专利名称：补偿多径衰落的多链路调度的利记博彩app
技术领域：
一般来说，本发明涉及通信节点中的方法、通信节点和无线通信系统。更具体来说，本发明涉及改进无线通信系统中的带宽利用。
背景技术：
在无线通信系统中，多径衰落可描述为可引起主要比特错误的非常迅速的衰落条件，这可能导致丢掉帧/分组丢弃。对于对丢失极敏感的数据、例如高清晰度电视(HDTV)流等，这可引起对于最終用户而言极显著的服务降级。衰落与信号的衰减相关。不同类型的衰落的示例可以是
1.雨衰(相当缓慢衰减包络)；
2.散焦和管道(长事件、相当迅速包络)；
3.多径传播衰落(非常迅速的包络和快速事件)。防止多径衰落在大多数情况下往往通过使用间隔开一定距离、如间隔开数米安装的两个不同天线来执行。如果正确执行了两个天线之间的距离的计算，则这些天线中的至少ー个将在多径衰落条件期间具有良好信号。对于基于准同步数字体系结构(H)H)/时分复用(TDM)的业务，在传统上，通过以1+1配置(两个传送器发送相同数据)配置附连到天线的无线电单元，来防止多径衰落，其中一个接收器为主动而另ー个接收器为被动，并且接收器交換信道取决于哪ー个无线电单元具有最佳信号质量。在微波无线电链路域中引入基于原始分组的数据时，变得有可能执行数据流的第I层(LI)分段，以便提供2+0保护方案或者在更多无线电单元的情况下提供n+0保护方案。2+0保护方案暗示存在两个主动传送器。在所接收数据流之一有错误(链路故障)的情况下，容量将降低一个链路。这种配置提供至少两倍带宽利用，原因在于数据无需同时在两个信道上发送。在多径衰落情形的情况下，2+0对中的无线电信道之一因衰落而将开始接收比特错误。由于在两个链路上共享数据而不是复制数据(对于1+1)，所以将发生不是由服务质量(Q0S)机构来控制的分组丢弃。现有QoS机构可向传送器提供质量反馈。可通过若干方式来提供质量反馈，例如如果无线电单元支持特征自动传输功率控制(ATPC)，则将连续地向接收器提供来自该跳的另ー侧上的对应接收器的信号強度的信息。另ー个示例可以是在如下情况中无线电単元支持自适应调制，其中将质量信息从该跳的另ー侧上的接收器发送给传送调制解调器，以便按照所接收信号质量来调整其调制方案。现有解决方案具有若干缺点
1+1 不良带宽利用(50%)。高优先级数据的良好保护；
2+0 良好带宽利用(高达100%)，但针对多径衰落是高优先级数据的不良保护； 1+1/2+0:低优先级数据的良好带宽利用(100%)，高优先级数据的不良利用(50%)，但在多径衰落期间针对高优先级数据的分组丢弃的良好保护。
发明内容
因此，本发明的ー个目的是提供ー种用于无线通信系统中的改进带宽利用的方法。按照本解决方案的第一方面，此目的通过第一通信节点中用于改进无线通信系统中的带宽利用的方法来实现。该系统包括第一通信节点与第二通信节点之间的至少两个通信链路。该方法的第一步骤是接收数据。然后，指示数据属于与链路质量相关的类别。类别的数量与通信链路的数量相关。下一个步骤是在至少两个通信链路之一上向第二通信节点发送数据之前基于至少两个通信链路的通信链路质量測量来确定链路质量，该链路是基于所接收质量測量来选择的。按照本解决方案的第二方面，此目的通过无线通信系统中用于改进带宽利用的第一通信节点来实现。该系统包括第一通信节点与第二通信节点之间的至少两个通信链路。 第一通信节点包括设置成接收数据的接收器。节点还包括调度器，该调度器设置成指示数据属于与链路质量相关的类别，并且设置成将类别的数量与通信链路的数量相关。质量评估器包含在节点中，并且设置成基于至少两个通信链路的通信链路质量測量来确定链路质量。此外，第一通信节点包括传送器，该传送器设置成在至少两个通信链路之一上向第二通信节点传送数据，该链路是基于所接收质量測量来选择的。按照本解决方案的第三方面，此目的通过用于改进带宽利用的无线通信系统来实现。该系统包括第一通信节点与第二通信节点之间的至少两个通信链路。第一通信节点设置成接收数据，并且指示数据属于与链路质量相关的类别。第一节点还设置成将类别的数量与通信链路的数量相关，基于至少两个通信链路的通信链路质量測量来确定链路质量，并且在至少两个通信链路之一上向第二通信节点传送数据，该链路是基于所接收质量測量来选择的。第二通信节点设置成接收所传送数据，聚集所传送数据，并且向接收器传送所聚集数据。由于将数据与链路质量相关并且使用通信链路质量的測量，所以数据被分类为对分组丢失和比特错误非常敏感。