專利名稱：在無線網(wǎng)絡(luò)中估計無線處理設(shè)備隊列長度和估計信號接收質(zhì)量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及發(fā)送和接收信息流的設(shè)備，且更為具體地說，涉及可以用于通過監(jiān)控信息流確定這些設(shè)備的工作特性的技術(shù)。例如，本發(fā)明可以用于確定無線網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送和接收按分組排列的多媒體信息流的接收器、路由器和接入點的工作特性。
背景技術(shù)：
預(yù)期經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送實時多媒體業(yè)務(wù)流量將是第三代蜂窩通信、WiFi和WiMAX無線網(wǎng)絡(luò)中的重要應(yīng)用。在這些應(yīng)用中，比如表示圖像和聲音的數(shù)字數(shù)據(jù)的多媒體信息流被組織為分組。多媒體源發(fā)送這些分組流到比如路由器或無線接入點的處理設(shè)備，該路由器或無線接入點經(jīng)通信信道發(fā)送分組到終端用戶接收器。如果處理設(shè)備不能立即發(fā)送分組，則其將分組臨時存儲在隊列或緩存器中直到能夠發(fā)送分組。例如，無線接入點在無線通信信道正由另一處理設(shè)備使用時不能發(fā)送分組。當比如路由器的接收設(shè)備以比它發(fā)送信息更高的速率接收信息時，在隊列或緩存器中存儲的信息量將增加。如果呼入速率在足夠長的時間期間保持高于呼出速率，在緩存器中存儲的信息的占用程度將增加，直到其達到由緩存器的存儲容量所指定的最大占用程度。在這個被稱為緩存器溢出的情況期間，因為處理設(shè)備必須在信息到達時丟棄它或者必須丟棄來自緩存器的信息以獲得存儲到達的信息的空間，所以信息丟失是不可避免的。在符合IEEE802. Ila或802. Ilg標準的典型的無線網(wǎng)絡(luò)中，例如，比如無線接入點和路由器的處理設(shè)備從以高達100Mb/S的速率工作的有線通信路徑接收信息，并且將信息經(jīng)以不高于54Mb/s的速率工作的無線通信路徑轉(zhuǎn)發(fā)或發(fā)送。例如，如果處理設(shè)備從有線路徑以接近100Mb/S的速率接收信息，則其不能經(jīng)無線路徑以足以跟上所接收信息的到達速率的高速率發(fā)送信息。緩存器占用的程度將增加直到緩存器存儲的要求超過緩存器容量。因為在信息能夠被轉(zhuǎn)發(fā)或發(fā)送之前，必須被丟棄一些，所以將丟失一些信息。信息還可能因為傳輸信道中的噪聲或干擾而丟失。這種類型的丟失在很多無線網(wǎng)絡(luò)中是很普遍的，但是通過使用重發(fā)和前向糾錯(FEC)技術(shù)可以減少丟失。遺憾的是，這些技術(shù)增加了必須發(fā)送的數(shù)據(jù)量，由此降低了處理設(shè)備可發(fā)送信息的有效速率，并且因此造成了緩存器存儲的更大需求。國際專利申請公開no. WO 99/04536描述了一種可以和特定的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議一起使用以控制數(shù)據(jù)源的發(fā)送速率使得能夠避免或至少減少由于緩存器溢出造成的分組丟失的技術(shù)。該技術(shù)依靠通信協(xié)議的一個特征，即在由意向接收方成功接收到數(shù)據(jù)源發(fā)送的數(shù)據(jù)分組時返回積極應(yīng)答或“ACK”分組到該數(shù)據(jù)源。該數(shù)據(jù)源在即時和一致地接收到ACK分組時增加其發(fā)送速率，并且當不一致地或在一些延遲之后接收ACK分組時降低其發(fā)送速率。使用該特征，所公開的技術(shù)通過在緩存器占用的一些測量值達到特定閾值級別以上的級別時延遲ACK分組的返回來控制發(fā)送速率。從對于包括緩存器的處理設(shè)備的內(nèi)部工作的直接訪問獲得緩存器占用的測量值。國際專利申請公開no. WO 2005/081465描述了一種用于通過從數(shù)據(jù)源和接收器獲得的分組序列號計算處理設(shè)備中緩存器的占用程度的技術(shù)。該技術(shù)不解決由于緩存器溢出或發(fā)送故障而丟失的分組，并且其不適于計算緩存從多個數(shù)據(jù)源接收的或意向傳送到多個接收器的分組的處理設(shè)備中的緩存器占用。Bauer 和 Jiang 于 2006 年 5 月 26 日提交的題為 “Method and SystemforOptimizing Forward Error Correction of Multimedia Streamingover WirelessNetworks”的國際專利申請No. PCT/US2006/020861 (2007年I月11日公開的公開號WO2007/005160)，描述了可以用于對于一組η個分組為基于分組的網(wǎng)絡(luò)選擇FEC參數(shù)對(n，k)的技術(shù)，該技術(shù)最小化由緩存器溢出引起的信息損失，其中k=攜帶多媒體數(shù)據(jù)的分組的數(shù)目且(n-k)=在該組η個分組中糾錯分組的數(shù)目(該申請在下面被引用為“FEC優(yōu)化申請”，且將其內(nèi)容完全包括于此并作為參考。)這些技術(shù)需要若干輸入?yún)?shù)，包括緩存器占用的最大 程度(在這里稱為緩存器大小或緩存器容量)，和爭用或干擾信息到達處理設(shè)備的速率。所需要的是在不知道并且不訪問處理設(shè)備的內(nèi)部工作的情況下估計這些參數(shù)的方法?？梢酝ㄟ^使用控制源提供信息到處理設(shè)備的速率的另一技術(shù)減少或消除由緩存器溢出引起的信息丟失。所需要的是使用在不知道并且不訪問處理設(shè)備的內(nèi)部工作的情況下，獲得緩存器占用程度的測量值來實現(xiàn)該技術(shù)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供通過監(jiān)控由類似路由器和無線接入點的處理設(shè)備發(fā)送的信息，來確定這些設(shè)備的工作特性的方法。例如，能夠確定比如緩存器容量和緩存器占用程度的工作特性。本發(fā)明的目的在于提供評價監(jiān)控類似信噪比的條件是否足以以合理的精確度確定工作特性的方法。下面討論的本發(fā)明的多種實現(xiàn)方式能夠估計處理設(shè)備中緩存器的容量，能夠在特定時間點估計處理設(shè)備中緩存器占用程度，并且能夠通過監(jiān)控由處理設(shè)備發(fā)送的信息來測量這些估計值的可靠性。下面討論的所有實現(xiàn)都假定處理設(shè)備是比如無線接入點的轉(zhuǎn)發(fā)類型的設(shè)備，其從有線或光路徑接收一個或多個輸入信息流，并且經(jīng)無線路徑發(fā)送一個或多個輸出信息流，其中以離散的段排列輸入信息流和輸出信息流。這些實現(xiàn)方式中的一些實現(xiàn)方式假定處理設(shè)備中的緩存器對于信息段采用先進先出(FIFO)隊列。通過參考下面描述和附圖能夠更好地理解本發(fā)明的多種特性及其優(yōu)選實施例。以下描述和附圖的內(nèi)容僅被作為實例提到，且不應(yīng)被理解為表示對本發(fā)明范圍的限定。


