CN116321337B - 无人机与基站之间的通信控制方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种无人机与基站之间的通信控制方法、系统及装置,该方法包括:监测每一无人机的当前上行子频段的上行通信质量,并基于上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;基于下行通信质量,确定目标基站、以及目标基站用于与目标无人机上行通信的目标上行子频段;通过目标无人机的当前基站指示目标无人机将其当前上行子频段切换至目标上行子频段,并开启目标基站的目标上行子频段,关闭目标基站以外的其他基站的目标上行子频段。本申请避免了无人机间相互干扰,避免了基站间相互干扰,还避免了目标无人机在切换上行子频段与对应的基站时通信中断的发生。
Description
技术领域
本申请涉及无人机技术领域,具体涉及一种无人机与基站之间的通信控制方法、系统及装置。
背景技术
在无人机技术领域中,可以通过设置多个基站的方式,拓展无人机的通信范围。相关技术中,当多个无人机与多个基站进行通信时,无人机之间会存在相互干扰,基站之间也会存在相互干扰;并且,由于基站的位置通常是固定不变的,因此无人机在飞行过程中,需要以漫游的方式在不同基站之间进行切换,而相关技术中无人机在切换基站时,不可避免地会导致无人机发生短暂的通信中断。
发明内容
本申请的一个目的在于提出一种无人机与基站之间的通信控制方法、系统及装置,避免了无人机间相互干扰的同时,避免了基站间相互干扰,还避免了目标无人机在切换上行子频段与对应的基站时通信中断的发生。
根据本申请实施例的一方面,公开了一种无人机与基站之间的通信控制方法,每一基站的工作频段均包含相同的总频段,所述总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含所述总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段,所述方法由与每一基站通信连接的调度站执行,所述方法包括:
监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;
获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;
基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段;
通过所述目标无人机的当前基站指示所述目标无人机将其当前上行子频段切换至所述目标上行子频段,并开启所述目标基站的所述目标上行子频段,关闭所述目标基站以外的其他基站的所述目标上行子频段,以由所述目标基站通过所述目标上行子频段为所述目标无人机提供上行通信服务。
根据本申请实施例的一方面,公开了一种无人机与基站之间的通信控制装置,每一基站的工作频段均包含相同的总频段,所述总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含所述总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段,所述装置设于与每一基站通信连接的调度站,所述装置包括:
目标无人机确定模块,配置为监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;
下行通信质量获取模块,配置为获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;
目标基站确定模块,配置为基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段;
频段切换模块,配置为通过所述目标无人机的当前基站指示所述目标无人机将其上行子频段切换至所述目标上行子频段,并开启所述目标基站的所述目标上行子频段,关闭所述目标基站以外的其他基站的所述目标上行子频段,以由所述目标基站通过所述目标上行子频段为所述目标无人机提供上行通信服务。
根据本申请实施例的一方面,公开了一种无人机与基站之间的通信控制系统,所述系统包括至少两个基站、至少两个无人机、至少一个调度站;每一基站的工作频段均包含相同的总频段,所述总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含所述总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段;所述调度站与每一基站通信连接;
所述调度站配置为:监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段;
所述目标无人机的当前基站配置为:根据所述调度站的指令,指示所述目标无人机将其上行子频段切换至所述目标上行子频段;
所述目标无人机配置为:根据所述目标无人机的当前基站的指示,将上行子频段切换至所述目标上行子频段;
所述目标基站配置为:根据所述调度站的指令,开启所述目标上行子频段;
所述目标基站以外的其他基站配置为:根据所述调度站的指令,关闭所述目标上行子频段。
根据本申请实施例的一方面,公开了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备实现以上任一项实现方式中提供的方法。
根据本申请实施例的一方面,公开了一种计算机程序介质,其上存储有计算机可读指令,当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时,使计算机执行以上任一项实现方式中提供的方法。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。
本申请实施例中,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含所述总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段;通过这种方式,使得无人机具备在总频段的范围内切换上行频段的能力,并且避免了无人机间相互干扰。调度站基于每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机,进而基于能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段,进而通过所述目标无人机的当前基站指示所述目标无人机将其当前上行子频段切换至所述目标上行子频段,并开启所述目标基站的所述目标上行子频段,关闭所述目标基站以外的其他基站的所述目标上行子频段,以由所述目标基站通过所述目标上行子频段为所述目标无人机提供上行通信服务;通过这种方式,保证了目标无人机的上行通信质量,避免了多个基站同时向目标无人机提供上行通信服务而造成的基站间相互干扰,同时使得目标无人机在基站之间漫游时,可以无中断地切换上行子频段以及对应的为之提供上行通信服务的基站,避免了目标无人机在切换上行子频段与对应的基站时通信中断的发生。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过参考附图详细描述其示例实施例,本申请的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。
