一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统及方法，属于无线信号强度检测技术领域。该系统包括数据采集模块、数据处理模块、运行管理模块和数据存储模块；所述数据采集模块用于采集通信设备的信号强度信息和GPS信息；所述数据处理模块根据系统中保留的历史大数据对信号强度进行预测，将通信设备上正在运行的业务进行类型划分，根据业务发展阶段进行子任务拆分，判断信号强度是否满足业务或任务的正常联网需求，从而设定通信设备的状态；所述运行管理模块用于对业务或任务进行联网控制，在预测信号强度不能满足通信设备正常联网需求时进行警示；所述数据存储模块用于对所有信息进行备份存储。对所有信息进行备份存储。对所有信息进行备份存储。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统及方法


[0001]本专利技术涉及无线信号强度检测
，具体为一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统及方法。

技术介绍

[0002]在现代社会中，通信传输已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。但是，由于通信设备或网络环境等方面原因，通信传输过程中有可能会出现异常。这些异常包括信号干扰、网络延迟或通信链路中断等，导致通信质量下降甚至无法进行通信。因此，通信传输的异常感知方面已经成为了一个重要的研究领域。
[0003]现阶段，对通信传输的异常感知与处理主要体现在硬件完善和软件优化方面。硬件上采用专用芯片、FPGA等技术对传输过程中的异常情况进行检测和诊断；软件上采用异常检测算法、诊断算法来实现对传输过程中的异常情况进行检测和诊断。这些方法能够有效保障通信传输过程中的效率和质量，降低异常情况的发生概率。但在某些情况下，却不能做到对通信异常的提前感知。例如，移动通信车辆在移动过程中，即将进入隧道或地下停车场等信号易受干扰的场所时，如何实现对这种一定会对通信传输产生较大影响情况下的提前感知，如何判断这类情况对通信传输的影响程度大小，如何在不影响正常通信工作情况下实现自动化预处理，以及在有可能严重影响通信传输的情况下，如何做到及时预警干预从而避免产生严重后果，这些问题已经成为迫切需要得到解决的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统，该系统包括数据采集模块、数据处理模块、运行管理模块和数据存储模块。
[0006]所述数据采集模块用于采集通信设备的信号强度信息和GPS信息；所述数据处理模块根据系统中保留的历史大数据对信号强度进行预测，将通信设备上正在运行的业务进行类型划分，根据业务发展阶段进行子任务拆分，判断信号强度是否满足业务或任务的正常联网需求，从而设定通信设备的状态；所述运行管理模块用于对业务或任务进行联网控制，在预测信号强度不能满足通信设备正常联网需求时进行警示；所述数据存储模块用于对所有信息进行备份存储。
[0007]所述数据采集模块包括信号数据采集单元和GPS数据采集单元。
[0008]所述信号数据采集单元用于实时采集通信设备的信号强度信息；所述GPS数据采集单元用于实时采集通信设备的位置信息、移动速度信息、移动路径信息和周边地形信息。
[0009]所述数据处理模块包括信号强度预测单元、业务与任务划分单元和设备状态判断单元。
[0010]所述信号强度预测单元用于对信号强度变化进行预测。通过GPS数据获取当前通信设备位置信息，根据当前移动速度信息和移动路径信息计算未来一段时间内预测坐标信息，在历史大数据中批量检索对应预测坐标的历史记录，每个预测坐标信息对应多条历史记录，分别提取预测坐标对应的每条历史记录中的信号强度值，预处理后求取平均值，该平均值作为对应位置坐标的预测信号强度值。
[0011]所述业务与任务划分单元用于对通信设备上正在运行且需要联网的业务和任务进行类型划分。按照业务是否与通信设备运行目的相关联，将所有运行中的业务划分为有关业务和无关业务。针对有关业务按照业务发展阶段进行任务类型拆分，任务类型包括核心任务和附属任务。
