TW201316803A - 用於基地台之動態功率控制的方法及系統 - Google Patents

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Abstract

本發明說明了一種下一代LTE基地台的動態功率控制之方法及系統。更具體而言，一動態功率控制管理程序可在諸如基地台的控制層核心上的一OA&M模組中運行。該動態功率控制管理程序與諸如一呼叫管理處理模組及一傳輸處理模組等的各組件合作，而週期性地取得與特定細胞在特定時間間隔中之現用呼叫的數目以及上行及下行資料速率有關之資訊。該動態功率控制管理程序根據該等關鍵值的一可調參數而週期性地輪詢該呼叫管理處理模組及傳輸處理模組。該動態功率控制管理程序根據該資訊而決定該基地台上的特定細胞是否正在可觸發動態功率控制的一臨界值之下運行。

Description

用於基地台之動態功率控制的方法及系統
本發明所述之實施例係大致有關無線電信。各實施例尤係有關改善採用多核心處理器的基地台上的功率控制之技術。雖然該等實施例尤係有關無線電信之技術，且因而將特別參照無線電信而說明該等實施例，但是我們應可了解：該等實施例可適用於其他的領域及應用。
在發明背景中，長期演進技術(Long Term Evolution；簡稱LTE)是一種目標在於改善全球行動電信系統(Universal Mobile Telecommunications System；簡稱UMTS)行動電話標準以應付未來的通訊網路需求之快速發展的第三代行動通訊合作計劃(3GPP)。LTE改善無線網路的效率及頻寬，降低成本，且且強化服務的體驗。具體而言，LTE利用新的頻譜機會，且提供與其他開放性標準間之較佳整合。LTE大致包括一LTE無線電接取網路(Radio Access Network；簡稱RAN)(也被稱為E-UTRAN)以及一進化封包系統(Evolved Packet System；簡稱EPS)(也被稱為進化封包核心(Evolved Packet Core；簡稱EPC))。
通訊系統通常被分為兩種主要功能：資料層(data plane)功能及控制層(control plane)功能。在先前的LTE產品中，至少兩個處理器被用於數據機電路板，其中 一處理器被用來支援控制層功能(諸如操作、執行、及管理(Operations,Administration,and Management；簡稱OA&M)、與呼叫管理處理有關的功能、以及傳輸處理等的非即時功能)，且另一處理器被用來終止及支援資料層功能(諸如LTE第2層等的即時功能)。控制及資料層使用不同的作業系統(Operating System；簡稱OS)實例，例如，Linux被用於控制層，且諸如(由Wind Tiver Systems公司(位於Alameda,California)製造及銷售的vXworks等的即時OS被用於資料層核心。一數據機電路板通常支援一區段(sector)或細胞(cell)。因而，為了支援該系統中之多細胞(例如，三個細胞或六個細胞)組態，必須提供與細胞的數目相同之許多數據機電路板。
作為一種改良，可將(諸如一數據機電路板上的)多核心處理器用於LTE無線基地台。一基地台通常需要多個區段或細胞，以便提供適當的覆蓋，但是如果在單一數據機電路板上部署多核心處理器，則該數據機電路板能夠支援這些多個區段或細胞。在此種情形中，諸如具有PREEMPT RT修補程式之SMP Linux等的一作業系統在包含八個核心的一對稱式多重處理(Symmetric Multi Processing；簡稱SMP)分割區上運行。在該組態中，控制層(亦即，非即時執行緒及程序)及資料層(亦即，即時執行緒及程序)即使勢必要在不同的核心中運行，也將共用相同的作業系統實例。
雖然這些多核心處理器及單晶片系統(System on Chip；簡稱SOC)裝置具有相當高的效能，但是也的確消耗了許多功率。例如，FSL P4080 8核心處理器在該等核心於1500 MHz(MHz：百萬赫)下運行時，消耗了大約27瓦特的功率。然而，目前在基地台中沒有動態功率控制而減少多核心處理器之功率消耗。因此，目前需要根據諸如系統使用率而減少功率消耗之方法。該方法將導致服務供應商的成本節省以及更有利於環境的更環保之基地台。
本發明說明了下一代LTE基地台的動態功率控制之方法及系統。更具體而言，一動態功率控制管理程序可在諸如基地台的控制層核心上的一OA&M模組中運行。該動態功率控制管理程序與諸如一呼叫管理處理模組及一傳輸處理模組等的各組件合作，而週期性地取得與特定細胞在特定時間間隔中之現用呼叫的數目以及上行及下行資料速率有關之資訊。該動態功率控制管理程序根據該等關鍵值的一可調參數而週期性地輪詢(poll)該呼叫管理處理模組及傳輸處理模組。該動態功率控制管理程序根據該資訊而決定該基地台上的特定細胞是否正在可觸發動態功率控制的一臨界值之下運行。
在一實施例中，提供了一種用於基地台的以電腦執行之動態功率控制管理(Dynamic Power Control Management；簡稱DPCM)方法。該方法包含下列步驟：與在一多核心處理器的至少一核心上操作之複數個組件合 作，而週期性地取得一基地台上的複數個細胞在一指定時間間隔中之資訊，其中該資訊至少包含每一細胞之呼叫負載、上行資料速率、及下行資料速率。該方法將自該控制層核心上的該等組件取得之該資訊用來決定該基地台上的每一細胞是否正在一指定臨界值之下運行。當該基地台上的該細胞正在該指定臨界值之下運行時，該方法觸發該細胞之一狀態機。
在另一實施例中，提供了一種儲存了指令之非短暫性電腦可使用的資料載體，該等指令被一電腦執行時，將使該電腦執行一用於基地台的動態功率控制管理(DPCM)方法。該方法包含下列步驟：與在一多核心處理器的至少一核心上操作之複數個組件合作，而週期性地取得一基地台上的複數個細胞在一指定時間間隔中之資訊，其中該資訊至少包含每一細胞之呼叫負載、上行資料速率、及下行資料速率。該方法進一步包含下列步驟：將自該控制層核心上的該等組件取得之該資訊用來決定該基地台上的每一細胞是否正在一指定臨界值之下運行。當該基地台上的該細胞正在該指定臨界值之下運行時，該方法觸發該細胞之一狀態機。
在可供選用之方式下，於前文所述實施例中之任一實施例中，該方法存在於該多核心處理器的一控制層核心上的一操作、執行、及管理處理模組，且該複數個至少包含一呼叫管理處理模組及一傳輸處理模組，而且該多核心處理器中之至少一核心可以是一控制層核心。
在可供選用之方式下，於前文所述實施例中之任一實施例中，該方法進一步包含下列步驟：自該多核心處理器的一控制層核心上之一呼叫管理處理模組取得每一細胞之呼叫負載資訊；以及自該多核心處理器的一控制層核心上之一傳輸處理模組取得每一細胞之上行及下行資料速率。 在可供選用之方式下，於前文所述實施例中之任一實施例中，該多核心處理器中之各專用核心的該狀態機至少包括一正常狀態、一動態頻率調整(Dynamic Frequency Scaling；簡稱DFS)狀態、一瞌睡狀態(doze state)、以及一小睡狀態(nap state)。在該例子中，每一細胞之該狀態機以下列方式操作：(a)當系統負載在一數目的連續輪詢週期N中小於或等於滿載系統容量的一半(或任何其他適當的指定臨界值)時，該狀態機轉變到該DFS狀態；(b)當一特定細胞在一數目的連續輪詢週期D中處於該DFS狀態時，若該細胞沒有任何系統負載，則該狀態機轉變到瞌睡狀態；(c)當該細胞處於該瞌睡狀態時，若在一連續數目的輪詢週期E中沒有任何系統活動，則該狀態機轉變到該小睡狀態；(d)當在該細胞上接收到一呼叫時，該狀態機自該瞌睡狀態轉變到該DFS狀態；當在該細胞上接收到一呼叫時，該狀態機自該小睡狀態轉變到該DFS狀態；以及(f)當該狀態機處於該DFS狀態，且系統負載在一數目的連續輪詢週期M中增加到高於臨界值P時，該狀態機回復到該正常狀態。
在可供選用之方式下，於前文所述實施例中之任一實 施例中，該多核心處理器中之共用核心之狀態機至少包括一正常狀態及一動態頻率調整(DFS)狀態。在該例子中，當系統負載在一數目的連續輪詢週期N中小於或等於滿載系統容量的一半時，該狀態機轉變到該DFS狀態。當系統負載在一數目的連續輪詢週期M中增加到高於臨界值P時，該狀態機回復到該正常狀態。
若參閱下文中提供的實施方式，將可易於了解該等實施例的適用性之進一步的範圍。然而，我們應可了解：該實施方式及特定例子雖然被示為較佳實施例，但也仍然只是例示性，這是因為熟悉此項技術者易於在該等實施例之精神及範圍內作出各種改變及修改。
