专利名称：一种移动通信网络中的资源管理系统和方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种移动通信网络的高速分组接入
(HSPA)/高速分组接入演进(HSPA+)中支持实时业务的资源预留系统和方法。
背景技术：
根据第三代移动通信技术标准3GPP TS 25.321 V6.9.0的4.2.4.3节，基站 (Node B)的媒体接入控制-高速子层(Media Access Control-High Speed, MAC-hs)需要对来自无线网络控制器(Radio Network Controller ， RNC)的 数据进行流量控制、调度和优先级处理等。
同时，根据第三代移动通信技术标准3GPP TS 25.308 V6.3.0的附录A, 高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access, HSDPA)可以支持 流类、交互类和背景类业务。根据Stefan Wamtedt等人的研究(见发表于 IEEE/VTC 2006春季的《The effect of F-DPCH on VoIP over HSDPA Capacity》 和Bang Wang等人的研究(见发表于IEEE/VTC 2005春季的《Performance of VoIPonHSDPA》)，具有强实时性要求的会话类业务(这里指IP化语音；IP 是因特网协议)也可较好地在高速下行分组接入信道上传输。
进一步地,根据第三代移动通信技术标准3GPP TS 25.211 V6.7.0的5.3.2.6 节，WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)网络将 逐步引入部分专用物理信道(Fractional-Dedicated Physical CHannel ， F-DPCH)，逐步移除专用信道(Dedicated CHannel， DCH)。这样一来，下 行业务将逐步转移到高速下行共享信道(High Speed- Downlink Shared CHannel HS-DSCH)(除了小部分业务还在前向接入信道(Forward Access CHannel ， FACH)、广播信道(Broadcast CHannel, BCH)和寻呼信道(Paging Channel, PCH))上。另夕卜，根据高速分组接入演进(High Speed Packet Access evolution, HSPA+)的需求，未来的HSPA+网络在下行方向将用HSDPA承载所有类型 的业务(包括信令无线承载(Signalling Radio Bearer, SRB)业务，在上行方向将用增强专用信道(EnhancedDedicatedCHannel， E-DCH)承载所有类型的 业务。
为在GPRS / EDGE (General Packet Radio Service/ Enhanced Data Rate for GSM Evolution,通用分组无线业务/增强型数据速率GSM演进)网络上提供 实时业务，专利公开号为EP1467588的《Admission control and resource reservation for a guaranteed quality of service》(《用于保i正月艮务质量的准入控 制和资源预留》)提出了一种资源预留方法。但由于高速下行分组接入 (HSDPA)使用高速下行共享信道(HS-DSCH),该技术方案中的资源预留 不利于资源的最佳利用。因而，这种方法不适合于HSPA/HSPA+网络。
专利公开号为WO2005060189的《RESOURCE RESERVATION IN A PACKET SWITCHED TELECOMMUNICATIONS》(《在分组交换电信网中 的资源预留方法》)提出了一种在通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System ，UMTS)系统中通过引入资源预留协议(Resource ReSerVation Protocol, RSVP)来实现资源预留的方法。但该方法同样不适合 于使用共享信道的HSPA/HSPA+网络。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种移动通信网络中的资源管理系统和方 法，其使高速下行分组接入能较好地支持各种类型的业务而又能充分利用网络 资源。
