CN114928471A - 数据传输方法及其装置、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种数据传输方法及其装置、计算机可读存储介质，获取第一通信数据信息；确定蜂窝通信网络中的通信网络信息，根据通信网络信息和公开密钥设施体系，建立公钥体系模型；根据公钥体系模型对第一通信数据信息进行非对称加密处理得到通信数据密文；根据通信数据密文构建通信数据密文模型；获取蜂窝通信网络中的数据特征，根据通信数据密文模型和数据特征构建传输速率分析模型；根据数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间在传输速率分析模型中确定得到数据传输速率；利用数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输，因此，本发明实施例能够提高数据传输速率，实现蜂窝通信网络数据的安全传输。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输领域，尤其是一种数据传输方法及其装置、计算机可读存储介质。
背景技术
蜂窝网络凭借其超强的灵活性和覆盖性广泛地应用在数据传输领域。蜂窝网络通过蜂窝组网的形式，利用无线信道将终端与网络设备相连接，实现用户之间的相互通信。相关技术中，实现数据安全传输有很多，比如，利用时分数据调制算法实现数据安全传输，即采用奇偶位调制策略完成传输信号的傅里叶变换调制，减轻信道噪声对数据传输的影响，再利用旋转因子动态加密方式加密传输内容，达到安全传输目的；又如，基于能量最优的数据传输方式，即分析频域均衡原理，将传输数据的最优一帧拷入帧头，将此当作循环前缀，获取传输信号中的最小均方误差，利用单载波频域均衡***扫除串码干扰，实现基于能量最优的通信补偿。但是，随着信息泄露等活动在网络通信中的愈演愈烈，上述方法已经难以满足安全传输和高效传输的需求。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供了一种数据传输方法及其装置、计算机可读存储介质，能够提高数据传输速率，同时实现蜂窝通信网络数据的安全传输。
第一方面，本发明实施例提供了一种数据传输方法，包括：
获取第一通信数据信息；
确定蜂窝通信网络中的通信网络信息，根据所述通信网络信息和公开密钥设施体系PKI，建立公钥体系模型；
根据所述公钥体系模型对所述第一通信数据信息进行非对称加密处理，得到通信数据密文；
根据所述通信数据密文构建通信数据密文模型；
获取所述蜂窝通信网络中的数据特征，根据所述通信数据密文模型和所述数据特征，构建传输速率分析模型；
确定数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间，根据所述数据信息获取概率阈值、所述第一广播长度、所述第二广播长度和所述数据传输时间在所述传输速率分析模型中确定得到数据传输速率；
利用所述数据传输速率对所述第一通信数据信息进行数据传输。
本发明上述第一方面的技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：可以根据公钥体系模型对第一通信数据信息进行非对称加密处理，使得第一通信数据信息在传输过程中不易被窃取，提高数据传输的安全性，并且可以根据数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间在传输速率分析模型中确定得到数据传输速率，利用该数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输，提高数据传输速率，实现蜂窝通信网络数据的高效传输。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述数据传输方法还包括：
确定所述蜂窝通信网络中的数据规律，根据所述数据规律得到用户通信方式特征；
根据所述用户通信方式特征得到数据传输方式；
根据所述数据传输方式和所述数据传输速率对所述第一通信数据信息进行数据传输。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述确定所述蜂窝通信网络中的数据规律，包括：
获取蜂窝网络层数信息、天线信息和基站信息；
根据所述蜂窝网络层数信息、所述天线信息、所述基站信息、预设窃听数量和预设传输速率得到信道分配信息；
根据所述信道分配信息构建蜂窝网络模型；
根据所述蜂窝网络模型确定所述蜂窝通信网络中的数据规律。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述数据传输方法还包括：
获取数据传输距离；
确定传输损耗指数，根据所述第一通信数据信息的数据包长度、所述数据传输距离和所述传输损耗指数得到数据传输能耗；
根据所述数据传输能耗调整所述第一通信数据信息的传输路径。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述公钥体系模型对所述第一通信数据信息进行非对称加密处理，得到通信数据密文，包括：
