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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) und insbesondere
gewichtete Punktkoordinationsfunktions(PCF)-Abruflisten für WLAN-Dienstgüte(Quality
of Service = QoF)-Unterstützung.
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HINTERGRUND-
UND WESENTLICHE INFORMATIONEN
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Das
Institut für
Elektro- und Elektronikingenieure (IEEE) hat einen Standard entwickelt,
der ein Protokoll zum Übertragen
von Datenframes zwischen drahtlosen Stationen und Benutzerstationen von
lokalen Netzwerken definiert. Es handelt sich um den IEEE-Standard
802.11, IEEE-Standard
für drahtlose
LAN-Mediumzugangssteuerung (MAC) und physikalische Schicht (PHY),
1997, der hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen
ist. Der Standard definiert eine MAC-Schicht mit zwei unterschiedlichen
Verfahren zum Zugreifen auf die drahtlose Schnittstelle, die verteilte
Koordinationsfunktion (distributed coordination function = DCF) und
die Punktkoordinationsfunktion (PCF). Die DCF ist im Allgemeinen
für „Best-Effort"-Verkehrsbereitstellung vorgesehen, und
die PCF ist im Allgemeinen für
Echtzeitverkehrsbereitstellung vorgesehen. Best-Effort-Verkehr ist
eine Dienstgüte-Verkehrsklasse ohne
spezifische Parameter und ohne Garantien, dass der Verkehr durch
das Netzwerk zum Zielgerät übertragen
werden wird. Echtzeitverkehr bezieht sich auf Verkehr, der in Echtzeit
durchgeführt
wird, das heißt,
es besteht keine spürbare
Verzögerung
zwischen der Übertragung
der Informationen und der Antwort darauf (zum Beispiel interaktives
Video). DCF und PCF bestehen nebeneinander und die PCF erfordert,
dass die DCF ausgeführt
wird. Die 802.11-MAC-Architektur stellt die PCF durch die Dienste
der DCF bereit.
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In
der DCF wetteifern alle Benutzerstationen darum, welche von ihnen
als nächstes
Sendungen abschicken darf. Das grundlegende Zugangsverfahren der
802.11-MAC ist eine DCF, die als Carrier Sense Multiple Access mit
Kollisionsvermeidung (collision avoidance) (CSMA/CA) bekannt ist,
wobei es sich um eine Anpassung des Carrier Sense Multipel Access/Collision
Detection (CSMA/CD) handelt, der von Ethernet-Netzwerken verwendet
wird. In einem CSMA-Protokoll tastet eine Station oder eine Benutzerstation,
die am drahtlosen lokalen Netzwerkmedium (WLAN-Medium) übertragen
möchte,
das Medium ab, um festzustellen, ob eine andere Station gerade überträgt (das
heißt,
ob das Medium besetzt ist). Ist dies nicht der Fall, kann die Sendung
durchgeführt werden.
Ist das Medium belegt, verzögert
die Station ihre Sendung bis nach dem Ende der derzeitigen Sendung
und einem nachfolgenden Ruhezeitraum. Nachdem sie ermittelt hat,
dass das Medium frei ist, und vor der Datenübertragung kann die Sendestation kurze
Steuerframes (Sendeanforderungs(RTS)- und Sendebereitschafts(CTS)-Frames) mit einer
Empfangsstation austauschen. Die Steuerframenachrichtendauer ist
als Netzwerkzuordnungszeiger (network allocation vector = NAV) bekannt,
und alarmiert alle anderen Stationen im Medium auf wirksame Weise, sich
für die
Dauer der Datenübertragung
zurückzuziehen.
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In
der PCF ist ein Punktkoordinator (PC) verwendet, um die Sendungen
der Benutzerstationen zu koordinieren. Der Punktkoordinator dient
als Abruf-Master und ruft alle Benutzerstationen, die durch PCF
abgerufen werden können,
ab, um zu ermitteln, welche Benutzerstationen übermitteln können. Der PC
kann in einem Zugangspunkt (AP) angeordnet sein, der drahtlosen,
mobilen Benutzerstationen (MTs) Zugang zum WLAN bereitstellt. In
der PCF kann eine Benutzerstation eine abrufbare Benutzerstation
(Benutzerstation, die abgerufen werden möchte) oder eine nicht abrufbare
Benutzerstation (Benutzerstation, die nicht durch den PC abgerufen wird)
sein. Eine Benutzerstation, die abgerufen wird, kann dann nur eine
MAC-Protokoll-Dateneinheit (MSDU) übermitteln. Die Benutzerstation
muss erneut abgerufen werden, um ein weiteres Mal zu übermitteln.
Endet eine bestimmte Übermittlung
erfolglos, kann die Benutzerstation die Daten nicht erneut übermitteln,
bevor sie erneut durch den PC abgerufen wird. Dadurch schafft die
PCF einen konfliktfreien Mechanismus zur Festlegung, welche Benutzerstation
das Recht zur Übertragung
aufweist.
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Ein
802.11-WLAN basiert auf einer netzartigen Architektur, in der das
System in Zellen unterteilt ist. Jede Zelle wird als Basisdienstgerät (basic
service set = BSS) bezeichnet und durch eine Basisstation, die als
Zugangspunkt (AP) bezeichnet wird, gesteuert. Die DCF und die PCF
bestehen nebeneinander und arbeiten gleichzeitig innerhalb eines
BSS. Die DCF kann für
die Best-Effort-Verkehrsbereitstellung,
und die PCF für
die Echtzeitverkehrsbereitstellung verwendet werden.
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1 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm der PCF/DCF-Zeiträume. Arbeitet ein PC in einem
BSS, so wechseln sich die beiden Zugangsverfahren (DCF und PCF)
ab, wobei ein Konkurrenz-Zeitraum (CP) 4 einem konfliktfreien
Zeitraum (CFP) 2 folgt. CFPs und CPs wechseln einander
ab. Diese Zeiträume können dynamisch
auf Grundlage der Menge abgerufener Benutzerstationen eingestellt
werden. Jede Benutzerstation, die ihre Bereitschaft, abgerufen zu werden,
angezeigt hat, wird einmal pro CFP abgerufen. Ein Netzwerkzuordnungszeiger
(NAV) 8 verlängert
die Mitteilungsdauer und alarmiert andere im Medium, sich zurückzuziehen
und für
die Dauer der Übertragung
nicht zu versuchen, Zugang zum Medium zu erlangen.
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Somit
definiert der IEEE-Standard 802.11 einen PCF-Grundbetrieb, der imstande ist, der
Funkschnittstelle alleinigen Zugang in Aussicht zu stellen, wodurch
sichergestellt ist, dass keine langen Konkurrenzzeiträume möglich sind.
Der Standard bietet jedoch keinerlei Mechanismen, die einer bestimmten Benutzerschnittstelle
mehr Funkschnittstelle als einmal pro Abrufzeitrum in Aussicht stellen
kann. Des Weiteren stellen die derzeitigen Verfahren keinen Mechanismus
bereit, der basierend auf Dienstgüte-Informationen der oberen
Schicht die Dienstgüte (QoS)
in der Funkschnittstelle auf Netzwerkebene bewahrt.
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Das
Dokument Ranasinghe R S et al: Impact of Polling Strategy on Capacity
of 802.11 Based Wireless Multimedia LANs, IEEE, 28. September 1999,
XP010354936, untersucht die Auswirkungen von Abrufsystemen im drahtlosen
Netzwerk auf 802.11-Basis mit Sprach-, Video- und Datenverkehr. Das
Dokument schlägt
ein Ablaufplanungsschema basierend auf Distributed Deficit Round
Robin (DDRR)/Deficit Round Robin (DRR) vor, das an der Basisstation
ausgeführt
werden kann. Das Schema kann mit einem drahtlosen lokalen Netzwerk
auf IEEE 802.11-MAC-Protokollbasis verwendet werden, um verzögerungsempfindliche
Verkehrsübermittlungen
während
des konfliktfreien Zeitraums (CFP) zu steuern.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Demgemäß betrifft
die vorliegende Erfindung Verfahren und Vorrichtungen für gewichtete
Punktkoordiationsfunktions(PCF)-Abruflisten für WLAN-Dienstgüte(QoF)-Unterstützung, die
ein oder mehrere der Probleme, die aus den Beschränkungen und
Nachteilen der verwandten Technik entstehen, beseitigen.
