CN103501498A - 一种基带处理资源分配方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基带资源分配方法及其装置，该装置应用于由多个基带处理服务器构成的基带集中处理系统中，其包括缓存模块和分配模块，所述缓存模块用于缓存不同模式的基带信号；所述分配模块用于根据所述各基带处理服务器提供的当前计算资源占用量将所述缓存模块中待处理的基带信号分配给所述基带处理服务器。该方法应用于由多个基带处理服务器构成的基带集中处理系统中，其方法步骤包括:针对不同模式的基带信号进行缓存；根据各基带处理服务器提供的当前计算资源占用量将缓存中待处理的基带信号分配给所述各基带处理服务器。本发明可以提高大规模基带处理中心的基带处理服务器利用率、能效与空间利用率。

Description

一种基带处理资源分配方法及其装置

技术领域

本发明涉及移动通信网络技术，尤其涉及一种基带处理资源分配方法及其装置。

背景技术

随着电信业务的蓬勃发展，无线接入网正朝着多模网络（如，GSM、3G、3.9G、4G等）、异构网络（如，femtocell、picocell、microcell与macrocell等）并存的方向发展。大量站点导致蜂窝网络建设费用与运维成本逐年增高，无线接入网的能耗以及其所带来的开销快速增长，因此，传统的无线接入网的部署与发展方式正面临着前所未有的挑战。

因此，近些年来，集中基带处理架构（或者C-RAN）逐渐受到关注，C-RAN是根据现网条件和技术进步的趋势，提出的新型无线接入网络构架。C-RAN是基于集中化处理，协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网络构架。其本质是通过实现减少基站机房数量，减少能耗，采用协作化、虚拟化技术，实现资源共享和动态调度，提高频谱效率，以达到低成本，高带宽和灵活度的运营。C-RAN的总目标是为解决移动互联网快速发展给运营商所带来的多方面挑战（例如能耗、建设和运维成本，以及频谱资源），追求未来可持续的业务和利润增长。

但是，为了提高基带处理服务器利用率，最优化基带处理服务器的部署数量，提高基带中心能效与空间利用率，如何保证满足上行基带信号处理时延要求的同时，优化大规模基带处理中心的基带计算处理资源利用率是需要基带处理中心亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提供了一种适用于大规模基带处理中心的上行的基带处理资源动态分配方法，用于保证上行基带信号处理时延要求的同时，提高大规模基带处理中心的基带处理资源利用率。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基带处理资源分配装置，应用于由多个基带处理服务器构成的基带集中处理系统中，该装置包括：缓存模块和分配模块，所述缓存模块缓存不同模式的基带信号；所述分配模块根据所述各基带处理服务器提供的当前计算资源占用量将所述缓存模块中待处理的基带信号分配给所述基带处理服务器。

另一方面，本发明提供了一种基带处理资源分配方法，应用于由多个基带处理服务器构成的基带集中处理系统中，该方法步骤包括:

针对不同模式的基带信号进行缓存；

根据各基带处理服务器提供的当前计算资源占用量将缓存中待处理的基带信号分配给所述各基带处理服务器。

本发明可以提高大规模基带处理中心的基带处理服务器利用率、能效与空间利用率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基带处理资源分配装置结构图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种基带处理资源分配装置结构图。如图1所示，在大规模基带处理中心中，基带资源分配装置105部署于基带处理服务器101侧。基带资源分配装置105包括缓存模块103、基带资源分配模块104和计时模块102，其中，缓存模块103采用不同缓存队列缓存LTE-A、LTE、TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA、GPRS、GSM等来自移动蜂窝网络远端无线单元（RRU）不同模式的上行基带信号，计时模块102为缓存的各个上行基带信号添加己缓存的时间标识。

基带处理器服务器101中的处理（或计算）资源被虚拟划分为多个单位处理资源块，单位处理资源块划分标准以其处理其能力划分，即每个处理资源块的处理能为C次/秒，第M个基带处理服务器可用单位处理资源块数量表示为S_m个，其中m属于（1,2,......,M）表示不同基带处理服务器标识。

本发明实现例提供的缓存模块103采用不同的缓存队列（表示为H_i，其中i∈{1,2,...,I}表示不同的模式）缓存未得到处理的不同模式的上行基带信号。

计时模块102对各模式同时间进入的基带信号，统一添加一个时间与数量三元组标识（表示为(i,t_k,i,N_k,i)，其中i∈{1,2,...,I}表示不同模式，(k,i)表示不同模式i下的缓存队列在同一时刻缓存的第k∈{0,1,...,K}个缓存块，t_k,i表示不同模式i下的缓存队列在同一时刻缓存的第k个缓存块的缓存时间，N_k,i表示不同模式i下的缓存队列在同一时刻缓存的第k个缓存块中待处理上行基带信号的数量）。

基带资源分配模块104向所有基带处理服务器101分配上行基带处理任务，各个基带处理服务器101向基带资源分配模块104实时提供各个基带处理服务器的计算资源占用情况。当基带处理中心处理资源大于缓存模块中心缓存基带处理信号所需基带处理模块数量时，基带资源分配装置105按顺序将待处理基带信号分配到基带处理服务器101，而未分配到基带处理任务的基带服务器101进入休眠状态；否则，通过基带资源分配模块104，根据不同模式上行基带信号的处理时延要求、已缓存时间以及基带处理时间，选择当前时刻分配到基带处理服务器101中进行服务的上行基带信号，其它上行基带信号保留在缓存模块103继续缓存，等待下一轮基带计算资源分配。

