[发明专利]一种WiMax系统中的资源分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线城域网接入领域，具体涉及一种WiMax系统中的资源分配方法。

背景技术

无线接入网作为无线用户与现有有线网络或者其他业务网络之间的桥梁，主要完成提供网络和移动用户之间的分组业务转发或路由的功能。WiMax是基于IEEE802.16或宽带无线接入标准，是一项无线城域网WMAN技术，它用于将802.11a无线接入点连接到互联网，也可连结公司与家庭等环境至有线骨干线路。它可作为线缆和DSL的无线扩展技术，从而实现无线宽带接入。

WiMax系统能够支持不同的多媒体业务，并提供可靠的QoS(Quality of Service)保证。为了达到QoS保证的服务这一目标，在WiMax系统中定义不同的服务类型，并针对这些服务类型定义了一些QoS参数。提供的业务级别越多意味着系统的建设成本和运行成本越高，这里有一个均衡的问题。802.16考虑到这些因素，一共定义了五种服务类型：非请求的保证型服务(UGS，Unsolicited Grant Service)、实时轮询服务(rtPS，Real-Time Polling Service)、扩展实时轮询服务(ertPS，ExtendedReal-Time Polling Service)、非实时轮询服务(nrtPS，Nonreal-Time Polling Service)和尽力服务(BE，Best Effort Service)。

UGS业务是指能够周期性产生固定包长的实时业务，这种业务所产生数据包的包长是固定的，而且这些数据包是以一个特定的周期发送的，比如T1、E1以及没有静默压缩的VOIP等。

rtPS业务是指能够周期性产生可变包长的实时业务，这种业务所产生数据包的包长是变化的，而且这些数据包是以一个特定的周期发送的，比如MPEG视频业务等。

ertPS业务是rtPS业务的一种扩展，但是这种业务的一个独特之处是对实时性要求很高，如有静默压缩的VOIP业务等。

nrtPS和BE服务针对非实时业务。nrtPS业务的特点是始终以一个大于等于最小传输速率的速率在连续发送数据包。BE业务是一种尽力而为的非实时业务，这种业务的特点是不能保证数据包的传输速率和传输时间，该业务的数据包是否发送取决于系统的资源情况，如果系统有足够资源则可以传送这些数据包，否则将抛弃这些数据包。

这五种不同业务类型业务的QoS参数如表1所示：

表1WiMAX五类QoS参数

对于这些服务的工作机制，IEEE 802.16中也做了部分定义。对于UGS业务，在每个时隙，移动台不用向基站做任何带宽请求，基站周期性地向移动台提供固定长度的突发性时段，因此不考虑对UGS业务的调度。对于rtPS业务，基站周期性地对移动台进行轮询，移动台在上行链路的某个特殊时隙发送带宽请求，并一直等待基站在下行链路中发出带宽保证信令。在rtPS业务中，带宽分配可以不断地进行周期性的更新。可见相比UGS业务，rtPS业务更灵活，然而也引入了信令荷载和时延。对于ertPS业务，每个分配间隔内，基站周期性得为移动台提供相同的带宽直到移动台发出带宽更新请求。可见在移动台产生速率恒定的业务后，ertPS的工作机制等同于UGS的工作机制；而一旦移动台速率发生变化，ertPS的工作机制又跟rtPS的工作机制相同。对于nrtPS业务，基站基于某个基准对移动台进行轮询。在网络发生拥塞的时候，nrtPS的连接得到轮询的几率比较小，此时可以采用基于竞争的带宽请求方式。对于BE业务，基站可以采用单播或者基于竞争的资源分配方式。

虽然IEEE802.16标准定义了不同的调度服务类型以及它们的QoS工作机制，但是并未提供具体的调度和资源分配算法。因此，IEEE802.16系统中的资源分配算法成为近些年来的一个难点。

为方便理解，下面列出本发明中出现的一些术语的中英文对照：

UGS：Unsolicited Grant Service，非请求的保证型服务

rtPS：Real-Time Polling Service，实时轮询服务

ertPS：Extended Real-Time Polling Service，扩展实时轮询服务

nrtPS：Nonreal-Time Polling Service，非实时轮询服务

BE：Best Effort Service，尽力服务

MS：Mobile Station，移动台(WiMax用户终端设备)