多个无线网络链路上基于ip流的负载平衡的制作方法

专利名称：多个无线网络链路上基于ip流的负载平衡的制作方法
多个无线网络链路上基于IP流的负载平衡基于35 U.S.C § 119要求优先权本专利申请要求享有2006年10月4日递交的名称为"Flow Splitting" 的临时申请No.60/828,189的优先权，将该临时申请转让给本申请受让人并 通过参考并入本文。技术领域以下描述涉及无线通信领域，更具体地涉及无线通信环境中基于流的 负载平衡。
背景技术：
无线通信系统广泛地用于提供各种类型的通信；比如，可以经由这种 无线通信系统来提供语音和/或数据。典型的无线通信系统或网络可以提供 对一个或多个共享资源的多用户访问。例如，系统可以使用各种多址技术， 比如频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、正交频分 复用(OFDM)等。常见的无线通信系统运用提供覆盖区的一个或多个基站。典型基站可 以发送多个数据流用于广播、多播和/或单播服务，其中数据流可以是移动 设备具有独立接收兴趣的数据的流。该基站覆盖区域内的移动设备可以用 于接收由合成流携带的一个、 一个以上或所有数据流。同样，移动设备可 以向基站或另一移动设备发送数据。每个移动设备可以经由前向链路和反向链路上的传输来与一个或多个 基站进行通信。前向链路(或下行链路)是指从基站到移动设备的通信链 路，反向链路(或上行链路)是指从移动设备到基站的通信链路。根据一 个实例，移动设备可以通过多条链路(例如，上行链路和下行链路)连接 到无线网络。通常可以用负载平衡技术将数据传输负载扩展在这多条链路上。这些负载平衡技术在本质上通常是静态的。例如，在第一分组通过第 一链路传输，第二分组通过第二链路传输，第三分组通过第三链路传输并 如此下去的情况下可以利用通过分组链路选择的轮询调度分组。除了这一 实例以外，还可以利用不考虑链路质量的方式来将分组分配到链路。根据 另一实例，基于散列的选择可以利用IP源/目的地地址，而不需对散列冲突 进行重新平衡。因此，如果多数源/目的地对散列在第一链路上，则提供最 低程度的负载平衡。根据另一实例，传统负载平衡技术可以在链路的一侧将分组分割为N个不同帧，而在另一侧重新组装这些帧。然而，在每个帧 中通常包括额外信息，以便在链路的接收侧重新构建分组。因此，典型的 负载平衡技术经常将负载不平均地扩展在链路上，不考虑链路质量(例如， 通常随无线链路而变化)，和/或发送开销数据，从而造成有限带宽的低效使 用。发明内容下面给出了一个或多个实施例的简要概述以便提供对这些实施例的基 本理解。该概述不是所有设想的实施例的广泛概括，而是旨在既不指出关 键或重要元素，也不限定任意或所有这些实施例的范围。其目的仅是以简 化形式给出一个或多个实施例的一些概念，来作为后面给出的更具体描述 的前序。根据一个或多个实施例及其相应公开，描述了将流(例如，IP流)分 配到包括多个无线网络链路的组中的一个无线网络链路的各个方面。分配 可以基于与流相关的特性和与这些链路相关的特性。例如，可以评估与流 对应的服务类别以确定与流相关的特性。此外，可以对与链路相关的反馈 进行分析以确定这些链路的特性。根据一个方面， 一种将流分配到无线通信环境内的链路的方法包括 评估与流相关的服务类别以确定流特性；分析来自组中的链路的反馈以识 别链路特性；以及基于流特性和链路特性动态地将流分配到从组中选择的 链路。在另一方面， 一种无线通信装置包括存储器，其保存与以下操作相8关的指令通过评估流的服务类别来确定流特性，根据组中链路的反馈来 识别链路特性，以及基于流特性和链路特性将流分配到组中的某条链路； 和耦合到该存储器的处理器，用于执行保存在存储器中的指令。根据另一方面， 一种无线通信装置能够在无线通信环境内将流分配到 链路以便动态地平衡负载，该无线通信装置包括用于基于与流相关的服 务类别来识别流的特性的模块；用于基于所获得的与链路相关的反馈来确 定组中链路的特性的模块；以及用于基于流和链路的特性将流分配到所选链路的模块。在另一方面， 一种机器可读介质，具有存储在其上的机器可执行指令，这些指令用于分析与流相关的服务类别以确定流特性；评估来自组中的 链路的反馈以识别链路特性；以及基于流特性和链路特性将流分配到组中 的所选链路。根据一方面， 一种无线通信系统， 一种装置包括处理器，用于基 于与流相关的服务类别来识别流的特性；基于所获得的与链路相关的反馈 来确定组中链路的特性；以及基于流和链路的特性来将流分配到所选链路。为了实现前述及相关目的， 一个或多个实施例包括此后全面描述的并 且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图具体给出了一个或多个 实施例的一些示例方面。然而，这些方面仅指出了可以运用这些实施例的 原理的各种方式中的一小部分，并且所描述的实施例旨在包括所有这些方 面及其等价体。


图1是根据这里给出的各个方面的无线通信系统的示意图。图2是支持基于IP流的无线网络链路负载平衡的示例系统的示意图。图3是在无线通信环境中将流分配到链路的示例系统的示意图。图4是在无线通信环境中支持在多个流之间共享链路的示例系统的示 意图。图5是在无线通信环境内将流分配到链路的示例方法的示意图。图6是在无线通信环境内调整链路上的传输的示例方法的示意图。图7是基于所获得的反馈来监视链路的示例方法的示意图。图8是根据各个方面所实现的包括多个小区的示例通信系统的示意图。图9是根据各个方面的示例基站的示意图。图IO是根据这里所描述的各个方面所实现的示例无线终端(例如，移 动设备、端节点......)的示意图。图11是在无线通信环境内能够将流分配到链路以便动态平衡负载的示 例系统的示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述各个实施例，其中相似的参考标号用于通篇指代相 似的元件。