시된 스케줄러(120)와 같이)는 요청된 할당이 가능한지의 여부를 결정한다(605에서). 예를 들면, 스케줄러는 모바일 노드들(예를 들면, 리소스들을 할당받고 있는 사용자들의 풀 내의 모든 사용자들)에 대한 보장된 비트 레이트들에 필요한 모든 대역폭 리소스들을 합산할 수 있고 적어도 이들 최소 요구들을 충족할 수 있는 충분한 대역폭이 이용 가능한지의 여부를 결정할 수 있다. 최선 노력의 사용자들은 요청된 할당이 가능한지의 여부를 결정하기 위한(605에서) 보장된 대역폭이 없다고 가정될 수 있다. 제안된 할당이 가능하지 않은 경우, 방법(600)은 종료될 수 있다(610에서). 대안적으로, 대안적인 리소스 할당이 제안될 수 있고 시스템은 새로운 할당이 가능한지의 여부를 결정할 수 있다(605에서). 예를 들면, 보장된 비트 레이트들을 가진 사용자들의 풀은 일부 사용자들을 드롭함으로써 감소될 수 있다. 이 방식은 방법(600)이 수락 제어를 위해 이용될 때 특히 유용할 수 있다.

할당이 가능한 경우, 총 이용 가능한 대역폭이 풀 내의 모든 사용자들 사이에 동일하게 분할되도록 사용자들의 풀 내의 각각의 사용자에게 동일한 대역폭이 할당될 수 있다(615에서). 그 후에 스케줄러는 모든 사용자들에 대한 타겟 대역폭들이 충족되는지의 여부를 결정할 수 있다(620에서). 예를 들면, 스케줄러는 동일한 대역폭 할당이 모든 QoS 사용자들의 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하는지의 여부를 결정할 수 있다(620에서). 타겟 대역폭들이 모두 충족되는 경우, 리소스들의 할당이 종료될 수 있다(610에서). 그러나, 일부 사용자들이 그들 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기 위해 더 많은 대역폭을 필요로 한다면, 스케줄러는 그들 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기에 충분한 리소스들을 이들 사용자들에게 할당할 수 있다(625에서). 일 실시예에서, 스케줄러는 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기에 충분한 리소스들만을 그리고 실질적으로 초과 리소스들이 없이 할당하도록(625에서) 시도한다. 본 명세서에 이용된 바와 같이, 구문 "실질적 초과 리소스들이 없는(substantially no excess resources)"은 스케줄러가 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기에 충분한 리소스들만을 특정 허용오차 내에서 할당하였음을 결정한 것과 사용자들이 할당된 리소스들을 이용하여 보장된 비트 레이트 허용오차 레벨보다 높은 비트 레이트들을 얻을 수 없다는 것을 나타내기 위해 이용된다. 리소스/대역폭 할당을 수신한 사용자들은 사용자들의 풀로부터 제거된다(630에서). 그 후에 스케줄러는 나머지 대역폭의 동일 부분들을 풀 내에 남아있는 사용자들에게 할당함으로써(615에서) 나머지 할당되지 않은 리소스들/대역폭을 나머지 사용자들에게 공평하게 할당한다.

이러한 절차는 모든 대역폭 요건들이 충족되고 모든 대역폭이 할당될 때까지 반복된다. 할당이 이용 가능한 것으로 결정되었기 때문에(605에서), 모든 이들 요건들을 충족하는 할당이 존재한다. 가중들 및/또는 우선순위들은 할당된 리소스들/대역폭의 함수로서 가중들 및/또는 우선순위들을 결정함으로써 초기화될 수 있다. 예를 들면, 최선 노력의 사용자들 및 최선 노력의 사용자들과 동일한 대역폭 할당을 수신하는 임의의 QoS 사용자들에게는 W=1의 초기 가중이 할당될 수 있다. 가장 큰 대역폭 요건들을 가진 사용자들이 가장 큰 가중들로 초기화되고 상대적으로 더 작은 대역폭 요건들을 가진 사용자들이 상대적으로 더 작은 가중들로 초기화되도록 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기 위해 더 큰 대역폭들을 할당받는 사용자들에는 더 큰 가중들이 할당될 수 있다.

