CN105828325A - 新增中继站的位置确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新增中继站的位置确定方法及系统。该方法包括：预先在小区内设置至少两个位置作为新增中继站的位置，小区内设置有至少一个已有中继站；通过预设函数计算小区内的每个位置出现窃听者的概率；计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度；计算每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值；或计算每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度；根据总影响值或总出度选择至少一个位置作为新增中继站的位置。其保证在确定位置新增的中继站既能提高小区网络的连通性和保证小区网络中传输的信息被窃听概率处于较低水平。

Description

新增中继站的位置确定方法及系统

技术领域

本发明属于移动网络技术领域，具体涉及一种新增中继站的位置确定方法及系统。

背景技术

在新技术和市场需求的共同作用下，未来的网络发展的趋势必然是将网络接入系统进行更大的技术革新和突破。考虑到未来接入网的趋势是全球化、综合化和个人化，为此必须要想办法提高接入网的速率、覆盖率。为了解决这些问题，一个较好的方法就是新增中继站来辅助通信系统，以扩展基站的服务范围和服务质量。然而，增加中继站的同时也增加了通信安全隐患。中继站的引入使得系统中不同设施间的连通关系更为复杂，中继站间彼此都存在通信通道，传输路径也由单跳变为多跳的形式。在这样的信息传输过程中，信息被窃听的几率上升了。在未来接入网中，当在网络中新增中继站来增加小区网络的连通性时，如何选择新增中继站的位置来同时减小信息被窃听的概率成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种新增中继站的位置确定方法及系统，能够保证在确定位置新增的中继站既能提高小区网络的连通性，还能够保证小区网络中传输的信息被窃听概率处于较低水平。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种新增中继站的位置确定方法，包括：预先在小区内设置至少两个位置作为新增中继站的位置，所述小区内设置有至少一个已有中继站；通过预设函数计算小区内的每个位置出现窃听者的概率；根据小区内每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度；根据每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，计算每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值；或者，根据每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，计算每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度；根据每个位置对应的新增中继站影响小区内所有的已有中继站的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置。

优选地，所述根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，包括：根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率；其中，所述目标区域采用以下方向限定：以每个位置与每个已有中继站之间的距离为半径且以该已有中继站为圆心所形成的圆形区域；根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度。

优选地，所述根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，包括：根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式确定每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值：

E_ij'＝P_ijE₀

其中，E_ij'表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值；P_ij表示为位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

优选地，所述根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，包括：根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算该小区内所有位置出现窃听者的概率之和；根据该小区所有位置出现窃听者的概率之和，归一化处理每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，将归一化处理后的概率作为该目标区域出现窃听者的概率。

优选地，所述根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，包括：根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度：

E_ij＝(1-M_ij)E₀

其中，E_ij表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值，M_ij表示为所述归一化处理后的位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

优选地，所述根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置，包括：根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值，按照所述总影响值自小到大的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置；或者，根据每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，按照所述总出度值自大到小的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置。

优选地，所述预设函数如下：

$p_{e0}(x,y)=\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}{e}^{-\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}(x^2-y^2)}$

σ＝σ₀,(x∈(0,x₀),y∈(0,y₀))

其中，p_e0(x,y)为在小区内的位置(x，y)处出现窃听者的概率，x₀和y₀分别表示小区在横坐标和纵坐标上的最大值，σ₀为常数。

本发明还提供一种新增中继站的位置确定系统，包括：预设模块，用于预先在小区内设置至少两个位置作为新增中继站的位置，所述小区内设置有至少一个已有中继站；第一计算模块，用于通过预设函数计算小区内的每个位置出现窃听者的概率；第二计算模块，用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度；第三计算模块，用于根据每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，计算每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值；或者，根据每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，计算每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度；选择模块，用于根据每个位置对应的新增中继站影响小区内所有的已有中继站的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置。

优选地，所述第二计算模块包括：第一计算单元，用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率；其中，所述目标区域采用以下方向限定：以每个位置与每个已有中继站之间的距离为半径且以该已有中继站为圆心所形成的圆形区域；第二计算单元，用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度。

优选地，所述第二计算单元，用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式确定每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值：

E_ij'＝P_ijE₀

其中，E_ij'表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值；P_ij表示为位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

优选地，所述第一计算单元包括：计算子单元，用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算该小区内所有位置出现窃听者的概率之和；归一化子单元，用于根据该小区所有位置出现窃听者的概率之和，归一化处理每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，将归一化处理后的概率作为该目标区域出现窃听者的概率。

