CN104641714B - 用于分配和调度下行链路传输的方法 - Google Patents
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Abstract
至少一个示例实施例公开了一种用于分配从基站向多个用户设备(UE)的下行链路传输的方法。该方法包括:将基站的下行链路传输空中时间分配给多个组;将多个UE中的每个UE关联到多个组,相同组中的每个关联UE的吞吐量受相同组中的其余UE影响;以及确定与多个组中的每个组关联的资源共享模式,资源共享模式是第一模式和第二模式之一,基站向第一模式中的关联组中的每个关联UE分配相同吞吐量,并且所述基站向第二模式中的关联组中的每个关联UE分配相同传输时间。
Description
背景技术
在过去数年内,移动数据流量已经增长。随着这一趋势继续并且支持WiFi的移动设备变得更丰富和多样化,运营传统蜂窝网络的无线服务提供商(WSP)正在开始实现利用WiFi热点服务来从3G/4G蜂窝网络分流数据流量的可能性。在典型部署中,配备有IEEE802.11接口的移动节点或者站与诸如连接到有线主干网络的IEEE 802.11基站之类的接入点(AP)在空中通信。WiFi AP的覆盖范围相对小(室内约20米),并且多个重叠AP用来服务于大区域。因而,高密度部署AP以便覆盖具有高流量需求的大区域。随着部署密度增加,WiFiAP安装和管理对于WSP而言快速地变成显著开销。
发明内容
为了减少WSP的用于运营WiFi AP的资金开支和运营开支,示例实施例公开一种用于多个WSP以受控方式共享相同物理WiFi AP的虚拟WiFi网络,其中向共享相同AP的每个WSP在它具有对AP的独有控制这样的错觉下被提供有总AP容量的一部分。
另外,公开调度上行链路和下行链路传输的方法、下行链路调度器和上行链路调度器。
下行链路调度器在单速率或者多速率设置之下赋予在分片或者组之间的成比例的空中时间共享。在一组UE内,下行链路调度器赋予(1)在用户之间的相等的空中时间共享或者(2)在用户之间的相等的吞吐量共享。
类似地,上行链路调度器在单速率或者多速率设置之下赋予在分片或者组之间的成比例的空中时间共享。在一组UE内,上行链路调度器赋予(1)在用户之间的相等的空中时间分享或者(2)在用户之间的相等的吞吐量共享。
至少一个示例实施例公开一种用于分配从多个用户设备(UE)到基站的上行链路传输的方法。该方法包括:将基站的上行链路传输的空中时间分配给多个组;将多个UE中的每个UE关联到多个组,在相同组中的每个关联UE的吞吐量受在相同组中的其余UE影响;以及确定与多个组中的每个组关联的资源共享模式,资源共享模式是第一模式和第二模式之一,基站向在第一模式中的关联组中的每个关联UE分配相同吞吐量,并且基站向在第二模式中的关联组中的每个关联UE分配相同传输时间。
在一个示例实施例中,该方法还包括基于该确定从多个UE接收传输。
在一个示例实施例中,确定资源共享模式包括基于资源共享模式确定与基站关联的配置文件和与多个UE中的每个UE关联的配置文件并且分别向多个UE传输配置文件,其中该接收基于传输的配置文件。
在一个示例实施例中,对于多个组中的至少一个组,该传输包括向与至少一个组关联的UE传输信标,信标指示每个UE具有相同配置文件。
在一个示例实施例中,传输信标是在第一模式中传输信标。
在一个示例实施例中,对于多个组中的至少一个组,该传输包括分别向与至少一个组关联的UE传输信号。
在一个示例实施例中,传输信号是在第二模式中传输信号。
在一个示例实施例中,每个配置文件包括最小争用窗值和传输时机限制值。
在一个示例实施例中,对于每个UE,确定配置文件是基于关联组的大小、基站发送和接收的帧的平均帧大小、UE的数据速率和在所有站之中的最高数据速率、用于关联组的分配的上行链路传输空中时间和用于向组分配的下行链路传输之和的空中时间来确定配置文件。
在一个示例实施例中,定义参考站为接收最大带宽或者吞吐量单位的站,使得每个站(UE或者基站、也就是AP)可以视为整数数目的参考站。因而,每个站映射到一个或者多个参考站。
在一个示例实施例中,对于基站(AP),确定配置文件是基于基站发送和接收的帧的平均帧大小、在所有站之中的最高数据速率、用于所有组的分配的上行链路传输空中时间和用于向组分配的下行链路传输之和的空中时间来确定配置文件。
在一个示例实施例中,
Ci=Cd/Vi
其中Ci是用于站i的最小争用窗值,Cd是用于参考站d的争用窗值,并且Vi是站i与参考站d的吞吐量比率。
在一个示例实施例中,确定用于参考站d的配置文件包括将Cd调整成Cd_practice,使得Cd_practice是大于Cd的2的最小幂或者小于Cd的2的最大幂之一。
在一个示例实施例中,调整CWmin Cd包括将Cd_practice调整成:
MAX(8,C_lo)
其中C_lo是小于Cd的2的最大幂。
在一个示例实施例中,确定用于UE的配置文件包括调整配置文件使得组中的每个关联UE被分配相同的传输空中时间。
在一个示例实施例中,确定用于UE的配置文件包括调整配置文件使得组中的每个关联UE被分配相同的吞吐量。
在一个示例实施例中,确定配置文件是将Ci调整成2的幂。
在一个示例实施例中,确定配置文件是确定用于多个UE中的每个UE的传输时机限制值。
在一个示例实施例中,该方法还包括确定用于至少一个UE的分配的吞吐量,确定分配的吞吐量包括调整最小争用窗值并且在调整最小争用窗值之后调整传输时机限制值。
在一个示例实施例中,该方法还包括确定用于基站的分配的吞吐量,确定分配的吞吐量包括调整用于基站的最小争用窗值并且在调整用于基站的最小争用窗值之后调整用于基站的传输时机限制值。
在一个示例实施例中,该方法还包括确定用于多个组中的每个组的争用窗,UE具有用于关联组的确定的争用窗值。
在一个示例实施例中,该方法还包括确定用于基站(AP)的争用窗值和TXOP值。
在一个示例实施例中,分配是向多个组中的每个组分配上行链路传输空中时间,分配的传输空中时间独立于多个UE的数目。
在一个示例实施例中,至少一个组与不同运营商关联。
在一个示例实施例中,至少一个组包括与第一运营商关联的第一组和第二组,与第二组相比,第一组与更高的服务质量关联。
在一个示例实施例中,基站是WiFi接入点。
在一个示例实施例中,分配包括向每个组分配上行链路传输空中时间的部分。
一个示例实施例公开一种用于分配从多个用户设备(UE)到基站的传输的方法。该方法包括:确定网络的大小,网络的大小分别由组的大小之和定义,每个组包括至少一个UE;以及确定与多个组中的每个组关联的资源共享模式,资源共享模式是第一模式和第二模式之一,基站向在第一模式中的关联组中的每个UE分配相同的吞吐量,并且基站向在第二模式中的关联组中的每个UE分配相同的传输空中时间。
