CN107682812B - 一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实例提供了一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法、装置、电子设备及存储介质，属于通信技术领域。通过获取主通信设备与多个从属通信设备的位置信息，然后根据主通信设备与多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率，再根据各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算各链路的平均链路利用率，然后根据计算出的各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合，最后根据目标链路集合进行数据传输。应用本发明提供的方法，可以提高移动场景下的通信效率，降低传输时延，增强通信网络的性能。

Description

一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法及装置。
背景技术
随着信息化技术的不断发展和完善，现有的基于地面通信和卫星通信所带来的便利已经不能满足人们的需要，通信系统的结构已经越来越趋于立体化，机载通信技术作为立体化信息系统的一个重要环节，已经成为近年来的研究热点。同时，在信息化、网络化作战环境下机载通信网络作为信息的载体，具有举足轻重的作用。在军事应用中，机载通信网络具有异构节点、多通信链路，以及网络拓扑动态变化等特征。随着机载通信网络对数据传输性能的要求日益增高，从而提出MRMC(multi-radio multi-channel，多接口多信道)技术，形成MRMC机载通信网络。在MRMC机载通信网络，通常包括一个主通信设备和多个从属通信设备，主通信设备可以同时与多个从属通信设备建立链路，进行数据传输。MRMC机载通信网络具有提高数据传输速率、增强数据传输的可靠性等优点。尽管MRMC机载通信网络具有很多好处，但是如何进行有效的链路适配仍是MRMC机载通信网络一个难点问题。
在现有技术中，MRMC技术主要应用于地面无线网络或者静态的无线网络，在使用该技术时通常采用的链路适配方法包括静态链路适配方法、动态链路适配方法和混合链路适配方法。静态链路适配方法是指为射频接口分配的链路固定不变或在一个相当长的时期内保持不变；动态链路适配方法是指为任意射频接口分配任意链路，并且射频接口分配的链路并不是固定的，而是可以进行动态转换；混合链路适配方法结合了静态链路分配和动态链路分配的特点，节点的一部分射频接口分配的链路固定不变，另一部分射频接口分配的链路则可以根据传输需要进行动态转换。
然而，上述的链路适配方法不适用于通信设备移动的场景，例如无人机通信或机载通信等场景。如果采用上述的链路适配方法应用于通信设备移动的场景，会导致通信网络性能的下降，例如，链路的平均链路利用率低，传输时延大等。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法、装置、电子设备及存储介质，可以提高高速移动场景下的通信效率，降低传输时延，增强通信网络的性能。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法，所述方法应用于具有异构多通信链路融合网络中的持续移动的主通信设备，所述异构多通信链路融合网络中还包括持续移动的多个从属通信设备，所述主通信设备和所述多个从属通信设备能建立用于传输数据的链路，所述方法包括：
获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息；
根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率；
根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合；
根据所述目标链路集合进行数据传输。
可选的，所述根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率，还包括：
根据所述各链路的传输速率和预设的传输速率阈值，得到传输速率大于所述预设的传输速率阈值的链路组成的初始链路集合；
根据初始链路集合中各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述初始链路集合中各链路的平均链路利用率。
可选的，所述根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合，包括：
将计算出的所述各链路的平均链路利用率按照降序排列；
根据预设的目标链路总数，将所述各链路的平均链路利用率排列在前的、并且总链路数与所述预设的目标链路总数相同的链路作为目标链路集合。
可选的，所述获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息，包括：
根据所述主通信设备的初始位置、所述主通信设备的移动模型、所述多个从属通信设备的初始位置、所述多个从属通信设备的移动模型和各通信设备的移动时间，分别确定所述主通信设备和所述多个从属通信设备的位置坐标值。
可选的，所述位置信息包括位置坐标值，所述位置坐标值包括各通信设备的地理位置坐标值和距离地面的高度值，所述根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率，包括：
