专利名称：执行媒体专用以确保穿越无线网络传送实时数据的服务质量的方法
技术领域：
本发明涉及穿越不准确的传输媒体传送时间敏感数据，例如用于交互应用，通信应用和游戏的实时视听数据。为了满足服务质量，需要调整数据业务，和需要进行带宽专用的时间安排。
背景技术：
在现有技术中，仅根据业务的需求而进行媒体专用。通常不考虑传输媒体的需求和误差状况。
为了穿越无线网络传送实时数据，必须进行媒体专用。由于媒体的误差状况和业务量需求的多样性，媒体专用对媒体状况以及即时请求和反馈应该是自适应和预期的。
发明内容
本发明通过提供系统的方式来执行媒体专用而解决了这些问题；包括把业务需求转换成能够适合媒体状况的规范的形式的装置；聚集该规范以减少所导致的额外开销的装置；将用于每个流的单独媒体专用时间安排合并成统一的媒体专用时间安排的装置；执行媒体专用的装置；执行适应以便调整规范更可靠的装置，和执行监视和报告媒体状况的装置。
通过应用本发明，利用统一的媒体专用时间安排能够有效地实现多流的实时传送。本发明还提供将业务需求规范变换成可与误差状况合并的规范的形式的方法。此外，可以聚集该规范以减少所导致的额外开销。
从下面参考附图对本发明的优选实施例的描述中将会更容易地理解本发明，其中相同的部分用相同的参考数字表示，其中图1是媒体专用时间安排产生的系统处理的示意图；图2是系统处理的流程图；图3是对类别需求表示的实时应用要求的映射表；图4是将所需的数据速率转换成媒体占用持续时间的流程图；图5是聚集媒体占用规范的过程的流程图；图6是媒体专用时间安排的示意图；图7是产生统一的媒体专用时间安排的过程的示意图；图8是生成用于媒体占用规范的媒体专用时间安排的过程的流程图；图9是将用于媒体占用规范的媒体专用时间安排合并到统一的媒体专用时间安排的过程的流程图；图10是用于说明本发明的脚本的示意图；图11是计算专用间隔的最高和最低限度的流程图；图12是媒体占用持续时间的示意图；图13是媒体分配和专用间隔的示意图；图14是聚合的示意图；图15是聚合后的专用间隔的示意图；图16是媒体专用时间安排的示意图；图17是另一种媒体专用时间安排的示意图；图18是安排执行变换处理的示意图；图19是安排执行媒体专用的处理的示意图；图20是安排执行监视和通过转换来调整的处理的示意图；和图21是安排执行监视和没有转换进行调整的处理的示意图。
具体实施例方式
利用本发明，由对流的特性具有最佳了解的实体产生用于实时数据流的业务需求规范。通过该业务需求规范，将其转换成媒体占用规范，该媒体占用规范呈现考虑了传输媒体的额外开销和状况而描述流的需求的形式。媒体占用规范因其特性而能够被聚集。媒体规范被用作到产生媒体专用时间安排的调度器的输入。调度是定期进行的。在每个调度处理期间，根据前一个调度周期期间接收的修正或传输媒体状态反馈来调节所有媒体占用规范。调节之后，根据所需的专用间隔的值，以升序存储所有媒体占用规范。换句话说，需要被更频繁地给予媒体专用的媒体占用规范排在列表的前部。此外，对于每个媒体占用规范，计算该规范在时间安排周期内所需的媒体专用数量，每个媒体专用场合的媒体专用持续时间和媒体专用的开始时间。通过所有这些内容，可获得媒体专用时间安排和执行带宽分配。
实施例在下面的描述中，为了解释的目的而说明了明确的数量，时间，结构，和其它参数，以便彻底地理解本发明。下面的段落给出了如何实现本发明的范例。然而，很显然，对于本领域任何技术人员来说，可以不采用这些明确的细节来实现本发明。
对于穿越含有错误的传输媒体的多种适时应用数据的流，带宽应该被调整并专用。此外，所有这些专用对媒体状况应该是自适应的和预期的，以及应该响应即时的请求和状态反馈进行校正操作和时间安排调节。图1所示的是用于实现通过含有错误的传输媒体传送的一致的流的服务质量需求的系统处理。该处理流程包括需求规范(101)，转换(102)，调节(103)，存储和聚集(104)，调度(105)，媒体专用(106)和监视(107)。图2是系统处理的流程图。简言之，如图2所示，该处理通过在类别规范的形式中规定业务量特征而开始(201)，该类别规范被转换成另一种形式的规范(202)。据此，我们将这种形式的规范命名为媒体占用规范(MediumOccupancy Specification)。处理这种形式的规范并用作到调度处理的输入。在调度处理期间，为每个媒体占用规范产生媒体专用时间安排(203)，然后将该媒体专用时间安排合并到统一的媒体专用时间安排(204)。
可以将网络传送所需的应用分成三类，例如CBR或VBR实时成流应用，CBR或VBR实时块传送应用和非实时应用。非实时应用通常被使用网络的剩余带宽以最低优先权服务。对于实时成流应用和实时块传送应用，它们实时地传送时基信息。为了保证这些应用的服务质量，基本带宽必须被专用。
在需求规范处理(101)中，以类别参数化的形式表示来自任何类型的实时应用的业务流的需求，用最了解流的实体规定该类别参数化的形式。在下面的结构中给出将这些参数表示为与元素的实例Structure Traffic Requirement Specification{Data Rate Highest BoundData Rate Lowest BoundNominal Data SizeDelay BoundJitter BoundTransmission Rate}然而，本领域技术人员应该理解，可以根据流的特征扩展或省略该结构中的元素。Data Rate Lowest Bound是满足业务流的最低数据传送需求所需的带宽，Data Rate Lowest Bound是在定义业务需求规范的层的环境下测量的。Data Rate Highest Bound为调度实体或媒体提供更多信息以有效地产生媒体专用，以便处理可变比特率业务流和错误状况。这样能够确保专用于解决错误状况的媒体带宽被限制到上限，和防止因为太多不需要的带宽被专用于目前正经历严重的错误状况而拒绝服务的情况。正常数据大小用来指示到该层的基本数据输入单元，被用来计算由用于数据传送而分组的媒体强加的额外开销。延迟范围被用来规定业务流的延迟容限或时基内容的寿命。抖动范围被用来规定延迟改变容限，以防止在接收机的对应OSI层出现缓存器下溢或上溢。传输速率用来规定用于通过媒体传输业务流的速率。图3示出了在实时应用需求之间映射到类别表示的一个例子。
