DE60104840T2 - Drahtlose kanalzuweisung in einem basisstationprozessor - Google Patents

Drahtlose kanalzuweisung in einem basisstationprozessor Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Infrastrukturanlagen drahtloser Netzwerke werden zunehmend verwendet, um Computergeräten zu ermöglichen, über ein drahtloses Medium mit einem drahtgebundenen Medium, wie z.B. dem Internet, zu kommunizieren. In einem drahtlosen Datennetzwerk wird eine Vielzahl von lokalen Computergeräten, wie z.B. PCs, über drahtlose Teilnehmerzugangseinheiten unterstützt. Eine Teilnehmerzugangseinheit stellt eine drahtlose Funkverbindung zu einem Basisstationsprozessor her. Der Basisstationsprozessor ist auch mit einem Internet-Gateway (Netz-Übergang) verbunden, welcher eine Verbindung zu einem drahtgebundenem Netzwerk herstellt. Ähnlich zu einem zellularen Telefonnetzwerk teilt der Basisstationsprozessor eine Vielzahl von drahtlosen Kanälen auf einer Bedarfsbasis für die Bereitstellung einer Nachrichtenübertragung an und von Teilnehmereinheiten bereit. Die drahtlosen Kanäle werden Meldungen zugeteilt, die von der Teilnehmereinheit für das lokale Computergerät gesendet und empfangen werden.
  • In einem typischen Basisstationsprozessor sind drahtlose Kanäle eine knappe Ressource, welche gemeinsam von den Teilnehmereinheiten genutzt werden. Nachrichten werden oft abhängig von der Verfügbarkeit eines Kanals in eine Warteschlange eingereiht. Ferner verwenden drahtgebundene Netzwerke typischerweise Techniken zum Detektieren der Geschwindigkeit, mit welcher ein Empfänger Nachrichten verarbeitet. Diese Techniken vermindern Staus durch eine Vermeidung einer Überlastung eines Empfängers durch Reduzieren der Rate, mit welcher Nachrichten gesendet werden, und demzufolge durch Reduzierung des Durchsatzes. Derartige Techniken können die Schlangenbildung von Nachrichten bei dem Basisstationsprozessor als Stau in dem drahtgebundenen Netzwerk interpretieren und demzufolge den Durchsatz reduzieren. Insbesondere führen die in dem drahtgebundenen Netzwerk angewandten Protokolle nicht von sich aus zu einer effizienten Kommunikation über drahtlose Verbindungen.
  • In einem TCP/IP-Netzwerk werden beispielsweise Stausteuerungstechniken, wie z.B. Langsamstart, Stauvermeidung, schnelle Rückübertragung eingesetzt. Gemäß der Langsamstarttechnik, wie sie im Internet RFC2581 definiert ist, wird eine Bestätigungsnachricht (ack) als eine Rückmeldungsnachricht für jede Nachricht gesendet. Die Anzahl von Bytes oder Nachrichten, wird stufenweise erhöht, so lange die acks rechtzeitig empfangen werden. Wenn die ack nicht rechtzeitig empfangen wird, werden zusätzliche Nachrichten weniger häufig gesendet, was den Durchsatz reduziert. Die Warteschlangenbildung von Nachrichten bei dem Basisstationsprozessor ist jedoch nicht für einen Stau bei dem Basisstati onsprozessor indikativ. Statt dessen ist die Warteschlangenbildung für die den drahtlosen Netzwerken inhärente Laufzeitverzögerung indikativ. Diese Laufzeitverzögerung wird jedoch von den Protokollen für drahtgebundene Leitungen, wie z.B. TCP/IP als ein Stau interpretiert.
  • Es wäre daher nützlich ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Ankunft der Rückmeldungsnachricht vorhersehen können und die Verfügbarkeit eines Kanals planen können, um die Nachricht über den Basisstationsprozessor zu übertragen, so daß der Durchsatz in dem drahtlosen Netzwerk nicht durch die Stausteuerungsmerkmale, wie z.B. Langsamstart des Protokolls drahtgebundener Netzwerke reduziert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es werden ein System und ein Verfahren zum Zuweisen drahtloser Kanäle in einem drahtlosen Kommunikationssystem bereitgestellt, um das Senden von Nachrichten zwischen einem Teilnehmer und einem Basisstationsprozessor zu unterstützen. Eine Latenzperiode wird entsprechend dem Zeitpunkt einer Rückmeldungsnachricht ermittelt, die von einem Antwortknoten als Antwort auf eine abgehende Nachricht erwartetet wird, welche von einem Sender über den Basisstationsprozessor gesendet wird. Ein Latenzmanager in dem Basisstationsprozessor berechnet die Latenzperiode und speichert die Latenzperiode in einer Zuteilungstabelle. Eine Planungseinrichtung plant einen Kanal vor dem Empfang der Rückmeldungsnachricht, so daß er an dem Ende der in der Zuweisungstabelle angezeigten Latenzperiode verfügbar ist. Angenähert bei dem Ende der Latenzperiode wird die Rückmeldungsnachricht empfangen und die Planungseinrichtung teilt einen Kanal gemäß Definition in der Zuteilungstabelle zu. Der zugeteilte Kanal wird zum Senden der Rückmeldungsnachricht an den oder von dem entsprechenden Teilnehmer verwendet.