在以下描述中，为了说明的目的，给出了大量具体细节以便提 供对一个或多个实施例的全面理解。然而，显而易见，这些实施例可以在 没有这些具体细节的情况下实施。在其它实例中，以方框图形式示出了公 知结构和设备以便描述这些实施例。如在该申请中所使用的术语"部件"、"模块"、"系统"等旨在表示计 算机相关实体，其可以是硬件、固件，硬件和软件的组合、软件或者执行 中的软件。例如，部件可以是，但不局限于，在处理器上运行的处理、处 理器、对象、可执行码、执行线程、程序和/或计算机。举例而言，在计算 设备上运行的应用程序以及该计算设备都可以是部件。 一个或多个部件可 以驻留在处理和/或执行线程内，并且部件可以位于一个计算机上和/或分布 在两个或多个计算机之间。此外，这些部件可以从各种计算机可读介质中 执行，其中这些介质具有存储在其上的各种数据结构。部件可以通过本地 和/或远程处理方式来进行通信，比如根据具有一个或多个数据分组的信号 (例如，来自一个部件的数据通过信号方式与本地系统、分布式系统中的 和/或具有其它系统的网络比如因特网上的另一部件进行交互)。此外，这里结合无线终端描述了各种实施例。无线终端也可以称为系 统、用户单元、用户台、移动台、移动装置、移动设备、远程台、远程终 端、接入终端、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、用户装置或
用户设备(UE)。无线终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)
电话、具有无线连接能力的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器 的其它处理设备。此外，结合基站描述了各种实施例。基站可以用于与无
线终端进行通信，并且也可以称为接入点、节点B或一些其它术语。
此外，这里所描述的各个方面和特征可以使用标准编程和/或工程技术 来实现为方法、装置或制造产品。这里使用的词语"制造产品"旨在包括 可以通过任何计算机可读设备、载波或介质获得的计算机程序。例如，计 算机可读介质可以包括但不局限于磁性存储设备(例如，硬盘、软盘、磁 带等)、光盘(例如，压縮盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡 以及闪存存储器设备(例如，EPROM、卡、棒、钥匙型驱动器等)。此外， 这里描述的各种存储介质可以表示用于存储信息的一个或多个设备和/或其 它机器可读介质。词语"机器可读介质"可以包括而不局限于能够存储、 包含和/或携带指令和/或数据的无线信道和各种其它介质。
现在参考图1，根据这里给出的各个实施例示出了无线通信系统100。 系统100可以包括一个或多个扇区中的一个或多个基站102(例如，接入点)，
其中这些扇区彼此和/或向一个或多个移动设备104对无线通信信号进行接 收、发送、中继等。本领域技术人员应当理解，每个基站102可以包括发 射机链和接收机链，每个发射机链和接收机链则可以包括与信号发送和接 收相关的多个部件(例如，处理器、调制器、复用器、解调器、解复用器、 天线......)。例如，移动设备104可以是蜂窝电话、智能电话、膝上型计算
机、手持通信设备、手持计算设备、卫星无线电、全球定位系统、PDA和/ 或任何其它适用于通过无线通信系统100进行通信的设备。
每一个基站102都可以与一个或多个移动设备104进行通信。基站102 可以通过前向链路(下行链路)向移动设备104发送信息以及通过反向链 路(上行链路)从移动设备104接收信息。移动设备104可以通过成组的 多条链路(例如，上行链路和/或下行链路)连接到无线网络(例如， 一个或多个基站102)。组可以包括多个不同链路。根据一个实例，无线网络(例 如， 一个或多个基站102)可以选择利用组内的链路来向某个移动设备104 发送分组。通过另一实例，移动设备104可以实现同样的选择以便确定组 中的链路来用于将分组传送到无线网络(例如，目的地基站102).
源可以运用基于流的负载平衡来选择链路，可以通过所选择的链路将 数据传送到目的地。举例而言，源可以是基站102、移动设备104、网络内 的节点(未示出)等，目的地可以是移动设备104、基站102、网络内的节 点等。相比传统静态负载平衡技术，基于流的负载平衡可以提供更加稳定 的负载平衡，从而可以产生更高的吞吐量。
流(例如，因特网协议(IP)网络流)可以包括任意数目的分组，其可 以共享任意数目的属性(例如，基本相似的源、目的地、协议......)。例如，
流可以是源/目的地IP地址、传输协议(例如，用户数据报协议(UDP)、 传输控制协议(TCP)、流控制传输协议(SCP)......)、源/目的地端口的组
合，并且流可以包括IP分组自身内的值。当接收到流的第一分组时，系统 IOO可以支持动态地选择流并将该流分配到(例如，在基站102处、移动设 备104处、网络内的节点处......)组中的特定链路(和/或一个以上的链路)。
该分配可以基于流的特性和域链路的特性(例如，射频(RF)特性)。
参考图2，示出了系统200，其支持基于IP流的无线网络链路负载平衡。 系统200包括与目的地204通信的源202。链路组可以支持在源202和目的 地204之间传送数据。根据一个实例，组可以包括N条链路，其中N基本 上可以是任意整数。举例而言，源202可以向目的地204传送构成IP流的 分组集。此外，对于该实例，源202可以将IP流分配到组中的一条或多条 链路。可以设想源202是基站、移动设备、网络内的节点等，而目的地204 是移动设备、基站、网络内的节点等。
源202还可以包括流评估器206，链路分析器208和链路分配器210。 流评估器206可以分析与将要从源202发送的IP流相关的特性。通过与IP 流相对应的服务类别可以指定最小带宽、最大带宽、等待时间容限、损耗 容限、压縮(例如，压縮是否可能，可以运用的压缩类型......)等。流评
