本发明专利技术提供一种基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法及装置，将对用户设备切换基站的感知任务卸载至边缘服务器中，并基于RawSocket复用用户设备向应用服务器的数据包报头，采用与一般数据包相同的数据包报头启用保留位指示切换事件，将感知结果直接开放至应用服务器，能够同时被网络传输层以及应用层感知，实现了基于中间盒和跨层信息共享的低开销网络信息报告机制，使得应用服务器传输层和应用层能够快速针对用户设备切换基站做出反应。用层能够快速针对用户设备切换基站做出反应。用层能够快速针对用户设备切换基站做出反应。
【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法及装置
[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法及装置。
技术介绍
[0002]当前5G虽然仍处于早期阶段，但已经显示出巨大的影响力，其Gbps级超高比特率和毫秒级超低延迟正在刺激虚拟/增强现实、海量视频流等各种创新型应用，并将改变许多垂直行业。然而，5G的收益主要用于静态或低移动性场景。当客户端用户移动时，比如步行、驾车、火车、高铁，5G对网络的增益会产生明显的下降，这是用户频繁的进行5G服务小区切换所导致的。
[0003]在包括触发、决策和执行的整个三步切换过程中，切换涉及用户设备(UE)、当前基站、目标基站以及蜂窝核心之间复杂的信号交换和协调。因此，切换通常会造成物理层较大的延迟、数据中断、甚至访问失败，这会导致对底层切换不可知的传输层、应用层无法及时作出正确反应，从而导致严重的服务QoE下降。
[0004]现有的5G更多增益于网络底层(物理层)，对网络上层(传输层、应用层)并没有给出相关协议/标准(比如TCP拥塞控制、DASH协议视频流码率自适应等)的特殊适配或改进。移动场景下，用户位置变换过程中用户设备频繁切换基站，导致其底层物理信道的剧烈变化，所以当前5G通信场景存在如下缺陷：(1)由于计算机网络独特的分层结构，网络各层相互独立，上层应用对底层物理信息是不可知的，现有5G网络在增强物理层的同时，忽略了层间协调，上层只能被动缓慢的感知到底层能力的变化从而采取反应。(2)当前5G是非独立组网架构(NSA)，采用4G、5G共站部署，5G需要依靠4G核心网进行基站间的切换调度，用户设备需要同时与4G基站和5G基站保持连接，这带来了更加频繁的切换事件和更大的切换延迟，其切换开销甚至超过4G网络。而对于未来独立组网架构(SA)的5G，其更加密集的小区覆盖，也将从另一角度带来极大的移动切换开销(3)切换对网络物理层的影响将逐级扩大至传输层和应用层，因为网络上层基于同层反馈决策其后续行为，但上下层的网络反馈延迟导致上层应用对下层网络能力变化的延迟感知，错误的决策应用行为，这种负面影响逐级向上扩大。
技术实现思路
[0005]鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法及装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，解决用户设备在移动过程中频繁变换接入5G基站导致服务器感知延迟并逐级扩大影响上层应用的问题。
[0006]一方面，本专利技术提供一种基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法，所述方法用于在边缘移动计算服务器上运行，所述边缘服务器连接第一设定范围内的多个基站，所述基站接入5G用户设备，所述边缘服务器还连接应用服务器，所述边缘移动计算服务器、所述基站和所述应用服务器构成5G通信网络，该方法包括以下步骤：
[0007]实时获取多个基站5G接入的无线网络信息；
[0008]以各用户设备的唯一标识符作为索引，查找各用户设备对应的最新无线网络信息，建立各用户设备的唯一标识符与当前所连接基站的物理小区标识符的映射表；
[0009]当所述映射表中存在唯一标识符对应的物理小区标识符变化时，提示该唯一标识符对应的第一用户设备接入的基站变化，则所述边缘服务器基于RawSocket复用该用户设备向所述应用服务器发送的数据包，并在所述数据包的报头内设置一个保留位指示切换事件；所述报头包括所述第一用户设备在通信协议中的IP和传输路径，所述数据包在应用层和传输层所采用的ID一致；
[0010]将添加所述保留位后的所述数据包发送至所述5G通信网络，以提示所述应用服务器的物理层、传输层和应用层所述第一用户设备接入基站变化。
[0011]在一些实施例中，实时获取多个基站5G接入的无线网络信息，包括：获取第二设定范围内多个基站5G接入的无线网络信息。
[0012]在一些实施例中，实时获取多个基站5G接入的无线网络信息，包括：
[0013]获取一个或多个用户设备的订阅请求，根据发出订阅请求的各用户设备的唯一标识符从第三设定范围内多个基站获取相应用户设备5G接入的无线网络信息。
