一種異構網絡下分層流傳輸的子層綁定方法及移動終端的製作方法
2023-09-21 06:46:20 1
專利名稱：一種異構網絡下分層流傳輸的子層綁定方法及移動終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡傳輸，尤其涉及異構網絡下分層流傳輸的資源調度，特別地，涉及 在集成蜂窩網和無線區域網的異構網絡下分層流傳輸的數據子層綁定方法，屬於通信技術 領域。
背景技術：
隨著無線接入技術的發展以及可重構移動終端(reconfigurable terminal，下文 亦稱為接收端)的出現，如何處理網絡的異構性，從而為用戶提供更高的接入速率和更好 的數據質量已經成為研究重點。網絡的異構性產生於不同接入技術的不同接入帶寬、不同 用戶的不同鏈路狀況和接收能力等。在下一代無線網絡系統中，各種不同的接入技術例如 3GPP長期演進技術(LTE)和802. 11無線區域網(WLAN)等相互融合，使得可重構移動終端 可根據接入網絡覆蓋狀況同時接入不同的接入網絡，從而在帶來極大的帶寬增益的同時， 要求接收端具有更複雜的異構性能。對於典型的集成蜂窩網/WLAN而言，在一個蜂窩小區 覆蓋範圍之內可包含許多WLAN接入點(AP)。同時處於蜂窩網和WLAN這兩種網絡覆蓋範圍 的接收端可以同時接入兩種網絡，從而享有高的接入帶寬；只位於蜂窩網覆蓋範圍內的接 收端則只接入蜂窩網。在傳統的數據傳輸技術中，對各接收端採用恆定的數據傳輸速率。然而在異構網 絡中，由於接收端的接收性能因接入方式而異，這種傳統的恆定速率傳輸方式會導致一些 低容量的接收端受到網絡擁塞的影響，而高容量的接收端承受資源低利用率的困擾。此外， 對於處於集成蜂窩網/WLAN異構網絡中的不同接收端，由於其鏈路狀況、移動性以及數據 處理能力的不同，即使採用相同的接入方式，其接收能力也會不同。這些因異構而產生的接 收端與異構網絡之間的傳輸問題對傳統的數據傳輸技術提出了挑戰。因此，如何調度異構網絡內的資源以使上述因異構而產生的傳輸問題得以解決， 已成為當前研究的重要任務。當前，為解決因異構而產生的接收端與異構網絡之間的傳輸問題以使得系統能夠 滿足接收端容量需求，提出了支持分層流傳輸的異構網絡傳輸方法。分層流傳輸的基本原 理是使用分層編碼進行傳輸，在信源處將信源數據壓縮成不重疊的分層數據流(也稱為數 據子層)。分層編碼主要有三種方式重複流方式、非累積分層流方式和累積分層流方式。在重複流方式中，信源數據中的各層數據流包含相同內容，但是以不同的數據速 率傳輸各層數據流。接收端綁定到適當速率的層，並可以根據容量的變化而切換為綁定不 同的數據子層。可以通過在視頻數據源編碼過程中設定不同壓縮參數來獲得各層的數據 流。在非累積分層流方式中，將信源數據編碼成兩個或更多個相互獨立的數據子層， 每一個數據子層可以獨立解碼，每解碼一個數據子層都將帶來視頻質量的提升。在累積分層流方式中，將信源數據編碼成一個基本層和多個增強層。基本層可以 獨立解碼，而各增強層只能通過累積方式解碼，即第k(k是大於1的整數)子層的解碼依賴於第1層到第k-Ι層。各增強層包含可以逐步提高解碼精度和質量的附加數據。接收端需 要至少收到第1層數據子層，並可以根據容量限制添加或丟棄其它層數據子層。利用累積 分層流方式，接收端可根據可用的帶寬來綁定基本層和一部分增強層，以進行解碼。對於低 容量接收端，可綁定較少數量的增強層，對於高容量接收端，則可綁定較多數量的增強層， 從而試圖以這種自適應的方式解決因異構而產生的接收端與異構網絡之間的傳輸問題。分層流傳輸技術為異構網絡下的數據傳輸提供了解決方案。但是，這種解決方案 對資源調度提出了新的挑戰，傳統的資源調度方法無法綜合考慮異構網絡下分層流傳輸時 的各因素，進而無法滿足這種解決方法的資源調度需求。本發明的發明人在實現本發明的 過程中，綜合考慮了綁定抖動因子、棄包率、數據抖動率和/或QoS估值等因素，從而能夠很 好地實現採用分層流傳輸方式的異構網絡的資源調度。
發明內容
為了解決傳統資源調度方法無法解決的涉及異構網絡下資源調度的上述問題，作 出了本發明。為了解決上述技術問題，本發明提供了異構網絡下分層流傳輸的數據子層綁定方 法及移動終端。根據本發明的一方面，提供了一種數據子層綁定方法。在該數據子層綁定方法中， 接收端通過如下步驟來算得數據子層綁定策略根據綁定抖動因子、棄包率、數據抖動率和/或服務質量(QoQ估值中至少之一或 至少之二，建立以數據子層綁定策略表示的罰函數；確定步驟，將所述接收端要採用的數據子層綁定策略的值確定為使得罰函數值最 小的值；其中，使得所述綁定抖動因子越大、所述棄包率越大、所述數據抖動率越大和/或所述 QoS估值越小，則所述罰函數值越大。在根據本發明的另一方面的數據子層綁定方法中，所述罰函數為F(L) = α Δ (L) + β U (L) + γ J (L),其中，L表示所述數據子層綁定策略減1，L取值範圍為{0，1，. . . Lfflax-Il，Lfflax為所述數 據子層綁定策略的最大取值；Δ (L)為所述綁定抖動因子，表示當前數據子層綁定策略與前一數據子層綁定策 略的相差程度；U(L)為所述棄包率；J(L)為所述數據抖動率；α、β和γ是調整係數滿足α+β + γ =1，α、β、γ均大於等於0且至少之一 不等於0，以及調整係數由所述接收終端上的軟體系統預先設定或由所述接收端的用戶根據需 要來手動設置。在根據本發明的另一方面的數據子層綁定方法中，
6
所述罰函數為
權利要求
1.一種異構網絡下分層流傳輸的數據子層綁定方法，其特徵在於，在所述數據子層綁 定方法中，接收端通過如下步驟來算得數據子層綁定策略根據綁定抖動因子、棄包率、數據抖動率和/或服務質量(Q0Q估值中至少之一或至少 之二，建立以數據子層綁定策略表示的罰函數；確定步驟，將所述接收端要採用的數據子層綁定策略的值確定為使得罰函數值最小的 值；其中，使得所述綁定抖動因子越大、所述棄包率越大、所述數據抖動率越大和/或所述QoS估 值越小，則所述罰函數值越大。
2.根據權利要求1所述的數據子層綁定方法，其特徵在於， 所述罰函數為F(L) = α Δ (U + β U(L) +γ J(L), 其中，L表示所述數據子層綁定策略減1，L取值範圍為{0，1，. . . Lfflax-Il，Lfflax為所述數據子 層綁定策略的最大取值；Δ (L)為所述綁定抖動因子，表示當前數據子層綁定策略與前一數據子層綁定策略的 相差程度；U(L)為所述棄包率； J(L)為所述數據抖動率；α、β和Y是調整係數滿足α+β + γ=1，α、β、γ均大於等於O且至少之一不等 於0，以及調整係數由所述接收終端上的軟體系統預先設定或由所述接收端的用戶根據需要來 手動設置。
3.根據權利要求1所述的數據子層綁定方法，其特徵在於， 所述罰函數為
4.根據權利要求2或3所述的數據子層綁定方法，其特徵在於，
5.根據權利要求2或3所述的數據子層綁定方法，其特徵在於，
6.根據權利要求2所述的數據子層綁定方法，其特徵在於，
7.根據權利要求1至3中任一項所述的數據子層綁定方法，其特徵在於，還包括修正步驟，在當前所確定的數據子層綁定策略會導致所述棄包率高於第一閾值且所述 數據抖動率低於第二閾值時，使得所述數據子層綁定策略等於當前所確定的數據子層綁定 策略加1，直到所確定的數據子層綁定策略不會導致棄包率高於第一閾值且數據抖動率低 於第二閾值為止。
8.根據權利要求3所述的數據子層綁定方法，其特徵在於，所述QoS估值通過非線性映 射來獲得。
9.根據權利要求1至3中任一項所述的數據子層綁定方法，其特徵在於，處於穩定狀態的所述接收端每經過監測間隔後，進入監測狀態，以監測網絡擁塞是否 發生；如果監測到發生了網絡擁塞，則所述接收端進入退避狀態，以計算所述數據子層綁定 策略並將所算得的數據子層綁定策略上報給網絡；如果監測到未發生網絡擁塞，則所述接收端回到所述穩定狀態；以及， 處於穩定狀態的所述接收端每經過調度間隔後，進入調度狀態，以計算所述數據子層 綁定策略並將所算得的數據子層綁定策略上報給網絡，隨後進入所述監測狀態。
10. 一種適用於異構網絡下分層流傳輸的移動終端，其特徵在於，所述 移動終端通過如下步驟來算得數據子層綁定策略根據綁定抖動因子、棄包率、數據抖動率和/或服務質量(QoQ估值中至少之一或至少 之二，建立以數據子層綁定策略表示的罰函數；確定步驟，將所述移動終端要採用的數據子層綁定策略的值確定為使得罰函數值最小 的值；其中，使得所述綁定抖動因子越大、所述棄包率越大、所述數據抖動率越大和/或所述QoS估 值越小，則所述罰函數值越大。
全文摘要
本發明公開了一種異構網絡下分層流傳輸的子層綁定方法及移動終端。在所述數據子層綁定方法中，接收端通過如下步驟來算得數據子層綁定策略根據綁定抖動因子、棄包率、數據抖動率和/或服務質量(QoS)估值中至少之一或至少之二，建立以數據子層綁定策略表示的罰函數；確定步驟，將所述接收端要採用的數據子層綁定策略的值確定為使得罰函數值最小的值；其中，使得所述綁定抖動因子越大、所述棄包率越大、所述數據抖動率越大和/或所述QoS估值越小，則所述罰函數值越大。通過本發明，能夠自適應地確定出適合接收端的數據子層綁定策略從而提高異構網絡下的用戶通信質量。
文檔編號H04W24/10GK102065464SQ20101060676
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者張昕然, 李勇, 楊旭, 紀曉東, 靳浩 申請人:北京郵電大學