对所述第一通信数据信息进行分组处理，得到所述第一通信数据信息的多个信息组合；
根据所述公钥体系模型中的私钥对所述多个信息组合进行非对称加密处理，得到通信数据密文。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述确定数据信息获取概率阈值，包括：
对所述第一通信数据信息进行编码处理，得到第三通信数据信息；
根据所述第三通信数据信息确定数据信息获取概率阈值。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述数据信息获取概率阈值、所述第一广播长度、所述第二广播长度和所述数据传输时间在所述传输速率分析模型中确定得到数据传输速率，包括：
将所述数据信息获取概率阈值、所述第一广播长度、所述第二广播长度和所述数据传输时间输入至所述传输速率分析模型，得到数据传输吞吐量；
根据所述数据传输吞吐量得到译码概率阈值；
根据所述译码概率阈值和所述数据信息获取概率阈值得到数据传输速率。
可选地，在本发明的一个实施例中，所述PKI包括：
注册机构，用于获取用户申请；
认证机构，用于根据所述用户申请检验用户的身份，当所述检验合格，对检验合格的所述用户提供解密密钥。
第二方面，本发明实施例还提供了一种数据传输装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的数据传输方法。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上所述的数据传输方法。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明一个实施例提供的数据传输方法的流程图；
图2是本发明一个实施例提供的公开密钥设施体系PKI的结构示意图；
图3是本发明另一个实施例提供的数据传输方法的流程图；
图4是图3中步骤S210的具体方法的流程图；
图5是本发明另一个实施例提供的数据传输方法的流程图；
图6是图1中步骤S130的具体方法的流程图；
图7是图1中步骤S160的一个具体方法的流程图；
图8是图1中步骤S160的另一个具体方法的流程图；
图9是本发明的一个实施例提供的蜂窝通信网络的结构示意图；
图10是本发明的一个实施例提供的数据传输装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明提供了一种数据传输方法及其装置、计算机可读存储介质，首先获取第一通信数据信息，接着确定蜂窝通信网络中的通信网络信息，根据通信网络信息和公开密钥设施体系PKI，建立公钥体系模型，根据公钥体系模型对第一通信数据信息进行非对称加密处理，得到通信数据密文，然后根据通信数据密文构建通信数据密文模型，之后获取蜂窝通信网络中的数据特征，根据通信数据密文模型和数据特征，构建传输速率分析模型，再确定数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间，根据数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间在传输速率分析模型中确定得到数据传输速率，最后利用数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输，即是说，本发明实施例的方案可以根据公钥体系模型对第一通信数据信息进行非对称加密处理，使得第一通信数据信息在传输过程中不易被窃取，提高数据传输的安全性，并且可以根据数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间在传输速率分析模型中确定得到数据传输速率，利用该数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输，提高数据传输速率，实现蜂窝通信网络数据的高效传输。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
如图1所示，图1是本发明一个实施例提供的数据传输方法的流程图。该数据传输方法可以包括但不限于步骤S110、步骤S120、步骤S130、步骤S140、步骤S150、步骤S160和步骤S170。
步骤S110：获取第一通信数据信息；
步骤S120：确定蜂窝通信网络中的通信网络信息，根据通信网络信息和PKI，建立公钥体系模型。
