專利名稱：便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端以及在終端中傳送上行鏈路數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端、傳送上行鏈路數(shù)據(jù)的方法、 和該終端的記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)是諸如無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的使用固定接入點(diǎn)而支 持局域數(shù)據(jù)通信的移動(dòng)性的下一代通信技術(shù)，并且正通過(guò)IEEE 802.16和IEEE 802.16e來(lái)進(jìn)行便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。與移動(dòng)通信服務(wù)類似，該便攜式 因特網(wǎng)系統(tǒng)支持訂戶和基站之間的切換，并根據(jù)訂戶的移動(dòng)來(lái)動(dòng)態(tài)地分配因 特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)采用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)， 并采用頻分多^各接入(FDMA ) /時(shí)分多^各接入(TDMA )進(jìn)行用戶多路復(fù)用。量。因此，在傳送之前，終端對(duì)在等候隊(duì)列中來(lái)自應(yīng)用層的上行鏈路數(shù)據(jù)進(jìn) 行排隊(duì)，并通過(guò)施加各種QoS策略而區(qū)分已排隊(duì)數(shù)據(jù)的優(yōu)先次序。在便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端中，分類器對(duì)上行鏈路數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，分組 處理器區(qū)分在等候隊(duì)列中已排隊(duì)上行鏈路數(shù)據(jù)的優(yōu)先次序，以便進(jìn)行基于優(yōu) 先級(jí)的傳送。這里，通過(guò)Linux內(nèi)核調(diào)用中斷、和中斷處理例程，并調(diào)度小 任務(wù)(tasklet)。該小任務(wù)調(diào)用分類器，從而將用戶分組傳遞到移動(dòng)終端的分 類器。換言之，分類器和等候隊(duì)列相關(guān)操作例程作為小任務(wù)的一部分而進(jìn)行 操作。進(jìn)程(daemon)處理，其忽視中斷，并因此通過(guò)Linux內(nèi)核的內(nèi)核線程來(lái)處理。 因此，通過(guò)由小任務(wù)操作的分類器來(lái)處理上行鏈路數(shù)據(jù)，并且內(nèi)核線程通過(guò) 將等候隊(duì)列用作公用數(shù)據(jù)來(lái)操作分組處理器。然而，小任務(wù)具有基于中斷的例程，并因此不能保證原子操作(atomic operation )。換言之，可以在完成給定的小任務(wù)之前驅(qū)動(dòng)另 一個(gè)小任務(wù)?？紤]
到上行鏈路數(shù)據(jù)是異步事件，頻繁的事件發(fā)生可能生成頻繁的中斷，從而導(dǎo) 致多個(gè)小任務(wù)重疊。分類器在等候隊(duì)列中執(zhí)行隊(duì)列插入操作以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。該隊(duì)列插入操作在 本性上改變鏈接列表的鏈接結(jié)構(gòu)，并因此與隊(duì)列插入才喿作有關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的 修改必須互斥。否則，可能不可預(yù)料地改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致不希望有的 操作。然而，如所描述的，分類器由小任務(wù)操作，并因此可能不能保證原子操 作。這樣，仍舊存在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤修改的危險(xiǎn)，因?yàn)殛?duì)列相關(guān)操作可能不 互斥。此外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤修改可以導(dǎo)致系統(tǒng)故障。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供了 一種在便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端傳送上行鏈路 數(shù)據(jù)時(shí)保證分類器的隊(duì)列操作的互斥性的方法。 技術(shù)方案在本發(fā)明的一方面，提供了一種便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端，包括媒體訪問(wèn)控制(MAC)層和物理層。所述MAC層包括分類器、延遲器、等候隊(duì) 列、和分組處理器。所述分類器將分組分類為等級(jí)(class )。當(dāng)在分類器對(duì)分 組進(jìn)行分類之后過(guò)去了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，所述延遲器調(diào)用隊(duì)列操作函數(shù)。等候 隊(duì)列通過(guò)隊(duì)列操作函數(shù)來(lái)存儲(chǔ)分組。所述分組處理器處理等候隊(duì)列中的分組， 并將已處理的分組傳送到物理層。