TW202232928A - 多接取邊緣運算架構及其偵測方法 - Google Patents

多接取邊緣運算架構及其偵測方法 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種多接取邊緣運算架構之偵測方法，多接取邊緣運算架構係應用纜線上裝置(bump-in-the-wire, BITW)的技術佈建於使用者裝置及核心網路之間，該多接取邊緣運算架構包括基板管理控制器、邊緣運算服務模組、中央處理器模組、以及交換模組。當多接取邊緣運算架構中的任一功能發生故障時，藉由本發明之偵測方法主動偵測並由基地台直接連接至核網，當功能恢復時，藉由本發明之偵測方法能主動恢復至基地台及核網連接至多接取邊緣運算架構原先之路徑，藉此達成無痕除錯等目的。

Description

多接取邊緣運算架構及其偵測方法
本發明係有關於一種多接取邊緣運算架構的偵測方法，特別係關於一種無痕除錯之高穩定性多接取邊緣運算架構。
目前，基於行動應用驅動頻寬需求，例如超高畫質影像4K、8K、虛擬實境、3D立體影像顯示等，使得行動網路的流量大幅增加，目前無線通訊技術發展至今，其通訊技術標準已由原先的4G漸漸演變至5G。
然而，要落實5G技術不僅需要將使用者設備進行簡單升級而已。為了滿足5G技術的速度、延遲、以及服務品質，需要將5G技術從前端到後端的所有設備進行升級。此外，要提供高複雜技術的5G服務，頻譜成本和網路基礎架構的升級成本都非常高昂。在5G技術開台後，5G基地台部署數量將是過去的4倍，基礎設備投資金額成本將比原先的4G時期高出10至20倍。
因此，如何滿足5G技術的低延遲和服務品質並兼顧升級基礎架構的成本考量是一重要課題。
是以，本案發明人在觀察上述缺失後，而遂有本發明之產生。
本發明的目的係提供一種多接取邊緣運算架構，其係能藉由基板管理控制器偵測多接取邊緣運算架構的各個模組，該基板管理控制器係藉由反覆執行除一除錯步驟以及一還原步驟，時時確認多接取邊緣運算架構的各個模組是否處於錯誤狀態，藉此，當設備發生故障時會提供機制主動偵測並由基地台直接切換至核心網路，當設備功能恢復時能藉由交換模組將基地台傳送至核心網路之封包導向該多接取邊緣運算架構原先之路徑，達成無痕自動除錯以及自動還原之目的。
為達上述目的，本發明提供一種多接取邊緣運算架構，其係應用纜線上裝置(bump-in-the-wire, BITW)的技術佈建於一基地台及一核心網路之間，該多接取邊緣運算架構係包括：一基板管理控制器，其係用於偵測該多接取邊緣運算架構的各個模組，該基板管理控制器係耦接於一網路管理系統(network management system, NMS)；複數邊緣運算服務模組，其係耦接於該基板管理控制器，該等邊緣運算服務模組用於整合及提供複數網路服務；複數中央處理器模組，其係耦接於該基板管理控制器，該等中央處理器模組係用於存取並執行該等網路服務；以及複數交換模組，其係耦接於該基板管理控制器，該等交換模組將一基地台傳送至一核心網路之封包導向該多接取邊緣運算架構；其中，當該多接取邊緣運算架構之電源正常時，該基板管理控制器係重複偵測及控制該多接取邊緣運算架構的各個模組。
較佳地，根據本發明之多接取邊緣運算架構，其中，該等交換模組其中至少一者為一軟體定義網路交換器，其係用於管理封包轉送的需求，該軟體定義網路交換器進行該基地台傳送之封包的調度處理，該軟體定義網路交換器根據當前的資源占用量決定封包之路徑選取及優先順序，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之多接取邊緣運算架構，其中，該軟體定義網路交換器係進一步包含一旁路交換器(Bypass switch)，其係耦接於該基地台與該核心網路之間，該旁路交換器係用於處理該基地台與該核心網路之路徑選取及連接，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之多接取邊緣運算架構，其中，該多接取邊緣運算架構係進一步包含：一網際網路，其係耦接於該核心網路；一應用程式伺服器，其係耦接於該軟體定義網路交換器，該應用程式伺服器係為區域伺服器，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之多接取邊緣運算架構，其中，該等交換模組其中之一者為一第三層交換器，其係耦接於該等邊緣運算服務模組以及一網路管理系統，該第三層交換器係用於轉換及匯集管理封包，並將封包轉換為公共IP以及私有IP其中之一，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之多接取邊緣運算架構，其中，該旁路交換器以及該第三層交換器係為用於連接該多接取邊緣運算架構內部的骨幹(backbone)交換器。
