[發(fā)明專利]無線網(wǎng)絡(luò)中無明確業(yè)務(wù)說明的通信時(shí)間公平傳輸管理

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580039747.7
• 申請(qǐng)日: 2005-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN101061681A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·陳;R·陳;R·施米特;S·S·南大格帕蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王英

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線多媒體通信系統(tǒng)中的傳輸控制。

技術(shù)背景

在無線網(wǎng)絡(luò)中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享對(duì)通信媒介的接入。已經(jīng)有多種媒體接入控制(MAC)機(jī)制能高效地共享該媒介。已經(jīng)將通信時(shí)間公平(或者AirFair)置于MAC協(xié)議之上，作為附加機(jī)制，以確保在按需的基礎(chǔ)上每個(gè)業(yè)務(wù)流都能分配到通信時(shí)間，而不考慮其它鏈路的狀況。這一方法避免了傳輸時(shí)間的不公平分配，對(duì)于具有較好鏈路的電臺(tái)而言，會(huì)出現(xiàn)傳輸時(shí)間的不公平分配。換句話說，利用當(dāng)前的AirFair控制技術(shù)，如果某條鏈路的每個(gè)分組的傳輸時(shí)間由于該鏈路降級(jí)而變得很長，則該鏈路只有在還有剩余通信時(shí)間未被其它站所用的情況下，才能超過它自己已經(jīng)分配到的通信時(shí)間。這對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)上的高質(zhì)量視頻傳輸非常重要，因?yàn)檫@類視頻業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率高、不允許延遲且對(duì)數(shù)據(jù)丟失很敏感。

現(xiàn)有的AirFair技術(shù)的一個(gè)局限是，它需要應(yīng)用層指明關(guān)于每個(gè)業(yè)務(wù)流的信息，如比特率和延遲容限，并將其傳送給接納控制和調(diào)度模塊。實(shí)際上，這類信息并不總是可用的，并且用于傳送該信息的接口有待進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的系統(tǒng)和方法提供了一種無TSPEC(業(yè)務(wù)說明)的公平通信時(shí)間分配控制機(jī)制，可以克服現(xiàn)有AirFair技術(shù)的局限性。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法追蹤每個(gè)鏈路所用的傳輸時(shí)間，檢測(cè)傳輸時(shí)間是否有任何增加，并根據(jù)由此得到的使用模式執(zhí)行通信時(shí)間的分配。

此外，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在分配通信時(shí)間時(shí)，不需要利用任何業(yè)務(wù)說明(TSPEC)，因此，對(duì)于大量的無線設(shè)備和應(yīng)用而言，提高了業(yè)務(wù)質(zhì)量特征。

附圖說明

圖1示出了依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行修改后的無線設(shè)備的簡(jiǎn)化框圖；

圖2示出了多個(gè)設(shè)備構(gòu)成的無線通信網(wǎng)絡(luò)，其中每個(gè)設(shè)備都是依照本發(fā)明進(jìn)行了修改的；以及

圖3示出了本發(fā)明的方法的FSD圖。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，通過解釋(而不是限制)方式，列出很多具體細(xì)節(jié)，如特定結(jié)構(gòu)、接口、技術(shù)等等，以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以用任何不脫離這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。

已經(jīng)提出的很多QoS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中一個(gè)很重要的組件就是分組調(diào)度算法，網(wǎng)絡(luò)組件利用其確定通過在各個(gè)輸入流所共享的輸出鏈路上轉(zhuǎn)發(fā)分組的順序。該分組調(diào)度程序確定各個(gè)獨(dú)立流的分組在共享輸出鏈路上的轉(zhuǎn)發(fā)順序。最簡(jiǎn)單的一種算法就是先進(jìn)先出(FIFO)，其中分組到達(dá)的順序也就決定了它們通過該共享鏈路轉(zhuǎn)發(fā)的順序。雖然非常容易實(shí)現(xiàn)，但是FIFO顯然不能強(qiáng)制保證QoS，因?yàn)樗试S異常的流捕獲該輸出帶寬中的任意一段。

一般而言，分組調(diào)度程序應(yīng)該具有下面的特性：

1.公平性。該分組調(diào)度程序應(yīng)該提供一定的手段，將多個(gè)競(jìng)爭(zhēng)同一共享輸出鏈路的流分離開。具體的說，每個(gè)流都應(yīng)該得到可用帶寬的公平份額，并且這種份額不應(yīng)該受到其它流的存在和行為的影響。例如，這種份額可以是預(yù)先分配給該流的可用帶寬量，而不考慮其它流的行為。

2.有限的延遲。交互式應(yīng)用(如視頻和音頻會(huì)議)要求一個(gè)分組在網(wǎng)絡(luò)中所經(jīng)歷的總延遲在端到端的基礎(chǔ)上是有限的。該分組調(diào)度程序決定分組在該輸出鏈路上發(fā)送的順序，并且由此確定分組在網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)中間步驟所經(jīng)歷的排隊(duì)延遲，以此確定總延遲。

3.低復(fù)雜度。選擇下一個(gè)要調(diào)度的分組所用的時(shí)間必須很短并且與流的數(shù)量n無關(guān)。同樣重要的是，對(duì)于那些資源有必要進(jìn)行限制的設(shè)備來說，該調(diào)度算法必須可以在該無線設(shè)備中高效實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的系統(tǒng)和方法在不同程度上都具有全部這三個(gè)特征。

依照本發(fā)明改進(jìn)的無線設(shè)備100可以包括如圖1的框圖所示的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。每個(gè)無線設(shè)備100可以包括存儲(chǔ)器102，該存儲(chǔ)器包括n個(gè)隊(duì)列101.1-101.n，由時(shí)間監(jiān)控器104為它們分配流和權(quán)重。該時(shí)間監(jiān)控器104監(jiān)控每個(gè)隊(duì)列所經(jīng)歷的每字節(jié)傳輸時(shí)間，并相應(yīng)地調(diào)整隊(duì)列的權(quán)重、重試限度和傳輸機(jī)會(huì)(TXOP)。該設(shè)備還包括隊(duì)列級(jí)的調(diào)度器103，它利用權(quán)重對(duì)各個(gè)隊(duì)列中的分組進(jìn)行調(diào)度，以便由無線傳輸模塊105通過無線信道106進(jìn)行傳輸。