CN104769864A - 多播到单播转换技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种技术，使得多个站点能够利用均等份额的资源(例如，带宽占用时长或吞吐量)。这防止了低速的站点消耗过多资源(例如，用掉过多带宽占用时长)。通过在将多播数据包转换为单播数据包之后选择性地丢弃来确保公平性。这防止了低速的站点使用超过其份额的缓冲器资源。通过考虑重复的传输缓冲器，可以使用能够感知网络层中背压的多播转换来防止在多播到单播(1:n)转换后不必要地丢弃数据包。该技术帮助在站点之间实现带宽占用时长/资源的公平性。

Description

多播到单播转换技术
背景技术
改进经由网络、特别是无线网络的通信的性能是一个正在进行研究和开发的领域。经常利用802.11标准管理无线网络。尽管不是所有网络都需要使用与802.11相关联的所有标准，由于所述标准是众所周知并被文档记载的，至少与诸如所谓802.11n等的标准相关的讨论提供了有用的描述无线系统相关问题的背景。
性能改进可以包括以网络通信的一方面为代价来改进网络通信的其它方面。一般认为，在数据包类型、用户的类别等之间的折衷是实现方面特有的问题。对于诸如多播视频等的共享的通信，可能期望牺牲特定用户的性能而偏向其它用户，或者在各种用户的站点的能力特定的情况下确保对各用户的对待是公平的。改善小组整体性能并且确保公平性仍是尚未被完美实现的目标。
对相关技术及与之相关的限制的上述示例意图为说明性的并且不是排它性的。例如，无线客户端可以使用除802.11以外的不同协议，可能包括尚未开发出的协议。然而，与性能相关的问题可能继续存在。在阅读说明书并且研究附图的情况下，相关技术的其它限制对于本领域技术人员将是显而易见的。
发明内容
将以下实施例及其方面与意为示例性和说明性的、在范围上不一定限制的系统、工具和方法相结合地描述并且示出。在各实施例中解决了上述问题中的一个或多个，而其它实施例针对其它改进。
一种用于改进网络的涉及将多播数据包转换为单播数据包的性能的技术。已知一些站点比其它站点需要更长的时间来传输。低速的站点可能容易耗尽传输缓冲器资源，这造成对网络层的背压并使快速的站点的业务质量劣化。为了确保公平性，允许各个站点利用均等份额的资源(例如，带宽占用时长(airtime)或者吞吐量)。这防止了低速的站点消耗过多资源(例如，用掉过多的带宽占用时长)。通过在将多播数据包转换为单播之后进行选择性丢弃来确保公平性。这防止了低速的站点使用超过其份额的缓冲器资源。此外，通过考虑重复的传输缓冲器，可以使用能够感知网络层中背压的多播转换来防止在多播到单播(1:n)转换后不必要地丢弃数据包。有利地，该技术有助于在例如接收共享的多播传输的站点之间实现带宽占用时长/资源的公平性。
在阅读以下说明并且研究附图的若干示例的情况下，这些以及其它优点对于相关领域的技术人员将变得明显。
附图说明
图1描绘背压敏感的多播到单播转换系统的示例的图。
图2描绘用于对Wi-Fi中的多播视频提供强制实施带宽占用时长或吞吐量公平性的QoS的系统的示例的图。
图3描绘用于执行用于确保数据包传输公平性的令牌桶检查的方法的示例的流程图。
图4描绘令牌加权的令牌桶检查周期的示例的流程图。
图5描绘用于动态调整桶深度的方法的示例的流程图。
具体实施方式
图1描绘了背压敏感的多播到单播转换系统的示例的图100。在图1的示例中，图100包括网络102、服务器104、客户端106-1至106-N(统称为客户端106)、计算机可读介质108和多播到单播转换、高会话性能系统110。
在图1的示例中，网络102可以是几乎任何类型的通信网络，诸如因特网或者基础结构网络等。在本文中使用的术语“因特网”是指使用诸如TCP/IP协议等的特定协议的网络、还可能是使用诸如组成万维网(“web”)的超文本标记语言(HTML)文档所用的超文本传输协议(HTTP)等的其它协议的网络。更一般地，网络102可以包括例如广域网(WAN)、城域网(MAN)、校园区域网(CAN)或者局域网(LAN)，但是网络102至少理论上可以是任意大小或者具有其它形式的特征(例如，个人区域网(PAN)或者家域网(HAN)，作为几个替代)。网络可以包括企业专用网络以及虚拟专用网络(统称专用网络)。如其名称所暗示的，专用网络由单个实体控制。专用网络可以包括总办事处以及可选的区域办事处(统称办事处)。许多办事处使得远程用户能够通过诸如因特网等的其它一些网络连接至专用网络办事处。图1的示例意在示出可以包括也可以不包括多于一个专用网络的网络102。
在图1的示例中，服务器104连接至网络102。服务器104以及更一般地、连接至网络的任何装置，可以被称为在网络“上”。为了说明的目的，在本示例中将服务器104说明为提供内容服务。因而，在本示例中，可以将服务器104称为内容服务器。作为内容服务器的一个类型的web服务器通常是至少一个计算机系统，其中该计算机系统作为服务器计算机系统来运作、被配置为以万维网的协议来运作、并且连接至因特网。除非上下文有相反指示，否则在本文中使用的服务器包括运行服务器软件的计算机系统的至少一部分。
如本文中所使用的计算机系统意在被广义地解释。一般地，计算机系统将包括处理器、存储器、非易失性存储器以及接口。典型的计算机系统一般将至少包括处理器、存储器和将存储器连接至处理器的装置(例如，总线)。
处理器可以是例如诸如微处理器等的通用中央处理单元(CPU)，或者诸如微控制器等的专用处理器。
以示例而非限制的方式，存储器可以包括诸如动态RAM(DRAM)和静态RAM(SRAM)等的随机存取存储器(RAM)。存储器可以是本地的、远程的或者分布式的。如本文中所用，术语“计算机可读存储介质”意在仅包括诸如存储器等的物理介质。如本文中所用，计算机可读介质意在包括法定的(例如，在美国，符合35U.S.C.101)全部介质，并且在为使得包括计算机可读介质的权利要求有效而需要排除的程度上、具体地排除本质上非法定的全部介质。已知的法定计算机可读介质包括硬件(例如，寄存器、随机存取存储器(RAM)、非易失性(NV)存储器，仅举几例)，但是可以限于也可以不限于硬件。
总线还可以将处理器连接至非易失性存储器。非易失性存储器通常是磁软盘或者硬盘、磁光盘、光盘，诸如CD-ROM、EPROM或者EEPROM等的只读存储器(ROM)，磁卡或者光卡，或者其它形式的用于大量数据的存储器。该数据中的某些通常在计算机系统上执行软件期间通过直接存储器访问处理写入到存储器中。非易失性存储器可以是本地的、远程的或者分布式的。因为可以利用存储器中可用的全部适用数据来创建系统，所以非易失性存储器是可选的。
软件通常存储在非易失性存储器中。事实上，对于大型程序，可能甚至无法将整个程序存储在存储器中。然而，应当理解，为了使软件运行，在必要的情况下，将其移动至适合于处理的计算机可读的位置，并且为了说明的目的，在本文中将该位置称作存储器。即使在将软件移动至存储器用于执行的情况下，处理器通常也将利用用以存储与软件相关联的值的硬件寄存器、以及理想地用于加快执行的本地缓存。如这里所用，在将软件程序称为“在计算机可读存储介质中实施”的情况下，假定软件程序存储在任意已知或方便的位置(从非易失性存储器到硬件寄存器)。在与程序相关联的至少一个值存储在通过处理器可读取的寄存器中的情况下认为该处理器“用于执行程序”。