較佳地，根據本發明之多接取邊緣運算架構，其中，該等交換模組係皆為OpenFlow式網路通訊協定交換模組(OpenFlow Switch)。
又，為達上述目的，本發明係根據上述多接取邊緣運算架構為基礎，進一步提供一種偵測方法，其係包含有：一電源判斷步驟，判斷一多接取邊緣運算架構的電源是否正常；若電源不正常，藉由一旁路交換器切換至一核心網路；若電源正常，一基板管理控制器係啟動並執行一除錯步驟；其中，該除錯步驟包含：一除錯時間設定步驟，設定一除錯時間；一除錯時間判斷步驟，等待該除錯時間；一除錯偵測步驟，等待該除錯時間後，藉由該基板管理控制器偵測下述狀態：偵測複數中央處理器模組中的每一者皆處於錯誤狀態、複數邊緣運算服務模組中的每一者皆處於錯誤狀態、以及複數交換模組中的每一者皆處於錯誤狀態其中之一是否成立；若除錯偵測步驟之上述狀態皆不成立，則重複執行該除錯時間設定步驟、該除錯時間判斷步驟、以及該除錯偵測步驟；以及若除錯偵測步驟之上述狀態其中之一成立，則藉由該基板管理控制器通知該網路管理系統，並且該基板管理控制器控制該旁路交換器切換至該核心網路。
較佳地，根據本發明之偵測方法，其中，若除錯偵測步驟之上述狀態其中之一成立，進一步執行一還原步驟，該還原步驟包含：一還原時間設定步驟，設定一還原時間；一還原時間判斷步驟，等待該還原時間；一還原偵測步驟，等待該還原時間後，藉由該基板管理控制器偵測下述狀態：該等中央處理器模組中的任一者處於正確狀態、該等邊緣運算服務模組中的任一者處於正確狀態、以及該等交換模組中的任一者處於正確狀態是否皆成立；若還原偵測步驟之上述狀態其中之一不成立，則重複執行該還原時間設定步驟、該還原時間判斷步驟、以及該還原偵測步驟；若還原偵測步驟之上述狀態皆成立，則藉由該基板管理控制器通知該網路管理系統，並且該基板管理控制器控制由該核心網路切換至一軟體定義網路交換器，並重複執行該除錯步驟。
較佳地，根據本發明之偵測方法，其中，該除錯偵測步驟進一步在等待該除錯時間後，該基板管理控制器係首先偵測複數邊緣運算服務模組中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，接著偵測複數交換模組中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，最後偵測複數中央處理器模組中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，然而本發明不限於此。
較佳地，根據本發明之偵測方法，其中，該還原步驟進一步在等待該還原時間後，該基板管理控制器係首先偵測複數邊緣運算服務模組中的任一者處於正確狀態是否成立，接著偵測複數交換模組中的任一者處於正確狀態是否成立，最後偵測複數中央處理器模組中的任一者處於正確狀態是否成立。
綜上，本發明所提供之多接取邊緣運算架構及其偵測方法，主要藉由基板管理控制器反覆執行除錯步驟以及還原步驟，時時確認多接取邊緣運算架構的各個模組是否處於錯誤狀態，藉此，當設備發生故障時會提供機制主動偵測並由基地台直接切換至核心網路，當設備功能恢復時能藉由交換模組將基地台傳送至核心網路之封包導向該多接取邊緣運算架構原先之路徑，達成無痕自動除錯以及自動還原之目的。
爲使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本發明詳加說明如下。
現在將參照其中示出本發明概念的示例性實施例的附圖 在下文中更充分地闡述本發明概念。以下藉由參照附圖更詳細地闡述的示例性實施例，本發明概念的優點及特徵以及其達成方法將顯而易見。然而，應注意，本發明概念並非僅限於以下示例性實施例，而是可實施為各種形式。因此，提供示例性實施例僅是為了揭露本發明概念並使熟習此項技術者瞭解本發明概念的類別。在圖式中，本發明概念的示例性實施例並非僅限於本文所提供的特定實例。
本文所用術語僅用於闡述特定實施例，而並非旨在限制本發明。除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用的單數形式的用語「一」及「該」旨在亦包括複數形式。本文所用的用語「及/或」包括相關所列項其中一或多者的任意及所有組合。應理解，當稱元件「連接」或「耦合」至另一元件時，所述元件可直接連接或耦合至所述另一元件或可存在中間元件。
