CN101572914B - 一种申请上行带宽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种申请上行带宽的方法，用于微波接入全球互通系统的用户站进行上行带宽申请的过程。本发明实施例的这种申请上行带宽的方法，通过检测调度完成后是否存在冗余带宽，并在所述冗余带宽大于等于MAC头带宽申请消息的字节长度时，使用该冗余带宽封装MAC头总量带宽申请进行总量带宽的更新，使得基站侧能够及时调整分配的上行带宽，消除了连续使用授权管理子头所引入的累计误差，从而能够大大减少系统上行带宽资源浪费现象的出现，提高了系统资源的利用率和系统性能。

Description

一种申请上行带宽的方法 

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种申请上行带宽的方法。 

背景技术

微波接入全球互通系统包括基站(Base Station，BS)及用户站(SubscriberStation，SS)，BS和SS间的空中接口部分采用了IEEE 802.16技术标准。该标准规范了空中接口的物理层和媒体访问控制子层(Media AccessController，MAC)。 

SS需要接受BS的管理，SS经过下行同步检测、初始测距、基本能力协商、注册、建立预配置服务流等接入流程，完成SS到BS的接入流程，同时SS建立不同业务类型的服务流及相关连接，SS待发送的上行业务数据先根据分类器规则缓存在相关上行数据连接上，等待上行调度及发送。SS发送上行数据之前，需要向BS主动申请上行数据带宽，SS得到BS分配的上行数据带宽后，在BS指定的时频资源位置上发送上行数据。SS的上行业务数据缓存在相关连接上，一个SS可以有多个连接，一次带宽申请是基于一个连接进行的，一次带宽申请的带宽量是根据当前连接全部数据量或新增数据量计算得到的。 

SS主动申请上行带宽的方式主要有两种——即，通过竞争方式申请带宽以及通过捎带方式申请带宽。 

1、通过竞争方式申请带宽时，其执行流程如图1中步骤101～步骤104所示：当SS完成到BS的接入流程之后，BS发送下行广播消息，SS在下行广播消息中找到发送CDMA码的机会后，依次执行： 

步骤101：SS发送CDMA码竞争带宽申请消息； 

步骤102：申请成功后，BS会分配一个带宽用于发送MAC头带宽申请； 

步骤103：SS利用分配的带宽发送MAC头带宽申请；所述MAC头带宽申请可以采用总量带宽申请，也可采用增量带宽申请，MAC头带宽申请消息中包括连接标识、申请带宽字节数和表示带宽申请方式是总量带宽申请还是增量带宽申请的标识； 

步骤104：BS接收到MAC头带宽申请后，为SS分配相应的上行带宽。 

可以看出，通过竞争方式申请带宽时，需要多次消息交互，一般情况下，从SS发出CDMA码带宽申请，到SS得到BS分配的上行数据带宽，需要几帧时间。因此，当SS存在大量上行数据需要在每帧连续传送时，一般不适合采用竞争方式申请上行带宽，因为这种方式容易造成过大的传输时延；而在SS刚启动数据业务，还没有任何上行数据带宽时，通常比较适合采用竞争方式申请带宽。 

2、通过捎带方式申请上行带宽时，SS已经获得一定的上行数据带宽且所述已经获得的上行数据带宽不够调度及发送当前的全部上行数据，这时，SS占用已经分配的数据带宽来发送带宽申请——即，在发送上行数据的同时，捎带进行带宽申请；捎带方式申请带宽没有额外消息交互，可以快速得到上行带宽，SS存在大量上行数据需要每帧连续传送时，适合采用捎带方式申请带宽，如图1中步骤105～步骤106所示： 

步骤105：当步骤104中SS分配的上行带宽调度完成后，如果该连接有新增的业务数据，则SS在向BS发送上行数据时还同时发送授权管理子头，进行增量带宽申请； 

步骤106：BS接收到授权管理子头后，为SS分配相应的上行带宽。 

需要说明的是，SS申请的带宽量有两种类型——总量带宽及增量带宽。 

1、总量带宽是根据SS一个连接上当前全部数据量计算得到的，一般情况下，SS申请带宽量略大于实际数据量，申请的总量带宽数值等于一个连接上缓存数据的字节数加上MAC协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)的其它开销，MAC PDU的其它开销包括MAC头、CRC校验及各种子头， 由于在申请带宽时无法知道具体MAC PDU的开销数值，因此只能通过估算得到，并且需要保证申请的带宽量大于等于实际所需带宽量，这里会不可避免地引入带宽申请量的误差，但对于总量带宽而言，这个误差可以忽略。在BS侧会记录SS每个连接所需要的带宽，当BS收到SS新发来的总量带宽申请时，会对原先记录的待分配带宽量进行更新，并根据更新后的带宽量进行带宽分配。 

