一种基带池内共享虚拟资源配置方法技术

本发明专利技术公开了一种基带池内共享虚拟资源配置方法，涉及通信技术领域，该方法包括以下步骤：A、根据基带池内所支持的无线通信协议标准、各类标准的资源需求和相关虚拟机配置设置相关变量；B、根据相关变量，各类型协议标准下的用户请求总数服从参数为λ的泊松分布的约束条件下，定义数学表达式，建立数学模型；C、求解数学模型，得到不同用户业务量下的共享资源优化配置方案。本发明专利技术通过确定基带池内共享资源占总资源的比例的方法，建立混合管理模型，通过本发明专利技术建立的混合管理模型能够有效提高整个资源池的资源收益，保证较高的资源利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基带池内共享虚拟资源配置方法
本专利技术涉及通信
，具体是涉及一种基带池内共享虚拟资源配置方法。
技术介绍
随着通信技术、多媒体技术和互联技术的不断发展，人们对通信质量和通信形式要求越来越高，传统的网络架构逐渐不能满足日益发展的电子及互联网的发展需求，传统的网络架构存在的问题日益突出。首先，数量巨大的基站意味着高额的建设投资、站址配套、站址租赁以及维护费用，建设更多的基站意味着更多的资本开支和运营开支。其次，潮汐效应导致现有基站利用率低下，网络的平均负载通常大大低于忙时负载，而不同的基站之间不能共享处理能力，也很难提高频谱效率。最后、平台专有要求移动运营商需要维护多个不兼容的平台，扩容或者升级的成本更高。为了解决上述问题，中国移动提出了一种新型网络架构—C-RAN，C-RAN是基于集中化处理，协作式无线电和实时云计算构架的绿色无线接入网构架，其本质是通过实现减少基站机房数量，减少能耗，采用协作化、虚拟化技术，实现资源共享和动态调度，提高频谱效率，以达到低成本，高带宽和灵活度的运营。其优势主要体现在以下几个方面：1、降低网络能耗；2、降低运营商资本支出和运维成本；3、负载均衡和干扰协调。现有的集中式资源配置模型主要分为两种：全固定管理模型和全动态管理模型。全固定管理模型处理用户请求的反应时间短，但是对于随机的用户请求而言该模型资源利用率较低，全动态管理模型虽然能够高效的利用基带池内的各类资源，但是动态配置虚拟机需要大量配置时延，对于实时无线通信而言必然影响基带池的服务质量并且增大资源管理的各项开销。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种基带池内共享虚拟资源配置方法，通过确定基带池内共享资源占总资源的比例的方法，建立混合管理模型，通过本专利技术建立的混合管理模型能够有效提高整个资源池的资源收益，保证较高的资源利用率。本专利技术提供一种基带池内共享虚拟资源配置方法，包括以下步骤：A、根据基带池内所支持的无线通信协议标准、各类标准的资源需求和相关虚拟机配置设置相关变量；B、根据相关变量，各类型协议标准下的用户请求总数服从参数为λ的泊松分布的约束条件下，定义数学表达式，建立数学模型；C、求解数学模型，得到不同用户业务量下的共享资源优化配置方案。在上述技术方案的基础上，步骤A中所述相关变量包括w协议标准下处理一个用户请求任务需要的虚拟资源总量为Rw(RCw,RMw)，其中RCw为w协议标准下处理一个用户资源需要的计算资源总量，RMw为w协议标准下处理一个用户资源需要的内存资源总量，整个基带池内所有资源总量Rall，定义公式如下：基带池内共享资源总量RSall，定义公式如下：RSall＝γ·Rall，每种协议标准下固定分簇下服务单个用户请求收益单价p＝[p1,p2,…,pK]，共享资源动态配置虚拟资源服务单个用户请求的收益单价p′＝[p′1,p′2,…,p′K]，其中pi＝δRi为固定分簇下服务单个协议标准i的用户请求的收益，pi′＝εipi为共享资源部分服务单个协议标准i的用户请求的收益，δ为固定资源的收益权重因子，εi为共享资源的收益权重因子，所有类型协议标准下共享资源的收益权重因子向量为ε＝[ε1,ε2,…,εK]。在上述技术方案的基础上，所述固定资源的收益权重因子δ∈[0.005,0.01]。在上述技术方案的基础上，所述共享资源的收益权重因子ε±5％。在上述技术方案的基础上，步骤B中所述数学表达式包括在N个时刻整个基带池内平均的总收益为J，定义公式如下：其中为在n时刻第i个协议标准下固定分簇服务用户请求数，ki,n为在n时刻第i个协议标准下需要服务用户请求数，θ＝(1-γ)·num为固定资源部分可以最多服务用户数，为在第n个时刻第i个协议标准下共享资源部分服务用户请求个数，为共享资源最多可服务协议标准i下用户请求个数，为当前n时刻共享资源已经使用的资源量。在上述技术方案的基础上，步骤B中建立数学模型需要注意以下约束条件：即在一段时间内所有协议标准的用户请求数之和服从参数为λ的泊松分布：其中K为基带池内支持的协议标准总数，ki,n在n时刻协议标准i下需要服务用户请求数，P(λ)参数为λ的泊松分布，以系统收益最大为目标的共享资源配置的数学模型，定式公式如下：与现有技术相比，本专利技术的优点如下：本专利技术通过确定基带池内共享资源占总资源的比例的方法，建立混合管理模型，通过本专利技术建立的混合管理模型能够有效提高整个资源池的资源收益，保证较高的资源利用率。附图说明图1是本专利技术实施例中的基带池内共享虚拟资源配置方法的流程图。图2是不同的总负载情况下基带池内服务所有任务所获得的平均收益变化图。图3是三种基带池资源配置模型在不同用户请求负载情况下的平均收益对比图。图4是三种基带池资源配置模型下用户通话请求阻塞概率随总用户请求平均到达速率λ的变化对比图。图5是三种基带池资源配置模型下系统平均运营收益随阀值变化对比图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种基带池内共享虚拟资源配置方法，包括以下步骤：S1、根据基带池内所支持的无线通信协议标准、各类标准的资源需求和相关虚拟机配置设置相关变量。相关变量包括w协议标准下处理一个用户请求任务需要的虚拟资源总量为Rw(RCw,RMw)，其中RCw为w协议标准下处理一个用户资源需要的计算资源总量，RMw为w协议标准下处理一个用户资源需要的内存资源总量，整个基带池内所有资源总量Rall，定义公式如下：基带池内共享资源总量RSall，定义公式如下：RSall＝γ·Rall，每种协议标准下固定分簇下服务单个用户请求收益单价p＝[p1,p2,…,pK]，共享资源动态配置虚拟资源服务单个用户请求的收益单价p′＝[p′1,p′2,…,p′K]，其中pi＝δRi为固定分簇下服务单个协议标准i的用户请求的收益，p′i＝εipi为共享资源部分服务单个协议标准i的用户请求的收益，δ为固定资源的收益权重因子，εi为共享资源的收益权重因子(其值与配置相应类型资源所耗时延成反比)，所有类型协议标准下共享资源的收益权重因子向量为ε＝[ε1,ε2,…,εK]，且其值有一定的波动ε±5％，通常δ∈[0.005,0.01]，由于固定资源单价和共享资源单价都正比于δ，因此δ取值变化仅仅会影响最终平均总收益的值而不会影响γ的最优值。S2、根据相关变量，各类型协议标准下的用户请求总数服从参数为λ的泊松分布的约束条件下，定义数学表达式，建立数学模型。数学表达式包括在N个时刻整个基带池内平均的总收益为J，定式公式如下：其中为在n时刻第i个协议标准下固定分簇服务用户请求数，ki,n为在n时刻第i个协议标准下需要服务用户请求数，θ＝(1-γ)·num为固定资源部分可以最多服务用户数，为在第n个时刻第i个协议标准下共享资源部分服务用户请求个数，为共享资源最多可服务协议标准i下用户请求个数，为当前n时刻共享资源已经使用的资源量。建立数学模型需要注意以下约束条件：即在一段时间内所有协议标准的用户请求数之和服从参数为λ的泊松分布：其中K为基带池内支持的协议标准总数，ki,n在n时刻协议标准i下需要服务用户请求数，P(λ)参数为λ的泊松分布。以系统收益最大为目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基带池内共享虚拟资源配置方法，其特征在于包括以下步骤：A、根据基带池内所支持的无线通信协议标准、各类标准的资源需求和相关虚拟机配置设置相关变量；B、根据相关变量，各类型协议标准下的用户请求总数服从参数为λ的泊松分布的约束条件下，定义数学表达式，建立数学模型；C、求解数学模型，得到不同用户业务量下的共享资源优化配置方案。

【技术特征摘要】
1.一种基带池内共享虚拟资源配置方法，其特征在于包括以下步骤：A、根据基带池内所支持的无线通信协议标准、各类标准的资源需求和相关虚拟机配置设置相关变量；B、根据相关变量，各类型协议标准下的用户请求总数服从参数为λ的泊松分布的约束条件下，定义数学表达式，建立数学模型；C、求解数学模型，得到不同用户业务量下的共享资源优化配置方案；步骤A中所述相关变量包括w协议标准下处理一个用户请求任务需要的虚拟资源总量为Rw(RCw,RMw)，其中RCw为w协议标准下处理一个用户请求任务需要的计算资源总量，RMw为w协议标准下处理一个用户请求任务需要的内存资源总量，整个基带池内所有资源总量Rall，K为基带池内支持的协议标准总数；num为用户数；γ为共享资源配置的数学模型：定义公式如下：基带池内共享资源总量RSall，定义公式如下：RSall＝γ·Rall，每种协议标准下固定分簇下服务单个用户请求收益单价p＝[p1,p2,…,pK]，共享资源动态配置虚拟资源服务单个用户请求的收益单价p′＝[p1′,p′2,…,p′K]，其中pi＝δRi为固定分簇下服务单个协议标准i的用户请求的收益，pi′＝εipi为共享资源部分服务单个协议标准i的用户请...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵兵，于海龙，黄敏，贾琼，林春，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61