根据所述主通信设备的位置坐标值与所述多个从属通信设备的位置坐标值，分别计算所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离；
根据各通信设备距离地面的高度值中的最小值和所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离，确定莱斯因子；
根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离、所述莱斯因子和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率。
第二方面，提供了一种异构多通信链路融合网络的链路适配装置，其特征在于，所述装置应用于具有异构多通信链路融合网络中的持续移动的主通信设备，所述异构多通信链路融合网络中还包括持续移动的多个从属通信设备，所述主通信设备和所述多个从属通信设备能建立用于传输数据的链路，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息；
第一计算模块，用于根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
第二计算模块，用于根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率；
确定模块，用于根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合；
传输模块，用于根据所述目标链路集合进行数据传输。
可选的，所述装置还包括第三计算模块，用于：
根据所述各链路的传输速率和预设的传输速率阈值，得到传输速率大于所述预设的传输速率阈值的链路组成的初始链路集合；
根据初始链路集合中各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述初始链路集合中各链路的平均链路利用率。
可选的，所述确定模块，包括：
排序模块，用于将计算出的所述各链路的平均链路利用率按照降序排列；
选择模块，用于根据预设的目标链路总数，将所述各链路的平均链路利用率排列在前的、并且总链路数与所述预设的目标链路总数相同的链路作为目标链路集合。
可选的，所述获取模块，用于：
根据所述主通信设备的初始位置、所述主通信设备的移动模型、所述多个从属通信设备的初始位置、所述多个从属通信设备的移动模型和各通信设备的移动时间，分别确定所述主通信设备和所述多个从属通信设备的位置坐标值。
可选的，所述位置信息包括位置坐标值，所述位置坐标值包括各通信设备的地理位置坐标值和距离地面的高度值，所述第一计算模块，包括：
第四计算模块，用于根据所述主通信设备的位置坐标值与所述多个从属通信设备的位置坐标值，分别计算所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离；
第一确定模块，用于根据各通信设备距离地面的高度值中的最小值和所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离，确定莱斯因子；
第五计算模块，用于根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离、所述莱斯因子和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率。
第三方面，提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器，所述通信接口，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器，用于存放计算机程序；
所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的程序时，实现如上述第一方面所述的异构多通信链路融合网络的链路适配方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的异构多通信链路融合网络的链路适配方法的步骤。
本发明提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取主通信设备与多个从属通信设备的位置信息，然后根据主通信设备与多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率，再根据各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算各链路的平均链路利用率，然后根据计算出的各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合，最后根据目标链路集合进行数据传输。应用本发明提供的方法，可以先计算各链路的平均链路利用率，再选择平均链路利用率高的链路进行数据传输，这样可以提高移动场景下的通信效率，降低传输时延，增强通信网络的性能。当然，实施本发明的任一产品或方法不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种星型单跳无人机通信网络模型的模型示意图；
