CN116261150A - 一种无线网桥数据传输干扰抵抗方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及数据传输技术,揭露了一种无线网桥数据传输干扰抵抗方法,包括:获取目标无线网桥的地理环境,根据地理特征确定目标无线网桥的数据传输干扰因子;根据数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;根据数据传输干扰因子确定数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重;选取动态路径权重最大的数据传输路径为目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,检测最佳传输路径上的数据传输干扰位置;在数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过辅助传输基站对目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。本发明还提出一种无线网桥数据传输干扰抵抗装置、设备以及介质。本发明可以提高数据传输时的干扰性。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域,尤其涉及一种无线网桥数据传输干扰抵抗方法、装置、设备及介质。
背景技术
无线网桥是无线网络的桥接,利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁。在进行数据传输时比有线网络设备更方便部署,但为了对无线网桥进行数据传输时干扰信息的抵抗,需要对无线网桥产生的干扰信号进行分析,以进行干扰抵抗。
现有的无线网桥数据传输干扰抵抗是在选择无线网桥安装位置时,尽可能做到中间无遮挡,以此来避免传输信号的衰减。实际应用中,在无线网桥安装位置做到中间无遮挡可能很困难,仅考虑避免遮挡物,可能导致对数据传输时遮挡物的干扰信号仍然存在,从而对进行数据传输时的干扰性较高。
发明内容
本发明提供一种无线网桥数据传输干扰抵抗方法、装置及计算机可读存储介质,其主要目的在于解决进行数据传输时的干扰性较高的问题。
为实现上述目的,本发明提供的一种无线网桥数据传输干扰抵抗方法,包括:
S1、获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
S2、利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
S3、利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重,其中所述利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重,包括:
S31、统计每条数据传输路径中数据传输干扰因子的干扰数量;
S32、利用如下的能量捕获速率公式计算所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径中每个节点的能量捕获速率:
其中,Pij为第i条数据传输路径中第j个节点的能量捕获速率,G1i表示第i条数据传输路径中起始节点增益值,G2i表示第i条数据传输路径中终止节点增益值,δ表示整流效率,L表示极化损耗,γ表示波长,P表示射频发射源的发射功率,D表示节点与射频发射源之间的距离值,π表示常数;
S33、利用所述路径权重算法根据所述干扰数量及所述能量捕获速率确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重:
其中,Wi为所述数据传输路径拓扑图中第i条数据传输路径的动态路径权重,Ni为第i条数据传输路径中数据传输干扰因子的干扰数量,Pij为第i条数据传输路径中第j个节点的能量捕获速率,m为数据传输路径的数量,k为每条数据传输路径中节点的数量;
S4、选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
S5、在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
可选地,所述根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子,包括:
获取所述地理特征中遮挡物的区域范围,以及获取所述地理特征中遮挡物的物理尺寸;
当所述区域范围小于预设的区域范围阈值所述物理尺寸大于预设的物理尺寸阈值时,将所述遮挡物作为所述目标无线网桥的数据传输干扰因子。
可选地,所述利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图,包括:
获取所述目标无线网桥的起始节点和终止节点;
将所述数据传输干扰因子转换为干扰节点;
利用所述决策算法根据所述起始节点、所述终止节点及所述干扰节点构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图。
可选地,所述利用所述决策算法根据所述起始节点、所述终止节点及所述干扰节点构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图,包括:
将所述起始节点及所述终止节点添加至预设的初始节点路径集合中,得到第一节点路径集合;
利用如下的衰落值公式计算所述干扰节点至所述终止节点的信号衰落值:
其中,R表示所述信号衰落值,s表示所述终止节点接收信号的包络,τ表示所述终止节点包络检波之前信号包络的平均功率,exp表示指数函数,σ表示所述终止节点接收信号的包括的最高幅值;
逐一选取所述信号衰落值最小的干扰节点添加至所述第一节点路径集合中,得到第二节点路径集合;
利用所述决策算法根据所述信号衰落值从小到大对所述第二节点路径集合中的节点进行连接,得到所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图。
