CN113315648A - 用于执行虚拟化的网络功能的方法及装置 - Google Patents

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徐荣宣
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Abstract

提供一种用于在无线通信系统中执行虚拟化的网络功能的技术。根据本公开的实施方式,服务器可获得与已接入连接到服务器的多个基站的用户设备(UE)有关的业务处理信息和移动边缘计算(MEC)服务使用信息;基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与由于UE接入多个基站而发生的业务和由UE使用的MEC服务有关的信息;以及基于所获得的与业务和MEC服务的使用有关的信息,确定在其上执行虚拟化服务器中的网络功能的软件组件的至少一个硬件组件。

Description

用于执行虚拟化的网络功能的方法及装置
相关申请的交叉引用
本申请基于于2020年2月26日提交至韩国知识产权局的第10-2020-0023847号韩国专利申请,并根据35U.S.C.§119要求其优先权,该申请的公开内容通过引用整体地并入本文。
技术领域
本公开涉及用于执行虚拟化的网络功能的方法和装置。
背景技术
为了满足自第四代(4G)通信系统商用以来日益增长的无线数据业务需求,已经努力开发了改进的第五代(5G)通信系统或前5G通信系统。为此,5G或前5G通信系统被称为超过4G的网络通信系统或后长期演进(LTE)系统。
为了改进用于5G通信系统的系统网络,当前正在开发各种技术,包括演进的小型小区、高级小型小区、云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回传、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)和干扰消除。
此外,互联网已经从人类产生和消费信息的以人类为中心的连通性网络演进到物联网(IoT),其中诸如对象的分布式组件彼此交换信息以处理信息。已经出现了通过与云服务器等的连接结合IoT技术和大数据处理技术的万物网。在IoT环境中,可提供智能互联网技术服务,通过收集和分析从互连对象获得的数据,为人类生活创造新的价值。通过现有的信息技术(IT)和各种行业之间的融合和组合,IoT可应用于各种领域,诸如智能家居、智能建筑物、智能城市、智能汽车或连接的汽车、智能电网、健康护理、智能家电和高级医疗服务等。
因而,正在进行将5G通信系统应用于IoT网络的各种尝试。例如,使用诸如波束成形、多输入多输出(MIMO)、阵列天线等技术来实现诸如传感器网络、机器对机器(M2M)通信、机器类型通信(MTC)等的5G通信技术。作为上述大数据处理技术的云RAN的应用也是5G技术与IoT技术之间融合的示例。
由于无线通信系统和前述技术的进步而可应用各种技术,因而需要一种通过这些各种各样的技术有效地管理RAN的方法。
发明内容
本公开的实施方式提供了一种用于执行虚拟化的网络功能的方法和装置,以备于无线通信系统中发生的业务量或服务使用量的改变。
另外的方面将部分地在随附描述中阐述,并且部分地,将从描述中显而易见。
根据本公开的示例性实施方式,一种由服务器执行的、在无线通信系统中执行虚拟化的网络功能的方法,包括:获得与已接入连接到服务器的多个基站的多个用户设备(UE)有关的业务处理信息和移动边缘计算(MEC)服务使用信息;基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与由于UE接入多个基站而发生的业务和将由UE使用的MEC服务有关的信息;以及基于所获得的与业务和MEC服务的使用有关的信息,确定至少一个硬件组件,将在硬件组件上执行对服务器中的网络功能进行虚拟化的软件组件。
获得与由于UE而发生的业务和将由UE使用的MEC服务有关的信息,可包括:基于业务处理信息和MEC服务使用信息,识别对每一个预设时间单元的处理的业务量和MEC服务使用量;以及基于对每一个预设时间单元识别的所处理的业务量和MEC服务使用量,预测在特定时间点由UE生成的业务量和MEC服务使用量。
确定至少一个硬件组件,可包括:将在特定时间点将由UE生成的业务量和MEC服务使用量中的每一个与至少一个预设阈值进行比较;以及基于所比较的结果,确定将在其上执行虚拟化的随机接入网络(vRAN)分组和MEC分组中的每一个的硬件组件,vRAN分组或MEC分组包括对网络功能进行虚拟化的软件组件。
确定至少一个硬件组件,可包括:基于为vRAN分组和MEC分组中的每一个确定同一硬件组件,而基于无线通信系统中所需的性能来确定vRAN分组和MEC分组的优先级;以及基于所确定的优先级,确定将在其上执行vRAN分组或MEC分组的硬件组件。
确定至少一个硬件组件,可包括:基于为vRAN分组和MEC分组中的每一个确定的硬件组件是虚拟化的硬件组件,而基于优先级来确定将在其中执行vRAN分组或MEC分组中的每一个的硬件组件的比率。
确定至少一个硬件组件,可包括:基于由UE生成的业务量或MEC服务使用量中的至少一个处于第一范围内,确定将在其上执行软件组件的硬件组件是图形处理单元(GPU);以及基于由UE生成的业务量或MEC服务使用量中的至少一个处于第二范围内,确定将在其上执行软件组件的硬件组件是现场可编程门阵列(FPGA)。
该方法,还可包括:基于在特定时间点由UE生成的业务量或MEC服务使用量中的至少一个被识别为超过阈值,而在特定时间点之前执行硬件卸载,使得在第一硬件组件上执行的软件组件将在第二硬件组件上执行。
该方法,还可包括:获得与引起预期在多个基站中发生的业务或MEC服务使用的改变的事件有关的信息,以及获得与由于UE而发生的业务和将由UE使用的MEC服务有关的信息,可包括:识别先前在多个基站中为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量;以及基于所识别的先前为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量,根据所获得的事件信息来确定将在多个基站中生成的业务量和MEC服务使用量。
所述至少一个硬件组件可包括中央处理单元(CPU)、GPU、FPGA或网络接口控制器(NIC)中的至少一个。
根据本公开的示例性实施方式,一种用于在无线通信系统中执行虚拟化的网络功能的服务器,包括:存储器,存储一个或多个指令;以及至少一个处理器,配置为执行存储在存储器中的至少一个或多个指令,以:获得与已接入连接到服务器的多个基站的UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息;基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与由于UE接入多个基站而发生的业务和将由UE使用的MEC服务有关的信息;以及基于所获得的与业务和MEC服务的使用有关的信息确定至少一个硬件组件,将在硬件组件上执行对服务器中的网络功能进行虚拟化的软件组件。
一种计算机程序产品,包括其上存储有程序的非暂时性计算机可读记录介质,当执行程序时使服务器执行执行虚拟化的网络功能的操作,该操作包括:获得与已接入连接到服务器的多个基站的多个UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息;基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与由于UE接入多个基站而发生的业务和将由UE使用的MEC服务有关的信息;以及基于所获得与业务和MEC服务的使用有关的信息确定至少一个硬件组件,将在硬件组件上执行对服务器中的网络功能进行虚拟化的软件组件。
附图说明
从以下结合附图的具体实施方式中,本公开的某些实施方式的上述和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见,其中:
图1是示出根据各种实施方式的集中/云无线接入网络(cRAN)的示例性架构的图;
图2是示出根据各种实施方式的用于支持基于移动边缘计算(MEC)的服务的示例性网络环境的图;
图3是示出根据各种实施方式的用于执行虚拟化的网络功能(VNF)的服务器的示例性配置的框图;
图4是示出根据各种实施方式的将在服务器中执行的示例性RAN功能的图;
图5是示出根据各种实施方式的由服务器执行的、执行网络功能卸载的示例性方法的流程图;
图6是示出根据各种实施方式的由服务器执行的、确定硬件组件(HC)的示例性方法的图,在预期业务量增加时将在该硬件组件(HC)上执行用于执行虚拟化的RAN(vRAN)功能的软件组件(SC);
图7是示出根据各种实施方式的由服务器执行的、确定HC的示例性方法的图,在预期业务量增加时将在该HC上执行用于执行vRAN功能的SC;
图8是示出根据各种实施方式的由服务器执行的、确定HC的示例性方法的图,在预期业务量和MEC服务使用量增加时将在该HC上分别执行用于执行vRAN功能的SC和用于执行MEC功能的SC;
图9是示出根据各种实施方式的由服务器执行的、确定HC的示例性方法的图,在预期业务量和MEC服务使用量增加时将在该HC上分别执行用于执行vRAN功能的SC和用于执行MEC功能的SC;
图10是示出根据各种实施方式的、在HC上执行用于执行VNF的SC的示例性方法的图;
图11是示出根据各种实施方式的由服务器执行的、在预期业务量和MEC服务使用量增加时执行用于执行vRAN功能的SC和用于执行MEC功能的SC的示例性方法的图;
图12是示出根据各种实施方式的用于确定将在其上执行用于虚拟化NF的SC的HC的示例性人工智能(AI)模型的图;以及
图13是示出根据各种实施方式的用于经由SC调整处理多个用户设备(UE)与基站(BS)之间的业务的服务器的示例性操作的信号流程图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图更详细地描述本公开的各种示例性实施方式。在以下公开内容中,可省略本公开所属的技术领域公知的且与本公开内容非直接相关的技术特征的描述。这是为了清楚地描述本公开,而不会由于包括非必要描述而使其模糊。
在附图中,一些组件被夸大、省略或示意性地示出。此外,每一个元件的尺寸可以不完全反映其实际尺寸。在附图中,相同的附图标记始终表示相同或相应的元件。
通过参考本公开的实施方式的以下描述和附图,将更容易理解本公开的优点和特征以及实现本公开的方法。然而,不应将本公开解释为限于以下阐述的本公开的实施方式,而是可实施为许多不同的形式。相反,提供本公开的各种示例性实施方式,使得本公开将向本领域普通技术人员传达本公开的概念。在整个公开中,相似的附图标记表示相似的元件。
将理解的是,可通过计算机程序指令来执行附图中的过程流程图和流程图中的框的组合。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或另一可编程数据处理设备的处理器中,并因此,经由计算机或另一可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于执行流程图框中指定的功能的方法。计算机程序指令还可存储在计算机可执行或计算机可读存储器中,该计算机可执行或计算机可读存储器能够指导计算机或另一可编程数据处理设备以特定方式来实现功能,并因此,存储在计算机可执行或计算机可读存储器中的指令能够产生包括用于执行流程图框中描述的功能的指令方法的产品。计算机程序指令还可加载到计算机或另一可编程数据处理设备中,并因此,当在计算机或另一可编程数据处理设备中执行一系列操作时,通过生成计算机执行过程来操作计算机或另一可编程数据处理设备的指令,可提供用于执行流程图框中描述的功能的操作。
