(57)【要約】  ブロードバンドまたは広帯域の無線通信ネットワークにおける、ベスト・エフォート型のフローのスケジューリングを容易にするシステムと方法が記載される。システムは、無線システムにおいて、現存しているトラフィック条件に基づいて複数の異なるフローにユーティリティ関数を関連付けることと、フローが、過去にサービスされた平均レートを確かめることと、最適にフローをスケジュールするために、フローが過去においてサービスされている平均レート、またはフローに関連付けられたユーティリティ関数を利用することとを有効にするデバイス、及び／またはコンポーネントを含みうる。
2011505720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ブロードバンド通信システムにおいて動作可能な装置であって、
前記無線ブロードバンド通信システムにおいて現存するトラフィック条件に少なくとも部分的に基づいて、ユーティリティ関数を、フローに関連付け、過去において、前記フローが、前記装置によりサービスされている平均レートを調査し、前記フローを最適にスケジュールするために、前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レート、または前記フローに関連付けられたユーティリティ関数を利用するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに結合され、データを保持するためのメモリと
を備える前記装置。
【請求項２】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するためにディスカウント係数を利用することをさらに備える請求項１に記載の前記装置。
【請求項３】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するために利用される前記ディスカウント係数は、前記フローに関連付けられたサービスのタイプに、少なくとも部分的に基づいて可変である請求項２に記載の前記装置。
【請求項４】
前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプが、ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル（ＨＴＴＰ）・トラフィック、ファイル・トランスファー・プロトコル（ＦＴＰ）・トラフィック、またはボイス・トラフィックのうちの少なくとも１つを含む請求項３に記載の前記装置。
【請求項５】
前記ディスカウント係数は、前記フローを最適にスケジュールする計画対象期間を決定するために適用され、前記計画対象期間は、前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプに、少なくとも部分的に基づく前記計画対象期間である請求項２に記載の前記装置。
【請求項６】
前記計画対象期間にわたるターゲット平均レートを達成する値の尺度として、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数が適用される請求項５に記載の前記装置。
【請求項７】
前記計画対象期間の完了時に、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数を最大化する帯域幅ターゲットを選択することをさらに備えた請求項５に記載の前記装置。
【請求項８】
広帯域無線通信システムにおいて動作可能な装置であって、
無線広帯域通信システムにおいて現存するトラフィック条件に少なくとも部分的に基づいて、ユーティリティ関数を、フローに関連付けることと、
過去において、前記フローが、前記装置によりサービスされている平均レートを調査することと、前記フローを最適にスケジュールするために、前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レート、または前記フローに関連付けられたユーティリティ関数を利用することと
に関連した命令群を保持するメモリと、
前記メモリに結合され、前記メモリ内に保持された命令群を実行するように構成されたプロセッサと
を備える前記装置。
【請求項９】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するためにディスカウント係数を利用することをさらに備える請求項８に記載の前記装置。
【請求項１０】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するために利用される前記ディスカウント係数は、前記フローに関連付けられたサービスのタイプに、少なくとも部分的に基づいて可変である請求項９に記載の前記装置。
【請求項１１】
前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプが、ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル（ＨＴＴＰ）・トラフィック、ファイル・トランスファー・プロトコル（ＦＴＰ）・トラフィック、またはボイス・トラフィックのうちの少なくとも１つを含む請求項１０に記載の前記装置。
【請求項１２】
前記ディスカウント係数は、前記フローを最適にスケジュールする計画対象期間を決定するために適用され、前記計画対象期間は、前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプに、少なくとも部分的に基づく前記計画対象期間である請求項９に記載の前記装置。
【請求項１３】
前記計画対象期間にわたるターゲット平均レートを達成する値の尺度として、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数が適用される請求項１２に記載の前記装置。
【請求項１４】
前記計画対象期間の完了時に、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数を最大化する帯域幅ターゲットを選択することをさらに備えた請求項１２に記載の前記装置。
【請求項１５】
機械読取可能媒体であって、
無線ブロードバンド通信システムにおいて現存するトラフィック条件に少なくとも部分的に基づいて、ユーティリティ関数を、フローに関連付けることと、
過去において、前記フローが、前記無線ブロードバンド通信システムに含まれた装置により、サービスされている平均レートを調査することと、
前記フローを最適にスケジュールするために、前記フローが、過去において前記装置により、サービスされている平均レート、または前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数を利用することと
のための機械実行可能な命令群を格納した機械読取可能媒体。
【請求項１６】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するためにディスカウント係数を利用することをさらに備える請求項１５に記載の前記機械読取可能媒体。
【請求項１７】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するために利用される前記ディスカウント係数は、前記フローに関連付けられたサービスのタイプに、少なくとも部分的に基づいて可変である請求項１６に記載の前記機械読取可能媒体。
【請求項１８】
前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプが、ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル（ＨＴＴＰ）・トラフィック、ファイル・トランスファー・プロトコル（ＦＴＰ）・トラフィック、またはボイス・トラフィックのうちの少なくとも１つを含む請求項１７に記載の前記機械読取可能媒体。
【請求項１９】
前記ディスカウント係数は、前記フローを最適にスケジュールする計画対象期間を決定するために適用され、前記計画対象期間は、前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプに、少なくとも部分的に基づく前記計画対象期間である請求項１６に記載の前記機械読取可能媒体。
【請求項２０】
前記計画対象期間にわたるターゲット平均レートを達成する値の尺度として、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数が適用される請求項１９に記載の前記機械読取可能媒体。
【請求項２１】
前記計画対象期間の完了時に、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数を最大化する帯域幅ターゲットを選択することをさらに備えた請求項１９に記載の前記機械読取可能媒体。
【請求項２２】
無線通信システムにおいて動作可能な装置であって、
前記無線通信システムにおいて現存するトラフィック条件に少なくとも部分的に基づいて、ユーティリティ関数を、フローに関連付ける手段と、
過去において、前記フローが、前記無線通信システムにおいて含まれた前記装置により、サービスされている平均レートを調査する手段と、
前記フローを最適にスケジュールするために、前記フローが、過去において前記装置により、サービスされている平均レート、または前記フローに関連付けられたユーティリティ関数を利用する手段と
を備える装置。
【請求項２３】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するためにディスカウント係数を利用する手段をさらに備える請求項２２に記載の前記装置。
【請求項２４】
前記フローが、前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するために利用されるディスカウント係数は、前記フローに関連付けられたサービスのタイプに、少なくとも部分的に基づいて可変である請求項２３に記載の前記装置。
【請求項２５】