优选地，所述第二计算单元，用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度：

E_ij＝(1-M_ij)E₀

其中，E_ij表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值，M_ij表示为所述归一化处理后的位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

优选地，所述选择模块，用于根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值，按照所述总影响值自小到大的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置；或者，根据每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，按照所述总出度值自大到小的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置。

优选地，所述预设函数如下：

$p_{e0}(x,y)=\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}{e}^{-\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}(x^2-y^2)}$

σ＝σ₀,(x∈(0,x₀),y∈(0,y₀))

其中，p_e0(x,y)为在小区内的位置(x，y)处出现窃听者的概率，x₀和y₀分别表示小区在横坐标和纵坐标上的最大值，σ₀为常数。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的新增中继站的位置确定方法及系统，通过计算小区内的每个位置出现窃听者的概率、每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者来计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度以及影响整个小区网络的出度的总影响值或者新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，根据该影响值或者总出度值选择至少一个位置作为新增中继站的位置，能够保证在确定位置新增的中继站既能提高小区网络的连通性，还能够保证小区网络中传输的信息被窃听概率处于较低水平。

附图说明

图1为本发明实施例提供的新增中继站的位置确定方法及系统的实施环境示意图；

图2为本发明实施例1提供的新增中继站的位置确定方法的流程图；

图3为本发明实施例2提供的新增中继站的位置确定方法中的步骤S3的流程图；

图4为本发明实施例3提供的新增中继站的位置确定系统的原理框图；

图5为本发明实施例4提供的新增中继站的位置确定系统的第二计算模块的原理框图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的新增中继站的位置确定方法及系统进行详细描述。

如图1所示，其示出了本发明实施例提供的新增中继站的位置确定方法及系统所涉及的实施环境示意图。如图1所示，该实施环境包括一个基站(位于坐标原点)，至少一个已有中继站(黑色圆圈表示)和预先设置位置的至少两个新增中继站(五角星表示)；图中所示的坐标区域为一个小区。其中，新增中继站为打算新建至该小区的中继站，为了保证该小区网络的连通性及安全性，需要从这些新增中继站所在的位置中选择至少一个位置作为新增中继站的位置。

当然，图1仅以该小区包括一个基站、五个已有中继站(R₁，R₂，R₃，R₄，R₅)和三个新增中继站(R₆，R₇，R₈)为例进行说明。具体实施时，可以结合小区的实际情况确定已有中继站和新增中继站的数量。

下文中，本发明实施例即在这至少两个新增中继站所在位置中选择一个新增中继站所在位置作为最终需要新建至该小区的中继站的位置。为了便于说明，下述实施例将结合图1所示的实施环境，对本发明实施例提供的新增中继站的位置确定方法及系统进行详细说明，具体的新增中继站的位置确定方法及系统详见下述各个实施例：

实施例1

图2为本发明实施例1提供的新增中继站的位置确定方法的流程图；请参阅图2，本实施例提供的新增中继站的位置确定方法包括：

S1，预先在小区内设置至少两个位置作为新增中继站的位置，所述小区内设置有至少一个已有中继站。结合图1，R₆，R₇，R₈所在的位置即为预先在小区内设置的新增中继站的位置。

S2，通过预设函数计算小区内的每个位置出现窃听者的概率。

具体地，预设函数可以根据需要设定，具体实施时，该预设函数包括但不限于为二维高斯函数，该二维高斯函数可以表示为如下公式(1)和公式(2)表示：

$p_{e0}(x,y)=\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}{e}^{-\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}(x^2-y^2)}---\left(1\right)$

σ＝σ₀,(x∈(0,x₀),y∈(0,y₀))(2)

公式(1)中，p_e0(x,y)为在小区内的位置(x，y)处出现窃听者的概率；公式(2)中，x₀和y₀分别表示小区在横坐标和纵坐标上的最大值，σ₀为常数。具体地，σ₀可以根据经验设定。优选地，σ₀的取值可以为80。另外，x₀和y₀的取值根据小区的具体覆盖位置而定，图1中x₀和y₀的取值均为30。

S3，根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度。

S4，根据每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，计算每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值；或者，根据每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，计算每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度；

S5，根据每个位置对应的新增中继站影响小区内所有的已有中继站的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置。

实施例2

图3为本发明实施例2提供的新增中继站的位置确定方法中的步骤S3的流程图，请参阅图3，本实施例提供的新增中继站的位置确定方法与上述实施例1提供的新增中继站的位置确定方法相类似，同样包括步骤S1～S5，由于步骤S1～S5在实施例1中已有了详细地描述，在此不再赘述。下面内容仅描述本申请与上述实施例1的不同点。具体地，请参阅图3，所述步骤S3包括：