圖I是通信系統(tǒng)的示意性框圖。圖2到4是幀流中具有序列號的分組的示意性圖。圖5是說明了可以用于對在一個時間間隔期間發(fā)送的特有分組的數(shù)目計數(shù)的處理的步驟的流程圖。
圖6到9是在幀流中分組的示意性圖。
具體實施例方式A.介紹圖I是通信系統(tǒng)的示意性圖示，其中一個或多個數(shù)據(jù)源2，4提供源信號，該源信號傳送以分組排列的信息。例如，在至少一些分組中攜帶的信息可以是多媒體信息。由數(shù)據(jù)源2提供的源信號傳送以和一些應(yīng)用相關(guān)的“主要分組”排列的信息。比如數(shù)據(jù)源4的其它數(shù)據(jù)源也提供傳送以被稱為“爭用分組”的分組排列的信息的源信號，因為后者這些分組爭用服務(wù)于主要分組所需要的資源；但是，來自這些其它數(shù)據(jù)源的源信號不需要攜帶相同 類型的信息，且不需要以和數(shù)據(jù)源2描述的相同方式排列爭用分組。來自數(shù)據(jù)源2，4的源信號分別沿通信路徑3，5傳遞到處理設(shè)備10。這些通信路徑3，5可以由多種通信技術(shù)實現(xiàn)。例如，可以采用使用比如金屬線或光纖的介質(zhì)并且符合任意一個IEEE802. 3標準的技術(shù)。處理設(shè)備10可以是路由器或無線接入點，例如，其從每個數(shù)據(jù)源2，4接收分組，并且在緩存器中存儲至少一些分組的信息。處理設(shè)備10沿通信路徑11發(fā)送信息分組以由比如接收器20的一個或多個接收器接收。通信路徑11可以由多種技術(shù)實現(xiàn)，包括比如符合任意一個IEEE802. 11標準的無線技術(shù)。如果需要，該通信系統(tǒng)可以包括其它接收器、發(fā)射器和數(shù)據(jù)源。接收器20表示其中可以執(zhí)行本發(fā)明的多種方面的設(shè)備。在比如下面描述的通信系統(tǒng)的實現(xiàn)中，通信路徑11是廣播或多播介質(zhì)。接收器20監(jiān)控通信路徑11并使用下面所述的技術(shù)分析由處理設(shè)備10發(fā)送的信息。監(jiān)控并分析到達接收器20以及其它接收器的信息。該接收器20還可以接收和處理意在用于一個或多個其它應(yīng)用的信息。該通信系統(tǒng)中的設(shè)備可以包括多種糾錯或錯誤恢復(fù)技術(shù)，比如現(xiàn)有的前向糾錯(FEC)處理或服務(wù)質(zhì)量處理，例如，令數(shù)據(jù)源或處理設(shè)備重發(fā)那些接收器不能確認接收到的分組。圖I所示的示意性說明省略了在通信系統(tǒng)的實際實現(xiàn)方式中可能需要但是解釋本發(fā)明不需要的一些部件。例如，附圖不說明為了確定通信路徑11是否干凈，也就是，其它分組處理設(shè)備當前是否正在使用通信路徑11或是否存在一些類型的干擾可能妨礙接收器20的接收而可能需要的部件。并且，也沒有示出為了從接收器20獲得關(guān)于分組損失的任何信息或重發(fā)分組而可能需要的部件。在本說明書的剩余部分，將更具體地說明其中在數(shù)據(jù)源和處理設(shè)備之間的通信路徑符合IEEE802. 3標準之一并且在處理設(shè)備和接收器之間的通信路徑符合IEEE802. 11標準之一的實現(xiàn)方式。根據(jù)媒介訪問控制(MAC)協(xié)議設(shè)置沿這些通信路徑傳送的信息流，其將信息設(shè)置于MAC幀中，MAC幀包括附加到MAC報頭的應(yīng)用數(shù)據(jù)的分組。MAC報頭包括應(yīng)用數(shù)據(jù)的源的網(wǎng)絡(luò)地址(“源地址”)，和應(yīng)用數(shù)據(jù)的一個或多個意向接收方的網(wǎng)絡(luò)地址(“目的地地址”)。作為實例提供這些實現(xiàn)的細節(jié)。可和基本上任意所需的通信技術(shù)一起使用本發(fā)明。對于符合IEEE802. 3和IEEE802. 11標準的技術(shù)，在技術(shù)上說發(fā)送和接收傳送信息分組的MAC幀是準確的；但是，下面的說明書在某種程度上簡化了，有時描述這些類型的活動為發(fā)送和接收分組。
下面所述的一些實例實現(xiàn)使用具有時間信息的分組，被稱為“探測分組”，以測量信號傳播和處理延遲。除非另外提到，這些實例實現(xiàn)基于這樣的假定在可忽略的時間量內(nèi)從各自的源傳送這些探測分組的信號到處理設(shè)備10，或者該時間量恒定或能夠由接收器20預(yù)測。B.估計緩存器占用下面所述的 一些技術(shù)可用于估計處理設(shè)備10中的緩存器的當前占用程度。I.基本技術(shù)緩存器占用估計技術(shù)的一個實施方式使用探測分組且基于一些假定(I)數(shù)據(jù)源在時間ts發(fā)送探測分組且其將發(fā)送時間ts插入該分組或伴隨探測分組的控制信息中，(2)發(fā)送時間ts和到達處理設(shè)備10的時間之間的間隔可忽略，(3)處理設(shè)備10緩存并接下來發(fā)送探測分組，且其發(fā)送時間是能夠由接收器20觀察到的形式，(4)探測分組的數(shù)據(jù)源和接收器20使用彼此同步的時鐘，(5)處理設(shè)備10使用其緩存器實現(xiàn)先進先出(FIFO)排隊方案，且(6)考慮已經(jīng)在緩存器中存儲而還沒有被取回的分組的數(shù)目測量緩存器占用的程度。如果當探測分組到達處理設(shè)備10時，在時間ts緩存器占用的程度是L，之后緩存器在時間ts在FIFO隊列中在探測分組之前將具有L個分組。處理設(shè)備10將不發(fā)送探測分組直到發(fā)送了所有L個先前的分組。當處理設(shè)備10發(fā)送探測分組且由接收器20在時間tE觀察到探測分組時，接收器20能夠通過對在從ts到tK的間隔期間處理設(shè)備10發(fā)送的特有分組的數(shù)目計數(shù)，確定在時間ts處理設(shè)備10中存在的緩存器的占用程度。如果接收器20計算在這個間隔期間發(fā)送的所有特有分組的字節(jié)總數(shù)，則能夠以字節(jié)的形式表示緩存器占用程度。如果需要，接收器20還能夠解決在數(shù)據(jù)源和處理設(shè)備10之間的任意傳播。2.對分組計數(shù)接收器20必須對其接收的由處理設(shè)備10發(fā)送的所有特有分組計數(shù)。僅對那些目的地指向接收器20本身的分組計數(shù)是不夠的?？