Способ и система уменьшения степени использования обратного соединения во время передачи обслуживания базовой станцией в беспроводных сетях

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к устройствам и способам, которые способствуют активному управлению очередью пакетов данных, соответствующих Интернет-протоколу, формируемых в беспроводной сети с коммутацией пакетов данных. Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении эффективной передачи обслуживания базовой станции в сети беспроводной связи. Управление очередью может быть выполнено в обслуживающей базовой станции, а также в терминале доступа, и приложение, которое генерирует пакеты данных, может выполняться локально или дистанционно либо для базовой станции, либо для терминала доступа. Управление генерируемыми пакетами данных выполняется через маркирование/сброс пакетов данных в соответствии с адаптивной функцией отклика, которая может быть детерминистической или стохастической, и может зависеть для множества обобщенных индикаторов передачи данных, которые включают в себя размер очереди пакета, задержку в очереди, условия канала, повторное использование частоты, рабочую полосу пропускания и произведение полоса пропускания - задержка. Ретроспективные данные, относящиеся к обобщенным индикаторам передачи данных, можно использовать для определения функций отклика через пороговые значения и частоту маркирования/сброс пакетов данных. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 16 ил.

Реферат

ЗАЯВЛЕНИЕ О ПРИОРИТЕТЕ В СООТВЕТСТВИИ С 35 U.S.C. §119

Данная заявка на выдачу патента испрашивает приоритет предварительной заявки США №60/868,711, поданной 5 декабря 2006 г. и озаглавленной "METHOD AND SYSTEM FOR REDUCING BACKHAUL UTILIZATION DURING BASE STATION HANDOFF IN WIRELESS NETWORKS." Данная заявка полностью включена в данный документ посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытие объекта изобретения, в общем, относится к беспроводной связи, более конкретно к передаче обслуживания базовой станцией в системах беспроводной связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи стали распространенным средством, с помощью которого большая часть людей во всем мире связываются друг с другом. Устройства беспроводной связи становятся все меньшими по размерам и более мощными, чтобы удовлетворять потребностям потребителей и улучшать портативность и удобство использования. Увеличение мощности обработки в мобильных устройствах, таких как сотовые телефоны, привело к повышению требований к системам сетей беспроводной связи. Такие системы обычно не так легко обновляются, как сотовые устройства, которые осуществляют связь через них. По мере того как возможности мобильных устройств расширяются, становится трудно поддерживать старые системы беспроводных сетей таким образом, чтобы они обеспечивали возможность полной эксплуатации новых и улучшенных возможностей беспроводных устройств.

В системах беспроводной связи обычно используются различные подходы для формирования ресурсов передачи в форме каналов. Такие системы могут представлять собой системы мультиплексирования с кодовым разделением каналов (CDM), системы мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM) и системы мультиплексирования с временным разделением каналов (TDM). Один обычно используемый вариант FDM представляет собой мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), которое эффективно разделяет общую полосу пропускания системы на множество ортогональных поднесущих. Эти поднесущие также могут называться тонами, элементами сигнала и частотными каналами. Каждая поднесущая может быть модулирована данными. При использовании технологий на основе временного разделения каналов каждая поднесущая может содержать участок последовательных временных срезов или временных интервалов. Каждый пользователь может быть снабжен одной или более комбинаций временных интервалов и поднесущих для передачи и приема информации в определенный период передачи пакета или кадра. Схемы переключения в общем случае могут представлять собой схемы переключения скорости передачи символов или схемы переключения блоков.

В методиках на основе кодового разделения обычно передают данные по множеству частот, доступных в любой момент времени в определенном диапазоне. В общем, данные оцифровываются и распределяются по доступной полосе частот, в которой для множества пользователей может быть предоставлен весь канал и для соответствующих пользователей могут быть назначены уникальные коды последовательности. Пользователи могут передавать данные в одном и том же широкополосном участке спектра, в котором каждый сигнал пользователя распределяется по всей полосе частот, с использованием его соответствующего уникального кода расширения. Такая методика позволяет обеспечить совместное использование, при котором один или больше пользователей могут одновременно передавать и принимать данные. Такое совместное использование может быть достигнуто с использованием цифровой модуляции с расширенным спектром, в которой поток битов пользователя кодируют и распределяют по очень широкому каналу псевдослучайным образом. Приемник разработан таким образом, что он распознает соответствующий уникальный код последовательности и выполняет операцию устранения рандомизации, для того чтобы когерентно собрать биты для определенного пользователя.

