专利名称：资源分配方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种资源分配方法及系统。
技术背景IEEE802.16e协议的i某体4妄入控制层(Medium Access Control layer,简称MAC )具有严格的服务质量(Quality of Service,简称 QoS)保证才几制。每个业务流都附带有QoS属性，系统才艮据业务流 的QoS为业务流分配媒体流处理单元，在这里媒体流处理单元指的 是基站控制器系统中处理媒体流的资源，如处理媒体流的处理器、 网络接口处理能力等。i某体流处理单元分配，即根据当前的负载状 态决定是否4妻纳新的资源分配请求，通过控制+某体流处理单元分配， 来保证所有业务流的QoS要求总和不超过系统能够承载的上限，否 则，就会导致已接入的业务流的QoS遭到破坏。由于在实际的实现中，单板网络接口的数据速率是受到限制的， 所以如何在保证不出现媒体流处理单元的网络接口不会拥塞而导致 错误的数据包增多的情况下，保持较高的资源利用率成为 一 个问题。 以语音为主的基站控制器和交换机厂商普遍采用的是基于简单模型 的媒体流处理单元分配算法，简单模型资源分配算法的原理是假设 业务流占用固定的带宽，耗用同样的媒体流处理单元，当接入的业 务流占用带宽、媒体流处理单元超过系统容量时拒绝接纳新的资源 分配i青求。而面向宽带无线冲妄入的802.16e网纟各与其它网纟各的重要区别在于，它面向多种业务类型，并具有严才各QoS保证的特点。因 此，基于简单才莫型的资源分配算法已不能4呆i正802.16e的Qos。发明内容本发明提供了 一种资源分配方法及系统，以在为特定业务提供 精确的服务质量保证的条件下，保持较高的资源利用率。根据本发明实施例的资源分配方法包括设置单板在保证服务 质量的条件下能够支持的网络接口流量最大值；当单板接收到为特 定类型业务申请资源的资源分配请求时，判断单板的当前网络接口 流量和特定类型业务占用的网络接口流量之和是否大于或等于网络 接口流量最大值；以及如果判断结果为是，则单板拒绝为特定类型 业务分配资源，否则单板为特定类型业务分配资源。其中，单4反判断单4反的当前网主备4妻口流量和特定类型业务占用 的网络接口流量之和是否大于或等于网络接口流量最大值的过程包 括单板对特定类型业务占用的网络接口流量进行估计；单板计算 估计出的特定类型业务占用的网络接口流量与单板的当前网络接口 流量之和；以及单板将估计出的特定类型业务占用的网络接口流量 和单^反的当前网络4妻口流量之和与网绍4妾口流量最大值进行比耷交。其中，当单板为特定类型业务分配资源时，单板将特定类型业 务占用的网全备4妾口流量和单4反的当前网络4妻口流量之和记录下来。 其中，才艮据单板的>&更件特性，i殳置网络^接口流量最大值。根据本发明实施例的资源分配系统包括过载判断单元，用于 在接收到为特定类型业务申请资源的资源分配请求时，判断单板的 当前网络接口流量和特定类型业务占用的网络接口流量之和是否大 于或等于单板在保证服务质量的条件下能够支持的网络接口流量最 大值；以及资源分配单元，用于4艮据过载判断单元的判断结果决定是否为特定类型业务分配资源，并在决定为是的情况下，为特定类 型业务分配资源。其中，如果判断结果为是，则资源分配单元不为特定类型业务 分配资源，否则为特定类型业务分配资源。其中，过载判断单元包括流量估计单元，用于对特定类型业 务占用的网络接口流量进行估计；流量计算单元，用于计算估计出 的特定类型业务占用的网络接口流量与单板的当前网络接口流量之 和；以及流量比较单元，用于将估计出的特定类型业务占用的网络 才妄口流量和单才反的当前网绍4妄口流量之和与网绍4妾口流量最大值进 行比较。才艮据本发明实施例的资源分配系统还包括流量记录单元，用 于在资源分配单元为特定类型业务分配了资源的情况下，将特定类 型业务占用的网络接口流量和单板的当前网络4妄口流量之和记录下 来。综上所述，本发明通过基于模型和业务流估算的算法进行资源 分配，实现了QoS保证。另夕卜，本发明适应802.16e网络特性，能 够在提供精确的QoS保证的基础上，保证系统资源负载均衡，保持 4交高的系统资源利用率。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申 -清的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据本发明实施例的资源分配方法的流程图；图2是图1所示的方法在802.16e无线通4言系统中的工作原理 示意图；图3是图1所示的方法在业务4妄纳过程中的流程示例图； 图4是根据本发明实施例的资源分配系统的框图。
具体实施方式
