[发明专利]5G场景下多用户实时视频流跨层资源调度方法

说明书

本发明公开了一种5G场景下多用户实时视频流跨层资源调度方法，包括：步骤S1，在用户接入调整周期内，根据5G基站感知的网络状态相关参数，用预先建立的用户QoE需求模型计算出各用户达到用户QoE需求所需最小带宽，根据最小带宽构建各用户的用户流拥塞因子；步骤S2，根据各用户最小带宽和构各用户的用户流拥塞因子确定各用户优先级，按优先级从高到低依次为各用户分配最小带宽，直到剩余带宽不满足用户接入时停止用户接入；步骤S3，在用户接入调整周期内，根据各用户的拥塞状态持续对各用户的带宽进行调整，调整后使拥塞状态为贫乏状态的用户数量最少。该方法能保证用户体验和实现最大的用户接入数。

技术领域

本发明涉及实时视频传输领域，尤其涉及一种5G场景下多用户实时视频流跨层资源调度方法。

背景技术

因配备了新兴技术、具备了更宽的频谱和更短的传输时间间隔，5G技术，即第5代移动通信技术正驱动着互联网行业向高带宽、低延迟方向发展。其中，对低时延特性敏感的实时视频业务发展势头迅猛，正成为行业中的“风口”。如何利用5G和现有技术，提升拥有不同实时视频流性能需求的用户接入数成为运营商和实时视频业务提供商密切关注的焦点。

考虑无线场景下的多用户下行传输视频流时会涉及到基站处不确定的、频繁变化的信道波动问题和资源竞争问题。传统的资源调度算法，如时间片轮转算法（RR）、比例公平（PF）、最大速率算法，它们以吞吐量、公平性中的一项或两项为目标，企图解决不断变化的无线下行数据流的资源竞争问题，但其没有考虑到实时视频流业务的时延敏感特性。而针对数据包时延的资源调度算法通常优化的目标是系统总吞吐量，没有针对用户的视频质量，且在资源量分配时对用户一视同仁，这导致了基站处资源利用率不足。此外，随着用户的客户端应用程序迭代升级速率加快、应用更加智能，有些可以自主收集用户历史视频观看数据，通过机器学习等手段进行分析，个性化评估不同用户的视频满意度。使无线接入网（RAN）感知业务模型、需求等一系列信息被认为是未来工业界发展趋势。

因此，在5G场景下，如何利用RAN感知的信息与资源调度结合，提升满足不同实时视频流需求的用户数是一个值得研究且具有实际应用价值的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种5G场景下多用户实时视频流跨层资源调度方法，能在保证不同用户视频体验质量要求的同时，提升用户接入数，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种5G场景下多用户实时视频流跨层资源调度方法，包括：

步骤S1，在用户接入调整周期内，5G基站感知无线接入网侧信道信息和用户QoE需求信息，根据感知到的信道信息、用户QoE需求信息以及预先构建的用户QoE需求模型的用户的帧时延、请求视频质量切换和平均接收视频速率各参数，利用用户QoE需求模型计算得出各用户达到用户QoE需求所需的最小带宽，根据各用户达到用户QoE需求所需的最小带宽构建各用户的用户流拥塞因子；

步骤S2，根据所述步骤S1计算得出的各用户最小带宽和构建的各用户的用户流拥塞因子确定各用户的优先级，按各用户的优先级从高到低依次为各用户分配最小带宽，直到剩余带宽不满足用户接入时停止用户接入；

步骤S3，在用户接入调整周期内，根据各用户的拥塞状态持续对各用户的带宽进行调整，调整后使拥塞状态为贫乏状态的用户数量最少。

与现有技术相比，本发明所提供的5G场景下多用户实时视频流跨层资源调度方法，其有益效果包括：

(1)由于基于无线接入网感知流，5G基站可以跨层感知用户上层视频流业务需求以及下层无线链路信道情况等需要的信息，相较传统的资源调度算法，可以个性化定制分配给用户的带宽，保障了用户QoE需求。