基于5G与边缘计算的网络处理方法及云通信网络服务器技术

本申请提供基于5G与边缘计算的网络处理方法及云通信网络服务器。在该方法中，首先在获取到请求指令时计算第一设备终端的链路中心度，其次基于链路中心度计算第一设备终端的切换耗时，然后基于切换耗时由小到大的顺序依次构建每个第一设备终端的通信子网并分配互不干扰的通信频段，判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点并根据判断结果进行设备终端的子网调整。如此，能够按照不同设备终端之间的链路中心度将整个生产环境的通信网络划分为多个互不干扰的子网络，从而实现每个子网络独立运行的集群式工业互联网络。这样能够对子网络中的流量进行分流，改善通信带宽因某一时段承载的数据流量过大而导致的拥挤。

【技术实现步骤摘要】
基于5G与边缘计算的网络处理方法及云通信网络服务器
本申请涉及5G通信
，尤其涉及基于5G与边缘计算的网络处理方法及云通信网络服务器。
技术介绍
现如今，随着人口红利的逐渐消失，工业制造业面临着劳动力锐减和人力成本极速上升的难题。智能化和自动化成为了工业制造业的核心和重点。工业互联网通过新技术与工业制造业进行深度融合，能够实现人、机、物的全面互联，从而构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型工业生产制造体系。目前5G、边缘计算与工业互联网的融合应用处于发展期，虽然5G和边缘计算能够为工业互联网提供低时延服务，但是在通过上述技术实现生产环境中的设备终端之间的通信时，仍然会导致通信带宽在一些生产时段出现拥挤。
技术实现思路
本申请提供基于5G与边缘计算的网络处理方法及云通信网络服务器，以改善现有技术存在的上述技术问题。第一方面，提供了一种基于5G与边缘计算的网络处理方法，应用于与n个设备终端通信的云通信网络服务器，所述方法包括：获取所述n个设备终端中的至少一个第一设备终端触发的用于进行生产条件切换的请求指令，根据所述至少一个第一设备终端的请求指令由所述云通信网络服务器所记录的所述至少一个第一设备终端的联网记录得到所述至少一个第一设备终端在所述联网记录中的链路中心度；其中，所述联网记录存储于所述云通信网络服务器的数据库中用于记录每个设备终端的通信日志，所述链路中心度用于表征所述第一设备终端在每次联网过程中与其他设备终端存在链接的累计数量m与n的比例；通过所述链路中心度所对应的联网记录的时段信息计算所述至少一个第一设备终端在根据所述请求指令进行联网状态切换时所需要的切换耗时；其中，所述联网状态切换用于表征所述至少一个第一设备终端在进行联网状态切换时断开旧链路以及建立新链路所需的耗时总和；按照切换耗时由小到大的顺序依次以所述至少一个第一设备终端在所述n个设备终端所形成的第一网络拓扑中的拓扑节点为基准，根据所述请求指令构建最小切换耗时对应的第一设备终端的通信子网，并基于计算得到的每个通信子网对应的第二网络拓扑与所述第一网络拓扑之间的通信干扰系数，为每个通信子网设置通信频段；其中，不同通信子网之间的通信频段不同；判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点；在所述每两个通信子网存在相同的拓扑节点的情况下，将所述目标拓扑节点从所述每两个通信子网中通信干扰系数较小的通信子网中移出并返回判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点的步骤；在所述每两个通信子网不存在相同的拓扑节点的情况下，根据所构建的通信子网的分布信息生成配置指令并将所述配置指令下发给每个设备终端。第二方面，提供了一种云通信网络服务器，所述云通信网络服务器与n个设备终端通信，所述云通信网络服务器用于：获取所述n个设备终端中的至少一个第一设备终端触发的用于进行生产条件切换的请求指令，根据所述至少一个第一设备终端的请求指令由所述云通信网络服务器所记录的所述至少一个第一设备终端的联网记录得到所述至少一个第一设备终端在所述联网记录中的链路中心度；其中，所述联网记录存储于所述云通信网络服务器的数据库中用于记录每个设备终端的通信日志，所述链路中心度用于表征所述第一设备终端在每次联网过程中与其他设备终端存在链接的累计数量m与n的比例；通过所述链路中心度所对应的联网记录的时段信息计算所述至少一个第一设备终端在根据所述请求指令进行联网状态切换时所需要的切换耗时；其中，所述联网状态切换用于表征所述至少一个第一设备终端在进行联网状态切换时断开旧链路以及建立新链路所需的耗时总和；按照切换耗时由小到大的顺序依次以所述至少一个第一设备终端在所述n个设备终端所形成的第一网络拓扑中的拓扑节点为基准，根据所述请求指令构建最小切换耗时对应的第一设备终端的通信子网，并基于计算得到的每个通信子网对应的第二网络拓扑与所述第一网络拓扑之间的通信干扰系数，为每个通信子网设置通信频段；其中，不同通信子网之间的通信频段不同；判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点；在所述每两个通信子网存在相同的拓扑节点的情况下，将所述目标拓扑节点从所述每两个通信子网中通信干扰系数较小的通信子网中移出并返回判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点的步骤；在所述每两个通信子网不存在相同的拓扑节点的情况下，根据所构建的通信子网的分布信息生成配置指令并将所述配置指令下发给每个设备终端。