本发明涉及通信
技术领域:
,尤其涉及一种基站及视频调度方法。
背景技术:
:随着多媒体服务的快速发展,人们对高速率数据业务的需求越来越大。而机会多播调度技术则是同时利用单播技术的多用户分集和广播技术的广播增益,来满足高速率数据业务用户的服务质量(QualityOfService,QoS)。但是目前的机会多播调度技术是在每个时隙通过选择一定比例的信道条件较好的用户进行调度,而信道条件较差的用户则会一直不被调度直至所述信道条件较差的用户的信道条件好转,如此降低了多播效率。同时,由于在每个时隙调度的用户的数目固定,从而无法达到高效率的多播。而对于异构网络,用户离基站的距离可能不同,因此每个用户的QoS可能不同。目前的机会多播调度技术无法根据每个用户的QoS来调整每个时隙内广播的用户,无法实现高效率的多播。技术实现要素:本发明提供一种加快信道条件较差的用户的数据接收进度的基站及视频调度方法。本发明的实施例提供一种基站,包括:记录单元,用于记录每个用户在当前时隙前所接收数据的数目;数据计算单元,用于利用正弦函数来确定每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目;优先级确定单元,用于根据每个用户在当前时隙前所接收数据的数目、每个用户的服务质量要求及每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目来确定在当前时隙各用户的优先级;吞吐率计算单元,用于在当前时隙将用户依次按照优先级由高到低的顺序逐个加入用户调度集,形成若干用户调度集,根据对应用户调度集的组播速度来更新用户调度集,并计算各更新的用户调度集中的所有用户的吞吐率;及调度单元,用于比较当前时隙的所有用户调度集的吞吐率,确定吞吐率最大的用户调度集为最佳用户调度集,并对所述最佳用户调度集中的所有用户进行调度。较佳的,所述基站还包括初始化单元,所述初始化单元用于在第一个时隙初始化用户调度集和每个用户已收到的数据的数目。较佳的,所述基站还包括服务质量要求确定单元,所述服务质量要求确定单元用于根据公式来确定每个用户的服务质量要求,其中,为小区内的用户的最大的服务质量要求,μ为离基站最远用户和最近用户之间的距离相对于离基站最远距离的归一化值,及N为小区内用户的数量。较佳的,当用户在当前时隙前所接收数据的数目还未达到至少需要获得的数据的数目时,所接收数据的数目与至少需要获得的数据的数目差值越大的用户权重值越大,优先级越高。较佳的,当用户在当前时隙前所接收数据的数目达到至少需要获得的数据的数目,但还未达到用户的服务质量要求时,信道速率越快的用户权重值越大,优先级越高。较佳的,在当前时隙前所接收数据的数目还未达到至少需要获得的数据的数目的用户的优先级大于在当前时隙前所接收数据的数目已经达到至少需要获得的数据的数目的用户的优先级。本发明的实施例提供一种视频调度方法,包括:记录每个用户在当前时隙前所接收数据的数目;利用正弦函数来确定每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目;根据每个用户在当前时隙前所接收数据的数目、每个用户的服务质量要求及每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目来确定在当前时隙各用户的优先级;在当前时隙将用户依次按照优先级由高到低的顺序逐个加入用户调度集,形成若干用户调度集,根据对应用户调度集的组播速度来更新用户调度集,并计算各更新的用户调度集中的所有用户的吞吐率;及比较当前时隙的所有用户调度集的吞吐率,确定吞吐率最大的用户调度集为最佳用户调度集,并对所述最佳用户调度集中的所有用户进行调度。较佳的,在第一个时隙初始化用户调度集和每个用户已收到的数据的数目。较佳的,根据公式来确定每个用户的服务质量要求,其中,为小区内的用户的最大的服务质量要求,μ为离基站最远用户和最近用户之间的距离相对于离基站最远距离的归一化值,及N为小区内用户的数量。较佳的,当用户在当前时隙前所接收数据的数目还未达到至少需要获得的数据的数目时,所接收数据的数目与至少需要获得的数据的数目差值越大的用户权重值越大,优先级越高。较佳的,当用户在当前时隙前所接收数据的数目达到至少需要获得的数据的数目,但还未达到用户的服务质量要求时,信道速率越快的用户权重值越大,优先级越高。