一种资源分配方法
【专利摘要】本发明公开了一种资源分配方法。首先生成多个与待执行任务对应的备选任务并行化处理方案，在确定各备选任务并行化处理方案的参考运行性能后，结合预设的实时性要求和基站资源池当前的资源参数筛选可行任务并行化处理方案，然后将筛选出的各可行任务并行化处理方案分别对应映射为一个或多个物理实现方案，并根据各所述物理实现方案所消耗的资源以及多属性决策策略确定最优物理实现方案。使得最终的资源分配方案与当前环境匹配，保证方案是资源池当前可用资源能支持的且能满足实时性要求。
【专利说明】一种资源分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，特别涉及一种资源分配方法。
【背景技术】
[0002] 传统的通信设备往往是一家厂商提供一整套解决方案，系统维护或者升级依赖性 高。而随着近几年能源资源紧张，全球移动通信网络运营商面临日渐严重的成本压力。大 多数主流运营商通常拥有多个不同通信制式的网络，为保证网络的服务质量，需要部署大 量的基站以解决网络覆盖的问题。但站址和机房资源的相对稀缺，与大量基站部署的需求 形成难以协调的矛盾。而由于移动通信市场的激烈竞争，单用户平均收入增长缓慢甚至下 降，运营商的"盈利"能力并不随之提高，这将导致建网和设备采购投资的压缩。出于行业 持续盈利和长期发展考虑，移动通信产业界提出通过改变接入网络架构解决这个问题。
[0003] 然而，发明人在通过改变接入网络架构来实现设备复用的过程中发现，现有的基 站资源池平台架构通常采用通用处理器，由操作系统对多项处理任务进行调度。与现有虚 拟化资源调度系统中的资源分配视角不同，基站资源池中不仅涉及到处理/计算资源、存 储资源等多维资源的分配，还需要考虑基带处理的实时性要求。为保证实时性要求，由于接 口通信量较大，服务器间的资源调度将受到限制。且有别于传统基带解决方案，基站资源池 应针对当前资源池环境选择合适的物理资源完成基带处理过程。因此，尽管目前现有的方 案中已涉及资源池多维资源的调度分配，但仍存在如下问题：实现方法中未明确考虑实时 性要求，将资源池多服务器的资源视为同等资源，未将多服务器间的资源调度与服务器内 资源调度区分，然而由于服务器间的资源调度会涉及较多接口通信量从而影响任务处理的 实时性。此外，现有方法通常采用固定的基带处理方案，并未考虑资源调度如何与当前环境 相适应。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种资源分配方法，用以解决现有技术中资源分配方式实时性不 高，不灵活的问题，该方法包括：
[0005] 生成多个与待执行任务对应的备选任务并行化处理方案，所述备选任务并行化处 理方案为与所述待执行任务对应的并行处理方案的集合；
[0006] 确定各所述备选任务并行化处理方案的参考运行性能，所述参考运行性能为所述 基站资源池分别单独执行各所述备选任务并行化处理方案的运行性能；
[0007] 根据预设的实时性要求、所述基站资源池当前的资源参数以及各所述备选任务并 行化处理方案的参考运行性能，从所述备选任务并行化处理方案中筛选可行任务并行化处 理方案；所述资源参数包括当前的可用资源、运行时间冗余量以及资源消耗冗余量，所述运 行时间冗余量为所述基站资源池在执行各所述备选任务并行化处理方案时所额外需要消 耗的运行时间的百分比，所述资源消耗冗余量为所述基站资源池在执行各所述备选任务并 行化处理方案时所额外需要消耗的资源的百分比；
[0008] 将筛选出的各可行任务并行化处理方案分别对应映射为一个或多个物理实现方 案，物理实现方案为可行任务并行化处理方案在被分布至所述基站资源池当前可用的物理 资源后所组成的集合；
[0009] 根据各所述物理实现方案所消耗的资源以及多属性决策策略确定最优物理实现 方案，并按照所述最优物理实现方案进行资源分配。
