CN113287287B - 用于基于日常的雾联网的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于基于日常使用数据组织分布式网络的方法和设备。在一个示范性实施例中,装置经由例如机器学习和/或其它试探法分析日常使用数据以确定一组日常规则和/或日常触发项条件。可以为多个装置分配建立雾网络的日常规则和/或日常触发项条件。各个所描述的实施例可以并入时移控制平面操作和/或基于账本的控制平面操作;这些变型不需要中央网络管理。其它优化可能包含网络拓扑和/或路由技术的动态选择。

Description

用于基于日常的雾联网的方法和设备
优先权及相关申请
本申请要求于2019年1月8日提交的题为“用于基于日常的雾联网的方法和设备(METHODS AND APPARATUS FOR ROUTINE BASED FOG NETWORKING)”的共同拥有和共同待决的美国专利申请序列号16/242,960的优先权,其通过引用整体并入本文。本申请还总体上涉及于2018年12月5日提交的题为“用于激励参与雾网络的方法和设备(METHODS ANDAPPARATUS FOR INCENTIVIZING PARTICIPATION IN FOG NETWORKS)”的共同拥有和共同未决的美国专利申请序列号16/211,029的主题,其通过引用整体并入本文。
版权
本专利文献的部分公开内容含有受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文献或专利公开的传真复制,因为它出现在专利商标局专利文件或记录中,但除此之外保留所有版权。
背景技术
1.技术领域
以下总体上涉及数据网络和无线装置领域,并且具体地在一个示范性方面涉及一种网络架构,其中用户装置自组织和/或参与分散式无线网络而没有集中式网络管理的益处。
2.相关技术的描述
无线无线电网络为用户装置提供了基于无线电的通信网络的基础连接手段,并已在商业和日常使用中成为计算的必要部分。例如,蜂窝网络提供了遍及全美国和世界大部分地区的无处不在的连接。从历史上看,用户装置在计算能力、存储器和/或功耗方面受到显著限制,因此网络管理在例如核心网络或接入点处集中进行。然而,技术的不断进步已经引入了强大的新组件和技术,其中一些可能会在用户装置中被利用。
例如,现代用户装置(例如,智能电话、平板电脑、平板电话、膝上型电脑、智能手表或其它支持无线功能的装置、移动装置或其它装置)通常支持多个无线电接口,其使用户装置能够相互连接或连接到网络(例如,因特网、内联网或外联网)。特别地,用户装置可以经由联网硬件(通常被称为“基站”和/或“无线接入点”(AP))无线地接入各种不同的无线网络(例如,蜂窝、无线局域网(WAN)、城域网(MAN)、个域网(PAN)等)。通常,无线网络能够经由例如服务提供商网络(例如,电缆网络)的后端或回程部分来接入地面网络。
随着无线网络移动通信的需求的增长和演变,无线联网的基础设施和标准也在不断发展。预计未来十年移动数据流量将增长至少一个数量级。为了适应,传送速率和延迟必须降低,并且数据容量必须增长以满足需求。所谓的5G(第五代)无线通信的初期标准(例如,以下进一步描述的第15版)旨在为显著改善现有4G(第四代)无线通信铺平道路。更具体地,5G尤其旨在利用超高数据速率、超高可靠性和超低延迟(例如,比4G更快的数据速率(多Gbps,例如10Gbps)和更快的响应时间(ping低至1ms)、用于实现高效信令(例如,经由波束成形)和流量容量的更大的连接密度、针对消费者和蜂窝服务提供商的订户的更具成本效益的数据规划以及通过更高效的数据处理来优化网络能耗的更大的网络效率。
一种所提出的用于5G网络的技术是所谓的“雾联网”。雾联网是一种设计范式,器试图分散和分布计算负担和数据存储,以最小化整体网络负担。例如,本地消费的数据可以在其消费者附近本地存储,而广泛分布的数据可以集中存储。雾计算将云计算和服务扩展到网络的边缘,从而使云的优势和能力更接近数据的创建和操作位置。
发明内容
本公开尤其提供了用于基于日常使用数据组织分布式网络的方法和设备。
在一个方面中,公开了一种用于标识雾联网机会的方法。在一个实施例中,所述方法包含:收集用户日常数据;至少基于所述用户日常数据生成日常规则和日常触发项;将所述日常规则和所述日常触发项传播到第一装置和第二装置;其中响应于对应于所述日常触发项的事件:所述第一装置和所述第二装置建立连接;并且所述第一装置和所述第二装置执行所述日常规则。
在一个变型中,至少基于所述用户日常数据生成所述日常规则和所述日常触发项包含:标识与超过最小预测值的未来事件相关的可观察事件触发项;基于所述可观察事件触发项将所述日常触发项分配给所述第一装置和所述第二装置;和基于所述未来事件将所述日常规则分配给所述第一装置和所述第二装置。在一个示范性变型中,所述方法还包含至少基于来自所述第一或所述第二装置中的至少一个的时间资源或频率资源中的至少一个的需求差异确定所述最小预测值。
在一个变型中,所述日常规则和所述日常触发项与终止子句相关联;并且当调用所述终止子句时,所述第一装置和所述第二装置停用所述日常规则和所述日常触发项。
在一个变型中,收集所述用户日常数据包含:在所述第一装置处收集第一组用户日常数据;和接收在所述第二装置收集的第二组用户日常数据。
在一个变型中,收集所述用户日常数据在由所述第一装置的用户标识的显著点或条件事件处进行。
在一个变型中,收集所述用户日常数据包含在所述第一装置处收集对应于所述第二装置的第一组数据。
在一个方面中,公开了一种用于创建雾网络的方法。在一个实施例中,所述方法包含:响应于对应于日常触发项的可观察事件,在第一装置处从第二装置接收控制平面数据;在所述第一装置处验证所述控制平面数据;当所述控制平面数据经过验证时,基于所述控制平面数据在所述第一装置和第二装置之间建立连接;和经由所述连接在所述第一装置处执行日常规则。
在一个变型中,所述控制平面数据是时移控制平面数据。在一个此类变型中,所述时移控制平面数据包含质询或响应;并且经由带外通信从网络实体接收所述质询或所述响应。
在一个变型中,所述控制平面数据包含基于账本的数据结构的贷方或借方。
在一个变型中,所述连接基于媒体访问控制(MAC)地址。在一个此类变型中,所述连接实现了包含多个节点的装置到装置(D2D)网络。在另一个此类变型中,所述D2D网络的所述多个节点布置在环形网络中。
在一个方面中,公开了一种用户装置。在一个实施例中,所述用户装置包含:处理器设备;一或多个无线网络接口,其与所述处理器设备耦合并且被配置成在雾网络中进行数据通信;和非暂时性计算机可读设备,其包括其上具有至少一个计算机程序的存储媒体。在一个示范性实施例中,所述至少一个计算机程序包含多个指令,所述指令被配置成当由所述处理器设备执行时使所述用户装置:基于用户日常数据标识日常触发项和日常规则;将所述日常触发项和所述日常规则中的至少一个传播到至少一个其它装置;和响应于对应于所述日常触发项的可观察事件,导致在所述至少一个其它装置处执行所述日常规则。
在一个变型中,所述非暂时性计算机可读设备进一步包含用于存储与所述至少一个其它装置相关联的一次性随机数数据的数据结构;并且与所述至少一个其它装置相关联的所述一次性随机数数据实现了所述雾网络中的所述数据通信。
在一个变型中,所述非暂时性计算机可读设备进一步包含用于存储贷方和/或借方的分布式账本的数据结构。
在一个变型中,所述一或多个无线网络接口被进一步配置成使用所述雾网络中的媒体访问控制(MAC)地址。
在一个变型中,所述一或多个无线网络接口被进一步配置成使用所述雾网络中的逻辑网络地址。
在一个变型中,所述一或多个无线网络接口被进一步配置成使用所述雾网络中的媒体访问控制(MAC)地址并使用局域网(LAN)中的逻辑网络地址。
在本公开的另一方面中,公开了一种被配置成用于基于日常使用数据组织分布式网络的计算机化无线接入节点设备。在一个实施例中,所述计算机化无线接入节点包含:无线接口,其被配置成传输和接收所述频谱部分中的RF波形;数字处理器设备,其与所述无线接口数据通信;和存储装置,其与所述数字处理器设备数据通信并且包含至少一个计算机程序。
在本公开的另一方面中,描述了计算机可读设备。在一个实施例中,所述设备包含被配置成存储一或多个计算机程序的存储媒体。在一个实施例中,所述设备包含计算机化控制器装置上的程序存储器或HDD或SDD。在另一个实施例中,所述设备包含计算机化接入节点上的程序存储器、HDD或SSD。
在另一方面中,公开了用于基于日常使用数据组织分布式网络的方法。在其各个实施例中,所述组织分布式网络可以包含以下中的一或两种:(i)标识雾联网机会和/或(ii)创建雾网络。在其一些实施例中,所述网络用户可以基于时移控制平面数据组织所述网络。在其它实施例中,所述网络用户可以基于基于账本的控制平面数据组织所述网络。
在另一方面中,公开了用于经由日常使用数据对网络资源使用进行记账的系统。在一些实施例中,所述记账方法用于跟踪和/或预测由一或多个不同网络中的一或多个客户端装置缓存和使用的数据。
当根据本文提供的公开内容考虑时,这些和其它方面将变得显而易见。
附图说明
图1A是一个示范性下一代无线电接入网络(NG-RAN)通信堆栈协议的逻辑框图,用于说明本公开的各个方面。
图1B是一个示范性下一代无线电接入网络(NG-RAN)架构的逻辑框图,用于说明本公开的各个方面。
图1C是一个示范性下一代无线电接入网络(NG-RAN)网络内的各种通信链路的逻辑表示,用于说明本公开的各个方面。
图2A是示范性下一代无线电接入网络(NG-RAN)架构内的装置到装置(D2D)通信的逻辑框图,用于说明本公开的各个方面。
图2B是各种类型的基于装置到装置(D2D)接近度的服务提供的逻辑框图,用于说明本公开的各个方面。
图2C-2F是示范性双向分组交换的图形表示,用于说明本公开的各个方面。
图3是用户日常的图形表示,用于说明本公开的各个方面。
图4是根据本文描述的各种原理的用于标识雾联网机会的示范性方法的逻辑流程图。
图5是根据本文描述的各种原理的用于创建雾网络的示范性方法的逻辑流程图。
图6A-6B是根据本文描述的各种原理的示范性基于账本的控制平面通信堆栈协议的逻辑框图。
图7A-7B是根据本文描述的各种原理的示范性时移控制平面通信堆栈协议的逻辑框图。
图8是根据本文描述的各种原理的各种不同通信链路的逻辑框图。
图9是根据本公开的各个方面的基于所收集的用户日常数据的用户活动的逻辑状态机表示。
图10是图9的逻辑状态机表示的子集,其被进一步详述以说明本公开的各个方面。
图11是根据本公开的各个方面的一个示范性客户端装置的逻辑框图。
图12是根据本公开的各个方面的一个示范性网络组件的逻辑框图。
所有附图版权所有2018Micron Technology,Inc。保留所有权利。
具体实施方式
现在参考附图,其中类似的数字始终是指类似的部分。
如本文使用,术语“接入节点”通常是指且不限于实现用户或客户端装置和网络内的另一个实体(诸如例如下一代节点B(gNB)(也被称为下一代演进节点B(eNB))、长期演进(LTE)eNB、Wi-Fi接入点(AP)等)之间的通信的网络节点。
如本文使用,术语“应用”(或“app”)通常是指且不限于实施某一功能或主题的可执行软件单元。应用的主题在任何数量的学科和功能(例如,点播内容管理、电子商务交易、经纪交易、家庭娱乐、计算器等)中有很大差异,并且一个应用可能具有一个以上主题。可执行软件单元通常在预定环境中运行;例如,所述单元可以包含在操作系统环境内运行的可下载应用。
如本文使用,术语“中央单元”(CU)是指但不限于无线网络基础设施内的集中式逻辑节点。例如,CU可以体现为下一代节点B(gNB)CU(gNB-CU),其控制以下定义的一或多个下一代节点B(gNB)分布单元(gNB-DU)的操作。
如本文使用,术语“客户端装置”或“用户装置”或“UE”可以包含但不限于移动装置(例如,手持计算机、PDA、个人媒体装置(PMD)、平板电脑、“平板电话”、智能电话和车辆信息娱乐系统或其部分)以及机顶盒(例如,DSTB)、网关、调制解调器、个人计算机(PC)和小型计算机(无论是桌上型电脑、膝上型电脑还是其它)。
如本文使用,术语“计算机程序”或“软件”旨在包含进行功能的任何序列或人或机器可识别的步骤。此类程序实际上可以在任何编程语言或环境中呈现,包含例如C/C++、Fortran、COBOL、PASCAL、汇编语言、标记语言(例如,HTML、SGML、XML、VoXML)等,以及面向对象的环境,例如通用对象请求代理架构(CORBA)、JavaTM(包含J2ME、Java Beans等)、寄存器传送语言(RTL)、VHSIC(超高速集成电路)硬件描述语言(VHDL)、Verilog等。
如本文使用,术语“分散式”或“分布式”是指但不限于涉及能够相互进行数据通信而不需要给定装置通过指定(例如,中央)网络实体(例如,服务器装置)通信的多个计算机化装置的配置或网络架构。例如,分散式网络在构成网络的多个UE(例如,无线用户装置)之间实现了直接的对等数据通信。
如本文使用,术语“分布式单元”(DU)是指但不限于无线网络基础设施内的分布式逻辑节点。例如,DU可以体现为由上述gNB CU控制的下一代节点B(gNB)DU(gNB-DU)。一个gNB-DU可以支持一或多个小区;给定小区仅由一个gNB-DU支持。
如本文使用,术语“因特网”和“互联网”可互换使用以指代包含但不限于因特网的互连网络。其它常见实例包含但不限于:外部服务器网络、“云”实体(例如,非装置本地的存储器或存储、通常经由网络连接随时可及的存储等)、服务节点、接入点、控制器装置、客户端装置等。5G服务核心网络和驻留在其回程、前程、交叉程(crosshaul)、或“边缘”中的靠近住宅、商户和其它占用区域的网络组件(例如,DU、CU、gNB、小小区或毫微微小区、具有5G功能的外部节点)可能包含在“因特网”中。
如本文使用,术语“LTE”是指但不限于(如适用)长期演进无线通信标准的任何变型或版本,包含LTE-U(非许可频谱中的长期演进)、LTE-LAA(长期演进,许可辅助接入)、LTE-A(LTE升级版)、4G LTE、WiMAX;以及其它无线数据标准,包含GSM、UMTS、CDMA2000等(如适用)。
如本文使用,术语“5G NR”、“5G”和“新无线电”是指但不限于3GPP第15版和TS38.XXX系列以及后续或相关标准和版本(例如,第16版及更高版本),如在本公开中进一步讨论。
如本文使用,术语“存储器”包含适于存储数字数据的任何类型的集成电路或其它存储装置,包含但不限于随机存取存储器(RAM)、伪静态RAM(PSRAM)、动态RAM(DRAM)、同步动态RAM(SDRAM)(包含双倍数据速率(DDR)级存储器和图形DDR(GDDR)及其变型)、铁电RAM(FeRAM)、磁性RAM(MRAM)、电阻式RAM(RRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM或E2PROM)、DDR/2SDRAM、EDO/FPMS、低延迟DRAM(RLDRAM)、静态RAM(SRAM)、“闪速”存储器(例如,NAND/NOR)、相变存储器(PCM)、3维交叉点存储器(3D Xpoint)和磁阻式RAM(MRAM)(例如,自旋扭矩转移RAM(STT RAM))。
