队列优先级调整方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及交换机技术领域，特别是涉及一种队列优先级调整方法、一队列优先级调整装置、一种电子设备以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

在TSN(Time-Sensitive Networking，时间敏感型网络)网路中，那些需要保证低延迟性、较重要且周期性发出的流量，一般称作TSN串流(stream)；用来定义TSN串流需求(stream requirement)的参数通常包括发话端、收话端、串流识别码(streamidentifier)、最大资料帧(frame)的大小、发送周期、一个周期内送出的资料帧数量、最大可接受延迟、送达接收端的期限(deadline)、实际发送时间的变异度(jitter)、是否需要资料帧复本(frame replication)备援。

目前，通常是通过802.1Qbv定义交换器出口的输出队列(queue)封包排队暂存及送出的机制。在具备TSN功能交换器，会运用经过精准校时的闸门开关(Time-TriggeredGate，TT-Gate)，依据CNC(Central Network Controller，中央网络控制器)所设定的闸门控制列表(Gate-Control List，GCL)来照表按时开关特定队列的闸门，使得特定队列的封包会按照CNC所排程、设定于GCL的时间送出，因而实现标准所定义的「时间感知整流器」(Time-Aware Shaper，TAS)。

一般情况下透过802.1Qbv队列优先级排序和TAS，可以有效地让各队列维持好的性能表现。但随着网路服务类别的扩增，各服务服务包的最低有效传送性能的差异导致特殊状况下仍会发生队列抢占资源的现象发生，导致TNS网络性能不佳。

发明内容

本发明实施例是提供一种队列优先级调整方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，以解决随着网路服务类别的扩增，各服务服务包的最低有效传送性能的差异导致特殊状况下仍会发生队列抢占资源的现象发生，导致TNS网络性能不佳的问题。

本发明实施例公开了一种队列优先级调整方法，所述方法包括：

获取交换机上各输出队列的信息参数和敏感系数组；

根据所述信息参数计算各所述输出队列的适应性函数评价值；

基于所述适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，或当执行所述采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，基于所述适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化；

通过优化后的敏感系数组和所述信息参数评估各所述输出队列的紧急度；

根据所述紧急度调整各所述输出队列的优先级。

可选地，所述信息参数包括实际时延、标准延时、实际掉包率和标准掉包率。

可选地，所述敏感系数组包括丢包率的敏感系数和时延的敏感系数。

可选地，所述基于所述适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，包括：

从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；

根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；

基于所述最佳敏感系数组，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

可选地，所述基于所述适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化，包括：

从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；

根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；

基于所述最佳敏感系数组，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

可选地，所述预设次数为根据所述粒子群优化算法和所述电荷搜寻算法的收敛程度确定。

可选地，在所述根据所述紧急度调整各所述输出队列的优先级之后，还包括：

根据所述优先级从高到低依次打开所述输出队列的闸门开关。

本发明实施例中还一种队列优先级调整系统，包括：

数据获取模块，用于获取交换机上各输出队列的信息参数和敏感系数组；

评价值计算模块，用于根据所述信息参数计算各所述输出队列的适应性函数评价值；

系数优化模块，用于基于所述适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，或当执行所述采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，基于所述适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化；

紧急度评估模块，用于通过优化后的敏感系数组和所述信息参数评估各所述输出队列的紧急度；

优先级调整模块，用于根据所述紧急度调整各所述输出队列的优先级。

可选地，所述信息参数包括实际时延、标准延时、实际掉包率和标准掉包率。

可选地，所述敏感系数组包括丢包率的敏感系数和时延的敏感系数。

可选地，所述系数优化模块，包括：

最佳评价值确定子模块，用于从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；

最佳系数组确定子模块，用于根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；

第一系数优化子模块，用于基于所述最佳敏感系数组，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

可选地，所述系数优化模块，包括：

最佳评价值确定子模块，用于从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；

最佳系数组确定子模块，用于根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；

第二系数优化子模块，用于基于所述最佳敏感系数组，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

可选地，所述预设次数为根据所述粒子群优化算法和所述电荷搜寻算法的收敛程度确定。

可选地，还包括：

闸门开关打开模块，用于根据所述优先级从高到低依次打开所述输出队列的闸门开关。

本发明实施例还公开了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器、所述通信接口以及所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器，用于存放计算机程序；

