具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将根据本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
此外,在本申请的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等,仅仅是用于区分各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
先对本申请实施例中涉及到的一些概念进行简单说明:
Cloud RAN:运行在通用计算节点上的云化基站。
RAN:Radio Access Network,特指基站。
BBU:Baseband Unit,基带单元。
CU:Central Unit,中心单元,用于控制多个DU。
DU:Distributed Unit,分布式单元。
集群:一般指K8s集群,能够统一部署网络服务和客户业务等。
User plane:用户面处理,包括链路层L2、物理层L1等协议栈处理。
为了方便本领域技术人员理解本申请实施例提供的技术方案,下面先对技术方案实现的技术环境进行说明。
无线通信系统中,终端可以通过无线接入网(Radio Access Network,简称RAN)与一个或多个核心网(Core Network,简称CN)进行通信,无线接入网可以包括基站。
其中,终端(Terminal)也可称为用户设备(User Equipment,简称UE)、移动台(Mobile Station,简称MS)、移动终端(Mobile Terminal)、接入终端、终端设备、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置等。终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session InitiationProtocol,简称SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop,简称WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant,简称PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算机设备或车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的终端设备等。
基站即公用移动通信基站,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心与终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站的基带部分和射频部分可以分离,两者之间传输的是基带信号,在远端将基带光信号转成射频信号放大传送出去。其中,基带部分可以称为基带处理单元(Base band Unit,简称BBU),射频部分可以称为射频拉远单元(Remote Radio Unit,简称RRU),基带处理单元和射频拉远单元之间可以通过光纤连接,一个基带处理单元可以支持多个射频拉远单元。射频拉远单元与基带处理单元之间传输基带信号,基带处理单元可以将基带信号发送给射频拉远单元,射频拉远单元可以将基带信号转成射频信号并通过天线传送出去,射频拉远单元还可以通过天线接收射频信号,将接收到的射频信号转成基带信号并将基带信号发送给基带处理单元。
在Cloud RAN中,可以对BBU进行云化,得到云化BBU,云化BBU即计算节点上用于提供BBU功能的实例。如图1所示,无线通信系统中,云化BBU11可以与RRU12连接,云化BBU11还可以与核心网13连接,其中,RRU可以通过射频信号与终端之间进行通信。本申请实施例中,RRU到BBU的消息可以理解为前传消息,一个实施例中,RRU与BBU之间的通信接口具体可以是增强的通用公共无线接口(enhance Common Public Radio Interface,简称eCPRI)协议,前传消息具体可以是eCPRI消息。
应理解,在不同通信系统中,基站划分基带处理单元和射频拉远单元的具体方式可以不同,例如,如图2所示,在第5代(5th Generation,简称5G)通信系统中,可以将基站划分为中央单元(Central Unit,简称CU)、分布式单元(Distributed Unit,简称DU)、RRU以及天线。其中,中央单元+分布式单元可以理解为基带处理单元BBU。可对CU和DU进行云化,称为云化CU和云化DU。其中,云化DU与AAU通过eCPRI接口连接;云化CU分为用户面CU(简称CU-CP)和控制面CU(简称CU-UP),CU-CP通过N2控制面接口与核心网中AMF(Access andMobility Management Function,接入和移动性管理功能)设备连接,CU-UP通过N3数据面接口与核心网中UPF(User Plane Function,用户面功能)设备连接。其中,一个云化DU可支持一个或多个小区。云化CU即计算节点上的CU实例;云化DU即计算节点上的DU实例。
