一种异构通信控制与匹配方法和系统与流程

本发明涉及通信领域，具体涉及一种异构通信控制与匹配方法和系统。

背景技术：

随着网络技术的不断发展，数据传输模式和操作系统的种类越来越多，待传输数据在通过不同的数据传输模式传输时，在不同操作系统、数据网关和终端之间传输可能会出现乱码、信号错误等纠错机制无法避免的现象，严重时，还可能出现完全无法进行低时延同步传输。

尤其是在虚拟现实技术中，随着虚拟现实技术和远程教学技术的不断发展，虚拟现实技术在远程教育教学中的应用日益广泛。比如，虚拟现实技术在教育教学的应用过程中，基于问题式学习的分布式虚拟环境(dve)实现方法，要求不同厂商的虚拟现实终端(vrs)之间以及不同厂商的vrs与不同的dve之间能够实现互联互通。然而，现有的虚拟现实管理系统，仅能够对虚拟产品对象进行通用的设置与控制，完成基本的管理，不能将数据有效传递到vrs，不具备数据分发的功能，也就是说，现有的网络技术手段无法实现将处于不同的数据传输模式下的待传输数据在不同操作系统的终端之间的有效传输，因此，极大限制了需要面临多种数据传输模式和/或多种操作系统终端的数据传输的相关领域的发展。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种异构通信控制与匹配方法和系统，解决了现有技术手段无法实现将处于不同的数据传输模式下的待传输数据在不同操作系统的终端之间进行有效传输的问题。

本发明实施例提供的一种异构通信控制与匹配方法包括：

虚拟现实管理系统分发待传输数据至中间件层；

中间件层根据终端类型将待传输数据分发至相应中间件接口，并添加描述信息并封装；

对重新封装并分发后的待传输数据进行预处理，生成相应传输协议的dve协议数据单元，并且对各dve协议数据单元的报头和报文进行处理及传输。

本发明实施例提供的一种异构通信控制与匹配系统包括：

分发数据模块100，用于虚拟现实管理系统分发待传输数据至中间件层；

封装分发模块200，用于中间件层根据终端类型将待传输数据分发至相应中间件接口，并添加描述信息并封装；

生成协议数据单元模块300，用于利用通信网关对重新封装并分发后的待传输数据进行预处理，生成相应传输协议的dve协议数据单元，并且对各dve协议数据单元的报头和报文进行处理及传输。

本发明实施例提供的异构通信控制与匹配方法和系统，实现了不同的数据传输模式、不同操作系统的终端之间的数据有效传输，很好地推动了需要多种数据传输模式和/或多种操作系统终端的数据传输的相关领域的发展。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的一种异构通信控制与匹配方法的流程示意图。

图2所示为本发明一实施例提供的一种异构通信控制与匹配系统的架构模型应用过程流程图。

图3所示为本发明一实施例提供的一种异构通信控制与匹配系统的结构示意图。

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作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。

图1所示为本发明一实施例提供的一种异构通信控制与匹配方法的流程示意图。如图1所示，本发明一实施例提供的一种异构通信控制与匹配方法具体步骤包括：

步骤10：虚拟现实管理系统分发待传输数据至中间件层。

步骤20：中间件层根据终端类型将待传输数据分发至相应中间件接口，并添加描述信息并封装。

在步骤20中，根据接收的待传输数据确定要到达的终端类型，根据终端类型将待传输数据封装并分发至对应的中间件接口，中间件接口向其中添加描述信息后重新封装并分发。

步骤30：对重新封装并分发后的待传输数据进行预处理，生成相应传输协议的dve协议数据单元，并且对各dve协议数据单元的报头和报文进行处理及传输。

本发明实施例提供的异构通信控制与匹配方法，通过充分利用中间件层将待传输数据分发至相应的中间件接口，并添加描述信息并封装，并对重新封装并分发后的待传输数据进行预处理，生成相应传输协议的协议数据单元，并且对各协议数据单元的报头和报文进行处理及传输的方式，实现了将处于不同的数据传输模式下的待传输数据在不同操作系统的终端之间进行有效传输的目的。

继续参照图1，在本发明一实施例提供的异构通信控制与匹配方法中，还包括如下步骤：

步骤40：对处理及传输后的报文进行二次处理，重新组成所需的dve协议数据单元，除去dve协议数据单元的填充字段并与相应的api接口对接，最终交付封装数据。

本发明实施例提供的异构通信控制与匹配方法，通过对处理及传输后的报文进行二次处理，重新组成所需的dve协议数据单元，除去dve协议数据单元的填充字段并与相应的api接口对接，最终交付封装数据的方式，实现了封装数据的有效传输，从而实现了将处于不同的数据传输模式下的待传输数据在不同操作系统的终端之间进行有效传输的目的。

继续参照图1，在本发明一实施例中，步骤10具体包括如下步骤：

步骤11：虚拟现实管理系统将对象的属性和变化状态进行对象序列化形成对象数据的一部分。

步骤12：虚拟现实管理系统将对象受控行为指令/控制行为指令序列化形成对象数据的另一部分。

在本发明一实施例中，虚拟现实管理系统将待传输数据分发至中间件层形成对象数据的过程中，将待传输数据分类分发，即将对象的属性和变化状态进行对象序列化形成对象数据的一部分，将对象受控行为指令/控制行为指令序列化形成对象数据的另一部分。在本发明实施例中，对待传输数据进行分类分发，有效提高了数据分发的效率。

继续参照图1，在本发明一实施例中，步骤20具体包括如下步骤：

步骤21：中间件层提取待传输数据的终端(trs)类型，并根据提取的终端类型对待传输数据进行封装，将封装后的待传输数据分发至对应终端类型的中间件接口。

步骤22：中间件接口向封装的待传输数据中的保留字段中添加描述信息，并重新封装及分发。

在本发明实施例中，保留字段的大小设置为8字节，本发明实施例提出的异构通信控制与匹配方法，通过设置保留字段，使不同厂商的vrs之间以及不同厂商的vrs与不同的dve之间真正实现了互联互通。

继续参照图1，在本发明一实施例中，步骤30具体包括如下步骤：

步骤31：根据相应通信协议类型生成协议通信单元，利用dve协议数据单元对重新封装并分发后的待传输数据进行预处理，形成通信数据帧，根据传输类型生成相应通信协议的dve协议数据单元(数据帧结构)，根据dve协议数据单元对待传输数据进行分割和填充。

在步骤31中，预处理具体包括虚拟现实管理系统利用通信网关将待传输数据编码并分割为若干个大小为40字节的dve协议数据单元，队尾不足40字节的，按照编码规则使用填充字段进行填充。

其中，具体的编码方式包括但不限于沃尔什编码、傅立叶编码等常见编码方式，本发明实施例中采用沃尔什编码，并在队尾不足40字节时，使用全“1”填充字段进行填充。

沃尔什编码与其他编码方式相比，具有计算速度快、存储空间少等优点，更适合实时大量数据的处理，因此，将沃尔什编码运用在本发明实施例提供的异构通信控制与匹配方法中，能够使生成协议数据单元的过程更加快速，进一步为实现数据传输的快速、实时性提供了前提。

步骤32：利用协议数据单元在通信数据帧中添加前置报头，根据前置报头向相应通信网络传输报文。

在本发明一实施例中，向相应的通信网络传输报文时，采用异步时分复用方法进行传输，从而能够充分利用传输带宽，提高传输效率。

在步骤32中，虚拟现实管理系统在各dve协议数据单元前置报头中包括vr(虚拟现实)有效载荷类型标识符、vr信元丢失优先级、vr报头差错控制内容，从而构成dve传输报文。

本发明实施例中，采用异步时分复用的传输模式，使用统一信元(53字节)作为基本传送单位，并以数据载荷形式嵌入到各个通信制式中。53字节的统一信元中包含5个字节信息头，其余48字节作为dve的有效负载。此外，在5个字节信息头中，vr有效载荷类型标识符占用2个字节、vr信元丢失优先级占用2个字节、vr报头差错控制占用1个字节。

本发明实施例通过建立vr有效载荷类型标识通道、vr信元丢失优先级通道、vr信息段通道，从而在蜂窝网络、以太网络、近场通信网络等传输方式的通信制式的基础上，增加一个vr通信虚拟层，用以完成物理网络资源与vr逻辑资源之间的映射，使之更适用于分布式虚拟环境中的数据在异构网络中的通信控制与匹配传输。

继续参照图1，在本发明一实施例中，步骤40具体包括如下步骤：

步骤41：通过接收通信电路中的报文并解调。

步骤42：将接收的解调后的报文按顺序拼接后，重新组成dve协议数据单元。

在本发明一实施例中，步骤42中叙述的将接收的解调后的报文按顺序拼接后，重新组成dve协议数据单元功能在vrs中实现。

步骤43：除去dve协议数据单元的填充字段，按照保留字段中的虚拟现实管理系统(vrms)封装数据完成与vrs的api接口对接。

步骤44：交付封装数据。

本发明实施例提供的异构通信控制与匹配方法，采用dve中间件层预处理模式，其数据封装基于异构vrs指令集及开放应用接口，配套主机操作系统(os)应用程序编程接口来实现，并且具备保留字段，利用保留字段来实现不同厂商的vrs之间以及不同厂商的vrs与不同的dve之间的互联互通。

同时，本发明实施例采用“中间件接口(i/f)-dve网关-传输网-vrs插件”的星形传输模式，由中间件接口完成dve数据封装预处理，由dve网关完成时钟同步、信令控制及数据传输，由vrs插件完成传输数据与操作系统及vrs的开放api接口的对接，从而实现处于不同的数据传输模式下的待传输数据在不同操作系统的终端之间的有效传输，解决了需要面临多种数据传输模式和/或多种操作系统终端的数据传输限制的问题，进一步推动了虚拟现实技术在教育教学领域的发展。

图2所示为本发明一实施例提供的一种异构通信控制与匹配系统的架构模型应用过程流程图。如图2所示，在本发明一实施例提供的异购通信控制与匹配系统的实际应用过程中，首先在课堂进程中抽取若干难以理解的知识点，以虚拟现实的方式呈现于一个基于问题式学习(pbl)的分布式虚拟环境(dve)中，并在一套基于完整教学模型的虚拟现实管理系统(vrms)的控制下，通过中间件层将知识点数据分解为异构的程序接口和协议队列，并通过不同通信制式的中间件接口加以封装后交付通信网关，使之适应于如移动蜂窝网络、有线/无线数通网络、近场通信等多种数据传输模式，并将分布式信令和数据交付于基于不同操作系统的虚拟现实终端，从而实现在异构网络、异构终端下的分布式虚拟现实远程教学模式。

图3所示为本发明一实施例提供的一种异构通信控制与匹配系统的结构示意图。如图3所示，本发明一实施例提供的异构通信控制与匹配系统具体包括：

分发数据模块100，用于虚拟现实管理系统分发待传输数据至中间件层。

封装分发模块200，用于中间件层根据终端类型将待传输数据分发至相应中间件接口，并添加描述信息并封装。

生成协议数据单元模块300，用于利用通信网关对重新封装并分发后的待传输数据进行预处理，生成相应传输协议的dve协议数据单元，并且对各dve协议数据单元的报头和报文进行处理及传输。

继续参照图3，在本发明一实施例提供的异构通信控制与匹配系统中，还包括：

二次处理并交付模块400，用于对处理及传输后的报文进行二次处理，重新组成所需的dve协议数据单元，除去dve协议数据单元的填充字段并与相应的api接口对接，最终交付封装数据。

继续参照图3，在本发明一实施例中，分发数据模块100具体包括如下模块：

分发基础数据模块110，用于虚拟现实管理系统将对象的属性和变化状态进行对象序列化形成对象数据的一部分。

分发行为数据模块120，用于虚拟现实管理系统将对象受控行为指令/控制行为指令序列化形成对象数据的另一部分。

继续参照图3，在本发明一实施例中，封装分发模块200具体包括如下模块：

初次封装分发模块210，用于中间件层提取待传输数据的终端(trs)类型，并根据提取的终端类型对待传输数据进行封装，将封装后的待传输数据分发至对应终端类型的中间件接口。

重新封装分发模块220，用于中间件接口向封装的待传输数据中的保留字段中添加描述信息，并重新封装及分发。

继续参照图3，在本发明一实施例中，在生成协议数据单元模块300设置通信网关，通信网关里包括预处理模块310，其中：

预处理模块310，用于根据相应通信协议类型生成协议通信单元，利用协议数据单元对重新封装并分发后的待传输数据进行预处理，形成通信数据帧，根据传输类型生成相应通信协议的协议数据单元(数据帧结构)，根据协议数据单元对待传输数据进行分割和填充。

继续参照图3，在本发明一实施例中，生成协议数据单元模块300还包括：

处理报头、报文模块320，用于利用协议数据单元在通信数据帧中添加前置报头，根据前置报头向相应通信网络传输报文。

继续参照图3，在本发明一实施例中，在二次处理并交付模块400中设置配套处理单元，二次处理并交付模块400具体包括如下模块：

传播模块410，用于通过接收通信电路中的报文并解调。

应当理解，在本发明一实施例中，通过在vrs的二次处理并交付模块400中设置配套处理单元来进行通信电路中的报文接收并解调操作，配套处理单元包括但不限于htc头盔的pc主机，cardboard头盔配套的手机等一切具有数据处理功能的设备。

拼接重组模块420，用于将接收的解调后的报文按顺序拼接后，重新组成dve协议数据单元。

去除冗余模块430，用于除去dve协议数据单元的填充字段，按照保留字段中的vrms封装数据完成与vrs的api接口对接。

交付模块440，用于交付封装数据。

本发明实施例提供的异构通信控制与匹配方法及系统，全部都是以下行数据为例进行详细说明的，应当容易想到，上行数据的通信过程与下行数据的通信过程完全一一对应，在此不再赘述。

应当注意，尽管出于简化说明的目的将本发明所述的方法表示和描述为一连串动作，但是应理解和认识到要求保护的主题内容将不受这些动作的执行顺序所限制，因为一些动作可以按照与这里示出和描述的顺序不同的顺序出现或者与其它动作并行地出现，同时一些动作还可能包括若干子步骤，而这些子步骤之间可能出现时序上交叉执行的可能。

应当理解，尽管在上文的详细描述中提及了装置的若干模块或单元，但是这种划分仅仅是示例性而非强制性的。实际上，根据本发明的示例性实施方式，上文描述的两个或更多模块/单元的特征和功能可以在一个模块/单元中实现，反之，上文描述的一个模块/单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块/单元来实现。此外，上文描述的某些模块/单元在某些应用场景下可被省略。

应当理解，为了不模糊本发明的实施方式，说明书仅对一些关键、未必必要的技术和特征进行了描述，而可能未对一些本领域技术人员能够实现的特征做出说明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。