资源调度方法、装置、网络设备及存储介质与流程

1.本技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种资源调度方法、装置、网络设备及存储介质。


背景技术：

2.在第五代移动通信技术(5g)的新空口(nr)系统中，主要通过核心网服务质量(qos)机制和网络切片的服务等级协议(sla，service level agreement)，对用户体验进行保障，比如为用户解决网络延迟和阻塞等问题。在qos机制中，如何使网络侧的资源调度能够满足业务需求是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.为解决相关技术问题，本技术实施例提供一种资源调度方法、装置、网络设备及存储介质。
4.本技术实施例的技术方案是这样实现的：
5.本技术实施例提供了一种资源调度方法，包括：
6.获取目标业务的业务特征信息；所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；
7.基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
8.上述方案中，所述方法还包括：
9.获取所述目标业务的业务数据包信息；
10.基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
11.上述方案中，所述基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度，包括：
12.利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
13.利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级和/或所述目标业务的无线资源的分配。
14.上述方案中，所述基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度，包括：
15.利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
16.利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，确定所述目标业务的半静态调度的调度周期和/或所述目标业务的无线资源的分配。
17.上述方案中，所述利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst
的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，包括以下之一：
18.利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息包含的第三信息和第四信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；所述第三信息表征数据包的类型；所述第四信息表征数据包的到达时刻；
19.利用所述业务数据包信息包含的第五信息和第六信息，确定时间窗口内的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小；所述第五信息表征数据包的大小；所述第六信息表征网络侧的数据缓存状态；利用所述业务特征信息，结合确定的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
20.上述方案中，所述动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级，包括：
21.针对每个等级的速率需求对应的时间周期，利用所述第一信息和所述第二信息，调整所述目标业务的每个终端的调度优先级，以使每个终端的调度优先级满足以下至少之一：
22.与相应的速率需求正相关；
23.与相应的时延需求负相关。
24.上述方案中，所述动态调整所述目标业务的无线资源的分配，包括：
25.针对每个等级的速率需求对应的时间周期的每个调度时间单元，基于所述目标业务的每个终端的调度优先级，确定被调度终端；并获取被调度终端相关的缓存数据；
26.基于所述第一信息和每个被调度终端相关的缓存数据，确定每个被调度终端的无线资源分配情况。
27.本技术实施例还提供了一种资源调度装置，包括：
28.获取单元，用于获取目标业务的业务特征信息；所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；
29.处理单元，用于基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
30.本技术实施例还提供了一种网络设备，包括：处理器及通信接口；其中，
31.所述处理器，用于获取目标业务的业务特征信息；所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
32.本技术实施例还提供了一种网络设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
33.其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述任一方法的步骤。
34.本技术实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。
35.本技术实施例提供的资源调度方法、装置、网络设备及存储介质，获取目标业务的业务特征信息；所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。本技术实施例的方
案，通过包含业务burst的多个等级的速率需求及每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求的业务特征信息，对目标业务的需求进行精细化描述；如此，网络侧能够基于精细化的业务特征信息，对目标业务的数据进行精细化的资源调度，换句话说，网络侧的资源调度能够满足目标业务的需求，从而能够保障目标业务的数据传输的确定性，进而提升用户体验。
附图说明
36.图1为相关技术中帧内编码图像帧(即intra-coded picture帧，后续描述中简称为i帧)无法及时传输对预测编码图像帧(即predictive-coded picture帧，后续描述中简称为p帧)的传输造成影响的示意图；