图1是根据本发明实施例的资源分配方法的流程图。如图1所 示，该资源分配方法包4舌以下步马聚S102，根据单板的硬件特性，定义单板的网络接口流量的最大值。S104,以单才反为单位建立已连4妄业务流的流量记录；S106，当单板收到资源分配请求时，根据不同的业务类型估计 新4妻入业务流(或者业务流改变)带来的新增带宽，并判断新4妄入 业务流(或者业务流改变)带来的新增带宽和单板当前的带宽之和 是否达到了网络接口流量的最大值(设置一个门限值)。S108,如果没有达到网络接口流量的最大值，则继续进行资源 分配，资源分配成功后更新每块单才反的流量记录的结果，否则拒绝 分配资源。当业务流删除或者业务流改变时，也要更新单玲反网全各流 量记录。图2是图1所示的方法在802.16e无线ii/f言系统的工作原理示 意图。如图2所示，根据系统当前单板网络接口流量记录对每个待 进入系统的资源分配请求进行判决，判决结果导致网络接口流量记 录的变化，从而达到一种闭环控制效果。其中，单板网络接口流量记录一皮才是供给Qos保证算法单元进4亍计算。其中，图2的核心部分 是等效资源需求估计和Qos保证算法单元。其中，等效资源需求估计，即对已分配和4寺分配的业务流所需系统资源进^"估计。802.16e将业务流分为5种类型主动4受权业务 (unsolicited grant service,简碎尔UGS )、实时可变速率业务(Real-timevariable-rate service ， 筒称、RT-VR )、 非实时可变速率业务 (Non-real-time variable-rate service， 简称NRT-VR )、 尽力而为业务(best effort service,简称BE )、扩展实时可变速率业务E (Extended real-time variable—rate service, 简一尔RT-VR )。 可以卄寻其分为实时业务和非实时业务，实时业务包4舌UGS、 RT-VR和ERT-VR,非实时业务包括NRT-VR和BE。判断媒体流处理单元才莫块在带宽(数据流量)方面能够接纳新 的业务流，纟某体流资源分配才莫块记录每个媒体流处理单元的已分配 的业务流总的估计带宽，再加上新业务流的估计带宽，看是否达到 每个々某体流处理单元的最大带宽门限，如果超过则过滤掉该处理单元，继续选4奪其它单元；在业务流释》文时要更新々某体流处理单元的 当前业务速率。对于每种业务流的业务速率的估计计算如下对于UGS业务，将最大持续带宽(Maximum Sustained Traffic Rate)作为它的业务速率。对于其它非BE业务，业务速率由以下 公式确定Vps = MaxRate*ps—max—ratio+MinRate*(l-ps—max—ratio)。 其中，Vps表示除UGS和BE以外的其它业务速率，MaxRate表示 最大持续带宽(Maximum Sustained Traffic Rate ), MinRate表示最 小保留带宽(Minimum Reserved Traffic Rat )， ps—max—ratio表示最 大业务所占比率，在调试中确定一个4交好的值。对于BE业务，采 用 一个经验值来表示它的占用带宽。基于才莫型的接纳准则，如下式所示<formula>formula see original document page 10</formula>其中,D ^^en)(^ 表示当前，手、乡充中所有已4妄纳业务流的网络接口流量之和，B "，表示业务流变动 (新增或改变)带来的新的增加的网络接口流量，B'。"表示单板的网络接口流量的门限值(根据)，P 口一"表示网络接口数据与MAC 层业务流净荷之比，^表示目标利用率，超过目标利用率则拒绝分 配资源，此时可理解为系统过载，所以^也称为过载门限。根据统计规律并结合话务模型，负载均衡也就是维护处理器上 连接总带宽近似相等。图3是々某体流处理单元分配时Qos保证单元的具体实施例。如 图3所示，该过程包括以下步骤S302,判断网结4妻口流量是否过载；S304,系统才艮据不同的业务类型估计新4妄入业务流(或者业务 流改变)带来的新增带宽；S306，判断新一妄入业务流(或者业务流改变)带来的新增带宽 与原来的带宽相加是否达到了网络接口流量的最大值，如果达到网 络4妄口流量的最大值，则拒绝分配资源，否则分配资源；S308，继续进行资源分配，资源分配成功后更新每块单板的流 量记录的结果。图4是才艮据本发明实施例的资源分配系统的框图。如图4所示， 该系统包4舌单才反网绍4妻口流量记录单元402、单板网络接口流量监测及控制单元404、业务流需求资源估计单元406、 Qos保证算法 单元408。单*反网绍 接口流量记录单元在系统初始化时建立单板网络4妄口 流量记录，并在系统分配资源时更新i己录。单才反网络冲妄口流量监测 及控制单元监控单板网络接口是否达到过载等状态，维护单板网络 接口流量记录。业务流需求资源估计单元根据业务流的业务类型和 QoS估计业务流所占用的带宽。Qos保证算法单元判断媒体流处理 单板网络接口流量是否过载，根据业务类型，根据系统当前网络接 口流量做出判断，若业务流(新增或改变)带来的新增网络流量与 原来的网全备流量相加没有超过门限4直，则进4亍其它资源的分配并更 新媒体流处理单元的单板网络接口流量，否则拒绝分配媒体流处理 单元。