CN117336876A - 低延迟业务传输方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及通信领域,公开了一种低延迟业务传输方法及系统,其中方法包括:识别当前待传输的业务是否为低延迟业务;以及,对识别出的低延迟业务进行优先处理。本申请方案通过预先识别待传输的业务是否为低延迟业务,区分低延迟业务与非低延迟业务,可以避免不同类型业务之间的冲突与干扰从而保证低延迟业务传输的稳定性。如果确认待传输的业务为低延迟业务,则对识别出的低延迟业务进行优先处理,从而保证低延迟业务的传输质量与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及一种低延迟业务传输方法及系统。
背景技术
Wi-Fi标准一直致力于提升网络的峰值速率和容量。然而,在机场、酒店、体育场、多住宅公寓等高密度场景下,以往的Wi-Fi标准无法保证网络的延迟稳定和低延迟性能。一些新兴的应用,如远程医疗、虚拟现实(VR)、工业控制、物流、机器人等,都对网络的延迟有着严苛的要求,需要网络能够实时地传输大量数据,并具有可预测性。此外,许多物联网应用还需要网络能够支持海量的设备接入。对于这类低延迟业务(low latency traffic)需要网络能够在很短的时间内传输数据,以保证用户体验的流畅性和实时性。如果网络延迟过高,用户可能会遇到画面卡顿、声音断续、操作失灵等问题,影响业务的正常进行。
为了满足低延迟业务的需求,Wi-Fi协议不断地进行改进和优化,以提高网络的性能和灵活性。其中,下一代的Wi-Fi技术Wi-Fi8更是将数据传输的超高可靠性(Ultra-HighReliability,UHR)作为核心目标。如何通过设计UHR方案提高低延迟业务传输的可靠性,是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种低延迟业务传输方法及系统,能够尽可能减少网络传输延迟的最大值和波动范围,达到提高低延迟业务的传输可靠性的效果。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种低延迟业务传输方法,包括:
识别当前待传输的业务是否为低延迟业务;
以及,对识别出的低延迟业务进行优先处理。
本发明的实施方式还提供了一种低延迟业务传输系统,包括:
接入点AP和站点,所述接入点AP和站点用于联合执行如上所述的低延迟业务传输方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言,通过在现有WiFi系统的增强型分布式协调功能(Enhanced Distributed Channel Access,EDCA)的基础上通过预先识别待传输的业务是否为低延迟业务,区分低延迟业务与非低延迟业务,可以避免不同类型业务之间的冲突与干扰从而保证低延迟业务传输的稳定性。如果确认待传输的业务为低延迟业务,则对识别出的低延迟业务进行优先处理,从而保证低延迟业务的传输质量与稳定性。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的低延迟数据传输方法具体流程图一;
图2是根据本发明实施方式的低延迟数据传输方法具体流程图二;
图3是根据本发明实施方式的EDCA parameter set element图一;
图4是根据本发明实施方式的AC_LL Parameter Record字段图;
图5是根据本发明实施方式的ACI到AC的映射关系图;
图6是根据本发明实施方式的多用户EDCA parameter set element图;
图7是根据本发明实施方式的低延迟数据传输方法具体流程图三;
图8是根据本发明实施方式的EDCA parameter set element图二;
图9是根据本发明实施方式的低延迟业务传输示意图一;
图10是根据本发明实施方式的低延迟业务传输示意图二;
图11是根据本发明实施方式的低延迟业务传输示意图三;
图12是根据本发明实施方式的低延迟业务传输示意图四;
图13是根据本发明实施方式的低延迟业务传输示意图五;
图14是根据本发明实施方式的抢占指示帧结构图一;
图15是根据本发明实施方式的抢占指示帧结构图二;
图16是根据本发明实施方式的低延迟业务传输示意图五;
图17是根据本发明实施方式的BSR control subfield format图一;
图18是根据本发明实施方式的BSR control subfield format图二;
图19是根据本发明实施方式的BSR control subfield format图三。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
为了满足低延迟业务以及提高吞吐量的需求,WiFi协议引入了一些新的技术和功能,如OFDMA(正交频分多址)、MU-MIMO(多用户多输入多输出)、多AP间的协调工作(multi-AP coordination)等。Wi-Fi7中也提出了R-TWT(Restricted-Target wake time)的机制,通过分配R-TWT SP(Service Period)和重叠静音间隔(overlapping quiet intervals)来保护和优先处理低延迟流量。R-TWT使基本服务组合BSS能够使用增强的介质访问保护和资源预留,为无线链路上对延迟敏感的业务提供更高可靠性的可预测延迟。
而下一代的Wi-Fi技术Wi-Fi8,主要目标是提供超高可靠性(UHR:Ultra HighReliability)的无线通信,它是在IEEE 802.11be(即Wi-Fi7)的基础上进一步发展而来的,以满足新兴应用如工业4.0、工业物联网、自动驾驶、远程医疗等的严格需求。这些应用需要网络能够在极低的时延和极高的可靠性下传输大量的数据,以保证安全和效率。因此,提高低延迟业务传输的可靠性,是目前亟待解决的问题。本申请通过设计UHR方案降低延迟分布的尾部和抖动,减少网络传输时延的最大值和波动范围,以提高低延迟业务(low latencytraffic)传输的可靠性。
本发明的一实施方式涉及一种低延迟业务传输方法,如图1所示,本实施例提供的低延迟业务传输方法,包括如下步骤。
步骤101:识别当前待传输的业务是否为低延迟业务。
具体地,在IT中,延迟(latency)是用户请求与该请求完成之间经过的时间,低延迟(low latency traffic)是指经过优化的计算机网络,以最小的延迟处理大量数据消息的能力。许多应用需要低延迟来帮助应用程序更快、更流畅地运行,从而改善用户体验并提高客户满意度。基于低延迟的上述特性,为保证低延迟业务传输的即时性与可靠性,可以对区分低延迟业务与非低延迟业务进行区分,识别当前待传输的业务是否为低延迟业务。
步骤102:对识别出的低延迟业务进行优先处理。
具体地,增强型分布式协调功能(Enhanced Distributed Channel Access,EDCA)的基本原理是将数据帧按照不同的服务质量(Quality of Service,QoS)要求进行分类和调度,分为四种访问类别/接入类别(Access Category,AC),分别是语音服务(Voice,AC_VO)、视频服务(Video,AC_VI)、尽力传输(Best Effort,AC_BE)和背景流量(Background,AC_BK)。
其中,每种AC都有一个对应的队列(Queue),用于存储相应类型的数据帧。每种AC也有一组对应的EDCA参数,用于控制该种AC在竞争信道时的行为,EDCA参数如AIFS(仲裁帧间隔),CWmin(最小竞争窗口),CWmax(最大竞争窗口),TXOP(传输机会)等。以语音(Voice)和视频(Video)为例,它们在传输时需要较短的AIFS和较小的CWmin/CWmax,以减少等待时间和碰撞概率,提高传输成功率,同时,需要较长的TXOP,以允许连续发送多个数据帧,提高吞吐量和效率。
也就是说,EDCA参数的设置可以反映不同类型业务的重要性和特点。在识别出当前待传输的业务为低延迟业务后,为保证低延迟业务传输的稳定性,避免不同类型业务之间的冲突与干扰,可以对识别出的低延迟业务进行优先处理,优先处理的方式可以通过为低延迟业务设计能够使其优先传输的EDCA参数。
与相关技术相比,本申请在现有WiFi系统的EDCA的基础上通过预先识别待传输的业务是否为低延迟业务,区分低延迟业务与非低延迟业务,可以避免不同类型业务之间的冲突与干扰从而保证低延迟业务传输的稳定性。如果确认待传输的业务为低延迟业务,则对识别出的低延迟业务进行优先处理,从而保证低延迟业务的传输质量与稳定性。
