CN110430598B - 服务质量QoS的控制方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种服务质量QoS的控制方法及相关装置，所述方法包括：获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数；依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量；依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级；按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理。本发明通过综合考虑业务类型、业务的数据传输速率、调度时延和信道质量，实现业务的服务质量的灵活控制，从而达到在充分利用有限资源的情况下，保障用户对不同业务的体验的目的。

Description

服务质量QoS的控制方法及相关装置
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，具体而言，涉及一种服务质量QoS的控制方法及相关装置。
背景技术
随着无线通信与网络技术的迅猛发展、智能终端的普及，无线通信网络能提供的移动服务日益丰富，比如语音、数据、图像、视频等多媒体业务。一方面，不同的业务类型其发送数据量也大小各异，业务速率可小到几千比特每秒kbps(kilobit per second，kbps)级别，大到几十上百兆比特每秒Mbps(megabit per second，Mbps)级别；另一方面，不同的业务对于网络性能的要求也不一样。
例如，控制类的业务对于时延的要求极高，不能容忍较长的时延，要求业务在极短的时间内处理完成，而像语音类的数据业务对于时延的要求相对较低，即能容忍相对较长的时延。
如何在资源有限的情况下，对业务的服务质量进行灵活控制，实现业务的合理的调度，以保障用户对不同业务的体验为本领域亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种服务质量QoS的控制方法及相关装置，通过综合考虑业务类型、业务的数据传输速率、调度时延和信道质量，实现业务的服务质量的灵活控制，从而达到在充分利用有限资源的情况下，保障用户对不同业务的体验的目的。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种服务质量QoS的控制方法，应用于通信设备，通信设备用于处理多种业务，所述方法包括：获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数；依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量；依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级；按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理。
第二方面，本发明还提供了一种服务质量QoS的控制装置，所述装置包括获取模块、第一计算模块、第二计算模块和调度模块。其中，获取模块用于获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数；第一计算模块用于依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量；第二计算模块用于依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级；调度模块，用于按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理。
第三方面，本发明还提供了一种通信设备，所述通信设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的服务质量QoS的控制方法。
第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述服务质量QoS的控制方法。
相对现有技术，本发明提供的一种服务质量QoS的控制方法及相关装置，以每一业务对应的基础优先级为基础，依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量，依据每一业务的基础优先级及优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级，最终按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理，由于同时考虑了每一业务的基础优先级和QoS影响参数，实现了业务服务质量的灵活控制，从而达到在充分利用有限资源的情况下，保障用户对不同业务的体验的目的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的应用场景示意图。
图2示出了本发明实施例提供的通信设备的方框示意图。
图3示出了本发明实施例提供的服务质量QoS的控制方法的流程图。
图4为图3示出的步骤S102的子步骤流程图。
图5示出了本发明实施例提供的服务质量QoS的控制装置的方框示意图。
