[發(fā)明專利]一種C-RAN網(wǎng)絡(luò)中的資源分配系統(tǒng)及任務(wù)/業(yè)務(wù)調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410177403.3
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103945548B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊清海;熊琦;趙宇榮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04W72/12
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種C-RAN網(wǎng)絡(luò)中的資源分配系統(tǒng)，其特征在于，所述C-RAN網(wǎng)絡(luò)中的資源分配系統(tǒng)包括集中式基帶處理池負載預(yù)測模塊、虛擬機隊列、虛擬機管理模塊、任務(wù)調(diào)度模塊、任務(wù)管理模塊和任務(wù)隊列，其中：

所述集中式基帶處理池負載預(yù)測模塊預(yù)測集中式基帶處理池中工作負載的波動區(qū)間，并把預(yù)測的結(jié)果匯報給所述虛擬機管理模塊，提供虛擬機添加或刪除的依據(jù)；所述虛擬機隊列維護和監(jiān)控所有虛擬機的狀態(tài)，給任務(wù)調(diào)度模塊提供調(diào)度依據(jù)；所述虛擬機管理模塊監(jiān)控所述虛擬機隊列中物理資源的平均利用率；物理資源為CPU、內(nèi)存和帶寬；所述任務(wù)調(diào)度模塊，根據(jù)特定任務(wù)的應(yīng)用請求，在可用的虛擬機隊列中找到滿足調(diào)度目標(biāo)的虛擬機并將其分配給該任務(wù)；所述任務(wù)管理模塊根據(jù)任務(wù)的服務(wù)質(zhì)量特性對其進行分類處理，得到不同任務(wù)關(guān)于虛擬機位置的放置約束條件；所述任務(wù)隊列管理分類后的任務(wù)請求，即按照先后到達順序排列，等待任務(wù)調(diào)度模塊的處理；

所述C-RAN網(wǎng)絡(luò)中的資源分配系統(tǒng)的任務(wù)或業(yè)務(wù)調(diào)度方法包括如下步驟：

步驟1，到達預(yù)測時間點時，所述集中式基帶處理池負載預(yù)測模塊進行負載預(yù)測過程，具體步驟為：

步驟1.1，利用遠端無線射頻單元小區(qū)負載量在時間上的周期性變化規(guī)律得到長期預(yù)測平均值，即以T₁為預(yù)測時間點，找到每個遠端無線射頻單元小區(qū)工作負載的統(tǒng)計范圍，得到一個負載量的平均參數(shù)；

步驟1.2，如果到達預(yù)測時間點，則進行負載預(yù)測過程，否則保持虛擬機的配置不變；

步驟1.3，比較預(yù)測點的平均負載情況和前一時刻的負載情況，如果為上升趨勢，需調(diào)整增加值，即下一時刻負載為平均負載加上短期修正值；如果為下降趨勢，需調(diào)整減小值，即下一時刻負載為平均負載減去短期修正值；利用動態(tài)趨勢預(yù)測的策略得到短期的修正值，以T₂為預(yù)測的基本時間段，得到T₂時段內(nèi)的短期預(yù)測值，用以修正長期負載預(yù)測的結(jié)果；

步驟2，所述虛擬機管理模塊根據(jù)集中式基帶處理池負載預(yù)測模塊得到的結(jié)果，動態(tài)地調(diào)整虛擬機隊列，其中：

步驟2.1，若剩余資源不足則添加新的虛擬機到虛擬機隊列中，否則關(guān)閉閑置的虛擬機；

步驟2.2，監(jiān)控開啟的虛擬機隊列的物理資源的平均利用率物理資源為CPU、內(nèi)存和帶寬；其中，N表示集中式基帶處理池中處于使用狀態(tài)的虛擬機數(shù)目，ω表示每種資源的權(quán)重，其中，r_cpu,j、r_mem,j、r_bwd,j分別表示虛擬機j在CPU、內(nèi)存和帶寬上的資源利用率，r_th,cpu、r_th,mem、r_th,bwd分別表示虛擬機所能承受的不同資源利用率的標(biāo)準(zhǔn)上限，ω_cpu＝r_th,cpu-r_cpu,j，ω_mem＝r_th,mem-r_mem,j，ω_bwd＝r_th,bwd-r_bwd,j，當(dāng)開啟的虛擬機隊列的平均利用率低于所設(shè)定的閾值時，使用智能優(yōu)化方法更新虛擬機的分配方式，使剩余的物理資源可以接收更多的任務(wù)請求，若開啟的虛擬機隊列的平均利用率高于所設(shè)定的閾值，則添加新的虛擬機進入虛擬機隊列以增加物理資源量；

步驟3，所述任務(wù)管理模塊把當(dāng)前等待處理的任務(wù)按照需求的帶寬資源分為K類，并按照占用帶寬高的類到占用帶寬低的類進行排序，用distance(VM_i1,VM_i2)表示為任務(wù)i服務(wù)的虛擬機VM₁與VM₂之間通信傳輸交換的次數(shù)，交換的次數(shù)越多，占用的鏈路帶寬就越大；

步驟4，當(dāng)任務(wù)向虛擬機管理器發(fā)送請求的時候，所述任務(wù)調(diào)度模塊根據(jù)任務(wù)在CPU和內(nèi)存方面的需求，在可用的虛擬機隊列中查找當(dāng)前虛擬機資源是否可以滿足任務(wù)請求，其中：

步驟4.1，如果可以滿足，那么將該虛擬機分配給這個任務(wù)；如果不可以被滿足，那么重新開啟一個虛擬機，并將新的虛擬機加入虛擬機隊列；

步驟4.2，當(dāng)任務(wù)請求完成，向虛擬機發(fā)送釋放請求時，更新虛擬機剩余資源，銷毀閑置的虛擬機；

步驟5，更新所述虛擬機隊列以及任務(wù)隊列。