用于利用排序硬件协处理器的媒体接入控制调度的装置和方法
【专利摘要】一种装置包括媒体接入控制(MAC)调度器用以生成排序请求。基于硬件的排序协处理器根据所指定的分组处理优先级参数来服务该排序请求以生成经排序的阵列。
【专利说明】用于利用排序硬件协处理器的媒体接入控制调度的装置和方法
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月14日提交的美国临时专利申请N0.13 / 830，395在35U.S.C § 119(e)之下的权益。前述中请通过引用以其整体并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明一般性地涉及移动无线通信系统。更特别地，本发明涉及具有利用排序硬件协处理器的媒体接入控制调度的移动无线通信节点。
【背景技术】
[0004]移动无线通信系统处理分组数据以满足所指定的服务质量参数。服务质量参数可以包括误码率、分组延时、服务响应时间、分组丢失率、信噪比等。优先化的分组传送是一项复杂而关键的任务。因此，存在对改进在移动无线通信系统中用于将业务优先化的已有技术的需要。
【发明内容】
[0005] 一种装置包括媒体接入控制(MAC)调度器用以生成排序请求。基于硬件的排序协处理器根据所指定的分组处理优先级参数来服务该排序请求以生成经排序的阵列。
[0006]一种网络节点，包括层I功能块和层2功能块，层2功能块包括:在处理器上所执行的媒体接入控制(MAC)调度器程序，用以生成排序请求；以及基于硬件的排序协处理器，用以根据所指定的分组处理优先级参数来服务该排序请求以生成经排序的阵列。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]结合附图，联系下列的详细描述来更完全地领会本发明，在这些附图中:
[0008]图1图示了根据本发明的实施例所配置的系统。
[0009]图2图示了根据本发明的实施例所配置的节点。
[0010]图3图示了根据本发明的实施例所执行的处理操作。
[0011]贯穿附图的若干视图，相似的参考数字指代对应的部分。
【具体实施方式】
[0012]图1图示了根据本发明的实施例所配置的系统100。系统100包括网络元件102，网络元件102为一组网络节点104_1至104_N协调通信。通过示例的方式，网络元件102可以包括移动管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、分组数据网络网关(P-GW)等。网络节点104可以是连接到移动电话网络以直接与用户设备110_1至110_N(例如，移动手机)通信的硬件。
[0013]网络节点104可以是演进型节点B (也被称为eNB、eNodeB或E-UTRAN节点B)。演进型节点B是长期演进(LTE)的演进型通用陆地无线电接入(E-UTRA)中的元件，其是通用移动电信系统(UMTS)的通用陆地无线电接入(URTA)中的元件节点B的演进。演进型节点B是直接与移动手机(例如，UE110)通信的连接到移动电话网络的硬件，如GSM网络中的基站收发机(BTS)。传统地，节点B具有最少的功能，并且由无线电网络控制器(RNC)控制。然而，对于eNodeB，不存在分离的控制器元件。这简化了架构并且允许了更低的响应时间。
[0014]节点104包括层2和层3功能块106。这些块可以包括分组数据汇聚协议(TOCP)块、无线电链路控制(RLC)块、MAC块等。功能块106与层I块108_1至108_N通信。层I块是与用户设备(例如，移动设备)110_1至110_N通信的层I物理层功能块。层I块建立与用户设备的双工通信路径(例如，频分双工通信或时分双工通信)。该通信路径是分组信道，其中每个分组可以具有语音、数据、图片或视频信息。
[0015]图2是根据本发明的实施例所配置的节点104的更详细的特性描述。该节点包括用于存储分组通信的多个队列200_1至200_N。队列200位于媒体接入层(例如，网络层、传输层)上方或者位于媒体接入层。
[0016]媒体接入层包括MAC调度器202_1至202_N。每个MAC调度器202是在处理器上执行的软件过程或线程。共享的存储器204_1至204_N和排序协处理器206_1至206_N也位于该MAC层。
[0017]每个MAC调度器202生成针对按优先级所排序的用户数据的请求。在一个实施例中，将排序请求写入到共享存储器204。排序协处理器206记录该写入操作并且发起操作以生成经排序的阵列。更特别地，该排序协处理器根据所指定的用户处理优先级参数来服务该用户排序请求以生成经排序的阵列。MAC调度器202获取经排序的阵列，将其加载到媒体接入控制块中，并且将该块应用至物理层的下行链路信道210_1至210_N或者上行链路信道 208_1 至 208_N 之一。
