虚拟化基站并行任务的反向资源分配的方法技术

本发明专利技术提供一种虚拟化基站并行任务的反向资源分配的方法，包括：确定在一时间段内要被并行处理的多个任务，所述多个任务将由若干个CU所构成的虚拟化基站处理；针对所述每个任务判断全部所述CU中的每一个CU能否增加处理速率，以确定分配给所述每个任务的CU的集合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信，尤其涉及虚拟化基站的资源分配。
技术介绍
在由中国移动于2013年12月公布的白皮书“C-RANTheRoadTowardsGreenRAN”中，首次提出了虚拟化基站(VirtualBase-Station，VBS)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(Centralized,Cooperative,CloudRadioAccessNetwork,C-RAN)将一定数量(几十、上百甚至上千)的计算单元(CalculateUnit，CU)集中放置在一个大的中心机房，并使这些CU以一定的结构相互连接以构成CU池。在此基础上，通过软件虚拟化的手段，将一定数量的CU虚拟化成为一个虚拟化基站。在一个CU池中，可存在若干个虚拟化基站。为解决在虚拟化基站的应用过程中所存在的能耗较大的问题，在M.Qian等人于2015年发表于IEEEWirelessCommunicationLetter的名为“Base-bandProcessingResourceUnitsVirtualisationforCloudRadioAccessNetwork”的文章中提出了一种通过采用两层TLFFD协议和HAS算法来使虚拟化基站的能耗的最小化。类似地，在T.Zhao等人于2014年公布于InternationalConferenceonComputationalScience的名为“Energy-DelayTradeoffsofVirtualBaseStationsWithaComputational-Resource-AwareEnergyConsumptionModel”的文章中提出了一种针对能耗和时延的均衡算法，其可以使虚拟化基站达到最佳速率。然而，在上述现有技术中，仍存在耗时长、效率低的问题。通常，在虚拟化基站与远端射频单元(RemoteRadioUnit，RRU)的数据通路中，只有一个任务调度单元(TaskScheduleUnit，TSU)。虽然经由数据交换芯片的一次数据交换所造成的时延并不高，但是对于具有大规模的CU的系统来说，在TSU和CU之间的数据传递需要经过若干级数据交换芯片，而每经过一次数据交换芯片都会产生一定的延时，例如Cisco的SFS7000DInfiniBandDDR交换芯片标称最高200ns延时，RHiNET-3/SW交换芯片具有240ns的延时。假设，射频接口部分与某个特定CU之间的通信需要经过200次交换，单次交换的延时是240ns，则进行一次通信数据的往返传递，其延时可高达200×240ns×2＝96us。相对地，在下一代5G无线通信技术中，将为用户提供1Gbps到10Gbps的传输速率。假设有一个64kB的任务，需要基站在64kB/1Gbps＝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CU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％。因此，现有技术针对虚拟化基站的资源分配方法会导致处理无线通信任务的耗时受交换延时的影响，因而带来很大的性能损失。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种虚拟化基站并行任务的反向资源分配的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种虚拟化基站并行任务的反向资源分配的方法，包括：在确定在一时间段内要被并行处理的多个任务，所述多个任务将由若干个CU所构成的虚拟化基站处理；针对所述每个任务判断全部所述CU中的每一个CU能否增加处理速率，以确定分配给所述每个任务的CU的集合。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：并行化处理在某一段时间内到达虚拟化基站的多个无线通信任务，并且参考由数据交换所带来的时延，从而为每个任务分配处理速率最快的CU，由此加快处理无线通信任务的速度。此外，本专利技术还能以较低的算法复杂度获得较高的系统性能。附图说明以下参照附图对本专利技术实施例作进一步说明，其中：图1是CU池的示意图；图2是根据本专利技术的OSG-R算法和现有WB算法的具有不同数量的CU的虚拟化基站的性能的对比图；图3是根据本专利技术的OSG-R算法和现有WB算法的具有不同并行任务的大小的虚拟化基站的性能的对比图；图4是根据本专利技术的OSG-R算法和现有WB算法的具有不同交换芯片数量的虚拟化基站的性能的对比图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。如图1所示，在一个CU池100中包括成百上千个CU和一个TSU104；在某一段时间内，所述成百上千个CU中包括多个被占用的CU102(如图中未标注编号的CU组件)和多个未被占用的CU101(如图中标注编号的CU组件)。CU池中的CU可以通过该TSU104与RRU105通信。在这一段时间内，根据业务量的需求，可以申请若干个未被占用的CU来构成虚拟化基站。不同位置的CU与TSU104之间传递数据所经过的交换芯片数量不同。专利技术人在仔细研究现有技术的基础上认为，由于一个虚拟化基站可以管理多个小区，并且每个小区可以被分配有不相同的任务，因此可以针对在某一时间段内到达虚拟化基站的多个不相同的并且被并行处理的无线通信任务来选择最优的CU，以获得更高的性能。其中，每个CU最多同时处理一个任务。基于以上方面，可以使用包含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：N为虚拟化基站在该段时间内申请到的CU的数量；所申请到的CU被依次编号，并由集合Q＝{1，2，...，N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟化基站并行任务的反向资源分配的方法，包括：1)确定在一时间段内要被并行处理的多个任务，所述多个任务将由若干个CU所构成的虚拟化基站处理；2)针对所述每个任务判断全部所述CU中的每一个CU能否增加处理速率，以确定分配给所述每个任务的CU的集合。

【技术特征摘要】
1.一种虚拟化基站并行任务的反向资源分配的方法，包括：
1)确定在一时间段内要被并行处理的多个任务，所述多个任务将由
若干个CU所构成的虚拟化基站处理；
2)针对所述每个任务判断全部所述CU中的每一个CU能否增加处理
速率，以确定分配给所述每个任务的CU的集合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)包括：
21)根据全部多个任务的权重分别为每个任务预分配不同的CU的数
量；
22)针对所述每个任务判断全部CU中的每一个CU能否增加处理速
率，以确定分配给所述每个任务的CU的初筛集合；
23)将所述每个任务的CU的初筛集合中的元素的个数与所述为每个
任务预分配的CU的集合中的元素的个数作比较，以确定分配给所述每个
任务的CU的集合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)包括：
21)根据全部多个任务的权重分别为每个任务预分配不同的CU的数
量；
22)针对单个所述任务判断全部CU中的每一个CU能否增加处理速
率，以确定分配给所述任务的CU的初筛集合；将所述单个任务的CU的
初筛集合中的元素的个数与为所述单个任务预分配的CU的集合中的元素
的个数作比较，以确定分配给所述单个任务的CU的集合；
23)重复步骤22)以遍历所述每个任务，确定分别分配给所述全部多
个任务的CU的集合。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述确定分配给所述任
务的CU的初筛集合的方法，还包括：
为所述任务所初始分配的每一个CU的参与，
如果能够使所述任务的处理速率增大，则将所述CU作为一个新的元
素添加到为所述任务所分配的CU的初筛集合中；
如果不能使所述任务的处理速率增大，则保持原初筛集合中的元素不
变；
如果所述单独一个CU的处理速率优于原初筛集合以及添加了该CU

\t的初筛集合的处理速率，则用该单独一个CU取代原初筛集合中的全部元
素；
其中，所述初始分配的CU的集合为全部CU的集...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明晋，李林玥，石晶林，周一青，王园园，韩雪，钱蔓藜，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11