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In
einer Erscheinungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
für gewichteten
Abrufbetrieb von Benutzerstationen in einem drahtlosen lokalen Netzwerk
(WLAN), das folgende Schritte umfassen kann: Erlangen von Informationen
bezüglich WLAN-Benutzerstationen;
Zuweisen eines gewichteten Abruffaktors zu jeder WLAN-Benutzerstation basierend
auf den Informationen; Vergeben einer Benutzerstationsidentifikation
für jede
WLAN-Benutzerstation
in Zusammenhang mit bestimmten Echtzeitdaten mindestens einmal in
der Abrufliste (38), basierend auf dem gewichteten Abruffaktor
jeder WLAN-Benutzerstation;
und Abrufen von WLAN-Benutzerstationen, deren Benutzerstationsidentifikation in
der Abrufliste (38) aufscheint, basierend auf einer Anzahl
von Malen, die jede WLAN-Benutzerstationsidentifikation in der Abrufliste
aufgelistet ist.
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Die
Informationen können
Informationen bezüglich
der Dienstgüte
(QoS) sein, und das Abrufen kann während eines Übertragungszeitraums
erfolgen. Die QoS-Informationen können Ankündigungsinformationen, eine
Menge an Echtzeitverkehr, der von mindestens einer WLAN-Benutzerstation kommt und
an mindestens eine gerichtet ist, ein Benutzerprofil mindestens
einer WLAN-Benutzerstation und/oder
eine Menge an Bandbreite, die durch mindestens eine WLAN-Benutzerstation
verbraucht wird, umfassen. Jeder gewichtete Abruffaktor kann eine Anzahl
von Malen anzeigen, die jede WLAN-Benutzerstation abzurufen ist.
Jede WLAN-Benutzerstation kann durch einen Punktkoordinator abgerufen
werden. Der Punktkoordinator kann in einem Zugangspunkt angeordnet
sein, der drahtlosen WLAN-Benutzerstationen Zugang zum WLAN bereitstellen
kann.
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Die
WLAN-Benutzerstation kann abgerufen werden. Der Übertragungszeitraum kann ein
konfliktfreier IEEE 802.11-Zeitraum
(CFP) sein. Die WLAN-Benutzerstation kann eine mobile Benutzerstation
sein. Mindestens eine WLAN-Benutzerstation kann
mindestens einmal während
des Übertragungszeitraums
abgerufen werden. Mindestens eine WLAN-Benutzerstation kann mindestens
einmal während
jedes zweiten Übertragungszeitraums
abgerufen werden.
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In
einer anderen Erscheinungsform kann die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Übertragen von
Daten basierend auf dem gewichteten Abrufbetrieb von Benutzerstationen
in einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) betreffen, wobei das
Verfahren die folgenden Schritte umfassen kann: Trennen von Daten,
die übertragen
werden sollen, in Best-Effort-Daten und Echtzeitdaten; Speichern
der Best-Effort-Daten in einer Best-Effort-Warteschlange; Speichern der Echtzeitdaten
in einer Echtzeitwarteschlange; Erlangen von Informationen bezüglich mindestens
einer WLAN-Benutzerstation, die mit bestimmten Echtzeitdaten in
Zusammenhang steht; Zuweisen eines gewichteten Abruffaktors zu jeder
der mindestens einen WLAN-Benutzerstationen basierend auf den Informationen;
Vergeben einer Benutzerstationsidentifikation für jede der mindestens einen
WLAN-Benutzerstationen mindestens einmal in einer Abrufliste, basierend
auf dem gewichteten Abruffaktor jeder der mindestens einen WLAN-Benutzerstationen;
und Abrufen von WLAN-Benutzerstationen, deren Benutzerstationsidentifikation
in der Abrufliste aufscheint, basierend auf der Anzahl von Malen,
die jede WLAN-Benutzerstationsidentifikation in der Abrufliste aufgelistet
ist. Jede abgerufene WLAN-Benutzerstation kann während eines Übertragungszeitraums
die zugehörigen
Echtzeitdaten übertragen.
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Die
Informationen können
Informationen in Zusammenhang mit der Dienstgüte (QoS) sein. Die Informationen
bezüglich
Dienstgüte
können
Ankündigungsinformationen,
eine Menge an Echtzeitverkehr, der von mindestens einer WLAN-Benutzerstation
an mindestens eine gerichtet ist, ein Benutzerprofil mindestens
einer WLAN-Benutzerstation, und eine Menge an Bandbreite, die durch
mindestens eine WLAN-Benutzerstation verbraucht wird, umfassen. Jeder
gewichtete Abruffaktor kann eine Anzahl von Malen anzeigen, die
jede WLAN-Benutzerstation abzurufen ist. Der Übertragungszeitraum kann ein
konfliktfreier IEEE 802.11-Zeitraum (CFP) sein. Die WLAN-Benutzerstation
kann eine mobile Benutzerstation sein.