相似地，應理解，當稱一個元件(例如層、區或基板)位於另一元件「上」時，所述元件可直接位於所述另一元件上，或可存在中間元件。相比之下，用語「直接」意指不存在中間元件。更應理解，當在本文中使用用語「包括」、「包含」時，是表明所陳述的特徵、整數、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或其群組的存在或添加。
此外，將藉由作為本發明概念的理想化示例性圖的剖視圖來闡述詳細說明中的示例性實施例。相應地，可根據製造技術及/或可容許的誤差來修改示例性圖的形狀。因此，本發明概念的示例性實施例並非僅限於示例性圖中所示出的特定形狀，而是可包括可根據製造製程而產生的其他形狀。圖式中所例示的區域具有一般特性，且用於說明元件的特定形狀。因此，此不應被視為僅限於本發明概念的範圍。
亦應理解，儘管本文中可能使用用語「第一」、「第二」、「第三」等來闡述各種元件，然而該些元件不應受限於該些用語。該些用語僅用於區分各個元件。因此，某些實施例中的第一元件可在其他實施例中被稱為第二元件，而此並不背離本發明的教示內容。本文中所闡釋及說明的本發明概念的態樣的示例性實施例包括其互補對應物。本說明書通篇中，相同的參考編號或相同的指示物表示相同的元件。
此外，本文中參照剖視圖及/或平面圖來闡述示例性實施例，其中所述剖視圖及/或平面圖是理想化示例性說明圖。因此，預期存在由例如製造技術及/或容差所造成的相對於圖示形狀的偏離。因此，示例性實施例不應被視作僅限於本文中所示區的形狀，而是欲包括由例如製造所導致的形狀偏差。因此，圖中所示的區為示意性的，且其形狀並非旨在說明裝置的區的實際形狀、亦並非旨在限制示例性實施例的範圍。
圖1為根據本發明之多接取邊緣運算架構的示意圖。如圖1所示，根據本發明之多接取邊緣運算架構100包括：基板管理控制器11、邊緣運算服務模組12、中央處理器模組13、交換模組14、以及網路管理系統15。
具體地，根據本發明之多接取邊緣運算架構100係應用纜線上裝置(bump-in-the-wire, BITW)的技術佈建於基地台16及核心網路17之間，藉由纜線上裝置的技術使得根據本發明之多接取邊緣運算架構100提供使用者與通訊業者於通訊上可以具備更高的完整性、機密性、以及可靠性，同時降低基地台16與核心網路17之間的資料傳輸，且無需額外獨立旁路交換器，進而節省運營成本。藉此，根據本發明之多接取邊緣運算架構100具有低成本及廣泛適用性等功效。
具體地，請參閱圖1所示，根據本發明之基板管理控制器11，其係耦接於邊緣運算服務模組12、中央處理器模組13、交換模組14、以及網路管理系統15，基板管理控制器11用於偵測該多接取邊緣運算架構100的各個模組，當多接取邊緣運算架構100之電源正常時，基板管理控制器11反覆執行除錯步驟以及還原步驟，時時確認多接取邊緣運算架構的各個模組是否處於錯誤狀態，並且將各個模組之狀態傳輸至網路管理系統15。
具體地，根據本發明之邊緣運算服務模組12，其係耦接於基板管理控制器11，邊緣運算服務模組12用於整合及提供複數網路服務，例如：提供便利性自主管理彈性導流條件管理、企業內網自訂管理等功能，然而本發明不限於此。
具體地，根據本發明之中央處理器模組13，其係耦接於基板管理控制器11，中央處理器模組13用於存取並執行邊緣運算服務模組12所提供的網路服務。
具體地，根據本發明之交換模組14，其係耦接於基板管理控制器11，交換模組14將基地台16傳送至核心網路17之封包導向該多接取邊緣運算架構100，此外當多接取邊緣運算架構100之電源不正常時，交換模組14將基地台16傳送之封包直接切換至核心網路17。
值得一提的是，根據本發明之交換模組14係可以針對使用者需求包含各式不同功能的切換器，在本發明一實施例中，該交換模組14中的其中之一者為旁路交換器(Bypass switch)，旁路交換器通常與內聯(Inline)設備搭配，例如：入侵防禦系統(IPS)、網頁防火牆(WAF)、或分散式阻斷攻擊(DDoS)等，旁路交換器之目的在於防止系統當機、斷電而造成的網路斷線問題。又，在本發明一較佳實施例中，該交換模組14中的其中之一者為客製化軟體定義網路交換器，其係用於管理封包轉送的需求，客製化軟體定義網路交換器進行基地台16傳送之封包的調度處理，客製化軟體定義網路交換器根據當前的資源占用量決定封包之路徑選取及優先順序，另該客製化軟體定義網路交換器包含有旁路交換器。在本發明中，用詞「電源不正常」涵蓋無電源輸入、電壓不正常、以及電流不正常等方面。在本發明中，當多接取邊緣運算架構100之電源不正常時，藉由旁路交換器或者客製化軟體定義網路交換器直接切換至核心網路17，旁路交換器切換至核心網路17的速度可以達到奈秒(nanosecond)等級，藉此達成無痕連接之功效。
