一种毫米波通信网络与边缘计算融合方法技术

本发明专利技术公开了一种毫米波通信网络与边缘计算融合方法，该方法包括：通过毫米波自组网技术构建通信网络基础设施；通过边缘计算对通信网络基础设施进行管控。信网络基础设施进行管控。信网络基础设施进行管控。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波通信网络与边缘计算融合方法


[0001]本专利技术涉及5G移动通信
，更具体地说，涉及一种毫米波通信网络与边缘计算融合方法。

技术介绍

[0002]当前，数字经济是经济转型升级的重要方向，随着5G、人工智能等新技术、新业态、新平台蓬勃兴起时代，推进数字产业化、产业数字化，推动数字技术同经济社会发展深度融合。
[0003]近年来，由于微波通信所面临的业务速率需求越来越大，在传统波段上由于频谱带宽受限面临很大的挑战，而在毫米波E波段频段，有大约10GHz的频谱可利用，很容易实现Gbps、10Gbps速率等级的点对点（或点对多点）的高速微波传输。
[0004]毫米波存在着大带宽、高速率的优势，特别是E波段（71G
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76G/81G
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86G)通信是典型的视距通信，绕射能力比低频段要差，由于频段高，相同口径下波束窄，难截获，安全保密性好。
[0005]并且，频谱资源丰富，物联频带宽，抗干扰能力强；频段高干净，传输可靠性比较高。可通过部署毫米波可以提供超高质量服务，在高流量区域，通过部署毫米波进行精准覆盖分流，可以有效解决热点流量问题。首先，基于5G毫米波构建“车地”智能通信网络边缘云基础设施。
[0006]（一）建立5G毫米波+边缘云计算融合网络，包含5G毫米波通信接入网、多接入边缘计算（MEC，Multi
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Acess Edge Computin）服务平台、边缘云计算OICT融合平台，为全连接铁路数字通信网络基础支撑。r/>[0007]同时，支持OICT（边缘计算）融合深化应用平台，通过对路内外环境透彻的感知度量、全面的互联互通、深入的智能分析，实现铁路移动装备和固定基础设施状态的自感知、自诊断、自决策，达到运输生产作业智能化、运营管理组织智能化、经营决策分析智能化。
[0008]（二）基于毫米波与自组网技术，构建智能连接基础设施。面向智慧运维、智慧车站的应用、为干线铁路、客货站场和机务、动车、车辆、工务、大机段等主要生产站段的智能设备，提供丰富的联接带宽和接入能力，打造智能联接平台；使铁路运输“人与人”“物与物”的联接走向数字时代。
[0009]基于5G毫米波具有超低延时、高可靠、高带宽等全智能交换的优势特性，构建多接入边缘计算（Multi
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Acess Edge Computing，MEC）智能服务平台，实现全联接铁路，即是人、车、路、车站、路局、调度中心，所有这些物理节点以及人的节点都实现两两实时通信。
[0010]第二，基于5G毫米波专网多接入边缘云计算的深化应用，包含典型应用场景：（三）提供基于类脑计算的数据融合、特征融合、智能决策的基础平台，融合传统历史经验数据和实时监测数据，基于类脑记忆智能等新技术建设基础数字平台，为铁路真正实现智能化和数字化打下坚实基础。
[0011]（四）建立5G毫米波+云边端协同应用场景，包含5G毫米波+智慧客运站、智慧运维、
智慧编组站与智慧货车ICT融合核心技术装备，支持全联接铁路OICT融合和深化应用，覆盖了智慧车站、智慧货场、列车设备检修、货场自动化、行车安全与灾害预等应用领域。
[0012]（五）智慧铁路安全生产管理，运用5G毫米波专网，对全场进行监控覆盖，利用智能视频识别技术，对作业全程进行可视化追踪，对作业风险点进行重点监控，用技术保障作业安全和货物安全。
[0013]（六）建立5G毫米波+“二大”专业应用，5G毫米波+昼夜超高视频监控与AI智能识别，5G毫米波+铁路供电接触网安全检测(6C)机器视觉应用，为铁路行车安全提供先进技术保障手段，弥补铁路轨旁设施监测系统的设备状态信息、预警信息等，难以实现动态传输、数据量大、传输时间过长等问题。
[0014]第三，5G毫米波专网应用前景广阔（七）5G毫米波应用前景广阔，5G毫米波在工业制造、工业自动化、医疗健康、智能交通、虚拟现实等方面的核心使能技术之一，（八）在专网区域，5G 毫米波可以与 MEC、AI 技术结合，在大带宽网络基础上叠 加丰富多样的增值服务，提供如“大容量高速率+本地化”的解决方案，为覆盖区域提供定制化的园区专网服务。
[0015]但是，现有技术存在OICT跨界融合难、5G毫米波与OICT应用融合赋能难、难以基于毫米波与自组网技术构建智能连接基础设施的问题。

