CN115190074B - 一种基于网络数字孪生体的资源管理方法 - Google Patents
一种基于网络数字孪生体的资源管理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于网络数字孪生体的资源管理方法,属于网络资源管理技术领域,解决现有方式无法真实仿真网络实体实际运行情况的问题。该方法包括:获取网络数字孪生体;网络数字孪生体包括控制中心孪生体、应用终端孪生体及网络节点孪生体;每两个网络节点孪生体服务于一个应用终端孪生体;控制中心孪生体根据网络节点的可用资源参数及其对当前应用终端的覆盖情况,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段;将各覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数依次交替分配给备选资源a或b;将备选资源a、b分别绑定至第一网络节点孪生体、第二个网络节点孪生体,第一、第二网络节点孪生体分别基于备选资源a、b交替为当前应用终端孪生体服务。
Description
技术领域
本发明涉及网络资源管理技术领域,尤其涉及一种基于网络数字孪生体的资源管理方法。
背景技术
近年来,元宇宙概念和应用框架在各类场景和关键技术的发展演进过程中不断清晰和完善。以数字孪生体技术为基础,结合人工智能、大数据和区块链等技术,通过虚拟世界对物理世界的孪生、以及与物理世界之间的交互,逐步形成了未来元宇宙应用场景中的初级阶段框架。
数字孪生体面向未来元宇宙应用场景,对物理世界实体集合以及功能实现流程进行模拟仿真的基础上,实现交互迭代。物理世界实体按照逻辑功能可以分为三种类型。第一种是元宇宙中物理世界自然人、机器人和虚拟世界虚拟人所代表的应用终端,是应用场景的最终体现和承载者。第二种是在应用终端之间进行信息传递的各类节点及相关资源,在以计算机和通信技术为基础的虚拟世界和数字孪生体中抽象成“网络”的概念,其中的每个逻辑节点成为网络节点。第三种是面向虚拟驱动和虚实融合,某个行业、某类应用的所有资源管理和行为运行的节点,功能抽象为控制中心。
这样,面向元宇宙应用,依据物理世界实体的种类不同,数字孪生体中的模拟按照功能不同可分为应用终端、网络节点、控制中心三类。其中应用终端直接面向应用场景产生、输出或接收应用任务;网络节点是对应用终端在物理世界中传递过程的模拟;控制中心主要对数字孪生体中模拟的资源进行管理,并在网络节点之间分配,使得数字孪生体整体资源最优配置使用,以实现对物理世界的真实资源管理和分配过程的复现。
当前的资源管理的普遍方法是通过两个应用终端模拟实现业务传递或交互的两端,通过一个或一组功能形态相同的网络节点来模拟应用终端之间的传递过程。其中,如果通过一个网络节点模拟,其主要侧重点在于网络节点与应用终端之间的接口和传递过程模拟,单一网络节点对于应用终端之间的传递过程模拟过于简单,不能完全体现出物理世界实体的全部特征;如果通过一组功能形态相同的网络节点模拟,其对于传输过程模拟较为丰富,但如果都像单一网络节点那样模拟到具体的接口和传递过程,将会大大增加数字孪生体实现的复杂度。而且,真实物理世界的网络节点数量或资源使用量通常是不可预知的,如何通过数字孪生体对物理世界进行建模,使得既能保证模拟的真实度,又能在可实现的复杂度范围内模拟实现数量不可预知的真实物理世界资源管理特征,是需要重点解决的问题。
另外,在应用终端承载业务的过程中,业务类型复杂多样,而与之连接的网络节点在实际物理世界中通常具有移动性。数字孪生体如何在以适度规模实现上述静态资源管理的基础上,模拟网络节点接续服务应用终端的切换过程,即实现动态资源管理,同时需要通过作为资源总体分配方的控制中心进行统筹分配,或一部分功能通过网络节点之间自主分配,这样才能对真实物理世界的资源管理过程实现较为完善的模拟仿真,达到“孪生”物理世界的目的。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种基于网络数字孪生体的资源管理方法,用以解决现有方式无法真实仿真网络实体实际运行情况的问题。
本发明公开了一种基于网络数字孪生体的资源管理方法,包括:
获取网络数字孪生体;所述网络数字孪生体包括控制中心孪生体、应用终端孪生体及网络节点孪生体;其中,每两个网络节点孪生体服务于一个应用终端孪生体,用于模拟所述应用终端孪生体所映射的应用终端在多个网络节点之间的切换过程;
控制中心孪生体根据网络节点的可用资源参数及其对当前应用终端的覆盖情况,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段;将各覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数依次交替分配给备选资源a或b;