需要说明的是，PKI属于网络基本服务设备，其结合了密码学原理，为密钥构建提供了安全的环境。PKI通常应用再公钥管理与签名服务中，PKI的结构示意图如图2所示，该PKI包括终端实体110、密钥管理机构140、注册机构120和认证机构130，终端实体110可以是PKI产品或服务的最终使用者，比如用户、组织、设备(如路由器、交换机)或计算机中运行的进程；密钥管理机构140可以负责密钥的生成、存储、撤销、恢复、更新及查询等；注册机构120的功能包括用户身份审核、密钥对产生和密钥对备份等。当终端实体110为用户时，注册机构120可以获取用户申请，还可以持合法营业执照向认证机构130提交该用户申请，并且获取数字证书，该数字证书可以包括加密信息所需的密钥；认证机构130是PKI的主要部分，该认证机构130的基本任务是发放证书、管理证书以及规定证书的有效期等，因此该证书具有较高的权威性，而且认证机构130还可以接收来自注册机构120的用户申请，根据该用户申请检验用户的身份，当该检验合格，可以对检验合格的用户提供解密密钥，因此认证机构130对解密密钥的保密性极高。
在一实施例中，用户可以将用户的名称、身份证号或者联系电话等用户信息提交给注册机构120，注册机构120审核用户信息的真实性，及判断用户申请注册的原因是否符合审核条件，审核通过后，注册机构120将用户信息提交给认证机构130，认证机构130确定申请用户的身份符合其安全策略，认证机构130向密钥管理机构140申请生成用户的公钥和私钥，生成的公钥和私钥存储在密钥库中，用以用户丢失证书后恢复密钥，认证机构130向用户颁发证书，用户的私钥封装在数字证书的载体中。而且用户得到数字证书后，就可以在认证机构130所信任的***中使用。
步骤S130：根据公钥体系模型对第一通信数据信息进行非对称加密处理，得到通信数据密文。
本步骤中，对多个信息组合进行非对称加密处理的方式有很多，比如，可以采用RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法或者DSA(Digital Signature Algorithm，数字签名算法)等等，在此不做具体限制。需要说明的是，RSA加密算法是由R.L.Riverst，A.Shamir，andL.Adleman提出且用其三个人名命名的算法，在RSA算法中，包括由公钥和私钥构成的密钥对，其中，公钥具有开放性特征，而私钥则交给用户保管。
步骤S140：根据通信数据密文构建通信数据密文模型；
步骤S150：获取蜂窝通信网络中的数据特征，根据通信数据密文模型和数据特征，构建传输速率分析模型；
步骤S160：确定数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间，根据数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间在传输速率分析模型中确定得到数据传输速率。
本步骤中，数据信息获取概率阈值是在传输第三通信数据信息的过程中，邻居节点成功保存到数据信息的概率。
步骤S170：利用数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输。
在本实施例中，由于采用步骤S110至步骤S170的数据传输方法，因此，可以获取第一通信数据信息，接着确定蜂窝通信网络中的通信网络信息，根据通信网络信息和公开密钥设施体系PKI，建立公钥体系模型，根据公钥体系模型对第一通信数据信息进行非对称加密处理，得到通信数据密文，然后根据通信数据密文构建通信数据密文模型，之后获取蜂窝通信网络中的数据特征，根据通信数据密文模型和数据特征，构建传输速率分析模型，再确定数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间，根据数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间在传输速率分析模型中确定得到数据传输速率，最后利用数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输，即是说，本发明实施例的方案可以根据公钥体系模型对第一通信数据信息进行非对称加密处理，使得第一通信数据信息在传输过程中不易被窃取，提高数据传输的安全性，并且可以根据预设译码概率阈值、数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间在传输速率分析模型中确定得到数据传输速率，利用该数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输，提高数据传输速率，实现蜂窝通信网络数据的高效传输。
在一实施例中，如图3所示，该数据传输方法还可以包括但不限于有步骤S210、步骤S220和步骤S230。
步骤S210：确定蜂窝通信网络中的数据规律，根据数据规律得到用户通信方式特征。
本步骤中，由于确定了蜂窝通信网络中的数据规律，因此，可以根据该数据规律得到用户通信方式特征，以便于后续步骤根据该用户通信方式特征得到数据传输方式。
步骤S220：根据用户通信方式特征得到数据传输方式；
步骤S230：根据数据传输方式和数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输。