较佳的,在当前时隙前所接收数据的数目还未达到至少需要获得的数据的数目的用户的优先级大于在当前时隙前所接收数据的数目已经达到至少需要获得的数据的数目的用户的优先级。上述发明通过提高信道条件差的用户的调度优先级,提高数据接收少的用户的调度优先级,优先调度信道条件差的用户及数据接收少的用户,加快信道条件差的用户及数据接收少的用户的数据接收进程,缩短了发射时间,提高了发射能效,从而达到高效率的多播。附图说明附图中:图1是本发明一实施例的基站的示意图。图2是本发明第一实施例的视频调度方法的流程图。图3是本发明第一实施例的小区的示意图。图4是本发明不同时隙调度小区内不同用户的示意图。图5是本发明第二实施例的小区的示意图。主要元件符号说明基站100初始化单元101服务质量要求确定单元102记录单元103数据计算单元104优先级确定单元105吞吐率计算单元106调度单元107如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。可以理解,附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述,而并不限定比例关系。在本实施例中,一小区内包括基站和由N个用户组成的多播组。多播组的数据包传输过程分为多个时隙完成。各用户的信道状态相互独立。每个时隙内各用户的信道状态保持不变,且从一个时隙到下一个时隙,各用户的信道状态独立地变化。在每个时隙开始阶段,每个用户能获得在所述时隙的信道状态信息,并将所述信道状态信息反馈给基站。基站向用户组发射数据,保证所有用户都成功接收所述一组数据后,基站才开始进行下一组数据的传输。请参考图1,为本发明一实施例的基站的示意图。所述基站(BaseStation,BS)100包括初始化单元101、服务质量要求确定单元102、记录单元103、数据计算单元104、优先级确定单元105、吞吐率计算单元106及调度单元107。在本实施例中,所述初始化单元101用于在第一个时隙初始化用户调度集和每个用户已收到的数据的数目。在其他实施例中,所述初始化单元101用于在对一组数据进行发射之前,初始化用户调度集和每个用户已收到的数据的数目。所述服务质量要求确定单元102用于确定每个用户的服务质量要求。所述记录单元103用于记录每个用户在当前时隙前所接收数据的数目。所述数据计算单元104用于利用正弦函数来确定每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目。所述优先级确定单元105用于根据每个用户在当前时隙前所接收数据的数目、每个用户的服务质量要求及每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目来确定在当前时隙各用户的优先级。所述吞吐率计算单元106用于在当前时隙将用户依次按照优先级由高到低的顺序逐个加入用户调度集,形成若干用户调度集,根据对应用户调度集的组播速度来更新用户调度集,并计算各更新的用户调度集中的所有用户的吞吐率。所述调度单元107用于比较当前时隙的所有用户调度集的吞吐率,确定吞吐率最大的用户调度集为最佳用户调度集,并对所述最佳用户调度集中的所有用户进行调度。以下将结合流程图来详细描述单元101-107的具体功能。请参考图2,为本发明第一实施例的视频调度方法的示意图。在本发明的第一实施例中,所述网络为同构网络。如图3所示,所有用户离基站的距离相同。同构网络中所有用户的服务质量要求相同。在步骤S201中,在第一个时隙初始化用户调度集和每个用户已收到的数据的数目。具体地,用s表示时隙数,用n表示用户,则在第一个时隙s=1,用户调度集Uscheduled(s)=φ,每个用户已收到的数据的数目H(n,0)=0,n=1,2,…,N。在其他实施例中,所述初始化用户调度集和每个用户已收到的数据的数目为在对一组数据进行发射之前进行。在步骤S202中,确定每个用户的服务质量要求。在本实施例中,每个用户的服务质量要求为300kb,即,Hnmin=300kb,n=1,2,…,N。显然,在其他实施例中,每个用户的服务质量要求还可根据所述同构网络的环境的不同而可为其他值,如为200kb。在步骤S203中,记录每个用户在当前时隙前所接收数据的数目,其中用H(n,s-1)来表示每个用户在第s个时隙前所接收数据的数目。