CN118041833A - 通信链路的质量评估方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种通信链路的质量评估方法、装置、设备及存储介质，涉及通信技术领域。所述方法由第一设备执行，所述方法包括：获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽；基于至少一个通信链路的质量评估信息，确定第一设备与第二设备之间的业务数据的通信链路，或确定第一设备与第二设备之间的业务传输需求。采用本申请实施例提供的技术方案，能够提升短距通信场景中通信链路的质量评估结果的准确性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种通信链路的质量评估方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
基于现代通信技术，设备与设备之间通过多种通信链路进行数据传输。
在相关技术中，主要依赖于通信链路中网络层(也称为L3层)的RTT(Round-TripTime，数据包往返时延)等信息，来判断设备之间的通信链路的质量。但是，在上述相关技术中，网络层的RTT数据不够直观有效地反应当前近场短距通信的链路状态和质量，通信链路的质量评估结果不够准确。
发明内容
本申请实施例提供了一种通信链路的质量评估方法、装置、设备及存储介质，能够提升短距通信场景中通信链路的质量评估结果的准确性。本申请实施例提供的技术方案如下：
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种通信链路的质量评估方法，所述方法由第一设备执行，所述方法包括：
获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，所述通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、所述数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、所述网络层的实时带宽；
基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或确定所述第一设备与所述第二设备之间的业务传输需求。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种通信链路的质量评估装置，所述装置包括：
信息获取模块，用于获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，所述通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、所述数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、所述网络层的实时带宽；
确定模块，用于基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或确定所述第一设备与所述第二设备之间的业务传输需求。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种通信设备，所述通信设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述通信链路的质量评估方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述通信链路的质量评估方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品由处理器加载并执行以实现上述通信链路的质量评估方法。
本申请实施例提供的技术方案可以包括如下有益效果：
通过获取第一设备与第二设备之间的通信链路的数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽中的至少之一，并基于此评估第一设备与第二设备之间通信链路的质量，由于前述几种的评估项的信息对于通信链路的质量评估更加直观有效，因而能够提升短距通信场景中通信链路的质量评估结果的准确性。
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，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请一个实施例提供的实施环境的示意图；
图2是本申请一个实施例提供的通信链路的质量评估方法的流程图；
图3是本申请一个实施例提供的通信链路的质量评估方法的示意图；
图4是本申请另一个实施例提供的通信链路的质量评估方法的示意图；
图5是本申请另一个实施例提供的通信资源分配的示意图；
图6是本申请一个实施例提供的通信链路的质量评估装置的框图；
图7是本申请一个实施例提供的通信设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的方法的例子。
请参考图1，其示出了本申请一个实施例提供的实施环境的示意图，该实施环境可以实现为通信链路的质量评估系统。如图1所示，该系统100可以包括：第一设备11和第二设备12，其中：
第一设备11和第二设备12之间存在一个或多个通信链路，用于实现第一设备11和第二设备12之间的近场短距通信。第一设备11和第二设备12可以是都是终端设备；第一设备11和第二设备12还可以一个是终端设备、另一个是服务器，本申请实施例对此不作具体限定。终端设备是具备数据计算、处理和存储能力的电子设备。终端设备可以是智能手机、平板电脑、PC(Personal Computer，个人计算机)、可穿戴设备等等，本申请实施例对此不作限定。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，本申请实施例对此也不作具体限定。
