CN104980934B - 多业务资源调度方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种多业务资源调度方法及装置。该方法包括：确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。本方案对无线频谱资源进行动态分配，从而提高资源分配的合理性。

Description

多业务资源调度方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种多业务资源调度方法及装置。

背景技术

为了满足第四代通信系统在带宽、峰值速率、兼容性等方面的需求，载波聚合作为3GPP提出的关键技术之一，在提高峰值数据速率和扩大传输带宽方面优势显著。根据成员载波(CC)的排列方式可将载波聚合分为三类。目前，被聚合的大部分频谱是分散的，属于不同的频带范围。因此，我们需要研究带间载波聚合技术来灵活地利用频谱资源。

到目前为止，在无线资源调度方面已有大量的研究。两种主要的资源调度方式为联合队列调度(JQS)和独立载波调度(ICS)。其中，JQS将所有CC结合为一个载波来分配资源块(RB)，虽然此方式调度效率很高，但是，因为其要求每个用户终端能够从所有CC上接收信号，所以调度复杂度很高并且实际操作中某些用户终端并不能接入所有CC。而ICS限制每个用户一次只能接入一个CC，并且，该用户只能使用此CC上的RB，此调度方式复杂度较低但一个用户终端只能使用一个CC，易造成载波负载失衡并且系统频谱利用率较低。并且，在资源调度的具体实现过程中，现有技术多大只考虑了信道质量或者业务负载均衡，没有综合考虑各方面影响因素以及直接影响用户主观体验的因素，以致于极少保证不同业务用户的用户体验质量。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多业务资源调度方法及装置，以综合考虑用户公平性、载波负载均衡、用户体验质量和信道质量，对无线频谱资源进行动态分配，从而提高资源分配的合理性。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种多业务资源调度方法，包括：

确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；

计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，所述优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，所述位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，所述载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；

根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；

根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。

可选的，所述计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子所利用的公式包括：

其中，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子，β^m表征第m个成员载波的载波负载权重因子；

其中，计算用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子所利用的公式包括：

d_k表征用户终端k与基站设备间的距离值，R_m表征第m个成员载波的覆盖半径；

其中，计算第m个成员载波的载波负载权重因子所利用的公式包括：

N表征第m个成员载波所包含的资源块的数量，σ^m表征第m个成员载波上当前被占用的资源块的数量。

可选的，所述根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级所利用的公式包括：

其中，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的调度优先级，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，为基于用户终端k的业务类型所确定出的当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得的平均数据速率。

可选的，所述根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块所利用的公式包括：

其中，k^*表征第m个成员载波中的第n个资源块上所分配的用户终端。

可选的，计算当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率所利用公式包括：

其中，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率，表征当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率；

其中，计算当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率所利用的公式包括：

其中，T_c表征时间窗长度，k^*表征时刻t-1第m个成员载波上所存在的用户终端。

可选的，用户终端的业务类型包括：

VoIP业务、流媒体业务、网页浏览业务和文件下载业务中的一种；

对于VoIP业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(Q)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，Q＝R(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的传输率因子，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率；

对于流媒体业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a₁、a₂、a₃、a₄和P_e为预先设定的参数值；

对于网页浏览业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率；

对于文件下载业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a、b、P_e、R_min和R_max为预先设定的参数值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种多业务资源调度装置，包括：

用户终端确定模块，用于确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；

优先级权重因子计算模块，用于计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，所述优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子，所述位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，所述载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；

资源调度优先级计算模块，用于根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；

资源块分配模块，用于根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。

本方案中，确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。可见，本方案通过综合考虑用户公平性、载波负载均衡、用户体验质量保障和信道质量四个维度的方式，来对无线频谱资源进行动态分配，从而提高资源分配的合理性，并且，在调度效率和复杂性上可以得到良好折中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供一种多业务资源调度方法所适用于的系统场景的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种多业务资源调度方法的流程图；

