CN109639774A - 动态变化环境自适应服务交互系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种动态变化环境自适应服务交互系统，旨在提供一种能够灵活调节服务端和客户端自身配置及运行参数的服务交互系统，本发明通过下述技术方案予以实现：在服务端和客户端的交互过程中，服务提供者和服务使用者首先将服务交互数据发送给服务端桩程序和客户端桩程序，通过由WSDL服务描述文件生成的程序实现交互的SOAP数据包的封解包及协议解析处理；环境感知单元将获取的外部动态环境信息传递给桩程序自适应处理单元，通过内置的收发时序控制引擎控制交互数据的发送，并向服务端/客户端自适应处理逻辑单元反馈自适应处理信号，由服务提供者和使用者进行运行控制，实现程序的降速执行、结果等待延迟等处理，从而完成自适应服务交互过程。

Description

动态变化环境自适应服务交互系统
技术领域
本发明涉及一种用于对动态变化网络环境下的服务交互运行及使用进行自适应调节的系统，主要应用于移动自组织网络技术领域动态变化环境下的服务交互处理。
背景技术
面向服务架构(Service Oriented Architecture,SOA)是一种架构设计风格，具有模块性、封装性、松耦合性和可复用性等特征，能够通过良好的协议规范实现服务接口封装、自动化发现以及服务组件的交互访问。SOA支持多软件组件快速集成，还可以支持基于工作流的可组合性、快速配置性和动态重组性，提升了对需求更改的敏捷反映能力，降低了系统集成和维护开销成本。目前，SOA最通用和成熟的实现技术是Web Service，在传统的互联网领域已具备较完善的技术与标准体系，逐渐成为各种通用异构网络系统实现互操作的有效技术手段，为企业业务环境下的软件应用实施与集成提供了有效的技术支撑。WebService 建立在以XML为主的、开放的Web规范技术基础上，具有良好的开放性，其中的服务提供者通过Web服务描述语言(Web Service Description Language,WSDL)对自身提供的服务端口、操作、输入输出消息以及数据消息类型等进行描述，服务提供者和使用者基于简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol,SOAP)实现消息交互。SOAP是一种简单的基于 XML的协议，它使应用程序能够通过HTTP协议交换信息。根据WSDL服务描述文件可以自动生成服务提供端和使用端的桩程序，其中实现了支持两端基本交互功能的SOAP消息封包、解包以及HTTP协议处理等操作，这样服务使用者在获取服务的WSDL描述文件后就可以容易地调用该服务。然而Internet环境的开放性和动态性以及Web服务的随机性，为保证服务交互成功率和交互质量带来了较大的挑战。当前网络环境下，HTTP协议基于TCP协议进行通信，服务交互成功率主要通过TCP协议的可靠传输控制进行保障，然而这几乎无法满足动态开放性网络环境下的可靠服务交互要求。如何使服务交互能够按照需求自治的动态调节其配置以及实时适应环境的动态变化，己成为服务交互过程中亟待解决的关键问题之一。
为了解决Web服务交互过程中的不可靠问题，使应用程序简单地、可靠地、有效地发送和接收消息，OASIS组织发布的WS-Reliable Messaging规范定义了一套协议和机制，通过在每个通信端点上引入特定的端点管理器来实现消息传递，使Web服务的开发人员能够确保在两个端点之间可靠地传递消息。端点管理器可以接受来自一个或多个应用程序的消息传递请求，支持“至少一次”、“至多一次”、“正好一次”和“按序”的传输保障策略，从而为消息到达目的地提供可靠的传递，并将接收到的消息传递到合适的应用程序。然而， WS-Reliable Messaging规范是一种依据用户的配置策略的被动性控制方法，不能通过主动的感知网络状况进行交互自适应调整。对于处于移动自组织网络等动态的Internet环境中Web 服务，在服务交互过程中更易发生网络异常等情况，这种不确定性使得不能仅依靠WS-Reliable Messaging规范制定的可靠传输执行策略来解决，还需要一种能够对网络等动态变化环境进行监测并进行运行状态提前调整的自适应服务交互系统，以保证其对复杂执行环境的适应能力。