在一些实施例中，OSI(Open System Interconnection)参考模型将网络分为七层，从上至下依次为：物理层(Physical)、数据链路层(Data Link)、网络层(Network)、传输层(Transport)、会话层(Session)、表示层(Presentation)和应用层(Application)。其中，物理层为网络对应的网线、网卡、接口等物理设备或元器件；数据链路层是参考模型的第2层，因而也称为是L2层，数据链路层用于将由物理层传来的未经处理的位数据包装成数据帧；网络层是参考模型的第3层，因而也称为是L3层，网络层用于为数据在结点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为分组(packet，也称数据包)通过通信子网选择最适当的路径，以及实现拥塞控制、网络互联等功能；传输层用于基于TCP(Transmission ControlProtocol，传输控制协议)进行错误的检查与修复，以确保传送的质量，是工作的地方；会话层用于建立起两端之间的会话关系，并负责数据的传送；表示层用于实现数据语法的转换、数据的传送等功能；应用层指网络操作系统和具体的应用程序，对应WWW(World Wide Web，万维网)服务器、FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)服务器等应用软件。
本申请实施例提供的方法，各步骤的执行主体可以是第一设备11，如第一设备11或第二设备12之间的网络的应用层。
下面，通过几个实施例对本申请技术方案进行介绍说明。
请参考图2，其示出了本申请一个实施例提供的通信链路的质量评估方法的流程图。在本实施例中，主要以该方法应用于上文介绍的第一设备中来举例说明。该方法可以包括如下几个步骤(210～220)：
步骤210，获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽。
在一些实施例中，通信链路是指第一设备与第二设备之间处于连接状态的链路，断开的、或者不处于连接状态的链路不能称为第一设备与第二设备之间的通信链路。在一些实施例中，第一设备与第二设备之间存在通信连接，其中，第一设备与第二设备之间用于实现通信连接的通信链路可以为一个或多个，如基于STA(Station，站点)的连接、P2P(Peer-to-peer，个人对个人)连接等。
在一些实施例中，STA端主要实现Wi-Fi(WirelessFidelity，无线保真)与蜂窝之间的链路切换，或实现Good Wi-Fi(好Wi-Fi)/Bad Wi-Fi(差Wi-Fi)之间的链路切换，从而选定一个较好的网络进行通信上网。在P2P端则是依赖其中少数原始信息，对P2P链路传输流量进行基础的管控，避免网络层网络拥塞，以实现近场WLAN(Wireless Local AreaNetwork，无限局域网)直连网络的有效稳定传输。
在一些实施例中，通过获取通信链路的以下至少之一：数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽，得到第一设备与第二设备之间存在的通信链路的质量评估信息，从而更直观、更及时地了解到通信链路的质量反馈信息。在一些实施例中，通信链路的质量评估信息包括数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽中的一种或多种。在一些实施例中，通信链路的质量评估信息包括：数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息以及网络层的实时带宽。在一些实施例中，数据链路层的预估带宽，是指数据链路层可以提供的理论最大带宽范围(Throughout)。
在一些实施例中，获取通信链路的质量评估信息当然也可以综合考虑其他评估项的信息，如L3层的RTT、L2层的RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度)、L2层的MCS(Modulation and Coding Scheme rate，调制和编码方案速率)、L2层的重传率等信息，本申请实施例对此不作具体限定。
步骤220，基于至少一个通信链路的质量评估信息，确定第一设备与第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或确定第一设备与第二设备之间的业务传输需求。
在一些实施例中，第一设备与第二设备之间的业务数据(如请求信息、音视频数据等)，需要采用第一设备与第二设备之间通信链路进行传输。在一些实施例中，至少一个通信链路包括第一设备与第二设备之间的所有通信链路，即：至少一个通信链路各自的质量评估信息，包括第一设备与第二设备之间的所有通信链路各自的质量评估信息。在一些实施例中，第一设备与第二设备之间的业务数据仅采用至少一个通信链路中的部分通信链路进行传输，如仅采用其中的一个通信链路传输业务数据。其中，用于传输业务数据的通信链路，可以称为是目标通信链路。
在一些可能的实现方式中，根据至少一个通信链路的质量评估信息，确定是否需要切换第一设备和第二设备之间用于传输业务数据的通信链路。若确定当前用于传输业务数据的第一通信链路为目标通信链路，则无需切换通信链路；若第一通信链路不是目标通信链路，则将第一通信链路切换为目标通信链路。其中，基于至少一个通信链路的质量评估信息，确定第一设备与第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，可以包括但不限于以下方案一和方案二。
方案一，在一些实施例中，第一通信链路是第一设备与第二设备之间当前用于传输业务数据的通信链路，所述至少一个通信链路包括第一通信链路，以及除所述第一通信链路之外的至少一个第二通信链路，在第一通信链路的质量评估信息满足第二条件的情况下，确定第一通信链路为目标通信链路，即确定无需切换通信链路；在第一通信链路的质量评估信息不满足第二条件的情况下，将至少一个通信链路中质量评估信息最佳的通信链路(如评分最高的通信链路)，确定为目标通信链路。
在一些实施例中，基于至少一个通信链路各自的质量评估信息，可以实时了解和监控各个通信链路的通信质量，从而确定是否需要将第一通信链路切换为其他的通信链路。在一些实施例中，在第一通信链路的质量评估信息满足第二条件的情况下，可以认为第一通信链路基本满足当前业务侧的业务数据的传输需求，即对业务数据的传输没什么影响或影响不大。考虑到切换通信链路会在一定程度上和/或一定时间内导致数据传输卡顿，频繁切换通信链路会在短时间内导致数据传输卡顿次数过多，从而影响业务侧对业务数据的处理和呈现，如影响音频或视频的播放流畅度。因此，只要第一通信链路的质量评估信息满足第二条件，不管其他的通信链路质量如何，都会继续采用第一通信链路传输业务数据(也即，将第一通信链路继续确定为目标通信链路)，从而尽量避免影响用户对业务(如应用程序提供的各种功能)的使用体验。
在一些实施例中，若第一通信链路的质量评估信息不满足第二条件，就可以考虑重新确定目标通信链路了，如将至少一个通信链路中质量评估信息最佳的通信链路(如评分最高的通信链路)，确定为目标通信链路。若第一通信链路的质量评估信息不满足第二条件，且至少一个通信链路中质量评估信息最佳的通信链路为不同于第一通信链路的第四通信链路，就将第四通信链路确定为目标通信链路，并将第一通信链路切换为第四通信链路。在一些实施例中，若第一通信链路的质量评估信息不满足第二条件，但至少一个通信链路中质量评估信息最佳的通信链路为第一通信链路，表示第一通信链路虽然质量不佳，但也是当前最好的选择了，因此仍然采用第一通信链路传输业务数据，暂不切换通信链路。
在一些实施例中，可以基于至少一个通信链路各自的质量评估信息，对各个通信链路的质量进行打分，得到各个通信链路的评分。例如，对于每个通信链路，将每一个评估项对应的评估值进行加权，然后对加权后的各个评估值采用公式进行运算，从而得到该通信链路的评分。
在一些实施例中，第二条件可以是基于设备之间的业务类型决定的。在一些实施例中，业务类型可以按照设备之间所要传输的业务数据的类型进行划分；或者，业务类型可以按照对应的应用程序的类型进行划分；或者，业务类型可以按照对应的应用功能模块进行划分。在一些实施例中，业务类型可以分为：视频服务类、图片服务类、音频服务类、文本服务类、游戏服务类等等。例如，若业务数据中主要包含的是视频数据，或对应的应用程序为视频类应用程序(如视频播放类应用程序)，或对应的应用程序功能模块为视频功能模块(如社交应用程序中的视频直播模块)，那么，相应的业务类型可以确定是视频服务类；又例如，若业务数据中主要包含的是文本数据，或对应的应用程序为文本类应用程序(如文本分享类应用程序)，或对应的应用程序功能模块为文本功能模块(如社交应用程序中的文本交流功能模块)，那么，相应的业务类型可以确定是文本服务类。
在一些实施例中，若业务类型为视频服务类，由于视频数据一般都比较大，那么第二条件的标准可以设置得高一些。例如，若第二条件为第一通信链路的评分大于第二阈值，可以将第二阈值设置得高一些。在一些实施例中，若业务类型为图片服务类，由于图片数据一般相对较小，那么第二条件的标准可以设置得低一些。例如，若第二条件为第一通信链路的评分大于第三阈值，可以将第三阈值设置得低一些，如第三阈值可以低于第二阈值，从而尽量避免频繁切换通信链路。
方案二，在一些实施例中，基于各个通信链路的质量评估信息，将第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路中，质量评估信息最佳的通信链路(如评分最高的通信链路)，确定目标通信链路。
在一些实施例中，基于至少一个通信链路各自的质量评估信息，可以实时了解和监控各个通信链路的通信质量，从而确定采用哪个通信链路作为第一设备与第二设备之间的业务数据的通信链路(即确定目标通信链路)。在一些实施例中，若该质量评估信息最佳的通信链路就是第一通信链路，那么就不用切换通信链路，继续采用第一通信链路作为目标通信链路来传输业务数据即可；若质量评估信息最佳的通信链路是不同于第一通信链路的第三通信链路(第三通信链路也是至少一个通信链路中的一个通信链路)，那么，将第一通信链路切换为第三通信链路，并采用该第三通信链路作为目标通信链路来传输业务数据，从而尽量采用当下质量最好的通信链路传输业务数据，从而尽量保障业务数据传输的整体效率。
在一些实施例中，对于业务侧不同的业务，可以采用不同的方案。
例如，对于需要实时查看或较短延时内呈现在另一个设备中的业务数据，由于还需要考虑到数据传输卡顿等因素对用户体验的影响，就需要尽量少地切换通信链路，那么就可以采用方案一，即只要第一通信链路的质量评估信息满足第二条件，不管其他的通信链路质量如何，都会继续采用第一通信链路传输业务数据，从而尽量避免影响用户体验。
又例如，对于无需实时查看的业务数据，如内容传输类的业务数据(如设备之间传输图片、传输视频等)、内容下载类的业务数据(如下载应用程序的安装包、下载音频内容、下载视频内容、下载文本内容等)等，由于用户无需实时查看从其他设备中传输过来的内容或无需实时查看下载的业务数据，因而只需要考虑在尽量短的时间内传输完或者下载完成即可，无需考虑数据传输是否稳定或是否卡顿，因而可以采用方案二，即基于至少一个通信链路的质量评估信息，一直采用质量评估信息最佳(如传输速度最快)的通信链路作为目标通信链路，并采用目标通信链路传输业务数据，从而尽可能使得对应的业务(如内容传输业务、下载业务等)的整体完成时长最短。
在一些实施例中，基于至少一个通信链路各自的质量评估信息，可以确定通信链路第一设备与第二设备之间的业务传输需求是否需要变化，以及如何变化。在一些实施例中，基于至少一个通信链路各自的质量评估信息，确定所要传输的业务数据的类型和/或质量。例如，对于当前的第一通信链路，若第一通信链路的质量提高了，那么，可以提升业务数据的传输需求和传输规格，如丰富所要传输的业务数据的类型，和/或，提升所要传输的业务数据的质量；相应地，若第一通信链路的质量降低了，那么，可以降低业务数据的传输需求和传输规格，如减少所要传输的业务数据的类型，和/或，降低所要传输的业务数据的质量。例如，对于新闻类业务数据或社交类业务数据，若第一通信链路的质量不太高也不太低，那么可以仅传输文字类数据和图片类数据；若第一通信链路的质量降低到较低水平，可以变为仅传输文字类数据，从而减少第一通信链路的数据传输压力，尽量保障数据传输顺畅；若第一通信链路的质量提升到较高水平，可以变为不仅传输文字类数据和图片类数据、还会传输视频类数据，从而丰富传输的业务数据的类型，在保障数据传输顺畅的前提下，保障用户对应用侧提供的业务服务的体验。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，通过获取第一设备与第二设备之间的通信链路的数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽中的至少之一，并基于此评估第一设备与第二设备之间通信链路的质量，由于前述几种的评估项的信息对于通信链路的质量评估更加直观有效，因而能够提升短距通信场景中通信链路的质量评估结果的准确性。
在一些可能的实现方式中，通信链路的质量评估信息包括：通信链路当前的质量评估信息，以及通信链路历史的质量评估信息；其中，通信链路历史的质量评估信息，包括以下至少之一：
基于数据链路层历史的预估带宽信息得到的历史带宽预估值；
基于数据链路层历史的RTT信息得到的历史RTT评估值；
基于网络层历史的网络拥塞信息得到的历史网络拥塞评估值；
基于网络层历史的实时带宽信息得到的历史实时带宽评估值。
在一些实施例中，通信链路的质量评估信息，可以是基于通信链路当前的各个评估项的信息确定的。在一些实施例中，通信链路的质量评估信息，也可以是基于通信链路当前的质量评估信息，以及通信链路历史的质量评估信息确定的。在一些实施例中，上述各个评估项的评估值，可以是指基于各个评估项的历史信息得到的平均值和/或标准差。例如，数据链路层的历史带宽预估值，可以包括基于数据链路层历史的带宽信息得到的平均值和标准差；又例如，数据链路层历史的历史RTT评估值，可以包括基于数据链路层历史的RTT信息得到的平均值和标准差；又例如，网络层历史的网络拥塞评估值，可以包括基于网络层历史的网络拥塞信息得到的平均值和标准差；又例如，网络层历史的历史实时带宽评估值，可以包括基于网络层历史的实时带宽信息得到的平均值和标准差。在一些实施例中，通信链路的质量评估信息，还可以是通过将通信链路当前的质量评估信息与通信链路历史的质量评估信息进行比对得到的。通过将通信链路各个评估项的当前信息与历史数据进行比对，丰富了质量评估所参考的数据，从而提升了数量评估结果的准确性，以便于及时发现通信链路中存在的问题。
在一些实施例中，数据链路层的预估带宽是基于以下信息中的至少两项确定的：数据链路层的链路速率(Linkspeed)、调制和编码方案速率、时分占比系数、重传率、当前信道占用率、当前带宽下相邻信道占用率。
在一些实施例中，数据链路层的预估带宽，是指数据链路层可以提供的理论最大带宽范围。在一些实施例中，综合考虑数据链路层的链路速率、调制和编码方案速率、时分占比系数、重传率、当前信道占用率、当前带宽下相邻信道占用率等信息，从而得出当前复杂环境状态下，设备的通信端口理论可支持的最大带宽范围。通过多项信息确定数据链路层的预估带宽，可以提升得到的数据链路层的预估带宽的准确性，进而提升对通信链路的质量评估结果的准确性。
在一些实施例中，如图3所示，能够影响数据链路层的预估带宽13的因素，可以分为三类：device(设备)理论最大带宽14、自身影响因子15和环境影响因子16。其中，DEVICE理论最大带宽14可以包括MIMO(Multiple-in Multiple Out，多进多出)系统/SISO(SimpleInput Simple Output，单入单出)系统、MCS rate等；自身影响因子15可以包括MCC(Multimedia Communication Channel，多媒体通信频道)/SCC(Site CellConfiguration，站点小区配置)/DBDC(Dual Band Dual Concurrent，双频双发)、时分系数、interface(接口)打流等；环境影响因子16可以包括工作信道抢占、带宽占用率、重传率等。在一些实施例中，数据链路层的预估带宽，可以是基于如图3所示的所有因素得到的。
在一些实施例中，数据链路层的预估带宽，与网络层使用iperf(一种网络性能测试工具)测试TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)最大吞吐量相近，并且数据链路层的预估带宽不会因为减小网络层TCP流量或通过UDP(User DatagramProtocol，用户数据报协议)固定带宽打流而减小。数据链路层的预估带宽描述了通信链路中数据链路层的理论传输能力的上限，这是衡量网络性能重要指标之一，有助于更好地理解和评估通信链路的工作状态和潜在能力。
在一些实施例中，网络层的网络拥塞信息包括以下至少之一：拥塞窗口(CWND，Congestion Window)、慢启动阈值(ssthresh，Slow Start Threshold)、发送速率(pacing_rate)、发送速率估计(send_rate)、发送缓冲区(send buffer)以及RTT。
在一些实施例中，通过与interface(STA/P2P)对齐的active socket(主动套接字)，获取网络中的拥塞状况。在一些实施例中，active socket可采用精确匹配、模糊匹配和智能匹配等方式获得。在一些实施例中，精确匹配是通过srcip、dstip、srcport、dstport来唯一匹配，即只有同时匹配srcip、dstip、srcport、dstport，才算是匹配成功；模糊匹配则由srcip、dstip、srcport、dstport、UID(User Identification，用户身份证明)中的部分元素来匹配；智能匹配通过使用比模糊匹配更少的元素来进行匹配。通过监测这些指标，可以控制网络中的链路拥塞，并实时反馈通信链路的状况。此外，还可以同时统计各interface链路中总体的TX(Transmit，发送)流量、RX(Receive，接收)流量，监测实时的网络层总体传输带宽，用于为通信链路的质量评估提供进一步的参考依据。
在一些实施例中，数据链路层的RTT包括以下至少之一：写入缓冲区的延时(driver latency)、缓冲区中MAC SDU(Mac(Media Access Control Address，媒体访问控制地址)层服务数据单元)的等待延时(latency per MSDUin RING buffer)、空口端收到反馈信息的延时(latency per PPDU(Physical Layer Protocol Data Unit，物理层协议数据单元))、驱动上报监测信息(report current link quality)的延时。在一些实施例中，反馈信息可以是ACK(确认字符)，也可以是TX fail(发送失败)信息。通过该实施例，可以直观体现通信传输过程中颗粒度更细的数据链路层RTT分布情况，判断是缓冲区帧阻塞还是空口环境还是其他原因导致的延时波动，从而可以使网络的上层(如应用层)可以更好地确定导致延时波动的具体原因，进而针对性地进行通信链路的优化，如确定第一设备与第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路或确定第一设备与第二设备之间的业务传输需求。
在上述实现方式中，通过对数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽进行更细致的划分和计算，从而提升短距通信场景中通信链路的质量评估结果的准确性。
在一些可能的实现方式中，提供两种应用层获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息的方式(如下述方式一和方式二)。
方式一，在一些实施例中，在需要确定传输数据所采用的链路的情况下，向框架层发送获取至少一个通信链路的质量评估信息的请求；获取来自于框架层的至少一个通信链路的质量评估信息。
在一些实施例中，在应用层需要判断采用哪个通信链路作为当前的第一通信链路时，如第一设备与第二设备之间刚开始建立通信连接时，或每隔一段间隔时长，应用层可以主动去获取至少一个通信链路各自的质量评估信息，如通过向框架层发送对应的请求；框架层在接收到该请求之后，向应用层发送至少一个通信链路的质量评估信息。
方式二，在一些实施例中，在至少一个通信链路中的第一通信链路的质量评估信息的波动符合第一条件的情况下，获取来自于框架层的至少一个通信链路各自的质量评估信息，第一通信链路是第一设备与第二设备之间当前用于传输所述业务数据的通信链路。
在一些实施例中，在框架层确定第一设备与第二设备之间业务数据当前的通信链路的质量评估信息的波动符合第一条件时，无需应用层主动获取，框架层可以主动向应用层发送至少一个通信链路的质量评估信息，以便于应用层根据接收到的信息及时调整第一设备与第二设备之间的业务数据的通信链路，或调整第一设备与第二设备之间的业务传输需求。
在一些实施例中，框架层得到至少一个通信链路的质量评估信息的方案，可以称为是评估模型。该评估模型包含的步骤可以有：数据采集、突变检测、轮询处理等。
在一些实施例中，数据采集是指针对需要评估的信息(如数据链路层的RTT、数据链路层的预估带宽、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽等)，进行独立监控、独立计算、独立清空；也即，在数据采集阶段，数据链路层的RTT、数据链路层的预估带宽、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽相互之间互不影响。并且通过轮询的方式(即轮询处理)在线计算各个评估项的历史平均值和标准差，如仅基于较近时间段的历史数据计算历史平均值和标准差，因而无需保存所有历史数据。
在一些实施例中，第一条件包括：在连续的n个采样时刻的每个采样时刻，均监测到当前的通信链路的质量评估信息中，第一评估项的当前值与第一评估项的历史评估值之间的差值满足第一阈值，第一评估项为当前的通信链路的质量评估信息中的任一评估项，n为正整数。
在一些实施例中，历史评估值可以包括历史平均值和标准差。在一些实施例中，第一条件可以包括：在连续的n个采样时刻的每个采样时刻，均监测到当前的通信链路的质量评估信息中，第一评估项的当前值与第一评估项的历史平均值之间的差值满足第四阈值，第一评估项的当前值与第一评估项的标准差之间的差值满足第五阈值。
在一些实施例中，对于不同的业务类型和评估项，该第一阈值(或第四阈值、第五阈值)的数值可以有所不同，具体可以由相关技术人员根据实际情况进行设定，本申请实施例对此不作具体限定。在一些实施例中，n可以为3，也可以为其他正整数，具体可以由相关技术人员根据实际情况进行设定，本申请实施例对此不作具体限定。
在一些实施例中，如图4所示，突变检测是指当监测到某一通信链路的质量评估信息，同时满足当前值相对于平均值、以及当前值相对于标准差存在突变时，认为该通信链路存在一次突变，并将该次突变记为Step1；当Step1之后的连续的两个采样时刻又都再次监测到符合突变要求的数据，记为Step2，则该通信链路的评估质量满足第一条件，此时认为通信链路的链路质量存在波动，框架层需上报至应用层进行反馈。同时，框架层可以清空历史监测信息(如清空记录的Step1和Step2)，重新开始突变检测。
在一些实施例中，框架层在向应用层发送所至少一个通信链路的质量评估信息之后，框架层还用于：清空n个采样时刻监测到的信息；重新监测在各个采样时刻当前的通信链路的质量评估信息中第一评估项的当前值，与第一评估项的历史评估值之间的差值。
在上述实现方式中，评估模型可以用于检测和响应网络中的异常变化，对于保证网络性能和质量具有较好的监测的作用，通过记录通信链路的突变，来确定通信链路是否存在波动，并在存在波动时上报应用层，尽量提升波动上报的及时性，以便于应用层根据接收到的信息及时调整第一设备与第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或及时调整第一设备与第二设备之间的业务传输需求，提升数据传输的通畅性。
在一些可能的实现方式中，至少一个通信链路包括第一通信链路，以及除第一通信链路之外的至少一个第二通信链路，至少一个通信链路之间存在优先级顺序；基于至少一个通信链路的质量评估信息，确定第一设备与第二设备之间的业务数据的通信链路，包括：基于至少一个通信链路的质量评估信息，将质量评估信息满足应用层当前的传输需求的其他通信链路中优先级最高的通信链路，确定为第一设备与第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路。
在一些实施例中，如图5所示，对于短距通信资源的分配，可以从根据链路质量确定链路的优先级17、根据业务流分配带宽并确定传输优先级18、实时监控链路突变自适应调整数据流19等方面进行考虑。
在一些实施例中，如图5所示，对于根据链路质量确定链路的优先级17，至少一个通信链路之间的优先级顺序，可以是基于不同的业务需求，从带宽、延时、兼容性等多方面考虑确定的。在应用层选择的目标通信链路时，若在第一通信链路存在波动时，可以按照该优先级顺序，从符合传输需求的通信链路中选择优先级最高的通信链路，作为第一设备与第二设备之间进行业务数据传输的目标通信链路，以尽量保证业务的连续性及数据传输的效率。
在一些实施例中，根据第一通信链路的总带宽进行合理分配。如图5所示，根据业务流分配带宽并确定传输优先级18，可以包括：例如，对低时延需求较强的数据流进行高优先级处理，尽量满足其时延需求；又例如，对有高带宽需求、并对时延感知不明显的数据流分配更多的带宽，但是可以适当降低其处理优先级，从而实现各业务的有序进行，保证第一通信链路的性能以及数据传输的稳定性。
在一些实施例中，至少一个通信链路包括第一通信链路；基于至少一个通信链路的质量评估信息，确定第一设备与第二设备之间的业务传输需求，包括：在第一通信链路出现异常的情况下，降低第一设备与第二设备之间传输的业务数据的数据质量；在第一通信链路从异常恢复正常或切换到正常的通信链路的情况下，提升第一设备与第二设备之间传输的业务数据的数据质量。
在一些实施例中，可以采用评估模型实时监控通信链路否存在波动。如图5所示，实时监控链路突变、自适应调整数据流19，可以包括：第一通信链路数显波动时，应用层可以通过降低数据流、设置某类数据优先传输的方式，保障业务在应用层的正常运行。比如投屏业务，可通过动态降低QoS(Quality of Service，服务质量)码率、音频优先等方式，减小视频卡顿、花屏的概率。之后，可以在链路质量恢复时调整回高性能模式，自适应调整数据流大小，从而提升用户体验。
在上述实现方式中，通过设置通信链路的优先级、合理分配带宽等方式，优化通信资源的分配，提升数据传输的畅通性以及用户体验。
在本申请实施例中，通过在相关技术基础上新增数据链路层的RTT信息、数据链路层的预估带宽、网络层网络拥塞信息和实时带宽等关键参数，构建了一个较为精细化的通信链路质量评估模型。这将有助于上层实时掌握网络状况，从而更好地指导和协调网络资源。其次，本申请实施例提供的通信资源分配方案，将网络资源进行了整合和优化。结合评估模型提供的数据以及通过监测链路波动，能够自适应调整通信链路资源，提高网络利用率，并确保关键业务能够优先满足。基于此，业务侧(即应用层)可以根据实际需求对各类业务进行有针对性的管控。在跨端传输文件、巨量信息拷贝等场景，可以更为合理地调节带宽分配和通信链路的优先级，确保关键业务的稳定运行。对于音视频传输、互联网出行、在线教育、车机交互等场景，可以提供较为稳定、高速且低时延的数据传输服务，提升用户体验。最后，本申请实施例提供的技术方案，还有助于支持新兴应用领域的发展，如物联网、云计算和虚拟现实等。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
请参考图6，其示出了本申请一个实施例提供的通信链路的质量评估装置的框图。该装置具有实现上述通信链路的质量评估方法示例的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该装置可以是上文介绍的第一设备，也可以设置在第一设备上。该装置600可以包括：信息获取模块610和确定模块620。
所述信息获取模块610，用于获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，所述通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、所述数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、所述网络层的实时带宽。
所述确定模块620，用于基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或确定所述第一设备与所述第二设备之间的业务传输需求。
在一些实施例中，所述通信链路的质量评估信息包括：所述通信链路当前的质量评估信息，以及所述通信链路历史的质量评估信息；其中，所述通信链路历史的质量评估信息，包括以下至少之一：
基于所述数据链路层历史的预估带宽信息得到的历史带宽预估值；
基于所述数据链路层历史的RTT信息得到的历史RTT评估值；
基于所述网络层历史的网络拥塞信息得到的历史网络拥塞评估值；
基于所述网络层历史的实时带宽信息得到的历史实时带宽评估值。
在一些实施例中，所述数据链路层的预估带宽是基于以下信息中的至少两项确定的：所述数据链路层的链路速率、调制和编码方案速率、时分占比系数、重传率、当前信道占用率、当前带宽下相邻信道占用率。
在一些实施例中，所述网络层的网络拥塞信息包括以下至少之一：拥塞窗口、慢启动阈值、发送速率、发送速率估计、发送缓冲区以及RTT。
在一些实施例中，所述数据链路层的RTT包括以下至少之一：写入缓冲区的延时、所述缓冲区中MAC SDU的等待延时、空口端收到反馈信息的延时、驱动上报监测信息的延时。
在一些实施例中，所述信息获取模块610，用于：
在需要确定传输数据所述目标通信链路的情况下，向框架层发送获取所述至少一个通信链路的质量评估信息的请求；获取来自于所述框架层的所述至少一个通信链路的质量评估信息；
或者，在所述至少一个通信链路中的第一通信链路的质量评估信息的波动符合第一条件的情况下，获取来自于框架层的所述至少一个通信链路的质量评估信息，所述第一通信链路是所述第一设备与所述第二设备之间当前用于传输所述业务数据的通信链路。
