CN105359574B - 具有集中式基站基带单元(bbu)处理池的协作式无线接入网络 - Google Patents

具有集中式基站基带单元(bbu)处理池的协作式无线接入网络 Download PDF

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Abstract

本文一般描述了被配置用于协作式无线接入网络(C‑RAN)中的增强型节点B(eNB)的实施例以及一种用于中央基带单元(BBU)处理的方法。在一些实施例中，eNB可以包括包含多个处理单元的基带单元(BBU)处理池。BBU处理池被配置成共享若干个扇区的处理负载。控制单元可以监视处理单元的处理负载并且在不改变与扇区进行操作的用户设备所使用的载波的情况下通过在处理单元之间迁移基带处理来执行动态负载共享。

Description

具有集中式基站基带单元(BBU)处理池的协作式无线接入 网络
技术领域
实施例涉及无线通信。一些实施例涉及协作式无线接入网络(C-RAN)。一些实施例涉及3GPP LTE网络。
背景技术
C-RAN是正被全球的蜂窝通信产业积极探索的下一代无线网络基础架构，其旨在通过集中式基带单元(BBU)处理和远程连接的远程无线单元(RRU)来减少运营商的总拥有成本(TCO)。然而，为了实现C-RAN的全部优点，仍然存在若干有待解决的难题。这些难题包括高性价比的长距离光纤连接、大规模可扩展的BBU、动态负载共享及容错等。
因此，存在对于具有集中式BBU处理的C-RAN以及用于操作C-RAN的方法的普遍需求。存在对于具有集中式BBU处理的C-RAN以及用于以降低的功耗、改进的性能和减少的TCO操作C-RAN的方法的普遍需求。
附图说明
图1A示出了根据一些实施例的C-RAN；
图1B示出了根据一些实施例的集中式BBU处理硬件架构；
图2是根据一些实施例的前端单元的框图；
图3是根据一些实施例的预处理单元的框图；
图4示出了根据一些实施例的资源块选择；
图5是根据一些实施例的控制单元的功能框图；
图6示出了根据一些实施例的支持基带计算迁移的软件架构的模块；
图7示出了根据一些实施例的由计算资源调度器618执行的过程；
图8是根据一些实施例的调度过程；
图9示出了根据一些实施例的针对单个扇区的迁移过程；
图10示出了根据一些可选实施例的针对单个扇区的迁移过程；
图11A示出了在基站中执行预处理的实施例；
图11B示出了在RRH中执行预处理的实施例；以及
图11C示出了部分地在基站中并且部分地在一个或多个RRH中执行预处理的实施例。
具体实施方式
以下描述和附图充分地说明了特定实施例以使得本领域技术人员能够实践它们。其它实施例可以含有结构变化、逻辑变化、电气变化、过程变化以及其它变化。一些实施例的部分和特征可以包括在其它实施例的部分和特征中，或是可以被其它实施例的部分和特征替代。权利要求书中阐述的实施例涵盖了这些权利要求的所有可用的等同物。
图1A示出了根据一些实施例的C-RAN。C-RAN 120包括增强型或演进型节点B(eNB)124以及多个远程无线头端(RRH)122(也被称为远程无线单元(RRU))。RRH 122可以与移动站(例如位于小区的各个扇区内的用户设备(UE))通信。eNB 124可以耦合到核心网络126。根据实施例，如下面更详细地描述的，C-RAN 120可以实现集中式基带单元(BBU)处理。
图1B示出了根据一些实施例的集中式BBU处理硬件架构。硬件架构100包括前端单元102、BBU处理池104、控制单元106、原始数据交换网络108以及业务数据交换网络110。BBU处理池104可以包括多个处理单元112。前端单元102可以与RRH 122(图1A)交换信息(例如天线数据)。业务数据交换网络110可以与核心网络126(图1)通信。硬件架构100的功能元件可以是与如图1A所示的多个RRH 122或者RRU耦合的单个基站(例如增强型/演进型节点B(eNB))(或者若干个基站)的一部分。RRH可以被视为分布式基站。在图1B中，用虚线指示控制信号，并且用实线指示数据信号。
根据本文所描述的实施例，硬件架构100可以被配置成用于动态负载共享和节能。在这些实施例中，集中式BBU池104可以动态地共享基站小区或扇区处理的负载，这可以减少总的处理功耗。例如，“潮汐效应”是其中城市基站和郊区基站在二十四小时期间具有不同的负载分布的典型使用场景。在城市基站和郊区基站之间，业务负载在某种程度上是互补的。根据实施例，通过动态负载共享，可以减少集中式BBU池104的峰处理容量，这是因为(例如，在这两种类型的基站之间)共享了处理。
动态负载共享是硬件架构100的关键特征，所述关键特征可以极大地降低功耗。例如，在半夜，业务负载可能低于日间业务负载的1％。在这种情况下，可以由硬件架构100的集中式BBU池104(例如在一个服务器中)执行数百个基站的处理并且可以对其它单元断电以降低功耗。
