一种无线资源分配方法及装置的制造方法_2

文档序号:9307271阅读:来源:国知局

[0071] 进一步地,所述判断分配模块,具体用于当不满足约束条件时,继续更新每个子信 道的速率和位置,直到更新后的每个子信道的速度、位置以及子信道的功率和满足约束条 件。
[0072] 本发明实施例提供了一种无线资源分配方法及装置,该方法根据异构网络中初始 化后每个子信道的速度和位置,确定每个子信道的适应值,根据每个子信道的适应值,对每 个子信道的速率和位置进行更新,判断更新后的每个子信道的速度、位置以及子信道的总 发射功率是否满足约束条件,从而确定采用更新后的每个子信道的位置和速率对每个小区 进行无线资源的部署。由于本发明实施例在异构无线资源分配上,以最大化用户体验为目 标,联合各业务的Q〇E,实现在无线网络中对无线资源的分配。
【附图说明】
[0073]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,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 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。
[0074] 图1是现有技术中开放无线网络的架构图;
[0075] 图2为本发明实施例的开放无线网络的网络架构图;
[0076] 图3为本发明实施例提供的一种无线资源分配过程;
[0077]图4为本发明实施例提供的一种无线资源分配装置结构图。
【具体实施方式】
[0078] 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,所描述的实施例仅仅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。
[0079] 本发明实施例提供了一种无线资源分配方法,图2为本发明实施例的开放无线网 络的网络架构图。开放无线网络是针对GSM、3G、LTE和WLAN网络的异构网络融合架构,GSM、 3G、LTE的基站和WLAN的接入点通过光纤连接到开放无线网络的核心-新型无线资源分配 设备(E-WRAE)。通过虚拟化技术将基站和AP虚拟化成软基站连接到E-WRAE,通过E-WRAE, 可以对虚拟化软基站进行升级和管理。E-WRAE由操作系统和运行在操作系统上的应用组 成。E-WRAE对底层无线资源和业务进行抽象,得到相应的API,运营商和开发人员直接利用 API对网络进行监测和优化。
[0080] 无线信道基本参数API是2/3/4G和WLAN的无线信道基本参数,在资源分配的过 程中,起着重要的作用。E-WRAE在对底层无线信道的信噪比、终端的发射功率、调制编码策 略、MAC层的排队调度进行抽象,形成无线信道基本参数API。该API的形成过程属于现有 技术,在本发明实施例中对该形成过程不进行赘述。
[0081] 为了方便简单的将异构网的不同资源进行统一调度,本发明实施例将不同接入网 的资源抽象成带宽的API,这样E-WRAE就可以通过使用异构网的子信道带宽API来快速的 对异构网进行统一的子信道或资源块分配。通过抽象函数,将不同接入网的子信道相关参 数转换成带宽API。在本发明实施例中该异构网络包括LTE、3G中的WCDM和WLAN。
[0082]LTE网络中的无线资源是以资源块为单位分配给用户,一个资源块能提供的带宽 和用户使用了该资源块中的子载波数目有直接的关系,调制方式直接影响一个字符的比特 数,所以带宽也与调制方式有着密不可分的关系。下述公式给出了LTE中无线资源的参数 与带宽的关系:
[0083] f(cell,RB,subchannel,Modem_mode) =B
[0084] 其中,cell是小区索引号,RB是资源块的数量,subcarrier是用户可以使用的子 载波数目,Modem_mode是采用的调制方式,B是得到的带宽。
[0085] WLAN网络中,频域上有13个频段信道,每个接入点覆盖的范围称为一个小区,相 邻小区采用不同频段的信道来避免小区间的干扰,从而大大提高信号的传输速率。每个频 段信道中采用OFDM技术对各子信道进行细分,得到多个子信道,子信道中传输的每个字数 的比特数与所采用的调制方式有关。下述公式给出了WiFi中无线资源的参数与带宽的关 系:
[0086]f(cell,subchannel,Modem_mode) =B
[0087] 其中,cell是小区索引号,subchannel是子信道的数量,Modem_mode是采用的调 制方式,B是得到的带宽。
[0088] WCDM网络中,用户可以使用相同的子信道,不同用户的信息通过码片来进行区 分,用户可以得到的带宽与码片SF有着线性的关系,子信道中传输的每个字符的比特数与 所采用的调制方式有着密不可分的关系。下述公式给出了WCDM网络中无线资源的参数与 带宽的关系:
[0089]f(cell,subchannel,SF,Modem_mode) =B
[0090] 其中,cell是小区索引号,subchannel是子信道的数量,SF是用户使用的扩频因 子数目,Modem_mode是采用的调制方式,B是得到的带宽。
[0091] 根据上述描述可是,在异构网络中确定带宽的无线资源不同,并且无线网络的信 道具有时变性和小区频率复用的特点,但是无论哪种网络结构中在确定带宽时都采用了子 信道,因此可以将子信道作为异构网络的无线资源参数,进行无线资源的分配。
[0092] 在无线网络中,网页浏览、文件下载和视频等业务占据95%的网络流量。QoE是反 映业务质量以及用户体验的一个重要指标,可以将底层的业务通过精确的算法抽象成QoE API。
[0093] 网页浏览业务的体验质量与网页加载时间是成反比的,网页的加载越流畅,用户 的体验越好,QoE越高。本发明实施例提供的确定网页浏览业务的QoE的方法,如下:
[0094]QoE(MOS) = 5. 57-1. 641og(pageloadtime)
[0095] 其中QoE(MOS)表示业务的QoE,用MOS值来度量,pageloadtime为网页加载时间。 同时针对无线网络的特点,可以将网页加载时间映射成业务的传输速度,因此网页浏览业 务的QoE为:
[0096] QoE(MOS) = 0? 7751og(R) +1. 268
[0098] 基于web的文件下载的用户体验表现出强烈的呈对数映射的对网络服务速度的 依赖,文件下载业务的QoE为:
[0099] QoE(MOS) = 0? 7751og(R) +1. 268
[0100] 其中,R为业务的传输速度。
[0101] 视频业务更加注重实时性。而在原始视频进行压缩和无线传输时,视频都会产生 质量损失。
[0102] Fq= (aXCn+b)cXqp
[0103] 其中,Ftj为量化参数,qp代表视频帧中量化参数的平均值,a、b和c为常数,可以 通过实验的方式确定。匕为n帧连续视频的特征。
[0104] 其次,运动参数Fm可以被分解为全局运动一致性和局部运动一致性两方面因素, 运动参数的计算公式如下:
[0105]Fm=MC,+MC1
[0106] 其中,Fm为运动参数,MCMC丨分别代表局部运动一致性和全局运动一致性,运动 参数Fm的计算过程属于现有技术,在本发明实施例中对该公式中具体参数不进行赘述。 [0107] 影响视频质量的参数还有编码速率,编码速率受到带宽的影响。速率参数Fb的计 算公式如下:
[0109] 其中Db表示比特计算量的差异数,总的宏块数目用Nb来表示,例如通过无线网络 (例如:4G网络)看视频时,设定时间内视频的总宏块数。然而,有一些宏块对于视频质量 只产生很小的影响因而不应该与其他宏块一样进行带宽的分配分配,Nm为对该视频质量只 产生很小的影响的宏块的数量。
[0110] 基于以上三个重要的参数,可知无参视频质量评估的度量标准为:
[0111] Qc= (aXFq+ 0XFm+yXFb+e)X9
[0112] 其中a,(6,y,e,0是常数,可以通过实验的方法确定每个常数的取值范围。
[0113] 视频下载业务的QoE是以MOS值为评价参数的。因此,压缩域视频的QoE为:
[0115] 视频在无线信道中传输会发生丢包、丢帧、误码等情况,这些情况对视频造成质量 损失。视频质量可以表示为:
[0116] QoE(MOS) =Qc (MOS) -Edn
[0117] 其中,QoE(MOS)代表视频序列的最终质量,九代表与第n帧视频的丢包相关的质 量损失。dn可以由以下公式表达:
[0118] dn=dc,n+dp,n
[0119] C^n和dftn分别代表由于丢包以及误码传播引起的质量损失。分别可以由以下公 式确定:
[0122] 其中numdPnum^分别代表n帧视频的数据包总量和丢包量,a6,a7,b6,b7是固 定的参数,〇Tin代表n帧视频当前复杂度,d代表代表r帧参考视频的质量退化。
[0123] 开放无线网络中,面向用户体验的跨层调度策略的目的是最大化系统中的用户体 验,即满足:
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