一种广播覆盖地图的生成与更新方法及相关设备与流程

本技术涉及无线通信，尤其涉及一种广播覆盖地图的生成与更新方法及相关设备。

背景技术：

1、广播覆盖地图是广播网络规划、终端自动选频、跨区域切换、应急广播保障以及区域服务优化的重要基础数据。一般广播覆盖地图通常主要通过两类路径形成：一类是根据发射台位置、发射功率、天线参数、传播模型以及地理环境信息进行理论预测，以得到理论覆盖结果；另一类是通过专用测试车辆、人工巡测或终端上报方式获取广播信号实测结果，以反映局部区域的真实接收情况。

2、但是，实际广播接收效果不仅受发射参数和静态地理环境影响，还会受到建筑遮挡、局部电磁干扰、道路场景变化、终端硬件差异以及时间变化因素影响。一些相关技术提出，利用实测数据对预测覆盖地图进行校正更新，通过对预测数据与实测数据进行加权融合，对整幅覆盖地图执行统一的融合处理来提高覆盖地图的准确性。

3、然而，由于终端实测数据呈现空间稀疏、采样路径不均衡、样本时效差异大和终端观测质量不稳定等特征，覆盖边界区域由于本身处于信号强弱转换地带，更容易受到局部异常样本的影响，从而发生边界位置的频繁漂移或抖动，稀疏的异常样本可能被过度传播到周边稳定覆盖区域，造成原本准确的预测覆盖状态被不必要地修正，使得覆盖地图的稳定性较差。

技术实现思路

1、本技术提供了一种广播覆盖地图的生成与更新方法及相关设备，用于提升使得覆盖地图的稳定性。

2、第一方面，本技术提供了一种广播覆盖地图的生成与更新方法，该方法包括：获取目标广播区域的初始广播覆盖预测数据，并按照预设空间单元得到各空间单元的预测覆盖状态以及预测边界候选；获取多个终端上传的广播实测数据，对广播实测数据进行预处理，得到各空间单元的实测观测状态；根据各空间单元的预测覆盖状态与实测观测状态之间的差异，结合预测边界候选，识别位于预测覆盖边界附近且预测覆盖状态与实测观测状态存在差异的区域作为覆盖不确定带，并确定覆盖不确定带内的锚点空间单元以及与锚点空间单元相关联的待校正空间单元；基于锚点空间单元的观测可靠性和空间传播约束，按照由锚点空间单元向待校正空间单元逐级衰减的传播规则，对待校正空间单元执行受限可信度传播校准，得到各空间单元的校准覆盖状态和单元置信度，其中，覆盖不确定带内空间单元的校准强度大于稳定覆盖区内空间单元的校准强度，并且在稳定覆盖区的预测覆盖状态与实测观测状态之间的差异未达到预设触发条件时保持原预测覆盖状态；依据校准覆盖状态和单元置信度生成或增量更新广播覆盖地图。

3、在上述实施例中，系统通过区分覆盖不确定带与稳定覆盖区，并对二者实施差异化的校准策略，使得校准处理的空间分布与实际覆盖状态的不确定性分布相匹配。系统将预测与实测存在冲突且位于预测边界附近的区域识别为覆盖不确定带，并在该区域内以锚点空间单元为可信观测源，通过受限的可信度传播规则向待校正单元逐级衰减地传递校准信息，使校准强度随传播距离和地形约束而递减；而对于覆盖不确定带之外的稳定覆盖区，系统则设置了触发条件阈值，仅在异常实测样本的规模、持续时间和偏离程度均达到预设条件时才解除冻结状态并更新覆盖状态，否则维持原预测数据不变。这使得边界区域的局部冲突样本不会无约束地向稳定区域传播，从而降低了稀疏异常样本对稳定覆盖区域的误修正概率，提升了覆盖地图在边界位置的稳定性与整体准确性。

4、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，根据各空间单元的预测覆盖状态与实测观测状态之间的差异，结合预测边界候选，识别位于预测覆盖边界附近且预测覆盖状态与实测观测状态存在差异的区域作为覆盖不确定带，具体包括：计算各空间单元内预测覆盖状态对应的场强与实测观测状态对应的平均场强的差值，以及预测覆盖状态对应的可接收性与实测观测状态对应的解码成功率的偏离度；当差值大于预设场强误差阈值，或偏离度大于预设概率阈值时，将对应空间单元标记为冲突单元；以预测边界候选为基准，向内侧和外侧扩展预设距离形成初始边界带；将初始边界带内包含冲突单元的连续空间区域，以及与冲突单元相邻且实测不可解码概率连续超过预设时长的区域，共同确定为覆盖不确定带；在覆盖不确定带内，将实测样本数量达到预设规模且实测可信度高于预设可信度阈值的空间单元确定为锚点空间单元。