另外,每个框可表示包括用于执行指定逻辑功能的一个或多个可执行指令的模块、段或代码的部分。还要注意,在一些替代实施方式中,框中描述的功能可不按顺序发生。例如,连续示出的两个框可基本上同时执行,或者这些框有时可根据对应的功能以相反的顺序执行。
如本文所使用的术语“单元”可以是例如,(诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)或其任何组合)的软件元件或硬件元件或其任意组合并执行某些功能。然而,术语“单元”不限于软件或硬件。“单元”可配置为在可寻址存储介质中,或可配置为操作一个或多个处理器。因此,术语“单元”可包括例如,诸如软件元素、面向对象的软件元件、类元件和任务元件的元件、过程、函数、属性、程序、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量。由元件和“单元”提供的功能可组合成更少数量的元件和“单元”,或还可划分为更多数量的元件和“单元”。此外,元件和“单元”可实现为在设备或安全多媒体卡中再生一个或多个中央处理单元(CPU)。另外,在实施方式中,“单元”可包括一个或多个处理器。
在整个公开内容中,表述“a、b或c中的至少一个”表示仅a、仅b、仅c、a和b两者、a和c两者、b和c两者、a、b和c全部或其变体。
终端的示例可包括能够执行通信功能的用户设备(UE)、移动站(MS)、蜂窝电话、智能电话、计算机、多媒体系统等。
在本公开中,控制器也可称为处理器。
在整个公开内容中,层(或层装置)也可称为实体。
无线通信系统已经从提供初始的以语音为中心的服务而发展到宽带无线通信系统,该宽带无线通信系统基于诸如第三代合作伙伴计划(3GPP)的高速分组接入(HSPA)、长期演进(LTE)或演进的通用陆地无线接入(E-UTRA)、LTE-Advanced(LTE-A)、3GPP2的高速分组数据(HRPD)、超移动宽带(UMB)和IEEE的802.16e等通信标准来提供高速、高质量分组数据服务。此外,5G或新的无线电(NR)无线通信系统正在被开发作为下一代无线通信系统。
在下一代无线通信系统中,可以向UE提供增强型移动宽带(eMBB)服务、大量机器类型通信(mMTC)服务、或超可靠低延时通信(URLLC)服务中的至少一个。上述服务可在同一时间段期间提供到相同或不同的UE。eMBB服务的目标可以在于高容量数据的高速传输,mMTC服务可旨在最小化UE功耗并提供到多个UE的连接性,并且URLLC服务可旨在以低延时实现高可靠性,但不限于此。此外,这三种服务可以是用于诸如LTE系统或后LTE 5G/NR(下一个无线电)系统的无线通信系统的基本场景。
在下文中,为了便于描述,本公开使用在3GPP LTE规范中定义的术语和名称,或基于所定义的术语和名称修改的术语和名称。然而,本公开不限于这些术语和名称,也可以相同或类似地应用于符合其它标准的系统。例如,尽管通过曹勇5G NR(下一个无线电)系统作为示例来描述本公开的实施方式,但是本公开的实施方式也可应用于具有类似技术背景和信道配置的其它通信系统。作为另一示例,本公开的实施方式可应用于在NR系统之前开发的LTE或LTE-A无线通信系统,并且本公开的实施方式也可应用于在NR系统之后开发的无线通信系统。此外,本领域的技术人员将理解的是,本公开的实施方式可通过修改应用于其它无线通信系统,而不会显著地偏离本公开的范围。
如以下描述中所使用的,为了便于描述,指示接入节点的术语、指示网络实体的术语、指示消息的术语、指示网络实体之间的接口的术语、指示各种类型的识别信息的术语等是示例性的。因此,本公开不限于稍后将描述的术语,并且可使用表示具有等同技术含义的对象的其它术语。
在本公开中,基站(BS)可以指例如将资源分配到UE的实体,并且可以是gNode B、eNode B、Node B、BS、无线电接入单元、BS控制器或网络节点中的至少一个。
在本公开中,小区可以指例如由无线通信中的BS覆盖的地理区域。小区可根据其大小被分类为巨小区、宏小区、微小区和皮小区,但是这仅仅是示例,并且小区的类型不限于此。
在本公开中,下行链路(DL)可以指例如BS通过其向UE发送信号的无线电链路,以及上行链路(UL)可以指例如UE通过其向BS发送信号的无线电链路。更详细地,作为宽带无线通信系统的代表性示例,LTE系统采用用于下行链路的正交频分复用(OFDM)方案,同时采用用于上行链路的单载波频分多址(SC-FDMA)方案。上行链路可以指例如UE(或终端)或移动站(MS)通过其向gNode B或BS发送数据或控制信号的无线链路,以及下行链路可以指例如BS通过其向UE发送数据或控制信号的无线链路。
图1是示出根据各种实施方式的集中/云无线接入网(cRAN)的示例性架构的图。
参考图1,在cRAN中,现有BS分成无线电单元(RU)和数据单元(DU),并且RU可以位于小区站点处的BS(例如,111)中,而DU(例如,121)可以位于中央服务器处。在无线通信系统中,小区对应于由BS覆盖的地理区域,并且对于每一个BS可存在至少一个小区。与RU和DU都位于小区站点的集成BS不同,在cRAN中,RU可部署在小区站点处的BS 111、BS 113、BS115、BS 117、BS 119中,并且DU 121、DU 123和DU 125可集中在单个位置以执行至少一些RAN功能。稍后将详细地描述RAN功能。cRAN可以以集中的方式管理DU 121、DU 123和DU125,以不仅易于调整小区之间的干扰,而且还提供诸如协调的多点发送和接收(CoMP)的服务。
小区站点处的BS 111、BS 113、BS 115、BS 117和BS 119中的每一个可包括射频(RF)设备等,并且可通过前传向DU(例如,121)发送信号。前传是将小区站点处的BS(例如,111和113)连接到DU(例如,121)的网络的一部分,并且可执行诸如数字信号处理(DSP)、功率放大、滤波等的功能。
另一方面,DU(例如,121)可处理在小区站点处从BS(例如,111)接收的信号,并通过回传将处理的信号发送到核心网络设备130。核心网络设备130可包括连接由BS和UE组成的端到端系统的设备。例如,核心网络设备130可包括分组数据网络网关(P-GW)、服务网关(S-GW)、移动管理实体(MME)等。P-GW可将核心网络的内部节点连接到外部互联网,配置用于UE的互联网协议(IP)地址,并执行IP分组过滤。此外,当在UE中没有建立无线电资源控制(RRC)连接时,S-GW可缓冲从外部互联网到达的DL分组。MME可处理与UE位置注册、认证和呼叫相关的控制信号。然而,这些操作仅仅是示例,并且核心网络设备130的配置不限于这些示例。
回传是将DU(例如,121)连接到核心网络设备130的网络的一部分,并且可实现为诸如光纤的有线接口。然而,这仅仅是示例,并且回传还可实现为无线网络。
DU(例如,121)可执行用于信号处理的各种RAN功能。例如,RAN功能可包括分组数据会聚协议(PDCP)层的功能、无线链路控制(RLC)层的功能、媒体接入控制(MAC)层的功能、物理(PHY)层的功能等。然而,这仅仅是示例,并且RAN功能不限于上述示例。现在详细地描述PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层的功能。
PDCP层的功能可包括以下功能中的至少一些:
-报头压缩和解压缩(仅稳健的报头压缩(ROHC))
-用户数据的传输
-上层分组数据单元(PDU)的按序传送
-PDCP PDU重排
-下层服务数据单元(SDU)的重复检测
-PDCP SDU的重传
-加密和解密
-上行链路中基于定时器的SDU丢弃
PDCP层的重排功能是指基于PDCP序列号(SN)顺序地重排从下层接收的PDCP PDU的功能,并且可包括以下功能中的至少一个:以重排的次序将数据传输到上层的功能、顺序地重排PDCP PDU并记录丢失的PDCP PDU的功能、向发送侧提交用于丢失的PDCP PDU的状态报告的功能、或请求重传丢失的PDCP PDU的功能。
RLC层的功能可包括以下功能中的至少一些:
-上层PDU的传输
-上层PDU的顺序传送
-上层PDU的无序传送
-通过自动重复请求(ARQ)进行纠错
-RLC SDU的级联、分段和重组
-RLC数据的再分段
-RLC数据的重排
-重复检测
-协议错误检测
-RLC SDU丢弃
-RLC重建
RLC层的顺序传送功能是指将从下层接收的RLC SDU顺序地传输到上层的功能,并且可包括在一个RLC SDU被分段成多个RLC SDU并被接收时重组并传输多个RLC SDU的功能。此外,顺序传送功能可包括以下功能中的至少一个:基于RLC SN或PDCP SN重排所接收的RLC PDU的功能、顺序地重排RLC PDU并记录丢失的RLC PDU的功能、或向发送侧提交用于丢失的RLC PDU的状态报告的功能。此外,顺序传送功能可包括当存在丢失的RLC SDU时,请求重传丢失的RLC PDU的功能,以及仅将在发送丢失的RLC SDU之前RLC SDU顺序地传输到上层的功能。另外,顺序传送功能可包括以下功能:当定时器期满时甚至在接收到丢失的RLC SDU之前,将在定时器重启之前接收的所有RLC SDU顺序地传输到上层;或当给定的定时器期满时、在接收到丢失的RLC SDU之前,将直到当前时间点接收的所有RLC SDU顺序地传输到上层。
RLC层可以以接收RLC PDU的次序处理RLC PDU并将RLC PDU传输到PDCP层,而与SN的次序无关。当接收到RLC SDU的分段时,RLC层可将RLC SDU的分段与存储在缓冲器中的分段或者随后接收的分段进行级联以创建单个完整的RLC PDU,然后将RLC PDU传输到PDCP层。在NR中,RLC层可不包括级联功能,并且级联功能可在MAC层执行,或可用MAC层的复用功能来取代。
MAC层的功能可包括以下功能中的至少一些:
-逻辑信道和传输信道之间的映射
-MAC SDU的复用/解复用
-调度信息报告
-通过混合ARQ(HARQ)进行纠错
-一个UE的逻辑信道之间的优先级处理
-通过动态调度在UE之间进行优先级处理
-多媒体广播/多播服务(MBMS)服务识别
-传输格式选择
-填充
PHY层可执行以下功能中的至少一些:
-使用电信号进行数据发送和接收
-信道编码/解码
-调制/解调
-功率控制
-小区搜索
PHY层可以对上层数据执行信道编码和调制以生成OFDM符号,并经由无线电信道发送OFDM符号。PHY层还可以对经由无线电信道接收的OFDM符号执行解调和信道解码,并将作为解调和信道解码的结果而获得的数据传输到上层。
然而,RAN功能不限于上述示例,并且可包括RRC层的功能。RRC层的功能的示例如下:
-对小区中的所有UE进行必要小区系统信息的广播
-寻呼消息的传送和管理
-无线UE和演进的通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入网(E-UTRAN)之间的RRC连接(建立/维护/释放)的管理
-切换处的eNodeB之间的UE上下文传输
-无线电负载的建立、重新配置和释放
-UE测量报告和报告的控制
-UE能力管理:对UE进行小区ID的临时分配
-包括密钥管理的安全管理:RRC消息加密等。
此外,诸如RU或远程无线电头部(RRH)的术语可用于描述小区站点处的BS(例如,111),并且诸如DU或基带单元(BBU)的术语可用于描述DU(例如,121)。
