[发明专利]基于基站资源池的多粒度可伸缩封装装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于基站资源池的多粒度可伸缩封装装置和方法，属于无线通信的技术领域。

背景技术

目前，尚未检索到有关基站资源池或云基站中对基带信号处理算法进行封装的技术方案。

现有技术提供了针对云基站的下述基带信号处理方法：《一种云基站中基带信号处理方法》（中国专利申请号：201310011078.9，公告号：CN103095411），该基带信号处理系统包括有主链路信号处理计算模块、各基带信号处理计算模块和数据库服务器。主链路信号处理计算模块将基带信号处理过程进行分段与编号；分散在网络中的各基带信号处理计算模块各自分别负责一段基带信号的处理；数据库服务器用于存储网络中所有基带信号处理计算模块的网络地址、所负责分段处理的编号和负荷信息。

该系统的处理方法实现过程如下：主链路信号处理计算模块将所有需要后续分段处理的数据、分段处理的编号以及参数、目的计算模块打包，并将数据包发送给本地通信管理器；通信管理器提取下一段数据包的分段编号，在数据库服务器中查找分段处理编号对应的计算模块，选择负荷小的计算模块进行处理；然后将当前已处理的数据、未处理的分段编号、参数等重新打包发送至通信管理器。然后，重复上述数据转发处理的步骤。

该技术方案的优势是：能够实现在网络中大量计算模块间的数据有序传输，使各个基带信号处理计算模块和主链路信号处理计算模块在网络资源动态变化情况下，实现数据有序流动，降低网络中的数据流量。但是，该技术方案将需要处理的数据分散至网络中，每段处理时均需重新打包，并发送到通信管理器、执行数据库寻址等操作，因此在基带处理时，会引入较大处理时延，尤其是部署3G、LTE/LTE-Advanced系统时，难以获得较好的实时性。

传统的通信设备往往是由某一家厂商独立提供整套解决方案，系统维护或者升级的依赖性高。然而，随着近几年能源资源紧张，全球移动通信网络运营商面临日渐严重的成本压力；全球大多数主流运营商通常都是同时拥有2至3个不同通信制式的网络。为了保证网络的服务质量，必须部署大量基站，用于解决网络覆盖问题。因此，站址和机房资源的相对稀缺，与不断增长的基站数量的矛盾在一定时期内无法协调。目前，已经成为运营商无法回避的难题。尽管在运营成本方面面临巨大压力，由于移动通信市场的激烈竞争，单用户平均收入增长缓慢、甚至下降，运营商的“盈利”能力并不随之提高，而运营商收入的下降必将导致建网和设备采购投资成本的压缩。面对这种局面，出于行业持续盈利和长期发展考虑，移动通信产业界提出通过改变接入网络架构来解决这个问题。

参见图1，介绍新型的基于基站资源池的基站系统架构组成：主要包括三大组成部分：由远端无线射频单元RRU（Radio Remote Unit）与天线组成的分布式无线网络，连接远端无线射频单元、并具备高带宽、低延迟的光传输网络，以及由采用实时虚拟技术的多个通用处理器组成的集中式基带处理池。集中式基带处理池中的所有基带处理单元BBU（Baseband Unit）和远端无线射频单元RRU通过光传输网络连接构成一体。基带处理单元集中设置在一个物理站点构成基带池。基带池中的多个基带处理单元之间通过高带宽、低延迟的光传输网络实现灵活拓扑和低成本交叉连接。基带资源池需要应用基站虚拟化技术，支持基带池物理资源和计算能力的虚拟分配和组合。在基带资源池中，多个基站共享计算资源，而计算资源的分配是由系统根据业务量执行统一的动态调度。因此，无线信号处理算法就成为无线通信系统物理层的核心处理任务：需要执行和完成前向纠错编解码、信道编译码、调制解调和信道估计等多项功能，不仅计算密集，并且具有严苛的实时性要求。尤其像信道译码（比如，维特比译码和Turbo译码）和信号检测算法更是计算操作工作量高度密集，往往是物理层实现的瓶颈。

为了保证基站集中处理的实时性、减少系统能耗，使虚拟化技术能够最大限度地发挥硬件系统性能，以支撑高速运行的通信系统的基带数据处理，需要解决基带信号处理应该如何划分算法的计算任务、进行算法封装的问题，以便能够适应多核通用处理器的动态任务分配，并满足系统实时要求。因此，如何研制一种基于基站资源池的多粒度可伸缩的算法封装的实现方法，在满足基带处理实时性要求的前提下，完成计算资源的动态调度的科研任务就成为业内许多科技人员关注的焦点。

发明内容