Lte系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，獲取用戶反饋的當(dāng)前時刻播放的視頻幀的幀號、緩存幀數(shù)、卡的時間和CQI；然后計算視頻包的緊急性；判斷所有視頻包的緊急性是否大于緊急性閾值，若都大于閾值，選擇公平性因子最大的視頻包進(jìn)行傳輸；若存在緊急性小于閾值的視頻包，選擇最緊急的視頻包進(jìn)行傳輸；根據(jù)用戶反饋的CQI信息，依次選擇CQI最大的RB分配給選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包，直到所分配RB的總傳輸能力大于所要傳輸視頻包的總大小為止；本發(fā)明針對LTE系統(tǒng)中視頻傳輸?shù)膯栴}，綜合考慮每個用戶的播放狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，可以提高用戶的體驗水平和系統(tǒng)的整體性能。
【專利說明】LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，尤其涉及一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，移動通信的業(yè)務(wù)類型逐漸從單純的語音和普通的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)向豐富的多媒體業(yè)務(wù)演變，視頻業(yè)務(wù)所占比重不斷增長。由于視頻業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量大，這就要求下層網(wǎng)絡(luò)提供更高的通信速率和更小的傳輸時延，3GPP提出的LTE (Long TermEvolution,長期演進(jìn))作為新一代的移動通信網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合了 OFDM和MMO技術(shù)，提高了系統(tǒng)的傳輸能力，降低了系統(tǒng)傳輸延時。但是由于無線系統(tǒng)的時變性和有限的系統(tǒng)資源，如果調(diào)度算法只考慮網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)較好的用戶緩存過多，而網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)較差的用戶一直收不到視頻包，導(dǎo)致視頻播放中斷(interrupt)的次數(shù)和時間增加,用戶體驗水平降低。因此如何在保證用戶視頻質(zhì)量的前提下減少用戶視頻中斷的次數(shù)和時間，保證用戶體驗水平是一個亟待解決的問題。
[0003]隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻業(yè)務(wù)所占比重不斷增長，如何保證視頻用戶的體驗成為了當(dāng)前研究的熱點。大數(shù)據(jù)量的視頻業(yè)務(wù)要求下層網(wǎng)絡(luò)提供更高的通信速率和更小的傳輸時延，3GPP提出的LTE (Long Term Evolution,長期演進(jìn))作為新一代的移動通信網(wǎng)絡(luò)，提高了系統(tǒng)的傳輸能力，降低了系統(tǒng)的傳輸延時。但是由于無線系統(tǒng)的資源是有限的，如果進(jìn)行資源調(diào)度時不考慮客戶端視頻播放狀態(tài)，只考慮網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)較好的用戶的客戶端緩存中視頻幀數(shù)目較大，而網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)較差的用戶播放中斷的次數(shù)和時間增加。因此一個合理的資源分配方案需要綜合考慮客戶端視頻播放狀態(tài)和每個用戶的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，對于客戶端緩存中視頻幀數(shù)目較小的用戶，分配較多資源來保證其播放流暢性；而對于客戶端緩存中視頻幀數(shù)目較大的用戶，在保證播放流暢性的前提下，將資源分配給系統(tǒng)中的其他用戶使用，以提高系統(tǒng)的整體性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，該方法綜合考慮每個用戶的視頻播放狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，用以提高LTE系統(tǒng)下視頻終端用戶的客戶體驗。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0006]I)獲取所有用戶當(dāng)前時刻播放的視頻幀的幀號、播放中斷的時間、客戶端緩存區(qū)中緩存的幀數(shù)和反饋的CQI信息；
[0007]2)調(diào)度:經(jīng)過步驟I)后，計算用戶發(fā)送隊列中所有視頻包的緊急性以及用戶的公平性因子，并根據(jù)所述緊急性和公平性因子選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包；
[0008]3)資源分配:根據(jù)反饋的CQI信息，將信道條件最好的RB分配給選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包。[0009]所述視頻包的緊急性按照公式I計算:
【權(quán)利要求】
1.一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)獲取所有用戶當(dāng)前時刻播放的視頻幀的幀號、播放中斷的時間、客戶端緩存區(qū)中緩存的幀數(shù)和反饋的CQI信息； 2)調(diào)度:經(jīng)過步驟I)后，計算用戶發(fā)送隊列中所有視頻包的緊急性以及用戶的公平性因子，并根據(jù)所述緊急性和公平性因子選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包； 3)資源分配:根據(jù)反饋的CQI信息，將信道條件最好的RB分配給選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:所述視頻包的緊急性按照公式I計算:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:所述步驟2)中，如果存在緊急性參數(shù)小于等于閾值th_urgency的視頻包,則選擇最緊急的視頻包進(jìn)行調(diào)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:所述選擇最緊急的視頻包進(jìn)行調(diào)度具體包括以下步驟: 假設(shè)第i個用戶發(fā)送隊列中未選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包集合為Fi,已選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包集合為Φ?，從集合Fi中選擇出緊急性參數(shù)小于等于閾值th_urgency的視頻包，然后從緊急性參數(shù)小于等于閾值th_urgenCy的視頻包中選擇緊急性最大的視頻包進(jìn)行傳輸，I≤i≤Nu: (i*s/)= argmini^-,}公式 2

公式2中，ei」_是第i個用戶發(fā)送隊列中第j個視頻包的緊急性參數(shù)，Nu是系統(tǒng)的用戶數(shù)，(Λ )表示選擇第 個用戶發(fā)送隊列中的第 個視頻包作為最緊急的視頻包進(jìn)行傳輸，氣iV S th —urgency ?按公式3和公式4更新集合1> ^ρΦ,:
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:所述步驟2)中，如果所有視頻包的緊急性參數(shù)都大于閾值th_urgenCy或者根據(jù)緊急性選擇要調(diào)度的視頻包時有兩個或者兩個以上的視頻包緊急性相同，則根據(jù)所述公平性因子來決定要調(diào)度的視頻包。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:所述公平性因子按照公式5計算:
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:如果所有視頻包的緊急性參數(shù)都大于閾值th_urgenCy，選擇公平性因子最大的用戶的發(fā)送隊列中緊急性最大的視頻包進(jìn)行傳輸:
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:所述步驟3)具體包括以下步驟:已知系統(tǒng)中共有隊個RB，可用RB的集合為Ω，已分配給第i個用戶的RB的集合為Ψρ已選擇進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l包集合為Oi，從集合Ω中依次挑選CQI最大的RB分配給第個用戶，使集合1^中所有RB的總傳輸能力大于等于集合中所有視頻包的總大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種LTE系統(tǒng)下基于客戶端視頻播放狀態(tài)的資源分配方法，其特征在于:所述步驟3)具體包括以下步驟:已知第i個用戶反饋的第k個RB的CQI為Xi，k，首先根據(jù)Xy從集合Ω中選擇CQI最大的RB:
【文檔編號】H04W72/04GK103987133SQ201410235057
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】陳歆, 劉貴忠 申請人:西安交通大學(xué)