[發(fā)明專利]基于網(wǎng)絡切片的無人機巡檢實時視頻傳輸系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112672110B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設計）人: 王祥;劉慶揚;付美明;李錚;那辰星;杜明臣;逄林;李曉霞;武興佩;孫麗莉
• 申請（專利權）人: 深圳市國電科技通信有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04W4/40;H04N19/134
• 代理公司: 北京商專潤文專利代理事務所(普通合伙) 11317
• 代理人: 歐菊花

本發(fā)明提供基于網(wǎng)絡切片的無人機巡檢實時視頻傳輸系統(tǒng)，涉及通信技術領域，包括：5G物理網(wǎng)絡和無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊，無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊映射至5G物理網(wǎng)絡。本發(fā)明通過無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊到實體5G物理網(wǎng)絡的映射關系，并通映射方法解決了無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊到實體物理網(wǎng)絡的映射問題；與基礎映射技術方案相比較，本發(fā)明引入的映射技術方案顯著地降低了從無人機到接收者的端到端時延，提高了基于網(wǎng)絡切片的無人機巡檢實時視頻傳輸系統(tǒng)的性能。

技術領域

本公開涉及通信技術領域，尤其涉及基于網(wǎng)絡切片的無人機巡檢實時視頻傳輸系統(tǒng)。

背景技術

網(wǎng)絡切片技術是運營商在實體物理網(wǎng)絡上按照租戶需求創(chuàng)立并運行的多個虛擬網(wǎng)絡。每一個虛擬網(wǎng)絡根據(jù)不同的業(yè)務以及服務需求，例如帶寬、時延、安全性、可靠性等進行網(wǎng)絡資源的編排與劃分，從而靈活應對不同的網(wǎng)絡應用場景。網(wǎng)絡切片的實現(xiàn)基于網(wǎng)絡功能虛擬化(Network?FunctionVirtualization?NFV)技術以及軟件定義網(wǎng)絡(SoftwareDefined?NetworkSDN)技術。NFV將虛擬化技術引入到網(wǎng)絡設施中，將軟件功能和專用硬件解耦，支持虛擬網(wǎng)絡功能(Virtual?Network?Function?VNF)軟件在商用服務器上運行，從而模擬物理網(wǎng)絡元件的功能和性能。SDN通過基于軟件的SDN控制器來實現(xiàn)網(wǎng)絡控制功能的集中化，將網(wǎng)絡控制面與數(shù)據(jù)面解耦，從而實現(xiàn)對路由器和交換機動態(tài)、實時地轉(zhuǎn)發(fā)控制。這兩項技術是實現(xiàn)端到端網(wǎng)絡切片資源靈活編排與動態(tài)協(xié)同管理的關鍵。

電力線路巡檢是維護電力線路的核心工作，電力部門需要及時發(fā)現(xiàn)并解決故障，以保證用戶正常的生產(chǎn)生活用電。傳統(tǒng)的巡檢方式，一般通過望遠鏡在遠處觀察，或者通過爬上電力塔來進行近距離故障檢查，這種方式費時費力，效率不高。近年來，隨著我國無人機技術快速發(fā)展，其應用的領域也越來越多，由于無人機具有攜帶方便、部署簡單、功能強大，成本低廉等眾多優(yōu)點，電力線路巡檢業(yè)務正逐漸成為其重要的應用領域之一。

通過使用網(wǎng)絡切片來實現(xiàn)無人機巡檢實時視頻的端到端通信有多種好處。一方面，SDN技術可以實現(xiàn)對路由器和交換機動態(tài)、實時地轉(zhuǎn)發(fā)控制，極大地提升了無人機巡檢實時視頻端到端傳輸系統(tǒng)部署的靈活性，節(jié)省了業(yè)務就緒的時間；另一方面，NFV技術可以在通用硬件上模擬出具有視頻編碼功能的虛擬網(wǎng)絡功能(下面稱網(wǎng)元)，相比傳統(tǒng)方案需要部署具有視頻編碼功能的特定硬件，有效地降低了運營商的業(yè)務部署開銷；此外，網(wǎng)絡切片可以實現(xiàn)用戶所需求的性能和所能承擔的開銷之間的平衡，較好的提升了用戶體驗。

無人機的實時視頻傳輸系統(tǒng)是其核心功能之一，通過搭載視頻拍攝裝置，無人機可以實現(xiàn)實時圖像信息采集，并將圖像信息回傳給地面終端設備。但是，目前無人機實時視頻傳輸系統(tǒng)面臨畫面質(zhì)量低，傳輸時延高，信道可靠性差等問題，尤其是無人機端到端視頻傳輸系統(tǒng)往往需要很高的延遲才能在本地終端將采集到的實時畫面播放出來。然而，當電力線路出現(xiàn)問題時，電力部門期望能快速定位故障所在，因而要求無人機實時視頻傳輸系統(tǒng)具有更低的端到端時延，這是當前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本公開針對上述問題，提出基于網(wǎng)絡切片的無人機巡檢實時視頻傳輸系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題中的至少一個，本公開提出如下技術方案：

提出了基于網(wǎng)絡切片的無人機巡檢實時視頻傳輸系統(tǒng)，包括，5G物理網(wǎng)絡和無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊，無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊映射至5G物理網(wǎng)絡；5G物理網(wǎng)絡用于給無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊提供映射的物理節(jié)點集合和物理鏈路集合無人機視頻巡檢網(wǎng)絡切片模塊包括：

無人機視頻巡檢節(jié)點，用于將實時視頻傳輸給多個對應的接入節(jié)點；

多個接入節(jié)點，用于接收并轉(zhuǎn)發(fā)從無人機視頻巡檢節(jié)點傳輸而來的視頻流量；

第一傳輸鏈路，用于將每個接入節(jié)點的視頻流量傳輸至虛擬視頻編碼網(wǎng)元；