CN113542119B - 用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法 - Google Patents

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CN113542119B CN202010311099.2A CN202010311099A CN113542119B CN 113542119 B CN113542119 B CN 113542119B CN 202010311099 A CN202010311099 A CN 202010311099A CN 113542119 B CN113542119 B CN 113542119B
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Abstract

本发明涉及通信技术领域，实施例具体公开一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法、装置及系统。本申请提供的用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，通过初始化各条通信链路，建立通信链路库，监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值，根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路，通过选出的通信链路完成数据发送，实现了灾害发生后，应急救援、调度指挥通信系统能够根据系统支持的通信链路自动计算出可靠度最高或者可靠度高传输成本较低的通信链路进行通信，无需人工干预，确保了极端情况下通信链路的正常。

Description

用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法、装置及系统。
背景技术
现有通信链路主要包括光纤、移动通信网络、wifi、蓝牙、卫星通信、以太网、同轴电缆等，各种通信链路的传输方式、传输速率、传输成本、传输可靠性均不相同，适用于不同的场景。当发生地震、台风、冰灾、雪灾等灾害后，传统的移动通信网络和光纤网络可能中断，那么在灾害发生后，应急救援、调度指挥通信系统如何根据系统支持的通信链路自动计算并筛选出可靠度最高或者可靠度高传输成本较低的通信链路进行通信，以确保极端情况下通信链路的正常，是亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法、装置及系统，能够解决或者至少部分解决上述存在的问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，所述方法包括：
S11：初始化各条通信链路，建立通信链路库；
S12：监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值；
S13：根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路；
S14：通过选出的通信链路完成数据发送。
优选的，所述S11的方法包括：
配置各条通信链路的通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、通信费用和通信链路系数；
计算各条通信链路的权重系数Wi，计算公式为：
Figure SMS_1
其中，i为通信链路条数，ci1表示通信链路的通信方式量化值，ci2表示通信链路的通信速率量化值，ci3表示通信链路的通信延时量化值，ci4表示通信链路的通信带宽量化值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，λ表示通信链路系数，/>
Figure SMS_2
其中λi通过经验数据拟合获得，i＝5；
将通信链路的通信特征向量表示为[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi]，将通信链路的通信特征向量存入数据库形成通信链路库。
优选的，所述S12的方法包括：
S121：从通信链路库中读取各条通信链路的状态，根据各条通信链路的状态获得各条通信链路的计分系数Gi；其中，若通信链路状态正常，则根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi，若通信链路状态异常，则将通信链路的计分系数Gi置位0；
S122：根据各条通信链路的权重系数Wi和各条通信链路的计分系数Gi计算出各条通信链路的可靠度值Ri，Ri＝Wi*Gi。
优选的，所述根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi的方法包括：
计算通信链路的预估通信链路延时Xi的公式为：Xi＝di+ji，其中di表示通信链路平均延时，
Figure SMS_3
其中tg表示单次通信链路延时；ji表示通信链路通信抖动延时；通信链路通信抖动延时ji＝时间窗内tg最大值-时间窗内tg最小值，其中时间窗内tg最大值为max{t1,t2,…tn}，时间窗内内tg最小值为min{t1,t2,…tn}；
计算通信链路的实时传输速率Yi的公式为：Yi＝固定大小监测报文/(t2-t1)；
计算通信链路的计分系数Gi的公式为：Gi＝Yi*eXt，其中Gi值越大表明通信链路的传输速率越快、预估通信链路延时越小。
优选的，所述S13的方法包括：
判断待发送数据的重要性；
若为重要数据，则遍历各通信链路的可靠度值，选出可靠度值最高的两条通信链路用于同时发送数据；
