СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ВНУТРИПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ
METHODS AND DEVICE OF INTERNAL USER SCHEDULING OF UPLINK SERVICE QUALITY

Испрашивание приоритета
Настоящая заявка испрашивает приоритет в соответствии с предварительной заявкой на патент США №61/025688, имеющей название «Intra-User UL Scheduling and QoS UL Algorithms at the WiMAX Mobile Station Based on Scheduling Types», поданной 1 февраля 2008 года, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки для всех целей.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие, в целом, имеет отношение к технологии беспроводной связи. Более конкретно, настоящее раскрытие имеет отношение к способам и устройству для внутрипользовательского планирования качества обслуживания восходящей линии связи.
Предшествующий уровень техники
Используемый в настоящем документе термин «абонентская станция» имеет отношение к электронному устройству, которое может быть использовано для передачи голоса и/или данных по сети беспроводной связи. Примеры абонентских станций включают в себя сотовые телефоны, персональные цифровые помощники (PDA), портативные устройства, беспроводные модемы, ноутбуки, персональные компьютеры и т.д. Альтернативно, абонентская станция может называться мобильной станцией, мобильным терминалом, терминалом доступа, удаленной станцией, пользовательским терминалом, терминалом, абонентской установкой, абонентским оборудованием и т.д.
Сеть беспроводной связи может обеспечить связь для ряда абонентских станций, каждая из которых может быть обслужена базовой станцией. Альтернативно, базовая станция, может называться точкой доступа, узлом B или с помощью какой-либо другой терминологии.
Абонентская станция может осуществлять связь с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач по восходящей или нисходящей линиям связи. Восходящая линия связи (либо обратная линия связи) относится к линии связи от абонентской станции к базовой станции, а нисходящая линия связи (или прямая линия связи) относится к линии связи от базовой станции к абонентской станции.
Ресурсы сети беспроводной связи (например, полоса пропускания и мощность передатчика) могут быть совместно использованы множеством абонентских станций. Известно большое количество технологий множественного доступа, включающих в себя множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA) и множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует пример сети беспроводной связи.
Фиг.2 иллюстрирует пример, изображающий определенные аспекты структуры кадра в сети WiMAX.
Фиг.3 иллюстрирует пример, изображающий определенные дополнительные аспекты структуры кадра в сети WiMAX.
Фиг.4 иллюстрирует множество соединений по восходящей линии связи между абонентской станцией и базовой станцией.
Фиг.5 иллюстрирует пример структуры данных, которая определяет приоритеты для различных типов планирования.
Фиг.6 иллюстрирует пример структуры данных, которая ассоциирует параметры качества обслуживания (QoS) с различными типами планирования.
Фиг.7 иллюстрирует пример структуры данных, которая хранит определенную информацию для каждого из активных соединений, которые поддерживаются абонентской станцией.
Фиг.8 иллюстрирует пример списка приоритетов, который может быть создан во время планирования на абонентской станции.
Фиг.9 иллюстрирует пример способа планирования соединений по восходящей линии связи.
Фиг.9A иллюстрирует блоки «средство плюс функция», соответствующие способу, изображенному на Фиг.9.
Фиг.10 иллюстрирует функцию, которая может быть использована для вычисления метрики планирования.
Фиг.11 иллюстрирует другую функцию, которая может быть использована для вычисления метрики планирования.
Фиг.12 иллюстрирует другую функцию, которая может быть использована для вычисления метрики планирования.
Фиг.13 иллюстрирует другую функцию, которая может быть использована для вычисления метрики планирования.
Фиг.14 иллюстрирует другой пример способа планирования соединений по восходящей линии связи.
Фиг.14A иллюстрирует блоки «средство плюс функция» соответствующие способу, изображенному на Фиг.14.
Фиг.15 иллюстрирует пример абонентской станции, которая сконфигурирована для реализации схемы планирования восходящих линий связи, как описано в настоящем документе.
Сущность изобретения
Раскрыт способ внутрипользовательского планирования качества обслуживания (QoS) восходящей линии связи. Способ может быть воплощен абонентской станцией. Способ может включать в себя этап определения типов планирования, ассоциированных с активными соединениями по восходящей линии связи, которые поддерживаются абонентской станцией. Способ также может включать в себя этап определения параметров QoS, соответствующих различным типам планирования. Способ также может включать в себя этап планирования активных соединений по восходящей линии связи для передач по восходящим линиям связи на основе различных типов планирования и их соответствующих параметров QoS.
Раскрыта абонентская станция, которая сконфигурирована для внутрипользовательского планирования (QoS) качества обслуживания восходящей линии связи. Абонентская станция включает в себя процессор и запоминающее устройство на электронной связи с процессором. Команды хранятся в запоминающем устройстве. Команды могут быть выполнены процессором для определения типов планирования, ассоциированных с активными соединениями по восходящей линии связи, которые поддерживаются абонентской станцией. Команды также могут быть выполнены процессором для определения параметров, соответствующих различным типам планирования. Команды также могут быть выполнены процессором для планирования активных соединений по восходящей линии связи для передач по восходящей линии связи на основе различных типов планирования и их соответствующих параметров QoS.
Раскрыта абонентская станция, которая сконфигурирована для внутрипользовательского планирования качества обслуживания (QoS) восходящей линии связи. Абонентская станция может включать в себя средство для определения типов планирования, ассоциированных с активными соединениями по восходящей линии связи, которые поддерживаются абонентской станцией. Абонентская станция также может включать в себя средство для определения параметров QoS, соответствующих различным типам планирования. Абонентская станция также может включать в себя средство для планирования активных соединений по восходящей линии связи для передач по восходящей линии связи на основе различных типов планирования и их соответствующих параметров QoS.