S31，根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率；其中，所述目标区域采用以下方向限定：以每个位置与每个已有中继站之间的距离为半径且以该已有中继站为圆心所形成的圆形区域。

结合图1，以R₂所在位置处的新增中继站和R₆所在位置处的已有基站为例，由R₂和R₆构成的目标区域为以R₂为圆心，以R₂和R₆之间的距离为半径构成的圆形区域C₂₆(图1中的虚线所示的圆形区域)。

具体地，在根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率时，可以通过如下两种方式来实现：

第一种方式：通过将目标区域内每个位置出现窃听者的概率相叠加实现。

具体地，可以通过如下公式(3)来计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率：

$P_{ij}=\underset{(x,y\∈C_{i,j})}{\Σ}{p}_{e0}(x,y)---\left(3\right)$

公式(3)中，P_ij表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；C_i,j表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域。

例如，以目标区域为C₂₆为例，在根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，来计算目标区域C₂₆内出现窃听者的概率时，可以通过如下公式来实现：

$P_{26}=\underset{(x,y)\∈C_{26}}{\Σ}{p}_{e0}(x,y)---\left(4\right)$

公式(4)中，P₂₆表示目标区域C₂₆内出现窃听者的概率。

第二种方式：该种方式可以通过如下步骤1和步骤2来实现：

步骤1：根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算该小区内所有位置出现窃听者的概率之和。

其中，根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算该小区内所有位置出现窃听者的概率之和时，可以通过如下公式实现：

$p_0=\underset{(x,y)\∈C_0}{\Σ}{p}_{e0}(x,y)---\left(5\right)$

公式(5)中，p₀表示该小区内所有位置出现窃听者的概率之和；C₀表示该小区所在区域。

步骤2：根据该小区所有位置出现窃听者的概率之和，归一化处理每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，将归一化处理后的概率作为该目标区域出现窃听者的概率。

可以通过如下公式(6)实现：根据该小区所有位置出现窃听者的概率之和，归一化处理每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率：

$M_{ij}=\frac{P_{ij}}{p_0}---\left(6\right)$

公式(6)中，M_ij表示归一化处理后的目标区域C_ij出现窃听者的概率。

例如，目标区域C₂₆内出现窃听者的概率为

需要说明的是，除了可以通过上述步骤1和步骤2来确定目标区域出现窃听者的概率外，还可以先通过如下公式(7)归一化处理小区每个位置出现窃听者的概率；然后，根据归一化处理小区每个位置出现窃听者的概率通过如下公式(8)计算目标区域出现窃听者的概率。

$p_e(x,y)=\frac{p_{e0}(x,y)}{p_0}---\left(7\right)$

$M_{ij}=\underset{(x,y\∈C_{i,j})}{\Σ}{p}_e(x,y)---\left(8\right)$

公式(7)中，p_e(x,y)表示小区每个位置出现窃听者归一化后的概率。

S32，根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度。

具体地，可以根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式(9)计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值：

E_ij'＝P_ijE₀(9)

其中，E_ij'表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值；P_ij表示为位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

例如，结合图1，新增中继站R6影响已有中继站R2的出度的影响值E₂₆'＝P₂₆。

另外，在根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度时，可以通过如下公式(10)来实现：

E_ij＝(1-M_ij)E₀(10)

其中，E_ij表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值，M_ij表示为归一化处理后的位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

进一步地，结合上述所述根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置，可以通过如下两种方式来实现：

第1种方式：根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值，按照所述总影响值自小到大的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置。

具体地，该种方式下选择总影响值最小的位置作为新增中继站的位置。

第2种方式：根据每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，按照所述总出度值自大到小的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置。

