CN117528698B - 一种基于数据链的高速数据传输***及方法 - Google Patents

一种基于数据链的高速数据传输***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于数据链的高速数据传输***及方法，属于数据传输技术领域。建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，根据终端设备之间传输数据的历史传输行为，形成动态数据链，并分析动态数据链的整体延时情况，构建数据传输感知行为模型矩阵，使不同的动态数据链能够在统一化的参照下进行相关分析，从而分析动态数据链的可靠性，并对传输通道进行筛选和锁定，形成具有稳定性特征的链路行为矩阵，继而完成对传输通道的择优分析；从而在协作通信过程中，将终端设备作为移动台进行数据传输能力共享的同时，避免占用自身的算法或资源，实现数据的高速传输。

Description

一种基于数据链的高速数据传输***及方法
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，具体为一种基于数据链的高速数据传输***及方法。
背景技术
协作通信是一种利用移动中继节点来增加特定用户容量的技术，在一定范围内所有节点工作频带相同的情况下，可以将***分解成三类节点，基站为源节点、特定用户（高速用户）为目的节点、其他用户终端为中继节点，所有中继节点都可以看作是特定用户节点的收发天线，从而网络就等于一个多输入多输出（MIMO）天线***，即虚拟多入多出天线（V-MIMO）***，能支持高速用户的特定容量；在多用户通信环境中，使用单副天线的各临近移动用户可按照一定方式共享彼此的天线协同发送，从而产生一种类似多天线发送的虚拟环境，获得空间分集增益，提高***传输性能；
现有技术中，在AF模式下，中继节点对收到的数据不进行任何的解调或解码操作，只对信号的功率作归一化处理，然后用自身的发射功率将信号放大后发射给目的节点；在DF模式下，中继节点对用户的信息进行解调，解码之后仍用原来的编码方式进行编码，然后发送给目的节点；进而，在协作通信的环境方式下，终端设备可以作为移动台进行数据传输的能力共享，同时在一定范围内通过协作通信完成数据传输过程中，虽然可以共享彼此的信号协同能力，提高***传输性能，但是往往会占用自身的算法或资源，从而影响数据的高速传输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于数据链的高速数据传输***及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种基于数据链的高速数据传输***，本***包括：数据传输感知云台模块、动态数据链处理模块、传输通道分析模块和通道决策模块；
所述数据传输感知云台模块，用于建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息；构建数据传输感知行为模型矩阵，且数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链；
所述动态数据链处理模块，用于在终端设备之间传输数据的历史传输行为中，调取每一次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合；根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时情况；
所述传输通道分析模块，根据相同动态数据链对应的延时情况，分析动态数据链的可靠性；并根据动态数据链的可靠度，对传输通道进行筛选；
所述通道决策模块，根据数据传输感知行为模型矩阵，将筛选出来的传输通道在数据传输感知行为模型矩阵中映射，并形成终端设备之间进行数据传输的链路行为矩阵；根据链路行为矩阵，分析并输出传输通道的选取优先度。
进一步，所述数据传输感知云台模块还包括传输记录单元和感知行为模型矩阵单元；
所述传输记录单元，用于建立数据传输感知云台，所述数据传输感知云台中记录有通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，所述传输通道为至少包含两个终端设备组成的动态数据链，所述终端设备的传输标记信息中包括数据传输过程中的延时和终端设备的唯一IP编码标识；
所述感知行为模型矩阵单元，用于构建数据传输感知行为模型矩阵，记为MM(n×m)，其中，n表示数据传输感知行为模型矩阵的行数，即传输通道的数量，m表示数据传输感知行为模型矩阵的列数，即终端设备的数量；所述数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链，且每一行的全域终端设备数据链均相同，所述全域终端设备数据链按照终端设备的编码由小到大依次排序，将所述全域终端设备数据链记为{I1，I2，...，Iw}，其中，Iw为终端设备的唯一IP编码标识，w为终端设备编码的最大序号。
进一步，所述动态数据链处理模块还包括动态数据链调取单元和传输信息整合单元；
所述动态数据链调取单元，用于在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为中，调取第K次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合，记为DCK(Ii→Ij)={I1，Ii，...，Ij，Iw}；
所述传输信息整合单元，根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合DCK(Ii→Ij)中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时，并进行累加得到动态数据链的总延时，记为TK。
进一步，所述传输通道分析模块还包括可靠性分析单元和通道筛选单元；
所述可靠性分析单元，用于在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为总次数L中，获取与动态数据链集合DCK(Ii→Ij)具有相同动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的每一个动态数据链集合对应的总延时，并分析动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠性，计算动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，具体计算公式如下：
