CN112119666A

CN112119666A - 用于管理无线电接入网内的资源的方法、计算机程序和电路***

Info

Publication number: CN112119666A
Application number: CN201880093245.XA
Authority: CN
Inventors: H·罗斯勒; R·莱茵施米特; A·阿拉姆
Original assignee: Nokia Networks Oy
Current assignee: Nokia Oyj; Nokia Solutions and Networks Oy
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2020-12-22
Also published as: US20210243770A1; WO2019214813A1; EP3791657A1

Abstract

一种被配置为管理无线电接入网内的资源的方法、计算机程序和电路***。资源的管理通过将多个资源中的至少一些资源分发到资源的多个池中来执行，资源的池中的每个池被配置为提供用于不同预定功能的数据处理，每个预定功能与由无线电接入网络提供的特定服务有关。

Description

用于管理无线电接入网内的资源的方法、计算机程序和电路 ***

技术领域

各种示例实施例涉及用于管理无线电接入网内的资源的方法、计算机程序和电路***。

背景技术

随着5G的到来，为越来越多的用户提供了越来越多的不同服务。这些不同服务的时延要求和功能性非常不同。为了提供足够的资源，已经使用了云计算。在云计算中，可配置计算资源的共享池被提供作为集中式资源。但是，5G通信协议与通用应用相比具有不同的资源要求，并且可能需要用以满足时延和吞吐量要求的最低性能。因此，专用硬件仍然经常被用于提供很多服务。

期望有效和高效地提供资源以支持具有不同时延和吞吐量要求的各种无线电接入网通信。

发明内容

根据第一方面，提供了一种管理无线电接入网内的资源的方法。该方法包括：将多个资源中的至少一些资源分发到资源的多个池中，资源的所述多个池中的每个池被配置为提供用于不同预定功能的数据处理，每个预定功能与特定服务有关。服务可以是由无线电接入网供应的服务。该方法还可以包括根据对应服务的要求来管理资源的池中的至少一些池。在某些情况下，服务要求可以与网络为不同服务建立的QoS(服务质量)制度有关。

发明人认识到，无线电接入网正在处理具有相应不同性能要求的越来越多样化的任务。将资源的可用集合分发到其中每个池被配置为提供用于与特定服务有关的不同预定功能的数据处理的资源的多个池中可以有效地管理资源。网络的时延、负载和性能要求通常取决于服务，并且因此，管理作为用于与特定服务有关的功能的资源的池而提供给网络的资源可以为每个功能和服务指派适当的资源。

此外，更新通常也将取决于功能和服务，并且因此，在功能和服务的基础上管理资源可以在不影响整个网络的情况下提供这些更新。在功能或服务需要校正或更新的情况下，将资源布置为服务的特定功能的资源池可以允许在不影响其他资源的情况下修改相关池。

总之，通过管理被配置为执行与特定服务有关的功能的个体池来管理资源是一种可以通过分隔方式来管理资源的有效方法，从而可以有效地控制、共享和更新资源。

在一些实施例中，该方法还包括根据所请求的所述服务和要执行的所述功能将用户请求分发给所述多个池中的相应池。

将资源分发给池以执行特定功能表示根据服务和功能将用户请求分发给特定池。

在一些实施例中，所述预定功能包括自主或半自主功能，针对所述自主或半自主功能的处理能够在与其他资源的低交互下执行。

分发资源以提供用于特定功能的数据处理的有效方法是将功能选择为自主功能或半自主功能。在这点上，松散地耦合到其他功能并且可以相对独立于其他功能进行操作的具有高凝聚力的功能被视为自主或半自主的。这些功能的这样的属性使它们的单独管理和控制更加简单，并且提供了分隔***。

在一些实施例中，所述池中的每个池包括被配置为按需提供所述预定功能的至少一个资源。

资源池可以包括很多东西，但是在一些实施例中，资源可以包括预先实例化的可执行文件，诸如虚拟机或容器，这些文件可以按需准备好提供功能。

在一些实施例中，所述至少一个资源中的至少一个资源包括被配置为提供所述预定功能的专用处理器。

尽管某些功能通过软件提供并且在某些情况下通过虚拟机提供可能是适当的，但是在其他实施例中，至少一些资源通过硬件并且可能通过被配置为提供预定功能的专用或单用途处理器来提供可能是适当的。在需要特别低的时延的某些情况下，为该功能提供硬件解决方案可能更合适。

在一些实施例中，所述管理步骤还包括响应于检测到或预测到所述网络上的所述服务的负载的变化，将被配置为提供用于与所述服务有关的预定功能的数据处理的池内的至少一个资源在激活状态与解激活状态之间进行切换，在所述激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能，在所述解激活状态中所述资源根据请求而可用于池但是当前不可操作。

以这种方式池化资源的另一优点是，***负载的变化通常与服务相关。这允许当前分配给特定功能的资源在负载需求发生变化或被预测为将要发生变化时被激活或解激活。以这种方式，提供了资源的有效使用，其可以根据要求被更新并且在很多情况下可以更准确地被预测。

在一些实施例中，该方法包括：在所述至少一个资源的激活时，向所述至少一个资源分配处理器、通信和数据存储资源中的至少一项，并且在所述至少一个资源的解激活时，释放处理器、通信和数据存储资源中的所分配的所述至少一项。