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In
einer weiteren Erscheinungsform kann die vorliegende Erfindung ein
Dienstgüte(QoS)-System, das
gewichteten Abrufbetrieb von WLAN-Benutzerstationen für ein drahtloses
lokales Netzwerk (WLAN) bereitstellt, betreffen, das System umfassend:
ein WLAN, mindestens einen Zugangspunkt, der wirkend mit dem WLAN
verbunden ist, und mindestens eine WLAN-Benutzerstation. Der Zugangspunkt
kann eine Echtzeitdatenwarteschlange; eine Best-Effort-Daten-Warteschlange;
einen Datenpaketklassierer, wobei der Datenpaketklassierer Daten in
Echtzeitdaten und Best-Effort-Daten trennt; einen Datenübertragungsmanager,
wobei der Datenübertragungsmanager
die Echtzeitdaten in der Echtzeitdatenwarteschlange und die Best-Effort-Daten
in der Best-Effort-Daten-Warteschlange speichert; und eine Abrufliste
umfassen. Die mindestens eine WLAN-Benutzerstation kann wirkend mit dem
mindestens einen Zugangspunkt verbunden sein. Der Datenübertragungsmanager
kann Dienstgüte-Informationen bezüglich der
mindestens einen WLAN-Benutzerstation erlangen und jeder der mindestens
einen WLAN-Benutzerstationen einen gewichteten Abruffaktor basierend
auf den Informationen bezüglich der
Dienstgüte
(QoS) zuweisen. Der Datenübertragungsmanager
kann für
jede der mindestens einen WLAN-Benutzerstationen in Zusammenhang
mit bestimmten Echtzeitdaten mindestens einmal in der Abruflistenwarteschlange
basierend auf dem gewichteten Abruffaktor jeder der mindestens einen WLAN-Benutzerstationen
eine Benutzerstationsidentifikation vergeben. Der Datenübertragungsmanager
kann WLAN-Benutzerstationen
abrufen, deren Benutzerstationsidentifikation in der Abruflistenwarteschlange
aufscheint, basierend auf einer Anzahl von Malen, die jede WLAN-Benutzerstationsidentifikation
in der Abrufliste aufgelistet ist. Jede aufgerufene WLAN-Benutzerstation
kann während
eines Übertragungszeitraums
die zugehörigen
Echtzeitdaten übertragen.
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Der Übertragungszeitraum
kann ein konfliktfreier IEEE 802.11-Zeitraum (CFP) sein. Die WLAN-Benutzerstation
kann eine mobile Benutzerstation sein. Die QoS-Informationen können Ankündigungsinformationen,
eine Menge an Echtzeitverkehr, der von mindestens einer WLAN-Benutzerstation kommt
und an mindestens eine gerichtet ist, ein Benutzerprofil mindestens
einer WLAN-Benutzerstation
und/oder eine Menge an Bandbreite, die durch mindestens eine WLAN-Benutzerstation
verbraucht wird, umfassen.
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Andere
beispielhafte Ausführungsformen und
Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch Durchsicht der vorliegenden
Offenbarung und der beiliegenden Zeichnungen in Erfahrung gebracht werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist im Folgenden in der ausführlichen
Beschreibung unter Bezugnahme auf die angegebene Mehrzahl von Zeichnungen durch
nicht einschränkende
Beispiele bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung weiter beschrieben, wobei ähnliche
Bezugsziffern überall
in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen ähnliche Bauteile bezeichnen
und wobei:
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1 ein
Zeitablaufdiagramm beispielhafter PCF/DCF-Zeiträume ist;
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2 ein
Blockdiagramm eines beispielhaften auf Dienstgüte (QoS) achtenden Systems
mit einem WLAN, das mit einem IP-Netz verbunden ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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3 ein
Blockdiagramm beispielhafter Details einer mobilen Benutzerstation
und eines Zugangspunktes in einem beispielhaften WLAN-QoS-System
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist; und
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4 ein
Blockdiagramm einer beispielhaften gewichteten Abrufliste gemäß der vorliegenden Erfindung
ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
hierin gezeigten Einzelheiten dienen als Beispiel und zum Zweck
einer veranschaulichenden Erläuterung
der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Durch die Beschreibung in Zusammenhang
mit den Zeichnungen wird für
Fachleute ersichtlich, wie die verschiedenen Formen der vorliegenden
Erfindung in die Praxis umgesetzt werden können.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Systeme für die Verwaltung
zwischen einer Abrufliste und einem Dienstgüte(QoS)-Verwalter. Der QoS-Verwalter
kann für
jede WLAN-Benutzerstation auf Grundlage verschiedener Informationen
einen Gewichtungsfaktor festlegen. Diese Informationen können zum
Beispiel umfassen, wie viel Bandbreite die Benutzerstation verbraucht,
Benutzerstationsbenutzerprofilinformationen, den Status der drahtlosen Verbindung
mit dem Netzwerk und/oder Informationen bezüglich der Dienstgüte. Der
Gewichtungsfaktor kann verwendet werden, um festzustellen, wie viele
Male eine bestimmte Benutzerstation während eines CFP abgerufen werden
kann. Das Durchführen eines
mehrfachen Abrufens pro Benutzerstation per CFP ist vorteilhaft,
da die Benutzerstation zum Beispiel mehrere aktive Echtzeitverbindungen
aufweisen könnte,
und/oder die Sprach-/Videoverzögerung andernfalls
inakzeptabel werden könnte.
Daher kann in Verfahren und Systemen gemäß der vorliegenden Erfindung
eine gewünschte
oder geforderte Dienstgüte
(QoS) erzielt werden, und Echtzeitverkehrsdienste können angemessen
unterstützt
werden.
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QoS
ist ein subjektives Maß der
Dienstqualität,
die einem Teilnehmer oder einem Benutzer vom System bereitgestellt
wird. Im Gegensatz zu herkömmlichem
Datenverkehr, können
Multimediaströme
an die Netzwerke, die sie übertragen,
aufgrund der möglichen
Bandbreiten- und Verzögerungsempfindlichkeiten
der Multimediaströme
Ansprüche
bezüglich
Dienstgüte
stellen. Drahtlose Best-Effort-Verkehrsbereitstellung über Internet-Protokoll
(IP) garantiert die Bereitstellung von Paketen in der richtigen Reihenfolge,
rechtzeitig oder überhaupt,
nicht. QoS betrifft das Bereitstellen bestimmter Garantien bezüglich Bandbreite,
Latenzzeit, Stabilitätsanforderungen,
etc. für
Echtzeitverkehr über
IP-Netze, die ein akzeptables Qualitätsniveau in einer Art und Weise, die
dem Multimediaverkehr ermöglichen,
nebeneinander mit herkömmlichem
Datenverkehr auf demselben Netzwerk zu bestehen, sicherstellen.
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2 ist
ein Blockdiagramm eines beispielhaften auf Dienstgüte (QoS)
achtenden Systems mit einem WLAN, das mit einem IP-Netz verbunden
ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung. Eine mobile Benutzerstation (MT) 12 ist über eine
drahtlose Verbindung mit einem Zugangspunkt (AP1 oder AP2) 14 und
einem WLAN 16 verbunden. Obwohl nur ein MT gezeigt ist,
kann jedem Zugangspunkt 14 eine Mehrzahl mobiler Benutzerstationen
zugeordnet sein. In diesem beispielhaften System ist ein WLAN über einen
IP-Router 18 mit einem Internet-Rückgrat (Backbone) 20 verbunden.
Informationsverkehr kann stromabwärts vom Internet zu einem Zugangspunkt und
dann zu einer mobilen Benutzerstation, oder stromaufwärts von
einer mobilen Benutzerstation durch einen Zugangspunkt zum Internet
fließen.
Informationsverkehr kann auch von/zu einer mobilen Benutzerstation
zu/von irgendeinem Gerät
im WLAN, oder von/zum Internet zu/von irgendeinem Gerät im WLAN fließen. Obwohl
in dieser beispielhaften Ausführungsform
ein WLAN mit einem IP-Netz verbunden ist, kann das WLAN mit irgendeiner
Art von Netzwerk oder überhaupt
keinem Netzwerk verbunden sein, und trotzdem der Idee der vorliegenden
Erfindung entsprechen und in ihrem Umfang enthalten sein.
