[发明专利]用于在无线通信网络的网状模式中传输数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在无线通信网络的网状模式中传输数据的方法以及网络节点和相应的通信网络。

背景技术

无线通信网络常常在所谓的网状模式中操作，其中以分散的方式在相邻的网络节点之间逐跳地传输数据分组。在这样的操作模式中，通常以逐分组为基础来处理QoS支持(QoS＝服务质量(Quality of Service))。

无线通信标准IEEE 802.16(IEEE＝电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers))是基于点对多点模式以及网状模式在节点之间实现无线通信的宽带无线接入标准。点对多点模式基于数据流的带宽要求为不同的服务等级定义数个QoS参数。与这相反，在该标准中网状模式例如通过为要在网状模式中传输的MAC协议数据单元分配(assign)优先级来仅为单个数据分组提供QoS。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于在通信网络的网状模式中传输数据以实现增强的QoS支持的方法。

这一目的由独立权利要求解决。在从属权利要求中限定本发明的优选实施例。

本发明的方法涉及在无线通信网络中操作的网状模式。该网状模式使得能够在通信网络中将数据流内的数据分组经由通信链路从一个节点分散地(decentralized)传输到另一个节点。这意味着，在该网络中通信链路被分散地限定在相邻节点之间。根据本发明，数据流被分级成服务等级用以为相应服务等级的数据流指定质量要求。术语“质量”指的是可以被用来指定数据流的质量的任何参数，例如业务优先级(traffic priority)、最小保留率(minimum reserved rate)、容许的抖动、最大持续速率、最大业务突发、最大等待时间以及调度服务。与逐分组(packet-by-packet)QoS支持相反，现在为数据流限定质量要求，并且因此特别包括不能被分配给单个数据分组的带宽要求。为了处理这样的质量要求，在通信链路的节点之间执行数据流的带宽保留(bandwidth reservation)，每个保留取决于要经由通信链路传输的数据流的服务等级并且包括用于为经由通信链路在后续(subsequent)数据时间帧中传输该服务等级的数据流而保留时隙的控制消息的交换。此外，根据数据流的服务等级来调度数据流的传输。

本发明通过使数据时间帧中(即用于传输数据而不是控制消息的时间帧中)的时隙的带宽保留取决于数据流的服务等级来实现对基于数据流的服务等级的有效处理。此外，数据流的传输调度也取决于基于数据流的服务等级。

在本发明的优选实施例中，在标准IEEE 802.16的网状模式中将数据作为MAC层上的MAC协议数据单元来传输。该标准是在文献[1]中详细说明的公知的无线通信标准。通过参考将该文献的整个公开内容结合到本申请中。在该标准的上下文中，带宽保留对应于三次握手，该三次握手包括用于保留微时隙的请求、授予、授予确认的消息，所述微时隙是权利要求1的意义上所说的时隙。优选地，在带宽保留中交换的控制消息是根据IEEE 802.16标准的所谓的MAC管理消息，特别是在该标准中用于协调的和/或不协调的调度的所谓的MSH-DSCH消息。

在另一个使用标准IEEE 802.16的优选实施例中，服务等级被映射到MAC协议数据单元的网状连接标识符中的一个或多个字段的值，特别地被映射到可靠性和/或优先级/等级和/或丢弃优先级(DropPrecedence)字段的值。

在根据本发明的方法的另一个实施例中，数据流的带宽被估计并且带宽保留取决于所估计的数据流带宽。

在本发明的优选实施例中，服务等级包括用于具有周期性发布的可变大小的数据分组的实时数据流的第一服务等级，其中为所有后续数据时间帧保留每通信链路至少一个时隙，以便传输用于第一服务等级的数据流的带宽保留的控制消息。该实施例考虑到具有可变大小的数据分组的实时数据流需要对带宽的立即保留。通过永久地保留(即对将来的所有后续数据时间帧)用于属于该服务等级的数据流的带宽保留的控制消息的时隙来确保这样的立即保留。当在数据时间帧中进行这样的保留时，在数据时间帧中和不在通常用于控制消息的控制时间帧中传输第一服务等级的控制消息。