一种网络覆盖的确定方法及装置与流程

本发明涉及无线通信网络技术领域，特别是指一种网络覆盖的确定方法及装置。

背景技术：

无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国际也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

而无人机的控制技术又是当前研究的一个热点问题，目前对于民用的无人机控制来说，通常使用的方法是使用WIFI，蓝牙等短距离通信控制，其缺点是测控距离短(通常不会超过几千米)，严重限制了无人机的使用场景。

随着移动通信4G网络的快速发展，网络覆盖越来越广，城区内基本达到无缝覆盖，同时网络速率也不断提升，网络时延相比传统通信网络也有所降低，这些网络性能的提升，使得移动通信网络能够满足无人机控制信号的承载。

目前4G网络的覆盖主要是道路，路面，楼宇等人群活动的空间。无人机主要工作在空间地面以上，4G网络覆盖区间与无人机的工作区间有一定的重合，但也有一定程度的不匹配，如何通过现有技术的方法却无法测量出移动网络在空间中的覆盖情况。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种网络覆盖的确定方法及装置，解决了现有技术中由于三维空间中无法对每个点都测量RSRP值导致三维空间的网络覆盖的网络覆盖情况不清楚的问题。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种网络覆盖的确定方法，包括：

获取预设三维空间中一目标平面的测量区域上的参考信号接收功率RSRP值；

根据所述测量区域上的RSRP值，确定所述目标平面的估算区域上的RSRP值；

根据所述测量区域上的RSRP值以及所述估算区域上的RSRP值，确定所述目标平面上的RSRP值；

根据所述目标平面上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

其中，根据所述目标平面上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖强度的步骤，包括：

根据相邻的两层目标平面上的RSRP值，确定相邻的两层目标平面之间的目标空间区域上的RSRP值；

根据相邻的两层目标平面上的RSRP值以及目标空间区域上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

其中，所述获取预设三维空间中一目标平面的测量区域上的参考信号接收功率RSRP值的步骤，包括：

利用无人机对预设三维空间中的目标平面的测量区域进行测量，得到所述测量区域上的RSRP值。

其中，根据所述测量区域上的RSRP值，确定所述目标平面的估算区域上的RSRP值的步骤，包括：

获取测量区域内第一测量点上的RSRP值以及所述测量区域内的第二测量点上的RSRP值；

根据第一测量点和第二测量点，确定位于所述估算区域内的一待估算点；其中，所述第一测量点、第二测量点以及所述待估算点为一直角三角形的三点，且所述待估算点为所述直角三角形的直角点；

根据第一测量点上的RSRP值和第二测量点上的RSRP值，确定所述待估算点上的RSRP值；

根据所述估算区域内的所有待估算点上的RSRP值，确定所述估算区域上的RSRP值。

其中，所述根据第一测量点上的RSRP值和第二测量点上的RSRP值，确定所述待估算点上的RSRP值的步骤，包括：

确定所述待估算点上的RSRP值的平方等于第一测量点上的RSRP值的平方与第二测量点上的RSRP值的平方之和。

其中，所述根据相邻的两层目标平面上的RSRP值，确定相邻的两层目标平面之间的目标空间区域上的RSRP值的步骤，包括：

获取相邻的两层目标平面中的第一目标平面内的第一点上的RSRP值以及相邻的两层目标平面中的第二目标平面内的第二点上的RSRP值；其中，第一点和第二点的连线分别垂直于所述第一目标平面和第二目标平面；且第一点和第二点的连线位于第一目标平面和第二目标平面之间的目标空间区域内；

根据第一点上的RSRP值和所述第二点上的RSRP值，确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；

根据所述目标空间区域内的所有点上的RSRP值，确定所述目标空间区域上的RSRP值。

其中，所述根据第一点上的RSRP值和所述第二点上的RSRP值，确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值的步骤，包括：

确定第一点和第二点的连线上的任意一点为第三点；

获取第三点与第一点之间的第一距离值以及第一点与第二点之间的第二距离值；

根据第一距离值，第二距离值、第一点上的RSRP值以及第二点上的RSRP值，按照预设RSRP值计算公式确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；其中，预设RSRP值计算公式为：

