一种资源调配系统、基站、设备及方法_2

文档序号:8546682阅读:来源:国知局
件定义异构无线网络的最下层,称作微云。微云在控制器的协调下,仅为授权用户提供计算、感知、通信和存储等服务。这样,与使用专用硬件的传统云不同,软件定义异构无线网络的微云使用构建于移动设备中的可用资源组成。
[0041]2)本地云:在软件定义异构无线网络中,我们使用服务区域(SA)作为基本的地理单元。SA的范围覆盖一个或一簇宏小区。一个SA内部的资源构成的云称为本地云。每个SA都拥有自己的本地云及管理实体,管理实体用于控制本地的通信和计算设施。为了简化,本地云资源一般部署于SA内的宏小区基站站址这一固定位置。当移动设备进入SA的覆盖范围时,它会第一时间通过无线通信方式接入本地云中并享受云服务,从而使移动设备获得非常好的用户体验。
[0042]基于云的移动服务本质上是交互的。缓慢的交互响应将导致效率的下降以及用户的体验度的降低,因而在本地云中应当存在虚拟服务实体来保证业务实时性。一些云服务可能涉及不止一层的云资源。这种情况下本地云可以作为一个数据缓存或是服务代理设备。本地云可以将不同层的云资源联合在一起,它在三层云架构中扮演着重要角色。
[0043]3)远端云:对于一个位于确定SA的移动设备,其他SA的资源池可以称为远端云,它们位于云架构的顶层。远端云包括许多核心网的云基础设施,这使得它有很强大的计算和存储能力。为了接入远端云,终端除了无线链路外,还需要额外的有线链路,这可能导致终端与服务器之间交互速率的降低。然而,当本地云的服务能力不足以满足移动设备的服务质量(Quality of Service,QoS)需求时,本地云将不得不向远端云发出服务请求,移动设备将牺牲时延的代价获得更强大的计算与存储能力。
[0044]以下介绍软件定义异构无线网络的逻辑结构。
[0045]本申请实施例中,软件定义异构无线网络逻辑上可以分为三层,即,网络基础设施层(基础设施层),控制层和应用层,如图1-2所示。在这三层中,控制层是最重要的一个层,因为它决定了网络的行为和性能。通过可编程的控制器,网络管理者可以轻易地配置新的网络设备以及快速部署新的应用。具体地,各层的详细说明如下:
[0046]I)网络基础设施层:网络基础设施层位于软件定义异构无线网络的最底层。该层由实际的底层物理设备组成,它们构成了软件定义异构无线网络的物理资源,包括通信资源,计算资源和存储资源。通信资源主要由云中的基带处理单元(Baseband Unit,BBU)、射频拉远头(Remote Rad1 Head,RRH)和回程链路组成。通过RRH,无线信号可以在基站(Base Stat1n, BS)和移动设备之间传输。BBU用于基带信号的处理,回程链路为BS与BS之间、BS与核心网之间的连接提供通路,它负责为所有资源提供高速率的连接支持。计算资源与存储资源由软件定义异构无线网络中的三层云提供。
[0047]2)控制层:控制层是网络架构的中间层,它向上用于为应用层提供相关信息,处理应用请求等,向下在基础设施层的物理资源上完成相应的控制行为。控制层由控制器组成。控制器又由两主要部分组成:控制模块和虚拟资源池。
[0048]由于传统的集中式SDN控制层所具有的局限性,软件定义异构无线网络采取了一种分级控制器架构,使得其能够保障软件定义异构无线网络的QoS,从而可以响应任意状况移动设备发送的请求并处理。
[0049]具体而言,软件定义异构无线网络中的分级控制层分为主控制器(PrimaryController, PCon)和次级控制器(Secondary Controller,SCon)两级,以下详述这两级控制器各自的功能:
[0050]主控制器:PCon位于软件定义异构无线网络控制层的顶层。它用于控制软件定义异构无线网络全局网络。通常,Pcon用于完成一些广域的或非实时性的控制功能,例如SA间切换,广域云资源分配等等。全局网络的各项信息也集中于PCon,例如控制层拓扑,SA状态和资源状态等,以便于PCon做出全局最优决策并控制下层网络实施。为了与应用层、SCon和下层网络连接,以及控制器东西向的扩展,PCon设有四种接口,北向接口(North-Bound Interface,NBI),南向辅助控制器接口(South-Bound Interface-SCon,SB1-S),东向接口(East-Bound Interface,EBI)和西向接口(West-Bound Interface,WBI)。其中,北向接口示意图如图1-2所示。