Раскрыт компьютерный программный продукт для содействия внутрипользовательскому планированию качества обслуживания (QoS) восходящей линии связи. Компьютерный программный продукт включает в себя машиночитаемую среду, в которой имеются команды. Команды могут включать в себя код для определения типов планирования, ассоциированных с активными соединениями по восходящей линии связи, которые поддерживаются абонентской станцией. Команды также могут включать в себя код для определения параметров QoS, соответствующих различным типам планирования. Команды также могут включать в себя код для планирования активных соединений по восходящей линии связи для передач по восходящей линии связи на основе различных типов планирования и их соответствующих параметров QoS.
Подробное описание изобретения
Способ и устройство настоящего раскрытия могут быть использованы в широкополосной сети беспроводной связи. Термин "широкополосная беспроводная связь" относится к технологии, которая предоставляет доступ к беспроводной, голосовой, Интернет сети и/или сети передачи данных в пределах данной области.
Цель стандартов широкополосного беспроводного доступа Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.16 заключается в подготовке формальных спецификаций для глобального развертывания широкополосных беспроводных городских сетей. Несмотря на то, что семейство стандартов 802.16 официально названо как WirelessMAN, оно была названо "WiMAX" (что означает "всемирная совместимость для микроволнового доступа") промышленной группой, названной WiMAX Forum. Следовательно, термин "WiMAX" имеет отношение к основанной на стандартах технологии широкополосной беспроводной связи, которая обеспечивает высокую пропускную способность широкополосных соединений на дальние расстояния.
Некоторые из описанных в настоящем документе примеров актуальны для сетей беспроводной связи, которые сконфигурованы в соответствии со стандартами технологии WiMAX. Однако данные примеры не должны интерпретироваться как ограничение объема настоящего раскрытия.
WiMAX основана на технологии OFDM (ортогональном частотном распределении каналов с мультиплексированием) и OFDMA (множественном доступе с ортогональном частотным разделением). OFDM является технологией цифровой модуляции разделенной несущей, которая недавно нашла широкое применение во множестве сетей связи с высокой скоростью передачи данных. С OFDM поток передачи двоичных сигналов разделен на множество подпотоков с меньшей скоростью. Каждый подпоток модулируется с одной из множества ортогональных поднесущих и посылается по одному из многочисленных параллельных подканалов. OFDMA является технологией множественного доступа, в которой пользователям выделяют поднесущие в различных временных интервалах. OFDMA является гибкой технологией множественного доступа, которая может обеспечить многих пользователей широким спектром приложений, скоростей передачи данных и требований к качеству обслуживания.
Фиг.1 иллюстрирует пример сети 100 беспроводной связи. Сеть 100 беспроводной связи обеспечивает передачу информации для ряда сот 102, каждая из которых обслуживается базовой станцией 104. Базовая станция 104 может быть фиксированной станцией, которая осуществляет связь с абонентскими станциями 106. Базовая станция 104 альтернативно может называться точкой доступа, узлом B, или с помощью какой-либо другой терминологии.
Фиг.1 изображает различные абонентские станции 106 рассредоточенные по всей сети 100. Абонентские станции 106 могут быть неподвижными (то есть стационарными) или мобильными. Абонентские станции 106 альтернативно могут называться мобильными станциями, мобильными терминалами, терминалами доступа, удаленными станциями, пользовательскими терминалами, терминалами, абонентскими модулями, пользовательским оборудованием и т.д. Абонентские станции 106 могут быть такими устройствами беспроводной связи, как сотовые телефоны, персональные цифровые помощники (PDA), портативные устройства, беспроводные модемы, ноутбуки, персональные компьютеры и т.д.
Множество алгоритмов и способов может быть использовано для передач в сети 100 беспроводной связи между базовыми станциями 104 и абонентскими станциями 106. Например, сигналы могут быть посланы и приняты между базовыми станциями 104 и абонентскими станциями 106 в соответствии с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), множественным доступом с кодовым разделением каналов (CDMA), множественным доступом с временным разделением каналов (TDMA), множественным доступом с частотным разделением каналов (FDMA) и т.д.
Линия связи, которая способствует передаче от базовой станции 104 к абонентской станции 106, может называться нисходящей линией 108 связи, а линия связи, которая способствует передаче от абонентской станции 106 к базовой станции 104, может называться восходящей линией 110 связи. Альтернативно, нисходящая линия 108 связи может называться прямой линией связи или прямым каналом, а восходящая линия 110 связи может называться обратной линией связи или обратным каналом.
Сота 102 может подразделяться на множество секторов 112. Сектор 112 является физической зоной покрытия (охвата) в пределах соты 102. Базовые станции 104 в сети 100 беспроводной связи могут использовать антенны, которые концентрируют поток энергии в пределах каждого конкретного сектора 112 соты 102.
Фиг.2 иллюстрирует пример, изображающий определенные аспекты структуры кадра 214 в сети WiMAX. В сети WiMAX кадр 214 является временным интервалом постоянной длины. Для функционирования дуплексной связи (TDD) с временным разделением каждый кадр 214 разделяют на подкадр 216 нисходящей линии (DL) связи и подкадр 218 восходящей (UL) линии связи. Подкадр 216 нисходящей линии связи начинается с преамбулы 228.
В сети WiMAX временной интервал 224 является наименьшей единицей измерения для назначения полосы пропускания для пользователей. Временной интервал 224 является подканалом 220 (то есть группой поднесущих 225) в пределах длительности временного интервала 226 (то есть определенного ряда символов 222).
Фиг.3 иллюстрирует пример, изображающий определенные дополнительные аспекты структуры кадра 314 в сети WiMAX. Кадр 314 включает в себя подкадр 316 нисходящей линии связи и подкадр 318 восходящей линии связи, разделенные защитным интервалом 346. Кадр 314 передается по подканалам L 320. Существует, в общей сложности, M символов 322 в кадре 314, N символов 322 в подкадре нисходящей линии 316 связи, и M-N символов в подкадре восходящей линии 318 связи.