在一个示例实施例中,该方法还包括向多个组中的每个组分配传输空中时间,分配的传输空中时间独立于多个UE的数目。
在一个示例实施例中,至少一个组与不同运营商关联。
在一个示例实施例中,至少一个组包括与第一运营商关联的第一组和第二组,与第二组相比,第一组与更高的服务质量关联。
一个示例实施例公开一种用于分配从基站到多个用户设备(UE)的下行链路传输的方法。该方法包括:将基站的下行链路传输的空中时间分配给多个组,将多个UE中的每个UE关联到多个组,在相同组中的每个关联UE的吞吐量受在相同组中的其余UE影响;以及确定与多个组中的每个组关联的资源共享模式,资源共享模式是第一模式和第二模式之一,基站向在第一模式中的关联组中的每个关联UE分配相同的吞吐量,并且基站向在第二模式中的关联组中的每个关联UE分配相同的传输空中时间。
在一个示例实施例中,该方法还包括确定与多个组关联的下行链路传输分片,下行链路传输分片中的每个下行链路传输分片与队列关联。
在一个示例实施例中,确定下行链路传输分片包括分别确定用于队列的权值。
在一个示例实施例中,权值指示用于关联组的总下行链路传输空中时间的百分比。
在一个示例实施例中,该方法还包括对于每个队列确定将从与队列关联的桶(bucket)去除的令牌(token),令牌基于针对先前传输的帧的累计帧传输时间,每个桶具有大小。
在一个示例实施例中,该方法还包括:确定与最大桶大小关联的队列;以及向与最大桶大小关联的队列关联的组传输数据。
在一个示例实施例中,该方法还包括基于关联组的权值减少最大桶大小。
在一个示例实施例中,该方法还包括基于相应关联组的权值增加与非空的队列关联的桶的桶大小。
在一个示例实施例中,确定下行链路传输分片基于相应组中的UE数目。
在一个示例实施例中,至少一个组与不同运营商关联。
在一个示例实施例中,至少一个组包括与第一运营商关联的第一组和第二组,与第二组相比,第一组与更高的服务质量关联。
附图说明
将从结合附图进行的以下具体实施方式更清楚地理解示例实施例。图1至图7代表如这里描述的非限制示例实施例。
图1图示虚拟WiFi网络的一个示例实施例;
图2图示无任何冲突的802.11传输的示例序列;
图3图示根据一个示例实施例的调度下行链路传输的方法;
图4图示根据一个示例实施例的调度上行链路传输的方法;
图5图示图1中所示接入点的一个示例实施例;
图6对于具有范围从2至6的系统大小的所有站图示吞吐量比对CWmin设置;以及
图7图示在吞吐量比率与TXOP之间的关系。
具体实施方式
现在将参照其中图示一些示例实施例的附图更完全地描述各种示例实施例。
因而,尽管示例实施例能够有各种修改和备选形式,但是在附图中通过示例示出并且这里将具体描述其实施例。然而应当理解,无意于使示例实施例限于公开的具体形式,但是恰好相反,示例实施例将覆盖落入权利要求的范围内的所有修改、等效和备选。相似标号指代贯穿各图的描述的相同或者相似要素。
将理解,虽然术语第一、第二等这里可以用来描述各种单元,但是这些单元不应受这些术语限制。这些术语仅用来区分一个单元与另一单元。例如第一单元可以称为第二单元,并且相似地,第二单元可以称为第一单元,而未脱离示例实施例的范围。如这里所用,术语“和/或”包括关联的列举的项目中的一个或者多个项目中的任何项目和所有组合。
将理解,在一个单元称为“连接”或者“耦合”到另一单元时,它可以直接连接或者耦合到另一单元或者可以存在居间单元。对照而言,在一个单元称为“直接连接”或者“直接耦合”到另一单元时,无居间单元存在。应当以相似方式解释用来描述在单元之间的关系的其它字眼(例如“在……之间”比对“直接在……之间”、“相邻”比对“直接相邻”等)。
这里使用的术语仅用于描述具体实施例而未旨在于限制示例实施例。如这里所用,除非上下文另有明示,否则单数形式“一个/一种”和“该”旨在于也包括复数形式。还将理解,术语“包括”和/或“包含”在这里使用时指定存在陈述的特征、整件、步骤、操作、单元和/或部件,但是并不排除存在或者添加一个或者多个其它特征、整件、步骤、操作、单元、部件和/或其成组。
也应当注意,在一些备选实现方式中,指出的功能/动作可以不按在各图中指出的顺序出现。例如,事实上根据涉及到的功能/动作而可以被基本上并行执行或者有时可以按照相反顺序执行接连示出的两幅图。
除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与示例实施例所属领域的普通技术人员普遍理解的含义相同的含义。还将理解,除非这里明确地这样定义,否则术语例如在常用词典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,而不会在理想化或者过于正式的意义上加以解释。
在软件或者对计算机存储器内的数据比特的操作的算法和符号表示方面呈现示例实施例和对应具体描述的部分。这些描述和表示是本领域普通技术人员用来向本领域其他普通技术人员最有效地传达他们的工作实质的描述和表示。算法如这里使用该术语那样和如一般地使用它那样被设想为促成所需结果的步骤的自一致序列。步骤是需要对物理量的物理操控的步骤。这些量尽管未必但是通常采用能够存储、传送、组合、比较和以别的方式操控的光、电或者磁信号的形式。主要出于普遍用法的原因而将这些信号称为比特、值、单元、符号、字符、项、数等已经证实有时是方便的。
在以下描述中,将参照操作的符号表示和动作(例如以流程图的形式)描述示例实施例,这些操作可以被实施为执行特定任务或者实施特定抽象数据类型的程序模块或者函数过程,包括例程、程序、对象、部件、数据结构等,并且可以在现有网元或者控制节点的现有硬件来实施。这样的现有硬件可以包括一个或者多个中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)计算机等。
除非另有具体陈述或者如从讨论中清楚的那样,比如“处理”或者“计算”或者“运算”或者“确定”或者“显示”等的术语是指计算机系统或者相似电子计算设备的如下动作和过程:该计算机系统或者电子计算设备将在计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理量、电子量的数据操控和变换成在计算机系统存储器或者寄存器或者其它这样的信息存储、传输或者显示设备内相似地表示为物理量的其它数据。