图标：10-通信设备；101-存储器；102-通信接口；103-处理器；104-总线；200-服务质量QoS的控制装置；201-获取模块；202-第一计算模块；203-第二计算模块；204-调度模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了充分利用有限的资源，对业务进行合理调度，通常采用服务质量QoS(Qualityof Service，QoS)以确保重要业务优先获取资源，得以及时处理，从而保障用户对不同业务的体验。
现有技术通常在QoS控制时采用最大载干比算法，选择信道质量最好的用户优先予以调度，载干比＝载波信号强度/干扰信号强度，反映了电子通讯的信号在空间传播的过程中，接收端接收信号的好坏，最大载干比算法可以采用公式：k＝argmaxRi(t)表示，其中，Ri(t)为用户i的信道的瞬时数据传输速率，k为被选中优先调度的用户。该方案虽然保证了信道质量最好的用户优先得以调度，但是忽略了用户之间的公平性，如果用户一直处于极差的信道环境，则很难得到调度，从而导致此类用户体验不佳。
为了同时兼顾信道质量好与信道质量不好的用户的体验，通常采用的算法还有比例公平调度算法，使得长时间得不到调度的用户的优先级会逐渐提高，最终得到调度。比例公平调度算法可以采用公式：
Figure GDA0003833167220000051
表示，其中，Ri(t)为用户i的信道的瞬时数据传输速率，Ti(t)为用户i的信道的平均数据传输速率，k为被选中优先调度的用户。由公式可知，随着信道条件好的用户得以调度，其Ti(t)逐渐增大，对应的调度的优先级就会降低，当用户长时间得不到调度是，其Ti(t)逐渐减小，对应的调度的优先级就会升高。该方案虽然在尽量满足信道质量好的用户的业务需求的同时，也使得信道质量差的用户有机会得到调度，综合考虑了***性能和用户间的公平性。但是本方案并没有同时考虑业务本身的业务类型优先级，因而不能根据业务类型对业务的QoS进行灵活控制。
为了解决上述问题，本发明实施例通过综合考虑业务类型、业务的数据传输速率、调度时延和信道质量，在充分利用资源的情况下，既能根据业务类型对业务的服务质量进行灵活控制，又能在满足信道质量好的用户的业务需求的同时兼顾信道质量不好的用户，实现了服务质量的灵活性和公平性，使得各类业务按照合理的优先级得以调度，保证了用户对不同业务的体验。下面对此进行详细说明。
请参照图1，图1示出了本发明实施例提供的应用场景示意图。图1中，1#通信设备和2#通信设备通信连接，1#通信设备首先获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数，然后依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量，接下来依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级，最后按照QoS的优先级，对所述QoS的优先级对应的业务进行调度处理，即将该业务进行多媒体接入控制MAC(MediaAccess Control，MAC)层组包及资源分配，发送相关数据和参数给物理层，等待物理层处理后发送至2#通信设备。
需要说明的是，图1只是一种应用场景的示例图，事实上，在另一种应用场景中，与1#通信设备通信连接的通信设备可以是多个，1#通信设备上处理的业务可以是多个，每一业务根据计算出的对应的QoS的优先级进行调度处理后可以发往对应的通信设备。
请参照图2，图2示出了本发明实施例提供的通信设备10的方框示意图，通信设备10可以是图1中的1#通信设备，通信设备10包括存储器101、通信接口102、处理器103和总线104，所述存储器101、通信接口102和处理器103通过总线104连接，处理器103用于执行存储器101中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器101可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口102(可以是有线或者无线)实现该通信设备10与至少一个其他通信设备10、以及外部存储设备之间的通信连接。
总线104可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。图2中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器101用于存储程序，例如上述的服务质量QoS的控制装置。所述处理器103在接收到执行指令后，执行所述程序以实现本发明上述实施例揭示的服务质量QoS的控制方法。
请参照图3，图3示出了本发明实施例提供的服务质量QoS的控制方法的流程图。服务质量QoS的控制方法可以应用于通信设备10，该服务质量QoS的控制方法包括以下步骤：
步骤S101，获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数。
在本发明实施例中，通信设备10要处理的业务可以来自于多个用户，每个用户可以有多种业务，每种业务对于QoS的要求也不尽相同，例如，在电力专网中，负荷控制类的业务要求毫秒级响应，此类业务要求QoS的时延极低，而通信网络中语音类的业务要求的QoS的时延相对可以较低，因此，在共享资源有限的情况下，对于QoS的时延要求越高的业务，则占用有限共享资源的优先级也越高，最终得以优先调度。
在本发明实施例中，基础优先级为每一业务的QoS的优先级的基准量，反映了该业务的QoS的要求，在此基础上，再考虑业务的其他QoS影响参数对该基准量进行调整，最终得到该业务调度的QoS的优先级。
