一种基于层级控制的机动环境通联传输方法与流程

1.本发明涉及一种通联传输方法，特别是一种基于层级控制的机动环境通联传输方法。


背景技术：

2.20世纪以来，随着移动互联网的迅速扩张和高速发展，信息的通联传输已经越发需要适配于机动环境，高效的机动环境通联传输方法也是业界的研究热点。在机动环境通联过程中，伴随着网络和通信系统的不稳定和窄带宽，同时还存在地理遮蔽、电磁干扰等各种特殊环境极大削弱了各种通信手段，导致信息无法及时可靠地进行传递。
3.目前的机动环境通联传输技术，例如机动通信网络中的多路径并行传输组网技术，虽然其以最大化组播组的吞吐量为目标，在原有的单线路传输方法的基础上，增加了资源虚拟化的异构网络通信资源融合和按需组合的多线路并行传输的方法，并最终以此实现了网络传输能力的提升。但是，该技术在具体实现的过程中主要考虑的前提条件是以一种较为稳定的网络通信环境为基础，缺乏通信遭到干扰时的应对方法。因此，在实际应用的过程中，仅利用现有的通联传输技术，由于不同情境下的通联环境复杂多变，会导致通信信号将十分不稳定，传输时延时高时低，传输链路时断时续，并最终呈现出窄带宽、弱连接的特点。此外，目前没有一种针对机动通联环境的数据可靠传输方法来用于解决在不稳定网络条件下的信息传输问题。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于层级控制的机动环境通联传输方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于层级控制的机动环境通联传输方法，包括以下步骤：步骤1：发送端和接收端获取传输任务，建立机动环境通联的rmclb模型（以下简称rmclb模型，rmclb-model，request-manage-communicate layer-based model）；所述rmclb模型包括：业务应用层、传输服务层和通信设备层；步骤2：设计业务应用层的策略，按照获取请求、请求处理以及请求传递的顺序进行通联传输策略控制；步骤3：设计传输服务层的策略，按照获取请求、请求处理以及请求传递的顺序进行通联传输策略控制；步骤4：设计通信设备层的策略，按照获取请求、请求处理以及请求传递的顺序进行通联传输策略控制；步骤5：发送端和接收端按照步骤2至步骤4中所述的各层策略，进行传输调度及通联信息收发，直至完成所述的机动环境通联传输。
6.本发明步骤1中所述的机动环境通联的rmclb模型，包括：
业务应用层（application-layer，ap）、传输服务层（transportservice-layer，tsrv）以及通信设备层（device-layer，dev）的不同请求、处理以及传递（com，communicate）子任务组合而成，具体模型表示如下：其中，model
rmclb
表示rmclb模型；ap
rmc
表示业务应用层的请求、处理以及传递任务集合；tsrv
rmc
表示传输服务层的请求、处理以及传递任务集合；dev
rmc
表示通信设备层的请求、处理以及传递任务集合；ap
reqtask
表示业务应用层的请求任务；ap
mngtask
表示业务应用层的处理任务；ap
comtask
表示业务应用层的传递任务；tsrv
reqtask
表示传输服务层的请求任务；tsrv
mngtask
表示传输服务层的处理任务；tsrv
comtask
表示传输服务层的传递任务；dev
reqtask
表示通信设备层的请求任务；dev
mngtask
表示通信设备层的处理任务；dev
comtask
表示通信设备层的传递任务。
7.步骤2中所述的设计业务应用层的策略的方法包括：首先，业务应用层获取请求，本层级请求通常直接来源于用户，将所述请求映射到rmclb模型中，依据所述请求是否可进一步分解为标准，分为两类请求，原子请求即不可分解的请求和组合请求即可分解的请求。原子请求一般描述为可靠请求、小数据量请求、低延时请求等，组合请求一般描述为短信息实时可靠请求（即小数据量、低延时、可靠等原子请求组合）、长信息近实时不可靠请求（即大数据量、中延时、不可靠等原子请求组合）等；其次，业务应用层处理请求，即将不同请求按业务应用层处理策略ap
mng
进行处理，按最优时间复杂度ap
timeco
进行策略选择，匹配传输服务层反馈的机动环境通联时间状态tsrv
statet
；最后将业务应用层的处理结果ap
res
通过一个或多个传递方式ap
com
传递给传输服务层；具体步骤如下：步骤2-1，识别业务应用层的请求ap
req
；步骤2-2，不同的请求对应不同的处理策略；步骤2-3，传递处理结果。
8.其中，步骤2-1中所述的识别ap
req
请求，包括：将请求区分为原子请求ap
reqatom
或组合请求ap
reqcomb
