專利名稱：一種wimax系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層的無線資源調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于高速城域微波接入技術(shù)(WIMAX)中數(shù)據(jù)鏈路層的無線資源調(diào)度方 法，更具體的涉及基站設(shè)備中數(shù)據(jù)鏈路層的調(diào)度器性能的優(yōu)化。
背景技術(shù)：
在高速城域微波接入技術(shù)(WIMAX)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)部分被分成無線接入網(wǎng)(RAN)和 核心網(wǎng)(CN)兩大部分，RAN主要由基站(Access Point)組成。空中接口是指在在WIMAX 的AP和終端UE之間的接口 。 WIMAX無線通信系統(tǒng)為我們提供了向用戶提供類型豐富的 高速多媒體業(yè)務(wù)的可能性，其中空中接口的數(shù)據(jù)傳輸速度是非常重要的因素之一。在 WIMAX基站的結(jié)構(gòu)里面，MAC(Media Access Control)層是主要的負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟糠郑?它采用以連接為單位的在AP和UE(User Equipment用戶終端或者稱為MSS)之間進(jìn)行業(yè) 務(wù)數(shù)據(jù)傳輸。
在WIMAX移動(dòng)通信系統(tǒng)中，BS和所有UE之間的公用連接包括初始測距連接和廣 播連接。基站和一個(gè)用戶站之間的專用連接又分為管理連接與數(shù)據(jù)連接。管理連接包括 基本連接、主管理連接和第二管理連接(可選)，用于BS和UE間管理消息的傳輸。數(shù) 據(jù)連接用于承載來自網(wǎng)絡(luò)或者UE的IP分組，根據(jù)不同的QoS要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了五種 基本類型的服務(wù)流UGS， rtPS， ErtPS， nrtPS，和BE.以及不同的QoS服務(wù)參數(shù)包 括Maximum Sustained Traffic Rate,最大延遲Maximum Latency,最大抖動(dòng)Tolerated Jitter,還有請(qǐng)求/傳輸?shù)牟煌呗?。為了保證連接的QoS，協(xié)議還規(guī)定了帶有HARQ功 能的連接。所謂混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求HARQ技術(shù)是自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求ARQ技術(shù)和前向糾錯(cuò)FEC 技術(shù)的結(jié)合。在這種方式下，發(fā)端發(fā)送的碼不僅能夠檢錯(cuò)，而且還具有一定的糾錯(cuò)能力。 收端譯碼器收到碼字后，首先進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)，如果在碼的糾錯(cuò)能力以內(nèi)，則自動(dòng)完成糾 錯(cuò)，如果錯(cuò)誤很多，超過了碼的糾錯(cuò)能力，但能檢測出來，則接收端通過反饋信道給發(fā) 送端發(fā)一個(gè)判決信號(hào)，要求發(fā)送端重發(fā)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包。這種差錯(cuò)控制技術(shù)在一定程度上 避免了需要復(fù)雜的譯碼設(shè)備和連貫性差的缺點(diǎn)，并能使整個(gè)通信系統(tǒng)的誤碼率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于高速城域微波接入技術(shù)(WIMAX)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層的無線資源調(diào)度方法，該方法根據(jù)HARQ的基本原理和無線信道特性，提出一個(gè)實(shí)用 高效的方法。