[0012]通常情况下，通信设备上同时运行多个需要联网的有关业务和无关业务。有关业务是指与通信设备目标具备关联性的业务，无关业务是指与通信设备目标不具备关联性的业务。任何一个有关业务断开网络连接都会导致通信设备目标无法完成；即使全部的无关业务断开网络连接都不会导致通信设备目标无法完成。
[0013]有关业务包括核心任务和附属任务，根据网络依赖程度进行子任务拆分。核心任务是指对网络依赖程度高的任务，当核心任务的网络传输中断时，有关业务立刻停止运行。附属任务是指对网络依赖程度低的任务，当附属任务的网络传输中断时，有关业务可以继续运行一段时间，这段时间为附属任务可断网时间。附属任务可断网时间根据有关业务发展不同阶段而不同，附属任务可断网时间内有关业务仍然正常运行，超过附属任务可断网时间，则有关业务停止运行。如果在附属任务可断网时间内网络传输恢复正常，则不影响有关业务的运行进度。
[0014]所述设备状态判断单元通过判断预测信号强度来设定通信设备状态；设备状态包括正常状态、延时状态和异常状态。
[0015]当未来一段时间内最低预测信号强度值不小于当前通信设备正在运行的有关业务所需信号强度值时，将设备状态设定为正常状态。
[0016]当未来一段时间内最低预测信号强度值小于当前通信设备正在运行的有关业务下核心任务所需信号强度值时，将设备状态设定为异常状态。
[0017]当未来一段时间内最低预测信号强度值小于当前通信设备正在运行的有关业务所需信号强度值，但又不小于有关业务下核心任务所需信号强度值时，根据信号强度预测单元计算的结果，判断处于此区间的预测信号强度值是否存在两个或以上坐标连续的情况；不存在，则将设备状态设定为延时状态；存在，则代入公式，计算通信设备通过这些坐标需要花费的时间，该时间作为信号衰减时间，判断信号衰减时间是否不大于附属任务的可断网时间，结果为是，则将设备状态划分为延时状态；结果为否，则将设备状态划分为异常状态。
[0018]正常状态下，系统能够根据预测信号强度的变化而选择性关闭一些无关业务的网络传输，以保证有关业务的正常联网运行，该状态下的预测信号强度可以满足有关业务的正常使用。
[0019]延时状态下，系统会关闭所有无关业务的网络传输，在即将到达预测信号强度最低点对应的位置时，还会短暂关闭有关业务下附属任务的网络传输，以保证有关业务下核心任务的正常运行。
[0020]异常状态下，预测信号强度不能支持有关业务下核心任务的正常联网运行，系统自动提示工作人员，告知情况，由人工进行处理。
[0021]最低预测信号强度根据通信设备移动情况实时变化，系统根据最低预测信号强度与业务或任务所需信号强度值实时调整通信设备的状态。正常状态与延时状态自由切换，异常状态下，需要工作人员手动调整回其他状态。
[0022]所述运行管理模块包括通信控制单元和警告提醒单元。
[0023]所述通信控制单元用于控制通信设备上正在运行的业务和任务网络传输。当设备状态为正常状态时，根据预测信号强度的变化而选择性关闭一些无关业务的网络传输。当设备状态为延时状态时，关闭全部的无关业务的网络传输，有选择性的关闭一些有关业务下附属任务的网络传输。
[0024]正常状态下，系统根据预测信号强度变化来控制无关业务的网络传输，当信号强度下降时，优先关闭网速占用大的无关业务，可控范围内，尽量减少关闭网络传输的无关业务数量。关闭网络传输的无关业务数量最少为零，最大为所有无关业务数量。
[0025]延时状态下，系统关闭全部的无关业务的网络传输，同时根据预测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统，其特征在于：该系统包括数据采集模块、数据处理模块、运行管理模块和数据存储模块；所述数据采集模块用于采集通信设备的信号强度信息和GPS信息；所述数据处理模块根据系统中保留的历史大数据对信号强度进行预测，对通信设备上正在运行的业务进行类型划分，根据业务发展阶段进行子任务拆分，判断信号强度是否满足业务或任务的正常联网需求，从而设定通信设备的状态；所述运行管理模块用于对业务或任务进行联网控制，在预测信号强度不能满足通信设备正常联网需求时进行警示；所述数据存储模块用于对所有信息进行备份存储。