CN101203037A - 一种基于无线系统的资源调度方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于无线系统的资源调度方法和系统，适用于多跳网络，实现方法具体为：移动终端MS同步站将带宽给予MS，MS通过获取的带宽将数据传输给自身的同步站；MS和支持移动多跳中继站MMR－BS之间的每一级节点，在将带宽给予下级节点和从下级节点接收数据之间获取由上级节点给予的带宽，并在接收到下级节点的数据后，通过上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点。应用本发明方案，每一级节点可以在接收到下级节点传输数据之前获得带宽，获得带宽和接收到传输数据之间的间隔比较小，不但可以有效地压缩整个数据传输时间，而且分配的带宽符合网络中链路的实时情况，有效避免分配带宽失效的问题。

Description

一种基于无线系统的资源调度方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别是涉及一种无线系统的资源调度方法和系统。
背景技术
在无线通信系统中，根据信源和信宿之间通信的路径，网络结构可以为信源和信宿直接通信的网络结构，如蜂窝网络；也可以为信源和信宿通过中继节点的转发进行通信的网络结构，目前，中继网络、网格网络等网络结构都属于这种类型。
由于信源和信宿可以直接通信，蜂窝网络也可以称为单跳网络，而需要经过中继节点转发的网络统称为多跳网络。
其中，单跳网络只有基站(BS)和移动终端(MS)两个端点，在分配上行链路带宽时，只需要分配BS和MS之间的带宽，分配方法较为简单。而多跳网络除了包括支持移动多跳中继的基站(MMR-BS)和MS外，还包括中继站(RS)。这里所述的RS是具有资源调度能力的中继站，可以获知自身管理范围内节点的拓扑信息，还可以发送资源调度广播消息，可以作为其他节点的同步站。
图1是一个典型的多跳网络的结构示意图。如图1所示，该网络包括1个MMR-BS，6个RS，四个MS。以最左一条分支为例，MS1和MS2的接入站为RS2，RS2的同步站为RS1，RS1的同步站为RS3，RS3的同步站为MMR-BS；MS1与RS2之间为接入链路，RS2与RS1、RS1与RS3、RS3与MMR-BS之间都为中继链路；而MMR-BS与MS1之间则为多跳链路。
多跳网络实现资源调度通常有两种方法，一种是集中式资源调度方法，另外一种是分布式资源调度方法。
其中，集中式调度方法的特点是：由MMR-BS对中继链路和接入链路的带宽集中分配，而RS没有分配带宽的权限。由于MMR-BS需要分配所有链路的带宽，MMR-BS处理的复杂度非常高，还需要RS实时报告链路的检测结果。如果链路跳数比较多，为某链路分配带宽到使用该链路传输数据之间的时延将比较大，而在这期间，链路情况可能会发生变化，分配的带宽就不能适应变化后的链路情况，这影响数据的传输。
分布式资源调度方法的特点是：MMR-BS只负责与自身下一跳节点之间的链路分配带宽，RS也负责与自身下跳节点之间的链路分配带宽。分布式资源调度方法可以减少MMR-BS处理的复杂度等集中式资源调度方法的缺点，但如果MMR-BS和RS的调度功能完全独立，则仍然存在数据传输时延较大的问题。如图2所示，MMR-BS、RS1、RS2都可以独立地为自身下一级节点分配带宽，下一级节点获得带宽后，才向上一级节点传输数据。比如：RS2先向MS分配带宽，MS利用分配的带宽将数据传输给RS2；RS2经过较长时间后从RS1获得带宽，然后将数据传输给RS1；RS1又经过较长时间后从MMR-BS获得带宽，然后将数据传输给MMR-BS。所以，如果MMR-BS和RS调度功能完全独立，则会出现数据传输时延较大的问题。其中，MMR-BS和各RS为下一级节点分配带宽都是通过带宽给予的方式实现的。
为了克服分布式资源调度方法中数据传输时延的问题，目前提出了基于全链路机制的分布式调度方法，其特点是：MMR-BS和各RS依次为自身下一级节点分配带宽，当MS传输数据时，MS和各RS都已经得到带宽，MS可以快速地将数据在上行链路中传输，直到MMR-BS。
全链路机制的分布式资源调度方法虽然可以克服数据传输的时延问题，但由于所有链路的带宽都是在MS传输数据之前分配的，如果链路跳数比较多，为某链路分配带宽到使用该链路传输数据之间的时延仍然比较大。比如：某链路包括MMR-BS、RS2、RS1和MS，MMR-BS先为RS2分配带宽，RS2为RS1分配带宽，RS1为MS分配带宽；MMR-BS、RS2和RS1在为下级节点分配完带宽之后将等待下级节点传输数据；然后MS利用已经分配的带宽，直接将数据通过RS1和RS2传输到MMR-BS。也就是说，当各节点分配带宽后，MS到MMR-BS数据传输的时间大大减少，但传输时间的减少却是以MMR-BS和各RS花费较多的等待时间为代价的，所以，从分配带宽到传输完数据的整个过程的时间仍然比较长。同时，由于MMR-BS和各RS过早提前为下一级节点分配带宽，在等待数据传输期间，链路情况也可能会发生变化，分配的带宽就不能适应变化后的链路情况，这将影响数据的传输。
发明内容
本发明的实施例提供一种无线系统的资源调度方法和系统，可以有效地压缩整个数据传输时间，而且分配的带宽符合网络中链路的实时情况，有效避免分配带宽失效的问题。
对于第一个目的，本发明的实施例提出的技术方案为：
一种基于无线系统的资源调度方法，适用于多跳网络，该方法为：
移动终端MS同步站将带宽给予MS，MS通过获取的带宽将数据传输给自身的同步站；MS和支持移动多跳中继站MMR-BS之间的每一级节点，在将带宽给予下级节点和从下级节点接收数据之间获取由上级节点给予的带宽，并在接收到下级节点的数据后，通过上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点。
对于第二个发明目的，本发明的实施例提出的方案为：
一种基于无线系统的资源调度的系统，适用于多跳网络，包括MMR-BS、一个或一个以上RS、MS，所述MMR-BS为最高一级节点，所述MS为最低一级节点，MS的上级节点为MS同步站，
MS同步站将带宽给予MS，MS通过获取的带宽将数据传输给自身的同步站；MS和支持移动多跳中继站MMR-BS之间的每一级节点，在将带宽给予下级节点和从下级节点接收数据之间获取由上级节点给予的带宽，并在接收到下级节点的数据后，通过上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点；所述MS和MMR-BS之间的每一级节点为RS。
综上所述，本发明的实施例提出一种无线系统的资源调度方法，由于每一级节点可以在接收到下级节点传输数据之前获得带宽，获得带宽和接收到传输数据之间的间隔比较小，不但可以有效地压缩整个数据传输时间，而且分配的带宽符合网络中链路的实时情况，可以有效避免分配带宽失效的问题。
附图说明
图1是现有技术典型的多跳网络结构示意图；
图2是现有的分布式资源调度方法的消息流示意图；
图3是本发明实现资源调度的消息流示意图；
图4是本发明实施例一的消息流示意图；
图5是本发明实施例二的消息流示意图；
图6是本发明实施例三采用对轮询时间控制的消息流示意图；
图7是本发明实施例三采用对带宽给予时间控制的消息流示意图；
图8是本发明实施例四的消息流示意图；
图9是本发明实施例五的消息流示意图；
图10是本发明实现资源调度的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
本发明的基本思想是：MS同步站将带宽给予MS，MS通过获取的带宽将数据传输给自身的同步站；MS和MMR-BS之间的每一级节点，在将带宽给予下级节点和从下级节点接收数据之间获取由上级节点给予的带宽，并在接收到下级节点的数据后，通过上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点。
本发明方法适用于多跳网络，所述多跳网络中包括MMR-BS、MS以及一个或一个以上RS。其中，MMR-BS为上行链路中的最高节点，MS为上行链路中的最低节点。
图3是本发明实现资源调度的消息流示意图。如图3所示，本发明包括以下步骤：
步骤301：MS同步站将带宽给予MS；
步骤302：MS同步站的上级节点将带宽给予MS同步站；
步骤303：MS通过MS同步站给予的带宽将数据传输给MS同步站；
当MS同步站接收到MS传输的数据后，将通过步骤302获得的带宽将数据继续传输给自身的上级节点。
由于在多跳网络中，MS和MMR-BS之间包括一个或一个以上RS，为了叙述方便，本发明的实施例描述实现过程仅以一个RS为例。如果MS和MMR-BS之间包括一个以上的RS，则MS同步站到MMR-BS之间的RS实现的过程都与这里所述的MS同步站的实现过程相似。也就是说，本步骤到步骤304之间还需要经过类似与步骤301～步骤303的过程，将数据一直传输到MMR-BS下级节点，即以下的步骤305，而在MMR-BS接收到下级节点传输的数据之前，还需要先执行步骤304。
步骤304：MMR-BS将带宽给予自身下级节点；
步骤305：MMR-BS的下级节点接收自身下级节点传输的数据；
步骤306：MMR-BS的下级节点通过MMR-BS给予的带宽将数据传输给MMR-BS。
从图3中可以看出，本发明仍然采用分布式资源调度方式，即由MMR-BS和RS分别为自身的下级节点分配带宽。但需要强调的是，本发明并不是在MS向上行链路开始传输数据之前，就已经为每一段链路分配了带宽，每一级节点仅仅是在下级节点的数据到达之前才从自身的上级节点获得分配的带宽，比如：只需要在下级节点数据到达的前一帧获得自身上级节点分配的带宽即可。这样，当接收到下级节点传输的数据时，就可以立即将数据传输给自身上级节点。同时，由于每一级节点获得带宽和使用该带宽传输数据的时延仅仅只有一帧，可以大大减少整个数据传输的时延。
本发明中，实现资源调度的方法可以分为五种类型：第一种类型为系统直接对业务进行带宽给予；第二种类型为在系统给予带宽之前先进行带宽请求；第三种类型为系统先进行轮询，再进行带宽请求，然后进行带宽给予；第四种类型为先进行轮询请求，根据轮询请求进行轮询，再进行带宽请求，然后进行带宽给予；第五种类型为先利用CDMA码进行带宽请求，再进行带宽给予。
其中，第一种类型方法的具体实现为：在本发明图3所述方案的基础上，即在步骤301之前进一步包括：MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并将调度管理消息发送给自身的下级节点；MMR-BS和MS同步站之间的每一级节点依次根据接收到的调度管理消息、系统资源和业务要求生成自身的调度管理消息，并发送给自身的下级节点；所述调度管理消息包括带宽给予时间和带宽大小，所述带宽给予时间为发送调度管理消息的节点向下级节点给予带宽的时间，或者为下级节点向自身下级节点给予带宽的时间。这里，由于MMR-BS和RS将分别生成自身的调度管理消息，也可以称为分布式调度管理。
第一种类型方法的具体实现还可以为：在本发明图3所述方案的基础上，即在步骤301之前进一步包括：MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并逐跳发送给下行的每一级节点，直到MS同步站；所述调度管理消息包括带宽给予时间和带宽大小，所述带宽给予时间包括所有发送调度管理消息的节点向下级节点给予带宽的时间，或者包括所有接收调度管理消息的节点向自身下级节点给予带宽的时间。
这里，由于RS并不单独生成自身的调度管理消息，只能直接读取调度管理消息后转发或者对接收到的调度管理消息删除和修改掉与自身相关的内容后再转发，由于调度管理消息是由MMR-BS生成统一的调度管理消息，也可以称为集中式调度管理。但需要注意的是，这里所述的集中式只是针对调度管理消息，对于整个带宽分配来说，则仍然属于分布式。
第二种类型方法的具体实现为：在本发明图3所述方案的基础上，即从MS到MMR-BS，每一级节点在获得上一级节点的带宽给与之前，需要向上一级节点发送带宽请求。
第三种类型方法根据对轮询时间的控制以及对带宽给予时间的控制，又分为两种形式：
对轮询时间控制的形式具体为：在第二种类型方法的基础上，即每一级节点向自身上级节点发送带宽请求之前，MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并将调度管理消息发送给自身的下级节点；MMR-BS和MS同步站之间的每一级节点依次根据接收到的调度管理消息、系统资源和业务要求生成自身的调度管理消息，并发送给自身的下级节点；所述调度管理消息包括轮询时间和轮询时分配的带宽大小，所述轮询时间为发送调度管理消息的节点向下级节点发起轮询的时间，或者为下级节点向自身下级节点发起轮询的时间；从MS同步站到MMR-BS的每一个节点依次向自身下级节点发送轮询。这里，由于MMR-BS和RS将分别生成自身的调度管理消息，也可以称为分布式调度管理。
对轮询时间控制的形式还可以为：在第二种类型方法的基础上，即每一级节点向自身上级节点发送带宽请求之前，MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并逐跳发送给下行的每一级节点，直到MS同步站；所述调度管理消息包括轮询时间和轮询时分配的带宽大小，所述轮询时间包括所有发送调度管理消息的节点向下级节点发起轮询的时间，或者包括所有下级节点向自身下级节点发起轮询的时间；从MS同步站到MMR-BS的每一个节点依次向自身下级节点发送轮询。这里，由于RS并不单独生成自身的调度管理消息，而是由MMR-BS生成统一的调度管理消息，也可以称为集中式调度管理。但需要注意的是，这里所述的集中式只是针对调度管理消息，对于整个带宽分配来说，则仍然属于分布式。
对带宽给予时间控制的形式具体为：在第一类型方法的基础上，即在每一级节点生成自身调度管理消息之前，该方法进一步包括：从MMR-BS到MS同步站的每一级节点依次向自身下级节点轮询，并接收下级节点通过轮询所获取的带宽向自身返回的带宽请求。
第四种类型的方法具体实现为：在第二种类型方法的基础上，即在每一级节点向自身上级节点发送带宽请求之前，该方法进一步包括：从MS到MMR-BS的每一个节点依次向自身上级节点发送轮询请求；从MS同步站到MMR-BS的每一级节点向自身下一级节点发起轮询。
第五种类型方法的具体实现为：在第二种类型方法的基础上，即在每一级节点向自身上级节点发送带宽请求之前，该方法进一步包括：从MS到MMR-BS的每一级节点向自身的上级节点发送码分多址CDMA请求码，接收到CDMA请求码的每一级节点向自身下级节点返回码分多址分配信息单元CDMA_Allocation_IE。
另外，实际应用中，在第二种类型方法的基础上，如果系统判断出可以为某业务轮询，则在带宽给予之前，从MS同步站到MMR-BS的每一级节点，还可以依次发起对下级节点的轮询，下级节点通过从轮询中获得的带宽向上级节点发送带宽请求。
为了更好地说明本发明方案，下面用实施例进行详细描述。
实施例一
本实施例的多跳网络中包括MMR-BS，RS1～RSn，其中RSn为MS的同步站；另外，本实施例采用第一种类型的资源调度方法，所涉及的调度管理消息为分布式调度管理消息。
图4是本实施例的消息流示意图，如图4所示，本实施例包括以下步骤：
步骤401：MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并将调度管理消息发送给RS1。
所述系统资源和业务要求可以为系统资源情况、路径信息、各链路时延以及业务服务质量(Qos)等信息；所述调度管理消息包括带宽给予时间和带宽大小，带宽给予时间可以是MMR-BS向RS1给予带宽的时间，也可以是RS1向自身下级节点给予带宽的时间。
本实施例中，如果所述调度管理消息承载在MAC管理消息中，其格式可以如表一所示：
 语法  大小  描述
 调度管理消息格式()
消息类型＝M 8比特  M为802.16e协议中未使用的任意一个编号
 分配带宽  8比特  MAC层带宽
 等待时间  8比特  单位为帧
TLV编码消息 可变长  基于TLV编码的其它信息
表一
如果所述调度管理消息承载在ULMAP_IE中，其格式可以如表二所示：
 语法  大小  描述
 调度管理消息格式()
扩展2型UEUC＝M 8比特  M为802.16e协议中未使用的任意一个编号
 长度  8比特  当前IE的长度
 分配带宽  8比特  即MAC层带宽
 等待时间  8比特  单位为帧
表二
当然，实际应用中调度管理消息也可以不采用表一和表二的格式，只要能够将带宽给予的时间和带宽大小通知给下级节点即可。
实际应用，需要注意发送调度管理消息和为下级节点进行带宽给予之间间隔的时间，如果间隔太长，则传输时延将比较长，达不到缩短时延的目的；如果间隔太短，则可能出现在为下级分配了带宽但无数据可以传输的情况。
实际应用中，给予带宽的时间可以用数据帧的数目来衡量。比如：MMR-BS向RS1发送的调度管理消息中的带宽给予时间为m帧，如果m表示MMR-BS将在之后第m帧时向RS1进行带宽给予，那么RS1根据从MMR-BS发送的调度管理消息中的带宽给予时间、系统资源情况、路径信息等信息可以确定自身向下级节点发送调度管理消息和带宽给予的时间，并依此类推，从而保证RS1可以在下级节点上传数据的下一帧时，将数据传输给MMR-BS。
与此类似，如果MMR-BS向RS1发送的调度管理消息中的带宽给予时间为n帧，并且表示由MMR-BS规定RS1向RS2进行带宽给予的时间，那么，RS1就可以根据调度管理消息，即在之后的第n帧时向RS2进行带宽给予。
上述的调度管理消息为分布式调度管理消息，如果是集中式调度管理消息，则需要MMR-BS在自身产生的调度管理消息中确定各RS接收来自上级节点带宽给予的时间，或者确定各RS向下级节点进行带宽给予的时间。并且，当每一级接收到上级节点的调度管理消息时，无需生成自身的调度管理消息，只需将本节点的相关信息从调度管理消息删除后再发送给下级节点，或者无需删除任何信息，直接发送给下级节点即可。这里所述集中式调度管理消息可以采用实施例二中表二或表三的格式，详细情况请参见实施例二，此处不再赘述。
步骤402：RS1再根据接收到的调度管理消息、系统资源和业务要求生成自身的调度管理消息，将所述调度管理消息发送给下级节点，下级节点依此类推，直到MS同步站，即RSn接收到调度管理消息。
步骤403：RSn根据调度管理消息将带宽给予MS，即为MS分配带宽，并将分配的带宽发送给MS。
步骤404：RSn从自身上级节点进行的带宽给予中获得分配的带宽。
步骤405：MS通过RSn给予的带宽将数据传输给RSn。
步骤406：RSn再通过自身上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点。
此后，RSn将继续在上行链路中传输数据，其实现方法与RS1完全相同，此处不再赘述。
步骤407：MMR-BS根据调度管理消息将带宽给予RS1。
步骤408：RS1接收来自下级节点的数据，再通过MMR-BS给予的带宽将数据传输给MMR-BS。
实际应用中，本实施例方案可以用于主动给予业务(UGS)、实时分组业务(rtPS)、扩展的实时分组业务(Extended rtPS)、非实时分组业务(nrtPS)和尽力业务(BE)。
如果在采用第一种类型的资源调度方法执行UGS的过程中，业务需要重新调整带宽或建立新的业务流时，该方法将进一步包括：
MS向自身同步站利用已经获取的带宽发送轮询请求；MS同步站在接收到轮询请求后立即向自身上级节点发送轮询请求，并向MS发起轮询；MS通过从轮询中获取的带宽向MS同步站发送新的带宽请求；MS同步站通过自身上级节点轮询中获取的带宽向自身上级节点发送新的带宽请求，并将带宽给予MS；MS通过带宽给予中获取的带宽将UGS业务的数据或新的数据业务发送给MS同步站；MS同步站通过从自身上级节点带宽给予中获取的新的带宽将UGS业务的数据或新的数据业务发送给自身上级节点；MS同步站的上级节点依次类推，直到将UGS业务的数据或新的数据业务发送给MMR-BS。
如果在采用第一种类型的资源调度方法执行extended rtPS业务的过程中需要重新调整带宽，该方法进一步包括：
MS向自身同步站发送新的带宽请求，MS同步站向自身的上级节点发送新的带宽请求，并将带宽给予MS；MS通过MS同步站带宽给予中获得的带宽将extended rtPS业务数据传输给MS同步站；MS同步站通过上级节点带宽给予中获得的带宽将extended rtPS业务数据传输给自身上级节点；MS同步站依次类推，直到将extended rtPS业务数据传输给MMR-BS。这里所述新的带宽请求可以利用带宽调度方式承载于已有带宽中，也可以承载于CQICH中。
当上级节点给下级节点的带宽变为零时，如果MS重新请求带宽，则可以采用本发明第二种类型的方法进行带宽请求，其中，所述带宽请求可以承载在CQICH信道中；或者，采用本发明第三种类型的方法进行带宽请求，其中，所述带宽请求可以承载在从上级节点单播、多播或广播轮询中所获得的带宽。
实施例二
与实施例一相同，本实施例的多跳网络中也包括MMR-BS，RS1～RSn，其中RSn为MS的同步站；另外，本实施例采用第二种类型的资源调度方法。
图5是本实施例的消息流示意图。如图5所示，本实施例包括以下步骤：
步骤501：MS向RSn发送带宽请求。
步骤502：RSn向自身上级节点发送带宽请求。
步骤503：RSn将为MS分配的带宽给予MS。
步骤504：RSn从自身上级节点获得给予的带宽。
步骤505：MS将数据通过从RSn带宽给予中获得的带宽传输给RSn。
步骤506：RSn将接收到的数据通过从自身上级节点带宽给予中获得的带宽传输给上级节点。
由于MMR-BS和MS之间存在多个RS，其它RS将继续进行带宽请求、带宽给予和数据传输的过程，其实现方式与RSn相同，直到RS1接收到带宽请求。
步骤507：RS1向MMR-BS发送带宽请求。
步骤508：RS1将为下级节点分配的带宽给予自身下级节点。
步骤509：MMR-BS将为RS1分配的带宽给予RS1。
步骤510：RS1接收自身下级节点传输的数据。
步骤511：RS1将接收到的数据通过从MMR-BS带宽给予中获得的带宽传输给MMR-BS。
本实施例中，当每一级节点向自身上级节点进行带宽请求时，可以采用带宽盗取的方式发送带宽请求。
本实施例中，如果要尽量减少时延，每一级节点可以在接收到下级节点带宽请求后下一帧就向自身上级节点发送带宽请求，这样，就可以尽快接收上级节点返回的带宽后，比如可以在接收到下级节点传输数据前一帧获取带宽，从而保证及时将数据传输给上级节点。但在实际应用中，为了避免已经获得上级节点分配的带宽但却没有数据可传的情况，本节点可以在接收到下级节点带宽请求时，延后几帧但需要在下级节点传输的数据到达本节点之前向上级节点发送带宽请求。这种情况下，如果下级节点传输的数据先到达本节点，则可以暂时保存在缓冲区，等获取上级节点给予的带宽后才继续向上传输。
实际应用中，本实施例提供的方案可以用于rtPS业务、Extended rtPS业务、nrtPS业务和BE业务。
实施例三
与实施例一相同，本实施例的多跳网络中也包括MMR-BS，RS1～RSn，其中RSn为MS的同步站；另外，本实施例采用第三种类型的资源调度方法，即采用对轮询时间控制的资源调度方法或对带宽给予时间控制的资源调度方法，所涉及到的调度管理消息为集中式调度管理消息。
图6是采用对轮询时间的控制资源调度方法的消息流示意图。如图6所示，对轮询时间控制的资源调度方法包括以下步骤：
步骤601：MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并将调度管理消息发送给RS1。
这里所述的调度管理消息与实施例一所述的调度管理消息相似，其区别仅仅在于，本实施例中的调度管理消息包括轮询时间和轮询时分配的带宽大小。另外，由于调度管理消息为集中式调度管理消息，可以承载在MAC层管理消息，或承载在MAP_IE中。
如果承载在MAC层管理消息中，其格式可以如表三所示：
