基于动态RSRP阈值的通信终端入区判定方法、系统和计算机存储介质与流程

基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法、系统和计算机存储介质
技术领域
1.本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法、系统和计算机存储介质。


背景技术：

2.随着智能化铁路的发展，对车地通信传输的数据量和实时性都提出了更高要求。现在的高铁通信已经采用5g毫米波技术，但毫米波天线覆盖距离通常小于10公里，因此，需要车载终端在基站之间进行越区切换。在进行通信链路切换时，需要判定车载终端进入信号交叠区后，再根据切换算法进行切换。目前通常是采用目标基站设定的参考信号接收功率(reference signal received power，rsrp)阈值来对终端是否进入当前基站与目标基站的信号交叠区进行判定。
3.然而，现有技术的缺陷在于，各基站rsrp的阈值通常是统一设置的固定值，但是车辆在行驶过程中，车载终端与目标基站的通信情况会受天气情况和基站地理环境的影响，在不同天气情况、需要与不同地理环境目标基站通信的情况下，使用固定不变的rsrp阈值，可能导致车载终端未进入信号交叠区而过早误判进入信号交叠区、过迟误判进入信号交叠区而车载终端已驶出信号交叠区的情况，这些都会对通信链路的切换造成影响。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法、系统和计算机存储介质，其能够根据天气情况和目标基站地理情况动态调节rsrp阈值，从而在各种情况下都能准确判断车载终端是否进入了目标基站的信号交叠区，从而便于车载终端可靠地进行后续的通信链路切换。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法，包括以下步骤：
6.s1、根据天气情况和基站的地理环境，将设置的固定rsrp阈值动态调整为动态rsrp阈值；
7.s2、在车载终端的移动过程中，监测目标基站的实际rsrp，并在所述实际rsrp大于或者等于所述动态rsrp阈值时，判定车载终端进入与所述目标基站的信号交叠区。
8.在本发明所述的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法中，所述步骤s1进一步包括：
9.s11、基于天气影响因子κ、阴影衰落差δs和所述固定rsrp阈值计算所述动态rsrp阈值：
10.p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs；
11.其中，p表示所述固定rsrp阈值，p
′
表示所述动态rsrp阈值，pt(x)表示所述车载终端的发射功率。
12.在本发明所述的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法中，所述步骤s11进一步包括：
13.s111、将目标基站j的实际rsrp表示为rsrp(x,j)＝pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)，其中pl(x,j)表示信号至目标基站j时发射功率的路径损耗，s(x,j,σ)表示信号至目标基站j处发射功率的阴影衰落；
14.s112、将设定天气条件下的目标基站j表示为调整目标基站j
′
，并将所述调整目标基站j
′
的实际调整rsrp表示为rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)，其中，pl(x,j
′
)表示信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗，s(x,j
′
,σ
′
)表示信号至调整目标基站j
′
处发射功率的阴影衰落；
15.s113、采用所述天气影响因子κ和所述信号至目标基站j时发射功率的路径损耗pl(x,j)表达所述信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗为pl(x,j
′
)≈κpl(x,j)，进而获得rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)；
16.s114、将所述调整目标基站j
′
的阈值设置为所述动态rsrp阈值p
′
，从而获得所述调整目标基站j
′
的rsrp判定条件rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥p
′
；
17.s114、基于所述目标基站j的rsrp判定条件pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)≥p和所述天气影响因子κ获得变换式(一)κpt(x)-κpl(x,j)-κs(x,j,σ)≥κp；
18.s115、处理所述变换式(一)以获得变换式(二)pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥κp-(κ-1)pt(x)-s(x,j
′
,σ
′
) κs(x,j,σ)＝κp-(κ-1)pt(x)-δs，δs＝s(x,j
′
,σ
′
)-κs(x,j,σ)；
19.s116、基于所述变换式(二)获得所述动态rsrp阈值：p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs。
20.本发明解决其技术问题采用的另一技术方案是，构造一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法。
