通信中继位置规划方法、装置、设备、介质和程序产品与流程

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种通信中继位置规划方法、装置、设备、介质和程序产品。

背景技术：

1、无线通信中，收发设备的信号覆盖范围有限，且空间环境中存在噪声与干扰。为了进行长距离通信，需要在两个或多个收发设备之间设置通信中继节点，解决不同位置收发机之间距离过远以及由于信号遮挡、信号干扰等因素导致的无法通信的问题。

2、相关技术中，通信中继的位置选取方法主要分为实际测量与理论计算两大类。实际测量需要路测人员利用信号检测工具沿着收发设备位置的连线进行移动，根据预先设定的信号强度阈值，人为选择通信中继位置，人力物力成本高昂。而理论计算方法的实际通信效果往往难以确定，尤其在环境存在较强干扰时，计算出的理论最佳中继点的通信情况可能并不理想。

技术实现思路

1、本发明通信中继位置规划方法、装置、设备、介质和程序产品，用以解决现有技术中通信中继的位置选取费时费力，且实际通信效果不理想的缺陷。

2、本发明提供一种通信中继位置规划方法，包括：

3、基于各收发设备的位置，确定任务区域，并在所述任务区域内确定通信中继的预估位置；

4、基于所述通信中继的预估位置，确定巡航区域和各巡航设备的巡航路线，并执行巡航；

5、基于各巡航设备的实测信号数据，确定所述巡航区域内各位置点处的信号强度，并基于所述信号强度进行通信中继位置规划。

6、根据本发明提供的通信中继位置规划方法，所述基于各巡航设备的实测信号数据，确定所述巡航区域内各位置点处的信号强度，包括：

7、所述基于各巡航设备的实测信号数据，确定所述巡航区域内各位置点处的信号强度，包括：

8、将所述巡航区域栅格化，并确定每个栅格的邻域栅格；

9、基于各巡航设备当前所在栅格的实测信号数据，更新所述当前所在栅格的栅格属性和栅格类别，所述栅格属性表征各收发设备的信号强度；

10、基于所述当前所在栅格的栅格属性和栅格类别，确定所述当前所在栅格的邻域栅格的栅格属性，并更新所述邻域栅格的栅格类别。

11、根据本发明提供的通信中继位置规划方法，所述基于所述当前所在栅格的栅格属性和栅格类别，确定所述当前所在栅格的邻域栅格的栅格属性，包括：

12、针对任一所述邻域栅格，基于所述当前所在栅格与所述邻域栅格之间的距离，确定所述当前所在栅格的估值权重；

13、基于所述当前所在栅格的估值权重，和所述当前所在栅格的栅格属性，确定所述邻域栅格的栅格属性。

14、根据本发明提供的通信中继位置规划方法，所述方法还包括：

15、巡航结束时，若所述巡航区域中存在未知类别栅格，则基于所述未知类别栅格的邻域栅格的栅格属性和栅格类别，确定所述未知类别栅格的栅格属性，并更新所述未知类别栅格的栅格类别。

16、根据本发明提供的通信中继位置规划方法，所述基于所述通信中继的预估位置，确定巡航区域和各巡航设备的巡航路线，包括：

17、获取巡航区域半径参数和巡航设备探知半径参数；

18、所述巡航区域为以所述预估位置为圆心，以所述巡航区域半径参数为半径的圆形区域，所述巡航路线为以所述预估位置为起点的阿基米德螺线，所述阿基米德螺线的极坐标方程基于所述巡航设备探知半径参数和所述巡航设备的总数量确定。

19、根据本发明提供的通信中继位置规划方法，所述执行巡航，包括：

20、基于所述巡航设备的巡航路线，确定所述巡航路线上各导引点的位置，以使所述巡航设备前往所述导引点执行巡航。

21、根据本发明提供的通信中继位置规划方法，所述在所述任务区域内确定通信中继的预估位置，包括：

22、以所述各收发设备的信号传输速率的调和平均值最大为目标，基于电磁信号空间衰减模型和梯度上升算法，对初始位置进行迭代求解，得到所述通信中继的预估位置。

23、根据本发明提供的通信中继位置规划方法，所述以所述各收发设备的信号传输速率的调和平均值最大为目标，基于电磁信号空间衰减模型和梯度上升算法，对初始位置进行迭代求解，得到所述通信中继的预估位置，包括：