在本实施例中，由于采用步骤S210至步骤S230的数据传输方法，因此，可以通过确定蜂窝通信中的数据规律，根据该数据规律得到用户通信方式特征，接着根据该用户通信方式特征得到数据传输方式，最后可以根据该数据传输方式和数据传输速率对第一通信数据信息进行数据传输，因此，本发明实施例可以了解用户的通信方式，且更大程度地的满足信道需求，改善信道状态。
在一实施例中，如图4所示，对步骤S210进行进一步的说明，该步骤S210可以包括但不限于有步骤S310、步骤S320、步骤S330和步骤S340。
步骤S310：获取蜂窝网络层数信息、天线信息和基站信息。
本步骤中，基站信息可以包括基站数量、基站的发射功率或者基站的空间分布密度等，天线信息可以是天线数量，在此不做具体限制。
步骤S320：根据蜂窝网络层数信息、天线信息、基站信息、预设窃听数量和预设传输速率得到信道分配信息。
需要说明的是，信道分配信息可以是信道分配数量，也可以是其他信道分配信息，在此不做具体限制。
本步骤中，由于在步骤S310中获取了蜂窝网络层数信息、天线信息和基站信息，因此，可以设定预设传输速率和预设窃听数量，根据蜂窝网络层数信息、天线信息、基站信息、预设窃听数量和预设传输速率可以得到信道分配信息，因此，可以更大程度地满足信道需求，改善信道状态。
步骤S330：根据信道分配信息构建蜂窝网络模型；
步骤S340：根据蜂窝网络模型确定蜂窝通信网络中的数据规律。
在本实施例中，由于采用步骤S310至步骤S340的数据传输方法，因此，可以通过获取蜂窝网络层数信息、天线信息和基站信息，设定预设窃听数量和预设传输速率，根据蜂窝网络层数信息、天线信息、基站信息、预设窃听数量和预设传输速率得到信道分配信息，再根据信道分配信息构建蜂窝网络模型，通过分析蜂窝网络模型确定蜂窝通信网络中的数据规律，因此，本发明实施例可以更大程度的满足信道需求，改善信道状态。
在一实施例中，可以采用如下公式(1)计算得到信道分配数量Q，即：
其中，在公式(1)中，ni表示第i层的蜂窝网络的窃听数量，Ni表示第i层的天线数量，γi为第i层的预设传输速率，k表示蜂窝网络层数，ρ表示基站的空间分布密度。
在一实施例中，如图5所示，该数据传输方法还可以包括但不限于有步骤S410、步骤S420和步骤S430。
步骤S410：获取数据传输距离。
可以理解的是，数据传输距离是第一通信数据信息的传输距离。
步骤S420：确定传输损耗指数，根据第一通信数据信息的数据包长度、数据传输距离和传输损耗指数得到数据传输能耗。
需要说明的是，传输损耗指数可以根据数据传输距离设定，比如，假设第一通信数据信息从起始节点到目标节点的传输距离是D，如果传输距离较短，则传输损耗指数可以设为D2，若是传输距离较长，则传输损耗指数可以设为D4，因此，数据传输距离与数据传输能耗成正相关，本发明实施例对此不作具体限制。
步骤S430：根据数据传输能耗调整第一通信数据信息的传输路径。
需要说明的是，在蜂窝通信网络中，数据传输能耗也是影响数据通信的因素之一。
本实施例中，由于采用步骤S410至步骤S430的数据传输方法，因此，可以获取数据传输距离，然后确定传输损耗指数，根据该第一通信数据信息的数据包长度、数据传输距离和传输损耗指数可以得到数据传输能耗，根据该数据传输能耗调整第一通信数据信息的传输路径，以使传输路径最短，从而确保数据传输能耗最低，提高数据传输的成功率，实现安全传输。
在一实施例中，假设第一通信数据信息从起始节点到目标节点的传输距离是D，如果传输距离较短，则传输损耗指数可以设为D2，若是传输距离较长，则传输损耗指数可以设为D4,设第一通信数据信息的数据包长度为k bit，若起始节点发送一定量数据信息时所需的能量为Eelec，目标节点接收一定量数据信息时所需的能量为Eamp，可以采用如下公式计算得到起始节点发送第一通信数据信息所需的能量ETx，即：
ETx(d)＝Eelec(k)+Eamp(D) (2)
在公式(2)和公式(3)中，εfs和εmp属于两个不同常数，并且Dco是判定传输距离长短的常数。
根据公式(2)或者(3)，可以得到目标节点接收第一通信数据信息所需的能量，即数据传输能耗ERX：
ERX(k)＝kEelec (4)
其中，在公式(4)中，Eelec表示起始节点发送一定量数据信息时所需的能量，k表示第一通信数据信息的数据包长度。
在一实施例中，如图6所示，对步骤S130进行进一步的说明，该步骤S130可以包括但不限于有步骤S510和步骤S520。
步骤S510：对第一通信数据信息进行分组处理，得到第一通信数据信息的多个信息组合。
需要说明的是，对第一通信数据信息进行分组处理的方式有很多，比如整数分组处理或者其他分组处理方式，在此不做具体限制，假设对第一通信数据信息进行整数分组处理，可以对第一通信数据信息分成2组、3组、5组或者更多组，可以根据实际情况选择，在此不做具体限制。
步骤S520：根据公钥体系模型中的私钥对多个信息组合进行非对称加密处理，得到通信数据密文。
需要说明的是，通信数据密文只有通信双方才能拥有。
