CN101515875B - WiMAX系统中管理消息带宽资源申请与分配的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种WiMAX系统中管理消息带宽资源申请与分配的方法，其包括以下步骤：移动台发送基础管理消息给连接带宽请求触发模块，以进行带宽请求触发过程，若带宽分配成功则接收带宽分配指示；基站为移动台分配基础管理消息，进行连接带宽决策。本发明方法通过规定MS发送basic management连接BR的触发条件与发送方式，MS一旦发现有一个待发送的basic management消息则立即进入BR发送流程，每次只发送一个basic management消息的BR，响应更快速，避免了带宽浪费的情况，减少重发BR的几率，使得basic management消息响应的速度更快。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线宽带接入时管理消息带宽资源使用的方法，更具体的说是WiMAX系统中对于管理消息的带宽资源申请与分配的一种方法。
背景技术
随着对宽带无线接入需求的日益增长，移动无线宽带接入技术得到了蓬勃的发展，WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Acsess全球微波接入的互操作性)作为其中的代表性技术正得到广泛的应用。
目前移动WiMAX基于的技术标准是IEEE 802.16e协议，对于宽带无线接入技术而言，无线资源的管理是需要关注的重点之一。在802.16e协议中对于无线资源管理由MAC层(Medium Access Control layer)实现，由BS(Base Station，基站)按照一定的策略将带宽资源分配给MS(MobileStation，移动台)，MS利用BS给其分配的带宽资源，向BS发送管理消息或业务数据。
采用的方式是BR(Bandwdith Request，带宽请求)与grant(给于)，由MS向BS发出BR，BS决定是否给于(grant)带宽资源给该MS，然后将给于(grant)的带宽资源通过下行消息告知MS。
BS与MS之间用CID(Connection Identifier，连接标识)标识不同的连接，连接可以分为management(管理)以及traffic(业务)两类不同的连接，management连接用来传递管理消息，traffic连接用来传递业务数据。
management连接又分为basic(基础)，primary(初始)，secondary(可选)，不同的管理消息在不同的连接上传送。basic连接用来传递BS MAC层与MS MAC层之间的较小的，紧急的MAC层管理消息，如图1所示，该连接上管理消息不允许被分片，组包；primary连接用来传递BS MAC层与MS MAC层之间较长的，对时延不敏感的MAC层管理消息，如图1所示，该连接上管理消息可以被分片以及组包。traffic连接建立时会有参数协商的过程，MS会与BS协商统一的Qos(Quality of service)参数。
目前在802.16e协议对management连接中的basic连接的带宽申请及其分配方面并没有详细规定，包括：MS发送basic management消息BR的触发条件与带宽申请方式，应用中MS可以在有一个或多个basic management消息情况下发送BR，一次申请一个或多个basic management消息的带宽。
协议中规定basic management消息不允许分片，但没有禁止BS分可以多次分配给该basic management消息带宽，而BS可能用多次带宽分配来满足一个basic management消息的带宽需求，这样会导致MS无法利用BS分配的带宽来发送basic management消息。
以上叙述的现有技术表明WiMAX系统对basic management连接带宽申请与分配方法的规定存在不明确性，会降低WiMAX系统无线带宽资源的有效利用率，导致不同MS与BS之间不能互联。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种针对WiMAX系统中管理消息带宽资源申请与分配的方法，针对基础管理消息basic management连接的带宽申请与分配规定一种明确的方法，提高WiMAX系统的无线带宽资源带宽利用效率，以及不同MS与BS连接的互通性。
本发明采用以下技术方案：
一种WiMAX系统中管理消息带宽资源申请与分配的方法，其包括以下步骤：
A、移动台发送基础管理消息给连接带宽请求触发模块，所述移动台查询是否有需要发送的基础管理消息，若存在需要发送的基础管理消息，则进入带宽请求发送流程，取得待发送的基础管理消息队列中第一个需要发送的消息，获得该基础管理消息的大小，根据所述基础管理消息的大小构造带宽请求，并发送给所述基站；
B、基站接收所述移动台发送的用于基础管理消息连接的带宽请求，并发送UL_MAP消息，分配管理消息连接上行带宽给所述移动台。
所述的方法，其中，所述步骤B之后还包括：
A1、所述移动台接收该UL_MAP消息，获取所述基站分配的管理消息连接带宽大小；
A2、如果分配的带宽满足管理消息的大小，所述移动台使用这个带宽发送该管理消息。
与现有技术相比较，本发明WiMAX系统中管理消息带宽资源申请与分配的方法通过规定MS发送basic management连接BR的触发条件与发送方式，MS一旦发现有一个待发送的basic management消息则立即进入BR发送流程，每次只发送一个basic management消息的BR，响应更快速，避免了带宽浪费的情况，减少重发BR的几率，使得basic management消息响应的速度更快；并且由于规定BS必须一次为一条basic management消息分配足够的带宽，避免了带宽资源浪费。