在本发明实施例中，按照业务QoS的要求不同，可以给业务进行分类，每一类业务对应一个QoS等级标识QCI(QoS Class Identifier，QCI)，每一QCI对应一个QCI优先级，通信设备10中预先存储每一业务的QCI与QCI优先级的对应关系。例如，表1给出了QCI与QoS的要求及QCI优先级的对应关系。
表1
Figure GDA0003833167220000081
其中，表1中的资源类型可以包括：GBR和Non-GBR，其中，GBR为保证比特速率(Guaranteed Bit Rate，GBR)，是指***保证业务的最小比特速率，即使在网络资源紧张的情况下，相应的比特速率也能够保持；Non-GBR为不保证比特速率，指的是在网络拥挤的情况下，业务需要承受降低比特速率的要求。
同一资源类型可以根据QoS要求不同分为不同的QoS等级，每一个QoS等级预先设定一个QoS等级标识即QCI，例如，表1中，QCI为1的这类业务，对应的QCI优先级为2，此类业务的QoS要求为：包时延预算不得大于100ms，丢包率不得大于10^-2，且该表中，QCI优先级的值越小的业务类型，其优先级越高，越优先被调度，例如，QCI为1、2、3的业务的QCI优先级分别为：2、4、3，则调度的先后顺序为：QCI为1的业务、QCI为3的业务、QCI为2的业务。
对于每一业务，可以根据该业务对于QoS的要求确定该业务属于哪类业务，即与之对应的QCI，可以将该QCI对应的QCI优先级作为该业务的基础优先级。
作为一种具体实施方式，获取每一业务对应的基础优先级的过程可以包括：
首先，获取每一业务的QCI。具体地，可以根据每一业务对包时延预算和丢包率的要求选择确定该业务对应的QCI，例如，语音业务属于Non-GBR的资源类型，其包时延预算不超过100ms，丢包率不超过10^-3，则该语音业务对应的QCI可以选择7。
需要说明的是，表1只是第三代合作伙伴计划3GPP(3rd Generation PartnershipProject，3GPP)协议提供的QCI与QoS的要求及QCI优先级的对应关系的参考，是一种具体的实现方式，用户可以根据实际场景的需要对于业务的QCI进行分类，并指定对应的QCI优先级，将QCI优先级作为对应的基础优先级。
然后，依据每一业务的QCI对应的QCI优先级确定对应的基础优先级。
在本发明实施例中，依据每一业务的QCI对应的QCI优先级确定对应的基础优先级的具体实施方式可以包括、但不限于以下几种：
(1)当QCI优先级的取值的大小与基础优先级的优先级的取值大小一致时，可以将QCI优先级作为基础优先级；
(2)当QCI优先级的取值与基础优先级的优先级的取值大小相反时，例如，QCI优先级的取值越大、优先级越低，而基础优先级的取值越大、优先级越高时，需要对QCI优先级的取值进行转换，使得转换后的QCI优先级的取值的大小与基础优先级的优先级的取值大小一致，即转换后的QCI优先级的取值越大、优先级越高，反之QCI优先级的取值越大、优先级越高，而基础优先级的取值越大、优先级越低时亦然，将转换后的QCI优先级作为基础优先级；
(3)还可以通过预先建立QCI优先级与基础优先级之间的函数关系，依据QCI优先级及函数关系计算对应的基础优先级。步骤S102，依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量。
在本发明实施例中，QoS影响参数可以为影响用户体验的参数，用于表征和量化影响用户体验的相关因素，QoS影响参数包括时延参数、数据传输参数和信道质量参数，其中，时延参数反映出用户体验到的时延，时延越大，则为了改善用户体验，QoS的优先级向高处调整，使得时延大的业务能优先被调度；数据传输参数反映出用户体验到的数据传输速率，数据传输速率越小，则为了改善用户体验，QoS的优先级向高处调整，使得数据传输率小的业务能优先被调度；信道质量参数反映出业务的信道条件，信道条件越好的业务，QoS的优先级越高，越容易优先被调度。
在本发明实施例中，时延参数包括当前发包时延及预设最大时延，其中，依据当前发包时延及预设最大时延计算出第一调整量。数据传输参数包括预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量，依据预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量计算出对应的第二调整量，最后根据第一调整量、第二调整量及信道质量参数计算出对应的优先级调整量。
请参照图4，图4为图3示出的步骤S102的子步骤流程图。
子步骤S1021，依据每一业务的当前发包时延及预设最大时延计算与每一业务对应的第一调整量。
在本发明实施例中，当前发包时延可以为当前的数据包传输到目的地所需的时间，当前发包时延可以通过性能工具获取。预设最大时延可以为数据包传输时可以容忍的最大时延，预设最大时延可以根据具体的业务进行设置。具体地，作为一种实现方式，第一调整量可以通过公式：
Figure GDA0003833167220000111
计算得到，其中，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，由该公式可知：当前发包时延越大，计算得到的第一调整量也越大，由此得到的优先级调整量也越大，最终得到QoS的优先级也越大，即对应的业务越优先被调度。
子步骤S1022，依据每一业务的预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量，计算与每一业务对应的第二调整量。
