宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，业务数据接口用于接收来自上层网络的ＳＤＵ数据；缓存模块根据当前的系统帧序号将ＳＤＵ数据打上以帧序号为标记的时间戳并缓存；ＳＤＵ处理引擎用于取出处理缓存中的所述ＳＤＵ数据，根据ＳＤＵ数据的业务连接类型或者优先级对ＳＤＵ数据进行处理，并将处理后的所述ＳＤＵ数据发送到按帧调度模块；按帧调度模块根据空口的带宽情况和业务连接的ＱｏＳ参数将ＳＤＵ数据组成ＰＤＵ数据交给ＰＨＹ处理模块；ＰＨＹ处理模块接收ＰＤＵ数据，将ＰＤＵ数据处理成ＰＨＹ层数据。本发明专利技术还公开了一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线通信中实时业务数据的处理技术，具体说，涉及一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置及方法。
技术介绍
随着无线通信的高速发展，无线通信逐渐成为人们日常工作和生活中必不可少的工具，各种业务应运而生，而对于无线网络的服务质量(QoS，Quality of Service)保证的需求也日趋强烈。IEEE802.16是一个支持高速无线接入的空中接口协议，IEEE802.16协议具有完备的QoS机制，可支持实时和非实时业务，并定义了5种业务类型：UGS(Unsolicited Grant Service，主动授予业务)、ErtPS(Extended real-timePolling Service，扩展的实时轮询业务)、rtPS(real-time Polling Service，实时轮询业务)、nrtPS(non-real-time Polling Service，非实时轮询业务)和BE(Best Effort，尽力而为业务)。其中，UGS和ErtPS、rtPS为实时业务，nrtPS和BE为非实时业务。IEEE802.16协议为各种业务类型定义了各自的QoS参数，以支持更好的QoS，其中对实时业务都定义了最大延迟(MaximumLatency，以ms为单位)。Maximum Latency在协议中的含义为：上层数据即SDU(Service Data Unit，服务数据单元)到达MAC(Media Access Control)层起到此SDU从空口发送出去为止所用的时间不能超过Maximum Latency参数所规定的时间。由于实时业务的实时性要求，即使接收端在超过最大延迟后再收到实时业务的数据，这个数据也会被接收端丢弃，所以如果实时数据在最大延迟范围内没有被发送出去，可以直接丢弃，以免浪费带宽及增加设备的处理负担。目前对于实时业务的处理主要是通过两种方式来保证：一种是过带宽解决方式即提供的带宽大于传送业务所需要的带宽，这是以浪费带宽资源为代-->价的；另外一种方法就是通过优先级来保证，现在业界讨论得最多就是这种方法，但是这种方法很难保证每个业务流的最大延迟的要求。由于802.16的QoS参数是基于每个业务流的，也就是说即使两个业务流的业务类型相同，优先级相同，它们的最大延迟的要求也有可能不一样的。要保证实时业务的实时性，除了要基于每种业务流来处理外还需要基于每个业务流的每个SDU来处理。现有的关于保证IEEE 802.16协议的QoS的专利文献包括：申请号为CN200410101505.3的中国专利申请公开了一种“遵循IEEE802.16标准的宽带无线接入系统的带宽分配方法”，但是存在以下不足：一、该专利没有对实时业务和非实时业务分开处理，实时业务和非实时业务有不同的特性：实时业务对时限性要求很高，可以允许丢包，而对时延和抖动很敏感；非实时业务对时限性没有很高的要求，但是对丢包很敏感。如果不对这两种业务进行区分处理，难以对QoS有全面的保证。二、在该专利的实现中，没有考虑延时对SDU的影响，忽略此影响会浪费空口带宽和设备资源，在系统拥塞的情况下还会造成更多的SDU超时。专利号为US2007121636的美国专利“Apparatus and method for downlinkpacket scheduling in base station of a portable internet system”(在移动网络系统机站中的一种下行包调度的装置和方法)提出一种下行的两步调度方案，第一步对实时业务进行调度，第二步对用户进行调度。但是，存在以下不足：仅对下行的QoS保证机制作讨论，没有考虑到延时对SDU的影响。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，能够使实时业务SDU数据的实时性得到更有效地保证。技术方案如下：一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，包括：业务数-->据接口、缓存模块、SDU处理引擎、按帧调度模块、PHY处理模块，其中，业务数据接口，用于接收来自上层网络的SDU数据，并发送给所述缓存模块；缓存模块，用于接收所述SDU数据，当所述SDU数据为实时业务数据时，所述缓存模块根据当前的系统帧序号将所述SDU数据打上以帧序号为标记的时间戳并缓存；当接收到所述按帧调度模块的调度命令时，取出存储的所述SDU数据发送到所述SDU处理引擎；SDU处理引擎，用于取出所述处理缓存中的所述SDU数据，根据所述SDU数据的业务连接类型或者优先级对所述SDU数据进行处理，并将处理后的所述SDU数据发送到所述按帧调度模块；按帧调度模块，根据空口的带宽情况和业务连接的QoS参数将所述SDU数据组成PDU数据，将所述PDU数据交给所述PHY处理模块；并且，所述按帧调度模块按照业务类型的优先级通知所述SDU处理引擎取出对应业务类型理的所述SDU数据；PHY处理模块，接收所述PDU数据，用于将所述PDU数据处理成PHY层数据。优选的，对于实时业务的连接，所述SDU处理引擎丢弃超时的SDU数据，并上报QoS违例处理模块；所述实时业务的SDU数据的超时情况根据系统中的当前帧序号和QoS参数中的Maximum Latency确定。