專利名稱：：一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及業(yè)務(wù)帶寬請求控制領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法。
背景技術(shù)：
：支持多重業(yè)務(wù)的雙向數(shù)字電視系統(tǒng)需要支持多媒體交互廣播、數(shù)據(jù)和語音業(yè)務(wù)，并能夠為用戶提供服務(wù)質(zhì)量保證。雙向電視系統(tǒng)除了提供下行音視頻廣播以外，還提供語音通信類業(yè)務(wù)的主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)、終端與電視臺視頻實況互動類等實時類業(yè)務(wù)，以及終端與頭端服務(wù)系統(tǒng)非實時交互的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)?；镜纳舷滦袔捹Y源為多個用戶各個業(yè)務(wù)共享。在下行方向，基站根據(jù)業(yè)務(wù)的緩沖隊列數(shù)據(jù)量和業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量需要，在多個用戶間進(jìn)行下行帶寬分配；在上行方向，基站基于終端的帶寬請求和業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量需要給用戶分配上行帶寬授權(quán)。對于話音通信業(yè)務(wù)，其屬于主動授權(quán)服務(wù)類型，依賴于基站的接納控制為其預(yù)留帶寬資源，不需要另外發(fā)送帶寬請求；對于上行變碼率視頻業(yè)務(wù)，其屬于實時輪詢服務(wù)類型，基站會為其分配獨占的輪詢機(jī)會發(fā)送帶寬請求，基站收到帶寬請求后，會在預(yù)留帶寬資源以外優(yōu)先進(jìn)行帶寬分配；對于上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，一般通過競爭方式發(fā)送帶寬請求?；境晒κ盏接脩舻母偁帋捳埱蠛?，在存在空閑帶寬資源情況下，才對用戶的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分配帶寬。因此帶寬請求方案的效率決定了上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的性能。傳統(tǒng)的競爭帶寬請求采用截斷的二進(jìn)制指數(shù)退避過程作為競爭解決方案，需要發(fā)送競爭帶寬請求的用戶在其退避窗口中隨機(jī)選擇一個退避值，其表示了用戶發(fā)送競爭帶寬請求之前需要等待的競爭時隙數(shù)。用戶在等待時間完畢的下一個競爭時隙發(fā)送競爭帶寬請求，然后等待基站分配帶寬授權(quán)。如果用戶在等待帶寬授予超時間隔內(nèi)收到帶寬授權(quán)，則競爭帶寬請求成功發(fā)送；否則該競爭帶寬請求發(fā)生了碰撞，用戶將其退避窗口翻倍，重新進(jìn)行帶寬請求發(fā)送過程，直到帶寬請求發(fā)送成功或者超過最大嘗試次數(shù)而放棄發(fā)送該帶寬請求?；诙M(jìn)制指數(shù)衰退的競爭解決方案傳送機(jī)會利用率不高，需要組合單播輪詢提高傳送機(jī)會利用率。對于競爭帶寬請求方案的改進(jìn)一般包含(l)自適應(yīng)調(diào)整回退窗口大小，如果回退窗太小，則競爭激烈，沖突較多；而若回退窗太大，則請求回退的時間將加長，時延將增大，合理設(shè)計回退窗口尺寸可有效減少沖突同時縮短時延。(2)自適應(yīng)競爭窗口大小，競爭窗口的大小直接影響系統(tǒng)的帶寬使用效率，若分配的競爭窗口較小，則窗口內(nèi)發(fā)送成功的請求數(shù)量較少，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包數(shù)量也較小，數(shù)據(jù)傳輸帶寬將有較大剩余；而若增大競爭窗，則用于單播輪詢和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸拰p小，帶寬使用效率同樣也會降低。上述競爭帶寬請求方案均面向低用戶負(fù)荷情況，在高用戶負(fù)荷情況下，基于截斷二進(jìn)制指數(shù)退避的競爭帶寬請求將經(jīng)歷較高的碰撞概率和帶寬請求丟棄概率，嚴(yán)重影響了上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，為克服現(xiàn)有技術(shù)中接入響應(yīng)慢和請求丟棄率高的缺陷，從而提供一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，該方法采用基于競爭的帶寬請求發(fā)送方式，在競爭帶寬請求方式下引入碰撞等待幀，具體包含如下步驟11)基站在每幀中廣播包含當(dāng)前幀可能發(fā)送競爭帶寬請求用戶數(shù)及當(dāng)前幀競爭請求發(fā)送機(jī)會數(shù)，當(dāng)前幀競爭請求機(jī)會數(shù)，競爭退避窗口最大值，帶寬請求最大重傳次數(shù)；