估器206可以检査IP流的服务类别以便识别与IP关联的这些特性。例如，当源202将流分配到链路时，流评估器206可以分析服务类别。
链路分析器208可以评估组中的链路以确定链路的特性(例如，RF特 性......)。链路分析器208可以评估链路的质量(例如，质量度量)，并且
在将IP流分配给相应的链路时可以利用这些链路质量。链路分析器208可 以基于与组中的链路关联的反馈来执行分析。链路分析器208可以使用来 自层2 (例如，数据链路层)和/或层l (例如，物理层)的反馈环路来检查 链路的特性。根据一个实例，链路分析器208可以连续地、定期地(例如， 在数秒的量级上)或以其它方式确定链路的特性。链路分析器208可以确 定某条链路是否异常(例如，评估链路是否有损耗......)。此外，链路分析
器208可以评估与组中的每条链路相关的带宽、吞吐量、业务、调度、速 率等。
链路分配器210可以基于由流评估器206识别的IP流的特性和由链路 分析器208确定的链路的特性将IP流分配到组中的相应链路(或多条链路)。 例如，链路分配器210可以利用流特性和链路特性来将在IP流中包括的分 组集的传输分配到所选链路。举例而言，链路分配器210可以将较高带宽 流分配到能够提供较高带宽的链路。因此，可以提供负载平衡来优化良好 链路和不良链路的使用。此外，链路分配器210可以至少部分地基于从层1 和/或层2获得的反馈(例如，由链路分析器208评估的反馈)来将流分配 到层3 (例如，IP层、网络层......)的链路。相比从较低层实现的分配，通
过在层3处进行操作，链路分配器210可以产生更加合理的分配决策(和/ 或调度和/或路由决策)。
当流到达源202时，链路分配器210可以动态地将流分配到链路。因 此，当源202获得来自将要发送到目的地204的流的分组时，链路分配器 210可以将某条链路分配给该分组以及该流中的其它分组。因此，流的分组 可以通过共用链路(或者一组链路，如果链路分配器210如此分配的话) 来传输。
RF链路质量可以变化；因此，组内的链路可以具有不同质量。因此， 相比较高质量的链路，较低质量的链路会导致较低的吞吐量(例如，减小 的带宽)。链路分析器208可以运用与链路相关的反馈来评估与组中的链路相关的质量。此外，由流评估器206确定的IP流特性能够使链路分配器210 适当地选择用于IP流的链路。此外，因为IP流可以具有顺序需求(例如， 分组1应当在分组2之前到达......)，将每个IP流的分组分配到某条链路可
以保证顺序并且减少由于较低质量链路引起的分组延迟而可能发生的重 传。
根据一个实例，当用户经由多个无线链路来连接时，由于典型的无线 网络条件，链路经常可以具有不同的速度。可以利用系统200支持的基于 流的负载平衡来将较低带宽或损耗容限的流分配到具有相应质量的链路。 此外，因为链路分配器210可以选择可用链路，所以链路分配器210可以 增强基本相等成本的链路的负载的相似性。此外，通过利用基于流的负载 平衡，可以减小静态方案经常会遇到的低质量链路对从源202传送到目的 地204的流的影响。
现在参考图3，示出了在无线通信环境中将流分配到链路的示例系统 300。系统300包括基站302，基站302进一步包括如上面所描述的流评估 器206、链路分析器208和链路分配器210。基站302可以获得任意数目的 流，这些流可以通过链路组中的任意数目的链路来发送到任意数目的目的 地(例如，移动设备)。如图所示，在所描绘的实例中示出了三个流(例如， 流l、流2、流3)和两条链路(例如，链路l、链路2);但是可以想到， 基本上任意数目的流和链路都在所附权利要求的范围内。
根据一个实例，当每个流的第一分组到达基站302时，流评估器206 可以评估与每个流(例如，流1~3)相关的服务类别，以确定与带宽(例如， 最小、最大......)、损耗容限等相关的流特性。链路分析器208可以评估从
组中的每条链路(例如，链路l、链路2......)获得的反馈来确定每条链路
的损耗，当前经由每条链路传输的业务，链路质量等。链路分析器210可 以运用由流评估器206和链路分析器208确定的特性来将每个流分配到所 选链路。因此，如图所示，链路分配器210可以将流1和流2分配到链路1， 而对流3进行分配以通过链路2进行传输。基于该分配，构成流1和流2 的分组通过链路1来传送，而在流3中包括的分组通过链路2进行传输。
设想可以将流1~3发送到任意移动设备。例如，流1 3可以分别指向不同的移动设备或共用的移动设备。根据另一实例，可以将两个流发送到 共用的移动设备，并且可以将第三个流发送到不同的移动设备。例如，可
以将流1和流2传送到共用的移动设备而将流3传输到不同的移动设备， 或者可以将流1和流3发送到共用的移动设备，该移动设备不同于将流2 发送到的移动设备，等等。因此，单条链路可以将一个流传送到某个移动 设备，单条链路可以将一个以上的流提供到某个移动设备，或者可以利用 多条链路来将多个流传输到某个移动设备。
根据另一实例，链路分析器208可以确定链路1比链路2具有更低的 损耗。此外，流评估器206可以基于检査各自的服务类别来确定流1和流2 比流3具有更低的损耗容限。因此，链路分配器210可以将损耗容限较低 的流1和流2放置在损耗较低的链路1上，并且将损耗容限较大的流3放 置在损耗较大的链路2上。然而，应当注意，因为可以利用任意不同数目 的链路和/或流并且可以对链路和流的任意不同特性进行分析以用于生成分 配，所以所要求保护的主题内容不局限于前述实例。
此外，链路分配器210可以重新分配流。链路分析器208可以在链路 分配器210进行链路选择之后继续监视链路质量(例如，链路分析器208 可以获得来自组中的链路的连续的、定期的或其它方式的反馈)。此外，当 识别到链路质量变化时，链路分配器210可以处理分配。因此，根据所描 绘的实例，如果在将流1分配到链路1之后，链路分析器208确定链路1 变得损耗更大，对于流1带宽不足(例如，当将流2分配到链路1时......)
