專利名稱：寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種寬帶無線城域網(wǎng) 絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
IEEE 802.16 WirdessMAN (寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)是一種能夠在寬帶 城域范圍內(nèi)提供高速無線接入的寬帶網(wǎng)絡(luò)(見Carl Eklund， Roger B.Marks, "IEEE Standard 802.16: A Technical Overview of the WirelessMANTM Air Interface for Broadband Wireless Access" , IEEE C802.16-02/05, 2002) 。 IEEE 802.16工作組己于2004年10月1日發(fā)布了 IEEE Std 802.16-2004，該標(biāo)準(zhǔn)定 義了工作于2-66GHz頻帶的固定寬帶無線接入系統(tǒng)空中接口物理層(PHY)和 媒體接入控制層(MAC)規(guī)范。IEEE Std 802.16e已于2005年發(fā)布，該標(biāo)準(zhǔn)定義 了移動(dòng)寬帶無線接入系統(tǒng)的空中接口規(guī)范。正EE 802.16工作組只制定了寬帶 無線接入系統(tǒng)的空中接口規(guī)范，而沒有制定利用IEEE 802.16無線接入技術(shù)進(jìn) 行帶寬分配的具體方法。在IEEE 802.16協(xié)議中，根據(jù)所發(fā)送數(shù)據(jù)功能不同，可以將下行數(shù)據(jù)分為 管理消息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。其中，管理消息可以根據(jù)連接標(biāo)志符分為初始測距消 息，廣播消息，基本連接管理消息，主要連接管理消息，次要連接管理消息和 可分段的廣播消息六種。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)傳輸類型(delivery service type)可以 分為UGS業(yè)務(wù)，RTVR業(yè)務(wù)，NRTVR業(yè)務(wù)，BE業(yè)務(wù)和ERTVR業(yè)務(wù)。IEEE 802.16工作組只制定了寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)的接入系統(tǒng)的空中接口規(guī) 范，而沒有制定利用正EE 802.16寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)無線接入技術(shù)進(jìn)行帶寬分 配及調(diào)度的具體方法，導(dǎo)致在基站下行調(diào)度過程中，無法在寬帶無線網(wǎng)絡(luò)中基 站下行數(shù)據(jù)傳輸中提供服務(wù)質(zhì)量保證。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法和系統(tǒng)。其在無線城域網(wǎng)絡(luò)中提供有服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的下行 數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法，包括下列步驟歩驟A，根據(jù)業(yè)務(wù)的用途和QoS要求，將業(yè)務(wù)分類和分級；歩驟B，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)分類，分級，帶寬大小和業(yè)務(wù)特性，通過控制調(diào)度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，按照優(yōu)先級從高到低的順序，進(jìn)行基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度。所述步驟A包括下列步驟步驟A1，根據(jù)業(yè)務(wù)的用途、實(shí)時(shí)性和傳輸速率要求，將業(yè)務(wù)分為實(shí)時(shí)信 令消息、非實(shí)時(shí)信令消息、有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)五種；步驟A2，將每種業(yè)務(wù)中傳輸優(yōu)先級參數(shù)相同的連接劃分為一組，稱為一 個(gè)連接組，保存在一個(gè)隊(duì)列中，稱為連接隊(duì)列；歩驟A3，構(gòu)建一個(gè)二級隊(duì)列，其中第一級隊(duì)列包括五個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列 按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)由高到低的順序保存一種業(yè)務(wù)所有連接隊(duì)列的隊(duì)列頭；第 二級隊(duì)列即連接隊(duì)列，每個(gè)連接隊(duì)列保存具有相同業(yè)務(wù)類型和傳輸優(yōu)先級參數(shù) 的一組連接，隊(duì)列中每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)連接的信息。所述歩驟A1中，所述五種業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)優(yōu)先級由高到低為實(shí)時(shí)信令消息，有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，非實(shí)時(shí)信令消息，有傳輸速 率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)。所述步驟A2還包括下列步驟如果一條連接沒有傳輸優(yōu)先級參數(shù)，則設(shè)置該連接的參數(shù)值為默認(rèn)參數(shù)值。所述歩驟A3中第一級隊(duì)列包括五個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)由高到低的順序 保存一種業(yè)務(wù)所有連接隊(duì)列的隊(duì)列頭；第二級連接隊(duì)列即連接隊(duì)列，每個(gè)連接隊(duì)列保存具有相同業(yè)務(wù)類型和傳輸 優(yōu)先級參數(shù)的一組連接，信令消息隊(duì)列中為每個(gè)信令消息連接維護(hù)一個(gè)節(jié)點(diǎn)， 保存該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)隊(duì)列；非信令業(yè)務(wù)隊(duì)列為每個(gè)連接維護(hù)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，保存該連接的服務(wù)質(zhì)量要求參 數(shù)、上次記錄時(shí)間、從上次記錄時(shí)間開始發(fā)送的數(shù)據(jù)量、最大發(fā)送數(shù)據(jù)量、最 小發(fā)送數(shù)據(jù)量和待發(fā)送數(shù)據(jù)隊(duì)列；對于有傳輸速率要求的連接，傳輸速率參數(shù)包括最大傳輸速率和最小傳輸 速率兩個(gè)參數(shù)；其中，最小傳輸速率要求該連接發(fā)送數(shù)據(jù)的平均速率不小于最小傳輸速率，除非網(wǎng)絡(luò)因過載而帶寬不足；最大傳輸速率要求該連接發(fā)送數(shù)據(jù) 的平均速率不大于最大傳輸速率；實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括數(shù)據(jù)包的最大延遲。所述步驟B包括下列步驟步驟B1，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有實(shí)時(shí)信令消息 連接隊(duì)列，調(diào)度實(shí)時(shí)信令消息；步驟B2，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有有傳輸速率要 求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，對有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度；步驟B3，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有非實(shí)時(shí)信令消 息連接隊(duì)列，調(diào)度非實(shí)時(shí)信令消息；步驟B4，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有有傳輸速率要 求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，對有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度；步驟B5，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有無服務(wù)質(zhì)量要 求的業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，設(shè)置本輪調(diào)度可用于該業(yè)務(wù)的帶寬為當(dāng)前帶寬的百分比， 對無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度-，步驟B6，對有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度；步驟B7，對有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度；步驟B8，對無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度。 