本申請(qǐng)要求享有于2014年7月29日提交的、序號(hào)為14/445,889、名稱為“用于基于定位預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器的系統(tǒng)和方法”的美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用明確地結(jié)合在本申請(qǐng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，且在一些特定實(shí)施例中，涉及用于基于定位預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

針對(duì)用戶設(shè)備(UE)的定位信息技術(shù)越來越成熟。定位信息可由UE獲取，UE例如為智能手機(jī)、筆記本電腦或臺(tái)式電腦，或配備有全球定位系統(tǒng)(GPS)或其他定位估計(jì)技術(shù)的其他移動(dòng)用戶設(shè)備。關(guān)于UE定位的知識(shí)可以用于選擇合適的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，例如蜂窩基站(BS)，來為UEs服務(wù)。舉例來說，UE定位可被用于確定將蜂窩流量分流到WiFi熱點(diǎn)。UE定位也可被用來更好地服務(wù)UE并且改善UE體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)和服務(wù)質(zhì)量(QoS)。通常，UE定位是為當(dāng)前時(shí)間或隨后有限時(shí)間窗確定的，由于UE移動(dòng)或網(wǎng)絡(luò)狀況快速或動(dòng)態(tài)變化，這可能在一些場(chǎng)景中是不合適的。需要一個(gè)可以有效地處理動(dòng)態(tài)UE和網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的UE移動(dòng)性和流量管理方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開一個(gè)實(shí)施例，一種由基于定位預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器執(zhí)行的方法包括獲取用戶設(shè)備UE在包括多個(gè)隨后時(shí)隙的隨后時(shí)間窗中的定位預(yù)測(cè)信息，其中所述隨后時(shí)間窗中的隨后時(shí)隙的數(shù)量是預(yù)先定義的。該方法還包括獲取所述隨后時(shí)隙的可用網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)，并且根據(jù)所述定位預(yù)測(cè)信息和所述隨后時(shí)隙的可用網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)，為所述隨后時(shí)隙的每一個(gè)確定權(quán)重值，作為用于向所述UE轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)參數(shù)。該方法還包括為網(wǎng)絡(luò)中的流量工程TE功能提供所述隨后時(shí)隙中的第一時(shí)隙的確定的權(quán)重值。

根據(jù)本公開另一個(gè)實(shí)施例，一種由網(wǎng)絡(luò)組件執(zhí)行的用于基于定位預(yù)測(cè)的調(diào)度的方法包括從基于UE定位預(yù)測(cè)的調(diào)度器接收權(quán)重值，作為用于為網(wǎng)絡(luò)中的UE在一系列的隨后時(shí)隙中的第一時(shí)隙轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)參數(shù)。所述權(quán)重值是根據(jù)所述UE的定位預(yù)測(cè)信息和可用網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)為包括所述一系列隨后時(shí)隙的隨后時(shí)間窗確定的。該方法還包括為所述隨后時(shí)隙中的第一時(shí)隙優(yōu)化用于向所述UE轉(zhuǎn)發(fā)所述數(shù)據(jù)的所述權(quán)重值、路由、數(shù)據(jù)速率、源以及目的地。之后，向所述網(wǎng)絡(luò)中的無線節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)或者緩存節(jié)點(diǎn)處的調(diào)度器指示所述權(quán)重值。

根據(jù)本公開另一個(gè)實(shí)施例，一種由支持基于定位預(yù)測(cè)的調(diào)度的無線節(jié)點(diǎn)執(zhí)行的方法包括從網(wǎng)絡(luò)中的流量工程TE功能接收權(quán)重值，作為用于向用戶設(shè)備UE轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)參數(shù)，所述權(quán)重值是根據(jù)所述UE的定位預(yù)測(cè)信息和可用網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)為隨后時(shí)間窗確定的。該方法還包括考慮所述UE的信道狀況和所述權(quán)重值，在隨后時(shí)隙中轉(zhuǎn)發(fā)或緩存所述數(shù)據(jù)。

根據(jù)本公開另一個(gè)實(shí)施例，一種用于基于定位預(yù)測(cè)的調(diào)度的網(wǎng)絡(luò)組件，包括至少一個(gè)處理器；以及，非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)由所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的編程。所述編程包括指令，以獲取UE在包括多個(gè)隨后時(shí)隙的隨后時(shí)間窗中的定位預(yù)測(cè)信息，所述隨后時(shí)間窗中的隨后時(shí)隙的數(shù)量是預(yù)先定義的。該編程包括進(jìn)一步的指令，以獲取所述隨后時(shí)隙的可用網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)，以及根據(jù)所述定位預(yù)測(cè)信息和所述隨后時(shí)隙的可用網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)，為所述隨后時(shí)隙的每一個(gè)確定權(quán)重值，作為用于向所述UE轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)參數(shù)權(quán)重值。為所述隨后時(shí)隙中的第一時(shí)隙確定的權(quán)重值被提供給網(wǎng)絡(luò)中的TE功能。