[0010] 由此可见，通过应用以上技术方案，首先生成多个与待执行任务对应的备选任务 并行化处理方案，在确定各备选任务并行化处理方案的参考运行性能后，结合预设的实时 性要求和基站资源池当前的资源参数筛选可行任务并行化处理方案，然后将筛选出的各可 行任务并行化处理方案分别对应映射为一个或多个物理实现方案，并根据各所述物理实现 方案所消耗的资源以及多属性决策策略确定最优物理实现方案。使得最终的资源分配方案 与当前环境匹配，保证方案是资源池当前可用资源能支持的且能满足实时性要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1为本发明提出的一种资源分配方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0012] 为了解决【背景技术】中所提出的问题，本发明提出了一种基站资源池的物理层资源 分配方法，首先对物理层基带计算任务进行并行化处理，形成多种基带并行化方案组成的 方案集合并统计参考运行性能，然后根据实时性要求以及当前资源池环境从备选方案集合 中确定可行备选方案集，最后将备选方案集中的方案映射为物理实现方案，形成实现方案 集合，再基于多属性决策方法选择与资源池当前环境匹配的实现方案。
[0013] 如图1所示，为本发明提出的一种基站资源池的物理层资源分配方法流程示意 图，该方法应用于基站资源池中，所述基站资源池作为BBU与所述RRU通过光传输网络连 接，包括以下步骤：
[0014] S101，生成多个与待执行任务对应的备选任务并行化处理方案，所述备选任务并 行化处理方案为与所述待执行任务对应的并行处理方案的集合。
[0015] 针对待执行任务，本发明首先对物理层基带计算任务进行并行化处理，形成多种 基带并行化方案组成的方案集合并统计参考运行性能。具体地，本步骤通过任务并行将所 述待执行任务分解处理为所述各并行处理方案，将各并行处理方案的集合作为所述备选任 务并行化处理方案。
[0016] S102,确定各所述备选任务并行化处理方案的参考运行性能，所述参考运行性能 为所述基站资源池分别单独执行各所述备选任务并行化处理方案的运行性能。
[0017] S103,根据预设的实时性要求、所述基站资源池当前的资源参数以及各所述备选 任务并行化处理方案的参考运行性能，从所述备选任务并行化处理方案中筛选可行任务并 行化处理方案。
[0018] 基于SlOl以及S102的处理结果，本发明根据资源池当前空闲处理能力、空闲资源 的位置分布、任务调度迁移的情况设置运行时间和资源消耗的冗余量，并依据参考运行性 能和冗余量从备选方案集合中选择在当前环境下可行的备选方案。其中，所述资源参数包 括当前的可用资源、运行时间冗余量以及资源消耗冗余量，所述运行时间冗余量为所述基 站资源池在执行各所述备选任务并行化处理方案时所额外需要消耗的运行时间的百分比， 所述资源消耗冗余量为所述基站资源池在执行各所述备选任务并行化处理方案时所额外 需要消耗的资源的百分比。
[0019] 此外，在该步骤之前，本发明还将根据所述基站资源池当前的环境参数设置所述 运行时间冗余量以及所述资源消耗冗余量，所述环境参数包括所述基站资源池当前的空闲 处理能力、空闲资源位置分布、任务调度迁移情况，具体的设置规则如下：
[0020] 若所述空闲处理能力较大，则设置较小的运行时间冗余量和资源消耗冗余量；
[0021] 若所述待执行任务的调度需按照负载均衡执行，则设置较小的运行时间冗余量；
[0022] 若所述任务调度迁移情况较为频繁，则设置较小的运行时间冗余量，以及设置较 大的资源消耗冗余量；
[0023] 若所述空闲资源位置分布较为集中，则设置较小的运行时间冗余量；
[0024] 若所述空闲资源位置分布较为分散，则设置较大的运行时间冗余量。
[0025]S104,将筛选出的各可行任务并行化处理方案分别对应映射为一个或多个物理实 现方案，物理实现方案为可行任务并行化处理方案在被分布至所述基站资源池当前可用的 物理资源后所组成的集合。