Подкадр нисходящей линии 316 связи включает в себя преамбулу 328. Преамбула 328 используется для процедур физического уровня, таких как временная и частотная синхронизация и первоначальная оценка канала. Подкадр нисходящей линии 316 связи также включает в себя заголовок 330 управления кадром (FCH). Заголовок 330 FCH предоставляет такую информацию о конфигурации кадра 314, как длина сообщения MAP, схема модуляции и кодирования, и используемые поднесущие 225.
Множеству пользователей назначают области данных в кадре 314, и эти назначения установлены в сообщении 332 MAP нисходящей линии связи и в сообщении 336 MAP восходящей линии связи. Сообщения 332, 336 MAP включают в себя шаблон пакета для каждого пользователя, который определяет используемую схему модуляции и кодирования.
Подкадр нисходящей линии 316 связи также включает в себя множество пакетов 334a-h нисходящей линии связи. Первый пакет 334a нисходящей линии связи, как правило, является сообщением 336 MAP восходящей линии связи. Пакеты 334a-h нисходящей линии связи могут быть различного размера и типа и могут нести в себе данные для нескольких пользователей.
Подкадр 318 восходящей линии связи включает в себя множество пакетов 338a-d восходящей линии связи, которые могут быть от различных пользователей. Подкадр восходящей линии связи также включает в себя канал 342 регулировки, который может использоваться для настройки частоты, времени и мощности по обратной связи во время подключения к сети, равно как и далее периодически. Канал 342 регулировки также может использоваться абонентскими станциями 106 для создания запросов полосы пропускания по восходящей линии связи.
Подкадр 318 восходящей линии связи также включает в себя канал 344 индикатора качества канала (CQICH) для абонентских станций 106 для обеспечения обратной связи об информации о качестве канала, которая может быть использована планировщиком на базовой станции 104. Канал 344 CQICH также может называться быстрым каналом 344 обратной связи. Подкадр 318 восходящей линии связи также включает в себя канал 340 подтверждения (АСК) гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ), который может быть использован абонентской станцией 106 для обеспечения обратной связи о подтверждении по нисходящей линии связи.
Фиг.4 иллюстрирует множество соединений 412 по восходящей линии связи между абонентской станции 406 и базовой станцией 404. Каждое соединение 412 по восходящей линии связи может быть ассоциировано с идентификатором 414 соединения.
Каждое соединение 412 по восходящей линии связи также может быть ассоциировано с типом 416 планирования. Последующие типы 416 планирования для соединений 412 по восходящей линии связи заданы в стандарте IEEE 802.16: UGS (служба незапрашиваемого предоставления), ertPS (расширенная служба опроса в реальном времени), rtPS (служба опроса в реальном времени), nrtPS (служба опроса не в реальном времени) и BE («наилучшее из возможного»).
Служба незапрашиваемого предоставления разработана для поддержки пакетов данных фиксированного размера с постоянной скоростью передачи битов. Служба опроса в реальном времени разработана для поддержки служебных потоков в реальном времени (например, потоковое видео). Служба опроса не в реальном времени разработана для поддержки устойчивых к задержке потоков данных, которые требуют предоставлений данных меняющегося размера на минимальной гарантируемой скорости (например, протокол передачи файлов FTP). Служба «наилучшее из возможного» разработана для сопровождения потоков данных, которые не требуют минимальной гарантии уровня обслуживания (например, просмотр веб страниц). Расширенная служба опроса в реальном времени разработана для поддержки приложений в реальном времени, которые имеют переменные скорости передачи данных, но требуют гарантируемой скорости передачи данных и задержки (например, голос через IP с подавлением пауз).
Для передачи по каждому соединению 412 по восходящей линии связи могут иметься данные 418. В стандартах WiMAX предоставление полосы пропускания по восходящей (UL) линии связи адресовано основному идентификатору 422 соединения (CID) абонентской станции. Однако у абонентской станции 406 может иметься множество активных соединений 412 по восходящей линии связи. Следовательно, для планирования этого множества активных соединений 412 для использования назначенной полосы пропускания в восходящей линии связи может быть обеспечен планировщик 420. Планировщик 420 может осуществлять следующие две функции: выбор порядка приоритета и назначение передачи байтов по восходящей линии связи.
Фиг.5 иллюстрирует пример структуры 510 данных, который определяет приоритеты различных типов 512 планирования. Структура 510 данных может храниться в запоминающем устройстве абонентской станции 406. Как вариант, информация, хранящаяся в структуре 510 данных, может храниться в множестве структур 510 данных.
Служба 512a незапрашиваемого предоставления (UGS) может иметь самый высокий приоритет 514a. Служба 512b опроса в реальном времени (rtPS) и расширенная служба 512c опроса в реальном времени (ertPS) могут иметь следующий по важности приоритет 514b. Служба 512d опроса не в реальном времени (nrtPS) может иметь следующий по важности приоритет 514c. Служба 512e «наилучшее из возможного» (BE) может иметь следующий по важности приоритет 514d.
Абонентская станция 406 может использовать тип 512 планирования для порядка приоритета 514 при передаче по восходящей линии связи. Как уже показано, приоритет 514 типов 512 планирования в порядке убывания может быть таким: 512a UGS > 512b rtPS или 512c crtPS>512d nrtPS>512e BE. Можно считать, что типы планирования 512b rtPS и 512c ertPS имеют один и тот же приоритет 514. При планировании соединения 412 более высокого приоритета 514 типов 512 планирования могут иметь преимущество над соединениями 412 низшего приоритета 514 типов 512 планирования.