现有的计算资源调度方案具体为:在DU实例所在计算节点上,有一个资源管理器,可根据用户指令或者实例负载情况在该计算节点维度上动态调整DU实例所绑定的计算资源(例如:CPU核心数),也即根据实例负荷动态调整实例所在计算节点的底层计算资源可以实现DU单个实例这一层级的弹性管理。为DU实例分配的计算资源大小(CPU核心数)决定了该DU对应的BBU所能创建的任务数和处理能力。DU实例收到用户数据包后,会有一个任务链负责处理,主要包括RLC(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)、PHY(Physical)以及空口调度相关的任务。
由于该方案只能在单个计算节点这个维度来动态调整DU实例所绑定的计算资源,受实例所在计算节点的计算资源上限限制,导致在资源利用上不够灵活,不具备集群维度的弹性管理能力。这就决定了该方案技术能力上不能解决一些场景问题,举例来说:在小区扩容(例如:用户数大幅增加)、增加小区新特性等场景下,当实例所在计算节点的计算资源上限不能满足实际需求时,需要将目标小区或其他小区进行迁移,这必然导致迁移小区的无线通信服务出现中断情况,不仅影响用户体验,还增加了运维复杂度。并且,现有技术中一个服务器只能为固定的一个或几个小区提供服务,且不同服务器所服务的小区不同。不同服务器所服务的不同小区之间无法进行计算资源共享,导致规划的时候两个服务器要以小区所需的最大计算资源为基线,造成资源浪费,增加了成本。
为了解决或部分解决上述问题,本申请实施例提出一种新的计算资源调度方法:根据部署在无线接入网系统中的云端集群中的目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息,确定是否需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例;确定出需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,从所述云端集群中为所述目标小区新增第一基带处理实例,以为所述目标小区提供基带处理功能。也就是说,当目标小区扩容或增加小区新特征时,可以从云端集群这个维度为目标小区新增计算资源,而不是像现有技术中只能在目标小区对应的实例所在计算节点这个维度为目标小区新增计算资源,不受目标小区对应的实例所在计算节点的计算资源上限限制,灵活性更强。同时,还避免了因目标小区对应的实例所在计算节点的计算资源上限限制需迁移小区导致的服务中断情况。
图3示出了本申请一实施例提供的无线接入网系统的示意图。该无线接入网系统,包括:资源管理器301和云端集群。其中,云端集群可包括多个计算节点302。上述资源管理器301可以运行在云端集群中的一个计算节点302上。本申请实施例对此不作具体限定。在一实例中,上述无线接入网系统还可包括多个射频单元303,具体可以为RRU或有源天线处理单元(Active Antenna Unit,AAU)。其中,所述资源管理器301,用于执行如下步骤(如图4所示):
S401、获取目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息。
其中,所述目标小区对应的第一基带处理实例部署在所述云端集群中,也即目标小区对应的第一基带处理实例部署在云端集群中的计算节点上。当目标小区对应的第一基带处理实例为多个时,目标小区对应的多个第一基带处理实例可部署在云端集群中的一个计算节点上或者分别部署在云端集群中的多个计算节点上。
S402、根据所述目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息,确定是否需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例。
S403、确定出需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,从所述云端集群中为所述目标小区新增第一基带处理实例,以为所述目标小区提供基带处理功能。
上述S401中,上述目标小区可以是无线接入网系统中的任一小区;或者是根据接收到的用户指令,从无线接入网系统中确定出的。上述用户指令可理解成是运维人员的客户端发送的指令。
云端集群中的各计算节点可每隔预设时间间隔将其上的各基带处理实例对应的负荷信息发送给资源管理器;或者资源管理器每隔预设时间间隔采集一次云端集群中的各计算节点上的各基带处理实例对应的负荷信息。其中,负荷信息可包括负荷值以及实例标识信息。其中,实例标识信息可包括实例ID或实例地址,实例标识信息在整个无线接入网系统中能够唯一标识出相应实例。实例地址由基带处理实例所在计算节点IP地址以及基带处理实例所对应的端口号构成。需要说明的是,同一计算节点上的不同基带处理实例对应的端口号不同,每一个基带处理实例可通过对应的端口接收和发送数据。