Независимо от используемой методики для обеспечения беспроводной связи в определенных беспроводных сетях количество данных, которые требуется передавать между базовыми станциями во время события передачи обслуживания, может быть большим из-за большого количества данных, содержащихся в буфере в базовой станции, когда необходимо выполнить передачу обслуживания между базовыми станциями. Одна важная причина представляет собой отсутствие плотного управления потоками данных между шлюзом доступа и базовой станцией. Такая существенная передача данных может значительно увеличить требование к полосе пропускания в базовой станции. Соответствующие решения являются дорогостоящими и с трудом поддаются переносу. Поэтому в данной области техники существует потребность в системах и способах, которые способствовали бы обеспечению эффективной передачи обслуживания базовой станции в сети беспроводной связи.

Раскрытие изобретения

Далее приведено упрощенное краткое описание для обеспечения возможности понимания некоторых основных аспектов раскрытых вариантов осуществления. Такое краткое описание изобретения не является широким обзором и не предназначено ни для идентификации ключевых или критических элементов, ни для ограничения объема таких вариантов осуществления. Его назначение состоит в том, чтобы представить некоторые концепции описанных вариантов осуществления в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию изобретения, которое приведено ниже.

В одном аспекте в описании объекта изобретения раскрыто устройство беспроводной связи, содержащее: процессор, выполненный с возможностью приема набора пакетов данных, соответствующих Интернет-протоколу (IP), сформированных приложением, воплощенным на компьютере, причем приложение, воплощенное на компьютере, выполняется дистанционно: для назначения очереди пакета данных для принимаемого набора пакетов IP данных; для маркирования или сброса поднаборов пакетов IP данных в принятом наборе пакетов IP данных на основе, по меньшей мере, частично адаптивного обобщенного индикатора передачи данных; для передачи взаимодополняющего набора пакетов IP данных, ассоциированных с приложением и остающихся в очереди приложения пакетов данных; и память, соединенная, по меньшей мере, с одним процессором.

В другом аспекте описан способ, используемый в среде беспроводной связи, содержащий этапы, на которых: принимают пакет данных, соответствующих Интернет-протоколу (IP), ассоциированный с приложением, воплощенным на компьютере; буферизуют пакет IP данных; маркируют или сбрасывают пакет IP данных на основе, по меньшей мере, частично адаптивной функции отклика, в котором функция отклика зависит от набора обобщенных индикаторов передачи данных; и передают пакет IP данных с установленной меткой.

В еще одном другом аспекте в описании объекта изобретения описан компьютерный программный продукт, содержащий машиночитаемый носитель информации, включающий в себя: код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер принимать пакет данных, соответствующий Интернет-протоколу (IP), ассоциированный с приложением, воплощенным на компьютере; код побуждающий, по меньшей мере, один компьютер буферизовать пакет IP данных; код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер маркировать или сбрасывать пакет IP данных на основе, по меньшей мере, частично адаптивной функции отклика; и код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер передавать пакет IP данных с установленной меткой.

В еще одном дополнительном аспекте раскрыто устройство, которое работает в беспроводной системе, содержащее: средство для приема набора пакетов данных, соответствующих Интернет-протоколу (IP), ассоциированных с выполняемым дистанционно приложением, воплощенном в компьютере; средство для назначения очереди пакетов данных для принятого набора пакетов IP данных; средство для маркирования или сброса поднабора пакетов IP данных в принимаемом наборе пакетов IP данных на основе, по меньшей мере, частично адаптивного обобщенного индикатора передачи данных и его ассоциированного порогового значения; средство для приема адаптивного обобщенного индикатора передачи данных и его ассоциированного порогового значения и средство для передачи дополнительного набора пакетов IP данных, ассоциированных с приложением и остающихся в очереди приложения пакетов данных.

