[发明专利]一种IEEE 802.16上行链路实时业务改进调度方法

说明书

技术领域

本发明基于IEEE 802.16建议的rtPS和ertPS调度机制处理变速率实时业务，是一种能够有效调度多用户变速率实时业务的上行链路调度方法，具体涉及一种IEEE 802.16上行链路实时业务改进调度方法。 

背景技术

IEEE 802.16标准提供了五种上行调度服务以满足不同业务的QoS要求。调度机制是实现不同业务QoS保障的关键，包括基站和用户站的调度，同类型业务队列内和不同类型业务队列间的调度，甚至轮询间隔都会影响调度性能。 

随着VoIP，视频电话等实时业务的快速发展，实时业务的QoS要求越来越高，对IEEE 802.16建议的变速率实时业务调度机制rtPS和ertPS提出了更高的要求。rtPS在每一次数据传输前都需要进行参数协商，需要较多的MAC层开销和时延，如果在多个数据传输周期中传输数据都保持不变或者渐进式变化，rtPS的多个带宽请求完全相同，那么用于带宽请求的开销将降低上行链路资源利用率。另一种调度服务ertPS结合了UGS实时性和rtPS带宽利用率高的优点，ertPS可以动态地选择在轮询间隔发送数据或者带宽请求，相比rtPS上行资源利用率得到了提高。但是对于传输长度连续变化或者渐进变化的情况，ertPS仍然会按规定实时发送带宽请求，上行资源的利用率也很难达到最大化。 

现有技术的缺点是：IEEE 802.16建议的rtPS和ertPS调度机制处理变速率实时业务时MAC层开销大，导致时延增大。 

发明内容

本发明的目的就是针对变速率实时业务的特性，通过在ertPS调度机制的工作流程上优化带宽请求发送条件，并结合业务的急迫性分配带宽，提出了一种能够有效调度变速率实时业务的IEEE 802.16上行链路实时业务改进调度方法。 

本发明的技术方案是：一种IEEE 802.16上行链路实时业务改进调度方法，其关键在于，包括如下步骤： 

步骤一、基站与用户端建立M个rtPS业务连接，并在用户端为每条连接设置一个数据监控器，基站对每个用户端进行轮询，在每个轮询周期内，上行链路可传输数据的总带宽为B₀； 

步骤二、基站统计本轮轮询周期内M个业务连接所要求的总带宽B_m，并比较B₀与B_m： 

当B₀≤B_m时，所述基站保持对所有用户端轮询； 

当B₀＞B_m时，所述基站建立一个带宽请求队列BQ，每当收到一个用户端的上行带宽请求，这个带宽请求队列BQ就会更新一次，该带宽请求队列BQ是按照每条所述rtPS业务连接的紧急值E来排序的，使最急迫的连接排在前面，即优先获得调度服务，紧急值E定义如下： 

E＝W/D                        (1) 

其中W代表该连接未获得足够带宽分配的帧数，D代表该连接换算成帧数的最大时延，基站按照所述带宽请求队列BQ的排列顺序对用户端轮询。 

在分组通信中，当多个用户竞争带宽资源时，就需要一种机制来确定服务次序，有效地分配带宽资源。BS为每类活跃的上行连接维持一个带宽请求队列，每当收到一个上行带宽请求，这个队列就会更新一次，具体的更新规则如下： 

BS端维持的rtPS宽请求队列是按照每条rtPS连接的紧急值E来排序的。对于紧急值相同的连接，带宽请求次数多的排在前面，即优先获得调度服务。 

对于实时轮询业务，最大时延与实时性有很大的关系，实时性要求越高，最大时延越小。W越大，说明该连接滞留的未发送数据也就越多，需要服务的急迫程度也就越大。 

所述基站对某一用户端的轮询是按如下步骤进行： 

第一步：基站向该用户端分配带宽轮询时隙，并等待该用户端回复带宽请求； 

第二步：该用户端统计本次轮询周期内需要上传数据的总带宽为L，获取利用带宽轮询时隙直接传输数据所能获得的带宽为L1，并获取上一次轮询周期内上传数据的带宽为L2，其中L1为定值； 

第三步：用户端判断： 

L＜L1+L2且L≥L2，或L≥L1+L2，或L＜L2； 

当L＜L1+L2且L≥L2时，用户端通过带宽轮询时隙直接上传总量为L1的数据，并等待授权给自己的数据传输时隙； 

当L≥L1+L2时，用户端通过带宽轮询时隙发送带宽请求，请求基站提供带宽为L的带宽资源；