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专利号: 2024107455853
申请人: 河南菟菟网络科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通信网络优化系统,包括数据收集模块、传输管理模块和网络优化模块,其特征在于:所述数据采集模块用于收集用户传输的通信数据和用户终端的历史数据传输记录,所述传输管理模块用于分析预测用户终端在各时间段内的数据传输情况,并根据分析结果调整跳转节点的资源分配,分析用户终端上行网络状态,根据分析结果调整通信链路,所述网络优化模块用于分析接收终端的下行速率,根据分析结果调整资源分配对网络进行优化,所述数据收集模块、传输管理模块和网络优化模块相互通信连接;

所述传输管理模块包括节点管理模块,所述节点管理模块用于分析用户终端的数据传输习惯,并根据用户传输习惯调整边节点的资源分配量及用户终端在边节点的资源占有量;

所述传输管理模块包括链路管理模块,所述链路管理模块用于分析用户终端的数据上行速率和通信链路跳转节点的资源余量,根据分析结果调整用户终端的通信链路;

所述节点管理模块包括网络模型构建子模块、边节点调整子模块和节点分配子模块,所述网络模型构建子模块用于根据网络拓扑结构建立网络模型,所述边节点调整子模块用于分析用户终端的传输习惯,并根据分析结果调整对跳转节点的带宽占用,所述节点分配子模块用于分析传输数据的大小,根据分析结果调整边节点和跳转节点的资源分配量;

所述链路管理模块包括上行吞吐速率检测子模块和链路切换子模块,所述上行吞吐速率检测子模块用于分析用户终端的上行传输速度,所述链路切换子模块用于根据用户终端上行传输速度调整链路运行模式,分析切换链路时链路中是否残留数据;

所述数据收集模块包括数据获取模块和历史传输数据录入模块,所述数据获取模块用于收集用户终端发出的通信数据,所述历史传输数据录入模块用于将用户终端的历史传输数据录入系统;

所述网络优化模块包括传输检测模块和资源调度模块,所述传输检测模块用于分析并对比用户终端的下载速率和跳转节点的缓存资源余量,所述资源调度模块根据分析结果调整跳转节点的传输任务和接收终端的资源分配;

所述网络优化系统的运行方法主要包括以下步骤:

步骤S1:通过数据获取模块,实时收集用户终端发出的通信数据,收集用户终端当前所处网络环境的拓扑结构,通过历史传输数据录入模块,将用户终端的历史传输数据录入系统;

步骤S2:在数据录入系统后,系统启动节点管理模块,开始分析用户终端的使用习惯,根据分析结果调整用户终端与边节点之间的连接关系,并进行资源预分配;

步骤S3:在选择通信链路时,系统分析用户终端的上行吞吐速率,根据分析结果调整跳转节点的传输模式并切换通信链路;

步骤S4:当用户切换网络环境时,系统分析通信链路中是否存在数据残留,根据分析结果将残留数据进行再传输;

步骤S5:系统实时检测接收终端的下载速率,分析跳转节点的缓存余量,根据分析结果调整跳转节点的传输任务编排,根据数据块中的标记将传输的数据进行融合,得到完整数据;

所述步骤S2进一步包括以下步骤:

步骤S21:获取用户终端的历史数据传输记录,识别用户终端传输时间及对应的传输数据量,提取用户终端的使用时间特征,将用户终端的全部使用时间特征进行融合,得到用户终端的使用时间特征,识别用户终端的使用时间特征,若在目标时间用户终端在使用,则标记用户终端为在使用,反之则标记为未使用;

步骤S22:调取当前用户终端所处网络环境的拓扑结构,根据拓扑结构建立网络模型,识别目标边节点下联接用户终端中的标记,若用户终端中的标记为未使用,则释放边节点连接端口分配的带宽,反之则系统继续检测;

步骤S23:获取用户终端的传输请求,识别用户终端当前联接的第一边节点的负载率,当第一边节点的负载率大于系统阈值时,则识别周围目标边节点的用户终端联接数量和负载率,若目标边节点的负载率和用户终端联接数量均小于阈值,则调取目标边节点传输端口与用户终端建立临时链路进行数据传输,若目标边节点的负载率小于阈值而用户终端联接数量大于阈值时,则调取目标边节点的资源对第一边节点进行补偿,反之则系统继续检测,识别目标边节点中原链路联接端口启动情况,若原链路连接端口启动,则调取邻近边节点中的资源对目标边节点进行补偿,反之则系统继续检测;

所述步骤S3进一步包括以下步骤:

步骤S31:调取用户终端上行任务分配的带宽和所处网络强度,根据用户终端分配的上行带宽调取数据库中对应的对传输速率的影响系数,根据网络强度调取数据库中对应的对传输速率的影响系数;

步骤S32:调取用户终端的上行吞吐量,通过公式计算用户终端的传输速率,式中,表示用户终端的传输速率,表示额定时间内用户终端的上行吞吐量,表示用户终端传输数据的额定时间,对比数据库,若用户终端的传输速率小于最小阈值,则获取该用户终端连接第一边节点端口,将数据在第一边节点端口中进行缓存,在缓存完成后再进行传输,反之则系统继续检测;

所述步骤S4进一步包括以下步骤:

步骤S41:在传输数据时,第一边节点将用户终端的数据进行封装,将数据包切割为个等大小的数据块,将数据的目标接收终端接口注入数据块中,识别网络波动频率,当用户终端网络波动频率大于阈值时,则系统锚定用户终端与第一边节点之间的通信链路,若用户终端与第一边节点的联接终端,则将通信链路进行封装,将通信链路中的数据进行缓存,反之则系统继续进行数据传输,在用户终端与第一边节点重新建立连接后,利用通信链路继续传输数据;

步骤S42:当用户切换用户终端网络环境后,用户终端与第二边节点建立连接,识别边节点中缓存的数据,若缓存数据中存在用户终端标记,则将该数据传输至第二边节点,识别跳转节点的负载率,若跳转节点的负载率小于阈值,则锚定该跳转节点作为目标跳转节点,并与目标跳转节点建立通信链路进行数据传输,反之则系统继续检测,实时监测其余跳转节点的负载率,若存在负载率小于目标跳转节点负载率的跳转节点,则与该跳转节点建立通信链路进行数据传输,反之则继续检测;

所述步骤S5进一步包括以下步骤:

识别跳转节点剩余的数据缓存容量,计算跳转节点的剩余数据缓存容量与传输数据量的差值,若差值小于系统阈值,则调取接收终端侧的边节点传输端口,建立通信链路,将数据传输至接收终端侧的边节点进行辅助缓存,反之则识别数据块中的接收终端标记,根据接收终端标记获取接收终端数据传输端口,在跳转节点与接收终端间建立通信链路,通过通信链路将数据传输至接收终端,识别数据块中的编码,根据编码在接收终端中将数据进行融合,得到完整的数据。