區(qū)分服務(wù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的QoS測(cè)量和監(jiān)視的制作方法
【專利摘要】無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（100）包括多個(gè)無(wú)線電臺(tái)（QSTA）（102）和一個(gè)接入點(diǎn)（QAP）（101）。對(duì)于每一種或多種業(yè)務(wù)類型，該QAP或一個(gè)或多個(gè)QSTA或二者測(cè)量延遲數(shù)據(jù)或隊(duì)列數(shù)據(jù)或二者?？梢愿鶕?jù)測(cè)量的延遲數(shù)據(jù)或隊(duì)列數(shù)據(jù)或二者，調(diào)整QSTA或QAP的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。還描述了一種無(wú)線通信方法。
【專利說明】區(qū)分服務(wù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的QoS測(cè)量和監(jiān)視
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2006年03月14日、申請(qǐng)?zhí)枮?00680008157.2、名稱為“區(qū)分服務(wù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的QoS測(cè)量和監(jiān)視”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)背景
[0002]無(wú)線連接技術(shù)在數(shù)據(jù)和話音通信中的應(yīng)用仍在增長(zhǎng)。因此，無(wú)線通信帶寬隨著信道調(diào)制技術(shù)的發(fā)展而顯著增加，從而使無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)成為有線和光纖解決方案的真正取代品。
[0003]眾所周知，標(biāo)準(zhǔn)通常是用來管理WLAN的。一種這樣的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.11。IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)涵蓋WLAN的媒體接入控制(MAC)子層和物理(PHY)層的規(guī)范。
[0004]雖然802.11標(biāo)準(zhǔn)在話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)控制方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，但是，對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入的需求以提高的信道速率持續(xù)增長(zhǎng)，同時(shí)支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)需求，這需要持續(xù)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)及其某些變形。例如，已經(jīng)對(duì)支持WLAN中的實(shí)時(shí)多媒體服務(wù)(例如，流視頻)以及繼續(xù)支持網(wǎng)絡(luò)中的遺留語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)付出了很大努力。IEEE802.1lE在一定程度上解決了這些問題。
[0005]802.1lE標(biāo)準(zhǔn)源自需要通過共同的信道發(fā)送多媒體和現(xiàn)有業(yè)務(wù)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，多媒體業(yè)務(wù)與許多現(xiàn)有應(yīng)用相比需要不同量的帶寬和不同的信道接入延遲時(shí)間。為了試圖通過協(xié)調(diào)媒體接入而提高網(wǎng)絡(luò)的效率，接入點(diǎn)(QAP)或網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)通過多種方法中的一種方法準(zhǔn)許接入媒體。這種媒體接入準(zhǔn)許是基于標(biāo)準(zhǔn)的，并通常稱之為服務(wù)區(qū)分。
[0006]一種用于協(xié)調(diào)WLAN的工作信道的接入/使用的技術(shù)是輪詢。在輪詢過程中，無(wú)線站(QSTA)在有某些要求(例如，流要求)的情況下向QAP傳輸信號(hào)。各QSTA將會(huì)把應(yīng)用需求發(fā)送到QAP，QAP根據(jù)這些需求預(yù)留媒體(信道)。這樣，通過特定的接入需求而不是通過普通的應(yīng)用類型而準(zhǔn)予媒體接入。這種媒體接入預(yù)留被稱為業(yè)務(wù)規(guī)范(TSPEC，trafficspecification)協(xié)議,并且是一種服務(wù)區(qū)分。