其中，R表示动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，t表示延时门限值；
所述通道筛选单元，用于预设可靠度阈值，如果动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度大于等于可靠度阈值，则动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}形成一种传输通道，否则，在动态数据链的可靠性分析过程中，将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}进行剔除。
进一步，所述通道决策模块还包括行为映射单元和优先权分析单元；
所述行为映射单元，用于统筹终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，并根据数据传输感知行为模型矩阵，将终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，在数据传输感知行为模型矩阵中映射，所述映射的过程如下：
将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}与数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行交集，并将任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}中除所述交集以外的终端设备对应的矩阵元素位置标记为0，对标记为0后的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行锁定，直到终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道锁定完成，形成终端设备Ii与终端设备Ij之间进行数据传输的链路行为矩阵，记为G(Ii→Ij)；
所述优先权分析单元，用于在当前时刻，如果终端设备Ii与终端设备Ij之间有数据传输需求，则获取当前时刻下链路行为矩阵G(Ii→Ij)中各个非零矩阵元素对应的终端设备的传输状态，如果链路行为矩阵G(Ii→Ij)中存在非零矩阵元素对应的终端设备正在发生传输任务，则统计链路行为矩阵G(Ii→Ij)中任意一行对应的传输通道中正在发生传输任务的终端设备的数量，记为NUMf，计算任意一行对应的传输通道的优先度，其中，F表示链路行为矩阵G(Ii→Ij)的总行数；
在当前时刻，选取最大的优先度对应的传输通道进行终端设备Ii与终端设备Ij之间的数据传输。
一种基于数据链的高速数据传输方法，本方法包括以下步骤：
步骤S100：建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息；构建数据传输感知行为模型矩阵，且数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链；
步骤S200：在终端设备之间传输数据的历史传输行为中，调取每一次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合；根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时情况；
步骤S300：根据相同动态数据链对应的延时情况，分析动态数据链的可靠性；并根据动态数据链的可靠度，对传输通道进行筛选；
步骤S400：根据数据传输感知行为模型矩阵，将筛选出来的传输通道在数据传输感知行为模型矩阵中映射，并形成终端设备之间进行数据传输的链路行为矩阵；根据链路行为矩阵，分析并输出传输通道的选取优先度。
进一步，所述步骤S100的具体实施过程包括：
步骤S101：建立数据传输感知云台，所述数据传输感知云台中记录有通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，所述传输通道为至少包含两个终端设备组成的动态数据链，所述终端设备的传输标记信息中包括数据传输过程中的延时和终端设备的唯一IP编码标识；
步骤S102：构建数据传输感知行为模型矩阵，记为MM(n×m)，其中，n表示数据传输感知行为模型矩阵的行数，即传输通道的数量，m表示数据传输感知行为模型矩阵的列数，即终端设备的数量；所述数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链，且每一行的全域终端设备数据链均相同，所述全域终端设备数据链按照终端设备的编码由小到大依次排序，将所述全域终端设备数据链记为{I1，I2，...，Iw}，其中，Iw为终端设备的唯一IP编码标识，w为终端设备编码的最大序号。
进一步，所述步骤S200的具体实施过程包括：
步骤S201：在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为中，调取第K次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合，记为DCK(Ii→Ij)={I1，Ii，...，Ij，Iw}；
步骤S202：根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合DCK(Ii→Ij)中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时，并进行累加得到动态数据链的总延时，记为TK。
进一步，所述步骤S300的具体实施过程包括：
步骤S301：在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为总次数L中，获取与动态数据链集合DCK(Ii→Ij)具有相同动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的每一个动态数据链集合对应的总延时，并分析动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠性，计算动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，具体计算公式如下：