本步骤中，对多个信息组合进行非对称加密处理的方式有很多，比如，可以采用RSA(Rivest-Shamir-Adleman)算法或者DSA(Digital Signature Algorithm，数字签名算法)等等，在此不做具体限制。需要说明的是，RSA加密算法是由R.L.Riverst，A.Shamir，andL.Adleman提出且用其三个人名命名的算法，在RSA算法中，包括由公钥和私钥构成的密钥对，其中，公钥具有开放性特征，而私钥则交给用户保管。
在本实施例中，通过采用步骤S510至步骤S520的数据传输方法，因此，可以通过对第一通信数据信息进行分组处理，得到第一通信数据信息的多个信息组合，最后再根据公钥体系模型中的私钥对多个信息组合进行非对称加密处理，得到通信数据密文，因此，本发明实施例可以使得第一通信数据信息在传输过程中不易被攻击，提高数据传输的安全性。
在一实施例中，基于RSA算法的密钥生成过程的具体步骤如下：
步骤一：任意生成两个大素数p与q，其中，p与q必须满足互质关系；
步骤二：计算p×q的结果，该结果用整数
表示，即
并且有
步骤三：选取某个和
互质的整数e，并且
步骤四：运算
即
步骤五：生成的公钥和私钥分别表示为PU{e,n}与PR＝{d,n}。
值得注意的是，≡描述表示的是同余的符号，即公式中，≡符号的左边必须和符号右边同余。
需要说明的是，RSA算法过程中过度依赖大数因式分解，利用公钥与通信数据密文得到明文，相当于分解不同大素数的积，分解难度过大，因此，可以对第一通信数据信息进行整数分组处理，比如将第一通信数据信息分成m组，且m<n，再利用私钥PR＝{d,n}对第一通信数据信息的多个信息组合做加密处理，得到通信数据密文c＝me(modn)，解密过程为m＝ce(modn)。
需要说明的是，除了1以外，没有其他公因子的两个正整数就满足互质关系。
在一实施例中，如图7所示，对步骤S160进行进一步的说明，该步骤S160可以包括但不限于有步骤S610和步骤S620。
步骤S610：对第一通信数据信息进行编码处理，得到第三通信数据信息。
本步骤中，由于对第一通信数据信息进行编码处理，因此，便于在邻居节点保存第一通信数据信息的过程中，通过对编码的第一通信数据信息进行译码而验证邻居节点的合法性，从而可以保证数据的安全性。
步骤S620：根据第三通信数据信息确定数据信息获取概率阈值。
本步骤中，数据信息获取概率阈值是在传输第三通信数据信息的过程中，邻居节点成功保存到数据信息的概率。
在一实施例中，如图8所示，对步骤S160进行进一步的说明，该步骤S160可以包括但不限于有步骤S710、步骤S720和步骤S730。
步骤S710：将数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间输入至传输速率分析模型，得到数据传输吞吐量。
需要说明的是，第一广播长度为起始节点的广播长度，第二广播长度为目标节点的广播长度，数据信息获取概率阈值表示目标节点成功保存到第一通信数据信息的概率。
步骤S720：根据数据传输吞吐量得到译码概率阈值。
本步骤中，译码概率阈值可以根据数据传输吞吐量确定，减少数据被窃取的概率，提高数据传输的安全性。
步骤S730：根据译码概率阈值和数据信息获取概率阈值得到数据传输速率。
在本实施例中，通过采用步骤S710至步骤S730的数据传输方法，首先将数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间输入至传输速率分析模型，得到数据传输吞吐量，再根据数据传输吞吐量得到译码概率阈值，最后根据译码概率阈值和数据信息获取概率阈值得到数据传输速率，因此，本发明实施例可以根据数据传输吞吐量得到合理的译码概率阈值，提高网络吞吐量，从而提高蜂窝通信网络的通信能力，保证数据高效且安全地传输。
值得注意的是，和其他网络相比，蜂窝网络节点的寿命较短，网络存在一定不稳定因素，节点发送的数据包被邻居节点获取的概率较低，需多次转发后才能被邻居节点存储。
在一实施例中，在蜂窝网络的拓扑结构中，假设数据起始节点为A，以R的传输速率将第一通信数据信息发送给目标节点M，邻居节点成功保存数据的概率
则节点需要重复发送的次数
可以如公式(5)得到：
为确保相邻节点数据传输的安全性，相同节点会在某时间段内持续发送相同数据包，因此，起始节点A从第j次开始转发，刚好在第h次转发时被邻居节点C成功保存的概率P可以采用公式(6)得到：
在一实施例中，假设在起始节点对第一通信数据信息进行分组处理，得到l个信息组合，将该第一通信数据信息的l个信息组合传输到邻居节点，可以生成l个随机数，构成l维矢量(ξ1,ξ2,...,ξh)，根据矢量(ξ1,ξ2,...,ξh)和待传输的数据包B1,B2,...,Bl构成数据块F，数据块F如下公式(7)所示：
根据公式(7)可以得到编码过程，即如下公式(8)所示：
因此，译码过程可以由公式(8)得到，译码过程如下公式(9)所示：
在一实施例中，在蜂窝网络的拓扑结构中，假设数据起始节点为A，以R的传输速率将第一通信数据信息发送给目标节点M，若目标节点M借助中间节点S的转发，则在中间节点S成功获取起始节点A的第一通信数据信息的数据包的概率