本申请另一实施方式涉及一种低延迟业务传输方法,如图2所示,本实施方式中的低延迟业务传输方法是对前述实施方式的细化说明,具体内容如下。
步骤201:预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别并设置该访问类别的EDCA参数。
具体地,在目前WiFi系统中EDCA策略的基础上,为低延迟业务单独设计一个新的访问类别,或称为接入类别(Access Category,AC),可以命名为AC_LL(Low Latency),该AC专门用于低延迟业务的传输。由于现有的EDCA分别有语音服务(Voice,AC_VO)、视频服务(Video,AC_VI)、尽力传输(Best Effort,AC_BE)和背景流量(Background,AC_BK)四种AC。在此基础上,可以为预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别AC_LL,使其具有最高的优先级,即AC_LL的业务优先级高于AC_VO、AC_VI、AC_BE、AC_BK。
同时,由于每种AC的EDCA参数包括AIFS(仲裁帧间隔),CWmin(最小竞争窗口),CWmax(最大竞争窗口),TXOP(传输机会)等。在为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别AC_LL后,为该访问类别AC_LL设置相应的EDCA参数。
步骤202:根据当前待传输的业务的访问类别确定其是否为低延迟业务。
具体地,在为低延迟业务创建独立的访问类别AC_LL后,可以根据当前待传输的业务的访问类别判断当前待传输的业务是否为低延迟业务。即,判断当前待传输业务的访问类别是否为AC_LL,若是,则判定当前待传输的业务为低延迟业务;若否,则判定当前待传输的业务不是低延迟业务。
步骤203:对识别出的低延迟业务按照其对应的访问类别的EDCA参数进行优先处理。
具体地,对应于低延迟业务的最高优先级的访问类型AC_LL,AC_LL的EDCA参数可以设置如下:AC_LL具有最短的AIFS(Arbitration Inter-Frame Spacing),即AIFS[AC_LL]=SIFS+AIFSN*Slot Time,其中,AC_LL的AISFN不应该大于AC_VO的AISFN取值,即AISFN≤2,从而减少在竞争信道前的等待时间。AC_LL具有最小的竞争窗口:CWmin(最小竞争窗口)和CWmax(最大竞争窗口),即CWmin[AC_LL]≥CWmin[AC_VO],CWmax[AC_LL]≤CWmax[AC_VO],从而减少在竞争信道时的碰撞概率和退避时间。其中,CWmin[AC_VO]=(aCWmin+1)/4-1,CWmax[AC_VO]=(aCWmin+1)/2-1。本申请对CWmin和CWmax的不做具体限制,应用中可以根据实际需求进行调整,如,当CWmin=15时,CWmin[AC_VO]=3,CWmax[AC_VO]=7,则此时CWmin[AC_LL]≥3,CWmax[AC_LL]≤7,对应具体的配置可以是:CWmin[AC_LL]=2,CWmax[AC_LL]=6。AC_LL具有最长的TXOP(传输机会),TXOP limit[AC_LL]≥TXOP limit[AC_VO],从而可以允许连续发送多个数据帧,提高吞吐量和效率。
相应的,EDCA parameter set element的配置也要做更新,需要增加AC_LL对应的字段如图3所示,其中,AC_LL Parameter Record字段与其他AC类型的结构相同,具体如图4所示。并且,ACI(AC Index)到AC的映射,也要增加1bit给AC_LL,具体如图5所示。同样的,对于多用户EDCA参数配置,也应同步增加AC_LL的字段,具体如图6所示,其中,MU AC_LLParameter Record的结构与其他接入类型相同。
在一个例子中,低延迟业务至少包括:可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务。
此时,对应上述步骤201的执行过程可以为:预先为可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务分别设置访问类别,以及访问类别的EDCA参数;其中,事件驱动的低延迟业务的访问类别的优先级高于可预测的低延迟业务的访问类别的优先级。
具体地,低延迟业务可以根据其特点和需求,进一步细分为可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务(也可称为突发低延迟业务)。此种情况下,在AC_LL类别中,也可以进一步区分为两个子类,分别对应可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务,即可以预先为可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务分别设置访问类别,以及访问类别的EDCA参数。
对于可预测的低延迟业务,由于其传输时间和数据量是固定或者已知的,可以提前为其分配和调度相应的资源。而对于事件驱动的低延迟业务,由于其传输时间和数据量是随机或者未知的,需要在发生时立即为其分配和优先调度资源。基于可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务的特性,设置事件驱动的低延迟业务的访问类别的优先级高于可预测的低延迟业务的访问类别的优先级。
与相关技术相比,本申请上述实施例通过预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别并设置该访问类别的EDCA参数,在判断当前待传输的业务为低延迟业务时,根据新定义的低延迟业务的访问类别所对应的EDCA参数优先处理该低延迟业务。该低延迟业务通过最短的AIFS减少在竞争信道前的等待时间,通过最小的竞争窗口减少在竞争信道时的碰撞概率和退避时间,通过最长的TXOP允许连续发送多个数据帧,提高吞吐量和效率。即通过上述为低延迟业务创建先级最高的访问类别并设置该访问类别的EDCA参数的方式,在传输的业务为低延迟业务时可以保证低延迟业务被优先处理,从而提高低延迟业务传输的可靠性。
本申请另一实施方式涉及一种低延迟业务传输方法,如图7所示,本实施方式中的低延迟业务传输方法可以作为前述实施方式的补充实施方式,具体内容如下。
步骤301:将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的优先级最高的访问类别中。
具体地,在EDCA分别有语音服务(Voice,AC_VO)、视频服务(Video,AC_VI)、尽力传输(Best Effort,AC_BE)和背景流量(Background,AC_BK)四种AC的基础上,由于上述四种AC中AC_VO的优先级最高,可以将低延迟业务映射到优先级最高的访问类别AC_VO中。这样,无论低延迟业务原始被分配的优先级如何,均会被统一映射到AC_VO。相应地,低延迟业务也会使用AC_VO对应的EDCA参数,包括AIFS、CWmin、CWmax、TXOP limit等。
步骤302:对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的EDCA参数进行优先处理。
具体地,在对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别AC_VO的EDCA参数进行优先处理时,低延迟业务具有AC_VO的EDCA参数,即较短的AIFS和较小的CWmin/CWmax,以减少等待时间和碰撞概率,提高传输成功率;较长的TXOP,以允许连续发送多个数据帧,提高吞吐量和效率。
在一个例子中,当上述步骤301执行完毕时,即将低延迟业务的访问类别映射到已有的优先级最高的访问类别后,本实施例中的低延迟业务传输方法还包括:
对映射后的访问类别的EDCA参数进行再配置;
此时,上述步骤302:对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的EDCA参数进行优先处理具体为:
对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的再配置后的EDCA参数进行优先处理。
具体地,在低延迟业务的AC被映射至AC_VO后,也单独针对低延迟业务被映射到AC_VO的低延迟业务配置更严格的EDCA参数。参数取值可参考如下方法:AISFN≤2;CWmin[AC_VO]≥(aCWmin+1)/4-1;CWmax[AC_VO]≤(aCWmin+1)/2-1;并且TXOP limit不小于原本AC_VO的TXOP limit。再配置完成后,识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的再配置后的EDCA参数进行优先处理。