将备选资源a、b分别与服务于当前应用终端孪生体的第一网络节点孪生体、第二个网络节点孪生体进行绑定;第一、第二网络节点孪生体分别基于绑定的备选资源a、b交替为当前应用终端孪生体服务。
在上述方案的基础上,本方案还包括以下内容:
进一步,所述确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,包括:
获取所有网络节点对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间;
剔除可用资源参数不满足当前应用终端的需求资源参数的网络节点;
根据剩余网络节点对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间,基于最大覆盖时间准则,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段。
进一步,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,还包括:
从剩余网络节点中选取覆盖时间最早且覆盖时间最长的网络节点作为第1个备选网络节点,将第1个备选网络节点的覆盖起始时间至结束时间作为第1个覆盖时间段;
从满足覆盖起始时间落入第1个覆盖时间段内、结束时间落在第1个覆盖时间段外的网络节点中,选取覆盖时间最大的网络节点作为第2个备选网络节点;将第2个备选网络节点的覆盖起始时间至结束时间作为第2个覆盖时间段。
进一步,将序号为奇数的覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数分配给第一类备选资源;将序号为偶数的覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数分配给第二类备选资源;
其中,第一、二类备选资源分别为备选资源a、b;或者,第一、二类备选资源分别为备选资源b、a。
进一步,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,还包括:
从满足覆盖起始时间小于第i个备选网络节点的结束时间、结束时间大于第i个备选网络节点的结束时间的非备选网络节点中,选取覆盖时间最大的网络节点作为第i+2个备选网络节点;
将第i个备选网络节点的结束时间至第i+2个备选网络节点的结束时间作为第i+2个覆盖时间段;
i为大于0的整数。
进一步,所述控制中心孪生体通过执行以下操作实现两个网络节点孪生体基于绑定的备选资源a或b交替为当前应用终端孪生体服务:
步骤1:将第一、二类备选资源分别更新为第1、2个备选网络节点的可用资源参数;
步骤2:在第1个覆盖时间段的起始时间,执行:
在第1个覆盖时间段内,第一网络节点孪生体基于更新后的第一类备选资源为当前应用终端服务;
步骤3:在第i个覆盖时间段的结束时间,i初值为1,执行:
若i为奇数,更新第一类备选资源为第i+2个备选网络节点的可用资源参数;同时,从第i个覆盖时间段的结束时间到第i+1个覆盖时间段的结束时间,第二网络节点孪生体基于更新后的第二类备选资源为当前应用终端服务;更新i=i+1,并跳转至步骤3;
若i为偶数,更新第二类备选资源为第i+2个备选网络节点的可用资源参数;同时,从第i个覆盖时间段的结束时间到第i+1个覆盖时间段的结束时间,第一网络节点孪生体基于更新后的第一类备选资源为当前应用终端服务;更新i=i+1,并跳转至步骤3。
进一步,第一、二网络节点孪生体交替为当前应用终端服务时,应用终端上报终端接入状态至所述控制中心孪生体;
所述终端接入状态为应用终端与第一网络节点孪生体或第二网络节点孪生体之间的接入关系。
进一步,所述获取网络节点的对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间,包括:
采集应用终端和每一网络节点的配置信息;
根据应用终端和每一网络节点的配置信息,获取对应用终端实现有效覆盖的每一网络节点的覆盖起始时间、结束时间。
进一步,网络节点的配置信息包括覆盖区域,运动轨迹随时间变化特性,以及,网络节点到应用终端的传输角度。
进一步,应用终端的配置信息包括运动轨迹随时间变化特性,以及,应用终端到各个网络节点的传输角度。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
