(57)【要約】  方法は、移動体ユニットに関連付けられているサービスの質（ＱｏＳ）クラスおよび移動体ユニットのユーザーに関連付けられているスコアに基づき優先度を移動体ユニットに割り当てることを含む。
2014513893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワーク内の複数の移動体ユニットへの伝送をスケジューリングするための方法であって、
移動体ユニット（ＭＳ）に関連付けられているサービスの質（ＱｏＳ）クラスに基づき優先度を前記移動体ユニットに割り当てるステップ（Ｓ３２０）と、スコアを前記移動体ユニットに割り当てるステップと、前記スコアは前記移動体ユニットのユーザーに関連付けられるステップと、
前記優先度が前記ＱｏＳクラスに関連付けられている期待収益に基づき前記移動体ユニットに割り当てられるステップと、
前記スコアが前記移動体ユニットの通信に関連付けられている期待収益に基づき前記移動体ユニットに割り当てられるステップとを含み、
付加的経済価値は、前記通信に関連付けられている前記期待収益に基づき、前記期待収益は前記ＱｏＳクラスに関連付けられている前記期待収益に加わるものである方法。
【請求項２】
前記ＱｏＳクラスに基づき期待される前記収益および前記付加的経済価値に基づき前記移動体ユニットに対する収益クラスを決定するステップ（Ｓ３１５）を含み、
前記割り当てるステップは、前記決定された収益クラス内の移動体ユニットに関連付けられている期待収益に基づき前記優先度を前記移動体ユニットに割り当てる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記割り当てるステップは、前記決定された収益クラスおよび他の収益クラス内の移動体ユニットに関連付けられている期待収益に基づき前記優先度を前記移動体ユニットに割り当てる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記割り当てるステップは、前記決定された収益クラス内の移動体ユニットおよび前記他の収益クラス内の移動体ユニットに関連付けられている期待収益を最大化するために前記優先度を前記移動体ユニットに割り当てる請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記通信ネットワークは、余分なキャパシティを備え、
前記割り当てるステップは、前記通信ネットワークに関連付けられている期待収益を最大化するステップに基づき前記余分なキャパシティを前記移動体ユニットに割り当てる請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記通信ネットワークに関連付けられている前記期待収益を最大化するステップは、前記決定された収益クラスに関連付けられている総需要および前記他の収益クラスに関連付けられている総需要に基づく請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記通信ネットワークに関連付けられている前記期待収益を最大化するステップは、保護レベルに基づき、
前記保護レベルは、一定量の前記余分なキャパシティが比較的高い優先度値を有する収益クラスに関連付けられている移動体ユニットに確保されることに基づき、
比較的高い優先度値に関連付けられている前記収益クラスに関連付けられている前記移動体ユニットは、前記一定量の前記余分なキャパシティの使用から比較的低い優先度値を有する収益クラスに関連付けられている移動体ユニットを先取りする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記通信ネットワークに関連付けられている前記期待収益は、最適化問題
【数１】
2014513893.tif 000015
を使用して最大化され、
ただし、式中、
ｄは第１の収益クラスであり、
ｆは第２の収益クラスであり、
Ｃは余分なキャパシティであり、
Ｅは期待値演算子であり、
ｐｄは収益クラスｄに関連付けられている移動体ユニットに対する経済価値であり、
ｐｆは収益クラスｆに関連付けられている移動体ユニットに対する経済価値であり、
ｙは保護レベルであり、
Ｄｄは収益クラスｄに関連付けられている移動体ユニットに関連付けられている需要であり、
Ｄｆは収益クラスｆに関連付けられている移動体ユニットに関連付けられている需要であり、
収益クラスｄに関連付けられている移動体ユニットに対する前記経済価値は、収益クラスｆに関連付けられている移動体ユニットに対する前記経済価値より大きいと仮定する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記最適化問題に基づき複数の保護レベルを決定するステップ（Ｓ３２５）をさらに含み、前記複数の保護レベルのそれぞれは、前記通信ネットワークの総キャパシティの分数として表され、
前記保護レベルは、ＱｏＳクラス識別子値にマッピングされ、
優先度を移動体ユニットに前記割り当てるステップは、前記ＱｏＳクラス識別子値に基づく請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、通信システムにおいて伝送をスケジューリングすることに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基地局制御装置には、システムのスケジューリングもしくは管理を行うために、スケジューラまたはスケジューリング機能が備えられている。一般に、スケジューラは、与えられた時刻に、伝送対象となる移動体を選択し、適応変調および符号化により、移動体から見た現在のチャネル状態に適切なトランスポートフォーマット（変調および符号化）の選択を行うことができる。
【０００３】
ＵＭＴＳ／ＨＳＰＡ  ＣＤＭＡ−２０００標準システム、１ｘ−ＥＶ−ＤＯ、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ  ３ＧＰＰ  ４Ｇ）、ＷｉＭＡＸおよびＷｉＦｉなどの、第三世代および第四世代のワイヤレスデータ通信システムでは、システム・リソースの管理が最重要視されている。これは、データの特性が音声の特性と著しく異なるからである。例えば、データ伝送は、音声伝送と異なり、必ずしも連続的でなく、例えば、基地局と移動体との間でバースト伝送または間欠型伝送として実現されうる。したがって、第三世代のシステムの基地局は、無線リソースを伝送のためそれぞれのユーザーに割り当てることによってデータ・ユーザーの大きなプールを管理することを試みる。典型的には、これは、基地局制御装置内のスケジューラによって制御される優先順位付けスキームを利用して実行される。
【０００４】
したがって、スケジューラは、通信システムの無線リソースを無駄にすることなくこれらの多数のユーザーを管理できなければならない。この管理機能は、基地局がＱｏＳ（サービスの質）要件を満たそうとするときになおいっそう重要なものとなる。ＱｏＳは、多数の異なる要件を表すことができる一般的用語である。基本的借用として、ＱｏＳは、ワイヤレス通信システムにおいて保証性能（例えば、最小／最大データスループット、最小遅延要件、パケット損失率、およびパケットダウンロード時間など）を実現することを示す。
【０００５】
ワイヤレスデータネットワークにおけるサービスの質（ＱｏＳ）の差別化により、ネットワーク通信事業者はベスト・エフォート型スケジューリング・ポリシーで得ることが可能な以上の収益を生み出すことができる。収益増加の見込みは、エンド・ユーザー（加入者）がサービスの目に見える改善（例えば、待ち時間の短縮、スループットの向上、または性能予測性の改善）に対してより多く支払う意志のあることに基づく。それに加えて、収益は、長期間にわたる経験の質が改善されるときに優先順位付けを介してチャーンをコントロールすることによって高めることもできる。ＱｏＳの差別化を行うことで、最高速度ユーザー優先（highest rate user first）（ＨＲＵＦ）スケジューリング、最大キャリア対干渉比（maximum carrier to interference ratio）（Ｍａｘ  Ｃ／Ｉ）スケジューリング、および比例公平（proportional fair）（ＰＦ）スケジューリングなどのベスト・エフォート型スケジューリング・ポリシーまたはアルゴリズムを用いたのでは許容品質を備えることができない新しいサービス（例えば、ストリーミング・オーディオ／ビデオ、パケット音声など）の展開も可能になる。
