CN111801915B - 用于在多径场景中对数据分组进行高效重新排序的技术 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于在多径场景中对数据分组进行高效重新排序的技术。特别地,本公开涉及一种用于多径接收器(700)的重新排序队列设备(701),该重新排序队列设备(701)包括:重新排序队列(230),该重新排序队列(230)被配置成对按顺序被编号的数据分组(208、209、210)进行排队,该数据分组(208、209、210)在多径信道的多个路径(223)上被接收;以及重新排序队列控制器(702),该重新排序队列控制器(702)被配置成根据重新排序准则(703)对该重新排序队列(230)中的数据分组(208、209、210)进行重新排序,其中该重新排序准则(703)基于以下至少一者:该数据分组(208、209、210)的因路径而异的序列编号(400)、跨该多个路径(223)的整体序列号比较(500)、该多个路径(223)的因路径而异的特性(600),特别是等待时间。
Description
技术领域
本发明涉及用于在多径场景(诸如混合接入)中对数据分组进行高效重新排序的技术。本发明进一步涉及用于多径接收器的重新排序队列设备、多径接收器和用于对数据分组进行重新排序的方法。具体而言,本发明涉及在多径场景中用于不可靠分组传输的高效重新排序机制。
技术背景
混合接入(HA)将具有相同或不同网络技术的至少两个不同的网络链路进行组合;例如,它将固定网络上的接入与蜂窝网络上的接入进行组合,例如,如图1所示。HA的一个可能的解决方案是根据“N.Leymann和C.Heidemann和M.Zhang和B.Sarikaya以及M.Cullen所著的“华为的GRE隧道集束协议”,参考编号8157,2017年5月”的GRE隧道集束协议,该协议在OSI第3层(IP)上进行调度,即它处理无状态和不可靠的分组。在发送方侧,定序在调度之前被应用。在接收方侧,需要重新排序缓冲区来确保IP流以其最初发送的正确顺序进入。如果重新排序队列空间不足或计时器期满,则假定缺失的分组丢失。每当在重新排序队列中出现间隙(缺失的分组)时,输出流就会被与计时器期满时间(例如由硬件配置为大约100ms)相对应的静态时间区间中断。在有序分组序列与缺失的分组交替的情况下,此行为通常会导致等待时间尖峰。特别是,较高的OSI层或端到端应用(其依赖于恒定或缓慢变化的等待时间)会有过敏反应并可能会降低速度或假定链路损坏。
原则上,与不可靠协议一起工作的、分别对多径使用而言更为通用的混合接入的每个解决方案会受脱序递送的影响,并有可能利用重新排序机制来缓解此问题。前文提及的等待时间尖峰(由如上文描述的重新排序机制引入)可能会显著地降低端到端传输的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于解决上文提及的问题的概念,即如何在多径信道上高效地传送数据分组。
本发明的另一目的是引入一种用于在多径场景中对不可靠分组传输进行高效和可靠重新排序的概念。
上述和其他目的是通过独立权利要求的主题内容来实现的。进一步的实现形式从从属权利要求、说明书和附图中是明显的。
为了克服通过静态时间期满或队列溢出来检测丢失分组的概念(这在重新排序的场景中会导致任意的等待时间尖峰),在本公开中描述了一些新的机制以更快地检测分组丢失并进而减少等待时间尖峰。
以下呈现的方法和系统可以是各种类型。所描述的个体元件可由硬件或软件组件来实现,例如可以由通过各种技术制造并且例如包括半导体芯片、ASIC、微处理器、数字信号处理器、集成电路、电子光学电路和/或无源组件的电子组件来实现。
以下呈现的设备、系统和方法能够通过通信网络来传送信息。术语通信网络指代在其上发生信号的传输的技术基础结构。通信网络主要包括其中在移动无线电网络或固定网络的静驻设备和平台之间进行信号传输和交换的交换网络,以及其中在网络接入设备与通信终端之间进行信号传输的接入网络。通信网络可包括移动无线电网络的组件以及固定网络的组件两者。在移动网络中,接入网络也被称为空中接口,并且包括例如带有移动天线以建立到如上所述的通信终端(例如带有移动适配器的移动电话或移动设备或机器终端)的通信的基站(B节点、演进型B节点、无线电蜂窝)。在固定网络中,接入网络包括例如DSLAM(数字订户线接入复用器),以基于线缆来连接多个参与者的通信终端。经由交换网络,通信可被传递到其他网络,例如其他网络运营商,例如外国网络。
在通信和计算系统中,开放式系统互连模型(OSI模型)定义了一概念模型,该概念模型表征并标准化通信功能而无需考虑其底层的内部结构和技术。其目标是具有各种标准协议的各种各样的通信系统的互操作性。该模型将通信系统划分成各抽象层。原始版本的模型定义了七个层:物理层(层1)、数据链路层(层2)、网络层(层3)、传输层(层4)、会话层(层5)、表示层(层6)和应用层(层7)。
根据第一方面,本发明涉及用于多径接收器的重新排序队列设备,该重新排序队列设备包括:重新排序队列,该重新排序队列被配置成对按顺序被编号的数据分组进行排队,该数据分组在多径信道的多个路径上被接收;以及重新排序队列控制器,该重新排序队列控制器被配置成根据重新排序准则对该重新排序队列中的该数据分组进行重新排序,其中该重新排序准则基于以下至少一者:该数据分组的因路径而异的序列编号、跨该多个路径的整体序列号比较、该多个路径的因路径而异的特性,特别是等待时间。
由于上文提及的重新排序准则(其在多径场景中对不可靠分组传输提供高效和可靠的重新排序),此类重新排序队列设备可被用于使得能够在多径信道上高效传输数据分组。重新排序准则提供了对丢失分组的动态检测,并因此避免使用如上文描述的静态时间期满或队列溢出。通过使用此类重新排序队列设备,可以避免或至少减少重新排序场景中的任意的等待时间尖峰以便更快地检测分组丢失。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成基于在该重新排序队列中检测到具有未按照顺序的因路径而异的序列号的至少两个分组来检测该多个路径中的一特定路径上的分组丢失。
