CN101820686B

CN101820686B - 一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法及系统

Info

Publication number: CN101820686B
Application number: CN2010101643202A
Authority: CN
Inventors: 李馨
Original assignee: Comba Telecom Systems China Ltd
Current assignee: Comba Network Systems Co Ltd
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: CN101820686A

Abstract

本发明提供了一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，其包括以下步骤：A、计算UGS和ertPS业务连接的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个UGS和ertPS业务连接进行带宽分配；B、计算ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求进行带宽分配；C、对单播轮询进行带宽分配；D、对BE业务连接的带宽请求进行带宽分配；E、按照移动用户终端被分配的带宽资源组建UL-MAP消息，以广播通知各个移动用户终端按照分配的带宽在下一帧发送数据或带宽请求。本发明还提供了一种用于WiMAX系统的上行带宽分配系统。本发明能够充分利用网络资源、加大系统吞吐量，且算法简单，有利于软、硬件实现，降低了设备成本。

Description

一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法及系统

技术领域

本发明涉及无线宽带接入技术领域，尤其涉及一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法及系统。

背景技术

由于WiMAX是一门新兴的无线宽带接入技术，当前的IEEE 802.16协议并没有定义上行链路的带宽分配和调度方法。具体针对802.16协议中的PMP模式，怎样分配和调度基站中的带宽资源，怎样有效地配置带宽请求策略和利用有限的无线带宽资源，目前的技术研究还很少。因此，研究并提出一种能够充分利用网络资源、加大系统吞吐量的有效的上行带宽分配方法已成为WiMAX网络发展和实施的重点之一。

在WiMAX标准中，为了保证各种应用业务的服务质量，定义了丰富的QoS机制，根据用户业务的特点，WiMAX标准定义了五种不同的业务类型：UGS、rtPS、ertPs、nrtPs以及BE，并为这五种业务类型定义了不同的QoS参数：

UGS(Unsolicited Grant Service，主动授予服务)：UGS业务是指能够周期性产生固定包长的实时业务，这种业务所产生数据包的包长是固定的，而且这些数据包是以一个特定的周期发送的，比如T1、E1以及没有静默压缩的VOIP等；

rtPS(real-time Polling Service，实时轮询服务)：rtPS业务是指能够周期性产生可变包长的实时业务，这种业务所产成数据包的包长是变化的，而且这些数据包是以一个特定的周期发送的，比如MPEG视频业务等；

ertPS(extended real-time Polling Service，扩展的实时轮询服务)：ertPS业务是rtPS业务的一种扩展，但是这种业务的一个独特之处是对实时性要求很高，如有静默压缩的VOIP业务等；

nrtPS(non-real-time Polling Service，非实时轮询服务)：nrtPS业务是指非实时业务，这种业务的特点是始终以一个大于等于最小传输速率的速率在连续发送数据包；

BE(Best Effort，尽力而为服务)：BE是一种尽力而为的非实时业务，这种业务的特点是不能保证数据包的传输速率和传输时间，该业务的数据包是否发送取决于系统的资源情况，如果系统有足够资源则可以传送这些数据包，否则将抛弃这些数据包。

当WiMAX系统为用户创建服务业务时，将根据服务业务的特点，将其映射到五种不同的业务类型上，同时指定相应的QoS参数，然后，当这些用户服务业务的数据包到达WiMAX系统时，WiMAX系统将根据事先指定的QoS参数来对这些数据包实施调度和传送，从而保证用户业务的服务质量。

作为一种无线环境下的带宽分配方法，WiMAX系统的上行带宽分配方法在设计和实现时，主要应考虑以下几个因素：

(1)无线链路可变性：要求调度算法具有特定的动态机制来处理链路因时间和位置改变而发生的变化。

(2)公平性：如果不考虑无线链路的可变性，很可能会发生以下情况：根据一定的调度策略调度一个分组在无线链路上传输时，这条链路实际正处于错误状态，这样就浪费了传输带宽。在这种情况下，应当延迟发送这个分组，直到链路从错误状态中恢复过来。为弥补这段时间内的传输损失，可以采用一定的带宽补偿策略。

