CN107172713A - 无线资源分配/管理方法/系统、可读存储介质、终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线资源分配/管理方法/系统、可读存储介质、终端，分配方法包括：测量所述无线接入点当前的负载状况，将所述无线接入点下的负载状态上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网，并在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，接收和统计用户设备的传输需求，将用户设备的传输需求上报至无线蜂窝通信网络的核心网；待接收到所述核心网反馈的连接允许控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作；根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，进行无线资源分配。本发明可以在异构网络中，实现对QoS的支持，扫清了异构网络融合进程中的障碍。

Description

无线资源分配/管理方法/系统、可读存储介质、终端

技术领域

本发明属于无线通信网络领域，涉及一种分配/管理方法和系统，特别是涉及一种无线资源分配/管理方法/系统、可读存储介质、终端。

背景技术

未来异构无线网络的发展趋势是以蜂窝网络和无线局域网络混合接入方式为主，并辅助以卫星网络、WPAN(Wireless Personal Area Network)、车联网等不同制式的接入方式形成交叠覆盖的网线网络系统，为用户提供无处不在的全覆盖异构无线接入服务。对于异构无线网络融合方式以及互联互通方式的研究目前已经取得阶段性的成果，标准化组织提出了各种可能的解决方案。ETSI最早提出了关于3G和WLAN(Wireless Local AreaNetwork)的融合架构,虽然设计之初只考虑了这两种制式融合协同的情况，但是其融合架构及思想同样适合于其他接入方式。

随着无线通信技术与移动通信技术的发展，5G蜂窝网络和异构无线网络架构的融合时大势所趋。蜂窝网络的优点在于覆盖范围广，支持用户高移动性，电信网络保障数据带宽有限，很通于提供语音业务和中低速数据业务。网络的优点在于传输带宽大、数据速率高，但是其覆盖范围较小，可以在热点地区为蜂窝网络提供有效补充。和异构网络充分结合了这两种接入方式的互补优势，实现了广覆盖、高移动、高容量无线通信系统。同时，随着多模终端技术的逐步发展和成熟现有的多模移动终端己普遍支持蜂窝和两种不同的接入方式，同一用户可以根据当前业务类型的不同自由地选择为自己服务网络。

未来的无线通信网络体系将是多种异构网络(例如5G、WLAN、WPAN等)并存、协同并不断融合的复杂体系。这些异构网络在覆盖区域、带宽、可靠性、成本、安全性等方面的特性各不扣同。未来它们将会以互相补充的方式共同满足终端用户的需求。多模终端技术的发展使得同时使用多种异构网络并行传输数据成为可能。异构网络的多连接并行传输技术能够充分利用网络资源，满足未来通信业务需求。

虽然异构无线网络多连接并行传输能够提高系统的可靠性、吞吐量及资源利用率。但是在异构无线网络多连接并行传输中仍存在的一些亟待解决的问题,如在5G与WLAN融合的场景中，由于无线局域网的接入采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Avoidance)机制，只能提供尽力而为的服务，无法提供QoS(Quality ofService,服务质量)保障。当语音、实时视频等实时业务从蜂窝移动网络切换到WLAN网络时，QoS将不能得到保障。这阻碍了异构网络的融合进程。为了提高CSMA/CA的服务质量保证，相关文献分别提出了以下机制。

美国哥伦比亚大学(Columbia University)提出的VMAC-VS机制是由,它是一种能够支持区分服务、信道监测和准入控制的分布式方法。VMAC-VS机制提出了一种称为后退定时器区分的区分机制。事实上,这种区分机制就是对于不同优先级的业务流采用不同的最小竞争窗口(CW_min),它至少可以支持两个级别:高优先级服务和尽力而为服务。基于的思想是:对于后退定时器同时进入后退状态的两个无线节点,具有较小CW_min值的节点就可能取得较小的CW值,从而更可能首先访问信道。另外,VMAC-VS机制包括两个评估算法,分别是VMAC(Virtual MAC)和VS(Virtual Source)。其中,VMAC算法主要用于被动地监测无线信道,以及评估本地可取得的服务级别。它所评估的是MAC上与服务质量相关的统计参数,包括延迟、延迟抖动、碰撞率和掉包率,这些参数在一定程度上反映了无线信道的状况。而VS算法则利用VMAC算法来估计应用层的服务质量。它能够调节应用层的参数,使这些参数能根据VMAC产生的“虚拟延迟曲线”来取值。如果将VMAC和VS这两种算法与准入控制机制相结合,即在应用层上,根据VS算法得到的服务质量,就可以知道目前的网络状况可以支持多少服务,以及什么级别的服务,从而对新来的业务采用准入措施,以保障当前网络中的服务质量。这样,就可以取得一个非常稳定的系统状态。