[0018]图3图示了与本发明的实施例相关联的处理操作。特别地，该图图示了 MAC调度器202、共享存储器204和排序协处理器206之间的交互。在一个实施例中，调度器处理器202将请求写入300到共享存储器204，共享存储器204存储该请求302。在一个实施例中，该写入请求指定队列200中的地址、该队列中要访问的多个条目、以及要返回的多个经排序的元素。
[0019]排序协处理器206访问该请求304、处理该请求306、并且写入结果308。该排序协处理器是根据用户处理优先级参数来处理每个请求的硬件资源。该排序协处理器被配置为，基于优先级参数来将业务优先化，该优先级参数基于若干服务质量参数(例如，误码率、分组延时、服务响应时间、分组丢失、信噪比等)、信道条件、队列中等待的时间、定时效率等而被计算。
[0020]共享存储器204存储经排序的结果310。MAC调度器202访问这些结果312并且处理这些结果314。排序协处理器206可以使用零字节写入共享存储器204中的所指定的位置，或者使用中断以向MAC调度器202通知可用结果。对这些结果的处理可以包括将这些结果加载到被指派给下行链路信道210的媒体接入控制块中。控制然后返回到块300。
[0021]本发明的操作已经被完全公开。下列公开内容涉及可以根据本发明的某个实施例而被利用的特定实施细节。每个MAC调度器202基于服务质量请求，来向每个移动设备分配下行链路和上行链路无线电资源。每个用户设备的优先级可以是时间的函数(例如，它在队列200中等待得越久，其对于下次调度叠代的优先级越高)。对于给定的服务质量级另|J，MAC调度器202搜索等待空中资源的用户设备列表，并且尝试找到用于无线资源分配的最合适候选。因此，排序和选择操作被重复地执行(例如，每I毫秒)。基于优先级来选择候选，该优先级可以是若干不断变化的度量(例如，服务质量、信道条件、队列中等待等)的加权平均。
[0022]可以使用应用程序接口来实施前述操作。下列文档化的代码是可以根据本发明的实施例而被使用的应用程序接口的示例。
[0023]
typedef octeon sort t; /*Octeon指代由Cavium网络公司所销售的处理器*/
{
uint8_t key [4];
uint8_t context_pointer[8];
} OCTEON_SORT_T;
typedef octeon_sort_ins truct1n_t
I
[0024]
【权利要求】
1.一种装置，包括: 媒体接入控制(MAC)调度器，用以生成排序请求；以及 基于硬件的排序协处理器，用以根据所指定的分组处理优先级参数来服务所述排序请求以生成经排序的阵列。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述经排序的阵列包括针对移动无线通信系统的经排序的用户。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述排序协处理器访问用户优先级的列表。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述MAC调度器处理所述经排序的阵列以产生下行链路信道通信。
5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括由在处理器上执行的MAC调度器和所述基于硬件的排序协处理器所共享的存储器。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述MAC调度器将所述排序请求写入到所述存储器，并且所述排序协处理器从所述存储器读取所述排序请求。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述排序协处理器将所述经排序的阵列写入到所述存储器，并且所述MAC调度器从所述存储器读取所述经排序的阵列。
8.一种网络节点，包括: 层I功能块；以及 层2功能块，包括 在处理器上所执行的媒体接入控制(MAC)调度器程序，用以生成排序请求，以及 基于硬件的排序协处理器，用以根据所指定的分组处理优先级参数来服务所述排序请求以生成经排序的阵列。
9.根据权利要求8所述的网络节点，其中所述排序协处理器访问队列。
10.根据权利要求8所述的网络节点，其中所述MAC调度器处理所述经排序的阵列以产生媒体接入控制块。
11.根据权利要求8所述的网络节点，进一步包括由所述MAC调度器和所述基于硬件的排序协处理器所共享的存储器。
12.根据权利要求11所述的网络节点，其中所述MAC调度器将所述排序请求写入到所述存储器，并且所述基于硬件的排序协处理器从所述存储器读取所述排序请求。
13.根据权利要求11所述的网络节点，其中所述基于硬件的排序协处理器将所述经排序的阵列写入到所述存储器，并且所述MAC调度器从所述存储器读取所述经排序的阵列。
【文档编号】H04W28/16GK104053188SQ201410145120
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】M·R·赫塞恩, V·默盖 申请人:凯为公司