(3)服务质量：无线宽带网络可以为不同的通信业务提供不同的服务质量，因此必须能区分和保证QoS。

(4)吞吐量和信道使用率：因为带宽是无线网络最宝贵的资源，一个高效的调度算法应该致力于使错误链路上的无效传输最小化，同时使有效服务的交付和无线信道的使用率最大化。

(5)实现复杂度：要求调度算法不应该太复杂，应充分考虑其可实践性，这样才能高速地调度那些对时间要求严格的实时通信。

针对802.16协议，目前已有的WiMAX网络上行带宽分配方法主要考虑服务质量这个因素，一般是按照QoS要求进行由高到低的排序，通常使用FIFO(先入先出)、WFO(无线公平队列)、WRR(带权重的Round Robin调度)等准则来满足系统的QoS要求。但是，它们在无线链路可变性、公平性、吞吐量以及实现复杂度等方面，没有过多的考虑。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明的第一目的在于提供一种能够充分利用网络资源、加大系统吞吐量的用于WiMAX系统的上行带宽分配方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，包括以下步骤：

A、根据当前信道质量的描述因子和对应的QoS参数的最大时延，计算主动授予服务UGS和扩展的实时轮询服务ertPS业务连接的调度因子，所述调度因子P_i的计算公式为：其中：scheduleType表示调度类型，其中，UGS业务为6、ertPS业务为5；channelQuality表示信道质量的描述因子；max Latency表示QoS参数的最大时延；

按照调度因子的大小顺序对各个UGS和ertPS业务连接进行带宽分配；

B、计算ertPS、实时轮询服务rtPS、非实时轮询服务nrtPS业务连接带宽请求的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求进行带宽分配；

C、对单播轮询进行带宽分配；

D、对尽力而为服务BE业务连接带宽请求进行带宽分配；

E、基站按照各个移动用户终端被分配的带宽资源组建UL-MAP消息，以通知各个移动用户终端按照分配的带宽在下一帧发送数据或带宽请求。

本发明的第二目的在于提供一种用于WiMAX系统的上行带宽分配系统，该系统能够充分利用网络资源、加大系统吞吐量；

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于WiMAX系统的上行带宽分配系统，包括：

上行数据分发器，用于提供带宽请求的消息队列和数据PDU的授予管理子报头GMSH；

服务流管理模块，用于提供各服务流连接对应的QoS参数信息，其中包括服务流连接的最大时延、最小预留速率、最大持续速率；

信道描述模块，用于提供各个传输链路当前信道质量的描述因子；

上行带宽分配模块，用于从所述上行数据分发器提供的带宽请求的消息队列中取出UGS和ertPS业务连接，根据服务流管理模块提供的对应的QoS参数的最大时延和信道描述模块提供的当前信道质量的描述因子，计算UGS和ertPS业务连接的调度因子，所述调度因子P_i的计算公式为：

P_{i} = \frac{scheduleType}{channelQuality} \times \frac{1}{\max Latency}

其中：scheduleTtpe表示调度类型，其中，UGS业务为6、ertPS业务为5；channelQuality表示信道质量的描述因子；max Latency表示QoS参数的最大时延；

按照调度因子的大小顺序对各个UGS和ertPS业务连接进行带宽分配；再从所述上行数据分发器提供的带宽请求的消息队列中取出ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求，计算ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求进行带宽分配；再从所述上行数据分发器提供的带宽请求的消息队列中取出单播轮询的带宽请求，对单播轮询进行带宽分配；再从所述上行数据分发器提供的带宽请求的消息队列中取出BE业务连接，对BE业务连接的带宽请求进行带宽分配；最后，按照移动用户终端被分配的带宽资源组建UL-MAP消息，输出UL-MAP消息发送到MAC协议数据单元MPDU组包器；

MPDU组包器，将接收到的所述UL-MAP消息生成MAC协议数据单元，以通知各个移动用户终端按照分配的带宽在下一帧发送数据或带宽请求。

本发明定义了调度因子这一参数，按照调度因子的大小顺序对各个业务连接或带宽请求进行带宽分配，在一定程度上能体现各业务连接间的公平性。当某连接一直未获得带宽时，它的剩余预留带宽相对其它连接较大，这样计算出的调度因子也较大，此连接的带宽请求在本帧得到授权的几率也就相应增加了。如果无线链路的信道质量不好，在链路上传输的分组较少，则剩余预留带宽较大，为了体现公平性，将在接下来的时间内优先传输此链路的分组，这就是一种带宽补偿的策略。

