Способ планирования скорости передачи по прямому каналу и планировщик, работающий по этому способу
Изобретение относится к области передачи данных, в частности к планированию скорости передачи по прямому каналу для услуги высокоскоростной передачи данных системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). Технический результат - повышение эффективности использования системных ресурсов, а также уменьшение задержки при передаче пользовательских данных планируемым пользователям. Способ и устройство предусматривают сбор информации о максимально возможных планируемых ресурсах, доступных для системы, а также информации о требованиях к услугам передачи данных для планируемых пользователей, причем измерения планируемого пользователя включают в себя краткосрочное измерение планирования, долгосрочное измерение планирования и нормализованное долгосрочное измерение планирования; создание очереди планируемых пользователей согласно измерениям планирования; назначение скорости передачи и мощности согласно очереди планируемых пользователей и доступным в системе планируемым ресурсам; удаление пользователей, получивших ресурсы, из очереди планируемых пользователей и направление уведомления о результате назначения в селекторы и канальные блоки. Изобретение позволяет учитывать в комплексе и качество беспроводной связи, и доступные системные ресурсы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к области передачи данных, в частности к способу планирования скорости передачи по прямому каналу и к соответствующему планировщику для услуги высокоскоростной передачи данных системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При постоянном расширении применения услуг беспроводной связи и быстром развитии Интернет-услуг предоставление услуг только речевой связи не удовлетворяет требованиям пользователей. Многие пользователи надеются, что система мобильной связи сможет обеспечить большинство услуг, существующих в сетях связи (включая цифровую сеть связи с комплексными услугами (ISDN) и асимметричную цифровую абонентскую линию (ADSL)). Поэтому в системе мобильной связи нового поколения превалирующее положение займут услуги передачи данных, представленные как мультимедийные услуги. Требуется, чтобы система обеспечивала более надежную поддержку услуг передачи данных и сочетание услуг передачи данных и речевых услуг. Ключом к реализации этой цели является рациональное и эффективное применение ресурсов беспроводной связи согласно характеристикам услуг передачи данных.
Когда базовой станции нужно передать удаленному пользователю некоторый объем данных, важным процессом для рационального и эффективного использования ресурсов беспроводной связи является планирование скорости передачи, назначаемой пользователям. В статье "Планирование прямых линий связи в сетях передачи данных множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA)" предполагается, что, если базовая станция при планировании будет назначать имеющиеся системные ресурсы только одному пользователю, то можно обеспечить максимальное использование канала прямой передачи. Однако этот способ планирования создает значительно более благоприятные условия для пользователя с более высоким качеством работы каналов и обуславливает большую временную задержку при передаче данных пользователя с относительно низким качеством работы каналов, что является неприемлемым для большинства пользователей, так как это приводит к серьезным нарушениям справедливости при обслуживании. Поэтому хороший способ планирования скорости передачи должен одновременно и улучшить использование ресурсов беспроводной связи и обеспечить справедливое обслуживание пользователей в системе.
Патент США №6229795 В1 «Система распределения ресурсов в системе связи» предусматривает способ планирования, основанный как на использовании ресурсов, так и на справедливом обслуживании пользователей. Предполагая, что мгновенная скорость передачи данных, назначенная пользователю базовой станцией, равна R, а средняя скорость равна С, то, если R>С, базовая станция назначает пользователю меньший вес, а если R<С, то базовая станция назначает пользователю больший вес, причем вес пользователя может накапливаться. Принцип планирования на базовой станции состоит в том, что чем меньший вес имеет пользователь, тем выше приоритет этого пользователя, и наоборот. Однако этот способ планирования скорости передачи требует, чтобы базовая станция назначала скорость передачи исключительно в зависимости от качества работы каналов пользователя. Пользователю с лучшим качеством работы каналов назначают более высокую скорость, а пользователю с низким качеством работы каналов - более низкую скорость. Однако на самом деле, когда система сможет получить большее количество ресурсов, пользователю с низким качеством работы каналов может быть также назначена более высокая скорость передачи. Поэтому при планировании скорости передачи системные ресурсы могут быть использованы более эффективно, если комплексно учитывать качество беспроводной связи пользователя и имеющиеся в системе ресурсы.
