小樣本條件下非對稱無線通信信息交換傳輸技術

張成娟

（青海建筑職業(yè)技術學院，青海 西寧 810001）

當樣本容量中自變量e的實值條件小于50時，用于構造統(tǒng)計量的數(shù)據(jù)則不能借助大樣本理論。此時，統(tǒng)計量的分布狀態(tài)有別于傳統(tǒng)的正態(tài)分布形式，于是產(chǎn)生了小樣本分布理論，也叫小樣本條件。小樣本理論是傳統(tǒng)樣本理論的一個分支，樣本的最終分布狀態(tài)與樣本自變量e有關，而所謂小樣本則是指e的表現(xiàn)值始終較小，也有人稱其為精確樣本理論[1-2]。這種分析方法是關于統(tǒng)計量性質(zhì)的刻畫，可在研究固定樣本容量數(shù)值的同時，推斷待統(tǒng)計信息可能具備的數(shù)學性能。

在非對稱無線通信領域，小樣本條件可用來描述信息參量的原始存在形態(tài)，通常情況下，通信網(wǎng)絡的覆蓋面積越大，樣本容量區(qū)間中自變量的實際數(shù)值也就越接近50[3-4]。然而隨著信息傳輸時間的延長，一部分通信數(shù)據(jù)可能會出現(xiàn)明顯的滯留行為，從而難以實現(xiàn)對通信數(shù)據(jù)的實時交換與傳輸處理。傳統(tǒng)PCS型數(shù)據(jù)交互手段雖能準確記錄信息節(jié)點的所在位置，但卻很難從根本上實現(xiàn)對數(shù)據(jù)參量的對稱性規(guī)劃。為解決上述問題，引入小樣本條件，設計一種新型的非對稱無線通信信息交換與傳輸方法，在通信適配器等硬件執(zhí)行元件的作用下，完成對信息參量的降維處理，從而降低通信數(shù)據(jù)在單位時間內(nèi)的滯留總量。

1 非對稱無線通信信息交換

小樣本條件下的非對稱無線通信信息交換由交換平臺搭建、信息非對稱性定義、通信適配器連接三部分組成，具體操作方法如下。

1.1 交換平臺搭建

在小樣本條件的支持下，非對稱無線通信信息的交換平臺由信息推送層、信息處理層、信息轉化層三部分組成。其中，信息推送層包含配置器、處理器、交換主機三類執(zhí)行元件，在不出現(xiàn)明顯信息錯誤傳輸行為的情況下，三類主機既可以同時閉合也可以分別獨立，但無論哪種傳輸狀態(tài)，都能保證對非對稱型通信信息進行較好的聚合處理[5-6]。信息處理層在無線空間與信息數(shù)據(jù)庫的同步作用下，一方面可以檢測非對稱型通信數(shù)據(jù)的現(xiàn)有傳輸情況，另一方面也可實現(xiàn)對這些信息的適配化調(diào)節(jié)。信息轉化層位于交換平臺最底部，包含與推送層主機相對立的三類執(zhí)行元件，負責將無線通信信息由上層執(zhí)行組織傳輸至下級執(zhí)行組織[7]。通信信息交換平臺結構圖如圖1所示。

圖1 通信信息交換平臺結構圖

1.2 信息非對稱性定義

信息非對稱性是關于無線通信能力的描述，在交換處理平臺中，隨待傳輸信息總量的提升，與數(shù)據(jù)參量相關的信息定義靈活性也會隨之增加。若不考慮其他物理影響因素，信息的非對稱性只受到原始樣本空間、定頻傳輸交換步長兩項物理量的直接影響[8]。原始樣本空間也叫通信信息的最小樣本空間，可表示為Emin，隨數(shù)據(jù)平均傳輸時間的延長，該項物理量的表現(xiàn)實值始終保持不斷上升的變化趨勢，但最大表現(xiàn)量也始終不會高于小樣本條件中的自變量實值e。定頻傳輸交換步長常表示為L′，具備相對穩(wěn)定的數(shù)值承受能力，隨通信時間等各項物理量的改變，該項數(shù)值的表現(xiàn)行為也始終保持不變。在上述物理量的支持下，設β代表必要性信息非對稱條件，則可將無線通信信息的非對稱性定義為：

