СПОСОБЫ ЗАПРОСА ВЫДЕЛЕНИЯ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ
BANDWIDTH ALLOCATION REQUEST METHODS

Область техники, к которой относится изобретение
Предмет изобретения, раскрытый здесь, относится, в общем, к способам для запроса полосы пропускания в беспроводной сети.
Уровень техники
На фиг.1 изображена система, в которой мобильная станция 130 и приложения 120 расположены в мобильном пользовательском терминале 110. Мобильный пользовательский терминал 110 может представлять собой сотовый телефон, портативный персональный компьютер типа "лэптоп" или другие переносные вычислительные устройства. Приложения 120 вырабатывают трафик, и трафик сохраняется в очереди восходящей линии связи (UL) мобильной станции 130. Например, приложение запрашивает хранение, по меньшей мере, одного пакета в очереди UL. Мобильная станция 130 передает запросы на полосу пропускания в базовую станцию 150 для полосы пропускания восходящей линии связи для передачи одного или более пакетов из очереди UL. Существует два основных типа запросов полосы пропускания: сообщение управления и конкуренция.
Механизм запроса полосы пропускания (BR), согласно стандарту IEEE 802.16, позволяет мобильной станции 130 указывать запрос полосы пропускания в сообщении управления, таком как 16-битовый подзаголовок управления грантом (GMSH). Если мобильная станция 130 запрашивает большую полосу пропускания в запросе полосы пропускания (BR), чем размер пакетов, который находится в текущий момент в очереди UL, то грант полосы пропускания восходящей линии связи из базовой станции 150 может поступить раньше, чем будущие пакеты, что дает большую полосу пропускания восходящей линии связи, чем необходимо для передачи пакетов. Избыточная полоса пропускания восходящей линии связи может не использоваться и, таким образом, бесполезно расходоваться. Полосу пропускания восходящей линии связи нежелательно бесполезно расходовать. В некоторых случаях, если мобильная станция 130 запрашивает полосу пропускания только для того, чтобы находиться в текущий момент времени в очереди UL, то могут отсутствовать возможности запроса полосы пропускания, когда будущий пакет поступает в очередь UL. В таком случае, мобильная станция 130 может использовать менее эффективные запросы полосы пропускания на основе конкуренции.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления настоящего изобретения изображены на чертежах посредством примера, а не посредством ограничения, на которых подобные ссылочные позиции относятся к подобным элементам.
Фиг.1 изображает систему беспроводной связи.
Фиг.2 изображает процесс запроса полосы пропускания, согласно варианту осуществления.
Фиг.3 изображает пример выделения полосы пропускания и запросы полосы пропускания, согласно варианту осуществления.
Фиг.4 изображает образцовую систему, которая позволяет использовать вариант осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Ссылка на всем протяжении этого описания на "один вариант осуществления" или "вариант осуществления" означает, что конкретная особенность, структура или характеристика, описанная согласно варианту осуществления, включена, по меньшей мере, в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, внешние признаки фразы "в одном варианте осуществления" или "вариант осуществления" в различных местах на всем протяжении этого описания необязательно всецело относятся к тому же самому варианту осуществления. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены в один или более вариантов осуществления.