为实现本发明目的而提供的一种移动通信网络中的资源管理系统，包括终 端和网络侧设备，所述网络侧设备中包括预留分配带宽单元，流量控制单元，
分组调度和资源分配单元，其中
所述预留分配带宽单元，用于根据终端的预留业务带宽参数以及网络侧可 用带宽，为所述终端进行资源预留和带宽分配；
所述流量控制单元，用于根据将要发送给终端的数据，以及终端的信道参 数，对终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行预测，产生流控能力分配 帧，进行流量控制；
所述分组调度和资源分配单元，用于进行分组调度和资源分配。
所述流量控制单元，包括发送数据获取单元，信道参数获取单元，带宽变
更预测单元，能力分配帧产生单元，其中
所述发送数据获取单元，用于获得将要发送给终端的数据； 所述信道参数获取单元，用于获取终端的信道参数；
所述带宽变更预测单元，用于根据获得的终端的信道参数数据，进行网络 侧的基站或者演进基站带宽变更预测，得到终端进行高速下行共享信道变更的 可能性；
能力分配帧产生单元，用于根据将要发送给终端的数据，并根据终端的信 道参数，对终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行处理，产生流控能力 分配帧，进行流量控制。
所述能力分配帧产生单元，包括统算单元，判断单元，额度分配单元，其
中
所述统算单元，用于统计和/或计算各个优先级队列所使用的缓冲区的当 前4吏用状况；
所述判断单元，用于判断各个优先级队列的缓冲区的当前高度是否在上下 门限之间；
所述额度分配单元，用于利用预留带宽及终端的吞吐率和最大协议数据单 元大小，以及终端进行变更的可能性，产生网络侧给终端分配的流控额度。
所述分组调度和资源分配单元，包括信道数据获得单元，综合优先级估算 单元，选择调度分配单元，其中
信道数据获得单元，用于从网络侧的基站或者演进基站物理层获得信道质 量数据；
综合优先级估算单元，用于根据终端从上次调度以来等待的时间，以及信 道状况和吞吐率估计值，估算各个终端的综合优先级；
选择调度分配单元，选择具有综合优先级最大值的一个或多个终端，完成 分组调度，然后在终端间进行资源分配。
所述资源为移动通信网络的HSPA/HSPA+中支持实时业务的资源。
所述通信网络为WCDMA通信网络，或者TD-SCDMA通信网络，或者 CDMA2000通信网络。
为实现本发明目的还提供一种移动通信网络中的资源管理方法，包括下列 步骤
步骤A，根据终端的预留业务带宽参数以及网络侧可用带宽，在网络侧为 终端进行资源预留和带宽分配；
步骤B,在网络侧根据将要发送给终端的数据，以及终端的信道参数，对 终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行预测，网络侧的基站或者演进基 站产生流控能力分配帧，进行流量控制；
步骤C，在网络侧进行分组调度和资源分配。
所述步骤B，具体包括下列步骤
步骤B1，网络侧从接口上获得将要发送给终端的数据；
步骤B2，网络侧从分组调度器、物理层获取终端的信道状况参数；
步骤B3，根据所获得的终端的信道参数的数据进行变更预测，得到终端
进4亍高速下行共享信道变更的可能性；
步骤B4，网络侧根据将要发送给终端的数据，以及终端的信道参数，对
终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行处理，产生流控能力分配帧，进
行流量控制。
所述步骤B4，具体包括下列步骤
步骤B41，统算各个优先级队列所使用的缓冲区的当前使用状况；
步骤B42，判断各个优先级队列的缓冲区的当前高度是否在上下门限之 间，如果是在上下门限之间，则整个子流程结束；否则转到步骤B43;
步骤B43，网络侧利用预留带宽及终端的吞吐率和最大协议数据单元大 小，以及终端进行变更可能性，产生网络侧给终端分配的流控额度。
所述步骤C，具体包括下列步骤
步骤Cl ，网络侧的媒体接入控制-高速子层从物理层获得信道质量数据；
步骤C2，媒体接入控制-高速子层的分组调度器根据终端从上次调度以来
等f寺的时间，以及信道状况和吞吐率估计值，估算各个终端的综合优先级；
步骤C3,媒体接入控制-高速子层的分组调度器选择具有综合优先级最大 值的前Q个终端，完成分组调度，然后在终端间进行资源分配；
其中，Q为在一个传输时间间隔内调度的用户数。
所述终端的预留业务带宽参数，包括进行业务所需要的保证比特速率，业
务的优先级，接入网络侧的用户终端的总数；
所述终端的信道参数，包括终端的吞吐率、终端的信道质量指示、上行专
用控制信道的载干比、上行专用控制信道上的功率控制命令、针对该终端的部 分专用控制信道的发射功率。
本发明的有益效果是本发明的移动通信网络中的资源管理系统和方法， 支持实时业务的资源预留与资源分配、流量控制和分组调度，使得实时业务在
高速下行分组接入(HSDPA)和高速分组接入演进(HSPA+)上具有较高的 服务质量(Quality of Service QoS)，同时吞吐率仍然较高。
图1为本发明实施例HSPA的资源管理系统结构示意图2为本发明实施例HSPA+/SAE的资源管理系统结构示意图3为图2中HSPA+/SAE中演进基站与接入网关连接示意图4A为图2中HSPA+/SAE中演进基站与接入网关下行传输示意图4B为图2中HSPA+/SAE中演进基站与接入网关上行传输示意图5为本发明移动通信网络的资源管理系统结构示意图6为本发明移动通信网络的资源管理方法流程图7为图6中流量控制过程流程图8为资源管理过程中流量门限控制示意图9为图7中产生流控能力分配帧过程流程图10为图6中分组调度和资源分配流程图11为利用本发明资源管理系统和方法对128kbps视频流的用户服务质 量(QoS)保证状况仿真结果图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施伊J，对本发明的一种移动通信网络中的资源管理系统和方法进行进一步详细 说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。
本发明特别是以一种第三代(3G)无线移动通信技术宽带码分多址 (Wideband Code Division Multiple Access ， WCDMA)通信网络的移动通信网络 中的资源管理系统和方法而进行描述，但本发明同样适用其他的移动通信网
络，如时分双工同步码分多址(Time-Division Synchronization Code Division-Multiple-Access ， TD-SCDMA)通信网络，码分多址2000(Code Division Multiple Access 2000， CDMA2000)通信网络的情况。
如图1所示，在WCDMA网络(基于3GPP Release 5/6/7版本)的基站 -无线网络控制器接口 (Iub)中，流量控制能力分配帧由基站11 (NodeB)的 媒体接入控制-高速子层110 (MAC-hs)产生，流控请求帧和数据帧由无线网 络控制器12 (RNC)的MAC-d层(在切换时，这中间可能需要通过MAC-c/sh 层)产生。在WCDMA网络(基于3GPP Release 5/6/7版本)的基站11 (Node B)中，分组调度在媒体接入控制-高速子层llO (MAC-hs)中执行。
如图2所示，在HSPA十/系统构架演进(System Architecture Evolution, SAE) 将来发展的目标中，无线网络控制器12 (RNC)的功能和服务GPRS支持节 点(Serving GPRS Supporting Node, SGSN)的一部分功能将逐步转移到基站 11 (NodeB)形成演进基站42 (eNodeB) ， SGSN的另一部分功能将逐步转 移到GPRS支持节点网关(Gateway GPRS Supporting Node, GGSN)形成接 入网关41 (access GateWay, aGW)。这时候，如图3所示，演进基站42和 接入网关41通过SI接口连接， 一个演进基站42可以连接到多个接入网关41 ， 一^h接入网关41也可连接多个演进基站42。演进基站42和接入网关41之间， 通过RRA和RRQ信道传输数据，其中，如图4A所示，在下行传输方向，演 进基站42通过RRA信道向接入网关41传输，而接入网关41通过RRQ信道 向演进基站42传输数据；如图4B所示，在上行传输方向，演进基站42通过 RRQ信道向接入网关41传输数据，而接入网关41通过RRA信道向演进基站 42传输数据。