在一些实施例中，所述第一条件包括：在连续的n个采样时刻的每个采样时刻，均监测到所述第一通信链路的质量评估信息中，第一评估项的当前值与所述第一评估项的历史评估值之间的差值满足第一阈值，所述第一评估项为所述第一通信链路的质量评估信息中的任一评估项，所述n为正整数。
在一些实施例中，所述框架层在向所述应用层发送所至少一个通信链路的质量评估信息之后，所述框架层还用于：
清空所述n个采样时刻监测到的信息；
重新监测在各个采样时刻所述第一通信链路的质量评估信息中所述第一评估项的当前值，与所述第一评估项的历史评估值之间的差值。
在一些实施例中，所述至少一个通信链路包括第一通信链路，以及除所述第一通信链路之外的至少一个第二通信链路，所述第一通信链路是所述第一设备与所述第二设备之间当前用于传输所述业务数据的通信链路，所述至少一个通信链路之间存在优先级顺序；所述确定模块620，用于：基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，将质量评估信息满足所述应用层当前的传输需求的所述至少一个第二通信链路中优先级最高的通信链路，确定为所述目标通信链路。
在一些实施例中，所述至少一个通信链路包括第一通信链路，所述第一通信链路是所述第一设备与所述第二设备之间当前用于传输所述业务数据的通信链路；所述确定模块620，用于：
在所述第一通信链路出现异常的情况下，降低所述第一设备与所述第二设备之间传输的业务数据的数据质量；
在所述第一通信链路从异常恢复正常或切换到正常的通信链路的情况下，提升所述第一设备与所述第二设备之间传输的业务数据的数据质量。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，通过获取第一设备与所述第二设备之间的通信链路的数据链路层的预估带宽、数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、网络层的实时带宽中的至少之一，并基于此评估第一设备与所述第二设备之间通信链路的质量，由于前述几种的评估项的信息对于通信链路的质量评估更加直观有效，因而能够提升短距通信场景中通信链路的质量评估结果的准确性。
需要说明的是，上述实施例提供的装置，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
请参考图7，其示出了本申请一个实施例提供的通信设备700的结构示意图。该通信设备700可用于执行上述实施例中通信链路的质量评估方法，该通信设备700可以是上述实施例中的第一设备。该通信设备700可以包括：处理器701、收发器702以及存储器703。
处理器701包括一个或者一个以上处理核心，处理器701通过运行软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及信息处理。
收发器702可以包括接收器和发射器。比如，该收发器702可以包括一个有线通信组件，该有线通信组件可以包括一块有线通信芯片以及有线接口(比如光纤接口)。可选地，该收发器702还可以包括一个无线通信组件，该无线通信组件可以包括一块无线通信芯片以及射频天线。
存储器703可以与处理器701以及收发器702相连。
存储器703可用于存储处理器执行的计算机程序，处理器701用于执行该计算机程序，以实现上述方法实施例中的通信设备执行的各个步骤。
此外，存储器703可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，易失性或非易失性存储设备包括但不限于：磁盘或光盘，电可擦除可编程只读存储器，可擦除可编程只读存储器，静态随时存取存储器，只读存储器，磁存储器，快闪存储器，可编程只读存储器。
在一示例性实施例中，所述处理器701，用于：
获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，所述通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、所述数据链路层的RTT、网络层的网络拥塞信息、所述网络层的实时带宽；
基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或确定所述第一设备与所述第二设备之间的业务传输需求。
对于上述实施例中未详细说明的细节，可参见上文方法实施例中的介绍说明，此处不再赘述。
在一些实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时以实现上述通信链路的质量评估方法。
在一些实施例中，还提供了一种芯片，所述芯片包括可编程逻辑电路和/或计算机程序，当所述芯片在计算机设备上运行时，用于实现上述通信链路的质量评估方法。
在一些实施例中，还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品由处理器加载并执行以实现上述通信链路的质量评估方法。
应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本申请的示例性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种通信链路的质量评估方法，其特征在于，所述方法由第一设备执行，所述方法包括：
获取所述第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，所述通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、所述数据链路层的数据包往返时延RTT、网络层的网络拥塞信息、所述网络层的实时带宽；
基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或确定所述第一设备与所述第二设备之间的业务传输需求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信链路的质量评估信息包括：所述通信链路当前的质量评估信息，以及所述通信链路历史的质量评估信息；其中，所述通信链路历史的质量评估信息，包括以下至少之一：
