用于调度无线网络中话务的投递的系统和方法.pdf

描述的是用于调度无线网络中话务的投递的系统和方法。该方法包括接收送往多个无线计算单元的分组。确定每个分组的分类。根据分类和来自多个单元的至少一个的优先级请求中的至少一个来为相应分组生成传输调度。根据传输调度生成指示消息。包括指示消息的信号被无线地传送。

1.  一种方法，包括：
接收送往多个无线计算单元的分组；
确定每个分组的分类；
根据所述分类和来自所述多个单元的至少一个的优先级请求中的至少一个来为相应分组生成传输调度；
根据所述传输调度生成指示消息；以及
无线地传送包括所述指示消息的信号。

2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个单元的每一个包括基于图像的扫描仪、基于激光的扫描仪、RFID读取器、RFID标签、蜂窝电话、网络接口卡和PDA中的至少一个。

3.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
从所述多个单元的所述至少一个接收关联请求，所述关联请求包括所述优先级请求。

4.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
标识所述单元中所选择的处于省电模式的单元；以及
缓冲送往所述所选单元的所述分组。

5.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分类包括语音、数据、视频和紧急事件中的至少一个。

6.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指示消息是话务指示图(TIM)。

7.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号是信标。

8.  一种装置，包括：
通信装置，它接收送往多个无线计算单元的分组；
处理器，它确定每个分组的分类并根据所述分类和来自所述多个单元的至少一个的优先级请求中的至少一个来为相应分组生成传输调度，所述处理器根据所述传输调度生成指示消息并传送包括所述指示消息的信号。

9.  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置是交换机、路由器和接入点中的至少一个。

10.  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述分类包括语音、数据、视频和紧急事件中的至少一个。

11.  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述指示消息是话务指示图(TIM)。

12.  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号是信标。

13.  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器利用分组分类符来确定所述分类。

14.  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述通信装置从所述多个单元的所述至少一个接收关联请求，所述关联请求包括所述优先级请求。

15.  如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理器标识所述单元中所选择的处于省电模式的单元，并缓冲送往所述所选择单元的所述分组。

16.  一种装置，包括：
通信装置，它从网络管理装置(NMA)接收无线信号，所述信号包括指示消息；以及
处理器，它处理所述指示消息，
其中，当所述指示消息包括指示所述NMA正缓冲送往所述装置的分组的第一数据时，所述处理器从第一操作模式切换至第二操作模式，所述通信装置仅在所述第二操作模式下传送分组。

17.  如权利要求16所述的装置，其特征在于，当所述指示消息包括指示所述NMA未缓冲送往所述装置的所述分组的第二数据时，所述处理器保持在所述第一操作模式下。

18.  如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述通信装置向所述NMA传送优先级请求，所述优先级请求指令所述NMA在预定时段内传送送往所述装置的分组。

19.  如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置包括基于图像的扫描仪、基于激光的扫描仪、RFID读取器、RFID标签、蜂窝电话、网络接口卡和PDA中的至少一个。

20.  如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述无线信号是信标。

21.  如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一操作模式是省电模式。

22.  一种系统，包括：
网络管理装置(NMA)；以及
无线地耦合至所述NMA的多个无线计算单元，
其中所述NMA接收送往所述多个单元的分组，所述NMA确定每个分组的分类并根据所述分类和来自所述多个单元的至少一个的优先级请求中的至少一个来为相应分组生成传输调度，以及
其中所述NMA根据所述传输调度生成指示消息并传送包括所述指示消息的信号。

23.  如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述NMA包括交换机、路由器、接入点和接入端口中的至少一个。

24.  如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述多个单元的每一个包括基于图像的扫描仪、基于激光的扫描仪、RFID读取器、RFID标签、蜂窝电话、网络接口卡和PDA中的至少一个。

25.  一种装置，包括：
通信装置，用于接收送往多个无线计算单元的多个分组；
分类装置，用于确定每个分组的分类；以及
处理装置，用于根据所述分类和来自所述多个单元的至少一个的优先级请求中的至少一个来为相应分组生成传输调度，所述处理装置根据所述传输调度生成指示消息并传送包括所述指示消息的信号。

用于调度无线网络中话务的投递的系统和方法
背景信息
在常规无线网络中，接入点(“AP”)以有规律的间隔传送信标以同步网络上的设备。信标包括话务指示图(“TIM”)，该话务指示图是指示具有在AP处缓冲的话务数据的一个或多个无线计算单元(例如，移动单元(“MU”))的位图。当MU处于省电模式，且TIM指示有给此MU的话务时，则该MU切换至唤醒模式并轮询AP以接收话务。然而，在TIM中标识的每个MU基本上同时切换至唤醒模式并立即开始竞争对射频(“RF”)信道的接入。这些MU还与等待向AP传送数据的其它MU竞争。因此，正切换至唤醒模式以仅从AP接收话务的MU在力图从AP下载话务时消耗了相当数量的功率(例如，电池)。在TIM中所标识的所有MU基本上同时对RF信道的竞争还会对网络的吞吐量产生不利影响。
发明概要
本发明涉及用于调度无线网络中话务的投递的系统和方法。该方法包括接收送往多个无线计算单元的分组。确定每个分组的分类。根据分类和来自多个单元的至少一个的优先级请求中的至少一个来为相应分组生成传输调度。根据传输调度生成指示消息。包括指示消息的信号被无线地传送。
图1是根据本发明的系统的示例性实施例；以及
图2是根据本发明的方法的示例性实施例。
可参照以下描述和附图进一步理解发明，其中类似要素配有相同附图标记。本发明提供了用于调度无线环境中话务的投递的系统和方法。尽管将参照无线局域网(“WLAN”)描述本发明，但是本领域技术人员应当理解，本发明可在任何有线/无线通信网络中实现。
图1是根据本发明的系统1的示例性实施例。系统1可包括耦合至通信网络65(例如，有线/无线局域网/广域网、因特网等)的网络管理装置(“NMA”)60。NMA 60可包括用于通过网络65发送和接收数据请求的一个或多个网络计算设备(例如，路由器、交换机等)。NMA 60还可经由网络65耦合至服务器70和/或数据库75。
一个或多个接入点(“AP”)10、20、30被耦合至NMA 60并为一个或多个移动单元(“MU”)52、54、56提供到网络65的无线连接。本领域技术人员应当理解，系统1可包括任何数目的AP和MU。每个MU可以是任何移动计算单元，譬如基于图像或激光的扫描仪、射频标识(“RFID”)读取器或标签、蜂窝电话、膝上型设备、网络接口卡、手持式计算机和PDA、或其任何组合。
每个MU可利用专用功率源，譬如可再充电电池。为了延长电池寿命，MU可利用第一模式(例如，省电模式)，在该第一模式下，MU不传送任何无线信号但是可监听其RF范围内的信号。例如，MU可听到由AP 10-30中的一个或多个传送的信标。在第二模式(例如，唤醒模式)下，MU能够进行无线通信(例如，传送分组)。
当AP从网络65接收到关于MU的话务时，该AP可在MU处于唤醒模式的情况下向该MU传送话务。然而，当MU处于省电模式时，AP缓冲话务，并置位包括在信标中的话务指示消息(“TIM”)中的比特。TIM包括指示AP正为一个或多个MU缓冲话务以及那些MU应当切换至唤醒模式以下载话务的数据。本领域技术人员应当理解，话务可包括任何数目和类型的分组(例如，数据、语音、视频等)。
根据本发明，AP(例如，AP 20)可在向与之关联的那些MU(例如，MU52-56)下载话务时利用调度算法。调度算法可利用输入数据(例如，正被传送的数据类型、MU所请求的优先级等)来生成输出数据(例如，用于向MU投递话务的传输调度)。在示例性实施例中，AP通过延迟TIM中针对为特定MU所缓冲的数据的指示来实现传输调度。因此，较高优先级的数据(例如，语音、紧急情况等)可较快地被下载，因为接收MU可能必须与比常规系统中更少的MU进行竞争。
图2示出了根据本发明的用于调度无线网络中话务的投递的方法200的示例性实施例。本领域技术人员应当理解，本发明可对于诸如VoIP分组、紧急事件传输等对等待时间敏感的数据特别有益。然而，本发明还可在根据其应用(例如，语音、紧急事件呼叫、流送视频、即按即说、多播等)和/或用户概况(例如，领班)请求预定义优先级的MU上实现。
在步骤205，AP 20从网络65接收话务。将参照缓冲话务的AP 20来描述方法200，因为该话务所送往的MU处于省电模式。本领域技术人员应当理解，送往处于唤醒模式的MU的传入话务通常不被缓冲。其它调度机制可被应用到针对处于唤醒模式的MU的话务，这将在以下进一步描述。