因此，可确保在衰落条件期间在具有最佳质量的微波无线电链路上发送对丢失敏感的数据，以便使这种类型的业务的分组丢失为最小，并且同时确保高链路利用率，这改进带宽利用。本技术提供许多优点，其示例的非详尽列表如下。本解决方案的优点在于，可利用几乎全带宽，同时仍然能够保证高优先级、对丢失敏感的数据的低比特错误率/分组丢弃。本解决方案是简单的，并且该机构可在很大程度上在当前调制解调器和无线电単元中通过现场可编程门阵列(FPGA)更新或者通过软件来实现。通过在调制解调器缓冲器级之后重新路由每个可应用数据报，可使对衰落的响应时间非常迅速。另ー个优点在于，可补偿带宽的差所引起的延迟变化，以便为对抖动极敏感的数据提供低分组延迟变化(rov)。本解决方案并不局限于上述特征和优点。本领域的技术人员在阅读以下详细描述时将会知道附加特征和优点。
现在通过參照示出本解决方案的实施例的附图，在以下详细描述中更详细地进ー步描述本解决方案，附图包括
图I是示出通信系统的框 图2a和图2b是示出按照本解决方案的方法的实施例的框 图3a和图3b是示出按照本解决方案的方法的备选实施例的框 图4a和图4b是示出按照本解决方案的方法的另外备选实施例的框 图5是示出按照本解决方案的方法的实施例的流程 图6是示出通信节点的实施例的示意框图。
具体实施例方式本解决方案的概念确保在衰落条件期间具有最佳质量的无线通信链路、例如微波无线电链路上发送对丢失敏感的数据和高优先级数据，以便使这种类型的业务的分组丢失为最小，并且同时确保基于分组的无线通信系统中的高链路利用率。对丢失极敏感的数据例如可以是高清晰度电视(HDTV)流等，其中衰落可引起对于最終用户而言极显著的服务降级。其中发送低优先级或者对丢失不敏感的数据的通信信道的质量不是那么关键。本解决方案基于并行使用多个微波无线电链路以便提供针对多径衰落的保护。换言之，将质量反馈信息发送给控制业务分离的选择机构，即哪一种类型的数据在哪ー个无线电信道上发送。可通过在以太网和因特网协议(IP)数据报的情况下使用诸如奇偶(P)位、差分服务码点(DSCP)和服务类型(TOS)值之类的常规机构来执行业务分离。将信号质量反馈信号馈送到质量评估器，质量评估器向分组转发机构提供信息。图I示出使用诸如微波无线电技术之类的技术的无线通信系统100。无线通信系统100包括通信节点，例如第一通信节点101和第二通信节点105。第一通信节点101可以是传送节点，而第二通信节点105可以是接收节点，或者第一通信节点101可以是接收节点，而第二通信节点105可以是传送节点。节点101、105可以是例如微波无线电链路站点。第三通信节点125向第一通信节点101提供待发送给装置120的数据。第三通信节点125例如可以是提供视频数据流的服务器。通信节点101、105经由至少两个通信链路110、112相互通信。通信链路110、112可以是使用任何适当通信协议的有线或无线的，例如微波无线电链路、光学链路等。第二通信节点105可经由有线或无线的通信链路115与诸如计算机或TV 120之类的装置进行通ィ目。图2a示出在正常条件(即，没有衰落)期间的按照本解决方案的方法的实施例，以及图2b示出具有衰落的相同实施例。在正常条件期间，如图2a所示，当没有衰落存在吋，使用调度和负荷共享机构(即，数据段的反向复用或者按帧无线电选择)在两个通信链路204上发送高优先级以及对丢失敏感的业务以及较低优先级业务。分离202输入数据业务，以便识别高优先级业务类和低优先级业务类。将高优先级业务类中的数据放置在一个队列 中，而将低优先级业务类中的数据放置在另ー个队列中。服务质量(QoS)调度器203在通信链路204上调度队列。质量评估器209的任务是通过例如收集实时质量信息，并且收集通信链路204的质量统计，来评估通信链路204的质量。可连续测量质量，或者在发生质量变化时将它报告给质量评估器209或调度器203。把来自质量评估器209的输出发送给负责调度数据报和/或数据段并且将其导向适当通信链路204的调度器203。由于图2a的质量评估器209尚未报告通信链路204上的任何衰落，所以在两个通信链路204上从传送器205发送具有高优先级和低优先级的数据。数据由接收器206来接收，由收发器207来聚集并且被进一步传送208。收发器207是具有出口端ロ的某种交换机。接收器206还可负责评估接收链路的质量，并且将其报告给传送器205 (和质量评估器209)。在图2b所示的其中ー个通信链路204突然开始遭受衰落(比特错误)的情况下，质量反馈由质量评估器209来接收，质量评估器209向调度器203发送指示以忽略对丢失敏感、高优先级数据的那个信号。调度器203相应地动作，并且将对丢失敏感、高优先级数 据重定向到另一通信链路204的队列，但较低优先级数据是在两个链路204上被发送的。图2a和图2b所公开的解决方案的优点是简单。该机构在很大程度上可在当前调制解调器和无线电单元中通过FPGA或软件更新来实现。如本领域的技术人员所理解，通信链路包括调制解调器(未示出)。调制解调器将数据从“原始”数据形式转换为可应用媒体。这表示调制解调器紧密地连接到通信信道，并且要求每个链路ー个。在数据可按照“原始”形式来传送的情况下，不需要调制解调器。图3a示出在正常条件(即，没有衰落)期间按照本解决方案的方法的备选实施例，以及图3b示出具有衰落的相同实施例。在这个备选方案中，在两个收发器310之间、在其相应的缓冲级之后存在连接311。调度器303在传送时采用可由收发器310检测的特殊标志来指示每ー个对丢失敏感的数据报。在衰落的情况下，如同图3b中那样，质量评估器309向收发器310发送信号，从而触发对丢失敏感的数据报直接被发送给另ー收发器310。另ー收发器310则在接收到所转移的对丢失敏感的数据报的情况下将停止正常缓冲器提取。在刚被旁路的数据报没有对丢失敏感标志的情况下，两个缓冲器中的数据可相互交換。结果是，对丢失敏感的数据结束于具有最佳报告质量的通信链路上。图3a和图3b所示的解决方案的优点在于，通过在调制解调器缓冲器级之后重新路由每个可应用数据报，可使对衰落的响应时间非常迅速。图4a示出正常条件(没有衰落)期间的本解决方案的另外备选实施例，以及图4b示出具有衰落的实施例。与图2和图3所示的实施例相比，图4a和图4b所示的实施例还包括用于延迟补偿以便为对丢失和抖动敏感的数据提供恒定延迟的缓冲器412。等待时间补偿缓冲器412在全通信链路容量期间延迟进入的、对丢失和延迟敏感的数据。当链路被损害并且高优先级数据的链路速度因重新路由到无错误链路而降低吋，等待时间补偿缓冲器412将缓冲器412的等待时间调整为零。这表示接收侧上的业务类分离器403将直接向出ロ端ロ 408发送数据。这提供如下优点可补偿带宽的差所引起的延迟变化，以便为对抖动极敏感的数据提供低分组延迟变化(rov)。为了便于说明，业务分离器403在图4中示为单独单元，但是业务分离是在收发器中执行的。实际上，这表示各传送器包含业务分离器和交換机功能性。这意味着，如果收发器检测到它自己的输出具有不良质量，则它将对丢失敏感的业务重定向到另ー个收发器。图3a和图3b以及图4a和图4b所示的没有明确描述的实体对应于相对于图2a和图2b所示且描述的实体。现在将从第一通信节点101的观点来描述上述方法。图5是描述第一通信节点101中用于改进无线通信系统100中的带宽利用的本方法的流程图。如上所述，该系统包括第一通信节点101与第二通信节点105之间的至少两个通信链路110、112。第一通信节点101可以是传送节点，而第二通信节点105可以是接收节点，或者第一通信节点101可以是接收节点，而第二通信节点105可以是传送节点。无线通信系统100可以是微波无线电通信系统，并且至少两个通信链路110、112可以是微波无线电链路。该方法包括将要在第一通信节点101中执行的另外步骤
步骤501
第一通信节点101接收数据。步骤502 第一通信节点101指示数据属于与链路质量相关的类别。类别可包括高优先级以及对丢失敏感的数据。步骤503
将类别的数量与通信链路的数量相关。步骤504
确定基于至少两个通信链路的通信链路质量测量的链路质量。步骤505
这是可选步骤。可在某一队列中基于所接收质量測量来调度来自某ー类别的数据。步骤506
这是可选步骤。可在第一队列和第二队列中调度所接收数据。步骤507
这是可选步骤。可基于所接收质量測量在第一队列与第二队列之间转移数据。步骤508
这是可选步骤。延迟补偿可提供给某ー类别中的数据。步骤509
