[发明专利]一种基于MEC服务器的星地两级边缘网络及其协作方法

权利要求书

1.一种基于MEC服务器的星地两级边缘网络，其特征在于：所述的星地两级边缘网络，在地基局部边缘节点和天基全局边缘节点上分别部署移动边缘计算服务器，简称MEC服务器，形成了位于地面的地基局部边缘智能实体和位于空中的天基全局边缘智能实体；

地基局部边缘智能实体的功能模块分割为四部分组成，包括：地基边缘局部智能感知模块、本地网络管理控制模块、本地边缘节点资源分配模块、个性化服务与应用模块；

天基全局边缘智能实体的功能模块分割为四部分组成，包括：天基边缘全局智能感知模块、全局网络管理控制模块、全局边缘节点资源分配模块、个性化服务与应用模块；

所述的地基局部边缘智能感知模块对地基边缘局部进行智能认知，完成本地信息的精准感知；天基边缘全局智能感知模块对所覆盖区域内多个本地智能控制实体的信息进行综合分析，实现对全局网络进行智能认知；

本地网络管理控制模块基于MEC服务器，实现包括动态资源分配、本地数据处理、能量收割与高能效控制、缓存策略；全局网络管理控制模块与本地网络管理控制模块之间通过软件定义架构协作，实现天基网络在全局的资源管理；

本地边缘节点资源分配模块对地基无线频谱资源、计算资源、存储资源进行分配；全局边缘节点资源分配模块对天基计算资源、存储资源、回程链路资源进行分配；本地边缘节点资源分配模块和全局边缘节点资源分配模块进行资源分配的基础是网络功能虚拟化；

所述的本地边缘节点资源分配模块服务于局部区域的个性化服务与应用；所述的全局边缘节点资源分配模块服务于全局范围内的个性化服务与应用；

所述的本地信息包括终端设备信息、用户行为特征和网络状态；

所述的全局网络管理控制模块的功能包括负载均衡、接入控制、移动性管理、数据处理、挖掘与数据安全、存储、计算、无线频谱资源分配，以及能量收割、休眠开关策略与高能效服务策略。

2.基于权利要求1所述的一种基于MEC服务器的星地两级边缘网络的协作方法，其特征在于：采用星地协作控制策略实现用户接入，具体接入策略如下：

(1)用户终端向地基局部边缘节点提出随机接入请求；

(2)地基局部边缘节点将系统信息反馈给用户终端；

(3)地基局部边缘节点向天基全局边缘节点上报基站负载及用户终端行为特征和请求内容；

(4)天基全局边缘节点进行接入控制，判断用户终端接入控制地基局部边缘节点或天基全局边缘节点，形成判决结果；

(5)天基全局边缘节点将判决结果回传至地基局部边缘节点；

(6)地基局部边缘节点通知用户终端判决结果并触发接入流程；

(7)用户终端根据反馈结果，接入地基局部边缘节点或天基全局边缘节点。

3.基于权利要求1所述的一种基于MEC服务器的星地两级边缘网络的协作方法，其特征在于：针对计算密集型业务的计算卸载，星地双级边缘网络采用协作负载均衡策略，具体策略如下：

1)用户终端向地基局部边缘节点发起计算业务卸载请求；

2)地基局部边缘节点将系统信息反馈至用户终端；

3)地基局部边缘节点向天基全局边缘节点上报信息，上报信息包括地基局部边缘节点的存储和计算能力、资源占用情况、用户行为和业务特征；

4)天基全局边缘节点根据多个地基局部边缘节点上报信息，综合判断资源分配策略并形成判决结果；

5)天基全局边缘节点将判决结果回传至地基局部边缘节点；

6)地基局部边缘节点通知用户终端判决结果并触发计算业务卸载流程；

7)用户终端将自身计算业务与其他用户终端的计算业务的公共部分内容，上传至天基全局边缘节点处理；

8)用户终端将计算业务中的个性化业务内容上传至地基局部边缘节点处理；

9)天基全局边缘节点将用户终端的用户计算业务的公共部分发送至用户终端；

10)地基局部边缘节点将用户终端的计算业务中的个性化业务计算结果发送至用户终端。