如前所述，可以预先实例化一些资源以准备好启动可执行文件、微服务或功能块，并且这些资源的激活或解激活可以允许其在操作期间使用的处理器、通信或数据存储资源被释放，从而允许它们被分配给其他池或者仅在负载变化时被释放到池以供以后使用。应当注意，如果资源以预先实例化的可执行文件的形式，则在池内可能存在该资源的单个副本，并且在激活时其可以被克隆，并且适当的处理和数据存储资源被分配以供其使用，或者可以有多个副本，并且副本可以在激活时被获取，并且适当的处理和数据存储资源再次被分配以供其使用。

在一些实施例中，响应于对更新所述预定功能的请求，该方法包括当所述资源处于所述解激活状态时，更新被配置为执行所述预定功能的所述资源。

实施例的另一优点是，在功能或服务将被更新的情况下，不是必须使用***停机时间来更新或修复***，而是功能或服务可以在运行时间期间被更新。由于***被分为与特定服务相关的不同资源池，因此有时特定服务可能不被需要并且此时可以仅对被指派给该服务的资源的池的更新或修复被提供。

此外，在提供功能的资源是微服务或实例化的可执行文件的情况下，可以在仍然提供该功能的同时执行更新。在这种情况下，当对服务的需求低并且部分资源已经被解激活时，处于解激活状态并且当前不可操作的文件可以被修改，而不会影响整个***的运行。以这种方式，更新可以是无缝的，并且***停机时间可以被减少或甚至消除。

应当注意，在资源被提供为实例化的可执行文件的情况下，存在文件的多个副本可用，然后在副本被解激活时，可以对其进行更新，并且可以依次对文件的每个副本进行更新。如果***使得文件被克隆，则在特定时间段内不需要该服务时，所存储的副本可以被更新并且未来的克隆将克隆经更新的副本。

在一些实施例中，该方法还包括将所述池中的至少一些池分组为资源的池的组的另外的步骤。

将资源池分组在一起可能是有利的。在这点上，已经注意到，资源被配置为提供用于预定功能的数据处理，并且该功能可以是自主的或半自主的，使得其与其他资源的交互较低。在某些情况下，一组功能可以以自主或半自主的方式共同起作用。它们之间可能紧密耦合，但与其他功能松散耦合。在一组功能之间存在紧密耦合的情况下，如果将执行该组功能的这些资源的池组合在一起以使得资源的组具有较高凝聚力，则可能是有利的。这样的组可以在物理上或逻辑上彼此邻近分配，并且可以一起管理。在这点上，资源要求可能会成组地增加或减少，因为功能的负载要求将是相关联的，并且因此，在预测时将组一起分析是很有用的，并且在提供资源时将它们作为一个组提供是很有用的。

在一些实施例中，所述池中的至少一些池被分组为提供相同服务的资源的池的组，每个池提供所述服务的不同协议层。

在对资源的池进行分组时，将它们分组到提供相同服务的组中可能很方便。网络上的负载可能以难以预测的方式变化，但是特定服务的负载可能更易于预测，并且因此，按服务对资源的池进行分组可以使提供可预测数量的资源更易于管理。

在一些实施例中，所述池中的至少一些池被分组为提供相同服务的资源的池的组，每个池提供所述服务的不同功能。

在一些实施例中，所述池中的至少一些池被分组为根据所述服务的时延要求的资源的池的组，具有相似时延要求的资源的池被分组在一起。

如前所述，随着网络提供越来越多样化的功能，整个网络对时延的要求也越来越多样化。将具有相似时延要求的资源的池分组在一起可能很方便。该分组可以是逻辑分组和/或可以是物理分组。

在一些实施例中，所述池中的至少一些池被分组为具有相同FFT长度的资源的池的组。

如上所述，由通信网络提供的服务具有越来越多样化的时延要求。现代5G为协议栈提供了不同的FFT长度，较短的FFT长度被指派给具有较低时延要求的服务。在管理通信***的资源时，必须满足某些服务的某些时延要求，这一点很重要。由于已经划分为不同长度的FFT，因此可以在实施例中使用它来根据FFT长度来管理资源，从而针对这些功能对较低时延资源进行优先级排序。

在一些实施例中，所述池中的至少一些池被分组为使用相同数据编码方案的资源的池的组。

除了各种时延要求，由网络提供的服务还可能具有不同的错误率要求。在一些实施例中，这通过建立可以灵活地适应于变化的空中接口条件的各种编码方案来解决。可以根据所提供的数据编码方案来对资源进行分组，例如，这种数据编码方案可以包括低密度奇偶校验码(LDPC)或极化码。具有不同错误率要求的服务可以被指派给以这种方式池化和分组的不同资源。此外，在使用方案的资源以这种方式被分组在一起的情况下，对特定编码方案的更新可以更容易地被管理。

在一些实施例中，池的所述组中的至少一些组位于同一中央处理单元上。

在一些实施例中，具有较低时延要求的池的组位于前端单元中，并且具有较高时延要求的池的组位于边缘云单元中。

可以在云内或在更靠近无线电头的前端内提供用于无线电接入网的资源。与这些资源的位置相关联的时延是不同的，因此，根据时延对资源的池进行分组允许以有助于提供所需要的时延并且有效利用可用资源的方式选择其位置。应当注意，前端单元也可以被称为gNB-DU(千兆位或新一代Node-B分布式单元)，而云边缘单元可以称为gNB-CU(千兆位或新一代Node-B中央单元)。

