CN109041236B - 一种不同权重业务的无线资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法及装置，属于通信领域。先按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；然后调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果；再根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为各业务分配链路和时隙。本发明实现了非均匀超图理论在无线资源分配中的应用，不仅可以提高重要业务的传输效率，也可以提高整体业务的传输效率。

Description

一种不同权重业务的无线资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种不同权重业务的无线资源分配方法及装置。

背景技术

随着通信技术的发展，使用超图理论进行无线资源分配已成为当前的热点技术。针对使用超图理论进行无线资源分配的方法，目前的研究多集中于利用k-均匀超图进行资源分配。例如，在ICC(International Conference on Communications，国际通信会议)论文《Resource Allocation for V2X Communications A Local Search Based 3DMatching Approach》中，使用3-均匀超图对无线资源分配问题进行建模，其通过假设C-UE(C-UE是指传统蜂窝用户对应的业务)的RB(Resource Block，时频资源块)最多可以被一个安全V-UE(安全V-UE是指与车辆安全相关的业务)和一个非安全V-UE(非安全V-UE是指与车辆安全无关的业务)共享，简化了无线资源的分配方法。

上述论文中无线资源分配的过程大致为：先根据通信业务与安全相关的程度，将V2X(Vehicle-to-everything，汽车与其它设备之间的通信)中的通信业务分类为安全V-UE和非安全V-UE；然后，将一个C-UE、一个安全V-UE和一个非安全V-UE分配到一条超边上，以构建超图；再将超图转化为冲突图，使超图中的超边转换为冲突图中的一个顶点，冲突图中每个顶点的权重对应于超图的超边的权重(这里的超边的权重是指超边包含的非安全V-UE的信息速率)；再使用贪心算法求解冲突图，找到权重和极大的一个局部最优解，接着进行局部搜索，令k＝1，在k≤3时在冲突图中寻找k-claw图，其中，k-claw图是冲突图的一个子图，由k个冲突图中的结点以及一个与所有claw相连的中心结点组成，最后得到的集合A即为求解结果，集合A中每条超边上有三个超图顶点(一个C-UE，一个安全V-UE，一个非安全V-UE)，即同一条超边上的三个通信业务分配在同一个资源块上传输，得到最终的无线资源分配结果。也就是，在基于均匀超图理论分配无线资源的方式中，在满足传统C-UE和安全V-UE的资源需求的条件下，最大化非安全V-UE的吞吐量，从而获得最终的分配结果。

然而，发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在如下问题：现有技术中，由于针对传统C-UE和安全V-UE仅保证了满足基本的资源需求，导致重要业务的传输效率较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种不同权重业务的无线资源分配方法及装置，以提高重要业务的传输效率。具体技术方案如下：

第一方面，提供了不同权重业务的无线资源分配方法，所述方法包括：

按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；

调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延与权重的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延与权重的加权和时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，所述各业务的时延加权和是指所述各业务的权重与时延乘积的和；

根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为所述各业务分配链路和时隙。

可选的，所述各业务的权重是根据以下公式计算得到的：

根据预设的权重计算公式，计算所述各业务的权重，所述权重计算公式为：λⁱ＝ω_C+ω_IInformationⁱ+ω_PPeriodⁱ，其中，λⁱ为业务i的权重，ω_C为所述业务i对应的业务类型的权重，ω_I为拆包前所述业务i的信息量的权重，Informationⁱ为拆包前所述业务i的信息量，ω_P为拆包前所述业务i的周期的权重，Periodⁱ为拆包前所述业务i的周期。

可选的，所述调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果的步骤，包括：

基于所述第一预分配结果，保持预分配给所述各业务的链路不变，调整预分配给所述各业务的时隙，得到多个第三预分配结果；根据第一预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第三预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第一目标预分配结果；

基于所述第一目标预分配结果，调整预分配给所述各业务的链路，得到多个第四预分配结果；根据第一目标预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第四预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第二目标预分配结果；