在转换过程(102)中，将类别业务需求规范(111)转换成媒体占用规范(112)。由文字标记的该规范(112)是呈考虑了规定需求，额外开销和传输媒体的状况的形式的业务流需求。由文字(112)标记的该规范中的所有参数被以时间单元表示。一种结构形式中的媒体占用规范的一个实例如下Structure Medium Occupancy Specification{Medium Occupancy Duration Lowest BoundMedium Occupancy Duration Highest BoundSpecification Duration IntervalDedication Interval Lowest BoundDedication Interval Highest Bound}图4是把所需的数据速率转换成媒体占用持续时间的流程。规范持续时间间隔(Specification Duration Interval)要由执行转换的实体来确定(401)。为了计算媒体占用持续时间(Medium Occupancy Duration)，要确定在规范持续时间间隔内需要传输的流的总规模(402)和传输单元中能够传输的数据的总规模(403)。另外，还需要确定完成一个传输单元所需的持续时间和对在脉冲串中正在传输的那些数据获得确认的持续时间(404)。然后，可对应地根据数据速率最低和最高限度计算媒体占用持续时间最低和最高限度。下面是以如上面给出的业务规范需求实例的形式利用该输入的转换的实例Tmin=R*IN*S*L,]]>其中R＝数据速率最低限度或数据速率最高限度；I＝规范持续时间间隔；S＝正常MSDU规模；N＝正在一个脉冲串中传输的数据单元的数量；和L＝需要以传输速率传输由N个数据单元组成的脉冲串所需的持续时间加获得确认所需的持续时间。
R*I用来计算在规范持续时间间隔内要传输的数据业务的大小。N*S用来计算在一个传输脉冲串的单元中传输的数据业务的大小。
在下一个步骤中，进行媒体分配以便确定专用间隔最低和最高限度。专用间隔最低和最高限度是根据具有下面两个条件的延迟限度和抖动限度确定的。第一个条件是应该由延迟限度限制的专用间隔最高限度。第二个条件是应该由抖动限度限制的专用间隔最高限度和专用间隔最低限度之间的差。如果在延迟限度内执行一个以上的媒体专用，则应该由抖动限度限制专用间隔改变的总和。为了确定专用间隔最高限度和专用间隔最低限度的值，要计算该媒体占用规范的专用间隔。首先计算考虑了媒体专用持续时间限制的规范持续时间间隔内所需的论询的数量NP(1103)，该数量等于比由文字1102标记的操作得到的结果除在媒体专用场合的媒体专用持续时间限制的相除结果大的最小的整数。利用该论询数量NP，能够由规范持续时间间隔除由文字1103标记的操作得到的结果的相除结果确定专用间隔。此后，计算从延迟限度到专用间隔的换算系数(1106)。利用该换算系数，将抖动限度换算成新值G(1107)。然后，专用间隔最高限度等于专用间隔+G/2，专用间隔最低限度等于专用间隔-G/2。由于流的需求或特性，使得抖动限度可以不用于该规范。这种情况下，专用间隔最高限度等于专用间隔，而专用间隔最低限度等于零。
可以将由相同实体传输的多个业务流的媒体占用规范聚集到一个规范中。该聚集是为了减少维护和处理该规范所需的资源，以及媒体专用期间导致的额外开销。然后，用其作为到调节过程的输入(103)，调节过程利用由监视过程产生的信息将该规范调整到最适合该传输媒体的状况。利用该调节过程，媒体占用规范能够变得更可靠地由调度器用来产生媒体专用时间安排，以便实现业务流的服务质量需求。
在如图1所示分类和聚集过程中(104)，根据媒体专用将要被专用的设备的标识来对所有媒体占用规范进行分类和聚集。图5是聚集媒体占用规范的过程的流程图。最初，确定共同的规范持续时间间隔(501)。在该过程中，使用上面提到的媒体占用规范为例，将所有媒体占用规范换算成公共规范持续时间间隔(502)，然后根据媒体专用要被专用的设备的标识进行分类和分组(503)。对于每个聚集，对与诸如媒体占用持续时间最低限度或媒体占用持续时间最高限度之类的媒体占用持续时间有关的媒体占用规范的对应参数求和(504)。对于诸如专用间隔最低限度或专用间隔最高限度之类的专用间隔，选择其最小值(505)。然后，利用作为专用间隔变化的专用间隔的最高和最低限度之间的差，再一次对所有聚集的媒体占用规范分类，按升序作为关键字。
在调度过程中(105)，使用被分类和聚集的媒体占用规范(114)产生媒体专用时间安排(115)。图6是媒体专用时间安排的示意图。图7是产生统一的媒体专用时间安排的过程的示意图。图8是生成媒体占用规范的媒体专用时间安排的过程的流程图。首先，获得最小的专用间隔P(702)，它是所有媒体占用规范中最小的。然后，计算所需的媒体专用的最大值Nmax(703)，它等于最小的非素数的整数值，该整数值大于或等于规范持续时间间隔除最小专用间隔P的结果。对于每个分类和聚集的媒体占用规范，对每个四舍五入的媒体专用时间安排产生计算该规范在媒体专用调度周期内所需的媒体专用的数量Ni(802)，每个专用场合的媒体专用持续时间Di(803)和媒体专用开始时间Si(801)。媒体专用时间安排是媒体专用信息列表。下面给出媒体专用信息的结构形式的一个例子Structure Medium Dedication Info{Device IDMedium Dedication TimeMedium Dedication Duration}设备ID(Device ID)是专用该媒体专用的设备的标识。媒体专用时间(Medium Dedication Time)是专用该媒体专用的时间(601)。媒体专用持续时间(Medium Dedication Duration)是专用该媒体专用的持续时间(602)。对于每个媒体占用规范，由指定给媒体专用开始时间的媒体专用时间加上对应的媒体占用规范的专用间隔的某些系数形成具有结构数量Ni的列表(806)。该系数的范围从0到Ni-1，每个值用于每个结构的生成。对于媒体专用持续时间，它等于媒体占用持续时间除对应的媒体占用规范所需的媒体专用数量Ni。
