一种切换控制方法、装置和可读存储介质与流程

一种切换控制方法、装置和可读存储介质
1.本技术要求于2022年06月14日提交中国专利局、申请号为202210674777.0、发明名称为“一种切换控制方法、装置和可读存储介质”的中国专利申请的优先权，其内容应理解为通过引用的方式并入本技术中。
技术领域
2.本文涉及切换控制技术，尤指一种切换控制方法、装置和可读存储介质。


背景技术：

3.目前，全球有五大广泛应用的卫星导航定位系统(gnss)，分别是美国的gps，俄罗斯的glonass，中国的beidou，欧盟的galileo，以及日本的qzss。卫星定位系统精度高，覆盖全球，已广泛应用于导航，测量测绘，精细农业，智能机器人，无人驾驶，无人机等多个领域。影响卫星定位精度的主要因素有卫星轨道误差、钟差误差以及大气传播误差。通过广播星历实时解算出的卫星轨道误差和钟差误差一般为米级，如gps的广播星历精度为1～2米，glonass广播星历的精度为几米。大气传播误差主要为电离层误差和对流层误差。如，正午时分电离层误差对低仰角卫星可达几十米，通过双频接收机的双频观测值可消除大部分电离层误差。对流层误差对于低仰角卫星可达10米，通过对流层模型可消除90％的对流层误差。即便如此，在没有改正数的情况下，高性能的双频接收机也只能达到米级的定位精度。
4.对于测量测绘，精细农业，智能机器人，无人驾驶，无人机等需要厘米级定位精度的行业，实时动态载波相位差分(real-time kinematic，rtk)技术是应用最广泛的高精度卫星定位技术。目前rtk技术主要分为常规rtk技术和网络rtk技术。常规rtk建立在移动站与基站误差相关基础上，当移动站与基站距离较近时，误差呈强相关，此时利用一个或数个历元的观测数据即可获得厘米级精度的定位结果。然而随着移动站与基站距离的逐渐增加，这种误差相关性越来越弱，定位精度也迅速下降，当移动站和基站的距离大于50km时，常规rtk单历元解一般只能达到分米级的精度。为了实现更好的精度，网络rtk技术便应运而生。网络rtk技术利用多个物理基站观测数据将物理基站覆盖区域划分成更多的格网，以每个格网中心点作为虚拟基站，为移动站提供其所在格网的虚拟基站数据。网络rtk能够生成比物理基站更多的基站数据，缩短了基站和移动站之间的距离。
5.不论是使用常规rtk技术还是使用网络rtk技术，如果移动站的活动范围较大，在移动过程中均不可避免的发生基站的切换。进行基站切换后，基站坐标、移动站从基站获得的观测值均会发生变化，基站和移动站之间的rtk双差模糊度也会发生变化，需要重新固定所述双差模糊度才能获得厘米级的高精度服务，而在所述双差模糊度固定之前，移动站只能停在原地等待。由此可见，基站切换可能导致移动站的工作中断，影响工作效率。