在本发明实施例中，预设传输数据量可以通过预设比特速率和传输时长计算得到，例如，预设传输数据量＝预设比特速率*传输时长，其中，预设比特速率可以为保证比特速率，传输时长是从上一次调度开始至当前时刻之间的时长。缓存数据量为当前***中暂时缓存的待发送的数据量。平均传输数据量可以通过滤波系数、成功传输的历史数据量及成功传输的当前数据量计算得到，其中，成功传输的历史数据量可以为从第一次调度时刻开始至当前时刻之间收到的确认ACK反馈的数据包的数据总量，成功传输的当前数据量可以为从上一次调度开始至当前时刻之间收到的确认ACK反馈的数据包的数据总量。
具体地，平均传输数据量可以通过公式：
Figure GDA0003833167220000121
计算得到，其中，
Figure GDA0003833167220000122
为平均传输数据量，α为滤波系数，
Figure GDA0003833167220000123
为成功传输的历史数据量，R(t)为成功传输的当前数据量。
具体地，第二调整量可以通过公式：
Figure GDA0003833167220000124
计算得到，其中，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure GDA0003833167220000125
为平均传输数据量，MIN为求最小值的函数，即在预设传输数据量GBR*Δt与缓存数据量Buf之间取最小值。
需要说明的是，本公式只是一种具体的实现方式，本领域技术人员完全可以根据实际场景需求、在不付出创造性劳动的前提下、基于此公式进行扩展，例如，公式中不取最小值，而是采用二者之差的预设倍数，或者二者之比的预设倍数等等，因此，在此基础上的扩展也在本申请的保护范围之内。
需要说明的是，成功传输的当前数据量可以在每次数据传输成功之后实时更新，例如，用户a的业务1的成功传输的当前数据量为1200MB，之后用户a的业务1又成功传输了12MB的数据，此时，成功传输的当前数据量更新为：1200MB+12MB＝1212MB，平均传输数据量也随之更新，在每一次QoS的优先级计算完成后，成功传输的当前数据量被清零，然后开始下一轮的累加。
子步骤S1023，依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量及信道质量参数，计算与每一业务对应的优先级调整量。
在本发明实施例中，信道质量参数可以通过可由CQI或信号与干扰加噪声比SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)等测量量导出，以最大CQI为基础做归一化处理后得到。
具体地，作为一种具体实现方式，依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量及信道质量参数，计算与每一业务对应的优先级调整量可以通过以下公式实现：
Figure GDA0003833167220000131
其中，Y为优先级调整量，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure GDA0003833167220000132
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure GDA0003833167220000133
为平均传输数据量，
Figure GDA0003833167220000141
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数。
在本发明实施例中，为了约束优先级调整量对最终QoS的优先级的影响，使得满足大部分场景下，各个业务的QoS的优先级之间的关系与各个业务的基础优先级之间的关系保持一致的需求，QoS影响参数还引入了等级稳定参数，因此，子步骤S1023还存在一种具体实施方式：
依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量、信道质量参数及等级稳定参数，计算与每一业务对应的优先级调整量。
在本发明实施例中，等级稳定参数的取值范围可以是：(0，1]，等级稳定参数越小，对基础优先级的影响也越小，各个业务的QoS的优先级之间的关系与各个业务的基础优先级之间的关系保持一致，即QCI优先级低的业务越不容易被优先调度。
例如，业务1和业务2的基础优先级分别为：2、5，即业务1的基础优先级低于业务2的基础优先级，也即是业务1的QCI优先级低于业务2的QCI优先级，通过子步骤S1023计算出的优先级调整量分别为5、1，则业务1和业务2的QoS的优先级分别为：2+5＝7、5+1＝6，此时，业务1的QoS的优先级高于业务2的QoS的优先级，显然与业务1的基础优先级低于业务2的基础优先级相悖。
为了尽量减少此类情况的发生，使得大部分场景下各个业务的QoS的优先级之间的关系与各个业务的基础优先级之间的关系保持一致，引入等级稳定参数削弱优先级调整量对最终的QoS的优先级的影响。
在本发明实施例中，作为一种具体实现方式，依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量、信道质量参数及等级稳定参数，计算与每一业务对应的优先级调整量可以通过以下公式实现：
Figure GDA0003833167220000151
其中，Y为优先级调整量，γ为等级稳定参数，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure GDA0003833167220000152
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure GDA0003833167220000153
为平均传输数据量，
Figure GDA0003833167220000154