前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプが、ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル（ＨＴＴＰ）・トラフィック、ファイル・トランスファー・プロトコル（ＦＴＰ）・トラフィック、またはボイス・トラフィックのうちの少なくとも１つを含む請求項２４に記載の前記装置。
【請求項２６】
前記ディスカウント係数は、前記フローを最適にスケジュールする計画対象期間を決定するために適用され、前記計画対象期間は、前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプに、少なくとも部分的に基づく前記計画対象期間である請求項２３に記載の前記装置。
【請求項２７】
前記計画対象期間にわたるターゲット平均レートを達成する値の尺度として、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数が適用される請求項２６に記載の前記装置。
【請求項２８】
前記計画対象期間の完了時に、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数を最大化する帯域幅ターゲットを選択する手段をさらに備えた請求項２６に記載の前記装置。
【請求項２９】
コンピュータ・プログラム製品であって、
コンピュータに対して、無線ブロードバンド通信システムにおいて現存するトラフィック条件に少なくとも部分的に基づいて、ユーティリティ関数を、フローに関連付けさせるための第１のコード・セットと、
前記コンピュータに対して、過去において、前記フローが、前記コンピュータによりサービスされている平均レートを調査させるための第２のコード・セットと、
前記コンピュータに対して、前記フローを最適にスケジュールするために、前記フローが、過去において前記装置により、サービスされている平均レート、または前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数を利用させるための第３のコード・セットと
を備えるコンピュータ読取可能媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品。
【請求項３０】
前記コンピュータに対して、前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するためにディスカウント係数を利用させる第４のコード・セットをさらに備える請求項２９に記載の前記コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３１】
前記フローが、過去において前記装置によりサービスされている平均レートの以前の値を更新するために利用されるディスカウント係数は、前記フローに関連付けられたサービスのタイプに、少なくとも部分的に基づいて可変である請求項３０に記載の前記コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３２】
前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプが、ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル（ＨＴＴＰ）・トラフィック、ファイル・トランスファー・プロトコル（ＦＴＰ）・トラフィック、またはボイス・トラフィックのうちの少なくとも１つを含む請求項３１に記載の前記コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３３】
前記ディスカウント係数は、前記フローを最適にスケジュールする計画対象期間を決定するために適用され、前記計画対象期間は、前記フローに関連付けられた前記サービスのタイプに、少なくとも部分的に基づく前記計画対象期間である請求項３０に記載の前記コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３４】
前記計画対象期間にわたるターゲット平均レートを達成する値の尺度として、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数が適用される請求項３３に記載の前記コンピュータ・プログラム製品。
【請求項３５】
前記計画対象期間の完了時に、前記フローに関連付けられた前記ユーティリティ関数を最大化する帯域幅ターゲットを選択することをさらに備えた請求項３３に記載の前記コンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願に対する相互参照】
【０００１】
この出願は、２００７年１１月５日に提出された“SCHEDULING BEST EFFORT FLOWS IN BROADBAND WIRELESS NETWORKS”という題がつけられた米国仮特許出願６０／９８５，５４９の優先権を主張する。前述の出願の全部は、参照により、本明細書に含まれている。
【技術分野】
【０００２】
以下の記載は、一般に無線通信に関し、更に特にブロードバンド無線通信ネットワークにおけるベスト・エフォート型フローのスケジューリングに関する。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムは、様々なタイプの通信を提供するために広く開発され、たとえばそのような無線通信システムを介して、声及び／またはデータが提供されうる。一般的な無線通信システムまたはネットワークは、１つまたは複数の共有されたリソース（たとえば、帯域幅、送信電力等）へのアクセスを複数のユーザに提供することができる。たとえば、システムは、周波数分割多重（ＦＤＭ）、時分割多重（ＴＤＭ）、符号分割多重（ＣＤＭ）、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、及びその他のような種々の多元接続技術を使用することができる。
【０００４】
一般に、無線多元接続通信システムは、複数のアクセス端末への通信を同時にサポートすることができる。各アクセス端末は、フォワード・リンクとリバース・リンク上の伝送を介して１つまたは複数の基地局と通信することができる。フォワード・リンク（すなわちダウンリンク）は、基地局からアクセス端末への通信リンクを称し、リバース・リンク（すなわちアップリンク）は、アクセス端末から基地局への通信リンクを称する。この通信リンクは、単数入力単数出力システム、複数入力単数出力システム、または複数入力複数出力（ＭＩＭＯ）システムを介して確立されることができる。
【０００５】
ＭＩＭＯシステムは、データ伝送のために、複数（ＮＴ個）の送信アンテナと複数（ＮＲ個）の受信アンテナを一般に採用する。ＮＴ個の送信アンテナとＮＲ個の受信アンテナにより形成されるＭＩＭＯチャネルは、空間的なチャネルとして称されることができるＮＳ個（ここでＮＳ≦｛ＮＴ，ＮＲ｝）の独立チャネルに分解されることができる。ＮＳ個の独立チャネルの各々は、次元に対応する。さらに、複数の送信アンテナと受信アンテナにより作られた追加の次元が利用される場合、ＭＩＭＯシステムは、改良されたパフォーマンス（たとえば増加したスペクトル効率、より高いスループット、及び／またはより優れた信頼性）を提供することができる。
【０００６】
ＭＩＭＯシステムは、共通の物理媒体によるフォワード・リンク通信とリバース・リンク通信を分けるために様々な２重通信方式の技術をサポートできる。たとえば、周波数分割２重通信方式（ＦＤＤ）システムは、フォワード・リンク通信とリバース・リンク通信のために異なる周波数領域を利用することができる。さらに、時分割２重通信方式（ＴＤＤ）システムにおいて、フォワード・リンク通信とリバース・リンク通信は、相互依存の原則により、リバース・リンク・チャネルからのフォワード・リンク・チャネルの推定を可能とするように共通の周波数領域を適用できる。
【０００７】
無線通信システムは、しばしば有効通信範囲領域を提供する１つまたは複数の基地局を適用できる。一般の基地局は、ブロードキャスト、マルチキャスト、及び／またはユニキャスト・サービス向けの複数のデータ・ストリームを送信できる。データ・ストリームは、アクセス端末に送られた独立した受信能力であることができるデータの流れである。そのような基地局の有効通信範囲領域内のアクセス端末は、合成のストリームで運ばれた、１つ、１つより多い、またはすべてのデータ・ストリームを受信するために使用されることができる。同様に、アクセス端末は、基地局または他のアクセス端末にデータを送信できる。
【０００８】
無線データシステムにおいて、スケジューリング・ポリシーは、ほんの数例を挙げれば、一般に順応性のあるフロー間の公正さを保証するために、異なるフローへの電力と帯域幅の分配を計算すべきであり、サービス品質の制約を満たすべきであり、マルチ・ユーザ・ダイバシティを利用すべきである。伝統的に、少なくとも上記特徴を有する無線システムのためのスケジューリング・アルゴリズムは、任意の所与の時間において、単一のフローに全部の帯域幅を与えるように適合させられる。そのようなポリシーは、各々の時間における利用可能な帯域幅の量が、比較的小さい狭帯域システムにとっては、一般的によい。しかし、広帯域システムの場合、スケジューリング・ポリシーを最適にするために、各々の時間における帯域幅は、複数のフローの間で共有されることを必要とされうる。一般に、フレーム内の単一のユーザをスケジュールするために適した何れのポリシーも、少量のスペクトル・リソース（たとえば、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（Ultra Mobile Broadband）（UMB）のフレームにおける各タイル）でポリシーを実行することにより、広帯域のケースに簡単に修正されることができる。それにもかかわらず、これは、すべてのフレームにおいて多くの計算を必要とする。
【発明の概要】
【０００９】
下記のものは、１つまたは複数の実施形態の簡単にされた概略を、そのような実施形態の基本的な理解を提供するために提案する。この概略は、すべての予想される実施形態の広い概観ではなく、すべての実施形態の重要または決定的な要素を同定しようとするものではなく、任意のまたはすべての実施形態の範囲を言葉で線引きするものでもない。それの唯一の目的は、後に提案されるより詳細な記述に対する前置きとして、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡単な形式で示すことである。
【００１０】
１つまたは複数の実施形態とこれらの対応した開示に応じて、様々な態様は、ブロードバンド無線通信環境におけるベスト・エフォート型のフローのスケジューリングを容易にすることと関連して説明される。権利主張される主題の態様に従うシステムと方法は、無線広帯域通信システムにおいて動作可能な装置を提供する。この装置は、無線ブロードバンド通信システムにおいて、現存しているトラフィック条件に基づいて、フローに対するユーティリティ関数に関連付け、フローが過去において装置によりサービスされている平均レートを調査し、フローが、フローを最適にスケジュールするために、過去において装置によりサービスされている平均レートまたはフローに関連付けられたユーティリティ関数を利用するように構成されたプロセッサと、プロセッサに結合され、データを保持するメモリとを含む。
【００１１】
権利主張される主題の更なる態様に従って、広帯域無線通信システムで動作可能な装置が、提供される。この装置は、無線広帯域通信システムにおいて現存しているトラフィック条件の少なくとも部分的に基づいて、フローにユーティリティ関数を関連付け、フローが過去において装置によりサービスされている平均レートを調査し、フローがフローを最適にスケジュールするために、過去において装置によりサービスされている平均レートまたはフローに関連付けられたユーティリティ関数を利用することに関連する命令群を保持するメモリと、メモリに結合され、メモリ内に保持されている命令群を実行するように構成されたプロセッサとを含む。
【００１２】
加えて、権利主張される主題の更なる態様に従って、無線広帯域通信システムにおいて、現存しているトラフィック条件に部分的に基づいて、フローへのユーティリティ関数を関連付け、フローが無線ブロードバンド通信システムにおいて含まれる装置により、過去においてサービスされている平均レートを調査し、フローが、フローを最適にスケジュールするために、過去において装置によりサービスされている平均レートまたはフローに関連付けられたユーティリティ関数を利用するための機械実行可能命令群を、格納している機械読取可能媒体が、本明細書で説明される。
【００１３】
更に、権利主張される主題の態様に従って、無線通信システムにおいて動作可能な装置が開示される。この装置は、無線通信システムにおいて、現存するトラフィック条件の少なくとも部分的に基づいて、フローにユーティリティ関数を関連付ける手段と、フローが無線通信システムにおいて含まれる装置により過去においてサービスされている平均レートを調査する手段と、フローがフローを最適にスケジュールするために、過去の装置によりサービスされている平均レートまたはフローに関連付けられたユーティリティ関数を利用する手段とを含む。
【００１４】
さらに、権利主張される主題の態様に従って、コンピュータ・プログラム製品が提供される。このコンピュータ・プログラム製品は、コンピュータに、無線ブロードバンド通信システムにおいて、現存するトラフィック条件の少なくとも部分的に基づいて、フローにユーティリティ関数を関連付けさせるための第１のコード・セットと、コンピュータに、フローが過去においてコンピュータによりサービスされている平均レートを調査させるための第２のコード・セットと、コンピュータに、フローがフローを最適にスケジュールするために過去において装置によりサービスされている平均レートまたはフローに関連付けられたユーティリティ関数を利用させるための第３のコード・セットとを備えるコンピュータ読取可能媒体を含む。
【００１５】
前述及び関連した目的の達成のために、１つまたは複数の実施形態は、以下に十分に記述され、特に請求項において指摘される特徴を備える。以下に続く記述と添付図面は、１つまたは複数の実施形態のある実例となる態様を詳細に説明する。しかし、これらの態様は、様々な実施形態の原理が適用される様々な方法のうちのごく一部を示すのみであり、記述された実施形態は、すべてのそのような態様とそれらの均等物を含むように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本明細書で説明される様々な態様に従う無線通信システムの例示である。
【図２】図２は、信号通信のための様々な実施形態に従う多元接続無線通信システムの例の例示である。
【図３】図３は、ブロードバンド無線通信環境におけるベスト・エフォート型フローのスケジュールを有効にするシステムの例の例示ある。
【図４】図４は、主題とする開示の様々な態様に従って、無線通信環境におけるベスト・エフォート型フローのスケジューリングを有効にするシステムの例の更なる例示である。
【図５】図５は、権利主張される主題の様々な態様に従って、ベスト・エフォート型のフローのスケジューリングを有効にするシステムの例の更なる例示である。
【図６】図６は、ブロードバンド無線通信環境におけるベスト・エフォート型のフローのスケジューリングを容易にする方法の例の例示である。
【図７】図７は、無線通信環境におけるベスト・エフォート型のフローのスケジューリングを容易にするシステムの例の例示である。
【図８】図８は、本明細書に記載された様々なシステムと方法に連携して適用されうる無線ネットワーク環境の例の例示である。
【図９】図９は、無線通信環境におけるベスト・エフォート型のフローのスケジューリングを可能にするシステムの例の例示である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
同一の参照番号が、全体を通じて、同一の要素を参照するために、使用される添付図面を参照して、説明される。以下の記述において、説明の目的のため、多くの具体的な詳細が、１つまたは複数の実施形態の完全な理解を提供するために説明される。しかし、そのような実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実現されうることは、明らかである。別の例において、周知の構成とデバイスは、１つまたは複数の実施形態の説明を容易にするためにブロック図形式で示されている。
【００１８】
本願において使用されているように、“コンポーネント”、“モジュール”、“システム”等の用語は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、または実行におけるソフトウェアの何れかであるコンピュータ関連エンティティを称することが意図されている。たとえば、コンポーネントは、限定されるわけではないが、プロセッサ上で実行するプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行形式、実行スレッド、プログラム、及び／またはコンピュータでありうる。例示により、コンピュータ・デバイス上で実行するアプリケーションとコンピュータ・デバイスの両方がコンポーネントでありうる。１つまたは複数のコンポーネントは、プロセッサ及び／または実行スレッド内にあることができ、コンポーネントは、１つのコンピュータ上に局在化されることができ、及び／または２つまたは複数のコンピュータの間で分散されることができる。加えて、これらのコンポーネントは、その上に格納された様々なデータ構造を有する様々なコンピュータ読取可能媒体から実行することができる。これらのコンポーネントは、（例えば、信号によってローカル・システムや分散システム内のほかのコンポーネントとインタラクトする１つのコンポーネントからのデータ、及び／または、他のシステムを備えた、例えばインターネットのようなネットワークを介して、他のコンポーネントとインタラクトする１つのコンポーネントからのデータのような）１つまたは複数のデータのパケットを有する信号に従って、ローカル処理、及び／または、リモート処理によって通信することができる。
【００１９】
本明細書に記載された技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（FDMA）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングル・キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムと他のシステムのような様々な無線通信システムに対し使用されることができる。“システム”と“ネットワーク”という用語は、しばしば置換可能に使用される。ＣＤＭＡシステムは、全世界地上ラジオ接続（Universal Terrestrial Radio Access）（ＵＴＲＡ）、ＣＤＭＡ２０００等のようなラジオ技術を実現できる。ＵＴＲＡは広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）とＣＤＭＡのほかの変形を含む。ＣＤＭＡ２０００はＩＳ−２０００規格、ＩＳ−９５規格、ＩＳ−８５６規格を含む。ＴＤＭＡシステムは、グローバル移動体通信システム（Global System for Mobile Communications）（ＧＳＭ）のようなラジオ技術を実現することができる。ＯＦＤＭＡシステムは、拡張ＵＴＲＡ（Evolved UTRA）（Ｅ−ＵＴＲＡ）、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（Ultra Mobile Broadband）（ＵＭＢ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭ等のようなラジオ技術を実現できる。ＵＴＲＡとＥ−ＵＴＲＡは、ユニーバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（Universal Mobile Telecommunication System）（ＵＭＴＳ）の一部である。３ＧＰＰロング・ターム・エボリューション（Long Term Evolution）（ＬＴＥ）は、ダウン・リンクにおいてＯＦＤＭＡを採用し、アップ・リンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡを採用するＥ−ＵＴＲＡを使用するＵＭＴＳの近く公開されるリリースである。