赡軟]有分組目的地指向接收器20。在很多實際實現(xiàn)中，如果一個分組的意向接收器不能無錯誤地接收它，則處理設(shè)備10將重發(fā)該分組。如果通信路徑10的傳輸媒介經(jīng)歷噪聲或能夠損壞分組信息的其它干擾，則這個技術(shù)是特別有用的。在比如這些實施方式的實施中，接收器20必須保存其接收的所有MAC幀的記錄，使得其能夠確定哪些分組由處理設(shè)備10發(fā)送，且哪些分組是特有的。這能夠通過下述過程來實現(xiàn)，使用每個MAC幀中的循環(huán)冗余碼(CRC)檢測錯誤和使用比如前向糾錯的校正處理以校正盡可能多的數(shù)據(jù)錯誤，檢查在MAC報頭中的信息以確定MAC幀是否由處理設(shè)備10發(fā)送的，且保存幀中指示MAC幀是否表示分組重發(fā)的其它信息的記錄。能夠通過檢查在MAC報頭中的已知為方向標志和源地址的信息確定一個MAC幀是否由處理設(shè)備10發(fā)送的。能夠通過檢查在MAC報頭中已知為分組序列字段的其它信息確定MAC幀是否表示分組的重發(fā)。如果需要，還可以使用已知為Retry_flag的發(fā)送重試指示符。比如符合IEEE802. 11標準的很多協(xié)議使用一些方式來標識由相同設(shè)備發(fā)送的每個特有分組。IEEE802. 11標準規(guī)定對于每個特有分組傳送單調(diào)增加的序列號的12比特字段。該序列號對于攜帶特有分組的每個后續(xù)MAC幀增加一。如果由相同設(shè)備發(fā)送的兩個相鄰MAC幀具有相同的序列號，則認為后續(xù)幀表示其分組的重發(fā)。如果兩個相鄰的MAC幀具有以212為模彼此相差I(lǐng)的序列號，其中較早的幀具有較低的序列號，模212，則認為兩個幀傳送分組流中特有的連續(xù)分組。在圖2中示意性地說明了幀流中具有序列號1，2，3，4的四個特有分組Pl，P2，P3和P4。如果通信路徑11是無線通信路徑，低信噪比或強干擾信號會妨礙接收器20識別由處理設(shè)備10發(fā)送的一些分組。如果接收器20是意向的接收者，則該損失能夠由處理設(shè)備10識別，因為接收器20不確認成功接收分組。處理設(shè)備10重發(fā)分組直到確認成功的接收。但是，如果接收器20不是意向的接收者，將不能檢測到損失。在圖3中示意性地說明了該情況，其中虛線的框表示具有接收器20觀察不到的分組P3的幀。接收器20還因為比如慢處理或?qū)崿F(xiàn)接收器20中各種特性的電路或編程中的缺陷的其它原因而不能夠觀察到分組。損失的原因?qū)τ诒景l(fā)明不是關(guān)鍵的。
能夠通過檢測序列號的流中的間隙或跳躍，并對一定是丟失引起該跳躍的特有分組的數(shù)目計數(shù)來較正由丟失分組引起的分組計數(shù)中的錯誤。例如,對于符合IEEE802. 11標準之一的實現(xiàn)，能夠從下面公式計算丟失分組的計數(shù)Nmissinc Nmissing-Qstop-Qstaet-I (I)其中Qstakt=緊接在跳躍之前的幀中的序列號；且Qstop=緊接在跳躍之后的幀中的序列號。各種IEEE802. 11無線網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗測試顯示，需要解決多達四個丟失分組。如果丟失四個或更少的分組，在小于或等于五的序列號的流中將發(fā)生跳躍，模212。在圖3所示的實例中，在序列號的流中的跳躍存在于具有序列號為2和4的分組P2和P4的分組之間。跳躍的大小是4-2=2,這指示丟失一個分組。這一個丟失分組P3的計數(shù)能夠被包括在由接收器20觀察到的分組的總數(shù)中。如果在序列號的流中的跳躍較大，則除了不能觀察到分組之外或替代不能觀察到分組，可能發(fā)生了一些其它類型的錯誤。例如，接收的分組中的序列號可能以不能被校正的方式損壞。圖4中示意性地示出了該情況的實例，其中分組P3的序列號的最低有效位(二進制表示為00011)由于一個比特的錯誤損壞，而成為19(表示為10011)。該比特錯誤產(chǎn)生的跳躍等于19-2=17。說明這種較大跳躍的分組數(shù)目不應(yīng)被計數(shù)，因為很可能一個或多個幀中的序列號已經(jīng)損壞，而不是沒有觀察到大量分組。對于如圖4所示的實例，接收器20的優(yōu)選實現(xiàn)應(yīng)該將具有表面上序列號19的分組P3計數(shù)為僅一個分組。除了序列號中的未校正的位錯誤，在序列號中的較大跳躍可由至少兩個其它原因引起。一個原因是信號接收質(zhì)量不好，比如由極低的信噪比(SNR)引起的，其使得接收器20觀察到非常少的MAC幀。較大的跳躍因為丟失分組的數(shù)目較大。下面所述的一些技術(shù)用于確定是否存在該情況。另一原因是處理設(shè)備10可能實施了不嚴格FIFO的排隊方案，因為其對于特定條件下的發(fā)送對分組重新排序。經(jīng)驗測試顯示一些符合IEEE802. 11的處理設(shè)備，比如路由器或無線接收點，無論何時該設(shè)備遇到去往多個接收器之一的無線鏈路的質(zhì)量惡化，可從它們的緩存器檢索分組并以不嚴格FIFO的次序發(fā)送分組。如果這種處理設(shè)備在幾次重發(fā)之后，沒有從已經(jīng)成功接收特定分組Pl的意向接收器接收到應(yīng)答，則該處理設(shè)備可發(fā)送目的地為另一接收器的另一分組P2，即使該P2分組在隊列中排在Pl分組之后。在效果上，對隊列中的分組重新排序，這引起了由處理設(shè)備發(fā)送的分組流的序列號的跳躍。當排隊方案不是FIFO時，估計緩存器占用程度變得更加復(fù)雜。幸運的是，通常在序列號的流中僅對于小的跳躍解決丟失分組就足夠了，而不用嘗試確定解決由比特錯誤、不良信號接收質(zhì)量或分組重排序引起的序列號的較大跳躍的分組數(shù)目。附圖5所示的圖表示了可以用于使用對 于由處理設(shè)備10發(fā)送的幀流記錄的信息實現(xiàn)上面所述的技術(shù)的一個處理。該信息包括每個探測分組的當由其數(shù)據(jù)源發(fā)送該探測分組時的發(fā)送時間Ts，其被假定為到達處理設(shè)備10的時間，由接收器20觀察到每個分組時的觀察時間Tr，和對于封裝每個分組的幀的序列號Q。參考圖5中所示的圖，步驟SlOO通過將current初始化為對于探測分組幀記錄的基準信息，而建立“當前幀”，從當前幀中的探測分組的發(fā)送時間Ts初始化開始時間T_start,從當前巾貞的序列號Q初始化值seqnr,并且將分組計數(shù)N初始化為等于一。探測分組幀的觀察時間Tr表示計數(shù)分組的時間間隔的終止時間T_end。步驟S102通過設(shè)置current為對于在巾貞流中正好在當前巾貞之前的巾貞記錄的基準信息，而建立新的當前幀，并且從新的當前幀的觀察時間Tr設(shè)置值T_obs。步驟S104確定值T_obs是否在開始時間T_start之前。