资源管理器获取到云端集群中的各计算节点上的各基带处理实例的负荷信息后,可根据小区与基带处理实例之间的对应关系,例如:小区编号与实例标识之间的对应关系,查找出目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息。
目标小区对应的第一基带处理实例的数量可以为一个或多个。目标小区对应的第一基带处理实例指的是为目标小区提供基带处理功能的实例。本申请实施例中的第一基带处理实例本质上指的是用于实现相应的基带处理功能或基带处理功能中的第一子功能的一个或一组线程。
在一种可实现的方案中,上述S402中,根据所述目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息,确定目标小区对应的第一基带处理实例中是否存在负荷值大于或等于第一预设阈值的第一基带处理实例,得到第一确定结果;根据第一确定结果,确定是否需要针对目标小区新增第一基带处理实例。其中,第一预设阈值可根据实际需要来设定,本申请实施例对此不作具体限定,例如:第一预设阈值为80%。
在实例应用中,目标小区对应的第一基带处理实例的数量可能为一个或多个。当目标小区对应的第一基带处理实例的数量为一个时,若第一确定结果显示目标小区对应的第一基带处理实例中存在负荷值大于或等于第一预设阈值,可理解为目标小区对应的唯一一个基带处理实例超负荷运作了,因此,确定需要针对目标小区新增第一基带处理实例。当目标小区对应的第一基带处理实例的数量为多个时,可根据上述第一确定结果,确定目标小区对应的第一基带处理实例中负荷值大于或等于第一预设阈值的第一基带处理实例的数量与目标小区对应的第一基带处理实例的总数量之间的比值是否超过第一预设比值,若超过,则确定需要针对目标小区新增第一基带处理实例,若未超过,则确定不需要针对目标小区新增第一基带处理实例。其中,第一预设比值可根据实际需要来设定,本申请实施例对此不作具体限定,例如:第一预设比值为60%。
在另一种可实现的方案中,上述S402中,可以将目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息输入到预先训练过的第一预测模型中,根据第一预测模型的输出结果确定是否需要针对目标小区新增第一基带处理实例。上述第一预测模型的内部结构以及训练过程可根据实际需要来设计,本申请实施例对此不作具体限定。
上述S403中,确定出需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,从所述云端集群中为所述目标小区新增第一基带处理实例,以为所述目标小区提供基带处理功能。新增的第一基带处理实例不在目标小区对应的已有第一基带处理实例中。具体实施时,可建立目标小区与新增的第一基带处理实例之间的对应关系,使得新增的第一基带处理实例能够为目标小区提供基带处理功能,也即为目标小区进行分担用户流量。
本申请实施例提供的技术方案中,根据部署在无线接入网系统中的云端集群中的目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息,确定是否需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例;确定出需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,从所述云端集群中为所述目标小区新增第一基带处理实例,以为所述目标小区提供基带处理功能。也就是说,当目标小区扩容或增加新特征时,可以从云端集群这个维度为目标小区新增计算资源,而不是像现有技术中只能在目标小区对应的实例所在计算节点这个维度为目标小区新增计算资源。这样,本方案就不受目标小区对应的实例所在计算节点的计算资源上限限制,灵活性更强。
在一种可实现的方案中,上述步骤S403中“从所述云端集群中为所述目标小区新增所述第一基带处理实例”,具体可包括如下步骤:
S4031a、根据所述云端集群中多个计算节点的负荷信息,从所述云端集群中确定出目标计算节点。
S4032a、在所述目标计算节点上,为所述目标小区创建所述第一基带处理实例。
上述S4031a中,各计算节点的负荷信息可由各节点统计,并发送给资源管理器;或者,由资源管理器统计,本申请实施例对此不作具体限定。
可根据所述云端集群中多个计算节点的负荷信息,确定多个计算节点中是否存在满足第二预设条件的计算节点。若存在,将满足第二预设条件的计算节点作为目标计算节点。若不存在,可为云端集群新增计算节点,然后在新增的计算节点上为所述目标小区创建所述第一基带处理实例。上述第二预设条件可包括负荷小于或等于第二预设阈值。此外,上述预设条件中还可包括已有实例的数量小于或等于第三预设阈值。若存在多个满足预设条件的计算节点,可从中随机选取一个作为目标计算节点。其中,第二预设阈值可根据实际需要来设定,本申请实施例对此不作具体限定,例如:第二预设阈值为80%。其中,第三预设阈值也可根据实际需要来设定,本申请实施例对此不作具体限定。
上述S4032a中,在所述目标计算节点上,为所述目标小区创建所述第一基带处理实例。
在实际应用时,一个小区可对应多个第一基带处理实例(也即一个小区拥有多个第一基带处理实例为其提供基带处理功能),一个第一基带处理实例可以对应多个小区(也即一个基带处理实例可为多个小区提供基带处理功能)。在一具体实例中,一小区可对应云端集群中的所有第一基带处理实例,云端集群中的一第一基带处理实例可对应的无线接入网系统中的所有小区。
现有技术中一个服务器只能为固定的一个或几个小区提供服务,无法实现跨服务器为同一小区提供服务,且不同服务器所服务的小区之间无法进行计算资源共享,导致规划的时候两个服务器要以小区所需的最大计算资源为基线,造成资源浪费,增加了成本。而本申请实施例中,每一个计算节点都有可能为某个小区提供服务,并且,可以跨计算节点为同一小区提供服务。这样,可以有效提高资源利用率,降低资源浪费程度,节约成本。
上述实施例中是通过新建第一基带处理实例来为目标小区新增第一基带处理实例。在另一实例中,可通过利用云端集群中已有的第一基带处理实例来为目标小区新增第一基带处理实例。具体地,上述步骤S403中“从所述云端集群中为所述目标小区新增所述第一基带处理实例”,具体可包括如下步骤:
S4031b、获取部署在所述云端集群中除所述目标小区对应的第一基带处理实例以外的其他第一基带处理实例的负荷信息。
S4032b、根据所述其他第一基带处理实例的负荷信息,从所述其他第一基带处理实例中,确定出满足第一预设条件的第一基带处理实例。
S4033b、将所述满足第一预设条件的第一基带处理实例确定为为所述目标小区新增的第一基带处理实例。
上述S4031b中,其他第一基带处理实例为其他小区提供基带处理功能,不为目标小区提供基带处理功能。
上述S4032b中,根据所述其他第一基带处理实例的负荷信息,从所述其他第一基带处理实例中,确定出负荷小于或等于第四预设阈值的第一基带处理实例,也即满足第一预设条件的第一基带处理实例。其中,第四预设阈值可根据实际需要来设定,本申请实施例对此不作具体限定。
上述S4033b中,在实际应用时,所述其他第一基带处理实例中,满足第一预设条件的第一基带处理实例的数量可能为多个,可从这多个满足第一预设条件的第一基带处理实例中随机选取一个作为为所述目标小区新增的第一基带处理实例。
在本实施例中,当部分小区对应的第一基带处理实例处于空闲或负载较低的时候,其它小区能够利用它们的计算资源,增加了资源利用率,有助于降低成本。
在实际应用时,当某个小区对应的第一基带处理实例的负荷较低时,可以回收该第一基带处理实例,也即是回收该第一基带处理实例所绑定的计算资源,以便在需要时分配给其他小区,提高资源利用率。具体地,上述资源管理器,还用于执行如下步骤:
S404、确定出不需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,根据所述目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息,确定所述目标小区对应的第一基带处理实例中是否存在待回收第一基带处理实例。
S405、确定出所述目标小区对应的第一基带处理实例中存在待回收第一基带处理实例后,停止在所述待回收第一基带处理实例上创建新的无线承载。
S406、当所述待回收第一基带处理实例上的已有无线承载完成相应处理后,回收所述待回收第一基带处理实例。
在本实例中,目标小区对应的第一基带处理实例的数量为多个。
在一种可实现的方案中,上述S404中,根据所述目标小区对应的多个第一基带处理实例的负荷信息,确定所述目标小区对应的多个第一基带处理实例中是否存在负荷小于或等于第五预设阈值的第一基带处理实例,得到第二确定结果;根据第二确定结果,确定所述目标小区对应的多个第一基带处理实例中是否存在待回收第一基带处理实例。具体地,可根据第二确定结果,确定所述目标小区对应的多个第一基带处理实例中负荷小于或等于第五预设阈值的第一基带处理实例的数量与所述目标小区对应的多个第一基带处理实例的总数量的比值是否大于或等于第二预设比值;若大于或等于,则确定所述目标小区对应的第一基带处理实例中存在待回收第一基带处理实例。其中,第五预设阈值可根据实际需要来设定,本申请实施例对此不作具体限定。其中,第二预设比值可根据实际需要来设定,本申请实施例对此不作具体限定。
上述S405中,确定出所述目标小区对应的第一基带处理实例中存在待回收第一基带处理实例后,可从所述目标小区对应的多个第一基带处理实例中负荷小于或等于第五预设阈值的第一基带处理实例中确定出待回收第一基带处理实例。
如图3所示,上述系统还可包括负载均衡器304。资源管理器可向负载均衡器发送有关停止创建的通知消息,以使负载均衡器停止在所述待回收第一基带处理实例上创建新的无线承载。该通知消息中可携带有待回收第一基带处理实例的实例标识。负载均衡器接收到该通知消息后,当需要创建新的无线承载时,忽略该待回收第一基带处理实例,也即不再在待回收第一基带处理实例中创建新的无线承载。
其中,无线承载具体指的是可以数据无线承载(DataRadio Bearer,DRB)。
上述S406中,当所述待回收第一基带处理实例上的已有无线承载完成相应处理后,可以告知负载均衡器,再由负载均衡器告知给资源管理器,以使资源管理器回收所述待回收第一基带处理实例,也即回收待回收第一基带处理实例所绑定的计算资源。具体地,在待回收第一基带处理实例所在计算节点上删除该待回收第一基带处理实例。其中,回收回来的计算资源在需要时可用于创建新的第一基带处理实例,实现了计算资源的有效管理。
此外,回收上述待回收第一基带处理实例后,可删除该待回收第一基带处理实例与目标小区之间的对应关系。若该待回收第一基带处理实例还为其他小区提供服务,则还需要删除该待回收第一基带处理实例与其他小区之间的对应关系。具体地,资源管理器可通知负载均衡器去删除,这样,后续负载均衡器对这些小区的用户流量进行负载均衡时,可忽略该第一基带处理实例。
在一实例中,上述负载均衡器,还用于执行如下步骤(如图5所示):
S501、当需要针对目标小区的用户创建无线承载时,获取所述目标小区对应的多个第一基带处理实例的负荷信息。
S502、根据所述目标小区对应的多个第一基带处理实例对应的负荷信息,从所述目标小区对应的多个第一基带处理实例中确定出目标第一基带处理实例。
S503、在所述目标第一基带处理实例中,针对所述用户创建无线承载。
S504、建立所述用户与所述目标第一基带处理实例之间的对应关系,以便后续将所述用户的通信数据调度至所述目标第一基带处理实例进行处理。
上述S501中,上述系统中还可包括控制器305,该控制器在接收到目标小区的用户发送来的数据传输请求后,可向负载均衡器发送无线承载创建请求,该请求中携带有用户标识以及目标小区的小区标识。负载均衡器接收到无线承载创建请求后,根据请求中携带的小区标识,获取目标小区对应的多个第一基带处理实例的负荷信息。该控制器具体可用于实现RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)协议处理和控制面PDCP(PacketData Convergence Protoco,分组数据汇聚协议)协议处理。
上述S502中,根据所述目标小区对应的多个第一基带处理实例对应的负荷信息,从所述目标小区对应的多个第一基带处理实例中确定出目标第一基带处理实例。在一实例中,可选取负荷最小的第一基带处理实例作为目标第一基带处理实例;或者,从负荷小于或等于第六预设阈值的第一基带处理实例中随机选取一个作为目标第一基带处理实例。其中,第六预设阈值的大小可根据实际需要来设定。
上述S503中,可向所述目标第一基带处理实例转发上述无线承载创建请求,以由目标第一基带处理实例针对所述用户创建无线承载。目标第一基带处理实例创建成功后,可向负载均衡器返回创建成功消息。
上述S504中,负载均衡器建立所述用户与所述目标第一基带处理实例之间的对应关系,也即该用户的用户标识于目标第一基带处理实例的实例标识之间的对应关系,以便后续将所述用户的通信数据调度至所述目标第一基带处理实例进行处理。其中,具体调度方式将在下述实施例进行介绍。
需要说明的是,在第一基带处理实例中针对用户创建无线承载,指的是在第一基带处理实例中为用户的数据传输分配相应的计算资源。在一个第一基带处理实例中可同时创建多个无线承载。
申请人通过进一步研究发现,基带处理功能中某一些子功能所需的计算资源量与网络吞吐量相关性较强,也即网络吞吐量越大,该子功能所需的计算资源量越多;另一些子功能所需的计算资源量与网络吞吐量相关性较弱,也即无论网络吞吐量怎样,该子功能所需的计算资源量相对固定。因此,可以将基带处理功能进行划分得到多个子功能,针对每一个子功能设置相应的实例,所需的计算资源量与网络吞吐量相关性强的子功能对应的实例可多副本弹性部署,所需的计算资源量与网络吞吐量相关性弱的子功能对应的实例单实例部署。具体地,上述第一基带处理实例对应于基带处理功能中的第一子功能,所述第一子功能所需的计算资源量与网络吞吐量的相关性大于第一预设相关性阈值。其中,第一基带处理实例对应于第一子功能,指的是第一基带处理实例能够提供第一子功能。下述第二基带处理实例对应于基带处理功能中的第二子功能,所述第二子功能所需的计算资源量与网络吞吐量的相关性小于第二预设相关性阈值。其中,第二基带处理实例对应于第二子功能,指的是第二基带处理实例能够提供第二子功能。其中,第一预设相关性阈值大于或等于第二预设相关性阈值。也即所述第一子功能所需的计算资源量与网络吞吐量的相关性大于所述第二子功能所需的计算资源量与网络吞吐量的相关性。
进一步的,上述负载均衡器还可执行如下步骤:
S505、当需要针对所述目标小区的用户创建无线承载时,确定所述目标小区对应的第二基带处理实例。
S506、在所述目标小区对应的第二基带处理实例中,针对所述用户创建无线承载。
其中,所述第一基带处理实例为基带处理功能中第一子功能对应的实例;所述第二基带处理实例为基带处理功能中第二子功能对应的实例;所述第一子功能与所述第二子功能不同。
