Планировщик качества обслуживания для сети беспроводной связи

Планировщик качества обслуживания для сети беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к передаче информации, и более конкретно к планированию качества обслуживания для сети беспроводной связи.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Системы беспроводной связи широко применяются для обеспечения различных типов передачи информации, например, речи и данных. Типичная беспроводная информационная система, или сеть, обеспечивает множественный доступ пользователей к одному или нескольким совместно используемым ресурсам. Система может использовать различные способы множественного доступа, такие как мультиплексирование с частотным разделением (МЧР, FDM), мультиплексирование с временным разделением (МВР, TDM), мультиплексирование с кодовым разделением (МКР, CDM), и другие.

Примерные сети беспроводной связи включают в себя системы передачи данных на основе сотовой связи. Нижеследующее представляет несколько таких примеров: (1) стандарт совместимости мобильная станция - базовая станция для двухрежимных широкополосных систем сотовой связи с расширенным спектром (стандарт IS-95), (2) стандарт, предложенный консорциумом, именуемым "Проект партнерства по системам связи 3-го поколения" (3rd Generation Partnership Project, 3GPP) и воплощенный в наборе документов, включая документы (технические описания) с порядковыми номерами 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213, и 3G TS 25.214 (стандарт W-CDMA (широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов)), (3) стандарт, предложенный консорциумом, именуемым "Проект 2 партнерства для систем связи 3-го поколения" (3GPP2) и осуществленный в "Стандарте TR-45.5 физического уровня для систем cdma2000 с расширенным спектром" (стандарт IS-2000), и (4) система высокоскоростной передачи данных, которая соответствует стандарту TIA/EIA/IS-856 (стандарт IS-856 Ассоциации промышленности средств связи/Ассоциации электронной промышленности).

Другие примеры систем беспроводной связи включают в себя беспроводные локальные сети (БЛС, WLAN) такие, как стандарт IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) 802.11 (то есть 802.11 (a), (b), или (g)). Усовершенствований этих сетей можно достичь в развертывании сети WLAN со многими входами, многими-выходами (MIMO), содержащей технические средства модуляции мультиплексной передачи (OFDM) с ортогональным частотным разделением.

Так как конструктивные решения систем беспроводной связи были усовершенствованы, стали доступными более высокие скорости передачи данных. Более высокие скорости передачи данных открыли возможность для расширенных приложений, среди которых передача речи, видео высокоскоростных данных и различные другие приложения. Однако различные приложения могут иметь отличающиеся требования к их соответственной передаче данных. Многие типы данных могут иметь требования к задержке и пропускной способности, или потребность в некоторой гарантии качества обслуживания (КО, QoS). Существующие системы могут предлагать планирование запросов по принципу «наилучших усилий», но на практике создаваемый для конкретного случая (ad hoc, «равный с равным») доступ к совместно используемому ресурсу может быть стандартом (то есть множественный доступ с контролем несущей (МДКН, CSMA)). Без управления ресурсами пропускная способность системы может быть снижена, и система может действовать неэффективно. Кроме того, если весь трафик обрабатывается одинаково (включая специальный доступ или «наилучшее усилие»), некоторые приложения могут быть ограничены или могут не функционировать вовсе (а именно пакетированные потоки видео с относительно низкой задержкой). Следовательно, в области техники имеется потребность в планировании QoS в сети беспроводной связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном аспекте изобретения устройство связи, действующее с множеством удаленных устройств, и действующее с профилем разрешения на доступ, содержащим множество временных интервалов и резервирование объема ресурсов (возможностей системы) для нуля или более удаленных устройств в каждом интервале из множества временных интервалов, содержит планировщик, чтобы в течение каждого интервала из множества временных интервалов, для каждого указателя из множества указателей передачи данных, определять, имеет ли удаленное устройство, соответствующее указателю передачи данных, резервирование объема ресурсов в профиле допуска, и распределять объем ресурсов в соответствии с указателем передачи данных. В другом аспекте указатели данных соответствуют одному или нескольким уровням обслуживания. В следующем аспекте распределение осуществляется для одного уровня обслуживания прежде, чем для другого уровня обслуживания. Оставшийся объем ресурсов может быть распределен в соответствии с приоритетом по возрастанию размера требуемых передач данных. В очередном аспекте профиль допуска является обновляемым для принятия нового потока, определяемого параметрами потока, в соответствии с доступным объемом ресурсов системы. Представлены также различные другие аспекты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - примерный вариант осуществления системы связи;

