CN114125715A - 路径规划方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种路径规划方法、装置、***及计算机可读存储介质,涉及通信技术领域。其中的路径规划方法包括:获取各个移动终端发送的测量报告以及各个基站发送的呼叫详细记录;根据测量报告生成网络信号地图,网络信号地图包括位置信息以及信号质量信息;根据呼叫详细记录生成无线资源实时地图,无线资源实时地图包括各个基站的标识信息以及无线资源实时占用率;根据网络信号地图和无线资源实时地图,为各个移动终端规划运动路径,使运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。本公开能够提高移动终端在运动过程中的联网效率和安全性。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域,特别涉及一种路径规划方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着蜂窝网络及自动驾驶技术的发展,移动终端的形式变得多种多样。基于蜂窝网络的无人机、自动驾驶汽车是形式较为新颖的移动终端,它们能够通过GPS(GlobalPositioning System,全球定位***)进行定位,并通过高精度的三维空间地图以及障碍检测策略实现路径规划。
发明内容
本公开解决的一个技术问题是,如何提高移动终端在运动过程中的联网效率和安全性。
根据本公开实施例的一个方面,提供了一种路径规划方法,包括:获取各个移动终端发送的测量报告以及各个基站发送的呼叫详细记录;根据测量报告生成网络信号地图,网络信号地图包括位置信息以及信号质量信息;根据呼叫详细记录生成无线资源实时地图,无线资源实时地图包括各个基站的标识信息以及无线资源实时占用率;根据网络信号地图和无线资源实时地图为各个移动终端规划运动路径,使运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
在一些实施例中,根据测量报告生成网络信号地图包括:根据三维空间地图、基站位置、基站无线参数、无线信号传播模型,以三维立体栅格为单位生成初始的三维空间网络信号地图,每个三维立体栅格具有位置信息和初始信号质量信息;根据测量报告中的位置信息以及实际信号质量信息,对初始的三维空间网络信号地图进行校准,使每个三维立体栅格具有位置信息和校准后的信号质量信息。
在一些实施例中,位置信息包括经度信息、纬度信息、高度信息,信号质量信息包括参考信号接收功率、信号与干扰加噪声比。
在一些实施例中,根据呼叫详细记录生成无线资源实时地图包括:从呼叫详细记录中提取各个基站的基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率;根据基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率,生成无线资源实时地图。
在一些实施例中,根据网络信号地图和无线资源实时地图,为各个移动终端规划运动路径包括:接收目标移动终端发送的当前位置以及目的位置;根据三维空间地图、其他移动终端的运动路径、当前位置以及目的位置,为目标移动终端规划初始运动路径;根据网络信号地图和无线资源实时地图,对初始运动路径进行调整,使调整后运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
根据本公开实施例的另一个方面,提供了一种路径规划***,包括:信号及资源分析平台,被配置为:获取各个移动终端发送的测量报告以及各个基站发送的呼叫详细记录;根据测量报告生成网络信号地图,网络信号地图包括位置信息以及信号质量信息;根据呼叫详细记录生成无线资源实时地图,无线资源实时地图包括各个基站的标识信息以及无线资源实时占用率;路径管理平台,被配置为:根据网络信号地图和无线资源实时地图为各个移动终端规划运动路径,使运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
在一些实施例中,信号及资源分析平台被配置为:根据三维空间地图、基站位置、基站无线参数、无线信号传播模型,以三维立体栅格为单位生成初始的三维空间网络信号地图,每个三维立体栅格具有位置信息和初始信号质量信息;根据测量报告中的位置信息以及实际信号质量信息,对初始的三维空间网络信号地图进行校准,使每个三维立体栅格具有位置信息和校准后的信号质量信息。
在一些实施例中,位置信息包括经度信息、纬度信息、高度信息,信号质量信息包括参考信号接收功率、信号与干扰加噪声比。
在一些实施例中,信号及资源分析平台被配置为:从呼叫详细记录中提取各个基站的基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率;根据基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率,生成无线资源实时地图。
