无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信方法及装置与流程

专利2022-05-09  100


本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信方法及装置。



背景技术:

随着国际形势的突变,国内进一步加速了5g建设,同时也在加速各类基于5g技术的二次开发和应用方案。3gpp定义了5g应用的三大场景:embb、urllc和mmtc。

鉴于5g网络单站设备成本高、建网规模大的特点,对无线接入网络的智能化管理开放式ran的概念由此应运而生一直是研究的热点。无线网络智能控制平台的引入,可以开放式ran通过对接入网进行全面智能化控制和管理,革新了传统的管理模式降低建设难度,可以更加有效的利用无线网络资源,减少无线网络的运营商网络综合成本投入。

借助5g网络的ran架构,可以利用人工智能等技术对家庭边缘网关的流量数据、行为操作进行分析,以达到提高资源配置精准性和提升用户体验的目标。但目前无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的交互分析还处于讨论阶段,缺乏相应的技术和规范来支撑两者的有效交互。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信方法及装置,能够实现无线网络智能控制平台与家庭边缘网关之间的通信交互,从而可以更加有效的利用无线网络资源,减少无线网络的运营商网络综合成本投入。

为了实现上述目的,本发明一方面提供一种无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信方法,包括:

家庭边缘网关接收无线单元发送的数据报文;

家庭边缘网关根据路由策略将所述数据报文发送给near-rtric;其中,所述near-rtric通过第一接口与所述家庭边缘网关之间进行通信;

所述near-rtric根据所述数据报文做出响应。

作为一种可选的通信方法,所述路由策略由所述near-rtric根据状态信息制定;其中,所述状态信息包括du的负载、运行状态。

作为一种可选的通信方法,所述near-rtric通过第二接口收集所述du的状态信息。

作为一种可选的通信方法,所述near-rtric通过第二接口收集所述du的状态信息,进一步包括:

所述near-rtric向du订阅状态信息;

当所述du检测到满足条件的事件发生,所述du向所述near-rtric上报状态信息;其中所述条件包括du发生故障、负载达到阈值。

作为一种可选的通信方法,所述当所述du检测到满足条件的事件发生,所述du向所述near-rtric上报状态信息,之后还包括:

所述near-rtric根据所述状态信息调整所述du与所述家庭边缘网关之间的通信关系。

另一方面,本发明还提供一种无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信装置,包括:

家庭边缘网关,用于接收无线单元发送的数据报文,并根据路由策略将所述数据报文发送给near-rtric;其中,所述near-rtric通过第一接口与所述家庭边缘网关之间进行通信;

near-rtric,用于根据所述数据报文做出响应。

作为一种可选的通信装置,所述near-rtric通过第二接口与du之间通信,用于收集du的状态信息,所述状态信息包括du的负载、运行状态。

作为一种可选的通信装置,所述路由策略由所述near-rtric根据所述状态信息制定。

作为一种可选的通信装置,所述du通过第三接口与cu之间进行通信。

本发明相对于现有技术的有益效果是:家庭边缘网关从家庭网络中部署的ru接收数据报文,并根据来自near-rtric的路由策略将数据报文转发给对应的du,实现了du的负载均衡或du发生故障时的快速切换,从而可以更加有效的利用无线网络资源,减少无线网络的运营商网络综合成本投入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的开放式智能化ran的架构图;

图2为本发明实施例提供的开放式智能化ran与家庭边缘网关的接口交互图;

图3为本发明实施例提供的near-rtric与du的交互流程图;