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数。
例如，业务1和业务2的基础优先级分别为：2、5，通过子步骤S1023计算出的优先级调整量分别为5、1，将等级稳定参数取值为0.7，则计算出的QoS的优先级可以分别是：2+5*0.7＝5.5、5+1*0.7＝5.7，此时，业务1的QoS的优先级低于业务2的QoS优先级，故，业务1和业务2的QoS的优先级之间的关系与业务1和业务2的基础优先级之间的关系保持一致。本发明实施例中，在一些极端场景下，例如，***缓存不足导致缓存数据量很小时，最终导致计算出的QoS的优先级过低，出现不合理的调度，为了缓解此类场景下不合理调度的问题，引入越级调整参数，因此，子步骤S1023还存在一种具体实施方式：
依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量、信道质量参数、等级稳定参数及越级调整参数，计算与每一业务对应的优先级调整量。
在本发明实施例中，越级调整参数可以为QCI优先级中所有取值中的任何一个取值，例如，QCI优先级的取值为1-10的整数，则越级调整参数可以为1-10中任意一个整数。
具体地，可以通过公式：
Figure GDA0003833167220000161
计算优先级的调整量，其中，Y为优先级调整量，β为越级调整参数，γ为等级稳定参数，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure GDA0003833167220000162
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure GDA0003833167220000163
为平均传输数据量，
Figure GDA0003833167220000164
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数。
对于相同QCI优先级(即相同的基础优先级)的多个业务，β值越大，则多个业务之间的区分度越高，例如，分别依据业务1和业务2的第一调整量、第二调整量、信道质量参数、等级稳定参数计算出的值为：4.5、4.7，若β取值为5，则取4.5和5之间的最小的，为4.5，取4.7和5之间的最小的，为4.7，最终，业务1和业务2之间的QoS的优先级是不一样的，可以区分，若β取值为4，则二者的最小值都是4，业务1和业务2之间的QoS的优先级是一样的，无法区分，因此，β的取值可以控制各业务之间QoS的优先级的区分度。
对于不同QCI优先级(即相同的基础优先级)的多个业务，β值越大，则QCI优先级低的业务最终计算出的QoS的优先级高的机会越多，即QCI优先级低的业务优先高于QCI优先级高的业务被调度的机会越多。例如，业务1和业务2的基础优先级分别为：4、5，通过子步骤S1023计算出的优先级调整量分别为5、1，不同β取值影响如下：
1)将β取值为1，则计算出的QoS的优先级可以分别是：4+MIN(1,5)＝5、5+MIN(1,1)＝6，此时，业务1的QoS的优先级低于业务2的QoS优先级，故，业务1和业务2的QoS的优先级之间的关系与业务1和业务2的基础优先级之间的关系保持一致；
2)将β取值为3，则计算出的QoS的优先级可以分别是：4+MIN(3,5)＝7、5+MIN(3,1)＝6，此时，业务1的QoS的优先级高于业务2的QoS优先级，故，业务1优先于业务2得到调度机会。
步骤S103，依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级。
在本发明实施例中，作为一种实施方式，依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级可以通过以下公式实现：
P＝PQCI+Y
其中，P为QoS的优先级，PQCI为基础优先级，Y为优先级调整量。
当
Figure GDA0003833167220000171
时，
Figure GDA0003833167220000172
当
Figure GDA0003833167220000181
时，
Figure GDA0003833167220000182
当
Figure GDA0003833167220000183
时，
Figure GDA0003833167220000184
需要说明的是，上述所有公式只是一种具体的实现方式，本领域技术人员完全可以根据实际场景需求、在不付出创造性劳动的前提下、基于此公式进行扩展，例如，公式中最小值函数的一个或者两个均可以以其他实现方式代替，例如采用二者之差的预设倍数，或者二者之比的预设倍数等等，或者基于此公式，对其中影响QoS的优先级的因素进行适当地增加或减少，在此基础上的对于公式的扩展也在本申请的保护范围之内。
步骤S104，按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理。
在本发明实施例中，调度可以是按照预设调度周期进行的，也可以是事件触发进行调度的。例如，预设调度周期为10ms，即10ms进行一次调度。整个调度的过程可以是，当调度时刻到来时，首先，计算每一用户的每一业务的QoS的优先级；然后，按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理，调度过程可以是：按照所有业务的QoS的优先级从高到低的次序，根据每个业务的允许发送的数据量，估算所需的无线资源，例如资源RB(Resource Block，RB)数目，直至无线资源耗尽，忽略后续低优先级的业务。对于上述选中的高优先级的业务，属于同一用户的，进行MAC层组包及资源分配，发送相关数据和参数给物理层，等待物理层处理后进行发送。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
首先，综合考虑业务类型、业务的数据传输速率、调度时延和信道质量确定QoS的优先级，使得QoS的优先级更合理，保证了用户对不同业务的体验。
其次，引入等级稳定参数，约束优先级调整量对最终QoS的优先级的影响，使得大部分情况下，各个业务的QoS的优先级之间的关系与各个业务的基础优先级之间的关系保持一致，保证了业务调度的合理性。
最后，引入越级调整参数，满足某些特殊业务场景下的跨QCI优先级调度的需求。
请参照图5，图5示出了本发明实施例提供的服务质量QoS的控制装置200的方框示意图。服务质量QoS的控制装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器101中或固化在所述通信设备10的操作***(operating system，OS)中的软件功能模块。服务质量QoS的控制装置200包括获取模块201、第一计算模块202、第二计算模块203及调度模块204。
获取模块201，用于获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数。
在本发明实施例中，每一业务均对应一个QoS等级标识QCI，通信设备10预先存储每一业务的QCI与QCI优先级的对应关系，获取模块201具体用于：获取每一业务的QCI；依据每一业务的QCI对应的QCI优先级确定对应的基础优先级。
第一计算模块202，用于依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量。
在本发明实施例中，QoS影响参数包括时延参数、数据传输参数及信道质量参数，时延参数包括当前发包时延及预设最大时延；数据传输参数包括预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量，第一计算模块202具体用于：依据每一业务的当前发包时延及预设最大时延计算与每一业务对应的第一调整量；依据每一业务的预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量计算与每一业务对应的第二调整量；依据每一业务的第一调整量、第二调整量及信道质量参数，计算与每一业务对应的优先级调整量。
作为一种实施方式，第一计算模块202还用于依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量及信道质量参数，通过公式：
Figure GDA0003833167220000201
计算与每一业务对应的优先级调整量，其中，Y为优先级调整量，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure GDA0003833167220000202
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure GDA0003833167220000203
为平均传输数据量，
Figure GDA0003833167220000204
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数。
在本发明实施例中，QoS影响参数还包括等级稳定参数，作为一种具体的实现方式，第一计算模块202具体还用于：依据每一业务的第一调整量、第二调整量、信道质量参数及等级稳定参数，计算与每一业务对应的优先级调整量。
作为另一种实施方式，第一计算模块202还用于依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量、信道质量参数及等级稳定参数，通过公式：
Figure GDA0003833167220000211
计算与每一业务对应的优先级调整量，其中，Y为优先级调整量，γ为等级稳定参数，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure GDA0003833167220000212
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure GDA0003833167220000213
为平均传输数据量，
Figure GDA0003833167220000214
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数。
在本发明实施例中，QoS影响参数还包括越级调整参数，作为一种具体的实现方式，第一计算模块202具体还用于：依据每一业务的第一调整量、第二调整量、信道质量参数、等级稳定参数及越级调整参数，计算与每一业务对应的优先级调整量。
作为另一种实施方式，第一计算模块202还用于依据每一业务对应的第一调整量、第二调整量、信道质量参数、等级稳定参数及越级调整参数，通过公式：
Figure GDA0003833167220000221
计算与每一业务对应的优先级调整量，其中，Y为优先级调整量，β为越级调整参数，γ为等级稳定参数，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure GDA0003833167220000222