在另一个例子中,低延迟业务至少包括:可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务。
此时,对映射后的访问类别的EDCA参数进行再配置的执行步骤可以为:在将可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务的访问类别分别映射后,对两种映射后的访问类别的EDCA参数进行区别再配置,以使得事件驱动的低延迟业务相较于可预测的低延迟业务的访问类别具有更高优先级。
具体地,低延迟业务可以根据其特点和需求,进一步细分为可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务(也可称为突发低延迟业务)。对于可预测的低延迟业务,由于其传输时间和数据量是固定或者已知的,可以提前为其分配和调度相应的资源。而对于事件驱动的低延迟业务,由于其传输时间和数据量是随机或者未知的,需要在发生时立即为其分配和优先调度资源。基于可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务的特性,在将可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务的访问类别分别映射后,可以对两种映射后的访问类别的EDCA参数进行区别再配置,并设置事件驱动的低延迟业务的访问类别的优先级高于可预测的低延迟业务的访问类别的优先级。
在另一个例子中,EDCA参数中包含有用于指示当前访问类别是否可分配低延迟业务的标识位。
此时,步骤301的具体执行过程可以为:
将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的标识位指示为可分配低延迟业务且优先级更高的访问类别中。
具体地,更高的访问类别是指比低延迟业务原本对应的访问类别的优先级更高优先级的访问类别。EDCA参数中包含有用于指示当前访问类别是否可分配低延迟业务的标识位,该标识位为现有的EDCA parameter set element中每个AC parameter record中的reserved bit,用于指示当前接入类型中是否可分配低延迟业务。因此,可以复用现有的EDCA parameter set element中每个AC parameter record中的reserved bit,如图8所示,当Low Latency Indication为1时表示当前AC允许优先级低于它的低延迟业务映射到当前AC类别中,分为四种访问类别的优先级为:AC_VO高于AC_VI高于AC_BE高于AC_BK。将低延迟业务根据自身的延迟要求,分配到更高优先级的AC中,而不是根据配置的TID来进行映射。
例如,若当前低延迟业务的TID对应AC_BK,而此时AC_VI的Low LatencyIndication为1,则STA可以将当前低延迟业务的数据包归入AC_VI类别中。如果此时AC_VO的Low Latency Indication也为1,则STA可以根据当前低延迟业务的紧急情况,考虑映射到AC_VO还是AC_VI。相反的,如果Low Latency Indication为0,则表示当前AC类别不支持跨类别的低延迟业务映射。
在另一个例子中,步骤102可以包括如下步骤:
预先设置用于描述低延迟业务可承受时延的时间阈值和数据量阈值;根据低延迟业务的配置信息中指示的可承受时延的最大时间值和最大数据量值对应与时间阈值和数据量阈值的大小关系,将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的访问类别中;
其中,时间值越小于时间阈值,和/或数据量值越大于数据量阈值,对应映射到的已有的访问类别的优先级越高;
对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的EDCA参数进行优先处理。
具体地,将低延迟业务的访问类别进行映射时,STA侧的映射方法可以为:根据低延迟业务的紧急程度,以及低延迟业务的数据量判断是否要对映射的访问类别(AC)进行升档。可以设置两个阈值,LatencyTh用于判断低延迟业务的紧急程度,即当低延迟业务配置的可承受的最大时延小于LatencyTh时,则表示该低延迟业务较紧急;设置第二个阈值LLPacketSizeTh,当低延迟业务的数据量大于LLPacketSizeTh时,则表示该低延迟业务数据量较大,需要优先处理。
基于LatencyTh、LLPacketSizeTh两个阈值,对低延迟业务的判断情况,STA侧在进行访问类别(AC)映射时,可以遵循以下三种方案任意之一进行。
方案一:当低延迟业务的可承受最大时延小于LatencyTh,或者低延迟业务数据量大于LLPacketSizeTh时,可对低延迟业务映射的访问类别(AC)进行升档的操作。此种方案下,满足上两个条件之一的低延迟业务,如果本身应该映射到AC_BK,此时如果AC_VI的LowLatency Indication为1,则可以将该低延迟业务的映射访问类别提高到AC_VI。
方案二:当低延迟业务的可承受最大时延小于LatencyTh,并且低延迟业务数据量大于LLPacketSizeTh时,可对低延迟业务映射的访问类别(AC)进行升档的操作。此种方案下,必须以上两个条件都满足的低延迟业务,如果本身应该映射到AC_BK,此时如果AC_VI的Low Latency Indication为1,则可以将该低延迟业务的映射访问类别提高到AC_VI。
方案三:当低延迟业务的可承受最大时延小于LatencyTh的条件与低延迟业务数据量大于LLPacketSizeTh的条件,两者中满足任意一者时,可对低延迟业务映射的访问类别(AC)提升一档;当两种情况都满足时,可对低延迟业务映射的访问类别(AC)提升两档。例如,两个条件都满足的低延迟业务,如果本身应该映射到AC_BK,此时若AC_VO的LowLatency Indication为1,则可以将该低延迟业务的映射访问类别(AC)提高到AC_VO。
另外,如果低延迟业务的目标映射访问类别Low Latency Indication配置为0,即拒绝跨类别的低延迟业务映射,低延迟业务可以尝试映射到下一个更高优先级的访问类别,或者停止跨类别映射,即继续映射到自己本应该映射的访问类别上。
与相关技术相比,本实施例通过将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的优先级最高的访问类别中,对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的EDCA参数进行优先处理的操作,可以为低延迟业务提供最高的优先级和最优的资源分配,保证低延迟业务的传输质量和稳定性,避免因为网络延迟过高而导致的用户体验下降和业务中断;同时,能够为低延迟业务提供更短的等待时间和更小的碰撞概率,减少数据帧的重传次数和重传延迟,节省传输时间和带宽资源,为低延迟业务提供更长的传输机会和更大的吞吐量,适应不同类型和规模的低延迟业务。
本申请又一实施方式涉及一种低延迟业务传输方法,本实施方式中的低延迟业务传输方法是对前述实施方式的补充,本实施方式涉及不同的设备有低延迟业务产生时的低延迟业务传输,具体内容如下。
当低延迟业务为TXOP持有者发送的低延迟业务时,低延迟业务传输方法如下:
当低延迟业务为TXOP持有者发送的低延迟业务时,对识别出的低延迟业务进行优先处理的步骤可以包括:
TXOP持有者在传输完正在传输的非低延迟业务后,立即插入传输低延迟业务,之后接收非低延迟业务的接收端回复的包含非低延迟业务的反馈的BA。
具体地,TXOP持有者(TXOP holder)(可以是AP,也可以是非AP的STA),正在传输数据时,有低延迟业务数据包到达需要立即发出时,TXOP持有者在传输完正在传输的非低延迟业务后,立即插入传输低延迟业务,之后接收非低延迟业务的接收端回复的包含非低延迟业务的反馈的BA(Block ACK)。
在一个例子中,当非低延迟业务和所述低延迟业务是发送至同一接收端时,TXOP持有者接收的接收端回复的BA中还包含低延迟业务的反馈。
具体地,如果低延迟业务和非低延迟业务是发给同一个接收端的,发射端在发送Block Ack Request(BAR)时应包含低延迟业务,相应的,接收端的BA也应包含低延迟业务的反馈,即低延迟业务和非低延迟业务只需要回复一个BA。如图9所示,AP(Access Point)在给STA1(Station)传输非低延迟数据包的同时,收到了要给STA1发送低延迟业务的数据包,此时在非低延迟数据包传输结束后,将低延迟数据包插入,一并发送。相应的STA1将非低延迟数据包以及低延迟数据包的接收结果合并在同一个BA中反馈给AP。
在另一个例子中,当非低延迟业务和低延迟业务是发送至不同的两个接收端时,TXOP持有者在传输完正在传输的非低延迟业务,之后,还包括:
TXOP持有者请求非低延迟业务的接收端暂停BA的反馈,在低延迟业务传输结束并获取到低延迟业务的接收端反馈的BA后,TXOP持有者再向接收非低延迟业务的接收端发送BAR,以求取获取该接收端反馈的BA。
具体地,如图10所示,如果AP有低延迟数据包需要发送给另一个STA,则STA1暂停BA的反馈,待低延迟业务传输结束后,由AP发送BAR给STA1,来请求BA的反馈。
在另一个例子中,当低延迟业务为TXOP持有者发送的低延迟业务时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
TXOP持有者在接收到低延迟业务的数据包后,立刻中断当前传输的非低延迟业务,并开始传输低延迟业务,待传输结束后,根据被中断的非低延迟业务的延迟要求,若没有超时则继续传输被中断的非低延迟业务,若超时,则重传被中断的非低延迟业务。
当低延迟业务为TXOP响应者发送的低延迟业务时,即当TXOP响应者(可以是AP或非AP的STA)在接收TXOP持有者发送的数据包时,遇到突发的低延迟业务数据包需要立即发送的情况下,TXOP响应者需要在TXOP持有者授予的信道资源内完成数据包的接收和回复,同时还要考虑低延迟业务数据包的发送。此时,低延迟业务传输方法如下:
在一个例子中,当低延迟业务为TXOP响应者发送的低延迟业务,且TXOP响应者为接入点AP、TXOP持有者为非接入点AP的站点时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
AP向站点发送第一抢占指示,以指示站点中断AP正在传输的非低延迟业务;站点向AP发送第一抢占指示的确认信息;AP接收到第一抢占指示的确认信息后,开始传输低延迟业务至接收端。
具体地,当TXOP响应者是AP时,如图11所示,此时AP正在接收来自于TXOP持有者STA1的数据,AP有低延迟业务数据包需要传输给STA1。由于STA1拥有当前的TXOP,AP不能直接发送数据包,而需要先通知STA1自己有低延迟业务需要优先传输。因此,AP需要发送一个抢占指示(PreEmptInd)给STA1,告知STA1自己有低延迟业务需要抢占当前的TXOP,要求STA1中断自己当前的传输,STA1接收PreEmptInd回复一个确认信息(ACK)给AP。抢占指示的作用主要是为了通知有低延迟业务要传输的设备可以进行低延迟业务的传输,在接收到抢占指示后,经过SIFS(Short Inter-Frame Space)时长,即可开始传输低延迟业务。同样的,如果AP的低延迟业务数据包的目标是另一个STA(站点),例如STA2,抢占指示的内容和发送方式与上述过程相同,本申请在此不再赘述。抢占指示PreEmptInd可以作为一个单独的控制帧或管理帧(如Action Frame)发送,也可以附加在其他控制帧上(如CTS)或管理帧发送,本申请对抢占请求(PreEmptReq)与抢占指示(PreEmptInd)的发送形式不作具体限制。
在另一个例子中,当低延迟业务为TXOP响应者发送的低延迟业务,且TXOP响应者为非接入点AP的站点、TXOP持有者为接入点AP时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
站点向AP发送第一抢占请求,以请求AP同意站点抢占当前的TXOP;
如果AP同意站点抢占当前的TXOP,则AP将中断与站点之间的非低延迟业务的传输,并向站点发送第二抢占指示,站点接收到第二抢占指示后开始向AP发送低延迟业务;
如果AP不同意站点抢占当前的TXOP,则AP忽略第一抢占请求并继续传输与站点之间的非低延迟业务。
具体地,当TXOP响应者是非AP的STA时,STA1有低延迟业务数据包需要传输给AP,但是TXOP持有者是AP。此时,如图12所示,STA1需要发送一个抢占请求(PreEmptReq)给AP,请求AP同意自己抢占当前的TXOP。AP收到PreEmptReq后,可以根据自己的策略决定是否同意抢占。如果同意抢占,AP需要发送一个抢占指示PreEmptInd给请求的STA1,并通知当前的TXOP持有者中断传输。如果不同意抢占,AP则忽略PreEmptReq,继续当前的传输。其中PreEmptReq可以作为一个单独的控制帧或管理帧(如Action Frame)发送,也可以附加在其他控制帧上(如RTS)或管理帧发送。而AP反馈的PreEmptInd可以作为一个单独的控制帧或管理帧(如Action Frame)发送,也可以附加在其他控制帧上(如CTS)或管理帧发送,本申请对抢占请求(PreEmptReq)与抢占指示(PreEmptInd)的发送形式不作具体限制。
在另一个例子中,当低延迟业务为非TXOP持有者以及非TXOP响应者的第三方站点发送的低延迟业务时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
第三方站点向TXOP中的AP发送第二抢占请求,以请求AP同意第三方站点抢占当前的TXOP;
如果AP同意第三方站点抢占当前的TXOP,则AP将中断与TXOP中的站点之间的非低延迟业务的传输,并向第三方站点发送第二抢占指示,第三方站点接收到第二抢占指示后开始向AP发送低延迟业务;
如果AP不同意第三方站点抢占当前的TXOP,则AP忽略第二抢占请求并继续传输与TXOP中的站点之间的非低延迟业务。
具体地,当低延迟业务来自于第三方站点(STA),即低延迟业务既不是TXOP持有者也不是TXOP响应者的发送数据时,如图13所示。AP在给STA1传输数据,此时STA2有低延迟业务数据包需要传输给AP,STA2需要发送一个抢占请求(PreEmptReq)给AP,请求AP同意自己抢占当前的TXOP.AP收到PreEmptReq后,可以根据自己的策略决定是否同意抢占。如果同意抢占,AP需要发送一个抢占同意反馈PreEmptInd给请求的STA2。如果不同意抢占,AP则忽略PreEmptReq,继续当前的传输。其中PreEmptReq可以作为一个单独的控制帧或管理帧(如Action Frame)发送,也可以附加在其他控制帧上(如RTS)或管理帧发送。而AP反馈的PreEmptInd可以作为一个单独的控制帧或管理帧(如Action Frame)发送,也可以附加在其他控制帧上(如CTS)或管理帧发送,本申请对抢占请求(PreEmptReq)与抢占指示(PreEmptInd)的发送形式不作具体限制。
相应地,抢占请求(PreEmptReq)与抢占指示(PreEmptInd)的设计具体可以参照如下设置进行。
当抢占指示帧作为一个独立帧发送给有低延迟业务要传输并实施抢占的设备时,抢占指示帧结构可以参考图14。其中,Frame Control字段用于标识帧类型和子类型,以及其他控制位。其中,关于帧类型以及子类型可以有以下两种方案:
方案1:将抢占指示帧作为控制帧(如CTS),则帧类型字段应配置为01,子类型配置为0000。
方案2:将抢占指示帧作为管理帧(如Action Frame),则帧类型字段应配置为00,子类型配置为0111。
相应地,Duration字段用于指定低延迟业务数据包的持续时间,以微秒为单位;RA字段用于指定接收设备的MAC地址;TA字段用于指定发送设备的MAC地址;Control Info字段用于携带其他控制信息,例如时延要求信息、OMI(Operation mode Indication)信息和SM(Spatial Multiplexing)power save等参数。Control Info字段是可选的,根据低延迟业务的需要进行配置。其中,低延迟业务的时延要求为低延迟业务可以接受的最晚发送时间。如果需要进行工作模式的切换,那么可以在Control Info字段中包含OMI信息,用于指示目标工作模式和其他参数。如果需要更新SM power save的相关参数,那么可以在Control Info字段中包含SM power save element,用于指示AP和STA之间的睡眠和唤醒周期。
当抢占指示帧作为抢占请求的反馈帧时,可以省略TA字段,以节省带宽和减少时延,此时,帧格式可以如图15所示。当TXOP持有者刚好有Frame要传输给需要抢占的设备时,可以将抢占指示附加在已有的帧上传输,以减少额外的开销。例如,如果此时TXOP持有者刚好有RTS、BAR等控制帧要传输,那么可以将抢占指示附加到控制帧上一起传输,而不需要单独发送一个抢占指示帧。