图2为本发明实施例提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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。
本发明实施例提供了一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法、装置、电子设备及存储介质，该方法可以应用于移动的通信场景，例如无人机通信或机载通信等场景，这些移动的通信场景中通常包括持续移动的一个主通信设备和持续移动的多个从属通信设备。本发明实施例的执行主体可以是通信网络中的主通信设备，该主通信设备可以同时与多个从属通信设备建立链路，以便进行数据传输。下面以星型单跳无人机通信网络模型为例，对本发明进行详细的说明。
如图1所示，为星型单跳无人机通信网络模型的模型示意图，该通信网络中包括两种类型的无人机节点，一种是主无人机(S-UAV，Super-Unmanned Aerial Vehicle)节点(即主通信设备)，一种是普通无人机(G-UAV，General-Unmanned Aerial Vehicle)节点(即从属通信设备)。主无人机节点负责通信资源的分配，以便与每个普通无人机节点建立用于传输数据的链路。主无人机节点可以与普通无人机节点中的一个节点进行数据传输，或者同时与多个节点进行数据传输，普通无人机节点之间不能进行数据传输。可以定义主无人机节点为u，普通无人机节点集合为V＝{vi＝1,2,…,N}。每个无人机节点配备有多个通信接口，在同一时刻，主无人机节点可以选用多个接口，普通无人机节点只能选用一个接口，当主无人机节点和普通无人节点选用相同的接口时，主无人机节点和普通无人节点之间会建立一条双向的通信链路，每条通信链路均为双向链路，可能的通信链路的集合为ε＝{ei＝(u,vi)|i＝1,2,…,N}。可以定义Fi为普通无人机节点vi配备的通信接口的数量，因此普通无人机节点的通信接口数的集合为F＝{F1，F2，...，Fi，...，FN}，主无人机节点的通信接口为全集F。通信网络中可用的正交信道集合为C＝{1，2，...，M}，M为可利用的正交信道的数量。假设每个普通无人机节点均有固定的通信范围，该通信范围取决于主无人机分配给该普通无人机节点的功率。
主无人机在与每个普通无人机建立用于传输数据的链路时，在无干扰的条件下，链路进行适配时要满足如下要求：
第一方面，在每个时隙内进行链路的适配，假设一个周期为T的时隙调度为S，在每个时隙内调度可通信链路进行数据传输。假设链路u-vi在调度S内的占用的时隙为第二方面，接口使用约束条件为：每个节点分配的信道数量不能超过该节点的通信接口数量，即在本方案中，普通无人机每次只选用一个接口，主无人机可以同时选用的接口总数小于等于普通无人机节点的总数。第三方面，链路-信道使用约束条件为：链路ei＝(u，vi)使用信道m通信的条件是在节点u和节点vi均选择信道m进行通信，即um+vi，m≥2ei，m，并且um+vi，m-1≤ei，m。其中，1≤m≤M，vi，m＝1表示信道m被分配给节点vi，vi，m＝0表示信道m未被分配给节点vi。1≤m≤M，ei，m＝1表示信道m分配给链路ei，ei，m＝0表示信道m未被分配给链路ei。
主无人机与每个普通无人机建立用于传输数据的链路后，可以从这些链路中，选择需要使用的链路进行通信。如图2所示，为本发明实施例提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法的流程图，该方法可以选择出需要使用的链路，具体包括如下步骤：
步骤201，获取主通信设备与各从属通信设备的位置信息。
在实施中，主通信设备和各从属通信设备通常是按照预设的移动模型进行移动的。在每次达到预设的时隙τ时，主通信设备需要获取主通信设备与各从属通信设备的位置信息，位置信息可以包括各通信设备所在的经度值、纬度值和距离地面的高度值；位置信息也可以包括各通信设备在预设的坐标系中的位置坐标值，例如x轴、y轴和z轴方向的坐标值。主通信设备可以通过各通信设备的初始位置、各通信设备的移动模型和各通信设备的移动时间，计算出各通信设备的位置信息。或者，在各通信设备上安装位置传感器，通过位置传感器也可以获取各通信设备的位置信息。
可选的，根据主通信设备的初始位置、主通信设备的移动模型、各从属通信设备的初始位置、各从属通信设备的移动模型和各通信设备的移动时间，分别确定主通信设备和各从属通信设备的位置坐标值。
其中，移动时间是指通信设备开启移动的时间点到当前时间点的时间差。
在实施中，主通信设备根据各通信设备的初始位置、移动模型和移动时间，可以得到各通信设备在每个时刻的位置坐标值。例如，在图1的模型中，主无人机采用SRCM(Semi-Random Circular Movement，半随机圆周运动)移动性模型，主无人机围绕三维空间中的一个固定的中心，以变化的半径R在预设的一个平面区域内做圆周运动。主无人机从预设的初始位置(r，θ)开始运动，0≤θ≤2π，i∈{1，2，...，M}；其飞行速度在预设的范围内均匀变化；移动角(Travelling angle)在预设的范围内均匀变化。在任意时刻，根据主无人机的初始位置坐标和主无人机的移动模型，即可得到主无人机在该时刻的位置坐标值。图1中的普通无人机采用平ST(Smooth Turn，平稳转弯)移动性模型，普通无人机在三维空间中的预设区域[0，L]*[0，W]*[0，H]内移动(L、W、H分别表示预设区域的长度、宽度和高度)。在Ti≤t≤Ti+1时间间隔内，普通无人机的飞行高度可以根据和计算得到，其中，z(t)是t时刻普通无人机距离地面的高度，v0是普通无人机的初始速度，a是普通无人机在z轴方向的加速度，vz(t)是t时刻普通无人机在z轴方向的速度，az是t时刻普通无人机在z轴方向的加速度；普通无人机的移动状态可以根据Ti时刻的状态获得，推导过程如下：
