一种通信传输线路的质量控制方法与系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种通信传输线路的质量控制方法与系统。

背景技术

专用网络应用于安全需求强、传输质量高的业务场景。在特殊的专用网络环境中，往往涉及多种业务的收发，若同时进行业务数据的上传，不可避免会出现信号的干扰、冲突与碰撞，导致业务数据丢失，难以满足专用网络高传输质量的业务需求。现有技术中，针对上述技术问题的解决方案一般采用资源分时复用的方式进行处理，例如CN112911708A公开了一种资源分配方法、服务器及存储介质，通过对用户的上行任务和下行任务分组得到依序排列的多个任务组，并以分时复用的方式依序完成多个任务组的数据传输。但是该方法无法对业务的传输进行调整，对于精细化传输要求较高的任务组而言，该技术方案无法满足分时复用的通信需求。另外，上述技术问题在应用场景中进一步的可被描述为无线频谱资源的高效分配，在专用网络负载较高的情况下，现有技术往往采用频谱资源分配的方式实现协作通信，从而为通信设备提供更多的信道、更高的带宽、更大的频率范围。例如CN105210437B中提到的一种对无线频谱资源进行分配的方法和设备，公开了采用相同网络制式的通信设备分配无线频谱资源数量的技术特征。但是上述技术方案中，专用网络的业务需求与负载是动态变化的，支持专用网络运行的通信设备与协作通信设备缺少通信资源的具体分配的完整技术方案，以实现保障网络通信质量的目的。综上，现有技术有必要进一步改进。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种通信传输线路的质量控制方法。该方法通过获取实时负载建立线路重连概率，将专用网络的频谱资源分割后分配给通用通信业务，避免通用通信业务的信道过于拥挤。进一步的，本发明还提供了一种用于实现所述通信传输线路的质量控制方法的控制系统。

本申请的发明目的可通过以下技术手段实现：

一种通信传输线路的质量控制方法，包括以下步骤：

步骤1：第一通信设备生成专用网络并覆盖第一通信区域，n

步骤2：第二通信设备生成公共网络并覆盖第二通信区域，n

步骤3：第一通信设备创建通信序列Q

步骤4：获取通信序列Q

步骤5：识别同时位于第一通信区域与第二通信区域的m个第二终端设备，生成第二终端设备接入第一通信设备的第一信道测试表以及接入第二通信设备的第二信道测试表；

步骤6：分别根据所述第一信道测试表和第二信道测试表计算第一线路重连概率和第二线路重连概率，再生成一业务表；

步骤7：发送业务表至第一通信设备，第一通信设备提取频谱资源P，P=Y-K，其中，Y为第一通信设备的频谱资源总量，第一通信设备从频谱资源P中提取j个时间片，j≤m；

步骤8：第二通信设备接入第一通信设备网关，第二通信设备将j个第二终端设备的通用通信业务转发给第一通信设备，在时间片内搭载通用通信业务并插入至通信序列Q

步骤9：第一通信设备基于通信序列Q

在本发明中，第一通信设备与第二通信设备为基站。

在本发明中，步骤1中，第一通信设备允许n

在本发明中，步骤4中，通信延误参数t=q·[(1+G)(V/R)]，其中，q为通信序列Q

在本发明中，步骤5中，第一信道测试表中包含多个子表，任意所述子表由第一终端设备的标识与业务属性、信道误码率、通信负载、时间戳构成。

在本发明中，步骤6中，业务表具有m个第二终端设备的标识与第一线路重连概率f

在本发明中，步骤6中， 第一线路重连概率

在本发明中，步骤7中，遍历业务表并计算Max(f

在本发明中，步骤7中，频谱资源P分割为连续的频谱带宽，通过正交码分多址的方式将所述频谱带宽分割为j个子频带，为所述j个子频带分配一时间戳构成j个时间片。

一种用于实现所述通信传输线路的质量控制方法的控制系统，包括：

第一通信设备，用于生成专用网络并传输专用通信业务，第一通信设备创建通信序列Q

第一终端设备，用于接入第一通信设备；

第二通信设备，用于生成通用网络并传输通用通信业务；

第二终端设备，用于接入第二通信设备；

中央调度器，用于控制所述第一通信设备和第二通信设备，中央调度器具有通信控制模块与数据处理模块，其中，

通信控制模块用于计算第一通信设备的通信延误参数，数据处理模块用于根据第一信道测试表和第二信道测试表生成业务表，

第一通信设备根据业务表创建通信序列Q

实施本发明的一种通信传输线路的质量控制方法与系统，其有益效果在于：本发明对专用网络中的多个第一终端设备的专用通信业务需求进行分析，分配第一通信设备的频谱资源。第一通信设备为第二通信设备提供部分通用通信业务的数据传输服务，在保障第一通信设备专用通信业务的基础上，提升通用通信业务的通信质量。进一步的，本发明通过通信延误参数与线路重连概率确定资源分配方案，避免过多第二通信终端占用专用网络，优化通信传输线路质量。

