一种针对高清视频业务的资源调度方法与流程

文档序号:12740889阅读:509来源:国知局

本发明涉及通信领域,尤其涉及一种针对高清视频业务的资源调度方法。



背景技术:

3G/4G无线通信系统中的高清视频业务,均由基站进行资源调度,根据视频业务的上下行需求,分配相应的带宽资源。

当资源不足以支持视频业务时,则需要根据用户优先级等因素进行资源抢占。在McWiLL系统中,定义了两种抢占机制,分别是普通抢占机制和多优先级抢占机制。

在目前该实现中,普通抢占是基于某个子载波组(SCG)而不是某个终端。也就是说,当某个终端上/下行资源分配不成功,它不是到另外某个终端去抢占资源,而是抢占到某个SCG上,使该SCG的上/下行处于抢占状态。这样,属于该SCG的终端资源重配时候就会按照最小带宽来分配带宽,以至于抢占的终端下次重配时候能够获得足够带宽。当然,终端在抢占时候可能抢占到该终端当前SCG,也可能抢占到其余SCG上。

如果在普通抢占过程中,终端未找到合适的可以抢占的SCG,则执行多优先级抢占机制。在多优先级抢占机制中,系统中的所有终端按照优先级分为8类(Class=0,1,2,……,7),其中Class=7的终端具有最高优先级。同时,每一类终端在系统中所占用的总资源也不同,基站根据各个终端所属级别在总资源中占用的百分比(由公式算出)来为终端分配资源。

当SCG的可用带宽能够满足所有用户的带宽请求时,SCG处于正常状态(Flag=0)。所有用户均能够成功分配到请求的带宽;

当SCG的可用带宽不能满足所有用户的带宽请求,但该SCG总带宽大于所有用户的最小带宽之和时,SCG处于普通抢占状态(Flag=1)。此时,用户组别(ClassType)仍然无效。用户按照重配的先后顺序,压缩带宽,最终每个用户均能获得至少大于或等于带宽模板的最小带宽的资源。

当SCG的可用带宽小于所有用户的最小带宽之和时,也就是没有用户可以再让出带宽,SCG处于优先级抢占状态(Flag=2)。此时,用户的组别 (ClassType)有效。经过多次重配,最终高优先级用户将能获得至少大于或等于带宽模板的最小带宽的资源。低优先级用户只能获得小于带宽模板的最小带宽的资源。

上述资源调度机制,一方面抢占的时间较久,另一方面该机制是针对所有用户的抢占方式,并未针对视频业务。因此视频终端使用这种抢占方式,在特殊视频场景下,未必能够及时有效地获得资源。



技术实现要素:

为了能够快速有效地为高清视频业务进行资源调度,本发明提出一种针对高清视频业务的资源调度方法,该方法包括:

将高清视频业务与普通视频业务分离,高清视频业务通过压缩普通视频业务的请求带宽抢占普通视频业务的资源,高清视频业务退出时恢复被抢占的普通视频业务。

优选的,所述压缩普通视频业务的请求带宽具体为:将普通视频业务用户按照用户优先级由低到高顺序依次压缩请求带宽,直到满足高清视频业务带宽缺口或压缩至视频心跳带宽。

进一步的,上述压缩请求带宽具体为,采用如下公式修改用户请求带宽:

BwReqi_m=max(视频心跳带宽,min(BwReqi,max(0,BwCoi-min(BwGap0-空闲资源,max(BwCoj-视频心跳带宽,0))))),其中,BwReqi_m为用户修改后的请求带宽,BwReqi为用户当前请求带宽,BwCoi为用户当前占用带宽,BwGap0为当前系统带宽缺口,BwCoj为更低优先级用户当前占用带宽。

优选的,所述压缩普通视频业务的请求带宽具体为:按照用户优先级遍历每一普通视频业务用户,依次压缩请求带宽为维持带宽的1/2n,若遍历完所有普通视频业务用户后还无法满足带宽缺口,则继续多次遍历,直到满足系统带宽缺口或用户带宽为视频心跳带宽,其中n为遍历次数。

进一步的,所述压缩请求带宽具体为,采用如下公式修改用户请求带宽:

BwReqi_m=max(视频心跳带宽,min(BwReqi,max(0,BwCoi-min(BwGap0-空闲资源,max(BwCoj-max(视频心跳带宽,BwSusj/(2n)),0))))),其中,BwReqi_m为用户修改后的请求带宽,BwReqi为用户当前请求带宽,BwCoi为用户当前占用带宽;BwGap0为当前系统带宽缺口,BwCoj为更低优先级用 户当前占用带宽,BwSusj为更低优先级用户的维持带宽。

本发明的优点在于:1,在资源不够的情况下,高清视频用户能够抢占普通视频用户资源,从而满足高清视频业务对系统带宽的需求,进而保证视频业务清晰流畅地进行;2,被抢占的用户在高清视频用户退出后,能够恢复带宽资源,处于各个状态的用户所分配的资源符合预期。

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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所有实施例的整体资源调度流程图。

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;需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。

本发明的基本思想是:将高清视频业务与普通视频业务分离,在高清视频业务用户存在带宽缺口时,强制压缩普通视频业务用户的带宽,优先保证支持高清视频用户的带宽需求。

本发明所有实施例的整体资源调度流程如图1所示,具体步骤为:

101,视频软件侧将高清视频业务与普通视频业务分离;

102,将分离后的视频业务信息通过核心网通知到基站侧;

103,基站侧通过特定抢占算法为高清视频业务抢占资源;

104,当高清视频业务退出时,视频平台及时通知到基站侧;