도 7은 4명의 사용자들의 분포에 대한 예시적인 대역폭 할당을 도시한다. 예시된 실시예에서, 사용자들 중 3명은 보장된 비트 레이트 요건들(700)을 가진 QoS 사용자들이고, 사용자들 중 1명은 최선 노력의 사용자이다. 제 1의 2명의 사용자들은 비교적 큰 보장된 비트 레이트 요건들(700(1-2))을 가지고 따라서 대응적으로 큰 대역폭들이 할당된다. 그러나, 대역폭들이 이들 사용자들에게 할당된 후, 나머지 2명의 사용자들 사이에 나머지 대역폭(705)을 공평하게 분할하기에 충분한 대역폭이 남아있으면서 또한 제 3의 QoS 사용자의 보장된 비트 레이트 요건들을 충족한다.

도 1로 다시 돌아가서, 선형 스케줄링 알고리즘은 다수의 비트 레이트 요건들을 처리하기 위해 생성될 수 있다. 예를 들면, 스케줄러(120)는 각각의 사용자 또는 모바일 노드에 대해 허용된 최대 비트 레이트(MBR) 및 보장된 비트 레이트(예를 들면, 최소 비트 레이트)의 함수들인 선형 회귀 공식들을 이용하여 사용자들에 대한 가중들을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 스케줄러(120)는 각각의 시간 간격 동안 각각의 사용자에 대한 가중들을 회귀적으로 규정한다. 예를 들면, 보장된 비트 레이트 및 최대 비트 레이트와 연관된 가중들은 다음에 따라 규정될 수 있고:

여기서, GBR_i는 사용자 i에 대한 보장된 비트 레이트이고, MBR_i는 사용자 i에 대한 최대 비트 레이트이고, T_i는 사용자의 현재 측정된 처리량이고, κ는 0.1과 같은 스텝사이즈 또는 잡음 평균 팩터이다. 가중들은 다음의 공식을 이용하여 토큰 카운터의 현재 값에 의해 대안적으로 규정될 수 있다:

예시된 실시예에서, 토큰 카운터들은 각각 GBR 및 MBR 에러 토큰 카운터들의 현재 값들이다. 그 후에, 최대 비트 레이트를 초과하지 않으면서 적어도 보장된 비트 레이트 정도(또는 1의 최선 노력 가중)가 되도록 특정 사용자 또는 모바일 노드에 할당된 가중이 설정될 수 있다. 예를 들면, 가중은 다음과 같이 규정될 수 있다:

가중들은 1의 최선 노력 값으로 초기화될 수 있거나, 본 명세서에 논의되는 바와 같이, 이들은 모바일 노드들의 각각에 대한 보장된 비트 레이트(들) 및/또는 최대 비트 레이트(들)에 의해 부과된 제약들을 받는 모바일 노드들에 대역폭을 할당하는 반복 절차를 이용하여 할당된 대역폭(들)의 함수로서 초기화될 수 있다.

도 8a 내지 도 8c는 보장된 비트 레이트 및 최대 비트 레이트 요건들 둘다에 대해 선형 회귀 관계들을 이용하여 모바일 노드에 할당되는 가중들을 개념적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, 가중들은 수직축 상에 나타내고 시간 인덱스(n)는 수평축 상에 나타내어 시간이 좌측에서 우측으로 증가한다. 도 8a는 QoS 사용자들 및 최선 노력의 사용자들로의 리소스들의 비례 공평 할당이 보장된 비트 레이트 및 최대 비트 레이트 요건들 둘 다를 충족할 때 할당되는 가중들을 도시한다. 이들은 각각 "GBR 슬랙(slack)" 및 "MBR 슬랙" 경우들이라고 칭해질 수 있다. 이 경우에서, 모든 사용자들에 대한 가중들은 W=1의 최선 노력 값으로 설정될 수 있다.

도 8b는 보장된 비트 레이트 요건을 충족하기에 충분한 양의 리소스들/대역폭이 할당되도록 비례 공평량의 리소스들보다 많은 리소스들을 할당함으로써 보장된 비트 레이트 요건들이 충족되는 시나리오를 도시한다. 이 경우는 "GBR 타이트(tight)"라고 칭해질 수 있다. 이 경우, 보장된 비트 레이트 요건을 충족하도록 요구되는 것들 이상의 추가의 리소스들이 할당되지 않기 때문에 최대 비트 레이트 요건은 충족된다. 그 후에 가중은 보장된 비트 레이트에 기초하여 결정된 레이트를 추적한다. 전체 가중은 큰 시간 인덱스들에서 비교적 플랫 라인에 의해 나타낸 바와 같이, 값 W>1에서 수렴되고 안정된다.

