直连通信方法、装置、设备、介质及产品与流程

本发明涉及通信，尤其涉及一种直连通信方法、装置、设备、介质及产品。

背景技术：

1、短距无线通信系统由管理节点与覆盖范围内的多个终端节点组成，管理节点负责网络拓扑管理、资源分配及调度信息下发，终端节点根据管理节点的调度进行数据收发。在工业机器人协同、智能仓储、柔性制造等高密度终端部署场景中，多个终端节点之间需要频繁交互实时控制指令与状态数据，这对通信的时延、可靠性和并发处理能力提出了极高要求。

2、现有短距无线通信系统中，终端节点之间的数据交互通常采用星型网络架构，即任一终端节点需先将数据发送至管理节点，再由管理节点转发至目标终端节点。这种中转机制在终端数量较少、业务量较低的场景下尚可适用。然而，随着工业场景中终端节点密度持续增加，所有终端间通信均需经由管理节点中转的方式使得管理节点成为通信瓶颈，数据中转路径过长，导致通信时延累加。同时，多终端并发通信时，管理节点需处理大量数据转发任务，带宽资源被过度消耗，信道冲突和信号干扰问题突出，导致通信丢包率升高、链路稳定性下降，难以满足工业场景对通信实时性和可靠性的需求。

3、因此，如何在保留管理节点对网络集中管控能力的前提下，优化终端节点之间的通信路径、降低通信时延、提升高并发场景下的通信稳定性与资源利用效率，已成为短距无线通信领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种直连通信方法、装置、设备、介质及产品，用以在保留管理节点对网络集中管控能力的前提下，优化终端节点之间的通信路径、降低通信时延、提升高并发场景下的通信稳定性与资源利用效率。

2、第一方面，本技术实施例提供一种直连通信方法，应用于管理节点，包括：

3、获取多个终端节点的拓扑信息；

4、根据所述拓扑信息，确定至少一对目标终端节点，并向所述目标终端节点下发第一消息，所述第一消息用于指示所述目标终端节点之间建立直连通信链路；

5、基于所述直连通信链路的通信状态，调整所述目标终端节点之间的通信策略。

6、在一些实施方式中，所述获取多个终端节点的拓扑信息之前，还包括：发送第二消息；接收所述多个终端节点上报的自身状态信息，所述自身状态信息包括所述多个终端节点的设备类型、通信能力和负载状态中的至少一项；所述拓扑信息是根据所述多个终端节点上报的自身状态信息得到的。

7、在一些实施方式中，所述根据所述拓扑信息，确定至少一对目标终端节点，包括：根据所述拓扑信息构建网络拓扑图；根据所述网络拓扑图和所述管理节点的任务调度队列，确定所述多个终端节点之间的潜在通信路径；根据所述潜在通信路径，确定所述至少一对目标终端节点。

8、在一些实施方式中，所述根据所述拓扑信息构建网络拓扑图，包括：根据所述拓扑信息，确定所述多个终端节点之间的动态业务流预测结果和/或链路质量预评估结果；根据所述多个终端节点的位置信息、通信能力、负载状态、所述动态业务流预测结果和所述链路质量预评估结果中的至少一项，构建有向加权图作为所述网络拓扑图；其中，所述有向加权图的边权值用于指示所述多个终端节点之间的信号强度、剩余带宽及任务紧急度中的至少一项。

9、在一些实施方式中，所述根据所述网络拓扑图和所述管理节点的任务调度队列，确定所述多个终端节点之间的潜在通信路径，包括：根据所述管理节点的当前下发任务，确定具有显式通信需求的终端节点对，和/或，根据所述多个终端节点的历史数据和任务相关性预测结果，确定具有隐式通信需求的终端节点对；根据短距无线通信协议的信道质量测量报告，确定存在同频干扰的干扰终端组，并根据所述干扰终端组确定干扰规避路径；根据所述显式通信需求、所述隐式通信需求和所述干扰规避路径，确定所述潜在通信路径。

