CN201499309U - 一种基于感知无线电的通信网络选择装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于感知无线电的通信网络选择装置，包括数据采集服务器(1)、服务器(2)和无线调制解调器(3)，数据采集服务器(1)与应用系统的采集器(4)连接并通过局域网(5)连接至服务器(2)；无线调制解调器(3)通过串口或USB接口(6)与服务器(2)连接。本实用新型由数据采集器采集所需传输的数据，服务器基于采集器传输需求、通信网络覆盖、通信网络质量、通信网络费用因素对通信网络进行选择决策，并根据决策方案选择无线调制解调器进行数据传输，为相关监测、监控系统提供了通信网络选择决策，在提高可靠性的同时减少了费用，扩展了感知无线电的应用领域，有非常广阔的应用前景。

Description

一种基于感知无线电的通信网络选择装置

技术领域

本实用新型涉及一种智能选择无线通信网络实现远程监测、监控数据传输的装置，特别是一种基于感知无线电的通信网络选择装置。

背景技术

目前很多应用系统(比如一些监测、监控系统)涉及通信传输需求，特别是一些涉及道路、桥梁、环境的应用系统监测(监控)点往往不在主城区，信号覆盖、信号强度往往得不到保证。不同的运营商，覆盖情况和信号情况是不同的；同一运营商，在同一地点，不同的时候，覆盖情况和信号情况也是不同的。另外对于不同的运营商，费率也是不同的，对于不同的传输率，优惠也是不同。作为智能的通信系统，感知无线电就应该做到可以根据信号覆盖、信号强度、传输数据量、采集频率、通信费率等情况决策、选择最佳传输通道。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种基于感知无线电的通信网络选择装置。该装置可以综合考虑采集器传输需求、通信网络覆盖、通信网络质量、通信网络费用等因素，根据实时应用系统情况、网络采集情况得出智能感知决策结果，根据决策结果将应用系统所需的传输通道切换到最优的通信网络，提高网络可靠性，降低通信使用费用。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案：一种基于感知无线电的通信网络选择装置。包括数据采集服务器、服务器和无线调制解调器，所述的数据采集服务器与应用系统的采集器连接并通过局域网连接至服务器；无线调制解调器通过串口或USB接口与服务器连接。

上述的基于感知无线电的通信网络选择装置中，所述的无线调制解调器可以是GSM无线调制解调器、CDMA无线调制解调器或TD-SCDMA无线调制解调器。

前述的基于感知无线电的通信网络选择装置中，所述的GSM无线调制解调器以短信方式或GPRS方式进行数据传输；CDMA无线调制解调器以CDMA方式进行数据传输。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1)为远程的监测、监控等系统的数据传输提供多网络选择，可根据需要选择GSM的短信、GSM的GPRS、CDMA、TD-SCDMA等等网络，提高了系统的可靠性。

2)针对很多远程的监测、监控不在主城区，网络质量常常得不到保证，有些地点网络信号会时强时弱的情况，该装置能根据网络情况进行实时的网络选择和切换。

3)对于远程的监测、监控系统，通信费用是不能回避的问题，该装置可以根据采集器所需的传输量智能决策选择网络质量好、费用低的网络，大大降低了通信使用费。

本实用新型在构成上包含数据采集服务器、服务器和不同网络的无线调制解调器(GSM/CDMA/TD-SCDMA)，由数据采集器采集所需传输的数据，服务器基于采集器传输需求、通信网络覆盖、通信网络质量、通信网络费用因素对通信网络进行选择决策，并根据决策方案选择无线调制解调器进行数据传输。通过该装置可以为相关的监测、监控系统提供通信网络选择决策，在提高可靠性的同时减少了费用，扩展了感知无线电的应用领域，有非常广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的构成原理图。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1。如图1所示，包括数据采集服务器1、服务器2和无线调制解调器3，数据采集服务器1用于存储应用系统的采集数据；服务器2用来输出网络选择控制命令，服务器2基于感知无线电决策，综合考虑通信网络覆盖、通信网络质量、通信网络费用、远程采集传输需求等因素选择通信网络。服务器2将实时采集到的应用系统传输需求、通信网络覆盖、通信网络质量和通信网络费用等数据，作为训练好的基于AdaBoost.M1-RF算法的感知无线电决策算法模型的输入，得到输出即为应用系统最适合的传输通信网络。服务器2按照通信网络选择结果，选择GSM无线调制解调器或者CDMA无线调制解调器进行数据传输。无线调制解调器3与服务器2连接，用来传输采集数据。服务器2涉及的感知无线电决策算法如下：