所述步驟B還包括下列步驟步驟B'，調(diào)度一個(gè)連接組中傳輸優(yōu)先級參數(shù)相同的一種非信令業(yè)務(wù)時(shí)，調(diào)度該組所有連接的先后順序，根據(jù)上次調(diào)度情況和本次調(diào)度情況確定。所述歩驟B'包括下列步驟步驟B1'，如果是第一輪調(diào)度，則轉(zhuǎn)到步驟B2';否則，轉(zhuǎn)到步驟B3';步驟B2'，讀取連接隊(duì)列中的第一條連接，轉(zhuǎn)到歩驟B4';步驟B3'，讀取第一輪調(diào)度中記錄下的第一條該組連接；步驟B4'，根據(jù)計(jì)算出的發(fā)送量，調(diào)度該連接上的數(shù)據(jù)；步驟B5'，如果調(diào)度出的數(shù)據(jù)量大于等于計(jì)算出的發(fā)送量，轉(zhuǎn)到B6';否則，轉(zhuǎn)到步驟B12';歩驟B6'，將該連接從連接隊(duì)列中刪除，加入到隊(duì)尾； 步驟B7'，如果是第一輪調(diào)度且該連接上仍有數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)到步驟B8';否 則，轉(zhuǎn)到步驟B9';步驟B8'，記錄該連接，用于第二輪調(diào)度；步驟B9'，如果是第一輪調(diào)度，轉(zhuǎn)到步驟B10';否則，轉(zhuǎn)到步驟BU'; 步驟B10'，讀取連接隊(duì)列中的下一條連接，轉(zhuǎn)到步驟B12'; 步驟B11'，讀取第一輪調(diào)度中記錄下的下一條該組連接；步驟B12'，如果沒有調(diào)度完該連接組中的所有連接，則轉(zhuǎn)到步驟B4';否則，結(jié)束對于該組業(yè)務(wù)的本輪調(diào)度。所述歩驟B還包括下列步驟-在調(diào)度一條有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，^E第一輪調(diào)度中，每條連接的 數(shù)據(jù)發(fā)送量由該連接的最小傳輸速率、最大傳輸速率、最大時(shí)延、數(shù)據(jù)包到達(dá) 時(shí)間、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；調(diào)度發(fā) 送量等于最小發(fā)送量與可用帶寬中較小者；在有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度，每條連接的數(shù)據(jù)發(fā)送量由該連 接的最大傳輸速率、第一輪發(fā)送數(shù)據(jù)量、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量 共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；最大發(fā)送量減去第一輪發(fā)送量，該連接上的待發(fā)送 數(shù)據(jù)量，與可用帶寬中中最小者為調(diào)度發(fā)送量；所述計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量，包括如下步驟步驟B4.1，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的最小傳輸速率；步驟B4.2，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的最大傳輸速率；步驟B4.3，如果最大傳輸速率<最小傳輸速率，則錯(cuò)誤退出；否則，轉(zhuǎn)到 步驟B4.4;步驟B4.4，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的上次記錄時(shí)間；ii步驟B4.5,計(jì)算時(shí)間間隔-當(dāng)前時(shí)間-上次記錄時(shí)間； 步驟B4.6，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的已發(fā)送數(shù)據(jù)量；步驟B4.7，計(jì)算最小發(fā)送量-時(shí)間間隔*最小保存速率-已發(fā)送數(shù)據(jù)歩驟B4.8,計(jì)算將過期數(shù)據(jù)量=該連接上所有將在(當(dāng)前時(shí)間+ TO) 前過期的數(shù)據(jù)；其中，TO為一個(gè)閥值，根據(jù)該業(yè)務(wù)對時(shí)延的要求和系統(tǒng)負(fù)載能力設(shè)置； 步驟B4.9，最小發(fā)送量^max《最小發(fā)送量，將過期數(shù)據(jù)量}; 步驟B4.10，計(jì)算最大發(fā)送量=時(shí)間間隔*最大保持速率-已發(fā)送數(shù) 據(jù)量；步驟B4.11，最大發(fā)送量-min(最大發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量};步驟B4.12，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最大發(fā)送量；步驟B4.13，最小發(fā)送量^min(最小發(fā)送量，最大發(fā)送量};步驟B4.14，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最小發(fā)送量，結(jié)束。所述步驟B還包括下列歩驟在調(diào)度一條有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，在第一輪調(diào)度，每條連接的 數(shù)據(jù)發(fā)送量根據(jù)該連接的最小傳輸速率、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量 共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；調(diào)度發(fā)送量等于最小發(fā)送量與可用帶寬中較小者；在有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度，每條連接的數(shù)據(jù)發(fā)送量由該 連接的最大傳輸速率、第一輪發(fā)送數(shù)據(jù)量、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù) 量共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；最大發(fā)送量減去第一輪發(fā)送量，該連接上的待發(fā) 送數(shù)據(jù)量，與可用帶寬中最小者為調(diào)度發(fā)送量。所述計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量，包括下列歩驟步驟B5.1，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的最小傳輸速率；步驟B5.2，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的最大傳輸速率；步驟B5.3，如果最大傳輸速率 < 最小傳輸速率，錯(cuò)誤退出；否則，轉(zhuǎn)到 步驟B5.4;步驟B5.4，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的上次記錄時(shí)間； 步驟B5.5，計(jì)算時(shí)間間隔=當(dāng)前時(shí)間-上次記錄時(shí)間； 步驟B5.6，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的已發(fā)送數(shù)據(jù)量；步驟B5.7，計(jì)算最小發(fā)送量==時(shí)間間隔*最小保存速率-已發(fā)送數(shù)據(jù)里；歩驟B5.8，最小發(fā)送量-min(最小發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量h 步驟B5.9，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最小發(fā)送量；步驟B5.10，計(jì)算最大發(fā)送量=時(shí)間間隔*最大保持速率-已發(fā)送數(shù) 據(jù)量；歩驟B5.11，最大發(fā)送量=!11〖11{最大發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量h 步驟B5.12,在連接節(jié)點(diǎn)中保存最大發(fā)送量，結(jié)束。