用xc(Ti)，yc(Ti)分别表示Ti时刻普通无人机转向中心的位置，其中，xc(Ti)为x坐标值，yc(Ti)为y坐标值，
xu(Ti)，yu(Ti)分别表示Ti时刻普通无人机的位置，其中，xu(Ti)为x坐标值，yu(Ti)为y坐标值，
Φ(Ti)表示Ti时刻普通无人机的航向角(heading angle)，则，xc(Ti)＝xu(Ti)+r(Ti)sin(Φ(Ti))，yc(Ti)＝yu(Ti)+r(Ti)cos(Φ(Ti))；
用θ(t)表示转向角，则其中，V为普通无人机飞行速率，假设为常量；
任意时刻t时，Φ(t)、xu(t)、yu(t)的关系式为：
Ti+1时刻普通无人机节点的位置为：
其中，
其中，每个时间步长ΔT＝Ti+1-Ti服从均值为1/λ的指数分布；转向半径r(Ti)确定转向中心；1/r(Ti)服从均值为0方差为δ2的高斯分布；由可以计算得到Φ(Ti)。
本发明实施例提供的方案中，采用获取主通信设备和从属通信设备的位置坐标值来确定各通信设备的位置信息，这样得到的位置数据更加准确。
步骤202，根据主通信设备与各从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率。
在实施中，主通信设备在获取主通信设备与各从属通信设备的位置信息后，可以根据该距离值和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率(即遍历容量)。基于图1中的模型，计算各链路的传输速率的具体步骤具体如下：
假设主无人机节点u和普通无人机节点vi之间的通信信道是莱斯信道，即接收信号的信噪比服从χ2分布(噪声功率为常数，所以接收信号信噪比服从χ2分布)。则普通无人机的接收信号功率的概率密度函数为：
其中，表示接收机接收信道的平均信噪比，P0为信号发射功率，δ2为噪声功率，d为主无人机与普通无人之间的距离；I0(.)表示零阶第一类的修正贝塞尔函数Γ(.)为Gamma函数；K是莱斯因子，表示直射路径和散射路径的能量比值，在一个移动模型中K的值可以用一个预设的常数代替。根据异构多通信链路融合网络的时变信道特征，本发明中采用莱斯信道模型来分析融合网络的遍历容量，并将该结果作为链路分配的重要参数。
遍历容量是指衰落信道在所有衰落状态下的最大信息速率的时间平均，其可以由如下公式计算得到：
对上式E[log2(1+r)]进行泰勒展开，得到遍历容量的二阶近似表达式：
基于莱斯信道的遍历容量结果如下：
根据公式1，可以计算各链路的遍历容量(即传输速率)。
其中：B为信道带宽；
可选的，位置信息可以包括位置坐标值，位置坐标值包括各通信设备的地理位置坐标值和距离地面的高度值。主通信设备可以先根据主通信设备的位置坐标值与各从属通信设备的位置坐标值，分别计算主通信设备与各从属通信设备之间的距离；再根据各通信设备距离地面的高度值中的最小值和主通信设备与各从属通信设备之间的距离，确定莱斯因子；最后根据主通信设备与各从属通信设备之间的距离、莱斯因子和预设的链路传输速率算法(即公式1)，计算各链路的传输速率。
在实施中，主通信设备可以根据各通信设备的位置坐标值和两点之间的距离计算算法计算出主通信设备与各从属通信设备之间的距离。再根据各通信设备距离地面的高度值中的最小值和主通信设备与各从属通信设备之间的距离，确定莱斯因子K，莱斯因子K的计算公式为：
d＞400米
其中，d指主无人机与普通无人机之间的距离；H指主无人机和各普通无人机距离地面的高度值中的最小值。本发明实施例提供的方案中，在计算各链路的传输速率之前，先计算出准确高的莱斯因子和主无人机与普通无人机之间的距离，这样得到的传输速率值更加准确。
步骤203，根据各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算各链路的平均链路利用率。
在实施中，主通信设备可以根据预设的平均链路利用率算法计算各链路的平均链路利用率，具体步骤为：假设每个G-UAV节点vi的业务负载为Li，满足节点vi业务传输的时间为 由公式1直接计算得到，表示节点vi对应的链路的传输速率。定义平均链路利用率的算法为：
其中，m表示第m个周期时采集到的数据。当ηi(m)≤1时，表示在一个调度时间内该链路能够满足节点vi的业务需求，反之ηi(m)＞1时，则不能满足节点vi的业务需求。
可选的，在计算各链路的平均利用率之前，先根据各链路的传输速率和预设的传输速率阈值，得到传输速率大于预设的传输速率阈值的链路组成的初始链路集合；根据初始链路集合中各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算初始链路集合中各链路的平均链路利用率。
在实施中，根据公式1计算出各链路的传输速率之后，可以将这些传输速率与预设的传输速率阈值进行比较，如果传输速率小于等于传输速率阈值，则不用该链路进行数据传输；如果传输速率大于传输速率阈值，则将该链路选入初始链路集合，并计算该链路的平均链路利用率。
本发明实施例提供的方案中，在计算各链路的平均链路利用率之前，先把各链路的传输速率与预设的传输速率阈值进行比较筛选，然后再计算各链路的平均链路利用率，这样可以减少计算步骤，提高运算效率。
步骤204，根据计算出的各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合。
在实施中，预设的目标链路总数可以根据从属通信设备的总数和可通信的信道总数确定，目标链路总数通常小于等于可通信的信道总数。在计算出各链路的平均链路利用率之后，可以将这些数据进行降序排列或者升序排列，然后从这些数据中选取数值大、并且总个数与预设的目标链路总数相同的链路作为目标链路集合。当出现链路的平均链路利用率相同、并且目标链路集合中只能再增加一条链路时，则从这些平均链路利用率相同的链路中随机选取一条链路。
可选的，将计算出的各链路的平均链路利用率按照降序排列；根据预设的目标链路总数，将各链路的平均链路利用率排列在前的、并且总链路数与预设的目标链路总数相同的链路作为目标链路集合。
本发明实施例提供的方案中，将计算出的各链路的平均链路利用率按照降序排列，这样在选择目标链路集合时可以根据排列顺序从第一个数据依次选取目标链路，整个运算过程简单、高效。
步骤205，根据目标链路集合进行数据传输。
在实施中，当确定目标链路集合后，主通信设备可以通过选择出的链路，与该链路所属的从属通信设备进行数据传输。
本发明提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法，通过获取主通信设备与多个从属通信设备的位置信息，然后根据主通信设备与多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率，再根据各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算各链路的平均链路利用率，然后根据计算出的各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合，最后根据目标链路集合进行数据传输。应用本发明提供的方法，可以先计算各链路的平均链路利用率，再选择平均链路利用率高的链路进行数据传输，这样可以提高移动场景下的通信效率，降低传输时延，增强通信网络的性能。
基于上述异构多通信链路融合网络的链路适配方法的技术构思，本发明提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配装置，如图3所示，该装置包括：
获取模块301，用于获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息；
第一计算模块302，用于根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
第二计算模块303，用于根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率；
确定模块304，用于根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合；
传输模块305，用于根据所述目标链路集合进行数据传输。
可选的，本发明实施例提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配装置还可以包括第三计算模块3031，所述装置的结构示意图如图4所示，图中获取模块301、第一计算模块302、确定模块304、传输模块305与图3中的相应模块一样，第三计算模块3031用于：
根据所述各链路的传输速率和预设的传输速率阈值，得到传输速率大于所述预设的传输速率阈值的链路组成的初始链路集合；
根据初始链路集合中各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述初始链路集合中各链路的平均链路利用率。
本发明实施例提供的方案中，在计算各链路的平均链路利用率之前，先把各链路的传输速率与预设的传输速率阈值进行比较筛选，然后再计算各链路的平均链路利用率，这样可以减少计算步骤，提高运算效率。
可选的，所述确定模块，包括：
排序模块，用于将计算出的所述各链路的平均链路利用率按照降序排列；
选择模块，用于根据预设的目标链路总数，将所述各链路的平均链路利用率排列在前的、并且总链路数与所述预设的目标链路总数相同的链路作为目标链路集合。
本发明实施例提供的方案中，将计算出的各链路的平均链路利用率按照降序排列，这样在选择目标链路集合时可以根据排列顺序从第一个数据依次选取目标链路，整个运算过程简单、高效。
可选的，所述获取模块，用于：
根据所述主通信设备的初始位置、所述主通信设备的移动模型、所述多个从属通信设备的初始位置、所述多个从属通信设备的移动模型和各通信设备的移动时间，分别确定所述主通信设备和所述多个从属通信设备的位置坐标值。
本发明实施例提供的方案中，采用获取主通信设备和从属通信设备的位置坐标值来确定各通信设备的位置信息，这样得到的位置数据更加准确。
可选的，所述位置信息包括位置坐标值，所述位置坐标值包括各通信设备的地理位置坐标值和距离地面的高度值，所述第一计算模块，包括：
第四计算模块，用于根据所述主通信设备的位置坐标值与所述多个从属通信设备的位置坐标值，分别计算所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离；