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure GDA0003833167220000223
为平均传输数据量，
Figure GDA0003833167220000224
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数。
第二计算模块203，用于依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级。
作为一种实施方式，第二计算模块203具体还用于依据每一业务的基础优先级和优先级调整量，通过公式：
P＝PQCI+Y计算得到对应的QoS的优先级。
具体地，Y可以通过公式
Figure GDA0003833167220000225
得到；
具体地，Y还可以通过公式
Figure GDA0003833167220000226
得到；
具体地，Y还可以通过公式
Figure GDA0003833167220000227
得到。
调度模块204，用于按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理。
本发明实施例还揭示了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器103执行时实现本发明前述实施例揭示的服务质量QoS的控制方法。
综上所述，本发明实施例提供的一种服务质量QoS的控制方法及相关装置，应用于通信设备，通信设备用于处理多种业务，所述方法包括：获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数；依据每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量；依据每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级；按照QoS的优先级，对QoS的优先级对应的业务进行调度处理。与现有技术相比，本发明通过综合考虑业务类型、业务的数据传输速率、调度时延和信道质量，实现业务的服务质量的灵活控制，从而达到在充分利用有限资源的情况下，保障用户对不同业务的体验的目的。

Claims (8)

1.一种服务质量QoS的控制方法，其特征在于，应用于通信设备，所述通信设备用于处理多种业务，所述方法包括：
获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数；所述QoS影响参数包括时延参数、数据传输参数及信道质量参数；所述时延参数包括当前发包时延及预设最大时延；所述数据传输参数包括预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量；
依据所述每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量,包括：依据所述每一业务的当前发包时延及预设最大时延，计算与所述每一业务对应的第一调整量；依据所述每一业务的预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量，计算与所述每一业务对应的第二调整量；依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量及所述信道质量参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量；所述依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量及所述信道质量参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量通过以下公式实现：
Figure FDA0003833167210000011
其中，Y为优先级调整量，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure FDA0003833167210000012
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure FDA0003833167210000013
为平均传输数据量，
Figure FDA0003833167210000014
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数；
依据所述每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级；所述依据所述每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级通过以下公式实现：
P＝PQCI+Y
其中，P为QoS的优先级，PQCI为基础优先级；
按照所述QoS的优先级，对所述QoS的优先级对应的业务进行调度处理。
2.如权利要求1所述的服务质量QoS的控制方法，其特征在于，所述每一业务均对应一个QoS等级标识QCI，所述通信设备预先存储每一业务的QCI与QCI优先级的对应关系；
所述获取每一业务对应的基础优先级的步骤包括：
获取每一业务的QCI；
依据所述每一业务的QCI对应的QCI优先级确定对应的基础优先级。
3.如权利要求1所述的服务质量QoS的控制方法，其特征在于，所述QoS影响参数还包括等级稳定参数；
依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量及所述信道质量参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量，还包括：