Варианты осуществления настоящего изобретения можно использовать в многообразных приложениях. Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения можно использовать совместно с различными устройствами и системами, например, передатчик, приемник, трансивер, приемопередатчик, система беспроводной связи, устройство беспроводной связи, беспроводная точка доступа (АР), модем, беспроводный модем, персональный компьютер (PC), настольный компьютер, мобильный компьютер, переносной компьютер типа "лэптоп", компьютер типа "ноутбук", планшетный компьютер, компьютер сервера, карманный компьютер, карманное устройство, устройство персонального цифрового помощника (PDA), карманное устройство PDA, сеть, беспроводная сеть, локальная сеть (LAN), беспроводная LAN (WLAN), городская сеть (MAN), беспроводная MAN (WMAN), глобальная сеть (WAN), беспроводная WAN (WWAN), устройства и/или сети, работающие в соответствии с существующими стандартами IЕЕЕ 802.11, 802.11а, 802.11b, 802.11е, 802.11g, 802.11h, 802.11i, 802.11n, 802.16, 802.16d, 802.16e, 802.16m или 3GPP, и/или будущими версиями, и/или их производными, и/или долгосрочным развитием (LTE) вышеописанных стандартов, персональная сеть (PAN), беспроводная PAN (WPAN), блоки и/или устройства, которые представляют собой часть вышеупомянутых сетей WLAN, и/или PAN, и/или WPAN, одно- и/или двухпроводные радиосистемы связи, сотовые системы радиотелефонной связи, сотовый телефон, беспроводный телефон, устройство систем персональной связи (PCS), устройство PDA, которое включает в себя устройство беспроводной связи, трансивер или устройство со многими входами/выходами (MIMO), трансивер или устройство с одним входом и многочисленными выходами (SIMO), трансивер или устройство с многочисленными входами и единственным выходом (MISO), трансивер или устройство цепи многочисленных приемников (MRC), трансивер или устройство, имеющее "технологию интеллектуальной антенны" или технологией многоэлементной антенны или т.п.
Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения можно использовать совместно с одним или более типами сигналов и/или систем беспроводной связи, например, радиочастотный (РЧ), инфракрасный (ИК), мультиплексирование с разделением по частоте (FDM), ортогональное (OFDM), множественный доступ с ортогональным разделением по частоте (OFDMA), мультиплексирование с разделением по времени (TDM), множественный доступ с разделением по времени (TDMA), расширенный TDMA (E-TDMA), пакетная радиосвязь общего назначения (GPRS), расширенная GPRS, множественный доступ с разделением по кодам (CDMA), широкополосный CDMA (WCDMA), CDMA 2000, модуляция нескольких несущих (MDM), дискретная мультитоновая модуляция (DTDMT) (Bluetooth) (RTM), сетевой протокол верхнего уровня ZigBee (ТМ) и т.п. Варианты осуществления настоящего изобретения можно использовать в различных других аппаратах, устройствах, системах и/или сетях. IEEE 802.1 IX может ссылаться на любую существующую спецификацию стандарта IEEE 802.11, включающую в себя, но не ограниченную, стандарты 802.11f, 802.11b, 802.11e, 802.11g, 802.11h, 802.11i и 802.11n.
Различные варианты осуществления предусматривают задержанный запрос полосы пропускания, который включает в себя задержанный размер гранта и время сдвига для того, когда запрашивают задержанный грант. Такой запрос для полосы пропускания во время сдвига позволяет предотвратить сверхвыделение полосы пропускания восходящей линии связи на время сдвига. Сверхвыделение полосы пропускания восходящей линии связи может быть нежелательным, если это включает в себя полосу пропускания, которая не используется и, таким образом, бесполезно теряется.
На фиг.2 изображен процесс запроса полосы пропускания, согласно варианту осуществления. Блок 202 включает в себя базовую станцию, планирующую ресурсы полосы пропускания восходящей линии связи (UL) для мобильной станции для передачи пакетов во время t. Ресурсы полосы пропускания UL были запрошены перед временем t. Предоставленный ресурс полосы пропускания UL позволяет передавать пакеты в очереди UL во время t. Пакеты в очереди UL можно передавать в базовую станцию.
Блок 204 включает в себя мобильную станцию, запрашивающую S+s+х байтов, использующих сообщение с запросом полосы пропускания. Переменная S представляет собой дополнительные байты для передачи одного или более пакетов, которые будут доступны для передачи из очереди восходящей линии связи с задержкой k от времени t. Переменная s представляет собой размер сообщения запроса полосы пропускания. Например, переменная s устанавливается на 2 байта в случае, если подзаголовок управления грантом (GMSH) используется для передачи сообщения запроса полосы пропускания. Переменная х представляет собой число байтов в очереди UL после передачи одного или более пакетов во время t. Например, если очередь восходящей линии связи является пустой после передачи содержаний очереди восходящей линии связи во время t, то переменная х равна нулю. Запрос полосы пропускания в блоке 204 можно передать в 16-битовом GMSH, хотя можно использовать и другие размеры и типы подзаголовков. GMSH используется для передачи информации о полосе пропускания, согласно стандарту IEЕЕ 802.16d (2004) или стандарту IEЕЕ 802.16е (2005).
В различных вариантах осуществления, когда мобильная станция выполняет подсоединение к сети, обмен сообщениями используется для индикации поддержки задержанных запросов полосы пропускания (то есть запросы полосы пропускания, которые запрашивают S+s+х байтов с задержкой k). Если задержанный запрос полосы пропускания поддерживается в качестве обязательной особенности, то такая инициализация может быть необязательной.
В случаях, когда базовая станция не может обработать запросы для задержанного выделения полосы пропускания, S и к устанавливаются в ноль. В различных вариантах осуществления, запрос полосы пропускания S+s+х равен 8 битов по длине, хотя можно использовать и другие длины.
Переменная k представляет собой:
k=максимум((р+Т-1)/Tf)+с,
где р показывает последнее время поступления пакета (то есть самый последний пакет, который поступил в очередь UL) из приложения в очередь UL мобильной станции, Т - максимальное межпакетное время поступления в очередь восходящей линии связи, заранее предоставленное приложением для мобильной станции, t показывает текущее время, Tf показывает длительность кадра, например 5 мс, и с представляет собой порядковый номер кадра (FSN) текущего кадра во время, когда k определен и не может быть позже, чем когда передается задержанный запрос полосы пропускания.
Единица переменной k находится, исходя из порядкового номера кадра.
В различных вариантах осуществления, запрос полосы пропускания для S+s+х можно выполнить в первых 8 битах 16-битовой области вложенного запроса (PBR) подзаголовка GMSH. В различных вариантах осуществления, значение k задержки можно передавать в оставшихся 8 битах области вложенного запроса (PBR) подзаголовка GMSH. В различных вариантах осуществления, значение k задержки равно значению 8 битов, и его можно сохранить в качестве последних значимых битов (LSB) FSN.
В различных вариантах осуществления, приложение предсказывает в случае, когда приложение будет передавать пакеты и размер переданных пакетов. Например, приложение может представлять собой программу просмотра Интернет, электронную программу электронной почты или логику, которая передает пакеты. В различных вариантах осуществления приложение определяет значения S и Т. В различных вариантах осуществления, логика управления доступом к среде мобильной станции вычисляет k на основании процедуры, описанной ранее. Значение х можно получить с помощью приложения на основании размера содержаний очереди UL.
Будущие запросы полосы пропускания могут зависеть от типа приложения. Например, поступление трафика голосового приложения является гораздо более предсказуемым, чем просмотр вэб-страниц, и его можно определить на основании используемого голосового кодека.
Например, для голосового вызова во время t принимается выделение восходящей линии связи 82 байта, и 100 байтов находится в очереди восходящей линии связи. Соответственно, 20 байтов остаются в очереди восходящей линии связи после использования восходящей линии связи 82 байта. Во время t предоставляется запрос полосы пропускания с S+s+х, где S=100 байтов, s=2 байта и х=20 байтов. В голосовых вызовах, 100 байтов будут использоваться во время t+k, так как скорость трафика является предсказуемой.
Например, для передачи видео во время t принимается выделение верхней линии связи 82 байта, и 100 байтов находится в очереди восходящей линии связи. Во время t предоставляется запрос полосы пропускания с S+s+х, где S=100 байтов, s=2 байта и х=2 байта. При передаче видео минимальный размер пакета можно предсказать в отличие от точного размера пакета. Соответственно, переменная S представляет собой минимальный размер пакета на основании средней величины трафика видео.
Если многочисленные приложения запрашивают полосу пропускания в то же самое время, k устанавливается на максимум k из всех приложений, и S как сумма значений S из многочисленных приложений.
В блоке 206 базовая станция выделяет полосу пропускания S+s+х и передает выделение в мобильную станцию во время t+k. Выделенную полосу пропускания S+s+х можно показать в сообщении выделения ресурса из базовой станции, таком как, но не ограниченном, UL-MAP в стандарте IEEE 802.16е (2005).
На фиг.3 изображен пример выделения полосы пропускания и запросы полосы пропускания, согласно варианту осуществления. Во время t мобильная станция принимает выделение полосы пропускания восходящей линии связи для времени t из базовой станции. Кроме того, во время t мобильная станция передает пакеты из очереди в соответствии с выделением полосы пропускания во время t. Пакет включает в себя запрос полосы пропускания с запросом для S+s+х байтов с задержкой k от времени t. Мобильная станция может принять выделение полосы пропускания х во время t+k или перед временем t+k.
Во время t+k, мобильная станция принимает выделение полосы пропускания восходящей линии связи S+s+х байтов. Мобильная станция передает один или более пакетов, использующих выделенное выделение полосы пропускания восходящей линии связи S+x байтов. В добавление, один или более переданных пакетов также включают в себя запрос полосы пропускания для S1+s1+x1 с задержкой k1 от t+k. Переменная S1 представляет собой дополнительные байты для передачи одного или более пакетов, которые будут доступны для передачи из очереди восходящей линии связи с задержкой k1 от времени t+k. Переменная s1 представляет собой размер сообщения запроса полосы пропускания. Переменная х представляет собой число байтов в очереди UL после передачи одного или более пакетов во время t+k.
На фиг.4 изображена образцовая система, которая позволяет использовать вариант осуществления настоящего изобретения. Компьютерная система 400 может включать в себя хост-систему 402 и устройство отображения 422. Компьютерную систему 400 можно выполнить в виде портативного персонального компьютера, мобильного телефона, дополнительного внешнего устройства или вычислительного устройства. Хост-система 402 может включать в себя микропроцессорный набор 405, процессор 410, хост-память 412, запоминающее устройство 414, графическую подсистему 415 и радио 420. Микропроцессорный набор 405 может обеспечивать межсоединение среди процессора 410, хост-памяти 412, запоминающего устройства 414, графической подсистемой 415 и радио 420. Например, микропроцессорный набор 405 может включать в себя адаптер запоминающего устройства (не изображен), который позволяет обеспечить межсоединение с запоминающим устройством 414, адаптер запоминающего устройства позволяет поддерживать связь с запоминающим устройством 414 в соответствии с любым из следующих протоколов: интерфейс маленьких компьютерных систем (SCSI), волоконный канал (FC) и/или последовательный интерфейс обмена данными (S-ATA).
Процессор 410 можно реализовать в виде процессоров компьютера со сложным набором команд (CISC) или компьютера с сокращенным набором команд (RISC), многоядерного или любого другого микропроцессора или центрального процессорного устройства.
Хост-память 412 можно реализовать в виде устройства с энергозависимой памятью, такого как, но не ограниченного, оперативно-запоминающее устройство (RAM), динамическое оперативно-запоминающее устройство (DRAM) или статическое оперативное запоминающее устройство (SRAM). Запоминающее устройство 414 можно реализовать в виде устройства с энергонезависимой памятью, такого как, но не ограниченного, накопитель на магнитном диске, накопитель на оптическом диске, накопитель на магнитной ленте, внутреннее запоминающее устройство, присоединенное запоминающее устройство, флэш-память, аккумуляторная батарея на основе SDRAM (синхронная DRAM) и/или запоминающее устройство с доступом к сети.
