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专利号: 2024104873227
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,包括:动态频谱资源分配模块,用于执行针对5G网络优化的频谱动态分配算法,其中,所述频谱动态分配算法基于5G网络的特定负载、用户需求和频谱使用情况,自适应地管理和分配

5G频谱资源,输出得到第一执行结果,将第一执行结果发送至智能传输控制中心;

数据重排序和加密模块,用于执行专为5G数据包设计的数据重排序算法和自适应加密技术,其中,所述数据重排序算法根据5G数据包的优先级、大小和目的地智能地进行重排序,所述自适应加密技术根据5G数据特征动态选择加密策略,输出得到第二执行结果,将第二执行结果发送至智能传输控制中心;

智能传输控制中心,用于根据第一执行结果和第二执行结果,以及实时分析的5G网络状态进行综合评估,得到综合评估结果,基于综合评估结果,调节网络流量分布、启动优先级调整和安全加固。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述动态频谱资源分配模块执行针对5G网络优化的频谱动态分配算法基于网络状态评分执行频谱资源的管理和分配,其中,所述网络状态评分NSF计算公式如下:其中, 代表网络负载度; 代表服务优先度; 代表需求动态变化度; 和是权重系数;和 是非线性调整系数;

根据计算出的网络状态评分,确定频谱资源需求级别;

根据确定的频谱资源需求级别动态调整频谱分配。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述频谱资源需求级别包括低需求、中需求和高需求。

4.根据权利要求3所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述频谱资源需求级别的确定过程:当计算出的网络状态评分不大于0.3时,频谱资源需求级别为低需求;

当计算出的网络状态评分大于0.3并且不大于0.6时,频谱资源需求级别为中需求;

当计算出的网络状态评分大于0.6时,频谱资源需求级别为高需求。

5.根据权利要求2所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述根据确定的频谱资源需求级别动态调整频谱分配的过程:当确定频谱资源需求级别为低需求时,保留当前频谱分配或者减少5%的当前频谱分配;

当确定频谱资源需求级别为中需求时,增加10%的当前频谱分配;

当确定频谱资源需求级别为高需求时,增加20%的当前频谱分配。

6.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述数据重排序和加密模块包括用于执行数据重排序算法的执行单元和用于实现自适应加密技术的加密单元。

7.根据权利要求6所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述执行单元用于:根据如下公式计算5G数据包的综合评分 :

其中, 、 、 和 是权重系数; 是5G数据包的紧急度; 是系统定义的最大紧急度值, 为优先级衰减函数, 为大小敏感度函数, 为目的地流量调节函数;

根据计算出来的每一个5G数据包的综合评分,进行重排序。

8.根据权利要求7所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述优先级衰减函数 采用如下的公式实现:其中, 是5G数据包的优先级,根据5G数据包的类型确定;T是5G数据包在队列中的等待时间; 是衰减系数;

大小敏感度函数 采用如下的公式实现:

其中,S是5G数据包的大小; 是5G数据包的大小对优先级影响的阈值;C是当前网络的拥塞程度;

目的地流量调节函数 采用如下的公式实现:

其中,D是5G数据包的目的地的量化值;N表示当前的网络流量水平,量化为网络使用率的百分比;为调节系数。

9.根据权利要求6所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述加密单元用于:识别5G数据包的关键特征,所述关键特征包括数据类型、数据敏感性级别和数据传输的紧急度;

根据识别出的关键特征,确定适合的加密算法;

使用确定的加密算法对于5G数据包进行加密。

10.根据权利要求1所述的一种基于5G技术的数据传输系统,其特征在于,所述智能传输控制中心用于:接收动态频谱资源分配模块的频谱分配记录,包括分配的频谱带宽和分配成功率,所述频谱分配记录为第一执行结果;

从数据重排序及加密模块获取数据处理的详细记录,所述数据处理的详细记录包括5G数据包的处理延迟、加密算法选择和加密成功率,所述数据处理的详细记录为第二执行结果;

监测网络流量和负载情况,记录网络的总吞吐量、平均延迟、实时拥塞水平;

根据所述频谱分配记录、数据处理的详细记录、网络的总吞吐量、平均延迟、实时拥塞水平,调节网络流量分布、启动优先级调整和安全加固。