基于体验质量的多媒体业务资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于体验质量的多媒体业务资源分配方法，属于通信技术领域。在视频用户与速率突发用户（BE用户）同时存在的场景下，通过传输速率缩放降低BE用户的传输速率以降低BE用户的突发请求频率，从而保证视频用户信道的稳定性，提高视频用户体验的方法。并且在降低BE用户的传输速率时候考虑到BE用户之间体验的差别，采用等效速率缩放（Equivalent Rate Scaling,ERS），使在不降低视频用户性能增益的条件下，提升BE用户的公平性。

主权项

基于体验质量的多媒体业务资源分配方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤1，设定基站的速率缩放值RSF，Rate Scaling Factor，0<RSF≤1，设定初始RSF值时不同基站RSF值可以不同，但一个基站内所有速率突发，Best Effort用户即BE用户采用的RSF值设定为相同；为保证系统的稳定性，RSF值应大于等于流量密度ρ，流量密度ρ为处于正常情况未实施速率缩放情况下BE用户处于激活状态的概率，0<ρ<1；然后根据公式A＝ρ/RSF，求得该基站BE用户的激活概率A，最后用该基站总BE用户数乘以激活概率A求得处于激活状态的BE用户数；步骤2，基站对视频用户与处于激活状态的BE用户在每个子载波上的信道状况进行估计，即计算视频用户与处于激活状态的BE用户在本基站每个子载波上的信干噪比SINR值，然后基站根据视频用户与处于激活状态的BE用户这两类用户的最低速率要求，依次为用户分配子载波，即优先分配子载波给不满足最低速率要求的用户，即没有达到最低速率要求的用户在未占用子载波中寻找最大SINR值的子载波，将子载波分配给此用户，更新这个用户的传输速率；直到所有视频用户与处于激活状态的BE用户都达到各自的最低速率要求；所有已分配的子载波此时为被占用状态；步骤3，将剩余的子载波分配给所有视频用户与处于激活状态的BE用户，具体方法为每个视频用户以及每个处于激活状态的BE用户依任意指定次序从剩余的子载波中选择一个未被占用且信干噪比SINR值最高的子载波，即将这个子载波分配给该用户，分配后这个子载波变为被占用状态；所有用户都得到一次选择机会之后，若仍有子载波剩余，则这些用户继续根据本步骤中的指定次序再次选择子载波，直到所有剩余子载波分配完毕；根据最后分配结果分别计算此时每个视频用户和每个处于激活状态的BE用户的传输速率Rate和MOS分：该用户传输速率Rate，由该用户在其分配的每个子载波上的SINR通过香农公式计算获得该子载波上的传输速率，再对这些子载波传输速率求和得到；所述视频用户的MOS分计算方法如下：其中系数a₁,a₂,a₃,a₄.a₅取值与视频类型有关，根据已有的研究查表得到；FR为网络层与应用层参数帧速率；PER是误包率；其中FR与PER设定为固定值；所述BE用户的MOS分计算方法如下：MOS_BE＝b₁·log₁₀(b₂·Rate)其中系数b₁,b₂通过查表得到；步骤4，根据步骤1设定的RSF值将处于激活状态的BE用户的传输速率Rate按照RSF值分别缩放RSF倍，即传输速率乘以RSF，重新根据缩放后的传输速率Rate计算每个子载波上所需要的功率值，然后计算每个子载波上所需功率值在传输速率缩放前减去缩放后的差值；并根据步骤3所得到的载波分配结果，计算所有处于激活状态的BE用户经过传输速率缩放之后差值功率的总和P₁；最后将差值功率的总和P₁平均分配在视频用户的子载波上，即设所有视频用户分得的总子载波数为N，则将差值总和分配给视频用户每个子载波上获得的功率增益为P₁/N，计算此时每个视频用户的传输速率与MOS分，此时视频用户的传输速率和MOS分用于评估视频用户的多媒体业务体验；步骤5，(1)对每个处于激活状态的BE用户，设定一个步进值，取步骤3最后求得的处于激活状态的BE用户的MOS分，将其中最高的MOS分减去步进值；(2)对这个MOS值所属的BE用户，计算其减去步进值后的MOS分所对应的传输速率和该BE用户的新的RSF值；传输速率可由步骤3给出的MOS分与传输速率的关系得到，而该BE用户的新RSF值即为此次减去步进值之后的MOS分对应的传输速率与此次减去步进值之前的MOS分对应的传输速率之比；(3)计算当前所有处于激活状态BE用户的经过新一轮速率缩放之后的功率差值P₂，即：根据当前各BE用户的RSF值，将各处于激活状态的BE用户按照各自的RSF值分别乘以各自传输速率，获得缩放后的新的传输速率，根据缩放后新的传输速率计算每个子载波上所需要的功率值，然后计算每个子载波上所需功率值在本次传输速率缩放前减去缩放后的差值，并根据步骤3所得到的载波分配结果，计算所有处于激活状态的BE用户经过本轮传输速率缩放之后差值功率的总和P₂；(4)如果P₂<P₁，则再次将当前时刻处于激活状态的BE用户中最大的MOS 分减去步进值，重复步骤5中的(2)‑(4)，直到新的P₂≥P₁，记录此时处于激活状态的BE用户的传输速率Rate和MOS分。