可以采用公式(10)得到：
其中，在公式(10)中，P表示起始节点A从第j次开始转发，刚好在第h次转发时被邻居节点C成功保存的概率，
表示邻居节点成功保存数据的概率，l表示对第一通信数据信息进行分组处理得到的信息组合的个数。
在一实施例中，可以采用如下公式(11)得到从起始节点为A，以R的传输速率将第一通信数据信息发送给目标节点M后成功传输数据的总长度Lt：
其中，
表示目标节点成功保存第一通信数据信息的概率，即数据信息获取概率阈值，LA表示起始节点A的广播长度，即第一广播长度；LM表示目标节点M的广播长度，即第二广播长度。
可以采用如下公式(12)得到数据传输吞吐量θnc，即：
其中，在公式(12)中，T表示数据传输时间，即第一通信数据信息从起始节点到目标节点的传输时间；Lt表示从起始节点为A，以R的传输速率将第一通信数据信息发送给目标节点M后成功传输数据的总长度。
在一实施例中，根据数据传输吞吐量θnc可以选取合适的译码概率阈值ψ，根据该译码概率阈值ψ和数据信息获取概率阈值
可以得到数据传输速率R，即公式(13)所示：
在一实施例中，如图9所示，图9是本发明的一个实施例提供的蜂窝通信网络的结构示意图。蜂窝通信网络可以包括蜂窝基站150、用户终端160和窃听设备170，用户终端160和窃听设备170均连接于蜂窝基站150。
值得注意的是，与传统算法相比，该数据传输方法具有较高的蜂窝通信网络数据传输性能，且其收敛性与稳定性都高于同类方法。
需要说明的是，在本申请的各个具体实施方式中，当涉及到需要根据用户信息、用户行为数据，用户历史数据以及用户位置信息等与用户身份或特性相关的数据进行相关处理时，都会先获得用户的许可或者同意，而且，对这些数据的收集、使用和处理等，都会遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。此外，当本申请实施例需要获取用户的敏感个人信息时，会通过弹窗或者跳转到确认页面等方式获得用户的单独许可或者单独同意，在明确获得用户的单独许可或者单独同意之后，再获取用于使本申请实施例能够正常运行的必要的用户相关数据。
另外，参照图10，本发明的一个实施例还提供了一种数据传输装置200，该数据传输装置200包括存储器202、处理器201及存储在存储器202上并可在处理器201上运行的计算机程序。
处理器201和存储器202可以通过总线或者其他方式连接。
存储器202作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器202可选包括相对于处理器201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器201。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
需要说明的是，数据传输装置200可以采用可插拔的软件模块接口化设计，即可以使用冲突小、概率优先的软件模块接口化设计，也可以使用支持向量机、聚类、神经网络等数据学习算法进行学习的软件模块接口化设计，便于对识别算法进行更新和替换，达到数据溯源***不变，数据传输装置200可根据使用效果不断调整的目的，可有效地对蜂窝通信网络带来的冲击进行缓冲和避免。
需要说明的是，可插拔式接口是自定义接口,可以实现了算法的灵活可变。
实现上述实施例的数据传输方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器202中，当被处理器201执行时，执行上述实施例中的数据传输方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S170、图3中的方法步骤S210至S230、图4中的方法步骤S310至S340、图5中的方法步骤S410至S430、图6中的方法步骤S510至S520、图7中的方法步骤S610至S620以及图8中的方法步骤S710至S730。
以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，其中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，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模块来实现本实施例方案的目的。
此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述设备实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的数据传输方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S170、图3中的方法步骤S210至S230、图4中的方法步骤S310至S340、图5中的方法步骤S410至S430、图6中的方法步骤S510至S520、图7中的方法步骤S610至S620以及图8中的方法步骤S710至S730。
