專利名稱：一種帶寬資源分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接入網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶寬資源分配方法。
背景技術(shù)：
隨著寬帶無線接入技術(shù)的發(fā)展，有限的空口帶寬資源顯得越發(fā)的珍貴。如何高效的利用帶寬資源，成為我們必須面對(duì)的一個(gè)問題。
IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)OFDMA提出了一種在時(shí)域和頻域兩個(gè)維度上進(jìn)行下行帶寬資源分配的方法。下行帶寬資源分配以幀為單位，在一幀內(nèi)，對(duì)于在該幀中所需要填充的burst(不定長)在時(shí)間和頻率所組成的二維空間內(nèi)按照矩形分配資源，并且每個(gè)burst均占用整數(shù)個(gè)slot(時(shí)隙)。
IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)中定義的下行幀格式如圖1所示(TDD模式下的下行幀格式)。在時(shí)間方向上，以symbol(符號(hào))為單位。在頻率方向上，以subchannel(子信道)為單位。Burst中封裝了數(shù)據(jù)報(bào)文和/或管理報(bào)文。為burst分配帶寬資源是以slot為最小分配單元的，每個(gè)slot占用整數(shù)個(gè)subchannel和整數(shù)個(gè)symbol，但從時(shí)間和頻率兩個(gè)維度上看，為burst分配的資源空間是個(gè)矩形區(qū)域。
該方案中以一個(gè)slot所占用的symbol數(shù)為單位作為增加一次的步長。
每次從burst集合中選取最大的burst為其分配相應(yīng)的資源。從第一列有未分配subchannel的symbol開始，比較該列symbol中未分配的連續(xù)空間與該burst之間的大小，如果這個(gè)未分配空間足以容納該burst，則為該burst分配適當(dāng)?shù)刭Y源；如果該未分配空間不足以容納該burst，則增加一列。如果增加的這列與先前的一列長度不等，則資源空間從零開始計(jì)算，即為burst分配的空間從新增加的這列symbol開始，直到未分配空間足以容納該burst。從這些列中為該burst分配一個(gè)適當(dāng)?shù)鼐匦螀^(qū)域。如圖2所示。
注圖2中burst的序號(hào)與圖1中burst的序號(hào)是不同的。圖1中burst的序號(hào)是按照symbol的先后順序進(jìn)行排序，如果多個(gè)burst的起始symbol位置是相同的，則對(duì)具有相同的symbol起始位置的burst再按照subchannel的先后順序進(jìn)行再次排序。圖2中burst的序號(hào)只是用于標(biāo)識(shí)為burst分配空間的先后順序。后續(xù)圖中burst的序號(hào)與圖2中burst的序號(hào)意義相同。
重新從burst集合中選取次大的burst進(jìn)行上述操作，直到將需要填充到該幀的burst全部分配完畢或是沒有適當(dāng)?shù)匚捶峙滟Y源區(qū)域足以容納需要填充到該幀的burst。如果未分配資源區(qū)域有剩余，則對(duì)未分配資源區(qū)域的大小進(jìn)行反饋。根據(jù)反饋信息，對(duì)未分配資源區(qū)域進(jìn)行再次分配。經(jīng)過多次反饋，直到將未分配資源區(qū)域分配完畢。
現(xiàn)有的這種方案存在以下缺點(diǎn)缺點(diǎn)一處理復(fù)雜，時(shí)延大。
這種實(shí)現(xiàn)方案在處理過程中需要每次從burst集合中查找一個(gè)最大的未分配資源的burst，增加了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，造成較大的時(shí)延。并且對(duì)未分配區(qū)域采用多次反饋的機(jī)制，使得burst滯留較長的時(shí)間，接口復(fù)雜。這種實(shí)現(xiàn)方案每次都從第一列有未分配的subchannel的symbol開始進(jìn)行分配，容易出現(xiàn)對(duì)于較大的burst來說，直到增加到未分配資源區(qū)域中等高區(qū)域的邊緣所在的symbol列都無法滿足該burst需求的情況。如圖2所示，如果分配完burstl后，從burst集合中選取的次大burst的slot數(shù)為45時(shí)，按照上述實(shí)現(xiàn)方案，無法為該burst分配相應(yīng)的資源，只能遺留到下一幀進(jìn)行處理，造成了burst的滯留。其實(shí)在這幀中是完全可以為這個(gè)burst分配相應(yīng)的資源的。然而該實(shí)現(xiàn)方案分配完burstl后，只能處理slot數(shù)不超過40的burst了。這樣會(huì)造成大量burst的滯留，增加了接口的復(fù)雜性，增大了burst傳輸?shù)臅r(shí)延，可能導(dǎo)致無法滿足QoS的要求。