如果是,處理以值N表示時間間隔[T_start, T_end]中的分組的計數(shù)而結(jié)束。如果值T_obs不在開始時間T_start之前,貝U處理前進到步驟S106,其將seqnr的值傳換為oldsegnr,并且從當前巾貞的序列號Q復(fù)位seqnr的值。計算jump或在相鄰巾貞的序列號之間的差值。步驟S108確定jump的絕對值是否大于閾值,其在本實例中是五。如果jump的絕對值大于閾值，則步驟SllO將分組計數(shù)N增加一。如果jump的絕對值不大于閾值，則步驟S112將計數(shù)增加jump的值。之后處理繼續(xù)到步驟S102。3.計數(shù)的替代方法如果需要，可以以其它方式進行分組計數(shù)。一個替代的方法是計算在它們的控制信息中具有接近上述的發(fā)送時間ts和觀察時間tK的時間值的那些幀的序列號之間的差值。根據(jù)該技術(shù)，接收器20在從探測分組的發(fā)送時間tSTAKT=ts開始且在探測分組的觀察時間tEND=tE結(jié)束的時間間隔保持具有它們相應(yīng)的序列號和發(fā)送時間信息的記錄。具有等于或大于時間tSTAKT的時間值的最早的幀被識別為開始幀，且具有等于或小于時間tEND的時間值的最后的巾貞被識別為結(jié)束巾貞。該方法嘗試識別在時間間隔[tSTART，tEND]中的第一個和最后一個幀。計算在結(jié)束幀和開始幀的序列號之間的差值D，模212，且從等式D+1獲得在該間隔期間的分組計數(shù)。該計數(shù)分組的方法總的來說不如上述方法可靠，因為在幀的序列號中的未校正的比特錯誤能夠在所計算的分組計數(shù)中引起明顯錯誤?？梢孕薷那懊娑温渲忻枋龅姆椒ㄒ詢H考慮對幀的CRC檢查所指示的顯得不具有比特錯誤的那些幀。這可以基本上消除由損壞的數(shù)據(jù)引起的錯誤，但是這通常在信號接收質(zhì)量低時提供過小的緩存器占用的評估。當信號接收質(zhì)量低時，通常觀察到很少的幀具有好的CRC，且很可能識別為開始和結(jié)束幀的幀不是時間間隔[tSTAKT，tEND]中的實際的第一和最后幀。分別在被認為是開始和結(jié)束幀的幀之前和之后的時間間隔中的幀會被錯誤地排除出所計算的計數(shù)。4. FIFO隊列的變化上述的技術(shù)假定緩存器用于實現(xiàn)嚴格的或至少基本上符合FIFO的排隊方案。這些技術(shù)能夠適于運行其它排隊方案的實現(xiàn)。在下面段落中描述的一個方案對于不同等級的分組提供單獨的FIFO隊列。
實現(xiàn)IEEE802. 11守則技術(shù)的處理設(shè)備10還能夠包括使用多級FIFO排隊方案的服務(wù)質(zhì)量(QoS)增強。在根據(jù)IEEE802. Ile標準的一個實現(xiàn)方式中，將分組放入由MAC報頭中三比特業(yè)務(wù)標識符(TID)字段指示的八個排隊等級或優(yōu)先級之一。上述技術(shù)能夠用于通過識別該級別的分組和對分組計數(shù)，對于特定隊列等級評估緩存器占用程度。上述一些過程用于避免或減少由丟失分組引起的計數(shù)誤差。更難以獲得對于特定隊列等級的丟失分組的數(shù)目的精確評估，因為每個丟失的分組可屬于任意可能的等級。這可以以多種方式處理。下面段落中描述了兩種技術(shù)。在一個技術(shù)中，接收器20保持能夠由其TID字段中的值識別的每個等級中的所有分組的移動平均，在特定間隔內(nèi)對能由在其TID字段中的值識別的分組數(shù)目計數(shù)，且使用上述處理以估計在該特定間隔內(nèi)不能被觀察到或不能由TID字段識別的不可分級的分組的數(shù)目。通過將該等級的移動平均除以所有移動平均的和來計算每個等級的相對概率。通過將該給定間隔中不可分級的分組的總數(shù)乘以該等級的相對概率，計算在屬于特定等級的 給定間隔內(nèi)的不可分級的分組的數(shù)目的估值。將該估值加到該等級的計數(shù)。能夠改良該技術(shù)用于將隊列優(yōu)先級和每個隊列等級相關(guān)聯(lián)的實現(xiàn)。根據(jù)該改良的技術(shù)，接收器20對于每個隊列等級保持緩存器占用程度的進行中的估值，并且從僅那些具有等于或大于具有大于零的緩存器占用的最高優(yōu)先級等級的隊列優(yōu)先級的等級的移動平均計算相對優(yōu)先級。該改良基于在該特定間隔期間不可能發(fā)送低優(yōu)先級類中的分組的觀察。C.估計緩存器容量可通過確保處理設(shè)備10中的緩存器充滿到容量且之后使用上述任意方法來估計緩存器占用程度來估計處理設(shè)備10中的緩存器容量?？梢酝ㄟ^以一速率發(fā)送分組流到處理設(shè)備10并具有足夠高以將緩存器驅(qū)動到溢出條件的長度來將緩存器充滿到容量。在一個實現(xiàn)中，例如，在一些時間間隔，比如100毫秒，以超過設(shè)備的發(fā)送速率的速率將分組流發(fā)送到處理設(shè)備10，且之后如上所述估計緩存器占用程度。例如，在更長的時間間隔，比如，200毫秒，將另一探測分組流以相同速率發(fā)送到處理設(shè)備10，并且之后再次估計緩存器的占用程度。如果在兩個估計的程度之間沒有顯著的差別，能夠假定兩個分組流都能夠?qū)⒕彺嫫鞒錆M到其容量。如果在估計的程度之間具有顯著差別，則使用更長的探測分組流重復(fù)處理直到估計的程度不再增加。能夠通過發(fā)送足夠速率和長度的幾個探測分組流到處理設(shè)備10以充滿緩存器到其容量、獲得每個流的緩存器占用的估計值、并計算估計值的平均，來獲得緩存器容量的合理精確的測量值。D.其它應(yīng)用I.估計爭用業(yè)務(wù)到達速率能夠使用緩存器占用程度的估計值來推導(dǎo)其它參數(shù)的估計值，以用于比如在上述FEC優(yōu)化應(yīng)用中公開的技術(shù)的各種應(yīng)用。能夠估計的一個參數(shù)是和“主要分組”的流爭用處理資源和通信帶寬的所謂“爭用分組”的到達速率。這可以在緩存器占用程度低于緩存器容量時的時間間隔期間通過推導(dǎo)緩存器占用程度多快改變的測量值來進行。參考圖I所示的通信系統(tǒng)，例如，假設(shè)由數(shù)據(jù)源2發(fā)送的分組流是在前段中提到的主要分組的流。如果在設(shè)備中的緩存器占用程度低于緩存器容量，那么主要分組和所有其它爭用分組的到達速率的和將等于由處理設(shè)備10發(fā)送的分組的速率和緩存器占用程度改變的速率的和。例如，如果在時間緩存器占用程度是bi，且在時間t2緩存器占用程度是b2，那么以下等式假設(shè)沒有緩存器溢出引起的分組損失
_b2~blPa+Pc = ~ + Pd
