发明名称 基于QoE的LTE流媒体通信中的最优资源分配方法
摘要 基于QoE的LTE流媒体通信中的最优资源分配方法,通过设计基于在线测试-优化策略的动态资源分配,以实现在eNodeB对各用户QoE模型信息不完全时的资源优化分配。特别地,由于联合考虑QoE模型和流媒体播放时间的不确定性,从而在测试精度和优化性能上取得最佳折衷。
申请公布号 CN103200592B 申请公布日期 2016.03.23
申请号 CN201310058495.9 申请日期 2013.02.25
申请人 南京邮电大学 发明人 周亮;吴丹;陈建新
分类号 H04W24/02(2009.01)I;H04W72/04(2009.01)I 主分类号 H04W24/02(2009.01)I
代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 汪旭东
主权项 一种基于QoE的LTE流媒体通信中的最优资源分配方法,其特征在于:第一步:在一个LTE网络中,存在一个位于任意位置的eNodeB,<img file="896572dest_path_image001.GIF" wi="21" he="21" />个用户任意分布在其周围,分别标记为1,2, …, n, …, N ,其中<img file="876030dest_path_image001.GIF" wi="21" he="21" />为正整数,<img file="718084dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />为<img file="113293dest_path_image003.GIF" wi="45" he="29" />范围内任一正整数,各用户<img file="616081dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />分别向eNodeB发送资源分配请求;第二步:eNodeB根据接收到的请求信息,获悉各用户<img file="500860dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />的有限的QoE模型信息,记为<img file="830210dest_path_image004.GIF" wi="70" he="29" />,其中<img file="592892dest_path_image005.GIF" wi="21" he="26" />表示由用户<img file="324088dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />的QoE模型的未知参量所组成的向量;若分得的资源量为<img file="317452dest_path_image006.GIF" wi="24" he="26" />时,针对音频业务,QoE模型为<img file="134098dest_path_image007.GIF" wi="194" he="56" />,针对视频业务,QoE模型为<img file="933427dest_path_image008.GIF" wi="302" he="34" />,其中,<img file="20594dest_path_image009.GIF" wi="112" he="34" />,<img file="450438dest_path_image010.GIF" wi="41" he="20" />为误包率;第三步:eNodeB进入迭代更新过程,使得eNodeB最终能分别确定各用户<img file="754380dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />可分得的最优资源量<img file="91821dest_path_image011.GIF" wi="24" he="29" />和最优测试时长<img file="735292dest_path_image012.GIF" wi="20" he="29" />,并将该信息通知给各用户<img file="132775dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />,具体的迭代更新过程如下:在初始迭代<img file="749697dest_path_image013.GIF" wi="38" he="21" />时,eNodeB初始化各用户<img file="828511dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />可分得的资源量<img file="388806dest_path_image006.GIF" wi="24" he="26" />、测试时长<img file="222770dest_path_image014.GIF" wi="20" he="26" />、可获得的资源增量<img file="235725dest_path_image015.GIF" wi="44" he="30" />和测试时长增量<img file="118230dest_path_image016.GIF" wi="42" he="30" />,其中<img file="34496dest_path_image017.GIF" wi="77" he="53" />,<img file="39361dest_path_image018.GIF" wi="18" he="20" />为总可用资源量;在第<img file="477296dest_path_image019.GIF" wi="12" he="21" />次迭代时,eNodeB明确当前各用户<img file="22547dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />的测试时长增量<img file="58898dest_path_image020.GIF" wi="41" he="30" />,调整测试时长<img file="234664dest_path_image021.GIF" wi="108" he="30" />和分得的资源量<img file="159895dest_path_image022.GIF" wi="114" he="30" />,并将这些信息通知至各用户,其中<img file="446520dest_path_image019.GIF" wi="12" he="21" />为非负整数;各用户<img file="570334dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />根据接收到的信息,计算在测试时长增量<img file="854684dest_path_image020.GIF" wi="41" he="30" />内分得的资源量为<img file="830993dest_path_image006.GIF" wi="24" he="26" />时的平均MOS值<img file="921309dest_path_image023.GIF" wi="52" he="29" />,并将该值反馈给eNodeB;eNodeB求得满足方程<img file="102891dest_path_image024.GIF" wi="154" he="40" />的有关<img file="354881dest_path_image025.GIF" wi="28" he="30" />的解,其中<img file="317021dest_path_image025.GIF" wi="28" he="30" />表示对于用户<img file="883132dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />的QoE模型的未知参量在第<img file="748582dest_path_image019.GIF" wi="12" he="21" />次迭代时所估计的值组成的向量;eNodeB更新各用户<img file="171473dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />可获得的资源增量<img file="558592dest_path_image026.GIF" wi="52" he="30" />和测试时长增量<img file="990710dest_path_image027.GIF" wi="50" he="30" />,即<img file="943623dest_path_image028.GIF" wi="265" he="42" />,<img file="740677dest_path_image029.GIF" wi="266" he="42" />;eNodeB判断所获得的资源增量<img file="913295dest_path_image026.GIF" wi="52" he="30" />和测试时长增量<img file="149104dest_path_image027.GIF" wi="50" he="30" />是否满足更新限制条件,以最终确定<img file="159785dest_path_image026.GIF" wi="52" he="30" />和<img file="190058dest_path_image027.GIF" wi="50" he="30" />的值的大小,具体为:若<img file="348507dest_path_image030.GIF" wi="292" he="40" />成立,则<img file="60111dest_path_image031.GIF" wi="128" he="30" />,且<img file="489081dest_path_image032.GIF" wi="80" he="30" />;反之,若上述不等式不成立,且<img file="690255dest_path_image033.GIF" wi="218" he="40" />成立,则<img file="273683dest_path_image032.GIF" wi="80" he="30" />;若上述两个不等式均不成立,则<img file="585716dest_path_image031.GIF" wi="128" he="30" />;eNodeB判断各用户<img file="633306dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />是否均满足<img file="943065dest_path_image034.GIF" wi="141" he="40" />,其中,<img file="577571dest_path_image035.GIF" wi="16" he="17" />为预先设定的较小数,它的取值依据系统对收敛速度和精度的要求而定,若成立,则令<img file="693294dest_path_image036.GIF" wi="58" he="21" />,进入新一轮迭代过程;否则,则迭代终止,且获得各用户<img file="533074dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />可分得的最优资源量<img file="76051dest_path_image037.GIF" wi="60" he="29" />和最优测试时长<img file="430809dest_path_image038.GIF" wi="53" he="29" />;第四步:各用户<img file="287907dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />根据接收到的信息,获悉各自分得的最优资源量<img file="534256dest_path_image011.GIF" wi="24" he="29" />和最优测试时长<img file="248134dest_path_image012.GIF" wi="20" he="29" />,在<img file="293451dest_path_image039.GIF" wi="58" he="34" />时长内,使用所分得的最优资源量<img file="750977dest_path_image011.GIF" wi="24" he="29" />,其中<img file="362087dest_path_image040.GIF" wi="20" he="26" />为用户<img file="450128dest_path_image002.GIF" wi="16" he="17" />的流媒体播放时长。
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