[发明专利]宽带无线接入网中一种具有多重质量保证的接纳控制机制

说明书

技术领域

本发明涉及无线接入技术领域，特别涉及一种具有多重质量保证且高资源利用率的接纳控制方法。

背景技术

在宽带无线接入网中提供具有带宽、时延、丢包率等多重质量保证的电信级多媒体业务越来越普遍，这给宽带无线接入网的质量保证机制带来了挑战。

接纳控制是宽带无线接入网的质量保证机制之一，目前的无线接纳控制机制存在以下问题：

通过比较网络资源和到达业务的某种单一质量指标要求，如带宽、时延、丢包率之一，决定是否接纳业务，只能提供单一质量保证；在接纳业务过程中，没有根据信道条件自适应地为各用户分配无线资源，静态机制导致资源利用率低；没有根据业务质量要求和用户感受，自适应地为各类业务预留带宽；接纳控制的资源单位要么是用户资源，要么是全网平均的各类业务资源，不能充分保证用户体验。

事实上，目前宽带无线接入网越来越多地提供具有带宽、时延、丢包率等多重质量保证的电信级多媒体业务，需要多重质量同时得到保证，其在物理层多采用OFDMA技术，利用多用户分集技术能够方便地在各用户间分配无线资源并保证信道容量最大和用户间公平性以及误码率要求，同时，为每个用户的不同类业务分配子载波，即预留带宽，并保证用户满意度最大，这使得接纳控制中的资源提供不仅可以用户或业务流为单位，而且能够以用户的业务流为单位，现有宽带无线接入网的基础技术能够是多重质量保证、资源利用率、用户满意度同时得到提高。

因此，开发一种能适应宽带无线接入网中传输具有带宽、时延、丢包率等多重质量保证的电信级多媒体业务已成为急需解决的技术问题。

发明内容

为了适应宽带无线接入网中传输具有带宽、时延、丢包率等多重质量保证的电信级多媒体业务，本发明提出宽带无线接入网中一种具有多重质量保证的接纳控制的技术方案，所述方案如下：

一种具有多重质量保证的接纳控制方法，该方法应用于宽带无线接入网中，

(1)用户站SS中的应用模块向基站BS中的接纳控制单元发出建立连接请求，在所述连接请求中包含了应用的业务合约；

(2)BS中的接纳控制单元接受或拒绝所述连接请求；

其中所述接纳控制规则中规定主动授予业务UGS、实时查询rtPS、非实时查询nrtPS、尽力而为业务BE的优先级依次降低；

对于每一用户的UGS，当预留资源大于到达业务所需有效带宽与该类业务已分配带宽之和，则接纳，否则，采用带宽出借机制，在该借机制中，若BE业务所占用带宽大于10％时，出借给UGS，否则，拒绝；

对于每一用户的rtPS，当预留资源大于到达业务所需有效带宽与该类业务已分配带宽之和，则接纳，否则，采用带宽出借机制，在该借机制中，若BE业务所占用带宽大于10％时，出借给rtPS，否则，拒绝；

对于每一用户的nrtPS，当预留资源大于到达业务所需有效带宽与该类业务已分配带宽之和，则接纳，否则，采用带宽出借机制，在该借机制中，若BE业务所占用带宽大于10％时，出借给nrtPS，否则，拒绝；

(3)如果BS中的所述接纳控制单元接受了所述连接请求，则通知BS侧的上行数据调度器UPS单元，所述UPS单元中的信息模块依据收到的带宽请求消息进行调度，并更新调度数据库；

(4)所述UPS单元中的业务分配模块从所述调度数据库中抽取信息并生成UL-MAP消息；

(5)BS在下行子帧中向所有SS广播UL-MAP消息；

(6)SS侧的调度单元根据收到的UL-MAP消息提取数据分组，并进行发送；

在该接纳控制方法中采用综合了带宽、时延以及丢包率的有效带宽作为接纳控制标准，并采用了各用户的各类业务预留带宽作为接纳控制的资源单位。

优选的，所述生成带宽请求的步骤包括：

对网络资源进行多层自适应分配，根据信道容量最大化和多用户分集原理，在功率受限、用户公平性及误码率受限条件下，建立非线性整数规化模型，解耦子载波分配和功率分配后，采用贪婪定理和Lagrangian法则求得各用户根据业务请求可得的总资源以及OFDM各子载波上的调制方式；

定义UGS、rtPS、nrtPS、BE这4类业务的用户满意度函数，建立用户满意度最大的带宽分配优化模型，采用Lagrangian法则合并泰勒展开，求得各用户的各类业务可分的带宽。

一种采用了接纳控制方法的接纳控制系统，该系统中包括用户站SS和基站BS，其特征在于：