В другом аспекте описание объекта изобретения направлено на устройство беспроводной связи, содержащее: процессор, выполненный с возможностью принимать пакет данных, соответствующий Интернет-протоколу (IP), сформированный приложением, воплощенным на компьютере, причем приложение, воплощенное на компьютере, выполняется дистанционно; маркировать принимаемый пакет IP данных на основе, по меньшей мере, частично функции отклика; передавать принятый пакет IP данных и передавать индикатор метки; и память, соединенную с процессором.

В еще одном аспекте раскрыт способ, используемый в системе беспроводной связи, содержащий этапы, на которых: принимают пакет данных, соответствующий Интернет-протоколу (IP), сформированный приложением, воплощенным на компьютере, причем приложение, воплощенное на компьютере, выполняется дистанционно; маркируют или выполняют сброс принятых пакетов IP данных на основе, по меньшей мере, частично функции отклика, которая зависит от обобщенного индикатора передачи данных; и передают индикатор метки.

В дополнительном аспекте описано устройство, которое работает в беспроводной среде, содержащее: средство для приема пакета данных, соответствующего Интернет-протоколу (IP), сформированного приложением, воплощенным на компьютере; средство для буферизации принятого пакета IP данных; средство для маркирования или сброса принятого пакета IP данных в соответствии с детерминистической или стохастической функцией отклика и средство для передачи пакета IP данных с установленной меткой.

В еще одном дополнительном аспекте раскрытие объекта изобретения описывает компьютерный программный продукт, включающий в себя машиночитаемый носитель информации, содержащий: код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер принимать пакет данных, соответствующий Интернет-протоколу (IP), сформированный первым приложением, воплощенным на компьютере; код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер формировать набор пакетов IP данных, ассоциированных со вторым приложением, воплощенным на компьютере; код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер маркировать или сбрасывать принятый пакет IP данных или, по меньшей мере, один из сформированных пакетов IP данных на основе, по меньшей мере, частично функции отклика, которая зависит от обобщенного индикатора передачи данных; код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер передавать индикатор метки; и код, побуждающий, по меньшей мере, один компьютер передавать, по меньшей мере, один из пакетов IP данных в наборе сформированных пакетов IP данных.

Для осуществления описанных выше и аналогичных целей один или больше вариантов осуществления содержат признаки, полностью описанные ниже и, в частности, указанные в формуле изобретения. Следующее описание и приложенные чертежи подробно представляют определенные иллюстративные аспекты и обозначают всего лишь несколько из множества различных путей, в соответствии с которыми могут использоваться принципы вариантов осуществления. Другие преимущества и новые признаки будет понятны из следующего подробного описания изобретения при рассмотрении его совместно с чертежами, и все такие аспекты и их эквиваленты могут быть включены в раскрытые варианты осуществления.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 иллюстрируется примерная беспроводная система связи с множественным доступом в соответствии с различными представленными здесь аспектами.

На Фиг.2A, 2B и 2C иллюстрируются блок-схемы примерных систем, которые способствуют управлению очередью передачи данных в соответствии с описанными здесь аспектами.

На Фиг.3A, 3B и 3C показаны схемы, которые иллюстрируют соответственно набор примерных очередей приложений, которыми можно активно управлять, и маркирование/сброс пакетов в соответствии с заданной адаптивной функцией отклика, например детерминистической функцией или, в качестве альтернативы, функцией вероятности маркирования/ сброса; и примеры упомянутых адаптивных функций отклика.

На Фиг.4 показана блок-схема примерной базовой станции, которая содержит примерный компонент управления очередью, который управляет поступающими пакетами IP данных в соответствии с раскрытым здесь аспектом.

На Фиг.5 показана блок-схема примерной системы, которая способствует передаче пакета(ов) IP данных между базовыми станциями перед передачей обслуживания.

На Фиг.6 иллюстрируется блок-схема примерной системы, которая способствует управлению очередью на основе изменения конфигурации работы терминала доступа в соответствии с раскрытым здесь аспектом.

На Фиг.7 показана блок-схема примерного варианта осуществления системы передатчика и системы приемника в операции MIMO.

На Фиг.8 иллюстрируется блок-схема примерной системы MU-MIMO (MIMO с множеством пользователей).

На Фиг.9 представлена блок-схема последовательности операций способа управления очередью данных в базовой станции, которая работает в беспроводной распределенной сети и способствует передаче обслуживания базовой станцией в соответствии с аспектом.

На Фиг.10 представлена блок-схема последовательности операций способа управления очередью данных базовой станции, которая работает в беспроводной распределенной сети и способствует передаче обслуживания базовой станцией в соответствии с этим аспектом.

На Фиг.11 иллюстрируется блок-схема примерной системы, которая обеспечивает возможность управления очередью в базовой станции в соответствии с аспектами, описанными здесь.

На Фиг.12 иллюстрируется блок-схема примерной системы, которая обеспечивает возможность управления очередью в терминале доступа в соответствии с аспектами, описанными здесь.

Осуществление изобретения

Различные варианты осуществления описаны ниже со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые номера ссылочных позиций используются для обозначения одинаковых элементов во всем описании. В следующем описании с целью пояснения различные определенные детали приведены для того, чтобы обеспечить полное понимание одного или больше вариантов осуществления. Однако может быть очевидно, что такой вариант (варианты) осуществления может быть выполнен на практике без этих конкретных деталей. В других случаях известные конструкции и устройства показаны в форме блок-схем для того, чтобы способствовать описанию одного и или больше вариантов осуществления.

Используемые в данной заявке термины "система", "компонент", "модуль", "приложение" и т.п. предназначены для обозначения относящегося к компьютеру объекта, выполненного в виде аппаратных средств, встроенного программного обеспечения, комбинации аппаратных средств и программного обеспечения, программного обеспечения или выполняемого программного обеспечения. Например, компонент может представлять собой, но не ограничивается этим, обработку, выполняемую в процессоре, процессор, объект, исполняемый элемент, поток выполнения, программу и/или компьютер. В качестве иллюстрации, как приложение, работающее в вычислительном устройстве, так и вычислительное устройство могут представлять собой компонент. Один или больше компонентов могут постоянно находиться внутри процесса и/или потока выполнения, и компонент может быть локализован в одном компьютере и/или может быть распределен между двумя или больше компьютерами. Кроме того, эти компоненты могут выполняться с различных считываемых компьютером носителей информации, имеющих различные структуры данных, сохраняемые на них. Компоненты могут быть переданы с использованием локальных и/или удаленных процессов, таких как в соответствии с сигналом, имеющим один или больше пакетов данных (например, данных из одного компонента, взаимодействующего с другим компонентом в локальной системе, распределенной системе и/или через сеть, такую как сеть Интернет, с другими системами с помощью сигнала).

Кроме того, термин "или" предназначен для использования в смысле включающего "или" вместо "или" в исключительном смысле. Таким образом, если только не будет указано другое или не будет ясно из контекста, считается что "X использует A или B" означает любой из естественных включительных вариантов перестановки. Таким образом, если X использует A; X использует B или X использует и A, и B, тогда "X использует A или B" удовлетворятся при любом из перечисленных выше случаев. Кроме того, артикли "a" и "an", используемые в данной заявке и в прилагаемой формуле изобретения, обычно следует рассматривать как означающие "один или больше", если только не будет указано другое или из контекста не будет понятно, что необходимо употреблять форму единственного числа.

Различные варианты осуществления описаны здесь в связи с беспроводным терминалом. Беспроводной терминал может относиться к устройству, обеспечивающему голосовую связь и/или возможность передачи данных для пользователя. Беспроводной терминал может быть подключен к вычислительному устройству, такому как переносной компьютер или настольный компьютер, или он может представлять собой отдельное устройство, такое как карманный персональный компьютер (PDA). Беспроводной терминал также может называться системой, модулем абонента, станцией абонента, мобильной станцией, мобильным терминалом, мобильным телефоном, удаленной станцией, точкой доступа, удаленным терминалом, терминалом доступа, терминалом пользователя, агентом пользователя, устройством пользователя, оборудованием в помещении потребителя или оборудованием пользователя. Беспроводной терминал может представлять собой станцию абонента, беспроводное устройство, сотовый телефон, телефон PCS, беспроводной телефон, телефон, работающий с протоколом инициирования сеанса (SIP), станцию беспроводной местной линии (WLL), карманный персональный компьютер (PDA), портативное устройство, выполненное с возможностью беспроводной связи, или другое устройство обработки, подключенное к беспроводному модему.

«Базовая станция» может относиться к устройству в сети доступа, которое связывается через радиоинтерфейс в одном или больше секторах с беспроводными терминалами и с другими базовыми станциями, используя передачу данных по сети обратного соединения. Базовая станция может действовать как маршрутизатор между беспроводным терминалом и остальной частью сети доступа, которая может включать в себя сеть IP, путем преобразования принимаемых кадров, передаваемых по радиоинтерфейсу в IP пакеты. Базовая станция также координирует управление атрибутами для радиоинтерфейса. Кроме того, различные варианты осуществления описаны здесь в связи с базовой станцией. Базовую станцию можно использовать для связи с мобильным устройством(ами), и она также может называться точкой доступа, Узлом B, расширенным Узлом B (eNodeB), расширенной базовой станцией (eBS), сетью доступа (AN) или c использованием некоторой другой терминологии.

Ссылаясь теперь на чертежи, Фиг.1 является иллюстрацией беспроводной системы 100 связи с множественным доступом в соответствии с различными аспектами. В одном примере беспроводная система 100 связи с множественным доступом включает в себя множество базовых станций 110 и множество терминалов 120. Кроме того, одна или больше базовых станций 110 может передавать данные с одним или более терминалами 120. В качестве неограничительного примера базовая станция 110 может представлять собой точку доступа, Узел-B и/или другой соответствующий сетевой объект. Каждая базовая станция 110 обеспечивает зону обслуживания для связи в определенной географической области 102a-c. Используемый здесь и, в общем, в данной области техники термин "ячейка" может относиться к базовой станции 110 и/или к ее зоне 102a-c обслуживания в зависимости от контекста, в котором этот термин используется.

Для улучшения возможностей системы зона 102a, 102b или 102c обслуживания, соответствующая базовой станции 110, может быть разделена на множество меньших областей (например, областей 104a, 104b и 104c). Каждая из меньших областей 104a, 104b и 104c может обслуживаться соответствующей базовой подсистемой приемопередатчика (BTS, не показана). Используемый здесь и, в общем, в данной области техники, термин "сектор" может относиться к BTS и/или к зоне обслуживания в зависимости от контекста, в котором используется этот термин. В одном примере секторы 104a, 104b, 104c в ячейке 102a, 102b, 102c могут быть сформированы с использованием групп антенн (не показаны) в базовой станции 110, где каждая группа антенн отвечает за связь с терминалами 120 на участке ячейки 102a, 102b или 102c. Например, базовая станция 110, обслуживающая ячейку 102a, может иметь первую группу антенн, соответствующую сектору 104a, вторую группу антенны, соответствующую сектору 104b, и третью группу антенн, соответствующую сектору 104c. Однако следует понимать, что различные аспекты, раскрытые здесь, можно использовать в системах, имеющих ячейки, разделенные на секторы и/или не разделенные на секторы. Кроме того, следует понимать, что предполагается, что все соответствующие сети беспроводной связи, имеющие любое количество разделенных на секторы и/или не разделенных на секторы ячеек, должны попадать в пределы объема и приложенной формулы изобретения. Для упрощения, используемый здесь термин "базовая станция" может относиться как к базовой станции, которая обслуживает сектор, так и к станции, которая обслуживает ячейку. Хотя следующее описание, в общем, относится к системе, в которой каждый терминал связывается с одной обслуживающей точкой доступа, для простоты следует понимать, что терминалы могут связываться с любым количеством обслуживающих точек доступа.

В соответствии с одним аспектом терминалы 120 могут быть распределены в системе 100. Каждый терминал 120 может быть стационарным или мобильным. В качестве неограничительного примера, терминал 120 может представлять собой терминал (AT) доступа, мобильную станцию, оборудование пользователя, станцию абонента и/или другой соответствующий сетевой объект. Кроме того, терминал 120 может связываться с любым количеством базовых станций 110 или может не связываться ни с одной из базовых станций 110 в любой заданный момент времени.

В другом примере система 100 может использовать централизованную архитектуру путем использования системного контроллера 130, который может быть соединен с одной или более базовыми станциями 110 и может обеспечивать координацию и управление для базовых станций 110. В соответствии с альтернативными аспектами системный контроллер 130 может представлять собой одиночный сетевой объект или набор сетевых объектов. Кроме того, в системе 100 может использоваться распределенная архитектура, которая обеспечивает возможность связи базовых станций 110 друг с другом в соответствии с необходимостью. Передача 135 данных по сети обратного соединения может способствовать передаче данных из точки в точку между базовыми станциями, использующими такую распределенную архитектуру. В одном примере системный контроллер 130 может дополнительно содержать одно или больше соединений с множеством сетей. Такие сети могут включать в себя Интернет, другие сети на основе пакетной передачи данных и/или коммутируемые сети голосовой связи, которые могут обеспечивать передачу информации в и/или из терминалов 120, связанных с одной или больше базовыми станциями 110 в системе 100. В другом примере системный контроллер 130 может включать в себя или может быть соединен с планировщиком (не показан), который может планировать передачу данных в и/или из терминалов 120. Альтернативно, планировщик может постоянно находиться в каждой отдельной ячейке 102, в каждом секторе 104 или в их комбинации.

В одном примере в системе 100 может использоваться одна или больше схем множественного доступа, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, FDMA с одной несущей (SC-FDMA), и/или другие соответствующие схемы множественного доступа. В TDMA используется мультиплексирование с разделением по времени (TDM), при котором передачу для разных терминалов 120 ортогонализируют путем передачи в различные интервалы времени. В FDMA используется мультиплексирование с частотным разделением каналов (FDM), при котором передачу по различным терминалам 120 ортогонализируют путем передачи на различных поднесущих частотах. В одном примере в системах TDMA и FDMA также можно использовать мультиплексирование с кодовым разделением (CDM), при котором передача для множества терминалов может быть ортогонализирована с использованием различных ортогональных кодов (например, кодов Уолша) даже при том, что их передают в одном и том же временном интервале или на одной и той же поднесущей частоте. В OFDMA используется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM), и в SC-FDMA используется мультиплексирование с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDM). OFDM и SC-FDM могут разделять полосу пропускания системы на множество ортогональных поднесущих (например, тонов, элементов сигнала…), каждая из которых может быть модулирована данными. Обычно символы модуляции передают в частотном домене с OFDM и во временном домене при использовании SC-FDM. Кроме того, и/или в качестве альтернативы, полоса пропускания системы может быть разделена на одну или больше несущих частот, каждая из которых может содержать одну или больше поднесущих. В системе 100 также может использоваться комбинация схем множественного доступа, таких как OFDMA и CDMA. Хотя технологии управления мощностью, предусмотренные здесь, обычно описаны для системы OFDMA, следует понимать, что описанные здесь технологии также можно применять в любой системе беспроводной связи.

В другом примере базовые станции 110 и терминалы 120 в системе 100 могут передавать данные с использованием одного или больше каналов передачи данных и могут передавать сигналы с использованием одного или больше каналов управления. Каналы данных, используемые системой 100, могут быть назначены для активных терминалов 120 таким образом, чтобы каждый канал данных использовался только одним терминалом в любой заданный момент времени. В качестве альтернативы, каналы данных могут быть назначены для множества терминалов 120, которые могут быть наложены или ортогонально спланированы для канала данных. Для сохранения системных ресурсов каналы управления, используемые системой 100, также могут совместно использоваться среди множества терминалов 120, используя, например, мультиплексирование с кодовым разделением. В одном примере каналы данных, ортогонально мультиплексированные только по частоте и времени (например, каналы данных, не мультиплексированные с использованием CDM), могут быть в меньшей степени подвержены потере ортогональности из-за условий канала и несовершенства приемника, чем соответствующие каналы управления.