因此本发明用于WiMAX系统的上行带宽分配方法及系统能够充分利用网络资源、加大系统吞吐量。

附图说明

附图1为本发明一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法在一种实施方式中的操作流程图；

附图2为附图1中步骤S1的步骤流程图；

附图3为附图1中步骤S2的步骤流程图；

附图4为附图1中步骤S3的步骤流程图；

附图5为附图1中步骤S4的步骤流程图；

附图6为本发明一种用于WiMAX系统的上行带宽分配系统在一种实施方式中的架构图。

具体实施方式

本发明能够在UGS、rtPS、nrtPS、ertPS和BE业务之间公平分配带宽，并保证各种业务的QoS特性。

在WiMAX系统中，设计一个专门的功能模块(上行带宽分配模块)来实现上行调度和带宽分配的功能；本发明涉及的上行带宽分配方法就是应用于上行带宽分配模块中供数据传输的带宽分配。

图6示出了本发明涉及的系统架构图。其中上行带宽分配模块1的输入包括：上行数据分发器4提供的带宽请求消息队列和数据PDU的GMSH子报头、服务流管理模块2提供的当前服务流的CID和QoS参数等信息、信道描述模块3提供的各个传输链路当前的状态信息；上行带宽分配模块1的输出是UL-MAP消息，并将其发送到MPDU组包器5。

本发明提供的一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法的具体实施方式如图1所示，其具体步骤如下：

S1：上行带宽分配模块根据服务流管理模块提供的对应QoS参数和信道描述模块提供的各个传输链路当前的状态信息，计算带宽请求消息队列中主动授权的UGS和ertPS业务连接的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个UGS和ertPS业务连接进行带宽分配；

S2：计算ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求进行带宽分配；

S3：对单播轮询进行带宽分配；

S4：对BE业务连接的带宽请求进行带宽分配；

S5：按照移动用户终端MS获得的时隙情况(即带宽分配情况)组建UL-MAP，以广播通知各个MS按照分配的资源在下一帧发送数据或带宽请求。

WiMAX系统中对于带宽分配的基本单位就是“时隙”。UL-MAP消息由基站创建，其中主要内容就是对上行资源的分配情况，UL-MAP的消息结构是802.16协议定义好的，并且规定该消息放在帧控制头部分广播给所有的MS。

上述步骤S1的详细流程如图2所示，步骤S1具体包括如下子步骤：

S11：计算到达授权间隔的UGS业务连接的带宽需求和调度因子P_i；调度因子P_i的计算公式为：

P_{i} = \frac{scheduleType}{channelQuality} \times \frac{1}{\max Latency}

其中：scheduleType表示调度类型(UGS业务为6、ertPS业务为5)；channelQuality表示信道质量的描述因子；maxLatency表示QoS参数的最大时延；

802.16协议里面定义了UGS业务建立时将会交互相关参数，包括业务速率、授权间隔周期、调制编码方式等，通过业务速率和授权间隔周期可以计算出需要发送的数据量；然后再根据调制编码方式可以计算出时隙资源需求，即带宽需求。信道质量是通过测量获取的；最大时延是在UGS业务建立时的QoS参数里面获取的；信道质量是随时间变化的，但在计算调度因子时，是采用最新的瞬时测量值或者多次测量的平均值，不同UGS业务的QoS参数的最大时延是不一定相同的；

S12：计算到达授权间隔的ertPS业务连接的带宽需求和调度因子P_i，其计算方法与步骤S11中的计算方法相同。

S13：按照调度因子P_i从大到小的顺序对UGS业务和ertPS业务连接进行排序；

S14：访问排序后的第一个业务连接；

S15：判断当前剩余带宽是否能满足当前访问业务连接的带宽需求，若能满足，则执行S16，否则，执行S17；

S16：为该连接所属MS分配带宽，更新当前剩余带宽；

S17：判断是否已访问所有连接，若是，则执行S2；否则，访问下一个业务连接，返回执行步骤S15。

上述步骤S2的详细流程如图3所示，步骤S2具体包括如下子步骤：

S21：访问第一个带宽请求；

S22：判断此带宽请求是否满足不超过最大时延且不超过最大持续带宽，若是，则计算带宽请求的调度因子；否则，删除该带宽请求；

其中带宽请求满足不超过最大时延的条件为：

max Latency-(currentTime-brRcvdTime)≥0

其中带宽请求满足不超过最大持续带宽的条件为：

remnantReservedBandwidth+r_max-r_min≥brSize

该步骤中，调度因子P_i的计算公式为：

P_{i} = \frac{scheduleType}{channelQuality} \times \frac{remnantReservedBandwidth}{\max Latency - (currentTime - brRcvdTime)}

其中：scheduleType表示调度类型(ertPS业务为5、rtPS业务为4、nrtPS业务为3)；channelQuality表示信道质量的描述因子；maxLatency表示QoS参数的最大时延；brRcvdTime表示带宽请求到达的时刻；currentTime表示当前时刻，currentTime-brRcvdTime为带宽请求的时延；remnantReservedBandwidth表示固定时间窗内的剩余预留带宽。

brSize表示带宽请求的大小，r_min表示时间窗内的最小预留带宽(与最小预留速率有关)，r_max表示时间窗内的最大持续带宽(与最大持续速率有关)。在每个时间窗开始时刻，remnantReservedBandwidth＝r_min；每完成一次带宽请求的授权，remnantReservedBandwidth更新一次；

S23：判断是否已访问所有带宽请求，若是，则执行S24；否则，访问下一带宽请求，执行S22；

S24：按照调度因子从大到小的顺序对当前所有带宽请求进行排序；

S25：访问排序后的第一个带宽请求；

S26：判断当前剩余带宽是否能够满足该带宽需求，若是，则为该带宽请求分配带宽并且更新当前剩余带宽，删除该带宽请求；否则，执行S27；

S27：判断是否已访问所有已排序的带宽请求，若是，则执行S3；否则，访问排序队列中的下一个带宽请求，执行S26。

上述计算调度因子所需要的参数：brRcvdTime带宽请求到达的时刻、currentTime当前时刻、currentTime-brRcvdTime带宽请求的时延、remnantReservedBandwidth固定时间窗内的剩余预留、brSize带宽请求的大小、r_min时间窗内的最小预留带宽、r_max时间窗内的最大持续带宽，其详细描述如下：

1)“带宽请求到达时刻”是指“上行带宽分配模块”接收到“上行数据分发器”发送的带宽请求的物理时间，由“上行带宽分配模块”记录并存储。

2)“当前时刻”是指“上行带宽分配模块”在本次执行整个系统的上行带宽分配算法的物理时间，由“上行带宽分配模块”获取。

3)“带宽请求时延”是指带宽请求从到达上行带宽分配模块到当前时刻的时间间隔，由“上行带宽分配模块”计算。

4)“剩余预留带宽”是指当前剩余可供分配的带宽，由“上行带宽分配模块”根据当前分配结果计算。

5)“带宽请求”在系统中认为是一个固定值，“上行带宽分配模块”可在初始化时对该值进行计算并存储。

6)“最小预留带宽”由“上行带宽分配模块”根据“服务流管理模块”输入的该连接的最小预留业务速率计算得出。

7)“最大持续带宽”由“上行带宽分配模块”根据“服务流管理模块”输入的该连接的最大持续业务速率计算得出。

上述步骤S3中，为了给rtPS、nrtPS业务连接提供在下一帧中传输带宽请求的机会，尤其是具有最大时延限制的rtPS业务连接，需要分配部分带宽用于单播轮询。步骤S3的算法流程如图4所示，具体操作如下：

S31：将所有MS标识为“未轮询”。

S32：查询所有到达轮询间隔的rtPS业务连接数为N_rtps，所有到达轮询间隔的nrtPS业务连接数为N_nrtps。

S33：计算可获得带宽请求机会的连接数

其中x表示当前剩余带宽，y表示发送带宽请求需要的带宽，y是一个固定值，

表示取下整数。

S34：若N≤N_rtps，则执行S35；若N_rtps＜N≤N_rtps+N_nrtps，则执行S36，否则，执行S37；

S35：访问前N个到达轮询间隔的rtPS业务连接，为每个rtPS业务连接所属的MS分配轮询带宽，更新当前剩余带宽为(x-N×y)，执行S4。

S36：访问所有到达轮询间隔的rtPS业务连接，为每个rtPS业务连接所属的MS分配轮询带宽；访问前(N-N_rtps)个到达轮询间隔的nrtPS连接，为每个nrtPS连接所属MS分配轮询带宽，更新当前剩余带宽为(x-N×y)，执行S4。

S37：访问所有到达轮询间隔的rtPS业务连接和nrtPS业务连接，为每个连接所属的MS分配轮询带宽，并标识MS为“已轮询”。

S38：查询所有标识为“未轮询”且PM位为“1”的MS数为N_MS。

S39：计算可获得带宽请求机会的MS数M＝N-(N_rtps+N_nrtps)

S310：若N_MS＜M，则执行S311；否则，执行S312。

S311：访问所有标识为“未轮询”且PM位为“1”的MS，为每个MS分配轮询带宽，更新当前剩余带宽为x-(N_rtps+N_nrtps+N_MS)×y，执行S4。

S312：访问前M个标识为“未轮询”且PM位为“1”的MS，为每个MS分配轮询带宽，更新当前剩余带宽为(x-N×y)，执行S4。

所述步骤S4是按照FIFO顺序为BE业务连接分配带宽，分配的带宽大小即为带宽请求的大小。所述步骤S4的算法流程如图5所示，具体操作如下：

S41：访问第一个BE业务带宽请求。

S42：判断当前剩余带宽是否能够满足带宽请求，若能满足，则执行S43；否则，执行S44。

S43：为连接所属的MS分配带宽并删除此带宽请求，更新当前剩余带宽。

S44：判断是否已访问所有BE业务连接的带宽请求，若是，执行S5；否则，访问下一个BE业务带宽请求，执行S42。

在WiMAX系统中，可以设计一个专门的功能实体即上行带宽分配模块来实现上行调度和带宽分配的功能。本发明涉及的上行带宽分配方法就是应用于上行带宽分配模块中供数据传输的带宽分配。

图6为本发明一种用于WiMAX系统的上行带宽分配系统架构图。

如图6所示，一种用于WiMAX系统的上行带宽分配系统，包括：

服务流管理模块2，用于提供当前服务流对应的连接标识符CID和QoS参数信息；在WiMAX系统中，最显著的特点就是面向连接，即所有业务都将映射到连接上，而CID就是用来唯一标识连接的ID号，通过CID可以确定具体是哪个连接；

信道描述模块3，用于提供各个传输链路当前的状态信息；

上行数据分发器4，用于提供带宽请求消息队列和数据PDU的GMSH子报头；在WiMAX系统中，MS可以向BS发送独立的带宽请求消息来申请带宽资源，同时，也可以采用捎带请求的方式，即在含有净荷的PDU中，插入GMSH(授权管理子头)，为相应连接申请新增带宽；

上行带宽分配模块1，用于根据所述上行数据分发器、服务流管理模块、信道描述模块提供的参数，计算主动授权的UGS和ertPS业务连接的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个UGS和ertPS业务连接进行带宽分配；计算ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求的调度因子，按照调度因子的大小顺序对各个ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求进行带宽分配；对单播轮询进行带宽分配；对BE业务连接的带宽请求进行带宽分配；按照移动用户终端获得的时隙情况组建UL-MAP消息，输出UL-MAP消息发送到MPDU组包器；

MPDU组包器5，将接收到的UL-MAP消息组成MAC协议数据单元(MPDU)，以广播通知各个移动用户终端按照分配的带宽在下一帧发送数据或带宽请求。

上行带宽分配模块1的输入包括：上行数据分发器4提供的带宽请求消息队列和数据PDU的GMSH子报头、服务流管理模块2提供的当前服务流的CID和QoS参数等信息、信道描述模块3提供的各个传输链路当前的状态信息。上行带宽分配模块1的输出是UL-MAP消息，并将其发送到MPDU组包器5。

本发明定义了调度因子P_i，在该参数中提出了剩余预留带宽的概念，在一定程度上能体现各连接间的公平性。当某连接一直未获得带宽时，它的剩余预留带宽相对其它连接较大，这样计算出的P_i也较大，此连接的带宽请求在本帧得到授权的几率也就相应增加了。如果无线链路的信道质量不好，在链路上传输的分组较少，则剩余预留带宽较大，为了体现公平性，将在接下来的时间内优先传输此链路的分组，这就是一种带宽补偿的策略。