如这里公开的那样,术语“存储介质”、“存储单元”或者“计算机可读存储介质”可以代表用于存储数据的一个或者多个设备,包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁RAM、核存储器、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备和/或用于存储信息的其它有形机器可读介质。术语“计算机可读介质”可以包括但不限于便携或者固定存储设备、光存储设备和能够存储、包含或者携带指令和/或数据的各种其它介质。
另外,示例实施例可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任何组合来实施。当在软件、固件、中间件或者微代码中实施时,用于执行必需任务的程序代码或者代码段可以存储于机器或者计算机可读介质比如计算机可读存储介质中。当在软件中实施时,一个或者多个处理器将执行必需任务。
代码段可以代表过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类或者指令、数据结构或者程序语句的任何组合。
代码段可以通过传递和/或接收信息、数据、变量、参数或者存储器内容来耦合到另一代码段或者硬件电路。可以经由包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等的任何适当手段传递、转发或者传输信息、变量参数、数据等。
如这里所用,术语“用户设备”或者“UE”可以与用户设备、移动站、移动用户、接入终端、移动终端、用户、订户、无线终端、终端和/或远程站同义,并且可以描述无线通信网络中的无线资源的远程用户。因而,UE可以是无线电话、无线配备的膝上型计算机、无线配备的装置等。
可以理解术语“基站”为一个或者多个小区站点、基站、节点B、增强型节点B、接入点和/或任何射频通信界标。虽然当前网络架构可以考虑在移动/用户设备与接入点/小区站点之间的区分,但是下文描述的示例实施例也可以一般地适用于其中该区分不再如此清晰的架构,如比如自组织和/或网状网络架构。
可以理解术语“站”为基站或者UE。从基站到UE的通信通常称为下行链路或者前向链路通信。从UE到基站的通信通常称为上行链路或者反向链路通信。
MAC层数据帧的空中时间可以是用于数据帧和对应确认(ACK)帧占用信道的持续时间。定义用于站(用户站或者基站)的空中时间为用于它传输的所有数据帧的空中时间之和。
以下参照在通过引用而将各自的全部内容结合于此的、IEEE802.11:WirelessLAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications.(2007revision),2007年6月和802.11n-2009:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications Amendment 5:Enhancements forHigher Throughput中描述的WiFi讨论示例实施例。然而应当理解,示例实施例不应限于WiFi并且各种无线和有线技术使用以下描述的示例实施例。
虚拟WiFi网络
在虚拟WiFi中,接入点(AP)向参考站分配带宽或者吞吐量。定义参考站为接收最大吞吐量单位的站,从而每个站(UE或者基站、也就是AP)可以视为整数数目的参考站。因而,每个站映射到一个或者多个参考站。例如在具有需要2B吞吐量的一个站和需要3B吞吐量的另一个站的系统中,则参考站需要1B吞吐量,并且每个实际站分别由2个和3个参考站代表。系统中的参考站总数是与每个站对应的所有参考站之和。系统大小可以是指系统中的参考站总数。
图1图示虚拟WiFi网络的一个示例实施例。如图所示,接入点105与在组1101-110n内的多个UE通信。每组例如可以是运营商的订户或者运营商的QoS类的订户。每个UE与组1101-110n之一关联。每组可以与不同运营商关联。每组包括一个上行链路和一个下行链路这两个分片。
在网络100中,在多个WSP之间共享在WiFi AP 105的单个信道。换而言之,属于不同WSP的UE共享相同无线电信道。AP 105将UE划分成组。每个运营商与AP 105进行服务签约,AP 105被配置有用于每个运营商的唯一SSID。作为运营商的订户的UE从AP 105通报的SSID列表选择用于运营商的SSID。UE然后经过WiFi标准指定的认证过程,以便与SSID关联并且从AP 105接收服务。
例如AP 105可以基于WSP或者在WSP内的QoS类将UE划分成组。每组可以被映射到不同服务类,并且在一个组内的UE接收相似性能。
服务流可以是指在AP与UE之间的所有单向流量。上行链路方向是从UE到AP,而下行链路方向是从AP到UE。
分片可以是指服务流的聚合。在各种WSP与虚拟WiFi提供商之间的协定按照在AP可用的总空中时间的百分比指定每分片的空中时间保障。上行链路分片是来自一个组内的UE的所有上行链路服务流。下行链路分片是向一个组内的UE的所有下行链路服务流。
对于由AP 105服务的每个UE,AP 105将每个UE关联到一个上行链路分片和一个下行链路分片这两个分片。UE在关联的上行链路分片上传输,而AP 105在关联的下行链路分片上向UE传输。在相同组内的每个UE与相同上行链路和下行链路分片关联。
用于每个分片的每UE空中时间被AP 105空中时间分配到通过分片中的UE数目划分的分片。AP 105可以基于在组的WSP与虚拟WiFi提供商之间的协定向分片分配空中时间。
AP 105包括下行链路调度器,该下行链路调度器在单速率或者多速率设置之下赋予在分片或者组之间的成比例的空中时间分享。在一组UE内,下行链路调度器赋予(1)在用户之间的相等的空中时间共享或者(2)在用户之间的相等的吞吐量共享。
IEEE 802.11MAC层操作的一般讨论
图2图示无任何冲突的802.11传输的示例序列。
在用于802.11MAC的分布式协调功能(DCF)接入模式中,每个UE使用基于指数退避的CSMA/CA机制来共享信道。每个UE保持以时隙测量的争用窗(CW)和退避定时器。站仅在感测到信道空闲固定的分布式帧间空间(DIFS)时间段并且UE的退避定时器到期之后开始传输数据帧(由首部和有效载荷构成)。
在0与CW-1之间随机地选择UE的退避定时器。在UE尝试传输和感测繁忙信道时,UE倍增争用窗、启动新定时器并且推迟传输。当UE在退避持续时间期间感测到信道繁忙时,UE停止退避定时器并且在信道变成空闲时恢复退避定时器。接收站在固定的短帧间空间(SIFS)时间段之后并且在成功地接收数据帧之后发送ACK帧。每个帧以前导码开头,该前导码允许接收站推断比如传输速率和传输的持续时间之类的参数。