图3为本发明实施例所提供的一种多业务资源调度方法所对应系统模型的示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种多业务资源调度装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种多业务资源调度方法及装置，以综合考虑用户公平性、载波负载均衡、用户体验质量保障和信道质量四个维度，来对无线频谱资源进行动态分配，从而提高资源分配的合理性，并且，在调度效率和复杂性上得到良好折中。

本发明实施例所提供的一种多业务资源调度方法，可以包括如下步骤：

确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；

计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，所述优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，所述位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，所述载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；

根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；

根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。

需要说明的是，本发明实施例所提供的多业务资源调度方法可以应用于基站设备，当然，也可以应用于与基站设备相关联的设备，以协助基站设备的无线频谱资源的资源调度。并且，本发明实施例所提供的方法的实施基础是通信系统利用载波聚合技术，例如：基于LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)的通信场景，当然并不局限于此。

本方案中，确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。可见，本方案通过综合考虑用户公平性、载波负载均衡、用户体验质量保障和信道质量四个维度的方式，来对无线频谱资源进行动态分配，从而提高资源分配的合理性，并且，在调度效率和复杂性上可以得到良好折中。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了清楚起见，下面结合下行LTE-A系统中单小区的系统场景，介绍本发明实施例所提供的一种多业务资源调度方法。如图1所示，基站设备(eNodeB)处于小区中心位置，K个用户终端(UE)随机分布于该小区中。且本网络支持本网络支持四种业务模型：模拟信号数字化业务(Voice over Internet Protocol，VOIP)业务、流媒体业务、网页浏览业务以及文件下载业务，其中，每类业务对应于不同的特征和评价标准。

每个成员载波(CC)的时频资源被分为若干资源块(RB)，作为最小的资源单元，每个RB只能分配给一个UE。该下行LTE-A系统聚合了M个CC，不同频带的CC具有相同的带宽和发射功率。用CC_m表示第m个CC，一个CC包含N个RB。本系统场景中通信系统模型采用空间信道扩展模型，用来表示第m个CC上用户终端k的路径损耗，具体如下：

其中，d_k是用户终端k与eNodeB间的距离，单位为km；f_m是CC_m的频率，单位为MHz；PL_th是由eNodeB设定的路径损耗阈值，因此，较低频段的CC有较宽的覆盖范围，而高频段的CC则覆盖范围较窄，如公式2所示：

f₁>f₂>f₃>…>f_M,R₁<R₂<R₃<…<R_M (2)

并且，可以理解的而是，在多载波聚合系统中，eNodeB和所有用户终端可以同时在多个不相邻的载波间，甚至是不同的频带间载波进行发送和接收信号。为了有效地利用无线资源以及不同的频带具有不同的无线电波传播特性，本发明实施例所提供的多业务资源调度方法所基于的调度策略分为优先级权重计算和资源分配两个阶段，调度策略相对应调度模型示意图可以参见图3，其中，该调度模型所给出的资源调度过程表明分别计算各个用户终端在各个CC上的优先级权重因子，然后基于所计算出的优先级权重因子为各个用户终端分配可用的CC上的RB，需要说明的是，图3中所示的用户终端k所对应的缓存k具体指：用户终端k所请求服务的消息队列中的待传数据包。并且，为了优化系统性能，不同的CC上应该有近似相等的负载，可以用负载σ_m来表示CC_m上被占用的RB数量，当有多个用户终端同时请求服务时，在依次为每个用户终端分配资源后将立即更新各σ_m值。

如图1所示，一种多业务资源调度方法，可以包括如下步骤：

S101，确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；

其中，当前时刻为预先设定的资源调度分析时刻，时间窗长度为任意两个资源调度分析时刻之间的间隔时间段，资源调度分析时刻所确定出的具体的资源调度分配方式应用于该资源调度分析时刻至下一资源调度分析时刻之间的间隔时间段内。

本实施例中，多业务资源调度方法执行过程中，可以首先确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端，进而为所确定出的至少一个用户终端来进行资源调度。

S102，计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，该优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，该位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，该载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；

为了充分利用无线频谱资源从而提高资源分配合理性，可以考虑载波负载权重、用户公平性和信道质量，从而计算出各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，该优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子，该位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，该载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响。

