[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)資源池虛擬化技術(shù)的衛(wèi)星地面接入站系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011298003.X
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112559123A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓寶磊;孟海東;胡波;余蕾;高燕兵;劉勇
• 申請（專利權(quán)）人: 山東英特力光通信開發(fā)有限公司
• 主分類號: G06F9/455
• 分類號: G06F9/455;G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發(fā)明公開了一種基于動態(tài)資源池虛擬化技術(shù)的衛(wèi)星地面接入站系統(tǒng)，包括：分布式射頻單元、高速射頻交換單元、分布式底層協(xié)議處理資源池、集中式高層協(xié)議處理單元池，所述分布式射頻單元用于提供地區(qū)信號覆蓋，通過無線信道回傳數(shù)據(jù)至集中式處理池；高速射頻交換單元用于布式射頻單元與底層協(xié)議處理資源池的傳輸與交換；所述分布式底層協(xié)議處理資源池，用于基帶處理單元和協(xié)議處理單元互聯(lián)；所述集中式高層協(xié)議處理單元池，用于高層協(xié)議棧處理，所述虛擬化網(wǎng)絡(luò)軟件平臺，用于提供通信服務(wù)的端到端網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明通過集中式管理統(tǒng)一進行計算資源的分配和調(diào)度以提高傳統(tǒng)地面接入站資源利用率，減少能耗浪費。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星通信技術(shù)，尤其是一種基于動態(tài)資源池虛擬化技術(shù)的衛(wèi)星地面接入站系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信將為多行業(yè)、多用戶提供無處不在的通信服務(wù)。不同行業(yè)、用戶對衛(wèi)星通信系統(tǒng)提出了多樣化的業(yè)務(wù)需求，這給新一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計帶來了巨大挑戰(zhàn)，如果仍然按照傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)的設(shè)計思路，僅通過一張網(wǎng)絡(luò)來滿足這些彼此之間差異巨大的多樣化業(yè)務(wù)需求，那么衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)成本大且效率低下，并且系統(tǒng)的靈活性、可擴展性都很受限制。

與現(xiàn)有的衛(wèi)星通信系統(tǒng)不同，下一代衛(wèi)星通信系統(tǒng)旨在提供高速的信息服務(wù)，具有用戶數(shù)量大，業(yè)務(wù)種類多的特點，整套系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)容量是普通移動通信衛(wèi)星的成千上萬倍。地面接入站作為接入網(wǎng)的重要節(jié)點，約配有多套天線設(shè)備，用于跟蹤不同的衛(wèi)星，各衛(wèi)星轄區(qū)內(nèi)的用戶分布不均，業(yè)務(wù)種類各不相同，而系統(tǒng)內(nèi)各地面接入站中各BBU等單元相對獨立，地面接入站處理資源按照用戶業(yè)務(wù)峰值負載進行部署，且資源獨占，無法實現(xiàn)硬件資源的動態(tài)共享，進而不能有效的處理資源分配不均衡的問題，從而導(dǎo)致系統(tǒng)資源利用率低，資源浪費嚴重的問題。地面接入站作為具有計算資源的重要節(jié)點，如何調(diào)配其硬件與軟件資源，靈活協(xié)調(diào)管理轄區(qū)內(nèi)的用戶終端變得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：提供一種基于動態(tài)資源池虛擬化技術(shù)的衛(wèi)星地面接入站系統(tǒng)，以解決上述問題。

技術(shù)方案：一種基于動態(tài)資源池虛擬化技術(shù)的衛(wèi)星地面接入站系統(tǒng)，包括：

分布式射頻單元，用于提供地區(qū)信號覆蓋，通過無線信道回傳數(shù)據(jù)至集中式處理池；

高速射頻交換單元，用于分布式射頻單元與底層協(xié)議處理資源池的高速傳輸與交換；

分布式底層協(xié)議處理資源池，用于基帶處理單元和協(xié)議處理單元互聯(lián)；

集中式高層協(xié)議處理單元池，用于高層協(xié)議棧處理，

虛擬化網(wǎng)絡(luò)軟件平臺，用于提供通信服務(wù)的端到端網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述分布式射頻單元、高速射頻交換單元、分布式底層協(xié)議處理資源池、集中式高層協(xié)議處理單元池以及虛擬化網(wǎng)絡(luò)軟件平臺，同時通過集中式管理統(tǒng)一進行計算資源的分配和調(diào)度以提高傳統(tǒng)地面接入站資源利用率。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述分布式底層協(xié)議處理資源池針對BBU硬件資源實現(xiàn)動態(tài)池化，所述BBU采用CU+DU的架構(gòu)，其中所述DU主要完成PHY/MAC/RLC層協(xié)議棧，屬于專用處理，對實時性要求高，因此采用FPGA+CPU方式實現(xiàn)，分立式DU實現(xiàn)方案主要是將DU基帶數(shù)據(jù)處理單元與協(xié)議處理單元分開設(shè)計，通過通用以太網(wǎng)交換機將基帶處理單元和協(xié)議處理單元互聯(lián)，從而實現(xiàn)DU的功能。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述集中式高層協(xié)議處理單元池為每顆衛(wèi)星的集中式節(jié)點，主要功能是實現(xiàn)衛(wèi)星所有波束的PDCP、RRC、SDAP實時性要求低的高層協(xié)議棧處理、全局無線資源分配，并通過NG接口實現(xiàn)與核心網(wǎng)的交互，CU基于通用架構(gòu)實現(xiàn)，使用CPU通用芯片，從而擴展性好，易于虛擬化和軟硬件解耦，便于池化部署、動態(tài)擴容和備份容災(zāi)，基于該虛擬化硬件平臺擴展支持MEC以及核心網(wǎng)NGC需要下沉的相關(guān)功能，以減小時延。