在HSPA+/SAE中，流量控制和资源预留机制作用到演进基站42和接入 网关41之间，或者在支持遗留无线网络控制器20 (Legacy RNC)的演进基站 42中，流量控制和资源预留机制作用到演进基站42和遗留无线网络控制器20 之间，分组调度机制在演进基站42上。
WCDMA系统从HSPA/SGSN/GGSN结构演进到HSPA+/SAE结构要求是 一个平滑的渐进过程，这就要求网络侧的基站ll (NodeB)或者演进基站42 (eNodeB)上的资源预留、流量控制和分组调度具有良好的适应性。
为实现上述目的，如图5所示，本发明提供了一种移动通信网络的高速分
组接入(HSPA)/高速分组接入演进(HSPA+)中支持实时业务的资源管理系统， 包括终端51和网络侧设备50。
其中，所述网络侧设备50中包括预留分配带宽单元52，用于根据终端51 的预留业务带宽参数以及网络侧可用带宽，为终端51进行资源预留和带宽分 配。
所述终端51的预留业务带宽参数，包括进行业务所需要的保证比特速率， 业务的优先级，接入网络侧的用户终端51的总数等。
根据式(1)在网络侧的基站11或者演进基站42和接入网关41或遗留无 线网络控制器20 (Legacy RNC)之间为第m个终端51 (UE)进行资源预留 和资源分配。
<formula>formula see original document page 11</formula>(式1)
其中，B『(w)为网络侧(包括基站U或者演进基站42和接入网关41)给 第m个终端51预留和分配的带宽；a^)是针对不同种类用户而设置的固定常 数；K为网络中G^^')不为0的用户总数；)为第m个终端w进行某项
业务所需要的保证比特速率；^"/P"为第m个终端51所申请的业务的优先级； 7b^/^T为网络侧可用带宽；化^为网络侧可供带宽预留的比例。
流量控制单元53，用于根据将要发送给终端51的数据，以及终端51的 信道参数，对终端51进行高速下行共享信道变更的可能性进行预测，产生流 控能力分配帧，进行流量控制。
根据式(2)在网络侧的基站11或者演进基站42和接入网关41或遗留无 线网络控制器20之间进行流量控制。
<formula>formula see original document page 11</formula>(式2)
其中，"TRUE"指该终端51的业务是实时业务，"else"表示该终端51的业 务、没有实时要求。
Credit(m)为网络侧给第m个终端51分配的流控额度；(int)表示取整运 算；"『0")的含义同式(1) ; 7Vw^/^(M)为第m个终端51的吞吐率； ^^'> ^/>/)^:6"^^ )为第m个终端51所申请的业务的最大的协议数据单元
(Protocol Data Unit， PDU)大小；^4X为取最大值运算；尸—"〃CA""ge为终
端51进行服务基站U或者演进基站42变更的可能性。"〃^"，的计算
如式(3)所示；^为固定常数。
<formula>formula see original document page 12</formula>其中，Pmi^ —F —DPCO/为发送给各个终端51的部分专用控制信道
(F-DPCH)的发射功率；WC^为上行专用控制信道上的发射功率 控制(Transmit Power Control ， TPC)命令；" "g^"为终端51的吞吐率；
C^为终端51的信道质量指示；S"-"1-D^"^为上行专用控制信道导频域
的信干比；"，N，k，A乾义，"为固定常数。
分组调度和资源分配单元54，用于进行分组调度和资源分配。 根据式(4)在基站11或演进基站42上进行分组调度和资源分配。
<formula>formula see original document page 12</formula> (式4)
其中，P"C,)为/时刻第m个终端5i的综合优先级。A、 "、 v为固定
常数。^为与业务相关的常数。^")为^时刻第m个终端51从上次调度以来 等待的时间。^。"《")为^时刻用户m的信道状况，如式(5)所示；^(0为 在f时刻用户m的吞吐率估计值。^^Pr'"为用户m的业务优先级。<formula>formula see original document page 12</formula>(式5)
其中，M、、戶、y为固定常数，C^为终端51的信道质量指示，TPC 为上行链路专用物理信道(Uplink-Dedicated Physical Control CHannel， UL-DPCCH)上的功率控制命令，SIR (Signal-to-Interference Rati)为上行专 用控制信道导频域的信干比。
