CN114423099A - 基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，包括：将5G网络和以太网两个通信通道进行融合，通过实时监测两个通道的通信质量，将个通道进行融合；在下行时，对两个通道进行数据分包，在系统中融合后再下行至通过Wi‑Fi6接入的终端。本发明是基于新一代的5G技术，以太网和Wi‑Fi6无线通信技术，在下行时，利用2个通道进行数据分包，在系统中融合后再下行至通过Wi‑Fi6接入的终端，以实现了5G技术，以太网和Wi‑Fi6无线通信的实时高速传输速率最大化，并实现了用户无感知快速上下行通道双备份，当一个网络有问题时，另一网络可以实时继续传输数据，实现用户无感知自动备份，保证数据传输安全。

Description

基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法。

背景技术

随着通信技术的发展，通信网络的类型也越来越丰富，以满足不同场景的需求。例如蜂窝通信网、电话网络、集群通信网络、宽窄带自组网等。简单来说，蜂窝通信网，即蜂窝无线移动通信网络，包括2G、3G、4G、5G等网络类型，理论上运营商基站覆盖到的地方都可以进行通信。5G网络(5GNetwork)是第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达20Gbps，合2.5GB每秒，比4G网络的传输速度快10倍以上。举例来说，一部1G的电影可在4秒之内下载完成。随着5G技术的诞生，用智能终端分享3D电影、游戏以及超高画质(UHD)节目的时代正向我们走来。

以太网是一种计算机局域网技术，是现实世界中最普遍的一种计算机网络，其传输速度虽然不如5G技术，但是其传输的稳定性高。Wi-Fi 6(原称：IEEE 802.11.ax)即第六代无线网络技术，是Wi-Fi标准的名称，是Wi-Fi联盟创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。Wi-Fi 6将允许与多达8个设备通信，最高速率可达9.6Gbps。

多网络融合通信产品一般分为两大类：基于公共网络的融合通信系统和基于MESH(网状)网络、集群的融合通信系统；在本方案中主要讨论基于公共网络的融合通信系统。

现有技术中，基于公共网络的融合通信系统语音和视频服务均基于统一的IP数据网络，利用路由技术完成IP数据包交换，实现IP电话业务、短消息业务、视频会议业务、多媒体业务、电子邮件、传真等业务。在申请为CN201110264346.9的授权专利中公开了一种实现蜂窝网-无线局域网异构融合的方法、系统和装置，实现了蜂窝网与无线局域网的异构融合，能够无需对蜂窝通信系统中的核心网作改动即可实现蜂窝网与无线局域网异构融合，且具有实现成本低、实现周期快的优点。但是该方案已无法满足当前对网络通信速率的要求。随着通信技术的发展，对于如何利用融合网络达到一个高速通信问题并未得到有效解决；同时无法对实时传输速率达到最大化利用，在融合的网络之间进行切换时，往往会有一定的卡顿。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决如何利用融合网络达到一个高速通信的效果；5G网络具有低时延、峰值高的特点，以太网稳定性高，现为如何实现一种具有低时延、峰值高以及稳定性好的融合通信方案，提供了一种基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，包括以下步骤：将5G网络和以太网两个通信通道进行融合，通过实时监测两个通道的通信质量，将个通道进行融合；在下行时，对两个通道进行数据分包，在系统中融合后再下行至通过Wi-Fi6接入的终端。

进一步的，所述对两个通道进行数据分包具体为：计算出5G网络传输评价值和以太网络传输评价值，然后根据5G网络传输评价值和以太网络传输评价值对接入终端数据流进行动态分包处理。

进一步的，所述5G网络传输评价值的计算包括以下步骤：

步骤101：对5G网络相关性以指标的实时监测，通过多参数混合计算，得出5G网络质量值q，q的范围是0～100％；

步骤102：对多个通道的5G网络数据传输速率进行测量，得到γ₁，γ₂，γ₃……γ_n，γ为5G网络数据传输速率，n为测量通道的个数；然后，得到5G网络数据传输速率平均值γ₀＝∑(γ1+γ2+γ₃+……+γ_n)/n；

步骤103：对5G网络质量值q和5G网络数据传输速率平均值γ₀进行加权计算，得出5G网络传输评价值Q＝q*γ₀。

进一步的，所述5G网络数据传输速率测量的通道个数至少为3个。

进一步的，所述以太网络传输评价值的计算包括以下步骤：

步骤201：对以太网络相关性以指标的实时监测，通过多参数混合计算，得出以太网络质量值m，m的范围是0～100％；

步骤202：对多个通道的以太网络数据传输速率进行测量，得到ρ₁，ρ₂，ρ₃……ρ_n，ρ为以太网络数据传输速率，n为测量通道的个数；然后，求得以太网络数据传输速率平均值ρ₀＝∑(ρ₁+ρ₂+ρ₃+……+ρ_n)/n；

步骤203：对以太网络质量值m和以太网络数据传输速率ρ₀进行加权计算，得出以太网络传输评价值M＝m*ρ₀。

进一步的，所述以太网络数据传输速率测量的通道个数至少为3个。

进一步的，所述分包处理具体包括以下步骤：

步骤301：实时计算5G网络传输评价值Q_tn和以太网络传输评价值M_tn，Q_tn为第n次采样计算的5G网络传输评价值，M_tn为第n次采样计算的以太网络传输评价值；

步骤302：计算多次采样平均值，以减少网络不稳定因素对评估值的影响，5G网络传输评价均值Q_T＝∑(Q_t1+Q_t2+Q_t3……+Q_tn)/n，n＞5，以太网络传输评价均值M_T＝∑(M_t1+M_t2+M_t3……+M_tn)/n，n>5；

步骤303：实时记录多次5G网络传输评价均值Q_T1，Q_T2，Q_T3……Q_Tn，以及以太网络传输评价均值M_T1，M_T2，M_T3……M_Tn，计算出网络动态趋势，根据网络动态趋势和评价均值动态调整分包数比例，5G网络分包数比例＝Q_Tn/(Q_Tn+M_Tn)*100％；

步骤304：实时监测Q_tn和M_tn，当有一侧的值趋于“0”时，将全部数据分包切换至另一侧，实现预测性切换，保证数据实时稳定传输；当一侧突发故障，突然为“0”时，全部数据分包切换至另一侧，保证数据包丢包率最小化，实现用户无感切换传输。

本发明的有益效果：

本发明是基于新一代的5G技术，以太网和Wi-Fi6无线通信技术，将5G技术和以太网2个通信通道进行融合，通过实时监测2个通道的通信质量，把2个通道进行融合；在下行时，利用2个通道进行数据分包，在系统中融合后再下行至通过Wi-Fi6接入的终端。本发明实现了5G技术，以太网和Wi-Fi6无线通信的实时高速传输速率最大化，并实现了用户无感知快速上下行通道双备份，即5G网络和以太网的实时快速双备份，当一个网络有问题时，另一网络可以实时继续传输数据，实现用户无感知自动备份，保证数据传输安全。

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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明的方法流程图。

图2是5G网络、以太网和Wi-Fi6无线通信融合示意图。

图3是分包计算及数据流示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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作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。

本实施例中，如图1和图2所示，基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，包括以下步骤：将5G网络和以太网两个通信通道进行融合，通过实时监测两个通道的通信质量，将个通道进行融合；在下行时，对两个通道进行数据分包，在系统中融合后再下行至通过Wi-Fi6接入的终端。

其中，如图3所示，对两个通道进行数据分包具体为：计算出5G网络传输评价值和以太网络传输评价值，然后根据5G网络传输评价值和以太网络传输评价值对接入终端数据流进行动态分包处理。