在操作的一个示例中，能够通过作为包括文件管理系统的软件程序的、诸如磁盘操作系统等的操作系统软件来控制计算机系统。具有相关联的文件管理系统软件的操作系统软件的一个示例为来自华盛顿州雷德蒙德市的微软公司的已知为的操作系统系列及其相关的文件管理系统。具有相关联的文件管理系统软件的操作系统软件的另一个示例是Linux操作系统及其相关联的文件管理系统。文件管理系统通常存储在非易失性存储器中，并且文件管理系统使得处理器执行操作系统所要求的各种行为以输入和输出数据以及将数据存储在存储器中，其中包括将文件存储在非易失性存储器中。
总线还能够将处理器连接至接口。接口可以包括一个或多个输入和/或输出(I/O)装置。通过示例而非限制的方式，I/O装置可以包括键盘、鼠标或者其它指示装置、磁盘驱动器、打印机、扫描仪以及包括显示装置的其它I/O装置。通过示例而非限制的方式，显示装置可以包括阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)或者一些其它适用的已知或方便的显示装置。接口可以包括一个或多个调制解调器或者网络接口。将理解，调制解调器或者网络接口可以考虑为计算机系统的一部分。接口可以包括模拟调制解调器、isdn调制解调器、电缆调制解调器、令牌环接口、卫星传输接口(例如，“直接PC”)或者其它用于将计算机系统连接至其它计算机系统的接口。接口使得计算机系统与其它装置能够在网络中连接在一起。
在图1的示例中，服务器104向客户端106提供内容服务。在本例中，在服务器104与客户端106之间的服务器-客户端关系是内容服务器与内容消费者之间的关系。包括客户端106-1的装置也可以包括其它一些服务器的客户端或者包括用于其它一些客户端的服务器。例如，在无线环境中，该装置可以包括无线客户端并且与诸如无线LAN(WLAN)等的无线网络相关联。
在无线通信环境中，可以将客户端106称作站点。如本文中所用的站点可以被称作具有介质访问控制(MAC)地址以及符合IEEE 802.11标准的对无线介质的物理层(PHY)接口的装置。因此，例如，在适用的情况下，可以将站点106和站点106相关联的无线接入点(WAP)称作站点。通过引用包含了IEEE 802.11a-1999、IEEE 802.11b-1999、IEEE 802.11g-2003、IEEE 802.11-2007以及IEEE 802.11n TGn草案8.0(2009)。如本文中所用，兼容802.11标准或者符合802.11标准的系统符合所包含的文档的要求和/或建议以及文档的较早草案的要求和/或建议的一个或多个中的至少一些，并且该系统包括Wi-Fi系统。Wi-Fi是非技术性描述，其一般与IEEE 802.11标准和Wi-Fi保护接入(WPA)和WPA2安全标准以及可扩展身份验证协议(EAP)标准相关。在替代实施例中，站点可以符合除Wi-Fi或者IEEE 802.11以外的不同标准，可以被称作除“站点”以外的名称，并且可以具有到无线介质或其它介质的不同接口。
在图1的示例中，计算机可读介质108连接至客户端106。在无线通信环境中，计算机可读介质108可以包括WLAN。在有线通信环境中，计算机可读介质108可以包括有线网络。计算机可读介质108可以包括有线和无线网络。在一些实施中可能将计算机可读介质108称作“网络”，但这不是要求。
在图1的示例中，网络102与计算机可读介质108通过多播到单播转换、高会话性能系统110连接到一起。概念上，服务器104、客户端106以及多播到单播转换、高会话性能系统110可以处在包括网络102和计算机可读介质108的网络上，尽管在本示例中将通信描述为从服务器104通过多播到单播转换、高会话性能系统110传递到客户端106。(网络102与计算机可读介质108还可以通过其它一些冗余信道连接到一起。)
在图1的示例中，多播到单播转换、高会话性能系统110包括存在点(PoP)接口112、队列引擎114、多播队列116、调度引擎118、业务标识符(TID)队列120-1至120-N(统称为TID队列120)、接入类别(AC)调度引擎122以及介质接口124。系统110接收到来自网络102的下行业务并且将下行业务置于计算机可读介质108上(下行业务的源是服务器104并且目的地是一个或多个客户端106)。因此，在本文中，下行网络业务是指向一个或多个客户端106的网络业务。另一方面，上行业务是指从一个或多个客户端106接收到的网络业务。下行业务指向通过无线网络连接与系统110直接或者间接通信的一个或多个客户端106。系统110可以适于(根据计算机可读介质108的性质)通过有线或者无线网络连接将数据包直接通信至一个或多个客户端106，和/或通信至其它网络装置，其中该其它网络装置转而通过有线或无线网络连接将数据包通信至一个或多个客户端106。
在图1的示例中，PoP接口112意在表示使得系统110能够与网络102通信的引擎。术语“PoP”通常是指因特网的接入点，但是在本文中更广泛地使用术语“PoP”以包括到网络102的接入点。除了PoP接口112以外或者作为PoP接口112的一部分，系统110可以包括在概念上是与网络102上的PoP接口112相关联的PoP的一部分的服务器、路由器、ATM交换机、数字/模拟呼叫聚合器等。PoP接口112可以是因特网服务提供商(ISP)租用的电信供应商的设施的一部分，或者可以是与电信供应商分离的位置。在本文中，认为PoP接口112包括系统110中由提供到网络102的接入或其服务的一方所控制的组件；该一方可以称作作为ISP的超集的网络服务提供商(NSP)。
在图1的示例中，PoP接口112连接至队列引擎114。在特定的实现中，可以将队列引擎114认为是网络交换机的一部分。网络交换机包括将网段相连接的计算机联网装置，并且可以还包括端口镜像、防火墙、网络入侵检测、性能分析以及其它适用的已知或方便的引擎。网络交换机可以包括在OSI模型的数据链路层(层2)中处理并且路由数据的网桥。例如，以太网交换机在数据链路层运作。然而，网络交换机可以实施为也在网络层(层3)和/或传输层(层4)处理数据的多层交换机。网络集线器或者中继器在物理层(层1)上运作，并且通常在进入端口上接收数据并且在除进入端口外的每个端口上向外广播。网络交换机通常不会是诸如集线器等的无源网络装置，无源网络装置落入本文所使用的“网络交换机”的定义以外，但是在本文所使用的“联网装置”的定义以内。
网络交换机能够在诸如网关等的收敛装置中实现以接入诸如数字用户线路(DSL)或者电缆因特网等的宽带服务。收敛装置通常将包括诸如协议转换器等的作为对特定的宽带技术的接口的组件，并且可以包括用于网络语音电话(VoIP)的电话接口。术语“宽带”是相对性的术语。例如，宽带因特网接入通常与使用56k调制解调器的拨号接入相对而言。在特定的实现中，术语宽带可以用于指至少等同于大约70Mbps的DSL。例如，70Mbps可以包括6Mbps的因特网接入、30Mbps的广播视频以及35Mbps的交换式数字视频(提供或者获取)。电缆调制解调器提供的以太网是DSL的常见替代；并且术语宽带也应被解释为意味着等同于100BASE-T的以太网。在远程通信中，非常窄的带可以承载莫尔斯码，窄带将承载话音(语音频带)，并且更宽的带将承载实时多媒体。只有后者一般被认为是“宽带”。然而，可以注意到，能够将语音线路转换为非承载(lade)双绞线(无电话滤波器)以变成数百千赫宽(宽带)并且能够承载若干Mbps。因此，本文中的术语宽带应当包括根据所实施的标准可以从2Mbps到27.5Mbps的ADSL的等同物。作为另一个示例，数字信号3(DS3)是具有会被认为在“宽带”范围中的44.736Mbps的数据速率的数字信号电平3T载波，也称作T3线路。当前，对于因特网接入的宽带范围的高级的用户期望可能是44Mbps或更高，或者可能大约是70Mbps-100Mbps，但是应当理解，宽带的定义可能随着时间改变以包括与上述不同且可能更高的Mbps以及不同的用户期望。