本申请实施例提供的基于5G与边缘计算的网络处理方法及云通信网络服务器具有以下有益技术效果。首先在获取到请求指令时计算第一设备终端的链路中心度，其次基于链路中心度计算第一设备终端的切换耗时，然后基于切换耗时由小到大的顺序依次构建每个第一设备终端的通信子网并分配互不干扰的通信频段，进一步判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点并根据判断结果进行设备终端的子网调整。如此，能够按照不同设备终端之间的链路中心度将整个生产环境的通信网络划分为多个互不干扰的子网络，从而实现每个子网络独立运行的集群式工业互联网络。这样，能够对子网络中的流量进行分流，从而改善通信带宽因某一时段承载的数据流量过大而导致的拥挤。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。图1为基于5G与边缘计算的网络处理方法的流程示意图。图2为基于5G与边缘计算的网络处理装置的功能模块框图。图3为云通信网络服务器的硬件结构示意图。图4为基于5G与边缘计算的网络处理系统的通信架构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。为了解决基于5G和边缘计算实现的通信技术出现通信带宽拥挤的现象，本公开揭示了一种基于5G与边缘计算的网络处理方法及云通信网络服务器，能够按照不同设备终端之间的链路中心度将整个生产环境的通信网络划分为多个互不干扰的子网络，从而实现每个子网络独立运行的集群式工业互联网络。这样，能够对子网络中的流量进行分流，从而改善通信带宽因某一时段承载的数据流量过大而导致的拥挤。请首先结合参阅图1，为本公开揭示的基于5G与边缘计算的网络处理方法的流程示意图，所述方法可以应用于云通信网络服务器，所述云通信网络服务器与n个设备终端通信(n为正整数)，n个设备终端之间互相通信以形成工业互联网络，该工业互联网络可以应用于不同的生产环境种例如智能制造等。进一步地，所述方法具体可以包括以下步骤S100-步骤S600所描述的内容。步骤S100，获取所述n个设备终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于5G与边缘计算的网络处理方法，其特征在于，应用于与n个设备终端通信的云通信网络服务器，所述方法包括：/n获取所述n个设备终端中的至少一个第一设备终端触发的用于进行生产条件切换的请求指令，根据所述至少一个第一设备终端的请求指令由所述云通信网络服务器所记录的所述至少一个第一设备终端的联网记录得到所述至少一个第一设备终端在所述联网记录中的链路中心度；其中，所述联网记录存储于所述云通信网络服务器的数据库中用于记录每个设备终端的通信日志，所述链路中心度用于表征所述第一设备终端在每次联网过程中与其他设备终端存在链接的累计数量m与n的比例；/n通过所述链路中心度所对应的联网记录的时段信息计算所述至少一个第一设备终端在根据所述请求指令进行联网状态切换时所需要的切换耗时；其中，所述联网状态切换用于表征所述至少一个第一设备终端在进行联网状态切换时断开旧链路以及建立新链路所需的耗时总和；/n按照切换耗时由小到大的顺序依次以所述至少一个第一设备终端在所述n个设备终端所形成的第一网络拓扑中的拓扑节点为基准，根据所述请求指令构建最小切换耗时对应的第一设备终端的通信子网，并基于计算得到的每个通信子网对应的第二网络拓扑与所述第一网络拓扑之间的通信干扰系数，为每个通信子网设置通信频段；其中，不同通信子网之间的通信频段不同；/n判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点；/n在所述每两个通信子网存在相同的拓扑节点的情况下，将所述目标拓扑节点从所述每两个通信子网中通信干扰系数较小的通信子网中移出并返回判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点的步骤；/n在所述每两个通信子网不存在相同的拓扑节点的情况下，根据所构建的通信子网的分布信息生成配置指令并将所述配置指令下发给每个设备终端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于5G与边缘计算的网络处理方法，其特征在于，应用于与n个设备终端通信的云通信网络服务器，所述方法包括：
获取所述n个设备终端中的至少一个第一设备终端触发的用于进行生产条件切换的请求指令，根据所述至少一个第一设备终端的请求指令由所述云通信网络服务器所记录的所述至少一个第一设备终端的联网记录得到所述至少一个第一设备终端在所述联网记录中的链路中心度；其中，所述联网记录存储于所述云通信网络服务器的数据库中用于记录每个设备终端的通信日志，所述链路中心度用于表征所述第一设备终端在每次联网过程中与其他设备终端存在链接的累计数量m与n的比例；
通过所述链路中心度所对应的联网记录的时段信息计算所述至少一个第一设备终端在根据所述请求指令进行联网状态切换时所需要的切换耗时；其中，所述联网状态切换用于表征所述至少一个第一设备终端在进行联网状态切换时断开旧链路以及建立新链路所需的耗时总和；