一、5G网络传输评价值计算

1)通过5G网络相关性以指标的实时监测，通过多参数混合计算，得出5G网络质量值q，q的范围是0～100％；

2)对多个通道的5G网络数据传输速率进行测量，得到γ₁，γ₂，γ₃……γ_n，(至少取3个值)γ为5G网络数据传输速率，n为测量通道的个数；然后，得到5G网络数据传输速率平均值γ₀＝∑(γ1+γ2+γ₃+……+γ_n)/n；

3)对上述值进行加权计算，得出5G网络传输评价值Q＝q*γ₀。

二、以太网络传输评价值计算

1)通过以太网络相关性以指标的实时监测，通过多参数混合计算，得出以太网络质量值m，m的范围是0～100％；

2)对多个通道的以太网络数据传输速率进行测量，得到ρ₁，ρ₂，ρ₃……ρ_n(至少取3个值)，ρ为以太网络数据传输速率，n为测量通道的个数；然后，求得以太网络数据传输速率平均值ρ₀＝∑(ρ₁+ρ₂+ρ₃+……+ρ_n)/n；

3)对上述值进行加权计算，得出以太网络传输评价值M＝m*ρ₀。

三、传输数据分包比计算模式

1)实时计算5G网络传输评价值Q_tn和以太网络传输评价值M_tn，第一次采样计算值为Q_t1和M_t1，第二次计算值为Q_t2和M_t2，第n次计算值为Q_tn和M_tn；

2)计算多次采样平均值，以减少网络不稳定因素对评估值的影响，5G网络传输评价均值Q_T＝∑(Q_t1+Q_t2+Q_t3……+Q_tn)/n，n＞5，以太网络传输评价均值M_T＝∑(M_t1+M_t2+M_t3……+M_tn)/n，n>5；

3)实时记录多次5G网络传输评价均值Q_T1，Q_T2，Q_T3……Q_Tn，以及以太网络传输评价均值M_T1，M_T2，M_T3……M_Tn，计算出网络动态趋势，根据网络动态趋势和评价均值动态调整分包数比例，5G网络分包数比例＝Q_Tn/(Q_Tn+M_Tn)*100％；

4)实时监测Q_tn和M_tn，当有一侧的值趋于“0”时，将全部数据分包切换至另一侧，实现预测性切换，保证数据实时稳定传输；当一侧突发故障，突然为“0”时，全部数据分包切换至另一侧，保证数据包丢包率最小化，实现用户无感切换传输。

本发明基于新一代的5G技术，以太网和Wi-Fi6无线通信技术，由空中接口天线，5G射频收发前端、Wi-Fi6射频收发前端、5G通信协议、Wi-Fi6通信协议、高速数据交互、高速数据路由、高速对外接口、等技术组成。

使得5G高速网络和高速以太网，通过Wi-Fi6实现到本地Wi-Fi6设备的高速数据转发，通过创新，实现了高速率和低延时的数据通信功能；通过Wi-Fi6 MIMO技术，实现了Wi-Fi6侧高速多设备投入功能，更好的发挥新一代的5G技术，以太网和Wi-Fi6无线通信技术。

通过特定的算法模型，计算出5G网络传输评价值和以太网络传输评价值，然后根据传输评价值对接入终端数据流进行动态分包处理，保证充分利用5G网络传和以太网络，并保证同一终端的上行接口同时分发于2个通道，根据网络传输评价值实时动态调整分包数量，由此可以保证：