将所述第二目标预分配结果作为所述目标预分配结果。

可选的，所述各业务的时延是按照以下方式获得的：

按照以下公式计算

其中，tⁱ为当前预分配结果中的业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延，

为业务i在所述当前链路中当前时隙条件下的传输时延，Tⁱ为所述业务i的周期，D^i,e为业务i在所述当前链路条件下的最低传输时延，I_done为当前预分配结果对应的未丢包的业务集合，I_done为丢包的业务集合，ε为预设的超参数。

可选的，所述按照所述各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，预分配给对应的所述各业务，得到第一预分配结果的步骤，包括：

按照所述各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目大于或等于第四预设数量并且传输速率最快的链路，预分配给对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包，得到第一预分配结果，其中，所述对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包是针对本次预分配，根据将所述对应业务拆分成预设周期的数据包，所述数据包的个数等于所述第四预设数量。

第二方面，提供了一种不同权重业务的无线资源分配装置，所述装置包括：

选取模块，用于按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；

调整模块，用于调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延与权重的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延与权重的加权和时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，所述各业务的时延加权和是指所述各业务的权重与时延乘积的和；

分配模块，用于根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为所述各业务分配链路和时隙。

可选的，所述选取模块还用于：

根据预设的权重计算公式，计算所述各业务的权重，所述权重计算公式为：λⁱ＝ω_C+ω_IInformationⁱ+ω_PPeriodⁱ，其中，λⁱ为业务i的权重，ω_C为所述业务i对应的业务类型的权重，ω_I为拆包前所述业务i的信息量的权重，Informationⁱ为拆包前所述业务i的信息量，ω_P为拆包前所述业务i的周期的权重，Periodⁱ为拆包前所述业务i的周期。

可选的，所述调整模块具体用于：

基于所述第一预分配结果，保持预分配给所述各业务的链路不变，调整预分配给所述各业务的时隙，得到多个第三预分配结果；根据第一预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第三预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第一目标预分配结果；

基于所述第一目标预分配结果，调整预分配给所述各业务的链路，得到多个第四预分配结果；根据第一目标预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第四预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第二目标预分配结果；

将所述第二目标预分配结果作为所述目标预分配结果。

可选的，所述调整模块还用于按照以下方式计算各业务的时延：

按照以下公式计算

其中，tⁱ为当前预分配结果中的业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延，

为业务i在所述当前链路中当前时隙条件下的传输时延，Tⁱ为所述业务i的周期，D^i,e为业务i在所述当前链路条件下的最低传输时延，I_done为当前预分配结果对应的未丢包的业务集合，I_done为丢包的业务集合，ε为预设的超参数。

可选的，所述选取模块具体用于：

按照所述各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目大于或等于第四预设数量并且传输速率最快的链路，预分配给对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包，得到第一预分配结果，其中，所述对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包是针对本次预分配，根据将所述对应业务拆分成预设周期的数据包，所述数据包的个数等于所述第四预设数量。

第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的不同权重业务的无线资源分配方法的步骤。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的不同权重业务的无线资源分配方法。

第五方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的不同权重业务的无线资源分配方法。

本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法及装置，按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；然后调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的各业务的时延与权重的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延与权重的加权和时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，各业务的时延加权和是指各业务的权重与时延乘积的和；再根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为各业务分配链路和时隙。

采用本发明实施例提供的技术方案，实现了非均匀超图理论在无线资源分配中的应用，优先给权重较大的业务分配链路和时隙，保证了重要的业务优先被传输从而降低其丢包率。结合调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，获得多个预分配结果，由于目标预分配结果是多个预分配结果中时延加权和最小的一个，相对于现有技术，不仅可以提高重要业务的传输效率，也可以提高整体业务的传输效率。

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简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法流程图；

图2为本发明实施例提供的一种调整预分配给各业务的链路和时隙的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法的装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

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描述。

本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法及装置，提高业务传输的效率，并且实现了高优先级业务优先分配，降低高优先级业务的丢包率、降低高优先级业务的传输时延，在链路资源不够充足且满足高优先级业务的传输要求时尽可能减少低优先级业务丢失的信息量。本发明实施例的执行主体可以是发送数据的设备，以下简称发送端。

下面首先对本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法进行介绍。如图1所示，本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法可以包括以下步骤：