存储器装置可以是易失性或非易失性的。即使在没有外部电源的情况下,非易失性存储器(例如,闪速存储器)也可以长时间存储数据。易失性存储装置(例如,DRAM)可能会随时间失去其存储状态,除非它们被外部电源定期刷新。易失性存储器的某些特征可以提供性能优势,例如更快的读取或写入速度,而非易失性存储器的特征(例如,在无定期刷新的情况下存储数据的能力)可能是有利的。存储器装置广泛用于在各种电子装置(例如,计算机、无线通信装置、相机、数字显示器等)中存储信息。
如本文使用,术语“微处理器”和“处理器”或“数字处理器”通常旨在包含所有类型的数字处理装置,包含但不限于数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、通用(CISC)处理器、微处理器、门阵列(例如,FPGA)、PLD、可重构计算机结构(RCF)、阵列处理器、安全微处理器和专用集成电路(ASIC)。此类数字处理器可以含在单个单一IC管芯上或分布在多个组件上。
如本文使用,术语“MSO”或“多系统运营商”是指电缆、卫星或地面网络提供商,其具有通过这些媒体递送包含节目和数据的服务所需的基础设施。
如本文使用,术语“MNO”或“移动网络运营商”或“网络服务提供商”是指蜂窝、卫星电话、WMAN(例如,802.16)或其它网络服务提供商,其具有通过这些媒体递送包含但不限于语音和数据的服务所需的基础设施。本文使用的术语“MNO”进一步旨在包含移动虚拟网络运营商(MVNO)、移动虚拟网络聚合商(MVNA)和移动虚拟网络提供商(MVNE)。
如本文使用,术语“网络”和“承载网络”通常是指任何类型的电信或数据网络,包含但不限于混合光纤同轴(HFC)网络、卫星网络、电信网络和数据网络(包含MAN、WAN、LAN、WLAN、互联网和内联网)。此类网络或其部分可以利用任何一或多种不同的拓扑结构(例如,环形、总线、星形、回路等)、传输媒体(例如,有线/RF电缆、RF无线、毫米波、光学等)和/或通信或联网协议(例如,SONET、DOCSIS、IEEE Std.802.3、ATM、X.25、帧中继、3GPP、3GPP2、LTE/LTE-A/LTE-U/LTE-LAA、WAP、SIP、UDP、FTP、RTP/RTCP、H.323等)。
如本文使用,术语“网络接口”是指与组件或网络的任何信号或数据接口,包含但不限于火线(例如,FW400、FW800等)、USB(例如,USB 2.0、3.0OTG)、以太网(例如,10/100、10/100/1000(千兆位以太网)、10-Gig-E等)、MoCA、Coaxsys(例如TVnetTM)、射频调谐器(例如,带内或OOB、电缆调制解调器等)、LTE/LTE-A/LTE-U/LTE-LAA、Wi-Fi(802.11)、WiMAX(802.16)、Z-wave、PAN(例如,802.15)或电力线载波(PLC)系列的那些。
如本文使用,术语“服务器”是指任何计算机化组件、系统或实体,无论其形式是否适于向计算机网络上的一或多个其它装置或实体提供数据、文件、应用、内容或其它服务。
如本文使用,术语“存储”是指但不限于计算机硬驱动器(例如,硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SDD))、闪存驱动器、DVR装置、存储器、RAID装置或阵列、光学媒体(例如,CD-ROM、激光盘、蓝光等)或能够存储内容或其它信息的任何其它装置或媒体,包含能够在没有电源的情况下保持数据的半导体装置(例如,在本文中被描述为存储器的那些)。用于存储的存储器装置的常见实例包含但不限于:DRAM(例如,SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM、DDR3SDRAM、DDR4 SDRAM、GDDR、RLDRAM、LPDRAM等)、DRAM模块(例如,RDIMM、VLP RDIMM、UDIMM、VLP UDIMM、SODIMM、SORDIMM、小型DIMM、VLP小型DIMM、LRDIMM、NVDIMM等)、受管NAND、NAND闪存(例如,SLC NAND、MLC NAND、TLS NAND、串行NAND、3D NAND等)、NOR闪存(例如,并行NOR、串行NOR等)、多芯片封装、混合存储器立方体、存储器卡、固态存储(SSS)和任意数量的其它存储器装置。
如本文使用,术语“Wi-Fi”是指但不限于(如适用)IEEE Std.802.11或相关标准的任何变型,包含802.11a/b/g/n/s/v/ac或802.11-2012/2013、802.11-2016以及Wi-Fi直连(尤其包含“Wi-Fi对等(P2P)规范”,其通过引用整体并入本文)。
如本文使用,术语“无线”是指任何无线信号、数据、通信或其它接口,包含但不限于Wi-Fi、蓝牙/BLE、3G(3GPP/3GPP2)、HSDPA/HSUPA、TDMA、CBRS、CDMA(例如,IS-95A、WCDMA等)、FHSS、DSSS、GSM、PAN/802.15、WiMAX(802.16)、802.20、Z-wave、窄带/FDMA、OFDM、PCS/DCS、LTE/LTE-A/LTE-U/LTE-LAA、模拟蜂窝、CDPD、卫星系统、毫米波或微波系统、声学和红外(即IrDA)。
如本文使用,术语“工作”是指由计算机化装置(例如,客户端装置、网络实体、存储装置)并且更具体地由其各种组件(例如,处理器设备、存储装置、调制解调器、芯片组)进行的一或多个任务。作为实例而非限制,这种任务可以包含计算任务、计算、数据的算法确定和估计以及处理器设备对指令的执行。任务可以包含数据在临时存储(例如,DRAM、闪速存储)或永久存储(例如,HDD、SDD)中的存储、存储长度的确定、与所存储的数据或待存储的数据(例如,从另一个装置)相关联的位置(例如,扇区)的确定。任务可以包含带宽使用的测量,包含客户端装置、存储装置、管理实体和控制器等之间的下行链路和上行链路数据传送。考虑到本公开,各种其它类型的任务将变得显而易见。
概述
从网络管理和组织的角度来看,上述雾网络范式比传统网络基础设施要复杂得多。蜂窝网络中的传统网络规划基于已知的基站位置。例如,蜂窝网络经由核心网络内的集中式管理提供与强大计算资源和几乎无限的存储器存储的连接。相比之下,雾网络范式基于可以随时任意连接和/或断开连接的流动且动态变化的装置网格。这些装置可能涵盖广泛的企业服务器、桌上型电脑、移动装置和/或甚至简单的微控制器(例如,物联网(IoT))。因此,可以使用雾网络内的几乎无限数量的不同资源和/或连接排列来服务任意消费者请求。使用现有的网络管理技术来优化雾网络操作是极其困难的。
考虑“通勤”场景,其中用户正在去上班并且被其它通勤者包围。许多通勤者可能会前往同一个办公室或目的地。在这种情况下,雾联网协同可能有很多机会。例如,许多通勤者可能希望登录到他们的公司电子邮件系统和/或查看新闻以开始他们的一天。经由雾网络向通勤者传播基本上相似的内容对于网络和用户装置都是高效的。
不幸的是,现有的雾网络技术实现了直接在边缘处进行数据递送和处理,但出于安全和/或网络管理的原因而依赖于集中式网络控制和管理。例如,雾网络的装置必须通过核心网络注册(这需要集中式认证、授权和记账(AAA))。此外,雾网络的装置由网络分配资源(例如,频带和时隙)。现有的雾网络确保在安全端点装置之间建立装置到装置(D2D)通信,并且装置本身不使用会与相邻流量冲突的网络资源。换句话说,现有的资源管理雾联网是集中式的,不会分布与其相关联的网络负担。
尽管现有的雾网络在数据流的传统集中式网络管理上有所改善,但雾网络控制和管理方面也需要类似的改善。特别地,随着用户装置的用途和复杂性不断扩展,集中式管理将成为雾联网效率的瓶颈。具体地,需要通过提供例如计算、存储和/或网络资源而无需集中式网络控制来优化雾网络连接的技术。这种解决方案应巩固网络使用,改善网络速度(最大化5G的超快和超响应性性质),并通过确保资源在需要时可用来实现高效的数据处理。
本公开的各个实施例基于日常使用数据组织分布式网络。在一个示范性实施例中,装置存储日常使用数据和相邻装置数据。日常使用数据和相邻装置数据经由例如机器学习和/或其它试探法分析以确定一组“日常规则”和/或“日常触发项”条件。在一些变型中,多组日常使用数据和/或装置数据被组合并一起考虑用于整体网络优化。
装置被分配规则和/或触发条件,当在随后的日常使用期间被触发时,所述规则和/或触发条件建立“融合”雾网络而在“融合”时无需中央网络管理开销。换句话说,通过收集日常使用数据和相邻装置数据,可以提前预测和准备雾网络的可能参与者。具体地,参与者可以提前交换安全信息,以便在发生触发事件融合时启用雾连接。预先确定的安全措施(例如,加密签名等)可以用于在没有集中式网络管理的情况下实现安全的装置到装置握手。类似地,可以分配预先确定的资源分配以确保与相邻装置的非干扰网络操作。
如下文更详细描述,“时移”网络管理和控制确保在雾网络参与者对网络资源的接入可能存在问题时不消费网络资源便可建立雾网络。相反,当例如连接、功率、处理器资源和/或存储器不受约束时,可以传播网络管理和控制(以日常规则和/或日常触发项的形式)。作为相关的益处,可以以非时间敏感的方式处理许多后勤问题。例如,网络可以提前对选择加入或选择退出雾网络参与的装置进行记账;这比现有解决方案(例如,请求用户参与,未经用户同意征用装置和/或修复由参与者退出雾网络导致的意外中断,例如当遇到不期望的性能损失时)更优选。
此外,现有的网络通信堆栈通常包含多层软件抽象和/或复杂性。许多较高级别的联网功能被专门设计成补偿不可预测和/或任意网络连接。例如,传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)确保在分组交换网络中经由重传协议进行分组递送(例如,在分组可能需要重新路由以进行递送的情况下)。本公开的各个实施例使得能够针对已知拓扑构造雾网络。在这些情况下,某些通信协议可能是更高效的;例如,环形网络可以使用媒体访问控制(MAC)寻址,其路由速度比上述TCP/IP连接高得多。
此外,现有的雾网络显著限制了数据存取、计算和/或存储。例如,装置可以仅存取雾网络中已经存在的数据(另一个用户已缓存)或者请求通过雾参与者链的类似中继的内容递送(其中许多雾参与者可能对他们正在中继的内容不感兴趣)。类似地,基于边缘的计算受到不可预测的计算资源可用性的约束。本公开的各个实施例可以预测资源何时可用和/或它们何时最有可能被使用。
时移网络管理的另一个益处是它可以在不损害装置隐私的情况下专门防止和/或惩罚恶意行为和/或降低风险。更直接地,时移数据结构可以用于在任意用户装置社区中以带外方式组织一次性使用雾网络。时移与带外协调相组合可以大大减少(和/或完全消除)“在野生环境中”损害重复认证或信任交换的恶意攻击。换句话说,时移技术的一次性使用性质可以提供比其它技术更高的安全性。
下文描述了用于激励日常网络参与的各种其它技术。例如,用户装置可以根据指定日常接收参与雾联网的额外激励。日常参与使得网络能够以可预测的方式协调参与。参与可能包含对其它用户装置或网络运营商的例如处理能力、数据存储和/或带宽的贡献(例如,从其它客户端装置或甚至“云”服务器传送数据或向其传送数据)。这些贡献通常被称为雾网络“回程”的“贷记”工作。类似地,当用户装置消费处理能力、数据存储和/或带宽时,用户可以是“借记”工作。可以动态调整网络参与的贷记和/或借记工作的费率。例如,在某些高使用时段(例如,高峰时间),可以增加贷记和借记费率以激励用户装置参与。类似地,在低使用时段(例如,非高峰时间),可以降低贷记和借记费率。
与通常依赖于集中式网络引导和/或征用用户设备以获得网络带宽的传统联网技术不同,本公开的各个方面使用户能够基于各种考虑选择加入,选择退出和/或以其它方式同意网络参与。在一些实施例中,网络运营商可以选择动态增加和/或减少激励方案(例如,提供更便宜的带宽、优先化和/或成本激励)。在一些实施例中,用户装置可以包含可以增加或减少参与的一组试探法。例如,当网络提供的贷方费率超过最小阈值时,用户可以将他们的用户装置配置成参与雾网络。类似地,当网络提供的借方费率没有超过最大阈值时,用户可以将他们的用户装置配置成消费雾网络资源。更直接地,允许网络运营商和用户参与资源贡献的贷方和借方市场应巩固网络使用并改善网络速度(最大化5G的超快和超响应性性质)。
示范性实施例的详细描述
现在详细描述本公开的设备和方法的示范性实施例。尽管这些示范性实施例是在与例如受管网络(例如,具有多系统运营商(MSO)、数字联网能力、IP递送能力和多个客户端装置的混合光纤同轴(HFC)电缆架构)相关联的无线接入点(例如,支持5G功能的中央单元(CU)和分布单元(DU)、基站、用户客户端装置)的上下文中描述的,但本公开的一般原理和优点可以扩展到其它类型的无线电接入网络以及被配置成递送数字数据(例如,文本、图像、游戏、软件应用、视频和/或音频)的架构。此类其它网络或架构可以是宽带、窄带或其它,因此以下本质上仅是示范性的。
尽管本公开一般关于在连接到其它移动装置的网络的无线移动客户端装置中的使用进行描述,但本公开不限于此,并且可以经由有线联网、一或多个局部内联网和非移动装置(例如,台式PC、大型主机)来实施,包含移动到固定装置(例如,移动装置和支持5G功能的外部无线电接入节点之间的数据通信)。
参考附图和如下给出的示范性实施例的详细描述,本领域的普通技术人员将立即认识到本公开的其它特征和优点。
5G(第5代)和NG-RAN(下一代无线点接入网络)-
第5代(5G)无线电技术的提案包含由第3代合作伙伴计划(3GPP)指定的下一代无线电接入网络(NG-RAN)技术。3GPP目前正在完成其第15版NG-RAN的规范,其包含无线电接入网络组件和/或所涉及节点(包含所谓的下一代节点B(gNB))之间的交互。随着5G新无线电(5G NR)生态系统的商业部署,将最终确定第16、17版及更高版本。尽管如此,本文描述的5G实施实施例可以使用第15版或更高版本来实施。
NG-RAN将提供高带宽、高可靠性、低延迟的无线通信,并取决于应用在各种部署场景(包含室内“现场”使用、城市“宏”(大小区)覆盖、农村覆盖、车辆中使用以及“智能”电网和结构)中有效利用许可和非许可频谱。NG-RAN还将与4G/4.5G系统和基础设施集成。因此,可以在不同程度上支持与现有和新的长期演进(LTE)实体的兼容性。例如,NG-RAN可能需要支持LTE演进节点B(eNB)。
图1A是一个示范性NG-RAN通信堆栈协议的逻辑框图。如其中所示,gNB的通信堆栈与用户设备(UE)的通信堆栈通过至少以下层来通信:无线电资源控制(RRC)层、分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线电链路控制(RLC)层、媒体访问控制(MAC)层和物理层(PHY)。此外,所示出的gNB在功能上分为中央单元(CU)和分布单元(DU)。
简而言之,传统的通信堆栈范式由多个“堆叠”在一起的模块化软件层构成。通信堆栈的每一层单独管理特定于其自身实施的考虑,并为其上层和/或下层提供抽象通信接口。例如,较高层(例如,分组数据汇聚协议(PDCP)层)可以使用一组有限的控制协议来控制同一装置的较低层(例如,无线电链路控制(RLC)层)。此外,通信堆栈的每一层还与其它装置中的对等层通信。例如,一个装置的RRC层与其它装置的RRC层协调和协商无线电资源。通过这种方式,不同的应用可以通过底层网络输送的抽象跨不同装置自由通信。
