Вимірювання та моніторинг якості обслуговування (qоs) у бездротових мережах із диференційованими послугами

Номер патенту: 92478

Опубліковано: 10.11.2010

Автори: Сумро Амджад, Чжон Чжунь

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Бездротова мережа (100), яка включає в себе множину бездротових станцій (102) та точку доступу (101), яка відрізняється тим, що точка доступу та/або щонайменше одна бездтротова станція має засіб моніторингу для вимірювання даних стосовно затримки, яка відповідає проміжку часу між потраплянням блока даних МАС-рівня у точку доступу до послуги на МАС-рівні та отриманням МАС-рівенем підтвердження завершення передавання від фізичного рівня, для щонайменше одного типу трафіку або для бездротової станції.

2. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що один або декілька типів трафіку включають в себе: категорію доступу, потік трафіку або пріоритет користувача.

3. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що дані стосовно затримки являють собою один або декілька з таких параметрів: середня затримка (301), максимальна затримка (302), мінімальна затримка (303), середньоквадратичне відхилення затримки (304), дисперсія затримки (305) або гістограма затримки (306).

4. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що кожна бездротова станція виконана з можливістю запитування даних стосовно затримки.

5. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що кожна бездротова станція виконана з можливістю надання звіту з даними стосовно затримки.

6. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що точка доступу виконана з можливістю запитування даних стосовно затримки.

7. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що точка доступу виконана з можливістю надання звіту з даними стосовно затримки.

8. Спосіб здійснення бездротового зв'язку між точкою доступу та множиною бездротових станцій, який включає такі операції:

вимірювання точкою доступу та/або щонайменше однією бездтротовою станцією даних стосовно затримки (202), яка відповідає проміжку часу між потраплянням блока даних МАС-рівня у точку доступу до послуги на МАС-рівні та отриманням МАС-рівенем підтвердження завершення передавання від фізичного рівня, для щонайменше одного типу трафіку або для бездротової станції (102);

а також, за потреби, виконання певної дії або операції, виходячи з отриманих даних.

9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що один або кілька типів трафіку включають в себе: категорію доступу, потік трафіку або пріоритет користувача.

10. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що дані стосовно затримки являють собою один або декілька з таких параметрів: середня затримка (301), максимальна затримка (302), мінімальна затримка (303), середньоквадратичне відхилення затримки (304), дисперсія затримки (305) або гістограма затримки (306).

11. Спосіб за п. 8, який додатково включає:

підготовку множини бездротових станцій та точки доступу; та запитування даних стосовно затримки у бездротової станції точкою доступу.

12. Спосіб за п. 8, який додатково включає:

підготовку множини бездротових станцій та точки доступу; та надання бездротовій станції звіту з даними стосовно затримки точкою доступу.

