本发明实施例涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种确定语音通信业务的下行资源块数目的方法和设备。
背景技术
在语音通信业务中，volte(voiceoverlte)是基于第四代移动通信网络和ims(ipmultimediasubsystem)的高清数字语音业务。由于ims为全ip时代的核心网标准架构，所以volte也是基于数据域的分组交换业务。当前移动运营商已经开始将volte替代传统基于电路交换的语音业务，同时运营商也关注如何保证volte语音通信服务质量qos保障问题。
volte业务通常采用半永久性调度(semi-persistentscheduling,sps),sps适用于数据包小，大小基本不变且周期性的业务，因此这类业务的业务特征(比如数据包到达时间)通常可以预测。传统计算下行资源分配数目主要基于获取到的物理层信息，如信道状态信息(channelstateinformation，csi)和小区间干扰情况，设定合适的资源块数目。
根据3gpp23.501标准中关于语音通信业务及其服务质量qos的定义，语音类业务时延预算为100ms，置信水平定义为98％。当前的移动通信系统针对语音业务的资源分配方法仅仅依据物理层信息，并不能有效地保障语音通信业务的时延预算需求。
技术实现要素：
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种一种确定语音通信业务的下行资源块数目的方法和设备。
本发明实施例提供一种确定语音通信业务的下行资源块数目的方法，包括：获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，预设条件为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件；获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数；根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目。
其中，获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，包括：根据语音通信业务的时延预算确定qos临界指数，qos临界指数为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值时的qos指数；根据qos临界指数获取预设条件下语音通信业务的有效带宽。
其中，根据语音通信业务的时延预算确定qos临界指数，包括：获取语音通信业务的有效带宽随qos指数变化的函数；根据语音通信业务的有效带宽随qos指数变化的函数获取排队时延的互补累积概率密度函数；根据排队时延的互补累积概率密度函数确定qos临界指数。
其中，获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，包括：获取语音通信业务的信道质量的概率分布；根据语音通信业务的信道质量的概率分布和qos临界指数获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数。
其中，获取语音通信业务的信道质量的概率分布，包括：接收语音通信业务的信道质量指示序列，信道质量指示序列包括预设数量个信道质量指示；根据信道质量指示的值重复出现的次数与预设数量的比值获取语音通信业务的信道质量的概率分布。
其中，根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目，包括：获取差值函数，差值函数为预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数与预设条件下语音通信业务的有效带宽之间的差值；根据差值函数确定临界资源块数目，以使在分配的资源块数目不小于临界资源块数目时，差值函数不小于0，且在分配的资源块数目小于临界资源块数目时，差值函数小于0；将临界资源块数目作为语音通信业务的下行资源块数目。
其中，排队时延的互补累积概率密度函数的表达式为：
上式中，db为时延预算，u为qos指数，tv为发送语音数据包的周期，l为语音数据包的数据长度，ε为预设概率值。
其中，预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数的表达式为：
上式中，u*为qos临界指数，tv为发送语音数据包的周期，pi为第i类信道质量的概率分布，m为信道质量的分类总数，gi为每一资源块在第i类信道质量的条件下可传输的数据量，r为预分配的资源块数目。
本发明实施例提供一种确定语音通信业务的下行资源块数目的设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器和通信总线；其中：处理器与存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令以执行上述方法。
本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，该计算机程序使计算机执行上述的方法。
本发明实施例提供的一种确定语音通信业务的下行资源块数目的方法和设备，包括获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，预设条件为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件；获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数；根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目。该方法和设备在满足语音通信业务的时延预算的约束条件下，来确定语音通信业务的下行资源块数目，从而保证了在通信过程中能有效地保障语音通信业务的时延预算需求，以保证语音通信业务的通信质量。