传统互联网环境中SOA的通用性以及成功也使得其应用范围扩展到了机载网络等移动自组织网络环境，用于提升各种系统和装备在运行层面的互操作性。传统中，SOA架构主要运行于相对稳定并具备高带宽、可靠时延和可用性且限制性因素较少的企业和数据中心网络环境中。然而，对于由无人机等航空机载平台构成的边缘移动自组织网络，则是一个更具挑战的通信环境，节点间通常采用无线网络进行互联，具有很少或者没有固定的基础设施，实际环境中节点间的通信效果容易受多方面因素的影响，经常出现间断性通信、带宽动态变化、通信不可靠和时延变化等现象，例如：各平台上加装的端机或电台天线间的距离超过指标或端机天线间有遮挡时，会影响平台间的通信效果，造成信息丢失、链路状态不稳定和信息收发有时延的现象；飞机等平台的机动性也可能导致收不到发送者所发送的消息，或者是接收到消息的时延有变化等；外部地形、复杂对抗的频谱环境以及平台移动导致的相对位置变化也会影响平台间的通信质量。因此，能够通过随环境变化自治地调节其运行时行为来保障系统正常运行的服务交互系统，更成为了影响面向服务架构在机载边缘网络等移动自组织网络环境中的应用效果的重要因素。
如上所述，在SOA架构中，服务交互机制是实现服务使用者和提供者之间交互调用的重要组成部分。在机载平台等构成的移动自组织网络环境下，动态和异构通信系统变化的带宽、变化的吞吐量、动态时延和不可靠的连接关系等特征要求服务交互机制及执行过程具备网络感知和自适应能力，从而能够灵活调节自身配置及运行参数，以匹配网络状况的变化情况。目前迫切需要设计出一种综合而全面的动态变化环境自适应服务交互系统，扩大服务交互的适用范围。从存在的问题分析，自适应服务交互系统应具有以下功能特点：系统能根据外部环境变化对系统内部执行对象相应部分的处理行为作出一定的调整与改变，即能在运行过程中进行动态调整，且不影响系统整体运行流程。因此，传统的服务交互机制并不适应于移动自组织网络动态变化的环境特征，相关方案及技术还存在诸多不足，主要体现在目前的实现方案并没有考虑到动态变化的网络环境导致的交互时序变化问题，也缺少根据网络的动态变化进行动态调节的机制。因此服务的交互过程还有待于进一步改善，为此，我们提出一种动态变化环境下的自适应服务交互系统。
发明内容
本发明的目的针对上述现有技术存在的不足之处，提供一种使服务交互机制及执行过程具备网络环境感知和自适应能力，并灵活调节服务端和客户端的自身配置及运行参数，匹配网络状况等环境变化情况的动态变化环境自适应服务交互系统，以克服现有服务交互方法运行过程中未考虑动态变化的网络环境特征导致的服务交互时序变化，以及缺少相关动态调节机制等问题。
本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种动态变化环境自适应服务交互系统，包括：服务端和客户端对称分布，实现两端交互数据收发功能的无线电平台、服务端桩程序和客户端桩程序、服务使用者和服务提供者，以及两端对称分布的环境感知单元，两端对称分布的并分别与服务端桩程序和客户端桩程序进行通信的桩程序自适应处理单元，与其进行通信的服务端自适应处理逻辑单元和客户端自适应处理逻辑单元，其特征在于：在服务端和客户端的交互过程中，服务提供者和服务使用者首先将服务交互数据发送给服务端桩程序和客户端桩程序，服务端桩程序和客户端桩程序根据由WSDL服务描述语言文件生成的程序实现交互的SOAP数据包的封解包以及协议解析处理；环境感知单元将从频谱环境感知引擎、位置获取引擎、地形感知引擎引擎以及无线电平台状态获取引擎获取的外部动态环境信息传递给桩程序自适应处理单元；桩程序自适应处理单元对服务端/客户端桩程序发送的数据进行中转缓存，并结合内部数据缓存区的状态、交互数据包长信息以及其它外部动态环境状态信息进行数据传输时延的自适应计算，并控制数据的发送，同时通过内置的收发时序控制引擎向服务端/客户端自适应处理逻辑单元反馈自适应处理信号，从而实现第一级的自适应服务交互数据收发控制；服务端/客户端自适应处理逻辑单元根据接收到的自适应反馈信号，对服务提供者和使用者的运行程序进行控制，通过程序运行逻辑及时序的调整，实现程序的降速执行、结果等待延迟等处理，从而实现第二级的自适应服务交互处理。
本发明相比于现有技术具有如下特点及有益效果：