2、增量带宽是根据SS一个连接上新增数据量计算得到的，一般情况下，SS申请带宽量略大于实际数据量，申请的增量带宽数值等于一个连接上新增数据的字节数加上MAC PDU的其它开销的字节数的总和。当BS收到SS增量带宽申请时，会将记录的待分配带宽量与申请的增量带宽进行累加，根据最新累加的带宽量进行带宽分配。容易理解，由于无法确定MAC PDU的具体开销字节数，因此同样会造成带宽申请量的误差。 

相应于两种带宽申请方式，SS进行带宽申请的消息格式也有两种，MAC头带宽申请及授权管理子头带宽申请： 

其中，MAC头带宽申请本身要占用6个字节，MAC头带宽申请可以用于竞争方式，也可以用于捎带方式；而且，其可以用于申请总量带宽，也可以用于申请增量带宽。 

而授权管理子头本身占用2字节带宽，当前协议规定授权管理子头只能用于捎带方式，且仅能用于申请增量带宽。 

在实际应用中，由于MAC头带宽申请占用资源较多，因此一般只用于竞争方式申请总量带宽，而授权管理子头则用于捎带方式申请增量带宽，如上述步骤101～106中所示。 

与总量带宽申请中的误差可以忽略不计不同，长时间连续使用增量带宽申请，每次引入的误差累计之后会造成较为严重的后果，下面举例说明： 

假设SS每帧都有新增上行数据，每帧采用增量带宽申请，设每次带宽申请量为100字节且包含10字节的误差——即BS为SS每帧最大分配90字节带宽，上传数据10分钟共计200帧/秒×60秒×10＝120,000帧，则SS全部申请的带宽为100字节×120,000＝12,000,000字节，即BS需要分配12,000,000字节的带宽；

上传数据10分钟后，BS已分配的带宽为90字节×120,000＝10,800,000字节，按照上文假设，每次带宽申请包含10字节误差，利用申请带宽90％就可以完成数据传送，也就是说在上传数据10分钟后，SS上行数据已完成上行发送，但BS侧记录当前SS待分配带宽量为12,000,000-108,000,00字节＝1,200,000字节，BS还要继续为SS分配带宽，需要再经过1,200,000字节/90字节＝13333帧才完成全部带宽分配，由于实际上上行数据只需要传输10分钟，因此所述最后的13333帧带宽是无效带宽，这显然造成了大量不必要的资源浪费。 

发明内容

本发明实施例提供一种申请上行带宽的方法，能够有效消除多次使用授权管理子头进行增量带宽申请造成的累积误差，避免系统资源的浪费。 

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的： 

一种申请上行带宽的方法，用于微波接入全球互通系统的用户站进行上行带宽申请的过程，该方法包括： 

用户站检测是否有基站分配的用于发送上行数据的上行带宽，如果有，进一步判断上行数据调度结束后是否存在剩余的冗余带宽且所述冗余带宽大于等于媒体访问控制子层MAC头带宽申请消息的字节长度；如果没有分配的上行带宽，用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，当申请成功时，利用申请到的带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请； 

如果存在大于等于MAC头带宽申请消息的字节长度的冗余带宽，利用所述冗余带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请，且带宽申请量为当前所需的实际带宽； 

当不存在大于等于MAC头带宽申请消息的字节长度的冗余带宽时，或利用申请到的带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的步骤之后，或利用所述冗余带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的步 骤之后，封装上行数据包并交由物理层处理，所述上行数据包中包含各连接上的上行数据调度生成的MAC协议数据单元PDU，和MAC头带宽申请消息。 

如果有基站分配的用于发送上行数据的上行带宽，则在判断是否存在剩余的冗余带宽之前，该方法进一步包括： 

对缓存有待发送上行数据的每个连接，在基站为该连接分配的上行带宽中预留等于授权管理子头长度的字节数； 

对各连接上缓存的数据进行上行调度，构造该连接调度生成的MACPDU； 

记录每个连接上的新增数据量，当该连接的上行调度结束后，进一步检测该连接上记录的新增数据量是否为0，如果为0，释放为该连接预留的字节数，如果不为0，则根据新增数据量计算出需要申请的增量带宽，为该连接设置授权管理子头添加标识，同时将该连接上记录的新增数据量清0；所述标识用于表示该连接在封装上行数据包并交由物理层处理时，需要添加授权管理子头以进行增量带宽的申请。 

所述封装上行数据包并交由物理层处理的方法包括： 

对每个连接，在封装该连接上的上行数据调度生成的MAC PDU时，若该连接设置有授权管理子头添加标识，则利用所述预留的字节数在该连接最后一个调度生成的MAC PDU上添加授权管理子头。 

所述授权管理子头的长度为2个字节。 

所述用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，当申请成功时，利用申请到的带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的方法包括： 

用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，根据基站返回的下行广播消息判断申请是否成功； 

当申请成功时，利用申请得到的带宽封装一个或多个MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请。 

所述利用申请得到的带宽封装一个或多个MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的方法包括： 

根据预先设定的各连接的优先级，在所有缓存有待发送上行数据的连接中选择优先级最高的连接作为目标连接； 

根据所述目标连接记录的缓存数据总量计算需要申请的总量带宽，按照所述总量带宽封装该连接的MAC头带宽申请消息，并将该连接记录的缓存数据总量和新增数据总量均清0； 

如果封装完目标连接的MAC头带宽申请消息后，所述申请得到的带宽中的剩余带宽大于等于MAC头带宽申请消息的字节长度，选择优先级次高的连接作为新的目标连接并继续执行所述根据所述目标连接记录的缓存数据总量计算需要申请的总量带宽的步骤，直到所述申请得到的带宽中的剩余带宽小于MAC头带宽申请消息的字节长度为止。 

所述预先设定的各连接的优先级包括： 

按照优先级由高到低的顺序，各种连接排列为：基本连接、主管理连接、非实时轮询业务nrtPS服务流对应的连接、第二管理连接和尽力而为业务BE服务流对应的连接的顺序。 

所述用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，当申请失败时，该方法进一步包括： 

用户站再次向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息； 

相应地，所述封装上行数据包并交由物理层处理时，所述上行数据包中仅包括CDMA码竞争带宽申请消息。 

所述MAC头带宽申请消息的长度为6个字节。 

由上述的技术方案可见，本发明实施例的这种申请上行带宽的方法，通过检测调度完成后是否存在冗余带宽，并在所述冗余带宽超过6个字节时，使用该冗余带宽封装MAC头总量带宽申请进行总量带宽的更新，使得基站侧能够及时调整分配的上行带宽，消除了连续使用授权管理子头所引入的累计误差，  从而能够大大减少系统上行带宽资源浪费现象的出现。 

附图说明

图1为现有技术中上行带宽申请的方法流程示意图。 

图2为本发明实施例中申请上行带宽的方法流程示意图。 

图3为本发明实施例中针对一个连接的调度及设置授权管理子头添加标识的流程示意图。 

图4为本发明实施例中当CDMA码竞争带宽申请成功后，利用得到的带宽发送一个或多个MAC头带宽申请的流程示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。 

SS发送上行数据时需要有上行带宽，上行带宽是由BS控制及分配的，在通常情况下，先由SS申请带宽，BS收到带宽申请后，根据SS的基本能力及提供服务的服务质量(QoS)参数，为SS分配上行带宽，分配的带宽会指定上行数据占用的上行区域，包括时域及频域，并且分配的带宽必须在指定帧用完；如果SS得到上行带宽，但当前没有待发送上行业务数据，则在当前帧发送空的数据包。BS分配的带宽是根据SS来分配的，在通常情况下，BS为一个SS分配一个上行区域，但SS可能同时提供多种数据业务或建立起多个连接，SS需要为每一个连接申请带宽，当BS收到同一个SS多个带宽申请时，将为多个连接分配带宽，并将多个连接分配的带宽累加值告诉SS。 

SS得到上行带宽时，会根据本地多个连接的优先级依次进行调度，SS可以支配使用BS分配的总带宽，如果BS分配的总带宽不够调度SS全部上行数据，SS可以在发送上行数据同时占用已得到的带宽发送带宽申请，这时申请带宽的消息格式有两种，即MAC头和授权管理子头，一个MAC头带宽申请本身要占用额外6字节带宽，一个授权管理子头带宽申请本身要占用2字节带宽，另外协议规定，MAC头可以申请总量带宽也可申请增量带 宽，而授权管理子只用来申请增量带宽，在BS侧会时时记录当前SS待分配带宽量，当收到增量带宽申请时，BS会将待分配带宽量进行累加，当收到总量带宽申请时，BS会将待分配带宽量进行更新。 

从上面分析可知，在当前帧已分配带宽不够调度全部上行数据时，可以占用已分配的数据带宽用于发送带宽申请，这样可以快速申请上行带宽，另外MAC头带宽申请要占用6字节，授权管理子头要占用2字节，所以为了尽量减小带宽申请头本身占用的带宽，较佳的方法是采用授权管理子头捎带申请带宽。这时会引入一个问题，由于用户申请带宽时不能精确得到需要带宽子节数，只能根据待发送数据量估算所需的带宽，一般情况下，每帧估算得到的带宽量大于实际所需的带宽，即有增量误差，这样可以保证有足够的带宽快速发送上行数据，但在长时间连续发送大量上行数据时，会将这种增量误差进行累加，如果长时间发送大量上行数据中断后，由于大量累加的带宽申请还没有分配完成，BS还要不断为SS分配上行带宽，SS这时没有上行数据，要不断发送空的数据包，这样就会造成上行带宽资源的浪费，所以必须要引入总量带宽申请，消除增量带宽申请误差累加，进一步，由于协议规定授权管理子头只能申请增量带宽，所以需要采用MAC总量带宽申请消除增量误差累加。有人提出采用周期发送MAC头总量带宽申请的方法，可以定期消除增量误差，但是周期设定短时，MAC头带宽申请本身要更多额外占用数据带宽，当周期设定长时，又不可避免可能发生上述分配大量无效带宽的现象，所以简单地采用周期发送MAC头总量带宽申请方法并不可行。 

下面以流程图形式对仅使用授权管理子头申请增量带宽，并通过MAC头总量带宽申请消除连续使用授权管理子头引入的累计误差的方法作进一步说明，图2所示为仅使用授权管理子头申请增量带宽，并通过MAC头总量带宽申请消除连续使用授权管理子头引入的累计误差的流程示意图，图2描述流程从步骤201开始： 

步骤201，SS每一个连接上记录当前待发送上行数据总量值，当从数据面或管理面增加数据到连接上时，其总量值进行累加，每次上行调度完成之 后，其总量值减小，根据连接上实际缓存的数据量更新此总量值；通过检测各连接记录待发送数据总量值是否大于零，就可以判断是否有上行数据待发送，如果所有连接都没有待发送数据，则不用申请带宽，退出带宽申请过程，否则开始调度或带宽申请，执行步骤202； 

步骤202，SS每帧读取下行广播消息，检测是否有BS分配的上行带宽用于发送上行数据，如果有上行带宽则开始调度，执行步骤204，否则开始竞争方式申请带宽，转步骤203； 

步骤203，如果没有任何上行带宽，需要发送CDMA码带宽申请，通过竞争方式申请一个小的带宽用于发送MAC头，通过读取下行广播消息检测CDMA码竞争带宽申请是否成功；如CDMA码竞争带宽申请不成功，继续执行步骤208，否则CDMA码竞争带宽申请成功，开始MAC头带宽申请，执行步骤205； 

步骤204，根据已得到的上行带宽完成各个连接上行数据的调度，在调度过程中如果该连接存在新增数据量，则设置授权管理子头添加标识，继续执行步骤206；针对一个连接的调度及设置授权管理子头添加标识的过程可参见图3描述，在这里所述设置授权管理子头添加标识并不是封装授权管理子头消息，而只是为该连接添加一个标识位，来记录此连接调度生成的MACPDU是否要添加授权管理子头，在步骤208中，给物理层封装上行数据包时，才在MAC PDU中添加授权管理子头，这样可以减少一次内存拷贝次数。 

步骤205，CDMA码竞争带宽申请成功后，利用得到的带宽，发送一个或多个MAC头带宽申请，继续执行步骤208；所述发送一个或多个MAC头的过程可参见图4描述。一次CDMA码竞争带宽申请成功后，发送多个MAC头带宽申请可以减小因CDMA码竞争带宽申请引入的传输时延； 

步骤206，上行调度完成之后，监测是否有因累计误差引入的冗余带宽，如果有并且冗余带宽大于等于6字节，则发送总量带宽申请，消除累计误差，执行步骤207，否则执行步骤208； 

步骤207，利用所述冗余带宽封装MAC头带宽申请，带宽申请量为当 前所需的实现带宽数，不是新增数据量，并且带宽申请量可为零；容易理解，BS收到MAC头总量带宽申请后，会根据当前申请带宽值对待分配的带宽量重新赋值，而不是对待分配带宽量进行累加，这样就可以消除长时间使用授权管理子头进行增量带宽申请造成的累计误差。 

步骤208，封装上行数据包并交由物理层处理，数据包内容包括各个连接调度生成的MAC PDU，如果CDMA码竞争带宽申请成功，则还包括MAC头带宽申请；如果CDMA码竞争带宽申请未成功，则还包括CDMA码竞争带宽申请。在封装各个连接调度生成的MAC PDU时，如检测到此连接有授权管理子头添加标识，则在此连接最后一个调度生成的MAC PDU中添加授权管理子头。 

从上面分析可知，当BS分配的带宽较小，SS不能发送全部上行数据时，会占用数据带宽发送授权管理子头申请带宽。在实现过程中这里会存在一个难解的问题，在调度完成之后才能判断是否要添加授权管理子头，而添加授权管理子头的步骤则需要在调度过程中进行——因为授权管理子头本身也要占数据带宽，添加授权管理子头是调度的一部分。这就使得，SS在调度过程中不能确定带宽是否够用、不能添加授权管理子头，而在调度完成之后，发现需要添加授权管理子头，却可能用完了数据带宽而无法添加授权管理子头。为解决这个问题，目前也提出了多种方法，方法1，在调度完成之后，如果发现带宽不够用，估算所需的新增带宽量，重新作一次调度，在第二次调度时添加授权管理子头。这种实现方法需要进行两次调度从而占用双倍的CPU资源，在实现中不可取；方法2，在调度完成之后，如果发现带宽不够用，需要添加授权管理子头，修改已调度完成的MAC PDU，将一个连接上已调度生成的MAC PDU移除两字节，移除的两字节重新放到待发送的数据区去，等待下次调度，在MAC PDU中新空出的两字节用于传送授权管理子头，这种方法没有过多占用CPU资源，但由于MAC PDU可能包括很多种子头，重新修改MAC PDU需要考虑很多种情况，实现方法也非常复杂，同样不可取。 

本发明提出的添加授权管理子头实现方法，既没有占用过多CPU资源，实现方法又比较简单，其基本思路是，在对一个连接上的上行数据进行调度时，首先预留两字节带宽不参与数据调度，在对此连接调度完成之后，判断是否要添加授权管理子头申请带宽，并且估算所要申请的带宽量，如果需要添加授权管理子头，则使用预留的两字节带宽，在已调度生成的一个MACPDU上添加授权管理子头，本发明实施例是在该连接上最后一个调度生成的MAC PDU上添授权管理子头，使用最后一个调度生成的MAC PDU，是由于最后一个调度生成的MAC PDU容易查找，不用再单独检索；另外，在一个连接数据调度完成之后，并不是马上将调度生成的数据进行打包及发送，而是等所有连接数据调度完成之后才将数据打包发送给物理层处理，也就是说所有连接调度完成之后还有一次内存拷贝的过程，基于这一点，本发明并不是在一个连接调度完成之后马上封装添加授权管理子头的MAC PDU，而是在需要添加授权管理子头的MAC PDU数据结构中先添加标识，在最后一次给物理层封装数据包时，根据所述标识在MAC PDU中添加授权管理子头，这样可以减少一次内存拷贝的次数。 

下面以流程图形式对本发明添加授权管理子头的方法作进一步说明，图3所示为添加授权管理子头的实现方法，图3描述流程从步骤301开始： 

步骤301：对连接上缓存的数据进行上行调度，构造该连接调度生成的MACPDU； 

步骤302：记录该连接上的新增数据量，当该连接的上行调度结束后，进一步检测该连接上记录的新增数据量是否为0，如果为0，释放为该连接预留的2个字节，如果不为0，则根据新增数据量计算出需要申请的增量带宽，为该连接设置授权管理子头添加标识，同时将该连接上记录的新增数据量清0；所述标识用于表示该连接在封装上行数据包并交由物理层处理时，需要添加授权管理子头以进行增量带宽的申请。 

步骤303：交由物理层进行数据包封装时，对所述连接，在封装该连接上的上行数据调度生成的MAC PDU时，若该连接设置有授权管理子头添加 标识，则在该连接最后一个调度生成的MAC PDU上添加授权管理子头。 

从上面分析可知，SS可以发送授权管理子头申请增量带宽，发送MAC头总量带宽申请消除增量误差，但前提是都需要BS分配了一定的数据带宽，当SS初始接入到BS网络时可能没有任何上行数据带宽，需要先通过CDMA码竞争带宽申请，获取发送MAC头带宽申请的带宽，再通过发送MAC头带宽申请数据带宽。SS在用MAC头申请带宽时，可能有多个连接同时需要申请带宽，在有些专利方案中，将各个连接需要带宽进行累加，将累加值作为所需的带宽添加到一个MAC头中，用一个MAC头即一个连接，为SS申请当前所需的全部带宽，这样设计实际牺牲了多连接、多业务特性，举例来讲，SS可以建立多个连接，对应多种业务及QoS参数，即每个连接可分配的最大带宽是不一样的，当SS将各个连接上带宽申请量累加到一个连接上申请时，BS可能根据这个连接的业务特性只给SS分配一个较小带宽，这样会影响到SS所有业务的上行数据传输。本发明考虑到上述的多业务特性，SS发送MAC头带宽申请只为一个连接申请带宽。由于竞争方式申请MAC头本身带宽时，需要占用大约几帧时间，如果多个MAC头带宽申请时需多次竞争，占用时间会成倍增加，基于这一点本发明提出了，只要一次CDMA码竞争申请带宽成功了，可以用当前得到带宽为多个连接同时用MAC头申请带宽——CDMA码竞争申请带宽成功后，SS得到发送MAC头带宽申请的带宽，由于带宽限制可能无法发送所有连接的MAC头带宽申请，这时需要考虑各连接的优先级次序，优先级高的连接先发送MAC头带宽申请，本发明实施例给出的各连接的优先级次序由高到低排列为：基本连接、主管理连接、非实时轮询业务nrtPS服务流对应的连接、第二管理连接和尽力而为业务BE服务流对应的连接。 

下面以流程图形式对一次CDMA码竞争带宽申请成功后，根据优先级次序发送多个MAC头带宽申请的方法作进一步说明，图4所示为根据优先级次序发送多个MAC头带宽申请的实现方法，图4描述流程从步骤401开始： 

步骤401：根据预先设定的各连接的优先级，在所有缓存有待发送上行数据的连接中选择优先级最高的连接作为目标连接； 

步骤402：根据所述目标连接记录的缓存数据总量计算需要申请的总量带宽，按照所述总量带宽封装该连接的MAC头带宽申请消息，并将该连接记录的缓存数据总量和新增数据总量均清0； 

步骤403：如果封装完目标连接的MAC头带宽申请消息后，所述申请得到的带宽中的剩余带宽大于等于6个字节，选择优先级次高的连接作为新的目标连接并返回继续执行步骤401，直到所述申请得到的带宽中的剩余带宽小于6个字节为止。 

最后需要说明的是，上述实施例中，对于MAC头带宽申请消息和授权管理子头，均是采用目前标准中规定的字节长度为例进行说明——即，MAC头带宽申请消息长度为6个字节，而授权管理子头长度为2个字节。容易理解，这种举例并不表示对本发明的限定，当其长度为其它字节数时，也同样可以应用本发明进行实现。 

由上述可见，本发明实施例通过检测调度完成后是否存在冗余带宽，并在所述冗余带宽超过6个字节时，使用该冗余带宽封装MAC头总量带宽申请进行总量带宽的更新，使得基站侧能够及时调整分配的上行带宽，消除了连续使用授权管理子头所引入的累计误差，从而能够大大减少系统上行带宽资源浪费现象的出现。 

