基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源分配方法

摘要

本发明公开了无线通信技术领域中的一种基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源分配方法。包括：根据调度等级，建立用于划分数据包的目标集合；设定评价指标；根据每个评价指标下数据包划分到目标集合的隶属度函数，计算得到每个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值；根据D-S证据理论，将各个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值进行融合，得到融合后的基本概率分配函数值；根据融合后的基本概率分配函数值，确定数据包的调度等级；数据包根据调度等级和融合后的基本概率分配函数值进行调度。本发明克服了根据单一评价指标对资源调度优先级进行判别时精度、可靠性和准确性较低的缺陷。

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于证据理论的多业务 OFDM跨层动态资源分配方法。

背景技术

随着无线多媒体业务的发展，无线信道需要支持更可靠、更高速率的通信， 并能保证多用户的不同业务需求。OFDM(Orthogonal Frequency Division  Multiplexing，正交频分复用)由于抗码间干扰能力强、灵活的频域信道控制能 力和提供高性能的物理层链路能力而备受关注。如何使物理层与上层业务需求 相结合进而优化资源分配成为提高系统性能的关键因素，因此研究OFDM系统中 多业务跨层动态资源分配刻不容缓。在区分业务的多用户资源分配中，传统的 分配方法是基于时延要求的资源调度方法(EDF方法)和基于速率公平性的资源 调度方法(PF方法)。基于时延的资源调度吞吐量过低，而基于速率公平性的资 源调度时延过大，两种方法对于QoS(Quality of Service，服务质量)各特征要 求均衡化的业务用户都不能达到理想的分配效果。现有的资源分配方法大多是 根据某一评价指标来判决数据包的优先级，在准确性、可靠性和实用性等方面 都存在着不同程度的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源 分配方法，通过融合QoS分量中的评价指标，来判定数据包的调度等级，克服 根据单一评价指标对资源调度优先级进行判别时精度、可靠性和准确性较低的 缺陷。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种基于证据理论的多业 务OFDM跨层动态资源分配方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：根据调度等级，建立用于划分数据包的目标集合；

步骤2：设定评价指标；

步骤3：根据每个评价指标下数据包划分到目标集合的隶属度函数，计算得 到每个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值；

步骤4：根据D-S证据理论，将各个评价指标下数据包划分到目标集合的基 本概率分配函数值进行融合，得到融合后的数据包划分到目标集合的基本概率 分配函数值；

步骤5：根据融合后的数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值，确定 数据包的调度等级；

步骤6：数据包根据调度等级和融合后的数据包划分到目标集合的基本概率 分配函数值进行调度。

所述步骤1具体是根据调度等级由高到低的顺序，将数据包划分为急调集 合、模糊集合和等待集合3个目标集合。

所述设定评价指标具体是设定时延、速率公平性和丢包率作为评价指标。

所述步骤3具体是，根据时延、速率公平性和丢包率评价指标下数据包划 分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数，计算得到时延、速率公平 性和丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概 率分配函数值；

其中，所述时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合 的隶属度函数为：

$T\_{\mu }_1\left(i\right)=\exp (-C_1*\pi *{\left(\frac{T\_\mathrm{delay}\left(i\right)-(T\_\max \left(s\left(i\right)\right)/2)}{2}\right)}^2)$

$T\_{\mu }_2\left(i\right)=\exp (-C_2*\pi *{\left(\frac{T\_\mathrm{delay}\left(i\right)-T\_\max \left(s\left(i\right)\right)}{2}\right)}^2)$

T_μ₃(i)＝exp(-C₃*π*(T_delay(i))²)