[0051]次级控制器:SCon逻辑上位于PCon之下,它是区域性的控制实体,每个SCon控制一个SA。SCon的一个重要的功能是确保低时延安全相关应用的QoS要求得到满足。同时,每个SCon管理着一个虚拟资源池,用于控制SA内的资源,包括资源分配、回收,以及跨域资源请求等。同样,为了与应用层,PCon和下层网络连接,以及控制器东西向的扩展,SCon设有四种接口:北向接口 (North-Bound Interface,NBI),北向主控制器接口 (North-BoundInterface-PCon,NB1-P),南向接口(South-Bound Interface,SBI),东向接口(East-BoundInterface,EBI)和西向接口(West-Bound Interface,WBI)。北向接口和南向接口不意图如图1-3所示。
[0052]本申请实施例中,主控制器、次级控制器与软件定义异构无线网络的三层云的关系示意图如图1-4所示。
[0053]3)应用层:应用层位于软件定义异构无线网络的顶层。网络管理者可以通过设计编写不同的应用来控制和调整该网络。应用层中存在一些典型的应用例如接入控制,移动性管理,动态资源分配和资源卸载等,部分应用实例如下:
[0054]接入管理:当接入管理程序运行时,SCon将检测网络负载和射频链路状态。一旦SCon检测到某个网络的负载超过某一阈值,SCon将调整新的车辆接入请求转向其他的SCon,这样可以实现业务流负载平衡并满足已经接入的移动设备的QoS。
[0055]动态资源分配:在软件定义异构无线网络中,每一个移动设备都被视为一个小型资源单元。SCon将不同中资源的所有信息全部收集到虚拟资源池中。网络中的所有资源可以通过动态资源分配应用进行最优化分配。一旦有新的服务请求到达,这一应用即依据当前网络状态来寻找一种方法为服务请求分配资源。SCon通过NBI与应用交互后,将在应用的引导下为用户分配可用的资源。
[0056]在一种实施方式中,资源调配触发事件可以包括:如图1-1所示的该系统接收到移动节点发送的业务请求。具体地,系统接收到该请求,可以是指应用层设备12接收到控制层设备11转发的该业务请求,也可以是指控制层设备11接收到该请求。在该事件发生后,应用层设备12可以根据虚拟资源池,判断是否需要调度该业务请求;在判断出需要调度该业务请求时,通知控制层设备11将该业务请求调度至确定出的、用于处理该业务请求的目标设备中,比如调配至能适应该移动节点Qos的虚拟基站(virtual Base Stat1n,vBS)中。后文将对vBS进行详细介绍,此处不再赘述。
[0057]控制层设备11,在接收到应用层设备12在判断出需要调度该业务请求后发出的通知后,可以根据该应用层设备的通知,将业务请求调度至确定出的、用于处理业务请求的目标设备。
[0058]在一种实施方式中,资源调配触发事件可以包括节点调度触发事件。基于该事件,应用层设备12可以用于:根据虚拟资源池,判断是否需要通知控制层设备将移动节点调度至特定通信网络中。其中,这里所说的节点调度触发事件可以包括:
[0059]图1所示的系统接收到移动节点发送的业务请求;或该系统完成对通信网络的状态的检测。
[0060]图1所示的系统接收到该请求,可以是指应用层设备12接收到控制层设备11转发的该业务请求,也可以是指控制层设备11接收到该请求。该系统完成对通信网络的状态的检测,可以是指应用层设备12完成对通信网络的状态的检测,也可以是指控制层设备11完成对通信网络的状态的检测。
[0061]在一种实施方式中,当节点调度触发事件包括系统接收到移动节点发送的业务请求时,应用层设备12可以用于:根据虚拟资源池,判断是否需要将移动节点调度至特定通信网络中;在判断出需要调度移动节点至特定通信网络中时,通知控制层设备11将移动节点调度至特定通信网络;控制层设备11,则可以用于根据应用层设备12的通知,将该移动节点调度至特定通信网络。
[0062]基于上述介绍,以下进一步对实施例1提供的系统的功能细节进行具体说明。
[0063]针对前文所述的“资源调配触发事件”而言,是指可以触发应用层设备12判断是否需要
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