本发明通过定义调度因子这一参数，可以综合评估各个连接在无线环境下的链路可变性、公平性、系统吞吐量、服务质量等因素，并根据这一参数采用不同的处理方式对UGS、ertPS、rtPS、nrtPS和BE五种业务类型的连接进行调度和带宽分配。与同类方法相比，本发明综合考虑了无线环境的多种影响因素，且算法简单，有利于软、硬件实现，降低了设备成本。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、根据当前信道质量的描述因子和对应的QoS参数的最大时延，计算主动授予服务UGS和扩展的实时轮询服务ertPS业务连接的调度因子，所述调度因子P_i的计算公式为：

其中：scheduleType表示调度类型，其中，UGS业务为6、ertPS业务为5；channelQuality表示信道质量的描述因子；max Latency表示QoS参数的最大时延；

C、对单播轮询进行带宽分配；

D、对尽力而为服务BE业务连接带宽请求进行带宽分配；

2.如权利要求1所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，其特征在于：所述步骤A具体包括以下步骤：

A1、计算UGS业务连接和ertPS业务连接的带宽需求和调度因子，所述调度因子的计算公式为：

其中scheduleTy pe表示所述UGS业务连接和ertPS业务连接的调度类型对应值，channelQuality表示当前信道质量的描述因子，max Latency表示所述UGS业务连接和ertPS业务连接对应的QoS参数的最大时延；

A2、按照计算所得的调度因子对UGS业务和ertPS业务连接进行从大到小地排序；

A3、访问排序为第一个的业务连接；

A4、判断当前剩余带宽是否能满足当前访问的业务连接的带宽需求，若能满足，则为该连接所属移动用户终端分配带宽，执行步骤A5，否则，执行步骤A6；

A5、更新当前剩余带宽；

A6、判断是否已访问所有业务连接，若否，访问下一个业务连接，执行步骤A4。

3.如权利要求2所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，其特征在于：所述步骤B具体包括以下步骤：

B1、访问第一个到达的带宽请求；

B2、判断当前访问的带宽请求是否满足不超过最大时延且不超过最大持续带宽，若是，则计算该带宽请求的调度因子；否则，删除该带宽请求，该调度因子的计算公式为：

其中：scheduleType表示当前访问的带宽请求其调度类型的对应值，channelQuality表示信道质量的描述因子，max Latency表示当前访问的带宽请求其QoS参数的最大时延，currentTime表示当前时刻，brRcvdTime表示带宽请求到达的时刻，currentTime-brRcvdTime为当前访问的带宽请求的时延，remnantReservedBandwidth表示固定时间窗内的剩余预留带宽；

B3、访问下一个带宽请求，执行B2；若无下一个带宽请求，则执行B4；

B4、按照调度因子从大到小的顺序对当前所有带宽请求进行排序；

B5、访问排序后的第一个带宽请求；

B6、判断当前剩余带宽是否能够满足该带宽需求，若是，则为该带宽请求分配带宽并且删除该带宽请求，执行步骤B7；否则，执行B8；

B7、更新当前剩余带宽；

B8、判断是否已访问所有已排序的带宽请求，若否，访问排序队列中的下一个带宽请求，执行B6。

4.如权利要求3所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，其特征

在于：所述步骤B2中带宽请求满足不超过最大时延的条件为：max Latency-(currentTime-brRcvdTime)≥0，所述步骤B2中带宽请求满足不超过最大持续带宽的条件为：remnantReservedBandwidth+r_max-r_min≥brSize，其中brSize表示带宽请求的大小，r_min表示时间窗内的最小预留带宽，r_max表示时间窗内的最大持续带宽。

5.如权利要求4所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，其特征在于，所述步骤C具体包括以下步骤：