我們應可了解：可利用專用硬體以及能夠執行與適當的軟體相關聯的軟體之硬體，而提供其中包括被標示為"模組"或"程序"的任何功能方塊的特圖式中所示的各種元件之功能。當以處理器提供該等功能時，可以一單一專用處理器、一單一共用處理器、或複數個個別的處理器(該等處理器中之某些處理器可能被共用)提供該等功能。此外，術語"處理器"或"控制器"被明確地使用時，該術語應被理解為唯一地參照到能夠執行軟體之硬體，且可隱含地包括(但不限於)數位信號處理器(Digital Signal Processor；簡稱DSP)硬體、網路處理器、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit；簡稱ASIC )、現場可程式閘陣列(Field-Programmable Gate Array；簡稱FPGA)、用來儲存軟體之唯讀記憶體(Read Only Memory；簡稱ROM)、隨機存取記憶體(Random Access Memory；簡稱RAM)、及非揮發性儲存裝置。亦可包括其他傳統的及/或訂製的硬體。
現在請參閱該等圖式，其中該等圖式只是為了例示各實施例，且其目的並非限制申請專利範圍之主題，其中第1圖示出可包含本發明所述實施例的一平台架構(亦即，一多核心處理器)100。我們應可了解：該架構雖然通常被用於基地台的數據機電路板中，但是亦可被用於其他類似的應用。在該實施例中，一分割區通常被以該分割區中之所有八個核心(102、104、106、108、110、112、114、及116)界定。然而，我們應可了解：多核心處理器100可具有任何數目的核心。在該實施例中，因而可使用在所有該等核心(例如，八個核心)上運行之一單一對稱式多重處理(SMP)作業系統(OS)實例118。因為控制及資料層是在一作業系統實例之下，所以通常需要核心保證該資料層的問題將不會也影響到該控制層。
在該實施例中，多核心處理器100服務三個核心(細胞1、細胞2、及細胞3)。每一細胞需要一上行(UL)排程模組(該圖中示為120、122、及124)以及一下行(DL)排程模組(第1圖中示為126、128、及130)。每一細胞具有一些專用核心以及一些共用核心。例如，如第1圖所示，細胞1利用專用核心2(106)及3(108)、以 及共用核心0(102)及1(104)。我們應可了解：雖然第1圖中只示出一種組態，但是其他的組態也是可能的。
一無線電鏈路控制(Radio Link Control；簡稱RLC)層通常被用來分割、連接、及修正經由LTE空中介面(air interface)而傳送及接收的封包框中之錯誤。無線電鏈路控制及媒體存取控制(Radio Link Control and Medium Access Control；簡稱RLC/MAC)軟體被用於通用封包無線電服務(GPRS)(第2.5代)無線協定堆疊。該軟體提供了行動台與基地台控制器(Base Station Controller；簡稱BSC)間之被確認的及未被確認的資料傳輸。因此，架構100也包含一RLC/MAC模組132，該模組是行動台與該網路之間使用的空中介面上之基本傳輸單元。RLC/MAC模組132通常被用來載送資料及RLC/MAC信令(signaling)。
多核心處理器100之控制層核心102也包含一操作、執行、及管理(OA&M)模組134。OA&M通常被用來描述涉及電信網路中之各組件的操作、執行、管理、及維護之程序、活動、工具、及標準等的項目。根據該等實施例之觀點，OA&M模組134也包含將於下文中更詳細說明的一動態功率控制管理(DPCM)程序135。
一呼叫管理處理(或CALLP)模組136通常管理該基地台的呼叫處理活動的非即時方面。一傳輸處理模組138含有與為了支援各細胞上的資料呼叫而在該數據機電路板上產生的所有信令無線電載送服務(Signaling Radio Bearer；簡稱SRB)通道及訊務無線電載送服務(Traffic Radio Bearer；簡稱TRB)通道有關之資訊。傳輸處理模組138也提供與特定細胞的TRB通道支援的上行及下行資料速率有關之資訊。
此外，架構100包含一核心抽象層(Core Abstraction Layer；簡稱CAL)140，CAL 140通常對第2層(L2)應用軟體隱藏特定核心細節。第2層是電腦網路的七層開放系統互連(Open Systems Interconnection；簡稱OSI)模型中之資料連結層(Data Link Layer)。該資料連結層是用來在廣域網路中之相鄰網路節點之間傳輸資料或在相同的區域網路括區段(segment)上個各節點之間傳輸資料之協定層。該資料連結層提供用來在各網路實體之間傳輸資料之功能及程序裝置，且可提供用來偵測且可能修正可能在實體層(Physical Layer)中發生的錯誤之裝置。資料鏈路協定之例子是用於區域網路(多節點)之乙太網路、以及用於點對點(雙節點)連接之點對點協定(Point-to-Point Protocol；簡稱PPP)、高階資料連結控制(HDLC).、及先進資料通訊控制程序(ADCCP)。在該例子中，L2通常參照到LTE空中介面所需且具有極嚴格的即時要求之L2排程器處理。
為了符合通常負責處理行動通訊裝置與網路交換子系統間之訊務及信令的基地台之即時性能需求，可使用諸如具有PREEMPT RT修補程式之SMP Linux等的一作業系統。當然，我們應可了解：亦可使用其他的作業系統。為 了實現該SMP組態中之確定性行為，最好是以一種將核心保留(core reservation)及核心親和力(core affinity)構造用來實現類似於非同步式多重處理(Asynchronous Multiprocessing；簡稱AMP)的系統行為之方式實施該系統。也最好是利用諸如具有PREEMPT RT的SMP Linux得到最佳的效能。使用諸如緩衝管理及傳訊服務等的無鎖定零拷貝(zero copy)服務時，亦可協助解決可能因使用具有PREEMPT RT的SMP Linux作業系統而造成之任何延遲問題。
第1圖所示之核心抽象層140的主要功能中之一者在於以利用該多核心平台的全功能之各種服務提供諸如L2處理等的高階應用。核心抽象層140因而被設計成實現數個目標。第一，核心抽象層140支援基於新資料路徑加速架構(Data Path Acceleration Architecture；簡稱DPAA)之背板乙太網路驅動程式(Backplane Ethernet Driver；簡稱BED)，且對較高階應用軟體(亦即，L2軟體)隱藏DPAA及特定多核心實施方式。(該DPAA被設計成將諸如負載分散(load spreading)以及其中包括網路介面及硬體加速器之資源之共用等的多核心網路處理最佳化。)第二，核心抽象層140將P4080的DPAA硬體組件用來提供用戶層資料沿著進入及外出方向之一加速式資料路徑。第三，核心抽象層140提供所能達到的最大彈性，以便易於適應組態改變(亦即，在無須程式碼改變的情形下之組態改變)。CAL的一例子是用於緩衝區(buffer pool)、進 入訊框佇列、及外出訊框佇列之一DPAA資源組態設定。
如第1圖所示，一實施例將所有的處理器核心用於一分割區。為了降低成本，通常使用一開放原始碼(open source)作業系統。因為簡單的Linux可能難以符合所有的硬性即時(hard real-time)處理需求，所以諸如具有PREEMPT RT修補程式的SMP Linux等的作業系統是較佳的。該系統進一步包含SMP Linux的核心親和力及CPU保留功能，以便界定容許六細胞或甚至九細胞組態的SMP組態內之類似AMP的系統行為。因為由一些非即時核心(諸如該控制層)及一些即時核心(諸如該等資料層)共用該作業系統實例，所以當非即時執行緒及程序取得一鎖定(lock)時，可能會發生問題。鎖定可能造成一即時執行緒或程序之延遲，這是因為該即時執行緒或程序必須等候用於該一或多個資料層核心之該鎖定的釋放。我們知道諸如傳輸控制協定(Transmission Control Protocol；簡稱TCP)及用戶資料報協定(User Datagram Protocol；簡稱UDP)等的傳輸層協定在其封包標頭(header)中指定一來源及目標埠號碼。埠號碼是一個16位元的無符號整數(unsigned integer)。一程序使及輸入或輸出通道檔案描述符(file descriptor)(連接點(socket))與一埠號碼及一網際網路通訊協定(IP)位址相關聯(該程序被稱為綁定(binding))，以便經由該網路而傳送及接收資料。該作業系統的連網軟體具有下列工作：將來自所有應用埠的輸出資料傳輸到該網路；以及藉由匹配封包IP位址及 埠號碼，而將抵達的網路封包轉送到一程序。因為標準Linux協定堆疊不保證無鎖定實施方式，所以該等實施例為在各資料層核心中運行之一即時程序(LTE L2排程器)界定了一無鎖定傳訊方案，以便傳送及接收TCP/UDP IP封包，且避免使用Linux協定堆疊。諸如在該控制層核心中運行之OA&M等的非即時程序將繼續將Linux協定堆疊用於其正常操作。
一般而言，為了避免Linux通用公共授權(General Public License；簡稱GPL)的問題，係在用戶空間中操作該LTE L2排程器。因而，為了使該LTE L2排程器進行TCP/UDP IP資料的傳送及接收，資料必須越過用戶核心空間的邊界。該步驟通常需要資料拷貝。因此，消耗處理器功率，而將資料自一記憶體位置拷貝到另一記憶體位置，因而浪費了珍貴的資源。因此，最好是包含一種將有效率的無鎖定、零拷貝、及無阻擋的傳訊服務提供給在資料層核心中運行的即時執行緒及程序之機制，且該機制可讓控制層以其正常的方式操作(例如，藉由使用傳統的Linux協定堆疊)。
因為控制層(亦即，諸如OA&M、動態功率控制管理處理、傳輸處理、及呼叫處理等的非即時程序及執行緒)及資料層(亦即，諸如LTE L2排程器等的即時程序及執行緒)共用相同的作業系統實例，所以確保對用來執行這兩種類型的活動的各核心至少有某種實體隔離，將是有所助益的。
因此，架構100採用一種核心保留及核心親和力構造。所有的非即時執行緒或程序將被限制於專用於控制層活動之諸如核心0(102)等的至少一核心。換言之，專用於資料層活動之諸如核心1-7(102、104、106、108、110、112、114、及116)之核心分組將不主持或運行不直接需要"快速路徑"(資料路徑)實施方式或L2處理之任何執行緒。"快速路徑"是被用來描述一種通過程式的指令路徑長度短於"正常路徑"的路徑之一術語。若要使快速路徑有效果，必須使該路徑以比正常路徑更有效率之方式處理最常發生的工作，且讓該正常路徑處理不常見的情況、邊緣情況、錯誤處理、及其他的異常。快速路徑是一種最佳化的形式。快速路徑驅動程式使用之進入緩衝區是全系統共用資源的一例子。該等進入緩衝區被專用於接收用戶層封包。
每一細胞即時程序及執行緒將在一專用核心中運行，其中該專用核心將不執行任何非即時程序或執行緒。在此種方式下，(1)非即時執行緒將不急需處理時間；而且(2)非即時執行緒將不佔用即時執行緒的寶貴之處理時間，且不會對有嚴格即時處理要求的資料核心造成處理延遲尖峰。
一些因素(或輸入)可被用來決定基地台是否正在離峰容量下(例如，在小於一半的容量下)運行。請注意，"離峰"的定義可根據服務供應商的情況及需求而有所不同。這些因素可包括諸如基地台支援的現用呼叫數目、以及 後置網路介面(backhaul interface)(或空中介面)上支援的上行及下行資料速率。基地台通常被設計成在最大上行及下行資料速率下(每秒)支援每一細胞中之最大數目的呼叫。
OA&M模組134中之新動態功率控制管理程序135通常在該基地台的控制層核心102上運行。動態功率控制管理程序135通常與諸如呼叫管理處理模組136及傳輸處理模組138等的各模組合作，而週期性地取得與特定時間間隔中之該基地台上的現用呼叫的數目以及上行及下行資料速率有關之資訊(例如，最近10秒的快照)。
在適當的方式下，動態功率控制管理程序135根據一可調參數t針對該等關鍵值而週期性地輪詢多核心處理器100的該控制層核心上之諸如呼叫管理處理模組136及傳輸處理模組138等的一或多個模組。該等關鍵值(或因素)將被動態功率控制管理程序135用來決定該基地台是否正在離峰容量下操作。一般而言，t代表一週期(例如，每個10秒鐘)。該動態功率控制管理程序根據所得到的該資訊而決定該基地台否正在可觸發該動態功率控制的一臨界值P之下運行。P仍然是一可調參數。為了避免該系統在正常模式與省電模式之間迅速地切換的往復移動(thrashing)，動態功率控制管理程序135可計算一特定數目的時間間隔N中之平均值，其中N是一可調參數。
可諸如配合一或多個狀態機而實施動態功率控制管理程序135。狀態機是一種由有限數目的狀態、那些狀態間 之轉變、以及一些行動構成之行為模型。第2圖示出每一細胞的一適當的動態功率控制狀態機200及其相關聯的資料層核心之狀態流程圖。如該圖所示，狀態機200通常包含其中包括(但不限於)一正常狀態210、一動態頻率調整(或DFS狀態220、一瞌睡狀態230、及一小睡狀態240。狀態機200之一般操作開始於正常狀態210，且根據不同狀態的輸入而經歷一或多個轉變。所示之所有該等狀態通常被用來得到最大的動態功率控制。於未來，如果需求提高，或者如果引進了新的晶片組功能，則有將更多的狀態加入狀態機200而實現更佳的動態功率控制管理之可能性。下文中將更詳細地說明這些狀態中之每一狀態。
DPCM程序135週期性地每隔t秒(例如，10秒)被喚醒，且輪詢諸如呼叫管理處理模組136及/或傳輸處理模組138等的一些組件。只要系統負載保持在每一細胞的被預先選擇的臨界值P之上，則該特定細胞之狀態機200保持在正常狀態210。當狀態機200處於正常狀態210時，沒有任何功率控制。亦即，所有的核心將在滿載系統頻率下運行。
然而，當系統負載在一數目的連續輪詢週期(或時間間隔)N中小於或等於滿載系統容量的一半時，一特定細胞的狀態機200轉變到DFS狀態220。在該狀態中，將採用對細胞專用的核心之動態頻率調整。更具體而言，核心將在低於最高工作頻率的工作頻率下運行，以便降低動態功率。舉例而言，核心可在取代1500 MHz的800 MHz下 運行，因而導致高達10%的功率消耗節省。如果系統負載增加到高於該臨界值P，則狀態機200可回復到正常狀態210。
當一特定細胞在一數目的連續輪詢週期(或時間間隔)D中處於DFS狀態220時，若該細胞沒有任何系統負載，則狀態機200轉變到瞌睡狀態230。在此種情形中，該等核心不進行任何進一步的指令提取。更具體而言，該等核心被停止，但是該等核心的時脈仍然保持在現用狀態。亦即，該等核心將不執行任何功能。如果一呼叫的確抵達該細胞，則狀態機200將轉變回到DFS狀態220。
當處於瞌睡狀態230的一特定細胞在一時間期間(亦即，E個週期或時間間隔)中沒有任何系統活動，則狀態機200轉變到小睡狀態240。在此種情形中，使相關的核心進入核心小睡模式。亦即，關閉所有的時脈。1500 MHz下之單核心現用/小睡功率比是大約1.6/0.8瓦特。因而可導致額外的省電。瞌睡狀態230及小睡狀態240共同可導致大約20%的功率消耗減少。當一呼叫的確抵達該細胞時，狀態機200將轉變回到該DFS狀態。
第3圖示出一或多個共用控制及資料層核心的一適當的動態功率控制狀態機300之狀態流程圖。例如，該等共用控制及資料層核心可以是第1圖所示之核心0(102)及核心1(104)。如第3圖所示，狀態機300通常包含其中包括(但不限於)正常狀態310及動態頻率調整(或DFS)狀態320之至少兩個狀態(或模式)。狀態機300之一 般操作開始於正常狀態310，且根據不同狀態的輸入而經歷一或多個轉變。所示的該等狀態中之每一狀態通常被用來得到最大的動態功率控制。於未來，如果需求提高，且如果引進了任何新的晶片組功能，則有將更多的狀態可被加入狀態機300而實現更佳的動態功率控制管理之可能性。下文中將更詳細地說明這些狀態中之每一狀態。
DPCM程序135週期性地每隔t秒(例如，每隔10秒)被喚醒，且輪詢諸如呼叫管理處理模組136及/或傳輸處理模組138等的一些組件。只要該基地台上被配置的所有細胞之系統負載保持在高於被指定的臨界值P，則每一共用核心之狀態機300保持在正常狀態310。當狀態機300處於正常狀態310時，沒有任何功率控制。亦即，該等核心通常將在滿載系統頻率下運行。
然而，當該基地台上被配置的所有細胞之系統負載在一數目的連續輪詢週期(或時間間隔)N中小於或等於諸如滿載系統容量之一半等的一被指定的臨界值P時，一共用核心的狀態機300轉變到DFS狀態320。在該狀態中，將採用對共用核心的動態頻率調整。更具體而言，該等共用核心將在低於最高工作頻率的工作頻率下運行，以便降低動態功率。如果該基地台上被配置的該等細胞中之任何細胞之系統負載在一數目的連續輪詢週期(或時間間隔)M中增加到於該被指定的臨界值P，則狀態機300可回復到正常狀態310。
第4圖示出參照狀態機200的動態功率控制管理程序 135的基本操作之一流程圖。請注意，在該流程圖中，係按照一特定順序列出各行動。然而，不應將該順序視為限制，這是因為可在不影響所產生的該功率控制管理程序之情形下改變這些行動中之許多行動的順序。開始於，在步驟410中，動態功率控制管理(DPCM)程序135週期性地(亦即，每隔t秒)"被喚醒"。然後，在步驟420中，該DPCM程序自諸如該呼叫管理處理模組(或CALLP)136等的一模組取得每一細胞之呼叫負載。在步驟430中，DPCM程序135也自諸如傳輸物件模組138等的一模組取得上行及下行資料速率。然後，在步驟440中，DPCM程序135根據每一細胞的現行抽樣週期中所接收的輸入而計算系統負載。然後在步驟450中，決定每一細胞在過去N個樣本週期中之系統負載是否高於一特定臨界值。如果並非如此，則在步驟460中將該細胞標示為處於尖峰負載狀況。否則，在步驟470中將該細胞標示為處於離峰負載狀況。在步驟480中，根據被計算出的細胞負載狀態而觸發每一細胞及其相關聯的專用及共用核心之狀態機200及300。最後，在步驟490中，DPCM程序135回到休眠狀態。
第5圖示出DPCM程序135在接收到來自呼叫管理處理模組136的一觸發時的操作之一流程圖。請注意，在該流程圖中，係按照一特定的順序列出各行動。然而，不應將該順序視為限制，這是因為可在不影響該功率控制管理程序之情形下改變這些行動中之許多行動的順序。開始時 ，在步驟510中，一特定細胞中有一第一呼叫處於現用狀態。在步驟520中，呼叫管理處理模組136將該呼叫處於現用狀態之訊息通知DPCM程序135。在步驟530中，DPCM程序135觸發核心狀態機200將該等細胞以及與該等細胞相關聯的專用核心自其現行瞌睡或小睡狀態適當地移到DFS狀態220(在尚未處於該狀態之情形下)。最後，在步驟540中，DPCM程序135進入休眠狀態。
熟悉此項技術者當可易於了解：被程式化之電腦可執行前文所述的各程序及方法之步驟。於此，某些實施例也意圖涵蓋諸如機器或電腦可讀取且包含被編碼的機器可執行之或電腦可執行之指令程式之數位資料儲存媒體等的程式儲存裝置，其中該等指令執行前文所述的該等方法之某些或所有步驟。該等程式儲存裝置可以是諸如數位記憶體、諸如磁碟、磁帶、及硬碟機等的磁性儲存媒體、或光學可讀取的數位資料儲存媒體。該等實施例也意圖涵蓋被程式化成執行前文所述之該等方法之該等步驟的電腦。
可在可於電腦或其他類型的運算裝置上執行之非短暫性電腦程式產品中實施本發明述及的該等方法及程序。該電腦程式產品可以是諸如磁碟或硬碟機等的用來記錄控制程式的實體電腦可讀取的記錄媒體(或電腦可使用的資料載體)，或者可以是將控制程式實施為數位信號之可傳輸載波。電腦可讀取的媒體(或資料載體)之常見形式包括諸如隨身碟、軟碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、或任何其他磁性儲存媒體、唯讀光碟(CD-ROM)、數位多功能光碟 (DVD)、或任何其他光學媒體、隨機存取記憶體(RAM)、可程式唯讀記憶體(PROM)、可抹除可程式唯讀記憶體(EPROM)、快閃EPROM、或其他記憶體晶片或卡匣、諸如無線電波或紅外線資料通訊期間產生的聲波或光波等的傳輸媒體、或電腦可讀取及使用之任何其他媒體。
前文之說明只是提供了本發明的特定實施例之揭示，且不意圖將本發明限制於該等特定實施例。因此，本發明不只限於前文所述之實施例。更確切地說，我們應可了解：熟悉此項技術者將可構想出在本發明的範圍內之替代實施例。
100‧‧‧多核心處理器
102，104，106，108，110，112，114，116‧‧‧核心
118‧‧‧單一對稱式多重處理作業系統實例
120，122，124‧‧‧上行排程模組
126，128，130‧‧‧下行排程模組
132‧‧‧無線電鏈路控制/媒體存取控制模組
134‧‧‧操作、執行、及管理模組
135‧‧‧動態功率控制管理程序
136‧‧‧呼叫管理處理模組
138‧‧‧傳輸處理模組
140‧‧‧核心抽象層
200，300‧‧‧狀態機
210，310‧‧‧正常狀態
220，320‧‧‧動態頻率調整狀態
230‧‧‧瞌睡狀態
240‧‧‧小睡狀態
本發明之實施例存在於該裝置的各部分之構造、配置、及組合、以及該方法之各步驟，因而如前文中更完整述及的，如申請專利範圍中明確地指出的，且如各附圖中示出的，達到了所考慮之各目的，在該等附圖中：第1圖是根據該等實施例之觀點而具有核心保留及核心親和力的一例示平台架構之一模組圖；第2圖示出每一細胞的一例示動態功率控制狀態機及其相關聯的專用核心；第3圖示出一或多個共用控制及資料層核心之一例示動態功率控制狀態機；第4圖示出動態功率控制演算法之一流程圖；以及第5圖示出具有來自呼叫管理處理模組的一觸發的該 動態功率控制演算法之一流程圖。
200‧‧‧狀態機
210‧‧‧正常狀態
220‧‧‧動態頻率調整狀態
230‧‧‧瞌睡狀態
240‧‧‧小睡狀態

Claims (10)

  1. 一種用於基地台的以電腦執行之動態功率控制管理(DPCM)方法，該方法包含下列步驟：與在一多核心處理器的至少一核心上操作之複數個組件合作，而週期性地取得一基地台支援的複數個細胞在一指定時間間隔中之資訊，其中該資訊至少包含每一細胞之呼叫負載、上行資料速率、及下行資料速率；將自該控制層核心上的該等組件取得之該資訊用來決定該基地台上的每一細胞是否正在一指定臨界值之下運行；以及當該基地台上的該細胞正在該指定臨界值之下運行時，觸發至少一狀態機。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法存在於該多核心處理器的一控制層核心上之一操作、執行、及管理處理模組。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該複數個組件至少包含一呼叫管理處理模組及一傳輸處理模組，且該多核心處理器中之至少一核心包含一控制層核心。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含下列步驟：自該多核心處理器的一控制層核心上之一呼叫管理處理模組取得每一細胞之呼叫負載資訊；自該多核心處理器的一控制層核心上之一傳輸處理模組取得每一細胞之上行及下行資料速率。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一狀態機管理該多核心處理器之各專用核心，且至少包括一正常狀態、一動態頻率調整(DFS)狀態、一瞌睡狀態、以及一小睡狀態。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該等專用核心之該狀態機以下列方式操作：當該系統負載在一數目的連續輪詢週期N中小於或等於諸如滿載系統容量之一半的指定臨界值P時，該狀態機轉變到該DFS狀態；當一特定細胞在一數目的連續輪詢週期D中處於該DFS狀態時，若該細胞沒有任何系統負載，則該狀態機轉變到該瞌睡狀態；當該細胞處於該瞌睡狀態時，若在一連續數目的輪詢週期E中沒有任何系統活動，則該狀態機轉變到該小睡狀態；當在該細胞上接收到一呼叫時，該狀態機自該瞌睡狀態轉變到該DFS狀態；當在該細胞上接收到該呼叫時，該狀態機自該小睡狀態轉變到該DFS狀態；當該狀態機處於該DFS狀態，且該系統負載在一數目的連續輪詢週期M中增加到高於該臨界值P時，該狀態機回復到該正常狀態。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該至少一狀態機管理該多核心處理器之各共用核心，且至少包括一正常 狀態及一動態頻率調整(DFS)狀態。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該狀態機以下列方式操作：當該系統負載在一數目的連續輪詢週期N中小於或等於該指定臨界值P時，該狀態機轉變到該DFS狀態，其中該指定臨界值P是滿載系統容量之一半時；以及當該系統負載在一數目的連續輪詢週期M中增加到高於該臨界值P時，該狀態機回復到該正常狀態。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中一第一狀態機管理該多核心處理器之各專用核心，且一第二狀態機管理該多核心處理器之各共用核心。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中該第一狀態機至少包括一正常狀態、一動態頻率調整(DFS)狀態、一瞌睡狀態、及一小睡狀態，且該第二狀態機至少包括一正常狀態及一DFS狀態。
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