一種無(wú)線資源分配方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)線資源分配方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)無(wú)線資源特性，為了方便對(duì)無(wú)線資源的管理，開放無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（Open WirelessNetwork，OWN)孕育而生。開放無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是基于SDN的網(wǎng)絡(luò)框架。
[0003] 開放無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以兼容3G、LTE和WLAN網(wǎng)絡(luò)，3G、LTE的基站和WLAN的接入點(diǎn)通 過(guò)光纖連接到開放無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的核心_控制器。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中開放無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)圖。 圖1中，基站和AP都通過(guò)虛擬化技術(shù)，虛擬成軟基站連接到控制器，通過(guò)控制器，可以對(duì)軟 基站進(jìn)行升級(jí)和管理。控制器由控制器操作系統(tǒng)和運(yùn)行在操作系統(tǒng)上的應(yīng)用組成。控制器 對(duì)底層無(wú)線資源和業(yè)務(wù)進(jìn)行抽象，得到相應(yīng)的API，運(yùn)營(yíng)商和開發(fā)人員直接利用API對(duì)網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行監(jiān)測(cè)和優(yōu)化。OWN的控制器有兩大主要功能：業(yè)務(wù)QoE感知和網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知。
[0004]OWN網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)面主要指一系列基站、中繼和其他接入節(jié)點(diǎn)的集合?？删幊虜?shù)據(jù) 面，通過(guò)重構(gòu)基站/接入點(diǎn)，將接入網(wǎng)的控制功能從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上解耦，并將基站的基帶信號(hào) 處理、無(wú)線協(xié)議處理等集中于基于云平臺(tái)的基帶池中實(shí)現(xiàn)，通過(guò)射頻拉遠(yuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)小區(qū)的覆 蓋。軟基站由射頻拉遠(yuǎn)端和基帶處理單元組成。射頻拉遠(yuǎn)端實(shí)現(xiàn)原有基站的信號(hào)發(fā)送和接 收的功能，用通用軟件無(wú)線電外設(shè)（UniversalSoftwareRadioPeripheral，USRP)技術(shù)實(shí) 現(xiàn)；基帶處理單元采用標(biāo)準(zhǔn)的X86硬件服務(wù)器，對(duì)硬件服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，在虛擬機(jī)上運(yùn)行 相應(yīng)的軟件功能，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的基站/接入點(diǎn)對(duì)信號(hào)的處理功能。軟基站通過(guò)不同的開放接 口與控制器、核心網(wǎng)進(jìn)行通信。OWN網(wǎng)絡(luò)中，控制面主要在集中的控制器上來(lái)實(shí)現(xiàn)，邏輯上集 中的控制器是OWN架構(gòu)的核心組件?？刂破鞯闹饕δ馨ǎ合到y(tǒng)配置、無(wú)線資源管理、業(yè) 務(wù)感知、物理層的控制和移動(dòng)性管理。
[0005]OWN網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)靈活高效的管理?；诳刂茖用鎸?duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源的 抽象，該層面將針對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和用戶業(yè)務(wù)需求，該層面主要完成細(xì)粒度的對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源 的管理，并基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)的感知，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡以及無(wú)縫的移動(dòng)性管理。
[0006] 但現(xiàn)有技術(shù)中，并未給出對(duì)異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及小區(qū)間協(xié)作資源分配的相應(yīng)解決方 案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實(shí)施例公開了一種無(wú)線資源分配方法及裝置，用于實(shí)現(xiàn)異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及小 區(qū)間協(xié)作資源分配。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種無(wú)線資源分配方法，應(yīng)用于開放無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)OWN的控制器中，所述方法包括：
[0009] 根據(jù)預(yù)設(shè)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)小區(qū)的子信道的數(shù)量N，初始化每個(gè)子信道的速度和 位置；
[0010] 對(duì)每個(gè)子信道的速度和位置進(jìn)行更新；
[0011] 判斷更新后的每個(gè)子信道的速度、位置以及子信道的功率和是否滿足約束條件；
[0012] 當(dāng)滿足時(shí)，根據(jù)確定的每個(gè)子信道的速度和位置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。
[0013] 進(jìn)一步地，所述對(duì)每個(gè)子信道的速度和位置進(jìn)行更新包括：
[0020] 信道的位置，1為當(dāng)前迭代的次數(shù)，f(A)是目標(biāo)函數(shù)，是第n子信道被第k個(gè) 用戶占用的信息，N為子信道的總數(shù)量，K為用戶的總數(shù)量，/(J)是子信道子集的適應(yīng)值， Hiinl(A1)是子信道適應(yīng)值的最小值，atan[.]表示反正切，用戶發(fā)射功率的總和為Ptotal，Plin14發(fā)射功率門限值，每個(gè)業(yè)務(wù)的速率為R(k)，速率門限值為Rmin，QoEK為第k個(gè)業(yè)務(wù)的QoE。
[0021] 進(jìn)一步地，當(dāng)業(yè)務(wù)為網(wǎng)頁(yè)瀏覽業(yè)務(wù)時(shí)，根據(jù)

度；
[0023] 當(dāng)業(yè)務(wù)為基于web的文件下載業(yè)務(wù)時(shí)，根據(jù)
[0024]QoE(MOS)=0?7751og(R)+1. 268 確定QoE，其中，QoE(MOS)表示業(yè)務(wù)的QoE，用MOS 值來(lái)度量，R為業(yè)務(wù)的傳輸速度；
[0025] 當(dāng)業(yè)務(wù)為視頻業(yè)務(wù)時(shí)，視頻質(zhì)量的QoE為：QoE(MOS) = Qc(MOS)-Edn，其中， QoE(MOS)代表視頻序列的最終質(zhì)量，九代表與第n幀視頻的丟包相關(guān)的質(zhì)量損失，dn可以 由以下公式確定：
[0026] dn=dc，n+dp，n
[0027] ("和dPin分別代表由于丟包以及誤碼傳播引起的質(zhì)量損失，分別為：
[0030]其中numdP num^分別代表n幀視頻的數(shù)據(jù)包總量和丟包量，a6,a7,b6, b7是固 定的參數(shù)，〇Tin代表n幀視頻當(dāng)前復(fù)雜度，d代表代表r幀參考視頻的質(zhì)量退化，
Qc = ( a X Fq+ 0 X Fm+ y X Fb+ e ) X 0，a，0，y，e，0是常數(shù)，
[0032]Fq= (aXCn+b)cXqp
[0033] 其中，F(xiàn)tj為量化參數(shù)，qp代表視頻幀中量化參數(shù)的平均值，a、b和c為常數(shù)，C"為 n幀連續(xù)視頻的特征，
[0034]Fm=MC,+MC1
[0035]其中，F(xiàn)m為運(yùn)動(dòng)參數(shù)，MCjPMC丨分別代表局部運(yùn)動(dòng)一致性和全局運(yùn)動(dòng)一致性；
[0037] 其中Fb為速率參數(shù)，Db表示比特計(jì)算量的差異數(shù)，總的宏塊數(shù)目用心來(lái)表示，~為 對(duì)視頻質(zhì)量只產(chǎn)生很小的影響的宏塊的數(shù)量。
[0038] 進(jìn)一步地，所述判斷更新后的每個(gè)子信道的速度、位置以及子信道的功率和是否 滿足約束條件包括：
[0039]判斷更新后的每個(gè)子信道的速度、位置以及子信道的功率和是否滿足約束條件：