根据一些实施例，硬件架构100可以被配置成：向BBU中的不同处理单元112动态地路由RRU数据，支持向处理单元112的负载迁移(包括监视和决策)，并且为特定处理单元112提供断电和唤醒。下面更加详细地描述这些实施例。
一些实施例可以被配置成实施一种或多种无线通信协议，例如根据演进型通用陆地无线接入网络(E-UTRAN)、长期演进(LTE)、第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的LTE协议。在这些实施例中，RRH 122可以被配置成根据正交频分多址(OFDMA)技术与UE交换上行链路帧和下行链路帧。
尽管本文针对LTE协议/标准描述了很多实施例，但是所述实施例的范围并不在此方面受到限制。包括软件架构600(图6)的硬件架构100(图1B)可以适于与采用了层结构的其它标准和协议一起使用。
在一些实施例中，UE可以包括便携式无线通信设备，例如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型计算机或者便携式计算机、web平板电脑、无线电话或者智能电话、无线手持机、寻呼机、即时消息设备、数字相机、接入点、电视机、医疗设备(例如，心脏速率监视器、血压监视器等)、或者可以无线地接收和/或发送信息的其它设备。
在一些实施例中，UE可以包括键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器、以及其它移动设备元件中的一个或多个。显示器可以是包括触摸屏的LCD屏。
在一些实施例中，每个RRH 122和UE可以使用多根天线。天线可以包括一根或多根定向或全向天线，这些天线包括例如双极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或者适于RF信号的传输的其它类型的天线。在一些实施例中，可以使用具有多个孔径(aperture)的单根天线，而不是两根或多根天线。在这些实施例中，每个孔径可以被视为单独的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，可以将天线有效地隔开以利用空间分集和可以在设备之间产生的不同的信道特性。
图2是根据一些实施例的前端单元的框图。前端单元200可以适于用作前端单元102(图1B)，尽管其它结构也可以适用。前端单元200包括RRU接口202以及预处理单元204。根据实施例，RRU接口202可以包括用于复用和解复用(MUX/DEMUX)的光纤和电路。光纤可以具有若干个载波和线路。MUX/DEMUX能够对去往/来自一个(多个)扇区/小区的天线数据进行解复用/复用，以由预处理单元204进行处理。
在一些实施例中，预处理单元204可以被配置成处理蜂窝信号处理的“固定的”功能。固定的功能指的是不根据业务负载而变化的处理复杂度。
图3示出了根据一些实施例的预处理单元的框图。预处理单元300可以适于用作预处理单元204(图2)并且可以适于在实施LTE协议中使用。预处理单元300可以包括快速傅里叶变换(FFT)处理单元302、物理随机接入信道(PRACH)处理单元304、逆FFT(IFFT)处理单元306以及资源块(RB)选择单元308。当实施LTE协议时，FFT/IFFT功能、P-RACH功能可以被视为可以由预处理单元300执行的固定的功能。
图4示出了根据一些实施例的资源块选择。在这些实施例中，RB选择单元308(图3)可以执行RB选择功能以提取和填充已用的无线资源块。可以提取已用的无线资源块用于将来的BBU处理，并且可以丢弃未用的无线资源块。
在一些实施例中，MAC调度器可以主动地向RB选择单元308指示使用了哪些RB。例如，在LTE协议中，在某一子帧中，MAC调度器可以决定用于即将到来的上行链路子帧的RB调度。
预处理单元300的功能可以完全地在BBU处理池104(图1B)内运行、可以全部地在RRU接口202内运行，或者可以部分地在BBU处理池104中并且部分地在RRU接口202中运行。在预处理单元203部分地在BBU处理池104中并且部分地在RRU接口202中运行的实施例中，可以在RRU接口202中执行FFT/IFFT/PRACH功能并且在BBU处理池104中执行RB选择。
在一些实施例中，提供了由预处理单元300进行的三种预处理选项。选项1：可以在室内的基站处完成所有的预处理。选项2：可以在室外的RRH处完成所有的预处理。选项3：可以在基站中完成部分的预处理并且在RRH中完成剩余的处理。
图11A示出了在基站中执行预处理的实施例。图11B示出了在RRH中执行预处理的实施例。图11C示出了部分地在基站中并且部分地在一个或多个RRH中执行预处理的实施例。在图11C示出的实施例中，基站处执行的预处理可以由预处理单元204A来执行并且可以包括用于上行链路的RB选择和用于下行链路的RB填充。RRU 122处执行的预处理可以由预处理单元204B来执行并且可以包括FFT/IFFT功能以及PRACH过滤功能。