因为不需要等待任何静态时间期满或队列溢出,所以这提供了使得分组丢失可更快地被检测出的优点。只要两个(或更多个)分组在重新排序队列中而因路径而异的(即每一路径的)序列号并非是按顺序的,就能够检测到分组丢失。因此,分组重新排序可被加速并且接收等待时间被减少。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该数据分组以因路径而异的顺序并以整体特定顺序被编号,以及该重新排序队列控制器被配置成基于确定一特定路径的至少两个分组的整体序列号和/或因路径而异的序列号来检测该特定路径上的分组丢失。
这提供了可以通过接收到其路径序列号是未按照顺序的两个(或更多个)分组而立即检测到特定路径上的分组丢失的优点。检查整体序列号改善了分组丢失检测过程。如上所述,这样导致更快地检测出丢失的分组,并避免了重新排序队列中由于缺失分组而导致的间隙的影响,以及带有等待时间尖峰的输出流的中断。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,一特定路径的数据分组包括该特定路径的前一数据分组的整体序列号,以及该重新排序队列控制器被配置成基于确定该特定路径的至少两个分组的整体序列号来检测该特定路径上的分组丢失。
这提供了每个因路径而异的分组指示前一因路径而异的分组的整体序列号;控制器可以使用此信息通过检查两个(或更多个)因路径而异的分组来检测特定路径上的分组丢失的优点。如上所述,这样导致更快地检测出丢失的分组,并避免了重新排序队列中由于缺失分组而导致的间隙的负面影响,以及带有等待时间尖峰的输出流的中断。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,数据分组以整体顺序被编号;以及该重新排序队列控制器被配置成基于确定在该多径信道的所有路径上接收到的数据分组的整体序列号来检测分组丢失。
这提供了发送方侧不需要特定的因路径而异的定序(即,发送方可以保持不变)的优点。通过跨路径评估分组的整体序列号,对分组丢失的早期检测可被执行,从而避免了重新排序队列中由于缺失分组而导致的间隙的负面影响,以及带有等待时间尖峰的输出流的中断。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成当在该多径信道的每个路径上接收到具有比缺失的整体序列号高的整体序列号的数据分组时检测到分组丢失。
如上文描述的,这提供了发送方侧不需要特定的因路径而异的定序(即,发送方可以保持不变)的优点。通过跨所有路径评估分组的整体序列号,对丢失的数据分组的即时检测是可能的。因此,分组重新排序可被加速并且接收等待时间被减少。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成均衡该多个路径的该因路径而异的特性,特别是该等待时间。
这提供了通过均衡因路径而异的特性,重新排序队列设备可以适应不断变化的网络条件(即路径等待时间、质量、往返时间、带宽等),并提供独立于网络条件的低等待时间重新排序的优点。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成基于该多个路径的该因路径而异的特征为在该重新排序队列中排队的每个数据分组确定寿命,在经过该寿命之后该数据分组必须离开该重新排序队列。
这提供了可以根据寿命对每个路径进行加权的优点。因此,不同的网络条件可以得到补偿。例如,为了使高质量的网络路径优先,到达高质量路径的分组可具有比到达低质量路径的分组更长的寿命(反之亦然)。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成基于该多径信道的各路径之间的等待时间差来确定该寿命。
这提供了寿命可以随时间调整的优点,例如使用发射器/接收器信令来确定路径的等待时间以最佳地匹配多径条件。因此,分组重新排序可被加速并且接收等待时间被减少。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成基于针对一路径束中的一特定路径确定的等待时间和所确定的该路径束的其他路径上的最大等待时间,特别是通过从该最大等待时间减去该特定路径的该等待时间,来确定针对该路径束的等待时间差。
路径束是经由多径信道接收的多个路径的路径聚合。路径束可以包括来自所接收的多个路径的所有路径或仅包括来自所接收的多个路径的路径的子集。
这提供了可为每个分组计算个体寿命,在经过该寿命之后该分组必须从该重新排序队列中被发送出去的优点。因此,重新排序可以高效地适应不断变化的网络条件。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成基于往返时间测量、带宽测量、估计、外部输入和/或知识来确定该因路径而异的特性。
这提供了重新排序队列控制器可以容易地检测因路径而异的特性,并从而高效地平衡重新排序队列以保证在接收方侧处的高效且可靠的重新排序的优点。
在重新排序队列设备的示例性实现形式中,该重新排序队列控制器被配置成基于该因路径而异的特性来调整该重新排序队列的时间期满,特别是脱序计时器,和/或调整该重新排序队列的队列大小,特别是每一流的最大缓冲区参数。
这提供了计时器期满和缓冲区长度的(原来的)静态参数可以被变成动态的以适应不断变化的网络条件(特别是对于不稳定和不可靠的网络条件)并从而提供低等待时间和可靠的重新排序的优点。
根据第二方面,本发明涉及一种多径接收器,包括:如本发明的第一方面的重新排序队列设备,该重新排序队列设备被配置成对在多径信道上接收到的数据分组进行排队和重新排序;以及接收器,该接收器被配置成接收经重新排序的数据分组。
此类多径接收器保证了在多径场景中数据分组的高效传输。重新排序队列控制器的重新排序准则为不可靠的分组传输提供了高效且可靠的重新排序。重新排序准则提供了对丢失分组的动态检测,并因此避免使用静态时间期满或队列溢出。通过使用此类多径接收器,可以避免或至少减少重新排序中的任意的等待时间尖峰,从而实现更快的分组丢失检测。