如图2中所示,用于数据帧的信道占用时间包括用于前导码、首部和有效载荷的传输时间。用于ACK的信道占用时间包括用于前导码和ACk帧的传输时间。用于帧的空中时间不包括退避时间、DIFS或者SIFS,因为这些分量是每个数据帧的发送者本地的。定义用于站(用户站或者基站)的空中时间为用于它传输的所有数据帧的空中时间之和。
IEEE 802.11e向DCF添加服务质量(QoS)支持。IEEE 802.11e通过以下机制提供流量差异化:(1)每个流量类具有争用窗大小指定的不同退避值范围;(2)取代固定DIFS,向每个流量类指派不同的任意帧间空间(AIFS),在该AIFS之后,它可以传输它的数据帧;以及(3)每个流量类具有允许在每个传输时机限制(TXOP)期间一次传输的最大帧长度。在IEEE802.11n标准中也包括机制(1)和(3)。
在WiFi中使用的上行链路调度器称为拆分式AP并且在通过引用将全部内容结合于此的、G.Bhanage等人在IEEE Global Telecommunications Conference(GLOBECOM2010),2010年12月中的“Leveraging wireless network virtualization for flexiblesharing of WLANs”中有描述。
拆分式AP依赖于位于每个UE的用于控制上行链路流量的IP级流量速率调节器。这一方式需要在UE上安装额外客户端软件以赋予UE的上行链路流量的带宽或者吞吐量控制。此外,用户可以容易地得到对客户端软件的控制并且修改它以便获得比AP在虚拟WiFi设置中允许的带宽更多的带宽。这使得UE易于违反在使用虚拟WiFi AP的WSP与虚拟WiFi运营商之间的服务水平协定。
在通过引用将全部内容结合于此的、J.Yoon等人在IEEE Conference on LocalComputer Networks-LCN,2006第411-417页中的“Maximizing DifferentiatedThroughput in IEEE 802.11e Wireless LANs”中描述另一上行链路调度器。在这一设置中,所有流量是上行链路而无下行链路流量。上行链路调度器仅考虑其中所有UE使用相同传输数据速率的情况。上行链路调度器仅考虑如下理想情况,其中一类UE称为参考类而属于其它类的UE具有带宽或者吞吐量要求,该带宽或者吞吐量要求是属于参考类的UE的带宽要求的整数倍。
上行链路调度器使用MAC层配置参数CWmin——用于每个用户站的最小争用窗大小,以控制在属于不同流量类的用户站的组之间的吞吐量差异化并且同时最大化系统吞吐量。
通过IEEE 802.11物理层清晰信道评估(CCA)功能观测在两个连续传输尝试之间的空闲时隙数目,上行链路调度器估计作为参考类的虚拟群体的虚拟争用站的数目。每个UE映射到一个或者多个虚拟站。在一些情况下,每个UE可以映射到多于一个虚拟站。
上行链路调度器使用这一信息以获得用于参考类的CWmin。用于非参考类的CWmin通过与相对于参考类的目标吞吐量比率成反比地设置它来获得。通过这一方式调整CWmin,上行链路调度器在IEEE 802.11e无线LAN中实现服务差异化和聚合吞吐量最大化。
然而在实践中,以2的幂的形式配置CWmin值。如果计算产生不是以2的幂这一形式的CWmin值,则上行链路调度器未提供关于如何设置UE的CWmin值的任何方针。另外,使用在两个连续传输尝试之间的空闲时隙数目估计参考类的虚拟群体的方式需要访问更高层软件模块不可容易访问的MAC固件(其实现物理层功能)。此外,估计虚拟群体的这一分布式方式自然地造成群体的多个估计。如果每个UE使用它自己的估计以判决如何设置它自己的CWmin值,并且多个估计在系统中存在,则每个UE设置它的CWmin值的方式不一致。因此,该结果未最大化系统吞吐量、也未提供吞吐量差异化。
在WiFi中使用的一个下行链路调度器是在通过引用将全部内容结合于此的、R.Garroppo等人在Wireless Networks,第13卷,2007年8月的Providing Air-time UsageFairness in IEEE 802.11Networks with the Deficit Transmission Time(DTT)Scheduler中公开的赤字传输时间(DTT)调度器。
DTT调度器在IEEE 802.11MAC层上面操作。分类器基于目的地MAC地址将传出流量拆分成若干队列。在相同队列中保持的所有帧被寻址到相同UE。桶与每个队列关联以考虑先前传输的空中时间。在每个帧传输结束时,DTT调度器计算累计帧传输时间(CFTT)。CFTT包括为传输而花费的所有时间,包括所有重传尝试、退避和空闲时段。在达到重试限制而传输失败时也产生CFTT。
CFTT用来耗用与传输的帧的目的地关联的桶。接着,通过非空队列的数目相等地划分CFTT并且添加到关联桶。其帧刚才已经被发送的桶如果非空则被包括在这一计数中。
清除与空队列耦合的所有桶(设置成零)。此后,DTT调度器从与其关联桶为最满的队列挑选下一帧并且向MAC层移交挑选的帧。一次向MAC层仅发送一个帧,并且直至先前传输结束才发送下一帧。这允许调度器进行CFTT的精确计算并且避免MAC缓冲器保持除了正在递送的这个帧之外的任何其它帧。
根据一个示例实施例的下行链路调度
图3图示根据一个示例实施例的调度下行链路传输的方法。AP 105中的下行链路调度器被配置为执行图3中所示的方法。
下行链路调度器在下行链路流之间划分向AP分配的空中时间资源。下行链路调度器未使用或者依赖于任何MAC层配置或者MAC层改变。
下行链路调度器驻留于AP上,并且在802.11MAC层以上且在网络层以下操作。它未以任何方式修改MAC层或者网络层。
下行链路调度器选择用于在不同级共享的不同资源(带宽或者吞吐量和信道接入时间或者空中时间)。
在组级,下行链路调度器赋予空中时间共享。因此,AP用来向一个UE发送的数据速率未影响与AP关联的任何其它组关联的任何其它UE的吞吐量。如果在组内使用相等空中时间下行链路模式,则AP选择用来向UE发送的数据速率不影响用于在与UE相同组内的其它UE的吞吐量。另外,如果在组内使用相等吞吐量下行链路模式,则AP选择用来向UE发送的数据速率也影响用于在与UE相同的组内的其它UE的吞吐量。
在组内,下行链路调度器赋予吞吐量和空中时间二者的共享。在组内的两个资源共享模式是相等吞吐量共享和相等空中时间共享。
调度器使用两个参数用于下行链路调度。这两个参数是组大小和每分片空中时间保障。组大小是属于从虚拟WiFi AP接收服务的WSP的UE数目。下行链路分片与组关联,并且下行链路分片的大小与UE所属的组的大小相同。