在步骤S204中,利用正弦函数来确定每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目。具体地,在本实施例中,时隙越小,对每个用户在当前时隙为止最少获得的数据的数目限制越松,时间越晚,对每个用户在当前时隙为止最少获得的数据的数目越严格。每个用户在第s个时隙前至少需要获得的数据的数目为:其中,n为用户;其中,s-1为第s个时隙之前;其中,S为总传输时隙值,所述S根据对应用户的服务质量要求及对应的信道速率来得出。其中,在每个时隙开始阶段,每个用户都能将其的信道状态信息反馈给基站,基站可以根据信道状态信息来确定信道速率;其中,为每个用户的服务质量要求;其中,x(s-1)用正弦函数来表示为:其中,ε为修正因子,在本实施例中,所述ε为预设值,如1,0.8等。在步骤S205中,根据每个用户在当前时隙前所接收数据的数目、每个用户的服务质量要求及每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目来确定在当前时隙各用户的优先级。具体地,每个用户在当前时隙的优先级可以通过在当前时隙的权重值来表示,每个用户在当前时隙的权重值表示为:其中,n为用户;其中,s为第s个时隙;其中,ΔHn为用户已获得的数据的数目与至少需要获得的数据的数目之间的差值;其中,为所有用户已获得的数据的数目与至少需要获得的数据的数目之间的差值的平均值;其中,H(n,s-1)为用户在第s个时隙前所接收数据的数目;其中,φ(n,s-1)为用户在第s个时隙前至少需要获得的数据的数目;其中,表示当用户在第s个时隙前所接收数据的数目还未达到至少需要获得的数据的数目时,所接收数据的数目与至少需要获得的数据的数目差值越大的用户权重值越大,优先级越高。其中,C(n,s)为用户在第s个时隙时的信道速率;其中,为用户的服务质量要求;其中,表示当用户在第s个时隙前所接收数据的数目达到至少需要获得的数据的数目,但还未达到服务质量要求时,信道速率越快的用户权重值越大,优先级越高。其中,P(n,s)=-∞,表示当用户在第s个时隙前所接收数据的数目达到服务质量要求时,用户权重值最小,优先级最低。其中,在第s个时隙前所接收数据的数目还未达到至少需要获得的数据的数目的用户的权重值大于在第s个时隙前所接收数据的数目已经达到至少需要获得的数据的数目的用户的权重值。即在第s个时隙前所接收数据的数目还未达到至少需要获得的数据的数目的用户的优先级大于在第s个时隙前所接收数据的数目已经达到至少需要获得的数据的数目的用户的优先级。在第s个时隙前所接收数据的数目达到至少需要获得的数据的数目,但还未达到服务质量要求的用户的权重值大于在第s个时隙前所接收数据的数目达到服务质量要求的用户的权重值。即,在第s个时隙前所接收数据的数目达到至少需要获得的数据的数目,但还未达到服务质量要求的用户的优先级大于在第s个时隙前所接收数据的数目达到服务质量要求的用户的优先级。在步骤S206中,在当前时隙将用户依次按照优先级由高到低的顺序逐个加入用户调度集,形成若干用户调度集,根据对应用户调度集的组播速度来更新用户调度集,并计算各更新的用户调度集中的所有用户的吞吐率。其中,根据对应用户调度集的组播速度来更新用户调度集具体包括:确定各用户调度集的组播速度为对应用户调度集中的最小信道速率,将信道速率高于组播速度的用户加入对应用户调度集来更新用户调度集。其中,确定各用户调度集的组播速度为对应用户调度集中的最小信道速率的公式为:其中,i为用户集;其中,s为第s个时隙;其中,n∈Uscheduled(i,s)表示为第i个用户集中的用户;其中,c(n,s)为在第s个时隙用户的信道速率。其中,将信道速率高于或等于组播速度的用户加入对应用户调度集来更新用户调度集的公式为:Usupported(i,s)={j:C(j,s)≥r(i,s)}其中,j为小区中的用户;其中,C(j,s)为小区中的用户在第s个时隙的信道速率;其中,r(i,s)为在第s个时隙第i个用户调度集的组播速度。其中,当用户在第s个时隙已获得的数据量已达到服务质量要求则不被考虑加入用户调度集中来更新用户调度集。