基于所述数据链路层历史的预估带宽信息得到的历史带宽预估值；
基于所述数据链路层历史的RTT信息得到的历史RTT评估值；
基于所述网络层历史的网络拥塞信息得到的历史网络拥塞评估值；
基于所述网络层历史的实时带宽信息得到的历史实时带宽评估值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据链路层的预估带宽是基于以下信息中的至少两项确定的：所述数据链路层的链路速率、调制和编码方案速率、时分占比系数、重传率、当前信道占用率、当前带宽下相邻信道占用率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络层的网络拥塞信息包括以下至少之一：拥塞窗口、慢启动阈值、发送速率、发送速率估计、发送缓冲区以及RTT。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据链路层的RTT包括以下至少之一：写入缓冲区的延时、所述缓冲区中媒体接入控制层服务数据单元MAC SDU的等待延时、空口端收到反馈信息的延时、驱动上报监测信息的延时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，包括：
在需要确定所述目标通信链路的情况下，向框架层发送获取所述至少一个通信链路的质量评估信息的请求；获取来自于所述框架层的所述至少一个通信链路的质量评估信息；
或者，
在所述至少一个通信链路中的第一通信链路的质量评估信息的波动符合第一条件的情况下，获取来自于框架层的所述至少一个通信链路的质量评估信息，所述第一通信链路是所述第一设备与所述第二设备之间当前用于传输所述业务数据的通信链路。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一条件包括：
在连续的n个采样时刻的每个采样时刻，均监测到所述第一通信链路的质量评估信息中，第一评估项的当前值与所述第一评估项的历史评估值之间的差值满足第一阈值，所述第一评估项为所述第一通信链路的质量评估信息中的任一评估项，所述n为正整数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述框架层在向所述应用层发送所至少一个通信链路的质量评估信息之后，所述框架层还用于：
清空所述n个采样时刻监测到的信息；
重新监测在各个采样时刻所述第一通信链路的质量评估信息中所述第一评估项的当前值，与所述第一评估项的历史评估值之间的差值。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个通信链路包括第一通信链路，以及除所述第一通信链路之外的至少一个第二通信链路，所述第一通信链路是所述第一设备与所述第二设备之间当前用于传输所述业务数据的通信链路，所述至少一个通信链路之间存在优先级顺序；
所述基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，包括：
基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，将质量评估信息满足所述应用层当前的传输需求的所述至少一个第二通信链路中优先级最高的通信链路，确定为所述目标通信链路。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个通信链路包括第一通信链路，所述第一通信链路是所述第一设备与所述第二设备之间当前用于传输所述业务数据的通信链路；
所述基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间的业务传输需求，包括：
在所述第一通信链路出现异常的情况下，降低所述第一设备与所述第二设备之间传输的业务数据的数据质量；
在所述第一通信链路从异常恢复正常或切换到正常的通信链路的情况下，提升所述第一设备与所述第二设备之间传输的业务数据的数据质量。
11.一种通信链路的质量评估装置，其特征在于，所述装置包括：
信息获取模块，用于获取第一设备与第二设备之间的至少一个通信链路的质量评估信息，所述通信链路的质量评估信息包括以下至少之一：数据链路层的预估带宽、所述数据链路层的数据包往返时延RTT、网络层的网络拥塞信息、所述网络层的实时带宽；
确定模块，用于基于所述至少一个通信链路的质量评估信息，确定所述第一设备与所述第二设备之间用于传输业务数据的目标通信链路，或确定所述第一设备与所述第二设备之间的业务传输需求。
12.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述权利要求1至10任一项所述的通信链路的质量评估方法。
13.一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中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述权利要求1至10任一项所述的通信链路的质量评估方法。
14.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括可编程逻辑电路和/或计算机程序，当所述芯片运行时，用于实现如权利要求1至10任一项所述的通信链路的质量评估方法。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118590410A (zh) * | 2024-08-06 | 2024-09-03 | 浙江大学 | 一种物联网通信监测分析方法 |
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- 2024-03-22 CN CN202410338139.0A patent/CN118041833A/zh active Pending
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