软件层大致分为所谓的“控制平面”和“数据平面”功能。所谓的“控制平面”层是指携载用于网络路由的信令流量的协议堆栈层。控制平面流量源自或发往路由器或其它网络实体。相比之下,所谓的“数据平面”层携载用于各个网络“跳”(即源和目的地之间的网络路径的一部分)的信令流量。数据平面流量在网络的每一跳处生成和消费。例如,根据3GPP第15版,数据平面功能可以包含数据转发和流量控制,而控制平面功能可以包含接口管理和错误处理(例如,设置、重置、去除、配置更新)、连接模式移动性管理(切换程序、序列号状态转移、UE上下文检索)以及RAN寻呼的支持等。
返回参考图1A,CU(也被称为gNB-CU)是NR架构内与NG核心通信的逻辑节点,并且包含gNB功能,例如用户数据的传送、会话管理、移动性控制、RAN共享和定位。按照本文随后更详细描述的各种“拆分”选项,其它功能被专门分配给DU(也被称为一或多个gNB-DU)。CU经由数据平面和控制平面接口通信用户数据并控制一或多个DU的操作。所示出的DU和CU在无线电资源控制(RRC)层和分组数据汇聚协议(PDCP)层之间拆分gNB通信堆栈。此类配置也被称为“选项1”拆分。根据选项1,RRC(无线电资源控制)在CU中,而PDCP(分组数据汇聚协议)、RLC(无线电链路控制)、MAC(媒体访问控制)、物理层(PHY)和射频(RF)保持在DU中,从而将整个数据平面保持在DU中。
NG-RAN架构的其它实施方案可以使用其它拆分。例如,根据选项2,拆分PDCP和RLC。选项2操作另外细分为两种可能的变型。在一个此类变型中,RRC和PDCP保持在CU中,而RLC、MAC、PHY和RF在DU中。在第二变型中,RRC和PDCP保持在CU中并且数据平面和控制平面堆栈拆分开,而RLC、MAC、物理层和RF保留在DU中。
根据选项3(RLC内拆分),有两种拆分是可能的:(i)基于ARQ(自动重传请求)的拆分;和(ii)基于传输(TX)RLC和接收(RX)RLC的拆分。这两个协议层都位于RLC层内。
根据选项4(RLC-MAC拆分),RRC、PDCP和RLC保持在CU中,而MAC、PHY和RF保持在DU中。
根据选项5(MAC内拆分),RF、物理层和MAC层的较低部分(低MAC)在DU中,而MAC层的较高部分(高MAC)、RLC和PDCP在CU中。
根据选项6(MAC-PHY拆分),MAC层和上层在CU中,而PHY层和RF在DU中。CU和DU之间的接口携载数据、配置和调度相关信息(例如,调制和编码方案(MCS)、层映射、波束成形和天线配置、无线电和资源块分配等)以及测量。
根据选项7(PHY内拆分),UL(上行链路)和DL(下行链路)的不同子选项可以独立出现。例如,在UL中,FFT(快速傅立叶变换)和CP去除可能驻留在DU中,而其余功能驻留在CU中。在DL中,IFFT和CP添加可以驻留在DU中,而PHY的其余部分驻留在CU中。
最后,根据选项8(PHY-RF拆分),RF和PHY层可以是分开的,以尤其允许所有协议层级别的过程的集中化,从而实现RAN的高度协调。这允许优化支持功能,例如协调多点(CoMP)、多输入多输出(MIMO)、负载平衡和移动性。
上述拆分选项旨在实现灵活的硬件实施,这允许可扩展的有成本效益的解决方案以及例如性能特征、负载管理和实时性能优化的协调。此外,可配置的功能拆分可以动态适于各种使用情况和操作场景。在确定如何/何时实施此类选项时考虑的因素包含:(i)所提供服务的QoS要求(例如,低延迟、高吞吐量);(ii)每个给定地理区域的用户密度和负载需求的要求的支持(这可能会影响RAN协调);(iii)具有不同性能级别的输送和回程网络的可用性;(iv)应用类型(例如,实时或非实时);(v)无线电网络级别的特征要求(例如,载波聚合)。
图1B示出了典型的网络架构100,其利用核心网络102、一或多个下一代节点B(gNB)104a、104n和用户设备(UE)106a、106b、106n。UE 106可以包含移动客户端装置,例如智能电话、平板电脑、膝上型电脑、平板电话、智能手表、个人数字助理、智能家居装置(例如,能够读出静态编程或动态形成的词)等。如图1B中所示,gNB(例如gNB104a)可以进一步细分为由中央单元(CU)110管理的分布式单元(DU)108a、108b。可替代地,gNB可以是单个网络实体(例如,gNB 104n)。
如本文使用,术语“回程”是指将地理上分散的小区站点(例如,gNB 104)连接到核心网络102的移动网络的部分。相比之下,术语“前程”是指将小区站点分为集中式基带控制器(例如,CU)和安装在几公里到几十公里之外的远程小区站点的独立远程无线电头端(例如,DU或RRH)的无线电接入网络(RAN)架构。例如,gNB 104a可以包含“前程”RAN。还可以理解,5G输送网络中的“回程”和“前程”可以一起融合成功能拆分的“交叉程”,所述“交叉程”可以基于各种因素动态重新配置并灵活实施。例如,在尺度的一端,支持5G功能的网络可以容纳例如在传统的“云”网络中使用的回程和传统接入点或基站。在另一端,“雾”网络(在下文中更详细描述)可以被配置成通过密集分布的无线无线电接入节点交换数据。这些广泛分布的接入节点可以进一步利用通过无处不在的接入节点增强的通信协议来实现上述超高数据速率和超低延迟。“交叉程”可以具有回程和前程的性质,其中基础设施支持与集中式服务器(例如,布置在核心网络中的后端部分)以及与各种“边缘”装置的数据交换。例如,未含在雾中的新数据可能会被递送到DU,所述DU将新数据“播种”到一或多个边缘装置。
网络架构100可以用于经由gNB 104或其其它无线电接入节点(例如,CU 106和DU108)提供因特网接入和/或对核心网络102的接入。尽管本公开是在3GPP无线技术的上下文中提出的,但本公开的各个方面可以同等成功地在其它技术中使用。例如,未来的网络可以并入和/或掺入例如个人局域网(例如,蓝牙)、蜂窝网络、卫星网络、Wi-Fi网络和/或WiMAX网络。
因特网接入通常需要分组数据(例如,在分组或帧结构或协议中携载的数字数据)的递送,但是所述架构也可以用于各种其它服务,包含例如蜂窝覆盖(例如,语音服务)。除了因特网数据和语音服务之外,网络架构100还可以用于经由例如点播和广播内容(例如,直播视频节目)、OTT(过顶)服务和数字通信和广播领域中熟知的类型的其它服务提供内容递送。
从图1B中可以看出,网络架构100通常是“树及分支”结构,并且因此多层无线接入节点可以通过更高阶的树及分支拓扑相互链接或级联。例如,gNB 104n可以与上游(连接到核心网络102或其它中间节点)或下游(连接到UE 106n)的一或多个子节点数据通信。相关领域的普通技术人员将很容易理解,树拓扑具有一些优势;例如,它们高度灵活并且实现了集中式监控和点对点连接。不幸的是,树拓扑可能难以动态配置,并且可能存在级联故障点(例如,发生故障的树节点将导致所有其附属分支的服务中断)。
树拓扑非常适合蜂窝网络的传统集中式操作。例如,核心网络102可以经由上述控制平面控制用户的网络范围接入。此外,整个网络运营可以由网络运营商基于例如网络中的普遍运营条件、用户群体和/或在场用户构成的变化、商业模型(例如,用于最大化盈利能力或提供其它益处)、频谱通道变化或撤销而集中管理,或者甚至只是为了使用一个无线电接入网络(例如,基于3GPP的3G/4G/4.5G网络)增强用户体验(在另一个无线电接入网络(例如,WLAN)由于某种原因不是最佳时)而集中管理。
例如,作为向用户提供和规划服务的一部分,服务提供商网络100聚合和/或分析特定于订户或账户的数据(尤其包含与此类订户或账户相关联的特定移动装置)。仅作为一个实例,特定于装置的ID(例如,MAC地址、唯一装置或组件标识符等)用于标识在例如核心网络102内的一或多个网络头端处保持的订户帐户数据,以便允许或至少促进(i)用户认证;(ii)与特定订户组或人口统计数据的相关,例如用于数据使用的记账;和/或(iii)订户特权和接入权限的确定等。然而,值得注意的是,出于各种隐私和/或安全原因,此类敏感信息和控制历来仅在具有严格安全性的核心网络内进行。
图1C是现有蜂窝网络的通信链路的逻辑表示。如其中所示,UE可以:(i)与另一个UE(例如,UE 106a到UE 106n)通信,(ii)在本地gNB(例如,UE 106a到gNB 104a)处检索和/或存储内容,和/或(iii)接入核心网络102和/或更广泛的因特网。值得注意的是,前述通信链路中的每一个都要求UE 106经由前述通信堆栈与gNB 104建立无线电资源控制(RRC)连接。
无线电资源控制(RRC)层用于控制3GPP网络中的连接状态。具体地,RRC协议的主要功能包含连接建立和释放功能、系统信息广播、无线电承载建立、重新配置和释放、RRC连接移动性程序、寻呼通知和一些有限的功率控制。网络使用RRC协议来根据网络状态配置用户和控制平面,以实施各种无线资源管理策略。传统网络使用单个RRC连接为来自较高层(无论逻辑端点如何)的所有数据存取请求提供服务。
蜂窝网络最初被设计成在被称为“小区”的地理区域中提供无线覆盖。传统上,蜂窝基站经由“下行链路”频率向移动装置提供数据,并经由“上行链路”频率从移动装置接收数据。由于从政府租用无线电频带的高昂成本以及基站的大量资本支出,蜂窝网络运营商严格控制频率使用。值得注意的是,现有的3GPP网络是围绕蜂窝网络范式设计的,并且始终假设UE将经由小区(由gNB、基站、无线接入点等提供)与其它逻辑实体通信。蜂窝网络规划需要在基站部署和维护成本、地理覆盖范围和服务密度方面进行重大权衡。例如,一些蜂窝服务提供商投入大量资本在人口稠密的大都市地区提供高带宽网络,而其它蜂窝服务提供商在更大的地区内提供较低的带宽(甚至在人口稀少的农村地区提供服务)。
雾网络和边缘装置参与-
对所谓的“雾”网络的初期研究试图将基于装置到装置(D2D)接近度的服务提供引入蜂窝网络的上下文中。例如,图2A是用于说明D2D通信的示范性网络架构的一个图形表示。如其中所示,gNB 204经由直接通信或经由中继通信间接地控制多个UE 206的操作。特别地,UE 206a可以经由D2D通信与UE 206b通信;这对UE与gNB 204直接通信以进行控制平面操作。相比之下,UE 206c可以经由D2D通信与UE 206d通信;然而,UE 206c和UE 206d不与gNB 204直接通信并且经由UE 206e接收它们的控制平面指令。中继装置的常见实例包含但不限于例如基站(例如,gNB 204)、用户装置(例如,UE 206)、接入点、分布单元设备、路由器和/或其它类似能力的装置。
顺便说一句,本文所述的“雾网络”通常是指经由无线或有线手段互连的网络架构,其利用位于网络“边缘”附近(即靠近用户装置、使用场所等)的两个或两个以上客户端装置以使给定客户端装置能够执行与计算、存储操作和/或数据通信相关的操作,特别是关于一或多个其它客户端装置的操作。此类操作在本地进行而不是在因特网主干上通过服务器实体路由(就像在以前的网络架构(例如,基于云的网络)中所做的那样),从而减少了输送到云进行处理、分析、存储等的数据量。此类操作也可以结合基于云的网络来完成;例如,资源密集型操作仍然可以在云服务器处进行,尽管离端点更远。
返回参考图2A,现有的中继装置可以经由控制平面传递控制信息。控制信息使UE能够在装置到装置(D2D)链路中在彼此之间设置和交易数据。例如,gNB 204可以向UE 206e提供控制平面信令,所述信令被中继到UE 206c、206d。随后,UE 206c和UE 206d可以使用控制平面数据建立直接D2D数据连接;此后可以经由数据平面交换数据。
作为“雾联网”场景的一个简单实例,客户端装置(例如,UE 206c)可以请求驻留在第二客户端装置(例如,UE 206d)上的数据。假设客户端装置UE 206c具有数据存取特权,第二客户端装置UE 206d可以在“雾”网络内将数据直接传输到客户端装置UE 206c(或通过一或多个其它客户端装置和/或基站中继),从而避免使用服务器或后端。雾网络的基于5G的实施方案可以显著改善用户体验,例如从而允许更大的数据传送速度(多Gbps)和更低的延迟(低至1ms或更小)。
图2B示出了基于装置到装置(D2D)接近度的服务提供的一些常见实例。例如,所谓的“簇头”网络配置标识“聚集”在一起的一组UE。通过为簇选择“簇头”来“建立”簇;通常选择簇头选择来最小化网络管理开销(例如,簇头应尽可能长地具有簇的最直接连接)。
另一个常见配置是“自组”网络,其中每个UE在临时自组基础上标识并建立到另一个UE的自组通信。在一些自组织网络中,装置必须足够接近,以便可经由信标或其它类型的信号立即检测,所述信号提示附近的装置发送返回消息(包含例如消息中的服务集标识符(SSID))。在其它自组织网络中,用户装置可以连接到另一个用户装置,所述另一个用户装置对于直接通信链路来说太远但能够在雾中经由中间装置通信。大多数自组织网络仅限于两个实体(点对点连接);但是可以同等成功地使用更高阶的自组织网络(部分和/或全网状网络)。从历史上看,更高阶的自组网络通常需要比移动装置上可用的资源更多的资源(例如,功率和/或带宽能力),但是装置能力已经大大改善,从而实现了此类操作。
簇头和自组配置都通过将数据直接传输到另一个用户装置实现了经由无线手段的D2D数据交换。此类无线手段可以包含基于3GPP的协议(例如,如本文其它地方所述的3G、4G、5G、4.5G、4G/5G混合协议)。然而,本公开不限于此,并且至少部分可以用各种其它类型的长距离和短距离无线连接来实施,例如WLAN(例如,Wi-Fi或基于其它IEEE Std.802.11)、蓝牙(包含低功耗蓝牙(BTLE))、3G蜂窝、红外、射频标识(RFID)、近场通信(NFC)和全球定位系统(GPS)。
图2C示出了两个UE之间的双向分组交换。如其中所示,每个UE 206被分配一个时隙。如其中所示,UE 206f和UE 206g在它们相应的时隙期间传输它们的分组;因此,UE 206f在时隙t0进行传输,而UE 206g在时隙t1进行传输。gNB 204具有专用资源并且可以在其任何时隙(t0,t1)期间进行传输。
相比之下,图2D示出了使用D2D“底层网络(underlay)”的双向分组交换。如其中所示,UE 206f被分配第一上行链路时隙(t0),并且UE 206g被分配第二上行链路时隙(t1)。然而,UE 206f和UE 206g并非使用时隙来进行向gNB的传输,而是在没有进一步的gNB 204控制的益处的情况下彼此直接通信。值得注意的是,一旦gNB 204已将时隙分配给UE 206,UE206就单独管理它们的共享资源。在一些情况下,gNB 204甚至可以复用原本用于管理UE206f和UE 206g的资源;例如,通过将那些资源分配给不同的UE(例如,UE 206h)。这种联网风格也被称为“D2D底层网络”。
如本文使用,术语“底层网络”是指资源的干扰分配。相比之下,术语“顶层网络(overlay)”是指保留正交性并最小化干扰的资源分配。通常,底层网络类型操作会导致更差的性能,但可以用于通过“复用增益”支持更大的群体(例如,可以通过干扰减轻复用原本保留的资源)。
图2E示出了又一种网络拓扑,其中UE 206f、UE 206g和gNB各自广播它们的传输。如其中所示,在时隙t0期间,UE 206f向gNB 204和UE 206g广播数据。类似地,在时隙t1期间,UE 206g向gNB 204和UE 206f广播数据。最后,在时隙t1期间,gNB 204向两个UE广播数据。
图2F示出了“中继”拓扑。如其中所示,在时隙t0期间,UE 206g和gNB 204各自传输数据。然后在时隙t1期间,UE 206f在上行链路(朝向gNB 204)和下行链路(朝向UE 206g)上进行传输。值得注意的是,在图2F中,UE 206f使用上行链路和下行链路频带(图2C-2E中的UE 206仅使用上行链路频带)。
