本公开涉及通讯网络技术领域，尤其是一种空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法。
背景技术：
随着多媒体技术和移动通信技术的不断发展，以虚拟现实、增强现实、超高清视频等为代表的新型多媒体业务开始不断涌现，高分辨率的视频图像成为业界不断追求的目标。由于视频相对音频和文字可以包含更多的信息，以视频为主的多媒体业务已经成为广大人民群众的主要娱乐方式，其数据流量也在呈指数型增长。根据思科可视化网络指数白皮书，预计到2022年，全球视频流量将会占据网络总流量的82％，蓬勃发展的多媒体业务在给人们生活带来便利和乐趣的同时，也对通信链路的数据传输速率和终端的存储计算能力等都提出了较高的要求。
当前，大部分地区的地面通信网络覆盖较差，特别是偏远山区、发生自然灾害和重大事件的地区。相比地面通信网络，卫星通信可实现广域甚至全球覆盖，具备覆盖区域大、广播能力强、地形影响小、部署便利等特点。在地面网络覆盖不到的区域，可以部署卫星通信设施，与地面网络形成良好的互补。因此，利用卫星链路给移动通信网络的基站做回传链路从而搭建空地融合异构通信网络，既可有效满足重大事件、自然灾害的应急通信需求，也可提供偏远地区的基础通信保障。然而，考虑到卫星链路通信时延较长，带宽受限等因素的影响，在空地异构网络中高清视频业务的qos保障面临技术和成本等方面的巨大压力。
近年来，业界提出了移动边缘计算(mobileedgecomputing,mec)技术。mec将存储资源和计算资源下沉到无线网络边缘节点，结合边缘节点自身的网络感知能力，在无线接入网侧为用户提供就近的响应和服务，可以有效减少数据的重复传输，降低文件的传输时延。考虑到mec具有较强的计算能力，用户终端可以将计算复杂度较高的任务卸载到边缘节点进行处理，能有效弥补终端设备计算能力低，电池容量有限等不足。
因此，在空地异构网络中，考虑到高清视频传输时延敏感、数据量大和回程链路时延较长、带宽受限的之间的矛盾，如何利用mec的计算资源，为高清视频为代表的多媒体业务提供可靠的传输保障，满足偏远地区或自然灾害地区用户的娱乐需求，成为了目前亟待解决的问题。
技术实现要素：
为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法。本公开实施例还提供一种空地异构网络中基于移动边缘计算的视频处理方法。本公开实施例还提供一种空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理装置、电子设备及计算机可读存储介质。
第一方面，本公开实施例提供一种空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法。
具体地，所述方法包括以下步骤：
获取终端设备发送的业务请求，并将所述业务请求通过卫星链路发送至应用服务器；
接收所述应用服务器发送的原始数据，并将所述原始数据转换为目标数据，其中，所述原始数据根据所述业务请求确定且满足卫星网络传输要求；
向所述终端设备发送所述目标数据。
可选地，所述方法还包括：所述业务请求包含以下信息的一种或多种：音频信息、视频信息、图像信息以及文字信息。
可选地，所述应用服务器接收到所述业务请求后，在数据库中检索与所述业务请求匹配的原始数据。
可选地，所述数据库存储有多个版本的原始数据，根据所述卫星网络传输要求确定原始数据的版本。
可选地，所述多个版本的原始数据为不同清晰度的视频文件；
所述将所述原始数据转换为目标数据，被实施为：利用超分辨重建将低清晰度的视频文件转化为高清晰度的视频文件。
第二方面，本公开实施例还提供一种空地异构网络中基于移动边缘计算的视频处理方法。
具体地，所述方法包括以下步骤：
终端设备与基站建立通信连接，并向基站发送视频请求；
基站通过卫星链路将所述视频请求发送至卫星网络地面信关站，并经由移动通信网络的核心网发送至视频服务器；
视频服务器接受所述视频请求，根据所述视频请求在数据库中检索满足卫星网络传输要求的视频文件，并将所述视频文件依次由移动通信网络的核心网、卫星网络地面信关站、卫星链路以及基站转发至移动边缘计算服务器；
移动边缘计算服务器将所述视频文件进行超分辨率重建，生成高清视频；
基站将所述高清视频发送至终端设备。
可选地，所述数据库存储有不同码率的视频文件，根据所述卫星网络传输要求确定视频文件的码率。
第三方面，本公开实施例还提供一种空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理装置。
具体地，所述装置包括：
获取模块，被配置为获取终端设备发送的业务请求，并将所述业务请求通过卫星链路发送至应用服务器；
转换模块，被配置为接收所述应用服务器发送的原始数据，并将所述原始数据转换为目标数据，其中，所述原始数据根据所述业务请求确定且满足卫星网络传输要求；
发送模块，被配置为向所述终端设备发送所述目标数据。
第四方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现上述第一方面中空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法的方法步骤。
第五方面，本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储数据处理装置所用的计算机指令，其包含用于执行上述第一方面中空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法为数据处理装置所涉及的计算机指令。
本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