105,基站侧接收到高清视频业务退出的信息时,将之前被抢占的视频终端业务恢复。

下面以特定的资源抢占算法为例来说明高清视频业务具体是如何抢占普通视频业务资源的。

实施例一:逐级抢占算法

本实施例是将普通视频业务用户按照用户优先级由低到高顺序依次压缩请求带宽,直到满足高清视频业务带宽缺口或压缩至视频心跳带宽。以上所采取的压缩操作,通过修改该用户的请求带宽来实现,修改请求带宽公式如下:

BwReqi_m=max(视频心跳带宽,min(BwReqi,BwCoi-需出让带宽)),

其中,BwReqi_m为用户修改后的请求带宽,BwReqi为用户当前请求带宽,BwCoi为用户当前占用带宽;

用户需出让带宽=max(BwGap0-空闲资源-更低优先级用户强制可出让带宽,0),

其中,BwGap0为当前系统带宽缺口;

更低优先级用户强制可出让带宽=max(BwCoj-视频心跳带宽,0),

其中,BwCoj为更低优先级用户当前占用带宽;

最后合并为一公式:

BwReqi_m=max(视频心跳带宽,min(BwReqi,max(0,BwCoi-min(BwGap0-空闲资源,max(BwCoj-视频心跳带宽,0)))))。

最终,高清视频业务从最低优先级用户至次高优先级用户,逐级抢占,获得普通视频业务的带宽。

当高清视频业务退出后,高清视频业务带宽缺口为0,此时普通视频业务采用上述带宽压缩公式将恢复原请求带宽,无需特殊处理。

本实施例将上述逐级抢占算法用于一个McWiLL系统的资源调度。资源调度的场景设置为:1,在HLR上开户SCPE终端A和B,分别绑定IP地址与摄像头的MAC地址;2,设置终端的宽带数据协约模板为最小维持带宽,上下行最小维持在500kbps;3,在视频服务器中添加监控用户,对应绑定的IP地址;4,在网管上关闭3个SCG,构造资源不够的情况;4,在基站L2层telnet查看两个用户的状态和所分配的带宽;5;先对视频用户A进行进入高清视频业务操作,稍后再对视频用户A进行退出高清视频业务操作。

在上述场景中,对视频用户A进行进入高清视频业务操作后,可以在基站L2层telnet看到终端A所分得的资源高于之前,终端B所分得的资源低于之 前,说明在资源不够的情况下,高清视频用户A能够抢占普通视频用户B的资源。对视频用户A进行退出高清视频业务操作后,可以看到被抢占的普通视频用户B能够恢复带宽。此外,由于视频监控为上行视频业务,故本实施例仅修改用户上行请求带宽信息。

实施例二:整体压缩算法

本实施例是将按照用户优先级遍历每一普通视频业务用户,依次压缩请求带宽为维持带宽的1/2n,若遍历完所有普通视频业务用户后还无法满足带宽缺口,则继续进行压缩,直到循环操作满足系统带宽缺口或用户带宽为视频心跳带宽,n表示带宽压缩遍历次数,初始化为1,压缩完一轮请求带宽后,压缩次数加1。

以上所采取的压缩操作,通过修改该用户的请求带宽来实现,修改请求带宽公式如下:

BwReqi_m=max(视频心跳带宽,min(BwReqi,max(BwSusi/(2n),BwCoi-需出让带宽))),

其中,BwReqi_m为用户修改后的请求带宽,BwReqi为用户当前请求带宽,BwSusi为用户的带宽模板上的维持带宽,BwCoi为用户当前占用带宽;

用户需出让带宽=BwGap0-空闲资源-更低优先级用户强制可出让带宽;

其中,BwGap0为当前系统带宽缺口;

更低优先级用户强制可出让带宽=BwCoj-max(视频心跳带宽,BwSusj/(2n));

其中,BwCoj为更低优先级用户当前占用带宽,BwSusj为更低优先级用户的带宽模板上的维持带宽;

最后合并一个公式如下:

BwReqi_m=max(视频心跳带宽,min(BwReqi,max(0,BwCoi-min(BwGap0-空闲资源,max(BwCoj-max(视频心跳带宽,BwSusj/(2n)),0))))),

最终,高清视频业务将获得普通视频业务的带宽。

当高清视频业务退出后,高清视频业务带宽缺口为0,此时普通视频业务采用上述带宽压缩公式将恢复原请求带宽,无需特殊处理。

本实施例将上述整体压缩抢占算法用于一个McWiLL系统的资源调度。资源调度的场景设置为:1,在HLR上开户SCPE终端A和B,分别绑定IP地 址与摄像头的MAC地址;2,设置终端的宽带数据协约模板为最小维持带宽,上下行最小维持在500kbps;3,在视频服务器中添加监控用户,对应绑定的IP地址;4,在网管上关闭3个SCG,构造资源不够的情况;4,在基站L2层telnet查看两个用户的状态和所分配的带宽;5;先对视频用户A进行进入高清视频业务操作,稍后再对视频用户A进行退出高清视频业务操作。

在上述场景中,对视频用户A进行进入高清视频业务操作后,可以在基站L2层telnet看到终端A所分得的资源高于之前,终端B所分得的资源低于之前,说明在资源不够的情况下,高清视频用户A能够抢占普通视频用户B的资源。对视频用户A进行退出高清视频业务操作后,可以看到被抢占的普通视频用户B能够恢复带宽。此外,由于视频监控为上行视频业务,故本实施例仅修改用户上行请求带宽信息。

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。

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精神和范围。

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