專利名稱：資源分配方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地涉及一種資源分配方法及系統(tǒng)。
技術(shù)背景IEEE802.16e協(xié)議的i某體4妄入控制層(Medium Access Control layer,簡稱MAC )具有嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,簡稱 QoS)保證才幾制。每個(gè)業(yè)務(wù)流都附帶有QoS屬性，系統(tǒng)才艮據(jù)業(yè)務(wù)流 的QoS為業(yè)務(wù)流分配媒體流處理單元，在這里媒體流處理單元指的 是基站控制器系統(tǒng)中處理媒體流的資源，如處理媒體流的處理器、 網(wǎng)絡(luò)接口處理能力等。i某體流處理單元分配，即根據(jù)當(dāng)前的負(fù)載狀 態(tài)決定是否4妻納新的資源分配請(qǐng)求，通過控制+某體流處理單元分配， 來保證所有業(yè)務(wù)流的QoS要求總和不超過系統(tǒng)能夠承載的上限，否 則，就會(huì)導(dǎo)致已接入的業(yè)務(wù)流的QoS遭到破壞。由于在實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中，單板網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)速率是受到限制的， 所以如何在保證不出現(xiàn)媒體流處理單元的網(wǎng)絡(luò)接口不會(huì)擁塞而導(dǎo)致 錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包增多的情況下，保持較高的資源利用率成為 一 個(gè)問題。 以語音為主的基站控制器和交換機(jī)廠商普遍采用的是基于簡單模型 的媒體流處理單元分配算法，簡單模型資源分配算法的原理是假設(shè) 業(yè)務(wù)流占用固定的帶寬，耗用同樣的媒體流處理單元，當(dāng)接入的業(yè) 務(wù)流占用帶寬、媒體流處理單元超過系統(tǒng)容量時(shí)拒絕接納新的資源 分配i青求。而面向?qū)拵o線沖妄入的802.16e網(wǎng)纟各與其它網(wǎng)纟各的重要區(qū)別在于，它面向多種業(yè)務(wù)類型，并具有嚴(yán)才各QoS保證的特點(diǎn)。因 此，基于簡單才莫型的資源分配算法已不能4呆i正802.16e的Qos。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了 一種資源分配方法及系統(tǒng)，以在為特定業(yè)務(wù)提供 精確的服務(wù)質(zhì)量保證的條件下，保持較高的資源利用率。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配方法包括設(shè)置單板在保證服務(wù) 質(zhì)量的條件下能夠支持的網(wǎng)絡(luò)接口流量最大值；當(dāng)單板接收到為特 定類型業(yè)務(wù)申請(qǐng)資源的資源分配請(qǐng)求時(shí)，判斷單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口 流量和特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量之和是否大于或等于網(wǎng)絡(luò) 接口流量最大值；以及如果判斷結(jié)果為是，則單板拒絕為特定類型 業(yè)務(wù)分配資源，否則單板為特定類型業(yè)務(wù)分配資源。其中，單4反判斷單4反的當(dāng)前網(wǎng)主備4妻口流量和特定類型業(yè)務(wù)占用 的網(wǎng)絡(luò)接口流量之和是否大于或等于網(wǎng)絡(luò)接口流量最大值的過程包 括單板對(duì)特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量進(jìn)行估計(jì)；單板計(jì)算 估計(jì)出的特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量與單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口 流量之和；以及單板將估計(jì)出的特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量 和單^反的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)4妻口流量之和與網(wǎng)紹4妾口流量最大值進(jìn)行比耷交。其中，當(dāng)單板為特定類型業(yè)務(wù)分配資源時(shí)，單板將特定類型業(yè) 務(wù)占用的網(wǎng)全備4妾口流量和單4反的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)4妻口流量之和記錄下來。 其中，才艮據(jù)單板的>&更件特性，i殳置網(wǎng)絡(luò)^接口流量最大值。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配系統(tǒng)包括過載判斷單元，用于 在接收到為特定類型業(yè)務(wù)申請(qǐng)資源的資源分配請(qǐng)求時(shí)，判斷單板的 當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流量和特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量之和是否大 于或等于單板在保證服務(wù)質(zhì)量的條件下能夠支持的網(wǎng)絡(luò)接口流量最 大值；以及資源分配單元，用于4艮據(jù)過載判斷單元的判斷結(jié)果決定是否為特定類型業(yè)務(wù)分配資源，并在決定為是的情況下，為特定類 型業(yè)務(wù)分配資源。其中，如果判斷結(jié)果為是，則資源分配單元不為特定類型業(yè)務(wù) 分配資源，否則為特定類型業(yè)務(wù)分配資源。其中，過載判斷單元包括流量估計(jì)單元，用于對(duì)特定類型業(yè) 務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量進(jìn)行估計(jì)；流量計(jì)算單元，用于計(jì)算估計(jì)出 的特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量與單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流量之 和；以及流量比較單元，用于將估計(jì)出的特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò) 才妄口流量和單才反的當(dāng)前網(wǎng)紹4妄口流量之和與網(wǎng)紹4妾口流量最大值進(jìn) 行比較。才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配系統(tǒng)還包括流量記錄單元，用 于在資源分配單元為特定類型業(yè)務(wù)分配了資源的情況下，將特定類 型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量和單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)4妄口流量之和記錄下 來。綜上所述，本發(fā)明通過基于模型和業(yè)務(wù)流估算的算法進(jìn)行資源 分配，實(shí)現(xiàn)了QoS保證。另夕卜，本發(fā)明適應(yīng)802.16e網(wǎng)絡(luò)特性，能 夠在提供精確的QoS保證的基礎(chǔ)上，保證系統(tǒng)資源負(fù)載均衡，保持 4交高的系統(tǒng)資源利用率。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 -清的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配方法的流程圖；圖2是圖1所示的方法在802.16e無線通4言系統(tǒng)中的工作原理 示意圖；圖3是圖1所示的方法在業(yè)務(wù)4妄納過程中的流程示例圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配方法的流程圖。如圖1所 示，該資源分配方法包4舌以下步馬聚S102，根據(jù)單板的硬件特性，定義單板的網(wǎng)絡(luò)接口流量的最大值。S104,以單才反為單位建立已連4妄業(yè)務(wù)流的流量記錄；S106，當(dāng)單板收到資源分配請(qǐng)求時(shí)，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型估計(jì) 新4妻入業(yè)務(wù)流(或者業(yè)務(wù)流改變)帶來的新增帶寬，并判斷新4妄入 業(yè)務(wù)流(或者業(yè)務(wù)流改變)帶來的新增帶寬和單板當(dāng)前的帶寬之和 是否達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)接口流量的最大值(設(shè)置一個(gè)門限值)。S108,如果沒有達(dá)到網(wǎng)絡(luò)接口流量的最大值，則繼續(xù)進(jìn)行資源 分配，資源分配成功后更新每塊單才反的流量記錄的結(jié)果，否則拒絕 分配資源。當(dāng)業(yè)務(wù)流刪除或者業(yè)務(wù)流改變時(shí)，也要更新單玲反網(wǎng)全各流 量記錄。圖2是圖1所示的方法在802.16e無線ii/f言系統(tǒng)的工作原理示 意圖。如圖2所示，根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前單板網(wǎng)絡(luò)接口流量記錄對(duì)每個(gè)待 進(jìn)入系統(tǒng)的資源分配請(qǐng)求進(jìn)行判決，判決結(jié)果導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)接口流量記 錄的變化，從而達(dá)到一種閉環(huán)控制效果。其中，單板網(wǎng)絡(luò)接口流量記錄一皮才是供給Qos保證算法單元進(jìn)4亍計(jì)算。其中，圖2的核心部分 是等效資源需求估計(jì)和Qos保證算法單元。其中，等效資源需求估計(jì)，即對(duì)已分配和4寺分配的業(yè)務(wù)流所需系統(tǒng)資源進(jìn)^"估計(jì)。