通过预处理单元300的操作，可以极大地减少原始数据交换网络108(图1B)的数据负载并且可以将来自额外的小区和扇区的负载合并在较少的处理单元中，以便于节能。例如，在当业务负载非常低的半夜，预处理之后的用户数据业务对于处理而言是非常少量的。
根据一些实施例，原始数据交换网络108(图1B)可以是可配置为取决于规模从前端102单元向BBU处理池104的指示的处理单元112交换数据的交换网络。例如，如果小区/扇区的规模较大(例如1000+)，则可以采用若干个独立的C-RAN BBU池。
在一些实施例中，BBU处理池104可以操作作为单个BBU处理中心。BBU处理池104的每个处理单元112可以例如是具有多个CPU的刀片服务器。处理单元112可以由控制单元106控制并且可以作为用于协议处理的操作者单元(worker unit)。在这些实施例的一些实施例中，基站扇区可以用作针对动态负载共享的最小负载。一个处理单元112可以被配置成处理来自若干个基站扇区的负载。
根据实施例，当一个处理单元112的负载变高时(例如，超出预定阈值)，控制单元106可以指示向一个或多个其它处理单元112卸载一个或多个扇区。在被卸载的扇区内运行的用户设备(UE)(例如，移动设备)不需要涉及这个迁移过程，这是因为处理单元112改变了，而不是空中接口改变了。在实施LTE协议的实施例中，处理单元112可以执行针对物理(PHY)层、介质访问控制(MAC)层、以及RLC和PDCP层的处理。
在一些实施例中，控制单元106可以操作作为用于硬件架构100的中央控制器。控制单元106可以处理用于扇区的协议的控制面、可以用作对核心网络的接口、可以控制动态负载共享，并且可以监视和控制处理单元112的节能。下面更加详细地描述这些实施例中的一些实施例。
图5是根据一些实施例的控制单元的功能框图。控制单元500可以适于用作控制单元106(图1B)，尽管其它结构也可以适用。在这些实施例中，控制单元500可以包括核心网络接口502、控制面504、无线资源管理器(RRM)506、迁移控制元件508、以及通信或交换控制单元510。
在一些实施例中，核心网络接口502可以作为用于正在BBU处理池104中执行的、针对各种小区/扇区的操作的核心网络接口端点。例如，核心网络接口502可以提供S1或X2接口。
控制面504可以处理用于正在BBU处理池104中执行的、针对各种小区/扇区的操作的控制面协议。在实施LTE协议的实施例中，控制面504可以实施无线资源控制(RRC)相关的协议。
RRM 506可以管理在BBU处理池104中的用于各种小区/扇区的无线资源和承载。在一些实施例中，RRM 506可以被配置成用于扇区之间的干扰协调并且可以执行相邻小区/扇区之间的负载平衡。
迁移控制元件508可以被配置成管理BBU处理池104(图1B)。迁移控制元件508可以监视处理单元112(图1B)的计算负载并且可以确定何时以及如何将某些小区/扇区的负载迁移至其它处理单元112。它还可以向处理单元112提供断电和上电命令。在一些实施例中，迁移控制元件508可以被配置成与RRM 506和控制面504协作以确定何时以及如何在BBU处理池104的处理单元112之间执行小区/扇区迁移。
在一些实施例中，迁移控制元件508可以利用RRM 506和控制面504来监视活动连接并且基于关键性(critical)连接的数量(即当数量较小时)来触发迁移。
交换控制单元510可以被配置成根据迁移控制元件508的决策来控制原始数据交换网络108和业务数据交换网络110以将相应的天线数据和业务数据交换至某些处理单元112。
业务数据交换网络110可以被配置成在核心网络和BBU处理池104的处理单元112之间交换业务分组。由于动态负载共享，所以可以在不同的处理单元112中处理针对某个小区/扇区的分组。业务数据交换网络110可以被配置成将分组交换至BBU处理池104的每个处理单元112以及对来自BBU处理池104的每个处理单元112的分组进行交换。
在示例性实施例中，硬件架构100可以被配置成支持多达一千或更多的LTE基站(eNB)，其中每个基站可以包括三个扇区。这些实施例可以使用20MHz的带宽。这些实施例还可以支持LTE时分双工(TDD)结构和LTE频分双工(FDD)结构二者。可以将一个加速器用于FFT/IFFT/turbo编码/解码。在这些实施例中，可以将一个扇区的计算负载从一个处理单元112迁移至另一个。可以将若干个低负载的载波迁移至一个处理单元并且可以对未被使用的任何处理单元112断电，同时所有的载波保持活动。基于网络业务负载分布，可以在夜间对大部分处理单元112断电，以实现功耗的显著降低，这在不具有集中式BBU处理的情况下无法实现。在这些实施例中，移动站没有涉及负载迁移过程以允许移动站保持在同一载波上。在一些实施例中，控制单元106可以确定何时开始迁移以减少对通信链路的影响。