  • Der Latenzmanager berechnet die Latenzperiode unter Verwendung einer Vielfalt von Sendeparametern, die in dem Protokoll für das drahtgebundene Netzwerk definiert sind. Beispielsweise können in einem TCP/IP-Netzwerk die zum Berechnen der Latenzperiode verwendeten Sendeparameter die Fenstergröße, den im Fenster verfügbaren Raum, die mittlere Nachrichtengröße, die Anzahl ausstehender acks, den Nachrichtentyp, die Anzahl in der Sitzung empfangener Nachrichten, die Anzahl ausstehender acks, die maximale Anzahl ausstehender acks und andere Sendeparameter umfassen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierteren Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gemäß Darstellung in den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen gleiche Bezugszeichen sich auf dieselben Teile durchgängig durch die unterschiedlichen Ansichten beziehen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstäblich, da der Schwerpunkt auf der Darstellung der Prinzipien der Erfindung liegt.
  • 1 ist eine Blockdarstellung eines Kommunikationssystems, welches für die Durchführung einer Zuteilung von drahtlosen Kanälen gemäß Definition hierin geeignet ist;
  • 2 stellt einen Basisstationsprozessor in Kommunikation mit einer Vielzahl von Teilnehmerzugangseinheiten dar;
  • 3a stellt eine Nachrichtenübertragung in dem System von 2 dar;
  • 3b stellt eine Kanalzuweisungstabelle dar, welche den Nachrichten von 3a entspricht;
  • 4 stellt ein Flußdiagramm einer Kanalzuteilung gemäß Definition hierin dar;
  • 5a stellt einen Netzseitenabruf unter Verwendung des Systems von 1 dar;
  • 5b stellt die den Nachrichten von 5a entsprechende Zuteilungstabelle dar;
  • 5c stellt ein der Zuteilungstabelle von 5b entsprechendes Zeitdiagramm dar; und
  • 6 stellt eine Teilnehmerprofiltabelle für eine Kanalzuteilung gemäß Definition hierin dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 ist eine Blockdarstellung eines Kommunikationssystems 10, das für eine Kanalzuteilung in einem drahtlosen Netzwerk gemäß Definition hierin betreibbar ist. Das Kommunikationssystem enthält ein lokales Computergerät, wie z.B. einen PC 12, eine Teilnehmerzugangseinheit 14, einen Basisstationsprozessor 16 und einen Internet-Gateway 18. Der PC 12 steht mit dem Teilnehmer 14 über eine drahtgebundene Verbindung 20 in Kommunikation. Der Teilnehmer 14 steht über eine drahtlose Verbindung 26 mit einem Basisstationsprozessor 16 in Kommunikation. Der Basisstationsprozessor steht über eine drahtgebundene Verbindung 24 mit einem Internet-Gateway 18 in Kommunikation. Der Internet-Gateway 18 ist für eine Kommunikation über ein Netzwerk mit öffentlichem Zugang, wie z.B. das Internet angepaßt.
  • Dem PC 12 kann daher ein Zugang zu dem Netzwerkserver 18, welcher eine beliebige entfernte Instanz sein kann, die im Internet oder einem anderen Netzwerk lokalisiert ist, über eine Kombination der drahtgebundenen 20, 24 und der bereitgestellten drahtlosen Verbindung 26 gegeben werden. Die drahtgebundene Verbindung 20, 24 wird typischerweise durch ein Protokoll, wie z.B. TCP/IP oder UDP unterstützt. Die drahtlose Verbindung wird durch Protokolle, wie z.B. das in der anhängigen U.S. Patentanmeldung mit dem Titel "Dynamic Frame Size Settings for Multichannel Transmission", veröffentlicht als PCT-Anmeldung Nr. WO99/44341, September 2, 1999, unterstützt. Typischerweise liefert der PC 12 ein Internet Protocol (IP) Paket an den Teilnehmer 14 über die drahtgebundene Verbindung 20, welche beispielsweise eine Ethernet-Verbindung sein kann. Der Teilnehmer 14 entfernt die Rahmenstruktur des IP Paketes und überträgt die Daten in dem IP Paket an den Basisstationsprozessor 16 über die drahtlose Verbindung 26 gemäß einem Drahtlosverbindungs-Protokoll. Der Basisstationsprozessor 16 extrahiert die Drahtlosverbindungs-Rahmen und leitet diese in Form von IP-Paketen über die drahtlose Verbindung 24 an den Internetübergang 18. Der Teilnehmer 14 und der Basisstationsprozessor 16 werden daher als "Endpunkte" der drahtlosen Verbindung 20 betrachtet.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird der Basisstationsprozessor 16 detaillierter dargestellt. Der Basisstationsprozessor 16 steht mit einer Vielzahl von Teilnehmern 14a – 14d in Kommunikation. Zusätzliche Teilnehmereinheiten 14(x) können vorgesehen werden. Die Teilnehmer kommunizieren mit dem Basisstationsprozessor über dargestellte drahtlose Kanäle 22a – 22j. Zusätzliche Kanäle 22(x) können hinzugefügt werden. Wie es vorstehend dargestellt ist, werden die Kanäle 22 zum Senden von Nachrichten an die und von den Teilnehmern 14 verwendet. Eine Planungseinrichtung 28 teilt die Kanäle 22 auf einer Bedarfsbasis zu und weist verfügbare Kanäle zwischen den Teilnehmern 14 und dem Basisstationsprozessor 16 gesendeten Nachrichten zu.