所述流量控制单元53，包括发送数据获取单元531，信道参数获取单元 532，带宽变更预测单元533，帧产生单元534。
所述发送数据获取单元531，用于获得将要发送给终端51的数据。 所述信道参数获取单元532，用于获取终端51的信道参数。 所述终端51的信道参数，包括终端51的吞吐率、终端51的信道质量指
示(CQI)、上行专用控制信道(UL-DPCCH)的载干比(SIR)、上行专用
控制信道(UL-DPCCH)上的功率控制(TPC)命令、针对该终端51的部分
专用控制信道(F-DPCH)的发射功率等数据。
所述带宽变更预测单元533，用于根据获得的终端51的信道参数数据，
进行网络侧的基站11或者演进基站42带宽变更预测，得到终端51进行高速
下^1共享信道变更的可能性。
帧产生单元534，用于根据将要发送给终端51的数据，并根据终端51的
信道参数对终端51进行高速下行共享信道变更的可能性进行处理，产生流控
能力分配帧，进行流量控制。
所述帧产生单元534，包括统算单元5341,判断单元5342，额度分配单
元5343。其中
所述统算单元5341，用于统计和/或计算各个优先级队列所使用的缓冲区 的当前使用状况。
所述判断单元5342，用于判断各个优先级队列的缓冲区的当前高度是否 在上下门限之间。
所述额度分配单元5343，用于利用预留带宽及终端51的吞吐率和最大协 议数据单元大小，以及终端51进行变更的可能性，产生网络侧给终端51分配 的 充控额度。
分组调度和资源分配单元54，包括信道数据获得单元541，综合优先级估 算单元542，选择调度分配单元543。其中
信道数据获得单元541，用于从网络侧的基站11或者演进基站42物理层 获f尋信道质量等数据；
综合优先级估算单元542，用于根据终端51从上次调度以来等待的时间， 以及信道状况和吞吐率估计值，估算各个终端51的综合优先级；
选择调度分配单元543，选择具有综合优先级最大值的一个或多个终端 51，完成分组调度，然后在终端51间进行资源分配。
本发明的移动通信网络的HSPA/HSPA+中支持实时业务的资源管理系统，
在Node B与RNC之间(对于HSPA+，则在eNode B与aGW之间)进行传 输带宽的预留和分配，然后NodeB (对于HSPA+，则是eNode B)进行分组 调度和资源分配。本发明的移动通信网络的HSPA/HSPA+中支持实时业务的 资源管理系统可使得具有实时性要求的业务能得到良好的服务质量(QoS)保 障，而且系统吞吐率高。
如图6所示，下面结合附图对本发明实施例的一种移动通信网络的高速分 组接入(HSPA)/高速分组接入演进(HSPA+)中支持实时业务的资源的管理方法
进行进一步的详细描述。
步骤S100，根据终端51的预留业务带宽参数以及网络侧可用带宽，在网 络侧的演进基站11和接入网关41或遗留无线网络控制器20之间为终端51 进^^资源预留和带宽分配。
所述的终端51的预留业务带宽参数，包括进行业务所需要的保证比特速 率，业务的优先级，接入网络侧的用户终端51的总数等。
本发明实施例以给终端51预留和分配的带宽时以网络侧可供带宽的20% 进《亍预留和分配为例而进行说明。
根据终端51的预留业务带宽参数，以及网络侧可用带宽，在网络侧为终 端51预留和分配带宽，即根据进行业务所需要的保证比特速率、业务的优先 级和网络侧可用带宽的比例，在全部接入网络侧的用户终端51总数中进行带 宽资源预留和资源分配，如式(6)所示
<formula>complex formula see original document page 14</formula> (式6 ) 也就是说，式(1)中的a(m)等于l。
其中，^『0")为网络侧(基站u或者演进基站42和接入网关41)给第m 个终端51预留和分配的带宽；G^^(w)为第m个终端51进行某项业务所需要 的f呆证比特速率；K为网络中G^^0不为0的用户总数；Tm/P〃为第m个终 端51所申请的业务的优先级；""W『为网络侧可用带宽；20%为网络侧可供
带宽预留的比例。
步骤S200，在网络侧的基站11或者演进基站42和接入网关41之间根据 将要发送给终端51的数据，以及终端51的信道参数，对终端51进行高速下
行共享信道变更的可能性进行预测，网络侧的基站11或者演进基站42产生流 控能力分配帧，进行流量控制。