Когда система планирует скорость передачи для пользователя, нельзя пренебрегать таким фактором, как плавность планирования. Так называемая «плавность» планирования означает, что при увеличении приоритетов некоторых пользователей нельзя быстро уменьшать приоритеты других пользователей в системе. Другими словами, процесс увеличения и уменьшения приоритетов пользователей должен быть плавным.
Следует иметь в виду, что существующий способ планирования скорости передачи не может комплексно учитывать качество беспроводной связи пользователей, имеющиеся в наличии системные ресурсы и плавность планирования, которые должны быть учтены и улучшены.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является обеспечение способа планирования скорости передачи по прямому каналу в сети связи.
Другой целью настоящего изобретения является предложение устройства планирования скорости передачи по прямому каналу в сети связи.
При этом техническим результатом является сокращение времени создания и освобождение служебного канала, что приводит к заметному повышению эффективности использования системных ресурсов и уменьшает задержку при передаче пользовательских данных планируемым пользователем.
Чтобы реализовать цели настоящего изобретения, настоящее изобретение предусматривает следующие технические решения:
Способ планирования скорости передачи по прямому каналу согласно настоящему изобретению включает в себя следующие операции:
а) сбор и получение информации о максимально возможных планируемых ресурсах, доступных для системы, и информации о требованиях к услугам передачи данных для планируемых пользователей;
б) расчет метрик планирования планируемых пользователей; причем метрики планирования содержат краткосрочную метрику планирования, долгосрочную метрику и нормализованную долгосрочную метрику;
в) создание очереди планируемых пользователей согласно метрикам планирования;
г) назначение скорости передачи и мощности согласно очереди планируемых пользователей и планируемым ресурсам, доступным для системы;
д) удаление пользователя, получившего ресурсы, из очереди планируемых пользователей и направление результата назначения в селектор и, по крайней мере, в один из канальных блоков; и
е) завершение цикла планирования и ожидание планирования следующего цикла после выполнения вышеперечисленных операций.
Описанная выше операция "в" создания очереди планируемых пользователей разделена на следующие операции:
в1) создание очереди активных планируемых пользователей;
в2) создание очереди неактивных планируемых пользователей;
в3) проверка, не превышает ли долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя фиксированное пороговое значение - константу Т1;
в4) проверка, не превышает ли разность между метрикой долгосрочного планирования активного планируемого пользователя и метрикой долгосрочного планирования неактивного планируемого пользователя фиксированное пороговое значение - константу Т2;
в5) помещение неактивного планируемого пользователя перед активным планируемым пользователем и удаление неактивного пользователя из очереди неактивных планируемых пользователей; и
в6) проверка, опрошены ли все активные планируемые пользователи, и завершение процесса в этом случае, а в противном случае - многократное выполнение операций в1-в5, пока не будут опрошены все активные планируемые пользователи.
Если в описанной выше операции в3 долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя превышает фиксированное пороговое значение - константу Т1, то выполняют следующую операцию в4; в противном случае сразу же выполняют операцию в6.
Если в описанной выше операции в4 разность между долгосрочной метрикой планирования активного планируемого пользователя и долгосрочной метрикой планирования неактивного планируемого пользователя превышает фиксированное пороговое значение - константу Т2, то выполняют следующую операцию в5; в противном случае сразу же выполняют операцию в6.
Способ планирования скорости передачи по прямому каналу согласно настоящему изобретению включает в себя после операции "д" следующие операции:
проверку, отсутствуют ли для системы планируемые ресурсы или пуста ли планируемая очередь; и
возврат к операции "г", если это не так, или, если это так, сначала обновление метрики планирования планируемых пользователей, а потом выполнение операции "е".