具体的，所述计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子所利用的公式可以包括：

其中，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子，β^m表征第m个成员载波的载波负载权重因子；

进一步的，计算用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子所利用的公式可以包括：

其中，d_k表征用户终端k与基站设备间的距离值，R_m表征第m个成员载波的覆盖半径；

进一步的，计算第m个成员载波的载波负载权重因子所利用的公式可以包括：

其中，N表征第m个成员载波所包含的资源块的数量，σ^m表征第m个成员载波上当前被占用的资源块的数量。

需要说明的是，本发明实施例上述的计算优先级权重因子所利用的公式、计算位置权重因子所利用的公式以及计算载波负载权重因子所利用的公式仅仅作为示例，并不应该构成对本发明实施例的限定。

S103，根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；

其中，在计算出各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子后，为了进一步结合用户体验质量保障来分析资源分配，可以根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级。

具体的，所述根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级所利用的公式可以包括：

其中，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的调度优先级，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，为基于用户终端的业务类型所确定出的当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得的平均数据速率。

具体的，计算当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率所利用公式可以包括：

其中，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率，表征当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率；

其中，计算当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率所利用的公式可以包括：

其中，T_c表征时间窗长度，k^*表征时刻t-1第m个成员载波上所存在的用户终端。

需要说明的是，无线多媒体业务被分为四种业务类型，按照对时延的敏感程度由大到小排列为VOIP业务、流媒体业务、网页浏览业务和文件下载业务。前两种为实时业务，而后两种是非实时业务，可以采用用户平均意见分(MOS)来统一的量化业务的主观感知，其为0～5的连续值，包时延和数据速率是用户质量体验(Quality of Experience，QoE)优化的两个必不可少的指标，并且，包时延很大程度上受数据速率的影响。因此，在现有的研究和实验数据基础上，针对四种不同业务类型的特点来设计所需的QoE评价模型，即计算不同业务类型下的用户平均意见分所利用的公式，其中，假设所有的业务都在理想信道下传输，即包错误率为0。为了布局清楚起见，后续基于不同业务类型来分情况介绍如何计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分。

S104，根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。

在计算出资源调度优先级后，可以通过预定公式来为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。

具体的，所述根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块所利用的公式包括：

其中，k^*表征第m个成员载波中的第n个资源块上所分配的用户终端。

通过上述的分配方式，直到所有的RB都分配完毕或者所有用户终端的业务需求均满足。

本方案中，确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。可见，本方案通过综合考虑用户公平性、载波负载均衡、用户体验质量保障和信道质量四个维度的方式，来对无线频谱资源进行动态分配，从而提高资源分配的合理性，并且，在调度效率和复杂性上可以得到良好折中。

下面基于不同业务类型来分情况介绍如何计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分。

(1)对于VoIP业务而言，

国际电信联盟在ITU-T Rec.G.107标准中定义了E模型为语音质量预测模型，并将MOS作为传输率因子R的函数，表示如下：

R主要取决于公式11所示的5个参数，公式11如下：

R＝R_o-I_s-I_d-I_eff+A (11)

其中，R_o为基本信噪比，I_s为语音信号衰减，I_d为由语音信号的时延带来的衰减，I_eff为设备衰减因子，A为有关于通信场景类型的优势因子，理想环境下，可以设置R_o＝94且I_s＝A＝I_eff＝0，因此，公式11可简化为：

R＝94-I_d (12)

I_d是绝对时延T_a的函数：

T_a(r_k)＝T_pack+T_m+T_q+T_q,AI(r_k)+T_se(r_k) (14)

其中，T_pack为分组延迟，T_m为最小总延迟，T_q为除空中接口外的总排队延迟，T_se(r_k)为串行延迟。T_pack+T_m+T_q值为124ms，T_q,AI(r_k)定义为T_se(r_k)定义为T_TTI代表传输时间间隔的持续时间，为用户终端k的平均数据速率，r_k为用户终端k的瞬时传输速率。因为，在LTE-A中一个TTI通常为1ms，考虑到上下行传输时延可以设置T_TTI为2ms，因此，T_a可表达为r_k的函数：