本發(fā)明提供的一種WIMAX系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層的無線資源調(diào)度方法.，包括步驟 (1)在預(yù)留給HARQ子幀的符號(hào)空間還沒有分配完成并且所有移動(dòng)終端MSS的數(shù)據(jù)還沒 有處理完成的條件下，轉(zhuǎn)到步驟(2)繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)剩余的符號(hào)數(shù)為零時(shí)轉(zhuǎn)到步驟(9) 繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)所有的MSS處理完畢后，循環(huán)結(jié)束分配完成；步驟(2)取出MSS的狀態(tài) 信息，包括本次需要調(diào)度的子信道包含的SUBBURST的長度；步驟(3)記錄本次的突發(fā) SUBBURST在下行子幀中的開始的坐標(biāo)，即在頻率方向的位移和符號(hào)方向的位移；步驟(4) 當(dāng)預(yù)留給HARQ子幀的符號(hào)空間還有空余并且本次MSS的數(shù)據(jù)還沒有分配完畢時(shí)，轉(zhuǎn)到 步驟(5)繼續(xù)執(zhí)行，否則轉(zhuǎn)到步驟(8)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(5)判斷當(dāng)前MSS的剩余數(shù) 據(jù)長度是否小于當(dāng)前列的剩余的空間長度，當(dāng)判斷小于時(shí)轉(zhuǎn)到步驟(6)，否則轉(zhuǎn)到步驟 (7)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(6)把當(dāng)前的SUBBURST數(shù)據(jù)全部放入本列之中，記錄下來最近 一次成功的分配的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)到步驟(8)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(7)把當(dāng)前的SUBBURST數(shù)據(jù) 分配到當(dāng)前列之中，從下一列的頂端重新開始分配，符號(hào)位移動(dòng)下一列；步驟(8)取 出下一個(gè)MSS準(zhǔn)備分配，轉(zhuǎn)到步驟(1);步驟(9)進(jìn)行回退處理，回退到最近一次成 功的分配，采用PADDING來填充剩余的空間，循環(huán)結(jié)束分配完成。其中PADDING是指 802.16系統(tǒng)中用來填充信道空間的一種無意義的數(shù)據(jù)。SUBBURST是指用在HARQ的 子信道當(dāng)中的一個(gè)突發(fā)(BURST)。列是指協(xié)議規(guī)定的帶有一定符號(hào)空間寬度的和若干頻 域長度用來分配HARQ數(shù)據(jù)的矩形空間。
本發(fā)明方法可以比較充分利用下行子幀中預(yù)留給HARQ數(shù)據(jù)的子幀的符號(hào)空間，得 到比較滿意的資源利用率。最后的剩余空間采用PADDING來填充，避免了空間的浪費(fèi)和 可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的傳輸。


圖1為802.16系統(tǒng)的基站中MAC層中的下行子幀分配的基本原理。
圖2為本發(fā)明的下行子幀當(dāng)中的子信道帶寬分配的工作流程圖。
圖3為802.16系統(tǒng)的AP的MAC層中的下行子幀帶寬分配的具體實(shí)例。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的技術(shù)原理。
WIMAX移動(dòng)通信系統(tǒng)中的AP (接入點(diǎn)Access Point,又可稱基站)和UE終端之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸在數(shù)據(jù)鏈路層(MAC層)進(jìn)行，對(duì)于這種傳輸?shù)目刂茖儆跓o線資源管理 的范疇。無線資源調(diào)度器是在MAC層的比較核心的算法,用以動(dòng)態(tài)的分配資源來保證數(shù) 據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托?。?02. 16系列協(xié)議當(dāng)中，如果我們的BS具有HARQ的功能。 在MAC層的無線資源調(diào)度的時(shí)候需要對(duì)于正常的數(shù)據(jù)連接和帶有HARQ的數(shù)據(jù)連接進(jìn)行 分別處理。在同一個(gè)下行的子幀(DL一SUBFRAME)當(dāng)中，需要同時(shí)調(diào)度生成兩個(gè)子幀。對(duì) 于一般的數(shù)據(jù)，因?yàn)槊總€(gè)UE使用的調(diào)制編碼方式和重復(fù)編碼指示是相同的，所以可以 將一個(gè)UE對(duì)應(yīng)的所有連接生成的PDU封裝在一個(gè)突發(fā)(Burst)中，交給物理層處理， 一個(gè)突發(fā)對(duì)應(yīng)OFDMA物理層的一個(gè)數(shù)據(jù)域(Data Region),即下行子幀中的占據(jù)若干 個(gè)子信道和若干個(gè)符號(hào)的矩形區(qū)域。對(duì)于帶有HARQ功能的UE，根據(jù)協(xié)議的規(guī)定，我 們可以在頻域優(yōu)先時(shí)域其次的原則的基礎(chǔ)上，將所有的UE的數(shù)據(jù)從上至下連續(xù)的分配， 形成條形的區(qū)域，見圖1所示。我們?cè)趫D1中采用不同的陰影部分表示每個(gè)帶有HARQ 功能的UE的連接所分配的帶寬。