S101：按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果。

各业务的权重可以是人为预设的，也可以是提前计算好保存在发送端中，或者，发送端根据各业务的类型、各业务的信息量、各业务的周期以及预设的权重，实时计算得到的各业务的权重。为了实现高优先级业务优先分配，降低高优先级业务的丢包率、降低高优先级业务的传输时延，以及在链路资源不够充足的情况下，优先满足高优先级业务的传输要求，并基于此尽可能地降低低优先级业务的丢包率，所以按照各业务的权重从大到小顺序，先给权重较大的业务分配链路和时隙，并且从各链路中选取时隙数目足够(时隙数目足够是指时隙的数目大于或等于该业务的数据包的个数，以使该链路能够将该业务传输出去)并且传输速率最快的链路，作为预分配给对应的业务的链路和时隙，从而得到第一预分配结果。

S102：调整预分配给各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的各业务的时延加权和，以及每个第二预分配结果的各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，各业务的时延加权和是指各业务的权重与时延乘积的和。

步骤S101中的第一预分配结果可以用矩阵A1表示，A1中的一行表示一条超边，一条超边对应一条链路，A1中的一列表示一个时隙，可以用(x,y)＝-1表示x链路的y时隙空闲，用(x,y)＝m表示x链路在y时隙传输标号为m的业务。各业务在A1中的位置被调整后，得到的矩阵A2中的各业务的时延加权和会随之变化。每次调整业务的位置时，需要先判断其它位置对应的时隙是否能够满足该业务的传输条件，如果满足，才能调整到相应的位置。由于时延加权和越小，传输时延和丢包率越低，所以最终选取最小时延加权和对应的预分配结果为目标预分配结果。

计算与分配结果的时延加权和的公式可以表示为：

其中，Loss表示当前预分配结果的损失函数，即当前预分配结果的时延加权和，λⁱ表示业务i的权重，tⁱ表示当前预分配结果中的业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延。完成分配的业务在链路l∈L上进行传输，丢包业务在虚拟的链路l_undone上由惩罚因子ε进行惩罚。

上述Loss的推导过程为：

先定义

其中，Loss表示当前预分配结果的损失函数，done表示完成分配的业务，undone表示未能完成分配的业务，即丢包的业务；λⁱ为业务i的优先级所对应的权重，

为业务i的传输时延；

为未能完成传输的业务j所持有的信息量；α为平衡系数，用于平衡时延与信息量的数量级关系，α是可调整的参数。

在计算最小Loss值的时候，需要满足以下四个条件：

minLoss

其中：C1表示在一次分配中一个业务只能在一条链路上进行传输，aⁿ指示了当前链路是否传输第n个业务；C2表示在一次分配中一个时隙单元中只能传输一个业务；C3表示任一业务的业务速率(vⁿ)都必须小于传输该业务的链路速率(v^link)；C4表示所有可传输业务的传输时长(tⁿ)都必须小于该业务的周期。

通过调整平衡系数α，可以使

将

代入

可以得到

S103：根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为各业务分配链路和时隙。

最小时延加权和对应的目标预分配结果可以用矩阵A表示，矩阵A中的一行表示一条超边，一条超边对应一条链路，A中的一列表示一个时隙，可以用(x,y)＝-1表示x链路的y时隙空闲，用(x,y)＝m表示x链路在y时隙传输标号为m的业务。计算得到矩阵A之后，即可根据该矩阵中各业务的行列位置，为各业务分配实际的链路的时隙。

本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配方法，实现了非均匀超图理论在无线资源分配中的应用，优先给权重较大的业务分配链路和时隙，保证了重要的业务优先被传输从而降低其丢包率。结合调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，获得多个预分配结果，由于目标预分配结果是多个预分配结果中时延时延加权和最小的一个，相对于现有技术，不仅可以提高重要业务的传输效率，也可以提高整体业务的传输效率。