最终，可以结合公式10、12、13和15设计出一种r_k的QoE函数来计算VoIP的MOS值，即：

进一步的，基于公式16可得：计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(Q)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，Q＝R(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的传输率因子，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率；

(2)对于流媒体业务而言：

网络视频业务的用户主观感知会受到很多QoS指标的影响，包含涉及帧率和发送比特率的应用程序级QoS以及涉及包错误率、延迟、抖动等等的网络级QoS。其中，当r_k处于某个阈值范围之间，MOS将随着r_k的增加而显著增长，而当r_k超出阈值，MOS将变化缓慢。因此，流媒体业务的MOS可以建模为S函数，如下：

可以理解的是，对于不同文本的流媒体，参数的值是不同的。并且，当流媒体业务的低阈值和高阈值分别为300kbps和3Mbps时，P_e＝0，a₂＝0.04，a₃＝1650。而进一步的，为了使MOS的值限定在0到4.5之间，可以设置a₁＝4.5，a₄＝0。

进一步的，基于上述的公式18可得：

计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a₁、a₂、a₃、a₄和P_e为预先设定的参数值。

(3)对于网页浏览业务而言：

主观用户网页浏览体验的MOS可通过洛伦兹效用函数来计算：

其中，d代表服务响应时间，以秒为单位来衡量。

其中，用户在吞吐量、时延、抖动和其他一些QoS参数方面没有直观的感觉，而是更加关注于浏览器的反应速度和网页的下载时长。因此，服务响应时间通过FS_k/r_k给出，FS_k为网页大小，平均值设为2Mb。最终，公式20可以改写为公式21，如下：

进一步的，基于上述的公式21可得：

计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率。

(4)对于文件下载业务而言：

文件传输应用程序是一种具有弹性的业务，当r_k在R_min和R_max之间时，其效用函数是数据速率的递增的连续可微的严格凸函数，R_min是阈值下限，当数据传输速率低于下限时，用户会对业务非常不满意，当数据速率高于阈值上限R_max时，用户将会体验良好，基于上述假设，可按如下公式计算MOS：

其中，通过对数曲线的拟合方法处理收集到的数据，可以确定a、b、P_e、R_min、R_max的值分别为1.147、0.25、0、100kbps和3.12Mbps。

进一步的，基于上述的公式23可得：

计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a、b、P_e、R_min和R_max为预先设定的参数值。

相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种多业务资源调度装置，如图2所示，可以包括：

用户终端确定模块210，用于确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；

优先级权重因子计算模块220，用于计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，所述优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，所述位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，所述载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；

资源调度优先级计算模块230，用于根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；

资源块分配模块240，用于根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。

本方案中，确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块。可见，本方案通过综合考虑用户公平性、载波负载均衡、用户体验质量保障和信道质量四个维度的方式，来对无线频谱资源进行动态分配，从而提高资源分配的合理性，并且，在调度效率和复杂性上可以得到良好折中。

具体的，优先级权重因子计算模块220计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子所利用的公式可以包括：

其中，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子，β^m表征第m个成员载波的载波负载权重因子；

其中，计算用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子所利用的公式可以包括：

d_k表征用户终端k与基站设备间的距离值，R_m表征第m个成员载波的覆盖半径；

其中，计算第m个成员载波的载波负载权重因子所利用的公式包括：

N表征第m个成员载波所包含的资源块的数量，σ^m表征第m个成员载波上当前被占用的资源块的数量。

具体的，资源调度优先级计算模块230根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级所利用的公式包括：

其中，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的调度优先级，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，为基于用户终端k的业务类型所确定出的当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得的平均数据速率。

具体的，资源块分配模块240根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块所利用的公式包括：

其中，k^*表征第m个成员载波中的第n个资源块上所分配的用户终端。

具体的，资源调度优先级计算模块230计算当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率所利用公式可以包括：

其中，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率，表征当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率；