本发明提供的基于网络数字孪生体的资源管理方法,通过将两个网络节点孪生体虚拟地对应于实际物理世界中的多个网络节点,并采用在逻辑上设计两个网络节点孪生体连接于某一个应用终端,模拟真实物理世界的应用终端在多个网络节点之间的切换过程,通过切换准则算法设计,保证系统整体资源管理最优化。与现有的单一网络节点模拟技术相比,在可控复杂度的前提下丰富了网络节点之间的传递关系表征,同时通过节点和终端之间的传递模型设计,保证孪生模拟的真实性,并可增加模拟细节,保证了模拟的可扩展性。与现有的通过一组功能形态相同的网络节点模拟技术相比,通过逻辑虚拟切换保留了对多个网络节点的模拟功能,同时还能够增加网络节点孪生体和应用终端孪生体之间的连接实现细节。另外,通过两个网络节点孪生体的实现,可以模拟真实物理世界由于动态性需要在网络节点之间切换的过程,这就更加真实模拟了系统运行情况,确保了资源在整体上的均衡效果。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可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说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的基于网络数字孪生体的资源管理方法流程图;
图2为本发明实施例提供的网络数字孪生体的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的网络节点对应用终端的覆盖情况示意图;
图4为本发明实施例提供的备选资源分配示意图;
图5为本发明实施例提供的资源切换分配示意图;
图6为本发明实施例提供的切换失败率与业务产生强度关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
本发明的一个具体实施例,公开了一种基于网络数字孪生体的资源管理方法,流程图如图1所示,包括以下步骤:
步骤S1:获取网络数字孪生体;所述网络数字孪生体包括控制中心孪生体、应用终端孪生体及网络节点孪生体;其中,每两个网络节点孪生体服务于一个应用终端孪生体,用于模拟所述应用终端孪生体所映射的应用终端在多个网络节点之间的切换过程;
优选地,在步骤S1中,网络数字孪生体由网络实体映射得到;具体地,网络实体中的控制中心映射得到网络数字孪生体中的控制中心孪生体;网络实体中的应用终端映射得到网络数字孪生体中的应用终端孪生体。其中,控制中心孪生体,面向资源管理提供中心控制功能,进行网络数字孪生体内外部资源相关的参数计算、处理、分发和配置优化等;网络节点孪生体,是数字孪生体模拟的核心系统网络节点,面向业务应用场景实现系统所具备的主要功能;应用终端孪生体,是数字孪生体模拟的应用场景的主要载体,通过网络节点孪生体的连接实现应用场景。在本实施例中,各个网络节点孪生体按照服务能力、资源状态、覆盖范围的变化,动态实现以最佳资源配置对相应的应用终端孪生体提供服务。
如图2所示,假设网络数字孪生体中包括应用终端孪生体1和应用终端孪生体2;应用终端孪生体1和应用终端孪生体2在接入网络过程中,由控制中心孪生体实行最佳资源分配,并指派相应的网络节点孪生体提供相应的网络资源。为了模拟应用终端孪生体所映射的应用终端在多个网络节点之间的资源动态切换过程,在本实施例中,网络节点孪生体1和网络节点孪生体2对应服务于应用终端孪生体1,网络节点孪生体3和网络节点孪生体4对应服务于应用终端孪生体2。网络节点孪生体服务应用终端孪生体过程中的资源动态切换,由每个应用终端孪生体所对应的两个网络节点孪生体之间以虚拟的形式模拟物理实体行为和状态。
获取到网络数字孪生体之后,即可进行资源参数的初始化。本实施例中资源参数的初始化对象主要是应用终端和网络节点。其中,应用终端的资源参数初始化,主要包括对应用终端的需求资源参数、以及配置信息的初始化;网络节点的资源参数初始化,主要包括对网络节点的可用资源参数及配置信息的初始化。
应用终端的需求资源参数和网络节点的可用资源参数均包括业务类型(视频、语音或数据)、传输速率等信息。实际应用过程中,应用终端和网络节点的配置信息可以通过实际采集得到,或者,通过手工配置得到。其中,应用终端的配置信息与映射得到的应用终端孪生体的配置信息保持一致。
具体地,每一网络节点的配置信息包括:
(1)覆盖区域:网络节点能够覆盖的用户应用终端的地理区域;
(2)运动轨迹随时间变化特性;
(3)网络节点到应用终端的传输角度;该传输角度可以作为信号传输强弱的考量方式。
具体地,应用终端的配置信息包括:
(1)运动轨迹随时间变化特性;
(2)应用终端到各个网络节点的传输角度。
步骤S2:控制中心孪生体根据网络节点的可用资源参数及其对当前应用终端的覆盖情况,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段;将各覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数依次交替分配给备选资源a或b;
在执行步骤S2的过程中,具体可以包括以下步骤:
步骤S21:获取网络节点对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间;具体地,控制中心孪生体通过以下方式获取网络节点的对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间:采集应用终端和每一网络节点的配置信息;根据应用终端和每一网络节点的配置信息,获取对应用终端实现有效覆盖的每一网络节点的覆盖起始时间、结束时间;该过程基于现有方式即可实现,此处不再赘述。
