[發(fā)明專利]區(qū)分服務(wù)的無線網(wǎng)絡(luò)中的QoS測量和監(jiān)視

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680008157.2
• 申請(qǐng)日: 2006-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN101142789A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·蘇姆羅;D·卡瓦爾坎蒂
• 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): H04L12/28
• 分類號(hào): H04L12/28
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 王英

技術(shù)背景

無線連接技術(shù)在數(shù)據(jù)和話音通信中的應(yīng)用仍在增長。因此，無線通信帶寬隨著信道調(diào)制技術(shù)的發(fā)展而顯著增加，從而使無線局域網(wǎng)(WLAN)成為有線和光纖解決方案的真正取代品。

眾所周知，標(biāo)準(zhǔn)通常是用來管理WLAN的。一種這樣的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE?802.11。IEEE?802.11標(biāo)準(zhǔn)涵蓋WLAN的媒體接入控制(MAC)子層和物理(PHY)層的規(guī)范。

雖然802.11標(biāo)準(zhǔn)在話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)控制方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，但是，對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入的需求以提高的信道速率持續(xù)增長，同時(shí)支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求，這需要持續(xù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及其某些變形。例如，已經(jīng)對(duì)支持WLAN中的實(shí)時(shí)多媒體服務(wù)(例如，流視頻)以及繼續(xù)支持網(wǎng)絡(luò)中的遺留語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)付出了很大努力。IEEE?802.11E在一定程度上解決了這些問題。

802.11E標(biāo)準(zhǔn)源自需要通過共同的信道發(fā)送多媒體和現(xiàn)有業(yè)務(wù)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，多媒體業(yè)務(wù)與許多現(xiàn)有應(yīng)用相比需要不同量的帶寬和不同的信道接入延遲時(shí)間。為了試圖通過協(xié)調(diào)媒體接入而提高網(wǎng)絡(luò)的效率，接入點(diǎn)(QAP)或網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)通過多種方法中的一種方法準(zhǔn)許接入媒體。這種媒體接入準(zhǔn)許是基于標(biāo)準(zhǔn)的，并通常稱之為服務(wù)區(qū)分。

一種用于協(xié)調(diào)WLAN的工作信道的接入/使用的技術(shù)是輪詢。在輪詢過程中，無線站(QSTA)在有某些要求(例如，流要求)的情況下向QAP傳輸信號(hào)。各QSTA將會(huì)把應(yīng)用需求發(fā)送到QAP，QAP根據(jù)這些需求預(yù)留媒體(信道)。這樣，通過特定的接入需求而不是通過普通的應(yīng)用類型而準(zhǔn)予媒體接入。這種媒體接入預(yù)留被稱為業(yè)務(wù)規(guī)范(TSPEC，traffic?specification)協(xié)議，并且是一種服務(wù)區(qū)分。

在接收到請(qǐng)求之后，QAP于是拒絕或接受該請(qǐng)求。向那些接受了流的QSTA發(fā)出論詢，論詢實(shí)際上是準(zhǔn)許信道接入權(quán)限在指明的持續(xù)時(shí)間內(nèi)的準(zhǔn)許。

802.11E標(biāo)準(zhǔn)中描述了另一種優(yōu)先級(jí)排序方法。這種方法將應(yīng)用分成業(yè)務(wù)類，并且各類具有不同的接入優(yōu)先級(jí)。根據(jù)這種方法，每一類業(yè)務(wù)或業(yè)務(wù)類型與較低的優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)相比具有不同的信道接入概率。

雖然上述區(qū)分服務(wù)的方法已顯著提高了無線系統(tǒng)的能力，但增大的應(yīng)用需求需要進(jìn)一步改善。一種公知的改善是通過監(jiān)視和測量在所提議的修訂版802.11H和802.11K中包括的各種信道狀態(tài)數(shù)據(jù)。

所提議的802.11H修訂版包括監(jiān)視頻率，從而確保某些雷達(dá)設(shè)備未正在進(jìn)行發(fā)送。如果這些設(shè)備正在進(jìn)行發(fā)送，則QAP需要QSTA改變到不同的信道頻率，例如，為了避免與雷達(dá)發(fā)生干擾。

所提議的802.11K修訂版包括通過當(dāng)前的QAP監(jiān)視并測量關(guān)于鄰近的QAP的信息、對(duì)QAP或其他QSTA隱藏的噪聲的有關(guān)信息以及在所定義的時(shí)間階段內(nèi)獲取的噪聲直方圖。

802.11H和802.11K的測量和監(jiān)視技術(shù)可以用于提高無線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理。但是，這些公知的網(wǎng)絡(luò)測量和監(jiān)視技術(shù)不能滿足區(qū)分服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的需要。例如，當(dāng)前的測量和監(jiān)視方法不能區(qū)分不同類型的業(yè)務(wù)。

IEEE?802.11k(例如，部分IEEE?802.1t?tgK-D4.0部分7.3.2.22.10，標(biāo)題為QoS?Metrics?Report)要求監(jiān)視、存儲(chǔ)、請(qǐng)求并報(bào)告區(qū)分服務(wù)無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。這使得QSTA將所測量的統(tǒng)計(jì)值報(bào)告給QAP，其包括在現(xiàn)有802.11網(wǎng)絡(luò)(例如，802.11e?MIB)中定義的管理信息基礎(chǔ)(MIB)計(jì)數(shù)器。但是，這種測量需要測量平均延遲的普通技術(shù)。對(duì)于在802.11設(shè)備中實(shí)現(xiàn)而言，這并不是最佳的。例如，為了使用標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算n個(gè)采樣的平均延遲，QSTA將必須存儲(chǔ)n個(gè)值，并執(zhí)行n-1次加法和一次除法運(yùn)算。因此，根據(jù)所需要的采樣個(gè)數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)方法可能導(dǎo)致需要更大的存儲(chǔ)器和計(jì)算量。因此，這會(huì)消耗移動(dòng)設(shè)備(其中的電池壽命至關(guān)重要)中的功率資源。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法，為了維持平均延遲測量電流，QSTA將必須更新每個(gè)新的成功發(fā)送的幀的平均延遲或每個(gè)丟棄的幀的平均延遲，因?yàn)橐呀?jīng)達(dá)到了重試限度或錯(cuò)過了延遲界限。現(xiàn)有技術(shù)中的更新需要較高的計(jì)算和存儲(chǔ)成本，以保持更新過的平均延遲，尤其在高業(yè)務(wù)速率中。

舉例而言，數(shù)據(jù)是延遲數(shù)據(jù)和隊(duì)列數(shù)據(jù)。在示例性實(shí)施例中，對(duì)于每一種接入種類、每一種業(yè)務(wù)流、每一種用戶優(yōu)先級(jí)或每一種站，可以收集延遲數(shù)據(jù)或隊(duì)列數(shù)據(jù)或兩者。注意，這些業(yè)務(wù)類型僅僅是示例性的，對(duì)于處于無線領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)的其他業(yè)務(wù)類型而言，也可以收集這些數(shù)據(jù)。