技术实现思路

[0016]本专利技术提供了一种毫米波通信网络与边缘计算融合方法，解决现有技术存在OICT跨界融合难、5G毫米波与OICT应用融合赋能难、难以基于毫米波与自组网技术构建智能连接基础设施的问题。
[0017]为解决上述问题，一方面，本专利技术提供一种毫米波通信网络与边缘计算融合方法，包括：通过毫米波自组网技术构建通信网络基础设施；通过边缘计算对通信网络基础设施进行管控。
[0018]所述通过毫米波自组网技术构建通信网络基础设施，包括：采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务；管理高速移动下的通信链路。
[0019]所述采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务，包括步骤S111
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S115：S111、每个节点通过与邻居节点交换信信息以得到邻居节点的标识、位置及拓扑信息；S112、确定链接数大于临界连接数的节点及确定需要增补的增补链路；S113、寻找距离增补链路最近的非割节点和/或以叶子分区作为移动节点；S114、根据算法运行过程中的网络联通性和移动要求，选择合适的移动方式以令节点进行移动；S115、对步骤S111
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S114进行迭代运行，直到网络拓扑联通为止。
[0020]所述采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务，还包括：
通过SDI控制器提供的管控服务；通过移动终端设备APP的控制器代理提供管控联动控制功能。
[0021]所述采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务，还包括：根据任意节点的邻居节点图，获取邻居节点最小生成树：其中，任意节点，为邻居节点图，为最小生成树的边；在中，所有与u相邻的节点称为逻辑邻居节点集合，定义为，任意节点u与逻辑邻居节点集合，任意节点u与逻辑邻居节点集合及其它们之间的链路组成的图为逻辑邻居节点图，表示为：其中，；网关节点以临界连接点发送查询的非割点广播包，广播包的TTL字段设置为MAX_HOP_COUNT；接收到查询包的节点，如果是割点，继续以临界功率广播；如果是非割点，先按照反向路径对网关节点进行响应，然后继续进行广播；网关节点根据收集到的非割点信息，确定最小移动距离的非割点，并把割点标识号和距离发送到另一个网关节点；网关节点收到邻居节点的通知信息后，把其中的距离与查询距离相比，如果本网关节点的距离较小，则向本分区中移动距离最小的非割点发出移动命令，非割点接收到移动命令后，向目标位置移动，并把自己的移动状态以临界连接点进行广播，以通知其他邻居节点。
[0022]所述管理高速移动下的通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波通信网络与边缘计算融合方法，其特征在于，包括：通过毫米波自组网技术构建通信网络基础设施；通过边缘计算对通信网络基础设施进行管控。2.根据权利要求1所述的毫米波通信网络与边缘计算融合方法，其特征在于，所述通过毫米波自组网技术构建通信网络基础设施，包括：采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务；管理高速移动下的通信链路。3.根据权利要求2所述的毫米波通信网络与边缘计算融合方法，其特征在于，所述采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务，包括步骤S111
‑
S115：S111、每个节点通过与邻居节点交换信信息以得到邻居节点的标识、位置及拓扑信息；S112、确定链接数大于临界连接数的节点及确定需要增补的增补链路；S113、寻找距离增补链路最近的非割节点和/或以叶子分区作为移动节点；S114、根据算法运行过程中的网络联通性和移动要求，选择合适的移动方式以令节点进行移动；S115、对步骤S111
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S114进行迭代运行，直到网络拓扑联通为止。4.根据权利要求3所述的毫米波通信网络与边缘计算融合方法，其特征在于，所述采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务，还包括：通过SDI控制器提供的管控服务；通过移动终端设备APP的控制器代理提供管控联动控制功能。5.根据权利要求3或4所述的毫米波通信网络与边缘计算融合方法，其特征在于，所述采用D2D按需通信动态自组网技术建立组网和提供通信管控服务，还包括：根据任意节点的邻居节点图，获取邻居节点最小生成树：其中，任意节点，为邻居节点图，为最小生成树的边；在中，所有与u相邻的节点称为逻辑邻居节点集合，定义为，任意节点u与逻辑邻居节点集合，任意节点u与逻辑邻居节点集合及其它们之间的链路组成的图为逻辑邻居节点图，表示为：其中，；网关节点以临界连接点发送查询的非割点广播包，广播包的TTL字段设置为MAX_HOP_COUNT；接收到查询包的节点，如果是割点，继续以临界功率广播；如果是非割点，先按照反向路径对网关节点进行响应，然后继续进行广播；网关节点根据收集到的非割点信息，确定最小移动距离的非割点，并把割点标识号和距离发送到另一个网关节点；网关节点收到邻居节点的通知信息后，把其中的距离与查询距离相比，如果本网关节点的距离较小，则向本分区中移动距离最小的非割点发出移动命令，非割点...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚建淮，徐国前，崔宸，唐娟，胡金华，宋晶，
申请(专利权)人：深圳市永达电子信息股份有限公司，
类型：发明
国别省市：