802.16e將業(yè)務(wù)流分為5種類型主動(dòng)4受權(quán)業(yè)務(wù) (unsolicited grant service,簡碎爾UGS )、實(shí)時(shí)可變速率業(yè)務(wù)(Real-timevariable-rate service ， 筒稱、RT-VR )、 非實(shí)時(shí)可變速率業(yè)務(wù) (Non-real-time variable-rate service， 簡稱NRT-VR )、 盡力而為業(yè)務(wù)(best effort service,簡稱BE )、擴(kuò)展實(shí)時(shí)可變速率業(yè)務(wù)E (Extended real-time variable—rate service, 簡一爾RT-VR )。 可以卄尋其分為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)包4舌UGS、 RT-VR和ERT-VR,非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)包括NRT-VR和BE。判斷媒體流處理單元才莫塊在帶寬(數(shù)據(jù)流量)方面能夠接納新 的業(yè)務(wù)流，纟某體流資源分配才莫塊記錄每個(gè)媒體流處理單元的已分配 的業(yè)務(wù)流總的估計(jì)帶寬，再加上新業(yè)務(wù)流的估計(jì)帶寬，看是否達(dá)到 每個(gè)々某體流處理單元的最大帶寬門限，如果超過則過濾掉該處理單元，繼續(xù)選4奪其它單元；在業(yè)務(wù)流釋》文時(shí)要更新々某體流處理單元的 當(dāng)前業(yè)務(wù)速率。對(duì)于每種業(yè)務(wù)流的業(yè)務(wù)速率的估計(jì)計(jì)算如下對(duì)于UGS業(yè)務(wù)，將最大持續(xù)帶寬(Maximum Sustained Traffic Rate)作為它的業(yè)務(wù)速率。對(duì)于其它非BE業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)速率由以下 公式確定Vps = MaxRate*ps—max—ratio+MinRate*(l-ps—max—ratio)。 其中，Vps表示除UGS和BE以外的其它業(yè)務(wù)速率，MaxRate表示 最大持續(xù)帶寬(Maximum Sustained Traffic Rate ), MinRate表示最 小保留帶寬(Minimum Reserved Traffic Rat )， ps—max—ratio表示最 大業(yè)務(wù)所占比率，在調(diào)試中確定一個(gè)4交好的值。對(duì)于BE業(yè)務(wù)，采 用 一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值來表示它的占用帶寬。基于才莫型的接納準(zhǔn)則，如下式所示<formula>formula see original document page 10</formula>其中,D ^^en)(^ 表示當(dāng)前，手、鄉(xiāng)充中所有已4妄納業(yè)務(wù)流的網(wǎng)絡(luò)接口流量之和，B "，表示業(yè)務(wù)流變動(dòng) (新增或改變)帶來的新的增加的網(wǎng)絡(luò)接口流量，B'。"表示單板的網(wǎng)絡(luò)接口流量的門限值(根據(jù))，P 口一"表示網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)與MAC 層業(yè)務(wù)流凈荷之比，^表示目標(biāo)利用率，超過目標(biāo)利用率則拒絕分 配資源，此時(shí)可理解為系統(tǒng)過載，所以^也稱為過載門限。根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律并結(jié)合話務(wù)模型，負(fù)載均衡也就是維護(hù)處理器上 連接總帶寬近似相等。圖3是々某體流處理單元分配時(shí)Qos保證單元的具體實(shí)施例。如 圖3所示，該過程包括以下步驟S302,判斷網(wǎng)結(jié)4妻口流量是否過載；S304,系統(tǒng)才艮據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型估計(jì)新4妄入業(yè)務(wù)流(或者業(yè)務(wù) 流改變)帶來的新增帶寬；S306，判斷新一妄入業(yè)務(wù)流(或者業(yè)務(wù)流改變)帶來的新增帶寬 與原來的帶寬相加是否達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)接口流量的最大值，如果達(dá)到網(wǎng) 絡(luò)4妄口流量的最大值，則拒絕分配資源，否則分配資源；S308，繼續(xù)進(jìn)行資源分配，資源分配成功后更新每塊單板的流 量記錄的結(jié)果。圖4是才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配系統(tǒng)的框圖。如圖4所示， 該系統(tǒng)包4舌單才反網(wǎng)紹4妻口流量記錄單元402、單板網(wǎng)絡(luò)接口流量監(jiān)測(cè)及控制單元404、業(yè)務(wù)流需求資源估計(jì)單元406、 Qos保證算法 單元408。單*反網(wǎng)紹 接口流量記錄單元在系統(tǒng)初始化時(shí)建立單板網(wǎng)絡(luò)4妄口 流量記錄，并在系統(tǒng)分配資源時(shí)更新i己錄。單才反網(wǎng)絡(luò)沖妄口流量監(jiān)測(cè) 及控制單元監(jiān)控單板網(wǎng)絡(luò)接口是否達(dá)到過載等狀態(tài)，維護(hù)單板網(wǎng)絡(luò) 接口流量記錄。