C1、将所有移动用户终端标识为“未轮询”；

C2、查询所有到达轮询间隔的rtPS业务连接数N_rtps和所有到达轮询间隔的nrtPS业务连接数N_nrtps；

C3、计算可获得带宽请求的连接数N，N等于当前剩余带宽除以发送带宽请求所需带宽的商的下整数；

C4、若N不大于N_rtps，则执行C5，若N_rtps小于N，且N不大于N_rtps与N_nrtps的和，则执行C6，否则，执行C7；

C5、访问前N个到达轮询间隔的rtPS业务连接，为每个rtPS业务连接所属的移动用户终端分配轮询带宽，更新当前剩余带宽，跳转到步骤D；

C6、访问所有到达轮询间隔的rtPS业务连接，为每个rtPS业务连接所属的移动用户终端分配轮询带宽，访问前(N-N_rtps)个到达轮询间隔的nrtPS连接，为每个nrtPS连接所属移动用户终端分配轮询带宽，更新当前剩余带宽，跳转到步骤D；

C7、访问所有到达轮询间隔的rtPS业务连接和nrtPS业务连接，为每个连接所属的移动用户终端分配轮询带宽，并标识移动用户终端为“已轮询”；

C8、查询所有标识为“未轮询”且投我票PM位为“1”的移动用户终端数N_MS；

C9、计算可获得带宽请求机会的移动用户终端数M＝N-(N_rtps+N_nrtps)；

C10、若N_MS＜M，则执行C11，否则，执行C12；

C11、访问所有标识为“未轮询”且PM位为“1”的移动用户终端，为每个移动用户终端分配轮询带宽，更新当前剩余带宽为x-(N_rtps+N_nrtps+N_MS)×y，其中x表示当前剩余带宽，y表示发送带宽请求需要的带宽，跳转到步骤D；

C12、访问前M个标识为“未轮询”且PM位为“1”的移动用户终端，为每个移动用户终端分配轮询带宽，更新当前剩余带宽为(x-N×y)，跳转到步骤D。

6.如权利要求5所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配方法，其特征在于：所述步骤D具体包括以下步骤：

D1、访问第一个BE业务连接的带宽请求；

D2、判断当前剩余带宽是否能够满足当前BE业务连接的带宽请求，若能满足，则为该BE业务连接所属的移动用户终端分配带宽并删除此带宽请求，执行步骤D3；否则，执行步骤D4；

D3、更新当前剩余带宽；

D4、判断是否已访问所有BE业务连接的带宽请求，若是，跳转到步骤E，否则，访问下一个BE业务连接的带宽请求，再执行步骤D2。

7.一种用于WiMAX系统的上行带宽分配系统，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配系统，其特征

在于：所述UGS和ertPS业务连接的调度因子的计算公式为：

其中：scheduleTy pe表示所述UGS业务连接和ertPS业务连接的调度类型对应值，channelQuality表示当前信道质量的描述因子，由所述信道描述模块提供，max Latency表示所述UGS业务连接和ertPS业务连接对应的QoS参数的最大时延。

9.如权利要求8所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配系统，其特征

在于：所述ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求的调度因子的计算公式为：

其中：scheduleTy pe表示所述ertPS、rtPS、nrtPS业务连接的调度类型对应值，channelQuality表示当前信道质量的描述因子，由所述信道描述模块提供，max Latency表示所述ertPS、rtPS、nrtPS业务连接对应的QoS参数的最大时延，由所述服务流管理模块提供，currentTime表示当前时刻，brRcvdTime表示带宽请求到达的时刻，currentTime-brRcvdTime为带宽请求的时延，brRcvdTime由上行数据分发器提供，remnantReservedBandwidth表示固定时间窗内的剩余预留带宽，由所述上行带宽分配模块根据当前带宽分配情况计算得出。

10.如权利要求9所述的用于WiMAX系统的上行带宽分配系统，其特征在于：所述上行带宽分配模块从所述上行数据分发器提供的带宽请求的消息队列中取出ertPS、rtPS、nrtPS业务连接带宽请求后，先判断当前访问的带宽请求是否满足不超过最大时延且不超过最大持续带宽，若是，则计算该带宽请求的调度因子；否则，删除该带宽请求；带宽请求满足不超过最大时延的条件为：max Latency-(currentTime-brRcvdTime)≥0，带宽请求满足不超过最大持续带宽的条件为：remnantReservedBandwidth+r_max-r_min≥brSize，其中brSize表示带宽请求的大小，r_min表示时间窗内的最小预留带宽，由上行带宽分配模块根据服务流管理模块输入的该连接的最小预留业务速率计算得出；r_max表示时间窗内的最大持续带宽，由上行带宽分配模块根据服务流管理模块输入的该连接的最大持续业务速率计算得出。