根据实施例，BBU处理池104共享若干个扇区的计算负载，并且能够在若干个处理单元112之间动态地分配处理负载。在一些实施例中，当一个处理单元的处理负载较低(即，低于预定阈值)时，可以将处理迁移至另一处理单元并且可以关闭所述处理单元。当处理单元112的处理负载较高(即，高于预定阈值)时，可以将一个或多个扇区的处理负载迁移至另一处理单元112。在一些实施例中，处理单元112的前端处理或者链路速度/容量可以随着负载状况而变化。在一些实施例中，通过前端单元102的操作，互连交换的吞吐量需求可以被调节至实际的载波负载并且可以被极大地降低。
图6示出了根据一些实施例的支持基带计算迁移的软件架构的模块。软件架构600的模块可以由包括例如硬件架构100(图1B)的下一代基站来实现。如下面更详细地描述的，软件架构600可以允许一个扇区的计算负载从一个处理单元迁移至另一个。在这些实施例中，可以将若干个较轻负载的载波迁移至一个处理单元以允许在不关闭处理单元提供的载波的情况下对处理单元断电。
软件架构600可以包括：用于实施无线通信协议/标准的较低层操作的低层处理模块602、用于实施所述无线通信协议/标准的较高层操作的高层处理模块604、以及用于控制低层处理模块602和高层处理模块604的操作的任务控制器606。软件架构600可以包括：I/O控制器608、计算资源负载监视器610、无线连接状态及数据采集模块612、无线连接状态及数据恢复模块614、无线连接状态更新模块616以及计算资源调度器618。
根据一些实施例，低层处理模块602可以例如处理物理(PHY)层功能，例如LTE实施例中的：FFT、IFFT、CRC、信道编码/解码、用于MIMO传输的层映射、用于MIMO接收的均衡和用于接收的信道估计，以及速率匹配和解匹配。这些较低层处理功能可能比由高层处理模块604执行的功能需要更多的运行时间，并且可以根据高层指示来工作。较低层处理的结果可以取决于当前的子帧输入。
在一些实施例中，高层处理模块604可以处理较高层功能(例如RRC功能、PDCP功能、RLC功能和MAC层功能)以及其它相关功能(例如LTE实施例中的RRM)。这些较高层功能的结果通常取决于当前的子帧输入以及之前的子帧输入和结果。高层处理模块604的功能可以例如位于单个处理单元112(图1B)中或者可以分布在若干个处理单元(例如处理单元112)之间。在一些实施例中，高层处理模块604和低层处理模块602可以一起操作以提供用户设备(UE)和基站(例如，eNB)之间的可靠无线连接。任务控制器606可以控制低层处理模块602和高层处理模块604的运行流。
在一些实施例中，I/O控制器608可以控制三个连接。I/O控制器608可以指示扇区的高层处理模块604创建与恰当的网络元件的第一连接以交换信令、数据和操作/维护信息。I/O控制器608也可以指示扇区的低层处理模块602创建与恰当的RRU的第二连接。当高层处理模块604与低层处理模块602在不同的处理单元中运行时，I/O控制器608还可以创建高层处理模块604与低层处理模块602之间的第三连接。
在一些实施例中，计算资源负载监视器610可以在运行高层处理模块604或低层处理模块602的每个处理单元112上运行。计算资源负载监视器610可以采集处理单元112的计算负载信息并且可以向计算资源调度器618报告负载信息。
在一些实施例中，无线连接状态及数据采集模块612在较高层处采集扇区的部分或完整的状态和数据(即，上下文信息)并且可以向目的地处理单元发送采集到的上下文信息。无线连接状态及数据恢复模块614可以操作目的地处理单元(处理单元112中的一个)并且可以从源处理单元(处理单元112中的另一个处理单元)接收上下文并且可以初始化所述扇区的状态和数据。
无线连接状态及数据更新模块616可以更新在目的地处理单元上的恢复的状态和数据。可以假设的是，在迁移点和重启点之间，BS和UE之间的低层通信失败了。
计算资源调度器618可以操作作为***的中央控制器。它可以执行如图7所示的调度过程和迁移过程。计算资源调度器618的功能可以由单个处理单元112来执行或者可以分布在若干个处理单元112之间。
图7示出了根据一些实施例的由计算资源调度器618执行的过程。当开始新的迁移检验702时，执行过程700。过程700包括：调度过程704、迁移过程706以及等待开始下一次迁移检验(在操作708中)。
图8是根据一些实施例的调度过程。调度过程800可以对应于调度过程704(图7)。
在操作802中，从高层处理模块604的上下文采集无线业务负载信息并且从计算资源负载监视器610采集处理单元的计算负载信息。这个操作还可以从任务控制器606获得信息。
操作804确定是否已经采集到处理单元的负载数据。如所示出的，可以执行操作802直到采集到处理单元的负载数据。
在操作806中，做出关于每个扇区的迁移的决策集合。所述决策包括：是否迁移每个扇区的工作负载、何时开始针对每个扇区的迁移过程(即，迁移点)，以及将扇区的工作负载迁移至何处(即，目的地处理单元)。操作806还可以包括决定何时重启扇区的迁移(即，重启点)。操作808结束调度过程。