37.图2为本技术实施例资源调度方法的流程示意图；
38.图3为本技术应用实施例网络侧进行资源调度的流程示意图；
39.图4为本技术实施例资源调度装置的结构示意图；
40.图5为本技术实施例网络设备的结构示意图。
具体实施方式
41.下面结合附图及实施例对本技术再作进一步详细的描述。
42.相关技术中，运营商可以通过qos机制向用户提供定制化的qos保障方案。qos机制的基本思想是：通过会话管理功能(smf，session management function)将qos需求相同的网络协议流(ip flow)映射到同一个服务质量流(qos flow)，使用5g服务质量指示(5qi，5g qos indicator)标识qos flow对应的qos需求(5qi与qos需求之间的映射如表1所示)；其中，qos flow可以预先配置，也可通过协议数据单元(pdu，protocol data unit)会话的建立/修改流程维护；然后，由接入和移动管理功能(amf，access and mobility management function)将qos flow传输给无线接入网(ran，radio access network)，再由ran中的5g基站(gnb)根据5qi将qos flow映射到数据无线承载(drb，data radio bearer)上传输，使网络侧的资源调度能够满足qos flow对应的qos需求。
43.44.[0045][0046]
表1
[0047]
然而，通过表1可以看出，相关技术中的qos需求对业务特性定义的颗粒度较粗，并不能精细化的刻画业务需求，且缺乏对业务特性的描述。
[0048]
比如，视频业务中通常存在i帧、p帧和双向预测编码图像帧(即bidirectionally predicted picture帧，后续描述中简称为b帧)的编码，并通过画面组(gop，group of picture)刻画用户的一组帧，一个gop中通常包含一个i帧、多个b帧和p帧。如图1所示，t
p
表示p帧传输时长；ta表示p帧完成传输后所留帧间间隙；ti表示i帧传输时长；to表示i帧挤占的p帧传输的帧间间隙；n1表示p帧恢复传输时序的帧数；n2表示p帧时序恢复期间可以显示的帧数；由于ti大于t
p
，即i帧比p帧大，需要更大的网络带宽进行传输，如果i帧无法及时传输，则会抢占p帧的传输时间(即to)，从而发生弃帧和/或跳帧的情况。因此，针对扩展现实(xr，extended reality)(xr是指通过计算机技术和可穿戴设备产生的一个真实与虚拟组合、可人机交互的环境，是增强现实(ar)、虚拟现实(vr)、混合现实(mr)等多种形式的统称)业务，为了避免发生弃帧和/或跳帧的情况，与传统的视频点播、指标视频等业务的秒级带宽保障和抖动需求相比，xr业务需要实现毫秒级/帧级的带宽、时延和抖动的保障。而相关技术中的qos机制基于5qi刻画(即描述)业务需求，会使网络侧无法感知到帧级的业务需求，因此难以保障上述xr业务的帧级数据传输的确定性。
[0049]
基于此，在本技术的各种实施例中，为了保障面向宽带实时交互等场景(比如xr、vr等业务场景)的数据传输的确定性，与相关技术中基于5qi的业务需求描述方式相比，网络侧需要能够感知到更精细化(即时间颗粒度更细)的业务需求。具体地，在本技术的各种实施例中，通过包含业务burst的多个等级的速率需求及每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求的业务特征信息，对目标业务的需求进行精细化描述；如此，网络侧能够基于精细化的业务特征信息，对目标业务的数据进行精细化的资源调度，换句话说，网络侧的资源调度能够满足目标业务的需求，从而能够保障目标业务的数据传输的确定性，进而提升用户体验。
[0050]
本技术实施例提供一种资源调度方法，应用于网络设备(比如基站)，如图2所示，该方法包括：
[0051]
步骤201：获取目标业务的业务特征信息；
[0052]
这里，所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；
[0053]
步骤202：基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
[0054]
在步骤201中，实际应用时，网络设备可以从所述目标业务的应用(app)的服务器或终端获取所述业务特征信息。所述业务特征也可以称为业务要求或业务特性(英文可以表示为characteristics)，可以理解为所述目标业务的qos需求。换句话说，所述业务特征
信息用于描述所述目标业务的qos需求。
[0055]
实际应用时，所述第一信息可以包含业务burst的至少两个等级的速率需求，具体的等级个数可以根据需要设置。另外，所述业务burst具体可以包含上行业务burst和/或下行业务burst。
[0056]
实际应用时，所述第一信息可以通过数组形式表示，数组中的一个元素表示业务burst的一个等级的速率需求。当然，所述第二信息也可以通过数组形式表示，数组中的一个元素表示一个等级的速率需求对应的无线传输时延需求。
[0057]
在步骤202中，实际应用时，为了对所述目标业务的数据进行资源调度，需要结合所述目标业务相关的数据包，动态地(即实时地)确定业务burst相关的时间信息。
[0058]
基于此，在一实施例中，所述方法还可以包括：
[0059]
获取所述目标业务的业务数据包信息；
[0060]
相应地，所述基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度，可以包括：
[0061]
基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
[0062]
实际应用时，所述网络设备可以动态地对所述目标业务的数据进行资源调度。
[0063]
基于此，在一实施例中，所述基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度，可以包括：
[0064]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
[0065]
利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级和/或所述目标业务的无线资源的分配。
[0066]
实际应用时，网络设备可以实时地从本地或其他网络设备获取所述目标业务的业务数据包信息；所述业务数据包信息可以包含数据包的类型、数据包的到达时刻、数据包的大小、数据包的缓存状态及数据包的间隔等信息。
[0067]
实际应用时，每个等级的速率需求对应的时间周期可以包含相应等级的速率需求的开始时刻和持续时长；或者，每个等级的速率需求对应的时间周期可以包含相应等级的速率需求的开始时刻和结束时刻。
[0068]
实际应用时，具体可以采用以下三种方式确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0069]
方式一：在所述业务特征信息仅包含第一信息和第二信息的情况下，可以利用所述第一信息和所述第二信息，结合数据包的类型信息和数据包的到达时刻信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0070]
具体地，数据包头部通常携带数据包的类型信息(比如数据包标识)和数据包的到达时刻信息，网络设备获取所述目标业务的业务数据包信息后，可以直接利用数据包的类型信息和数据包的到达时刻信息，确定业务burst的开始时刻及各等级的速率需求对应的时间周期。
[0071]
方式二：所述业务特征信息还可以包含第七信息，所述第七信息表征每个等级的速率需求对应的持续时长需求。在所述业务特征信息还包含所述第七信息的情况下，可以
利用所述第一信息、所述第二信息和所述第七信息，结合数据包的类型信息和数据包的到达时刻信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0072]
具体地，网络设备获取所述目标业务的业务数据包信息后，可以先利用数据包的类型信息和数据包的到达时刻信息，确定业务burst的开始时刻；然后，可以利用所述第一信息、所述第二信息和所述第七信息，结合业务burst的开始时刻，确定各等级的速率需求对应的时间周期。
[0073]
实际应用时，所述第七信息也可以通过数组形式表示，数组中的一个元素表示一个等级的速率需求对应的持续时长需求。另外，一个等级的速率需求对应的持续时长需求可以直接表示为持续时长，也可以表示为业务burst的总持续时长与相应等级的速率需求对应的持续时长的比例。这里，在一个等级的速率需求对应的持续时长需求表示为业务burst的总持续时长与相应等级的速率需求对应的持续时长的比例的情况下，所述业务特征信息还需要包含业务burst的总持续时长。
[0074]
方式三：在所述业务特征信息还包含所述第七信息的情况下，可以利用所述第一信息、所述第二信息和所述第七信息，结合数据包的大小信息和数据包的缓存状态信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0075]
具体地，网络设备获取所述目标业务的业务数据包信息后，可以先利用数据包的大小信息和数据包的缓存状态信息，确定(即统计)时间窗口内的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小；然后，可以利用所述第一信息、所述第二信息和所述第七信息，结合确定的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0076]
这里，可以判断确定的总数据包大小是否大于第一门限，并判断每个调度时刻的数据缓存大小是否大于第二门限；在总数据包大小大于第一门限，且一个调度时刻的数据缓存大小大于第二门限的情况下，可以将该调度时刻确定为业务burst的开始时刻；然后，可以利用所述第一信息、所述第二信息和所述第七信息，结合业务burst的开始时刻，确定各等级的速率需求对应的时间周期。
[0077]
实际应用时，所述第一门限和所述第二门限可以根据需求设置。
[0078]
基于上述方式一和方式二，在一实施例中，所述利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，可以包括：
[0079]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息包含的第三信息和第四信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；所述第三信息表征数据包的类型；所述第四信息表征数据包的到达时刻。
[0080]
基于上述方式三，在一实施例中，所述利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，可以包括：
[0081]
利用所述业务数据包信息包含的第五信息和第六信息，确定时间窗口内的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小；所述第五信息表征数据包的大小；所述第六信息表征网络侧的数据缓存状态；利用所述业务特征信息，结合确定的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0082]
实际应用时，可以根据需要选择以上三种方式的一种方式动态地(即实时地)确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。当然，也可以采用其他方式确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，本技术实施例对此不作限定。
[0083]
实际应用时，所述业务特征信息还可以包含第八信息，所述第八信息表征业务burst的时间间隔需求，即相邻的两个业务burst的开始时刻的差值。网络设备在第一次确定业务burst的开始时刻后，可以直接利用所述第八信息，确定下一次业务burst的开始时刻。
[0084]
实际应用时，所述动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级，可以理解为实时地调整所述目标业务的每个终端的调度优先级；所述动态调整所述目标业务的无线资源的分配，可以理解为实时地调整所述目标业务的无线资源的分配。这里，所述终端也可以称为用户设备(ue)，简称为用户。
[0085]
