CN106535344A

CN106535344A - 资源分配方法及装置

Info

Publication number: CN106535344A
Application number: CN201510574900.1A
Authority: CN
Inventors: 李建国; 刘巧艳; 杨宇冰; 王希维; 张娟; 史治平
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2017-03-22
Also published as: WO2017041492A1

Abstract

本发明公开了一种资源分配方法及装置。该方法包括：对小区中服务质量QoS请求业务的用户按照优先级进行分类，确定每类业务请求的用户个数，并确定可供用户分配的资源总数；按照优先级由高到低的顺序，根据资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配。借助于本发明的技术方案，在优先保障业务QoS的情况下最大化系统效用和，实现资源最优化利用，系统累计效用和最大化，系统吞吐量最大化。

Description

资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，特别是涉及一种资源分配方法及装置。

背景技术

随着无线通信与无线网络向宽带化发展，系统中的业务类型趋向于多样化，从而推动了基于服务质量(Quality of Service，简称为QoS)的通信系统的研究。QoS是一个比较广泛的概念，一般指网络中互相通信的终端设备之间在信息共享、传输上关于质量达成的一种约定。国际电信联盟(InternationalTelecommunication Union，简称为ITU)定义QoS为网络中用户对于其所请求的服务业务，得到的关于满意程度的性能参数集合。其中比较典型的性能参数有：吞吐量、传输时延、丢包率等。对于有时延要求的业务，在移动通信系统中我们根据QoS限制将其分为3大类，分别是：会话类、流媒体类、后台交互类，他们对实时性的优先级如表1所示。然而传统的无线资源调度算法，如最大载干比算法、轮询算法、比例公平算法，在资源分配的过程中没有考虑业务QoS的优先级，从而不能直接用于业务类型丰富的3G/4G系统。

表1

效用这个词本身来源于微观经济学，在经济学中用于描述如何在有限的投入情况下获得最大化产出。将其应用到通信网络中时，可以理解为在可用资源受限时，如何让衡量系统性能指标的吞吐量在其他约束条件下(比如满足用户间的公平性，考虑用户业务类型的多样性)达到最优。通信网络中运用效用进行资源分配时，对于不同的业务类型有与之对应的效用函数，一般为在某一个时间段内用户需求与性能(效用)之间的一种映射关系。根据会话类、流媒体类和后台类三种业务的特点可以建立如下相应的效用函数。

会话类：会话类业务效用函数曲线如图1所示。其主要是对时延要求较高，但是对于吞吐量要求不高，只有达到其传输值临界值即可，此处假设会话类业务的速率临界值要求为r₀，会话类业务有严格的最小资源需求，当资源分配低于最小需求时，效用值为0，如果分配的资源高于最小需求，效用将达到最大值。效用函数如公式1：

U₁(r)＝U_mu(r-r₀),r≥0 公式1；

其中u(r)表示阶跃函数。

流媒体类：流媒体类业务效用函数曲线如图2所示。这是一种典型的实时性业务，因此其主要是不间断的速率，换言之，其要求在一段持续的时间内传输速率至少要达到某个临界值其QoS能够得到保证且当传输速率超过临界值时对用户QoS的影响不大。此处假设其速率临界值要求r₀。流媒体业务通常要求速率不间断，传输速率随着分配资源的增加线性增长，当满足业务QoS后，其效用值将恒定不变，具体地，当分配的资源小于最小需求r₀时，效用值呈线性增长，当分配的资源超过r₀后，效用值保持不变。效用函数如公式2所示：

公式2。

后台类：后台类业务效用函数曲线如图3所示。后台类业务的特征是具有较少的延迟约束，在资源允许的情况，速率可以尽可能的分配高一些，一般速率可达100kbit/s以上，典型的后台类业务有服务器间的电子邮件传送业务、短消息业务等。后台类业务没有最小资源需求，对资源的需求是越多越好，其效用值随着分配资源的增加而递增，但是增长速率逐渐缓慢，且效用函数将无限趋近最大效用值。效用函数如公式3：

U₃(r)＝U_m(1-e^-r/M),r≥0 公式3。

因此，在频谱聚合场景，如何以用户业务特性为出发点，在优先保障业务QoS的情况下最大化系统效用和，成为继续解决的技术问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的资源分配方法及装置。