图1示出了根据本申请一个实施例的无人机与基站之间的通信控制系统的架构示意图。
图2示出了根据本申请一个实施例的基站与无人机在同一时刻的工作频段的示意图。
图3示出了根据本申请一个实施例的基站与无人机在同一时刻的工作频段的示意图。
图4示出了根据本申请一个实施例的无人机与基站之间的通信控制方法的流程图。
图5示出了根据本申请一个实施例的基站计算与无人机下行通信的每一下行子频段的下行通信质量的流程图。
图6示出了根据本申请一个实施例的频段切换过程中无人机与基站的主要处理流程。
图7示出了根据本申请一个实施例的图6实施例所示频段切换过程中无人机的详细处理流程。
图8示出了根据本申请一个实施例的图6实施例所示频段切换过程中基站的详细处理流程。
图9示出了根据本申请一个实施例的无人机与基站之间的通信控制装置的框图。
图10示出了根据本申请一个实施例的电子设备硬件图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些示例实施方式使得本申请的描述将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本申请的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的示例实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本申请的各方面变得模糊。
附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
图1示出了本申请所提供的无人机与基站之间的通信控制系统的架构示意图。
参见图1,本申请实施例所提供的无人机与基站之间的通信控制系统中,设有至少两个基站、至少两个无人机、至少一个调度站。进一步的,还可以设置地面站与调度站通信连接,使得地面站能够查看调度站的工作状况。
无人机在飞行过程中,可以与飞手端进行通信以实时获取飞手端下达的控制指令,或者与云端进行通信以实时获取飞行所需的环境信息(例如:定位信息、天气信息等)。由于无人机的通信距离通常是较为有限的,因此为了拓展无人机的通信距离以使得无人机能够在更大的空间范围内执行飞行任务,在多个位置设置多个基站。无人机通过与基站建立无线通信,可以进一步地与飞手端或云端进行通信。由于相较于一个基站,多个基站能够覆盖更大的通信范围,因此通过设置多个基站,无人机的通信距离得以拓展。
本申请实施例中,按照通信过程中的数据传输方向,将无人机与基站之间的通信过程划分为上行通信与下行通信。详细的,上行通信指的是基站向无人机上传数据的通信过程,下行通信指的是无人机向基站下发数据的通信过程。
将无人机与基站之间的通信过程划分为上行通信与下行通信的同时,对应地将无人机/基站的工作频段划分为无人机/基站的下行频段以及上行频段。详细的,将无人机向基站下发数据所使用的工作频段,称为无人机的下行频段;将无人机接收基站所上传数据所使用的工作频段,称为无人机的上行频段;将基站接收无人机所下发数据所使用的工作频段,称为基站的下行频段;将基站向无人机上传数据所使用的工作频段,称为基站的上行频段。
本申请实施例中,每一基站的工作频段均包含相同的总频段,总频段包含至少两个子频段。详细的,每一基站在每一时刻的下行频段和上行频段均包含总频段。例如:总频段F1~Fk包含k个子频段,分别为子频段F1、子频段F2,一直到子频段Fk。基站1到基站m,每一基站在每一时刻的下行频段和上行频段均为总频段F1~Fk。其中,k为大于1的整数;m为大于1的整数。
若不限制在单一时刻,在宽泛的时间维度上,每一无人机的工作频段也均包含总频段。即,在宽泛的时间维度上,每一无人机的下行频段和上行频段均包含总频段。例如:在宽泛的时间维度上,无人机1到无人机j,每一无人机的下行频段和上行频段也均为总频段F1~Fk。其中,j为小于或等于k的整数。
若限制在单一时刻,每一无人机的下行频段和上行频段便具有了区别。详细的,在单一时刻,每一无人机的下行频段均包含总频段,但是,每一无人机的上行频段仅为某一子频段。通过这种方式,使得无人机具备在总频段的范围内切换上行频段的能力,以适应不同的通信需求。并且,在同一时刻,不同无人机的上行频段为不同的子频段,避免了无人机间相互干扰。进一步的,为了避免多个基站同时向同一无人机提供上行通信服务而造成的基站间相互干扰,将每一无人机的上行频段,设置为在同一时刻只有一个基站开启。
图2示出了本申请一实施例中的基站与无人机在同一时刻的工作频段的示意图。参见图2,在一实施例中,每一无人机在同一时刻的用于与基站下行通信的下行频段均为总频段F1~Fk,但是,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段——无人机1的上行频段为子频段F1,无人机2的上行频段为子频段F2,如此类推,无人机j的上行频段为子频段Fk。
并且,每一无人机的上行频段在同一时刻只有一个基站开启——无人机1的上行子频段F1只有基站1开启,无人机2的上行子频段F2只有基站2开启,以此类推,无人机j的上行子频段Fk只有基站m开启。
需要说明的是,图2所示实施例并不代表本申请实施例中一个基站在同一时刻只能开启一个无人机的上行子频段。本申请实施例中,一个基站在同一时刻可以不开启任何无人机的上行子频段,可以仅开启一个无人机的上行子频段,也可以开启多个无人机的上行子频段,也可以开启所有无人机的上行子频段。
具体的,图3示出了本申请一实施例中的基站与无人机在同一时刻的工作频段的示意图。参见图3,在一实施例中,所有无人机的上行子频段均只有基站1开启——无人机1的上行子频段F1只有基站1开启,无人机2的上行子频段F2也只有基站1开启,以此类推,无人机j的上行子频段Fk也只有基站1开启。