10、在一些实施方式中，所述基于所述直连通信链路的通信状态，调整所述目标终端节点之间的通信策略之前，还包括：获取所述直连通信链路的链路质量测量报告；根据所述链路质量测量报告，确定所述直连通信链路的通信质量状态，所述通信质量状态包括丢包率、时延和带宽利用率中的至少一项；所述通信状态是根据所述通信质量状态确定的。

11、在一些实施方式中，所述获取所述直连通信链路的链路质量测量报告，包括：指示所述目标终端节点内部的测量管理功能单元持续触发接入层测量信号质量，所述信号质量包括参考信号接收功率、参考信号接收质量和信号与干扰加噪声比中的至少一项；接收所述目标终端节点上报的测量结果，将所述测量结果作为所述链路质量测量报告。

12、在一些实施方式中，所述调整所述目标终端节点之间的通信策略，包括：在所述通信状态满足预设的异常条件的情况下，执行以下至少一种调整操作：指示所述目标终端节点降低非关键数据的发送速率，或根据所述目标终端节点的任务优先级动态分配带宽；指示所述目标终端节点切换至备用信道，或建立多条并行的直连通信链路进行负载分担；指示所述目标终端节点降低调制编码方案等级，或增加发射功率；通知所述目标终端节点的上层应用降低数据质量，或延迟非实时数据传输。

13、在一些实施方式中，所述调整所述目标终端节点之间的通信策略之后，还包括以下至少一项：指示所述目标终端节点根据调整后的所述通信策略重新协商调度参数、调整物理层参数或切换通信路径；根据业务传输需求及网络状况，重新配置空口基础服务层传输管道的服务质量参数，并指示所述目标终端节点的连接管理功能单元更新传输通道映射关系；接收所述目标终端节点通过基础服务层发送的反馈消息，所述反馈消息用于确认所述目标终端节点已完成调整。

14、在一些实施方式中，所述指示所述目标终端节点根据调整后的所述通信策略重新协商调度参数、调整物理层参数或切换通信路径，包括：指示所述目标终端节点联合执行以下调整方式中的至少一项：调整调制编码方案等级、时域资源分配模式、空分复用层数中的至少一项；调整发射功率、信道或频点、波束成形方向与权重中的至少一项；在同步低时延宽带接入技术与同步低功耗接入技术之间切换，或切换至蜂窝网络备路；跨管理节点域切换至目标管理节点，并采用不同接入技术建立新链路。

15、在一些实施方式中，所述调整所述目标终端节点之间的通信策略之后，还包括：在所述直连通信链路的通信状态持续满足预设的严重恶化条件的情况下，根据所述目标终端节点的设备发现结果确定需要切换接入的目标管理节点；向所述目标管理节点发起接入切换请求，以完成管理节点域间的切换。

16、在一些实施方式中，所述方法还包括：通过所述直连通信链路，在所述目标终端节点之间传输边缘ai协同推理数据。

17、在一些实施方式中，所述目标终端节点包括第一目标终端节点及第二目标终端节点，所述通过所述直连通信链路，在所述目标终端节点之间传输边缘ai协同推理数据，包括以下至少一项：所述管理节点或云平台中的大模型将目标任务分解为多个子任务；所述管理节点向所述第一目标终端节点下发第三消息，所述第三消息携带所述子任务的任务参数；所述第一目标终端节点根据所述第三消息启动本地小模型组件进行推理，生成所述子任务对应的控制参数；所述第一目标终端节点通过所述直连通信链路将所述控制参数发送给所述第二目标终端节点。

18、在一些实施方式中，所述第一目标终端节点通过所述直连通信链路将所述控制参数发送给所述第二目标终端节点之后，还包括：所述第二目标终端节点根据所述控制参数执行所述子任务，生成执行状态信息；所述第二目标终端节点通过所述直连通信链路将所述执行状态信息反馈给所述第一目标终端节点。

19、在一些实施方式中，所述管理节点或云平台中的大模型将目标任务分解为多个子任务之前，还包括：根据历史任务执行结果，动态加载或卸载部署在所述目标终端节点上的ai模型。

20、在一些实施方式中，所述第一目标终端节点通过所述直连通信链路将所述控制参数发送给第二目标终端节点之后，还包括：所述管理节点获取所述目标终端节点的ai推理结果；对所述ai推理结果进行评估，生成评估反馈信息；将所述评估反馈信息发送给对应的目标终端节点，所述评估反馈信息用于优化所述目标终端节点的ai推理。

21、在一些实施方式中，所述直连通信为基于短距无线协议的通信，所述管理节点为短距无线通信系统中的管理节点，所述终端节点为短距无线通信系统中的终端节点，所述直连通信链路为终端直连链路。

22、第二方面，本技术实施例提供一种直连通信方法，应用于终端节点，包括：

23、接收管理节点发送的第二消息，向所述管理节点上报自身状态信息，所述自身状态信息用于供所述管理节点获取多个终端节点的拓扑信息；

24、接收所述管理节点下发的第一消息，所述第一消息是所述管理节点根据所述拓扑信息确定至少一对目标终端节点后向所述目标终端节点下发的；

25、根据所述第一消息，与对端终端节点之间建立直连通信链路；

26、向所述管理节点上报所述直连通信链路的链路质量测量报告，所述链路质量测量报告用于供所述管理节点确定所述直连通信链路的通信状态，以调整所述目标终端节点之间的通信策略。

27、在一些实施方式中，所述自身状态信息包括所述终端节点的设备类型、通信能力和负载状态中的至少一项。

28、在一些实施方式中，所述根据所述第一消息，与对端终端节点之间建立直连通信链路，包括：根据所述第一消息，与所述对端终端节点协商直连通信的调度参数；根据协商后的所述调度参数，与所述对端终端节点之间建立所述直连通信链路。

29、在一些实施方式中，所述向所述管理节点上报所述直连通信链路的链路质量测量报告之后，还包括：接收所述管理节点下发的策略调整指令，所述策略调整指令是所述管理节点在所述通信状态满足预设的异常条件的情况下生成的；根据所述策略调整指令，调整与所述对端终端节点之间的通信策略。

30、在一些实施方式中，所述策略调整指令用于指示以下至少一种调整操作：降低非关键数据的发送速率，或根据所述终端节点的任务优先级动态分配带宽；切换至备用信道，或建立多条并行的直连通信链路进行负载分担；降低调制编码方案等级，或增加发射功率；通知上层应用降低数据质量，或延迟非实时数据传输。

31、在一些实施方式中，所述根据所述策略调整指令，调整与所述对端终端节点之间的通信策略，包括：根据所述策略调整指令，与所述对端终端节点重新协商调度参数、调整物理层参数或切换通信路径；根据重新协商后的所述调度参数、调整后的所述物理层参数或切换后的所述通信路径，更新所述直连通信链路。

32、在一些实施方式中，所述根据所述策略调整指令，与所述对端终端节点重新协商调度参数、调整物理层参数或切换通信路径，包括：根据所述策略调整指令，与所述对端终端节点联合执行以下调整方式中的至少一项：调整调制编码方案等级、时域资源分配模式、空分复用层数中的至少一项；调整发射功率、信道或频点、波束成形方向与权重中的至少一项；在同步低时延宽带接入技术与同步低功耗接入技术之间切换，或切换至蜂窝网络备路；跨管理节点域切换至目标管理节点，并采用不同接入技术建立新链路。

33、在一些实施方式中，所述与对端终端节点之间建立直连通信链路之后，还包括：通过所述直连通信链路，与所述对端终端节点之间传输边缘ai协同推理数据。

34、在一些实施方式中，所述通过所述直连通信链路，与所述对端终端节点之间传输边缘ai协同推理数据，包括：接收所述管理节点下发的第三消息，所述第三消息携带子任务的任务参数，所述子任务是由所述管理节点或云平台中的大模型对目标任务进行分解后得到的；根据所述第三消息启动本地小模型组件进行推理，生成所述子任务对应的控制参数；通过所述直连通信链路将所述控制参数发送给所述对端终端节点。

35、在一些实施方式中，所述通过所述直连通信链路将所述控制参数发送给所述对端终端节点之后，还包括：接收所述对端终端节点通过所述直连通信链路反馈的执行状态信息，所述执行状态信息是所述对端终端节点根据所述控制参数执行所述子任务后生成的。

36、在一些实施方式中，所述通过所述直连通信链路将所述控制参数发送给所述对端终端节点之后，还包括：向所述管理节点上报所述终端节点的ai推理结果，所述ai推理结果用于供所述管理节点进行评估并生成评估反馈信息；接收所述管理节点发送的所述评估反馈信息；根据所述评估反馈信息，优化所述终端节点的ai推理。

37、第三方面，本技术实施例提供一种直连通信装置，包括：

38、获取模块，用于获取多个终端节点的拓扑信息；

39、确定模块，用于根据所述拓扑信息，确定至少一对目标终端节点，并向所述目标终端节点下发第一消息，所述第一消息用于指示所述目标终端节点之间建立直连通信链路；

40、调整模块，用于基于所述直连通信链路的通信状态，调整所述目标终端节点之间的通信策略。

41、第四方面，本技术实施例提供一种直连通信装置，包括：

42、响应模块，用于接收管理节点发送的第二消息，向所述管理节点上报自身状态信息，所述自身状态信息用于供所述管理节点获取多个终端节点的拓扑信息；

43、接收模块，用于接收所述管理节点下发的第一消息，所述第一消息是所述管理节点根据所述拓扑信息确定至少一对目标终端节点后向所述目标终端节点下发的；

44、建立模块，用于根据所述第一消息，与对端终端节点之间建立直连通信链路；

45、上报模块，用于向所述管理节点上报所述直连通信链路的链路质量测量报告，所述链路质量测量报告用于供所述管理节点确定所述直连通信链路的通信状态，以调整所述目标终端节点之间的通信策略。

46、第五方面，本技术实施例提供一种终端，包括存储器，收发机，处理器；

47、存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：

48、接收管理节点发送的第二消息，向所述管理节点上报自身状态信息，所述自身状态信息用于供所述管理节点获取多个终端节点的拓扑信息；

49、接收所述管理节点下发的第一消息，所述第一消息是所述管理节点根据所述拓扑信息确定至少一对目标终端节点后向所述目标终端节点下发的；

50、根据所述第一消息，与对端终端节点之间建立直连通信链路；

51、向所述管理节点上报所述直连通信链路的链路质量测量报告，所述链路质量测量报告用于供所述管理节点确定所述直连通信链路的通信状态，以调整所述目标终端节点之间的通信策略。

52、第六方面，本技术实施例提供一种网络设备，包括存储器，收发机，处理器；

53、存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：

54、获取多个终端节点的拓扑信息；

55、根据所述拓扑信息，确定至少一对目标终端节点，并向所述目标终端节点下发第一消息，所述第一消息用于指示所述目标终端节点之间建立直连通信链路；

56、基于所述直连通信链路的通信状态，调整所述目标终端节点之间的通信策略。

57、第七方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述程序时实现第一方面或第二方面所述的直连通信方法的步骤。

58、第八方面，本技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第二方面所述的直连通信方法的步骤。

59、第九方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第二方面所述的直连通信方法的步骤。

60、本技术实施例提供的直连通信方法、装置、设备、介质及产品，通过管理节点获取多个终端节点的拓扑信息；根据拓扑信息，确定至少一对目标终端节点，并向目标终端节点下发第一消息，第一消息用于指示目标终端节点之间建立直连通信链路；基于所述直连通信链路的通信状态，调整所述目标终端节点之间的通信策略。由于目标终端节点之间采用直连通信链路进行数据传输，避免了数据经由管理节点中转所带来的额外时延与带宽消耗，降低了端到端通信时延并提升了网络吞吐量；由于管理节点持续基于直连通信链路的通信状态调整通信策略，使得链路能够在信道质量波动或干扰发生时及时得到优化，从而提升了通信的稳定性与可靠性。