上述技术方案通过获取终端设备发送的业务请求，然后将该业务请求通过卫星链路发送至提供服务内容的应用服务器，之后接收应用服务器发送的原始数据，并将原始数据转换为目标数据，最后向终端设备发送目标数据。该技术方案在配备有移动边缘计算节点的空地异构网络中，利用卫星链路传输原始数据，同时结合移动边缘网络的计算能力，将原始数据转化为目标数据，从而节省了卫星链路带宽，降低了传输时延，为以高清视频为代表的多媒体业务提供了可靠的传输保障，使得终端设备在网络覆盖较差的区域内，也能够获得低时延、大数据量的应用服务。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它标签、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
图1示出根据本公开的实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理系统的架构示意图；
图2示出根据本公开的实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法的流程示意图；
图3示出根据本公开的实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的视频处理方法的流程示意图；
图4示出根据本公开的实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理装置的结构示意图；
图5示出根据本公开实施例的电子设备的结构框图；
图6适于用来实现根据本公开实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1示出根据本公开的实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理系统的架构示意图。
如图1所示，所述空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理系统架构包括：终端设备101、102、103、基站104、mec服务器105、卫星106、卫星网络地面信关站107以及应用服务器108。
所述终端设备101、102和103可以安装有各种应用客户端，例如游戏类应用、音视频应用、ar应用等。所述终端设备101、102和103可以是具有显示屏且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑和台式计算机等。
所述基站104用于提供无线覆盖，从而实现应用服务器108与终端设备101、102和103之间的数据传输。所述基站104具有卫星地面站的功能，可以直接与卫星106进行通信。
所述mec服务器105部署在基站104，具有缓存和计算资源，应用服务器108发送的原始数据在mec服务器进行数据处理后，将得到的目标数据传输至所述终端设备101、102和103。例如低分辨率视频在mec服务器经过超分辨率重建运算得到高清视频，之后将高清视频传输至终端设备101、102和103。
所述卫星网络地面信关站107可以与卫星106进行通信，并与移动通信网络的核心网连接。
所述应用服务器108可以是提供各种服务的服务器，比如游戏服务器、视频服务器等。所述应用服务器108接收所述终端设备101、102和103的业务请求后进行分析处理，并根据业务请求从数据库中检索出满足卫星网络传输要求的原始数据(例如满足卫星网络传输带宽的视频数据)，然后反馈给mec服务器进行数据处理。
需要说明的是，本公开实施例所提供的数据处理方法可由mec服务器105执行，也可以由与终端设备101、102和103和/或基站104和/或mec服务器105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本公开实施例所提供的数据处理装置可以设置在mec服务器中，也可以设置在与终端设备101、102和103和/或基站104和/或mec服务器105通信的服务器或服务器集群中。
应该理解，图1中的终端设备、基站、mec服务器、卫星、卫星网络地面信关站以及应用服务器的数目仅仅是示意性的。根据需要，可以具有任意数目的终端设备、基站、mec服务器、卫星、卫星网络地面信关站以及应用服务器。
图2示出根据本公开实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法的流程图。
如图2所示，所述空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法包括以下步骤s101-s103。
在步骤s101中，获取终端设备发送的业务请求，并将所述业务请求通过卫星链路发送至应用服务器。
根据本公开的实施例，终端设备向应用服务器发送业务请求，以获得应用服务器提供的服务内容。其中，所述业务请求包含以下信息的一种或多种：音频信息、视频信息、图像信息以及文字信息。例如终端设备的业务请求为视频信息时，则将视频信息发送至提供视频服务的应用服务器。可以理解，对于包含音频信息、视频信息、图像信息以及文字信息的业务请求，则分别发送至相应的应用服务器获取服务内容。
根据本公开的实施例，考虑到终端设备所处地区的通信网络覆盖较差的情况，而卫星通信可实现广域覆盖，在本公开方式中，利用卫星链路作为信息传输链路，从而实现终端设备与应用服务器之间的数据传输。
在步骤s102中，接收所述应用服务器发送的原始数据，并将所述原始数据转换为目标数据，其中，所述原始数据根据所述业务请求确定且满足卫星网络传输要求。
根据本公开的实施例，所述卫星网络传输要求可以是卫星链路带宽、传输时延等影响数据传输的参数。相比于移动通信网络，卫星网络时延长、带宽受限，因此，本公开方式中，首先选择数据量较小的原始数据通过卫星链路传输，而不是直接传输数据量较大的目标数据，以节省卫星链路带宽，降低传输时延，从而为以高清视频为代表的多媒体业务提供了可靠的传输保障，然后通过部署于移动通信网络中的mec服务器进行数据处理，最后将处理后的目标数据传输至终端设备，使得终端设备在网络覆盖较差的区域内，也能获得低时延、大数据量的应用服务。
