CN112383927B - 无线网络的交互方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种无线网络的交互方法、装置、设备及存储介质,其中,所述无线网络的交互方法,包括:新增具有人工智能功能的逻辑单元或网元;具有人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;把所述计算的结果反馈给具有人工智能功能的逻辑单元或网元。实现了5G无线网中的现有网元、具有数据收集功能的新增网元或逻辑单元以及具有人工智能计算的新增网元或逻辑单元之间直接互通以实现三者之间的无缝操作。
Description
技术领域
本发明涉及无线网络技术领域,尤指一种无线网络的交互方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
第五代移动通信系统一般指5G。第五代移动通信技术(英语:5th generationmobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation,简称5G或5G技术)是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸。5G无线网络的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。近年来,第五代移动通信系统5G已经成为通信业和学术界探讨的热点。5G无线网络的主要优势在于,数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络,最高可达10Gbit/s,比当前的有线互联网还要快,比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍;另一个优点是较低的网络延迟形成更快的响应时间,低于1毫秒,而4G为30-70毫秒。由于数据传输更快,5G无线网络将不仅仅为手机提供服务,而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商,与有线网络提供商竞争。
人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。AI是计算机科学的一个分支,它用于了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。AI从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大。AI可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。AI不是人的智能,但能像人那样思考,也可能超过人的智能。当前AI的研究领域还是相对比较集中的,主要集中在机器学习、自然语言处理、计算机视觉、自动推理、知识表示和机器人学等六大领域。
5G无线网络的增强移动宽带、高可靠低时延和广覆盖大连接及与边缘计算的结合,使得人工智能与物联网融为一体,同时,5G无线网络具有切片的能力,还能够增强安全性能。4G是面向人的连接,而5G无线网络则建立了面向万物的连接,这就为AI使能万物智能奠定了基础。随着AI技术逐渐成熟并推动产业界新技术的变革,结合各运营商网络运维经验,当前通信网络中存在一些有待改善的技术问题,包括多频组网协同、网管参数逐站配置、负载均衡较难优化、无线流程简化以提高用户体验。现有5G无线通信系统从物理层到高层中的一些痛点和难点问题都可以探索利用智能化的方式来解决。
但是现在网络架构中人工智能功能单元和数据采集功能单元如何部署是尚待解决的问题,具有人工智能功能的新增网元和5G无线网络中的现有网元之间如何实现直接通信也没有标准化,也就是说,现在具有人工智能功能的新增网元和5G无线网络中的现有网元之间没有专门的接口以及规范化的消息格式来进行交互。
发明内容
本发明实施例提供了一种无线网络的交互方法、装置、设备及存储介质,实现了具有人工智能功能的新增网元和5G无线网络中的现有网元之间直接正常的通信,即现在具有人工智能功能的新增网元和5G无线网络的现有网元之间具有了专门的接口来进行交互,具体实现了5G无线网中的现有网元、具有数据收集功能的新增网元或逻辑单元以及具有人工智能计算的新增网元或逻辑单元之间直接互通以实现三者之间的无缝操作。
本发明实施例提供了一种无线网络的交互方法,包括:
新增具有人工智能功能的逻辑单元或网元;
具有人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
把所述计算的结果反馈给具有人工智能功能的逻辑单元或网元。
进一步的,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元实现互连互通。
本发明实施例还提供了一种无线网络的交互方法,包括:
新增具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元;
具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
把所述计算的结果反馈给具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元。
进一步的,所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站gNB 中的DU单元实现互连互通。
本发明实施例还提供了一种无线网络的交互方法,包括:
新增具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第四接口和第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
把所述计算的结果反馈给所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元。
进一步的,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元实现互连互通;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元分别通过第五接口和第六接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元实现互连互通。
进一步的,所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元之间通过第七接口实现互连互通。
本发明实施例还提供一种无线网络的交互装置,包括:
无线网络交互的装置,包括:
第一互通模块,用于通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
第一反馈模块,用于把所述计算的结果反馈给具有人工智能功能的逻辑单元或网元;
或者,所述无线网络交互的装置,包括:
第二互通模块,用于通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
第二反馈模块,用于把所述计算的结果反馈给具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元;
或者,所述无线网络交互的装置,包括:
第三互通模块,用于通过第四接口和第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