图9是把媒体占用规范的媒体专用时间安排合并到统一的媒体专用时间安排的过程的流程图。Ni的初始值是大于或等于规范持续时间间隔除该规范的专用间隔的结果的专用的最大数Nmax的最小系数。Di等于该媒体占用规范所需的媒体占用持续时间除Ni结果。Si的初始值等于该新产生的媒体专用时间安排的开始时间(901)。一旦确定了所有这些初始值，把每个分类和聚集的媒体占用规范转换成媒体专用时间安排的形式，然后以对应的顺序合并，以变成单个的统一的媒体专用时间安排。在每个合并过程中，将Si指定给不早于该初始值的时间，Si的新值和(Si+Di)不在媒体专用时间的范围内，和正在处理中的统一的媒体专用时间安排中的任何媒体专用信息的媒体专用持续时间中(902)。利用新的Si值，如果从R＝(Si+a*Ti)到W＝(Si+a*Ti+Di)的持续时间，其中a＝1..Ni-1和Ti＝专用间隔，在媒体专用时间和处理中的统一的媒体专用时间安排中的任何媒体专用信息的媒体专用持续时间的范围内(905)，则为Ni和Di确定新值(906)。Ni的一个可能的新值是大于Ni的旧值的最大专用数量Nmax的最小系数。一旦确定了Ni的新值，可以计算Di的新值。重复这个过程，直到没有重叠。利用Si，Ni和Di的最终值，生成包含媒体专用信息的数量Ni的媒体专用信息列表，并插入处理中的统一的媒体专用时间安排。最后，当处理了所有分类和聚集的媒体占用规范时，产生根据媒体专用时间分类的单个统一的媒体专用时间安排。
在媒体专用过程(106)中，用媒体专用时间安排执行媒体专用。用媒体专用时间安排的每个媒体专用信息产生媒体专用帧，根据媒体专用时间将其插入规定的队列。以该规定的队列排队的帧在该实体的每个传输被首先服务。这样，能够按调度的时间专用媒体专用。
由于传输媒体状况是不可预测的和可变的比特率流特性，需要调节(103)和监视(107)过程。在监视过程中，传输设备应该监视传输队列的状态和传输媒体状况，以便为负责带宽专用的实体产生报告。传输队列是用于存储具有调度实体登记的需求规范的类型的数据流的出局数据包。进入该队列的数据的速率受到控制。通过在每个媒体专用的结尾观察队列的状态，可以对传输媒体和媒体专用的状况做出结论并产生报告。该报告可以是媒体占用规范的形式，用于对现有的媒体占用规范或额外的媒体专用的瞬时请求进行调节的参数。如果可能，应该以及时的方式完成对额外媒体专用的请求。作为一个例子，可以利用每个媒体专用或从媒体专用过早地返回的剩余带宽之间的间隙完成该请求。
将长期效果报告输入到调节过程以调整该规范，将短期效果报告输入到媒体专用过程以执行瞬时的媒体专用。例如，从向前的下一个时间间隔开始使用通过监视过程产生的媒体占用规范更新以进行调度。通过这两个过程，即使对于需求不能被类别规范完全识别的并且在不了预测的传输媒体状况下传输的数据业务流，也能实现流的服务质量要求。
为了更好地理解本发明，用图3所示的脚本进行说明，其中使用36Mbps的OFDM PHY在5GHz的无线网络中传输三个SDTV数据流。假设这3个数据流的比特生成率是6Mbps，每秒30帧，平均的帧大小是25Kbytes。考虑到OSI协议层的额外开销和传输媒体的额外开销，需要676μs(如表1所示)来完全传输从一帧产生的所有数据包(基于平均的帧大小)。
表1是一帧所需的传输时间考虑到开始解码前接收机在缓存器中保持两帧，根据表1的计算为每个流生成下面如表2所示的类别规范。
表2是SDTV流的类别规范在此，数据速率最低限度等于在由计算机模拟确定的表1中所示的MAC所需的带宽。延迟限度等于2*a(表1)，抖动限度等于2*(a-b)，因为我们假设在开始解码前接收机在缓存器中保持两帧。
通过使用如图4所示方法对类别规范进行转换，获得如表3中所示的媒体占用规范。
*根据在一个脉冲串中传输8个数据包所需的传输持续时间，是如图12所示的3033μs。
表3是SDTV的媒体占用规范下面描述如何针对表3中所示的每个参数来计算该值。
请参考图12。应用每8个MSDU进行ACK交换的脉冲串传输。每个MSDU包含1402字节的数据。考虑到协议额外开销和帧之间的空间，可利用作为表2中指示的类别规范参数之一的传输速率计算传输MSDU所需的时间。在该例子中，我们设传输一个MSDU所需的时间＝356μs每8个MSDU进行ACK交换所需的时间＝185μs结果是传输1个脉冲串所需的时间(L)＝8*356+185＝3033μs据此，
在该步骤，不进行媒体分配。可以如下计算专用间隔最高/最低限度专用间隔最高限度＝延迟限度+抖动限度/2＝0.066667+0.053138/2＝0.093236s专用间隔最低限度＝延迟限度-抖动限度/2＝0.066667-0.053138/2＝0.040098s为了与传输媒体需求，状况和约束匹配，根据由监视过程产生的报告来调节媒体占用规范。例如，由于坏信道状况发送器(本例中是摄像机)可以通过向AP(接入点)发送指示比当前值高的媒体占用持续时间最高/最低限度的值来请求更多的带宽。可以使用任何服务质量参数来报告，以执行该调节。
接下来，进行如图13所示的媒体分配。表4中示出了分配后的媒体占用规范。
表4是为SDTV分配的媒体占用规范在该分配过程中，确定专用间隔最高/最低限度。下面描述如何计算表4中所示的专用间隔最高/最低限度。
请参考图13和图11。由于已经确定了该规范间隔中所需的延迟限度，抖动限度，媒体占用持续时间，我们可以从如图11所示的步骤1103开始。在此，我们设媒体专用限制等于传送一个脉冲串所需的时间＝3033μs。
