[发明专利]一种面向基站任务的调度方法和系统

说明书

本发明涉及一种面向基站任务的调度方法和系统，包括：通过识别各基站任务的标识符，运行硬实时任务；根据当前各协议处理实体内处理业务量的情况，为各协议处理实体的延缓服务器分配周期和执行预算，并结合当前系统的CPU状态信息，运行软实时任务；判断任务集中是否包含基站实体管控任务，若是，则根据基站实体管控任务的资源请求情况，为其分配CPU资源，运行基站实体管控任务。由此本发明能够保证基站软件的正常运行，即保证硬实时任务的截止期限，同时提高软实时任务的平均响应时间；并且考虑到了基站实体管控任务与实时任务之间的相互影响，适合应用在集中式基站架构中。

技术领域

本发明涉及无线通信系统领域中的任务调度领域，特别涉及一种面向基站任务的调度方法和系统。

背景技术

近年来超级基站是由中科院提出的一种新型集中式接入网架构，超级基站系统包含可重定义基带处理池、集中式协议处理池以及集中式资源管控池，其中集中式协议处理池和可重定义基带处理池均采用开放的计算平台，集中式协议处理池作为协议处理的基础设施，完成基站的层2和层3协议处理任务，在无线网络中充当BSC/RNC/eNB等无线接入和协议处理的任务。可重定义基带处理池主要负责完成基带信号处理任务。

集中式基站架构中协议处理系统和基带处理系统均采用通用的Linux操作系统，其包含的所有基站任务以及系统任务均由Linux的调度器进行统一调度，Linux系统的调度器决定一系列的运行任务何时得到何种资源，合理的调度算法既能保证充分的利用系统硬件资源，又可以保证任务的运行特性。因此，研究基站系统中任务调度机制非常关键。

基站系统是对任务运行时限有一定要求的实时系统，在实时系统中，每个任务都有一个截止期限，依据对截止期限错失情况的要求可将实时任务分为硬实时任务和软实时任务，其中硬实时任务必须在其截止期限之内完成运行任务，如果产生的结果不符合时间约束，那么由此带来的错误将是严重的和不可恢复的；软实时任务可允许有一定的截止期限错失，虽然其产生的结果不符合时间约束，但由此带来的错误是可以接受、可以恢复的，不会影响系统的正常运行。

以协议处理系统为例进行基站任务分析，如图1所示。协议处理系统中可开启若干协议处理实体，协议处理实体中运行协议栈软件，对于操作系统来说，每个协议处理实体的优先级都是相同的，但是每个协议处理实体中执行任务的优先级是不同的。协议栈软件中主要有调度任务、上行任务、下行任务(协议栈软件可采用不同的实现方式，但是不会影响以下的协议栈软件的实时特性分析)，其中调度任务主要负责无线资源调度，考虑无线承载的QoS需求、各个用户终端(User Equipment,UE)的无线信道质量、缓冲区状态、干扰信息等，按照一定的调度规则，决定UE或者核心网传过来的数据包在哪些资源块(ResourceBlock，RB)上以何种调制编码方式传输，并在1ms的周期内发出一个子帧。调度任务严格遵循1ms的周期和截止期限，否则就会浪费有限的无线资源，属于硬实时任务；上行任务和下行任务负责接收UE发送的上行数据和核心网发送给UE的下行数据，并进行数据包加解密、分包组包。数据包重传等数据包处理工作。上行任务和下行任务周期为1ms，任务运行时超出1ms的运行周期不会影响系统的正常运行，属于软实时任务；在协议栈软件中还存在log等非实时任务。此外，在协议处理系统中，超级基站管控中心会根据系统需求，发起协议处理实体建立、删除、启动、暂停等生命周期管理任务；在资源池管理中，管控中心会根据负载均衡需求发起协议处理实体迁移任务，上述协议处理实体管控相关任务没有截止期限的要求，属于非实时任务。因此，协议栈处理系统是一个相对复杂的硬实时任务、软实时任务、非实时任务共存的混合实时系统，需要为其设计合理的调度方案，以保证协议栈软件的运行要求，即保证硬实时任务的截止期限，提高软实时任务的平均响应时间，并且合理调度非实时任务。