进一步需要说明的是,本申请实施例中,在不同时刻,同一无人机的上行频段可以为不同的子频段。即,无人机可以切换其上行子频段。在无人机切换其上行子频段的同时,开启对应上行子频段的基站也可以切换。例如:在T1时刻,无人机1的上行频段为子频段F1,并且只有基站1开启了子频段F1。在T2时刻,无人机1的上行频段切换为子频段F2,并且只有基站2开启了子频段F2。
如上所示内容可见,本申请实施例中,无人机、上行子频段、基站这三者之间的配合方式十分灵活。至于具体如何确定与无人机相匹配的上行子频段/基站,然后由相匹配的基站通过相匹配的上行子频段为无人机提供上行通信服务,则由调度站采用本申请所提供的无人机与基站之间的通信控制方法进行控制。
图4示出了本申请所提供的无人机与基站之间的通信控制方法的流程图,该方法由与每一基站通信连接的调度站执行。该方法包括:
步骤S110、监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机。
步骤S120、获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量。
步骤S130、基于下行通信质量,确定目标基站、以及目标基站用于与目标无人机上行通信的目标上行子频段。
步骤S140、通过目标无人机的当前基站指示目标无人机将其当前上行子频段切换至目标上行子频段,并开启目标基站的目标上行子频段,关闭目标基站以外的其他基站的目标上行子频段,以由目标基站通过目标上行子频段为目标无人机提供上行通信服务。
具体的,本申请实施例中,每一无人机与对应的当前基站,在对应的当前上行子频段进行上行通信。
考虑到在飞行过程中,无人机与对应的当前基站之间的距离可能增大,或者无人机与对应的当前基站之间可能出现障碍物,从而导致无人机与对应的当前基站之间的上行通信变得不理想。因此,为了尽量保证每一无人机的上行通信总是处于理想状态,调度站实时监测每一无人机的当前上行子频段的上行通信质量。上行通信质量越高,说明无人机与对应的当前基站之间的上行通信越为稳定通畅;反之,上行通信质量越低,说明无人机与对应的当前基站之间的上行通信越不稳定通畅。
然后调度站基于每一无人机的当前上行子频段的上行通信质量,确定出满足频段切换条件的目标无人机,以进一步地对目标无人机进行频段切换,尽量使得频段切换后的目标无人机的上行通信处于理想状态。
为确定应当将目标无人机从当前上行子频段切换至哪一上行子频段,调度站获取在当前时刻能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量。
需要说明的是,在确定的无人机与基站之间,相同频率范围的下行子频段与上行子频段对应同一通信信道,因此,下行子频段的下行通信质量能够用于描述相同频率范围的上行子频段的上行通信质量。因此,调度站基于能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量,能够确定与目标无人机上行通信的每一基站的每一上行子频段的上行通信质量,进而在此基础上确定出更适合与目标无人机上行通信的目标基站、以及对应的目标上行子频段。
然后调度站向目标无人机的当前基站发送用于指示目标无人机切换频段的指令。目标无人机的当前基站根据调度站的指令,指示目标无人机将其当前上行子频段切换至目标上行子频段。
调度站还向目标基站发送指令,指示目标基站开启目标上行子频段。在目标无人机切换至目标上行子频段,并且目标基站开启目标上行子频段之后,目标无人机与目标基站即可通过目标上行子频段进行上行通信。
同时,为了避免目标基站以外的其他基站对目标无人机与目标基站之间的上行通信造成干扰,调度站还向其他基站发送指令,指示其他基站关闭自身的目标上行子频段,从而使得仅由目标基站通过目标上行子频段为目标无人机提供上行通信服务。通过这种方式,保证了目标无人机的上行通信质量,避免了多个基站同时向目标无人机提供上行通信服务而造成的基站间相互干扰,同时使得目标无人机在基站之间漫游时,可以无中断地切换上行子频段以及对应的为之提供上行通信服务的基站,避免了目标无人机在切换上行子频段与对应的基站时通信中断的发生。
综上可见,本申请实施例中,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段;通过这种方式,使得无人机具备在总频段的范围内切换上行频段的能力,并且避免了无人机间相互干扰。调度站基于每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机,进而基于能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量,确定目标基站、以及目标基站用于与目标无人机上行通信的目标上行子频段,进而通过目标无人机的当前基站指示目标无人机将其当前上行子频段切换至目标上行子频段,并开启目标基站的目标上行子频段,关闭目标基站以外的其他基站的目标上行子频段,以由目标基站通过目标上行子频段为目标无人机提供上行通信服务;通过这种方式,保证了目标无人机的上行通信质量,避免了多个基站同时向目标无人机提供上行通信服务而造成的基站间相互干扰,同时使得目标无人机在基站之间漫游时,可以无中断地切换上行子频段以及对应的为之提供上行通信服务的基站,避免了目标无人机在切换上行子频段与对应的基站时通信中断的发生。
在一实施例中,获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量,包括:
获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的受干扰强度;
根据受干扰强度,计算得到下行通信质量。
本实施例中,考虑到无人机在城市区域飞行或者其他电子设备聚集的区域飞行时,部分频段范围容易受到干扰。为了使得目标无人机在受干扰较弱的频段进行上行通信,可以由基站计算与无人机下行通信的每一下行子频段的受干扰强度,然后广播包含受干扰强度的消息。调度站根据基站的广播消息,获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的受干扰强度,然后根据受干扰强度,计算得到对应下行子频段的下行通信质量。
在一实施例中,调度站直接以受干扰强度衡量对应下行子频段的下行通信质量。受干扰强度越高,对应下行子频段的下行通信质量越低;反之,受干扰强度越低,对应下行子频段的下行通信质量越高。
在一实施例中,根据受干扰强度,计算得到下行通信质量,包括:
获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的信噪比、信号强度、误码率、重传丢包率;
