CN101388886B - 多跳分组通信网络中的路径服务质量的增强方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种增强通信网络中的服务质量(QoS)的方法与系统，上述增强通信网络包括有线通信网络和无线通信网络。上述方法与系统的实施例，可以用于向基于路径的QoS提供用于在多跳分组通信网络中承载流量的分布式每跳调度。

Description

多跳分组通信网络中的路径服务质量的增强方法及系统
优先权
本申请要求由Jerry Pak Chow和Hua Mary Chion在2007年9月14日递交的标题为“PATH QOS IN WIRELESS RELAYNETWORK”的第60/972,745号美国临时申请的优先权，其全部内容结合于此作为参考。
背景技术
本申请涉及通信网络及系统中的服务质量(QoS)，上述的通信通络及系统包括有线通信网络和系统以及无线通信网络和系统。
无论是无线通信网络或是有线通信网络，都是具有通信节点的网络，其将信息或数据从一个节点传输到另一节点。通常，通过在一个或多个中间节点间进行“跳”(hop)，以将信息或数据从发送节点发送至目的节点来完成上述传输过程。对于从发送节点经由一个或多个中间节点到目的节点的给定路径，由于影响信息或数据传输的多种因素，保证目的节点的服务质量具有技术上的挑战。QoS通过很多QoS参数和度量(metric)来表征。例如，QoS度量包括数据传输中的时延、数据包的到达时间的抖动、丢弃的包的数量、数据传输误差、以及乱序传输。在设计和开发有线和无线通信网络及其各种服务的过程中，增强QoS以及将QoS维持在一个理想水平是主要课题。
无线通信系统使用基站网络与系统中注册服务的无线设备进行通信。上述基站，在理论上位于无线覆盖的各无线小区的中心，经由从基站发出的各个下行(DL)无线信号，将信息传输到在网络注册的各个移动站(MS)，也称为用户站(SS)。移动站通过上行(UL)无线信号将信息传输到其服务基站。每个基站都发射无线信号到无线设备，这些无线信号承载有诸如音频数据及其他数据内容的数据。来自基站的这种信号可能包括开销负载用于各种通信管理功能，包括允许无线设备识别基站扇区的信息以及时频同步信号的信息。在处理数据之前，每个无线设备优先处理每个接收信号的开销负载中的这些信息。例如，以无线通信中的OFDM与OFDMA系统为例，OFDM与OFDMA基于多副载波的频域正交，以实现宽带无线通信的许多技术优势，例如抗多径衰落和干扰。
固定基站的无线网络的无线覆盖，可受限于多种因素。在预定服务区的某种结构可以阻挡一个或多个基站的无线信号。例如，一个高楼可以屏蔽一个区域接收基站的无线信号，这样产生了不期望的盲区(shadowing)。在无线小区边缘，信号强度很弱，因此会增加无线通信的误差率。减轻上述及其他限制的一个方法是增加给定服务区域内的基站数量。在这种方法的一个实施例中，可以在某些固定的基站中配置一个或多个中继站(RS)，以在用户站与基站之间中继通信信号，这样扩大了基站的覆盖范围，并提高了基站的通信的能力和质量。中继站可以是固定收发器也可以是移动收发器，这取决于配置中继站的具体条件。用户站信号在到达服务基站之前可以在一个或多个中继站间跳。可以提供多跳中继(MR)模式来使用中继站以增强覆盖和客户服务。例如，IEEE802.16j下的多跳中继无线网络包括MR基站(MR-BS)和中继站(RS)。
在这样的多跳中继网络和其他多跳网络中，需要有效的QoS机制，以提供高质量的数据传输和客户服务。
发明内容
本发明提供了一种用于增强通信网络的服务质量的方法与系统，上述的通信网络包括有线通信网络和无线通信网络。上述方法和系统的实施例，能够用于为基于路径的QoS提供用于在多跳分组通信网络上承载流量的分布式每跳调度。
一方面，提供了一种增强分布式调度下的多跳通信网络中的服务质量的方法，该方法包括，确定在多跳路径的节点传输每个数据包的迟延的未用部分；在一个节点将获取的传输数据包的迟延的未用部分信息附加到数据包，以在迟延的未用部分将数据包和信息沿多跳路径传输至下一下游节点；以及基于分别与数据包相关的迟延的未用部分，调度数据包在进一步沿多跳路径的下一下游节点的传输。用于传输数据包的迟延的量通过与数据包相关的各个接收到的迟延的未用部分得到扩展。