负载均衡器侧可存储有小区与第二基带处理实例之间的对应关系。后续根据无线承载创建请求中目标小区的小区标识,查找小区与第二基带处理实例之间的对应关系,即可查找到目标小区对应的第二基带处理实例。
上述S506中,可将无线承载创建请求转发给目标小区对应的第二基带处理实例,以由目标小区对应的第二基带处理实例针对所述用户创建无线承载。目标小区对应的第二基带处理实例创建成功后,可向负载均衡器返回创建成功消息。
在本实施例中,通过功能划分,仅针对需要进行弹性部署的子功能进行多副本实例弹性部署,在满足弹性伸缩的需求下,还能够有效节省计算资源。
在一实例中,上述负载均衡器,可在建立好用户与目标第一基带处理实例之间的对应关系后,将该对应关系发送给核心网系统中的核心网设备。这样,当核心网设备接收到上述用户的通信数据后,可根据上述对应关系将该用户的通信数据直接发送给上述目标第一基带处理实例进行处理。
在另一实例中,上述负载均衡器,还可在接收到用户的通信数据后,根据用户与目标第一基带处理实例之间的对应关系,将该用户的通信数据发送给目标第一基带处理实例进行处理。
在一具体实例中,上述负载均衡器,接收到所述用户的下行通信数据后,根据所述用户与所述目标第一基带处理实例之间的对应关系,将所述下行通信数据发送至所述目标第一基带处理实例进行处理;其中,所述目标第一基带处理实例处理完后将所述下行通信数据发送至目标小区对应的所述第二基带处理实例进行处理。在另一具体实例中,所述目标小区对应的所述第二基带处理实例处理完所述用户的上行通信数据后,将处理后的上行通信数据发送给负载均衡器,负载均衡器根据所述用户与所述目标第一基带处理实例之间的对应关系,将处理后的所述上行通信数据发送至所述目标第一基带处理实例进行处理。
资源管理器、负载均衡器以及控制器可部署在云端集群中的同一计算节点或不同计算节点上,本申请实施例对此不作具体限定。
需要补充的是,上述目标第一基带处理实例可以为多个,可在多个目标第一基带处理实例上针对该用户创建无线承载。这样,后续接收到该用户的用户数据后,可将该用户的通信数据划分成多份,分别发送给这多个目标第一基带处理实例进行处理,后续可通过多路合并技术进行合并。
图4示出了本申请一实施例提供的计算资源调度方法的流程示意图。如图4所示,该方法,包括:
S401、获取目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息。
其中,所述目标小区对应的第一基带处理实例部署在无线接入网系统中的云端集群中。
S402、根据所述目标小区对应的第一基带处理实例的负荷信息,确定是否需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例。
S403、确定出需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,从所述云端集群中为所述目标小区新增第一基带处理实例,以为所述目标小区提供基带处理功能。
上述步骤S401、S402以及S403的具体实现可参加上述各实施例中相应内容,在此不再赘述。
这里需要说明的是:本申请实施例提供的所述方法中各步骤未尽详述的内容可参见上述实施例中的相应内容,此处不再赘述。此外,本申请实施例提供的所述方法中除了上述各步骤以外,还可包括上述各实施例中其他部分或全部步骤,具体可参见上述各实施例相应内容,在此不再赘述。
图5示出了本申请一实施例提供的计算资源调度方法的流程示意图。如图5所示,该方法,包括:
S501、当需要针对目标小区的用户创建无线承载时,获取所述目标小区对应的多个第一基带处理实例的负荷信息。
其中,所述目标小区对应的第一基带处理实例部署在无线接入网系统中的云端集群中。
S502、根据所述目标小区对应的多个第一基带处理实例对应的负荷信息,从所述目标小区对应的多个第一基带处理实例中确定出目标第一基带处理实例。
S503、在所述目标第一基带处理实例中,针对所述用户创建无线承载。
S504、建立所述用户与所述目标第一基带处理实例之间的对应关系,以便后续将所述用户的通信数据调度至所述目标第一基带处理实例进行处理
上述步骤S501、S502以及S503的具体实现可参加上述各实施例中相应内容,在此不再赘述。
这里需要说明的是:本申请实施例提供的所述方法中各步骤未尽详述的内容可参见上述实施例中的相应内容,此处不再赘述。此外,本申请实施例提供的所述方法中除了上述各步骤以外,还可包括上述各实施例中其他部分或全部步骤,具体可参见上述各实施例相应内容,在此不再赘述。
本申请实施例提供了一种集群内cloud RAN弹性调度的方法。如图6所示,我们对RAN数据面协议栈功能(对应于基带处理功能)进行逻辑划分,得到多个子功能:用户级链路层协议处理子功能L2User、小区级调度子功能Scheduler(或称为L2Cell)、用户级物理层协议处理子功能PHYUser、小区级物理层协议处理子功能PHYCell。其中,L2User和PHYUser所需的计算资源量与小区的用户流量大小有关,其对应的实例为第一基带处理实例;Scheduler和PHYCell所需的计算资源量与小区的用户流量大小无关,其对应的实例为第二基带处理实例。