所述步驟B中，在調(diào)度無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)時(shí)，計(jì)算每輪調(diào)度發(fā)送量， 包括下列歩驟所有無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)第一輪調(diào)度可用帶寬占剩余帶寬的百分比；每 條該類連接最多發(fā)送的數(shù)據(jù)量等于該連接上的所有待發(fā)送數(shù)據(jù)的總和與可用 帶寬中較小者；所有無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度占用所有剩余帶寬，即發(fā)送數(shù)據(jù)量 等于剩余帶寬與該連接上的數(shù)據(jù)總量中較小的值。 所述剩余帶寬的百分比默認(rèn)值為50。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的還提供一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度 系統(tǒng)，包括分類分級模塊和調(diào)度模塊，其中所述分類分級模塊，用于根據(jù)業(yè)務(wù)的要求、用途和傳輸優(yōu)先級參數(shù)，將業(yè) 務(wù)分類和分級；所述調(diào)度模塊，用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)分類、分級，帶寬大小和業(yè)務(wù)特性， 通過控制調(diào)度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，為不同類型的業(yè)務(wù)分配不同的 帶寬，按照優(yōu)先級從高到低的順序，進(jìn)行基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度。所述分類分級模塊將業(yè)務(wù)分類為實(shí)時(shí)信令消息、非實(shí)時(shí)信令消息、有傳輸 速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù) 五種。所述五種業(yè)務(wù)中，實(shí)時(shí)信令消息優(yōu)先級最高，其次是有傳輸速率要求的實(shí) 時(shí)業(yè)務(wù)，再次是非實(shí)時(shí)信令消息，然后是有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，無服 務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)優(yōu)先級最低。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度 方法和系統(tǒng)，是一種寬帶無線城域網(wǎng)中提供有服務(wù)質(zhì)量保證的帶寬分配方法， 其根據(jù)業(yè)務(wù)的用途、實(shí)時(shí)性要求、傳輸速率要求和同種業(yè)務(wù)中的傳輸優(yōu)先級參 數(shù)等，將在寬帶無線城域網(wǎng)上傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)進(jìn)行分類和分級，通過控制調(diào)度連接 的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，優(yōu)先保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。同時(shí)，本發(fā) 明對于信令消息采用一輪調(diào)度的方法，在帶寬分配過程中每條連接只得到一次帶寬分配的機(jī)會(huì)；對于非信令業(yè)務(wù)采用兩輪調(diào)度的方法，在帶寬分配過程中每條連接都會(huì)得到兩次帶寬分配機(jī)會(huì)，在保證業(yè)務(wù)最低服務(wù)質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上， 改善服務(wù)質(zhì)量，提高系統(tǒng)吞吐量。


圖1是本發(fā)明寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法流程圖；圖2是數(shù)據(jù)分類分級組織結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是實(shí)施例中步驟S200業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)調(diào)度順序流程圖；圖4是調(diào)度具有相同傳輸優(yōu)先級參數(shù)的連接數(shù)據(jù)的流程圖；圖5是計(jì)算有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送量流程圖；圖6是計(jì)算有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)送量流程圖；圖7是本發(fā)明寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對本發(fā)明的一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法和系統(tǒng)進(jìn) 行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明通過根據(jù)業(yè)務(wù)的用途、實(shí)時(shí)性要求、傳輸速率要求和同種業(yè)務(wù)中的 傳輸優(yōu)先級參數(shù)等將業(yè)務(wù)分類和分組，根據(jù)帶寬大小和業(yè)務(wù)特性，通過控制調(diào) 度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，為不同類型的業(yè)務(wù)分配不同的帶寬，并優(yōu) 先保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的帶寬，從而在寬帶無線城域網(wǎng)基站中提供有服務(wù)質(zhì)量 (Quality of Service, QoS)保證的下行數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。下面詳細(xì)說明本發(fā)明的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法，如圖1所示，其包括下列歩驟歩驟S100，根據(jù)業(yè)務(wù)的用途和QoS要求，將業(yè)務(wù)分類和分級；步驟S110,根據(jù)業(yè)務(wù)的用途、實(shí)時(shí)性和傳輸速率要求，將業(yè)務(wù)分為實(shí)時(shí)信令消息、非實(shí)時(shí)信令消息、有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)五種；步驟S120，每種業(yè)務(wù)根據(jù)同種業(yè)務(wù)中的傳輸優(yōu)先級參數(shù)分為多個(gè)連接組;在五種業(yè)務(wù)中，實(shí)時(shí)信令消息優(yōu)先級最高，其次是有傳輸速率要求的實(shí)時(shí) 業(yè)務(wù)，再次是非實(shí)時(shí)信令消息，然后是有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，無服務(wù) 質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)優(yōu)先級最低。較佳地，如果一條連接沒有傳輸優(yōu)先級參數(shù)，則設(shè)置該連接的參數(shù)值為默 認(rèn)參數(shù)值。步驟S130,構(gòu)建一個(gè)二級隊(duì)列，其中第一級隊(duì)列包括五個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì) 列按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)由高到低的順序保存一種業(yè)務(wù)所有連接隊(duì)列的隊(duì)列頭， 第二級隊(duì)列即連接隊(duì)列，每個(gè)連接隊(duì)列保存具有相同業(yè)務(wù)類型和傳輸優(yōu)先級參 數(shù)的一組連接，隊(duì)列中每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)連接的信息。根據(jù)步驟S110和S120所述的分類方法，如圖2所示，構(gòu)建一個(gè)二級隊(duì)列，其中第一級隊(duì)列包括五個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)由高到低的順序保存一種業(yè)務(wù)所有連接隊(duì)列的隊(duì)列頭，第二級隊(duì)列即連接隊(duì)列，每個(gè)連接隊(duì)列保存具有相同業(yè)務(wù)類型和傳輸優(yōu)先級參數(shù)的一組連接，隊(duì)列中每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)連接的信息； 其中信令消息隊(duì)列中為每個(gè)信令消息連接維護(hù)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，保存該連接上的待發(fā) 送數(shù)據(jù)隊(duì)列；業(yè)務(wù)隊(duì)列為每個(gè)連接維護(hù)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，保存該連接的服務(wù)質(zhì)量要求參數(shù)、上 次記錄時(shí)間、從上次記錄時(shí)間開始發(fā)送的數(shù)據(jù)量、最大發(fā)送數(shù)據(jù)量、最小發(fā)送 數(shù)據(jù)量和待發(fā)送數(shù)據(jù)隊(duì)列；對于有傳輸速率要求的連接，傳輸速率參數(shù)包括最大傳輸速率和最小傳輸 速率兩個(gè)參數(shù)。