动态调度虚拟化基站资源的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线通信，尤其设及基站的资源调度。
【背景技术】
[0002] 在由中国移动于2013年12月公布的白皮书乂-RAN The Road Tow ards Green RAN"中，首次提出了虚拟化基站的概念。相较于需要对每一个(或几个)基站设置独立机房 的传统无线通信网络，集中式基站架构(C enhalized,Cooperative,Cloud Radio Access 化twork,C-RAN)将一定数量（几十、上百甚至上千）的基带处理模块（Baseband Unit,B脚） 集中放置在一个大的中屯、机房，并使运些B脚W-定的结构相互连接W构成B BU池。在此基 础上，通过软件虚拟化的手段，将一定数量的BBU虚拟化成为一个虚拟化基站。在一个B脚池 中，可存在若干个虚拟化基站。
[0003] 基于上述C-RAN的架构，华为公司在公开号为CN104170355、发明名称为"一种虚拟 化基站的创建方法及基站云设备"专利中，提出了一种虚拟化基站的创建方法，该方法通过 基站云设备生成虚拟资源池。在该方法中，首先由目标基站的通用硬件W及专用硬件生成 虚拟资源池;然后接收用于创建虚拟化基站的配置信息；随后，再由基站云设备根据配置信 息从虚拟资源中获取用于配置虚拟化基站的目标虚拟资源;最后将目标虚拟资源配置成基 站虚拟机，并为基站虚拟机中的每个目标虚拟资源加载基站软件，W生成虚拟化基站。
[0004] 然而，在上述现有技术中，仍存在耗时长、效率低的问题。由于虚拟化基站通过申 请BBU资源而分配到的B脚的数量和位置是不固定的，并且由于采用了静态模式来调度BBU 资源，使得由分配到的全部BBU来同时处理虚拟化基站的任务。在运种静态模式中，完成虚 拟化基站的任务的时间取决于参与该任务的全部B脚中耗时最多的BBU，该耗时等于该耗时 最多的B脚的处理时长与数据通信时长之和。通常，在虚拟化基站与远端射频单元(Remote Radio Unit,RRU)的数据通路中，只有一个任务调度单元(Task Schedule Unit,TSU)。对于 具有大规模的B脚的系统，在TSU和BBU之间的数据传递需要经过若干级数据交换忍片，而每 经过一次数据交换忍片都会产生一定的延时，例如Cisco的SFS7000D InfiniB and DDR交 换忍片标称最高20化S延时，畑i肥T-3/SW交换忍片具有240ns的延时。假设，射频接口部分 与某个特定B脚之间的通信需要经过200次交换，单次交换的延时是24化S，则进行一次通信 数据的往返传递，其延时可高达200 X 240ns X 2 = 96us。相对地，在下一代5G无线通信技术 中，将为用户提供IGbps到10加 PS的传输速率。假设有一个64kB的任务，需要基站在64kB/ 1加 PS = 488us的时间内完成该任务的处理，如果虚拟化基站所指定的某个BBU的计算能力 刚好在既定的时间内完成任务，而任务在处理过程中的通信延时达到了96US，则会导致基 站的性能下降约19%。
[0005] 因此，采用静态调度会导致任务的完成时间受交换延时的影响，因而带来很大的 性能损失。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种调度虚拟化基站的资源的 方法。
[0007] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0008] 提供一种动态调度虚拟化基站资源的方法，包括:将无线通信任务分成多个子任 务并确定所述多个子任务的权重;并且根据由虚拟化基站所申请到的每一个B脚与TSU通信 的延时，确定分别分配给每一个所述子任务的BBU，W使得每一个所述子任务的处理时长最 短。与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0009] 通过将一个完整的无线通信任务分成依序执行的多个子任务，并且动态地为每一 个子任务分配延时最小的相应数量的BBU，从而达到降低耗时、提升效率的效果，并且由于 其相较于现有技术占用了更少的B脚资源，因而能够将节省下的B脚资源用于其他任务。
【附图说明】
