本发明涉及通信,具体地说是基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法及系统。
背景技术:
1、5g技术的出现,以其高数据传输速度、低延迟和高连接密度,为工业自动化、智能交通和远程医疗等领域带来了革命性的变革。然而,5g网络的建设和维护成本高昂,且在复杂地形和偏远地区的覆盖能力有限,这限制了其在特定环境下的应用。
2、与此同时,短距无线通信技术(星闪技术)因其低功耗、低时延和高抗干扰性能,在工业控制、智能家居和个人穿戴设备等领域得到了广泛应用。星闪技术能够在短距离内提供稳定可靠的通信连接,但其服务范围受限,难以满足广域网络的需求。
3、卫星通信技术作为一种能够提供全球覆盖的通信手段,能够弥补地面网络的不足,尤其在海洋、沙漠和山区等地理环境复杂的区域表现出其独特的优势。然而,卫星通信的建设成本高昂,且通常存在较高的时延,这在某些对实时性要求极高的应用场景中成为了制约因素。
4、如何结合5g、星闪和卫星通信的融合实现全时通信保障,是需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的技术任务是针对以上不足,提供基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法及系统,来解决如何结合5g、星闪和卫星通信的融合实现全时通信保障的技术问题。
2、第一方面,本发明一种基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法,包括如下步骤:
3、多层次网络构建:构建基于5g网络、星闪网络以及卫星网络组成的多层次通信网络,用户设备加入所述多层次通信网络;
4、网络切换:对于连接到用户设备的5g网络、星闪网络以及卫星网络,持续监测每种网络的信号强度,评估网络的拥塞程度并跟踪用户设备的移动性,基于用户设备的移动性以及网络的信号强度和拥塞程度、通过决策引擎内置的决策算法或规则对用户设备的网络进行切换,并根据用户的反馈以及用户设备的通信效果对决策算法或规则进行优化;
5、传输调整:根据用户设备当前的通信环境和网络状态,基于预定的数据传输协议动态调整数据包的大小、传输速率以及重传策略。
6、作为优选,通过读取用户设备对每种网络的接收信号强度指示值rssi持续监测每种网络的信号强度。
7、作为优选,通过检测网络性能指标评估网络的拥塞程度,网络性能指标包括网络延迟和数据包丢失率。
8、作为优选,通过gps数据、加速度计或通过网络信号变化估计用户设备的移动性,包括用户设备的移动速度和方向。
9、作为优选,传输调整包括如下步骤:
10、环境感知:实时监测和评估当前的通信环境,包括信号质量、网络的拥塞程度以及通信介质的状态;
11、数据包大小动态调整:根据当前的通信环境,动态调整数据包的大小;
12、自适应传输速率:根据实时的网络带宽和延迟情况,调整数据的传输速率;
13、优先级传输决策:根据业务的优先级设定为是否将某些数据包启用多路径传输,对于符合预定重要性的业务,对所述业务使用多路径传输,若数据包传输失败则继续使用重传策略,对于符合预定一般性的业务,对所述业务不启用多路径传输,若数据包传输失败则继续使用重传策略;
14、反馈控制循环:基于数据包的传输效果、根据反馈机制对传输调整中相关参数进行调整优化;
15、其中,重传策略为:当数据包丢失时,需要决定是否重传以及何时重传,一个优化的重传策略需要考虑当前的网络状况和数据包的重要性,以决定重传的优先级和时机;
16、多路径传输为:通过多条路径同时传输数据包,当其中当一条路径出现问题时,其他路径可以保证数据传输的连续性。
17、第二方面,本发明一种基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障系统,用于通过如第一方面任一项所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法实现全时通信保障,所述系统包括多层次网络构建模块、网络切换模块和传输调整模块;
18、所述多层次网络构建模块用于执行如下:构建基于5g网络、星闪网络以及卫星网络组成的多层次通信网络,用户设备加入所述多层次通信网络;
19、所述网络切换模块用于执行如下:对于连接到用户设备的5g网络、星闪网络以及卫星网络,持续监测每种网络的信号强度,评估网络的拥塞程度并跟踪用户设备的移动性,基于用户设备的移动性以及网络的信号强度和拥塞程度、通过决策引擎内置的决策算法或规则对用户设备的网络进行切换,并根据用户的反馈以及用户设备的通信效果对决策算法或规则进行优化;