相关领域的普通技术人员将很容易理解,雾联网需要的不仅仅是对UE装置能力的改善。雾网络被设计成在最接近可能使用的网络点处实现通信、计算和/或存储。例如,D2D通信在本地管理,而不是经由中央网络。类似地,数据缓存在最靠近它被使用的地方,而不是在云中。此外,特定于装置的处理是在边缘处而不是在“云”中进行的。更直接地,雾网络寻求以有效启用活动的方式自组织。
使用用户日常的融合来预测雾网络-
存储器和无线技术的最新进展使得用户跟踪在各种不同学科(例如“大数据”个性化、社交联网、监视、个人跟踪等)中达到前所未有的程度。用户跟踪的无处不在和细节使之成为可能的一个启示是,绝大多数消费者可能具有共同的日常,这些日常可能是特异性的但相对稳定。
例如,特定用户可能偏爱特定咖啡店或定期访问狗公园,除了他们的个性化品味之外,没有其它可辨别的原因。向此类用户提供广告通常价值有限;例如,当用户在附近已经有喜欢的咖啡店时,他们不太可能尝试新的咖啡店,并且咖啡店没有兴趣为常客购买广告。
此外,特异性品味是个人所特有的,可能受或不受任何商业利益驱动,而且这种品味也不能预测其它人的行为。用户可能更喜欢狗公园,没有什么其它原因,只是因为那里有其它狗主人丢弃的用过的网球。由于这些原因和其它原因,尽管在用户跟踪方面存在巨大的商业利益,但现有的大数据挖掘和分析在非常广泛的类化之外取得的成功有限。
换句话说,可以(并且已经)从用户日常活动的临时事件收集大量数据,这些数据可以预测用户日常和/或偏好。然而,迄今为止,信息的丰富性仅被挖掘用于广告和类似的商业利益。日常数据尚未被很好地用于改善用户的移动体验。在雾网络的上下文下,用户日常信息可以作为用户位置和/或雾网络资源可用性的预测器而扮演完全不同的角色并具有重要性。
考虑图3的说明性场景,第一用户下班后的下午日常可以包含例如离开他们的房子302A并喝咖啡或遛狗。值得注意的是,由于第一用户每天下午倾向于走相同的路线,因此第一用户去往十字路口304A可以用于确定第一用户是经由路线306A去往咖啡店302B,还是以相对较高的确定性经由路线306B前往狗公园302C。
大约在同一时间,在洗狗店工作的第二用户通常要么去隔壁与相邻的商户聊天,要么将狗带到同一个狗公园302C。如图所示,第二用户去往十字路口304B可以用于确定第二用户是否经由路线316去往狗公园302C。吃泰国食物的第三用户在餐后很可能在咖啡店302B点咖啡。
在图3的实例中,用户日常的“融合”可以用于在用户相互碰见之前很早地预测是否可以建立雾网络。例如,如果第一用户选择路线306A并且第二用户大约在同一时间选择路线304B,则两个用户将在狗公园302C处彼此非常接近的确定性很高。相反,如果第一用户选择路线306B并且第三用户大约在同一时间用完餐,则两个用户将在咖啡店302B相遇的确定性很高。
值得注意的是,用户可能彼此不认识,或者甚至没有意识到彼此;事实上,日常的融合可能是路径上的偶然重叠。从实际的角度来看,不同用户之间的偶然会面很难预测,而且几乎不可能进行规划。例如,盲目地在整个用户群体中搜索潜在的偶然路径交叉点既不切实际,也不可能产生许多雾联机会。即使提前标识了偶然会面,不相关的用户装置也不可能具有其它用户感兴趣的内容。
相比之下,一旦第一用户沿着路线306A穿过十字路口304A并且第三用户沿着路线316行走,几乎无限数量的潜在雾联网机会已经坍缩为很可能在某一时间窗口内发生的单个雾联网机会。具体地,由于时间和位置范围是已知的,所以几乎无限数量的可能的雾联机会可以立即缩减到仅几个可能的选项,例如一旦第一用户已选择了路径306A,咖啡店302B处的第一和第二用户之间的雾联网机就会消失。在本实例中,一旦用户选择了早上的路线,则只有第一用户和第三用户有机会创建雾网络(除非非日常延迟)。换句话说,基于实际可观察事件确定谁将在特定时间和地点出现远比尝试编排它们所发生的雾网络或仅基于所收集的日常数据预测雾网络要容易得多。
此外,用户的装置活动可能会进一步缩减可以使用雾网络的潜在方式。例如,用户的装置活动可以用于预测用户装置需要哪些资源和/或将这些资源预先播种到潜在雾网络的其它用户装置中。例如,如果第一用户在沿着路径306A行走时正在仔细阅读新闻,则第三用户的装置可以在路径316上行走时预先播种其它新闻故事(第一用户)。在这种情况下,第三用户甚至可能对预先播种的新闻故事不感兴趣。事实上,如果雾网络实现,则新闻故事可以被递送到第一用户的装置并从第三用户的装置删除;但如果雾网络从未形成,则第三用户的装置可以无论如何都删除预先播种的新闻故事。换句话说,无论内容是否被消费,第三用户的装置只是暂时受到影响。此外,如果出现更高优先级的存储器使用,则第三用户的装置可以删除预先播种的内容以优化网络操作(例如,更高优先级使用的益处超过了第一用户的不便)。
如先前所解释,现有的雾联网络中使用的装置到装置(D2D)网络目前依赖于经由gNB提供的控制平面信令(参见例如雾网络和边缘装置参与,见上)。gNB控制平面信令认证参与者和/或为与之通信的装置分配资源(例如,频带和/或时隙)。在蜂窝网络的上下文下,控制平面功能保证安全性并防止干扰。
然而,在图3的场景中,控制平面功能可以进一步利用其它方面来简化和/或甚至改善雾网络操作的安全性。在上述传送中,第三用户装置已经预先播种了第一用户的新闻内容;预先播种完全从用户装置之间的D2D传送带外发生。事实上,甚至可以为第一用户装置(而不是第三用户装置)加密预先播种的内容。换句话说,第三用户装置不能消费预先播种的内容,过路人也不能恶意干扰传送,例如除了盲干扰。
此外,用于传送的资源(例如,时隙和/或频带)只能在存在雾网络机会的短概率窗口内分配。类似于上面描述的预先播种数据实例,雾网络资源可以仅在雾联网机会之前保留,如果雾网络没有实现,则立即回收。此外,可以针对D2D传送接近度定制资源的性质;在一些情况下,D2D链路可能的带宽可以匹配并且甚至超过蜂窝网络链路的能力,同时最小限度地干扰相邻者。例如,前述装置到装置(D2D)通信可以使用具有紧密传输时间间隔(TTI)和宽带宽的聚焦波束成形天线在较短距离内进行。更长距离的D2D链路可能要求更长的TTI、更窄的带宽(以避免干扰)和/或更少的波束成形。
考虑到本公开的内容,相关领域的普通技术人员将清楚前述实例的其它排列和/或变型。
用于基于日常数据标识雾联网机会的方法-
简而言之,标识雾网络可能提前发生(“雾网络机会”)远比分配和/或编排资源以立即建立雾网络要容易得多。具体地,与雾联网相关联的瞬时网络开销可以包含例如认证、授权、记账、发现附近参与者、验证附近参与者、资源管理、选择加入/选择退出和/或任何数量的其它权限。在传统网络覆盖的边缘(雾联网在此处会增强正常覆盖)处,网络开销流量可能会进一步受到约束。换句话说,在现有网络的边缘建立雾网络会消费已经供不应求的网络带宽。
用户日常可以用于预测用户何时会遇到雾联网机会,例如以不同程度的准确度提前几分钟、几小时或甚至几天。基于用户日常处理联网开销是非时间敏感的,并且可以在用户不在网络边缘时进行。通过这种方式,时移网络管理和控制可以大大减少网络资源上的瞬时负担。
作为一个相关的益处,许多后勤问题可以以非时间敏感的方式处理,以最大化将发生至少一个雾联网机会的概率。具体地,可以提前标识许多雾联网机会,从而针对同一用户日常提供重叠覆盖。即使任何单独的雾联网机会可能不会实现,但总的来说,在用户日常期间将发生至少一个雾联网机会的概率可能相当高。
此外,时移网络管理可以改善用户参与,从而扩大雾联网参与基础。对个人财产所有权的普遍看法包含控制其使用的能力。再者,雾联网中的用户控制对应于选择加入或退出雾联网的能力。支持用户选择加入/选择退出的当前网络仅提供粗粒度的“选择加入”或“选择退出”选项,以最小化中断(否则雾网络的短暂性和潜在无处不在的性质将不断地中断装置操作)。不幸的是,粗粒度的控制可能会让用户感到沮丧,因为雾网络可能会在用户在使用它们的同时消费有限的装置资源。事实上,如果用户因雾联网而遭受过度的性能退化,他们可能会意外地决定退出雾网络,这可能会对其它雾网络参与者产生不利影响。鉴于用户选择加入/选择退出的陷阱,支持雾联网的一些网络提出了未经用户同意征用装置,鉴于消费者的普遍期望,这可能更加不可取。
本公开的各个实施例可以以非时间敏感的方式提供细粒度的装置使用控制。特别地,用户可以根据个人有意义的上下文(例如,时间、位置、活动等)选择加入或退出雾网络参与。例如,用户可以能够在“通勤途中”选择加入,并在“上班”时选择退出。此外,更精细的控制也是可能的,例如,用户可以能够在“周日观看足球比赛”时限制雾网络的处理量,但也可以作为所观看的足球比赛的点对点服务器自由参与(例如,限制处理能力,特定内容请求除外)。
现在参考图4,呈现了一种用于标识雾联网机会的示范性方法400的逻辑流程图。每当可以使用一或多个用户日常在时间、地理、资源或其它考虑方面的融合来建立雾网络时,就会出现雾联网机会。值得注意的是,雾联网机会实际上不需要实现(并且可能是概率加权的)。此外,雾网络可能没有确定的成员。例如,单个装置可以广播数据以供任何附近的装置消费,而无需知道是否有任何装置接收所述广播。
在方法400的步骤402,装置收集用户日常数据。在一个示范性实施例中,所述装置是与用户相关联的用户装置(例如,膝上型电脑、电话、平板电脑、个人健身装置、个人媒体装置和/或其它个人装置)。在其它实施例中,所述装置(例如,基站、接入点、网络控制器或其它联网实体)可能正在跟踪用户装置。在其它实施例中,所述装置(例如,支付点、物联网(IoT)、相机、信标和/或任何数量的其它主动或被动监控装置)可能正在收集由可能与用户日常相关联的任何数量的个人交互抛弃的用户数据临时事件。
如本文使用,术语“用户”是指与联网基础设施交互以例如传输和接收数据的实体(人或其它)。尽管本公开一般在单个人类用户的上下文中呈现,但是普通技术人员将容易理解,本文描述的各种技术可以应用于各种各样的用户实体。例如,使用通用装置进行重复任务(或被通用装置监控)的一组人可能被视为单个“用户”(例如,不同班次的工厂工人)。在另一个常见实例中,某些车队跟踪和/或其它机器对机器应用可能具有完全非人类的机器“用户”。非人类用户的又一个实例是动物。例如,可以研究动物“用户”以进行野生动物管理;研究人员可以给动物用户群体戴上项圈。当动物日常聚集(例如,在水坑处)时,小型雾网络可以将所收集的数据共享或分布给附近的对等点和/或固定监控站(从而允许研究人员以最小的侵入性跟踪整个群体)。
如本文使用,术语“日常数据”是指关于可以具有预测值的可观察事件的数据。尽管本公开描述了重复用户行为的模式,但是普通技术人员将容易理解,可以同等成功地替换用于预测未来活动的其它技术。关于典型流量的一般信息可以具有新用户的预测值(例如,即使没有重复)。例如,进入博物馆的人可能会以特定的顺序参观展厅;这种参观模式可能得自于所有新的博物馆参观者。此外,应进一步了解,预测值可以根据例如重复程度、不同事件的重要性、观察准确度、采样大小和/或任何数量的其它特征来增加和/或减少。
如本文使用,术语“预测值”是指观察到的事件预测将发生(或将不会发生)的未来事件的可能性。在一个示范性实施例中,预测值被评估为统计加权值。在一些实施例中,预测值可以另外平衡成功预测的益处与例如假阳性和/或假阴性的成本。此类成本和/或益处可以根据例如货币价值、物理资源(例如,时间/频率等)、装置活动、性能、用户体验和/或任何其它可量化指标来测量。例如,即使事件很可能发生,但假阴性/阳性的成本也可能导致较低的预测值。类似地,如果益处大大超过成本,则可能会为不太可能的事件分配高预测值。在一些变型中,预测值还可以不同地加权例如用户、雾网络的其它参与者和/或网络考虑之间的益处。更一般地,考虑到本公开的内容,相关领域的普通技术人员将容易理解,可以同等成功地替换用于评估预测值和/或预测值的不同量度的任何方案。
用户日常数据的常见实例包含例如地理跟踪数据、社交媒体帖子、金融交易记录、呼叫和消息传递数据、附近用户数据、附近基站和接入点数据。更一般地,用户日常数据可以包含但不限于例如地理位置、速度、加速度、时间和/或日期戳、频率、累积时间、活动数据(例如,生物指标、金融交易、装置使用、资源消费等)和/或个人特异性信息(例如,用户日程安排、用户标签等)。考虑到本公开的内容,相关领域的普通技术人员将容易理解,前述实例纯粹是说明性的并且可以同等成功地替换各种各样的数据。
在一个示范性实施例中,用户日常数据可以与单个用户和单个装置相关联。然而,如前所述,“用户”可以是一组实体,并且类似地,“装置”可以是一组装置。因此,通过逻辑扩展,各个其它实施例可以将用户日常数据与例如多个用户和/或多个装置相关联。
尽管所描述的各个实施例基于“所收集的”用户日常数据(例如,从先前用户行为的观察收集),但是可以理解,可以利用除直接观察以外的技术来接收、推断和/或创建用户日常数据。例如,可以从其它来源接收用户日常数据(例如,用户可以提供用户日常数据,第3方服务可能会出售用户日常数据的记录等)。在另一个实例中,可以从可观察事件推断用户日常数据。例如,即使没有跟踪徒步旅行者穿过小径,也可以从他进入远足小径和从其离开来推断徒步旅行者的一般速度和位置。在其它实例中,可以在某些情况下创建“默认”用户日常数据;例如,用户可能已经在日历应用中手动输入了他们的家庭位置、工作位置和粗略的工作日程安排。此外,可以同等成功地替换各种组合和/或其变型;例如,初始默认用户日常数据集可以通过后续数据收集进行定制,以“微调”用户日常数据。
在一个示范性实施例中,可以定期地(例如,以规则的时间间隔)收集用户日常数据。在其它实施例中,可以不定期地和/或间歇地收集用户日常数据。在一些变型中,可以基于各种系统考虑来触发间歇收集。例如,用户日常数据收集可能仅在其预测值低于指定阈值时发生。换句话说,在用户的日常没有实质性改变的情况下,可以丢弃用户日常数据(和/或可以降低正在进行的用户日常数据收集的优先级)。在另一个此类实例中,用户日常数据收集可能仅在有足够的功率、存储器和/或处理能力来监控用户行为时才发生。系统考虑的常见实例包含例如装置资源和考虑(上述存储器和处理能力以及例如带宽、当前任务、优先化方案等)、网络资源和考虑(例如,网络拥塞、流量负载、质量服务等)、用户考虑(例如,用户体验、响应性、延迟、吞吐量、功耗、性能等)。还可以使用其它考虑和/或触发事件来收集用户日常数据。
例如,用户可以明确地标识在其期间可以收集用户日常数据的显著点或条件事件。考虑以下场景,其中用户想要定期跟踪他们自己的日常以满足个人兴趣(例如,花在工作、休闲和/或睡眠上的时间)。在这种情形中,用户可以在例如“工作”、“休闲”、“睡眠”等“标记”显著点期间启用他们的装置。在相关场景中,用户可以跟踪另一个用户的活动(例如,家长控制、社交联网类型的应用、劳动力管理等);在一些此类变型中,出于安全和/或隐私原因,用户可能需要请求查看其它用户活动的权限。例如,十几岁孩子的父母可以配置他们孩子的电话,以开始监控孩子一天中的行踪。在另一个相关场景中,网络运营商(或其它联网实体)可能能够出于营销目的跟踪用户日常数据。在一些情况下,执法部门可以寻求搜查令来收集共同的用户日常数据(例如,被定罪的重罪犯)和/或为刑事调查标识嫌疑人和/或目击者的位置。
在其它实施例中,用户日常数据可以由其它用户信息源明确提供和/或增强。例如,用户自己的日历应用和社交联网活动以及其它用户的日历和社交联网活动可以用于推断用户日常数据。根据经验,大多数用户都非常倾向于出现在他们自己安排的或受邀参加的地点和/或事件中。
考虑到本公开的内容,相关领域的普通技术人员可以替换各种其它用户日常数据源。