根据第三方面,本发明涉及一种用于对按顺序被编号的数据分组进行重新排序的方法,该方法包括:在多径信道的多个路径上接收数据分组;在重新排序队列中对该数据分组进行排队;以及根据重新排序准则对该重新排序队列中的该数据分组进行重新排序,其中该重新排序准则基于以下至少一者:该数据分组的因路径而异的序列编号、跨该多个路径的整体序列号比较、该多个路径的因路径而异的特性,特别是等待时间。
由于该重新排序准则(其在多径场景中对不可靠分组传输实现高效和可靠的重新排序),此方法提供在多径信道上数据分组的高效传输。该重新排序准则提供了对丢失分组的动态检测,并因此避免使用静态时间期满或队列溢出。通过使用此方法,可以避免或至少减少重新排序场景中的任意的等待时间尖峰以便更快地检测分组丢失。
根据第四方面,本发明涉及一种计算机可读的非瞬态介质,在其上存储了当由计算机执行时使得该计算机执行如本发明的第三方面的方法的计算机指令。
根据第五方面,本发明涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,当在计算机或处理器上执行该程序代码时,用于执行如本发明的第四方面的方法。
本发明的各实施例可以用硬件和/或软件来实现。
本公开中应用以下首字母缩写词:
DSL 数字订户线
GRE 通用路由封装
HA 混合接入
IP 因特网协议
LTE 长期演进
OSI 开放式系统互连
QoE 体验质量
附图说明
本发明的进一步实施例将相对于以下附图来描述,其中:
图1示出了用于混合接入(HA)的参考拓扑100;
图2示出了解说混合接入定序和重新排序机制200的示意图;
图3示出了解说具有根据参考编号8157的参数化重新排序队列的接收器设备300的示意图;
图4示出了解说基于通过附加路径定序的路径分组丢失检测的根据本公开的第一重新排序准则400的示意图;
图5示出了解说基于跨路径的整体序列号的比较以检测分组丢失的根据本公开的第二重新排序准则500的示意图;
图6示出了解说基于单独的每一分组的重新排序队列期满计算的根据本公开的第三重新排序准则600的示意图;
图7示出了解说根据本公开的多径接收器700的示意图;以及
图8示出了解说根据本公开的用于对按顺序被编号的数据分组进行重新排序的方法800的示意图。
具体实施方式
在以下的详细描述中,参考形成本公开的一部分的附图,并且其中藉由解说示出了可以放置本发明的具体方面。应理解,可利用其他方面并且可以做出结构或者逻辑改变,而不脱离本发明的范围。因此,以下详细描述不应按照限制的意义来理解,因为本发明的范围由所附权利要求限定。
例如,应理解,与所述方法相关的公开对于被配置成执行该方法的相应设备或系统也可以是成立的,反之亦然。例如,如果描述了特定的方法步骤,则相应的设备可包括执行所描述的方法步骤的单元,即使在附图中未显式地描述或解说此类单元。此外,应理解,除非另有特别说明,否则本文所描述的各种示例性方面的特征可以彼此组合。
图1示出了用于混合接入(HA)的参考拓扑100。参考拓扑100解说了具有客户网络111和带混合接入客户端112的家庭网关的家庭网络区域110、具有各种各样运营商网络121、122、123、124、125、126的集成运营商网络120、以及具有因特网131的因特网区域130。在运营商网络121、122、123、124、125、126处,实现混合接入算法和协议127以将混合接入客户端112与混合接入服务器128连接以用于与因特网131的连接。
混合接入(HA)将具有相同或不同网络技术的至少两个不同的网络链路进行组合;例如,它将固定网络122上的接入与蜂窝网络121上的接入进行组合。图1显示了HA的典型场景,但也可被实现为越顶(over the top)(OTT)解决方案。HA客户端112具有至少两个接入接口,一个接口例如用于数字订户线(DSL)接入122,而另一接口例如用于对长期演进(LTE)网络121的接入。关于HA算法的考虑集中于分布式客户端-服务器解决方案,其在住宅网关中具有客户端功能并且在运营商126的网络处或公共因特网131中的数据中心中具有服务器功能(HA服务器128)。但是,多径使用也可被直接应用于终端设备,而无需由中间设备来代表。
用于HA的一个可能的解决方案是根据“N.Leymann和C.Heidemann和M.Zhang和B.Sarikaya以及M.Cullen所著的“华为的GRE隧道集束协议”,参考编号8157,2017年5月”的GRE隧道集束协议,该协议在OSI第3层(IP)上进行调度。GRE隧道集束协议处理无状态且不可靠的分组,但必须确保在接收方侧IP流以其最初发送的正确顺序进入(例如通过使用如图2所示的混合接入定序和重新排序机制200)。否则,如果发生由多径调度引入的加扰,则会出现严重的QoE问题。为了解决此问题,定序在发送方侧在调度之前被应用,其然后在接收方侧在所谓的重新排序缓冲区中被利用,如图3所示。
图2示出了解说混合接入定序和重新排序机制200的示意图。
生成器220生成数据分组217、216,数据分组217、216通过为每个分组215指派各自的序列号的定序模块221。经定序的数据分组212、213、214被传递到调度器222,该调度器222将各数据分组调度到多径信道的多个路径223。按照序列212、213、214被排序的数据分组在多径信道上被传送并在它们到达重新排序队列230的输入231的接收方侧处在重新排序队列230中排队。在重新排序队列230中,数据分组被重新排序,并且经重新排序的数据分组201在输出232处被提供给接收器233。
