專利名稱：一種基于無線網(wǎng)絡(luò)中混合業(yè)務(wù)的公平調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及移動通信和最優(yōu)化理論。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，當前的無線通信系統(tǒng)同時面臨著用戶數(shù)量迅速增加和用戶對各種多媒體服務(wù)要求不斷提高這兩項重要挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須在不斷提高系統(tǒng)容量的基礎(chǔ)上，保證不同用戶獲得滿意的服務(wù)質(zhì)量(Quality ofbervice, QoS)。無線網(wǎng)絡(luò)中混合業(yè)務(wù)的類型包括硬服務(wù)質(zhì)量業(yè)務(wù)(Hard Quality of Serivce)、盡力而為(Best Effort)業(yè)務(wù)和軟服務(wù)質(zhì)量(Soft Quality of Serivce)業(yè)務(wù)。效用值是ー種表征用戶對其所請求業(yè)務(wù)的滿意程度的量化數(shù)值。效用值與接收端用戶的傳輸速率，或分配得到的帶寬相關(guān)，現(xiàn)有混合業(yè)務(wù)的調(diào)度參考模型如圖I所示。不同類型的業(yè)務(wù)的效用值與傳輸速率或帶寬具有不同的關(guān)聯(lián)形式，相同種類的業(yè)務(wù)也可能具有不同的效用參數(shù)。相比于傳輸速率和系統(tǒng)吞吐量，效用值更能夠反映業(yè)務(wù)的特征和接收端的對該業(yè)務(wù)的滿意程度。此外，ー些實時業(yè)務(wù)或半實時業(yè)務(wù)，如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語音(VOP)業(yè)務(wù)、視頻流業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電視(IPTV)業(yè)務(wù)等對時延和傳輸速率等QoS指標要求較高，因此在信道條件較差時，可能分配到的資源無法滿足其QoS要求而產(chǎn)生分配中斷。到目前為止，人們對有線網(wǎng)絡(luò)的分組調(diào)度問題的研究已漸進成熟。由于有線鏈路具有傳輸帶寬恒定的特性，基于有線網(wǎng)絡(luò)的分組調(diào)度算法能夠在任意短的時間內(nèi)為所有業(yè)務(wù)流提供明確的吞吐量和時延保證，從而使有線網(wǎng)絡(luò)用戶能夠獲得很好的QoS。然而，我們很難將針對有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的業(yè)務(wù)調(diào)度機制直接移植到無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當中，這是因為無線網(wǎng)絡(luò)本身較之有線網(wǎng)絡(luò)具有很多特殊性，因此，為提高無線網(wǎng)絡(luò)的資源利用率，需設(shè)計高效的混合業(yè)務(wù)調(diào)度方法，典型的業(yè)務(wù)調(diào)度模型如圖I所示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是解決無線網(wǎng)絡(luò)中的混合業(yè)務(wù)無法實現(xiàn)公平傳輸問題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供ー種基于無線網(wǎng)絡(luò)中混合業(yè)務(wù)的公平調(diào)度方法，其特征在于
A、對無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路進行統(tǒng)ー調(diào)度；
B、建立無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源管理機制；
C、建立無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)帶寬請求機制；
D、計算無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效帶寬。所述步驟A中，通過在無線網(wǎng)絡(luò)中的接入點設(shè)置虛擬數(shù)據(jù)包，使用單個統(tǒng)ー的調(diào)度器對虛擬數(shù)據(jù)包進行調(diào)度，當對虛擬數(shù)據(jù)包進行調(diào)度吋，AP點通過產(chǎn)生相應(yīng)的序列發(fā)出輪詢指令，為上行鏈路的數(shù)據(jù)包爭取傳輸機會，總的流程如圖2所示。其中上行鏈路中產(chǎn)生的虛擬數(shù)據(jù)包通過特定的上行業(yè)務(wù)流模式獲得，下行鏈路中產(chǎn)生的虛擬數(shù)據(jù)包通過使用圖3中的內(nèi)部調(diào)度器對下行鏈路中的實際數(shù)據(jù)包進行分類和排列獲得，實際數(shù)據(jù)包和虛擬數(shù)據(jù)包通過內(nèi)部調(diào)度器區(qū)分獲得。實際的數(shù)據(jù)包在下行鏈路中被直接發(fā)送，而在上行鏈路中的虛擬數(shù)據(jù)包通過輪詢信息和分配相應(yīng)的TXOP信息被發(fā)送。