在一些实施例中，所述方法包括预测所述池中的至少一些池的未来资源要求的步骤。

如果进行了预测的池进行以实现改进的预测的方式被分组，则在预测未来的资源要求时很方便。例如，在根据服务分配资源的情况下，预测服务的负载可能比总体上预测网络上的负载更简单。此外，当组在同一协议层中时，当用户数的变化时，这些组可以具有相似的功能性和缩放。因此，再次，基于组来预测这些负载可能更简单。

在一些实施例中，对所述池的所述组中的所述至少一个组执行所述预测步骤。

在一些实施例中，响应于所述预测步骤指示所述池中的一个池内的处理资源的预测使用将下降到预定阈值以下，将所述池内的所述处理资源中的至少一个处理资源从激活状态改变为解激活状态，在激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能，在解激活状态中所述资源根据请求而可用于池但是当前不可操作。

提供改进的预测还可以更有效地激活和解激活资源。尽管在解激活时可以准备好使用资源，但是其操作所需要的任何处理、数据存储或通信资源被释放，从而可以有效利用这些资源。

在一些实施例中，响应于所述预测步骤指示所述池中的一个池内的处理资源的预测使用将上升到预定阈值以上，将所述池内的所述处理资源中的至少一个处理资源从解激活状态改变为激活状态，在解激活状态中所述资源根据请求而可用于池但是当前不可操作，在激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能。

在一些实施例中，该方法包括确定可用于所述网络的处理、数据存储和通信资源并且将所述确定的可用资源包括在所述多个资源中的初始步骤。

在将资源分发到不同资源池之前，该方法可以首先确定哪些资源可用，并且这些资源中的至少一些在池之间被分发。

在一些实施例中，该方法包括：从服务提供方接收信息，该信息指示所述提供方寻求从所述无线电接入网提供的服务和针对所述服务的性能要求；根据所接收的信息将所述多个资源分发到池中以提供与所述服务有关的功能。

将由无线电接入网提供的服务可以由提供方指示，并且响应于此，该方法可以管理资源以为每个服务提供适当水平的资源。在这点上，该方法可以确定哪些功能是自主的或半自主的，即，哪些服务具有与其他功能的较少交互。该方法可以以这种方式选择功能作为向其提供资源的池的功能。

第二方面提供了一种在无线电接入网架构内提供资源的电路***。该电路***包括：多个资源，所述资源包括被配置为为所述无线电接入网提供处理资源的通用处理器。该电路***包括资源管理电路***，该资源管理电路***被配置为将所述多个资源中的至少一些资源分发到资源的多个池中，资源的所述多个池中的每个资源池被配置为提供用于不同预定功能的数据处理，每个预定功能与特定服务有关，并且根据所述对应服务的要求来管理分发给所述多个池中的至少一些池的所述资源。

可以在逻辑上将资源划分为多个池，以允许对其进行单独管理。用户执行特定功能的请求可以被路由到对应的资源的池。管理与特定功能和服务相关的单独池中的无线电接入网的资源可以使资源管理更简单并且更可预测，并且可以有效地管理不同服务的不同时延要求和更新要求。基于功能的资源的池化允许对性能要求更高的功能分配时延较低的资源。此外，可以在功能和服务的基础上以分隔方式管理附加资源的指派和功能的更新。

在一些实施例中，该电路***还包括分发电路***，该分发电路***被配置为根据所请求的所述服务和要执行的所述功能将用户请求分发给资源的所述多个池中的相应资源池。

在一些实施例中，所述预定功能包括自主或半自主功能，针对所述自主或半自主功能的处理能够在与其他资源的低交互下被执行。

在一些实施例中，所述至少一个资源中的至少一个资源包括被配置为在执行时提供所述预定功能的预先实例化的可执行文件。

在一些实施例中，该电路***包括负载平衡电路***，该负载平衡电路***被配置为将池内的至少一个资源在激活状态与解激活状态之间进行切换，在激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能，在解激活状态中所述资源根据请求而可用于池但是当前不可操作。

在一些实施例中，所述负载平衡电路***被配置为：在所述至少一个资源的激活时，向所述至少一个资源分配处理器、通信和数据存储资源中的至少一项，并且在所述至少一个资源的解激活时，释放处理器、通信和数据存储资源中的所分配的所述至少一项者。

在一些实施例中，该电路***包括更新电路***，该更新电路***被配置为响应于针对更新所述预定功能的请求，当资源处于所述解激活状态时，更新被配置为执行所述预定功能的所述资源。

在一些实施例中，所述资源管理电路***还被配置为将所述池中的至少一些池分组为资源的池的组。

在一些实施例中，所述电路***包括至少一个中央处理单元，池的所述组中的至少一些组位于同一中央处理单元上。

在一些实施例中，所述电路***位于所述无线电接入网的前端单元上。

在一些实施例中，所述电路***位于所述无线电接入网的云边缘上。

在一些实施例中，所述电路***分布在所述无线电接入网的所述前端单元与所述云边缘之间，具有较低时延要求的池的组位于所述前端单元中，并且具有较高时延要求的池的组位于所述边缘云单元中。