도 8c는 사용자 또는 모바일 노드에 할당된 리소스들/대역폭의 양이 사용자 또는 모바일 노드가 최대 비트 레이트 요건을 초과하도록 허용하지 않도록 비례 공평량의 리소스들보다 적은 리소스들을 할당함으로써 최대 비트 레이트 요건들이 충족되는 시나리오를 도시한다. 이 경우는 "MBR 타이트"라고 칭해질 수 있다. 이 경우, 최대 비트 레이트가 보장된 비트 레이트보다 크게 규정되어, 최대 비트 레이트 요건이 충족될 때 보장된 비트 레이트 요건을 충족하기에 충분한 리소스들이 규정들에 의해 할당되기 때문에, 보장된 비트 레이트 요건이 충족된다. 그 후에 가중은 최대 비트 레이트에 기초하여 결정된 레이트를 추적한다. 전체 가중은 큰 시간 인덱스들에서 비교적 플랫 라인에 의해 표시된 바와 같이, 값 W<1에서 수렴되고 안정된다.

도 9a 및 도 9b는 보장된 비트 레이트 및 최대 비트 레이트 요건들에 기초하여 대역폭을 사용자들에 할당 및/또는 초기화하기 위한 방법(900)의 일 예시적인 실시예를 개념적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, 방법(900)을 구현하는 기능 엔티티(도 1에 도시된 스케줄러(120)와 같은)는 요청된 할당이 가능한지의 여부를 결정한다(905에서). 예를 들면, 스케줄러는 모바일 노드들(예를 들면, 할당중인 리소스들을 할당받고 있는 사용자들의 풀 내의 모든 사용자들)에 대해 모든 요구되는 보장된 비트 레이트들을 합산할 수 있고 적어도 이들 최소 요구들을 충족하기에 충분한 대역폭이 이용 가능한지의 여부를 결정할 수 있다. 스케줄은 또한 보장된 비트 레이트들 및 최대 비트 레이트들이 일치되는지, 예를 들면, 각각의 사용자에 대한 보장된 비트 레이트들이 대응하는 사용자에 대한 최대 비트 레이트들보다 적은지를 검증할 수 있다. 최선 노력의 사용자들은 요청된 할당이 가능한지의 여부를 결정하기 위한(905에서) 보장된 대역폭이 없다(최대 대역폭을 가지지 않는다)고 가정될 수 있다. 제안된 할당이 가능하지 않는 경우, 방법(900)은 종료될 수 있다. 대안적으로, 대안적인 리소스 할당이 제안될 수 있고 시스템은 새로운 할당이 가능한지의 여부를 결정할 수 있다(905에서). 이 방식은 방법(900)이 수락 제어를 위해 이용될 때 특히 유용할 수 있다.

할당이 가능한 경우, 총 이용 가능한 대역폭이 풀 내의 모든 사용자들 사이에 동일하게 분할되도록 사용자들의 풀 내의 각각의 사용자에게 동일한 대역폭이 할당될 수 있다(910에서). 그 후에 스케줄러는 모든 사용자들에 대한 타겟 대역폭들이 충족되는지의 여부를 결정할 수 있다(915에서). 예를 들면, 스케줄러는 동일한 대역폭 할당이 모든 사용자들의 보장된 비트 레이트 요건들 및 최대 비트 레이트 요건들을 충족하는지의 여부를 결정할 수 있다(915에서). 제안된 할당이 모든 대역폭 요건들을 충족하는 경우, 방법(900)은 종료될 수 있다(920). 제안된 할당이 모든 대역폭 요건들을 충족하지 않는 경우, 스케줄러는 사용자들의 서브세트가 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기 위해 공평 할당보다 많은 리소스들을 필요로 하는지를 결정한다(925).