【００２０】
シングル・キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）は、シングル・キャリア変調と周波数領域等値化を利用する。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡシステムのそれと似たような性能を有し、本質的に同じ全般的な複雑さを有している。ＳＣ−ＦＤＭＡ信号は、その本来備わっているシングル・キャリア構造のため、より低いピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を有する。たとえば、ＳＣ−ＦＤＭＡは、より低いＰＡＰＲが送信電力効率の観点からアクセス端末に大いに利益をもたらすアップ・リンク通信において使用されることができる。従って、ＳＣ−ＦＤＭＡは３ＧＰＰロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、または拡張ＵＴＲＡにおけるアップ・リンク多元接続スキームとして実現されることができる。
【００２１】
さらに、様々な実施形態は、アクセス端末に関連して、本明細書に記述されている。アクセス端末は、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、移動体、遠隔局、遠隔端末、移動式デバイス、ユーザ端末、端末、無線通信デバイス、ユーザ・エージェント、ユーザ・デバイス、またはユーザ機器（ＵＥ）ともまた呼ばれることができる。アクセス端末は、セルラ式電話、コードレス電話、セッション初期化プロトコル（ＳＩＰ）電話、ワイヤレス・ローカル・ループ（ＷＬＬ）局、携帯情報端末（ＰＤＡ）、無線接続能力を有するハンドヘルド・デバイス、コンピュータで計算するデバイス、または無線モデムに接続されたほかの処理デバイスであることができる。
【００２２】
さらに、様々な実施形態は、基地局に関連して、本明細書で記載されている。基地局は、アクセス端末群との通信に利用されることができ、アクセス・ポイント、ノードB（Ｎｏｄｅ  Ｂ）、イボルブド・ノードB（Evolved Node B）（ｅＮｏｄｅＢ）、またはいくつかのほかの専門用語として称されることもできる。
【００２３】
さらに、本明細書に記載の様々な態様または特徴は、標準のプログラミング及び／またはエンジニアリング技術を使用した手段、装置、または製造物として実現されることができる。本明細書で使用されるような“製造物”という用語は、いかなるコンピュータ読取可能デバイス、キャリア、または媒体からアクセスできる、コンピュータ・プログラムを包含することも意図されている。たとえば、コンピュータ読取可能媒体は、限定されるわけではないが、磁気格納デバイス（たとえば、ハード・ディスク、フロッピー（登録商標）・ディスク、磁気ストリップ等）、光学的ディスク（たとえば、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）等）、スマート・カード、そしてフラッシュ・メモリ・デバイス（たとえば、ＥＰＲＯＭ、カード、スティック（stick）、キー・ドライブ（key drive）等）を含むことができる。さらに、本明細書に記載された様々な格納媒体は、情報を格納するための他の機械読取可能媒体、及び／または１つまたは複数のデバイスを表すことができる。“機械読取可能媒体”という用語は、限定されるわけではないが、命令群及び／またはデータを格納する、含む、及び／または運ぶ能力のある様々なほかの媒体と無線チャネルを含む。
【００２４】
図１を参照して、無線通信システム１００は、本明細書で表される様々な実施形態に従って例示されている。システム１００は、複数のアンテナ・グループを含むことができる基地局１０２を備える。たとえば、１つのアンテナ・グループは、アンテナ１０４，１０６を含むことができ、もう１つのグループは、アンテナ１０８，１１０を備えることができ、追加のグループは、アンテナ１１２，１１４を含むことができる。しかし、２つのアンテナは、各々のアンテナ・グループに対して例示されているか、それより多くのまたはそれより少ないアンテナが、各々のグループに対して利用されることができる。基地局１０２は、更に送信機チェーンと受信機チェーンを含む。各々のチェーンは、当業者により認識される様に、信号の送信と受信に関連付けられた複数のコンポーネント（たとえば、プロセッサ、変調器、マルチプレクサ、復調器、デマルチプレクサ、アンテナ等）を備えることができる。
【００２５】
基地局１０２は、アクセス端末１１６とアクセス端末１２２のような１つまたは複数のアクセス端末と通信でき、基地局１０２がアクセス端末１１６，１２２に類似した実質的に任意の数のアクセス端末と通信できることが認識されるべきである。たとえば、アクセス端末１１６，１２２は、セルラ式電話、スマート・フォン、ラップトップ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルド・コンピューティング・デバイス、衛星ラジオ、全地球測位システム（global positioning systems）、PDA、及び／または無線通信システム１００を超えて通信するために適したその他任意のデバイスである。図示されたように、アクセス端末１１６は、アンテナ１１２とアンテナ１１４と通信する。アンテナ１１２とアンテナ１１４は、フォワード・リンク１１８によってアクセス端末１１６に情報を送信し、リバース・リンク１２０によってアクセス端末１１６から情報を受信する。さらに、アクセス端末１２２がアンテナ１０４とアンテナ１０６と通信する状態にある。ここで、アンテナ１０４とアンテナ１０６は、フォワード・リンク１２４によってアクセス端末１２２に情報を送信し、リバース・リンク１２６によってアクセス端末１２２から情報を受信する。周波数分割２重通信方式（ＦＤＤ）システムにおいて、フォワード・リンク１１８は、リバース・リンク１２０により使用されている周波数帯域とは異なる周波数帯域を利用でき、たとえば、フォワード・リンク１２４は、リバース・リンク１２６により利用されている周波数帯域とは異なる周波数帯域を利用することができる。さらに、時分割２重通信方式（ＴＤＤ）システムにおいて、フォワード・リンク１１８とリバース・リンク１２０は、共通の周波数帯域を利用することができ、フォワード・リンク１２４とリバース・リンク１２６は、共通の周波数帯域を利用することができる。
【００２６】
通信するように示されている領域、及び／またはアンテナの各々のグループは、基地局１０２のセクタとして称されることができる。たとえば、アンテナ・グループは、基地局１０２によりカバーされている領域のセクタにおいてアクセス端末へ通信するように設計されることができる。フォワード・リンク１１８及びフォワード・リンク１２４による通信において、基地局１０２の送信アンテナは、アクセス端末１１６及びアクセス端末１２２に対するフォワード・リンク１１８及びフォワード・リンク１２４の信号対雑音比を改善するためにビームフォーミングを利用することができる。また、基地局１０２は、関連付けられた有効通信範囲の至る所にランダムに散在するアクセス端末１１６及びアクセス端末１２２に送信するためにビームフォーミングを利用している間、近隣セル内のアクセス端末は、すべてのそのアクセス端末に単一のアンテナによって送信する基地局と比較すると、より少ない干渉しか被らない。
【００２７】
図２は、信号通信のための様々な実施形態に従った多元接続無線通信システム２００を例示している。多元接続無線通信システム２００は、複数のセル（たとえば、セル２０２、セル２０４、及びセル２０６）を含むことができる。図示されたように、各々のセル２０２−２０６は、１つまたは複数のセクタを含むことができるそれぞれの基地局２０８、基地局２１０、基地局２１２を含むことができる。セクタは、アンテナのグループにより形成され、各々のグループは、セルの一部におけるアクセス端末との通信を担当する。
【００２８】
各々のセル２０２−２０６は、各々の基地局２０８−２１２の１つまたは複数のセクタと通信できる複数のアクセス端末を含むことができる。たとえば、アクセス端末２１４、アクセス端末２１６、アクセス端末２１８、及びアクセス端末２２０は、基地局２０８と通信し、アクセス端末２２２、アクセス端末２２４、アクセス端末２２６は基地局２１０と通信し、アクセス端末２２８、アクセス端末２３０、アクセス端末２３２は、基地局２１２と通信する。
【００２９】
たとえば、セル２０４で例示するように、各々のアクセス端末２２２、アクセス端末２２４、及びアクセス端末２２６は、セル２０４内の異なる場所に位置されることができる。たとえば、各々のアクセス端末２２２、アクセス端末２２４、アクセス端末２２６は、それが通信する対応するアンテナ・グループから異なる距離にあることができる。環境条件及びその他の条件を伴う、これらの要因によって、各々のアクセス端末２２２、アクセス端末２２４、及びアクセス端末２２６とそれが通信している対応するアンテナ・グループとの間に、異なるチャネル条件が存在するようになる。同様に、他のアクセス端末（たとえば、アクセス端末２１４−２２０、アクセス端末２２８−２３２、…）と、それぞれが通信する対応するアンテナ・グループとの間で異なるチャネル条件が経験されうる。
【００３０】