第一确定模块，用于根据各通信设备距离地面的高度值中的最小值和所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离，确定莱斯因子；
第五计算模块，用于根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离、所述莱斯因子和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率。
本发明实施例提供的方案中，在计算各链路的传输速率之前，先计算出准确高的莱斯因子和主无人机与普通无人机之间的距离，这样得到的传输速率值更加准确。
本发明提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配装置，通过获取主通信设备与多个从属通信设备的位置信息，然后根据主通信设备与多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率，再根据各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算各链路的平均链路利用率，然后根据计算出的各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合，最后根据目标链路集合进行数据传输。应用本发明提供的方法，可以先计算各链路的平均链路利用率，再选择平均链路利用率高的链路进行数据传输，这样可以提高移动场景下的通信效率，降低传输时延，增强通信网络的性能。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信；
存储器503，用于存放计算机程序；
处理器501，用于执行存储器503上所存放的程序时，实现本发明实施例提供的异构多通信链路融合网络的链路适配方法。
具体的，上述异构多通信链路融合网络的链路适配方法，包括：
获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息；
根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率；
根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合；
根据所述目标链路集合进行数据传输。
需要说明的是，上述异构多通信链路融合网络的链路适配方法的其他实现方式与前述方法实施例部分相同，这里不再赘述。
上述电子设备的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的异构多通信链路融合网络的链路适配方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
本发明实施例提供的一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取主通信设备与多个从属通信设备的位置信息，然后根据主通信设备与多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率，再根据各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算各链路的平均链路利用率，然后根据计算出的各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合，最后根据目标链路集合进行数据传输。应用本发明提供的方法，可以先计算各链路的平均链路利用率，再选择平均链路利用率高的链路进行数据传输，这样可以提高移动场景下的通信效率，降低传输时延，增强通信网络的性能。当然，实施本发明的任一产品或方法不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种异构多通信链路融合网络的链路适配方法，其特征在于，所述方法应用于具有异构多通信链路融合网络中的持续移动的主通信设备，所述异构多通信链路融合网络中还包括持续移动的多个从属通信设备，所述主通信设备和所述多个从属通信设备能建立用于传输数据的链路，所述方法包括：
获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息；
根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率；
根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合；
根据所述目标链路集合进行数据传输；
所述位置信息包括位置坐标值，所述位置坐标值包括各通信设备的地理位置坐标值和距离地面的高度值，所述根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率，包括：
根据所述主通信设备的位置坐标值与所述多个从属通信设备的位置坐标值，分别计算所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离；
根据各通信设备距离地面的高度值中的最小值和所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离，确定莱斯因子；