图3示出了解说具有根据参考编号8157的参数化重新排序队列的接收器设备300的示意图。接收器设备300包括重新排序队列230和接收器233。重新排序队列230具有输入231,其接收可能脱序的数据分组。重新排序队列的缓冲区长度被表示为MAX_PERFLOW_BUFFER(最大_每一流_缓冲区)302。接收到的数据分组与时间戳一起被缓存在重新排序队列中。例如,在缺失的分组4未到达的情况下,如果以下条件301为真,则从重新排序队列230中跳过缺失的分组4:(分组5输入时间戳+OUTOFORDER_TIMER(脱序_计时器)>=当前时间)或(队列负载>MAX_PERFLOW_BUFFER)。这意味着,如果序列号为5的分组的输入时间戳加上OUTOFORDER_TIMER的值大于或等于当前时间;或如果重新排序队列230的队列负载大于MAX_PERFLOW_BUFFER的值,则从重新排序队列230中跳过缺失的分组(例如序列号为4的分组)。参数OUTOFORDER_TIMER和MAX_PERFLOW_BUFFER两者都可以是预定义值或常量。在重新排序队列230的输出232处,经重新排序的数据分组201被提供给接收器233。
图3所示的接收器设备300基于发送方侧指派的序列号来对分组进行排序。如果重新排序队列230空间(MAX_PERFLOW_BUFFER)不足或计时器(OUTOFORDER_TIMER)期满,则假定缺失的分组丢失。每当在重新排序队列230中出现间隙(缺失的分组)时,输出流201就会被OUTOFORDER_TIMER的时间中断。图3解说了在有序分组序列与缺失的分组交替的情况下由OUTOFORDER_TIMER确定的、通常会导致等待时间尖峰的这种行为。特别是,较高的OSI层或端到端应用(其依赖于恒定或缓慢变化的等待时间)会有过敏反应并可能会降低速度或假定链路损坏。
为了克服通过静态时间期满或队列溢出来检测丢失分组的概念(这在重新排序的场景中会导致任意的等待时间尖峰),下面参考图4至8介绍并描述一些新的机制以更快地检测分组丢失并进而减少等待时间尖峰。
对于下文参考图4和5描述的以下两个呈现的重新排序准则400、500,假定单个路径上的分组加扰不可能发生。特别是在可以确保的受控环境中。此外,假定定序从低值开始并随分组数目的增加而增加。这仅出于说明原因并且在现实中可能有所不同。
图4示出了解说基于通过附加路径定序的路径分组丢失检测的根据本公开的第一重新排序准则400的示意图。第一重新排序准则400用包括生成器220、整体定序模块421、调度器222和每路径定序模块422的多径发射器来解说。
生成器220生成数据分组217、216,数据分组217、216通过为每个分组215指派各自的整体序列号的整体定序模块421。经定序的数据分组212、213、214被传递到调度器222,该调度器222将各数据分组调度到多径信道的多个路径223。在每个路径中,每路径定序模块422为每个分组指派每路径序列号。例如,路径n(例如n=2)上的数据分组401、402、403被指派有每路径序列号1、2和3以及整体序列号8、9、10;而路径1上的数据分组408被指派有每路径序列号8以及整体序列号11。整体序列号是对于所有分组而言唯一的序列号;每路径序列号(也称为因路径而异的序列号)是每一路径唯一的序列号。
按序列401、402、403、408排序的数据分组(具有因路径而异的序列号410和整体序列号411)在多径信道上被传送并在接收方侧被接收(在接收方侧即时分组丢失检测412可被执行)。在此示例中,分组402(整体序列号9和每路径序列号2)丢失。在接收到分组403(整体序列号10和每路径序列号3)的情况下,可以检测到分组丢失,因为在接收到具有路径序列号1的分组401的前提下路径序列号(即3)指示分组丢失。
第一重新排序准则400将定序从整体定序扩展到附加的每路径定序。由此,可对单个路径上的分组流进行分组丢失检查,例如,如果三个分组(1、2、3)401、402、403在单个路径上被发送并且路径序列号为2的分组402失败,则当路径序列号为3的分组403到达时可容易且立即地检测到路径序列号为2的分组402失败,参见图4。一种等效的解决方案是包括在同一路径上发送的前一分组的整体序列号411。
图5示出了解说基于跨路径的整体序列号的比较以检测分组丢失的根据本公开的第二重新排序准则500的示意图。
第二重新排序准则500用包括生成器220、定序模块221(其可对应于如上文参考图4描述的整体定序模块421)以及调度器222的多径发射器来解说。
生成器220生成数据分组217、216,数据分组217、216通过为每个分组215指派各自的序列号的定序模块221。经定序的数据分组212、213、214被传递到调度器222,该调度器222将各数据分组调度到多径信道的多个路径223。
按序列208、209、210、211排序的数据分组(具有序列号8、9、10、11)在多径信道上被传送并在接收方侧被接收(在接收方侧即时分组丢失检测501可被执行)。在此示例中,(整体)序列号为9的分组209被丢失。通过在路径2和路径1上接收到分组210、211(整体序列号10和11),可以检测到分组丢失,因为路径1上的路径序列号11和路径2上的路径序列号10指示丢失。
如图5所示,第二重新排序准则500可以通过比较不同流的整体序列号而被应用于立即检测分组丢失。当在所有路径上出现了比潜在缺失的(诸)序列号高的序列号时,潜在缺失的(诸)序列号即丢失。为了说明的目的,图5示出了两条路径,当然也可以实现其他路径。
图6示出了解说基于单独的每一分组的重新排序队列期满计算的根据本公开的第三重新排序准则600的示意图。
第三重新排序准则600例如根据图3的描述用包括重新排序队列230和接收器233的多径接收器来说明。
重新排序队列230具有输入231,其接收可能脱序的数据分组。重新排序队列230的缓冲区长度可以被表示为MAX_PERFLOW_BUFFER。接收到的数据分组与寿命一起被缓存在重新排序队列中。例如,如果以下条件601为真,则从重新排序队列230中跳过分组4:(分组5的寿命>=当前时间)。这意味着,如果缺失的分组(例如,序列号为4的分组)的寿命大于或等于当前时间,则从重新排序队列230中跳过该缺失的分组。寿命可以基于两个路径611、612之间的等待时间差615来确定。在此示例中,仅解说了多径信道的两个路径611、612。然而,多径信道可能具有两个以上的路径。在此示例中,确定第一路径上的等待时间613为40ms,而确定第二路径上的等待时间612为60ms。因此,等待时间差615为20ms。对于路径1,可以根据以下关系来确定寿命:寿命=输入时间戳+20ms(+偏移)。对于路径2,可以根据以下关系来确定寿命:寿命=输入时间戳(+偏移)。在重新排序队列230的输出232处,经重新排序的数据分组201被提供给接收器233。