業(yè)務(wù)流需求資源估計(jì)單元根據(jù)業(yè)務(wù)流的業(yè)務(wù)類型和 QoS估計(jì)業(yè)務(wù)流所占用的帶寬。Qos保證算法單元判斷媒體流處理 單板網(wǎng)絡(luò)接口流量是否過載，根據(jù)業(yè)務(wù)類型，根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接 口流量做出判斷，若業(yè)務(wù)流(新增或改變)帶來的新增網(wǎng)絡(luò)流量與 原來的網(wǎng)全備流量相加沒有超過門限4直，則進(jìn)4亍其它資源的分配并更 新媒體流處理單元的單板網(wǎng)絡(luò)接口流量，否則拒絕分配媒體流處理 單元。也就是說，才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配系統(tǒng)包括過載判斷 單元，用于在接收到為特定類型業(yè)務(wù)申請(qǐng)資源的資源分配請(qǐng)求時(shí)， 判斷單^^反的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)4妄口流量和特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)^接口流量 之和是否大于或等于單板在保證服務(wù)質(zhì)量的條件下能夠支持的網(wǎng)絡(luò) 接口流量最大值；以及資源分配單元，用于根據(jù)過載判斷單元的判 斷結(jié)果決定是否為特定類型業(yè)務(wù)分配資源，并在決定為是的情況下， 為特定類型業(yè)務(wù)分配資源。其中，如果判斷結(jié)果為是，則資源分配單元不為特定類型業(yè)務(wù) 分配資源，否則為特定類型業(yè)務(wù)分配資源。其中，過載判斷單元包括流量估計(jì)單元，用于對(duì)特定類型業(yè) 務(wù)占用的網(wǎng)結(jié) 接口流量進(jìn)4亍估計(jì)；流量計(jì)算單元，用于計(jì)算估計(jì)出 的特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量與單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流量之 和；以及流量比較單元，用于將估計(jì)出的特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)沖妄口流量和單才反的當(dāng)前網(wǎng)結(jié)4妻口流量之和與網(wǎng)紹 接口流量最大^直進(jìn) 行比較。才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的資源分配系統(tǒng)還包括流量記錄單元，用 于在資源分配單元為特定類型業(yè)務(wù)分配了資源的情況下，將特定類 型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)4妄口流量和單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)4妄口流量之和記錄下來。綜上所述，本發(fā)明采用了基于QoS的業(yè)務(wù)流資源需求模型；并 采用了等效資源估計(jì)方法，避免了建立復(fù)雜的資源消耗模型。因此， 本發(fā)明可為業(yè)務(wù)流提供精確的QoS保證，同時(shí)又能保持較高的資源 利用率。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì) 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種資源分配方法，其特征在于，包括設(shè)置單板在保證服務(wù)質(zhì)量的條件下能夠支持的網(wǎng)絡(luò)接口流量最大值；當(dāng)所述單板接收到為特定類型業(yè)務(wù)申請(qǐng)資源的資源分配請(qǐng)求時(shí)，判斷所述單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流量和所述特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量之和是否大于或等于所述網(wǎng)絡(luò)接口流量最大值；以及如果判斷結(jié)果為是，則所述單板拒絕為所述特定類型業(yè)務(wù)分配資源，否則所述單板為所述特定類型業(yè)務(wù)分配資源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源分配方法，其特征在于，所述單板 判斷所述單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流量和所述特定類型業(yè)務(wù)占用 的網(wǎng)紹4妄口流量之和是否大于或等于所述網(wǎng)絡(luò)4婁口流量最大 值的過程包4舌所述單才反對(duì)所述特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)4妄口流量進(jìn)行 估計(jì)；所述單板計(jì)算估計(jì)出的所述特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接 口流量與所述單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)4妻口流量之和；以及所述單板將估計(jì)出的所述特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)4妄口 流量和所述單一反的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)4妄口流量之和與所述網(wǎng)絡(luò)接口流 量最大值進(jìn)行比較。