另一方面，提供了一种用于在分布式调度下前向传输数据包的多跳通信网络，包括多个通信节点，被链接用于在分布式调度下从一个节点向另一节点前向传输数据包。在该网络中，每个节点包括用于从沿多跳路径的上游节点接收并存储数据包的数据队列。每个数据队列处理接收到的数据包，以提取表示多跳路径的QoS的每跳服务质量参数的未用部分的信息。每个节点还包括数据包调度器，用于读取每跳QoS参数的每个未用部分的信息，请求用于传输数据队列中的数据包的链路资源，基于所请求的链路资源的可用性以及与数据包相关的每跳QoS参数的未用部分的信息来调度数据包的传输。每个节点还包括一个数据包发射器。该数据包发射器响应来自数据包调度器的对数据队列中的数据包沿多跳路径的传输的调度的调度结果，并基于调度获取来自数据队列的数据包，以沿多跳路径将获取的数据包传输到下一下游节点。
再一方面，提供了一种增强分布式调度下的多跳通信网络的服务质量(QoS)的方法，该方法包括，确定多跳路径的节点中，传输数据中的每跳QoS度量值的未用部分；在一个节点，在获得的传输数据中的每跳QoS度量值的未用部分与沿多跳路径的下一下游节点进行信息通信；允许数据传输中的下一下游节点使用每跳QoS度量值的未用部分的至少一部分，以增强多跳路径的QoS。
又一方面，提供了一种方法，其中，允许每跳QoS度量值的未用部分传输到沿协议数据单元(PDU)的源节点到其目的节点间的多跳分组前向路径的下一节点并由该下一节点使用。该方法还包括带内信令，该带内信令包括可用每跳QoS度量的任意未用部分的值，如迟延，或者正被传输的PDU。该方法还包括在PDU被调度用于传输之后，计算带内信令所支持的应用QoS度量值的未用部分。在PDU被调度用于传输之后或者在PDU沿路径发送至下一节点之前，将应用每跳QoS度量的任意未用部分的信息添加到PDU作为带内信令。该方法还包括使用中间前向节点接收来自上游节点的PDU中的带内信令，以及用带内信令中包含的相应值计算用于这些QoS度量的新值，用于将PDU传输到下游节点。另外，PDU的新度量值的计算在如下范围内：现有分配的每跳QoS度量值到分配的每跳QoS度量值加上所接收到的带内信令中的相应的头空间值。将新计算的用于PDU传输的调度的度量值应用于路径的下一节点。
本发明的上述及其他方面以及各种相关的技术特征，将在附图、实施例、及权利要求中进行详细描述。
附图说明
图1示出了无线中继接入网络的实例；
图2示出了从基站到图1的网络中的中继站的下行通道的示例性情况；
图3和图4示出了相邻网络节点间的两种不同链路资源控制配置的实例；
图5是示出处理接收到的QoS头空间信息以及确定将要传达到下一前向节点的QoS头空间的有效性的进程的流程图。
具体实施方式
本文中描述的技术和系统提供了基于路径的QoS，其具有在多跳分组通信网络上进行流量承载的分布式每跳调度，上述的多条分组通信网络例如无线中继网络和有线中继网络。这种无线中继网络的一个实例是IEEE802.16下的无线通信网络。这种有线中继网络的一个实例是计算机的计算机网络或计算机服务器。这种多跳分组通信网络可以包括在基于分布式每跳调度并支持参数化每跳QoS的网络中前向传输包的节点。
以下的实例使用无线中继网络来说明本发明的方法及系统，其用于提供增强多跳分组前向通信的QoS的QoS机制。
图1示出了包括诸如基站(BS)和中继站(RS)的网元以与移动站(MS)无线通信的无线多跳中继接入网络的实例。中继站可以是固定的、流动的、或移动的。无线中继接入网络可以被配置为支持BS与MS间的直接数据传输或通过一个或多个RS的数据传输。作为一个实例，IEEE802.16j定义了一种用于基于OFDMA技术的无线中继接入网络的空中接口标准，该空中接口可以应用于图1的网络中。