规范间隔内所需的媒体专用的数量(NP)＝媒体占用持续时间最高限度/媒体专用限制(1103)＝0.237711/0.003033＝78.375＝79
专用间隔＝规范间隔/NP(1104)＝1/79＝0.012658s换算系数(F)＝延迟限度/专用间隔(1106)＝0.066667/0.012658＝5.2668G ＝抖动限度/F(1107)＝0.053138/5.2668＝0.010089s据此，专用间隔最高限度＝专用间隔+G/2(1108)＝0.012658+0.010089/2＝0.017703s专用间隔最低限度＝专用间隔-G/2(1108)＝0.012658-0.010089/2＝0.007614s由于SDTV 2和SDTV 3是来自同一个设备的源，可执行如图14所示的聚集以减少额外开销。表5中示出了这两个SDTV流的聚集的媒体占用规范。
表5示出了SDTV 2和SDTV 3的聚集的媒体占用规范。
下面描述如何计算如表5中所示的每个参数。
参见图14。聚集的媒体占用持续时间最高/最低限度等于从STA产生的每个流的媒体占用持续时间最高/最低限度的和(504)。
在该实例中，摄像机需要发送2个SDTV流(SDTV 2，SDTV 3)，两个流具有相同的类别规范。因此，在聚集之后执行。
媒体占用持续时间最高限度(MOD最高限度)(504)＝MOD最高限度SDTV 2+MOD最高限度SDTV 3＝0.237711+0.237711＝0.475422s媒体占用持续时间最低限度(MOD最高限度)(504)＝MOD最低限度SDTV 2+MOD最低限度SDTV 3＝0.216101+0.216101＝0.432202s专用间隔最高/最低限度等于从摄像机产生的所有流间的最小值。由于两个流具有相同的专用间隔最高/最低限度，因此在聚集之后执行。
专用间隔最高限度(DI最高限度)＝最小值(DI最高限度SDTV 2，DI最高限度SDTV 3)＝最小值(0.093236，0.093236)＝0.093236s专用间隔最低限度(DI最低限度)＝最小值(DI最低限度SDTV 2，DI最低限度SDTV 3)＝最小值(0.040097，0.040097)＝0.040097s在执行聚集之后，必须再次重新计算专用间隔最低/最高限度。表6示出了对聚集的媒体占用规范进行分配后的媒体占用规范。
表6示出了为SDTV 2和SDTV 3分配的经聚集的媒体占用规范。
下面描述如何计算如表6所示的每个参数。参见图15和图5。首先，确定规范间隔内所需的媒体专用的数量(NP)，以便获得聚集的媒体占用规范的专用间隔。在此，我们设媒体专用限制等于传输一个脉冲串所需的时间＝3048μs。媒体专用限制的值可以由销售商来定，或是对该媒体的实际限制。
规范间隔内所需的媒体专用的数量(NP)＝媒体占用持续时间最高限度/媒体专用限制(1103)＝0.475422/0.003048＝155.9≈156然后，专用间隔被确定如下。
专用间隔＝规范间隔/NP (1104)＝1/156＝0.006410s换算系数(F)和G确定如下。在此，延迟/抖动限度应该是被聚集的所有媒体占用规范间的最小延迟/抖动限度。
换算系数(F)＝延迟限度/专用间隔 (1106)＝0.066667/0.006410＝10.4G ＝抖动限度/F (1107)＝0.053138/10.4＝0.005109s据此，专用间隔最高限度＝专用间隔+G/2 (1108)＝0.006410+0.005109/2＝0.008965s专用间隔最低限度＝专用间隔-G/2 (1108)＝0.006410-0.005109/2＝0.003856s然后，根据所需的正常专用间隔存储这些媒体占用规范。
每个产生的调度周期的媒体专用时间安排中，计算下列变量a)所有媒体占用规范间的最小媒体专用间隔，Pi)针对SDTV 2和SDTV 3的聚集的媒体占用规范的专用间隔
＝TiSDTV 2&3＝0.006410s；ii)针对SDTV 1的专用间隔＝TiSDTV 1＝1/四舍五入(0.237711/0.003048)＝0.012821s；iii)因此，P＝最小(0.006410，0.012658)＝0.006410sb)所需的媒体专用的最大数，Nmax；i)Nmax＝四舍五入(规范间隔/P)；ii)Nmax＝四舍五入(1/0.006410)；iii)Nmax＝156c)每个媒体占用规范的媒体占用开始时间，Sii)在第一阶查询SDTV 1-＞SiSDTV 1＝0s；ii)在第二阶查询SDTV 2&3-＞SiSDTV 2&3＝SiSDTV 1+DiSDTV 1＝0+0.003048＝0.003048sd)每个媒体占用规范所需的媒体专用的数量，Nii)NiSDTV 1＝规范间隔/SDTV 1的专用间隔＝1/0.012821＝78ii)NiSDTV 2&3＝规范间隔/SDTV 2&3的专用间隔＝1/0.006410＝156e)每个媒体占用规范的每个专用场合的媒体专用持续时间，Dii)所有媒体占用规范的Di等于发送一个脉冲串所需的时间＝0.003048sf)每个媒体占用规范的每个专用场合的媒体专用间隔，Tii)SDTV 2&3的Ti＝P＝0.006410sii)SDTV 1的Ti(1)专用间隔最低限度＜Ti＜专用间隔最高限度(2)0.007614＜Ti＜0.017703(参阅表4)(3)SDTV 1的Ti应该可以被P除而没有余数。这是因为如宽分别设为L1、L2时，L1为35μm，L2为20μm。对于该情况的液滴直径和线宽的扩散结果如下表1所示。
表1
○扩散 ×不扩散参照表1可知，通过最优地设定液滴直径、线宽，可以控制射中后的液滴的扩散方向。
而且，在本实施方式中，如图11(a)(b)所示，设为图案宽度连续变化的形状，但也可以如图11(c)所示阶梯状改变图案宽度。而且，如图11(d)所示，也可以将图案形状设为曲折的形状。图11(c)(d)可以得到图11(a)(b)同样的效果。
而且，如图12所示，即使在形成在射中位置图案分支的形状的情况下，如果线宽(线宽度)L1、L2满足上述(1)式(例如液滴直径75μm，L1＝35μm，L2＝20μm)，则射中后的液滴仅向L1方向扩散。