GAMA(Group Allocation Multiple Access)协议是由美国加州大学圣克鲁兹分校(UC Santa Cruz)的Andrew Muir和J.J.Garcia-Lun a-Aceves提出来的,是为了能够在一个分布式的环境中为实时业务提供QoS保证。GAMA充分利用TDMA和CDMA的优势,它将信道分成一系列可变长度的周期,周期的长度取决于网络负载状况。每个周期由一个竞争阶段和一个称为组传输的非竞争阶段组成。其中组传输阶段又细分为若干个节点传输过程,节点传输过程相当于同步网络中的一个时间槽(Slot),但是,GAMA/CA并不需要网络具有同步功能。在竞争阶段,有数据要传输的节点通过RTS-CTS对话来加入到“传输组”中,一旦成为传输组的成员,就可以在接下来的组传输阶段无竞争无冲突的访问信道,而且只要它有数据要发送,它就可以维持它的成员地位。这种机制使得节点有组织的分配带宽。当网络负载较轻时,GAMA非常像CSMA；当网络负载很重,并且所有的节点都成为传输组的成员时,从效果上讲GAMA就成TDMA。但要注意到,与TDMA不同,GAMA不要求信道被分成时间槽,也不要求固定长度的帧。然而,GAMA机制也存在一定的缺点。由于在一个周期中,最多只有一个新节点可以访问信道并预留带宽,因而当网络负载较重时,平均延迟就会增长很快。另外,传输组中,早加入的成员要比晚加入的成员在预留带宽上有更高的优先级,所以,GAMA并不是一种比较公平的机制,它也没有对全局的服务质量给予足够的考虑。

DBASE(Distributed Bandwidth Allocation/Sharing/Extension)机制是为支持802.11Ad Hoc无线局域网的多媒体业务而提出的。DBASE让每个实时节点都建立并维护一个预留表,表中记录了所有成功完成信道预留的实时节点的情况,包括如下的信息:访问次序、MAC层地址、服务类型和节点需要的带宽。新来的实时节点通过RTS帧竞争加入到预留表中,之后每次传输时就不需要再次竞争信道了。该机制共包括4个部分,分别是带宽预留过程、带宽分配过程、分享过程以及扩展过程。总之,DBASE协议提供了一种思路,就是让各实时节点分享各自的信息,掌握网络的总体状况,从而能够有效地决策自己的行为,但是,DBASE机制的竞争窗口介于PIFS和DIFS之间,这样的竞争窗口(DIFS-PIFS)太小而且又没有伸缩的余地,当有多台工作站同时要竞争媒体时,很难产生出一个胜利者,不断竞争的结果会使竞争周期被拉得很长而浪费掉很多时间,另外由于它的复杂性,实现起来有相当的困难。

DWOP(Distributed Wireless Ordering Protocol)机制,是由美国Rice大学提出的一种分布式调度和媒体访问算法。它的目标是保证数据包按照理想的调度模型所规定的次序来访问信道,这些调度模型可以是先到达先服务(FCFS),虚时钟(Virtual Clock),以及按最早截止时间调度(Earliest Deadline First)。它的关键技术是在802.11控制帧中携带位于队列头部的数据包的优先级,从而使得网络中每个节点都知道其它节点的数据包的优先级。这样,数据包的优先级就成为一种全局共享信息,每个节点都可以根据优先级次序进行数据发送。对于TCP业务,DWOP能够提供QoS区分服务和较好的公平性。但是,在无线带宽有限的情况下,把每个节点的优先级信息都在网络上传递,会浪费大量的带宽,如10个TCP流的情况下,DWOP所取得的总吞吐率只是802.11的3/5。

