[发明专利]一种应用于云直播平台的上传带宽优化方法

摘要

本发明从云直播平台的角度出发，在上传带宽有限的情况下，降低上传者的带宽开销，同时保证用户的良好观看体验，并且考虑不同上传者的观看用户数量，能够在降低流量费用的同时提供尽可能好的用户体验。本发明基于NBS（即Nash Bargaining solution，纳什议价解决方案）的优化框架，可以在上传带宽受限的情况下，考虑到不同上传者的不同观看用户数量，公平有效地给每个参与者分配上传带宽，在实现个体利益最优的同时实现全局最优。

主权项

一种应用于云直播平台的上传带宽优化方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.定义集合表示上传者群体，表示上传者群体中的各个上传者选择的上传码率所形成的集合，其中，b表示云直播平台最大的上传带宽；令rmin和来表示每个上传者的最小上传带宽限制和最大上传带宽限制，即：rmin≤ri≤rimax]]>S2.定义第i个上传者的带宽开销Ci为：Ci＝ci*ri其中ci表示单位带宽消耗所引发的流量费用；S3.定义第i个上传者的观看用户的QoE模型为：Qio=Q(ri,rmin)=ln(1+rirmin)]]>定义第i个上传者以最小上传带宽上传时其观看用户的QoE模型为：Qib=Q(rmin,rmin)=a=ln2]]>S4.结合第i个上传者的带宽开销和观看用户的QoE定义效用模型来对当前的上传码率进行评价：Uio=Qio-k*Ci=ln(1+rirmin)-k*ci*ri]]>其中，k表示带宽开销的权重；定义第i个上传者以最小上传带宽上传时其效用模型为：Uib=Qib-k*Ci=a-k*ci*rmin;]]>S5.结合S4得到的效用模型和第i个上传者的观看用户数量Vi定义第i个上传者的效用函数为：Ui=(Uio-Uib)Vi;]]>S6.对集合中的每一个上传者执行步骤S1～S5的操作得到每一个上传者的效用函数；S7.将上传带宽的优化问题定义为纳什议价问题，定义纳什议价问题为：其中集合表示不同上传者选择的上传码率，即需要优化的目标；S8.结合P1问题定义相对应的P2问题：S9.对P2问题进行拉格朗日转换，得到P2问题的拉格朗日函数为：L=Σi=1Nln(Uio-Uib)Vi-Σi=1Nαi(rmin-ri)-Σi=1Nβi(ri-rimax)-γ(Σi=1Nri-b)]]>其中γ均为拉格朗日乘子；S10.对拉格朗日函数进行分解，拉格朗日函数被重写为：其中S11.令每一个关于li的拉格朗日函数的倒数为0，得到相应的上传者上传码率的最优选择，即：αi(rmin-ri*)=0,∀iβi(ri*-rimax)=0,∀iγ(Σi=1Nri*-b)=0]]>其中表示经过纳什议价决策得到的各个上传者上传码率最优选择组成的集合。