CN101110687A - 一种宽带无线通信网络中多播连接分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及宽带无线通信技术领域，是一种宽带无线通信网络中多播连接分配的方法，主要步骤包括：在一个多播基站群中，中心服务器接收并存储自己下游基站所有的终端参数和频道参数，并以此信息为依据，按照资源最优配置原则动态为每个频道分配连接标识并反馈给基站，确保所有提供该频道服务的基站都能获得相同的连接标识，从而使得每个频道可以根据接收率、服务质量、分散程度等参数相应地获得专用连接或共享连接，接收率、服务等级、分散程度相对较高的频道使用专用连接，接收率、服务等级或分散程度相对较低的频道与其他频道共享同一连接，使得连接资源得到合理配置。

Description

一种宽带无线通信网络中多播连接分配方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，本发明涉及一种宽带无线通信网络中的多播连接分配方法。

背景技术

随着因特网的发展，出现了视频点播、电视会议、远程学习、计算机协同工作等新的业务，用传统的点对点通信方式不仅浪费大量的网络带宽，而且效率很低。一种有效的利用现有宽带的技术就是多播技术，多播是一种一点到多点、多点到多点的应用广泛的传输数据方式，即多个接收者可以同时接收一个源发送的相同信息。随着宽带无线接入技术的迅速发展，在宽带无线网络中将越来越多地应用多播业务。在IEEE802.16协议中，多播服务进行之前，需要通过动态服务流添加(DSA)过程固定地建立连接：终端向基站发送动态服务流添加请求(DSA-REQ)消息，基站收到此消息后可以分配连接标识给终端，也可以不分配而由网络控制管理系统(NCMS)分配。在802.16g协议中，NCMS由许多功能实体组成，这些功能实体被集中放置或分配到网络中，包括：服务流ID/连接ID管理、安全服务、数据存储、多播阶段管理、基站调度和联合分类、媒体独立切换功能、网络地址管理和网络管理等。基站发送控制服务流管理请求(C-SFM-REQ)消息给NCMS，如果基站没有分配连接标识给终端，NCMS将分配连接标识并发送控制服务流管理应答(C-SFM-RSP)消息给基站，基站收到C-SFM-RSP消息后，发送动态服务流添加应答(DSA-RSP)消息给终端，从而使终端和基站建立连接。

如上所述，在现有技术的固定连接分配中，基站通过应答机制为每个频道分配一个固定的连接，无论这个频道处于什么样的状态或者是否需要单独占用一条连接，该频道都将持续占用这条连接资源，这样使得一部分连接资源消耗在本不该消耗的地方，并且在大多数连接情况下不能有效利用连接资源，导致连接资源的浪费。另外，目前除了电视频道，如果其他诸如网络点播等各式各样的频道的数量有明显增加，还可能导致可供使用的连接数量小于多播基站群中需求的频道总数，使得连接资源紧缺。

发明内容

为克服现有技术中固定连接分配所造成的资源浪费和资源紧缺的缺陷，本发明提出了一种宽带无线通信网络中的多播连接分配方法。

一种宽带无线通信网络中的多播连接分配方法，包括以下步骤：

步骤10)、在一个多播基站群中，终端向基站发送连接建立/连接取消请求消息，基站接收后，向中心服务器发出请求；

步骤20)、中心服务器接收并存储自己下游基站所有的终端参数和频道参数，并根据所述参数进行统计，集中、动态地为每个频道分配连接标识或者动态地改变连接标识状态并反馈给基站；

步骤30)、如果在步骤10)中终端欲接收频道已被请求过，则基站在向中心服务器发出请求的同时发送应答消息给终端，如果所述频道未被请求，则中心服务器发送连接建立/取消应答消息到基站，基站将中心服务器分配给该频道的连接标识保存，并向终端发送此连接建立/取消应答消息。

其中所述多播基站群包括地理位置上彼此相邻、基站广播的频道内容相同或有限长时间内会相同的所有基站。

其中所述中心服务器可以对连接建立/连接取消请求进行处理和反馈，还可以执行认证、传送节目等相关多播功能。

在所述步骤20)中集中、动态地为每个频道分配连接标识是按照资源最优配置原则进行分配的。

所述步骤20)中还包括步骤：中心服务器接收到所管理的多播基站群中所有基站发送的消息，将这些消息按所包含的频道分类，并统计出接收率、频道的服务质量等级、分散程度等参数，并根据参数分别为每个频道分配固定连接标识、专用连接标识或共享连接标识。

所述步骤20)中还包括步骤：最初分配结束之后，中心服务器每收到一个连接标识消息，根据当前频道状态判断连接使用状况的变化，按照资源最优配置原则修改原频道的连接标识或者分配一个新的连接标识。

为每个频道分配固定连接标识、专用连接标识或共享连接标识，是指为长期处于稳定状态且接受率或者服务等级较高的频道分配固定连接标识；对于其他的，接收率不稳定，或服务质量要求比较低，或分散程度时常变化的频道，都需要根据一定的原则动态分配连接标识。可供动态分配的连接有两类，分别是专用连接和共享连接，为同一时间内处于接受率或者服务等级较高的频道分配专用连接标识；为接收率、服务质量等级、分散程度等参数数值低的频道分配共享连接标识。

在为所述频道分配共享连接标识时是将所述接收率、服务质量等级、分散程度等参数数值与预定的承载范围区间相比较，确定其加入的共享连接，并且为所述共享连接标识设定开放状态或者封闭状态。

通过本发明的应用，在一个多播基站群中，当所有基站与移动终端建立连接时，实现在同一频道上使用相同的连接标识的目标，并且使得一条连接上可以同时承载多个这样连接的频道，达到提高连接资源利用率、合理配置连接资源的目的；另外，中心服务器为常用频道分配固定的连接标识，使得复杂度没有明显升高，系统便于实现和扩展。

附图说明

图1为多播基站群的划分示意图；

图2为网络架构示意图；

图3为终端、基站、中心服务器间消息流程图；

图4为基站处理流程示意图；

图5为中心服务器处理流程示意图。

具体实施方式

在IEEE802.16e协议中，定义了组播广播业务资源区(MBS_ZONE)，协议规定：在不同的MBS_ZONE中，传输相同的多播广播信息使用的连接标识(CID)是不相同的；而在同一个MBS_ZONE中，参与连接的相同频道上的所有基站和终端使用相同的CID，使得移动终端在MBS_ZONE内的各个基站之间切换时，如果所使用的频道不改变，则不需要改变CID或重建连接。

借鉴MBS_ZONE的定义，本发明将所有基站划分为若干个多播基站群。

当几个基站满足以下两个条件时：

条件一：地理位置上彼此相邻；

条件二：广播的频道内容相同，或有限长时间内会相同。

选择下述两个方法其中之一，形成一个多播基站群：

方法1、满足条件一之后，匹配条件二来形成多播基站群

如图1所示，取任意基站A，找出{基站B，基站C，基站D......}，使得{基站B，基站C，基站D......}中的每个基站与基站A的距离相同，并且所有基站都是与基站A距离最小的基站，从{基站B，基站C，基站D......}中寻找与基站A广播的频道内容有交集、或是在有限时间内会产生交集的基站，将基站A与该基站划分为一个多播基站群。例如，假设基站A目前广播的频道为{频道1，频道2，频道a......}，与其相邻的基站B目前广播的频道为{频道a，频道b，频道c......}，则{频道1，频道2，频道a......}与{频道a，频道b，频道c......}至少有一个相同时，即{基站A频道集合}与{基站B频道集合}的交集不为空时，才能将基站A与基站B划分为一个多播基站群，之后换基站B继续寻找，直到寻找完满足条件一的所有基站为止，将所寻找到的基站集合建立为一个多播基站群。