图7示出了通信数据的处理流程,其包括:1、服务质量流映射(Qos flowmapping);2、鲁棒头压缩(Robust Header Compression)和安全(security);3、分段和自动重传请求(Automatic Repeat-reQuest,ARQ);4、多路技术(multiplexing);5、信道编码(channel coding)和交叉处理(interleaving);6、调制(modulation);7、层映射(layermapping);8、空口资源映射(RE mapping);9、反傅立叶变换和CP添加(addition)。此外,基站还包括:针对通信数据进行空口调度、物理广播信道(Physical Broadcast Channel,PBCH)、同步(Secondary Synchronization Signal,辅同步信号)、物理随机接入(PhysicalRandom Access Channel,PRACH)等处理。
其中,L2User用于实现:图7中的服务质量流映射、鲁棒头压缩和安全、分段和自动重传请求以及多路技术的处理。PHYUser子功能中包括:信道编码和交叉处理、调制(modulation)以及层映射的处理。Scheduler用于实现空口调度。PHYCell用于实现映射、物理广播信道、同步、物理随机接入等处理。其中,反傅立叶变换和CP添加由RU来执行。
其中,L2User和PHYUser占用了大部分资源,且所需的计算资源量与流量大小有关,需进行弹性伸缩部署。Scheduler和PHYCell占用资源较少,且所需的计算资源量与流量大小无关,无需进行弹性伸缩部署。
图6示出的无线通信系统架构图中,各个子功能对应的矩形方块表示相应子功能对应的实例。目标小区内的用户可通过目标小区事先分配的最小通信资源向控制器305发送数据传输请求,控制器305接收到数据传输请求后,向负载均衡器304发送无线承载创建请求;负载均衡器304接收到无线承载创建请求后,根据负荷信息,确定出目标L2User实例和目标PHYUser实例,并向目标L2User实例和目标PHYUser实例转发无线承载创建请求。目标L2User实例和目标PHYUser实例接收到无线承载创建请求后,针对该用户创建无线承载,同时创建该无线承载对应的上下文信息。其中,上下文信息可包括小区配置信息。目标L2User实例和目标PHYUser实例创建好无线承载后,通知给负载均衡器304,以使负载均衡器304建立该用户与目标L2User实例和目标PHYUser实例之间的对应关系。建立好无线承载后,以下行数据为例,负载均衡器304接收到核心网设备发送来的所述用户的下行通信数据后,根据该用户与目标L2User实例和目标PHYUser实例之间的对应关系,将下行通信数据以及用户与目标PHYUser实例之间的对应关系,发送给目标L2User实例。目标L2User实例对下行通信数据进行处理,处理完成后,根据用户与目标PHYUser实例之间的对应关系,将处理后的下行通信数据发送给目标PHYUser实例进行处理,目标PHYUser实例处理完成后,再将数据发送给目标小区对应的PHYCell进行处理,目标小区对应的PHYCell处理完后通过交换机601发送给目标小区对应的RU,RU将用户数据发送给该用户。需要说明的是,Scheduler用于对下行通信数据分配空口资源,无需对下行通信数据进行处理。注:针对上行数据的处理流程可参考下行数据的处理流程,在此不再详述。
图6中的资源管理器301可获取各PHYUser实例和各L2User实例的负荷信息,根据该负荷信息,确定是否弹出或回收实例。资源管理器301还可将各PHYUser实例和各L2User实例的负荷信息发送给负载均衡器304。资源管理器301的具体实现过程可参加上述各实施例中相应内容。
在实际应用时,上述第一基带处理实例可以对应于数据链路层协议中的某一个子功能或者物理层协议中的某一个子功能,本申请实施例对此不作任何限制。
下面将结合图8对本申请实施例中有关用户的通信数据处理流程进行举例介绍:将第一小区(Cell#1)的UPUser实例做跨计算节点弹性部署,创建两个副本:Cell#1UPUser#1和Cell#1UPUser#2,分别位于第一计算节点801和第二计算节点802上;第一小区的UPCell实例设置在第一计算节点801上。第二小区(Cell#1)的UPUser实例和UPCell实例均部署在第一计算节点801上。下行有三个数据包:Cell#1User#1Qos flow、Cell#1User#2Qos flow以及Cell#2User#1Qos flow,负载均衡器304根据之前控制面建立的【用户id、实例id】的映射寻址,将数据包分发到对应的UPUser实例上。UPUser实例处理完后发送到对应的UPCell实例进行处理,UPCell实例处理完成后发送给相应小区的RU。具体的,Cell#1User#1Qosflow沿标A的流转方向流转,Cell#1User#2Qos flow沿标B的流转方向流转,Cell#2User#1Qos flow沿标C的流转方向流转。