【０００６】
しかし、新しい電話アプリが発生するトラヒックは指数関数的に増大し、その一方で、規定された後払い料金プランの料率を超える収益の圧倒的大部分が、ウェブ・プラットフォーム・サービス・プロバイダとそのアドネットワークによって刈り取られる。さらに悪いことに、音声などのリアルタイムのインタラクティブな通信からあげられる収益は、音声サービスのコモディティ化および、より新しい世代が音声通信よりもテキストによる通信を好むようになったユーザー層の変化により急激に低下してきている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態は、通信ネットワーク内の複数の移動体ユニットへの伝送をスケジューリングするための方法を含む。この方法は、移動体ユニットに関連付けられているサービスの質（ＱｏＳ）クラスおよび移動体ユニットのユーザーに関連付けられているスコアに基づき優先度を移動体ユニットに割り当てることを含む。
【０００８】
別の実施形態は、移動体ユニットを有するワイヤレス通信ネットワークで収益を生み出す方法を含む。この方法は、移動体ユニットに関連付けられているサービスの質（ＱｏＳ）クラスを決定することと、ＱｏＳクラスに基づき移動体ユニットに関して期待収益を決定することと、移動体ユニットのユーザーに関連付けられているスコアを決定し、スコアは移動体ユニットに対する追加の期待収益に基づき、追加の期待収益は移動体ユニットに関連付けられている通信に基づくことと、移動体ユニットに対する期待収益および移動体ユニットに対する付加的な期待収益に基づき移動体ユニットを収益クラスに割り当てることと、収益クラスに基づきスケジューリング優先度を移動体ユニットに割り当てることによって収益を生み出すこととを含む。
【０００９】
別の実施形態は、通信ネットワーク内の複数の移動体ユニットへの伝送をスケジューリングするための制御装置を含む。制御装置は、移動体ユニットに関連付けられているサービスの質（ＱｏＳ）クラスおよび移動体ユニットのユーザーに関連付けられているスコアに基づき優先度を移動体ユニットに割り当てるように構成されたスケジューラを備える。
【００１０】
本発明は、以下に示される詳細な説明および付属の図面を読むことでより完全に理解され、類似の要素は類似の参照番号により表され、これらは、例としてのみ示され、本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の例示的な一実施形態による通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の例示的な一実施形態による通信システムのブロック図である。
【図３】本発明の例示的な一実施形態による移動体ユニットをスケジューリングする方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
これらの図は、いくつかの例示的な実施形態で利用される方法、構造、および／または材料の一般的特性を例示し、以下に提示する説明文を補足することを意図したものであることに留意されたい。しかし、これらの図面は、縮尺通りでなく、与えられた実施形態の構造または性能に関する正確な特性を正確に反映していない場合があり、例示的な実施形態によって包含される値または特性の範囲を画定または制限するものとして解釈すべきでない。例えば、分子、層、領域、および／または構造要素の相対的厚さおよび位置決めは、わかりやすくするため、縮小されるか、または誇張されている場合がある。さまざまな図面内での類似の、または同一の参照番号の使用は、類似の、もしくは同一の要素または特徴の存在を示すことを意図されている。
【００１３】
例示的な実施形態は、さまざまな修正形態および代替的形態を実現できるが、それらの実施形態は、例として、図面内に示され、本明細書において詳細に説明される。しかし、例示的な実施形態を開示されている特定の形態に限定する意図はなく、それどころか、例示的な実施形態は、請求項の範囲内に収まるすべての修正形態、等価形態、および代替的形態を対象とする。図の説明全体を通して、類似の番号は、類似の要素を指す。
【００１４】
例示的な実施形態をより詳細に説明する前に、いくつかの例示的な実施形態は、フローチャートで示されているプロセスまたは方法として説明されることに留意されたい。フローチャートでは、演算を逐次プロセスとして記述しているけれども、演算の多くは、並列実行、並行実行、または同時実行することが可能である。それに加えて、演算の順序を変更することができる。プロセスは、その演算が完了した場合に終了するが、図に含まれていない追加ステップを有している場合もある。プロセスは、メソッド、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラムなどに対応しうる。
【００１５】
フローチャートによっていくつかが例示されている、後述の方法は、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、ハードウェア記述言語、またはこれらの任意の組み合わせによって実装することができる。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で実装される場合、必要なタスクを実行するプログラムコードまたはコード・セグメントは、記憶媒体などの機械可読媒体またはコンピュータ可読媒体内に格納することができる。プロセッサ（複数可）が、必要な複数のタスクを実行しうる。
【００１６】
本明細書で開示されている特定の構造および機能の詳細は、本発明の例示的な実施形態を説明する目的を単に示しているにすぎない。しかし、本発明は、多くの代替的形態で具現化することができ、本明細書で述べられている実施形態にのみ限定されると解釈すべきではない。
【００１７】
第１、第２などの用語は、本明細書では、さまざまな要素を記述するために使用される場合があるけれども、これらの要素は、その用語によって限定されるものではないことは理解されるであろう。これらの用語は、要素を他の要素から区別するためにのみ使用される。例えば、第１の要素が、第２の要素と呼ばれ、同様に、第２の要素が、第１の要素と呼ばれることがあっても、例示的な実施形態の範囲から逸脱することにならない。本明細書で使用されているように、「および／または」は、関連する列挙されている項目のありとあらゆる組み合わせを含む。
【００１８】
要素は、他の要素に「接続されている」、または「結合されている」と称する場合、要素は、直接他の要素に接続されうる、あるいは結合されうる、または介在する要素が存在しうると理解される。これとは対照的に、要素が、他の要素に「直接結ばれている」、または「直接結合されている」と称する場合、介在する要素は存在しない。要素間の関係を記述するために使用される他の単語も、同様に解釈されるべきである（例えば、「〜の間にある」と「直接的に〜の間にある」、「〜に隣接する」と「直接的に〜に隣接する」など）。
【００１９】
本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態のみを説明することを目的としており、例示的な実施形態の範囲を制限することは意図されていない。本明細書で使用されているように、「１つの（または使わない場合もある）」および「その（使わない場合もある）」（英語原文の単数形の冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」）は、文脈上明らかにそうでないことを示していない限り、複数形も含むことが意図されている。さらに、「備える」、「備えること」、「含む」、および／または「含むこと」という言い回しは、本明細書で使用されている場合、記載されている特徴、整数、工程、動作、要素、および／またはコンポーネント（または構成要素）の存在を意味し、１つまたは複数の他の特徴、整数、工程、動作、要素、コンポーネント（または構成要素）、および／またはそれらからなる群の存在もしくは追加を除外しないことも理解されるであろう。