方法2、满足条件二之后，匹配条件一来形成多播基站群

例如{基站A，基站B，基站C......}满足条件二，即广播的频道内容已经相同，或有限长时间内会相同。这时需要将{基站A，基站B，基站C......}按照彼此相邻的原则划分成若干个多播基站群，从基站A开始，以基站A为圆心，半径逐渐扩展的圆来寻找与它相邻的，并且属于上述满足条件二的{基站A，基站B，基站C......}中的基站，如果在这个圆周上的一个或几个基站属于上述满足条件二的集合{基站A，基站B，基站C......}，则圆周上的基站可以与基站A划分入同一个群，再继续从基站B搜索。如果没有为基站A找到相邻的符合条件的基站，则将基站A暂时放置，从别的基站开始重新寻找，直到寻找完满足条件二的所有基站为止，所寻找到的基站集合建立为一个多播基站群。

在一个多播基站群中，所有基站下的相同频道可以同步调度，当所有基站与移动终端建立连接时，就可以在同一频道上使用相同的连接标识，使得移动终端在多播基站群中的各个基站之间切换时，若接收频道不变，则不需要重新建立连接。但是，多播基站群建立之后，如果不规定连接标识由谁分配，或是规定连接标识由基站分配，则因为用于分配标识的某个基站不知道其他基站为该频道分配的连接标识，无法实现当所有基站与移动终端建立连接时，在同一频道上使用相同的连接标识，从而使得所有基站广播同一个频道时，无法实现使用相同的连接CID。所以在多播基站群建立之后，必须建立一个类同于背景技术中提到的NCMS的、执行标识分配功能的中心服务器，管理同一个多播基站群中的所有基站，如图2网络结构中所示。

本发明中的中心服务器的主要功能包括：

(1)将核心网络中的多播数据传送到本服务器所管理的各个基站；

(2)存储同一多播基站群中所有基站的相关参数；

(3)集中地为每个频道分配连接标识，使得同一多播基站群中所有基站在广播相同频道时，使用的连接标识相同；

(4)在为每个频道分配连接标识时，采用动态分配的原则，最大限度地提高连接资源的利用率。

本发明利用连接建立过程，由中心服务器为多播基站群中每个频道分配连接标识，使终端和基站获取连接标识，建立连接。中心服务器一方面类似于802.16协议中的NCMS，对连接建立请求进行处理和反馈，另一方面可以执行认证、传送节目等相关多播功能。

本发明中由中心服务器集中地、动态地为每个频道统一分配连接标识，并通过连接建立应答消息将该连接标识反馈给多播基站群中所有提供该频道服务的基站，使得每个基站都知道该频道所用的连接标识，都使用中心服务器统一分配的相同的连接标识，实现在多播基站群中所有基站与移动终端建立连接时，在同一频道上使用相同的连接标识的目标，从而使得移动终端在多播基站群中的各个基站间的相同频道上切换时，不需要重新建立连接。这样，可以克服背景技术中提到的固定连接所造成的连接资源浪费、分配资源不足的问题，同时也克服了建立多播基站群后不能建立同一标识分配的难题，即基站为频道分配连接标识时，由于每个基站并不知道其他基站为某频道分配的连接，而独立为该频道分配一个不同于其他基站的连接，导致多播基站群中不同基站在同一频道上使用的连接不相同。

在集中为每个频道分配连接标识时，中心服务器根据多播基站群中所有基站提供服务的各个频道的状态，按照资源最优配置原则动态地为各个频道分配连接标识。分配时参考的各个频道的状态参量包括：

(1)接收率，多播基站群中接收某频道的终端总数与同一多播基站群中所有已注册的终端总数的比值为该频道的接收率；

(2)服务质量参数，例如最小传输率、时延等；

(3)分散程度，多播基站群中播放某频道内容的基站数量占同一多播基站群中所有基站的比例。

以上三个因素将分别决定连接标识的分配，决定的原则如下：

(1)接收率，除长期接收率较高的频道采用固定连接之外，其他频道根据当前接收率的高低动态分配连接，接收率高的频道为其分配一条专用连接，只允许一个频道占用该连接，接受率低的频道为其分配可以与其他低接受率频道共用的共享连接；

(2)服务质量，分为两方面处理，一方面，可以将服务质量相同的各个频道分配到一条共享连接上，另一方面，服务质量要求高的频道尽量占用专用连接，服务质量要求低的频道占用共享连接，并且，服务质量越高，占用的连接中可容纳的其他频道越少，服务质量越低，占用的连接中可容纳的其他频道越多；