在步骤210，AP 20利用例如常规分组分类符确定包括在话务中的分组的分类。当应用于话务时，分组分类符可确定每个分组中包括的数据的类型(例如，语音、数据、视频等)。例如，发往MU 52的分组可包括VoIP呼叫，而发往MU 54的分组可包括电子邮件或网页数据。分组分类符可返回(例如，标记)包括诸如VoIP呼叫等对等待时间敏感的数据的分组。AP 20可通过分析其中的地址数据(例如，源地址、目的地址)来确定每个分组的接收MU。
在步骤215，AP 20根据分类对分组生成传输调度。如上所述，语音分组对于等待时间敏感，以致延迟会引起抖动和/或分组丢失，从而使系统1的性能降级。因此，AP 20可调度语音和/或紧急事件分组以在非关键分组(例如，电子邮件、网页等)之前进行传输。
传输调度的示例性实施例可包括与特定AP相关联的每个MU的条目。例如，AP 20可包括MU 52-56的条目。AP 20可知道为每个MU缓冲的帧大小，并且因此可预计MU发起省电轮询以及从AP 20下载其相应分组所占据的时隙时间数目。在上述示例中，MU 52的条目可以是[52]＝SlotTime_1(时隙时间_1)，而MU 56的条目可以是[56]＝SlotTime_10(时隙时间_10)。因此，AP 20可在其指示它已为MU 56缓冲话务之前等待10个时隙(例如，信标)。
任选地，当生成传输调度时，AP 20可计入来自一个或多个MU的、其话务应当优于其它分组接收的优先级请求。在一个示例性实施例中，MU(例如，MU 54)可在其与AP 20的通信中包括优先级请求。例如，优先级请求可被包括在对AP 20的关联请求中。优先级请求可在指示MU 54意图传送和接收语音分组和/或其话务应当被给予高于非关键分组(例如，电子邮件、网页等)的优先级的关联请求分组中的能力信息字段中包括数据。该数据可以是区分服务代码点和/或包括譬如设备标识符(例如，序列号)、语音能力元素(例如，能够使用G.711编解码器的VoIP)、数据率元素(例如，50kbps的最大数据传输速度)和/或协议能力元素(例如，HTTP、TCP、IP、802.1x等)等子元素的设备类型元素。
在步骤220，AP 20根据传输调度生成TIM。AP 20知道MU 52-56处于省电模式并且必须被通知有为它们缓冲的话务。作为传输调度的结果，要接收等待时间敏感分组的MU可在该MU接收非关键分组之前就话务被通知。这样，AP 20在TIM中包括指示MU 52应当一接收到信标就切换至唤醒模式的数据。数据还可指示传送优先级请求的MU(例如，MU 54)应当切换至唤醒模式。即，为MU 54缓冲的话务可能是非关键的，但是由于MU 54为其话务请求优先级，因此TIM可指示MU 54应当切换至唤醒模式。
在步骤225中，信标由AP 20传送并且包括指示MU 52和54应当切换至唤醒模式的TIM。一旦接收到信标，MU 52和54就切换至唤醒模式并发起省电轮询，即，竞争对RF信道的接入并从AP 20下载相应分组。然而，MU 56的分组仍由AP 20缓冲，因为TIM未指示MU 56应当切换至唤醒模式。传输调度可指示MU 56的分组应当保持被缓冲预定数目的信标。例如，由于MU 56的分组包含非关键数据，因此它们可被缓冲两个以上的信标。因此，在后继信标中，AP 20在TIM中包括指示MU 56应当切换至唤醒模式的数据。当MU 56听到后继信标时，它可切换至唤醒模式并发起省电轮询。在省电轮询中，MU 56竞争RF信道，并且在获得对其的接入时，从AP 20下载分组。
已参照处于省电模式下的MU以及缓冲送往其的话务的AP 20描述了方法200。然而，在AP 20为唤醒模式下的MU接收话务但不缓冲该话务时，可使用本发明。在示例性实施例中，AP 20可使用例如SIFS间隔控制RF信道。AP 20可在随后分发等待时间敏感分组并服务对非关键分组的优先级请求。本领域技术人员应当理解，此机制可与DCF和/或PCF顺应设备联用。
在省电和提升的吞吐量方面，本发明提供了若干优点。即，由于AP错开正为MU缓冲数据的指示，因此MU在不同时间切换至唤醒模式，并且结果特定MU可与较少数目的MU竞争RF信道。因此，等待时间敏感数据被更快速地投递给接收MU。另外，不接收等待时间敏感数据或未请求优先级的MU不切换至唤醒模式并保持该唤醒模式一延长时间，由此节省电池功率。
已参照以上示例性实施例描述了本发明。本领域技术人员应当理解，本发明在被更改的情况下也可被成功实现。相应地，可对各个实施例作出各种更改和改变而不背离如所附权利要求中所阐述的本发明的最宽泛的精神和范围。相应地，本说明书和附图应当被认为是示例性而非限制性的。