  • Die Kanäle 22 sind zwischen den Teilnehmern 14 und der Vermittlung unidirektional, wobei jedoch mehrere Kanäle Nachrichten zugeteilt werden können, welche bei einem speziellen Teilnehmer 14 entstehen oder für diesen bestimmt sind. In dem dargestellten Bei spiel ist der Kanal 22a zum Senden einer Nachricht aus dem Basisstationsprozessor 16 zu dem Teilnehmer 14b zugeteilt. Ein Kanal 22b ist zum Empfangen einer Nachricht bei dem Basisstationsprozessor 16 von dem Teilnehmer 14c zugeteilt, während ein Kanal 22c zum Senden einer Nachricht an den Teilnehmer 14c zugeteilt ist. Kanäle 22d und 22e sind zum Senden einer Nachricht an den Teilnehmer 14d zugeteilt und ein Kanal 22f ist zum Empfangen einer Nachricht von dem Teilnehmer 14d zugeteilt. Typischerweise teilt, wie es vorstehend angegeben wurde, die Planungseinrichtung 28 rasch Kanäle den Teilnehmern zu, um Kanalanforderungen für Nachrichten zu erfüllen, die an die Teilnehmer zu senden und von diesen zu empfangen sind.
  • Zwei für alle Teilnehmer 14 gemeinsame spezielle Kanäle werden zum Initialisieren eines Nachrichtenverkehrs auf einem Kanal verwendet. Ein gemeinsamer Zugangskanal 30 wird von einem Teilnehmer 14 verwendet, um einen Kanal von dem Basisstationsprozessor 16 anzufordern. Ein gemeinsamer Rufkanal 32 wird dazu verwendet, um einem Teilnehmer 14 zu melden, daß ihm ein Kanal zugeteilt wird. Die Nachrichten werden dann abhängig von der Richtung von den Teilnehmer 14 an den PC 12 oder an die Basisstation 16, weitergeleitet.
  • Der Basisstationsprozessor 16 enthält auch einen Latenzmanager 34 zum Ermitteln von Latenzverzögerungen, und eine Zuteilungstabelle 36, welche beide nachstehend beschrieben werden. In einer typischen Nachrichtenübertragung tritt, wie es vorstehend angegeben wurde, eine Anzahl von Latenzverzögerungen zwischen einem Nachrichtensender und dem Empfänger oder Antwortknoten aus. Beispielsweise tritt eine Drahtlos-Laufzeitverzögerung bei Senden einer Nachricht aus dem Basisstationsprozessor 16 an den Teilnehmer 14 (1) auf. Eine Netzwerklaufzeitverzögerung tritt auf, sobald eine Nachricht über das Internet oder ein anderes Netzwerk mit öffentlichem Zugang übertragen wird. Weitere Latenzverzögerungen sind vorhanden, wie es nachstehend beschrieben wird, In einem Protokoll, wie z.B. dem TCP/IP, ist es üblich, eine Rückmeldungsnachricht, typischerweise eine ack als Antwort auf eine an einen Antwortknoten gesendete Nachricht zu erwarten. Gemäß der Erfindung, wie sie hierin definiert ist, ist der Latenzmanager in dem Basisstationsprozessor enthalten, um die Latenzverzögerung zu berechnen und einen Kanal dementsprechend zu planen. Die Kanalzuteilung bezieht sich auf von einem Sender in beliebiger Richtung gesendete Nachrichten; die Rückmeldungsnachricht wird an den Sender durch den die Nachricht empfangenen Knoten gesendet. Daher wird eine Kanalzuteilung für eine Rückmeldungsnachricht prädiktiv geplant, wenn eine Meldung an die oder von den Teilnehmern 14 gesendet wird.
  • In 3a und 3b ist ein detaillierterer Aufbau des Basisstationsprozessors 16, welcher den Latenzmanager 34, die Zuteilungstabelle 36 und die Planungseinrichtung 28 enthält, dargestellt. Der Latenzmanager 34 ist ein Prozess, der die einer von einem Antwortknoten 40 gesendeten Rückmeldungsantwort zugeordneten Latenzverzögerung berechnet. Die Zuteilungstabelle 36 ist eine Speicherstruktur, die einen Eintrag 38a, 38b für jede Kanalzuteilung 22b, 22c und zugeordnete Latenzzeiten T0 + TL speichert. Eine Planungseinrichtung 28 ist ein Prozess, welcher die Zuteilungstabelle 36 und Latenzinformation ausliest, um die Zuteilung von Kanälen zu erwarteten Nachrichten zu ermitteln.
