一种基于FTTR网络的数据流处理方法及系统与流程

本发明涉及通信网络，特别地涉及一种基于fttr网络的数据流处理方法及系统。

背景技术：

1、随着光纤到房间（fttr）技术的广泛应用，室内多房间全光组网已能够为终端设备提供高速无线接入。在虚拟现实交互、云游戏等实时业务场景中，用户常需佩戴终端设备在不同房间间快速移动，且终端在移动过程中往往同时承载低时延上行控制流与高带宽下行视频流。现有的fttr网络数据流调度机制主要依赖于终端上报的无线信号强度阈值触发从光猫切换，并对所有经过的数据流采用统一的转发与缓存策略。然而，当终端穿越墙体或脱离单一从光猫的最佳覆盖区时，这种被动的漫游切换方式难以适应物理环境变化导致的信号突变，且由于缺乏对数据流业务特征的精准识别以及终端空间移动轨迹的联动感知，不同业务类型的数据流在共享无线信道中极易产生资源竞争与相互干扰。现有方案无法在终端跨房间移动过程中动态匹配最优传输节点并执行差异化的数据调度，最终导致控制指令响应延迟与视频画面缓冲卡顿，严重破坏了业务的连续性与交互体验。

2、因此，如何提供一种能够实时识别数据流业务特征并结合终端空间位置动态执行差异化传输的数据流处理方法，以解决移动场景下多业务流共存导致的网络调度僵化与业务卡顿问题，已成为本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种基于fttr网络的数据流处理方法及系统，能够实现实时识别数据流业务类型并联动终端空间覆盖关联关系执行差异化传输。本发明提供如下技术方案：

2、一种基于fttr网络的数据流处理方法，应用于包含主光猫和多个从光猫的fttr系统，包括：

3、实时采集并处理流经fttr网络的数据流的元数据与时序特征，以输出所述数据流的业务类型分类结果；

4、获取终端的实时位置信息，并基于预设的空间拓扑模型计算所述终端与各从光猫的空间覆盖关联关系；

5、根据所述业务类型分类结果与所述空间覆盖关联关系，对所述数据流执行差异化传输。

6、可选的，所述实时采集并处理流经fttr网络的数据流的元数据与时序特征，包括：

7、按预设时间窗口对具有相同五元组的数据包进行流聚合，提取所述数据流的统计特征，所述统计特征至少包括：数据包长度序列的均值与方差、数据包到达间隔序列的自相关系数、上下行字节比例、并发连接数量及会话持续时长；

8、对所述统计特征进行归一化处理，构建时序特征向量。

9、可选的，所述输出所述数据流的业务类型分类结果，包括：

10、将所述时序特征向量输入预置的深度学习模型进行序列推理，所述深度学习模型包括卷积神经网络模块与循环神经网络或长短期记忆网络模块；

11、若所述数据流为加密流量，所述卷积神经网络模块对所述数据包长度序列与到达间隔序列映射生成的波形图进行特征提取，结合所述循环神经网络或长短期记忆网络模块的上下文依赖关系输出业务类型概率分布；

12、根据所述业务类型概率分布与预设置信度阈值，判定所述业务类型分类结果为低时延上行业务或高带宽下行业务。

13、通过将时序特征向量输入包含卷积神经网络与循环神经网络或长短期记忆网络的深度学习模型进行序列推理，并针对加密流量采用数据包长度与到达间隔序列映射生成的波形图进行特征提取，结合上下文依赖关系输出业务类型概率分布，最终依据预设置信度阈值判定业务分类结果。该方案突破了传统依赖端口号或明文载荷解析的识别局限，能够在不触碰加密内容的前提下精准捕获加密数据流的隐含时序模式与前后文关联逻辑，显著提升了复杂网络环境下低时延上行业务与高带宽下行业务分类的准确率与抗干扰能力，为后续差异化传输调度提供了高可靠性的决策依据。

14、可选的，所述获取终端的实时位置信息，并基于预设的空间拓扑模型计算所述终端与各从光猫的空间覆盖关联关系，包括：

15、采集终端上报的无线信号强度指示序列与信道状态信息序列；

16、基于预导入的户型图尺寸与墙体材质衰减系数构建所述空间拓扑模型，将所述无线信号强度指示序列与所述信道状态信息序列输入定位融合算法，计算得到所述终端的实时空间坐标、移动速度及航向角；

17、根据所述实时空间坐标与所述空间拓扑模型中各从光猫的部署位置，生成所述终端与所述各从光猫的所述空间覆盖关联关系。

18、可选的，当所述业务类型分类结果为低时延上行业务时，所述对所述数据流执行差异化传输，包括：

19、根据所述空间覆盖关联关系向同时覆盖所述终端的多个所述从光猫下发协同监听指令，控制所述从光猫并行采集所述终端上行数据包的首字节到达时间戳与接收信号强度；

20、基于所述首字节到达时间戳与所述接收信号强度进行接收质量仲裁，确定目标从光猫；

21、将所述低时延上行业务的上行转发路径动态切换至所述目标从光猫。

22、当业务类型分类结果为低时延上行业务时，根据空间覆盖关联关系向同时覆盖终端的多个从光猫下发协同监听指令，控制各从光猫并行采集上行数据包的首字节到达时间戳与接收信号强度，并基于二者进行接收质量仲裁以确定目标从光猫，进而将上行转发路径动态切换至该目标从光猫。通过多节点并行侦听与多维度质量仲裁实现数据面路径的微秒级择优接管，彻底消除了控制流在跨房间移动过程中的协商握手延迟与空口竞争干扰，有效保障了上行交互指令的瞬时响应与业务连续性。

23、可选的，当所述业务类型分类结果为高带宽下行业务时，所述对所述数据流执行差异化传输，包括：

24、根据所述移动速度及所述航向角，结合所述空间拓扑模型中的房间边界信息，对所述终端的移动轨迹进行预测，确定目标区域；

25、当所述终端距所述目标区域的边界距离小于预设阈值时，向位于所述目标区域的从光猫下发预取指令，控制所述目标区域对应的从光猫提前缓存所述高带宽下行业务的数据；

26、在所述终端无线接入所述目标区域对应的从光猫后，控制所述从光猫直接下发已缓存的下行数据。

27、当业务类型分类结果为高带宽下行业务时，根据终端的移动速度及航向角结合空间拓扑模型中的房间边界信息预测移动轨迹以确定目标区域，在终端距边界距离小于预设阈值时向目标区域从光猫下发预取指令提前缓存数据，并在终端实际无线接入后控制该从光猫直接下发已缓存数据。将高带宽数据的拉取动作前置至物理漫游发生之前，通过空间轨迹外推与缓存预加载的精准联动，有效避免了跨房间切换时因链路重建、缓冲建链及初始数据加载导致的视频冻结问题，实现了下行大容量业务的无缝衔接与零卡顿体验。

28、可选的，所述方法还包括：

29、当所述终端的实际接入位置与所述目标区域不一致，或所述目标区域对应的从光猫链路状态异常时，触发回退机制；

30、控制所述目标区域对应的从光猫释放已缓存的数据，并维持当前传输链路或切换至备用从光猫进行数据中继。

31、本发明进一步公开一种基于fttr网络的数据流处理系统，包括：

32、流量处理模块，用于实时采集并处理流经fttr网络的数据流的元数据与时序特征，以输出所述数据流的业务类型分类结果；

33、空间覆盖计算模块，用于获取终端的实时位置信息，并基于预设的空间拓扑模型计算所述终端与各从光猫的空间覆盖关联关系；

34、差异化传输控制模块，用于根据所述业务类型分类结果与所述空间覆盖关联关系，对所述数据流执行差异化传输。

35、本发明进一步公开了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

36、本发明进一步公开了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的方法。

37、根据本发明的技术方案，通过实时采集并处理流经fttr网络的数据流的元数据与时序特征以精准输出业务类型分类结果，同步获取终端实时位置并基于预设空间拓扑模型计算终端与各从光猫的空间覆盖关联关系，进而依据所述分类结果与空间覆盖关联关系对数据流执行差异化传输；该机制将业务特征智能识别与终端空间位置感知深度耦合，突破了传统fttr网络依赖信号阈值被动切换及统一转发调度的技术瓶颈，有效化解了终端跨房间移动时低时延控制流与高带宽视频流因信道资源竞争与漫游切换迟滞引发的业务卡顿难题，在用户快速移动过程中实现了上行控制指令的瞬时响应与下行视频数据的无缝衔接，显著保障了多业务并发场景下的网络传输连续性与交互流畅度。