Процесс обновления метрики планирования планируемых пользователей дополнительно содержит следующие операции:
д1) обновление целевых скоростей передачи для планируемых пользователей, причем целевая скорость передачи может быть скоростью передачи запроса в последнем вызове с передачей пакетных данных или максимальным или средним значением последних скоростей передачи, назначенных планируемым пользователям;
д2) обновление краткосрочных метрик планирования планируемых пользователей;
д3) обновление долгосрочных метрик планирования планируемых пользователей;
д4) обновление нормализованных долгосрочных метрик планирования планируемых пользователей.
Настоящее изобретение предусматривает планировщик для планирования скорости передачи по прямому каналу, используемый базовой станцией системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). Планировщик содержит устройство памяти, таймер и контроллер.
Устройство памяти принимает и сохраняет информацию о запросах услуг передачи данных планируемых пользователей и информацию о максимальных планируемых ресурсах в системе.
Контроллер соединен с выходом таймера. Таймер обеспечивает настройку времени для выполнения контроллером планирования скорости передачи по прямому каналу.
Контроллер взаимодействует с устройством памяти. Контроллер используют для расчета метрик планирования планируемых пользователей, создания очереди планируемых пользователей, назначения скорости передачи согласно очереди планируемых пользователей и планируемым ресурсам, доступным в системе, удаления пользователя, получившего ресурсы, из очереди планируемых пользователей и направления результата назначения в селектор и, по крайней мере, в один из канальных блоков.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 изображена схема упрощенной системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA);
На Фиг.2 изображена структурная схема базовой станции, включающей планировщик согласно настоящему изобретению;
На Фиг.3 изображена структурная схема планировщика, выполненного согласно настоящему изобретению;
На Фиг.4 показан алгоритм способа планирования согласно настоящему изобретению;
На Фиг.5 показан алгоритм создания очереди планируемых пользователей согласно настоящему изобретению;
На Фиг.6 показан алгоритм способа обновления метрики планирования согласно настоящему изобретению.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ РЕАЛИЗАЦИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) представляет собой технику модуляции множественного доступа, являющуюся наиболее конкурентоспособной в области мобильной связи нового поколения. Чтобы более ясно продемонстрировать настоящее изобретение, сначала приведено описание системы связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). Как показано на фиг.1, мобильный телефон (MS) 107A или 107В осуществляет связь с контроллером базовой станции (BSC) 105A через базовую приемопередающую станцию (BTS) 101A или 101В. Иногда мобильный телефон (MS) может осуществлять связь с двумя базовыми станциями. Например, MS 107В осуществляет связь одновременно с BTS 101A и BTS 101В. BSC 105A осуществляет также связь с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN) или с цифровой сетью связи с комплексными услугами (ISDN) через коммутационный центр мобильной связи (MSC) 103. При этом MSC 103 соединен также с другим BSC 105В.
Как показано на фиг.2, это структурная схема базовой станции, включающей планировщик согласно настоящему изобретению. Источник 201 данных содержит большое количество пакетных данных, которые нужно передать удаленному телефону MS 107. В различных практических реализациях системы источник 201 данных может располагаться в BSC 105 или в MSC 103. Базовая станция содержит большое количество селекторных блоков 205 и канальных блоков 207. Селекторный блок 205 используют для управления связью между источником 201 данных и канальным блоком 207. Планировщик 203 осуществляет управление и селекторным блоком 205, и канальным блоком 207. По командам планировщика 203 селекторный блок 205 передает пакетные данные, сохраненные в источнике 201 данных, в канальный блок 207. Канальный блок 207 выполняет процедуры обработки данных, переданных селекторным блоком 205. В общем случае, эти процедуры обработки включают в себя: добавление управляющего бита, добавление бита CRC (контроль с помощью избыточного циклического кода), добавление последнего бита, кодирование, уплотнение, ортогональную модуляцию Wlash, модуляцию сокращенного кода PN и т.д. Наконец, передатчик 209 передает сигналы, обработанные канальным блоком, удаленному телефону MS.