在一些实施例中，所述电路***还包括被配置为预测未来资源要求的预测电路***。

在一些实施例中，所述预测电路***被配置为预测所述池中的至少一个池的未来资源要求。

在一些实施例中，所述预测电路***被配置为预测所述池的所述组中的至少一个组的未来资源要求。

在一些实施例中，响应于所述预测电路***指示所述池中的一个池内的处理资源的预测使用将下降到预定阈值以下，所述资源管理电路***被配置为将所述池内的所述处理资源中的至少一个处理资源从激活状态改变为解激活状态，在激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能在解激活状态中所述资源根据请求而可用于池但是当前不可操作。

在一些实施例中，响应于所述预测电路***指示所述池中的一个池内的处理资源的预测使用将上升到预定阈值以上，所述资源管理电路***被配置为将所述池内的所述处理资源中的至少一个处理资源从解激活状态改变为激活状态，在解激活状态中所述资源根据请求而可用于池但是当前不可操作，在激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能。

在一些实施例中，所述资源管理电路***被配置为确定可用于所述网络的处理、数据存储和通信资源并且将所述确定的可用资源包括在所述多个资源中的初始步骤。

在一些实施例中，所述资源管理电路***被配置为从服务提供方接收信息，该信息指示所述提供方寻求从所述无线电接入网提供的服务和针对所述服务的性能要求；根据所接收的信息将所述多个资源分发到池中以提供与所述服务有关的功能。

第三方面提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于使装置执行根据第一方面的方法中的步骤的指令。

在所附的独立和从属权利要求中陈述了另外的特定和偏好方面。从属权利要求的特征可以适当地与独立权利要求的特征组合，并且可以以不同于权利要求中明确阐述的组合进行组合。

在将装置特征被描述为可操作以提供功能的情况下，应当理解，这包括提供该功能或者被适配或配置为提供该功能的装置特征。

附图说明

现在将参考附图描述一些示例实施例，在附图中：

图1示意性地示出了根据示例实施例的电路***；

图2示出了图示根据示例实施例而执行的方法中的步骤的流程图；

图3示出了沿着不同FFT长度而划分的RAN网络的协议栈；

图4示出了支持不同时延的微服务可以如何与协议栈的垂直划分被对准；

图5示出了图示由云资源控制器执行的方法中的步骤的流程图；

图6示意性地示出了用于根据负载预测来更新云资源分配的方法；

图7示出了用于处理不同服务的多个VNF(虚拟化网络功能)；

图8示出了CRAN中的前端边缘云和无线电头部署；以及

图9示出了用于处理不同用户请求的微服务池。

具体实施方式

在更详细地讨论示例实施例之前，首先将提供概述。

以RAN特定KPI(例如，活动用户数、服务请求的类型……)操作的5G Cloud RAN(无线电接入网)管理***可以组织和管理资源的池，其中包括在不仅VNF(虚拟化网络功能，例如虚拟化微服务)环境(NoVNF)中准备好启动RAN特定VNF或可重用功能块(RFB)。VNF可以非常快速地投入操作，以满足5G CRAN***的可缩放性要求。可以根据资源消耗历史和统计数据来调整池的大小。池可以包括已经实例化(准备开始)的微服务，该微服务可以根据所提供的功能性和服务来组织，它们可以例如对应于例如5G网络切片，例如IoT(物联网)、车载URLLC(超可靠低时延蜂窝网络)、未来的URLLC工厂、健康网络mMTC(大规模机器类型通信)网络切片。池可以根据诸如一天的时间段内的不同负载情况来调整，以增加存储器和处理器的使用效率。

对于运行时处理资源分配，VNF可以被构造为有效支持预测未来请求的资源消耗的负载预测方法。资源消耗预测是未来5G Cloud RAN***公认的关键特征，用以提高整体***性能和反应性。为了减少预测误差，可以将统一类型的VNF(微服务)放置到处理单元(CPU)上。处理单元可以包含一定数目的核心(例如，16或24个)。VNF类型可以是使用Docker虚拟化技术的PDCP(分组数据汇聚协议)微服务。对于不同的PDCP微服务实例，在运行时，初始数目的核心可以被指派，以实现微服务特定性能要求(例如，服务用户数)和可缩放性。根据资源消耗预测来将统一VNF类型(例如，仅PDCP)放置到单个处理单元实现较小的预测误差。

图1示意性地示出了根据实施例的电路***。控制电路***5包括资源管理电路***10和资源预测电路***20，并且该电路***被配置为管理无线电接入网的资源以便向提供方供应服务。

在该示例实施例中，网络资源位于更靠近无线电头的前端单元30中和边缘云40中。前端单元30和边缘云40经由中程接口50互连。资源包括通用处理器、数据存储装置、通信资源，并且在某些情况下还包括被配置为提供特定功能性的专用或单用途处理器。资源还包括虚拟机、容器、可重用功能块和/或可执行文件，它们被配置为提供特定功能性并且被实例化并且准备好使用。

资源管理电路***10被配置为管理这些资源，以便有效地提供提供方所要求的服务。在这点上，资源管理电路***10确定可用资源和一个或多个提供方所需要的功能性，并且以如下方式将所需要的功能划分为与特定服务有关的预定功能：每个功能性划分提供具有凝聚力的、半自主的并且仅与其他功能松散耦合的功能。然后每个功能被提供有被配置为执行该功能的资源的池。该资源的池可以采用一个或多个可执行文件的形式，其被实例化并且准备好执行并且提供所需要的功能性。该文件可以是虚拟机或容器。当被激活并且可执行时，执行文件所需要的编程、数据存储和/或通信资源被指派给提供该功能的资源的池；当被解激活并且不可操作但准备好使用时，这些资源被释放并且可用于由资源的池内或其他池内的其他可执行文件使用。

