CN103987133A - Lte系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，获取用户反馈的当前时刻播放的视频帧的帧号、缓存帧数、卡的时间和CQI；然后计算视频包的紧急性；判断所有视频包的紧急性是否大于紧急性阈值，若都大于阈值，选择公平性因子最大的视频包进行传输；若存在紧急性小于阈值的视频包，选择最紧急的视频包进行传输；根据用户反馈的CQI信息，依次选择CQI最大的RB分配给选择进行传输的视频包，直到所分配RB的总传输能力大于所要传输视频包的总大小为止；本发明针对LTE系统中视频传输的问题，综合考虑每个用户的播放状态和网络状态，可以提高用户的体验水平和系统的整体性能。

Description

LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法。

背景技术

随着移动通信技术的不断发展，移动通信的业务类型逐渐从单纯的语音和普通的数据业务向丰富的多媒体业务演变，视频业务所占比重不断增长。由于视频业务数据量大，这就要求下层网络提供更高的通信速率和更小的传输时延，3GPP提出的LTE(Long Term Evolution,长期演进)作为新一代的移动通信网络，结合了OFDM和MIMO技术，提高了系统的传输能力，降低了系统传输延时。但是由于无线系统的时变性和有限的系统资源，如果调度算法只考虑网络状态，可能会导致网络状态较好的用户缓存过多，而网络状态较差的用户一直收不到视频包，导致视频播放中断(interrupt)的次数和时间增加，用户体验水平降低。因此如何在保证用户视频质量的前提下减少用户视频中断的次数和时间，保证用户体验水平是一个亟待解决的问题。

随着移动通信技术的不断发展，视频业务所占比重不断增长，如何保证视频用户的体验成为了当前研究的热点。大数据量的视频业务要求下层网络提供更高的通信速率和更小的传输时延，3GPP提出的LTE(Long TermEvolution,长期演进)作为新一代的移动通信网络，提高了系统的传输能力，降低了系统的传输延时。但是由于无线系统的资源是有限的，如果进行资源调度时不考虑客户端视频播放状态，只考虑网络状态，可能会导致网络状态较好的用户的客户端缓存中视频帧数目较大，而网络状态较差的用户播放中断的次数和时间增加。因此一个合理的资源分配方案需要综合考虑客户端视频播放状态和每个用户的网络状态，对于客户端缓存中视频帧数目较小的用户，分配较多资源来保证其播放流畅性；而对于客户端缓存中视频帧数目较大的用户，在保证播放流畅性的前提下，将资源分配给系统中的其他用户使用，以提高系统的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，该方法综合考虑每个用户的视频播放状态和网络状态，用以提高LTE系统下视频终端用户的客户体验。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。

1)获取所有用户当前时刻播放的视频帧的帧号、播放中断的时间、客户端缓存区中缓存的帧数和反馈的CQI信息；

2)调度：经过步骤1)后，计算用户发送队列中所有视频包的紧急性以及用户的公平性因子，并根据所述紧急性和公平性因子选择进行传输的视频包；

3)资源分配：根据反馈的CQI信息，将信道条件最好的RB分配给选择进行传输的视频包。

所述视频包的紧急性按照公式1计算：

$e_{i,j}=\frac{p_{i,j}-f_i}{v_i}$

                                        公式1

公式1中，v_i是第i个用户视频的播放速率，f_i是第i个用户当前时刻播放的视频帧的帧号，p_i,j是第i个用户发送队列中第j个视频包的帧号，e_i,j是第i个用户发送队列中第j个视频包的紧急性参数，e_i,j值越大表示视频包的紧急性越小，反之，则紧急性越大。

所述步骤2)中，如果存在紧急性参数小于等于阈值th_urgency的视频包，则选择最紧急的视频包进行调度。

所述选择最紧急的视频包进行调度具体包括以下步骤：

假设第i个用户发送队列中未选择进行传输的视频包集合为Γ_i，已选择进行传输的视频包集合为Φ_i，从集合Γ_i中选择出紧急性参数小于等于阈值th_urgency的视频包，然后从紧急性参数小于等于阈值th_urgency的视频包中选择紧急性最大的视频包进行传输,1≤i≤N_u：

$(i^{*},j^{*})=\underset{1\≤i\≤N_u,j\∈{\mathrm{\Γ}}_i}{\arg \min }\left\{e_{i,j}\right\}$

                                        公式2

公式2中，e_i,j是第i个用户发送队列中第j个视频包的紧急性参数，N_u是系统的用户数，(i^*,j^*)表示选择第i^*个用户发送队列中的第j^*个视频包作为最紧急的视频包进行传输，按公式3和公式4更新集合和