根据为受干扰强度、信噪比、信号强度、误码率、重传丢包率分别分配的权重,加权计算得到下行通信质量。
本实施例中,可以由基站计算与无人机下行通信的每一下行子频段的信噪比、信号强度、误码率、重传丢包率,然后广播包含上述计算结果的消息。调度站根据基站的广播消息,获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的信噪比、信号强度、误码率、重传丢包率,进而采用如下公式计算得到对应下行子频段的下行通信质量:
P(m,j,k)=C1*SNR(m,j,k)+C2*RSSI(m,j,k)+C3*ERR(m,j,k)+C4*PKT_AR Q(m,j,k)+C5*DSSI(m,j,k)
其中,m代表基站,j代表无人机,k代表下行子频段。SNR代表信噪比,C1代表为信噪比分配的权重。RSSI代表信号强度,C2代表为信号强度分配的权重。ERR代表误码率,C3代表为误码率分配的权重。PKT_ARQ代表重传丢包率,C4代表为重传丢包率分配的权重。DSSI代表受干扰强度,C5代表为受干扰强度分配的权重。
图5示出了本申请一实施例中的基站计算与无人机下行通信的每一下行子频段的下行通信质量的流程图。参见图5,在一实施例中,在与无人机下行通信的每一下行子频段上,基站轮询接收无人机下发的信号。在每次轮询的过程中,基站计算每一下行子频段的错误包数和重传后丢包数,进而计算出每一下行子频段的误码率和重传丢包率;并且,基站测量每一下行子频段的信噪比和信号强度;并且,基站还计算每一下行子频段的受干扰强度。进而,基站根据计算或测量得到的误码率、重传丢包数、信噪比、信号强度和受干扰强度,计算得到对应下行子频段的下行通信质量。
在一实施例中,基于上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机,包括:
将上行通信质量低于预设阈值的无人机确定为目标无人机。
本实施例中,频段切换条件为:上行通信质量低于预设阈值。
具体的,调度站获取到每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量后,直接将上行通信质量低于预设阈值的无人机确定为目标无人机。
在一实施例中,基于上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机,包括:
基于历史时间段的上行通信质量以及当前时刻的上行通信质量,预测未来时间段的上行通信质量;
将当前时刻的上行通信质量低于预设阈值的无人机,或者未来时间段的上行通信质量存在低于预设阈值的时刻的无人机,确定为目标无人机。
本实施例中,频段切换条件为:当前时刻的上行通信质量低于预设阈值,或者未来时间段的上行通信质量存在低于预设阈值的时刻。
具体的,考虑到正常情况下,每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量是随着时间连续变化的,并且变化趋势在一定时间内也是稳定的,因此根据历史时间段的上行通信质量以及当前时刻的上行通信质量,能够准确预测得到每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段在未来时间段的上行通信质量。
考虑到某些情况下,某一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,在当前时刻的表现虽然合格,但在接下来的未来时间段内会持续下降,从而导致在未来时间段内的表现不理想。因此,从综合整体表现来看,这一无人机也是需要进行频段切换的。
因此,本实施例中,若某一无人机的当前上行子频段的上行通信质量在当前时刻低于预设阈值,或者在未来时间段内存在低于预设阈值的时刻,则将该无人机确定为目标无人机,以对其进行频段切换。
在一实施例中,基于下行通信质量,确定目标基站、以及目标基站用于与目标无人机上行通信的目标上行子频段,包括:
基于下行通信质量,确定每一基站的每一下行子频段对应的上行子频段的上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
本实施例中,调度站可以直接将能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量,确定为对应上行子频段的上行通信质量。
然后在未被占用的上行子频段中,若存在上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取出上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在一实施例中,本申请所提供的无人机与基站之间的通信控制方法还包括:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过预设阈值且不超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为目标基站以及目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过预设阈值,但存在上行通信质量超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
本实施例中,在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过预设阈值,则进一步判断,其中是否存在上行通信质量高于目标无人机的当前上行子频段的上行子频段。
若其中不存在上行通信质量高于目标无人机的当前上行子频段的上行子频段,则维持目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为待切换的目标基站以及目标上行子频段。采用这种处理方式,目标无人机切换前后的上行子频段及其对应的基站实际上均未实质变更,因此这种处理方式即相当于不对目标无人机进行上行子频段及其对应基站的切换。
若其中存在上行通信质量高于目标无人机的当前上行子频段的上行子频段,则将其中上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在一实施例中,基于下行通信质量,确定目标基站、以及目标基站用于与目标无人机上行通信的目标上行子频段,包括:
基于历史时间段的下行通信质量以及当前时刻的下行通信质量,预测未来时间段的下行通信质量;
基于当前时刻的下行通信质量以及未来时间段的下行通信质量,预测能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的综合下行通信质量;