图1中示出的网络实例包括接入网络网关101，其连接至基站，以控制基站的操作并向诸如一个或多个IP网络、公共交换点换网络(PSTN)等的其他网络提供网关，上述的基站例如两个示例性基站BS1102和BS2110。该网络中还设置有从属于各自的基站的中继站(例如，RS1、RS2和RS3)，以扩大中央基站的无线覆盖。移动站(例如，MS1-MS6)能够通过直接无线接入基站来接入网络(例如，MS1和MS4)，或通过无线接入连接至基站的一个或多个中继站来接入网络(例如，MS3和MS6)。注意，中继站RS2120和RS3130经由基站BS2110连接至网关101，并形成用于移动站(例如，MS6)接入中继站130的多跳路径。对于该多跳路径，无论是从移动站MS6到基站BS2110(即，MS6的上行)还是从基站BS2110到移动站MS6(即，MS6的下行)，其QoS都可以通过在分布式调度机制下在多跳路径中的每个节点执行一个或多个QoS度量(metric)的QoS监控和控制而提高。
在图1的网络中，在多条中继路径上的每个中间RS都出现了流量存储和发送。无线网络中对QoS所需的支持意味着在每跳出现QoS发送。QoS流量调度可以集中(例如，在BS)或分布在每个RS。所需的QoS通常基于端到端，这意味着基于路径度量的QoS是最合适的。基于路径的QoS可以通过集中调度来实现，这是因为，集中调度器控制路径中每跳的QoS行为，以满足路径需求。然而，集中调度并不能很好地测量具有较长路径的较大网络。这部分是因为由向多跳上的节点提供控制的信令延迟所导致的高信令开销(以向所控制的每个节点提供调度控制)和调度延迟。
可以在例如图1的无线网络实例的多跳网络中或者其他架构中实施分布式流量调度，以在具有多跳的较大网络中提供更加有效和及时的流量调度。分布式调度可以以如下方式设计：可以向每个前向节点分配QoS度量，以满足前向节点控制其上的流量传输的中间跳上的每个流量流。由于从固有路径度量到一系列每跳度量的所需的转换，一些度量在基于每跳时的限制比基于路径应用时的限制大。这种类型的QoS度量的一个实例是流量延迟，其中，允许的路径延迟需要被细分为多个每跳延迟，相比于剩余的未使用的路径延迟预算而言，路径上的每个调度可能需要满足更紧迫的迟延限制。
在一个实施例中，路径度量分配到分布式调度的每跳度量包括如下特征。对于累积在多跳路径的多跳的QoS度量，路径度量可以分为分配到每跳的每跳度量。在这点上，流量延迟是普遍发生的累积QoS度量。通常，通过集中式管理实体，利用网络拓扑知识及通过网络的流量的QoS需求来完成路径度量的每跳度量值的分配。一旦分配，则每跳都根据向其分配的度量值来进行包前向调度，而不能利用来自未完全利用其度量分配的一个或多个上游跳的未用的允许延迟(例如，对于发送的特定包，一个或多个跳可能能够比向其分派的最大每跳延迟更早地对该包进行调度)。不能使用沿路径的另一跳的QoS度量中的间隙，不允许完全利用沿路径的总度量容限(allowance)，这会造成沿路径的能量损失。
考虑到上述及其他技术问题，本发明中提供了QoS机制的实施例，以允许可以更有效地利用沿包括多跳的多跳通信路径的累积QoS度量，同时使得信令开销最小。这种QoS机制可被配置为对于到目的地的路径上的后续节点而言，使得沿通信路径的节点的累积度量的未用部分变得有用，以支持累积度量的未用部分的通信，同时使得信令开销最小。
作为一个特殊实例，考虑图1所示的BS2110与移动站MS6之间的多跳中继路径。作为先决条件，假设路径上的每个RS节点已经被配置为向属于给定流量流的协议数据单元(PDU)提供了特定QoS。QoS参数包括沿路径累积的那些，例如路径的最大延迟。对于这种累积QoS参数，每个RS已经分派了将要使用的路径的总参数值的一部分作为其对该度量的支配每跳值。以下的实例中使用每跳路径的最大延迟作为累积QoS度量的一个实例。在本发明中描述的用于增强QoS的技术和系统可以应用于沿路径累积或倾向于沿路径累积的不同QoS度量。
图2示出了从基站BS2110到移动站MS6的下行(DL)通道的示例情况，其中，移动站MS6接入图1中的网络中的中继站RS3130。DL通道T是从多跳基站MR-BS110经过中间中继站RS2120到中继站RS3130而建立的，其用于承载从BS110到MS6的下行数据流量。考虑如下特殊实例：该通道的最大等待时间是100ms并且基于路径拓扑和当前负载，MR-BS110需要40ms来执行其调度，向中间中继站RS120分配35ms的延迟，向中继站RS130分配25ms延迟。如果MR-BS110对到RS120的中继链路执行调度，并且MR-BS110仅在20ms内传输该中继MAC PDU，则在40ms的等待时间绝限内，MR-BS110具有20ms的未用延迟或额外“头空间”(headroom，或称为空闲空间)。该未用延迟或头空间可以被分配给下游节点。