值得再提的是，根據本發明之交換模組14係可以但不限於OpenFlow式網路通訊協定交換模組(OpenFlow Switch)。此外，根據本發明之多接取邊緣運算架構100，其中，交換模組14可以是但不限於連接該多接取邊緣運算架構100內部的骨幹(backbone)交換器。
請參閱圖2所示，圖2為說明執行本發明之偵測方法的步驟流程圖。如圖2所示，本發明係進一步提供一種偵測方法，其係可以應用於上述之多接取邊緣運算架構100，該偵測方法係包含下列步驟：
電源判斷步驟S 1，判斷多接取邊緣運算架構100的電源是否正常。
若電源不正常，藉由旁路交換器切換至核心網路17。
若電源正常，基板管理控制器11係啟動並執行除錯步驟S 2，其中，除錯步驟S 2係包含下述步驟。
除錯時間設定步驟S 21，設定除錯時間(圖未示)，接著執行除錯時間判斷步驟S 22。
除錯時間判斷步驟S 22，等待上述之除錯時間，接著執行除錯偵測步驟S 23。
除錯偵測步驟S 23，等待該除錯時間後，藉由該基板管理控制器11偵測下述狀態：偵測中央處理器模組13中的每一者皆處於錯誤狀態、邊緣運算服務模組12中的每一者皆處於錯誤狀態、以及交換模組14中的每一者皆處於錯誤狀態其中之一是否成立。
若除錯偵測步驟S 23之上述狀態皆不成立，則重複執行該除錯時間設定步驟S 21、該除錯時間判斷步驟S 22、以及該除錯偵測步驟S 23。
若除錯偵測步驟S 23之上述狀態其中之一成立，則藉由基板管理控制器11通知網路管理系統15，並且該基板管理控制器11控制該旁路交換器切換至該核心網路17。
如此一來，以根據本發明之多接取邊緣運算架構100為基礎，並搭配本發明所提供之偵測方法，當多接取邊緣運算架構100的電源發生故障時，藉由交換模組14中的旁路交換器直接切換至核心網路17，旁路交換器切換至核心網路17的速度可以達到奈秒等級，藉此達成無痕連接之功效。此外，當多接取邊緣運算架構100的電源正常時，基板管理控制器11係啟動並執行除錯步驟S 2，主動偵測多接取邊緣運算架構的各個模組，當發生錯誤狀態時，藉由基板管理控制器11通知網路管理系統15，並且該基板管理控制器11控制該旁路交換器切換至該核心網路17，達成無痕自動除錯之目的，然而本發明不限於此。
需要進一步說明的是，根據本發明之除錯時間可以是人工設定，或者該除錯時間可以是所有除錯時間的平均值，然而本發明不限於此。
值得一提的是，在本發明一較佳實施例中，根據本發明之偵測方法，其中，若除錯偵測步驟之上述狀態其中之一成立，進一步執行一還原步驟，該還原步驟包含：
還原時間設定步驟，設定還原時間，接著執行還原時間判斷步驟；
還原時間判斷步驟，等待上述之還原時間，接著執行還原偵測步驟；
還原偵測步驟，等待該還原時間後，藉由基板管理控制器11偵測下述狀態：中央處理器模組13中的任一者處於正確狀態、邊緣運算服務模組12中的任一者處於正確狀態、以及交換模組14中的任一者處於正確狀態是否皆成立；
若還原偵測步驟之上述狀態其中之一不成立，則重複執行還原時間設定步驟、還原時間判斷步驟、以及該還原偵測步驟；
若還原偵測步驟之上述狀態皆成立，則藉由基板管理控制器11通知網路管理系統15，基板管理控制器11控制由核心網路17切換至軟體定義網路交換器，並重複執行該除錯步驟S 2。
藉此，本發明所提供之多接取邊緣運算架構100及其偵測方法，主要藉由基板管理控制器11反覆執行除錯步驟S 2以及上述之還原步驟，時時確認多接取邊緣運算架構100的各個模組是否處於錯誤狀態，藉此，當設備發生故障時會提供機制主動偵測並由基地台16直接切換至核心網路17，當設備功能恢復時能藉由交換模組14將基地台16傳送至核心網路17之封包導向該多接取邊緣運算架構100原先之路徑，達成無痕自動除錯以及自動還原之目的。
（第1實施例） 以下，參照圖式，說明本發明的多接取邊緣運算架構100的第一實施之實施形態。