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3 ist
ein Blockdiagramm beispielhafter Details einer mobilen Benutzerstation
und eines Zugangspunktes in einem beispielhaften WLAN-QoS-System
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Daten in Aufwärtsrichtung
(Daten von der mobilen Benutzerstation zum Zugangspunkt) und Daten in
Abwärtsrichtung
(Daten vom Zugangspunkt zur mobilen Benutzerstation) können in
Best-Effort(BE)-Daten und Echtzeit(RT)-Daten getrennt werden. Es
kann ein Mechanismus vorhanden sein, der die IP-Pakete auf Basis
statischer Verkehrsfilter (TCP-Port-Nummern, IP-Adressen, etc.)
oder dynamischer Verkehrsfilter (dieselben wie die statischen, jedoch
dynamisch veränderbar)
einstuft, der verwendet werden kann, um die BE-Daten von den RT-Daten
zu unterscheiden. Die vorliegende Erfindung vereinigt QoS-Informationen
der offene Kommunikationsschicht (open system interconnection =
OSI) 3 (das heißt,
die Verkehrsfilter) und Warteschlangensteuerung der OSI-Schicht 2 (das
heißt
die Übertragungswechsel
zwischen PCF und DCF). Im 802.11-Standard kann der QoS-Mechanismus
der Schicht 2 einfach eine PCF-Nutzung sein.
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In 3 kann
ein QoS-Verwalter 30, der in einem Zugangspunkt (AP) 14 angeordnet
ist, eine Verkehrseinstufungsfunktion 32 umfassen, die BE-Daten
von RT-Daten unterscheidet. Jede mobile Benutzerstation (MT) 12 und
jeder Zugangspunkt 14 können
zwei verschiedene Datenwarteschlangen aufweisen, eine für Echtzeit(RT)-Daten 34 und
eine für
Best-Effort(BE)-Daten 36. Der gesamte Echtzeitverkehr einer
bestimmten MT kann an eine entsprechende RT-Datenwarteschlange 34 vergeben
werden. Wie oben erwähnt,
werden RT-Daten während einer
CFP übermittelt,
während
BE-Daten während einer
CP übermittelt
werden. RT-Datenwarteschlangen 34 und BE-Datenwarteschlangen 36 in
einer AP-Plattform 14 können
per Benutzerstation 12 ausgeführt werden (das heißt, eine
BE- und eine RT-Datenwarteschlange für jede Benutzerstation, die
dem Zugangspunkt (AP) zugeordnet ist). Wenn Datenpakete als RT-Verkehr
behandelt werden sollen, kann die entsprechende MT-Identifikation
auf eine RT-Warteschlangen-PCF-Abrufliste 38 gesetzt werden.
Die Abrufliste 38 erkennt mobile Benutzerstationen, die
während
dem nächsten
CFP vom AP abgerufen werden. Nachdem sie abgerufen worden ist, wird
eine mobile Benutzerstation, die Echtzeitdaten zu versenden/zu empfangen
hat, diese Übertragung durchführen.
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Der
QoS-Verwalter 30 kann QoS-Informationen von IP-Paket-Kennsätzen in
Daten an den/vom AP 14 und/oder durch ausdrückliche
Reservierungen, die durch die mobilen Benutzerstationen erfolgt sind,
erlangen. Basierend auf den QoS-Informationen können die Datenpakete dann entweder
an eine BE-Warteschlange 36 oder eine RT-Warteschlange 34 vergeben
werden, die während
eines CP beziehungsweise CFP entleert werden. Ebenso kann jede mobile
Benutzerstation 12 einen QoS-Verwalter 40 aufweisen,
der eine Verkehrseinstufungsfunktion 42, eine Echtzeitdatenwarteschlange 44 und
eine Best-Effort-Datenwarteschlange 46 umfasst.
Die Erkennung und Trennung der Daten in RT-Daten und BE-Daten kann
durch irgendein Verfahren und/oder irgendeine Vorrichtung erreicht
werden, und trotzdem der Idee der vorliegenden Erfindung entsprechen und
in ihrem Umfang enthalten sein. Die mobile Benutzerstation 12 und
der Zugangspunkt 14 können auf
der physikalischen Schicht über
eine WLAN-Netzwerk-Schnittstellenkarte
(NIC) 48 kommunizieren.
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In
Verfahren und Systemen für
gewichtete PCF-Abruflisten gemäß der vorliegenden
Erfindung ermöglicht
eine verbesserte Abruflistenverarbeitung eine Anpassungsfähigkeit
des Abrufbetriebs der WLAN-Benutzerstationen.
Anstatt Benutzerstationen (zum Beispiel mobile Benutzerstationen)
einmal während
jedes CFP (nach 802.11-Standard) abzurufen, kann eine bestimmte
Benutzerstation nur einmal jeden zweiten CFP (was im Widerspruch
zum 802.11-Standard stehen könnte,
der erfordert, dass jede Benutzerstation, die abgerufen werden kann, einmal
pro CFP abgerufen wird), oder mehrere Male während eines einzigen CFP (kompatibel
mit dem 802.11-Standard) abgerufen werden.