【００２０】
また、いくつかの代替的実装では、記されている機能／活動は、図中に記されている順序から外れて実行されうることにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つの図は、実際には、並行実行されうるか、または関連する機能／活動に応じて、逆順に実行されることもある。
【００２１】
断りのない限り、本明細書で使用されるすべての（技術および科学用語を含む）用語は、例示的な実施形態が属している技術分野の当業者に通常理解される意味と同じ意味を有する。さらに、用語、例えば、よく使われる辞書で定義されている用語は、従来技術の背景状況における意味と矛盾しない意味を持つものと解釈すべきであり、本明細書で明確に定められていない限り、理想化されたまたは過度に正式の意味で解釈されないことは理解されるであろう。
【００２２】
例示的な実施形態および対応する詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータ・メモリ内のソフトウェア、またはデータ・ビットに対する演算のアルゴリズムおよび記号表現に関して提示されている。これらの説明および表現は、当業者が作業の内容を当業者に効果的に伝えるために使用する説明および表現である。アルゴリズムは、この用語が本明細書で使用されるときに、また一般的に使用されるときに、所望の結果をもたらす自己矛盾のない一連のステップであると考えられる。これらのステップは、物理的量の物理的操作を必要とするステップである。通常、必ずというわけではないけれども、これらの量は、格納、転送、組み合わせ、比較、および他の何らかの形の操作が可能な光学的、電気的、または磁気的信号の形態をとる。主に共通使用の理由から、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、語、数、または同様のものとして参照することがときには都合がよいことが実証されている。
【００２３】
以下の説明では、例示的な実施形態は、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造体などを含むプログラム・モジュールまたは機能的プロセスとして実装されうる、かつ既存のネットワーク要素における既存のハードウェアを使用して実装されうる、演算の活動および記号的表現（例えば、フローチャートの形態の）を参照しつつ説明される。このような既存のハードウェアは、１つまたは複数の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、コンピュータ、または同様のものを含むものとしてよい。
【００２４】
しかし、これらの語および類似の語はすべて、適切な物理的量に関連付けられ、これらの量に付けられる単に便利なラベルにすぎないことを念頭におくべきである。特に断りのない限り、または説明から明らかなように、「処理（すること）」または「計算（すること）、コンピューティング（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」または「計算（すること）（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」または「決定（すること）」または「表示（すること）」などの用語は、コンピュータ・システムのレジスタおよびメモリ内で物理的、電子的量として表されているデータを操作し、コンピュータ・システムのメモリまたはレジスタまたはそのような他の情報記憶、伝送、または表示デバイス内で物理的量として同様に表されている他のデータに変換するコンピュータ・システム、または類似の電子コンピューティング・デバイスの動作およびプロセスを指す。
【００２５】
また、例示的な実施形態のソフトウェアにより実装された態様は、典型的にはプログラム記憶媒体の何らかの形態上に符号化されるか、または何らかの種類の伝送媒体上に実装されることに留意されたい。プログラム記憶媒体は、磁気的（例えば、フロッピー・ディスクまたはハード・ドライブ）または光学的（例えば、コンパクト・ディスク・リード・オンリー・メモリ、つまり「ＣＤ−ＲＯＭ」）とすることができ、リード・オンリーまたはランダム・アクセスであるものとしてよい。同様に、伝送媒体は、ツイスト・ペア線、同軸ケーブル、光ファイバー、または当技術分野で知られている他の何らかの好適な伝送媒体とすることができる。これらの例示的な実施形態は、与えられた実装のこれらの態様に限定されない。
【００２６】
本明細書で使用されているように、「移動体ユニット」という用語は、クライアント、ユーザー装置、移動局、携帯電話利用者、移動体、加入者、ユーザー、リモート局、アクセス端末、受信機などと同義であるとみなすことができ、またこれ以降、そのようなものとして時折参照することがあり、またワイヤレス通信ネットワーク内のワイヤレス・リソースのリモート・ユーザーを記述するものとしてよい。
【００２７】
同様に、本明細書で使用されているように、「基地局」という用語は、Ｎｏｄｅ  Ｂ、ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ、基地トランシーバ局（ＢＴＳ）などと同義であるとみなすことができ、またこれ以降、そのようなものとして時折参照することがあり、またワイヤレス通信ネットワーク内の移動体と通信し、移動体にワイヤレス・リソースを提供するトランシーバを記述するものとしてよい。本明細書で説明されているように、基地局は、本明細書で説明されている方法を実行する能力に加えて従来の、よく知られている基地局に関連付けられているすべての機能を有するものとしてよい。
【００２８】
最初に、例示的な実施形態をサポートするために使用される数式に関して例示的な実施形態を本開示において説明する。それらの数式について説明した後、図のそれぞれを説明する。
【００２９】
収益管理
リソースの需要は、それ自体リソースに対する価格に無関係であるキャパシティ限界Ｃを超えることがある。売り手は、需要と価格との間の関係に基づき販売されるユニットに値段を付ける。この関係により、対応する収益を引き出すことができる。
式１
ｒ（ｔ）＝ｄ（ｔ，ｐ）×ｐ（ｔ）
ただし、式中、
ｔは時刻であり、
ｒは収益であり、
ｄは需要であり、
ｐは価格である。
【００３０】
収益管理（当業者にはイールド・マネージメントとしても知られている）の前提として、キャパシティ・コントロールまたは動的価格設定のいずれかによって需要を調節するものとすることができる。キャパシティ・コントロールでは、収益管理アルゴリズムは、さまざまな消費者セグメントが占める可能性のある入れ子になった記帳限度（nested booking limits）を生じうる。２つの異なる価格弾力性セグメントの最も単純な例では、収益管理は、対応する価格弾力性セグメント（例えば、サービスの質の改善により多く支払う意志のある消費者）に対して利用可能なキャパシティの一部を確保することができる。動的価格設定では、収益管理は、さまざまな消費者セグメントが自己の効用に応じて（例えば、サービスに支払う意志の関数として）応じることができる価格表を決定することができる。
【００３１】
入れ子になった権利保護（Nested Entitlement Protection）の概要
キャパシティ限度Ｃを有するそれぞれの基地局の最大平均基地局スループット（maximum average base station throughput）は、キャパシティ限度Ｃがサービスを受けるアプリケーションの配布、およびアプリケーション・フローが基地局に関連付けられている送信バッファ内に十分なデータを蓄積しているかどうかに依存するので、めったに達成できない。キャパシティ限度Ｃは、基地局に関連付けられている移動体ユニット間の平均信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）の分布とスケジューラの関連付けられている公平性制約のせいで達成できない場合もある。ＳＩＮＲの分布は、事実上、利用可能なキャパシティにネットワークの側面を持ち込む。したがって、携帯されるセルのキャパシティはｃ（ｔ）であり、それと同等に、基地局は、すべての時刻において、残りのキャパシティｘ（ｔ）＝Ｃ−ｃ（ｔ）を有する。収益管理の範囲では、ネットワークの収益が最大化されるように残りのキャパシティを一定期間にわたって使用するものとすることができる。以下のように、達成することができる。
【００３２】
移動体ユニットのスコアに基づき入れ子になった権利バケットを定義する。スコアは、移動体ユニット間の比較を可能にするスカラー値であってよい。スカラー値は、１つまたは複数の予測因子、例えば、経済的価値に基づき回帰法を使用して決定することができる。移動体ユニットは、ネットワーク内のそれらのスコア（例えば、経済的価値などの予測因子の回帰）が対応する保護限度を超えた場合にバケットに割り当てられる。
【００３３】
スコアが低いすべての移動体ユニットは、より高いスコアによって確保されているリソースを占有しうる。しかし、より高いスコアの移動体ユニットが認められたときに、より高いスコアの移動体ユニットは、これらのリソースからより低いスコアの移動体ユニットを先取りするか、またはより高い優先度を受け取ることができる。保証ビット・レート（ＧＢＲ）ベアラーを備える移動体ユニットでは、先取りは、より低いデータ・レートに向かうベアラー再構成またはより低い権利への再構成の形態をとりうる。非ＧＢＲベアラーについては、逆優先順位付けを、異なる権利もしくは重みに基づき自律的に適用することができる。
【００３４】
残りのキャパシティが大きい場合、より高いスコアおよびより低いスコアの移動体ユニットは、比較的等しい立場でリソースの獲得を争うものとしてよい。基地局の利用可能なキャパシティが減少すると、移動体ユニットのスコア、つまり、経済的価値の関数は、残りのリソースの割り付け方に関して増大する役割を有する可能性がある。
【００３５】
２つのクラスに対する入れ子になった権利保護
キャパシティＣのリソースを移動体ユニットの２つの異なるクラスに割り付ける場合、それぞれのクラスは、各クラス内の移動体ユニットが１ユニットのリソースについて支払うことができる価格によって表されうる。ｄおよびｆが２つのクラスを表すものとし、
【数１】
2014513893.tif 000003
および
【数２】
2014513893.tif 000004
がそれぞれ２つのクラスに対する価格および需要の比を表すものとする。以下の３点を仮定することができる。
（１）Ｐｄ＜Ｐｆ。
（２）ＤｄおよびＤｆは、独立確率変数、例えば、
【数３】
2014513893.tif 000005
である。
（３）クラスｆの需要の前にクラスｄの需要が到来する。
【００３６】
目標は、クラスｆのトラヒックへの割り付けのため確保されるリソース・ユニットを表す先験的保護レベルｙを見つけることである。
【００３７】
クラスｄに割り付けることができるリソース・ユニットの最大数は、以下の通りとすることができる。
式２
Ｃｄ＝Ｃ−ｙ
ただし、式中、
Ｃｄはクラスｄに対する利用可能なキャパシティである。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙは保護レベルである。
【００３８】
クラスｄによって占有されうるユニットは、このクラスの対応する需要を超えることはできない。例えば、以下の通りである。
式３
Ｓｄ＝ｍｉｎ（Ｃｄ，Ｄｄ）
ただし、式中、
Ｓｄはクラスｄによって占有されうるユニットの数である。
Ｃｄはクラスｄに対する利用可能なキャパシティである。
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
【００３９】
したがって、クラスｆに割り付けることができるリソース・ユニットの最大数は、以下の通りとすることができる。
式４
Ｃｆ＝Ｃ−ｍｉｎ（Ｃｄ，Ｄｄ）＝ｍａｘ（ｙ，Ｃ−Ｄｄ）
ただし、式中、
Ｃｆはクラスｆに対する利用可能なキャパシティである。
Ｃｄはクラスｄに対する利用可能なキャパシティである。
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙは保護レベルである。
【００４０】
次いで、クラスｆによって占有されるユニットは、以下の通りである。
式５
Ｓｆ＝ｍｉｎ（Ｃｆ，Ｄｆ）
ただし、式中、
Ｓｆはクラスｆによって占有されうるユニットの数である。
Ｃｆはクラスｆに対する利用可能なキャパシティである。
Ｄｆはクラスｆに対する需要である。
【００４１】
占有されているリソースからの期待収益は、Ｅ｛ｐｄＳｄ＋ｐｆＳｆ｝であってよく、この期待値は、２つのクラスのランダム需要に関してとられる。保護レベルｙ上で収益を最大化する（例えば、最適化問題を最大化する）と、結果は以下の通りになるものとしてよい。
式６
【数４】
2014513893.tif 000006
ただし、式中、
Ｅは期待値演算子である。
Ｃｆはクラスｆに対する利用可能なキャパシティである。
Ｃｄはクラスｄに対する利用可能なキャパシティである。
Ｄｆはクラスｆに対する需要である。
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
ｐｆはクラスｆに対する価格である。
ｐｄはクラスｄに対する価格である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙは保護レベルである。
【００４２】
直観的には、価格の比
【数５】
2014513893.tif 000007
は、確保レベルｙを設定する際のいくつかのトレンドを決定するのに役立ちうる。例えば、この比が非常に小さい（例えば、ｐｆ＞＞ｐｄ）場合、スケジューラは、クラスｆに対する全体的なキャパシティＣの大半を確保することができる（例えば、Ｃｆ＞＞Ｃｄ）。その一方で、この比が１に近い場合、スケジューラは、クラスｆに対する比較的小さなキャパシティ（例えば、Ｃｆ＜＜Ｃｄ）を確保することができるが、それは、収益がクラスｄの場合のと比較的同じであるからである。
【００４３】
上記の２つの極値に近くない固定価格比ｒを仮定すると、最適な収益についてｙを決定することができる残りの因子を決定することができる。上記の式２〜６から、その因子は、クラスｆに対する需要関数、例えば、Ｐｒ（Ｄｆ＞ｙ）のテールの形状であるように見える。これは、確保されたキャパシティに対する収益が、関連する需要がＤｆ＞ｙである場合にのみ決定されうるからである。
【００４４】
動的計画法
動的計画法問題定式化を使用するために、関わっている２つの期間の始まりのところの変数を定義することができる。第１の期間は、クラスｄの需要が観察される直前（例えば、利用可能なキャパシティがＣである場合）の時間とすることができる。関連付けられている変数は、価値関数Ｖｄ（Ｃ）と呼ばれ、キャパシティのＣユニットから始まる先験的な最適期待収益を表す。この価値関数の上限はＶｄ（Ｃ）≦ｐｆＣであってよく、この上限は、クラスｆに対する利用可能なキャパシティが保護されている場合に得ることができる。
【００４５】
同様に、第２の変数は、Ｄｆを観察した直前、またはそれと同等であるが、Ｄｄを観察した後に、キャパシティのｘユニットから始まる先験的な最適期待収益を表す価値関数Ｖｆ（ｘ）である。
式７
【数６】
2014513893.tif 000008
ただし、式中、
Ｖｆ（ｘ）は価値関数である。
Ｅは期待値演算子である。
Ｄｆはクラスｆに対する需要である。
ｐｆはクラスｆに対する価格である。
ｘはキャパシティのユニットの開始数である。
【００４６】
動的計画定式化は、Ｖｄ（Ｃ）をＶｆ（ｘ）に関係付けることを伴いうる。上の説明からＶｄ（Ｃ）を書き換えると、以下のようになる。
式８
【数７】
2014513893.tif 000009
ただし、式中、
Ｗ（ｙ，Ｃ）＝Ｅ｛ｐｄｍｉｎ（Ｃ−ｙ，Ｄｄ）｝＋Ｅ｛Ｖｆ（ｍａｘ（ｙ，Ｃ−Ｄｄ））｝
Ｅは期待値演算子である。
Ｃｆはクラスｆに対する利用可能なキャパシティである。
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
ｐｄはクラスｄに対する価格である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙは保護レベルである。
【００４７】
保護レベルの１ユニットからの収益の差は、以下によって与えられる。
式９
ΔＷ（ｙ，Ｃ）＝Ｗ（ｙ，Ｃ）−Ｗ（ｙ−１，Ｃ）＝｜＿ｐｆＰｒ（Ｄｆ≧ｙ）−ｐｄ＿｜Ｐｒ（Ｄｄ≧Ｃ−ｙ）
ただし、式中、
Ｗ（ｙ，Ｃ）＝Ｅ｛ｐｄｍｉｎ（Ｃ−ｙ，Ｄｄ）｝＋Ｅ｛Ｖｆ（ｍａｘ（ｙ，Ｃ−Ｄｄ））｝
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
Ｄｆはクラスｆに対する需要である。
ｐｄはクラスｄに対する価格である。
ｐｆはクラスｆに対する価格である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙは保護レベルである。
【００４８】
項ΔＶｆ（ｙ）−ｐｄは、正で始まり、次いで、負になる。言い換えると、限界価値は、少なくとも極大を有するということである。これは、ｙを∞で置き換え、項ｐｆＰｒ（Ｄｆ≧ｙ）−ｐｄを−ｐｄにすることによって示すことができ、他の極値では、ｙを０で置き換えると、項ｐｆＰｒ（Ｄｆ≧ｙ）−ｐｄは、ｐｆ−ｐｄとなる。さらに、限界価値Ｖｆ（ｘ）それ自体が残りのキャパシティｘとともに減少する。限界価値は、クラスｄの需要のテールが利用可能なキャパシティをどれだけ超えるかに依存する。
【００４９】
最適な保護限界および最大収益の計算
最適な保護レベルｙ（ｙ＊と表される）は、以下のように求められる。
式１０
【数８】
2014513893.tif 000010
ただし、式中、
Ｎは正の整数の集合である。
Ｄｆはクラスｆに対する需要である。
ｐｄはクラスｄに対する価格である。
ｐｆはクラスｆに対する価格である。
ｙは保護レベルである。
ｙ＊は最適な保護レベルである。
【００５０】
そこで、最適な記帳限度は以下のようになる。
式１１
ｂ＊＝（Ｃ−ｙ＊）＋
ただし、式中、
ｂ＊は最適な記帳限度である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙ＊は最適な保護レベルである。
【００５１】
キャパシティＣから始まる最大可能な収益は、以下によって与えられる。
式１２
【数９】
2014513893.tif 000011
ただし、式中、
Ｗ（ｙ，Ｃ）＝Ｅ｛ｐｄｍｉｎ（Ｃ−ｙ，Ｄｄ）｝＋Ｅ｛Ｖｆ（ｍａｘ（ｙ，Ｃ−Ｄｄ））｝
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙ＊は最適な保護レベルである。
【００５２】
Ｗ（ｙ＊，Ｃ）の計算は、以下を知って反復実行されうる。
式１３
Ｗ（ｙ，Ｃ）＝Ｗ（ｙ−１，Ｃ）＋Ｅ｛ｐｆＰｒ（Ｄｆ≧ｙ）＝ｐｄ｝Ｐｒ（Ｄｄ＞Ｃ−ｙ）
ただし、式中、
Ｗ（ｙ，Ｃ）＝Ｅ｛ｐｄｍｉｎ（Ｃ−ｙ，Ｄｄ）｝＋Ｅ｛Ｖｆ（ｍａｘ（ｙ，Ｃ−Ｄｄ））｝
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
Ｄｆはクラスｆに対する需要である。
ｐｄはクラスｄに対する価格である。
ｐｆはクラスｆに対する価格である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
ｙは保護レベルである。
【００５３】
反復を開始するためにＷ（０，Ｃ）を以下のように書くことができる。
式１４
Ｗ（ｙ，０）＝ｐｄＥ｛ｍｉｎ（Ｃ，Ｄｄ）｝＋Ｅ｛Ｖｆ（ｍａｘ（０，Ｃ−Ｄｄ））｝
ただし、式中、
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
ｐｄはクラスｄに対する価格である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
【００５４】
第１の期待値は、部分期待値を使用して以下のように書くことができる。
式１５
【数１０】
2014513893.tif 000012
ただし、式中、
Ｅは期待値演算子である。
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
【００５５】
第２の期待値は、以下のように書くことができる。
式１６
【数１１】
2014513893.tif 000013
ただし、式中、
Ｅは期待値演算子である。
Ｄｄはクラスｄに対する需要である。
Ｃは利用可能なキャパシティである。
【００５６】
式１５および１６から、Ｗ（０，Ｃ）を使用してＷ（１，Ｃ）を計算し、すべてのＷ（ｙ＊，Ｃ）が計算されるまで反復する。
【００５７】
２クラスの例
表１に示されているようなポアソン到着のある２つのクラスを参照しつつ、利用可能な初期キャパシティＣ＝１００に関して、クラスの例を説明する。
【００５８】
【表１】
2014513893.tif 000014
【００５９】
表１から、クラス１は、より高い経済価値を有する。したがって、式１０から、クラス１はより低い最適な保護レベルｙ＊を有する。保護限界を計算した結果、以下の記帳限度が得られる。ｂ２＝Ｃ−ｙ１＊＝５９およびｂ１＝Ｃ−ｙ２＊＝０。言い換えると、クラス１は、利用可能なキャパシティの１００％に対して権利があり、クラス２は、利用可能なキャパシティの５９％に対して権利があるものとしてよい。
【００６０】
さらに、キャパシティの限界価値は、残りのキャパシティが減少するとともに減少しうる。例えば、残りのキャパシティが多ければ多いほど、このキャパシティの１ユニットの相当する価値が下がるであろう。
【００６１】
図の説明
図１は、本発明の例示的な一実施形態による通信システムのブロック図である。システム１００は、基地局１１５と通信するか、または基地局１１５によるサービスを受ける１つまたは複数の移動体ユニットを含むセル１０２によって例示されうる。移動体ユニット１０５は、基地局１１５を通じて通信することで、インターネット１２０または例えば閉じた企業ネットワーク（例えば、イントラネット）などの他の何らかのパケット・データ・ネットワーク１２５とパケット・データの交換を行うことができる。パケット・データの例として、ウェブ・ページへのアクセスおよび電子メールの受信などのアプリケーションに使用されるインターネット・プロトコル（ＩＰ）データグラムが挙げられる。このようなパケット・データ・アプリケーションは、移動体ユニット１０５上で実行されうるか、または移動体ユニット１０５をワイヤレス・モデムとして使用する別のコンピュータ・デバイス上で実行されうる。少なくとも１つの例示的な実施形態では、移動体ユニット１０５は、例えば、一組の順方向チャネルおよび逆方向チャネルとすることができる、エアー・インターフェース上でワイヤレス・ネットワーク１１５と通信することができる。これは、順方向リンク１０９および逆方向リンク１１０として示すことができる。
【００６２】
基地局１１５は、単一の基地局と基地局制御装置とからなるか、または複数の別々に配置されたワイヤレス基地局を含むものとしてよい（例えば、集約基地局１１５として一緒に接続されているアクセス・ネットワークおよび基地局制御装置）。それぞれの基地局は、移動体ユニット１０５とデータを交換するため使用する多数のトラヒック・チャネルを有することができる。トラヒック・チャネルの１つが、移動体ユニット１０５に割り当てられる場合、その移動体ユニット１０５は、能動的移動体ユニット１０５と称することができる。少なくとも１つのトラヒック・チャネルが、それぞれの能動的移動体ユニット１０５に割り当てられる。
【００６３】
基地局１１５は、Ｔ１／Ｅ１、ＳＴＭ−ｘなどのバックホール設備を使用して、またはワイヤレスもしくは有線Ｔ１もしくはＴ３、光ファイバー接続、イーサネットなどの他の適切なタイプのネットワーク接続を使用してパケット・データ・ネットワーク１２０と接続されうる。基地局１１５は、複数のタイプを有する複数のパケット・データ・ネットワークに接続することができる。例えば、イントラネットの代わりに、別のネットワーク１２５は、データ・サービス・インターワーキング機能（ＩＷＦ）を通じて基地局１１５と接続された公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）とすることができる。基地局１１５は、プライベートＩＰネットワーク１２３を介してインターネット１２０および／または別のネットワーク１２５と相互接続されうる。
【００６４】
図１において、基地局１１５は、複数のトランシーバ１１６Ａ〜１１６Ｄ、それぞれのトランシーバに接続されたアンテナ１１７、およびトランシーバ１１６Ａ〜１１６Ｄのそれぞれと接続され、トランシーバ１１６Ａ〜１１６Ｄのそれぞれを制御する基地局制御装置１１８を備えることができる。基地局制御装置１１８は、エアーリンク・スケジューラ１１９を備えるか、または例えば、スケジューリング機能もしくはアルゴリズムを実装することができる。移動体ユニット１０５は、互いに同一であるか、または実質的に類似していてもよい。したがって、トランシーバ１０６、これに接続されたアンテナ１０７、およびこれもまたトランシーバ１０６に接続された制御装置１０８を備えることができる単一の移動体ユニット１０５を説明すれば十分である。わかりやすくするため図１に示されていないが、ＰＤＳＮはプライベートＩＰネットワーク１２３およびインターネットもしくは別のパケット・データ・ネットワーク（ＰＤＮ）を介して、基地局制御装置１１８の間のインターフェースであると理解される。
【００６５】
制御装置１１８は、基地局１１５の一部として図示されているけれども、基地局制御装置１１８の機能は、プライベートＩＰネットワーク１２３のようなプライベートＩＰネットワーク（わかりやすくするため図示されていない）を介して基地局１１５と通信する外部サーバーによって実装することも可能である。
【００６６】
複数の移動体ユニット１０５のそれぞれは、基地局１１５と通信し、基地局１１５に、逆方向リンク１１０で、要求されたサービス・レート（例えば、データ転送速度要求）ＤＲＣ（ｎ，ｉ）を送信するが、ただし、ｎはデータの送信に対するｎ番目のタイム・スロットを示し、ｉは要求されたサービス・レートを送信する移動体ユニットを示す。基地局１１５は、ｎ番目のタイム・スロット内のデータの次の送信を割り当てる。この割り当ては、基地局制御装置１１８によって実装されたときに増強されたスループット制御を実現するように、複数の移動体ユニット１０５の優先順位付けを行うことができるスケジューラ１１９によって実行されるスケジューリング・オペレーションに従って行うことができる。
【００６７】
エアー・インターフェース
順方向リンク１０９では、時分割多重（ＴＤＭ）を使用して、基地局１１５からデータを移動体ユニット１０５に送信することができる。ダウンリンク送信は、固定された時間間隔、またはタイム・スロット（これ以降、「スロット」と称する）で実行され、それぞれのスロットは、例えば、１．６６７ｍｓの固定された持続時間を有する。それぞれのスロット内のプリアンブルは、このスロットの割り当て先となる移動体ユニット１０５を示しうる。基地局１１５のパイロットを復号することができるすべての移動体ユニット１０５は、パイロットを送信した基地局とそれ自体との間のチャネルの推定を実行する。移動体ユニット１０５が最良のチャネルを有する基地局１１５のセクタは、能動的な移動体ユニット１０５の集まりの中に含まれる。
【００６８】
スケジューラ１１９は、それぞれのスロット内でどの移動体ユニット１０５に送信すべきかを決定する。スケジューラ１１９は、基地局１１５に置かれていてよいので、スケジューラ１１９は、素早く反応して、異なるユーザーの（移動体ユニット１０５）チャネル状態（チャネル状態は、以下でさらに詳しく説明されているように、移動体ユニット１０５によって暗黙のうちに報告される）で一時的ピークを利用し、システム１００の全体的な性能およびキャパシティを潜在的に最適化する機能を有するものとしてよい。
【００６９】
図１の以下の説明には、１ｘ−ＥＶ−ＤＯシステムへの参照を含む。例示的な実施形態はこれらに限定されない。例えば、無線インターフェースは、上で説明されている第三世代または第四世代の無線インターフェースのうちの１つであってよい。しかし、例示的な実施形態は、第三世代または第四世代の無線インターフェースに限定されない。
【００７０】
図１において、移動体ユニット１０５は、機能に関して、ポイント・ツー・ポイント・プロトコル（ＰＰＰ）およびより上位のレイヤのプロトコル機能（ＩＰ、ＴＣＰ、ＲＴＰ、ＨＴＴＰなど）を受け持つ、ＰＣなどのコンピューティング・デバイスとアクセス端末（ＡＴ）とに分割することができる。ＡＴは、エアーリンクおよび無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）レイヤを受け持つ。移動体ユニット１０５（携帯電話利用者）が、１ｘ−ＥＶ−ＤＯシステムにダイヤルすると、ＰＤＳＮ側で、例えば、ＡＡＡサーバー（図示せず）に問い合わせることによってユーザー要求を認証し、その後、移動体ユニット１０５とのＰＰＰ接続を確立する。ＰＰＰ接続は、移動体ユニット１０５へのデータ転送および移動体ユニット１０５からのデータ転送すべてに対する媒体である。１ｘ−ＥＶ−ＤＯエアーリンクは、誤りの影響を受けやすい（システムは、平均して、１％のパケット誤り率で動作する）ので、ＡＲＱを実行して喪失した、または破損したデータを復元するために無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）が使用される。ＲＬＰ回復手順の後の見逃し誤り率は、きわめて小さく、したがって、ＴＣＰスループットに著しい影響を及ぼさない。ＲＬＰ機能は、基地局制御装置１１８内に実装される。
【００７１】
エアーリンクのスケジューリング
選択された符号化速度およびチャネルの品質によっては、基地局１１５からの無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）フレームなどの単一フレームの送信は、複数のエアーリンク・スロットにまたがることがある。例えば、１ｘ−ＥＶ−ＤＯでは、移動体ユニット１０５に属すＩＰパケットは、基地局１１５の一部であっても一部でなくてもよい、基地局制御装置１１８においていくつかの固定長１２８バイトＲＬＰフレームにセグメント分割される。基地局制御装置の機能は、例えば、プライベートＩＰネットワーク１２３を介して基地局と通信する外部サーバーによって実装され、そこで基地局１１５にトランスポートされうる。移動体ユニット１０５からＤＲＣチャネルで受けたＤＲＣフィードバックに応じて、基地局１１５は、１スロットで送信できるＲＬＰフレームの数および対応する変調符号化方式を決定する。移動体ユニットが間違ってＲＬＰを受信した場合、移動体ユニットはＮＡＣＫ（否定応答）を送信し、ＲＬＰフレームは再送される。ＲＬＰフレーム毎に再送は１回だけ許される。移動体ユニットがＰＰＰフレームに属すすべてのＲＬＰフレームを受信した後、ＰＰＰフレームは再構築され、さらなる処理のためＰＰＰレイヤにハンドオーバーされる。
【００７２】
したがって、いくつかのスロットは、移動体ユニット１０５に送信される過程にあるＲＬＰフレームについて「確保」される。しかし、確保されていないスロットは、任意の移動体ユニット１０５に割り当てることができる。スロットが確保されていない場合、本発明の例示的な一実施形態によるスケジューリング機能がスケジューラ１１９によって呼び出され、保留ダウンリンク・データおよび好適なリンク性能を有する移動体ユニット１０５のうちのどれにスロットを割り当てるべきかを決定することができる。移動体ユニット１０５はＤＲＣ値０を使用して、ダウンリンク・チャネルが許容できないくらい高い誤り率を有することを基地局１１５に通知する。スロットが確保されている場合、これは、以前に送信のためＮＡＣＫを送信した移動体ユニット１０５があったことを意味し、基地局１１５は、いくつかのさらに多くの符号化ビットを現在のスロット内の移動体ユニット１０５に送信する。
【００７３】
以下でさらに詳しく示すように、例示的な実施形態によるスケジューラおよびスケジューリング方法は、ＱｏＳクラス特有の最低速度および最高速度を使用することができる。ＱｏＳクラスは、例えば、指定されたサービスおよびデータ転送速度に対してそれぞれのユーザーもしくは加入者がいくら支払うかということに基づき配置構成されたユーザーのクラスとして定義されうる。あるいは、ＱｏＳクラスは、ユーザーが伝送に使用できるトラヒックの性質、例えば、リアルタイム、非リアルタイムなどに基づくことも可能である。それぞれの確保されていないスロットにおいて、スケジューラ１１９は、これらの最低速度および最高速度が好適な対象期間にわたって強制されるようにユーザー（移動体ユニット１０５）を選択する。
【００７４】
ＱｏＳクラス特有の速度
スケジューラ１１９の中心となるのは、ＱｏＳクラス特有の最低速度（Ｒｉｍｉｎ）および最高速度（Ｒｉｍａｘ）という概念である。上で説明されているように、それぞれの確保されていないスロットにおいて、スケジューラ１１９は、これらの最低速度および最高速度が好適な対象期間にわたって強制されるように移動体ユニット１０５を選択する。エアーリンクは、典型的には、システム１００内の最も制限されているリソースであるため、最低速度要件を強制することはエアーリンク上で実行されなければならないことは明らかである。他方、最高速度は、エアーリンク上、またはバックホール・ネットワーク内のいずれかにおいて強制することができる。
【００７５】
例えば、ＰＤＳＮは、インターネットから無線アクセス・ネットワーク（基地局１１５を含む）内に流れ込む一定量のトラヒックを維持し、その加入Ｒｉｍａｘを超えるパケットを適宜ドロップすることができる。他方、Ｒｉｍａｘはスケジューラ１１９において実行される順位計算の不可欠な一部にされうる。したがって、Ｒｉｍａｘは、ＰＤＳＮで強制され、基地局１１５は、最低速度を強制しながらシステム・スループットを最大化するタスクを実行する。
【００７６】
図２は、本発明の例示的な一実施形態による通信システムのブロック図である。図１に示されているように、通信システムは、収益管理システム（ＲＭＳ）２０５、ホーム加入者サーバー（ＨＳＳ）２１０、運用管理マネージャ（ＯＡＭ）２１５、課金サーバー（ＣＳ）２１７、モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）２２０、ポリシーおよび課金規則機能（ＰＣＲＦ）２２５、シグナリング・ゲートウェイ（ＳＧＷ）２３０、パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ（ＰＧＷ）２３５、スロットリング・モジュール２４０、組み合わせＧＰＲＳサービス・ノード（ＣＧＳＮ）２４５、サービングＧＰＲＳサポート・ノード（ＳＧＳＮ）２５０、無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）２５５、ＮｏｄｅＢ２６０、およびｅＮｏｄｅＢ２６５を備える。
【００７７】
ＲＭＳ２０５は、１つまたは複数のコンポーネント（例えば、モジュールまたは機能的コンポーネント）を備えることができる。例えば、ＲＭＳ２０５は、上で説明されている式（例えば、式１〜１６）のうちの１つまたは複数に関連付けられているパラメータおよび入力データを格納するためのモジュールを備えることができる。これらの式のうちの１つまたは複数に関連付けられているパラメータおよび入力データを格納するためのモジュールは、例えば、メモリまたはデータベースであってよい。
【００７８】
例えば、ＲＭＳ２０５は、最適な保護レベル（例えば、式１０に関して上で説明されているｙ＊）を決定するために別のモジュールを備えることができる。例えば、ＲＭＳ２０５は、移動体ユニットのユーザーに関連付けられている権利重み（例えば、スコア）を決定するためにさらに別のモジュールを備えることができる。権利重みを決定するためのさらに別のモジュールは、最適な保護レベルを権利重みにマッピングすることができる。
【００７９】
例えば、マッピング関数α＝ｈ（ｙ＊）は、ネットワーク事業者によって最適化されうる。少なくとも１つの例示的な実施形態では、マッピング関数は、保護レベルを、対応するクラスに割り当てられうるキャパシティＣの単分数に変換することができる。この分数または重み（α）はスケジューラ１１９によって使用されうるものであり、これは、スケジュールされるそれぞれのユーザーのランクを決定するために瞬間的に達成可能な速度と平均速度（例えば、データ転送速度）の比も使用する。
【００８０】
例えば、ＲＭＳ２０５は、上で説明されている式１〜１６に関連付けられている変数に関する情報を受信するためのさらに別のモジュールを備えることができる。例えば、ＲＭＳ２０５は、ＨＳＳ２１０から移動体ユニットに関連付けられている需要情報を受信することができる。例えば、ＲＭＳ２０５は、ＯＡＭ２１５または課金サーバー２１７から移動体ユニットのユーザーに関連付けられている価格情報を受信することができる。
【００８１】
例えば、ＲＭＳ２０５は、移動体ユニットのユーザーに関連付けられている決定された権利重み（例えば、スコア）をＮｏｄｅＢ２６０および／またはｅＮｏｄｅＢ２６５に関連付けられているスケジューラに送信するために別のモジュールを備えることができる。例えば、制御装置１１８が、ｅＮｏｄｅＢ２６５に関連付けられている場合、ＲＭＳ２０５は、第２のマッピング関数ＱＣＩ＝ｇ（α）を介して、決定された権利重みをスケジューラ１１９に送信することができる。ＱｏＳクラス識別子（ＱＣＩ）は、当技術分野でよく知られているインターフェースを介してＰＣＲＦ／ＯＡＭ／ＰＧＷからｅＮＢに伝搬される。ｅＮＢは、逆マッピング関数を（ルックアップ・テーブルを介して）適用して、優先度もしくは権利重みαを取得することができる。
【００８２】
当業者であれば理解するように、スケジューリングは、ワイヤレス・ネットワーク内の複数のコンポーネントのうちのどれか１つによって実行されうる。例えば、スケジューリングは、スロットリング２４０、ＰＧＷ２３５、ＲＮＣ２５５、ＮｏｄｅＢ２６０、および／またはｅＮｏｄｅＢ２６５によって実行されうる。
【００８３】
上で詳細に説明されていない、かつ下で詳細に説明されていない図２に例示されている通信システムの要素は、当業者に知られている。非限定的な要素は、当業者のために例示的な実施形態を説明する例示的な文脈を提示することを目的として示されており、簡単にするためさらに詳しくは説明しない。
【００８４】
図３は、本発明の例示的な一実施形態による移動体ユニットをスケジューリングする方法を示す図である。図３のステップのそれぞれは、上で説明されているように収益を生み出すことに関連して実行されうる。図３のステップのそれぞれは、上で説明されている式に関連して実行されうる。
【００８５】
図３を参照すると、ステップＳ３０５において、加入者制御エンティティ（例えば、ＨＳＳ２１０）が、移動体ユニットに関連付けられているサービスの質（ＱｏＳ）クラスを決定することがわかる。例えば、上で説明されているように、ＱｏＳクラス特有の最低速度（Ｒｉｍｉｎ）および最高速度（Ｒｉｍａｘ）を移動体ユニットに割り当てることができる。上で説明されているように、ワイヤレスデータネットワークにおけるサービスの質（ＱｏＳ）の差別化により、ネットワーク通信事業者はベスト・エフォート型スケジューリング・ポリシーで得ることが可能な以上の収益を生み出すことができる。収益増加の見込みは、エンド・ユーザー（加入者）がサービスの目に見える改善（例えば、待ち時間の短縮、スループットの向上、または性能予測性の改善）に対してより多く支払う意志のあることに基づく。ＱｏＳクラスは、前述のＱｏＳ差別化に基づくものとしてよい。
【００８６】
