[發明專利]一種延遲容忍網絡

有效

• 申請號: 201110052071.2
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102111819A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 陸建華;陶曉明;肖瀟;邢騰飛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04W28/10
• 分類號: H04W28/10;H04W72/08;H04W72/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供了一種新型的延遲容忍網絡，屬于無線通信技術領域，特別涉及一種在網絡接入點與網絡之間增加延遲容忍服務器的新型網絡體系結構，增強了網絡承受延遲的能力，提高了網絡對具有不同延遲容忍程度的業務服務能力，有效提升了網絡的資源使用效率。

背景技術

以移動通信、無線局域網等為代表的無線網絡已成為世界各國重要的高新技術支柱產業。這些無線網絡的一個共同目標是以更高的速率、更好的靈活性及可擴展性、更低的成本，提供全球范圍內的無線通信應用。另一方面，電信業務與互聯網業務的相互融合將成為下一代網絡業務的發展趨勢。用戶對業務的需求出現了新的變化，更多的數據業務不再像從前的話音業務一樣需要實時傳輸，在網民廣泛使用的數據業務中，非實時業務逐漸占據主導地位。然而針對非實時業務，已有的和即將推出的無線網絡對容忍延遲能力的限制較大，導致網絡在無線資源綜合優化利用等方面存在局限性，不能很好地實現資源與業務的優化匹配，并且由此產生的無線通信瓶頸問題日益突出。

所謂網絡的延遲容忍能力，是指網絡可以容忍的，將業務請求處理完畢的最大時間。造成該能力受限的原因主要有兩個，其一是由于網絡內硬件的存儲器大小、協議窗口等諸多限制，導致業務數據在網絡內無法保存較長時間，也許沒能發送到目的地便被丟棄；其二是現有網絡一般是先到先服務，不存在主動調度機制去協調一段時間尺度內的各類資源，因而無法按時按需地分配相應業務的服務。

近年來提出的延遲容忍網絡是指承載非實時業務為主，面向消息傳遞且具有高網絡吞吐量的網絡，它突破了傳統網絡對于延遲和數據傳輸速率的限制。現有作為國內外研究熱點的延遲容忍網絡主要適用于長距離無線鏈路，應對其引發的鏈路不穩定、傳輸延遲大或鏈路通斷等惡劣情況，主要包括以下幾種場景對應的網絡應用：飛艇、衛星、深空等空間網絡，災害應急通信網絡，水下通信網絡，自由空間光通信網絡，軍用Ad-Hoc網絡等。同時，延遲容忍網絡還可能應用于欠發達地區的無線移動通信。然而，現有的無線通信系統(如GSM，3G等)可以為用戶提供可靠的鏈路，但不能主動調整網絡資源，滿足不同使用者對非實時業務延遲容忍的不同需求，這類無法通過提供主動調度機制實現非實時業務傳輸的移動無線網絡，顯然也應該是延遲容忍網絡考慮的范疇。

基于以上考慮，本發明提出了一種新型延遲容忍網絡。本發明通過在網絡接入點(如蜂窩網的基站)和網絡(如蜂窩網的骨干網)之間增加延遲容忍服務器，結合接入點提供的業務請求信息與網絡提供的資源信息，對二者進行優化匹配實現協同；本發明通過延遲處理裝置的引入，增大了網絡承受的延遲的能力，提高了網絡對具有不同的延遲容忍度的業務請求的服務能力，進而有效提升了網絡的資源使用效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的延遲容忍網絡。該網絡基于現有網絡體系架構，在移動通信接入網與通信核心網(包括移動通信骨干網與互聯網)之間增加延遲容忍服務器，面向用戶提供具有不同延遲容忍度的業務服務。

本發明提出的新型延遲容忍網絡，具有以下特點：不同用戶可將其對于業務的延遲容忍信息附著在業務請求中，發送給延遲容忍服務器；延遲容忍服務器一方面通過采用移動臺輔助信道估計的方法，估計當前時刻接入點與業務申請者之間的信道狀態信息，并采用信號估計與預測技術，估計并預測延遲容忍時間內的無線信道狀態信息；另一方面可以根據不同用戶業務容忍延遲的要求，以及相應的無線信道狀態信息，確定不同業務的優先級，并且動態分配時隙、頻譜、功率等網絡資源，并根據核心網可利用資源，進行業務的接入控制，以應對大量業務的突發狀況。

本發明的思路是：

(1)一種新型的延遲容忍網絡至少含有一個延遲容忍服務器，它是實現資源與業務優化匹配的核心服務器，在無線通信接入網與核心網之間進行基于業務延遲容忍特性的網絡資源分配與流量控制。