其中，RSRP_M为第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值，D₁为第一距离值，D₂为第二距离值，RSRP₁为第一点上的RSRP值，RSRP₂为第二点上的RSRP值。

其中，所述预设三维空间为一无人机的航行区域；

所述预设三维空间包含多层目标平面，每层目标平面之间互相平面，相邻的目标平面之间具有预设距离值；

所述目标平面上的测量区域为预先设定的无人机的测量路线所在的区域；

所述目标平面上的估算区域为所述预设平面上除去测量区域之外的剩余区域。

本发明实施例还提供一种网络覆盖的确定装置，包括：

测量模块，用于获取预设三维空间中一目标平面的测量区域上的参考信号接收功率RSRP值；

估算模块，用于根据所述测量区域上的RSRP值，确定所述目标平面的估算区域上的RSRP值；

平面确定模块，用于根据所述测量区域上的RSRP值以及所述估算区域上的RSRP值，确定所述目标平面上的RSRP值；

覆盖确定模块，用于根据所述目标平面上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

其中，所述覆盖确定模块包括：

第一确定子模块，用于根据相邻的两层目标平面上的RSRP值，确定相邻的两层目标平面之间的目标空间区域上的RSRP值；

第二确定子模块，用于根据相邻的两层目标平面上的RSRP值以及目标空间区域上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

其中，所述测量模块包括：

测量子模块，用于利用无人机对预设三维空间中的目标平面的测量区域进行测量，得到所述测量区域上的RSRP值。

其中，所述估算模块包括：

第一估算子模块，用于获取测量区域内第一测量点上的RSRP值以及所述测量区域内的第二测量点上的RSRP值；

第二估算子模块，用于根据第一测量点和第二测量点，确定位于所述估算区域内的一待估算点；其中，所述第一测量点、第二测量点以及所述待估算点为一直角三角形的三点，且所述待估算点为所述直角三角形的直角点；

第三估算子模块，用于根据第一测量点上的RSRP值和第二测量点上的RSRP值，确定所述待估算点上的RSRP值；

第四估算子模块，用于根据所述估算区域内的所有待估算点上的RSRP值，确定所述估算区域上的RSRP值。

其中，所述第三估算子模块包括：

估算单元，用于确定所述待估算点上的RSRP值的平方等于第一测量点上的RSRP值的平方与第二测量点上的RSRP值的平方之和。

其中，所述第一确定子模块包括：

第一确定单元，用于获取相邻的两层目标平面中的第一目标平面内的第一点上的RSRP值以及相邻的两层目标平面中的第二目标平面内的第二点上的RSRP值；其中，第一点和第二点的连线分别垂直于所述第一目标平面和第二目标平面；且第一点和第二点的连线位于第一目标平面和第二目标平面之间的目标空间区域内；

第二确定单元，用于根据第一点上的RSRP值和所述第二点上的RSRP值，确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；

第三确定单元，用于根据所述目标空间区域内的所有点上的RSRP值，确定所述目标空间区域上的RSRP值。

其中，所述第二确定单元包括：

第一确定子单元，用于确定第一点和第二点的连线上的任意一点为第三点；

第二确定子单元，用于获取第三点与第一点之间的第一距离值以及第一点与第二点之间的第二距离值；

第三确定子单元，用于根据第一距离值，第二距离值、第一点上的RSRP值以及第二点上的RSRP值，按照预设RSRP值计算公式确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；其中，预设RSRP值计算公式为：

其中，RSRP_M为第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值，D₁为第一距离值，D₂为第二距离值，RSRP₁为第一点上的RSRP值，RSRP₂为第二点上的RSRP值。

其中，所述预设三维空间为一无人机的航行区域；

所述预设三维空间包含多层目标平面，每层目标平面之间互相平面，相邻的目标平面之间具有预设距离值；

所述目标平面上的测量区域为预先设定的无人机的测量路线所在的区域；

所述目标平面上的估算区域为所述预设平面上除去测量区域之外的剩余区域。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本发明实施例的网络覆盖的确定方法及装置中，通过能够测量到的目标平面上的RSRP值来估算没有测量到的区域上的RSRP值，进而可以确定整个预设三维空间内的RSRP值；进一步可以根据估算的RSRP值以及测量的RSRP值来评估LTE网络在三维空间的覆盖情况，为通过LTE网络控制无人机提供网络环境准确，为LTE网络控制无人机的提供依据，提高LTE网络的控制效率。