以下为基带资源分配装置105的工作流程：

1）所有基带处理服务器向基带资源分配模块105实时提供各个基带处理服务器计算资源情况，包括基带处理器单位处理资源块处理能力（表示为C次/秒），以及第m个基带服务器当前可用单位处理资源块数量（表示为S_m个），其中m∈{1,2,3,.......,M}为不同基带服务器标识；

2）每种模式单位（bit）基带信号i所需最大计算量记为R_i次（可以根据3GPP标准化协议中物理层定义预先确定基带信号调制、编码等的计算复杂度），每种模式基带信号所需的最大允许基带处理时延为D_i，其中i∈{1,2,...,I}表示不同模式；

3）缓存模块103中各三元组对应缓存基带信号模块的优先级定义为

即各三元组对应缓存基带信号模块的时延（其中，T_c为当前时间）。

4）基带处理资源分配装置105将缓存模块103中各三元组(i,t_k,i,N_k,i)对应缓存基带信号模块按照优先级

进行排序，排序后三元组转化为一维序列形式的四元组{l,(i′,t_k′,i′,N_k′,i′)}，其中，l为自然数，表示排序后的三元组；

5）在满足基带处理信号时延要求下，排序后三元组{l,(i′,t_k′,i′,N_k′,i′)}中每种模式单位基带处理信号所需单位处理资源块数量为

6）采用下述方法并行的将排序后三元组{(i′,t_k′,i′,N_k′,i′)}中待处理基带处理信号分配到M个基带服务器：

根据式子 $l^{*}=\arg \underset{l}{\max }\underset{l\∈\{l,(i^{\′},t_{k^{\′},i^{\′}},N_{k^{\′},i^{\′}})\}}{\mathrm{\Σ}}\frac{N_{k^{\′},i^{\′}}\·R_{i^{\′}}}{[D_{i^{\′}}-(T_c-t_{k^{\′},i^{\′}})]\·C}\≤\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{S}_m,$ 确定当前基带资源分配时刻分配所能处理最大排序后四元组所对应的l^*；

按照m从1到M的顺序将四元组中l从1到l^*所对应的待处理基带信号分配到各个基带处理服务器中。

7）删除已处理的基带处理信号对应的三元组，及其对应的缓存待处理基带信号。

本发明实施例根据基带计算处理资源情况与不同移动通信网络模式的上行通信服务质量要求，动态分配基带集中处理中基带服务器基带计算处理资源，可以提高大规模基带处理中心的基带处理服务器利用率、能效与空间利用率。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (10)

1.一种基带处理资源分配装置，应用于由多个基带处理服务器（101）构成的基带集中处理系统中，其特征在于包括：缓存模块（103）和分配模块（104），所述缓存模块（103）用于缓存不同模式的基带信号；所述分配模块（104）用于根据所述各基带处理服务器（101）提供的当前计算资源占用量将所述缓存模块（103）中待处理的基带信号分配给所述基带处理服务器（101）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包括：

计时模块（102），用于为所述多个缓存队列缓存的基带信号添加己缓存的时间标识。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缓存模块（103）包括按模式划分的多个缓存队列，所述不同模式的基带信号存入所述缓存队列中。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述计时模块（102）具体用于：

对每种模式同时进入所述缓存队列的基带信号统一添加一个时间与数量三元组标识。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于:所述分配模块（104）具体用于：

当基带集中处理系统的基带处理计算资源大于所述缓存模块（103）中当前时刻上行基带信号计算资源服务请求时，则按顺序将所述缓存模块（103）中待处理的基带信号分配给所述基带处理服务器（101），而未分配到基带处理任务的基带服务器（101）进入休眠状态；否则，根据不同模式上行基带信号的处理时延要求、己缓存时间以及基带信号处理时间选择当前时刻分配到所述基带服务器（101）中的上行基带信号。

6.一种基带处理资源分配方法，应用于由多个基带处理服务器构成的基带集中处理系统中，其特征在于:

针对不同模式的基带信号进行缓存；

根据各基带处理服务器提供的当前计算资源占用量将缓存中待处理的基带信号分配给所述各基带处理服务器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述针对不同模式的基带信号进行缓存步骤后还包括：

为不同模式的基带信号添加时间标识，记录所述不同模式的基带信号的己缓存时间。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述针对不同模式的基带信号进行缓存，以及为不同模式的基带信号添加时间标识的步骤包括：

将不同模式的基带信号存入按模式划分的缓存队列中；

为各个缓存队列的所有基带信号添加时间标识，并记录所述不同模式的基带信号的缓存时间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述为各个缓存队列的所有基带信号添加时间标识步骤包括：

对每种模式同时进入所述缓存队列的基带信号统一添加一个时间与数量三元组标识。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述根据各基带处理服务器提供的当前计算资源占用量将缓存中待处理的基带信号分配给所述各基带处理服务器步骤包括：

当基带集中处理系统的基带处理计算资源大于当前时刻上行基带信号计算资源服务请求时，则按顺序将缓存中待处理的基带信号分配给所述基带处理服务器，而未分配到基带处理任务的基带服务器进入休眠状态；否则，根据不同模式上行基带信号的处理时延要求、己缓存时间以及基带信号处理时间选择当前时刻分配到所述基带服务器中的上行基带信号。

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