Фиг.2 - примерный вариант осуществления устройства связи, то есть точки доступа или пользовательского терминала;

Фиг.3 - иллюстрация планирования для данных, соответствующих трем классам, для множества пользовательских терминалов/приложений;

Фиг.4 - иллюстрация примера управления доступом;

Фиг.5 - блок-схема алгоритма управления допуском;

Фиг.6 - блок-схема алгоритма обобщенного варианта осуществления способа, осуществляемого планировщиком;

Фиг.7 - изображение алгоритма альтернативного способа распределения оставшегося объема ресурсов после планирования QoS; и

Фиг.8 - изображение алгоритма альтернативного способа распределения оставшегося объема ресурсов после планирования QoS в случае, когда известна некоторая информация о классах данных.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Слово "примерный" используется в документе, чтобы означать "используемый в качестве примера, экземпляра, или иллюстрации". Любой вариант осуществления, описанный в документе в качестве "примерного", не обязательно должен рассматриваться в качестве предпочтительного или преимущественного над другими вариантами осуществления.

На Фиг.1 изображена примерная система 100 связи. Система 100 включает в себя локальную сеть 190 беспроводной связи, содержащую точку 110 доступа (AP) и пользовательские терминалы (абонентские пункты) (UT) 130A-130N. Точка 110 доступа включает в себя планировщик 120 и блок 125 управления допуском (разрешением на доступ) (среди прочих компонентов, подробности не показаны). Блок 125 управления разрешением на доступ осуществляет управление допуском (разрешениями на доступ) и планировщик 120 осуществляет планирование трафика данных. Различные варианты осуществления подробно описаны ниже. Точка 120 доступа соединена с внешней сетью 140, то есть Интернет, внутриучрежденческой сетью, и т.д., или с другими соединениями передачи данных. В примерном варианте осуществления сеть 140 соответствует Интернет-протоколу (IP), и таким образом передача трафика по сети содержит пакеты согласно протоколу IP. Специалисты в данной области техники признают, что принципы, раскрытые в документе, не являются ограниченными таковым, и могут быть применены в любой сети передачи данных. Для иллюстрации приложения 150 показаны соединенными с внешней сетью 140. Обычно приложение 150 будет постоянно находиться на сервере, или любом другом устройстве, включающем в себя другой пользовательский терминал, который может время от времени пытаться устанавливать соединение данных с одним или несколькими пользовательскими терминалами 130. Такое соединение, обозначенное в документе также как поток данных, или, более просто, поток, может быть установлено через AP 110, и поток через радиоинтерфейс 180 может быть транспортирован на соответствующий UT и приложение, встроенное в него. Подобным образом, приложения, исполняющиеся в пользовательском терминале, то есть приложения 160A-160N в UT 130A, могут пытаться устанавливать соединение с устройством и/или приложением в другом пользовательском терминале или соединенным с сетью 140. Снова такое соединение может быть установлено через AP 110.

Расположение планировщика 120 и блока 125 управления допуском (разрешением на доступ) в точке 110 доступа является лишь примерным. В альтернативных вариантах осуществления не требуется, чтобы они были расположены в одном месте. В альтернативном варианте осуществления один или несколько UT могут содержать планировщик и/или блок управления допуском. Один или несколько UT через сигнализацию (передачу служебных сигналов) могут устанавливать, что назначенный UT будет выполнять планирование и/или управление допуском. В этом случае назначенный UT является точкой доступа фактически. Назначенный UT может быть изменен со временем. Один или несколько UT могут иметь соединение с внешней сетью 140. Альтернативно может не быть соединения с внешней сетью из WLAN 190. Также предполагаются управляемые одноранговые соединения. Например, точка доступа (или назначенный UT) может для соединения между двумя другими пользовательскими терминалами руководить управлением допуском и/или планированием. В таком случае передача данных происходит непосредственно между одноранговыми узлами, и только управляющая сигнализация, такая как запросы и разрешения передачи, передается на управляющую точку доступа (или назначенный UT) и принимается от нее. Многочисленные конфигурации, включающие эти и другие необязательные возможности, специалисты в данной области техники без труда приспособят в свете указаний в документе. Примерный вариант осуществления, содержащий точку доступа и один или несколько пользовательских терминалов, соединенных в топологию «звезда», часто используется в качестве примера. Он является полезным примером для описания различных аспектов настоящего изобретения, но настоящее изобретение не ограничено таковым.