在我們生成不同區(qū)域(帶有HARQ的subburst和普通的burst)的過程中，需要首先 按照數(shù)據(jù)量的大小將所有連接進(jìn)行降序的排序(比如進(jìn)行快速排序)，存儲(chǔ)在鏈表之中 然后再加以分配。在本發(fā)明中，我們把兩種不同的類型的連接上面的數(shù)據(jù)分別排列。首 先為帶有HARQ功能的subburst按照UE為單位進(jìn)行分配空間，生成一個(gè)下行子信道的 第一部分；然后把所有的正常的數(shù)據(jù)以UE為單位生成下行子信道的第二部分。
帶有HARQ功能的subburst的分配方法的流程圖請(qǐng)參考圖2，包括步驟(1)在預(yù) 留給HARQ子幀的符號(hào)空間還沒有分配完成并且所有移動(dòng)終端MSS的數(shù)據(jù)還沒有處理完 成的條件下，轉(zhuǎn)到步驟(2)繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)剩余的符號(hào)數(shù)為零時(shí)轉(zhuǎn)到步驟(9)繼續(xù)執(zhí)行， 當(dāng)所有的MSS處理完畢后，循環(huán)結(jié)束分配完成；步驟(2)取出MSS的狀態(tài)信息，包括 本次需要調(diào)度的子信道包含的SUBBURST的長度；步驟(3)記錄本次的突發(fā)SUBBURST 在下行子幀中的開始的坐標(biāo)，即在頻率方向的位移和符號(hào)方向的位移；步驟(4)當(dāng)預(yù) 留給HARQ子幀的符號(hào)空間還有空余并且本次MSS的數(shù)據(jù)還沒有分配完畢時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟 (5)繼續(xù)執(zhí)行，否則轉(zhuǎn)到步驟(8)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(5)判斷當(dāng)前MSS的剩余數(shù)據(jù)長 度是否小于當(dāng)前列的剩余的空間長度，當(dāng)判斷小于時(shí)轉(zhuǎn)到步驟(6)，否則轉(zhuǎn)到步驟(7) 繼續(xù)執(zhí)行步驟(6)把當(dāng)前的SUBBURST數(shù)據(jù)全部放入本列之中，記錄下來最近一次成 功的分配的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)到步驟(8)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(7)把當(dāng)前的SUBBURST數(shù)據(jù)分配到 當(dāng)前列之中，從下一列的頂端重新開始分配，符號(hào)位移動(dòng)下一列；步驟(8)取出下一 個(gè)MSS準(zhǔn)備分配，轉(zhuǎn)到步驟(1);步驟(9)進(jìn)行回退處理，回退到最近一次成功的分配，采用PADDING來填充剩余的空間，循環(huán)結(jié)束分配完成。其中PADDING是指802.16 系統(tǒng)中用來填充信道空間的一種無意義的數(shù)據(jù)。SUBBURST是指用在HARQ的子信道 當(dāng)中的一個(gè)突發(fā)(BURST)。列是指協(xié)議規(guī)定的帶有一定符號(hào)空間寬度的和若干頻域長度 用來分配HARQ數(shù)據(jù)的矩形空間。
圖3可以作為這種適用于OFDMA技術(shù)的SUBBURST分配方法的一個(gè)具體分配的結(jié)果。 我們依次從已經(jīng)按照數(shù)據(jù)量降序排好的隊(duì)列中取出各個(gè)subburst,按照前面描述的步驟 來在下行的子幀空間內(nèi)為他們分配資源。由于SUBURST-1的長度超出了當(dāng)前列的長度， 我們將它截?cái)?，部分的分配到?dāng)前列中，然后轉(zhuǎn)移到下一列繼續(xù)為它分配空間，直到全 部分配完成或者符號(hào)空間全部使用完畢。在圖3的情況下，從SUBURST-1到SUBBURST-15 都能夠成功的分配。由于SUBBURST-16 (即數(shù)據(jù)長度僅僅小于SUBBURST-15的那個(gè)，圖 中未示出)所要求的空間大小超出了預(yù)留給HARQ子幀的符號(hào)空間的剩余部分，因此我 們放棄對(duì)它分配，回退到上次的成功的分配的情況，并且將所有剩余空間用PADDING填 充。