공평 할당보다 많은 리소스들을 필요로 하는 서브세트 내의 사용자들에게는 그들 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기에 충분한 리소스들/대역폭이 할당된다(930에서). 예를 들면, 스케줄러는 여전히 보장된 비트 레이트 요건을 충족할 것으로 기대될 수 있는 가장 작은 대역폭인 최소 요구 대역폭(MRB)을 할당할 수 있다(930에서). 그 후, 서브세트 내의 사용자들은 GBR 타이트 서브세트라고 칭해질 수 있는 제 1 서브세트에 추가된다(935에서). 플래그가 "거짓(FALSE)"로 설정되어 제 1 서브세트가 최대가 아님을 나타내며, 예를 들면, 나머지 대역폭의 공평 할당이 제 1 서브세트 내에 현존하지 않는 사용자들에 대한 보장된 비트 레이트 요건을 충족하지 않는 경우에 부가의 모바일 노드들이 제 1 서브세트에 추가될 수 있는 것이 가능하다. 그 후, 상기 방법은 플래그 테스트로 진행할 수 있다(945에서). 상기 테스트가 플래그가 참이 아님을, 즉 플래그가 거짓으로 설정되었다고 결정하는 경우(945에서), 제 1 세트 내의 사용자들은 나머지 사용자들의 풀로부터 제거되고(946에서) 제 1 세트 내의 사용자들에게 할당된 대역폭은 풀 내의 나머지 사용자들에의 할당을 위해 이용 가능한 대역폭으로부터 제거된다(946에서). 스케줄러가 풀 내에 임의의 사용자들이 남아있다고 결정하는 경우(947에서), 스케줄러는 방법(900)의 다른 반복을 시작하기 위해 단계(910)로 리턴한다. 이 브랜치는 GBR 타이트 사용자들의 단조 증가 후보(반드시 최종일 필요는 없음) 세트를 구축할 때 공평 할당들의 단조 감소 시퀀스를 생성할 수 있다. 이러한 방법(900)의 브랜치는 일부 경우들에서 스케줄러가 나머지 사용자들 중 누구도 공평 할당보다 많은 나머지 대역폭을 필요로 하지 않는다고 결정(925에서)할 때까지 계속 반복할 수 있고 상기 방법(900)은 종료된다(948에서).

이 시점에서, 모든 사용자는 솔루션이 존재하는 것으로 알려져 있기 때문에 GBR 제약 관점으로부터 가능한 초기 할당을 가진다. 하기에 논의되는 바와 같이, 일부 사용자들은 또한 MBR 제약 관점으로부터 가능할 수 있고 후속 브랜치 단계들의 반복들이 MBR 타이트 사용자들의 세트뿐만 아니라 공평 할당들의 단조 증가 시퀀스를 생성할 수 있다. 이 처리에서, 일부 GBR 타이트 세트 사용자들은 GBR 및 MBR 슬랙 세트로 이동될 수 있고 사용자들은 또한 GBR 및 MBR 슬랙 세트로부터 MBR 타이트 세트로 이동될 수 있다. 실행 가능성(GBR 관점으로부터)은 모든 사용자들에 대해 유지되고 MBR 관점으로부터도 또한 실행 가능한 것들을 증가시킨다.

할당의 가능성은 나머지 사용자들 중 누구도 공평 대역폭 할당보다 많이 필요로 하지 않을 때 나머지 사용자들 중 일부는 공평 할당보다 덜 필요로 해야 한다는 것을 암시한다. 예를 들면, 사용자들 중 일부는 이들이 리소스들/대역폭의 공평 할당을 수신한 경우에 초과될 수 있는 최대 비트 레이트들을 가져야 한다. 다르게 말하면, 이 경우, 사용자들 중 일부는 공평하게 할당된 대역폭들보다 적은 최대 허용 가능한 대역폭들(MAB들)을 가진다. 따라서, 스케줄러는 최대 허용 가능한 대역폭(MAB)을 최대 허용 가능한 대역폭의 최저값들을 가진 사용자들에게 할당한다(950에서). 이들 사용자들은 또한 MBR 타이트 세트라고 칭해질 수 있는 제 2 세트에 추가될 수 있다(955에서). 제 2 세트 내의 멤버십은 최종이고 방법(900)의 다른 반복들에 의해 수정되지 않는다. 제 2 세트에 추가되지 않았던(955에서) 나머지 사용자들은 GBR/MBR 슬랙 세트라고 칭해질 수 있는 제 3 세트에 추가된다(960에서). MAB를 제 2 세트 내의 사용자들에 할당(950에서)한 후에 이용 가능한 초과 대역폭이 계산되고(965에서) 플래그가 참으로 설정되어(970에서) 제 1 서브세트가 최대임을 나타내고, 예를 들면, 부가의 모바일 노드들은 방법(900)의 다른 반복들 동안 제 1 서브세트에 추가되지 않을 수 있다. 그러나, 모바일 노드들은 하기에 논의되는 바와 같이, 다른 반복들 동안 제 1 서브세트로부터 제거될 수 있다.