缺點(diǎn)二利用率低。
這種實(shí)現(xiàn)方案分配較大的burst后，會(huì)產(chǎn)生較多的無法滿足burst最低需要的未分配資源區(qū)域，造成帶寬資源的浪費(fèi)。并且?guī)捹Y源的浪費(fèi)同樣也會(huì)產(chǎn)生在已分配的矩形資源內(nèi)部。由于這種分配方案中，每次為burst分配空間時(shí)，分配symbol的列數(shù)相對(duì)較少，在需要分配的空間一定的情況下，這樣就導(dǎo)致了分配空間占用的subchannel數(shù)較多。這樣會(huì)產(chǎn)生實(shí)際只利用了最后一列中的第一個(gè)slot或前幾個(gè)slot的情況，造成內(nèi)部資源的極大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供快速簡單、高效的一種帶寬資源分配方法，以提高帶寬利用率、節(jié)省帶寬資源。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種帶寬資源分配方法，包括以下步驟a.對(duì)需要分配資源的事物進(jìn)行分類；b.按照每類事物所占資源總量劃分相應(yīng)的資源區(qū)域；以及c.在所述每類的資源區(qū)域中為該類中的事物分配相應(yīng)的區(qū)域。
進(jìn)一步地，所述事物是需要占用的資源是二維資源的事物，或者是在某個(gè)維度上需要再在另外兩個(gè)維度上進(jìn)行資源分配的事物。
進(jìn)一步地，所述步驟a中分類的依據(jù)是事物大小、業(yè)務(wù)類型、QoS參數(shù)要求、或優(yōu)先級(jí)。
進(jìn)一步地，所述步驟b進(jìn)一步包括以下步驟b1.計(jì)算每類事物所占用資源的總量；以及b2.判斷待分配的資源區(qū)域是否具有規(guī)則的形狀，如果是則為每類事物分配相應(yīng)的資源區(qū)域，如果不是則先將不規(guī)則資源區(qū)域分解成多個(gè)規(guī)則區(qū)域，再在規(guī)則區(qū)域里進(jìn)行分配。
進(jìn)一步地，如果在將不規(guī)則資源區(qū)域分解成多個(gè)規(guī)則區(qū)域時(shí)產(chǎn)生跨區(qū)域的情況時(shí)，所述步驟b2進(jìn)一步包括步驟b21.將跨區(qū)域的部分進(jìn)行整合；以及b22.將突出部分判斷是否滿足事物分配的最低開銷，如果滿足，則記錄該突出部分，用于后續(xù)的反饋；否則，將該突出部分直接丟棄。
進(jìn)一步地，所述步驟c中分配的依據(jù)是事物順序、大小、優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)類型、或QoS參數(shù)要求。
進(jìn)一步地，所述步驟c中分配完一類事物所需的資源后，如果有剩余的未分配資源區(qū)域，則所述步驟c進(jìn)一步包括步驟c1.計(jì)算該剩余資源區(qū)域是否滿足事物分配的最低開銷，如果不滿足，則丟棄；否則判斷該剩余區(qū)域是否大于下一類的事物分配區(qū)域的最小值；如果小于最小值，則記錄這部分剩余區(qū)域形成節(jié)點(diǎn)，待事物分配完畢后反饋給相關(guān)處理模塊；否則，將這部分剩余的資源區(qū)域用于分配下一類的事物；以及c2.分配下一類的事物時(shí)，每次先比較該剩余區(qū)域是否滿足該事物的需要，如果滿足，則在該剩余的資源區(qū)域中為該事物分配相應(yīng)的資源區(qū)域，更新剩余資源區(qū)域的大??；如果不能滿足，則在為該類分配的資源區(qū)域中為該事物分配相應(yīng)的資源區(qū)域。
進(jìn)一步地，所述步驟c之后進(jìn)一步包括以下步驟d.各類事物分配完畢后，將記錄的需要反饋的未分配資源區(qū)域依次進(jìn)行反饋，按照反饋結(jié)果直接為各個(gè)事物分配相應(yīng)的剩余資源區(qū)域。
本發(fā)明具有以下有益的效果由于先將待分配事物進(jìn)行分類，并根據(jù)其占用資源劃分資源區(qū)域，使得在資源分配時(shí)不會(huì)形成滯留，接口較為簡單，處理時(shí)延??；同時(shí)，只需要反饋一次即可，處理相對(duì)簡單，容易實(shí)現(xiàn)；不會(huì)在內(nèi)部形成較大的浪費(fèi)，資源利用率高。