未来异构无线网路的发展趋势是以蜂窝网络和无线局域网络混合接入方式为主,并辅助以卫星网络、车联网等不同形式的接入方式形成交叠覆盖的网络系统，为用户提供无处不在的全覆盖异构接入服务。但由于无线局域网的接入采用CSMA/CA机制，只能提供尽力而为的服务，无法提供QoS保障，阻碍了异构网络的融合进程。

因此，如何提供一种无线资源分配/管理方法/系统、可读存储介质、终端，以解决现有技术由于无线局域网的接入采用CSMA/CA机制，只能提供尽力而为的服务，无法提供QoS保障，阻碍异构网络的融合进程等缺陷，实以成为本领域从业人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线资源分配/管理方法/系统、可读存储介质、终端，用于解决现有技术中由于无线局域网的接入采用CSMA/CA机制，只能提供尽力而为的服务，无法提供QoS保障，阻碍异构网络的融合进程的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种无线资源分配方法，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的通信网络；所述无线资源分配方法包括以下几个步骤：测量所述无线接入点当前的负载状况，将所述无线接入点下的负载状态上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网，并在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，接收和统计用户设备的传输需求，将用户设备的传输需求上报至无线蜂窝通信网络的核心网；待接收到所述核心网反馈的连接允许控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作；根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，进行无线资源分配。

于本发明的一实施例中，所述接入控制信令用于告知所述无线接入点允许与其进行业务数据交互的用户设备，和/或禁止与其进行业务数据交互的用户设备。

于本发明的一实施例中，所述对已建立关联用户设备进行筛选操作的步骤包括：对所述接入控制信令中允许交互业务数据的用户设备，进行业务数据的交互；对所述接入控制信令中禁止交互业务数据的用户设备，拒绝其业务数据的交互的请求。

于本发明的一实施例中，所述业务数据的交互包括所述无线接入点与用户设备之间基于载波侦听/冲突避免方式的业务数据收发。

于本发明的一实施例中，所述对所述无线接入点的覆盖范围内用户设备所要求的服务质量进行资源分配的步骤包括：在无线接入点中，针对每一个用户设备建立一个发送队列；根据下行数据包的目的地址的不同，存储于不同的队列中；当所述无线接入点通过载波侦听/冲突避免方式获取传输时机时，则根据核心网下发的无线资源分配策略，从一指定用户队列里提取所述用户设备需传输的数据包，并予以传输。

于本发明的一实施例中，对于从所述无线接入点至其覆盖范围内的用户设备的下行链路，传输从所述用户队列里提取数据包；其中，数据包的提取顺序，依照核心网下发的无线资源分配策略进行，以保证不同用户设备的服务质量；对于从覆盖范围内的用户设备至所述无线接入点的上行链路，通过下行链路的无线资源分配实现上行链路的无线资源分配。

于本发明的一实施例中，所述用户设备的传输需求包括用户所需带宽、和/或时延。

于本发明的一实施例中，所述无线资源分配包括绝对带宽分配和相对带宽分配，所述绝对带宽分配是指定分配的带宽的大小；所述相对带宽是绝对带宽分配后，剩余带宽按比例在用户设备之间进行分配。

本发明另一方面提供一种无线资源管理方法，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的无线蜂窝通信网络；所述无线资源管理方法包括以下几个步骤：接收所述无线接入点所汇报的当前的负载状态，及与所述无线接入点已建立关联的用户设备的传输需求；根据该无线接入点的负载状态及用户设备的传输需求，确定可与所述无线接入点进行业务数据交互的用户设备，并发送接入控制信令至与该连接允许控制信令对应的无线接入点；待发送所述接入控制信令后，制定针对该无线接入点的无线资源分配策略，并将该无线资源分配策略发送至对应的无线接入点。

本发明另一方面还提供一种无线资源分配系统，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的无线蜂窝通信网络；所述无线资源分配系统包括：测量模块，用于测量所述无线接入点当前的负载状况；统计模块，用于在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，统计用户设备的传输需求；第一通信模块，用于将所述无线接入点下的负载状态上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网，及在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，接收用户设备的传输需求，并将用户设备的传输需求上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网；筛选操作模块，用于待接收到所述核心网反馈的接入控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作；资源分配模块，用于根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，进行无线资源分配。