在第三重新排序准则600中,时间期满(例如HA OUTOFORDER_TIMER)和/或具有MAX_PERFLOW_BUFFER的队列大小(如以上参考图3所描述的)可被动态地配置。例如,基于往返时间测量、带宽测量、估计、外部输入或知识,此参数可以随时间使用发射器/接收器信令来调整以最佳地匹配多径条件。特别是,需要由重新排序机制均衡的路径611、612之间的等待时间差615是关键参数,并且随着不断变化的网络条件而变化。等待时间差615可以通过从活跃路径束611、612中取当前路径等待时间(例如613)和最高路径等待时间(例如614)并从最高路径等待时间614中减去当前路径等待时间613来建立。由此,可以为每个分组计算个体寿命,在经过该寿命之后该分组必须从重新排序队列230中发送出去,如图6所示。
图4、5和6中描述的所有重新排序准则400、500、600可被任意组合。通过将所有重新排序准则组合在一起可以获得最高的收益。
图7示出了解说根据本公开的多径接收器700的示意图。多径接收器700包括重新排序队列设备701和接收器233,该重新排序队列设备701被配置成对在多径信道上接收到的数据分组208、209、210进行排队和重新排序;以及该接收器233被配置成接收经重新排序的数据分组201。
与多径接收器700一起使用的重新排序队列设备701包括重新排序队列230(例如,如上面参考图2到6所描述的)和重新排序队列控制器702。重新排序队列230被配置成对数据分组208、209、210进行排队,该数据分组208、209、210按顺序被编号并且在多径信道的多个路径223上被接收。重新排序队列控制器702被配置成根据重新排序准则703(例如,如上文参考图4至6描述的重新排序准则400、500、600)对重新排序队列230中的数据分组208、209、210进行重新排序。重新排序准则703基于以下准则之一或其组合:数据分组208、209、210的因路径而异的序列编号400;跨多个路径223的整体序列号比较500;多个路径223的因路径而异的特性600(特别是等待时间)。
重新排序队列控制器702可以被配置成基于在重新排序队列230中检测到具有未按照顺序的因路径而异的序列号410的至少两个分组401、403来检测多个路径223中的一特定路径上的分组丢失402,例如,如以上参考图4描述的。
在一示例性实现中,数据分组208、209、210以因路径而异的顺序422并以整体特定顺序421被编号,并且重新排序队列控制器702被配置成基于确定一特定路径的至少两个分组401、403的整体序列号411和/或因路径而异的序列号410来检测该特定路径上的分组丢失402,例如,如以上参考图4描述的。
在一示例性实现中,一特定路径的数据分组208、209、210可以包括该特定路径的前一数据分组的整体序列号411,并且重新排序队列控制器702可以被配置成基于确定该特定路径的至少两个分组的整体序列号411来检测该特定路径上的分组丢失402,例如,如以上参考图4描述的。
在一示例性实现形式中,数据分组401、402、403可以以整体顺序221来编号;并且重新排序队列控制器702可以被配置成基于确定在多径信道的所有路径上接收到的数据分组的整体序列号210、211来检测分组丢失209,例如,如以上参考图5描述的。重新排序队列控制器702可以当在多径信道的每个路径上接收到具有比缺失的整体序列号高的整体序列号的数据分组210、211时检测到分组丢失209,例如,如以上参考图5描述的。
重新排序队列控制器702可以被配置成均衡多个路径的因路径而异的特性(特别是等待时间613、614),例如,如以上参考图6描述的。
重新排序队列控制器702可以被配置成基于多个路径223的因路径而异的特性613、614为在重新排序队列230中排队的每个数据分组确定寿命,在经过该寿命之后该数据分组必须离开601,即从重新排序队列230中被跳过,例如,如以上参考图6描述的。重新排序队列控制器702可以基于多径信道的各路径223之间的等待时间差615来确定寿命,例如,如以上参考图6描述的。重新排序队列控制器702可以基于针对一路径束中的一特定路径确定的等待时间613和所确定的该路径束的其他路径上的最大等待时间614,特别是通过从最大等待时间614减去该特定路径的等待时间613,来确定针对该路径束的等待时间差615,例如,如以上参考图6描述的。
重新排序队列控制器702可以基于往返时间测量、带宽测量、估计、外部输入和/或知识来确定因路径而异的特性613、614。
重新排序队列控制器702可被配置成基于因路径而异的特性613、614(例如,如以上参考图6描述)来调整重新排序队列230的时间期满,特别是脱序计时器301(例如,如以上参考图3描述)和/或调整重新排序队列230的队列大小,特别是每一流的最大缓冲区参数302(例如,如以上参考图3描述)。
图8示出了解说根据本公开的用于对按顺序被编号的数据分组进行重新排序的方法800的示意图。
方法800包括在多径信道的多个路径223上接收801数据分组208、209、210,例如,如以上参考图2至7描述的。
方法800包括在重新排序队列230中对数据分组208、209、210进行排队802,例如,如以上参考图2至7描述的。
方法800进一步包括根据重新排序准则703在重新排序队列230中对数据分组208、209、210进行重新排序803,其中重新排序准则703基于以下至少一者:数据分组(208、209、210)的因路径而异的序列编号400;跨多个路径223的整体序列号比较500;多个路径223的因路径而异的特性600(特别是等待时间),例如,如以上参考图2至7描述的。
