CN112469006B - 基于cpe系统的数据传输方法、终端及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于CPE系统的数据传输方法、设备及计算机可读存储介质,该数据传输方法应用于一种CPE设备,其中,CPE设备通过5G蜂窝网络接入基站,CPE设备通过D2D组网连接其他CPE设备,若干通信设备与CPE设备通信连接;数据传输方法包括:获取通信设备的码流数据,将码流数据放入发送队列,并记录通信设备的发送速率信息;在发送队列存在待发送码流数据的情况下,监测发送队列有无空闲位置;若无,获取其他CPE设备的剩余带宽信息;将部分待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的目标CPE设备转发到基站。上述方案,能够实现接入通信设备的动态调整,提高整个CPE系统的数据发送效率。
Description
技术领域
本申请涉及通信应用技术领域,特别是涉及一种基于CPE系统的数据传输方法、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
目前园区、农场、景区等地方出于布线困难或者建筑物不允许破坏等原因都在采用无线网络技术将监控设备汇聚在一起,然后通过公网发送到远程监控平台。随着5G网络覆盖的范围不断加大,5G CPE(Customer Premise Equipment,CPE设备)的应用场景也变得越来越广泛。
很多重要场所都将原有的WiFi路由器接入公网的方式替换为5G CPE接入公网的方式。5G CPE将5G网络技术和WiFi技术进行了整合,通过5G模块进行公网接入,同时通过WiFi技术将各个监控设备汇聚在一起。由于同时可能存在多个监控设备通过同一个5G CPE发送监控数据,容易出现5G CPE有效网络带宽不足而导致监控设备无法将监控数据实时传输到远程监控平台。
发明内容
本申请至少提供一种基于CPE系统的数据传输方法、终端及计算机可读存储介质。
本申请第一方面提供了一种基于CPE系统的数据传输方法,所述数据传输方法应用于一种CPE设备,其中,所述CPE设备通过5G蜂窝网络接入基站,所述CPE设备通过D2D组网连接其他CPE设备,若干通信设备与所述CPE设备通信连接;所述数据传输方法包括:
获取所述通信设备的码流数据,将所述码流数据放入发送队列,并记录所述通信设备的发送速率信息;
在所述发送队列存在待发送码流数据的情况下,监测所述发送队列有无空闲位置;
若无,获取所述其他CPE设备的剩余带宽信息;
将部分所述待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的目标CPE设备转发到所述基站。
其中,所述将部分所述待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的所述其他CPE设备转发到所述基站的步骤,包括:
将自身的配置信息同步到所述目标客户终端;
向所接入的一个或多个所述通信设备发送切换终端指令,以使所述通信设备基于所述配置信息连接所述目标CPE设备,并向所述目标CPE设备发送码流数据。
其中,所述数据传输方法还包括:
当所述通信设备无法连接上所述目标CPE设备时,接收所述通信设备切换失败的应答信息;
基于所述应答信息保持与所述通信设备的连接,并将所述通信设备的码流数据通过D2D通道传输到所述目标CPE设备,以使所述目标客户终端将所述通信设备的码流数据转发到所述基站。
其中,所述向所接入的一个或多个所述通信设备发送切换终端指令的步骤,包括:
获取所接入的所述通信设备的占用带宽信息;
向占用带宽最大的所述通信设备发送切换终端指令。
其中,所述数据传输方法还包括:
当连续监测所述发送队列存在无空闲位置情况的次数达到预设次数时,获取所述其他CPE设备的剩余带宽信息。
其中,所述记录所述通信设备的发送速率信息的步骤之后,所述数据传输方法还包括:
当所述发送队列不存在待发送码流数据,且所接入的通信设备中,存在一个或多个通信设备的发送速率低于预设发送速率时,将所述一个或多个通信设备调度到其他CPE设备,以使所述一个或多个通信设备通过所述其他CPE设备发送码流数据。
其中,所述将所述一个或多个通信设备调度到其他CPE设备的步骤之后,所述数据传输方法还包括:
删除所述一个或多个通信设备的发送速率信息。