作为一个实例，在传输MAC PDU到RS120之间，MR-BS110可以添加特殊字头“QoS头空间扩展字头”到中继MAC PDU，其中，头空间值设置为20ms。当RS120接收到中继MAC PDU时，RS120可以将来自MR-BS110的额外20ms添加到其自己的总允许等待时间(35ms)。RS130可以基于诸如抖动的其他QoS限制来自己确定可以使用的头空间量。如果RS120将从MR-BS110接收到的整个20ms头空间添加到其自己的允许等待时间，则RS120此时需要在55ms内而不是在35ms内调度中继MAC PDU。可以在下游节点重复执行相同的操作，这里的下游节点例如RS120和RS130，其中，RS130可以接收来自RS120的头空间。因此，如果RS120没有用完55ms头空间，则其可以通知下游中继站RS130，并且RS130可以在对到移动站MS6的传输进行调度时使用该额外头空间。
图2中的上述实例是基于多跳QoS调度的路径QoS管理的特殊实例。在PDU中设置了子头，以使用未被一个或多个上游节点使用的QoS度量值的额外分配(QoS头空间)来传输信息。现在描述基于每跳QoS调度的路径QoS管理的各个方面。
与QoS相关的一个技术点是多跳路径中的分布式调度中的链路资源分配。图3和图4示出了相邻网络节点(RS或BS)间的两种不同链路资源控制配置的实例。
图3示出了第一链路资源控制配置作为自动存储-和-发送节点的实例，其中，传输节点位于完全控制资源分配及链路上的传输定时的自动节点中。该链路资源控制的自动节点的一个实例是图1的无线中继网络中从BS110到MS6的下行防线。如图3所示，该自动节点中的基站或中继站包括：诸如PDU队列单元的数据队列，以接收PDU；诸如PDU调度器的数据包调度器，用于控制及调度数据队列中的数据包传输；链路资源分配器，从PDU调度器为每个请求的PDU传输分配链路资源；以及PDU发射器，在PDU调度器的控制下获取队列中的PDU，以在每个本地调度进行传输。这些模块可以以硬件电路或软件模块实现。
在操作中，PDU从输入链路接收到自动存储-和-发送节点中，并且所接收到的PDU可以包括来自上游节点的QoS头空间信息。QoS头空间信息如果存在，则在接收到时由PDU队列进行提取和处理。PDU队列使用QoS头空间信息来更新相关累积QoS度量。PDU由于共享QoS度量需求的公共集合而与特定PDU队列相关，例如，属于相同的连接。该PDU中更新的QoS度量值由于其放置于其相关的PDU队列中等待传输而与PDU相关。接下来，PDU调度器确定PDU队列的服务顺序以及将被用于传输特定PDU的可用链路资源。在进行这些调度决定时，PDU调度器从每个PDU队列的头部读取与每个PDU相关的QoS度量信息。
基于每个PDU的需要被传输的信息量，PDU调度器作出对传输链路上的足够链路资源的请求，并将该请求发送到链路资源分配器。当接收到该请求，链路资源分配器尽早基于链路的可用性及情况完成该对链路资源的请求，并向PDU调度器提供具有足够大小的链路资源分配。当接收到链路资源分配，PDU调度器指示PDU发射器选择位于将在特定时间使用此时的特定传输链路资源被传输的特定PDU队列头部的PDU。当指示PDU发射器时，PDU调度器具有足够的信息来决定是否为PDU保留QoS头空间，并且如果决定是，则指示PDU发射器在将PDU传输到传输路径上的下一存储-和-发送节点之前，将该QoS头空间信息添加到PDU。
对于在下行链路方向(即，从BS到MS)上穿过路径的每个协议数据单元(PDU)而言，每个前向节点(即，RS或BS)都可以追随PDU的延迟，从RS或BS接收到PDU的时间到PDU从该节点传输到下一节点的时间。当从上游节点接收到PDU时，RS可能也已经接收到了附加到PDU的带内信令，即，PDU头或子头的一部分。如果没有附加这种带内信令，则RS假设没有来自上游节点的额外可用头空间。如果附加了这种带内信令，则RS应用该头空间来调节该PDU的QoS度量的值。