1、传输通道的最大化利用；

2、实时进行双备份，一个网络有问题时，实时切至另一个网络进行通信，保证通信安全。

本发明是基于新一代的5G技术，以太网和Wi-Fi6无线通信技术，将5G技术和以太网2个通信通道进行融合，通过实时监测2个通道的通信质量，把2个通道进行融合；在下行时，利用2个通道进行数据分包，在系统中融合后再下行至通过Wi-Fi6接入的终端。本发明实现了5G技术，以太网和Wi-Fi6无线通信的实时高速传输速率最大化，并实现了用户无感知快速上下行通道双备份，即5G网络和以太网的实时快速双备份，当一个网络有问题时，另一网络可以实时继续传输数据，实现用户无感知自动备份，保证数据传输安全。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，其特征在于，包括以下步骤：将5G网络和以太网两个通信通道进行融合，通过实时监测两个通道的通信质量，将个通道进行融合；在下行时，对两个通道进行数据分包，在系统中融合后再下行至通过Wi-Fi6接入的终端。

2.根据权利要求1所述的基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，其特征在于，所述对两个通道进行数据分包具体为：计算出5G网络传输评价值和以太网络传输评价值，然后根据5G网络传输评价值和以太网络传输评价值对接入终端数据流进行动态分包处理。

3.根据权利要求2所述的基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，其特征在于，所述5G网络传输评价值的计算包括以下步骤：

步骤101：对5G网络相关性以指标的实时监测，通过多参数混合计算，得出5G网络质量值q，q的范围是0～100%；

步骤102：对多个通道的5G网络数据传输速率进行测量，得到γ₁，γ₂，γ₃……γ_n，γ为5G网络数据传输速率，n为测量通道的个数；然后，得到5G网络数据传输速率平均值γ₀=∑（γ₁+γ₂+γ₃……+γ_n）/n；

步骤103：对5G网络质量值q和5G网络数据传输速率平均值γ₀进行加权计算，得出5G网络传输评价值Q=q*γ₀。

4.根据权利要求3所述的基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，其特征在于，所述5G网络数据传输速率测量的通道个数至少为3个。

5.根据权利要求2所述的基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，其特征在于，所述以太网络传输评价值的计算包括以下步骤：

步骤201：对以太网络相关性以指标的实时监测，通过多参数混合计算，得出以太网络质量值m，m的范围是0～100%；

步骤202：对多个通道的以太网络数据传输速率进行测量，得到ρ₁，ρ₂，ρ₃……ρ_n，ρ为以太网络数据传输速率，n为测量通道的个数；然后，求得以太网络数据传输速率平均值ρ₀=∑（ρ₁+ρ₂+ρ₃……+ρ_n）/n；

步骤203：对以太网络质量值m和以太网络数据传输速率ρ₀进行加权计算，得出以太网络传输评价值M=m*ρ₀。

6.根据权利要求5所述的基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，其特征在于，所述以太网络数据传输速率测量的通道个数至少为3个。

7.根据权利要求2所述的基于5G路由交换终端蜂窝、以太网和WiFi6的融合通信方法，其特征在于，所述分包处理具体包括以下步骤：

步骤301：实时计算5G网络传输评价值Q_tn和以太网络传输评价值M_tn，Q_tn为第n次采样计算的5G网络传输评价值，M_tn为第n次采样计算的以太网络传输评价值；

步骤302：计算多次采样平均值，以减少网络不稳定因素对评估值的影响，5G网络传输评价均值Q_T=∑（Q_t1+Q_t2+Q_t3……+Q_tn）/n，n＞5，以太网络传输评价均值M_T=∑（M_t1+M_t2+M_t3……+M_tn）/n，n>5；

步骤303：实时记录多次5G网络传输评价均值Q_T1，Q_T2, Q_T3……Q_Tn，以及以太网络传输评价均值M_T1，M_T2，M_T3……M_Tn，计算出网络动态趋势，根据网络动态趋势和评价均值动态调整分包数比例，5G网络分包数比例=Q_Tn/（Q_Tn+M_Tn）*100%；

步骤304：实时监测Q_tn和M_tn，当有一侧的值趋于“0”时，将全部数据分包切换至另一侧，实现预测性切换，保证数据实时稳定传输；当一侧突发故障，突然为“0”时，全部数据分包切换至另一侧，保证数据包丢包率最小化，实现用户无感切换传输。

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