其中，最小傳輸速率要求該連接發(fā)送數(shù)據(jù)的平均速率不小于最 小傳輸速率，除非網(wǎng)絡(luò)因過載而帶寬不足；最大傳輸速率要求該連接發(fā)送數(shù)據(jù) 的平均速率不大于最大傳輸速率；實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的報(bào)務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括數(shù)據(jù)包的最大延遲。步驟S200,將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)分類分級，帶寬大小和業(yè)務(wù)特性，通過控制 調(diào)度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，為不同類型的業(yè)務(wù)分配不同的帶寬，按 照優(yōu)先級從高到低的順序，進(jìn)行基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度。對于信令消息，采用一輪調(diào)度的方法，在帶寬分配過程中，每條連接只得 到一次帶寬分配的機(jī)會(huì)；對于非信令業(yè)務(wù)采用兩輪調(diào)度的方法，在帶寬分配過 程中每條連接都會(huì)得到兩次帶寬分配機(jī)會(huì)。按照實(shí)時(shí)信令消息、有傳輸速率 要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第一輪調(diào)度，非實(shí)時(shí)信令消息、有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第 一輪調(diào)度、無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)第一輪調(diào)度；有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度、有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度、無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù) 第二輪調(diào)度。即實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)優(yōu)先于非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸；信令消息優(yōu)先于消息傳輸；有服務(wù)質(zhì) 量要求的業(yè)務(wù)優(yōu)先于無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)傳輸。對于有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，第一輪調(diào)度中分配的帶寬大小根據(jù)最小 傳輸速率、最大傳輸速率、最大時(shí)延、數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間、可用帶寬和該連接上 的待發(fā)送數(shù)據(jù)量計(jì)算得出，以滿足連接的最低服務(wù)質(zhì)量要求；第二輪調(diào)度中分 配的帶寬大小根據(jù)連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量、第一輪發(fā)送數(shù)據(jù)量、可用帶寬和最 大傳輸速率計(jì)算得出，在不超過連接最大傳輸速率的前提下提高系統(tǒng)吞吐量；對于有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，第一輪調(diào)度中分配的帶寬大小根據(jù)最 小傳輸速率、最大傳輸速率、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量計(jì)算得出， 以滿足連接的最低服務(wù)質(zhì)量要求；第二輪調(diào)度中分配的帶寬大小根據(jù)連接上的 數(shù)據(jù)量、第一輪發(fā)送數(shù)據(jù)量、可用帶寬和最大傳輸速率計(jì)算得出，在不超過連 接最大傳輸速率的前提下提高系統(tǒng)吞吐量；對于沒有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，第一輪調(diào)度中分配的帶寬大小根據(jù) 剩余帶寬計(jì)算得出；第二輪調(diào)度中分配所有剩余帶寬，即發(fā)送數(shù)據(jù)量等于剩余 帶寬與該連接上的數(shù)據(jù)總量中較小的值；具體地，如圖3所示，所述歩驟S200包括下列步驟步驟S210，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有實(shí)時(shí)信令消 息連接隊(duì)列，調(diào)度實(shí)時(shí)信令消息；訪問到一條連接時(shí)，如果帶寬足夠發(fā)送該連接上所有的實(shí)時(shí)信令消息，發(fā)16送該連接上所有實(shí)時(shí)信令消息；否則，根據(jù)全部剩余帶寬大小，選擇該連接中不超過帶寬大小的實(shí)時(shí)信令消息進(jìn)行發(fā)送；調(diào)度完該連接后，順序訪問該類連接隊(duì)列中的下一條連接。 步驟S220,按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，對有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度； 根據(jù)上次調(diào)度結(jié)果和本次調(diào)度情況，確定調(diào)度連接的順序，選擇連接訪問； 訪問到一條連接時(shí)，如果當(dāng)前剩余的帶寬足夠發(fā)送計(jì)算出的發(fā)送量大小的數(shù)據(jù)，則根據(jù)計(jì)算出的發(fā)送量調(diào)度出數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送；否則，根據(jù)全部剩余帶寬大小，選擇該連接中最多不超過帶寬大小的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送。步驟S230，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有非實(shí)時(shí)信令 消息連接隊(duì)列，調(diào)度非實(shí)時(shí)信令消息；訪問到一條連接時(shí)，如果帶寬足夠發(fā)送該連接上所有的非實(shí)時(shí)信令消息， 發(fā)送該連接上所有非實(shí)時(shí)信令消息；否則，根據(jù)全部剩余帶寬大小，選擇該連接中不超過帶寬大小的非實(shí)時(shí)信 令消息進(jìn)行發(fā)送；調(diào)度完該連接后，順序訪問該類連接隊(duì)列中的下一條連接。步驟S240，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有有傳輸速率 要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，對有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào) 度；根據(jù)上次調(diào)度結(jié)果和本次調(diào)度情況，確定調(diào)度連接的順序，選擇連接訪問； 訪問到一條連接時(shí)，如果當(dāng)前剩余的帶寬足夠發(fā)送計(jì)算出的發(fā)送量大小的數(shù)據(jù)，則根據(jù)計(jì)算出的發(fā)送量調(diào)度出數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送；否則，根據(jù)全部剩余帶寬大小，選擇該連接中最多不超過帶寬大小的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送。步驟S250，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有無服務(wù)質(zhì)量 要求的業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，設(shè)置本輪調(diào)度可用于該業(yè)務(wù)的帶寬為當(dāng)前帶寬的百分比 X% (其中X值可以調(diào)整)，對無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度； 步驟S260，對有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度。 