控制电路***5具有预测电路***20，预测电路***20监测网络的负载并且提供关于可能需要哪些服务和功能的预测。这允许资源管理电路***10内的负载平衡电路***12激活和解激活特定资源池内提供特定功能的资源，从而允许更有效地使用可用资源。提供与特定资源池或某些情况下与资源的池的组有关的预测可以允许更准确的预测。在这点上，网络的总体负载将取决于很多因素，因为它为很多不同用户提供很多服务，并且用户数和他们所需要的服务类型将随时间而变化。但是，特定服务可能更容易准确地预测，并且因此，以资源池的池或组为单位预测和管理资源既可以提高准确性，也可以更容易执行。

在一些实施例中，更新电路***14在资源管理电路***10内被提供，并且与负载平衡电路***12一起作用以根据需要更新资源。特别地，当负载平衡电路***已经触发解激活状态时，更新电路***14优先更新资源，使得在可能的情况下发生更新而不影响网络的操作。

应当注意，在一些示例实施例中，控制电路***在前端，而在其他实施例中，它可以在边缘云上，在其他实施例中，它可以与这两者分开。在所示的示例实施例中，控制电路***管理前端和边缘云两者上的电路***，在某些情况下，单独的控制电路***可以管理一者或另一者上的资源。

图2示出了图示在根据示例实施例的方法中执行的步骤的流程图。最初，在无线电接入网处可用的处理、数据存储和通信资源、或者将由资源管理电路***管理的它们的子集被确定。将由无线电接入网提供的服务也被确定。在这点上，这可能是要被提供的功能，和所需要的时延和/或服务质量两者。然后用于供应服务的资源被创建。这可能涉及下载用于提供特定功能性的软件，并且将其存储为一个或多个可执行文件，这些文件在被执行时提供该功能性。然后将资源被分发或划分为池，其中每个池被配置为提供用于不同预定功能的数据处理。这些功能可以是与其他功能松散耦合的内聚功能。在存在多个紧密耦合的功能的情况下，这些功能可以由不同的可执行文件供应，然后，这些可执行文件被分发到同一池或不同池，这些池被分组在一起，使得该组具有凝聚力并且松散地耦合到由资源的池的其他池或组执行的功能。

该方法可以物理地和/或逻辑地将资源的池分组在一起。该分组可以基于服务，因此组中的每个池可以针对同一服务执行不同功能。在这种情况下，组中的池的负载将随着服务需求的变化而一起变化。每个池中的不同功能可以是在网络的不同协议层中执行的功能。在某些情况下，分组可以根据时延进行。在分组是物理的的情况下，则将较低时延的服务分组为更靠近无线电头是合适的，因此在图1的示例中，是在前端中，而不是在边缘云中。

该方法还可以执行负载确定和/或预测步骤，并且基于该步骤来改变资源的分配。在这点上，将资源划分为多个池，并且在某些情况下，将资源池分组在一起可以允许更准确地预测池的负载，并且以这种方式，可用资源可以更准确地被指派给所需要的服务。这允许网络以更少的资源提供所需要的性能。

作为背景，云计算是一种模型，以用于实现对可配置计算资源(例如，网络、服务器、存储、应用和服务)的共享池的无处不在的方便的按需的网络接入，这些资源可以通过较低管理努力或服务提供方交互来快速配设和释放。云无线电接入网是一种新颖的架构，其在集中式计算资源或云基础设施上执行所需要的基带和协议处理。CRAN可以通过抽象(或虚拟化)执行环境来扩展灵活性。

CRAN云管理***还应当考虑RAN KPI(诸如用户数等)。实施例寻求使用虚拟化通信协议来改进高效云资源管理的选项，从而允许在运行时进行微服务编排、部署和配置。

与通用应用相比，5G-CRAN通信协议包含不同资源要求。原则上，应用或App可以在几乎任何服务器或客户端平台上执行；但是，专门用于CRAN领域的电信协议唯一地要求某些功能具有最低性能以满足时延和吞吐量要求。因此，专用HW仍然是CRAN领域的标准。

有了CRAN的概念，该方法就是将例如部分5G堆栈放置在通用处理(GPP)平台上。随着多核平台的发布，该平台允许将任务(过程或线程)绑定到单个核心或一组核心以增强其性能，因此核心亲和力是云资源管理领域中需要考虑的特征。

微服务是软件架构的新范例，其可以在单独的过程中提供小型服务来代替大型应用。以这种方式，避免了单片架构，并且***易于扩展和更改。现在，微服务是软件架构的新趋势，它强调了高度可维护和可扩展的软件组件的设计和开发。微服务通过在功能上将大型***分解为一组独立的服务来管理日益增长的复杂性。通过使服务在开发和部署时完全独立，微服务通过将模块化提升到一个新的层次来强调松散耦合和高凝聚力。这种方法在可维护性和可缩放性方面提供了各种好处。