請參閱圖3所示，圖3為根據本發明第一實施例之多接取邊緣運算架構的示意圖。如圖3所示，根據本發明之多接取邊緣運算架構100包括：基板管理控制器11、邊緣運算服務模組12、中央處理器模組13、交換模組14、以及網路管理系統15。
具體地，根據本發明第一實施例之多接取邊緣運算架構100係應用纜線上裝置(bump-in-the-wire, BITW)的技術佈建於基地台16及核心網路17之間，藉由纜線上裝置的技術，使得根據本發明之多接取邊緣運算架構100提供使用者與通訊業者於通通訊上可以具備更高的完整性、機密性、或可靠性，同時降低基地台16與核心網路17之間的資料傳輸，且無需另外設置額外獨立旁路交換器，進而節省運營成本。藉此，根據本發明之多接取邊緣運算架構100具有低成本及廣泛適用性等功效。
具體地，根據本發明第一實施例之基板管理控制器11，其係耦接於邊緣運算服務模組12、中央處理器模組13、交換模組14、以及網路管理系統15，基板管理控制器11用於偵測該多接取邊緣運算架構100的各個模組，當多接取邊緣運算架構100之電源正常時，基板管理控制器11反覆執行除錯步驟以及還原步驟，時時確認多接取邊緣運算架構的各個模組是否處於錯誤狀態，並且將各個模組之狀態傳輸至網路管理系統15。
具體地，根據本發明第一實施例之邊緣運算服務模組12，其係耦接於基板管理控制器11，邊緣運算服務模組12用於整合及提供複數網路服務，例如：提供便利性自主管理彈性導流條件管理、企業內網自訂管理等功能，然而本發明不限於此。
具體地，根據本發明第一實施例之中央處理器模組13，其係耦接於基板管理控制器11，中央處理器模組13用於存取並執行邊緣運算服務模組12所提供的網路服務。
具體地，根據本發明第一實施例之交換模組14，其係耦接於基板管理控制器11，交換模組14將基地台16傳送至核心網路17之封包導向該多接取邊緣運算架構100，此外當多接取邊緣運算架構100之電源不正常時，交換模組14將基地台16傳送之封包直接切換至核心網路17。
參閱圖4所示，圖4為根據本發明第一實施例之多接取邊緣運算架構的架構示意圖。如圖4所示，根據本發明第一實施例之交換模組14係可以針對使用者需求包含各式不同功能的切換器。在本實施例中，該等交換模組14包含：客製化軟體定義網路交換器141、軟體定義網路交換器143、以及第三層交換器142。
具體地，根據本發明第一實施例之客製化軟體定義網路交換器141，其係用於管理封包轉送的需求，客製化軟體定義網路交換器141進行基地台16傳送之封包的調度處理，客製化軟體定義網路交換器141根據當前的資源占用量決定封包之路徑選取及優先順序，然而本發明不限於此。值得一提的是，根據本發明第一實施例之客製化軟體定義網路交換器141，其係可以但不限於根據使用者的需求包含有各種不同功能之切換器。
具體地，根據本發明第一實施例之第三層交換器142，其係耦接於邊緣運算服務模組12以及該網路管理系統15，第三層交換器142係用於轉換及匯集管理封包，並將封包轉換為公共IP以及私有IP其中之一，然而本發明不限於此。
具體地，請參閱圖4，根據本發明第一實施例之多接取邊緣運算架構100係進一步包含：網際網路18以及應用程式伺服器19，其中，網際網路18耦接於核心網路17，應用程式伺服器19係耦接於客製化軟體定義網路交換器141，該應用程式伺服器19係為區域伺服器，應用程式伺服器19可以進一步包含基於本發明之多接取邊緣運算架構100的行動管理應用程式(Application, APP)，行動管理應用程式方便攜帶也具有大眾廣泛使用度以及更好的便利性，能夠在不使用電腦的情況下監測多接取邊緣運算架構100中封包的資訊並下達命令，然而本發明不限於此。
具體地，請參閱圖5所示，圖5為根據本發明第一實施例之旁路交換器示意圖。根據本發明第一實施例之客製化軟體定義網路交換器141係進一步包含旁路交換器1411，旁路交換器1411耦接於該基地台16與該核心網路17之間，並且旁路交換器1411耦接於基板管理控制器11，又旁路交換器1411具有複數連接埠20連接至邊緣運算服務模組12，該旁路交換器1411係用於處理封包於該基地台16與該核心網路17之路徑選取及連接。在本實施例中，當多接取邊緣運算架構100之電源正常時，旁路交換器1411將原本由基地台16傳送至核心網路17之封包導向多接取邊緣運算架構100，而當多接取邊緣運算架構100之電源不正常時，藉由旁路交換器1411將由基地台16傳送之封包直接切換至核心網路17。另，當多接取邊緣運算架構100之電源正常時，旁路交換器1411將原本由核心網路17傳送至基地台16之封包導向多接取邊緣運算架構100，而當多接取邊緣運算架構100之電源不正常時，藉由旁路交換器1411將由核心網路17傳送之封包直接切換至基地台16。其中，旁路交換器1411將封包切換至基地台16或核心網路17的速度可以達到奈秒等級，藉此達成無痕連接之功效。