等，则在确定链路2更加合适时链路分配器210可以将流1重新分配到链 路2。通过支持重新分配，系统300能够在较短的时间内隔离异常链路。
现在参考图4，示出了在无线通信环境中支持在多个流之间共享链路的 系统400。系统400包括基站302，其可以通过链路X(例如，链路组中的
链路)来与M个移动设备(例如，移动设备1 402、.......移动设备M404)
进行通信，其中M实际上可以是任意整数。例如，流可以经由链路X从基 站302传输到相应的移动设备402~404。此外，基站302可以通过包括链路 X的组中的任意数目的不同链路将流传输到一个或多个移动设备402-404 和/或任何不同的移动设备(未示出)。
15基站302可以包括用于确定与流相关的特性的流评估器206，用于确定 与链路相关的特性的链路分析器208，以及用于至少部分地基于与流相关的 特性和/或与链路相关的特性来将每个流分配到组中的相应链路的链路分配 器210。此外，基站302可以包括调度器406，其能够使流共享这些流所分 配到的共用链路。因此，根据一个实例，链路分配器210可以将从基站302 到移动设备1 402的第一流和从基站302到移动设备M 404的第二流以及指 向移动设备l 402、移动设备M 404和/或任意不同的移动设备的任意数目 的其它流分配到链路X。调度器406可以将资源分配给被同时分配到共用 链路(例如，链路X)的每个流。
调度器406可以利用与每个用户相对应的(例如，与每个移动设备 402~404、每个流......相关联的)共享权来在共享链路(例如，链路X)上
调度多个流中的分组的传输。调度器406可以运用共享权来将与共享链路 相关的总的可用带宽的一部分分配给占用该链路的移动设备402~404。因 此，.如果将一个流分配到一条链路，就可以利用该链路的全部带宽来传输 流的分组。然而，当将多个流分配到共用链路时，相比将较小的百分比提 供给具有较小共享权的流，调度器406评估各自的共享权，将总带宽的较 大百分比分配给与较大共享权相关的流。例如，共享权可以与签约(例如， 定购的服务等级)、数据类型(例如，丰富的内容、视频、语音……)、用 户类型(例如，在用户等级内)等相关。
此外，当进行准许决策时，链路分配器210可以考虑共享权。因此， 当链路分配器210决定是否将流放置在链路上时，可以评估与流相关的共 享权，以确定如果将该流中的分组分配到该链路，这些分组是否能够被调 度。因此，在将流分配到链路时，链路分配器210可以考虑将被分配的流 的共享权和域当前分配到每条链路的流的共享权。
调度器406还能生成服务等级协商报告。例如，调度器406能够收集 与提供给每个移动设备402-404用于通过各条链路传送流的带宽量相关的 数据。可以将所收集的数据与从不同基站(未示出)收集的相似的数据聚 集在一起(例如，在无线通信网络内的不同节点(未示出)处汇编)。因此， 可以基于所聚集的数据来生成报告。此外，这些数据以及与签约相关的信息(例如，各个用户的服务契约等级)可以由链路分配器210进行评估，
以便为各个流分配某些链路，和/或由调度器406进行评估，以用于确定是 否提供某个带宽和/或不满足用户的带宽需求。
除了考虑由流评估器206和链路分析器208生成的特性之外，链路分 配器210可以基于与移动设备402~404相关的不同属性来分配链路。例如， 移动设备402 404可以在与基站302相关的地理区域内移动。因此，在将 在移动设备402 404和基站302之间传输的流分配到链路时，链路分配器 210可以考虑移动设备402-404的运动。链路分配器210可以至少部分地基 于该运动(例如，根据方向、速度、加速度、位置......)来优选地将流分
配到组中的某条链路。此外，基于这种运动，可以对在预定时间段内链路 断开的可能性进行推测。此外，链路分配器210可以基于确定断开链路的 较高可能性来避免将流分配到该链路和/或可以分配多条链路(例如，与不 同基站的链路)来支持切换。此外，设想流可以具有通过网络的冗余路径； 因此，重要流的分组可以经过多条路径(例如，链路)到达目的地以减少 中断。
参考图5~7，示出了与多个无线网络链路上基于流的负载平衡相关的方 法。尽管为便于说明将方法示出并描述为一系列动作，但是应当理解并注 意，该方法不局限于动作的顺序，因为根据一个或多个实施例， 一些动作 可以按照不同顺序发生和/或与这里示出并描述的其它动作同时发生。例如， 本领域技术人员应当理解并注意，可替换地，可以将方法表示为诸如状态 图中的一系列相互关联的状态或事件。此外，对于实现与一个或多个实施 例相一致的方法而言，并非所有示出的操作都是必需的。
现在参考图5，示出了一种在无线通信环境内将流分配到链路的方法 500。在502处，可以评估与流相关的服务类别以确定流特性。流可以包括 任意数目的分组，其可以共享任意数目的属性(例如，基本相似的源、目 的地、协议......)。此外，流可以与相应的服务类别相关。此外，服务类别
的评估可以生成与最小带宽、最大带宽、等待时间容限、损耗容限、压縮 等相关的流特性。在504处，可以对来自组中的链路的反馈进行分析以识 别链路特性。组可以包括任意数目的链路，并且每条链路可以提供不同的质量等级。例如， 一些链路可以提供高吞吐量，而其它链路可以提供低吞 吐量。根据另一实例，组中的链路子集可以比组中的其余链路具有更大的 损耗。可以评估来自链路的反馈以确定与带宽、质量、吞吐量、业务、调 度、速率等相关的链路特性。此外，可以连续地、定期地或以其它方式接
收和/或检査反馈。在506处，可以基于流特性和链路特性将流动态地分配 到组中的所选链路。因此，在流中包括的分组可以通过所选链路传送到目 的地。通过按顺序在所选链路上发送流中的分组，可以相应地减少当通过 多条链路传输时没有按顺序获得的分组的重传。此外，通过基于流特性和 链路特性来动态地分配流，可以在不同链路之间平衡网络内的负载，同时 满足与流相关的属性。
参考图6，示出了一种在无线通信环境内调整链路上的传输的方法600。 在602处，可以对第一流进行分配以经由链路进行传输。在604处，对第 二流进行分配以经由该链路进行传输。可以基于对第一流和第二流的特性 以及可用链路的特性的评估来实现分配。因此，第一流和第二流可以共享 这条链路。此外，设想可以将不同流分配到这条链路和/或组内的(若干) 不同链路。在606处，可以根据各自的共享权在链路上调度第一流和第二 流的分组的传输。每个流可以与相应的共享权相关联。此外，可以利用共 享权来分配链路的总的可用带宽(例如，吞吐量)。例如，相比具有较小共 享权的流，可以为具有较大共享权的流调度总带宽的较大部分；因此，一 个流的共享权的强度可以是相对于其它流的共享权的。
参考图7，示出了一种基于所获得的反馈来监视链路的方法700。在702 处，可以基于流特性和链路特性将流分配到第一链路。在704处，可以评 估与链路相关的反馈。例如，可以连续地、定期地或以其它方式获得和/或 评估反馈。此外，反馈可以源自层l (例如，物理层)和域层2 (例如，数 据链路层)。在706处，可以基于根据与链路相关的反馈识别出来的变化将 流移动到第二链路。例如，根据反馈可以识别与第一链路相关的损耗增加， 并且如果流具有低损耗阈值，就可以将该流迁移到损耗较低的第二链路。 通过另一实例，根据反馈可以确定第二链路的可用带宽增加，这可以导致 迁移。然而，应当注意，所要求保护的主题内容不局限于前述实例。应当注意，根据这里所描述的一个或多个方面，可以推断动态的平衡 网络链路上的负载。如这里所使用的术语"推断"或"推测"通常是指根 据经由事件和/或数据所获取的一组观测来推理或推测系统、环境和/或用户 的状态的过程。例如，可以运用推测来识别具体上下文或操作，或者推测 可以生成状态的概论分布。推测可以是概率性的，即，基于数据和事件因 素来计算所关注状态的概率分布。推测也可以指用于根据一组事件和/或数 据来构成更高级事件的方法。这种推测导致根据一组所观测的事件和/或所 存储的事件数据构成新的事件或操作，无论这些事件是否在在时间上紧挨 着，以及无论这些事件和数据是否来自一个或多个事件和数据源。
根据一个实例，上面给出的一个或多个方法可以包括进行与从组中选 择将被分配给流的链路相关的推断。根据另一实例，可以进行与链路质量 随时间的期望变化相关的推断，其中可以在链路分配中考虑该推断。根据 另一实例，可以基于移动设备的当前位置、移动方向、速度等来进行与链 路断开的可能性相关的推断，并且该可能性会影响链路分配。应当注意， 前述实例实际上是示例性的而非旨在限制可以进行的推测的数目或者结合 这里所描述的各种实施例和/或方法来进行推测的方式。
图8描绘了根据各个方面实现的示例通信系统800，其包括多个小区 小区1 802、小区M 804。应当注意，如小区边界区域868所指示的一样， 相邻小区802、 804有小部分重叠，从而在相邻小区中的基站所发送的信号 之间可能产生信号干扰。系统800的每个小区802、 804包括三个扇区。根 据各个方面，没有分为多个扇区的小区(N-l)，具有两个扇区的小区(N-2)， 以及具有三个以上扇区的小区(N>3)也是可能的。小区802包括第一扇区 (扇区I810)、第二扇区(扇区I1812)、和第三扇区(扇区I11814)。每个 扇区810、 812、 814分别具有两个扇区边界区域；每个边界区域在两个相 邻扇区之间共享。
扇区边界区域可能在相邻扇区中的基站所发送的信号之间产生信号干 扰。线816表示扇区I810和扇区II812之间的扇区边界区域；线818表示
扇区II 812和扇区III 814之间的扇区边界区域；线820表示扇区III 814和
扇区I810之间的扇区边界区域。同样，小区M804包括第一扇区(扇区I822)、第二扇区(扇区I1824)、和第三扇区(扇区I11826)。线828表示扇 区I 822和扇区II 824之间的扇区边界区域；线830表示扇区II 824和扇区 III 826之间的扇区边界区域；线832表示扇区III 826和扇区I 822之间的边 界区域。小区I802包括基站(BS)、基站I806和每个扇区810、 812、 814 中的多个端节点(EN)(例如，无线终端)。扇区I 810包括分别经由无线 链路840、 842耦合到BS 806的EN (1) 836和EN (X) 838;扇区11812 包括分别经由无线链路848、 850耦合到BS 806的EN (1，) 844和EN (X，) 846;扇区III 814包括分别经由无线链路856、858耦合到BS 806的EN( 1") 852和EN (X") 854。同样，小区M 804包括基站M 808和每个扇区822、 824、 826中的多个端节点(EN)。扇区I 822包括分别经由无线链路840'、 842，耦合到BS M 808的EN (1) 836，和EN (X) 838，;扇区II824包括分 别经由无线链路848'、 850，耦合到BS M 808的EN (1，) 844，和EN (X，) 846，；扇区III 826包括分别经由无线链路856'、 858，耦合到BS 808的EN (l") 852，和EN (X，，) 854，。
系统800还包括网络节点860，其分别经由网络链路862、 864耦合到 BS I 806和BS M 808。网络节点860还经由网络链路866耦合到其它网络 节点，例如其它基站、AAA服务器节点、中间节点、路由器等，以及耦合 到因特网。网络链路862、 864、 866可以是例如光纤电缆。每个端节点， 例如EN(l) 836，可以是包括发射机以及接收机的无线终端。无线终端， 例如EN (1) 836，可以移动经过系统800并且可以经由无线链路与该EN 当前所在的小区中的基站进行通信。无线终端(WT)，例如EN (1) 836， 可以经由基站例如BS 806和/或网络节点860与对等节点例如系统800内或 系统800外的其它WT进行通信。WT例如EN (1) 836可以是移动通信设 备，比如蜂窝电话、具有无线调制解调器的个人数字助理等。各个基站使 用用于带符号周期(strip-symbol periods)的方法来执行音调子集分配，其 中该方法不同于用于在例如非带符号周期(non strip-symbol periods)的其 余符号周期中分配音调并确定音调跳跃的方法。无线终端结合从基站接收 的信息，例如基站斜率ID、扇区ID信息，来使用音调子集分配方法，以确 定可以在指定带符号周期用于接收数据和信息的节点。根据各个方面来构 建音调子集分配序列，以将扇区间和小区间干扰扩展在各个音调上。
20图9示出了根据各个方面的示例基站900。基站900实现音调子集分配 序列，其中为小区的各个不同扇区类型生成不同的音调子集分配序列。基 站900可以用作图8的系统800的基站806、 808中的任意一个基站。基站 900包括通过总线909耦合在一起的接收机902、发射机904、处理器906 (例如CPU)、输入/输出接口 908和存储器910，其中各个元件902、 904、 卯6、 908和910可以通过总线909交换数据和信息。
