[發(fā)明專利]一種智能制造專網(wǎng)數(shù)據(jù)采集調(diào)度系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611145652.X
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106603659B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱曉榮;鞏曉迪;陳美娟;周辰駿;張雷
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務(wù)所 32241
• 代理人: 毛啟程

1.一種智能制造專網(wǎng)數(shù)據(jù)采集調(diào)度系統(tǒng)，包括：企業(yè)內(nèi)部連接制造設(shè)備的內(nèi)網(wǎng)即智能制造內(nèi)網(wǎng)、基于4G的無線接入網(wǎng)、智能制造中的各種應(yīng)用，其特征在于，還包括連接內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的新型無線接入網(wǎng)關(guān)和基于SDN和NFV的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度管理平臺，所述基于SDN和NFV的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度管理平臺為：

采用云平臺實現(xiàn)，用于分配存儲、計算及網(wǎng)絡(luò)資源，全局監(jiān)控資源利用情況，根據(jù)所需動態(tài)地分配網(wǎng)絡(luò)資源，快速實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制功能重構(gòu)；

采用軟件定義的方法，以自適應(yīng)的方式進行控制平面與數(shù)據(jù)平面的分離；在控制平面通過功能編排部署智能感知系統(tǒng)，利用信息感知技術(shù)對無線接入平面、底層網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、業(yè)務(wù)應(yīng)用、終端進行多維度檢測和管控；傳統(tǒng)小區(qū)的構(gòu)建方式將獲得突破，不再需要通過預(yù)先的功率限制來嚴(yán)格設(shè)定小區(qū)邊緣，而是由處理單元構(gòu)建覆蓋某個服務(wù)區(qū)域的控制平面，如果有用戶發(fā)起服務(wù)請求，則集中處理單元將根據(jù)用戶請求的服務(wù)質(zhì)量、當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況、干擾狀況分配相應(yīng)的天線單元及無線資源，以用戶為中心按需、動態(tài)的構(gòu)建為用戶提供服務(wù)的用戶平面；

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化實現(xiàn)后，底層協(xié)議棧的差別由虛擬化平臺統(tǒng)一處理，網(wǎng)元功能組件之間采用統(tǒng)一的消息格式和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)傳遞信息，完成業(yè)務(wù)流程；

網(wǎng)絡(luò)功能組件融合從網(wǎng)關(guān)設(shè)備抽象出的會話和承載控制功能，形成全網(wǎng)集中的控制平面；基于虛擬化平臺，軟件形態(tài)的功能組件部署到網(wǎng)絡(luò)的任意位置，通過標(biāo)準(zhǔn)化的消息接口和數(shù)據(jù)格式交換信息，完成業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)全網(wǎng)信息同步、接入?yún)f(xié)同和資源調(diào)度；

基于NFV的新型無線接入網(wǎng)關(guān)，具體如下：

1)基于NFV的無線接入網(wǎng)關(guān)的部署

將傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)上的三層路由、網(wǎng)絡(luò)翻譯即NAT、用戶認(rèn)證、安全控制、增值業(yè)務(wù)功能上移到網(wǎng)絡(luò)側(cè)，客戶端設(shè)備僅保留二層轉(zhuǎn)發(fā)、隧道封裝及配置、基于二層信息的防火墻功能；

在接入網(wǎng)側(cè)，實現(xiàn)企業(yè)專網(wǎng)網(wǎng)關(guān)虛擬化，將分散部署的接入功能上移并集中部署在云端；針對專網(wǎng)企業(yè)客戶，用戶的接入功能能通過云化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平面實現(xiàn)，向客戶提供私有云、網(wǎng)絡(luò)安全和其他增值服務(wù)，即將專網(wǎng)企業(yè)ICT應(yīng)用功能遷移到云端，并通過SDN智能專線實現(xiàn)用戶按需對應(yīng)用的訪問，實現(xiàn)云網(wǎng)協(xié)同一體化；在云端，通過建設(shè)統(tǒng)一資源管理平臺、部署業(yè)務(wù)編排器實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一管理，并對外提供標(biāo)準(zhǔn)北向API接口，使各類業(yè)務(wù)應(yīng)用能靈活調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)快速部署；

2)新型無線接入網(wǎng)關(guān)即AGW

包含各種通信接口模塊、協(xié)議適配模塊、設(shè)備發(fā)現(xiàn)和管理模塊 、跨域轉(zhuǎn)發(fā)模塊 、資源映射模塊 、安全管理模塊 、數(shù)據(jù)和控制接口模塊；其中：通信接口模塊支持多種通訊鏈路，協(xié)議適配模塊支持多種工業(yè)設(shè)備協(xié)議，設(shè)備發(fā)現(xiàn)和管理模塊向上通過SNMP或TR069協(xié)議與業(yè)務(wù)平臺交互，實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)自身的配置和管理，向下實現(xiàn)對異種接入設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和管理；跨域轉(zhuǎn)發(fā)模塊根據(jù)SDN控制器下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)控制策略實現(xiàn)跨區(qū)域的智能專網(wǎng)組網(wǎng)；資源映射模塊實現(xiàn)虛擬資源和末梢物理設(shè)備的一一映射；安全管理模塊包括用戶身份鑒別、對設(shè)備的安全訪問控制，以及根據(jù)實際業(yè)務(wù)的安全需求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的加密處理；數(shù)據(jù)和控制接口通過標(biāo)準(zhǔn)化的API，實現(xiàn)與虛擬化平臺以及業(yè)務(wù)平臺的數(shù)據(jù)和控制信息交互；

采用高性能的嵌入式計算平臺，服務(wù)內(nèi)核軟件運行于嵌入式操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)包含高性能的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具有多種通訊采集和轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約庫，實現(xiàn)采集多個不同子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)集中匯總、分類和預(yù)處理，簡化系統(tǒng)中異種協(xié)議的轉(zhuǎn)換和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)過程，并通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接口與業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接；

3)遠(yuǎn)程網(wǎng)關(guān)管理

采用TR069，TR069是寬帶論壇設(shè)計的遠(yuǎn)程管理協(xié)議，它描述了CPE和自動配置服務(wù)器即ACS之間的通訊機制，提供了ACS對CPE安全進行配置的策略，通過云端管理服務(wù)器對AGW進行遠(yuǎn)程管理，具體管理功能包括：參數(shù)配置，版本管理，執(zhí)行命令，調(diào)試LOG分析，狀態(tài)監(jiān)控，告警通知；

4)安全管理

采用可靠硬件平臺，安全的實時嵌入式操作系統(tǒng)，為用戶提供遠(yuǎn)程接入、企業(yè)分支機構(gòu)互聯(lián)、云接入安全防護措施；通過與云平臺安全管理服務(wù)器的交互，實現(xiàn)對設(shè)備的安全訪問控制；對用戶的身份授權(quán)和認(rèn)證；數(shù)據(jù)包的端到端加密處理；同時采用虛擬化技術(shù)，支持最高256個SSL VPN虛擬網(wǎng)關(guān)，每個虛擬SSL VPN網(wǎng)關(guān)進行獨立的認(rèn)證、配置與管理。