CN108174386B - 一种通信网络切分方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种通信网络切分方法、装置及系统；该方法包括：根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求，计算各通信网络所占网络资源的资源配比，确定各通信网络的网络资源的分配方式，调用对应的网络资源，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络。本发明通过对现有通信资源进行统一化管理，根据不同网络的网络规划，对已有资源进行划分，将不同通信网络的资源划分在一个子网后，连接形成新的通信网络，这样实现了基于现有通信资源进行专业网等通信网络的建设，降低了通信网络组建的成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络构建领域，尤其涉及一种通信网络切分方法、装置及系统。
背景技术
现有的无线通信系统，一般由运营商提供一张公共的、覆盖较大的通信网络，给普通用户提供通信服务。
随着网络的发展和用户需求的变化，大覆盖的通用网络已经不能满足某些特定场景了。一些保密性要求很高的公司或团体，如特殊企业，政府，军队等，都会独自建设自己的专有网络，专有网络指为特定人群、特定区域或者特定目标设计的网络，一般容量、覆盖范围、技术指标和通用通信网络都有区别，单独建设的专有网络存在资源浪费和覆盖不足的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种通信网络切分方法、装置及系统，以提供一种可以基于现有通信资源进行专业网等通信网络建设的方法。
一方面，提供了一种通信网络切分方法，包括：
根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求；
计算通信网络切分后，各通信网络所占网络资源的资源配比；
根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，分配方式包括固定分配模式和动态分配模式；
根据通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络。
一方面，提供了一种通信网络切分装置，包括：网络资源计算模块、网络资源分配模块、分配模式确定模块及网络资源划分模块，其中，
网络资源计算模块用于根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求；
网络资源分配模块用于计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比；
分配模式确定模块用于根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，分配方式包括固定分配模式和动态分配模式；
网络资源划分模块用于根据通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络。
一方面，提供了一种通信网络切分系统，包括：无线接入网设备及通信网络组建装置，其中，无线接入网设备用于提供网络资源，通信网络组建装置包括虚拟化资源管理模块、通信资源划分模块及通信资源连接模块，其中，
虚拟化资源管理模块用于对网络资源进行管理；
通信资源划分模块用于根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求，计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比，并根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，分配方式包括固定分配模式和动态分配模式，根据通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分；
通信资源连接模块用于将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络。
另一方面，提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于执行前述的通信网络切分方法。
本发明实施例的有益效果：
本发明实施例提供了一种通信网络切分方法，该方法通过虚拟化技术等技术对现有通信资源进行统一化管理，并在此基础上，根据不同网络的网络规划，对已有资源进行划分，将不同通信网络的资源划分在一个子网后，连接形成新的通信网络，这样实现了基于现有通信资源进行专业网等通信网络的建设，降低了通信网络组建的成本。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的通信网络切分方法的流程图；
图2为本发明第二实施例提供的通信网络切分装置的结构示意图；
图3为本发明第三实施例涉及的无线网络接入设备的基本架构图；
图4为本发明第三实施例新增加的资源管理模块的示意图；