圖1是IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)定義的下行幀格式示意圖。
圖2是現(xiàn)有方案對(duì)一個(gè)burst分配資源示意圖。
圖3是本發(fā)明一種帶寬資源分配方法的流程圖。
圖4是本發(fā)明中初始未分配資源示意圖。
圖5是本發(fā)明中多邊形資源劃分示意圖。
圖6是本發(fā)明在矩形中為每類burst分配資源空間示意圖。
圖7是本發(fā)明在多邊形中為每類burst分配資源空間示意圖。
圖8是本發(fā)明在多邊形中為一個(gè)類分配的資源區(qū)域跨A、B兩個(gè)區(qū)域的資源整合示意圖。
圖9是本發(fā)明中在每類分配的資源區(qū)域中為該類的burst分配資源區(qū)域示意圖。
圖10是本發(fā)明中在每類分配的資源區(qū)域中分配完該類的burst后剩余的未分配資源區(qū)域處理示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
本發(fā)明用于需要在兩個(gè)維度上對(duì)大小不定的事物進(jìn)行資源分配的情況。下面圖及描述以寬帶無線接入技術(shù)WiMAX的OFDMA下行帶寬資源分配為例。
本發(fā)明的核心是對(duì)需要填充到該幀的burst進(jìn)行分類后，分別計(jì)算每類中burst總量的大小，并在未分配資源區(qū)域中劃分出一定的區(qū)域，在每類劃分的區(qū)域中依次為該類中的burst劃分相應(yīng)的區(qū)域。
請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，本發(fā)明一種帶寬資源分配方法的流程如下首先，將需要填充到該幀的burst按照大小進(jìn)行分類(burst的總量不能超過資源區(qū)域的總量)。例如，按照slot數(shù)為1～50、51～100、101～200、200～300劃分成四類class1～class4，分別計(jì)算每類中burst所占用的slot總量。此外，還可以按照業(yè)務(wù)類型、QoS參數(shù)要求、優(yōu)先級(jí)等進(jìn)行分類。
由于burst數(shù)目的不定，導(dǎo)致DL MAP(用于標(biāo)識(shí)burst的相關(guān)信息)的不定長，未分配資源呈現(xiàn)兩種不同的形狀，如圖4所示。
一種是矩形(如圖4DL(1)所示)，另外一種是多邊形(如圖4DL(2)所示)。多邊形的出現(xiàn)是由于DL MAP的不定長導(dǎo)致DL MAP占用了兩列甚至多列的slot，最后一列的slot只占用了起始部分的subchannel(如圖4DL(2)中陰影部分所示)。為了節(jié)省帶寬，充分利用資源，需要利用該列slot中剩余的未分配資源。
將多邊形劃分成兩個(gè)未分配矩形區(qū)域A、B，如圖5所示。這樣對(duì)圖4DL(1)中的情況作為一個(gè)未分配資源矩形區(qū)域?qū)Υ瑢?duì)圖4DL(2)中的情況作為兩個(gè)未分配資源區(qū)域A、B對(duì)待。
然后，判斷未分配區(qū)域是否是規(guī)則形狀1、如果未分配資源區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)規(guī)則矩形，則按照每類的slot總量劃分一定的資源區(qū)域，如圖6所示。經(jīng)過劃分區(qū)域后，為每類中的burst分配資源空間所占用的subchannel即為定值且數(shù)值較小，這樣在需要占用的資源空間一定的情況下，burst所占用的slot列即為固定的，且劃分的資源區(qū)域中所形成的內(nèi)部浪費(fèi)也會(huì)較先前的相關(guān)實(shí)現(xiàn)方案有了大大的降低。
2、如果未分配區(qū)域是一個(gè)多邊形，即可分解成圖5所示的A、B兩個(gè)區(qū)域，則按照類別次序(class1～class4)，依次在A、B兩個(gè)資源區(qū)域中劃分相應(yīng)的資源區(qū)域，如圖7所示。
對(duì)于圖7(1)中為class2分配的區(qū)域，首先需要判斷是否存在分配資源區(qū)域跨A、B兩個(gè)區(qū)域的類1、如果是，則將在兩個(gè)不同的資源區(qū)域中為同一類burst所分配的兩個(gè)不同的資源區(qū)域進(jìn)行整合并進(jìn)行處理，如圖8(1)所示。所述的處理包括先判斷突出部分是否滿足burst的最低開銷，如果不滿足，則直接丟棄，否則記錄突出部分的資源區(qū)域，待分配burst完畢后反饋給相關(guān)的處理模塊，這樣便產(chǎn)生了一個(gè)規(guī)則的矩形未分配空間區(qū)域，如圖8(2)所示。