此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序或计算机指令，计算机程序或计算机指令存储在计算机可读存储介质中，计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取计算机程序或计算机指令，处理器执行计算机程序或计算机指令，使得计算机设备执行上述实施例中的数据传输方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S170、图3中的方法步骤S210至S230、图4中的方法步骤S310至S340、图5中的方法步骤S410至S430、图6中的方法步骤S510至S520、图7中的方法步骤S610至S620以及图8中的方法步骤S710至S730。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种数据传输方法，其特征在于，所述数据传输方法包括：
获取第一通信数据信息；
确定蜂窝通信网络中的通信网络信息，根据所述通信网络信息和公开密钥设施体系PKI，建立公钥体系模型；
根据所述公钥体系模型对所述第一通信数据信息进行非对称加密处理，得到通信数据密文；
根据所述通信数据密文构建通信数据密文模型；
获取所述蜂窝通信网络中的数据特征，根据所述通信数据密文模型和所述数据特征，构建传输速率分析模型；
确定数据信息获取概率阈值、第一广播长度、第二广播长度和数据传输时间，根据所述数据信息获取概率阈值、所述第一广播长度、所述第二广播长度和所述数据传输时间在所述传输速率分析模型中确定得到数据传输速率；
利用所述数据传输速率对所述第一通信数据信息进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据传输方法还包括：
确定所述蜂窝通信网络中的数据规律，根据所述数据规律得到用户通信方式特征；
根据所述用户通信方式特征得到数据传输方式；
根据所述数据传输方式和所述数据传输速率对所述第一通信数据信息进行数据传输。
3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述确定所述蜂窝通信网络中的数据规律，包括：
获取蜂窝网络层数信息、天线信息和基站信息；
根据所述蜂窝网络层数信息、所述天线信息、所述基站信息、预设窃听数量和预设传输速率得到信道分配信息；
根据所述信道分配信息构建蜂窝网络模型；
根据所述蜂窝网络模型确定所述蜂窝通信网络中的数据规律。
4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述数据传输方法还包括：
获取数据传输距离；
确定传输损耗指数，根据所述第一通信数据信息的数据包长度、所述数据传输距离和所述传输损耗指数得到数据传输能耗；
根据所述数据传输能耗调整所述第一通信数据信息的传输路径。
5.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据所述公钥体系模型对所述第一通信数据信息进行非对称加密处理，得到通信数据密文，包括：
对所述第一通信数据信息进行分组处理，得到所述第一通信数据信息的多个信息组合；
根据所述公钥体系模型中的私钥对所述多个信息组合进行非对称加密处理，得到通信数据密文。
6.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述确定数据信息获取概率阈值，包括：
对所述第一通信数据信息进行编码处理，得到第三通信数据信息；
根据所述第三通信数据信息确定数据信息获取概率阈值。
7.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据所述数据信息获取概率阈值、所述第一广播长度、所述第二广播长度和所述数据传输时间在所述传输速率分析模型中确定得到数据传输速率，包括：
将所述数据信息获取概率阈值、所述第一广播长度、所述第二广播长度和所述数据传输时间输入至所述传输速率分析模型，得到数据传输吞吐量；
根据所述数据传输吞吐量得到译码概率阈值；
根据所述译码概率阈值和所述数据信息获取概率阈值得到数据传输速率。
8.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述PKI包括：
注册机构，用于获取用户申请；
认证机构，用于根据所述用户申请检验用户的身份，当所述检验合格，对检验合格的所述用户提供解密密钥。
9.一种数据传输装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任意一项所述的数据传输方法。
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1至8任意一项所述的数据传输方法。
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