于本发明的一实施例中，所述接入控制信令用于告知所述无线接入点允许与其进行业务数据交互的用户设备，和/或禁止与其进行业务数据交互的用户设备；所述筛选操作模块用于对所述连接允许信令中允许交互业务数据的用户设备，进行业务数据的交互；对所述连接允许信令中禁止交互业务数据的用户设备，拒绝其业务数据的交互的请求。

本发明另一方面又提供一种无线资源管理系统，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的无线蜂窝通信网络；所述无线资源管理系统包括：第二通信模块，用于接收所述无线接入点所汇报的负载状态，及与所述无线接入点已建立关联的用户设备的传输需求；接入控制模块，用于根据该无线接入点的负载状态及用户设备的传输需求，确定可与所述无线接入点进行业务数据交互的用户设备，并令所述第二通信模块发送接入控制信令至与该连接允许控制信令对应的无线接入点；策略制定模块，用于待发送所述接入控制信令后，制定针对该无线接入点的无线资源分配策略，并将该无线资源分配策略发送至对应的无线接入点。

本发明又一方面提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现所述无线资源分配方法，或实现所述无线资源管理方法。

本发明最后一方面提供一种终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行所述无线资源分配方法。

如上所述，本发明的无线资源分配方法系统、无线资源管理方法/系统、存储介质及终端，具有以下有益效果：

本发明所述的无线资源分配方法系统、无线资源管理方法/系统、存储介质及终端基于CSMA/CA机制，设计了一个无线接入点与蜂窝网络的信令接口，可以在无线通信系统中实现对QoS的支持，扫清了异构网络融合进程中的障碍。

附图说明

图1显示为本发明的应用场景示意图。

图2显示为本发明的无线资源分配方法于一实施例中的流程示意图。

图3显示为本发明的无线资源分配队列示意图。

图4显示为本发明的无线资源管理方法于一实施例中的流程示意图。

图5显示为本发明的无线资源分配系统与无线资源管理系统于一实施例中的交互原理示意图。

元件标号说明

1 通信网络

11 核心网

121 基站

122 基站

123 基站

124 蜂窝基站

13 用户设备

51 无线资源分配系统

511 测量模块

512 第一通信模块

513 统计模块

514 筛选操作模块

515 资源分配模块

52 无线资源管理系统

521 第二通信模块

522 接入控制模块

523 策略制定模块

S21～S23 步骤

S41～S44 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

本实施例提供一种无线资源分配方法，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的通信网络；所述无线资源分配方法包括以下几个步骤：

测量所述无线接入点当前的负载情况，将所述无线接入点下的负载状态上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网，并在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，接收和统计用户设备的传输需求，将用户设备的传输需求上报至无线蜂窝通信网络的核心网；

待接收到所述核心网反馈的连接允许控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作；

根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，进行无线资源分配。

以下将结合图示对本实施例所提供的无线资源分配方法进行详细描述。本实施例所述的无线资源分配方法应用于如图1所示的应用场景中，该实际场景为在第五代移动通信技术(5th-Generation,简称5G)与无线局域网技术(WIreless-FIdelity，简称Wi-Fi)融合的场景。如图1所示的通信网络1包括无线蜂窝通信网络的核心网11、通信连接至所述核心网11的无线接入点(所述无线接入点包括基站121，基站122，基站123，蜂窝基站124、及与所述无线接入点通信连接的用户设备13(UE)。

请参阅图2，显示为无线资源分配方法于一实施例中的流程示意图。如图2所示，所述无线资源分配方法包括以下几个步骤：

S21，测量所述无线接入点当前的负载状况，将所述无线接入点的负载状况上报至所述核心网，并在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有纯属需求时，接收和统计用户设备的传输需求，并将用户设备的传输需求上报至所述核心网。在本实施例中，所述用户设备的传输需求包括用户所需带宽、和/或时延等参数。在本实施例中，所述无线接入点的负载状态是指将用户设备对无线资源的需求分配到无线接入点上，某些无线接入点分配的任务很多，称之为负载超载，而另一些无线接入点是空闲的，称之为轻载。

S22，待接收到所述核心网反馈的接入控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作。在本实施例中，所述接入控制信令用于告知所述无线接入点允许与其进行业务数据交互的用户设备，和/或禁止与其进行业务数据交互的用户设备。在本实施例中，所述业务数据的交互包括所无线接入点与用户设备之间基于载波侦听多路访问/冲突避免方式的业务数据收发。所述载波侦听多路访问/冲突避免方式是指多用户共享无线信道的冲突避免机制，以提高网络吞吐性能与迟延性能。