本发明提供一种资源分配方法，包括：

对小区中服务质量QoS请求业务的用户按照优先级进行分类，确定每类业务请求的用户个数，并确定可供用户分配的资源总数；

按照优先级由高到低的顺序，根据资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配。

本发明还提供了一种资源分配装置，包括：

确定模块，用于对小区中服务质量QoS请求业务的用户按照优先级进行分类，确定每类业务请求的用户个数，并确定可供用户分配的资源总数；

分配模块，用于按照优先级由高到低的顺序，根据资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配。

本发明有益效果如下：

当多用户不同业务产生时，资源调度器对不同QoS业务按优先级进行调度，而对相同QoS业务则可以使用基于动态规划的资源块分配算法，借助于本发明实施例的技术方案，能够以用户业务特性为出发点，在优先保障业务QoS的情况下最大化系统效用和，实现资源最优化利用，系统累计效用和最大化，系统吞吐量最大化。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是现有技术中会话类业务效用函数曲线示意图；

图2是现有技术中流媒体类业务效用函数曲线示意图；

图3是现有技术中后台类业务效用函数曲线示意图；

图4是本发明实施例的资源分配方法的流程图；

图5是本发明实施例的资源分配方法详细处理的流程图；

图6是本发明实施例的小区场景的示意图；

图7是本发明实施例的资源分配装置的结构示意。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种资源分配方法及装置，本发明实施例在载波聚合场景下，根据不同QoS业务的优先级依次进行资源分配，即首先为所有会话类业务请求用户分配资源，再次是流媒体类业务请求用户、最后是后台类业务请求用户。在对会话类业务和流媒体业务用户进行资源分配时，基于图1和图2的效用函数，采用动态规划方法，在满足用户速率大于等于r₀时，为用户分配最小数量的资源块。在保证两类业务QoS的条件下，将更多的资源分配给后台类业务，根据后台类业务的效用函数(图3)，可以看到，这类业务的效用是随着速率的增加是递增的，因此把剩下的资源分配给后台类业务比分配给会话类和流媒体业务能够获得更大的效用，从而就得到了一种间接最大化效用和函数的混合QoS业务下的资源分配方法。本发明实施例综合考虑了每类业务的效用函数以及不同用户可以接入的载波集合和载波特性。以下结合附图以及实施例，对本发明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，并不限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种资源分配方法，图4是本发明实施例的资源分配方法的流程图，如图4所示，根据本发明实施例的资源分配方法包括如下处理：

步骤401，对小区中服务质量QoS请求业务的用户按照优先级进行分类，确定每类业务请求的用户个数，并确定可供用户分配的资源总数；其中，上述业务请求的类型包括：会话类、流媒体类、以及后台交互类。

步骤402，按照优先级由高到低的顺序，根据资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配。

步骤402具体包括如下处理：

基于动态规划的方法，根据资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对高优先级的会话类业务请求和流媒体类业务请求的用户进行资源分配；

基于轮询的方法，根据资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对低优先级的后台交互类业务请求的用户进行资源分配。

其中，动态规划的方法具体包括两种资源分配方式具体包括如下处理：

步骤1，对于每个会话类的第k个用户，确定可接入的T个成分载波，并记录成分载波上资源块RB的使用状态、以及第k个用户可以使用RB的最大数量n；

步骤2，根据香农公式计算第k个用户在各个可以接入的RB上的传输速率；根据会话类业务请求的速率临界值、传输速率、以及最大数量n为第k个用户分配RB；

步骤3，对第k+1个用户，重复执行步骤1至步骤2，直到遍历完所有相同优先级的用户；

步骤4，根据系统的剩余资源，重复执行步骤1至步骤3，为流媒体类的用户进行资源分配。

方式一：步骤2具体包括：

步骤21，根据香农公式计算用户在第i个RB上的速率为v_i，并初始化增长因子δ＝0；

步骤22，设置f表，f表中的状态f(i,j)表示前i个RB中满足需求速率j使用的最少RB数量，并初始化边界条件，f(i,0)＝0,0≤i≤n，f(0,j)＝+∞,0＜j≤r₀+δ，其中，r₀为速率临界值；

步骤23，根据状态转移方程1迭代求解f表，判断f(n,r₀+δ)的值是否仍为+∞，如果是则确定不存在恰好满足r₀+δ需求速率的最少RB，调整增长因子δ，如果调整后的增长因子δ大于或等于预设门限值Th，则不对该用户进行资源分配并结束，如果调整后的增长因子δ小于预设门限值Th，则执行步骤22，如果f(n,r₀+δ)的值是一个整数值x，则x表示满足r₀+δ需求速率的最少RB个数；