いくつかの態様によれば、特定のセルにおいて、アクセス端末は、そのセルに関連付けられた基地局と通信でき、実質的に同時に、異なるセルに関連付けられた他の基地局と干渉する。たとえば、アクセス端末２１４は、基地局２０８と通信し、基地局２１０と干渉し、アクセス端末２１６は、基地局２０８と通信し、基地局２１２と干渉し、アクセス端末２２６は、基地局２１０と通信し、基地局２１２と干渉し、アクセス端末２２８は、基地局２１２と通信し、基地局２１０と干渉し、アクセス端末２３０は、基地局２１２と通信し、基地局２０８と干渉しうる。
【００３１】
コントローラ２３４は、セル２０２、セル２０４、及びセル２０６の各々に結合されうる。コントローラ２３４は、インターネット、パケット−データ・ベースド・ネットワーク（packet-data based networks）、及び／または回路交換ボイス・ネットワーク（circuit-switched voice networks）のような１つまたは複数のネットワークへの１つまたは複数の接続を含むことができる。このネットワークは、多元接続無線通信システム２００のセルと通信しているアクセス端末へ情報を提供したり、アクセス端末からの情報を提供する。コントローラ２３４は、アクセス端末からの通信及びアクセス端末への通信をスケジュールするように構成されたスケジューラを含むか、または結合されうる。いくつかの実施形態において、スケジューラは、各々個別のセル、セルの各々のセクタ、またはそれらの組み合わせの中に存在しうる。
【００３２】
セルは、基地局によりサービスされる有効通信範囲領域と称しうる。セルは、更に１つまたは複数のセクタを含みうる。簡単化と明白化のために“セクタ”という用語は、本明細書では、基地局によりサービスされるセルのセクションまたはセルを称するために使用されうる。“アクセス端末”と“ユーザ”という用語は、置換可能に使用され、“セクタ”と“基地局”という用語も、置換可能に使用されうる。サービスする基地局／セクタは、アクセス端末が通信する基地局／セクタを称しうる。
【００３３】
システム２００に示されるように、各々のセクタは、セクタ内のアクセス端末からの“所望された”通信のみならず、他のセクタ内のアクセス端末からの“干渉している”通信を受信することができる。各セクタで観測される全体の干渉は、１）同じセクタ内のアクセス端末からのセクタ内干渉と、２）他のセクタ内のアクセス端末からのセクタ間干渉を含む。セクタ内干渉は、アクセス端末からのＯＦＤＭＡ通信を使用して、実質的に除かれることができる。この通信は、同じセクタ内の異なるアクセス端末の通信間の直交性を保証する。他セクタ干渉（ＯＳＩ）とも呼ばれるセクタ間干渉は、他のセクタ内の通信に対して直交でない１つのセクタ内の通信から生じる。
【００３４】
一般に無線システムにおけるリソース分配は、フレーム毎ベースでなされる。各フレームの間、スケジューリング・アルゴリズムは、フロー・クラス（たとえばベスト・エフォートまたはディレイ・センシティブ）、フローが直近の間にサービスされた平均レート、バッファ内のバイト数、パケット遅延等の関数であることができるフローにわたってリソース分配を計算する。
【００３５】
当業者によって正しく理解されるように、この取り組みには欠点がありうる。たとえば、ハイ・データ・レート・システム（high data rate systems）において、各フレームは、１ミリ秒（例えば、１ｍｓ）ほどしかなく、そのうちのごく一部しかリソース分配を計算するために利用されない。そのような状況において、リソース分配ポリシーは、計算的負荷の小さいポリシーにのみ限定されうる。更なる欠点は、ユーザの割り当てが、複数のフレームにわたって分割されうることである。たとえば、ユーザは、現在のフレームにおいて、一定量の帯域幅を必要とし、３ｍｓ後に追加の帯域幅を必要としうる。割り当てをすることは、一般に電力及び／またはスペクトルを費やす。突き止められうるチャネルに対して、チャネル状態は一般にそのような短い時間では大きく変化しない。それゆえに、理想的には、２つの割り当てを、単一フレーム上の１つの割り当てに組み合わせることが、好ましいだろう。
【００３６】
権利主張される主題は、“ユーザ”と“フロー”という用語を置換可能に採用していることと、一般に、ユーザは、複数のフローを持つことができ、または関連付けられるが、説明の便宜のために、権利主張される主題は、大部分、ユーザが１つのフローを持つかまたは関連付けられる例に関して、展開されることとは、この時点において一般性の制限または喪失なしに注目されるべきである。従って、ｎ人のユーザにわたって帯域幅と電力を分配させなければならない無線セルラ・ネットワークを考える場合、及び利用可能な送信電力が、全帯域幅にわたって一様に分配される（たとえば、電力の分配は、帯域幅にわたって最適化されていない）場合、そのような状況は、一般に最適状態に及ばず、しかしそれにもかかわらず、そのような戦略の採用は、計算上の複雑さを顕著に低減する。さらに、ハイブリッド・オートマチック・リピート・リクエスト（hybrid automatic repeat request）（ＨＡＲＱ）通信を伴ったウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）のようなシステム関して、最適な送信電力の決定という問題は、扱いにくい問題でありうる。
【００３７】
１つまたは複数の態様に従って権利主張される主題は、異なるフローにわたって全体の帯域幅Ｂを分配することにより前述の欠点を克服する。
【００３８】
さらに、限定することなく、説明の目的のために、時間がスロット化され、各タイム・スロットｔにおいて、各フローに対する信号対雑音比（ＳＮＲ）が既知であると仮定した場合、時間ｔにおけるフローｉの信号対雑音比は、γｉ（ｔ）により表されうる。データが、フローへ送信されうるスペクトル効率は、一般にその信号対雑音比の関数であり、一般的にシャノン容量式により与えられる。さらに、現実的な無線システムにおいて、マッピングは、データ通信に利用可能なパケット・フォーマット（すなわち、変調スキーム、及び／または符号化スキーム）のセットに依存しうる。このように、電力の均一な分布という想定の下、タイム・スロットtにおいて、フローiにより達成されうるスペクトル効率は、Ki(t)のように示されうる。
【００３９】
図３に移って、３００は、より特に、ベスト・エフォート・スケジューリング・コンポーネント３０２、及び関連付けられた最適化コンポーネント３０４を含む例示的な基地局１０２を示す。例示されたように、基地局１０２は、ベスト・エフォート・スケジューリング・コンポーネント３０２の機能を利用する。これは、最適化コンポーネント３０４と連携して、複数のまったく異なるフローにわたる帯域幅スケジューリングを最適化し、効率的にリソース（たとえば帯域幅、及び／またはサブ帯域）を分配し、それにより多くのユーザ及び／または異なったフローを同時にサポートする。
【００４０】
権利主張された主題の説明への前置きとして、ベスト・エフォート型または順応性のフローに対して、各フローiに対するタイム・スロットtにおけるユーティリティは、一般的には、平均レートxi(t)の差別可能なユーティリティ関数Uiを厳しく増加させる凹形であり、正象限で定義される。従って、
【数１】
2011505720.tif 000003
【００４１】
。そのようなユーティリティ関数の例は、ｌｏｇx、xa（aは０＜a＜１）、及び-xa（aはa＜０）を含みうる。フローiの平均レートは、以下のように更新されうる：
【数２】
2011505720.tif 000004
【００４２】
ここで、ri(t)は、タイム・スロットtでユーザiに対して割り当てられるレートであり、０＜αｉ＜１は、各フローiに関して異なるディスカウント定数である。さらに、１／αｉ  は、レート平均に関する時間定数と称される。ここで、αｉ  の値が大きくなるほど、ユーザのレートがそのユーティリティを決定する計画対象期間は、より短くなる。
【００４３】
従って、各タイム・スロットtにおいて、最適化コンポーネント３０４と連携したベスト・エフォート型スケジューリング・コンポーネント３０２の目標は、たとえば
【数３】
2011505720.tif 000005
【００４４】
を最大化するように、ユーティリティの合計を最大化するリソース分配を計算することである。係数αｉ  は、長期間において、ベスト・エフォート型のスケジューリング・コンポーネント３０２が、より小さい時間定数を伴ったフロー（たとえば、よりしばしばサービスされる必要があるフロー）に対してバイアスされないように増す。長期間において、リソース分配のシーケンスが、
【数４】
2011505720.tif 000006
【００４５】
を最大化するものに弱く集中することを保証するユニークな固定点があると仮定される場合、これらも、すべてのαｉ  が等しいケースにおける固定点も存在する。
【００４６】
上記が真である場合には、ベスト・エフォート型スケジューリング・コンポーネント３０２、及び特に、最適化コンポーネント３０４により実行されうる最適化問題は、タイム・スロットtで、
【数５】
2011505720.tif 000007
【００４７】
を最大化することである。ここで、
【数６】
2011505720.tif 000008
【００４８】
である。そしてそこで、Ki(t)は、タイム・スロットtにおいて、フローiが得るスペクトル効率である。これは、フローが属するアクセス・デバイス（たとえば、アクセス・デバイス１１６、アクセス・デバイス１２２、及びアクセス・デバイス２１４−２３２）の瞬間的な信号対雑音比（ＳＮＲ）に依存しうる。変数xi及びbiは、異なるフローに割り当てられた帯域幅の量を意味する。前記の問題に関する最適解は、以下のように二元的な変数
【数７】
2011505720.tif 000009
【００４９】
により特徴付けられうる。
【数８】
2011505720.tif 000010
【００５０】
ここで、
【数９】
2011505720.tif 000011
【００５１】
は、
【数１０】
2011505720.tif 000012
【００５２】
のように選択される。従って、
【数１１】
