降低空口时延的资源预分配方法及相关装置与流程

本发明属于通信领域，涉及一种降低空口时延的资源预分配方法及相关装置。

背景技术：

1、一般的调度系统仅考虑一个终端是否有突发的urllc(ultra reliable lowlatency communication，超高可靠与低时延通信)业务，当出现urllc业务时，现有方法多采用下行资源抢占方式，即占用其他用户设备已经在传输业务的空口资源进行传输。

2、但是，由于是抢占策略，所以无法从数据特征和用户设备行为上考虑抢占何设备。因此，经常会遇到多个用户设备占用正在运行的相对紧急的业务。当出现urllc业务时，由于抢占现象，不可避免地影响多个用户设备的相对紧急的业务的时延，无法保障相对紧急业务的低时延需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种降低空口时延的资源预分配方法及相关装置。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、本发明第一方面，提供一种降低空口时延的资源预分配方法，包括：

4、获取各用户设备在各设定周期的通信报文信息和流量信息；所述设定周期包括当前周期和设定数量的历史周期；

5、根据所述通信报文信息构建各用户设备在各设定周期的报文语义特征码，根据所述流量信息构建各用户设备在各设定周期的速度行为特征向量；

6、根据所述报文语义特征码和速度行为特征向量，得到各用户设备在各设定周期的特征码变动域指数；

7、根据所述特征码变动域指数，得到各用户设备在目标时间段上的游走因子；所述目标时间段为距离当前周期不大于2t个周期的时间段，t≥2；

8、根据各用户设备在当前周期的速度行为特征向量、当前周期的特征码变动域指数和目标时间段上的游走因子，得到各用户设备的分类结果，并获取分类结果中各类别用户设备的剔除优先级，以及根据各类别用户设备的剔除优先级进行空口资源释放。

9、可选的，所述根据所述通信报文信息构建各用户设备在各设定周期的报文语义特征码包括：

10、将各用户设备在各设定周期的通信报文信息进行dpi处理，生成报文词袋；并将所述报文词袋通过预设词袋模型进行报文词频统计，得到统计结果并进行哈希化，得到各用户设备在各设定周期的报文语义特征码；

11、所述根据所述流量信息构建各用户设备在各设定周期的速度行为特征向量包括：

12、根据所述流量信息，得到各用户设备在各设定周期的平均上行流量速度vu和平均下行流量速度vd，组合所述平均上行流量速度vu和平均下行流量速度vd，得到各用户设备在各设定周期的速度行为特征向量v＝{vu,vd}。

13、可选的，所述根据所述报文语义特征码和速度行为特征向量，得到各用户设备在各设定周期的特征码变动域指数包括：

14、通过下式得到任一用户设备的任一周期的特征属性与目标周期之间的特征邻域距离，其中，特征属性包括报文语义特征码和速度行为特征向量，目标周期为当前用户设备的其它任一周期或任一其它用户设备的任一周期：

15、pi,j＝(2-cos(fi，fj))+|vi-vj|

16、其中，pi,j为任一用户设备的周期i的特征属性与目标周期j的特征属性之间的特征邻域距离，fi为任一用户设备的周期i的报文语义特征码，fj为目标周期j的报文语义特征码；vi为任一用户设备的周期i的速度行为特征向量，vj为目标周期j的速度行为特征向量，cos为求余弦相似度；

17、cos(fi，fj)为fi和fj之间的余弦相似度，(2-cos(fi，fj))的值域是[1,3]，|vi-vi|为vi和vj之间的l1距离，量纲为流量；

18、通过下式得到各用户设备在各设定周期的特征码变动域指数：

19、

20、其中，j(i)为任一用户设备的周期i的特征码变动域指数，x为周期i的邻近目标周期的数量，hx(i)为任一用户设备的周期i的邻近目标周期集合。

21、可选的，所述根据所述特征码变动域指数，得到各用户设备在目标时间段上的游走因子包括：

22、通过下式得到各用户设备在目标时间段上的游走因子：

23、

24、其中，q为任一用户设备在目标时间段上的游走因子，jt-2t为该用户设备当前周期的前2t个周期的特征码变动域指数，jt-t为该用户设备当前周期的前t个周期的特征码变动域指数，jt为该用户设备当前周期的特征码变动域指数，min为求最小值，max为求最大值，σ为求标准差。

