一種基于軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)智慧服務系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設計了一種基于軟件定義的智慧服務系統(tǒng)及其體系架構(gòu)，主要應用于第五代移動通信系統(tǒng)(5G)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用，屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著寬帶無線技術(shù)的快速發(fā)展，新的接入技術(shù)不斷出現(xiàn)，相應地新的網(wǎng)絡和新的終端也不斷出現(xiàn)，通信系統(tǒng)呈現(xiàn)異構(gòu)性、多樣性和泛在性的特征，在技術(shù)上面臨著多無線電環(huán)境的挑戰(zhàn)。一方面，技術(shù)發(fā)展給用戶帶來了多元化的選擇；另一方面，也帶來了多種制式不相容引起的接入不便的問題，多種網(wǎng)絡分割引起的服務不連續(xù)的問題。常規(guī)的解決方案是，對于前者研制各種類型的多模終端，以全能型的終端來解決無縫接入的問題，其代價是終端復雜度和用戶成本的上升，且難以適應未來不可見的技術(shù)發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的相關(guān)情況，本發(fā)明目的是引入?yún)f(xié)同網(wǎng)絡的概念，通過異構(gòu)終端和異構(gòu)網(wǎng)絡之間的協(xié)同提供泛在的服務。
[0004]一種基于軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)智慧服務系統(tǒng)，其特征在于:面向泛在服務的無線網(wǎng)絡體系架構(gòu)和三個軟件定義控制平臺，即軟件定義服務控制平臺、軟件定義網(wǎng)絡控制平臺和軟件定義終端控制平臺。
[0005]所述的面向泛在服務的無線網(wǎng)絡體系架構(gòu)分為如下5個層次:多終端協(xié)同應用環(huán)境，軟件定義終端控制平臺，異構(gòu)融合的軟件定義組網(wǎng)環(huán)境，軟件定義網(wǎng)絡控制平臺及軟件定義服務控制平臺及各種應用。
[0006]其中，多終端協(xié)同應用環(huán)境指的是異構(gòu)終端包括各種各樣的設備，這些設備在軟件定義終端控制器的控制管理下根據(jù)業(yè)務需求進行聚合形成統(tǒng)一的虛擬終端，向上具有豐富的接口，對用戶可以聯(lián)合提供服務，形成了面向服務的多終端協(xié)同可重構(gòu)智能服務網(wǎng)絡。其關(guān)鍵技術(shù)有感知環(huán)境信息、終端快速發(fā)現(xiàn)與接入技術(shù)等。
[0007]軟件定義終端控制平臺發(fā)現(xiàn)周圍的可用協(xié)同終端，將終端的注冊信息發(fā)送給網(wǎng)絡控制平臺進行鑒權(quán)，并完成授權(quán)功能，接收終端檢測到的網(wǎng)絡狀況信息，并發(fā)送給網(wǎng)絡控制平臺，并協(xié)同各移動終端合作實現(xiàn)業(yè)務。軟件定義終端控制平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)平面和控制平面相分離。數(shù)據(jù)平面用于傳輸用戶數(shù)據(jù)，由通用的硬件實現(xiàn)，硬件不依賴與各個廠商；控制平面提煉為獨立的控制系統(tǒng)，與硬件以及業(yè)務特性之間的通信通過編程實現(xiàn)，對無線接入承載及傳輸鏈路進行控制(包括協(xié)同請求、協(xié)同應答、協(xié)同決策和協(xié)同網(wǎng)絡拓撲更新、協(xié)同資源控制和調(diào)度、協(xié)同測量等)。
[0008]異構(gòu)融合的軟件定義組網(wǎng)環(huán)境包括各種可擴展的異構(gòu)網(wǎng)絡，其關(guān)鍵技術(shù)為負責用戶環(huán)境下的異構(gòu)融合與多域協(xié)同技術(shù)。
[0009]軟件定義網(wǎng)絡控制平臺對多種網(wǎng)絡進行無線資源管理，基于終端側(cè)通過協(xié)同表現(xiàn)出的新特征，協(xié)同各無線網(wǎng)絡，為用戶提供業(yè)務。引入網(wǎng)絡功能虛擬化技術(shù)實現(xiàn)通信、計算、存儲多維度資源進行聯(lián)合優(yōu)化。其關(guān)鍵技術(shù)有資源管理，移動性管理，延伸終端管理，內(nèi)容分發(fā)決策等技術(shù)。資源管理基于動態(tài)策略庫完成。動態(tài)策略自管理過程為:動態(tài)策略根據(jù)時刻變化的環(huán)境信息，反饋信息控制網(wǎng)絡、適應網(wǎng)絡環(huán)境的需求。時刻監(jiān)視網(wǎng)絡的狀況、內(nèi)容的信息，維護策略庫，隨時根據(jù)網(wǎng)絡狀況、計算狀況、存儲狀況增加，刪除和修改策略，并根據(jù)策略配置實際網(wǎng)絡參數(shù)，對網(wǎng)絡進行實時管理，并且一切行為可以在沒有管理員參與下進行?？刂破矫娓鶕?jù)動態(tài)策略庫提供的策略管理資源既能合理分配和調(diào)度資源又能滿足業(yè)務的服務質(zhì)量。
[0010]軟件定義服務控制平臺根據(jù)行業(yè)及用戶需求，基于軟件定義的方式實現(xiàn)業(yè)務的生成與決策、數(shù)據(jù)分析與處理、云協(xié)同等技術(shù)，形成特定的應用，如智慧健康、應急通信、節(jié)能環(huán)保等。