  • In einer typischen Nachrichtenübertragung sendet der PC 12 eine Verbindungsanforderungsnachricht an einen Antwortknoten 40, wie es durch einen Pfeil 42 dargestellt wird. Die Nachricht 42 wird zu einem Zeitpunkt T0 gesendet. Demzufolge wird ein Eintrag 38a in der Zuteilungstabelle 36 geschrieben, um den Kanal 22b, dem Teilnehmer 14c zum Zeitpunkt T0 zuzuteilen. Sobald die Nachricht 42 über den Kanal 22b empfangen wird, prüft der Latenzmanager 34 die Nachricht. Der Latenzmanager 34 ermittelt, daß der Typ der Nachricht eine TCP/IP Verbindungsanforderung ist, und daß deshalb eine ack als die Rückmeldungsnachricht erwartet werden kann.
  • Der Latenzmanager 34 ermittelt die Latenzperiode, die vor dem Empfang der Rückmeldungsnachricht bei dem Basisstationsprozessor 16 verstreicht. Beispielsweise ermittelt der Latenzmanager 34, daß eine ISP (Internet Service Provider) Verzögerung 44 zwischen dem Internet-Gateway 18 und dem Internet 50 gemäß Darstellung durch ΔT1 auftritt; zusätzlich tritt eine Netzlaufzeitverzögerung 46 auf, da die Nachricht 42 über das Internet 50 gemäß Darstellung durch ΔT2 gesendet wird; und dann tritt eine Antwortknotenverzögerung 48 auf, da der Antwortknoten 40 die Nachricht 16 verarbeitet und dann die Rückmeldungsnachricht gemäß Darstellung ΔT3 sendet. Die Latenzperiode TL 52 wird daher durch den Latenzmanager als DL = ΔT1 + ΔT2 + ΔT3 berechnet. Der Latenzmanager schreibt dann einen Eintrag 38b in die Zuteilungstabelle 36, um anzuzeigen, daß nach der Latenzperiode eine Rückmeldungsnachricht 54 aus dem Antwortknoten 40 für den Teilnehmer 14c erwartet werden kann.
  • Demzufolge wird der Kanal 22c zu einem Zeitpunkt T0 + TL dem Teilnehmer 14c zugeteilt. Die Rückmeldungsnachricht 54 wird von dem Antwortknoten 45 gesendet und von dem Basisstationsprozessor 16 zum Zeitpunkt T0 + TL empfangen. Gemäß der Zuteilungstabelle 36 teilt die Planungseinrichtung 28 den Kanal 22c zu, um die Rückmeldungsnachricht 54 an den Teilnehmer 14c zu übertragen.
  • In alternativen Ausführungsformen werden die Kanäle als ein allgemeiner Pool in der Zuteilungstabelle geplant und werden keinem spezifischen Teilnehmer zugeteilt, bis die Rückmeldungsnachricht tatsächlich empfangen wird.
  • In dem vorstehenden Beispiel berechnet der Latenzmanager 34 die Latenzperiode TL 52 auf der Basis des Typs der Nachricht und der entsprechenden erwarteten Rückmeldungsnachricht. Viele Protokolle, einschließlich des TCP/IP Protokolls, spezifizieren nicht nur die Rückmeldungsnachricht, sondern auch weitere Sendeparameter. Die Art der Ermittlung der Latenzverzögerung hängt daher von einer Anzahl von Faktoren in Abhängigkeit von dem verwendeten Protokoll ab. In einem TCP/IP Protokoll können derartige Faktoren Sendeparameter, wie z.B. Fenstergröße, in dem Fenster verfügbarer Raum, mittlere Nachrichtengröße, Anzahl ausstehender acks, Nachrichtentyp, Anzahl in der Sitzung empfangener Nachrichten, Anzahl ausstehender acks, maximale Anzahl ausstehender acks und weitere Sendeparameter umfassen. Beispielsweise verwendet TCP/IP ein Gleitfenster-Leistungsverbesserungsmerkmal gemäß Definition in Internet RFC 1323. Derartige Merkmale können in Verbindung mit den Sendeparametern verwendet werden, um die Leistung durch einen Basisstationsprozessor gemäß Definition hierin zu verbessern.
  • Ein TCP/IP Netzwerk kann gemäß dem Gleitfenster-Protokoll in einem Versuch, einem zuverlässigen Lieferungsfluß unter Maximierung der Bandweite beizustellen, arbeiten. Unter diesem Protokoll verhandeln beider Endpunkte einer TCP/IP Verbindung eine tolerierbare Fenstergröße. Die Fenstergröße bezeichnet eine maximale Anzahl von Bytes, welche durch Senden einer Einheit übertragen werden können, bevor eine Bestätigung von der empfangenen Einheit empfangen wird. Im allgemeinen wird das Fenster in Form einer maximalen Anzahl nicht bestätigter Pakete angegeben. Sobald die Sendeeinheit eine Bestätigung für das erste Paket in dem Fenster enthält, "gleitet" sie an dem Fenster entlang und sendet das nächste Paket.
  • In der in dem Beispiel von 3a gesendeten Nachricht 42 prüft der Latenzmanager das TCP/IP Paket in einer nicht-destruktiven Weise, um den Typ der Nachricht zu ermitteln. Weitere vorstehend aufgezählte Aspekte des TCP/IP Paketes könnten ebenfalls geprüft werden, um Sendeparameter zu erhalten, und um diese Parameter in der Ermittlung der Latenzperiode 52 in Verbindung mit der Rückmeldungsnachricht zu verwenden. In den in den 4 und 5a – 5c folgenden Beispielen enthält der Latenzmanager 34 ferner eine Teilnehmerprofiltabelle 56, um Sendeparameter zu speichern, welche jedem von den Teilnehmern 14 entsprechen.