상기 방법은 그 후에 플래그 테스트로 진행할 수 있다(945에서). 테스트가 플래그가 참이라고, 즉 플래그가 참으로 설정되었다고 결정하는 경우(945에서), 나머지 사용자들의 풀은 제 3 세트의 사용자들과 동일하게 설정된다(975에서). 그 후, 이용 가능한 대역폭은 임의의 사용자들에 아직 할당되지 않은 임의의 초과 대역폭을 더한 제 3 세트 내의 사용자들에 할당된 대역폭과 동일하게 설정된다(980에서). 그 후, 스케줄러는 나머지 사용자들의 풀에 걸쳐 이용 가능한 대역폭을 공평하게(일정하게) 분할하거나 공유함으로써 테스트 할당을 결정한다(983에서). 스케줄러는 풀 내의 나머지 사용자들로의 이용 가능한 대역폭의 공평 테스트 할당이 제 1 세트 내의 임의의 사용자들에 대한 가장 낮은 최소 요구 대역폭보다 큰 1인당-사용자 할당을 초래하는지의 여부를 결정한다(985에서). 그렇지 않은 경우, 상기 방법은 임의의 사용자들이 풀 내에 남아 있는지의 여부를 확인하고(947에서) 본 명세서에 기술된 바와 같이 진행한다. 그러나, 공평 테스트 할당이 제 1 세트 내의 임의의 사용자들에 대한 가장 낮은 최소 요구 대역폭보다 큰 경우, 공평 할당보다 낮은 MRB를 가지는 제 1 세트로부터의 사용자들은 제 3 세트에 추가되고(990에서) 나머지 사용자들의 풀은 수정된 제 3 세트의 사용자들과 동일하게 설정되고(975에서), 예를 들면 이들 사용자들은 제 1 세트로부터 제거되고, 제 3 세트에 추가된다. 스케줄러가 풀 내의 나머지 사용자들로의 이용 가능한 대역폭의 공평 할당이 제 1 세트 내의 임의의 사용자들에 대한 가장 낮은 MRB보다 큰 1인당-사용자 할당을 초래하지 않는다고 결정할 때까지 루프(975, 980, 985, 990에서)가 반복된다.

일 대안적인 실시예에서, 가장 큰 최대 GBR 타이트 세트의 모든 사용자들은 이들에게 그의 MRB들을 초기에 할당함으로써 구성될 수 있다. 그 후에 나머지 리소스들이 계산될 수 있고, 단계들(950, 955, 960, 965, 975, 980, 985, 및 990)에 기술된 바와 같은 워터 포어 알고리즘(water pouring algorithm)이 리소스 할당을 수행하기 위해 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 방법(900)에 의해 결정된 GBR 타이트 세트가 가장 크고(플래그 = 참) 할당이 불완전하여 나머지 사용자들의 풀이 적어도 하나의 사용자를 포함할 때, 상기 방법(900)은 단계들(930, 935 940)을 스킵하고(이들 단계들로 돌아가지 않고) 상기 방법(900)은 처음으로 단계(950)를 방문한다.

이 절차는 모든 대역폭 요건들이 충족되었고 모든 대역폭이 할당될 때까지 반복한다. 할당이 가능한 것으로 결정되었기 때문에(905에서), 모든 이들 요건들을 충족하는 할당이 존재한다. 가중들(W, X, 및/또는 Y) 및/또는 우선순위들은 할당된 리소스들/대역폭의 함수로서 가중들 및/또는 우선순위들을 결정함으로써 초기화될 수 있다. 예를 들면, 최선 노력의 사용자들 및 최선 노력의 사용자들과 동일한 대역폭 할당을 수신하는 임의의 QoS 사용자들에게는 W=l의 초기 가중이 할당될 수 있다. 보장된 비트 레이트 요건들을 충족하기 위해 더 큰 대역폭들이 할당되는 사용자들은 가장 큰 대역폭 요건들을 가진 사용자들이 가장 큰 가중들로 초기화되고 상대적으로 더 작은 대역폭 요건들을 가진 사용자들이 상대적으로 더 작은 가중들로 초기화되도록 더 큰 가중들을 할당받을 수 있다.

상기 방법(900)의 실시예들은 각각의 사용자에 대한 GBR 및 MBR 제약들 모두를 충족하는 가능 할당(feasible allocation)을 생성할 수 있어서 개별 할당들 및 최종 공평 할당들은 KKT 조건들을 충족한다: 사용자들은 그들 MRB > 최종 공평 할당인 경우 GBR 타이트 서브세트 내에 있고; 사용자들은 그들 MAB < 최종 공평 할당인 경우 MBR 타이트 서브세트 내에 있고, 모든 다른 사용자들은 절약할 리소스들을 전혀 갖지 않거나 최소로 갖는 정확하게 최종 공평 할당인 경우 GBR 및 MBR 슬랙 서브세트 내에 있다. 따라서, 상기 방법(900)의 실시예들은 최적의 솔루션을 생성할 수 있다.