24、基于所述各收发设备的位置和发射数据，确定所述各收发设备的中间变量；

25、确定当前预估位置至所述各收发设备的距离，以及当前位置处所述各收发设备的预估最大传输速率，并基于所述各收发设备的发射带宽、中间变量、距离和预估最大传输速率，确定总体通信畅通程度的当前梯度；

26、基于所述当前梯度确定下次预估位置，并将所述下次预估位置作为当前预估位置执行当前梯度计算，直至所述当前梯度满足终止梯度阈值，将最末次预估位置作为所述通信中继的预估位置，首次预估位置为所述初始位置。

27、本发明还提供一种通信中继位置规划装置，包括：

28、区域确定单元，用于基于各收发设备的位置，确定任务区域，并在所述任务区域内确定通信中继的预估位置；

29、巡航单元，用于基于所述通信中继的预估位置，确定巡航区域和各巡航设备的巡航路线，并执行巡航；

30、位置规划单元，用于基于各巡航设备的实测信号数据，确定所述巡航区域内各位置点的信号强度，并基于所述信号强度进行通信中继位置规划。

31、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述通信中继位置规划方法。

32、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述通信中继位置规划方法。

33、本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述通信中继位置规划方法。

34、本发明提供的通信中继位置规划方法、装置、设备、介质和程序产品，通过理论计算与实际测量相结合的方法，先通过理论计算确定通信中继的预估位置；然后基于通信中继的预估位置，确定巡航区域和各巡航设备的巡航路线，并执行巡航；基于各巡航设备的实测信号数据，确定巡航区域内各位置点处的信号强度，并基于信号强度进行通信中继位置规划。此过程中考虑了噪声和干扰的实际影响，比起现有技术中主要依赖于理论计算的方法，结果的置信度和可靠性更高。

35、此外，通过巡航设备的实测信号数据，确定巡航区域内各位置点处的信号强度，从而实现巡航区域的全面快速覆盖。比起完全采用路测人员进行实地测量的方法，本发明只需设置巡航设备的控制参数，通信中继位置规划工作即可无需人工介入，实现自动化，节约了人力成本，大幅提高了中继位置的获取效率。

技术特征：

1.一种通信中继位置规划方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的通信中继位置规划方法，其特征在于，所述基于各巡航设备的实测信号数据，确定所述巡航区域内各位置点处的信号强度，包括：

3.根据权利要求2所述的通信中继位置规划方法，其特征在于，所述基于所述当前所在栅格的栅格属性和栅格类别，确定所述当前所在栅格的邻域栅格的栅格属性，包括：

4.根据权利要求2所述的通信中继位置规划方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的通信中继位置规划方法，其特征在于，所述基于所述通信中继的预估位置，确定巡航区域和各巡航设备的巡航路线，包括：

6.根据权利要求5所述的通信中继位置规划方法，其特征在于，所述执行巡航，包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的通信中继位置规划方法，其特征在于，所述在所述任务区域内确定通信中继的预估位置，包括：

8.根据权利要求7所述的通信中继位置规划方法，其特征在于，所述以所述各收发设备的信号传输速率的调和平均值最大为目标，基于电磁信号空间衰减模型和梯度上升算法，对初始位置进行迭代求解，得到所述通信中继的预估位置，包括：

9.一种通信中继位置规划装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述通信中继位置规划方法。

11.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述通信中继位置规划方法。

12.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述通信中继位置规划方法。

技术总结本发明涉及无线通信技术领域，提供一种通信中继位置规划方法、装置、设备、介质和程序产品，方法包括：基于各收发设备的位置，确定任务区域，并在任务区域内确定通信中继的预估位置；基于通信中继的预估位置，确定巡航区域和各巡航设备的巡航路线，并执行巡航；基于各巡航设备的实测信号数据，确定巡航区域内各位置点处的信号强度，并基于信号强度进行通信中继位置规划。本发明提供的通信中继位置规划方法、装置、设备、介质和程序产品，采用理论计算与实际测量相结合的方法，考虑了噪声和干扰的实际影响，结果的置信度和可靠性更高，同时大幅提高了中继位置的获取效率。技术研发人员：张思成,袁星,李冬梅,彭进霖,王晓雷,毕文平,李志杰,蒋涵,王元杰,吴迪受保护的技术使用者：中国融通科学研究院集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29