本发明综合考虑服务平台外部运行环境的影响，在进行动态变化环境下的服务交互时，通过使服务交互机制及执行过程具备网络环境感知和自适应能力，并灵活调节服务端和客户端的自身配置及运行参数，以匹配网络等环境的动态变化情况，从而提升了服务交互对于动态变化环境的适应能力；其次，服务交互过程中实现两级自适应处理，对于轻量级的外部环境变化可以通过服务端和客户端的桩程序自适应处理单元自动完成适应，尽可能的减少对于服务交互两端用户程序的修改与影响。总的来说，本发明不仅提升了面向服务架构在动态变化网络环境下的实用性，并可以广泛的应用于如基于动态移动自组网以及移动无线传感器网络环境领域构建的面向服务架构技术平台开发，还可推广到类似环境的应用集成技术中。
本发明通过合理的方法结构与流程设计，给出了适用于动态变化环境的自适应服务交互系统，不仅提高了面向服务架构在移动自组织网络等动态环境下的适应性，还结合服务交互过程优化了客户端与服务端桩程序以及上层服务使用者与服务提供者程序的处理流程。相比传统互联网领域的服务交互方法，本发明充分考虑平台组网等移动自组织网络环境下的外部动态变化因素以及服务交互过程特点，通过实现对外部动态环境的感知与分析，以及对服务交互内容的分析，在服务交互运行流程中增加自适应处理机制，使得能够根据动态变化的网络环境进行动态自适应调节。本发明充分考虑平台组网等移动自组织网络环境下的动态变化因素给服务交互过程带来的影响，进一步推动了SOA架构的应用范围及实现技术的适应能力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明动态变化环境自适应服务交互系统的服务端与客户端交互原理示意图。
图2是图1交互过程中发送消息时桩程序自适应处理单元的处理流程图。
图3是图1交互过程中接收应答消息时桩程序自适应处理单元的处理流程图。
图4是图1交互过程中服务使用者自适应处理流程图。
图5是图1交互过程中服务提供者自适应处理流程图。
图6是本发明的一个实施例的正常运行环境下的服务交互过程示意图。
图7是本发明的另一个实施例的正常运行环境下的服务交互过程示意图。
图8是本发明的一个实施例的动态变化环境下的服务交互自适应过程示意图。
图9是本发明的另一个实施例的动态变化环境下的服务交互自适应过程示意图。
具体实施方式
下面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创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1。在以下描述的一个最佳实施例中，一种动态变化环境自适应服务交互系统，包括：服务端和客户端对称分布的无线电平台、服务端桩程序和客户端桩程序、服务使用者和服务提供者，以及两端对称分布的环境感知单元，两端对称分布的并分别与服务端桩程序和客户端桩程序进行通信的桩程序自适应处理单元，与其进行通信的服务端自适应处理逻辑单元和客户端自适应处理逻辑单元。无线电平台实现两端交互数据的收发功能；服务端桩程序和客户端桩程序为通过WSDL服务描述语言文件生成的实现简单对象访问协议SOAP数据包封解包以及协议解析等处理的程序；服务使用者和服务提供者为用户实现的应用程序以及服务功能执行程序；环境感知单元通过内置的频谱环境感知引擎、位置获取引擎、地形感知引擎引擎以及无线电平台状态获取引擎获取外部动态环境信息，并传递给桩程序自适应处理单元；桩程序自适应处理单元通过对服务端/客户端桩程序发送的数据进行中转缓存，并结合内部数据缓存区的状态、交互数据包长信息以及其它外部动态环境状态信息进行数据传输时延的自适应计算，并控制数据的发送，同时通过内置的收发时序控制引擎向服务端/客户端自适应处理逻辑单元反馈自适应处理信号，从而实现第一级的自适应服务交互数据收发控制；服务端/客户端自适应处理逻辑单元根据接收到的自适应反馈信号，对服务提供者和使用者的运行程序进行控制，通过程序运行逻辑及时序的调整，实现程序的降速执行、结果等待延迟等处理，从而实现第二级的自适应服务交互处理。
在服务端和客户端的交互过程中，服务使用者首先将发送的数据递交给客户端桩程序，客户端桩程序通过桩程序自适应处理单元进行数据的缓冲及自适应发送时间计算后，再通过客户端桩程序内部的协议处理部分发送给无线电平台，服务端的无线电平台接收到数据后递交给服务端桩程序，并通过服务端桩程序解析处理后递交给服务提供者程序进行处理。反之，服务提供者在完成服务执行后首先将结果数据递交给服务端桩程序，服务端桩程序通过桩程序自适应处理单元进行数据的缓冲及自适应发送时间计算后，再通过服务端桩程序内部的协议处理部分发送给无线电平台，客户端的无线电平台接收到数据后递交给客户端桩程序，并通过客户端桩程序解析处理后递交给服务使用者程序进行处理。