在一些实施例中,路径管理平台被配置为:接收目标移动终端发送的当前位置以及目的位置;根据三维空间地图、其他移动终端的运动路径、当前位置以及目的位置,为目标移动终端规划初始运动路径;根据网络信号地图和无线资源实时地图,对初始运动路径进行调整,使调整后运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
根据本公开实施例的又一个方面,提供了一种路径规划装置,包括:存储器;以及耦接至存储器的处理器,处理器被配置为基于存储在存储器中的指令,执行前述的路径规划方法。
根据本公开实施例的再一个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其中,计算机可读存储介质存储有计算机指令,指令被处理器执行时实现前述的路径规划方法。
本公开能够提高移动终端在运动过程中的联网效率和安全性。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本公开一些实施例的路径规划方法的流程示意图。
图2示出了本公开一些实施例的路径规划***的结构示意图。
图3示出了本公开一些实施例的路径规划装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。
发明人研究发现,传统的路径规划方法未考虑蜂窝网络的网络信号质量及无线资源连接能力,不能提前避开网络信号弱区及无线资源拥塞区域,从而导致控制信令不能及时传输,降低了移动终端在运动过程中的联网效率和安全性。有鉴于此,本公开提供了一种路径规划方法。
首先结合图1描述本公开路径规划方法的一些实施例。
图1示出了本公开一些实施例的路径规划方法的流程示意图。如图1所示,本实施例包括步骤S101~步骤S104。
在步骤S101中,获取各个移动终端发送的测量报告以及各个基站发送的呼叫详细记录。
移动终端可以包括联网无人机、自动驾驶汽车等蜂窝通信移动终端。MR(Measurement Report,测量报告)通过在业务信道上周期性的发送数据,能够实现网络评估和网络优化。CDR(Call Detail Records,呼叫详细记录)描述了呼叫接续的全过程,在CDR中记录的参数来自于原始的信令消息数据,通过对记录中的一些重要参数进一步的分析和处理,可以为移动电话网业务提供分析的基础。
在步骤S102中,根据测量报告生成网络信号地图,网络信号地图包括位置信息以及信号质量信息。
首先,根据三维空间地图、基站位置、基站无线参数、无线信号传播模型,以三维立体栅格为单位生成初始的三维空间网络信号地图,每个三维立体栅格具有位置信息和初始信号质量信息。
无线信号传播模型可以包括自由空间模型、对数路径损耗模型等等。基站无线参数可以包括发送功率、天线增益、无线信号波长。以自由空间模型为例,无线信号在自由空间传播一段距离后,信号功率会衰减。那么,利用基站位置、三维立体栅格的中心位置(代表三维立体栅格的位置信息)、三维空间地图,可以确定基站至三维立体栅格的中心的距离。将该距离、以及基站无线参数代入自由空间模型,可以估算出在自由空间模型下,三维立体栅格处的初始信号质量信息。
然后,根据测量报告中的位置信息以及实际信号质量信息,对初始的三维空间网络信号地图进行校准,使每个三维立体栅格具有位置信息和校准后的信号质量信息。
假设A、B、C三点的初始信号质量分别为a、b、c,终端上报的A、B两点的实际信号质量分别为4a/5、4b/5,那么可以将A、B两点的信号质量信息校准为4a/5、4b/5的同时,将C点的信号质量信息校准为4c/5。
其中,位置信息可以包括经度信息、纬度信息、高度信息,信号质量信息可以包括RSRP(Reference Signal Receiving Power,参考信号接收功率)、SINR(Signal toInterference plus Noise Ratio,信号与干扰加噪声比)。
在步骤S103中,根据呼叫详细记录生成无线资源实时地图,无线资源实时地图包括各个基站的标识信息以及无线资源实时占用率。
例如,从呼叫详细记录中,能够提取各个基站的基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率。根据基站标识以及不同时间下的不同位置无线资源占用率,可以生成无线资源实时地图。
在步骤S104中,根据网络信号地图和无线资源实时地图为各个移动终端规划运动路径,使运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
规划运动路径的具体过程如下。
首先,接收目标移动终端发送的当前位置以及目的位置。
然后,根据三维空间地图、其他移动终端的运动路径、目标移动终端的当前位置以及目的位置,为目标移动终端规划初始运动路径。规划初始运动路径时可以采用最短路径等算法。