所述延遲器包括循環(huán)隊(duì)列，用于存儲(chǔ)隊(duì)列操作函數(shù)的函數(shù)指針和函數(shù)自 變量(argument )。在本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種用于傳送便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端的 上行鏈路數(shù)據(jù)的方法。該方法包括將分組分類為等級(jí)；當(dāng)在分組的分類之 后過(guò)去了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，調(diào)用隊(duì)列操作函數(shù)；以及使用所調(diào)用的隊(duì)列操作函 數(shù)來(lái)對(duì)分組進(jìn)行排隊(duì)。所述調(diào)用隊(duì)列操作函數(shù)的步驟包括在循環(huán)隊(duì)列中存儲(chǔ)所分類的分組以 及與隊(duì)列操作函數(shù)有關(guān)的信息；以及依次提取與在循環(huán)隊(duì)列中存儲(chǔ)的隊(duì)列操 作函數(shù)有關(guān)的信息有利效果
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，分類器與等候隊(duì)列和分組處理器共享循環(huán)隊(duì)列， 并由小任務(wù)來(lái)操作等候隊(duì)列，并且通過(guò)內(nèi)核線程來(lái)操作所述等候隊(duì)列和分組處理器，從而使能強(qiáng)健的(robust)上行鏈路數(shù)據(jù)傳送。
合并于此并構(gòu)成說(shuō)明書 一部分的附示了本發(fā)明的實(shí)施例，并且附圖 連同描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端的層狀結(jié)構(gòu)。 圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的終端的媒體訪問(wèn)控制(MAC)層。 圖3示意性圖示了圖2的分組處理器的結(jié)構(gòu)。 圖4圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳送的方法。
具體實(shí)施方式
在接下來(lái)的詳細(xì)描述中，已經(jīng)僅通過(guò)圖示由進(jìn)行本發(fā)明的(多個(gè))發(fā)明 人構(gòu)思的最佳模式，而示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。如將所認(rèn)識(shí)到的， 本發(fā)明能夠在各種顯然的方面進(jìn)行修改，而都不脫離本發(fā)明。因此，本質(zhì)上 將所迷圖和描述認(rèn)為是說(shuō)明性的，而不是限制性的。將參考附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端 和用于該終端的上行鏈路數(shù)據(jù)傳送的方法。圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端的層狀結(jié)構(gòu)。如這里所示出的，終端的層狀結(jié)構(gòu)包括媒體訪問(wèn)控制(MAC)層100和 物理層200。通過(guò)MAC層100而將從應(yīng)用層(未示出)生成的上行鏈路數(shù)據(jù) 傳送到物理層200。物理層200執(zhí)行包括調(diào)制/解調(diào)的無(wú)線電數(shù)據(jù)通信、和射頻處理，并且物 理層200之上的MAC層100是控制上行鏈路數(shù)據(jù)對(duì)物理層200的訪問(wèn)的協(xié) 議。MAC層100對(duì)從應(yīng)用層生成的上行鏈路數(shù)據(jù)分組進(jìn)行分類，存儲(chǔ)已分類 的上行鏈路數(shù)據(jù)分組，并根據(jù)服務(wù)質(zhì)量策略而將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分組傳送到物 理層200以進(jìn)行基于優(yōu)先權(quán)的傳送。參考圖2和圖3,將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的終端的MAC層。 圖2示出了處理MAC層100的上行鏈路數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，以及圖3圖示了圖2 的分組處理器的示意結(jié)構(gòu)。
如其中所示出的，MAC層100包括分類器110、循環(huán)隊(duì)列120、等候隊(duì) 列130、和分組處理器140。分類器110和分組處理器140被設(shè)計(jì)為基于QoS 策略對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和處理。在第一部分中提供的分類器110、和在第二部 分中提供的等候隊(duì)列130和分組處理器140共享循環(huán)隊(duì)列120。并在循環(huán)隊(duì)列120中存儲(chǔ)用于隊(duì)列相關(guān)操作的函數(shù)指針和函數(shù)自變量。循環(huán)隊(duì)列120具有用于寫入的頭和用于讀取的尾，并因此循環(huán)隊(duì)列120 的寫入和讀取在緩沖器的容量?jī)?nèi)獨(dú)立執(zhí)行。通過(guò)內(nèi)核線程來(lái)依次讀取與在循 環(huán)隊(duì)列120中寫入的函數(shù)指針和函數(shù)自變量有關(guān)的信息，從而依次調(diào)用用于 隊(duì)列相關(guān)操作的函數(shù)。