최대 GBR 타이트 세트 = 거짓 단계에서(930, 935에서), 나머지 사용자들의 수는 상기 방법(900)이 이 단계를 종료할 때까지 각각의 반복 후에 정확히 감소하고, 이것은 이 단계에서 많아야 N개의 단계들을 내포한다. 상보성 최대 GBR 타이트 세트 = 참 단계에서(950, 955, 960, 965에서), MBR 타이트 세트 사용자들의 수는 알고리즘을 종료할 때까지 각각의 반복 후에 정확히 증가하고, 다시 이것은 이 단계에서 많아야 N개의 단계들을 내포한다. 일 실시예에서, 사용자들은 2개의 리스트들에서 순서화될 수 있고, 하나는 거짓 단계를 원조하기 위한 MRB들의 내림차순이고 다른 하나는 참 단계를 원조하기 위한 MAB들의 오름차순이다. 최악의 경우 (GBR, MBR)에 대한 복잡성은 분류 동작들 + 2N(2개의 단계들)을 수행하기 위해 2NlogN 단계들이 될 수 있고, 이것은 O(NlogN) 단계들을 가지는 처리를 초래한다. 이것이 사용자의 명시적 순서에 의존하는 것이 아니고 상기 "외부(outer)" 알고리즘이 0(2N) 시간에서 실행하는 것으로 보이지만, "내부(inner)" 단계들은 최악의 경우에, 0(N²) 복잡성과 같은 누산 N(N-l)/2 동작들을 각각 내포하는 GBR/MBR 타이트인 것들이라고 결정하기 위해 모든 나머지 사용자들의 세트를 통해 각각 실행(비교들)할 수 있다. 그러나, 2개의 미리 분류된 리스트들(950, 955, 960, 965에 대한 오름차순 MAB들 및 930, 935에 대한 내림차순 MRB들)은 각각의 리스트에서 헤드 사용자를 매번 확인하거나 알고리즘의 과정 동안 각각의 리스트 내에서 모든 사용자를 단 한번씩 확인하는 것만을 필요로 할 수 있다.

본 명세서에 기술된 기술들의 실시예들은 종래의 공격적인 지수 가중 기술을 넘어서는 다수의 이점들을 가질 수 있다. 종래 제품의 기지국 스케줄러들의 기존의 솔루션들에 비해, 가중된 스케줄링을 위한 제안된 선형 가중 기술의 실시예들은 GBR 타겟들을 달성하기 위한 양호한 작업을 하는 것이고, 예를 들면, 타겟들을 충족하는 솔루션을 찾을 가능성이 더 많다. 선형 기술들의 실시예들은 또한, 지수 가중 기술들이 수행하기 위해 도시된 것과 동일한 방식으로 채널 피크 피킹 또는 기회주의적 스케줄링(opportunistic scheduling)을 방해하지 않기 때문에 더욱 리소스가 효율적인 것이 될 수 있다. 효율성의 이득들은 더 높은 GBR 사용자 용량 및/또는 더 높은 최선 노력 및 다른 서비스 처리량으로 전환된다. 예를 들면, 청구된 기술들의 실시예들은 본 발명자들에 의해 테스트된 시나리오들에서 최선 노력 처리량을 최대 22%까지 개선시키는 것을 보여주었다. 더욱이, 본 발명자들은 지수 가중 기술에 비해 선형 가중 기술에 대한 두 자릿수 비율의 개선(평균적으로 15%)을 증명했다. GBR 사용자 용량에 대해서도 유사한 개선들이 예상될 수 있다. 제안된 솔루션은 복잡성이 매우 낮고 종래의 지수 가중 알고리즘보다 사실상 간단하다.

10 MHz FDD LTE 캐리어(다운링크) 상의 용량/처리량의 10% 내지 20% 증가는 약 1.2 Mbps 내지 2.4 Mbps의 이득으로 전환된다. 금전적인 측면에서, 독립 분석은 기지국당 1 Mbps 용량을 추가하기 위해 대략 $2000(하나 또는 다른 방식을 통해)의 비용이 든다는 것을 제안했다. 따라서, 본 명세서에 기술된 기술들의 실시예들을 구현하는 시스템들은 기지국당 대략 $4000의 순익(사소한 비용에 대해) 절감할 수 있고 이 금액은 배치된 수 만개의 기지국들을 가정하면 수 억 달러로 전환된다. 최종적으로, 제안된 변경들은 구현하기가 용이하고 사실상 핵심 수학식들은 기존에 비해 더 적지 않더라도 유사한 양의 계산을 수반한다.