所述处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如本发明实施例所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明实施例所述的方法。

本发明实施例包括以下优点：获取交换机上各输出队列的信息参数和敏感系数组，根据信息参数计算各输出队列的适应性函数评价值，基于适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对敏感系数组进行优化，或当执行采用粒子群优化算法对敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，基于适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对敏感系数组进行优化，通过优化后的敏感系数组和信息参数评估各输出队列的紧急度，根据紧急度调整各输出队列的优先级。通过采用两种PSO算法及CSS算法这两种算法对敏感系数组进行优化，在重启初期使用粒子群优化算法来确保网络性能可以快速提升(掉包率跟时延快速下降)，在粒子群优化算法优化预设次数后，改用电荷搜寻算法确保网络性能可以达到优化，让整个网络性能在各时期都可以维持在较高的水平，避免因随着网路服务类别的扩增，各服务服务包的最低有效传送性能的差异导致特殊状况下仍会发生队列抢占资源的现象发生，导致TNS网络性能不佳。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的一种队列优先级调整方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例中提供的一种电场与距离关系示意图；

图3是本发明实施例中提供的一种电荷受库伦力的示意图；

图4是本发明实施例中提供的一种PSO与CSS性能比较的示意图之一；

图5是本发明实施例中提供的一种PSO与CSS性能比较的示意图之二；

图6是本发明实施例中提供的一种CNC设备架构图；

图7是本发明实施例中提供的一种输出队列优先级调整的控制策略图；

图8是本发明实施例中提供的一种队列优先级装置的结构框图；

图9是本发明实施例中提供的一种电子设备的结构框图；

图10是本发明实施例中提供的一种计算机可读存储介质的框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明实施例中提供的一种队列优先级调整方法的步骤流程图，所述队列优先级调整方法的步骤包括：

步骤101：获取交换机上各输出队列的信息参数和敏感系数组。

其中，信息参数包括各输出队列的实际时延D

交换机作为重要的二层交换网络设备，在网络架构中，它是信息中转站，将从某个端口接收到的数据，根据一定的规则，从其他端口转发出去，其性能直接影响着所在网络的整体网络速度。在数据包的中转过程中，会根据数据包的类别将数据包分配到交换机上的各输出队列。

具体地，在系统初始化或有新服务包被侦测时，获取交换机上各输出队列的实际时延、标准时延、实际掉包率、标准掉包率等信息参数，和敏感系数组。

步骤102：根据所述信息参数计算各所述输出队列的适应性函数评价值。

其中，适应性函数评价值是用来评价敏感系数组对系统网络性能的好坏的指针，本实施例的适应性函数使用带有输出队列优先级权重的时延值及掉包率均方根误差(RootMean Square Error)，为如下数学表达式。

其中，F为适应性函数评价值，n

式(1)中均方根误差F越小，代表总体网络服务数据包的延时跟掉包率更小，代表网络性能更好，故此适应性函数为望小的情况。

具体地，可以将各输出队列的实际时延、为标准时延、实际掉包率、标准掉包率等信息参数输入式(1)中，从而可以计算得到各输出队列的适应性函数评价值。

步骤103：基于所述适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，或当执行所述采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，基于所述适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化。

其中，粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization，PSO)运算时间短、收敛速度快，因此，在系统开机初始化完初期以及有新的网络服务数据包被侦测时可以先采用PSO算法来当作控制策略，通过PSO算法对敏感系数组进行优化。

电荷搜寻算法(Charge Swarm Search，CSS)全区搜寻能力佳，因此可以在采用PSO算法优化预设周期(预设次数)之后，改采用全区搜寻能力佳的CSS算法当作控制策略，通过CSS算法对敏感系数组进行优化。

具体地，在系统开机初始化完初期以及有新的网络服务数据包被侦测时，先基于适应性函数评价值，采用运算时间短、收敛速度快的PSO算法对敏感系数组进行优化，以通过优化后的敏感系数组评估各输出队列的紧急度，调整输出队列的优先级。

当执行采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，改采用全区搜寻能力佳的CSS算法对敏感系数组进行优化，以通过优化后的敏感系数组评估各输出队列的紧急度，调整输出队列的优先级。