Фиг.6 иллюстрирует пример структуры 610 данных, которая ассоциирует параметры 614 качества обслуживания (QoS) с различными типами 612 планирования. Структура 610 данных может храниться в запоминающем устройстве в абонентской станции 406. Альтернативно, информация, которая содержится в структуре 610 данных, может храниться в множестве структур 610 данных.
Служба 612a незапрашиваемого предоставление (UGS) может быть ассоциирована с максимальной поддерживаемой скоростью 614a трафика и максимальным временем 614b ожидания. Служба 612b опроса в реальном времени (rtPS) и расширенная служба 612c опроса в реальном времени (ertPS) могут быть ассоциированы с максимальной поддерживаемой скоростью 614a трафика, максимальным временем 614b ожидания и минимальной зарезервированной скоростью 614c трафика. Служба 612d опроса не в реальном времени (nrtPS) может быть ассоциирована с максимальной поддерживаемой скоростью 614a трафика и минимальной зарезервированной скоростью 614c трафика. Служба 612e «наилучшее из возможного» (BE) может быть ассоциирована с максимальной поддерживаемой скоростью 614a трафика.
Максимальная поддерживаемая скорость 614a трафика может быть обозначена как Max_Ri. Максимальное время 614b ожидания может быть обозначено как Max_Ti. Минимально зарезервированная скорость 614c трафика может быть обозначена как Min_Ri. Индекс i является индексом соединения, таким как транспортный идентификатор 414 CID.
Настоящее раскрытие предлагает способ планирования соединений по восходящей линии связи для абонентской станции 406, принимая во внимание различные типы 512 планирования и их параметры 614 QoS. Базовая станция 404 может послать MAP 336 восходящей линии связи (UL-MAP), чтобы сигнализировать, что абонентской станции 406 назначена некоторая полоса пропускания в восходящей линии связи. Когда абонентская станция 406 принимает UL-MAP 336, который назначает эту абонентскую станцию 406 для передачи по восходящей линии связи, то абонентская станция 406 может вычислить количество доступных байтов из количества временных интервалов и схемы модуляции/кодирования, назначенных UL-MAP 336. Планировщик 420 может выделить количество доступных байтов данных соединениям 412 по восходящей линии связи с данными 418, ожидающими передачи.
Фиг.7 иллюстрирует пример структуры 710 данных, которая хранит определенную информацию для каждого из активных соединений 712, которые поддерживаются абонентской станцией 406. Структура 710 данных может храниться в запоминающем устройстве в абонентской станции 406. Информация, которая содержится в структуре 710 данных, может альтернативно храниться в множестве структур 710 данных.
Если существует более одного соединения 412 одного и того же типа 512 планирования, то планировщик 420 может использовать определенную метрику 714 планирования для определения порядка назначения полосы пропускания. Метрика 714 планирования может быть определена для каждого активного соединения 712. Метрика 714 планирования может называться Ui. Метрика 714 планирования может использоваться для выбора соединения 712, для которого передаются данные 418, когда абонентской станции 406 назначена полоса пропускания по восходящей линии связи. Например, планировщик 420 изначально может определить, существуют ли какие-либо соединения 712 типа 512a планирования UGS, в связи с тем, что оно может иметь наивысший приоритет 514a (как показано на Фиг.5). Если существует множество соединений 712 типа 512a UGS, то планировщик 420 может выбрать соединение 712 типа 512a планирования предоставления UGS, который имеет самую высокую метрику 714 планирования.
Для каждого соединения 712 может быть определен параметр 716, который указывает количество битов, назначенных для соединения 712. Данный параметр 716 может называться Ni. Данный параметр 716 может быть использован при вычислении метрики 714 планирования для соединения 712.
Кроме того, для каждого соединения 112 может быть определен параметр 718, который указывает ожидание очереди данных головы очереди для соединения 712. Данный параметр 718 может называться Di. Данный параметр 718 может быть использован при вычислении метрики 714 планирования для соединения 712.
Кроме того, для каждого соединения 712 может быть определен параметр 720, который указывает отрезок времени, на протяжении которого было активно соединение 712. Данный параметр 720 может называться Ti. Данный параметр 720 может быть использован при вычислении метрики 714 планирования для соединения 712.
Кроме того, для каждого соединения 712 может быть определен параметр 722, который указывает назначенную скорость трафика (например, скорость передачи битов). Данный параметр 722 может называться Ri и может быть вычислен как Ni/Ti. Данный параметр 722 может быть использован при вычислении метрики 714 планирования для соединения 712.
Вычисление метрики 714 планирования для каждого конкретного соединения 712 может зависеть от типа 416 планирования соединения 712. В дальнейшем это будет описано более подробно.
Фиг.8 иллюстрирует пример списка 820 приоритета, который может быть создан на абонентской станции 406 во время планирования. Список 820 приоритета может включать в себя отдельную строку 822 в списке 820 приоритета для каждого активного соединения 412 по восходящей линии связи. Каждое активное соединение 412 по восходящей линии связи может быть идентифицировано посредством соответствующего идентификатора 414 соединения в списке 820 приоритета.
Для каждого активного соединения 412 по восходящей линии связи список 820 приоритета может включать в себя соответствующий тип 512 планирования. Строки 822 в списке 820 приоритета могут быть отсортированы на основе типа 512 планирования. Другими словами, при планировании, соединения 412, имеющие типов 512 планирования более высокого приоритета 514, могут иметь более высокий приоритет 824 над соединениями 412, имеющими типов 512 планирования более низкого приоритета 514.
Кроме того, для каждого активного соединения 412 по восходящей линии связи список 820 приоритета может включать в себя соответствующую метрику 714 планирования. Строки 822 в списке 820 приоритета могут быть отсортированы на основе метрики 714 планирования. Соединению 412, имеющему самую высокую метрику 714 планирования, может быть дан наивысший приоритет 824 в списке 820 приоритета среди соединений 412 того же самого типа 512 планирования.
Фиг.9 иллюстрирует пример способа 900 планирования соединений 412 по восходящей линии связи. Способ 900 может быть реализован на абонентской станции 406 планировщиком 420.
Способ 900 может включать в себя прием 902 сообщения 336 UL-MAP. Сообщение протокола 336 UL-MAP может указывать на то, была ли абонентской станции 406 назначена какая-либо полоса пропускания по восходящей линии связи для следующего подкадра 318 всходящей линии связи. Если определено 904, что абонентской станции 406 была назначена полоса пропускания по восходящей линии связи, и если определено 906, что существует, по меньшей мере, одно активное соединение 412 по восходящей линии связи с данными 418 для передачи, то способ 900 может включать в себя создание 908 списка 820 приоритета.
Способ 900 также может включать в себя сортировку 910 соединений 412 в списке 820 приоритета на основе типа 512 планирования. Другими словами, соединения 412 типов 512 планирования, имеющих более высокий приоритет 514, могут иметь преимущество над соединениями 412 типов 512 планирования, имеющих более низкий приоритет 514.
При некоторых обстоятельствах может иметься множество активных соединений 412 одних и тех же типов 512 планирования с данными 418 для передачи. В данной ситуации метрика планирования 714 может быть использован для определения преимущества. Например, способ 900 также может включать в себя сортировку 912 соединений 412 одного и того же типа 512 планирования на основе метрики 714 планирования. Соединению 412, имеющему наивысшую метрику 714 планирования, может быть дан наивысший приоритет в списке 820 приоритета среди соединений 412 одного и того же типа 512 планирования. Если существует зависимость между метриками 714 планирования, то планировщик 420 может производить произвольный выбор среди соединений 412.
Способ 900 также может включать в себя определение 914 данных 418 для передачи по восходящей линии связи на основе списка 820 приоритета. Как только определен список 820 приоритета, планировщик 420 может определить количество данных 418 (например, число байтов данных) для назначения для различных соединений 412 сначала и до конца списка 820 приоритета. Другими словами, планировщик 420 может определить количество данных 418 для назначения каждому соединению 412 для передачи по восходящей линии связи одного соединения 412 за другим в списке 820 приоритета.
Планировщик 420 может назначить все данные 418 каждого конкретного соединения 412 прежде, чем назначить данные 418 следующего соединения 412 в списке 820 приоритета. Назначение данных 418 может продолжаться таким способом, пока все доступные данные 418 не будут исчерпаны.
Как только данные 418, доступные для передачи, были назначены, и/или как только была использована доступная полоса пропускания, способ 900 может включать в себя ожидание 916 следующего сообщения 336 UL-MAP. Если следующее сообщение 336 UL-MAP принято 902, то тогда способ 900 может продолжаться так, как это было описано выше.
Следовательно, Фиг.9 иллюстрирует пример способа 900, в котором требования 614 к внутрипользовательскому QoS принимаются в расчет при планировании передач по восходящей линии связи. Применительно к настоящему раскрытию, термин "пользователь" может относиться к абонентской станции 406 (которая, как обозначено выше, может, альтернативно, называться мобильной станцией, мобильным терминалом, терминалом доступа, удаленной станцией, пользовательским терминалом, терминалом, абонентским модулем, абонентским оборудованием, и т.д.). Следовательно, термин "внутрипользовательский" может относиться к "внутриабонентской станции". Как отмечалось выше, на пользователя (то есть на абонентскую станцию 406) может приходиться множество соединений 412 по восходящей линии связи. В соответствии с настоящим раскрытием, планировщик 420 может определить очередность соединений 412 по восходящей линии связи в передаче.
Способ 900 по Фиг.9, описанный выше, может быть выполнен посредством различных аппаратного(ых) и/или программного(ых) компонента(ов) и/или модуля(ей), соответствующих средству плюс функции блоков 900A, иллюстрированных на Фиг.9A. Другими словами, блоки с 902 по 916, иллюстрированные на Фиг.9, соответствуют средству плюс функции блоков с 902A по 916A иллюстрированных на Фиг.9A.
Теперь будут обсуждаться некоторые примеры уравнений, которые могут быть использованы для вычисления метрик 714 планирования для соединений 712 различных типов 416 планирования. Данные уравнения предоставлены исключительно в качестве примера и не должны рассматриваться как ограничение объема настоящего раскрытия.
Метрика 714 планирования для соединения 712 службу незапрашиваемого предоставления (UGS), типа 512a планирования может быть вычислена как:
Ui=f(Ri|Max_Ri)+g(Di|Max_Ti)
f(Ri|Max_Ri)=b1/(Ri/Max_Ri), если Ri>a*Max_Ri;
иначе f=b1/a
g(Di|Max_Ti)=b2/(1-Di/(c*Max_Ti)), если Di<(c-d)*Max_Ti;
иначе g=b2*c/d
Составляющие b1 и b2 являются весовыми коэффициентами в промежутке между f и g, составляющая a является некоторой малой константой, используемой для защиты знаменателя от принятия им нулевого значения. Составляющая c является некоторым процентом времени ожидания, назначенным для задержки между абонентским терминалом 406 и базовой станцией 404. Составляющая d (то есть d<c) должна защищать знаменатель от принятия им нулевого значения.
Функции f и g изображены на Фиг.10 и 11 соответственно. Можно заметить, что функция f сохраняет постоянное высокое значение, когда R является малым и начинает уменьшаться. Функция g начинает увеличиваться до тех пор, пока она не достигнет значения (c-d)*Max_T, за пределами которого она сохраняется как большая константа. Функция g имеет полюс в c*Max_T для указания большого стимула планировщику 420, если значение ожидания приближается к значению c*Max_T.
Метрика планирования 714 для соединения 712 в службе опроса в реальном времени (rtPS) типа 512b планирования или расширенной службы опроса в реальном времени (ertPS) типа 512c планирования может быть вычислена как
Ui=f1(Ri|Min_Ri, Max_Ri)+g(Di|Max_Ti)
f1(Ri|Min_Ri, Max_Ri)=b3/(Ri/Min_Ri), если Ri>e*Min_Ri и
Ri<Max_Ri; иначе f1=b3/e, если Ri≤e*Min_Ri, и f1=0,
если Ri≥Max_Ri
g(Di|Max_Ti)=b2/(1-Di/(c*Max_Ti)), если Di<(c-d)*Max_Ti;
иначе g=b *c/d
Термины b3 и b2 являются весовыми коэффициентами в промежутке между f и g. Функция f1 изображена на Фиг.12. Можно заметить, что функция fl сохраняет постоянное высокое числовое значение, когда как R является малым и начинает уменьшаться. Если R больше Max_R, то оно становится равным нулю, что подразумевает, что планировщик 420 не хочет планировать данное соединение 412 до тех пор, пока планируются другие соединения 412 того же самого типа 416 планирования.
Метрика 714 планирования соединения 712 в службе опроса не в реальном времени (nrtPS) типа 512d планирования может быть вычислена как
Ui=f1(Ri|Min_Ri, Max_Ri)
f1(Ri|Min_Ri, Max_Ri)=b3/(Ri/Min_Ri), если Ri>e*Min_Ri и
Ri<Max_Ri; иначе f1=b3/e, если Ri≤e*Min_Ri, и
f1=0, если Ri≥Max_Ri
Метрика 714 планирования для соединения 712 типа 512e планирования «наилучшее из возможного» (BE) может быть вычислена как
Ui=f2(Ri|Max_Ri)
f2(Ri|Max_Ri)=1, если Ri<Max_Ri; иначе f2=0
Функция f2 изображена на Фиг.13. Можно заметить, что функция f2 сохраняет постоянное высокое значение, если R меньше чем Max_Ri, выше которого она становится нулем. Это подразумевает, что если скорость не является большей чем максимальное значение, то каждое соединение 412 имеет тот же самый приоритет.
Фиг.14 иллюстрирует другой пример способа 1400 для планирования соединений 412 по восходящей линии связи. Способ 1400 может быть реализован посредством планировщика 420 в абонентской станции 406.
Способ 1400 может включать в себя прием 1402 сообщения 336 UL-MAP. Сообщение 336 UL-MAP может указать, была ли назначена абонентской станции 406 какая-либо полоса пропускания восходящей линии связи для следующего подкадра 318 восходящей линии связи. Если определено 1404, что абонентской станции 406 была назначена полоса пропускания восходящей линии связи, и если определено 1406, что имеется по меньшей мере одно активное соединение 412 по восходящей линии связи с данными 418 для передачи, то способ 1400 может включать в себя создание 1408 списка 820 приоритета.
Способ 1400 также может включать в себя сортировку 1410 соединений 412 в списке 820 приоритета на основе типа 512 планирования. Другими словами, соединения 412 из более высокого приоритета типов 514 планирования могут иметь преимущество перед соединениями 412 более низкого приоритета 514 типов 512 планирования.
При некоторых обстоятельствах может иметься множество активных соединений 412 того же самого типа 512 планирования с данными 418 для передачи. В данной ситуации соединения 412 того же самого типа 512 планирования могут быть отсортированы 1412 на основе алгоритма кругового обслуживания. Планировщик 420 может начать расположение по порядку, начиная со следующего соединения 412 в период после окончания соединения 412 последнего назначения полосы пропускания восходящей линии связи. Например, предположим, что имеются три соединения 412 одного и того же типа 512 планирования: C1, C2 и C3. Данные соединения 412 можно расположить в порядке C1, C2, и C3 для данного подкадра 318 восходящей линии связи. В следующий раз та данная полоса пропускания назначается абонентской станции 406 для передачи по восходящей линии связи, данные соединения 412 могут быть расположены в порядке C2, C3, и C1 для данного подкадра 318 восходящей линии связи. В следующий раз абонентской станции 406 назначается та полоса пропускания для передачи по восходящей линии связи, данные соединения 412 могут быть расположены в порядке C3, C1, и C2 для данного подкадра 318 восходящей линии связи и так далее.
Способ 1400 также может включать в себя определение 1414 данных 418 для передачи по восходящей линии связи на основе списка 820 приоритета. Как только определен список 820 приоритета, планировщик 420 может определить количество данных 418 (например, количество байтов данных) для назначения различным соединениям 412 от начала и до конца списка 820 приоритета. Другими словами, планировщик 420 может определить количество данных 418 для назначения их каждому соединению 412 для передачи по восходящей линии связи, одному соединению 412 за другим согласно списку 820 приоритета.
Планировщик 420 может назначить все данные 418 каждого конкретного соединения 412 прежде, чем назначить данные 418 следующего соединения 412 в списке 820 приоритета. Назначение данных 418 может продолжаться таким образом, пока все доступные данные 418 не будут исчерпаны.
Как только данные 418, доступные для передачи, были назначены, и/или как только была использована доступная полоса пропускания, способ 1400 может включать в себя ожидание 1416 следующего сообщения 336 MAP восходящей линии связи. Если следующее сообщение 336 MAP восходящей линии связи принято 1402, то тогда способ 1400 может продолжаться таким образом, как было описано выше.