根據(jù)上次調(diào)度結(jié)果和本次調(diào)度情況，確定調(diào)度連接的順序，選擇連接訪問；訪問到一條連接時(shí)，如果當(dāng)前剩余的帶寬足夠發(fā)送不小于計(jì)算出的發(fā)送量 大小的數(shù)據(jù)，則根據(jù)計(jì)算出的發(fā)送量調(diào)度出數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送；否則，根據(jù)全部剩余帶寬大小，選擇該連接中最多不超過帶寬大小的實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)發(fā)送。步驟S270，對有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度； 根據(jù)上次調(diào)度結(jié)果和本次調(diào)度情況，確定調(diào)度連接的順序，選擇連接訪問； 訪問到一條連接時(shí)，如果當(dāng)前剩余的帶寬足夠發(fā)送計(jì)算出的發(fā)送量大小和數(shù)據(jù)，則根據(jù)計(jì)算出的發(fā)送量調(diào)度出數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送；否則，根據(jù)全部剩余帶寬大小，選擇該連接中不超過帶寬大小的非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送。步驟S280，對無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度。 根據(jù)上次調(diào)度結(jié)果和本次調(diào)度情況，確定調(diào)度連接的順序，選擇連接訪問； 訪問到一條連接時(shí)，如果當(dāng)前剩余的帶寬足夠發(fā)送該連接上的所有數(shù)據(jù)，則發(fā)送該連接上的所有數(shù)據(jù)；否則，根據(jù)全部剩余帶寬大小，選擇該連接中最多不超過帶寬大小的數(shù)據(jù)發(fā)送。結(jié)束本次發(fā)送調(diào)度。較佳地，在調(diào)度連接隊(duì)列中傳輸優(yōu)先級參數(shù)相同的一種非信令業(yè)務(wù)時(shí)，調(diào) 度所有該類連接的先后順序，根據(jù)上次調(diào)度情況和本次調(diào)度情況確定。即根據(jù)上次調(diào)度結(jié)果，優(yōu)先調(diào)度上次調(diào)度過程中服務(wù)質(zhì)量要求沒有得到滿 足的連接，并根據(jù)調(diào)度結(jié)果對該類連接進(jìn)行重排；在第二輪調(diào)度過程中，選取 第一輪調(diào)度中最低服務(wù)質(zhì)量得到滿足的連接進(jìn)行調(diào)度，從而加速調(diào)度過程。在調(diào)度具有相同傳輸優(yōu)先級參數(shù)的同一種業(yè)務(wù)時(shí)，根據(jù)上次調(diào)度結(jié)果和本 次調(diào)度情況，確定調(diào)度連接的順序，選擇連接進(jìn)行調(diào)度，如圖4所示，具體步 驟如下步驟S3.1，如果是第一輪調(diào)度，則轉(zhuǎn)到步驟S3.2;否則，轉(zhuǎn)到步驟S3.3; 步驟S3.2，讀取連接隊(duì)列中的第一條連接，轉(zhuǎn)到步驟S3.4; 步驟S3.3，讀取第一輪調(diào)度中記錄下的第一條該組連接； 歩驟S3.4，根據(jù)計(jì)算出的發(fā)送量，調(diào)度該連接上的數(shù)據(jù)；步驟S3.5，如果調(diào)度出的數(shù)據(jù)量大于等于計(jì)算出的發(fā)送量，轉(zhuǎn)到S3.6;否 則，轉(zhuǎn)到歩驟S3.12;步驟S3.6，將該連接從連接隊(duì)列中刪除，加入到隊(duì)尾；步驟S3.7，如果是第一輪調(diào)度且該連接上仍有數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)到步驟S3.8;否則，轉(zhuǎn)到步驟S3.9;步驟S3.8，記錄該連接，用于第二輪調(diào)度；步驟S3.9，如果是第一輪調(diào)度，轉(zhuǎn)到歩驟S3.10;否則，轉(zhuǎn)到步驟S3.11; 步驟S3.10，讀取連接隊(duì)列中的下一條連接，轉(zhuǎn)到歩驟S3.12; 歩驟S3.ll，讀取第一輪調(diào)度中記錄下的下一條該組連接； 步驟S3.12，如果沒有調(diào)度完該連接組中的所有連接，則轉(zhuǎn)到步驟S3.4; 否則，結(jié)束對于該組業(yè)務(wù)的本輪調(diào)度。較佳地，在調(diào)度一條有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，在第一輪調(diào)度中，每 條連接的數(shù)據(jù)發(fā)送量由該連接的最小傳輸速率、最大傳輸速率、最大時(shí)延、數(shù) 據(jù)包到達(dá)時(shí)間、可用帶寬、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)優(yōu)先調(diào)度時(shí)間TO和該連接上的待發(fā)送數(shù) 據(jù)量共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量，其中TO為一個(gè)閥值，根據(jù)該業(yè)務(wù)對時(shí)延的要 求和系統(tǒng)負(fù)載能力設(shè)置；在有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度，每條連接 的數(shù)據(jù)發(fā)送量由該連接的最大傳輸速率和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量共同計(jì)算 決定調(diào)度發(fā)送量；閥值TO,T,D，xM等的計(jì)算方法不在本發(fā)明范圍之內(nèi)，是本領(lǐng)域的慣用手 段，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的描述，可以計(jì)算而得到該閥值， 因此在本發(fā)明實(shí)施例中不再一一詳細(xì)描述；該方法要求每次發(fā)送數(shù)據(jù)后維護(hù)一個(gè)記錄時(shí)間和一個(gè)從記錄時(shí)間開始已 發(fā)送的該連接上數(shù)據(jù)總量，當(dāng)(當(dāng)前時(shí)間-記錄時(shí)間)超過閾值T或已發(fā)送數(shù) 據(jù)量超過閾值D時(shí)，置記錄時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間，并置己發(fā)送數(shù)據(jù)量為O;其中閾值T和閾值D根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力設(shè)置；T和D的計(jì)算方法不在本 專利范圍之內(nèi)；如圖5所示，計(jì)算每輪調(diào)度發(fā)送量的具體步驟如下步驟S4.1，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的最小傳輸速率；步驟S4.2，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的最大傳輸速率；如果最大傳輸速率<最小傳輸速率，則錯(cuò)誤退出；否則，轉(zhuǎn)到取連接節(jié)點(diǎn)中保存的上次記錄時(shí)間； 計(jì)算時(shí)間間隔=當(dāng)前時(shí)間-上次記錄時(shí)間；取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的已發(fā)送數(shù)據(jù)量；計(jì)算最小發(fā)送量=時(shí)間間隔*最小保存速率-已發(fā)送數(shù)據(jù)步驟S4.8，計(jì)算將過期數(shù)據(jù)量=該連接上所有將在(當(dāng)前時(shí)間+T0)前 過期的數(shù)據(jù)；歩驟S4.9，最小發(fā)送量-max(最小發(fā)送量，將過期數(shù)據(jù)量}; 步驟S4.10，計(jì)算最大發(fā)送量=時(shí)間間隔*最大保持速率-已發(fā)送數(shù) 據(jù)量；步驟S4.11，最大發(fā)送量-min(最大發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量}; 步驟S4.12，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最大發(fā)送量； 歩驟S4.13，最小發(fā)送量^min(最小發(fā)送量，最大發(fā)送量}; 歩驟S4.14，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最小發(fā)送量，結(jié)束。