21.本发明解决其技术问题采用的再一技术方案是，构造一种基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定系统，包括：
22.动态rsrp阈值调整模块，用于根据天气情况和基站的地理环境，将设置的固定rsrp阈值动态调整为动态rsrp阈值；
23.判定模块，用于在车载终端的移动过程中，监测目标基站的实际rsrp，并在所述实际rsrp大于或者等于所述动态rsrp阈值时，判定车载终端进入与所述目标基站的信号交叠区。
24.在本发明所述的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定系统中，所述动态rsrp阈值调整模块进一步用于：
25.基于天气影响因子κ、阴影衰落差δs和所述固定rsrp阈值计算所述动态rsrp阈值：
26.p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs；
27.其中，p表示所述固定rsrp阈值，p
′
表示所述动态rsrp阈值，pt(x)表示所述车载终端的发射功率。
28.在本发明所述的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定系统中，所述动态rsrp阈值调整模块进一步用于：
29.将目标基站j的实际rsrp表示为rsrp(x,j)＝pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)，其中pl
(x,j)表示信号至目标基站j时发射功率的路径损耗，s(x,j,σ)表示信号至目标基站j处发射功率的阴影衰落；
30.将设定天气条件下的目标基站j表示为调整目标基站j
′
，并将所述调整目标基站j
′
的实际调整rsrp表示为rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)，其中，pl(x,j
′
)表示信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗，s(x,j
′
,σ
′
)表示信号至调整目标基站j
′
处发射功率的阴影衰落；
31.采用所述天气影响因子κ和所述信号至目标基站j时发射功率的路径损耗pl(x,j)表达所述信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗为pl(x,j
′
)≈κpl(x,j)，进而获得rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)；
32.将所述调整目标基站j
′
的阈值设置为所述动态rsrp阈值p
′
，从而获得所述调整目标基站j
′
的rsrp判定条件rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥p
′
；
33.基于所述目标基站j的rsrp判定条件pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)≥p和所述天气影响因子κ获得变换式(一)κpt(x)-κpl(x,j)-κs(x,j,σ)≥κp；
34.处理所述变换式(一)以获得变换式(二)pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥κp-(κ-1)pt(x)-s(x,j
′
,σ
′
) κs(x,j,σ)＝κp-(κ-1)pt(x)-δs，δs＝s(x,j
′
,σ
′
)-κs(x,j,σ)；
35.基于所述变换式(二)获得所述动态rsrp阈值：p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs。
36.实施本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法、系统和计算机存储介质，其能够根据天气情况和目标基站地理情况动态调节rsrp阈值，从而在各种情况下都能准确判断车载终端是否进入了目标基站的信号交叠区，从而便于车载终端可靠地进行后续的通信链路切换。
附图说明
37.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
38.图1是本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法的优选实施例的流程图；
39.图2是本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定系统的优选实施例的原理框图。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.本发明涉及一种基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法，包括根据天气情况和基站的地理环境，将设置的固定rsrp阈值动态调整为动态rsrp阈值；在车载终端的移动过程中，监测目标基站的实际rsrp，并在所述实际rsrp大于或者等于所述动态rsrp阈值时，判定车载终端进入与所述目标基站的信号交叠区。实施本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法，其能够根据天气情况和目标基站地理情况动态调节rsrp阈值，从而在各种情况下都能准确判断车载终端是否进入了目标基站的信号交叠区，从而便于车载终端可靠地进行后续的通信链路切换。
42.图1是本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法的优选实施例的流程图。如图1所示，在步骤s1中，根据天气情况和基站的地理环境，将设置的固定rsrp阈值动态调整为动态rsrp阈值。在本发明的优选实施例中，基于天气影响因子κ、阴影衰落差δs和所述固定rsrp阈值计算所述动态rsrp阈值：
43.p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs；
44.其中，p表示所述固定rsrp阈值，p
′
表示所述动态rsrp阈值，pt(x)表示所述车载终端的发射功率。
45.在步骤s2中，在车载终端的移动过程中，监测目标基站的实际rsrp，并在所述实际rsrp大于或者等于所述动态rsrp阈值时，判定车载终端进入与所述目标基站的信号交叠区。
46.具体地，在本发明的进一步的优选实施例中，所述动态rsrp阈值p
′
的具体计算和推导说明如下。
47.设定各基站统一的rsrp门限为p，则目标基站j rsrp判定条件为rsrp(x,j)≥p时，车载终端x即进入了当前基站与目标基站j的信号交叠区。因此，将目标基站的实际rsrp rsrp(x,j)可表示为rsrp(x,j)＝pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)，pt(x)表示所述车载终端的发射功率，pl(x,j)表示信号至目标基站j时发射功率的路径损耗，s(x,j,σ)表示信号至目标基站j处发射功率的阴影衰落。也就是说，pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)≥p时可判定车载终端进入目标基站j的信号交叠区。
48.由于天气情况会影响信号发射功率的衰减，例如天气恶劣会造成信号发射功率更多地衰减。此时，将设定天气条件下的目标基站j表示为调整目标基站j
′
，并将所述调整目标基站j
′
的实际调整rsrp表示为rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)，其中，pt(x)表示所述车载终端的发射功率，pl(x,j
′
)表示信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗，s(x,j
′
,σ
′
)表示信号至调整目标基站j
′
处发射功率的阴影衰落。
49.由于各个基站及信号交叠区通常是等距排列的，车载终端在不同交叠区至不同目标基站的路径损耗在天气不变的情况下是基本相同的，因此在设定天气条件下(例如天气恶劣情况)，所述信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗将受到所述天气影响因子κ的影响，此时，可以采用所述天气影响因子κ和所述信号至目标基站j时发射功率的路径损耗pl(x,j)表达所述信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗为pl(x,j
′
)≈κpl(x,j)，而阴影衰落损耗主要受基站所处的地理环境影响，天气影响不大，因此，此时所述调整目标基站j
′
的实际调整rsrp又可以表示为rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)。
50.假设将所述调整目标基站j
′
的阈值设置为所述动态rsrp阈值p
′
，从而获得所述调整目标基站j
′
的rsrp判定条件rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥p
′
；即pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥p
′
时可判定车载终端进入与目标基站p
′
的信号交叠区。这个时候，就可以采用数学变换式对所述动态rsrp阈值p
′
进行堆到。
51.首先，基于所述目标基站j的rsrp判定条件pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)≥p和所述天气影响因子κ获得变换式(一)
52.κpt(x)-κpl(x,j)-κs(x,j,σ)≥κp。
53.在变换式(一)两边分别加上下式：
54.p-(κ-1)pt(x)-s(x,j
′
,σ
′
) κs(x,j,σ)；
55.变换式(一)符号不会发生变化，并且可以获得变换式(三)
56.κpt(x)-(κ-1)pt(x)-κpl(x,j)-κs(x,j,σ)-s(x,j
′
,σ
′
) κs(x,j,σ)≥κp-(κ-1)pt(x)-s(x,j
′
,σ
′
) κs(x,j,σ)
57.通过计算所述变换式(三)，可以获得变换式(二)
58.pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥κp-(κ-1)pt(x)-s(x,j
′
,σ
′
) κs(x,j,σ)＝κp-(κ-1)pt(x)-δs，δs＝s(x,j
′
,σ
′
)-κs(x,j,σ)，δs即为阴影衰落差。
59.也就是说，通过变换式(二)可以获得，rsrp(x,j
′
)≥κp-(κ-1)pt(x)-δs时可判定设定天气条件下(例如天气恶劣情况)，车载终端进入目标基站j
′
的信号交叠区，那么可认为设定天气条件下(例如天气恶劣情况)，所述动态rsrp阈值：p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs。
60.需要说明的是，在本发明的一个优选实施例中，天气影响因子κ和阴影衰落差δs可以根据经验进行取值，例如将正常天气时的rsrp阈值和实验测得的各种恶劣天气下各基站调整后的rsrp阈值进行统计分析得出。
