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公開番号2024160672
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-14
出願番号2023187211,2023567089
出願日2023-10-31,2022-07-11
発明の名称タスクスケジューラ装置およびプログラム
出願人日本電信電話株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G06F 9/50 20060101AFI20241107BHJP(計算;計数)
要約【課題】省電力を達成しつつ、低遅延に演算を行うタスクスケジューラ装置およびプログラムを提供する。
【解決手段】処理負荷に応じてプロセッサの動作状態を段階的に減らして消費電力量を削減する計算システム1000において、プロセッサのコア群へタスクを割り当てるタスクスケジューラ装置100,100Aであって、プロセッサの使用率を取得するタスク量・周期予測部122と、タスク量・周期予測部122が取得したプロセッサの使用率をもとに、所定頻度以上で使用するプロセッサのコアまたはコア群については、継続的にタスクを割り当てるタスクCPU割当部123と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
処理負荷に応じてプロセッサの動作状態を段階的に減らして消費電力量を削減する計算システムにおいて、前記プロセッサのコア群へタスクを割り当てるタスクスケジューラ装置であって、
前記プロセッサの使用率を取得するプロセッサ使用率取得部と、
前記プロセッサ使用率取得部が取得した前記プロセッサの使用率をもとに、所定頻度以上で使用する前記プロセッサのコアまたはコア群については、継続的にタスクを割り当てるタスク割当部と、
所定頻度以上で使用する前記プロセッサのコアまたはコア群については、前記プロセッサの動作状態をより深い状態に遷移できないように上限を設定する動作状態設定部と、を備える
ことを特徴とするタスクスケジューラ装置。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記動作状態設定部は、
タスク割当部が、タスクを割り当てなかったコアまたはコア群については、前記プロセッサの動作状態をより深い状態に遷移できるように設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のタスクスケジューラ装置。
【請求項３】
コンピュータを、請求項１または請求項２に記載のタスクスケジューラ装置として機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、タスクスケジューラ装置およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
無線アクセスシステムの概要について述べる。
図１９は、無線アクセスシステムの概要を説明する図である。
図１９に示すように、無線アクセスシステムは、図示しないユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）、アンテナ（基地局アンテナ）２０、基地局（ＢＢＵ：Base Band Unit）３０、コア網４０を備える。
【０００３】
アンテナ２０は、ＵＥ１０と無線通信するアンテナおよび送受信部である（以下、「アンテナ」は、アンテナと送受信部、その電源部を総称して呼称する）。送受信データは、例えば専用ケーブルにより基地局３０に接続される。
【０００４】
基地局３０は、ＵＥ１０と通信する陸上に開設する移動しない無線局である。無線信号処理を行う基地局（ＢＢＵ：Broad Band Unit）３０は、無線信号処理を行う専用ハードウェア（専用装置）である。または、基地局３０は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）や５Ｇ（five generation）の信号処理集約システムにおける無線信号処理を、汎用サーバで処理を行うｖＲＡＮ（virtual Radio Access Network）である。ｖＲＡＮにおいては、基地局３０のハードウェアとして安価で大量に入手可能な汎用サーバを使用することができる。
基地局３０は、ハードウェア（ＨＷ）３１と、ハードウェア上のＣＰＵ（Central Processing Unit）３２と、ＯＳ等３３と、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３プロトコル無線信号処理アプリケーション１－１，１－２，１－３（総称する場合は、ＡＰＬ１と呼ぶ）と、タスクスケジューラ装置３４と、を備える。
【０００５】
コア網４０は、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）／（以下の説明において、「／」は「または」を表記する）５ＧＣ（5G Core Network）等である。
【０００６】
リアルタイム性が求められるシステムとして、ＲＡＮにおける基地局（ＢＢＵ）が挙げられる。
ＣＰＵ３２を使用して演算を行うＢＢＵでは、無線信号処理のタスクを、タスクスケジューラ装置３４がＣＰＵコアへ割り当てることで演算を行うことが多い（非特許文献１）。
【０００７】
図２０は、基地局における無線アクセス処理のタスク管理例を説明する図である。図１９と同一構成部分には同一符号を付している。
基地局（ＢＢＵ）３０は、タスクスケジューラ装置３４を備える。タスクスケジューラ装置３４は、タスク管理、優先度付け、およびタスク割り振りを行う。
タスクスケジューラ装置３４は、ＡＰＬ１の無線信号処理のタスクを、タスクキュー３７に割り振り、タスクキュー３７からＣＰＵコア（CPUcore #0，CPUcore #1，…）３２へ割り当てる。
【０００８】
［ＬＰＩ（Low Power Idle）ハードウェア制御］
ＣＰＵ３２には、ハードウェア制御によるＣＰＵ３２のidle状態を制御する機能があり、ＬＰＩと呼ばれる。ＬＰＩは、CPUidleやC-stateと呼称されることも多く、以下、ＬＰＩをC-stateとして説明する。
C-stateは、は、ＣＰＵ負荷が少なくなると、ＣＰＵ３２の回路の一部の電源をＯＦＦにすることで、省電力化を試行する（非特許文献２）。
【０００９】
図２１は、C-stateの状態の一例を表にして示す図である。なお、ＣＰＵハードウェアに依って状態定義は異なるため、図２１はあくまでも参考例である。
図２１に示すように、CPUidle状態には、グレードＣ０～Ｃ６があり、ＣＰＵ３２の負荷がない時間が長くなるにつれ、深いsleep状態へ遷移する。深いsleep状態の方がＣＰＵ消費電力は小さくなるが、一方で、それだけ復帰までに要する時間が長延化するため、低遅延の観点で課題となる場合がある。
【００１０】
C-stateは、ＣＰＵハードウェアに依って状態定義が異なる。例えば、Ｃ４やＣ５が無い機種、Ｃ１の次がＣ１Ｅというステートである機種等のバリエーションがある。
ステートが深くなるにつれ省電力効果は大きくなるが、それだけ、idle状態から復帰に要する時間も大きくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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