也就是说，才艮据本发明实施例的资源分配系统包括过载判断 单元，用于在接收到为特定类型业务申请资源的资源分配请求时， 判断单^^反的当前网络4妄口流量和特定类型业务占用的网络^接口流量 之和是否大于或等于单板在保证服务质量的条件下能够支持的网络 接口流量最大值；以及资源分配单元，用于根据过载判断单元的判 断结果决定是否为特定类型业务分配资源，并在决定为是的情况下， 为特定类型业务分配资源。其中，如果判断结果为是，则资源分配单元不为特定类型业务 分配资源，否则为特定类型业务分配资源。其中，过载判断单元包括流量估计单元，用于对特定类型业 务占用的网结 接口流量进4亍估计；流量计算单元，用于计算估计出 的特定类型业务占用的网络接口流量与单板的当前网络接口流量之 和；以及流量比较单元，用于将估计出的特定类型业务占用的网络冲妄口流量和单才反的当前网结4妻口流量之和与网绍 接口流量最大^直进 行比较。才艮据本发明实施例的资源分配系统还包括流量记录单元，用 于在资源分配单元为特定类型业务分配了资源的情况下，将特定类 型业务占用的网络4妄口流量和单板的当前网络4妄口流量之和记录下来。综上所述，本发明采用了基于QoS的业务流资源需求模型；并 采用了等效资源估计方法，避免了建立复杂的资源消耗模型。因此， 本发明可为业务流提供精确的QoS保证，同时又能保持较高的资源 利用率。以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对 于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
1.一种资源分配方法，其特征在于，包括设置单板在保证服务质量的条件下能够支持的网络接口流量最大值；当所述单板接收到为特定类型业务申请资源的资源分配请求时，判断所述单板的当前网络接口流量和所述特定类型业务占用的网络接口流量之和是否大于或等于所述网络接口流量最大值；以及如果判断结果为是，则所述单板拒绝为所述特定类型业务分配资源，否则所述单板为所述特定类型业务分配资源。
2. 根据权利要求1所述的资源分配方法，其特征在于，所述单板 判断所述单板的当前网络接口流量和所述特定类型业务占用 的网绍4妄口流量之和是否大于或等于所述网络4娄口流量最大 值的过程包4舌所述单才反对所述特定类型业务占用的网络4妄口流量进行 估计；所述单板计算估计出的所述特定类型业务占用的网络接 口流量与所述单板的当前网络4妻口流量之和；以及所述单板将估计出的所述特定类型业务占用的网络4妄口 流量和所述单一反的当前网络4妄口流量之和与所述网络接口流 量最大值进行比较。
3. 根据权利要求1或2所述的资源分配方法，其特征在于，当所 述单板为所述特定类型业务分配资源时，所述单4反将所述特定类型业务占用的网络接口流量和所述单^反的当前网络接口流 量之和记录下来。
4. 才艮据权利要求3所述的资源分配方法，其特征在于，根据所述 单板的硬件特性，设置所述网络*接口流量最大值。
5. —种资源分配系统，其特4正在于，包括过载判断单元，用于在接收到为特定类型业务申请资源的 资源分配请求时，判断单板的当前网络接口流量和所述特定类 型业务占用的网络接口流量之和是否大于或等于所述单板在 保证服务质量的条件下能够支持的网络接口流量最大值；以及资源分配单元，用于根据所述过载判断单元的判断结果决 定是否为所述特定类型业务分配资源，并在决定为是的情况 下，为所述特定类型业务分配资源。
6. 根据权利要求5所述的资源分配系统，其特征在于，如果所述 判断结果为是，则所述资源分配单元不为所述特定类型业务分 配资源，否则为所述特定类型业务分配资源。
7. 才艮据权利要求6所述的资源分配系统，其特征在于，所述过 载判断单元包括流量估计单元，用于对所述特定类型业务占用的网络接口 流量进行估计；流量计算单元，用于计算估计出的所述特定类型业务占用 的网络接口流量与所述单才反的当前网络一妄口流量之和；以及流量比4交单元，用于将估计出的所述特定类型业务占用的 网绍 接口流量和所述单^反的当前网绍 接口流量之和与所述网 络接口流量最大值进行比较。
8. 根据权利要求5至7中任一项所述的资源分配系统，其特征在 于5 还包括流量记录单元，用于在所述资源分配单元为所述特定类型 业务分配了资源的情况下，将所述特定类型业务占用的网络4妄 口 ；克量和所述单一反的当前网会备4妄口流量之和i己录下来。
全文摘要
本发明公开了一种资源分配方法及系统。其中，该方法包括设置单板在保证服务质量的条件下能够支持的网络接口流量最大值；当单板接收到为特定类型业务申请资源的资源分配请求时，判断单板的当前网络接口流量和特定类型业务占用的网络接口流量之和是否大于或等于网络接口流量最大值；以及如果判断结果为是，则单板拒绝为特定类型业务分配资源，否则单板为特定类型业务分配资源。本发明可以在为特定业务提供精确的服务质量保证的条件下，保持较高的资源利用率。
文档编号H04L12/56GK101217484SQ200810004230
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月21日 优先权日2008年1月21日
发明者张家强 申请人:中兴通讯股份有限公司