5、在上述实施例中，系统通过计算预测覆盖状态与实测观测状态在场强和解码成功率两个维度上的偏离程度，并结合预测边界候选的空间位置，将冲突识别的范围约束在预测边界内外侧扩展形成的初始边界带内。该初始边界带的设定将潜在的覆盖状态转换区域与稳定覆盖区域在空间上进行了预先隔离，使得后续的冲突单元标记和连续区域判定均在有限的空间范围内执行，避免了将远离边界的稳定区域误判为不确定带的情况。同时，系统将实测不可解码概率连续超过预设时长的区域纳入覆盖不确定带的判定依据，使得覆盖状态的时间连续性特征也被纳入判定逻辑，从而降低了偶发异常样本对边界识别的干扰。

6、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，基于锚点空间单元的观测可靠性和空间传播约束，按照由锚点空间单元向待校正空间单元逐级衰减的传播规则，对待校正空间单元执行受限可信度传播校准，得到各空间单元的校准覆盖状态和单元置信度，包括：构建以锚点空间单元为中心的拓扑传播图，拓扑传播图的传播路径受限于道路连续性分布和地形高程阻挡；根据待校正空间单元与锚点空间单元之间的空间拓扑距离、传播路径上的地形阻挡系数，以及锚点空间单元内实测数据的时间新鲜度，计算传播衰减因子；将锚点空间单元的实测观测状态结合传播衰减因子，向外逐跳映射至待校正空间单元，直至达到预设最大传播跳数或传播衰减因子低于预设衰减下限；基于映射到达的校准值与待校正空间单元的预测覆盖状态进行加权融合，更新待校正空间单元的校准覆盖状态，并基于传播衰减因子和映射路径长度确定待校正空间单元的单元置信度。

7、在上述实施例中，系统构建的拓扑传播图将传播路径限定在道路连续性分布和地形高程阻挡所允许的空间范围内，使得校准信息的传播遵循电磁波实际传播的物理约束。传播衰减因子的计算综合了空间拓扑距离、地形阻挡系数和时间新鲜度三个维度的影响，使得校准强度随着传播路径的延伸、地形障碍的增加以及实测数据时效的降低而逐级衰减，直至达到预设最大传播跳数或衰减因子低于下限时停止传播。这种逐级衰减的传播规则使得锚点空间单元的实测观测状态仅在其可信度能够有效覆盖的邻域范围内对待校正单元产生影响，而远离锚点或传播路径受阻的区域则保持原预测覆盖状态或接受其他锚点的校准，降低了单个锚点的异常观测值向整个区域无约束扩散的可能性，提升了校准覆盖状态的空间连续性与物理合理性。

8、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，在稳定覆盖区的预测覆盖状态与实测观测状态之间的差异未达到预设触发条件时保持原预测覆盖状态，具体包括：针对位于覆盖不确定带之外的稳定覆盖区，实时统计其内部各空间单元的异常实测样本量及异常持续时间；当异常实测样本量大于预设第一规模阈值，且异常持续时间大于预设第二时长阈值，且异常实测样本对应的平均场强偏离预测覆盖状态超过预设容忍度时，判定达到预设触发条件，解除对应空间单元的稳定冻结状态，将对应空间单元的预测覆盖状态更新为基于异常实测样本确定的覆盖状态，预设第一规模阈值与预设第二时长阈值呈负相关；若未同时满足上述条件，则将异常实测样本判定为短时干扰或偶发噪声，稳定覆盖区内的空间单元维持初始广播覆盖预测数据不变。

9、在上述实施例中，系统要求异常实测样本量、异常持续时间和场强偏离程度三个条件同时满足各自的阈值，才判定达到预设触发条件并解除稳定冻结状态，否则将异常实测样本判定为短时干扰或偶发噪声并维持原预测数据不变。这种多维度联合判定使得稳定覆盖区的覆盖状态更新需要累积足够的证据支持，从而降低了偶发异常样本对稳定区域的误触发概率。

10、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，获取多个终端上传的广播实测数据，对广播实测数据进行预处理，得到各空间单元的实测观测状态，具体包括：提取广播实测数据中的终端类型和天线状态标识；根据预设的终端硬件差异补偿模型，对不同终端类型上报的场强值和信噪比进行归一化补偿，以消除异构终端带来的系统性测量误差；剔除经过归一化补偿后的离群异常值，并将清洗后的数据按照地图瓦片或规则地理网格进行空间聚合，得到每一空间单元内的平均场强、解码成功率以及频率优选度；基于平均场强、解码成功率以及频率优选度确定实测观测状态。

11、在上述实施例中，系统通过提取终端类型和天线状态标识，并根据预设的终端硬件差异补偿模型对不同终端类型上报的场强值和信噪比进行归一化补偿，使得来自异构终端的实测数据在进入后续处理流程之前被转换至统一的测量基准。这种归一化补偿消减了不同终端硬件特性（如接收灵敏度、天线增益、信号处理算法等）带来的系统性测量误差，使得同一空间位置的不同终端上报的场强值具有可比性。这种从终端级别的异构原始数据到空间单元级别的统一观测状态的转换过程，降低了终端硬件差异和偶发测量噪声对实测观测状态的影响，提升了实测观测状态作为校准依据的可靠性。

12、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，锚点空间单元的实测可信度通过以下方式计算得到：获取锚点空间单元内实测数据的样本总数、采集时间分布矩阵以及终端设备类型多样性指数；样本总数越大、采集时间距离当前更新时刻越近且时间分布越均匀、终端设备类型多样性指数越高，则计算输出的实测可信度越高。

13、在上述实施例中，系统计算锚点空间单元实测可信度时综合考虑了样本总数、采集时间分布矩阵以及终端设备类型多样性指数三个维度的特征，使得实测可信度不再仅依赖于样本数量这一单一指标，而是对观测数据的数量充足性、时间代表性和设备多样性进行综合评估，使得锚点空间单元的选择和校准传播的初始强度能够反映观测数据的实际质量，从而降低了低质量观测数据作为校准源向周边区域传播的风险，提升了校准覆盖状态的准确性。

14、结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，依据校准覆盖状态和单元置信度生成或增量更新广播覆盖地图，具体包括：基于校准覆盖状态和单元置信度，生成包含空间单元标识、可接收频率集合、场强等级、接收质量等级、优选频率以及解码可用性标签的地图图层，得到广播覆盖地图；在接收到持续上传的广播实测数据时，对覆盖不确定带内发生状态变更的空间单元以及达到预设触发条件被解除冻结的稳定覆盖区内的空间单元进行局部增量刷新，并更新对应空间单元的更新时间戳和边界修正结果，完成广播覆盖地图的增量更新。

15、在上述实施例中，系统在接收到持续上传的广播实测数据时，仅对覆盖不确定带内发生状态变更的空间单元以及达到预设触发条件被解除冻结的稳定覆盖区内的空间单元进行局部增量刷新，而不是对整幅覆盖地图执行全局重新计算，使得地图更新的计算量与实际发生变化的区域范围成正比，而不是与整个目标广播区域的面积成正比，能够降低地图更新的计算资源消耗和响应时间，提升了广播覆盖地图在持续数据流环境下的更新效率。

16、第二方面，本技术实施例提供了一种广播覆盖地图的生成与更新设备，该广播覆盖地图的生成与更新设备包括：一个或多个处理器和存储器；该存储器与该一个或多个处理器耦合，该存储器用于存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括计算机指令，该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该广播覆盖地图的生成与更新设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

17、第三方面，本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当上述计算机程序产品在广播覆盖地图的生成与更新设备上运行时，使得上述广播覆盖地图的生成与更新设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

18、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当上述指令在广播覆盖地图的生成与更新设备上运行时，使得上述广播覆盖地图的生成与更新设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。

19、可以理解地，上述第二方面提供的广播覆盖地图的生成与更新设备，第三方面提供的计算机程序产品和第四方面提供的计算机存储介质均用于执行本技术实施例所提供的方法。因此，其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果，此处不再赘述。

20、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

21、1、本技术通过识别覆盖不确定带并对其实施差异化校准策略，将预测与实测存在冲突且位于预测边界附近的区域作为重点校准对象，避免了边界区域的局部冲突样本向稳定区域无约束传播，降低了覆盖边界位置的频繁漂移或抖动现象，提升了覆盖地图的边界稳定性。

22、2、本技术通过对稳定覆盖区设置多维度联合触发条件，要求异常实测样本量、异常持续时间和场强偏离程度同时满足阈值才更新覆盖状态，否则维持原预测数据不变，防止了稀疏异常样本对稳定覆盖区域的过度修正，降低了原本准确的预测覆盖状态被不必要修正的概率。

23、3、本技术通过构建受限于道路连续性和地形阻挡的拓扑传播图，并采用逐级衰减的传播规则执行可信度传播校准，使校准强度随传播距离和地形约束递减，避免了单个锚点的异常观测值向整个区域无约束扩散，提升了校准覆盖状态的空间连续性与物理合理性。