 语法  大小  描述
 调度管理消息格式()
消息类型＝M 8比特  M为802.16e中未使用的任意一个编号
 分配带宽  8比特  MAC层带宽
节点个数 4比特  多跳链路中的执行分布式调度算法的RS个数
 For(i；i＜＝n；i++){
 等待时间} 8比特 单位为帧
 TLV编码消息  可变长度  基于TLV编号的其它信息
表三
如果承载在ULMAP_IE中，其格式可以如表四所示：
 语法  大小  描述
 调度管理消息格式()
扩展2型UIUC＝M 8比特  M为802.16e中未使用的任意一个编号
 长度  8比特  当前IE的长度
 分配带宽  8比特  MAC层带宽
节点个数 4比特  多跳链路中的执行分布式调度算法的RS个数
 For(i；i＜＝n；i++){
 等待时间} 8比特 单位为帧
表四
当然，实际应用中调度管理消息也可以不采用表三和表四的格式，只要能够将带宽给予的时间和带宽大小通知给下级节点即可。
另外，与实施例一相似，本实施例也需要注意发送调度管理消息和对下级节点轮询之间间隔的时间，如果间隔太长，则时延将比较长，达不到缩短时延的目的；如果间隔太短，则可能出现对下级节点轮询之后但无数据可以传输的情况。同样，每一级节点应该最好在接收下级节点带宽请求的前一帧获得上级节点通过轮询分配的带宽，从而可以立即传输数据，减少时延以及对缓存的要求。
步骤602：RS1将接收到的调度管理消息发送给下级节点，下级节点依此类推，直到MS同步站，即RSn接收到调度管理消息。
步骤603：RS1根据调度管理消息向MS发起轮询，并在轮询中将用于承载带宽请求的带宽发送给MS。
步骤604：RS1接收上级节点的轮询，并在轮询中获取用于自身承载带宽请求的带宽。
步骤605～步骤615的实现过程与实施例二的步骤501～步骤511的实现过程基本相同，其区别仅仅在于每一级节点向上级节点进行带宽请求时，都是先由上级节点发起轮询，通过从轮询中获得的带宽来承载针对上级节点的带宽请求。
图7是采用对带宽给予时间控制的资源调度方法的消息流示意图。如图7所示，对带宽给予时间控制的资源调度方法包括以下步骤：
步骤701～步骤708：从MMR-BS到RSn的每一级节点依次向自身下级节点轮询，并接收下级节点通过轮询所获取的带宽向自身返回的带宽请求。
步骤709～步骤716与实施例一中的步骤401～步骤408相同，此处不再赘述。
实际应用中，对轮询时间控制和对带宽给予时间控制的资源调度方法可以应用于rtPS业务、nrtPS业务和BE业务。
如果在执行rtPS业务的过程需要重新调整带宽，该方法进一步包括：MS通过带宽盗取的方式向自身同步站发送新的带宽请求，MS同步站向自身的上级节点发送新的带宽请求，并将带宽给予MS；MS通过MS同步站带宽给予中获得的带宽将rtPS业务数据传输给MS同步站；MS同步站通过上级节点带宽给予中获得的带宽将rtPS业务数据传输给自身上级节点；MS同步站依次类推，直到将rpPS业务数据传输给MMR-BS。
或者，
在执行rtPS业务的过程需要重新调整带宽，该方法进一步包括：在每一级节点接收到下级节点传输的rtPS业务数据后，接收到rtPS业务数据的当前节点向自身的下级节点发起轮询，下级节点通过轮询中获取的带宽向当前节点发送新的带宽请求；当前节点将带宽给予自身下级节点；下级节点再通过带宽给予中获取的带宽将rtPS业务数据传输给当前节点。
实施例四
与实施例一相同，本实施例的多跳网络中也包括MMR-BS，RS1～RSn，其中RSn为MS的同步站；另外，本实施例采用第四种类型的资源调度方法。
图8是本实施例的消息流示意图。如图8所示，本实施例包括以下步骤：
步骤801～步骤808：从MS到MMR-BS的每一个节点依次向自身上级节点发送轮询请求；从MS同步站到MMR-BS的每一级节点向自身下一级节点发起轮询。
与上述实施例相似，本实施例中，为了减少时延，每一级节点接收到下级节点的轮询请求后下一帧，向自身上级节点发送轮询请求，以尽量保证下级节点发送带宽请求时，本节点已经从上级节点的轮询中获得带宽，从而可以尽早向上级节点传输带宽请求。但为了避免本节点获得带宽和接收到带宽请求的时延太长，也可以在接收到下级节点的轮询请求后，延后几帧，但在接收到下一级节点发送的数据之前，再向上级节点发送轮询请求，这样就可能出现带宽请求在本节点缓存了一段时间后，再在上级节点分配的带宽宗发送带宽请求。。
步骤809～步骤819与实施例二中的步骤501～步骤511相同，此处不再赘述。
实际应用中，本实施例可以应用于UGS业务在执行过程中，业务需要重新调整带宽或建立新的业务流。
实施例五
与实施例一相同，本实施例的多跳网络中也包括MMR-BS，RS1～RSn，其中RSn为MS的同步站；另外，本实施例采用第五种类型的资源调度方法。
图9是本实施例的消息流示意图。如图9所示，本实施例包括以下步骤：
步骤901～步骤908：从MS到MMR-BS的每一级节点向自身的上级节点发送码分多址CDMA请求码，接收到CDMA请求码的每一级节点向自身下级节点返回码分多址分配信息单元(CDMA_Allocation_IE)。
步骤909～步骤919与实施例二中的步骤501～步骤511相同，此处不再赘述。
应用本发明方案，多跳网络中的每一级节点可以在接收到下级节点传输数据之前获得由上级节点分配的带宽，同时，获得带宽和接收到下级节点传输的数据之间的间隔不会太大，不但可以有效地压缩整个数据传输时间，而且分配的带宽符合网络中链路的实时情况，可以有效避免分配带宽失效的问题。
针对基于无线系统的资源调度方法，本发明还提出一种基于无线系统的资源调度的系统，适合于多跳网络。
图10为基于无线系统的资源调度系统的基本结构示意图，如图10所示，该系统包括：
MMR-BS1001、一个或一个以上RS1002、MS1003，所述MMR-BS1001为最高一级节点，所述MS1003为最低一级节点，MS的上级节点为MS同步站。
其中，MS同步站1002将带宽给予MS1003，MS通过获取的带宽将数据传输给自身的同步站；MS1003和MMR-BS1001之间的每一级节点，在将带宽给予下级节点和从下级节点接收数据之间获取由上级节点给予的带宽，并在接收到下级节点的数据后，通过上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种基于无线系统的资源调度方法，适用于多跳网络，其特征在于，该方法为：
移动终端MS同步站将带宽给予MS，MS通过获取的带宽将数据传输给自身的同步站；MS和支持移动多跳中继站MMR-BS之间的每一级节点，在将带宽给予下级节点和从下级节点接收数据之间获取由上级节点给予的带宽，并在接收到下级节点的数据后，通过上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MS同步站将带宽给予MS之前，当系统需要为业务流分配带宽时，该方法进一步包括：
MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并将调度管理消息发送给自身的下级节点；MMR-BS和MS同步站之间的每一级节点依次根据接收到的调度管理消息、系统资源和业务要求生成自身的调度管理消息，并发送给自身的下级节点；所述调度管理消息包括带宽给予时间和带宽大小，所述带宽给予时间为发送调度管理消息的节点向下级节点给予带宽的时间，或者为下级节点向自身下级节点给予带宽的时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MS同步站将带宽给予MS之前，当系统需要为业务流分配带宽时，该方法进一步包括：
MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并逐跳发送给下行的每一级节点，直到MS同步站；所述调度管理消息包括带宽给予时间和带宽大小，所述带宽给予时间包括所有发送调度管理消息的节点向下级节点给予带宽的时间，或者包括所有接收调度管理消息的节点向自身下级节点给予带宽的时间。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述数据为主动给予业务UGS的数据，在执行UGS业务的过程中，当需要重新调整带宽或增加新的业务流时，该方法进一步包括：
MS向自身同步站发送轮询请求；MS同步站在接收到轮询请求后立即向自身上级节点发送轮询请求，并向MS发起轮询；MS通过从轮询中获取的带宽向MS同步站发送新的带宽请求，MS同步站将带宽给予MS，并在接收到带宽请求之后，通过自身上级节点轮询中获取的带宽立即向自身上级节点发送新的带宽请求；MS通过带宽给予中获取的带宽将UGS业务的数据或新业务数据发送给MS同步站；MS同步站通过从自身上级节点带宽给予中获取的新的带宽将UGS业务的数据或新的业务数据发送给自身上级节点；MS同步站的上级节点依次类推，直到将UGS业务的数据或新的业务数据发送给MMR-BS。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述数据为扩展的实时分组业务extended rtPS的业务数据，在执行extended rtPS业务的过程中，当需要重新调整带宽时，该方法进一步包括：