在特定的实现中，队列引擎114包括桥接功能(并且可称作“桥接和队列引擎”)。桥接通常是指透明桥接或者学习桥接操作。在以太网网络中，桥接功能是对根据IEEE 802.1D标准运行的装置的描述。针对令牌环网络开发了作为其它形式的桥接的源路由桥接。其它数据包交换网络能够根据其它标准运作。
在特定实现中，队列引擎114包括分类功能(并且能够称作“分类和队列引擎”)。分类功能使得能够在业务流中识别业务的种类，诸如音频或者视频等。可以将业务类别用于表示业务流中业务的种类，诸如音频或者视频等。服务质量(QoS)指能够对不同的业务类别、用户或者数据流提供不同的优先级，或者根据来自应用程序的请求确保数据流的性能的特定水平的控制机制。
在特定实现中，队列引擎114包括桥接和分类功能两者(并且能够称作“桥接、分类和队列引擎”)。
在图1的示例中，队列引擎114连接至多播队列116。多播队列116能够实施为诸如网络DRAM缓冲器等的缓冲器。在特定实现中，队列引擎114使数据包入队到多播队列116中。如本文中所用，除非上下文有相反指示，否则数据包包括(通常依赖于上下文和/或考虑的ODI模型的层而)被称为数据报、帧、消息或其它一些类型的网络数据包等的数据的集合。为了说明的目的，数据包包括在某个时刻转换为单播的多播数据包。由于通过本文中说明的技术提供的有利的背压控制，因此这是相关的(并且多播队列116能够被称为“背压控制多播队列”)。多播队列116可以是针对数据包的不加分别的队列的一部分，或者可以是与包含例如单播数据包的队列在物理或者逻辑上相区别的队列。
在图1的示例中，多播队列116连接至调度引擎118。在特定实现中，调度引擎118包括“虚拟调度器”。在Wi-Fi实现中，调度引擎118可以进行IEEE802.3至802.11封装。在特定实现中，调度引擎118将多播队列116中的多播数据包转换为单播数据包。
在特定实现中，调度引擎118能够感知网络层中的背压(并且可以被称作“背压感知调度引擎”)。在本示例的上下文中，“背压”是对传输子系统(例如，Wi-Fi子系统)中的传输缓冲器不足的描述。调度引擎118通过考虑重复的传输缓冲器，来避免在多播到单播转换后丢弃诸如视频数据包等的数据包。在特定实现中，需要在考虑传输缓冲器使用规范的情况下，计算要从多播数据包的每个数据包导出的复制单播数据包的数量。例如，在调度引擎118调度多播数据包的情况下，调度引擎检查传输子系统是否具有足够的针对要复制的各个副本的缓冲器，而非仅检查是否有一个可用的缓冲器。
在特定实现中，调度引擎118确保缓冲器公平性(并且能够称作“确保缓冲器公平性的调度引擎”)。通过在将多播数据包转换为针对多个站点的多个单播数据包后进行选择性地丢弃，来确保缓冲器公平性。这能够有利地防止因低速的站点占用不公平量的缓冲器资源、而使得其它站点具有受限的缓冲器资源来利用分配给它们的公平份额的带宽占用时长；并且能够帮助在例如观看同一多播视频流的多个站点间实现带宽占用时长/吞吐量的公平性。TID将数据包识别为属于唯一的业务流。假定不丢弃数据包，则调度引擎118使得多播到单播转换后的数据包入队到适当的TID队列120中。
在运作中，调度引擎118确定要与数据包相关联的QoS配置。(AC调度引擎122可以替代地或者冗余地确定QoS配置，或者调度引擎118可以与AC调度引擎122共享该确定的某部分。)可以基于源、目的地、与源和/或目的地相关联的用户身份或者用户类别、与数据包相关联的内容或者控制数据、源或客户端应用、以及/或者与数据包相关联的数据流，来将QoS配置分配给数据包。在特定实现中，通过网络管理员来指定关于QoS配置的设定。能够对各个QoS配置分配调度权重以及调度模式，以促进对数据包的优先级排列。在特定实现中，QoS配置可以与每个用户速率限制相关联。
在图1的示例中，调度引擎118连接至TID队列120。在特定实现中，TID队列120基于每个站点、每个优先级与各个业务流相关联。在多站点IEEE802.11n TID数据包调度方案中，TID队列120与IEEE 802.11n TID队列兼容。在其它实现中，TID队列120可以与其它一些协议兼容或者使用其它某个名称。
在图1的示例中，TID队列120连接至AC调度引擎122。无线多媒体扩展、也称为Wi-Fi多媒体(WMM)，是基于IEEE 802.11e标准的向IEEE 802.11网络提供基本QoS特性的Wi-Fi联盟互操作性认证。WMM根据语音、视频、尽力而为和背景这四个AC对业务划分优先级。在Wi-Fi环境下，AC调度引擎122将根据这四个类别调度，但是，其它标准可能将类别称为AC以外的名称，并且可以具有不同数量的类别。
在特定实现中，AC调度引擎122可以用带宽占用时长公平性和/或吞吐量公平性调度算法来替换循环TID调度算法(round-robin TID schedulingalgorithm)，以实现各个站点利用相同份额的带宽占用时长或吞吐量。在这样的实现中，AC调度引擎122负责进行强制实施公平性的TID到访问类别调度(fairness-enforced TID to access category scheduling，并且可以称作“强制实施公平性的TID到AC调度引擎”)。强制实施公平性可以是相对于带宽占用时长的，例如防止低数据包速率的站点使用过多的带宽占用时长。在AC调度引擎122具有必要能力的实施例中，AC调度引擎122能够称作“强制实施带宽占用时长公平性的AC调度引擎”。强制实施公平性可以是相对于吞吐量的，例如针对具有相似的数据包速率的大部分站点改善整体吞吐量。在AC调度引擎122具有必要能力的实施例中，AC调度引擎122能够称作“强制实施吞吐量公平性的AC调度引擎”。作为替代，在适用的情况下，AC调度引擎可以称为“强制实施带宽占用时长和吞吐量公平性的AC调度引擎”或者“强制实施带宽占用时长或吞吐量公平性的AC调度引擎”(前者被视为后者的子集)。可以注意到，在一些实施例中，针对特定的域，强制实施带宽占用时长和吞吐量公平性的AC调度引擎在带宽占用时长公平性模式或者吞吐量公平性模式中运作，而不同时在这两个模式中运作。
在特定实现中，AC调度引擎针对一个或多个TID队列120中的数据包判断成本。发送数据包的成本可以称作“令牌成本”。令牌成本可以基于包括例如数据包的估计带宽占用时长、发送包所需要的带宽、QoS配置等的因素。令牌成本表示在发送相关联的数据包时所消耗的网络资源的估计值或者比率。
在令牌成本至少部分基于估计的带宽占用时长的实现中，估计值可以基于针对同一客户端、相似的客户端和/或被分配相同QoS配置的客户端的先前数据包所需要的带宽占用时长。例如，可以使用针对同一客户端的最近发送的一个或多个数据包所消耗的带宽占用时长的滑动平均值，来确定当前接收到的数据包的估计数据包带宽占用时长的至少一部分。在特定实现中，可以通过对最近发送的数据包的平均带宽占用时长按这些数据包各自的数据包大小进行加权，或者将最近发送的数据包的平均带宽占用时长除以这些数据包各自的数据包大小，来确定每数据单元消耗的平均带宽占用时长，诸如每字节所消耗的平均带宽占用时长等。可以根据所接收到的数据包的大小来缩放或者加权每数据单元所消耗的该平均带宽占用时长，以确定当前接收到的数据包的估计带宽占用时长的至少一部分，以使得令牌成本随数据包的大小而增大。令牌成本或者估计的总带宽占用时长可以包括也可以不包括用于将数据包传输至客户端的估计带宽占用时长，用于将先前未成功传输的数据包重新传输所使用的实际、估计或按比例分配的带宽占用时长，以及/或者网络开销。