状态转移方程1；

其中，0≤i≤n,0≤j≤r₀+δ。

步骤24，根据求解后的f表为该用户进行资源分配。

方式二、步骤2具体包括：

步骤21’，根据香农公式计算用户在第i个RB上的速率为v_i，并对所有成分载波上的RB的速率进行排序，获取RB速率向量并记录RB与成分载波的归属关系；

步骤22’，根据r₀的值进行判断，如果最小的RB速率v_min都大于r₀，则将这个速率最小的RB分配给第k个用户，执行步骤3；如果v_min＜r₀＜v_max，则顺序遍历RB速率向量找到第一个速率大于r₀的RB分配给第k个用户，执行步骤3；如果排序后的RB速率向量中，最大的RB速率v_max都小于r₀，则将这个RB分配给第k个用户，更新r₀＝r₀-v_max和重复执行步骤22’，直到达到第k个用户的QoS需求；如果向量为空，则执行步骤3。

在本发明实施例中，在对会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户进行资源分配后，可以分别计算会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户的效用函数和。

以下结合附图，对本发明实施例的技术方案进行详细说明。

图5是本发明实施例的资源分配方法详细处理的流程图，假设会话类、流媒体类、后台类的用户个数分别为N₁、N₂、N₃，定义会话类和流媒体类业务为QoS业务，后台类业务为BE业务，设置会话类业务优先级Q＝1，流媒体业务优先级Q＝2，后台类业务优先级Q＝3，如图5所示，具体包括如下处理：

步骤1、首先对小区中的QoS请求业务用户按优先级进行分类统计，统计用户可接入的载波集，并初始化Q＝1。

步骤2，判断是否存在QoS请求业务，如果判断为是，执行步骤3，否则，执行步骤10；

步骤3，计算出QoS请求业务的优先级为Q＝1的用户个数K，初始化k＝0；

步骤4，判断k是否小于K；如果判断为是，执行步骤5，否则，执行步骤9；

步骤5，假设系统中总共有S₁个资源供分配，对N₁个会话类请求用户执行资源块分配算法，对于会话类的第k个用户，找到可接入的T个成分载波(CC)，记录成分载波上RB的使用状态，并记录该用户可以使用的RB最大数量n。根据香农公式计算第k个用户在各个可以接入的RB上的传输速率。

步骤6，根据速率临界值r₀，给用户k分配资源块，以尽可能少的资源满足速率临界值r₀。

步骤7，判断是否满足速率临界值r₀，如果判断为是，则执行步骤8，否则，令k＝k+1，执行步骤4；

步骤8，更新载波上资源块的状态；

步骤9，统计资源块的分配结果，令Q＝Q+1，返回步骤2；

步骤10，对BE业务进行调度。

在本发明实施例中，对下一个k+1用户重复以上步骤5、6的操作，直到遍历完所有相同优先级的用户。根据系统剩余的资源S₂，对N₂个流媒体类请求用户执行与步骤2完全相同的操作。根据系统剩余的资源S₃对N₃个后台类请求用户使用轮循方法进行资源分配。

图6是本发明实施例的小区场景的示意图，如图6所示，小区有24个LTE-A终端用户，其中会话类用户8个，流媒体用户8个，后台类用户8个。调度器采用联合队列调度结构，4个成分载波，对应的载频分别是800MHz、2GHz、2.3GHz、3.2GHz，其中每个载波带宽为5MHz，包含25个RB；设置会话类业务优先级Q＝1，流媒体业务优先级Q＝2，后台类业务优先级Q＝3，其中会话类最小需求速率r₀为50kbps，流媒体业务最小需求速率r₀为200kbps，基站发射功率为46dBm。本发明实施例采用提出的基于混合业务效用函数的联合资源调度方法包括两种方式，具体地：

实例一

下面给出一种基于效用函数的混合业务的载波聚合下资源调度的具体实施方案，调度过程如下：

步骤1、首先对小区中的QoS请求业务用户按优先级进行分类统计，计算出每种请求业务用户个数，统计用户可接入的载波集。此处会话类、流媒体类、后台类的用户个数均为8个。