(3)分散程度，分散程度数值越大，为该频道分配的共享连接可容纳的频道数量越少，分散程度数值接近1时，还可以为该频道分配专用连接。

三种因素决定连接分配的原则、效果不尽相同，可以考虑其中某一种或者综合考虑其中某两种，优选地是，将三种因素全部综合考虑，找到同时逼近三个原则最优状态的方法，分配连接。

在现有技术的固定连接分配中，基站为每个频道分配一个固定的连接，无论这个频道的接收率、服务质量、分散程度处于什么样的状态或者是否需要单独占用一条连接，该频道都将持续占用这条连接资源，这样一部分连接资源消耗在本不该消耗的地方，导致资源的浪费。目前，除了电视频道，如果其他诸如网络点播等各式各样的频道的数量明显增加，有可能会导致可供使用的连接数量小于多播基站群中需求的频道总数，使得连接资源紧缺。

为克服上述现有技术中的各种缺陷，本发明提出的方法的具体实现步骤与详细实现过程将结合附图进行说明。

多播基站群中的一个中心服务器和若干个基站都各自维护一张频道参数列表和一张终端参数列表。基站的频道参数列表包括本基站提供服务的所有频道的频道参数，该频道参数包括各个频道的名称、服务质量等级、中心服务器分配的连接标识以及本基站下接收该频道的终端数量，所述终端数量用计数器m表示。基站的终端参数列表包括本基站下面所有终端的终端参数，该终端参数包括各个终端的终端ID、以及本基站下所有终端数量，所述终端数量用计数器n表示。中心服务器的频道参数列表包括本中心服务器提供服务的所有频道的频道参数，该频道参数包括各个频道的名称、服务质量等级、分配的连接标识以及在多播基站群中所有提供该频道的基站下接收该频道的终端数量的总和，用计数器m0表示。中心服务器的终端参数列表包括多播基站群中所有基站下的所有终端的终端参数，该终端参数包括各个终端的终端ID，以及多播基站群中所有基站下面所有终端的数量，用计数器n0表示。

终端、基站、中心服务器的消息流程如图3所示。

终端向基站发送连接建立请求消息，该消息中包括终端ID、欲接收频道、服务质量等级等相关信息，欲接收频道可以用channel ID或多播用户组ID表示，所述连接请求消息的格式例如下表1所示，但其内容、顺序不限于表1。

表1

字段	意义
		Message type	消息类型
User ID	终端标识
		Channel ID	欲接收频道
QoS	服务质量等级
		tlv	保留字段

基站将该消息中的终端ID，存入终端参数列表，将终端参数列表中计数器n累加1，将欲接收频道存入频道参数列表，将频道参数列表中的计数器m累加1。如果m大于1，说明本基站下该频道过去已有终端请求过，且已从中心服务器处获取到连接标识，则基站直接将该频道的连接标识放入连接建立应答消息发送给终端，同时发送包括标志位flag＝0的连接统计消息给中心服务器。连接统计消息也包括原连接建立请求消息中所有内容以及一项发送该消息的基站ID以及一个标志位flag，flag＝0表明当前的连接统计消息是由终端的连接建立请求消息触发，flag＝1表明当前的连接统计消息是由终端的连接删除请求消息触发，这样使得中心服务器可以对该基站下终端参数和频道参数进行统计，根据该统计信息改变连接标识的状态。如果m为1，说明本基站下该频道第一次被请求，则需要向中心服务器请求连接标识，发送连接标识请求消息给中心服务器，连接标识请求消息包括原连接建立请求消息中所有内容，并且附加一项发送该消息的基站ID和请求连接标识的频道，这样中心服务器可以对该基站下终端参数和频道参数进行统计，根据该统计信息分配连接标识。

当终端不再接收某频道时，向基站发送连接取消请求消息，其中包含终端ID、欲接收频道、服务质量等级等与连接请求消息相同的信息，所述连接取消请求消息的格式例如下表2所示，但其内容、顺序不限于表2。