較佳地，在調(diào)度一條有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，在第一輪調(diào)度，每 條連接的數(shù)據(jù)發(fā)送量根據(jù)該連接的最小傳輸速率、可用帶寬和該連接上的待發(fā) 送數(shù)據(jù)量共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；在有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào) 度，每條連接的數(shù)據(jù)發(fā)送量由該連接的最大傳輸速率、第一輪發(fā)送數(shù)據(jù)量、可 用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；該方法要求每次發(fā)送數(shù)據(jù)后維護(hù)一個(gè)記錄時(shí)間和一個(gè)從記錄時(shí)間開始已 發(fā)送的該連接上數(shù)據(jù)總量，當(dāng)(當(dāng)前時(shí)間-記錄時(shí)間)超過閾值T或已發(fā)送數(shù) 據(jù)量超過閾值D時(shí)，置記錄時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間，并置已發(fā)送數(shù)據(jù)量為O;其中閾值T和閾值D根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力設(shè)置；T和D的計(jì)算方法不在本 專利范圍之內(nèi)；如圖6所示，計(jì)算每輪調(diào)度發(fā)送量的具體步驟如下步驟S5.1，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的最小傳輸速率；步驟S5.2，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的最大傳輸速率；步驟S4.3， 步驟S4.4;步驟S4.4， 步驟S4.5， 歩驟S4.6, 步驟S4.7，如果最大傳輸速率 < 最小傳輸速率，錯(cuò)誤退出；否則，轉(zhuǎn)到取連接節(jié)點(diǎn)中保存的上次記錄時(shí)間； 計(jì)算時(shí)間間隔=當(dāng)前時(shí)間 - 上次記錄時(shí)間； 取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的已發(fā)送數(shù)據(jù)量；計(jì)算最小發(fā)送量=時(shí)間間隔*最小保存速率-已發(fā)送數(shù)據(jù)步驟S5.8，最小發(fā)送量min(最小發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量}; 步驟S5.9，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最小發(fā)送量-,步驟S5.10，計(jì)算最大發(fā)送量=時(shí)間間隔*最大保持速率-已發(fā)送數(shù) 據(jù)量；步驟S5.11，最大發(fā)送量二mir^最大發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量}; 步驟S5.12,在連接節(jié)點(diǎn)中保存最大發(fā)送量，結(jié)束。較佳地，在調(diào)度無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)時(shí)，計(jì)算每輪調(diào)度發(fā)送量的方法如下所有無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)第一輪調(diào)度可用帶寬占剩余帶寬的百分比 x%，其中x值默認(rèn)為50，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況進(jìn)行設(shè)置；每條該類連接最多可 以發(fā)送的數(shù)據(jù)量等于該連接上的所有待發(fā)送數(shù)據(jù)的總和與可用帶寬中較小者；所有無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度占用所有剩余帶寬，即發(fā)送數(shù)據(jù)量 等于剩余帶寬與該連接上的數(shù)據(jù)總量中較小的值。相應(yīng)地，如圖7所示，本發(fā)明還提供一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)，其在基站1中，包括分類分級模塊11和調(diào)度模塊12，其中所述分類分級模塊11，用于根據(jù)業(yè)務(wù)的要求、用途和傳輸優(yōu)先級參數(shù)，將業(yè)務(wù)分類和分級；所述調(diào)度模塊12，用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)分類、分級，帶寬大小和業(yè)務(wù)特 性，通過控制調(diào)度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，為不同類型的業(yè)務(wù)分配不 同的帶寬，按照優(yōu)先級從高到低的順序，進(jìn)行基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度。步驟S5.3， 歩驟S5.4;步驟S5.4， 歩驟S5.5， 步驟S5.6， 步驟S5.7，21本發(fā)明的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)，以與本發(fā)明的一 種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站下行數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)相同的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行工作，因 此，在本發(fā)明實(shí)施例中不再一一詳細(xì)描述。本發(fā)明通過根據(jù)業(yè)務(wù)的用途、實(shí)時(shí)性要求、傳輸速率要求和同種業(yè)務(wù)中的 傳輸優(yōu)先級參數(shù)等將業(yè)務(wù)分類分組，根據(jù)帶寬大小和業(yè)務(wù)特性，通過控制調(diào)度 連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，為不同類型的業(yè)務(wù)分配不同的帶寬，并優(yōu)先 保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的帶寬，從而在寬帶無線城域網(wǎng)基站中提供有服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service, QoS)保證的下行數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。通過以上結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它方面及特征 對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述和說明，這些實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為其只 是示例性的，并不用于對本發(fā)明進(jìn)行限制，本發(fā)明應(yīng)根據(jù)所附的權(quán)利要求進(jìn)行 解釋。
權(quán)利要求
1、一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于，包括下列步驟步驟A，根據(jù)業(yè)務(wù)的用途和QoS要求，將業(yè)務(wù)分類和分級；步驟B，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)分類，分級，帶寬大小和業(yè)務(wù)特性，通過控制調(diào)度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，按照優(yōu)先級從高到低的順序，進(jìn)行基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法， 其特征在于，所述步驟A包括下列歩驟步驟A1，根據(jù)業(yè)務(wù)的用途、實(shí)時(shí)性和傳輸速率要求，將業(yè)務(wù)分為實(shí)時(shí)信 令消息、非實(shí)時(shí)信令消息、有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、有傳輸速率要求的非 實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)五種；步驟A2，將每種業(yè)務(wù)中傳輸優(yōu)先級參數(shù)相同的連接劃分為一組，稱為--個(gè)連接組，保存在一個(gè)隊(duì)列中；步驟A3，構(gòu)建一個(gè)二級隊(duì)列，其中第一級隊(duì)列包括五個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列 按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)由高到低的順序保存一種業(yè)務(wù)所有連接隊(duì)列的隊(duì)列頭；第 二級隊(duì)列中，每個(gè)隊(duì)列保存具有相同業(yè)務(wù)類型和傳輸優(yōu)先級參數(shù)的一組連接， 隊(duì)列中每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存一個(gè)連接的信息。