[发明专利]一种边缘计算的数字孪生方法和系统

说明书

本发明公开了一种边缘计算的数字孪生方法和系统，其中，该方法包括：利用外部网络进行MEC物理系统与MEC系统的数字孪生之间的组网；将MEC物理系统通过外部网络并基于信息的交互，以及，将MEC系统的数字孪生通过外部网络，对MEC物理系统进行监测得到监测结果，并对监测结果进行分析和评估得到评估结果，以完成对MEC物理系统的镜像；以及，对已构建的MEC物理系统进行数字孪生，并基于评估结果完成对MEC物理系统的闭环优化控制；对未构建的MEC物理系统进行数字孪生，并基于评估结果完成对MEC物理系统的优化设计。本发明通过对MEC物理系统的数字孪生，能够对MEC物理系统进行持续优化，提高系统的管理效率和资源使用效率，降低MEC服务的运营成本和投资支出成本。

技术领域

本发明涉及计算机仿真领域，尤其涉及一种边缘计算的数字孪生方法和系统。

背景技术

近年来，IT技术和移动通信技术方面取得了巨大发展，多种多样的智能设备不断涌现，使得智能终端能够基于云计算,支持一些计算密集型和数据密集型业务，给人们的生活带来了许多便利。然而，这些新兴应用运行的大多是计算密集型和数据密集型应用程序，不但会产生较大的数据量，而且，随着用户和应用对服务质量体验要求的不断提高，基于云计算的计算密集型业务和数据密集型业务提供范式不仅会带来较大的服务响应时延，也会给回传链路带来巨大的负载负担，同时还导致移动设备终端的电池续航时间难以满足业务需要等问题。

为了应对上述挑战，ETSI引入了多接入边缘计算(MEC)这一新的计算范式。MEC将计算和存储资源部署到网络边缘，在网络边缘提供实时的数据分析和智能化处理，终端既可以在满足业务的严格延迟要求下支持计算密集型和数据密集型业务，也可以降低移动终端设备对回传链路的负载负担。

部署实际系统时，通常采用仿真方法，先构建一个针对实际系统的模拟/仿真系统，再针对该模拟/仿真系统进行优化，基于模拟和/或仿真的优化结果信息部署实际的物理系统。当物理系统部署之后，通过在物理系统中采集数据，基于监测和评估系统的性能，完成针对物理系统的闭环优化管理过程。由于仿真/模拟软件在仿真场景、建模、计算复杂度以及资源使用等方面的局限性，通常会针对系统的多个方面分别进行模拟和仿真评估，因此，针对系统的模拟/仿真以及由此带来的闭环控制和优化构成了一个针对该系统的数字孪生。

同样地，为了有效地解决MEC物理系统的编排优化和管理问题，有必要基于数字孪生概念，针对MEC物理系统，构建其数字孪生体，通过MEC物理系统的仿真系统实例与MEC物理系统之间的实时信息交互，采集MEC物理系统的实时运行数据，感知MEC物理系统的实际运行状态，基于MEC物理系统的实际运行状态，完成针对MEC物理系统及其对应的数字孪生体的数据同步、性能分析和评估，从而完成针对MEC物理系统的闭环持续优化控制过程。

通过系统性的调研，目前针对MEC物理系统构建数字孪生体，实现针对MEC物理系统的优化控制和编排的研究成果尚属空白。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于针对MEC物理系统构建数字孪生体，实现针对MEC物理系统的优化控制和编排，提出了一种边缘计算的数字孪生方法。

本发明的另一个目的在于提出一种边缘计算的数字孪生系统。

为达上述目的，本发明一方面提出了一种边缘计算的数字孪生方法，包括：