若为一般数据，则遍历各条通信链路的可靠度值，计算各条通信链路的通信代价值Fi，通信代价值
Figure SMS_4
其中Ri表示通信链路的可靠度值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，选出通信代价值最小的通信链路用于发送数据。
优选的，所述方法还包括：S15：根据数据发送的参数计算预估调整值，根据预估调整值更新通信链路库；
所述S15的方法包括：
根据数据发送的参数，计算通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4；其中，ai2＝(Yi-ci2)/ci2，Yi表示单条通信链路的实时传输速率，ci2表示通信链路的通信速率量化值；ai3＝(Xi-ci3)/ci3，Xi表示单条通信链路的预估通信链路延时，ci3表示通信链路的通信延时量化值；ai4＝(Yimax-ci4)/ci4，Yimax表示时间窗内通信链路的最大实时传输速率，ci4表示通信链路的通信带宽量化值；
根据通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4，更新各条通信链路的权重系数；其中各条通信链路的权重系数Wi′＝初始通信链路权重系数Wi+预估调整值，计算公式为：
Figure SMS_5
其中ai2表示通信链路的通信速率量化值调整值，ai3表示通信链路的通信延时量化值调整值，ai4表示通信链路的信带宽量化值调整值；
将通信链路的通信特征向量更新为[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi′]，同时将更新的通信链路的通信特征向量存入数据库形成更新的通信链路库。
本发明还提供一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的装置，所述装置包括：
通信链路初始化模块，用于初始化各条通信链路，建立通信链路库；
通信链路监测模块，用于监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值；
通信链路筛选模块，用于根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路；
通信链路发送模块，用于通过选出的通信链路完成数据发送。
优选的，所述通信链路初始化模块包括：
通信链路参数配置单元，用于配置各条通信链路的通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、通信费用和通信链路系数；
通信链路权重计算单元，用于计算各条通信链路的权重系数Wi，计算公式为：
Figure SMS_6
其中，i为通信链路条数，ci1表示通信链路的通信方式量化值，ci2表示通信链路的通信速率量化值，ci3表示通信链路的通信延时量化值，ci4表示通信链路的通信带宽量化值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，λ表示通信链路系数，
Figure SMS_7
其中λi通过经验数据拟合获得；
通信链路库形成单元，用于将通信链路的通信特征向量表示为[ci1 ci2 ci3 ci4ci5 Wi]，将通信链路的通信特征向量存入数据库形成通信链路库。
优选的，所述通信链路监测模块包括：
计分系数获取单元，用于从通信链路库中读取各条通信链路的状态，根据各条通信链路的状态获得各条通信链路的计分系数Gi；其中，若通信链路状态正常，则根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi，若通信链路状态异常，则将通信链路的计分系数Gi置位0；
可靠度值计算单元，用于根据各条通信链路的权重系数Wi和各条通信链路的计分系数Gi计算出各条通信链路的可靠度值Ri，Ri＝Wi*Gi。
优选的，所述根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi的方法包括：
计算通信链路的预估通信链路延时Xi的公式为：Xi＝di+ji，其中di表示通信链路平均延时，
Figure SMS_8
其中tg表示单次通信链路延时；ji表示通信链路通信抖动延时；通信链路通信抖动延时ji＝时间窗内tg最大值-时间窗内tg最小值，其中时间窗内tg最大值为max{t1,t2,…tn}，时间窗内内tg最小值为min{t1,t2,…tn}；
计算通信链路的实时传输速率Yi的公式为：Yi＝固定大小监测报文/(t2-t1)；
计算通信链路的计分系数Gi的公式为：Gi＝Yi*eXt，其中Gi值越大表明通信链路的传输速率越快、预估通信链路延时越小。
优选的，所述通信链路筛选模块包括：
待发送数据判断单元，用于判断待发送数据的重要性；
重要数据处理单元，用于若为重要数据，则遍历各通信链路的可靠度值，选出可靠度值最高的两条通信链路用于同时发送数据；
一般数据处理单元，用于若为一般数据，则遍历各条通信链路的可靠度值，计算各条通信链路的通信代价值Fi，通信代价值
Figure SMS_9
其中Ri表示通信链路的可靠度值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，选出通信代价值最小的通信链路用于发送数据。
优选的，所述装置还包括通信链路调整模块，用于根据数据发送的参数计算预估调整值，根据预估调整值更新通信链路库；
所述通信链路调整模块包括：