Текст

1. Бездротова мережа (100), яка включає в себе множину бездротових станцій (102) та точку доступу (101), яка відрізняється тим, що точка доступу та/або щонайменше одна бездтротова станція має засіб моніторингу для вимірювання даних стосовно затримки, яка відповідає проміжку часу між потраплянням блока даних МАС-рівня у точку доступу до послуги на МАС-рівні та отриманням МАС-рівенем підтвердження завершення передавання від фізичного рівня, для щонайменше одного типу трафіку або для бездротової станції. 2. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що один або декілька типів трафіку включають в себе: категорію доступу, потік трафіку або пріоритет користувача. 3. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що дані стосовно затримки являють собою один або декілька з таких параметрів: середня затримка (301), максимальна затримка (302), мінімальна затримка (303), середньоквадратичне відхилення затримки (304), дисперсія затримки (305) або гістограма затримки (306). 4. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що кожна бездротова станція виконана з можливістю запитування даних стосовно затримки. 5. Бездротова мережа за п. 1, яка відрізняється тим, що кожна бездротова станція виконана з мо C2 2 (19) 1 3 92478 4 Networks", WLAN) стали реальною альтернативою Стандартом 802. 11Е передбачений також дротовим та оптоволоконним системам. спосіб встановлення пріоритетності. Цей спосіб Як відомо, мережі WLAN, як правило, будупередбачає класифікацію задач за трафіком, при ються відповідно до певних стандартів. Одним із цьому різним класам відповідають різні пріоритети таких стандартів є IEEE 802.11. IEEE 802.11 є стадоступу до середовища передавання. Відповідно ндартом, що визначає специфікації підрівня керудо цього способу різним класам задач, або різним вання доступом до середовища передавання датипам трафіка, відповідають різні імовірності одених (відомого фахівцям як підрівень МАС) та ржання доступу до каналу. фізичного рівня (відомого фахівцям як рівень PHY) Незважаючи на те, що згадані вище способи мережі WLAN. диференціювання послуг (із наданням доступу до Хоча стандарт 802.11 забезпечив істотно вдоканалу або із встановленням пріоритетності здійссконалене керування голосовим трафіком та транення доступу до каналу) значно покращили можфіком даних, постійне збільшення потреб у доступі ливості бездротових систем, зростаючі потреби до мережі із підвищеними канальними швидкостяприкладних програм вимагають подальших вдосми передавання з гарантованим задоволенням коналень. Одне із відомих вдосконалень передбавимог щодо якості обслуговування (що відомо фачає моніторинг та вимірювання різноманітних дахівцям як "quality-of-service", QoS) вимагає постійних, які стосуються каналу, що втілено у ного переглядання стандарту і внесення змін до запропонованих доповненнях 802.11Н та 802.11К. нього. Наприклад, значні зусилля було спрямоваЗапропоноване доповнення 802.11Н передбано на підтримку мережами WLAN мультимедійних чає моніторинг частоти для того, щоб пересвідчисервісів реального часу (наприклад, потокового тися у відсутності радарів, що здійснюють передавідео), із продовженням підтримки при цьому усвання. Якщо виявлено радари, що здійснюють падкованої (від попередніх версій стандарту) фунпередавання, то, наприклад, точка доступу QAP кціональності мережі з передавання голосового вимагає від станцій QSTA змінити частоту каналу трафіка та трафіка даних. Певною мірою ці питанна іншу, щоб уникнути перешкод від радара. ня заторкнуті у стандарті IEEE 802.11Е. Запропоноване доповнення 802. 11К передбаСтандарт 802.11Е з'явився у відповідь на потчає моніторинг та вимірювання точкою доступу ребу в передаванні мультимедійного та успадкоQAP інформації, яка стосується сусідніх точок досваного трафіка одним і тим самим каналом. тупу; інформації щодо вузлів, невидимих для даної Зрозуміло, що мультимедійний трафік вимагає точки доступу QAP або інших станцій QSTA; а таіншої пропускної спроможності та іншого часу очікож гістограм шуму, які будуються для визначених кування доступу до каналу, ніж більшість більш інтервалів часу. традиційних (успадкованих) задач. З метою підвиЗаходи з моніторингу та вимірювання інфорщення ефективності мережі шляхом координуванмації, передбачені у 802.11Н та 802.11К, можуть ня доступу до середовища передавання точка допідвищити ефективність керування бездротовою ступу (QAP), або центральний вузол, мережі надає мережею. Однак ці заходи не можуть бути вжиті в доступ до середовища передавання в один із декімережах з диференціюванням послуг, бо не вралькохспособів. Надавання доступу до середовиховують їхньої специфіки. Наприклад, вони не ща передавання здійснюється залежно від певних здатні розрізняти різні типи трафіка. критеріїв, і його часто називають диференціюванТаким чином, існує потреба у способі та приням послуг (відоме фахівцям як «service строї для здійснення бездротового зв'язку, які приdifferentiation»). наймні були б позбавлені згаданих недоліків опиОднією з методик, які застосовують для коорсаних вище відомих способів та пристроїв. динування доступу/використання каналу у