步骤S22:剔除可用资源参数不满足当前应用终端的需求资源参数的网络节点;示例性地,若网络节点的传输速率或者业务类型无法满足应用终端的需求资源参数,该网络节点即被剔除,不再执行后续操作。
步骤S23:根据剩余网络节点对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间,基于最大覆盖时间准则,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段。
具体地,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,还包括:
从剩余网络节点中选取覆盖时间最早且覆盖时间最长的网络节点作为第1个备选网络节点,将第1个备选网络节点的覆盖起始时间至结束时间作为第1个覆盖时间段;
从满足覆盖起始时间落入第1个覆盖时间段内、结束时间落在第1个覆盖时间段外的网络节点中,选取覆盖时间最大的网络节点作为第2个备选网络节点;将第2个备选网络节点的覆盖起始时间至结束时间作为第2个覆盖时间段。
具体地,将序号为奇数的覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数分配给第一类备选资源;将序号为偶数的覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数分配给第二类备选资源;
其中,第一、二类备选资源分别为备选资源a、b;或者,第一、二类备选资源分别为备选资源b、a。
具体地,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,还包括:
从满足覆盖起始时间小于第i个备选网络节点的结束时间、结束时间大于第i个备选网络节点的结束时间的非备选网络节点中,选取覆盖时间最大的网络节点作为第i+2个备选网络节点;
将第i个备选网络节点的结束时间至第i+2个备选网络节点的结束时间作为第i+2个覆盖时间段;i为大于0的整数。在本实施例中,通过举例方式对步骤S23的执行过程进行如下说明:
图3为网络节点对应用终端的覆盖情况示意图,表1为相应的资源参数信息表。
表1资源参数信息表
起始时间 | 结束时间 | 网络节点 | 资源参数 |
t0 | t4 | S1 | [t0,t4]内节点S1-终端资源参数 |
t1 | t7 | S2 | [t1,t7]内节点S2-终端资源参数 |
t2 | t5 | S3 | [t2,t5]内节点S3-终端资源参数 |
t3 | t9 | S4 | [t3,t9]内节点S4-终端资源参数 |
t6 | t12 | S5 | [t6,t12]内节点S5-终端资源参数 |
t8 | t13 | S6 | [t8,t13]内节点S6-终端资源参数 |
t10 | t14 | S8 | [t10,t14]内节点S8-终端资源参数 |
t11 | t15 | S7 | [t11,t15]内节点S7-终端资源参数 |
由于各网络节点的覆盖时间不同,选择出覆盖时间最大的可见节点,将其覆盖时间和该时间段内的资源参数保存在两个备选资源中:备选资源a和备选资源b,具体步骤为:
1.设t0时间为起始时间,此时只有1个可见节点S1,因此将t0到t4时间S1-终端资源参数分配给备选资源a,此时备选资源b为空;
2.检测到t1时间有两个可见节点S1和S2,由于S1-终端资源参数已经分配给备选资源a,因此t1到t4时间S2-终端资源参数分配给备选资源b;
3.t4时间S1即将不可见,因此S1-终端资源参数即将失效;检测到此时有3个可见节点S2、S3和S4,由于S2-终端资源参数已经分配给备选资源b,又由于S4覆盖终端时间最长,因此将t4到t9时间S4-终端资源参数分配给备选资源a;
4.t7时间S2即将不可见,检测到此时有两个可见节点S4和S5,由于S4-终端资源参数已经分配给备选资源a,因此将t7到t12时间S5-终端资源参数分配给备选资源b。
按照时间的先后顺序,重复上述分配的步骤,最终将所有可见节点与终端之间的资源参数按各自的剩余最大可视时间分配在备选资源a和备选资源b,其中各参数说明如下表所示,对应的分配后的资源如图4所示。
表2备选资源分配
步骤S3:将备选资源a、b分别与服务于当前应用终端孪生体的第一网络节点孪生体、第二个网络节点孪生体进行绑定;第一、第二网络节点孪生体分别基于绑定的备选资源a、b交替为当前应用终端孪生体服务。具体地,
步骤31:将第一、二类备选资源分别更新为第1、2个备选网络节点的可用资源参数;
步骤32:在第1个覆盖时间段的起始时间,执行:
在第1个覆盖时间段内,第一网络节点孪生体基于更新后的第一类备选资源为当前应用终端服务;
步骤33:在第i个覆盖时间段的结束时间,i初值为1,执行:
若i为奇数,更新第一类备选资源为第i+2个备选网络节点的可用资源参数;同时,从第i个覆盖时间段的结束时间到第i+1个覆盖时间段的结束时间,第二网络节点孪生体基于更新后的第二类备选资源为当前应用终端服务;更新i=i+1,并跳转至步骤33;
若i为偶数,更新第二类备选资源为第i+2个备选网络节点的可用资源参数;同时,从第i个覆盖时间段的结束时间到第i+1个覆盖时间段的结束时间,第一网络节点孪生体基于更新后的第一类备选资源为当前应用终端服务;更新i=i+1,并跳转至步骤33。
在本实施例中,第一、二网络节点孪生体交替为当前应用终端服务时,应用终端上报终端接入状态至所述控制中心孪生体;所述终端接入状态为应用终端与第一网络节点孪生体或第二网络节点孪生体之间的接入关系。
接着步骤S2中的结果,在步骤S3中执行以下操纵:
以分配资源后的图4作基础,确定网络节点与备选资源间的绑定关系,以及用户终端从各网络节点间如何切换,如图5所示。具体地,
1.网络节点孪生体1先接入控制中心孪生体,控制中心孪生体将备选资源a与网络节点孪生体1绑定,将备选资源a的资源参数持续发送给网络节点孪生体1,应用终端孪生体1随后接入网络节点孪生体1;
2.网络节点孪生体2后接入控制中心孪生体,控制中心孪生体将备选资源b与网络节点孪生体2绑定,将备选资源b的资源参数持续发送给网络节点孪生体2;
3.在t4时间备选资源a中的网络节点S1即将不可见,应用终端孪生体1将从网络节点孪生体1切换至网络节点孪生体2,同时备选资源a将更新为S4-终端资源参数;
4.在t7时间备选资源b中的网络节点S2即将不可见,应用终端孪生体1将从网络节点孪生体2切换至网络节点孪生体1,同时备选资源b将更新为S5-终端资源参数;
5.在t9时间备选资源a中的网络节点S4即将不可见,应用终端孪生体1将从网络节点孪生体1切换至网络节点孪生体2,同时备选资源a将更新为S6-终端资源参数;
6.在t12时间备选资源b中的节点S5即将不可见,应用终端孪生体1将从网络节点孪生体2切换至网络节点孪生体1,同时备选资源b将更新为S7-终端资源参数;
7.在t13时间备选资源a中的网络节点S6即将不可见,应用终端孪生体1将从网络节点孪生体1切换至网络节点孪生体2,同时备选资源a将更新为S8-终端资源参数;
依此类推,重复上述过程,控制中心孪生体不断将备选资源a和备选资源b存储的资源参数分别发给网络节点孪生体1和网络节点孪生体1,并通知网络节点孪生体在相应时间触发切换。
切换失败率Pf定义为被阻塞的切换用户数与总切换用户数的比值,表示发生切换时用户被阻塞的概率。当用户要切换的目标节点没有资源可用时,就会发生切换失败,此时用户终端被迫中断当前的任务。切换失败率是评价资源管理系统服务质量的一个重要指标,好的切换算法要尽可能地降低切换失败率,以为用户提供更好的服务体验。
其中,A1表示被阻塞的切换用户数;A2表示总切换用户数。
本实施例提出的资源切换算法,是基于各节点之间的资源使用率尽可能均衡的算法,简称资源均衡算法。所对比的算法是面向当前任务的完成,采用最短的网络传递路径来决定下一个网络节点的算法,简称最短切换算法。在网络节点数量、运动轨迹、应用终端数量以及分布确定而业务产生强度不同的情况下,对两种算法的性能进行仿真分析。图6中给出了切换失败率与业务产生强度的关系。从图中可以看出,在业务产生强度较小时,两种算法的切换失败率差距较小,随着业务产生强度的增加,二者的差距明显增大,资源均衡算法表现出更好的性能,这是因为最短切换算法在计算切换路径时没有考虑到业务分布不均的情况,在业务量密度较大时,很容易导致局部网络节点拥塞的情况产生,因而切换失败概率较高。而资源均衡算法在计算用户切换路径时尽量避免经过负载较重的网络节点,因此能够在一定程度上避免拥塞的情况。另一方面,由于资源均衡算法通过本发明提出的通过控制中心孪生体11进行统一管理的资源预留策略,可以保证预留的资源在用户真正使用的时间段内不被其他切换用户占用,因此具有更低的切换失败概率。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,包括:
获取网络数字孪生体;所述网络数字孪生体包括控制中心孪生体、应用终端孪生体及网络节点孪生体;其中,每两个网络节点孪生体服务于一个应用终端孪生体,用于模拟所述应用终端孪生体所映射的应用终端在多个网络节点之间的切换过程;
控制中心孪生体根据网络节点的可用资源参数及其对当前应用终端的覆盖情况,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段;将各覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数依次交替分配给备选资源a或b;
将备选资源a、b分别与服务于当前应用终端孪生体的第一网络节点孪生体、第二个网络节点孪生体进行绑定;第一、第二网络节点孪生体分别基于绑定的备选资源a、b交替为当前应用终端孪生体服务。