[0007]在接收到請(qǐng)求之后，QAP于是拒絕或接受該請(qǐng)求。向那些具有接受的流的QSTA發(fā)出輪詢，輪詢實(shí)際上是對(duì)準(zhǔn)許信道接入權(quán)限在指明的持續(xù)時(shí)間內(nèi)的準(zhǔn)許。
[0008]802.1lE標(biāo)準(zhǔn)中描述了另一種優(yōu)先級(jí)排序方法。這種方法將應(yīng)用分成業(yè)務(wù)類，并且各類具有不同的接入優(yōu)先級(jí)。根據(jù)這種方法，每一類業(yè)務(wù)或業(yè)務(wù)類型與較低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)相比具有不同的信道接入概率。
[0009]雖然上述區(qū)分服務(wù)(信道接入準(zhǔn)許或信道優(yōu)先級(jí))的方法已顯著提高了無(wú)線系統(tǒng)的能力，但增大的應(yīng)用需求需要進(jìn)一步改善。一種公知的改善是通過監(jiān)視和測(cè)量在所提議的修訂版802.1IH和802.1lK中包括的各種信道狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0010]所提議的802.1lH修訂版包括監(jiān)視頻率，從而確保某些雷達(dá)設(shè)備未正在進(jìn)行發(fā)送。如果這些設(shè)備正在進(jìn)行發(fā)送，則QAP需要QSTA改變到不同的信道頻率，例如，為了避免與雷達(dá)發(fā)生干擾。
[0011]所提議的802.1lK修訂版包括:監(jiān)視并測(cè)量關(guān)于當(dāng)前的QAP的鄰近的QAP的信息、與對(duì)QAP或其他QSTA隱藏的節(jié)點(diǎn)有關(guān)信息以及在所定義的時(shí)間階段內(nèi)獲取的噪聲直方圖。[0012]802.1lH和802.1lK的測(cè)量和監(jiān)視技術(shù)可以用于提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)管理。但是，這些公知的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量和監(jiān)視技術(shù)不能滿足區(qū)分服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的需要。例如，當(dāng)前的測(cè)量和監(jiān)視方法不能區(qū)分不同類型的業(yè)務(wù)。
[0013]IEEE802.1lk (例如，部分 IEEE802.1t tgK_D4.0 部分 7.3.2.22.10，標(biāo)題為 QoSMetrics Report)要求監(jiān)視、存儲(chǔ)、請(qǐng)求并報(bào)告區(qū)分服務(wù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。這使得QSTA將所測(cè)量的統(tǒng)計(jì)值報(bào)告給QAP，其包括在現(xiàn)有802.11網(wǎng)絡(luò)(例如，802.lie MIB)中定義的管理信息基礎(chǔ)(MIB)計(jì)數(shù)器。但是，這種測(cè)量需要測(cè)量平均延遲的普通技術(shù)。對(duì)于在802.11設(shè)備中實(shí)現(xiàn)而言，這并不是最佳的。例如，為了使用標(biāo)準(zhǔn)方法計(jì)算η個(gè)采樣的平均延遲，QSTA將必須存儲(chǔ)η個(gè)值，并執(zhí)行η-l次加法和一次除法運(yùn)算。因此，根據(jù)所需要的采樣個(gè)數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)方法可能導(dǎo)致需要更大的存儲(chǔ)器和計(jì)算量。因此，這會(huì)消耗移動(dòng)設(shè)備(其中的電池壽命至關(guān)重要)中的功率資源。
[0014]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)方法，為了維持平均延遲測(cè)量為當(dāng)前的，QSTA將必須更新每個(gè)新的成功發(fā)送的幀的平均延遲或每個(gè)因?yàn)橐呀?jīng)達(dá)到了重試限度或錯(cuò)過了延遲界限而丟棄的幀的平均延遲?，F(xiàn)有技術(shù)中的更新需要較高的計(jì)算和存儲(chǔ)成本，以保持更新過的平均延遲，尤其在高業(yè)務(wù)速率中。
[0015]舉例而言，數(shù)據(jù)是延遲數(shù)據(jù)和隊(duì)列數(shù)據(jù)。在示例性實(shí)施例中，對(duì)于每一種接入種類、每一種業(yè)務(wù)流、每一種用戶優(yōu)先級(jí)或每一種站，可以收集延遲數(shù)據(jù)或隊(duì)列數(shù)據(jù)或兩者。注意，這些業(yè)務(wù)類型僅僅是示例性的，對(duì)于處于無(wú)線領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)的其他業(yè)務(wù)類型而言，也可以收集這些數(shù)據(jù)。