${\mathrm{\Γ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Γ}}_{i^{*}}\backslash \left\{j^{*}\right\}$

                                     公式3

${\mathrm{\Φ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Φ}}_{i^{*}}\∪\left\{j^{*}\right\}$

                                         公式4。

所述步骤2)中，如果所有视频包的紧急性参数都大于阈值th_urgency或者根据紧急性选择要调度的视频包时有两个或者两个以上的视频包紧急性相同，则根据所述公平性因子来决定要调度的视频包。

所述公平性因子按照公式5计算：

$u_i=\frac{t_i}{n_i}$

                                       公式5

公式5中，u_i表示第i个用户的公平性因子，t_i表示第i个用户播放中断的时间，n_i表示第i个用户客户端缓存区当前缓存的帧数。

如果所有视频包的紧急性参数都大于阈值th_urgency，选择公平性因子最大的用户的发送队列中紧急性最大的视频包进行传输：

$i^{*}=\underset{1\≤i\≤N_u}{\arg \max }\left\{u_i\right\}$

                                     公式6

公式6中，i^*表示公平性因子最大的用户，N_u是系统的用户数，u_i表示第i个用户的公平性因子；

如果根据紧急性选择要调度的视频包时有两个或者两个以上的视频包紧急性相同，设紧急性相同的视频包集合为Λ，则需要在集合Λ中选择公平性因子最大的用户的视频包进行传输：

$(i^{*},j^{*})=\underset{(i,j)\∈A}{\arg \max }\left\{u_i\right\}$

                                    公式7

(i^*,j^*)表示选择第i^*个用户发送队列中的第j^*个视频包进行传输，(i,j)表示集合Λ中视频包为第i个用户发送队列中的第j个视频包，u_i表示第i个用户的公平性因子。

所述步骤3)具体包括以下步骤：已知系统中共有N_r个RB，可用RB的集合为Ω，已分配给第i个用户的RB的集合为Ψ_i，已选择进行传输的视频包集合为Φ_i，从集合Ω中依次挑选CQI最大的RB分配给第i^*个用户，使集合中所有RB的总传输能力大于等于集合中所有视频包的总大小。

所述步骤3)具体包括以下步骤：已知第i个用户反馈的第k个RB的CQI为x_i,k，首先根据x_i,k从集合Ω中选择CQI最大的RB：

$k^{*}=\underset{k\∈\mathrm{\Ω}}{\arg \max }\left\{x_{i^{*},k}\right\}$

                                      公式8

将选择出的第k^*个RB分配给第i^*个用户，更新集合Ω和集合

Ω＝Ω\{k^*}

                                             公式9

${\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}\∪\left\{k^{*}\right\}$

                                    公式10

根据集合中RB对应的CQI值，选择集合中所有RB可以支持的最高的调制方式m^*：

$m^{*}=\underset{k\∈{\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}}{\arg \max }\left\{m_{i^{*},k}\right\}$

                                    公式11

其中表示集合中第k个RB对应的调制编码策略，根据选择的调制编码策略m^*和集合中RB的数目查表得出第i^*个用户的传输能力

判断第i^*个用户的传输能力是否大于所要传输的视频包总大小，已知第i个用户发送队列中的第j个视频包的大小为R_i,j，若则表示已分配资源的传输能力可以承载第i^*个用户所要传输的视频包，继续给下一个视频包分配资源；否则表示已分配资源的传输能力不能承载第i^*个用户所要传输的视频包，需要继续给第i^*个用户分配资源。

由上述技术方案可知，本发明综合考虑了客户端的播放缓存状态以及每个用户的当前网络状态。通过对用户播放状态的感知，确定用户视频包的紧急性和用户的公平性因子，从而确定视频包调度方案；通过客户端反馈的CQI，确定资源分配方案，保证传输视频的质量。综合考虑这两种因素，可以在提供一定视频质量的同时，保证客户端观看视频的流畅性。

与现有技术相比，本发明的方法所能达到的效果和优点为：由于考虑了每个用户当前的播放状态以及信道状态2个因素，可以确定视频包的紧急性、用户的公平性因子，根据视频包的紧急性、用户的公平性因子和信道状况来确定资源分配方案，使系统资源RB的传输能力得到有效利用并将资源分配给最需要的用户，最终使得用户的终端体验得到提高。