Следовательно, Фиг.14 иллюстрирует другой пример способа 1400, в котором требования внутрипользовательского качества 614 QoS принимаются во внимание при планировании передач по восходящей линии связи. Более конкретно, в том случае, когда имеется множество соединений 412 с данными 418, доступными для передачи, планировщик 420 может выбрать соединения 412, данные 418 которых будут переданы по восходящей линии 110 связи, на основе приоритета 514 соответствующего типа 512 планирования. В случае, когда имеется множество активных соединений 412 того же самого типа 512 планирования с данными 418 для передачи, соединения 412 того же самого типа 512 планирования могут быть отсортированы 1412 на основе алгоритма кругового обслуживания. Алгоритм, обрисованный на Фиг.14, может рассматривать типы 512 планирования при назначении полосы пропускания для поддержки дифференцированных типов обслуживания.
Способ 1400 по Фиг.14, описанный выше, может быть выполнен посредством различных аппаратного(ых) и/или программного(ых) компонента(ов) и/или модуля(ей), соответствующих блоков 1400A средство плюс функция иллюстрированных на Фиг.14A. Другими словами, блоки с 1402 по 1416, по на Фиг.14 соответствуют блокам с 1402A через 1416A средство плюс функция иллюстрированных на Фиг.14A.
Фиг.15 иллюстрирует пример абонентской станции 1502, которая сконфигурирована для реализации схемы планирования восходящей линии связи, описанной в настоящем документе. Абонентская станция 1502 включает в себя процессор 1504. Процессор 1504 может являться одно- или многокристальным микропроцессором общего назначения (например, процессором ARM-архитектуры), микропроцессором специального назначения (например, цифровым процессором сигналов (DSP)), микроконтроллером, программируемой вентильной матрицей и т.д. Процессор 1504 может называться центральным процессором (CPU). Несмотря на то, что на Фиг.15 в абонентской станции 1502 изображен одиночный процессор 1504, в альтернативной конфигурации может быть использована комбинация процессоров 1504 (например, процессоров архитектуры ARM и процессоров DSP).
Абонентская станция 1502 также включает в себя запоминающее устройство 1506. Запоминающее устройство 1506 может быть любым электронным компонентом, имеющим способность хранения электронной информации. Запоминающее устройство 1506 может быть реализовано в качестве оперативного запоминающего устройства (RAM), постоянного запоминающего устройства (ROM), магнитного дискового носителя данных, оптического носителя данных, устройства флэш-памяти в устройстве RAM, встроенного запоминающего устройства в составе процессора, стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EPROM), электрически стираемого программируемого постоянного запоминающего устройства (EEPROM), регистра и т.д., включая их комбинации.
Данные 1508 и команды 1510 могут храниться в запоминающем устройстве 1506. Команды 1510 могут выполняться процессором 1504 для осуществления некоторых или всех способов, описанных в настоящем документе. Выполнение команд 1510 может вовлечь в себя использование данных 1508, которые хранятся в запоминающем устройстве 1506.
Абонентская станция 1502 также может включать в себя передатчик 1512 и приемник 1514 для разрешения передачи и приема данных между абонентской станцией 1502 и удаленным пунктом, таким, как базовая станция 104. Передатчик 1512 и приемник 1514 могут совместно называться приемопередатчиком 1516. Антенна 1518 может быть электрически соединена с приемопередатчиком 1516. Абонентская станция 1502 также может включать в себя (не указано) множество передатчиков 1512, множество приемников 1514, множество приемопередатчиков 1516 и/или множество антенн 1518.
Различные компоненты абонентской станции 1502 могут быть объединены посредством одной или нескольких шин, которые могут включать в себя шину питания, шину сигнала управления, шину сигнала состояния, шину данных и т.д. Для ясности, различные шины иллюстрированы на Фиг.15 как система 1520 шин.
Абонентская станция 1502 может быть сконфигурирована с возможностью осуществления связи через сеть беспроводной связи, которая поддерживает стандарт IEEE 802.16 (то есть WiMAX). Данные 1508, хранящиеся в запоминающем устройстве 1506, могут включать в себя данные 1522, которые способствуют связи в соответствии со стандартом IEEE 802.16. Таким же образом команды 1510, хранящиеся в запоминающем устройстве 1506, могут включать в себя команды 1524, которые способствуют связи в соответствии со стандартом IEEE 802.16.
Данные 1508 в запоминающем устройстве 1506 могут включать в себя одну или более структур 1526 данных, которые определяют очередность различных типов 512 планирования. Пример данного типа структуры 1526 данных изображен на Фиг.5 и обсуждался выше в связи с вышеизложенным.
Данные 1508 в запоминающем устройстве 1506 также могут включать в себя одну или более структур 1528 данных, которые ассоциируют параметры 614 качества обслуживания (QoS) с различными типами 612 планирования. Пример данного типа структуры 1528 данных изображен на Фиг.6 и обсуждался выше в связи с вышеизложенным.
Данные 1508 в запоминающем устройстве 1506 также могут включать в себя одну или более структур 1530 данных, которые хранят в себе определенную информацию для каждого из активных соединений 712, которые обслуживаются абонентской станцией 1502. Пример данного типа структуры 1530 данных изображен на Фиг.7 и обсуждался выше в связи с вышеизложенным.
Данные 1508 в запоминающем устройстве 1506 также могут включать в себя список 1532 очередности. Пример списка 1532 очередности изображен на Фиг.8 и обсуждался выше, в связи с вышеизложенным.
Команды 1510 в запоминающем устройстве 1506 могут включать в себя команды 1534 для планирования соединений 412 по восходящей линии связи. Команды 1534 планирования по восходящей линии связи могут быть сконфигурированы таким образом, что если они выполняются процессором 1504, то они осуществляют способ 900 планирования по восходящей линии связи, показанный на Фиг.9. Альтернативно, инструкции 1534 планирования по восходящей линии связи могут быть сконфигурированы таким образом, что если они выполняются процессором 1504, то они осуществляют способ 1400 планирования по восходящей линии связи, показанный на Фиг.14.
