专利名称：用于请求带宽分配的技术的制作方法
技术领域：
本文公开的主题总地涉及用于在无线网络上请求带宽的技术。
背景技术：
图1描绘了其中移动台130和应用120并置在移动用户终端110中的系统。移动用户终端110可以是蜂窝电话、膝上型计算机或其他手持计算设备。应用120生成流量，并且流量被存储在移动台130的上行链路(UL)队列中。例如，应用请求将至少一个分组存储到UL队列中。移动台130将针对上行链路带宽的带宽请求发送到基站150，所述上行链路带宽用于发送来自UL队列一个或多个分组。主要有两种类型带宽请求管理消息和竞争。IEEE 802. 16带宽请求(BR)机制允许移动台130在诸如16比特授予管理子头部 (GMSH)的管理消息中指示带宽请求。如果移动台130在带宽请求(BR)中请求比当前在UL 队列中的分组大小更大的带宽，则来自基站150的上行链路带宽授予可以比未来的分组到达得更早，这提供了比发送分组所需更多的上行链路带宽。过多的上行链路带宽可能是无用的并因此被浪费。浪费上行链路带宽是不期望的。在一些情况中，如果移动台130仅针对当前在UL队列中的内容请求带宽，则当未来分组到达UL队列中时，可能没有带宽请求机会。在这种情况下，移动台130可能要使用较低效的基于竞争的带宽请求。
在附图中通过示例而非限制的方式示出了本发明的实施例，在附图中，相同的标号指代类似要素。图1描绘了无线通信系统。图2描绘了根据实施例的请求带宽的过程。图3描绘了根据实施例的带宽分配和带宽请求的示例。图4描绘了可以使用本发明的实施例的示例性系统。
具体实施例方式在说明书中通篇提到“一个实施例”或者“实施例”意指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在说明书中各处出现的短语 “在一个实施例中”或“实施例”并非必须全都指同一实施例。此外，所述特定的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中被组合。本发明的实施例可以在各种应用中使用。本发明的一些实施例可以结合各种设备和系统来使用，所述设备和系统例如有发射机、接收机、收发机、发射机-接收机、无线通信台、无线通信设备、无线接入点(AP)、调制解调器、无线调制解调器、个人计算机(PC)、台式计算机、移动计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机、服务器计算机、手持计算机、手持设备、个人数字助理(PDA)设备、手持PDA设备、网络、无线网络、局域网(LAN)、 无线LAN (WLAN)、城域网(MAN)、无线MAN (WMAN)、广域网(WAN)、无线WAN (WffAN)、根据现有
4IEEE 802. 11,802. 11a,802. lib,802. lie,802. llg,802. llh、802. lli,802. lln、802. 16、 802. 16d、802. 16e、802. 16m或3GPP标准和/或未来版本和/或以上标准的衍生和/或长期演进(LTE)工作的设备和/或网络、个域网(PAN)、无线PAN(WPAN)、作为以上WLAN和/或 PAN和/或WPAN网络的一部分的单元和/或设备、单向和/或双向无线电通信系统、蜂窝无线电电话通信系统、蜂窝电话、无线电话、个人通信系统(PCS)设备、并入了无线通信设备的PDA设备、多输入多输出(MIMO)收发机或设备、单输入多输出(SIMO)收发机或设备、多输入单输出(MISO)收发机或设备、多接收机链(MRC)收发机或设备、具有“智能天线”技术或多天线技术的收发机或设备，等等。本发明的一些实施例可以结合一种或多种类型的无线通信信号和/或系统来使用，所述信号和/或系统例如有射频(RF)、红外(IR)、频分复用(FDM)、正交FDM(OFDM)、 正交频分多址(OFDMA)、时分复用(TDM)、时分多址(TDMA)、扩展TDMA(E-TDMA)、通用分组无线业务(GPRS)、扩展GPRS、码分多址(CDMA)、宽带CDMA (WCDMA)、CDMA 2000、多载波调制 (MDM)、离散多音调(DMT)、蓝牙(RTM)、ZigBee(TM),等等。本发明的实施例可以在各种其他装置、设备、系统和/或网络中使用。IEEE 802. Ilx可以指代任何现有IEEE 802. 11规范，所述 IEEE 802. 11 规范包括但不限于:802. Ila,802. lib,802. lie,802. llg,802. llh、 802. Ili 和 802. lln。各种实施例提供了延迟带宽请求，所述延迟带宽请求包括延迟授予大小和何时请求所述延迟授予的偏移时间。这种在偏移时间针对带宽的请求可以防止上行链路带宽在偏移时间的过分配。