其中，R表示动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，t表示延时门限值；
步骤S302：预设可靠度阈值，如果动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度大于等于可靠度阈值，则动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}形成一种传输通道，否则，在动态数据链的可靠性分析过程中，将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}进行剔除。
进一步，所述步骤S400的具体实施过程包括：
步骤S401：统筹终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，并根据数据传输感知行为模型矩阵，将终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，在数据传输感知行为模型矩阵中映射，所述映射的过程如下：
将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}与数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行交集，并将任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}中除所述交集以外的终端设备对应的矩阵元素位置标记为0，对标记为0后的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行锁定，直到终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道锁定完成，形成终端设备Ii与终端设备Ij之间进行数据传输的链路行为矩阵，记为G(Ii→Ij)；
步骤S402：在当前时刻，如果终端设备Ii与终端设备Ij之间有数据传输需求，则获取当前时刻下链路行为矩阵G(Ii→Ij)中各个非零矩阵元素对应的终端设备的传输状态，如果链路行为矩阵G(Ii→Ij)中存在非零矩阵元素对应的终端设备正在发生传输任务，则统计链路行为矩阵G(Ii→Ij)中任意一行对应的传输通道中正在发生传输任务的终端设备的数量，记为NUMf，计算任意一行对应的传输通道的优先度，其中，F表示链路行为矩阵G(Ii→Ij)的总行数；
在当前时刻，选取最大的优先度对应的传输通道进行终端设备Ii与终端设备Ij之间的数据传输；
根据上述方法，通过分析动态数据链的可靠性，对传输通道进行筛选和锁定，从而形成具备稳定特性的链路行为矩阵，并结合实时的终端设备传输任务，分析通道的优先度，继而对传输通道进行择优决策。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明提供的一种基于数据链的高速数据传输***及方法中，通过建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，根据终端设备之间传输数据的历史传输行为，形成动态数据链，并分析动态数据链的整体延时情况，构建数据传输感知行为模型矩阵，使不同的动态数据链能够在统一化的参照下进行相关分析，从而分析动态数据链的可靠性，并对传输通道进行筛选和锁定，形成具有稳定性特征的链路行为矩阵，继而完成对传输通道的择优分析；从而在协作通信过程中，将终端设备作为移动台进行数据传输能力共享的同时，避免占用自身的算法或资源，实现数据的高速传输。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，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，并且不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于数据链的高速数据传输***的结构示意图；
图2是本发明一种基于数据链的高速数据传输方法的步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供技术方案：
请参阅图1，在本实施例一中：提供一种基于数据链的高速数据传输***，该***包括：数据传输感知云台模块、动态数据链处理模块、传输通道分析模块和通道决策模块；
数据传输感知云台模块，用于建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息；构建数据传输感知行为模型矩阵，且数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链；
其中，数据传输感知云台模块还包括传输记录单元和感知行为模型矩阵单元；
传输记录单元，用于建立数据传输感知云台，数据传输感知云台中记录有通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，传输通道为至少包含两个终端设备组成的动态数据链，终端设备的传输标记信息中包括数据传输过程中的延时和终端设备的唯一IP编码标识；
感知行为模型矩阵单元，用于构建数据传输感知行为模型矩阵，记为MM(n×m)，其中，n表示数据传输感知行为模型矩阵的行数，即传输通道的数量，m表示数据传输感知行为模型矩阵的列数，即终端设备的数量；数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链，且每一行的全域终端设备数据链均相同，全域终端设备数据链按照终端设备的编码由小到大依次排序，将全域终端设备数据链记为{I1，I2，...，Iw}，其中，Iw为终端设备的唯一IP编码标识，w为终端设备编码的最大序号；
动态数据链处理模块，用于在终端设备之间传输数据的历史传输行为中，调取每一次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合；根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时情况；