請參閱圖6A所示，圖6A為說明執行本發明第一實施例之偵測方法的步驟流程圖。如圖6A所示，本發明係進一步提供一種偵測方法，其係可以應用於第一實施例之多接取邊緣運算架構100，該偵測方法係包含下列步驟：
電源判斷步驟S 1'，判斷多接取邊緣運算架構100的電源是否正常。
若電源不正常，藉由旁路交換器1411切換至核心網路17。
若電源正常，基板管理控制器11係啟動並執行除錯步驟S 2'，除錯步驟S 2'係包含下述步驟。
除錯時間設定步驟S 21'，設定一除錯時間，接著執行除錯時間判斷步驟S 22'。
除錯時間判斷步驟S 22'，等待上述之除錯時間，接著執行除錯偵測步驟S 23'。
除錯偵測步驟S 23'，等待該除錯時間後，藉由該基板管理控制器11偵測下述狀態：偵測中央處理器模組13中的每一者皆處於錯誤狀態、邊緣運算服務模組12中的每一者皆處於錯誤狀態、以及交換模組14中的每一者皆處於錯誤狀態其中之一是否成立。
若除錯偵測步驟S 23'之上述狀態皆不成立，則重複執行該除錯時間設定步驟S 21'、該除錯時間判斷步驟S 22'、以及該除錯偵測步驟S 23'。
若除錯偵測步驟S 23'之上述狀態其中之一成立，則藉由基板管理控制器11通知網路管理系統15，並且該基板管理控制器11控制該旁路交換器1411切換至該核心網路17，並進一步執行還原步驟S 3'。
請參閱圖6B，圖6B為說明執行本發明第一實施例之偵測方法的又一步驟流程圖。如圖6B所示，該還原步驟S 3'包含：
還原時間設定步驟S 31'，設定還原時間，接著執行還原時間判斷步驟S 32'；
還原時間判斷步驟S 32'，等待上述之還原時間，接著執行還原偵測步驟S 33'；
還原偵測步驟S 33'，等待該還原時間後，藉由基板管理控制器11偵測下述狀態：中央處理器模組13中的任一者處於正確狀態、邊緣運算服務模組12中的任一者處於正確狀態、以及交換模組14中的任一者處於正確狀態是否皆成立；
若還原偵測步驟S 33'之上述狀態其中之一不成立，則重複執行還原時間設定步驟S 31'、還原時間判斷步驟S 32'、以及該還原偵測步驟S 33'；
若還原偵測步驟S 33'之上述狀態皆成立，則藉由基板管理控制器11通知網路管理系統15，基板管理控制器11控制由核心網路17切換至客製化軟體定義網路交換器141，並重複執行該除錯步驟S 2'。
藉此，本發明第一實施例之多接取邊緣運算架構100及其偵測方法，主要藉由基板管理控制器11反覆執行除錯步驟S 2'以及還原步驟S 3'，時時確認多接取邊緣運算架構100的各個模組是否處於錯誤狀態，藉此，當設備發生故障時會提供機制主動偵測並由基地台16直接切換至核心網路17，當設備功能恢復時能藉由交換模組14將基地台16傳送至核心網路17之封包導向該多接取邊緣運算架構100原先之路徑，達成無痕自動除錯以及自動還原之目的。
值得一提的是，根據本發明第一實施例之偵測方法，其中，該除錯偵測步驟S 23'可以進一步在等待該除錯時間後，基板管理控制器11首先偵測邊緣運算服務模組12中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，接著偵測交換模組14中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，最後偵測複數中央處理器模組13中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立。如此一來，由於基板管理控制器11偵測邊緣運算服務模組12中的每一者之偵測速度較快，因此在要求多接取邊緣運算架構100極度反應時間的情況下，藉由基板管理控制器11首先偵測邊緣運算服務模組12中的每一者，進一步提升根據本發明之偵測方法的適用性以及偵測速度，然而本發明不限於此。