可选地,所述通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置,包括:
获取所述最佳传输路径上所述起始节点的起始位置,以及获取所述最佳传输路径上所述终止节点的终止位置;
利用所述干扰检测算法检测所述最佳传输路径上所述干扰节点至所述起始位置的第一角度,利用所述干扰检测算法检测所述最佳传输路径上所述干扰节点至所述终止位置的第二角度;
利用如下的位置公式根据所述第一角度、所述第二角度、所述起始位置及所述终止位置确定所述数据传输干扰位置:
其中,[x,y]为所述数据传输干扰位置,[x1,y1]为所述起始位置,[x2,y2]为所述终止位置,α1为所述第一角度,α2为所述第二角度。
可选地,所述通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗,包括:
获取所述目标无线网桥进行数据传输时产生的干扰信号;
获取所述辅助传输基站产生的抵抗信号;
根据所述抵抗信号对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗。
可选地,所述根据所述抵抗信号对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗,包括:
获取所述抵抗信号的抵抗信号幅度,获取所述干扰信号的干扰信号幅度;
计算所述抵抗信号幅度及所述干扰信号幅度的幅度平均值,得到统一信号幅度;
根据所述统一信号幅度对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗。
为了解决上述问题,本发明还提供一种无线网桥数据传输干扰抵抗装置,所述装置包括:
数据传输干扰因子确定模块,用于获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
数据传输路径拓扑图构建模块,用于利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
动态路径权重确定模块,用于利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重;
数据传输干扰位置监测模块,用于选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
数据传输干扰抵抗模块,用于在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
为了解决上述问题,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行上述所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法。
为了解决上述问题,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序,所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法。
本发明实施例通过无线网桥所处的地理环境确定无线网桥在进行数据传输时的数据传输干扰因子,进而根据数据传输干扰因子构建无线网桥的数据传输路径拓扑图,有利于全面的对数据传输干扰因子进行分析确定。根据路径权重算法确定数据传输路径拓扑图中每条传输路径的动态路径权重,进而根据动态路径权重可根据历史波动范围动态变化,以模拟实际情况,提升路径权重精确度。选择动态路径权重最大的数据传输路径为最佳传输路径,在最佳传输路径上的数据传输干扰位置设置辅助传输基站,根据辅助传输基站减少传输干扰,进而降低无线网桥进行数据传输时干扰性。因此本发明提出的无线网桥数据传输干扰抵抗方法、装置、设备及介质,可以解决进行数据传输时的干扰性较高的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的无线网桥数据传输干扰抵抗方法的流程示意图;
图2为本发明一实施例提供的构建数据传输路径拓扑图的流程示意图;
图3为本发明一实施例提供的确定动态路径权重的流程示意图;
图4为本发明一实施例提供的无线网桥数据传输干扰抵抗装置的功能模块图;
图5为本发明一实施例提供的实现所述无线网桥数据传输干扰抵抗方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
本申请实施例提供一种无线网桥数据传输干扰抵抗方法。所述无线网桥数据传输干扰抵抗方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之,所述无线网桥数据传输干扰抵抗方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行,所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于:单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。所述服务器可以是独立的服务器,也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content DeliveryNetwork,CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
参照图1所示,为本发明一实施例提供的无线网桥数据传输干扰抵抗方法的流程示意图。在本实施例中,所述无线网桥数据传输干扰抵抗方法包括:
S1、获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
本发明实施例中,所述目标无线网线的地理环境包括所处的地势、在此地理环境中所包含的树木、山脉、建筑物等其他遮挡物。所述地理特征包括地理环境中遮挡物的位置、大小、形状等,比如,在山区中树木的位置、大小以及种植树木的范围等,或者在山区中存在建筑物,建筑物所处的位置、大小等。其中所述目标无线网桥是无线网桥的桥接,利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁。