附图说明

图1为本发明LTE系统下基于客户端播放状态的资源分配流程图；

图2为本发明资源分配部分流程图；

图3为本发明LTE系统下基于客户端播放状态的资源分配系统框图；

图4为用户数为6、RB数为10时，每个用户的每个分段(segment)的中断时间；

图5为用户数为6、RB数为10时，每个用户总的中断时间和所有用户中断时间的均值；

图6为用户数为6时，RB数不同时总的中断时间；

图7为RB数为10时，用户数不同时总的中断时间。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

参见图1以及图2，本发明提供一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，包括以下步骤：

步骤1：初始化系统参数；

参见图3，系统包括客户端和基站端两部分。在基站端MAC(MediaAccess Control,媒体介入控制)层，每个用户都有一个缓存队列(即发送队列)，缓存队列中依次存放需要向用户传输的视频包，队列中的每个视频包都有一个等待时间，即视频包到达队列后经过的时间；在客户端，每个用户都有一个视频播放缓存，视频播放缓存中依次存放用户已经接收到但还没有播放的帧，每当用户播放一帧，则删除视频播放缓存中对应的帧。LTE系统调度周期为1ms，每个调度周期用户会向基站端反馈CQI(Channel Quality Indicator,信道质量指示符)和用户当前视频播放状态，基站端通过反馈的信息和缓存队列的信息进行视频包调度和资源分配。

本发明系统中，共有N_u个用户和N_r个RB(Resource Block，资源块)，对于第i个用户，缓存队列中第j个视频包的等待时间为t_i,j，反馈的当前播放帧的帧号为f_i，反馈的第k个RB上的CQI为CQI_i,k。

对于一个新的调度周期，更新每个用户缓存队列中所有视频包的等待时间，获得客户端反馈的当前时刻播放的视频帧的帧号、用户视频播放中断的时间(即从播放开始到当前时刻的累计中断时长)、客户端缓存区中缓存的帧数和CQI。为了保证用户视频播放的流畅性，减少用户播放视频时中断的次数和中断的时间，同时为了有效利用系统资源，需要根据所有用户的播放状态和用户反馈的CQI信息来对资源进行调度，所以要求用户周期性上报CQI和客户端当前时刻播放的视频帧的帧号、播放中断的时间、客户端缓存区中缓存的帧数。

步骤2：从队列中删除超时的视频包；

本发明系统中视频包最长等待时间为th_time，对视频包调度之前先判断每个用户缓存队列中的视频包是否超时，若视频包超时，则将该视频包从队列中删除。

步骤3：计算每个视频包的紧急性；

在本发明系统中，e_i,j表示第i个用户发送队列中第j个视频包的紧急性参数，如公式1所示：

$e_{i,j}=\frac{p_{i,j}-f_i}{v_i}$

                                        公式1

其中，v_i是第i个用户视频的播放速率，f_i是第i个用户当前播放帧的帧号，p_i,j是第i个用户发送队列第j个视频包的帧号。e_i,j是一个反映视频包紧急性的量，其值越大表示视频包的紧急性越小，反之，则紧急性越大。

步骤4：判断是否所有视频包的紧急性参数都大于阈值；

在本发明系统中，设视频包紧急性的阈值为th_urgency，当e_i,j≤th_urgency时，表示视频包很紧急；当e_i,j>th_urgency时，表示视频包不是非常紧急。

根据步骤3中计算的反映视频包紧急性的量e_i,j，判断对于是否满足e_i,j>th_urgency。如果所有视频包的紧急性参数都大于阈值，则表示所有视频包都不是很紧急，则需要计算公平性因子来进行视频包调度，执行步骤7；如果不是所有视频包的紧急性参数都大于阈值，则表示存在比较紧急的视频包，则需要选择最紧急的视频包进行调度，执行步骤5。

步骤5：选择最紧急的视频包；

假设第i个用户缓存队列中未选择进行传输的视频包集合为Γ_i，已选择进行传输的视频包集合为Φ_i。在集合Γ_i(1≤i≤N_u)中选择最紧急的视频包进行传输，如公式2所示：

$(i^{*},j^{*})=\underset{1\≤i\≤N_u,j\∈{\mathrm{\Γ}}_i}{\arg \min }\left\{e_{i,j}\right\}$

                                            公式2

其中，N_u是系统用户数，(i^*,j^*)表示选择第i^*个用户发送队列中的第j^*个视频包作为最紧急的视频包进行传输。更新集合和如公式3和公式4所示：

${\mathrm{\Γ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Γ}}_{i^{*}}\backslash \left\{j^{*}\right\}$