式中：

T_μ₁(i)为时延评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；

T_μ₂(i)为时延评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；

T_μ₃(i)为时延评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；

C₁、C₂、C₃为调节隶属度函数的参数；

π为圆周率；

T_delay(i)为数据包i的传输时延；

T_delay_max(s(i))为数据包i所属业务s的传输时延上限；

所述根据时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的 隶属度函数，计算得到时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等 待集合的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_T_1\left(i\right)=\frac{T\_{\mu }_1\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }T\_{\mu }_j\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)=\frac{T\_{\mu }_2\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }T\_{\mu }_j\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_T_3\left(i\right)=\frac{T\_{\mu }_3\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }T\_{\mu }_j\left(i\right)}$

式中：

BPAF_T₁(i)为时延评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分配函数 值；

BPAF_T₂(i)为时延评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分配函 数值；

BPAF_T₃(i)为时延评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分配函数 值；

所述速率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合 的隶属度函数为：

$R\_{\mu }_1\left(i\right)=\frac{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)-R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}$

$R\_{\mu }_2\left(i\right)=\frac{R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}$

$R\_{\mu }_3\left(i\right)=\left(\begin{array}{cc}\frac{2R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}& (0\le R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)\le \frac{1}{2}R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right))\\ \frac{2*R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)-2*R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}& (\frac{1}{2}R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)\le R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)\le 1)\end{array}\right)$

式中：

R_μ₁(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；

R_μ₂(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；

R_μ₃(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；

R_aver(s(i))为第i个数据包所属业务s的平均传输速率；

R_total(s(i))为第i个数据包所属业务s在全部子信道传输的速率之和；

所述根据速率公平性评价指标下数据包划分到目急调集合、模糊集合和等 待集合的隶属度函数，计算得到速率公平性评价指标下数据包划分到急调集 合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_R_1\left(i\right)=\frac{R\_{\mu }_1\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }R\_{\mu }_j\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)=\frac{R\_{\mu }_2\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }R\_{\mu }_j\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_R_3\left(i\right)=\frac{R\_{\mu }_3\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }R\_{\mu }_3\left(i\right)}$

式中：

BPAF_R₁为速率公平性评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分 配函数值；

BPAF_R₂为速率公平性评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分 配函数值；

BPAF_R₃为速率公平性评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分 配函数值；

所述丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶 属度函数为：

$L\_{\mu }_1\left(i\right)=\exp (-C_4*\pi *{\left(\frac{(L\_\mathrm{loss}\left(s\left(i\right)\right)-(100*L\_\mathrm{loss}\_\max \left(s\left(i\right)\right))/2)}{2}\right)}^2)$

$L\_{\mu }_2\left(i\right)=\exp (-C_5*\pi *{\frac{(L\_\mathrm{loss}\left(s\left(i\right)\right)-(100*L\_\mathrm{loss}\_\max \left(s\left(i\right)\right))}{2})}^2)$

L_μ₃(i)＝exp(-C₆*π*(L_loss(s(i)))²)

式中：

L_μ₁(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；

L_μ₂(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；

L_μ₃(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；

C₄、C₅、C₆为调节隶属度函数的参数；

L_loss(s(i))为数据包i所属业务s在数据包i发送前的丢包率；

L_loss_max(s(i))为数据包i所属业务s的丢包率上限；

所述根据丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合 的隶属度函数，计算得到丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合 和等待集合的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_L_1\left(i\right)=\frac{L\_{\mu }_1\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }L\_{\mu }_j\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)=\frac{L\_{\mu }_2\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }L\_{\mu }_j\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_L_3\left(i\right)=\frac{L\_{\mu }_3\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }L\_{\mu }_j\left(i\right)}$

式中：

BPAF_L₁(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分配函 数值；

BPAF_L₂(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分配 函数值；

BPAF_L₃(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分配 函数值。

所述步骤4中，将各个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配 函数值进行融合，得到融合后的数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值 具体是，将时延、速率公平性和丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模 糊集合和等待集合的基本概率分配函数值进行融合，得到融合后的数据包划分 到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值，计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TRL}}_1\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_1\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)}{1-K\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TRL}}_2\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)}{1-K\left(i\right)}$

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TRL}}_3\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_3\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_3\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_3\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_3\left(i\right)}{1-K\left(i\right)}$