мережі Відповідно до одного з прикладів здійснення WLAN, є опитування (відоме фахівцям як винаходу бездротова мережа включає в себе «polling»). Опитування являє собою процедуру, множину бездротових станцій (QSTA) та точку допри якій бездротова станція (QSTA) здійснює пеступу (QAP). Точка доступу QAP, або одна чи декіредавання у точку доступу QAP, повідомляючи лька з множини станцій QSTA, або і точка доступу про певні потреби, такі як потреби для здійснення QAP, і одна чи декілька з множини станцій QSTA, потокового передавання. Кожна QSTA передає виконані з можливістю вимірювання або даних потреби певної своєї задачі у точку доступу QAP, стосовно затримки, або даних стосовно черги, або яка резервує середовище передавання (канал) і даних стосовно затримки, і даних стосовно черги, відповідно до таких потреб. Отже, доступ до середля одного або декількох типів трафіка. довища передавання надається відповідно до конВідповідно до іншого прикладу здійснення викретних потреб щодо доступу до середовища пенаходу спосіб здійснення бездротового зв'язку редавання, а не в залежності від загального типу включає вимірювання або даних стосовно затримзадачі. Цей тип резервування середовища переки, або даних стосовно черги, або і даних стосовно давання даних називається погодженням трафіка затримки, і даних стосовно черги, для одного або (відоме фахівцям як Traffic Specification, TSPEC) і декількох типів трафіка; і, при необхідності, викоє різновидом диференціювання послуг. нання дій або операцій, виходячи з отриманих Після приймання запиту точка доступу QAP даних. або відхиляє цей запит, або погоджується його Ці приклади здійснення будуть зрозуміліші з задовольнити. Станції QSTA, на обслуговування наведеного нижче докладного опису та прикладепотоків яких надано згоду, отримують повідомленних графічних фігур. Слід зазначити, що на графіня, які по суті надають право доступу до каналу чних фігурах масштаб може не дотримуватися. З впродовж визначеного інтервалу часу. 5 92478 6 міркувань наочності розміри можуть бути довільно Маючи доступ до таких даних, станції QSTA збільшені або зменшені. або точки доступу QAP отримують можливість На фіг. 1 показана схема бездротової локальдізнаватися про рівень якості обслуговування, що ної мережі відповідно до одного з прикладів здійсдосягається, а також про стан системи (затримки, нення винаходу. довжини черг тощо). Крім того, завдяки цим даним На фіг. 2 показана блок-схема способу отриточка доступу QAP може виявляти проблему (замання та зберігання або даних стосовно затримки, тримку або чергу неприйнятної довжини), що виабо даних стосовно черги, або і тих, і інших даних, никла або може виникнути, якщо не змінити наяввідповідно до одного з прикладів здійснення винану тенденцію; місце виникнення проблеми; а також ходу. ступінь серйозності (величину) цієї проблеми. Тоді На фіг. 3а, фіг. 3b схематично показані бази точка доступу QAP може спробувати розв'язати даних МІВ відповідно до прикладів здійснення випроблему, здійснюючи коригувальні кроки. Також находу. станція QSTA може приймати певні рішення в заНа фіг. 4а та фіг. 4b представлено формати лежності від цих даних, такі як рішення щодо прикадрів звітів про вимірювання параметрів QoS відєднання до сусідньої мережі або щодо запитуванповідно до прикладів здійснення винаходу. ня тривалішого часу для доступу до середовища На фіг. 5а представлено формат кадру запиту передавання даних. на вимірювання (одержання) гістограми параметра На фіг. 1 показана мережа 100 відповідно до QoS відповідно до одного з прикладів здійснення. одного з прикладів здійснення винаходу. Мережа На фіг. 5b представлено формат кадру звіту 100 включає в себе щонайменше одну точку доспро вимірювання (одержання) гістограми параметтупу QAP 101, яка з'єднана за допомогою бездрора QoS відповідно до одного з прикладів здійснентової інфраструктури (не показана) із множиною ня. станцій QSTA 102. Слід зазначити, що саме чотиНа фіг. ба-Фіг. 6b представлені формати тіла ри станції QSTA 102 показано лише з міркувань кадру з запитом на вимірювання параметрів якості наочності. QoS відповідно до прикладів здійснення. Станції QSTA 102 можуть бути, наприклад, поНа фіг. 7 представлено формат поля з мапою ртативними пристроями, такими як персональні для інформаційного елемента запиту на вимірюкомп'ютери, споживацькі прилади, портативні тевання параметрів якості обслуговування QoS відлефони, КПК та інші пристрої, що можуть бути повідно до одного з прикладів здійснення. підключені до мережі. Відповідно до прикладів На фіг. 8а представлено формат поля з мапою здійснення, що розглядаються, мережа 100 та її для інформаційного елемента запиту на вимірюелементи загалом відповідають стандарту IEEE вання параметрів якості обслуговування QoS від802.11 та його похідним. Як приклад, мережа 100 є повідно до одного з прикладів здійснення. мережею WiFi або бездротовою локальною мереНа фіг. 8b формат поля з мапою для інформажею (WLAN) іншого типу. Мережа 100 також вклюційного елемента звіту про вимірювання параметчає в себе модифікації та вдосконалення, передрів якості обслуговування QoS відповідно до однобачені