一种双模通信网络的通信模式选择方法与流程

本发明涉及通信，且更具体地涉及一种双模通信网络的通信模式选择方法。

背景技术：

1、随着科技的发展，设备之间存在多种不同制式的无线通信网络，网络通信模式已经由单一向综合演变，人们对网络通信的要求越来越高，设备与设备之间通信的速度、稳定性和可靠性越来越引起人们的重视，单一的网络通信模式通信效率较低、稳定性差已经无法满足人们的需求，双模乃至多模通信网络应运而生，方便用户能够自由地在不同通信模式之间进行切换，双模通信网络的通信模式选择是双模通信网络通信过程中的核心环节。

2、现有技术中，也有针对该技术进行相关技术研究，现有研究仅根据停电状况和历史通信记录进行网络通信模式的重新选择和信息帧的重新传输，没有考虑到复杂多变环境下通信模式的选择方法，未综合考虑用户所处环境及实际操作的需要，且网络通信模式重新选择和切换时未考虑到通信的平滑度，存在一定的通信延迟，使得用户体验感差，因此需要一种新型双模通信网络的通信模式选择方法。

技术实现思路

1、针对上述技术的不足，本发明公开一种双模通信网络的通信模式选择方法，能够实现网络通信模式的快速选择和稳定切换，通过多特征弹性算法multi-fea综合分析用户所处环境及实际操作的需要实现通信模式的快速选择，通过平滑算法实现在网络通信模式的无缝平滑切换，大大提高了网络通信的稳定性，提高了用户的体验感。

2、一种双模通信网络的通信模式选择方法，包括以下步骤：

3、步骤1、网络通信系统根据用户所处环境及实际操作的需要实现通信网络客户端网络通信模式的选择；

4、在步骤1中，所述通信网络客户端通过双模通信网络实现与通信网络服务端通信，所述双模通信网络通信模式包括gsm网络通信模式和cdma网络通信模式；

5、步骤2、所述通信网络客户端采用选择的网络通信模式基于所述网络通信系统实现向所述通信网络服务端的信息帧传输，所述网络通信系统包括信息接收模块、信息分类模块、信息处理模块、主控模块、信息储存模块、信息监控与传输模块、信息发送模块、usb接口和无线接口；

6、步骤3、所述通信网络客户端通过所述网络通信系统检测向所述通信网络服务端传输信息帧的结果，所述通信网络服务端接收到所述通信网络客户端传输的信息帧则发出响应信息，通信完成，所述通信网络服务端未接收到所述通信网络客户端传输的信息帧则无响应，通信中断，执行步骤4操作；

7、步骤4、所述网络通信系统根据用户所处环境、实际操作的需要及通信中断的原因切换网络通信模式，所述通信网络客户端采用相应网络通信模式向所述通信网络服务端重新传输信息帧；

8、步骤5、重复步骤3操作。

9、在上述步骤中，信息处理模块包括信息最优通信评估模块，其中所述信息最优通信评估模块包括通信节点最优接入控制模型、数据误检模型、维度转换模型和数据不间断检测模型，其中所述通信节点最优接入控制模型用于在信息处理时，通过不同数据信道的交互，提炼出数据信道中最佳数据节点，以选择出最佳通信方式；

10、数据误检模型用于检测输入数据信息中通信协议，以检测通信数据信息的干扰度，避免数据信息干扰，数据误检模型的工作方法是在数据误检模型的输入端引入lagrange函数，对输入到数据误检模型中的多种数据信息进行数据信息转换，以对转换后的数据参数进行对偶计算，在对偶计算过程中，通过拓扑分析方式对数据通信状态进行监控，多种通信数据信息的进行协议转换，其中求偶函数为：

11、

12、式(1)中，w(α,α*)表示多种通信数据信息的求偶函数，α和α*分别表示数据误检模型中两种不同通信协议参数，i和j分别表示多种通信数据信息中不同协议的数据节点，αi表示在i节点下的数据节点，αj表示在j节点下的数据节点，k表示节点的个数，和表示通信协议转换器，和与αi和αj的区别在于不同的通信协议和不同的数据节点，λ表示数据通信转换系数，yi表示数据通信正确率，ε表示介于0和1之间的常数，将不同的通信协议参数映射到函数中进行数据信息计算，偶函数计算的约束函数为：

13、

14、式(2)中，c表示为通信协议总量，则λ表示为：

15、

16、通过回归数据函数对数据误检模型进行检测，检测函数为：

17、

18、在公式(4)中，b表示余量常数；

19、维度转换模型用于将高维度通讯协议转换低维度通讯协议；

20、数据不间断检测模型用于24小时不间断检测数据通信信息。作为本发明进一步的技术方案，所述gsm网络通信模式采用时分多址的gsm网络通信系统实现一射频内八组信息帧通信，所述gsm网络通信系统采用具有语音、文字和数据通信功能的射频调试、多地址方式、语音编码、信道编码、数字信号处理、控制信道、保密和鉴权技术实现复杂环境的通信覆盖，所述cdma网络通信模式采用码分多址的cdma网络通信系统接收通信网络传输的信息并根据传输信息状态通过特殊代码实现信息分组，以获取有效通信信息，所述cdma网络通信系统根据通信过程需要通过扩频技术实现网络数字连接向网络模拟连接的转化，以提高通信的可靠性。

21、作为本发明进一步的技术方案，所述通信模式的选择采用多特征弹性算法multi-fea实现用户所处环境及实际操作需要的变量选择和参数估计并建立多元特征信息参数模型为(xi,yi)，i＝1,2,...,n，其中xi＝(xi1,xi2,...,xip)t表示影响网络通信的多元特征参数矩阵，yi为网络通信状况，xi＝(xi1,xi2,...,xip)t与yi分别表示多元特征信息参数模型中所包含的自变量和因变量，多元特征信息参数模型输出函数公式为：

22、

23、在公式(5)中，i表示通信网络客户端，δ为信息帧在传输过程中的信号损耗，β1,β2,...,βp为通信网络中的用户，j为通信网络中的用户标识，j∈[1,p]，εi为随机扰动项，xij为影响网络通信的多元特征参数；

24、根据网络通信系统状态对影响网络通信的多元特征参数进行筛选，设置影响网络通信的参数阈值x0，影响网络通信的多元特征参数xij＜x0时，对应的影响网络通信的多元特征参数矩阵xi被视为无影响变量从参数模型中删除，以提高网络通信模式的选择速度，影响网络通信的参数阈值x0输出函数公式为：

25、

26、在公式(6)中，n为影响网络通信的多元特征参数个数，xij为影响网络通信的多元特征参数，j为通信网络中的用户标识，j∈[1,p]；

27、从自变量参数xi和因变量参数yi方向分别定义所传输信息帧qij的通信强度，其中从自变量参数xi方向定义所传输信息帧qij的通信强度向量dxij的输出函数公式为：

28、

29、在公式(7)中，xij为多元特征信息参数模型(xi,yi)的自变量参数特征；

30、从因变量参数yi方向定义所传输信息帧qij的通信强度向量dyi的输出函数公式为：

31、

32、在公式(8)中，yi为多元特征信息参数模型(xi,yi)的因变量参数特征；

33、根据信息帧通信强度向量dxij、dyi和多元特征信息参数模型(xi,yi)选择合适的网络通信模式。

34、作为本发明进一步的技术方案，所述网络通信系统模块的具体实现方法为：

35、(1)信息接收模块采用fpga主控芯片和usb3.0接口芯片cyusb3014作为接收装置的控制核心，所述接收装置与pc机构成高速信息接收平台实现信息帧的接收；

36、(2)信息分类模块采用改进型贝叶斯分类方法实现信息帧的分类；

37、(3)信息处理模块通过分层加密技术对所传输的信息帧进行加密；

38、(4)主控模块采用dspic30f4012芯片作为信息传输控制器；

39、(5)信息储存模块采用opc存储服务器接收和存储所述信息处理模块解析的信息帧；

40、(6)信息传输与监测模块采用vxworks驱动程序结构和cpci备用通道驱动程序结构实现信息帧的传输及信息帧传输过程的监测；

41、(7)信息发送模块采用cy2191t/2192t无线发射模块将所述通信网络客户端的信息帧以标准并行通信格式发送到所述通信网络服务端完成通信。

42、作为本发明进一步的技术方案，所述通信网络客户端与所述通信网络服务端通过通信网络建立连接，所述通信网络客户端向下位机服务端发送信息帧，所述网络通信系统通过所述下位机服务端接收的响应信息判断信息帧的传输结果。

43、作为本发明进一步的技术方案，所述通信中断原因包括输电线路中断和通信网络质量下降，所述输电线路中断的原因包括停电和电缆线路故障，所述通信网络质量下降的原因包括通信网络超负荷运转和通信不良。

44、作为本发明进一步的技术方案，所述网络通信系统采用软切换方法控制所述通信网络客户端切换网络通信模式，所述通信网络的导频信道通过转换pn序列偏移和保持载波频率不变实现通信无中断，所述网络通信系统采用平滑算法实现网络模式切换时pn序列偏移转换的平滑处理；

45、将信号帧传输时间段划分为小时隙记为t＝{t0,t1,...,t,...tn}，以小时隙为时间单位对pn序列偏移转换平滑处理，所述平滑算法的输出函数公式为：

46、st＝α·yt+(1-α)·st-1 (9)

47、在公式(9)中，st为t时刻pn序列偏移的平滑值，yt为t时刻pn序列偏移的真实值，st-1为t-1时刻pn序列偏移的平滑值，α为平滑处理系数，利用均方差计算所述平滑处理系数α的输出函数公式为：

48、

49、在公式(10)中，α为平滑处理系数，s0为t0时刻pn序列偏移的平滑值，y0为t0时刻pn序列偏移的真实值，信息帧传输信号变化幅度平稳时平滑处理参数α∈(0,0.2)，信息帧传输信号变化幅度剧烈时平滑处理参数α∈(0.6,1.0)，通过t0、t1和t2时刻pn序列偏移真实值的算数平均值计算pn序列偏移平滑值的初始值，t0时刻的pn序列偏移平滑值s0的输出函数公式为：

50、

51、在公式(11)中，s0为t0时刻的pn序列偏移平滑值，y1表示t1时刻pn序列偏移的真实值，y2表示t2时刻pn序列偏移的真实值。

52、积极有益效果

53、本发明能够实现网络通信模式的快速选择和稳定切换，通过多特征弹性算法multi-fea综合分析用户所处环境及实际操作的需要实现通信模式的快速选择，通过平滑算法实现在网络通信模式的无缝平滑切换，大大提高了网络通信的稳定性，提高了用户的体验感。