  • Gemäß dem in 4 dargestellten Flußdiagramm zusammen mit dem Systemdiagramm von 3a wird eine Meldung bei dem Basisstationsprozessor 16 gemäß Darstellung im Schritt 100 empfangen. Der Latenzmanager 34 prüft die TCP/IP Paketinformation gemäß Beschreibung bei dem Schritt 102. Ein Nachschlagen wird in der Teilnehmerprofiltabelle durchgeführt, um den dem Teilnehmer entsprechenden Eintrag zu finden, wie es bei dem Schritt 104 dargestellt ist. Die entsprechenden Sendeparameter werden gemäß Darstellung bei dem Schritt 106 ausgelesen. Die Sendeparameter werden aktualisiert, um die bei dem Schritt 102 geprüfte TCP/IP Paketinformation darzustellen, wie es im Schritt 108 beschrieben wird. Eine Ermittlung wird durchgeführt, um anzuzeigen, ob eine Rückmeldungsnachricht für den Abschluß der Nachricht erwartet wird, wie es beim Schritt 110 erwartet wird. Wenn keine Rückmeldungsnachricht erwartet wird, wird die Nachricht, wie bei dem Schritt 120 dargestellt, gesendet und die Steuerung kehrt zu dem Schritt 100 zurück, bis die nächste Nachricht empfangen wird, wie es bei dem Schritt 122 beschrieben wird. Wenn eine Rückmeldungsnachricht erwartet wird, berechnet der Latenzmanager 34 die Latenzperiode 52 unter Verwendung der im Schritt 108 aktualisierten Sendeparameter des Teilnehmers gemäß Darstellung bei dem Schritt 112. Ein der berechneten Latenzperiode 52 entsprechender Neueintrag wird in der Zuteilungstabelle 36 gespeichert, wie es bei dem Schritt 114 dargestellt wird. Die Nachricht wird dann an den Antwortkoten 40 gemäß Darstellung in dem Schritt 116 gesendet. Die Steuerung kehrt zu dem Schritt 118 zurück, bis die nächste Nachricht empfangen wird.
  • In 5a – 5c ist eine weitere Ausführungsform der Nachrichtensendefolge von 3b detaillierter dargestellt. Eine Verbindungsanforderung 42 wird von dem PC 12 zum Zeitpunkt T0 gesendet. Der Latenzmanager 34 prüft die Paketinformation und ermittelt den Teilnehmer 14d. Der Latenzmanager schlägt die Sendeparameter des Teilnehmers 14d in der Teilnehmerprofiltabelle 56 nach und aktualisiert die Parameter dementsprechend, so daß sie der neuen Paketinformation entsprechen. Der Latenzmanager 34 ermittelt, daß eine Verbindungsbestätigungsmeldung 54 als die Rückmeldungsnachricht erwartet wird. Der Latenzmanager 34 berechnet die Latenzverzögerung ΔT1, ΔT2 und ΔT3 als ein Ergebnis der aktualisierten Sendeparameter und berechnet die Latenzperiode TA als das Ergebnis TA = ΔT1 + ΔT2 + ΔT3. Der Latenzmanager 34 speichert den Eintrag 58 in der Zuteilungstabelle 36, um die Planungseinrichtung zu informieren, den Kanal 22d den Teilnehmer 14d zu einem Zeitpunkt TA zuzuteilen, wie es durch den Eintrag 68 des Zeitdiagramms 86 dargestellt wird.
  • Der Antwortknoten 40 sendet dann die Rückmeldungsnachricht 54. Der Basisstationsprozessor 16 empfängt die Rückmeldungsnachricht 54, und der Latenzmanager 34 prüft die Paketinformation. Der Latenzmanager schlägt die Sendeparameter des Teilnehmers 14d in der Teilnehmerprofiltabelle 56 nach und aktualisiert den Eintrag dementsprechend. Der Latenzmanager 34 ermittelt, daß der Typ der Rückmeldungsnachricht eine Verbindungsantwortbestätigung ist, und daß wahrscheinlich eine Anforderungsnachricht von dem PC als eine Rückmeldungsnachricht gesendet wird.
  • Sobald die Nachricht an den Teilnehmer 14d gesendet ist, wird die Latenzperiode wie folgt berechnet. Die drahtlose Laufzeitverzögerung ΔT4 gibt die Latenz an, welche der Übertragung über die drahtlose Verbindung 26 zwischen dem Basisstationsprozessor 16 und dem Teilnehmer 14b zugeordnet ist. Die Teilnehmerantwortzeit ΔT5 gibt die Latenz an, die der Übertragung über die drahtgebundene Leitung 20 zwischen dem Teilnehmer 14d und dem PC 12 zugeordnet ist. Demzufolge nutzt der Latenzmanager 34 die Teilnehmerprofiltabelle um die Latenzperiode ΔTB aus ΔT4 + ΔT5 zu berechnen. Ein entsprechender Eintrag 60 wird in die Zuteilungstabelle 36 geschrieben, um die Planungseinrichtung zu informieren, den Kanal 23f für den Teilnehmer 14d zu einem Zeitpunkt Tb zuzuteilen, wie es durch den Eintrag 70 des Zeitdiagramms 86 angegeben wird.