개시된 발명의 일부들 및 대응하는 상세한 기술은 소프트웨어, 또는 컴퓨터 메모리 내의 데이터 비트들에 대한 연산들의 알고리즘 및 기호 표현들에 의해 제시된다. 이들 기술들 및 표현들은 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자들이 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 다른 기술자들에게 그들의 작업의 실체를 효과적으로 전달하기 위한 것들이다. 알고리즘은, 이 용어가 본 명세서에서 이용될 때 및 일반적으로 이용될 때, 원하는 결과를 초래하는 단계들의 일관된 시퀀스가 되도록 이해된다. 단계들은 물리적인 양들의 물리적인 조작들을 필요로 하는 것들이다. 일반적으로, 필수적인 것은 아니지만, 이들 양들은 저장되고, 이송되고, 조합되고, 비교되고, 그렇지 않으면 조작될 수 있는 광, 전기, 또는 자기 신호들의 형태를 취한다. 때때로, 주로 공용의 이유로, 이들 신호들을 비트들, 값들, 요소들, 심볼들, 글자들, 용어들, 숫자들 등으로서 칭하는 것이 편리한 것으로 판명되었다.

그러나, 모든 이들 및 유사한 용어들은 적합한 물리적인 양들과 연관되고 이들 양들에 적용되는 편리한 라벨들일 뿐임을 명심해야 한다. 달리 구체적으로 기재되지 않는 한, 또는 논의로부터 명백할 때, "처리(processing)" 또는 "컴퓨팅(computing)" 또는 "계산(calculating)" 또는 "결정(determining)" 또는 "디스플레이(displaying)" 등과 같은 용어들은 컴퓨터 시스템 또는 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작 및 처리들을 나타내고, 유사한 전자 컴퓨팅 디바이스는 컴퓨터 시스템의 레지스터들 및 메모리들 내의 물리적인, 전자량들로서 표현된 데이터를 컴퓨터 시스템 메모리들 또는 레지스터들 또는 다른 이러한 정보 저장매체, 전송 또는 디스플레이 디바이스들 내의 물리적인 양들로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 조작하고 변환한다.

개시된 발명의 소프트웨어 구현된 양태들은 통상적으로 일부 형태의 프로그램 저장 매체 상에서 인코딩되고 일부 형태의 전송 매체를 통해 구현되는 것을 또한 유념한다. 프로그램 저장 매체는 자기(예를 들면, 플로피 디스크 또는 하드 드라이브) 또는 광(예를 들면, 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리, 즉 "CD ROM")일 수 있고, 판독 전용 또는 랜덤 액세스일 수 있다. 유사하게, 전송 매체는 연선들, 동축 케이블, 광 섬유, 또는 본 기술분야에 알려진 어떤 다른 적합한 전송 매체일 수 있다. 개시된 발명은 이들 양태들의 임의의 주어진 구현에 의해 제한되지 않는다.

상기 개시된 특정 실시예들은 예시하기 위한 것일 뿐, 개시된 발명은 수정될 수 있고 본 명세서의 개시내용들의 이점을 가진 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 상이하지만 등가의 방식으로 실시된다. 또한, 하기의 특허청구범위에 기술된 것 외에, 도시된 본 명세서의 구성 또는 설계의 상세들에 대한 제한들은 의도되지 않는다. 따라서, 상기에 개시된 특정 실시예들은 변경되거나 수정될 수 있고, 모든 이러한 변형들은 개시된 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 것이 분명하다. 따라서, 본 명세서에서 원하는 보호는 하기의 특허청구범위에 기재된 바와 같다.