在特定实现中，AC调度引擎122聚合帧(并且可以称作“AC调度以及帧聚合引擎”)。在特定实现中，AC调度引擎122进行强制实施带宽占用时长或吞吐量公平性的TID到AC调度并且聚合帧(并且引擎122可以称作“强制实施带宽占用时长或吞吐量公平性的TID到AC调度以及帧聚合引擎”)。
在图1的示例中，接入类别聚合引擎122连接至介质接口124。在Wi-Fi实现中，介质接口124可以包括Wi-Fi无线电。在其它实现中，可以使用适用的已知或方便的组件以有线或者无线的方式将系统110连接至计算机可读介质108。
在图1的示例中，在操作中，PoP接口112从网络102接收到从服务器104发送的多播数据包(通常为IP数据包)。队列引擎114在多播队列116上使多播数据包(通常在适当的分类后)入队。调度引擎118使该多播数据包出队，并且与作为多播数据包的目标接收者的客户端106相对应地在各个相关的TID队列120上使单播数据包(通常在适当封装的情况下)入队。接入类别聚合引擎122按接入类别来聚合帧，并且将所述帧提供给介质接口124以置于计算机可读介质108上。
图2描绘用于在Wi-Fi中为多播视频提供强制实施带宽占用时长或吞吐量公平性的QoS的系统的示例的图200。图2旨在说明用于在如图1的示例中所示出的系统中确保公平性和性能的技术。图200针对Wi-Fi，但是也可以针对其它标准(或者没有标准)。图200包括多播队列202、背压敏感的调度引擎204、TID队列206-1至206-N(统称为TID队列206)、AC调度和帧聚合引擎208、以及Wi-Fi无线电210。
在图2的示例中，多播队列202可以与多播队列116(图1)相似。在特定实现中，多播队列202配置为缓冲器以存储多播数据包。多播队列202可以实施为物理上或者逻辑上包括单播数据包的队列的一部分，尽管多播数据包间可能穿插有单播数据包，但多播数据包仍在该队列中排队，所以仍可以被称为“多播队列”。在特定实现中，多播数据包包括多播视频数据包(并且可以称作“多播视频队列”)。多播队列202可以实现为物理上或者逻辑上包括具有除了视频以外的AC的数据包的队列的一部分，但仍可以被称为“多播视频队列”，因为尽管多播视频数据包间可能穿插有多播语音(或者其它AC)数据包，但是多播视频数据包仍在该队列中排队。
在图2的示例中，背压敏感的调度引擎204可以与调度引擎114(图1)相似。背压敏感的调度引擎204包括虚拟调度器212、背压减轻引擎214、802.3至802.11封装引擎216、多播至单播转换引擎218、TID队列引擎220以及缓冲器公平性实施引擎222。尽管图2的示例明确提到一些标准，但是应当理解，与该示例相关联说明的技术可以应用于其它无线或者有线标准或者应用于无标准的实施。
在图2的示例中，虚拟调度器212连接至多播队列202。虚拟调度器212的目的是根据所实施的算法、调度表或者计时器使数据包从多播队列202出队。使数据包从多播队列202出队的行为释放了网络缓冲器(可以注意到，虚拟调度器可以被实施为标记用于处理的数据包，但是释放网络缓冲器可能在之后发生)。
在图2的示例中，背压减轻引擎214判断调度进Wi-Fi的多播数据包是否需要针对相对应的多播到单播转换的数据包的多份传输缓冲器。这使得背压减轻引擎214能够智能地降低背压以避免在Wi-Fi域中丢弃数据包，否则该背压将会防止网络调度器将数据包调度到Wi-Fi域中。该判断可以包括在考虑传输缓冲器需求的情况下计算将要从多播数据包导出的多播到单播转换的数据包的数量。在包括视频多播数据包的特定实现中，背压减轻引擎214提供对网络层的背压灵敏度，以通过考虑重复的传输缓冲器来防止在多播到单播转换后不必要地丢弃数据包。
在特定实现中，基于带宽占用时长(或者吞吐量)公平性的调度的一个方面是背压减轻。背压减轻引擎214能够迫使网络(例如WLAN)的客户端在网络层利用同等份额的带宽占用时长(或者吞吐量)。这防止了Wi-Fi数据包速率较低的站点使用过多的带宽占用时长。例如，信噪比(SNR)低的站点比SNR高的站点需要更多的带宽占用时长来传输(前者可以称为“低速站点”，并且后者可以称为“高速站点”)。低速站点使用更多的带宽占用时长，这造成高速站点由于其带宽占用时长的份额被挤压而可能接收到差的例如视频质量。基于带宽占用时长公平性的调度可以改善此问题，从而更多地限制低速站点的带宽占用时长使用，并且高速站点能够实现更好的例如视频质量。
背压减轻也可以或者作为替代可以在以下讨论的TID队列引擎220处实施，以判断是否使数据包在一个适合的TID队列206中入队。在这样的实现中，背压减轻引擎214能够选择性地丢弃在TID队列206上没有空间的多播到单播转换的数据包。(单播数据包也可以被选择性地丢弃或者以其它某种方式处理。)
有利地，背压减轻引擎214使得能够从Wi-Fi本地层、而不是抽象的IEEE802通用MAC来考虑TID调度，并且主要关注IP层。这提供了良好的QoS控制逻辑。例如，背压减轻引擎214提供了对在Wi-Fi本地层中如何调度多播到单播转换的视频数据包的认识。
在图2的示例中，802.3至802.11封装引擎216连接至虚拟调度器212。如相关技术中所周知的，IEEE 802.3是一个工作组，并且是通过该工作组定义有线以太网的物理层和数据链路层的介质访问控制(MAC)所产生的IEEE标准的集合。这一般是具有一些广域网应用的局域网技术。通常通过各种铜电缆或者光纤电缆在节点和/或基础设施装置(集线器、交换机、路由器)之间进行物理连接。IEEE 802.3是支持IEEE 802.1网络架构的技术。如相关技术中所周知的，IEEE 802.11是一个工作组，并且是用于在2.4、3.6和5GHz频带中实现WLAN计算机通信的标准的集合。标准IEEE 802.11-2007的基础版本已有随后的修订。这些标准为使用Wi-Fi频段的无线网络产品提供了基础。显然，图2的示例旨在示出多播队列202包括兼容802.3的数据包、并且通过封装转换为兼容802.11的数据包以用于在TID队列206上入队的特定实现。
在图2的示例中，多播到单播转换引擎218连接至802.3到802.11封装引擎216。引擎216、218可以在逻辑上或者物理上结合以形成单个“封装以及转换到单播引擎”。从多播到单播的转换可能要求改变报头中的值。在图2的示例中，将会改变兼容802.11的报头。在特定实现中，将多播数据包转换为单播数据包涉及将多播数据包的报头中的组地址改变为单播MAC地址(或者其它一些单播地址)，这将多播数据包转换为绑定到具有该MAC地址的客户端的单播数据包。为了针对作为组的一部分的各个客户端(或者作为组的一部分的在给定的网络装置下游的一组客户)生成单播数据包，多播到单播转换引擎216针对相对应的客户端组生成多播数据包的一组副本，并且将多播数据包的该组副本转换为包括针对相对应的客户端的目的地(或者足以使得系统能够将单播数据包传递给客户端的目的地)的单播数据包。
在图2的示例中，TID队列引擎220连接至多播到单播转换引擎218。TID队列引擎220根据与TID队列相关联的客户端和优先级将数据包入队到TID队列206中。TID队列引擎220明确地、隐含地或者通过缓冲器公平性实施引擎222所容许的其它方式将数据包入队到TID队列206中。
在图2的示例中，缓冲器公平性实施引擎222连接至TID队列引擎220。在特定实现中，缓冲器公平性实施引擎222指示TID队列引擎220选择性地丢弃针对一些客户的多播到单播转换的数据包。高速站点倾向于具有小的TID队列长度，并且低速站点倾向于具有大的TID长度。在站点达到限制的情况下，即使它在组中也不参与多播到单播转换，这隐含地导致丢弃的数据包。这可以称作“多播到单播转换(MC)丢弃”。