此外，本发明较佳实施例中，还可以进一步通过授权管理子头快速申请上行带宽；同时，在一次CDMA码竞争带宽申请成功后，在带宽允许的情况下根据优先级次序在一帧内发送多个MAC头带宽申请，降低因多次CDMA码竞争带宽申请造成的传输时延，进一步提高了系统性能和资源利用率。 

最后，容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的精神和保护范围，任何熟悉本领域的技术人员所做出的等同变化或替换，都应视为涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种申请上行带宽的方法，用于微波接入全球互通系统的用户站进行上行带宽申请的过程，其特征在于，该方法包括：

用户站检测是否有基站分配的用于发送上行数据的上行带宽，如果有，进一步判断上行数据调度结束后是否存在剩余的冗余带宽且所述冗余带宽大于等于媒体访问控制子层MAC头带宽申请消息的字节长度；如果没有分配的上行带宽，用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，当申请成功时，利用申请到的带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请；

如果存在大于等于MAC头带宽申请消息的字节长度的冗余带宽，利用所述冗余带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请，且带宽申请量为当前所需的实际带宽；

当不存在大于等于MAC头带宽申请消息的字节长度的冗余带宽时，或利用申请到的带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的步骤之后，或利用所述冗余带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的步骤之后，封装上行数据包并交由物理层处理，所述上行数据包中包含各连接上的上行数据调度生成的MAC协议数据单元PDU，和MAC头带宽申请消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果有基站分配的用于发送上行数据的上行带宽，则在判断是否存在剩余的冗余带宽之前，该方法进一步包括：

对缓存有待发送上行数据的每个连接，在基站为该连接分配的上行带宽中预留等于授权管理子头长度的字节数；

对各连接上缓存的数据进行上行调度，构造该连接调度生成的MAC PDU；

记录每个连接上的新增数据量，当该连接的上行调度结束后，进一步检测该连接上记录的新增数据量是否为0，如果为0，释放为该连接预留的字节数，如果不为0，则根据新增数据量计算出需要申请的增量带宽，为该连接设置授权管理子头添加标识，同时将该连接上记录的新增数据量清0；所述标识用于 表示该连接在封装上行数据包并交由物理层处理时，需要添加授权管理子头以进行增量带宽的申请。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述封装上行数据包并交由物理层处理的方法包括：

对每个连接，在封装该连接上的上行数据调度生成的MAC PDU时，若该连接设置有授权管理子头添加标识，则利用所述预留的字节数在该连接最后一个调度生成的MAC PDU上添加授权管理子头。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述授权管理子头的长度为2个字节。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，所述用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，当申请成功时，利用申请到的带宽封装MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的方法包括：

用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，根据基站返回的下行广播消息判断申请是否成功；

当申请成功时，利用申请得到的带宽封装一个或多个MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用申请得到的带宽封装一个或多个MAC头带宽申请消息进行总量带宽申请的方法包括：

根据预先设定的各连接的优先级，在所有缓存有待发送上行数据的连接中选择优先级最高的连接作为目标连接；

根据所述目标连接记录的缓存数据总量计算需要申请的总量带宽，按照所述总量带宽封装该连接的MAC头带宽申请消息，并将该连接记录的缓存数据总量和新增数据总量均清0；

如果封装完目标连接的MAC头带宽申请消息后，所述申请得到的带宽中的剩余带宽大于等于MAC头带宽申请消息的字节长度，选择优先级次高的连接作为新的目标连接并继续执行所述根据所述目标连接记录的缓存数据总量计算需要申请的总量带宽的步骤，直到所述申请得到的带宽中的剩余带宽小于 MAC头带宽申请消息的字节长度为止。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预先设定的各连接的优先级包括：

按照优先级由高到低的顺序，各种连接排列为：基本连接、主管理连接、非实时轮询业务nrtPS服务流对应的连接、第二管理连接和尽力而为业务BE服务流对应的连接的顺序。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述用户站向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息，当申请失败时，该方法进一步包括：

用户站再次向基站发送CDMA码竞争带宽申请消息；

相应地，所述封装上行数据包并交由物理层处理时，所述上行数据包中仅包括CDMA码竞争带宽申请消息。

9.根据权利要求1、2、3、4、6或7所述的方法，其特征在于，所述MAC头带宽申请消息的长度为6个字节。 

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