方法800可以在接收器设备700(如以上参考图7描述的)中实现,特别是在重新排序队列控制器702(例如,如以上参考图7描述的)中实现。
方法800可以包括进一步的步骤,诸如举例来说,根据以上参考图4至7描述的计算框,特别是如以上参考图7的多径接收器700描述的。
方法800可以在计算机上实现。本发明的另一方面涉及一种计算机可读的非瞬态介质,在其上存储了当由计算机执行时使得该计算机执行方法800的计算机指令。
本发明的另一方面涉及一种包括程序代码的计算机程序产品,当在计算机或处理器上执行该程序代码时,用于执行方法800或上述功能。方法800可被实现为可被存储在非瞬态计算机介质上的程序代码。计算机程序产品可以实现以上关于图4到8描述的技术。
虽然本公开的特定特征或方面可能仅关于若干实现或实施例中的一个被公开,但此种特征或方面可与其他实现或实施例的一个或多个其他特征或方面相结合,这对于任何给定的或特定的应用可以是期望的和有利的。此外,在具体实施方式或权利要求书中使用术语“包括(include)”、“具有”、“带有”或其其他变体的范围内,此类术语旨在以类似于术语“包括(comprise)”的方式被包含。同样,术语“示例性”、“例如(for example)”和“例如(e.g.)”仅仅意指作为示例,而不是最好的或最佳的。术语“耦合”和“连接”,连同衍生物可能已经被使用。应当理解的是,这些术语可能已经被用来指示两个元素相互合作或相互作用,无论它们是直接物理接触还是电接触,或者它们不是彼此直接接触的。
尽管本文已经解说和描述了特定方面,但是本领域的普通技术人员将领会,在不脱离本公开的范围的情况下,可以用各种替代和/或等效实现来代替所示出和描述的特定方面。本申请旨在涵盖本文所讨论的特定方面的任何调整或变化。
尽管以下权利要求中的元素是以特定的顺序描述的,但除非权利要求描述另有暗示用于实现其中一些或所有元素的特定顺序,否则这些元素不必然旨在限于以该特定顺序实现。
根据以上教导,许多替代、修改和变化对于本领域的技术人员将是明显的。当然,本领域技术人员容易认识到,除了本文所述的那些应用之外,本发明还有许多应用。虽然已经参考一个或多个特定实施例描述了本发明,但本领域技术人员认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行许多改变。因此,应当理解,在所附权利要求及其等同物的范围内,本发明可以不是如本文特别描述的那样来实践。
Claims (15)
1.一种用于多径接收器(700)的重新排序队列设备(701),所述重新排序队列设备(701)包括:
重新排序队列(230),所述重新排序队列(230)被配置成对按顺序被编号的数据分组(208、209、210)进行排队,所述数据分组(208、209、210)在多径信道的多个路径(223)上被接收;以及
重新排序队列控制器(702),所述重新排序队列控制器(702)被配置成根据重新排序准则(703)对所述重新排序队列(230)中的所述数据分组(208、209、210)进行重新排序,其中所述重新排序准则(703)基于所述数据分组(208、209、210)的因路径而异的序列编号(400)和跨所述多个路径(223)的整体序列号比较(500);
其中所述数据分组(208、209、210)以因路径而异的顺序(422)并以整体特定顺序(421)被编号;以及
其中所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于确定一特定路径的至少两个分组(401、403)的整体序列号(411)和因路径而异的序列号(410)来检测所述特定路径上的分组丢失(402)。
2.如权利要求1所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序准则(703)进一步基于所述多个路径(223)的因路径而异的特性(600)。
3.如权利要求1或2所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于在所述重新排序队列(230)中检测到具有未按照顺序的因路径而异的序列号(410)的至少两个分组(401、403)来检测所述多个路径(223)中的一特定路径上的分组丢失(402)。
4.如权利要求1所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,一特定路径的数据分组(208、209、210)包括所述特定路径的前一数据分组的整体序列号(411),以及
其中所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于确定所述特定路径的至少两个分组的所述整体序列号(411)来检测所述特定路径上的分组丢失(402)。
5.如权利要求1所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述数据分组(208、209、210)以整体顺序(221)被编号;以及
其中所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于确定在所述多径信道的所有路径上接收到的数据分组的所述整体序列号(411)来检测分组丢失(402)。
6.如权利要求5所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成当在所述多径信道的每个路径上接收到具有比缺失的整体序列号高的整体序列号的数据分组(210、211)时检测到分组丢失(402)。
7.如权利要求1所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成均衡所述多个路径的所述因路径而异的特性。
8.如权利要求1所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于所述多个路径(223)的所述因路径而异的特性(600)为在所述重新排序队列(230)中排队的每个数据分组确定寿命,在经过所述寿命之后该数据分组必须离开(601)所述重新排序队列(230)。
9.如权利要求8所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于所述多径信道的各路径(223)之间的等待时间差(615)来确定所述寿命。
10.如权利要求9所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于针对一路径束中的一特定路径确定的等待时间(613)和所确定的所述路径束的其他路径上的最大等待时间(614)来确定针对所述路径束的等待时间差(615)。
11.如权利要求1所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于往返时间测量、带宽测量、估计、外部输入和/或知识来确定所述因路径而异的特性(600)。
12.如权利要求1所述的重新排序队列设备(701),其特征在于,所述重新排序队列控制器(702)被配置成基于所述因路径而异的特性(600)来调整所述重新排序队列(230)的时间期满和/或所述重新排序队列(230)的队列大小。
13.一种多径接收器(700),包括:
如权利要求1至12之一所述的重新排序队列设备(701),所述重新排序队列设备(701)被配置成对在多径信道上接收到的数据分组(208、209、210)进行排队和重新排序;以及
接收器(233),所述接收器(233)被配置成接收经重新排序的数据分组(201)。
14.一种用于对按顺序被编号的数据分组进行重新排序的方法(800),所述方法包括:
在多径信道的多个路径(223)上接收(801)数据分组(208、209、210);
在重新排序队列(230)中对所述数据分组(208、209、210)进行排队(802);
根据重新排序准则(703)对所述重新排序队列(230)中的所述数据分组(208、209、210)进行重新排序(803),其中所述重新排序准则(703)基于所述数据分组(208、209、210)的因路径而异的序列编号(400)和跨所述多个路径(223)的整体序列号比较(500);
其中所述数据分组(208、209、210)以因路径而异的顺序(422)并以整体特定顺序(421)被编号;以及
基于确定一特定路径的至少两个分组(401、403)的整体序列号(411)和因路径而异的序列号(410)来检测所述特定路径上的分组丢失(402)。
15.一种计算机可读的非瞬态介质,在其上存储了当由计算机执行时使得所述计算机执行权利要求14的方法(800)的计算机指令。
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Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2972036T3 (es) | 2019-11-06 | 2024-06-10 | Deutsche Telekom Ag | Procedimiento y dispositivo de red para comunicación de múltiples rutas |
US11444875B2 (en) * | 2020-09-25 | 2022-09-13 | Cisco Technology, Inc. | Per-packet load-balancing over multiple network paths |
EP4075742A1 (en) | 2021-04-14 | 2022-10-19 | Deutsche Telekom AG | System and method for multipath transmission with efficient adjustable reliability |
ES2978712T3 (es) | 2021-08-31 | 2024-09-18 | Deutsche Telekom Ag | Técnicas para proporcionar un sistema multitrayecto genérico mediante una selección flexible de protocolos de red |
CN115914126A (zh) * | 2021-09-08 | 2023-04-04 | 联发科技(新加坡)私人有限公司 | 管理乱序数据包的方法及其用户设备 |
EP4221144A1 (en) | 2022-01-26 | 2023-08-02 | Deutsche Telekom AG | Determining optimized data rates for a communication path |
EP4254900B1 (en) | 2022-03-28 | 2024-07-24 | Deutsche Telekom AG | Multipath receiver and processing of 3gpp atsss on a multipath receiver |
EP4270899A1 (en) | 2022-04-28 | 2023-11-01 | Deutsche Telekom AG | Techniques to reduce latency spikes in multipath communication systems |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1263675A (zh) * | 1997-04-08 | 2000-08-16 | 夸尔柯姆股份有限公司 | 在通信网中调度数据传输的方法和装置 |
CN1422502A (zh) * | 2000-03-31 | 2003-06-04 | 高通股份有限公司 | 空的总寻呼消息的动态识别 |