进而，如图13所示，在设为在射中位置图案分支的形状的情况下，即使在所有的方向的线宽不同的情况下，仅在线宽(线宽度)L1、L2、L3中两个线宽满足上述(1)式的方向上产生扩散(例如，在液滴直径75μm，L1＝35μm，L2＝15μm，L3＝20μm的情况下，仅在L1方向上扩散；在液滴直径75μm，在L1＝35μm，L2＝15μm，L3＝30μm的情况下，在L1以及L3方向上扩散)。
如上所述，液滴接触到衬底11的对象面时的接触角为第一接触角的第一区域(抗水区域7)和与该抗水区域7邻接并比上述第一接触角小的第二接触角的第二区域(亲水线6)形成于上述对象面上，对上述亲水线6进行表面处理，以便在液滴8射中时，该液滴8向规定的方向移动，从而起到以下的作用效果。
由于射中到上述亲水线6的液滴8向规定的方向移动，所以可以将液滴8的射中位置设定在从通常的射中位置离开的位置。这里，通常的射中位置是指在液滴8射中时，液滴可在亲水线6的整个方向上移动的位置。
由此，在通常的射中位置附近具有不能附着液滴8的区域的情况下，间隔P＝0.006410时，设置生成媒体专用时间安排所需的值的例子。
表8是当所有Ti＝P时用于生成媒体专用时间安排的参数。
根据表7所示的这些值，可以生成如图17所示的该脚本的另一个媒体专用时间安排。
图18至图21示出了如何在无线网络中进行用于调度的服务质量信息的处理(例如，表2业务要求规范，表6媒体占用规范，...等)的例子。在这些图中，描述了摄像机(终端1)和AP之间的事务，以便对将要传输到家庭服务器(终端2)的SDTV 3流进行调度。
首先，描述传输过程的事务。
(参见图18)在终端1，包含SDTV 3的业务需求规范参数(类别规范)的表2被从上层向下发送。在表2被发送到AP之前，将其注册到终端1的存储器中。在AP中，表2被传送到转换单元。在转换单元，表2被根据说明描述的计算转换成包含SDTV 3的媒体占用规范参数的表3。接下来，将表3传送到调度器单元，然后到AP存储器。将表3在存储器中注册一次，直到产生所有其它流的媒体占用规范，并注册到存储器中。此后，考虑AP存储器中注册的其它流(这种情况下是SDTV 1，SDTV 2)的媒体占用规范，产生表4，5，和6。然后，将表3，4，5，6注册到AP存储器。表6被发送回到终端1并注册到终端1的存储单元，作为在监视和进行调节时使用的参考信息。
传输过程结束后，根据表6和表7中的信息产生SDTV 3的媒体专用信息，并在如图19所示的每个专用间隔将该媒体专用信息传输到终端1。基本上，媒体专用信息包含在从AP发送的查询帧中，以允许对应的终端占用无线信道规定时间。终端1接收到该查询帧时，终端1将针对如查询帧中指示的媒体专用持续时间把SDTV 3数据发送到终端2。
图20示出了在需要转换的情况下进行监视和调节时的事务的实例。当终端1的监视单元发现SDTV 3流的信道状况因噪声、阴影和多径衰减而变坏，并且误差数据包的数量增加超过阈值时(这种情况暗示因为需要传输的数据包的数量增加而使目前分配给SDTV 3流的带宽不足)，终端1的调节单元将调节表2中指示的某些业务需求规范参数，并把新的业务需求规范(表9)发送到AP，以请求更多的带宽，如图20所示。表9给出了在需要10％的额外带宽以应付坏信道状况的情况下的新业务需求规范。
在AP中，表9在转换单元被转换，最终将产生如表13所示的接受的媒体占用规范，并发回到终端1。
表9是SDTV 3流的新类别规范
基于一个脉冲串中传输8个数据包所需的传输持续时间是3033μs表10是SDTV的媒体占用规范
表11是为SDTV分配的媒体占用规范
表12是为SDTV 2和SDTV 3聚集的媒体占用规范
表13是接受的为SDTV 2和SDTV 3聚集的媒体占用规范图21示出了在不需要转换的情况下进行监视和调节时事务的实例。这种情况下，直接调节SDTV 3的媒体占用规范，而不是业务需求，并发送到AP，因此，不需要进行如图21所示的转换。
当终端1的监视单元发现SDTV 3的信道状况变坏时，终端1的调节单元将直接调节表6中所示的某些媒体占用规范参数，并将新的媒体占用规范(表14)发送到AP，以请求如图21所示的更多的带宽。表14给出了需要10％的额外带宽以应付坏信道状况的情况下的新媒体占用规范。
在AP中，由调度器检验表14是否能够被接受。在该实例中，假设表14中指示的媒体占用规范不能被接受。(因诸如带宽短缺，没有生成适当的时间安排等之类的许多原因造成由终端请求的媒体占用规范)。这种情况下，AP可以向终端1发回如表15所示的可接受的媒体占用规范。如果终端1可接受AP提供的媒体占用规范(表15)，它将表15发回到AP。如果终端1不接受AP提供的媒体占用规范(表15)，它可以继续利用当前的媒体占用规范(表6)传输SDTV 3流，或停止一会传输，或甚至再次重新开始整个过程。
表14是为SDTV 2和SDTV 3新聚集的媒体占用规范
表15是可接受的为SDTV 2和SDTV 3新聚集的媒体占用规范。
本发明可具有下面从各个方面看的结构。根据第一方面，一种通过含有错误传输媒体传送实时数据以保证服务质量的方法，该方法包括(i)将业务流的需求规定为一种类别规范；(ii)考虑需求，额外开销和传输媒体的状况，将部分(i)中规定的业务需求转换成另一种规范形式；(iii)根据监视的反馈状态调节该规范，以便最好地适应传输媒体的状况；(iv)把多个业务流规范聚集到单个规范中，以减少维护和处理该规范所需的资源，以及媒体专用期间所产生的额外开销；(v)根据规范产生媒体专用时间安排；和(vi)执行媒体专用以便调整传输。
根据第二方面，根据权利要求1的方法，在执行媒体专用步骤(vi)后进一步包括(vii)监视传输媒体，以便进一步调整该规范，使其更可靠地由调度器使用来产生媒体专用时间安排，以便实现业务流的服务质量要求。
根据第三方面，根据权利要求1的方法，其中权利要求1的部分(i)的实时流应用的业务需求和特性的类别规范包括(i)所需带宽的最高和最低限度；