基于综合下行通信质量,确定对应的上行子频段的综合上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在综合上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
本实施例中,考虑到正常情况下,能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量是随着时间连续变化的,并且变化趋势在一定时间内也是稳定的,因此根据历史时间段的下行通信质量以及当前时刻的下行通信质量,能够准确预测得到与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段在未来时间段的下行通信质量。
预测得到未来时间段的下行通信质量之后,结合当前时刻的下行通信质量,预测能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的综合下行通信质量。
进而可以将综合下行通信质量,直接确定为对应的上行子频段的综合上行通信质量。
然后判断在未被占用的上行子频段中,是否存在综合上行通信质量超过预设阈值的上行子频段。若存在综合上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在一实施例中,本申请所提供的无人机与基站之间的通信控制方法还包括:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过预设阈值且不超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为目标基站以及目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过预设阈值,但存在综合上行通信质量超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
本实施例中,在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过预设阈值,则进一步判断,其中是否存在综合上行通信质量高于目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段。
若其中不存在综合上行通信质量高于目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则维持目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为待切换的目标基站以及目标上行子频段。采用这种处理方式,目标无人机切换前后的上行子频段及其对应的基站实际上均未实质变更,因此这种处理方式即相当于不对目标无人机进行上行子频段及其对应基站的切换。
若其中存在综合上行通信质量高于目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则将其中综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在一实施例中,本申请所提供的无人机与基站之间的通信控制方法还包括:
若检测到目标无人机未成功切换至目标上行子频段而回退至当前上行子频段,或者检测到目标基站未成功开启目标上行子频段,则基于下行通信质量,重新确定目标基站以及目标上行子频段。
本实施例中,考虑到目标无人机可能无法成功切换至目标上行子频段,为了避免切换失败而导致目标无人机的上行通信被中断,目标无人机一旦未成功切换至目标上行子频段,便会自行回退至原本的当前上行子频段,继续由原本的当前基站通过当前上行子频段为目标无人机提供上行通信服务。
调度站若检测到目标无人机未成功切换至目标上行子频段而回退至当前上行子频段,或者检测到目标基站未成功开启目标上行子频段,则基于能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量,重新确定目标基站以及目标上行子频段,以进一步控制目标无人机与新的目标上行子频段以及新的目标基站相匹配。
图6示出了本申请一实施例中的频段切换过程中无人机与基站的主要处理流程。图7示出了本申请一实施例中的图6实施例所示频段切换过程中无人机的详细处理流程。图8示出了本申请一实施例中的图6实施例所示频段切换过程中基站的详细处理流程。
参见图6,在一实施例中,无人机接收到指示其切换上行子频段的指令后,将其当前上行子频段切换为指令所指示的目标上行子频段。
基站检测无人机是否成功将其上行子频段切换为目标上行子频段。若检测到无人机未成功将其上行子频段切换为目标上行子频段,则基站向调度站返回切换失败的配置结果。
若检测到无人机成功将其上行子频段切换为目标上行子频段,则基站适应性地配置其工作频段——目标基站开启目标上行子频段,目标基站以外的其他基站关闭目标上行子频段。然后目标基站检测与无人机通过目标上行子频段是否能够上行通信。若能够上行通信,则基站向调度站返回切换成功的结果;反之,若不能够上行通信,则基站向调度站返回切换失败的结果。
参见图7,在一实施例中,无人机初始化参数,然后配置默认的工作频段,并以默认的工作频段与基站进行通信。
从当前基站接收到切换上行子频段的指令后,无人机检测是否能够切换上行子频段。确认能够切换后,无人机将其上行子频段切换为指令指示的目标上行子频段。
若成功切换为目标上行子频段,则无人机使用目标上行子频段工作,与对应的目标基站上行通信。若未成功切换为目标上行子频段,则无人机回退到切换前的当前上行子频段工作,与对应的当前基站上行通信。
参见图8,在一实施例中,基站初始化参数,然后配置默认的工作频段,并以默认的工作频段与无人机进行通信。
从调度站接收到用于指示无人机切换上行子频段的指令后,基站检测无人机是否能够切换上行子频段。确认能够切换后,基站将指令发送给无人机,指示无人机切换至目标上行子频段。
然后目标基站检测无人机是否成功切换至目标上行子频段。若确认无人机成功切换至目标上行子频段,则根据调度站的指令,原基站关闭目标上行子频段,目标基站开启目标上行子频段,并通知其他基站切换结果。若确认无人机未成功切换至目标上行子频段,则每一基站继续使用切换前的工作频段与无人机通信。
图9示出了根据本申请一实施例的无人机与基站之间的通信控制装置的框图,每一基站的工作频段均包含相同的总频段,总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段,通信控制装置设于与每一基站通信连接的调度站,通信控制装置包括:
目标无人机确定模块210,配置为监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;
下行通信质量获取模块220,配置为获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;
目标基站确定模块230,配置为基于下行通信质量,确定目标基站、以及目标基站用于与目标无人机上行通信的目标上行子频段;
频段切换模块240,配置为通过目标无人机的当前基站指示目标无人机将其上行子频段切换至目标上行子频段,并开启目标基站的目标上行子频段,关闭目标基站以外的其他基站的目标上行子频段,以由目标基站通过目标上行子频段为目标无人机提供上行通信服务。
在本申请的一示例性实施例中,下行通信质量获取模块220配置为:
获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的受干扰强度;
根据受干扰强度,计算得到下行通信质量。
在本申请的一示例性实施例中,目标无人机确定模块210配置为:
将上行通信质量低于预设阈值的无人机确定为目标无人机。
在本申请的一示例性实施例中,目标无人机确定模块210配置为:
基于历史时间段的上行通信质量以及当前时刻的上行通信质量,预测未来时间段的上行通信质量;
将当前时刻的上行通信质量低于预设阈值的无人机,或者未来时间段的上行通信质量存在低于预设阈值的时刻的无人机,确定为目标无人机。
在本申请的一示例性实施例中,目标基站确定模块230配置为:
基于下行通信质量,确定每一基站的每一下行子频段对应的上行子频段的上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在本申请的一示例性实施例中,目标基站确定模块230配置为:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过预设阈值且不超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为目标基站以及目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过预设阈值,但存在上行通信质量超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在本申请的一示例性实施例中,目标基站确定模块230配置为:
基于历史时间段的下行通信质量以及当前时刻的下行通信质量,预测未来时间段的下行通信质量;
基于当前时刻的下行通信质量以及未来时间段的下行通信质量,预测能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的综合下行通信质量;
基于综合下行通信质量,确定对应的上行子频段的综合上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在综合上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在本申请的一示例性实施例中,目标基站确定模块230配置为:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过预设阈值且不超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持目标无人机的当前上行子频段及其对应的基站不变,将当前上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过预设阈值,但存在综合上行通信质量超过目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为目标基站以及目标上行子频段。
在本申请的一示例性实施例中,通信控制装置配置为:
若检测到目标无人机未成功切换至目标上行子频段而回退至当前上行子频段,或者检测到目标基站未成功开启目标上行子频段,则基于下行通信质量,重新确定目标基站以及目标上行子频段。
下面继续参考图1-3来描述本申请实施例提供的一种无人机与基站之间的通信控制系统,该系统包括至少两个基站、至少两个无人机、至少一个调度站;每一基站的工作频段均包含相同的总频段,总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段;调度站与每一基站通信连接。
在该实施例中,调度站、基站、无人机的配置如下:
调度站配置为:监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;获取能够与目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;基于下行通信质量,确定目标基站、以及目标基站用于与目标无人机上行通信的目标上行子频段;
目标无人机的当前基站配置为:根据调度站的指令,指示目标无人机将其上行子频段切换至目标上行子频段;
目标无人机配置为:根据目标无人机的当前基站的指示,将上行子频段切换至目标上行子频段;
目标基站配置为:根据调度站的指令,开启目标上行子频段;
目标基站以外的其他基站配置为:根据调度站的指令,关闭目标上行子频段。
下面参考图10来描述根据本申请实施例的电子设备30。图10显示的电子设备30仅仅是一个示例,不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示,电子设备30以通用计算设备的形式表现。电子设备30的组件可以包括但不限于:至少一个处理单元310、至少一个存储单元320、连接不同系统组件(包括存储单元320和处理单元310)的总线330。
其中,存储单元320存储有程序代码,程序代码可以被处理单元310执行,使得处理单元310执行本说明书上述示例性方法的描述部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如,处理单元310可以执行如图4中所示的各个步骤。
存储单元320可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)3201和/或高速缓存存储单元3202,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)3203。
