[发明专利]WiMAX系统及其非实时业务的上行带宽分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种WiMAX系统及其非实时业务的上行带宽分配方法。

背景技术

WiMAX(微波接入全球互操作性认证联盟)系统是一个基于IEEE802.16协议的宽带无线接入系统。IEEE802.16协议定义了面向城域的能提供多种业务的点对多点宽带无线接入系统的空中接口和媒体访问控制(MAC)层。IEEE802.16协议具有完备的QoS(Qualityof Service，服务质量)机制，可支持实时和非实时业务，并定义了5种业务类型：UGS(Unsolicited Grant Service，主动授予业务)、ErtPS(Extended real-time Polling Service，扩展的实时轮询业务)、rtPS(real-time Polling Service，实时轮询业务)、nrtPS(non-real-timePolling Service，非实时轮询业务)和BE(Best Effort，尽力而为业务)，其中UGS和ErtPS、rtPS为实时业务；nrtPS和BE为非实时业务。

IEEE802.16协议为这5种业务定义了不同的上行带宽分配方式：UGS是BS(Base Station，基站)按速率的要求周期性地给MS(Mobile Station，移动台)分配固定的带宽用于数据传输；rtPS是周期性地给MS分配一个周期性的轮询带宽，MS按实际的带宽需求用这个轮询带宽发一个带宽请求，BS按这个带宽请求来分配带宽给MS发业务数据；ertPS和UGS类似，只是BS给ertPS分配的带宽是可变的；对于nrtPS，协议没有详细的规定，只是说BS要为MS分配单播轮询带宽；BE在协议中也没有详细说明，只是说BE可以使用单播轮询、组播轮询和广播轮询。

非实时业务nrtPS和BE一般承载FTP，HTTP，Telnet和eMail等用TCP协议发送的业务，这些业务的特点是具有突发性，即数据包的产生在时间上是不均匀的，某段时间内有大量数据产生而在另一段时间内却没有数据。它们对数据包的时延没有严格的要求但是对数据包的可靠性有要求。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：由于协议没有对nrtPS和BE业务这两种非实时业务的上行带宽分配进行详细的定义，在具体实现的时候，BS和MS对非实时业务的支持可能会有所分歧而带来处理上的不一致。例如，由于对nrtPS的轮询是非周期的，MS无法预见到BS会何时进行轮询，当BS未及时为MS分配轮询带宽而MS的其他申请带宽的方式又不成功时，可能会因为数据包的丢弃或是延迟过大而使上层的TCP发起重传而无法为nrtPS提供较为有效的QoS支持同时浪费空口带宽。

发明内容

本发明旨在提供一种WiMAX系统及其非实时业务的上行带宽分配方法，以解决当前协议中对非实时业务的上行带宽轮询要求的不明确而引起BS和MS不一致的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种WiMAX系统的非实时业务的上行带宽分配方法，包括：基站使用随机函数获得轮询间隔，并根据轮询间隔向移动台发送携带轮询带宽的消息；移动台根据接收到的消息，使用轮询带宽向基站发送带宽请求；基站根据带宽请求为移动台分配用于业务数据传输的带宽。

优选地，基站使用随机函数获得轮询间隔，并根据轮询间隔向移动台发送携带轮询带宽的消息包括：设置随机函数的方差的值并代入随机函数，方差的值在0～20ms的范围内；设置一个有带宽申请的期望的值和一个无带宽申请的期望的值，有带宽申请的期望的值小于无带宽申请的期望的值；基站判断是否接收到来自移动台的有效的带宽请求；根据判断结果分别以有带宽申请的期望的值或无带宽申请的期望的值作为随机函数的期望产生轮询间隔；基站在轮询间隔到达后向基站发送携带轮询带宽的消息。

优选地，根据判断结果分别以有带宽申请的期望的值或无带宽申请的期望的值作为随机函数的期望产生轮询间隔包括：若是，则以有带宽申请的期望的值作为随机函数的期望产生轮询间隔；若否，则以无带宽申请的期望的值作为随机函数的期望产生轮询间隔。

优选地，当基站与移动台初始建立非实时业务的连接时，基站以有带宽申请的期望的值作为随机函数的期望产生轮询间隔。

优选地，在基站使用随机函数获得轮询间隔，并根据轮询间隔向移动台发送携带轮询带宽的消息之前还包括：基站和移动台在非实时业务的业务流参数中增加有带宽申请的期望的值和无带宽申请的期望的值，并进行协商。