附图说明

图1表示本发明的第一实施例提供的网络覆盖的确定方法的步骤流程图；

图2表示本发明的第一实施例提供的网络覆盖的确定方法中三维空间的划分示意图；

图3表示本发明的第二实施例提供的网络覆盖的确定装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

第一实施例

如图1所示，本发明的第一实施例提供一种网络覆盖的确定方法，包括：

步骤11，获取预设三维空间中一目标平面的测量区域上的参考信号接收功率RSRP值；

步骤12，根据所述测量区域上的RSRP值，确定所述目标平面的估算区域上的RSRP值；

步骤13，根据所述测量区域上的RSRP值以及所述估算区域上的RSRP值，确定所述目标平面上的RSRP值；

步骤14，根据所述目标平面上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

本发明的上述实施例中所述预设三维空间为一无人机的航行区域；例如无人机在某个城市中的航行区域，在城市中一般只有道路的上方或者楼宇的上方才可以航行，同时一个城市一般设置有一定的禁飞区域，这些禁飞区域需要被排除，从而确定无人机的航行区域。

且所述预设三维空间包含多层目标平面，每层目标平面之间互相平面，相邻的目标平面之间具有预设距离值；例如，以水平面为基准，20m为步径，在垂直面上划分出不同的目标平面，如图2所示。

进一步的，所述目标平面上的测量区域为预先设定的无人机的测量路线所在的区域；具体的，将目标平面按照城市道路划分成不同的栅格，则构成目标平面上的不同测量路线。无人机能够在预先设定的测量路线上飞行，从而对测量路线上的RSRP值进行测量，也就是对测量区域上的RSRP值进行测量。

而所述目标平面上的估算区域为所述预设平面上除去测量区域之外的剩余区域。由于三维空间不像地面道路，不能对三维空间中的每个点进行RSRP测量，因此本发明实施例中将目标平面划分为测量区域和估算区域，估算区域为无法利用无人机进行RSRP测量的区域。

进一步的，本发明的上述实施例中步骤14包括：

步骤141，根据相邻的两层目标平面上的RSRP值，确定相邻的两层目标平面之间的目标空间区域上的RSRP值；

步骤142，根据相邻的两层目标平面上的RSRP值以及目标空间区域上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

本发明的上述实施例中，通过步骤11、步骤12及步骤13仅能确定每个目标平面上的RSRP值，仅根据步骤13确定的目标平面上的RSRP值确定预设三维空间的网络覆盖是不准确且不精确的，为了提高预设三维空间的网络覆盖的准确性，本发明实施例还可通过步骤141来估算相邻的两个目标平面之间的目标空间区域上RSRP值，从而更全面，更精确的确定三维空间的网络覆盖。

具体的，本发明的上述实施例中步骤11包括：

步骤111，利用无人机对预设三维空间中的目标平面的测量区域进行测量，得到所述测量区域上的RSRP值。

即使用无人机搭载路测终端，按照预先设定的测量路线对目标平面上的测量区域进行路测，通过路测来确定测量区域上的RSRP值；进一步的，根据其测量区域上的RSRP值可发现网络覆盖较差的路线，从而在后续的无人机路线规划中可避开其网络覆盖较差的路线。该步骤中测量RSRP值的方法与现有技术一致，在此不进行详细描述。

具体的，本发明的上述实施例中步骤12包括：

步骤121，获取测量区域内第一测量点上的RSRP值以及所述测量区域内的第二测量点上的RSRP值；

步骤122，根据第一测量点和第二测量点，确定位于所述估算区域内的一待估算点；其中，所述第一测量点、第二测量点以及所述待估算点为一直角三角形的三点，且所述待估算点为所述直角三角形的直角点；即第一测量点、第二测量点、待估算点位于同一目标平面上。若以水平面为基准建立一三维坐标轴，如图2所示，设第一测量点为A，第二测量点为B，待估算点为C，则待估算点C的X轴坐标与第一测量点A的X轴坐标相同，待估算点C的Y轴坐标与第二测量点B的Y轴坐标相同，待估算点C的Z轴坐标与第一测量点A的Z轴坐标以及第二测量点B的Z轴坐标均相同。