环境感知单元提供对动态变化环境的感知能力，通过内置的无线电平台状态获取引擎获取无线电平台当前的链路通信类型、链路状态、误码率、带宽、波道号和频率等状态配置参数，通过内置的频谱环境感知引擎、位置获取引擎、地形感知引擎获取当前外部频谱状态、节点的当前位置以及所处地形等外部动态环境信息，并将这些信息传递给桩程序自适应处理单元内置的自适应时间计算引擎。
桩程序自适应处理单元包含了用于支撑时序计算的领域知识的知识库、对服务交互过程中的数据进行缓存的数据缓冲区、对自适应过程进行控制的收发时序控制引擎和进行数据传输时延估算的自适应时间计算引擎，其中，知识库以标准的描述文件形式，向自适应时间计算引擎提供进行数据传输时延估算的领域知识、计算方法等知识信息。
自适应时间计算引擎根据知识库提供的知识信息，结合当前从环境感知单元获取的外部动态环境信息、服务端桩程序和客户端桩程序交互双方发送的数据包信息以及接收的应答消息信息，对数据发送与结果接收的传输时延进行自适应估算；收发时序控制引擎将服务端桩程序和客户端桩程序间交互的数据缓存至数据缓冲区中，并依据从自适应时间计算引擎得到的自适应时间和数据缓冲区提供的状态信息完成通过服务桩程序/客户端桩程序的数据发送控制，以及向服务端/客户端自适应处理逻辑单元发送自适应反馈信号；服务端/客户端自适应处理逻辑单元分别是服务提供者/服务使用者程序的扩展部分，用于根据接收到的来自桩程序自适应处理单元内的收发时序控制引擎的自适应反馈信号，对服务提供者和服务使用者的运行程序进行降速执行、结果延时和等待等自适应控制。
为了实现服务端和客户端交互过程中的SOAP消息数据的封包、解包、协议解析处理以及对发送数据和应答结果的自适应控制，首先由开发人员根据服务提供者的WSDL服务描述文件生成服务端桩程序和客户端桩程序，实现两端交互过程中的SOAP数据包的封解包以及协议解析等处理，同时将服务端桩程序和客户端桩程序内部收发的数据通过桩程序自适应处理单元进行中转控制，并将WSDL服务描述文件中服务的应答消息信息提供给桩程序自适应处理单元。桩程序自适应处理单元获取服务提供者和使用者交互的每条应答消息信息，包括消息编号和消息长度等。对于服务端桩程序和客户端桩程序在交互过程中发送的数据，都先传递给桩程序自适应处理单元，由其中的收发时序控制引擎存入数据缓冲区，然后再从数据缓冲区中取出，并根据从自适应时间计算引擎得到的自适应处理时间，通过服务端 /客户端桩程序中的通信协议完成数据发送，从而实现数据包的延迟发送自适应处理。
服务提供者首先实现服务端的基本功能，另外扩展增加服务端自适应处理逻辑。通过接收桩程序自适应处理单元中的收发时序控制引擎发送的自适应反馈信号，对服务执行降速、暂停执行和正常运行等控制，达到根据外部环境的变化同步调整服务运行状态的目的，以避免对服务资源的浪费或者造成数据丢失。
服务使用者首先实现客户端的基本功能，另外扩展增加客户端自适应处理逻辑。通过接收桩程序自适应处理单元中的收发时序控制引擎发送的自适应反馈信号，对服务结果的等待时间进行自适应处理，实现结果延时等待、正常运行等控制。
本实施例通过两级程序的自适应控制实现。第一级为桩程序自适应处理单元的自适应控制，第二级为上层的服务提供者和服务使用者的自适应控制。实际使用过程中，根据服务提供者的WSDL服务描述文件生成服务端/客户端桩程序，桩程序自适应处理单元则以库文件的形式提供，不需要服务使用者和提供者参与修改，服务端/客户端自适应处理逻辑则分别由服务提供者和使用者实现，用于根据来自桩程序自适应处理单元中的收发时序控制引擎的自适应反馈信号进行上层的运行程序逻辑控制。运行过程中，首先由桩程序自适应处理单元通过中转缓存服务端/客户端桩程序发送的数据，并感知外部环境变化，进行发送参数自适应调整，如果数据缓冲区资源使用率超过一定的约束范围，则收发时序控制引擎将向服务使用者或服务提供者发送反馈信号，这时就需要服务提供者或者服务使用者程序进行运行调整，即第一级的自适应控制由服务端和客户端的桩程序自适应处理单元自动完成，不需要上层用户的参与；而第二级的自适应控制则需要服务的使用者和提供者根据第一级的相关自适应反馈信号进行程序运行逻辑的调整，实现程序的降速执行、结果等待延迟等处理。