如果上行链路带宽的过分配涉及不被使用且因此被浪费的带宽，则其可能是不期望的。图2描绘了根据实施例的请求带宽的过程。框202包括基站为移动台调度用于在时间t发送分组的上行链路(UL)带宽资源。该UL带宽资源在时间t之前被请求。所提供的UL带宽资源允许UL队列中的分组在时间t被发送。UL队列中的分组可以被发送到基站。框204包括移动台使用带宽请求消息请求S+s+x字节。变量S表示用于发送一个或多个分组的额外字节，所述额外字节将在自时间t起的延迟k处可用于来自上行链路队列的传输。变量s表示带宽请求消息的大小。例如，如果使用授予管理子头部(GMSH)来发送带宽请求消息，则变量s被设置为2字节。变量χ表示在时间t发送一个或多个分组之后在UL队列中的字节数目。例如，如果在时间t发送上行链路队列的内容之后上行链路队列为空，则变量χ为零。框204中的带宽请求可以在16比特的GMSH中被发送，但是可以使用其他大小和类型的子头部。GMSH被用于在IEEE 802. 16d(2004)或IEEE 802. 16e(2005) 下传送带宽信息。在各种实施例中，当移动台加入网络时，使用消息交换来指示对延迟带宽请求 (即，请求在延迟k处的S+s+x字节的带宽请求)的支持。如果延迟带宽请求作为强制性特征被支持，则可能不需要这种初始化。在基站不能处理对延迟带宽分配的请求的情况中，S和k 二者均被设置为零。在各种实施例中，带宽请求S+s+x长度为8比特，但是可以使用其他长度。变量k可以通过下式表示k = ceiling ((p+T-t)/Tf)+c，
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其中ρ指示最后分组(S卩，到达UL队列的最近分组)从应用到移动台的UL队列的到达时间，T是至上行链路队列的最大分组间到达时间，作为先验知识由应用提供给移动台，t指示当前时间，Tf指示帧的持续时间，例如5ms，以及c表示当k被确定时当前帧的帧序列号(FSN)，并且不可以晚于延迟带宽请求被发送的时间。变量k的单位(unit)按照帧序列号。在各种实施例中，可以在GMSH子头部的16比特PiggyBack请求(PBR)字段的前 8比特中产生针对S+s+x的带宽请求。在各种实施例中，可以在GMSH子头部的PiggyBack 请求(PBR)字段的剩余8比特中发送延迟值k。在各种实施例中，延迟值k是8比特值，并且可以存储为FSN的最低有效比特(LSB)。在各种实施例中，应用预测该应用将何时发送分组以及所发送的分组的大小。例如，应用可以是因特网浏览器、电子邮件程序或者发送分组的逻辑。在各种实施例中，应用确定值S和T。在各种实施例中，移动台的介质访问控制逻辑基于之前描述的过程来计算 k。值χ可以由应用基于UL队列的内容大小来确定。未来带宽请求可以取决于应用的类型。例如，语音应用的流量到达比web浏览的流量到达可预测得多，并且可以基于正在使用的语音编译码器来确定。例如，对于语音呼叫，在时间t，82字节的上行链路分配被接收，并且有100字节在上行链路队列中。因此，在使用82字节的上行链路分配之后，20字节剩余在上行链路队列中。在时间t，提供针对S+s+x的带宽请求，其中S = 100字节、s = 2字节并且χ = 20字节。在语音呼叫中，在时间t+k将使用100字节，因为流量速率是可预测的。例如，对于视频传输，在时间t，82字节的上行链路分配被接收，并且有100字节在上行链路队列中。在时间t，提供针对S+s+x的带宽请求，其中S= 100字节、s = 2字节并且χ = 20字节。在视频传输中，与精确分组大小相对的，可以预测最小分组大小。因此，变量S表示基于视频流量的平均量的最小分组大小。如果多个应用同时请求带宽，则k被设置为来自所有应用的k的最大值，而S被设置为来自这多个应用的S值之和。在框206，基站分配S+s+x的带宽，并且在时间t+k将该分配发送给移动台。可以在来自基站的资源分配消息中指示所分配的S+s+x的带宽，所述资源分配消息例如但不限于 IEEE 802. 16e(2005)中的 UL-MAP。图3描绘了根据实施例的带宽分配和带宽请求的示例。在时间t，移动台从基站接收针对时间t的上行链路带宽分配。另外，在时间t，移动台根据时间t的带宽分配发送来自队列的分组。所述分组包括具有针对自时间t起的延迟k处的S+s+x字节的请求的带宽请求。移动台可以在时间t+k或者在时间t+k之前接收χ的带宽分配。在时间t+k，移动台接收S+s+x字节的上行链路带宽分配。移动台使用所分配的 S+x字节上行链路带宽分配来发送一个或多个分组。另外，所发送的一个或多个分组还包括针对自t+k起的延迟kl处的Sl+sl+xl的带宽请求。变量Sl表示用于发送一个或多个分组的额外字节，所述额外字节将在自时间t+k起的延迟kl处可用于来自上行链路队列的传输。