換言之，在從分類器對(duì)分組分類時(shí)延遲預(yù)定時(shí)間段之 后，調(diào)用隊(duì)列相關(guān)操作的函數(shù)，并且循環(huán)隊(duì)列120執(zhí)行為用于延遲函數(shù)調(diào)用 的延遲器。當(dāng)在循環(huán)隊(duì)列120中依次調(diào)用了隊(duì)列相關(guān)操作的函數(shù)時(shí)，通過(guò)函 數(shù)操作將分組存儲(chǔ)在等候隊(duì)列130中。分組處理器140處理在等候隊(duì)列130中排隊(duì)的分組，并根據(jù)基于優(yōu)先權(quán) 的QoS策略來(lái)傳送已處理的分組。參考圖3,分組處理器140包括許可控制 器141、帶寬管理器141、帶寬控制器143、和優(yōu)先級(jí)控制器144。許可控制器141根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載而確定是去除還是許可在等候隊(duì)列130中 排隊(duì)的數(shù)據(jù)。帶寬管理器142計(jì)算用于在等候隊(duì)列130中的數(shù)據(jù)的必須帶寬， 并且?guī)捒刂破?43請(qǐng)求所計(jì)算的帶寬。優(yōu)先級(jí)控制器144根據(jù)基于優(yōu)先級(jí) 的QoS策略而提取等候隊(duì)列130中的數(shù)據(jù)，并在所保證的帶寬長(zhǎng)度內(nèi)傳送已 提取數(shù)據(jù)。分類器110由Linux內(nèi)核的小任務(wù)調(diào)用，以用于作為異步事件的上行鏈 路數(shù)據(jù)，并且通過(guò)與在后臺(tái)連續(xù)且獨(dú)立地運(yùn)行的守護(hù)進(jìn)程處理類似的處理， 來(lái)執(zhí)行等候隊(duì)列130和分組處理器140,其忽視中斷，并因此可由Linux內(nèi)核 的內(nèi)核線程來(lái)處理。因此，通過(guò)小任務(wù)來(lái)操作分類器110,并且通過(guò)內(nèi)核線 程來(lái)操作等候隊(duì)列130和分組處理器140,以處理上行鏈路數(shù)據(jù)同時(shí)共享循 環(huán)隊(duì)列120。參考圖4，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的傳送上行鏈路數(shù)據(jù)的方法。圖4 圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳送的流程。如其中所示出的，當(dāng)生成上行鏈路數(shù)據(jù)時(shí)，分類器110在步驟S410中根 據(jù)QoS策略對(duì)上行鏈路數(shù)據(jù)分組進(jìn)行分類，并在步驟S420中在循環(huán)隊(duì)列120
中存儲(chǔ)隊(duì)列操作的函數(shù)指針和函數(shù)自變量。在延遲預(yù)定時(shí)間段之后，由內(nèi)核 線程讀取在循環(huán)隊(duì)列120中存儲(chǔ)的函數(shù)指針和函數(shù)自變量，并然后在步驟S430中調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的隊(duì)列操作。當(dāng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的函數(shù)時(shí)，在步 驟S440中，執(zhí)行排隊(duì)，以存儲(chǔ)在等候隊(duì)列130中的、由分類器110分類的分組。其中，由內(nèi)核線程依次讀取與在循環(huán)隊(duì)列120中存儲(chǔ)的函數(shù)有關(guān)的信息， 并依次調(diào)用隊(duì)列相關(guān)函數(shù)。因此，保證隊(duì)列相關(guān)操作的互斥性，從而在隊(duì)列 相關(guān)操作期間防止數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被不正確地修改。分組處理器140的許可控制器141在排隊(duì)之后使用等候隊(duì)列130控制許 可，并且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)負(fù)載來(lái)丟棄具有最低優(yōu)先級(jí)的分組。帶寬管理器142 分析在等候隊(duì)列130中排隊(duì)的分組，以便在步驟S460中計(jì)算必須帶寬，并且 帶寬控制器144請(qǐng)求所計(jì)算的帶寬并且在步驟S470中分配所計(jì)算的帶寬。優(yōu) 先級(jí)控制器144按照優(yōu)先級(jí)順序提取等候隊(duì)列130中的分組，并使用所分配 的帶寬在所分配的帶寬長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行基于優(yōu)先級(jí)的傳送。然后，通過(guò)物理層200 將分組傳送到基站(BS)。在步驟S450到S480中，與守護(hù)進(jìn)程類似地連續(xù) 執(zhí)行排隊(duì)和分組處理。用于上行鏈路數(shù)據(jù)傳送的方法是通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)的，并存儲(chǔ)在記錄介質(zhì)中， 以便由終端的信息處理器進(jìn)行處理。所述記錄介質(zhì)包括致密盤只讀存儲(chǔ)器CD -ROM、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、軟盤、硬盤、和磁光盤等。如所描述的，分類器與等候隊(duì)列和分組處理器分享循環(huán)隊(duì)列，并由小任 務(wù)來(lái)操作等候隊(duì)列，并且通過(guò)內(nèi)核線程來(lái)操作所述等候隊(duì)列和分組處理器，從而使能了強(qiáng)健的上行鏈路數(shù)據(jù)傳送。盡管已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前視為最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例而描述了本發(fā)明，但是應(yīng) 該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反，意欲覆蓋包括在所附權(quán) 利要求的精神和范圍中的各種修改和等同排列。
權(quán)利要求
1.一種便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端，包括媒體訪問(wèn)控制(MAC)層和物理層，并且其中所述MAC層包括分類器，用于將分組分類為多個(gè)等級(jí)；延遲器，用于當(dāng)在分類器對(duì)分組進(jìn)行分類之后過(guò)去了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，調(diào)用隊(duì)列操作函數(shù)；等候隊(duì)列，用于通過(guò)該隊(duì)列操作函數(shù)來(lái)存儲(chǔ)分組；以及分組處理器，用于處理在等候隊(duì)列中的分組，并傳送已處理的分組到物理層。
2. 如權(quán)利要求l所述的終端，其中該延遲器包括循環(huán)隊(duì)列，用于存儲(chǔ)該 隊(duì)列操作函數(shù)的函數(shù)指針和函數(shù)自變量。
3. 如權(quán)利要求2所述的終端，其中通過(guò)內(nèi)核線程來(lái)依次提取在循環(huán)隊(duì)列 中存儲(chǔ)的函數(shù)指針和函數(shù)自變量。
4. 如權(quán)利要求3所述的終端，其中該循環(huán)隊(duì)列由所述分類器和等候隊(duì)列 分享。
5. 如權(quán)利要求1到4之一所述的終端，其中通過(guò)內(nèi)核的小任務(wù)來(lái)操作該分類器，并且通過(guò)內(nèi)核線程來(lái)操作所述等候隊(duì)列和分組處理器。
6. 如權(quán)利要求5所述的終端，其中該內(nèi)核包括Linux內(nèi)核。
7. 如權(quán)利要求5所述的終端，其中該分組處理器包括 許可控制器，用于通過(guò)使用等候隊(duì)列執(zhí)行許可控制； 帶寬管理器，用于分析在等候隊(duì)列中的分組，并計(jì)算必須的帶寬； 帶寬控制器，用于請(qǐng)求并分配所計(jì)算的帶寬；以及 優(yōu)先級(jí)控制器，用于根據(jù)每個(gè)分組的優(yōu)先級(jí)，使用所分配的帶寬來(lái)傳送等候隊(duì)列中的分組。
8. 如權(quán)利要求1到4之一所述的終端，其中根據(jù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)策略 來(lái)確定所述等級(jí)。
9. 一種用于傳送便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端的上行鏈路數(shù)據(jù)的方法，該方 法包括將分組分類為多個(gè)等級(jí)；延遲器, 當(dāng)在分組的分類之后過(guò)去了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，調(diào)用隊(duì)列操作函數(shù)；以及 使用所調(diào)用的隊(duì)列操作函數(shù)來(lái)對(duì)分組進(jìn)行排隊(duì)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述調(diào)用隊(duì)列操作函數(shù)的步驟包括 對(duì)分組進(jìn)行分類，并在循環(huán)隊(duì)列中存儲(chǔ)與隊(duì)列操作函數(shù)有關(guān)的信息；以及依次提取與在循環(huán)隊(duì)列中存儲(chǔ)的隊(duì)列操作函數(shù)有關(guān)的信息。
11. 如權(quán)利要求9或11所述的方法，其中所述對(duì)分組進(jìn)行分類的步驟是 由小任務(wù)操作的，并且所述排隊(duì)步驟是由內(nèi)核線程操作的。
12. 如權(quán)利要求9或IO所述的方法，還包括 執(zhí)行對(duì)已排隊(duì)分組的許可控制；計(jì)算用于許可控制所許可的分組的必須帶寬；分配所計(jì)算的帶寬；以及根據(jù)優(yōu)先級(jí)，使用所分配的帶寬來(lái)傳送分組。
全文摘要
一種便攜式因特網(wǎng)系統(tǒng)的終端包括媒體訪問(wèn)控制(MAC)層和物理層，所述MAC層包括分類器，用于將分組分類為多個(gè)等級(jí)；延遲器，用于當(dāng)在分類器對(duì)分組進(jìn)行分類之后過(guò)去了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，調(diào)用隊(duì)列操作函數(shù)；等候隊(duì)列，用于通過(guò)隊(duì)列操作函數(shù)來(lái)存儲(chǔ)分組；以及分組處理器，用于處理等候隊(duì)列中的分組，并傳送已處理的分組到物理層。
文檔編號(hào)H04L12/54GK101112052SQ200580047670
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者安之煥, 樸南勛, 李升圭 申請(qǐng)人:韓國(guó)電子通信研究院;三星電子株式會(huì)社;株式會(huì)社Kt;Sk電信有限公社;客得富移動(dòng)通信股份有限公司;哈納邏電信株式會(huì)社