服务端和客户端桩程序在发送数据时，可能会由于外部环境的变化造成数据的丢失，需要桩程序自适应处理单元和上层服务端和客户端自适应处理逻辑单元协同实现发送数据的缓存，以及根据动态变化的环境信息进行数据的自适应处理。
参阅图2。在本发明的一个最佳实施例的服务交互过程中服务端/客户端桩程序在发送消息时，桩程序自适应处理单元的处理流程如下：
M1：自适应时间计算引擎加载知识库中的先验知识信息；
M2：收发时序控制引擎将由服务端/客户端桩程序中转推送过来的发送数据存入数据缓冲区； M3：自适应时间计算引擎获取与桩程序自适应单元相连的环境感知单元中内置的各种感知引擎推送的外部动态变化环境状态信息；
M4：自适应时间计算引擎根据获取的无线网络、位置、地形、频谱环境、消息长度和先验知识等信息进行数据发送自适应时间计算；
M5：收发时序控制引擎从数据缓冲区取出数据，根据从自适应时间计算引擎得出的自适应时间将数据发送给服务端/客户端桩程序，由其内部的协议处理部分发送到无线电平台；
M6：收发时序控制引擎根据当前数据缓冲区的使用情况判断是否需要触发服务端/客户端进行自适应处理，如果不需要处理，则跳至M2继续将数据存入数据缓冲区，否则继续；
M7：收发时序控制引擎分别向服务端/客户端自适应处理逻辑单元发送时序控制参数与命令，服务端/客户端自适应处理逻辑单元按照接收到的自适应反馈信息，分别控制服务提供者/服务使用者进行数据发送的上层自适应处理，完后跳至M2，进行循环数据接收与自适应处理。
服务提供者和服务使用者程序在交互过程中通常会设置固定的交互应答消息等待时间，如果时间超过限定则需要进行异常处理，这种方法缺乏灵活的自适应处理机制，并且目前的服务交互机制也缺少反馈结果等待时间的预判机制。本发明中，通过分析服务交互应答消息信息，并结合动态环境信息进行应答消息时延预判，从而支撑对应答消息的自适应处理。
参阅图3。本发明的一个最佳实施例中的服务交互过程中服务端/客户端桩程序在接收应答消息时桩程序自适应处理单元的处理流程如下：
N1：自适应时间计算引擎加载知识库中的先验知识信息；
N2：自适应时间计算引擎从服务端/客户端桩程序中获取服务交互过程中应答消息的长度和编号等信息；
N3：自适应时间计算引擎获取与桩程序自适应单元相连的环境感知单元中内置的各种感知引擎推送的外部动态变化环境状态信息；
N4：自适应时间计算引擎根据获得的无线网络、位置、地形、频谱环境、应答消息长度和先验知识等信息进行应答消息等待自适应时间计算；
N5：收发时序控制引擎将自适应时间计算引擎估算的应答消息等待自适应时间反馈给服务端/客户端自适应处理逻辑单元，由其进行自适应处理，完后跳至N3，进行循环环境状态信息获取与自适应处理。
客户端自适应处理逻辑单元在接收到桩程序自适应处理单元反馈的消息应答结果自适应处理时间后，服务使用者需要根据该时间进行相关自适应处理。
参阅图4。本发明的一个最佳实施例中的服务交互过程中服务使用者的自适应处理流程如下：
P1：服务使用者程序扩展增加的客户端自适应处理逻辑单元判断收发时序控制引擎的控制信号是否有效，否则继续进行循环判断，是则继续执行P2；
P2：服务使用者程序扩展增加的客户端自适应处理逻辑单元获取收发时序控制引擎传递来的自适应时间参数；
P3：服务使用者按照接收到的自适应时间参数调整应答结果等待时间；
P4：服务使用者根据调整结果执行服务结果等待时序，完后跳至P1，循环进行控制信号判断与自适应处理。
在服务端和客户端的交互过程中，桩程序自适应处理单元通过判断内部数据缓冲区资源的使用比例来决策是否需要向服务提供者发送反馈信号，当数据缓冲区资源使用比例超过约束的门限值时就需要向服务提供者发送反馈信号，这时意味着向无线网络中发送数据的速率下降，导致缓冲的数据增多，需要服务提供者进行自适应降速处理，否则可能会丢失数据。
参阅图5。本发明的一个最佳实施例中的服务交互过程中，服务提供者的自适应处理流程如下：
Q1：服务提供者扩展增加的服务端自适应处理逻辑单元判断收发时序控制引擎的自适应反馈信号是否有效，是则跳至Q2进行降速运行，否则跳至Q3继续正常运行；
Q2：服务提供者根据自适应反馈参数进行相应降速运行处理，完后跳至Q4；
Q3：服务提供者正常运行，完后跳至Q4；
Q4：判断服务是否执行结束，是则结束并退出，否则跳至Q1循环进行自适应反馈信号判断与自适应处理。