  • Der PC 12 sendet ein HTTP-Hole-Nachricht 78 nach dem Empfang der ack 54. Die entsprechenden Sendeparameter werden in der Teilnehmerprofiltabelle 56 nachgeschlagen und entsprechend aktualisiert, so daß sie der Nachricht 78 entsprechen. Als Folge der aktualisierten Sendeparameter ermittelt der Latenzmanager 78, daß ein HTTP-Hole-Bestätigung 80 und eine HTTP-Datennachricht 82 wahrscheinlich als Rückmeldungsnachrichten zum selben Zeitpunkt gesendet werden. Demzufolge berechnet der Latenzmanager die Latenzperiode TC aus TC = ΔT1 + ΔT2 + ΔT3, und schreibt zwei Einträge in die Zuteilungstabelle 36. Der Eintrag 62 teilt den Kanal 22d zu, und der Eintrag 64 teilt den Kanal 22e für den Teilnehmer 14d zum Zeitpunkt TC gemäß Darstellung durch die Einträge 72 und 74 des Zeitdiagramms 86 zu.
  • Sobald die HTTP-Datennachricht bei der Vermittlung 16 empfangen wird, ermittelt der Latenzmanager 34, daß eine HTTP-Datenbestätigung 84 die Rückmeldungsnachricht ist, und schreibt einen Eintrag 66, um den Kanal 22f bei TD = ΔT4 + ΔT5 zuzuteilen, wie es durch den Eintrag 76 des Zeitdiagramms 86 dargestellt wird.
  • Ein Beispiel der Teilnehmerprofiltabelle 56 ist in 6 dargestellt. Jeder Eintrag 86 ist dafür angepaßt, Sendeparameter 88 zu speichern, welche den von einem speziellen Teilnehmer 14 empfangenen Nachrichten entsprechen. Derartige Parameter umfassen Fenstergröße, in dem Fenster verfügbaren Raum, mittlere Nachrichtengröße, Anzahl ausstehender acks, Nachrichtentyp, Anzahl in der Sitzung empfangener Nachrichten, Anzahl ausstehender acks und maximale Anzahl ausstehender acks. Weitere Parameter können, wie in dem TCP/IP Protokoll oder einem anderen durch den Basisstationsprozessor verwendeten Protokoll definiert, spezifiziert werden.
  • Der Fachmann auf diesem Gebiet dürfte ohne weiteres erkennen, daß die Programme, die hierin definierten Operationen und Verfahren definieren, an den Basisstationsprozessor in vielen Formen, einschließlich jedoch nicht darauf beschränkt, als : (a) Information, welche permanent auf nicht-beschreibbaren Speichermedien, wie z.B. ROM-Vorrichtungen gespeichert ist, (b) Information, die veränderbar auf einem beschreibbaren Speichermedium, wie z.B. Floppy Disk, Magnetbändern, CDs, RAM-Vorrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien gespeichert ist, oder (c) Information, die an einem Computer über Kommunikationsmedien, beispielsweise unter Verwendung von Basisbandsignalisierung oder Breitbandsignalisierungstechniken, wie in elektronischen Netzwerken, wie z.B. dem Internet oder mittels Telefonmodemleitungen geliefert werden können. Die Operationen und Verfahren können in einer Software implementiert werden, welche außerhalb eines Speichers von einem Prozessor verarbeitbar ist. Alternativ können die Operationen und Verfahren insgesamt oder teilweise unter Verwendung von Hardwarekomponenten, wie z.B. anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), Zustandsmaschinen, Controller oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder eine Kombination von Hardware und Softwarekomponenten ausgeführt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Zuteilen von drahtlosen Kanälen in einem drahtlosen Datenkommunikationssystem, welches umfaßt: Bereitstellen einer Mehrzahl von Kanälen, welche zum Senden von Nachrichten über einen Basisstationsprozessor angepaßt sind; Empfangen einer ersten Nachricht von einem Sender auf dem Basisstationsprozessor; gekennzeichnet durch: Ermitteln eines die erste Nachricht beschreibenden Typs; Berechnen einer Latenzperiode, die einer diesem Typ entsprechenden Rückmeldungsnachricht zugeordnet ist; und Planen eines der zum Übertragen der Rückmeldungsnachricht angepaßten Kanäle für eine Zuteilung zu einem Zeitpunkt, der von der Latenzperiode abhängt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner umfaßt: Empfangen der Rückmeldungsnachricht von einem Antwortknoten; und Senden der Rückmeldungsnachricht an den Sender über den zugeteilten Kanal.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen der Latenzperiode ferner umfaßt: Ermitteln einer ISP-Verzögerung; Ermitteln einer Netzwerklaufzeitverzögerung; Ermitteln einer Antwortknotenverzögerung; und Zusammenfassen der Netzwerklaufzeitverzögerung, der ISP-Verzögerung und der Serverantwortverzögerung bei der Berechnung der Latenzperiode.