变量si表示带宽请求消息的大小。变量Xl表示在时间t+k发送一个或多个分组之后在UL队列中的字节数目。图4描绘了可以使用本发明的实施例的示例性系统。计算机系统400可以包括主机系统402和显示器422。计算机系统400可以实现在手持个人计算机、移动电话、机顶盒或者任何计算设备中。主机系统402可以包括芯片组405、处理器410、主机存储器412、储存器414、图形子系统415和无线电420。芯片组405可以提供处理器410、主机存储器412、 储存器414、图形子系统415和无线电420间的相互通信。例如，芯片组405可以包括存储适配器(未描绘)，该存储适配器能够提供与储存器414的相互通信。例如，存储适配器能够根据以下任何协议与储存器414进行通信小型计算机系统接口(SCSI)、光纤信道(FC) 和/或串行高级技术附件(S-ATA)。处理器410可以实现为复杂指令集计算机(CISC)或者精简指令集计算机(RISC) 处理器、多核或者任何其他微处理器或中央处理单元。主机存储器412可以实现为易失性存储设备，例如但不限于随机存取存储器 (RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或者静态RAM(SRAM)。储存器414可以实现为非易失性存储设备，例如但不限于磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、内部存储设备、附接存储设备、闪存、电池备份SDRAM(同步DRAM)，和/或网络可访问的存储设备。图形子系统415可以执行对诸如静态或视频的图像的处理以进行显示。模拟或数字接口可以用于通信地耦合图形子系统415和显示器422。例如，所述接口可以是以下中的任何一种高清晰度多媒体接口、DisplayPort、无线HDMI和/或符合无线HD的技术。图形子系统415可以集成到处理器410或芯片组405中。图形子系统415可以是通信地耦合到芯片组405的独立卡。无线电420可以包括能够根据适用的无线标准发送和接收信号的一种或多种无线电，所述无线标准例如但不限于=IEEE 802. 11和IEEE 802. 16的任何版本。在各种实施例中，无线电420执行参照图2和3描述的技术来从基站请求上行链路带宽。例如，无线电 420可以至少包括物理层接口和介质访问控制器。尽管针对无线带宽描述了各种技术，但是用于请求上行链路带宽的这些技术可以用于使用有线通信来请求带宽，所述有线通信例如但不限于基于IEEE 802. 3的那些通信。本发明的实施例可以实现为以下中的任何一个或组合使用母板互连的一个或多个微芯片或者集成电路、硬连线的逻辑、存储设备存储的并由微处理器执行的软件、固件、 专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)。作为举例，术语“逻辑”可以包括软件或硬件，和/或软件和硬件的组合。本发明的实施例可以例如提供为计算机程序产品，所述计算机程序产品可以包括其上存储有机器可执行指令的一个或多个机器可读介质，当所述指令由诸如计算机、计算机网络或其他电子设备的一个或多个机器执行时，可以使得该一个或多个机器进行根据本发明的实施例的操作。机器可读介质可以包括但不限于软盘、光学盘、CD-ROM(光盘只读存储器)和磁光盘、R0M(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPR0M(可擦除可编程只读存储器)、EEPR0M(电可擦除可编程只读存储器)、磁或光卡、闪存，或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。
附图和前面的描述给出了本发明的示例。尽管被描绘为多个分立的功能项，但是本领域技术人员将意识到，一个或多个这种部件可以良好地组合成单个功能部件。可替换地，某些部件可以被划分成多个功能部件。来自一个实施例的部件可以被添加到另一实施例。例如，本文描述的处理顺序可以改变并且不限于本文所描述的方式。此外，任何流程图中的动作无需按示出的顺序来实现；也不必一定要执行所有这些动作。此外，不依赖于其他动作的那些动作可以与所述其他动作并行地执行。然而，本发明的范围绝不受这些特定示例的限制。诸如结构、尺寸以及材料使用上的差异的许多变型，无论是否在说明书中显式给出，均是可能的。本发明的范围至少和所附权利要求所给出的一样宽。
权利要求
1.一种计算机实现的方法，包括 请求第一上行链路带宽；请求在自当前时间起的延迟处的额外上行链路带宽；在分组的子头部中发送针对全部所述第一上行链路带宽、所述额外上行链路带宽以及所述延迟的请求。