[0014]在一些实施例中，所述方法还包括：获取所述用户设备的解除订阅请求，并根据发出解除订阅请求的用户设备的唯一标识符停止从所述第三设定范围内多个基站获取相应用户设备5G接入的无线网络信息。
[0015]在一些实施例中，将添加所述保留位后的所述数据包发送至所述5G通信网络之后，还包括：由所述应用服务器执行TCP拥塞控制算法和/或DASH视频流的ABR策略优化。
[0016]在一些实施例中，所述5G通信网络中，应用程序采用套接字建立传输层数据流并执行数据传输，设置应用层流与所述传输层流采用相同socket ID。
[0017]在一些实施例中，所述映射表按照设定时间间隔刷新，所述设定时间间隔小于等于1ms。
[0018]在一些实施例中，所述方法中，所述用户设备与所述应用服务器采用TCP数据包进行数据传输，所述边缘服务器采用TCP数据包生成承载移动切换信息的所述数据包；
[0019]或，所述用户设备与所述应用服务器采用DUP数据包进行数据传输，所述边缘服务器采用DUP数据包生成承载移动切换信息的所述数据包。
[0020]另一方面，本专利技术还提供一种基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放系统，包括：
[0021]多个用户设备；
[0022]多个基站，用于为所述用户设备提供5G网络接入；
[0023]边缘服务器，连接第一设定范围内的多个基站，并执行上述基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法；
[0024]应用服务器，连接所述基站和所述边缘服务器，以提供应用服务并根据所述边缘服务器汇报的切换事件进行拥塞控制。
[0025]另一方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0026]本专利技术的有益效果至少包括：
[0027]本专利技术所述基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法及装置中，将对用户设备切换基站的感知任务卸载至边缘服务器中，并基于RawSocket复用用户设备向应用服务器的数据包报头，采用与一般数据包相同的数据包报头启用保留位指示切换事件，将感知结果直接开放至应用服务器，能够同时被网络传输层以及应用层感知，实现了基于中间盒和跨层信息共享的低开销网络信息报告机制，使得应用服务器传输层和应用层能够快速针对用户设备切换基站做出反应。
[0028]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0029]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法，其特征在于，所述方法用于在边缘移动计算服务器上运行，所述边缘服务器连接第一设定范围内的多个基站，所述基站接入5G用户设备，所述边缘服务器还连接应用服务器，所述边缘移动计算服务器、所述基站和所述应用服务器构成5G通信网络，该方法包括以下步骤：实时获取多个基站5G接入的无线网络信息；以各用户设备的唯一标识符作为索引，查找各用户设备对应的最新无线网络信息，建立各用户设备的唯一标识符与当前所连接基站的物理小区标识符的映射表；当所述映射表中存在唯一标识符对应的物理小区标识符变化时，提示该唯一标识符对应的第一用户设备接入的基站变化，则所述边缘服务器基于RawSocket复用该用户设备向所述应用服务器发送的数据包，并在所述数据包的报头内设置一个保留位指示切换事件；所述报头包括所述第一用户设备在通信协议中的IP和传输路径，所述数据包在应用层和传输层所采用的ID一致；将添加所述保留位后的所述数据包发送至所述5G通信网络，以提示所述应用服务器的物理层、传输层和应用层所述第一用户设备接入基站变化。2.根据权利要求1所述基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法，其特征在于，实时获取多个基站5G接入的无线网络信息，包括：获取第二设定范围内多个基站5G接入的无线网络信息。3.根据权利要求1所述基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法，其特征在于，实时获取多个基站5G接入的无线网络信息，包括：获取一个或多个用户设备的订阅请求，根据发出订阅请求的各用户设备的唯一标识符从第三设定范围内多个基站获取相应用户设备5G接入的无线网络信息。4.根据权利要求3所述基于边缘计算的5G服务小区切换信息开放方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述用户设备的解除订阅请求，并根据发出解除...
【专利技术属性】
技术研发人员：马华东，周安福，刘亮，安聪凯，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。