На Фиг.2A иллюстрируется блок-схема примерной системы 200, которая способствует управлению очередью во время передачи данных между базовой станцией и терминалом доступа в распределенной беспроводной сети с коммутацией пакетов. Сетевой узел 210 генерирует пакет(ы) данных, используя компонент 214 формирования пакетов, который обычно передает информацию, сгенерированную любым приложением, и использует Интернет-протокол (например, IPv4, IPv6 или мобильный IP). Сетевой узел 210 может представлять собой узел в сети Интернет или, по существу, в любой распределенной сети с коммутацией IP данных. Пакет(ы) 229 IP данных могут быть переданы с использованием (узкополосной) каналов обратного соединения (например, по каналу 135), обычно через шлюз доступа (не показан), в базовую станцию 230, которая (i) управляет очередью, ассоциированной с приложением, которое формирует пакеты IP данных, (ii) направляет пакет (пакеты) IP данных в соответствии с упомянутым активным управлением очередью и (iii) планирует и передает пакет (пакеты) IP данных в терминал 250 доступа через прямой беспроводной канал 245 передачи данных. В результате активного управления очередью базовая станция 230 будет модифицировать один или больше битов в заголовке передаваемого пакета IP данных. Когда пакет (пакеты) 229 IP данных принимают в терминале 250 доступа как часть приложения (не показана), терминал 250 доступа может передавать задержанный сигнал, содержащий маркировку пакета, в индикатор 248 маркирования, ассоциированный с пакетом (пакетами) IP данных ответа. Индикатор 248 маркирования может быть передан в узел 210 сети для регулировки скорости формирования пакета данных с учетом возможной перегрузки очереди, например накопления пакета (пакетов) IP данных в буфере (см. ниже). В качестве альтернативы, или в дополнение, в качестве знака перегрузки очереди пакет (пакеты) IP может быть сброшен вместо маркирования; сброшенные пакеты также могут привести к снижению скорости формирования пакета приложением. В результате уменьшения скорости формирования IP пакета количество пакетов в очереди в базовой станции 230 может быть уменьшено, в результате чего происходит уменьшение объема передаваемых данных по каналам обратного соединения во время передачи обслуживания базовой станции.

В одном аспекте, когда количество помеченных пакетов IP данных или тип наносимой метки меняется, приложение (не показано), через компонент 214 формирования пакета, также может реагировать путем уменьшения скорости передачи данных. В результате отставание при передаче пакетов данных в базовой станции 230 может быть уменьшено, что в свою очередь уменьшает степень использования сигнала, передаваемого по каналам обратного соединения в базовой станции 230 во время передачи обслуживания базовой станции. Потенциальное преимущество активного управления очередью состоит в упрощении интерфейсов между базовыми станциями и другими элементами в сетях, например, поскольку строгое управление потоками информации может не требоваться для поддержания малого буфера в базовой станции при поддержании все еще низкого уровня использования канала обратного соединения. Кроме того, когда мобильный терминал, который обслуживается первой базовой станцией и который принимает пакеты IP данных, ассоциированные с приложением для обслуживания второй базовой станции, переходит на обслуживание второй базовой станцией, данные, остающиеся в очереди пакета в первой обслуживающей базовой станции (например, 230), эффективно передают во вторую базовую станцию через канал передачи обратного соединения.

Активное управление очередью, обеспечиваемое компонентом 234 управления очередью, может быть основано, по меньшей мере, частично на размере очереди пакетов данных, ассоциированных со специфичным приложением. Кроме того, или в качестве альтернативы, компонент 234 управления очередью может использовать условия канала (CQI, индикатор качества канала) терминала доступа (например, терминала 250 доступа), передаваемые через обратный канал 265, для активного управления очередью; например, когда значение CQI падает ниже порогового значения, что может быть определено базовой станцией 230, прежде чем очередь станет большой, чтобы обеспечить для приложения возможность уменьшить скорость передачи данных. CQI может быть основан на, по меньшей мере, одном из следующих измеряемых параметров условий в канале: отношение "сигнал-помеха", отношение "сигнал-шум", отношение "сигнал - помеха и шум" или тому подобное.