步骤104：通过优化后的敏感系数组和所述信息参数评估各所述输出队列的紧急度。

具体地，在获得优化后的敏感系数组之后，可以根据各队列优化后的敏感系数组和信息参数评估各输出队列的紧急度。

步骤105。根据所述紧急度调整各所述输出队列的优先级。

具体地，在评估出各输出队列的紧急度，可根据各输出队列的紧急度对输出队列的优先级进行调整。

本发明实施例中，获取交换机上各输出队列的信息参数和敏感系数组，根据信息参数计算各输出队列的适应性函数评价值，基于适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对敏感系数组进行优化，或当执行采用粒子群优化算法对敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，基于适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对敏感系数组进行优化，通过优化后的敏感系数组和信息参数评估各输出队列的紧急度，根据紧急度调整各输出队列的优先级。通过采用PSO算法及CSS算法这两种算法对敏感系数组进行优化，在重启初期使用粒子群优化算法来确保网络性能可以快速提升(掉包率跟时延快速下降)，在粒子群优化算法优化预设次数后，改用电荷搜寻算法确保网络性能可以达到优化，让整个网络性能在各时期都可以维持在较高的水平，避免因随着网路服务类别的扩增，各服务服务包的最低有效传送性能的差异导致特殊状况下仍会发生队列抢占资源的现象发生，导致TNS网络性能不佳。

在上述实施例的基础上，提出了上述实施例的变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述敏感系数组包括丢包率的敏感系数和时延的敏感系数。

其中，敏感系数组为初始化的丢包率的敏感系数和时延的敏感系数，初始化的时延的敏感系数的精度不够高导致紧急度计算不准确，容易导致输出队列的调度顺序出现偏差的情况。

具体地，在通过PSO算法或CSS算法对初始化的丢包率的敏感系数和时延的敏感系数进行优化之后，可以根据各队列优化后的丢包率的敏感系数和时延的敏感系数和信息参数评估各输出队列的紧急度，具体紧急度的评估方式如下：

其中，C

在评估出各输出队列的紧急度，可根据各输出队列的紧急度对输出队列的优先级进行调整。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述基于所述适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，包括：从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；基于所述最佳敏感系数组，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

具体地，在计算出各输出队列的适应性函数评价值之后，可以从各输出队列的适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值，而最佳适应性函数评价值对应的输出队列的敏感系数组即为最佳敏感系数组。

因此可以将最佳敏感系数组、和目标输出队列的敏感系数组输入粒子群优化算法中，得到优化后的敏感系数组。

PSO优化算法仿效候鸟迁徙的行为，具有很好的寻优收敛性、快速的运算时间，但容易落入区域最佳解内，让每一组敏感系数组往寻解空间(此实施例为二维度空间)中最好的位置方向靠近，每一次计算周期(所有网络服务包周期的最小公倍数)，每个敏感系数组会依适应性函数得到一适应性函数评价值确定的最佳敏感系数组为目的地靠近。敏感系数组在寻解空间中更新速度与位置的数学式如下(3)、(4)式。

v

x

v

因此可以通过上述(3)、(4)式对敏感系数组进行优化。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述基于所述适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化，包括：从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；基于所述最佳敏感系数组，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

具体地，在计算出各输出队列的适应性函数评价值之后，可以从各输出队列的适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值，而最佳适应性函数评价值对应的输出队列的敏感系数组即为最佳敏感系数组。

因此可以将最佳敏感系数组、和目标输出队列的敏感系数组输入电荷搜寻算法中，得到优化后的敏感系数组。

CSS优化算法，每一组参数组合仿效电荷受库伦力影响，被高带电量的电荷吸引并靠近。电荷会在自身周围产生电场，电场与距离关系参照图2，示出了本发明实施例中提供的一种电场与距离关系示意图，数学表示式如式(5)。

式中：q

自身带电量模拟于适应性函数得到的评价值，带电量越高，评价越高。带电量使用(1)式所算出的适应性函数评价值，用式(6)做计算：

F

电荷所受的库伦力为电场与自身带电量的乘积如式(7)。

F

在得知每颗点电荷所受的总库伦力的大小与方向后(库伦力不是单一方向，需计算其与其他每一颗电荷的受力总合)，接着将此库伦力结合运动学公式与牛顿力学的方式，可以决定出每颗点电荷下一刻的新位置，示意图参照图3，示出了本发明实施例中提供的一种电荷受库伦力的示意图。再根据新旧位置计算出点电荷现在的移动速度。参考以下运动学公式(8)：