参阅图6。为一个正常运行环境下的服务端和客户端的数据交互过程，其中：客户端发起一次服务调用，服务端返回一个服务执行结果，具体的交互过程为：①客户端发起服务调用，向服务端传递调用参数；②服务端接收调用参数，并执行服务，时间开销为tse；③服务执行完成，将服务结果回传，服务结果回传至客户端的时间为tsr；④客户端进行服务结果确认与处理，客户端自发起服务调用后到接收到结果的等待时间为tsw；⑤客户端向服务端发送服务释放命令，进行服务释放；⑥服务端结束服务执行。
参阅图7。为另一个正常运行环境下的服务端和客户端的数据交互过程，其中：客户端发起一次服务调用，服务端返回多次服务执行结果，具体的交互过程为：①客户端发起服务调用，向服务端传递调用参数；②服务端接收调用参数，并执行服务，初次启动服务到获取服务执行结果的所需时间为tme，正常启动服务后单次服务执行所需时间为te；③-1服务执行部分完成，进行服务结果1回传；③-2服务执行部分完成，进行服务结果2回传；…；③-i服务执行部分完成，进行服务结果i回传；…；③-n-1服务执行部分完成，进行服务结果n-1回传；③-n服务执行完成，进行服务结果n回传，单次服务结果回传至客户端的时间为tmr；④客户端进行服务结果确认与处理，客户端自发起服务调用后到接收到全部结果的等待时间为tmw；⑤客户端向服务端发送服务释放命令，进行服务释放；⑥服务端结束服务执行。
参阅图8。为一个动态变化环境下的客户端和服务端的数据自适应交互过程，其中：客户端发起一次服务调用，服务端返回一个服务执行结果，服务结果回传至客户端的时间为 tsr’。服务交互过程中，由于外部动态变化环境影响，例如无线链路状态不佳、频谱环境复杂等，相较于图6，在执行步骤③服务结果回传时，导致相较于正常条件下的回传时延增大ta，客户端自发起服务调用到接收到结果的等待时间变为tsw’。环境动态变化后，服务结果回传时延增大，相较于正常情况下客户端自发起服务调用到接收到结果的等待时间需要自适应调整ta。
服务交互过程中，客户端桩程序自适应处理单元通过实时感知外部动态变化的环境，并根据需要接收的应答消息数据包长度估算得到需要延时等待的时长ta，然后由收发时序控制引擎通知客户端自适应处理逻辑以及服务使用者处理程序进行结果延时等待自适应处理。
参阅图9。为另一个动态变化环境下的客户端和服务端的数据自适应交互过程，其中：客户端发起一次服务调用，服务端返回多次服务执行结果。服务交互过程中，由于外部动态变化环境影响，例如无线链路状态不佳、频谱环境复杂等，相较于图7，在执行③系列步骤中进行服务系列结果回传时，导致相较于正常条件下的时延增大。环境动态变化后，单次服务执行结果回传至客户端的时间变为tmr’，相比正常情况下的回传时延增大tb，服务端桩程序自适应处理单元进行自适应处理，对执行结果进行降速回传发送；服务端也对服务执行进行了降速处理，正常启动服务后的单次服务执行所需时间为te’，相比正常情况下延长td。由于服务结果回传时延增大，同时服务执行也进行了自适应降速处理，使得客户端自发起服务调用后到接收到全部结果的等待时间变为tmw’，相较于正常情况需要自适应调整tmw’-tmw。
服务交互过程中，对于服务使用者而言，客户端桩程序自适应处理单元通过实时感知外部动态变化的环境，并根据需要接收的应答消息数据包长度估算得到需要延时等待的时长，然后由收发时序控制引擎通知客户端自适应处理逻辑单元，以进行相应的上层程序自适应处理。对于服务提供者而言，由于需要多次回传服务执行结果，发送的结果数据将被首先缓存在服务端桩程序自适应处理单元内的数据缓冲区中，然后由收发时序控制引擎取出后进行发送控制。如果外部环境发生变化，首先由自适应时间计算引擎计算每次传输的时延变化情况，然后由收发时序控制引擎根据得到的时间进行回传控制。发送过程中如果检测到数据缓冲区的缓存资源消耗超过限定阈值，则向服务端自适应处理逻辑反馈自适应处理信号，触发服务提供者进行降速处理，延迟每次服务的执行时间以及结果回传发送时间，从而达到两级服务交互自适应处理的效果。
本发明尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改。

Claims (10)

