CN104969644B - 资源分配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种资源分配方法及装置,其中,所述方法包括:获取当前业务下所有用户设备UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级;根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值;根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,对每一UE进行调度和资源分配。上述方法可使OFDM的无线通信系统中不同业务下所有UE的体验质量基本一致。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种资源分配方法及装置。
背景技术
未来蜂窝移动通信将以数据和多媒体通信为主,对无线通信技术质量要求更高,并将以互联网作为承载网络,以网际协议(Internet Protocol;以下简称:IP)为基础进行通信。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;以下简称:OFDM)技术的出现,满足了人们不断膨胀的通信需求。除了频谱利用率高之外,OFDM系统可以通过灵活地选择适合的子载波进行传输,来实现动态的频域资源分配,从而充分利用频率分集和多用户分集,以获得最佳的系统性能。由于OFDM技术的诸多优势,其在固定无线接入领域和移动接入领域已得到广泛的应用。
在基于IP网络的应用中,网络提供商和业务提供商往往很关心用户对互联网协议电视(Internet Protocol Television;以下简称:IPTV)、网络电话(Voice over InternetProtocol;以下简称:VoIP)、文件下载(File Download;以下简称:FD)等业务的体验质量,传统的服务质量(Quality of Service;以下简称:QoS)参数并不能直观地反映用户体验。
为了能够更直接的表示用户设备(User Equipment,以下简称UE)对应的用户对于IPTV、VoIP和FD等业务的体验效果,体验质量(Quality of Experience;以下简称:QoE)的概念应运而生。平均主观分(Mean Opinion Score;以下简称:MOS)是一种通用的可以反映UE用户的QoE的统一衡量标准。MOS分的取值范围为1~5,1代表业务质量很差,用户无法满意;5代表业务质量很好,用户很满意;MOS分细化为5档,分别表示用户对不用质量的业务的满意程度。由此,如何保障不同业务下所有UE的QoE是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种资源分配方法及装置,用于实现OFDM的无线通信系统中不同业务下所有UE的QoE基本一致的目的。
第一方面,本发明实施例提供一种资源分配方法,包括:
获取当前业务下所有用户设备UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级;
根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,对每一UE进行调度和资源分配。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,所述根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,对UE进行调度和资源分配,包括:
根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对UE进行调度和资源分配。
结合第一方面及第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述用户信息包括:
UE的地理位置信息,UE在当前时刻的最大数据速率,UE在通信系统中的平均吞吐量、UE在当前时刻的QoE;
所述请求业务信息包括:当前业务提供给所述UE的业务最优QoE,当前业务提供给所述UE的业务最差QoE。
结合第一方面及第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有用户设备的隶属函数值,包括:
根据公式获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
其中,为当前业务X提供给所述UE的业务最优QoE,
为当前业务X提供给所述UE的业务最差QoE,
QoEk为第k个UE在当前时刻的QoE,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值。
结合第一方面及第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,对UE进行调度和资源分配,包括:
根据所述用户信息、所述请求业务信息、所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立
对UE进行调度和资源分配的调度判决公式
根据调度判决公式对每一UE进行调度和
