一种高速列车运营环境监测网络的性能评价方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传感领域，尤其涉及一种高速列车运营环境监测网络的性能评价方法及系统。
【背景技术】
[0002]高速列车运营速度快，对外界干扰比较敏感，因而对运营环境的监测提出较高要求。高速列车运营环境监测网络可采用无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)实现，无线传感器网络是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，因此广泛应用于军事、智能交通、环境监控、医疗卫生等多个领域。
[0003]服务质量QoS(Quality of Service)，指一个网络能够利用各种基础技术，为指定的网络通信提供更好的服务能力。对无线传感器网络的QoS进行评价可以为设计无线传感器网络提供更科学的依据。
[0004]但现有无线传感器网络的QoS评价大多数只考虑网络的部分性能指标，如网络连通性、吞吐量、时延、丢包率等，没有综合的考虑其它影响无线传感器网络建设的其他性能指标。因此，构建一个综合无线传感器网络多方面性能指标的完整QoS评价指标体系对无线传感器网络性能的提升和优化具有重要的指导意义。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种高速列车运营环境监测网络的性能评价方法及系统，以解决现有技术对高速列车运营环境监测网络的QoS评价不全面的技术问题。
[0006]第一方面，本发明提供一种高速列车运营环境监测网络的性能评价方法，包括:
[0007]建立包括网络性能参数以及网络成本参数的服务质量QoS评价指标模型；
[0008]根据所述QoS评价指标模型对高速列车运营环境监测的无线传感器网络的性能进行评价。
[0009]可选地，所述建立包括网络性能参数以及网络成本参数的服务质量QoS评价指标模型，包括:
[0010]根据无线传感器网络的生存期、能量效率、鲁棒性、信号质量、吞吐量、覆盖率与连通度中的至少一个，建立用于确定所述网络性能参数的第一评价模型；
[0011]根据无线传感器网络的生存期、部署节点成本和各部署节点的环境中的至少一个，建立用于确定所述网络成本参数的第二评价模型；
[0012]根据所述第一评价模型和所述第二评价模型，确定所述QoS评价指标模型。
[0013]在所述建立用于确定所述网络性能参数的第一评价模型之前，所述方法还包括:
[0014]根据无线传感器网络的信噪比SNR、时延和丢包率，建立用于确定无线传感器网络的信号质量的第三评价模型；
[0015]根据无线传感器网络的时延和丢包率，建立用于确定无线传感器网络的吞吐量的第四评价模型；
[0016]根据无线传感器网络的部署节点传输功率和部署节点数目，建立用于确定无线传感器网络的覆盖率与连通度的第五评价模型；
[0017]相应地，在所述建立用于确定所述网络成本参数的第二评价模型之前，所述方法还包括:
[0018]根据无线传感器网络的部署节点数目和部署节点价格，建立用于确定无线传感器网络的部署节点成本的第六评价模型；
[0019]其中，部署节点包括地面部署节点和列车部署节点。
[0020]可选地，在所述建立用于确定无线传感器网络的信号质量的第三评价模型之前，所述方法还包括:
[0021]根据无线传感器网络中各地面部署节点间的信噪比和列车速度，确定无线传感器网络的信噪比SNR;
[0022]根据无线传感器网络的各地面部署节点间的丢包率和列车速度，确定无线传感器网络的丢包率。
[0023]可选地，所述根据所述QoS评价指标模型对高速列车运营环境监测的无线传感器网络的性能进行评价，包括:
[0024]实时监测高速列车运营环境监测的无线传感器网络的状态参数；
[0025]根据所述状态参数，采用所述QoS评价指标模型对高速列车运营环境监测的不同类型的无线传感器网络的性能进行评价。
[0026]可选地，所述无线传感器网络的类型，包括:
[0027]不同信息路由方式的无线传感器网络和不同网络拓扑结构的无线传感器网络。
[0028]第二方面，本发明提供一种高速列车运营环境监测网络的性能评价系统，包括:
[0029]模型建立单元，用于建立包括网络性能参数以及网络成本参数的服务质量QoS评价指标t旲型；
[0030]性能评价单元，用于根据所述QoS评价指标模型对高速列车运营环境监测的无线传感器网络的性能进行评价。
[0031]可选地，所述模型建立单元，包括:
[0032]第一模型建立模块，用于根据无线传感器网络的生存期、能量效率、鲁棒性、信号质量、吞吐量、覆盖率与连通度中的至少一个，建立用于确定所述网络性能参数的第一评价丰旲型;
[0033]第二模型建立模块，用于根据无线传感器网络的生存期、部署节点的成本和各部署节点的环境中的至少一个，建立用于确定所述网络成本参数的第二评价模型；
[0034]模型确定模块，用于根据所述第一评价模型和所述第二评价模型，确定所述QoS评价指标t旲型。
[0035]可选地，所述模型建立单元还包括:
[0036]第三模型建立模块，用于在所述第一模型建立模块建立用于确定所述网络性能参数的第一评价模型之前，根据无线传感器网络的信噪比SNR、时延和丢包率，建立用于确定无线传感器网络的信号质量的第三评价模型；
[0037]第四模型建立模块，用于在所述第一模型建立模块建立用于确定所述网络性能参数的第一评价模型之前，根据无线传感器网络的时延和丢包率，建立用于确定无线传感器网络的吞吐量的第四评价模型；
[0038]第五模型建立模块，用于在所述第一模型建立模块建立用于确定所述网络性能参数的第一评价模型之前，根据无线传感器网络的部署节点传输功率和部署节点数目，建立用于确定无线传感器网络的覆盖率与连通度的第五评价模型；
[0039]第六模型建立模块，用于在所述第二模型建立模块建立用于确定所述网络成本参数的第二评价模型之前，根据无线传感器网络的部署节点数目和部署节点价格，建立用于确定无线传感器网络的部署节点成本的第六评价模型；
[0040]其中，部署节点包括地面部署节点和列车部署节点。
[0041 ] 可选地，所述性能评价单元，具体用于:
[0042]实时监测高速列车运营环境监测的无线传感器网络的状态参数；
[0043]根据所述状态参数，采用所述QoS评价指标模型对高速列车运营环境监测的不同类型的无线传感器网络的性能进行评价。
[0044]由上述技术方案可知，本发明的一种高速列车运营环境监测网络的性能评价方法及系统，通过建立包括网络性能参数及网络成本参数的服务质量QoS评价指标模型来对高速列车运营环境监测的无线传感器网络的性能进行评价，弥补了现有的QoS评价指标模型对无线传感器网络性能评价不全面的缺陷，从而能够更好的实现对高速列车运营环境的监测。
【附图说明】
[0045]图1为本发明一实施例提供的一种高速列车运营环境监测网络的性能评价方法的流程示意图；
[0046]图2为本发明一实施例提供的服务质量QoS评价指标模型应用在高速列车运营环境监测的无线传感器网络的参数图；
[0047]图3为本发明一实施例提供的一种高速列车运营环境监测网络的性能评价系统的结构示意图；
[0048]图4为本发明一实施例提供的模型建立单元的结构示意图；
[0049]图