按照切换耗时由小到大的顺序依次以所述至少一个第一设备终端在所述n个设备终端所形成的第一网络拓扑中的拓扑节点为基准，根据所述请求指令构建最小切换耗时对应的第一设备终端的通信子网，并基于计算得到的每个通信子网对应的第二网络拓扑与所述第一网络拓扑之间的通信干扰系数，为每个通信子网设置通信频段；其中，不同通信子网之间的通信频段不同；
判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点；
在所述每两个通信子网存在相同的拓扑节点的情况下，将所述目标拓扑节点从所述每两个通信子网中通信干扰系数较小的通信子网中移出并返回判断所构建的通信子网中的每两个通信子网是否存在相同的目标拓扑节点的步骤；
在所述每两个通信子网不存在相同的拓扑节点的情况下，根据所构建的通信子网的分布信息生成配置指令并将所述配置指令下发给每个设备终端。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对每个通信子网的通信带宽占用率进行实时监测，如果监测到第一目标通信子网的第一通信带宽占用率达到设定阈值，则根据所述第一通信带宽占用率与所述设定阈值之间的第一差值从所述通信子网中确定第二目标通信子网；其中，所述第二目标通信子网的第二通信带宽占用率与所述设定阈值的第二差值满足设定条件；
基于所述第二目标通信子网的第二通信宽带占用率对所述第二目标通信子网对应的第二通信频段进行调整，以获取通过调整第二通信频段生成的频段资源包；
将所述频段资源包中的频段描述信息映射到所述第一目标通信子网对应的第一通信频段中，得到所述频段描述信息在所述第一通信频段中的目标频段区间，按照所述目标频段区间对所述第一通信频段进行调整。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述链路中心度所对应的联网记录的时段信息计算所述至少一个第一设备终端在根据所述请求指令进行联网状态切换时所需要的切换耗时，包括：
从所述链路中心度所对应的联网记录中查找出所述时段信息所对应的信息标签，并根据所述信息标签生成所述联网记录对应的第一信息集合；基于所述链路中心度与其所对应联网记录的更新频率之间的对应关系生成所述链路中心度对应的第二信息集合；其中，所述第一信息集合用于表征所述联网记录的时段特征，所述第二信息集合用于表征所述联网记录的有效性特征，所述第一信息集合和所述第二信息集合中均包括多个具有不同关联度的信息节点；
确定出所述第一信息集合中的具有最大关联度的第一信息节点以及所述第二信息集合中的具有最小关联度的第二信息节点，按照所述第一信息节点在所述第一信息集合中的第一位置信息以及所述第二信息节点在所述第二信息集合中的第二位置信息构建所述第一信息集合和所述第二信息集合的关联性逻辑列表；其中，所述关联性逻辑列表用于表征所述第一信息集合和所述第二信息集合之间的信息融合度；
基于所述关联性逻辑列表从所述至少一个第一设备终端的状态切换线程中提取第一目标线程参数和第二目线程参数；其中，所述状态切换线程由所述至少一个第一设备终端在根据所述请求指令进行联网状态切换时开启，所述第一目标线程参数用于表征所述至少一个第一设备终端在进行联网状态切换时的延时参数，所述第二目标线程参数用于表征所述至少一个第一设备参数在进行联网状态切换时的配置参数变化参数；
按照设定步长截取所述第二目标线程参数在设定时段内的多组第三目标线程参数，计算所述延时参数相对于每组第三目标线程参数的延时权重，采用所述延时权重对所述延时参数对应的延时时长值进行加权得到加权和值，根据相邻的第三目标线程参数的相似度计算所述至少一个第一设备终端的配置参数的调整耗时时长值，将所述加权和值与所述调整耗时时长值进行相加，得到所述至少一个第一设备终端在根据所述请求指令进行联网状态切换时所需要的切换耗时。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述请求指令构建最小切换耗时对应的第一设备终端的通信子网，包括：
解析所述请求指令以获取所述请求指令中所包括的用于指示所述最小切换耗时对应的第一设备终端的连接指向信息；
根据所述连接指向信息确定与所述最小切换耗时对应的第一设备终端对应的多个第二设备终端；
针对每个第二设备终端，判断该第二设备终端的链路中心度是否小于等于所述最小切换耗时对应的第一设备终端的链路中心度；若是，则将所述最小切换耗时对应的第一设备终端的第一终端标识与该第二设备终端的第二终端标识添加到预设的标识分组下，并根据所述标识分组中的第一终端标识和第二终端标识构建最小切换耗时对应的第一设备终端的通信子网。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通信干扰系数具体通过以下方式得到：
以所述第一网络拓扑和所述第二网络拓扑中的拓扑节点的通信地址分别构建所述第一网络拓扑的第一网络覆盖区域以及所述第二网络拓扑的第二网络覆盖区域；
确定所述第一网络覆盖区域和所述第二网络覆盖区域的重叠区域；
根据所述重叠区域所对应的网络覆盖区域的数量确定所述第二网络拓扑与所述第一网络拓扑之间的干扰因子，并基于所述干扰因子对预设的初始干扰系数进行修正得到所述通信干扰系数。


6.一种云通信网络服务器，其特征在于，所述云...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋倩云，
申请(专利权)人：宋倩云，
类型：发明
国别省市：江苏;32