本发明专利技术提供一个分离的服务质量（ＱｏＳ）架构用于通信的系统和方法。实施例执行一个分离的数据包调度功能和数据包映射功能的ＱｏＳ技术，以提供满足期望的ＱｏＳ参数的通信。因此，实施例提供一个ＱｏＳ架构，其中一个数据包调度器被用来确定数据包传输优先级，其中一个数据映射器被用来分配传输帧空间给数据包，其中数据包调度和数据映射算法是分离的或独立的。一个协议数据单元（ＰＤＵ）池被用来缓冲分离的数据包调度器和数据映射器之间的数据包以便于其组合的操作，从而能够提供期望的ＱｏＳ输出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术通常涉及通信技术，特别涉及提供一个分离的服务质量架构用于通信。
技术介绍
各种通信设施的使用，无论是有线的、无线的、光纤的等等，近些年来都已取得极大增长，达到无所不在的程度。例如，无线电话设施，诸如高级移动电话系统(AMPS)、个人通 信服务(PCS)系统、全球移动通讯(GSM)系统等，都已被广泛采用，并用于提供无线语音通 信已经多年。由无线局域网(WLAN)系统(如根据IEEE802. 11协议标准运行的WiFi接入 点)、无线城域网(WMAN)系统(如根据IEEE802. 16协议标准运行的WiMAX基站)、和无线 电话系统(如第二代(2G)和第三代(3G)无线网络)提供的无线数据通信设施，最近被采 用并用来提供无线数据通信。使用前述设施可以将无线通信提供给多种不同的终端设备结 构。例如，手机、个人数字助理(PDA)、个人电脑(PC)、因特网设备、多媒体设备等等，各自都 可以使用上述一种或多种无线通信设施进行信息交流，如语音、视频、数据等等。不同的通信会话、设备、应用等会有其不同的通信要求。例如，语音和视频通信通 常不能容忍延迟和抖动。即在复制的声音和流图象质量里，通常很容易察觉到与声音和流 图象有关的复制反常，如部分信息在传输时出现相当大的延迟或信息以能够觉察到的不同 延迟量到来。同样，因为丢失信息包和请求重新传输，经常会导致数据通信比较费时。因此， 各种参数都会影响感知服务质量，取决于将进行的具体通信会话、使用设备的具体型号、具 体应用等等。为了方便通过网络设施提供期望等级的通信服务，提出了“服务质量”这个概念。 通常和通信设施有关的服务质量(QoS)，是指提供不同优先权给不同应用、用户、或通信会 话(如数据流)的能力，或保证给一个通信会话的某个性能等级的能力。例如，对一个具 体等级的服务质量，可以保证比特率、延迟、抖动、丢包率、和/或误码率在一个预定临界值 (threshold)上。如果网络容量不足以接纳发给该网络的所有请求时，对于一个应用、用户、 或通信会话来说，这个服务质量就变得很重要。例如，当网络请求超出容量、并且QoS技术 又没有实施时，实时流媒体应用(如VoIP网络电话、在线游戏、和IPTV网络电视)的用户 就无法忍受，因为这些通信会话通常要求固定的误码率，而且对延迟很敏感。因此，各种网络通信标准都采用执行QoS技术。一个支持QoS的网络协议可以为具 体应用、用户、通信会话等规定最小和/或最大流量参数(traffic parameter)，并在网络 节点上预留容量给其网络流量。例如，在一个会话建立阶段，可以设立这个QoS流量参数。 在通信会话期间，一个网络控制器可以监控所达到的性能等级，如数据率和延迟，并动态控 制在网络节点上的优先权调度以达到事先协议的QoS。这个QoS技术，尽管在概念上很容易理解，但实施起来通常非常复杂。许多网络 通信标准，尽管规定了一些QoS等级，却经常无法实际地确定具体的QoS实施方法。例如， IEEE 802. 16无线通信标准，通常是指WiMAX，规定了所要提供的QoS技术，但却没有确定任 何具体的算法或方法去实施该QoS。所以，就任由设备生产商(如WiMAX基站生产商)和/或通信服务提供商(如网络运营商)去开发和实施一个合适的QoS技术。本专利技术的专利技术人发现实施QoS技术的传统方法经常会带来各种不好的特性，例 如，与期望的通信设备不相容、用户间不公平的带宽分配、不实际地请求可用资源以执行算 法，等等。例如，一个提供QoS技术的传统方法是多用户分集方法，其中资源被分配给信道 质量较好的用户。但是，由于该QoS技术会惩罚信道质量较差的用户，所以通常不能保证用 户间公平的带宽分配。另一个提供QoS技术的传统方法是效用最大化方法，其中使用了一个使用率自适应方案，如使用以下公式⑴J4EiUl(T)) 条件<formula>formula see original document page 6</formula>取决于使用率自适应方法，β是一个关于目标误码率乘以5的常数A = .ln(5BER)但是，这些方案非常复杂，而且通常不适合实际实施。例如，即使有足够的处理资源去求解上述方程 式，在网络里也通常没有解出上述方程式的精确参数。专利技术概述本专利技术涉及提供一个分离的QoS结构用于通信的系统和方法。本专利技术实施例实施 一个QoS技术，其将一个数据包调度功能和一个数据包映射功能分离，以提供满足期望QoS 参数的通信。所以，本专利技术实施例提供一个QoS结构，其中一个数据包调度器被用来确定数 据包传输优先级，并且其中一个数据映射器被用来分配传输帧空间给数据包(也被称为脉 冲或请求(如数据传输请求))，其中数据包调度和数据映射算法是分离的或独立的。一个 协议数据单元(PDU)池被用来缓冲数据包调度器和数据映射器之间的数据包，以便于其组 合的操作能够提供期望的QoS输出。依照本专利技术实施例实施的分离QoS构造提供实际且有效的调度以满足期望的QoS 度量。实施例的分离数据映射在传输帧内提供有效的脉冲分配，如依照WiMAX标准运行的 一个无线通信系统的正交频分多址(OFDMA)帧。依照本专利技术实施例，通过实施一个分离的 QoS结构，可以利用一个独立的调度算法，其能够达到期望的QoS度量，同时一个独立的数 据映射算法能够达到期望的无线资源效率。前述已经相当广泛地阐述了本专利技术的特征和技术优势，以便能够更好地理解本发 明随后的详细描述。本专利技术其它特征和优势将在其后进行描述，其构成本专利技术权利要求的 主题。本领域技术人员应该理解，披露的概念和具体实施例可以被容易地利用作为一个基 础，用来修改或设计用来执行本专利技术相同目的的其它结构。本领域技术人员也应该认识到， 这种等同的构造没有脱离如在附加权利要求里所阐述的本专利技术的精神和范围。被认为是本 专利技术特性的新颖性特征，无论其组织还是操作方法，与其它目的和优势一起，从以下结合附 图的描述，将被更好地理解。但是，应该深刻地认识到，所提供的每个附图仅是用于描述和 叙述的用途，并不是意在作为限制本专利技术的定义。附图说明为了更全面地理解本专利技术，现结合附图并参照以下的描述，其中图1是本专利技术实施例的一个系统；图2是本专利技术实施例的图1系统提供的分离服务质量架构用于通信的操作流程示 意图；图3显示本专利技术实施例的有关图1协议数据单位池的详情；图4显示本专利技术实施例的有关图2数据包映射功能的详情；和图5A和5B是本专利技术实施例的映射效率和映射成本的示意图。专利技术详述图1显示本专利技术实施例的一个系统。具体地，系统100有一个分离的QoS结构，如通过一个或多个网络(如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、内部网、外部网、因特 网、公共交换电话网(PSTN)、蜂窝网络、有线传输系统等等)的链接进行通信。系统100可 以包括各种通信装置构造，如接入点、基站、路由器、复用器、交换机、网关、集讯器、网络集 线器、网络接口等。例如，本专利技术实施例的系统100包括一个依照IEEE 802. 16协议标准运 行的基站(如一个WiMAX基站)。在这个实施例里，数据流101-103可以包括有关一个或多 个网络节点与系统100正在进行的通信会话，并且本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括：对将被传输的数据包，执行调度分析，该调度分析使用服务质量参数来确定该数据包的调度分级；以调度分析结果为顺序，将该数据包放置在一个池内；和将池内的数据包映射成一个通信帧，其中映射依照服务质量参数执行质量服务通信。
【技术特征摘要】
US 2009-10-21 12/603,166一种方法，包括对将被传输的数据包，执行调度分析，该调度分析使用服务质量参数来确定该数据包的调度分级；以调度分析结果为顺序，将该数据包放置在一个池内；和将池内的数据包映射成一个通信帧，其中映射依照服务质量参数执行质量服务通信。2.根据权利要求1所述的方法，其中调度分析识别多个数据包状态。3.根据权利要求1所述的方法，其中调度分析识别出有关保证带宽数据流的数据包。4.根据权利要求3所述的方法，其中调度分析识别出有最严格传输需求的数据包。5.根据权利要求1所述的方法，其中执行数据包的调度分析利用一个质量服务数据库 的信息。6.根据权利要求1所述的方法，其中将数据包放置在一个池内包括 将第一选择的数据包放置在池的第一队列上；和将第二选择的数据包放置在池的第二队列上，其中第一选择的数据包和第二选择的数 据包是依照调度分析而进行选择的。7.根据权利要求6所述的方法，其中第一队列包括一个保证队列，在此排队的数据包 保证通过映射被映射成通信帧，其中第二队列包括一个非保证队列，在此排队的数据包在 有可用空间的基础上通过映射被映射成通信帧。8.根据权利要求1所述的方法，其中映射数据包包括 合并有同一目的地的数据包；依照其长度对至少一部分数据包进行分类； 选择分类数据包中的一个最大的未映射数据包； 将选择的数据包映射成通信帧；和 重复选择和映射。9.根据权利要求8所述的方法，其中至少一部分数据包包括被分配到池内同一队列的 数据包。10.根据权利要求8所述的方法，其中将选择的数据包映射成通信帧包括 提供一个最佳适配给通信帧有效载荷部分的一个可用矩形面积。11.根据权利要求10所述的方法，其中提供一个最佳适配使用一个最大可用列运行长 度，用于将选择的数据包映射成通信帧。12.根据权利要求10所述的方法，其中提供一个最佳适配将产生一个选择数据包的剩 余部分，其被返回到池内以用于随后的映射。13.一种方法，包括提供有关一个网络节点的一个分离服务质量数据包处理结构，其中分离服务质量数据 包处理结构被设置以提供一个与数据包映射功能分离的信息包调度功能。 在该网络节点上接收将被传输的数据包；为有关数据包提供分离服务质量数据包处理结构的数据包调度功能，其中信息包调度 功能依照服务质量参数组织数据包；和为有关由数据包调度功能组织的数据包提供分离服务质量数据包处理结构的数据包 映射功能，其中数据包映射功能将至少一部分数据包映射成一个通信帧，以实施一个期望等级的服务质量。14.根据权利要求13所述的方法，包括依照由信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈健聪，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]
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