WLAN 190 может обрабатывать различные типы трафика, включающие в себя услуги реального времени, такие как передача речи, видео по запросу, широковещательное видео, игровые приложения, и web-просмотр по стандартному TCP/IP, например. Характеристики потоков для приложений передачи данных могут отличаться. Например, различные потоки могут иметь отличающиеся требования к задержке и/или устойчивости к ошибкам. Обычно считают, что речевые данные требуют низкую задержку, чтобы избегать задержки, которая была бы заметной слушателю. Однако в области техники известны различные схемы кодирования речевых данных, которые позволяют передачу речевых данных ”с потерями”, то есть на качество речи не сильно воздействует постоянная низкоуровневая частота ошибок в кадрах. С другой стороны, загрузка файла, например, может не являться столь чувствительной к задержке. Однако может быть обязательным, чтобы файл был принят без ошибки. Чтобы обеспечивать приемлемую рабочую характеристику для совокупности ожидаемых приложений, планировщик 120 обеспечивает управление качеством обслуживания (QoS).

В примерном варианте осуществления трафик разделен на две группы: чувствительный к QoS трафик и трафик «наилучшее усилие» (BET). Трафик со строгими ограничениями задержки и/или полосы частот помещают в группу чувствительного к QoS трафика. Остаток помещают в группу «наилучшее усилие». Планировщик 120 управляет чувствительным к QoS трафиком, используя схему резервирования полосы частот, подробно представленную далее ниже. Блок 125 управления допуском применяет управление разрешением на доступ, чтобы принять или отклонить предлагаемый поток на основании доступных характеристик потока и доступного объема ресурсов. Трафиком «наилучшее усилие» управляют с использованием простой схемы организации круговой очереди. Эти и альтернативные варианты осуществления подробно представлены далее ниже.

В примерном варианте осуществления радиоинтерфейсом 180 является WLAN со многими входами, многими выходами (MIMO), использующая мультиплексирование (OFDM) с ортогональным частотным разделением. В качестве альтернативы могут использоваться различные другие схемы радиоинтерфейса, включающие в себя FDM, CDM, TDM. Могут использоваться другие способы, такие как пространственное разнесение, чтобы позволять многим пользователям осуществлять доступ к одному или нескольким общим интерфейсам. Различные стандарты и конструктивные решения для радиоинтерфейсов определили один или несколько типов каналов для передачи и приема по совместно используемому коммуникационному ресурсу. Обычно, являются предписанными один или несколько каналов управления и один или несколько информационных каналов (передачи данных). Часто широковещательный канал задают для сигнализации одновременно на более чем один объект назначения (например, сообщение по прямой линии связи). Часто канал произвольного доступа развертывают для устройств, чтобы получать доступ к сети (например UT, инициирующих передачи по обратной линии связи). В рамках настоящего изобретения может быть применена любая конфигурация каналов передачи данных и/или управления. Независимо от того, какой канал, или от типа канала, пользователи (то есть приложения 150, соединенные посредством сети 140, или пользовательские терминалы 130) осуществляют запросы доступа к совместно используемому ресурсу. Планировщик распределяет ресурс, используя один или несколько способов, подробно представленных ниже. Одному или нескольким пользователям затем разрешают доступ к совместно используемому ресурсу. Специалисты в данной области техники без труда приспособят раскрытые в документе принципы для различных систем связи.