式中：X

从式(5)分析，式(5)上式代表着离最佳解越近的电荷，其库伦吸引力越小，电荷不会盲目地往最佳解靠近，因为其可能只是区域最佳解。式(5)下式表示离某一电荷过远后就不会受其库伦吸引力影响，代表电荷都会在自己的寻解空间中做搜寻，确保最佳解的多样可能性。综合以上两点可知道CSS有着很强的全局最佳解搜寻能力。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述预设次数为根据所述粒子群优化算法和所述电荷搜寻算法的收敛程度确定。

具体地，预设次数具体可以根据粒子群优化算法和电荷搜寻算法的收敛程度确定。

参照图4和图5，图4示出了本发明实施例中提供的一种PSO与CSS性能比较的示意图之一，图5示出了本发明实施例中提供的一种PSO与CSS性能比较的示意图之二。使用两种算法在其他数学模型上做四维度的均方根误差(Root Mean Squared Error，RMSE)望小问题，可以看出PSO相较于CSS有着较快收敛、且计算复杂度较低的优点，而CSS却比PSO更能搜寻出全局最佳解，唯单次计算复杂度比PSO高。其中，在前期，PSO算法的均方根误差下降得比较快，CSS算法下降得比较慢，即在前期PSO算法的收敛程度高，CSS算法的收敛程度低，因此先采用PSO算法。而在后期CSS算法的均方根误差较小，PSO算法的均方根误差较大，即在后期PSO算法的收敛程度低，CSS算法的收敛程度高，于是后面改用CSS算法，具体PSO算法的预设次数(计算周期)可以取图4中PSO算法的均方根误差线和CSS算法的均方根误差线的相交处附近的(time)值，具体根据需要进行设置，本发明实施中对此不加以限制。

在本发明实施例中的一可选实施例中，在所述根据所述紧急度调整各所述输出队列的优先级之后，还包括：根据所述优先级从高到低依次打开所述输出队列的闸门开关。

具体地，在对输出队列的优先级进行调整之后，可以根据优先级从高到低依次打开输出队列的闸门开关，以便更好地传输各输出队列中的数据包。

为了更好地理解本发明实施例，以下参照图6、图7进行示例性说明。

参照图6，示出了本发明实施例中提供的一种CNC设备架构图。中央网络控制器(CNC)与交换机(TSN Switch)相连接，中央网络控制器包括计算单元、数据包撷取模块、数据包储存模块、控制命令发送模块和网路界面模块，其中，数据包撷取模块、数据包储存模块：负责接收、存储TSN网络环境上的服务数据包；控制命令发送模块：将控制策略算法的结果，控制交换机；网路界面模块：用以做CNC的控制及使用者命令的汇入。

参照图7，示出了本发明实施例中提供的一种输出队列优先级调整的控制策略图。在系统初始化或有新服务数据包被侦测时，控制策略重启，重启初期使用PSO算法来确保网络性能可以快速提升(掉包率跟时延快速下降)。在n次计算周期后，将PSO算法更改为CSS算法，确保网络性能可以达到优化，在第m(m>n)次计算周期或数据传输结束后，结束优化流程。

上述实施例中，通过复合式优化算法(PSO算法和CSS算法)，减少服务数据包的调包率及时延，维持TSN网络服务的最佳性能。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图8，示出了本发明实施例中提供的一种队列优先级装置的结构框图，包括：

调整数据获取模块801，用于获取交换机上各输出队列的信息参数和敏感系数组；

评价值计算模块802，用于根据所述信息参数计算各所述输出队列的适应性函数评价值；

系数优化模块803，用于基于所述适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，或当执行所述采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，基于所述适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化；

紧急度评估模块804，用于通过优化后的敏感系数组和所述信息参数评估各所述输出队列的紧急度；

优先级调整模块，用于根据所述紧急度调整各所述输出队列的优先级。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述信息参数包括实际时延、标准延时、实际掉包率和标准掉包率。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述敏感系数组包括丢包率的敏感系数和时延的敏感系数。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述系数优化模块，包括：