在方法400的步骤404,确定基于用户日常数据的日常规则和/或日常触发项。在一个示范性实施例中,日常规则和/或日常触发项由与用户相关联的用户装置确定。在一些情况下,可以基于明确的用户选择进一步通知或定制日常规则和/或日常触发项。在其它情况下,可以基于用户日常数据的连续收集随时间被动地调整日常规则和/或日常触发项。在一些实施例中,日常规则和/或日常触发项由外部网络实体(例如,网络控制器、雾网络实体或其它协调网络实体)基于网络考虑来确定。
如本文使用,术语“日常触发项”是指被配置成监控具有足够预测值以保证一或多个日常规则的执行的可观察事件的机制和/或逻辑。例如,日常触发项可以对应于在第一日期和时间范围的第一地理位置中的第一行进方向,其预测在第二日期和时间范围的第二地理位置处的雾联网机会。尽管在多个“条件”要求(即必须满足的条件)的上下文中呈现了前述实例,但是考虑到本公开的内容,相关领域的普通技术人员将容易理解,各种“加权”日常触发项可以使用基于不太具体的因素的分析。例如,概率方法可能会考虑各种不同的因素,这些因素会被单独评估并被分配概率权重,将所述因素放在一起可以预测未来事件。类似地,机器学习、人工智能和/或其它模糊逻辑类型分析可以标识和归因于各种因素的不同程度的相关性和/或因果关系。还可以同等成功地替换其它机制和技术,前述内容纯粹是说明性的。
如本文使用,术语“日常规则”是指被配置成执行一系列动作以为未来事件做准备或在未来事件发生时执行一系列动作的机制和/或逻辑。例如,日常规则可以包含下载内容和/或保留带宽(或联网资源)以将下载的内容传送给可能出现在以日期和时间范围的地理位置为特征的雾联网机会处的另一个用户。在另一个实例中,日常规则可以包含最小化非必要任务,以便为雾联网机会提供处理周期。在又一个实例中,日常规则可以包含为雾联网机会分配(或标识)雾网络主机和/或资源。
在一个示范性实施例中,处理来自一或多个用户的用户日常数据以标识与未来事件相关联的可观察事件。与超过最小预测值的未来事件相关的一或多个可观察事件的成功标识可以被分配日常触发项。在一个示范性实施例中,可以用相关技术中常见的硬件和/或数字信号处理器来进行日常触发项的标识。其它形式的相关可以包含例如机器学习、概率相关、人工智能和/或任何其它形式的模式匹配技术。
可以针对各种不同的目的以各种不同的方式标识日常触发项。例如,寻求减少覆盖盲区的网络运营商可以收集某一位置(例如,覆盖盲区的地理位置)周围的用户日常数据来标识常去所述位置的用户之间的相关性;这些候选者可以用于“修补”覆盖盲区。相比之下,寻求标识互补对等装置以用其缓存内容或共享处理能力的用户装置可以收集用户日常数据并搜索具有适当互补特征的其它用户;可以联系这些候选者以获得后续的雾网络机会。在其它情况下,用户装置可能想要参与雾网络以获得货币补偿和/或其它激励。此类用户可以查看他们的用户日常数据,以标识网络高度拥塞的高峰时间和/或位置(例如,当雾网络的货币补偿可能最高时)。考虑到本公开的内容,本领域普通技术人员将容易理解其它方案。
在一个示范性实施例中,一旦标识日常触发项,则可以创建相对应的日常规则,其标识待为未来事件做准备而采取或待在未来事件时进行的动作。例如,可以为预测用户装置何时进入特定区域并失去覆盖范围的日常触发项分配日常规则,所述日常规则标识雾联网机会的附近用户装置。在另一个此类实例中,预测用户装置何时将请求内容的日常触发项可以导致日常规则的执行,所述日常规则标识具有所请求内容的预先播种版本的附近用户装置。在一些情况下,日常规则甚至可以指示附近用户装置预先播种所请求内容,以为例如即将到来的雾联网机会做准备。
在一些情况下,日常规则可以另外激活其它日常触发项和/或日常规则。在一个此类示范性实施例中,日常触发项和/或日常规则是分层的。例如,多个装置可以进入或退出雾网络;雾网络可以基于当前、将要和/或曾经存在的装置动态评估不同的日常规则。各种日常规则和/或日常触发项事件可以基于各种进入和退出动态升级和/或修剪。
如前所述,雾联网机会的不确定性可能导致内容和/或资源被预先播种或分配。如果雾联网机会没有实现,则可以立即去除或在需要时去除播种或分配。在一些情况下,日常触发项和/或日常规则可能具有明确的“终止子句”;例如,当终止子句出现时,可以停用日常触发项和日常规则。例如,如果雾联网机会未在某一时间和/或位置“窗口”或范围内实现,则为另一个用户下载内容的日常规则可能具有明确的终止子句。在其它情况下,日常触发项和/或日常规则可能具有隐含的终止;例如,鉴于其它系统约束,可以被动地停用日常、日常触发项和/或日常规则。例如,当出现更紧迫的考虑时,可以覆写下载内容的日常规则(否则日常规则保持活动状态)。
在一些情况下,终止可以基于先前已执行的日常触发项和/或日常规则而发生。简而言之,日常触发项和/或日常规则可能会被“超订阅”(当日常触发项和/或日常规则被比需要或预期更多的装置接受时)。超订阅可以用于抵消可能出现雾联网机会的各种不确定性和/或边际条件。换句话说,多个不确定的雾联网机会可以提供足够的冗余,以确保至少一个雾联网机会有可能实现。然而,由于仅参与超订阅装置的子集(例如,其中一个)需要满足超订阅请求,所以一旦超订阅日常触发和/或日常规则的子集已经满足,其余参与超订阅装置可以终止其相对应的日常触发项和/或日常规则。
返回参考方法400的步骤404,相关领域的普通技术人员将容易理解,日常规则和/或日常触发项可能需要互补和/或补充行为。如本文使用,术语“互补”是指需要多个动作者完成共同目的的日常规则和/或触发项。相比之下,术语“补充”是指可能包含多个动作者以优化和/或改善共同目的的性能的日常规则和/或触发项。例如,被分配用于缓存内容的日常触发项和日常规则的第一装置可以互补于用于检索缓存内容的第二装置的日常触发项和日常规则。在其它实施例中,日常规则和/或日常触发项可以是补充的。例如,第一装置可以被分配用于缓存往往被频繁请求的内容的日常触发项和日常规则,从而补充网络能力;即使在分配时不知道对应的接收者(或者甚至可能在执行日常触发项/日常规则时才知道)。在另一个此类实例中,第一装置可以被分配用于缓存已经由第二装置处理的内容的日常触发项和日常规则,从而提供网络冗余。
在一个示范性实施例中,可以从多个不同装置聚合和/或合并用户日常数据。在一些实施例中,聚合的用户日常数据用于标识互补功能的适当匹配。例如,集中式网络实体(例如,网络运营商)可以解析各种用户日常数据并标识互锁匹配(例如,需要资源的第一装置和具有例如在空间和时间上位于同一位置的资源的第二装置)。在其它实施例中,用户日常数据用于标识补充功能的候选者。例如,集中式网络实体可以解析各种用户日常数据并标识网络覆盖较差的区域,并且可以通过用户帮助来补充其覆盖范围。
在另一个示范性实施例中,可以在多个不同装置之间直接聚合和/或合并用户日常数据。例如,第一装置可以跟踪附近的装置(候选相邻装置的列表);通过与特定第二装置的多次重复联系,第一装置可以联系第二装置以交换和/或协商未来的日常触发项和日常规则(通过或不通过集中式网络实体)。
在相关实施例中,用户日常数据组可以用作其它更复杂的推断和/或匹配的基础。例如,对于雾网络匹配而言,在空间位置内和/或根据常规日程安排频繁重合的用户组可以被认为是特别安全或可信的。在其它相关实例中,用户组可以优先连接,提供更好的激励(例如,参与的贷记/借记费率降低或免费),提供“忠诚”奖励,启用特殊权限和/或禁用安全措施。此外,尽管上述实例是参考空间和/或时间匹配做出的,但可以理解,可以同等成功地替换任何用户日常数据共性。例如,具有共同兴趣的一组用户可能被优先化,即使他们以前从未(或很少)见面。仅作为一个此类实例,年会和/或联网事件有意地将很少有交集的来自不同地区/区域的各种个人聚合在一起。
在一个示范性实施例中,网络实体可以基于网络考虑来标识和/或约束日常触发项和/或日常规则确定。网络可以考虑其它用户行为、用户移动、雾网络移动、其它网络考虑和/或预测中断。考虑以下场景,其中雾网络由每天沿南北走向的高速公路通勤的用户构成。在示范性场景中,第一雾网络具有共同的方向向量,例如,北行车道的雾网络由始终沿北行方向移动的用户构成。因此,北行雾网络可以受益于特定于北行方向的信息,而其它方向可能不太重要。例如,来自北行方向的其它雾网络的信息可以向北行雾网络警告例如即将发生的事故、警察活动和/或其它交通问题。对于北行雾网络,南行信息的优先级可能较低,并且其优先级可能被降低和/或其可能被完全忽略。在其它情况下,用户可能想要其它方向信息更具优先级;例如,北行短途旅客可能需要知道南行车道的事故是否会影响他们的返回行程。更一般地,相关领域的普通技术人员将容易理解,本公开的各个方面可以用于多种组合和/或分布中以进行日常触发和/或日常规则制定。
人们普遍认识到,网络实体可以被布置在不同的中心化层中;例如,基站可以控制其特定的小区和扇区,而核心网络实体可以协调许多无线电接入网络。因此,涵盖许多网络实体的日常触发项和/或日常规则可以以集中式实体的相应级别最有效地制定(例如,以确保商业协议,例如服务质量(QoS)协议、用户服务协议、网络管理等)。相比之下,普通技术人员(考虑到本公开的内容)将理解,日常触发项和/或日常规则生成可能对网络资源造成负担和/或对于本地化交易而言是不必要的。因此,可以在例如边缘装置、雾网络主机处和/或直接对等点之间更好地进行本地化考虑。混合实施例可以在各种不同级别混合分析。例如,用户可以将他们的装置配置成参与雾网络。因此,装置可以标识日常触发项,并且所述网络可以基于各种网络条件分配日常规则。考虑到本公开的内容,本领域普通技术人员将容易理解其其它变化。
尽管很容易理解时间和/或物理约束对于标识潜在的雾联网机会是必要的,但此类因素并不是唯一的考虑。一个重要因素可能是活动的相似性,例如在用户可能正在请求或交易共同或相关的内容。前往共同的或相关的场所(例如,相同或相关的工作场所)的通勤者实际上可能受益于例如共享内容。在一些情况下,通勤者可能并不直接认识彼此,但他们的装置可能会向经常参与雾联网协作的附近用户提供介绍;例如,用户装置可以向他们的用户通知他们的相邻雾参与者和/或他们通常重叠的感兴趣区域和/或内容。
接近度并不总是可取的。即使两个装置可能非常接近和/或彼此共享活动的相似性,但由于其它原因,此类雾网络对于网络用户中的一或两者的价值可能相对较低。特别地,网络可能能够为两个用户都提供服务或都不提供服务(例如,因为他们都在范围内或范围外),因此可能存在网络冗余。换句话说,与最接近的可能无线电链路相比,建立更远距离无线电链路的能力可以创建和/或允许更多的内容和/或能力冗余。受管网络可能会选择连接相距较远但即使以较小的链路可靠性等为代价也可以存取不同资源的用户。例如,考虑彼此紧挨着的两个通勤者。每个通勤者实际上可以被配置成经由相距较远的不同雾网络传输和接收数据。这种稀疏的配置实际上可以在必要时实现更多的覆盖多样性,例如两个通勤者中的一个可以与另一个建立一个短期局部雾网络,以便在他们自己的网络损失的情况下利用另一个的连接。
本公开的各个实施例可以进一步使用户能够选择加入和/或选择退出参与。如前所述,用户可以标识显著点或条件事件(例如,“工作”、“休闲”、“睡眠”等)。在一个示范性实施例中,用户可以选择加入雾联网和/或明确地标识或约束针对此类限定点或事件的日常触发项和/或日常规则确定。可替代地,除了所限定的例外,用户可以选择退出雾联网。例如,用户可以明确地使他的装置能够为其它人缓存内容和/或在睡眠期间为雾网络提供多余的处理资源。相比之下,当用户想要保留他自己的装置资源和/或甚至将他的性能扩展到装置能力之外时,他可以在休闲期间消费雾网络资源。在一些变型中,例如出于隐私原因,用户可以进一步标识特定用户以与其联网。例如,用户可能只希望与属于他自己的社交网络或工作场所的人形成雾网络。类似地,父母可能会限制他们孩子的装置只接受与特定人的连接。
本公开的各个实施例可以另外与激励方案配对,例如在例如于2018年12月5日提交的题为“用于激励参与雾网络的方法和设备(METHODS AND APPARATUS FORINCENTIVIZING PARTICIPATION IN FOG NETWORKS)”的共同拥有和共同未决的美国专利申请序列号16/211,029中所述,其在上文中并入。在一个示范性实施例中,用户可以将他们的装置配置成在可用时选择加入任何雾联网机会,以便提供例如计算、存储和/或网络资源以交换可替代令牌。用户贡献可以记录在区块链数据结构中,从而使用户能够在以后因他们对网络的资源贡献而得到补偿。在其它实例中,用户可以将他们的装置配置成选择退出雾联网机会,除非可以赚取可替代令牌(或最小量的可替代令牌)。
在一些此类实施例中,网络运营商、另一个用户或一些其它实体(例如,基于gig的服务)可以将需要雾网络机会的区域通知给用户。例如,基于gig的服务可能会提供货币奖励(“赏金”)来激励其用户参与基于人群的雾网络。用户可以简单地通过现身并允许他们的装置创建、补足和/或补充由基于gig的服务控制的雾网络来赚取赏金。在其它情况下,网络运营商、另一个用户或一些其它实体甚至可以建议用户采取不同的路线(例如,上班路线),以提供更好的雾联网覆盖(并提供相对应的货币激励)。
在方法400的步骤406,日常规则和/或日常触发项被传播到其它装置。请求的传播可以经由单播、多播和/或广播进行。在一个此类实施方案中,所传播的日常规则和/或日常触发项标识发送者和预期接收者。在其它实施方案中,所传播的日常规则和/或日常触发项可以仅标识特定的发送者(例如,向接收的任何人广播)或特定的接收者。用于传播的各种技术可以包含例如经由网络(例如,因特网协议(IP)网络)、对等(P2P)网络、装置到装置(D2D)网络和/或其它自组网络的传输。
传播可能发生在带内(例如,在雾网络机会处,或在雾网络本身内)或带外(经由其它网络连接,例如,在家)。例如,可以经由雾网络的公共控制通道经由例如周期性、间歇性和/或非周期性传输来通告带内传播。在一些情况下,共享控制通道可以用于分布日常规则和/或日常触发项。在其它情况下,共享控制通道可以将雾网络的参与者配置成建立专用的D2D通道以交换日常触发项和/或日常规则。在其它情况下,专用通道可以使雾网络的参与者能够直接交换日常触发项和/或日常规则。
可以在雾联网机会之前进行带外传播。在一些实施例中,可以在雾联网机会之前几分钟、几小时、几天等进行带外传播。例如,当用户在家,连接到他们的家庭Wi-Fi连接(或其它网络覆盖)时,用户装置可以传播其日常触发项和日常规则(和/或从其它用户装置接收日常触发项和/或日常规则)。在另一个此类实例中,日常规则和/或日常触发项被推送/拉出到其它装置,而其它装置具有到蜂窝网络的控制和数据平面链路。
在一个示范性实施例中,日常规则和/或日常触发项被“推送”到其它装置。如本文使用,术语“推送”是指从发送者到接收者的传输。对于用户装置之前没有机会传播雾联网机会请求(例如,临时通知等)的情形,推送可能尤其有用。所推送的日常规则和/或日常触发项可以基于例如用户偏好、网络考虑、装置功能、优先级、默认设置和/或其它因素来接受或拒绝。在一些实施例中,假设日常规则和/或日常触发项被接收者接受。在其它实施例中,发送者不会假设接收者已经接受规则或触发项,除非它还接收到确认接受或拒绝。
在一个示范性实施例中,日常规则和/或日常触发项是从其它装置“拉出”的。如本文使用,术语“拉出”指的是针对任何日常规则和/或触发项对其它装置的主动请求。在用户想要主动参与雾联网以获得例如货币补偿或其它形式的激励时,拉出可能尤其有用。与推送通知一样,所拉出的日常规则和/或日常触发项可以始终被接受,或者基于例如用户偏好、网络考虑、装置能力、优先级、默认设置和/或其它因素来接受/拒绝。