附图说明
图1是现有技术WiMAX系统中使用的management meeasge格式示意图；
图2是本发明WiMAX系统中使用的MAC PDU BR数据示意图；
图3是本发明MS发送basic management连接BR的决策流程示意图；
图4是本发明BS分配basic management连接带宽流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，将对本发明WiMAX系统带宽资源分配改进方法进行详细说明。
本发明的WiMAX系统中管理消息带宽资源申请与分配的方法中，如图2所示，是WiMAX系统中MAC层使用的带宽申请BR的数据格式，包含CID和BR(申请的带宽值)，CID用来标识连接号，BR用来标识本次带宽请求需要的带宽大小，以字节为单位。
本发明basic management连接带宽申请与分配方法基本上包括以下过程：MS发送basic management给连接的BR触发模块，进行BR触发过程；BS为MS分配basic management，并连接带宽决策模块，进行连接带宽的决策过程。
具体地，利用本发明WiMAX系统basic management连接带宽分配方法中包括以下步骤：
步骤A、MS的basic management连接BR触发模块发出带宽申请BR；
步骤B、BS接收MS发送的basic management连接BR；
步骤C、BS发送UL_MAP消息，分配management连接上行带宽给MS；
步骤D、MS接收UL_MAP消息，获取BS分配的management连接带宽大小；
步骤E、如果分配的带宽满足management消息的大小，MS使用这个带宽发送management消息。
如图3所示，是本发明方法中WiMAX系统的MS发送basic management连接BR的决策过程的流程图，其包括以下步骤：
步骤301、MS查询是否有需要发送的basic management消息；
步骤302、若存在需要发送basic management消息，则进入BR发送流程，若没有则返回所述步骤301，继续查询；
步骤303、取得待发送的basic management消息队列中第一个需要发送的消息，获得该basic management消息大小N；
步骤304、根据所述步骤303获取的basic management消息大小N，构造BR，并发送给基站BS，流程结束。
如图4所示，本发明方法WiMAX系统中基站BS为basic management消息分配带宽的流程图，其包括以下步骤：
步骤401、BS调度器开始工作；
步骤402、BS查询是否有请求带宽的basic management消息，有则进入带宽分配流程，没有则继续等待；
步骤403、BS获取第一个需要发送的basic management消息，取得其消息大小值N；
步骤404、BS查询当前剩余带宽，计算能否分配给所述步骤402中获得的basic management消息值大小N，如果没有足够带宽则跳转到所述步骤402；
步骤405、BS为basic management消息分配带宽，构造UL MAP消息通知MS带宽分配情况，流程结束。
与现有技术相比较，本发明方法引入了针对WiMAX系统中MAC层的basic management连接带宽申请与分配过程，规定了MS发送basicmanagement连接BR的触发条件与发送方式；在BS对management连接带宽的分配过程中，MS一旦发现有一个待发送的basic management消息则立即进入BR发送流程，每次只发送一个basic management消息的BR，相比与有多个待发送basic management消息才发送BR的情况，本发明方法响应更快速。
由于本发明方法BS每次只向一个basic management连接消息分配带宽，并且BS只会一次分配给basic management消息足够的带宽，避免可能存在的多次分配带宽并用多次总量的带宽来满足一个basic management消息的情况；由于多次分配带宽的情况会导致MS不能利用多次中的每一次分配的带宽来发送basic management消息，继而继续发送BR；与现有技术的分配方式相比较，本发明方法发避免了带宽浪费的情况，减少重发BR的几率，使得basic management消息响应的速度更快。
应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的描述较为详细和具体，但不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种WiMAX系统中管理消息带宽资源申请与分配的方法，其包括以下步骤：
A、移动台发送基础管理消息给连接带宽请求触发模块，所述移动台查询是否有需要发送的基础管理消息，若存在需要发送的基础管理消息，则进入带宽请求发送流程，取得待发送的基础管理消息队列中第一个需要发送的消息，获得该基础管理消息的大小，根据所述基础管理消息的大小构造带宽请求，并发送给所述基站；
B、基站接收所述移动台发送的用于基础管理消息连接的带宽请求，并发送UL_MAP消息，分配管理消息连接上行带宽给所述移动台。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后还包括：
A1、所述移动台接收该UL_MAP消息，获取所述基站分配的管理消息连接带宽大小；
A2、如果分配的带宽满足管理消息的大小，所述移动台使用这个带宽发送该管理消息。
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