本申请第二方面提供了另一种基于CPE系统的数据传输方法,所述数据传输方法应用于一种CPE系统,所述CPE系统包括第一CPE设备、第二CPE设备、基站以及若干通信设备,其中,所述第一CPE设备和所述第二CPE设备分别通过5G蜂窝网络接入所述基站,所述第一CPE设备和所述第二CPE设备之间通过D2D组网连接,所述若干通信设备分别与所述第一CPE设备和所述第二CPE设备通信连接;所述数据传输方法包括:
所述通信设备将码流数据上传到所接入的所述第一CPE设备;
所述第一CPE设备将所述码流数据放入发送队列,并记录所述通信设备的发送速率信息;
在所述发送队列存在待发送码流数据的情况下,所述第一CPE设备监测所述发送队列有无空间位置;
若无,所述第一CPE设备获取所述第二客户终端的剩余带宽信息;
所述第一CPE设备将部分所述待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的第二CPE设备转发到所述基站。
本申请第三方面提供了一种终端设备,包括相互耦接的存储器和处理器,处理器用于执行存储器中存储的程序指令,以实现上述第一方面和/或第二方面中的数据传输方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序指令,程序指令被处理器执行时实现上述第一方面和/或第二方面中的数据传输方法。
本申请中,CPE设备获取通信设备的码流数据,将码流数据放入发送队列,并记录通信设备的发送速率信息;在发送队列存在待发送码流数据的情况下,监测发送队列有无空闲位置;若无,获取其他CPE设备的剩余带宽信息;将部分待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的目标CPE设备转发到基站。上述方案,能够实现接入通信设备的动态调整,提高整个CPE系统的数据发送效率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,而非限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,这些附图示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1是目前5G CPE系统的的框架示意图;
图2是本申请提供的基于CPE系统的数据传输方法一实施例的流程示意图;
图3是本申请提供的切换终端后CPE系统一实施例的框架示意图;
图4是本申请提供的切换终端后CPE系统另一实施例的框架示意图;
图5是本申请提供的基于CPE系统的数据传输方法另一实施例的流程示意图;
图6是本申请提供的基于CPE系统的数据传输方法又一实施例的流程示意图;
图7是本申请提供的终端设备一实施例的框架示意图;
图8是本申请提供的计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图,对本申请实施例的方案进行详细说明。
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外,本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
目前,比较典型的5G CPE应用场景具体请参阅图1,如图1所示,CPE系统100包括第一CPE设备11、第二CPE设备12、基站13以及若干通信设备14,其中,第一CPE设备11和第二CPE设备12分别通过5G蜂窝网络接入基站13。例如,第一CPE设备11通过5G蜂窝网络接入基站A,第二CPE设备12通过5G蜂窝网络接入基站B。若干通信设备14分别与第一CPE设备11和第二CPE设备12通信连接,例如,通信设备A、通信设备B以及通信设备C通过WiFi网络接入第一CPE设备11,通信设备D、通信设备E以及通信设备F通过WiFi网络接入第二CPE设备12。
对于需要部署监控设备的监控区域,工作人员需要安装一个CPE设备以及若干通信设备14,且各个监控区域之间相互独立。目前的应用场景存在以下问题:
(1)各个监控区域之间通信设备14所需的网络带宽存在浮动,不同点位因为部署目的、采用的设备型号不同,在某一时间内所需要的公网带宽也是不一样的。
(2)5G基站会因为所接入的终端数量以及使用网络带宽的波动导致留给CPE设备的公网带宽存在明显的波动。
(3)因为通信设备14都是在同一WiFi信道进行数据传输,随着接入通信设备14数量的增多,通信设备14之间的WiFi干扰也会越来越大。