值得再提的是，根據本發明第一實施例之偵測方法，其中，該除錯偵測步驟S 23'可以進一步在等待該除錯時間後，基板管理控制器11首先偵測邊緣運算服務模組12中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，接著偵測交換模組14中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，最後偵測複數中央處理器模組13中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立。如此一來，由於基板管理控制器11偵測邊緣運算服務模組12中的每一者之偵測速度較快，因此在要求多接取邊緣運算架構100極度反應時間的情況下，藉由基板管理控制器11首先偵測邊緣運算服務模組12中的每一者，進一步提升根據本發明之偵測方法的適用性以及偵測速度，然而本發明不限於此。
值得一提的是，根據本發明第一實施例之偵測方法，其中，該還原偵測步驟S 33'可以進一步在等待該還原時間後，基板管理控制器11首先偵測邊緣運算服務模組12中的任一者處於正確狀態是否成立，接著偵測交換模組14中的任一者處於正確狀態是否成立，最後偵測複數中央處理器模組13中的任一者處於正確狀態是否成立。如此一來，由於基板管理控制器11偵測邊緣運算服務模組12之偵測速度較快，因此在要求多接取邊緣運算架構100極度反應時間的情況下，藉由基板管理控制器11首先偵測邊緣運算服務模組12，進一步提升根據本發明之偵測方法的適用性以及偵測速度，然而本發明不限於此。
最後，再將本發明的技術特徵及其可達成之技術功效彙整如下：
其一，藉由本發明之多接取邊緣運算架構100為基礎，並搭配本發明所提供之偵測方法，成功在滿足5G技術的低延遲和服務品質並兼顧升級基礎架構的成本考量下，提供一種具有高穩定性及低延遲之多接取邊緣運算架構100。
其二，根據本發明之多接取邊緣運算架構100可以藉由基板管理控制器11反覆執行除錯步驟S 2以及上述之還原步驟，時時確認多接取邊緣運算架構100的各個模組是否處於錯誤狀態，藉此，當設備發生故障時會提供機制主動偵測並由基地台16直接切換至核心網路17，當設備功能恢復時能藉由交換模組14將基地台16傳送至核心網路17之封包導向該多接取邊緣運算架構100原先之路徑，達成無痕自動除錯以及自動還原之目的。
其三，本發明之偵測方法，其係於除錯偵測步驟S 23以及還原偵測步驟S 33'，進一步藉由基板管理控制器11首先偵測邊緣運算服務模組12，進一步提升根據本發明之偵測方法的適用性以及偵測速度。
以上係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，所屬技術領域具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之專利範圍內。
100:多接取邊緣運算架構 11:基板管理控制器 12:邊緣運算服務模組 13:中央處理器模組 14:交換模組 141:客製化軟體定義網路交換器 142:第三層交換器 143:軟體定義網路交換器 1411:旁路交換器 15:網路管理系統 16:基地台 17:核心網路 18:網際網路 19:應用程式伺服器 20:連接埠 S 1:電源判斷步驟 S 2:除錯步驟 S 21:除錯時間設定步驟 S 22:除錯時間判斷步驟 S 23:除錯偵測步驟 S 1':電源判斷步驟 S 2':除錯步驟 S 21':除錯時間設定步驟 S 22':除錯時間判斷步驟 S 23':除錯偵測步驟 S 3':還原步驟 S 31':還原時間設定步驟 S 32':還原時間判斷步驟 S 33':還原偵測步驟
圖1為根據本發明之多接取邊緣運算架構的示意圖； 圖2為說明執行本發明之偵測方法的步驟流程圖； 圖3為根據本發明第一實施例之多接取邊緣運算架構的示意圖； 圖4為根據本發明第一實施例之多接取邊緣運算架構的架構示意圖； 圖5為根據本發明第一實施例之旁路交換器示意圖； 圖6A為說明執行本發明第一實施例之偵測方法的步驟流程圖； 圖6B為說明執行本發明第一實施例之偵測方法的又一步驟流程圖。
100:多接取邊緣運算架構
11:基板管理控制器
12:邊緣運算服務模組
13:中央處理器模組
14:交換模組
15:網路管理系統

Claims (10)