步骤2、根据初始条件，系统总共有100个RB供分配，对8个会话类请求用户执行基于动态规划的资源块分配算法，具体分配过程如下：

(1)对于每个会话类用户，找到可接入的全部成分载波，并记录载波上RB的使用状态，记录该用户可以使用的RB最大数量n。

(2)根据香农公式计算用户在第i个RB上的速率为v_i，并初始化增长因子δ＝0。

(3)设置f表，其中状态f(i,j)表示前i个资源块中满足需求速率j使用的最少RB数量。并初始化边界条件，即f(i,0)＝0,0≤i≤n，f(0,j)＝+∞,0＜j≤r₀+δ，其中r₀为QoS业务的最小需求速率，这里r₀取值为50kbps。

(4)根据状态转移方程其中，0≤i≤n,0≤j≤r₀+δ，进行自底向上迭代，求解f表。其物理含义是考虑是否选择第i个RB，如果不选，则f(i,j)与前i-1个RB满足需求速率j的最少RB数量相同，如果选择，则与前i-1个RB满足需求速率j-v_i的最少RB数量相同，即状态f(i,j)可以根据前面的状态迭代获得。

本实例给出一个简化实例演示具体的迭代过程：假设用户可以使用5个RB，每个RB能够提供的速率分别为6、2、4、1和5kbps，业务需求速率为9kbps。具体迭代过程如下，如表2所示，首先初始化f表，其中行表示RB编号，列表示速率，+表示+∞,。

表2

RB\速率	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											0	0	+	+	+	+	+	+	+	+	+
1	0
											2	0
3	0
											4	0
5	0

初始化工作完成后，如表3-表7所示，表3-表7分别为第1-5个RB迭代过程，按照状态转移方程对该表进行迭代求解。

表3

RB\速率	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											0	0	+	+	+	+	+	+	+	+	+
1	0	+	+	+	+	+	1	+	+	+
											2	0
3	0
											4	0
5	0

表4

RB\速率	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											0	0	+	+	+	+	+	+	+	+	+
1	0	+	+	+	+	+	1	+	+	+
											2	0	+	1	+	+	+	1	+	2	+
3	0
											4	0
5	0

表5

RB\速率	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											0	0	+	+	+	+	+	+	+	+	+
1	0	+	+	+	+	+	1	+	+	+
											2	0	+	1	+	+	+	1	+	2	+
3	0	+	1	+	1	+	1	+	2	+
											4	0
5	0

表6

RB\速率	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											0	0	+	+	+	+	+	+	+	+	+
1	0	+	+	+	+	+	1	+	+	+
											2	0	+	1	+	+	+	1	+	2	+
3	0	+	1	+	1	+	1	+	2	+
											4	0	1	1	2	1	2	1	2	2	3
5	0

表7

RB\速率	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
											0	0	+	+	+	+	+	+	+	+	+
1	0	+	+	+	+	+	1	+	+	+
											2	0	+	1	+	+	+	1	+	2	+
3	0	+	1	+	1	+	1	+	2	+
											4	0	1	1	2	1	2	1	2	2	3
5	0	1	1	2	1	1	1	2	2	2

(5)判断f(n,r₀+δ)的值是否仍为+∞，在实际算法中，设定一个较大的数值Limit来表示+∞。如果是则表示不存在恰好满足r₀+δ需求速率的最少RB，此时调整增长因子δ，如果增长因子δ大于门限值Th，则不对该用户进行资源分配并结束，否则并跳转至第(3)步；如果f(n,r₀+δ)是一个整数值x，则x表示满足r₀+δ需求速率的最少RB个数。根据第(4)步中的实例，判断f(5,9)的值是否为+∞，从f表中可以得到f(5,9)＝2是一个整数，即x＝2，这表明在有5个RB可供选择的情况下，恰好满足需求速率的最少RB数量为2个。

(6)已经求解到最少RB个数x，根据f表找到具体的分配方案。

(7)重复以上操作(1)-(6)，直到遍历完所有相同优先级的用户，当同级用户的临界速率都得到满足后，计算N₁个会话类请求用户的效用函数和U′。

步骤3、根据系统剩余的资源，对8个流媒体类请求用户使用基于动态规划的资源块分配算法，具体分配过程与会话类用户相同，分配结束后，计算8个流媒体类请求用户的效用函数和U″。