MC丢弃能够防止低速站点使用不公平量的缓冲资源，由此使得高速站点能够利用分配给它们的公平份额的带宽占用时长(或者吞吐量)。在特定实现中，缓冲器公平性实施引擎222使得在接收同一多播视频流的多个站点之间实现带宽占用时长(或者吞吐量)的公平性。缓冲器公平性实施引擎222能够考虑到可以与有限资源相关联的Wi-Fi本地传输缓冲器分配的重要性是有优势的，特别是针对片上系统(SoC)实施。在被忽略的情况下，低速站点可以独占传输缓冲器资源并且阻塞高速站点，从而打破IP QoS。
在特定实现中，缓冲器公平性实施引擎222基于当前可用的缓冲器资源来限制每个站点的缓冲器资源。在特定实现中，对于各个站点初始(也许是概念上)分配I＝T/S，其中I是初始分配给各个站点的传输缓冲器资源、T是总可用缓冲器资源并且S是传输活跃的站点的数量。有利地，缓冲器公平性实施引擎222使得能够在不因低速站点独占资源而降低性能的情况下共享缓冲器资源。在特定实现中，缓冲器公平性实施引擎222根据公式M＝CA/S增大可用的缓冲器资源，其中M是每个站点能够分配到的最大缓冲器资源、C是常数、A是当前可用的缓冲器资源的数量并且S是传输活跃的站点的数量。可以将C设置为诸如10等已被经验证明为有效的值。作为替代，可以以变量V代替C，其中V可以基于当前或者预测的业务的特征来调节。在特定实现中，A/T可以具有0.2的下限，和/或(针对无限制的缓冲器资源共享)在A/T大于0.8的情况下可以忽略M。这可以称为针对可用传输缓冲器占全部传输缓冲器的比率建立下限和/或不限制上限。也可以通过例如将A/T四舍五入或者截断至最近的0.1、0.2或者其它某值以更粗略地建立M。这可以称作离散地分割可用传输缓冲器占全部传输缓冲器的比率。(注意：M＝C(A/T)(T/S)＝C A/S；或者M＝V(A/T)(T/S)＝V A/S)。
为了针对C＝10(或者V＝10)、0.2的A/T下限以及0.2的粗略度示出该概念，假定T＝512；所以对各个站点初始(也许是概念上)分配512/S个缓冲器。由于T＝512是总缓冲器资源并且A/T下限是0.2，所以对于A<100(近似)，可以将A视作100，并且M≈1000/S(或者M＝512/S*2)。由于在本示例中的粗略度0.2，M也可以等于M＝512/S*4、M＝512/S*6、M＝512/S*8或者M＝512/S*10。
在图2的示例中，TID队列206连接至背压敏感的调度引擎204的TID队列引擎220。TID队列206可以与TID队列120(图1)相似。
在图2的示例中，AC调度以及帧聚合引擎208连接至TID队列206。AC调度以及帧聚合引擎208包括TID到AC调度引擎224、令牌桶管理引擎226、令牌桶数据存储228-1至228-N(统称作令牌桶数据存储228)、令牌桶刷新引擎230以及帧聚合引擎232。
在图2的示例中，TID到AC调度引擎224连接至TID队列206。TID到AC调度引擎224将数据包从TID队列206出队以进行AC调度。即使是在资源被公平分配的情况下能够实现良好回放质量的站点，低速或者边缘的Wi-Fi站点也可能耗尽Wi-Fi硬件传输缓冲器和/或带宽占用时长、从而影响其它站点。此外，在慢速站点具有为发送而排队的数据包而高速站点没有这样的数据包的情况下，将触发频繁的令牌重发并使得低速站点偷走带宽占用时长的份额，从而在Wi-Fi中针对带宽占用时长不能实现全局的公平性。带宽占用时长(或者吞吐量)公平性目标在于各个站点都利用同等份额的带宽占用时长(或者吞吐量)。TID到AC调度引擎224通过使用执行令牌限制的循环算法(implemented token-restricted round-robin algorithm)来减轻例如直接的循环调度算法(straight-forward round-robin algorithm)的内在的不公平性。
在图2的示例中，令牌桶管理引擎226连接至TID到AC调度引擎224。令牌桶管理引擎226向TID到AC调度引擎224提供指示，以使得TID到AC调度引擎224根据执行令牌限制的循环算法来调度数据包。
在图2的示例中，分别与TID队列206相对应的令牌桶228连接至令牌桶管理引擎226。作为替代，令牌桶228可以与包括TID队列206的子集相对应(例如，在诸如每个优先级类别一个TID队列、而站点具有多个相关联的TID队列的情况下，每个站点一个令牌桶)。在一个相对简单的实现中，令牌桶228存储针对相对应的TID队列206的令牌余额。令牌桶228能够实施为用于存储表示未使用的带宽占用时长(或者吞吐量)份额的值的数据存储。令牌桶228可以具有最小值(下限，其可以包括零或者负值)和/或最大值(上限)。
根据上下文，参考诸如“令牌剩余”、“无令牌余额”以及“令牌不足”等的一些术语可能是有用的。为了说明方便，无令牌余额(no token balance)表示针对相关的业务流无令牌可用的较低阈值，并且在理解可以使用某个特定数字表示无令牌余额的情况下，也可以被称为零。为了说明方便，令牌剩余(token surplus)表示比无令牌余额多一个或多个令牌，并且在理解可以选用数字方案的情况下，也可以被称作大于零的正数个令牌(例如，令牌剩余可以是大于诸如-5或者20等的某个任意数字的任何数字；或者可以通过从增量系统切换到减量系统，令牌剩余转而比无令牌余额小)。为了说明方便，令牌不足(token deficit)是比无令牌余额少一定量的令牌，并且在理解可以选用数字方案的情况下，也可以被称作负数个令牌。根据实施特定因素或者配置特定因素，可能允许或者不允许令牌不足。
在特定实现中，令牌桶管理引擎226将令牌桶228初始化为初始值。初始值可以是正数，该数表示适用的测量单位(例如，字节、秒、比率等)。令牌桶可以随时间按增量值递增。可以使用或者不使用调度权重来修改初始值和/或增量值的大小。调度权重可以依赖于例如相对应的TID队列的特征、其它TID队列的特征、与令牌桶相关联的站点的特征、网络的特征(诸如性能)等。
在特定实现中，令牌桶管理引擎226执行令牌桶检查周期。为了说明的目的，在令牌桶检查周期中将令牌桶228-1作为第一个处理，并且将228-N作为最后一个处理。在替代方案中，可以存在多个并行运行的令牌桶检查周期(例如，各个优先级类别各一个)。在令牌桶检查周期的过程中，令牌桶管理引擎226能够使令牌桶228中的值递增。(初始化可以在初始化周期中发生，或者作为替代，根据实施情况，初始化可以在令牌桶检查周期中发生。)
在特定实现中，在令牌桶检查周期中，令牌桶管理引擎226判断令牌桶228-1的令牌余额是否处在可允许阈值。在特定实现中，可允许阈值可以与初始值相同；或者，在令牌桶228-1具有令牌剩余的情况下，可允许阈值可以为比初始值低的值，等等。在令牌桶228-1处于可允许阈值的情况下，令牌桶管理引擎226允许TID到AC调度引擎224从TID队列206-1使一个或多个数据包出队并调度所述一个或多个数据包。