[0010] W下参照附图对本发明实施例作进一步说明，其中：
[0011] 图1是B脚池的示意图；
[0012] 图2是根据本发明的一个实施例的虚拟化基站为子任务分配B脚资源的示意图；
[0013] 图3是根据本发明的资源调度方法与现有的静态调度方法在最大交换机数量为 100、300与600时的虚拟化基站性能的示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作详细说明。
[0015] 如图1所示，在一个B脚池100中包括成百上千个BBU和一个TSU104;在某一段时间 内，所述成百上千个BBU中包括多个被占用的BBU 102(如图中未标注编号的BBU组件）和多 个未被占用的BBU 101 (如图中标注编号的BBU组件KBBU池中的B脚可W通过该TSU 104与 RRU 105通信。在某一段时间内，根据业务量的需求，可W申请若干个未被占用的B脚来构成 虚拟化基站。
[0016] 发明人在仔细研究现有技术的基础上发现，由于不同的B脚与TSU通信所经过的交 换器的数量是不相同的，其导致使用不同的BBU所带来的延时是不相同的。在虚拟化基站处 理无线通信任务的过程中，一个无线通信任务可W划分成多个子任务，并且运些子任务之 间是顺序执行的，因此在处理每一个子任务时，针对不同的子任务需求，动态地为它分配处 理延时最小的多个BBU，使得每一个子任务的处理时间最优化，由此获得整个无线通信任务 的效率最优化，实现虚拟基站的性能提升，从而克服在现有技术中由同时使用全部B脚处理 完整的无线通信任务而造成的耗时长、效率低的问题。
[0017] 为了实现上述目的，需要获得不同BBU的延时大小的排列顺序，并且为不同的子任 务动态地分配不同数量的BBU，W分别使用延迟最小的前多个B脚来处理相应的子任务。
[0018] 由于B脚的延迟主要来自于其与T洲通信的耗时，而通信的耗时与通信信号所经过 的交换器的数量有关，因此可W根据每个B脚与TSU通信所经过的交换器的数量进行排序。
[0019] 为了针对不同的子任务动态地分配其所需数量的BBU，可W采取捜索算法分别找 出使得每个子任务耗时最短的分配BBU的方法，W使得虚拟化基站处理整个的无线通信任 务的总时间最短、效率最局。
[0020]基于W上研究，可W使用包含分配给每个子任务的BBU数量的变量的表达式来表 示虚拟化基站处理无线通信任务的时间和效率，所使用的变量名称如下：
[0021 ] N为虚拟化基站在该段时间内申请到的BBU的数量；
[0022] M为在某一段时间内的某个时刻到达BBU池的标准的无线通信任务的大小；
[0023] Y为该大小为M的任务被分成的子任务的数量（例如，在使用LTE进行通信的系统 中，一个完整的处理任务可W被拆解为FFT、MIM0收、解调、解码、编码、MIMO发、IFFT的7个子 任务）；
[0024] Qi是每个子任务的归一化权重，i = 1，2，…，Y，^义,=1 (例如，在使用通用处理器 /:二 I 的情况下，可W经计算获得上述FFT、MIM0收、解调、解码、编码、MIMO发、IFFT的7个子任务的 归一化权重Qi，其分别为0.19、0.1、0.02、0.38、0.02、0.1、0.19);
[00巧]化是每个子任务的大小，i = l ,2,... ,Y，化=Mqi;
[0026] m是在进行资源分配时分配给第i个子任务的BBU的数量，i = l，2,…，Y;由于多个 子任务是由同一个任务拆分而成，必须顺序地执行每个子任务，在不需要针对每个子任务 分配不同B脚的情况下，可能使用相同的几个B脚依次执行多个子任务，因此m < N;
[0027] P为单个B脚的处理能力；
[0028] di是从TSU到达m个B脚中的任意一个B脚所经过的交换忍片数量的最大值；
[0029] h是单个交换忍片的交换延时。
[0030] 由于处理大小为化的单个子任务所消耗的时间取决于耗时最长的BBU和通信延 时，因此由虚拟化基站分配给处理第i个子任务的时间ti应等于分配给该子任务的B脚的处 理时长与交换忍片所导致的通信延时的最大值之和，即
，其将在后续 实施例中详细描述。
[0031] 由此，在依序执行每个子任务的情况下，虚拟化基站处理大小为M的任务所消耗的 时间T为处理全部子任务的时间之和，即
[0033] 因此，虚拟化基站的处理效率R为无线通信任