图9示出了根据一些实施例的针对单个扇区的迁移过程。迁移过程900对应于操作706(图7)。可以将迁移过程900重复用于选择了迁移的每个扇区。
在操作902中，当目的地处理单元上没有这个功能模块的空闲线程时，迁移过程900可以在所述目的地处理单元上开始新线程。它可以在合适的时间指示交换互连。
操作904等待，直到当前时间等于迁移点时间。
在操作906中，可以指示I/O控制器609将扇区的连接交换至(即，原始数据交换网络108(图1B)的)恰当的交换位置。
在操作908中，当低层处理模块602迁移并且高层处理模块604将迁移时，执行操作912、操作914和操作916。
在操作912中，可以指示在源处理单元上运行的无线连接状态及数据采集模块612采集针对这个扇区的部分或完整的高层处理状态和数据，并且指示其向目标处理单元发送采集到的上下文。
在操作914中，可以指示在目标处理单元上的无线连接状态及数据恢复模块614从来自步骤612的传输接收上下文并且恢复所述上下文。
在操作916中，可以指示在目标处理单元上的无线连接状态更新模块606根据迁移点和重启点来更新高层处理状态和数据。还可以指示在目标处理单元上的无线连接状态更新模块606在当前时间等于重启时间时激活这个扇区。
在这些操作912、操作914和操作916中(当执行高层处理模块迁移时)，在目标处理单元和目的地处理单元上采集和恢复上下文并且最终更新了上下文，使得保持了空中接口定时关系。
在操作908中，当互连交换较慢时，在仅低层处理模块602迁移而高层处理模块604不迁移时，执行其中会更新高层处理模块604的上下文的操作910。当互连交换较快时，不更新上下文。在操作910中，可以指示在目标处理单元上操作的无线连接状态更新模块606根据迁移点和重启点来更新高层处理状态和数据，并且可以指示在目标处理单元上操作的无线连接状态更新模块606在当前时间等于重启时间时激活这个扇区。
操作918指示针对所述扇区的迁移结束。可以针对正在进行迁移的每个扇区同时执行过程900。
图10示出了根据一些可选实施例的针对单个扇区的迁移过程。可以针对具体扇区执行迁移过程1000并且可以使用预复制技术以进一步地减少迁移期间要传送的数据量。在这些实施例中，迁移过程1000可以使用提前时间参数以允许迁移过程1000提前运行预复制过程。下面更加详细地描述这些实施例。
在操作1002中，当目的地处理单元上没有这个功能模块的空闲线程时，迁移过程1000可以在所述目的地处理单元上开始新线程。它可以在合适的时间指示交换互连。
操作1004可以等待，直到当前时间是迁移点时间减去提前时间。
在操作1006中，可以指示在源处理单元上运行的无线连接状态及数据采集模块612采集针对这个扇区的部分或完整的高层处理状态和数据，并且向目标处理单元发送采集到的上下文(预复制版本)。
在操作1008中，可以指示在目标处理单元上运行的无线连接状态及数据恢复模块614接收从操作6006得到的上下文(预复制版本)并且可选地恢复所述上下文。
操作1010可以等待，直到当前时间等于迁移点。
在操作1012中，可以指示I/O控制器608将扇区的连接1/2/3交换至恰当位置。
在操作1014中，当低层处理模块602迁移并且高层处理模块604将要迁移时，执行操作1018、操作1020和操作1022。当仅低层处理模块602要迁移时，执行操作1016。
在操作1018中，可以指示在源处理单元上运行的无线连接状态及数据采集模块612采集这个扇区的部分或完整的高层处理状态和数据、确定当前上下文和预复制版本之间的差别，并且向目标处理单元发送有差别的上下文。
在操作1020中，可以指示在目标处理单元上运行的无线连接状态及数据恢复模块614接收在操作1018中生成的有差别的上下文，并且在迁移点恢复所述上下文。
在操作1022中，可以指示在目标处理单元上运行的无线连接状态更新模块616根据迁移点和重启点之间的差来更新高层处理状态和数据，并且指示在目标处理单元上运行的无线连接状态更新模块616在当前时间等于重启时间时激活这个扇区。
在操作1016中，可以指示在目标处理单元上运行的无线连接状态更新模块616根据迁移点和重启点之间的差来更新高层处理状态和数据，并且指示在目标处理单元上运行的无线连接状态更新模块616在当前时间等于重启时间时激活这个扇区。
操作1024指示针对所述扇区的迁移结束。可以针对正在迁移的每个扇区同时执行过程1024。
在一些实施例中，任务控制器606可以取决于正被迁移的上下文的数量来协调状态及数据的采集、恢复和更新。
在一些实施例中，当所有的高层上下文迁移时，可以在迁移点和重启点之间的每个传输时间间隔(TTI)更新MAC上下文、RLC上下文和PDCP上下文。当部分上下文迁移时，有许多可能性。例如，可以仅更新PDCP和以上层的状态和数据、可以更新RLC、PDCP和以上层的状态和数据，和/或可以更新MAC状态、RLC、PDCP和以上层的状态和数据。在这些实施例中，当部分上下文迁移时，仅需要更新那些上下文。