12)在每個幀開始用戶接收基站廣播獲得包含當(dāng)前幀可能發(fā)送競爭帶寬請求用戶數(shù)、當(dāng)前幀競爭請求發(fā)送機(jī)會數(shù)或基站反饋的上行帶寬授權(quán)；13)首先判斷用戶當(dāng)前是否處于碰撞等待，用戶以截斷二進(jìn)制方式發(fā)生帶寬請求，在發(fā)送帶寬請求的下一幀收到基站發(fā)送帶寬授權(quán)，則競爭帶寬請求成功發(fā)送，否則競爭帶寬請求發(fā)生碰撞，進(jìn)入下一步；14)用戶根據(jù)基站廣播參數(shù)，判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的用戶負(fù)荷，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于低負(fù)荷時，用戶進(jìn)入截斷二進(jìn)制指數(shù)退避碰撞解決過程；否則用戶凍結(jié)當(dāng)前截斷二進(jìn)制指數(shù)退避過程，進(jìn)行碰撞等待過程；15)在碰撞等待過程中，碰撞等待幀不為0時，用戶不發(fā)送競爭帶寬請求；否則恢復(fù)截斷二進(jìn)制指數(shù)退避過程；所述的碰撞等待幀的幀數(shù)由下式計算得到T=&;A:iV,0_l'"1;0,o決erw^e其中，T為碰撞等待幀數(shù)，k為碰撞等待因子，t為帶寬請求當(dāng)前已經(jīng)經(jīng)歷的碰撞次所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，該方法中主動授權(quán)類業(yè)務(wù)優(yōu)先級最高，實時類業(yè)務(wù)優(yōu)先級次之，而非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為最低優(yōu)先級；所有非實時的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有相同的優(yōu)先級，用戶所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求由一個總帶寬請求進(jìn)行發(fā)送，針對非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用基于非競爭和競爭的帶寬請求發(fā)送方式；所述的非競爭的帶寬請求發(fā)送包含步驟如下21)首先上行非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求用戶查看是否獲得帶寬請求輪詢機(jī)會，如果獲得帶寬請求輪詢機(jī)會且目前上行實時業(yè)務(wù)暫不需要申請新的上行實時業(yè)務(wù)帶寬時，則用戶使用帶寬請求輪詢機(jī)會發(fā)送帶寬請求信息，及帶寬竊取發(fā)送方式，否者轉(zhuǎn)入下一止少；22)判斷用戶當(dāng)前是否獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的周期帶寬授權(quán)，如果用戶獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的周期帶寬授權(quán)，則通過授權(quán)管理子頭攜帶帶寬請求，否則轉(zhuǎn)入下一步；23)用戶判斷確認(rèn)有上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)并且該實時業(yè)務(wù)不使用授權(quán)管理子頭攜帶自身的帶寬請求時，則通過上行實時業(yè)務(wù)的授權(quán)管理子頭攜帶用戶的帶寬請求，否則轉(zhuǎn)入下一步；24)判斷用戶是否獲得上行非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)，如果用戶獲得上行非實時數(shù)據(jù)帶寬授權(quán)，則使用授權(quán)管理子頭捎帶帶寬請求。所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，首先采用非競爭的帶寬請5求發(fā)送方式，如果不能接入時，則再采用競爭帶寬請求方式。所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，當(dāng)非實時分組數(shù)據(jù)用戶的帶寬請求處于碰撞等待狀態(tài)時，可同時進(jìn)行基于非競爭的帶寬請求方式進(jìn)行帶寬請求。所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，當(dāng)步驟23)所述的上行實時業(yè)務(wù)的授權(quán)管理子頭中的CI為0時，表示授權(quán)管理子頭的PiggybackRequset字段捎帶的為非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求。所述的的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，所述的非實時帶寬請求的用戶在步驟15)所述的碰撞等待過程中可以應(yīng)用基于帶寬竊取或捎帶帶寬請求方式發(fā)送帶寬請求。本發(fā)明提供的一種通過綜合多種帶寬請求方式的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方案，能夠應(yīng)用于高網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷下的雙向數(shù)字電視和無線網(wǎng)絡(luò)等寬帶接入系統(tǒng)中。本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方案，針對依次進(jìn)行非競爭和競爭帶寬請求接入發(fā)的過程包括如下步驟(1)基站每幀廣播當(dāng)前幀可能發(fā)送競爭帶寬請求用戶數(shù)和當(dāng)前幀競爭請求發(fā)送機(jī)會數(shù)。(2)用戶在每個幀開始接收廣播獲得當(dāng)前幀可能發(fā)送競爭帶寬請求用戶數(shù)、當(dāng)前幀競爭請求發(fā)送機(jī)會數(shù)以及上行帶寬授權(quán)。(3)需要發(fā)送上行數(shù)據(jù)帶寬請求的用戶，首先查看當(dāng)前是否獲得帶寬請求輪詢機(jī)會，如果當(dāng)前幀獲得帶寬輪詢機(jī)會且當(dāng)前幀上行實時業(yè)務(wù)不需要發(fā)送帶寬請求，則通過帶寬竊取方式使用該空閑的帶寬輪詢機(jī)會進(jìn)行發(fā)送帶寬請求。(4)當(dāng)無法通過帶寬竊取方式發(fā)送帶寬請求，則判斷用戶當(dāng)前是否獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)(如話音類業(yè)務(wù))的周期帶寬授權(quán)，如果用戶獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的周期帶寬授權(quán)，則通過授權(quán)管理子頭攜帶帶寬請求。對于512字節(jié)以內(nèi)的帶寬請求直接設(shè)置授權(quán)管理子頭的捎帶請求字段，而大于512字節(jié)的帶寬請求，除了通過授權(quán)管理子頭捎帶512字節(jié)的帶寬請求外，還設(shè)置授權(quán)管理子頭的輪詢標(biāo)志位，通知基站該用戶需要帶寬輪詢。(5)如果用戶當(dāng)前沒有獲得上行周期主動授權(quán)業(yè)務(wù)的帶寬，則判斷用戶當(dāng)前是否具有上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)(如實時視頻回傳業(yè)務(wù))和判斷上行實時業(yè)務(wù)是否使用授權(quán)管理子頭攜帶自身的帶寬請求。如果用戶獲得上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)且上行實時業(yè)務(wù)自身不需要使用授權(quán)管理子頭捎帶帶寬請求，則通過上行實時業(yè)務(wù)的授權(quán)管理子頭攜帶用戶的帶寬請求。(6)如果用戶沒獲得上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)，或者用戶雖然獲得上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)但上行實時業(yè)務(wù)自身需要使用授權(quán)管理子頭捎帶帶寬請求，則判斷用戶是否獲得上行非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)。如果用戶獲得上行非實時數(shù)據(jù)帶寬授權(quán)，則使用授權(quán)管理子頭捎帶帶寬請求，否則進(jìn)行競爭部分。(7)在進(jìn)入競爭部分時，首先判斷用戶當(dāng)前是否處于碰撞等待過程中。如果用戶處于碰撞等待過程中，將需要等待的幀數(shù)遞減，當(dāng)需要等待的幀數(shù)為0時退出碰撞等待過程。(8)如果用戶當(dāng)前不處于碰撞等待過程中，則通過截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法，發(fā)送競爭帶寬請求。(9)發(fā)送競爭帶寬請求后用戶在下一幀查看是否獲得上行帶寬授權(quán)，如果獲得帶6寬授權(quán)，則帶寬請求成功發(fā)送，否則競爭帶寬請求發(fā)送了碰撞。(10)當(dāng)競爭帶寬請求發(fā)送碰撞時，判斷網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前是否運(yùn)行于高負(fù)荷狀態(tài)。如果當(dāng)前不是運(yùn)行在高負(fù)荷狀態(tài)，則運(yùn)行傳統(tǒng)的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避算法進(jìn)行帶寬請求的發(fā)送，否則用戶進(jìn)行進(jìn)行碰撞等待過程。(11)在進(jìn)行碰撞等待過程時，用戶計算需要等待的幀數(shù)，在碰撞等待過程中，用戶不發(fā)送競爭帶寬請求，碰撞等待過程結(jié)束后用戶恢復(fù)截斷二進(jìn)制指數(shù)退避過程去發(fā)送競爭帶寬請求。本發(fā)明包含兩部分非競爭部分和競爭部分。本發(fā)明的有益效果包括非競爭部分充分利用帶寬竊取和捎帶帶寬請求的方式，使得帶寬請求能夠盡量通過無競爭的方式發(fā)送，減少了競爭帶寬請求負(fù)荷。競爭部分通過碰撞等待方法，降低了帶寬請求碰撞概率和帶寬請求丟棄概率，提高了帶寬請求利用率，從而提高競爭帶寬請求吞吐。實驗證明在高用戶接入負(fù)荷下(競爭機(jī)會數(shù)^。=8，競爭用戶數(shù)n=400)，采用本發(fā)明提供的方法，競爭帶寬請求丟棄概率達(dá)到10—3的低水平，帶寬請求發(fā)送機(jī)會利用率穩(wěn)定維持在較高的0.36附近；而傳統(tǒng)的二進(jìn)制指數(shù)退避算法帶寬請求丟棄概率為0.9，帶寬請求發(fā)送機(jī)會利用率為0.05，從而可證實本方案能大大提高在高競爭用戶負(fù)荷下帶寬請求的性能。圖1是本發(fā)明提供的基于碰撞等待的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方案；圖2是本發(fā)明提供的3種業(yè)務(wù)的MAC層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的授權(quán)管理子頭；圖3是增加碰撞等待算法的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法與傳統(tǒng)的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法的帶寬請求機(jī)會利用率效果對比圖；圖4是增加碰撞等待算法的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法與傳統(tǒng)的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法的帶寬請求平均延遲效果對比圖；圖5是增加碰撞等待算法的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法與傳統(tǒng)的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法的帶寬請求丟棄概率效果對比圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明如附圖1所示基于碰撞等待的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方案，包括如下步驟(1)基站根據(jù)帶寬調(diào)度器的結(jié)果，得到當(dāng)前幀可能參與競爭的用戶數(shù)n以及當(dāng)前幀競爭請求機(jī)會數(shù)Nt。，取競爭退避窗口初始值W為當(dāng)前幀競爭請求機(jī)會數(shù)Nt。，競爭退避窗口最大值為Nt。2m，帶寬請求最大重傳次數(shù)為m'，然后通過廣播方式通知給各個用戶。(2)用戶在每幀開始的下行廣播部分接收基站廣播的當(dāng)前幀可能參與競爭的用戶數(shù)n、當(dāng)前幀競爭請求機(jī)會數(shù)Nt。、競爭退避窗口初始值W、競爭退避窗口最大值參數(shù)m以及競爭請求最大傳送次數(shù)m'。需要發(fā)送上行非實時數(shù)據(jù)帶寬請求的用戶收集到其緩沖中的數(shù)據(jù)量，得到需要申請的帶寬請求大小，從而進(jìn)行帶寬請求的發(fā)送過程，包含非競爭部分和競爭部分，分別對應(yīng)步驟(3)至(6)以及步驟(7)至(11)。(3)查看用戶是否獲得帶寬請求輪詢機(jī)會。帶寬請求輪詢機(jī)會是基站周期性分配給具有上行實時業(yè)務(wù)的用戶進(jìn)行帶寬請求的發(fā)送。如果用戶獲得帶寬請求輪詢機(jī)會且目前上行實時業(yè)務(wù)暫不需要申請新的上行實時業(yè)務(wù)帶寬，則用戶可以使用該帶寬輪詢機(jī)會發(fā)送上行非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求，此即為帶寬竊取。(4)如果用戶沒有獲得帶寬輪詢機(jī)會，則用戶查看是否獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的周期帶寬授權(quán)。如果用戶獲得周期帶寬授權(quán)，則通過主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的授權(quán)管理子頭中9比特長的PiggybackRequset字段攜帶512字節(jié)以內(nèi)的帶寬請求，如果帶寬請求大小超過512字節(jié)，則還需設(shè)置授權(quán)管理子頭中的PM比特通知基站該用戶需要帶寬輪詢。當(dāng)基站收到通知后，會在下一幀給用戶帶寬請求輪詢機(jī)會發(fā)送帶寬請求。對于主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)、實時業(yè)務(wù)和非實時業(yè)務(wù)的MACPDU的授權(quán)管理子頭如圖2所示。(5)如果用戶沒有獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的周期帶寬授權(quán)，則查看用戶是否獲得上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)和上行實時業(yè)務(wù)自身是否需要使用捎帶帶寬請求進(jìn)行捎帶。如果用戶獲得上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)且上行實時業(yè)務(wù)自身不需要進(jìn)行捎帶帶寬請求，則設(shè)置上行實時業(yè)務(wù)的授權(quán)管理子頭中的CI比特為O，通過授權(quán)管理子頭的PiggybackRequset字段捎帶非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求。而CI比特為1則表示攜帶的帶寬請求為實時業(yè)務(wù)自身的帶寬請求。(6)如果用戶沒有獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)，也沒有獲得上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)，則查看用戶是否獲得上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)。如果用戶獲得上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)，則通過數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)授權(quán)管理子頭的PiggybackRequset字段捎帶用戶的帶寬請求，否則進(jìn)行競爭部分。(7)在進(jìn)入競爭部分時，首先判斷用戶當(dāng)前是否處于碰撞等待過程中。如果用戶處于碰撞等待過程中，將需要等待的幀數(shù)遞減，當(dāng)需要等待的幀數(shù)為0時退出碰撞等待過程。(8)如果用戶當(dāng)前不處于碰撞等待過程中，則通過截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方法，發(fā)送競爭帶寬請求。用戶從其當(dāng)前的競爭窗口中隨機(jī)選擇一個退避值，如果帶寬請求為首次發(fā)送，當(dāng)前競爭窗口等于競爭退避窗口初始值W。每經(jīng)過一個競爭請求發(fā)送機(jī)會則退避值減小l，在退避值減小為O的下一個競爭請求發(fā)送機(jī)會，發(fā)送該競爭帶寬請求。然后競爭窗口的值增大一倍，如果競爭窗口大于競爭窗口最大值2mW，則設(shè)置其為競爭窗口最大值。如果帶寬請求發(fā)送次數(shù)超過最大重試次數(shù)m'，則放棄發(fā)送該帶寬請求。(9)在發(fā)送競爭帶寬請求后的下一幀，用戶查看是否獲從基站獲得上行帶寬授權(quán)。如果用戶獲得上行帶寬授權(quán)，則競爭帶寬請求成功發(fā)送。(10)如果用戶沒有獲得上行帶寬授權(quán)，則競爭帶寬請求發(fā)送了碰撞，用戶需判斷網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前是否處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。將參數(shù)m、m'和當(dāng)前可能競爭用戶數(shù)n代入下式，求得最優(yōu)退避窗口初始值W。pt:丄=_2(l-2pc)(l-;T')_"—『。P,(l-/ai-(2pc)m+')+(l-;C)(l-2Pc)+2m》cm'+1^,(l-2pc)(l-/Cm')尺=1-(1-1/")"—'如果競爭機(jī)會數(shù)Nt。大于或等于W。pt，則網(wǎng)絡(luò)不處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，繼續(xù)以傳統(tǒng)的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避方式發(fā)送帶寬請求；否則網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，需要進(jìn)入碰撞等待過程。8(11)在碰撞等待過程中，用戶不發(fā)送競爭帶寬請求，等待的幀數(shù)利用當(dāng)前幀基站廣播的參數(shù)以及帶寬請求經(jīng)歷的碰撞次數(shù)計算得到。當(dāng)碰撞等待過程結(jié)束后，用戶才進(jìn)行競爭帶寬請求的發(fā)送。假定T為碰撞等待幀數(shù)，k為碰撞等待因子，t為帶寬請求當(dāng)前已經(jīng)經(jīng)歷的碰撞次數(shù)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>圖3，4和5分別為本發(fā)明提議的增加碰撞等待的截斷二進(jìn)制退避算法與傳統(tǒng)的截斷二進(jìn)制指數(shù)退避算法在相同條件下帶寬請求機(jī)會利用率、帶寬請求平均延遲和帶寬請求丟棄概率情況的對比。具體的實驗條件是假定無線鏈路為系統(tǒng)的瓶頸，即用戶一直將會有帶寬請求發(fā)送，考察系統(tǒng)在飽和狀態(tài)下的帶寬請求性能。所有的用戶都只運(yùn)行一個上行非實時業(yè)務(wù)，實驗開始前所有的用戶均沒有獲得上行帶寬授權(quán)，用戶必須通過競爭方式發(fā)送帶寬請求。為了模擬帶寬請求方案的性能下限，限定當(dāng)用戶成功發(fā)送競爭帶寬請求而獲得上行帶寬授權(quán)后，只在獲得上行帶寬授權(quán)的當(dāng)前幀中通過捎帶帶寬請求的方式發(fā)送帶寬請求，而后續(xù)到達(dá)的帶寬請求必須通過競爭方式發(fā)送，直到下一次成功發(fā)送帶寬請求。圖3表明了使用本發(fā)明提供的方法能夠在低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和高網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷下同時達(dá)到較高的帶寬請求利用率。圖5表明了使用本發(fā)明提供的方法在高網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷情況下，用戶的帶寬請求丟棄概率能夠保持在10—3的低水平上，以增加的平均帶寬請求延遲為代價。圖4表明了高網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷下的用戶帶寬請求延遲的下限，相應(yīng)于所有的用戶帶寬請求到達(dá)間隔均超過幀周期的情況。實際系統(tǒng)中當(dāng)一部分的帶寬請求到達(dá)間隔為幀周期時，這部分帶寬請求能夠通過連續(xù)地捎帶帶寬請求發(fā)送，因此實際的平均帶寬請求延遲將會降低。最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。權(quán)利要求一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，該方法采用基于競爭的帶寬請求發(fā)送方式，在競爭帶寬請求方式下引入碰撞等待幀，具體包含如下步驟11)基站在每幀中廣播包含當(dāng)前幀可能發(fā)送競爭帶寬請求用戶數(shù)及當(dāng)前幀競爭請求發(fā)送機(jī)會數(shù)，當(dāng)前幀競爭請求機(jī)會數(shù)，競爭退避窗口最大值，帶寬請求最大重傳次數(shù)；12)在每個幀開始用戶接收基站廣播獲得包含當(dāng)前幀可能發(fā)送競爭帶寬請求用戶數(shù)、當(dāng)前幀競爭請求發(fā)送機(jī)會數(shù)或基站反饋的上行帶寬授權(quán)；13)首先判斷用戶當(dāng)前是否處于碰撞等待，用戶以截斷二進(jìn)制方式發(fā)生帶寬請求，在發(fā)送帶寬請求的下一幀收到基站發(fā)送帶寬授權(quán)，則競爭帶寬請求成功發(fā)送，否則競爭帶寬請求發(fā)生碰撞，進(jìn)入下一步；14)用戶根據(jù)基站廣播參數(shù)，判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的用戶負(fù)荷，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于低負(fù)荷時，用戶進(jìn)入截斷二進(jìn)制指數(shù)退避碰撞解決過程；否則用戶凍結(jié)當(dāng)前截斷二進(jìn)制指數(shù)退避過程，進(jìn)行碰撞等待過程；15)在碰撞等待過程中，碰撞等待幀不為0時，用戶不發(fā)送競爭帶寬請求；否則恢復(fù)截斷二進(jìn)制指數(shù)退避過程；所述的碰撞等待幀的幀數(shù)由下式計算得到T＝kt；<mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><mi>nl</mi><mi>n</mi><mfrac><msub><mi>N</mi><mi>to</mi></msub><mrow><msub><mi>N</mi><mi>to</mi></msub><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>-</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>if</mi></mtd><mtd><msub><mi>N</mi><mi>to</mi></msub><mo>&le;</mo><mfrac><msup><mi>e</mi><mrow><mn>1</mn><mo>/</mo><mi>n</mi></mrow></msup><mrow><msup><mi>e</mi><mrow><mn>1</mn><mo>/</mo><mi>n</mi></mrow></msup><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn><mo>,</mo></mtd><mtd><mi>otherwise</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>其中，T為碰撞等待幀數(shù)，k為碰撞等待因子，t為帶寬請求當(dāng)前已經(jīng)經(jīng)歷的碰撞次數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，該方法中主動授權(quán)類業(yè)務(wù)優(yōu)先級最高，實時類業(yè)務(wù)優(yōu)先級次之，而非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為最低優(yōu)先級；所有非實時的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有相同的優(yōu)先級，用戶所有的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求由一個總帶寬請求進(jìn)行發(fā)送，針對非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用基于非競爭和競爭的帶寬請求發(fā)送方式；所述的非競爭的帶寬請求發(fā)送包含步驟如下21)首先上行非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求用戶查看是否獲得帶寬請求輪詢機(jī)會，如果獲得帶寬請求輪詢機(jī)會且目前上行實時業(yè)務(wù)暫不需要申請新的上行實時業(yè)務(wù)帶寬時，則用戶使用帶寬請求輪詢機(jī)會發(fā)送帶寬請求信息，及帶寬竊取發(fā)送方式，否者轉(zhuǎn)入下一步；22)判斷用戶當(dāng)前是否獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的周期帶寬授權(quán)，如果用戶獲得上行主動帶寬授權(quán)業(yè)務(wù)的周期帶寬授權(quán)，則通過授權(quán)管理子頭攜帶帶寬請求，否則轉(zhuǎn)入下一止少；23)用戶判斷確認(rèn)有上行實時業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)并且該實時業(yè)務(wù)不使用授權(quán)管理子頭攜帶自身的帶寬請求時，則通過上行實時業(yè)務(wù)的授權(quán)管理子頭攜帶用戶的帶寬請求，否則轉(zhuǎn)入下一步；24)判斷用戶是否獲得上行非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬授權(quán)，如果用戶獲得上行非實時數(shù)據(jù)帶寬授權(quán)，則使用授權(quán)管理子頭捎帶帶寬請求。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，首先采用非競爭的帶寬請求發(fā)送方式，如果不能接入時，則再采用競爭帶寬請求方式。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，當(dāng)非實時分組數(shù)據(jù)用戶的帶寬請求處于碰撞等待狀態(tài)時，可同時進(jìn)行基于非競爭的帶寬請求方式進(jìn)行帶寬請求。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，當(dāng)步驟23)所述的上行實時業(yè)務(wù)的授權(quán)管理子頭中的CI為0時，表示授權(quán)管理子頭的PiggybackRequset字段捎帶的為非實時數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬請求。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，其特征在于，所述的非實時帶寬請求的用戶在步驟15)所述的碰撞等待過程中可以應(yīng)用基于帶寬竊取或捎帶帶寬請求方式發(fā)送帶寬請求。全文摘要本發(fā)明公開了一種上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶寬請求方法，競爭部分包含如下步驟用戶以截斷二進(jìn)制方式發(fā)生帶寬請求，在發(fā)送帶寬請求的下一幀收到基站發(fā)送帶寬授權(quán)，則競爭帶寬請求成功發(fā)送，否則競爭帶寬請求發(fā)生碰撞；用戶根據(jù)基站廣播參數(shù)，判斷當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的用戶負(fù)荷，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于低負(fù)荷時進(jìn)入截斷二進(jìn)制指數(shù)退避碰撞解決過程；否則用戶凍結(jié)當(dāng)前截斷二進(jìn)制指數(shù)退避過程，進(jìn)行碰撞等待過程；在碰撞等待幀不為0時，用戶不發(fā)送競爭帶寬請求；否則恢復(fù)截斷二進(jìn)制指數(shù)退避過程；非競爭部分依次判斷是否能以帶寬竊取方式，捎帶請求發(fā)送帶寬請求，如果不能夠通過帶寬竊取或捎帶請求方式發(fā)送帶寬請求則進(jìn)入競爭部分。文檔編號H04W72/04GK101730242SQ20091023741公開日2010年6月9日申請日期2009年11月6日優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日發(fā)明者倪宏,劉馬飛,孫鵬,曾學(xué)文,王勁林申請人:中國科學(xué)院聲學(xué)研究所