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法， 其特征在于，所述步驟A1中，所述五種業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)優(yōu)先級由高到低為實(shí)時(shí)信令消息，有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，非實(shí)時(shí)信令消息，有傳輸速 率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度 方法，其特征在于，所述歩驟A2還包括下列步驟如果一條連接沒有傳輸優(yōu)先級參數(shù)，則設(shè)置該連接的參數(shù)值為默認(rèn)參數(shù)值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法， 其特征在于，所述步驟A3中第一級隊(duì)列共五個(gè)節(jié)點(diǎn)，包括五個(gè)隊(duì)列，每個(gè)隊(duì)列按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)由高到低的順序保存一種業(yè)務(wù)所有連接隊(duì)列的隊(duì)列頭；第二級連接隊(duì)列中，每個(gè)隊(duì)列保存具有相同業(yè)務(wù)類型和傳輸優(yōu)先級參數(shù)的 一組連接，信令消息隊(duì)列中為每個(gè)信令消息連接維護(hù)一相節(jié)點(diǎn)，保存該連接上 的待發(fā)送數(shù)據(jù)隊(duì)列；非信令業(yè)務(wù)隊(duì)列為每個(gè)連接維護(hù)一個(gè)節(jié)點(diǎn)，保存該連接的服務(wù)質(zhì)量要求參 數(shù)、上次記錄時(shí)間、從上次記錄時(shí)間開始發(fā)送的數(shù)據(jù)量、最大發(fā)送數(shù)據(jù)量、最 小發(fā)送數(shù)據(jù)量和待發(fā)送數(shù)據(jù)隊(duì)列；對于有傳輸速率要求的連接，傳輸速率參數(shù)包括最大傳輸速率和最小傳輸 速率兩個(gè)參數(shù)；其中，最小傳輸速率要求該連接發(fā)送數(shù)據(jù)的平均速率不小于最小傳輸速率，除非網(wǎng)絡(luò)因過載而帶寬不足；最大傳輸速率要求該連接發(fā)送數(shù)據(jù) 的平均速率不大于最大傳輸速率；實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的報(bào)務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括數(shù)據(jù)包的最大延遲。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法， 其特征在于，所述歩驟B包括下列步驟步驟Bl，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有實(shí)時(shí)信令消息 連接隊(duì)列，調(diào)度實(shí)時(shí)信令消息；歩驟B2，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有有傳輸速率要 求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，對有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度；步驟B3，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有非實(shí)時(shí)信令消息連接隊(duì)列，調(diào)度非實(shí)時(shí)信令消息-,歩驟B4，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有有傳輸速率要 求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，對有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度；步驟B5，按照傳輸優(yōu)先級參數(shù)從高到低的順序，訪問所有無服務(wù)質(zhì)量要 求的業(yè)務(wù)連接隊(duì)列，設(shè)置本輪調(diào)度可用于該業(yè)務(wù)的帶寬為當(dāng)前帶寬的百分比， 對無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行第一輪調(diào)度；步驟B6，對有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度；步驟B7，對有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度；步驟B8，對無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)進(jìn)行第二輪調(diào)度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟B還包括下列步驟步驟B，，調(diào)度連接隊(duì)列中傳輸優(yōu)先級參數(shù)相同的一種非信令業(yè)務(wù)時(shí)，調(diào) 度所有該類連接的先后順序，根據(jù)上次調(diào)度情況和本次調(diào)度情況確定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法， 其特征在于，所述步驟B'包括下列歩驟步驟B1'，如果是第一輪調(diào)度，則轉(zhuǎn)到歩驟B2';否則，轉(zhuǎn)到步驟B3';歩驟B2'，讀取連接隊(duì)列中的第一條連接，轉(zhuǎn)到步驟B4'; 步驟B3'，讀取第一輪調(diào)度中記錄下的第一條該組連接； 步驟B4'，根據(jù)計(jì)算出的發(fā)送量，調(diào)度該連接上的數(shù)據(jù)； 步驟B5'，如果調(diào)度出的數(shù)據(jù)量大于等于計(jì)算出的發(fā)送量，轉(zhuǎn)到B6';否 則，轉(zhuǎn)到步驟B12';步驟B6',將該連接從連接隊(duì)列中刪除，加入到隊(duì)尾；步驟B7'，如果是第一輪調(diào)度且該連接上仍有數(shù)據(jù)，則轉(zhuǎn)到步驟B8';否則，轉(zhuǎn)到歩驟B9';步驟B8'，記錄該連接，用于第二輪調(diào)度；步驟B9'，如果是第一輪調(diào)度，轉(zhuǎn)到步驟B10';否則，轉(zhuǎn)到步驟B11';歩驟B10'，讀取連接隊(duì)列中的下一條連接，轉(zhuǎn)到歩驟B12，；步驟Bir，讀取第一輪調(diào)度中記錄下的下一條該組連接；歩驟B12'，如果沒有調(diào)度完該連接組中的所有連接，則轉(zhuǎn)到歩驟B4';否則，結(jié)束對于該組業(yè)務(wù)的調(diào)度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟B還包括下列步驟在調(diào)度一條有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，在第一輪調(diào)度中，每條連接的 數(shù)據(jù)發(fā)送量由該連接的最小傳輸速率、最大傳輸速率、最大時(shí)延、數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)間、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；調(diào)度發(fā) 送量等于最小發(fā)送量與可用帶寬中較小者；在有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度，每條連接的數(shù)據(jù)發(fā)送量由該連 接的最大傳輸速率、第一輪發(fā)送數(shù)據(jù)量、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量 共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；最大發(fā)送量減去第一輪發(fā)送量，該連接上的待發(fā)送 數(shù)據(jù)量，與可用帶寬中最小者為調(diào)度發(fā)送量。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于，所述計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量，包括如下步驟 步驟B4.1，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的最小傳輸速率； 步驟B4.2，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的最大傳輸速率；步驟B4.3，如果最大傳輸速率<最小傳輸速率，則錯(cuò)誤退出；否則，轉(zhuǎn)到 步驟B4.4;步驟B4.4，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的上次記錄時(shí)間； 步驟B4.5，計(jì)算時(shí)間間隔=當(dāng)前時(shí)間-上次記錄時(shí)間； 步驟B4.6，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的已發(fā)送數(shù)據(jù)量；步驟B4.7，計(jì)算最小發(fā)送量=時(shí)間間隔*最小保存速率-已發(fā)送數(shù)據(jù)步驟B4.8，計(jì)算將過期數(shù)據(jù)量=該連接上所有將在(當(dāng)前時(shí)間+ T0) 前過期的數(shù)據(jù)；其中，T0為一個(gè)閥值，根據(jù)該業(yè)務(wù)對時(shí)延的要求和系統(tǒng)負(fù)載能力設(shè)置； 歩驟B4.9，最小發(fā)送量=111収{最小發(fā)送量，將過期數(shù)據(jù)量}; 歩驟B4.10，計(jì)算最大發(fā)送量=時(shí)間間隔*最大保持速率-已發(fā)送數(shù) 據(jù)量；步驟B4.11，最大發(fā)送量-min(最大發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量}; 步驟B4.12，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最大發(fā)送量； 歩驟B4.13，最小發(fā)送量=min {最小發(fā)送量，最大發(fā)送量}; 步驟B4.14，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最小發(fā)送量，結(jié)束。