图5为本发明第三实施例提供的基于现有网络切分专用网络的逻辑图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明中一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。
第一实施例：
图1为本发明第一实施例提供的通信网络切分方法的流程图，由图1可知，本实施例提供的通信网络切分方法包括：
S101：根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求；
S102：计算通信网络切分后，各通信网络所占网络资源的资源配比；
S103：根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，分配方式包括固定分配模式和动态分配模式；
S104：根据通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络完成通信网络的划分。
在一些实施例中，上述实施例中的网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源，具体的将在后续实施例中进行说明。
在一些实施例中，当专用网络及公共通信网络共用网络资源时；上述实施例中的根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式包括：
当专用网络为高流量、低延时的通信流量模型时，设置分配方式为固定分配模式；
当专用网络为突发性业务的通信流量模型时，设置分配方式为动态分配模式。
在实际应用中，专用网络是为小部分用户提供服务的网络，如为某工厂、某行政部门等组建并提供通信服务的通信网络，对应的，公共通信网络就是社会大众可以使用的通信网络，如移动4G等。不同专用网络根据通信目的的不同，需要传输的数据量也不同，因此会使用不同的通信流量模型，下文将结合具体应用场景进行说明。
在一些实施例中，当网络资源不可切分时，上述实施例中的根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分包括：将不可切分的网络资源设置为共享模式，所有通信网络共享网络资源。
在一些实施例中，当分配方式为动态分配模式时，上述实施例中的通信网络切分方法还包括：
设置各通信网络中各通信资源的最低资源占用配额和最高资源占用配额；
获取各通信网络的实时通信需求，根据实时通信需求确定各通信网络所占网络资源的实时资源配比；
根据实时资源配比，调用网络资源。
第二实施例：
图2为本发明第二实施例提供的通信网络切分装置的结构示意图，由图2可知，本实施例提供的通信网络切分装置包括：网络资源计算模块21、网络资源分配模块22、分配模式确定模块23及网络资源划分模块24，其中，
网络资源计算模块21用于根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求；
网络资源分配模块22用于计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比；
分配模式确定模块23用于根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，分配方式包括固定分配模式和动态分配模式；
网络资源划分模块24用于根据通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络。
在一些实施例中，上述实施例中的网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源。
在一些实施例中，上述实施例中的分配模式确定模块23还用于：当专用网络及公共通信网络共用网络资源、且专用网络为高流量、低延时的通信流量模型时，设置分配方式为固定分配模式，当专用网络及公共通信网络共用网络资源、且专用网络为突发性业务的通信流量模型时，设置分配方式为动态分配模式。
在一些实施例中，上述实施例中的网络资源划分模块24还用于：当网络资源不可切分时，将不可切分的网络资源设置为共享模式，所有通信网络共享网络资源。
在一些实施例中，上述实施例中的网络资源分配模块22还用于：当分配方式为动态分配模式时，设置各通信网络中各通信资源的最低资源占用配额和最高资源占用配额，获取各通信网络的实时通信需求，根据实时通信需求确定各通信网络所占网络资源的实时资源配比，根据实时资源配比，调用网络资源。
在实际应用中，图2所示实施例中的所有功能模块，都可以采用处理器、可编程逻辑器件等方式实现。
对应的，在一些实施例中，本发明提供了一种通信网络切分终端，包括：处理器及存储器，其中，
处理器用于实现以下功能：
根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求，网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源，计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比，根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，分配方式包括固定分配模式和动态分配模式，根据通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络；
存储器与处理器连接，用于存储处理实现对应功能所需要的程序等。
在一些实施例中，上述实施例中的网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源。
在一些实施例中，上述实施例中的处理器还用于实现：当专用网络及公共通信网络共用网络资源、且专用网络为高流量、低延时的通信流量模型时，设置分配方式为固定分配模式，当专用网络及公共通信网络共用网络资源、且专用网络为突发性业务的通信流量模型时，设置分配方式为动态分配模式。
在一些实施例中，上述实施例中的处理器还用于实现：当网络资源不可切分时，将不可切分的网络资源设置为共享模式，所有通信网络共享网络资源。
在一些实施例中，上述实施例中的处理器还用于实现：当分配方式为动态分配模式时，设置各通信网络中各通信资源的最低资源占用配额和最高资源占用配额，获取各通信网络的实时通信需求，根据实时通信需求确定各通信网络所占网络资源的实时资源配比，根据实时资源配比，调用网络资源。
对应的，在一些实施例中，本发明提供了一种通信网络切分系统，包括：无线接入网设备及通信网络组建装置，其中，无线接入网设备用于提供网络资源，通信网络组建装置包括虚拟化资源管理模块、通信资源划分模块及通信资源连接模块，其中，
虚拟化资源管理模块用于基于虚拟化技术等管理技术，对无线接入网设备的天线、射频及基带资源等网络资源进行管理；
通信资源划分模块用于根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求，计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比，并根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，分配方式包括固定分配模式和动态分配模式，根据通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据资源配比及分配方式对被调用网络资源进行划分；
通信资源连接模块用于将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络。
在一些实施例中，网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源。
在一些实施例中，通信资源划分模块用于根据通信网络规划确定覆盖的区域、频点、带宽、容量，计算对天线、射频单元、基带板卡规格和数量、以及计算、存储和网络的规格和数量的需求。
在一些实施例中，通信资源划分模块用于：
针对天线资源，根据不同网络需求分配的天线数目，分配不同的接收天线、发送天线；若天线为天线阵列，则通过波束赋形技术形成针对特定用户的数据流，根据网络需求将数据流给不同网络；针对不可切分的天线资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对射频资源，射频资源在前向有多个通道和天线相连接，后向有多个光口和基带处理单元连接；将不同的通道和不同的光口资源根据配比分配给不同网络，软件可配；针对不可切分的射频资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对基带资源，根据不同网络需求分配基带单板或者独立的基带处理芯片，划分独立的载波或子载波和时隙资源给不同网络。
第三实施例：
现结合具体应用场景对本发明做进一步的诠释说明。
传统RAN(Radio Access Network，无线网络接入设备)架构由于封闭的软硬一体化的设计，没有能力在一个硬件平台上切分出支持普通运营商的通信网络，又支持专网的通信网络。即使RAN侧支持多模基站，但是多模基站大都要求制式不同(GUL多模：GSM：Global System for Mobile Communication，UMTS：Universal MobileTelecommunications System，LTE：Long Term Evolution多模基站)，而且资源(如基带、天线等)不能彼此共享，因此不能说是严格的统一硬件平台，目前能在同一硬件平台上灵活分配资源的是虚拟化技术。
IT(Information Technology)实现了基于服务器架构的虚拟化技术，CT(Communication Technology)也在推进NFV(Network Function Virtualization：网络功能虚拟化)技术的演进，NFV基于虚拟化技术，但目前虚拟化技术都是基于通用的计算资源、网络资源、存储资源，但是RAN侧还有特殊的天线资源、射频资源、基带资源，如图3所示，因为RAN侧数据对时延要求非常高，很多高速器件并不能像简单通用计算资源一样简单虚拟化(如天线资源、射频资源、基带资源等)。本提案基于RAN侧特有的资源的抽象处理，结合通用资源的虚拟化，提出一种能够灵活切分无线网络，并快速部署的方法。