所述对已建立关联用户设备进行筛选操作的步骤包括：

对所述接入控制信令中允许交互业务数据的用户设备，进行业务数据的交互；

对所述接入控制信令中禁止交互业务数据的用户设备，拒绝其业务数据的交互的请求。

S23，根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，以对所述无线接入点的覆盖范围内用户设备所要求的服务质量进行无线资源分配。在本实施例中，所述无线资源分配策略是指根据无线接入点的无线资源，按照其覆盖范围内用户设备所要求的服务质量进行无线资源分配。例如，根据无线接入点121的无线资源，对无线接入点121所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配；根据无线接入点122的无线资源，对无线接入点122所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，及根据无线接入点123的无线资源，对无线接入点123所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配。

具体地，在无线接入点中，针对每一个用户设备建立一个发送队列；根据下行数据包的目的地址的不同，存储于不同的队列中；当所述无线接入点通过载波侦听/冲突避免方式获取一个传输机会时，则根据核心网下发的无线资源分配策略，从一指定用户队列里提取所述用户设备需传输的数据包，并予以传输，以保障用户的服务质量。请参阅图3，显示为无线资源分配队列示意图。如图3所示，无线接入点根据用户设备所要求的服务质量分配为n个用户队列，待分配好用户队列后，从用户队列提取需传输的数据包，进行传输。所述无线资源分配包括绝对带宽分配和相对带宽分配，所述绝对带宽分配是指定分配的带宽的大小；所述相对带宽是绝对带宽分配后，剩余带宽按比例在用户设备之间进行分配。。如图3所示，X₁Mbps，X₂Mbps，…,Y_n-1％，Y_n。其中，X₁Mbps，X₂Mbps，…表示绝对带宽，…，Y_n-1％，Y_n％表示相对带宽。

在本实施例中，保障用户的服务质量是指：

对于从所述无线接入点至其覆盖范围内的用户设备的下行链路，传输从所述用户队列里提取数据包，并为所述下行链路的传输控制协议数据流或用户数据报协议数据流通过数据到达确认延时的控制来调整下行的数据收发速度。所述传输控制协议(TCP)指一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。所述用户数据报协议(UDP)指参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。所述数据到达确认延时的控制是指传输控制协议中三次握手的应答机制。其中，数据包的提取顺序，依照该核心网下发的无线资源分配策略进行。

对于从覆盖范围内的用户设备至所述无线接入点的上行链路，通过下行链路的无线资源分配实现上行链路的无线资源分配。

本实施例还提供一种无线资源管理方法，所述无线资源管理方法包括：

接收所述无线接入点所汇报的当前的负载状态，及与所述无线接入点已建立关联的用户设备的传输需求；

根据该无线接入点的负载状态及用户设备的传输需求，确定可与所述无线接入点进行业务数据交互的用户设备，并发送接入控制信令至与该接入控制信令对应的无线接入点；

待发送所述连接允许接入控制信令后，制定针对该无线接入点的无线资源分配策略，并将该无线资源分配策略发送至对应的无线接入点。

以下将结合图示对本实施例所提供的无线资源管理方法进行详细描述。所述无线资源管理方法应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、通信连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的通信网络1。请参阅图4，显示为无线资源管理方法于一实施例中的流程示意图。如图4所示，所述无线资源管理方法包括以下几个步骤：

S41，接收所述无线接入点所汇报的当前的负载状态，及与所述无线接入点已建立关联的用户设备的传输需求。

例如，接收无线接入点121(AP1)，无线接入点122(AP2)及无线接入点123(AP3)所汇报的当前的负载状态，及接收无线接入点121(AP1)下的用户设备的传输需求，无线接入点122(AP2)下的用户设备的传输需求，及无线接入点123(AP3)下的用户设备的传输需求。