1.一种动态变化环境自适应服务交互系统，包括：通过发送和接收无线电来实现服务端和客户端数据交互的无线电平台，桩程序自适应处理单元及与其交互信息的服务端/客户端桩程序和环境感知单元、服务使用者和服务提供者及其扩展的客户端自适应处理逻辑单元和服务端自适应处理逻辑单元，其特征在于：在服务端和客户端的交互过程中，服务提供者和服务使用者首先将服务交互数据发送给服务端桩程序和客户端桩程序，服务端桩程序和客户端桩程序根据由网络服务描述语言WSDL文件生成的程序实现交互的简单对象访问协议SOAP数据包的封解包以及协议解析处理；环境感知单元将从频谱环境感知引擎、位置获取引擎、地形感知引擎引擎以及无线电平台状态获取引擎获取的外部动态环境信息传递给桩程序自适应处理单元；桩程序自适应处理单元对服务端/客户端桩程序发送的数据进行中转缓存，并结合内部数据缓存区的状态、交互数据包长信息以及其它外部动态环境状态信息进行数据传输时延的自适应计算，并控制数据的发送，同时通过内置的收发时序控制引擎向服务端/客户端自适应处理逻辑单元反馈自适应处理信号，从而实现第一级的自适应服务交互数据收发控制；服务端/客户端自适应处理逻辑单元根据接收到的自适应反馈信号，对服务提供者和使用者的运行程序进行控制，通过程序运行逻辑及时序的调整，实现程序的降速执行、结果等待延迟等处理，从而实现第二级的自适应服务交互处理。
2.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：服务使用者首先将发送的数据递交给客户端桩程序，客户端桩程序通过桩程序自适应处理单元进行数据的缓冲及自适应发送时间计算后，再通过客户端桩程序内部的协议处理部分发送给无线电平台，服务端的无线电平台接收到数据后递交给服务端桩程序，并通过服务端桩程序解析处理后递交给服务提供者程序进行处理；反之，服务提供者在完成服务执行后首先将结果数据递交给服务端桩程序，服务端桩程序通过桩程序自适应处理单元进行数据的缓冲及自适应发送时间计算后，再通过服务端桩程序内部的协议处理部分发送给无线电平台，客户端的无线电平台接收到数据后递交给客户端桩程序，并通过客户端桩程序解析处理后递交给服务使用者程序进行处理。
3.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：环境感知单元提供对动态变化环境的感知能力，通过内置的无线电平台状态获取引擎获取无线电平台当前的链路通信类型、链路状态、误码率、带宽、波道号和频率等状态配置参数，通过内置的频谱环境感知引擎、位置获取引擎、地形感知引擎获取当前外部频谱状态、节点的当前位置以及所处地形等外部动态环境信息，并将这些信息传递给桩程序自适应处理单元内置的自适应时间计算引擎。
4.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：桩程序自适应处理单元包含了用于支撑时序计算的领域知识的知识库、对服务交互过程中的数据进行缓存的数据缓冲区、对自适应过程进行控制的收发时序控制引擎和进行数据传输时延估算的自适应时间计算引擎，其中，知识库以标准的描述文件形式，向自适应时间计算引擎提供进行数据传输时延估算的领域知识、计算方法的知识信息。
5.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：自适应时间计算引擎根据知识库提供的知识信息，结合当前从环境感知单元获取的外部动态环境信息、服务端桩程序和客户端桩程序交互双方发送的数据包信息以及接收的应答消息信息，对数据发送与结果接收的传输时延进行自适应估算。
6.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：收发时序控制引擎将服务端桩程序和客户端桩程序间交互的数据缓存至数据缓冲区中，并依据从自适应时间计算引擎得到的自适应时间和数据缓冲区提供的状态信息，完成通过服务桩程序/客户端桩程序的数据发送控制，以及向服务端/客户端自适应处理逻辑单元发送自适应反馈信号。
7.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：服务端/客户端自适应处理逻辑单元分别是服务提供者/服务使用者程序的扩展部分，用于根据接收到的来自桩程序自适应处理单元内的收发时序控制引擎的自适应反馈信号，对服务提供者和服务使用者的运行程序进行降速执行和结果延时等待等自适应控制。
8.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：为了实现服务端和客户端交互过程中的SOAP消息数据的封包、解包、协议解析处理以及对发送数据和应答结果的自适应控制，首先由开发人员根据服务提供者的WSDL服务描述文件生成服务端桩程序和客户端桩程序，实现两端交互过程中的SOAP数据包的封解包以及协议解析等处理，同时将服务端桩程序和客户端桩程序内部收发的数据通过桩程序自适应处理单元进行中转控制，并将WSDL服务描述文件中服务的应答消息信息提供给桩程序自适应处理单元。