[0026] 基于S103的处理结果，本步骤首先获取待筛选的备选任务并行化处理方案的参 考运行性能中所包含的参考运行时间以及参考资源消耗；若所述参考运行时间在按照所述 运行时间冗余量增加后仍小于所述实时性要求，且所述参考资源消耗在按照所述资源消耗 冗余量增加后仍小于所述可用资源，则将所述备选资源分配方案作为所述可行备选资源分 配方案。
[0027]S105,根据各所述物理实现方案所消耗的资源以及多属性决策策略确定最优物理 实现方案，并按照所述最优物理实现方案进行资源分配。
[0028] 在S101-S104执行完毕后，本发明将备选方案集中的方案映射为物理实现方案， 形成实现方案集合，再基于多属性决策方法选择与资源池当前环境匹配的实现方案。具体 地，本步骤将执行各所述物理实现方案后的空闲可用处理资源、空闲可用存储资源以及方 案消耗的接口资源作为方案的输入属性，按照所述多属性决策策略确定各所述物理实现方 案的综合属性值，并将综合属性值最高的物理实现方案作为所述最优物理实现方案。
[0029] 需要指出的是，为了减少本步骤的处理负荷，在该步骤之前，可以根据预设的多个 接口资源消耗等级，对与各所述可行任务并行化处理方案对应的物理实现方案进行筛选， 保留各所述可行任务并行化处理方案中最低的接口资源消耗等级的物理实现方案。
[0030] 为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方 案进行说明。该具体实施例共分为以下三个步骤：
[0031] 步骤1:基于负载均衡原则对物理层基带计算任务进行并行化处理，形成多种基 带并行化方案组成的方案集合并统计参考运行性能
[0032] 无线通信系统的物理层基带信号处理由多个计算任务或算法构成，其中包含一些 计算密集型算法，如信号检测、信道译码等，它们的计算量大、复杂度高。物理层算法的另一 特点是计算任务间有明确的顺序执行关系，即一个计算任务的输出将作为下一个计算任务 的输入。如果不对计算密集型算法进行并行化处理，它将成为物理层基带处理的瓶颈，导致 计算任务消耗时间过大，无法满足实时性需求。
[0033] 因此为满足系统实时性要求，需要将算法，尤其是计算密集型算法进行拆分以实 现并行化处理。因某一计算任务或算法可以有多种并行化处理方式，由多个计算任务组成 的物理层基带处理方案也有多种并行化结构。采用不同并行化结构设计的方案其消耗的各 类资源不同，如计算资源、存储资源、接口资源等，运行的时间也不同。在基站资源池中物理 层方案的选取需要考虑实时性要求、当前空闲资源情况等因素以适应资源池环境变化，所 以可以提供多种方案形成方案集合备选。
[0034] 步骤1. 1对物理层基带处理进行并行化设计，形成备选方案集合
[0035] 由于基站资源池往往采用通用处理器平台，为保证多核处理器得到充分利用，可 以考虑基于负载均衡的原则对计算任务尤其是计算密集型任务进行任务分解，通过流水 线、任务并行的方式设计出多种并行处理方案。这些并行处理方案构成了备选方案集合。
[0036] 步骤1. 2获得备选方案的参考运行性能
[0037] 参考运行性能是指无其他基带处理方案在基站资源池中时，单独执行某一基带处 理方案的运行性能。根据协议规定的基带处理的业务不同，相应处理的数据量亦不同。针 对不同数据量，某一方案也有多种参考运行性能。
[0038] 参考运行性能包括各方案的运行时间、消耗的各类资源情况。其中消耗的各类资 源指计算任务执行时消耗的逻辑资源，包括处理/计算资源、存储资源。
[0039] 可以在线下预先执行备选方案以获得参考运行性能。根据参考运行时间由大到小 将备选方案排序，并记录其他运行性能。下表给出记录备选方案及其参考运行性能的示例。
[0040]
【权利要求】
1. 一种资源分配方法，其特征在于，所述方法应用于基站资源池中，所述基站资源池作 为BBU与所述RRU通过光传输网络连接，该方法包括： 生成多个与待执行任务对应的备选任务并行化处理方案，所述备选任务并行化处理方 案为与所述待执行任务对应的并行处理方案的集合； 确定各所述备选任务并行化处理方案的参考运行性能，所述参考运行性能为所述基站 资源池分别单独执行各所述备选任务并行化处理方案的运行性能； 根据预设的实时性要求、所述基站资源池当前的资源参数以及各所述备选任务并行化 处理方案的参考运行性能，从所述备选任务并行化处理方案中筛选可行任务并行化处理方 案；所述资源参数包括当前的可用资源、运行时间冗余量以及资源消耗冗余量，所述运行时 间冗余量为所述基站资源池在执行各所述备选任务并行化处理方案时所额外需要消耗的 运行时间的百分比，所述资源消耗冗余量为所述基站资源池在执行各所述备选任务并行化 处理方案时所额外需要消耗的资源的百分比； 将筛选出的各可行任务并行化处理方案分别对应映射为一个或多个物理实现方案，物 理实现方案为可行任务并行化处理方案在被分布至所述基站资源池当前可用的物理资源 后所组成的集合； 根据各所述物理实现方案所消耗的资源以及多属性决策策略确定最优物理实现方案， 并按照所述最优物理实现方案进行资源分配。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成多个与待执行任务对应的备选任务并 行化处理方案，具体为： 通过任务并行将所述待执行任务分解处理为所述各并行处理方案，将各并行处理方案 的集合作为所述备选任务并行化处理方案。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预设的实时性要求、所述基站资源池 当前的资源参数以及各所述备选任务并行化处理方案的参考运行性能从所述备选任务并 行化处理方案中筛选可行任务并行化处理方案之前，还包括： 根据所述基站资源池当前的环境参数设置所述运行时间冗余量以及所述资源消耗冗 余量，所述环境参数包括所述基站资源池当前的空闲处理能力、空闲资源位置分布、任务调 度迁移情况；其中， 若所述空闲处理能力较大，则设置较小的运行时间冗余量和资源消耗冗余量； 若所述待执行任务的调度需按照负载均衡执行，则设置较小的运行时间冗余量； 若所述任务调度迁移情况较为频繁，则设置较小的运行时间冗余量，以及设置较大的 资源消耗冗余量； 若所述空闲资源位置分布较为集中，则设置较小的运行时间冗余量； 若所述空闲资源位置分布较为分散，则设置较大的运行时间冗余量。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据预设的实时性要求、所述基站资源池当 前的资源参数以及各所述备选资源分配方案的参考运行性能进行可行备选任务并行化处 理方案的筛选，具体为： 获取待筛选的备选任务并行化处理方案的参考运行性能中所包含的参考运行时间以 及参考资源消耗； 若所述参考运行时间在按照所述运行时间冗余量增加后仍小于所述实时性要求，且所 述参考资源消耗在按照所述资源消耗冗余量增加后仍小于所述可用资源，则将所述备选资 源分配方案作为所述可行备选资源分配方案。
5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源包括处理资源、存储资源以及接 口资源，根据各所述物理实现方案所消耗的资源以及多属性决策策略确定最优物理实现方 案，具体为： 将执行各所述物理实现方案后的空闲可用处理资源、空闲可用存储资源以及该方案消 耗的接口资源作为方案的输入属性，按照所述多属性决策策略确定各所述物理实现方案的 综合属性值，并将综合属性值最高的物理实现方案作为所述最优物理实现方案。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，在根据各所述物理实现方案所消耗的资源 以及多属性决策策略确定最优物理实现方案之前，还包括： 根据预设的多个接口资源消耗等级，对与各所述可行任务并行化处理方案对应的物理 实现方案进行筛选，保留各所述可行任务并行化处理方案中最低的接口资源消耗等级的物 理实现方案。
【文档编号】G06F9/50GK104484233SQ201410602590
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】漆渊, 钱荣荣, 彭涛, 王宏宇, 王文博 申请人:北京邮电大学