20、所述传输调整模块用于执行如下:根据用户设备当前的通信环境和网络状态,基于预定的数据传输协议动态调整数据包的大小、传输速率以及重传策略。
21、作为优选,网络切换模块用于通过读取用户设备对每种网络的接收信号强度指示值rssi持续监测每种网络的信号强度。
22、作为优选,网络切换模块用于通过检测网络性能指标评估网络的拥塞程度,网络性能指标包括网络延迟和数据包丢失率。
23、作为优选,网络切换模块用于通过gps数据、加速度计或通过网络信号变化估计用户设备的移动性,包括用户设备的移动速度和方向。
24、作为优选,传输调整模块用于执行如下操作:
25、环境感知:实时监测和评估当前的通信环境,包括信号质量、网络的拥塞程度以及通信介质的状态;
26、数据包大小动态调整:根据当前的通信环境,动态调整数据包的大小;
27、自适应传输速率:根据实时的网络带宽和延迟情况,调整数据的传输速率;
28、优先级传输决策:根据业务的优先级设定为是否将某些数据包启用多路径传输,对于符合预定重要性的业务,对所述业务使用多路径传输,若数据包传输失败则继续使用重传策略,对于符合预定一般性的业务,对所述业务不启用多路径传输,若数据包传输失败则继续使用重传策略;
29、反馈控制循环:基于数据包的传输效果、根据反馈机制对传输调整中相关参数进行调整优化;
30、其中,重传策略为:当数据包丢失时,需要决定是否重传以及何时重传,一个优化的重传策略需要考虑当前的网络状况和数据包的重要性,以决定重传的优先级和时机;
31、多路径传输为:通过多条路径同时传输数据包,当其中当一条路径出现问题时,其他路径可以保证数据传输的连续性。
32、本发明的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法及系统具有以下优点:
33、1、全覆盖通信服务:通过结合5g、星闪技术和卫星通信,本发明能够在任何地理环境下提供无死角的通信服务,特别适合于偏远地区和复杂环境;
34、2、高效率通信:本发明能够根据不同的通信环境智能选择最合适的通信方式,提高了通信效率,降低了通信成本;
35、3、高可靠性通信:通过优化的数据传输协议和智能切换机制,本发明能够在各种环境下保持通信的高可靠性,满足对实时性和稳定性要求高的应用场景。
1.一种基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法,其特征在于,通过读取用户设备对每种网络的接收信号强度指示值rssi持续监测每种网络的信号强度。
3.根据权利要求1所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法,其特征在于,通过检测网络性能指标评估网络的拥塞程度,网络性能指标包括网络延迟和数据包丢失率。
4.根据权利要求1所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法,其特征在于,通过gps数据、加速度计或通过网络信号变化估计用户设备的移动性,包括用户设备的移动速度和方向。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法,其特征在于,传输调整包括如下步骤:
6.一种基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障系统,其特征在于,用于通过如权利要求1-5任一项所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障方法实现全时通信保障,所述系统包括多层次网络构建模块、网络切换模块和传输调整模块;
7.根据权利要求6所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障系统,其特征在于,网络切换模块用于通过读取用户设备对每种网络的接收信号强度指示值rssi持续监测每种网络的信号强度。
8.根据权利要求6所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障系统,其特征在于,网络切换模块用于通过检测网络性能指标评估网络的拥塞程度,网络性能指标包括网络延迟和数据包丢失率。
9.根据权利要求6所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障系统,其特征在于,网络切换模块用于通过gps数据、加速度计或通过网络信号变化估计用户设备的移动性,包括用户设备的移动速度和方向。
10.根据权利要求6-9任一项所述的基于5g、星闪以及卫星通信的全时通信保障系统,其特征在于,传输调整模块用于执行如下操作: