WO2024026759A1 - 一种基于5g边缘计算的区域内容分发方法 - Google Patents
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- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
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Definitions
- the invention relates to the field of network control and services, and specifically to content publishing and information push.
- portable mobile devices such as smartphones, tablets, and laptops are also connected to the network through 4G, 5G, and WIFI. Administrators need to push content to mobile devices through wireless management systems.
- the Chinese patent document with the publication number CN201310065301.8 discloses an information push system and an information push method.
- This information push system can be applied to mobile terminals and includes a push server that can push information text to the client for convenience. Announcement of group information.
- the purpose of the present invention is to provide a regional content distribution method based on 5G edge computing, which divides the network into regions. Different regions have different types of network services, which enables network managers to push different information to different regions. and provide different network services.
- a regional content distribution method based on 5G edge computing which is characterized by including the following steps:
- the 5G network is divided into different network single areas according to different physical areas
- the control node sends the configuration file to the computing node correspondingly, and each computing node obtains service permissions based on the obtained configuration file;
- the control node sends specific service content data to each of the computing nodes, and the computing node performs information interaction between the service content data and network devices in its own network single zone.
- the network manager submits a slicing application to the network provider, and the network provider performs specific division operations on the division of single areas of the network.
- both the computing node and the control node are constructed in the form of software, and the physical installation location of the control node is closer to the physical location of the corresponding network single zone than the physical installation location of the computing node. .
- control node is arranged in a cloud server, and the control node is arranged in an edge computing node.
- the edge computing node is a physical server provided by a network operator.
- the S03 also includes a content storage designation step, in which the data content that needs to be stored by the control node is edited.
- S03 also includes a system operation monitoring and editing step, in which the control nodes are edited to monitor the health of each computing node in real time.
- the control node allocates the data corresponding to the nearest single network zone according to its geographical location information.
- the computing node provides communication services for the network terminal equipment.
- the present invention has the following beneficial effects:
- the network service types supported by each network zone are personalized and managed.
- the push information sent by the control node in groups can also be managed by partition.
- the control node monitors and stores the health indicators of each computing node to facilitate network early warning and network maintenance.
- the 5G network has strong carrying capacity for terminal devices within a unit area and reduces the connection delay between terminal devices and computing nodes.
- Figure 1 is a schematic diagram of Embodiment 1.
- Embodiment 1 a regional content distribution method based on 5G edge computing, first enters S01, the regional division step. In this step, a 5G network is divided according to the wishes of the network administrator and based on geographical areas to form different network single zones. As shown in Figure 1, Figure 1 is a schematic diagram of an overall 5G network. Each elliptical dotted area in the figure is a separate network single area, which is called single area 1, single area 2 and single area 3 from left to right. .
- network managers submit applications for zoning requirements to network operators.
- companies responsible for network management and network services submit applications for zoning requirements to 5G network operators such as China Mobile, China Telecom, and China Unicom.
- the network operator divides the network into single area 1, single area 2 and single area 3.
- a certain school has become single zone 1
- a certain shopping mall has become single zone 2
- a certain residential area has become single zone 3. That is, users in this community use mobile phones and other portable smart terminals to access the Internet through mobile networks (such as 5G), and they are all connected to the single network zone of Single Zone 3.
- node construction step In this step, two types of nodes mainly need to be established, namely control nodes and computing nodes.
- the actual form of these two nodes is software form, and some software engineers choose programming languages in the existing technology to write, such as C language, JAVA, C#, VB, etc. However, the number, layout location, and functions of the two nodes are different.
- control nodes may be smaller. In this embodiment, only one control node may be set in this area.
- Each network zone is equipped with one computing node. As shown in Figure 1, single area 1, single area 2 and single area 3 are respectively equipped with computing node 1, computing node 2 and computing node 3.
- the computing nodes should be closer to the corresponding network single area.
- the program of the computing node is installed in the edge computing node, and the edge computing node is a physical server provided by the network operator.
- the edge computing nodes are geographically located near the network operator's base station. As shown in Figure 1, computing node 1 is installed in a physical server next to the operator's base station near the school.
- the control node is different.
- the control node can be installed on the cloud, that is, on the cloud server. It is not required to be geographically close to any single network zone.
- the network manager edits the configuration file of the control node, and the configuration file contains the service type data of the computing node.
- the control node has the management function of each computing node and needs to configure the allowed service types of each computing node.
- the service type of the corresponding computing node 1 is the ordinary information browsing service type.
- the service type of its corresponding computing node 2 includes a game application service type in addition to the ordinary information browsing service type.
- the community is a single area 3, and the service types of its corresponding computing node 3 include information browsing service type, game application service type, and live broadcast application service type.
- control nodes there are some additional setup steps for the control node. For example, set the storage and monitoring content of the control node. That is, set what types of important data the control nodes need to store and what content needs to be monitored in real time. In practical applications, control nodes often also need to monitor and store the health indicators of each computing node to facilitate network early warning and network maintenance.
- the control node sends the configuration file to each computing node correspondingly, and each computing node automatically obtains its own service permissions based on the obtained configuration file.
- the 5G network corresponding to each physical area has been divided into slices, and the network service types allowed in each single area have also been specified. That is, the entire regional content distribution system based on 5G edge computing has been established.
- the system has entered the formal use stage, that is, S05, the content sending step.
- the control node sends specific service content data to each of the computing nodes.
- the corresponding information browsing content is sent to computing node 1, and all smart devices such as mobile phones and tablet computers in single area 1 that are accessing the Internet through 5G interact with computing node 1.
- the control node sends the data corresponding to the game content to the computing node 2 and the computing node 3, and sends the data corresponding to the live broadcast content to the computing node 3.
- This method allows the types of network services supported by each network zone to be personalized and managed.
- the single zone where the school is located does not support game services.
- the push information sent by the control node in groups can also be managed by partition.
- the control node can send the push information of this week's open class to all network devices in partition 1 through computing node 1 alone, without sending it to all partitions 1, 2, and 3.
- the 5G network has strong carrying capacity for terminal devices within a unit area and reduces the connection delay between terminal devices and computing nodes.
- Embodiment 2 based on Embodiment 1, also has location recognition and automatic allocation functions. Specifically, when a new network terminal uses the 5G network, the control node identifies its corresponding geographical location. When there is a single area in the geographical location itself, then naturally the network terminal communicates with the computing node corresponding to the single area. If there is no single zone at this location at this time (for example, the network management equipment of the single zone is under maintenance), the control node allocates the nearest computing node to provide network communication services for the network terminal.
- Embodiment 3 based on Embodiment 1, also has location identification and single-zone switching functions.
- the control node can identify the change in the geographical location information of the network terminal and prompt the user whether it is necessary to switch the single area 1 that provides network services to single area 3. If the user agrees to switch, the user can receive information push content corresponding to single area 3, and can also use the network service type in single area 3. If the user does not agree to the switch, the user will continue to interact with computing node 1, and the push content and network services received will not change. However, due to long-distance cross-region communication, the delay will increase accordingly.
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Abstract
本发明涉及网络控制和服务领域，具体涉及内容发布和信息推送。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，包含如下步骤：S01、区域划分步骤；在该步骤中，根据物理区域的不同，将5G网络划分成不同的网络单区；S02、节点搭建步骤；搭建控制节点和运算节点，每个网络单区都配备有至少一个运算节点；S03、控制节点配置步骤；S04、运算节点配置步骤；S05、内容发送步骤；本发明的目的是提供一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，对网络进行区域划分，不同的区域有着不同的网络服务的类型，可以使得网络管理者能对不同的区域进行不同的信息推送和提供不同的网络服务。
Description
本发明涉及网络控制和服务领域，具体涉及内容发布和信息推送。
在传统互联网领域，用户通过网络电缆，以有线的方式连接入网络。这样的连接方式由于每一个用户的地址都较为固定，无论是网络IP地址还是现实中该用户的地址，很容易进行集中管理。例如，在学校宿舍区域的电脑，就可以对不同年级的学生提供不同类型不同权限的网络服务，也可以进行不同内容的网络推送。
随着网络的进步，移动设备的普及，智能手机、平板、笔记本电脑等便携式移动设备也以4G、5G、WIFI的方式接入网络，管理员就需要通过无线管理系统向移动设备推送内容。
如公开号为CN201310065301.8 的中国专利文件公开了一种信息推送系统和信息推送方法，该种信息推送系统可适用于移动终端，其包含推送服务器，可以将信息文本推送至客户端上，便于群体信息的公告。
然而，该种技术方案还存在着一定的缺陷，一方面，推送对象无法区分。面对不同的对象无法进行集中的、高效的、低管理成本的区分，从而给不同的对象推送不同内容的信息。另一方面，除了信息推送，也无法对不同的人群进行不同适应性管理，无法给不同的人群进行不同的功能服务。
本发明的目的是提供一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，对网络进行区域划分，不同的区域有着不同的网络服务的类型，可以使得网络管理者能对不同的区域进行不同的信息推送和提供不同的网络服务。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于，包含如下步骤：
S01、区域划分步骤；
在该步骤中，根据物理区域的不同，将5G网络划分成不同的网络单区；
S02、节点搭建步骤；
搭建控制节点和运算节点，每个网络单区都配备有至少一个运算节点；
S03、控制节点配置步骤；
编辑所述控制节点的配置文件，所述配置文件包含所述运算节点的服务类型数据；
S04、运算节点配置步骤；
所述控制节点将所述配置文件对应地发送给所述运算节点，每个所述运算节点根据获取到的所述配置文件获得服务权限；
S05、内容发送步骤；
所述控制节点将具体的服务内容数据发送给各个所述运算节点，所述运算节点将所述服务内容数据与自身的所述网络单区中的网络设备进行信息交互。
作为本发明的优选，在所述S01中，网络管理者向网络供应商提出切片申请，由所述网络供应商对网络单区的划分进行具体的划分操作。
作为本发明的优选，所述运算节点和所述控制节点均为软件形式构建，所述控制节点的物理安装位置较所述运算节点的物理安装位置更靠近对应的所述网络单区的物理位置。
作为本发明的优选， 所述控制节点布置在云端服务器，所述控制节点布置在边缘计算节点中。
作为本发明的优选， 所述边缘计算节点为网络运营商提供的物理服务器。
作为本发明的优选， 在所述S03中，还包含内容存储指定步骤，在该步骤中，编辑所述控制节点需要存储的数据内容。
作为本发明的优选，在所述S03中，还包含系统运行监控编辑步骤，在该步骤中，编辑所述控制节点对各个所述运算节点的健康度进行实时监控。
作为本发明的优选，当一个新的网络终端设备连入网络，且该网络终端设备并不处于任何一个网络单区中，所述控制节点根据其地理位置信息，分配最近的网络单区对应的所述运算节点为该网络终端设备提供通信服务。
综上所述，本发明具有如下有益效果：
1、 每个网络单区支持的网络服务类型得到个性化管理。
2、 由于信息浏览内容也是各个单区单独接收来自于控制节点的数据，故控制节点群发的推送信息也可以做到分区管理。
3、 控制节点监控和存储各个运算节点的健康度指标，便于网络预警和网络维护。
4、 该种内容分发系统和内容分发方法依托了5G网络平台，5G网络对单位区域内终端设备的承载能力强，且减少了终端设备和运算节点之间的连接时延。
图1是实施例1的示意图。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1，一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，首先进入S01、区域划分步骤。在该步骤中，将一个5G网络按照网络管理者的意愿，以地理区域为标准进行划分，形成不同的网络单区。如图1所示，图1中是一个整体5G网络的示意图，图中每一个椭圆虚线区域即为一个单独的网络单区，从左至右称为单区1、单区2和单区3。
在实际操作中，网络管理者向网络运营商递交划区需求的申请，例如负责网络管理网络服务的企业向中国移动、中国电信、中国联通这样的5G网络运营商递交划区需求的申请，按照该企业的意愿，网络运营商将网络划分为单区1、单区2和单区3。例如某学校成为了单区1，某商场成为了单区2，而某住宅小区成为了单区3。即，该小区用户使用手机等便携智能终端通过移动网络（如5G）上网，都连接在了单区3这片网路单区中。
随后进入S02、节点搭建步骤。在该步骤中，主要需要建立两种类型的节点，分别是控制节点和运算节点。这两种节点的实际形式是软件形式，有软件人员选用现有技术中的编程语言进行编写，例如C语言，JAVA，C#，VB等。但是两种节点的数量、布置位置、功能均有所差别。
控制节点数量可以较少，在本实施例中，该区域可只设置一个控制节点。而运算节点则每个网络单区均单独配备有一个。如图1所示，单区1、单区2和单区3各自配有运算节点1、运算节点2和运算节点3。
在空间位置上，运算节点要更为接近对应的网络单区。在本实施例中，运算节点这段程序安装在边缘计算节点中，而边缘计算节点为物理服务器，由网络运营商提供。且边缘计算节点在地理位置上位于网络运营商的基站附近。如图1中的运算节点1，安装在该学校附近的运营商基站旁边的物理服务器中。
而控制节点则不同，控制节点可安装在云上，即云端服务器上，并不要求其在地理位置上靠近任何一个网络单区的地理位置。
随后进入S03、控制节点配置步骤；网络管理人员编辑所述控制节点的配置文件，所述配置文件包含所述运算节点的服务类型数据。具体的，控制节点其具备各个运算节点的管理功能，需要配置好每个运算节点的允许的服务类型。如学校为单区1，其对应的运算节点1的服务类型就是普通的信息浏览服务类型。而商场作为单区2，其对应的运算节点2的服务类型除了普通的信息浏览服务类型还增加了游戏应用服务类型。小区作为单区3，其对应的运算节点3的服务类型除了信息浏览服务类型、游戏应用服务类型，还有直播应用服务类型。
在这个步骤中，还有一些其他针对控制节点的设置步骤。例如，设置控制节点的存储和监控内容。即，设置控制节点需要存储哪些类型的重要数据，需要实时监控哪些内容。在实际应用中，往往控制节点也需要监控和存储各个运算节点的健康度指标，便于网络预警和网络维护。
随后进入S04、运算节点配置步骤。控制节点将配置文件对应地发送给各个运算节点，每个运算节点根据获取到的所述配置文件自动获得自身的服务权限。至此，每个物理区域对应的5G网络划分切片完成，每个单区允许的网络服务类型也指定完成，即整个基于5G边缘计算的区域内容分发的系统建立完成。
而此时，就进入系统的正式使用阶段了，即S05、内容发送步骤。
在该内容分发系统的正式使用阶段，控制节点将具体的服务内容数据发送给各个所述运算节点。如将相应的信息浏览内容发送给运算节点1，而所有单区1中的在通过5G上网的手机、平板电脑等智能设备就与运算节点1进行信息交互。同理，控制节点将游戏内容对应的数据发送给运算节点2和运算节点3，将直播内容对应的数据发送给运算节点3。
这样的方式，一方面，使得每个网络单区支持的网络服务类型得到个性化管理，如学校所在的单区不支持游戏服务。另一方面，由于信息浏览内容也是各个单区单独接收来自于控制节点的数据，故控制节点群发的推送信息也可以做到分区管理。例如，控制节点将本周公开课的推送信息可以通过运算节点1单独发送给分区1里的所有网络设备，而无需分区1、2、3全部发送。
并且，该种内容分发系统和内容分发方法依托了5G网络平台，5G网络对单位区域内终端设备的承载能力强，且减少了终端设备和运算节点之间的连接时延。
实施例2，在实施例1的基础上，还具备位置识别和自动分配功能。具体的，当一个新的网络终端使用5G网络，控制节点识别其对应的地理位置。当该地理位置本身就存在某一个单区，那自然该网络终端就与该单区对应的运算节点通信。若该位置此时不存在单区，（如该单区的网络管理设备正处于维护状态），则控制节点分配距离最近的运算节点为该网络终端提供网络通信服务。
实施例3，在实施例1的基础上，还具备位置识别和单区切换功能。
当某一个用户，其从单区1走到单区3中，控制节点能识别出该网络终端的地理位置信息的变化，提示用户是否需要将提供网络服务的单区1切换成单区3。若用户同意切换，则用户可以收到单区3对应的信息推送内容，也可以使用单区3中的网络服务类型。若用户不同意切换，则用户继续与运算节点1数据交互，其收到的推送内容和得到的网络服务都不会变化，但是由于是远距离跨单区通信，其时延会相应的提高。
Claims (8)
- 一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于，包含如下步骤: S01、区域划分步骤； 在该步骤中，根据物理区域的不同，将5G网络划分成不同的网络单区； S02、节点搭建步骤； 搭建控制节点和运算节点，每个网络单区都配备有至少一个运算节点； S03、控制节点配置步骤； 编辑所述控制节点的配置文件，所述配置文件包含所述运算节点的服务类型数据； S04、运算节点配置步骤； 所述控制节点将所述配置文件对应地发送给所述运算节点，每个所述运算节点根据获取到的所述配置文件获得服务权限； S05、内容发送步骤； 所述控制节点将具体的服务内容数据发送给各个所述运算节点，所述运算节点将所述服务内容数据与自身的所述网络单区中的网络设备进行信息交互。
- 根据权利要求1所述的一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于： 在所述S01中，网络管理者向网络供应商提出切片申请，由所述网络供应商对网络单区的划分进行具体的划分操作。
- 根据权利要求1所述的一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于： 所述运算节点和所述控制节点均为软件形式构建，所述控制节点的物理安装位置较所述运算节点的物理安装位置更靠近对应的所述网络单区的物理位置。
- 根据权利要求3所述的一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于： 所述控制节点布置在云端服务器，所述控制节点布置在边缘计算节点中。
- 根据权利要求4所述的一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于： 所述边缘计算节点为网络运营商提供的物理服务器。
- 根据权利要求1所述的一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于： 在所述S03中，还包含内容存储指定步骤，在该步骤中，编辑所述控制节点需要存储的数据内容。
- 根据权利要求6所述的一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于：在所述S03中，还包含系统运行监控编辑步骤，在该步骤中，编辑所述控制节点对各个所述运算节点的健康度进行实时监控。
- 根据权利要求1所述的一种基于5G边缘计算的区域内容分发方法，其特征在于：当一个新的网络终端设备连入网络，且该网络终端设备并不处于任何一个网络单区中，所述控制节点根据其地理位置信息，分配最近的网络单区对应的所述运算节点为该网络终端设备提供通信服务。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22893964 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |