集中式ran架构下的处理资源动态调整方法、设备及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种集中式RAN架构下的处理资源动态调整方法、设备及系统。
【背景技术】
[0002]随着无线通信技术的发展，出现了多种新的高速大数据量业务，而传统基站架构的劣势和局限性也逐渐体现出来。传统的基站架构除了需要高额的建设成本、维护费用和电能消耗外，由于基站所覆盖网络的空闲负载和忙时负载的差异比较明显且基站的处理资源要满足最大负载要求，因此会造成负载较低时无法对基站进行充分利用。此外，又由于不同的基站之间无法共享处理能力，因此很难将各个基站的处理资源有效组织起来，导致处理资源利用率较低。为解决这一问题，中国移动等机构提出了物理上集中而逻辑上分布的集中式RAN架构。集中式RAN架构的核心是将原来分布式的基站处理资源统一到集中式的平台上，对基站处理资源进行集中式管控，对多个小区网络的负载进行集中式基站处理，从而通过基站间高效的资源共享能力来提高处理资源利用率。
[0003]在集中式RAN架构下，可以以虚拟化资源的形式对基站处理资源(即用于基站的基带信号处理、协议处理、系统管理等处理的有限且可用的任何物理或虚拟的资源；其可以是基带处理板、CPU、DSP、内存、磁盘等物理资源，或者是CPU时间片、虚拟内存等虚拟资源)进行组织和管理，并形成处理资源池。同时，可以根据基站对应的负载情况，将一到多个不同的基站设置于资源池中的同一个提供处理资源的物理设备(如CPU，基站处理服务器等)，进行灵活的调配。在各个基站的运行过程中，遇到基站发生负载变化时，可以根据当前的负载分布来动态调整各个基站所对应的处理资源，处理资源的动态调整可以通过将基站在物理设备内的各个处理器(CPU、DSP)之间或者设备之间进行迁移而实现。
[0004]目前，针对基站处理资源的动态调整，或称处理资源动态调整，一种方法是根据各个基站的当前负载，或者近一段时间的平均负载，对原先的处理资源分配进行调整。例如，当某个基站负载增加时，将该基站处理迁移到负载较低的处理资源设备；而当负载减小时，将新的基站处理映射到该处理资源设备，或者将其他负载压力较大的处理资源设备中的基站处理，迁移到该处理资源设备。另外一种方法是在新的基站处理需要向处理资源设备进行映射时，预先考虑该处理资源设备的剩余处理资源是否可以支持该新添加的基站处理的最大负载处理，选择剩余处理资源足够大的处理资源设备来对其映射，若剩余处理资源不足则增添新的处理资源设备。
[0005]然而，现有的处理资源动态调整技术通常只考虑各个基站的负载情况和处理资源设备剩余的处理资源，并且大多采用以基站最大负载为依据的处理资源映射方式，一方面缺乏灵活性，另一方面资源利用率不能维持在较高水平，并且在存在多种方式来动态调整处理资源的时候没有考虑进行优化选择，从而可能造成开销较大的问题。另外，现有方法也没有考虑到基站处理的负载变化程度带来的影响，对于负载变化程度较大的基站处理所在的处理资源设备，快速的负载变化可能导致其在添加新的基站处理后在很短时间内会面临处理资源不足的情况，进而又需要再次进行处理资源动态调整，从而增加了频繁调整带来的额外开销。由于现有技术通常是在处理资源不足时才进行处理资源的动态调整，而动态调整其本身也具有一定的开销，在没有冗余资源的前提下，会对原本就资源不足的基站处理的实时性和稳定性造成影响。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种集中式RAN架构下的处理资源动态调整方法，包括:
[0007]步骤I)、在要进行处理资源调整的资源服务器中寻找一个处理器来进行资源服务器内部的处理资源调整；其中，所述资源服务器是包括一个或多个处理器的设备；
[0008]步骤2)、如果在所述资源服务器中没有找到适于进行处理资源调整的服务器，则在所述资源服务器之外寻找一个资源服务器来进行资源服务器之间的处理资源调整。
[0009]在一个实施例中，步骤I)包括:
[0010]在所述资源服务器中寻找剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器；如果找到多个，则从中选择一个处理器来进行所述处理资源调整；如果找到一个，则使用所找到的处理器来进行所述处理资源调整。
[0011]在进一步的实施例中，步骤I)包括:
[0012]如果在所述资源服务器中找到多个剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器，则从中选择负载变化程度最小的处理器来进行所述处理资源调整；其中，处理器的负载变化程度体现该处理器在最近一段固定长度的时间内参与处理资源调整的总开销。
[0013]在一个实施例中，根据下式计算处理器的负载变化程度:
[0014]C=nadd*add_load+ncreate*create_load
