[发明专利]一种面向移动智能终端的协同下载任务调度方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动互联网技术领域，具体地说，本发明涉及一种面向移动智能终端的协同下载任务调度方法及系统。

背景技术

随着流媒体在智能手机的应用越来越广泛，智能手机用户对于流媒体应用的需求越来越大。然而，由于当前的蜂窝网系统较为频繁的链路波动以及较高的丢包率，单个智能手机的蜂窝网下载能力将很难提供高质量的流媒体资源以及保证流媒体播放的流畅。

与此同时，随着多样化接口终端的不断发展，当前几乎所有主流的智能手机设备均具有蜂窝网络接口（例如：3G/4G网络接口）以及本地无线接口（例如：WiFi接口或蓝牙接口）。多样化接口使得智能手机同时具备了多种网络连接方式，增加了数据获取的途径。

结合上述的当前流媒体应用现状，为了尽可能地保证流媒体应用较好的服务质量，有人提出了一种智能手机的协同下载方案。在该方案中，多个基于共同兴趣，并且物理距离相邻的智能手机，协同下载并相互分享同一个流媒体文件。比如在同一地点，多个距离相近的智能手机用户想观看同一个视频。这些智能手机用户将组成一个协同下载团体，每个智能手机设备同时使用其具有的蜂窝网络接口与本地无线接口。通过蜂窝网络接口从远程的视频服务器分别下载该视频文件的不同数据块，通过本地无线接口进行数据的共享。这种智能手机协同模式将会显著地降低观看视频时中断的概率，大大地提升智能手机流媒体应用的用户体验。

然而，目前的协同下载方案还存在各种缺陷。例如：由于蜂窝网流量资费较为昂贵，为保证公平性，有的协同下载方案中智能手机需要在下载开始前加入到协同团体，并且各智能手机需要同时开始流媒体的下载，这导致该方案缺乏灵活性，实际使用中受到很大的限制。另一些协同下载方案虽然允许智能手机动态地加入协同团体，但它们容易导致各智能手机消耗的蜂窝网流量的差异巨大，所以也难以推广。

因此，当前迫切需要一种既能够允许移动智能终端动态地加入协同团体，又能避免各移动智能终端消耗的蜂窝网流量差异过大的协同下载解决方案。

发明内容

本发明的任务是提供一种能够克服上述缺陷的解决方案。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种面向移动智能终端的协同下载任务调度方法，包括下列步骤：

1）根据协同下载的各移动智能终端的历史下载量，确定各所述移动智能终端当前的下载任务量，以使得各所述移动智能终端的当前预期任务总量趋于均衡，所述移动智能终端的当前预期任务总量是该所述移动智能终端的历史下载量与当前任务量之和；

2）各所述移动智能终端根据步骤1）所确定的当前的下载任务量，通过蜂窝网链路下载相应资源，并通过本地无线网络在协同下载的所述移动智能终端之间分享所下载的资源；

3）重复步骤1）至2）直至下载完毕。

其中，所述步骤1）还包括：根据调度模型求出使得目标函数最大且满足约束条件的解，这个解作为当前进行协同下载的所述移动智能终端当前的任务量；所述调度模型的目标函数是所有进行协同下载的所述移动智能终端的收益函数的总和，移动智能终端的所述收益函数是以该移动智能终端的当前累计下载量为自变量的函数f，且该函数f具有一阶导数单调递减、二阶导数为负的特性。

其中，所述步骤1）还包括：所述调度模型的约束条件包括：各个进行协同下载的移动智能终端当前的任务量不超过该移动智能终端当前的蜂窝网链路下载能力。

其中，由一个移动智能终端发起协同下载，发起协同下载的移动智能终端作为调度终端，所述步骤1）中，由所述调度终端根据调度模型求得每个当前进行协同下载的移动智能终端当前的任务量，并将其分配给每个当前进行协同下载的移动智能终端。

其中，所述步骤1）中，所述函数f为log函数。

其中，分成多个任务周期进行协同下载，每个任务周期均包括调度周期和下载周期，所述步骤1）包括下列子步骤：

11）进入调度周期，设定当前的总任务量区间；

12）根据调度模型求出使得目标函数最大且满足约束条件的解，将所求得的解作为每个当前进行协同下载的所述移动智能终端当前的任务量；其中，所述约束条件还包括：各个当前进行协同下载的所述移动智能终端当前的任务量的总和处于所述步骤11）所设定的当前的总任务量区间之内。

其中，所述步骤11）中，所述总任务量区间的上界与当前进行协同下载的所述移动智能终端的数目N正相关。