На Фиг.2 показана блок-схема примерного устройства связи, такого как пользовательский терминал 130 или точка 110 доступа. Блоки, изображенные в этом примерном варианте осуществления, будут обычно поднабором компонентов, включенных либо в пользовательский терминал 130, либо в точку 110 доступа. Специалисты в данной области техники без труда приспособят вариант осуществления, показанный на Фиг. 2, для использования в любом числе конфигураций точек доступа или пользовательских терминалов. Обратите внимание, что использование терминов «прямая» и «обратная» линии связи применяется только для целей обсуждения. Когда точка 110 доступа функционирует аналогично базовой станции, и пользовательские терминалы взаимодействуют в виде типичной топологии «звезда», термины прямая и обратная линии связи являются подходящими. Однако, как описано выше, объем настоящего изобретения охватывает специальные сети (в которых один из любого числа пользовательских терминалов 130 фактически настраивают как точку 110 доступа), управляемые одноранговые соединения, и т.п. Специалисты в данной области техники признают, что использование этих терминов не ограничивает объем изобретения, но может служить в качестве соглашений, подходящих для контекста, в котором они используются.

Сигналы принимаются в антенне 210 и поставляются на приемник 220. Антенна 210 может содержать одну или несколько антенн. Приемник 220 выполняет обработку в соответствии с системой WLAN 190, которая может соответствовать одному или нескольким стандартам систем беспроводной связи таким, как перечисленные выше стандарты. Приемник 220 выполняет различную обработку такую, как преобразование радиочастоты (РЧ, RF) в частоту модулирующих сигналов, усиление, аналого-цифровое преобразование, фильтрация, и т.п. В области техники являются известными различные способы приема. Приемник 220 может использоваться, чтобы измерять качество канала прямой или обратной линий связи, хотя для ясности обсуждения показан отдельный блок 235 оценки качества канала. Блок 235 оценки качества канала может использоваться, чтобы определять качество канала, и, следовательно, оценивать поддерживаемую скорость передачи данных. Если устройству связи известно количество данных, которые оно должно посылать, или требуемая продолжительность передачи и поддерживаемая скорость передачи данных, оно может определить объем требуемых ему ресурсов и осуществить запрос соответственно. В примерном варианте осуществления устройство связи определяет количество символов OFDM, подлежащих передаче. Специалисты в данной области техники признают, что имеются многие варианты, которые могут быть применены, чтобы определять объем совместно используемых ресурсов, необходимых для передачи известного количества данных по изменяющемуся каналу. В качестве одной альтернативы запрос для передачи может включать в себя указатель количества данных и качества канала. В свою очередь планировщик может определять количество символов OFDM, подлежащих предоставлению, на основании этих факторов.

Сигналы от приемника 220 демодулируются в демодуляторе 225 в соответствии с одним или несколькими конструктивными решениями или стандартами связи. В примерном варианте осуществления применен демодулятор, способный демодулировать MIMO-сигналы OFDM. В альтернативных вариантах осуществления могут быть поддержаны дополнительные стандарты, и варианты осуществления могут поддерживать многие форматы передачи информации. Демодулятор 230 может выполнять многолучевой (RAKE) прием, коррекцию, объединение, обратное перемежение, декодирование, и различные другие функции, необходимые согласно формату принятых сигналов. В области техники являются известными различные способы демодуляции. В точке 110 доступа демодулятор 225 может осуществлять демодуляцию согласно обратной линии связи. В пользовательском терминале демодулятор 225 может осуществлять демодуляцию согласно прямой линии связи. Оба канала и передачи данных, и управления, описываемые в документе, являются примерами каналов, которые могут быть приняты и демодулированы в приемнике 220 и демодуляторе 225. Демодуляция для прямого канала данных может происходить в соответствии с сигнализацией по каналу управления, как описано выше.

Декодер 230 сообщений принимает демодулированные данные и извлекает сигналы, или сообщения, направляемые на пользовательский терминал 130 или точку 110 доступа по прямой или обратной линиям связи, соответственно. Декодер сообщений 230 декодирует различные сообщения, используемые в установлении, поддержании и разрыве сеанса данных в системе. Сообщения могут включать в себя запросы для передачи, разрешения передачи, или любое число сообщений канала управления. В области техники являются известными различные другие типы сообщений и могут быть указаны в различных являющихся поддерживаемыми стандартах или конструктивных решениях систем связи. Сообщения передают на процессор 250 для использования в последующей обработке. Некоторые или все функции декодера 230 сообщений могут выполняться в процессоре 250, хотя для ясности обсуждения показан отдельный блок. В качестве альтернативы, демодулятор 225 может декодировать некоторую информацию и посылать ее непосредственно на процессор 250 (однобитовое сообщение, такое как ACK/NAK (подтверждение успешного приема/отсутствие подтверждения приема) или команда регулировки мощности «повысить/понизить» являются примерами).

Блок 235 оценки качества канала соединен с приемником 220 и используется для выполнения различных оценок уровня мощности для использования в процедурах, описанных в документе, а также для использования в различной другой, используемой при передаче информации, обработке, такой, как демодуляция. Блок 235 оценки качества канала показан в виде отдельного блока только для ясности обсуждения. Обычно такой блок будет включен в состав другого блока, такого как приемник 220 или демодулятор 225. Могут быть выполнены различные виды оценок интенсивности сигнала в зависимости от того, какой сигнал или какой тип системы является оцениваемым. В частности для MIMO-канала (М передающих и N приемных антенн) оценка канала может быть таблицей MxN. В целом, в рамках настоящего изобретения может быть применен любой тип блока оценки метрики качества канала вместо блока 235 оценки качества канала.

Сигналы передаются через антенну 210, которая может включать в себя набор антенн. Передаваемые сигналы форматируют в передатчике 270 в соответствии с одним или несколькими стандартами или конструктивными решениями беспроводных систем связи такими, как перечисленные выше. Примерами компонентов, которые могут быть включены в передатчик 270, являются усилители, фильтры, цифроаналоговые (ЦАП, D/A) преобразователи, преобразователи радиочастоты (РЧ), и подобное. Данные для передачи подаются на передатчик 270 модулятором 265. Каналы данных и управления могут быть форматированы для передачи в соответствии с рядом форматов. Данные для передачи по информационному каналу прямой линии связи могут быть форматированы в модуляторе 265 в соответствии со скоростью передачи и форматом модуляции, указанными посредством алгоритма планирования в соответствии с C/I (отношение мощности несущей к уровню помехи) или другим измерением качества канала. Примеры компонентов, которые могут быть включены в модулятор 265, включают в себя кодеры (кодирующие устройства), обращенные перемежители, расширители спектра, и модуляторы различных типов.

Может использоваться формирователь 260 сообщений, чтобы составлять сообщения различных типов, как описано в документе. Например, сообщения запросов могут быть сформированы, чтобы запрашивать доступ к радиоинтерфейсу для передачи. Сообщения предоставления доступа могут быть сформированы для передачи в ответ на сообщения запроса, например, сообщение предоставления доступа содержит распределение совместно используемого ресурса, доступного запрашивающему пользовательскому терминалу. Различные типы управляющих сообщений могут быть сформированы либо в точке 110 доступа, либо в пользовательском терминале 130.

Данные, принятые и демодулированные в демодуляторе 225, могут посылаться на процессор 250 для использования в передачах данных, а также на различные другие компоненты. Подобным образом данные для передачи могут быть направлены от процессора 250 на модулятор 265 и передатчик 270. Например, различные приложения передачи данных могут присутствовать в процессоре 250 или в другом процессоре, включенном в состав устройства 110 связи или 130 (не показано). Точка 110 доступа через сетевой интерфейс 280 может быть соединена с одной или несколькими внешними сетями, такими как Интернет или сеть 140. Пользовательский терминал 130 или точка 110 доступа могут включать в себя линию связи на внешнее устройство, такое как портативная ЭВМ (не показано).

Планировщик такой, как описанный выше планировщик 120, может постоянно находиться в процессоре 250. Блок 125 управления допуском (разрешением на доступ) может постоянно находиться в процессоре 250. Различные варианты их осуществления подробно представлены далее ниже.

Процессор 250 может быть универсальным микропроцессором, цифровым процессором (ЦПС, DSP) сигналов, или специализированным процессором. Процессор 250 может выполнять некоторые или все функции приемника 220, демодулятора 225, декодера 230 сообщений, блока 235 оценки качества канала, формирователя 260 сообщений, модулятора 265, передатчика 270, или сетевого интерфейса 280, а также любую другую обработку, требуемую устройством связи. Процессор 250 может быть соединен со специализированными аппаратными средствами, чтобы оказывать помощь в этих задачах (подробности не показаны). Приложения передачи данных или речи могут быть внешними такими, как соединенная внешне портативная ЭВМ или соединение с сетью, могут исполняться в дополнительном процессоре в составе устройств связи 110 или 130 (не показано), или могут исполняться непосредственно в процессоре 250. Процессор 250 соединен с запоминающим устройством 255, которое может использоваться для хранения данных, а также команд для выполнения различных процедур и способов, описанных в документе. Специалисты в данной области техники признают, что запоминающее устройство 255 может быть составлено из одного или нескольких компонентов запоминающих устройств различных типов, которые могут быть встроены полностью или частично в процессор 250. Запоминающее устройство 255 может использоваться для развертывания одной или нескольких очередей, как описано в документе. Запоминающее устройство 255 является подходящим для хранения одного или нескольких профилей допуска (разрешения на доступ), подробно представленных ниже.

В примерном варианте осуществления применяется одиночный кадр управления доступом к среде передачи (УДС, MAC), который может поддерживать потоки многих UT, а также множество потоков для каждого UT. Определен суперкадр, который содержит набор кадров MAC. В этом примере количеством кадров MAC в суперкадре является 16.

В примерном варианте осуществления в начале каждого кадра MAC передается канал управления (CCH), содержащий информацию планирования для всех активных потоков в сегментах обеих прямой и обратной линий связи для текущего кадра MAC. Планированию прямой линии связи содействуют, используя информационную обратную связь от терминалов UT о скорости передачи данных по линии связи. Планированию обратной линии связи содействуют, используя информацию о состоянии очереди, и неявную информацию о скорости передачи данных линии связи, обеспечиваемую терминалами UT (например, запрошенная величина объема ресурсов коррелируется и с требованием данных, и с качеством линии связи). Бездействующий (пассивный) UT может использовать канал произвольного доступа (RCH) для запроса ресурсов системы. Точка доступа может также опрашивать пользовательские терминалы в качестве необязательной возможности. Обратите внимание, что в случае управляемых одноранговых соединений все передачи происходят между одноранговыми UT и с точки зрения планировщика могут рассматриваться как часть планирования обратной линии связи.

Обычно желательно свести к минимуму задержку между временем приема информации о состоянии линии связи в точке доступа и временем, в которое результирующая информация планирования передается на терминалы UT по CCH. Избыточная задержка может приводить к тому, что скорости передачи данных, назначенные в заданном кадре MAC, становятся устаревшими, если радиочастотный (РЧ) канал изменяется прежде, чем происходит результирующая передача. В примерном варианте осуществления целевая задержка одного кадра MAC (приблизительно 2 мс) используется в качестве технического требования.