，表示为：
其中，ap
req
表示业务应用层的请求；ap
reqatom
表示业务应用层的原子请求；ap
reqcomb
表示业务应用层的组合请求；req表示请求项。
9.步骤2-2中所述的不同的请求对应不同的处理策略，包括：处理策略ap
mng
与原子请求ap
reqatom
存在多对一的关系，针对步骤2-1中识别的ap
req
请求，选择不同的处理策略ap
mng
，对策略的时间复杂度timeco进行加权求和得到策略时间复杂度加权和ap
timeco
，不同权值ei进行赋值，将策略时间复杂度加权和按从小到大进行排列并依次与传输服务层反馈的机动环境通联时间状态tsrv
statet
进行匹配，按时间复杂度最接近tsrv
statet
对应的处理策略ap
mng
进行处理，得到处理结果ap
res
，具体如下所示：其中，ap
timeco
表示业务应用层的处理策略时间复杂度的加权和；表示处理策略的加权经验值；timeco表示处理策略时间复杂度；ap
mng
表示业务应用层的处理策略；mng表示处理策略项；tsrv
statet
表示传输服务层反馈的机动环境通联时间状态值；i表示需要在业务应用层上处理的第i个具体策略；n表示在业务应用层上所需要处理的策略的总数。
10.步骤2-3中所述的传递处理结果的方法包括：将处理结果ap
res
通过传递方式ap
com
传递给传输服务层，传递方式ap
com
为一个或多个，按照实际与传输服务层约定的实现情况进行传递：其中，ap
com
表示业务应用层的传递方式；com表示传递方式项。
11.步骤3中所述的设计传输服务层的策略的方法包括：首先，传输服务层获取业务应用层传递来的处理结果ap
res
，传输服务层通过层内处理方式，将传递来的请求ap
res
映射为本层的请求tsrv
req
；其次，传输服务层处理请求，即将不同请求按策略tsrv
mng
进行处理，按多因子加权最优匹配算法进行策略选择，以匹配通信设备层反馈的机动环境通联参数dev
qos
，这些参数包括通信设备的最大传输单元mtu、队列缓存大小以及阻塞时间；最后将处理结果tsrv
res
通过一个或多个传输服务层传递方式tsrv
com
传递给通信设备层；具体步骤如下：步骤3-1，识别业务应用层处理结果ap
res
，映射为传输服务层的请求tsrv
apreq
，表示为：其中，tsrv
apreq
表示业务应用层处理结果映射后的传输服务层请求集合；req表示
请求项；tsrv
req
表示传输服务层请求；步骤3-2其次，不同的请求对应不同的处理策略，传输服务层处理策略直接操作通信设备层反馈的一个或多个机动环境通联参数dev
qos
，针对步骤3-1中识别的tsrv
req
请求，选择不同的处理策略tsrv
mng
，将对应的通信设备层dev
qos
操作结果res
qos
进行加权求和得到操作结果加权和rese
qos
，不同权值ei进行赋值，对加权和排序后选取最小值对应的处理策略tsrv
mng
进行处理，得到处理结果tsrv
res
，具体如下所示：其中，res
qos
表示对通信设备层参数的操作结果；rese
qos
表示操作结果的加权和；e表示处理策略的加权经验值；tsrv
mng
表示传输服务层处理策略；mng表示处理策略项；步骤3-3，将处理结果tsrv
res
通过传输服务层传递方式tsrv
com
传递给通信设备层，tsrv
com
为一个或多个，按照实际与通信设备层约定的实现情况进行传递：其中，tsrv
com
表示传输服务层的传递方式；com表示传递方式项。
12.步骤4中所述的设计通信设备层的策略的方法包括：首先，通信设备层获取传输服务层传递来的处理结果tsrv
res
，通信设备层通过层内处理方式，将传输服务层传递来的请求tsrv
res
映射为本层的请求dev
req
；其次，通信设备层处理请求，即将不同请求按策略dev
mng
进行处理，由于dev
req
已经是对机动环境通联参数dev
qos
的直接操作映射，dev
mng
策略是对dev
qos
的操作，因此根据dev
req
找到对应的dev
mng
策略进行处理；最后将处理结果dev
res
通过一个或多个通信设备层传递方式dev
com
传递给机动环境通联网络；具体步骤如下：步骤4-1，识别传输服务层处理结果；步骤4-2，不同的请求对应不同的处理策略；步骤4-3，将处理结果传递给机动环境通联网络。
13.其中，步骤4-1中所述的识别传输服务层处理结果的方法包括：识别传输服务层处理结果tsrv
res
，映射为通信设备层的请求dev
tsrvreq
，表示为：其中，dev
tsrvreq
表示传输服务层处理结果映射后的通信设备层请求集合；req表示请求项；dev
req
表示通信设备层请求。