根據(jù)本公開再一個(gè)實(shí)施例，一種支持基于定位預(yù)測(cè)的調(diào)度的無線接入節(jié)點(diǎn)包括至少一個(gè)處理器，以及非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)由所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的編程。所述編程包括指令，以從網(wǎng)絡(luò)中的TE功能接收權(quán)重值，作為用于向用戶設(shè)備UE轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)參數(shù)。所述權(quán)重值是根據(jù)所述UE的定位預(yù)測(cè)信息和可用網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)測(cè)為隨后時(shí)間窗確定的。該編程包括進(jìn)一步的指令，以考慮所述UE的信道狀況和所述權(quán)重值，在隨后時(shí)隙中轉(zhuǎn)發(fā)或緩存所述數(shù)據(jù)。

前面已經(jīng)相當(dāng)寬泛地概述本公開實(shí)施例的特征，以便隨后對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述可以更好地被理解。附加的特征和本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)將在下文描述，其形成本發(fā)明的權(quán)利要求的主題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以理解的是，所公開的概念和特定實(shí)施例可容易地被用作基礎(chǔ)，來修改或設(shè)計(jì)用于執(zhí)行本發(fā)明的相同目的的其它結(jié)構(gòu)或過程。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，等效構(gòu)造并不脫離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。

附圖說明

為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合附圖參考以下描述，其中：

圖1示出用于服務(wù)移動(dòng)用戶的基于定位預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；

圖2示出使用網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器服務(wù)移動(dòng)UE的一種場(chǎng)景；

圖3示出使用網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器管理用戶移動(dòng)性和流量的系統(tǒng)的實(shí)施例；

圖4示出基于UE定位預(yù)測(cè)的頻譜效率對(duì)時(shí)間的建立示例；

圖5示出考慮未來時(shí)隙，調(diào)度UE移動(dòng)性和流量的一種場(chǎng)景；

圖6示出用于調(diào)度移動(dòng)UE流量的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器方法的一個(gè)實(shí)施例；

圖7示出用于TE與用于調(diào)度移動(dòng)UE流量的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器進(jìn)行通信的方法的一個(gè)實(shí)施例；

圖8為可用以實(shí)現(xiàn)不同實(shí)施例的處理系統(tǒng)的示意圖。

不同附圖中的相同數(shù)字和符號(hào)一般指相應(yīng)的部分，除非另有說明。各附圖的繪制是為了更清楚地說明各實(shí)施例的相關(guān)方面，并不一定按比例繪制。

具體實(shí)施方式

以下詳細(xì)討論當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例的構(gòu)造和使用。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明提供了多種適用的可以體現(xiàn)到多種特定的環(huán)境中的發(fā)明構(gòu)思。討論的特定實(shí)施例僅為對(duì)構(gòu)造和使用本發(fā)明的特定方式進(jìn)行說明，而并不限制本發(fā)明的范圍。

此處所提供的實(shí)施例用于無線網(wǎng)絡(luò)中基于UE移動(dòng)性的流量調(diào)度。實(shí)施例提供了基于定位預(yù)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器(NS)功能，例如在無線網(wǎng)絡(luò)的控制面。本實(shí)施例還包括該NS與流量工程(TE)功能的接口，以實(shí)現(xiàn)對(duì)UE流量進(jìn)行基于定位預(yù)測(cè)的路由。該NS(例如通過預(yù)測(cè))使用關(guān)于UE的未來定位、網(wǎng)絡(luò)鏈路容量以及頻譜效率的知識(shí)來動(dòng)態(tài)選擇將數(shù)據(jù)(例如延遲不敏感數(shù)據(jù)或者非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù))傳輸?shù)経E的可預(yù)知定位的最佳路由。該NS(例如具有TE功能)還確定傳輸數(shù)據(jù)的最佳時(shí)隙(當(dāng)前或隨后時(shí)隙)。

圖1示出用于服務(wù)移動(dòng)用戶的基于定位預(yù)測(cè)的NS系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例?；谝苿?dòng)定位預(yù)測(cè)，網(wǎng)絡(luò)140中的NS(未示出)，例如，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)管理層，選擇一組合適的緩存/緩沖節(jié)點(diǎn)130(例如網(wǎng)關(guān))和接入節(jié)點(diǎn)120，該緩存/緩沖節(jié)點(diǎn)130(例如網(wǎng)關(guān))和接入節(jié)點(diǎn)120具有關(guān)聯(lián)的路由/速度以緩存(或緩沖)以及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的片段，以保證在預(yù)期接收該數(shù)據(jù)的移動(dòng)UE 110移動(dòng)到附近區(qū)域時(shí)該數(shù)據(jù)可用。該緩存/緩沖節(jié)點(diǎn)130包括任何可臨時(shí)緩沖或緩存數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(例如網(wǎng)關(guān)、路由器、存儲(chǔ)介質(zhì))。該接入節(jié)點(diǎn)120包括無線節(jié)點(diǎn)(例如基站)，并且甚至可能包括其它與該預(yù)期UE合作的移動(dòng)UE(具有解碼、存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)能力的作為中繼的UE)。緩存/緩沖節(jié)點(diǎn)130和接入節(jié)點(diǎn)120均為數(shù)據(jù)路由路徑的一部分。

無線節(jié)點(diǎn)或接入節(jié)點(diǎn)120和UE 110之間的無線鏈路上的數(shù)據(jù)調(diào)度由該接入節(jié)點(diǎn)120處的調(diào)度器設(shè)置，其使用傳輸隊(duì)列狀態(tài)、信道質(zhì)量、資源分配歷史、接收機(jī)側(cè)緩沖器狀態(tài)和/或服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求作為決定無線鏈路上的數(shù)據(jù)調(diào)度的因素。傳輸隊(duì)列狀態(tài)可以用于最小化數(shù)據(jù)包傳遞時(shí)延，例如該隊(duì)列越長(zhǎng)，該度量越高。信道質(zhì)量可以用于將資源分配給正在體驗(yàn)更好的信道條件的用戶，例如，預(yù)期吞吐量越高，度量越高。資源分配歷史包括關(guān)于過去實(shí)現(xiàn)的性能的信息，可以用來改善公平性，例如，過去實(shí)現(xiàn)的吞吐量越低，該度量越高。接收機(jī)側(cè)緩沖器狀態(tài)可用于避免緩沖器溢出/用量不足，例如在接收緩沖器中的可用空間越大，該度量越高。服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求可以用于驅(qū)動(dòng)以滿足特定流的QoS需求為目的的特定策略。

網(wǎng)絡(luò)140的NS和TE功能為接入節(jié)點(diǎn)120的調(diào)度器提供一定程度的抽象。該TE通過發(fā)送一組由調(diào)度器考慮的對(duì)流的“建議”權(quán)重來影響調(diào)度度量，修改流的調(diào)度優(yōu)先級(jí)。該TE根據(jù)來自NS的結(jié)果，基于UE定位預(yù)測(cè)和其它上述輸入確定該權(quán)重。該權(quán)重被“建議”給調(diào)度器，例如，作為用于在時(shí)隙上劃分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸資源優(yōu)先級(jí)的權(quán)重參數(shù)，但是該調(diào)度器使用的最終權(quán)重的選擇完全由該調(diào)度器控制。NS和TE功能中的調(diào)度抽象是關(guān)于調(diào)度器預(yù)期為每個(gè)流提供什么資源的模型，(在所考慮的關(guān)注的時(shí)隙內(nèi))作為時(shí)間的函數(shù)，給定預(yù)測(cè)的UE位置和上述描述用于確定無線鏈路上的數(shù)據(jù)調(diào)度的因素。使用不同的NS/TE輸入來持續(xù)更新該調(diào)度抽象(追蹤該調(diào)度器在之前的時(shí)隙做了什么)。

圖2示出使用結(jié)合的NS和TE優(yōu)化以服務(wù)移動(dòng)中的第一移動(dòng)UE 210和第二移動(dòng)UE 212的一種場(chǎng)景200。該場(chǎng)景200示出了捕獲到UE 210和UE 212的運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)連續(xù)時(shí)隙(時(shí)間1和時(shí)間2)。在場(chǎng)景200中，網(wǎng)關(guān)230在第一時(shí)隙(時(shí)間1)中向無線節(jié)點(diǎn)220發(fā)送UE 210和212的數(shù)據(jù)，例如，如果它具有這樣做的能力，并且因此將該鏈路中隨后時(shí)隙的空閑資源量最大化。(例如，通過TE功能)發(fā)送給無線節(jié)點(diǎn)的調(diào)度權(quán)重向該調(diào)度器推薦不調(diào)度第一時(shí)隙中UE 212的數(shù)據(jù)傳輸，以便該用戶的數(shù)據(jù)將被緩存在無線電節(jié)點(diǎn)中。然而，UE 210的權(quán)重將允許該調(diào)度器使用無線資源，以便在時(shí)間1向該UE發(fā)送數(shù)據(jù)。對(duì)于隨后的時(shí)隙，假設(shè)所有數(shù)據(jù)被預(yù)先緩存在無線節(jié)點(diǎn)中，該調(diào)度權(quán)重將被修改以允許UE 212被分配無線資源。將該場(chǎng)景200與另一個(gè)調(diào)度場(chǎng)景201相比較，其中調(diào)度場(chǎng)景201不具有考慮UE移動(dòng)性的NS方案。對(duì)于場(chǎng)景201，沒有NS，網(wǎng)關(guān)230將為UE 210和212將數(shù)據(jù)推送到無線節(jié)點(diǎn)220。無線節(jié)點(diǎn)220的調(diào)度器提供它自己的調(diào)度而不從該網(wǎng)絡(luò)TE功能接收權(quán)重，使得例如，如果實(shí)現(xiàn)一個(gè)“公平的”調(diào)度器(以公平為主導(dǎo)調(diào)度準(zhǔn)則)，低頻譜效率(SE)資源可被用于具有“壞”信道條件的UE。沒有NS功能且因此沒有移動(dòng)預(yù)測(cè)，調(diào)度器可知道信道條件差并相應(yīng)調(diào)度無線節(jié)點(diǎn)資源，但無法考慮到該信道會(huì)在未來改善的事實(shí)。可替換的，當(dāng)信道條件為“好”時(shí)，調(diào)度器可檢測(cè)該良好信道，但是無法預(yù)測(cè)到信道質(zhì)量將很快要大大降低。

圖3示出了使用網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器來管理用戶移動(dòng)性和流量的系統(tǒng)300的實(shí)施例。該系統(tǒng)300包括網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能310、NS 320以及TE功能或模塊330。除了用于流量處理的給定的需求/效用信息350以外，該系統(tǒng)300還使用可用資源預(yù)測(cè)器340、定位預(yù)測(cè)器360以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫370。系統(tǒng)300的功能/模塊或?qū)嶓w可使用軟件、硬件、或兩者在網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)位置，例如在一個(gè)或不同的服務(wù)器或控制器上實(shí)現(xiàn)。該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能310向NS 320提供網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息和UE服務(wù)質(zhì)量(QoS)/體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)反饋。這個(gè)信息也可以被發(fā)送到TE功能330。該TE功能330根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和UE體驗(yàn)的Qos/QoE，針對(duì)表示用于優(yōu)化的相對(duì)較短時(shí)間窗的隨后時(shí)隙，為網(wǎng)絡(luò)中的UE，針對(duì)有線和無線鏈路，規(guī)劃流量調(diào)度、路由和優(yōu)先級(jí)/權(quán)重。流量路由和優(yōu)先級(jí)/權(quán)重由TE功能330利用需求/效用信息350來確定，例如UE的QoS/QoE需求和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效用，并且還利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫370，其提供基于位置的歷史條件下的頻譜效率信息。此外，NS 320為多個(gè)連續(xù)的隨后時(shí)隙，為網(wǎng)絡(luò)的接入或無線節(jié)點(diǎn)處的UE流量，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和從網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能310反饋的UE的QoS/QoE，確定流量?jī)?yōu)先級(jí)/權(quán)重，其中，與TE的優(yōu)化時(shí)間窗相比，所述多個(gè)連續(xù)的隨后時(shí)隙代表擴(kuò)展的時(shí)間窗。該NS 320還使用由預(yù)測(cè)器340提供的可用資源信息和由定位預(yù)測(cè)器360提供的預(yù)測(cè)UE定位信息，確定UE的流量在隨后時(shí)隙的優(yōu)先級(jí)/權(quán)重。預(yù)測(cè)器340可使用需求/效用信息350和來自網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視功能310的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和UE QoS/QoE信息來預(yù)測(cè)隨后時(shí)隙的可用資源。時(shí)隙的數(shù)目根據(jù)考慮的定義的未來時(shí)間窗決定。擴(kuò)展未來時(shí)間窗以向未來看得更遠(yuǎn)是可取的，但會(huì)導(dǎo)致較大的預(yù)測(cè)誤差。這可能是對(duì)可以被考慮的未來時(shí)隙數(shù)目的實(shí)際限制。該NS 320然后為TE功能330提供得到的隨后時(shí)隙的數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)/權(quán)重信息。TE功能330使用來自NS 320的該信息來確定在隨后時(shí)隙的流量調(diào)度和路由，包括UE的權(quán)重，以改善SE并且因此保護(hù)和有效利用資源。在一個(gè)實(shí)施例中，NS 320直接向UE提供數(shù)據(jù)權(quán)重，包括或不包括TE功能330。NS 320還可以向TE功能330指示用于服務(wù)同一UE的一組接入/無線節(jié)點(diǎn)。

