MAC层融合通信的QoS指标的判断方法与流程

本发明是关于融合通信，特别是关于一种mac层融合通信的qos指标的判断方法。

背景技术：

目前，配用电通信的智能化建设是支撑智能电网和泛在电力物联网发展的重要基础。为了满足配电自动化、分布式电源接入控制、电动汽车充放电控制、智能家居等新业务的通信需求，对通信接入的覆盖范围、带宽速率、通信时延、系统稳定性等提出了更高的要求。因此，基于媒体访问控制(英文全称：mediaaccesscontrol，英文缩写：mac)层的电力线载波与无线融合通信技术近年来已经成为研究热点。

融合通信网络的业务类型种类繁多，其对信道传输特性的要求各不相同，导致针对业务需求的接入控制操作性较差。

基于此，本申请的发明人发现，现有的融合通信系统难以满足业务对网络传输特性的新需求，主要表现在融合通信链路连接变化增多、速率匹配要求提高、混合组网方式增多、融合信道质量评估能力不足，现有融合系统架构、技术方案和方法难以满足高质量融合通信接入控制的通信质量。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种mac层融合通信的qos指标的判断方法，其能够提高融合通信的接入控制的通信质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种mac层融合通信的qos指标的判断方法，包括：获取电力线载波与无线通信基于mac层融合后的物理信道特性参数，其中，所述物理信道特性参数包括：衰减因子、噪声功率、调制方式、带宽、信噪比、传输距离以及传输速率；根据所述物理信道特性参数以及预设模型计算融合后的mac层的qos指标数据，其中，所述qos指标数据包括误码率、吞吐量和时延，所述衰减因子、所述噪声功率、所述调制方式与所述误码率对应，所述带宽、所述信噪比与所述吞吐量对应，所述传输距离以及所述传输速率与所述时延对应；判断所述计算的融合后的mac层的qos指标数据是否满足预设的业务需求。

在一优选的实施方式中，所述判断所述计算的融合后的mac层的qos指标数据是否满足预设的业务需求之后，还包括：若所述计算的融合后的mac层的qos指标数据不满足预设的业务需求，则对融合后的物理信道特性参数进行优化。

在一优选的实施方式中，根据所述物理信道特性参数以及预设模型计算融合后的mac层的qos指标数据包括：根据信噪比以及第一公式计算误码率；当采用二进制相移键控bpsk调制方式时，所述第一公式为：

其中当存在多跳情况时，pi表示第i跳的误码率，γi表示第i跳的瞬时信噪比；

pr,i表示第i跳的接收功率，hi表示衰落因子，ni表示平均噪声功率。

在一优选的实施方式中，根据所述物理信道特性参数以及预设模型计算融合后的mac层的qos指标数据包括：根据单跳节点的带宽b、信噪比γ以及第二公式计算吞吐量c，所述第二公式为：

c＝bln(1+γ)。

在一优选的实施方式中，根据所述物理信道特性参数以及预设模型计算融合后的mac层的qos指标数据包括：

根据单跳节点的带宽b，信噪比γ，传输距离d，融合网络信号传播速率vf以及第三公式计算数据通信的总时延t，所述第三公式为：

其中，spacket为数据包长度。

在一优选的实施方式中，判断所述计算的融合后的mac层的qos指标数据是否满足预设的业务需求包括：将所述计算的融合后的mac层的qos指标数据与业务要求指标对应的预设的qos指标数据进行对比；若所述计算的融合后的mac层的qos指标数据在所述预设的qos指标数据范围内，则判定所述计算的融合后的mac层的qos指标数据满足预设的业务需求；若所述计算的融合后的mac层的qos指标数据不在所述预设的qos指标数据范围内，则判定所述计算的融合后的mac层的qos指标数据不满足预设的业务需求。

与现有技术相比，根据本发明的mac层融合通信的qos指标的判断方法，通过获取融合后的物理信道特性参数，建立qos指标和信道特性参数之间的数据函数模型，计算qos指标并与业务要求指标进行对比，评估融合网络通信服务质量是否满足业务要求，可以根据评估结果对物理信道特性参数进行优化，以提高融合网络业务接入控制的通信质量。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的mac层融合通信的qos指标的判断方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