为了以集中的方式管理执行上述RAN功能的DU 121、DU 123和DU 125,需要一种能够有效地使用数据处理所需的物理资源的方法。为此,本公开描述了经由虚拟化执行由DU121、DU 123和DU 125执行的至少一个RAN功能的示例性方法。虚拟化是一种能够通过合并用于管理的多个物理资源来扩展一个设备上的可用资源的技术。在下文中,将参考图2和图3详细地描述根据本公开的虚拟化的RAN(vRAN)的示例。
图2是示出根据各种实施方式的用于支持基于移动边缘计算(MEC)的服务的示例性网络环境的图。
根据示例性实施方式,UE 100可包括第一应用客户端110和第二应用客户端120。UE 100可连接到3GPP网络150以发送和接收与第一应用客户端110和第二应用客户端120相关的数据。
3GPP网络150可包括RAN 151和核心网络152,并且核心网络152可包括用户平面功能(UPF)153和网络暴露功能(NEF)154。然而,这些仅仅是构成核心网络152的网络功能(NF)的示例,并且核心网络152的配置不限于此。
3GPP网络150可连接到边缘数据网络200以发送和接收与MEC服务230相关的数据。此外,UPF 153可提供UE 100与边缘数据网络200或服务服务器250之间的数据路径(或数据平面)。换句话说,UPF153可充当用于传送由UE 100发送和接收的数据(或数据分组)的网关。
边缘数据网络200可以向UE 100提供MEC服务230。为此,边缘数据网络200可以位于UE 100连接的3GPP网络150的BS内部,或位于地理上靠近BS的位置,并提供至少一部分与由服务服务器250提供的内容相同的内容。根据示例性实施方式,边缘数据网络200可包括多个边缘应用,即第一边缘应用211和第二边缘应用212以及边缘使能器服务器220。然而,这种配置仅仅是示例,并且边缘数据网络200的配置不限于此。
边缘应用是由边缘数据网络200中的第三方提供的应用,并且可以与应用客户端建立数据会话以发送和接收与应用客户端相关的数据。
根据各种示例性实施方式,边缘使能器服务器220可提供执行第一边缘应用211或第二边缘应用212所需的功能。例如,边缘使能器服务器220可提供功能或环境,使得第一边缘应用211或第二边缘应用212可以向UE 100等提供MEC服务230或消费MEC服务230。在下文中,MEC服务230可以指例如由边缘数据网络200或第一边缘应用211或第二边缘应用212提供到UE 100的服务,或由边缘应用消费的服务。
此外,边缘使能器服务器220可包括MEC服务230和服务注册表240。MEC服务230可以向包括在边缘数据网络200中的第一边缘应用211和第二边缘应用212提供服务。MEC服务230可实施为能够执行单个功能的软件或模块。服务注册表240可提供与在边缘数据网络200上可用的服务有关的信息。
根据各种示例性实施方式,第一边缘应用211或第二边缘应用212可订阅用服务注册表240注册的MEC服务230。当第一边缘应用211或第二边缘应用212订阅MEC服务230时,可以理解的是,对应的应用持续地从边缘使能器服务器220接收MEC服务230或与MEC服务230有关的信息。通过订阅用服务注册表240注册的MEC服务230,第一边缘应用211或第二边缘应用212可以从边缘使能器服务器220接收MEC服务230以消费MEC服务230,并将其提供给UE100。
根据各种示例性实施方式,MEC服务230可包括将提供到第一边缘应用211或第二边缘应用212的各种服务。例如,MEC服务230可包括将提供到第一边缘应用211或第二边缘应用212的订阅服务231、位置服务232、高速缓存服务233等。
订阅服务231可以例如向3GPP网络150提供关于事件的信息或从3GPP网络150接收关于事件的信息。事件可包括例如,与用于UE 100的业务量或服务的使用量的改变相关的事件、与UE 100的位置相关的事件(例如,UE 100的当前位置、UE 100位置的改变、UE 100在特定情况下的位置等)、UE 100的断开、UE 100的接入、UE 100的漫游状态的改变、通信故障等。
位置服务232可以例如,基于与UE 100的位置有关的信息来提供与UE 100的位置有关的信息和服务。位置服务232可提供经由3GPP网络150获得的、与UE 100的位置有关的信息。与UE 100的位置有关的信息可包括,UE 100的全球定位系统(GPS)信息、UE 100所处的区域、与UE 100沿着其移动的路径有关的信息、与UE 100连接到的(或由UE 100预占的)小区有关的信息、与UE 100将被切换到的小区有关的信息等,以及包括与UE 100的位置相关的不限于上述示例的任何信息。
高速缓存服务233可通过高速缓存来自服务服务器250的数据来提供数据。高速缓存可以指,例如通过在作出对数据的请求之前预先从提供数据的服务器获得数据,响应于对数据的请求而以低延时提供数据的技术。在本公开中,高速缓存可以指通过在UE 100或第一应用客户端110或第二应用客户端120发送对数据的请求之前,从服务服务器250请求数据以预先存储由服务服务器250提供的数据的一系列处理。边缘数据网络200可以预先在其中存储将提供到UE 100的数据而非存储在服务服务器250中,由于边缘数据网络200的位置更靠近UE 100,从而减少网络发送延迟。
服务服务器250可提供与应用(例如,应用客户端和边缘应用)相关的内容。例如,服务服务器250可以由向UE 100提供内容的内容提供商管理。边缘数据网络200可以向服务服务器250发送用于提供MEC服务的数据或从服务服务器250接收用于提供MEC服务的数据,并预先缓存来自服务服务器250的数据。
图3是示出根据各种实施方式的用于执行虚拟化的NF(VNF)的服务器300的示例性配置的框图。
参考图3,服务器300可包括能够驱动用于执行VNF的软件的硬件310。硬件310可包括CPU 311、随机存取存储器(RAM)312、FPGA 313、图形处理单元(GPU)314、网络接口控制器(NIC)315和存储器316,但这仅仅是示例性配置,并且硬件310的组件不限于此。此外,存储器316可包括硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SDD)等。
操作系统(OS)320可以在硬件310上运行。OS 320可管理在服务器300上执行的硬件310和软件(例如,虚拟化软件330)。
虚拟化软件330可将由OS 320管理的资源逻辑地划分为将在多个软件组件(SC)之间共享的多个资源。资源是用于处理vRAN分组(例如,342)中的业务的项目。例如,资源可包括CPU 311、RAM 313、GPU 317等,但是这仅仅是示例,并且资源不限于此。可通过分配经由交换机将资源连接到多个SC的物理通信线路来逻辑地划分资源。SC可设计为通过对执行特定功能所需的库或应用进行分组来充当单独的服务器,并且可以在逐个分组的基础上创建或删除SC。分组是能够在共享单个IP地址的同时容纳一个或多个SC的最小单元。虚拟化软件330的示例可包括Kubernetes软件,并且SC可对应于Kubernetes软件上的容器。
此外,根据各种实施方式,SC可用于执行NF。根据各种实施方式,NF是在网络上的设备之间传输业务并处理生成的业务的功能,并且可包括例如RAN功能和MEC功能。RAN功能可以与以上参考图1描述的RAN功能对应,并且MEC功能可以与以上参考图2描述的边缘数据网络200的功能对应。此外,在本公开中,将在其上执行用于虚拟化NF的SC的硬件组件以示例的方式描述为硬件组件(HC)。
根据各种实施方式,服务器300可确定将在其上执行用于虚拟化NF的SC的至少一个HC。另外,服务器300可执行卸载,这是变换处理NF的任务的操作,使得先前在特定HC上执行的SC可以在另一HC上执行。例如,服务器300可将由HC(诸如CPU 311、RAM 312和存储器316的)处理的vRAN功能和MEC功能变换到其它HC(诸如GPU 314和FPGA 313)以进行处理。作为另一示例,服务器300可以基于将在网络上生成的vRAN业务量和MEC服务使用量,改变在其上执行SC的HC。在本公开中,上述所有操作可包括在卸载的类别中。现在更详细地描述服务器300的卸载操作。
服务器300可通过以太网接口单元(EIU)50在小区站点处连接到多个BS 12、BS 14和BS 16。EIU 50是将服务器300连接到小区站点处的BS 12、BS 14和BS 16的通道的一部分,并且例如,BS 12、BS 14和BS 16的业务可以经由EIU 50发送到vRAN分组(例如,342)。此外,根据另一示例,可以经由EIU 50将与小区站点处的BS 12、BS 14和BS 16分配的vRAN分组(例如,342)有关的信息发送到BS 12、BS 14和BS 16。
根据各种实施方式,服务器300可执行先前由BS执行的RAN功能的至少一些。例如,RAN功能可包括PDCP层功能、RLC层功能、MAC层功能、PHY层功能等。然而,这些仅仅是示例,并且RAN功能不限于此。在下文中,将更详细地描述PDCP层、RLC层、MAC层和PHY层的功能。
在小区站点处的BS 12、BS 14和BS 16中的每一个可具有包括RF设备的无线收发器,并且其它RAN功能可以由服务器300执行。例如,可以在服务器300中创建PHY SC、MAC SC和RLC SC,并分别执行PHY层功能、MAC层功能和RLC层功能。然而,这些仅仅是示例,并且由服务器300执行的RAN功能不限于此。
根据各种实施方式,PHY SC、MAC SC和RLC SC可包括在vRAN分组(例如,342)中。vRAN分组(例如,342)是能够容纳用于执行RAN功能的一个或多个SC的最小单元。vRAN分组(例如342)可包括指令使得先前已在硬件设备上执行的RAN功能能被虚拟化并执行,并且可以基于每一个vRAN分组来删除或创建SC。
vRAN分组(例如,342)可获得用于BS 12、BS 14和BS 16中生成的业务的业务处理信息。在这种情况下,业务是在一定时间内通过通信网络的数据的流。根据各种实施方式,业务可包括UE和BS(例如,12)之间的数据流,并且可以由例如每单位时间的数据速率表示。当连接到BS(例如,12)的UE执行应用时可生成业务。应用是指在诸如UE的设备中运行的用于特定应用服务的应用程序,并且各种应用可以在UE上运行。这些应用中的至少一个可使用MEC服务。
此外,业务处理信息可包括与根据RAN功能处理业务的过程有关的信息。业务处理信息可包括与生成业务的多个BS相关的业务信息,以及与用于处理BS中生成的业务的资源有关的信息(“资源信息”)。业务信息是可以直接或间接地指示业务的量和特征的信息。例如,业务信息可包括每小区的业务处理速度(例如,以每秒比特(bps)为单位)、连接到BS的UE的数量、分配到BS的带宽、不同无线通信技术之间的频率共享比率等。作为另一示例,业务信息可包括生成业务的服务的类型、生成业务的频带、生成业务的无线通信系统(例如,NR或LTE系统)的类型等。此外,资源信息可包括可以直接或间接地指示用于业务处理的物理资源的信息。例如,资源信息可包括用于业务处理的CPU核心与分配到vRAN分组的CPU核心的比率、用于业务处理的CPU核心时钟周期的数量(与CPU核心时钟周期的最大数量相比)、分配到vRAN分组用于业务处理的存储器的大小等。然而,上述示例仅仅是示例,并且业务信息或资源信息不限于上述示例。
此外,vRAN分组(例如342)可以经由EIU 50从BS 12、BS 14和BS 16接收业务处理信息,并且作为另一示例,它可以从服务器300或另一外部设备中的OS 320接收业务处理信息。例如,可以从BS 12、BS 14和BS 16接收包括在业务处理信息中的业务信息。此外,可以从服务器300的OS 320接收包括在业务处理信息中的资源信息。然而,这些仅仅是示例,并且由vRAN分组(例如342)用于接收业务处理信息的方法不限于上述示例。作为另一示例,可将统计方法(例如,计算平均值、方差等的方法)应用于先前由vRAN分组(例如,342)获得的业务处理信息的结果,来获得业务处理信息。vRAN分组(例如342)可将获得的业务处理信息发送到组件管理(CM)分组360,如以下详细描述的。
此外,在传送到vRAN分组3 42的业务中,由于使用MEC服务的应用的执行而生成的业务,则可被传送到MEC分组(例如,352)。MEC分组(例如,352)可执行边缘应用,并处理由于边缘应用的执行而生成的业务或接收的与边缘应用有关的业务。边缘应用可以在边缘数据网络上执行,并且边缘数据网络可以位于UE连接到的3GPP网络的BS内或地理上接近BS的位置,并且提供与由外部服务器提供的内容相同的内容的至少一部分。可将与传送到vRAN分组3 42的业务中的MEC服务的使用无关的业务,发送到服务器300外(外部)的另一服务器(例如,外部服务器386),并且本文将省略在服务器300外的另一服务器处处理业务的方法的描述。
MEC分组(例如,352)可以向CM分组360提供MEC服务使用信息。MEC服务使用信息包括与通过边缘应用提供的服务有关的信息,并且可包括与服务的类型、服务使用时间、由于服务的使用而生成的业务量、使用服务的UE的位置等有关的信息。
CM分组360是用于确定包括在vRAN分组(例如,vRAN分组342)或MEC分组(例如,MEC分组352)中的SC的数量以及分配到vRAN分组(例如,vRAN分组3 42)中的SC的资源的指令集,或用于执行MEC功能或vRAN功能的HC的指令集。CM分组360可包括接口(IF)362和CM SC364。IF 362可以从vRAN分组(例如,vRAN分组344)接收业务处理信息,以及从MEC分组(例如,MEC分组354)接收MEC服务使用信息。作为另一示例,IF 362可以从外部设备获得与预期引起业务或MEC服务使用中的改变的事件有关的信息。事件引起多个BS中生成的业务的改变。
CM SC 364可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS 12、BS14和BS 16的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。与由于UE接入BS 12、BS 14和BS 16而预期发生的业务有关的信息,是直接或间接地指示由于UE的接入而预期在BS 12、BS 14和BS 16中生成的业务的量和特征的信息。例如,与预期将在BS 12、BS 14和BS 16中生成的业务有关的信息可包括,每小区的预期业务处理速度(例如,以bps为单位)、预期连接到BS的UE的数量、预期分配到BS的带宽、不同无线通信技术之间的频率共享比率等。作为另一示例,与预期在BS 12、BS 14和BS 16中生成的业务有关的信息可包括,预期生成业务的服务的类型、预期生成业务的频带、预期生成业务的无线通信系统(例如,NR或LTE系统)的类型等。
此外,与预期由接入BS 12、BS 14和BS 16的UE生成的MEC服务使用量有关的信息可包括,与将在UE处执行边缘应用的时间、由于执行边缘应用而将要生成的业务量、将执行边缘应用的UE的位置等有关的信息。
作为另一示例,在获得与引起业务或MEC服务使用的改变的事件有关的信息(“事件信息”)时,该事件为预期在BS 12、BS 14和BS 16中发生的事件,CM SC 364可识别先前为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量。CM SC 364可以基于识别的先前为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量,根据获得的事件信息来确定将在BS 12、BS 14和BS 16中生成的业务量和MEC服务使用量。
此外,CM SC 364可以基于确定的业务量和MEC服务使用量来确定至少一个HC,在该HC上将执行用于对服务器300中的NF进行虚拟化的SC。例如,当CM SC 364基于MEC服务使用信息而确定MEC服务使用量将在将来的特定点A处迅速增加时,CM SC 364可将由MEC服务生成的业务的处理卸载到GPU 314和FPGA 313,以增加MEC服务的处理速度。此外,CM SC364可确定将由CPU 311执行vRAN功能,由于GPU 314和FPGA 313都用于在特定时间点A处处理MEC服务。此外,在确定将由CPU 311执行vRAN功能之后,则CM SC 364可以基于与将生成的业务有关的信息来确定与vRAN分组的数量和分配到每个vRAN分组的资源有关的信息。CMSC 364可将确定的与vRAN分组有关的信息发送到虚拟化主机370,并且虚拟化主机370可根据接收的与vRAN分组有关的信息来发送命令以调整vRAN分组。另外,CM SC 364可以向将执行MEC功能的GPU 314和FPGA 313发送执行MEC功能的命令。
然而,这仅仅是示例,并且CM SC 364可以基于预期生成的业务量、业务的类型、业务处理所需的性能等,确定用于执行NF的软件中的SC的数量、分配到SC的资源和将在其上执行软件的HC的类型。以下将参考图4给出其详细描述。
操作和维护(O&M)380可通过考虑调整的vRAN分组来向EIU 50发送命令,以将在BS12、BS 14和BS 16中生成的业务分配到每个vRAN分组。因此,可将从BS 12、BS 14和BS 16中的至少一个接收的业务重新分配到调整的vRAN分组。
图4是示出根据各种实施方式的将在服务器420中执行的示例性RAN功能的图。
参考图4,执行由现有的集成BS执行的RAN功能的至少一些的SC可以在服务器420中执行。这里,RAN功能可包括PHY层功能、MAC层功能、RLC层功能和PDCP层功能,并且特别地,PHY层功可被进一步细分为低PHY层功能和高PHY层功能。然而,这些仅仅是示例,并且其它层功能可以各自被进一步细分为几种类型。
可以基于服务器420能够容纳的业务量、将多个BS中的每一个(即,首先通过第三BS 411、413和415)连接到服务器420的前传的性能,将服务器420连接到核心网络设备430的回传的性能等,确定拆分RAN功能的拆分点,并且以下将更详细地描述根据本公开的各种实施方式的可在服务器420中执行的RAN功能。
在根据本公开的实施方式的vRAN中,当在小区站点处的BS(例如,第一BS 411)中生成的业务量大于将小区站点处的BS(例如,第一BS 411)连接到服务器420的前传的业务容量时,由于前传的拥塞,在向服务器420发送业务的过程中可能发生延迟或丢失。在这种情况下,为了减少前传上的负载,与以上参考图3描述的本公开的实施方式不同,PHY层功能可被划分,使得低PHY层功能440可以在小区站点处的第一BS 411中执行。因此,vRAN分组1422可以在服务器420上执行,vRAN分组1 422包括用于执行高PHY层功能的高PHY SC 442、用于执行MAC层功能的MAC SC 444、用于执行RLC层功能的RLC SC 446以及用于执行PDCP层功能的PDCP SC 448。BS 411可包括RF设备450。
根据本公开的另一示例性实施方式,在vRAN中,当前传的业务容量大于在实际BS(例如,第二BS 413)中生成的业务量并且服务器420的业务处理能力高于预设水平时,vRAN分组2 424可以在服务器420上执行,vRAN分组2 424包括用于执行PHY层功能的PHY SC452、用于执行MAC层功能的MAC SC 454、用于执行RLC层功能的RLC SC 456以及用于执行PDCP层功能的PDCP SC 458。在这种情况下,小区站点处的第二BS 413可包括RF设备460。
根据本公开的另一示例性实施方式,在vRAN中,当前传的业务容量极其低时,vRAN分组3 426可以在服务器420上执行,vRAN分组3 426包括用于执行RLC层功能的RLC SC462和用于执行PDCP层功能的PDCP SC464。在这种情况下,小区站点处的第三BS 415可包括RF设备466、用于执行PHY层功能的PHY设备468、以及用于执行MAC层功能的MAC设备470。在本公开的该实施方式中,由于小区站点处的第三BS 415执行相对多的RAN功能,因而可减少前传上的负载。
此外,具有如以上参考图4所述的各种结构的vRAN分组可用作在以上参考图3所述的服务器300上执行的vRAN分组。在这种情况下,如以上参考图3所述,可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息来确定将在其上执行vRAN分组的硬件的类型。
图5是示出根据各种实施方式的由服务器执行的执行网络功能的卸载的示例性方法的流程图。
服务器可以获得与已接入连接到服务器的多个BS的UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息(操作S510)。
根据各种实施方式,服务器可以从业务处理信息中识别与在至少一个时间间隔的每一个中生成的业务量有关的信息。例如,服务器可识别在1周前或10分钟前生成的业务量。根据另一示例,服务器可以基于业务处理信息来识别为每个无线通信系统在多个BS中生成的业务量,或作为另一示例,服务器可以识别为每个时频资源区域在BS中生成的业务量。然而,这些仅仅是示例,并且作为另一示例,服务器可以基于业务处理信息来识别用于业务处理的资源。例如,服务器可识别用于处理特定业务的RAM的量、CPU核的数量等。此外,服务器可以基于MEC服务使用信息来识别在至少一个时间间隔的每一个中生成的MEC服务使用量。作为另一示例,服务器可识别为每个时频资源区域或物理位置生成的MEC服务使用量。
根据各种实施方式,为了从多个BS接收业务处理信息和MEC服务使用信息,服务器可以从BS请求业务处理信息和MEC服务使用信息。根据另一实施方式,服务器可以周期性地从多个BS接收业务处理信息和MEC服务使用信息,而不从BS请求该信息。根据另一实施方式,服务器可以从核心网络设备接收业务处理信息和MEC服务使用信息。然而,这些仅仅是示例,并且服务器用于获得业务处理信息和MEC服务使用信息的方法不限于上述示例。作为另一示例,服务器可直接从用户接收业务处理信息和MEC服务使用信息。
服务器可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息(操作S520)。
根据各种实施方式,服务器可以基于接收的业务处理信息和MEC服务使用信息,分别识别在BS中已经发生的业务模式和MEC服务使用模式。业务模式是业务量相对于位置和时间的改变的类型,以及MEC服务使用的模式是MEC服务使用量相对于位置和时间的改变的类型。
根据本公开的另一实施方式,服务器可通过使用预生成的人工智能(AI)模型来识别业务模式和MEC服务使用模式。预生成的AI模型可包括至少一个层,并且包括在所述至少一个层中的节点中的每一个的参数可以基于业务处理信息、MEC服务使用信息和事件信息经由训练来设置。
服务器可以基于所识别的业务模式和MEC服务使用信息模式,获得与将在BS中生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。服务器可预测业务量或MEC服务使用量将在特定时间增加到阈值之上或降低到阈值之下。
服务器可以基于所获得的信息,确定将在其上执行用于虚拟化服务器中的NF的SC的至少一个HC(操作S530)。
服务器可以基于在特定时间点预期生成的业务量和MEC服务使用量、业务处理所需的性能等,确定将在其上执行对用于提供业务和MEC服务的NF进行虚拟化的SC的HC的类型。NF是在网络上的设备之间发送业务并处理所生成的业务的功能,并且可包括例如RAN功能和MEC功能。
在确定至少一个HC之后,服务器可控制每个SC将在对应的HC上执行。硬件卸载是将在其上执行用于对NF进行虚拟化的SC的HC的任务传输到另一HC的操作。此外,缩放是调整SC的数量或分配到SC的资源量中的至少一个的操作,并且在本公开中,增加分配到SC的资源量的操作可被称为放大,而减少分配到SC的资源量的操作可被称为缩小。另外,增加SC的数量的操作可被称为扩展,而减少SC的数量的操作可被称为缩减。放大、缩小、扩展和缩减可统称为缩放。
例如,当确定用于虚拟化RAN功能的SC由CPU执行并且用于虚拟化MEC功能的SC由GPU执行时,服务器可以基于该确定控制CPU和GPU分别执行用于虚拟化RAN功能的SC和用于虚拟化MEC功能的SC。作为另一示例,当用于虚拟化RAN功能的SC和用于虚拟化MEC功能的SC先前都由CPU执行时,服务器可执行卸载,使得由CPU执行的MEC功能由GPU执行。然而,这些仅仅是示例,并且服务器可根据该确定来执行缩放操作。
根据各种实施方式,当MEC服务使用量或业务量不大于相应的阈值时,服务器可通过缩放操作来处理MEC服务或业务。然而,由于仅用缩放操作来处理MEC服务和业务难以同时满足每个服务要求,当MEC服务使用量或业务量大于阈值时可执行硬件卸载。
此外,服务器可预设用于确定执行缩放操作或执行硬件卸载的准则。这里,准则可包括业务量、经由MEC服务处理的业务量与业务总量的比率、用于业务处理所需的性能等。
首先,服务器可以基于预测生成的业务量和MEC服务使用量,分别确定每单位时间需要处理的业务量和MEC服务使用量。例如,基于预测生成的MEC服务使用量大于或等于业务总量的某个百分比,服务器可确定在支持高处理速度的GPU或FPGA上处理MEC服务。此外,在服务器确定在GPU或FPGA上处理MEC服务时,服务器可确定在CPU上处理相对少量的vRAN业务。
例如,基于在第一时间点预测生成的业务量为A或更多,并且需要使用MEC服务处理的业务量相对于业务总量为70%或更多,服务器可执行硬件卸载,使得MEC功能在支持比CPU更高的处理速度的GPU或FPGA上执行。此外,基于确定MEC功能将在GPU或FPGA上执行,服务器可允许vRAN功能将在除GPU或FPGA之外的HC上执行。因此,服务器允许vRAN功能将在负责处理vRAN功能的CPU上处理,并且当预测vRAN中的业务量增加到阈值以下时,服务器可通过缩放操作处理增加的业务量。特别地,基于业务量为A或更多,服务器可确定仅通过调整分配到现有vRAN分组的资源量,将不能平滑地执行业务处理,并因此经由扩展来增加vRAN分组的数量。
然而,这些仅仅是示例,并且由服务器使用以确定在其上执行用于虚拟化NF的SC的HC的方法不限于上述示例。在上述情况下,即使在MEC服务在GPU和FPGA上进行处理的情况下,当业务的处理在下层的vRAN中延迟时也可能发生瓶颈。因此,基于MEC服务使用量比业务量大N倍,服务器可确定在处理CPU上的vRAN业务的同时处理GPU和FPGA上的MEC服务。基于MEC服务使用量大于业务量至少M倍但小于N倍,服务器可确定在处理GPU和CPU上的vRAN业务的同时处理FPGA上的MEC服务。作为另一示例,基于虚拟化的GPU,服务器可将70%的资源用于虚拟化的GPU以处理MEC服务,并使用30%的资源以执行vRAN功能。
然而,上述示例仅仅是说明性的,并且确定用于虚拟化服务器中的NF的SC或HC中的至少一个的方法不限于这些示例。
图6是示出根据各种实施方式的由服务器执行的确定HC的示例性方法的图,在预期业务量增加时将在该HC上执行用于执行vRAN功能的SC。
参考图6,服务器可以经由包括在服务器中的硬件610驱动用于虚拟化NF的SC。详细地,OS可以在硬件610上运行并管理硬件610和虚拟化软件620。硬件610包括CPU 611、FPGA 613、GPU 615和NIC 617。硬件610、OS和虚拟化软件620的描述与以上参考图3描述的硬件、OS和虚拟化软件对应,因此这里将被省略。
为了描述基于与UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息来确定HC的方法,将在该HC上执行对vRAN功能和MEC功能中的每一个进行虚拟化的SC,现在更详细地描述参考图3描述的每个软件的操作。
vRAN分组630可接收在BS 10中生成的业务。包括在vRAN分组630中的PHY SC 631、MAC SC 632和RLC SC 633可以分别对接收的业务执行PHY层功能、MAC层功能和RLC层功能。vRAN分组630可以向CM分组650发送业务处理信息。
此外,在由vRAN分组630接收的业务中,由于执行使用MEC服务的应用而生成的业务可发送到MEC分组640。与由vRAN分组630接收的业务中的MEC服务的使用无关的业务可发送到服务器外部的另一服务器(图6中未示出),并且这里将省略对在服务器外部的另一服务器处处理业务的方法进行描述。
MEC分组640可以在从vRAN分组630接收到MEC服务之后,处理由MEC服务生成的业务。此外,MEC分组640可以向CM分组650提供MEC服务使用信息。MEC分组640可包括边缘使能器SC641和多个边缘应用SC 642和643,并且由于该描述与以上参考图2的描述对应,因而这里将被省略。MEC分组640可以向CM分组650发送MEC服务使用信息,该MEC服务使用信息包括与MEC服务的类型、MEC服务使用时间、由于使用MEC服务而生成的业务量等有关的信息,该信息是在业务量处理期间获得的。在示例性实施方式中,MEC服务可以是例如家庭中的物联网(IoT)设备和可佩戴设备提供的服务,但是这仅仅是示例,并且MEC服务不限于此。
CM分组650可包括IF 651和CM SC 652。CM SC 652可以基于经由IF 651接收的业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。
CM SC 652可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。例如,在图6的实施方式中,CM SC 652可以基于在一周的每一天的每个时间间隔处已接入BS 10的UE的数量以及在该时间间隔处由每个UE使用的应用的类型,预测由于在每周一的t1与t2之间的时间间隔处智能电话用户(如图6的右侧所示)的数量的增加,业务量将增加到阈值A以上,以及在该时间间隔将生成的MEC服务使用量将小于业务总量的X%。
在预测业务量增加到阈值A以上时,为了增加业务处理速度,CM SC 652可确定执行硬件卸载,使得在每周一的t1与t2之间的时间间隔之前,先前由CPU 611执行的vRAN分组630将在GPU 615上执行。由于GPU 615具有存储在其应用编程接口(API)中的用于业务处理的预设功能,GPU 615可以基于预设功能更快地处理业务。因此,CM SC 652可控制构成vRAN分组630的指令,使得vRAN分组630可以在GPU 615上执行,如以下参考图10更详细描述的。虚拟化主机660可以发送调整vRAN分组的命令。然而,硬件卸载操作仅仅是示例,并且CM SC652可根据预测生成的业务量来设置将在其上执行vRAN分组630的HC。以下将参考图7、图8和图9详细地描述执行卸载到除GPU 615之外的HC的操作。
图7是示出根据各种实施方式的由服务器执行的确定HC的示例性方法的图,在预期业务量增加时将在该HC上执行用于执行vRAN功能的SC。
参考图7,服务器可以经由包括在服务器中的硬件710驱动用于虚拟化NF的SC。详细地,OS可以在硬件710上运行并管理硬件710和虚拟化软件720。硬件710包括CPU 711、FPGA 713、GPU 715和NIC 717。硬件710、OS和虚拟化软件720的描述与以上参考图3描述的硬件、OS和虚拟化软件对应,因此这里将被省略。
为了描述基于与UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息来确定HC的方法,将在该HC上执行对vRAN功能和MEC功能中的每一个进行虚拟化的SC,现在更详细地描述参考图3描述的每个软件的操作。
vRAN分组730可以接收在BS 10中生成的业务。包括在vRAN分组730中的PHY SC731、MAC SC 732和RLC SC 733可以分别对接收到的业务执行PHY层功能、MAC层功能和RLC层功能。vRAN分组730可以向CM分组750发送业务处理信息。
此外,在由vRAN分组730接收的业务中,由于执行使用MEC服务的应用而生成的业务可发送到MEC分组740。与由vRAN分组730接收的业务中的MEC服务的使用无关的业务可发送到服务器外部的另一服务器(图7中未示出),并且这里将省略对在服务器外部的另一服务器处处理业务的方法进行描述。
MEC分组740可以在从vRAN分组730接收到MEC服务之后,处理由MEC服务生成的业务。此外,MEC分组740可以向CM分组750提供MEC服务使用信息。MEC分组740可包括边缘使能器SC 741和多个边缘应用SC 742和743,并且由于该描述与以上参考图2的描述对应,因而这里将被省略。MEC分组740可以向CM分组750发送MEC服务使用信息,该MEC服务使用信息包括与MEC服务的类型、MEC服务使用时间、由于使用MEC服务而生成的业务量等有关的信息,该信息是在业务量处理期间获得的。在示例性实施方式中,MEC服务可以是例如家庭中的IoT设备和可佩戴设备提供的服务,但是这仅仅是示例,并且MEC服务不限于此。
CM分组750可包括IF 751和CM SC 752。CM SC 752可以基于经由IF 751接收的业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。
CM SC 752可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。例如,如图7所示,CM SC 752可以基于在一周的每一天的每个时间间隔处接入BS 10的UE的数量以及在该时间间隔处由每个UE使用的应用的类型,预测由于在每周五的t3与t4之间的时间间隔处智能电话用户(如图7的右侧所示)的数量的增加,将发生的业务量将处于从B到A的范围内(即为临界范围),以及在该时间间隔将生成的MEC服务使用量将小于业务总量的X%。
在预测将发生的业务量处于从B到A的范围内时,为了增加业务处理速度,CM SC752可确定执行硬件卸载,使得在每周五的时间t3之前,先前由CPU 711执行的vRAN分组730在FPGA 713上执行。FPGA 713能够以低功率进行操作,同时根据程序算法为业务处理提供高的并行计算速度。因此,尽管FPGA713具有比GPU 715更低的计算速度,但是FPGA 713可能比专用于并行计算的GPU 715更具成本效益。如上所述,当业务量超过A时,CM SC 752可执行硬件卸载,使得vRAN分组730在GPU 715上执行。然而,根据图7的示例性实施方式,当预测将生成的业务量处于从B到A的范围内时,CM SC 752可执行硬件卸载,使得vRAN分组730在以相对低的功率进行操作的FPGA 713上执行。虚拟化主机760可发送调整vRAN分组的命令。
根据各种实施方式,如上所述,在确定预测生成的业务量和MEC服务使用量时,服务器可通过考虑HC的业务处理性能来确定在其上分别执行vRAN分组730和MEC分组740的HC。特别地,服务器可通过考虑生成业务的应用或MEC服务所需的性能规范,确定在其上分别执行vRAN分组730和MEC分组740的HC,以满足延时、吞吐量等。
图8是示出根据各种实施方式的由服务器执行的确定HC的示例性方法的图,在预期业务量和MEC服务使用量增加时将在该HC上分别执行用于执行vRAN功能的SC和用于执行MEC功能的SC。
参考图8,服务器可以经由包括在服务器中的硬件810驱动用于虚拟化NF的SC。详细地,OS可以在硬件810上运行并管理硬件810和虚拟化软件820。硬件810包括CPU 811、FPGA 813、GPU 815和NIC 817。硬件810、OS和虚拟化软件820的描述与以上参考图3描述的硬件、OS和虚拟化软件对应,因此这里将被省略。
为了描述基于与UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息来确定HC的方法,将在该HC上执行对vRAN功能和MEC功能中的每一个进行虚拟化的SC,现在更详细地描述参考图3描述的每个软件的操作。
vRAN分组830可接收在BS 10中生成的业务。包括在vRAN分组830中的PHY SC 831、MAC SC 832和RLC SC 833可以分别对接收的业务执行PHY层功能、MAC层功能和RLC层功能。vRAN分组830可以向CM分组850发送业务处理信息。
此外,在由vRAN分组830接收的业务中,由于执行使用MEC服务的应用而生成的业务可发送到MEC分组840。在由vRAN分组830接收的业务中,与MEC服务的使用无关的业务可发送到服务器外部的另一服务器(图8中未示出),并且这里将省略对在服务器外部的另一服务器处处理业务的方法进行描述。
MEC分组840可以在从vRAN分组830接收到MEC服务之后,处理由MEC服务生成的业务。此外,MEC分组840可以向CM分组850提供MEC服务使用信息。MEC分组840可包括边缘使能器SC 841和多个边缘应用SC 842和SC 843,并且由于该描述与以上参考图2的描述对应,因而这里将被省略。MEC分组840可以向CM分组850发送MEC服务使用信息,该MEC服务使用信息包括与MEC服务的类型、MEC服务使用时间、由于使用MEC服务而生成的业务量等有关的信息,该信息是在业务处理期间获得的。在示例性实施方式中,MEC服务可以是例如由家庭中的IoT设备和可佩戴设备提供的服务,但是这仅仅是示例,并且MEC服务不限于此。
CM分组850可包括IF 851和CM SC 852。CM SC 852可以基于经由IF 851接收的业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。
CM SC 852可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。BS 10可以基于所获得的信息,识别对于每个预设时间单元的处理的业务量和MEC服务使用量。此外,BS 10可以基于每个时间单元识别的处理的业务量和MEC服务使用量,预测将在特定时间点生成的业务量和MEC服务使用量。例如,CM SC 852可预测:由于在t5与t6之间的时间间隔处的智能电话用户的数量和虚拟现实(VR)/增强现实(AR)服务用户的数量(如图8的右侧所示)的增加,因而将生成的业务量将超过阈值A;以及根据VR/AR服务用户的数量增加,将在该时间间隔处生成的MEC服务使用量将处于从D到C的范围内。
CM SC 852可根据预测业务量和MEC服务使用量增加,通过考虑性能要求规范、HC的业务处理性能等来确定将在其上分别执行vRAN分组830和MEC分组840的HC。例如,与其它服务相比,由于引起MEC服务使用量增加的VR/AR服务要求超低的时延规范,因而CM SC 852可确定将在其上执行MEC分组840的HC作为GPU 815,以最小化在处理与VR/AR服务相关联的业务期间发生的延迟。此外,当MEC分组840先前在除GPU 815以外的硬件上执行时,CM SC852可执行用于将其它硬件改变到GPU 815的一系列硬件卸载过程。虚拟化主机860可发送命令以调整vRAN分组。
在图8的本公开的实施方式中,在预测业务量以及MEC服务使用量超过阈值时,可确定对vRAN分组830进行硬件卸载。此外,当还需将硬件卸载到GPU 815以进行vRAN分组830中的快速处理时,CM SC 852可确定vRAN分组830和MEC分组840中的哪个是将在GPU 815上执行的SC。可以基于预设的优先级或根据生成业务的应用和MEC服务所需的性能规范,确定将在GPU 815上执行的SC。然而,这仅仅是示例,并且作为另一示例,当HC被虚拟化时,CMSC852可确定vRAN分组820和MEC分组840以预设比率同时在HC上执行。在这种情况下,预设比率可以以与优先级对应的方式来确定。
在图8的示例性实施方式中,当MEC服务具有比其它服务更严格的时延要求时,CMSC 852可允许MEC分组840的所有功能将在GPU 815上执行,并且GPU 815中未用于执行MEC分组840的区域可用于执行vRAN分组830。
此外,CM SC 852可确定将在GPU 815上执行的功能是根据业务的类型而确定的由vRAN分组830执行的各种功能中需要相对大量的计算的功能。例如,当智能电话用户的数量在BS 10的覆盖范围内增加时,PHY SC 831的计算量可能由于在波束成形期间计算量的增加而增加。因此,CM SC 852可确定PHY SC 831将在GPU 815上执行。此外,CM SC 852可确定所确定的执行相对少量的计算的MAC SC 832和RLC SC 833将在FPGA 813上执行。FPGA 813能够在低功率下进行操作,同时根据程序算法为业务处理提供高并行计算速度。因此,尽管FPGA 813具有比GPU 815更低的计算速度,但是FPGA 813会比专用于并行计算的GPU 815更具成本效益。
图9是示出根据各种实施方式的由服务器执行的确定HC的示例性方法的图,在预期业务量和MEC服务使用量增加时将在该HC上分别执行用于执行vRAN功能的SC和用于执行MEC功能的SC。
参考图9,服务器可以经由包括在服务器中的硬件910驱动用于虚拟化NF的SC。详细地,OS可以在硬件910上运行并管理硬件910和虚拟化软件920。硬件910包括CPU 911、FPGA 913、GPU 915和NIC 917。硬件910、OS和虚拟化软件920的描述与以上参考图3描述的硬件、OS和虚拟化软件对应,因此这里将被省略。
为了描述基于与UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息来确定HC的方法,将在该HC上执行对vRAN功能和MEC功能中的每一个进行虚拟化的SC,现在更详细地描述参考图3描述的每个软件的操作。
vRAN分组930可接收在BS 10中生成的业务。包括在vRAN分组930中的PHY SC 931、MAC SC 932和RLC SC 933可以分别对接收的业务执行PHY层功能、MAC层功能和RLC层功能。vRAN分组930可以向CM分组950发送业务处理信息。
此外,在由vRAN分组930接收的业务中,由于使用MEC服务的应用的执行而生成的业务可发送到MEC分组940。在由vRAN分组930接收的业务中,与MEC服务的使用无关的业务可发送到服务器外部的另一服务器(图9中未示出),并且这里将省略对在服务器外部的另一服务器处处理业务的方法进行描述。
MEC分组940可以在从vRAN分组930接收到MEC服务之后处理由MEC服务生成的业务。此外,MEC分组940可以向CM分组950提供MEC服务使用信息。MEC分组940可包括边缘使能器SC 941和多个边缘应用SC 942和SC 943,并且由于该描述与以上参考图2的描述对应,因而这里将被省略。MEC分组940可以向CM分组950发送MEC服务使用信息,该MEC服务使用信息包括与MEC服务的类型、MEC服务使用时间、由于使用MEC服务而生成的业务量等有关的信息,该信息是在业务处理期间获得的。在示例性实施方式中,MEC服务可以是例如由家庭中的IoT设备和可佩戴设备提供的服务,但是这仅仅是示例,并且MEC服务不限于此。
CM分组950可包括IF 951和CM SC 952。CM SC 952可以基于经由IF 951接收的业务处理信息和MEC服务使用信息来获得与由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。
CM SC 952可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。BS 10可以基于所获得的信息,识别用于每个预设时间单元的处理的业务量和MEC服务使用量。此外,BS 10可以基于每个时间单元识别的处理的业务量和MEC服务使用量,预测将在特定时间点生成的业务量和MEC服务使用量。例如,CM SC 952可预测:由于在t7与t8之间的时间间隔处的智能电话用户的数量和VR/AR服务用户的数量(如图9的右侧所示)的增加,因而业务量将超过阈值A;以及根据VR/AR服务用户的数量的增加,将在该时间间隔处生成的MEC服务使用量将超过D。
CM SC 952可根据预测业务量和MEC服务使用量增加,通过考虑性能要求规范、HC的业务处理性能等来确定将在其上分别执行vRAN分组930和MEC分组940的HC。例如,与其它服务相比,由于引起MEC服务使用量增加的VR/AR服务要求超低的时延规范,因而CM SC 952可确定将在其上执行MEC分组940的HC作为GPU 915,以最小化在处理与VR/AR服务相关联的业务期间发生的延迟。此外,当MEC分组940先前在除GPU 915以外的硬件上执行时,CM SC952可执行用于将其它硬件改变到GPU 915的一系列硬件卸载过程。虚拟化主机960可发送命令以调整vRAN分组。
在图9的示例性实施方式中,在预测业务量以及MEC服务使用量超过阈值时,可确定对vRAN分组930进行硬件卸载。此外,当还需将硬件卸载到GPU 915以进行vRAN分组930中的快速处理时,CM SC 952可确定vRAN分组930和MEC分组940中的哪个是将在GPU 915上执行的SC。可以基于预设的优先级或根据生成业务的应用和MEC服务所需的性能规范,确定将在GPU 915上执行的SC。然而,这仅仅是示例,并且作为另一示例,当HC被虚拟化时,CM SC952可确定vRAN分组930和MEC分组940以预设比率同时在HC上执行。在这种情况下,预设比率可以以与优先级对应的方式来确定。
在图9的示例性实施方式中,当MEC服务具有比其它服务更严格的延迟要求时,CMSC 952可允许MEC分组940的所有功能将在GPU 915上执行,并且GPU 915中未用于执行MEC分组940的区域可用于执行vRAN分组930。
此外,CM SC 952可确定将在GPU 915上执行的功能是根据业务的类型而确定的由vRAN分组930执行的各种功能中需要相对大量的计算的功能。例如,当使用V2X服务的UE的数量在BS 10(如在图9的右侧所示)的覆盖范围内增加时,MAC SC 932的计算量可能由于切换过程等的计算量的增加而增加。因此,CM SC 952可确定MAC SC 932将在GPU 915上执行。此外,CM SC 952可确定所确定的执行相对少量的计算的PHY SC 931和RLC SC 933将在FPGA 913上执行。FPGA 913能够在低功率下进行操作,同时根据程序算法为业务处理提供高并行计算速度。因此,尽管FPGA 913具有比GPU 915更低的计算速度,但是FPGA913会比专用于并行计算的GPU 915更具成本效益。
图10是示出根据各种实施方式的执行用于在HC上执行VNF的SC的示例性方法的图。
参考图10,服务器可以经由包括在服务器中的硬件驱动用于虚拟化NF的SC。硬件可包括多个CPU 1011和1012、多个GPU 1013和1014以及多个FPGA 1015和1016。此外,OS1020可以在硬件上执行并管理硬件和虚拟化软件1030。
图10示出了作为用于执行VNF的SC的示例的vRAN分组的PHY SC 1040。PHY SC1040可执行信道估计1060、调制或解调1062以及诸如低密度奇偶校验(LDPC)编码1064等的预编码功能。
业务处理信息可以从vRAN分组发送到CM分组1050。参见操作1。此外,CM分组1050可包括IF 1051和CM SC 1052,并且IF 1051可将从vRAN分组接收的业务处理信息发送到CMSC 1052。CM SC 1052可以基于业务处理信息,确定与将在其上分别执行vRAN分组中的SC的HC有关的信息。如以上参考图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所描述的,尽管图10仅示出了业务处理信息作为由CM SC 1052用于确定HC的信息的示例,但是CTM SC 1052可通过考虑MEC服务使用信息以及业务处理信息来确定将在其上执行vRAN分组中的每个SC的HC。
在确定将在其上执行vRAN分组中的PHY SC 1040的HC时,CM分组1050可将与确定的HC有关的信息发送到PHY SC 1040。参见操作2。PHY SC 1040可包括用于执行PHY层的功能的指令,并且该指令可以分别以CPU代码、GPU代码和FPGA代码的形式存储。PHY SC 1040可使用CPU代码、GPU代码和/或FPGA代码执行,如操作3所示。例如,基于PHY SC 1040从CM分组1050接收指示HC被确定为CPU的信息,PHY SC 1040可通过执行CPU代码形式的指令而在CPU(例如,1011)上执行。作为另一示例,基于PHY SC 1040从CM分组1050接收指示HC被确定为GPU的信息,PHY SC 1040可通过执行GPU代码形式的指令而在GPU(例如,1013)上执行。作为另一示例,基于PHY SC 1040从CM分组1050接收指示HC被确定为FPGA的信息,PHY SC1040可通过执行FPGA代码形式的指令而在FPGA(例如,1015)上执行。
图11是示出根据各种实施方式的由服务器执行的、在预期业务量和MEC服务使用量增加时执行用于执行vRAN功能的SC和用于执行MEC功能的SC的示例性方法的图。
参考图11,服务器可以经由包括在服务器中的硬件1110驱动用于虚拟化NF的SC。详细地,OS可以在硬件1110上执行并管理硬件1110和虚拟化软件1120。硬件1110包括CPU1111、FPGA 1113、GPU 1115和NIC 1117。硬件1110、OS和虚拟化软件1120的描述与以上参考图3描述的硬件、OS和虚拟化软件对应,因此这里将被省略。
为了描述基于与UE有关的业务处理信息和MEC服务使用信息来确定将在其上执行对vRAN功能和MEC功能中的每一个进行虚拟化的SC的HC的方法,现在更详细地描述参考图3描述的每个软件的操作。
vRAN分组1130可接收在BS 10中生成的业务。包括在vRAN分组1130中的PHY SC1131、MAC SC 1132和RLC SC 1133可以分别对接收的业务执行PHY层功能、MAC层功能和RLC层功能。vRAN分组1130可以向CM分组1150发送业务处理信息。
此外,在由vRAN分组1130接收的业务中,由于使用MEC服务的应用的执行而生成的业务可发送到MEC分组1140。由vRAN分组930接收的业务中,与MEC服务的使用无关的业务可发送到服务器外部的另一服务器(图11中未示出),并且这里将省略对在服务器外部的另一服务器处处理业务的方法进行描述。
MEC分组1140可以在从vRAN分组1130接收到MEC服务之后处理由MEC服务生成的业务。此外,MEC分组1140可以向CM分组1150提供MEC服务使用信息。MEC分组1140可包括边缘使能器SC 1141和多个边缘应用SC 1142和SC 1143,并且由于该描述与以上参考图2的描述对应,因而这里将被省略。MEC分组1140可以向CM分组1150发送MEC服务使用信息,该MEC服务使用信息包括与MEC服务的类型、MEC服务使用时间、由于使用MEC服务而生成的业务量等有关的信息,该信息是在业务处理期间获得的。在示例性实施方式中,MEC服务可以是例如由家庭中的IoT设备和可佩戴设备提供的服务,但是这仅仅是示例,并且MEC服务不限于此。
CM分组1150可包括IF 1151和CM SC 1152。CM SC 1152可以基于经由IF 1151接收的业务处理信息和MEC服务使用信息来获得与由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。
CM SC 1152可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息获得与将由接入BS 10的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息。BS 10可以基于所获得的信息,识别用于每个预设时间单元的处理的业务量和MEC服务使用量。此外,BS 10可以基于每个时间单元识别的处理的业务量和MEC服务使用量,预测将在特定时间点生成的业务量和MEC服务使用量。例如,CM SC 1152可预测:由于在t9与t10之间的时间间隔处智能电话用户的数量、VR/AR服务用户的数量和流媒体服务用户的数量(如图11的右侧所示)的增加,因而业务量将处于A到B的临界范围内;以及根据VR/AR服务用户的数量和流媒体服务用户的数量的增加,将在该时间间隔处生成的MEC服务使用量将超过D。
CM SC 1152可根据预测业务量和MEC服务使用量增加,通过考虑性能要求规范、HC的业务处理性能等来确定将在其上分别执行vRAN分组1130和MEC分组1140的HC。例如,与其它服务相比,由于引起MEC服务使用量增加的VR/AR服务和流媒体服务要求超低的时延规范,因而CM SC 1152可确定将在其上执行MEC分组1140的HC作为GPU 1115,以最小化在处理与VR/AR服务和流媒体服务相关联的业务期间发生的延迟。
此外,在图11的公开的实施方式中,在预测不仅MEC服务使用量增加而且业务量增加时,需要增加由vRAN分组1130处理的业务量。然而,在图11的公开的实施方式中,当业务量增加的程度小于或等于阈值时,可执行扩展操作而非执行硬件卸载以增加vRAN分组的数量。因此,CM SC 1150可请求虚拟化主机1160增加vRAN分组的数量。在虚拟化主机1160请求虚拟化软件1120增加vRAN分组1130的数量时,可获得多个vRAN分组。在这种情况下,vRAN分组可以由CPU 1111执行。然而,这仅仅是示例,并且CM SC 1150可根据预测增加的业务量来确定将在其上执行多个vRAN分组的HC作为FPGA等。
图12是示出根据各种实施方式的用于确定将在其上执行用于虚拟化NF的SC的HC的示例性AI模型1200(例如,深度神经网络(DNN)模型)的图。
参考图12,事件信息、业务处理信息和MEC服务使用信息可作为输入数据应用于AI模型1200。以上参考图3描述的服务器可以基于将评估数据和作为将上述输入数据应用到AI模型1200的结果而获得的输出数据进行比较的结果,训练AI模型1200。例如,服务器可将各种输入数据段应用于AI模型1200,直到输出数据与评估数据之间的差异变为小于预设阈值。作为另一示例,服务器可通过将输出数据与评估数据之间的差异和输入数据一起应用到AI模型1200,训练AI模型1200。在构成AI模型1200的神经网络的每层,参数的值可通过训练来修改和细化。然而,这仅仅是示例,并且训练AI模型的方法不限于上述示例。
根据本公开的实施方式,服务器可通过向所训练的AI模型1200输入新获得的事件信息、业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与MEC分组的数量、vRAN分组的数量以及在其上执行SC的HC的类型有关的信息。
图13是示出了根据各种实施方式的服务器1340的示例性操作的信号流程图,服务器1340用于经由调整SC处理多个UE 1310与BS 1320之间的业务。
业务可以在UE 1310与BS 1320之间生成(操作S1352)。如上参考图3所述,业务是在某个时间内通过通信网络的数据流。在示例性实施方式中,业务可以在UE 1310与BS1320之间生成以交换用于实现特定目的(例如,使用特定服务)的信息。
BS 1320可以向EIU 1330发送业务(操作S1354)。EIU 1330是将服务器1340连接到小区站点处的多个BS(包括BS 1320)的通道的一部分。
EIU 1330可以向服务器1340中的预设vRAN分组的SC发送业务(操作S1356)。与分配到服务器1340中生成的至少一个vRAN分组中的每一个的BS有关的信息可以在EIU 1330中预设。
服务器1340可获得业务处理信息和MEC服务使用信息(操作S1358)。服务器1340可通过例如监控经由EIU 1330从每个BS(包括BS 1320)发送到vRAN分组的业务,获得业务处理信息和MEC服务使用信息。
由于操作S1358与以上参考图5描述的操作S510对应,因而这里将省略以上已提供的与操作S510有关的描述。
服务器1340可以基于业务处理信息和MEC服务使用信息,获得与将由接入多个BS的UE生成的业务量和MEC服务使用量有关的信息(操作S1360)。
由于操作S1360与以上参考图5描述的操作S520对应,因而这里将省略以上已提供的与操作S520有关的描述。
服务器1340可以基于所获得的信息,确定将在其上执行用于虚拟化NF的SC的HC、分配到SC的资源量、或SC的数量(操作S1362)。根据示例性实施方式,服务器1340可将UE在特定时间点生成的业务量和MEC服务使用量中的每一个与至少一个预设阈值进行比较。服务器1340可以基于比较的结果,改变将在其上分别执行vRAN分组的SC和MEC分组的SC的HC、或者vRAN分组或MEC分组的数量、以及分配到vRAN和MEC分组中的每一个的资源。
服务器1340可以基于该确定,向EIU 1330发送命令以分配将在BS 1320中生成的业务(操作S1364)。例如,当新创建或删除vRAN分组时,并因此在操作S1362中改变分配到每个vRAN分组的BS时,服务器1340可以向EIU 1330发送用于每一个改变的vRAN分组的BS分配信息。此外,当在步骤S1362中改变分配到SC的资源量时,服务器1340可以向EIU 1330发送与具有改变的资源量的SC有关的信息。然而,这些仅仅是示例,并且当分配到SC的资源量改变或者在其上执行SC的HC的类型改变时,服务器1340可以不向EIU 1330发送与该改变有关的信息。
业务可以在UE 1310和BS 1320之间生成(操作S1366)。在示例性实施方式中,尽管为了方便,已经描述了在服务器1340中的SC已调整之后生成业务,但是这仅仅是示例,并且示例性实施方式不限于在已调整SC之后生成业务。
BS 1320可以向EIU 1330发送业务(操作S1368)。