通信链路调整值计算单元，用于根据数据发送的参数，计算通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4；其中，ai2＝(Yi-ci2)/ci2，Yi表示单条通信链路的实时传输速率，ci2表示通信链路的通信速率量化值；ai3＝(Xi-ci3)/ci3，Xi表示单条通信链路的预估通信链路延时，ci3表示通信链路的通信延时量化值；ai4＝(Yimax-ci4)/ci4，Yimax表示时间窗内通信链路的最大实时传输速率，ci4表示通信链路的通信带宽量化值；
通信链路权重更新单元，用于根据通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4，更新各条通信链路的权重系数；其中各条通信链路的权重系数Wi′＝初始通信链路权重系数Wi+预估调整值，计算公式为：
Figure SMS_10
其中ai2表示通信链路的通信速率量化值调整值，ai3表示通信链路的通信延时量化值调整值，ai4表示通信链路的信带宽量化值调整值；
通信链路库调整单元，用于将通信链路的通信特征向量更新为[ci1 ci2 ci3 ci4ci5 Wi′]，同时将更新的通信链路的通信特征向量存入数据库形成更新的通信链路库。
本发明还提供一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的系统，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法的步骤。
本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法的步骤。
本申请与现有技术相比，其有益效果详细说明如下：本申请提供的用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，通过初始化各条通信链路，建立通信链路库，监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值，根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路，通过选出的通信链路完成数据发送，实现了灾害发生后，应急救援、调度指挥通信系统能够根据系统支持的通信链路自动计算出可靠度最高或者可靠度高传输成本较低的通信链路进行通信，无需人工干预，确保了极端情况下通信链路的正常。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，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用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种初始化各条通信链路的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种监测各条通信链路状态的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路的方法流程示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法流程示意图；
图6为本发明实施例提供的一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的装置结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的装置结构示意图。
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，都属于本发明保护范围。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，可以应用于视频监控和应急指挥调度系统，该系统的通信链路主要包括光纤、移动通信网络、wifi、蓝牙、卫星通信、以太网、同轴电缆等，当然也可以应用于其他设有多条通信链路用于通信且需要进行通信链路优选的系统，该方法包括：
S11：初始化各条通信链路，建立通信链路库；
S12：监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值；
S13：根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路；
S14：通过选出的通信链路完成数据发送。
需要说明的是，如图2所示，S11的方法包括：
S111：配置各条通信链路的通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、通信费用和通信链路系数；
S112：计算各条通信链路的权重系数Wi，计算公式为：
Figure SMS_11
其中，i为通信链路条数，ci1表示通信链路的通信方式量化值，ci2表示通信链路的通信速率量化值，ci3表示通信链路的通信延时量化值，ci4表示通信链路的通信带宽量化值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，λ表示通信链路系数，/>
Figure SMS_12
其中λi通过经验数据拟合获得，i＝5；
S113：将通信链路的通信特征向量表示为[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi]，将通信链路的通信特征向量存入数据库形成通信链路库。
具体的，系统通电后进行处理器、内存、FLASH、USB口、串口、网口、视频输出口等内部器件和外设接口进行自检。
具体的，系统的通信链路主要包括光纤、移动通信网络、wifi、蓝牙、卫星通信、以太网、同轴电缆。