式中：

BPAF_TRL₁(i)为融合后数据包i划分到急调集合的基本概率分配函数值；

BPAF_TRL₂(i)为融合后数据包i划分到模糊集合的基本概率分配函数值；

BPAF_TRL₃(i)为融合后数据包i划分到等待集合的基本概率分配函数值；

BPAF_TR₁(i)为对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到急调集 合的基本概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值；

BPAF_TR₂(i)为对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到模糊集 合的基本概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值；

BPAF_TR₃(i)为对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到等待集 合的基本概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值；

K(i)为数据包i在时延、速率公平性和丢包率三个评价指标下的不一致因子， 其计算公式是：

K(i)＝BPAF_TR₁(i)*BPAF_L₃(i)+BPAF_L₃(i)*BPAF_TR₁(i)。

所述对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到急调集合的基本 概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_1\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_T_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_1\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_T_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_R_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)}{1-K_1\left(i\right)};$

所述对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本 概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)}{1-K_1\left(i\right)};$

所述对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到等待集合的基本 概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_3\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_T_3\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_3\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_3\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_T_3\left(i\right)}{1-K_1\left(i\right)};$

K₁(i)为数据包i在时延、速率公平性两个评价指标下的不一致因子，其计算 公式为：K₁(i)＝BPAF_T₁(i)*BPAF_R₃(i)+BPAF_T₃(i)*BPAF_R₁(i)。

所述步骤6具体是：对于不同等级的数据包，按照调度等级由高到低的顺 序进行调度；对于同一等级的数据包，当数据包的调度等级为急调时，按照融 合后的数据包划分到急调集合的基本概率分配函数值由大到小的顺序进行调 度；当数据包的调度等级为模糊时，按照融合后的数据包划分到模糊集合的基 本概率分配函数值由小到大的顺序进行调度；当数据包的调度等级为等待时， 按照融合后的数据包划分到等待集合的基本概率分配函数值由小到大的顺序进 行调度。

本发明通过融合QoS分量中的评价指标来判定数据包的调度等级，克服根 据单一评价指标对资源调度优先级进行判别时精度、可靠性和准确性较低的缺 陷。

附图说明

图1是基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源分配方法流程图；

图2是时延评价指标下T_max(s(i))＝40ms时数据包i划分到急调集合、模糊 集合和等待集合的隶属度函数曲线图；

图3是速率公平性评价指标下R_total(s(i))＝300bps时数据包i划分到急调集 合、模糊集合和等待集合的隶属度函数曲线图；

图4是丢包率评价指标下L_max(s(i))＝0.3时数据包i划分到急调集合、模糊 集合和等待集合的隶属度函数曲线图；

图5是本发明提供的方法与PF、EDF方法平均传输时延对比曲线图；

图6是本发明提供的方法与PF、EDF方法平均传输速率对比曲线图；

图7是本发明提供的方法与PF、EDF方法丢包率对比曲线图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅 是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

任选一个数据包i，此数据包所属业务类别为s，T_delay(i)＝20ms， R_aver(s)＝200bps，L_loss(s)＝0.2，T_max(s)＝40ms，R_total(s)＝300bps， L_max(s)＝0.3。

图1是基于证据理论的多业务OFDM跨层动态资源分配方法流程图。根 据图1所示，本发明提供的方法包括下列实施步骤：

步骤1：根据调度等级，建立用于划分数据包的目标集合。

本实施例中，根据调度等级由高到低的顺序，将数据包划分为急调集合、 模糊集合和等待集合3个目标集合。

步骤2：设定评价指标。

考虑QoS分量中的评价指标，选取时延、速率公平性和丢包率作为本实 施例中的评价指标。

步骤3：根据每个评价指标下数据包划分到目标集合的隶属度函数，计算得 到每个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值。

依照步骤1和2确定的目标集合和评价指标，根据时延、速率公平性和丢 包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属度函数， 计算得到时延、速率公平性和丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊 集合和等待集合的基本概率分配函数值。