在本系統(tǒng)300中，該NS 320可以與TE功能330共享輸入信息。該共享輸入包括來自網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫370的基于位置的信息。這包括來自在可能的UE位置的相關(guān)無線節(jié)點(diǎn)(或基站)的SE的概率模型。來自UE代理的共享輸入包括詳細(xì)的UE QoS/QoE需求(例如，時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)、吞吐量、功率……)。來自網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的共享輸入包括詳細(xì)的效用函數(shù)/配置(例如，最小化資源利用率、最早會(huì)話完成時(shí)間，最小化活躍接入節(jié)點(diǎn)數(shù)量……)。UE體驗(yàn)的QoS/QoE、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(例如，剩余資源，能源消耗……)以及由來自網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視310功能310的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所體驗(yàn)的效用也可以在NS 310和TE功能330之間共享。此外，NS 320可以接收不與TE功能330共享的輸入。該非共享輸入包括來自定位預(yù)測(cè)器360的UE未來位置的概率模型。該非共享輸入還包括由可用資源預(yù)測(cè)器340利用當(dāng)前不在NS控制下的流量所使用的資源的概率模型來提供的信息。例如，該模型覆蓋可以從外部區(qū)域切換到在NS 320控制下的地理區(qū)域的UE，或?yàn)榍袚Q和新會(huì)話許可而動(dòng)態(tài)地保留帶寬。該模型還可以涵蓋那些資源被預(yù)先保留的情況(例如，為特定流量類型/流預(yù)留的分層(slicing)/資源)。

來自TE功能330的輸出包括源和目的地對(duì)，用于在有線連接上轉(zhuǎn)發(fā)隨后時(shí)隙的流量。所述源可以包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)和緩存。所述目的地可能包括接入/無線電節(jié)點(diǎn)處或中間節(jié)點(diǎn)處的緩存。TE功能330還確定用戶流量的需求速率，以及可能關(guān)聯(lián)的路由候選。從NS 320到TE功能320的輸出包括與(回程或接入(無線)節(jié)點(diǎn)的)無線鏈路相關(guān)聯(lián)的SE的概率分布函數(shù)，由NS 320在多個(gè)隨后時(shí)隙上計(jì)算得到。SE分布函數(shù)反映預(yù)測(cè)的概率性的UE/節(jié)點(diǎn)位置，例如，使用基于位置的SE數(shù)據(jù)庫做映射。該NS 320還為TE功能330提供數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)/權(quán)重信息以在調(diào)度中考慮。TE功能330需要知道，例如，哪部分?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)該被緩存在接入節(jié)點(diǎn)而非立刻提供給無線節(jié)點(diǎn)使用。該NS 320還可以向TE功能320指示一組用于服務(wù)UE的接入節(jié)點(diǎn)。如上所述，NS 320的輸出可以包含直接到UE的權(quán)重值。

如上所述，提供給調(diào)度器的權(quán)重是調(diào)度器在調(diào)度用于服用UE的無線節(jié)點(diǎn)資源時(shí)考慮的建議。即使來自NS/TE網(wǎng)絡(luò)功能的權(quán)重被無線/接入節(jié)點(diǎn)的調(diào)度器所使用，隨著流量和信道的不可預(yù)測(cè)性，該權(quán)重實(shí)際上可能無法總是直接映射到發(fā)送/緩存的數(shù)據(jù)的精確數(shù)量。權(quán)重為零可以保證發(fā)送的數(shù)據(jù)的量等于零(數(shù)據(jù)完全緩存)。然而，其他的權(quán)重值將導(dǎo)致用戶相對(duì)于其他用戶具有優(yōu)先權(quán)，但被發(fā)送/緩存的數(shù)據(jù)的精確預(yù)期數(shù)量并不是必須的。