其中，计算当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率所利用的公式可以包括：

其中，T_c表征时间窗长度，k^*表征时刻t-1第m个成员载波上所存在的用户终端。

具体的，用户终端的业务类型可以包括：

VoIP业务、流媒体业务、网页浏览业务和文件下载业务中的一种；

对于VoIP业务而言，资源调度优先级计算模块230计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式可以包括：

其中，f(Q)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，Q＝R(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的传输率因子，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率；

对于流媒体业务而言，资源调度优先级计算模块230计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式可以包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a₁、a₂、a₃、a₄和P_e为预先设定的参数值；

对于网页浏览业务而言，资源调度优先级计算模块230计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率；

对于文件下载业务而言，资源调度优先级计算模块230计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a、b、P_e、R_min和R_max为预先设定的参数值。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多业务资源调度方法，其特征在于，包括：

确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；

计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，所述优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子构成，所述位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，所述载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；

根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；

根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块；

所述计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子所利用的公式包括：

其中，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子，β^m表征第m个成员载波的载波负载权重因子；

其中，计算用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子所利用的公式包括：

d_k表征用户终端k与基站设备间的距离值，R_m表征第m个成员载波的覆盖半径；

其中，计算第m个成员载波的载波负载权重因子所利用的公式包括：

N表征第m个成员载波所包含的资源块的数量，σ^m表征第m个成员载波上当前被占用的资源块的数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级所利用的公式包括：

其中，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的调度优先级，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，为基于用户终端k的业务类型所确定出的当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得的平均数据速率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块所利用的公式包括：

其中，k^*表征第m个成员载波中的第n个资源块上所分配的用户终端。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率所利用公式包括：

其中，R_k(t)表征当前时刻t用户终端k在所有成员载波上所获得平均数据速率，表征当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率；

其中，计算当前时刻t用户终端k在第m个成员载波上的平均数据速率所利用的公式包括：

其中，T_c表征时间窗长度，k^*表征时刻t-1第m个成员载波上所存在的用户终端。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，用户终端的业务类型包括：

VoIP业务、流媒体业务、网页浏览业务和文件下载业务中的一种；

对于VoIP业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(Q)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，Q＝R(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的传输率因子，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率；

并且，R(r_k ^m,n(t))＝94-I_d，其中，表征由语音信号的时延带来的衰减， 为用户终端k的平均数据速；

对于流媒体业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a₁、a₂、a₃、a₄和P_e为预先设定的参数值；

对于网页浏览业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率；

对于文件下载业务而言，计算当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分所利用的公式包括：

其中，f(r_k ^m,n(t))表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的用户平均意见分，r_k ^m,n(t)表征当前时刻t第m个成员载波中的第n个资源块上用户终端k的瞬时传输速率，a、b、P_e、R_min和R_max为预先设定的参数值。

6.一种多业务资源调度装置，其特征在于，包括：

用户终端确定模块，用于确定基站设备当前时刻所覆盖的至少一个用户终端；

优先级权重因子计算模块，用于计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子，其中，所述优先级权重因子由位置权重因子和载波负载权重因子，所述位置权重因子受用户终端与基站设备之间的距离所影响，所述载波负载权重因子受成员载波的当前负载所影响；

资源调度优先级计算模块，用于根据各个用户终端的业务类型和所计算出的优先级权重因子，计算各个用户终端在各个成员载波中的各个资源块上的资源调度优先级；

资源块分配模块，用于根据所计算出的资源调度优先级，为各个用户终端分配相应成员载波中的相应资源块；

所述优先级权重因子计算模块计算各个用户终端在各成员载波上的优先级权重因子所利用的公式可以包括：

其中，表征用户终端k在第m个成员载波上的优先级权重因子，表征用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子，β^m表征第m个成员载波的载波负载权重因子；

其中，计算用户终端k在第m个成员载波上的位置权重因子所利用的公式可以包括：

d_k表征用户终端k与基站设备间的距离值，R_m表征第m个成员载波的覆盖半径；

其中，计算第m个成员载波的载波负载权重因子所利用的公式包括：

N表征第m个成员载波所包含的资源块的数量，σ^m表征第m个成员载波上当前被占用的资源块的数量。