资源分配;
其中,k=1,…,K,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
n为用于控制所述隶属函数值对整个调度判断的权重参数;
QCIpriority为第k个UE的QCI优先级;
K表示UE的数量,
分母表示第k个UE的平均吞吐量;分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率。
结合第一方面及第二种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述当前业务为视频业务时,
获取当前业务下所有用户设备UE的请求业务信息,包括:
根据视频业务的QoE映射关系估计视频业务提供给所述UE的业务最优体验质量以及视频业务提供给所述UE的业务最差体验质量;
其中,所述视频业务的QoE映射关系为所述视频业务的传输速率到QoE的映射关系。
结合第一方面及第一至第四种可能的实现方式,在第六种可能的实现方式中,所述所有业务包括:IPTV业务、FD业务和VoIP业务。
第二方面,本发明实施例提供一种资源分配装置,包括:存储器和处理器,其中,所述存储器用于存储包括所述处理器执行程序的指令,所述处理器用于根据所述指令执行程序,具体包括:
获取当前业务下所有用户设备UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级;
根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,对UE进行调度和资源分配。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,所述处理器,具体用于
根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对UE进行调度和资源分配。
结合第二方面及上述可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述用户信息包括:
UE的地理位置信息,UE在当前时刻的最大数据速率,UE在通信系统中的平均吞吐量、UE在当前时刻的QoE;
所述请求业务信息包括:当前业务提供给所述UE的业务最优QoE,当前业务提供给所述UE的业务最差QoE。
结合第二方面及第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述处理器,具体用于
根据公式获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
其中,为当前业务X提供给所述UE的业务最优QoE,
为当前业务X提供给所述UE的业务最差QoE,
QoEk为第k个UE在当前时刻的QoE,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值。
结合第二方面及第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述处理器,具体用于
根据公式对UE进行调度和资源分配;
其中,k=1,…,K,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
n为用于控制所述隶属函数值对整个调度判断的权重参数;
QCIpriority为第k个UE的QCI优先级;
K表示UE的数量,
分母表示第k个UE的平均吞吐量;分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率。
结合第二方面及上述可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,所述当前业务为:IPTV业务、FD业务或VoIP业务。
由上述技术方案可知,本发明实施例的资源分配方法及装置,通过获取当前业务的各用户设备的用户信息、请求业务信息、不同业务的QCI优先级,进而根据用户信息和请求业务信息获得隶属函数值,使得根据上述各信息、优先级、隶属函数值实现对用户设备进行调度和资源分配,进而实现OFDM的无线通信系统中不同业务下所有UE的QoE基本一致的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的资源分配方法的流程示意图;
图2A和图2B为本发明一实施例提供的资源分配方法的流程示意图;
图3为本发明另一实施例提供的LTE系统中QCI信息的示意图;
图4为本发明实施例中IPTV业务下UE的QoE与传输速率的映射关系的示意图;
图5为本发明实施例中FD业务下UE的QoE与传输速率的映射关系的示意图;
图6为本发明实施例中VoIP业务下UE的QoE与传输速率的映射关系的示意图;
图7为本发明实施例中三种业务下UE的MOS分的比较示意图;
图8为本发明实施例中三种业务下UE的隶属函数值的分布示意图;
图9为本发明实施例中IPTV业务下UE的MOS分的比较示意图;
图10为本发明实施例中IPTV业务下UE的隶属函数值的分布示意图;
图11为本发明一实施例提供的资源分配装置的结构示意图;
图12为本发明另一实施例提供的资源分配装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有技术提供的一种技术方案中采用轮询(Round Robin;以下简称:RR)算法解决上述问题,RR算法假设所有UE具有相同的优先级,一律以机会均等的方式提供公平服务,为系统中所有UE分配相同数量的资源进行通信。该技术方案主要是以牺牲吞吐量为代价,公平地为系统内的每个UE提供资源。由于RR算法不考虑不同UE的无线信道的具体情况,虽然保证了UE之间的公平性,但可能会使系统吞吐量下降,这是因为一旦某些信道条件不好的UE被服务,以较低的数据率传输,甚至会出现重传。而条件好的UE却未被服务,导致系统吞吐量下降。
现有技术提供的另一种技术方案中采用最大载干比(Maximum Carrier/Interference;以下简称:Max C/I)调度算法解决上述问题,Max C/I调度算法保证具有最好链路条件的UE获得最高的优先级,无线信道状态好的UE优先级高,使得数据正确传输的机率增加,错误重传的次数减少,整个系统的吞吐量得到了提升。然而,Max C/I调度算法的缺点是不能满足UE的公平性要求,如离基站近的UE,信道条件好,其优先级总是占有优势,将导致此时基站内其它UE获得服务的机会很小。
现有技术提供的再一种技术方案中采用比例公平(Proportion Fairness;以下简称:PF)调度算法解决上述问题,PF调度算法兼顾了UE之间的公平性和系统的吞吐量。在PF调度算法中,每个UE被赋予一个优先级,每次开始接受调度时,总是小区内优先级最高的UE接收服务,这和Max C/I调度算法基于优先级排队的思想是一致的,但是两者优先级的计算方法不同。PF调度算法的优点是通过较长的信道等待时间有利于提升系统的吞吐量,但缺点是增加了UE的时延,这对时延敏感的应用来说可能是不能容忍的。
以上三种技术方案对应的算法还有一个缺点,就是上述三种算法的核心均是基于服务质量即QoS的,均不能根据UE的体验来进行资源分配。
当前,无线资源分配的主要目标是服务公平和系统吞吐量,而两者之间是相互矛盾的。最大化系统吞吐量会导致严重的不公平,也就是说,会存在某些UE分配不到资源;另一方面,保持公平性,将明显降低了系统的效率。例如:长期演进(Long Term Evolution;以下简称:LTE)中用传统资源分配算法不能保证UE间不同业务QoE以及公平性的问题,因此,如何在资源受限的场景下让不同业务下所有UE获得近似一致的QoE是当前解决的问题。
本发明实施例目的在于通过无线资源分配来保障不同业务下所有UE的体验质量基本一致。本发明实施例基于PF调度算法,并结合LTE系统的QoS等级标识(QoS ClassIdentifier;以下简称:QCI)优先级参数,提出了一种资源分配方法,该方法可以去除效用模型对调度判决的影响,进而可保证不同业务下所有UE的QoE。即,本发明实施例提出了一种在OFDM系统中、资源受限的情况下,保证不同业务下所有UE的体验质量的资源分配方法。
图1示出了本发明一实施例提供的资源分配方法的流程示意图,如图1所示,本实施例中的资源分配方法如下所述。
101、获取当前业务下所有UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级。
在本实施例中,用户信息可包括:UE的地理位置信息(如经度、维度等信息)、UE在当前时刻的最大数据速率,UE在通信系统中的平均吞吐量,UE在当前时刻的QoE;
请求业务信息包括:当前业务提供给所述UE的业务最优QoE,当前业务提供给所述UE的业务最差QoE。
举例来说,可根据不同业务的QCI信息获取业务的QCI优先级。
此外,前述的当前业务可以是IPTV业务、FD业务或VoIP业务,所有业务可包括IPTV业务、FD业务和VoIP业务。用户信息中包括的平均吞吐量可为UE在通信系统中历史时刻的平均吞吐量。
102、根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值。
103、根据所述用户信息、所述请求业务信息、所述QCI优先级和所述隶属函数值,对每一UE进行调度和资源分配。
在一种可选的实现场景中,前述的步骤103可包括下述的步骤103’,如图2A所示。
103’、根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对用户设备进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对每一用户设备进行调度和资源分配。
应理解的是,上述步骤101至步骤103或者步骤101至步骤103’的执行主体可为核心网设备,如网关(Gate way)。
上述实施例中的资源分配方法,通过获取当前业务的各UE的用户信息、请求业务信息、不同业务的QCI优先级,进而根据用户信息和请求业务信息获得隶属函数值,使得根据上述用户信息、请求业务信息、QCI优先级、隶属函数值实现对UE进行调度和资源分配,进而实现OFDM的无线通信系统中不同业务下所有UE的QoE基本一致。
在具体的实现过程中,下述结合图1对资源分配方法进行进一步详细的说明。
第一步:获取当前业务X下所有UE的用户信息、请求业务信息以及获取不同业务的QCI优先级。