用户日常的某些方面可能是敏感的和/或引起隐私考虑。例如,仅生成、接受和/或拒绝日常规则或日常触发项便可能会将敏感信息告知他人;例如,在指定位置和时间请求服务可以提供请求和应答装置的预期活动的一般时间线。因此,对于各个示范性实施方案,用户日常数据、日常规则和日常触发项可以通过安全和/或匿名连接传播。此类保护措施的常见实例可以包含例如加密/解密、匿名化、加扰、隐写术和/或任何数量的其它数据混淆技术。例如,存储内容以供另一个用户检索的用户可能不知道例如另一个用户是谁、内容是什么和/或另一个用户何时(或甚至是否)检索所述内容。类似地,用户可以通过例如提供大量不相关的请求和/或以临时匿名标识请求来匿名化和/或掩盖其雾联网服务请求。
在一个实施例中,日常规则和/或日常触发项可以传播到多个装置,其中任何一个装置都可以满足请求。在一些情况下,比满足请求所需的更多的装置将接受日常规则和/或日常触发项。如前所述,超订阅可以用于抵消雾联网机会的各种不确定性;但是此外,超订阅也可以用作混淆技术。换句话说,本公开的某些实施例可以以掩饰底层用户日常的方式将日常规则和/或日常触发项传播到更多装置。这种混淆可能会改变细节,例如时间、位置、雾网络的性质等。
在一个示范性实施例中,可以通知请求者所述请求已被传播。对于一些应用,仅传播可能就足够了,例如请求是否被接受可能相对不重要。例如,装置可以缓存某些类型的内容并发布其它装置以后请求内容所需的日常触发项和/或日常规则;无论以后是否请求内容,装置操作都不会受到实质性影响。
在其它实施例中,请求者可能需要请求被接受的保证。在一些变型中,在确定超订阅请求是否可能成功之前,超订阅请求可能需要多次接受直至达到阈值量。一旦请求者具有请求被接受的充分保证,请求者就可以为雾联网事件留出、分配和/或以其它方式规划。作为相关实施例,可以在请求被拒绝时(或在接收到的响应不足的情况下)通知请求者。被通知请求已被拒绝的请求者可以相应地进行规划和/或甚至重新提交并进行调整(例如,更大的激励、不同的位置和/或时间范围等)。
在一个实施例中,日常规则和/或条件日常触发项可以与优先级值相关联。可以根据共同的绝对尺度或根据相对或其它主观尺度来评估优先级值。在绝对优先级方案的一个此类实例中,集中式网络实体可以选择范围内的优先级值(例如,1到3,3是最高优先级)。绝对尺度确保集中式网络可以控制某些日常触发项和/或日常规则是如何按优先级排序。在一个不同的实例中,激励方案可以基于相对尺度。在一个此类实例中,日常触发项和/或日常规则可以与货币赏金相关联。一些用户可能会被赏金所吸引,而其它用户可能不会将赏金视为抵消参与成本的充分激励。
上述讨论纯粹是说明性的。考虑到本公开的内容,普通技术人员将容易理解用于基于日常数据标识雾联网机会的其它排列和/或变型。
用于基于日常触发项创建雾网络的方法-
出于实际原因,提前长时间保留宝贵的网络资源(例如,时隙、频带、带宽、处理能力、存储器存储等)是低效的。类似地,针对可能实现或不实现的所有可能的雾网络跟踪网络资源的未来分配是一个后勤噩梦。基于争用的资源存取(和/或“尽力”型仲裁)也可能遭受网络资源利用效率低下的问题。因此,现有的雾联网技术通常会在雾网络实现时解决认证、授权、网络资源仲裁和/或协商问题。
如上文所述,在一些情况下,可以基于用户日常数据在距雾联网机会出现时间很早(几小时甚至几天)之前标识雾联网机会。然而,本公开的各个实施例还可以根据需要动态请求和/或分配宝贵的网络资源,这更接近雾联网机会且没有上述保留和/或后勤复杂性。特别地,当指示雾联网机会的可能性增加的日常触发项触发时,可以保留/分配网络资源。更直接地,与创建雾网络分开的标识雾联网机会的分阶段过程确保了非时间敏感的网络参与与时间敏感的网络资源管理相脱离。
尽管本文一般地描述了两阶段过程(例如,标识雾联网机会,创建雾网络),但相关领域的普通技术人员将容易理解,各种概念可以被扩展成对日常触发项和日常规则的多个阶段进行分层。下文描述的各个实施例可以将日常触发项/日常规则执行层分层以为网络资源管理提供更大粒度(例如,以随着与雾联网机会的可能性相称的特异性级别的增加来保留和/或分配网络资源)。具体地,指示雾联网机会更有可能发生(但尚未来临)的日常触发项可能会导致日常规则的执行,所述日常规则采取一些(但不是全部)步骤来保留/分配雾网络所需的网络资源。
作为一个此类实例,用户装置可以配置更短的传输时间间隔(TTI)和/或完成初步安全凭证审核(例如,认证、授权、记帐等)以为即将到来的雾网络机会做准备(但未请求时隙或频带分配)。如果雾网络机会实现,则这些步骤减少了用于雾网络创建的瞬时网络负担(只需要处理其余的网络资源请求)。如果雾网络机会没有实现,则用户装置可以恢复到更大的TTI并以最小网络开销去除安全凭证。
现在参考图5,呈现了用于基于日常触发项创建雾网络的示范性方法500的逻辑流程图。
在方法500的步骤502,一或多个装置响应于日常触发项事件交易控制平面数据。在一些实施例中,另外验证所交易的控制平面数据(方法500的步骤504)。然而,并非所有控制平面数据都必须经过验证;一些实施例可能不需要认证,因为例如所交易的数据不重要和/或存在其它安全措施。更一般地,以下讨论实现了用户装置之间的分布式控制平面操作。在一个示范性实施例中,可以凭借互锁和/或兼容性隐式验证控制平面数据(例如,控制平面数据仅通过其互锁互补等实现操作)。在其它实施例中,控制平面数据可以是明确自认证的(例如,由公认的受信机构签名)。
如前所述,控制平面数据是指携载用于网络路由的信令流量的协议堆栈层。从历史上看,控制平面流量源自或发往路由器或其它网络实体。然而,本公开的各个实施例可以使用不需要接入任何集中式网络实体的控制平面流量。事实上,本公开的各个实施例可以使用户装置能够在彼此之间直接交易控制平面数据。此外,尽管本公开使用在3GPP和/或IEEE的上下文中呈现的控制平面和数据平面功能的说明性实例,但普通技术人员可以同等成功地替换其它形式的信令和/或协议,以用于网络路由和/或控制。
在本公开的一个示范性实施例中,用户装置可以使用“基于账本”的控制平面,如在于2018年12月5日提交的题为“用于激励参与雾网络的方法和设备(METHODS ANDAPPARATUS FOR INCENTIVIZING PARTICIPATION IN FOG NETWORKS)”的共同拥有和共同未决的美国专利申请序列号16/211,029中所讨论,其在上文中并入。以下讨论更详细地提供了基于账本的控制平面功能的示范性实施方案。
图6A是一个示范性装置到装置(D2D)3GPP通信堆栈协议600的逻辑框图。示范性装置到装置(D2D)3GPP通信堆栈协议600包含例如分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线电链路控制(RLC)层、媒体访问控制(MAC)层和物理层(PHY)。由于集中式网络控制层可能不可用(例如,无线电资源控制(RRC)),本公开的各个实施例进一步设想了依赖于区块链账本的装置到装置(D2D)RRC层。
简而言之,无线电资源控制(RRC)层通常用于控制3GPP网络中的连接状态。具体地,RRC协议的主要功能包含连接建立和释放功能、系统信息广播、无线电承载建立、重新配置和释放、RRC连接移动性程序、寻呼通知和一些有限的功率控制。网络使用RRC协议来根据网络状态配置用户和控制平面,以实施各种无线资源管理策略。
如其中所示,一个用户设备(UE)的3GPP通信堆栈使用至少以下层与另一个UE的通信堆栈通信:D2D RRC层602、PDCP层604、RLC层606、MAC层608、PHY层610和RF层612。另外,D2D RRC层602可以接入贷方和/或借方的分布式账本614。在所示出的实施例中,分布式账本是本地存储的;在其它实施例中,分布式账本可以是例如经由外部驱动器或其它接口可及的。
在本公开的一个示范性实施例中,D2D RRC层602被配置成使两个或两个以上装置能够独立于控制平面在彼此之间建立无线电资源控制(RRC)连接。更直接地,移动装置可以灵活地共享它们的频率分配以例如进行各种雾联网功能,而不是依赖于gNB经由传统的RRC连接为装置分配无线电资源。当雾网络与附近的蜂窝流量充分隔离时,它们可以经由D2D底层网络通信(利用隔离的频率复用以最小化网络干扰)。可以在分布式账本614内跟踪资源分配,从而确保一旦装置重新加入蜂窝网络提供商覆盖范围就适当地贷记/借记所述装置。类似地,当雾网络全部或部分与现有蜂窝网络连接时,它们可以聚合并在内部管理其UE的资源分配。例如,一个UE的时间和/或频率资源可以用于增强另一个UE的资源分配(通过适当的贷方和借方)。
在一个示范性实施例中,D2D通信堆栈不同于现有的3GPP通信堆栈(例如,5G 3GPP通信堆栈)。在其它实施例中,D2D通信堆栈被归入或以其它方式集成在3GPP通信堆栈内。集成实施方案可以在例如D2D通信堆栈和5G 3GPP堆栈之间实现共存型操作和/或实现并发操作。在一个示范性变型中,D2D RRC层602不同于现有3GPP通信堆栈的RRC层。在其它变型中,D2D RRC层602是用于其它通信的RRC层(或归入其内)的一部分(例如,归入3GPP RRC层内的D2D RRC)。
基于账本的控制平面分组由D2D RRC层602解释以控制雾网络中和/或与对等装置的连接状态。具体地,D2D RRC协议的主要功能包含但不限于:标识雾网络连接的服务和/或能力的数据结构的接收、雾网络连接的建立和释放功能和来自其它装置的寻呼通知。
PDCP层604控制较低层(例如,RLC层606等)发送和接收数据。PDCP层604将数据打包到与D2D RRC层602交易的PDCP数据分组中和从数据分组解包数据。PDCP分组可以包含各种信息和/或包含数据平面分组、控制平面分组等。在示范性实施例中,PDCP分组可以包含基于账本的控制平面分组。D2D RRC层602可以经由来自较低层(例如,PDCP 604)的通知发现附近对等装置和/或雾网络的存在。此外,D2D RRC层602可以经由较低层向附近的对等装置和/或雾网络广播其自己的存在。在一些情况下,D2D RRC层602可以另外与附近的对等实体进行认证和/或授权;在其它变型中,不进行认证和/或授权过程。
图6A的前述讨论是在3GPP蜂窝通信堆栈架构的上下文中呈现的。然而,其中描述的各种原理可以广泛应用于各种其它技术。例如,图6B示出了通常用于例如IEEE 802.3以太网、IEEE 802.11Wi-Fi和IEEE 802.16WiMax技术中的IEEE通信堆栈架构内有用的替代实施方案。
简而言之,IEEE通信堆栈避开了例如3GPP PDCP层的安全和译码功能,取而代之的是依赖于较高层的软件代理来实现本功能(如果需要的话)。类似地,3GPP RLC提供的无线电承载管理功能处理无线电链路控制;这种功能由特定于技术的IEEE MAC等归入。尽管IEEE通信堆栈对通信堆栈功能的划分与3GPP通信堆栈不同,但相关领域的普通技术人员将很容易理解,两种技术中都存在通信堆栈的许多底层能力和功能。
如图6B中所示,通信堆栈包含:D2D代理层652、TCP/IP层654、MAC层和PHY层。此外,D2D代理层652可以存取分布式账本664。
在一个示范性实施例中,D2D代理层652可以被实施为现有IEEE通信堆栈上的软件代理。与图6A的前述3GPP通信堆栈不同,IEEE通信堆栈假设一定程度的基于争用的接入,并且不受与3GPP网络内所常用相同的资源规划和分配问题的影响。
如其中所示,TCP/IP层654控制较低层使用TCP/IP分组来发送和接收数据。TCP/IP层654将数据打包到TCP/IP中和从其解包数据,并在与D2D代理652的“网络套接字”相关联的缓冲区中呈现数据。D2D代理652可以读取和写入数据,而无需考虑底层联网技术(例如,IEEE 802.3、IEEE 802.11、IEEE 802.16等)。在一个示范性实施例中,D2D代理层652可以包含基于账本的控制平面数据以通过或代表对等装置开放和/或交易数据。
相关领域的普通技术人员可以同等成功地替换其它通信堆栈架构。例如,其它联网技术可以提供较高级别的连接(例如,经由较高层软件处的安全隧道)或甚至较低级别的连接(例如,经由MAC和/或数据链路层信令,例如以太网帧)。事实上,区块链技术本质上是容错的,即使在连接可靠性很低的情况下也可以进行修改以供操作;例如,装置可能会重新提交失败的交易、损坏的交易和/或从未接收的交易。
在本公开的另一个示范性实施例中,用户装置可以使用“时移”控制平面。在控制平面数据的上下文中,术语“时移”是指对控制平面数据就行约束以供以后使用。约束的常见实例包含但不限于例如未来日程安排、时间窗口、一或多个预定时间、一次性随机数(一次性使用数据结构)和/或其它形式的时间约束。时移控制平面数据的实例可以包含例如认证和/或授权一次性随机数、资源分配(时隙、频带、扩频码等)、临时标识符(例如,用于匿名化)等。
图7A是一个示范性装置到装置(D2D)3GPP通信堆栈协议700的逻辑框图。如其中所示,一个用户设备(UE)的3GPP通信堆栈使用至少以下层与另一个UE的通信堆栈通信:RRC层702、PDCP层704、RLC层706、MAC层708、PHY层710和RF层712。
如先前关于图6A和6B所述,集中式网络控制层可能不可用,例如无线电资源控制(RRC)。然而,与前述基于账本的控制平面不同,本公开的各个实施例在对等装置中预先播种时移控制平面数据。换句话说,UE 701A具有存储UE 701B的RRC数据的本地存储器714A;类似地,UE 701B具有存储UE 701A的RRC数据的本地存储器714B。
在示范性时移操作期间,并非使用gNB进行3GPP认证和密钥协商(AKA)协议,而是使用相对应的对等装置内的本地存储的一次性随机数RRC数据进行质询-响应交易作为UE自身之间的握手。换句话说,UE 701A必须正确地响应由UE 701B提出的认证质询,和/或UE701B必须正确地响应由UE 701A提出的认证质询。
在一个示范性实施例中,认证和密钥协商(AKA)协议数据包含一次性随机数(使用一次的数字)五位字节认证,其可以包含例如IMSI或TMSI(国际或临时移动订户标识符)、AUTN(认证令牌)、RAND(随机数)、XRES(预期响应)、CK(密码密钥)和IK(完整性密钥)。出于隐私和安全原因,AKA信息仅由安全实体(例如,网络提供商的归属位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)或类似实体)提前生成,并在本地存储在相对应的对等UE的一次性随机数RRC数据存储器714中。
在一个示范性实施例中,可以如下进行时移AKA交换:第一UE 701A向第二UE 701B提供其IMSI或TMSI。作为响应,第二UE 701B检索传输回第一UE 701A的AUTN和RAND。第一UE701A生成提供回第二UE 701B的响应(RES)。第二UE 701B将RES与XRES进行比较。如果这两个值匹配,则已正确地应答了质询,并且可以发送密码密钥(CK)和完整性密钥(IK)。握手可以是单向的(第一UE认证第二UE)、双向的(第一和第二UE相互认证)或多向的(例如,多个UE相互认证)。
值得注意的是,每个UE 701无法存取生成新的五位字节认证所需的信息,并且每个五位字节认证仅可使用一次(它们不能被重放)。此外,出于隐私和安全原因,每个UE可能会被“填充”大量的假AKA五位字节认证。事实上,一些假AKA五位字节认证信息可以被“染色打包(dye-packed)”,使得如果恶意UE尝试使用染色打包的五位字节认证来接入网络,则可以标记和/或禁用恶意UE。
更一般地,可以使用用于加密、执行和/或混淆控制平面交易以保护用户身份的任何数量的其它技术。在一些变型中,隐私保护可能是特定于用户的(例如,非对称加密、公共/私人加密和/或各种其它基于用户或装置的安全措施)。在其它变型中,隐私保护可以根据例如时间、位置、内容和/或任何数量的其它变型而有所不同。可以同等成功地替换旋转或时变加密、基于地理围栏的安全性和/或基于内容的加密。
相关领域的普通技术人员将容易理解,时移控制平面操作与现有的3GPP控制平面操作非常相似。因此,在一个示范性实施例中,时移通信堆栈被归入或以其它方式集成在3GPP通信堆栈(例如,5G 3GPP通信堆栈)内。可替代地,通信堆栈可以不同于现有的3GPP通信堆栈。
图7B示出了通常用于例如IEEE 802.3以太网、IEEE 802.11Wi-Fi和IEEE802.16WiMax技术中的IEEE通信堆栈架构内有用的替代时移实施方案。
如其中所示,通信堆栈包含:D2D代理层752、TCP/IP层754、MAC层、PHY层。此外,D2D代理层752可以存取与其它UE相关联的对等D2D数据764A。
在一个示范性实施例中,D2D代理层752可以被实施为现有IEEE通信堆栈上的软件代理。在示范性操作期间,UE 751A必须正确地响应由UE 751B提出的认证质询,和/或UE751B必须正确地响应由UE 751A提出的认证质询。相关领域的普通技术人员将容易理解IEEE生态系统内激增的各种不同的认证和/或授权方案(例如,广泛涵盖在例如IEEE802.1X、EAP、EAPOL等内)。
相关领域的普通技术人员可以同等成功地替换其它通信堆栈架构。例如,其它联网技术可以提供较高级别的连接(例如,经由较高层软件处的安全隧道)或甚至较低级别的连接(例如,经由MAC和/或数据链路层信令,例如以太网帧)。
尽管图6A、6B、7A和7B的前述讨论在不接入集中式网络实体的情况下实现操作,但相关领域的普通技术人员将容易理解,本文描述的各种技术可以利用现有的联网基础设施(当存在时)和/或与其互操作。在一个示范性实施例中,各个装置经由gNB(或类似的服务实体)接入核心网络和/或可以在雾网络内操作。在此类实施例下,用户装置可以经由3GPP无线电资源控制(RRC)程序连接到gNB和/或核心网络以例如认证和/或获得网络资源。本公开的其它实施例可以使用例如现有控制平面交易、基于账本的控制平面交易、时移控制平面交易或其它形式的控制平面交易的任何组合或混合。
在一些情况下,雾网络可能是一个完整的“孤岛”,即由于例如射频使用和/或时间或空间分离,雾网络可能与所有其它附近网络隔离。例如,某些农村地区和/或低地球轨道/外层空间通信可能充分隔离。在此类情况下,各个用户装置可以自由地在它们之间协商资源。更直接地,用户装置可以协商时隙、频带和/或扩展码分配。相关领域的普通技术人员容易理解用于从公共资源池请求、分配和/或争用网络资源的其它控制平面技术。
返回参考图5,一或多个装置经由控制平面数据建立连接(方法500的步骤506)。在一个示范性实施例中,连接可以创建不依赖基站进行通信的雾网络,例如连接可以是装置到装置(D2D)连接。在一个示范性实施例中,雾网络可以以“簇头”配置组织或可以是自组网络(例如,在雾网络和边缘装置参与中描述,见上)。可以同等成功地替换其它网络配置。此类联网拓扑的常见实例可以包含例如环形、网状、星形、全连接、菊花链、树形和/或总线网络。
如前所述,现有的3GPP网络是围绕蜂窝网络范式设计的,并且始终假设UE将经由由基站、无线接入点等控制的控制平面路由与其它逻辑实体通信。相比之下,本文描述的各种雾网络可以动态组织为具有不同复杂性的D2D网络中的用户装置的松散联盟。换句话说,与受限于特定权衡的蜂窝网络规划不同,本公开的示范性D2D雾网络可以以各种不同的方式进行配置,以便例如最大化地理覆盖、最小化延迟、最大化吞吐量和/或基于本地化联网考虑安全地路由数据。
简而言之,D2D雾网络可能会使用各种不同的贷方/借方方案,以便强调或不强调雾网络功能的不同方面。各种激励方案在例如于2018年12月5日提交的题为“用于激励参与雾网络的方法和设备(METHODS AND APPARATUS FOR INCENTIVIZING PARTICIPATION INFOG NETWORKS)”的共同拥有和共同未决的美国专利申请序列号16/211,029中描述,其在上文中并入。例如,当对装置参与的需求较高时,针对服务赚取或需要的令牌量也可能较高(“峰时定价”),并且反之亦然。贷方还可以响应于所请求的客户端装置是否抢手、客户端装置中剩余多少电量(例如,取决于阈值电池水平)、充电速率、客户端装置是否具有稳定电源(例如,插入插座)、区域中客户端装置的密度、客户端装置的位置或移动性、客户端装置的硬件或软件能力(例如,存储器容量、处理器、天线数量、OS类型和版本)、无线电天线的效率、与其它客户端装置或节点的距离、备用通信链路的可用性(例如,用于上传到远程存储的WLAN连接)、客户端装置的带宽开销和使用、数据的重要性或流行性、客户端装置是否是网络服务提供商的订户、任何警报状态(例如,存在自然灾害、AMBER AlertTM)等而增加或减少。在一些实施例中,用户还可以设置他们自己的出价和要价。
在示范性实施例中,本贷方可被赎回为各种服务(例如,来自网络服务提供商)或来自网络的其它用户的装置功能。例如,客户端装置可以以一定量的令牌(由其它客户端装置或现行市场汇率确定)作为交换而请求另一个客户端装置的上传服务,其中第一客户端装置可能既没有足够的来自其服务提供商的蜂窝数据传送(例如,经由4G LTE)分配也没有其它数据传送手段(例如,不在WLAN接入点附近),但第二客户端装置却具有。事实上,如果第二客户端装置具有无限的可用带宽,则第二客户端装置可以专门从事数据传送。在一个变型中,装置可以设置偏好(例如,经由来自网络服务提供商的可下载移动应用)以自动接受来自其它客户端装置的服务请求。在另一个变型中,装置可以选择接受来自例如可用请求列表或图表(类似于赏金列表)的请求。在一些实现方案中,装置的用户可以按赏金、所请求的工作类型、装置的类型和能力(例如,制造商、数据速率)、请求用户的声誉(例如由网络的其它用户评价)等对可用请求进行排序。
图8是由本公开的各个实施例实现的各种不同通信链路的逻辑表示。如其中所示,UE 806a可以:(i)存取直接连接的UE 806b处的资源,(ii)存取间接连接的UE 806c处的资源(经由基于跳的路由),和/或(iii)经由较高层协议信令存取UE 806d(或gNB和/或更广泛的因特网)处的资源。
考虑第一UE 806a和第二UE 806b之间的直接连接。UE之间的直接连接可以通过所谓的“第2层”(L2)路由来进行。L2路由技术的常见实例包含例如ITU-T G.8032、以太网环保护交换(ERPS)、多协议标签交换(MPLS)等。L2路由技术只需要媒体访问控制(MAC)地址来实现雾网络内的两个装置之间的数据传送。UE 806a记录已在其附近发现的装置的MAC地址。第2层路由非常简单(并且比更高复杂性的路由要快得多),因此UE 806a可以非常快速地存取(读取/写入)UE 806b处的雾资源。
传统上,只有紧邻范围内的装置才能识别MAC地址(紧邻雾网络外部的装置无法识别其它雾网络的MAC地址)。因此,L2路由的效用有限,因为UE 806b在离开UE 806a的紧邻范围时可能便不可及。相比之下,本公开的各个实施例基本上较少受到现有技术L2路由的“紧邻范围”限制的影响。在一个示范性实施例中,紧邻范围可以涵盖在装置的物理范围内的装置以及鉴于日常数据将在装置的物理范围内的任何装置。更直接地,只要装置保持在用户日常中,装置就可以经由L2路由路由数据(这比传统的基于L3的路由要快得多)。
例如,在一个此类场景中,一辆汽车在通勤途中进入高速公路匝道。一旦汽车进入交通流,就可以使用基于L2的路由(汽车到汽车)将其并入到节点链中。值得注意的是,这种操作在没有用户日常数据的情况下是不可能的,因为在非协调方向上行驶的汽车会很快离开紧邻范围。相比之下,本公开的各个实施例可以协调L2网络以仅包含沿相同方向(以大致相称的速度)移动的汽车。每个节点进行到其紧邻相邻者的MAC层路由;在一些情况下,汽车可以被配置成作为L2回程(例如,环形或菊花链)操作,其为汽车内的局域网(LAN)或L3类型路由提供服务。事实上,前述L2环形/菊花链联网拓扑通常用于蜂窝网络回程中。由于汽车调制解调器也不受功率限制(由于经由车载电源系统可获得大量电力),作为L2链一部分的每辆汽车可以为其乘客提供与例如基站/毫微微小区相称的连接和数据速率。
返回参考图8,所谓的“第3层”(L3)路由可以支持“基于跳”的连接。例如,如其中所示,第一UE 806a可以经由L3路由间接地与第三UE 806c通信。L3路由需要逻辑网络寻址和子网控制;每个L3节点检查其逻辑网络路由表中每个分组的源和目标逻辑地址,并确定分组的最佳下一跳(到路由器或交换机)。如果在表中没有找到目标逻辑网络地址,它将丢弃分组,除非它有一个默认路由器。L3路由非常灵活,但会引入一些延迟;L3路由提供了非常广泛的可寻址范围以及更广泛的数据和/或网络资源生态系统。所示出的L3技术是分组数据汇聚协议(PDCP);然而,可以同等成功地替换各种其它L3路由技术。L3路由技术的常见实例包含例如传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)、用户数据报协议/因特网协议(UDP/IP)等。
相关领域的普通技术人员将很容易理解,基于L3的路由可以支持各种不同的应用(例如,TCP/IP几乎无处不在,并且占因特网内容的绝大多数),但是处理、网络带宽和/或存储器无处不在的进展已经实现了新技术和/或应用。这些应用中的许多应用可以包含例如虚拟专用网络(VPN)、端到端加密、远程驱动程序操作、分布式资源分配、数据封装和/或可以由较高层应用代理处理的其它不寻常的资源管理技术。如在UE 806a和UE 806d之间的较高层路由中所示,可以同等成功地处理此类更高阶应用。
更一般地,不同联网拓扑的特征在于不同级别的路由复杂性和/或功能。图8内呈现的实例纯粹是说明性的,并且考虑到本文的内容,相关领域的普通技术人员可以同等成功地在其中替换其它形式的路由。
返回参考图5,在方法500的步骤508,可以经由建立的连接来执行日常规则。在一个示范性实施例中,日常规则包含接收数据、提供用于计算分析的数据和/或接收网络连接。在另一个示范性实施例中,日常规则包含传送数据、提供计算能力和/或提供网络连接。
在一些变型中,可以为装置和/或另一个装置处理、传送、下载、存储和/或预先播种预先播种的数据和/或资源。在一些此类变型中,可以额外地为其它装置加密、分配和/或保留预先播种的数据和/或资源。在其它变型中,预先播种的数据和/或资源可以被立即消费或以其它方式存储以供后续存取。
上述讨论纯粹是说明性的。考虑到本公开的内容,普通技术人员将容易理解用于基于日常数据标识雾联网机会的其它排列和/或变型。
示范性操作-
图9示出了基于所收集的用户日常数据的用户活动的一种逻辑状态机表示。在所示出的实施例中,在用户装置的使用期间被动地和/或主动地收集用户日常数据。历史用户日常数据被分析以标识日常触发项902(例如,902a、902b、902c、902d等)和日常规则904(例如,904a、904b、904c等)。为了便于说明,用户日常被表示为有限状态机,其中状态之间的每个转换由日常触发项902触发,并且每个状态对应于在所述状态期间配置雾网络操作的日常规则904。相关领域的普通技术人员将容易理解,可以同等成功地替换用于表示用户活动的其它方法。
在示范性实施例中,每个日常触发项902对应于指示可能的未来活动的特定可观察事件。在示范性实施例中,日常触发项902基于例如由用户的装置监控的装置加速度计和/或地理空间坐标。日常触发项902的常见实例可以包含例如转向高速公路、沿着街道行走等。当用户装置检测到日常触发项时,它从其当前状态转换到对应于日常触发项的下一个状态。
在示范性实施例中,每个日常规则904提供与可能的未来活动相关联的任何雾联网信息和/或雾联网任务。在示范性实施例中,日常规则904可以例如标识附近用于雾网络参与的其它对等装置,标识待为其它人预先播种的内容和/或标识已经为用户装置预先播种的内容。除了日常规则904之外,安全信息(例如,认证和密钥协商(AKA)质询和响应交易和/或密钥)也可以在带外和/或在雾联网之前预先播种。例如,用户装置可以向旨在作为预期的雾网络对等点的另一个装置发出质询。如果另一个装置提供了正确的响应行为,则所述另一个装置是预期的雾网络对等点。用户装置和所述另一个装置可以交易加密密钥以进行安全通信会话。
考虑与日常触发项902a、902b、902c和日常规则904a相关联的“家”状态。当用户在家时,用户装置在对应于家庭装置使用的一组日常规则904a下操作。例如,装置可以连接到附近的基站和/或为相邻装置提供雾网络连接。然而,基于用户日常数据分析,用户往往通勤到办公室上班(如日常触发项902a所标识)或前往城市休闲(日常触发项902b)。不对应于这些日常触发项中的任何一个的任何活动会被作为未知日常触发项902c处理(装置默认为传统操作904c)。
在“通勤”状态下,用户装置在对应于通勤者使用的一组日常规则904b下操作。例如,装置可以与附近的装置形成雾网络和/或为相邻装置提供雾网络连接。在一个此类示范性实施例中,装置可以使用基于L2的环形网路由来为其相邻者提供高速回程接入和/或使用基于L3的跳路由为不属于环形网络的一部分的其它乘客和/或附近用户提供用户数据。“通勤”状态可以转换回“家”状态,或转换到“办公室”状态(经由日常触发项902d)。
在“办公室”状态下,用户装置在对应于办公室装置使用的一组日常规则904c下操作。例如,装置可以连接到附近的基站和/或为相邻装置提供雾网络连接。
图10是“每天通勤上班”场景的逻辑表示。如其中所示,用户装置1006A在“家”状态1000下经由第一gNB 1004A连接到网络运营商的核心网络1002。此外,用户装置1006A可以与另一个用户装置1006B一起参与雾网络。如图10中所示,其它用户装置1006B只能经由与核心网络1002的控制平面和数据平面信令来接收雾网络服务。
当用户离开他的房子时,他的用户装置1006A检测到他要去工作并转换到“通勤”状态1010。在通勤状态1010下,用户装置1006A可以预先播种他的常见通勤活动的信息。如果用户需要接入核心网络1002,他可以经由与核心网络1002的控制平面和数据平面信令连接到第一用户装置1006C。可替代地,用户装置1006A可以基于时移控制平面数据与第二用户装置1006D一起消费预先播种的内容。
当用户离开高速公路时,他的用户装置1006A检测到他已经到达工作地点并转换到“办公室”状态1020。在办公室状态1020下,用户装置1006A可以接入核心网络1002以进行其正常操作。然而,另外,用户装置可以能够为另一个用户装置1006E提供基于时移控制平面的接入,以获得例如参与激励(例如,货币奖励)。
示范性设备-
图11示出了根据本公开的示范性客户端装置1100的配置。
在如图所示的一个示范性实施例中,客户端装置1100尤其包含至少一个处理器设备或子系统1102、存储器管理单元(MMU)1104、具有其上设置的一或多个程序或逻辑1108的存储器设备1106(例如,DRAM)、具有至少一个保留部分1112(例如,以为网络中的其它用户或客户端装置提供与用于操作客户端装置的系统文件、报告等分开的临时或永久存储空间)的大容量存储装置1110(例如,HDD、SSD、NAND闪存)。
