[發明專利]基于數字孿生的5G融合網架構下多模終端接入系統及方法

在審

• 申請號: 202111430637.0
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114189888A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 王棟耀;倪威;曹添翔;黃澤文;向洋
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一六研究所
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W24/06;H04W48/16;H04W48/20;H04W88/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

1.一種基于數字孿生的5G融合網架構下多模終端接入系統，其特征在于，所述系統為三層雙閉環的數字孿生網絡架構，該架構包括自頂向下的三層結構，依次為：

網絡應用層，該層級中描述實際物理網絡中實際要解決的問題，等待下一步的映射；

數字孿生網絡層，在該層級中，數字網絡將實時以及超前模擬實際物理網絡的運作并根據模擬結果將控制下發到實際物理網絡；

底層是物理網絡層，該層通過實際的接口與孿生網絡層銜接，不斷通過數據采集提供給數字孿生網絡實際通信環境的情況，同時接收并執行數字孿生網絡所模擬出的最佳決策結果；

整個數字孿生網絡具有網絡應用層將實際網絡問題數據化到數字孿生網絡層的上閉環，和數字孿生網絡層通過數據采集到控制下發到物理網絡層的下閉環。

2.根據權利要求1所述的基于數字孿生的5G融合網架構下多模終端接入系統，其特征在于，所述數字孿生網絡層包括數據共享倉庫、網絡孿生體管理模塊、服務映射模型模塊；

所述數據共享倉庫，用于通過數據采集、數據存儲、數據服務、數據管理記錄歷史數據和實時交互數據，以為實際模擬過程提供數據支撐；

所述網絡孿生體管理模塊，用于完成數字孿生網絡的管理功能，全生命周期記錄，可視化呈現和管控網絡孿生體的各種元素；

所述服務映射模型模塊，包括故障診斷、調度優化、流量分析、仿真驗證、拓撲模型；具體地：針對特定的應用場景，服務映射模型模塊利用數據共享倉庫中的網絡數據，建立網絡分析、仿真、診斷、預測、保障及其他數據模型、拓撲模型，再通過深度神經網絡進行網絡仿真模擬進而實現調度優化以及故障診斷。

3.根據權利要求2所述的基于數字孿生的5G融合網架構下多模終端接入系統，其特征在于，所述數據共享倉庫通過孿生南向接口進行數據采集，包括實際物理網絡的部署情況、信號強弱、頻帶資源的使用率，用戶終端UE的實時位置、具體網絡資源利用需求以及未來移動情況；所述實際物理網絡包括蜂窩5G網絡和WLAN網絡。

4.根據權利要求3所述的基于數字孿生的5G融合網架構下多模終端接入系統，其特征在于，所述服務映射模型模塊包括基礎模型和功能模型兩個模塊，其中，所述基礎模型模塊用于根據所述數據共享倉庫的數據建立關于網絡基本配置、網絡運行狀況相關的拓撲結構，以描述反映實際物理網絡的真實狀態，即刻畫一個虛擬化的真實網絡狀態；所述功能模型模塊，用于根據虛擬化結果真正的模擬運行狀態建立起網絡分析、仿真、診斷、預測、保障各種數據模型。

5.根據權利要求4所述的基于數字孿生的5G融合網架構下多模終端接入系統，其特征在于，所述網絡孿生體管理模塊的管理包括拓撲管理、模型管理和安全管理，其中所述拓撲管理是對服務映射模型模塊中的虛擬拓撲的管理以及可視化呈現，即終端接入選擇中的不同接入點與UE之間的相關關系和連接情況；所述模型管理是管理數字孿生體中眾多數據模型的創建、儲存和更新；所述安全管理是對整個數據共享倉庫和數據模型進行安全保障，包括鑒權、認證、授權、加密和完整性保護。