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen der Latenzperiode ferner umfaßt: Ermitteln einer drahtlosen Laufzeitverzögerung; Ermitteln einer Teilnehmerantwortverzögerung; und Zusammenfassen der drahtlosen Laufzeitverzögerung und der Teilnehmerantwortverzögerung.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, und entweder: a) wobei der Sender ein Internet-Gateway (Netzübergang) ist und der geplante Kanal ferner betreibbar ist, daß er die Rückmeldungsnachricht von dem Teilnehmer empfängt, wobei in diesem Falle optional der Internet-Gateway dafür angepaßt ist, mittels eines öffentlich zugänglichen Netzwerkes zu kommunizieren; b) wobei der Sender ein Teilnehmer ist, und der geplante Kanal ferner betreibbar ist, daß er die Rückmeldungsnachricht an den Teilnehmer sendet, wobei in diesem Falle optional der Teilnehmer betreibbar ist, daß er mit einem Personalcomputer kommuniziert; c) wobei die Vielzahl der Kanäle eine Kommunikation über ein RF-Medium unterstützen; d) wobei das Planen ferner umfaßt: Lesen der Latenzperiode aus einer Zuteilungstabelle, die dafür angepaßt ist, die Kanäle zu einem vorbestimmten Zeitpunkt anzugeben, und Zuteilen eines von den Kanälen zu der Rückmeldungsnachricht nach Ablauf der Latenzperiode, wobei in diesem Falle optional die Berechnung der Latenzperiode ferner umfaßt: Aufrufen eines Latenzmanagers in Kommunikation mit der Zuteilungstabelle und so betreibbar, daß er die Latenzperiode berechnet; und Speichern eines Eintrags in der Zuteilungstabelle, welche die Latenzperiode angibt; oder e) wobei die Berechnung der Latenzperiode ferner das Ermitteln der TCP/IP-Fenstergröße umfaßt, wobei in diesem Falle die Fenstergröße optional eine Anzahl erwarteter Rückmeldungsnachrichten anzeigt.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein Berechnen einer Latenzperiode ferner eine Bezugnahme auf eine Teilnehmerprofiltabelle umfaßt, die zum Speichern von jedem einzelnen der Teilnehmer entsprechenden Sendeparametern angepaßt ist, und wobei optional die Bezugnahme ferner umfaßt Ermitteln eines Teilnehmers, welcher der Rückmeldungsnachricht entspricht; Durchsuchen der Teilnehmerprofiltabelle, um einen Teilnehmereintrag zu finden, welcher dem der Rückmeldungsnachricht entsprechenden Teilnehmer entspricht; Bezugnehmen wenigstens auf die dem Teilnehmer entsprechenden Sendeparameter; und Berechnen der Latenzperiode als ein Ergebnis der Sendeparameter, wobei in diesem Falle ferner optional jeder von den Teilnehmereinträgen ferner wenigstens einen Sendeparameter aufweist, der die dem Teilnehmer entsprechenden Rückmeldungsnachrichten angibt, wobei in diesem Falle des weiteren optional dem Senden der Rückmeldungsnachricht ein Aktualisieren der Teilnehmerprofiltabelle folgt, um der Rückmeldungsnachricht zu entsprechen; wobei in diesem Falle des weiteren optional die Sendeparameter Parameter enthalten, welche aus der aus Fenstergröße, im Fenster verfügbarer Raum, mittlerer Nachrichtengröße, Anzahl ausstehender Bestätigungen (ack), Nachrichtentyp, Anzahl in der Sitzung empfangener Meldungen, Anzahl ausstehender Bestätigungen, und maximaler Anzahl ausstehender Bestätigungen bestehenden Gruppe ausgewählt werden.
  7. Verfahren zum Zuteilen von Kanälen in einem Basisstationsprozessor, welches umfaßt: Bereitstellen eines Basisstationsprozessors mit einer Vielzahl von drahtlosen Kanälen, die zum Übertragen von Nachrichten angepaßt sind; Empfangen einer ersten Nachricht bei dem Basisstationsprozessor; gekennzeichnet durch: Ermitteln eines die Nachricht beschreibenden Typs; Berechnen einer Latenzperiode, die einer Rückmeldungsnachricht von einem dem Typ entsprechenden antwortenden Knoten zugeordnet ist; Planen eines Rückmeldungskanals aus der Vielzahl zum Senden der Rückmeldungsnachricht angepaßten drahtlosen Kanälen, zum Zuteilen anschließend an die Latenzperiode; Zuteilen des Rückmeldungskanals zu der Rückmeldungsnachricht, nachdem die Latenzperiode abgelaufen ist; Empfangen der Rückmeldungsnachricht aus einem antwortenden Knoten; und Senden der Rückmeldungsnachricht über den Rückmeldungskanal an den Sender.