105; 액세스 노드 110 : 모바일 노드들
115 : 공중 인터페이스들 120; 스케줄러

Claims

시간 간격 동안 모바일 노드에 대해, 제 1 비트 레이트와 상기 모바일 노드의 처리량의 표시 사이의 차의 선형 함수인 보정 팩터와 이전 시간 간격 동안 상기 모바일 노드와 연관된 이전 제 1 가중의 합과 동일한 제 1 가중을 설정하는 단계; 및
상기 제 1 가중에 기초하여 상기 모바일 노드와의 통신을 스케줄링하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 모바일 노드와의 상기 통신을 스케줄링하는 단계는 상기 제 1 가중과 최선 노력 스케줄링(best effort scheduling)과 연관된 가중 중 더 큰 것을 이용하여 상기 모바일 노드와의 상기 통신을 스케줄링하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 모바일 노드에 대한 보장된 비트 레이트와 상기 시간 간격 동안 상기 모바일 노드의 처리량 또는 상기 시간 간격 동안 상기 모바일 노드의 오버-디-에어(over-the-air) 전송 블록 크기 사이의 차의 함수로서 상기 보정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 모바일 노드와의 상기 통신을 스케줄링하는 단계는 적어도 하나의 채널을 통해 상기 모바일 노드와의 통신을 상기 제 1 가중 및 상기 적어도 하나의 채널의 품질 표시에 의해 결정되는 우선순위를 이용하여 스케줄링하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 모바일 노드에 대한 상기 제 1 가중을 설정하는 단계는 복수의 모바일 노드들에 대한 복수의 제 1 가중들을 설정하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 제 1 가중들의 각각은, 상기 이전 시간 간격 동안 대응하는 이전 제 1 가중과 제 1 비트 레이트와 대응하는 모바일 노드의 처리량의 표시 사이의 차의 선형 함수인 보정 팩터의 합과 동일한, 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 모바일 노드들의 제 1 부분에 대한 보장된 비트 레이트를 달성하기 위해 최소 대역폭을 할당하고 나머지 대역폭을 상기 모바일 노드들의 제 2 부분에 공평하게 할당하는 반복 절차를 이용하여 상기 복수의 모바일 노드들에 대한 상기 복수의 제 1 가중들을 초기화하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 제 1 가중들의 각각은 대응하는 할당된 대역폭의 함수인, 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 가중을 설정하는 단계는, 상기 이전 제 1 가중과 보장된 비트 레이트와 상기 모바일 노드의 상기 처리량의 상기 표시 사이의 차의 선형 함수인 보정 팩터의 합과 동일한 상기 제 1 가중을 설정하는 단계를 포함하고,
상기 방법은:
상기 시간 간격 동안 상기 모바일 노드에 대해, 상기 이전 시간 간격 동안 상기 모바일 노드와 연관된 이전 제 2 가중, 및 최대 비트 레이트와 상기 모바일 노드의 상기 처리량의 상기 표시 사이의 차의 선형 함수인 보정 팩터의 합과 동일한 제 2 가중을 설정하는 단계; 및
상기 제 1 가중과 최선 노력 스케줄링과 연관된 상기 가중 중 더 큰 것과 상기 제 2 가중 중 더 작은 것과 동일한 최종 가중에 기초하여 상기 모바일 노드와의 통신을 스케줄링하는 단계; 및
상기 모바일 노드들의 각각에 대한 보장된 비트 레이트 또는 최대 비트 레이트 중 적어도 하나에 의해 부과된 제약들을 받는 상기 모바일 노드들의 각각에 대역폭을 할당하는 반복 절차를 이용하여 복수의 모바일 노드들에 대한 복수의 최종 가중들을 초기화하는 단계를 더 포함하고, 상기 복수의 최종 가중들의 각각은 대응하는 할당된 대역폭의 함수인, 방법.
상기 가중의 이전 값의 선형 함수를 이용하는 모바일 노드와 연관된 가중 및 제 1 비트 레이트와 상기 모바일 노드의 처리량의 표시 사이의 차를 회귀적으로 규정하는 단계; 및
상기 제 1 가중에 기초하여 상기 모바일 노드와의 통신을 스케줄링하는 단계를 포함하는, 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 모바일 노드와의 상기 통신을 스케줄링하는 단계는 적어도 하나의 채널을 통해 상기 모바일 노드와의 상기 통신을 상기 제 1 가중과 최선 노력 스케줄링과 연관된 가중 중 더 큰 것 및 상기 적어도 하나의 채널의 품질 표시에 의해 결정되는 우선순위를 이용하여 스케줄링하는 단계를 포함하는, 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 가중을 회귀적으로 규정하는 단계는 상기 모바일 노드에 대한 보장된 비트 레이트와 상기 시간 간격 동안 상기 모바일 노드의 처리량 또는 상기 시간 간격 동안 상기 모바일 노드의 오버-디-에어 전송 블록 크기 중 적어도 하나 사이의 차의 함수로서 보정 팩터를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.