依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量、所述信道质量参数及所述等级稳定参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量。
4.如权利要求3所述的服务质量QoS的控制方法，其特征在于，依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量、所述信道质量参数及所述等级稳定参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量通过以下公式实现：
Figure FDA0003833167210000031
其中，Y为优先级调整量，γ为等级稳定参数，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure FDA0003833167210000032
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure FDA0003833167210000033
为平均传输数据量，
Figure FDA0003833167210000034
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数；
所述依据所述每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级通过以下公式实现：
P＝PQCI+Y
其中，P为QoS的优先级，PQCI为基础优先级。
5.如权利要求3所述的服务质量QoS的控制方法，其特征在于，所述QoS影响参数还包括越级调整参数；
所述依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量、所述信道质量参数及所述等级稳定参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量，还包括：
依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量、所述信道质量参数、所述等级稳定参数及所述越级调整参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量。
6.如权利要求5所述的服务质量QoS的控制方法，其特征在于，所述依据所述每一业务对应的第一调整量、第二调整量、所述信道质量参数、所述等级稳定参数及所述越级调整参数，计算与所述每一业务对应的优先级调整量通过以下公式实现：
Figure FDA0003833167210000041
其中，Y为优先级调整量，β为越级调整参数，γ为等级稳定参数，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure FDA0003833167210000042
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure FDA0003833167210000043
为平均传输数据量，
Figure FDA0003833167210000044
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数；
所述依据所述每一业务的基础优先级和优先级调整量计算得到对应的QoS的优先级通过以下公式实现：
P＝PQCI+Y
其中，P为QoS的优先级，PQCI为基础优先级。
7.一种服务质量QoS的控制装置，其特征在于，应用于通信设备，所述通信设备用于处理多种业务，所述装置包括：
获取模块，用于获取每一业务对应的基础优先级及QoS影响参数；所述QoS影响参数包括时延参数、数据传输参数及信道质量参数，时延参数包括当前发包时延及预设最大时延；数据传输参数包括预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量；
第一计算模块，用于依据所述每一业务对应的QoS影响参数计算对应的优先级调整量；所述第一计算模块用于：依据每一业务的当前发包时延及预设最大时延计算与每一业务对应的第一调整量；依据每一业务的预设传输数据量、缓存数据量及平均传输数据量计算与每一业务对应的第二调整量；依据每一业务的第一调整量、第二调整量及信道质量参数，通过公式：
Figure FDA0003833167210000051
计算与每一业务对应的优先级调整量；其中，Y为优先级调整量，τ为当前发包时延，PDB为预设最大时延，
Figure FDA0003833167210000052
为第一调整量，GBR为预设比特速率，Δt为传输时长，GBR*Δt为预设传输数据量，Buf为缓存数据量，
Figure FDA0003833167210000053
为平均传输数据量，
Figure FDA0003833167210000054
为第二调整量，PCQI为信道质量的优先级，即信道质量参数；
第二计算模块，用于依据所述每一业务的基础优先级和优先级调整量，通过公式P＝PQCI+Y计算得到对应的QoS的优先级；
调度模块，用于按照所述QoS的优先级，对所述QoS的优先级对应的业务进行调度处理。
8.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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