配置其中每一条通信链路，主要配置通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、链路参数配置、通信费用和链路系数。预先将通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、链路参数配置、通信费用、链路系数这些参数设置写入配置文件，系统加载时读取通信链路配置文件。
然后根据计算各条链路的权重系数W，计算方法如下：
Figure SMS_13
计算各条链路的权重系数Wi，其中ci1表示链路的配置通信方式量化值；ci2表示链路的通信速率量化值；ci3表示链路的通信延时量化值；ci4表示链路的通信带宽量化值；ci5表示链路的通信费用量化值；λ表示链路系数，/>
Figure SMS_14
其中λi通过经验数据拟合获得。
链路权重系数计算成功后，链路通信特征向量可由[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi]表示，同时将链路通信特征向量存入数据库形成通信链路库，通信链路库对外提供通信链路的建立、删除、查询、修改等功能。
需要说明的是，如图3所示，S12的方法包括：
S121：从通信链路库中读取各条通信链路的状态，根据各条通信链路的状态获得各条通信链路的计分系数Gi；其中，若通信链路状态正常，则根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi，若通信链路状态异常，则将通信链路的计分系数Gi置位0；
S122：根据各条通信链路的权重系数Wi和各条通信链路的计分系数Gi计算出各条通信链路的可靠度值Ri，Ri＝Wi*Gi。
需要说明的是，S121中根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi的方法包括：
计算通信链路的预估通信链路延时Xi的公式为：Xi＝di+ji，其中di表示通信链路平均延时，
Figure SMS_15
其中tg表示单次通信链路延时；ji表示通信链路通信抖动延时；通信链路通信抖动延时ji＝时间窗内tg最大值-时间窗内tg最小值，其中时间窗内tg最大值为max{t1,t2,…tn}，时间窗内内tg最小值为min{t1,t2,…tn}；
计算通信链路的实时传输速率Yi的公式为：Yi＝固定大小监测报文/(t2-t1)；
计算通信链路的计分系数Gi的公式为：Gi＝Yi*eXi，其中Gi值越大表明通信链路的传输速率越快、预估通信链路延时越小。
具体的，从通信链路库逐一获取通信链路，读取该通信链路状态，判断链路状态。如果链路状态异常，将该链路计分系数Gi置位0。如果链路状态正常，计算单条链路的预估链路延时。
单条链路的预估链路延时用Xi表示，Xi＝di+ji其中di表示链路平均延时，ji表示链路通信抖动延时，即预估链路延时＝链路平均延时+链路通信抖动延时。链路平均延时
Figure SMS_16
其中tg表示单次链路延时。
tg通过如下方法计算：发送固定大小(可取1M字节)的监测报文并记录发送时间戳t1，数据发送完成后记录发送完成时间戳t2，等待接收响应报文并记录接收时间戳t3，计算链路延时tg＝(t3-t1)/2。
链路通信抖动延时ji＝时间窗内tg最大值—时间窗内内tg最小值，其中时间窗内tg最大值为max{t1,t2,…tn}，时间窗内内tg最小值为min{t1,t2,…tn}。
链路实时传输速率Yi＝固定大小监测报文(通常取值1M字节)/(t2-t1)。
根据预估链路延时和实时传输速率计算出链路计分系数Gi＝Yi*e-Xi，其中Xi表示链路延时，Yi实时传输速率表示，Gi值越大表明链路传输速率越快、传输延时越小。因实时传输速率Yi总是小于物理链路带宽(带宽为固定常数值)，根据链路计分系数Gi＝Yi*e-Xi，可以得到：链路延时Xi越大，链路计分系数Gi越小，当链路延时Xi→+∞时，链路计分系数Gi→0。
实时标记链路状态更新计分系数Gi：根据通信链路监测结果，更新链路状态和各链路的计分系数Gi。
计算链路可靠度：根据各链路权重系数Wi和各链路计分系数Gi计算出各链路可靠度Ri＝Wi*Gi，其中Ri表示链路可靠度，Wi表示链路权重系数，Gi表示链路计分系数。链路可靠度R越大表明链路越可靠，传输速率越快，延时越小。
需要说明的是，如图4所示，S13的方法包括：
判断待发送数据的重要性；
若为重要数据，则遍历各通信链路的可靠度值，选出可靠度值最高的两条通信链路用于同时发送数据；
若为一般数据，则遍历各条通信链路的可靠度值，计算各条通信链路的通信代价值Fi，通信代价值
Figure SMS_17
其中Ri表示通信链路的可靠度值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，选出通信代价值最小的通信链路用于发送数据。
具体的，对发送数据进行分类，根据数据发送优先级判断数据重要性。如果数据为重要数据，通信链路选择器遍历各通信链路的可靠度R值，选择可靠度值最高的两条链路，两条链路同时用于发送数据，提高可靠性。如果数据为一般数据，通信链路选择器遍历各通信链路的可靠度Ri值，计算各链路通信代价
Figure SMS_18
其中Fi表示各链路通信代价，Ri表示通信链路的可靠度，ci5表示链路的通信费用量化值(该数值在建立通信链路库时已配置)。选择通信代价最小链路＝Min{F1，F2，…Fi}发送数据。
需要说明的是，S14的方法包括按照约定的通信协议传输数据。
需要说明的是，方法还包括：S15：根据数据发送的参数计算预估调整值，根据预估调整值更新通信链路库；具体的，S15的方法包括：