最后,根据网络信号地图和无线资源实时地图,对初始运动路径进行调整,使调整后运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。也就是说,对初始运动路径中RSRP/SINR较小或所连接基站的无线资源实时占用率较大的部分进行调整,使移动终端在调整后的运动路径上运动时,保持RSRP/SINR较大且所连接基站的无线资源实时占用率较小。需要特别说明的是,基站的无限资源占用率可能发生实时变化,同时,移动终端所连接的基站也可能发生实时变化。因此,只需使在移动路径上的移动终端当前所连接基站的无线资源实时占用率较小即可,无需使整条移动路径上的各个点所对应的基站的无线资源实时占用率较小。
本实施例实现了结合蜂窝通信网络数据的路径规划,基于蜂窝网络信号质量和无限资源占用情况,能够为无人机、自动驾驶汽车等移动终端提供更加安全、联网效率更高的导航路径规划,提高了移动终端在运动过程中的联网效率和安全性。
下面结合图2描述本公开路径规划***的一些实施例。
图2示出了本公开一些实施例的路径规划***的结构示意图。如图2所示,本实施例中的路径规划***20包括:信号及资源分析平台201,被配置为:获取各个移动终端发送的测量报告以及各个基站发送的呼叫详细记录;根据测量报告生成网络信号地图,网络信号地图包括位置信息以及信号质量信息;根据呼叫详细记录生成无线资源实时地图,无线资源实时地图包括各个基站的标识信息以及无线资源实时占用率;路径管理平台202,被配置为:根据网络信号地图和无线资源实时地图为各个移动终端规划运动路径,使运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
在一些实施例中,信号及资源分析平台201被配置为:根据三维空间地图、基站位置、基站无线参数、无线信号传播模型,以三维立体栅格为单位生成初始的三维空间网络信号地图,每个三维立体栅格具有位置信息和初始信号质量信息;根据测量报告中的位置信息以及实际信号质量信息,对初始的三维空间网络信号地图进行校准,使每个三维立体栅格具有位置信息和校准后的信号质量信息。
在一些实施例中,位置信息包括经度信息、纬度信息、高度信息,信号质量信息包括参考信号接收功率、信号与干扰加噪声比。
在一些实施例中,信号及资源分析平台201被配置为:从呼叫详细记录中提取各个基站的基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率;根据基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率,生成无线资源实时地图。
在一些实施例中,路径管理平台202被配置为:接收目标移动终端发送的当前位置以及目的位置;根据三维空间地图、其他移动终端的运动路径、当前位置以及目的位置,为目标移动终端规划初始运动路径;根据网络信号地图和无线资源实时地图,对初始运动路径进行调整,使调整后运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
路径规划***工作时,路径管理平台202可以向信号及资源分析平台201发送网络信号及无线资源状态查询请求,信号及资源分析平台201可以向路径管理平台202反馈网络信号及无线资源状态查询结果。路径管理平台202可以接收移动终端发送的路径导航请求,并向移动终端返回路径导航结果。
移动终端则可以通过传感器获取自身GPS位置信息,向路径管理平台202发送路径导航请求并接收路径管理平台202返回的路径导航结果。移动终端通过反复执行上述操作,能够确保行驶过程中处于较优的网络信号覆盖范围和无线资源覆盖范围。
本实施例实现了结合蜂窝通信网络数据的路径规划,基于蜂窝网络信号质量和无限资源占用情况,能够为无人机、自动驾驶汽车等移动终端提供更加安全、联网效率更高的导航路径规划,提高了移动终端在运动过程中的联网效率和安全性。
下面结合图3描述本公开路径规划装置的一些实施例。
图3示出了本公开一些实施例的路径规划装置的结构示意图。如图3所示,该实施例的路径规划装置30包括:存储器310以及耦接至该存储器310的处理器320,处理器320被配置为基于存储在存储器310中的指令,执行前述任意一些实施例中的路径规划方法。
其中,存储器310例如可以包括***存储器、固定非易失性存储介质等。***存储器例如存储有操作***、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。
路径规划装置30还可以包括输入输出接口330、网络接口340、存储接口350等。这些接口330、340、350以及存储器310和处理器320之间例如可以通过总线360连接。其中,输入输出接口330为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口340为各种联网设备提供连接接口。存储接口350为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