最近的5G标准化提供了以下内容：

·引入了6个FFT长度的集合(μ＝0…μ＝5)，其对应于6个时延等级。

·引入了名为服务数据适配协议(SDAP)的新协议层。

图3示出了将由5G网络提供的功能的水平划分为协议层、以及功能的新的垂直划分为FFT长度，从而较低时延功能被提供较小长度的FFT。

发明人认识到，由5G提供的功能性和服务常规地可以被视为由***的不同层(即，PDCP/RLC/MAC/PHY)提供的功能，并且也可以被视为被提供用于执行特定服务的功能或需要特定时延的功能。附加地和/或备选地，它可以被视为提供特定错误率的功能，该特定错误率可以是误码率(BER)或块误码率(BLER)。因此，功能还可以根据其使用的编码方案而被池化和分组，根据特定服务的要求，这些编码方案提供不同的错误率。关于时延要求，在5G中引入不同的FFT长度可以提供根据时延对功能的现有潜在划分。

实施例寻求使用微服务来提供一些所需要的功能性。这些可以被选择以执行具有特定QCI(服务质量类别标识符)特性和可以与FFT长度相对应的时延类别的内聚功能。例如，可能存在特定微服务仅处理VoIP承载。根据不同5G时延类别以及被配置为执行这些特定选定功能的结果微服务进行这种层(例如，VoIP PDCP)的水平划分和垂直划分可以改进性能、时延并且降低复杂性。此外，由于更加均一(homogenou)的请求(类型)，因此将任务分发到资源的特定池可以使关于资源消耗和缩放行为观察的预测更加准确和精细。虚拟化的微服务可以针对特定承载类型(QCI)和控制平面以及特定偏好划分选项(垂直划分)被优化，并且可以根据需要在边缘云(中央单元)和FrontEndUnit(分布式单元)处被部署。

优点可以包括更少的复杂性和改进的性能、更具预测性的缩放以及专用的水平和垂直划分选项。而且，维护和优化小型专用微服务比维护服务于完全不同的服务类别和时延类别的复杂层要有效得多。单个修改不会影响整个层(例如，PDCP)或协议栈或不同服务和时延类别。单个微服务中的修改和错误修复仅导致受影响的单个微服务的快速专用部署，并且避免了大量的***停机时间，从而提高了***的可维护性。

可能的特定微服务类型可以是例如GBR MAC或GBR PHY或NGBR MAC或NGBR PHY以及超低时延微服务。另一种特定的微服务类型可以是专用于低时延类别的大规模IoT或关键IoT MAC/PHY或(QCI 8/9)缓冲流MAC/PHY等。

调度器可以细分为面向服务的部分和面向小区的部分。面向服务的调度器随用户数而缩放，并且可能还特定于不同QCI特性和承载请求类型。在默认情况下，短(低时延)TTI可以在前端单元中被调度(面向小区)，而传统TTI在边缘云中被调度(包括适当的基带分区)。

图4示意性地示出了由无线电接入网提供的服务可以如何被划分、以及FFT长度可以如何与具有特定时延要求的服务相关。在实施例中，被配置为提供与特定垂直和水平划分有关的功能的特定微服务或资源可以被提供。

在示例实施例中，云资源集群被提供用于与特定服务的不同功能、用户QCI或5G标准5QI特性有关的特定PDCP/RLC/MAC/PHY微服务。例如，可能存在仅处理VoIP承载的特定微服务。层(例如，VoIP PDCP)的水平划分成所谓的微服务可以改进性能、时延并且降低复杂性。此外，由于对特定微服务的均一要求，因此有关缩放行为的预测可能更加精确。这些微服务可以针对特定承载类型和特定偏好划分选项(垂直划分)被优化，并且可以被部署在边缘云和前端处。优点可以包括更少的复杂性和更可预测的缩放以及更有效的划分选项。

调度器可以细分为面向用户的部分和面向小区的部分。面向用户的调度器随用户数而缩放，并且可能还特定于不同QCI(或5QI)特性和承载请求类型。在默认情况下，短TTI(传输时间间隔)在前端单元中被处理，而传统TTI在边缘云中被处理。

流程图(图5)示意性地示出了5G微服务资源管理***。它图示了微服务如何根据微服务资源使用而变为激活和解激活。在初始化(初始)阶段，边缘云和前端单元上的所有资源都被存储在总体资源清单中。该清单创建有助于通知有关初始微服务池创建的决策。

具有服务特定处理资源(核心)指派的统一微服务类型的池然后被创建，以用于快速且有效地处理特定用户请求(DRB)。每个微服务池可以被指派为处理特定类型的用户请求，例如，一个池只能处理VoIP请求，另一池仅可以处理对时延敏感或较短TTI、IoT等。正如我们已经讨论的，对微服务的分段以处理专用用户请求的优势可以更好地预测未来业务，还可以改善资源使用。如果云资源量(在Edge和FrontEnd中)均未满足某个阈值，则运营方可以决定选择较少数目的微服务池。此外，初始数量(特定于运营方的)微服务的部署和激活(包括在EC和FEU处的配置)包括放置服务，其中较低时延的微服务池被放置在FEU上并且较高时延敏感的微服务被放置到EC。

输入请求(DRB请求)将根据请求类型(例如，时延类别)而被分派(负载集中(LC)或负载平衡(LB))到包含某种类型的已激活微服务的专用MS池。轻量级负载预测算法估计资源消耗，然后预测的总资源使用根据阈值被检查，以在池内应用的负载平衡和负载集中分派策略之间进行切换。

如图6所示。如果***达到上限阈值，这表示当前MS池(大小)的整体资源使用变得很严重(太高)，则***将为当前激活的MS池指派附加MS实例，并且负载将被平衡。

如果***达到下限阈值，这表示当前MS池(大小)的整体资源使用变得太小，则***将从负载平衡切换到负载集中，这可能会导致清空单个微服务，其可以被释放到MS池。在这点上，当MS不可操作时，被指派给可操作的MS的处理和/或数据存储资源被重新指派给池。