ステップＳ３１０において、ＲＭＳ２０５は、移動体ユニット（例えば、移動体ユニット１０５）のユーザーに対するスコアを決定する。例えば、スコアは、移動体ユニットに関連付けられている通信の付加的経済価値に基づくものとしてよい。付加的経済価値は、通信に関連付けられている期待収益に基づくものとしてよく、期待収益はＱｏＳクラスに基づいて期待される収益に加わるものである。例えば、ステップＳ３１０において、ＲＭＳ２０５は、上で説明されている式１０〜１６を使用して、移動体ユニット１０５のスコアを決定することができる。スケジューラは、移動体ユニット１０５に対する最適な保護限度および最大収益を決定することができる。例えば、ＲＭＳ２１５は、少なくとも利用可能なキャパシティ、および移動体ユニット１０５によって支払われる価格を使用して、最適な保護限度、最大収益、および移動体ユニット１０５のスコアを決定することができる。
【００８７】
通信は、広告を含むコンテンツであってもよい。期待収益は、通信のコンテンツに関連付けられうる。期待収益は、ＱｏＳクラスに基づくデータ・パケット割り当てを超えて送信されるデータ・パケットに基づくものとしてよい。
【００８８】
ステップＳ３１５において、ＲＭＳ２０５は、スコア、ＱｏＳクラスに基づき期待される収益、および／または付加的経済価値に基づき移動体ユニットに対する収益クラスを決定する。収益クラスは、例えば、２つのクラス例に関して上で説明されているようなクラスｄおよびクラスｆとすることができる。例えば、ＲＭＳ２０５は、上で説明されているように複数の保護レベルに基づき複数の収益クラスを決定することができる。収益クラスは、上で説明されているように入れ子になった保護レベルに基づくものとすることができる。
【００８９】
例えば、式１０および／または式１６（ただしこれらに限定しない）に関して上で説明されているように、最適な保護レベルは、ＲＭＳ２０５によって移動体ユニット１０５に対して決定されうる。収益クラスに関連付けられるような最適な保護レベルには複数の範囲（バケット）がありうる。
【００９０】
ステップＳ３２０において、ＲＭＳ２０５は、ＱｏＳクラスおよび付加的経済価値に基づき優先度を移動体ユニットに割り当てる。例えば、収益クラスのそれぞれは、関連付けられた優先度を有することができる。ステップＳ３１５において、ＲＭＳ２０５は、移動体ユニットに対する収益クラスを決定した。したがって、決定された収益クラスに関連付けられている移動体ユニットのそれぞれは、同じ優先度を共有する。
【００９１】
ＲＭＳ２０５は、決定された収益クラス内の移動体ユニットに、および他の収益クラス内の移動体ユニットに関連付けられている期待収益を最大化するように優先度を移動体ユニットに割り当てることができる。例えば、ＲＭＳ２０５は、比較的高い優先度を移動体ユニットおよび／または期待収益が比較的高い収益クラスに割り当てることができる。
【００９２】
例えば、上の例を続けると、移動体ユニット１０５は、移動体ユニット１０５に関連付けられている決定された保護レベルが収益クラスに関連付けられている範囲内にある場合に収益クラスに割り当てられうる。
【００９３】
ステップＳ３２５において、ＲＭＳ２０５は、保護レベルをＱＣＩ値にマッピングする。例えば、ＲＭＳ２０５は、上で説明されているような第１のマッピング関数α＝ｈ（ｙ＊）、および上で説明されているような第２のマッピング関数ＱＣＩ＝ｇ（α）を使用して、保護レベルをＱＣＩ値にマッピングすることができる。
【００９４】
ステップＳ３３０において、スケジューラは、割り当てられた優先度に基づき移動体ユニットをスケジューリングする。例えば、上で説明されているように、それぞれの確保されていないスロットにおいて、スケジューラ１１９は、好適な対象期間にわたって移動体ユニット１０５に関連付けられている割り当てられた優先度を考慮して移動体ユニット１０５を選択する。
【００９５】
ＲＭＳ２０５が、通信ネットワークが余分なキャパシティを備えているかどうかを判定し、スケジューラが、通信ネットワークに関連付けられている期待収益を最大化することに基づき余分なキャパシティを移動体ユニットに割り当てることができる。例えば、通信ネットワークに関連付けられている期待収益を最大化することは、決定された収益クラスに関連付けられている総需要および他の収益クラスに関連付けられている総需要に基づくものとすることができる。例えば、ＲＭＳ２０５は、式１５および式１６（ただしこれらに限定されない）を解いて、余分なキャパシティに基づきスケジューリングすることができる。
【００９６】
例えば、通信ネットワークに関連付けられている期待収益を最大化することは、上で説明されているように保護レベルに基づくものとしてよい。保護レベルは、一定量の余分なキャパシティが比較的高い優先度値を有する収益クラスに関連付けられている移動体ユニットに確保されることに基づくものとしてよい。比較的高い優先度値に関連付けられている収益クラスに関連付けられている移動体ユニットは、余分なキャパシティの使用から比較的低い優先度値を有する収益クラスに関連付けられている移動体ユニットを先取りすることができる。
【００９７】
例えば、期待収益を最大化することは、上で説明されているように最適化問題（式６）への解に基づくものとしてよい。さらに、保護レベルを決定すること（例えば、収益クラスを決定するため）は、最適化問題に基づくものとしてよく、保護レベルのそれぞれは、通信ネットワークの総キャパシティの分数として表される。
【００９８】
図３のステップＳ３３０を再び参照すると、ＲＭＳ２０５は、キャパシティ保護レベルに基づき権利もしくは優先度を第１の収益クラスに関連付けられている移動体ユニットに割り当てることを含むことができることがわかる。キャパシティ保護レベルは、最適化問題を使用して決定することができる（例えば、上で説明されている式６）。第１の収益クラスに関連付けられている移動体ユニットは、第２の収益クラスに関連付けられている移動体ユニットより低い優先度を有するものとしてよく、収益保護レベルは、一定量の余分なキャパシティが第２の収益クラスに関連付けられている移動体ユニットに確保されることに基づくものとしてよい。
【００９９】
上記の例示的な実施形態では、ＲＭＳ２０５によって実行されるものとしてステップを記述しているけれども、例示的な実施形態はこれに限定されない。例えば、上記のステップは、任意のネットワーク・コンポーネント（例えば、スケジューラ１１９、ｅＮｏｄｅＢ２６５、ＮｏｄｅＢ２６０、ＲＮＣ２５５、または同様のもの）によって実行されうる。
【０１００】
本発明の代替的実施形態は、コンピュータ・システムとともに使用するためのコンピュータ・プログラム製品として実装することができ、コンピュータ・プログラム製品は、例えば、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、または固定ディスクなどの有形な、または非一時的なデータ記録媒体（コンピュータ可読媒体）上に格納されるか、またはコンピュータ・データ信号として実装され、信号が有形な媒体もしくはワイヤレス媒体、例えば、マイクロ波もしくは赤外線で送信される、一連のコンピュータ命令、コード・セグメント、またはプログラム・セグメントである。
【０１０１】
これらの一連のコンピュータ命令、コード・セグメント、またはプログラム・セグメントは、上で説明されている例示的な実施形態の方法の機能の全部もしくは一部を構成することができ、また、半導体デバイス、磁気デバイス、光学デバイス、または他の記憶デバイスなどの、揮発性もしくは不揮発性のメモリ・デバイス内に格納することもできる。
【０１０２】
例示的な実施形態が特に図示され、説明されたが、請求項の精神および範囲から逸脱することなくその中の形態および詳細に変更を加えることができることは、当業者であれば理解するであろう。
【０１０３】
本発明がこうして説明されたが、同じことをさまざまな方法で変えられることは明らかであろう。このような変更形態は、本発明からの逸脱とみなされず、このような修正形態はすべて、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【図１】
2014513893.tif 000016
【図２】
2014513893.tif 000017
【図３】
2014513893.tif 000018
【国際調査報告】
2014513893.tif 000019
2014513893.tif 000020
2014513893.tif 000021
2014513893.tif 000022