圖4示出基于UE定位預(yù)測(cè)的頻譜效率對(duì)時(shí)間的建立示例曲線圖400。曲線圖440示出了沿時(shí)間軸計(jì)算的三個(gè)基站(BS1、BS2、BS3)的(模擬的)SE概率輪廓線。這些輪廓線可以由NS通過將來自不同BS的提供SE的基于定位的數(shù)據(jù)庫和來自定位預(yù)測(cè)器的輸入結(jié)合而獲得。來自定位預(yù)測(cè)器的預(yù)測(cè)定位可能包括位置預(yù)測(cè)誤差，隨著在進(jìn)一步擴(kuò)展的未來時(shí)間(考慮更多的時(shí)隙)上執(zhí)行定位預(yù)測(cè)，其通常會(huì)增加。SE概率輪廓線是對(duì)應(yīng)于針對(duì)每個(gè)BS在時(shí)間上預(yù)測(cè)的UE定位的累積分布函數(shù)(CDF)。

圖5示出考慮未來時(shí)隙，調(diào)度UE移動(dòng)性和流量的場(chǎng)景500。在場(chǎng)景500中，NS和TE功能使用如上所述的UE移動(dòng)性預(yù)測(cè)和可用資源預(yù)測(cè)來調(diào)度多個(gè)隨后時(shí)隙的數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)/權(quán)重，換句話說，在無線節(jié)點(diǎn)和時(shí)隙上的數(shù)據(jù)部分分配。發(fā)送自源或?qū)?yīng)節(jié)點(diǎn)501的數(shù)據(jù)部分被路由到網(wǎng)絡(luò)540中選定的網(wǎng)關(guān)/緩存節(jié)點(diǎn)530，并使用不同的權(quán)重來調(diào)度以確?；蛲扑]所選擇的無線節(jié)點(diǎn)520基于時(shí)隙根據(jù)對(duì)移動(dòng)UE 512的定位預(yù)測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。該“推薦”的權(quán)重在每個(gè)時(shí)隙允許UE 512從具有可接受的或高的SE的臨近無線節(jié)點(diǎn)520獲取部分?jǐn)?shù)據(jù)，同時(shí)保留了資源(例如，傳輸功率、帶寬使用率)。盡管場(chǎng)景500描述了為一個(gè)UE 512調(diào)度和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的行為，該場(chǎng)景500類似地也適用于在相同時(shí)隙內(nèi)使用至少一些共享網(wǎng)關(guān)/緩存節(jié)點(diǎn)530和無線節(jié)點(diǎn)520處理多個(gè)UE的數(shù)據(jù)。

為了基于UE移動(dòng)性預(yù)測(cè)來處理UE數(shù)據(jù)，該NS與網(wǎng)絡(luò)的TE模塊或功能進(jìn)行交互，如在系統(tǒng)300中所描述的。該NS，以及TE功能類似地，確定每時(shí)隙的輸入/輸出數(shù)據(jù)速率。該NS和TE功能使用相同的源/目的地來選擇路徑和路由。該NS針對(duì)選定數(shù)目的隨后時(shí)隙優(yōu)化流量調(diào)度，而TE使用來自NS的結(jié)果以為一個(gè)隨后時(shí)隙優(yōu)化流量轉(zhuǎn)發(fā)。進(jìn)一步地，該NS內(nèi)部記錄將為隨后選定數(shù)目的時(shí)隙路由什么數(shù)據(jù)以最終到達(dá)UE(具有緩存)，以及如何路由。有效地，選定數(shù)量的時(shí)隙定義了未來時(shí)間窗。該TE使用來自NS的這些結(jié)果，以為隨后時(shí)隙確定具有關(guān)聯(lián)的速率和/或優(yōu)先級(jí)/權(quán)重的源/目的地對(duì)。具體來說，該NS可能僅向該TE并僅針對(duì)隨后時(shí)隙輸出其優(yōu)化結(jié)果(例如，包括確定的權(quán)重)，并且在每個(gè)隨后時(shí)隙間隔，針對(duì)隨后未來時(shí)間窗(考慮相同數(shù)量的未來時(shí)隙)更新優(yōu)化的內(nèi)部結(jié)果。該TE功能按照逐個(gè)時(shí)隙，輸出實(shí)際的路由指令和權(quán)重。該TE可使用比該NS更復(fù)雜的路由/調(diào)度算法，僅對(duì)于時(shí)間維數(shù)(以一個(gè)時(shí)隙為基礎(chǔ)，而不是多個(gè)時(shí)隙)較小的問題。