在一实施例中，所述动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级，可以包括：
[0086]
针对每个等级的速率需求对应的时间周期，利用所述第一信息和所述第二信息，调整所述目标业务的每个终端的调度优先级，以使每个终端的调度优先级满足以下至少之一：
[0087]
与相应的速率需求正相关；
[0088]
与相应的时延需求负相关。
[0089]
实际应用时，可以预先设置第一函数，所述第一函数表征终端的调度优先级与相应速率需求和/或相应时延需求的关系，并利用所述第一信息和所述第二信息，结合所述第一函数，调整所述目标业务的每个终端的调度优先级。在需要使每个终端的调度优先级与相应的速率需求正相关时，所述第一函数是相应速率需求的增函数；在需要使每个终端的调度优先级与相应的时延需求负相关时，所述第一函数是相应速率需求的减函数。
[0090]
实际应用时，所述调度优先级还可以与相应的速率需求的满足情况相关。具体地，针对每个等级的速率需求，可以计算实际业务速率与相应速率需求的业务速率差距，在实际业务速率小于相应速率需求情况下，所述第一函数是业务速率差距(即相应速率需求-实际业务速率)的增函数，即每个终端的调度优先级与实际业务速率和相应速率需求的业务速率差距正相关；在实际业务速率大于相应速率需求时，所述第一函数是业务速率差距(即实际业务速率-相应速率需求)的减函数，即每个终端的调度优先级与实际业务速率和相应速率需求的业务速率差距负相关。
[0091]
实际应用时，所述业务特征信息还可以包含第九信息，所述第九信息表征业务burst的业务质量等级信息；所述业务burst的业务质量等级信息可以根据业务平均码率确定。针对视频类业务时，所述业务burst的业务质量等级信息还可以根据业务的分辨率、帧率、采样像素比特等信息确定。示例性地，业务burst的业务质量等级信息可以设置为2千字节(k)、4k等，即将视频类业务的视频分辨率设置为2048*1080(对应2k)、4096*2160(对应4k)等。
[0092]
实际应用时，在所述业务特征信息还包含所述第九信息的情况下，所述目标业务的每个终端的调度优先级需要随所述业务质量等级的增大而增大，换句话说，每个终端的调度优先级与所述业务质量等级正相关；此时，所述第一函数还可以表征终端的调度优先
级与业务质量等级的关系，即所述第一函数是业务质量等级的增函数。
[0093]
在一实施例中，所述动态调整所述目标业务的无线资源的分配，可以包括：
[0094]
针对每个等级的速率需求对应的时间周期的每个调度时间单元，基于所述目标业务的每个终端的调度优先级，确定被调度终端；并获取被调度终端相关的缓存数据；
[0095]
基于所述第一信息和每个被调度终端相关的缓存数据，确定每个被调度终端的无线资源分配情况。
[0096]
示例性地，网络设备可以针对确定的每个被调度终端，基于所述第一信息和相应被调度终端相关的缓存数据，确定相应被调度终端需要调度的比特数；利用确定的比特数及相应被调度终端的调制与编码策略(mcs，modulation and coding scheme)，确定为相应被调度终端分配的无线资源的大小和位置。这里，相应被调度终端需要调度的比特数可以是满足当前等级的速率需求，在当前的调度时间单元需要调度的比特数和相应被调度终端在网络侧的缓存数据的比特数的最小值。相应被调度终端分配的无线资源的大小和位置，可以包括时域资源和/或频域资源的大小和位置。
[0097]
实际应用时，网络设备确定每个被调度终端的无线资源分配情况时，还可以确定每个被调度终端的多天线传输方式，比如单用户多进多出(su-mimo)、多用户多进多出(mu-mimo)等；并确定在多天线传输过程中并行传输的数据流的个数。
[0098]
实际应用时，还可以对所述目标业务的数据进行半静态调度(也可以称为半持续调度、或免授权调度或配置授权调度)。
[0099]
基于此，在一实施例中，所述基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度，可以包括：
[0100]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
[0101]
利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，确定所述目标业务的半静态调度的调度周期和/或所述目标业务的无线资源的分配。
[0102]
本技术实施例提供的资源调度方法，获取目标业务的业务特征信息；所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。本技术实施例的方案，通过包含业务burst的多个等级的速率需求及每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求的业务特征信息，对目标业务的需求进行精细化描述；如此，网络侧能够基于精细化的业务特征信息，对目标业务的数据进行精细化的资源调度，换句话说，网络侧的资源调度能够满足目标业务的需求，从而能够保障目标业务的数据传输的确定性，进而提升用户体验。
[0103]
下面结合应用实施例对本技术再作进一步详细的描述。
[0104]
在本应用实施例中，业务应用向无线网络发送业务传输的特征信息(即上述业务特征信息)，无线网络基于业务传输的特征信息，确定无线网络侧的资源保障优化方法。
[0105]
具体地，在本应用实施例中，如图3所示，网络侧进行资源调度包括以下步骤：
[0106]
步骤301：业务应用(具体可以是服务器或终端)向无线数据分析单元下发多等级的业务速率需求和各等级业务速率需求的时延需求(即上述业务传输的特征信息)；之后执行步骤302；
[0107]
步骤302：无线数据分析单元确定业务burst的开始时刻及各等级业务速率需求的时间周期；之后执行步骤303；
[0108]
步骤303：无线数据分析单元动态地确定用户的业务速率和时延需求；之后执行步骤304；
[0109]
步骤304：无线数据分析单元向无线资源调度器发送用户的动态业务速率和时延需求，并发送相应等级业务速率需求的时间周期；之后执行步骤305；
[0110]
步骤305：无线资源调度器基于步骤304的信息，在每个等级的业务速率需求的时间周期内，分别优化用户的调度优先级和用户的无线时频资源分配；和/或，优化半持续调度的周期和无线资源。
[0111]
在本应用实施例中，所述无线数据分析单元和所述无线资源调度器为5g基站中的处理单元；通过步骤301至步骤305，5g基站与终端通过用户控制信道和数据信道传输业务数据的过程能够满足相应业务的需求，从而能够保障业务数据传输的确定性。
[0112]
在步骤301中，业务应用可以通过核心网或终端向无线网络发送业务传输的特征信息，特征信息至少需要包含：上行/下行业务burst的多等级的业务速率需求分布(即上述第一信息)和各等级业务速率需求的无线传输时延需求分布(即上述第二信息)。实际应用时，所述速率需求分布可以通过数组形式表示，比如[br1,br2,
…
,brn]；所述时延需求分布也可以通过数组形式表示，比如[dt1,dt2,
…
,dtn]；其中，n表示业务速率需求的等级的个数，n为大于或等于2的整数。
[0113]
实际应用时，业务传输的特征信息还可以包含各等级业务速率需求的持续时长需求(即上述第七信息)和/或业务burst的时间间隔(即上述第八信息)。比如，业务传输的特征信息可以包含br1的持续时长需求t1、br2的持续时长需求t2、
…
、brn的持续时长需求tn；其中，t1、t2、
…
、tn也可以通过业务burst的总持续时长tb与各等级业务速率需求对应的持续时长的比例来确定，所述比例可以通过以下公式计算：
[0114][0115]
其中，rn表示第n个等级的业务速率需求与业务burst的总持续时长的比例。
[0116]
实际应用时，业务传输的特征信息还可以包含业务burst的业务质量等级信息，业务质量等级信息可以根据业务平均码率确定。针对视频类业务，业务质量等级信息还可以根据业务的分辨率、帧率、采样像素比特等信息确定。示例性地，可以将业务质量等级定位为2k、4k等，即将视频类业务的视频分辨率设置为2048*1080(对应2k)、4096*2160(对应4k)等。
[0117]
在步骤302中，无线数据分析单元接收到步骤301所述的业务传输的特征信息后，可以获取业务数据包信息；所述数据包信息可以包含：数据包类型标识(即上述第三信息)、数据包到达时刻(即上述第四信息)、数据包的大小(即上述第五信息)、数据包的间隔信息和无线网络侧的用户数据缓存状态信息(即上述第六信息)。无线数据分析单元可以基于所述业务传输的特征信息和所述数据包信息，确定业务burst的开始时刻及各等级业务速率需求的时间周期。所述时间周期包含相应等级业务速率需求的开始时刻和结束时刻，或者，所述时间周期包含相应等级业务速率需求的开始时刻和持续时长。
[0118]
实际应用时，无线数据分析单元可以根据接收的数据包的头部所携带的数据包类
型标识和到达时刻，确定业务burst的开始时刻及各等级业务速率需求的时间周期。
[0119]
实际应用时，无线数据分析单元可以统计时间窗口ts内的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小，当数据包大小大于预先设定的门限h1(即上述第一门限)，且数据缓存大小大于预先设定的门限h2(即上述第二门限)时，可以认为相应的调度时刻是业务burst的潜在开始时刻。
[0120]
实际应用时，在业务传输的特征信息包含业务burst的时间间隔的情况下，无线数据分析单元可以根据初次确定的业务burst的开始时刻直接叠加业务burst的时间间隔，作为下次业务burst的开始时刻位置。
[0121]
实际应用时，在业务传输的特征信息包含各等级业务速率需求的持续时长需求的情况下，无线数据分析单元可以根据确定的业务burst的开始时刻，结合各等级业务速率需求的持续时长需求，确定各等级业务速率需求的时间周期。
[0122]
在步骤303中，无线数据分析单元根据步骤302确定的业务burst的开始时刻及各等级业务速率需求的时间周期，可以动态地确定用户的业务速率和时延需求。
[0123]
在步骤304中，无线数据分析单元可以动态地(即实时地)向无线资源调度器发送步骤303中的多等级的业务速率需求、各等级业务速率需求的时延需求及各等级业务速率需求的时间周期。
[0124]
在步骤305中，无线资源调度器基于接收到的步骤304中的信息，可以对用户的资源调度优先级进行动态优化，即动态调整目标业务中每个用户的资源调度优先级，还可以基于用户的调度优先级对无线资源的分配进行动态优化，即动态调整为每个用户分配的目标业务的时域和/或频域资源，以满足相应的速率需求和时延需求。
[0125]
实际应用时，在业务传输的特征信息包含业务burst的业务质量等级信息的情况下，无线资源调度器还可以结合业务burst的业务质量等级信息，对用户的调度优先级进行动态优化。
[0126]
具体地，无线资源调度器对用户的资源调度优先级进行动态优化时，可以在每个级别的业务速率需求的时间周期内，在传统的比例公平调度算法基础上，增加业务速率需求和时延需求的调度因子(即上述第一函数)；所述调度因子是与业务速率需求和时延需求相关的函数，能够使得具有更高业务速率需求和更低时延需求的用户业务，获得更高的调度因子。其中，所述调度因子是业务速率需求的增函数，同时，是时延需求的减函数；比如，所述调度因子可以与业务速率需求成正比关系，并与相应的时延需求成反比关系；再比如，所述调度因子也可以与业务速率需求的指数函数成正比关系，并与相应的时延需求的指数函数成反比关系。
[0127]
实际应用时，所述调度因子还可以与业务速率的满足情况相关，当实际业务速率小于速率需求时，调度因子是业务速率差距(即速率需求-实际业务速率)的增函数，当实际业务速率超过速率需求时，调度因子是(实际业务速率-速率需求)的减函数。
[0128]
实际应用时，在业务传输的特征信息包含业务burst的业务质量等级信息的情况下，所述调度因子是与业务速率需求、时延需求和业务质量等级相关的函数，且所述调度因子随业务质量等级的增大而增大。
[0129]
实际应用时，无线资源调度器对无线资源的分配进行动态优化时，可以在每个级别的业务速率需求的时间周期内的每个调度时间单元，基于用户的资源调度优先级确定被
调度用户；若确定用户被调度，无线资源调度器可以根据当前等级的业务速率需求和用户在基站的缓存数据，确定被调度的比特数大小；其中，被调度的比特数大小为：为满足业务速率需求，在本调度时间单元内需要被调度的比特数和用户在基站的缓存数据的比特数的最小值；基于被调度的比特数大小和基站确定的用户的mcs，无线资源调度器可以确定为用户分配的时域和/或频域资源的大小和位置。
[0130]
实际应用时，无线资源调度器对无线资源的分配进行动态优化时，还可以对用户的多天线传输方式进行优化，即确定用户的多天线传输方式是su-mimo还是mu-mimo，并确定传输流数，即确定在多天线传输过程中并行传输的数据流的个数。
[0131]
在步骤305中，无线资源调度器基于接收到的步骤304中的信息，还可以确定半持续调度的周期及目标业务的无线资源的分配。
[0132]
示例性地，下面结合图1所示的应用场景，进一步对步骤301至步骤305进行详细描述。具体地，为解决图1所示的因i帧无法及时传输而抢占p帧的传输时间导致的弃帧和/或跳帧的问题，本应用实施例的资源调度方法，具体可以包括以下步骤：
[0133]
步骤1：业务应用通过核心网或终端向基站发送业务传输的特征信息，特征信息包含：业务的上行/下行业务burst(即gop)的i帧速率传输需求和p帧速率传输需求、i帧的传输时延需求和p帧的传输时延需求、i帧的持续时长需求(1/60秒(s))和p帧的持续时长需求(59/60s)、以及业务burst的时间间隔(1s)。其中，i帧速率传输需求和p帧速率传输需求可以通过数组[br1,br2]表示，br1表示i帧速率传输需求，br2表示p帧速率传输需求；i帧的传输时延需求和p帧的传输时延需求可以通过数组[dt1,dt2]表示，dt1表示i帧的传输时延需求，dt2表示p帧的传输时延需求。
[0134]
步骤2：基站的无线数据分析单元接收到步骤1的特征信息后，可以根据特征信息及接收到的数据包的类型标识信息(比如i帧标识和p帧标识等信息)，确定i帧所在数据包为业务burst的开始时刻。
[0135]
步骤3：无线数据分析单元根据步骤2确定的burst的开始时刻，结合i帧的持续时长需求和p帧的持续时长需求，确定用户的i帧和p帧需要被调度的开始时刻和结束时刻。
[0136]
步骤4：无线数据分析单元将i帧速率传输需求和p帧速率传输需求、i帧的传输时延需求和p帧的传输时延需求以及用户的i帧和p帧需要被调度的开始时刻和结束时刻发送给无线资源调度器。
[0137]
步骤5：无线资源调度器根据接收到的步骤4中的信息，动态调整每个用户的调度优先级以及时域和/或频域资源的分配，以满足i帧和p帧的业务传输速率需求及时延需求。
[0138]
步骤6：基站按照步骤5中的无线资源调度方案对用户进行调度并与用户交互数据和控制信道信息。
[0139]
其中，在步骤5中，调度优先级的优化方式为：在每个级别的业务速率需求的时间周期内，在传统的比例公平调度算法基础上，增加与业务速率需求和时延需求相关的调度因子，所述调度因子可以通过以下公式表示：
[0140][0141]
其中，表示用户u的比例公平调度因子，即传统的比例公平调度算法函数；可以通过以下公式计算：
[0142][0143]
th
his,u
表示用户u的历史数据吞吐量之和；seu表示用户u在当前调度时刻的频谱效率；表示速率调整因子，可以通过公式(4)计算；表示时延调整因子，可以通过公式(5)计算。
[0144][0145][0146]
其中，d
his
表示用户u的历史平均时延；dtn表示用户u第n个等级的业务速率需求的无线传输时延需求，时延需求越小，dtn越小。dtn和d
his
的单位可以是ms。
[0147]
在步骤5中，时域和/或频域资源分配的优化方式为：在每个级别的业务速率需求的时间周期内的每个调度时间单元，基于上述调度优先级的优化方式确定被调度用户；若确定用户被调度，无线资源调度器根据当前等级的业务速率需求和用户在基站的缓存数据，确定被调度的比特数大小；所述被调度的比特数大小具体可以通过以下公式计算：
[0148][0149]
其中，brn表示第n个等级的业务速率需求；表示第n个等级的业务速率需求的开始时刻到结束时刻的时间段内的历史吞吐率；bsr表示用户在基站的缓存数据；t表示两次调度间的时间间隔；β表示调度增强因子，可以取稍大于1的值，默认等于1。
[0150]
之后，无线资源调度器可以基于调度的比特数大小和基站确定的用户的mcs，确定用户分配的时频资源大小和位置。具体地，在考虑宽带信道质量指示(cqi)的情况下，根据tb
size
在mcs中进行查询，得到第一个大于tb
size
的比特值及对应的无线承载(rb)数目，或者，得到一个大于且与tb
size
最接近的比特值及对应的rb数目；从低频到高频依次选择空闲的rb分配给该用户，直到满足分配给该用户的rb数目。
[0151]
实际应用时，在步骤5中，所述调度因子还可以通过以下公式表示：
[0152][0153]
其中，公式(7)中的可以通过公式(8)计算；表示brn的不满足惩罚因子，可以通过公式(9)计算。
[0154][0155][0156]
实际应用时，在步骤5中，时域和/或频域资源分配的优化方式还可以为：在每个级别的业务速率需求的时间周期内的每个调度时间单元，基于上述调度优先级的优化方式确定被调度用户；若确定用户被调度，无线资源调度器根据当前等级的业务速率需求和用户
在基站的缓存数据，确定被调度的比特数大小；所述被调度的比特数大小为：用户在基站的缓存数据的比特数与可被分配的资源下的用户mcs下可传输的比特数的最小值。
[0157]
本应用实施例提供的方案，具有以下优点：
[0158]
在本应用实施例中，通过包含业务burst的多个等级的速率需求及每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求的业务特征信息，对目标业务的需求进行精细化描述；如此，基站的无线资源调度器能够基于精细化的业务特征信息，对目标业务的数据进行精细化的资源调度的优化，换句话说，无线资源调度器进行的资源调度能够满足目标业务的需求，从而能够保障目标业务的数据传输的确定性，进而提升用户体验。
[0159]
为了实现本技术实施例的方法，本技术实施例还提供了一种资源调度装置，如图4所示，该装置包括：
[0160]
获取单元401，用于获取目标业务的业务特征信息；所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；
[0161]
处理单元402，用于基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
[0162]
其中，在一实施例中，所述获取单元401，还用于获取所述目标业务的业务数据包信息；
[0163]
相应地，所述处理单元402，具体用于基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
[0164]
在一实施例中，所述处理单元402，具体用于：
[0165]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
[0166]
利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级和/或所述目标业务的无线资源的分配。
[0167]
在一实施例中，所述处理单元402，具体用于：
[0168]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
[0169]
利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，确定所述目标业务的半静态调度的调度周期和/或所述目标业务的无线资源的分配。
[0170]
在一实施例中，所述处理单元402，具体用于执行以下操作之一：
[0171]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息包含的第三信息和第四信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；所述第三信息表征数据包的类型；所述第四信息表征数据包的到达时刻；
[0172]
利用所述业务数据包信息包含的第五信息和第六信息，确定时间窗口内的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小；所述第五信息表征数据包的大小；所述第六信息表征网络侧的数据缓存状态；利用所述业务特征信息，结合确定的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0173]
在一实施例中，所述处理单元402，具体用于针对每个等级的速率需求对应的时间
周期，利用所述第一信息和所述第二信息，动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级，以使每个终端的调度优先级满足以下至少之一：
[0174]
与相应的速率需求正相关；
[0175]
与相应的时延需求负相关。
[0176]
在一实施例中，所述处理单元402，具体用于：
[0177]
针对每个等级的速率需求对应的时间周期的每个调度时间单元，基于所述目标业务的每个终端的调度优先级，确定被调度终端；并获取被调度终端相关的缓存数据；
[0178]
基于所述第一信息和每个被调度终端相关的缓存数据，确定每个被调度终端的无线资源分配情况。
[0179]
这里，所述获取单元401和所述处理单元402的功能相当于本技术应用实施例中所述无线数据分析单元和所述无线资源调度器的功能。
[0180]
实际应用时，所述获取单元401和所述处理单元402可由资源调度装置中的处理器实现。
[0181]
需要说明的是：上述实施例提供的资源调度装置在调度资源时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用时，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块(比如本技术应用实施例中的无线数据分析单元和无线资源调度器)，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的资源调度装置与资源调度方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
[0182]
基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本技术实施例的方法，本技术实施例还提供了一种网络设备，如图5所示，该网络设备500包括：
[0183]
通信接口501，能够与其他电子设备进行信息交互；
[0184]
处理器502，与所述通信接口501连接，以实现与其他电子设备进行信息交互，用于运行计算机程序时，执行上述一个或多个技术方案提供的方法；
[0185]
存储器503，存储能够在所述处理器502上运行的计算机程序。
[0186]
具体地，所述处理器502，用于：
[0187]
获取目标业务的业务特征信息；所述业务特征信息至少包含第一信息和第二信息；所述第一信息表征业务burst的多个等级的速率需求；所述第二信息表征每个等级的速率需求对应的无线传输时延需求；
[0188]
基于所述业务特征信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
[0189]
其中，在一实施例中，所述处理器502，还用于：
[0190]
获取所述目标业务的业务数据包信息；
[0191]
基于所述业务特征信息和所述业务数据包信息，对所述目标业务的数据进行资源调度。
[0192]
在一实施例中，所述处理器502，具体用于：
[0193]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
[0194]
利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级和/或所述目标业务的无线资源的分配。
[0195]
在一实施例中，所述处理器502，具体用于：
[0196]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；
[0197]
利用所述业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期，确定所述目标业务的半静态调度的调度周期和/或所述目标业务的无线资源的分配。
[0198]
在一实施例中，所述处理器502，具体用于执行以下操作之一：
[0199]
利用所述业务特征信息和所述业务数据包信息包含的第三信息和第四信息，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期；所述第三信息表征数据包的类型；所述第四信息表征数据包的到达时刻；
[0200]
利用所述业务数据包信息包含的第五信息和第六信息，确定时间窗口内的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小；所述第五信息表征数据包的大小；所述第六信息表征网络侧的数据缓存状态；利用所述业务特征信息，结合确定的总数据包大小及每个调度时刻的数据缓存大小，确定业务burst的开始时刻及每个等级的速率需求对应的时间周期。