MS向自身同步站发送新的带宽请求，MS同步站将带宽给予MS，并在接收新的带宽请求之后，立即向自身的上级节点发送新的带宽请求；MS通过MS同步站带宽给予中获得的带宽将extended rtPS业务数据传输给MS同步站；MS同步站通过上级节点带宽给予中获得的带宽将extended rtPS业务数据传输给自身上级节点；依次类推，直到将extended rtPS业务数据传输给MMR-BS。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述新的带宽请求可以采用带宽盗取方式承载在已分配的带宽中，或承载于CQICH中。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在每一级节点生成自身调度管理消息之前，该方法进一步包括：
从MMR-BS到MS同步站的每一级节点依次向自身下级节点轮询，并接收下级节点通过轮询所获取的带宽向自身返回的带宽请求。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
从MS到MMR-BS，每一级节点在获得上一级节点的带宽给与之前，需要向上一级节点发送带宽请求。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每一级节点向自身上级节点发送带宽请求之前，该方法进一步包括：
从MS到MMR-BS的每一级节点向自身的上级节点发送码分多址CDMA请求码，接收到CDMA请求码的每一级节点向自身下级节点返回码分多址分配信息单元CDMA_Allocation_IE。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述每一级节点向自身上级节点发送带宽请求之前，该方法进一步包括：
从MS同步站到MMR-BS的每一级节点向自身下一级节点发起轮询。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述每一级节点向自身下一级节点发起轮询之前，该方法进一步包括：
从MS到MMR-BS的每一个节点依次向自身上级节点发送轮询请求。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述MS同步站向MS发起轮询之前，该方法进一步包括：
MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并将调度管理消息发送给自身的下级节点；MMR-BS和MS同步站之间的每一级节点依次根据接收到的调度管理消息、系统资源和业务要求生成自身的调度管理消息，并发送给自身的下级节点；所述调度管理消息包括轮询时间和轮询时分配的带宽大小，所述轮询时间为发送调度管理消息的节点向下级节点发起轮询的时间，或者为下级节点向自身下级节点发起轮询的时间。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述MS同步站向MS发起轮询之前，该方法进一步包括：
MMR-BS根据系统资源和业务要求生成调度管理消息，并逐跳发送给下行的每一级节点，直到MS同步站；所述调度管理消息包括轮询时间和轮询时分配的带宽大小，所述轮询时间包括所有发送调度管理消息的节点向下级节点发起轮询的时间，或者包括所有下级节点向自身下级节点发起轮询的时间。
14.根据权利要求7、12或13所述的方法，其特征在于，所述数据为实时分组业务rtPS的业务数据，在执行rtPS业务的过程中，当需要重新申请带宽时，该方法进一步包括：
MS通过带宽盗取的方式向自身同步站发送新的带宽请求，MS同步站将带宽给予MS，并在接收到带宽请求之后，立即向自身的上级节点发送新的带宽请求；MS通过MS同步站带宽给予中获得的带宽将rtPS业务数据传输给MS同步站；MS同步站通过上级节点带宽给予中获得的带宽将rtPS业务数据传输给自身上级节点；依次类推，直到将rpPS业务数据传输给MMR-BS。
15.根据权利要求7、12或13所述的方法，其特征在于，所述数据为实时分组业务rtPS的业务数据，在执行rtPS业务的过程中，当需要重新申请带宽时，在每一级节点接收到下级节点传输的rtPS业务数据时，该方法进一步包括：
接收到rtPS业务数据的当前节点向自身的下级节点发起轮询，下级节点通过轮询中获取的带宽向当前节点发送新的带宽请求；当前节点将带宽给予自身下级节点；下级节点再通过带宽给予中获取的带宽将rtPS业务数据传输给当前节点。
16.一种基于无线系统的资源调度的系统，适用于多跳网络，包括MMR-BS、一个或一个以上RS、MS，所述MMR-BS为最高一级节点，所述MS为最低一级节点，MS的上级节点为MS同步站，其特征在于，
MS同步站将带宽给予MS，MS通过获取的带宽将数据传输给自身的同步站；MS和MMR-BS之间的每一级节点，在将带宽给予下级节点和从下级节点接收数据之间获取由上级节点给予的带宽，并在接收到下级节点的数据后，通过上级节点给予的带宽将数据传输给上级节点；所述MS和MMR-BS之间的每一级节点为RS。
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