11、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方 法，其特征在于，所述步驟B還包括下列步驟在調(diào)度一條有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)，在第一輪調(diào)度，每條連接的 數(shù)據(jù)發(fā)送量根據(jù)該連接的最小傳輸速率、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù)量 共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；調(diào)度發(fā)送量等于最小發(fā)送量與可用帶寬中較小者；在有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度，每條連接的數(shù)據(jù)發(fā)送量由該 連接的最大傳輸速率、第一輪發(fā)送數(shù)據(jù)量、可用帶寬和該連接上的待發(fā)送數(shù)據(jù) 量共同計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量；最大發(fā)送量減去第一輪發(fā)送量，該連接上的待發(fā) 送數(shù)據(jù)量，與可用帶寬中中最小者為調(diào)度發(fā)送量。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法，其特征在于，所述計(jì)算決定調(diào)度發(fā)送量，包括下列步驟 步驟B5.1，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的最小傳輸速率； 步驟B5.2，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的最大傳輸速率；步驟B5.3，如果最大傳輸速率 < 最小傳輸速率，錯(cuò)誤退出；否則，轉(zhuǎn)到 步驟B5.4;歩驟B5.4，取連接節(jié)點(diǎn)中保存的上次記錄時(shí)間； 歩驟B5.5，計(jì)算時(shí)間間隔=當(dāng)前時(shí)間-上次記錄時(shí)間； 步驟B5.6，取該連接節(jié)點(diǎn)中保存的已發(fā)送數(shù)據(jù)量；步驟B5.7，計(jì)算最小發(fā)送量=時(shí)間間隔*最小保存速率-己發(fā)送數(shù)據(jù)步驟B5.8，最小發(fā)送量min(最小發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量}; 歩驟B5.9，在連接節(jié)點(diǎn)中保存最小發(fā)送量；步驟B5.10，計(jì)算最大發(fā)送量=時(shí)間間隔*最大保持速率-己發(fā)送數(shù) 據(jù)量；步驟B5.11，最大發(fā)送量-min(最大發(fā)送量，該連接上待發(fā)送數(shù)據(jù)量}; 歩驟B5.12,在連接節(jié)點(diǎn)中保存最大發(fā)送量，結(jié)束。
13、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方 法，其特征在于，所述步驟B中，在調(diào)度無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)時(shí)，計(jì)算每 輪調(diào)度發(fā)送量，包括下列步驟所有無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)第一輪調(diào)度可用帶寬占剩余帶寬的百分比；每 條該類連接最多發(fā)送的數(shù)據(jù)量等于該連接上的所有待發(fā)送數(shù)據(jù)的總和與可用 帶寬中較小者；所有無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)第二輪調(diào)度占用所有剩余帶寬，即發(fā)送數(shù)據(jù)量 等于剩余帶寬與該連接上的數(shù)據(jù)總量中較小的值。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方 法，其特征在于，所述剩余帶寬的百分比默認(rèn)值為50。
15、 一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度系統(tǒng)，其特征在于，包 括分類分級模塊和調(diào)度模塊，其中所述分類分級模塊，用于根據(jù)業(yè)務(wù)的要求、用途和傳輸優(yōu)先級參數(shù)，將業(yè) 務(wù)分類和分級；所述調(diào)度模塊，用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)根據(jù)分類、分級，帶寬大小和業(yè)務(wù)特性， 通過控制調(diào)度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，為不同類型的業(yè)務(wù)分配不同的 帶寬，按照優(yōu)先級從高到低的順序，進(jìn)行基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度系 統(tǒng)，其特征在于，所述分類分級模塊將業(yè)務(wù)分類為實(shí)時(shí)信令消息、非實(shí)時(shí)信令 消息、有傳輸速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、有傳輸速率要求的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和無服務(wù)質(zhì) 量要求的業(yè)務(wù)五種。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度系 統(tǒng)，其特征在于，所述五種業(yè)務(wù)中，實(shí)時(shí)信令消息優(yōu)先級最高，其次是有傳輸 速率要求的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，再次是非實(shí)時(shí)信令消息，然后是有傳輸速率要求的非實(shí) 時(shí)業(yè)務(wù)，無服務(wù)質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)優(yōu)先級最低。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬帶無線城域網(wǎng)絡(luò)中基站的下行數(shù)據(jù)調(diào)度方法和系統(tǒng)。其根據(jù)業(yè)務(wù)的用途、實(shí)時(shí)性要求、傳輸速率要求和同種業(yè)務(wù)中的傳輸優(yōu)先級參數(shù)，將在寬帶無線城域網(wǎng)上傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)進(jìn)行分類分級，通過控制調(diào)度連接的順序和發(fā)送數(shù)據(jù)量的大小，為不同類型的業(yè)務(wù)分配不同的帶寬，優(yōu)先保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。本方法和系統(tǒng)對于信令消息采用一輪調(diào)度的方法，在帶寬分配過程中每條連接只得到一次帶寬分配的機(jī)會(huì)；對于非信令業(yè)務(wù)采用兩輪調(diào)度的方法，在帶寬分配過程中每條連接都會(huì)得到兩次帶寬分配機(jī)會(huì)，在保證業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，提高系統(tǒng)吞吐量。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101262651SQ200810104430
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者周繼華, 迪 龐, 石晶林, 羅彥林, 趙萃萃 申請人:中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所