步骤4、根据系统剩余的资源，对8个后台类请求用户使用轮循方法进行资源分配，计算8个后台类请求用户的效用函数和U″′。

如表8和表9所示，表8和表9为24个用户在标号为1-12、13-25的RB上的分配结果。表8和表9即为最终的分配结果，基站根据此表对用户进行资源块分配。从结果中可以看出，所有用户均得到了系统资源，其中会话类和流媒体用户均得到了QoS保障，后台类用户也尽可能地分配到了系统资源。

表8

CC\RB	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
													CC1	6	9	10	17	10	18	17	18	9	11	11	10
CC2	19	15	13	20	7	4	19	20	19	16	12	20
													CC3	21	22	21	22	15	21	22	21	22	21	22	21
CC4	23	24	23	24	23	24	8	23	24	23	24	23

表9

CC\RB	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
														CC1	17	13	18	14	17	18	12	13	1	14	2	5	17
CC2	19	20	19	16	20	19	20	3	19	20	19	20	19
														CC3	22	21	22	21	22	21	22	21	22	21	22	21	22
CC4	24	23	24	23	24	23	24	23	24	23	24	23	24

实例二

此方案与实例一的主要不同之处在于步骤2，即在满足速率临界值r₀时，分配最少资源的方法不同。实例一使用的是动态规划方法，用尽可能少的资源块满足r₀。在本方案中给出了一种尝试性的资源分配的实施方案，在满足r₀的时候，使用的资源尽可能的少。因此，在具体的调度过程中，步骤1、3、4与实例一相同。

步骤2、根据初始条件，系统总共有100个RB供分配，对8个会话类请求用户执行基于尝试性资源块分配算法，具体分配过程如下：

(1)对于每个会话类用户k，找到可接入的全部成分载波，并记录载波上RB的使用状态，记录该用户可以使用的RB最大数量n。

(2)根据香农公式计算用户在第i个RB上的速率为v_i，并对所有CC上RB速率一起进行排序，得到RB速率向量同时记录RB与CC的归属关系。

(3)检查r₀的值进行如下操作：

如果最小的RB速率v_min都大于r₀，那么将这个速率最小的RB分配给用户k，即达到用户QoS需求，用户k的尝试性资源分配算法结束，跳转到第4)步，继续下一个同级用户的资源分配；

如果v_mi_n＜r₀＜v_max，则顺序遍历RB速率向量找到第一个速率大于r₀的RB分配给用户k，即达到用户QoS需求，用户k的尝试性资源分配算法结束，跳转到第4)步，继续下一个同级用户的资源分配；

如果排序后的RB速率向量中，最大的RB速率v_max都小于r₀，那么将这个RB分配给用户k，更新r₀＝r₀-v_max和重复第(3)步的操作；直到达到用户QoS需求，或者向量为空，用户k的尝试性资源分配算法结束，跳转到第(4)步。

(4)令k＝k+1，重复(1)-(3)，当同级用户的临界速率都得到满足后，计算N₁个会话类请求用户的效用函数和U′。

步骤3、执行与步骤2相同的操作。根据系统剩余的资源，对8个流媒体类请求用户使用尝试性资源块分配算法，具体分配过程与会话类用户相同，分配结束后，计算8个流媒体类请求用户的效用函数和U″。

按照上述方法，当多用户不同业务产生时，资源调度器对不同QoS业务按优先级进行调度，而对相同QoS业务则可以使用一种尝试性资源分配算法。即首先为所有会话类业务请求用户分配资源，再次是流媒体类业务请求用户、最后是后台类业务请求用户。按照这个流程最终完成资源分配，实现资源最优化利用，效用函数最大化，系统吞吐量最大化。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种资源分配装置，图7是本发明实施例的资源分配装置的结构示意图，如图7所示，根据本发明实施例的资源分配装置包括：确定模块70、以及分配模块72，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

确定模块70，用于对小区中服务质量QoS请求业务的用户按照优先级进行分类，确定每类业务请求的用户个数，并确定可供用户分配的资源总数；业务请求的类型包括：会话类、流媒体类、以及后台交互类。

分配模块72，用于按照优先级由高到低的顺序，根据资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配。分配模块72具体包括：

动态分配模块，用于基于动态规划的方法，根据资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对高优先级的会话类业务请求和流媒体类业务请求的用户进行资源分配；

轮询分配模块，用于基于轮询的方法，根据资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对低优先级的后台交互类业务请求的用户进行资源分配。

动态分配模块具体包括：

确定子模块，用于对于每个会话类的第k个用户，确定可接入的T个成分载波，并记录成分载波上资源块RB的使用状态、以及第k个用户可以使用RB的最大数量n；

分配子模块，用于根据香农公式计算第k个用户在各个可以接入的RB上的传输速率；根据会话类业务请求的速率临界值、传输速率、以及最大数量n为第k个用户分配RB；

第一调用子模块，用于对第k+1个用户，调用确定子模块和分配子模块，直到遍历完所有相同优先级的用户；

第二调用子模块，用于根据系统的剩余资源，调用确定子模块、分配子模块、以及第一调用子模块，为流媒体类的用户进行资源分配。

上述分配子模块具体包括：

第一计算单元，用于根据香农公式计算用户在第i个RB上的速率为v_i，并初始化增长因子δ＝0；

设置单元，用于设置f表，f表中的状态f(i,j)表示前i个RB中满足需求速率j使用的最少RB数量，并初始化边界条件，f(i,0)＝0,0≤i≤n，f(0,j)＝+∞,0＜j≤r₀+δ，其中，r₀为速率临界值；

第一判断单元，用于根据状态转移方程1迭代求解f表，判断f(n,r₀+δ)的值是否仍为+∞，如果是则确定不存在恰好满足r₀+δ需求速率的最少RB，调整增长因子δ，如果调整后的增长因子δ大于或等于预设门限值Th，则不对该用户进行资源分配并结束，如果调整后的增长因子δ小于预设门限值Th，则调用设置单元，如果f(n,r₀+δ)的值是一个整数值x，则x表示满足r₀+δ需求速率的最少RB个数；

状态转移方程1；

其中，0≤i≤n,0≤j≤r₀+δ。

分配单元，根据求解后的f表为该用户进行资源分配。

第二计算单元，用于根据香农公式计算用户在第i个RB上的速率为v_i，并对所有成分载波上的RB的速率进行排序，获取RB速率向量并记录RB与成分载波的归属关系；

第二判断单元，用于根据r₀的值进行判断，如果最小的RB速率v_min都大于r₀，则将这个速率最小的RB分配给第k个用户，调用第一调用子模块；如果v_mi_n＜r₀＜v_max，则顺序遍历RB速率向量找到第一个速率大于r₀的RB分配给第k个用户，调用第一调用子模块；如果排序后的RB速率向量中，最大的RB速率v_max都小于r₀，则将这个RB分配给第k个用户，更新r₀＝r₀-v_max和重复执行上述操作，直到达到第k个用户的QoS需求；如果向量为空，则调用第一调用子模块。

分配模块进一步用于：在对会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户进行资源分配后，分别计算会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户的效用函数和。

本发明实例中上述模块的具体处理可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。

综上所述，当多用户不同业务产生时，资源调度器对不同QoS业务按优先级进行调度，而对相同QoS业务则可以使用基于动态规划的资源块分配算法，借助于本发明实施例的技术方案，能够以用户业务特性为出发点，在优先保障业务QoS的情况下最大化系统效用和，实现资源最优化利用，系统累计效用和最大化，系统吞吐量最大化。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的客户端中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个客户端中。可以把实施例中的模块组合成一个模块，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者客户端的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的加载有排序网址的客户端中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims

1.一种资源分配方法，其特征在于，包括：

按照优先级由高到低的顺序，根据所述资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务请求的类型包括：会话类、流媒体类、以及后台交互类。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按照优先级由高到低的顺序，根据所述资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配具体包括：

基于动态规划的方法，根据所述资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对高优先级的会话类业务请求和流媒体类业务请求的用户进行资源分配；

基于轮询的方法，根据所述资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对低优先级的后台交互类业务请求的用户进行资源分配。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于动态规划的方法，根据所述资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对高优先级的会话类业务请求和流媒体类业务请求的用户进行资源分配具体包括：

步骤2，根据香农公式计算第k个用户在各个可以接入的RB上的传输速率；根据所述会话类业务请求的速率临界值、所述传输速率、以及所述最大数量n为第k个用户分配RB；

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

步骤22，设置f表，所述f表中的状态f(i,j)表示前i个RB中满足需求速率j使用的最少RB数量，并初始化边界条件，f(i,0)＝0,0≤i≤n，f(0,j)＝+∞,0＜j≤r₀+δ，其中，r₀为所述速率临界值；