尽管硬件架构100和软件架构600被示出为具有若干个单独的功能元件，但是一个或多个功能元件可以被组合并且可以由软件配置的元件(例如处理元件，包括数字信号处理器(DSP)和/或其它硬件元件)的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及用于执行至少本文所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，架构100和架构600的功能元件可以指的是在一个或多个处理元件上运行的一个或多个过程。
可以利用硬件、固件和软件之一或它们的组合来实现架构100和600的一些实施例。还可以将实施例实现为存储在计算机可读存储设备上的指令，所述指令可以由至少一个处理器读取并执行以执行本文描述的操作。计算机可读存储设备可以包括用于以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的任何非临时性机制。例如，计算机可读存储设备可以包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备，以及其它存储设备和介质。在一些实施例中，架构100和架构600可以包括一个或多个处理器，并且可以配置有存储在计算机可读存储设备上的指令。
在一个例子中，被配置成用于协作式无线接入网络(C-RAN)中的增强型节点B(eNB)包括：基带单元(BBU)处理池，所述基带单元(BBU)处理池包括多个处理单元，所述BBU处理池被配置成共享若干个扇区的处理负载；和控制单元，所述控制单元用于监视处理单元的处理负载并且在不改变与扇区进行操作的用户设备所使用的载波的情况下通过在处理单元之间迁移基带处理来执行动态负载共享。
在另一例子中，eNB可以包括：业务数据交换网络，用于基于由控制单元提供的指令在核心网络和BBU处理池的处理单元之间交换业务分组；前端单元，用于与多个远程无线单元(RRU)交换天线信号；以及原始数据交换网络，用于基于由控制单元提供的指令将来自前端单元的天线信号耦合至BBU处理池的处理单元中的选定处理单元。
在另一例子中，前端单元可以包括：RRU接口，包括用于复用和解复用天线信号的光纤；以及预处理单元，用于对天线信号执行固定的信号处理操作(包括FFT/IFFT功能和PRACH功能)。预处理单元从RRU接口接收上行链路天线信号并且向原始数据交换网络提供经处理的天线信号。预处理单元处理从原始数据交换网络接收到的下行链路信号并且向RRU接口提供下行链路天线信号。
在另一例子中，预处理单元包括资源块(RB)选择单元，所述资源块(RB)选择单元基于来自MAC调度器的指令来选择用于与用户设备进行上行链路通信和下行链路通信的资源块。
在另一例子中，控制单元包括迁移控制元件，所述迁移控制元件被配置成管理BBU处理池内的扇区处理，管理扇区处理包括监视处理单元的处理负载以及在处理单元之间迁移扇区的基带处理，以降低功耗。所述BBU处理池被配置为向处理单元提供命令以开启和关闭处理单元。
在另一例子中，迁移控制元件还包括交换控制单元，交换控制单元根据迁移控制元件的决策来控制原始数据交换网络和业务数据交换网络以在处理单元之间交换相应的天线数据和业务数据。
在另一例子中，迁移控制元件可以包括：核心网络接口，用于提供与核心网络的接口；控制面，用于实施针对在BBU处理池内的扇区处理的控制面协议；以及无线资源管理器(RRM)，用于管理扇区的无线资源。
在一个例子中，在eNB处执行由预处理单元执行的固定的信号处理操作以及由预处理单元执行的资源块选择操作。
在另一例子中，在RRU处执行由预处理单元执行的固定的信号处理操作并且在eNB处执行由预处理单元执行的资源块选择操作。
在另一例子中，在RRU处执行由预处理单元执行的固定的信号处理操作以及由预处理单元执行的资源块选择操作。
在一些实施例中，增强型节点B(eNB)被配置成用于协作式无线接入网络(C-RAN)中。在这些实施例中，eNB包括：基带单元(BBU)处理池，所述BBU处理池包括多个处理单元，所述BBU处理池被配置成共享若干个扇区的处理负载；计算资源调度器，被配置成对一个扇区的处理负载从BBU处理池的源处理单元至目的地处理单元的迁移进行调度；以及计算资源负载监视器，其在每个处理单元上运行以针对所述处理单元来采集每个扇区的计算负载信息并且向计算资源调度器提供采集到的负载信息。
在例子中，eNB还包括：无线连接状态及数据采集模块，用于响应于来自计算资源调度器的迁移指令来采集上下文信息(包括扇区的状态和数据)并向目的地处理单元发送采集到的上下文信息；无线连接状态及数据恢复模块，其在目的地处理单元上运行，并被配置成响应于来自计算资源调度器的迁移指令接收来自源处理单元的上下文并且初始化扇区的状态和数据；无线连接状态及数据更新模块，其在目的地处理单元上运行，并被配置成响应于来自计算资源调度器的迁移指令对在目的地处理单元上的恢复的状态和数据进行更新。