Для удобства изложения сначала приведено описание структуры планировщика согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.3, представляющей внутреннюю структуру планировщика, планировщик 203 содержит устройство 301 памяти, таймер 303 и контроллер 305. Устройство 301 памяти используют для хранения информации о доступных планируемых ресурсах для базовой станции и информации о запросах услуг передачи данных. Информация о планируемых ресурсах, доступных для базовой станции, содержит информацию о ресурсе мощности, скорости передачи, ортогональных кодах, канальных блоках и т.д., которые должны быть назначены базовой станцией мобильному телефону (MS), запросившему услугу передачи данных. Информация о запросах услуг передачи данных содержит идентификаторы мобильных телефонов, запрашивающих услуги передачи данных, трафик передачи данных MS, скорости передачи запросов, метрики планирования MS, последние планируемые скорости передачи и т.д. Таймер 303 обеспечивает настройку времени для контроллера 305, чтобы он мог осуществить планирование скорости передачи по прямому каналу. Таймер 303 может быть реализован с использованием системного времени, генератора на печатной плате, синхронизируемого внешними сигналами, или счетчика, управляемого ячейкой памяти принимающей системы и синхронизируемого внешними сигналами. Во время планирования контроллер 305 осуществляет планирование скорости передачи для MS, запросившего услугу передачи данных, согласно информации, представленной устройством памяти 301, и направляет результат планирования скорости передачи в соответствующий селекторный блок 205 и канальный блок 207.
Настоящее изобретение предусматривает способ планирования передачи данных по прямому каналу в системе связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). Система включает в себя, как минимум, одну сотовую ячейку и, как минимум, одного планируемого пользователя.
Способ согласно настоящему изобретению содержит следующие операции:
а) сбор и получение информации о максимально возможных планируемых ресурсах, доступных для системы, и информации о требованиях к услугам передачи данных для планируемых пользователей;
б) расчет метрик планирования планируемых пользователей; причем метрики планирования содержат краткосрочную метрику планирования, долгосрочную метрику и нормализованную долгосрочную метрику;
в) создание очереди планируемых пользователей согласно метрикам планирования;
г) назначение скорости передачи и мощности согласно очереди планируемых пользователей и планируемым ресурсам, доступным для системы;
д) удаление пользователя, получившего ресурсы, из очереди планируемых пользователей и направление результата назначения в селектор и, по крайней мере, в один из канальных блоков; и
е) завершение цикла планирования и ожидание планирования следующего цикла после выполнения действий, перечисленных выше.
Способ планирования скорости передачи по прямому каналу согласно настоящему изобретению включает в себя после операции "д" следующие действия:
проверка, отсутствуют ли для системы планируемые ресурсы или пуста ли очередь планирования; и
возврат к операции "д", если это не так, или, если это так, сначала обновление метрики планирования планируемых пользователей, а потом выполнение операции "е".