由解激活的MS服务的请求将被分发到池内的其他可操作MS。根据请求类型(例如，时延类型)，池包含统一类型的微服务。在池内，业务将根据池的资源使用被平衡或集中，并且可以通过快速有效地指派或释放某种类型的MS实例来执行可缩放性。

总之，通过为与特定服务有关的特定功能提供资源，并且在某些情况下，通过按功能的时延对资源进行聚类，可以根据网络需求和KPI以直接的方式对资源分配进行优先级排序。因此，处理过载的问题以直接的方式得到解决，并且可以在对服务相关定时没有影响或至少影响很小的情况下进行。不必耦合的事项将分别保存，并且可以分别进行控制。它在不同类型的资源(诸如无线电资源、处理资源和网络资源(例如，中程带宽资源))之间提供“松散耦合”。

除了不同类型的资源之间的松散耦合，还提出了不同资源调度器(诸如空中接口调度器、主要执行计算资源的调度的标准OS调度器、以及调度网络资源的网络操作***(NOS、SDN))之间的松散耦合。

在一些实施例中，分隔服务处理***被提供有专用池以用于处理特定服务类型。不同类型的服务可以通过请求和KPI的类型来区分，例如QCI(或5QI)、GBR、NGBR、信道质量、时延敏感性等。图7示出了如何在前端30和边缘云40上提供多个NFV，每个NFV用于处理不同的服务。用户请求根据他们请求的服务而被分发到不同的NFV。应当注意，尽管以VM形式示出了NFV，但是可以存在VM、专用硬件和可重用功能块的混合。

由于NFV不必处理各种业务混合，因此可以减少瞬态效应或计算工作量消耗的峰值。此外，预测算法可以能够生成更可靠的结果。通过这种方法，我们可以预先预测业务的增加并且采取缓解措施。此外，这种方法还降低了运行时部署的复杂性，并且提供了对时延敏感的IoT的更好处理。

图8示出了在CRAN中不同前端30如何支持不同区域。可以基于用户数标定小区大小。这表示，如果用户密度较高，则可以减少该小区所覆盖的区域，反之亦然。

此外，不同用户具有不同的移动和服务需求特性。为了维护服务特定的KPI，运营方传统地会根据协议层进行水平RAN切片。在CRAN架构中，运营方可以根据这些切片决策来部署微服务。倘若所有用户都使用单个微服务被处理，则***处理起来会很复杂，并且运营方将失去池化增益。

为了解决这些潜在困难，实施例提供了针对不同服务类别(QCI、5QI、GBR、NGBR等)的微服务池。传入的新DRB请求根据服务类型被分发。在图9中，示出了用户请求的不同分段以及到特定资源池的映射。因此，VoLTE DRB(LTE数据无线电承载语音)请求被示出为被放置到特定微服务池。由于该池仅处理特定服务(VoLTE)，因此每个微服务具有特殊配置(以UM模式运行的RLC(无线电链路控制)，MAC具有半持久调度(SPS)等)。

同一前端30也可以处理URLLC IoT(图9)。在这种情况下，运营方还可以使用专用于该服务类别的特定微服务池(MAC需要不同的调度器，其中TTI长度可以为100μs)。

由于这些是一些高优先级敏感服务，因此运营方通过密切观察***行为来维护KPI。可以持续监测CPU消耗或负载。基于当前负载和预测输出，算法进入负载平衡(LB)或负载集中(LC)模式。在LB的情况下，如果负载太小，则算法进入LC模式，否则以当前***配置运行。在LC模式下，它检查(当前负载情况和预测)当前***行为。如果不需要采取任何措施，则它将进入负载平衡模式，否则可以选择微服务实例的新部署(较高负载)或删除旧的微服务(较低负载)。

运营方可以定义近距离“上限阈值”和“下限阈值”(图6)，以使***对于敏感服务(例如，VoLTE、URLLC IoT)更具交互性。备选地，他们可以选择更大距离的“上限阈值”和“下限阈值”传统服务，例如MBS，以使***更加宽松并且获取更多的池化增益。

如在本申请中使用的，术语“电路***”可以是指以下中的一个或多个或全部：

(a)仅硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路***中的实现)；以及

(b)硬件电路和软件的组合，诸如(可适用)：

(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及

(ii)具有软件的(多个)硬件处理器的任何部分(包括(多个)数字信号处理器、软件、和(多个)存储器，它们一起工作以使诸如移动电话或服务器的装置执行各种功能)；以及

(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，它们需要软件(例如，固件)才能操作，但是当不需要软件进行操作时该软件可以不存在。

电路***的这种定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另外的示例，如本申请中使用的，术语“电路***”也涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器及其(或它们的)随附软件和/或固件的一部分的实现。术语电路***还涵盖(例如并且如果适用于特定权利要求元素)用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。

本领域技术人员将容易认识到，各种上述方法的步骤可以通过编程的计算机来执行。在本文中，一些实施例还旨在涵盖程序存储设备(例如，数字数据存储介质)，程序存储设备是机器或计算机可读的并且对指令的机器可执行或计算机可执行程序进行编码，其中所述指令执行所述上述方法的一些或全部步骤。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器、或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在涵盖被编程为执行上述方法的所述步骤的计算机。