[0011]有益效果:本發(fā)明設計了一種基于軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)智慧服務系統(tǒng)(SmartService System, 3S)，該系統(tǒng)以用戶為中心、業(yè)務為驅(qū)動，通過軟件定義的方式構(gòu)建一個面向物聯(lián)網(wǎng)應用環(huán)境的智慧化服務系統(tǒng)。其特征在于面向泛在服務的無線網(wǎng)絡體系架構(gòu)和三個軟件定義控制平臺，即軟件定義服務控制平臺、軟件定義網(wǎng)絡控制平臺和軟件定義終端控制平臺，即根據(jù)用戶的業(yè)務需求，通過軟件為用戶定制個性化的業(yè)務、網(wǎng)絡和終端。通過在軟件定義控制平臺引入網(wǎng)絡功能虛擬化技術(shù)實現(xiàn)通信、計算、存儲多維度資源進行聯(lián)合優(yōu)化，打通了異構(gòu)網(wǎng)絡、不同行業(yè)、不同部門的資源壁皇，實現(xiàn)了資源共享，建立以用戶為中心的網(wǎng)絡，最終適應物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明基于軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)智慧服務系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0013]圖2為本發(fā)明基于軟件定義的物聯(lián)網(wǎng)智慧服務系統(tǒng)體系架構(gòu)。
[0014]圖3為本發(fā)明軟件定義網(wǎng)絡控制平臺示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明軟件定義終端控制平臺示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0017]本發(fā)明的協(xié)同網(wǎng)絡概念可以用“一個中心、三重環(huán)境、多態(tài)重構(gòu)”來表征。
[0018]“一個中心”指的是整個網(wǎng)絡的構(gòu)建和設計以用戶(user)為中心，必須以用戶得到最便捷的服務為根本出發(fā)點。
[0019]“三重環(huán)境”指的是虛擬終端環(huán)境、異構(gòu)網(wǎng)絡環(huán)境和融合業(yè)務環(huán)境。其中，虛擬終端指的是，在多無線電環(huán)境中并不是依賴于高度智能的多模終端形式實現(xiàn)泛在接入，而是重用用戶已有的多個終端設備，通過多個已有終端設備的合成構(gòu)成一個能力增強的虛擬終端，系統(tǒng)可根據(jù)用戶所處的環(huán)境自動選擇合適的某個終端設備接入選定的無線網(wǎng)絡，相當于一個可擴展的N-模終端；自動選擇合適的某個終端設備接受選定的服務，相當于實現(xiàn)靈活的N-屏融合。異構(gòu)網(wǎng)絡環(huán)境指的是重用已有的網(wǎng)絡，系統(tǒng)可根據(jù)用戶所處的環(huán)境選擇合適的網(wǎng)絡為其服務，同時成員網(wǎng)絡應該配備有適度的開放接口，供協(xié)同控制平臺和業(yè)務提供平臺使用。融合業(yè)務環(huán)境指的是，無論對于何種網(wǎng)絡及何種終端，其業(yè)務邏輯是一致的，即網(wǎng)絡和終端對于業(yè)務平臺是透明的，系統(tǒng)在業(yè)務層面是融合的，其異構(gòu)性體現(xiàn)為業(yè)務數(shù)據(jù)的差異。
[0020]“多態(tài)重構(gòu)”指的是，上述三個環(huán)境都可以根據(jù)用戶所處的環(huán)境重新配置，這里的重配置不是指基于軟件無線電的軟件或硬件替換，而是通過虛擬終端的成員設備的替換、異構(gòu)網(wǎng)絡的成員網(wǎng)絡的切換、業(yè)務數(shù)據(jù)或業(yè)務組件的調(diào)整實現(xiàn)的。
[0021]本發(fā)明提出的泛在網(wǎng)絡下多終端協(xié)同的網(wǎng)絡總體架構(gòu)如圖1所示，分為三個層次:虛擬終端環(huán)境、異構(gòu)網(wǎng)絡融合環(huán)境和網(wǎng)絡控制平臺，這三個層次構(gòu)成了可重構(gòu)泛在網(wǎng)絡環(huán)境。其中，虛擬終端指的是在多無線電環(huán)境中并不是依賴于高度智能的多模終端形式實現(xiàn)泛在接入，而是采用用戶已有的多個終端設備，通過多個已有終端設備的聚合構(gòu)成一個能力增強的虛擬終端，系統(tǒng)可根據(jù)用戶所處的環(huán)境自動選擇合適的某個終端設備接入選定的無線網(wǎng)絡，相當于一個可擴展的N-模終端。異構(gòu)網(wǎng)絡環(huán)境指的是采用已有的網(wǎng)絡，系統(tǒng)可根據(jù)用戶所處的環(huán)境選擇合適的網(wǎng)絡為其服務。異構(gòu)網(wǎng)絡控制平臺主要協(xié)調(diào)各異構(gòu)終端和異構(gòu)網(wǎng)絡的資源、接入、連接、安全等管控功能。
[0022]因此，以用戶為中心、業(yè)務為驅(qū)動，通過虛擬終端的成員設備的替換或異構(gòu)網(wǎng)絡的成員網(wǎng)絡的切換、業(yè)務數(shù)據(jù)或業(yè)務組件的調(diào)整構(gòu)成了多終端協(xié)同的泛在網(wǎng)絡。
[0023]本發(fā)明提出了泛在網(wǎng)絡下多終端協(xié)同的網(wǎng)絡控制架構(gòu)，如圖2所示，該架構(gòu)分為如下5個層次:異構(gòu)協(xié)同