[0016]有益的是，對(duì)數(shù)據(jù)的接入能夠使QSTA或QAP知道被實(shí)現(xiàn)的QoS的等級(jí)和系統(tǒng)狀態(tài)(延遲、隊(duì)列長(zhǎng)度等等)的知識(shí)。此外，使用這些數(shù)據(jù)，QAP可以識(shí)別出正在發(fā)生的問題(延遲或無(wú)法接受的隊(duì)列長(zhǎng)度等等)或者當(dāng)某種趨勢(shì)繼續(xù)時(shí)可能出現(xiàn)的問題、問題出現(xiàn)在什么地方、以及問題的大小。然后，QAP可以采取糾正或緩解步驟，從而試圖解決問題。此外，使用這些數(shù)據(jù)，QSTA可以做出某些決定，例如，決定加入鄰近的網(wǎng)絡(luò)或者決定請(qǐng)求更多的時(shí)間以接入媒體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]因此，需要一種用于無(wú)線通信的方法、設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，以至少克服上述公知的方法和裝置的缺陷。
[0018]根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括:MAC ；PHY ;處理器，用于測(cè)量QoS參數(shù)；事件采樣器，用于對(duì)QoS參數(shù)的實(shí)例進(jìn)行采樣；存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)先前計(jì)算出的QoS參數(shù)；調(diào)整模塊，根據(jù)測(cè)量的QoS參數(shù)而調(diào)整先前計(jì)算出的QoS參數(shù)；控制器，用于調(diào)整MAC、PHY或MAC和PHY 二者的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
[0019]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種無(wú)線通信方法，包括:測(cè)量采樣操作中的QoS度量參數(shù)；將測(cè)量的QoS度量參數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；根據(jù)所存儲(chǔ)的測(cè)量的QoS度量參數(shù)，更新一系列QoS度量參數(shù)的平均值；至少部分地根據(jù)所述更新的平均值，調(diào)整至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)描述，可以更好地理解這些示例性實(shí)施例。需要強(qiáng)調(diào)的是，不同的特征不一定是按比例畫出的。實(shí)際上，為了便于討論起見，可以任意增加或者縮減尺寸。
[0021]圖1是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的無(wú)線局域網(wǎng)的框圖；
[0022]圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例獲取并存儲(chǔ)延遲或隊(duì)列數(shù)據(jù)或兩者的方法的流程圖；
[0023]圖3示出了使用現(xiàn)有技術(shù)方法用于延遲更新處理的流程圖；
[0024]圖4示出了用于更新平均延遲的方法的流程圖；
[0025]圖5示出了用于確定平均延遲的設(shè)備；以及
[0026]圖6示出了根據(jù)所測(cè)量的QoS參數(shù)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在以下詳細(xì)的描述中，出于說明目的而不是限制目的，給出了公開具體細(xì)節(jié)的示例性實(shí)施例，以便透徹理解本發(fā)明。但是，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見的是，通過閱讀當(dāng)前公開的內(nèi)容，本發(fā)明也可以使用不脫離這里公開的具體細(xì)節(jié)的其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。此外，為了使本發(fā)明的描述重點(diǎn)突出、主次分明，眾所周知的設(shè)備、方法和材料在這里不再贅述。無(wú)論在哪里使用，相同的標(biāo)號(hào)都表示相同的特征。
[0028]圖1示出了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)100。網(wǎng)絡(luò)100包括至少一個(gè)QAP101，其通過無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施(未示出)與多個(gè)QSTA102相連。注意，在該示例性實(shí)施例中，示出了四個(gè)QSTA102。這是為了便于清楚地討論這些示例性實(shí)施例。
[0029]QSTA102示例性地是便攜式設(shè)備，例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子產(chǎn)品、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)而有效連接的其他設(shè)備。根據(jù)示例性實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)100和其部件基本上遵守IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)及其衍化版本。例如，網(wǎng)絡(luò)100是WiFi網(wǎng)絡(luò)或其他類型的無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)。網(wǎng)絡(luò)100還包括本應(yīng)用的示例性實(shí)施例的變通和改進(jìn)。
[0030]在工作時(shí)，QAPlOl控制不同的QSTA102之間的通信。為此，QAPlOl通過QSTA102協(xié)調(diào)語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)的傳輸。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，QSTA102僅通過QAPlOl彼此相連。根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，QSTA可以與一個(gè)或多個(gè)QSTA進(jìn)行通信，而不必首先發(fā)送到QAPlOl0把前一個(gè)實(shí)施例稱為上行鏈路，而把后一個(gè)實(shí)施例稱為直接鏈路。雖然WLAN100的這些方面的細(xì)節(jié)與示例性實(shí)施例的一般理解密切相關(guān)，但這些細(xì)節(jié)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言一般是公知的。因此，未包括這些細(xì)節(jié)，從而避免使這些示例性實(shí)施例變得模糊不清。
[0031]圖2是根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例獲取并存儲(chǔ)延遲數(shù)據(jù)或隊(duì)列數(shù)據(jù)或兩者的方法的流程圖。結(jié)合圖1的網(wǎng)絡(luò)100描述圖2的方法。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，這僅僅是示例性的，可以聯(lián)想到本方法可以用其他類型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。如上所述，QAPlOl或QSTA102或兩者想要獲取并存儲(chǔ)所選的業(yè)務(wù)類型或多種業(yè)務(wù)類型的延遲或隊(duì)列數(shù)據(jù)。為此，在某些示例性實(shí)施例中，QAP獲取并存儲(chǔ)延遲或隊(duì)列數(shù)據(jù)。在其他示例性實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)QSTA102獲取并存儲(chǔ)延遲隊(duì)列數(shù)據(jù)。在其他示例性實(shí)施例中，QAPlOl和一個(gè)或多個(gè)QSTA102獲取延遲或隊(duì)列數(shù)據(jù)。
[0032]在步驟201中，QAPlOl或QSTA102選擇統(tǒng)計(jì)量和測(cè)量參數(shù)。這些參數(shù)包括、但不限于:平均延遲、最大延遲、最小延遲、延遲的標(biāo)準(zhǔn)差或方差以及延遲的直方圖。同樣，QAPlOl或QSTA102可以從與隊(duì)列相關(guān)的以下統(tǒng)計(jì)量和測(cè)量參數(shù)中進(jìn)行選擇:平均隊(duì)列長(zhǎng)度、最大隊(duì)列長(zhǎng)度、最小隊(duì)列長(zhǎng)度、隊(duì)列長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)差或方差以及隊(duì)列長(zhǎng)度的直方圖。
[0033]在步驟202中，對(duì)于所需要的一種業(yè)務(wù)類型或多種業(yè)務(wù)類型，QAPlOl或QSTA102或兩者獲取所選參數(shù)的所需數(shù)據(jù)。此外，這些業(yè)務(wù)類型包括、但不限于:接入類別、業(yè)務(wù)流、用戶優(yōu)先級(jí)或站。數(shù)據(jù)的獲取是通過監(jiān)視與所選的業(yè)務(wù)類型中的特定參數(shù)有關(guān)的性能而實(shí)現(xiàn)的。例如，QAPlOl可以在信標(biāo)間隔或服務(wù)間隔中監(jiān)視每一個(gè)接入分類的延遲，從而在該間隔中確定平均延遲?；蛘撸嚓P(guān)數(shù)據(jù)的獲取也可以通過一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求而實(shí)現(xiàn)。例如，如果QAP想要從QSTA獲取與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的延遲或隊(duì)列數(shù)據(jù)，則它可以通過請(qǐng)求而從QSTA獲取這些數(shù)據(jù)。
[0034]在步驟203中，一個(gè)或多個(gè)QSTA102可選地將所獲得的數(shù)據(jù)傳送到QAPlOl。這種傳送可以是從QAPlOl到QSTA102的傳送的請(qǐng)求結(jié)果；或者，可以是從QSTA102到QAPlOl的未被請(qǐng)求的傳送。
[0035]在步驟204中，QSTA102或QAPlOl將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來。此外，如果要進(jìn)行計(jì)算，則這些計(jì)算可以在步驟204中實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)于預(yù)定數(shù)量的數(shù)據(jù)分組，QAPlOl可以獲得隊(duì)列長(zhǎng)度的統(tǒng)計(jì)平均值。在步驟204期間，并在步驟202中獲得數(shù)據(jù)之后，QAPlOl可以計(jì)算該平均值。
[0036]在步驟205中，如果需要的話，則基于所獲得的數(shù)據(jù)，QAPlOl或QSTA102可以改變其功能。該改變可以是多種措施中的一種。此外，QSTA或QAP可以采取一個(gè)以上的措施。例如，如果在獲取到與最大延遲相關(guān)的數(shù)據(jù)之后，QAPlOl判斷出最大延遲大大小于流視頻的門限允許延遲，則QAPlOl可以增加分配給其他類型的數(shù)據(jù)(例如，語(yǔ)音)的分組的時(shí)間，這些類型的數(shù)據(jù)具有針對(duì)最大延遲的低得多的門限。這樣，流視頻可以保持低于其門限最大延遲(雖然現(xiàn)在比QAP采取有效措施之前具有更大的延遲)，并可以更快地傳送其他數(shù)據(jù)。因此，在沒有犧牲視頻通信質(zhì)量的情況下，提高了與這些其他類型的數(shù)據(jù)相關(guān)的吞吐量和效率。
[0037]值得注意的是，步驟202和204中的數(shù)據(jù)獲取和存儲(chǔ)并不需要在實(shí)現(xiàn)了步驟205的動(dòng)作之前完成。例如，當(dāng)在獲取每個(gè)接入類別的隊(duì)列長(zhǎng)度期間門限接近時(shí)，QAPlOl可以采取某種補(bǔ)救措施，從而避免達(dá)到或超過門限。
[0038]在步驟205的補(bǔ)救措施完成之后，可以根據(jù)需要從步驟201開始重復(fù)這種處理。當(dāng)然，需要注意的是，如果在特定的時(shí)間階段或所需的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量完成之前采取了措施，則數(shù)據(jù)的后續(xù)獲取存儲(chǔ)和分析可以經(jīng)由步驟202和204繼續(xù)進(jìn)行下去。此外，根據(jù)需要，示例性的方法可以并行地執(zhí)行步驟202-205。
[0039]圖3示出了用于處理延遲更新的方法的流程圖。在步驟301中，處理開始。在步驟302中，QSTA或QAP開始延遲測(cè)量。例如,延遲測(cè)量可以是延遲數(shù)據(jù)(即，延遲時(shí)間)或隊(duì)列長(zhǎng)度(即，隊(duì)列中的位置)的測(cè)量。在步驟303中，QSTA或QAP等著發(fā)送幀，然后在步驟304中發(fā)送該幀。QSTA或QAP在步驟305中檢查是否成功地發(fā)送了該幀。例如，這可以通過從與QSTA或QAP進(jìn)行通信的設(shè)備接收確認(rèn)幀(ACK)來實(shí)現(xiàn)。如果QSTA或QAP未接收到ACK，則它決定是否在步驟306中重新發(fā)送。例如，該決定基于是否達(dá)到了重試限度。如果達(dá)到了重試限度，則QSTA或QAP在步驟307中丟棄該幀，并將延遲限度設(shè)為如下值:
[0040]dk=(當(dāng)前時(shí)間)-(幀到達(dá)時(shí)間)[0041]其中，dk表示延遲采樣。如果在步驟306中未達(dá)到重試限度，則返回到步驟304重新發(fā)送所述幀。但是，如果QSTA或QAP在步驟305中接收到ACK，則QSTA或QAP進(jìn)入到步驟308，并將該幀延遲設(shè)為:
[0042]dk= (ACK接收時(shí)間)-(幀到達(dá)時(shí)間)
[0043]QSTA或QAP將來自步驟307或308的每一個(gè)新的延遲采樣dk存儲(chǔ)為一系列采樣中的一個(gè)采樣。這種存儲(chǔ)在QSTA或QAP中需要存儲(chǔ)空間。然后，QSTA或QAP中的處理器在步驟310中通過下式更新平均延遲:
[0044]其中，D為平均延遲，η為采樣數(shù)，d為所測(cè)量的幀延遲。為了使用圖3的方法計(jì)算η個(gè)采樣的平均延遲，QSTA或QAP為了進(jìn)行計(jì)算必須存儲(chǔ)η個(gè)采樣，并執(zhí)行η_1次加法和一個(gè)除法運(yùn)算。根據(jù)確定平均延遲所需的采樣數(shù)，這導(dǎo)致需要更大的存儲(chǔ)器(例如，用于存儲(chǔ)所有的η個(gè)采樣)，并需要復(fù)雜的計(jì)算(例如，用于執(zhí)行以上功能)。
[0045]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的方法，其中，步驟401-408跟圖3中的步驟301-308相同，為簡(jiǎn)明起見，這里不再贅述。QSTA或QAP中的處理器采用比參照?qǐng)D3描述的方法更簡(jiǎn)單和更高效的方法產(chǎn)生平均延遲測(cè)量步驟409。在步驟409中，QSTA或QAP中的處理器根據(jù)下式I通過使用移動(dòng)平均而在k個(gè)采樣之后對(duì)D進(jìn)行估計(jì)，從而產(chǎn)生平均延遲Dk:
[0046]Dk=(Hn)Dk-P-nClk
[0047]其中，dk是例如在步驟408的傳輸流中所測(cè)量的第k個(gè)成功發(fā)送的幀的延遲。此外，可以將dk設(shè)為幀在被丟棄(按照步驟407)之前在MAC層隊(duì)列中停留的總時(shí)間量，其中，η確定賦予相對(duì)于最新測(cè)量值的估計(jì)值的權(quán)數(shù)。
[0048]可以將式I改寫成下式2:
[0049]Dk=Dk-P^1 [Clk-Dk-J
[0050]式2僅需要在每次更新時(shí)在QSTA或QAP內(nèi)的處理器中執(zhí)行3次基本運(yùn)算。這些運(yùn)算是一次減法(例如，Clk-Dlri)、一次加法(例如，+運(yùn)算)和一次移位(例如，2Λ其中η是比特?cái)?shù))。對(duì)QSTA或QAP中的存儲(chǔ)器的要求比圖3的方法更加簡(jiǎn)單，并只需要存儲(chǔ)兩個(gè)值(例如，估計(jì)的延遲Dlri和測(cè)量的延遲dk)。對(duì)QSTA或QAP中的處理器的要求比圖3的方法更加簡(jiǎn)單，并且，為了確定采樣更新的平均延遲僅需要執(zhí)行三次基本運(yùn)算(例如，一次加法、一次減法和一次移位)。另外，用戶可以根據(jù)應(yīng)用需要(即，省電、處理速度、先前采樣數(shù)據(jù)的相對(duì)權(quán)數(shù)等等)來設(shè)置η值。此外，η可以是預(yù)定的，或者，QAP或QSTA可以包括管理幀(例如，測(cè)量請(qǐng)求幀)中的η值。另外，例如，QSTA可以在ΙΕΕΕ802.1lk草案D2.0定義的統(tǒng)計(jì)報(bào)告幀中將步驟407的估計(jì)延遲報(bào)告給QAP。
[0051]QAP也可以將測(cè)量幀請(qǐng)求發(fā)送給QSTA,從而在測(cè)量響應(yīng)幀中發(fā)送當(dāng)前估計(jì)的延遲。例如，QAP將會(huì)使用該信息使其調(diào)度策略最優(yōu)化。
[0052]此外，可以將根據(jù)式2估計(jì)的延遲定義為新的屬性，該新的屬性在于當(dāng)前的802.lie MIB 中提供 QoS 信息的 dontl IQosCounter 表中稱為 do 111 Qo sMSDUDe I ay 0 使用該信息，QSTA將能夠識(shí)別出如何充分滿足延遲約束。例如，QSTA將能夠識(shí)別出延遲朝向延遲限度的增大趨勢(shì)，這可以被解讀為關(guān)鍵應(yīng)用的警報(bào)。一旦所估計(jì)的延遲達(dá)到給定的門限(QoS警報(bào)門限)，那么，QSTA可以嘗試與HC重新進(jìn)行商議或者采取任何其他措施，以避免分組丟失。
[0053] 圖5示出了用于實(shí)現(xiàn)圖4所示的方法的設(shè)備。設(shè)備500包括用于存儲(chǔ)值Dk的存儲(chǔ)器501和用于存儲(chǔ)值dk的存儲(chǔ)器502。減法器503通過分別從存儲(chǔ)器502和501獲取值dk和Dk而執(zhí)行式2的減法運(yùn)算。右移位器504執(zhí)行式2的移位運(yùn)算。加法器505將右移位器504的輸出和來自存儲(chǔ)器501的存儲(chǔ)值Dk相加。然后，存儲(chǔ)器501將已經(jīng)根據(jù)式2更新的新值Dk存儲(chǔ)起來。
[0054]圖6示出了包括設(shè)備500的QSTA或QAP600。QSTA或QAP600包括MAC控制器601，其包括存儲(chǔ)器602和處理器603。存儲(chǔ)器602和處理器603中的任一個(gè)或兩者可以位于控制器601之外，并可以在QSTA或QAP600的不同部件之間共享。MAC控制器601控制著何時(shí)QSTA或QAP600訪問它所工作的網(wǎng)絡(luò)。它控制PHY裝置604何時(shí)進(jìn)行發(fā)送或接收。MAC控制器601可以是本領(lǐng)域中公知的任何MAC控制器。PHY裝置604包括天線605、收發(fā)機(jī)606和電源607。天線605、收發(fā)機(jī)606和電源607中的任一個(gè)或全部可以位于PHY設(shè)備604之夕卜，并可以在QSTA或QAP600的不同部件之間共享。PHY裝置604可以是本領(lǐng)域中公知的任何PHY裝置。PHY裝置604與處理器608相連，處理器608測(cè)量至少一個(gè)QoS參數(shù)，如延遲數(shù)據(jù)或隊(duì)列長(zhǎng)度。事件采樣器609在特定的場(chǎng)合下對(duì)處理器608進(jìn)行采樣，從而對(duì)QoS參數(shù)進(jìn)行采樣。將采樣值作為值dk輸入到存儲(chǔ)器502。將設(shè)備500的輸出值Dk輸入到控制器610，控制器610控制MAC控制器601和PHY裝置604中的任一個(gè)或兩者的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。然后，MAC控制器601和/或PHY裝置604根據(jù)控制器610的輸出調(diào)整MAC或PHY的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。例如，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的示例包括調(diào)度策略、競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值、競(jìng)爭(zhēng)窗口最大值、傳輸機(jī)會(huì)、傳輸前的媒體偵聽時(shí)間或減小退避(back off)計(jì)數(shù)器。