其中，动态数据链处理模块还包括动态数据链调取单元和传输信息整合单元；
动态数据链调取单元，用于在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为中，调取第K次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合，记为DCK(Ii→Ij)={I1，Ii，...，Ij，Iw}；
传输信息整合单元，根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合DCK(Ii→Ij)中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时，并进行累加得到动态数据链的总延时，记为TK；
传输通道分析模块，根据相同动态数据链对应的延时情况，分析动态数据链的可靠性；并根据动态数据链的可靠度，对传输通道进行筛选；
其中，传输通道分析模块还包括可靠性分析单元和通道筛选单元；
可靠性分析单元，用于在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为总次数L中，获取与动态数据链集合DCK(Ii→Ij)具有相同动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的每一个动态数据链集合对应的总延时，并分析动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠性，计算动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，具体计算公式如下：
其中，R表示动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，t表示延时门限值；
通道筛选单元，用于预设可靠度阈值，如果动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度大于等于可靠度阈值，则动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}形成一种传输通道，否则，在动态数据链的可靠性分析过程中，将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}进行剔除；
通道决策模块，根据数据传输感知行为模型矩阵，将筛选出来的传输通道在数据传输感知行为模型矩阵中映射，并形成终端设备之间进行数据传输的链路行为矩阵；根据链路行为矩阵，分析并输出传输通道的选取优先度；
其中，通道决策模块还包括行为映射单元和优先权分析单元；
行为映射单元，用于统筹终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，并根据数据传输感知行为模型矩阵，将终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，在数据传输感知行为模型矩阵中映射，映射的过程如下：
将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}与数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行交集，并将任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}中除交集以外的终端设备对应的矩阵元素位置标记为0，对标记为0后的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行锁定，直到终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道锁定完成，形成终端设备Ii与终端设备Ij之间进行数据传输的链路行为矩阵，记为G(Ii→Ij)；
优先权分析单元，用于在当前时刻，如果终端设备Ii与终端设备Ij之间有数据传输需求，则获取当前时刻下链路行为矩阵G(Ii→Ij)中各个非零矩阵元素对应的终端设备的传输状态，如果链路行为矩阵G(Ii→Ij)中存在非零矩阵元素对应的终端设备正在发生传输任务，则统计链路行为矩阵G(Ii→Ij)中任意一行对应的传输通道中正在发生传输任务的终端设备的数量，记为NUMf，计算任意一行对应的传输通道的优先度，其中，F表示链路行为矩阵G(Ii→Ij)的总行数；
在当前时刻，选取最大的优先度对应的传输通道进行终端设备Ii与终端设备Ij之间的数据传输。
请参阅图2，在本实施例二中：提供一种基于数据链的高速数据传输方法，该方法包括以下步骤：
建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息；构建数据传输感知行为模型矩阵，且数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链；
建立数据传输感知云台，数据传输感知云台中记录有通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，传输通道为至少包含两个终端设备组成的动态数据链，终端设备的传输标记信息中包括数据传输过程中的延时和终端设备的唯一IP编码标识；
构建数据传输感知行为模型矩阵，记为MM(n×m)，其中，n表示数据传输感知行为模型矩阵的行数，即传输通道的数量，m表示数据传输感知行为模型矩阵的列数，即终端设备的数量；数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链，且每一行的全域终端设备数据链均相同，全域终端设备数据链按照终端设备的编码由小到大依次排序，将全域终端设备数据链记为{I1，I2，...，Iw}，其中，Iw为终端设备的唯一IP编码标识，w为终端设备编码的最大序号。
在终端设备之间传输数据的历史传输行为中，调取每一次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合；根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时情况；
在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为中，调取第K次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合，记为DCK(Ii→Ij)={I1，Ii，...，Ij，Iw}；例如，在空中雷达信号传输领域中，无人机携带雷达装置，进行数据收发，如果多无人机在空中的阵型空间跨度较大时，则多无人机之间需要进行协同通信，假设无人机1需要向无人机5传输数据，中间经过无人机2至无人机4来进行中继信号的传达，则形成动态数据链集合{无人机1，无人机2，...，无人机5}；
根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合DCK(Ii→Ij)中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时，并进行累加得到动态数据链的总延时，记为TK；例如，无人机1至无人机5之间的数据传输存在延时，则各自的延时累加得到动态数据链的总延时。
根据相同动态数据链对应的延时情况，分析动态数据链的可靠性；并根据动态数据链的可靠度，对传输通道进行筛选；
在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为总次数L中，获取与动态数据链集合DCK(Ii→Ij)具有相同动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的每一个动态数据链集合对应的总延时，并分析动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠性，计算动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，具体计算公式如下：
其中，R表示动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，t表示延时门限值；
例如，无人机1向无人机5传输数据的历史传输行为总次数L=2，第一次历史传输行为的动态数据链为无人机1→无人机3→无人机2→无人机4→无人机5，第二次历史传输行为的动态数据链为无人机1→无人机3→无人机4→无人机2→无人机5，则通过每一次动态数据链的总延时，带入公式中，能够计算出动态数据链集合{无人机1，无人机2，...，无人机5}的可靠性；
预设可靠度阈值，如果动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度大于等于可靠度阈值，则动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}形成一种传输通道，否则，在动态数据链的可靠性分析过程中，将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}进行剔除。
根据数据传输感知行为模型矩阵，将筛选出来的传输通道在数据传输感知行为模型矩阵中映射，并形成终端设备之间进行数据传输的链路行为矩阵；根据链路行为矩阵，分析并输出传输通道的选取优先度；
统筹终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，并根据数据传输感知行为模型矩阵，将终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，在数据传输感知行为模型矩阵中映射，映射的过程如下：
将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}与数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行交集，并将任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}中除交集以外的终端设备对应的矩阵元素位置标记为0，对标记为0后的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行锁定，直到终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道锁定完成，形成终端设备Ii与终端设备Ij之间进行数据传输的链路行为矩阵，记为G(Ii→Ij)；
例如，能够作为无人机1向无人机5传输数据时的中继无人机有{无人机2，无人机3，无人机4}，假设在对动态数据链可靠性分析的过程中，得到传输通道为{无人机1，无人机2，...，无人机5}，数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{无人机1，无人机2，...，无人机7}，则{无人机1，无人机2，...，无人机5}与{无人机1，无人机2，...，无人机7}进行交集，从而得到{无人机1，无人机2，...，无人机5}，则对{无人机6，无人机7}对应的矩阵元素位置标记为0，数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{无人机1，无人机2，...，无人机7}被标记为0后，即锁定出{无人机1，无人机2，...，无人机5，0，0}；
在当前时刻，如果终端设备Ii与终端设备Ij之间有数据传输需求，则获取当前时刻下链路行为矩阵G(Ii→Ij)中各个非零矩阵元素对应的终端设备的传输状态，如果链路行为矩阵G(Ii→Ij)中存在非零矩阵元素对应的终端设备正在发生传输任务，则统计链路行为矩阵G(Ii→Ij)中任意一行对应的传输通道中正在发生传输任务的终端设备的数量，记为NUMf，计算任意一行对应的传输通道的优先度，其中，F表示链路行为矩阵G(Ii→Ij)的总行数；
例如，假设在链路行为矩阵G(无人机1→无人机5)中，存在多个传输通道，分别为传输通道1：{无人机1，无人机2，...，无人机5，0，0}，传输通道2：{无人机1，无人机2，无人机3，无人机5，无人机8，无人机9}，则获取统计传输通道2中正在发生传输任务的无人机的数量为2，即{无人机8，无人机9}，则NUM2=2；