接下来，RS中的PDU调度器决定该节点是否可以完全利用来自上游的可用头空间。可以基于该QoS度量是否受限于另一相关QoS度量来进行上述决定，例如，延迟度量的最大设置可以受限于允许抖动，以避免该流中的PDU的大的延迟变化。当传输PDU时，RS或BS中的PDU调度器确定是否有传送到下游的剩余头空间。在一个实施例中，这种评估可以仅在路径上的下一节点不是PDU的最终目的地(例如，MS)时进行。如果头空间可用，则将头空间量与头空间阈值进行比较，该头空间阈值被设置作为可用头空间量的下限。如果头空间等于或超过头空间阈值，则RS中的PDU发射器可以将包含剩余头空间信息的带内信令添加到PDU，使得下一下游前向节点可以使用该头空间，否则，不添加这样的带内信令。
上述流程可以应用于BS以及从BS到MS的下行前向路径中的每个中间RS。
图4示出了第二链路资源控制配置，其中，由来自传输节点的单独网络节点来执行链路上的资源分配。该种类型的链路资源控制配置可以用于中央控制多接入机制，诸如图1的无线中继网络的上行链路方向(即，从MS到BS)。在该上行链路方向上，由上游节点控制从下游节点到下一上游节点的资源分配的传输。如图4所示，该架构中的传输节点与图3中的节点的不同在于，链路资源分配器是一个单独节点，而其他模块保持不变。除了以下不同外，图4的资源控制的存储-和-发送架构的操作与图4的自动存储-和-发送架构的操作相同：链路资源分配器位于与存储-和-发送节点不同的节点，因此，PDU调度器需要与用于传输链路的链路资源分配器所在的单独节点通信，以请求用于PDU传输的链路资源。
因此，对于在上行链路方向(即，从MS到BS)的路径传输的每个协议数据单元(PDU)，每个前向节点(即，RS)可以追随PDU的延迟，即，RS接收到PDU的时间直到从该节点传输PDU的时间。在从下游节点接收到PDU时，RS可能同样接收到附加到PDU的带内信令，即，PDU头或子头的一部分，包含路径延迟中由于沿路径的下游节点所引起的累积头空间。如果没有附加这样的带内信令，则RS假设没有来自下游节点的额外可用头空间。如果附加了这样的带内信令，则RS应用该头空间以调节该PDU的QoS度量值。
接下来，RS中的PDU调度器决定该节点是否可以完全利用来自下游的可用头空间。可以基于该QoS度量是否受限于另一相关QoS度量来进行上述决定，例如，延迟度量的最大设置可以受限于允许抖动，以避免该流中的PDU的大的延迟变化。PDU调度器及时地从位于下一上游节点的链路资源分配器请求链路资源，以满足队列中PDU的延迟/抖动及带宽需求。PDU调度器基于从链路资源分配器接收的资源分配以及队列中的PDU的可能更新的QoS度量来进行其调度决策，并等候传输上行。当传输PDU时，RS或BS中的PDU调度器确定是否有向上游传送的剩余头空间。在一个实施例中，这种评估可以仅在路径上的下一节点不是PDU的最终目的地(例如，BS)时进行。如果头空间可用，则将头空间量与头空间阈值进行比较，该头空间阈值被设置作为可用头空间量的下限。如果头空间等于或超过头空间阈值，则RS中的PDU发射器可以将包含剩余头空间信息的带内信令添加到PDU，使得下一上游前向节点可以使用该头空间，否则，不添加这样的带内信令。
上述流程可以应用于从MS到BS的上行前向路径中的每个RS。
图5是示出处理接收到的QoS头空间信息以及确定将被传输到下一前向节点的QoS头空间的可用性的处理的流程图，注意，在图5所示的流程中，为每个可用QoS度量定义了单独的“包括QoS头空间阈值”。
下面的表格示出了可以附加到MAC PDU作为IEEE802.16MAC扩展子头的QoS头空间带内信令的实例。
表：QoS头空间扩展字头
 
名称 大小(字节) 描述
延迟头空间 1 由于中继MAC PDU在最大等待时间之前在路径上的RS或BS被调度，因此对该中继MACPDU指定任意附加容许延迟。以帧为单位。
关于带内信令，由于Qos头空间带内信令仅处理余数值(remainder value)，所以可以使数值范围比需要绝对值的情况更小。因为如果对于下一下游节点没有可用的头空间，则不附加带内信令，所以该技术可以很好地衡量系统利用。由于更重的流量负载，不太可能剩余可用头空间，因此，由于带内信令的存在，将会有更少的信令开销。
以下的部分说明了上述QoS技术在IEEE802.16j_D1草案中的应用。在该草案下，当使用分布调度时，每个RS均基于QoS需求和信道条件来执行中继链路和接入链路的带宽分配。在IEEE802.16j_D1中，每个RS均使用DSA-*信令在传输连接设置期间接收端到端QoS参数，以及使用DSC-*接收对参数的更新。然而，端到端QoS参数需要被转换成每跳参数，以使每个RS有效调度，从而确保整体的QoS性能。这种参数的一个实例是最大等待时间，其中所允许的等待时间需要被细分成许多个每跳等待时间。该细分应通过集中方式的MR-BS基于诸如拓扑和在每个RS的负载等因素来执行。并且，每跳QoS参数应在服务流设置或更改(DSA/DSC)期间被沿路径发送至每个RS。
基于上述QoS技术，当使用分布调度时，可以修改IEEE802.16j_D1下的DSA/DSC消息，以适应每跳QoS信息。还可以与中继MAC PDU一起使用可选的新的扩展子头，从而使上游RS通知下游RS其延迟限制的未用部分。
对于每RS的QoS度量值的细分通常通过集中管理实体(诸如MR-BS或其他功能实体)，利用网络拓扑的知识和通过网络的流量的QoS需求来完成。当执行QoS参数的细分时，RS必须基于QoS度量的分派部分、如同它们在DSA/DSC消息中被MR-BS设置的那样来调度每个包。然而，利用每RS的QoS度量的预分配，如果其他RS(上游的那些)不完全为其分配的度量(例如，对于正在发送的特殊包，一个或多个RS可能已经能够早于它们分派的最大每PS的延迟来调度该包)，则RS不具有优势。无法使用沿路径的另一RS的QoS度量中的“空隙”，使得不允许完全利用沿路径的总度量容限，从而可导致沿路径的容量损失。
因此，IEEE802.16j_D1的草案可基于该QoS技术进行修改，在DSA/DSC消息中增加每跳QoS TLV，以对多跳路径的分布调度中的QoS条目进行寻址。可以对章节6.3.14.9中的文本进行适应性修改，以适应上述添加。作为可选特征，向中继MAC PDU添加新的扩展子头，即，QoS头空间扩展子头。这使得当在服务流建立时设置每RS最大等待时间时，可以完全利用端到端最大等待时间。QoS头空间扩展子头可由RS或MR-BS附加到中继MAC PDU，从而向其下游RS指示下游RS可向其最大等待时间添加多少头空间用于调度。QoS头空间扩展子头可附加到DL中继MAC PDU。MR-BS和RS可基于调度结果将其附加到每个中继MAC PDU。QoS头空间扩展子头的使用可以当在服务流建立时设置每RS最大等待时间时支持端到端最大等待时间的完全利用，并且可以不需要重新设计每RS的QoS度量而适当地调节至负载改变。
下面提出了对于IEEE802.16j_D1草案中相关章节期望的修改。
[第17页第40行的插入章节6.3.2.2.7]
6.3.2.2.7扩展子头格式
表27—扩展子头类型(DL)的描述
 
扩展子头类型 名称 扩展子头体大小(字节)         描述
6 QoS头空间扩展子头          1 见6.3.2.2.7.9
7-127 保留
[在上述修改之后，插入新的章节6.3.2.2.7.9]
6.3.2.2.7.9，QoS头空间扩展子头
QoS头空间扩展子头可以仅包含在中继MAC PDU中。当传输中继MAC PDU时，MR-BS或RS可以包含QoS头空间扩展子头。如果包含了扩展子头，则会包含MR-BS或RS的中继MAC PDU的延迟头空间。延迟头空间被定义为MR-BS或RS的最大等待时间与中继MAC PDU的实际调度延迟之间的德耳塔(delta，△)。当RS接收到QoS头空间扩展子头时，通过将全部或部分延迟头空间与通道的最大等待时间相加，其可以重新计算RS处的中继MAC PDU的最大等待时间。如果通过中继MAC PDU未接收到QoS头空间扩展子头，则RS将假设不存在可用的延迟头空间。
对QoS头空间扩展子头的支持是可选的，并且可以在BS和MS之间进行协商作为注册会话(REG-REQ/RSP)的一部分。
表格xx-QoS头空间扩展子头
 
名称 大小(字节) 描述
延迟头空间 1 由于中继MAC PDU在其最大等待时间之前在路径上的RS或BS被调度，因此对于该真实的MAC PDU指定任何附加容限。以帧为单位。  
[在第122页、第55行的章节6.3.14.9.3.1插入以下段落]
6.3.14.9.3.1SS初始化的DSA
-如果未将业务流映射至通道，则MR-BS可以使用请求的业务流参数向路径上所有的RS发送DSA-REQ，以获取准许控制决策。业务流参数中的CID可以是单个业务流的CID
-MR-BS可以在发送至RS的DSC-REQ中包含Per-RS QoSTLV。如果RS接收到Per-RS QoS TLV，RS将使用Per-RS QoS TLV中的值，而不是业务流的相应值。
[在第123页、第53行的章节6.3.14.9.4.1插入以下段落]
6.3.14.9.4.1SS初始化的DSC
在分布式调度的MR网络中，在允许修改以及发送DSC-RSP到所请求的站点(可以是MS或RS)之前，MR-BS会向路径上所有的RS发送DSC-REQ，以请求准许控制决策。MR-BS可以在发送给RS的DSC-REQ中包含Per-RS QoS TLV。如果RS接收到Per-RS QoS TLV，则RS将使用Per-RS QoS TLV中的值，而不是业务流的相应值。如果业务流被映射至通道，则业务流参数中的CID为通道CID；否则，包含业务流的CID。这种DSC-REQ首先使用其原始管理CID从MR-BS被发送至其所属的RS。
[在第124页，第31行的章节6.3.14.9.4.2插入以下段落]
6.3.14.9.4.2BS初始化的DSC
在分布式调度的MR网络中，在MR-BS向MS或RS发送DSC-REQ以修改现有的业务流之前，MR-BS可以首先将DSC-REQ发送给路径上所有的RS，以请求准许控制决策。MR-BS可以在发送给RS的DSC-REQ中包含Per-RS QoS TLV，RS将使用Per-RSQoS TLV中的值，而不是业务流的对应值。该DSC-REQ首先使用其原始管理CID从MR-BS被发送至其所属的RS。如果RS的资源条件不能支持所请求的SF参数，则用能够支持的一个参数更新SF参数。
[在第124页第31行的章节11.13.38插入以下段落]
11.13.38每RS QoS
 
名称 类型(1字节) 长度(1字节) 值 范围
Per-RS QoS TBD 可变 混合的(compound)       DSA-REQ/RSPDSA-REQ/RSP         
下面的TLV值可以出现在每个Per-RS QoS TLV中
 
名称 类型(1字节) 长度(1字节) 值
RS基本CID TBD 可变 混合的(compound)
RS的最大等待时间 TBD 4 毫秒
尽管本专利申请包含很多详细说明，但这不应该作为对本发明或权利要求范围的限制，而应该看作是对本发明具体实施例的特征的描述。在本专利申请中各个实施例的上下文中所描述的某些特征也可以在单个实施例的组合中实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的多个特征也可以分别在多个实施例中或者在任何合适的子组合中实现。此外，尽管如上所述特征可以用在特定组合中甚至最初的权利要求中，但来自权利要求组合的一个或多个特征在一些情况下可以从组合中分离，以及所要求的权利组合可以推导出子组合或子组合的变型。
因此，描述了具体的实施方式和实施例。可以基于在本专利申请中的描述来进行各种增强、变化以及其他实施方式和实施例。

Claims (16)

1.一种增强分布式调度下的多跳通信网络中的服务质量QoS的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定多跳路径的节点中，传输数据中的每跳QoS度量值的未用部分；
在一个节点，在获得的传输数据中的所述每跳QoS度量值的未用部分与沿多跳路径的下一下游节点进行信息通信；
允许数据传输中的所述下一下游节点使用所述每跳QoS度量值的未用部分的至少一部分，以增强多跳路径的QoS。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
提供带内信令给所述下一下游节点，所述带内信令包含每跳QoS度量的未用部分值，以在所述每跳QoS度量值的未用部分上进行信息传输。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中：
所述每跳QoS度量值沿所述多跳路径累积。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中：
所述每跳QoS度量值在节点存在延迟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：
在数据单元被调度用于传输后，确定与所述数据单元相关的每跳QoS度量值的未用部分是否等于或超过阈值；以及
仅当所述QoS度量值的未用部分等于或超过所述阈值时，在所述每跳QoS度量值的未用部分上与所述下一下游节点进行信息通信。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，包括：
在确定与所述数据单元相关的每跳QoS度量值的未用部分等于或超过所述阈值之后，在将所述数据单元传输到所述下一下游节点之前，将带内信令添加到所述数据单元，所述带内信令包含与所述数据单元相关的所述每跳QoS度量值的未用部分的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，包括：
操作所述下一下游节点将从来自上游节点的所述带内信令接收的所述每跳QoS度量值的未用部分添加到所述每跳QoS度量值的预分配值，以产生所述每跳QoS度量值的新值；以及
所述下一下游节点使用所述每跳QoS度量值的新值来将所述数据单元的传输调度到所述多跳路径中的后续下游节点。
8.一种用于在分布式调度下前向传输数据包的多跳通信网络，其特征在于，包括：
多个通信节点，被链接用于在分布式调度下从一个节点向另一节点前向传输数据包，其中，每个节点包括：
用于从沿多跳路径的上游节点接收并存储数据包的数据队列，每个数据队列处理接收到的数据包，以提取表示多跳路径的QoS的每跳服务质量参数的未用部分的信息；
数据包调度器，用于读取每跳QoS参数的每个未用部分的信息，请求用于传输所述数据队列中的数据包的链路资源，基于所请求的链路资源的可用性以及与所述数据包相关的所述每跳QoS参数的未用部分的信息来调度所述数据包的传输；
数据包发射器，响应来自所述数据包调度器的对所述数据队列中的所述数据包沿所述多跳路径的传输的调度的调度结果，并基于所述调度获取来自所述数据队列的所述数据包，以沿所述多跳路径将获取的所述数据包传输到下一下游节点。
9.根据权利要求8所述的网络，其特征在于：
所述节点是用于无线通信的基站和中继站。
10.根据权利要求9所述的网络，其特征在于：
所述节点是基于IEEE802.16的基站和中继站。
11.根据权利要求8所述的网络，其特征在于：
所述节点是计算机或形成计算机网络的计算机服务器。
12.根据权利要求8所述的网络，其特征在于：
所述节点中的一个节点包括链路资源分配器，所述链路资源分配器用于响应于来自所述数据包调度器的请求分配链路资源，其中，所述请求用于请求将所述数据队列中的数据包沿多跳路径传输到所述下一下游节点的链路资源。
13.根据权利要求8所述的网络，其特征在于：
所述多个通信节点中的一个节点中的所述数据包调度器，从另一节点请求用于将所述数据队列中的所述数据包沿所述多跳路径传输到所述下一下游节点的链路资源。
14.一种增强分布式调度下的多跳通信网络中的服务质量的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定在多跳路径的节点传输每个数据包的迟延的未用部分；
在一个节点将获取的传输所述数据包的迟延的未用部分信息附加到数据包，以在所述迟延的未用部分将所述数据包和所述信息沿多跳路径传输至下一下游节点；以及
基于分别与所述数据包相关的所述迟延的未用部分，调度所述数据包在进一步沿所述多跳路径的下一下游节点的传输，其中，用于传输数据包的迟延的量通过与所述数据包相关的各个接收到的迟延的未用部分得到扩展。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，包括：
将包含所述延迟的未用部分的值的带内信令添加到将被传输的相关数据包，以将所述带内信令和所述相关数据包传输至所述下一下游节点。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，包括：
在数据包被调度用于传输后，确定与所述数据包相关的迟延的未用部分是否等于或超过阈值；以及
仅当所述迟延的未用部分等于或超过所述阈值时，添加所述带内信令。
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