61.进一步地，在本发明的另一个优选实施例中，还可将正常天气时的rsrp阈值数据、天气因素数据(风力、雨量、温度、雷电等)作为输入，实验测得的各种恶劣天气下各基站调整后的rrsrp阈值、天气影响因子κ和阴影衰落差δs作为对比输出，对神经网络进行训练，得到能够预测天气影响因子κ和阴影衰落差δs、调整后的rsrp门限的神经网络模型，后续遇恶劣天气时可直接通过神经网络模型动态调整rsrp门限。
62.本领域技术人员可以基于上述教导，采用不同的方法获得适合的天气影响因子κ和阴影衰落差δs，在此就不在累述了。
63.实施本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法、系统和计算机存储介质，其能够根据天气情况和目标基站地理情况动态调节rsrp阈值，从而在各种情况下(不同的天气情况或不同的地理环境的目标基站)都能准确判断车载终端是否进入了目标基站的信号交叠区，从而便于车载终端可靠地进行后续的通信链路切换。
64.图2是本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定系统的优选实施例的原理框图。如图2所示，本发明的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定系统包括动态rsrp阈值调整模块100和判定模块200。所述动态rsrp阈值调整模块100用于根据天气情况和基站的地理环境，将设置的固定rsrp阈值动态调整为动态rsrp阈值。所述判定模块200用于在车载终端的移动过程中，监测目标基站的实际rsrp，并在所述实际rsrp大于或者等于所述动态rsrp阈值时，判定车载终端进入与所述目标基站的信号交叠区。
65.在本发明的优选实施例中，所述动态rsrp阈值调整模块100进一步用于：基于天气影响因子κ、阴影衰落差δs和所述固定rsrp阈值计算所述动态rsrp阈值：
66.p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs；
67.其中，p表示所述固定rsrp阈值，p
′
表示所述动态rsrp阈值，pt(x)表示所述车载终端的发射功率。
68.在本发明的优选实施例中，所述动态rsrp阈值调整模块进一步用于：
69.将目标基站j的实际rsrp表示为rsrp(x,j)＝pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)，其中pl(x,j)表示信号至目标基站j时发射功率的路径损耗，s(x,j,σ)表示信号至目标基站j处发射功率的阴影衰落；
70.将设定天气条件下的目标基站j表示为调整目标基站j
′
，并将所述调整目标基站j
′
的实际调整rsrp表示为rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)，其中，pl(x,j
′
)表示信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗，s(x,j
′
,σ
′
)表示信号至调整目标基站j
′
处发射功率的阴影衰落
71.采用所述天气影响因子κ和所述信号至目标基站j时发射功率的路径损耗pl(x,j)表达所述信号至调整目标基站j
′
时发射功率的路径损耗为pl(x,j
′
)≈κpl(x,j)，进而获得rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-pl(x,j
′
)-s(x,j
′
,σ
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)；
72.将所述调整目标基站j
′
的阈值设置为所述动态rsrp阈值p
′
，从而获得所述调整目标基站j
′
的rsrp判定条件rsrp(x,j
′
)＝pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥p
′
；
73.基于所述目标基站j的rsrp判定条件pt(x)-pl(x,j)-s(x,j,σ)≥p和所述天气影响因子κ获得变换式(一)κpt(x)-κpl(x,j)-κs(x,j,σ)≥κp；
74.处理所述变换式(一)以获得变换式(二)pt(x)-κpl(x,j)-s(x,j
′
,σ
′
)≥κp-(κ-1)pt(x)-s(x,j
′
,σ
′
) κs(x,j,σ)＝κp-(κ-1)pt(x)-δs，δs＝s(x,j
′
,σ
′
)-κs(x,j,σ)；
75.基于所述变换式(二)获得所述动态rsrp阈值：p
′
＝κp-(κ-1)pt(x)-δs。
76.本领域技术人员知悉，所述基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定系统可以通过硬件、软件或者软、硬件结合基于图1所示的，所述基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法的各个优选实施例来实现。本发明可以在至少一个计算机系统中以集中方式实现，或者由分布在几个互连的计算机系统中的不同部分以分散方式实现。任何可以实现本发明方法的计算机系统或其它设备都是可适用的。常用软硬件的结合可以是安装有计算机程序的通用计算机系统，通过安装和执行程序控制计算机系统，使其按本发明方法运行。
77.本发明还涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的基于动态rsrp阈值的通信终端入区判定方法。所述计算机包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。
78.虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
79.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。