目前应用场景的上述问题都会由于有效网络带宽不足而导致通信设备14无法将码流数据实时传输到远程监控平台。
为解决目前CPE系统的问题,本申请提出了一种基于CPE系统的数据传输方法,具体请参阅图2,图2是本申请提供的基于CPE系统的数据传输方法一实施例的流程示意图。本公开实施例的数据传输方法应用于一种CPE设备,具体可以为图1中的第一CPE设备11或第二CPE设备12。
具体而言,本公开实施例的数据传输方法包括以下步骤:
步骤S21:获取通信设备的码流数据,将码流数据放入发送队列,并记录通信设备的发送速率信息。
其中,多个通信设备将各自采集到的监控数据以码流数据的方式通过WiFi技术传输到所接入的CPE设备,然后CPE设备的业务处理模块将接收到的码流数据存放到发送队列。
进一步地,CPE设备在获取每一通信设备的码流数据时,还可以记录此次数据传输中,该通信设备的发送速率信息,以评估CPE设备与通信设备的数据传输效率。
步骤S22:在发送队列存在待发送码流数据的情况下,监测发送队列有无空闲位置。
其中,CPE设备的网络发送模块定时监听发送队列中是否存在待发送码流数据。如果发送队列中存在待发送码流数据,网络发送模块按照待发送码流数据写入发送队伍的顺序,依次取出待发送码流数据通过5G蜂窝网络发送到基站,从而上传到指定的远程监控平台。
同时,网络发送模块还可以定时统计当前的待发送码流数据以及发送队列的剩余空间,如果监测到发送队列中无空闲位置,则认为当前无线带宽不足,需要对部分待发送码流数据进行调度,进入步骤S23。
进一步地,由于每个监控区域的通信设备所需的带宽存在浮动,不排除出现某一瞬间,一个或多个通信设备的码流数据量激增,导致CPE设备偶尔出现无线带宽不足,这种情况并不影响CPE系统的正常运行。因此,本公开实施例可以设置一经验阈值N,一般可以设置为5。当网络发送模块连续监测到发送队列存在无空闲位置的次数达到经验阈值N时,则认为当前无线带宽不足,需要对部分待发送码流数据进行调度。
步骤S23:获取其他CPE设备的剩余带宽信息。
其中,CPE设备通过D2D(Device-to-Device Communication)组网技术搜索连接附近的其他CPE设备。连接成功后,CPE设备的网络发送模块通过D2D通道获取其他CPE设备的剩余带宽信息。
步骤S24:将部分待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的目标CPE设备转发到基站。
其中,当某一CPE设备的剩余带宽大于该CPE设备的剩余带宽时,或某一CPE设备的剩余带宽大于预设带宽阈值时,认为这一CPE设备当前发送队列比较空闲,可以作为调度目标的目标CPE设备。CPE设备将自身的AP配置信息,如SSID(Service Set Identifier)、密码等同步到目标CPE设备。
CPE设备通过WiFi通道向所接入的一个或多个通信设备发送切换终端指令。具体地,CPE设备可以获取所接入的通信设备的占用带宽信息,并比较得到占用带宽最大的通信设备,然后,向占用带宽最大的通信设备发送切换终端指令。
通信设备接收到切换终端指令后,进行Wifi热点搜索。如果能够搜索到目标CPE设备,且信号强度较优时,如图3所示,该通信设备断开与当前CPE设备的WiFi连接,并连接到目标CPE设备的WIFi热点,然后将采集到的码流数据传输到目标CPE设备。
如果该通信设备无法搜索到目标CPE设备,或者信号强度较弱,如图4所示,该通信设备继续保持与当前CPE设备的WiFi连接,并对切换终端指令进行回应,即向当前CPE设备回复切换失败的应答信息。此时,当前CPE设备可以继续接收该通信设备的码流数据,然后将该通信设备的码流数据通过D2D通道中转到目标CPE设备,通过目标CPE设备的5G蜂窝网络进行外发。
在本公开实施例中,CPE设备获取通信设备的码流数据,将码流数据放入发送队列,并记录通信设备的发送速率信息;在发送队列存在待发送码流数据的情况下,监测发送队列有无空闲位置;若无,获取其他CPE设备的剩余带宽信息;将部分待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的目标CPE设备转发到基站。上述方案,能够实现接入通信设备的动态调整,提高整个CPE系统的数据发送效率。
请继续参阅图5,图5是本申请提供的基于CPE系统的数据传输方法另一实施例的流程示意图。具体而言,本公开实施例包括以下步骤:
步骤S31:获取通信设备的码流数据,将码流数据放入发送队列,并记录通信设备的发送速率信息。
其中,多个通信设备将各自采集到的监控数据以码流数据的方式通过WiFi技术传输到所接入的CPE设备,然后CPE设备的业务处理模块将接收到的码流数据存放到发送队列。
进一步地,CPE设备在获取每一通信设备的码流数据时,还可以记录此次数据传输中,该通信设备的发送速率信息,以评估CPE设备与通信设备的数据传输效率。
步骤S32:当发送队列不存在待发送码流数据,且所接入的通信设备中,存在一个或多个通信设备的发送速率低于预设发送速率时,将一个或多个通信设备调度到其他CPE设备,以使一个或多个通信设备通过其他CPE设备发送码流数据。
其中,CPE设备的网络发送模块定时监听发送队列中是否存在待发送码流数据。如果发送队列中不存在待发送码流数据,且所接入的通信设备中,存在一个或多个通信设备的发送速率一直低于预设发送速率时,说明一个或多个通信设备占用Wifi信号的时间过长,最终导致其他通信设备有码流数据要发,但因为占用WiFi信号的通信设备干扰导致发送缓慢,降低整个CPE系统的数据发送效率。
此时,CPE设备可以将发送速率较低的一个或多个通信设备调度到其他CPE设备,具体调度方式可以参阅上述实施例的描述,在此不再赘述。进一步地,CPE设备还可以将完成调度的通信设备的发送速率信息删除。由于CPE设备与其他CPE设备之间的传输信道相互隔离,可以降低干扰程度,提高发送效率。
请继续参阅图6,图6是本申请提供的基于CPE系统的数据传输方法又一实施例的流程示意图。本公开实施例的数据传输方法应用于一种CPE系统,具体请参阅图1,在此不再赘述。具体而言,本公开实施例包括以下步骤:
步骤S41:通信设备将码流数据上传到所接入的第一CPE设备。
步骤S42:第一CPE设备将码流数据放入发送队列,并记录通信设备的发送速率信息。
步骤S43:在发送队列存在待发送码流数据的情况下,第一CPE设备监测发送队列有无空间位置。
步骤S44:第一CPE设备获取第二CPE设备的剩余带宽信息。
步骤S45:第一CPE设备将部分待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的第二CPE设备转发到基站。
请参阅图7,图7是本申请提供的终端设备一实施例的框架示意图。终端设备70包括相互耦接的存储器71和处理器72,处理器72用于执行存储器71中存储的程序指令,以实现上述任一数据传输方法实施例中的步骤。在一个具体的实施场景中,终端设备70可以包括但不限于:微型计算机、服务器,此外,终端设备70还可以包括笔记本电脑、平板电脑等移动设备,在此不做限定。
具体而言,处理器72用于控制其自身以及存储器71以实现上述任一视频监控分流方法实施例中的步骤。处理器72还可以称为CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)。处理器72可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。处理器72还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。另外,处理器72可以由集成电路芯片共同实现。
请参阅图8,图8是本申请提供的计算机可读存储介质一实施例的框架示意图。计算机可读存储介质80存储有能够被处理器运行的程序指令801,程序指令801用于实现上述任一数据传输方法实施例中的步骤。
在一些实施例中,本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法,其具体实现可以参照上文方法实施例的描述,为了简洁,这里不再赘述。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处,其相同或相似之处可以互相参考,为了简洁,本文不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法和装置,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性、机械或其它的形式。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种基于CPE系统的数据传输方法,其特征在于,所述数据传输方法应用于一种CPE设备,其中,所述CPE设备通过5G蜂窝网络接入基站,所述CPE设备通过D2D组网连接其他CPE设备,若干通信设备与所述CPE设备通信连接;所述数据传输方法包括:
获取所述通信设备的码流数据,将所述码流数据放入发送队列,并记录所述通信设备的发送速率信息;
在所述发送队列存在待发送码流数据的情况下,监测所述发送队列有无空闲位置;
若无,获取所述其他CPE设备的剩余带宽信息;
将部分所述待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的目标CPE设备转发到所述基站。
2.根据权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,
所述将部分所述待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的所述其他CPE设备转发到所述基站的步骤,包括:
将自身的配置信息同步到所述目标客户终端;
向所接入的一个或多个所述通信设备发送切换终端指令,以使所述通信设备基于所述配置信息连接所述目标CPE设备,并向所述目标CPE设备发送码流数据。
3.根据权利要求2所述的数据传输方法,其特征在于,
所述数据传输方法还包括:
当所述通信设备无法连接上所述目标CPE设备时,接收所述通信设备切换失败的应答信息;
基于所述应答信息保持与所述通信设备的连接,并将所述通信设备的码流数据通过D2D通道传输到所述目标CPE设备,以使所述目标客户终端将所述通信设备的码流数据转发到所述基站。
4.根据权利要求2所述的数据传输方法,其特征在于,
所述向所接入的一个或多个所述通信设备发送切换终端指令的步骤,包括:
获取所接入的所述通信设备的占用带宽信息;
向占用带宽最大的所述通信设备发送切换终端指令。
5.根据权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,
所述数据传输方法还包括:
当连续监测所述发送队列存在无空闲位置情况的次数达到预设次数时,获取所述其他CPE设备的剩余带宽信息。
6.根据权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,
所述记录所述通信设备的发送速率信息的步骤之后,所述数据传输方法还包括:
当所述发送队列不存在待发送码流数据,且所接入的通信设备中,存在一个或多个通信设备的发送速率低于预设发送速率时,将所述一个或多个通信设备调度到其他CPE设备,以使所述一个或多个通信设备通过所述其他CPE设备发送码流数据。
7.根据权利要求6所述的数据传输方法,其特征在于,
所述将所述一个或多个通信设备调度到其他CPE设备的步骤之后,所述数据传输方法还包括:
删除所述一个或多个通信设备的发送速率信息。
8.一种基于CPE系统的数据传输方法,其特征在于,所述数据传输方法应用于一种CPE系统,所述CPE系统包括第一CPE设备、第二CPE设备、基站以及若干通信设备,其中,所述第一CPE设备和所述第二CPE设备分别通过5G蜂窝网络接入所述基站,所述第一CPE设备和所述第二CPE设备之间通过D2D组网连接,所述若干通信设备分别与所述第一CPE设备和所述第二CPE设备通信连接;所述数据传输方法包括:
所述通信设备将码流数据上传到所接入的所述第一CPE设备;
所述第一CPE设备将所述码流数据放入发送队列,并记录所述通信设备的发送速率信息;
在所述发送队列存在待发送码流数据的情况下,所述第一CPE设备监测所述发送队列有无空间位置;
若无,所述第一CPE设备获取所述第二客户终端的剩余带宽信息;
所述第一CPE设备将部分所述待发送码流数据通过剩余带宽大于自身剩余带宽的第二CPE设备转发到所述基站。
9.一种终端设备,其特征在于,包括相互耦接的存储器和处理器,所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令,以实现权利要求1至7或权利要求8任一项所述的数据传输方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序指令,其特征在于,所述程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7或权利要求8任一项所述的数据传输方法。
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