在特定实现中，各个数据包具有相关联的令牌成本。令牌成本可以(例如，基于数据包大小、传输时间等)表示用于传输数据包的资源。在TID到AC调度引擎224使数据包从TID队列206-1出队的情况下，令牌桶管理引擎226从令牌桶228-1的余额扣除适当的令牌成本。作为替代，可以在稍晚时确定和/或扣除令牌成本(例如，在帧聚合引擎232或者在wi-fi无线电210中，以对令牌桶管理引擎226的反馈来执行扣除)。在特定实现中，即使在扣除造成令牌余额减小到小于零(或者表示不允许使数据包出队的下限的等效值)的情况下，也可以扣除令牌成本。实质上，即使在数据包足够大以至于它的令牌成本大于令牌余额的情况下，具有令牌余额的流(即，令牌余额大于“无令牌余额”量)也可以“赊账(on credit)”发送数据包。在特定实现中，令牌桶管理引擎226能够扣除针对数据包的估计令牌成本，并且接着在测量出在数据包的传输中消耗的资源之后调节相关的令牌桶余额。(在上行业务的情况下，可能事先知道令牌成本，这消除了估计的需要。)
在图2的示例中，令牌刷新引擎230连接至令牌桶228。TID到AC调度引擎224和令牌桶管理引擎226能够针对各个TID队列206和令牌桶228如前几段所述地执行令牌桶检查周期。在一个或多个令牌桶检查周期后，令牌刷新引擎230能够使各个令牌桶228递增增量值。令牌刷新引擎230能够在与令牌桶检查周期并行运行的刷新周期中使各个令牌桶228递增，从而使令牌桶在被检查后递增。在这种情况下，可以在每次检查令牌桶之后或者在每几次检查令牌桶之后(例如，每当令牌桶检查周期重复了两次或者多次，执行一次)使令牌桶递增。作为并行执行的替代，令牌刷新引擎230能够与令牌桶检查周期间歇地执行令牌桶刷新周期。令牌刷新引擎230能够根据计时器执行令牌桶刷新周期，和/或能够对诸如网络拥塞等的环境因素进行反应。根据实施，令牌桶检查周期和令牌桶刷新周期可以被视为单个令牌桶管理周期的方面。
通过采用令牌桶检查周期和令牌桶刷新周期，令牌桶管理引擎226向TID到AC调度引擎224提供指示以使针对当前被允许发送的业务流的数据包出队，并且随着令牌用完的令牌桶被补充，最终使得全部业务流能够发送。当然，在业务流被充分延迟的情况下，可能造成丢弃，这意味着即使对令牌桶刷新，也可能没有以足够的速度刷新令牌桶以确保绑定一个站点的全部数据包都实际被发送。
在图2的示例中，Wi-Fi无线电210连接至AC调度和帧聚合引擎208的帧聚合引擎232。帧聚合引擎232接收来自TID到AC调度引擎224的帧、将其适当地聚合并且将聚合的帧提供给Wi-Fi无线电210以通过无线网络传输。
图3描绘了用于执行令牌桶检查以确保数据包传输公平性的方法的示例的流程图300。在图3的示例中，流程图300开始于模块302，其中初始化周期开始。初始化周期对所要成为令牌桶检查周期的一部分的各个令牌桶添加初始值或者将各个令牌桶设置为初始值。初始化周期不需要是明确的(例如，令牌桶可以在没有明确的初始化周期的情况下以0值开始，以顺次循环经过各个令牌桶)。初始化值不需要针对各个TID队列都是相同的(例如，一些TID队列可以具有比其它TID队列大的相关初始值和刷新值)。
在图3的示例中，流程图300进行至判断点304，其中判断当前考虑的TID队列是否被标记。在TID队列用完令牌的情况下(例如，在TID队列具有令牌不足的情况下)，TID队列被标记。在所考虑的TID队列被标记的情况下，这意味着令牌桶检查周期已经循环经过了各个适用的TID队列，并且返回至先前具有不足的令牌且因此被标记的TID队列。由于这个原因，可以将标记称为针对TID队列的“不足令牌标识”。根据实施，标记可以是布尔值(真或假)或者布尔表达式(例如，令牌余额<0)，或者提供TID队列的适用状态的其它一些值或函数。如流程图300中稍后将表明的，在标记持续有效并直到令牌桶检查周期返回至与该标记相关联的TID队列为止的情况下，需要刷新周期，因为这意味着TID队列都不具有充分的令牌。
在判断为当前考虑的TID队列未被标记的情况下(304-否)，则流程图300进行至判断点306，其中判断当前考虑的TID队列是否具有要发送的数据包。在判断为当前考虑的TID队列没有要发送的数据包的情况下(306-否)，则流程图300进行至判断点308，其中判断在令牌桶检查周期中是否存在任何TID队列具有标记。在判断为令牌桶检查周期中没有TID队列具有标记的情况下(308-否)，则流程图300进行至将当前考虑的TID队列标记的模块310、至令牌桶检查周期循环至下一个TID队列的模块312并且返回至判断点304以针对下一个TID队列如先前所述继续。
另一方面，在判断为令牌桶检查周期中存在TID队列具有标记的情况下(308-是)，则流程图如上所述进行至模块312(但是跳过模块310)。因此，在TID队列没有要发送的数据包并且没有其它TID队列已被标记的情况下，标记TID队列，但是在TID队列没有要发送的数据包并且其它某个TID队列已被标记的情况下，不标记当前考虑的TID队列。在后面一种情况下，标记当前考虑的TID队列将是多余的，这是因为：在令牌桶检查周期到达先前标记的TID队列(这将会在再次到达当前考虑的TID队列之前实现)的情况下，刷新周期将会开始刷新全部TID队列、包括当前考虑的TID队列。在替代方案中，流程图300能够简单地标记没有数据包的任何TID队列，而不管其它TID队列的状态。这具有不需要状态检查的优势，但是劣势在于不必要地标记TID队列并且需要在刷新周期期间清除标记。另一方面，在除了图3的示例中的按需刷新周期以外还实施周期性的刷新周期的情况下，可能需要或者不需要标记具有令牌不足的任何TID队列，并且在周期性刷新周期或者按需刷新周期到达被标记的TID队列的情况下清除标记。
再次参考判断点306，在判断为当前考虑的TID队列具有所要发送的数据包的情况下(306-是)，流程图300进行至判断点314，其中判断当前考虑的TID队列是否具有正令牌余额(例如，零或者剩余)。在判断为当前考虑的TID队列不具有正令牌余额的情况下(314-否)，流程图300返回至模块310并且如前所述继续。
另一方面，在判断为当前考虑的TID队列具有正令牌余额的情况下(314-是)，则流程图300进行至发送数据包的模块316。在特定实现中，可以针对任何令牌余额发送数据包(甚至在令牌余额为零的情况下)，并且针对发送数据包的令牌成本可以造成与令牌成本超过令牌余额的大小相对应的令牌不足。根据实施，发送数据包的令牌成本可以预先计算、随着数据包的发送而确定或者两者皆是(冗余地)。
在图3的示例中，流程图300进行至模块318，其中从令牌桶余额扣除用于发送数据包的令牌成本。对发送多少数据包的判断可以与对令牌成本的判断混合，并且能够在稍后已知实际令牌成本时校正估计的令牌成本。例如，能够基于数据包的大小，随着数据包出队而扣除令牌成本。在令牌成本达到令牌桶检查周期中的最大容许份额、或者在令牌成本造成令牌桶不足的情况下，在当前周期中针对当前考虑的TID队列不使额外的数据包出队。
在图3的示例中，流程图300进行至判断点320，其中判断当前考虑的TID队列是否仍具有令牌(在发送数据包后)。在当前考虑的TID队列不再具有令牌的情况下(320-否)，则流程图300返回至判断点308并且如前所述继续。另一方面，TID队列仍具有令牌(320-是)，则流程图300进行至判断点322，其中判断在令牌桶检查周期中是否存在任何TID队列具有标记。在判断为在令牌桶检查周期中不存在具有标记的TID队列的情况下(322-否)，则流程图300返回至模块312并且如前所述继续。
另一方面，在判断为在令牌桶检查周期中存在具有标记的TID队列情况下(322-是)，则流程图300进行至移除标记的模块324，并且返回至模块312以如前所述继续。通过移除标记，令牌桶检查周期将不会仅因为它到达了具有令牌不足的TID队列而进入按需的刷新周期。相反，令牌桶检查周期将会返回至当前考虑的TID队列，以使得当前考虑的TID队列用尽它的正令牌余额。
再次参考判断点304，在判断为当前考虑的TID队列被标记的情况下，流程图300进行至开始刷新周期的模块326。在特定实现中，将增量值(令牌数量)添加至与当前考虑的TID队列相关联的令牌桶。在当前考虑的TID队列具有令牌不足的情况下(在流程图300的处理进展到这一点的情况下，这是可预期的)，在刷新后的令牌余额将小于增量值。
在图3的示例中，流程图300进行至模块328，其中从当前考虑的TID队列移除标记。根据实施，刷新至少在理论上可能不足以完全消除不足。在这种情况下，流程图300的逻辑重新标记当前考虑的TID队列(310)。作为替代，在模块328将会留下而不是移除标记。
在图3的示例中，流程图返回至判断点306以如前所述继续。在已经开始刷新周期后，流程图300返回至模块312并直到达到刷新周期开始的TID队列为止，下一个TID队列的令牌桶能够以增量值递增。作为替代，刷新周期能够独立于令牌桶检查周期运行，以不同的速度刷新令牌桶(例如，更快、更慢或者时快时慢)。在特定实现中，周期性的刷新周期可以与在令牌桶检查周期返回至被标记的队列的情况下触发的刷新周期同时运行。周期性的刷新周期能够“装满”不必须需要额外令牌的令牌桶。在存在周期性的刷新周期以及按需的刷新周期的情况下，可以如此称呼这些周期以作区分；否则，根据上下文应该能确定所使用的刷新周期的类型。
再次参考模块318，流程图300能够沿着替代路径进行至模块330，其计算实际的令牌成本。可以与图3的示例中的其它路径并行采取替代路径。可以将替代路径称作令牌成本调整路径(或者周期)。在无线环境中，令牌成本调整可以是带宽占用时长令牌成本调整。即，计算使用的带宽占用时长量并且根据计算来确定实际的令牌成本。
在图3的示例中，在令牌成本调整路径上，流程图300进行至模块332，其中从相关的TID队列扣除实际令牌成本。(可以注意到在给定时刻，不清楚在令牌桶检查周期中正在考虑什么TID队列，但是令牌成本调整针对的是在模块318当前正在考虑的TID队列。)
在图3的示例中，在令牌成本调整路径上，流程图300进行至模块334，其中将估计的令牌成本添加至相关的TID队列。以这种方式，在事实上作为替代扣除了实际的令牌成本后，先前扣除估计的令牌成本的相关令牌桶得到调整。显然，模块332和334的顺序不特别相关并且可以被组合(例如，通过将估计的令牌成本减去实际的令牌成本添加至相关的TID队列)。
在图3的示例中，在令牌成本调整路径上，流程图300在模块336结束，其中，更新未来传输的估计令牌成本以反映针对刚刚考虑的传输的实际令牌成本。以这种方式，在(未来的)模块318扣除的估计令牌成本能够使用该最新的传输成本。
在特定实现中，令牌桶检查周期不是循环。图4意在示出令牌加权的令牌桶检查周期。图4描绘了令牌加权的令牌桶检查周期的示例的流程图400。在图4的示例中，流程图400通过将针对TID队列的令牌桶初始化至初始值在模块402开始。
在图4的示例中，流程图400进行至模块404，其中识别出具有最大令牌权重的TID队列。识别可以要求或者不要求按相关联的令牌权重对TID队列排序。在此例中，可以将令牌权重定义为在与TID队列相关联的令牌桶中令牌的数量。在特定实现中，令牌权重可以等于与TID队列相关联的令牌余额，其中更大的令牌余额表示更大数量的令牌。在针对两个TID队列的令牌余额相同的情况下，可以任意地、顺序地、随机地或者使用其它一些函数(例如，与具有较大预期令牌成本的TID队列相比，给具有较小预期令牌成本的TID队列更大权重的函数)来确定权重。
在图4的示例中，流程图400进行至判断点406，其中判断所识别的TID队列的令牌权重是否大于令牌余额阈值。令牌余额阈值是表示刷新周期的时间到了的阈值。在判断为所识别的TID队列的令牌权重大于令牌余额阈值的情况下(406-是)，则流程图400进行至模块408，其中使数据包从所识别的TID队列出队以传输。
在图4的示例中，流程图400进行至模块410，其中从与所识别的TID队列相关联的令牌桶扣除掉所识别的TID队列的估计的数据包传输成本。估计的数据包传输成本可以基于例如上一次测量的数据包传输成本、先前测量的数据包传输成本的加权平均(其中最近测量的权重最大)或者其它一些被判断为可能提供良好估计的基础。
在图4的示例中，流程图400返回至模块404以如先前所述继续。
再次参考判断点406，在判断为所识别的TID队列的令牌权重不大于令牌余额阈值的情况下，流程图400进行至模块412，其中各个令牌桶递增。递增的原因是具有最大权重的TID队列不具有已被确定为足够的令牌桶余额。在刷新周期之后(或者期间)，令牌桶检查周期能够如前所述继续。然而，为了最小化延迟，可以如下使用可选的技术(替代方式是流程图在模块412后返回至模块404)。
在图4的示例中，流程图400进行至模块414，其中识别出具有最低的估计传输成本的TID队列，并且返回至模块408以如先前所述继续(但是所识别的队列是具有最低的估计传输成本的TID队列)。
到此为止，已将令牌桶深度当做静态值，但是在特定实现中，令牌桶深度具有动态值。令牌桶深度定义了如何能够实施灵敏度公平性。图5描绘了用于动态地调整令牌桶深度的方法的示例的流程图500。在图5的示例中，流程图500从模块502开始，其中将针对TID队列的令牌桶深度设置为初始值。该初始值可以是任意的、预定的、基于历史数据的或者以其它一些方式建立。
在图5的示例中，流程图500进行至模块504，其中处理数据包以用于传输。处理数据包的方式可以是根据本文中先前所描述的技术和/或一个或多个这样的技术与已知或方便的技术组合。
在图5的示例中，流程图500进行至模块506，其中确定已达到令牌桶深度复位阈值。令牌桶深度复位阈值可以基于时间、周期的数量、网络条件等，并且能够根据情况而不同。不同的阈值单位的示例为这样的示例，其中将令牌桶深度复位阈值设置为在令牌桶深度被初始化(例如，在模块502)之后的令牌桶检查周期的单个周期，此后则基于一段时间来设置。不同的阈值的数值的示例为这样的示例，其中将令牌桶深度复位阈值设置为一分钟，但是在一段时间中进行了大量的无线连接的情况下(在无线实施例中)缩短该时间段。当然，令牌桶深度复位阈值也可以是一致的(例如，可以每60秒达到阈值)。
在图5的示例中，流程图500进行至模块508，其中识别出具有最高的相关联的估计传输成本的TID队列。低速站点将倾向于具有比高速站点更高的估计传输成本。然而，在一些实施中站点是变化的，使得最高的估计传输成本随时间而变化。
在图5的示例中，流程图500进行至模块510，其中将令牌桶深度设置为最高的估计传输成本的倍数。已经发现，令牌桶深度的大小大于传输成本是理想的。因而，可以将倍数设置为某个相对低的整数值(例如，2)。不需要调整倍数，但是在倍数是变量的情况下，可以针对一些原因来调整，包括确保令牌桶深度不降得太低，可以想见这会对连接至只有速度极高的站点的无线网络的速度极低的站点造成问题。
如这里所使用的，无线网络是指任何类型的无线网络，包括但不限于结构化网络或者自组织网络。在无线网络上的数据通常被加密。然而，在需要的情况下，也可以以明文发送数据。通过加密的数据，在采取干预措施对付非法设备之前非法设备将难以从客户端得到任何信息(诸如密码等)。非法设备可能能够欺骗客户端，并且或许获得一些加密的数据，但是风险是最小的(对于一些有线网络风险甚至更小)。
如这里所使用的，术语“实施例”是指用于通过示例而不是限制的方式说明的实施例。在前面的文本和图中描述的技术能够根据情况需要被混合和匹配以产生替代的实施例。

Claims (21)

1.一种系统，包括：
多播队列，用于使从上游源接收到的至下游目的地的多播数据包入队；
多个业务标识符队列即多个TID队列，用于至少使针对与所述TID队列相关联的所述下游目的地的多播到单播转换后的数据包入队；