2011505720.tif 000013
【００５３】
で二分探索を利用する最適化コンポーネント３０４により決定される最適解は、ここで、二分探索の各反復が、上で特徴付けられるように、biを確かめることと、
【数１２】
2011505720.tif 000014
【００５４】
であるかどうかを確認するのに
【数１３】
2011505720.tif 000015
【００５５】
を調節することとを含んでいる。一般性の制限または喪失なく、Ｂが大きい場合、最適化コンポーネント３０４により生成される最適解は、ｂｉ＞０である場合、多くのフローiを有しうることに注目されるべきである。
【００５６】
図４は、権利主張される主題の態様に従う最適化コンポーネント３０４のより詳細な図解４００を提供する。例証されているように、最適化コンポーネント３０４は、時間選択コンポーネント４０２及びユーティリティ関数選択コンポーネント４０４を含みうる。これは、複数のまったく異なるフローによって帯域幅スケジューリングを最適化するために一緒に利用されうる。ユーティリティ関数と時間定数の選択は、フロー特有であり、更には検討中のフローのタイプに依存しうる。従って、時間選択コンポーネント４０２は、特定のフローに関連する時間定数を適切に識別することができる。たとえば、大きな時間定数を選択することにより、最適化コンポーネント３０４は、マルチ・ユーザの多様性を簡単に可能にする、一方、小さい時間定数を選択することにより、フローがしばしばサービスされていることが保証される。たとえば、ＨＴＴＰフローの場合、時間定数の合理的な選択は、大体２００ｍｓという比較的に小さい時間定数である。−これは、ＨＴＴＰフローが、２００−５００ｍｓの範囲において、サービスされ、スケジュールされ、結果として、エンド・ユーザが、楽しい対話形式の経験を持つことを保証する。他方、ＦＴＰフローの場合、一般的に、エンド・ユーザは、どのくらいすべてのファイルが転送されたかのみを気にするか、転送しているファイルの構成要素がどれくらいの頻度で基地局へ送信されているかは気にしないので、（たとえば、１秒のオーダの）比較的大きい時間定数が、識別される。
【００５７】
ユーティリティ関数選択コンポーネント４０４に関して、所与の平均レートに対する帯域幅分配は、ユーティリティ関数の微分係数により決定されうる。−ユーティリティ関数のより高い微分係数を伴ったフローは、一般に
【数１４】
2011505720.tif 000016
【００５８】
で例証されるように、より高い優先度が与えられる。
【００５９】
このように、たとえば、（大きな時間定数に関連付けられた）ＦＴＰフローは、小さい曲率を伴ったユーティリティを有すべきである。なぜならばファイル転送は、一般に大量のデータの送信に関連付けられていて、たとえば、フローにより、観察されるユーティリティが、低いレートのピング・トラフィックよりもより高いレートでは極わずかしか減少しない。このように、大きい時間定数を伴うＦＴＰフローの場合、ユーティリティ関数選択コンポーネント４０４は、より線形である傾向を有するユーティリティ関数を選択しうる。一方、ピング・トラフィックの場合、ユーティリティ関数選択コンポーネント４０４は、大きな微分係数をもち、ゼロに近い平均レートでは、１に近くなり（たとえば、フローが枯渇していないことを保証し）、より高いレートでは、ゼロに近くなるユーティリティ関数を選択しうる。この文脈において、ユーティリティ関数選択コンポーネント４０４が、０＜a＜１ではxaの形態をとり、a＜０では-xaの形態をとり、aの値が大きくなるほど、ユーティリティ関数の凹形状が小さくなるユーティリティ関数を採用することが知られている。このように、ピング・トラフィック／フローに関して、ユーティリティ関数選択コンポーネント４０４は、より小さなaの値を選択しうる一方、ＦＴＰトラフィックに関して、ユーティリティ関数選択コンポーネント４０４は、より大きなaの値を選択しうる。
【００６０】
図５は、更に例証された基地局１０２の図解５００を提供する。これは、権利主張された主題の態様に従って、関連付けられた、選択コンポーネント５０４、及び最適化コンポーネント５０６と一緒に、比例量公正スケジューリング・コンポーネント５０２を含む。単に説明の目的のために、比例量公正スケジューリング・コンポーネント５０２は、それ自身に分けられた別個のエンティティとして、示されているが、比例量公正スケジューリング・コンポーネント５０２は、ベスト・エフォート型スケジューリング・コンポーネント３０２の中に含まれる、または関連付けられることは、当業者により容易に理解される。追加で、及び／または代わりに、比例量公正スケジューリング・コンポーネント５０２に関連付けられた、能力、及び／または機能性は、ベスト・エフォート型スケジューリング・コンポーネント３０２内に包括されうる。
【００６１】
例証されたように、比例量公正スケジューリング・コンポーネント５０２は、権利主張された主題の態様に従う選択コンポーネント５０４を含みうる。ここでは、リソースの比例量公正スケジューリング配分が必要とされ、すべてのフローｉのための対数関数であるユーティリティ関数Ｕｉを選択しうる。この様に、ここで、ディスカウント係数（すなわち、平均化のレート）αｉは、０に近づき（たとえば、αｉ  →０）、最適化コンポーネント５０６により利用され、発展させられた最適ポリシーは、１に収束する。ここで、全体の帯域幅は、
【数１５】
2011505720.tif 000017
【００６２】
の最大を伴うフローに割り当てられている。この様に、比例量公正スケジューリング・コンポーネント５０２（あるいは、更に詳しくはベスト・エフォート型スケジューリング・コンポーネント３０２）が、選択コンポーネント５０４により識別される対数ユーティリティを使用するとき、全体の帯域幅は、
【数１６】
2011505720.tif 000018
【００６３】
の最大を伴うフローに割り当てられ得、この場合、各タイム・スロットtにおいて、最も高い
【数１７】
2011505720.tif 000019
【００６４】
を伴う、ただ一人のユーザのみが選択され、全体の帯域幅Bが割り当てられる。
【００６５】
図６を参照すると、ブロードバンド無線通信環境におけるベスト・エフォート型のフローのスケジューリングに関連した方法が、例証されている。説明の簡単化の目的のために、これら方法は、一連の動作として、記載され、示されているのであるが、いくつかの動作は、１つまたは複数の実施形態に従って、本明細書で示され、記載されているほかの動作と、異なる順番で、及び／または同時に起きうるので、動作の順番に限定されないことが、理解され、認識されるべきである。たとえば、当業者は、方法は、状態図におけるような相互に関係のある状態またはイベントの連続として、代わりに表されることを理解し、認識するだろう。さらに、１つまたは複数の実施形態に従って、方法を実現するために、必ずしも例証されたすべての動作が必要とされうるのではない。
【００６６】
図６を参照して、ブロードバンド無線通信ネットワークにおけるベスト・エフォート型フローのスケジューリングを引き起こす更なる方法６００が例証されている。方法６００は、６０２で開始しうる。ここでは、トラフィック特性に少なくとも部分的に基づいて、適切なユーティリティ関数が、各々のフローに関連付けられうる。各フローに関連付けられたユーティリティ関数は、log x、xa （０＜a＜１）、または-xa （a＜０）のような任意の関連する関数でありうる。適切なユーティリティ関数が、フローのトラフィック特性に少なくとも部分的に基づいて各フローに関連付けられると、方法６００は、６０４に進みうる。６０４では、観察中のユーザが、これまでに受信した平均レートに関する調査が、行われる。ユーザが、過去において、受信した平均レートが判定されると、方法は、６０６に続きうる。６０６において、以下の等式で表現されるようにフローiの平均レートを更新するために、ディスカウント係数（たとえば、αｉ）に関する平均を確かめる判定が、行われる。
【数１８】
2011505720.tif 000020
【００６７】
ここで、
【数１９】
2011505720.tif 000021
【００６８】
は、タイム・スロットt + 1で計算される平均レートを表し、
【数２０】
2011505720.tif 000022
【００６９】
は、フローiが、タイム・スロットt + 1で割り当てられるレートを示し、αiは、ディスカウント係数である。従って、αiが大きくなると、フローｉが、連続した期間（たとえば、t + 1、t + 2、t + 3）で、割り当てられるレートをディスカウント傾向が高くなる。
【００７０】
ディスカウント係数（または定数）αiは、異なる時間定数を必要とするまったく異なるフローに関連付けられ得、可変でありうることが、注目されるだろう。いくつかのフローは、他のものよりも、時間の大きな広がりにわたってレートに、より依存しうるので、αiの可変性は、役に立つ。たとえば、ＦＴＰフローは、一般にファイルの構成部分がどの程度の頻度で転送されているかよりも、どの程度速くファイル全体が送信されたかにしか関心がない。だから、ＦＴＰフローのケースにおいては、著しく大きなディスカウント定数αｉが、利用される。一方、ＨＴＴＰフローは、どのくらいエンド・ユーザの相互的な経験がよいかに関心があるので、この例では、より保守的な（及びより小さい）ディスカウント定数αｉ  が採用されうる。このように、αｉは、問題になっている特定のフローに少なくとも部分的に基づいて、関心のある予想される計画対象期間を決定するのに使用されうる。
【００７１】
本明細書に記載の１つまたは複数の態様に従って、ブロードバンド無線通信ネットワークにおけるベスト・エフォート型フローのスケジューリングに関して、推測がなされることが認識されるだろう。本明細書で使用されているように、“推論する”または“推論”という用語は、イベント及び／またはデータを介して、捕らえられたような観測のセットからシステム、環境、及び／またはユーザに関する推論または推論する状態のプロセスを、一般に言及する。たとえば、推論は、特定の文脈または動作を識別するのに採用され、または、状態にわたる確率分配を生成しうる。推論は、確率論的でありうる。つまり、関心のある状態にわたるデータ及びイベントの考慮に基づく確率分布の計算である。推論は、イベント及び／またはデータのセットから、より高いレベルのイベントを構成するのに適用される技術をも称しうる。イベントが時間的に近接して関連付けられていようといまいと、及びイベントおよびデータが、１つまたはいくつかのイベント及びデータ・ソースに由来していようといまいと、そのような推論の結果により、観測されたイベント及び／または格納されたイベント・データのセットからの新しいイベントまたは動作が構築される。
【００７２】
例に従うと、上記の１つまたは複数の方法は、広帯域通信ネットワークにおける複数の異なるフローを効果的に、効率的にサービスするために、スケジューリング処理をバックグラウンド態様とフォアグラウンド態様とに分割し、それらを適用することに関する推論を行うことを含みうる。前述した例は、本質的に例示的であり、そのような推論が本明細書に記載された様々な実施形態及び／または方法と連携してなされる方式や、なされる推論の数を限定することは意図されていない。
【００７３】
図７は、システム７００の例である。このシステムは、ブロードバンド無線通信ネットワークにおけるベスト・エフォート型のフローのスケジューリングを容易にし、及び／または有効とする。システム７００は、受信機７０８と送信機７２０を伴った基地局１０２（たとえばアクセス・ポイント）を備える。受信機７０８は、複数の受信アンテナ７０４を通して、１つまたは複数のアクセス端末７０２から信号を受信する。送信機７２０は、送信アンテナ７０６を通して、１つまたは複数のアクセス端末７０２に送信する。受信機７０８は、受信アンテナ７０４から情報を受信し、受信した情報を復調する復調器７１０と動作可能に関連付けられる。復調されたシンボルは、プロセッサ７１２により解析される。プロセッサは、受信機７０８で受信される情報を解析すること及び／または送信機７２０による送信のための情報を生成することに特化されたプロセッサであり、基地局１０２の１つまたは複数の構成要素を制御するプロセッサであり、及び／または、受信機７０８により受信された情報の解析、送信機７２０による送信のための情報の生成、及び基地局１０２の１つまたは複数の構成要素の制御を何れも行うプロセッサである。プロセッサは、メモリ７１４に結合される。メモリは、アクセス端末７０２（または、まったく異なる基地局（図示せず））へ送信されるデータ、または、まったく異なる基地局から受信されるデータ、及び／または本明細書に記載されている様々な動作及び機能を実行することに関連する任意の適切な情報を格納する。プロセッサ７１２は、さらにスケジューリング・コンポーネント７１６に結合される。これは、ブロードバンド無線通信ネットワークにおけるベスト・エフォート型フローのスケジューリングを有効にする。変調器７１８は、送信機７２０による、アンテナ７０６を介したアクセス端末７０２への送信のためのフレームを多重化しうる。プロセッサ７１２と別に示されているが、スケジューリング・コンポーネント７１６が、プロセッサ７１２または多くのプロセッサ群（図示せず）のうちの一部でありうることは、理解される。
【００７４】
本明細書に記載されているデータ記憶装置（たとえばメモリ７１４）は、揮発性メモリ、または不揮発性メモリのどちらか一方でありえ、または揮発性、不揮発性メモリ両方を含みうることは、理解される。例示により、限定されることなく、不揮発性メモリは、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、またはフラッシュ・メモリを含みうる。揮発性メモリは、外部キャッシュ・メモリとしての役目を務めるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含みうる。例示により、限定されることなく、シンクロナスＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、ダブル・データ・レートＳＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ）、高機能ＳＤＲＡＭ（ＥＳＤＲＡＭ）、シンク・リンクＤＲＡＭ（ＳＬＤＲＡＭ）、及びダイレクト・ラムバスＲＡＭ（ＤＲＲＡＭ）のような多くの形で、ＲＡＭは利用可能である。主題システムと主題方法のメモリ７１４は、限定されることなしに、これら及びその他任意の適切なタイプのメモリを備える。
【００７５】
図８は、無線通信システム８００の例を示す。無線通信システム８００は、簡潔さの目的のため、１つの基地局８１０と１つのアクセス端末８５０を示す。しかし、システム８００は、２つ以上の基地局、及び／または２つ以上のアクセス端末を含みうることは理解される。ここで、追加の基地局、及び／またはアクセス端末は、以下に記載された基地局８１０とアクセス端末８５０の例から実質的に同じまたは異なりうる。加えて、基地局８１０及び／またはアクセス端末８５０は、その間での無線通信を容易にするために本明細書に記載されたシステム（図１−５）及び／または方法（図６）を採用しうることは理解される。
【００７６】
基地局８１０において、数多くのデータ・ストリームに関するトラフィック・データが、データ・ソース８１２から送信（ＴＸ）データ・プロセッサ８１４に提供される。例に従えば、各データ・ストリームは、別々のアンテナを介して送信されうる。ＴＸデータ・プロセッサ８１４は、符号化されたデータを提供するためにそのデータ・ストリームのために選択された特定の符号化スキームに基づいてトラフィック・データ・ストリームをフォーマットし、符号化し、インターリーブする。
【００７７】
各データ・ストリームの符号化されたデータは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）技術を使用して、パイロット・データと多重化されうる。加えて、または代わりに、パイロット・シンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、または符号分割多重化（ＣＤＭ）でされうる。パイロット・データは、一般に既知の方式で処理される既知のデータ・パターンであり、アクセス端末８５０で、チャネル応答を推定するのに使用されうる。各データ・ストリームの多重化されたパイロット及び符号化されたデータは、変調シンボルを提供するために、そのデータ・ストリームのために選択された特定の変調スキーム（たとえば、バイナリ・フェーズ・シフト・キーイング（ＢＰＳＫ）、直交フェーズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）、Ｍフェーズ・シフト・キーイング（Ｍ−ＰＳＫ）、Ｍ直交振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ）等）に基づいて、変調（たとえば、シンボル・マップ）されうる。各データ・ストリームに関するデータ・レート、符号化、及び変調は、プロセッサ８３０により実行、または、提供される命令群により決定されうる。
【００７８】
データ・ストリームの変調シンボルは、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ８２０に提供される。このプロセッサは、変調シンボルを（たとえば、ＯＦＤＭ向けに）さらに処理しうる。その後、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ８２０は、ＮＴ個の変調シンボル・ストリームを、ＮＴ個の送信機（ＴＭＴＲ）８２２ａ乃至８２２ｔに提供する。様々な実施形態において、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ８２０は、データ・ストリームのシンボルと、シンボルが送信されているアンテナにビームフォーミング重みを適用する。
【００７９】
各送信機８２２は、１つまたは複数のアナログ信号を提供するために、それぞれのシンボル・ストリームを受信し、処理する。そして、更にＭＩＭＯチャネルを介した送信に合った変調信号を提供するために、アナログ信号を調節（たとえば増幅、フィルタ、及びアップ・コンバート）する。さらに、送信機８２２ａ乃至８２２ｔからのＮＴ個の変調信号は、ＮＴ個のアンテナ８２４ａ乃至８２４ｔからそれぞれ送信される。
【００８０】
アクセス端末８５０において、送信された変調信号は、ＮＲ個のアンテナ８５２ａ乃至８５２ｒにより受信され、各アンテナ８５２から受信された信号は、それぞれの受信機（ＲＣＶＲ）８５４ａ乃至８５４ｒに提供される。各受信機８５４は、サンプルを提供するためにそれぞれの信号を調節（たとえばフィルタ、増幅、ダウン・コンバート）し、調節された信号をデジタル化する。更に対応する“受信された”シンボル・ストリームを提供するためにこれらサンプルを処理する。
【００８１】
ＲＸデータ・プロセッサ８６０は、ＮＴ個の“検出された”シンボル・ストリームを提供するために、特定の受信機処理技術に基づいて、ＮＲ個の受信機８５４から、ＮＲ個の受信されたシンボル・ストリームを受信し、処理しうる。ＲＸデータ・プロセッサ８６０は、データ・ストリームに関するトラフィック・データを復元するために、各検出されたシンボル・ストリームを復調し、デインタリーブし、復号しうる。ＲＸデータ・プロセッサ８６０による処理は、基地局８１０において、ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ８２０とＴＸデータ・プロセッサ８１４により実行される処理と相補的である。
【００８２】
プロセッサ８７０は、上で議論されたようにどの利用可能な技術を利用するかを、定期的に決定しうる。さらに、プロセッサ８７０は、マトリックス・インデックス部、及びランク値部を備えるリバース・リンク・メッセージを公式化しうる。
【００８３】