附图说明

图1为本发明的通信传输线路的网络拓扑图；

图2为本发明的通信传输线路的质量控制方法的流程图；

图3为本发明的通信序列Q

图4为本发明的生成通信业务需求的遗传算法的流程图；

图5为本发明的生成通信序列Q

图6为本发明的实现通信传输线路的质量控制方法的控制系统的硬件框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明涉及的第一通信设备、第二通信设备为基站，且第一通信设备、第二通信设备可被理解为通信设备本身及其附属传输设备、电源设备、天线系统、路由器、交换机为一体的，具有广域通信与局域数据传输能力的通信设备。特殊的，在部分更细分的领域中，第一通信设备、第二通信设备还可以是具有通信能力的其他设备。

实施例一

本发明的通信传输线路包括专用网络和通用网络，构建通信传输线路需要进行必要的网络规划设计。参照图1，第一通信设备、第二通信设备、n

步骤1：第一通信设备生成专用网络并覆盖第一通信区域，n

步骤2：第二通信设备生成公共网络并覆盖第二通信区域，n

步骤3：第一通信设备创建通信序列Q

步骤4：获取通信序列Q

步骤5：识别同时位于第一通信区域与第二通信区域的m个第二终端设备，生成第二终端设备接入第一通信设备的第一信道测试表以及接入第二通信设备的第二信道测试表。在本实施例中，第一信道测试表中包含多个子表，任意所述子表由第一终端设备的标识与业务属性、信道误码率、通信负载、时间戳构成。

步骤6：分别根据所述第一信道测试表和第二信道测试表计算第一线路重连概率和第二线路重连概率，再生成一业务表。所述业务表具有m个第二终端设备的标识与第一线路重连概率f

第一线路重连概率

步骤7：发送业务表至第一通信设备，第一通信设备提取频谱资源P，P=Y-K，其中，Y为第一通信设备的频谱资源总量，第一通信设备从频谱资源P中提取j个时间片，j≤m。Y为第一通信设备的频谱资源总量。频谱资源P分割为连续的频谱带宽，通过正交码分多址的方式将所述频谱带宽分割为j个子频带，为所述j个子频带分配一时间戳构成j个时间片。在本实施例中，遍历业务表并计算Max(f

步骤8：第二通信设备接入第一通信设备网关，第二通信设备将j个第二终端设备的通用通信业务转发给第一通信设备，在时间片内搭载通用通信业务并插入通信序列Q

步骤9：第一通信设备基于通信序列Q

实施例二

参照图4，为了构建步骤8中所述j个时间片，本实施例优选的提供一种适用于本发明生成通信业务需求的遗传算法，包括以下步骤。

步骤101：定义动态规划的状态，所述状态是频谱资源分割的j个时间片，任意一个时间片表示为一个状态。

步骤102：确定状态转移方程，判断如何从一个状态转移到另一个状态，所述状态转移方程根据第x个时间片的资源分配情况，来决定x+1个时间片是否使用。

步骤103：定义初始状态与结束状态，所述初始状态为频谱资源P未分割时的状态，所述结束状态可以是所有时间片均分配完成且满足业务需求的状态。

步骤104：根据状态转移方程和边界条件，建立一个动态规划表，所述动态规划表中包含状态转移方程的中间计算结果，其中每个单元格表示一个状态。

步骤105：记录路径信息，通过回溯找出最优的资源分配方案。

在本实施例中，任意一个时间片可以用一个整数变量c表示，c=0表示该时间片不使用，c>0表示使用该时间片并分配c个频谱资源，状态转移方程可以表示为：dp(i)[c] =(dp(i-1)[v]+ f(i, c-v))，其中0≤v≤c，f(i, c-v)表示将第i个时间片分配c-v个资源的适应度值（满足业务需求的程度），其中，dp(i)表示前i个时间片的最优资源分配方案，dp(i)是一个数组，dp(i)[c]表示前i个时间片的资源分配方案中第i个时间片分配c个资源的最优值。

实施例三

通信序列Q

步骤201：随机生成一个初始种群，包含m个通信序列Q

步骤202：定义适应度函数F(Q

在本实施例中，优选的可以定义适应度函数为：F(Q

步骤203：按照适应度函数的值对种群中的通信序列Q

步骤204：从选中的通信序列Q

步骤205：对交叉后的通信序列进行变异，引入一定的随机性。变异操作可以随机改变通信序列中的某些部分，以增加种群的多样性。优选的，所述随机性可以是随机选择一个第二终端设备，改变其通信需求(t

步骤206：根据选择、交叉和变异操作生成新的种群，替代原来的种群。

步骤207：重复步骤203到步骤206，重复进行选择、交叉和变异操作，直到达到设定的迭代次数或满足停止条件。

步骤208：从最终的种群中选择适应度最高的通信序列作为优秀解，即生成的通信序列Q

实施例四

本发明的一种用于实现通信传输线路的质量控制方法的控制系统，参照图6，包括第一通信设备、第二通信设备、第一终端设备、第二终端设备以及中央调度器。第一通信设备用于生成专用网络并传输专用通信业务，第一通信设备创建通信序列Q

中央调度器用于控制所述第一通信设备和第二通信设备。中央调度器具有通信控制模块与数据处理模块，通信控制模块用于计算第一通信设备的通信延误参数，数据处理模块用于根据第一信道测试表和第二信道测试表生成业务表。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。