举例来说,第k个UE可表示为UEk;相应地,用户信息包括:UEk的地理位置信息,UEk在当前时刻t的最大数据速率Rk(t)、UEk的平均吞吐量UEk在当前时刻t的体验质量QoEk。
应说明,UEk的平均吞吐量可指UEk在通信系统(如LTE系统)中历史时刻的平均吞吐量。
此外,UEk的地理位置信息可以由UEk上报给基站或核心网设备(如网关等)。
请求业务信息可包括:当前业务X提供给UEk的业务最优QoE即当前业务X提供给UEk的业务最差QoE即
可理解的是,不同业务的QCI优先级可为在核心网建立业务承载时发送的QCI信息得到。举例来说,核心网设备可向基站发出QCI信息,该QCI信息包括:业务类型、QCI优先级信息、QoS要求等。
第二步:根据下述公式(1)获取不同业务下所有UE的隶属函数值。
其中,为当前业务X提供给所述UE的业务最优QoE;
为当前业务X提供给所述UE的业务最差QoE;
QoEk为UEk在当前时刻的QoE;
u[QoEk]为当前业务X下UEk的隶属函数值。
第三步:根据已获取的用户信息、请求业务信息、QCI优先级和不同业务下所有UE的隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式(2)(即构造调度判决公式(2))。
其中,u[QoEk]为当前业务X下UEk的隶属函数值;
n为用于控制所述隶属函数值对整个调度判断的权重参数;
QCIpriority为UEk的QCI优先级;
K表示UE的数量;
分母表示UEk的平均吞吐量;分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率。
第四步:根据上述的调度判决公式(2)对UE进行调度和资源分配。
上述实施例中的资源分配方法,能够实现OFDM的无线通信系统中不同业务下所有用户设备对应的用户的体验质量基本一致。
为更好的理解本实施例,下面对上述调度判决公式(2)进行详细说明。
其中,
即,
在公式(2’)中,为传统的PF调度算法判决表达式,特别地,PF调度算法判决表达式中分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率,分母为UEk的平均吞吐量。
QX,priority为当前业务X的调度因子,其中,QCIpriority为QCI信息中的QCI优先级,QCI信息如图3所示。应说明的是,QCIpriority=1表示最高优先级。中采用指数形式增强了参数QCI优先级对UE的调度和资源分配的影响。
此外,公式(2’)中,FQoE为用于权衡单一业务下不同用户设备的QoE质量一致性的因子,其采用指数形式保证了FQoE单调、非负。
FQoE中引入参数n的目的在于进一步增强隶属函数值μ[QoEk]对UE的调度和资源分配的影响,n值越大意味着UE的隶属函数值对UE的调度和资源分配的影响越大,使得不同UE间的QoE质量能够趋于一致。应说明的是,FQoE中的参数n是一个可以根据实际情况设定的权重参数,用于控制隶属函数值μ[QoEk]对整个系统中UE的调度和资源分配的影响。
上述实施例在资源受限的情况下,保证不同业务下所有UE对应用户的QoE的调度与资源分配。
此外,需说明的是,上述公式(2)中的K表示UE的数量,若每一UE只有一个业务,则K还可表示所有的业务数,本实施例中假设每个UE只有一个业务。
在第三种可实现的场景中,LTE系统中基站建立UE的IPTV业务(如视频业务)的承载并分配资源的实现过程如下述的步骤S01至步骤S04所述,如图2B所示。
S01,基站(evolved NodeB;以下简称:eNB)从网关获取视频业务的QoE映射关系。
S02、基站获取视频业务下所有UE的用户信息,如视频编码格式、帧率、码率、分辨率等,以及
基站根据所述视频业务的QoE映射关系估计所有UE的请求业务信息,如视频业务X提供给所述UE的业务最优体验质量和视频业务X提供给所述UE的业务最差体验质量
本实施例中的视频业务X的QoE映射关系为所述视频业务X的传输速率到QoE的映射关系。
S03,基站根据所述用户信息、所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值。
举例来说,根据前述的公式(1)获取不同业务下所有UE的隶属函数值。
S04、基站根据所述用户信息、所述请求业务信息、所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,以及根据调度判决公式对UE进行调度和资源分配。可选地,基站根据无线信道资源可用情况对UE进行接入控制。
由上,资源分配的方法实现了在OFDM系统的资源受限情况下,保证不同业务下所有UE的用户体验质量的基本一致。
下面以VoIP、IPTV和FD三种业务为例,为这三种业务的UE进行调度与资源分配,以保证不同业务下UE的QoE一致。
当前,MOS分是一种通用的可以反映UE的QoE的统一衡量标准,在以下的描述中,UE的QoE可用MOS分给出。
假设不同业务下UE的QoE与传输速率之间存在一一映射的关系,这一关系可以通过建立预测模型得到,如下公式(3)所示的预测模型。
在公式(3)中,k为UE的编号,X为业务标识,为UEk的平均传输速率,ηX(·)表示在业务X下UEk的传输速率与QoE之间的映射关系,QoEk表示UEk在业务X下的体验质量。