在一个例子中，eNB还包括：低层处理模块，其在处理单元上运行，用于实施无线协议的较低层操作；高层处理模块，其在处理单元上运行，用于实施无线协议的较高层操作；以及任务控制器，用于控制低层处理模块及高层处理模块的操作。计算资源负载监视器将从低层处理模块和高层处理模块二者采集计算负载信息。
在一个例子中，当由至少高层处理模块执行的操作要在处理单元之间迁移时，在目标处理单元和目的地处理单元上采集和恢复上下文并且更新上下文以保持空中接口定时。当由低层处理模块执行的操作要在处理单元之间迁移并且由相应的高层处理模块执行的操作不迁移时，指示在目标处理单元上运行的无线连接状态更新模块根据迁移点和重启点来更新高层处理状态和数据，并且指示在目标处理单元上运行的无线连接状态更新模块在当前时间等于重启时间时激活扇区。
在一个例子中，当由至少高层处理模块执行的操作要在处理单元之间迁移时，指示在源处理单元上运行的无线连接状态及数据采集模块采集扇区的部分或完整的高层处理状态和数据、确定当前上下文和预复制版本之间的差别，并且向目标处理单元发送有差别的上下文。
在一些示例性实施例中，提供了一种用于在协作式无线接入网络(C-RAN)中运行增强型节点B(eNB)的方法。所述方法包括：监视基带单元(BBU)处理池的处理单元的处理负载，所述BBU处理池包括多个处理单元，所述BBU处理池被配置成共享若干个扇区的处理负载；以及在不改变与扇区进行操作的用户设备所使用的载波的情况下通过在处理单元之间迁移基带处理来执行动态负载共享。
在一个例子中，所述方法还可以包括：基于由控制单元提供的指令在核心网络和BBU处理池的处理单元之间交换业务分组；与多个远程无线单元(RRU)交换天线信号；以及基于由控制单元提供的指令将来自前端单元的天线信号耦合至BBU处理池的处理单元中的选定处理单元。
在一个例子中，所述方法还可以包括：根据迁移控制元件的决策来控制原始数据交换网络和业务数据交换网络以在处理单元之间交换相应的天线数据和业务数据。
提供摘要以遵守37C.F.R的小节1.72(b)，所述小节要求了将允许读者确定技术公开内容的本质和要点的摘要。应当理解，本摘要将不用于限制或解释权利要求的范围或意思。在每项权利要求自身作为单独的实施例的情况下，据此将以下权利要求书并入详细描述。

Claims (18)

1.一种增强型节点B(eNB)，所述增强型节点B(eNB)被配置用于协作式无线接入网络(C-RAN)中，所述eNB包括：
基带单元(BBU)处理池，所述BBU处理池包括多个处理单元，所述BBU处理池被配置成共享若干个扇区的处理负载；以及
控制单元，用于监视所述处理单元的所述处理负载并且在不改变与扇区进行操作的用户设备所使用的载波的情况下通过在所述处理单元之间迁移基带处理来执行动态负载共享，其中，响应于确定所述多个处理单元中的一处理单元的处理负载低于第一预定阈值，则该处理单元的处理负载被迁移到所述多个处理单元的另一处理单元，并且该处理单元被关闭；以及
其中，响应于确定处理单元的处理负载高于第二预定阈值，则一个或多个扇区的处理负载被迁移到所述多个处理单元的另一处理单元。
2.根据权利要求1所述的eNB，还包括：
业务数据交换网络，用于基于由所述控制单元提供的指令在核心网络与所述BBU处理池的所述处理单元之间交换业务分组；
前端单元，用于与多个远程无线单元(RRU)交换天线信号；以及
原始数据交换网络，用于基于由所述控制单元提供的指令将来自所述前端单元的所述天线信号耦合至所述BBU处理池的所述处理单元中的选定处理单元。
3.根据权利要求2所述的eNB，其中，所述前端单元包括：
RRU接口，包括用于复用和解复用所述天线信号的光纤；以及
预处理单元，用于对所述天线信号执行固定的信号处理操作，所述信号处理操作包括FFT/IFFT功能和PRACH功能，
其中，所述预处理单元从所述RRU接口接收上行链路天线信号并且向所述原始数据交换网络提供处理后的天线信号，以及
其中，所述预处理单元处理从所述原始数据交换网络接收到的下行链路信号并且向所述RRU接口提供下行链路天线信号。
4.根据权利要求3所述的eNB，其中，所述预处理单元包括：资源块(RB)选择单元，用于基于来自MAC调度器的指令来选择用于与所述用户设备进行上行链路通信和下行链路通信的资源块。
5.根据权利要求2所述的eNB，其中，所述控制单元包括迁移控制元件，所述迁移控制元件被配置成管理所述BBU处理池内的扇区处理，管理所述扇区处理包括：监视所述处理单元的所述处理负载以及在所述处理单元之间迁移所述扇区的所述基带处理，以降低功耗，
其中，所述BBU处理池被配置成向所述处理单元提供命令以开启和关闭所述处理单元。
6.根据权利要求5所述的eNB，其中，所述迁移控制元件还包括：交换控制单元，用于根据所述迁移控制元件的决策来控制所述原始数据交换网络和所述业务数据交换网络以在所述处理单元之间交换相应的天线数据和业务数据。
7.根据权利要求6所述的eNB，其中，所述迁移控制元件还包括：
核心网络接口，用于提供与所述核心网络的接口；
控制面，用于实施针对所述BBU处理池内的扇区处理的控制面协议；以及
无线资源管理器(RRM)，用于管理所述扇区的无线资源。
8.根据权利要求4所述的eNB，其中，在所述eNB处执行由所述预处理单元执行的所述固定的信号处理操作以及由所述预处理单元执行的所述资源块选择操作。
9.根据权利要求4所述的eNB，其中，在RRU处执行由所述预处理单元执行的所述固定的信号处理操作，并且在所述eNB处执行由所述预处理单元执行的所述资源块选择操作。
10.根据权利要求4所述的eNB，其中，在RRU处执行由所述预处理单元执行的所述固定的信号处理操作以及由所述预处理单元执行的所述资源块选择操作。
11.一种增强型节点B(eNB)，所述增强型节点B被配置成用于协作式无线接入网络(C-RAN)中，所述eNB包括：
基带单元(BBU)处理池，所述BBU处理池包括多个处理单元，所述BBU处理池被配置成共享若干个扇区的处理负载；
计算资源调度器，被配置成对一个扇区的所述处理负载从所述BBU处理池的源处理单元至目的地处理单元的迁移进行调度，其中，响应于确定所述多个处理单元中的一处理单元的处理负载低于第一预定阈值，则该处理单元的处理负载被迁移到所述多个处理单元的另一处理单元，并且该处理单元被关闭；并且其中，响应于确定处理单元的处理负载高于第二预定阈值，则一个或多个扇区的处理负载被迁移到所述多个处理单元的另一处理单元；以及
计算资源负载监视器，其在每个处理单元上运行以针对所述处理单元来采集每个扇区的计算负载信息并且向所述计算资源调度器提供所采集到的负载信息。
12.根据权利要求11所述的eNB，还包括：
无线连接状态及数据采集模块，用于响应于来自所述计算资源调度器的迁移指令，采集包括扇区的状态和数据的上下文信息并向所述目的地处理单元发送所采集的上下文信息；
无线连接状态及数据恢复模块，其在所述目的地处理单元上运行，并且被配置成响应于来自所述计算资源调度器的迁移指令接收来自所述源处理单元的所述上下文信息并且初始化所述扇区的状态和数据；以及
无线连接状态及数据更新模块，其在所述目的地处理单元上运行，并且被配置成响应于来自所述计算资源调度器的迁移指令，对在所述目的地处理单元上的恢复的状态和数据进行更新。
13.根据权利要求12所述的eNB，还包括：
低层处理模块，在所述处理单元上运行，用于实施无线协议的较低层操作；
高层处理模块，在所述处理单元上运行，用于实施所述无线协议的较高层操作；以及
任务控制器，用于控制所述低层处理模块的操作和所述高层处理模块的操作，
其中，所述计算资源负载监视器用于从所述低层处理模块和所述高层处理模块二者采集计算负载信息。
14.根据权利要求13所述的eNB，其中，当由至少高层处理模块执行的操作要在处理单元之间迁移时，在目标处理单元和目的地处理单元上采集和恢复所述上下文信息，并且更新所述上下文信息以保持空中接口定时，以及
其中，当由所述低层处理模块执行的操作要在处理单元之间迁移并且由相应的高层处理模块执行的操作不迁移时，指示在所述目标处理单元上运行的所述无线连接状态更新模块根据迁移点和重启点来更新高层处理状态和数据，并且指示在所述目标处理单元上运行的所述无线连接状态更新模块在当前时间等于重启时间时激活扇区。
15.根据权利要求13所述的eNB，其中，当由至少高层处理模块执行的操作要在处理单元之间迁移时，指示在所述源处理单元上运行的所述无线连接状态及数据采集模块采集所述扇区的部分或完整的高层处理状态和数据，确定当前上下文信息与预复制版本之间的差别，并且向目标处理单元发送有差别的上下文信息。
16.一种用于在协作式无线接入网络(C-RAN)中操作增强型节点B(eNB)的方法，所述方法包括：
监视基带单元(BBU)处理池的处理单元的处理负载，所述BBU处理池包括多个处理单元，所述BBU处理池被配置成共享若干个扇区的处理负载；以及
在不改变与扇区进行操作的用户设备所使用的载波的情况下，通过在所述处理单元之间迁移基带处理来执行动态负载共享，其中，响应于确定所述多个处理单元中的一处理单元的处理负载低于第一预定阈值，则该处理单元的处理负载被迁移到所述多个处理单元的另一处理单元，并且该处理单元被关闭；以及
其中，响应于确定处理单元的处理负载高于第二预定阈值，则一个或多个扇区的处理负载被迁移到所述多个处理单元的另一处理单元。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
基于由控制单元提供的指令来在核心网络与所述BBU处理池的所述处理单元之间交换业务分组；
与多个远程无线单元(RRU)交换天线信号；以及
基于由所述控制单元提供的指令将来自前端单元的所述天线信号耦合至所述BBU处理池的所述处理单元中的选定处理单元。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：根据迁移控制元件的决策来控制原始数据交换网络和业务数据交换网络以在所述处理单元之间交换相应的天线数据和业务数据。
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