本發(fā)明涉及無線帶寬的調(diào)控領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的方法、裝置及無線路由器。

背景技術(shù)：

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越普及，這給人們的生活帶來了許多方便，用戶數(shù)量也因此急劇增多。在無線網(wǎng)絡(luò)中，無線路由器是應(yīng)用于用戶上網(wǎng)、帶有無線覆蓋功能的路由器，可以將它看做一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，將接出的帶寬網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如NB、PAD、智能手機(jī)等。對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)來說，網(wǎng)絡(luò)帶寬是網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸資源，如何有效的利用和分配帶寬給終端設(shè)備以保證用戶的體驗(yàn)這一問題也日益受到人們的關(guān)注。

現(xiàn)有技術(shù)中，解決上述問題的方法一般為兩種：1.靜態(tài)分配：人工手動(dòng)在路由器端設(shè)置帶寬分配和平均帶寬分配；2.動(dòng)態(tài)分配：1)分時(shí)分配網(wǎng)絡(luò)帶寬；2)基于設(shè)備端性能參數(shù)的帶寬分配；3)根據(jù)用戶端請(qǐng)求的數(shù)量流速率大小進(jìn)行帶寬分配。

但是上述方法無法保證用戶的體驗(yàn)質(zhì)量，并且不具備實(shí)時(shí)性，不能及時(shí)有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬；另外，這些方法更多著重于對(duì)用戶端進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的方法，該方法包括：檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化時(shí)，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算是否有滿足需求的空余帶寬；當(dāng)沒有所述空余帶寬時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)類型，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型重新分配帶寬。

進(jìn)一步地，所述檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化包括：在檢測到存在新用戶接入時(shí)判斷為檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型發(fā)生變化。

進(jìn)一步地，檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化時(shí)，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算是否有滿足需求的空余帶寬包括：使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算所有現(xiàn)有用戶為達(dá)到其最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的第一帶寬值和為達(dá)到其最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的第二帶寬值；從而通過比較無線路由器帶寬值與第一帶寬值和第二帶寬值的關(guān)系來對(duì)無線路由器帶寬進(jìn)行分配。

進(jìn)一步地，通過比較無線路由器帶寬值與第一帶寬值和第二帶寬值的關(guān)系來對(duì)無線路由器帶寬進(jìn)行分配包括：

當(dāng)B≥B2時(shí)，為每個(gè)用戶分配達(dá)到其最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的帶寬；

當(dāng)B2＞B≥B1時(shí)，為每個(gè)用戶分配達(dá)到其最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的帶寬，并將剩余帶寬分配給最需要的用戶；

當(dāng)B＜B1時(shí)，結(jié)合用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型和比例公平算法，公平分配無線路由器帶寬；

其中，B1為第一帶寬值；B2為第二帶寬值；B為無線路由器帶寬值。

進(jìn)一步地，所述用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型的表達(dá)式為：QoE＝F(B)，并且，

R＝B×log₂(1+S/N)； QoE＝F(R)；

其中，QoE表示戶體驗(yàn)質(zhì)量，B表示帶寬，S為平均信號(hào)功率；N為平均噪聲功率，R表示數(shù)據(jù)速率。

進(jìn)一步地，所述業(yè)務(wù)類型包括文字、語音、圖片、視頻、游戲、文件下載等。

進(jìn)一步地，所述最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值和最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值為預(yù)先設(shè)定值；不同業(yè)務(wù)類型所屬用戶的所述最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值和最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值的預(yù)先設(shè)定值不同。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置，包括：

檢測模塊，其配置為用于檢測占用帶寬的業(yè)務(wù)類型是否有變化；

分析模塊，其配置為當(dāng)所述檢測模塊檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化時(shí)，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算是否有滿足需求的空余帶寬；

執(zhí)行模塊，其配置為根據(jù)所述分析模塊的分析結(jié)果對(duì)無線路由器帶寬進(jìn)行分配。

進(jìn)一步地，所述檢測模塊進(jìn)一步配置為實(shí)時(shí)檢測占用帶寬的業(yè)務(wù)類型是否有變化。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種無線路由器，其包括上述動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于：

本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的方法能夠保證每個(gè)用戶的無線網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)質(zhì)量，并且實(shí)現(xiàn)在保證每個(gè)用戶體驗(yàn)質(zhì)量的情況下更大限度的增加用戶的接入量，從而更有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬；同時(shí)，該方法具備實(shí)時(shí)性，能夠及時(shí)地根據(jù)占用帶寬的業(yè)務(wù)類型的變化對(duì)帶寬進(jìn)行分配，更能保證用戶的體驗(yàn)質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型進(jìn)行帶寬計(jì)算的流程圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例的動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置的示意圖；