可选的，各业务的权重可以通过以下公式计算得到：

λⁱ＝ω_C+ω_IInformationⁱ+ω_PPeriodⁱ

其中，λⁱ为业务i的权重，ω_C为业务i对应的业务类型的权重，ω_I为拆包前业务i的信息量的权重，Informationⁱ为拆包前业务i的信息量，ω_P为拆包前业务i的周期的权重，Periodⁱ为拆包前业务i的周期，业务对应的业务类型是指该业务所属的业务类型，例如业务i属于紧急消息类型、网页类型、娱乐视频类型或者其它业务类型。

本发明实施例提供的方案中，在计算业务的权重时，综合考虑了该业务的业务类型、业务信息量和业务周期，这样得到的权重更能体现该业务在所有业务中的重要级别，业务的权重越大则重要性越大，说明该业务在所有业务中相对来说越重要；业务的权重越小，说明该业务在所有业务中相对来说重要性越小。并且采用基于上述方式得到的权重来划分业务的优先级比采用固定式优先级的划分方式更加灵活。

可选的，上述步骤S102可以通过以下步骤实现：

S1021：基于第一预分配结果，保持预分配给各业务的链路不变，调整预分配给各业务的时隙，得到多个第三预分配结果。

第一预分配结果可以用A1表示，每调整一次各业务的时隙时，计算一次调整后的该链路中各业务的时延加权和。将最小时延加权和对应的预分配结果作为第三预分配结果。每条链路的最小时延加权和的计算公式可以表示为：

其中，

表示超边e(即链路e)的最小时延加权和，λⁱ表示业务i的权重，tⁱ表示业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延。

第三预分配结果的个数可以根据以下至少一个对象进行设置：精度要求、业务的个数、链路个数和时隙的个数，通常精度要求越高，第三预分配结果的个数越大。

S1022：根据第一预分配结果的各业务的时延加权和，以及每个第三预分配结果的各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第一目标预分配结果。

第一预分配结果和第三预分配结果的时延加权和可以通过公式

计算得到，然后选取最小时延加权和对应的预分配结果作为第一目标预分配结果。

S1023：基于第一目标预分配结果，调整预分配给各业务的链路，得到多个第四预分配结果。

为了充分利用各链路的时隙资源，对各链路上的业务的时隙进行调整后，可以基于第一目标预分配结果，调整预分配给各业务的链路，例如，按照业务的权重从大到小的顺序，依次调整预分配给业务的链路和时隙，并计算每次调整后的损失函数值。第四预分配结果的个数可以根据精度要求、业务的个数、链路个数和时隙的个数进行设置，通常精度要求越高，第四预分配结果的个数越大。

步骤S1023和步骤S1024可以通过以下步骤实现：

S10231：将第一目标预分配结果作为基础预分配结果；

S10232：根据各业务的权重从大到小的顺序，确定当前待调整的业务；

S10233：基于基础预分配结果，在除当前链路之外的其他链路中，如果存在满足当前待调整的业务的资源需求的链路，将当前待调整的业务从当前链路调整到满足当前待调整的业务的资源需求的链路，得到第四预分配结果，基于得到第四预分配结果，确定出时延时延加权和最小的第三目标预分配结果，并将第三目标预分配结果作为基础预分配结果；

S10234：重复执行S10232和S10233，直到遍历完预分配结果中的各业务；

S10235：将最新得到的第三目标预分结果作为第二目标预分结果。

S1024：根据第一目标预分配结果的各业务的时延加权和，以及每个第四预分配结果的各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第二目标预分配结果。

最后将最小损失函数值(min Loss)对应预分配结果作为第二目标预分配结果，即最终的链路和时隙分配结果。

S1025：将第二目标预分配结果作为目标预分配结果。

本发明实施例提供的方案中，不仅按照各业务的权重进行链路和时隙的分配，而且在预分配链路和时隙之后，还通过调整各业务的时隙和链路的方式，寻找到更好的链路和时隙的分配结果，这样可以提高通信效率，降低丢包率。并且采用这样调整方式的时间复杂度远小于均匀超图的时间复杂度。假设总业务数目为M，链路数目为N，使用构造冲突图和k-claw图的局部搜索算法时间复杂度为O(M^N)；采用本发明实施例提供的方法，可将求解的时间复杂度降为O(MN)。

