集中式基站架构中基站协议处理方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于移动通信领域，尤其涉及集中式基站架构中TDDCTimeDivision Duplexing,时分双工）模式下基站协议处理技术。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的发展W及终端、业务流量的高速增加，传统网络体系架构的 高投入，高消耗和资源利用率低下的问题逐步体现出来。针对该问题，出现了集中式基站架 构的概念，例如，云型接入网C-RAN的系统架构，主要包括由远端无线射频单元（RRU)与天 线组成的分布式无线网络，连接远端无线射频单元的高带宽、低延迟的光传输网络，由通用 处理器和实时虚拟技术组成的集中式基带处理池H大部分。集中式的基带处理池建立在高 性能通用处理器上，通过软件无线电技术实现基带信号处理。在该种的集中式基站架构下， 基站不再是一个个独立的物理实体，而是基带池中某一段或几段抽象的处理资源，可根据 实际的业务负载，动态地将基带池的某一部分资源分配给对应的小区，使得的逻辑上分布 的基站处理可W灵活使用集中化安置的物理资源设备，从而可W根据各个基站负载按需分 配，提高资源利用率。现有的集中式基站架构下对于处理资源管理相关的技术方案，更多地 关注集中式资源的整体组织，W及基带处理的资源分配和动态调整，而对于基带处理之上 的上层协议处理在集中式基站架构下的组织和运行方式的研究相对较少。
[0003] 然而，上层协议处理和物理层基带处理有着很大的差异性。上层协议处理主要包 括基站的各用户接入、各用户业务类型管理、各用户的每个子峽的上下行实际数据处理等。 物理层基带处理主要是一些大规模连续性串行处理，用户业务类型的改变对基带数据处理 过程没有本质影响，基带处理通常在专用的基带处理器进行W提高处理效率；而在上层协 议处理中，协议各层的多个处理过程之间有着很大的相关性，并且需要更复杂的多进程支 持，用户业务类型的改变会对协议处理过程和处理过程产生很大影响，协议处理更适合在 通用处理器中进行处理。由于该些差异性，一些应用于基带处理的资源分配方法和基站基 带处理集中化组织方法，无法适用上层协议处理。现有技术中与协议处理资源管理的相关 内容主要针对单基站多用户下的处理资源优化使用策略，而没有涉及到在集中式基站架构 下出现的多基站协议处理共存并共享物理资源设备的情况。因此，需要一种在集中式基站 架构下多基站协议处理共享物理资源的方案。
【发明内容】
[0004] 因此，本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种集中式基站架构下 基站协议处理方法。
[0005] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0006] 一方面，本发明提供了一种集中式基站架构下基站协议处理方法，包括：
[0007] 步骤1，根据映射到同一处理器上的所有虚拟基站协议处理实体在一个子峽周期 内上行负载与下行负载，确定虚拟基站协议处理实体进行下行数据处理需要提前的子峽 数；
[0008] 步骤2,对于下行子峽，所述虚拟基站协议处理实体提前相应的子峽数来处理与该 下行子峽对应的下行数据。
[0009] 上述方法中，所述步骤1还可包括：
[0010] 统计映射到同一处理器上的每个虚拟基站协议处理实体在一个子峽周期内上行 负载与下行负载，并且
[0011] 计算该处理器上所有虚拟基站协议处理实体的上行负载的总和W及下行负载的 总和。
[0012] 上述方法中，所述步骤1中虚拟基站协议处理实体进行下行数据处理需要提前的 子峽数可W是根据上行负载在总负载中所占的比例确定的。
[0013] 上述方法中，可W通过下面的公式确定所述需要提前的子峽数：
[0014] M=N-LNKj，其中，M代表需要提前的子峽数，N表示一个子峽周期内子峽的 个数，K表示该处理器上所有虚拟基站协议处理实体的上行负载在一个子峽周期总负载中 所占的比例，LNKj表示舍去小数部分向下取整。
[00巧]上述方法中，当上行负载与总负载的比例值在区间比/N，k+1/N)内时，所述需要提 前的子峽数为N-k;其中N表示一个子峽周期内子峽的个数，k为整数，且0《k《N-1。
[0016] 又一方面，本发明提供了一种集中式基站架构下基站协议处理系统，包括：
[0017] 用于根据映射到同一处理器上的所有虚拟基站协议处理实体在一个子峽周期内 上行负载与下行负载，确定虚拟基站协议处理实体进行下行数据处理需要提前的子峽数的 装置；
[0018] 用于对于下行子峽，所述虚拟基站协议处理实体提前相应的子峽数来处理与该下 行子峽对应的下行数据的装置。
[0019] 又一方面，本发明提供了一种集中式基站架构下基站协议处理系统，包括：
[0020] -个或多个虚拟基站协议处理实体集合，每个虚拟基站协议处理实体集合包括映 射到同一处理器上的所有虚拟基站协议处理实体；