В примерном варианте осуществления данные прямой линии связи для множества UT хранятся в очередях в точке доступа. Очереди могут быть или не быть идентифицированы по типу класса данных. В качестве альтернативы соответствующие очереди могут поддерживаться в приложениях, соединенных через сеть 140. В этом примере данные обратной линии связи хранятся в очередях в соответствующих пользовательских терминалах. Обратите внимание, что использование терминов «обратная линия связи» и «прямая линия связи» не препятствует использованию одноранговых соединений (в которых данные передаются между одноранговыми узлами, а не на точку доступа или от точки доступа, или управляющего UT), или любого из других вариантов, раскрытых в документе. Запросы для доступа к совместно используемому коммуникационному ресурсу могут идентифицировать тип данных, для которых выполняют запрос, или могут быть просто одиночным запросом, который может соответствовать множеству классов. В примерном варианте осуществления, запрос создают для набора символов OFDM. В альтернативном варианте запрос может быть создан для любой части совместно используемого ресурса (то есть временных интервалов, каналов, мощности, и т.д.). Запросы могут отражать, что запрашивающий объект согласовал размер запроса на основании количества данных и поддерживаемой битовой скорости передачи данных вследствие изменения условий канала. Преимущество этого типа запроса состоит в том, что планировщику не требуется ни доступ к измерениям касательно канала между одноранговыми узлами в ситуациях управляемых одноранговых соединений, ни явное задание качества канала обратной линии связи (то есть, в ситуациях, в которых прямая линия связи и обратная линия связи не обязательно симметрические). В качестве альтернативы, запрос может не задавать требуемую величину ресурса, а предпочтительнее количество данных и некоторый указатель качества канала. Любой тип запроса, или комбинация типов запросов могут быть обеспечены планировщиком.

Для ясности можно предполагать, что различные пользовательские терминалы являются стационарными, хотя объем настоящего изобретения не ограничен таковым. Передача обслуживания между точками множественного доступа посредством мобильного UT не обсуждается для ясности обсуждения. Является ли мобильным или не является канал беспроводной связи между любым UT и AP может изменяться во времени вследствие различных причин помех. Таким образом, пропускная способность прямой и/или обратной линии связи для любого UT может меняться.

Как описано выше, потоки UT помещают в одну из двух категорий, а именно: «наилучшее усилие» и «чувствительный к QoS». Обслуживание «наилучшее усилие» предусмотрено для нечувствительных к задержке потоков. Резервирование полосы частот, вместе с управлением допуском, используется для чувствительных к QoS потоков. Планировщик 120 также содействует независимому управлению задержкой. Чувствительным к QoS потокам распределяют номинальную установленную долю ресурсов либо на основе «на каждый кадр MAC», либо рассредоточенно по суперкадру (то есть 16 кадрам MAC). Номинальное распределение зависит от соответствующего источнику профиля трафика, статистически определенного посредством набора параметров, которые могут включать в себя среднюю скорость передачи, максимальную скорость передачи, пакетирование, максимальную задержку, и т.д. Блок 125 управления допуском использует эти и другие параметры, чтобы определить номинальную скорость передачи и план, необходимый для удовлетворения требований QoS касательно потока.

Как подробно представлено далее ниже, задача планирования усложняется фактом, что мгновенная скорость передачи данных источника и битовая скорость передачи, поддерживаемая каналом, могут обе изменяться. Многие приложения передачи данных имеют профили «пульсирующего» трафика. Например, кодированное видеоMPEG (Экспертная группа по вопросам движущегося изображения - Международная организация по стандартам/Международная электротехническая комиссия) может являть отношения пикового значения к среднему приближенно 10:1. Отношение сигнал/шум (SNR) канала беспроводной связи может широко меняться из-за затенения и помех (является ли UT мобильным или стационарным), и таким образом приемлемая скорость передачи данных линии связи также широко изменяется.

Гарантии QoS могут быть удовлетворены и достигнута хорошая эффективность системы посредством использования соответствующей политики допуска вместе со статистическим мультиплексированием. Если поток требует ресурсы сверх номинального распределения, ему могут быть распределены дополнительные ресурсы, если они доступны. Если поддерживается большое количество потоков, коэффициенты статистического мультиплексирования могут быть существенными, и результатом является хорошая эффективность системы.

Различные варианты осуществления управления допуском и планирования подробно представлены ниже. Кратким описанием одного примерного варианта осуществления является нижеследующее. Неиспользованные ресурсы в кадре MAC становятся доступными для других потоков. Сначала обслуживают чувствительные к QoS потоки, мгновенные требования которых превышают их номинальные распределения. Неиспользованные ресурсы распределяют способом, который максимизирует количество потоков, удовлетворяющих своим требованиям QoS. Если после обслуживания чувствительных к QoS потоков имеются оставшиеся ресурсы, то затем обслуживаются потоки «наилучшее усилие» (best-effort). Неиспользованные ресурсы могут быть распределены среди потоков «наилучшее усилие» способом круговой очереди. Как необязательная возможность, может быть применена политика справедливости.