根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离、所述莱斯因子和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
所述预设的链路传输速率算法为：
其中，所述B为信道带宽，所述K是莱斯因子，所述表示接收机接收信道的平均信噪比，所述所述P0为信号发射功率，所述δ2为噪声功率，所述d为主通信设备与从属通信设备之间的距离；
所述预设的平均链路利用率算法为：
其中，所述m表示第m个周期，所述T表示周期，所述Li表示每个从属通信设备节点vi的业务负载，所述ti为满足节点vi业务传输的时间， 所述表示节点vi对应的链路的传输速率，所述τ表示时隙。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率，还包括：
根据所述各链路的传输速率和预设的传输速率阈值，得到传输速率大于所述预设的传输速率阈值的链路组成的初始链路集合；
根据初始链路集合中各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述初始链路集合中各链路的平均链路利用率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合，包括：
将计算出的所述各链路的平均链路利用率按照降序排列；
根据预设的目标链路总数，将所述各链路的平均链路利用率排列在前的、并且总链路数与所述预设的目标链路总数相同的链路作为目标链路集合。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息，包括：
根据所述主通信设备的初始位置、所述主通信设备的移动模型、所述多个从属通信设备的初始位置、所述多个从属通信设备的移动模型和各通信设备的移动时间，分别确定所述主通信设备和所述多个从属通信设备的位置坐标值。
5.一种异构多通信链路融合网络的链路适配装置，其特征在于，所述装置应用于具有异构多通信链路融合网络中的持续移动的主通信设备，所述异构多通信链路融合网络中还包括持续移动的多个从属通信设备，所述主通信设备和所述多个从属通信设备能建立用于传输数据的链路，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息；
第一计算模块，用于根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备的位置信息预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
第二计算模块，用于根据所述各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述各链路的平均链路利用率；
确定模块，用于根据计算出的所述各链路的平均链路利用率和预设的目标链路总数，确定目标链路集合；
传输模块，用于根据所述目标链路集合进行数据传输；
所述位置信息包括位置坐标值，所述位置坐标值包括各通信设备的地理位置坐标值和距离地面的高度值，所述第一计算模块，包括：
第四计算模块，用于根据所述主通信设备的位置坐标值与所述多个从属通信设备的位置坐标值，分别计算所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离；
第一确定模块，用于根据各通信设备距离地面的高度值中的最小值和所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离，确定莱斯因子；
第五计算模块，用于根据所述主通信设备与所述多个从属通信设备之间的距离、所述莱斯因子和预设的链路传输速率算法，计算各链路的传输速率；
所述预设的链路传输速率算法为：
其中，所述B为信道带宽，所述K是莱斯因子，所述表示接收机接收信道的平均信噪比，所述所述P0为信号发射功率，所述δ2为噪声功率，所述d为主通信设备与从属通信设备之间的距离；
所述预设的平均链路利用率算法为：
其中，所述m表示第m个周期，所述T表示周期，所述Li表示每个从属通信设备节点vi的业务负载，所述ti为满足节点vi业务传输的时间， 所述表示节点vi对应的链路的传输速率，所述τ表示时隙。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三计算模块，用于：
根据所述各链路的传输速率和预设的传输速率阈值，得到传输速率大于所述预设的传输速率阈值的链路组成的初始链路集合；
根据初始链路集合中各链路的传输速率和预设的平均链路利用率算法，计算所述初始链路集合中各链路的平均链路利用率。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述确定模块，包括：
排序模块，用于将计算出的所述各链路的平均链路利用率按照降序排列；
选择模块，用于根据预设的目标链路总数，将所述各链路的平均链路利用率排列在前的、并且总链路数与所述预设的目标链路总数相同的链路作为目标链路集合。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
根据所述主通信设备的初始位置、所述主通信设备的移动模型、所述多个从属通信设备的初始位置、所述多个从属通信设备的移动模型和各通信设备的移动时间，分别确定所述主通信设备和所述多个从属通信设备的位置坐标值。
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