                                        公式3

${\mathrm{\Φ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Φ}}_{i^{*}}\∪\left\{j^{*}\right\}$

                                       公式4

步骤6：判断是否有两个或者两个以上的视频包紧急性相同；

如果在步骤5中选择最紧急的视频包时，有两个或者两个以上的视频包都满足公式2，则需要计算公平性因子来进行视频包调度，执行步骤7；否则，根据步骤5中选择的视频包进行资源分配，执行步骤8。

步骤7：计算公平性因子，并选择公平性因子最大的用户的视频包进行调度；

如果所有视频包紧急性参数都大于阈值或者根据紧急性选择要调度的视频包时有两个或者两个以上的视频包紧急性相同时，需要考虑公平性来决定要调度的视频包。

在本发明系统中，u_i表示第i个用户的公平性因子，如公式5所示：

$u_i=\frac{t_i}{n_i}$

                                   公式5

其中，t_i表示第i个用户的播放中断时间，n_i表示第i个用户客户端缓存区当前缓存的帧数。

如果所有未进行传输的视频包的紧急性参数都大于阈值，即所有视频包都不是很紧急时，则选择公平性因子最大的用户的紧急性最大的视频包进行传输，如公式6所示；如果根据紧急性选择要调度的视频包时有两个或者两个以上的视频包紧急性相同，设紧急性相同的视频包集合为Λ，则需要在集合Λ中选择公平性因子最大的视频包进行传输，如公式7所示：

$i^{*}=\underset{1\≤i\≤N_u}{\arg \max }\left\{u_i\right\}$

                                          公式6

$(i^{*},j^{*})=\underset{(i,j)\∈A}{\arg \max }\left\{u_i\right\}$

                                          公式7

步骤8：对选择的视频包进行资源分配；

已知系统中共有N_r个RB，可用RB的集合为Ω，第i个用户已分配的RB集合为Ψ_i。根据前面步骤的描述，选择第i^*个用户发送队列的第j^*个视频包进行传输，从集合Ω中依次挑选CQI最大的RB分配给第i^*个用户，使集合中所有RB的总传输能力大于等于集合中视频包的总大小。给用户分配RB的具体步骤如步骤81～85所示。

步骤81：判断RB是否分配完；

判断未分配RB的集合Ω是否为空，若则所有RB都分配完成，没有剩余资源，不再进行资源分配，执行步骤9；否则，系统有剩余资源，可以进行资源分配，执行步骤82。

步骤82：寻找当前用户CQI最大的RB；

已知第i个用户反馈的第k个RB的CQI为x_i,k，首先根据x_i,k从可用RB的集合Ω中选择CQI最大的RB，如公式8所示：

$k^{*}=\underset{k\∈\mathrm{\Ω}}{\arg \max }\left\{x_{i^{*},k}\right\}$

                                       公式8

步骤83：将CQI最大的RB分配给当前用户；

将第k^*个RB分配给第i^*个用户，并更新集合Ω和集合如公式9和公式10所示：

Ω＝Ω\{k^*}

                                       公式9

${\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}\∪\left\{k^{*}\right\}$

                                      公式10

步骤84：计算当前用户分配资源的传输能力；

根据集合中RB对应的CQI值，选择所有RB可以支持的最高的调制方式m^*，如公式11所示：

$m^{*}=\underset{k\∈{\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}}{\arg \max }\left\{m_{i^{*},k}\right\}$

                                           公式11

其中表示集合中第k个RB对应的调制编码策略(MCS)。根据选择的调制编码方式m^*和集合中RB的数目查表可以得出第i^*个用户的传输能力

步骤85：判断当前用户的传输能力是否大于所要传输的视频包大小；

最后判断第i^*个用户的传输能力是否大于所要传输的视频包总大小。已知第i个用户发送队列中第j个视频包的大小为R_i,j，若则表示已分配资源的传输能力可以承载该用户所要传输的视频包，可以继续给下一个视频包分配资源，执行步骤9；否则表示已分配资源的传输能力不能承载该用户所要传输的视频包，需要继续给该用户分配资源，执行步骤81。

步骤9：判断是否所有视频包都传输完毕或者所有RB是否分配完毕；

若对于任意用户i都有或者即所有视频包都进行了传输，或者所有RB都分配完毕，则结束算法；否则继续分配，执行步骤4。

(1)仿真参数：

本发明仿真采用HTTP(Hypertext transfer protocol，超文本传输协议)传输视频。每个用户对应一个视频序列，每个视频均采用H.264编码，每个视频均为1200帧，视频播放帧率为30fps，总播放时间为60s。将每一个视频序列分为20个分段(segment)，每个分段60帧，则每个分段的播放时间为2s。仿真时，每个用户一次请求服务器端发送一个分段，请求间隔为2s。th_urgency取值为2s；th_time取值为4s。