На Фиг.3 иллюстрируется планирование для данных трех классов для множества пользовательских терминалов/приложений. В примерном варианте осуществления трафик классифицируется планировщиком на три группы. Назначение приоритетов в пределах каждой группы обрабатывается различным образом. В этом примере каждый UT управляет отдельными очередями для каждого класса трафика. Имеющиеся UT могут иметь множество потоков в каждом классе трафика. В примерном варианте осуществления очередями управляют как буферами с байтовой организацией. Байты в очереди обслуживаются планировщиком с использованием принципа "первым пришел-первым обслужен" (FIFO). В альтернативных вариантах осуществления может быть применен любой тип очереди и порядок доступа.

Первый класс трафика, трафик управления линией радиосвязи (УЛР, RLC), связан с управлением соединением линии радиосвязи, соответствующем UT, и обычно весьма чувствителен ко времени. Как таковой, в этом примере трафик RLC имеет наивысший приоритет относительно всех классов трафика. Планировщик сначала распределяет ресурсы для имеющихся UT с задержанным трафиком RLC. Трафик RLC обычно составляет малую долю общих ресурсов. Также, для ясности обсуждения, кроме тех случаев, которые отмечены ниже, нижеследующие варианты осуществления описаны в отношении следующих двух классов трафика. Специалисты в данной области техники без труда приспособят любой из вариантов осуществления, описанных в документе, чтобы обеспечить третий класс трафика такой, как RLC.

Второй класс трафика, чувствительных к качеству обслуживания (QoS) потоков, требует более строгих параметров доставки, чтобы удовлетворять потребностям, таким как максимальная задержка и/или объем ресурсов для транспортирования пакетированных данных. Чувствительным к QoS потокам может распределяться номинальная доля общего ресурса через блок управления допуском (разрешением на доступ). Трафик QoS имеет приоритет над трафиком (BET) «наилучшее усилие», третьим классом трафика. Потоки, запрашивающие существенно большее количество ресурсов, чем их номинальное распределение, являются более вероятными для приема обслуживания с пониженным качеством. Трафик QoS может составлять существенную долю общих ресурсов в зависимости от того, как осуществляется администрирование системы.

Третий класс, BET, имеет низший приоритет. Различные способы обработки BET подробно представлены ниже.

На Фиг.3 показан ряд очередей 310A-310N, поддерживаемых для множества пользовательских терминалов UT A-UT N. Обратите внимание, что эти очереди могут поддерживаться в точке 110 доступа для передачи прямой линии связи. В таком случае, точке доступа будет известно точно, какие очереди содержат какой класс данных. Подобные очереди могут поддерживаться в каждом из соответствующих пользовательских терминалов 130A-130N. Пользовательские терминалы могут указывать или не указывать точке доступа в запросе для передачи, какой класс или классы данных включены в запрос передачи. Различные примерные варианты осуществления, включающие в себя обе ситуации, и комбинацию обеих, подробно представлены ниже. Обычно специалист в данной области техники будет способен применить планировщик для планирования или прямой, или обратной линии связи, или обеих, в свете указаний в документе.

Функция 320 планирования RLC осуществляет планирование поставленных в очередь данных RLC из каждой из соответствующих очередей RLC. Функция 330 планирования QoS осуществляет планирование соответствующих QoS очередей. Подобным образом функция 340 планирования BET осуществляет планирование очередей BET, которые имеют низший приоритет. Результирующие передачи показаны для UT A-UT N в нижней части фигуры. Обратите внимание, что в качестве иллюстративного исключения, часть очереди 310В QoS запланирована в части BET для этого UT, в отличие от части QoS. Это иллюстрирует пример запроса, превышающего номинальное распределение QoS. В этом случае распределение BET было достаточным, чтобы удовлетворить любые потребности оставшегося трафика QoS, и на практике не будет испытываться ухудшение QoS. Фиг. 3 исполь