[发明专利]一种宽带无线接入的非实时业务的调度系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及宽带无线接入系统业务的调度技术，尤其涉及全球微波接入互操作性(WiMAX，Worldwide Interoperability for Microwave Access)系统中非实时业务的调度系统及方法。

背景技术

宽带无线接入系统的发展非常迅速，其对资源分配的要求也越来越高。一般来说，由基站(BS，Base Station)将资源按照一定的策略分配给移动台(MS，Mobile Station)使用。在无线环境下的分组调度方法一般需要考虑以下几点：

(1)无线链路的可变性

即各种干扰和衰落以及移动台的位置变化可能引起传输链路的变化，从而影响数据传输的情况。

(2)公平性

公平性的定义和目标在无线环境下变得更加不明确，公平性应考虑链路状态及其后对较差链路状态的用户的补偿措施。

(3)服务质量(QoS，Quality of Service)

不同业务类型的QoS需求不一样，实施起来的方式也不一样，需要在调度时分别考虑。

(4)数据吞吐量和信道使用率

带宽是无线网络最珍贵的资源，分组调度方法应该致力于最大吞吐量及无线信道的使用率，以提高系统的收益；

(5)能力约束及实用性

考虑到移动台的能量是有限制的，调度方法应该尽量简单实用，故需要移动台提供的信道及控制信息应尽量少。

非实时可变速率(NRTVR，Non-Real-Time Variable-Rate)业务是IEEE802.16协议定义的一种非实时数据传输业务，支持非周期变长分组的非实时数据流，例如，有保证最小速率(即最小预留速率)要求的因特网接入。BS提供比实时可变速率(RTVR，Real-Time Variable-Rate)业务更长的周期或不定期的单播请求机会。可以使用竞争请求(多播或广播)机会，甚至被主动授权。NRTVR业务还支持的QoS参数有业务优先级，即同一业务等级下又排列出的优先级别(0～7)，通常，低优先级的业务流可能会比高优先级的业务流滞后服务。

根据上面的情况，对NRTVR业务的调度应该尽量达到以下几点要求：

(1)带宽的分配比较公平；

(2)整个系统的数据吞吐量比较高；

(3)调度方法的实现比较简单。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种宽带无线接入的非实时业务的调度系统及方法，以满足IEEE 802.16系统中NRTVR业务的调度的要求，既能保持带宽的分配长期公平，也能同时兼顾高系统数据吞吐量与公平性的结合，且实现起来较为简单，适用于多优先级的调度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带无线接入的非实时业务的调度系统，包括依次相连的调度信息模块、多优先级调度数据库以及调度决策模块；其中：

调度信息模块，用于将其内保存的移动台含有连接的非实时可变速率业务的业务优先级的调度信息及时进行更新；

多优先级调度数据库，用来作为存储空间，以存储按调度信息模块中更新的业务优先级将需调度的新连接排列的调度队列；

调度决策模块，还与调度信息模块连接，用于根据调度信息模块中的调度信息，计算调度队列中所有连接的调度优先级，并从中选取调度优先级最大的相应的连接作为被选择的连接，再对被选择的连接进行数据调度和带宽分配。

进一步地，调度决策模块根据系统目标选择严格优先级调度或集成优先级调度策略，并选择加权公平队列或比例公平调度方法完成调度优先级的计算。

进一步地，所述系统还包括与调度决策模块连接的调度输出模块，用于根据调度决策模块的运作结果，对被选择的连接的数据进行处理，即读取该连接服务数据单元中的数据，并根据分配的所述带宽预组协议数据单元，然后交由后续模块进行处理。

进一步地，调度信息模块的调度信息，还包括调制编码方式MPR、重复编码次数REP、历史平均流量和实时流量、最小预留速率、窗口值以及业务优先级的权重。

进一步地，调度决策模块取当前系统的可用带宽和连接上的需求带宽中的较小值作为分配的带宽；其中，连接在一帧中的需求带宽依据连接的最小预留速率、上一次调度到目前所述帧的间隔以及帧的长度计算获得。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种宽带无线接入的非实时业务的调度方法，包括如下步骤：

(a)保存并及时更新移动台的含有连接的非实时可变速率业务的业务优先级的调度信息；