В процессе реализации описанного выше способа может происходить постоянное обращение к фиг.4. Поскольку способ согласно изобретению реализован программным обеспечением, инсталлированным в контроллере 305, каждая операция на фиг.4 обозначена модулем. В модуле 401 контроллер 305 получает информацию о максимальных планируемых ресурсах, доступных для системы, и информацию о запросе услуг передачи данных из устройства памяти 301, на основании которой контроллер планирует скорость передачи. В модуле 403 контроллер 305 создает очередь планируемых пользователей согласно метрикам планирования пользователей. Очередь пользователей создается по принципу: чем выше приоритет планируемого пользователя, тем выше его ранг в очереди планируемых пользователей. В модуле 405 контроллер 305 назначает скорости передачи планируемым пользователям согласно их порядку в очереди планируемых пользователей, ограниченной имеющимися в настоящее время планируемыми ресурсами. В модуле 407 контроллер 305 удаляет пользователя, получившего ресурсы, из очереди планируемых пользователей. В то же время контроллер 305 посылает уведомление в соответствующий селекторный блок 205, чтобы он передал данные планируемого пользователя в канальный блок 207. После этого канальный блок 207 обрабатывает данные согласно скорости передачи, назначенной контроллером 305. Если в модуле 409 контроллер 305 обнаружил, что в системе еще есть планируемые ресурсы и что очередь планируемых пользователей не пуста, то контроллер 305 повторяет процедуру, начиная с модуля 405, до модуля 409; в противном случае, он выполняет сразу же модуль 411, обновляя метрику планирования планируемых пользователей. В модуле 413 контроллер 305 ожидает следующего цикла планирования и повторяет процедуру, начиная с модуля 401, до модуля 411 согласно показаниям таймера 303.
Обратимся теперь к фиг.5.
В процессе выполнения операции "в" выполняют создание очереди планируемых пользователей согласно следующему порядку:
в1) создают очередь активных планируемых пользователей;
в2) создают очередь неактивных планируемых пользователей;
в3) проверяют, не превышает ли долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя фиксированное пороговое значение - константу Т1;
в4) проверяют, не превышает ли разность между метрикой долгосрочного планирования активного планируемого пользователя и метрикой долгосрочного планирования неактивного планируемого пользователя фиксированное пороговое значение - константу Т2;
в5) помещают неактивного планируемого пользователя перед активным планируемым пользователем и удаляют неактивного пользователя из очереди неактивных планируемых пользователей; и
в6) проверяют, опрошены ли все активные планируемые пользователи, и завершают процесс в этом случае, а в противном случае - многократно выполняют операции в1-в5, пока не будут опрошены все активные планируемые пользователи.
Если на шаге в3 долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя превышает фиксированное пороговое значение - константу Т1, то выполняют следующую операцию в4; в противном случае сразу же выполняют операцию в6.
Если на шаге в4 разность между долгосрочной метрикой планирования активного планируемого пользователя и долгосрочной метрикой планирования неактивного планируемого пользователя превышает фиксированное пороговое значение - константу Т2, то выполняют следующую операцию в5, в противном случае сразу же выполняют операцию в6.
Согласно приведенным выше соображениям для упрощения описания мы разделили мобильные телефоны, участвующие в планировании, на два класса: активный планируемый пользователь, получивший скорость передачи, назначенную контроллером 305 при последнем планировании скорости передачи; неактивный планируемый пользователь, еще не получивший скорость передачи, назначенную контроллером 305. В модуле 501 контроллер 305 создает очередь активных планируемых пользователей согласно нормализованным долгосрочным метрикам планирования активных планируемых пользователей. Чем меньше нормализованная долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя, тем выше его ранг в очереди активных планируемых пользователей. В модуле 503 контроллер 305 создает очередь неактивных планируемых пользователей согласно нормализованным долгосрочным метрикам неактивных планируемых пользователей. Принцип создания аналогичен принципу, используемому в модуле 501. Если контроллер 305 обнаружил в модуле 501, что долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя удовлетворяет уравнению (1), то выполняют модуль 507; в противном случае, выполняют модуль 513. Если контроллер 305 обнаружил в модуле 507, что долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя и долгосрочная метрика планирования неактивного планируемого пользователя удовлетворяют уравнению (2), то выполняют модуль 509; в противном случае, выполняют модуль 511. Т1 и Т2 в уравнениях (1) и (2) - константы фиксированных пороговых значений. При тщательном подборе пороговых значений Т1 и Т2 система может осуществлять плавное планирование скорости передачи для пользователя. В модуле 509 контроллер 305 помещает неактивного планируемого пользователя перед соответствующим активным планируемым пользователем и удаляет неактивного планируемого пользователя из очереди неактивных планируемых пользователей. В модуле 511 контроллер 305 проверяет, все ли неактивные планируемые пользователи обработаны. Если это так, то выполняют модуль 513; в противном случае, процедуру повторяют, начиная с модуля 507 до модуля 511. В модуле 513 контроллер 305 проверяет, все ли активные планируемые пользователи обработаны. Если это так, выполняют модуль 515; в противном случае, процедуру повторяют, начиная с модуля 503 до модуля 513.
В модуле 515 контроллер 305 объединяет очередь активных планируемых пользователей с очередью неактивных планируемых пользователей (очередь активных планируемых пользователей считается приоритетной) в общую очередь планируемых пользователей, и процесс создания очереди планируемых пользователей завершается.
долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя > Т1 (1) (долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя) - (долгосрочная метрика планирования неактивного планируемого пользователя) > Т2 (2)
Следует иметь в виду, что при другой реализации системы способ создания очереди планируемых пользователей будет другим. Например, если можно игнорировать влияние затрат, связанных с сигнализацией, при создании служебных каналов передачи данных на реализацию передачи по прямым каналам, то контроллер может создавать очередь планируемых пользователей исключительно на основании нормализованных долгосрочных метрик планирования. Чем меньше нормализованная долгосрочная метрика планирования планируемого пользователя, тем выше его ранг в очереди планируемых пользователей. Все эти способы включены в изобретение.
Обратимся теперь к фиг.6. Процесс обновления метрики планирования планируемых пользователей можно далее разделить на следующие действия:
д1) обновление целевой скорости передачи планируемого пользователя, поскольку в различных применениях целевая скорость может представлять собой скорость передачи запроса, достигнутую при последнем вызове с пакетной передачей данных, или максимальное значение последних планируемых скоростей передачи, назначенных планируемым пользователям, или среднее значение последних планируемых скоростей передачи, назначенных планируемым пользователям;
д2) обновление краткосрочных метрик планирования планируемых пользователей;
д3) обновление долгосрочных метрик планирования планируемых пользователей;
д4) обновление нормализованных долгосрочных метрик планирования планируемых пользователей.
Согласно приведенному выше способу для упрощения описания указанные выше операции обновления метрики планирования планируемого пользователя раскрыты снова следующим образом:
В модуле 603 контроллер 305 обновляет краткосрочную метрику планирования планируемого пользователя. Значение краткосрочной метрики планирования определяется уравнением (3): r обозначает мгновенную скорость передачи, полученную планируемым пользователем; R обозначает целевую скорость передачи для планируемого пользователя, α обозначает весовой коэффициент соответствующего планируемого пользователя. Весовой коэффициент α связан с мгновенной скоростью, полученной планируемым пользователем, и используемыми ресурсами. Например, если для системы сотовой связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) с ограниченной мощностью каналов прямой передачи мгновенная скорость, полученная планируемым пользователем, составляет r, номинальная мощность, потребляемая базовой станцией 101 для обеспечения скорости передачи, составляет P(r)0, а фактическая мощность, потребляемая базовой станцией 101 для обеспечения скорости передачи, составляет P(r)1, то весовой коэффициент α можно получить из уравнения (4), в котором k - это управляющий коэффициент, отражающий степень предпочтения базовой станцией 101 планируемых пользователей с более высоким качеством работы каналов беспроводной связи. Чем больше значение k, тем больше возможностей назначения скорости передачи планируемому пользователю с лучшим качеством работы каналов беспроводной связи и тем больше пропускная способность ресурсов прямой передачи. Однако при нехватке системных ресурсов слишком высокое значение k приведет к тому, что пользователи с низким качеством работы каналов беспроводной связи долго не смогут получить назначенную скорость передачи. Поэтому при выборе коэффициента k системотехники должны учитывать баланс двух следующих аспектов:
(1) увеличение пропускной способность канала передачи; и
(2) предотвращение ситуаций, когда планируемые пользователи с низким качеством каналов беспроводной связи долго не могут получить назначенную скорость передачи или могут получать только очень низкую назначенную скорость передачи.