在示范性实施例中,处理器可以与被配置成存储用于执行的计算机可读指令的非暂时性计算机可读媒体数据通信。存储媒体可以是非易失性存储器(例如,闪速存储器),其被配置成存储计算机可读指令和/或其它数据并且在没有电源的情况下保留所存储的计算机可读指令。这种计算机可读指令可以可替代地或附加地存储在与处理器中的至少一个相关联的本地缓存上。
客户端装置所需的任何过程可以由处理器设备1102、专用硬件和/或进行逻辑操作的任何其它形式的逻辑来执行。处理替代方案的实例包含但不限于精简指令集计算机(RISC)处理器、复杂指令集计算(CISC)处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑装置(PLD)。处理器设备1102可以运行来自逻辑1108的计算机可执行指令或存储在存储器设备1106或大容量存储装置1110中的其它程序。在一个实施例中,处理器1102还可以包含内部缓存存储器,并且在一个变型中与单独且专用的MMU 1104数据通信,所述处理器设备通过所述MMU存取驻留在存储器子系统或装置1106上的逻辑和指令。存储器子系统可以实施一或多种DMA型硬件,以便促进数据存取,如本领域所熟知。存储器装置1104可以含有计算机可执行指令和/或逻辑1108,其可由处理器1102执行以实施如本文其它地方所述的数据交易、收集、存储、分析、估计、管理等。处理器还可以被实施为计算装置的组合(例如,数字信号处理器(DSP)和微处理器的组合、多个微处理器、一或多个微处理器与DSP核心的结合或任何其它此类配置)。
示范性客户端/用户装置1100可以进一步包含调制解调器控制器芯片组1114(例如,独立可操作的处理器设备或独立的调制解调器装置)。调制解调器芯片组可以与具有可与网络通信的接口的单独的WLAN调制解调器1116和/或具有例如一或多个3G、4G、5G、4G/5G无线天线和/或一或多个数字控制RF调谐器的单独的具有3GPP功能的RF装置1118数据通信。WLAN接口可以包含连到网络的一或多个物理通信接口1118(包含一或多个无线天线)和一或多个逻辑接口1120,其各自都能够进行无线或有线数据传输。具有3GPP功能的调制解调器可以包含一或多个天线(例如,4G和5G天线),以与包含小/毫微微小区的无线基站、其它客户端/用户装置1100n和/或其它雾网络组件(例如,DU或任何其它边缘无线电接入节点)通信。上述一或多个RF天线被配置成在服务区域或场所中检测和收发来自无线电接入技术(“RAT”,例如WLAN、蜂窝)的信号。所述一或多个天线可以包含例如MIMO或MISO型配置中的多个空间上不同的单独元件,使得可以利用收发信号的空间分集。
调制解调器控制器芯片组1114控制和管理无线数据通信,并且可以包含单独的处理设备或反之亦然(即另一处理器设备包含控制器)。调制解调器控制器芯片组被配置成经由但不限于新无线电技术(包含3GPP第15版或更高版本规定的5G NR和混合4G/5G)、长期演进/升级版技术(包含LTE、LTE-A、LTE-U、LTE-LAA、4.5G、混合4G/5G)、IEEE Std.802.11(其任何变型)、PAN技术(诸如例如蓝牙(IEEE Std.802.15.1)或IEEE Std.802.15.4、ZigBee、短消息服务(SMS)、近场通信(NFC)或射频标识(RFID))、WiMAX(IEEE 802.16)、WMAN、3G蜂窝(例如,WCDMA、3GPP、3GPP2和GSM及其改进以及ISM频带网络)与无线网络通信。还可以经由所示出的网络架构使用另外的非许可、许可或准许可空中接口,包含例如Wi-Fi、基于CBRS(公民宽带无线电服务)的LTE和非CBRS频带LTE。
返回到4G/5G调制解调器1118,如上所讨论,所传输的数据可以包含用户日常数据、日常规则、日常触发项、控制平面数据、时移控制平面数据、基于账本的控制平面数据、分布式账本数据结构的记录、关于客户端装置1100或一或多个其它客户端/用户装置1100n的元数据、分散式账本等,如以上所讨论。在其它实施例中,客户端装置可以与其它网络设备或其组件通信,例如小/毫微微小区、基站、外部无线电接入节点、存储器设备(其存储与分散式账本相关的数据以传输或检索必要的数据,或使网络组件将此类数据存储在其相应的存储器装置中)。
图12示出了根据本公开的示范性网络组件1200的配置。在各个实施例中,网络组件可以是分布单元(DU)实体、中央单元(CU)实体、节点B或类似的基站(gNB、eNB、NB等)、外部无线电接入节点、小或毫微微小区,或靠近网络“边缘”的基站,其各自在物理上靠近“雾”中的客户端装置。
在一个示范性实施例中,网络组件1200尤其包含至少一个处理器设备或子系统1202、存储器管理单元(MMU)1204、具具有其上设置的一或多个程序或逻辑1208的存储器设备1206(例如,DRAM)、具有至少一个保留部分1212(例如,以为网络中的其它装置提供与用于操作客户端装置的系统文件等分开的临时或永久存储空间)的大容量存储装置1210(例如,HDD、SSD、NAND闪存)。在一个实施例中,处理器1202还可以包含内部缓存存储器,并且在一个变型中与专用MMU 1204数据通信,所述处理器通过所述MMU存取驻留在存储器子系统或装置1206上的逻辑和指令。
示范性网络组件1200可以进一步包含调制解调器控制器芯片组1214(例如,独立可操作的处理器设备或独立的调制解调器装置)。调制解调器芯片组可以与可与网络(例如,因特网、后端服务器)通信的各个网络接口1216、另一个雾网络实体(例如,集中式单元或控制器单元)和/或另一个gNB(和/或另一个按逻辑和功能分组的DU和CU)数据通信。在一些实施例中,这些网络和网络实体中的每一个可以经由彼此可及。
网络接口1216可以包含连到网络的一或多个物理通信接口1226和一或多个逻辑接口1228,其各自都能够进行无线或有线数据传输。网络组件1200可以进一步包含5GRF装置1218,其具有被配置成与具有一或多个5G天线的客户端装置、另一个gNB组件(例如,另一个DU或CU)、包含小/毫微微小区的无线基站或其它雾网络组件(例如,任何其它边缘无线电接入节点)通信的具有5G功能的一或多个天线和/或一或多个调谐器。
在一些实施例中,每个核心1230a、1230n由提供控制和用户管理功能的网络服务提供商(例如,MNO或MSO)操作,并且可以具有与其相关联的多个gNB。上述一或多个5G RF天线被配置成在服务区域或场所中检测和收发来自无线电接入技术(RAT)(特别是通过使用基于3GPP的蜂窝连接(例如,基于5G或4G/5G的通信)的网络装置(例如,客户端装置))的信号。
可以在雾网络组件之间交换通信以传输和接收与如上所讨论的用户日常数据、日常规则、日常触发项、控制平面数据、时移控制平面数据、基于账本的控制平面数据、分布式账本数据结构的记录、关于客户端装置1200的元数据等。此类数据可以存储在存储器装置1206和/或大容量存储1210中。在一些变型中,分布式数据(例如,部分或全部文件)相对永久地存储在保留存储1212上(例如,存储的时间长于阈值时间量,例如过夜),以便将其与操作关键数据(例如,操作网络组件所需的系统文件)分开。
将认识到,进行根据方法的特定步骤顺序描述了本公开的某些方面,但这些描述仅说明本公开的较广泛的方法,并且可以根据特定应用的需要进行修改。在某些情况下,某些步骤可能变成是不必要的或任选的。此外,某些步骤或功能可以被添加到所公开的实施例中,或者两个或两个以上步骤的进行顺序被重新排列。此外,可以组合来自两个或两个以上方法的特征。所有这些变化都被认为涵盖在本文公开和要求保护的公开内容内。
本文结合附图阐述的说明书描述了示范性配置并且并非表示可以实施或在权利要求的范围内的所有实例。本文使用的术语“示范性”是指“用作实例或说明”,而不是“优选的”或“优于其它实例”。详细描述包含用于提供对所描述技术的理解的具体细节。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些情况下,熟知的结构和装置以框图形式示出以避免混淆所描述实例的概念。
本文描述的信息和信号可以使用多种不同技术和技巧中的任何一种来表示。例如,在以上描述中可能被引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任何组合表示。
尽管以上详细描述已经示出、描述和指出了应用于各个实施例的本公开的新颖特征,但是将理解,本领域技术人员可以在不脱离本公开的情况下对所示出的装置或过程的形式和细节进行各种省略、替换和改变。本描述决不旨在是限制性的,而是应当被视为对本公开的一般原理的说明。本发明的范围应参考权利要求确定。
将进一步理解,尽管本文描述的各种方法和设备的某些步骤和方面可以由人类来进行,但是所公开的方面和单独的方法和设备通常是计算机化的/计算机实施的。出于多种原因(包含但不限于商业可行性、实用性以及甚至可行性),计算机化的设备和方法是完全实施这些方面所必需的(即人类根本无法以任何可行的方式进行某些步骤/过程)。
本文描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施,则功能可以作为计算机可读设备(例如,存储媒体)上的一或多个指令或代码存储在其上或通过其传输。计算机可读媒体包含非暂时性计算机存储媒体和通信媒体(包含促进将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何媒体)。非暂时性存储媒体可以是可以由通用或专用计算机存取的任何可用媒体。此外,任何连接被适当地称为计算机可读媒体。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如,红外、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输的,则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如,红外、无线电和微波)都包含在媒体的定义中。如本文使用,磁盘(disk)和光盘(disc)包含CD、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘和蓝光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘则利用激光以光学方式再现数据。以上的组合也包含在计算机可读媒体的范围内。

Claims (17)

1.一种用于操作雾网络的方法,其包括:
收集用户日常数据;
至少基于所述用户日常数据生成日常规则和日常触发项;和
将所述日常规则和所述日常触发项传播到第一装置和第二装置;
其中响应于对应于所述日常触发项的事件:
所述第一装置和所述第二装置建立连接;并且
所述第一装置和所述第二装置执行所述日常规则;
其中所述日常规则和所述日常触发项与终止子句相关联;并且
其中当所述终止子句被调用时,所述第一装置和所述第二装置停用所述日常规则和所述日常触发项。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述雾网络包括多个3GPP(第三代合作伙伴计划)5G新无线电gNB(g节点B)设备,并且所述第一装置和第二装置各自包括符合3GPP的用户设备(UE)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述至少基于所述用户日常数据生成所述日常规则和所述日常触发项包括:
标识与超过最小预测值的未来事件相关的可观察事件触发项;
基于所述可观察事件触发项将所述日常触发项分配给所述第一装置和所述第二装置;和
基于所述未来事件将所述日常规则分配给所述第一装置和所述第二装置。
4.根据权利要求3所述的方法,其进一步包括:
至少基于来自所述第一或所述第二装置中的至少一个的时间资源或频率资源中的至少一个的需求差异确定所述最小预测值。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述收集所述用户日常数据包括:
在所述第一装置处收集第一组用户日常数据;和
接收在所述第二装置处收集的第二组用户日常数据。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述收集所述用户日常数据在由所述第一装置的用户标识的条件事件处进行。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述收集所述用户日常数据包括在所述第一装置处收集对应于所述第二装置的第一组用户数据。
8.一种用于创建雾网络的方法,其包括:
响应于对应于日常触发项的可观察事件,
在第一装置处从第二装置接收控制平面数据;
在所述第一装置处验证所述控制平面数据;
至少基于所述验证,至少基于所述控制平面数据在所述第一装置和第二装置之间建立连接;和
经由所述连接在所述第一装置处执行日常规则;
其中所述控制平面数据包括时移控制平面数据;
其中所述时移控制平面数据包括表示质询或响应的数据;并且
其中经由带外通信从计算机化网络实体接收所述质询或所述响应。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述控制平面数据包括基于账本的数据结构的贷方或借方。
10.根据权利要求8所述的方法,其中所述连接基于媒体访问控制(MAC)地址。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述连接实现了包括多个节点的装置到装置(D2D)网络。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述D2D网络的所述多个节点布置在环形网络中。
13.一种计算机化用户装置,其包括:
处理器设备;
一或多个无线网络接口,其与所述处理器设备数据通信并且被配置成在无线雾网络中进行数据通信;和
非暂时性计算机可读设备,其与所述处理器设备数据通信并且包括其上具有至少一个计算机程序的存储媒体,所述至少一个计算机程序包括多个指令,所述指令被配置成当由所述处理器设备执行时使所述计算机化用户装置:
基于用户日常数据标识日常触发项和日常规则;
将所述日常触发项和所述日常规则中的至少一个传播到至少一个其它装置;和
响应于对应于所述日常触发项的可观察事件,导致在所述至少一个其它装置处执行所述日常规则;
其中所述非暂时性计算机可读设备进一步包括用于存储与所述至少一个其它装置相关联的一次性随机数数据的数据结构;并且
其中与所述至少一个其它装置相关联的所述一次性随机数数据实现了所述雾网络中的所述数据通信。
14.根据权利要求13所述的用户装置,其中所述非暂时性计算机可读设备进一步包括用于存储包含贷方或借方中的至少一个的分布式账本的数据结构。
15.根据权利要求13所述的用户装置,其中所述一或多个无线网络接口被进一步配置成使用所述雾网络中的媒体访问控制(MAC)地址。
16.根据权利要求13所述的用户装置,其中所述一或多个无线网络接口被进一步配置成使用所述无线雾网络中的逻辑网络地址。
17.根据权利要求13所述的用户装置,其中所述一或多个无线网络接口被进一步配置成使用所述无线雾网络中的媒体访问控制(MAC)地址并使用局域网(LAN)中的逻辑网络地址。
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