根据上述的公式(3),基站分别建立VoIP、IPTV和FD三种业务的QoE与传输速率的映射关系,如图4、图5和图6所示。
在IPTV业务下,UE的QOE与传输速率之间的映射关系可以如公式(4)所示。
在公式(4)中,a1~a5为根据不同视频类型(包括轻微运动类型视频、缓慢运动类型视频和快速运动类型视频)得出的映射参数,FR(Frame Rate)为帧率,PER(Package errorrate)为丢包率,R为传输速率。本实施例只考虑快速运动类型视频,并将FR设置为10帧每秒,PER设置为0。
图4示出了IPTV业务中快速运动类型视频的UE的QoE与传输速率的关系。
在FD业务下,UE的QoE与传输速率之间的映射关系可以如下公式(5)所示。
其中,α=2.3473,β=0.2667,此时,UE的QoE与传输速率之间的映射关系如图5所示。
针对VoIP业务,不同编码速率下,VoIP业务的QoE与速率关系曲线具体如图6所示,在图6中4个点分别代表4种编码速率,6.4kbps,15.2kbps,24.6kbps,64kbps。
另外,本实施例中对基于OFDM的通信系统进行了仿真说明。
假设基站的发射功率为40W,小区覆盖半径为1000m。15个UE均匀分布在该覆盖范围内。
其中,编号为1~4的UE为FD业务下的UE,其最小速率需求设置为32kbps;编号为5~10的UE为IPTV业务下的UE,其最小速率需求设置为128kbps;编号为11~15的UE为VoIP业务下的UE,其最小速率需求设置为5.9kbps。
大尺度衰落模型基于3GPP(The3rd Generation Partnership Project)协议,通信系统带宽为10MHz,PRB(资源块对)的个数为50,每个PRB包含12个子载波,子载波间隔为15kHz。
为了说明本发明实施例中提供的资源分配方法的优点,将本发明实施例提供的资源分配方法与PF调度算法、最大最小MOS方案进行对比说明。
由于PF调度算法考虑了不同业务的优先级关系,最大最小MOS方案在PF调度算法的基础上最大化最小的MOS分,以使不同UE的MOS分近似一致。
但最大最小MOS方案容易受前述的预测模型的影响。每一种业务都可以构建多种预测模型,不同预测模型下MOS分对应的QoE与传输速率之间的映射关系不同。
在本发明实施例中提供的资源分配方法通过采用隶属函数值这一概念,有效去除了预测模型带来的影响。
为较好的说明,图7示出了本发明实施例提供的三种业务下UE的MOS分的比较示意图。由图7中的仿真结果可以看出:
PF调度算法不能保证不同业务下的所有UE的QoE都维持在一个较高的水平。
最大最小MOS方案虽然缩减了同一业务下不同UE的MOS分间的差距,但相比本发明实施例提供的资源分配方法,不同UE之间的MOS分的浮动范围还是较大。
在本发明实施例提供的资源分配方法中,所有UE的QoE都维持在一个较高的水平,且同一业务下UE的QoE近似相等。由图7可知,编号为1~4的UE(使用FD业务的UE)MOS分近似为3,编号为5~10的UE(使用IPTV业务的UE)MOS分近似为3.5,编号为11~15的UE(使用VoIP业务的UE)MOS分近似为4。在本实施例中的资源分配方案中,不同业务MOS值分布与调度判决公式(2)中参数QCI优先级相关。
另外,图8示出了本发明实施例中提供的三种业务下UE的隶属函数值的分布图,该隶属函数值体现了UE对其所获得的QoE的满意程度。隶属函数值越大,说明UE对当前的资源分配状况越满意。由图8可以看出,本发明实施例提供的资源分配方法与PF调度算法、最大最小MOS方案相比,同一业务下不同UE的QoE满意度较为一致。
此外,以IPTV业务为例,为该IPTV业务下的UE进行调度与资源分配。针对IPTV业务,只考虑快速运动类型视频,并将FR设置为10帧每秒,PER设置为0。IPTV业务中快速运动类型视频的UE的QoE与传输速率的关系如图4所示。
相应地,假设基站的发射功率为40W,小区覆盖半径为1000m。15个UE均匀分布在该覆盖范围内。其中,UE最小速率需求设置为128kbps。大尺度衰落模型基于3GPP协议。系统带宽10MHz,物理资源块(Physical Resource Block;以下简称:PRB)的个数为50,每个PRB包含12个子载波,子载波间隔为15kHz。
此时,如图9和图10所示,图9示出了本发明实施例中IPTV业务下UE的MOS分的分布示意图,图10示出了IPTV业务下UE的隶属函数值的分布示意图。其中,PF调度算法不能保证所有UE的QoE都维持在一个较高的水平,而在本发明实施例提供的资源分配方法,所有UE的QoE都维持在一个较高的水平,且UE的QoE近似相等。虽然最大最小MOS方案可以缩减用户群MOS分的浮动范围,但本发明实施例提供的资源分配方法可以通过调整调度判决公式(2)中的参数n的值使得MOS分的浮动范围变得更窄。
根据本发明的另一方面,本发明实施例还提供一种资源分配装置,如图11所示,本实施例中的资源分配装置,包括:存储器011和处理器012,其中,所述存储器011用于存储包括所述处理器012执行程序的指令,所述处理器012用于根据所述指令执行程序,具体包括:
获取当前业务下所有用户设备UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级;
根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值;以及根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,对UE进行调度和资源分配。
可选地,所述处理器,具体用于根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对UE进行调度和资源分配。
举例来说,前述的用户信息可包括:UE的地理位置信息,UE在当前时刻的最大数据速率,UE在通信系统中的平均吞吐量、UE在当前时刻的QoE。
前述的请求业务信息可包括:当前业务提供给所述UE的业务最优QoE,当前业务提供给所述UE的业务最差QoE。
在一种可选的实现场景中,所述处理器012具体用于
根据公式获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
其中,为当前业务X提供给所述UE的业务最优QoE,
为当前业务X提供给所述UE的业务最差QoE,
QoEk为第k个UE在当前时刻的QoE,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值。
在另一种可选的实现场景中,所述处理器012具体用于根据所述用户信息、所述请
求业务信息、所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决
公式
根据调度判决公式对每一UE进行调度和
资源分配;
其中,k=1,…,K,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
n为用于控制所述隶属函数值对整个调度判断的权重参数;
QCIpriority为第k个UE的QCI优先级;
K表示UE的数量,
分母表示第k个UE的平均吞吐量;分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率。
举例来说,前述的业务可为:互联网协议电视IPTV业务、文件下载FD业务或网络电话VoIP业务。
本实施例中的资源分配装置能够实现OFDM的无线通信系统中不同业务下所有UE对应的用户的QoE基本一致。
根据本发明的再一方面,本发明实施例还提供一种资源分配装置,如图12所示,本实施例中的资源分配装置,包括:第一获取单元021、第二获取单元022和调度单元023:
其中,第一获取单元021用于获取当前业务下所有用户设备UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级;
第二获取单元022用于在第一获取单元021获取所述用户信息和请求业务信息之后,根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
调度单元023用于在第二获取单元022获取到所述隶属函数值之后,根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,对每一UE进行调度和资源分配。
可选地,调度单元023可具体用于,根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对UE进行调度和资源分配。
举例来说,所述用户信息包括:UE的地理位置信息,UE在当前时刻的最大数据速率,UE在通信系统中的平均吞吐量、UE在当前时刻的QoE;
所述请求业务信息包括:当前业务提供给所述UE的业务最优QoE,当前业务提供给所述UE的业务最差QoE。
在一种可选的实现场景中,前述的第二获取单元022可具体用于,根据公式获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
其中,为当前业务X提供给所述UE的业务最优QoE,
为当前业务X提供给所述UE的业务最差QoE,
QoEk为第k个UE在当前时刻的QoE,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值。
在另一种可选的实现场景中,前述的调度单元023可具体用于,根据所述用户信
息、所述请求业务信息、所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配
的调度判决公式
根据调度判决公式对每一UE进行调度和
资源分配;
其中,k=1,…,K,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
n为用于控制所述隶属函数值对整个调度判断的权重参数;
QCIpriority为第k个UE的QCI优先级;
K表示UE的数量,
分母表示第k个UE的平均吞吐量;分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率。
举例来说,所述当前业务为视频业务X时,
获取当前业务下所有用户设备UE的请求业务信息,包括:
根据视频业务X的QoE映射关系估计视频业务X提供给所述UE的业务最优体验质量以及视频业务X提供给所述UE的业务最差体验质量
其中,所述视频业务X的QoE映射关系为所述视频业务X的传输速率到QoE的映射关系。
举例来说,业务可为:IPTV业务、FD业务或VoIP业务。
