[發明專利]一種邊緣智能服務系統

在審

• 申請號: 201910209683.4
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109788074A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 郭永安;唐清源;朱洪波;楊龍祥
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/24;H04W4/70
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務所 32241
• 代理人: 唐小紅

本發明公開了一種邊緣智能服務系統，利用本地無線電信號處理能力，合并無線電資源管理和邊緣設備中的分布式存儲能力，并通過合適的傳輸模式選擇，構成邊緣智能服務系統體系架構，以達到減少前端負荷的效果，從而獲取更高的系統容量和處理速率。具體表現為在邊緣智能服務系統無線接入網絡中定義了四種云：全局集中通信和存儲云，集中控制云，分布式邏輯通信云和分布式邏輯存儲云，分別負責通訊，存儲，控制與信號處理。當用戶設備接入霧計算體系物聯網中，根據用戶設備的移動速度，通信距離，位置，服務質量(QoS)要求，處理和高速緩存能力來選擇四種傳輸模式：D2D和中繼模式，局部分布式協調模式，全局C?RAN模式和HPN模式，達到獲取更高效率。

技術領域

本發明涉及一種邊緣智能服務系統，主要應用于第五代移動通信系統(5G)，屬于物聯網與云計算領域。

背景技術

與第四代無線通信系統(4G)相比，第五代無線通信系統(5G)的系統容量將至少增長1000倍，且能量傳輸效率至少增加10倍。為了實現這些目標，邊緣智能服務系統必須在分布式基站中集中處理大量的數據，這就要求這個體系架構要擁有高寬帶和低等待時間的互聯前端這兩個先決條件。然而現有的前端傳輸往往是容量和時間延遲約束的，其在頻譜效率和能量效率上的表現遠不及標準所需。隨著基于位置的社交應用變得越來越流行，前端業務數據激增，產生了大量的冗余信息；同時為了滿足峰值容量的要求，運營商需要部署大量的基站以滿足峰值容量的要求，然而在業務交付量不夠大時造成了嚴重的浪費。

發明內容

為了解決現有技術中的挑戰，本發明的目的是引入邊緣智能服務系統的概念，通過充分利用邊緣設備中的處理和存儲能力，以減輕前端和分布式基站的負擔。

邊緣智能服務系統將傳統的云計算模式擴展到網絡邊緣，在網絡便于提供大量具有的存儲，通信，控制，配置，測量和管理的設備以達到傳輸需求，而不是利用集中式云存儲和建立信道來達到需求。基于霧計算，協作無線電信號處理不僅可以在云計算中心服務器中執行，而且可以在分布式基站以及智能設備處被托管。這種實時的協同無線電信號處理和靈活的協同無線資源管理使得邊緣智能服務系統能夠適應承擔無線電環境下的快速且可縮放的前端負擔。此外，邊緣智能服務系統可以通過設備到設備(D2D)，無線中繼，分布式協調和大規模集中合作之間的自適應技術來實現以用戶為中心的目標。

技術方案如下：

物聯網環境下的邊緣智能服務系統的“四種云+應用層”式布局及四種傳輸模式，

即全局集中通信和存儲云，集中控制云，分布式邏輯通信云，分布式邏輯存儲云和物聯網應用層；

D2D中繼模式，局部分布式協調模式，全局云傳輸模式和HPN模式；

所述分布式邏輯通信云由多個分布式基站組成，通過在多個分布式基站之間協作處理，達到釋放前段鏈路的過載，減輕排隊和傳輸等待時間的效果；

分布式邏輯存儲云由接入邊緣智能服務系統中的受控用戶設備組成；集中控制云位于物聯網監測節點中，而全局集中通信和存儲云又云計算中央服務器構成；

分布式邏輯通信云不僅集成了前射頻，而且集成了本地分布式協同無線電信號處理和協同無線資源管理技術功能，而分布式邏輯存儲云負責在邊緣設備中的本地存儲和高速緩存；集中控制云用于充當控制平臺的作用，負責向下層云下達控制信令；

全局集中通信和存儲云類似于傳統的云計算中的云計算中心服務器，負責與用戶設備和分布式基站傳輸和交互數據，擔當集中存儲和集中通訊功能；

最終云計算中心服務器根據需求，將接受到的數據有選擇地提供給物聯網應用層中的用戶；

還包括：