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为根据本发明实施例的确定语音通信业务的下行资源块数目的方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的用户终端向基站反馈信道质量信息的示意图；
图3为根据本发明实施例的确定语音通信业务的下行资源块数目的设备的示意图。
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。
本发明实施例提供一种确定语音通信业务的下行资源块数目的方法，参考图1，包括：s11，获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，预设条件为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件；s12，获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数；s13，根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目。
具体地，通信系统中，数据经过网络传输时，通常需要分组并输入到缓冲区中等待转发，由此会导致排队时延，在语音通信业务中同样会出现该情况。为了保证语音通信业务的服务质量(qos)，在语音通信中，语音通信业务的排队时延需要满足一定的条件。通信系统由于业务达到的随机性和衰落信道的不确定性，只能提供统计意义的qos保证，该条件建立在统计意义上，为语音通信业务的时延大于时延预算的概率不高于预设概率值，时延预算和预设概率值为通信系统针对语音通信业务而设置的各自对应的系统预设值。
在语音通信业务的排队时延需要满足预设条件下，确定语音通信业务的下行资源块数目的设备获取语音通信业务的有效带宽，该预设条件即为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件，即可保证语音通信业务qos的临界条件；同样的，确定语音通信业务的下行资源块数目的设备在该预设条件下获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数。有效容量和有效带宽是衡量通信系统qos的两个参量。有效带宽(effectivebandwidth)定义为满足qos要求时，通信系统最低的服务速率。有效容量(effectivecapacity)定义为满足qos要求时，通信系统最大的到达速率。确定语音通信业务的下行资源块数目的设备通过在预设条件下的语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数进行比较，即可确定语音通信业务的下行资源块数目。
本实施例通过在满足语音通信业务的时延预算的约束条件下，来确定语音通信业务的下行资源块数目，从而保证了在通信过程中能有效地保障语音通信业务的时延预算需求，以保证语音通信业务的通信质量。
基于以上实施例，获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，包括：根据语音通信业务的时延预算确定qos临界指数，qos临界指数为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值时的qos指数；根据qos临界指数获取预设条件下语音通信业务的有效带宽。
具体地，由于通信系统由于业务达到的随机性和衰落信道的不确定性，只能提供统计意义的qos保证，在统计意义上，引入qos指数，表征qos距离临界概率的程度，本实施例中，将满足临界概率时的qos指数称之为qos临界指数，即qos临界指数为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值时的qos指数。根据qos临界指数获取的语音通信业务的有效带宽即为上述预设条件下语音通信业务的有效带宽。本实施例通过qos临界指数获取的语音通信业务的有效带宽，能保证通信系统最大的到达速率达到最大值，能保证更充分的利用通信系统的通信资源。
基于以上实施例，根据语音通信业务的时延预算确定qos临界指数，包括：获取语音通信业务的有效带宽随qos指数变化的函数；根据语音通信业务的有效带宽随qos指数变化的函数获取排队时延的互补累积概率密度函数；根据排队时延的互补累积概率密度函数确定qos临界指数。
其中，排队时延的互补累积概率密度函数的表达式为：
上式中，db为时延预算，u为qos指数，tv为发送语音数据包的周期，l为语音数据包的数据长度，ε为预设概率值。
具体地，数据包的到达服从平均到达数据包的个数为1、语音数据包的数据长度为l的泊松分布。则语音通信业务的有效带宽α(b)(u)为：
其中，u为qos指数，l为语音数据包的数据长度。
根据有效容量和有效带宽理论，排队时延的互补累积概率密度函数可表示为：
p(d＞db)≈exp(-uα(b)(u)db)≤ε；
其中，db为时延预算，u为qos指数，ε为预设概率值。
结合以上两式，最终可得到排队时延的互补累积概率密度函数可表示为：
其中，db为时延预算，u为qos指数，tv为发送语音数据包的周期，l为语音数据包的数据长度，ε为预设概率值。
在上式取等号的条件下，即语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件下，获得qos临界指数，表达式为：
其中，db为时延预算，tv为发送语音数据包的周期，l为语音数据包的数据长度，ε为预设概率值。
基于以上实施例，获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，包括：获取语音通信业务的信道质量的概率分布；根据语音通信业务的信道质量的概率分布和qos临界指数获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数。