25、可选的，所述根据各用户设备在当前周期的速度行为特征向量、当前周期的特征码变动域指数和目标时间段上的游走因子，得到各用户设备的分类结果包括：

26、获取用户设备的各类别的预设占比；

27、根据各用户设备在当前周期的速度行为特征向量、当前周期的特征码变动域指数和目标时间段上的游走因子，通过改进的k-means聚类算法，基于用户设备的各类别的预设占比，得到各用户设备的分类结果。

28、可选的，所述改进的k-means聚类算法中，通过下式得到任意两用户设备之间的距离：

29、d(a,b)＝abs(j(a)-j(b))*(1+abs(qa-qb))*(1-cos(va，vb))

30、其中，d(a,b)为用户设备a和用户设备b之间的距离，j(a)为用户设备a的当前周期的特征码变动域指数，j(b)为用户设备b的当前周期的特征码变动域指数，qa为用户设备a在目标时间段上的游走因子，qb为用户设备b在目标时间段上的游走因子，va为用户设备a的当前周期的速度行为特征向量，vb为用户设备b的当前周期的速度行为特征向量，abs为求绝对值，cos为求余弦相似度。

31、可选的，所述获取分类结果中各类别用户设备的剔除优先级，以及根据各类别用户设备的剔除优先级进行空口资源释放包括：

32、根据所述分类结果，得到各类别用户设备的访问复杂程度；

33、根据各类别用户设备的访问复杂程度，设定各类别用户设备的剔除优先级，其中，访问复杂程度越高，剔除优先级越高；

34、在需要进行空口资源释放时，获取空口资源释放需求，并根据各类别用户设备的剔除优先级，按照剔除优先级从高至低的顺序剔除各类别用户设备，至释放的空口资源满足空口资源释放需求。

35、本发明第二方面，提供一种降低空口时延的资源预分配系统，包括：

36、数据获取模块，用于获取各用户设备在各设定周期的通信报文信息和流量信息；所述设定周期包括当前周期和设定数量的历史周期；

37、特征构建模块，用于根据所述通信报文信息构建各用户设备在各设定周期的报文语义特征码，根据所述流量信息构建各用户设备在各设定周期的速度行为特征向量；

38、第一特征处理模块，用于根据所述报文语义特征码和速度行为特征向量，得到各用户设备在各设定周期的特征码变动域指数；

39、第二特征处理模块，用于根据所述特征码变动域指数，得到各用户设备在目标时间段上的游走因子；所述目标时间段为距离当前周期不大于2t个周期的时间段，t≥2；

40、管理模块，用于根据各用户设备在当前周期的速度行为特征向量、当前周期的特征码变动域指数和目标时间段上的游走因子，得到各用户设备的分类结果，并获取分类结果中各类别用户设备的剔除优先级，以及根据各类别用户设备的剔除优先级进行空口资源释放。

41、可选的，所述管理模块具体用于：

42、根据所述分类结果，得到各类别用户设备的访问复杂程度；

43、根据各类别用户设备的访问复杂程度，设定各类别用户设备的剔除优先级，其中，访问复杂程度越高，剔除优先级越高；

44、在需要进行空口资源释放时，获取空口资源释放需求，并根据各类别用户设备的剔除优先级，按照剔除优先级从高至低的顺序剔除各类别用户设备，至释放的空口资源满足空口资源释放需求。

45、本发明第三方面，提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述降低空口时延的资源预分配方法的步骤。

46、本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述降低空口时延的资源预分配方法的步骤。

47、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

48、本发明降低空口时延的资源预分配方法，根据接入基站的各用户设备的在各设定周期的通信报文信息和流量信息，通过进行报文语义特征码、速度行为特征向量、特征码变动域指数以及目标时间段上的游走因子的搭建和计算，最终通过各用户设备在当前周期的速度行为特征向量、当前周期的特征码变动域指数和目标时间段上的游走因子，对各用户设备进行了分类，然后根据所述分类结果进行空口资源释放，类别不同，其在后期有空口资源释放需求时被基站剔除的优先级不同，而通信报文信息和流量信息能够反映用户设备的访问复杂度，根据各用户设备的访问复杂度对其被基站剔除的优先级进行了判断。因此，该优先级能够体现用户设备的访问复杂度，在根据各类别用户设备的剔除优先级进行空口资源释放时，可直接释放访问复杂度较高的用户设备，此类用户设备已经处于一种空口延迟性能较差的情况，其对响应快速性要求不高，运行的通常是相对非紧急业务，同时释放此类设备可以大量有效、大量预留出空口资源，降低urllc业务的空口时延，优化其它用户设备的空口延时，进而有效解决了现有技术中由于抢占现象导致的多个用户设备的相对紧急业务的低时延需求无法保障的问题。