(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；(iv)数据单元到达目的地实体期间所允许的变化；和(v)用于传送数据单元的传输速率。
根据第四方面，根据权利要求1的方法，其中权利要求1的部分(i)的实时块传送应用的业务需求和特性的类别规范包括(i)所需带宽的最高和最低限度；(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；和(iv)用于传送数据单元的传输速率。
根据第五方面，根据权利要求1的方法，考虑到权利要求1的部分(ii)的需求，额外开销和传输媒体的状况时的业务需求的类别规范包括(i)媒体占用持续时间的最高和最低限度；(ii)专用间隔的最高和最低限度；(iii)计算用于该规范的间隔。
根据第六方面，根据权利要求5的方法，进一步包括执行从业务需求转换以获得权利要求5的部分(i)的媒体占用持续时间的步骤，执行步骤包括(i)确定持续时间间隔内要传输的业务的大小；(ii)确定每个传输单元中要传输的业务的大小，每个单元可以是单个数据包传输或一个脉冲串中要传输的一系列数据包；(iii)确定传输部分(i)中确定的业务大小所需的传输单元的数量；(iv)确定完成传输单元所需的持续时间。部分(iii)和部分(iv)的结果相乘。
根据第七方面，根据权利要求6的方法，进一步包括计算规范的媒体专用间隔的步骤，该计算步骤包括(i)计算持续时间间隔内所需的媒体占用持续时间；(ii)在考虑到媒体专用场合的媒体专用持续时间限制的情况下确定持续时间间隔内所需的媒体专用的数量；
(iii)计算持续时间间隔除以从部分(ii)确定的数量的结果。
根据第八方面，根据权利要求7的方法，进一步包括执行从业务需求向权利要求5的部分(ii)的专用间隔最高限度转换的步骤，该执行步骤包括(i)计算该规范的专用间隔；(ii)计算从延迟限度向专用间隔的换算系数；(iii)将由按部分(ii)计算的该系数按比例缩小的抖动限度除2的结果与部分(i)计算的专用间隔相加。
根据第九方面，根据权利要求7的方法，进一步包括执行从业务需求向权利要求5的部分(ii)的专用间隔最低限度转换的步骤，该执行步骤包括(i)计算该规范的专用间隔；(ii)计算从延迟限度向专用间隔的换算系数；(iii)如果规定了抖动限度，从部分(i)计算的专用间隔减去由按部分(ii)计算的该系数按比例缩小的抖动限度除2的结果，否则设置专用间隔最低为0。
根据第十方面，根据权利要求1的方法，其中权利要求1的部分(i)的聚集步骤包括(i)将每个规范换算成相同的规范持续时间间隔；(ii)将与媒体占用持续时间有关的规范的对应参数相加作为统一的值；(iii)选择与专用间隔有关的规范的最小参数作为统一的值。
根据第十一方面，根据权利要求6的方法，进一步包括为每个流产生单独的媒体专用时间安排的步骤，产生步骤包括(i)确定调度周期；(ii)确定媒体专用开始时间；(iii)确定每个专用场合所需的媒体专用持续时间；(iv)计算调度周期内所需的总的媒体专用持续时间；(v)计算调度周期内所需的媒体专用的数量N，该数量等于部分(iv)中计算的结果的最小整数值除部分(iii)中确定的值；(vi)计算媒体专用间隔，该间隔等于调度周期除部分(v)中计算的值；(vii)根据从部分(i)，(iii)和(vi)获得的值生成媒体专用时间安排结构的数量N。
根据第十二方面，根据权利要求11的方法，其中媒体专用时间安排结构包括(i)预定该媒体专用的设备的标识；(ii)调度该媒体专用的时间值；(iii)分配该媒体专用的持续时间值。
根据第十三方面，根据权利要求11的方法，进一步包括产生统一的媒体专用时间安排的步骤，该产生步骤包括(i)为每个媒体占用规范产生初始媒体专用时间安排；(ii)确定所有媒体专用时间安排间的最小媒体专用间隔；(iii)确定所需的媒体专用的最大数量，该数量等于比调度周期与部分(ii)中识别的最小媒体专用间隔相除的结果大的最小非素数整数值；(iv)重新产生需要调度周期的媒体专用的数量不是部分(iii)识别的媒体专用的最大数的系数的媒体专用时间安排；(v)将单独的媒体专用时间安排合并成统一的媒体专用时间安排。
根据第十四方面，根据权利要求13的方法，其中权利要求13的部分(v)的合并步骤包括(i)确定单独的媒体专用时间安排的媒体专用开始时间，等于媒体专用开始时间加媒体专用持续时间的第一专用的该开始时间和结束时间不在作为处理中的统一的媒体专用时间安排中的媒体专用时间安排结构的元素的媒体专用时间和媒体专用持续时间的范围内；(ii)用部分(i)中确定的媒体专用开始时间更新现有的单独的媒体专用时间安排；(iii)如果来自部分(ii)的任何媒体专用与处理中的统一的媒体专用时间安排中的媒体专用冲突，则确定所需的媒体专用的数量和对应的权利要求10的部分(v)和(iii)的媒体专用持续时间的新值；和(iv)最后确定单独的媒体专用时间安排，并与处理中的统一的媒体专用时间安排合并。
根据第十五方面，根据权利要求14的方法，其中媒体专用时间安排结构包括(i)预定该媒体专用的设备的标识；(ii)调度该媒体专用的时间值；(iii)分配该媒体专用的持续时间值。
根据第十六方面，根据权利要求14的方法，其中权利要求14的部分(iii)的确定步骤是权利要求13的部分(ii)专用的最大数量的最小系数，该系数大于旧值。
根据第十七方面，根据权利要求1的方法，其中执行权利要求1的部分(vi)的步骤包括(i)根据媒体专用时间产生媒体专用帧；和(ii)将媒体专用帧插入规定的FIFO队列，该队列中的该帧要在其它队列中的任何帧之前传输。
根据第十八方面，根据权利要求2的方法，其中权利要求2的部分(vii)的监视步骤包括(i)监视传输媒体状况；和(ii)向调度实体报告传输媒体状况。
根据第十九方面，监视传输媒体状况，然后向调度实体报告具有下面任何一种形式(i)媒体占用规范；(ii)用于对现有的媒体占用规范进行调节的参数；和(iii)对额外媒体专用的即时请求。