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Im
Allgemeinen informiert eine Benutzerstation einen Zugangspunkt über die
PCF-Abrufbarkeit der Benutzerstation (das heißt, den Wunsch der Benutzerstation,
abgerufen zu werden, da sie eine Datensendung aufweisen könnte) in
einer Verbindungsanforderungsnachricht. Damit wird die Benutzerstation
zu einer Benutzerstation, die abgerufen werden kann. Benutzerstationen,
die abgerufen werden können,
werden während
eines CFP durch einen AP abgerufen. Eine Wiederverbindungsnachricht,
welche die Abrufbarkeit der Benutzerstation ändert (zum Beispiel war die
Benutzerstation abrufbar, wünscht
jetzt aber nicht abrufbar zu sein, oder umgekehrt), kann von einer
Benutzerstation zu einem AP geschickt werden. Abrufbare Benutzerstationen
können
in einer Abrufliste aufgelistet sein. Während eines CFP ruft der AP
jede Benutzerstation ab, die in der Abrufliste für diesen AP aufgelistet worden
ist. Der 802.11-Standard gibt an, dass irgendeine Benutzerstation
nochmals abgerufen werden kann, wenn der konfliktfreie Zeitraum
noch aktiv ist, nachdem jede Benutzerstation, die in der Abrufliste
aufgelistet ist, einmal abgerufen worden ist. Benutzerstationen
können
pro CFP so oft abgerufen werden, so oft die jeweilige Benutzerstation
in der Abrufliste aufgelistet ist.
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Eine
gewichtete Abrufliste ermöglicht,
dass Benutzerstationen mit Echtzeitdaten öfter als einmal pro Abrufzeitraum
abgerufen werden. Das Abrufen der Benutzerstationen kann durch einen
Gewichtungsfaktor, der jeder Benutzerstation zugewiesen ist, bestimmt
werden. Zum Beispiel kann ein Gewichtungsfaktor = 1, der einer Benutzerstation
zugewiesen ist, angeben, dass diese Benutzerstation während jedes
CFP einmal abgerufen wird, während
ein Gewichtungsfaktor = 3, der einer anderen Benutzerstation zugewiesen
ist, angibt, dass diese zweite Benutzerstation 3 Mal während jedes
CFP abgerufen werden kann. Der Gewichtungsfaktor kann irgendeine
positive Zahl zwischen 0 und X sein, wobei X = maximale Länge des
Abrufzeitraums/maximale Paketgröße. Der
Gewichtungsfaktor für
jede Benutzerstation kann ein spezifischer Wert für jeden
einzelnen CFP sein. Der Gewichtungsfaktor für eine oder mehrere Benutzerstationen
kann jedoch zwischen CFPs verändert
werden, um für
den nächsten
CFP andere Werte aufzuweisen. Eine Abrufliste abrufbarer Benutzerstationen
kann basierend auf dem Gewichtungsfaktor jeder Benutzerstation aktualisiert
werden. Um die kleinstmögliche
Verzögerung
und eine ausreichende Bandbreite für Echtzeitverbindungen sicherzustellen,
kann ein AP Benutzerstationen mit aktiven Echtzeitverbindungen auf
der Abrufliste vor allen anderen Benutzerstationen anordnen. Die
Abrufliste kann unter der Steuerung eines QoS-Verwalters oder irgendeiner
anderen Verwaltungseinheit erstellt werden. Die Abrufliste kann auf
Basis verschiedener Informationen, zum Beispiel aktuelle Echtzeit"-Verbindungen", Dienstgüte-Informationen, Benutzerstationsprofile,
etc., erstellt werden.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm einer beispielhaften gewichteten Abrufliste gemäß der vorliegenden
Erfindung. In einer herkömmlichen
Abrufliste, sind alle mobilen Benutzerstationen einmal aufgelistet
und werden gemäß dem 802.11-Standard
einmal abgerufen. In einer gewichteten Abrufliste gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Anzahl von Malen, die jede mobile Benutzerstation
abgerufen werden kann, durch einen zugewiesenen Gewichtungsfaktor bestimmt,
und daher kann, wie in 4 gezeigt ist, eine mobile Benutzerstation
in der Abrufliste abhängig
von dem Gewichtungsfaktor der jeweiligen mobilen Benutzerstation
mehr als einmal aufgelistet sein. In 4 ist die
mobile Benutzerstation 1 (MT1) einmal aufgelistet, während die
mobile Benutzerstation 3 (MT3) dreimal aufgelistet ist. Somit kann
MT1 einmal abgerufen werden, während
MT3 dreimal während
eines bestimmten CFP abgerufen werden kann. Für den nächsten CFP können die
mobilen Benutzerstationen ihre Abrufbarkeit geändert haben, und/oder der AP
kann die Gewichtungsfaktoren für
ein oder mehrere mobile Benutzerstationen geändert haben, wodurch er Änderungen
der CFP-Abrufliste für
den kommenden CFP bewirkt.
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Die
Bestimmung und/oder Änderung
des Gewichtungsfaktors kann auf Informationen in Zusammenhang mit
der Dienstgüte
(QoS) basieren. Ein QoS-Verwalter kann QoS-Informationen durch wohlbekannte
QoS-Mechanismen, zum Beispiel differenzierende Dienste (eine kleine
Bitstruktur in jedem Paket wird dazu verwendet, ein Paket zu markieren, damit
es an jedem Netzwerkknoten eine bestimmte Beförderungsbehandlung, oder Per-Hop-Behandlung, erfährt), integrierte
Dienste (der Transport von Audio-, Video-, Echtzeit- und klassischem
Datenverkehr innerhalb einer einzigen Netzwerkinfrastruktur), VoIP-Signalisierung, Ankündigungsinformationen, etc.,
erlangen. Auch alle anderen Mechanismen zum Erlangen von Informationen
bezüglich
der Dienstgüte entsprechen
der Idee der vorliegenden Erfindung und sind in ihrem Umfang enthalten.
Auch Informationen, die nicht in Zusammenhang mit der Dienstgüte (QoS)
stehen, können
erlangt und zur Festlegung der Gewichtungsfaktoren für jede Benutzerstation
verwendet werden. Daher entsprechen alle Informationen oder Verfahren
zum Bestimmen von Gewichtungsfaktoren für Benutzerstationen für den Abrufbetrieb
der Benutzerstationen während
eines CFP der Idee der vorliegenden Erfindung und sind in ihrem Umfang
enthalten. Die Bestimmung der Gewichtungsfaktoren kann ausführungs-
oder anwendungsspezifisch sein. Rufeinlasssteuerung (call admission control
= CAC) (die eingeräumte
Ressourcen verfolgt und festlegt, ob zusätzliche Ressourcen, zum Beispiel
einer Benutzerstation mit einer neuen Internet-Telefonie-Verbindung, zugewiesen
werden können)
kann verwendet werden, um die Gesamtzahl der Benutzerstationen in
der Abrufliste zu beschränken.
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Das
Trennen von IP-Sprach-/Videoverkehr von herkömmlichem IP-Datenverkehr ist
ein entscheidender Vorgang, um verlässlichen IP-Stimmenverkehr über ein
drahtloses LAN bereitzustellen. Diese Verkehrsaufteilung und Vorrangigkeit
muss auch in Schicht 2 ausgeführt werden. PCF schafft ein
Instrument zum Steuern der Bereitstellung von RT-Verkehr und BE-Verkehr
in derselben Funkschnittstelle. Somit ist es vorteilhaft, eine Dienstgüte-Verwaltung einzusetzen,
in der gewichtete Abruflisten verwendet werden.
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Es
wird davon Kenntnis genommen, dass die oben stehenden Beispiele
ausschließlich
zum Zweck der Erklärung
bereitgestellt worden sind, und in keiner Weise als Einschränkung der
vorliegenden Erfindung auszulegen sind. Obwohl die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden
ist, versteht sich, dass die Worte, die hierin verwendet worden
sind, Worte der Beschreibung und Veranschaulichung, und nicht Worte
der Einschränkung
sind. Änderungen
können
innerhalb des Anwendungsbereichs der angehängten Ansprüche, wie sie gegenwärtig festgesetzt
sind und gegebenenfalls ergänzt
werden, erfolgen, ohne vom Umfang und der Idee der vorliegenden
Erfindung in all ihren Erscheinungsformen abzuweichen. Obwohl die
vorliegende Erfindung hierin unter Bezugnahme auf bestimmte Verfahren,
Materialien und Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf
die hierin offenbarten Einzelheiten beschränkt, sondern umfasst vielmehr
alle funktionell gleichwertigen Anordnungen, Verfahren und Anwendungen,
die im Umfang der angehängten
Ansprüche
enthalten sind.