本发明仿真采用LTE系统对视频序列进行传输。用户数选择2到10个用户，系统资源选择5到20个RB，信道质量指示符CQI采取均值为9，方差为5的正态分布。

本发明仿真中将本发明提出的资源分配方案(Proposed)与现有的四种方案进行了对比：分别为RR(轮询资源分配方法)，PF(比例公平资源分配方法)，MLWDF(基于时延的比例公平资源分配方法)，MAX C/I(最大载干比资源分配方法)。

(2)效果说明：

参见图4和图5，可以看出本发明提出的资源分配方法优于其他资源分配方法，采用本发明的资源分配方法，不仅每个用户的每个分段的中断时间较少，而且每个用户总的中断时间和所有用户的平均中断时间都较少。在图5中，对于用户2，MAX C/I的中断时间比本发明提出的资源分配方法的中断时间少，这是因为MAX C/I会将RB分配给信道质量较好的用户，这就会造成将大部分RB分配给一个用户的情况，此时，该用户的总中断时间会比较少，其他用户的中断时间则会增多，所有用户的平均中断时间会增多。

参见图6，可以看出用户总数不变时，增加系统的RB总数，每个算法的中断时间都会降低，当选择系统RB总数为20时，由于系统资源充足，所以每种算法的中断时间相差不大。但是在系统RB较少时，现有资源不能满足所有用户的需求，所以此时需要资源调度方法来决定分配方案，本发明提出的算法能够更合理的分配资源，结果明显优于其他算法。参见图7，可以看出系统RB总数不变时，减少用户总数，每个算法的中断时间都会降低，并且当选择用户总数为2时，每种算法的中断时间相差不大。但是当用户总数较多时，有限的资源不能同时满足多个用户，本发明提出的算法能够通过更合理的分配资源来解决这个问题，且此时的结果明显优于其他算法。

总之，本发明针对LTE系统中视频传输问题，综合考虑各个用户的播放状态和网络状态，提出了一种新的资源分配方法来提高系统中每个视频用户的体验水平和系统的整体性能。本发明在进行资源分配之前，首先获取每个用户反馈的客户端当前时刻播放的视频帧的帧号、缓存的帧数、播放中断的时间和CQI；然后根据每个用户当前时刻播放的视频帧的帧号和基站端缓存队列中的视频包对应的帧号计算视频包的紧急性；判断所有视频包的紧急性参数是否大于紧急性阈值，若都大于阈值，根据用户视频播放中断的时间和当前缓存帧数计算公平性因子，选择公平性因子最大的用户的视频包进行传输；若存在紧急性参数小于等于阈值的视频包，选择最紧急的视频包进行传输；根据用户反馈的CQI信息，依次选择CQI最大的RB分配给选择进行传输的视频包，直到所分配RB的总传输能力大于所要传输视频包的总大小为止；重复上述步骤，直到所有视频包都传输完毕或者所有RB都已分配完为止。

Claims (9)

1.一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)获取所有用户当前时刻播放的视频帧的帧号、播放中断的时间、客户端缓存区中缓存的帧数和反馈的CQI信息；

2)调度：经过步骤1)后，计算用户发送队列中所有视频包的紧急性以及用户的公平性因子，并根据所述紧急性和公平性因子选择进行传输的视频包；

3)资源分配：根据反馈的CQI信息，将信道条件最好的RB分配给选择进行传输的视频包。

2.根据权利要求1所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：所述视频包的紧急性按照公式1计算：

$e_{i,j}=\frac{p_{i,j}-f_i}{v_i}$

                                          公式1

公式1中，v_i是第i个用户视频的播放速率，f_i是第i个用户当前时刻播放的视频帧的帧号，p_i,j是第i个用户发送队列中第j个视频包的帧号，e_i,j是第i个用户发送队列中第j个视频包的紧急性参数，e_i,j值越大表示视频包的紧急性越小，反之，则紧急性越大。

3.根据权利要求2所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：所述步骤2)中，如果存在紧急性参数小于等于阈值th_urgency的视频包，则选择最紧急的视频包进行调度。

4.根据权利要求3所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：所述选择最紧急的视频包进行调度具体包括以下步骤：

假设第i个用户发送队列中未选择进行传输的视频包集合为Γ_i，已选择进行传输的视频包集合为Φ_i，从集合Γ_i中选择出紧急性参数小于等于阈值th_urgency的视频包，然后从紧急性参数小于等于阈值th_urgency的视频包中选择紧急性最大的视频包进行传输,1≤i≤N_u：

$(i^{*},j^{*})=\underset{1\≤i\≤N_u,j\∈{\mathrm{\Γ}}_i}{\arg \min }\left\{e_{i,j}\right\}$

                                         公式2

公式2中，e_i,j是第i个用户发送队列中第j个视频包的紧急性参数，N_u是系统的用户数，(i^*,j^*)表示选择第i^*个用户发送队列中的第j^*个视频包作为最紧急的视频包进行传输，按公式3和公式4更新集合和

${\mathrm{\Γ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Γ}}_{i^{*}}\backslash \left\{j^{*}\right\}$

                                        公式3

${\mathrm{\Φ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Φ}}_{i^{*}}\∪\left\{j^{*}\right\}$

                                       公式4。

5.根据权利要求3所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：所述步骤2)中，如果所有视频包的紧急性参数都大于阈值th_urgency或者根据紧急性选择要调度的视频包时有两个或者两个以上的视频包紧急性相同，则根据所述公平性因子来决定要调度的视频包。

6.根据权利要求5所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：所述公平性因子按照公式5计算：

$u_i=\frac{t_i}{n_i}$

                                   公式5

公式5中，u_i表示第i个用户的公平性因子，t_i表示第i个用户播放中断的时间，n_i表示第i个用户客户端缓存区当前缓存的帧数。

7.根据权利要求5所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：如果所有视频包的紧急性参数都大于阈值th_urgency，选择公平性因子最大的用户的发送队列中紧急性最大的视频包进行传输：

$i^{*}=\underset{1\≤i\≤N_u}{\arg \max }\left\{u_i\right\}$

                              公式6

公式6中，i^*表示公平性因子最大的用户，N_u是系统的用户数，u_i表示第i个用户的公平性因子；

如果根据紧急性选择要调度的视频包时有两个或者两个以上的视频包紧急性相同，设紧急性相同的视频包集合为Λ，则需要在集合Λ中选择公平性因子最大的用户的视频包进行传输：

$(i^{*},j^{*})=\underset{(i,j)\∈A}{\arg \max }\left\{u_i\right\}$

                                     公式7

(i^*,j^*)表示选择第i^*个用户发送队列中的第j^*个视频包进行传输，(i,j)表示集合Λ中视频包为第i个用户发送队列中的第j个视频包，u_i表示第i个用户的公平性因子。

8.根据权利要求4或7所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括以下步骤：已知系统中共有N_r个RB，可用RB的集合为Ω，已分配给第i个用户的RB的集合为Ψ_i，已选择进行传输的视频包集合为Φ_i，从集合Ω中依次挑选CQI最大的RB分配给第i^*个用户，使集合中所有RB的总传输能力大于等于集合中所有视频包的总大小。

9.根据权利要求8所述一种LTE系统下基于客户端视频播放状态的资源分配方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括以下步骤：已知第i个用户反馈的第k个RB的CQI为x_i,k，首先根据x_i,k从集合Ω中选择CQI最大的RB：

$k^{*}=\underset{k\∈\mathrm{\Ω}}{\arg \max }\left\{x_{i^{*},k}\right\}$

                                       公式8

将选择出的第k^*个RB分配给第i^*个用户，更新集合Ω和集合

Ω＝Ω\{k^*}

                                           公式9

${\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}={\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}\∪\left\{k^{*}\right\}$

                                           公式10

根据集合中RB对应的CQI值，选择集合中所有RB可以支持的最高的调制方式m^*：

$m^{*}=\underset{k\∈{\mathrm{\Ψ}}_{i^{*}}}{\arg \max }\left\{m_{i^{*},k}\right\}$

                                         公式11

其中表示集合中第k个RB对应的调制编码策略，根据选择的调制编码策略m^*和集合中RB的数目查表得出第i^*个用户的传输能力

判断第i^*个用户的传输能力是否大于所要传输的视频包总大小，已知第i个用户发送队列中的第j个视频包的大小为R_i,j，若则表示已分配资源的传输能力可以承载第i^*个用户所要传输的视频包，继续给下一个视频包分配资源；否则表示已分配资源的传输能力不能承载第i^*个用户所要传输的视频包，需要继续给第i^*个用户分配资源。