[发明专利]一种C-RAN架构下的虚拟基站分簇方法

说明书

本发明属于云无线电接入网络技术领域，公开了一种C‑RAN架构下的虚拟基站分簇方法，所述方法包括：分析基于不同类型虚拟基站划分簇的方案下分簇的影响因素，包括分簇对载波迁移的时间和能耗的影响；将这些因素量化为相应的数学指标，并建立数学优化模型；用改进的空间交替广义期望最大化算法求解该数学优化模型，得到最终的分簇结果；对比本方案与基于不同类型虚拟基站划分簇的方案、不分簇的方案在迁移时间和能耗方面的优势，得出本分簇方案载波迁移的效果最优。

技术领域

本发明属于云无线电接入网络技术领域，尤其涉及一种C-RAN架构下的虚拟基站分簇方法。

背景技术

云无线电接入网络(cloud-radio access network，C-RAN)是基于集中化处理、协作处理、实时云计算架构的绿色无线接入网架构。该架构将基带处理资源进行集中，形成一个基带资源池，并对其进行统一的管理和动态分配。传统的基站都是按“最大处理能力”部署，并没有考虑网络业务的动态变化特性，即潮汐效应，导致设备利用率低下，并且造成电力资源的大量浪费。C-RAN架构下的载波迁移技术通过将虚拟基站负载业务进行迁移的方法，对于有效应对话务的潮汐现象，提高资源利用率，降低资源池总能耗具有重大意义。

C-RAN的一个重要特征是无线处理资源的“云”化，而虚拟化技术是实现资源池云化的有效手段。C-RAN架构下基站以虚拟化的形式存在，虚拟基站的分簇方法属于资源管理的范畴，目前关于这方面的研究较少，现有的资源管理模型有全固定分簇模型、全动态配置的资源管理模型以及固定与动态相结合的资源管理模型，这些资源管理模型的特点是根据用户请求业务量来决定如何对基带池内的处理资源进行分簇，目的是降低资源管理的复杂度以及提高系统的能效性，但是并未考虑如何从应对潮汐效应的角度管理基带池集中放置的大规模处理资源。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种C-RAN架构下的虚拟基站分簇方法。

本发明是这样实现的，为便于管理基带池内集中放置的大规模处理资源以及在进行载波迁移时，能够及时为待迁移任务寻找到合适的目的虚拟基站，减少寻址和迁移的时间成本，将资源池内的虚拟基站进行分簇，以簇为资源调度和管理的单元降低资源管理中心对资源管理和监测的复杂度，同时也有利于实现更加高效的进行载波迁移，以有效应对话务的潮汐现象，提高资源利用率和降低资源池的总能耗。一种C-RAN架构下的虚拟基站分簇方法，所述C-RAN架构下的虚拟基站分簇方法包括以下步骤：

步骤一，分析基于不同类型虚拟基站划分簇的方案下分簇的影响因素，包括分簇对载波迁移的时间和能耗的影响；

步骤二，将这些因素量化为相应的数学指标，并建立数学优化模型；

步骤三，用改进的空间交替广义期望最大化算法求解该数学优化模型，得到最终的分簇结果；

步骤四，对比本方案与基于不同类型虚拟基站划分簇的方案、不分簇的方案在迁移时间和能耗方面的优势，得出本分簇方案载波迁移的效果最优。

进一步，所述不同类型的虚拟基站指资源属性值不同的虚拟基站，虚拟基站vm_i的资源属性值可表示为：vm_i＝{vcpu_i,vmem_i,vload_i}，vcpu_i和vmem_i为第i个虚拟基站的CPU资源配置和内存资源配置，vload_i虚拟基站vm_i的负载，其定义如下：

其中，vcpu_used_i和vmem_used_i为vm_i的CPU资源使用量和内存资源使用量，p为加权系数。