其中,计算各更新的用户调度集中的所有用户的吞吐率具体为:R(i,s)=r(i,s)*|Usupported(i,s)|其中,i为用户集;其中,s为第s个时隙;其中,r(i,s)为在第s个时隙第i个用户调度集的组播速度;其中,Usupported(i,s)为更新的用户调度集。下面将举例来对步骤S206进行详细说明:一个小区包括用户1、用户2、用户3及用户4,在第二个时隙,用户1、用户2、用户3及用户4的优先级依次递减且用户4在第二个时隙前所接收数据的数目未达到服务质量要求,则形成4个用户调度集,分别为第一个用户调度集包括用户1、第二个用户调度集包括用户1及用户2、第三个用户调度集包括用户1、用户2及用户3、第四个用户调度集包括用户1、用户2、用户3及用户4,对于第二个用户调度集,用户1的组播速度为100MB/s,用户2的组播速度为200MB/s,则第一个用户调度集的组播速度为100MB/s。而其中,用户3的组播速度为150MB/s,用户4的组播速度为80MB/s,将用户3新增至第二个用户调度集,来更新第二个用户调度集包括用户1、用户2及用户3。并类似的在第二个时隙更新每个用户调度集。计算第二个用户调度集的吞吐率为100MB/s*3,即为300MB/s。相应地,在第二时隙计算每个用户调度集的吞吐率。在步骤S207中,比较当前时隙的所有用户调度集的吞吐率,确定吞吐率最大的用户调度集为最佳用户调度集,并对所述最佳用户调度集中的所有用户进行调度。在本实施例中,步骤S207还包括采用最佳用户调度集的组播速度对数据进行发射。在本实施例中,所述同构网络中传送的业务为发射速率不受限制的一般业务。在步骤S208中,对每个时隙重复S203至S207,直到满足每个用户的服务质量要求。例如如图4所示:在第1时隙,调度用户1和用户3,在第2个时隙,调度用户1、用户2和用户3,在第3个时隙,调度用户2和用户4。其中,所述步骤S202不仅局限于在每次传送一组数据时执行,还可为每隔预定时间执行。第二实施例的视频调度方法与第一实施例的视频调度方法相似,不同之处在于:在本发明的第二实施例中,如图5所示,所述网络为异构网络,用户分布在圆形的小区中,每个用户的路径损耗可能不同,用户的服务质量要求随平均信道条件变化。用户离基站的距离越近,用户的服务质量要求越高,用户离基站的距离越远,用户的服务质量要求越低。在步骤S202中,每个用户的服务质量要求为:其中,为小区内的用户的最大的服务质量要求,在本实施例中,小区内的用户的最大的服务质量要求为300kb。在其他实施例中,小区内的用户的最大服务质量要求可根据所述同构网络的环境的不同而为其他值,如为200kb;其中,μ为用户分布因子,μ为离基站最远用户和最近用户之间的距离相对于离基站最远距离的归一化值;其中,N为小区内用户的数量。当最远距离与最近距离相同时,所述网络为同构网络。在步骤S207中,所述传送的业务为发射速率受限的可分级视频业务。在本实施例中,采用ACM(AdaptiveCodingModulation,自适应编码调制)技术进行传输,不同的组播速度可以选择不同的MCS(ModulationandCodingScheme,调制与编码策略)来传输。所述ACM技术采用的MCS如表1所示:表1其中,对数据进行发射的速度为小于最佳用户调度集的组播速度的所有信号比特数/符号中的最大值。例如:当最佳用户调度集的组播速度为1.8M/s时,信号比特数/符号值小于1.8M/s的包括1.0的信号比特数/符号和1.5的信号比特数/符号,其中,1.0的信号比特数/符号和1.5的信号比特数/符号中的最大值为1.5的信号比特数/符号,则对数据进行发射的速度为1.5的信号比特数/符号。从而,本发明通过正弦函数来确定每个用户在当前时隙前至少需要获得的数据的数目,从而时间越早,即时隙越小,对每个用户在当前时隙为止最少获得的数据的数目限制越松,时间越晚,即时隙越大,对每个用户在当前时隙为止最少获得的数据的数目越严格。本发明通过提高信道条件差的用户的调度优先级,提高数据接收少的用户的调度优先级,优先调度信道条件差的用户及数据接收少的用户,加快信道条件差的用户及数据接收少的用户的数据接收进程,缩短了发射时间,提高了发射能效。同时,本发明考虑不同用户的不同服务质量要求,动态实时地根据用户的服务质量要求调整每个时隙内服务的用户,提高了发射能效。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3