其中，φ、λ分別代表兩個不同的小樣本參量信息。

1.3 通信適配器連接

為實現(xiàn)對非對稱無線通信信息的交換處理，通信適配器包含polling-a、polling-b、polling-c 3種組成形式。其中，polling-a型適配器可直接感知交換平臺中的數(shù)據(jù)信號傳輸需求，并根據(jù)信息所屬的傳輸類別，將其分配至合理的交換節(jié)點處，再去除其中摻雜的非必要通信參量。polling-b型適配器具備較強的傳輸適應性，可與交換平臺中的數(shù)據(jù)轉化器相連，在獲取其中已存儲信息參量的同時，建立元件體與下級執(zhí)行設備的物理連接，以實現(xiàn)對非對稱無線通信環(huán)境的初步完善[9-10]。polling-c型適配器具備一定的隨動性，可與小樣本自變量信息保持相同的變化狀態(tài)，當已存儲通信信息達到可交換條件時，適配器元件開啟連接狀態(tài)，并在最短時間內(nèi)，將內(nèi)部信息完全輸送至下級應用設備體之中。

2 非對稱無線通信信息傳輸

在上述信息交換理論的支持下，按照傳輸目錄搭建、信息文件制定、通信維度確定的處理流程，實現(xiàn)對信息傳輸環(huán)境的完善，兩相結合，完成基于小樣本條件的非對稱無線通信信息交換傳輸方法設計。

2.1 傳輸目錄構成

非對稱無線通信信息的傳輸目錄由一級結構體、中間結構體、末級結構體、其他結構體四部分組成。其中，一級結構體存在于傳輸目錄的最頂端，負責對非對稱型無線通信信息下達執(zhí)行命令，并可根據(jù)數(shù)據(jù)節(jié)點處的實際傳輸需求，更改指令信號的具體輸出頻率[11]。中間結構體存在于一級結構體下部，負責對傳輸指令實施中間轉發(fā)處理，所能直接應用的結構體數(shù)量較多，能夠保證最初的執(zhí)行指令得到妥善的傳輸處理與應用。末級結構體存在于傳輸目錄最下端，負責對非對稱型無線通信信息進行整合處理，具備較強的應用適應性，但可應用結構體的數(shù)量較少，不具備任何存儲信息的能力[12-13]。其他結構體散亂分布于傳輸目錄內(nèi)部，可跟隨非對稱型無線通信信息執(zhí)行命令的變動形式。具體信息傳輸目錄的構成形式如表1所示。

表1 無線通信信息傳輸目錄組成

2.2 核心通信信息文件制定

核心通信信息文件是執(zhí)行交換傳輸指令時，最先用于檢測的信號參量，可在傳輸目錄結構體中大量堆積，并根據(jù)小樣本條件下，自變量信息被賦予的初始數(shù)值，而更改數(shù)據(jù)節(jié)點處樣本信息的實際表現(xiàn)形式。在一個傳輸時長內(nèi)，核心通信信息的存儲總量越大，待制定的文件體結構也就越復雜，簡單來說，二者之間基本存在一種明確的單向制約關系[14-15]。規(guī)定在單位傳輸時間內(nèi)，核心通信信息的最大存儲量可以達到f，而在數(shù)據(jù)值達到該應用條件之前，文件內(nèi)部的信號參量只能保持不斷累積的變化趨勢。受到小樣本條件的影響，核心通信信息文件的制定必須參考傳輸極值r0與r1的作用影響，r0是指最小的單向傳輸信息量，r1是指最大的單向傳輸信息量，在由上述兩項參數(shù)定義的物理區(qū)間內(nèi)，可實現(xiàn)對非對稱性無線通信信息的自主交換處理。在上述物理量的支持下，聯(lián)立公式（1），可將核心通信信息文件的制定表達式定義為：