表2

字段	意义
		Message type	消息类型
User ID	终端标识
		Channel ID	欲接收频道
QoS	服务质量等级
		tlv	保留字段

基站将该消息中的终端ID，从终端参数列表中删除，将终端参数列表中计数器n减1。将频道参数列表中的该频道的终端计数器m减1，发送标志位flag＝1的连接统计消息给中心服务器，使得中心服务器可以对该基站下终端参数和频道参数进行统计，根据该统计信息改变连接标识的状态。

如图4所示，基站向中心服务器发送的连接标识请求消息包括原连接建立请求消息中所有内容，并且附加一项发送该消息的基站ID和请求连接标识的频道。所述消息的格式例如下表3所示，但其内容、顺序不限于表3。

基站向中心服务器发送的连接统计消息包含原连接建立请求消息中所有内容以及发送该消息的基站ID、标志位flag，flag＝0表明当前的连接统计消息是由终端的连接建立请求消息触发，flag＝1表明当前的连接统计消息是由终端的取消请求消息触发，所述消息的格式例如下表4所示，但其内容、顺序不限于表4。

表3

字段	意义
		Message type	消息类型
User ID	终端标识
		Channel ID	欲接收频道
QoS	服务质量等级
		Basestation ID	基站ID
tlv	保留字段

表4

字段	意义
		MesSage type	消息类型
User ID	终端标识
		Channel ID	欲接收频道
QoS	服务质量等级
		Base station ID	基站ID
Identification flag	连接统计标志位flag
		tlv	保留字段

中心服务器等待来自多播基站群中所有基站的连接标识请求消息/连接统计消息，当中心服务器接到基站发送的连接标识请求消息/连接统计消息时，首先检查连接统计消息的标志位，对于flag＝0的连接统计消息以及连接标识请求消息，将该消息中终端ID，存入终端参数列表，将终端参数列表中计数器n0累加1。将欲接收频道存入频道参数列表，将频道参数列表中计数器m0累加1，对于flag＝1的连接统计消息以及连接标识请求消息，将该消息中终端ID，从终端参数列表中删除，将终端参数列表中计数器n0减1，将频道参数列表中该频道的终端计数器m0减1。但是对于同一个频道，在中心服务器下n0和m0的变化幅度不同，这是因为n0是所有连接标识请求消息的数量总和，而m0是针对这一频道的连接标识请求消息的数量总和，因此n0的变化幅度总是比m0大。完成m0和n0的加减后，继续等待下一个连接标识请求消息/连接统计消息，重复执行上面的步骤。

中心服务器会接收到所管理的多播基站群中所有基站发送的连接标识请求消息/连接统计消息，当接收到消息时，中心服务器将这些消息按所包含的频道分类并对每个消息做如上处理，得到多播基站群中所有提供该频道的基站下接收该频道的终端数量的总和m0、多播基站群中所有基站下面所有终端的数量n0，以及各个频道的名称及服务质量等级。

中心服务器根据得到的来自基站的信息，统计出以下三个参数：第一，接收率，即m0/n0；第二，频道的服务质量等级，中心服务器已经接收并保存；第三，分散程度，即每个频道当前覆盖的基站数量，由服务器根据连接标识请求消息/连接统计消息中的基站ID统计出。中心服务器将根据这三个参数分配连接标识。

分配连接标识的原则可以分为两类，第一类是长期处于稳定状态且接收率或服务质量等级较高的频道，本发明中称这类频道为常用频道，并为常用频道分配预留的固定连接标识，不需要根据当前终端请求节目的情况改变而改变，并且一个连接标识只对应一个频道。因此，在分配连接标识时，首先判断该频道是否属于常用频道，如果是，则不执行后面的动态分配步骤，直接将预留的固定连接标识分配给该频道，并将连接标识放入连接标识应答消息发送给基站，如果该频道不是常用频道，则应用以下所述的原则。