本实施例中的资源分配装置能够实现OFDM的无线通信系统中不同业务下所有UE对应的用户的QoE基本一致。
本实施例中的资源分配装置可位于基站中,或者位于网关中,或者位于其他核心网设备中。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种资源分配方法,应用于正交频分复用OFDM系统,其特征在于,包括:
获取当前业务下所有用户设备UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级;
根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对每一UE进行调度和资源分配;
所述用户信息包括:UE的地理位置信息,UE在当前时刻的最大数据速率,UE在通信系统中的平均吞吐量、UE在当前时刻的QoE;
所述请求业务信息包括:当前业务提供给所述UE的业务最优QoE,当前业务提供给所述UE的业务最差QoE;
所述根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值,包括:
根据公式获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
其中,为当前业务X提供给所述UE的业务最优QoE,
为当前业务X提供给所述UE的业务最差QoE,
QoEk为第k个UE在当前时刻的QoE,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
所述根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对每一UE进行调度和资源分配,包括:
根据所述用户信息、所述请求业务信息、所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式
根据调度判决公式对每一UE进行调度和资源分配;
其中,k=1,…,K,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
n为用于控制所述隶属函数值对整个调度判断的权重参数;
QCIpriority为第k个UE的QCI优先级;
K表示UE的数量,
分母表示第k个UE的平均吞吐量;分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当前业务为视频业务时,
获取当前业务下所有UE的请求业务信息,包括:
根据视频业务的QoE映射关系估计视频业务提供给所述UE的业务最优体验质量以及视频业务提供给所述UE的业务最差体验质量;
其中,所述视频业务的QoE映射关系为所述视频业务的传输速率到QoE的映射关系。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述所有业务包括:互联网协议电视IPTV业务、文件下载FD业务和网络电话VoIP业务。
4.一种资源分配装置,应用于正交频分复用OFDM系统,其特征在于,包括:存储器和处理器,其中,所述存储器用于存储包括所述处理器执行程序的指令,所述处理器用于根据所述指令执行程序,具体包括:
获取当前业务下所有用户设备UE的用户信息、请求业务信息,以及获取所有业务中各业务的QCI优先级;
根据所述用户信息和所述请求业务信息获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
根据所述用户信息、所述请求业务信息,所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式,并根据所述调度判决公式对每一UE进行调度和资源分配;
所述用户信息包括:
UE的地理位置信息,UE在当前时刻的最大数据速率,UE在通信系统中历史时刻的平均吞吐量、UE在当前时刻的QoE;
所述请求业务信息包括:当前业务提供给所述UE的业务最优QoE,当前业务提供给所述UE的业务最差QoE;
所述处理器,具体用于
根据公式获取不同业务下所有UE的隶属函数值;
其中,为当前业务X提供给所述UE的业务最优QoE,
为当前业务X提供给所述UE的业务最差QoE,
QoEk为第k个UE在当前时刻的QoE,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
所述处理器,具体用于
根据所述用户信息、所述请求业务信息、所述QCI优先级和所述隶属函数值,建立对UE进行调度和资源分配的调度判决公式
根据调度判决公式对每一UE进行调度和资源分配;
其中,k=1,…,K,
u[QoEk]为当前业务X下第k个UE的隶属函数值;
n为用于控制所述隶属函数值对整个调度判断的权重参数;
QCIpriority为第k个UE的QCI优先级;
K表示UE的数量,
分母表示第k个UE的平均吞吐量;分子Rk(t)为当前时刻t的最大数据速率。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述当前业务为:互联网协议电视IPTV业务、文件下载FD业务或网络电话VoIP业务。
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