链路质量探测方法技术

本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种链路质量探测方法，包括：采集无线链路在多个采集时刻的质量等级和样本数据；获取各质量等级的样本簇并计算区分度指标；设置初始关联向量，基于初始关联向量和区分度指标构建第一目标函数，并更新初始关联向量以获取目标关联向量；设置初始时间向量，基于目标关联向量

【技术实现步骤摘要】
链路质量探测方法


[0001]本申请一般地涉及无线通信领域，尤其涉及一种链路质量探测方法
。

技术介绍

[0002]目前，无线局域网络的应用已经越来越普及，在无线局域网中两个节点之间的通信通道称之为链路，链路质量能够反映两个节点之间信息传输的能力，为提高网络性能和用户体验，需对链路质量进行实时探测，并依据链路质量采取如重传机制
、
信道编码
、
调制方式等相应优化措施
。
[0003]目前，公开号为
CN108966270A
的专利申请文献公开了一种无线传感器网络链路质量评估方法，采用一个探测周期内的链路传输效率
、
链路的波动程度和接收信号强度作为评估属性，并采用改进的熵值法计算各评估属性的权重，依据评估属性和各评估属性的权重得到链路质量评估结果，其中链路传输效率
、
链路的波动程度和接收信号强度均为一个探测周期内的平均值
。
[0004]然而，上述方法依据一个探测周期内评估属性的平均值得到链路质量评估结果，但由于无线链路质量受外界环境因素的影响较大，每一时刻链路质量都可能会发生变化，一个探测周期内评估属性的平均值会淹没当前时刻的评估属性，使得链路质量结果的响应速度较慢，导致链路质量结果不准确
。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中的上述技术问题，本申请提供了一种链路质量探测方法，解决链路质量结果不准确的问题
。
[0006]本专利技术提供了一种链路质量探测方法，包括：采集任意无线链路在多个采集时刻的质量等级以及每个采集时刻的样本数据，所述样本数据包括设定时间窗口内多种链路属性的时间序列，所述链路属性至少包括信号强度
、
信噪比和误码率；依据所述质量等级划分所有样本数据以获取各质量等级的样本簇，基于所述各质量等级的样本簇计算区分度指标，所述区分度指标用于反映链路质量探测的准确性；设置初始关联向量，基于所述初始关联向量和所述区分度指标构建第一目标函数，并基于所述第一目标函数更新所述初始关联向量以获取目标关联向量，所述目标关联向量使区分度指标达到最大，所述目标关联向量包括每种链路属性与质量等级的相关性；设置初始时间向量，基于所述目标关联向量
、
所述初始时间向量和所述区分度指标构建第二目标函数，并基于所述第二目标函数更新所述初始时间向量以获取目标时间向量，所述目标时间向量使区分度指标在所述目标关联向量的前提下达到最大，所述目标时间向量包括对所述设定时间窗口内每个时刻的关注度；采集待测链路的实时样本，基于所述目标关联向量
、
所述目标时间向量计算实时样本与各质量等级的标准样本的相似度以确定所述待测链路的质量等级，其中一个质量等级的标准样本为所述质量等级的样本簇中所有样本数据的均值
。
[0007]在一些实施例中，所述链路属性还包括吞吐量
、
容量利用率
、
带宽
、
丢包率和时延
中的至少一个
。
[0008]在一些实施例中，依据所述质量等级划分所有样本数据以获取各质量等级的样本簇，基于所述各质量等级的样本簇计算区分度指标包括：对于一种质量等级，将所述质量等级对应的所有样本数据作为所述质量等级的样本簇，所述样本簇至少包括一个样本数据；计算每个样本簇对应质量等级的簇中心样本，所述簇中心样本满足关系式：其中，为质量等级的样本簇中所有样本数据的数量，为样本数据，为质量等级的簇中心样本；基于每个质量等级的所述样本簇和所述簇中心样本计算区分度指标，所述区分度指标满足关系式：其中，为样本数据，为样本数据所属质量等级的簇中心样本，为除样本数据所属质量等级之外任意质量等级的簇中心样本，为样本数据与样本数据所属质量等级的簇中心样本之间的第一距离，为样本数据与质量等级的簇中心样本之间的第一距离，为所有质量等级的样本簇中样本数据的数量，为区分度指标；其中所述第一距离满足关系式：所述第一距离满足关系式：其中，为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量，用于表征与之间第
k
种链路属性的偏差向量；为所有链路属性的数量；为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量，用于表征与之间第
k
种链路属性的偏差向量
。
[0009]在一些实施例中，所述初始关联向量为1行
n
列的向量，每一列对应一种链路属性对质量等级的初始关联性，所述初始关联性全为
。
[0010]在一些实施例中，所述第一目标函数满足关系式：其中，为样本数据，为样本数据所属质量等级的簇中心样本，为除样本数据所属质量等级之外任意质量等级的簇中心样本，为所有质量等级的样本簇中样本数据的数量，为所述初始关联向量，为样本数据与样本数据所属质量等级的簇中心样本之间的第二距离，为样本数据与质量等级的簇中心样本之间的第二距离，
为第一目标函数的取值；其中所述第二距离满足关系式：为第一目标函数的取值；其中所述第二距离满足关系式：其中，为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量，为所述初始关联向量中第
k