Графическая подсистема 415 позволяет выполнить обработку изображений, таких как неподвижное или видео для устройства отображения. Аналоговый и цифровой интерфейс можно использовать для поддержания связи с графической подсистемой 415 и устройством 422 отображения. Например, интерфейс может быть любым из мультимедийного интерфейса высокой четкости, интерфейса (разъема) "устройство отображения/порт", беспроводного HDMI и/или способов, совместимых с беспроводным интерфейсом HD. Графическая подсистема 415 может быть встроена в процессор 410 или микропроцессорный набор 405. Графическая подсистема 415 может быть автономной картой, которая поддерживает связь с микропроцессорным набором 405.
Радио 420 может включать в себя одно или более радио, которое позволяет обеспечить передачу и прием сигналов в соответствии с применяемыми стандартами беспроводной связи, такими как, но не ограниченными, различные версии стандарта IEЕЕ 802.11 и стандарта IEEE 802.16. В различных вариантах осуществления, радио 420 выполняет способы, описанные по отношению к фиг.2 и 3, для запроса полосы пропускания восходящей линии связи с базовой станцией. Например, радио 420 может включать в себя, по меньшей мере, интерфейс физического уровня и контроллер доступа к среде.
Хотя способы были описаны по отношению к полосе пропускания беспроводной связи, способы для запроса полосы пропускания восходящей линии связи можно использовать для запроса полосы пропускания с использованием проводной связи, такой как, но не ограниченной теми, которые основаны на стандарте IEEE 802.3.
Варианты осуществления настоящего изобретения можно реализовать в виде любого или комбинации: одного или более микропроцессорных наборов или интегральных схем, межсоединенных с использованием материнской платы, логических схем с постоянными соединениями, программного обеспечения, которое хранится с помощью устройства памяти и выполняется с помощью микропроцессора, аппаратных средств, специализированных интегральных схем (ASIC) и/или программируемых логических интегральных схем (FPGA). Термин "логика" может включать в себя, посредством примера, программное обеспечение или аппаратные средства и/или комбинации программного обеспечения и аппаратных средств.
Варианты осуществления настоящего изобретения можно выполнить, например, в виде продукта компьютерной программы, который может включать в себя один или более машиночитаемых носителей, имеющих сохраненные на нем машиновыполняемые команды, которые при выполнении на одной или более машинах, таких как компьютер, сеть компьютеров или другие электронные устройства, может приводить, в результате, к одной или многочисленным машинам, выполняющим операции, согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Машиночитаемая среда может включать в себя, но не ограничиваться, гибкие диски, оптические диски, CD-ROM (компакт диск-постоянное запоминающее устройство) и магнитооптические диски, ПЗУ (постоянные запоминающие устройства), ОЗУ (оперативные запоминающие устройства), СППЗУ (стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства), ЭСППЗУ (электрические стираемые постоянные программируемые запоминающие устройства), магнитные или оптические карты, флэш-память или другой тип носителей/машиночитаемого носителя, подходящего для хранения машиновыполняемых команд.
Примеры настоящего изобретения представлены на чертежах и в вышеприведенном описании. Хотя был изображен ряд неодинаковых функциональных элементов, специалистам в данной области техники будет понятно, что один или более таких элементов можно объединить в одиночные функциональные элементы. Альтернативно, конкретные элементы можно разделить на многочисленные функциональные элементы. Элементы из одного варианта осуществления можно добавить в другой вариант осуществления. Например, очередности процессов, которые описаны здесь, можно изменить, и они не ограничены способом, описанным здесь. Более того, действия любой схемы последовательности технологических операций необязательно реализовывать в показанном порядке; или не все действия необходимо выполнять. Кроме того, те действия, которые не зависят от других действий, можно выполнить параллельно с другими действиями. Однако объем настоящего изобретения не ограничен посредством этих специфических примеров. Возможны многочисленные изменения, подробно или нет приведенные в описании, такие как различия по структуре, размеру и использованию материала. Объем настоящего изобретения, по меньшей мере, не выходит за рамки приведенной ниже формулы изобретения.