CN1663164A (zh) * | 2002-05-13 | 2005-08-31 | 高通股份有限公司 | Cdma通信系统中混合自动重发机制内改进的数据传送 |
CN101548515A (zh) * | 2006-08-28 | 2009-09-30 | 高通股份有限公司 | 用于在通信系统中传送网络标识符的方法和装置 |
CN101636976A (zh) * | 2006-12-08 | 2010-01-27 | Iwics公司 | 用于多站点网络的增强数据传输协议 |
CN103348728A (zh) * | 2010-12-20 | 2013-10-09 | 阿尔卡特朗讯 | 用于多信道分组传送的系统和方法 |
CN105009498A (zh) * | 2013-03-08 | 2015-10-28 | 高通股份有限公司 | 增强的确收和重传机制 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6246684B1 (en) * | 1997-12-24 | 2001-06-12 | Nortel Networks Limited | Method and apparatus for re-ordering data packets in a network environment |
US6876657B1 (en) * | 2000-12-14 | 2005-04-05 | Chiaro Networks, Ltd. | System and method for router packet control and ordering |
US7802002B2 (en) * | 2002-08-23 | 2010-09-21 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Media data streaming considering performance characteristics of the streaming path |
US20090116489A1 (en) * | 2007-10-03 | 2009-05-07 | William Turner Hanks | Method and apparatus to reduce data loss within a link-aggregating and resequencing broadband transceiver |
US7756044B2 (en) * | 2008-07-31 | 2010-07-13 | Microsoft Corporation | Inverse multiplexing heterogeneous wireless links for high-performance vehicular connectivity |
US8824477B2 (en) * | 2011-11-03 | 2014-09-02 | Qualcomm Incorporated | Multiple delivery route packet ordering |
US9906333B2 (en) * | 2012-08-13 | 2018-02-27 | Microsoft Technology Licensing, Llc | In-frame acknowledgments and retransmissions |
US9413494B2 (en) * | 2013-01-17 | 2016-08-09 | Qualcomm Incorporated | FEC-based reliable transport control protocols for multipath streaming |
US9585048B2 (en) * | 2013-10-30 | 2017-02-28 | Qualcomm Incorporated | Techniques for aggregating data from WWAN and WLAN |
US9565594B2 (en) * | 2014-03-28 | 2017-02-07 | Qualcomm Incorporated | Link aggregation in wireless local area networks |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1263675A (zh) * | 1997-04-08 | 2000-08-16 | 夸尔柯姆股份有限公司 | 在通信网中调度数据传输的方法和装置 |
CN1422502A (zh) * | 2000-03-31 | 2003-06-04 | 高通股份有限公司 | 空的总寻呼消息的动态识别 |
CN1663164A (zh) * | 2002-05-13 | 2005-08-31 | 高通股份有限公司 | Cdma通信系统中混合自动重发机制内改进的数据传送 |
CN101548515A (zh) * | 2006-08-28 | 2009-09-30 | 高通股份有限公司 | 用于在通信系统中传送网络标识符的方法和装置 |
CN101636976A (zh) * | 2006-12-08 | 2010-01-27 | Iwics公司 | 用于多站点网络的增强数据传输协议 |
CN103348728A (zh) * | 2010-12-20 | 2013-10-09 | 阿尔卡特朗讯 | 用于多信道分组传送的系统和方法 |
CN105009498A (zh) * | 2013-03-08 | 2015-10-28 | 高通股份有限公司 | 增强的确收和重传机制 |
Also Published As
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