具体地，该种方式下选择总出度值最大的位置作为新增中继站的位置。

为了便于说明上述内容，下面将结合图1具体说明本发明实施例提供的新增中继站的位置确定方法。

第一步：在已有中继和新增中继中各选取R₂和R₆为第一步计算的所需的中继点。

第二步：利用二维高斯函数(公式(1)和公式(2))计算的窃听者在小区每个位置出现的概率p_e0。

第三步：通过公式(5)计算整个小区内出现所有窃听者概率之和p₀。

第四步：通过公式(7)计算每个位置窃听者出现的归一化概率p_e(x,y)。

第五步：通过公式(8)计算圆C₂₆内出现的所有窃听者概率M₂₆。

第六步：通过公式(10)计算中继R₂受新建中继R₆影响后的出度E₂₆，E₀是没有窃听者影响时该两中继间的出度，等于1。

第七步：通过上述方式计算已有中继站R₁、已有中继站R₃、已有中继站R₄、已有中继站R₅受新增中继站R₆影响后的出度E₁₆、E₃₆、E₄₆、E₅₆。

第八步：按照如下公式计算新增中继R₆对这个小区网络影响后的总出度E_-6。

E_-6＝E₁₆+E₂₆+E₃₆+E₄₆+E₅₆

第九步：利用以上方法，计算新增中继R₇、中继R₈对这个小区网络影响后的总出度E_-7和E_-8。

第十步：比较E_-6、E_-7和E_-8三者，最终选择总出度的最大值对应的位置为新增至该小区的新增中继的位置。

实施例3

图4为本发明实施例1提供的新增中继站的位置确定系统的原理框图，请参阅图4，该新增中继站的位置确定系统，包括：预设模块10、第一计算模块11和第二计算模块12。

其中，预设模块10用于预先在小区内设置至少两个位置作为新增中继站的位置，所述小区内设置有至少一个已有中继站。

第一计算模块11用于通过预设函数计算小区内的每个位置出现窃听者的概率。

第二计算模块12用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度；

第三计算模块13用于根据每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，计算每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值；或者，根据每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，计算每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度；

选择模块14用于根据每个位置对应的新增中继站影响小区内所有的已有中继站的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置。

所述预设函数如下：

$p_{e0}(x,y)=\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}{e}^{-\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}(x^2-y^2)}$

σ＝σ₀,(x∈(0,x₀),y∈(0,y₀))

其中，p_e0(x,y)为在小区内的位置(x，y)处出现窃听者的概率，x₀和y₀分别表示小区在横坐标和纵坐标上的最大值，σ₀为常数。

本实施例提供的系统，通过计算小区内的每个位置出现窃听者的概率、每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者来计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度以及影响整个小区网络的出度的总影响值或者新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，根据该影响值或者总出度值选择至少一个位置作为新增中继站的位置，能够保证在确定位置新增的中继站既能提高小区网络的连通性，还能够保证小区网络中传输的信息被窃听概率处于较低水平。

实施例4

图5为本发明实施例4提供的新增中继站的位置确定系统的第二计算模块的原理框图，请参阅图5，该新增中继站的位置确定系统与上述实施例3提供的新增中继站的位置确定系统相类似，同样包括预设模块10、第一计算模块11、第二计算模块12、第三计算模块13和选择模块14，由于五者在上述实施例3中已有了详细地描述，在此不再赘述。

下面仅描述本实施例与实施例3的不同点。具体地，在该实施例中，还包括：所述第二计算模块12包括：第一计算单元120和第二计算单元121。

其中，第一计算单元120用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率；其中，所述目标区域采用以下方向限定：以每个位置与每个已有中继站之间的距离为半径且以该已有中继站为圆心所形成的圆形区域；

第二计算单元121用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度。

可选地，所述第二计算单元121用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式确定每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值：

E_ij'＝P_ijE₀

其中，E_ij'表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值；P_ij表示为位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

可选地，所述第一计算单元120包括：计算子单元和归一化子单元。其中，计算子单元用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算该小区内所有位置出现窃听者的概率之和；归一化子单元用于根据该小区所有位置出现窃听者的概率之和，归一化处理每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，将归一化处理后的概率作为该目标区域出现窃听者的概率。

可选地，所述第二计算单元121用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度：

E_ij＝(1-M_ij)E₀

其中，E_ij表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值，M_ij表示为归一化处理后的位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

所述选择模块14用于根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值，按照所述总影响值自小到大的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置；或者，根据每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，按照所述总出度值自大到小的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种新增中继站的位置确定方法，其特征在于，包括：

预先在小区内设置至少两个位置作为新增中继站的位置，所述小区内设置有至少一个已有中继站；

通过预设函数计算小区内的每个位置出现窃听者的概率；

根据小区内每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度；

根据每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，计算每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值；或者，根据每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，计算每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度；

根据每个位置对应的新增中继站影响小区内所有的已有中继站的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置。

2.根据权利要求1所述的新增中继站的位置确定方法，其特征在于，所述根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，包括：

根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率；其中，所述目标区域采用以下方向限定：以每个位置与每个已有中继站之间的距离为半径且以该已有中继站为圆心所形成的圆形区域；

根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度。

3.根据权利要求2所述的新增中继站的位置确定方法，其特征在于，所述根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，包括：