根据数据发送的参数，计算通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4；其中，ai2＝(Yi-ci2)/ci2，Yi表示单条通信链路的实时传输速率，ci2表示通信链路的通信速率量化值；ai3＝(Xi-ci3)/ci3，Xi表示单条通信链路的预估通信链路延时，ci3表示通信链路的通信延时量化值；ai4＝(Yimax-ci4)/ci4，Yimax表示时间窗内通信链路的最大实时传输速率，ci4表示通信链路的通信带宽量化值；
根据通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4，更新各条通信链路的权重系数；其中各条通信链路的权重系数Wi′＝初始通信链路权重系数Wi+预估调整值，计算公式为：
Figure SMS_19
其中ai2表示通信链路的通信速率量化值调整值，ai3表示通信链路的通信延时量化值调整值，ai4表示通信链路的信带宽量化值调整值；
将通信链路的通信特征向量更新为[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi′]，同时将更新的通信链路的通信特征向量存入数据库形成更新的通信链路库。
具体的，在通过选出的通信链路完成数据发送后，统计本次发送数据的通信速率、通信延时、通信带宽、链路抖动等重要参数，根据这些参数计算通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4。ai2＝(Yi-ci2)/ci2，其中Yi表示单条链路实时传输速率，ci2表示链路的通信速率量化值。ai3＝(Xi-ci3)/ci3，其中Xi表示单条链路的预估链路延时，ci3表示链路的通信延时量化值。ai4＝(Yimax-ci4)/ci4,其中Yimax表示时间窗内链路最大实时传输速率，ci4表示链路的通信带宽量化值。
更新各条通信链路的权重系数，即计算各条链路的权重系数Wi'＝初始链路权重系数+预估调整值，计算方法如下：
Figure SMS_20
其中ai2表示通信链路的通信速率量化值调整值，ai3表示通信链路的通信延时量化值调整值，ai4表示通信链路的信带宽量化值调整值。链路权重系数计算成功后，更新通信链路库参数。链路通信特征向量可由[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi′]表示，同时将链路通信特征向量存入数据库形成更新的通信链路库，更新的通信链路库对外提供通信链路的建立、删除、查询、修改等功能。
如图6所示，本发明实施例提供一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的装置，装置包括：
通信链路初始化模块21，用于初始化各条通信链路，建立通信链路库；
通信链路监测模块22，用于监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值；
通信链路筛选模块23，用于根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路；
通信链路发送模块24，用于通过选出的通信链路完成数据发送。
需要说明的是，通信链路初始化模块21包括：
通信链路参数配置单元，用于配置各条通信链路的通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、通信费用和通信链路系数；
通信链路权重计算单元，用于计算各条通信链路的权重系数Wi，计算公式为：
Figure SMS_21
其中，i为通信链路条数，ci1表示通信链路的通信方式量化值，ci2表示通信链路的通信速率量化值，ci3表示通信链路的通信延时量化值，ci4表示通信链路的通信带宽量化值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，λ表示通信链路系数，
Figure SMS_22
其中λi通过经验数据拟合获得，i＝5；
通信链路库形成单元，用于将通信链路的通信特征向量表示为[ci1 ci2 ci3 ci4ci5 Wi]，将通信链路的通信特征向量存入数据库形成通信链路库。
需要说明的是，通信链路监测模块22包括：
计分系数获取单元，用于从通信链路库中读取各条通信链路的状态，根据各条通信链路的状态获得各条通信链路的计分系数Gi；其中，若通信链路状态正常，则根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi，若通信链路状态异常，则将通信链路的计分系数Gi置位0；
可靠度值计算单元，用于根据各条通信链路的权重系数Wi和各条通信链路的计分系数Gi计算出各条通信链路的可靠度值Ri，Ri＝Wi*Gi。
需要说明的是，根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi的方法包括：
计算通信链路的预估通信链路延时Xi的公式为：Xi＝di+ji，其中di表示通信链路平均延时，
Figure SMS_23
其中tg表示单次通信链路延时；ji表示通信链路通信抖动延时；通信链路通信抖动延时ji＝时间窗内tg最大值-时间窗内tg最小值，其中时间窗内tg最大值为max{t1,t2,…tn}，时间窗内内tg最小值为min{t1,t2,…tn}；
计算通信链路的实时传输速率Yi的公式为：Yi＝固定大小监测报文/(t2-t1)；
计算通信链路的计分系数Gi的公式为：Gi＝Yi*e-Xt，其中Gi值越大表明通信链路的传输速率越快、预估通信链路延时越小。
需要说明的是，通信链路筛选模块23包括：
待发送数据判断单元，用于判断待发送数据的重要性；
重要数据处理单元，用于若为重要数据，则遍历各通信链路的可靠度值，选出可靠度值最高的两条通信链路用于同时发送数据；
一般数据处理单元，用于若为一般数据，则遍历各条通信链路的可靠度值，计算各条通信链路的通信代价值Fi，通信代价值
Figure SMS_24
其中Ri表示通信链路的可靠度值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，选出通信代价值最小的通信链路用于发送数据。
如图7所示，本发明实施例还提供另一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的装置，该装置在图6提供的用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的装置的基础上，还包括通信链路调整模块25，用于根据数据发送的参数计算预估调整值，根据预估调整值更新通信链路库；
需要说明的是，通信链路调整模块25包括：
通信链路调整值计算单元，用于根据数据发送的参数，计算通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4；其中，ai2＝(Yi-ci2)/ci2，Yi表示单条通信链路的实时传输速率，ci2表示通信链路的通信速率量化值；ai3＝(Xi-ci3)/ci3，Xi表示单条通信链路的预估通信链路延时，ci3表示通信链路的通信延时量化值；ai4＝(Yimax-ci4)/ci4，Yimax表示时间窗内通信链路的最大实时传输速率，ci4表示通信链路的通信带宽量化值；
通信链路权重更新单元，用于根据通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4，更新各条通信链路的权重系数；其中各条通信链路的权重系数Wi′＝初始通信链路权重系数Wi+预估调整值，计算公式为：
Figure SMS_25
其中ai2表示通信链路的通信速率量化值调整值，ai3表示通信链路的通信延时量化值调整值，ai4表示通信链路的信带宽量化值调整值；
通信链路库调整单元，用于将通信链路的通信特征向量更新为[ci1 ci2 ci3 ci4ci5 Wi′]，同时将更新的通信链路的通信特征向量存入数据库形成更新的通信链路库。
图6、图7所对应实施例中特征的说明可以参见图1-图5所对应实施例的相关说明，这里不再一一赘述。
本发明还提供一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的系统，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法的步骤。
本发明实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法的步骤。
以上对本发明实施例所提供的一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法、装置和系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

Claims (7)

1.一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，其特征在于，所述方法包括：
S11：初始化各条通信链路，建立通信链路库；
S12：监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值；
S13：根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路；
S14：通过选出的通信链路完成数据发送；所述S11的方法包括：
配置各条通信链路的通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、通信费用和通信链路系数；
计算各条通信链路的权重系数Wi，计算公式为：
Figure FDA0004140366630000011
其中，i为通信链路条数，ci1表示通信链路的通信方式量化值，ci2表示通信链路的通信速率量化值，ci3表示通信链路的通信延时量化值，ci4表示通信链路的通信带宽量化值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，λ表示通信链路系数，/>
Figure FDA0004140366630000012
其中λi通过经验数据拟合获得，i＝5；
将通信链路的通信特征向量表示为[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi]，将通信链路的通信特征向量存入数据库形成通信链路库；
所述S12的方法包括，S121：从通信链路库中读取各条通信链路的状态，根据各条通信链路的状态获得各条通信链路的计分系数Gi；其中，若通信链路状态正常，则根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi，若通信链路状态异常，则将通信链路的计分系数Gi置位0；
S122：根据各条通信链路的权重系数Wi和各条通信链路的计分系数Gi计算出各条通信链路的可靠度值Ri，Ri＝Wi*Gi。
2.根据权利要求1所述的用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，其特征在于，所述根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi的方法包括：
计算通信链路的预估通信链路延时Xi的公式为：Xi＝di+ji，其中di表示通信链路平均延时，
Figure FDA0004140366630000021
其中tg表示单次通信链路延时；ji表示通信链路通信抖动延时；通信链路通信抖动延时ji＝时间窗内tg最大值-时间窗内tg最小值，其中时间窗内tg最大值为max{t1,t2,…tn}，时间窗内内tg最小值为min{t1,t2,…tn}；
计算通信链路的实时传输速率Yi的公式为：Yi＝固定大小监测报文/(t2-t1)；
计算通信链路的计分系数Gi的公式为：Gi＝Yi*e-Xt，其中Gi值越大表明通信链路的传输速率越快、预估通信链路延时越小。
3.根据权利要求1所述的用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，其特征在于，所述S13的方法包括：
判断待发送数据的重要性；
若为重要数据，则遍历各通信链路的可靠度值，选出可靠度值最高的两条通信链路用于同时发送数据；
若为一般数据，则遍历各条通信链路的可靠度值，计算各条通信链路的通信代价值Fi，通信代价值
Figure FDA0004140366630000022
其中Ri表示通信链路的可靠度值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，选出通信代价值最小的通信链路用于发送数据。
4.根据权利要求1所述的用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法，其特征在于，所述方法还包括：S15：根据数据发送的参数计算预估调整值，根据预估调整值更新通信链路库；
所述S15的方法包括：
根据数据发送的参数，计算通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4；其中，ai2＝(Yi-ci2)/ci2，Yi表示单条通信链路的实时传输速率，ci2表示通信链路的通信速率量化值；ai3＝(Xi-ci3)/ci3，Xi表示单条通信链路的预估通信链路延时，ci3表示通信链路的通信延时量化值；ai4＝(Yimax-ci4)/ci4，Yimax表示时间窗内通信链路的最大实时传输速率，ci4表示通信链路的通信带宽量化值；
根据通信链路的通信速率量化值调整值ai2，通信链路的通信延时量化值调整值ai3，通信链路的通信带宽量化值调整值ai4，更新各条通信链路的权重系数；其中各条通信链路的权重系数Wi′＝初始通信链路权重系数Wi+预估调整值，计算公式为：
Figure FDA0004140366630000031
其中ai2表示通信链路的通信速率量化值调整值，ai3表示通信链路的通信延时量化值调整值，ai4表示通信链路的信带宽量化值调整值；
将通信链路的通信特征向量更新为[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5 Wi′]，同时将更新的通信链路的通信特征向量存入数据库形成更新的通信链路库。
5.一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的装置，其特征在于，所述装置包括：
通信链路初始化模块，用于初始化各条通信链路，建立通信链路库；
通信链路监测模块，用于监测各条通信链路状态，更新通信链路的计分系数和计算通信链路的可靠度值；
通信链路筛选模块，用于根据通信链路的可靠度值或通信代价值选出通信链路；
通信链路发送模块，用于通过选出的通信链路完成数据发送；
所述通信链路初始化模块包括：通信链路参数配置单元，用于配置各条通信链路的通信方式、通信速率、通信延时、通信带宽、通信费用和通信链路系数；通信链路权重计算单元，用于计算各条通信链路的权重系数Wi，计算公式为：
Figure FDA0004140366630000041
其中，i为通信链路条数，ci1表示通信链路的通信方式量化值，ci2表示通信链路的通信速率量化值，ci3表示通信链路的通信延时量化值，ci4表示通信链路的通信带宽量化值，ci5表示通信链路的通信费用量化值，λ表示通信链路系数，/>
Figure FDA0004140366630000042
其中λi通过经验数据拟合获得；通信链路库形成单元，用于将通信链路的通信特征向量表示为[ci1 ci2 ci3 ci4 ci5Wi]，将通信链路的通信特征向量存入数据库形成通信链路库；
所述通信链路监测模块包括：计分系数获取单元，用于从通信链路库中读取各条通信链路的状态，根据各条通信链路的状态获得各条通信链路的计分系数Gi；其中，若通信链路状态正常，则根据通信链路的预估通信链路延时Xi和实时传输速率Yi计算通信链路的计分系数Gi，若通信链路状态异常，则将通信链路的计分系数Gi置位0；可靠度值计算单元，用于根据各条通信链路的权重系数Wi和各条通信链路的计分系数Gi计算出各条通信链路的可靠度值Ri，Ri＝Wi*Gi。
6.一种用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的系统，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至4中任一项所述用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法的步骤。
7.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述用于监测预警和应急指挥调度系统通信链路优选的方法的步骤。
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