第三反馈模块,用于把所述计算的结果反馈给所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括具有人工智能功能的逻辑单元或网元、第一接口、第二接口、第三接口和5G基站;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口和5G基站保持通信连接;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
或者,所述电子设备,包括具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元、第一接口、第二接口、第三接口和5G基站;
所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口和5G基站保持通信连接;
所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
或者,所述电子设备,包括具有数据收集功能的逻辑单元或网元、具有人工智能功能的逻辑单元或网元、第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口和5G基站;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第四接口和第一接口实现和5G基站保持通信连接;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元分别通过第五接口和第六接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元之间通过第七接口保持通信连接。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行所述无线网络的交互方法。
本发明实施例为了保证人工智能AI技术能够更好应用于5G技术中,提出了在现有5G无线网络中新增具有数据收集功能的新增网元或逻辑单元以及具有人工智能计算的新增网元或逻辑单元的网络架构,实现了5G无线网中的现有网元、具有数据收集功能的新增网元或逻辑单元以及具有人工智能计算的新增网元或逻辑单元之间直接互通以实现三者之间的无缝操作,由此可以实现5G网络节能、负载均衡、移动性管理、覆盖优化等典型需求。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1是3GPP协议TS38.401中规范的5G网络架构图;
图2是3GPP协议中规范的用户面协议栈图;
图3是3GPP协议中规范的控制面协议栈图;
图4(a)、图4 (b)和图4(c)是本发明实施例的5G无线网络中部署了具有人工智能功能的逻辑单元或网元的不同示例的网络架构图;
图5(a) 、图5 (b) 和图5(c)是本发明实施例的5G无线网络中部署了具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元的不同示例的网络架构图;
图6(a) 、 图6 (b) 和图6(c)是本发明实施例的5G无线网络中部署了具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元的网络架构图;
图7是本发明实施例的5G基站和具有人工智能功能的逻辑单元或网元的交互原理图;
图8是本发明实施例的5G基站和具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元的交互原理图;
图9是本发明实施例的5G基站、具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元的交互原理图;
图10是本发明实施例的5G基站、具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元的交互原理图;
图11是本发明实施例的部署了分布式AI计算逻辑单元的网络架构图;
图12是本发明实施例的两个5G基站存在干扰的示意图;
图13是图12场景下5G基站解决干扰问题流程示意图;
图14是本发明实施例的具有数据收集功能和人工智能功能的网元解决无线网络优化问题流程示意图;
图15是本发明实施例的第一种无线网络的交互方法的流程图;
图16是本发明实施例的第二种无线网络的交互方法的流程图;
图17是本发明实施例的第三种无线网络的交互方法的流程图;
图18是本发明实施例的第一种无线网络交互的装置的结构图;
图19是本发明实施例的第二种无线网络交互的装置的结构图;
图20是本发明实施例的第三种无线网络交互的装置的结构图;
图21是本发明实施例的分布式的人工智能逻辑单元或网元可以部分部署在基站内部的结构图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
5G的增强移动宽带、高可靠低时延和广覆盖大连接及与边缘计算的结合,使得人工智能与物联网融为一体,同时,5G具有切片的能力,还能够增强安全性能。4G是面向人的连接,而5G则建立了面向万物的连接,这就为AI使能万物智能奠定了基础。根据专家分析:预计到2025年全球会有超过1000亿的物的连接、400亿的个人终端以及超过10亿的5G终端,数据流量会超过180ZB。这么海量的连接和数据,只有通过5G才能实时上到云端用于AI的学习和训练,同时,AI运算结果也会通过无处不在的5G网络作用到千行百业。AI的典型应用和5G的典型应用有近80%的重叠,5G能够支撑AI应用的大规模落地。AI和5G网络层面结合,有助于实现5G的柔性自治。基于5G获取的海量数据进行建模、算法优化,训练结果可以将整个网络资源进行更精细度地调度和优化。同时,把AI和5G网络操作运维结合起来,从人工走向自动化,能进一步实现极简运维。
而当前基于人工智能技术的智能网络优化成为热点问题,由当前智能通信网络降低信道拥塞,从而实现通信的高质量。基于人工智能技术的智能网络优化是在对智能网络运行状况有充分了解的前提下,利用各种手段,对智能网络进行优化从而实现网络达到最佳性能指标。基于人工智能技术的智能网络优化指的是在运行的智能网络提取并分析数据。对影响网络运行的因素及网络运行过程中不确定的因素加以分析,经过参数的优化以及利用技术手段进行实时处理,从而对智能网络运行状况进行更新,使得网络的性能最佳。基于人工智能技术的智能网络优化的目的是提高智能网络的通信质量并保持智能网络的通信质量。基于人工智能技术的智能网络优化的目的是提高移动通信质量,同时尽量减少进行网络维护所需的成本。
另外,5G无线协议栈分为两个平面:用户面(User Plane, UP)协议栈和控制面(Control Plane, CP)协议栈;用户面协议栈即用户数据传输采用的协议簇,控制面协议栈即5G系统的控制信令传输采用的协议簇。用户面协议栈和控制面协议栈结构分别如图2和图3所示。各协议栈分层的名称具体如下:
用户面协议栈分层相比LTE协议栈多了一层SDAP层,用户面协议栈从上到下依次是:
SDAP层:Service Data Adaptation Protocol;
PDCP层:Packet Data Convergence Protocol;
RLC层:Radio Link Control;
MAC层:Medium Access Control;
PHY层:Physical。
控制面协议栈分层从上到下依次为:
NAS层:Non-Access Stratum;
RRC层:Radio Resource Control;
PDCP层:Packet Data Convergence Protocol;
RLC层:Radio Link Control;
MAC层:Medium Access Control;
PHY层:Physical。
用户终端UE的所有的协议栈都位于用户终端UE内;而在5G网络侧,大部分协议栈位于其基站内,NAS层不位于基站gNB上,而是在核心网的AMF (Access and MobilityManagement Function)实体上。协议栈中不同的分层具有不同的功能,通过层间交互共同实现用户终端和基站gNB的通信功能。随着人工智能AI技术的发展,人工智能AI计算功能已经渗透到协议栈处理实现方法中,比如MAC层的调度算法,PHY层的编解码算法都可以应用到人工智能AI计算来提高通信算法性能,通过大量的用户终端的数据的统计特性解决5G无线网络资源调度等问题,提高5G无线网络性能。这样就需要5G无线网络内部就有数据收集和智能计算的功能,本发明实施例提出了具有数据收集和人工智能计算功能的无线网络架构和各网元之间的信息交互方式。
如图1所示,3GPP协议TS38.401中规范的5G网络架构图中5GC表示5G核心网,NG-RAN表示由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成,5G基站gNB之间通过Xn-C接口连接。
针对上述情况,如图4(a)和图4(c)所示,本发明实施例提出一种无线网络的设备,通过在现有5G无线网络架构基础上增加了具有人工智能功能的逻辑单元或网元AIFunction,该逻辑单元或网元AI Function能够和现有5G网线网络架构中的5G基站gNB通过第一接口GA实现互连互通,完成所请求的计算功能,并且将计算结果反馈给5G网络架构中的增加了具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function,该第一接口GA是5G基站和该逻辑单元或网元之间的接口,为了便于描述,这里把第一接口标记为GA,但其名称不限于GA。更进一步,具有人工智能功能的逻辑单元或网元可以分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和DU单元gNB-DU实现互连互通,所述CU单元gNB-CU和DU单元gNB-DU直接通过F1接口实现互连互通。而图4(b)中,在5G基站gNB和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function之间是通过OAM来实现互联互通,并且OAM和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function之间是通过第八接口GA-o实现互联互通的。
如图15所示,本发明实施例的无线网络的交互方法,包括:
步骤101,新增具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function。
其中,网元包含很多种设备,其中,基站也属于网元,除此外还有MME、SGW、PDN这样的网络设备,这里的网元具有人工智能功能,而逻辑单元能够是具有人工智能功能的本地程序,本地表示逻辑单元所在的5G基站gNB,该本地程序也分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通。
步骤102,具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function通过第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算。
其中,具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function通过第一接口GA实现互连互通,完成所请求的计算,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function通过第一接口GA实现互连互通是通过第一接口GA上的信令交互实现的,该通过第一接口GA上的信息交互可以采用所述分层的协议栈结构实现。
步骤103,把所述计算的结果反馈给具有人工智能功能的逻辑单元或网元AIFunction。
其中,把所述计算的结果反馈给具有人工智能功能的逻辑单元或网元AIFunction,以便让具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function做如把所述计算的结果显示在与其通信连接的液晶屏上这样的进一步处理。
在一实施例中,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通。
其中,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通,这两个接口定义单独的分层的协议栈结构和信令交互方式,所有的5G基站gNB 中的DU单元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function之间的交互通过该5G基站gNB 中的CU单元转发。
如图16所示,本发明实施例的无线网络的交互方法,包括:
步骤201,新增具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元DataCollection Funtion+AI Funtion。
其中,网元包含很多种设备,其中,基站也属于网元,除此外还有MME、SGW、PDN这样的网络设备,这里的网元具有人工智能功能和数据收集功能,而逻辑单元能够是具有人工智能功能和数据收集功能的本地程序,本地表示逻辑单元所在的5G基站gNB,该本地程序也分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通。
步骤202,如图5(a)所示,具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion通过第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算。
其中,具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data CollectionFuntion+AI Funtion通过第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算,该通过第一接口GA上的信息交互可以采用所述分层的协议栈结构实现。
步骤203,把所述计算的结果反馈给具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion。
其中,把所述计算的结果反馈给具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion,以便让具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion做如把所述计算的结果显示在与其通信连接的液晶屏上这样的进一步处理。
如图5(c)所示,在一实施例中,所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通。而图5(b)中,在5G基站gNB和具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元DataCollection Funtion+AI Funtion之间是通过OAM来实现互联互通,并且OAM和具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion之间是通过第八接口GA-o实现互联互通的。
其中,所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元DataCollection Funtion+AI Funtion分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通,这两个接口定义单独的分层的协议栈结构和信令交互方式,所有的5G基站gNB 中的DU单元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function之间的交互通过该5G基站gNB 中的CU单元转发。
如图17所示,本发明实施例的无线网络的交互方法,包括:
步骤301,新增具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion。
其中,网元包含很多种设备,其中,基站也属于网元,除此外还有MME、SGW、PDN这样的网络设备,这里的网元分别具有人工智能功能和数据收集功能,而逻辑单元能够是分别具有人工智能功能和具有数据收集功能的本地程序,本地表示逻辑单元所在的5G基站gNB,该具有人工智能功能的本地程序也分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通,该具有数据收集功能的本地程序特分别通过第五接口GD-c和第六接口GD-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通。
步骤302,如图6(a)所示,所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元DataCollection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion分别通过第四接口GD和第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算。
其中,所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion分别通过第四接口GD和第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算。
步骤303,把所述计算的结果反馈给所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion。
其中,把所述计算的结果反馈给所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元DataCollection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion,以便让具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion做如把所述计算的结果显示在与其通信连接的液晶屏上这样的进一步处理。
如图6(c)所示,在一实施例中,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AIFuntion分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion分别通过第五接口GD-c和第六接口GD-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通。而图6(b)中,在5G基站gNB和所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion之间是通过OAM来实现互联互通,并且OAM和所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元DataCollection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion之间是分别通过第九接口GA-O和第八接口GA-o实现互联互通的。
其中,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通,这两个接口定义单独的分层的协议栈结构和信令交互方式;所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion分别通过第五接口GD-c和第六接口GD-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU实现互连互通,这两个接口定义单独的分层的协议栈结构和信令交互方式。
在一实施例中,所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data CollectionFuntion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion之间通过第七接口DA实现互连互通。
其中,如图6(a)和图6(b)所示,就能提出一种分布式的AI结点分布方式,在5G无线网络侧可以布局多个人工智能计算的逻辑单元或网元和具有数据收集功能的逻辑单元或网元协同完成计算功能。
而在图4(a)和图4(b)所示网络架构基础上,图7示出了一种5G基站gNB和作为具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion的人工智能计算功能单元之间的交互方式。如图7所示,当5G基站gNB需要执行人工计算时,5G基站给人工智能计算节点发送计算请求,请求消息中可以带有计算需要的信息,信息包含但不限于计算所需要的参数和数据,计算类型等。当人工智能功能节点完成计算后,通过应答消息通知基站计算过程完成,并且在消息中反馈计算结果。图7中的消息名称仅说明该流程的含义和目的,在实际实现过程中的消息名称不限于图7中的消息名称。
在图5(a)和图5(b)所示网络架构基础上,图8示出了一种5G基站gNB和作为具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion人工智能计算功能单元之间的交互方式。如图8所示数据收集功能和人工智能功能位于同一个网元。数据收集功能收集5G基站gNB上的数据,当5G基站gNB需要执行人工计算时,5G基站gNB给人工智能计算节点发送计算请求,请求消息中可以带有计算需要的信息,信息包含但不限于计算所需要的入参,计算类型等。当人工智能功能节点根据计算请求中的信息和本地数据收集功能收集到的信息进行人工智能计算,完成计算后,通过应答消息通知基站计算过程完成,并且在消息中反馈计算结果。图8中的消息名称仅说明该流程的含义和目的,在实际实现过程中的消息名称不限于图8中的消息名称。
在图6(a)和图6(b)所示网络架构基础上,图9示出了一种5G基站gNB和作为具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion的人工智能计算功能单元之间的交互方式。如图9所示数据收集功能和人工智能功能位于不同网元。数据收集功能收集5G基站gNB上的数据,当5G基站gNB需要执行人工计算时,5G基站gNB给人工智能计算节点发送计算请求,请求消息中可以带有计算需要的信息,信息包含但不限于计算所需要的入参,计算类型等。人工智能功能节点给数据收集功能发送数据请求,数据收集功能节点根据数据请求把所需数据发送给人工智能计算功能。当人工智能功能节点数据收集功能收集到的信息进行人工智能计算,完成计算后,通过数据推送过程将计算结果推送给数据收据收集功能节点。数据收集功能节点将计算结果推送给5G基站gNB。图9中的消息名称仅说明该流程的含义和目的,在实际实现过程中的消息名称不限于图中的消息名称。消息实现过程中所涉及到的协议栈架构不在本发明范围之内。
在图6(a)和图6(b)所示网络架构基础上,图10示出了一种5G基站gNB和具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion的人工智能计算功能单元之间的交互方式。如图10所示数据收集功能和人工智能功能位于不同网元。数据收集功能收集5G基站gNB上的数据,当5G基站gNB需要执行人工计算时,5G基站gNB给人工智能计算节点发送计算请求,请求消息中可以带有计算需要的信息,信息包含但不限于计算所需要的入参,计算类型等。人工智能功能节点给数据收集功能发送数据请求,数据收集功能节点根据数据请求把所需数据发送给人工智能计算功能。当人工智能功能节点数据收集功能收集到的信息进行人工智能计算,完成计算后,通过计算应答过程将计算结果发送给基站。图10中的消息名称仅说明该流程的含义和目的,在实际实现过程中的消息名称不限于图中的消息名称。
在图4(a)或图5(a)或图6(a)以及图7的基础上,图13示出了一种5G基站和人工智能计算功能单元或网元共同完成基站内资源调度功能的流程。如图13所示,gNB2是终端UE的服务基站,UE在5G基站gNB1和gNB2的重叠服务区内,UE受到到5G基站gNB1的干扰,gNB2将UE上报的信道质量、通过相邻基站间Xn接口获取到的相邻基站5G基站gNB1的干扰信息等信息通过计算请求消息发送给人工智能计算逻辑单元,人工智能计算逻辑单元根据预先设置的算法进行计算得到该UE的调度优先级信息并通过计算请求应答消息发送给gNB2。gNB2根据调度优先级信息给UE分配时频资源,如图13所示,减少和5G基站gNB1之间的干扰。
在图6(a)的基础上,图14示出了一种5G基站和人工智能计算功能单元或网元功能完成无线网络优化的功能的流程。如图14所示,数据收集功能通过大数据平台采集到大量数据,这些数据可以是基站的运行信息也可以是终端的业务情况,人工智能计算逻辑单元或者网元通过与数据采集功能之间的接口获取到数据,经过预知的人工智能计算算法比如有监督学习、无监督学习、前馈神经网络等算法将获取到的数据作为输入计算输出网络优化所需数据,无线网络优化所需数据可以包括单不限于基站发射功率、天线方位角等网络配置信息,通过基站管理维护系统将参数配置到无线网络中实现网络性能提升。另外作为计算结点的人工智能计算逻辑单元或者网元的分布式布署,可一部分在基站内,一部分做单独节点,也就是说:更进一步,分布式的人工智能逻辑单元或网元可以部分部署在基站内部,如图21所示。这样部署的原因是因为无线网络内的人工智能计算支持不同时间尺度的任务,比如智能无线资源管理的计算尺度是毫秒级的,需要人工智能计算逻辑单元和无线资源管理单元快速交互,该人工智能逻辑单元部署在基站内部。而有些任务(比如网络优化相关任务)的计算尺度是小时级的甚至更长,完成该任务的人工智能的网元部署在基站外部。
如图18-图20所示,本发明实施例还提供一种无线网络交互的装置,包括:
第一互通模块71,用于通过第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算;
第一反馈模块72,用于把所述计算的结果反馈给具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function;
或者,所述无线网络交互的装置,包括:
第二互通模块81,用于通过第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算;
第二反馈模块82,用于把所述计算的结果反馈给具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion;
或者,所述无线网络交互的装置,包括:
第三互通模块91,用于通过第四接口GD和第一接口GA实现和5G基站gNB的互连互通,完成所请求的计算;
第三反馈模块92,用于把所述计算的结果反馈给所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括具有人工智能功能的逻辑单元或网元AIFunction、第一接口GA、第二接口GA-c、第三接口GA-d和5G基站gNB;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function通过第一接口GA和5G基站gNB保持通信连接;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Function分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元保持通信连接;
或者,所述电子设备,包括具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion+AI Funtion、第一接口GA、第二接口GA-c、第三接口GA-d和5G基站gNB;
所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data CollectionFuntion+AI Funtion通过第一接口GA和5G基站gNB保持通信连接;
所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元Data CollectionFuntion+AI Funtion分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元保持通信连接;
或者,所述电子设备,包括具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data CollectionFuntion、具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion、第一接口GA、第二接口GA-c、第三接口GA-d、第四接口GD、第五接口GD-c、第六接口GD-d、第七接口DA和5G基站gNB;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion分别通过第四接口GD和第一接口GA实现和5G基站gNB保持通信连接;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion分别通过第二接口GA-c和第三接口GA-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU保持通信连接;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion分别通过第五接口GD-c和第六接口GD-d来和该5G基站gNB 中的CU单元gNB-CU和该5G基站gNB 中的DU单元gNB-DU保持通信连接;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元Data Collection Funtion和具有人工智能功能的逻辑单元或网元AI Funtion之间通过第七接口DA保持通信连接。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行所述无线网络的交互方法。
在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:U盘、只读存储器(ROM,ReadOnlyMemory)、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,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器,如数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号。
Claims (10)
1.一种无线网络的交互方法,其特征在于,包括:
新增具有人工智能功能的逻辑单元或网元;位于NG-RAN侧,且NG-RAN由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成;
具有人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
把所述计算的结果反馈给5G基站。
2.根据权利要求1所述的无线网络的交互方法,其特征在于,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元实现互连互通。
3.一种无线网络的交互方法,其特征在于,包括:
新增具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元;位于NG-RAN侧,且NG-RAN由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成;
具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
把所述计算的结果反馈给5G基站。
4.根据权利要求3所述的无线网络的交互方法,其特征在于,所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站gNB中的DU单元实现互连互通。
5.一种无线网络的交互方法,其特征在于,包括:
新增具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元;位于NG-RAN侧,且NG-RAN由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第四接口和第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
把所述计算的结果反馈给5G基站。
6.根据权利要求5所述的无线网络的交互方法,其特征在于,所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元实现互连互通;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元分别通过第五接口和第六接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元实现互连互通。
7.根据权利要求5所述的无线网络的交互方法,其特征在于,所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元之间通过第七接口实现互连互通。
8.一种无线网络的交互装置,其特征在于,位于NG-RAN侧,且NG-RAN由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成;
所述无线网络的交互装置包括:
第一互通模块,用于通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
第一反馈模块,用于把所述计算的结果反馈给5G基站;
或者,所述无线网络的交互装置,包括:
第二互通模块,用于通过第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
第二反馈模块,用于把所述计算的结果反馈给5G基站;
或者,所述无线网络的交互装置,包括:
第三互通模块,用于通过第四接口和第一接口实现和5G基站的互连互通,完成所请求的计算;
第三反馈模块,用于把所述计算的结果反馈给5G基站。
9.一种电子设备,其特征在于,包括具有人工智能功能的逻辑单元或网元、第一接口、第二接口、第三接口和5G基站;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元位于NG-RAN侧,且NG-RAN由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口和5G基站保持通信连接;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
或者,所述电子设备,包括具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元、第一接口、第二接口、第三接口和5G基站;
所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元位于NG-RAN侧,且NG-RAN由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成;
所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元通过第一接口和5G基站保持通信连接;
所述具有数据收集功能和人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
或者,所述电子设备,包括具有数据收集功能的逻辑单元或网元、具有人工智能功能的逻辑单元或网元、第一接口、第二接口、第三接口、第四接口、第五接口、第六接口、第七接口和5G基站;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元、具有人工智能功能的逻辑单元或网元位于NG-RAN侧,且NG-RAN由一组通过NG接口连接到5G核心网5GC的5G基站gNB组成;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第四接口和第一接口实现和5G基站保持通信连接;
所述具有人工智能功能的逻辑单元或网元分别通过第二接口和第三接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元分别通过第五接口和第六接口来和该5G基站中的CU单元和该5G基站中的DU单元保持通信连接;
所述具有数据收集功能的逻辑单元或网元和具有人工智能功能的逻辑单元或网元之间通过第七接口保持通信连接。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被处理器执行时用于实现权利要求1~7中任意一项所述无线网络的交互方法。
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