根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式确定每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值：

E_ij'＝P_ijE₀

其中，E_ij'表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值；P_ij表示为位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

4.根据权利要求2或3所述的新增中继站的位置确定方法，其特征在于，所述根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，包括：

根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算该小区内所有位置出现窃听者的概率之和；

根据该小区所有位置出现窃听者的概率之和，归一化处理每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，将归一化处理后的概率作为该目标区域出现窃听者的概率。

5.根据权利要求4所述的新增中继站的位置确定方法，其特征在于，所述根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，包括：

根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度：

E_ij＝(1-M_ij)E₀

其中，E_ij表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值，M_ij表示为所述归一化处理后的位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

6.根据权利要求1所述的新增中继站的位置确定方法，其特征在于，所述根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置，包括：

根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值，按照所述总影响值自小到大的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置；

或者，根据每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，按照所述总出度值自大到小的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置。

7.根据权利要求1所述的新增中继站的位置确定方法，其特征在于，所述预设函数如下：

$p_{e0}(x,y)=\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}{e}^{-\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}(x^2-y^2)}$

σ＝σ₀,(x∈(0,x₀),y∈(0,y₀))

其中，p_e0(x,y)为在小区内的位置(x，y)处出现窃听者的概率，x₀和y₀分别表示小区在横坐标和纵坐标上的最大值，σ₀为常数。

8.一种新增中继站的位置确定系统，其特征在于，包括：

预设模块，用于预先在小区内设置至少两个位置作为新增中继站的位置，所述小区内设置有至少一个已有中继站；

第一计算模块，用于通过预设函数计算小区内的每个位置出现窃听者的概率；

第二计算模块，用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度；

第三计算模块，用于根据每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值，计算每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值；或者，根据每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度，计算每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度；

选择模块，用于根据每个位置对应的新增中继站影响小区内所有的已有中继站的出度的总影响值或者每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，选择至少一个位置用来作为新增中继站的位置。

9.根据权利要求8所述的新增中继站的位置确定系统，其特征在于，所述第二计算模块包括：

第一计算单元，用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率；其中，所述目标区域采用以下方向限定：以每个位置与每个已有中继站之间的距离为半径且以该已有中继站为圆心所形成的圆形区域；

第二计算单元，用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，计算每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值或者计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度。

10.根据权利要求9所述的新增中继站的位置确定系统，其特征在于，所述第二计算单元，用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式确定每个位置对应的新增中继站影响每个已有中继站的出度的影响值：

E_ij'＝P_ijE₀

其中，E_ij'表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值；P_ij表示为位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

11.根据权利要求9或10所述的新增中继站的位置确定系统，其特征在于，所述第一计算单元包括：

计算子单元，用于根据小区内的每个位置出现窃听者的概率，计算该小区内所有位置出现窃听者的概率之和；

归一化子单元，用于根据该小区所有位置出现窃听者的概率之和，归一化处理每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，将归一化处理后的概率作为该目标区域出现窃听者的概率。

12.根据权利要求11所述的新增中继站的位置确定系统，其特征在于，所述第二计算单元，用于根据每个位置和每个已有中继站限定的目标区域内出现窃听者的概率，按照如下公式计算每个位置对应的新增中继站对每个已有中继站影响后的出度：

E_ij＝(1-M_ij)E₀

其中，E_ij表示为位置j对应的新增中继站影响已有中继站i的出度的影响值，M_ij表示为所述归一化处理后的位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域出现窃听者的概率；E₀表示位置j对应的新增中继站和已有中继站i限定的所述目标区域内出现窃听者概率为0时二者的出度，其值为1。

13.根据权利要求8所述的新增中继站的位置确定系统，其特征在于，所述选择模块，用于根据每个位置对应的新增中继站影响整个小区网络的出度的总影响值，按照所述总影响值自小到大的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置；或者，根据每个位置对应的新增中继站对整个小区网络影响后的总出度，按照所述总出度值自大到小的顺序选择对应的位置作为新增中继站的位置。

14.根据权利要求8所述的新增中继站的位置确定系统，其特征在于，所述预设函数如下：

$p_{e0}(x,y)=\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}{e}^{-\frac{1}{2{\mathrm{\π\σ}}^2}(x^2-y^2)}$

σ＝σ₀,(x∈(0,x₀),y∈(0,y₀))

其中，p_e0(x,y)为在小区内的位置(x，y)处出现窃听者的概率，x₀和y₀分别表示小区在横坐标和纵坐标上的最大值，σ₀为常数。