第一通信节点101在至少两个通信链路110、112之一上向第二通信节点105发送数据。该链路是基于所接收质量測量来选择的。为了执行图5所示的用于改进无线通信系统100中的带宽利用的方法步骤，第一通信节点如图6所示。系统100包括第一通信节点101与第二通信节点105之间的至少两个通信链路110、112。第一通信节点节点101包括接收器601，设置成接收数据；以及调度器602，设置成指示数据属于与链路质量相关的类别，并且设置成将类别的数量与通信链路的数量相关。第一节点101还包括质量评估器603，设置成基于至少两个通信链路110、112的通信链路质量測量来确定链路质量；以及传送器604，设置成在至少两个通信链路110、112之一上向第二通信节点105传送数据。该链路是基于所接收质量測量来选择的。调度器602可设置成基于所接收质量測量在某一队列中调度来自某ー类别的数据。调度器602还可设置成在第一队列和第二队列中调度所接收数据。第一通信节点101还可包括至少ー个收发器606，收发器606设置成基于所接收质量測量在第一队列与第ニ队列之间转移数据。第一通信节点101可包括设置成向某一类别中的数据提供延迟补偿的缓冲器605。用于改进无线通信网络100中的带宽利用的本机构可通过ー个或多个处理器连同计算机可读介质上的用于执行本解决方案的功能的计算机程序代码来实现。上述程序代码还可作为计算机程序产品来提供，例如采取携带用于在被加载到通信节点时执行本解决方案的计算机程序代码的数据载体的形式。一种这样的载体可采取CD ROM盘的形式。但是，采用诸如存储棒之类的其它数据载体是可行的。计算机程序代码还能够作为服务器上的纯程序代码来提供，并被远程下载到通信节点。本解决方案的描述示为单エ通信。但是，这些机构可复制，使得这些机构可用于两 个方向上的业务。即使本发明描述微波衰落情形，但是本发明也可应用于其中携帯对丢失敏感的数据的多个并行数据信道可能经受不同比特错误率和/或链路速度的快速变化的其它领域。应当注意，在本说明中使用吋，术语“包括”用来指定存在所述特征、整数、步骤或组件，但是并不排除存在或添加ー个或多个其它特征、整数、步骤、组件或者它们的集合。本发明可至少部分地通过软件或硬件来实现。还应当注意，任何參考标号并不是限制权利要求书的范围，并且若干“部件”、“装置”和“单元”可由同一个硬件项来表示。还应当强调，在没有背离本发明的情况下，所附权利要求书中所限定的方法的步骤可按照与它们在权利要求书中出现的顺序不同的顺序来执行。上文提及且描述的实施例仅作为示例给出，而不应当是对本发明的限制。因此，以上实施例不应当被用作对本发明的范围的限制，本发明的范围是由所附权利要求书定义的。以下所述专利权利要求书中要求保护的本发明的范围之内的其它解决方案、使用、目的和功能应当是本领域的技术人员清楚知道的。
权利要求
1.ー种在第一通信节点(101)中用于改进无线通信系统(100)中的带宽利用的方法， 所述系统包括所述第一通信节点(101)与第二通信节点(105)之间的至少两个通信链路(110，112)， 所述方法包括下列步骤 -接收(501)数据； -指示(502)所述数据属于与链路质量相关的类别； -将类别的数量与通信链路的数量相关(503)； -基于所述至少两个通信链路(110，112)的通信链路质量測量来确定(504)链路质量; -在所述至少两个通信链路(110，112)之一上向所述第二通信节点(105)发送(509)所述数据，所述链路是基于所述质量測量来选择的。
2.如权利要求I所述的方法，还包括下列步骤 -基于所接收质量測量在某ー队列中调度(505)来自某ー类别的数据。
3.如权利要求I所述的方法，还包括下列步骤 -在第一队列和第二队列中调度(506)所接收数据； -基于所述质量测量在所述第一队列与所述第二队列之间转移(507)所述数据。
4.如权利要求I所述的方法，还包括下列步骤 -向某一类别中的数据提供(508)延迟补偿。
5.如权利要求I所述的方法， 其中，所述第一通信节点(101)是传送节点，而所述第二通信节点(105)是接收节点，或者其中所述第一通信节点(101)是接收节点，而所述第二通信节点(105)是传送节点。
6.如权利要求I所述的方法， 其中，所述无线通信系统(100)是微波无线电通信系统，并且所述至少两个通信链路(110，112)是微波无线电链路。
7.如权利要求I所述的方法， 其中，类别包括高优先级以及对丢失敏感的数据。