按照如在运营商与虚拟WiFi提供商之间的协定所指定的、在AP可用的总空中时间的百分比,向组的每个下行链路分片分配空中时间。
下行链路调度器在两个阶段中操作:每分片和在分片内。
在每分片阶段中,下行链路调度器在S310向多个组分配下行链路传输空中时间。在S315,调度器将UE关联到组。应当理解,可以互换S310和S315。
在S310,调度器向组赋予成比例的空中时间分享。换而言之,调度器确定与多个组关联的下行链路传输分片。这一个第一阶段可以称为加权赤字传输时间(WDTT)调度器。
WDTT调度器使用每分片队列。换而言之,队列用于每个分片(对于属于一个WSP或者一个WSP的QoS类的用户站的组)。
WDTT调度器向每分片队列中的每个队列指派权值。权值被设置成从在WSP与物理WiFi AP运营商之间签署的服务水平协定(SLA)得到的每分片空中时间共享。换而言之,权值指示用于关联组的、AP的下行链路传输空中时间的百分比。
例如在物理AP有两个下行链路分片A和B并且下行链路分片A和B分别需要在AP的总空中时间的30%和15%时,AP分别向用于分片A和分片B的队列指派权值2和1。
在与队列关联的桶由其值与用于AP刚才传输的帧的累计帧传输时间(CFTT)分数相等的令牌填充时,该值被乘以与队列关联的权值。在与队列关联的桶由具有与用于AP刚才传输的帧的CFTT相等的值的令牌耗用时,令牌值与队列的权值相乘。
因而,待去除的令牌基于用于先前传输的帧的累计帧传输时间。AP被配置为确定与最大桶大小关联的队列并且向与最大桶大小关联的队列关联的组传输数据。AP基于关联组的权值减少最大桶大小并且基于相应关联组的权值增加与非空的队列关联的桶的桶大小。
WDTT调度器无需跟踪每个MAC帧使用的数据速率。而是,WDTT测量每个帧使用的传输时间。另外,WDTT赋予空中时间使用的成比例共享并且等效于加权公平排队(WFQ),其中权值由数据速率确定。
参照图3,调度器在S320确定资源共享模式。S320可以称为第二阶段。
下行链路调度器的第二阶段是在每个分片内的每UE调度器。
在属于相同WSP的一组UE内,下行链路调度器提供相等空中时间或者相等吞吐量。在分片内的相等空中时间内,下行链路调度器可以是已知的DTT调度器。对于在分片内的相等吞吐量,下行链路调度器可以是已知的轮循调度器。
每个组可以选择调度器赋予在组内的用户站之间的相等的空中时间或者相等的吞吐量。通过在第一级使用每组调度器,AP可以在第二级(在每个组内)选择不同调度器。每个资源共享模式对应于唯一调度器。WSP可以在它与AP签署SLA时指定在它的组内在每站级使用哪个模型。
在一个示例实施例中,下行链路调度器在组级提供成比例的空中时间共享并且赋予在组内的两个共享形式(相等空中时间和相等吞吐量)。
更具体而言,下行链路调度器提供在属于任何WSP的UE集合内的基于优先级的服务质量(QoS)。QoS的形式是按照空中时间共享的流量优先级。
下行链路调度器可以将组划分成与WSP关联的第一组和第二组。与第二组相比,第一组与更高的服务质量关联。
例如WSP的客户可以签署两个服务类之一。A类中的UE被赋予用于它的下行链路流的与在B类中的UE的空中时间的两倍一样多。在这一情况下,用于WSP的UE视为两组,一个用于A类而另一个用于B类,其中对于用于代表A类的组的下行链路分片的空中时间要求是对于用于代表B类的组的下行链路分片的空中时间的两倍一样多。
如描述的那样,下行链路调度器在每分片级和每UE级二者操作,以赋予对于在物理WiFi AP的所有下行链路流量的流量控制。它与任何上行链路调度器正交。
根据一个示例实施例的上行链路调度
AP 105包括上行链路调度器,该上行链路调度器在单速率或者多速率设置之下赋予在分片或者组之间的成比例的空间时间共享。在一组UE内,上行链路调度器赋予(1)在用户之间的相等的空中时间共享或者(2)在用户之间的相等的吞吐量共享。
根据一个示例实施例的上行链路调度器在部署的WiFi AP之上提供虚拟WiFi。部署的802.11协议使用分布式协调功能(DCF)以裁定信道接入。802.11e和802.11n规范添加到原有DCF并且提供可以用来提供QoS的可调谐参数。AP使用这些参数以提供在组之间的服务差异化。AP 105中的上行链路调度器被配置为执行图4中所示的方法。
调度器调整用于虚拟WiFi网络中的每个UE的最小争用窗(CWmin)和TXOP以提供差异化的服务。
在单速率环境中,在所有站(UE和AP)用相同数据速率传输时,理论结果已经表明如下:
(1)如果保持所有其它参数对于所有站相同,则来自站的吞吐量与它的CWmin值成反比。
(2)如果保持所有其它参数对于所有站相同,则来自站的吞吐量与它的TXOP值成比例。
(3)对于按照参考站数目的任何系统大小并且所有参考站具有相同空中时间要求而每个站具有相同MAC参数设置(CWmin、TXOP以及其它MAC参数),存在有用于每个参考站的最大化系统吞吐量的最优CWmin值。
按照来自通过引用将全部内容结合于此的、T.Tay等人的“A Capacity Analysisfor the IEEE 802.11MAC Protocol”,Wireless Networks,vol.7,pp.159-171,2001的分析结果,这一最优值是CWmin_opt=(n-1)*sqrt((1/t)*(E[P]+t_d+t_p+t_h+t_s+t_p+t_a))(1)。
其中n是系统大小,t是时隙(对于802.11g为9微秒),P是平均MAC数据帧大小,E[P]是用于平均大小的MAC数据帧的传输时间,t_d是DIFS持续时间(对于802.11g为28微秒),t_p是用于前导码的持续时间(对于802.11g为26微秒),t_h是用于288比特的MAC首部大小的持续时间(就54Mbps数据速率而言,t_h是288/54微秒),t_s是SIFS持续时间(对于802.11g为10微秒),t_a是用于数据帧的确认(ACK)帧(具有112比特的大小)的持续时间。在802.11g中,ACK帧使用的数据速率是用于54Mbps数据帧的24Mbps,因此t_a=112/24微秒。
在插入802.11g具体值之后,给定系统P的系统大小n和平均MAC数据帧大小,用于实现最大系统吞吐量的CWmin值变成:
CWmin_opt=(n-1)*sqrt((E[P]+100)/9) (2)。
在其中站(用户站和AP)可以用不同数据速率传输的多速率环境中,理论结果已经表明,如果站的CWmin值被设置成与它的数据速率成反比并且如果保持所有其它参数对于所有站相同,则用于所有站(UE和AP)的空中时间使用是相同的。