步骤23，根据状态转移方程1迭代求解f表，判断f(n,r₀+δ)的值是否仍为+∞，如果是则确定不存在恰好满足r₀+δ需求速率的最少RB，调整增长因子δ，如果调整后的增长因子δ大于或等于预设门限值Th，则不对该用户进行资源分配并结束，如果调整后的增长因子δ小于所述预设门限值Th，则执行步骤22，如果f(n,r₀+δ)的值是一个整数值x，则x表示满足r₀+δ需求速率的最少RB个数；

f (i, j) = \{\begin{matrix} f (i - 1, j) & j < v_{i} \\ \min (f (i - 1, j), f (i - 1, j - v_{i}) + 1) & j &GreaterEqual; v_{i} \end{matrix}

状态转移方程1；

其中，0≤i≤n,0≤j≤r₀+δ。

步骤24，根据求解后的f表为该用户进行资源分配。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在对会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户进行资源分配后，所述方法进一步包括：

分别计算会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户的效用函数和。

8.一种资源分配装置，其特征在于，包括：

分配模块，用于按照优先级由高到低的顺序，根据所述资源总数和每类业务请求的用户个数，依次为各类业务请求的用户进行资源分配。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述业务请求的类型包括：会话类、流媒体类、以及后台交互类。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述分配模块具体包括：

动态分配模块，用于基于动态规划的方法，根据所述资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对高优先级的会话类业务请求和流媒体类业务请求的用户进行资源分配；

轮询分配模块，用于基于轮询的方法，根据所述资源总数和各类业务请求的用户个数，依次对低优先级的后台交互类业务请求的用户进行资源分配。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述动态分配模块具体包括：

分配子模块，用于根据香农公式计算第k个用户在各个可以接入的RB上的传输速率；根据所述会话类业务请求的速率临界值、所述传输速率、以及所述最大数量n为第k个用户分配RB；

第一调用子模块，用于对第k+1个用户，调用所述确定子模块和所述分配子模块，直到遍历完所有相同优先级的用户；

第二调用子模块，用于根据系统的剩余资源，调用所述确定子模块、所述分配子模块、以及所述第一调用子模块，为流媒体类的用户进行资源分配。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分配子模块具体包括：

设置单元，用于设置f表，所述f表中的状态f(i,j)表示前i个RB中满足需求速率j使用的最少RB数量，并初始化边界条件，f(i,0)＝0,0≤i≤n，f(0,j)＝+∞,0＜j≤r₀+δ，其中，r₀为所述速率临界值；

第一判断单元，用于根据状态转移方程1迭代求解f表，判断f(n,r₀+δ)的值是否仍为+∞，如果是则确定不存在恰好满足r₀+δ需求速率的最少RB，调整增长因子δ，如果调整后的增长因子δ大于或等于预设门限值Th，则不对该用户进行资源分配并结束，如果调整后的增长因子δ小于所述预设门限值Th，则调用所述设置单元，如果f(n,r₀+δ)的值是一个整数值x，则x表示满足r₀+δ需求速率的最少RB个数；

f (i, j) = \{\begin{matrix} f (i - 1, j) & j < v_{i} \\ \min (f (i - 1, j), f (i - 1, j - v_{i}) + 1) & j &GreaterEqual; v_{i} \end{matrix}

状态转移方程1；

其中，0≤i≤n,0≤j≤r₀+δ。

分配单元，根据求解后的f表为该用户进行资源分配。

13.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分配子模块具体包括：

第二计算单元，用于根据香农公式计算用户在第i个RB上的速率为v_i，并对所有成分载波上的RB的速率进行排序，获取RB速率向量Rr，并记录RB与成分载波的归属关系；

第二判断单元，用于根据r₀的值进行判断，如果最小的RB速率v_min都大于r₀，则将这个速率最小的RB分配给第k个用户，调用所述第一调用子模块；如果v_min＜r₀＜v_max，则顺序遍历RB速率向量找到第一个速率大于r₀的RB分配给第k个用户，调用所述第一调用子模块；如果排序后的RB速率向量中，最大的RB速率v_max都小于r₀，则将这个RB分配给第k个用户，更新r₀＝r₀-v_max和重复执行上述操作，直到达到第k个用户的QoS需求；如果向量为空，则调用所述第一调用子模块。

14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述分配模块进一步用于：

在对会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户进行资源分配后，分别计算会话类、流媒体类、以及后台交互类业务请求的用户的效用函数和。