根据本公开的实施例，所述应用服务器接收到所述业务请求后，在数据库中检索与所述业务请求匹配的原始数据。例如业务请求为“体育视频文件”，则在视频数据库中检索数据量较小的“低分辨率视频”作为原始数据。
根据本公开的实施例，所述数据库存储有多个版本的原始数据，根据所述卫星网络传输要求确定原始数据的版本。
具体地，所述多个版本的原始数据为不同清晰度的视频文件。不同清晰度的视频文件分别对应不同的码率，而不同码率的视频文件可能无法满足卫星网络传输要求中的卫星链路带宽或传输时延等参数要求，因此，需要根据当前卫星网络带宽以及传输时延情况，选择原始数据的版本。为了节省卫星链路的带宽占用，通常选择清晰度最低，即码率最小的视频版本作为原始数据发送给终端设备。一些情况下，考虑到mec服务器将原始数据计算得到目标数据的算法的差异性，也可以选择其他码率的视频版本作为原始数据，本公开对此不做限制。
在本公开方式中，所述将所述原始数据转换为目标数据，被实施为：利用超分辨重建算法将低清晰度的视频文件转化为高清晰度的视频文件。超分辨重建算法用于从多张低分辨率图像合成一张高分辨率图像或者从单张分辨率图像获取高分辨率图像，具体可以参照现有技术，在此不予赘述。
在步骤s103中，向所述终端设备发送所述目标数据。
图3示出根据本公开的实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的视频处理方法的流程示意图。
如图3所示，所述空地异构网络中基于移动边缘计算的视频处理方法包括以下步骤s301-s305。
在步骤s301中，终端设备与基站建立通信连接，并向基站发送视频请求。
在步骤s302中，基站通过卫星链路将所述视频请求发送至卫星网络地面信关站，并经由移动通信网络的核心网发送至视频服务器。
在步骤s303中，视频服务器接受所述视频请求，根据所述视频请求在数据库中检索满足卫星网络传输要求的视频文件，并将所述视频文件依次由移动通信网络的核心网、卫星网络地面信关站、卫星链路以及基站转发至移动边缘计算服务器。
在步骤s304中，移动边缘计算服务器将所述视频文件进行超分辨率重建，生成高清视频。
在步骤s305中，基站将所述高清视频发送至终端设备。
根据本公开的实施例，基站主要应用于地面通信网络难以覆盖的地区，除了承担基站传统的功能外，还集成了卫星地面站的功能，可直接与卫星进行数据传输，基站通过卫星链路与核心网进行连接，并且基站与视频服务器所在互联网的数据交互只能通过卫星链路进行传输。其中，所述卫星链路包括部署于基站以及卫星网络地面信关站的信号收发设备以及卫星。
根据本公开的实施例，所述数据库存储有不同码率的视频文件，根据所述卫星网络传输要求确定视频文件的码率。
在本公开方式中，在视频服务器的数据库中，单个视频内容被编码为不同清晰度的视频版本，分别对应不同的码率，当视频请求到达视频服务器时，为了节省卫星链路的带宽占用，视频服务器通常选择清晰度最低，即码率最小的视频版本发送给终端设备。一些情况下，考虑到mec服务器采用的超分辨率重建算法的差异性，也可以选择其他码率的视频版本，本公开对此不做限制。
图4示出根据本公开的实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理装置的结构示意图。
如图4所示，所述空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理装置包括：
获取模块401，被配置为获取终端设备发送的业务请求，并将所述业务请求通过卫星链路发送至应用服务器；
转换模块402，被配置为接收所述应用服务器发送的原始数据，并将所述原始数据转换为目标数据，其中，所述原始数据根据所述业务请求确定且满足卫星网络传输要求；
发送模块403，被配置为向所述终端设备发送所述目标数据。
根据本公开的实施例，终端设备向应用服务器发送业务请求，以获得应用服务器提供的服务内容。其中，所述业务请求包含以下信息的一种或多种：音频信息、视频信息、图像信息以及文字信息。例如终端设备的业务请求为视频信息时，则将视频信息发送至提供视频服务的应用服务器。可以理解，对于包含音频信息、视频信息、图像信息以及文字信息的业务请求，则分别发送至相应的应用服务器获取服务内容。
根据本公开的实施例，考虑到终端设备所处地区的通信网络覆盖较差的情况，而卫星通信可实现广域覆盖，在本公开方式中，利用卫星链路作为信息传输链路，从而实现终端设备与应用服务器之间的数据传输。
根据本公开的实施例，所述卫星网络传输要求可以是卫星链路带宽、传输时延等影响数据传输的参数。相比于移动通信网络，卫星网络时延长、带宽受限，因此，本公开方式中，首先选择数据量较小的原始数据通过卫星链路传输，而不是直接传输数据量较大的目标数据，以节省卫星链路带宽，降低传输时延，从而为以高清视频为代表的多媒体业务提供了可靠的传输保障，然后通过部署于移动通信网络中的mec服务器进行数据处理，最后将处理后的目标数据传输至终端设备，实现了终端设备在网络覆盖较差的区域内，也能获得低时延、大数据量的应用服务。
根据本公开的实施例，所述应用服务器接收到所述业务请求后，在数据库中检索与所述业务请求匹配的原始数据。例如业务请求为“体育视频文件”，则在视频数据库中检索数据量较小的“低分辨率视频”作为原始数据。
根据本公开的实施例，所述数据库存储有多个版本的原始数据，根据所述卫星网络传输要求确定原始数据的版本。
具体地，所述多个版本的原始数据为不同清晰度的视频文件。不同清晰度的视频文件分别对应不同的码率，因此不同码率的视频文件可能无法满足卫星网络传输要求中的卫星链路带宽或传输时延等参数要求，因此，需要根据当前卫星网络的传输数据的情况，选择原始数据的版本。为了节省卫星链路的带宽占用，通常选择清晰度最低，即码率最小的视频版本作为原始数据发送给终端设备。一些情况下，考虑到mec服务器将原始数据计算得到目标数据的算法的差异性，也可以选择其他码率的视频版本作为原始数据，本公开对此不做限制。