抢占请求的主要目的是为了通知TXOP holder或AP自己有低延迟业务需要传输,并告知低延迟业务的数据量,以及建议的的工作模式、SM Power save等参数配置。如果TXOP holder或AP同意抢占传输低延迟业务,则会发送PreEmptInd表示同意抢占操作,并给出相应的参数配置。
与抢占指示PreEmptInd相同,抢占请求PreEmptReq也有两种形式,一是作为独立的帧发送,抢占请求帧的格式与图14类似,区别在于Frame control字段的配置,抢占请求PreEmptReq的帧格式中,Frame Control字段用于标识帧类型和子类型,以及其他控制位,其中关于帧类型以及子类型可以有以下两种方案:
方案1:将抢占请求帧作为控制帧(如RTS),则帧类型字段应配置为01,子类型配置为0001。
方案2:将抢占请求帧作为管理帧(如Action Frame),则帧类型字段应配置为00,子类型配置为1111。
相应地,当需要抢占的设备有其他帧要发送,可以将抢占请求PreEmptReq附加在已有的帧上传输,以减少额外的开销。例如,如果此时需要抢占的设备刚好有CTS、BA、BSR等控制帧要传输,那么可以将抢占请求附加到当前控制帧上一起传输,而不需要单独发送一个抢占请求帧。
在一个例子中,同时向AP发送所述第一抢占请求的站点为至少两个时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
AP根据各站点待传输低延迟业务的可承受延迟的最大时间值和最大数据量值,对各站点的待传输低延迟业务进行优先级排序,并按优先级从高到低的顺序依次向对应的站点发送第二抢占指示,各站点接收到第二抢占指示后依次开始向AP发送低延迟业务。
具体地,有低延迟业务要传输的设备统一发抢占请求(PreEmptReq)给AP,即同时向AP发送所述第一抢占请求的站点为至少两个时,AP根据各站点待传输低延迟业务的可承受延迟的最大时间值和最大数据量值,对各站点的待传输低延迟业务进行优先级排序,并按优先级从高到低的顺序依次向对应的站点发送第二抢占指示,各站点接收到第二抢占指示后依次开始向AP发送低延迟业务。其中,低延迟业务的紧急程度可以由PreEmptReq中的时延信息、低延迟业务属于可预测的低延迟业务(predictable low latency traffic)还是事件驱动的低延迟业务(event-based low latency traffic)、低延迟业务的数据量等多方因素判断。判断方法与前述实施例中记载的方法类似,AP侧可以基于以下两个判断结果决定低延迟业务处理的先后顺序:设置两个阈值,LatencyTh用于判断低延迟业务的紧急程度,即当低延迟业务配置的可承受的最大时延小于LatencyTh时,则表示该低延迟业务较紧急;设置第二个阈值LLPacketSizeTh,当低延迟业务的数据量大于LLPacketSizeTh时,则表示该低延迟业务数据量较大,需要优先处理。
在另一个例子中,同时向AP发送第一抢占请求的站点为至少两个时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
AP向基于预设的竞争策略而竞争到信道的站点发送第二抢占指示,以指示该站点开始向所述AP发送低延迟业务,并向当前传输的非低延迟业务的站点发送中断指示,以指示站点暂停当前传输的非低延迟业务或禁止参与信道竞争。
具体地,有低延迟业务的设备按照现有技术(802.11be)的竞争策略竞争信道,即同时向AP发送所述第一抢占请求的站点为至少两个时,竞争到信道的设备进行低延迟业务的数据包传输。此时,AP可以发送中断指示给非低延迟业务的设备,以暂停传输或指示其不参与信道竞争。该中断指示可以附加在信标帧(Beacon)或其他广播帧中一起传输。
在一个例子中,待低延迟业务被传输完成后,低延迟业务传输方法还包括:如果当前TXOP内还有余量,则继续传输被中断的非低延迟业务;如果当前TXOP被耗尽,则重传被中断的非低延迟业务。
具体地,为了保证低延迟业务的传输质量,当低延迟业务抢占正在传输的其他业务的信道资源,导致这些业务的数据包丢失或者损坏时,需要相应的补救机制,以保证被抢占业务的数据完整性和可靠性。通过判断当前TXOP内是否还有余量,来判断是否继续传输被中断的非低延迟业务,如果当前TXOP内还有余量,则继续传输被中断的非低延迟业务;如果当前TXOP被耗尽,则重传被中断的非低延迟业务。
相应地,考虑到被中断的非低延迟业务重传的原因是被低延迟业务抢占了资源,并不是信道条件不好或其他自身因素。因此,对于非低延迟业务的数据包的重传,为了将抢占的负面影响降到最小,可以为其分配更高的优先级,优先进行重传。
在一个例子中,在重传被中断的非低延迟业务时,非低延迟业务的退避窗口被配置为小于中断前的退避窗口,和/或非低延迟业务的访问类别被映射到优先级最高的访问类别中。
具体地,在重传被中断的非低延迟业务时,可以为该非低延迟业务配置更小的退避窗口CW(小于中断前的退避窗口),以使该非低延迟业务有更大的概率竞争到信道接入的权利并完成传输。
或者,将被中断的非低延迟业务的优先级映射到优先级最高的访问类别中,即AC_VO。这样,无论重传数据原始被分配的优先级是多少,均会被统一映射到AC_VO。相应地,低延迟业务也会使用AC_VO对应的EDCA参数,包括AIFS、CWmin、CWmax、TXOP limit等。需要注意的是,为重传被中断的非低延迟业务为其分配更高的优先级的方法可以与上述为低延迟业务分配最高优先级的方法相类似,只需将上述方案中的低延迟业务替换为本实施例中的被中断的非低延迟业务即可,本申请在此不再赘述。
在另一个例子中,如果低延迟业务的传输过程出现失败,则对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:对传输失败的低延迟业务进行重传,且重传的次数不大于重传次数阈值。
具体地,当低延迟业务设备抢占到信道并进行数据传输后,也可能会存在传输失败的情况。为保证低延迟业务的传输质量以及尽可能地减少对被中断业务及其他设备的影响,本实施例对低延迟业务的重传机制做出一定限制,对传输失败的低延迟业务进行重传时,重传的次数不大于重传次数阈值。例如,可以为低延迟业务设置一个的最大重传次数阈值LLRetryLimit,如果低延迟业务的重传次数超过该阈值,低延迟业务就会停止重传,并释放信道资源,让其他业务有机会进行传输。最大重传次数阈值LLRetryLimit的配置方式可以有两种方式,一是沿用目前系统中的现有参数:dot11ShortRetryLimit,但要注意的是对于低延迟业务该参数的配置应该区别于非低延迟业务,例如低延迟业务的重传次数可以更高。另一种配置方式则是单独为低延迟业务配置重传次数,例如定义一个新的参数dot11LLShortRetryLimit单独用于低延迟业务的重传。
关于低延迟业务的重传次数阈值的取值,为保证更高优先级数据的传输稳定性,访问类别优先级越高或者说对时延要求更严格的数据包,应允许更高的重传次数。因此,事件驱动的低延迟业务相对于可预测的低延迟业务,应具有更大的LLRetryLimit取值。对于时延要求更严格的低延迟业务,也应该具有更高的LLRetryLimit取值。例如,可以设定一个时延要求区间或阈值,如果当前低延迟业务的时延要求小于该阈值,或者在某个区间内,则配置更高的LLRetryLimit值。
另外,在低延迟业务的重传过程中,允许低延迟业务设备改变MCS(Modulationand Coding Scheme)、OMI等参数配置,以适应信道质量的变化,降低数据包的误码率和丢包率,但也会降低传输速率和吞吐量。
在另一个例子中,如果低延迟业务所抢占的TXOP即将耗尽,但低延迟数据还没有传完,则对识别出的低延迟业务进行优先处理,还包括:传输低延迟业务的站点向AP发送第一抢占请求,以请求AP同意站点抢占下一个TXOP,并在请求被同意后,在下一个TXOP继续传输低延迟业务。
如果低延迟业务已传输完成,且所抢占的TXOP还有余量,则对识别出的低延迟业务进行优先处理,还包括:传输低延迟业务的站点向AP发送第一共享请求,以请求AP同意分享所抢占的TXOP的余量供AP或者其他站点传输数据。
具体地,传输低延迟业务的设备/传输低延迟业务的站点在当前TXOP发送第一抢占请求,以请求AP同意站点抢占下一个TXOP,并在请求被同意后,并预定后面的TXOP,在下一个TXOP继续传输低延迟业务。如图16所示,STA2可以在AP的TXOP内发送PreEmptReq,并预定后面的TXOP,在后面的TXOP内发送低延迟数据包,若低延迟数据包传输完成后TXOP还有余量,可将TXOP分享给AP或其他STA传输数据。通过上述设置可以保证低延迟业务设备在下一个TXOP内优先传输数据,避免了再次竞争信道的开销和不确定性。
在另一个例子中,如果低延迟业务所抢占的TXOP即将耗尽,但低延迟数据还没有传完,则对识别出的低延迟业务进行优先处理,还包括:传输低延迟业务的站点在当前TXOP内竞争后面的TXOP,以在后面的TXOP中继续传输低延迟业务。
传输低延迟业务的站点在当前TXOP内开始竞争后面的传输机会,竞争策略可以如上述实施例中记载的:给低延迟业务配置更高优先级的AC或者将其分类到新的具有最高优先级的AC中,使其在竞争信道中拥有更短的退避时间、更短的AIFS和更长的TXOP limit,从而有更大的概率竞争到后面的传输机会,并且可以发送更多的数据帧。同样的,若低延迟业务传输完成后TXOP还有余量,可将TXOP分享给AP或其他STA传输数据,从而减少低延迟业务设备等待下一个TXOP开始的时间,并且不需要额外发送抢占请求。
与相关技术相比,本申请上述实施例考虑到低延迟业务传输时可能出现的状况设计了低延迟业务的抢占策略、冲突处理与低延迟业务抢占过程中的重传机制,保证对低延迟业务传输可靠性的同时也能够保证被抢占业务的数据完整性和可靠性,信道资源,避免浪费额外的等待时间,节约信道资源,减少AP的计算负担和控制复杂度,以及提高系统的鲁棒性和可扩展性。
本申请另一实施方式涉及一种低延迟业务传输方法,本实施方式是对前述实施方式的补充,具体涉及如下内容。
在802.11ax标准下,AP采用正交频分复用(OFDMA)技术,将信道划分为多个资源单元(RU),让不同终端占用不同RU,实现多用户并行传输。AP可以在上行和下行传输时,从全局角度出发,对RU资源进行优化分配。
在下行的多用户正交频分复用机制(OFDMA)下,在一个例子中,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
在下行的多用户正交频分复用机制中,接入点AP优先分配资源单元RU或空间流(streams)给待接收低延迟业务的站点,并基于优先分配的资源单元或空间流与该站点完成低延迟业务的传输。具体地,对于下行的多用户OFDMA操作来说,在AP有多个数据帧要分别发送给多个STA时,要由AP来决定如何分配RU或空间流(streams)给不同的STA。如果此时AP侧有低延迟业务要传输,则AP侧应该优先分配RU或stream给接待收低延迟业务的STA。
在上行多用户的正交频分复用机制下,在一个例子中,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
在上行多用户的正交频分复用机制中,接入点AP基于从各站点获取的缓存情况反馈BSR对各站点的进行资源分配;其中,对于BSR中包含低延迟业务的信息的站点优先分配资源单元;通过触发帧通知需要被分配资源的站点,并基于分配的资源单元与各站点完成业务的传输。
具体地,对于上行多用户的OFDMA来说,为了分配资源,AP可以主动请求或者被动收集终端的缓存情况(即BSR反馈)。AP根据BSR信息,进行全局资源分配,并在分配完成后,通过触发帧(trigger frame)机制发起一次传输过程。此时如果有STA侧有低延迟业务要传输,可以通过BSR发送告知AP,AP可以基于收到的低延迟业务的信息,优先分配RU或空间流(streams)给有低延迟业务要发送的STA,并通过触发帧通知各个需要被分配资源的STA。
在一个例子中,基于BSR传输低延迟业务的信息的方式,包括:
在BSR control subfield format中增加指示低延迟业务的比特位,当该比特位配置为预设值时,ACI high子字段中指示的高优先级访问类别对应的业务为低延迟业务,相应的Queue Size High对应低延迟业务的队列长度;当该比特位配置为非预设值时,表示队列中没有低延迟业务;其中,预设值为1或者为0。
具体地,如图17所示,现有的BSR control subfield format中ACI high子字段指定由STA确定的高优先级AC,那么对于具有低优先级业务要传输的STA来说,此字段应该指定低优先级业务所对应的AC,相应的Queue Size High也应该配置低优先级业务对应的Queue size。其中ACI Bitmap子字段中,对应了四个不同的接入类别,分别为:B0对应AC_BE、B1对应AC_BK、B2对应AC_VI、B3对应AC_VO。
具体地,在通过在各站点发送的BSR反馈中指示低延迟业务的情况下,可以在BSRcontrol subfield format中增加1bit来指示低延迟业务Low Latency Indication(指示低延迟业务的比特位),即如果Low Latency Indicationsubfield为1,则表示ACI high子字段中指示的高优先级AC对应的业务为低延迟业务,那么相应的Queue Size High也对应低延迟业务的队列长度。如果Low Latency Indicationsubfield为0,则表示队列中没有低延迟业务。BSR control subfield format具体如图18。需要特别说明的是,关于Lowlatency indication subfield的配置,考虑到WiFi协议的向前兼容性,该参数如果没有配置,则表示不支持对低延迟业务的特别处理。
在另一个例子中,基于BSR传输低延迟业务的信息的方式,包括:预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别;
在BSR control subfield format的ACI bitmap与ACI High中增加针对低延迟业务的访问类别的相关比特位,并更新ACI bitmap的映射表格。
具体地,预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别AC_LL,并设置该访问类别的EDCA参数,相应的BSR control subfield format也应该做出对应的调整。如图19所示,首先,ACI bitmap中,需要增加低延迟业务的接入类别,相应的ACI High中也应该增加低延迟业务接入类别所对应的ACI,因此ACI bitmap与ACI High需要各增加1比特。相应的,ACI bitmap的映射也需要随之更新为:B0对应AC_BE、B1对应AC_BK、B2对应AC_VI、B3对应AC_VO、B4对应AC_LL。
低延迟业务的访问类别可以包括:事件驱动的低延迟业务的访问类别和可预测的低延迟业务的访问类别,且事件驱动的低延迟业务的访问类别的优先级高于可预测的低延迟业务的访问类别的优先级。即,低延迟业务的接入类型AC_LL所对应的两个TID,可以分别是可预测的低延迟业务,以及事件驱动的低延迟业务,并且事件驱动的低延迟业务应具有比可预测的低延迟业务更高的优先级。
另外,802.11ax标准还提供了一种可选的随机接入机制(UORA:Uplink OFDMARandom Access),在这种机制下,上行UL-OFDMA链路中RU资源的分配不是由AP控制的,而是由终端通过UORA竞争得到的,这种接入机制不依赖于终端实时反馈BSR信息。
在上行多用户的正交频分复用中的随机接入机制下,在另一个例子中,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
在上行多用户的正交频分复用中的随机接入机制中,接入点AP允许待传输低延迟业务的站点直接从接入点AP发送的触发帧中选取OCW的最小值进行退避步骤,或者接入点AP为待传输低延迟业务的站点配置单独的OCW值,从而使该站点资源竞争成功,以使该站点基于竞争到的资源单元与接入点AP完成低延迟业务的传输。
具体地,在UORA机制中,会采用一种频域退避技术(即OFDMA back-off,OBO)。在OBO技术中,首先AP会发送一个触发帧,该触发帧中的OCW(OFDMA contention window)字段(在UORA Parameter Set Information字段内)指示了竞争窗口的范围,并且标识了可以用于随机接入的RU资源(即eligible RA-RUs,可用于Random Access的RU)。中断在OCW中选择一个随机数,并将自己的随机数与本轮可竞争的RU数量相减,直到结果为0。如果终端在相减后得到0,则表示竞争成功,并随机选择一个RU占用。如果终端在相减后没有得到0,则表示竞争失败,并保留这个数值,在下一轮继续相减。
关联标识符(AID:Association identifier),是AP与STA建立连接时AP分配给STA的唯一标识符,在触发帧的User Info字段中也包含了AID字段(每一个RU都有一个AID指示),该AID字段表示该RU是否可用被用来进行随机接入,具体包括:
如果AID=0,表示该RU用于一个或者多个已关联的终端进行随机接入;
如果AID=2045,表示该RU可用于一个或者多个没有被关联的终端进行随机接入;
如果AID=X,其中0<X<2045,则表示该RU为AID=X的特定STA接入;
基于上面的策略,当某个STA有低延迟业务需要传输时,可以由AP配置特定的专用RU给该STA使用,具体方法如下:首先,该STA需要发送低延迟业务的指示来通知AP自己有低延迟业务需要发送,该低延迟业务的指示可以通过上文中基于BSR发送给AP,也可以采用实施例2中,抢占请求PreEmptReq设计的方法,知会AP自己有低延迟业务发送,需要专有RU的分配。另外,AP也可以根据历史业务的传输,例如某个STA经常有低延迟业务在传输,或者如果当前低延迟业务是可预测的低延迟业务,则可以为此类STA配置专有的RU资源。
另一方面,在OBO技术中,STA是基于AP发送的触发帧中的OCW配置,从中选取一个随机数并开启退避步骤,为了保证低延迟业务的快速接入,应该允许低延迟业务直接选取OCW的最小值进行退避步骤,OCW的区间可表示为[OCWmin,OCWmax]。因此对于要发送低延迟业务的STA,可以固定选择OCWmin作为退避的初始值。或者也可以给低延迟业务配置单独的OCW,即OCW_LL=[OCWmin_LL,OCWmax_LL]。该OCW_LL应该比常规的OCW配置更小的值,即OCWmin_LL≤OCWmin,OCWmax_LL≤OCWmax。
与相关技术相比,本发明上述实施例通过将低延迟业务的传输与正交频分复用(OFDMA)技术相结合,在上、下行的多用户OFDMA操作中通过BSR control subfield format中增加1bit来指示低延迟业务Low Latency Indication或者增加新的接入类别,使得AP可以基于收到的低延迟业务的信息,优先分配RU给有低延迟业务要处理的STA,进一步在正交频分复用下保证低延迟业务传输的可靠性。
本发明的另一实施方式涉及一种低延迟业务传输系统,包括接入点AP和站点,接入点AP和站点用于联合执行如上任一实施例记载的的低延迟业务传输方法。关于低延迟业务传输方法的具体实现都已记载在上述实施例中,本申请在此不再赘述。
上述各实施例中的内容在不矛盾的前提下可以相互结合,本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,上述各实施例中的内容在可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (31)
1.一种低延迟业务传输方法,其特征在于,包括:
识别当前待传输的业务是否为低延迟业务;以及,
对识别出的低延迟业务进行优先处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,识别当前待传输的业务是否为低延迟业务;以及,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别并设置该访问类别的EDCA参数;
根据当前待传输的业务的访问类别确定其是否为低延迟业务;
对识别出的低延迟业务按照其对应的访问类别的EDCA参数进行优先处理。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述低延迟业务至少包括:可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务;
所述预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别并设置该访问类别的EDCA参数,包括:
预先为所述可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务分别设置访问类别,以及访问类别的EDCA参数;其中,所述事件驱动的低延迟业务的访问类别的优先级高于可预测的低延迟业务的访问类别的优先级。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的优先级最高的访问类别中;
对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的EDCA参数进行优先处理。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在将低延迟业务的访问类别映射到已有的优先级最高的访问类别时,所述方法还包括:
对映射后的访问类别的EDCA参数进行再配置;
所述对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的EDCA参数进行优先处理,包括:
对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的再配置后的EDCA参数进行优先处理。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述低延迟业务至少包括:可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务;
所述对映射后的访问类别的EDCA参数进行再配置,包括:
在将可预测的低延迟业务和事件驱动的低延迟业务的访问类别分别映射后,对两种映射后的访问类别的EDCA参数进行区别再配置,以使得所述事件驱动的低延迟业务相较于可预测的低延迟业务的访问类别具有更高优先级。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述EDCA参数中包含有用于指示当前访问类别是否可分配低延迟业务的标识位;
所述将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的优先级更高的访问类别中,包括:
将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的所述标识位指示为可分配低延迟业务且优先级更高的访问类别中。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
预先设置用于描述低延迟业务可承受延迟的时间阈值和数据量阈值;
根据低延迟业务的配置信息中指示的可承受延迟的最大时间值和最大数据量值对应与所述时间阈值和数据量阈值的大小关系,将识别出的低延迟业务的访问类别映射到已有的访问类别中;其中,所述时间值越小于所述时间阈值,和/或所述数据量值越大于所述数据量阈值,对应映射到的已有的访问类别的优先级越高;
对识别出的低延迟业务按照映射后的访问类别的EDCA参数进行优先处理。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述低延迟业务为TXOP持有者发送的低延迟业务时,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
所述TXOP持有者在传输完正在传输的非低延迟业务后,立即插入传输低延迟业务,之后接收所述非低延迟业务的所述接收端回复的包含所述非低延迟业务的反馈的BA。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,当所述非低延迟业务和所述低延迟业务是发送至同一接收端时,所述TXOP持有者接收的所述接收端回复的BA中还包含所述低延迟业务的反馈。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,当所述非低延迟业务和所述低延迟业务是发送至不同的两个接收端时,所述TXOP持有者在传输完正在传输的非低延迟业务,之后,还包括:
所述TXOP持有者请求所述非低延迟业务的接收端暂停BA的反馈,在低延迟业务传输结束并获取到所述低延迟业务的接收端反馈的BA后,所述TXOP持有者再向接收所述非低延迟业务的接收端发送BAR,以求取获取该接收端反馈的BA。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述低延迟业务为TXOP持有者发送的低延迟业务时,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
所述TXOP持有者在接收到低延迟业务的数据包后,立刻中断当前传输的非低延迟业务,并开始传输所述低延迟业务,待传输结束后,根据被中断的非低延迟业务的延迟要求,若没有超时则继续传输被中断的非低延迟业务,若超时,则重传被中断的非低延迟业务。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述低延迟业务为TXOP响应者发送的低延迟业务,且TXOP响应者为接入点AP、TXOP持有者为非接入点AP的站点时,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