[0021] 负载管理器，用于统计每个虚拟基站协议处理实体在一个子峽周期内上行负载与 下行负载；
[0022] 协议处理控制器，用于根据每个虚拟基站协议处理实体集合对应的上行负载与下 行负载，确定该集合中各个虚拟基站协议处理实体进行下行数据处理需要提前的子峽数；
[0023] 其中，每个虚拟基站协议处理实体集合对应的上行负载与下行负载分别为该集合 内所有虚拟基站协议处理实体在一个子峽周期内的上行负载总和与下行负载总和；所述虚 拟基站协议处理实体对于下行子峽，提前相应的子峽数来处理与该下行子峽对应的下行数 据。
[0024] 上述系统中，所述协议处理控制器还可用于：
[00巧]当一个处理器上的虚拟基站协议处理实体集合对应的上行负载与下行负载的总 和超过该处理器的处理能力时，将该集合中的一个或多个虚拟基站协议处理实体迁移到另 一处理器上的虚拟基站协议处理实体集合中；并且
[0026] 对于该迁移所涉及到虚拟基站协议处理实体集合，重新统计其对应的上行负载与 下行负载，并重新确定其中各虚拟基站协议处理实体进行下行数据处理需要提前的子峽 数。
[0027] 上述系统中，当虚拟基站协议处理实体集合对应的上行负载与总负载的比例值在 区间比/N，k+1/N)内时，该集合中各个虚拟基站协议处理实体进行下行数据处理需要提前 的子峽数为N-k;其中N表示一个子峽周期内子峽的个数，k为整数，且0《k《N-1。
[0028] 上述系统中，所述需要提前的子峽数可W通过下面的公式确定：
[0029] M=N-LNKj，其中，M代表需要提前的子峽数，N表示一个子峽周期内子峽的 个数，K表示该处理器上所有虚拟基站协议处理实体的上行负载在一个子峽周期总负载中 所占的比例，LNKj表示舍去小数部分向下取整。
[0030] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0031] 提供了集中式基站架构下基站协议处理方式，将连续的下行子峽提前处理，且根 据上行负载在总负载中所占的比例改变提前的子峽数，可在保证协议实时处理的前提下， 最大化处理资源利用率；而且控制和管理方便，开销小。
【附图说明】
[0032] W下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：
[0033] 图1为现有的基站协议处理方法处理子峽的过程示意图；
[0034] 图2为现有的基站协议处理方法处理子峽的过程示意图；
[00巧]图3为根据本发明实施例的集中式基站架构下基站协议处理方法处理子峽的过 程7]^意图；
[0036] 图4为根据本发明实施例的集中式基站架构下基站协议处理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037] 为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图通过具体实 施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0038] 在集中式基站架构下，将远端射频端口对应的覆盖范围内的负载，通过高速光纤 传输到集中式物理资源设备进行处理。在该样的集中式基站架构下，基站不再是一个个独 立的物理实体，而是集中式基站资源池中某一段或几段抽象的处理资源，可根据实际的业 务负载，动态地将基站资源池的某一部分资源分配给对应的小区，使得的逻辑上分布的基 站处理可W灵活使用集中化安置的物理资源设备。在单个物理设备上可W存在多个基站处 理实体。在集中式物理设备集合上逻辑存在的基站处理实体可W被称作虚拟基站（VBS)，各 个虚拟基站可W执行基站物理层基带处理和/或上层协议处理。基带处理和协议处理可W 处于相同或不同类型的物理设备，例如协议处理可运行于通用处理器GPP，而基带处理通常 在专用DSP上进行。由于基站的协议处理的多线程需求W及较高的内部相关性，其通常在 通用服务器平台下的通用处理器上进行。下文中将专用于执行上层协议处理的虚拟基站称 为虚拟基站协议处理实体或简称为基站协议处理实体。将映射到一个处理器核也上的所有 虚拟基站协议处理实体看作一个虚拟基站协议处理实体集合(可简称为VBS-SET)。
[0039] 本申请主要针对集中式基站架构下TOD-LTE(TimeDivisionDuplexing-Long TermEvolution,时分双工-长期演进）协议处理方法。T孤-LTE协议处理的特点是；下行 子峽相关数据准备工作需要在实际物理层下行数据处理子峽（D子峽）之前完成，才能保证 在D子峽开始时将上层协议处理后的下行数据递交给物理层进行之后的操作，因此对于上 层协议处理，需要提前一个或多个子峽来进行下行数据准备相关处理过程。现有的基站对 应的协议处理中，下行子峽提前固定个数的子峽开始处理，若将该种方式直接应用在集中 式基站架构下会产生如下问题：为了提高处理资源利用率，当多个虚拟基站协议处理实体 映射于某个处理器核也时，该多个虚拟基站协议处理实体所对应的上行相关处理进程和下 行相关处理进程，均在该处理器核也上由操作系统进