圖4為利用本發(fā)明的實(shí)施例的動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置進(jìn)行帶寬分配的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。

無線路由器可以通過相互連接的網(wǎng)絡(luò)把信息從源地點(diǎn)移動(dòng)到目標(biāo)地點(diǎn)，它是單純型無線訪問接入點(diǎn)(AP)與寬度路由器的一種結(jié)合體，是帶有無線覆蓋功能的路由器，主要應(yīng)用于用戶上網(wǎng)和無線覆蓋。無線路由器可以看作一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，將寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過天線轉(zhuǎn)發(fā)給附近的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

國際電信聯(lián)盟ITU將用戶體驗(yàn)質(zhì)量(Quality of Experience，QoE)定義為“終端用戶對(duì)某種業(yè)務(wù)綜合可接受程度的感知”。QoE的評(píng)分等級(jí)為1-5分,1分為最差，5分為最好。不同的用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)類型的服務(wù)質(zhì)量要求是不同的，而且為達(dá)到相同的QoE值，不同的業(yè)務(wù)類型所需求的數(shù)據(jù)速率或帶寬也不相同。例如，針對(duì)語音這種數(shù)據(jù)包較小的業(yè)務(wù)類型，只需要10Kbps左右的速率就能滿足用戶的QoE需求，因此，該業(yè)務(wù)對(duì)帶寬的需求也較低；而對(duì)于視頻這種數(shù)據(jù)包較大的業(yè)務(wù)類型，則需要較高的數(shù)據(jù)速率或?qū)拵Р拍軡M足用戶對(duì)QoE的需求。

因此，本文提出了一種基于用戶對(duì)QoE的要求來為用戶分配合適的帶寬的方法，從而滿足不同用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)類型的服務(wù)質(zhì)量的要求。

由于QoE是與數(shù)據(jù)速率相關(guān)的非遞減函數(shù)，即：

QoE＝F(R)

其中，R表示數(shù)據(jù)速率,F()為函數(shù)記號(hào)。

而根據(jù)香農(nóng)公式可知，數(shù)據(jù)速率R是與帶寬B正相關(guān)的，即：

R＝B×log₂(1+S/N)

其中，S為平均信號(hào)功率；N為平均噪聲功率。

因此，QoE是一個(gè)與帶寬B相關(guān)的非遞減函數(shù)，即：本發(fā)明實(shí)施例中的用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型的表達(dá)式可以是：

QoE＝F(B)

本發(fā)明實(shí)施例即基于不同用戶的不同業(yè)務(wù)類型，使用QoE評(píng)估模型，為其合理的分配帶寬，以提高在該無線網(wǎng)絡(luò)中所有用戶的整體QoE值，改善用戶的體驗(yàn)，同時(shí)也更加充分利用該無線網(wǎng)絡(luò)。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的方法，本實(shí)施例中，該方法包括：檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化時(shí)(即存在新用戶加入時(shí))，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算是否有滿足需求的空余帶寬；當(dāng)有所述空余帶寬時(shí)，直接為新加入的用戶分配空余帶寬；當(dāng)沒有所述空余帶寬時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)類型，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型重新分配帶寬。

優(yōu)選地，檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化為實(shí)時(shí)檢測，從而使帶寬的分配更好的適應(yīng)于占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化。并且，本發(fā)明實(shí)施例中檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化包括：在檢測到存在新用戶接入時(shí)檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型發(fā)生變化。即，本發(fā)明實(shí)施例可以實(shí)時(shí)的檢測用戶的接入情況，在有新的用戶接入時(shí)，即判斷為占用帶寬的業(yè)務(wù)類型發(fā)生變化。

具體地，如圖2所示，當(dāng)檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化時(shí)，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算是否有滿足需求的空余帶寬包括：使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算所有現(xiàn)有用戶為達(dá)到其最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的第一帶寬值B1和為達(dá)到其最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的第二帶寬值B2；通過比較無線路由器帶寬值B與第一帶寬值和第二帶寬值的關(guān)系來對(duì)無線路由器帶寬進(jìn)行分配。