在假設(shè)高回程容量的情況下，網(wǎng)絡(luò)容量主要被無線接入鏈路約束。因此，使數(shù)據(jù)到達(dá)無線節(jié)點(diǎn)或基站可能不是問題。然而，優(yōu)化問題在于選擇合適的BS和合適的時(shí)隙(根據(jù)隨著時(shí)間的UE定位和信道條件)，以用無線電向UE傳輸。該NS(具有TE)使用關(guān)于UE的未來定位和在該定位的預(yù)期SE的知識(shí)，在每一時(shí)隙中為每一UE作出關(guān)于傳輸速率和候選基站的決定，以滿足UE QoS/QoE需求以及針對(duì)運(yùn)營(yíng)商/網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)/效用函數(shù)。該NS可以解決線性規(guī)劃(LP)優(yōu)化問題，例如，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)以集中的方式。

圖6示出用于調(diào)度移動(dòng)UE流量的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度器方法600的實(shí)施例。該方法600可以由NS組件來執(zhí)行，如系統(tǒng)300的NS 320。在步驟610，該NS接收UE的定位預(yù)測(cè)信息，例如，從定位預(yù)測(cè)模塊接收。定位預(yù)測(cè)信息考慮了定義的未來時(shí)間窗(或選定數(shù)目的隨后時(shí)隙)。該NS也可能從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫獲取基于定位的歷史條件SE信息。在步驟620，該NS例如從相應(yīng)的預(yù)測(cè)器，接收同樣的時(shí)間窗或時(shí)隙的可用資源預(yù)測(cè)。在步驟630，該NS接收網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和當(dāng)前QoE/QoS UE體驗(yàn)信息和與UE數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商效用函數(shù)相關(guān)聯(lián)的QoE/QoS需求。上述步驟可以同時(shí)或以任何合適的順序執(zhí)行。

在步驟640，該NS確定隨后時(shí)隙的數(shù)據(jù)的源，例如，包括源或者對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)，和/或中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的緩存。在步驟650，該NS確定該數(shù)據(jù)的目的地，例如，包括中間節(jié)點(diǎn)或接入/無線節(jié)點(diǎn)上的緩存。接入/無線節(jié)點(diǎn)可包括與有線和無線鏈路相關(guān)聯(lián)的有線和無線節(jié)點(diǎn)。在步驟660，該NS為隨后時(shí)隙選擇確定的源和目的地之間的路由。在步驟670，該NS確定UE的數(shù)據(jù)在所述時(shí)隙沿所述路由的數(shù)據(jù)速率。該源、目的地、路由和數(shù)據(jù)速率在每一時(shí)隙上，根據(jù)UE定位和可用資源預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)選擇，進(jìn)一步還根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，當(dāng)前QoE/QoS UE體驗(yàn)、和QoE/QoS需求及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商效用函數(shù)。因此，該源、目的地、路由和速率可以在每個(gè)時(shí)隙發(fā)生改變，以確保高SE并且改善資源利用率。在步驟675，該NS在每個(gè)時(shí)隙，根據(jù)UE定位和可用資源預(yù)測(cè)，并進(jìn)一步根據(jù)數(shù)據(jù)速率、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，當(dāng)前QoE/QoS UE體驗(yàn)，和QoE/QoS需求及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的效用函數(shù)，確定在所述目的地處所述數(shù)據(jù)的權(quán)重，例如，在接入/無線節(jié)點(diǎn)上的緩存處，和可能地，在中間節(jié)點(diǎn)上的緩存處。在步驟680，該NS向UE發(fā)送窗中的第一時(shí)隙的源、目的地、路由、數(shù)據(jù)速率和權(quán)重的結(jié)果。該結(jié)果可被TE用作輸入，以進(jìn)一步優(yōu)化流量調(diào)度和轉(zhuǎn)發(fā)及確定那個(gè)時(shí)隙的權(quán)重。

然后，該NS可以在隨后時(shí)隙開始，并且在隨后時(shí)間窗或時(shí)隙序列重復(fù)上述步驟?；跀U(kuò)展的未來時(shí)間窗(未來時(shí)隙序列)為TE提供隨后時(shí)隙的優(yōu)化結(jié)果，這根據(jù)NS處的更長(zhǎng)時(shí)間的未來預(yù)測(cè)提供了在TE處的近期短時(shí)間優(yōu)化。因此，該TE通過在未來進(jìn)一步預(yù)期UE和網(wǎng)絡(luò)狀況，包括UE移動(dòng)性，來優(yōu)化在隨后時(shí)間窗的流量。