耦合到接收机902的扇区化天线903用于从基站的小区内的每个扇区 的无线终端传输接收数据和其它信号，例如信道报告。耦合到发射机904 的扇区化天线905用于向基站的小区的每个扇区内的无线终端1000 (见图 10)发送数据和其它信号，例如控制信号、导频信号、信标信号等。在各 个方面中，基站900可以运用多个接收机902和多个发射机904,例如用于 每个扇区的单个接收机902和用于每个扇区的单个发射机904。例如，处理 器906可以是通用中央处理单元(CPU)。处理器906基于在存储器910中 存储的一个或多个例程918的指示来控制基站900的操作并实现这些方法。 I/O接口 908提供到其它网络节点的连接，从而将BS 900连接到其它基站、 接入路由器、AAA服务器节点等其它网络和因特网。存储器910包括例程 918和数据/信息920。
数据/信息920包括数据936、音调子集分配序列信息938和无线终端 (WT)数据/信息944，其中信息938包括下行链路带符号时间信息940和 下行链路音调信息942，数据/信息944包括多个WT信息集:WT 1信息946 和WTN信息960。每个WT信息集，例如WT1信息946，包括数据948、 终端ID950、扇区ID952、上行链路信道信息954、下行链路信道信息956 和模式信息958。
例程918包括通信例程922、基站控制例程924和链路分配例程962。 基站控制例程924包括调度器模块926和信令例程928，其中信令例程928 包括用于带符号周期的音调子集分配例程930，用于例如非带符号周期的其 它符号周期的下行链路音调分配跳跃例程932，和信标例程934。链路分配 例程962还可以包括链路反馈评估例程(未示出)和/或流特性评估例程(未 示出)。数据936包括要发送的数据和来自WT的接收数据，其中将要发送的 数据发送到发射机904的编码器914以用于在发送到WT之前进行编码， 其中接收数据在接收之后已经通过接收机902的解码器912进行处理。下 行链路带符号时间信息940包括帧同步结构信息，比如超时隙、信标时隙 和极大时隙(ultraslot)结构信息，以及指示指定符号周期是否为带符号周 期的信息，并且如果是，则还包括带符号周期的索引以及带符号是否是用 于对由基站所使用的音调子集分配序列进行截断的复位点。下行链路音调 信息942包括如下信息，该信息包括分配给基站900的载波频率，音调的
数目和频率和将要分配给带符号周期的一组音调子集，以及其它小区和扇 区专用值，例如斜率、斜率索引和扇区类型。
数据948可以包括WT 1 1000从对等节点接收的数据，WT 1 1000希望 发送到对等节点的数据以及下行链路信道质量报告反馈信息。终端ID 950 是基站900分配的ID，其标识WT 1 1000。扇区ID 950包括标识WT 1 1000 工作的扇区的信息。例如，扇区ID 952可以用于确定扇区类型。上行链路 信道信息954包括标识由调度器926分配给WT 1 IOOO使用的信道段的信 息，例如数据的上行链路业务信道段，请求、功率控制、时间控制等的专 用上行链路控制信道。分配给WT 1 1000的每个上行链路信道包括一个或 多个逻辑音调，每个逻辑音调跟随上行链路跳跃序列。下行链路信道信息 956包括指示由调度器926分配给WT 1 1000用于携带数据和/或信息的信 道段的信息，例如，用户数据的下行链路业务信道段。分配给WT 1 1000 的每个下行链路信道包括一个或多个逻辑音调。每个逻辑音调之后是下行 链路跳跃序列。模式信息958包括标识WT 1 1000的工作状态的信息，例
如休眠、保持、打开。
通信例程922控制基站900执行各种通信操作并实现多种通信协议。 基站控制例程924用于控制基站900执行基本的基站功能任务，例如，信 号生成和接收、调度以及实现一些方面的方法步骤，包括在带符号周期期 间使用音调子集分配序列向无线终端发送信号。
信令例程928控制具有解码器912的接收机902和具有编码器914的 发射机904的操作。信令例程928负责控制发射数据936以及控制信息的生成。音调子集分配例程930使用该方面的方法并使用包括下行链路带符 号时间信息940和扇区ID 952的数据/信息920来构建音调子集以便在带符 号周期中使用。下行链路音调子集分配序列对于小区中的每个扇区类型是 不同的并且对于相邻小区也是不同的。WT 1000根据下行链路音调子集分 配序列来在带符号周期中接收信号；基站900使用相同的下行链路音调子 集分配序列以便生成所发送的信号。其它下行链路音调分配跳跃例程932 使用包括下行链路音调信息942和下行链路信道信息956的信息来为除带 符号周期之外的其它符号周期构建下行链路音调跳跃序列。下行链路数据 音调跳跃序列在小区的多个扇区之间是同步的。信标例程934控制信标信 号的传输，例如，为同步目的可以使用集中在一个或几个音调上的具有较 高信号功率的信号，例如，为了对下行链路信号的帧定时结构进行同步并 从而相对极大时隙边界对音调子集分配序列进行同步。
链路分配例程962还可以包括链路反馈评估例程(未示出)和/或流特 性评估例程(未示出)。可以评估与链路相关的反馈以确定可用链路的特性。 此外，可以检査与将要传送的流相关的服务类别以识别与流相关的特性。 此外，链路分配例程962可以基于链路特性和流特性来控制将流分配到链 路。
图IO示出了一种示例无线终端(例如，端节点、移动设备......)1000，
其可以用作任意一个无线终端(例如，端节点、移动设备......)，例如，图
8所示的系统800的EN (1) 836。无线终端1000实现音调子集分配序列。 无线终端1000包括通过总线1010耦合在一起的具有解码器1012的接收机 1002，具有编码器1014的发射机1004，处理器1006和存储器1008，其中 各个元件1002、 1004、 1006、 1008可以通过总线1010来交换数据和信息。 将用于从基站900 (和/或不同无线终端)接收信号的天线1003耦合到接收 机1002。将用于向基站900 (和/或不同无线终端)发送信号的天线1005 耦合到发射机1004。
处理器1006 (例如，CPU)控制无线终端1000的操作并通过执行例程 1020和使用存储器1008中的数据/信息1022来实现方法。