式（2）中，q代表與信息文件相關的既定傳輸分析系數(shù)，T代表非對稱無線通信信息的單位傳輸時長，代表小樣本條件下的信息參量均值。

2.3 傳輸通信維度

通信維度確定是非對稱無線通信信息交換與傳輸方法研究的末尾處理環(huán)節(jié)，通常情況下，維度數(shù)據(jù)的實值水平越低，與之相關的信息傳輸處理能力也就越強[16]。參考小樣本條件下與信息參量相關的最大數(shù)據(jù)處理權限，設Y代表已存儲的無線通信信息總量條件，χ1代表固定節(jié)點處的最大信息傳輸頻率，χ0代表固定節(jié)點處的最小信息傳輸頻率，聯(lián)立公式（2），可將小樣本條件下的信息傳輸通信維度表示為：

其中，ξ代表非對稱環(huán)境下的無線通信系數(shù)，g′代表慣常性信息傳輸向量。至此，完成各項理論應用系數(shù)的計算，在小樣本條件的支持下，完成非對稱無線通信信息交換傳輸方法的搭建。

3 應用能力檢測

為驗證小樣本條件下非對稱無線通信信息交換與傳輸方法的實際應用價值，設計如下對比實驗。在無線通信網(wǎng)絡中，布設完整的信息交換與傳輸環(huán)境，在數(shù)據(jù)傳輸流趨于穩(wěn)定后，將等量的無線通信信號作為實驗組與對照組的監(jiān)測對象，分別將這些信號輸入實驗組與對照組的控制主機中，實驗組網(wǎng)原理如圖2所示。

圖2 實驗組網(wǎng)原理

無線通信數(shù)據(jù)的傳輸對稱度與單位時間內(nèi)的信息滯留量，均能反映無線通信網(wǎng)絡中的信息傳輸能力，通常情況下，對稱度越高、滯留量越少，傳輸能力也就越強，反之則越弱。表2反映了應用實驗組、對照組監(jiān)測方法后，無線通信數(shù)據(jù)傳輸對稱度及滯留量的具體變化情況。

表2 無線通信數(shù)據(jù)傳輸對稱度

分析表2可知，在理想狀態(tài)下，無線通信數(shù)據(jù)的傳輸對稱度始終保持不變，且平均數(shù)值水平始終低于70%；實驗組無線通信數(shù)據(jù)傳輸對稱度則基本保持不斷上升的變化趨勢，全局最大值達到81%，與理想化極值相比，上升了12%；對照組無線通信數(shù)據(jù)傳輸對稱度的變化趨勢相對平穩(wěn)，整個實驗過程中的上升幅度相對較小，全局最大值僅達到46%，與理想極值相比，下降了23%，遠低于實驗組數(shù)值水平。綜上可知，隨著新型交換與傳輸方法的應用，無線通信信息的對稱性得到大幅提升，對非對稱性傳輸問題的解決，起到一定的促進作用。

單位時間內(nèi)的信息滯留量結果如表3所示。

分析表3可知，在理想狀態(tài)下，單位時間內(nèi)的信息滯留量水平相對較高；實驗組的信息滯留量在小幅上升后，開始逐漸趨于穩(wěn)定，雖仍出現(xiàn)一次明顯的數(shù)值下降，但對整體數(shù)值變化形式的影響并不明顯；實驗前期，對照組的信息滯留量一直不斷下降，達到最小值2.1×108T后，開始趨于穩(wěn)定，全局最大值達到2.7×108T，與實驗組極值相比，上升了0.9×108T。綜上可知，隨著新型交換與傳輸方法的應用，非對稱性無線通信信息在單位時間內(nèi)的滯留量開始不斷下降，可實現(xiàn)對通信數(shù)據(jù)的及時交換與傳輸處理。

表3 單位時間內(nèi)的信息滯留量

4 結束語

在傳統(tǒng)PCS型數(shù)據(jù)交互手段的支持下，新型非對稱性無線通信信息交換傳輸技術可以通過定義對稱數(shù)據(jù)的方式，實現(xiàn)對通信適配器的定向性連接。隨著小樣本條件的施加性作用，構建必要的傳輸目錄樣本，再聯(lián)合已制定的核心通信信息文件，確定與數(shù)據(jù)傳輸相關的通信維度條件。對比實驗結果表明，無線通信數(shù)據(jù)的傳輸對稱度明顯提升，而單位時間內(nèi)的信息滯留總量卻大幅下降，可從根本上解決因非對稱無線通信而造成的信息滯留問題。