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统，其特征在于：所述数据采集模块包括信号数据采集单元和GPS数据采集单元；所述信号数据采集单元用于实时采集通信设备的信号强度信息；所述GPS数据采集单元用于实时采集通信设备的位置信息、移动速度信息、移动路径信息和周边地形信息。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统，其特征在于：所述数据处理模块包括信号强度预测单元、业务与任务划分单元和设备状态判断单元；所述信号强度预测单元用于对信号强度变化进行预测；通过GPS数据获取当前通信设备位置信息，根据当前移动速度信息和移动路径信息计算未来一段时间内预测坐标信息，在历史大数据中批量检索对应预测坐标的历史记录，每个预测坐标信息对应多条历史记录，分别提取预测坐标对应的每条历史记录中的信号强度值，预处理后求取平均值，该平均值作为对应位置坐标的预测信号强度值；所述业务与任务划分单元用于对通信设备上正在运行且需要联网的业务和任务进行类型划分；按照业务是否与通信设备运行目的相关联，将所有运行中的业务划分为有关业务和无关业务；针对有关业务按照业务发展阶段进行任务类型拆分，任务类型包括核心任务和附属任务；所述设备状态判断单元通过判断预测信号强度来设定通信设备状态；设备状态包括正常状态、延时状态和异常状态；当未来一段时间内最低预测信号强度值不小于当前通信设备正在运行的有关业务所需信号强度值时，将设备状态设定为正常状态；当未来一段时间内最低预测信号强度值小于当前通信设备正在运行的有关业务下核心任务所需信号强度值时，将设备状态设定为异常状态；当未来一段时间内最低预测信号强度值小于当前通信设备正在运行的有关业务所需信号强度值，但又不小于有关业务下核心任务所需信号强度值时，根据信号强度预测单元计算的结果，判断处于此区间的预测信号强度值是否存在两个或两个以上坐标连续的情况；不存在，则将设备状态设定为延时状态；存在，则代入公式，计算通信设备通过这些坐标需要花费的时间，该时间作为信号衰减时间，判断信号衰减时间是否不大于附属任务的可断网时间，结果为是，则将设备状态划分为延时状态；结果为否，则将设备状态划分为异常状态。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统，其特征在于：所述运行管理模块包括通信控制单元和警告提醒单元；所述通信控制单元用于控制通信设备上正在运行的业务和任务网络传输；当设备状态
为正常状态时，根据预测信号强度的变化而选择性关闭一些无关业务的网络传输；当设备状态为延时状态时，关闭全部的无关业务的网络传输，有选择性的关闭一些有关业务下附属任务的网络传输；所述警告提醒单元用于警示工作人员；当设备状态为异常状态时，系统自动提醒工作人员前方信号强度不能维持有关业务下核心任务的正常联网执行，需要工作人员进行操作。5.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的通信传输异常感知系统，其特征在于：所述数据存储模块用于将采集信息和设备状态信息存入历史大数据库，以供后续历史数据的提取操作。6.一种基于大数据分析的通信传输异常感知方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、通信设备移动时，实时采集相关信息；S2、预测未来一段时间内通信设备的信号强度变化；S3、根据预测信号强度设定对应通信设备状态信息；S4、通过状态信息实现对设备运行过程中的控制；S5、所有信息存入历史大数据库。7.根据权利要求6所述的一种基于大数据分析的通信传输异常感知方法，其特征在于：在S1中，相关信息是指通信设备运行过程中的信息，包括信号强度信息和GPS信息；GPS信息包括位置信息、移动速度信息、移动路径信息和周边地形信息。8.根据权利要求6所述的一种基于大数据分析的通信传输异常感知方法，其特征在于，在S2中，对信号强度变化的预测步骤如下：S201、采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹，刘汝洲，李银斯，于鑫，
申请(专利权)人：北京汤谷软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：