從圖3的結(jié)果可以看出，本發(fā)明方法可以比較充分利用下行子幀中預(yù)留給HARQ數(shù) 據(jù)的子幀的符號(hào)空間，得到比較滿意的資源利用率。最后的剩余空間采用PADDING來填 充，避免了空間的浪費(fèi)和可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的傳輸。
以上的實(shí)施方式所代表的思想僅僅適用于本發(fā)明的下行子幀的HARQ部分的分配方 法。依據(jù)本發(fā)明方法，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地發(fā)明，或通過其他方式予以 改進(jìn)，應(yīng)該知道凡不脫離本發(fā)明思想的任何改進(jìn)都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種WIMAX系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層的無線資源調(diào)度方法，其特征在于步驟(1)在預(yù)留給HARQ子幀的符號(hào)空間還沒有分配完成并且所有移動(dòng)終端MSS的數(shù)據(jù)還沒有處理完成的條件下，轉(zhuǎn)到步驟(2)繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)剩余的符號(hào)數(shù)為零時(shí)轉(zhuǎn)到步驟(9)繼續(xù)執(zhí)行，當(dāng)所有的MSS處理完畢后，循環(huán)結(jié)束分配完成；步驟(2)取出MSS的狀態(tài)信息，包括本次需要調(diào)度的子信道包含的SUBBURST的長度；步驟(3)記錄本次的突發(fā)SUBBURST在下行子幀中的開始的坐標(biāo)，即在頻率方向的位移和符號(hào)方向的位移；步驟(4)當(dāng)預(yù)留給HARQ子幀的符號(hào)空間還有空余并且本次MSS的數(shù)據(jù)還沒有分配完畢時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟(5)繼續(xù)執(zhí)行，否則轉(zhuǎn)到步驟(8)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(5)判斷當(dāng)前MSS的剩余數(shù)據(jù)長度是否小于當(dāng)前列的剩余的空間長度，當(dāng)判斷小于時(shí)轉(zhuǎn)到步驟(6)，否則轉(zhuǎn)到步驟(7)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(6)把當(dāng)前的SUBBURST數(shù)據(jù)全部放入本列之中，記錄下來最近一次成功的分配的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)到步驟(8)繼續(xù)執(zhí)行；步驟(7)把當(dāng)前的SUBBURST數(shù)據(jù)分配到當(dāng)前列之中，從下一列的頂端重新開始分配，符號(hào)位移動(dòng)下一列；步驟(8)取出下一個(gè)MSS準(zhǔn)備分配，轉(zhuǎn)到步驟(1)；步驟(9)進(jìn)行回退處理，回退到最近一次成功的分配，采用PADDING來填充剩余的空間，循環(huán)結(jié)束分配完成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中PADDING是指系統(tǒng)中用來填充信道空間的 一種無意義的數(shù)據(jù)；SUBBURST是指用在HARQ的子信道當(dāng)中的一個(gè)突發(fā)；列是指協(xié) 議規(guī)定的帶有一定符號(hào)空間寬度的和頻域長度用來分配HARQ數(shù)據(jù)的矩形空間。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種用于高速城域微波接入技術(shù)(WIMAX)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)鏈路層的無線資源調(diào)度方法，該方法根據(jù)HARQ的基本原理和無線信道特性，提出一個(gè)實(shí)用高效的方法。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101291334SQ20081011510
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者巍 高 申請(qǐng)人:北京北方烽火科技有限公司