專利名稱：一種hsdpa網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，尤其涉及一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)作為國際標準化組織 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project)指定的全球 3G 標準之一，其Release4版本已經(jīng)能為小區(qū)用戶帶來高達2Mbps的峰值數(shù)據(jù)傳輸速率，HSDPA (HighSpeed Downlink Packet Access)的下行接入技術(shù)的引入,進一步將下行峰值速率擴展到了 14Mbps。HSDPA主要采用了三個關(guān)鍵技術(shù),分別為自適應(yīng)調(diào)制編碼(adaptive coding and modulation, AMC)、混合重傳(Hybrid Automatic Response request, HARQ)及快速調(diào)度(Fast Scheduling)。在HSDPA網(wǎng)絡(luò)中，快速調(diào)度在基站處實現(xiàn)，解決的主要問題是下行共享信道在不同用戶間的分配，從而在保證用戶間公平性的前提下，確保不同業(yè)務(wù)流的服務(wù)質(zhì)量要求得到滿足。HSDPA數(shù)據(jù)調(diào)度以2ms為調(diào)度周期，錯誤接收的分組在ARQ反饋后將重新調(diào)度，直至調(diào)度器發(fā)送重傳分組的次數(shù)達到重傳允許的最大值后，該分組數(shù)據(jù)將從隊列中丟棄。采用HSDPA網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻包時，現(xiàn)有技術(shù)并沒有全面考慮視頻數(shù)據(jù)包的重要性、信道質(zhì)量和延時限制這些因素，從而降低了視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量和用戶間的公平性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法，用以提高視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量和用戶間的公平性。為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案I)根據(jù)視頻用戶當前時刻的隊列信息和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息對視頻用戶進行分類；2)經(jīng)過步驟I)后，根據(jù)信道質(zhì)量、視頻數(shù)據(jù)包的重要性參數(shù)和延時信息進行信道資源預(yù)分配；3)經(jīng)過步驟2)后，對于選中的不同類型的視頻用戶采用不同的調(diào)度策略。根據(jù)當前的隊列信息和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)預(yù)測隊列中每個視頻數(shù)據(jù)包的延時，從而找到隊列中延時最大的視頻數(shù)據(jù)包；利用該延時最大的視頻數(shù)據(jù)包的延時情況將視頻用戶分為三類資源充足型用戶、資源恰好型用戶以及資源不足型用戶；資源充足型用戶隊列中的視頻數(shù)據(jù)包延遲較小，在保證自己無超時丟包的情況下還可將過剩的資源禪讓給其他類用戶；資源恰好型用戶隊列中的視頻數(shù)據(jù)包延時大于資源充足型用戶，沒有多余的資源禪讓，但仍可基本保證自身無超時丟包；資源不足型用戶隊列中的視頻數(shù)據(jù)包延時很大，將會出現(xiàn)大量的超時丟包。所述步驟I)的具體方法為假設(shè)在當前傳輸時間間隔(Transmission Time Interval, TTI)中，系統(tǒng)共有N個視頻用戶等待調(diào)度，第i個視頻用戶的隊列中有Mi個視頻幀的數(shù)據(jù)，且每一視頻幀中所有視頻數(shù)據(jù)包的延時均等于該視頻幀最后一個視頻數(shù)據(jù)包的延時，則采用如下的公式計算第i個視頻用戶第j幀的視頻數(shù)據(jù)包的延時
權(quán)利要求
1.一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟 1)根據(jù)視頻用戶當前時刻的隊列信息和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息對視頻用戶進行分類； 2)經(jīng)過步驟I)后，根據(jù)信道質(zhì)量、視頻數(shù)據(jù)包的重要性參數(shù)和延時信息進行信道資源預(yù)分配； 3)經(jīng)過步驟2)后，對于選中的不同類型的視頻用戶采用不同的調(diào)度策略。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法，其特征在于根據(jù)當前的隊列信息和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)預(yù)測隊列中每個視頻數(shù)據(jù)包的延時，從而找到隊列中延時最大的視頻數(shù)據(jù)包；利用該延時最大的視頻數(shù)據(jù)包的延時情況將視頻用戶分為三類資源充足型用戶、資源恰好型用戶以及資源不足型用戶；資源充足型用戶在保證自己無超時丟包的情況下還將過剩的資源禪讓給其他類用戶；資源恰好型用戶沒有多余的資源禪讓，但仍保證自身無超時丟包；資源不足型用戶將會出現(xiàn)大量的超時丟包。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟I)的具體方法為 假設(shè)在當前傳輸時間間隔中，系統(tǒng)共有N個視頻用戶等待調(diào)度，第i個視頻用戶的隊列中有Mi個視頻幀的數(shù)據(jù)，且每一視頻幀中所有視頻數(shù)據(jù)包的延時均等于該視頻幀最后一個視頻數(shù)據(jù)包的延時，則采用如下的公式計算第i個視頻用戶第j幀的視頻數(shù)據(jù)包的延時
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法，其特征在于 所述步驟2)的具體方法為 視頻用戶選擇策略如下
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟3)的具體方法為 若選擇的視頻用戶為資源充足型用戶，則將此次調(diào)度機會禪讓給其他兩類視頻用戶中信道質(zhì)量最好的用戶，如果系統(tǒng)中所有視頻用戶均為資源充足型用戶，則順序調(diào)度隊列中的視頻數(shù)據(jù)包； 若選擇的視頻用戶為資源恰好型用戶，則順序調(diào)度隊列中的視頻數(shù)據(jù)包； 若選擇的視頻用戶為資源不足型用戶，則計算需要丟棄的視頻數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級閾值，然后主動丟棄位于第A +1幀數(shù)據(jù)包之前且優(yōu)先級大于該閾值的視頻數(shù)據(jù)包，以保證更為重要的視頻數(shù)據(jù)包正確傳缸k表示視頻用戶Γ最可能延時丟棄的視頻數(shù)據(jù)包對應(yīng)的視頻幀序號；設(shè)八表示視頻用戶Γ的隊列中位于第+1幀視頻數(shù)據(jù)包之前且優(yōu)先級為η的視頻數(shù)據(jù)包集合表示集合Α 中所有視頻數(shù)據(jù)包的比特大小之和，則該閾值為滿足下面不等式的的最小值
全文摘要
本發(fā)明提供一種HSDPA網(wǎng)絡(luò)中針對實時視頻的跨層調(diào)度方法，該方法包括根據(jù)當前時刻的隊列信息和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息預(yù)測隊列中各個視頻數(shù)據(jù)包的延時，并據(jù)此將視頻用戶分為三類資源充足型，資源恰好型，資源不足型；調(diào)度器首先利用數(shù)據(jù)包重要性、延時信息及信道質(zhì)量進行信道資源預(yù)分配，對于選中的不同類型的視頻用戶，采用不同的調(diào)度策略資源充足型用戶必須放棄該調(diào)度時隙并將調(diào)度資源禪讓給其他兩類用戶中信道質(zhì)量最好的用戶，資源恰好型用戶順序調(diào)度用戶隊列中的數(shù)據(jù)包，資源不足型用戶則主動丟棄不重要的數(shù)據(jù)包以保證視頻數(shù)據(jù)中更重要的數(shù)據(jù)包的正確傳輸，本發(fā)明的可以在提高視頻傳輸質(zhì)量的同時更好的保證用戶間公平性。
文檔編號H04W72/12GK102905380SQ20121034281
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者鄧瑞, 劉貴忠, 陽建 申請人:西安交通大學(xué)