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的資源分配方法，其特征在于，當(dāng)所 述單板為所述特定類型業(yè)務(wù)分配資源時(shí)，所述單4反將所述特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量和所述單^反的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流 量之和記錄下來。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求3所述的資源分配方法，其特征在于，根據(jù)所述 單板的硬件特性，設(shè)置所述網(wǎng)絡(luò)*接口流量最大值。
5. —種資源分配系統(tǒng)，其特4正在于，包括過載判斷單元，用于在接收到為特定類型業(yè)務(wù)申請(qǐng)資源的 資源分配請(qǐng)求時(shí)，判斷單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流量和所述特定類 型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量之和是否大于或等于所述單板在 保證服務(wù)質(zhì)量的條件下能夠支持的網(wǎng)絡(luò)接口流量最大值；以及資源分配單元，用于根據(jù)所述過載判斷單元的判斷結(jié)果決 定是否為所述特定類型業(yè)務(wù)分配資源，并在決定為是的情況 下，為所述特定類型業(yè)務(wù)分配資源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的資源分配系統(tǒng)，其特征在于，如果所述 判斷結(jié)果為是，則所述資源分配單元不為所述特定類型業(yè)務(wù)分 配資源，否則為所述特定類型業(yè)務(wù)分配資源。
7. 才艮據(jù)權(quán)利要求6所述的資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述過 載判斷單元包括流量估計(jì)單元，用于對(duì)所述特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口 流量進(jìn)行估計(jì)；流量計(jì)算單元，用于計(jì)算估計(jì)出的所述特定類型業(yè)務(wù)占用 的網(wǎng)絡(luò)接口流量與所述單才反的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)一妄口流量之和；以及流量比4交單元，用于將估計(jì)出的所述特定類型業(yè)務(wù)占用的 網(wǎng)紹 接口流量和所述單^反的當(dāng)前網(wǎng)紹 接口流量之和與所述網(wǎng) 絡(luò)接口流量最大值進(jìn)行比較。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的資源分配系統(tǒng)，其特征在 于5 還包括流量記錄單元，用于在所述資源分配單元為所述特定類型 業(yè)務(wù)分配了資源的情況下，將所述特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)4妄 口 ；克量和所述單一反的當(dāng)前網(wǎng)會(huì)備4妄口流量之和i己錄下來。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種資源分配方法及系統(tǒng)。其中，該方法包括設(shè)置單板在保證服務(wù)質(zhì)量的條件下能夠支持的網(wǎng)絡(luò)接口流量最大值；當(dāng)單板接收到為特定類型業(yè)務(wù)申請(qǐng)資源的資源分配請(qǐng)求時(shí)，判斷單板的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)接口流量和特定類型業(yè)務(wù)占用的網(wǎng)絡(luò)接口流量之和是否大于或等于網(wǎng)絡(luò)接口流量最大值；以及如果判斷結(jié)果為是，則單板拒絕為特定類型業(yè)務(wù)分配資源，否則單板為特定類型業(yè)務(wù)分配資源。本發(fā)明可以在為特定業(yè)務(wù)提供精確的服務(wù)質(zhì)量保證的條件下，保持較高的資源利用率。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101217484SQ200810004230
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2008年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者張家強(qiáng) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司