步骤123，根据第一测量点上的RSRP值和第二测量点上的RSRP值，确定所述待估算点上的RSRP值；

步骤124，根据所述估算区域内的所有待估算点上的RSRP值，确定所述估算区域上的RSRP值。

进一步的，步骤123包括：确定所述待估算点上的RSRP值的平方等于第一测量点上的RSRP值的平方与第二测量点上的RSRP值的平方之和。

具体的，当A、B、C三点在同一目标平面，其中A、B点的位置、RSRP值已知；那么C点的位置以及C点上的RSRP值就可以计算出来；假设A{X_a，Y_a，Z_a，RSRP_a}；B{X_b，Y_b，Z_b，RSRP_b}；C{X_c，Y_c，Z_c，RSRP_c}；则RSRP_c*RSRP_c＝(RSRP_a*RSRP_a+RSRP_b*RSRP_b)；其中，X_c＝X_a,Y_c＝Y_b,Z_c＝Z_a＝Z_b。

进一步的，本发明的上述实施例中

具体的，本发明的上述实施例中，步骤141包括：

步骤1411，获取相邻的两层目标平面中的第一目标平面内的第一点上的RSRP值以及相邻的两层目标平面中的第二目标平面内的第二点上的RSRP值；其中，第一点和第二点的连线分别垂直于所述第一目标平面和第二目标平面；且第一点和第二点的连线位于第一目标平面和第二目标平面之间的目标空间区域内；若以水平面为基准建立一三维坐标轴，如图2所示，设第一点为C，第二点为C’，则第二点C’的X轴坐标与第一点C的X轴坐标相同，第二点C’的Y轴坐标与第一点C的Y轴坐标相同，第二点C’的Z轴坐标与第一点C的Z轴坐标不同，图2中，第二点C’的Z轴坐标等于第一点C的Z轴坐标减去相邻平面之间的垂直距离。

步骤1412，根据第一点上的RSRP值和所述第二点上的RSRP值，确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；

步骤1413，根据所述目标空间区域内的所有点上的RSRP值，确定所述目标空间区域上的RSRP值。

且步骤1412包括：

确定第一点和第二点的连线上的任意一点为第三点；获取第三点与第一点之间的第一距离值以及第一点与第二点之间的第二距离值；根据第一距离值，第二距离值、第一点上的RSRP值以及第二点上的RSRP值，按照预设RSRP值计算公式确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；其中，预设RSRP值计算公式为：

其中，RSRP_M为第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值，D₁为第一距离值，D₂为第二距离值，RSRP₁为第一点上的RSRP值，RSRP₂为第二点上的RSRP值。

如图2所示，设第一点为C，第二点为C’，第三点为D，则D点上的RSRP值与D点距C点(或者C’的距离相关)。例如第一点C上的RSRP值等于75dBm，第二点C’上的RSRP值为100dBm，第一点为C和第二点为C’之间的距离25m，D点距C点的距离为5m，则D点距C’点的距离为20m。带入公式，其中，D₁＝5，D₂＝25，RSRP₁＝75，RSRP₂＝100，则即第三点D的RSRP值为80dBm。

综上，通过本发明的第一实施例提供的测量及估算RSRP值的方法能够确定预设三维空间内的RSRP值，进而按照一定的RSRP阈值，就可以发现针对无人机使用的移动网络空间覆盖不足的区域。确定覆盖不足的区域后，后续可以有多种应用，包含但不限于：可以为后续无人机路线的选择提供依据；也可以为三维空间网络的优化提供依据，在此不一一列举。

本发明的第一实施例提供的网络覆盖的确定方法中通过能够测量到的目标平面上的RSRP值来估算没有测量到的区域上的RSRP值，进而可以确定整个预设三维空间内的RSRP值；进一步可以根据估算的RSRP值以及测量的RSRP值来评估LTE网络在三维空间的覆盖情况，为通过LTE网络控制无人机提供网络环境准确，为LTE网络控制无人机的提供依据，提高LTE网络的控制效率。

第二实施例

如图3所示，本发明的第二实施例提供一种网络覆盖的确定装置，包括：

测量模块31，用于获取预设三维空间中一目标平面的测量区域上的参考信号接收功率RSRP值；

估算模块32，用于根据所述测量区域上的RSRP值，确定所述目标平面的估算区域上的RSRP值；

平面确定模块33，用于根据所述测量区域上的RSRP值以及所述估算区域上的RSRP值，确定所述目标平面上的RSRP值；

覆盖确定模块34，用于根据所述目标平面上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

具体的，本发明的第二实施例中所述覆盖确定模块包括：

第一确定子模块，用于根据相邻的两层目标平面上的RSRP值，确定相邻的两层目标平面之间的目标空间区域上的RSRP值；

第二确定子模块，用于根据相邻的两层目标平面上的RSRP值以及目标空间区域上的RSRP值，确定所述预设三维空间的网络覆盖。

具体的，本发明的第二实施例中所述测量模块包括：

测量子模块，用于利用无人机对预设三维空间中的目标平面的测量区域进行测量，得到所述测量区域上的RSRP值。

具体的，本发明的第二实施例中所述估算模块包括：

第一估算子模块，用于获取测量区域内第一测量点上的RSRP值以及所述测量区域内的第二测量点上的RSRP值；

第二估算子模块，用于根据第一测量点和第二测量点，确定位于所述估算区域内的一待估算点；其中，所述第一测量点、第二测量点以及所述待估算点为一直角三角形的三点，且所述待估算点为所述直角三角形的直角点；

第三估算子模块，用于根据第一测量点上的RSRP值和第二测量点上的RSRP值，确定所述待估算点上的RSRP值；

第四估算子模块，用于根据所述估算区域内的所有待估算点上的RSRP值，确定所述估算区域上的RSRP值。

具体的，本发明的第二实施例中所述第三估算子模块包括：

估算单元，用于确定所述待估算点上的RSRP值的平方等于第一测量点上的RSRP值的平方与第二测量点上的RSRP值的平方之和。

具体的，本发明的第二实施例中所述第一确定子模块包括：

第一确定单元，用于获取相邻的两层目标平面中的第一目标平面内的第一点上的RSRP值以及相邻的两层目标平面中的第二目标平面内的第二点上的RSRP值；其中，第一点和第二点的连线分别垂直于所述第一目标平面和第二目标平面；且第一点和第二点的连线位于第一目标平面和第二目标平面之间的目标空间区域内；

第二确定单元，用于根据第一点上的RSRP值和所述第二点上的RSRP值，确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；

第三确定单元，用于根据所述目标空间区域内的所有点上的RSRP值，确定所述目标空间区域上的RSRP值。

具体的，本发明的第二实施例中所述第二确定单元包括：

第一确定子单元，用于确定第一点和第二点的连线上的任意一点为第三点；

第二确定子单元，用于获取第三点与第一点之间的第一距离值以及第一点与第二点之间的第二距离值；

第三确定子单元，用于根据第一距离值，第二距离值、第一点上的RSRP值以及第二点上的RSRP值，按照预设RSRP值计算公式确定第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值；其中，预设RSRP值计算公式为：

其中，RSRP_M为第一点和第二点的连线上的任意一点上的RSRP值，D₁为第一距离值，D₂为第二距离值，RSRP₁为第一点上的RSRP值，RSRP₂为第二点上的RSRP值。

具体的，本发明的第二实施例中所述预设三维空间为一无人机的航行区域；

所述预设三维空间包含多层目标平面，每层目标平面之间互相平面，相邻的目标平面之间具有预设距离值；

所述目标平面上的测量区域为预先设定的无人机的测量路线所在的区域；

所述目标平面上的估算区域为所述预设平面上除去测量区域之外的剩余区域。

需要说明的是，本发明的第二实施例提供的网络覆盖的确定装置是能够执行上述网络覆盖的确定方法的确定装置，则上述网络覆盖的确定方法的所有实施例均适用于该网络覆盖的确定装置，且均能达到相同或相似的有益效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。