2.如权利要求1所述的方法，还包括接收所述第一上行链路带宽和所述额外上行链路带宽的组合的分配，其中，接收分配包括在自所述当前时间起的所述延迟处接收分配；以及使用所述第一上行链路带宽和所述额外上行链路带宽的所述组合来发送一个或多个分组。
3.如权利要求1所述的方法，还包括 确定所述第一上行链路带宽中的带宽量； 确定所述额外上行链路带宽中的带宽量；以及确定所述延迟的量，其中，应用执行所述第一上行链路带宽和所述额外上行链路带宽的带宽量的确定，并且其中，介质访问控制器执行所述延迟的量的确定。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述应用执行从以下功能构成的组中选择的功能 语音聊天、视频流以及因特网内容浏览。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一上行链路带宽请求的带宽量部分基于发送包括上行链路队列的内容的至少一个分组的时间之后紧接的所述上行链路队列的内容。
6.如权利要求3所述的方法，其中，所述额外上行链路带宽的带宽量部分基于在自所述当前时间起的所述延迟处的预期的上行链路队列的内容。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述延迟是部分基于以下关系来确定的 ceiling ((p+T-t)/Tf)+c,其中P表示从应用到移动台的上行链路队列的最后分组到达时间， T表示至所述上行链路队列的最大分组间到达时间， t表示当前时间， Tf表示帧的帧持续时间，以及 c表示当确定k时当前帧的帧序列号。
8.如权利要求1所述的方法，其中，发送请求还包括 请求针对带宽请求消息的大小的带宽分配。
9.如权利要求8所述的方法，其中，发送请求还包括使用PiggyBack请求(PBR)字段来发送针对所述第一上行链路带宽、所述额外上行链路带宽以及所述带宽请求消息的大小的请求；以及用帧序列号或所述PBR之一来发送所述延迟。
10.一种装置，包括用于提供针对第一上行链路带宽的请求的逻辑；用于提供针对在自当前时间起的延迟处的第二上行链路带宽的请求的逻辑； 用于在分组的子头部中发送针对全部所述第一上行链路带宽、所述第二上行链路带宽以及所述延迟的请求的逻辑。
11.如权利要求10所述的装置，还包括用于在自所述当前时间起的所述延迟处接收所述第一上行链路带宽和所述第二上行链路带宽的组合的分配的逻辑；以及用于使用所组合的上行链路带宽来发送一个或多个分组的逻辑。
12.如权利要求10所述的装置，其中，针对所述第一上行链路带宽、所述第二上行链路带宽以及带宽请求消息的大小的请求均在PiggyBack请求字段中发送。
13.如权利要求10所述的装置，其中，所述延迟是用帧序列号或PiggyBack请求字段之一来发送的。
14.一种装置，包括用于从移动台接收分组的子头部的逻辑，所述子头部包括针对第一上行链路带宽、第二上行链路带宽以及延迟值的请求；以及用于向所述移动台发送所述第一上行链路带宽和所述第二上行链路带宽的组合的分配的逻辑，其中，用于进行发送的逻辑基于所述延迟值来进行发送。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述子头部包括在PiggyBack请求字段中的针对所述第一上行链路带宽、所述第二上行链路带宽以及带宽请求消息的大小的请求。
16.如权利要求14所述的装置，其中，所述延迟值是用帧序列号或PiggyBack请求字段之一来发送的。
17.一种系统，包括 显不设备；无线电；微处理器，其通信地耦合到所述显示设备和所述无线电；以及所述微处理器可编程地配置为提供针对第一上行链路带宽的请求；以及提供针对在自当前时间起的延迟处的第二上行链路带宽的请求；以及所述无线电包括用于在分组的子头部中发送针对所述第一上行链路带宽、所述第二上行链路带宽以及所述延迟的请求的逻辑。
18.如权利要求17所述的系统，其中，所述第一上行链路带宽请求的量部分基于在发送包括上行链路队列的内容的至少一个分组的时间之后紧接的所述上行链路队列的内容。
19.如权利要求17所述的系统，其中，所述第二上行链路带宽的量部分基于在自当前时间起的所述延迟处的预期的上行链路队列的内容。
20.如权利要求17所述的系统，其中，所述子头部包括在PiggyBack请求字段中的针对所述第一上行链路带宽、所述第二上行链路带宽以及带宽请求消息的大小的请求。
全文摘要
用于请求上行链路带宽的技术。该请求可以包括针对自当该请求被发送起的特定延迟处将接收的带宽的请求。因此，所请求的上行链路带宽能够在应用或其他逻辑需要的未来时间是可用的。
文档编号H04W72/04GK102474858SQ201080034426
公开日2012年5月23日 申请日期2010年8月2日 优先权日2009年9月15日
发明者J·朱 申请人:英特尔公司