[發明專利]用于預測網絡節點的狀態改變的系統和方法

有效

• 申請號: 201780097898.0
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN111492632B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: S.莫漢;A.班納吉;P.薩西施庫馬爾
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;G06F15/16;H04W28/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳涵瀛;姜冰

在一個方面中，提供了一種由網絡節點執行的用于預測網絡中的節點(例如，霧節點)的狀態改變的概率的方法。網絡節點基于節點的屬性來確定權重的集合。網絡節點使用與節點相關的一個或多個屬性值的集合以及所確定的權重的集合來估計節點的狀態改變的概率，其中確定權重的集合包括使與節點關聯的評估值最大化。

技術領域

公開了與預測網絡中的網絡節點(諸如例如霧節點)的狀態改變相關的實施例。

背景技術

最近，已存在用于支持工業和商業應用兩者的物聯網(IoT)裝置的快速擴張。云計算是IoT框架中的重要范例。為了實現涉及IoT裝置的新種類的應用和服務，研究者已引入了將云計算擴展到網絡的邊緣的霧計算。

霧計算將通過減少時延、增加吞吐量、整合資源、節省能量以及增強安全性和隱私來使若干相關域(包括移動/可穿戴計算、物聯網(IoT)以及大數據分析)受益。在大數據分析中，在網絡的邊緣生成巨量數據。霧計算支持邊緣分析，其能夠減少大數據分析的延遲并降低數據傳輸和存儲的成本。在IoT應用中，帶有內置智能模塊的具有到一個或多個傳感器的連接的特定裝置可充當霧節點。霧節點也可以是具有獨特感測和致動能力的不同傳感器的集合。霧節點可以包括內置數據庫和分析模塊，其促進霧節點的激活和決策制定。此類霧節點可以位于諸如山脈或海洋之中的遠程位置。在此類遠程位置中，盡管氣候變化，霧節點必須靠它自己的電池電力維持并且維護功能性。因此，需要在連續的基礎上監測霧節點以預料并為及時的狀態改變做準備。例如，在由于內部問題或由于外部問題(例如，氣候條件)霧節點突然進入不活動狀態的情況下，有可能丟失霧節點的特定位置和其它重要的相關細節，這可能在整個網絡中造成嚴重問題。

發明內容

一般地，霧節點連接到云以建立霧聯網(fog?networking)。因此，霧節點周期性地向云傳送信息(例如，以及時的方式傳遞細節)，因此霧節點的突然故障可能導致至關重要的數據的丟失。在這方面，存在實時監測霧節點以預料并理解霧節點的動態狀態改變的需要。

附加地，越來越多的對業務的處理和決策制定正發生在網絡的邊緣處(即，在霧節點中)。相應地，存在連續地考慮霧節點的狀態并使霧節點對于所有業務相關的事務保持完整的需要。例如，如果霧節點的狀態改變成不活動模式，則業務可能需要停頓一段時間，并且在霧節點改變回到活動模式之后恢復。因此，在最近的技術轉變當中，理解霧節點的關鍵狀態改變的原因并預測其行為是要解決的重要問題。

霧節點的另一令人感興趣的特性是，不僅地理分布的霧節點能夠推斷它自己的位置，而且霧節點還能夠跟蹤終端用戶裝置以支持移動性。這對于基于位置的服務和應用可能具有顯著意義。因此，以連續方式跟蹤霧節點(包括其位置)被認為是令人感興趣的問題。目前，霧節點可在某些時間周期與另一霧節點或云通信。時間周期的長度可以取決于正由霧節點傳送的數據和/或霧節點的重要性而變化。簡而言之，上面清楚地指示了霧節點當前狀態的連續觀測和霧計算的重要性。因此，霧網絡中霧節點的任何非預期的狀態改變可能在特定位置中引起問題。

在霧聯網中，每個節點(例如，每個霧節點)應該能夠作為用于附近節點的路由器而起作用，并且能夠維護功能性以便理解移動性并檢測該節點和附近節點的狀態的突然改變。公開的實施例中的一些實施例解決如何處置霧網絡中霧節點中的突然改變。當前存在有若干提出的數據挖掘技術用于預測最可能流失(churn)的潛在客戶，即預測永久狀態改變。此類數據挖掘技術包括聚類、關聯、規則歸納、遺傳算法、決策樹和神經網絡。應用此類數據挖掘技術來預測霧網絡中的霧節點的狀態改變可能是有問題的。例如，霧網絡的固有特性，諸如：a)低時延和位置感知；b)廣泛的地理分布；c)移動性；d)緊密接近的的非常大量的節點；e)無線接入的主要角色；f)流傳輸(streaming)和實時應用的強存在；以及g)異構性將使使用上面提到的數據挖掘技術來找到網絡中的霧節點的狀態改變的挑戰復雜化。因此，一般的流失和狀態改變預測算法將無法找到已經從網絡中丟失或已經突然變得不活動的霧節點，或者預測哪些霧節點在下一周期(例如，時間或季節)期間可能不活動。