  8. Drahtloses Datenkommunikationssystem, welches aufweist: einen Basisstationsprozessor; eine Vielzahl von Kanälen, die zum Senden drahtloser Nachrichten angepaßt sind; eine Planungseinrichtung, welche so betreibbar ist, daß sie diese Kanäle drahtlosen Nachrichten zu einem vorbestimmten Zeitpunkt zuteilt; eine Zuteilungstabelle, die zum Speichern der vorbestimmten Zeit angepaßt ist; und einen Latenzmanager, welcher so betreibbar ist, daß er eine Latenzperiode einer einer übertragenen Nachricht zugeordneten Rückmeldungsnachricht ermittelt, und ferner so betreibbar ist, daß er die vorbestimmte Zeit in der Zuteilungstabelle auf der Basis der Latenzperiode speichert; wobei die Planungseinrichtung die Kanäle den drahtlosen Nachrichten gemäß dem vorbestimmten Zeitpunkt in der Zuteilungstabelle zuteilt.
  9. Drahtloses Datenkommunikationssystem nach Anspruch 8, und entweder: a) wobei der Latenzmanager die vorbestimmte Zeit auf der Basis einer Rückmeldungsnachricht ermittelt, wobei in diesem Falle optional entweder: i) die Rückmeldungsnachricht als Antwort auf eine erste Nachricht gesendet wird, die von dem Basisstationsprozessor gesendet wird, wobei in diesem Falle ferner optional die erste Nachricht einen Typ besitzt, der die Latenzperiode anzeigt, wobei in diesem Falle des weiteren optional der Latenzmanager so betreibbar ist, daß er die Latenzperiode als Reaktion auf den Typ berechnet; oder ii) die Rückmeldungsnachricht einem Protokoll entspricht und wobei optional das Protokoll TCP/IP ist, wobei in diesem Falle ferner optional die Rückmeldung eine Bestätigung (ack) ist. b) wobei der Basisstationsprozessor so betreibbar ist, daß er mit einer Vielzahl von Teilnehmern über die Vielzahl von Kanälen kommuniziert, wobei in diesem Falle optional die Kanäle so betreibbar sind, daß sie die Rückmeldungsnachricht an wenigstens einen von den Teilnehmern senden, oder wobei die Kanäle so betreibbar sind, daß sie die Rückmeldungsnachricht von wenigstens einem von den Teilnehmern empfangen; c) wobei ferner der Latenzmanager so betreibbar ist, daß er die Latenzperiode als ein Ergebnis einer Netzwerklaufzeitverzögerung, einer ISP-Vorwärtsverzögerung und einer Antwortknotenverzögerung berechnet; d) wobei der Latenzmanager ferner so betreibbar ist, daß er die Latenzperiode als ein Ergebnis einer drahtlosen Laufzeitverzögerung und einer Teilnehmerantwortverzögerung berechnet; e) wobei der Latenzmanager ferner eine Teilnehmerprofiltabelle enthält und ferner der Latenzmanager so betreibbar ist, daß er die Latenzperiode auf der Basis der Teilnehmerprofiltabelle berechnet, wobei in diesem Falle optional die Teilnehmerprofiltabelle dafür angepaßt ist, Einträge zu speichern, welche wenigstens einen von den Teilnehmern entsprechen; wobei die Einträge den Teil nehmern entsprechende Sendeparameter enthalten, wobei in diesem Falle optional des weiteren die Sendeparameter Parameter enthalten, welche aus der aus Fenstergröße, im Fenster verfügbarer Raum, mittlerer Nachrichtengröße, Anzahl ausstehender Bestätigungen (ack), Nachrichtentyp, Anzahl in der Sitzung empfangener Meldungen, Anzahl ausstehender Bestätigungen, und maximaler Anzahl ausstehender Bestätigungen bestehenden Gruppe ausgewählt werden; f) wobei die Kanäle für eine Kommunikation in einem drahtlosen Protokoll betreibbar sind; g) wobei die Kanäle zur Kommunikation über ein RF-Medium betreibbar sind; oder h) ferner eine verdrahtete Leitungsführungseinrichtung aufweist, wobei die verdrahtete Leitungsführungseinrichtung so betreibbar ist, daß sie mit einer entfernten Rechnervorrichtung kommuniziert; wobei in diesem Falle optional die entfernte Rechnereinrichtung eine Netzwerkservereinheit ist, welche für eine Kommunikation über ein öffentlich zugängliches Netzwerk angepaßt ist, wobei in diesem Falle ferner das öffentlich zugängliche Netzwerk das Internet ist.
  10. System zum Verwalten einer drahtlosen Kanalzuteilung, welches aufweist; einen Basisstationsprozessor mit einer Vielzahl von Kanälen, die so betreibbar sind, daß sie eine Vielzahl von drahtlosen Nachrichten übertragen; wenigstens einen Teilnehmer, der für eine Kommunikation mit dem Basisstationsprozessor über die Kanäle betreibbar ist; eine Zuteilungstabelle, welche für eine Speicherung einer vorbestimmten Zeit, welche anzeigt, welcher von den Kanälen zur vorbestimmten Zeit zuzuteilen ist, angepaßt ist; einen Latenzmanager, der so betreibbar ist, daß er eine Latenzperiode berechnet, und ferner so betreibbar ist, daß er die vorbestimmte Zeit auf der Basis der Latenzperiode speichert; eine Planungseinrichtung in Kommunikation mit der Zuteilungstabelle und so betreibbar, daß sie die Kanäle den drahtlosen Nachrichten zuweist; wobei die Planungseinrichtung die Kanäle den drahtlosen Nachrichten gemäß der vorbestimmten Zeit in der Zuteilungstabelle zuweist.
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