在实际应用时，上述步骤S1021至S1025可以采用贪心算法和局部搜索算法实现，即先通过贪心算调整每条链路上的业务的时隙，然后通过局部搜索算法调整各数据的链路，直到寻找到最小损失函数值，将最小损失函数值对应的预分配结果作为目标预分配结果。

可选的，各业务的时延是按照以下方式获得的：

按照以下公式计算

其中，tⁱ为当前预分配结果中的业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延(也可以称为归一化传输时延)，

为业务i在当前链路中当前时隙条件下的传输时延，Tⁱ为业务i的周期，D^i,e为业务i在当前链路条件下的最低传输时延，I_done为当前预分配结果对应的未丢包的业务集合，I_done为丢包的业务集合，ε为预设的超参数。tⁱ值的范围可以预设为：若业务i未丢包，tⁱ∈[0,1]；若业务i丢包，则tⁱ被定义为一个惩罚因子ε,ε>1。

本发明实施例提供的方案中，将各业务的传输时延通过上述公式归一化处理，这样在调整业务的链路和/或时隙、计算损失函数时，能够更均衡的分配链路和时隙资源。

可选的，上述S101可以通过以下步骤实现：按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目大于或等于第四预设数量并且传输速率最快的链路，预分配给对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包，得到第一预分配结果，其中，对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包是针对本次预分配，根据将对应业务拆分成预设周期的数据包，所述数据包的个数等于第四预设数量。

在预分配链路和时隙的过程中，为了重复利用时隙资源，并且避免周期较大的业务占用连续的时隙，发送端可以将各业务进行拆包(拆包只是运算的过程，实际的数据包在预分配过程中没有被拆包，在上述步骤S103时才对业务的数据包进行实际的拆包，以分配到各链路的时隙上)，各业务可以被拆成多个周期较小、信息量较小的数据包。假设一个业务拆成的数据包的个数等于第四预设数量，在进行链路选择时，链路的时隙个数需要大于或等于第四预设数量。相应的，在上述步骤S1023中，该业务如果被调整到另外的链路，发送端在运算过程中，需要根据该另外的链路的时隙资源，具体确定该业务被拆包成的数据包的个数，以充分利用该另外的链路的时隙资源。

例如，将各业务拆包成周期相同的业务，或者，将各业务拆包成信息量相同的业务。

假设所有业务中周期最小为1秒(也可以为其它的值)，最大为H秒，业务i周期为Tⁱ，则拆包结果可以表示为：

其中，

表示业务i拆包后业务的信息量，Informationⁱ表示业务i拆包前的信息量，

表示业务i拆包后的周期。拆包后每个业务的信息量为原信息量的

每个业务的业务的周期为1秒。在给业务

分配时隙时，该时隙需要在一个时隙的时间段内完成业务

的信息量的传输。

本发明实施例提供的方案中，可以避免周期较大的业务占用连续的时隙，这样不仅可以提高重要业务的传输效率，也可以提高整体业务的传输效率。

基于与图1相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种方法的装置，如图3所示，包括:

选取模块301，用于按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；

调整模块302，用于调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延与权重的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延与权重的加权和时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，所述各业务的时延加权和是指所述各业务的权重与时延乘积的和；

分配模块303，用于根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为所述各业务分配链路和时隙。

本发明实施例提供的一种不同权重业务的无线资源分配装置，实现了非均匀超图理论在无线资源分配中的应用，优先给权重较大的业务分配链路和时隙，保证了重要的业务优先被传输从而降低其丢包率。结合调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，获得多个预分配结果，由于目标预分配结果是多个预分配结果中时延时延加权和最小的一个，相对于现有技术，不仅可以提高重要业务的传输效率，也可以提高整体业务的传输效率。

可选的，所述选取模块还用于：

根据预设的权重计算公式，计算所述各业务的权重，所述权重计算公式为：λⁱ＝ω_C+ω_IInformationⁱ+ω_PPeriodⁱ，其中，λⁱ为业务i的权重，ω_C为所述业务i对应的业务类型的权重，ω_I为拆包前所述业务i的信息量的权重，Informationⁱ为拆包前所述业务i的信息量，ω_P为拆包前所述业务i的周期的权重，Periodⁱ为拆包前所述业务i的周期。