如图7所示，该步骤包括下列4个子歩骤
步骤S210，网络侧的基站11或者演进基站42从S1接口上获得将要发送 给终端51的数据。
步骤S220,网络侧的基站11或者演进基站42从分组调度器、物理层等 获取终端51的信道状况参数。
所述的终端51的信道状况参数，包括终端51的吞吐率、终端51的信道 质量指示(CQI)、上行专用控制信道(UL-DPCCH)的载干比(SIR)、上 行专用控制信道(UL-DPCCH)上的功率控制(TPC)命令、针对该终端51 的部分专用控制信道(F-DPCH)的发射功率等数据。
步骤S230，根据所获得的终端51的信道参数的数据进行服务基站11或 者^^进基站42变更预测，得到终端51进行高速下行共享信道变更的可能性。
VoIP (Voice over IP， IP语音)业务要求能高速移动，因而根据所获得的 终端51的信道参数的数据进行服务基站11或者演进基站42变更预测，得到 终端51进行高速下行共享信道变更的可能性，避免VoIP在进行不同基站11 的七U换时可能导致数据丢失，甚至掉话。
由发送给各个终端51的部分专用控制信道的发射功率和上行专用控制信 道上的功率控制命令带宽和，与终端51的吞吐率、信道质量指示和、上行专 用控制信道的载干比之间的比率，进行网络侧的基站11或者演进基站42带宽 变更预测，得到终端51进行高速下行共享信道变更的可能性。
较佳地，其计算公式如式(7):
<formula>formula see original document page 15</formula>
其中P—"//"""^为终端51进行服务HS-DSCH小区变更的可能性(可以 大于100%，表示小区变更的趋势非常明显)；^w"-F-"PCCH为发送给各 个终端51的部分专用控制信道(F-DPCH)的发射功率；"C—W —DPCO/为
上行专用控制信道上的功率控制(TPC)命令(取"+r，和"-r，两个值，表示增
加/减少发射功率)；Throughput为终端51的吞吐率；CQI为终端51的信道
质量指示；—^ —Z^CCZ/为上行专用控制信道的载干比；a，N，kj，A，Ai为固 定常数。
步骤S240,网络侧的基站11或者演进基站42根据将要发送给终端51的 数据，以及终端51的信道参数，对终端51进行高速下行共享信道变更的可能 性进行处理，产生流控能力分配帧，进行流量控制。 如图8和图9所示，步骤S240包括下列3个步骤 步骤S241，统算各个优先级队列所使用的缓冲区的当前使用状况。 步骤S242，判断各个优先级队列的缓冲区的当前高度是否在上下门限之 间，如果是在上下门限之间，则整个子流程结束；否则转到步骤S243。
步骤S243，网络侧的基站11或者演进基站42利用预留带宽及终端51的 吞吐率和最大协议数据单元大小，以及终端51进行变更可能性，产生网络侧 给终端51分配的流控额度，即产生流控能力分配帧的流控分配额度。 算法如下
Credit(m)
<formula>formula see original document page 16</formula>(弍g)
其中，"TRUE"指该终端51的业务是实时业务，"else"表示该终端51的业 务没有实时要求。
Credit(m)为网络侧给第m个终端51分配的流控额度；(int)表示取整运 算；S『…)的含义同式(6),即网络侧(基站11或者演进基站42和接入网 关41)给第m个终端51预留和分配的带宽；7V。"g&""W为第m个终端51 的吞吐率；Mox/w"/M/^C^赠/^)为第m个终端51所申请的业务的最大的协 议数据单元(PDU)大小；皿为取最大值运算；^//C^，为终端51进 行服务HS-DSCH小区变更的可能性，其中，尸-Ce〃C^，的计算如式(7)所 示。
然后，产生流控能力分配帧的其他参数，如流控能力分配重复周期、有效 期、PDU长度等参数，进行流量控制。
产生流控能力分配帧的其他参数，是现有的公知技术，这些参数没有特别 的要求，且与本发明关系不太密切，在本发明实施例中不再一一详细描述。
步骤S300，在网络侧的基站11或者演进基站42上进行分组调度和资源
分配。
如图10所示，该步骤包括下列3个子步骤
步骤S310，网络侧的媒体接入控制-高速子层(MAC-hs子层)从物理层 获得信道质量等数据。
步骤S320，网络侧的媒体接入控制-高速子层的分组调度器根据终端51 从上次调度以来等待的时间，以及信道状况和吞吐率估计值，估算各个终端 51的综合优先级。
分组调度器在某个时刻"根据终端51从上次调度以来等待的时间，在该 时刻的信道状况，对该时刻的用户终端51的吞吐率估计值，以及业务优先级， 计算在该时刻的终端51的综合优先级。
较佳地，计算方法如下
Pr,—mH 乙(/) + 1 + C/ Co"《")) rra/Pr(式9)
w 、pm、, i + r (f) m 其中，Pr^/^(/)为,时刻第m个终端5i的综合优先级。^为与业务相关 的常数。^W为f时刻第m个终端51从上次调度以来等待的时间。Ch""《(0 为f时刻用户m的信道状况，如式(10)所示；7^(G为在z时刻用户m的吞吐
率4古计值。^^P""为用户m的业务优先级。
OjCo"《(〖)-C^(0 (式io)
公式(10)是公式(5)的简化，即M4， (3和r取"0"。 其中，G^为终端51的信道质量指示。
步骤S330，媒体接入控制-高速子层的分组调度器选择具有综合优先级最 大值的前Q个终端51，完成分组调度，然后在终端51间进行资源分配。
其中，Q为在一个传输时间间隔(TTI)内调度的用户数。
媒体接入控制-高速子层的分组调度器选择具有综合优先级最大值的前Q 个终端51，完成分组调度，然后在终端51间进行资源分配，即分配码道、功 率、传输带宽等等，也就是把这些资源给哪一个终端51使用。这些都是现有 公知技术，因而在本发明中不再一一详细描述。。
通过上述方法之后，网络侧的基站或者演进基站可以具有很高的概率来保 证实时业务的服务质量(QoS)，同时能使系统获得较高的吞吐率。其中，如 图ll所示，为利用本发明资源管理系统和方法对128kbps视频流的用户服务
质量(QoS)保证状况仿真结果图，从图中可以看出，用户服务质量得到很好 的保证。
以上详细说明了本发明的实施例，但这只是为了便于理解而举的一个形象 化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，根据本发明的技术方案 及其较佳实施例的描述，可以做出各种可能的等同改变或替换，而所有这些改
变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1. 一种移动通信网络中的资源管理系统，包括终端和网络侧设备，其特征在于，所述网络侧设备中包括预留分配带宽单元，流量控制单元，分组调度和资源分配单元，其中所述预留分配带宽单元，用于根据终端的预留业务带宽参数以及网络侧可用带宽，为所述终端进行资源预留和带宽分配；所述流量控制单元，用于根据将要发送给终端的数据，以及终端的信道参数，对终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行预测，产生流控能力分配帧，进行流量控制；所述分组调度和资源分配单元，用于进行分组调度和资源分配。
2、 根据权利要求l所述的移动通信网络中的资源管理系统，其特征在于， 所述流量控制单元，包括发送数据获取单元，信道参数获取单元，带宽变更预 测单元，能力分配帧产生单元，其中所述发送数据获取单元，用于获得将要发送给终端的数据； 所述信道参数获取单元，用于获取终端的信道参数-，所述带宽变更预测单元，用于根据获得的终端的信道参数数据，进行网络 侧的基站或者演进基站带宽变更预测，得到终端进行高速下行共享信道变更的 可能性；能力分配帧产生单元，用于根据将要发送给终端的数据，并根据终端的信 道参数，对终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行处理，产生流控能力 分配帧，进行流量控制。
3、 根据权利要求2所述的移动通信网络中的资源管理系统，其特征在于， 所述能力分配帧产生单元，包括统算单元，判断单元，额度分配单元，其中所述统算单元，用于统计和/或计算各个优先级队列所使用的缓冲区的当 前使用状况；所述判断单元，用于判断各个优先级队列的缓冲区的当前高度是否在上下 门限之间；所述额度分配单元，用于利用预留带宽及终端的吞吐率和最大协议数据单 元大小，以及终端进行变更可能性，产生网络侧给终端分配的流控额度。
4、 根据权利要求1至3任一项所述的移动通信网络中的资源管理系统， 其特征在于，所述分组调度和资源分配单元，包括信道数据获得单元，综合优 先级估算单元，选择调度分配单元，其中信道数据获得单元，用于从网络侧的基站或者演进基站物理层获得信道质量数据；综合优先级估算单元，用于根据终端从上次调度以来等待的时间，以及信 道状况和吞吐率估计值，估算各个终端的综合优先级；选择调度分配单元，选择具有综合优先级最大值的一个或多个终端，完成 分组调度，然后在终端间进行资源分配。
5、 根据权利要求4所述的移动通信网络中的资源管理系统，其特征在于 所述终端的预留业务带宽参数，包括进行业务所需要的保证比特速率，业务的优先级，接入网络侧的用户终端的总数；所述终端的信道参数，包括终端的吞吐率、终端的信道质量指示、上行专 用控制信道的载干比、上行专用控制信道上的功率控制命令、针对该终端的部 分专用控制信道的发射功率。
6、 根据权利要求5所述的移动通信网络中的资源管理系统，其特征在于， 所述资源为移动通信网络的HSPA/HSPA+中支持实时业务的资源。
7、 根据权利要求6所述的移动通信网络中的资源管理系统，其特征在于， 所述通信网络为WCDMA通信网络，或者TD-SCDMA通信网络，或者 CDMA2000通信网络。
8、 一种移动通信网络中的资源管理方法，其特征在于，包括下列步骤 步骤A，根据终端的预留业务带宽参数以及网络侧可用带宽，在网络侧为终端进行资源预留和带宽分配；步骤B，在网络侧根据将要发送给终端的数据，以及终端的信道参数，对 终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行预测，网络侧的基站或者演进基 站产生流控能力分配帧，进行流量控制；步骤C，在网络侧进行分组调度和资源分配。
9、 根据权利要求8所述的移动通信网络中的资源管理方法，其特征在于， 所述步骤B，具体包括下列步骤步骤B1，网络侧从接口上获得将要发送给终端的数据；步骤B2，网络侧从分组调度器、物理层获取终端的信道状况参数；步骤B3，根据所获得的终端的信道参数的数据进行变更预测，得到终端进行高速下行共享信道变更的可能性；步骤B4，网络侧根据将要发送给终端的数据，以及终端的信道参数，对终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行处理，产生流控能力分配帧，进行流量控制。
10、 根据权利要求9所述的移动通信网络中的资源管理方法，其特征在于， 所述步骤B4，具体包括下列步骤步骤B41 ，统算各个优先级队列所使用的缓冲区的当前使用状况；步骤B42，判断各个优先级队列的缓冲区的当前高度是否在上下门限之间，如果是在上下门限之间，则整个子流程结束；否则转到步骤B43;步骤B43，网络侧利用预留带宽及终端的吞吐率和最大协议数据单元大小，以及终端进行变更可能性，产生网络侧给终端分配的流控额度。
11、 根据权利要求8至10任一项所述的移动通信网络中的资源管理方法， 其特征在于，所述步骤C,具体包括下列步骤步骤Cl,网络侧的媒体接入控制-高速子层从物理层获得信道质量数据；步骤C2，媒体接入控制-高速子层的分组调度器根据终端从上次调度以来等待的时间，以及信道状况和吞吐率估计值，估算各个终端的综合优先级；步骤C3，媒体接入控制-高速子层的分组调度器选择具有综合优先级最大值的前Q个终端，完成分组调度，然后在终端间进行资源分配；其中，Q为在一个传输时间间隔内调度的用户数。
12、 根据权利要求11所述的移动通信网络中的资源管理方法，其特征在于所述终端的预留业务带宽参数，包括进行业务所需要的保证比特速率，业务的优先级，接入网络侧的用户终端的总数；所述终端的信道参数，包括终端的吞吐率、终端的信道质量指示、上行专 用控制信道的载干比、上行专用控制信道上的功率控制命令、针对该终端的部 分专用控制信道的发射功率。
全文摘要
本发明公开了一种移动通信网络中的资源管理系统和方法。该系统包括终端和网络侧设备，网络侧设备中包括预留分配带宽单元，用于根据终端的预留业务带宽参数以及网络侧可用带宽，为所述终端进行资源预留和带宽分配；流量控制单元，用于根据将要发送给终端的数据，以及终端的信道参数，对终端进行高速下行共享信道变更的可能性进行预测，产生流控能力分配帧，进行流量控制；分组调度和资源分配单元，用于进行分组调度和资源分配。其使高速下行分组接入能较好地支持各种类型的业务而又能充分利用网络资源。
文档编号H04Q7/38GK101207895SQ20061016542
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者涛 刘, 彭佛才, 韩翠红 申请人:中兴通讯股份有限公司