其中，时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶 属度函数分别为：

$T\_{\mu }_1\left(i\right)=\exp (-C_1*\pi *{\left(\frac{T\_\mathrm{delay}\left(i\right)-(T\_\max \left(s\left(i\right)\right)/2)}{2}\right)}^2)---\left(1\right)$

$T\_{\mu }_2\left(i\right)=\exp (-C_2*\pi *{\left(\frac{T\_\mathrm{delay}\left(i\right)-T\_\max \left(s\left(i\right)\right)}{2}\right)}^2)---\left(2\right)$

T_μ₃(i)＝exp(-C₃*π*(T_delay(i))²)    (3)

式中：

T_μ₁(i)为时延评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；

T_μ₂(i)为时延评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；

T_μ₃(i)为时延评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；

C₁、C₂、C₃为调节隶属度函数的参数；

π为圆周率；

T_delay(i)为数据包i的传输时延；

T_delay_max(s(i))为数据包i所属业务s的传输时延上限。

根据时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶属 度函数，计算得到时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集 合的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_T_1\left(i\right)=\frac{T\_{\mu }_1\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }T\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(4\right)$

$\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)=\frac{T\_{\mu }_2\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }T\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(5\right)$

$\mathrm{BPAF}\_T_3\left(i\right)=\frac{T\_{\mu }_3\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }T\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(6\right)$

式中：

BPAF_T₁(i)为时延评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分配函数 值；

BPAF_T₂(i)为时延评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分配函 数值；

BPAF_T₃(i)为时延评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分配函数 值。

速率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶 属度函数分别为：

$R\_{\mu }_1\left(i\right)=\frac{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)-R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}---\left(7\right)$

$R\_{\mu }_2\left(i\right)=\frac{R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}---\left(8\right)$

$R\_{\mu }_3\left(i\right)=\left(\begin{array}{cc}\frac{2R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}& (0\le R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)\le \frac{1}{2}R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right))\\ \frac{2*R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)-2*R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)}{R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)}& (\frac{1}{2}R\_\mathrm{total}\left(s\left(i\right)\right)\le R\_\mathrm{aver}\left(s\left(i\right)\right)\le 1)\end{array}\right)---\left(9\right)$

式中：

R_μ₁(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；

R_μ₂(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；

R_μ₃(i)为速率公平性评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；

R_aver(s(i))为第i个数据包所属业务s的平均传输速率；

R_total(s(i))为第i个数据包所属业务s在全部子信道传输的速率之和。

根据速率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合 的隶属度函数，计算得到速率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊 集合和等待集合的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_R_1\left(i\right)=\frac{R\_{\mu }_1\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }R\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(10\right)$

$\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)=\frac{R\_{\mu }_2\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }R\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(11\right)$

$\mathrm{BPAF}\_R_3\left(i\right)=\frac{R\_{\mu }_3\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }R\_{\mu }_3\left(i\right)}---\left(12\right)$

式中：

BPAF_R₁为速率公平性评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分 配函数值；

BPAF_R₂为速率公平性评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分 配函数值；

BPAF_R₃为速率公平性评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分 配函数值。

丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合隶属度函 数为：

$L\_{\mu }_1\left(i\right)=\exp (-C_4*\pi *{\left(\frac{(L\_\mathrm{loss}\left(s\left(i\right)\right)-(100*L\_\mathrm{loss}\_\max \left(s\left(i\right)\right))/2)}{2}\right)}^2)---\left(13\right)$

$L\_{\mu }_2\left(i\right)=\exp (-C_5*\pi *{\frac{(L\_\mathrm{loss}\left(s\left(i\right)\right)-(100*L\_\mathrm{loss}\_\max \left(s\left(i\right)\right))}{2})}^2)---\left(14\right)$

L_μ₃(i)＝exp(-C₆*π*(L_loss(s(i)))²)    (15)

式中：

L_μ₁(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到急调集合的隶属度函数；

L_μ₂(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到模糊集合的隶属度函数；

L_μ₃(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到等待集合的隶属度函数；

C₄、C₅、C₆为调节隶属度函数的参数；

L_loss(s(i))为数据包i所属业务s在数据包i发送前的丢包率；

L_loss_max(s(i))为数据包i所属业务s的丢包率上限。

根据丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的隶 属度函数，计算得到丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等 待集合的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_L_1\left(i\right)=\frac{L\_{\mu }_1\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }L\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(16\right)$

$\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)=\frac{L\_{\mu }_2\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }L\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(17\right)$

$\mathrm{BPAF}\_L_3\left(i\right)=\frac{L\_{\mu }_3\left(i\right)}{\underset{j=\mathrm{1,2,3}}{\Sigma }L\_{\mu }_j\left(i\right)}---\left(18\right)$

式中：

BPAF_L₁(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率分配函 数值；

BPAF_L₂(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率分配 函数值；

BPAF_L₃(i)为丢包率评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率分配 函数值。

在本实施例中，先分别将T_max(s)＝40ms代入公式(1)(2)(3)，得到时延隶属 度函数，如图2所示。将T_delay(i)＝20ms，T_max(s)＝40ms代入公式(4)(5)(6)， 得到时延评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率 分配函数值BPAF_T₁(i)＝0.9071，BPAF_T₂(i)＝0.0537，BPAF_T₃(i)＝0.0392。在时延 评价指标下判定其调度等级为急调。

再将R_total(s)＝300bps代入公式(7)(8)(9)得到速率公平性隶属度函数，如图3 所示。将R_aver(s)＝200bps，R_total(s)＝300bps代入公式(10)(11)(12)进而求得速 率公平性评价指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率 分配函数值BPAF_R₁(i)＝0.1429、BPAF_R₂(i)＝0.2857、BPAF_R₃(i)＝0.5714。在速率 公平性评价指标下判定其调度等级为等待。

最后将L_max(s)＝0.3代入公式(13)(14)(15)得到丢包率隶属度函数，如图4 所示。将L_loss(s)＝0.2、L_max(s)＝0.3代入公式(16)(17)(18)进而求得丢包率评价 指标下数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值 BPAF_T₁(i)＝0.0209、BPAF_L₂(i)＝4.0583e-009、BPAF_T₃(i)＝0.9791。在丢包率评价 指标下判定其调度等级为等待。

步骤4：根据D-S证据理论，将各个评价指标下数据包划分到目标集合的基 本概率分配函数值进行融合，得到融合后的数据包划分到目标集合基本概率分 配函数值。

在本实施例中，将各个评价指标下数据包划分到目标集合的基本概率分配 函数值进行融合，得到融合后的数据包划分到目标集合基本概率分配函数值具 体是：将时延、速率公平性和丢包率评价指标下数据包划分到急调集合、模糊 集合和等待集合的基本概率分配函数值进行融合，得到融合后的数据包划分到 急调集合、模糊集合和等待集合基本概率分配函数值，计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TRL}}_1\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_1\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)}{1-K\left(i\right)}---\left(19\right)$

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TRL}}_2\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)}{1-K\left(i\right)}---\left(20\right)$

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TRL}}_3\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_3\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_3\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_3\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_L_3\left(i\right)}{1-K\left(i\right)}---\left(21\right)$

式中：

BPAF_TRL₁(i)为融合后数据包i划分到急调集合的基本概率分配函数值；

BPAF_TRL₂(i)为融合后数据包i划分到模糊集合的基本概率分配函数值；

BPAF_TRL₃(i)为融合后数据包i划分到等待集合的基本概率分配函数值；

BPAF_TR₁(i)为对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到急调集 合的基本概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值；

BPAF_TR₂(i)为对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到模糊集 合的基本概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值；

BPAF_TR₃(i)为对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到等待集 合的基本概率分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值；

K(i)为数据包i在时延、速率公平性和丢包率三个评价指标下的不一致因子， 其计算公式是：

K(i)＝BPAF_TR₁(i)*BPAF_L₃(i)+BPAF_L₃(i)*BPAF_TR₁(i)。

对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到急调集合的基本概率 分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_1\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_T_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_1\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_T_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_R_1\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)}{1-K_1\left(i\right)};$

对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到模糊集合的基本概率 分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_2\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)}{1-K_1\left(i\right)};$

对时延和速率公平性两个评价指标下数据包i划分到等待集合的基本概率 分配函数值进行融合后的基本概率分配函数值的计算公式为：

$\mathrm{BPAF}\_{\mathrm{TR}}_3\left(i\right)=\frac{\mathrm{BPAF}\_T_3\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_3\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_T_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_R_3\left(i\right)+\mathrm{BPAF}\_R_2\left(i\right)*\mathrm{BPAF}\_T_3\left(i\right)}{1-K_1\left(i\right)};$

K₁(i)为数据包i在时延、速率公平性两个评价指标下的不一致因子，其计算 公式为：K₁(i)＝BPAF_T₁(i)*BPAF_R₃(i)+BPAF_T₃(i)*BPAF_R₁(i)。

在本实施例中，将上面计算得到的时延评价指标下数据包划分到急调集合、模 糊集合和等待集合的基本概率分配函数值、速率公平性评价指标下数据包划分 到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值、丢包率评价指标下 数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值代入公式 (19)(20)(21)，得到融合后的数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基 本概率分配函数值：BPAF_TRL₁(i)＝0.8935、BPAF_TRL₂(i)＝0.0765、 BPAF_TRL₃(i)＝0.0380。

步骤5：根据融合后的数据包划分到目标集合的基本概率分配函数值，确定 数据包的调度等级。

将融合后的数据包划分到急调集合、模糊集合和等待集合的基本概率分配 函数值大的集合的调度等级作为数据包的调度等级。

在本实施例中，如下表：

  急调   模糊   等待   判决结果   时延   0.9071   0.0537   0.0392   急调   速率公平性   0.1429   0.2857   0.5714   等待   丢包率   0.0209   4.0583e-009   0.9791   等待   融合后   0.8935   0.0765   0.0380   急调

由于融合后数据包划分到急调集合的基本概率分配函数值最大，为0.8935， 因此将“急调”作为数据包的调度等级。

步骤6：数据包根据调度等级和融合后的数据包划分到目标集合的基本概率 分配函数值进行调度。

具体是：对于不同等级的数据包，按照调度等级由高到低的顺序进行调度； 对于同一等级的数据包，当数据包的调度等级为急调时，按照融合后的数据包 划分到急调集合的基本概率分配函数值由大到小的顺序进行调度；当数据包的 调度等级为模糊时，按照融合后的数据包划分到模糊集合的基本概率分配函数 值由小到大的顺序进行调度；当数据包的调度等级为等待时，按照融合后的数 据包划分到等待集合的基本概率分配函数值由小到大的顺序进行调度。

如下表所示：假设有6个数据包，根据它们的等级和融合后划分到急调集 合、模糊集合和等待集合的基本概率分配函数值，确定其调度顺序为2、1、6、 5、3、4。

  序号   急调   模糊   等待   判决结果   1   0.528   0.419   0.053   急调   2   0.894   0.077   0.038   急调   3   0.190   0.127   0.683   等待   4   0.054   0.014   0.932   等待   5   0.120   0.806   0.074   模糊   6   0.134   0.720   0.146   模糊

图5、图6和图7分别是本发明提供的方法与PF、EDF方法平均传输时延、 平均传输速率和丢包率对比曲线图，通过图5、图6和图7不难看出，本发明提 供的方法克服了根据单一评价指标对资源调度优先级进行判别时精度、可靠性 和准确性较低的缺陷。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局 限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护 范围应该以权利要求的保护范围为准。