S42，根据该无线接入点的负载状态及用户设备的传输需求，确定可与所述无线接入点进行业务数据交互的用户设备，并发送接入控制信令至与该接入控制信令对应的无线接入点。

具体地，针对无线接入点121(AP1)、无线接入点122(AP2)及无线接入点123(AP3)，分别发送与之对应的接入控制信令。

S43，待发送所述接入控制信令后，制定针对该无线接入点的无线资源分配策略。所述无线接入点的无线资源分配策略是指根据无线接入点121的无线资源，对无线接入点121所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配；根据无线接入点122的无线资源，对无线接入点122所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，及根据无线接入点123的无线资源，对无线接入点123所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配。

S44，将该无线资源分配策略发送至对应的无线接入点。所述无线接入点的无线资源分配策略是指无线接入点121对其覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，无线接入点122对其覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，及无线接入点123对其覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配。

本实施例还提供一种存储介质(计算机可读存储介质)，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述无线资源分配方法，或实现所述无线资源管理方法。本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例所述的无线资源分配方法、无线资源管理方法、存储介质基于CSMA/CA机制，设计了一个无线接入点与蜂窝网络的信令接口，可以在无线通信系统中实现对QoS的支持，扫清了异构网络融合进程中的障碍。

实施例二

本实施例提供一种无线资源分配系统，应用于包括核心网、通信连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的通信网络；所述无线资源分配系统包括：

测量模块，用于测量所述无线接入点当前的负载状况；

统计模块，用于在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，统计用户设备的传输需求；

第一通信模块，用于将所述无线接入点下的负载状态上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网，及在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，接收用户设备的传输需求，并将用户设备的传输需求上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网；

筛选操作模块，用于待接收到所述核心网反馈的接入控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作；

资源分配模块，用于根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，进行无线资源分配。

以下将结合图示对本实施例所提供的无线资源分配系统进行详细描述。需要说明的是，应理解以上无线资源分配系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

请参阅图5，显示为无线资源分配系统与无线资源管理系统于一实施例中的交互原理示意图。如图5所示，所述无线资源分配系统51包括测量模块511、第一通信模块512、统计模块513、筛选操作模块514及资源分配模块515。

所述测量模块511用于测量所述无线接入点的负载状况，将所述无线接入点的负载状况通过所述第一通信模块512上报至所述核心网。在本实施例中，所述无线接入点的负载状态是指将用户设备对无线资源的需求分配到无线接入点上，某些无线接入点分配的任务很多，称之为负载超载，而另一些无线接入点是空闲的，称之为轻载。

所述统计模块513用于在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有纯属需求时，通过所述第一通信模块512接收用户设备的传输需求，并统计用户设备的传输需求，并所述第一通信模块512将用户设备的传输需求上报至所述核心网。在本实施例中，所述用户设备的传输需求包括用户所需带宽、和/或时延等参数。在本实施例中，

所述筛选操作模块514用于待所述第一通信模块512接收到所述核心网反馈的接入控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作。在本实施例中，所述接入控制信令用于告知所述无线接入点允许与其进行业务数据交互的用户设备，和/或禁止与其进行业务数据交互的用户设备。在本实施例中，所述业务数据的交互包括所无线接入点与用户设备之间基于载波侦听多路访问/冲突避免方式的业务数据收发。所述载波侦听多路访问/冲突避免方式是指多用户共享无线信道的冲突避免机制以尽量减小冲突碰撞发生的概率，以提高网络吞吐性能与迟延性能。

所述筛选操作模块514具体用于对所述接入控制信令中允许交互业务数据的用户设备，进行业务数据的交互；对所述接入控制信令中禁止交互业务数据的用户设备，拒绝进行业务数据的交互。

与所述筛选操作模块514耦接的资源分配模块515用于根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，以对所述无线接入点的覆盖范围内用户设备所要求的服务质量进行无线资源分配。在本实施例中，所述无线资源分配策略是指根据无线接入点的无线资源，按照其覆盖范围内用户设备所要求的服务质量进行无线资源分配。例如，根据无线接入点121的无线资源，对无线接入点121所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配；根据无线接入点122的无线资源，对无线接入点122所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，及根据无线接入点123的无线资源，对无线接入点123所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配。