[0201]
在一实施例中，所述处理器502，具体用于针对每个等级的速率需求对应的时间周期，利用所述第一信息和所述第二信息，动态调整所述目标业务的每个终端的调度优先级，以使每个终端的调度优先级满足以下至少之一：
[0202]
与相应的速率需求正相关；
[0203]
与相应的时延需求负相关。
[0204]
在一实施例中，所述处理器502，具体用于：
[0205]
针对每个等级的速率需求对应的时间周期的每个调度时间单元，基于所述目标业务的每个终端的调度优先级，确定被调度终端；并获取被调度终端相关的缓存数据；
[0206]
基于所述第一信息和每个被调度终端相关的缓存数据，确定每个被调度终端的无线资源分配情况。
[0207]
需要说明的是：所述处理器502具体执行上述操作的过程详见方法实施例，这里不再赘述。
[0208]
当然，实际应用时，网络设备500中的各个组件通过总线系统504耦合在一起。可理解，总线系统504用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统504除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图5中将各种总线都标为总线系统504。
[0209]
本技术实施例中的存储器503用于存储各种类型的数据以支持网络设备500的操作。这些数据的示例包括：用于在网络设备500上操作的任何计算机程序。
[0210]
上述本技术实施例揭示的方法可以应用于处理器502中，或者由处理器502实现。处理器502可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器502中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器502可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp，digital signal processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器502可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处
理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器503，处理器502读取存储器503中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。
[0211]
在示例性实施例中，网络设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(asic，application specific integrated circuit)、dsp、可编程逻辑器件(pld，programmable logic device)、复杂可编程逻辑器件(cpld，complex programmable logic device)、现场可编程门阵列(fpga，field-programmable gate array)、通用处理器、控制器、微控制器(mcu，micro controller unit)、微处理器(microprocessor)、或者其他电子元件实现，用于执行前述方法。
[0212]
可以理解，本技术实施例的存储器503可以是易失性存储器或者非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom，read only memory)、可编程只读存储器(prom，programmable read-only memory)、可擦除可编程只读存储器(eprom，erasable programmable read-only memory)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom，electrically erasable programmable read-only memory)、磁性随机存取存储器(fram，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(flash memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，random access memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，static random access memory)、同步静态随机存取存储器(ssram，synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，direct rambus random access memory)。本技术实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其他适合类型的存储器。
[0213]
在示例性实施例中，本技术实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体为计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器503，上述计算机程序可由网络设备500的处理器502执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是fram、rom、prom、eprom、eeprom、flash memory、磁表面存储器、光盘、或cd-rom等存储器。
[0214]
需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0215]
另外，本技术实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
[0216]
以上所述，仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。