[發明專利]基帶資源池中的下行信道數據處理方法

有效

• 申請號: 201410699647.8
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN104486241B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 漆淵;錢榮榮;彭濤;沈濤;王文博
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/823
• 分類號: H04L12/823;H04L12/861
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 王雙,王琦

技術領域

本申請涉及無線通信技術，特別涉及基帶資源池中的下行信道數據處理方法。

背景技術

傳統的接入網絡架構中基帶信號處理通常在滿足實時性需求的前提下，在專用處理器上采用固定的算法方案實現，所消耗的資源固定，方案的實時性能也是確定的。然而基站資源池平臺架構通常采用通用處理器，由操作系統對多項處理任務進行調度，其中物理層處理的實時性較傳統平臺難以得到保障，不確定性也會增加，因而不可避免地會遇到超時擁塞問題：處理器調度其他任務導致物理層基帶處理的計算任務停滯時間過長，超過了實時性所能容許的時限，使得后續業務數據處理發生擁塞。傳統基帶處理過程中幾乎不存在這一問題，所以缺乏這一問題的應對方案。

具體地，傳統的通信設備往往是一家廠商提供一整套解決方案，系統維護或者升級依賴性高。而隨著近幾年能源資源緊張，全球移動通信網絡運營商面臨日漸嚴重的成本壓力。大多數主流運營商通常擁有多個不同通信制式的網絡，為保證網絡的服務質量，需要部署大量的基站以解決網絡覆蓋的問題。但站址和機房資源的相對稀缺，與大量基站部署的需求形成難以協調的矛盾。而由于移動通信市場的激烈競爭，單用戶平均收入增長緩慢甚至下降，運營商的“盈利”能力并不隨之提高，這將導致建網和設備采購投資的壓縮。出于行業持續盈利和長期發展考慮，移動通信產業界提出通過改變接入網絡架構解決這個問題。

新型基站系統架構如圖1所示，所有基帶處理單元(Baseband Unit,BBU)和遠端無線射頻單元(Radio Remote Unit,RRU)通過高帶寬、低延遲的光傳輸網絡連接起來。基帶處理單元集中在一個物理站點構成基帶池。基帶池中多個基帶處理單元之間通過高帶寬、低延遲、靈活拓撲、低成本交叉連接。基帶資源池需要應用基站虛擬化技術，在基帶池中多基站共享計算資源，而計算資源的分配由系統根據業務量統一動態調度。而無線信號處理算法構成了無線通信系統物理層核心處理，具有計算密集的特點，并且面臨嚴苛的實時性要求。為保證基站集中處理的實時性、減少系統能耗，使虛擬化技術能夠最大限度發揮硬件系統性能，以支撐高速運行的通信系統基帶數據處理，需要對基帶信號處理的計算任務進行劃分并封裝起來，將封裝后的計算任務進行集中處理。封裝方案可根據基站資源池的資源使用情況進行調整，以適應多核通用處理器上動態任務分配并滿足系統實時要求。

不同于傳統基站，基站資源池聚集了大量的計算資源可容納多小區多用戶數據同時處理，無線通信系統物理層信號處理的實時性要求較高，以LTE系統為例，下行信道每1ms向用戶發送一個子幀的數據，上行信道每1ms接收一個子幀的數據。由于資源池平臺架構通常采用通用處理器，由操作系統同時對多個處理任務進行調度，因此資源池中物理層處理會不可避免地遇到下述問題：處理器調度導致物理層基帶處理的計算任務停滯時間過長，超過了規定時限，使得后續業務數據發生擁塞，如圖2所示。本申請中將該問題稱為“超時擁塞”。

圖2中，處理器在處理信道A計算任務的過程中調度了其他的處理計算任務導致信道A計算任務發生停滯，如果該信道為上行信道，由于接收前端處理的實時性強，可能使到達的數據無法得到及時處理發生堵塞，如果該信道為下行信道，由于發送前端處理的實時性要求高，可能導致數據無法及時輸送到前端。

這一問題在傳統的基帶處理單元(BBU)所采用的專用處理器上幾乎不會出現，但在通用平臺上操作系統介入對實時處理任務進行調度處理，處理超時擁塞導致實時性難以保障的問題就會凸顯。而目前許多處理擁塞的技術，往往針對網絡分組擁塞問題，相應的解決方案并不能直接應用于本申請中來解決超時擁塞的問題。

發明內容

本申請提供了基帶資源池中的數據處理方法，能夠在基帶資源池架構中出現超時擁塞時保證數據傳輸的實時性要求。

為解決上述問題，本申請采用如下的技術方案：

一種基帶資源池中的數據處理方法，包括：

a、預先在基帶處理出口處設置出口緩沖區；

b、將基帶處理后的數據選擇送入所述出口緩沖區；按照預先設定的時間間隔，從所述出口緩沖區取出數據進行前端處理，將從所述出口緩沖區中讀出的進行前端處理的數據進行順序編號并記錄；

其中，當所述出口緩沖區中無數據時，讀出空數據并對所述空數據繼續編號并記錄；

將基帶處理后的數據選擇送入所述出口緩沖區的方式包括：若該數據的處理輸出序號小于或等于當前記錄的進行前端處理的數據的最大編號，則將該數據丟棄，不送入所述出口緩沖區；否則，將該數據送入出口緩沖區；