背压感知的调度引擎，连接至所述多播队列和所述多个TID队列；
其中，所述背压感知的调度引擎在运作时：
使多播数据包从多播数据包队列出队；
识别所述多个TID队列中与所述多播数据包相关联的一部分TID队列；
识别所述一部分TID队列中已满的TID队列作为第一适当子集；
针对所述一部分TID队列的第二适当子集中的各个TID队列，将所述多播数据包转换为多播到单播转换后的单播数据包，其中，所述第一适当子集与所述第二适当子集是不相交的；
将所述多播到单播转换后的单播数据包入队到所述一部分TID队列的所述第二适当子集中，其中，相对于所述一部分TID队列的所述第一适当子集，选择性地丢弃多播数据包。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，在运作时，所述背压感知的调度引擎通过考虑重复的传输缓冲器来停止将数据包调度到TID队列中，以避免多播数据包被丢弃。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，在运作时，所述背压感知的调度引擎确定要与所述多播数据包相关联的服务质量配置。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括连接至所述多播队列的队列引擎，在运作时，所述队列引擎使数据包入队到所述多播队列中。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，还包括包含所述队列引擎的桥接和队列引擎，所述桥接和队列引擎包括桥接功能。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，还包括包含所述队列引擎的分类和队列引擎，所述分类和队列引擎包括分类功能。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多播队列包括背压受控的多播队列。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括接入类别调度引擎即AC调度引擎，在运作时，所述AC调度引擎确定要与所述多播数据包相关联的服务质量配置。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括用于实现带宽占用时长公平性调度算法的接入类别调度引擎即AC调度引擎，在运作时，所述AC调度引擎目标在于使多个站点利用相等的最大份额的带宽占用时长，其中，
所述相等的最大份额的带宽占用时长是由所述多个站点的第一子集所完全消耗的第一带宽占用时长份额，所述第一子集中的各站点具有足以完全消耗大于或等于所述最大份额的带宽占用时长的带宽占用时长的关联业务，以及
所述多个站点的第二子集中的各站点具有不足以完全消耗等于所述最大份额的带宽占用时长的带宽占用时长的关联业务并且各自消耗第二带宽占用时长份额，所述第二带宽占用时长份额小于针对所述多个站点的所述第一子集的所述相等的最大份额的带宽占用时长。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括用于实现吞吐量公平性调度算法的接入类别调度引擎即AC调度引擎，在运作时，所述AC调度引擎目标在于使多个站点利用相等的最大份额的吞吐量，其中，
所述相等的最大份额的吞吐量是由所述多个站点的第一子集所完全消耗的第一吞吐量份额，所述第一子集中的各站点具有足以完全消耗大于或等于所述最大份额的吞吐量的吞吐量的关联业务，以及
所述多个站点的第二子集中的各站点具有不足以完全消耗等于所述最大份额的吞吐量的吞吐量的关联业务并且各自消耗第二吞吐量份额，所述第二吞吐量份额小于针对所述多个站点的所述第一子集的所述相等的最大份额的吞吐量。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括强制实施公平性的TID到接入类别调度引擎、即强制实施公平性的TID到AC调度引擎，在运作时，所述强制实施公平性的TID到AC调度引擎针对一个或多个所述TID队列中的数据包确定令牌成本，所述令牌成本表示发送所述数据包时要消耗的网络资源的估计或比率。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，还包括接入类别调度和帧聚合引擎、即AC调度和帧聚合引擎，在运作时，所述AC调度和帧聚合引擎进行强制实施公平性的TID到AC调度并且聚合多个帧。
13.一种方法，包括：
使多播数据包从多播数据包队列出队；
识别与所述多播数据包相关联的一部分业务标识符队列即一部分TID队列；
识别所述一部分TID队列中已满的TID队列作为第一适当子集；
针对所述一部分TID队列的第二适当子集中的各个TID队列，将所述多播数据包转换为多播到单播转换后的单播数据包，其中，所述第一适当子集与所述第二适当子集是不相交的；
将所述多播到单播转换后的单播数据包入队到所述一部分TID队列的所述第二适当子集中，其中，相对于所述一部分TID队列的所述第一适当子集，选择性地丢弃多播数据包。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括考虑重复的传输缓冲器以判断是否停止将数据包调度到TID队列中从而避免多播数据包被丢弃。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括确定要与所述多播数据包相关联的服务质量配置。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括进行透明桥接或者学习桥接操作。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括识别与所述多播数据包关联的业务类别，所述业务类别用于表示业务流中的业务的种类。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括：
实现带宽占用时长公平性调度算法；
实现吞吐量公平性调度算法；
在带宽占用时长公平性和吞吐量公平性之间进行选择；
根据所述选择，执行带宽占用时长公平性或吞吐量公平性的处理过程。
19.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括针对一个或多个所述TID队列中的数据包确定令牌成本，所述令牌成本表示发送所述数据包时要消耗的网络资源的估计或比率。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，还包括进行强制实施公平性的TID到接入类别调度和帧聚合，即强制实施公平性的TID到AC调度和帧聚合。
21.一种系统，包括：
用于使多播数据包从多播数据包队列出队的部件；
用于识别与所述多播数据包相关联的一部分业务标识符队列即一部分TID队列的部件；
用于识别所述一部分TID队列中已满的TID队列作为第一适当子集的部件；
用于针对所述一部分TID队列的第二适当子集中的各个TID队列、将所述多播数据包转换为多播到单播转换后的单播数据包的部件，其中，所述第一适当子集与所述第二适当子集是不相交的；
用于将所述多播到单播转换后的单播数据包入队到所述一部分TID队列的所述第二适当子集中的部件，其中，相对于所述一部分TID队列的所述第一适当子集，选择性地丢弃多播数据包。
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