具体实施方式

现在将参照图1和图2来描述蜂窝电信网络1的第一实施方式。蜂窝电信网络1基于具有第一中央单元10以及第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40(在附图中，第一DU/第二DU/第三DU)的集中式无线电接入网(C-RAN)架构。第一中央单元10分别经由第一回程连接22、第二回程连接32和第三回程连接42连接至第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40，并将第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者与蜂窝核心网络50(包括网络管理系统(NMS)100)互连。第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者的覆盖区域由其相应包络圈示出。

图2更详细地例示了中央单元10和第一分布式单元20。如图所示，中央单元10具有全部经由总线19连接的第一收发器11、处理器13、存储器15和第二收发器17。第一收发器11是有线通信接口，使得中央单元10可以与一个或更多个蜂窝核心网络节点(诸如NMS 100)进行通信。在该实施方式中，第二收发器17是有线通信接口，使得中央单元10可以与第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者进行通信。收发器、处理器和存储器被配置为配合限定软件定义网络(SDN)工作环境，从而允许按需重新配置中央单元10。

此外，第一分布式单元20还包括全部经由总线29连接的用于与中央单元10进行有线通信的第一收发器21、处理器23、存储器25、用于与一个或更多个用户设备(UE)进行无线通信的第二收发器27。类似地，收发器、处理器和存储器被配置为配合限定软件定义网络(SDN)工作环境，从而允许按需重新配置第一分布式单元20。

在该实施方式中，中央单元处理器13被配置为实现用于处理与各个分布式单元的通信的个体处理环境，使得中央单元处理器13具有用于处理与第一分布式单元20的通信的第一通信处理环境13.1、用于处理与第二分布式单元30的通信的第二通信处理环境13.2以及用于处理与第三分布式单元40的通信的第三通信处理环境13.3。中央单元处理器13还被配置为实现用于实现其它处理功能的另外的处理环境，并且图2示出了第一另外的处理环境和第二另外的处理环境。

图2还例示了中央单元10的第一通信处理环境13.1和第一分布式单元20的处理器23，其实现了它们的工作协议(在该实施方式中是长期演进(LTE)协议)的不同功能。LTE协议的各种功能在中央单元10的相应处理器13.1与第一分布式单元20的相应处理器23之间划分，使得第一分布式单元20实现物理(PHY)功能和介质访问控制(MAC)功能，并且中央单元10实现无线电链路控制(RLC)功能和分组数据收敛控制(PDCP)功能。这样做时，中央单元10可以协调多个分布式单元的传输以提高蜂窝网络1中的服务质量(QoS)。

中央单元10和第一分布式单元20的处理器能够重新配置(因为它们在SDN环境中工作)以实现不同功能划分，诸如：

·A)第一分布式单元20：较低的PHY，中央单元10：较高的PHY、MAC、RLC、PDCP；

·B)第一分布式单元20：PHY，中央单元10：MAC、RLC、PDCP；

·C)第一分布式单元20：PHY、MAC，中央单元10：RLC、PDCP(如图所示)；

·D)第一分布式单元20：PHY、MAC、RLC，中央单元10：PDCP；

·E)第一分布式单元20：PHY、MAC、RLC、PDCP，中央单元10：不适用；

此外，中央单元10和第一分布式单元20可以实现另外的功能(在这种情况下，可以进行另外的功能划分)。

因此，在任何时候，第一中央单元10都被配置为在其通信处理环境中实现功能划分中的任何一种功能划分，并在其另外的处理环境中实现一个或更多个另外的处理功能。

在该实施方式中，第二分布式单元30和第三分布式单元40类似于第一分布式单元20，并且第二通信处理环境13.2和第三通信处理环境13.3类似于第一通信处理环境13.1。

现在将参照图3a至图3d和图4的流程图来描述本发明的方法的第一实施方式。图3a例示了在时间t₁的蜂窝电信网络1，其中，第一中央单元10使用第一功能划分与第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者进行通信，在该第一功能划分中，第一中央单元10实现MAC、RLC和PDCP功能，并且第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者实现PHY功能(如上所述，功能划分B)。此外，第一中央单元10在其相应第一另外的处理环境中实现第一另外的处理功能A。此时未实现第二另外的处理功能B。

NMS 100包括虚拟基础设施管理器(VIM)和协调器模块。协调器模块是确定在蜂窝网络中应在何处实现虚拟功能的处理器，并且VIM将这些决策传达给相关实体。在该示例中，NMS 100还在存储器中存储数据库，该数据库识别在实现各个功能划分(A至E，如上所述)时第一中央单元10以及第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者的处理利用率值(例如，以每秒百万条指令MIPS；每秒浮点操作FLOPS；中央处理单元CPU的数量；和/或处理核心的数量)。这些可以是(至少最初是)运营商限定的值，但是也可以通过来自单元10、20、30、40的报告值来更新(并且还可以是来自其它C-RAN的报告值的函数)。下面的表1示出了该数据库的示例：