,2-(2)其中，b1=在時間&在緩存器中存儲的分組的數(shù)目； b2=在時間t2在緩存器中存儲的分組的數(shù)目；pA=主要分組的到達速率；Pc=爭用分組的到達速率；且Pd=所有分組的發(fā)送速率。以可能需要的基本上任意時間單元表示速率和時間，但是以被稱為時隙的均勻的時間間隔表示這些值是方便的，如在FEC優(yōu)化應(yīng)用中定義的。建立這些時隙的持續(xù)時間使得在任意給定時隙分組處理設(shè)備10能夠從指定流接收分組，能夠接收爭用分組且能夠發(fā)送分組，但是在一個時隙中能夠接收不多于一個指定的分組和不多于一個爭用分組，且在一個時隙中能夠發(fā)送不多于一個分組。這能被表不為O ( pA, Pc, Pd彡I。在許多應(yīng)用中，主要分組的到達速率pA被指定為接收器20的先驗條件，且能夠通過對由處理設(shè)備10經(jīng)一些時間周期發(fā)送的分組數(shù)進行計數(shù)，和計算每時隙或任意其它所需單位時間周期的平均速率，來測量發(fā)送速率Pd。能夠使用任意上述方法估計時間ti的緩存器占用程度Iv能夠從下面等式估計爭用分組的到達速率，下面等式是通過重新排列等式(2)獲得的
/).，— / ,Pc = I~7" + Pd— Pa
Z2-/,(3)從等式(3)計算的速率對于緩存器占用程度增加或減少時的間隔是有效的，但是如果緩存器溢出或由于任意其它原因分組丟失，其是無效的。如果需要，能夠從幾個估計值的線性或移動平均推導(dǎo)爭用分組的到達速率。2.估計發(fā)送速率當緩存器不為空時，能夠使用緩存器占用的估計值來推導(dǎo)發(fā)送速率參數(shù)PD以用于比如上述在FEC優(yōu)化應(yīng)用中公開的技術(shù)的多種應(yīng)用。該參數(shù)表示當在緩存器中有分組在排隊且準備發(fā)送時處理設(shè)備10能夠?qū)崿F(xiàn)的發(fā)送速率。如上所述，如果在一些間隔期間緩存器不為空，那么可以通過對在該間隔期間發(fā)送的分組數(shù)計數(shù)和計算平均值來計算在該間隔期間發(fā)送速率的估計值。但是，如果在所有或部分計數(shù)間隔期間緩存器為空，需要一些其它技術(shù)來計算該參數(shù)，因為觀察的分組的平均速率將很可能低估當緩存器不為空時設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)的發(fā)送速率。下面描述在網(wǎng)絡(luò)中可應(yīng)用的方法，其使用帶沖突避免的載波偵聽多址訪問(CSMA/CA)協(xié)議。該方法的精度取決于CSMA/CA協(xié)議的特定特性且取決于當分組發(fā)送到達時緩存器為空。下面描述該CSMA/CA協(xié)議的有關(guān)特性和可用于確定緩存器是否為空的技術(shù)。3.控制發(fā)送速率能夠使用緩存器占用程度的估計值來控制一個或多個數(shù)據(jù)源的發(fā)送速率以防止處理設(shè)備10中的緩存器溢出。存在已知的速率控制方法，其使用通常被稱為早期擁塞通知(ECN)的特性，但這些已知方法需要處理設(shè)備10監(jiān)控緩存器占用程度并如果緩存器占用程度上升到某些閾值之上，在分組中設(shè)置特殊ECN標志。當分組的意向接收器檢測到ECN標志，其發(fā)送ECN反饋分組到相應(yīng)的數(shù)據(jù)源。該數(shù)據(jù)源通過降低其發(fā)送速率響應(yīng)于ECN反饋分組。遺憾的是，ECN不是廣泛實現(xiàn)的。另外，例如，如果處理設(shè)備10是無線接入點，則該設(shè)備不適于實現(xiàn)ECN。根據(jù)開放系統(tǒng)互連(OSI)基準模型，應(yīng)該由在OSI層3 (網(wǎng)絡(luò)層)工作的設(shè)備設(shè)置ECN標志。路由器典型地在OSI層3工作，但是基本上橋接在有線和無線網(wǎng)絡(luò)之間的無線接入點典型地在OSI層2 (鏈路層)工作。不像已知的ECN控制方法，這里描述的控制方法不需要處理設(shè)備10的任意特殊特性或功能。根據(jù)該方法，接收器20使用類似上述的方法監(jiān)控緩存器占用程度，并無論何時估計的緩存器占用程度滿足一個或多個標準，就發(fā)送ECN反饋分組到相應(yīng)的數(shù)據(jù)源。例如，接收器20能夠?qū)嵺`簡單的方案，比如當估計的緩存器占用程度超過某個閾值時發(fā)送ECN反 饋分組。如果需要，接收器20能夠?qū)崿F(xiàn)對于特定數(shù)據(jù)源優(yōu)化的更加復(fù)雜的方案，比如考慮占用情況的改變速率以及占用程度。該方法能夠用于使用傳輸控制協(xié)議(TCP)的單跳網(wǎng)絡(luò)中。使用TCP，數(shù)據(jù)源增加其發(fā)送速率直到其被通知發(fā)生分組損失。響應(yīng)于該通知，數(shù)據(jù)源降低其發(fā)送速率且之后以較慢的速率再次增加。這個處理重復(fù)，使得發(fā)送速率震蕩。該處理的一個缺點是其依賴于分組損失。該損失在一些應(yīng)用中，比如流多媒體應(yīng)用中可能不能忍受或至少高度抗拒的。對于這些類型的應(yīng)用，應(yīng)該在不需要分組損失的情況下控制發(fā)送速率。使用本發(fā)明的緩存器占用估計技術(shù)的控制處理不具有該缺點。不需要分組損失。接收器20能夠檢測即將發(fā)生的緩存器溢出，并使用和發(fā)生分組損失相同的通知來通知數(shù)據(jù)源。當緩存器占用程度超過閾值時啟動該通知。該閾值的確切的值對于某些應(yīng)用可能不是關(guān)鍵的，因為大于零的任意緩存器占用是發(fā)送速率過高的指示。E.時鐘同步上述的緩存器占用估計技術(shù)假定探測分組的數(shù)據(jù)源和接收器20使用彼此同步的時鐘。這些技術(shù)可適于解決兩個時鐘不同步但是彼此相差接近恒定或緩慢變化的量的情況。接收器20調(diào)整數(shù)據(jù)源時鐘的表現(xiàn)以實現(xiàn)和它自己的時鐘的同步。首先描述依賴于一簡化假設(shè)的基本的調(diào)整技術(shù)。之后描述不依賴于該假設(shè)的更加復(fù)雜的技術(shù)。參考圖I所示的通信系統(tǒng)，例如，由數(shù)據(jù)源2在時間ts發(fā)送探測分組，且分組沿通信路徑3傳播到處理設(shè)備10。如果當分組到達時處理設(shè)備10中的緩存器為空，假定在一恒定、非常短的處理時間間隔之后立即沿通信路徑11發(fā)送該分組。之后所發(fā)送的分組幾乎立即由接收器20觀察到。在發(fā)送時間ts和觀察時間tK之間的延遲ε等于通信路徑3和通信路徑11的總傳播時間加上處理設(shè)備10緩存、檢索和發(fā)送分組的處理時間。如果通信路徑3符合ΙΕΕΕ802. 3標準之一且通信路徑11符合ΙΕΕΕ802. 11標準之一，延遲ε典型地為I毫秒的量級。在觀察時間tK和表示為關(guān)于接收器20中的時鐘的真正的發(fā)送時間t' s之間的延遲被表示為ε = t-t1 s (4)能夠通過重新排列等式(4)如下表示真正的發(fā)送時間t' s:
t' s = tR- ε = ts+ δ(5)其中δ =同步發(fā)送和接收時鐘的調(diào)整值。給定延遲ε的精確估計值，接收器20能夠使用下面等式(其是等式(5)的重排)計算調(diào)整值的合理精確的值δ δ = tE-ts- ε(6)計算的值δ中的任何誤差最多為延遲ε的幅度。通過使用該計算的值，和典型地在處理設(shè)備10中發(fā)生的排隊延遲比較，如果值ε非常小，則能夠?qū)蓚€時鐘以合理的精度同步。例如，如果當緩存器滿時延遲ε是I毫秒，且排隊延遲是100毫秒，則由接收器20觀察的時鐘時間將具有不大于百分之一的誤差，這意味著上述技術(shù)能夠以不大于百分之一的誤差估計緩存器容量。
如果延遲ε的值相對大但是恒定，仍可通過從延遲值ε排除沿通信路徑3的傳播延遲實現(xiàn)在發(fā)送和接收時鐘之間的精確同步。上述技術(shù)基于發(fā)送時間^基本上等于探測分組到達處理設(shè)備10的事件的假定。如果沿路徑3的傳播延遲足夠大，使得假定不成立，則能夠調(diào)整探測分組的發(fā)送時間ts以通過使用排除了沿路徑3的傳播延遲的延遲值ε計算調(diào)整值δ，來補償該情況。通過假定由處理設(shè)備10沿通信路徑11發(fā)送探測分組而沒有任何排隊延遲來簡化上述時鐘同步技術(shù)。在該假定下，探測分組的發(fā)送僅延遲恒定、非常短的時間間隔，在該時間間隔中處理設(shè)備10處理探測分組的接收和發(fā)送。如果當處理設(shè)備10準備發(fā)送分組時，來自另一發(fā)射器的噪聲或爭用業(yè)務(wù)使得通信路徑11不空閑，則該假定無效。在這些情況中，分組將經(jīng)受額外的延遲，因為處理設(shè)備10在其能夠發(fā)送分組之前必須等待直到通信路徑11空閑。如果通信路徑11實現(xiàn)CSMA/CA協(xié)議，例如，不能由另一設(shè)備，比如接收器20精確地計算或預(yù)測處理設(shè)備10等待的時間量。結(jié)果，不能計算時鐘調(diào)整值δ。通過使得接收器20僅在通信路徑11在探測分組的發(fā)送時間tK之前的空閑指定時間周期時計算時鐘調(diào)整值I能夠避免噪聲或爭用業(yè)務(wù)產(chǎn)生的計算的值δ中的誤差。在符合ΙΕΕΕ802. 11的網(wǎng)絡(luò)中，該指定的時間周期應(yīng)至少和下面所述的DIFS間隔相同。如果處理設(shè)備10能夠檢查接收器20觀察不到的發(fā)送，則接收器20不能可靠地確定何時通信路徑11空閑。通過使得接收器20多次計算時鐘調(diào)整值δ，并比較多個值，能避免或至少顯著減少該情況產(chǎn)生的問題。如果S的不同計算結(jié)果值基本上相同，很可能每個計算的探測分組沒有經(jīng)受任何排隊延遲。接收器20能夠重復(fù)計算直到實現(xiàn)計算的值δ的足夠的置信度。對于每個探測分組，在接收其時，接收器20應(yīng)用時鐘調(diào)整值δ到發(fā)送時間值ts。如果發(fā)送和接收時鐘不關(guān)于彼此漂移，如果需要，能夠?qū)τ诿總€通信會話僅確定一次δ的值。如果兩個時鐘之間的差值改變，可在需要時確定調(diào)整值S的修訂的值。I.確定緩存器是否為空如果處理設(shè)備10中的緩存器在測量時為空，能夠以合理的精度測量時鐘調(diào)整值δ。上述緩存器占用估計技術(shù)不能精確地確定緩存器是否為空，因為那些技術(shù)的精度取決于數(shù)據(jù)源時鐘和接收器時鐘同步。如果通信路徑11使用被稱為分布坐標函數(shù)(DCF)的CSMA/CA協(xié)議，則能夠由接收器20實現(xiàn)在前段中討論的技術(shù)，以更可靠地確定緩存器是否為空。能夠按需要修改該技術(shù)的原理并應(yīng)用于使用不同通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)。在符合ΙΕΕΕ802. 11標準的CSMA/CA網(wǎng)絡(luò)中，在處理設(shè)備10嘗試發(fā)送分組之前，其確定通信路徑11是否繁忙。如果通信路徑11在已知為分布幀間空間(DIFS)的指定時間周期(這可被表示為DIFS=50y s)不忙，則處理設(shè)備10發(fā)送分組，且之后等到來自意向接收器的已成功接收分組的肯定應(yīng)答(ACK)。如果處理設(shè)備10在已知為短幀間空間(SIFS)的指定時間周期(是10 μ s)之后沒有接收到ACK，則其將重發(fā)分組。如果通信路徑11繁忙或者如果需要重發(fā)，則處理設(shè)備10在嘗試發(fā)送之前等待所計算的時間周期，直到通信路徑11空閑。該時間周期等于DIFS間隔加上由下面描述的“退避算法”計算的“退避間隔”。處理設(shè)備10基于觀察的業(yè)務(wù)使用載波偵聽電路和虛擬載波偵聽(VCS)指示器的組合確定通信路徑11是否繁忙。不需要該處理的細節(jié)來理解本發(fā)明的原理，因此從說明書中省略。退避算法根據(jù)下面等式計算等于某些數(shù)目的時隙的退避間隔Tff=R · TS(7)其中R=間隔
中的隨機或偽隨機數(shù)；
CW=競爭窗口間隔；且TS=時隙的間隔。對于ΙΕΕΕ802. 11b，例如，時隙的長度TS是20 μ S，且競爭窗口(CW)間隔具有初始最小值CWmin=31個時隙。對于IEEE802. Hg,例如，時隙的長度TS是9 μ S，且CW間隔具有初始最小值CWmin=15個時隙。CW窗口的長度可增加到最大1023時隙，如下面所述。處理設(shè)備10使用倒計時計時器在嘗試發(fā)送之前等待等于Tw的時間間隔。如果處理設(shè)備10偵聽到通信路徑11繁忙，則暫停倒計時計時器直到通信路徑11保持空閑DIFS間隔那么長時間。當?shù)褂嫊r計時器到達零時，處理設(shè)備10嘗試發(fā)送。從意向接收器20接收ACK將使得處理設(shè)備10復(fù)位CW到其最小值CWmin以準備發(fā)送下一個分組。如果沒有接收到ACK，則將CW的值加倍直到其最大允許的值，且處理對于下一次嘗試發(fā)送重復(fù)。下面所述的技術(shù)基于分組的第一或初始發(fā)送的觀察的等待次數(shù)。分組的第一發(fā)送可通過在MAC報頭中設(shè)置的被稱為Retry_flag的比特值與所有接下來的該分組的重發(fā)區(qū)另O。對于第一發(fā)送將Retry_flag設(shè)置為零，且對于任意接下來的重發(fā)將其設(shè)置為I。該技術(shù)基于如果處理設(shè)備10進行的分組的第一次發(fā)送在等于DIFS+TWX的其中不發(fā)生其它發(fā)送(包括在相同或相鄰網(wǎng)絡(luò)中從其它發(fā)射器的發(fā)送)的最大可能的等待間隔之后，則處理設(shè)備10中的緩存器已知為空的事實。該間隔Twx可被表示為Twx=Cfffflin * TS(8)如果接收器20在時間tK接收到分組，且在時間間隔[tK - (DIFS+TffX), tE]期間沒有觀察到其它發(fā)送，那么已知處理設(shè)備10中的緩存器在發(fā)射的分組到達發(fā)射器的時間為空。換句話說，該空閑間隔足以暗示該特定分組的發(fā)送沒有由任意排隊延遲拖延的情況。該情況能由反證法證明，假定分組經(jīng)歷排隊延遲，且仍在時間tK觀察到。在這個實例中，tE被定義為由接收器20觀察到分組的第一比特的時間。如果作為替代地，接收器20檢查接收到分組的最后比特的時間，那么能從下面等式獲得第一比特的觀察時間
_ BtR =tLAST ^y-jPRE(9)其中tUST=分組中最后比特的觀察時間；B=分組中的比特數(shù)；
V=每秒的比特的發(fā)送速率；且Tpee=接收所有幀前導(dǎo)信息的時間間隔。參數(shù)B和V的值通常是從接收器中的定制的符合IEEE802. 11的設(shè)備驅(qū)動器獲得的，但是通常不能獲得時間間隔Tpke的值。如果該值不是可用的，通過使用由經(jīng)驗測試確定的值、查詢適宜的通信協(xié)議的規(guī)范、或者通過需要的任意其它方式，可實現(xiàn)滿意結(jié)果。例如，對于符合IEEE802. Ilb和802. Ilg的通信路徑，適宜的規(guī)范指示間隔Tpke的值分別是192 μ s 和 24 μ S。指出上述的空閑間隔是緩存器為空的充分條件而不是必要條件是有用的。為此，該技術(shù)更好地適于其中通信路徑11不總是高度使用的網(wǎng)絡(luò)。如果最大可能初始等待間隔Twx已知，則該技術(shù)能用于使用某些類型的沖突避免方案的其它通信協(xié)議。當接收器20對于探測分組確定緩存器為空時，能測量時鐘調(diào)整因素δ，且之后將其用于同步接收器和數(shù)據(jù)源時鐘。之后能使用上述技術(shù)估計緩存器占用程度。 F.在緩存器為空時估計發(fā)送速率假定設(shè)備中的緩存器不為空，通過計算由處理設(shè)備10每單位時間周期發(fā)送的分組的平均數(shù)，接收器20能夠使用上述技術(shù)獲得發(fā)送速率參數(shù)pD的精確估計值。如果緩存器為空，沒有發(fā)送分組；因此，如果緩存器為空，應(yīng)該使用一些其它技術(shù)精確地估計該參數(shù)。用于估計Pd的一種技術(shù)如下面所述。該技術(shù)估計處理設(shè)備10發(fā)送M個特有分組中的每一個所需要的各個時間Tt的和ΣΤτ，并通過計算M除以和ΣTt的商推導(dǎo)發(fā)送速率參數(shù)。估計發(fā)送分組所需的各個時間間隔的技術(shù)使用前段中公開的CSMA/CA協(xié)議的某些特性。圖6和7說明了在比如通信路徑11的通信信道上觀察到的由幀流傳送的分組。參考圖6，由處理設(shè)備10發(fā)送傳送分組Pn的幀。傳送分組Px、Py和Pz的幀由處理設(shè)備10之外的一個或多個設(shè)備發(fā)送，并表現(xiàn)爭用業(yè)務(wù)。參考圖7，由處理設(shè)備10發(fā)送傳送分組Plri和Pn的幀。傳送分組的幀Px、Py和Pz由處理設(shè)備10之外的一些設(shè)備發(fā)送，并表現(xiàn)爭用業(yè)務(wù)。為了這里描述的模型的目的，如果需要，所有爭用業(yè)務(wù)可被看作從單一設(shè)備始發(fā)的。信道繁忙時間Tbusy表示其間觀察到爭用業(yè)務(wù)的幀的間隔的持續(xù)時間。幀間到達時間Tifa表示在爭用業(yè)務(wù)的連續(xù)幀之間的間隔的持續(xù)時間。信道發(fā)送時間Txmit表示其間觀察到在幀間到達時間內(nèi)由處理設(shè)備10發(fā)送的所有幀的間隔的累積持續(xù)時間。在如圖6所示的實例中，信道發(fā)送時間Txmit等于發(fā)送攜帶分組Pn的幀所需的時間。在如圖7所示的實例中，信道發(fā)送時間Txmit等于其間觀察到攜帶分組Plri和Pn的幀的各個時間Tx的和。信道空閑時間Tiim表示其間沒有觀察到業(yè)務(wù)的間隔的持續(xù)時間。能夠通過觀察通信信道上的業(yè)務(wù)估計信道繁忙時間Tbusy，信道發(fā)送時間Txmit和幀間到達時間Tifa的統(tǒng)計分布或概率密度函數(shù)。從估計的統(tǒng)計分布計算每個時間的平均。從下面等式計算通信信道傳送爭用業(yè)務(wù)的概率入2=ΓΤ “1'(10)
Tbusy +^ifa其中7"kvr=平均信道繁忙時間;且「=平均幀間到達時間?？蓮南旅娴仁接嬎阃ㄐ判诺纻魉陀商幚碓O(shè)備10發(fā)送的業(yè)務(wù)的概率爐
權(quán)利要求
1.一種用于在通信系統(tǒng)中確定處理設(shè)備的緩存器的估計占用程度的方法，該通信系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)源，其發(fā)送信息分組； 處理設(shè)備，其從數(shù)據(jù)源接收信息分組，在緩存器中為至少一些分組存儲信息，且沿通信信道發(fā)送信息分組以供一個或多個接收器接收； 接收器，其從通信信道接收由一個或多個設(shè)備發(fā)送的信息分組，這些信息分組包括由處理設(shè)備發(fā)送的至少一些信息分組；以及該方法包括 識別從接收器接收的信息分組中選擇的分組，所選分組傳送指示以下內(nèi)容的數(shù)據(jù)作為處理設(shè)備發(fā)送所選分組的第一次嘗試的結(jié)果，所選分組由接收器接收； 記錄當所選分組由接收器接收時的所選分組的接收時間； 監(jiān)控通信信道以檢測由所述一個或多個設(shè)備中任一個進行的發(fā)送； 計算緊接在所選分組的接收時間之前的沒有檢測到沿著通信信道的發(fā)送的時間長度； 比較所述時間長度和第一等待間隔閾值；和 如果所述時間長度超過第一等待間隔閾值，則確定緩存器的估計占用程度為零，并產(chǎn)生一個傳送表示緩存器的估計占用程度的信息的信號。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，在確定緩存器的占用程度為零時計算用于同步接收器中的第一時鐘和數(shù)據(jù)源中的第二時鐘的時鐘調(diào)整值，該方法包括 從由所選分組傳送的數(shù)據(jù)中獲得發(fā)送時間，該發(fā)送時間相對于數(shù)據(jù)源中的第二時鐘指示何時數(shù)據(jù)源發(fā)送由所選分組傳送的信息； 當緩存器的占用程度為零時，獲得延遲分組發(fā)送的處理設(shè)備中的估計的處理延遲；通過從所選分組的接收時間減去所選分組的發(fā)送時間和估計的處理延遲而計算時鐘調(diào)整值，該接收時間指示相對于接收器中的第一時鐘所選分組何時由接收器接收；和產(chǎn)生表示時鐘調(diào)整值的信號。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，包括如果所述時間長度等于小于第一等待間隔閾值的第二等待間隔閾值，則計算估計的處理延遲。