9.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：桩程序自适应处理单元获取服务提供者和使用者交互的每条应答消息的消息编号和消息长度，对于服务端桩程序和客户端桩程序在交互过程中发送的数据，都先传递给桩程序自适应处理单元，由其中的收发时序控制引擎存入数据缓冲区，然后再从数据缓冲区中取出，并根据从自适应时间计算引擎得到的自适应处理时间，通过服务端/客户端桩程序中的通信协议完成数据发送，从而实现数据包的延迟发送自适应处理。
10.如权利要求1所述的动态变化环境自适应服务交互系统，其特征在于：运行过程中，首先由桩程序自适应处理单元通过中转缓存服务端/客户端桩程序发送的数据，并感知外部环境变化，进行发送参数自适应调整，若如果数据缓冲区资源使用率超过约束范围，则收发时序控制引擎将向服务使用者或服务提供者发送反馈信号，服务提供者或者服务使用者程序进行运行调整，由服务端和客户端的桩程序自适应处理单元自动完成第一级的自适应控制；服务的使用者和提供者根据第一级的相关自适应反馈信号进行程序的降速执行、结果等待延迟等处理，实现第二级的自适应控制。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110572283A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 机载平台服务交互接力控制系统
CN112965394A (zh) * 2021-02-24 2021-06-15 武汉舒适易佰科技有限公司 一种自适应智能控制器
CN113341712A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 无人机自主控制系统智能分层递阶控制选择方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101222438B (zh) * 2008-01-28 2010-11-24 北京航空航天大学 一种机会网络下的数据传输方法
CN101826009A (zh) * 2009-08-25 2010-09-08 张艳红 海量Web多媒体信息挖掘网构软件
CN101741850B (zh) * 2009-12-25 2012-05-30 北京邮电大学 面向混合网络服务的多任务并发执行系统及方法
CN102289496B (zh) * 2011-08-22 2013-03-06 北京航空航天大学 一种基于贝叶斯网络的无线认知网络知识库构建方法
CN108460199B (zh) * 2018-02-11 2021-10-15 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） Cni建模系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110572283A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 机载平台服务交互接力控制系统
CN112965394A (zh) * 2021-02-24 2021-06-15 武汉舒适易佰科技有限公司 一种自适应智能控制器
CN112965394B (zh) * 2021-02-24 2024-03-19 武汉舒适易佰科技有限公司 一种自适应智能控制器
CN113341712A (zh) * 2021-05-31 2021-09-03 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 无人机自主控制系统智能分层递阶控制选择方法
CN113341712B (zh) * 2021-05-31 2022-10-11 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 无人机自主控制系统智能分层递阶控制选择方法

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