В модуле 605 контроллер 305 обновляет краткосрочные метрики планирования планируемых пользователей. Долгосрочная метрика планирования отражает степень удовлетворенности планируемых пользователей назначением ресурсов при многократном планировании. Предположим, что краткосрочная метрика планирования планируемого пользователя после планирования n раз равна SST(n), тогда долгосрочная метриа планирования планируемого пользователя после планирования n раз будет равна SLT(n):
Здесь N - фиксированная константа.
В модуле 607 контроллер 305 обновляет нормализованные долгосрочные метрики планирования планируемых пользователей. Нормализованная долгосрочная метрика планирования отражает среднюю степень удовлетворенности планируемых пользователей назначением ресурсов при многократном планировании. Предположим, что долгосрочная метрика планирования планируемого пользователя после планирования n раз равна SLT(n), тогда нормализованная долгосрочная метрика планирования планируемого пользователя после планирования n раз, SNLT(n), будет равна:
Предположим, что для планируемого пользователя, в первый раз получающего назначенную скорость передачи до получения назначенной скорости передачи и начальная долгосрочная метрика планирования, и нормализованная долгосрочная метрика планирования пользователя равны нулю.
В реализации процесса модуля 607 не рассматривается программное ("мягкое") переключение. Как показано на фиг.1, когда мобильный телефон 107А прекращает связь с базовой станцией 101 и начинает связь с базовой станцией 101В, базовая станция 101В должна произвольно назначить мобильному телефону 107А начальную нормализованную долгосрочную метрику планирования, чтобы обеспечить плавность планирования скоростей передачи на базовой станции 101В. Начальное значение нормализованной долгосрочной метрики планирования должно находиться в диапазоне между максимальным значением нормализованной долгосрочной метрики планирования и минимальным значением нормализованной долгосрочной метрики планирования в системе.
Для операции обновления целевой скорости передачи для планируемых пользователей значение целевой скорости передачи отражает скорость передачи, желаемую пользователями. Допускается соответствие целевой скорости передачи различным формам представления в зависимости от реализации системы. Например, ее можно заменить скоростью передачи запроса, достигнутой планируемым пользователем для последнего вызова с пакетной передачей данных, или максимальным или средним значением нескольких последних скоростей передачи, назначенных в результате планирования планируемым пользователям. Все эти формы представления включены в настоящее изобретение.
В приведенном выше примере реализации продемонстрировано и описано изобретение. Лицо, обладающее достаточными навыками, может изменить конкретную форму реализации, не отходя от принципов настоящего изобретения. Например, можно заменить мощность передачи в уравнении (4) на мощность приема, заявленное изобретение можно также использовать для планирования скорости передачи услуг передачи данных в обратном направлении, которые здесь подробно не рассматриваются.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
С помощью описанных выше способа планирования и планировщика изобретение может комплексно учитывать качество беспроводной связи и доступные системные ресурсы, заметно повышать эффективность использования системных ресурсов и уменьшать задержку при передаче пользовательских данных планируемым пользователям. Настоящее изобретение учитывает также справедливость обслуживания различных планируемых пользователей. В то же время, оно учитывает плавность планирования. Обеспечение плавности планирования позволяет, с одной стороны, сократить время создания и освобождения служебного канала передачи данных. В общем случае, требуются более высокие затраты, связанные с сигнализацией, на создание и освобождение служебного канала. Сокращение времени на создание и освобождение служебного канала передачи данных приведет к повышению эффективности использования ресурсов. С другой стороны, можно в определенной степени гарантировать степень удовлетворенности пользователей системой.
1. Способ планирования скорости передачи по прямому каналу, включающий следующие операции:
а) сбор и получение информации о максимально возможных планируемых ресурсах, доступных для системы, и информации о требованиях к услугам передачи данных для планируемых пользователей;
б) расчет метрик планирования планируемых пользователей; причем метрики планирования содержат краткосрочную метрику планирования, долгосрочную метрику и нормализованную долгосрочную метрику;
в) создание очереди планируемых пользователей согласно метрикам планирования;
г) назначение скорости передачи и мощности согласно очереди планируемых пользователей и планируемым ресурсам, доступным для системы;
д) удаление пользователя, получившего ресурсы, из очереди планируемых пользователей и направление результата назначения в селектор и, по крайней мере, в один из канальных блоков; и
е) завершение цикла планирования и ожидание планирования следующего цикла после выполнения вышеперечисленных операций.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция "в" создания очереди планируемых пользователей разделена на следующие операции:
в1. создание очереди активных планируемых пользователей;
в2. создание очереди неактивных планируемых пользователей;
в3. проверка, не превышает ли долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя фиксированное пороговое значение - константу Т 1;
в4. проверка, не превышает ли разность между метрикой долгосрочного планирования активного планируемого пользователя и метрикой долгосрочного планирования неактивного планируемого пользователя фиксированное пороговое значение - константу Т2;
в5. помещение неактивного планируемого пользователя перед активным планируемым пользователем и удаление неактивного пользователя из очереди неактивных планируемых пользователей и
в6. проверка, опрошены ли все активные планируемые пользователи, и завершение процесса в этом случае, а в противном случае - многократное выполнение операций в1-в5, пока не будут опрошены все активные планируемые пользователи.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что если в операции в3 долгосрочная метрика планирования активного планируемого пользователя превышает фиксированное пороговое значение - константу Т1, то выполняют следующую операцию в4, в противном случае сразу же выполняют операцию в6.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что если в операции в4 разность между долгосрочной метрикой планирования активного планируемого пользователя и долгосрочной метрикой планирования неактивного планируемого пользователя превышает фиксированное пороговое значение - константу Т2, то выполняют следующую операцию в 5, в противном случае сразу же выполняют операцию в6.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает следующие операции после операции "д": проверку, отсутствуют ли для системы планируемые ресурсы или пуста ли планируемая очередь; и
возврат к операции "г", если это не так, или, если это так, сначала обновление метрики планирования планируемых пользователей, а потом выполнение операции "е".
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что процесс обновления метрики планирования планируемых пользователей содержит следующие операции:
д1. обновление целевых скоростей передачи для планируемых пользователей, причем целевая скорость передачи - это скорость передачи запроса в последнем вызове с передачей пакетных данных или максимальное или среднее значение последних скоростей передачи, назначенных планируемым пользователям;
д2. обновление краткосрочных метрик планирования планируемых пользователей;
д3. обновление долгосрочных метрик планирования планируемых пользователей;
д4. обновление нормализованных долгосрочных метрик планирования планируемых пользователей.
7. Планировщик для планирования скорости передачи по прямому каналу, используемый базовой станцией системой связи множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), отличающийся тем, что планировщик содержит устройство памяти, таймер и контроллер; причем
устройство памяти принимает и сохраняет информацию о запросах услуг передачи данных планируемых пользователей и информацию о максимальных планируемых ресурсах в системе;
контроллер соединен с выходом таймера, обеспечивающим настройку времени для выполнения контроллером планирования скорости передачи по прямому каналу; и
устройство памяти взаимодействует с контроллером, содержащим модуль сбора и получения информации о максимально возможных планируемых ресурсах, доступных для системы, и информации о требованиях к услугам передачи данных, и расчета метрик планирования планируемых пользователей, модуль создания очереди планируемых пользователей согласно метрикам планирования, модуль назначения скорости передачи согласно очереди планируемых пользователей и планируемым ресурсам, доступным для системы, модуль удаления пользователя, получившего ресурсы, из очереди планируемых пользователей и модуль направления результата назначения в селектор и, по крайней мере, в один из канальных блоков.