详细地,可通过预设的遥感卫星或各种仪器设备获取所述目标无线网桥的实时地理环境,或者通过网上查阅资料获取所述目标无线网桥之前收集到的历史地理环境。可通过遥感卫星提取所述地理环境的地理特征,进而根据比例缩放提取所述地理环境的真实地理特征。
本发明实施例中,所述数据传输干扰因子是指对所述目标无线网桥进行数据传输时所产生的干扰信号,使数据传输的过程是断断续续的。如,一些树木、山脉、建筑物等都可能成为数据传输干扰因子。
本发明实施例中,所述根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子,包括:
获取所述地理特征中遮挡物的区域范围,以及获取所述地理特征中遮挡物的物理尺寸;
当所述区域范围小于预设的区域范围阈值所述物理尺寸大于预设的物理尺寸阈值时,将所述遮挡物作为所述目标无线网桥的数据传输干扰因子。
详细地,可通过遥感卫星所述地理特征中遮挡物的区域范围及遮挡物的物理尺寸。其中,所述遮挡物在地理环境中具有一定的区域范围,即遮挡物在地理环境中所处的地理位置,以及每个遮挡物都有自身的尺寸,即遮挡物在地理环境中的大小。
具体地,遮挡物所处的区域范围过大或过于偏僻,距离目标无线网桥的位置过于偏僻,都不会对目标无线网桥数据传输造成干扰。或者遮挡物的物理尺寸过小,也不足以对目标无线网桥数据传输造成干扰。因此,当所述区域范围大于预设的区域范围阈值所述物理尺寸大于预设的物理尺寸阈值时,可以将所述遮挡物作为所述目标无线网桥的数据传输干扰因子。
示例性地,当地理环境中树木只是刚刚栽下的幼苗,幼苗的大小并不会对目标无线网桥数据传输造成干扰,只用当幼苗的大小超过一定的物理尺寸阈值时,才会对目标无线网桥数据传输造成干扰。或者地理环境中建筑物或山脉距离目标无线网桥的位置过于偏僻,也不会对目标无线网桥数据传输造成干扰,只有在影响目标无线网桥的信号的区域范围,即遮挡物所处的区域范围在影响目标无线网桥的信号的区域范围之内,才会对目标无线网桥数据传输造成干扰。
进一步地,在确定目标无线网桥所处的地理环境中存在数据传输干扰因子,就要根据数据传输干扰因子分析确定通过目标无线网桥进行数据传输的传输路径。
S2、利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
本发明实施例中,所述决策算法是指利用决策树构建所述数据传输路径拓扑图。其中决策树是一种由节点和有向边组成的层次结构,其根节点和内部节点包含属性测试条件,用以分开具有不同特性的记录,而每个叶节点都赋予一个类标号。通过决策树将数据传输路径拓扑图中数据传输干扰因子和非数据传输干扰因子进行区分,以此来利用决策算法构建数据传输路径拓扑图。
本发明实施例中,参图2所示,所述利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图,包括:
S21、获取所述目标无线网桥的起始节点和终止节点;
S22、将所述数据传输干扰因子转换为干扰节点;
S23、利用所述决策算法根据所述起始节点、所述终止节点及所述干扰节点构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图。
详细地,在两个无线网桥之间进行数据传输,必然会将其中一个无线网桥作为起始节点,将另一个无线网桥作为终止节点,在无线网桥进行数据传输过程中,中间可能会存在遮挡物进行数据传输干扰,因此利用决策算法对起始节点、干扰节点及终止节点进行相连,形成多个目标无线网桥的数据传输路径拓扑图。
具体地,在构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图时,在起始节点和终止节点之间可能会存在不同的干扰节点,经过不同的干扰节点会有不同的数据传输路径,将多个不同的数据传输路径组成数据传输路径拓扑图。
本发明实施例中,所述利用所述决策算法根据所述起始节点、所述终止节点及所述干扰节点构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图,包括:
将所述起始节点及所述终止节点添加至预设的初始节点路径集合中,得到第一节点路径集合;
利用如下的衰落值公式计算所述干扰节点至所述终止节点的信号衰落值:
其中,R表示所述信号衰落值,s表示所述终止节点接收信号的包络,τ表示所述终止节点包络检波之前信号包络的平均功率,exp表示指数函数,σ表示所述终止节点接收信号的包括的最高幅值;
逐一选取所述信号衰落值最小的干扰节点添加至所述第一节点路径集合中,得到第二节点路径集合;
利用所述决策算法根据所述信号衰落值从小到大对所述第二节点路径集合中的节点进行连接,得到所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图。
详细地,在起始节点和终止节点之间或多或少都可能存在干扰节点,首先将起始节点和终止节点添加至初始路径集合中,在初始路径集合中逐一将不同的干扰节点添加至初始路径集合中,形成第二节点路径集合,即在第二节点路径集合中包含起始节点、终止节点及不同的干扰节点。
具体地,所述衰落值公式中s表示所述终止节点接收信号的包络,包络是反映高频信号幅度变化的曲线,而包络检波是从调幅信号中将低频信号调解出来的过程。因此,可以根据终止节点接收信号的包络判断干扰节点至终止节点信号的变化,从而得到信号衰落值,进而根据信号衰落值判断此干扰节点对数据传输的干扰度,实现提高对干扰节点信号判断的准确度。
进一步地,不同的干扰节点对终止节点的信号衰落值是不同的,地形的差异会导致干扰节点对终止节点的发射信号也会产生差异,无线电波在传输过程中会发生反射、散射、绕射,这些入射电波从不同方向到达终止节点,就会被合并成幅度和相位都急剧变化的信号,使得终止节点接收到得信号产生衰落失真,进而干扰无线网桥进行数据传输。