Как отмечено выше, пакет (пакеты) 229 IP данных формируют с помощью приложения, такое приложение может относиться к функциям сети (например, протокол управления передачей с наилучшим уровнем сервиса из возможных (TCP, протокол управления передачей)), расположенным на удалении от базовой станции, которые предоставляют и принимают IP пакеты, для связи с одним или больше терминалами. Соответствующие приложения могут иметь различные аспекты задержки и QoS (качество обслуживания); например, приложение может представлять собой работающее в режиме онлайн игровое приложение (требуется низкая степень задержки для обеспечения удовлетворительного QoS; приложение коммерческого типа, с тех пор как провайдеры услуги/поставщики могут предложить пользователям наилучший уровень сервиса из возможных, увеличение дохода), приложение, использующее протокол передачи голоса через Интернет (VOIP) (приемлемый уровень задержки может быть терпимым для пользователя; однако флуктуации, связанные с плохой передачей обслуживания, могут оказывать отрицательное влияние на QoS; следует понимать, что системы и способ приложений в соответствии с предметом изобретения уменьшают флуктуации, обеспечивая эффективную передачу данных во время передачи обслуживания, как описано здесь), приложение потоковой передачи видеоданных (активное управление очередью может быть необходимым для обеспечения эффективного выполнения передачи обслуживания благодаря малому объему передаваемых данных), работающие в компьютерной системе приложения, ассоциированные с терминалом 250 доступа (компьютер может быть направлен через узел 210 основной IP сети), специализированное приложение, которое формирует данные, передаваемые через трафик, передаваемый с наилучшим уровнем сервиса из возможных, для назначения, специфичного для пользователя, и т.п. В одном аспекте приложение может постоянно находиться в сетевом узле 210, и процессор 222 может выполнять, по меньшей мере, частично приложение. Следует понимать, что процессор 222 также может выполнять другие аспекты работы, типичные для сетевого узла 210.

Следует понимать, что на степень накопления данных в очереди или на степень накопления пакета (пактов) IP данных в буфере, например, можно влиять с помощью CQI 265, а не только непосредственно через явное внедрение в алгоритмы (см. ниже), которые диктуют подход, с помощью которого пакет IP данных будет помечен или сброшен, но также и опосредованно через скорость передачи данных, для которой пакет IP данных планируют и передают. В базовой станции 230 планировщик 238 может использовать принятую информацию о состоянии канала или CQI 265 в комбинации с алгоритмами планирования (такими как циклический алгоритм, справедливое размещение в очереди, максимальная пропускная способность, пропорциональная равнодоступность к сетевым ресурсам и т.д.) для динамического планирования (i) ресурсов передачи, таких как полоса пропускания и повторное использование частоты (для уменьшения помех из других секторов); (ii) режима работы терминала 250 доступа, режима работы, который может включать в себя передачу в одном из режимов с одним пользователем, одним входом и множеством выходов (SIMO), с одним пользователем, множеством входов и множеством выходов (SU-MIMO) или с множеством пользователей MIMO (MU-MIMO); и (iii) скорости кода и размера совокупности символов, используемой для передачи данных, например пакета IP данных. Поэтому когда большую полосу пропускания и степень повторного использования частот, близкую к единице, а также работу в режиме MU-MIMO с высокой пропускной способностью выделяют для терминала 250 доступа, очередь, ассоциированную с приложением, можно разгрузить, например более просто исчерпать, определяя, таким образом, объем пакетов данных, которые были помечены или сброшены.

В одном аспекте накладываемое значение CQI 265 в терминале 250 доступа может быть определено на основе, по меньшей мере, частично принимаемой известной пилотной последовательности символов, которую передает базовая станция 230. Можно использовать различные последовательности, например последовательность с постоянной амплитудой и нулевой автокорреляцией (CAZAC), псевдослучайный код или псевдошумовую последовательность, золотую последовательность, последовательность Уолша-Адамара, экспоненциальную последовательность, последовательность Коломба, последовательность Райса, М-последовательность или обобщенную последовательность, аналогичную последовательности с линейно-частотной модуляцией (GCL) (например, последовательность Задова-Чу). Компонент 224 формирования CQI принимает пилотный сигнал, передаваемый в соответствии со специфичным режимом работы с множественным разделением каналов (например, CDMA, FDMA или TDMA) и рассчитывает измеряемые параметры условий канала на основ