[發明專利]一種應急通信業務感知方法

有效

• 申請號: 202110559602.0
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113163387B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 邱恭安;張士兵;王嬌;包志華
• 申請（專利權）人: 南通大學;南通先進通信技術研究院有限公司
• 主分類號: H04W4/90
• 分類號: H04W4/90;H04W28/24;H04L67/12;H04L67/61
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安;吳揚帆

本發明涉及應急通信網絡中業務感知方法，包含預處理和模式匹配兩個步驟，在預處理階段，根據待匹配的模式串生成有限狀態機；在模式匹配階段，根據輸入的業務字符串進行狀態跳轉，當到達某一狀態時，該狀態有匹配的模式，則輸出匹配結果，否則，轉移至下一更新狀態。有益效果為：該方法利用不同應急通信業務需求QoS指標間的差異性，通過感知應急通信業務，為在重大災害場景下實施差異化通信提供條件，以提高應急救援效率。

技術領域

本發明涉及應急通信技術，尤其涉及應急通信多業務識別和區分方法。

背景技術

重大自然災害對基礎設施的破壞性以及應急通信業務的突發性，使得常規通信系統容易陷入網絡癱瘓或網絡過載，無法滿足應急場景下呈指數級增長的突發業務需求，因此，應急通信網絡中通信有效性面臨巨大的挑戰。典型的應急通信方法主要有公共通信網絡、專用通信網絡、衛星通信、短波通信四種，其中，公共通信網絡往往在重大自然災害發生時會大規模斷網；為滿足政府和公共安全的特殊需求而設計建造的專用通信網絡通常不能與其他通信網絡兼容；衛星通信能提供廣泛的通信覆蓋范圍，但通信容量受傳輸帶寬限制，且只允許特殊終端訪問；短波通信系統具有較強的生存能力，但其性能受限于通信設備穩定性和帶寬。在發生重大災害等緊急情況下，確保應急通信的暢通無阻，滿足應急通信大容量、高密度、低時延的通信要求需要對不同業務的識別和區分，以應對不同輕重緩急救援情況，有效協調和展開救援。

在通信網絡中，多業務識別和區分方法主要有基于端口的方法、基于深度報文檢測(Deep?Packet?Inspection，DPI)的方法、基于機器學習的方法和基于統計特征的方法等四大類。基于端口的方法僅依賴于端口號，識別率低，區分準確度不高。DPI方法通過深度分析應用層凈荷協議字符串，與預先存儲的特征庫對比識別，但對終端處理能力要求高。基于機器學習的方法能通過學習識別不同應用流，但訓練模型耗時長，不適合災害中的緊急救援。基于統計特征的方法通過訓練集建立業務特征模型，應用業務特征模型匹配方法實現接入業務的感知。目前，應急通信沒有對不同業務進行識別和區分，降低了重大自然災害情況下的應急救援效率，迫切需要精細化的應急通信方案提升緊急情況下救援現場通信的有效性。

發明內容

本發明目的是根據應急通信業務關鍵服務質量(Quality?of?Service,QoS)指標參數，在網絡接入點應用Aho-Corasick(AC)多模式匹配算法建立業務特征模型，并對請求接入應急通信網絡的業務實現感知，為差異化傳輸應急通信業務奠定基礎，具體由以下技術方案實現：

所述應急通信業務感知方法，包括如下步驟：

步驟1)預處理階段：在應急通信網絡接入點，根據包含有時延指標與丟包率指標的應急通信業務關鍵QoS指標參數，建立業務特征參數集，由設定字符串構建應急通信業務特征參數取值空間；設定應急通信業務類型集與由所述字符串組形成的業務特征有限狀態機的識別空間集并構建應急通信業務類型集與業務特征有限狀態機的識別空間集的映射關系，形成業務特征有限狀態機；

步驟2)匹配階段：基于所述映射關系根據請求接入網絡的應急通信業務配置文件中的QoS指標字符串通過多模式匹配方法搜索業務特征有限狀態機識別空間集，實現應急通信業務類型匹配。

所述應急通信業務感知方法的進一步設計在于，所述步驟1)中設定業務特征模型參數集Q＝{Q_k},k＝1,2，其中，Q₁表示時延指標參數，Q₂表示丟包率指標參數，則每個應急通信業務特征參數取值空間為Q_k＝{T,F}，其中，Q_k＝T表示要求該項QoS指標，Q_k＝F表示不要求該項QoS指標。