所述AP向所述站点发送第一抢占指示,以指示所述站点中断所述AP正在传输的非低延迟业务;
所述站点向所述AP发送所述第一抢占指示的确认信息;所述AP接收到所述第一抢占指示的确认信息后,开始传输所述低延迟业务至接收端。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述低延迟业务为TXOP响应者发送的低延迟业务,且TXOP响应者为非接入点AP的站点、TXOP持有者为接入点AP时,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
所述站点向所述AP发送第一抢占请求,以请求所述AP同意所述站点抢占当前的TXOP;
如果所述AP同意所述站点抢占当前的TXOP,则所述AP将中断与所述站点之间的非低延迟业务的传输,并向所述站点发送第二抢占指示,所述站点接收到所述第二抢占指示后开始向所述AP发送低延迟业务;
如果所述AP不同意所述站点抢占当前的TXOP,则所述AP忽略所述第一抢占请求并继续传输与所述站点之间的非低延迟业务。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述低延迟业务为非TXOP持有者以及非TXOP响应者的第三方站点发送的低延迟业务时,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
所述第三方站点向所述TXOP中的AP发送第二抢占请求,以请求所述AP同意所述第三方站点抢占当前的TXOP;
如果所述AP同意所述第三方站点抢占当前的TXOP,则所述AP将中断与所述TXOP中的站点之间的非低延迟业务的传输,并向所述第三方站点发送第二抢占指示,所述第三方站点接收到所述第二抢占指示后开始向所述AP发送低延迟业务;
如果所述AP不同意所述第三方站点抢占当前的TXOP,则所述AP忽略所述第二抢占请求并继续传输与所述TXOP中的站点之间的非低延迟业务。
16.根据权利要求13-15任一项所述的方法,其特征在于,所述抢占请求和所述抢占指示分别作为单独的控制帧或者管理帧被发送,或者附加在其他控制帧或者管理帧上被发送。
17.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,同时向所述AP发送所述第一抢占请求的站点为至少两个时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
所述AP根据各站点待传输低延迟业务的可承受延迟的最大时间值和最大数据量值,对各站点的待传输低延迟业务进行优先级排序,并按优先级从高到低的顺序依次向对应的站点发送第二抢占指示,各所述站点接收到所述第二抢占指示后依次开始向所述AP发送低延迟业务。
18.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,同时向所述AP发送所述第一抢占请求的站点为至少两个时,对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
所述AP向基于预设的竞争策略而竞争到信道的站点发送第二抢占指示,以指示该站点开始向所述AP发送低延迟业务,并向当前传输的非低延迟业务的站点发送中断指示,以指示站点暂停当前传输的非低延迟业务或禁止参与信道竞争。
19.根据权利要求13-18任一项所述的方法,其特征在于,待所述低延迟业务被传输完成后,所述方法还包括:
如果当前TXOP内还有余量,则继续传输被中断的非低延迟业务;如果当前TXOP被耗尽,则重传被中断的非低延迟业务。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,在重传被中断的非低延迟业务时,所述非低延迟业务的退避窗口被配置为小于中断前的退避窗口,和/或所述非低延迟业务的访问类别被映射到优先级最高的访问类别中。
21.根据权利要求13-18任一项所述的方法,其特征在于,如果所述低延迟业务的传输过程出现失败,则所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
对传输失败的所述低延迟业务进行重传,且重传的次数不大于重传次数阈值。
22.根据权利要求13-18任一项所述的方法,其特征在于,如果所述低延迟业务所抢占的TXOP即将耗尽,但所述低延迟数据还没有传完,则所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,还包括:
传输所述低延迟业务的站点向所述AP发送第一抢占请求,以请求所述AP同意所述站点抢占下一个TXOP,并在请求被同意后,在所述下一个TXOP继续传输所述低延迟业务。
23.根据权利要求13-18任一项所述的方法,其特征在于,如果所述低延迟业务所抢占的TXOP即将耗尽,但所述低延迟数据还没有传完,则所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,还包括:
传输所述低延迟业务的站点在当前TXOP内竞争后面的TXOP,以在所述后面的TXOP中继续传输所述低延迟业务。
24.根据权利要求13-18任一项所述的方法,其特征在于,如果所述低延迟业务已传输完成,且所抢占的TXOP还有余量,则所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,还包括:
传输所述低延迟业务的站点向所述AP发送第一共享请求,以请求所述AP同意分享所抢占的TXOP的余量供所述AP或者其他站点传输数据。
25.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
在下行多用户的正交频分复用机制中,接入点AP优先分配资源单元或空间流给待接收低延迟业务的站点,并基于优先分配的资源单元或空间流与该站点完成低延迟业务的传输。
26.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
在上行多用户的正交频分复用机制中,接入点AP基于从各站点获取的缓存情况反馈BSR对各站点的进行资源分配;其中,对于BSR中包含低延迟业务的信息的站点优先分配资源单元;
通过触发帧通知需要被分配资源的站点,并基于分配的资源单元与各站点完成业务的传输。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,基于BSR传输低延迟业务的信息的方式,包括:
在BSR control subfield format中增加指示低延迟业务的比特位,当该比特位配置为预设值时,ACI high子字段中指示的高优先级访问类别对应的业务为低延迟业务,相应的Queue Size High对应低延迟业务的队列长度;当该比特位配置为非预设值时,表示队列中没有低延迟业务;
其中,所述预设值为1或者为0。
28.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,基于BSR传输低延迟业务的信息的方式,包括:
预先为低延迟业务创建独立的优先级最高的访问类别;
在BSR control subfield format的ACI bitmap与ACI High中增加针对所述低延迟业务的访问类别的相关比特位,并更新ACI bitmap的映射表格。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,所述低延迟业务的访问类别包括:事件驱动的低延迟业务的访问类别和可预测的低延迟业务的访问类别,且所述事件驱动的低延迟业务的访问类别的优先级高于可预测的低延迟业务的访问类别的优先级。
30.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述对识别出的低延迟业务进行优先处理,包括:
在上行多用户的正交频分复用中的随机接入机制中,接入点AP允许待传输低延迟业务的站点直接从接入点AP发送的触发帧中选取OCW的最小值进行退避步骤,或者接入点AP为待传输低延迟业务的站点配置单独的OCW值,从而使该站点资源竞争成功,以使该站点基于竞争到的资源单元与接入点AP完成低延迟业务的传输。
31.一种低延迟业务传输系统,其特征在于,包括接入点AP和站点,所述接入点AP和站点用于联合执行如权利要求1至30中任一项所述的低延迟业务传输方法。
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