  1. 一種多接取邊緣運算架構(Multi-access Edge Computing, MEC)，其係應用纜線上裝置(bump-in-the-wire, BITW)的技術佈建於一基地台及一核心網路之間，該多接取邊緣運算架構係包括： 一基板管理控制器，其係用於偵測該多接取邊緣運算架構的各個模組，該基板管理控制器係耦接於一網路管理系統(network management system, NMS)； 複數邊緣運算服務模組，其係耦接於該基板管理控制器，該等邊緣運算服務模組用於整合及提供複數網路服務； 複數中央處理器模組，其係耦接於該基板管理控制器，該等中央處理器模組係用於存取並執行該等網路服務；以及 複數交換模組，其係耦接於該基板管理控制器，該等交換模組將該基地台傳送至該核心網路之封包導向該多接取邊緣運算架構； 其中，當該多接取邊緣運算架構之電源正常時，該基板管理控制器係重複偵測該多接取邊緣運算架構的各個模組； 該等交換模組其中至少一者為一軟體定義網路交換器，其係用於管理封包轉送的需求，該軟體定義網路交換器進行該基地台傳送之封包的調度處理，該軟體定義網路交換器根據當前的資源占用量決定封包之路徑選取及優先順序。
  2. 如請求項1所述的多接取邊緣運算架構，其中，該軟體定義網路交換器係進一步包含一旁路交換器，其係耦接於該基地台與該核心網路之間，該旁路交換器係用於處理該基地台與該核心網路之路徑選取及連接。
  3. 如請求項2所述的多接取邊緣運算架構，其中，該多接取邊緣運算架構係進一步包含： 一網際網路，其係耦接於該核心網路； 一應用程式伺服器，其係耦接於該軟體定義網路交換器，該應用程式伺服器係為區域伺服器。
  4. 如請求項3所述的多接取邊緣運算架構，其中，該等交換模組中的其中之一者為一第三層交換器，其係耦接於該等邊緣運算服務模組以及該網路管理系統，該第三層交換器係用於轉換及匯集管理封包，並將封包轉換為公共IP以及私有IP其中之一。
  5. 請求項4所述的多接取邊緣運算架構，其中，該旁路交換器以及該第三層交換器係為骨幹(backbone)交換器。
  6. 如請求項1所述的多接取邊緣運算架構，其中，該等交換模組係皆為OpenFlow式網路通訊協定交換模組(OpenFlow Switch)。
  7. 一種多接取邊緣運算架構之偵測方法，其係包含下列步驟： 一電源判斷步驟，判斷一多接取邊緣運算架構的電源是否正常； 若電源不正常，藉由一旁路交換器切換至一核心網路； 若電源正常，一基板管理控制器係啟動並執行一除錯步驟； 其中，該除錯步驟包含： 一除錯時間設定步驟，設定一除錯時間； 一除錯時間判斷步驟，等待該除錯時間； 一除錯偵測步驟，等待該除錯時間後，藉由該基板管理控制器偵測下述狀態：複數中央處理器模組中的每一者皆處於錯誤狀態、複數邊緣運算服務模組中的每一者皆處於錯誤狀態、以及複數交換模組中的每一者皆處於錯誤狀態其中之一是否成立； 若除錯偵測步驟之上述狀態皆不成立，則重複執行該除錯時間設定步驟、該除錯時間判斷步驟、以及該除錯偵測步驟；以及 若除錯偵測步驟之上述狀態其中之一成立，則藉由該基板管理控制器通知一網路管理系統，並且該基板管理控制器控制該旁路交換器切換至該核心網路。
  8. 如請求項7所述之偵測方法，其中，若除錯偵測步驟之上述狀態其中之一成立，進一步執行一還原步驟，該還原步驟包含： 一還原時間設定步驟，設定一還原時間； 一還原時間判斷步驟，等待該還原時間； 一還原偵測步驟，等待該還原時間後，藉由該基板管理控制器偵測下述狀態：該等中央處理器模組中的任一者處於正確狀態、該等邊緣運算服務模組中的任一者處於正確狀態、以及該等交換模組中的任一者處於正確狀態是否皆成立； 若還原偵測步驟之上述狀態其中之一不成立，則重複執行該還原時間設定步驟、該還原時間判斷步驟、以及該還原偵測步驟； 若還原偵測步驟之上述狀態皆成立，則藉由該基板管理控制器通知該網路管理系統，並且該基板管理控制器控制由該核心網路切換至一軟體定義網路交換器，並重複執行該除錯步驟。
  9. 如請求項7所述之偵測方法，其中，該除錯偵測步驟進一步在等待該除錯時間後，該基板管理控制器係首先偵測複數邊緣運算服務模組中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，接著偵測複數交換模組中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立，最後偵測複數中央處理器模組中的每一者皆處於錯誤狀態是否成立。
  10. 如請求項8所述之偵測方法，其中，該還原步驟進一步在等待該還原時間後，該基板管理控制器係首先偵測複數邊緣運算服務模組中的任一者處於正確狀態是否成立，接著偵測複數交換模組中的任一者處於正確狀態是否成立，最後偵測複數中央處理器模組中的任一者處於正確狀態是否成立。
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