[0015]其中，nadd和add_load分别表示在最近一段固定长度的时间内，在虚拟基站负载增加时该处理器参与处理资源调整的次数以及该调整的开销；n_ate和createjoad分别表示在最近一段固定长度的时间内，在创建新虚拟基站时该处理器参与处理资源调整的次数以及该调整的开销。
[0016]在一个实施例中，步骤I)还包括:
[0017]如果在所述资源服务器中没有找到剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器，则在所述资源服务器中寻找一个处理器，使得将该处理器运行的一个或多个虚拟基站迁移到其他处理器后该处理器的剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整；如果找到，则将所找到的处理器运行的所述一个或多个虚拟基站迁移到其他处理器，并且使用所找到的处理器来进行所述处理资源调整。
[0018]在进一步的实施例中，步骤I)包括:
[0019]如果在所述资源服务器中没有找到剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器，则在所述资源服务器中寻找一个处理器；使得该处理器运行的一个虚拟基站的负载需求与该处理器的剩余处理资源相加足够用于进行所述处理资源调整，并且该处理器运行的所述虚拟基站的负载需求小于要迁移的虚拟基站负载增加前的需求与其所在的处理器的剩余处理资源之和；如果找到，则将所找到的处理器运行的所述虚拟基站与要迁移的虚拟基站进行互换。
[0020]在一个实施例中，所述方法还包括:定期计算每个处理器的负载变化程度。在进一步的实施例中，所述方法还包括:对于负载变化程度超过预定阈值的处理器，为其调整处理资源。其中，对于负载变化程度超过预定阈值的处理器，将该处理器运行的一个或多个虚拟基站迁移到其他处理器。
[0021 ] 在一个实施例中，步骤2 )包括:
[0022]在所述资源服务器之外的资源服务器中寻找剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器；
[0023]如果找到一个，则使用所找到的处理器来进行所述处理资源调整；
[0024]如果找到多个，则从中选择负载变化程度最小的资源服务器中的处理器来进行所述处理资源调整；其中，资源服务器的负载变化程度是该资源服务器中所有处理器的负载变化程度之和；
[0025]如果没有找到，则在所述资源服务器之外的资源服务器中寻找一个处理器，使得将该处理器运行的一个或多个虚拟基站迁移到其他处理器之后，该处理器的剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整；如果找到，则将所找到的处理器运行的所述一个或多个虚拟基站迁移到其他处理器，并且使用所找到的处理器来进行所述处理资源调整；否则处理资源调整失败。
[0026]在一个实施例中，所述方法还包括:更新每个处理器的剩余处理资源。
[0027]在一个实施例中，进行处理资源调整包括:将要迁移的虚拟基站迁移到所找到的处理器；或者在所找到的处理器中创建新虚拟基站。
[0028]根据本发明的一个实施例，还提供一种集中式RAN架构下的处理资源动态调整设备，包括:
[0029]资源服务器内部处理资源调整装置，用于在要进行处理资源调整的资源服务器中寻找处理器来进行资源服务器内部的处理资源调整；其中，所述资源服务器是包括一个或多个处理器的设备；以及
[0030]资源服务器间处理资源调整装置，用于如果在所述资源服务器中没有找到适于进行处理资源调整的服务器，则在所述资源服务器之外寻找一个资源服务器来进行资源服务器之间的处理资源调整。
[0031]在一个实施例中，所述资源服务器内部处理资源调整装置用于在所述资源服务器中寻找剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器；如果找到多个，则从中选择一个处理器来进行所述处理资源调整；如果找到一个，则使用所找到的处理器来进行所述处理资源调整。
[0032]在进一步的实施例中，所述资源服务器内部处理资源调整装置用于:如果在所述资源服务器中找到多个剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器，则从中选择负载变化程度最小的处理器来进行所述处理资源调整；其中，处理器的负载变化程度体现该处理器在最近一段固定长度的时间内参与处理资源调整的总开销。
[0033]在一个实施例中，所述资源服务器内部处理资源调整装置还用于:如果在所述资源服务器中没有找到剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整的处理器，则在所述资源服务器中寻找一个处理器，使得将该处理器运行的一个或多个虚拟基站迁移到其他处理器后该处理器的剩余处理资源足够用于进行所述处理资源调整；如果找到，则将所找到的处理器运行的所述一个或多个虚拟基站迁移到其他处理器，并且使用所找到的处理器来进行所述处理资