リバース・リンク・メッセージは、通信リンク及び／または受信されたデータ・ストリームに関する情報の様々なタイプを備えうる。リバース・リンク・メッセージは、データ・ソース８３６から多くのデータ・ストリームに関するトラフィック・データを受信するＴＸデータ・プロセッサ８３８により処理され、変調器８８０により変調され、送信機８５４ａ乃至８５４ｒにより調整され、基地局８１０へ返送される。
【００８４】
基地局８１０では、アクセス端末８５０により送信されたリバース・リンク・メッセージを引き出すためにアクセス端末８５０からの変調信号が、アンテナ８２４により受信され、受信機８２２により調整され、復調器８４０により復調され、ＲＸデータ・プロセッサ８４２により処理される。さらに、プロセッサ８３０は、ビームフォーミング重みを決めるために、どのプリコーディング・マトリックスを使用するかを決めるために、抽出されたメッセージを処理しうる。
【００８５】
プロセッサ８３０，８７０は、基地局８１０とアクセス端末８５０における動作をそれぞれ指示（たとえば、制御、調整、管理等）する。それぞれのプロセッサ８３０，８７０は、プログラム・コードとデータを格納するメモリ８３２，８７２に関連付けられうる。プロセッサ８３０，８７０は、アップ・リンクとダウン・リンクに対する周波数およびインパルス応答推定値を導出するための計算をも実行する。
【００８６】
ある態様において、論理チャネルは、コントロール・チャネル及びトラフィック・チャネルに分類される。論理コントロール・チャネルは、ブロードキャスト・コントロール・チャネル（ＢＣＣＨ）を含みうる。これは、システム制御情報をブロードキャストするためのDLチャネルである。さらに、論理コントロール・チャネルは、ページング・コントロール・チャネル（ＰＣＣＨ）を含みうる。これは、ページング情報を転送するＤＬチャネルである。加えて、論理コントロール・チャネルは、マルチキャスト・コントロール・チャネル（ＭＣＣＨ）を備えうる。それは、１またはいくつかのＭＴＣＨのための制御情報とマルチメディア・ブロードキャスト及びマルチキャスト・サービス（ＭＢＭＳ）スケジューリングとを送信するために使用されるポイント・トゥ・マルチポイントＤＬチャネルである。一般に、ラジオ・リソース・コントロール（ＲＲＣ）接続を確立した後、このチャネルは、ＭＢＭＳ（たとえば、古いＭＣＣＨ＋ＭＳＣＨ）を受信するＵＥによってのみ使用される。加えて、論理コントロール・チャネルは、専用コントロール・チャネル（ＤＣＣＨ）を含みうる。これは、専用コントロール情報を送信するポイント・トゥ・ポイント双方向チャネルであり、ＲＲＣ接続を有するＵＥによって使用されうる。態様において、論理トラフィック・チャネルは、専用トラフィック・チャネル（ＤＴＣＨ）を備えうる。これは、ユーザ情報の転送のために１つのＵＥに特化されたポイント・トゥ・ポイント双方向チャネルである。また、論理トラフィック・チャネルは、トラフィック・データを送信するためのポイント・トゥ・マルチポイントＤＬチャネルのためのマルチキャスト・トラフィック・チャネル（ＭＴＣＨ）を含む。
【００８７】
態様において、輸送チャネルは、ＤＬとＵＬに分類される。ＤＬ輸送チャネルは、ブロードキャスト・チャネル（ＢＣＨ）、ダウン・リンク・シェアード・データ・チャネル（ＤＬ−ＳＤＣＨ）、及びページング・チャネル（ＰＣＨ）を備える。ＰＣＨは、セル全体にわたってブロードキャストされることと、他の制御／トラフィック・チャネルに使用されうる物理レイヤ（ＰＨＹ）リソースにマップされることとにより、ＵＥ節電をサポートしうる（たとえば、不連続受信（ＤＲＸ）サイクルが、ネットワークによりＵＥに対して示されうる。）。ＵＬ輸送チャネルは、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ）、リクエスト・チャネル（ＲＥＱＣＨ）、アップ・リンク・シェアード・データ・チャネル（ＵＬ−ＳＤＣＨ）、及び複数のＰＨＹチャネルを備えうる。
【００８８】
ＰＨＹチャネルは、ＤＬチャネルとＵＬチャネルとからなるセットを含みうる。たとえば、ＤＬ  ＰＨＹチャネルは、コモン・パイロット・チャネル（ＣＰＩＣＨ）、シンクロナイゼーション・チャネル（ＳＣＨ）、コモン・コントロール・チャネル（ＣＣＣＨ）、シェアード・ＤＬ・コントロール・チャネル（ＳＤＣＣＨ）、マルチキャスト・コントロール・チャネル（ＭＣＣＨ）、シェアードＵＬアサイメント・チャネル（ＳＵＡＣＨ）、アクノレッジメント・チャネル（ＡＣＫＣＨ）、ＤＬフィジカル・シェアード・データ・チャネル（ＤＬ−ＰＳＤＣＨ）、ＵＬパワー・コントロール・チャネル（ＵＰＣＣＨ）、ページング・インヂケータ・チャネル（ＰＩＣＨ）、及び／またはロード・インヂケータ・チャネル（ＬＩＣＨ）を含みうる。更なる例示により、ＵＬ  ＰＨＹチャネルは、フィジカル・ランダム・アクセス・チャネル（ＰＲＡＣＨ）、チャネル・クオリティ・インジケータ・チャネル（ＣＱＩＣＨ）、アクノレッジメント・チャネル（ＡＣＫＣＨ）、アンテナ・サブセット・インジケータ・チャネル（ＡＳＩＣＨ）、シェアード・リクエスト・チャネル（ＳＲＥＱＣＨ）、ＵＬフィジカル・シェアード・データ・チャネル（ＵＬ−ＰＳＤＣＨ）、及び／またはブロードバンド・パイロット・チャネル（ＢＰＩＣＨ）を含みうる。
【００８９】
本明細書に記載された実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、またはこれらの任意の組み合わせで、実現されうることが、理解される。ハードウェアの実現に関しては、プロセッシング・ユニットは、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号処理機（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロ−コントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書に記載の機能を果たすために設計された他の電気的ユニット、またはこれらの組み合わせで、実現される。
【００９０】
実施形態が、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、またはマイクロコード、プログラム・コードまたはコード・セグメントで実現されるとき、これらは、記憶装置コンポーネントのような、機械読取可能媒体に格納される。コード・セグメントは、プロシージャ、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェア・パッケージ、クラス、または命令、データ構造、またはプログラム・ステートメントとからなる任意の組み合わせを表しうる。コード・セグメントは、情報、データ、アーギュメント、パラメータ、またはメモリ・コンテンツを渡すこと、及び／または受け取ることにより、他のコード・セグメントまたはハードウェア回路に結合されうる。情報、アーギュメント、パラメータ、データ等は、メモリ共有、メッセージ渡し、トークン渡し、ネットワーク送信等を含む任意の適切な手段を使用して、渡され、転送され、送信されうる。
【００９１】
ソフトウェアの実現に関しては、本明細書に記載の技術は、本明細書に記載の機能を果たすモジュール（たとえば、プロシージャ、関数、等々）で実現されうる。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニットに格納され、プロセッサにより実行されうる。メモリ・ユニットは、プロセッサ内に、またはプロセッサ外に、実装されうる。この場合、当該技術分野において周知の様々な手段を介して、通信可能なように、プロセッサに結合されうる。
【００９２】
図９を参照すると、ブロードバンド無線通信ネットワークで、ベスト・エフォート型のフローをスケジュールすることを有効にするシステム９００が例証されている。たとえば、システム９００は、基地局内に少なくとも部分的に存在している。システム９００は、プロセッサ、ソフトウェア、または、それらの組み合わせ（たとえば、ファームウェア）により実現される機能を表す機能ブロックでありうる機能ブロックを含むものとして表される。システム９００は、連携して動作する電気的構成部品からなる論理グルーピング９０２を含む。たとえば、論理グルーピング９０２は、将来の計画対象期間を選択または識別するための電気的構成部品９０４を含みうる。さらに、論理グルーピング９０２は、選択、または識別された将来の計画対象期間にわたる帯域幅ターゲットを決定するための電気的構成部品９０６を含みうる。その上、論理グルーピング９０２は、リソースを割り当てるために他の情報とともに帯域幅ターゲットを適用する電気的構成部品９０８を備えうる。加えて、システム９００は、電気的構成部品９０４、電気的構成部品９０６、及び電気的構成部品９０８に関連付けられた機能を実行するための命令群を保持するメモリ９１０を含みうる。メモリ９１０の外側にあるように示されているのであるが、１つまたは複数の電気的構成部品９０４、電気的構成部品９０６、及び電気的構成部品９０８が、メモリ９１０の中に存在することが、理解されるべきである。
【００９３】
上記したことは、１つまたは複数の実施形態の例を含む。もちろん、前述の実施形態を記載する目的で、構成部品または方法のすべての考えられる組み合わせを記載することは、可能ではなく、当業者は、様々な実施形態の多くの更なる組み合わせ及び変更が可能であることを理解することができる。従って、記載された実施形態は、特許請求の範囲の意図及び範囲内にある、すべてのそのような変更、修正及び変化を包含するように意図されている。更に、用語「含む」が、詳細説明または特許請求の範囲のいずれかで使用されている場合、この用語は、「備える」が特許請求の範囲における遷移語として適用されている場合に解釈されるように、用語「備える」と同様の方式で包括的であることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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