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，包括 計算多個所選分組的多個調(diào)整值； 檢查所述多個調(diào)整值以估計在處理設(shè)備進行發(fā)送之前，是否在處理設(shè)備中多個所選分組中的任一個遇到排隊延遲；和 從對應(yīng)于估計沒有遇到排隊延遲的所選分組的那些調(diào)整值獲得時鐘調(diào)整值。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，包括 監(jiān)控通信信道以推導(dǎo)通信業(yè)務(wù)統(tǒng)計，其中該處理設(shè)備使用通信協(xié)議沿通信信道發(fā)送信息分組； 基于通信業(yè)務(wù)統(tǒng)計從模型獲得處理設(shè)備發(fā)送特有信息分組需要的估計的各個時間，該估計的各個時間是等待間隔和發(fā)送間隔的和，其中 各自的等待間隔是處理設(shè)備在沿通信信道發(fā)送信息分組之前必須等待的通信協(xié)議所強加的時間量，以及各自的發(fā)送時間是處理設(shè)備將表示信息分組的數(shù)據(jù)注入通信信道所需的時間量； 獲得處理設(shè)備發(fā)送多個特有信息分組的每一個所需的估計的各個時間的和；以及從特有分組數(shù)目除以估計的各個時間的和，推導(dǎo)處理設(shè)備發(fā)送特有信息分組的估計速率，并產(chǎn)生表示處理設(shè)備發(fā)送特有信息分組的估計速率的信號。
6.一種用于在通信系統(tǒng)中確定處理設(shè)備的緩存器的估計占用程度的設(shè)備，該通信系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)源，其發(fā)送信息分組； 處理設(shè)備，其從數(shù)據(jù)源接收信息分組，在緩存器中為至少一些分組存儲信息，且沿通信信道發(fā)送信息分組以供一個或多個接收器接收； 接收器，其從通信信道接收由一個或多個設(shè)備發(fā)送的信息分組，這些信息分組包括由處理設(shè)備發(fā)送的至少一些信息分組；以及該設(shè)備包括 用于識別從接收器接收的信息分組中選擇的分組的裝置，所選分組傳送指示以下內(nèi)容的數(shù)據(jù)作為處理設(shè)備發(fā)送所選分組的第一次嘗試的結(jié)果，所選分組由接收器接收； 用于記錄當所選分組由接收器接收時的所選分組的接收時間的裝置； 用于監(jiān)控通信信道以檢測由所述一個或多個設(shè)備中任一個進行的發(fā)送的裝置； 用于計算緊接在所選分組的接收時間之前的沒有檢測到沿著通信信道的發(fā)送的時間長度的裝置； 用于比較所述時間長度和第一等待間隔閾值的裝置；和 用于如果所述時間長度超過第一等待間隔閾值，則確定緩存器的估計占用程度為零，并產(chǎn)生一個傳送表示緩存器的估計占用程度的信息的信號的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，在確定緩存器的占用程度為零時計算用于同步接收器中的第一時鐘和數(shù)據(jù)源中的第二時鐘的時鐘調(diào)整值，該設(shè)備包括 用于從由所選分組傳送的數(shù)據(jù)中獲得發(fā)送時間的裝置，該發(fā)送時間相對于數(shù)據(jù)源中的第二時鐘指示何時數(shù)據(jù)源發(fā)送由所選分組傳送的信息； 用于當緩存器的占用程度為零時，獲得延遲分組發(fā)送的處理設(shè)備中的估計的處理延遲的裝置； 用于通過從所選分組的接收時間減去所選分組的發(fā)送時間和估計的處理延遲而計算時鐘調(diào)整值的裝置，該接收時間指示相對于接收器中的第一時鐘所選分組何時由接收器接收；和 用于產(chǎn)生表示時鐘調(diào)整值的信號的裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括用于如果所述時間長度等于小于第一等待間隔閾值的第二等待間隔閾值，則計算估計的處理延遲的裝置。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，包括 用于計算多個所選分組的多個調(diào)整值的裝置； 用于檢查所述多個調(diào)整值以估計在處理設(shè)備進行發(fā)送之前，是否在處理設(shè)備中多個所選分組中的任一個遇到排隊延遲的裝置；和 用于從對應(yīng)于估計沒有遇到排隊延遲的所選分組的那些調(diào)整值獲得時鐘調(diào)整值的裝置。
10.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，包括 用于監(jiān)控通信信道以推導(dǎo)通信業(yè)務(wù)統(tǒng)計的裝置，其中該處理設(shè)備使用通信協(xié)議沿通信信道發(fā)送信息分組； 用于基于通信業(yè)務(wù)統(tǒng)計從模型獲得處理設(shè)備發(fā)送特有信息分組需要的估計的各個時間的裝置，該估計的各個時間是等待間隔和發(fā)送間隔的和，其中 各自的等待間隔是處理設(shè)備在沿通信信道發(fā)送信息分組之前必須等待的通信協(xié)議所強加的時間量，以及 各自的發(fā)送時間是處理設(shè)備將表示信息分組的數(shù)據(jù)注入通信信道所需的時間量； 用于獲得處理設(shè)備發(fā)送多個特有信息分組的每一個所需的估計的各個時間的和的裝置；以及 用于從特有分組數(shù)目除以估計的各個時間的和，推導(dǎo)處理設(shè)備發(fā)送特有信息分組的估計速率，并產(chǎn)生表示處理設(shè)備發(fā)送特有信息分組的估計速率的信號的裝置。
11.一種傳送可由設(shè)備執(zhí)行以實現(xiàn)權(quán)利要求I到5的任一個的方法的指令的程序的存儲介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了在無線網(wǎng)絡(luò)中估計無線處理設(shè)備隊列長度和估計信號接收質(zhì)量。本發(fā)明可用于估計通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收信息流的設(shè)備的工作特性。在一個應(yīng)用中，通過監(jiān)控由處理設(shè)備發(fā)送的分組估計在處理設(shè)備，比如路由器或無線接入點中的FIFO緩存器的占用程度。工作特性的估計值能夠用于控制系統(tǒng)中的通信，使得改進整體性能。也公開了能用于緩和低信噪比條件的影響的技術(shù)。
文檔編號H04L12/26GK102932278SQ20121041949
公開日2013年2月13日 申請日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者蔣文宇 申請人:杜比實驗室特許公司