[0055]應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，所需的業(yè)務(wù)類型的延遲和隊(duì)列信息可以被收集、存儲(chǔ)起來，并可以在例如結(jié)合圖1的示例性實(shí)施例描述的網(wǎng)絡(luò)中用于補(bǔ)救措施。此外，圖2的示例性實(shí)施例的方法可以用于實(shí)現(xiàn)收集、存儲(chǔ)和使用。另外，可以響應(yīng)于諸如QAP向QSTA的測(cè)量請(qǐng)求或者從上層到QSTA的一些高級(jí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議指令之類的外部激勵(lì)而監(jiān)視并收集延遲和隊(duì)列數(shù)據(jù)。此夕卜，可以響應(yīng)于諸如網(wǎng)絡(luò)擁擠或周期性監(jiān)視(這里僅僅舉了 一些例子)之類的外部激勵(lì)而監(jiān)視并收集延遲和隊(duì)列數(shù)據(jù)。
[0056]如上所述，有很多示例性的業(yè)務(wù)類型可以用于收集延遲和隊(duì)列數(shù)據(jù)。獲取這些數(shù)據(jù)明顯有益?，F(xiàn)在通過例子描述一些示例性的益處。
[0057]眾所周知的是，接入類別是在由802.11標(biāo)準(zhǔn)定義的MAC層中的數(shù)據(jù)類型種類。這些類別包括、但不限于:視頻類別、盡最大努力類別、語(yǔ)音類別和背景業(yè)務(wù)類別。得知特定接入類別的延遲或隊(duì)列長(zhǎng)度之后，可以對(duì)該類別中的數(shù)據(jù)的進(jìn)一步傳輸做出決定。例如，如果視頻類別的隊(duì)列長(zhǎng)度太大，則根據(jù)其他監(jiān)視的信息，QSTA得知另一 QAP，QSTA可以向鄰近的QAP請(qǐng)求其(鄰近的QAP)能力或者其當(dāng)前狀態(tài)。然后，QSTA可以決定與鄰近的QAP建立關(guān)聯(lián)，從而為視頻數(shù)據(jù)提供服務(wù)。
[0058]另一公知的業(yè)務(wù)類型是業(yè)務(wù)流。業(yè)務(wù)流的需求是由QSTA在TSPEC中發(fā)送的。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，QAP可以根據(jù)這些需求為發(fā)出請(qǐng)求的QSTA保留時(shí)隙。因此，針對(duì)各業(yè)務(wù)流維持一個(gè)隊(duì)列。業(yè)務(wù)流的延遲或隊(duì)列的測(cè)量將會(huì)有益于QSTA對(duì)未來傳輸做出決策。例如，它可以用于從QAP請(qǐng)求附加的時(shí)間或者改變數(shù)據(jù)速率。
[0059]另一公知的業(yè)務(wù)類型是基于用戶優(yōu)先級(jí)(UP)來加以區(qū)分。UP被映射到接入類別，通常在MAC層中每個(gè)接入類別對(duì)應(yīng)有兩個(gè)UP。眾所周知，各接入類別具有不同的信道或媒體接入概率。UP位于較高層，并被映射到接入類別。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，每個(gè)用戶優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng)的延遲或隊(duì)列長(zhǎng)度的有關(guān)信息可以用于根據(jù)用戶優(yōu)先級(jí)更高效地發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，需要在某一平均延遲值之下發(fā)送屬于某一 UP的數(shù)據(jù)。知道在該UP的MAC中遇到實(shí)際的延遲之后，MAC就可以改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，從而使UP業(yè)務(wù)的延遲處于適當(dāng)?shù)南薅葍?nèi)。
[0060]最后，可以針對(duì)每種站而不是每種業(yè)務(wù)類型去收集延遲或隊(duì)列長(zhǎng)度或兩者。在該示例性實(shí)施例中，收集所需的數(shù)據(jù)需要較少的計(jì)算、存儲(chǔ)和測(cè)量資源。這樣，延遲或隊(duì)列長(zhǎng)度可以由QSTA或QAP或兩者使用，從而根據(jù)上述數(shù)據(jù)確定任何可能的糾正措施。例如，如果QSTA經(jīng)歷了無(wú)法接受的延遲，則它可以從QAP請(qǐng)求更多的時(shí)間，或者，可以尋找另一個(gè)QAP，從而與它建立關(guān)聯(lián)。
[0061]本發(fā)明適用于任何無(wú)線系統(tǒng)或需要高頻度QoS監(jiān)視的應(yīng)用。由于采用了簡(jiǎn)單機(jī)制去估計(jì)延遲下，這些站可以使用所支持的QoS識(shí)別出可能的問題，并可以采取主動(dòng)措施，以避免無(wú)法接受的延遲和分組丟失。
[0062]對(duì)于本申請(qǐng)公開的內(nèi)容，需要指出的是，圍繞著這些示例性實(shí)施例的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的測(cè)量和監(jiān)視所描述的不同方法、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)都能以硬件和軟件的方式實(shí)現(xiàn)。而且，所包括的不同方法、設(shè)備和參數(shù)只是舉例，而沒有任何限制性意味。通過閱讀本申請(qǐng)公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)不同的示例性方法、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，他們可以確定自己采用的技術(shù)和實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)所需的設(shè)備，但這仍落入所附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的QoS度量的方法，包括: 測(cè)量202采樣操作中的對(duì)于每一種業(yè)務(wù)類型的QoS度量參數(shù)，其中，當(dāng)所測(cè)量的QoS度量參數(shù)達(dá)到給定的QoS警報(bào)門限時(shí)，采取補(bǔ)救措施以避免達(dá)到所述給定的QoS警報(bào)門限；將測(cè)量的QoS度量參數(shù)存儲(chǔ)204在存儲(chǔ)器中； 根據(jù)所存儲(chǔ)的測(cè)量的QoS度量參數(shù)，更新408 —系列QoS度量參數(shù)的平均值； 至少部分地根據(jù)所述更新的平均值，調(diào)整205至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)； 其中，所述更新步驟包括根據(jù)下式的變形的一次加法運(yùn)算、一次減法運(yùn)算和一次移位運(yùn)算:
其中，dk是第k個(gè)成功發(fā)送的幀的QoS度量參數(shù)，Dk是k個(gè)采樣之后的所述一系列QoS度量參數(shù)的平均值的估計(jì)，所述變形包括=Dk=Dlri+]-11 Wk-DkJ。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，所述QoS度量參數(shù)包括所述延遲數(shù)據(jù)、隊(duì)列長(zhǎng)度或二者。
3.權(quán)利要求1的方法，其中，所述調(diào)整步驟205包括: 調(diào)整調(diào)度策略、競(jìng)爭(zhēng)窗口最小值、競(jìng)爭(zhēng)窗口最大值、傳輸機(jī)會(huì)限度、傳輸前的媒體偵聽時(shí)間或減小退避計(jì)數(shù)器。
4.權(quán)利要求3的方法，其中，所述調(diào)整步驟205發(fā)生在QAPlOl或QSTA102中。
5.權(quán)利要求1的方法，其中，所述調(diào)整步驟205包括: 在QAPlOl和QSTA102之間進(jìn)行協(xié)商203，以確保QoS等級(jí)處于預(yù)定限度內(nèi)。
6.一種用于調(diào)節(jié)QoS參數(shù)的設(shè)備，包括: MAC控制器601 ； PHY控制器602 ； 處理器608，用于測(cè)量對(duì)于每一種業(yè)務(wù)類型的QoS參數(shù)，其中，當(dāng)所測(cè)量的QoS度量參數(shù)達(dá)到給定的QoS警報(bào)門限時(shí)，采取補(bǔ)救措施以避免達(dá)到所述給定的QoS警報(bào)門限； 事件采樣器609，用于對(duì)所述QoS參數(shù)的實(shí)例進(jìn)行采樣； 存儲(chǔ)器501，用于存儲(chǔ)先前計(jì)算出的QoS參數(shù)； 調(diào)整裝置500，根據(jù)測(cè)量的QoS參數(shù)，調(diào)整先前計(jì)算出的QoS參數(shù)； 控制器610，用于調(diào)整MAC、PHY或MAC和PHY 二者的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)； 其中，所述調(diào)整裝置500根據(jù)下式的變形的一次加法運(yùn)算、一次減法運(yùn)算和一次移位運(yùn)算來更新一系列QoS參數(shù)的平均值:
其中，dk是第k個(gè)成功發(fā)送的幀的QoS度量參數(shù)，Dk是k個(gè)采樣之后的所述一系列QoS度量參數(shù)的平均值的估計(jì)，所述變形包括=Dk=Dlri+]-11 Wk-DkJ。
【文檔編號(hào)】H04L12/24GK103889006SQ201410122517
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2005年3月14日
【發(fā)明者】A·蘇姆羅, D·卡瓦爾坎蒂 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司