本公开还包括一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机指令,该指令被处理器执行时实现前述任意一些实施例中的路径规划方法。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的较佳实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种路径规划方法,包括:
获取各个移动终端发送的测量报告以及各个基站发送的呼叫详细记录;
根据所述测量报告生成网络信号地图,网络信号地图包括位置信息以及信号质量信息;
根据所述呼叫详细记录生成无线资源实时地图,无线资源实时地图包括各个基站的标识信息以及无线资源实时占用率;
根据网络信号地图和无线资源实时地图为各个移动终端规划运动路径,使运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
2.根据权利要求1所述的路径规划方法,其中,所述根据所述测量报告生成网络信号地图包括:
根据三维空间地图、基站位置、基站无线参数、无线信号传播模型,以三维立体栅格为单位生成初始的三维空间网络信号地图,每个三维立体栅格具有位置信息和初始信号质量信息;
根据所述测量报告中的位置信息以及实际信号质量信息,对初始的三维空间网络信号地图进行校准,使每个三维立体栅格具有位置信息和校准后的信号质量信息。
3.根据权利要求2所述的路径规划方法,其中,所述位置信息包括经度信息、纬度信息、高度信息,所述信号质量信息包括参考信号接收功率、信号与干扰加噪声比。
4.根据权利要求1所述的路径规划方法,其中,所述根据所述呼叫详细记录生成无线资源实时地图包括:
从所述呼叫详细记录中提取各个基站的基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率;
根据所述基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率,生成无线资源实时地图。
5.根据权利要求1所述的路径规划方法,其中,所述根据网络信号地图和无线资源实时地图,为各个移动终端规划运动路径包括:
接收目标移动终端发送的当前位置以及目的位置;
根据三维空间地图、其他移动终端的运动路径、所述当前位置以及目的位置,为目标移动终端规划初始运动路径;
根据网络信号地图和无线资源实时地图,对所述初始运动路径进行调整,使调整后运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
6.一种路径规划***,包括:
信号及资源分析平台,被配置为:获取各个移动终端发送的测量报告以及各个基站发送的呼叫详细记录;根据所述测量报告生成网络信号地图,网络信号地图包括位置信息以及信号质量信息;根据所述呼叫详细记录生成无线资源实时地图,无线资源实时地图包括各个基站的标识信息以及无线资源实时占用率;
路径管理平台,被配置为:根据网络信号地图和无线资源实时地图为各个移动终端规划运动路径,使运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
7.根据权利要求6所述的路径规划***,其中,所述信号及资源分析平台被配置为:
根据三维空间地图、基站位置、基站无线参数、无线信号传播模型,以三维立体栅格为单位生成初始的三维空间网络信号地图,每个三维立体栅格具有位置信息和初始信号质量信息;
根据所述测量报告中的位置信息以及实际信号质量信息,对初始的三维空间网络信号地图进行校准,使每个三维立体栅格具有位置信息和校准后的信号质量信息。
8.根据权利要求7所述的路径规划***,其中,所述位置信息包括经度信息、纬度信息、高度信息,所述信号质量信息包括参考信号接收功率、信号与干扰加噪声比。
9.根据权利要求6所述的路径规划***,其中,所述信号及资源分析平台被配置为:
从所述呼叫详细记录中提取各个基站的基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率;
根据所述基站标识以及不同时间下不同位置的无线资源占用率,生成无线资源实时地图。
10.根据权利要求6所述的路径规划***,其中,所述路径管理平台被配置为:
接收目标移动终端发送的当前位置以及目的位置;
根据三维空间地图、其他移动终端的运动路径、所述当前位置以及目的位置,为目标移动终端规划初始运动路径;
根据网络信号地图和无线资源实时地图,对所述初始运动路径进行调整,使调整后运动路径上的各个点在网络信号地图上的信号质量信息大于第一阈值且在无线资源实时地图上所对应基站的无线资源实时占用率小于第二阈值。
11.一种路径规划装置,包括:
存储器;以及
耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如权利要求1至5中任一项所述的路径规划方法。
12.一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的路径规划方法。
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