种链路属性的初始关联性，为所有链路属性的数量，为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量；其中所述第一目标函数的取值用于表征在所述初始关联向量下的区分度指标
。
[0011]在一些实施例中，所述基于所述第一目标函数更新所述初始关联向量以获取目标关联向量包括：设置第一约束条件，所述第一约束条件满足关系式：其中，为所述初始关联向量中第种链路属性对应的初始关联性，为所有链路属性的数量；在所述第一约束条件下，基于寻优算法求解所述第一目标函数以不断更新所述初始关联向量，将所述第一目标函数取最大值时的初始关联向量作为目标关联向量
。
[0012]在一些实施例中，所述初始时间向量为1行
m
列的向量，其中
m
为所述设定时间窗口内所述多个时刻的数量，每一列对应一个时刻的初始关注度，所述初始关注度全为
1。
[0013]在一些实施例中，所述第二目标函数满足关系式：其中，为样本数据，为样本数据所属质量等级的簇中心样本，为除样本数据所属质量等级之外任意质量等级的簇中心样本，为所有质量等级的样本簇中样本数据的数量，为所述目标关联向量，为所述初始时间向量，为样本数据与样本数据所属质量等级的簇中心样本之间的第三距离，为样本数据与质量等级的簇中心样本之间的第三距离，为第二目标函数的取值；其中所述第三距离满足关系式：为第二目标函数的取值；其中所述第三距离满足关系式：其中，为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量，为所述目标关联向量中第
k
种链路属性的相关性，为所有链路属性的数量，为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量，表示初始时间向量；其中所述第二目标函数的取值用于表征在所述目标关联向量下，所述初始时间向量对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种链路质量探测方法，其特征在于：采集任意无线链路在多个采集时刻的质量等级以及每个采集时刻的样本数据，所述样本数据包括设定时间窗口内多种链路属性的时间序列，所述链路属性至少包括信号强度
、
信噪比和误码率；依据所述质量等级划分所有样本数据以获取各质量等级的样本簇，基于所述各质量等级的样本簇计算区分度指标，所述区分度指标用于反映链路质量探测的准确性；设置初始关联向量，基于所述初始关联向量和所述区分度指标构建第一目标函数，并基于所述第一目标函数更新所述初始关联向量以获取目标关联向量，所述目标关联向量使区分度指标达到最大，所述目标关联向量包括每种链路属性与质量等级的相关性；设置初始时间向量，基于所述目标关联向量
、
所述初始时间向量和所述区分度指标构建第二目标函数，并基于所述第二目标函数更新所述初始时间向量以获取目标时间向量，所述目标时间向量使区分度指标在所述目标关联向量的前提下达到最大，所述目标时间向量包括对所述设定时间窗口内每个时刻的关注度；采集待测链路的实时样本，基于所述目标关联向量
、
所述目标时间向量计算实时样本与各质量等级的标准样本的相似度以确定所述待测链路的质量等级，其中一个质量等级的标准样本为所述质量等级的样本簇中所有样本数据的均值
。2.
如权利要求1所述的一种链路质量探测方法，其特征在于，所述链路属性还包括吞吐量
、
容量利用率
、
带宽
、
丢包率和时延中的至少一个
。3.
如权利要求2所述的一种链路质量探测方法，其特征在于，依据所述质量等级划分所有样本数据以获取各质量等级的样本簇，基于所述各质量等级的样本簇计算区分度指标包括：对于一种质量等级，将所述质量等级对应的所有样本数据作为所述质量等级的样本簇，所述样本簇至少包括一个样本数据；计算每个样本簇对应质量等级的簇中心样本，所述簇中心样本满足关系式：其中，为质量等级的样本簇中所有样本数据的数量，为样本数据，为质量等级的簇中心样本；基于每个质量等级的所述样本簇和所述簇中心样本计算区分度指标，所述区分度指标满足关系式：其中，为样本数据，为样本数据所属质量等级的簇中心样本，为除样本数据所属质量等级之外任意质量等级的簇中心样本，为样本数据与样本数据所属质量等级的簇中心样本之间的第一距离，为样本数据与质量等级的簇中心样本之间的第一距离，为所有质量等级的样本簇中样本数据的数量，为区分度指标；其中所述第一距离满足关系式：
其中，为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量，用于表征与之间第
k
种链路属性的偏差向量；为所有链路属性的数量；为矩阵中的第
k
种链路属性的行向量，用于表征与之间第
k
种链路属性的偏差向量
。4.
如权利要求3所述的一种链路质量探测方法，其特征在于，所述初始关联向量为1行
n
列的向量，每一列对应一种链路属性对质量等级的初始关联性，所述初始关联性全为
。5.
如权利要求4所述的一种链路质量探测方法，其特征在于，所述第一目标函数满足关系式：其中，为样本数据，为样本数据所属质量等级的簇中心样本，为除样本数据所属质量等级之外任意质量等级的簇中心样本，为所有质量等级的样本簇中样本数据的数量，为所述初始关联向量，为样本数据与样本数据所属质量等级的簇中心样本之间的第二距离，为样本数据与质量等级的簇中心样本之间的第二距离，为第一目标函数的取值；其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，
申请(专利权)人：西安明赋云计算有限公司，
类型：发明
国别省市：