[发明专利]多跳分组通信网络中的路径服务质量的增强方法及系统

说明书

优先权

本申请要求由Jerry Pak Chow和Hua Mary Chion在2007 年9月14日递交的标题为“PATH QOS IN WIRELESS RELAY NETWORK”的第60/972,745号美国临时申请的优先权，其全部 内容结合于此作为参考。

背景技术

本申请涉及通信网络及系统中的服务质量(QoS)，上述的通信 通络及系统包括有线通信网络和系统以及无线通信网络和系统。

无论是无线通信网络或是有线通信网络，都是具有通信节点的 网络，其将信息或数据从一个节点传输到另一节点。通常，通过在 一个或多个中间节点间进行“跳”(hop)，以将信息或数据从发送节 点发送至目的节点来完成上述传输过程。对于从发送节点经由一个 或多个中间节点到目的节点的给定路径，由于影响信息或数据传输 的多种因素，保证目的节点的服务质量具有技术上的挑战。QoS通 过很多QoS参数和度量(metric)来表征。例如，QoS度量包括数 据传输中的时延、数据包的到达时间的抖动、丢弃的包的数量、数 据传输误差、以及乱序传输。在设计和开发有线和无线通信网络及 其各种服务的过程中，增强QoS以及将QoS维持在一个理想水平 是主要课题。

无线通信系统使用基站网络与系统中注册服务的无线设备进行 通信。上述基站，在理论上位于无线覆盖的各无线小区的中心，经 由从基站发出的各个下行(DL)无线信号，将信息传输到在网络注 册的各个移动站(MS)，也称为用户站(SS)。移动站通过上行(UL) 无线信号将信息传输到其服务基站。每个基站都发射无线信号到无 线设备，这些无线信号承载有诸如音频数据及其他数据内容的数据。 来自基站的这种信号可能包括开销负载用于各种通信管理功能，包 括允许无线设备识别基站扇区的信息以及时频同步信号的信息。在 处理数据之前，每个无线设备优先处理每个接收信号的开销负载中 的这些信息。例如，以无线通信中的OFDM与OFDMA系统为例， OFDM与OFDMA基于多副载波的频域正交，以实现宽带无线通信 的许多技术优势，例如抗多径衰落和干扰。

固定基站的无线网络的无线覆盖，可受限于多种因素。在预定 服务区的某种结构可以阻挡一个或多个基站的无线信号。例如，一 个高楼可以屏蔽一个区域接收基站的无线信号，这样产生了不期望 的盲区(shadowing)。在无线小区边缘，信号强度很弱，因此会增 加无线通信的误差率。减轻上述及其他限制的一个方法是增加给定 服务区域内的基站数量。在这种方法的一个实施例中，可以在某些 固定的基站中配置一个或多个中继站(RS)，以在用户站与基站之 间中继通信信号，这样扩大了基站的覆盖范围，并提高了基站的通 信的能力和质量。中继站可以是固定收发器也可以是移动收发器， 这取决于配置中继站的具体条件。用户站信号在到达服务基站之前 可以在一个或多个中继站间跳。可以提供多跳中继(MR)模式来使 用中继站以增强覆盖和客户服务。例如，IEEE802.16j下的多跳中继 无线网络包括MR基站(MR-BS)和中继站(RS)。

在这样的多跳中继网络和其他多跳网络中，需要有效的QoS机 制，以提供高质量的数据传输和客户服务。

发明内容

本发明提供了一种用于增强通信网络的服务质量的方法与系 统，上述的通信网络包括有线通信网络和无线通信网络。上述方法 和系统的实施例，能够用于为基于路径的QoS提供用于在多跳分组 通信网络上承载流量的分布式每跳调度。

一方面，提供了一种增强分布式调度下的多跳通信网络中的 服务质量的方法，该方法包括，确定在多跳路径的节点传输每个 数据包的迟延的未用部分；在一个节点将获取的传输数据包的迟延 的未用部分信息附加到数据包，以在迟延的未用部分将数据包和信 息沿多跳路径传输至下一下游节点；以及基于分别与数据包相关的 迟延的未用部分，调度数据包在进一步沿多跳路径的下一下游节点 的传输。用于传输数据包的迟延的量通过与数据包相关的各个接收 到的迟延的未用部分得到扩展。