如图4所示，本实施例新增RAN资源管理模块，传输资源管理模块和核心网资源管理模块。RAN资源管理模块主要管理和分配RAN侧的资源，即包括通用的计算资源(计算、网络、存储)，也包括RAN侧特有的专有资源(天线、射频、基带)。传输资源管理模块和核心网资源管理模块主要管理和分配RAN侧相关的传输资源和核心网资源。各模块功能如下：
通用资源管理模块，管理和分配RAN侧计算/网络/存储资源；
天线资源管理模块，管理和分配天线资源；
射频资源管理模块，管理和分配射频资源；
基带资源管理模块，管理和分配基带资源；
传输资源管理模块，管理和分配RAN侧的传输资源；
核心网资源管理模块，管理和分配RAN侧相关的核心网资源。
在现有通信网络的基础上切分专有网络的逻辑资源图如图5所示，其中vRAN是抽象化的RAN资源，能够独立对外提供RAN服务。vANT是抽象处理后的天线(antenna)资源、vRRU是抽象后的射频资源、vBBU是抽象后的BBU资源、vCN是抽象后的核心网资源。
在上述新增模块实现了对RAN特有资源管理的基础上，本实施例提供的通信网络构件方法包括以下步骤：
A：根据网络规划，如覆盖的区域、频点、带宽、容量等，计算对资源的需求，资源包括天线、RRU(Radio Remote Unit)、BP(Baseband Processor)板卡规格和数量，以及计算、存储和网络的规格和数量等。
B：计算切分网络后各网络的资源配比，确定是固定分配方式，还是动态分配方式。如果网络流量很高，时延很短，则推荐使用固定分配方式来提高网络的隔离度。如果网络流量具有突发性，则推荐动态分配方式提高资源利用率。对于动态分配方式，还需确定每种网络最低的资源占用配额和最高的资源占用配额，并配置对应的调度算法。具体分配策略如下：
B1：分配天线资源。不同网络需要分配的天线数目。可以分配不同的接收天线、发送天线。如果是天线阵列，如massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)，可以通过“波束赋形(Beamforming)”成针对特定用户的数据流(stream)，从而在空间上区分不同用户。这些空间上赋形的波束，也可以作为天线资源来动态分配给不同网络，软件可配。如果是不可切分的天线资源，则设置为共享资源，多网络共享。
B2：分配射频资源。射频RRU资源，前向有多个通道和天线相连接，后向有多个光口和BBU(Baseband Unit)连接。可以把不同的通道和不同的光口资源根据配比分配给不同网络，软件可配。如果是不可切分的射频资源，则设置为共享资源，多网络共享。
B3：分配基带资源。硬件上，可以分配给不同网络独立的基带单板，或者独立的基带处理芯片(某些基带处理单板上有多块基带处理芯片)或者独立的基带芯片处理核给，软件可配。软件上，设置最小的调度单元，划分独立的载波(或子载波)和时隙资源给不同网络，并且设置优先级、资源配额的最小值和最大值等，调度算法软件可配置。
B4：分配计算，存储，网络等通用资源。按照虚拟机(VM：Virtual Machine)或者容器(Container)为单位设置调度分配模式给不同网络，常用的分配方式可以基于NFV标准的KVM或Docker等。
B5：分配传输资源。如果有独立的传输资源，如光纤，网线等，可以为不同网络分配不同的硬件传输资源，并配置不同的网段的IP、VLAN等传输信息。如果只有公共不可切分传输资源，则把不同网络的报文在放在不同的队列中，并分配不同网段的IP、VLAN等传输信息。
B6：分配核心网资源。根据NFV标准切分新的核心网给不同网络使用。切分出的核心网可以放在电信机房，也可以部署在企业或者园区内。
在实际应用中，上述B1—B6所有资源的分配算法，都可以通过软件配置更改。
C：通过对资源的统一编排(orchestrator)，把不同网络的天线资源、射频资源、基带资源、计算资源、存储资源、网络资源等通过划分在同一个子网(subnet：不同的IP网段或不同的VLAN域：Virtual Local Area Network)内连接在一起，不同网络通过不同子网来隔离，在同一个硬件平台上同时提供不同网络的服务，并通过软件配置的方式，根据需求在不同网络中分配资源。
本实施例提供的方法，可以解决传统RAN侧架构不能解决的问题，在同一个硬件平台对无线网络灵活的切分，即可以节约资源，又可以快速部署，同时还能够保证不同网络之间的隔离性，保证服务的独立性。
现在结合5个具体的运用实例进行说明。
实施用例1：需要构建工业通信网络这一专用网络。
某公司需要在厂房新建一个工业通信网络，把现有设备通过无线网络连接起来，便于工业自动化控制，用户希望在现有公共通信网络上切分出工业互联网，新增的工业通信网络的核心网放置在本地厂房。
新增RAN资源管理模块，传输资源管理模块和核心网资源管理模块。RAN资源管理模块主要管理和分配RAN侧的资源，即包括通用的计算资源(计算、网络、存储)，也包括RAN侧特有的专有资源(天线、射频、基带)。传输资源管理和核心网资源管理主要管理和分配RAN侧相关的传输资源和核心网资源。
根据公共通信网络和工业通信网络规划，确定工业通信网络只覆盖厂房区域。公共通信网络占据30％的通信资源，工业通信网络占据70％的通信资源，两个网络使用相同的频点。需要天线100根(40根发送天线，60根接收天线)、RRU 20套、BP板卡10块、计算单板10块、存储资源100G、网络流量40G。
计算公共通信网络和工业通信网络的资源配比。因为工业互联网高流量，低延时的特性，为避免公共通信网络对高速的工业通信网络的影响，确定是固定分配模式，按照30:70来分配资源，彼此资源隔离，不抢占。
分配天线资源，公共通信网络占用30根天线，工业通信网络占用70根天线。
分配射频资源，公共通信网络占用RRU资源的30％通道和光口资源，工业通信网络占用70％通道和光口资源。
分配基带资源，公共通信网络占用30％的BP板卡，工业通信网络占用70％的BP板卡。
分配计算，存储，网络等通用资源。通用资源以虚机形式按照30:70比例分配给公共通信网络和工业通信网络。
分配传输资源。硬件上有独立的光纤和网口，分配给公共通信网络和工业通信网络独立的光纤和网口，并配置不同网段IP和不同VLAN。
分配核心网资源，根据NFV标准切分新的虚拟核心网给工业通信网络，新增的核心网部署在工业网园区内。
通过对资源的统一编排(orchestrator)，把不同网络的天线资源、射频资源、基带资源、计算资源、存储资源、网络资源等通过划分在同一个子网(subnet：不同的IP网段或不同的VLAN域)内连接在一起，不同网络通过不同子网来隔离，在同一个硬件平台上同时提供不同网络的服务，并通过软件配置的方式，根据需求在不同网络中分配资源。
本方法可以解决传统RAN侧架构不能解决的问题，在同一个硬件平台切分出公共通信网络和工业互联网，在节约资源和快速部署的基础上，还可以保证两个网络间的隔离性。
实施用例2：需要构建物联网这一专用网络。
某公司需要在河道上新建一个水务检测网络，把水务传感器信息通过无线网络上报给水务资源处理中心，用户希望在现有公共通信网络上切分出水务检测网，新增的水务监测网的核心网放置在水务处理中心的厂房。
新增RAN资源管理模块，传输资源管理模块和核心网资源管理模块。RAN资源管理模块主要管理和分配RAN侧的资源，即包括通用的计算资源(计算、网络、存储)，也包括RAN侧特有的专有资源(天线、射频、基带)。传输资源管理和核心网资源管理主要管理和分配RAN侧相关的传输资源和核心网资源。
根据公共通信网络和水务检测网络规划，确定水务检测网络只覆盖河道区域，公共通信网络占据80％的通信资源，水务检测网络占据20％的通信资源，两个网络使用相同的频点。需要天线200根(80根发送天线，120根接收天线)、RRU 40套、BP板卡20块、计算单板20块、存储资源100G、网络流量40G。
计算公共通信网络和水务检测网络的资源配比。因为物联网有突发性业务上报的特性，有时候流量很大，有时候流量很低，为了最大化利用无线资源利用率，确定是动态分配模式，按照80:20来分配资源，其中公共通信最多可以占据90％资源，最少可以占据70％资源，水务检测网络最多可以占据30％资源，最少占据10％的资源，在保证最低资源前提下可以动态抢占其余网络资源。
分配天线资源，现有网络的天线资源不可切分，软件设置为共享模式，即公共通信网络和水务检测网络共享所有的天线资源。
分配射频资源，现有网络的射频资源不可切分，软件设置为共享模式，即公共通信网络和水务检测网络共享所有的射频资源。
分配基带资源，分配80％的BP处理核给公共通信网络，其余20％的BP处理核给水务检测网络使用。软件调度模块的子载波和时隙资源也按照80：20比例分配给公共通信网络和水务检测网络。
分配计算，存储，网络等通用资源。通用资源以虚机形式按照80:20比例分配给公共通信网络和水务检测网络使用。
分配传输资源。硬件没有独立的光纤和网口，公共通信网络和水务检测网络共享传输光纤和网口，光纤和网口设置不同的发送队列，并配置不同网段IP和不同VLAN给不同网络。
分配核心网资源，根据NFV标准切分一个虚拟核心网给水务检测网络使用，新增的核心网部署在水务园区内。
通过对资源的统一编排(orchestrator)，把不同网络的天线资源、射频资源、基带资源、计算资源、存储资源、网络资源等通过划分在同一个子网(subnet：不同的IP网段或不同的VLAN域)内连接在一起，不同网络通过不同子网来隔离，在同一个硬件平台上同时提供不同网络的服务，并通过软件配置的方式，根据需求在不同网络中分配资源。
本方法可以解决传统RAN侧架构不能解决的问题，在同一个硬件平台切分出公共通信网络和水务检测网，在节约资源和快速部署的基础上，还可以保证两个网络间的资源的最大利用率。
实施用例3：需要构建车联网这一专用网络。
某公司需要新建一个车辆通信网络，把装载有互联设备的车辆通过无线网络连接起来，便于自动化控制，用户希望在现有公共通信网络上切分出车辆通信网，新增的车辆通信核心网放置在车辆控制中心机房。
新增RAN资源管理模块，传输资源管理模块和核心网资源管理模块。RAN资源管理模块主要管理和分配RAN侧的资源，即包括通用的计算资源(计算、网络、存储)，也包括RAN侧特有的专有资源(天线、射频、基带)。传输资源管理和核心网资源管理主要管理和分配RAN侧相关的传输资源和核心网资源。
根据公共通信网络和车辆通信网络规划，确定车辆通信网络只覆盖固定道路区域的车辆，公共通信网络占据60％的通信资源，车辆通信网络占据40％的通信资源，两个网络使用不同的频点。需要天线200根(80根发送天线，120根接收天线)、RRU 40套、BP板卡20块、计算单板20块、存储资源500G、网络流量100G。
计算公共通信网络和车辆通信网络的资源配比，因为车联网数据传输流量大、时延低，为了避免公共通信网络影响车辆通信网的数据传输，确定是固定分配模式，即公共通信网络和车辆通信网络按照60:40来分配资源，彼此不抢占。
分配天线资源，公共通信网络占用120根天线，车辆通信网络占据80根天线。
分配射频资源，公共通信网络占用RRU资源的60％通道和光口资源，车辆通信网络占用40％通道和光口资源。
分配基带资源，公共通信网络占用60％的BP板卡，车辆通信网络占用40％的BP板卡。
分配计算，存储，网络等通用资源。通用资源以虚机形式按照60:40比例分配给公共通信网络和车辆通信网络使用。
分配传输资源。硬件上有独立的光纤和网口，分配给公共通信网络和车辆通信网络独立的光纤和网口，并配置不同网段IP和不同VLAN。
分配核心网资源，根据NFV标准切分新的虚拟核心网给车辆通信网络，新增的核心网部署在车辆控制中心机房内。
通过对资源的统一编排(orchestrator)，把不同网络的天线资源、射频资源、基带资源、计算资源、存储资源、网络资源等通过划分在同一个子网(subnet：不同的IP网段或不同的VLAN域)内连接在一起，不同网络通过不同子网来隔离，在同一个硬件平台上同时提供不同网络的服务，并通过软件配置的方式，根据需求在不同网络中分配资源。
本方法可以解决传统RAN侧架构不能解决的问题，在同一个硬件平台切分出公共通信网络和车辆通信网络，在节约资源和快速部署的基础上，还可以保证两个网络间的隔离性。
实施用例4：需要构建政府专有网络这一专用网络。
某政府某部门需要新建一个保密的专有通信网络，用户希望在现有公共通信网络上切分出政府专有网络，新增专网的核心网放置在政府楼宇内。
新增RAN资源管理模块，传输资源管理模块和核心网资源管理模块。RAN资源管理模块主要管理和分配RAN侧的资源，即包括通用的计算资源(计算、网络、存储)，也包括RAN侧特有的专有资源(天线、射频、基带)。传输资源管理和核心网资源管理主要管理和分配RAN侧相关的传输资源和核心网资源。
根据公共通信网络和政府专有网络规划，确定政府专有网络需要覆盖整个市区，公共通信网络占据80％的通信资源，政府专有网络占据20％的通信资源，两个网络使用相同的频点，共用现有市区的所有无线网络硬件资源。
计算公共通信网络和政府专有网络的资源配比，因为专有网络用户数量流量具有突发性，不是实时满流量，所以确定是动态分配模式，即公共通信网络和政府专有网络按照80:20来分配资源，其中公共通信网络最多占据90％资源，最少可以占据70％资源，政府专有网络最多占据30％资源，最少占据10％的资源，可以在保证最低资源的前提下抢占其余网络的资源。
分配天线资源，现有网络的天线资源不可切分，设置为共享模式，即公共通信网络和政府专有网络共享所有的天线资源。
分配射频资源，现有网络的射频资源不可切分，设置为共享模式，即公共通信网络和政府专有网络共享所有的射频资源。
分配基带资源，公共通信网络占有80％的BP处理核资源，政府专有网络占用20％的BP处理核资源。软件调度模块的子载波和时隙资源按照80：20比例分配给公共通信网络和政府专有网络。
分配计算，存储，网络等通用资源。通用资源以虚机形式按照80:20比例分配给公共通信网络和政府专有网络。
分配传输资源。硬件没有独立的光纤和网口，公共通信网络和政府专有网络共享传输光纤和网口，光纤和网口设置不同的发送队列，并配置不同网段IP和不同VLAN给不同网络。
分配核心网资源，根据NFV标准切分新的虚拟核心网给政府专有网络使用，新增的核心网部署在政府楼宇内。
通过对资源的统一编排(orchestrator)，把不同网络的天线资源、射频资源、基带资源、计算资源、存储资源、网络资源等通过划分在同一个子网(subnet：不同的IP网段或不同的VLAN域)内连接在一起，不同网络通过不同子网来隔离，在同一个硬件平台上同时提供不同网络的服务，并通过软件配置的方式，根据需求在不同网络中分配资源。
本方法可以解决传统RAN侧架构不能解决的问题，在同一个硬件平台切分出公共通信网络和政府专有网络，在节约资源和快速部署的基础上，还可以保证两个网络间的资源的最大利用率。
实施用例5：多个运营商共享网络设备。
本场景是指多个公共通信网络共享现有通信设备的运用场景，两家运营商A和运营商B希望共建基站来减少成本，共享基站硬件，但是希望提供不同服务和计费功能，核心网也位于不同运营商机房内。
新增RAN资源管理模块，传输资源管理模块和核心网资源管理模块。RAN资源管理模块主要管理和分配RAN侧的资源，即包括通用的计算资源(计算、网络、存储)，也包括RAN侧特有的专有资源(天线、射频、基带)。传输资源管理和核心网资源管理主要管理和分配RAN侧相关的传输资源和核心网资源。
根据运营商A和运营商B的网络规划，确定新增网络需要覆盖整个市区，根据50：50资比例共享资源，两个网络占用相同的频点，共用现有市区的所有无线网络硬件资源。
计算两家运营商的资源配比，因为每家运营商业务流量都具有突发性，所以确定是动态分配模式，即现有运营商A和运营商B按照50:50来分配资源，其中公营商A多可以占据60％资源，最少可以占据40％资源，营商A最多可以占据40％资源，最少占据60％的资源，可以在保证最低资源前提下动态抢占其余网络资源。
分配天线资源，现有网络的天线资源不可切分，软件设置为共享模式，运营商A和运营商B共享所有的天线资源。
分配射频资源，现有网络的射频资源不可切分，软件设置为共享模式，运营商A和运营商B共享所有的射频资源。
分配基带资源，运营商A占用50％的BP核资源，运营商B占用其余占用50％的BP核资源。软件调度模块的子载波和时隙资源按照50：50比例分配给运营商A和运营商B网络。
分配计算，存储，网络等通用资源。通用资源以虚机形式按照50:50比例分配给运营商A和运营商B使用。
分配传输资源。硬件没有独立的光纤和网口，运营商A和运营商B共享传输光纤和网口，光纤和网口设置不同的发送队列，配置不同网段IP和不同VLAN给不同网络。
分配核心网资源，根据NFV标准切分不同的虚拟核心网给运营商A和运营商B使用，新增的核心网部署在不同运营商的机房内。
通过对资源的统一编排(orchestrator)，把不同网络的天线资源、射频资源、基带资源、计算资源、存储资源、网络资源等通过划分在同一个子网(subnet：不同的IP网段或不同的VLAN域)内连接在一起，不同网络通过不同子网来隔离，在同一个硬件平台上同时提供不同网络的服务，并通过软件配置的方式，根据需求在不同网络中分配资源。
本方法可以解决传统RAN侧架构不能解决的问题，在同一个硬件平台切分出不同运营商的网络，在节约资源和快速部署的基础上，还可以保证两个网络间的资源的最大利用率。
综上可知，通过本发明实施例的实施，至少存在以下有益效果：
本发明实施例提供了一种通信网络切分方法，该方法通过对现有通信资源进行统一化管理，并在此基础上，根据不同网络的网络规划，对已有资源进行划分，将不同通信网络的资源划分在一个子网后，连接形成新的通信网络，这样实现了基于现有通信资源进行专业网等通信网络的建设，降低了通信网络组建的成本。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种通信网络切分方法，其特征在于，包括：
根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求；
计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比；
根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，所述分配方式包括固定分配模式和动态分配模式；
根据所述通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据所述资源配比及所述分配方式对被调用网络资源进行划分，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络；
其中，所述网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源；
所述计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比包括以下之一：
针对天线资源，根据不同网络需求分配的天线数目，分配不同的接收天线、发送天线；若所述天线为天线阵列，则通过波束赋形技术形成针对特定用户的数据流，根据网络需求将所述数据流给不同网络；针对不可切分的天线资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对射频资源，所述射频资源在前向有多个通道和天线相连接，后向有多个光口和基带处理单元连接；将不同的通道和不同的光口资源根据配比分配给不同网络，软件可配；针对不可切分的射频资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对基带资源，根据不同网络需求分配基带单板或者独立的基带处理芯片，划分独立的载波或子载波和时隙资源给不同网络。
2.如权利要求1所述的通信网络切分方法，其特征在于，当专用网络及公共通信网络共用网络资源时，所述根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式包括：
当所述专用网络为高流量、低延时的通信流量模型时，设置分配方式为固定分配模式；
当所述专用网络为突发性业务的通信流量模型时，设置分配方式为动态分配模式。
3.如权利要求1所述的通信网络切分方法，其特征在于，当网络资源不可切分时，所述根据所述资源配比及所述分配方式对被调用网络资源进行划分包括：将不可切分的网络资源设置为共享模式，所有通信网络共享所述网络资源。
4.如权利要求1至3任一项所述的通信网络切分方法，其特征在于，当分配方式为动态分配模式时，还包括：
设置各通信网络中各通信资源的最低资源占用配额和最高资源占用配额；
获取各通信网络的实时通信需求，根据所述实时通信需求确定各通信网络所占网络资源的实时资源配比；
根据所述实时资源配比，调用所述网络资源。
5.一种通信网络切分装置，其特征在于，包括：网络资源计算模块、网络资源分配模块、分配模式确定模块及网络资源划分模块，其中，
所述网络资源计算模块用于根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求；
所述网络资源分配模块用于计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比；
所述分配模式确定模块用于根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，所述分配方式包括固定分配模式和动态分配模式；
所述网络资源划分模块用于根据所述通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据所述资源配比及所述分配方式对被调用网络资源进行划分，将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络；
其中，所述网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源；
所述网络资源分配模块还用于以下之一：
针对天线资源，根据不同网络需求分配的天线数目，分配不同的接收天线、发送天线；若天线为天线阵列，则通过波束赋形技术形成针对特定用户的数据流，根据网络需求将数据流给不同网络；针对不可切分的天线资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对射频资源，射频资源在前向有多个通道和天线相连接，后向有多个光口和基带处理单元连接；将不同的通道和不同的光口资源根据配比分配给不同网络，软件可配；针对不可切分的射频资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对基带资源，根据不同网络需求分配基带单板或者独立的基带处理芯片，划分独立的载波或子载波和时隙资源给不同网络。
6.如权利要求5所述的通信网络切分装置，其特征在于，所述分配模式确定模块还用于：当专用网络及公共通信网络共用网络资源、且所述专用网络为高流量、低延时的通信流量模型时，设置分配方式为固定分配模式，当专用网络及公共通信网络共用网络资源、且所述专用网络为突发性业务的通信流量模型时，设置分配方式为动态分配模式。
7.如权利要求5所述的通信网络切分装置，其特征在于，所述网络资源划分模块还用于：当网络资源不可切分时，将不可切分的网络资源设置为共享模式，所有通信网络共享所述网络资源。
8.如权利要求5至7任一项所述的通信网络切分装置，其特征在于，所述网络资源分配模块还用于：当分配方式为动态分配模式时，设置各通信网络中各通信资源的最低资源占用配额和最高资源占用配额，获取各通信网络的实时通信需求，根据所述实时通信需求确定各通信网络所占网络资源的实时资源配比，根据所述实时资源配比，调用所述网络资源。
9.一种通信网络切分系统，包括：无线接入网设备及通信网络组建装置，其中，所述无线接入网设备用于提供网络资源，所述通信网络组建装置包括虚拟化资源管理模块、通信资源划分模块及通信资源连接模块，其中，
所述虚拟化资源管理模块用于对所述网络资源进行管理；
所述通信资源划分模块用于根据通信网络规划，计算通信网络的网络资源需求，计算通信网络切分后各通信网络所占网络资源的资源配比，并根据各通信网络的通信流量模型确定网络资源的分配方式，所述分配方式包括固定分配模式和动态分配模式，根据所述通信网络的网络资源需求，调用对应的网络资源，根据所述资源配比及所述分配方式对被调用网络资源进行划分；
所述通信资源连接模块用于将同一通信网络的网络资源划分在一个子网内连接，形成对应的通信网络；
其中，所述网络资源包括无线接入网设备的通用计算资源、天线资源、射频资源、基带资源、无线接入网侧的传输资源及无线接入网侧相关的核心网资源；
所述通信资源划分模块还用于以下之一：
针对天线资源，根据不同网络需求分配的天线数目，分配不同的接收天线、发送天线；若所述天线为天线阵列，则通过波束赋形技术形成针对特定用户的数据流，根据网络需求将所述数据流给不同网络；针对不可切分的天线资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对射频资源，所述射频资源在前向有多个通道和天线相连接，后向有多个光口和基带处理单元连接；将不同的通道和不同的光口资源根据配比分配给不同网络，软件可配；针对不可切分的射频资源，则设置为共享资源，多网络共享；
针对基带资源，根据不同网络需求分配基带单板或者独立的基带处理芯片，划分独立的载波或子载波和时隙资源给不同网络。
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