一種高效的多用戶無線通信系統

本發明涉及無線通信管理，尤其涉及一種高效的多用戶無線通信系統。

背景技術：

1、隨著移動通信網絡的普及和無線用戶數量的激增，用戶對通信質量的要求不斷提高，傳統監測方式存在實時性差、資源消耗大等問題，現代無線通信可采用定點、自動、實時采集和分析的方法，實現對網絡信號強度和通信質量的實時監測，有效提升了網絡維護效率，保障了用戶通信體驗。

2、中國專利公開號：cn101895544a公開了一種通信設備的多用戶控制方法、多用戶控制系統和服務器，包括：接收來自多個客戶端的服務請求，并判斷所述服務請求的類型；依據所述服務請求的類型將所述服務請求添加到相應的任務隊列中；按照預設規則執行任務隊列中的所述服務請求并在所述服務請求執行完畢時反饋執行結果至相應客戶端。該發明實現了用戶請求隊列中數據對服務器執行請求的分析，未實現對用戶通信交互環境以及服務器運行狀態的綜合分析，存在對通信數據分析效率低，對多用戶的通信質量分析不準確的問題。

技術實現思路

1、為此，本發明提供一種高效的多用戶無線通信系統，用以克服現有技術中對通信數據分析效率低，對多用戶的通信質量分析不準確的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供一種高效的多用戶無線通信系統，包括：

3、信息獲取模塊，用以實時獲取用戶的通信信號信息、通信傳輸信息和服務器信息；

4、通信分析模塊，用以根據用戶的通信信號信息對通信環境參數和通信質量參數進行分析；

5、傳輸分析模塊，用以根據用戶的通信傳輸信息對用戶吞吐參數進行分析，還用以根據用戶的通信傳輸信息和服務器信息對通信傳輸參數進行分析；

6、負載分析模塊，用以根據服務器信息對服務器負載參數進行分析；

7、用戶分析模塊，用以根據通信環境參數和通信信號信息對用戶輸入參數進行分析；

8、運行分析模塊，用以根據用戶輸入參數、通信信號信息、通信質量參數、用戶吞吐參數和通信傳輸參數對用戶運行參數進行分析，還用以根據通信傳輸參數和服務器負載參數對服務器運行參數進行分析；

9、通信管理模塊，用以根據用戶運行參數和服務器運行參數對用戶狀態和服務器狀態進行分析，并根據用戶狀態和服務器狀態設置通信管理方案。

10、進一步地，所述通信分析模塊設有輸入分類單元，其用以根據信號強度均值、輸入波動參數和輸入信號強度對輸入信號類型進行分析，其中：

11、當s(i,j)≥a(i)-a(i)×α時，所述輸入分類單元判定當前分析輸入信號強度的輸入信號類型為交互信號；

12、當s(i,j)＜a(i)-a(i)×α時，所述輸入分類單元判定當前分析輸入信號強度的輸入信號類型為環境信號；

13、其中，α表示輸入波動閾值，a(i)表示信號強度均值，a(i)表示輸入波動參數，i表示用戶編號，i∈n+且i≤ni，s(i,j)表示輸入信號強度，j表示通信時間編號，j∈n+且j≤t(i)。

14、進一步地，所述通信分析模塊還設有環境分析單元，其用以提取輸入信號類型為交互信號的輸入信號強度作為交互信號強度，提取輸入信號類型為環境信號的輸入信號強度作為環境信號強度，并根據交互信號強度和環境信號強度通過環境分析公式計算通信環境參數，所述環境分析單元設有環境分析公式如下：

15、，

16、其中，q(i)表示通信環境參數，s(i,k1)表示交互信號強度，k1表示輸入信號類型為交互信號的通信時間編號，s(i,k1)表示環境信號強度，k1表示輸入信號類型為環境信號的通信時間編號，nk1表示交互信號強度的數量，nk2表示環境信號強度的數量。

17、進一步地，所述通信分析模塊還設有接收分析單元，其用以根據接收信號信噪比通過接收分析公式計算通信質量參數，所述接收分析單元設有接收分析公式如下：

18、,

19、，

20、其中，d(i,j)表示接收信噪比參數，d(i,j)表示接收信號信噪比，d(i,j)min表示接收信號信噪比中的最小值，d(i,j)max表示接收信號信噪比中的最大值，y(i)表示通信質量參數。

21、進一步地，所述傳輸分析模塊設有吞吐分析單元，其用以根據數據上傳速率、數據接收速率、最大上傳速率和最大接收速率通過吞吐分析公式計算用戶吞吐參數，所述吞吐分析單元設有吞吐分析公式如下：