所述步驟B中，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源管理機制的子步驟為a.選擇高優(yōu)先級用戶的隊列分組進入調(diào)度緩沖區(qū)，參與當前資源分配周期內(nèi)的信道分配山.進行業(yè)務(wù)測量信息獲取用于估計帶寬需求，用于重配置網(wǎng)絡(luò)資源和設(shè)置滿足業(yè)務(wù)要求的路由機制，并且為保證業(yè)務(wù)的QoS，需對混合業(yè)務(wù)中每ー業(yè)務(wù)的QOS進行監(jiān)測，并對相應(yīng)的帶寬需求進行分配，相應(yīng)的業(yè)務(wù)調(diào)度模型如圖4所示。所述步驟C中，令業(yè)務(wù)流為ON-OFF模型，則相應(yīng)的子步驟為a.計算隊列長度，在存在業(yè)務(wù)到達情況下的隊列長度為
權(quán)利要求
1.一種基于無線網(wǎng)絡(luò)中混合業(yè)務(wù)的公平調(diào)度方法，解決無線網(wǎng)絡(luò)中的混合業(yè)務(wù)無法實現(xiàn)公平傳輸問題，包括如下步驟 A、對無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路進行統(tǒng)一調(diào)度； B、建立無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源管理機制； C、建立無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)帶寬請求機制； D、計算無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效帶寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，對于所述步驟A其特征在于通過在無線網(wǎng)絡(luò)中的接入點設(shè)置虛擬數(shù)據(jù)包，使用單個統(tǒng)一的調(diào)度器對虛擬數(shù)據(jù)包進行調(diào)度，當對虛擬數(shù)據(jù)包進行調(diào)度時，接入點(AP)通過產(chǎn)生相應(yīng)的序列發(fā)出輪詢指令，為上行鏈路的數(shù)據(jù)包爭取傳輸機會，其中上行鏈路中產(chǎn)生的虛擬數(shù)據(jù)包通過特定的上行業(yè)務(wù)流模式獲得，下行鏈路中產(chǎn)生的虛擬數(shù)據(jù)包通過使用內(nèi)部調(diào)度器對下行鏈路中的實際數(shù)據(jù)包進行分類和排列獲得，實際數(shù)據(jù)包和虛擬數(shù)據(jù)包通過內(nèi)部調(diào)度器區(qū)分獲得，實際的數(shù)據(jù)包在下行鏈路中被直接發(fā)送，而在上行鏈路中的虛擬數(shù)據(jù)包通過輪詢信息和分配相應(yīng)的TXOP信息被發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，對于所述步驟B其特征在于無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源管理機制的子步驟為a.選擇高優(yōu)先級用戶的隊列分組進入調(diào)度緩沖區(qū)，參與當前資源分配周期內(nèi)的信道分配；b.進行業(yè)務(wù)測量信息獲取用于估計帶寬需求，用于重配置網(wǎng)絡(luò)資源和設(shè)置滿足業(yè)務(wù)要求的路由機制，并且為保證業(yè)務(wù)的QoS，需對混合業(yè)務(wù)中每一業(yè)務(wù)的QOS進行監(jiān)測，并對相應(yīng)的帶寬需求進行分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，對于所述步驟C其特征在于令業(yè)務(wù)流為ON-OFF模型，則子步驟為a.計算隊列長度，在存在業(yè)務(wù)到達情況下的隊列長度為
5.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，對于所述步驟D其特征在于使用規(guī)則 進行等價帶寬的計算，其中為與緩存大小相關(guān)的空間參數(shù)，為時間
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于無線網(wǎng)絡(luò)中混合業(yè)務(wù)的公平調(diào)度方法，通過對無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的上行鏈路和下行鏈路進行統(tǒng)一調(diào)度、建立無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源管理機制、建立無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)帶寬請求機制、計算無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效帶寬等步驟，實現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)中混合業(yè)務(wù)的高效傳輸。
文檔編號H04W72/04GK102769914SQ20121013074
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月29日
發(fā)明者黃東, 黃林果 申請人:黃林果