在当前时刻，选取最大的优先度对应的传输通道进行终端设备Ii与终端设备Ij之间的数据传输。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并且不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于数据链的高速数据传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤S100：建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息；构建数据传输感知行为模型矩阵，且数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链；
步骤S200：在终端设备之间传输数据的历史传输行为中，调取每一次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合；根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时情况；
步骤S300：根据相同动态数据链对应的延时情况，分析动态数据链的可靠性；并根据动态数据链的可靠度，对传输通道进行筛选；
步骤S400：根据数据传输感知行为模型矩阵，将筛选出来的传输通道在数据传输感知行为模型矩阵中映射，并形成终端设备之间进行数据传输的链路行为矩阵；根据链路行为矩阵，分析并输出传输通道的选取优先度；
所述步骤S100的具体实施过程包括：
步骤S101：建立数据传输感知云台，所述数据传输感知云台中记录有通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，所述传输通道为至少包含两个终端设备组成的动态数据链，所述终端设备的传输标记信息中包括数据传输过程中的延时和终端设备的唯一IP编码标识；
步骤S102：构建数据传输感知行为模型矩阵，记为MM(n×m)，其中，n表示数据传输感知行为模型矩阵的行数，即传输通道的数量，m表示数据传输感知行为模型矩阵的列数，即终端设备的数量；所述数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链，且每一行的全域终端设备数据链均相同，所述全域终端设备数据链按照终端设备的编码由小到大依次排序，将所述全域终端设备数据链记为{I1，I2，...，Iw}，其中，Iw为终端设备的唯一IP编码标识，w为终端设备编码的最大序号；
所述步骤S200的具体实施过程包括：
步骤S201：在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为中，调取第K次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合，记为DCK(Ii→Ij)＝{I1，Ii，...，Ij，Iw}；
步骤S202：根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合DCK(Ii→Ij)中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时，并进行累加得到动态数据链的总延时，记为TK；
所述步骤S300的具体实施过程包括：
步骤S301：在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为总次数L中，获取与动态数据链集合DCK(Ii→Ij)具有相同动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的每一个动态数据链集合对应的总延时，并分析动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠性，计算动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，具体计算公式如下：
其中，R表示动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，t表示延时门限值；
步骤S302：预设可靠度阈值，如果动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度大于等于可靠度阈值，则动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}形成一种传输通道，否则，在动态数据链的可靠性分析过程中，将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}进行剔除；
所述步骤S400的具体实施过程包括：
步骤S401：统筹终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，并根据数据传输感知行为模型矩阵，将终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，在数据传输感知行为模型矩阵中映射，所述映射的过程如下：
将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}与数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行交集，并将任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}中除所述交集以外的终端设备对应的矩阵元素位置标记为0，对标记为0后的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行锁定，直到终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道锁定完成，形成终端设备Ii与终端设备Ij之间进行数据传输的链路行为矩阵，记为G(Ii→Ij)；
步骤S402：在当前时刻，如果终端设备Ii与终端设备Ij之间有数据传输需求，则获取当前时刻下链路行为矩阵G(Ii→Ij)中各个非零矩阵元素对应的终端设备的传输状态，如果链路行为矩阵G(Ii→Ij)中存在非零矩阵元素对应的终端设备正在发生传输任务，则统计链路行为矩阵G(Ii→Ij)中任意一行对应的传输通道中正在发生传输任务的终端设备的数量，记为NUMf，计算任意一行对应的传输通道的优先度其中，F表示链路行为矩阵G(Ii→Ij)的总行数；
在当前时刻，选取最大的优先度对应的传输通道进行终端设备Ii与终端设备Ij之间的数据传输。
2.一种基于数据链的高速数据传输***，其特征在于，所述***包括：数据传输感知云台模块、动态数据链处理模块、传输通道分析模块和通道决策模块；
所述数据传输感知云台模块，用于建立数据传输感知云台，记录通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息；构建数据传输感知行为模型矩阵，且数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链；
所述动态数据链处理模块，用于在终端设备之间传输数据的历史传输行为中，调取每一次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合；根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时情况；
所述传输通道分析模块，根据相同动态数据链对应的延时情况，分析动态数据链的可靠性；并根据动态数据链的可靠度，对传输通道进行筛选；
所述通道决策模块，根据数据传输感知行为模型矩阵，将筛选出来的传输通道在数据传输感知行为模型矩阵中映射，并形成终端设备之间进行数据传输的链路行为矩阵；根据链路行为矩阵，分析并输出传输通道的选取优先度；
所述数据传输感知云台模块还包括传输记录单元和感知行为模型矩阵单元；
所述传输记录单元，用于建立数据传输感知云台，所述数据传输感知云台中记录有通过不同传输通道进行数据传输时的终端设备的传输标记信息，所述传输通道为至少包含两个终端设备组成的动态数据链，所述终端设备的传输标记信息中包括数据传输过程中的延时和终端设备的唯一IP编码标识；
所述感知行为模型矩阵单元，用于构建数据传输感知行为模型矩阵，记为MM(n×m)，其中，n表示数据传输感知行为模型矩阵的行数，即传输通道的数量，m表示数据传输感知行为模型矩阵的列数，即终端设备的数量；所述数据传输感知行为模型矩阵中的每一行代表一个全域终端设备数据链，且每一行的全域终端设备数据链均相同，所述全域终端设备数据链按照终端设备的编码由小到大依次排序，将所述全域终端设备数据链记为{I1，I2，...，Iw}，其中，Iw为终端设备的唯一IP编码标识，w为终端设备编码的最大序号；
所述动态数据链处理模块还包括动态数据链调取单元和传输信息整合单元；
所述动态数据链调取单元，用于在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为中，调取第K次历史传输行为时的动态数据链，并生成动态数据链集合，记为DCK(Ii→Ij)＝{I1，Ii，...，Ij，Iw}；
所述传输信息整合单元，根据终端设备的传输标记信息，获取动态数据链集合DCK(Ii→Ij)中每一个终端设备对应数据传输过程中的延时，并进行累加得到动态数据链的总延时，记为TK；
所述传输通道分析模块还包括可靠性分析单元和通道筛选单元；
所述可靠性分析单元，用于在终端设备Ii向终端设备Ij传输数据的历史传输行为总次数L中，获取与动态数据链集合DCK(Ii→Ij)具有相同动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的每一个动态数据链集合对应的总延时，并分析动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠性，计算动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，具体计算公式如下：
其中，R表示动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度，t表示延时门限值；
所述通道筛选单元，用于预设可靠度阈值，如果动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}的可靠度大于等于可靠度阈值，则动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}形成一种传输通道，否则，在动态数据链的可靠性分析过程中，将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}进行剔除；
所述通道决策模块还包括行为映射单元和优先权分析单元；
所述行为映射单元，用于统筹终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，并根据数据传输感知行为模型矩阵，将终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道，在数据传输感知行为模型矩阵中映射，所述映射的过程如下：
将动态数据链{I1，Ii，...，Ij，Iw}与数据传输感知行为模型矩阵中任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行交集，并将任一行对应的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}中除所述交集以外的终端设备对应的矩阵元素位置标记为0，对标记为0后的全域终端设备数据链{I1，I2，...，Iw}进行锁定，直到终端设备Ii向终端设备Ij传输数据过程中对应形成的全部传输通道锁定完成，形成终端设备Ii与终端设备Ij之间进行数据传输的链路行为矩阵，记为G(Ii→Ij)；
所述优先权分析单元，用于在当前时刻，如果终端设备Ii与终端设备Ij之间有数据传输需求，则获取当前时刻下链路行为矩阵G(Ii→Ij)中各个非零矩阵元素对应的终端设备的传输状态，如果链路行为矩阵G(Ii→Ij)中存在非零矩阵元素对应的终端设备正在发生传输任务，则统计链路行为矩阵G(Ii→Ij)中任意一行对应的传输通道中正在发生传输任务的终端设备的数量，记为NUMf，计算任意一行对应的传输通道的优先度 其中，F表示链路行为矩阵G(Ii→Ij)的总行数；
在当前时刻，选取最大的优先度对应的传输通道进行终端设备Ii与终端设备Ij之间的数据传输。
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数据链通信实时数据传输QoS控制研究;董长城;吴炜;李峻林;赵恒;;计算机科学;20130615(S1);全文 *

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