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一種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法和裝置制造方法

文檔序號:7783491閱讀:291來源:國知局
一種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,包括如下步驟:(1)根據(jù)各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量;根據(jù)該關(guān)注度增量及前一時(shí)段的用戶關(guān)注度,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段的用戶關(guān)注度;(2)選取當(dāng)前時(shí)段用戶關(guān)注度最高的子業(yè)務(wù)作為用戶的代表業(yè)務(wù),令該代表業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分作為用戶的代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分;(3)對代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分最差的用戶的子業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。一種即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度裝置,包括數(shù)據(jù)隊(duì)列時(shí)延信息維護(hù)模塊,用戶體驗(yàn)估計(jì)模塊及子業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流調(diào)度模塊。本發(fā)明可以在網(wǎng)絡(luò)中存在多個(gè)即時(shí)消息用戶、每個(gè)用戶使用一個(gè)或多個(gè)子業(yè)務(wù)的場景下,估計(jì)用戶體驗(yàn),并通過數(shù)據(jù)流調(diào)度實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)公平。
【專利說明】—種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,具體涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)中即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法及其實(shí)現(xiàn)
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]即時(shí)消息業(yè)務(wù)是當(dāng)前移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中使用最為廣泛的業(yè)務(wù)之一。其用戶數(shù)目龐大,以Skype為例,其同時(shí)在線用戶數(shù)高達(dá)7千萬。即時(shí)消息業(yè)務(wù)是指包含視頻對話、語音對話以及文本等三種即時(shí)消息子業(yè)務(wù)(以下簡稱子業(yè)務(wù))的混合型特殊業(yè)務(wù)。與一般數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如ftp和email)不同,即時(shí)消息業(yè)務(wù)是會(huì)話式的交互業(yè)務(wù),有實(shí)時(shí)性要求。但與被接納后可以得到專用信道或帶寬保障的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)不同,即時(shí)消息業(yè)務(wù)用戶需要競爭共享信道帶寬,沒有質(zhì)量保障機(jī)制。因此,調(diào)度技術(shù)對于即時(shí)消息業(yè)務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)尤為重要。
[0003]在同時(shí)存在多個(gè)即時(shí)消息用戶的網(wǎng)絡(luò)場景下,設(shè)計(jì)使用戶獲得相近的服務(wù)體驗(yàn)調(diào)度是一個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn),其原因如下:
[0004](I)用戶體驗(yàn)不僅受到網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)中用戶數(shù)量的影響,而且受到用戶們所使用子業(yè)務(wù)種類和數(shù)目的影響;
[0005](2)用戶可通過多種 子業(yè)務(wù)進(jìn)行交互,但不同種類子業(yè)務(wù)對于同一用戶,同一種類子業(yè)務(wù)對于不同用戶的影響均不相同,用戶體驗(yàn)難以度量與比較。
[0006](3)子業(yè)務(wù)對系統(tǒng)帶寬的需求呈階梯型。使用不同種類子業(yè)務(wù)的用戶對帶寬的需求有差異。同一用戶在不同時(shí)間關(guān)注不同子業(yè)務(wù)的特點(diǎn)又導(dǎo)致其對系統(tǒng)帶寬的需求是動(dòng)態(tài)變化的。對于此類動(dòng)態(tài)并且差異化的需求,簡單的基于資源公平的調(diào)度方法無法達(dá)到公平的用戶體驗(yàn)。
[0007]Z.Han 等人在文獻(xiàn)“Delay Sensitive Scheduling Schemes for HeterogeneousQoS over Wireless Networks”中給出了一種可以為時(shí)延敏感業(yè)務(wù)用戶提供公平服務(wù)的調(diào)度方法。其提出的用戶滿意因子(USF)作為用戶收益(體驗(yàn))的度量。但是該USF是針對每個(gè)用戶任一時(shí)段只使用一個(gè)子業(yè)務(wù)的場景設(shè)計(jì)的,不適用于每個(gè)用戶可能使用多個(gè)子業(yè)務(wù)的即時(shí)消息場景。N.Zhou等人在文獻(xiàn)“Low Complexity Cross-Layer Design with PacketDependent Scheduling for Heterogeneous Traffic in Multiuser OFDM Systems,,中提出了一種以用戶加權(quán)容量最大(Maximum Weighted Sum Capacity, MWSC)為優(yōu)化目標(biāo),以數(shù)據(jù)包為調(diào)度對象的調(diào)度方法。但該方法的目標(biāo)函數(shù)中的權(quán)重只與子業(yè)務(wù)時(shí)延有關(guān),不能反映子業(yè)務(wù)種類、用戶關(guān)注度等因素對用戶體驗(yàn)的影響大小,在即時(shí)消息用戶使用多個(gè)子業(yè)務(wù)時(shí),該方法會(huì)將有限的資源分配給某些對用戶體驗(yàn)影響不大的子業(yè)務(wù),從而造成用戶真正關(guān)注的子業(yè)務(wù)無法得到保障的情況。