数据/信息1022包括用户数据1034、用户信息1036以及音调子集分配序列信息1050。用户数据1034可以包括目标为对等节点的数据，其中在由 发射机1004传输到基站900之前将该数据路由到编码器1014以进行编码， 用户数据1034还包括从基站900接收的数据，其中该数据已经由接收机 1002中的解码器1012进行处理。用户信息1036包括上行链路信道信息 1038、下行链路信道信1040、终端ID信息1042、基站ID信息1044、扇 区ID信息1046和模式信息1048。上行链路信道信息1038包括标识上行链 路信道段的信息，其中基站900已经将该上行链路信道段分配给无线终端 1000以便在向基站900进行发送时使用。上行链路信道可以包括上行链路 业务信道、专用上行链路控制信道，例如请求信道、功率控制信道和定时 控制信道。每个上行链路信道包括一个或多个逻辑音调，每个逻辑音调跟 随上行链路音调跳跃序列。上行链路跳跃序列在小区的每个扇区类型之间 以及在相邻小区之间是不同的。下行链路信道信息1040包括标识下行链路 信道段的信息，其中基站900已经将该下行链路信道段分配给WT 1000以 便在BS 900向WT 1000发送数据/信息时使用。下行链路信道可以包括下 行链路业务信道和分配信道，每个下行链路信道包括一个或多个逻辑音调， 每个逻辑音调跟随下行链路跳跃序列，其中该下行链路跳跃序列在小区的 每个扇区之间是同步的。
用户信息1036还包括终端ID信息1042、基站ID信息1044和扇区ID 信息1046，其中终端ID信息1042是由基站900分配的标识，基站ID信息 1044标识WT已经与其建立通信的具体基站900，扇区ID信息1046标识 WT IOOO当前所在小区的具体扇区。基站ID 1044提供小区斜率值，扇区 ID信息1046提供扇区索引类型；小区斜率值和扇区索引类型可以用于导出 音调跳跃序列。也包括在用户信息1036中的模式信息1048标识WT 1000 是处于休眠模式、保持模式还是打开模式。
音调子集分配序列信息1050包括下行链路带符号时间信息1052和下 行链路音调信息1054。下行链路带符号时间信息1052包括诸如超时隙、信 标时隙的帧同步结构信息和极大时隙结构信息以及指定给定符号周期是否 是带符号周期的信息，并且如果是，则还包括带符号周期的索引以及该带 符号是否是由基站用于对音调子集分配序列进行截断的复位点。下行链路 音调信息1054包括如下信息，该信息包括分配给基站900的载波频率，音调的数目和频率以及分配给带符号周期的一组音调子集以及其它小区和扇 区专用值，比如斜率、斜率索引和扇区类型。
例程1020包括通信例程1024和无线终端控制例程1026。通信例程1024 控制WT 1000使用的各种通信协议。举例而言，通信例程1024可以支持接 收广播信号(例如，从基站900接收)。无线终端控制例程1026控制基本 的无线终端1000功能，包括对接收机1002和发射机1004的控制。
参考图11，示出了一种在无线通信环境内能够将流分配到链路以动态 地平衡负载的系统1100。例如，系统1100可以至少部分地位于基站内。应 当注意，将系统1100表示为包括功能块，其可以是对由处理器、软件或其 组合(例如，固件)实现的功能进行表示的功能块。系统1100包括能够联 合操作的电子部件的逻辑组1102。例如，逻辑组1102可以包括用于基于与 流相关的服务类别来识别流的特性的电子部件1104。根据一个实例，服务 类别可以提供与最小带宽、最大带宽、等待时间容限、损耗容限、压縮等 相关的流特性。此外，逻辑组1102可以包括用于基于所获得的与链路相关 的反馈来确定组中链路的特性的电子部件1106。例如，通过利用链路反馈 环路可以评估链路质量、吞吐量、带宽、速度、损耗等。此外，逻辑组1102 可以包括用于基于流和链路的特性将流分配到所选链路的电子部件1108。 举例而言，通过在生成分配时考虑流和链路的特性可以优化对可用链路的 利用。此外，系统1100可以包括存储器1110，其保存用于执行与电子部件 1104、 1106和1108相关的功能的指令。尽管将电子部件1104、 1106和1108 示出为在存储器1110外部，但是应当理解电子部件1104、 1106和1108中 的一个或多个可以位于存储器1110内。
应当理解，这里描述的实施例可以在硬件、软件、固件、中间件、微 代码或其任意组合中实现。对于硬件实现，处理单元可以在一个或多个下 列单元中实现专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信 号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、 处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于执行这里所述功能的其 它电子单元或其组合。
当在软件、固件、中间件或微代码、程序代码或代码段中实现这些实
25施例时，这些实施例可以存储在比如存储部件的机器可读介质中。代码段 可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、 或者指令、数据结构或程序语句的任意组合。通过传送和/或接收信息、数 据、变量、参数或存储器内容、可以将代码段耦合到另一代码段或硬件电 路。可以使用包括存储器共享、消息传送、令牌传送、网络传输等的任意 适当方式来传送、转发或发送信息、变量、参数、数据等。
对于软件实现，可以利用执行这里所述功能的模块(例如，程序、函 数等)来实现这里所描述的技术。软件代码可以存储在存储器单元中并由 处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内部或处理器外部，在实现在 处理器外部的情况下，存储器单元可以经由本领域已知的各种方式来通信 性耦合到处理器。
上面所述内容包括一个或多个方面的实例。当然，不可能为了描述前 述方面而描述部件或方法的每种能够想到的组合，但是本领域技术人员可 以认识到各个方面的很多其它组合和置换是可能的。此外，所述方面旨在 包括落入所附权利要求的精神和范围内的所有这些替换、修改和变体。此 外，对于在具体说明书或权利要求中所使用的词语"包含"，该词语意在表 示包含性的，其与词语"包括"在权利要求中用作连接词时的含义相同。
权利要求
1. 一种在无线通信环境内将流分配到链路的方法，包括评估与流相关的服务类别以确定流特性；分析来自组中链路的反馈以识别链路特性；以及基于所述流特性和所述链路特性动态地将所述流分配到所述组中的所选链路。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述流包括具有共享的源、目 的地和协议的多个分组。