圖7示出用于TE與用于調(diào)度移動(dòng)UE流量的NS進(jìn)行通信的方法700的實(shí)施例。該方法700可由與NS組件通信的TE模塊執(zhí)行，如系統(tǒng)300中NS 320。該方法700可通過方法600來實(shí)現(xiàn)，例如分別由TE模塊330和NS 320執(zhí)行。在步驟710，TE模塊從該NS接收用于轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)中的UE的數(shù)據(jù)的源、目的地、路徑以及數(shù)據(jù)速率。該源、目的地、路由和數(shù)據(jù)速率是根據(jù)UE的定位預(yù)測(cè)信息，為包含多個(gè)隨后時(shí)隙的隨后時(shí)間窗確定的。在步驟720，TE模塊根據(jù)UE QoS和QoE需求和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商效用函數(shù)為隨后時(shí)隙中的第一時(shí)隙優(yōu)化從源到目的地的路由和數(shù)據(jù)速率。該TE模塊還可以使用來自網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的基于位置的歷史SE信息以進(jìn)一步為第一時(shí)隙優(yōu)化路由和數(shù)據(jù)速率。

圖8為可用以執(zhí)行不同實(shí)施例的示例性處理系統(tǒng)800的框圖。特定裝置可使用所有示出的組件，或僅使用這些組件的子集，并且集成度可能會(huì)根據(jù)裝置的不同而不同。此外，一個(gè)裝置可包含一個(gè)組件的多個(gè)實(shí)例，例如多個(gè)處理單元、處理器、存儲(chǔ)器、發(fā)射機(jī)及接收機(jī)等。該處理系統(tǒng)800可包括配備有一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備的處理單元801，如網(wǎng)絡(luò)接口、存儲(chǔ)接口及和類似的。處理單元801可以包括中央處理單元(CPU)810、存儲(chǔ)器820、大容量存儲(chǔ)設(shè)備830和連接到總線的I/O接口860。該總線可以是多種總線結(jié)構(gòu)中任意類型一個(gè)或多個(gè)，包括存儲(chǔ)器總線或存儲(chǔ)器控制器、外圍總線或類似的。

該CPU 810可包括任何類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲(chǔ)器820可以包括任何類型的系統(tǒng)內(nèi)存，例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、它們的組合，或類似的。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器820可以包括啟動(dòng)時(shí)使用的ROM和執(zhí)行程序時(shí)用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的DRAM。在實(shí)施例中，存儲(chǔ)器820是非短暫性的。大容量存儲(chǔ)設(shè)備830可包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，程序和其它信息的任何類型的存儲(chǔ)裝置，并且使得數(shù)據(jù)、程序及其他信息可通過總線訪問。大容量存儲(chǔ)設(shè)備830可包括，例如，一個(gè)或多個(gè)固態(tài)驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器或類似的。

處理單元801還包括一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口850，其可包括有線鏈路，例如以太網(wǎng)電纜或類似的，和/或無線鏈路以接入節(jié)點(diǎn)或一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)880。該網(wǎng)絡(luò)接口850允許該處理單元801經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)880與遠(yuǎn)程單元進(jìn)行通信。例如，該網(wǎng)絡(luò)接口850可經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)發(fā)射機(jī)/發(fā)射天線和一個(gè)或多個(gè)接收機(jī)/接收天線提供無線通信。在一個(gè)實(shí)施例中，處理單元801耦合到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，以便與遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和通信，該遠(yuǎn)程設(shè)備例如是其它處理單元、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)備、或類似的。

雖然本公開中已經(jīng)提供了多個(gè)實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，所公開的系統(tǒng)和方法在不脫離本公開的精神或范圍的情況下可能以多種其它特定的形式體現(xiàn)。當(dāng)前示例應(yīng)被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的，并且意圖不限制于這里給出的細(xì)節(jié)。例如，各種元件或組件可以組合或集成在另一系統(tǒng)中，或某些特征可以省略或不實(shí)施。

此外，不同實(shí)施例中描述和說明為分離或單獨(dú)的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法在不脫離本公開的范圍的情況下，可與其他系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法組合或集成。示出或討論為互相之間耦合或直接耦合或通信其它物件可通過一些接口、裝置或中間組件，以力、機(jī)械或其他方式間接耦合或通信。由本領(lǐng)域技術(shù)人員確定的改變、替換和變更的其他例子可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下做出。