[0008]專利號為US8,315,213的美國專利公開了一種為使用多種移動(dòng)業(yè)務(wù)的用戶提供比例公平服務(wù)的技術(shù),聲稱可適用于即時(shí)消息業(yè)務(wù)。其依據(jù)子信道質(zhì)量和移動(dòng)終端平均吞吐量來分配子信道資源。但是吞吐量不能反映即時(shí)消息業(yè)務(wù)三種實(shí)時(shí)子業(yè)務(wù)的質(zhì)量,該技術(shù)不適用于即時(shí)消息業(yè)務(wù)場景,因?yàn)橛绊懠磿r(shí)消息業(yè)務(wù)用戶體驗(yàn)的主要因素是子業(yè)務(wù)時(shí)延。專利號為US7,957,417的美國專利公開了一種可以在多接入無線網(wǎng)絡(luò)中為移動(dòng)業(yè)務(wù)用戶(包括即時(shí)消息用戶)提供公平服務(wù)的技術(shù)。其方法為依據(jù)當(dāng)前用戶資源平均使用情況及未來資源使用預(yù)測,為資源使用較少的用戶設(shè)置高優(yōu)先級,使得到服務(wù)的用戶數(shù)目最多,但會(huì)使得資源使用多的部分用戶的體驗(yàn)始終很差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目地是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,針對即時(shí)消息業(yè)務(wù)自身的特點(diǎn),根據(jù)用戶行為特征的分析,給出一種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法和裝置。
[0010]一種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,包括如下步驟:
[0011](I)根據(jù)子業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)隊(duì)列的平均時(shí)延,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段用戶運(yùn)行的各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分;
[0012](2)根據(jù)當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量;根據(jù)前一時(shí)段各子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度以及當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度;
[0013](3)選取當(dāng)前時(shí)段用戶關(guān)注度最高的子業(yè)務(wù)作為用戶的代表業(yè)務(wù),令該代表業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分作為用戶的代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分;
[0014](4)根據(jù)步驟(1)~(3)遍歷基站覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶,得到各用戶的代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分,選取其中代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分最差的用戶作為待服務(wù)用戶,以用戶關(guān)注度為概率選取該待服務(wù)用戶的一個(gè)子業(yè)務(wù)進(jìn)行服務(wù),以提高待服務(wù)用戶的子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分。
[0015]所述的步驟 (4)對選取的待服務(wù)用戶的子業(yè)務(wù)進(jìn)行服務(wù)時(shí),若該子業(yè)務(wù)包含兩個(gè)數(shù)據(jù)流,則對平均時(shí)延較大的數(shù)據(jù)流進(jìn)行服務(wù)。
[0016]所述的步驟(1)中各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分的計(jì)算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,包括如下步驟: (1)根據(jù)子業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)隊(duì)列的平均時(shí)延,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段用戶運(yùn)行的各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分; (2)根據(jù)當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量;根據(jù)前一時(shí)段各子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度以及當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度; (3)選取當(dāng)前時(shí)段用戶關(guān)注度最高的子業(yè)務(wù)作為用戶的代表業(yè)務(wù),令該代表業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分作為用戶的代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分; (4)根據(jù)步驟(1)~(3)遍歷基站覆蓋范圍內(nèi)的所有用戶,得到各用戶的代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分,選取其中代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分最差的用戶作為待服務(wù)用戶,以用戶關(guān)注度為概率選取該待服務(wù)用戶的一個(gè)子業(yè)務(wù)進(jìn)行服務(wù),以提高待服務(wù)用戶的子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:所述的步驟(4)對選取的待服務(wù)用戶的子業(yè)務(wù)進(jìn)行服務(wù)時(shí),若該子業(yè)務(wù)包含兩個(gè)數(shù)據(jù)流,則對平均時(shí)延較大的數(shù)據(jù)流進(jìn)行服務(wù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:所述的步驟(1)中各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分的計(jì)算公式如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:所述的步驟(2)中根據(jù)當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段用戶各子業(yè)務(wù)的加權(quán)質(zhì)量評分;根據(jù)當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的加權(quán)質(zhì)量評分的排序,利用ROC算法計(jì)算當(dāng)前時(shí)段用戶各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:所述的加權(quán)質(zhì)量評分的計(jì)算公式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度方法,其特征在于:所述的步驟(2)中各子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度的計(jì)算公式如下:
Sl1 (η) = Y Ei1 (n-1) + (1- Y ) Aai (η) 其中:ai(n)和ai(n-l)分別為η時(shí)段和η_1時(shí)段用戶對第i個(gè)子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度,Y為前一時(shí)段的用戶關(guān)注度對當(dāng)前時(shí)段的用戶關(guān)注度的影響權(quán)重;Aai (η)為η時(shí)段用戶對第i個(gè)子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量。
7.一種用戶體驗(yàn)公平的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度裝置,其特征在于,包括: 數(shù)據(jù)隊(duì)列時(shí)延信息維護(hù)模塊,用于存儲(chǔ)各子業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)隊(duì)列的信息,計(jì)算并輸出數(shù)據(jù)隊(duì)列的平均時(shí)延; 用戶體驗(yàn)估計(jì)模塊,用于根據(jù)所述的平均時(shí)延,計(jì)算并輸出當(dāng)前時(shí)段用戶的代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分; 子業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流調(diào)度模塊,用于選取當(dāng)前時(shí)段基站覆蓋范圍內(nèi)代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分最差的用戶,以用戶關(guān)注度為概率對該用戶的一個(gè)子業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的即時(shí)消息業(yè)務(wù)調(diào)度裝置,其特征在于:所述的用戶體驗(yàn)估計(jì)模塊包括: 歸一化質(zhì)量評分計(jì)算子模塊,用于根據(jù)所述的平均時(shí)延,計(jì)算并輸出當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分; 用戶關(guān)注度維護(hù)子模塊,用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分,計(jì)算當(dāng)前時(shí)段用戶各子業(yè)務(wù)的加權(quán)質(zhì)量評分;進(jìn)而利用ROC算法計(jì)算當(dāng)前時(shí)段用戶各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量;根據(jù)前一時(shí)段各子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度以及當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的關(guān)注度增量,計(jì)算并輸出當(dāng)前時(shí)段各子業(yè)務(wù)的用戶關(guān)注度; 用戶代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分計(jì)算子模塊,選取當(dāng)前時(shí)段用戶關(guān)注度最高的子業(yè)務(wù)作為用戶的代表業(yè)務(wù),并從歸一化質(zhì)量評分計(jì)算子模塊中讀取對應(yīng)的歸一化質(zhì)量評分,令該代表業(yè)務(wù)的歸一化質(zhì)量評分作為該用戶的代表業(yè)務(wù)質(zhì)量評分并輸出。
【文檔編號】H04L12/58GK103795610SQ201310755185
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】黃愛蘋, 信曉峰, 單杭冠, 王瑋 申請人:浙江大學(xué)
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