2、如果沒有跨A、B兩個(gè)區(qū)域的類，則可以直接在劃分的相應(yīng)區(qū)域中將每類burst按照矩形依次填充到該區(qū)域中，這樣減少了為burst劃分的矩形區(qū)域中內(nèi)部浪費(fèi)的slot數(shù)，如圖9所示。
接下來再判斷為該類所分配的資源區(qū)域中是否還有剩余的資源區(qū)域1、如果有，例如對(duì)于圖7(2)中的A區(qū)域和B區(qū)域中剩余的未分配資源區(qū)域，則記錄該未分配資源區(qū)域，待分配burst完畢后反饋給相關(guān)處理模塊。
然后為該類中每個(gè)burst分配相應(yīng)的矩形區(qū)域。
2、如果沒有，則直接為該類中每個(gè)burst分配相應(yīng)的矩形區(qū)域。
然后再對(duì)產(chǎn)生的剩余區(qū)域進(jìn)行處理計(jì)算該剩余區(qū)域是否滿足burst的最低開銷，如果不滿足，則丟棄；否則判斷該剩余區(qū)域是否大于下一類的slot數(shù)的最小值。如果小于最小值，則記錄這部分剩余區(qū)域形成節(jié)點(diǎn)，待分配burst完畢后反饋給相關(guān)處理模塊；否則，將這部分剩余的資源區(qū)域用于分配下一類的burst。分配下一類的burst時(shí)，每次先比較該剩余區(qū)域是否滿足該burst的需要，如果滿足，則在該剩余的資源區(qū)域中為該burst分配相應(yīng)的資源區(qū)域，更新剩余資源區(qū)域的大小；如果不能滿足，則在為該類分配的資源區(qū)域中為該burst分配相應(yīng)的資源區(qū)域，如圖10所示。
圖10中，class 1中的burst分配完畢后，產(chǎn)生了剩余資源區(qū)域1，如圖10(1)所示。經(jīng)判斷，該剩余資源區(qū)域1可以滿足class 2所要求的最小slot數(shù)，則在分配class 2的burst時(shí)每次先比較相應(yīng)burst與該剩余資源區(qū)域1的大小，如果該剩余資源區(qū)域足以容納該burst，則在該剩余資源區(qū)域中為該burst分配相應(yīng)的資源區(qū)域，更新該剩余資源區(qū)域的大??；如果該剩余區(qū)域不能滿足該burst的需要，則在為class 2分配的資源區(qū)域中為該burst分配相應(yīng)的矩形資源區(qū)域，如圖10(2)所示。
順序?yàn)槊款愔械母鱾€(gè)burst分配相應(yīng)的資源區(qū)域，并判斷該類是否是最后的一個(gè)類1、如果不是，則移向下一類，為該類中每個(gè)burst分配相應(yīng)的矩形區(qū)域。
2、如果是，各類中的burst均分配完畢，則將產(chǎn)生的剩余資源區(qū)域按照上述原則進(jìn)行過濾，將符合要求的剩余資源區(qū)域進(jìn)行記錄，待分配burst完畢后反饋給相關(guān)處理模塊。然后將記錄的需要反饋的未分配資源區(qū)域依次進(jìn)行反饋，按照反饋結(jié)果(反饋結(jié)果中的burst按照反饋的順序恰好可以填充到相應(yīng)的未分配資源區(qū)域中)直接為各個(gè)burst分配相應(yīng)的剩余資源區(qū)域。這樣，需要填充到該幀的burst不會(huì)形成滯留，接口較為簡單；同時(shí)，只需要反饋一次即可，處理相對(duì)簡單，容易實(shí)現(xiàn)；不會(huì)在內(nèi)部形成較大的浪費(fèi)。
應(yīng)當(dāng)理解的是，除本實(shí)施例中提及的burst之外，只要是需要占用的資源是二維資源的事物，或者是在某個(gè)維度上需要再在另外兩個(gè)維度上進(jìn)行資源分配的事物，均可適用本發(fā)明。此外，對(duì)事物分類的依據(jù)包括但不限于按照事物大小、業(yè)務(wù)類型、QoS參數(shù)要求、優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分類；按照某種規(guī)則的形狀分配資源區(qū)域，包括但不限于按照一般矩形、正方形、具有一定長寬比例的矩形、多邊形等；在每類劃分的資源區(qū)域中，包括但不限于按照順序、優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)類型、大小、QoS參數(shù)要求進(jìn)行分配。
權(quán)利要求