14.步骤4-2中所述的不同的请求对应不同的处理策略的方法包括：直接找到对应请求dev
req
的处理策略dev
mng
进行处理，得到处理结果dev
res
，具体如下所示：
其中，dev
mng
表示通信设备层的处理策略；mng表示处理策略项；步骤4-3中所述的将处理结果传递给机动环境通联网络的方法包括：将处理结果dev
res
通过通信设备层传递方式dev
com
传递给机动环境通联网络，dev
com
为一个或多个，按照实际机动环境通联网络支持的方式进行传递；其中，dev
com
表示通信设备层的传递方式；com表示传递方式项。
15.有益效果：（1）建立rmclb模型，通过对业务应用、传输服务、通信设备进行分层级控制处理，抽象出不同层级各自控制要素、策略、机制，以及跨层级交互边界接口，更加贴合实际机动环境的传输特征，传输更加高效；（2）通过引入匹配策略，针对不同层级特点，进行不同的策略控制，提高数据传输对层级的精准反馈性。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
17.图1是本发明“请求-处理-传递”层级控制rmclb模型示意图。
18.图2是本发明实现步骤流程示意图。
具体实施方式
19.通过引入“请求-处理-传递”层级控制rmclb模型，针对机动环境中涉及的用户、服务、设备等各要素相互耦合进行通联的情况，对业务应用、传输服务、通信设备进行分层级控制处理，抽象出不同层级各自控制要素、策略、机制，以及跨层级交互边界接口，将单一的物理通联传输过程划分成逻辑多个虚拟层级，面向不同的机动环境需求，有针对性、侧重点地提供通联传输策略。通过该方法可以满足不同机动环境下信息交互需求，有效地减少抢占冲突、需求匹配度不高的问题，实现机动环境下的有效通联传输。
20.结合图1，根据本发明的一个实施例，本发明中“请求-处理-传递”层级控制rmclb模型建模包括如下步骤：步骤1：发送端和接收端获取传输任务，以在机动环境下利用手机传输一段信息为例，发送端手机和接收端手机在传输前获取任务；步骤2：建立机动环境通联的rmclb模型，按步骤1举例，即发送端和接收端建立rmclb模型，业务应用层为手机收发信息app软件，传输服务层为手机操作系统相关传输服务软件，通信设备层为手机中通信元器件；规则2.1：具体模型表示如下：
结合图2，根据本发明的一个实施例，一种基于层级控制的机动环境通联传输方法包括如下步骤：步骤1：业务应用层获取请求，识别请求类型，区分原子请求和组合请求，以在机动环境下利用手机传输一段信息为例，手机收发信息app软件获取请求，包括文字传输请求、图片传输请求、视频传输请求等原子请求，或是文字加图片组合传输、文字加视频组合传输等组合请求；规则1.1：根据请求类型，可知业务应用层请求表示为：步骤2：业务应用层处理请求，选择策略以匹配传输服务层反馈的机动环境通联时间状态，按步骤1举例，假设手机收发信息app软件识别当前请求为图片加视频组合传输请求，app内部针对图片传输处理策略有模糊、清晰、高清三种策略，对应时间复杂度分别为0.1s、0.5s、0.8s，对于视频传输处理策略有不压缩、低压缩、高压缩三种策略，对应时间复杂度分别为0.5s、1s、3s，图片传输经验权值为0.6，视频传输经验权值为0.4，此时传输服务层反馈的通联时间状态为延时0.85s，根据最贴近通联时间状态的原则，选择图片高清、视频低压缩的处理策略，即加权和为0.88s，按策略处理后能将传输服务层的利用效率最大化；规则2.1：针对识别的ap
req
请求，选择不同的处理策略ap
mng
，对策略的时间复杂度timeco进行加权求和得到策略时间复杂度加权和ap
timeco
，不同权值ei进行赋值，将加权和按从小到大进行排列并依次与传输服务层反馈的机动环境通联时间状态tsrv
statet
进行匹配，按时间复杂度最接近tsrv
statet
对应的处理策略ap
mng
进行处理，可知：
步骤3：按策略处理并得到处理结果ap
res
，按步骤1举例，根据步骤2处理后得到高清图片、低压缩视频的业务应用层处理结果；步骤4：业务应用层传递请求，将处理结果ap
res
传递给传输服务层，按步骤1举例，步骤3的结果即高清图片、低压缩视频可以通过调用接口或指定文件路径两种方式传递给传输服务层，即手机操作系统传输服务软件；规则4.1：将处理结果ap
res
通过业务应用层传递方式ap
com
传递给传输服务层，ap
com
可以是一个或多个，按照实际与传输服务层约定的实现情况进行传递，如下：步骤5：传输服务层获取请求，识别业务应用层处理结果，映射为传输服务层的请求，按步骤1举例，步骤3的结果即高清图片、低压缩视频传递至手机操作系统传输服务软件，传输服务软件对结果进行本层的请求映射，最终映射为中等容量文件传输请求；规则5.1：获取业务应用层传递来的处理结果ap
res
，传输服务层通过层内处理方式，将传递来的请求ap
res
映射为本层的请求tsrv
req
，可知传输服务层请求表示为：步骤6：传输服务层处理请求，选择策略以匹配通信设备层反馈的机动环境通联参数，按步骤1举例，针对步骤5的中等容量文件传输请求，假设手机通信设备层可操作参数有队列长度、重传次数两项，传输经验权值分别为0.3和0.7，传输服务软件有两种处理策略即可靠稳定传输策略、不可靠快速传输策略，分别对应操作参数结果是“队列长度5、重传次数6”和“队列长度7、重传次数3”，加权和分别是5.7和4.2，按取最小值原则，选择不可靠快速传输策略；规则6.1：针对tsrv
apreq
请求，选择不同的处理策略tsrv
mng
，将对应的通信设备层dev
qos
操作结果res
qos
进行加权求和，得到操作结果加权和rese
qos
，不同权值ei进行赋值，对加权和排序后选取最小值对应的处理策略tsrv
mng
进行处理，得到处理结果tsrv
res
，具体如下所示：步骤7：按策略处理并得到处理结果tsrv
res
，按步骤1举例，根据步骤6处理后得到
不可靠快速传输的传输服务层处理结果；步骤8：传输服务层传递请求，将处理结果tsrv
res
通过传输服务层传递方式tsrv
com
传递给通信设备层，按步骤1举例，步骤7的结果即不可靠快速传输结果，可以通过网口、串口两种方式传递给通信设备层，即手机中通信元器件；规则8.1：将处理结果tsrv
res
通过传递方式tsrv
com
传递给通信设备层，tsrv
com
可以是一个或多个，按照实际与通信设备层约定的实现情况进行传递，如下：步骤9：通信设备层获取请求，识别传输服务层处理结果，映射为通信设备层的请求，按步骤1举例，步骤7的结果即不可靠快速传输结果传递至手机中通信元器件，通信元器件对结果进行本层的请求映射，最终映射为手机移动通信4g/5g元器件传输请求；规则9.1：获取传输服务层传递来的处理结果tsrv
res
，通信设备层通过层内处理方式，将传递来的请求tsrv
res
映射为本层的请求dev
tsrvreq
，可知通信设备层请求表示为：步骤10：通信设备层处理请求，根据请求找到映射对应的策略进行处理，按步骤1举例，针对步骤9的手机移动通信4g/5g元器件传输请求，选择对应的元器件“队列长度7、重传次数3”参数处理策略进行处理；规则10.1：针对dev
req
请求，选择对应的处理策略dev
mng
，具体如下所示：步骤11：按策略处理并得到处理结果dev
res
，按步骤1举例，根据步骤10处理后得到通信设备层处理结果；步骤12：传输服务层传递请求，将处理结果dev
res
通过通信设备层传递方式dev
com
传递给机动环境通联网络，按步骤1举例，步骤11的结果，可以通过码分多址cdma、频分多址fdma两种方式传递给机动环境通联网络；规则12.1：将处理结果dev
res
通过传递方式dev
com
传递给机动环境通联网络，dev
com
可以是一个或多个，按照实际机动环境通联网络支持的方式进行传递，如下：步骤13：发送端和接收端按照rmclb模型中各层策略，进行传输调度及通联信息收发，直至机动环境通联传输完成。
21.具体实现中，本技术提供计算机存储介质以及对应的数据处理单元，其中，该计算机存储介质能够存储计算机程序，所述计算机程序通过数据处理单元执行时可运行本发明提供的一种基于层级控制的机动环境通联传输方法的发明内容以及各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（read-only memory，rom）或随机存储记忆体（random access memory，ram）等。
22.本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术方案可借助计算机程序以及其对应的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中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计算机程序即软件产品的形式体现出来，该计算机程序软件产品可以存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台包含数
据处理单元的设备（可以是个人计算机，服务器，单片机，muu或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
23.本发明提供了一种基于层级控制的机动环境通联传输方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。