技术实现要素：

6.本技术提供了一种切换控制方法，旨在解决移动站频繁进行切换的问题。
7.本技术提供的切换控制方法，包括：
8.根据移动站的位置确定所述移动站跨越出其服务基站的覆盖区域，且进入与所述服务基站相邻的基站的覆盖区域后，根据所述移动站的位置判断其是否在所述服务基站的预设切换缓冲区内；
9.如果所述移动站在所述服务基站的预设切换缓冲区内，则保持所述移动站的服务基站不变。
10.作为一示例性实施例，所述方法还包括：
11.如果所述移动站不在所述服务基站的预设切换缓冲区内，则将所述移动站的服务基站切换为所述相邻的基站。
12.作为一示例性实施例，所述服务基站的预设切换缓冲区，为围绕所述服务基站的覆盖区域，且自身具有预设宽度的区域。
13.作为一示例性实施例，一个所述预设切换缓冲区内具有的唯一的所述预设宽度。
14.作为一示例性实施例，当所述服务基站的覆盖区域为圆形时，根据所述圆形的半径长度确定所述预设宽度。
15.作为一示例性实施例，根据所述圆形的半径长度确定所述预设宽度，包括：
16.当所述圆形的半径长度大于或等于第一预设值时，所述预设宽度为所述第一预设值；
17.当所述圆形的半径长度小于所述第一预设值时，所述预设宽度为所述圆形的半径长度的一半。
18.作为一示例性实施例，当所述服务基站的覆盖区域为多边形时，根据所述多边形的最短边长度确定所述预设宽度。
19.作为一示例性实施例，根据所述多边形的最短边长度确定所述预设宽度，包括：
20.当所述多边形的最短边长度大于或等于第二预设值时，所述预设宽度为所述第二预设值；
21.当所述多边形的最短边长度小于所述第二预设值时，所述预设宽度为所述多边形的最短边长度的一半。
22.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如前任一项所述方法的步骤。
23.本技术实施例还提供了一种切换控制装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前任一项所述方法。
24.本技术记载的技术方案，为每个基站规划切换缓冲区，当移动站从其当前服务基站的覆盖范围移动到所述服务基站的相邻基站的覆盖范围后，并不立即执行服务基站的切换操作，对于已经进入所述相邻基站的覆盖范围但仍位于当前服务基站的切换缓存区内的移动台，并不切换其服务基站，由此可以大大减少移动站在两个基站边界频繁移动时的服务基站切换次数。
25.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
26.附图用来提供对本技术技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
27.图1为本技术实施例提供的移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图；
28.图2为本技术实施例提供的另一种移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图；
29.图3为本技术实施例提供的切换控制方法流程图；
30.图4为本技术实施例提供的另一种切换控制方法流程图；
31.图5为本技术实施例提供的一种服务基站、预设切换缓冲区示意图；
32.图6a～6c为本技术实施例提供的另一种服务基站、预设切换缓冲区示意图；
33.图7为本技术实施例提供的另一种移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图；
34.图8为本技术实施例提供的另一种移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图；
35.图9为本技术实施例提供的另一种移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图；
36.图10为本技术实施例提供的切换控制装置结构图。
具体实施方式
37.本技术描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
38.本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本技术中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
39.此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本技术实施例的精神和范围内。
40.图1为一种移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图。图1中基站的覆盖范围以圆形表示，目前，通常以圆形表示物理基站的覆盖范围；以多边形表示虚拟基站的覆盖范围，本技术实施例沿用这种表示方法，但并不限定于这种表示方法。当移动站r在物理基站b1、b2之间来回飞行时(如通过无人机喷洒农药或施肥，无人机沿规划路线从农田一端至另外一端来回飞行，如果农田位于两个物理基站的交界区域，此时无人机会在两个物理基站之间
来回飞行)，控制中心根据移动站r上报的位置实时计算移动站r距离三个物理基站b1、b2之间的距离，同时给移动站r发送距离其最近的物理基站的数据。按照现有的切换控制策略，移动站r在整个作业过程中需要进行4次服务基站的切换，分别为:b1-》b2；b2-》b1；b1-》b2；b2-》b1。
41.图2为另一种移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图。按照现有的切换控制策略，移动站r每一个来回都会跨越格网g3和g1之间的边界两次，移动站r在整个作业过程中也需要进行4次服务基站的切换:g3-》g1；g1-》g3；g3-》g1；g3-》g1。
42.本技术实施例提供了一种新的切换控制方法，相对现有的切换控制策略，能够明显降低移动台的服务基站切换次数，如图3所示，所述方法包括如下步骤：
43.步骤s301获取移动站的位置；
44.所述位置可以为移动站的实时位置；
45.步骤s302根据移动站的位置确定所述移动站是否跨越出其服务基站的覆盖区域，且进入与所述服务基站相邻的基站的覆盖区域，如果是，执行步骤s303；如果否，继续执行步骤s301；
46.步骤s303根据所述移动站的位置判断其是否在所述服务基站的预设切换缓冲区内，如果在，执行步骤s304；
47.步骤s304保持所述移动站的服务基站不变。
48.本技术记载的切换控制方法为每个基站规划的切换缓冲区，当移动站从其当前服务基站的覆盖范围移动到所述服务基站的相邻基站的覆盖范围后，并不立即执行服务基站的切换操作，对于已经进入所述相邻基站的覆盖范围但仍位于当前服务基站的切换缓存区内的移动台，并不切换其服务基站，由此可以大大减少移动站在两个基站边界频繁移动时的服务基站切换次数。
49.本技术实施例还提供了一种切换控制方法，如图4所示，所述方法包括：
50.步骤s401获取移动站的位置；
51.所述位置可以为移动站的实时位置；
52.步骤s402根据移动站的位置确定所述移动站是否跨越出其服务基站的覆盖区域，且进入与所述服务基站相邻的基站的覆盖区域，如果是，执行步骤s403；如果否，继续执行步骤s401；
53.步骤s403根据所述移动站的位置判断其是否在所述服务基站的预设切换缓冲区内，如果在，执行步骤s404；如果不在，执行步骤s405；
54.步骤s404保持所述移动站的服务基站不变。
55.步骤s405将所述移动站的服务基站切换为所述相邻的基站。
56.本技术记载的切换控制方法为每个基站规划的切换缓冲区，当移动站从其当前服务基站的覆盖范围移动到所述服务基站的相邻基站的覆盖范围后，仅对已经进入所述相邻基站的覆盖范围且不位于当前服务基站的切换缓存区内的移动台，才切换其服务基站，而对于已经进入所述相邻基站的覆盖范围但仍位于当前服务基站的切换缓存区内的移动台，并不切换其服务基站，即大大减少移动站在两个基站边界频繁移动时的服务基站切换次数，又为移动站跨基站移动提供了通信保障。
57.在一示例性实施例中，所述服务基站的预设切换缓冲区，为围绕所述服务基站的
覆盖区域，且自身具有预设宽度的区域。优选的，一个所述预设切换缓冲区内具有的唯一的所述预设宽度。
58.在一示例性实施例中，当所述服务基站的覆盖区域为圆形时，其预设切换缓存区为一包围圆形覆盖区域的圆环，如图5所示；当所述服务基站的覆盖区域为多边形时，其预设切换缓存区为一包围多边形区域的多边形框，如图6a～6c所示，图6a～6c分别列出了三角形、五边形、六边形基站覆盖区域以及其各自的预设切换缓冲区。
59.在一示例性实施例中，所述预设切换缓存区的预设宽度可以按照如下方式确定：
60.当所述服务基站的覆盖区域为圆形时，根据所述圆形的半径长度确定所述预设宽度；
61.当所述服务基站的覆盖区域为多边形时，根据所述多边形的最短边长度确定所述预设宽度。
62.在一示例性实施例中，当所述服务基站的覆盖区域为圆形时，根据所述圆形的半径长度确定所述预设宽度，包括：
63.当所述圆形的半径长度大于或等于第一预设值时，所述预设宽度为所述第一预设值；当所述圆形的半径长度小于所述第一预设值时，所述预设宽度为所述圆形的半径长度的一半。
64.可选的，所述第一预设值可以为1公里。
65.在一示例性实施例中，当所述服务基站的覆盖区域为多边形时，根据所述多边形的最短边长度确定所述预设宽度，包括：
66.当所述多边形的最短边长度大于或等于第二预设值时，所述预设宽度为所述第二预设值；当所述多边形的最短边长度小于所述第二预设值时，所述预设宽度为所述多边形的最短边长度的一半。
67.可选的，所述第二预设值可以为1公里。
68.下面以几个具体的应用示例对本技术实施例记载的技术方案进行说明。
69.应用示例一
70.以图7所示的移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图为例。
71.移动站r从物理基站b1的覆盖区开始作业，接收物理基站b1的基站数据，在进入物理基站b2的覆盖区时，移动站r仍位于物理基站b1的预设切换缓存区，即使移动站r跨入物理基站b2的覆盖范围，离物理基站b2更近，也不进行服务基站的切换，仍然给移动站r发送物理基站b1的基站数据。如果移动站r越过物理基站b1的预设切换缓存区，又处在物理基站b2的覆盖范围，再将服务基站切换至物理基站b2。
72.而按照图7所示的移动站r的移动路线，即便移动站r在相邻物理基站b1和b2之间频繁穿梭，移动站r的服务基站始终为物理基站b1。
73.应用示例二
74.以图8所示的移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图为例。
75.移动站r从虚拟基站g3的覆盖区开始作业，接收g3的虚拟基站数据，飞行过程中会进入虚拟基站g1的覆盖区，但移动站r仍位于虚拟基站g3的预设切换缓存区，即使移动站r跨入虚拟基站g1的覆盖范围，也不进行服务基站的切换，仍然给移动站r发送虚拟基站g3的基站数据。
76.按照图8所示的移动站r的移动路线，即便移动站r在相邻虚拟基站g3和g1之间频繁穿梭，移动站r的服务基站始终为虚拟基站g3。
77.应用示例三
78.以图9所示的移动站在相邻基站间频繁穿梭的示意图为例。
79.当移动站的作业范围更大，在一次作业中不仅跨越格网边界，而且跨越缓冲区，则进行服务基站切换，而新的服务基站边围同样也设置有切换缓冲区。如图9，移动站r从虚拟基站g1开始向g3移动，移动站r虽然跨越g1边界，但仍然在g1的预设切换缓冲区内，所以不进行服务基站切换；从g3返回g1时，移动站r的服务基站仍为虚机基站g1。移动站r继续从虚拟基站g1开始向g3移动，移动站r越过虚拟基站g1的预设切换缓冲区，且在虚拟基站g3的覆盖范围，则将移动站r的服务基站从g1切换至g3；从g3返回g1时，即使移动站r又回到g1格网内，但r仍然处在g3的预设切换缓冲区内，不会进行服务基站的切换，移动站r的服务基站仍为g3。移动站r继续从虚拟基站g1开始向g3移动，移动站r的服务基站保持为g3。这样在整个作业过程中，r只需要进行一次服务基站的切换：g1-》g3。
80.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如前任一实施例所述方法的步骤。
81.本技术实施例还提供了一种切换控制装置，如图10所示，包括存储器1001和处理器1002，所述存储器1001存储有程序，所述程序在被所述处理器1002读取执行时，实现如前任一实施例所述方法。
82.在一示例性实施例中，所述切换控制装置可以为网络服务器。
83.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。