示例性地,当起始节点为1,终止节点为6,在某一地理环境中存在干扰节点2,干扰节点3,干扰节点4,干扰节点5,不同的干扰节点在地理环境中的位置是不同的,根据衰落值公式计算不同的干扰节点至终止节点的信号衰落值,若干扰节点2的信号衰落值为15,干扰节点3的信号衰落值为12,干扰节点4的信号衰落值为12,干扰节点5的信号衰落值为10。逐一选取所述信号衰落值最小的干扰节点,即首先选取干扰节点5添加至第一节点路径集合中,其次选取干扰节点3和4添加至第一节点路径集合中,最后选取干扰节点2添加至第一节点路径集合中,当干扰节点的信号衰落值相同时,会分开成两条路径,即1-5-3-2-6或1-5-4-2-6两条数据传输路径。
S3、利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重;
本发明实施例中,根据所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径进行分析,确定每条数据传输路径的动态路径权重,进而根据动态路径权重实现最佳数据传输路径的选取。
本发明实施例中,参图3所示,所述利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重,包括:
S31、统计每条数据传输路径中数据传输干扰因子的干扰数量;
S32、利用如下的能量捕获速率公式计算所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径中每个节点的能量捕获速率:
其中,Pij为第i条数据传输路径中第j个节点的能量捕获速率,G1i表示第i条数据传输路径中起始节点增益值,G2i表示第i条数据传输路径中终止节点增益值,δ表示整流效率,L表示极化损耗,γ表示波长,P表示射频发射源的发射功率,D表示节点与射频发射源之间的距离值,π表示常数;
S33、利用所述路径权重算法根据所述干扰数量及所述能量捕获速率确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重:
其中,Wi为所述数据传输路径拓扑图中第i条数据传输路径的动态路径权重,Ni为第i条数据传输路径中数据传输干扰因子的干扰数量,Pij为第i条数据传输路径中第j个节点的能量捕获速率,m为数据传输路径的数量,k为每条数据传输路径中节点的数量。
详细地,根据每条数据传输路径上干扰因子的干扰数量以及每条数据传输路径上每个干扰节点的能量捕获速率,即在数据传输路径拓扑图中每个节点的能量捕获速率越大,节点的可用能量就越多,则节点的干扰度就较小,数据传输路径的权值就较大;相反地,在数据传输路径上每个节点的能量捕获速率越小,节点的可用能量就越少,则节点的干扰度就较大,数据传输路径的权重较小,其中计算每个节点的能量捕获速率即根据每个节点的可用能量,可以选取端到端的最佳发送速率,降低数据传输时延,提高数据传输的吞吐量。
具体地,所述路径权重算法中数据传输路径中的节点增益是进行数据传输时,信道本身的衰减及衰减特性,可以保证无线网桥在进行数据传输时的可靠性。其中所述动态路径权重可根据历史波动范围动态变化,以模拟实际情况,提升路径权重精确度。
进一步地,在数据传输路径拓扑图中计算每条数据传输路径的动态路径权重,可以根据动态路径权重选择目标无线网桥最佳的数据传输路径。
S4、选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
本发明实施例中,根据数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重,选择每条数据传输路径中的动态路径权重最大的路径作为目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,则最佳传输路径上相对目标无线网桥的数据传输的干扰较少,将干扰因子对数据传输的影响降到最小。
详细地,在所述最佳传输路径上确定对数据传输造成干扰的数据传输干扰位置,进而根据数据传输干扰位置尽可能消除对数据传输造成的干扰。
本发明实施例中,所述通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置,包括:
获取所述最佳传输路径上所述起始节点的起始位置,以及获取所述最佳传输路径上所述终止节点的终止位置;
利用所述干扰检测算法检测所述最佳传输路径上所述干扰节点至所述起始位置的第一角度,利用所述干扰检测算法检测所述最佳传输路径上所述干扰节点至所述终止位置的第二角度;
利用如下的位置公式根据所述第一角度、所述第二角度、所述起始位置及所述终止位置确定所述数据传输干扰位置:
其中,[x,y]为所述数据传输干扰位置,[x1,y1]为所述起始位置,[x2,y2]为所述终止位置,α1为所述第一角度,α2为所述第二角度。
详细地,可利用信号发生器检测所述最佳传输路径上无线网桥的起始位置信号和终止位置信号,以此来确定起始节点的起始位置和终止节点的终止位置。
具体地,所述干扰检测算法检测数据传输干扰位置是基于到达角度定位算法,其中到达角度定位算法是一种通过测量无线电信号到达监测平台的角度来对信号进行定位的一种定位方法。可以将所述第一角度作为入射角方向设置第一直线,将所述第二角度作为入射角方向设置第二直线;将所述第一直线及所述第二直线的交点作为所述数据传输干扰位置。
进一步地,确定所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置,可以在数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,以减少数据传输干扰。
S5、在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
本发明实施例中,所述辅助传输基站主要用于抵抗无线网桥进行数据传输时,减少干扰因子在数据传输时造成的传输干扰。
本发明实施例中,所述通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗,包括:
获取所述目标无线网桥进行数据传输时产生的干扰信号;
获取所述辅助传输基站产生的抵抗信号;
根据所述抵抗信号对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗。
详细地,可通过信号发生器获取所述干扰信号以及所述抵抗信号。在无线网桥的传输路径上具有不同数量的干扰因子,而干扰因子会产生干扰信号,其中干扰信号主要包括遇到障碍物产生的折射、衍射等。而在路径传输路径上的数据传输干扰位置设置辅助传输基站,可以通过辅助传输基站产生的信号用来抵抗干扰信号,从而使无线网桥在尽量少的干扰情况下进行数据传输。
本发明实施例中,所述根据所述抵抗信号对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗,包括:
获取所述抵抗信号的抵抗信号幅度,获取所述干扰信号的干扰信号幅度;
计算所述抵抗信号幅度及所述干扰信号幅度的幅度平均值,得到统一信号幅度;
根据所述统一信号幅度对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗。
详细地,可利用获取得到的干扰信号产生的信号图像获取所述干扰信号幅度,以及利用获取得到的抵抗信号产生的信号图像获取所述抵抗信号幅度。所述抵抗信号幅度是指辅助传输基站产生的信号电压大小,所述干扰信号幅度是干扰信号产生的信号电压大小,将所述抵抗信号幅度和所述干扰信号幅度的幅度平均值作为统一信号幅度。根据所述统一信号幅度对所述干扰信号进行抵消,从而实现辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
具体地,根据在最佳传输路径上设置多个辅助传输基站,无线网桥进行数据传输时会依次将数据传输至多个辅助传输基站中,最后传输至终止无线网桥中,从而实现对无线网桥进行数据传输时产生的干扰进行抵抗。
本发明实施例通过无线网桥所处的地理环境确定无线网桥在进行数据传输时的数据传输干扰因子,进而根据数据传输干扰因子构建无线网桥的数据传输路径拓扑图,有利于全面的对数据传输干扰因子进行分析确定。根据路径权重算法确定数据传输路径拓扑图中每条传输路径的动态路径权重,进而根据动态路径权重可根据历史波动范围动态变化,以模拟实际情况,提升路径权重精确度。选择动态路径权重最大的数据传输路径为最佳传输路径,在最佳传输路径上的数据传输干扰位置设置辅助传输基站,根据辅助传输基站减少传输干扰,进而降低无线网桥进行数据传输时干扰性。因此本发明提出的无线网桥数据传输干扰抵抗方法、装置、设备及介质,可以解决进行数据传输时的干扰性较高的问题。
如图4所示,是本发明一实施例提供的无线网桥数据传输干扰抵抗装置的功能模块图。
本发明所述无线网桥数据传输干扰抵抗装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能,所述无线网桥数据传输干扰抵抗装置100可以包括数据传输干扰因子确定模块101、数据传输路径拓扑图构建模块102、动态路径权重确定模块103、数据传输干扰位置监测模块104及数据传输干扰抵抗模块105。本发明所述模块也可以称之为单元,是指一种能够被电子设备处理器所执行,并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段,其存储在电子设备的存储器中。
在本实施例中,关于各模块/单元的功能如下:
所述数据传输干扰因子确定模块101,用于获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
所述数据传输路径拓扑图构建模块102,用于利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
所述动态路径权重确定模块103,用于利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重;
所述数据传输干扰位置监测模块104,用于选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
所述数据传输干扰抵抗模块105,用于在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
详细地,本发明实施例中所述无线网桥数据传输干扰抵抗装置100中所述的各模块在使用时采用与上述图1至图3中所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法一样的技术手段,并能够产生相同的技术效果,这里不再赘述。
如图5所示,是本发明一实施例提供的实现无线网桥数据传输干扰抵抗方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11、通信总线12以及通信接口13,还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序,如无线网桥数据传输干扰抵抗程序。
其中,所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成,例如可以由单个封装的集成电路所组成,也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成,包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit,CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心(ControlUnit),利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件,通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如执行无线网桥数据传输干扰抵抗程序等),以及调用存储在所述存储器11内的数据,以执行电子设备的各种功能和处理数据。
所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如:SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元,例如该电子设备的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备,例如电子设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器11还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据,例如无线网桥数据传输干扰抵抗程序的代码等,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述通信总线12可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
所述通信接口13用于上述电子设备与其他设备之间的通信,包括网络接口和用户接口。可选地,所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等),通常用于在该电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。所述用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard)),可选地,用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图中仅示出了具有部件的电子设备,本领域技术人员可以理解的是,图中示出的结构并不构成对所述电子设备的限定,可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
例如,尽管未示出,所述电子设备还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),优选地,电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连,从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等,在此不再赘述。
应该了解,所述实施例仅为说明之用,在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的无线网桥数据传输干扰抵抗程序是多个指令的组合,在所述处理器10中运行时,可以实现:
获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重;
选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
具体地,所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考附图对应实施例中相关步骤的描述,在此不赘述。
进一步地,所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的,也可以是非易失性的。例如,所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时,可以实现:
获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重;
选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中,人工智能(Artificial Intelligence,AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能,感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一、第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种无线网桥数据传输干扰抵抗方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
S2、利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
S3、利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重,其中所述利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重,包括:
S31、统计每条数据传输路径中数据传输干扰因子的干扰数量;
S32、利用如下的能量捕获速率公式计算所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径中每个节点的能量捕获速率:
其中,Pij为第i条数据传输路径中第j个节点的能量捕获速率,G1i表示第i条数据传输路径中起始节点增益值,G2i表示第i条数据传输路径中终止节点增益值,δ表示整流效率,L表示极化损耗,γ表示波长,P表示射频发射源的发射功率,D表示节点与射频发射源之间的距离值,π表示常数;
S33、利用所述路径权重算法根据所述干扰数量及所述能量捕获速率确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重:
其中,Wi为所述数据传输路径拓扑图中第i条数据传输路径的动态路径权重,Ni为第i条数据传输路径中数据传输干扰因子的干扰数量,Pij为第i条数据传输路径中第j个节点的能量捕获速率,m为数据传输路径的数量,k为每条数据传输路径中节点的数量;
S4、选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
S5、在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
2.如权利要求1所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法,其特征在于,所述根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子,包括:
获取所述地理特征中遮挡物的区域范围,以及获取所述地理特征中遮挡物的物理尺寸;
当所述区域范围小于预设的区域范围阈值所述物理尺寸大于预设的物理尺寸阈值时,将所述遮挡物作为所述目标无线网桥的数据传输干扰因子。
3.如权利要求1所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法,其特征在于,所述利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图,包括:
获取所述目标无线网桥的起始节点和终止节点;
将所述数据传输干扰因子转换为干扰节点;
利用所述决策算法根据所述起始节点、所述终止节点及所述干扰节点构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图。
4.如权利要求3所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法,其特征在于,所述利用所述决策算法根据所述起始节点、所述终止节点及所述干扰节点构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图,包括:
将所述起始节点及所述终止节点添加至预设的初始节点路径集合中,得到第一节点路径集合;
利用如下的衰落值公式计算所述干扰节点至所述终止节点的信号衰落值:
其中,R表示所述信号衰落值,s表示所述终止节点接收信号的包络,τ表示所述终止节点包络检波之前信号包络的平均功率,exp表示指数函数,σ表示所述终止节点接收信号的包括的最高幅值;
逐一选取所述信号衰落值最小的干扰节点添加至所述第一节点路径集合中,得到第二节点路径集合;
利用所述决策算法根据所述信号衰落值从小到大对所述第二节点路径集合中的节点进行连接,得到所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图。
5.如权利要求3所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法,其特征在于,所述通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置,包括:
获取所述最佳传输路径上所述起始节点的起始位置,以及获取所述最佳传输路径上所述终止节点的终止位置;
利用所述干扰检测算法检测所述最佳传输路径上所述干扰节点至所述起始位置的第一角度,利用所述干扰检测算法检测所述最佳传输路径上所述干扰节点至所述终止位置的第二角度;
利用如下的位置公式根据所述第一角度、所述第二角度、所述起始位置及所述终止位置确定所述数据传输干扰位置:
其中,[x,y]为所述数据传输干扰位置,[x1,y1]为所述起始位置,[x2,y2]为所述终止位置,α1为所述第一角度,α2为所述第二角度。
6.如权利要求1至5中任一项所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法,其特征在于,所述通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗,包括:
获取所述目标无线网桥进行数据传输时产生的干扰信号;
获取所述辅助传输基站产生的抵抗信号;
根据所述抵抗信号对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗。
7.如权利要求6所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法,其特征在于,所述根据所述抵抗信号对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗,包括:
获取所述抵抗信号的抵抗信号幅度,获取所述干扰信号的干扰信号幅度;
计算所述抵抗信号幅度及所述干扰信号幅度的幅度平均值,得到统一信号幅度;
根据所述统一信号幅度对所述干扰信号进行数据传输干扰抵抗。
8.一种无线网桥数据传输干扰抵抗装置,其特征在于,所述装置包括:
数据传输干扰因子确定模块,用于获取目标无线网桥的地理环境,提取所述地理环境的地理特征,根据所述地理特征确定所述目标无线网桥的数据传输干扰因子;
数据传输路径拓扑图构建模块,用于利用预设的决策算法根据所述数据传输干扰因子构建所述目标无线网桥的数据传输路径拓扑图;
动态路径权重确定模块,用于利用预设的路径权重算法根据所述数据传输干扰因子确定所述数据传输路径拓扑图中每条数据传输路径的动态路径权重;
数据传输干扰位置监测模块,用于选取所述动态路径权重最大的数据传输路径为所述目标无线网桥的数据传输的最佳传输路径,通过预设的干扰检测算法检测所述最佳传输路径上的数据传输干扰位置;
数据传输干扰抵抗模块,用于在所述数据传输干扰位置上设置辅助传输基站,通过所述辅助传输基站对所述目标无线网桥进行数据传输干扰抵抗。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
至少一个处理器;以及,
与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至7中任意一项所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法。
10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的无线网桥数据传输干扰抵抗方法。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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