22、w(i)=e[v1(i,j)/v1(i)+v2(i,j)/v2(i)]/2；

23、其中，w(i)表示用戶吞吐參數，v1(i,j)表示數據上傳速率，v1(i)表示最大上傳速率，v2(i,j)表示數據接收速率，v2(i)表示最大接收速率；

24、所述傳輸分析模塊還設有傳輸分析單元，其用以根據上傳速率、數據接收速率、傳輸延遲、服務器上行速率和服務器下行速率通過傳輸分析公式計算通信傳輸參數，所述傳輸分析單元設有傳輸分析公式如下：

25、，

26、其中，r(i)表示通信傳輸參數，u1(n,j)表示服務器上行速率，n表示服務器編號，u2(n,j)表示服務器下行速率，k表示延遲參數，k=t(i,j)/1000，k四舍五入取整。

27、進一步地，所述負載分析模塊根據服務器信息通過負載分析公式計算服務器負載參數，所述負載分析模塊設有負載分析公式如下：

28、b(n,j)=[1-u1(n,j)/u1]×[1-u2(n,j)/u2]×lg[nu(n,j)+1]；

29、其中，b(n,j)表示服務器負載參數，u1表示最大上行速率，u2表示最大下行速率，nu(n,j)表示服務器通信數量。

30、進一步地，所述運行分析模塊設有用戶分析單元，其用以根據用戶輸入參數和用戶吞吐量參數通過用戶分析公式計算用戶運行參數所述用戶分析單元設有用戶分析公式如下：

31、f(i,j)=z(i,j)w(i)；

32、其中，f(i,j)表示用戶運行參數。

33、進一步地，所述運行分析模塊還設有用戶調整單元，其用以根據通信質量參數和通信信號信息對用戶運行參數的分析過程進行調整，其中：

34、當y(i)≤0時，所述用戶調整單元判定通信質量參數不符合閾值，不對用戶運行參數的分析過程進行調整；

35、當y(i)＞0時，所述用戶調整單元判定通信質量參數符合閾值，對用戶運行參數的分析過程進行調整，調整后的用戶運行參數為f1(i,j)，設定；

36、其中，z(m,j)表示非當前分析用戶的用戶運行參數，m表示非當前分析用戶編號，m∈n+,m≤ni,m≠i；

37、所述運行分析模塊還設有用戶優化單元，其用以根據通信傳輸參數對用戶運行參數的調整過程進行優化，其中：

38、當r(i)≥r時，所述用戶優化單元判定通信傳輸參數符合閾值，不對用戶運行參數的調整過程進行優化；

39、當r(i)＜r時，所述用戶優化單元判定通信傳輸參數不符合閾值，對用戶運行參數的調整過程進行優化，優化后的用戶運行參數為f2(i,j)，設定f2(i,j)=f1(i,j)×r(i)；

40、其中，r表示通信傳輸閾值。

41、進一步地，所述運行分析模塊還設有服務器分析單元，其用以根據通信傳輸參數和服務器負載參數通過服務器分析公式計算服務器運行參數，所述服務器分析單元設有服務器分析公式如下：

42、，

43、其中，h(n,j)表示服務器運行參數。

44、進一步地，所述通信管理模塊根據用戶運行參數和服務器運行參數對用戶狀態和服務器狀態進行分析，其中：

45、當f(i,j)＜f1時，所述通信管理模塊設置當前分析用戶的用戶狀態為輸入存在異常；

46、當f1≤f(i,j)＜f2時，所述通信管理模塊設置當前分析用戶的用戶狀態為網絡質量差；

47、當f(i,j)≥f2且h(n,j)＜h1時，所述通信管理模塊設置當前分析服務器的服務器狀態為運行流暢；

48、當f(i,j)≥f2且h1≤h(n,j)＜h2時，所述通信管理模塊設置當前分析服務器的服務器狀態為運行良好；

49、當f(i,j)≥f2且h(n,j)＞h2時，所述通信管理模塊設置當前分析服務器的服務器狀態為運行差；

50、其中，f1表示第一用戶比對閾值，f2表示第二用戶比對閾值，h1表示第一服務器比對閾值，h2表示第二服務器比對閾值，h3表示第三服務器比對閾值。

51、與現有技術相比，本發明的有益效果在于，通過所述信息獲取模塊對通信信號信息、通信傳輸信息和服務器信息的實時獲取，以及其他各模塊對獲取數據的分析，以實現對用戶進行通信時的通信數據以及服務器運行數據的綜合分析，從而分析出用戶通信時的傳輸情況與傳輸環境之間的關系，以及傳輸時所使用的服務器的運行數據的情況，實現對用戶進行通信傳輸的管理，進而提高系統對通信數據的分析效率，提高多用戶通信的質量。