Как использовано в настоящем документе, термин "определение" заключает в себе широкий спектр действий и, следовательно, "определение" может включать в себя вычисление, подсчет, обработку, получение, исследование, поиск (например, поиск в таблице, базе данных или другой структуре данных), удостоверение и т.п. Кроме того, "определение" может включать в себя прием (например, прием информации), получение доступа (например, получение доступа к данным в запоминающем устройстве) и т.п. Кроме того, "определение" может включать в себя принятие решения, отбор, выбор, обоснование и т.п.
Фраза "на основе" не означает "исключительно на основе", если явно не определено иначе. Другими словами, фраза "на основе" описывает оба понятия, как "исключительно на основе" и "по меньшей мере, на основе".
Использованные в настоящем документе термины "код" и "команды" должны интерпретироваться более широко, чтобы включать в себя любой тип машиночитаемой инструкции. Например, термины "код" и "команды" могут относиться к одной или нескольким программам, стандартным программам, подпрограммам, функциям, процедурам и т.д.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с настоящим раскрытием, могут быть реализованы или выполнены универсальным процессором, цифровым сигнальным процессором (DSP), специализированной интегральной микросхемой (ASIC), программируемой вентильной матрицей (FPGA) или другим программируемым логическим устройством, логическим элементом на дискретных компонентах или транзисторной логической схемой, дискретными компонентами аппаратных средств или любой комбинацией вышеназванного, разработанной для выполнения описанных в настоящем документе функций. Универсальный процессор может являться микропроцессором, но, в качестве альтернативы, процессор может являться любым серийно выпускаемым процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть осуществлен как комбинация вычислительных устройств, например как комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или несколько микропроцессоров в соединении с ядром DSP или любая другая такая конфигурация.
Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с настоящим раскрытием, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, выполняемом процессором или их комбинацией. Программный модуль может находиться в любой известной на текущем уровне техники форме носителя данных. Некоторые примеры носителей данных, которые могут быть использованы, включают в себя оперативное запоминающее устройство RAM, устройство флеш-памяти, постоянное запоминающее устройство ROM, стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство EPROM, электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство EEPROM, регистрирующее устройство, жесткий диск, съемный диск, CD-ROM и т.д. Программный модуль может содержать одиночную команду или несколько команд и может быть распределен по нескольким различным сегментам кода, среди различных программ и множества носителей данных. Носитель данных может быть сопряжен с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию с, записывать информацию на носитель данных. В качестве альтернативы, носитель данных может быть интегрирован в процессор.
Способы, раскрытые в настоящем документе, включают в себя один или несколько этапов или действий для достижения описанного способа. Этапы способа и/или действий могут заменяться один другим, не отступая от объема формулы изобретения. Другими словами, если не установлен конкретный порядок этапов или действий, то порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий могут быть изменены, не отступая от объема формулы изобретения.
Описанные функции могут быть осуществлены в аппаратных средствах, программных средствах, программируемом оборудовании, или любой комбинации вышеуказанного. В случае реализации в программных средствах, функции могут быть сохранены как команды или как один или несколько наборов команд в машиночитаемой среде или носителе данных. Машиночитаемой средой может являться любая доступная среда, к которой можно получить доступ посредством компьютера или одного или нескольких устройств обработки информации. В качестве примера, но не ограничения, машиночитаемая среда может включать в себя RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое оптическое дисковое устройство хранения данных, магнитное дисковое устройство хранения данных или другие магнитные устройства хранения данных, или любую другую среду, которая может быть использована для переноса или хранения искомого кода программы в форме команд или структур данных, к которым можно получить доступ посредством компьютера. Понятие магнитного и оптического диска, используемое в настоящем документе, включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), дискету и диск Blu-ray, в котором магнитные диски обычно воспроизводят данные магнитным способом, в то время как оптические диски воспроизводят данные оптически при помощи лазеров.
Программные средства или команды также могут быть переданы в передающей среде. Например, если программные средства передаются с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника при помощи коаксиального кабеля, волокно-оптического кабеля, витой пары, абонентской цифровой линии (DSL) или таких беспроводных технологий, как инфракрасное излучение, радио- и микроволновое излучение, то коаксиальный кабель, волокно оптический кабель, витая пара, линия DSL или такие беспроводные технологии, как инфракрасное излучение, радио- и микроволновое излучение, включены в определение передающей среды.
Кроме того, нужно принимать во внимание, что модули и/или другие подходящие средства для выполнения способов и техник, описанных в настоящем документе, как изображенные посредством Фиг.9 и 14, могут быть загружены и/или получены иным способом, абонентской станцией и/или базовой станцией, как применимо. Например, такое устройство может быть сопряжено с сервером для содействия передаче средства выполнения описанных в настоящем документе способов. Альтернативно, различные описанные в настоящем документе способы могут быть обеспечены при помощи средств хранения (накопления) (например, оперативная память(RAM), постоянная память (ROM), физическая среда хранения, такая как компакт-диск (CD) или дискета, и т.д.) для того, чтобы абонентская станция и/или базовая станция могла получить различные способы после соединения или обеспечения средства хранения на устройство. Более того, может быть использована любая другая подходящая технология для обеспечения описанных в настоящем документе способов и технологий на устройство.
Должно быть понятно, что формула изобретения не ограничивается точной конфигурацией и компонентами, изображенными выше. Различные модификации, изменения и вариации могут быть сделаны в структуре, операции и элементах описанных в настоящем документе систем, способов и устройства, не выходя за пределы объема формулы изобретения.