一種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中可編程物理平面設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中可編程物理平面設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著用戶對網(wǎng)絡(luò)需求的不斷增加，運營商和供應(yīng)商需要不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)滿足用戶需求，為用戶提供更加個性化高性能的服務(wù)，同時運營商和供應(yīng)商為提升網(wǎng)絡(luò)性能需對無線協(xié)議不斷演進，對應(yīng)的無線基礎(chǔ)設(shè)施必須支持協(xié)議的演進。在以往，由于硬件的形式是為每一個協(xié)議設(shè)計的特定的專用集成電路，協(xié)議的定義與硬件緊密耦合，協(xié)議的改變意味著需要更換基站，當(dāng)協(xié)議升級時間周期相對較慢，基站部署稀疏并且覆蓋范圍大時，這種結(jié)構(gòu)工作良好，然而在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中，為了提供高性能和統(tǒng)一覆蓋，協(xié)議不斷改變演進，網(wǎng)絡(luò)部署也更為稠密，為這些網(wǎng)絡(luò)頻繁地升級基站代價昂貴，當(dāng)前的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)抑制了網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新，僵化和封閉性現(xiàn)狀使得網(wǎng)絡(luò)面臨開放性、可擴展性和可演進性的問題。此外，現(xiàn)有無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是多制式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并存的無線環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)的僵化和封閉性導(dǎo)致了異構(gòu)的多制式網(wǎng)絡(luò)難以實現(xiàn)有效互聯(lián)互通和融合，使得大量無線基礎(chǔ)設(shè)施和頻譜資源無法統(tǒng)一管理和合理配置，難以實現(xiàn)有效利用，用戶的服務(wù)質(zhì)量也因此難以得到保證，可見，現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)面臨著可擴展性，靈活性，可控性以及融合性的問題。
[0003]可編程的物理平面能夠?qū)崿F(xiàn)物理平面資源的虛擬化，控制平面與物理平面的分離解耦，軟件對硬件資源的合理配置和利用，進而實現(xiàn)無線協(xié)議的靈活演進，多制式異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合，提供高性能的用戶業(yè)務(wù)服務(wù)，實現(xiàn)具有可編程性、易管理性、可擴展性、開放靈活可控的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中可編程物理平面設(shè)計方法，該方法得到的物理平面可擴展性、靈活性、可控性及融合性均較好。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中可編程物理平面設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟:對物理平面進行單元化及虛擬化處理，并根據(jù)不同處理功能確定融合單元化的粒度及結(jié)構(gòu)形式，再構(gòu)建物理平面與控制平面分離解耦的架構(gòu)，物理平面向控制平面提供開放的可編程接口，控制平面根據(jù)全局信息控制物理平面，控制平面與物理平面協(xié)同對用戶數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)物理處理資源的配置、管理及均衡利用。
[0006]對物理平面進行單元化及虛擬化處理的具體過程為:
[0007]不同制式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對信號的處理過程均包括實現(xiàn)FIR/IIR濾波、擴頻、快速傅立葉變換、信道估計、QAM映射、交織、卷積編碼、Turbo編碼及循環(huán)冗余校驗，不同制式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在相同處理功能方面僅在參量、配置及算法上不同，對參量及配置不同而處理功能相同的基帶處理單元進行融合單元化。
[0008]所述物理平面的融合單元化結(jié)構(gòu)包括FIR/IIR濾波融合單元、擴頻單元、第一融合子單元、第二融合子單元及循環(huán)冗余校驗單元;通過FIR/IIR濾波融合單元實現(xiàn)對WiF1、3G、LTE、DVB-T在信號處理中的濾波;通過擴頻單元對3G制式下的數(shù)據(jù)進行擴頻處理；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中處理功能一致，但無法實現(xiàn)物理層面處理技術(shù)融合單元化時，則構(gòu)建第一融合子單元及第二融合子單元，其中，第一融合子單元與第二融合子單元的參量、配置和算法不同，在信號處理中通過循環(huán)冗余校驗單元對WiF1、3G、LTE進行處理。
[0009]開放的可編程接口的結(jié)構(gòu)由面向控制平面提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)P域及面向物理平面提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C域，其中，通過開放的可編程接口連接物理平面及控制平面，實現(xiàn)物理平面與控制平面之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化和協(xié)調(diào)通信；
[0010]通過開放的可編程接口確定物理平面和控制平面間的通信規(guī)則及協(xié)議，并基于所述通信規(guī)則和協(xié)議同時向控制平面和物理平面提供和下發(fā)指定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中，面向控制平面提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)P域包含標(biāo)準(zhǔn)化的用戶主觀需求參量、無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)物理環(huán)境參量、物理平面融合單元的運行狀況及矩陣拓?fù)滟Y源使用信息的抽象參量;面向物理平面提供數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C域包含控制平面對物理平面拓?fù)洮F(xiàn)狀感知的請求參量、針對用戶數(shù)據(jù)和融合單元內(nèi)部的對應(yīng)配置參量以及來自控制平面的命令參量。
[0011 ]控制平面對用戶數(shù)據(jù)進行處理的過程為:
[0012]I)控制平面通過開放的可編程接口獲取多元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述多元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括用戶的業(yè)務(wù)需求信息、當(dāng)前異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)狀況及物理資源占用情況；
[0013]2)控制平面依據(jù)根據(jù)獲取多元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行多目標(biāo)均衡決策，對用戶數(shù)據(jù)和物理平面融合單元進行處理配置；
[0014]3)控制平面通過開放的可編程接口輸出配置指令，所述配置指令包含確定用戶數(shù)據(jù)流接入制式和數(shù)據(jù)的鏈?zhǔn)教幚砺窂街噶?、?yōu)化矩陣拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中資源利用狀況指令、切換用戶的接入制式或鏈?zhǔn)教幚砺窂街噶?、協(xié)同多制式處理用戶數(shù)據(jù)指令、以及處理突發(fā)事件指令。
[0015]物理平面對用戶數(shù)據(jù)處理的過程為:
[0016]控制平面根據(jù)開放的可編程接口提供的用戶所需服務(wù)質(zhì)量的要求、實時網(wǎng)絡(luò)環(huán)境狀況以及物理平面融合單元的資源占用情況確定均衡決策，并通過開放的可編程接口下發(fā)指令，所述通過開放的可編程接口的下發(fā)指令中包含對用戶數(shù)據(jù)流進行指定標(biāo)記的配置，構(gòu)造用戶數(shù)據(jù)的特征域，特征域中規(guī)定用戶數(shù)據(jù)通過物理平面的鏈?zhǔn)教幚砺窂胶屯ㄟ^對應(yīng)融合單元時需要對融合單元配置的指令，融合單元根據(jù)路徑域中的配置指令信息對用戶數(shù)據(jù)進行處理，并讀取下一段特征域內(nèi)信息，再根據(jù)讀取的下一段特征域內(nèi)信息將用戶數(shù)據(jù)傳輸至對應(yīng)的融合單元中。
[0017]物理平面對用戶數(shù)據(jù)處理的過程為:
[0018]控制平面對接入的用戶數(shù)據(jù)流進行指定標(biāo)記配置，同時控制平面下發(fā)對融合單元的配置指令，融合單元內(nèi)部根據(jù)指令信息構(gòu)造流表，所述流表包含與用戶的匹配域相對應(yīng)的信息、指定的處理參量信息以及下一跳傳遞路徑信息，當(dāng)用戶數(shù)據(jù)流中的標(biāo)記信息與融合單元在匹配域間相互匹配時，融合單元則依據(jù)指定的處理參量信息執(zhí)行來自控制平面的指令處理該用戶數(shù)據(jù)流，并依據(jù)傳遞路徑信息將用戶數(shù)據(jù)傳遞給下一指定處理功能的融合單元中。
[0019]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0020]本發(fā)明所述的無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中可編程物理平面設(shè)計方法在具體操作時，構(gòu)建物理平面與控制平面分離解耦的架構(gòu)，控制平面根據(jù)全局信息控制物理平面，同時控制平面與物理平面協(xié)同對用戶數(shù)據(jù)進行處理，在上述基礎(chǔ)框架上，物理平面向控制平面提供開放的可編程接口，在具體操作時，可以通過所述開放的可編程接口對物理平面及控制平面進行寫入，解決物理平面與控制平面的耦合問題以及多制式網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)問題，提高無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中物理平面的擴展性、靈活性、可控性及融合性。另外，控制平面通過開放的可編程接口實現(xiàn)對物理平面的合理配置；同時，物理平面的融合單元化能夠?qū)崿F(xiàn)物理平面的虛擬化，不同的用戶數(shù)據(jù)共用處理資源，不同的數(shù)據(jù)間和融合單元間相互邏輯隔離，為解決物理平面與控制平面的耦合問題帶來了可能，而控制與數(shù)據(jù)相分離，控制協(xié)議與物理硬件解耦有利于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的不斷演進和靈活可控性。另外，物理平面的虛擬化和控制與數(shù)據(jù)的相互分離有效地解決多制式網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)問題，虛擬化中用戶數(shù)據(jù)共用物理資源且邏輯隔離，既能夠防止不同制式干擾，而且為多制式網(wǎng)絡(luò)在物理平面的融合提供基礎(chǔ)。需要指出的是，網(wǎng)絡(luò)的不斷演進及多制式網(wǎng)絡(luò)的融合為用戶提供了更加個性化、高質(zhì)量、高性能的服務(wù)，控制平面可以根據(jù)用戶的服務(wù)需求實時切換用戶的接入制式，或者對用戶數(shù)據(jù)進行多制式并行處理，保障用戶的服務(wù)質(zhì)量。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明中可編程物理平面103的架構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明中物理平面103融合單元化的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明中開放可編程接口102的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明中控制平面101的決策處理流程圖；
[0025]圖5為本發(fā)明中一種物理平面103對用戶數(shù)據(jù)處理流程示意圖；
[0026]圖6為本發(fā)明中另一種物理平面103對用戶數(shù)據(jù)處理的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)描述:
[0028]參考圖1，本發(fā)明所述的無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中可編程物理平面設(shè)計方法包括以下步驟:對物理平面103進行單元化及虛擬化處理，并根據(jù)不同處理功能確定融合單元化的粒度及結(jié)構(gòu)形式，再構(gòu)建物理平面103與控制平面101分離解耦的架構(gòu)，物理平面103向控制平面101提供開放的可編程接口 102，控制平面101根據(jù)全局信息控制物理平面103，控制平面101與物理平面103協(xié)同對用戶數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)物理處理資源的配置、管理及均衡利用，同時，軟件與硬件的解耦，無線協(xié)議的靈活演進，多制式異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的靈活選擇和融合以及提供高性能的用戶業(yè)務(wù)服務(wù)。
[0029]參考圖2，對物理平面103進行單元化及虛擬化處理的具體過程為:
[0030]不同制式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對信號的處理過程均包括實現(xiàn)FIR/IIR濾波、擴頻、快速傅立葉變換、信道估計、QAM映射、交織、卷積編碼、Turbo編碼及循環(huán)冗余校驗，不同制式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在相同處理功能方面僅在參量、配置及算法上不同，可將不同制式的卷積編碼處理功能集成在同一功能單元，不同制式對數(shù)據(jù)的處理簡化為配置融合單元的參量信息，對參量及配置不同而處理功能相同的基帶處理單元進行融合單元化。
[0031]所述物理平面103的融合單元化結(jié)構(gòu)包括FIR/IIR濾波融合單元201、擴頻單元202、第一融合子單元203、第二融合子單元204及循環(huán)冗余校驗單元205;通過FIR/IIR濾波融合單元201實現(xiàn)對WiF1、3G、LTE、DVB-T在信號處理中的濾波;通過擴頻單元202對3G制式下的數(shù)據(jù)進行擴頻處理；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中處理功能一致，但無法實現(xiàn)物理層面處理技術(shù)融合單元化時，則構(gòu)建第一融合子單元203及第二融合子單元204，其中，第一融合子單元203與第二融合子單元204的參量、配置和算法不同，在信號處理中通過循環(huán)冗余校驗單元205對WiF1、3G、LTE進行處理。
[0032]需要說明的是，在物理平面103中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不需要進行的信號處理功能可直接跳過對應(yīng)的融合單元，如LTE不同于3G，無需通過擴頻單元202，在對基于LTE的數(shù)據(jù)處理中，當(dāng)通過擴頻單元202時可直接傳輸?shù)綌U頻單元202的輸出端口，無需處理。同時，為實現(xiàn)大規(guī)模的用戶數(shù)據(jù)基于不同的網(wǎng)絡(luò)制式處理，應(yīng)按實際運行狀況合理配置同一融合單元的規(guī)模數(shù)，實現(xiàn)不同用戶數(shù)據(jù)基于不同制式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的并發(fā)處理?；谖锢砥矫?03的融合單元化，不同制式