一种重叠覆盖区域切换方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及基站通信的领域，尤其是涉及一种重叠覆盖区域切换方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、高铁小区间的重叠覆盖区域问题会影响高铁网络质量，这是因为小区使用的是相同的频点，每个小区内的终端用户都会受到来自其他小区的同频干扰。通常把受到较多的同频邻区干扰影响且干扰较大的区域称之为重叠覆盖区域。

2、现有技术中重叠覆盖区域切换方法一般为基于信号强度的切换方法：这种方法利用移动设备在不同基站之间的信号强度差异进行切换。这种方法简单易行，但频繁利用信号强度差异进行基站间切换容易导致手机等设备受到信号干扰，会影响网络数据、语音通话等整体性能。因此需要提供合理的高铁重叠覆盖区域的规划设计进行重叠覆盖的切换，保证高铁行驶场景下设备切换后的网络性能。

技术实现思路

1、为了能够保证高铁列车设备网络通信的效率，本技术提供一种重叠覆盖区域切换方法、装置、设备及介质。

2、第一方面，本技术提供一种重叠覆盖区域切换方法，采用如下的技术方案：

3、一种重叠覆盖区域切换方法，包括：

4、检测周围n个基站的信号强度，所述信号强度与用户设备型号关联；

5、检测所述n个基站的信号强度是否达到预设信号强度阈值；

6、当检测到两个以上基站的信号强度达到预设信号强度阈值时，确认进入重叠覆盖区域,所述重叠覆盖区域表征所述两个以上基站的信号覆盖范围的重叠区域；

7、获取切换决策属性；

8、将所述切换决策属性通过决策条件对所述两个以上基站进行决策，确定最优基站；

9、若所述最优基站不为当前连接的基站，则检测高铁列车重叠覆盖区域外的轨道位置以及当前连接的基站的信号覆盖范围,确定所述轨道位置是否与所述当前连接的基站的信号覆盖范围重叠，若重叠则不发送切换请求，继续将所述切换决策属性通过决策条件对所述两个以上基站进行决策，确定最优基站；若不重叠，则向所述最优基站发送切换请求。

10、通过采用上述技术方案，检测到周围n个基站的信号强度，这是为了确定重叠覆盖区域的基站个数，基站的信号强度与设备型号相关联，不同型号的设备连接的基站的信号强度不同，因此对基站信号强度的检测结果也有所影响。检测n个基站信号强度是否达到预设强度阈值，这是为了确认周围进入重叠覆盖区域的基站个数，如果达到两个以上则说明有重叠覆盖的基站信号，获取切换决策属性，将切换决策属性通过决策条件对两个以上基站进行决策，即对两个以上的基站进行最优基站的决策，最优基站可以保证数据获取的成功率。再进行高铁列车行驶的列车轨道路径检测，如果与当前连接基站的覆盖范围重叠，即不需要再次切换，若轨道路径与当前连接的基站不重合则向最优基站发送请求，通过对基站信号切换频次的减少，降低信号切换产生的功耗，保证有效的信号传输，从而达到提高网络性能的效果，改善用户体验。

11、可选的，所述检测周围n个基站的信号强度的步骤，包括：

12、通过收发测试获取接收到的数据中的错误位数确认误码率；

13、在误码率低于预设误码阈值的情况下，获取周围n个基站的原始信号信息，将所述原始信号信息进行滤波得到n个基站的信号强度。

14、通过采用上述技术方案，通过收发测试获取接收到的数据中的错误位数可以确认误码率，保证基站通信的可靠性。通过对原始信号数据的滤波保证数据传输的精确性，从而提高基站的通信质量和效率。

15、可选的，所述将所述原始信号信息进行滤波得到基站的信号强度的步骤，包括：

16、将原始信号信息进行分解得到不同频率的小波系数；

17、对不同频率的小波系数进行滤波得到滤波后的小波系数；

18、将所述滤波后的小波系数进行重构得到基站的信号强度。

19、通过采用上述技术方案，通过分解原始信号信息得到不同频率的小波系数，可以将信号分解成不同的频段，便于对不同频段的信号进行滤波处理，这种处理噪声的方式更加精确，可以有效的消除噪声干扰，从而保证基站信号的接收质量。

20、可选的，所述切换决策属性包括基站信号强度、信号切换开销；

21、所述将所述切换决策属性通过决策条件对所述两个以上基站进行决策，确定最优基站的步骤，包括：

22、根据切换决策属性创建目标决策条件，所述目标决策条件表征最小信号切换开销以及最大基站信号强度；

23、选取目标连接基站，所述目标连接基站表征所述两个以上基站中任意一个连接基站；

24、将当前连接的基站以及目标连接基站根据目标决策条件预测切换能量差，所述切换能量差对应目标连接基站的切换能量差；

25、重复选取目标连接基站，通过当前连接的基站以及目标连接基站预测切换能量差的步骤，直至得到所述两个以上基站对应的预测的切换能量差；

26、选择所述切换能量差最低的基站作为最优基站。

27、通过采用上述技术方案，确定切换决策属性，这是由于切换决策属性为确定最优基站的因素，包括基站信号强度、信号切换开销，在确定最优基站的过程中，先选取一个目标连接基站，与当前连接的基站进行能量差的预测，并进行存储，再切换另一个目标连接基站，确定对应的切换能量差，在所有的连接基站都进行切换能量差的预测后，选择切换能量差最低的基站作为最优基站，从而确保切换后的基站具有更好的信号质量和更低的切换成本。

28、可选的，所述向所述最优基站发送切换请求的步骤之前，还包括：

29、获取最优基站传输的随机数；

30、通过密钥对所述随机数进行加密得到密文并将所述密文发送至所述最优基站；

31、在所述最优基站确认与所述密文匹配后进行信号连接。

32、通过采用上述技术方案，通过获取最优基站传输的随机数并对其进行加密，同时，通过在最优基站确认与密文匹配后进行信号连接，可以确保通信过程中的安全性，防止信息被窃取或篡改。

33、第二方面，一种重叠覆盖区域切换方法，包括：

34、接受设备发送的切换请求并发送基站随机数至设备；

35、获取设备通过密钥对所述基站随机数加密并传输来的密文；

36、通过所述密钥对所述密文进行解密得到解密随机数，所述密钥与设备加密基站随机数的密钥相同；

37、判断所述解密随机数与所述基站随机数是否匹配，若匹配，则与所述设备进行信号连接。

38、可选的，所述与所述设备进行信号连接的步骤之后，还包括：

39、实时监控信号连接的网络传输信息，所述网络传输信息包括协议类型、传输地址、丢包率、延迟时间，所述网络传输信息表征网络传输情况；

40、通过所述网络传输信息设置天线增益，以使得到频段更高的信号。

41、通过采用上述技术方案，实时监控信号连接的网络传输信息，通过丢包率、延迟时间确定网络传输情况，根据协议类型以及传输地址设置天线增益。从而改善设备间信号传播效果，提升网络传递的效率，增加快速传输的信号从而提高网络性能。

42、第三方面，本技术提供一种重叠覆盖区域切换的装置，采用如下的技术方案：

43、一种重叠覆盖区域切换的装置，包括：

44、信号检测模块，用于检测周围n个基站的信号强度，所述信号强度与 用户设备型号关联；

45、所述信号检测模块，还用于检测所述n个基站的信号强度是否达到预设信号强度阈值；

46、所述信号检测模块，还用于当检测到两个以上基站的信号强度达到预设信号强度阈值时，确认进入重叠覆盖区域,所述重叠覆盖区域表征所述两个以上基站的信号覆盖范围的重叠区域；

47、基站决策模块，用于获取切换决策属性；

48、所述基站决策模块，还用于将所述切换决策属性通过决策条件对所述两个以上基站进行决策，确定最优基站；

49、切换控制模块，用于若所述最优基站不为当前连接的基站，则检测高铁列车重叠覆盖区域外的轨道位置以及当前连接的基站的信号覆盖范围,确定所述轨道位置是否与所述当前连接的基站的信号覆盖范围重叠；若重叠则不发送切换请求，继续将所述切换决策属性通过决策条件对所述两个以上基站进行决策，确定最优基站；若不重叠，则向所述最优基站发送切换请求。

50、可选的，所述信号检测模块在检测周围n个基站的信号强度时，具体用于：

51、通过收发测试获取接收到的数据中的错误位数确认误码率；

52、在误码率低于预设误码阈值的情况下，获取周围n个基站的原始信号信息，将所述原始信号信息进行滤波得到n个基站的信号强度。

53、可选的，所述信号检测模块在将所述原始信号信息进行滤波得到基站的信号强度时，具体用于：

54、将原始信号信息进行分解得到不同频率的小波系数；

55、对不同频率的小波系数进行滤波得到滤波后的小波系数；

56、将所述滤波后的小波系数进行重构得到基站的信号强度。

57、可选的，所述切换决策属性包括基站信号强度、信号切换开销；

58、所述基站决策模块202在将所述切换决策属性通过决策条件对所述两个以上基站进行决策，确定最优基站时，具体用于：

59、根据切换决策属性创建目标决策条件，所述目标决策条件表征最小信号切换开销以及最大基站信号强度；

60、选取目标连接基站，所述目标连接基站表征所述两个以上基站中任意一个连接基站；

61、将当前连接的基站以及目标连接基站根据目标决策条件预测切换能量差，所述切换能量差对应目标连接基站的切换能量差；

62、重复选取目标连接基站，通过当前连接的基站以及目标连接基站预测切换能量差的步骤，直至得到所述两个以上基站对应的预测的切换能量差；

63、选择所述切换能量差最低的基站作为最优基站。

64、可选的，所述装置还包括基站认证模块，用于：

65、获取最优基站传输的随机数；

66、通过密钥对所述随机数进行加密得到密文并将所述密文发送至所述最优基站；

67、在所述最优基站确认与所述密文匹配后进行信号连接。

68、第四方面，本技术提供一种电子设备，采用如下的技术方案：

69、一种电子设备，该电子设备包括：

70、存储器，用于存储程序指令；

71、处理器，用于调用并执行所述存储器中的程序指令，执行根据第一方面任一种可能的实现方式所示的重叠覆盖区域切换方法。

72、第五方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：

73、所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行时，执行第一方面任一项所述的重叠覆盖区域切换方法。

74、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

75、1.检测到周围n个基站的信号强度，这是为了确定重叠覆盖区域的基站个数，基站的信号强度与设备型号相关联，不同型号的设备连接的基站的信号强度不同，因此对基站信号强度的检测结果也有所影响。检测n个基站信号强度是否达到预设强度阈值，这是为了确认周围进入重叠覆盖区域的基站个数，如果达到两个以上则说明有重叠覆盖的基站信号，获取切换决策属性，将切换决策属性通过决策条件对两个以上基站进行决策，即对两个以上的基站进行最优基站的决策，最优基站可以保证数据获取的成功率；

76、2.再进行高铁列车行驶的列车轨道路径检测，如果与当前连接基站的覆盖范围重叠，即不需要再次切换，若轨道路径与当前连接的基站不重合则向最优基站发送请求，通过对基站信号切换频次的减少，降低信号切换产生的功耗，保证有效的信号传输，从而达到提高网络性能的效果，改善用户体验；

77、3.确定切换决策属性，这是由于切换决策属性为确定最优基站的因素，包括基站信号强度、信号切换开销，在确定最优基站的过程中，先选取一个目标连接基站，与当前连接的基站进行能量差的预测，并进行存储，再切换另一个目标连接基站，确定对应的切换能量差，在所有的连接基站都进行切换能量差的预测后，选择切换能量差最低的基站作为最优基站，从而确保切换后的基站具有更好的信号质量和更低的切换成本。