其中，预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数的表达式为：
上式中，u*为qos临界指数，tv为发送语音数据包的周期，pi为第i类信道质量的概率分布，m为信道质量的分类总数，gi为每一资源块在第i类信道质量的条件下可传输的数据量，r为预分配的资源块数目。
具体地，语音通信业务的有效容量与语音通信业务的信道质量的概率分布相关，本实施例中，首先获取语音通信业务的信道质量的概率分布，同时还获取每一资源块在每一类信道质量的条件下可传输的数据量，然后，根据语音通信业务的信道质量的概率分布和qos临界指数获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，该表达时可表示为：
其中，u*为qos临界指数，tv为发送语音数据包的周期，pi为第i类信道质量的概率分布，m为信道质量的分类总数，gi为每一资源块在第i类信道质量的条件下可传输的数据量，r为预分配的资源块数目。
基于以上实施例，获取语音通信业务的信道质量的概率分布，包括：接收语音通信业务的信道质量指示序列，信道质量指示序列包括预设数量个信道质量指示；根据信道质量指示的值重复出现的次数与预设数量的比值获取语音通信业务的信道质量的概率分布。
具体地，信道质量指示(cqi)代表当前信道质量的好坏，和信道的信噪比大小相对应，取值范围0～31。如图2所示，信道质量指示可通过终端设备(ue)向基站(bs)的cqi反馈来获取，将获取的n个信道质量指示
基于以上实施例，根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目，包括：获取差值函数，差值函数为预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数与预设条件下语音通信业务的有效带宽之间的差值；根据差值函数确定临界资源块数目，以使在分配的资源块数目不小于临界资源块数目时，差值函数不小于0，且在分配的资源块数目小于临界资源块数目时，差值函数小于0；将临界资源块数目作为语音通信业务的下行资源块数目。
具体地，若预分配的资源块数目最大取值为r，且在上述预设条件下出现α(b)(u*)大于α(c)(u*,r)，则表明无法通过调整资源块数目来达到满足qos需求，因此，本实施例的方法的前提条件是α(b)(u*)小于α(c)(u*,r)。
将α(c)(u*,r)与α(b)(u*)作差值，获得差值函数，即：
其中，u*为qos临界指数，tv为发送语音数据包的周期，pi为第i类信道质量的概率分布，m为信道质量的分类总数，gi为每一资源块在第i类信道质量的条件下可传输的数据量，r为预分配的资源块数目，db为时延预算，ε为预设概率值。
根据上式确定临界资源块数目r*，使f(r*)≥0且f(r*-1)＜0。
将临界资源块数目作为语音通信业务的下行资源块数目。
上述的求解过程中，判断f(r)的正负性只需判断
其中，u*为qos临界指数，tv为发送语音数据包的周期，pi为第i类信道质量的概率分布，m为信道质量的分类总数，gi为每一资源块在第i类信道质量的条件下可传输的数据量，r为预分配的资源块数目，db为时延预算，ε为预设概率值，b和c均为常数，且b和c的取值为：
则f(r)的正负性与f(r)的关系可以表示为：
寻找r*可以通过二分法等算法，二分法的计算复杂度为o(log2(r))，可大幅简化运算复杂度。
本发明实施例还提供一种确定语音通信业务的下行资源块数目的设备，参考图3，包括：至少一个处理器31、至少一个存储器32和通信总线33；其中：处理器31与存储器32通过通信总线33完成相互间的通信；存储器32存储有可被处理器31执行的程序指令，处理器31调用程序指令以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，预设条件为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件；获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数；根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，预设条件为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件；获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数；根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，该计算机程序使该计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：获取预设条件下语音通信业务的有效带宽，预设条件为语音通信业务的时延大于时延预算的概率等于预设概率值的条件；获取预设条件下语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数；根据预设条件下语音通信业务的有效带宽以及语音通信业务的有效容量随预分配的资源块数目变化的函数，确定语音通信业务的下行资源块数目。
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计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的计算机程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，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。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后说明的是：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。