其中，所述最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值和最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值為預(yù)先設(shè)定值；不同業(yè)務(wù)類型所屬用戶的所述最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值和最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值的預(yù)先設(shè)定值可以不同。例如，可以設(shè)置所有用戶的最小QoE值均為3.5，所有用戶為達(dá)到該最小值所需的總帶寬為B1；同樣為各個(gè)用戶設(shè)置的最大QoE值也可以不同，如可設(shè)定語音用戶的最大QoE值為4.5，文件下載用戶的最大QoE值為3.5，視頻用戶的最大QoE值為4.0……而所有用戶為達(dá)其各自最大QoE值所需要的總帶寬為B2；則

當(dāng)B≥B2時(shí)，為每個(gè)用戶分配達(dá)到其最大用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的帶寬；

當(dāng)B2＞B≥B1時(shí)，為每個(gè)用戶分配達(dá)到其最小用戶體驗(yàn)質(zhì)量值所需的帶寬，并將剩余帶寬分配給最需要的用戶，這里的最需要的用戶指該帶寬對(duì)用戶的QoE影響最大的用戶；

當(dāng)B＜B1時(shí)，結(jié)合用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型和比例公平算法，公平分配無線路由器帶寬；即

s.t(UE_QoE(k)<3.5)；

其中，k表示第k個(gè)用戶，K表示用戶總數(shù)，k＝1,2,…,K；

UE_QoE(k)表示用戶所能達(dá)到的QoE值；q_k(t)為當(dāng)前用戶k在t時(shí)刻所需要達(dá)到的QoE值；Q_k(t)為當(dāng)前用戶在一定的時(shí)間T內(nèi)的平均QoE值(其中，T為循環(huán)周期)；r為計(jì)算得出的優(yōu)先級(jí)；i為參與比較的用戶數(shù)；s.t(UE_QoE(k)<3.5)表示該公式在UE_QoE(k)<3.5時(shí)進(jìn)行循環(huán)；每循環(huán)比較1次，i減1(當(dāng)用戶的QoE值滿足最小值3.5的要求后將不參與循環(huán)比較，也不再將為其分配帶寬，i也減1)。將總帶寬B分成N份(其中，N可根據(jù)用戶數(shù)量進(jìn)行設(shè)定)，即每次調(diào)度的帶寬的B/N。隨著用戶分配帶寬的機(jī)會(huì)增多，用戶的優(yōu)先級(jí)會(huì)降低，而原來低優(yōu)先級(jí)的用戶會(huì)獲得更多的傳輸資源。

從而，該方法最終達(dá)到：

其中，UE_QoE(1),UE_QoE(2),…,UE_QoE(K)≥3.5

其中K表示用戶總數(shù)；k表示第k個(gè)用戶，UE_QoE(k)表示用戶所能達(dá)到的QoE值。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置，如圖3所示，本實(shí)施例中，該裝置包括：

檢測模塊，其配置為用于檢測占用帶寬的業(yè)務(wù)類型是否有變化；

分析模塊，其配置為當(dāng)所述檢測模塊檢測到占用帶寬的業(yè)務(wù)類型變化時(shí)，使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型計(jì)算是否有滿足需求的空余帶寬；

執(zhí)行模塊，其配置為根據(jù)所述分析模塊的分析結(jié)果對(duì)無線路由器帶寬進(jìn)行分配。

優(yōu)選地，所述檢測模塊進(jìn)一步配置為實(shí)時(shí)檢測占用帶寬的業(yè)務(wù)類型是否有變化，因此，當(dāng)占用帶寬的業(yè)務(wù)類型發(fā)生變化時(shí)，該動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置能夠及時(shí)執(zhí)行分配無線路由器帶寬的任務(wù)。

圖4為利用本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置進(jìn)行帶寬分配的示意圖，其中占用無線路由器帶寬的用戶的業(yè)務(wù)類型分別為視頻、圖片、語音。在本申請(qǐng)的其它實(shí)施例中也可以為文字、文件下載、視頻等，此處業(yè)務(wù)的種類和數(shù)量沒有限定。因此當(dāng)占用帶寬的業(yè)務(wù)類型發(fā)生變化時(shí)，例如有新的業(yè)務(wù)類型接入該無線路由器或現(xiàn)有的業(yè)務(wù)類型發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)，動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置可以根據(jù)該業(yè)務(wù)類型變化使用用戶體驗(yàn)質(zhì)量評(píng)估模型進(jìn)行帶寬計(jì)算，從而進(jìn)行無線路由器帶寬的分配。

另外，本發(fā)明還提供一種無線路由器，其包括上述動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的裝置，因此該無線路由器可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配無線路由器帶寬的過程。

以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。