具体地，所述资源分配模块515在无线接入点中，针对每一个用户设备建立一个发送队列；根据下行数据包的目的地址的不同，存储于不同的队列中；当所述无线接入点通过载波侦听/冲突避免方式获取传输时机时，则根据核心网下发的无线资源分配策略，从一指定用户队列里提取所述用户设备需传输的数据包，并予以传输，以保障用户的服务质量。所述无线资源分配包括绝对带宽分配和相对带宽分配，所述绝对带宽分配是指定分配的带宽的大小；所述相对带宽是绝对带宽分配后，剩余带宽按比例在用户设备之间进行分配。

在本实施例中，保障用户的服务质量是指：对于从所述无线接入点至其覆盖范围内的用户设备的下行链路，传输从所述用户队列里提取数据包，并为所述下行链路的传输控制协议数据流或用户数据报协议数据流通过数据到达确认延时的控制来调整下行的数据收发速度。所述传输控制协议(TCP)指一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。所述用户数据报协议(UDP)指参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。所述数据到达确认延时的控制是指传输控制协议中三次握手的应答机制。其中，数据包的提取顺序，依照该核心网下发的无线资源分配策略进行。对于从覆盖范围内的用户设备至所述无线接入点的上行链路，通过下行链路的无线资源分配实现上行链路的无线资源分配。

继续参阅图5，本实施例还提供一种无线资源管理系统52，所述无线资源管理系统52包括第二通信模块521、接入控制模块522及策略制定模块523。

所述第二通信模块521用于接收所述无线接入点所汇报的当前的负载状态，及与所述无线接入点已建立关联的用户设备的传输需求。例如，所述第二通信模块521接收无线接入点121(AP1)，无线接入点122(AP2)及无线接入点123(AP3)所汇报的当前的负载状态。

与所述第二通信模块521耦接的接入控制模块522用于根据该无线接入点的负载状态及用户设备的传输需求，确定可与所述无线接入点进行业务数据交互的用户设备，并令所述第二通信模块521发送接入控制信令至与该接入控制信令对应的无线接入点。

具体地，针对无线接入点121(AP1)、无线接入点122(AP2)及无线接入点123(AP3)，分别发送与之对应的接入控制信令。

与所述接入控制模块522耦接的策略制定模块523待发送所述接入控制信令后，制定针对该无线接入点的无线资源分配策略。所述无线接入点的无线资源分配策略是指根据无线接入点121的无线资源，对无线接入点121所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配；根据无线接入点122的无线资源，对无线接入点122所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，及根据无线接入点123的无线资源，对无线接入点123所覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配。最后，通过所述第二通信模块521将该无线资源分配策略发送至对应的无线接入点。所述无线接入点的无线资源分配策略是指无线接入点121对其覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，无线接入点122对其覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配，及无线接入点123对其覆盖范围内的用户设备按照它们所要求的服务质量进行无线资源分配。

实施例三

本实施例提供一种终端，包括：处理器、存储器、收发器、通信接口和系统总线；存储器和通信接口通过系统总线与处理器和收发器连接并完成相互间的通信，存储器用于存储计算机程序，通信接口用于和其他设备进行通信，处理器和收发器用于运行计算机程序，使x装置执行实施例一所述的无线资源分配方法的各个步骤。

上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(PeripheralPomponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

本实施例还提供一种核心网，所述核心网执行实施例一所述的无线资源管理方法的各个步骤。

综上所述，本发明所述的无线资源分配方法系统、无线资源管理方法/系统、存储介质及终端基于CSMA/CA机制，设计了一个无线接入点与蜂窝网络的信令接口，可以在无线通信系统中实现对QoS的支持，扫清了异构网络融合进程中的障碍。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种无线资源分配方法，其特征在于，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的通信网络；所述无线资源分配方法包括以下几个步骤：

测量所述无线接入点当前的负载状况，将所述无线接入点下的负载状态上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网，并在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，接收和统计用户设备的传输需求，将用户设备的传输需求上报至无线蜂窝通信网络的核心网；

待接收到所述核心网反馈的连接允许控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作；

根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，进行无线资源分配。

2.根据权利要求1所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述接入控制信令用于告知所述无线接入点允许与其进行业务数据交互的用户设备，和/或禁止与其进行业务数据交互的用户设备。

3.根据权利要求2所述的无线资源的分配方法，其特征在于，所述对已建立关联用户设备进行筛选操作的步骤包括：

对所述接入控制信令中允许交互业务数据的用户设备，进行业务数据的交互；

对所述接入控制信令中禁止交互业务数据的用户设备，拒绝其业务数据的交互的请求。

4.根据权利要求3所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述业务数据的交互包括所述无线接入点与用户设备之间基于载波侦听/冲突避免方式的业务数据收发。

5.根据权利要求4所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述对所述无线接入点的覆盖范围内用户设备所要求的服务质量进行资源分配的步骤包括：

在无线接入点中，针对每一个用户设备建立一个发送队列；根据下行数据包的目的地址的不同，存储于不同的队列中；当所述无线接入点通过载波侦听/冲突避免方式获取传输时机时，则根据核心网下发的无线资源分配策略，从一指定用户队列里提取所述用户设备需传输的数据包，并予以传输。

6.根据权利要求4所述的无线资源分配方法，其特征在于，

对于从所述无线接入点至其覆盖范围内的用户设备的下行链路，传输从所述用户队列里提取数据包；其中，数据包的提取顺序，依照核心网下发的无线资源分配策略进行，以保证不同用户设备的服务质量；

对于从覆盖范围内的用户设备至所述无线接入点的上行链路，通过下行链路的无线资源分配实现上行链路的无线资源分配。

7.根据权利要求1所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述用户设备的传输需求包括用户所需带宽、和/或时延。

8.根据权利要求1所述的无线资源分配方法，其特征在于，所述无线资源分配包括绝对带宽分配和相对带宽分配，所述绝对带宽分配是指定分配的带宽的大小；所述相对带宽是绝对带宽分配后，剩余带宽按比例在用户设备之间进行分配。

9.一种无线资源管理方法，其特征在于，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的无线蜂窝通信网络；所述无线资源管理方法包括以下几个步骤：

接收所述无线接入点所汇报的当前的负载状态，及与所述无线接入点已建立关联的用户设备的传输需求；

根据该无线接入点的负载状态及用户设备的传输需求，确定可与所述无线接入点进行业务数据交互的用户设备，并发送接入控制信令至与该连接允许控制信令对应的无线接入点；

待发送所述接入控制信令后，制定针对该无线接入点的无线资源分配策略，并将该无线资源分配策略发送至对应的无线接入点。

10.一种无线资源分配系统，其特征在于，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的无线蜂窝通信网络；所述无线资源分配系统包括：

测量模块，用于测量所述无线接入点当前的负载状况；

统计模块，用于在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，统计用户设备的传输需求；

第一通信模块，用于将所述无线接入点下的负载状态上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网，及在与所述无线接入点已建立关联的用户设备有传输需求时，接收用户设备的传输需求，并将用户设备的传输需求上报至所述无线蜂窝通信网络的核心网；

筛选操作模块，用于待接收到所述核心网反馈的接入控制信令后，根据所述接入控制信令，对已建立关联用户设备进行筛选操作；

资源分配模块，用于根据所述核心网所发送的无线资源分配策略，进行无线资源分配。

11.根据权利要求10所述的无线资源分配系统，其特征在于，所述接入控制信令用于告知所述无线接入点允许与其进行业务数据交互的用户设备，和/或禁止与其进行业务数据交互的用户设备；所述筛选操作模块用于对所述连接允许信令中允许交互业务数据的用户设备，进行业务数据的交互；对所述连接允许信令中禁止交互业务数据的用户设备，拒绝其业务数据的交互的请求。

12.一种无线资源管理系统，其特征在于，应用于包括无线蜂窝通信网络的核心网、连接至所述核心网的无线接入点，及与所述无线接入点通信连接的用户设备的无线蜂窝通信网络；所述无线资源管理系统包括：

第二通信模块，用于接收所述无线接入点所汇报的负载状态，及与所述无线接入点已建立关联的用户设备的传输需求；

接入控制模块，用于根据该无线接入点的负载状态及用户设备的传输需求，确定可与所述无线接入点进行业务数据交互的用户设备，并令所述第二通信模块发送接入控制信令至与该连接允许控制信令对应的无线接入点；

策略制定模块，用于待发送所述接入控制信令后，制定针对该无线接入点的无线资源分配策略，并将该无线资源分配策略发送至对应的无线接入点。

13.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述无线资源分配方法，或实现权利要求9所述无线资源管理方法。

14.一种终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如权利要求1至8中任一项所述无线资源分配方法。