прикладами здійснення даного винаходу. го з прикладів здійснення. Під час роботи точка доступу QAP 101 керує У наведеному нижче докладному описі винаобміном даними між станціями QSTA 102. Для ходу задля кращого пояснення суті винаходу (що цього точка доступу QAP 101 координує передане повинно розумітися як обмеження обсягу винавання голосу, відео та даних станціями QSTA 102. ходу) розкриті приклади його здійснення, що розкВідповідно до одного з прикладів здійснення станривають конкретні деталі для кращого розуміння ції QSTA 102 з'єднуються між собою тільки через винаходу. Фахівцеві в цій галузі техніки після точку доступу QAP 101. Відповідно до іншого приознайомлення з описом винаходу будуть очевидкладу здійснення станції QSTA можуть обмінюваними інші варіанти реалізації, що використовуватися даними з однією або декількома станціями тимуть цей винахід, які можуть відрізнятися детаQSTA без необхідності у передаванні спершу в лями реалізації. Описи відомих пристроїв, точку доступу QAP 101. Перший з цих варіантів способів та матеріалів можуть бути опущені, щоб здійснення називають «uplink», а другий — пряне переобтяжувати опис власне даного винаходу. мим зв'язком (відомий фахівцям як «direct link»). Наскільки то є можливим, аналогічні номери позиХоча деталі цих аспектів мережі WLAN 100 потрібцій відповідають аналогічним елементам. но розуміти для загального розуміння прикладів Коротко кажучи, приклади здійснення винахоздійснення, ці деталі в цілому відомі фахівцям у ду стосуються моніторингу, зберігання, запитуванцій галузі техніки і тому не розглядаються в описі ня та надання у звітах даних у бездротових меревинаходу, щоб не обтяжувати опис прикладів здійжах, що підтримують диференціювання послуг. У снення винаходу. прикладах, що розглядаються, такими даними є Фіг. 2 являє собою блок-схему способу отридані стосовно затримки та дані стосовно черги. У мання та зберігання даних стосовно затримки, або прикладах, що розглядаються, дані стосовно заданих стосовно черги, або і тих, і інших даних, відтримки, або дані стосовно черги, або й ті, й інші повідно до одного з прикладів здійснення винаходані, можуть збиратися для категорії доступу, для ду. Спосіб, відображений блок-схемою з фіг. 2, потоку трафіка, для пріоритету користувача або розглядається застосовно до мережі 100, показадля станції. Наголошуємо, що ці типи трафіка наної на фіг. 1, але лише як приклад, і слід розуміти, ведені лише як приклади і ці дані можуть збиратищо такий спосіб так само може бути застосований ся і для інших типів трафіка, відомих фахівцям у у бездротових мережах інших типів. Як згадувалоцій галузі. ся вище, точка доступу QAP 101, або станція(-ї) 7 92478 8 QSTA 102, або і точка доступу QAP 101, і станція(середня довжина черги, обчислена для певної Ї) QSTA 102 отримують та зберігають дані стосоввизначеної кількості пакетів даних. На кроці 204, но затримки або дані стосовно черги для певного після збирання даних на кроці 202, точка доступу вибраного типу трафіка або для декількох різних QAP 101 може обчислити це середнє значення. типів трафіка. В окремих прикладах здійснення На кроці 205 точка доступу QAP 101 або станвинаходу отримує та зберігає дані стосовно зації QSTA 102 можуть, виходячи із зібраних даних, тримки або дані стосовно черги точка доступу коригувати свою поведінку — якщо в цьому є потQAP. В інших прикладах здійснення винаходу реба. Це коригування може передбачати одну з отримують та зберігають дані стосовно черги одна множини різноманітних дій або операцій. Більш або декілька станцій QSTA 102. В інших прикладах того, відповідною станцією QSTA або точкою досздійснення винаходу отримують та зберігають дані тупу QAP можуть здійснюватися декілька дій або стосовно затримки або дані стосовно черги точка операцій. Наприклад, якщо після збирання даних доступу QAP та одна або декілька станцій QSTA стосовно максимальної затримки точка доступу 102. QAP 101 визначає, що максимальна затримка досНа кроці 201 точка доступу QAP 101 або стантатньо менша від порогового значення (припустиція(-ї) QSTA 102 вибирають статистичні параметри мої) затримки для потокового відео, то точка досдля вимірювання. До цих параметрів належать такі тупу QAP 101 може збільшити час, що виділяється параметри, як середня затримка, максимальна пакетам з даними інших типів (наприклад, голосозатримка, мінімальна затримка, середньоквадравими), які мають значно менше порогове значення тичне відхилення або дисперсія затримки, а також максимальної затримки. Як наслідок, для потокогістограма затримки; можливі й інші параметри. вого відео все ще задовольнятиметься визначене Аналогічно, щодо черг, точка доступу QAP 101 або для нього порогове значення максимальної затристанції QSTA 102 можуть вибирати з таких статисмки (хоча тепер із більшою затримкою, ніж перед тичних параметрів для вимірювання: середня докоригуванням, зробленим точкою доступу QAP), а вжина черги, максимальна довжина черги, мінімаінші дані зможуть бути передані швидше. Таким льна довжина черги, середньоквадратичне чином, пропускна спроможність та ефективність відхилення або дисперсія довжини черги, а