表1：例示了各个功能划分下的处理利用率值P_n的表

在步骤S1中，第一中央单元10以及第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40周期性地向NMS 100发送与其处理资源有关的数据。在该实施方式中，数据与a)各个单元的当前处理资源利用率值和b)各个单元的当前处理能力有关。这些数据被存储在NMS 100中的存储器中。

在步骤S3中，在时间t2，第一中央单元10接收启动另外的处理功能B(这在图3b中通过具有标签B但仍然具有包络虚线以指示请求尚未实现的另外的处理环境来例示)的请求。在步骤S5中，第一中央单元10将该请求连同识别实现另外的处理功能B(例如，在MIPS、FLOPS、CPU或核中)的附加处理资源要求的数据一起转发给NMS 100以获得批准。

在步骤S7中，NMS 100确定请求实体(第一中央单元10)是否可以实现另外的处理功能B。在该示例中，这通过以下操作实现：将第一中央单元的当前处理资源利用率值(在步骤S1中存储在NMS中的存储器中)添加至实现该另外的处理功能B的(在来自步骤S5的数据中识别到的)附加处理资源要求，并且将该总和与第一中央单元当前处理能力(也在步骤S1中存储在NMS 100中的存储器中)进行比较。如果在实现另外的处理功能B时第一中央单元10的所确定的处理资源利用率小于其处理能力(或其派生值，诸如95％)，则该请求被批准，并且处理进行至步骤S8，在步骤S8中，NMS 100向第一中央单元10发送响应消息，该响应消息指示可以实例化另外的处理功能B。然而，如果第一中央单元10的所确定的处理资源利用率大于处理资源能力值，则处理移动进行至步骤S9。

在步骤S9中，NMS 100计算在通信处理环境实现不同功能划分时以及在第一中央单元10实现第一另外的处理功能和第二另外的处理功能时第一中央单元10以及第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者的处理资源利用率值。在该示例中，这通过以下操作实现：取回第一中央单元10以及第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40使用来自NMS数据库的各个功能划分时的处理利用率值，并将另外的处理功能B的附加处理资源要求添加至第一中央单元10在各个功能划分下的所取回的处理利用率值。如果在实现特定功能划分时所有第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40的处理利用率值、以及在实现特定功能划分并添加功能B的附加处理资源要求时第一中央单元10的处理利用率值低于其对应处理资源能力值(或其派生值)，则该特定功能划分成为候选重新配置。

如果在步骤S9之后不存在候选重新配置，则该请求被拒绝，并且处理跳至步骤S10，在步骤S10中，NMS 100向第一中央单元10发送指示不能实例化另外的处理功能B的响应消息。然而，如果在步骤S9之后存在多个候选重新配置，则在该示例中，NMS 100选择这些候选中的具有最大协调度(即，在第一中央单元10中实现的最大数量的功能)的一个候选的功能划分。如果在步骤S9中识别出单个候选重新配置，则选择该候选的功能划分。在该示例中，选择功能划分D(如上所述)，并且处理进行至步骤S11。

在步骤S11中，NMS 100向第一中央单元10以及第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40中的每一者发送第一指令消息，以实现功能划分D。这在图3c中例示。成功重新配置后，第一中央单元10以及第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40向NMS 100发送确认消息。作为响应，在步骤S13中，NMS 100向第一中央单元10发送第二指令消息，以在第一中央单元10的第二另外的处理环境中实现第二另外的处理功能B。图3d例示了该重新配置之后的蜂窝网络1。

因此，本发明的该实施方式提供了以下优点：认识到不同功能划分对中央单元和分布式单元具有不同处理要求，使得在触发这些单元中的任何一者的附加处理功能(其原本将超过该单元的处理能力)时，可以对功能划分进行调整，使得可以在保持最大可能协调量的同时实现附加处理功能。

现在将参照图5a、图5b和图6的流程图来描述本发明的方法的第二实施方式。图5a例示了第四分布式单元80经由中继节点70经由无线回程连接至第一中央单元10的蜂窝网络。第一分布式单元20、第二分布式单元30和第三分布式单元40未示出(尽管它们也可以连接至第一中央单元10)，并且第一中央单元10未实现另外的处理功能A或B。

图5a还例示了实现(上面指出的)功能划分B的第一中央单元10和第四分布式单元80，在该功能划分B中，第一中央单元10的通信处理器13.1实现MAC、RLC和PDCP功能，并且第四分布式单元80的第一通信处理环境83.1实现PHY功能。此外，第四分布式单元80实现用于处理中继节点70的通信的第二通信处理环境83.2。类似地，中继节点实现用于处理与第一中央单元10和第四分布式单元80两者的通信的通信处理环境。

在该实施方式中，对识别在实现各个功能划分(A至E，如上所述)时第一中央单元10和第四分布式单元80的处理利用率值(例如，以每秒百万条指令MIPS或每秒浮点操作FLOPS、CPU、核心)的NMS 100数据库进行扩充，以包括不同工作状况(包括(例如，按照组合Mbps测量到的)用户业务量和回程无线电状况(例如，按照第四分布式单元80与中继节点70之间的RSRP测量到的))下的各个功能划分下的处理利用率值。下面的表2例示了该数据库的示例。

表2：例示了各个功能划分的基于用户业务和回程无线电状况细分的处理利用率值P_n的表

在该实施方式的第一步骤(步骤S21)中，如图5a所示，在时间t₁₁，第一中央单元10和第四分布式单元80两者向NMS 100发送与其当前处理和工作环境有关的数据。这包括a)各个单元的当前处理资源利用率值，b)各个单元的当前处理能力，c)第四分布式单元的用户业务状况，以及d)第四分布式单元80与中继节点70之间的回程无线电状况。这些数据存储在NMS 100中的存储器中。

在步骤S23中，第一中央单元10、第四分布式单元80和/或中继节点70中的一者或更多者的处理利用率值超过阈值(例如，其处理资源能力值的95％)。在该实施方式中，第四分布式单元80检测到它已超过该阈值。作为响应，在步骤S25中，第四分布式单元80向NMS100发送用于功能划分查核的请求。

在步骤S27中，NMS 100接收该请求并基于蜂窝网络1中的处理和工作环境来识别补救措施。这通过以下操作实现：NMS 100使用第四分布式单元的用户业务状况和回程无线电状况(在步骤S21中存储在存储器中)的最新数据来取回第一中央单元、中继节点和第四分布式单元在这些状况下工作时在各个功能划分下的处理利用率值。如果第一中央单元10、中继节点70或第四分布式单元80针对所有功能划分的这些处理利用率值中的至少一个处理利用率值高于相关联的阈值，则该请求被拒绝。在该场景中，NMS 100向第四分布式单元80发送响应，该响应指示第四分布式单元80采取补救措施以在其工作环境的限制内工作(例如，限制用户业务)。然而，如果第一中央单元10、中继节点70和第四分布式单元80针对特定功能划分的所有处理利用率值小于相关联的阈值，则该功能划分成为候选重新配置。

如果在步骤S27之后存在多个候选重新配置，则在该示例中，NMS 100选择这些候选中的具有最大协调度(即，在第一中央单元10中实现的最大数量的功能)的一个候选的功能划分。如果在步骤S27中识别出单个候选重新配置，则选择该候选的功能划分。在该示例中，选择功能划分D(如上所述)。

在步骤S29中，NMS 100向第一中央单元10和第四分布式单元80发送第一指令消息以实现功能划分D。这在图5b中例示。

该第二实施方式的益处在于，功能划分的改变考虑了分布式单元的工作状况。由于这些工作状况而导致的处理要求可能会根据各种因素(诸如用户数量、无线电干扰等)随时间推移变化，因此该第二实施方式将选择更适合于分布式单元的功能划分。

在以上实施方式中，中央单元和其相应分布式单元实现了所使用的协议(以上示例中的LTE)的整体功能集的不同比例。本领域技术人员将理解，协议的整个层或者仅其一部分(即，功能)可以在中央单元与分布式单元之间移动。因此，中央单元可以实现第一协议功能集，并且分布式单元可以实现第二协议功能集。第一功能集可以是最下面的功能向上并且包括特定功能，而第二功能集可以是该特定功能之上的所有功能。换句话说，第一功能集和第二功能集可以是有区别的。

此外，分布式单元可以仅实现协议的RF功能，并且所有其它功能可以在中央单元中实现。更进一步，可以跨级联RAN实现本发明，在级联RAN中，整个功能集跨(例如)远程无线电头端、分布式单元和中央单元分布。

中央单元还可以利用不同分布式单元(例如，经由不同虚拟处理环境)来实现不同功能划分、不同协议和/或不同无线电接入技术。因此，可以增强NMS数据库，以识别跨分布式单元的功能划分的多个组合的处理利用率值。因此，替代地，在与第二分布式单元有关的传输的处理利用率触发导致功能划分重新配置的请求时，响应于该请求，NMS可以改变中央单元与第一分布式单元之间的功能划分。

在以上实施方式中，NMS包括VIM和协调器以执行本发明的方法的实施方式。然而，可以替代地使用蜂窝网络中的任何其它实体。

在第一实施方式中，第一中央单元10具有用于实现另外的处理功能的多个另外的处理环境。例如，所述多个另外的处理环境可以包括多接入边缘计算(MEC)、内容高速缓存、分组路由和策略控制。此外，请求可以是在网络中第一次实例化该功能，或者将其从另一位置移动至第一中央单元。

在第二实施方式中，基于第四分布式单元与中继节点之间的用户业务和参考信号接收功率(RSRP)值来细分各个功能划分的处理利用率值。然而，这不是必需的，并且可以使用其它度量来测量接入无线电状况和回程状况。

技术人员还将理解，回程不必是无线技术，并且可以替代地使用有线接口。

技术人员还将理解，可以周期性地执行第一实施方式和第二实施方式，使得蜂窝网络按照其状况动态地重新配置。

在以上实施方式中，确定在不同功能划分下的处理利用率值是否低于处理能力值。技术人员将理解，例如，如果处理器被虚拟化并且可以采用附加处理能力(称为“超额预订”)，则该处理能力值可以大于单元的当前处理能力。

技术人员将理解，在要求保护的本发明的范围内，特征的任何组合都是可能的。