3. 根据权利要求1所述的方法，评估所述服务类别以确定流特性还包括..识别与所述流相关的最小带宽、最大带宽、等待时间容限、损耗容限 或压縮可用性中的至少一个。
4. 根据权利要求1所述的方法，还包括定期地从所述链路接收反馈。
5. 根据权利要求1所述的方法，还包括连续地从所述链路接收反馈。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述链路特性与带宽、质量、 吞吐量、业务、调度或速率中的至少一个相关。
7. 根据权利要求1所述的方法，还包括通过所选择的链路来发送所述 流的分组。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述分组是顺序发送的。
9. 根据权利要求1所述的方法，还包括 将不同流分配到所选择的链路；以及根据各自的共享权来在所选择的链路上调度所述流和所述不同流的分 组的传输。
10. 根据权利要求9所述的方法，还包括将总链路带宽的第一部分分配给所述流，将所述总链路带宽的第二部 分分配给所述不同流，其中所述第一部分和所述第二部分取决于所述各自 的共享权的比较。
11. 根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述流分配到所选择的链路以后评估与链路相关的反馈；以及 基于根据与所述链路相关的反馈识别出来的变化，将所述流移动到第 二链路。
12. 根据权利要求1所述的方法，还包括以相似的方式加载具有基本 相似链路特性的链路。
13. —种无线通信装置，包括存储器，其保存与以下操作相关的指令通过评估流的服务类别来确 定流特性，根据组中链路的反馈来识别链路特性，以及基于所述流特性和 所述链路特性来将所述流分配到所述组中的特定链路；以及耦合到所述存储器的处理器，用于执行所述存储器中保存的所述指令。
14. 根据权利要求13所述的无线通信装置，其中，所述流包括具有共享的源、目的地和协议的多个分组。
15. 根据权利要求13所述的无线通信装置，其中所述存储器还保存用 于根据所述服务类别确定与所述流相关的最小带宽、最大带宽、等待时间 容限、损耗容限或压縮可用性中的至少一个的指令。
16. 根据权利要求13所述的无线通信装置，其中所述存储器还保存用于根据所述链路的反馈来识别带宽、质量、吞吐量、业务、调度或速率中 的至少一个的指令。
17. 根据权利要求13所述的无线通信装置，其中所述存储器还保存用 于经由所述特定链路将所述流的分组顺序地发送到目的地的指令。
18. 根据权利要求13所述的无线通信装置，其中所述存储器还保存用 于执行以下操作的指令将不同流分配到所述特定链路，以及基于与所述 流和所述不同流对应的各自的共享权来在所述特定链路上调度所述流和所 述不同流的分组的传输。
19. 根据权利要求13所述的无线通信装置，其中所述存储器还保存用于执行以下操作的指令在将所述流分配到所述特定链路之后检查所述链路的反馈，以及基于根据所述链路的反馈识别出来的链路特性变化将所述 流转移到第二链路。
20. —种能够在无线通信环境内将流分配到链路以动态地平衡负载的无线通信装置，包括用于基于与流相关的服务类别来识别所述流的特性的模块； 用于基于所获得的与链路相关的反馈来确定组中的链路的特性的模 块；以及用于基于所述流特性和所述链路特性来将所述流分配到所选择的链路 的模块。
21. 根据权利要求20所述的无线通信装置，还包括用于根据所述服务 类别来评估与所述流相关的最小带宽、最大带宽、等待时间容限、损耗容 限或压縮可用性中的至少一个的模块。
22. 根据权利要求20所述的无线通信装置，还包括用于根据与所述链 路相关的反馈来确定与所述链路相关的带宽、质量、吞吐量、业务、调度或速率中的至少一个的模块。
23. 根据权利要求20所述的无线通信装置，还包括用于经由所选择的 链路将所述流中包括的分组顺序地发送到目的地的模块。
24. 根据权利要求20所述的无线通信装置，还包括 用于将不同流分配到所选择的链路的模块；以及用于基于与所述流和所述不同流对应的各自的共享权来在所选择的链 路上为所述流和所述不同流分配带宽的模块。
25. 根据权利要求20所述的无线通信装置，还包括 用于在将所述流分配到所选择的链路之后检查与链路相关的反馈的模块；以及用于基于根据与所述链路相关的反馈识别出来的链路特性变化来将所 述流转移到第二链路的模块。
26. —种机器可读介质，具有存储在其上的用于执行以下操作的机器 可执行指令分析与流相关的服务类别以确定流特性； 评估来自组中链路的反馈以识别链路特性；以及基于所述流特性和所述链路特性将所述流分配到所述组中的所选链路。
27. 根据权利要求26所述的机器可读介质，所述机器可执行指令还包 括根据所述服务类别确定与所述流相关的最小带宽、最大带宽、等待时间 容限、损耗容限或压縮可用性中的至少一个。
28. 根据权利要求26所述的机器可读介质，所述机器可执行指令还包 括根据来自所述链路的反馈来识别与所述链路相关的带宽、质量、吞吐量、 业务、调度或速率中的至少一个。
29. 根据权利要求26所述的机器可读介质，所述机器可执行指令还包 括经由所选择的链路将所述流中包括的分组顺序地发送到目的地。
30. 根据权利要求26所述的机器可读介质，所述机器可执行指令还包 括将不同流分配到所选择的链路，以及基于与所述流和所述不同流对应的 各自的共享权来在所选择的链路上为所述流和所述不同流的分组分配带 宽。
31. 根据权利要求26所述的机器可读介质，所述机器可执行指令还包 括在将所述流分配到所选择的链路之后检查与链路相关的反馈，以及基于 根据与所述链路相关的反馈识别出来的链路特性变化将所述流转移到第二 链路。
32. —种无线通信系统中的装置，包括处理器，用于基于与流相关的服务类别来识别所述流的特性； 基于所获得的与链路相关的反馈来确定组中链路的特性；以及 基于所述流特性和所述链路特性来将所述流分配到所选择的链路。
全文摘要
描述了将流(例如，IP流)分配到包括多个无线网络链路的组中的无线网络链路的系统和方法。分配可以基于与流相关的特性和与链路相关的特性。例如，可以评估与流对应的服务类别以确定与流相关的特性。此外，可以分析与链路相关的反馈以确定链路特性。
文档编号H04L12/56GK101523827SQ200780037230
公开日2009年9月2日 申请日期2007年10月4日 优先权日2006年10月4日
发明者R·J·戴纳斯基, R·拉罗亚, V·帕里兹斯基 申请人:高通股份有限公司