1.一種帶寬資源分配方法，包括以下步驟a.對(duì)需要分配資源的事物進(jìn)行分類；b.按照每類事物所占資源總量劃分相應(yīng)的資源區(qū)域；以及c.在所述每類的資源區(qū)域中為該類中的事物分配相應(yīng)的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配方法，其特征在于所述事物是需要占用的資源是二維資源的事物，或者是在某個(gè)維度上需要再在另外兩個(gè)維度上進(jìn)行資源分配的事物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配方法，其特征在于所述步驟a中分類的依據(jù)是事物大小、業(yè)務(wù)類型、QoS參數(shù)要求、或優(yōu)先級(jí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配方法，其特征在于所述步驟b進(jìn)一步包括以下步驟b1.計(jì)算每類事物所占用資源的總量；以及b2.判斷待分配的資源區(qū)域是否具有規(guī)則的形狀，如果是則為每類事物分配相應(yīng)的資源區(qū)域，如果不是則先將不規(guī)則資源區(qū)域分解成多個(gè)規(guī)則區(qū)域，再在規(guī)則區(qū)域里進(jìn)行分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶寬資源分配方法，其特征在于如果在將不規(guī)則資源區(qū)域分解成多個(gè)規(guī)則區(qū)域時(shí)產(chǎn)生跨區(qū)域的情況時(shí)，所述步驟b2進(jìn)一步包括步驟b21.將跨區(qū)域的部分進(jìn)行整合；以及b22.將突出部分判斷是否滿足事物分配的最低開銷，如果滿足，則記錄該突出部分，用于后續(xù)的反饋；否則，將該突出部分直接丟棄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配方法，其特征在于所述步驟c中分配的依據(jù)是事物順序、大小、優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)類型、或QoS參數(shù)要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬資源分配方法，其特征在于所述步驟c中分配完一類事物所需的資源后，如果有剩余的未分配資源區(qū)域，則所述步驟c進(jìn)一步包括步驟c1.計(jì)算該剩余資源區(qū)域是否滿足事物分配的最低開銷，如果不滿足，則丟棄；否則判斷該剩余區(qū)域是否大于下一類的事物分配區(qū)域的最小值；如果小于最小值，則記錄這部分剩余區(qū)域形成節(jié)點(diǎn)，待事物分配完畢后反饋給相關(guān)處理模塊；否則，將這部分剩余的資源區(qū)域用于分配下一類的事物；以及c2.分配下一類的事物時(shí)，每次先比較該剩余區(qū)域是否滿足該事物的需要，如果滿足，則在該剩余的資源區(qū)域中為該事物分配相應(yīng)的資源區(qū)域，更新剩余資源區(qū)域的大??；如果不能滿足，則在為該類分配的資源區(qū)域中為該事物分配相應(yīng)的資源區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的帶寬資源分配方法，其特征在于所述步驟c之后進(jìn)一步包括以下步驟d.各類事物分配完畢后，將記錄的需要反饋的未分配資源區(qū)域依次進(jìn)行反饋，按照反饋結(jié)果直接為各個(gè)事物分配相應(yīng)的剩余資源區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種帶寬資源分配方法，包括以下步驟a.對(duì)需要分配資源的事物進(jìn)行分類；b.按照每類事物所占資源總量劃分相應(yīng)的資源區(qū)域；以及c.在所述每類的資源區(qū)域中為該類中的事物分配相應(yīng)的區(qū)域。本發(fā)明在資源分配時(shí)不會(huì)形成滯留，接口較為簡單，處理時(shí)延小；同時(shí)，只需要反饋一次即可，處理相對(duì)簡單，容易實(shí)現(xiàn)；不會(huì)在內(nèi)部形成較大的浪費(fèi)，資源利用率高。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1942004SQ20061006223
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者樂偉軍, 吳安妮 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司