[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于WiMAX系統(tǒng)的上行帶寬分配方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010164320.2
• 申請(qǐng)日: 2010-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101820686A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李馨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04W72/08
• 分類(lèi)號(hào): H04W72/08;H04W72/12
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線寬帶接入技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于WiMAX系統(tǒng)的上行帶寬分配方法及系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

由于WiMAX是一門(mén)新興的無(wú)線寬帶接入技術(shù)，當(dāng)前的IEEE?802.16協(xié)議并沒(méi)有定義上行鏈路的帶寬分配和調(diào)度方法。具體針對(duì)802.16協(xié)議中的PMP模式，怎樣分配和調(diào)度基站中的帶寬資源，怎樣有效地配置帶寬請(qǐng)求策略和利用有限的無(wú)線帶寬資源，目前的技術(shù)研究還很少。因此，研究并提出一種能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、加大系統(tǒng)吞吐量的有效的上行帶寬分配方法已成為WiMAX網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和實(shí)施的重點(diǎn)之一。?

在WiMAX標(biāo)準(zhǔn)中，為了保證各種應(yīng)用業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，定義了豐富的QoS機(jī)制，根據(jù)用戶業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，WiMAX標(biāo)準(zhǔn)定義了五種不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型：UGS、rtPS、ertPs、nrtPs以及BE，并為這五種業(yè)務(wù)類(lèi)型定義了不同的QoS參數(shù)：?

UGS(Unsolicited?Grant?Service，主動(dòng)授予服務(wù))：UGS業(yè)務(wù)是指能夠周期性產(chǎn)生固定包長(zhǎng)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，這種業(yè)務(wù)所產(chǎn)生數(shù)據(jù)包的包長(zhǎng)是固定的，而且這些數(shù)據(jù)包是以一個(gè)特定的周期發(fā)送的，比如T1、E1以及沒(méi)有靜默壓縮的VOIP等；?

rtPS(real-time?Polling?Service，實(shí)時(shí)輪詢服務(wù))：rtPS業(yè)務(wù)是指能夠周期性產(chǎn)生可變包長(zhǎng)的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，這種業(yè)務(wù)所產(chǎn)成數(shù)據(jù)包的包長(zhǎng)是變化的，而且這些數(shù)據(jù)包是以一個(gè)特定的周期發(fā)送的，比如MPEG視頻業(yè)務(wù)等；?

ertPS(extended?real-time?Polling?Service，擴(kuò)展的實(shí)時(shí)輪詢服務(wù))：ertPS業(yè)務(wù)是rtPS業(yè)務(wù)的一種擴(kuò)展，但是這種業(yè)務(wù)的一個(gè)獨(dú)特之處是對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高，如有靜默壓縮的VOIP業(yè)務(wù)等；?

nrtPS(non-real-time?Polling?Service，非實(shí)時(shí)輪詢服務(wù))：nrtPS業(yè)務(wù)是指非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，這種業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是始終以一個(gè)大于等于最小傳輸速率的速率在連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包；?

BE(Best?Effort，盡力而為服務(wù))：BE是一種盡力而為的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，這種業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是不能保證數(shù)據(jù)包的傳輸速率和傳輸時(shí)間，該業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)包?是否發(fā)送取決于系統(tǒng)的資源情況，如果系統(tǒng)有足夠資源則可以傳送這些數(shù)據(jù)包，否則將拋棄這些數(shù)據(jù)包。?

當(dāng)WiMAX系統(tǒng)為用戶創(chuàng)建服務(wù)業(yè)務(wù)時(shí)，將根據(jù)服務(wù)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，將其映射到五種不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型上，同時(shí)指定相應(yīng)的QoS參數(shù)，然后，當(dāng)這些用戶服務(wù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)包到達(dá)WiMAX系統(tǒng)時(shí)，WiMAX系統(tǒng)將根據(jù)事先指定的QoS參數(shù)來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)包實(shí)施調(diào)度和傳送，從而保證用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。?

作為一種無(wú)線環(huán)境下的帶寬分配方法，WiMAX系統(tǒng)的上行帶寬分配方法在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)時(shí)，主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：?

(1)無(wú)線鏈路可變性：要求調(diào)度算法具有特定的動(dòng)態(tài)機(jī)制來(lái)處理鏈路因時(shí)間和位置改變而發(fā)生的變化。?

(2)公平性：如果不考慮無(wú)線鏈路的可變性，很可能會(huì)發(fā)生以下情況：根據(jù)一定的調(diào)度策略調(diào)度一個(gè)分組在無(wú)線鏈路上傳輸時(shí)，這條鏈路實(shí)際正處于錯(cuò)誤狀態(tài)，這樣就浪費(fèi)了傳輸帶寬。在這種情況下，應(yīng)當(dāng)延遲發(fā)送這個(gè)分組，直到鏈路從錯(cuò)誤狀態(tài)中恢復(fù)過(guò)來(lái)。為彌補(bǔ)這段時(shí)間內(nèi)的傳輸損失，可以采用一定的帶寬補(bǔ)償策略。?

(3)服務(wù)質(zhì)量：無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)可以為不同的通信業(yè)務(wù)提供不同的服務(wù)質(zhì)量，因此必須能區(qū)分和保證QoS。?

(4)吞吐量和信道使用率：因?yàn)閹捠菬o(wú)線網(wǎng)絡(luò)最寶貴的資源，一個(gè)高效的調(diào)度算法應(yīng)該致力于使錯(cuò)誤鏈路上的無(wú)效傳輸最小化，同時(shí)使有效服務(wù)的交付和無(wú)線信道的使用率最大化。?

(5)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度：要求調(diào)度算法不應(yīng)該太復(fù)雜，應(yīng)充分考慮其可實(shí)踐性，這樣才能高速地調(diào)度那些對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的實(shí)時(shí)通信。?

針對(duì)802.16協(xié)議，目前已有的WiMAX網(wǎng)絡(luò)上行帶寬分配方法主要考慮服務(wù)質(zhì)量這個(gè)因素，一般是按照QoS要求進(jìn)行由高到低的排序，通常使用FIFO(先入先出)、WFO(無(wú)線公平隊(duì)列)、WRR(帶權(quán)重的Round?Robin調(diào)度)等準(zhǔn)則來(lái)滿足系統(tǒng)的QoS要求。但是，它們?cè)跓o(wú)線鏈路可變性、公平性、吞吐量以及實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度等方面，沒(méi)有過(guò)多的考慮。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的在于提供一種能夠充分?利用網(wǎng)絡(luò)資源、加大系統(tǒng)吞吐量的用于WiMAX系統(tǒng)的上行帶寬分配方法。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種用于WiMAX系統(tǒng)的上行帶寬分配方法，包括以下步驟：?