优选的，对于实时业务的连接，所述SDU处理引擎按照连接的优先级找出最接近超时的所述SDU数据发送给所述按帧调度模块；对于非实时业务类型的连接，所述SDU处理引擎按连接的优先级找出优先级最高的所述SDU数据发送给所述按帧调度模块。优选的，进一步包括分类器，所述分类器接收所述SDU数据，根据所述SDU数据的属性判断所述SDU数据的业务类型，并将已确定业务类型的所述SDU数据发送到所述缓存模块。优选的，进一步包括QoS违例处理模块，所述QoS违例处理模块用于接收来自所述SDU处理引擎的QoS违例信息，并根据此连接的历史违例信-->息确定连接是长期违例还是偶尔违例，如果是长期违例就通知系统做恢复处理。本专利技术所解决的另一个技术问题是提供一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的方法，能够使实时业务SDU数据的实时性得到更有效地保证。技术方案如下：一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的方法，步骤包括：(1)业务数据接口接收来自上层网络的SDU数据，并发送给所述缓存模块；(2)缓存模块接收所述SDU数据，当所述SDU数据为实时业务数据时，所述缓存模块根据当前的系统帧序号将所述SDU数据打上以帧序号为标记的时间戳并缓存；当接收到所述按帧调度模块的调度命令时，取出存储的所述SDU数据发送到所述SDU处理引擎；(3)SDU处理引擎提取所述处理缓存中的所述SDU数据，根据所述SDU数据的业务连接类型或者优先级对所述SDU数据进行处理，并将处理后的所述SDU数据发送到所述按帧调度模块；(4)按帧调度模块根据空口的带宽情况和业务连接的QoS参数将所述SDU数据组成PDU数据，发送到PHY处理模块；所述PHY处理模块将所述PDU数据处理成PHY层数据。进一步，步骤(2)中，对于实时业务的SDU数据，所述缓存模块读取当前系统的帧序号，为所述实时业务的SDU数据打上本帧的帧序号作为时间戳；对于非实时业务的SDU数据，所述缓存模块将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，其特征在于，包括：业务数据接口、缓存模块、ＳＤＵ处理引擎、按帧调度模块、ＰＨＹ处理模块，其中，　业务数据接口，用于接收来自上层网络的ＳＤＵ数据，并发送给所述缓存模块；　缓存模块，用于接收所述ＳＤＵ数据，当所述ＳＤＵ数据为实时业务数据时，所述缓存模块根据当前的系统帧序号将所述ＳＤＵ数据打上以帧序号为标记的时间戳并缓存；当接收到所述按帧调度模块的调度命令时，取出存储的所述ＳＤＵ数据发送到所述ＳＤＵ处理引擎；　ＳＤＵ处理引擎，用于取出所述处理缓存中的所述ＳＤＵ数据，根据所述ＳＤＵ数据的业务连接类型或者优先级对所述ＳＤＵ数据进行处理，并将处理后的所述ＳＤＵ数据发送到所述按帧调度模块；　按帧调度模块，根据空口的带宽情况和业务连接的ＱｏＳ参数将所述ＳＤＵ数据组成ＰＤＵ数据，将所述ＰＤＵ数据交给所述ＰＨＹ处理模块；并且，所述按帧调度模块按照业务类型的优先级通知所述ＳＤＵ处理引擎取出对应业务类型理的所述ＳＤＵ数据；　ＰＨＹ处理模块，接收所述ＰＤＵ数据，用于将所述ＰＤＵ数据处理成ＰＨＹ层数据。

【技术特征摘要】
1、一种宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，其特征在于，包括：业务数据接口、缓存模块、SDU处理引擎、按帧调度模块、PHY处理模块，其中，业务数据接口，用于接收来自上层网络的SDU数据，并发送给所述缓存模块；缓存模块，用于接收所述SDU数据，当所述SDU数据为实时业务数据时，所述缓存模块根据当前的系统帧序号将所述SDU数据打上以帧序号为标记的时间戳并缓存；当接收到所述按帧调度模块的调度命令时，取出存储的所述SDU数据发送到所述SDU处理引擎；SDU处理引擎，用于取出所述处理缓存中的所述SDU数据，根据所述SDU数据的业务连接类型或者优先级对所述SDU数据进行处理，并将处理后的所述SDU数据发送到所述按帧调度模块；按帧调度模块，根据空口的带宽情况和业务连接的QoS参数将所述SDU数据组成PDU数据，将所述PDU数据交给所述PHY处理模块；并且，所述按帧调度模块按照业务类型的优先级通知所述SDU处理引擎取出对应业务类型理的所述SDU数据；PHY处理模块，接收所述PDU数据，用于将所述PDU数据处理成PHY层数据。2、根据权利要求1所述的宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，其特征在于，对于实时业务的连接，所述SDU处理引擎丢弃超时的SDU数据，并上报QoS违例处理模块；所述实时业务的SDU数据的超时情况根据系统中的当前帧序号和QoS参数中的Maximum Latency确定。3、根据权利要求1所述的宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，其特征在于，对于实时业务的连接，所述SDU处理引擎按照连接的优先级找出最接近超时的所述SDU数据发送给所述按帧调度模块；对于非实时业务类型的连接，所述SDU处理引擎按连接的优先级找出优先级最高的所述SDU数据发送给所述按帧调度模块。4、根据权利要求1所述的宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，其特征在于，进一步包括分类器，所述分类器接收所述SDU数据，根据所述SDU数据的属性判断所述SDU数据的业务类型，并将已确定业务类型的所述SDU数据发送到所述缓存模块。5、根据权利要求1所述的宽带无线接入系统中保证实时业务服务质量的装置，其特征在于，进一步包括QoS违例处理模块，所述QoS违例处理模块用于接收来自所述SDU处理引擎的QoS违例信息，并根据此连接的历史违例信息确定连接是长期违...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嘉明，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]