基于mac层的融合通信网络的特点是电力线载波与无线mac层采用统一的通信机制，如csma/ca。载波与无线传输信号接入融合网络，首先需要进行动态频谱检测、纠错编码，然后将两种模式的mac层进行协同融合，实现双信道兼容通信协议，形成载波与无线统一评估体系，实现统一mac层的融合。这种融合方式的优点是可有效避免双模网络mac层之间的协议转换，有利于实现统一的资源调度、接入控制、网络管理等策略，提高整个接入系统的qos保障。

本实施例在mac层融合的基础上，建立了反映网络通信服务质量的服务质量(英文全称：qualityofservice，英文缩写：qos)指标参数与融合信道状态参数之间的映射关系。提取融合网络物理信道特性参数，进行垂直映射，建立qos指标和信道特性参数之间的数据函数模型，计算qos指标并与业务指标进行对比，评估融合网络通信服务质量是否满足业务要求，根据评估结果，针对qos映射关系对应的信道特性进行优化管理，提高融合网络业务接入控制的通信质量，满足融合网络多样化业务的通信质量需求。

如图1所示，根据本发明优选实施方式的mac层融合通信的qos指标的判断方法的流程图，本实施例中的方法包括：步骤s1-s3。

步骤s1，获取电力线载波与无线通信基于mac层融合后的物理信道特性参数，其中，所述物理信道特性参数包括：衰减因子、噪声功率、调制方式、带宽、信噪比、传输距离以及传输速率。

步骤s2，根据所述物理信道特性参数以及预设模型计算融合后的mac层的qos指标数据，其中，所述qos指标数据包括误码率、吞吐量和时延，衰减因子、噪声功率、调制方式与误码率对应，带宽、信噪比与吞吐量对应，传输距离以及传输速率与时延对应。

具体的，步骤s2可以包括根据信噪比以及第一公式计算误码率；当采用二进制相移键控bpsk调制方式时，可以将误码率表示为：

通过数据等效的方式，可以将误码率近似表示第一公式：

其中当存在多跳情况时，pi表示第i跳的误码率，γi表示第i跳的瞬时信噪比；

pr,i表示第i跳的接收功率，hi表示衰落因子，ni表示平均噪声功率。

当不存在多跳情况时，pi表示单跳节点的误码率，γi表示单跳节点的瞬时信噪比。

步骤s2还可以包括根据单跳节点的带宽b、信噪比γ以及第二公式计算吞吐量c，所述第二公式为：

c＝bln(1+γ)(3)。

在一种实现方式中，融合网络数据通信的时延t主要包括传输时延tt和传播时延tp。

其中，t＝tt+tp(4)

传输时延与数据包长度和传输速率有关，传播时延与传输渠道和距离有关。步骤s2还可以包括根据单跳节点的带宽b，信噪比γ，传输距离d，融合网络信号传播速率vf以及第三公式计算数据通信的总时延t，所述第三公式为：

其中，spacket为数据包长度。

步骤s3，判断所述计算的融合后的mac层的qos指标数据是否满足预设的业务需求。具体包括：步骤s31-步骤s33。

步骤s31，所述计算的融合后的mac层的qos指标数据与业务要求指标对应的预设的qos指标数据进行对比。

步骤s32，若所述计算的融合后的mac层的qos指标数据在所述预设的qos指标数据范围内，则判定所述计算的融合后的mac层的qos指标数据满足预设的业务需求。

步骤s33，若所述计算的融合后的mac层的qos指标数据不在所述预设的qos指标数据范围内，则判定所述计算的融合后的mac层的qos指标数据不满足预设的业务需求。

本实施例中，还可以包括步骤s4，若所述计算的融合后的mac层的qos指标数据不满足预设的业务需求，则对融合后的物理信道特性参数进行优化，例如调节信号增益，降低误码率等。

本实施例通过获取融合网络物理信道特性参数，建立qos指标和信道特性参数之间的数据函数模型，计算qos指标并与业务传输的指标进行对比，评估融合网络通信服务质量是否满足业务要求，根据评估结果，针对qos映射关系对应的信道特性进行优化，提高融合网络业务接入控制的通信质量。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。