8.ー种在无线通信系统(100)中用于改进带宽利用的第一通信节点(101)， 所述系统(100)包括所述第一通信节点(101)与第二通信节点(105)之间的至少两个通信链路(110，112)， 所述第一通信节点(101)包括 接收器￠01)，设置成接收数据； 调度器(602)，设置成指示所述数据属于与链路质量相关的类别，并且设置成将类别的数量与通信链路的数量相关； 质量评估器￠03)，设置成基于所述至少两个通信链路(110，112)的通信链路质量测量来确定链路质量；以及 传送器￠04)，设置成在所述至少两个通信链路(110，112)之一上向所述第二通信节点(105)传送所述数据，所述链路是基于所述质量測量来选择的。
9.如权利要求8所述的第一通信节点(101)， 其中，所述调度器(602)设置成基于所述质量测量在某一队列中调度来自某ー类别的数据。
10.如权利要求8所述的第一通信节点(101)， 其中，所述调度器(602)设置成在第一队列和第二队列中调度所接收数据；以及 其中所述第一通信节点(101)还包括 至少一个收发器(606)，设置成基于所述质量测量在所述第一队列与所述第二队列之间转移所述数据。
11.如权利要求8所述的第一通信节点(101)，还包括 缓冲器￠05)，设置成向某一类别中的数据提供延迟补偿。
12.如权利要求8所述的第一通信节点(101)， 其中，所述第一通信节点(101)是传送节点，而所述第二通信节点(105)是接收节点，或者其中所述第一通信节点(101)是接收节点，而所述第二通信节点(105)是传送节点。
13.如权利要求8所述的第一通信节点(101)， 其中，所述无线通信系统(100)是微波无线电通信系统，并且所述至少两个通信链路(110，112)是微波无线电链路。
14.如权利要求8所述的第一通信节点， 其中，类别包括高优先级以及对丢失敏感的数据。
15.一种用于改进带宽利用的无线通信系统(100)， 所述系统(100)包括第一通信节点(101)与第二通信节点(105)之间的至少两个通信链路(110，112)， 所述第一通信节点(101)设置成 -接收数据； -指示所述数据属于与链路质量相关的类别； -将类别的数量与通信链路的数量相关；-基于所述至少两个通信链路(110，112)的通信链路质量测量来确定链路质量；以及 -在所述至少两个通信链路(110，112)之一上向所述第二通信节点(105)传送所述数据，所述链路是基于所述质量测量来选择的， 所述第二通信节点(105)设置成 -在所述至少两个通信节点(110，112)上接收所传送数据； -聚集所述所传送数据；以及 -将所述所聚集数据传送给接收器。
16.如权利要求15所述的无线通信系统(100)， 其中，所述第一通信节点(101)还设置成基于所述质量测量来调度来自某一类别的数据。
17.如权利要求15所述的无线通信系统(100)， 其中，所述第一通信节点(101)还设置成 -在第一队列和第二队列中调度所接收数据；以及 -基于所述质量测量在所述第一队列与所述第二队列之间转移所述数据。
18.如权利要求15所述的无线通信系统(100)，其中，所述第二通信节点(105)还设置成向某一类别中的数据提供延迟补偿。
19.如权利要求15所述的无线通信系统(100)， 其中，所述第一通信节点(101)是传送节点，而所述第二通信节点(105)是接收节点，或者其中所述第一通信节点(101)是接收节点，而所述第二通信节点(105)是传送节点。
20.如权利要求15所述的无线通信系统(100)， 其中，所述无线通信系统(100)是微波无线电通信系统，并且所述至少两个通信链路(110，112)是微波无线电链路。
21.如权利要求15所述的无线通信系统(100)， 其中，类别包括高优先级以及对丢失敏感的数据。
全文摘要
本解决方案涉及一种在第一通信节点(101)中用于改进无线通信系统(100)中的带宽利用的方法。该系统包括第一通信节点(101)与第二通信节点(105)之间的至少两个通信链路(110，112)。首先，第一节点(101)接收(501)数据。然后，它指示(502)数据属于与链路质量相关的类别。类别的数量与通信链路的数量相关(503)。然后，在至少两个通信链路(110，112)之一上向第二通信节点(105)发送(509)数据之前，确定(504)基于至少两个通信链路(110，112)的通信链路质量测量的链路质量。所选链路基于质量测量。
文档编号H04W72/12GK102668678SQ200980162283
公开日2012年9月12日 申请日期2009年11月3日 优先权日2009年11月3日
发明者K-M.默勒 申请人:瑞典爱立信有限公司