道是否由第k個(gè)用戶的業(yè)務(wù)占用，/7,; =1時(shí)，說(shuō)明第k個(gè)用戶的業(yè)務(wù)占用第n個(gè)子信道； =O時(shí)，說(shuō)明第k個(gè)用戶的業(yè)務(wù)不占用第n個(gè)子信道，每個(gè)用戶的業(yè)務(wù)速率為R(k)，R_ 為速率門限值，系統(tǒng)中用戶發(fā)射功率的總和為Ptotal，Pl1n11t為設(shè)定的發(fā)射功率門限值。
[0041] 進(jìn)一步地，當(dāng)不滿足約束條件時(shí)，所述方法還包括：
[0042] 繼續(xù)更新每個(gè)子信道的速率和位置，直到更新后的每個(gè)子信道的速度、位置以及 子信道的功率和滿足約束條件。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例公開了一種無(wú)線資源分配裝置，應(yīng)用于開放無(wú)線網(wǎng)絡(luò)OWN的控制器 中，所述裝置包括：
[0044] 初始化模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)小區(qū)的子信道的數(shù)量N，初始化每個(gè) 子信道的速度和位置；
[0045] 更新模塊，用于對(duì)每個(gè)子信道的速度和位置進(jìn)行更新；
[0046] 判斷分配模塊，用于判斷更新后的每個(gè)子信道的速度、位置以及子信道的功率和 是否滿足約束條件；當(dāng)滿足時(shí)，根據(jù)確定的每個(gè)子信道的速度和位置進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署。

個(gè)子信道的位置，1為當(dāng)前迭代的次數(shù)，f(A)是目標(biāo)函數(shù)，是第n子信道被第k個(gè)用戶占 用的信息，N為子信道的總數(shù)量，K為用戶的總數(shù)量，/(J)是子信道子集的適應(yīng)值，mini(A1) 是子信道適應(yīng)值的最小值，atan[.]表示反正切，用戶發(fā)射功率的總和為Ptotal，Plinilt設(shè)定的 發(fā)射功率門限值，每個(gè)業(yè)務(wù)的速率為R(k)，速率門限值為R_，QoEk為第k個(gè)業(yè)務(wù)的QoE。
[0052] 進(jìn)一步地，所述更新模塊，具體用于當(dāng)業(yè)務(wù)為網(wǎng)頁(yè)瀏覽業(yè)務(wù)時(shí)，根據(jù)
[0053] 當(dāng)業(yè)務(wù)為基于web的文件下載業(yè)務(wù)時(shí)，根據(jù)QoE(MOS) = 0. 7751og(R)+1. 268確定 QoE，其中，QoE(MOS)表示業(yè)務(wù)的QoE，用MOS值來(lái)度量，R為業(yè)務(wù)的傳輸速度；
[0054] 當(dāng)業(yè)務(wù)為視頻業(yè)務(wù)時(shí)，視頻質(zhì)量的QoE為：QoE(MOS) =Qc(MOS)-Edn，其中， QoE(MOS)代表視頻序列的最終質(zhì)量，九代表與第n幀視頻的丟包相關(guān)的質(zhì)量損失，dn可以 由以下公式確定：
[0055] dn=dc，n+dp，n
[0056] (n和dp，n分別代表由于丟包以及誤碼傳播引起的質(zhì)量損失，分別為：
[0059]其中numdPnum^分別代表n幀視頻的數(shù)據(jù)包總量和丟包量，a6,a7,b6,b7是固 定的參數(shù)，〇Tin代表n幀視頻當(dāng)前復(fù)雜度，d代表代表r幀參考視頻的質(zhì)量退化，
[0061]質(zhì)量,Qc=(aXFQ+0XFM+yXFb+e)X0，a，0，y，e，0 是常數(shù)，
[0062]Fq= (aXCn+b)cXqp
[0063] 其中，F(xiàn)tj為量化參數(shù)，qp代表視頻幀中量化參數(shù)的平均值，a、b和c為常數(shù)，C"為 n幀連續(xù)視頻的特征，
[0064]Fm=MC,+MC1
[0065]其中，F(xiàn)m為運(yùn)動(dòng)參數(shù)，MCjPMC丨分別代表局部運(yùn)動(dòng)一致性和全局運(yùn)動(dòng)一致性；
[0067]其中Fb為速率參數(shù)，Db表示比特計(jì)算量的差異數(shù)，總的宏塊數(shù)目用心來(lái)表示，~為 對(duì)視頻質(zhì)量只產(chǎn)生很小的影響的宏塊的數(shù)量。
[0068] 進(jìn)一步地，所述判斷分配模塊，具體用于判斷更新后的每個(gè)子信道的速度、位置以 及子信道的功率和是否滿足約束條件：
[0070] 否由第k個(gè)用戶的業(yè)務(wù)占用，/(6=1時(shí)，說(shuō)明第k個(gè)用戶的業(yè)務(wù)占用第n個(gè)子信道； P,; =0時(shí)，說(shuō)明第k個(gè)用戶的業(yè)務(wù)不占用第n個(gè)子信道，每個(gè)用戶的業(yè)務(wù)速率為R(k)，R_ 為速率門限值，系統(tǒng)中用戶發(fā)射功率的總和為Ptotal，Pliniit為設(shè)定的發(fā)射功率門限值。