2.根据权利要求1所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,所述确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,包括:
获取所有网络节点对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间;
剔除可用资源参数不满足当前应用终端的需求资源参数的网络节点;
根据剩余网络节点对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间,基于最大覆盖时间准则,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段。
3.根据权利要求2所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,还包括:
从剩余网络节点中选取覆盖时间最早且覆盖时间最长的网络节点作为第1个备选网络节点,将第1个备选网络节点的覆盖起始时间至结束时间作为第1个覆盖时间段;
从满足覆盖起始时间落入第1个覆盖时间段内、结束时间落在第1个覆盖时间段外的网络节点中,选取覆盖时间最大的网络节点作为第2个备选网络节点;将第2个备选网络节点的覆盖起始时间至结束时间作为第2个覆盖时间段。
4.根据权利要求3所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,将序号为奇数的覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数分配给第一类备选资源;将序号为偶数的覆盖时间段的备选网络节点的可用资源参数分配给第二类备选资源;
其中,第一、二类备选资源分别为备选资源a、b;或者,第一、二类备选资源分别为备选资源b、a。
5.根据权利要求4所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,确定备选网络节点及其对应的覆盖时间段,还包括:
从满足覆盖起始时间小于第i个备选网络节点的结束时间、结束时间大于第i个备选网络节点的结束时间的非备选网络节点中,选取覆盖时间最大的网络节点作为第i+2个备选网络节点;
将第i个备选网络节点的结束时间至第i+2个备选网络节点的结束时间作为第i+2个覆盖时间段;
i为大于0的整数。
6.根据权利要求5所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,所述控制中心孪生体通过执行以下操作实现两个网络节点孪生体基于绑定的备选资源a或b交替为当前应用终端孪生体服务:
步骤1:将第一、二类备选资源分别更新为第1、2个备选网络节点的可用资源参数;
步骤2:在第1个覆盖时间段的起始时间,执行:
在第1个覆盖时间段内,第一网络节点孪生体基于更新后的第一类备选资源为当前应用终端服务;
步骤3:在第i个覆盖时间段的结束时间,i初值为1,执行:
若i为奇数,更新第一类备选资源为第i+2个备选网络节点的可用资源参数;同时,从第i个覆盖时间段的结束时间到第i+1个覆盖时间段的结束时间,第二网络节点孪生体基于更新后的第二类备选资源为当前应用终端服务;更新i=i+1,并跳转至步骤3;
若i为偶数,更新第二类备选资源为第i+2个备选网络节点的可用资源参数;同时,从第i个覆盖时间段的结束时间到第i+1个覆盖时间段的结束时间,第一网络节点孪生体基于更新后的第一类备选资源为当前应用终端服务;更新i=i+1,并跳转至步骤3。
7.根据权利要求6所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,第一、二网络节点孪生体交替为当前应用终端服务时,应用终端上报终端接入状态至所述控制中心孪生体;
所述终端接入状态为应用终端与第一网络节点孪生体或第二网络节点孪生体之间的接入关系。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,所述获取网络节点的对当前应用终端的覆盖起始时间、结束时间,包括:
采集应用终端和每一网络节点的配置信息;
根据应用终端和每一网络节点的配置信息,获取对应用终端实现有效覆盖的每一网络节点的覆盖起始时间、结束时间。
9.根据权利要求8所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,网络节点的配置信息包括覆盖区域,运动轨迹随时间变化特性,以及,网络节点到应用终端的传输角度。
10.根据权利要求9所述的基于网络数字孪生体的资源管理方法,其特征在于,应用终端的配置信息包括运动轨迹随时间变化特性,以及,应用终端到各个网络节点的传输角度。
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