图4为本发明实施例提供的near-rtric与家庭边缘网关的信息订阅流程图。

图5为本发明实施例提供的near-rtric与家庭边缘网关的策略下发流程图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实施例中所出现的一些英文缩写,分别表示:

embb(enhancedmobilebroadband,增强移动宽带)、

mmtc(massivemachinetypecommunication,海量机器类通信)、

urllc(ultra-reliableandlowlatencycommunications,超高可靠低时延通信)、

servicemanagementandorchestrationframework(业务管理域编排框架)、

ran(radioaccessnetwork,无线接入网络)、

cu(centralizedunit,集中单元)、

cp(controlplane,控制面)、

up(userplane,用户面)、

ue(userequipment,用户终端)、

cu-cp(集中单元的控制面)、

cu-up(集中单元的用户面)、

du(distributedunit,分布式单元)、

ru(radiounit,射频单元)、

ric(ranintelligentcontroller,无线网络智能控制器)、

rt(realtime,实时)、

non-rtric(non-rtranintelligentcontroller,非实时的无线网络智能控制器)、

near-rtric(near-rtranintelligentcontroller,近实时的无线网络智能控制器)、

5g(5thgenerationmobilenetworks或5thgenerationwirelesssystems、5th-generation,第五代移动通信技术)、

3gpp(3rdgenerationpartnershipproject,第三代合作伙伴计划)、

需要说明的是,在图1和2中,a1、e1、e2、f1-c和f1-u,分别代表目前已有的各个接口的代号,这些接口和相关的代号已为目前5g技术中所通用的,是目前标准中已经有定义的,本领域技术人员可以基于目前的5g技术的相关信息理解其含义。

本实施例中的方法流程,可以实现在如图2所示的开放式智能化ran与家庭边缘网关的交互架构上。其中,开放式智能化ran的架构,如图1所示,在5g接入网cu/du架构和功能虚拟化的基础上,引入了两级非实时与实时无线网络智能控制器(ranintelligentcontroller,ric)。其中,ric主要利用大数据分析以及人工智能引擎针对无线网络环境进行感知、预测并对无线资源的分配进行决策。根据处理时延特性,ric分为非实时的无线网络智能控制器non-rtric和近实时的无线网络智能控制器near-rtric。具体可以理解为两种逻辑功能,near-rtric可通过细粒度的数据收集和e2接口上的操作,实现对e2节点功能和资源的近实时控制和优化。near-rtric支持在线实时执行人工智能模型推理和应用。non-rtric是开放式智能化ran架构中smo(servicemanagementandorchestration,业务管理编排器)的内部功能,为near-rtric提供a1接口。non-rtric通过为near-rtric提供基于策略的指导、机器学习模型管理以及增强信息来支持智能ran优化。non-rtric支持导入定制化策略和生成人工智能模型以及应用。开放式智能化ran主要功能单元还包括集中单元cu与分布式单元du,两者之间接口为f1。

为了给家庭网络提供更好地服务体验,在near-rtric与家庭边缘网关之间定义交互接口h1。通过h1接口,near-rtric可以下发策略,家庭边缘网关可以上报状态。

本发明实施例中,提供了一种如图3所示的near-rtric与du的交互流程,该流程大致包括:

步骤1:near-rtric与du通过e2接口进行信息交互,near-rtric向du订阅状态信息,如当前的负载情况、运行状况等,du对来自near-rt的订阅消息回复响应。

步骤2:du检测到满足条件的事件发生,如发生故障、负载达到阈值等事件。

步骤3:du向near-rtric上报状态信息,如当前负载、运行状态等信息。

near-rtric可以根据这些状态信息制定路由策略,再将这些路由策略下发到家庭边缘网关上,当家庭边缘网关连上多个du时,根据路由策略调整家庭边缘网关与du的连接状态,例如当某个du出现故障上,立马切换数据路径,或者当某个du的负载达到阈值,调整其与家庭边缘网关的信号传输,从而达到负载均衡。

本发明实施例中,还提供了一种如图4所示的near-rtric与家庭边缘网关的信息订阅流程,该流程大致包括:

步骤1:near-rtric与家庭边缘网关通过h1接口进行信息交互,near-rtric向家庭边缘网关订阅信息,如设备运行状况、策略规则执行情况等,家庭边缘网关对来自near-rt的订阅消息回复响应。

步骤2:家庭边缘网关检测到满足条件的事件发生,如设备故障、来自near-rtric的策略规则执行异常等事件。

步骤3:家庭边缘网关向near-rtric上报相应的订阅信息。

本发明实施例中,还提供了一种如图5所示的near-rtric与家庭边缘网关的路由策略控制流程,该流程大致包括:

步骤1:near-rtric与家庭边缘网关通过h1接口进行信息交互,near-rtric向家庭边缘网关路由策略控制信息。

步骤2:家庭边缘网关根据near-rtric指示的路由策略,进行路由调整。

步骤3:家庭边缘网关向near-rtric上报相应的路由调整结果。

通过本实施例的开放式智能化ran与家庭边缘网关的通信方案,使得两者之间有效交互,将家庭网络与接入网络深度结合,在更靠近用户的家庭网络边缘提供服务,实现家庭网络能力定制,以提升用户体验。

另外,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其中,该计算机可读存储介质可存储有程序,该程序执行时包括上述方法实施例中记载的任何无线通信设备的指纹融合识别方法的部分或全部步骤。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:u盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储器中,存储器可以包括:闪存盘、只读存储器(英文:read-onlymemory,简称:rom)、随机存取器(英文:randomaccessmemory,简称:ram)、磁盘或光盘等。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的用于实现服务链的方法的示例性流程图。应指出的是,以上描述中包括的大量细节仅是对本发明的示例性说明,而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中,该方法可具有更多、更少或不同的步骤,且各步骤之间的顺序、包含、功能等关系可以与所描述和图示的不同。


技术特征:

1.一种无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信方法,其特征在于,包括:

家庭边缘网关接收ru发送的数据报文;

家庭边缘网关根据路由策略将所述数据报文发送给near-rtric;其中,所述near-rtric通过第一接口与所述家庭边缘网关之间进行通信;

所述near-rtric根据所述数据报文做出响应。

2.根据权利要求1所述的通信方法,其特征在于:所述路由策略由所述near-rtric根据状态信息制定;其中,所述状态信息包括du的负载、运行状态。

3.根据权利要求2所述的通信方法,其特征在于:所述near-rtric通过第二接口收集所述du的状态信息。

4.根据权利要求3所述的通信方法,其特征在于,所述near-rtric通过第二接口收集所述du的状态信息,进一步包括:

所述near-rtric向du订阅状态信息;

当所述du检测到满足条件的事件发生,所述du向所述near-rtric上报状态信息;其中

所述条件包括du发生故障、负载达到阈值。

5.根据权利要求4所述的通信方法,其特征在于,所述当所述du检测到满足条件的事件发生,所述du向所述near-rtric上报状态信息,之后还包括:

所述near-rtric根据所述状态信息调整所述du与所述家庭边缘网关之间的通信关系。

6.一种无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信装置,其特征在于:包括:

家庭边缘网关,用于接收无线单元发送的数据报文,并根据路由策略将所述数据报文发送给near-rtric;其中,所述near-rtric通过第一接口与所述家庭边缘网关之间进行通信;

near-rtric,用于根据所述数据报文做出响应。

7.根据权利要求6所述的通信装置,其特征在于:所述near-rtric通过第二接口与du之间通信,用于收集du的状态信息,所述状态信息包括du的负载、运行状态。

8.根据权利要求7所述的通信装置,其特征在于:所述路由策略由所述near-rtric根据所述状态信息制定。

9.根据权利要求6所述的通信装置,其特征在于:所述du通过第三接口与cu之间进行通信。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的一种无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种无线网络智能控制平台与家庭边缘网关的通信方法及装置,其中通信方法包括:家庭边缘网关接收无线单元发送的数据报文;家庭边缘网关根据路由策略将所述数据报文发送给Near‑RT RIC;其中,所述Near‑RT RIC通过第一接口与所述家庭边缘网关之间进行通信;所述Near‑RT RIC根据所述数据报文做出响应;家庭边缘网关从家庭网络中部署的RU接收数据报文,并根据来自Near‑RT RIC的路由策略将数据报文转发给对应的DU,实现了DU的负载均衡或DU发生故障时的快速切换,从而可以更加有效的利用无线网络资源,减少无线网络的运营商网络综合成本投入。

技术研发人员:刘东杰;黄永明;尤建洁
受保护的技术使用者:网络通信与安全紫金山实验室
技术研发日:2021.03.26
技术公布日:2021.08.03

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