在本公开方式中，所述将所述原始数据转换为目标数据，被实施为：利用超分辨重建算法将低清晰度的视频文件转化为高清晰度的视频文件。超分辨重建算法用于从多张低分辨率图像合成一张高分辨率图像或者从单张分辨率图像获取高分辨率图像，具体可以参照现有技术，在此不予赘述。
本公开还公开了一种电子设备，图5示出根据本公开实施例的电子设备的结构框图，如图5所示，所述电子设备500包括存储器501和处理器502；其中，
所述存储器501用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器502执行以实现上述方法步骤。
图6适于用来实现根据本公开实施例的空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法的计算机系统的结构示意图。
如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(cpu)601，其可以根据存储在只读存储器(rom)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(ram)603中的程序而执行上述实施方式中的各种处理。在ram603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。cpu601、rom602以及ram603通过总线604彼此相连。输入/输出(i/o)接口605也连接至总线604。
以下部件连接至i/o接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至i/o接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。
特别地，根据本公开的实施方式，上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在及其可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，路程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开实施方式中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施方式中所述装置中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域开发人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
1.空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取终端设备发送的业务请求，并将所述业务请求通过卫星链路发送至应用服务器；
接收所述应用服务器发送的原始数据，并将所述原始数据转换为目标数据，其中，所述原始数据根据所述业务请求确定且满足卫星网络传输要求；
向所述终端设备发送所述目标数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务请求包含以下信息的一种或多种：音频信息、视频信息、图像信息以及文字信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述应用服务器接收到所述业务请求后，在数据库中检索与所述业务请求匹配的原始数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据库存储有多个版本的原始数据，根据所述卫星网络传输要求确定原始数据的版本。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个版本的原始数据为不同清晰度的视频文件；
所述将所述原始数据转换为目标数据，被实施为：利用超分辨重建算法将低清晰度的视频文件转化为高清晰度的视频文件。
6.空地异构网络中基于移动边缘计算的视频处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
终端设备与基站建立通信连接，并向基站发送视频请求；
基站通过卫星链路将所述视频请求发送至卫星网络地面信关站，并经由移动通信网络的核心网发送至视频服务器；
视频服务器接受所述视频请求，根据所述视频请求在数据库中检索满足卫星网络传输要求的视频文件，并将所述视频文件依次由移动通信网络的核心网、卫星网络地面信关站、卫星链路以及基站转发至移动边缘计算服务器；
移动边缘计算服务器将所述视频文件进行超分辨率重建，生成高清视频；
基站将所述高清视频发送至终端设备。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述数据库存储有不同码率的视频文件，根据所述卫星网络传输要求确定视频文件的码率。
8.空地异构网络中基于移动边缘计算的数据处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，被配置为获取终端设备发送的业务请求，并将所述业务请求通过卫星链路发送至应用服务器；
转换模块，被配置为接收所述应用服务器发送的原始数据，并将所述原始数据转换为目标数据，其中，所述原始数据根据所述业务请求确定且满足卫星网络传输要求；
发送模块，被配置为向所述终端设备发送所述目标数据。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求1-5任一项所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的方法步骤。
技术总结