根据第二十方面，实现即时媒体专用请求的方法包括(i)使用每个媒体专用之间的时间间隙；或(ii)使用过早返回的剩余带宽。
根据第二十一方面，监视传输媒体状况的方法包括
(i)利用通过协调器向规定的传输队列注册的规范，对来自业务流的数据进入进行进入控制；和(ii)在每个媒体专用的结尾监视队列的状态。
根据第二十二方面，一种通过请求驻留在数据流发射机中的实体并将数据流传输到无线媒体协调器，使用业务需求参数预留无线媒体带宽的方法，该业务需求参数用于描述数据流传送所需的带宽，然后被转换成业务流参数，以便获得传送所述数据流所需的无线媒体时间量。
根据第二十三方面，根据权利要求22的方法，其中业务需求参数包括(i)所需带宽的最高和最低限度；(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；(iv)允许据单元到达目的实体的持续时间的变化；和(v)用于传送数据单元的传输速率。
根据第二十四方面，根据权利要求22的方法，其中业务流参数包括(i)媒体占用持续时间的最高和最低限度；(ii)专用间隔的最高和最低限度；和(iii)用于该规范的计算间隔。
根据第二十五方面，一种通过请求驻留在数据流发射机中的实体使用用于描述数据流传送所需的带宽的业务需求参数预留无线媒体带宽的方法，该参数被转换成业务流参数并以该格式传输到指示所述数据流的传送所需的无线媒体时间量的无线媒体协调器。
根据第二十六方面，根据权利要求25的方法，其中业务需求参数包括(i)所需带宽的最高和最低限度；(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；(iv)允许数据单元到达目的实体的持续时间的变化；和(v)用于传送数据单元的传输速率。
根据第二十七方面，根据权利要求25的方法，其中业务流参数包括(i)媒体占用持续时间的最高和最低限度；(ii)专用间隔的最高和最低限度；和(iii)用于该规范的计算间隔。
虽然结合本发明的优选实施例，参考附图对本发明进行了描述，应该指出，各种改变和改进对本领域技术人员来说是显而易见的。应该理解，这些改变和改进包括在所附权利要求定义的本发明的范围内，除非它们脱离了本发明的范围。
权利要求
1.一种通过含有错误的传输媒体传送实时数据以保证服务质量的方法，该方法包括(i)将业务流的需求规定为一种类别规范；(ii)考虑需求，额外开销和传输媒体的状况，将部分(i)中规定的业务需求转换成另一种规范形式；(iii)根据监视的反馈状态调节该规范，以便最好地适应传输媒体的状况；(iv)把多个业务流规范聚集到单个规范中，以减少维护和处理该规范所需的资源，以及媒体专用期间所产生的额外开销；(v)根据规范产生媒体专用时间安排；和(vi)执行媒体专用以便调整传输。
2.根据权利要求1所述的方法，在执行媒体专用步骤(vi)后进一步包括(vii)监视传输媒体，以便进一步调整该规范，使其更可靠地由调度器使用来产生媒体专用时间安排，以便实现业务流的服务质量要求。
3.根据权利要求1所述的方法，其中权利要求1的部分(i)的实时流应用的业务需求和特性的类别规范包括(i)所需带宽的最高和最低限度；(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；(iv)数据单元到达目的地实体期间所允许的变化；和(v)用于传送数据单元的传输速率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中权利要求1的部分(i)的实时块传送应用的业务需求和特性的类别规范包括(i)所需带宽的最高和最低限度；(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；和(iv)用于传送数据单元的传输速率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中考虑到权利要求1的部分(ii)的需求，额外开销和传输媒体的状况时的业务需求的类别规范包括(i)媒体占用持续时间的最高和最低限度；(ii)专用间隔的最高和最低限度；(iii)计算用于该规范的间隔。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括执行从业务需求转换以获得权利要求5的部分(i)的媒体占用持续时间的步骤，执行步骤包括(i)确定持续时间间隔内要传输的业务的大小；(ii)确定每个传输单元中要传输的业务的大小，每个单元可以是单个数据包传输或一个脉冲串中要传输的一系列数据包；(iii)确定传输部分(i)中确定的业务大小所需的传输单元的数量；(iv)确定完成传输单元所需的持续时间，部分(iii)和部分(iv)的结果相乘。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括计算规范的媒体专用间隔的步骤，该计算步骤包括(i)计算持续时间间隔内所需的媒体占用持续时间；(ii)在考虑到媒体专用场合的媒体专用持续时间限制的情况下确定持续时间间隔内所需的媒体专用的数量；(iii)计算持续时间间隔除以从部分(ii)确定的数量的结果。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括执行从业务需求向权利要求5的部分(ii)的专用间隔最高限度转换的步骤，该执行步骤包括(i)计算该规范的专用间隔；(ii)计算从延迟限度向专用间隔的换算系数；(iii)将由按部分(ii)计算的该系数按比例缩小的抖动限度除2的结果与部分(i)计算的专用间隔相加。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括执行从业务需求向权利要求5的部分(ii)的专用间隔最低限度转换的步骤，该执行步骤包括(i)计算该规范的专用间隔；(ii)计算从延迟限度向专用间隔的换算系数；(iii)如果规定了抖动限度，从部分(i)计算的专用间隔减去由按部分(ii)计算的该系数按比例缩小的抖动限度除2的结果，否则设置专用间隔最低为0。
10.根据权利要求1所述的方法，其中权利要求1的部分(i)的聚集步骤包括(i)将每个规范换算成相同的规范持续时间间隔；(ii)将与媒体占用持续时间有关的规范的对应参数相加作为统一的值；(iii)选择与专用间隔有关的规范的最小值作为统一的值。
11.根据权利要求6所述的方法，进一步包括为每个流产生单独的媒体专用时间安排的步骤，产生步骤包括(i)确定调度周期；(ii)确定媒体专用开始时间；(iii)确定每个专用场合所需的媒体专用持续时间；(iv)计算调度周期内所需的总的媒体专用持续时间；(v)计算调度周期内所需的媒体专用的数量N，该数量等于部分(iv)中计算的结果除部分(iii)中确定的值所得的最小整数值；(vi)计算媒体专用间隔，该间隔等于调度周期除部分(v)中计算的值；(vii)根据从部分(i)，(iii)和(vi)获得的值生成媒体专用时间安排结构的数量N。
12.根据权利要求11所述的方法，其中媒体专用时间安排结构包括(i)预定该媒体专用的设备的标识；(ii)调度该媒体专用的时间值；(iii)分配该媒体专用的持续时间值。
13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括产生统一的媒体专用时间安排的步骤，该产生步骤包括(i)为每个媒体占用规范产生初始媒体专用时间安排；(ii)确定所有媒体专用时间安排间的最小媒体专用间隔；(iii)确定所需的媒体专用的最大数量，该数量等于比调度周期与部分(ii)中识别的最小媒体专用间隔相除的结果大的最小非素数整数值(iv)重新产生需要调度周期的媒体专用的数量不是部分(iii)识别的媒体专用的最大数的系数的媒体专用时间安排；(v)将单独的媒体专用时间安排合并成统一的媒体专用时间安排。
14.根据权利要求13所述的方法，其中权利要求13的部分(v)的合并步骤包括(i)确定单独的媒体专用时间安排的媒体专用开始时间，等于媒体专用开始时间加媒体专用持续时间的第一专用的该开始时间和结束时间不在作为处理中的统一的媒体专用时间安排中的媒体专用时间安排结构的元素的媒体专用时间和媒体专用持续时间的范围内；(ii)用部分(i)中确定的媒体专用开始时间更新现有的单独的媒体专用时间安排；(iii)如果来自部分(ii)的任何媒体专用与处理中的统一的媒体专用时间安排中的媒体专用冲突，则确定所需的媒体专用的数量和对应的权利要求10的部分(v)和(iii)的媒体专用持续时间的新值；和(iv)最后确定单独的媒体专用时间安排，并与处理中的统一的媒体专用时间安排合并。
15.根据权利要求14所述的方法，其中媒体专用时间安排结构包括(i)预定该媒体专用的设备的标识；(ii)调度该媒体专用的时间值；(iii)分配该媒体专用的持续时间值。
16.根据权利要求14所述的方法，其中权利要求14的部分(iii)的确定步骤是权利要求13的部分(ii)专用的最大数量的、大于旧值的最小系数。
17.根据权利要求1所述的方法，其中执行权利要求1的部分(vi)的步骤包括(i)根据媒体专用时间产生媒体专用帧；和(ii)将媒体专用帧插入规定的FIFO队列，该队列中的该帧要在其它队列中的任何帧之前传输。
18.根据权利要求2所述的方法，其中权利要求2的部分(vii)的监视步骤包括(i)监视传输媒体状况；和(ii)向调度实体报告传输媒体状况。
19.监视传输媒体状况，然后向调度实体报告，具有下面任何一种形式(i)媒体占用规范；(ii)用于对现有的媒体占用规范进行调节的参数；和(iii)对额外媒体专用的即时请求。
20.一种实现即时媒体专用请求的方法，包括(i)使用每个媒体专用之间的时间间隙；或(ii)使用过早返回的剩余带宽。
21.一种监视传输媒体状况的方法，包括(i)利用通过协调器向规定的传输队列注册的规范，对来自业务流的数据的进入进行进入控制；和(ii)在每个媒体专用的结尾监视队列的状态。
22.一种通过请求驻留在数据流发射机中的实体并将数据流传输到无线媒体协调器，使用业务需求参数预留无线媒体带宽的方法，该业务需求参数用于描述数据流传送所需的带宽，然后被转换成业务流参数，以便获得传送所述数据流所需的无线媒体时间量。
23.根据权利要求22所述的方法，其中业务需求参数包括(i)所需带宽的最高和最低限度；(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；(iv)允许数据单元到达目的实体的持续时间的变化；和(v)用于传送数据单元的传输速率。
24.根据权利要求22所述的方法，其中业务流参数包括(i)媒体占用持续时间的最高和最低限度；(ii)专用间隔的最高和最低限度；和(iii)用于该规范的计算间隔。
25.一种通过请求驻留在数据流发射机中的实体，使用用于描述数据流传送所需的带宽的业务需求参数来预留无线媒体带宽的方法，该参数被转换成业务流参数并以该格式传输到指示所述数据流的传送所需的无线媒体时间量的无线媒体协调器。
26.根据权利要求25所述的方法，其中业务需求参数包括(i)所需带宽的最高和最低限度；(ii)传输单元中的平均数据大小；(iii)数据单元的寿命；(iv)允许数据单元到达目的实体的持续时间的变化；和(v)用于传送数据单元的传输速率。
27.根据权利要求25所述的方法，其中业务流参数包括(i)媒体占用持续时间的最高和最低限度；(ii)专用间隔的最高和最低限度；和(iii)用于该规范的计算间隔。
全文摘要
本发明提供一种生成有效的媒体专用时间安排的方法和装置，使无线媒体具有同时服务实时和非实时应用，并且能够保持实时应用请求的服务质量的能力。此外，还给出了以有效的方式实现缓存，以便补足脉冲串传输和脉冲串确认引入的优点的方法。
文档编号H04L12/56GK1679285SQ0382105
公开日2005年10月5日 申请日期2003年9月2日 优先权日2002年9月6日
发明者陈必耀, 林威立, 原田泰男, 差林福·阿皮差乍勒王瑟, 安道和弘 申请人:松下电器产业株式会社