尽管在前面的段落中已经参考各种示例描述了本发明的实施例，但是应当理解，可以在不脱离所要求保护的本发明范围的情况下对给出的示例进行修改。

先前描述中描述的特征可以以除明确描述的组合之外的其他组合来使用。

尽管已经参考某些特征描述了功能，但是这些功能可以由其他特征(无论是否描述)执行。

尽管已经参考某些实施例描述了特征，但是无论是否描述，这些特征也可以存在于其他实施例中。

尽管尽力在前述说明书中引起对被认为特别重要的本发明的特征的注意，但是应当理解，本申请人要求保护在此之前参考和/或在附图中示出的任何可获专利的特征或特征的组合，无论是否已经特别强调。

Claims

1.一种管理无线电接入网内的资源的方法，包括：

将多个资源中的至少一些资源分发到资源的多个池中，资源的所述池中的每个池被配置为提供用于不同预定功能的数据处理，每个预定功能与由所述无线电接入网提供的服务有关；以及

根据所述对应服务的要求来管理资源的所述池中的至少一些池。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括根据请求的所述服务和要被执行的所述功能，将用户请求分发给所述多个池中的相应池。

3.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述预定功能包括自主或半自主功能，针对所述自主或半自主功能的处理能够在与其他资源的低交互下被执行。

4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述池中的每个池包括被配置为按需提供所述预定功能的至少一个资源。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述至少一个资源中的至少一个资源包括被配置为在执行时提供所述预定功能的预先实例化的可执行文件。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法，其中所述至少一个资源中的至少一个资源包括被配置为提供所述预定功能的专用处理器。

7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述管理步骤还包括：响应于检测到或预测到所述网络上的所述服务的负载的变化，将被配置为提供用于与所述服务有关的预定功能的数据处理的池内的至少一个资源在激活状态与解激活状态之间进行切换：在所述激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能，在所述解激活状态中所述资源根据请求而可用于所述池但是当前不可操作。

8.根据从属于权利要求4或5时的权利要求7所述的方法，包括：在所述至少一个资源的激活时，向所述至少一个资源分配处理器、通信和数据存储资源中的至少一项，并且在所述至少一个资源的解激活时，释放处理器、通信和数据存储资源中的所分配的所述至少一项。

9.根据任一项前述权利要求所述的方法，包括：

响应于针对更新所述预定功能的请求，所述管理步骤包括当资源处于解激活状态时，更新资源的所述池内的、被配置为执行所述预定功能的所述资源。

10.根据任一项前述权利要求所述的方法，

包括将所述池中的至少一些池分组成提供相同服务的资源的池的组的另一步骤，其中所述管理步骤包括根据所述对应服务的要求来管理资源的池的所述组中的至少一些组。

11.根据权利要求10所述的方法，

其中所述池中的至少一些池被分组为资源的池的组，每个池提供以下中的一项：所述服务的不同协议层和所述服务的不同功能。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，

其中所述池中的至少一些池被分组为以下中的一项：根据所述服务的时延要求的资源的池的组，具有相似时延要求的资源的池被分组在一起；使用相同数据编码方案的资源的池的组；以及具有相同FFT长度的资源的池的组。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，

其中池的所述组中的至少一些组位于同一中央处理单元上。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，

其中具有较低时延要求的池的组位于前端单元中，并且具有较高时延要求的池的组位于边缘云单元中。

15.根据任一项前述权利要求所述的方法，所述管理步骤还包括预测针对所述池中的至少一些池的未来资源要求。

16.根据权利要求15所述的方法，其中响应于所述预测步骤指示所述池中的一个池内的处理资源的预测使用将下降到预定阈值以下，将所述池内的所述处理资源中的至少一个处理资源从激活状态改变为解激活状态，在所述激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能，在所述解激活状态中所述资源根据请求而可用于所述池但是当前不可操作。

17.根据权利要求15至16中任一项所述的方法，其中响应于所述预测步骤指示所述池中的一个池内的处理资源的预测使用将上升到预定阈值以上，将所述池内的所述处理资源中的至少一个处理资源从解激活状态改变为激活状态，在所述解激活状态中所述资源根据请求而可用于所述池但是当前不可操作，在所述激活状态中所述资源可操作并且执行所述预定功能。

18.根据任一项前述权利要求所述的方法，包括以下初始步骤：确定可用于所述网络的处理、数据存储和通信资源并且将所述确定的可用资源包括在所述多个资源中。

19.根据任一项前述权利要求所述的方法，包括：从服务提供方接收信息，所述信息指示所述提供方寻求从所述无线电接入网提供的服务和针对所述服务的性能要求；

根据所接收的所述信息将所述多个资源分发到池中以提供与所述服务有关的功能。

20.一种提供无线电接入网内的资源的电路***，所述电路***包括：

多个资源，所述资源包括通用处理器，所述通用处理器被配置为针对所述无线电接入网提供处理资源；

所述电路***包括资源管理电路***，所述资源管理电路***被配置为通过将所述多个资源中的至少一些资源分发到资源的多个池中来管理所述多个资源，资源的所述多个池中的每个池被配置为提供用于不同预定功能的数据处理，每个预定功能与由所述无线电接入网提供的服务有关。

21.一种计算机程序，包括用于使装置执行根据权利要求1至19中任一项所述的方法中的步骤的指令。