також стосовно передавання цих інших типів даних зросгістограма довжини черги. тає, без втрат в якості передавання відео. На кроці 202 точка доступу QAP 101, або стаСлід відзначити, що збирання та збереження нція(-ї) QSTA 102, або і точка доступу QAP 101, і даних на кроках 202 та 204 не обов'язково має станція(-ї) QSTA 102, збирають значення вибраних бути завершене до виконання дій/операцій на кропараметрів, які відповідають певному вибраному ці 205. Наприклад, якщо під час збирання даних типу трафіка або декільком типам трафіка. Як вже стосовно довжини черги, класифікованих за катезгадувалося, ці типи трафіка можуть диференціюгорією доступу, виявлено близькість до порогового ватися за категорією доступу, за потоком трафіка, значення, то точка доступу QAP 101 може виконаза пріоритетом користувача або за станцією; можти певні дії для виправлення ситуації, щоб не доливі й інші типи трафіка. Збирання цих даних здійпустити досягнення або перевищення цього пороснюється шляхом моніторингу функціонування із гового значення. контролюванням певного конкретного параметра Після завершення коригувальних дій/операцій для певного вибраного типу трафіка. Наприклад, на кроці 205 процес, за потребою, може повторюточка доступу QAP 101 може здійснювати монітоватися з кроку 201. Слід зазначити, що, звісно, ринг затримки — для певної категорії доступу — якщо певна операція виконана до спливу певного впродовж інтервалу пакетів-маячків (відомого фавизначеного часового інтервалу або зібрання вихівцям як "beacon interval") або інтервалу обслугозначеної кількості одиниць даних, то збирання, вування (відомого фахівцям як "service interval") збереження та аналізування даних може продовдля визначення середньої тривалості затримки у жуватися, як визначено кроком 202 та кроком 204. відповідному інтервалі. Як альтернатива, збирання Крім того, розглянутий спосіб допускає паралельпотрібних даних може здійснюватися шляхом зане виконання кроків 202-205, якщо в цьому є потпитування одним вузлом в іншого вузла. Наприреба. клад, якщо точці доступу QAP потрібні дані стосоВідповідно до окремих прикладів здійснення вно затримки або дані стосовно черги для певного винаходу, параметри, які моніторяться, можуть типу трафіка від станції QSTA, вона може отримабути включені у базу даних МІВ, як показано на ти ці дані від станції QSTA за допомогою запиту. фіг. 3а та фіг. 3b. Як то є відомим, база даних МІВ На кроці 203, який є необов'язковим, одна або зберігається у точці доступу QAP 101 або у станції декілька станцій QSTA 102 передають зібрані дані QSTA 102, відповідно до протоколу (наприклад, у точку доступу QAP 101. Таке передавання може IEEE 802.11), за яким працює бездротова мережа. здійснюватися у відповідь на запит на таке переЯк то буде зрозуміло фахівцю, збирання даних та давання від точки доступу QAP 101 до станції(-й) збереження даних у базі даних МІВ може здійснюQSTA 102, або передавання станцією(-ями) QSTA ватися в такій мережі, як показана на фіг. 1, та із 102 у точку доступу QAP 101 може здійснюватися застосуванням способу, показаного на фіг. 2. без запиту. Як показано на фіг. 3а, база даних МІВ 300 На кроці 204 станція QSTA 102 або точка досможе містити середню тривалість затримки 301 у тупу QAP 101 здійснює збереження відповідних 32-байтному регістрі; максимальну тривалість заданих. Якщо потрібні обчислення, вони можуть тримки 302 у 32-байтному регістрі; мінімальну трибути виконані також на кроці 204. Наприклад, точці валість затримки 303 у 32-байтному регістрі; середоступу QAP 101 може бути потрібна статистична дньоквадратичне відхилення затримки 304; 9 92478 10 дисперсію затримки 305 у 32-байтному регістрі; та тримки та черги можуть моніторитися та збиратися гістограму затримки 306 у регістрі змінної місткосу відповідь на зовнішні чинники, такі як запит на ті. Слід мати на увазі, що ці параметри наведені вимірювання від точки QAP до станції QSTA або лише для прикладу, і для вимірювання можуть команда від певного мережевого протоколу більш бути вибрані інші параметри. Крім того, одиниці високого рівня, з вищих рівнів до станції QSTA. В вимірювання параметрів, що відстежуються та одному з варіантів здійснення дані стосовно зазберігаються, можуть бути кратними або частинтримки та черги можуть моніторитися та збиратися ними від секунд, такими як мікросекунди, мілісекуу відповідь на внутрішні чинники, такі як, напринди, слотів, інтервалів часу TU, SIFS, PIFS тощо. клад, перевантаження мережі, або як періодичний Слід зазначити, що параметри додатково вимоніторинг. значають у відповідності до прикладів здійснення. Як згадано вище, існують багато типів трафіка, Наприклад, може бути корисним вимірювати задля яких можуть збиратися дані стосовно затримтримку МАС-рівня у бездротовій мережі, що має ки та черги. Отримання цих даних забезпечує пеполітику, яка не передбачає підтвердження («no реваги, деякі з яких розглянуті на прикладах нижACK») або передбачає поблокове підтвердження че. («block АСК»). Для прикладу розглянемо затримку Як то є добре відомим, категорії доступу явМАС-рівня для конкретного типу трафіка (наприляють собою класи типів даних на МАС-рівні, які клад, затримку МАС-рівня для потокових даних). визначені стандартом 802.11. Ці категорії включаЗатримка МАС-рівня для пакетів потокових даних ють такі категорії як відео, яка є категорією, якій може бути визначена як проміжок часу між потразабезпечуються найкращі умови, голос та дані, які плянням блока даних МАС-рівня вибраного потоку передаються як фоновий трафік. Знаючи затримку трафіка у точку доступу до послуги (що відома або довжину черги для конкретної категорії достуфахівцям як Service Access Point, SAP) на МАСпу, можуть бути прийняті рішення щодо подальшорівні та отриманням МАС-рівенем підтвердження го передавання даних цієї категорії. Наприклад, кінця передавання (PHYTX-END) від PHY-рівня якщо довжина черги для категорії "відео" занадто станції QSTA або QAP, що здійснює передавання велика, а з іншої інформації моніторингу станція або вимірювання. Таким чином, у мережі з політиQSTA довідується про іншу точку доступу QAP, то кою, яка не передбачає підтвердження ("no ACK") станція QSTA може запитати цю сусідню точку або передбачає поблокове підтвердження (block доступу QAP щодо її (сусідньої точки QAP) можлиACK), затримка МАС-рівня може бути визначена востей або її поточного стану. Ця станція QSTA як проміжок часу між отриманням пакета від верхможе після цього вирішити утворити з'єднання із нього рівня та передаванням підтвердження перецією сусідньою точкою доступу QAP для послуг, давання фізичним рівнем PHY від PHY-рівня. що працюють з відеоданими. У мережі, яка вимагає передавання підтверІншим відомим типом трафіка є потоковий дження АСК, затримка може бути визначена як трафік. Потреби потокового трафіка повідомляпроміжок часу між надходженням блока даних ються станцією QSTA у повідомленні за специфіMDSU у SAP на МАС-рівні та прийманням МАСкацією TSPEC. Зрозуміло, що точка доступу QAP рівнем підтвердження АСК. Наприклад, МАСможе виділяти часовий інтервал для станції QSTA, рівень може приймати сигнальне повідомлення яка здійснює запит, відповідно до цих потреб. ТаPHY-RX END від PHY-рівня для відповідного кадру ким чином, для кожного потоку трафіка організовупідтвердження АСК, прийнятого від станції STA, ється черга. Вимірювання стосовно затримки або що здійснювала прийом. черги для потоку трафіка забезпечує станції QSTA На Фіг. 3b показана база даних МІВ 300 у відпереваги при прийманні рішень, які стосуються повідності до іншого прикладу здійснення. База майбутніх передавань. Може бути корисним, наМІВ 300 у цьому прикладі здійснення включає в приклад, запитати у точки доступу QAP додаткосебе різні параметри, пов'язані з чергами. У цьому вий час або змінити швидкості передавання даних. випадку база МІВ 300 містить, як приклад: середІншим відомим типом трафіка є диференційоню довжину черги 307 у 32-байтному регістрі; макваний за пріоритетом користувача (відоме фахівсимальну довжину черги 308 у 32-байтному регістцям як "User Priority", UP). Пріоритети користувача рі; мінімальну довжину черги 309 у 32-байтному UP ставляться у відповідність до категорій достурегістрі; середньоквадратичне відхилення довжипу, як правило по два пріоритети користувача для ни черги 310; дисперсію довжини черги 311 у 32кожної категорії доступу на МАС-рівні. Як відомо, байтному регістрі; а також гістограму довжини черкожній категорії доступу відповідає різна імовірги 312 у регістрі змінної місткості. Як приклад, одиність доступу до каналу або середовища переданиці розрахунку та зберігання цих даних можуть вання даних. Пріоритет користувача UP є вищим бути кратними або частинними від байтів, такими рівнем та ставиться у відповідність до категорії як біти, кілобайти тощо. доступу. Зрозуміло, що відомості про затримку або Зрозуміло, що можна збирати, зберігати та задовжину черги для кожного пріоритету користувастосовувати інформацію стосовно затримки та ча можуть бути використані для більш ефективночерги для потрібного(-их) типу(-ів) трафіка, для го передавання даних, диференційованого за виправлення проблемних ситуацій у мережі, прикпріоритетом користувача. Наприклад, може виявилад якої показано на Фіг. 1. Крім того, спосіб, приктися бажаним передавати дані, що відповідають лад якого показано на Фіг. 2, може бути застосопевному пріоритету користувача UP, із затримкою, ваний для того, щоб здійснювати збирання, меншою за певне середнє значення. Знаючи факзберігання та застосування такої інформації. В тичні затримки, що мають місце на МАС-рівні для одному з варіантів здійснення дані стосовно заданого пріоритету користувача UP, МАС-рівень 11 92478 12 може змінити параметри мережі для утримування приклад час. Поле зсуву першого біну надає почау бажаних межах затримок для трафіка з даним ткове значення, а кількість бінів та інтервал між пріоритетом користувача UP. бінами задають параметри вимірювання. НаприЗрештою, дані стосовно затримки, або дані клад, може бути потреба в гістограмі затримки для стосовно черги, або й ті, й інші дані, можуть збирапевного пріоритету користувача UP. Зсув першого тися для кожної станції, а не для кожного типу біну може бути затримками у 5 мс, інтервал може трафіка. У цьому ілюстративному варіанті здійсбути 3 мс, а кількість може становити п'ять бінів. нення збирання даних потребує менших ресурсів За цими даними може бути побудована гістограма. для здійснення обчислень, зберігання та вимірюНа Фіг. 5b показано формат звіту про вимірювання. У цьому випадку відповідні дані можуть вання параметра якості обслуговування QoS відбути застосовані станцією QSTA, або точкою досповідно до одного з прикладів здійснення винахотупу QAP, або ними обома для визначення, грунду. Цей кадр містить поле 506 ідентифікатора, туючись на цих даних, можливих коригувальних поле 507 розміру, поле 508 зсуву першого біну, дій/операцій, як розглядається вище. поле 509 кількості бінів, інтервал між бінами 510, Наприклад, якщо на станції QSTA трапилась поле 511 значення біну № 1, поле 512 значення неприйнятна затримка, вона може запитати у точбіну № 2 тощо, і поле 513 значення біну № N, з (Nки доступу QAP більшу кількість часу, або може 2) полями значень бінів між полями 512 та 513. відшукувати іншу точку доступу QAP для утворенКадр, показаний на Фіг. 5Ь, надає значення для ня з нею з'єднання. кожного бажаного біну, причому значення для відНа Фіг. 4а-8b показані формати кадрів (тобто повідного біну міститься в кадрі у відповідному формати для кадрів даних) для різноманітних заполі. Цей кадр може передаватися від станції питів на вимірювання та звітів про вимірювання у QSTA або точки доступу QAP, яку запитували, у відповідності до прикладів здійснення винаходу. Ці станцію QSTA або точку доступу QAP, яка робила кадри можуть передаватися між точкою QAP 101 запит, у відповідь на кадр із запитом, такий як та станціями QSTA 102 такої мережі, як показано кадр, показаний на Фіг. 5а. Кадр, показаний на Фіг. на Фіг. 1. Як приклад, ці кадри передаються відпо5Ь, надає запитувані виміряні дані стосовно завідно до протоколів передавання та приймання, тримки або черги для конкретного типу трафіка, визначених стандартом 802.11 та його похідними. або по станціях, як було розглянуто вище. Дані Оскільки таке передавання загалом є добре відобінів надають гістограму станції QSTA або точці мим фахівцеві, деталі його реалізації не включено доступу QAP, що робила запит. в опис винаходу, щоб не обтяжувати опис ілюстНа Фіг. 6а показано формат тіла кадру з запиративних прикладів здійснення даного винаходу. том на вимірювання відповідно до одного з прикНа Фіг. 4а показано формат звіту відповідно до ладів здійснення винаходу. Цей кадр містить поле одного з прикладів здійснення винаходу. Кадр міс601 агрегаторного індикатора типу та поле 602 тить поле 401 ідентифікатора, поле 402 розміру ідентифікатора категорії доступу/потоку трафікадру, а також поле 403 значення. Поле значення ка/пріоритету (AC/TS/UP). Поле 601 містить визна403 може являти собою виміряні дані стосовно чення типу трафіка (або станції), що має бути об'єзатримки або черги для одного або більше типів ктом вимірювання. Наприклад, поле 601 може трафіка, як описано вище. Цей кадр може передавказувати, що вимірювання стосовно затримватися у відповідь на запит на вимірювання, або ж ки/черги мають бути виконані для категорії доступу коли результати вимірювань надсилаються із ста(АС), потоку трафіку (TS) або пріоритету користунції QSTA у точку доступу QAP без запитування. вача (UP). Поле ідентифікатора вказує конкретний На Фіг. 4b показано альтернативний формат AC, TS або UP, що має бути об'єктом вимірюванзвіту відповідно до іншого прикладу здійснення ня. Кадр також містить поле 603 з мапою параметвинаходу. Цей кадр містить поле 404 ідентифікарів якості обслуговування QoS для вимірювання; тора, поле 405 розміру кадру, а також поля з виміце поле вказує, який конкретно параметр підлягає ряними параметрами. Зокрема, кадр містить поле вимірюванню. Наприклад, це поле запитує гістог406 виміряного середнього значення параметра раму довжини черги для потока трафіка TS, що є якості обслуговування (QoS), поле 407 виміряного об'єктом вимірювання. максимального значення, поле 408 виміряного Як то є очевидним, це є лише ілюстративним мінімального значення, поле 409 виміряної велиприкладом, і в межах цих самих прикладів здійсчини середньоквадратичного відхилення та поле нення можуть вимірюватися й інші параметри. 410 виміряної величини дисперсії. Зрозуміло, що На Фіг. 6b показано альтернативний формат цей параметр може стосуватися затримки або чертіла кадру з запитом на вимірювання відповідно до ги і може бути виміряний для конкретного типу одного з прикладів здійснення винаходу. Кадр містрафіка, такого як розглянуті вище, або для стантить поле 604 агрегаторного індикатора типу та ції. поле 605 ідентифікатора, який вказує тип трафіка На Фіг. 5а показано формат запиту відповідно (або станцію), що має бути об'єктом вимірювання. до одного з прикладів здійснення винаходу. НаЦей кадр також містить поле 606 з мапою парамеприклад, такий кадр може бути використаний для трів якості обслуговування QoS, аналогічно прикзапитування гістограми для конкретного типу даладу здійснення, показаному на Фіг. 5b. Насамкіних. Кадр містить поле 501 ідентифікатора, поле нець, кадр містить поле 607, в якому міститься 502 розміру, поле 503 зсуву першого біну, поле інформаційний елемент запиту однієї або декіль504 кількості бінів та інтервал між бінами 505. Як кох гістограм вимірюваних параметрів якості обто є відомим, бін (дискретизаційний елемент) явслуговування QoS. Таким чином, поле 607 запитує ляє собою одиницю вимірювання параметра, надані стосовно певних параметрів, розглянутих ви 13 92478 14 ще, у вигляді гістограм. Наприклад, поле 607 може чення з Фіг. 7). Якщо вузлом, що здійснює вимірюзапитувати дані стосовно затримки для потоку TS вання, надаються невиміряні величини, це може у вигляді гістограми. бути відображено за допомогою заздалегідь виФіг. 7 показує формат поля з мапою для інфозначеного коду-значення поля, наприклад, 0xFF. рмаційного елемента запиту на вимірювання паНа Фіг. 8b показано кадр звіту про вимірюванраметрів якості обслуговування QoS відповідно до ня відповідно до одного з прикладів здійснення одного з прикладів здійснення. Запит містить агревинаходу. Цей кадр звіту містить поле 814 агрегогаторний індикатор типу та відповідне цьому типу ваного індикатора типу, поле 815 індикатора значення. Поле мали інформаційного елемента AC/TS/UP, мапу 815 виміряних параметрів якості запиту може містити поля запиту даних по станції обслуговування QoS, код 816 статусу та інформаSTA 701, категорії АС 702, потоку TS 703 та пріоційний елемент з виміряними параметрами якості ритету користувача UP 704. Це поле може бути обслуговування QoS або гістограмамивиміряних застосоване як поле 604 кадру, показаного на Фіг. параметрів якості обслуговування QoS (817). Еле6b. менти 813, 814 та 815 є фактично такими самими, Фіг. 8а показує формат поля з мапою для іняк ті, які передаються точкою доступу QAP або формаційного елемента запиту на вимірювання станцією QSTA, що здійснює запит (див. поля 604, параметрів якості обслуговування QoS відповідно 605 та 606, відповідно). Поле 816 коду статусу до одного з прикладів здійснення. Це поле містить містить код, який являє собою бітові комбінації, які типи даних стосовно затримки та черги. Зокрема, відповідають різним нештатним ситуаціям, що моце поле містить: поле 801 середньої затримки, жуть виникати при виконанні запиту. Вони вклюполе 802 максимальної затримки, поле 803 мінічають в себе (але не обмежені ними): відмова у мальної затримки, поле 804 середньоквадратичновимірюванні; вимірювання не підтримуються; паго відхилення затримки, поле 805 дисперсії затрираметри для вимірювання не підтримуються; інші мки та поле 806 гістограми затримки. Це поле подібні помилки. Нарешті, поле 817 містить знатакож містить поле 807 середньої довжини черги, чення запитаних параметрів або відповідні гістогполе 808 максимальної довжини черги, поле 809 рами. Вони відповідають затримці або черзі для мінімальної довжини черги, поле 810 середньоквибраного типу трафіка або станції. вадратичного відхилення довжини черги, поле 811 Слід зазначити, що різні способи, пристрої та дисперсії довжини черги та поле 812 гістограми мережі, описані стосовно вимірювання та монітодовжини черги. рингу у бездротових мережах за прикладами здійПоле з мапою для інформаційного елемента снення, можуть бути здійснені за допомогою апазапиту на вимірювання параметрів якості обслугоратного забезпечення та програмного вування QoS, показане на Фіг. 8а, може бути викозабезпечення. Також слід мати на увазі, що різнористане замість кадру, показаного на Фіг. 6b, якщо манітні способи, пристрої та параметри згадані в у системі параметр, що має вимірюватися, відоописі винаходу суто для прикладу та не мають мий заздалегідь. Наприклад, якщо цей параметр сприйматися як обмеження. Після ознайомлення із визначається архітектурою системи, то поля 604 цим описом винаходу фахівець зможе здійснити та 605 кадру можуть бути відсутніми або повністю різноманітні варіанти способів, пристроїв та мереж чи частково об'єднані або злиті. Наприклад, якщо із використанням власних методик здійснення та був застосований кадр, показаний на Фіг. 3а, то обладнання, необхідного для реалізації цих спомножина бітів могла б бути зкомпонована та предсобів здійснення, що не виводитиме за межі обсяставлена у вигляді одного байту (наприклад, знагу формули винаходу. 15 92478 16 17 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 92478 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Measuring and monitoring service grade in a wireless networks with differential access

Автори англійською

SOOMRO, Amjad, Jon Jun

Назва патенту російською

Измерение и мониторинг качества обслуживания (qos) в беспроводных сетях с дифференцированными услугами

Автори російською

Сумро Амджад, Чжон Чжунь

МПК / Мітки

МПК: H04L 12/28

Мітки: якості, qоs, мережах, бездротових, вимірювання, моніторинг, диференційованими, послугами, обслуговування

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-92478-vimiryuvannya-ta-monitoring-yakosti-obslugovuvannya-qos-u-bezdrotovikh-merezhakh-iz-diferencijjovanimi-poslugami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вимірювання та моніторинг якості обслуговування (qоs) у бездротових мережах із диференційованими послугами</a>

Подібні патенти