存储单元320还可以包括具有一组(至少一个)程序模块3205的程序/实用工具3204,这样的程序模块3205包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线330可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备30也可以与一个或多个外部设备400(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备30交互的设备通信,和/或与使得该电子设备30能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口350进行。输入/输出(I/O)接口350与显示单元340相连。并且,电子设备30还可以通过网络适配器360与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器360通过总线330与电子设备30的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备30使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
在本申请的示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读指令,当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时,使计算机执行上述方法实施例部分描述的方法。
根据本申请的一个实施例,还提供了一种用于实现上述方法实施例中的方法的程序产品,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本发明的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如JAVA、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (17)
1.一种无人机与基站之间的通信控制方法,其特征在于,每一基站的工作频段均包含相同的总频段,所述总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含所述总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段,所述方法由与每一基站通信连接的调度站执行,所述方法包括:
监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;
获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;
基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段;
通过所述目标无人机的当前基站指示所述目标无人机将其当前上行子频段切换至所述目标上行子频段,并开启所述目标基站的所述目标上行子频段,关闭所述目标基站以外的其他基站的所述目标上行子频段,以由所述目标基站通过所述目标上行子频段为所述目标无人机提供上行通信服务。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量,包括:
获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的受干扰强度;
根据所述受干扰强度,计算得到所述下行通信质量。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机,包括:
将所述上行通信质量低于预设阈值的无人机确定为所述目标无人机。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机,包括:
基于历史时间段的所述上行通信质量以及当前时刻的所述上行通信质量,预测未来时间段的所述上行通信质量;
将当前时刻的所述上行通信质量低于预设阈值的无人机,或者未来时间段的所述上行通信质量存在低于所述预设阈值的时刻的无人机,确定为所述目标无人机。
5.根据权利要求3-4任一项所述的方法,其特征在于,基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段,包括:
基于所述下行通信质量,确定所述每一基站的每一下行子频段对应的上行子频段的上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在上行通信质量超过所述预设阈值的上行子频段,则选取所述上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过所述预设阈值且不超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持所述目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将所述当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过所述预设阈值,但存在上行通信质量超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取所述上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
7.根据权利要求1-2任一项所述的方法,其特征在于,基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段,包括:
基于所述下行通信质量,确定所述每一基站的每一下行子频段对应的上行子频段的上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取所述上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过所述预设阈值且不超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持所述目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将所述当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的上行通信质量均不超过所述预设阈值,但存在上行通信质量超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取所述上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
9.根据权利要求3-4任一项所述的方法,其特征在于,基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段,包括:
基于历史时间段的所述下行通信质量以及当前时刻的所述下行通信质量,预测未来时间段的所述下行通信质量;
基于当前时刻的所述下行通信质量以及未来时间段的所述下行通信质量,预测能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的综合下行通信质量;
基于所述综合下行通信质量,确定对应的上行子频段的综合上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在综合上行通信质量超过所述预设阈值的上行子频段,则选取所述综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过所述预设阈值且不超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持所述目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将所述当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过所述预设阈值,但存在综合上行通信质量超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取所述综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
11.根据权利要求1-2任一项所述的方法,其特征在于,基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段,包括:
基于历史时间段的所述下行通信质量以及当前时刻的所述下行通信质量,预测未来时间段的所述下行通信质量;
基于当前时刻的所述下行通信质量以及未来时间段的所述下行通信质量,预测能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的综合下行通信质量;
基于所述综合下行通信质量,确定对应的上行子频段的综合上行通信质量;
在未被占用的上行子频段中,若存在综合上行通信质量超过预设阈值的上行子频段,则选取所述综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过所述预设阈值且不超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量,则维持所述目标无人机的当前上行子频段及其对应的当前基站不变,将所述当前上行子频段及其对应的当前基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段;或者
在未被占用的上行子频段中,若所有上行子频段的综合上行通信质量均不超过所述预设阈值,但存在综合上行通信质量超过所述目标无人机的当前上行子频段的上行通信质量的上行子频段,则选取所述综合上行通信质量最高的上行子频段及其对应的基站,确定为所述目标基站以及所述目标上行子频段。
13.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若检测到所述目标无人机未成功切换至所述目标上行子频段而回退至所述当前上行子频段,或者检测到所述目标基站未成功开启所述目标上行子频段,则基于所述下行通信质量,重新确定所述目标基站以及所述目标上行子频段。
14.一种无人机与基站之间的通信控制装置,其特征在于,每一基站的工作频段均包含相同的总频段,所述总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含所述总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段,所述装置设于与每一基站通信连接的调度站,所述装置包括:
目标无人机确定模块,配置为监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;
下行通信质量获取模块,配置为获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;
目标基站确定模块,配置为基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段;
频段切换模块,配置为通过所述目标无人机的当前基站指示所述目标无人机将其上行子频段切换至所述目标上行子频段,并开启所述目标基站的所述目标上行子频段,关闭所述目标基站以外的其他基站的所述目标上行子频段,以由所述目标基站通过所述目标上行子频段为所述目标无人机提供上行通信服务。
15.一种无人机与基站之间的通信控制系统,其特征在于,所述系统包括至少两个基站、至少两个无人机、至少一个调度站;每一基站的工作频段均包含相同的总频段,所述总频段包含至少两个子频段,每一无人机在同一时刻用于与基站下行通信的下行频段包含所述总频段,不同无人机在同一时刻用于与基站上行通信的上行频段为不同的子频段;所述调度站与每一基站通信连接;
所述调度站配置为:监测每一无人机与对应的当前基站上行通信的当前上行子频段的上行通信质量,并基于所述上行通信质量,确定满足频段切换条件的目标无人机;获取能够与所述目标无人机下行通信的每一基站的每一下行子频段的下行通信质量;基于所述下行通信质量,确定目标基站、以及所述目标基站用于与所述目标无人机上行通信的目标上行子频段;
所述目标无人机的当前基站配置为:根据所述调度站的指令,指示所述目标无人机将其上行子频段切换至所述目标上行子频段;
所述目标无人机配置为:根据所述目标无人机的当前基站的指示,将上行子频段切换至所述目标上行子频段;
所述目标基站配置为:根据所述调度站的指令,开启所述目标上行子频段;
所述目标基站以外的其他基站配置为:根据所述调度站的指令,关闭所述目标上行子频段。
16.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述电子设备实现如权利要求1至13任一项所述的方法。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机可读指令,当所述计算机可读指令被计算机的处理器执行时,使计算机执行权利要求1至13任一项所述的方法。
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