最佳评价值确定子模块，用于从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；

最佳系数组确定子模块，用于根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；

第一系数优化子模块，用于基于所述最佳敏感系数组，采用粒子群优化算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述系数优化模块，包括：

最佳评价值确定子模块，用于从各所述适应性函数评价值中确定出最佳适应性函数评价值；

最佳系数组确定子模块，用于根据所述最佳适应性函数评价值，从各所述敏感系数组中确定出最佳敏感系数组；

第二系数优化子模块，用于基于所述最佳敏感系数组，采用电荷搜寻算法对所述敏感系数组进行优化，以得到优化后的敏感系数组。

在本发明实施例中的一可选实施例中，所述预设次数为根据所述粒子群优化算法和所述电荷搜寻算法的收敛程度确定。

在本发明实施例中的一可选实施例中，还包括：

闸门开关打开模块，用于根据所述优先级从高到低依次打开所述输出队列的闸门开关。

上述实施例中，通过队列优先级装置获取交换机上各输出队列的信息参数和敏感系数组，根据信息参数计算各输出队列的适应性函数评价值，基于适应性函数评价值，采用粒子群优化算法对敏感系数组进行优化，或当执行采用粒子群优化算法对敏感系数组进行优化的次数大于预设次数时，基于适应性函数评价值，采用电荷搜寻算法对敏感系数组进行优化，通过优化后的敏感系数组和信息参数评估各输出队列的紧急度，根据紧急度调整各输出队列的优先级。通过采用两种PSO算法及CSS算法这两种算法对敏感系数组进行优化，在重启初期使用粒子群优化算法来确保网络性能可以快速提升(掉包率跟时延快速下降)，在粒子群优化算法优化预设次数后，改用电荷搜寻算法确保网络性能可以达到优化，让整个网络性能在各时期都可以维持在较高的水平，避免因随着网路服务类别的扩增，各服务服务包的最低有效传送性能的差异导致特殊状况下仍会发生队列抢占资源的现象发生，导致TNS网络性能不佳。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

另外，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器，存储器，存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述数据获取方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述数据获取方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

图9为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备900包括但不限于：射频单元901、网络模块902、音频输出单元903、输入单元904、传感器905、显示单元906、用户输入单元907、接口单元906、存储器909、处理器910、以及电源911等部件。本领域技术人员可以理解，图9中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

应理解的是，本发明实施例中，射频单元901可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器910处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元901包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元901还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。

电子设备通过网络模块902为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。

音频输出单元903可以将射频单元901或网络模块902接收的或者在存储器909中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元903还可以提供与电子设备900执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元903包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。

输入单元904用于接收音频或视频信号。输入单元904可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)9041和麦克风9042，图形处理器9041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元906上。经图形处理器9041处理后的图像帧可以存储在存储器909(或其它存储介质)中或者经由射频单元901或网络模块902进行发送。麦克风9042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元901发送到移动通信基站的格式输出。

电子设备900还包括至少一种传感器905，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板9061的亮度，接近传感器可在电子设备900移动到耳边时，关闭显示面板9061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器905还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。

显示单元906用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元906可包括显示面板9061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板9061。

用户输入单元907可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元907包括触控面板9071以及其他输入设备9072。触控面板9071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板9071上或在触控面板9071附近的操作)。触控面板9071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器910，接收处理器910发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板9071。除了触控面板9071，用户输入单元907还可以包括其他输入设备9072。具体地，其他输入设备9072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

进一步的，触控面板9071可覆盖在显示面板9061上，当触控面板9071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器910以确定触摸事件的类型，随后处理器910根据触摸事件的类型在显示面板9061上提供相应的视觉输出。虽然在图9中，触控面板9071与显示面板9061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板9071与显示面板9061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元908为外部装置与电子设备900连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元908可以用于接收来自外部装置的输入(例如，信息参数、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备900内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备900和外部装置之间传输数据。

存储器909可用于存储软件程序以及各种数据。存储器909可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器909可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器910是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器909内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器909内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器910可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器910可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器910中。

电子设备900还可以包括给各个部件供电的电源911(比如电池)，优选的，电源911可以通过电源管理系统与处理器910逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

另外，电子设备900包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，如图10所示，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序1001，所述计算机程序1001被处理器执行时实现上述数据获取方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。