根据一个示例实施例的上行链路调度器选择用于在不同级共享的不同资源(带宽或者吞吐量和信道接入时间或者空中时间)。在组级,上行链路调度器提供空中时间共享。这是因为在802.11DCF中,一个UE的数据速率影响与AP关联的每个站的吞吐量。在组内,上行链路调度器提供吞吐量和空中时间二者的共享。如果数据速率对于在相同组内的所有UE相同,则可以实现吞吐量和空中时间二者的共享。在组内的两个资源共享模式是相等吞吐量共享和相等时间共享。
在单速率环境中,吞吐量和空中时间共享是等效的,并且向所有站(UE和AP)指派相同CWmin实现这两个模式。对于接收的每个帧,AP可以如图2中所示从在用于所有MAC帧(数据和ACK)的MAC帧首部之前的前导码确定用来发送帧的数据速率。相似地,对于发送的每个帧,AP知道它正在用来发送帧的数据速率。
在相等吞吐量共享模式中,上行链路调度器向所有UE指派相同CWmin。相等吞吐量共享模式与现有IEEE 802.11规范兼容并且可以被部署而无对用户软件的任何改变。通过设置用于站的CWmin与站的数据速率成反比,站可以实现相等空中时间。
就相等空中时间而言,具有不同速率的每个站将接收与它的数据速率成比例的吞吐量,并且系统吞吐量不会下降,因为具有低速率的站并不比具有更高速率的其它站更久地占用信道。已经在文献中表明,比例公平性按照空中时间使用而不是带宽使用是等效于或者接近于最大-最小公平性的。
在相等吞吐量模式中,AP根据IEEE 802.11标准向在WiFi AP的与每个服务集ID(SSID)关联的所有用户站周期性地广播信标消息,该信标消息指定所有站应当用于它们的数据传输的MAC参数值。这些MAC参数包括CWmin和TXOP值。这意味着所有现有802.11软件与上行链路调度器直接兼容。
在相等空中时间共享模式中,上行链路调度器指派与站的数据速率成反比的CWmin。由于CWmin和TXOP可以每客户端或者用户站变化,所以AP可以经由IP信号向每个UE传输CWmin和TXOP值。
在IEEE 802.11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and PhysicalLayer(PHY)Specifications.(2007revision),2007年6月中描述的WiFi规范允许每个信标消息包括命名为“服务集ID(SSID)”的元素和命名为“增强型分布式信道接入(EDCA)参数集”的元素。使用这两个元素,AP可以指定用于每个组的EDCA参数值(CWmin和TXOP值),因为用唯一SSID标识每个组。例如AP可以通过在信标消息中包括用于每个UE——该UE具有与它所属的组的配置文件不同的配置文件——的命名为“UE id”和“EDCA参数集”的一对元素来包括用于在组内的每个UE的CWmin和TXOP值。“UE id”可以是UE的MAC地址或者用于UE的在MAC层的某个其它标识符。
图4图示根据一个示例实施例的调度上行链路传输的方法。AP 105中的上行链路调度器被配置为执行图4中所示的方法。
在S410,上行链路调度器向多个组分配上行链路传输的空中时间。在S415,调度器将UE关联到组。应当理解,可以互换S410和S415。
在S410,上行链路调度器向组赋予成比例的空中时间共享。换而言之,调度器确定与多个组关联的上行链路传输分片。
作为步骤S410或者S415的部分或者作为分离步骤,调度器基于输入参数生成用于与物理WiFi AP关联的每个用户站的接入配置文件以及用于WiFi AP的接入配置文件。用于站(UE或者AP)的接入配置文件包括CWmin和TXOP这两个802.11MAC参数设置。
用于上行链路调度器的输入参数是组大小、平均帧大小、每站数据速率、AP用来向任何UE发送数据帧的最高数据速率、每分片空中时间保障和在AP可用于所有下行链路分片的总空中时间的百分比之和。组大小是属于从虚拟WiFi AP接收服务的WSP或者运营商的UE的数目。上行链路分片与组关联,并且上行链路分片的大小与用户站所属的组的大小相同。平均帧大小是用于物理AP发送和接收的所有帧的平均帧大小。每站数据速率是用于UE发送的和物理WiFi AP接收的每个帧的数据速率。对于来自用户站的每个上行链路分片,每分片空中时间保障是按照如运营商与虚拟WiFi提供商的SLA指定的在AP可用的总空中时间的百分比而言的。在AP可用于所有下行链路分片的总空中时间的百分比之和由运营商与虚拟WiFi提供商的SLA指定。这一求和代表在AP被视为与UE竞争无线电信道的站时用于AP的空中时间保障。
上行链路调度器选择任何UE使用的最高数据速率作为最高速率。最高速率未必对应于参考站。
上行链路调度器在两个阶段中产生每站接入配置文件。
在第一阶段中,上行链路调度器假设所有站用相同最高速率传输,然后考虑每分片和每站吞吐量共享。在单速率环境中,百分比吞吐量共享与百分比空中时间共享相同。每站吞吐量共享是与分片大小相除的每分片吞吐量共享。用于AP的吞吐量共享是用于所有下行链路分片的吞吐量共享之和。
上行链路调度器将UE视为一个或者多个参考站并且将所有上行链路分片中的每个站i计数为Vi个参考站,其中Vi是站i与参考站的吞吐量共享之比。
在虚拟WiFi中,接入点(AP)向参考站分配带宽或者吞吐量。定义参考站为接收最大带宽或者吞吐量单位的站,从而每个站(UE或者基站、也就是AP)可以视为整数数目的参考站。因而,每个站映射到一个或者多个参考站。
在基础结构模式WLAN中,AP争用聚合下行链路流量与来自UE的上行链路流量,并且它的吞吐量共享用于所有下行链路分片。用于AP的值Vi因此是所有下行链路分片与参考站的吞吐量共享之比。
上行链路调度器将所有Vi值之和视为WLAN的定义为系统大小n的争用群体。上行链路调度器基于等式(1)使用系统大小n和平均帧大小P来计算用于每个参考站的CWmin。等式(1)变成用于IEEE 802.11g的等式(2)。用于参考站的CWmin或者参考站可以称为Cd。用于每个站i的CWmin也可以称为Ci。
在实践中,CWmin可以仅被设置成2的幂,因此基于来自以下描述的测试床实验的结果为Cd选择小于理论值的2的最大幂。
上行链路调度器确定用于站i(包括AP)的CWmin值为:
Ci=Cd/Vi (3)
给定Cd是2的幂,在Vi不是2的幂时,上行链路调度器使用CWmin和TXOP设置二者以实现在站i与参考站之间的Vi吞吐量比率。例如在Vi=3、Cd=32时,上行链路调度器设置Ci=16并且设置TXOPi为用于参考站的TXOP的1.5倍一样长。用于参考站的TXOP设置是默认设置,其中在每个传输时机期间传输一个数据帧。在实践中,将TXOP设置减少成低于默认设置未造成对如以下讨论的实际802.11协议行为的影响。因而,上行链路调度器选择用于站i的CWmin值(Ci),使得TXOPi必须至少与用于参考站的TXOP一样长。例如将Ci设置成8并且将TXOPi设置为与用于参考站的TXOP的0.75倍一样长,在理论上实现Vi的吞吐量比率在站i与参考站之间为3。然而在实践中,它仅实现吞吐量比率32/8=4。
注意,在第一阶段中确定用于AP的配置文件。
在第二阶段中,上行链路调度器调整用于具有比最高速率更低的数据速率的站的接入配置文件,使得站使用与它们使用最高速率时相同的空中时间。
对于每个站i,上行链路调度器将Ci增加至fi*Ci,其中fi是最高速率与站i使用的数据速率之比。例如假设Ci在最高速率为24Mbps时是32。如果站i使用6Mbps,则上行链路调度器将Ci设置成128。
参照图4,上行链路调度器在S420确定资源共享模式。S420是在每个分片内的每站调度器。
在属于相同WSP的一组UE内,上行链路调度器提供相等空中时间共享或者相等吞吐量共享。每个组可以选择调度器赋予在组内的用户站之间的相等空中时间或者相等吞吐量。
在维持每分片空中时间共享之时,上行链路调度器向上行链路分片内的UE提供相等空中时间或者相等吞吐量的选项。以上计算向具有不同数据速率的UE指派不同接入配置文件以实现在UE之间的相等空中时间共享。在相等时间共享模式中,上行链路调度器指派与UE的数据速率成反比的CWmin。由于CWmin和TXOP可以每客户端或者用户站而变化,所以AP可以经由IP信号向每个UE传输CWmin和TXOP值。
为了在变化数据速率之下赋予在分片内的相等吞吐量共享,上行链路调度器先计算分片中的最高速率与最低数据速率之比q。然后,上行链路调度器将对于分片的吞吐量要求除以q、因此保留它的空中时间共享,重新计算用于系统的参考站总数,并且生成每站接入配置文件。在上行链路调度器的第一阶段中假设所有站用相同最高速率传输来确定每分片的吞吐量要求。
在这一设置中,向在具有多数据速率的上行链路分片中的所有UE指派相同CWmin和TXOP,因此实现在上行链路分片内的相等吞吐量共享。同时保留用于分片的空中时间共享。对于在吞吐量共享模式中的UE,AP根据IEEE 802.11标准向在WiFi AP的与每个服务集ID(SSID)关联的所有用户站周期性地广播信标消息,该信标消息指定所有UE应当用于它们的数据传输的MAC参数值。这些MAC参数包括CWmin和TXOP值。这意味着所有现有802.11软件与上行链路调度器直接兼容。
图5图示AP 105的一个示例实施例。也应当理解,AP 105可以包括图5中未示出的特征而不应限于示出的那些特征。参照图5,基站AP 105可以例如包括数据总线559、发射单元552、接收单元554、存储器单元556和处理单元558。
发射单元552、接收单元554、存储器单元556和处理单元558可以使用数据总线559相互发送数据和/或接收数据。发射单元552是包括用于经由至无线通信网络100中的其它网元的一个或者多个无线连接来发射无线信号的硬件和任何必需软件的设备,这些无线信号例如包括数据信号、控制信号和信号强度/质量信息。例如发射单元552分别向UE发射接入配置文件。
接收单元554是包括经由至网络100中的其它网元的一个或者多个无线连接来接收无线信号的硬件和任何必需软件的设备,这些无线信号例如包括数据信号、控制信号和信号强度/质量信息。
存储器单元556可以是能够存储数据的任何设备,包括磁存储装置、闪存存储装置等。存储器单元556被配置为存储下行链路和上行链路调度器作为软件。备选地,可以使用硬件来实施上行链路调度器572和下行链路调度器574。上行链路调度器572在MAC层上面驻留。下行链路调度器574也在IP层以下在MAC层上面驻留。
处理单元558可以是能够处理数据的任何设备,例如包括配置为基于输入数据执行具体操作或者能够执行在计算机可读代码中包括的指令的微处理器。
例如处理单元558被配置为在下行链路和上行链路调度器存储于存储器单元556中时执行图3和图4中所示的方法。
实验和实际方针
接着,使用运行802.11g的MadWifi驱动器来执行以下描述的实验,以得到用于调整上行链路调度器的实际方针。在具有一个AP和五个站的单个802.11g小区室内环境中进行实验。
运行GNU/Linux(内核版本2.6.26-2-686)的Thinkpad膝上型计算机用于AP和UE。Cisco Aironet 802.11a/b/g适配器(具有Atheros芯片组)和MadWifi-0.9.4设备驱动器用于WLAN接口。AP被配置为在802.11g模式中在信道9(2.452GHz)上操作。对于在MadWifi中的所有设备关断以下默认特征:快速帧、turbo和扩展的范围。在MadWifi中的快速帧实现帧聚合。正是未符合802.11的帧进一步优化标准802.11系统吞吐量。
UE位于与AP相距3英尺并且相互隔开3英尺。Iperf用于储备的UDP流量生成。默认UDP有效载荷大小被设置成1472字节,这产生1500字节的MAC有效载荷大小。
在未指定这些参数时,对于所有测试而言,默认CWmin值是16而默认TXOP值是0。
在用于所有UDP流的每个实验中,流持续时间被设置成70秒,并且在前10秒期间开始所有流。使用tcpdump在接下来60秒内收集测量。每个实验进行10次并且报告每个UDP流的吞吐量的平均值。
选择CWmin
在实践中,CWmin被设置成2的幂而不是任何整数。上行链路调度器考虑这些实际约束。上行链路调度器选择用于参考站的CWmin以最大化系统吞吐量。另外,上行链路调度器选择用于其它站的CWmin以实现吞吐量差异化。
给定系统大小n,这是参考站数目,以及平均IP分组大小P,可以从用于802.11g的等式(2)得到用于参考站的一个CWmin值Cd。
图6对于具有范围从2至6的系统大小的所有站图示吞吐量比对CWmin设置。图6图示有最大化系统吞吐量的CWmin值的范围。
在实践中,CWmin值可以仅被设置为2的幂。给定任何CWmin值C,定义参数C_lo为小于C的2的最大幂,并且定义参数C_hi为大于C的2的最小幂。图6示出将CWmin设置成MAX(8,C_lo)在实践中最大化系统吞吐量。
示例实施例可以应用于确定参考站Cd的CWmin值。这是因为系统被视为多个参考站,其中每个UE i代表Vi个参考站。如描述的那样,用于每个UE的CWmin确定过程由数个步骤构成。在第一步骤中,调度器使用等式(1)或者(2)以确定用于参考站的最优CWminCd。调度器设置用于参考站的CWmin Cd为2的幂的形式。在第二步骤中,调度器基于Cd和Vi确定用于每个UE i的Ci。
如果Vi不是以2的幂的形式,则Ci不会是以2的幂的形式。因而,调度器定义Vi_lo为小于或者等于Vi的2的最大幂并且设置在实践中的Ci值Ci_practice为:
Ci_practice=Cd/Vi_lo (4)
其中Cd和Vi_lo二者是以2的幂的形式,Ci_practice必须是以2的幂的形式。
在第三步骤中,调度器将TXOPi设置成TXOPi_frame个帧的传输时间,其中:
TXOPi_frame=Vi/Vi_lo (5)
选择TXOP
在上行链路调度器选择CWmin之后,上行链路调度器选择用于每个站的TXOP。
TXOP是在802.11e中介绍的特征,并且它的范围从0至8160微秒而增量为32微秒。值0指定在一个TXOP期间可以传输确切一个帧。因此,将TXOP设置成0和设置成一个帧的传输时间是等效的。
在具有26微秒的前导码时间的802.11g设置中,1500字节的MAC有效载荷由于36字节MAC首部而造成1536字节的MAC帧大小。因此,用于具有54Mbps的数据速率的一个帧的传输时间变成256微秒。
两个站A和B分别用TXOP值T_A和T_B向AP发送UDP流。T_A被固定成0,而T_B从0线性地增加至8192微秒,其中步进大小为32微秒,这与用于TXOP的范围相同。
根据图7,取代阶跃函数,图示在吞吐量与站B的TXOP值T_B之间的粗略线性关系。在站B与站A之间的吞吐量比率在TXOP值小于224微秒时保持恒定为1,这意味着每TXOP发送出仅一个帧。始于TXOP值为224微秒,吞吐量比率开始它的线性增加而比率略微在表示为阶跃函数的预计值以下。例如如果TXOP被设置为传输1.5个帧,则它在每个TXOP期间的50%时间传输一个帧并且另外50%时间每TXOP传输两个帧,从而实现每TXOP平均1.5个帧。
在T_B、用于站B的TXOP增加超出与每TXOP为4个帧对应的1024微秒时,在预计吞吐量比率与实际比率之间的差距加大。例如在T_B是1024微秒时,实际比率是与预计比率4接近的3.9。在T_B是2560微秒时,实际比率和预计比率分别是7.8和10。这一差距在T_B是8192微秒、实际比率和预计比率分别是21和32时甚至进一步加大。随着TXOP增加,在一个TXOP中传输的帧串列长度增加。任何MAC帧丢失将使发送器放弃当前TXOP,因此减少大TXOP所赋予的吞吐量提高。因而,长TXOP未产生预计吞吐量提高。因此,在实践中,上行链路调度器使用图7作为用于提供线性吞吐量比率上至1024微秒的TXOP的方针。然而为了补偿CWmin限于2的幂的形式,TXOP值提供范围为[1,2)、也就是大于或者等于1而小于2的吞吐量比率。将TXOPi设置成范围为[1,2)的实值提供在UE i与参考站之间的吞吐量比率Vi,而限制是CWmin仅可以是以2的幂的形式。TXOPi是以微秒而不是帧数目的形式。因此,调度器提供线性吞吐量比率上至与每传输时机的2个帧对应的512微秒的TXOPi值。
从1024至8192微秒的范围未赋予在吞吐量与TXOPi之间的线性关系。实际吞吐量差异化依赖于网络上的变化的流量。因而,难以使用从1024至8192的TXOPi值来在可变网络条件之下实现准确吞吐量差异化。
组合用于设置在实践中的CWmin以2的幂的形式创建吞吐量比率的方针与用于设置TXOP以创建在1与2之间的任何吞吐量比率的方针,可以创建任何吞吐量比率以在站之间区分。
在一个示例实施例中,上行链路调度器提供在组级的成比例的空中时间共享并且赋予在组内的两个共享形式(相等空中时间和相等吞吐量)。
更具体而言,上行链路调度器提供在属于任何WSP的任何UE集合内的基于优先级的服务质量(QoS)。QoS的形式是按照空中时间共享的流量优先级。
上行链路调度器可以将组划分成与WSP关联的第一组和第二组。与第二组相比,第一组与更高服务质量关联。
例如WSP的客户可以签署两个服务类之一。在A类中的UE被赋予用于它的下行链路流的与在B类中的用户站的空中时间的两倍一样多。在这一情况下,用于WSP的UE被视为两个组,一个用于A类而另一个用于B类,其中对于用于代表A类的组的上行链路分片的空中时间要求是对于用于代表B类的组的上行链路分片的空中时间的两倍一样多。
这样描述示例实施例后,将不言而喻的是,可以用许多方式变化示例实施例。这样的变化不会视为脱离示例实施例的精神实质和范围,并且如本领域技术人员将清楚的所有这样的修改旨在于被包括在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种用于分配从基站到多个用户设备(UE)的下行链路传输的方法,所述方法包括:
将所述基站的下行链路传输的空中时间分配(S310)给多个组;
将所述多个UE中的每个UE关联(S315)到所述多个组,在相同组中的每个关联UE的吞吐量受在相同组中的其余UE影响;以及
确定(S320)与所述多个组中的每个组关联的资源共享模式,所述资源共享模式是第一模式和第二模式之一,所述基站向在所述第一模式中的关联组中的每个关联UE分配相同吞吐量,并且所述基站向在所述第二模式中的所述关联组中的每个关联UE分配相同传输时间。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定与所述多个组关联的下行链路传输分片,所述下行链路传输分片中的每个下行链路传输分片与队列关联。
3.根据权利要求2所述的方法,其中确定下行链路传输分片包括分别确定用于所述队列的权值。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述权值指示用于所述关联组的总下行链路传输空中时间的百分比。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:
对于每个队列确定将从与所述队列关联的桶去除的令牌,所述令牌基于用于先前传输的帧的累计帧传输时间,每个桶具有大小。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
确定与最大桶大小关联的所述队列;以及
向与所述最大桶大小关联的所述队列关联的所述组传输数据。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括:
基于所述关联组的所述权值,减少所述最大桶大小。
8.根据权利要求6所述的方法,还包括:
基于相应的所述关联组的所述权值,增加与非空的队列关联的所述桶的所述桶大小。
9.根据权利要求2所述的方法,其中确定下行链路传输分片是基于相应组中的UE数目。
10.根据权利要求1所述的方法,其中至少一个组与不同运营商关联。
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