EIU 1330可根据操作S1364中接收的命令,将业务发送到调整的SC(操作S1370)。例如,当在服务器1340中新创建vRAN分组并接收到将BS 1320分配到新创建的vRAN分组的命令时,EIU 1330可将业务发送到新创建的vRAN分组的SC。
根据实际实施的设备规范,可集成、添加或省略本文图中的组件的每一个。换句话说,在必要时可将两个或更多个组件组合成单个组件,或可将单个组件分成两个或更多个组件。此外,在每个框中执行的功能旨在描述本公开的非限制性的示例性实施方式,并且与功能相关的特定操作或装置不限制本公开的范围。
根据在随附权利要求或其说明书中描述的各种示例性实施方式的方法可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。
当以软件实施该方法时,可提供存储至少一个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。存储在计算机可读存储介质中的至少一个程序,配置为由电子设备内的至少一个处理器执行。该至少一个程序包括使电子设备执行根据权利要求书或其说明书中描述的各种实施方式的方法的指令。
程序(软件模块或软件)可存储在随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器(包括闪存、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、磁盘存储设备、光盘ROM(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)或其它类型的光学存储设备)以及盒式磁带中。或者,程序可存储在配置为存储器的一些或全部的组合的存储器中。此外,可包括多个这种存储器。
此外,程序可存储在可连接的存储设备中,可通过诸如互联网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)或存储区域网络(SAN)或其组合配置的通信网络来访问存储设备。存储设备可以经由外部端口访问执行根据本公开的实施方式的方法的设备。此外,通信网络上单独的存储设备还可访问执行根据本公开的各种实施方式的方法的设备。
在本公开的具体示例性实施方式中,取决于本公开的具体实施方式,包括在本公开中的组件被表述为单数或复数形式。然而,为了便于描述,选择单数或复数表达以适于所呈现的情况,且本公开不限于单数或复数形式。以复数形式表达的元件可配置为单个元件,或以单数形式表达的元件可配置为多个元件。
在本说明书和附图中描述的本公开的各种示例性实施方式仅作为特定示例提供,以便容易地描述本公开中的技术特征并帮助理解本公开,而不旨在限制本公开的范围。换句话说,对于本领域的普通技术人员将显而易见的是,基于本公开的技术精神可以实施其它修改。此外,本公开的实施方式可以在必要时彼此组合以进行操作。例如,本公开的实施方式可以与本公开的其它实施方式的部分进行组合以操作BS和UE。基于本公开的实施方式的技术精神的其它修改可以由诸如LTE频分双工(FDD)系统、LTE时分双工(TDD)系统、5G或NR系统等的各种系统来实施。

Claims (19)

1.一种由服务器执行的、在无线通信系统中执行虚拟化的网络功能的方法,所述方法包括:
获得与已接入连接到所述服务器的多个基站的多个用户设备UE有关的业务处理信息和移动边缘计算MEC服务使用信息;
基于所述业务处理信息和所述MEC服务使用信息,获得与由于UE接入所述多个基站而要发生的业务和将由所述UE使用的MEC服务有关的信息;以及
基于所获得的信息确定将在其上执行对所述服务器中的网络功能进行虚拟化的软件组件的硬件组件。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,获得与由于UE接入所述多个基站而要发生的业务和将由所述UE使用的MEC服务有关的信息包括:
基于所述业务处理信息和所述MEC服务使用信息,识别对每一个预设时间单元的业务处理量和MEC服务使用量;以及
基于对每一个预设时间单元识别的所述业务处理量和所述MEC服务使用量,预测在特定时间点由所述UE生成的业务量和MEC服务使用量。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,确定所述至少一个硬件组件包括:
将在所述特定时间点将由所述UE生成的所述业务量和所述MEC服务使用量中的每一个与至少一个预设阈值进行比较;以及
基于所比较的结果,确定将在其上执行包括对所述网络功能进行虚拟化的软件组件的虚拟化的随机接入网络vRAN分组和MEC分组中的每一个的硬件组件。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,确定所述至少一个硬件组件包括:
基于为所述vRAN分组和所述MEC分组中的每一个确定同一硬件组件,而基于所述无线通信系统中所需的性能来确定所述vRAN分组和所述MEC分组的优先级;以及
基于所确定的优先级,确定将在其上执行所述vRAN分组或所述MEC分组的硬件组件。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,确定所述至少一个硬件组件包括:
基于为所述vRAN分组和所述MEC分组中的每一个确定的硬件组件是虚拟化的硬件组件,而基于所述优先级来确定将在其中执行所述vRAN分组或所述MEC分组中的每一个的所述硬件组件的比率。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述至少一个硬件组件包括:
基于由所述UE生成的业务量或MEC服务使用量中的至少一个处于第一范围内,确定将在其上执行所述软件组件的硬件组件是图形处理单元(GPU);以及
基于由所述UE生成的所述业务量或所述MEC服务使用量中的至少一个处于第二范围内,确定将在其上执行所述软件组件的硬件组件是现场可编程门阵列(FPGA)。
7.根据权利要求2所述的方法,还包括:
基于在特定时间点由所述UE生成的所述业务量或所述MEC服务使用量中的至少一个被识别为超过阈值,而在所述特定时间点之前执行硬件卸载,使得在第一硬件组件上执行的软件组件在第二硬件组件上执行。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括:
获得与引起预期在所述多个基站中发生的业务或MEC服务使用的改变的事件有关的信息,
其中,获得与由于所述UE而要发生的所述业务和将由所述UE使用的所述MEC服务有关的所述信息包括:
识别先前在所述多个基站中为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量;以及
基于所识别的先前为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量,根据所获得的与引起预期在所述多个基站中发生的业务或MEC服务使用的改变的事件有关的信息来确定将在所述多个基站中生成的业务量和MEC服务使用量。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述至少一个硬件组件包括中央处理单元(CPU)、GPU、FPGA或网络接口控制器(NIC)中的至少一个。
10.一种用于在无线通信系统中执行虚拟化的网络功能的服务器,所述服务器包括:
存储器,存储一个或多个指令;以及
至少一个处理器,配置为执行存储在所述存储器中的所述至少一个或多个指令,以:
获得与已接入连接到所述服务器的多个基站的用户设备UE有关的业务处理信息和移动边缘计算MEC服务使用信息;
基于所述业务处理信息和所述MEC服务使用信息,获得与由于UE接入所述多个基站而要发生的业务和将由所述UE使用的MEC服务有关的信息;以及
基于所获得的信息确定将在其上执行对所述服务器中的网络功能进行虚拟化的软件组件的硬件组件。
11.根据权利要求10所述的服务器,其中,所述至少一个处理器还配置为执行所述一个或多个指令,以:
基于所述业务处理信息和所述MEC服务使用信息,识别对每一个预设时间单元的业务处理量和MEC服务使用量;以及
基于对每一个预设时间单元识别的所述业务处理量和所述MEC服务使用量,预测在特定时间点由所述UE生成的业务量和MEC服务使用量。
12.根据权利要求11所述的服务器,其中,所述至少一个处理器还配置为执行所述一个或多个指令,以:
将在所述特定时间点将由所述UE生成的所述业务量和所述MEC服务使用量中的每一个与至少一个预设阈值进行比较;以及
基于所比较的结果,确定将在其上执行包括对所述网络功能进行虚拟化的软件组件的虚拟化的随机接入网络vRAN分组和MEC分组中的每一个的硬件组件。
13.根据权利要求12所述的服务器,其中,所述至少一个处理器还配置为执行所述一个或多个指令,以:
基于为所述vRAN分组和所述MEC分组中的每一个确定同一硬件组件,而基于所述无线通信系统中所需的性能来确定所述vRAN分组和所述MEC分组的优先级;以及
基于所确定的优先级,确定将在其上执行所述vRAN分组或所述MEC分组的硬件组件。
14.根据权利要求13所述的服务器,其中,所述至少一个处理器还配置为执行所述一个或多个指令,以:
基于为所述vRAN分组和所述MEC分组中的每一个确定的硬件组件是虚拟化的硬件组件,而基于所述优先级来确定将在其中执行所述vRAN分组或所述MEC分组中的每一个的所述硬件组件的比率。
15.根据权利要求10所述的服务器,其中,所述至少一个处理器还配置为执行所述一个或多个指令,以:
基于由所述UE生成的业务量或MEC服务使用量中的至少一个处于第一范围内,确定将在其上执行所述软件组件的硬件组件是图形处理单元(GPU);以及
基于由所述UE生成的所述业务量或所述MEC服务使用量中的至少一个处于第二范围内,确定将在其上执行所述软件组件的硬件组件是现场可编程门阵列(FPGA)。
16.根据权利要求11所述的服务器,其中,所述至少一个处理器还配置为执行所述一个或多个指令,以:
基于在特定时间点由所述UE生成的所述业务量或所述MEC服务使用量中的至少一个被识别为超过阈值,而在所述特定时间点之前执行硬件卸载,使得在第一硬件组件上执行的所述软件组件在第二硬件组件上执行。
17.根据权利要求10所述的服务器,其中,所述至少一个处理器还配置为执行所述一个或多个指令,以:
获得与引起预期在所述多个基站中发生的业务或MEC服务使用的改变的事件有关的信息;
识别先前在所述多个基站中为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量;以及
基于所识别的先前为每个事件生成的业务量和MEC服务使用量,根据所获得的与引起预期在所述多个基站中发生的业务或MEC服务使用的改变的事件有关的信息来确定将在所述多个基站中生成的业务量和MEC服务使用量。
18.根据权利要求10所述的服务器,其中,所述至少一个硬件组件包括中央处理单元(CPU)、GPU、FPGA或网络接口控制器(NIC)中的至少一个。
19.一种计算机程序产品,包括其中存储有程序的非暂时性计算机可读记录介质,当执行所述程序时使服务器执行:
获得与已接入连接到所述服务器的多个基站的多个用户设备UE有关的业务处理信息和移动边缘计算MEC服务使用信息;
基于所述业务处理信息和所述MEC服务使用信息,获得与由于UE接入所述多个基站而要发生的业务和将由所述UE使用的MEC服务有关的信息;以及
基于所获得的信息确定将在其上执行对所述服务器中的网络功能进行虚拟化的软件组件的硬件组件。
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