第二类是频道接收率不稳定、时高时低，或服务质量要求比较低，实时性不强，可以承受一定程度的错误、重传或延迟，也有一些频道其分散程度时常变化，有时接收者都集中在多播基站群的一个或特定的基站内，有时接收者分散在多播基站群的各个基站下，这些频道都需要根据一定的原则动态分配连接标识。可供动态分配的连接分为两类，分别是专用连接和共享连接，专用连接即一条连接上只能承载一个频道，一旦某条连接被某频道使用，则不允许其他连接占用；共享连接即一条连接上可以同时承载多个具有相同服务质量等级的频道，某条连接即使已被某频道占用也还可以根据一定原则接收其他频道的加入，共同占用此连接。共享连接又可分为2频共享连接，3频共享连接，4频共享连接......n频共享连接，其中n表示该种共享连接上最多可以容纳的、具有相同服务质量等级的频道数量，例如2频共享连接表示该种共享连接上最多可以容纳2个具有相同服务质量等级的频道。连接标识中固定连接标识和专用连接标识不存在状态的改变，固定连接标识永远为一个固定频道服务，不允许任何其他频道加入，专用连接标识的状态为同一时间内只允许一个频道占用，不允许任何其他频道加入，直到该频道不再占用该连接，该连接才可以被其他频道占用。只有共享连接标识存在状态的改变，共享连接标识的状态分为：开放状态和封闭状态，开放状态表示该连接此时可以按照一定的原则接纳其他频道，并且新接纳的频道与已经存在的频道共同占用该连接；封闭状态表示该连接已经不能允许再接纳新的频道加入该连接与其他频道共同占用该连接。接下来可以分别考虑接收率，服务质量和分散程度三个因素，制定在每个因素单独影响下的最佳分配方案。

在只考虑接收率因素的情况下，如图5所示，在每个频道开始被申请时，即m0从0开始增长时，中心服务器为每个频道设置定时器T1，在T1时间内，中心服务器只计算和存储当前m0和n0的值，不分配连接。当定时器T1终结时，根据m0和n0的比值为该频道分配连接标识：首先判断该频道是否为常用频道，如果是，则将预留的固定连接标识分配给该频道即可。如果不是，将接收率即m0/n0的比值与一个事先设定的阀值K相比较。该门限值可以通过对过去时间内，所有频道接收状况进行统计分析，按照资源最优配置原则计算出可以分配的专用连接所占的比例，根据这个比例确定门限值K。m0为当前请求该频道的连接建立消息数量，n0为当前所有连接建立消息的数量，包括所有频道。如果比值大于该门限值，说明该频道当前接收的人数较多，则分配专用连接给该频道，暂不允许其他频道与该频道共享。如果比值小于门限值，说明该频道当前接收的人数较少，则分配共享连接给该频道。分配的过程中，首先按照资源最优原则选择分配哪种共享连接，即分配的n频共享连接中n的具体大小；其次，在选定将分配哪种n频共享连接后，按照资源最优配置原则选择分配该种n频共享连接中具体哪个连接给该频道。可供选择的该种n频共享连接都应该处于开放状态，但是每个n频共享连接的饱和度不同，即当前已包含的频道数目不同，因此，选择哪个n频共享连接也需要按照资源最优配置原则制定出相应的选择方案。最后，按照资源最优配置原则规定后续频道如何加入该连接，即规定一个连接最多可以承载多少、何种状态的频道。分配连接标识之后按照一定的原则为连接标识设置状态，即为开放状态或封闭状态。

当最初的连接标识分配结束后，每收到一个连接标识请求消息/连接统计消息，只须根据当前m0和n0的值以及m0/n0的比值判断节目接收状况的变化，并按照资源最优配置原则修改原连接标识的状态，修改完连接标识状态之后，重新回到等待连接标识请求消息/连接统计消息。

资源最优配置原则在仅考虑接受率因素时的具体解释为：分配共享连接标识时，将m0的值划分为几个承载范围区间(0，M/b)，(M/b，M/a)，(M/a，Kn0)，其中设b大于a，M为某专用连接中(即1个频道)的终端数量。共享连接分为a频连接和b频连接，可承载a个相同服务质量等级的频道的共享连接为“a频连接”，可承载b个相同服务质量等级的频道的共享连接为“b频连接”，如果发现m0处于(M/a，Kn0)，则可以为该频道分配一个目前没有其他频道的连接标识，并将连接标识状态设为封闭即当前只为这一个频道服务，不再服务于其他频道。如果发现m处于(M/b，M/a)则为该频道分配一个开放状态的a频连接标识，“开放状态的a频连接”即可以再增加一个与原频道有相同服务质量等级的频道，分配完毕后将该连接标识标为封闭状态，即该连接已不能再增加其他频道。如果发现m处于(0，M/b)，则为该频道分配一个开放状态的b频连接标识，开放状态的b频连接即该频道已有小于b个的频道，可以再增加至少1个与原频道具有相同服务质量等级的频道。如果增加该频道后，该连接上已有b个频道，则将该连接状态标为封闭状态，即该连接已不能再增加其他频道，如果还没有达到b个频道，则将该连接状态标为开放状态，即还可以接纳其他具有相同服务质量等级的频道来共享该连接。

当最初的连接分配结束后，每收到一个连接标识请求消息/连接统计消息，只须根据当前m0和n0的值以及m0/n0的比值判断节目接收状况的变化，并按照上述原则修改原连接标识的状态，具体规则为：如果从(M/a，Kn0)变为(Kn0，+∞)则将原连接标识变为专用连接；如果从(M/a，Kn0)变为(M/b，M/a)，则可将原连接标识标为“开放的a频连接标识”，即可接纳另一个与原频道具有相同服务质量等级的频道与本频道共享该连接了；如果从(M/b，M/a)变为(M/a，Kn0)，不管原连接标识状态如何，都将改变为封闭的a频连接标识；如果从(M/b，M/a)变为(0，M/b)，不管原连接标识状态如何，都将改变为开放的a频连接标识；如果从(0，M/b)变为(M/b，M/a)，不管原连接标识状态如何，都将改变为封闭的b频连接标识。在只考虑服务质量因素和只考虑分散程度因素情况下的资源最优配置原则的具体解释类同于此，以下将不再赘述。

在只考虑服务质量因素的情况下，如果分配连接标识时发现该频道不是常用频道，则将该频道的服务质量等级与一个事先设定的门限值相比较，如果大于该门限值，说明该频道要求的服务质量等级较高，则分配专用连接给该频道，如果比值小于门限值，说明该频道要求的服务质量等级较低，则分配共享连接给该频道，分配的过程中，首先按照资源最优配置原则选择分配哪种共享连接，即分配的n频共享连接中n的具体大小，其次，在选定将分配哪种n频共享连接后，按照资源最优配置原则选择分配该种n频共享连接中具体哪个连接给该频道，最后，按照资源最优配置原则规定后续频道如何加入该连接，即规定一个连接最多可以承载多少、何种状态的频道。分配连接标识之后按照资源最优配置原则为连接标识设置状态，即为开放状态或封闭状态。

在只考虑分散程度因素的情况下，如果分配连接标识时发现该频道不是常用频道，则将该频道的分散程度数值与一个事先设定的门限值相比较，如果大于该门限值，说明该频道的分散程度较高，则分配专用连接给该频道，如果比值小于门限值，说明该频道的分散程度较低，则分配共享连接给该频道，分配的过程中，首先按照资源最优配置原则选择分配哪种共享连接，即分配的n频共享连接中n的具体大小，其次，在选定将分配哪种n频共享连接后，按照资源最优配置原则选择分配该种n频共享连接中具体哪个连接给该频道，最后，按照资源最优配置原则规定后续频道如何加入该连接，即规定一个连接最多可以承载多少、何种状态的频道。分配连接标识之后按照资源最优配置原则为连接标识设置状态，即为开放状态或封闭状态。

当最初的连接标识分配结束后，每收到一个连接标识请求消息/连接统计消息，只须根据当前分散程度比值判断节目接收状况的变化，并按照资源最优配置原则修改原连接标识的状态，修改完连接标识状态之后，重新回到等待连接标识请求消息/连接统计消息。

还可以将接收率、服务质量和分散程度中的一个或几个因素综合考虑，根据资源最优配置原则选择一个专用连接或共享连接使得这几个因素同时达到最优的状态，并根据后续消息改变连接的状态。

中心服务器将分配给该频道的连接标识存入频道参数列表，并向基站发送连接建立应答消息，其中包括连接标识，所述应答消息的格式例如表5所示，但其内容、顺序不限于表5。

表5

字段	意义
		Message type	消息类型
Base station ID	基站ID
		Channel ID	欲接收频道
QoS	服务质量等级
		Connection ID	连接标识
tlv	保留字段

基站接到中心服务器发送的连接建立/取消应答消息时，将中心服务器分配给该频道的连接标识存入频道参数列表，并向终端发送此连接建立/取消应答消息，其中包括连接标识，所述应答消息的格式例如表6所示，但其内容、顺序不限于表6。

表6

字段	意义
		Message type	消息类型
User ID	终端标识
		Channel ID	欲接收频道
QoS	服务质量等级
		Connection ID	连接标识
tlv	保留字段

本发明具有的优点和可达到的效果如下所述：

1)中心服务器根据接收该频道的终端数量，按照资源最优配置原则集中地为频道分配连接标识，使多播基站群中的每个基站可以统一使用由中心服务器为该频道分配的相同连接标识，达到当所有基站与移动终端建立连接时，在同一频道上使用相同的连接标识的目标；

2)中心服务器根据接收该频道的终端数量，按照资源最优配置原则动态地为频道分配连接标识，将接收率较低或服务质量等级低或分散程度低的频道合并到一条公共连接上，使得一条连接上可以同时承载多个这样连接的频道，达到提高连接资源利用率、合理配置连接资源的目的；

并且，中心服务器为常用频道分配固定的连接标识，不需经过动态分配，使得复杂度没有明显升高，系统便于实现和扩展。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，并且在应用上可以延伸到其他的修改、变化、应用和实施例，同时认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种宽带无线通信网络中的多播连接分配方法，包括以下步骤：

步骤10)、在一个多播基站群中，终端向基站发送连接建立/连接取消请求消息，基站接收后，向中心服务器发出请求；

步骤20)、中心服务器接收并存储自己下游基站所有的终端参数和频道参数，并根据所述参数进行统计，集中、动态地为每个频道分配连接标识或者动态地改变连接标识状态并反馈给基站；

步骤30)、如果在步骤10)中终端欲接收频道已被请求过，则基站在向中心服务器发出请求的同时发送应答消息给终端，如果所述频道未被请求，则中心服务器发送连接建立/取消应答消息到基站，基站将中心服务器分配给该频道的连接标识保存，并向终端发送此连接建立/取消应答消息。

2.权利要求1的方法，其中所述多播基站群包括地理位置上彼此相邻、基站广播的频道内容相同或有限长时间内会相同的所有基站。

3.权利要求1的方法，其中所述中心服务器可以对连接建立/连接取消请求进行处理和反馈，还可以执行认证、传送节目等相关多播功能。

4.权利要求1的方法，其中步骤20)中集中、动态地为每个频道分配连接标识是按照资源最优配置原则进行分配。

5.权利要求1的方法，其中步骤20)中还包括步骤：中心服务器接收到所管理的多播基站群中所有基站发送的消息，将这些消息按所包含的频道分类，并统计出接收率、频道的服务质量等级、分散程度等参数，并根据参数分别为每个频道分配固定连接标识、专用连接标识或共享连接标识。

6.权利要求1的方法，其中步骤20)中还包括步骤：最初分配结束之后，中心服务器每收到一个连接标识消息，根据当前频道状态判断连接使用状况的变化，按照资源最优配置原则修改原频道的连接标识或者分配一个新的连接标识。

7.权利要求5的方法，其中为长期处于稳定状态且接受率、服务等级或者分散程度较高的频道分配固定连接标识。

8.权利要求5的方法，其中为同一时间内处于稳定状态且接受率、服务等级或者分散程度较高的频道分配专用连接标识。

9.权利要求5的方法，其中为状态不稳定或者接收率、服务质量等级、分散程度等参数数值低的频道分配共享连接标识。

10.权利要求9的方法，其中将所述接收率、服务质量等级、分散程度等参数数值与预定的承载范围区间相比较，确定其加入的共享连接，并且为共享连接标识设定开放状态或者封闭状态。

Images