AdaBoost.M1-RF算法：

    ·Input：Train Set T，(x₁，y₁)，....，(x_m，y_m)

             with labels y_i∈Y＝{1，..，c}

    Initialize：D₁(i)＝1/m for all i

    ·For t＝1，…，T

      h_i：＝learn(T，h_i)Train weak learner using distribution D_t

          {Initially select the number K of trees to be generated

           For k＝1 to K do

            A vector θ_k is generated

            Construct Tree h(x，θ _k)using any Decision Tree Algorithm

            Each Tree casts 1 vote for the most popular class at X

            The class at X is predicted by selecting the class with max

votes.

             Return a hypothesis h_i}

             Get back a hypothesis h_t：X→Y

error：

${\mathrm{\ϵ}}_t=\underset{t.h.\left(x\right)\≠y}{\mathrm{\Σ}}{D}_t\left(i\right)$

             If ε_t＞1/2，the set T＝t-1 and abort loop

          -Set ${\mathrm{\β}}_t=\frac{1}{1-{\mathrm{\ϵ}}_t}$

          -Update D_t：

$D_{t+1}\left(i\right)=\frac{D_t\left(i\right)}{Z_t}\×\left\{\begin{array}{ccc}{\mathrm{\β}}_t& \mathrm{if}& h_t\left(x_i\right)=y_i\\ 1& \mathrm{if}& h_t\left(x_i\right)\≠y_i\end{array}\right.$

        Whe_re Zt is a normalization constant(chosen so that D_t+1 will be

a distribution).

Output： $H\left(x\right)=\arg \underset{y\∈Y}{\max }\underset{t.h.\left(x\right)=y}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\log \frac{1}{{\mathrm{\β}}_t}$

数据采集服务器1与应用系统的采集器4连接并通过局域网5连接至服务器2，将应用系统的采集信息实时提交给服务器2；无线调制解调器3通过串口或USB接口6与服务器2连接。无线调制解调器3是GSM无线调制解调器或CDMA无线调制解调器，也可以是TD-SCDMA无线调制解调器。GSM无线调制解调器具备短信调制解调功能与GPRS调制解调功能，可以短信方式7与GPRS方式8进行数据传输；GSM无线调制解调器以USB方式或者串口方式与服务器2连接，用于传输采集数据，同时向服务器2实时提交GSM网络信息；CDMA无线调制解调器以CDMA方式9进行数据传输，CDMA无线调制解调器以USB方式或者串口方式与服务器2连接，用于传输采集数据，同时向服务器2实时提交CDMA网络信息。

工作流程：

1)、由数据采集服务器1实时收集采集器4数据进行存储；

2)、由数据采集服务器1实时向服务器2提交采集数据信息(采集频率、采集数据量大小等采集信息)；

3)、由GSM无线调制解调器以USB方式或者串口方式向服务器2提交GSM网络信息(覆盖、信号强度、传输速率等网络信息)；

4)、由CDMA无线调制解调器以USB方式或者串口方式向服务器2提交CDMA网络信息(覆盖、信号强度、传输速率等网络信息)；

5)、由服务器2基于感知无线电决策算法，根据采集器传输需求、通信网络覆盖、通信网络质量、通信网络费用等因素进行通信网络选择决策；

6)、由服务器2根据通信网络选择结果，选择相应的通信网络与无线调制解调器3进行数据传输。

本实用新型的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于感知无线电的通信网络选择装置，包括数据采集服务器(1)、服务器(2)和无线调制解调器(3)，其特征在于：所述的数据采集服务器(1)与应用系统的采集器(4)连接并通过局域网(5)连接至服务器(2)；无线调制解调器(3)通过串口或USB接口(6)与服务器(2)连接。

2.根据权利要求1所述的基于感知无线电的通信网络选择装置，其特征在于：所述的无线调制解调器(3)是GSM无线调制解调器、CDMA无线调制解调器或TD SCDMA无线调制解调器。

3.根据权利要求2所述的基于感知无线电的通信网络选择装置，其特征在于：所述的GSM无线调制解调器以短信方式(7)或GPRS方式(8)进行数据传输；CDMA无线调制解调器以CDMA方式(9)进行数据传输。

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