上述UPUser实例可以为上述PHYUser或L2User实例。UPCell实例可以为上述Scheduler实例或PHYCell实例。
注:3GPP未定义UPUser和UPCell之间的接口,我们要求该接口的网络能够支持大带宽和低时延,可考虑使用inifiniband(一种采用电缆或背板作为传输媒体的高速串行接口),本方案对该接口不做限制。
综上所述,相比于现有技术,本申请实施例中一个小区对应的实例可以跨服务器部署,实现集群级的弹性管理,也即实现了User用户级别甚至DRB级别的细颗粒度的跨服务器的弹性管理,能更好的跟云原生相结合,提高资源利用效率。其中,用户级别的细颗粒度跨服务器的弹性管理指的是本方案中需要多副本部署的第一基带处理实例的颗粒度较小,仅对应于基带处理功能中的子功能,这样一来,创建该实例副本时,可以利用资源碎片,并且不会因为实例副本颗粒度较大导致的资源浪费和利用率较低等问题。其中,DRB级别的细颗粒度的跨服务器的弹性管理指的是一个小区可对应于多个服务器上的多个第一基带处理实例副本,针对用户的每一次传输创建DRB时会进行负载均衡处理。
上述各实施例提供的技术方案可应用到各种应用领域,例如:视频直播、视频会议、无人驾驶等领域。上述负荷信息具体可以为直播数据负荷信息、视频会议数据负荷信息、行驶数据负荷信息。其中,行驶数据,是指无人驾驶车辆行驶过程中会产生的需要通过5G移动通信网络传输的数据,比如导航数据,控制车辆进行加速、减速、转向等的控制数据,车载终端采集的图像或视频数据,等等。
图9为本申请实施例提供的计算资源调度方法的流程示意图。如图9所示,该方法,包括:
S601、获取目标小区对应的第一基带处理实例的直播数据负荷信息;所述目标小区对应的第一基带处理实例部署在无线接入网系统中的云端集群中。
S602、根据所述目标小区对应的第一基带处理实例的直播数据负荷信息,确定是否需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例。
S603、确定出需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,从所述云端集群中为所述目标小区新增第一基带处理实例,以为所述目标小区提供基带处理功能。
上述步骤S601、S602以及S603的具体实现可参加上述各实施例中相应内容,在此不再赘述。
假设由于存在大型赛事或促销活动,某目标小区内有大量主播在进行直播活动,则在此期间会产生大量的直播数据需要进行传输。可获取目标小区对应的第一基带处理实例的直播数据负荷信息;根据所述目标小区对应的第一基带处理实例的直播数据负荷信息,确定是否需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例;确定出需要针对所述目标小区新增第一基带处理实例时,从所述云端集群中为所述目标小区新增第一基带处理实例,以为所述目标小区提供基带处理功能,以实现相关数据处理以及向观看者终端或其他网络设备的转发。
这里需要说明的是:本申请实施例提供的所述方法中各步骤未尽详述的内容可参见上述实施例中的相应内容,此处不再赘述。此外,本申请实施例提供的所述方法中除了上述各步骤以外,还可包括上述各实施例中其他部分或全部步骤,具体可参见上述各实施例相应内容,在此不再赘述。
图10示出了本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图10所示,所述电子设备包括存储器1101以及处理器1102。存储器1101可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令。存储器1101可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
所述存储器1101,用于存储程序;
所述处理器1102,与所述存储器1101耦合,用于执行所述存储器1101中存储的所述程序,以实现上述各方法实施例提供的计算资源调度方法。
进一步,如图10所示,电子设备还包括:通信组件1103、显示器1104、电源组件1105、音频组件1106等其它组件。图10中仅示意性给出部分组件,并不意味着电子设备只包括图10所示组件。
相应地,本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被计算机执行时能够实现上述各方法实施例提供的计算资源调度方法的步骤或功能。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,计算节点,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。