本发明实施例提供的方案中，在计算业务的权重时，综合考虑了该业务的业务类型、业务信息量和业务周期，这样得到的权重更能体现该业务在所有业务中的重要级别，业务的权重越大越重要，说明该业务在所有业务中相对来说越重要；业务的权重越小，说明该业务在所有业务中相对来说越不重要。并且采用基于上述方式得到的权重来划分业务的优先级比采用固定式优先级的划分方式更加灵活。

可选的，所述调整模块302具体用于：

基于所述第一预分配结果，保持预分配给所述各业务的链路不变，调整预分配给所述各业务的时隙，得到多个第三预分配结果；根据第一预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第三预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第一目标预分配结果；

基于所述第一目标预分配结果，调整预分配给所述各业务的链路，得到多个第四预分配结果；根据第一目标预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第四预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第二目标预分配结果；

将所述第二目标预分配结果作为所述目标预分配结果。

本发明实施例提供的方案中，不仅按照各业务的权重进行链路和时隙的分配，而且在预分配链路和时隙之后，还通过调整各业务的时隙和链路的方式，寻找到更好的链路和时隙的分配结果，这样可以提高通信效率，降低丢包率。并且采用这样调整方式的时间复杂度远小于均匀超图的时间复杂度。

可选的，所述调整模块还用于按照以下方式计算各业务的时延：

按照以下公式计算

其中，tⁱ为当前预分配结果中的业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延，

为业务i在所述当前链路中当前时隙条件下的传输时延，Tⁱ为所述业务i的周期，D^i,e为业务i在所述当前链路条件下的最低传输时延，I_done为当前预分配结果对应的未丢包的业务集合，I_done为丢包的业务集合，ε为预设的超参数。

本发明实施例提供的方案中，将各业务的传输时延通过上述公式归一化处理，这样在调整业务的链路和/或时隙、计算损失函数时，能够更均衡的分配链路和时隙资源。

可选的，所述选取模块301具体用于：

按照所述各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目大于或等于第四预设数量并且传输速率最快的链路，预分配给对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包，得到第一预分配结果，其中，所述对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包是针对本次预分配，根据将所述对应业务拆分成预设周期的数据包，所述数据包的个数等于所述第四预设数量。

本发明实施例提供的方案中，可以避免周期较大的业务占用连续的时隙，这样不仅可以提高重要业务的传输效率，也可以提高整体业务的传输效率。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404，其中，处理器401、通信接口402、存储器403通过通信总线404完成相互间的通信；

存储器403，用于存放计算机程序；

处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序时，实现如下步骤：

按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；

调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延与权重的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延与权重的加权和时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，所述各业务的时延加权和是指所述各业务的权重与时延乘积的和；

根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为所述各业务分配链路和时隙。

本发明实施例提供的电子设备，实现了非均匀超图理论在无线资源分配中的应用，优先给权重较大的业务分配链路和时隙，保证了重要的业务优先被传输从而降低其丢包率。结合调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，获得多个预分配结果，由于目标预分配结果是多个预分配结果中时延时延加权和最小的一个，相对于现有技术，不仅可以提高重要业务的传输效率，也可以提高整体业务的传输效率。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的不同权重业务的无线资源分配方法。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的不同权重业务的无线资源分配方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、可读存储介质和计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种不同权重业务的无线资源分配方法，其特征在于，所述方法包括：

按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；

调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延与权重的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延与权重的加权和时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，所述各业务的时延加权和是指所述各业务的权重与时延乘积的和；

根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为所述各业务分配链路和时隙；

所述调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果的步骤，包括：

基于所述第一预分配结果，保持预分配给所述各业务的链路不变，调整预分配给所述各业务的时隙，得到多个第三预分配结果；根据第一预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第三预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第一目标预分配结果；

基于所述第一目标预分配结果，调整预分配给所述各业务的链路，得到多个第四预分配结果；根据第一目标预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第四预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第二目标预分配结果；

将所述第二目标预分配结果作为所述目标预分配结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各业务的权重是根据以下公式计算得到的：

根据预设的权重计算公式，计算所述各业务的权重，所述权重计算公式为：λⁱ＝ω_C+ω_IInformationⁱ+ω_PPeriodⁱ，其中，λⁱ为业务i的权重，ω_C为所述业务i对应的业务类型的权重，ω_I为拆包前所述业务i的信息量的权重，Informationⁱ为拆包前所述业务i的信息量，ω_P为拆包前所述业务i的周期的权重，Periodⁱ为拆包前所述业务i的周期。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各业务的时延是按照以下方式获得的：

按照以下公式计算

其中，tⁱ为当前预分配结果中的业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延，

为业务i在所述当前链路中当前时隙条件下的传输时延，Tⁱ为所述业务i的周期，D^i,e为业务i在所述当前链路条件下的最低传输时延，I_done为当前预分配结果对应的未丢包的业务集合，I_done为丢包的业务集合，ε为预设的超参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，预分配给对应的所述各业务，得到第一预分配结果的步骤，包括：

按照所述各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目大于或等于第四预设数量并且传输速率最快的链路，预分配给对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包，得到第一预分配结果，其中，所述对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包是针对本次预分配，根据将所述对应业务拆分成预设周期的数据包，所述数据包的个数等于所述第四预设数量。

5.一种不同权重业务的无线资源分配装置，其特征在于，所述装置包括：

选取模块，用于按照各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目足够并且传输速率最快的链路，以及该链路的时隙，作为预分配给对应业务的链路和时隙，得到第一预分配结果；

调整模块，用于调整预分配给所述各业务的链路和/或时隙，得到多个第二预分配结果，并根据第一预分配结果的所述各业务的时延与权重的时延加权和，以及每个第二预分配结果的所述各业务的时延与权重的加权和时延加权和，确定最小时延加权和对应的目标预分配结果，其中，所述各业务的时延加权和是指所述各业务的权重与时延乘积的和；

分配模块，用于根据最小时延加权和对应的目标预分配结果，为所述各业务分配链路和时隙；

所述调整模块具体用于：

基于所述第一预分配结果，保持预分配给所述各业务的链路不变，调整预分配给所述各业务的时隙，得到多个第三预分配结果；根据第一预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第三预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第一目标预分配结果；

基于所述第一目标预分配结果，调整预分配给所述各业务的链路，得到多个第四预分配结果；根据第一目标预分配结果的所述各业务的时延加权和，以及每个第四预分配结果的所述各业务的时延加权和，确定最小时延加权和对应的第二目标预分配结果；

将所述第二目标预分配结果作为所述目标预分配结果。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述选取模块还用于：

根据预设的权重计算公式，计算所述各业务的权重，所述权重计算公式为：λⁱ＝ω_C+ω_IInformationⁱ+ω_PPeriodⁱ，其中，λⁱ为业务i的权重，ω_C为所述业务i对应的业务类型的权重，ω_I为拆包前所述业务i的信息量的权重，Informationⁱ为拆包前所述业务i的信息量，ω_P为拆包前所述业务i的周期的权重，Periodⁱ为拆包前所述业务i的周期。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整模块还用于按照以下方式计算各业务的时延：

按照以下公式计算

其中，tⁱ为当前预分配结果中的业务i在当前链路中当前时隙条件下的时延，

为业务i在所述当前链路中当前时隙条件下的传输时延，Tⁱ为所述业务i的周期，D^i,e为业务i在所述当前链路条件下的最低传输时延，I_done为当前预分配结果对应的未丢包的业务集合，I_done为丢包的业务集合，ε为预设的超参数。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述选取模块具体用于：

按照所述各业务的权重从大到小顺序，从各链路中选取时隙数目大于或等于第四预设数量并且传输速率最快的链路，预分配给对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包，得到第一预分配结果，其中，所述对应业务的对应本次预分配的各拆分数据包是针对本次预分配，根据将所述对应业务拆分成预设周期的数据包，所述数据包的个数等于所述第四预设数量。

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