CN116684952B - 双模通信系统的通信功率调整方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双模通信系统的通信功率调整方法、装置、设备及介质。双模通信系统的通信功率调整方法包括：响应于确定双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值满足预设通信干扰条件，确定目标节点与双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度；基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度，确定针对目标节点的功率调整值；基于功率调整值，控制目标节点调整当前通信功率，以降低目标节点对其他节点的信号干扰强度。本发明基于信噪比信息和信号干扰强度调整节点的通信功率，降低了节点之间的信号干扰，提高了通信质量。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种双模通信系统的通信功率调整方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着电网技术的发展和人们对电力日益增长的需求，智能电网应运而生。智能电网和用户进行互动的重要组成部分是用电信息采集网络，用电信息采集网络现在主要有两种通信方式，即高速电力线载波通信技术（Highspeed Power Line Communication，HPLC）和微功率无线通信技术（Highspeed Radio Frequency，HRF）。高速电力线载波通信技术用电力线作为载波信号的传输媒介，其线路建设成本低且部署方便，但受到电力线负载以及节点距离的影响，导致远距离传输会出现较大失真。而微功率无线通信技术虽然具有功耗低和组网灵活等优点，但是在有遮挡或电磁干扰的情况下通信质量较差。为了弥补上述单模通信的弊端，一种融合了高速电力线载波通信和微功率无线通信的双模通信技术被提出，其较大地提高了通信的效率和可靠性。
但是，通过双模通信技术进行通信的双模通信系统中由于各个节点之间信号存在相互干扰，影响通信效果和能耗控制。
发明内容
本说明书实施方式旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本说明书实施方式的目的在于提出一种双模通信系统的通信功率调整方法、装置、设备及存储介质。
本说明书实施方式提供一种双模通信系统的通信功率调整方法，所述方法包括：响应于确定所述双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件，确定所述目标节点与所述双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度；基于所述目标节点的信噪比信息和所述信号干扰强度，确定针对所述目标节点的功率调整值；基于所述功率调整值，控制所述目标节点调整当前通信功率，以降低所述目标节点对所述其他节点的所述信号干扰强度。
本说明书实施方式提供一种双模通信系统的通信功率调整装置，所述装置包括：第一确定模块、第二确定模块和控制模块。第一确定模块，用于响应于确定所述双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件，确定所述目标节点与所述双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度；第二确定模块，用于基于所述目标节点的信噪比信息和所述信号干扰强度，确定针对所述目标节点的功率调整值；控制模块，用于基于所述功率调整值，控制所述目标节点调整当前通信功率，以降低所述目标节点对所述其他节点的所述信号干扰强度。
本说明书实施方式提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项实施方式所述的方法的步骤。
本说明书实施方式提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项实施方式所述的方法的步骤。
本说明书实施方式提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品中包括指令，所述指令被计算机设备的处理器执行时，使得所述计算机设备能够执行上述任一项实施方式所述的方法的步骤。
上述说明书实施方式中，通过响应于确定双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件，确定目标节点与双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度；基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度，确定针对目标节点的功率调整值；基于功率调整值，控制目标节点调整当前通信功率，以降低目标节点对其他节点的信号干扰强度。本发明基于信噪比信息和信号干扰强度调整节点的通信功率，降低了节点之间的信号干扰，提高了通信质量。
附图说明
图1为本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法的流程示意图；
图2为本说明书另一实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法的流程示意图；
图3为本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法的效果示意图；
图4为本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整装置的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
随着电网技术的发展和人们对电力日益增长的需求，智能电网应运而生。智能电网和用户进行互动的重要组成部分是用电信息采集网络，用电信息采集网络现在主要有两种通信方式，即高速电力线载波通信技术（Highspeed Power Line Communication，HPLC）和微功率无线通信技术（Highspeed Radio Frequency，HRF）。高速电力线载波通信技术用电力线作为载波信号的传输媒介，其线路建设成本低且部署方便，但受到电力线负载以及节点距离的影响，导致远距离传输会出现较大失真。而微功率无线通信技术虽然具有功耗低和组网灵活等优点，但是在有遮挡或电磁干扰的情况下通信质量较差。为了弥补上述单模通信的弊端，一种融合了高速电力线载波通信和微功率无线通信的双模通信技术被提出，其较大地提高了通信的效率和可靠性。
但是，通过双模通信技术进行通信的双模通信系统中由于各个节点之间信号存在相互干扰，影响通信效果和能耗控制。因此，如何科学合理地调整通信功率，降低节点之间的信号干扰，提高通信质量和传输速率，是双模通信系统所要解决的关键问题。
相关技术中，双模通信系统一般采用双树网络拓扑结构，在使用CSMA/CA（CarrierSense Multiple Access with Collision Avoid）信道访问时，不同的簇之间的节点可能会同时传输信号进而相互产生信号干扰。为了保证节点之间的通信质量和稳定性，本说明书实施例提出了一种双模通信系统的通信功率调整方法。
根据本说明书的实施方式，在调整双模通信系统中节点的通信功率之前，可以先确定各节点的初始通信功率。其中，双模通信系统包括高速电力线载波通信网络HPLC和微功率无线通信网络HRF。双模通信系统包括多种类型的节点，多种类型的节点包括CCO（Central Coordinator）节点、PCO（Proxy Coordinator）节点、STA（Station）节点。CCO节点也称为主节点、中心节点、中央协调器等。PCO节点也称代理节点、中继节点。STA节点也称为从节点、站点。
本说明书实施例的方法可以由主节点CCO执行。在双模通信系统完成组网后，主节点基于目标节点和其他各节点的初始信噪比、最小功率限制值、最大功率限制值，配置各节点的初始通信功率。
例如，CCO获取所有网络中每个PCO节点和每个STA节点的初始信噪比。具体地，双模通信系统完成组网后，所有入网节点定期向CCO节点发送发现列表报文，CCO节点通过接收发现列表报文获取各节点的初始信噪比，用于计算PCO节点和STA节点的初始通信功率。
双模通信系统中包括多个簇，每个簇包括多个节点，以第个簇中第/>个节点为例，该节点的初始通信功率如公式（1）所示。
公式（1）
其中，是第/>个簇中节点/>的初始功率值，/>和/>分别是最大功率限制值和最小功率限制值的约束值，/>是第/>个簇中节点/>的初始信噪比值，/>和/>是调整系数，该调整系数用于适应不同的信道环境和网络条件。
具体地，参考公式（1），主节点基于与通信信道环境或通信网络条件相关的调整系数和/>，处理初始信噪比/>，得到调整后的初始信噪比（/>）。
从调整后的初始信噪比（）和最小功率限制值/>中，选择最大值作为候选值。然后，从候选值和最大功率限制值/>中，选择最小值作为第/>个簇中节点/>的初始通信功率。其中，最小功率限制值和最大功率限制值与通信网络的拓扑结构和通信信道环境等因素相关，可以根据实际情况设置最小功率限制值和最大功率限制值。
主节点CCO通过公式（1）计算得到每个节点的初始通信功率之后，主节点将计算得到的初始通信功率广播给各节点。PCO节点和STA节点获取到主节点CCO广播的初始通信功率之后，根据初始通信功率设置自身的通信功率，即，将初始通信功率设置为自身的通信功率。
各节点基于初始通信功率进行通信，在通信过程中各节点的通信功率是实时变化的，因此各节点在运行阶段需要实时维护自身的当前通信功率，并定期向主节点CCO汇报自身的当前通信功率和当前信噪比。
如果主节点CCO发现有节点的信号干扰指标值不符合要求，将不符合要求的节点作为目标节点，进而主节点通过通信功率调整方法动态向目标节点发送功率调整指令，以控制该目标节点调整其当前通信功率。其中，信号干扰指标值表征了目标节点对双模通信系统中其他节点的信号干扰程度，不符合要求表示该目标节点对其他节点的信号干扰程度较大。
在本说明书的实施例中，双模通信系统包括高速电力线载波通信网络HPLC和微功率无线通信网络HRF。在一实施例中，本文所指的目标节点与其他节点可以通过HPLC通信方式或HRF通信方式进行通信，但是通过HPLC通信时目标节点对其他节点的干扰程度较小，而通过HRF进行通信目标节点则对其他节点的干扰程度较大，因此本说明书实施例主要以目标节点和其他节点之间通过HRF通信方式进行通信为例进行说明。换言之，本说明书实施例主要考虑对通过HRF通信方式进行通信的各节点进行功率调整。但是，应该理解，本说明书的实施例同样适用于对通过HPLC通信的各节点进行功率调整。如果需要同时对通过HPLC通信方式和通过HRF通信方式的各节点进行功率调整，考虑到其两种通信方式的信号干扰程度不同，需要对两种通信模式的节点分别进行功率调整。
图1为本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法的流程示意图。
如图1所示，本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法100例如包括步骤S110-S130，该方法应用于主节点。
S110，响应于确定双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件，确定目标节点与双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度。
示例性地，以双模通信系统中通过微功率无线通信网络HRF进行通信的多个节点为例，该多个节点被划分为多个簇，每个簇中的节点使用同一个通信信道，使用同一通信信道的节点之间具有竞争关系。目标节点在多个簇中的目标簇，多个簇中除目标簇之外的簇为其他簇，其他节点为其他簇中的节点。可以理解，对于目标节点而言，该目标节点使用CSMA/CA信道进行通信访问，目标节点与同一簇内其他节点之间通常不存在信号干扰，而与其他簇的节点存在信号干扰，因此本说明书实施例主要考虑不同簇的节点之间的信号干扰问题。
示例性地，信号干扰指标值表征了目标节点对其他节点的信号干扰程度，信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件表征了目标节点对其他节点的信号干扰程度较大。在一示例中，信号干扰指标值例如包括通信信号强度（Received Signal Strength Indicator，RSSI）、信噪比、当前通信功率等等。例如，目标节点的通信信号强度RSSI越大，对其他簇的节点的干扰程度越大，目标节点的信噪比在一定程度上也能反映目标节点对其他簇节点的干扰程度，目标节点的当前通信功率越大表示其对其他簇的节点的干扰程度越大。
在本示例中，预设通信干扰条件包括信号干扰指标值小于预设干扰指标阈值，换言之，不满足预设通信干扰条件指的是信号干扰指标值大于或等于预设干扰指标阈值。本说明书实施例以信号干扰指标值为目标节点的通信信号强度RSSI为例进行说明，当通信信号强度RSSI大于或等于预设信号强度阈值时，表示目标节点对其他簇中节点的信号干扰程度较大，此时主节点CCO需要进一步确定目标节点与其他节点之间的信号干扰强度。例如，确定目标节点与其他每个簇中每个节点之间的信号干扰强度。
当主节点CCO检测到双模通信系统中存在多个信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件的节点，则依次将每个节点作为目标节点，以便分别对每个节点进行通信功率调整。
S120，基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度，确定针对目标节点的功率调整值。
在本说明书示例中，信噪比信息例如包括目标节点的信噪比，也可以包括信噪比与其他参数之间的关系。主节点基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度，可以确定针对目标节点的功率调整值。
S130，基于功率调整值，控制目标节点调整当前通信功率，以降低目标节点对其他节点的信号干扰强度。
主节点CCO在确定出针对目标节点的功率调整值之后，可以基于功率调整值控制目标节点调整当前通信功率得到调整后的通信功率。目标节点基于调整后的通信功率依然能够正常进行通信，且调整后的通信功率通常低于调整前的通信功率，从而降低了目标节点对其他节点的信号干扰强度。
可以理解，本说明书的实施例通过检测信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件的目标节点，并基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度调整节点的通信功率，降低了节点之间的信号干扰，提高了双模通信系统的通信质量。
在一示例中，以双模通信系统包括一个CCO节点为例，设簇数为，第/>个簇中有/>个STA节点或PCO节点，第/>个簇中的第/>个节点的通信功率为/>，通信信号强度为/>，1≤/>≤，1≤/>≤/>，/>和/>均为整数。令/>表示第/>个簇内的节点的通信功率向量，表示第/>个簇内各节点的初始信噪比向量。
基于目标节点的信噪比和目标节点的通信功率之间的关联关系，得到信噪比信息。换言之，信噪比信息可以以函数关系来表征，即，信噪比信息包括以目标节点的通信功率为自变量、以目标节点的信噪比为因变量的函数。信噪比信息可以表示为函数，其中，/>表示第/>个簇中节点/>（目标节点）的通信功率。即，信噪比与通信功率之间存在关联关系，信噪比是关于通信功率的函数。
一种示例中，可以基于公式（2）确定目标节点与双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度。具体地，获取目标节点的第一信号强度/>和其他节点的第二信号强度/>，并基于第一信号强度/>和第二信号强度/>之间的信号强度差，确定信号干扰强度/>。第一信号强度/>和第二信号强度/>均可以是通信信号强度RSSI。
公式（2）
其中，表示在第/>簇中的节点/>（目标节点），/>表示在第/>簇中的节点/>。为第/>个簇中节点/>（目标节点）与第/>个簇中节点/>（其他簇中的节点）之间信号强度差的绝对值。
在另一种示例中，可以基于目标节点和其他节点之间的通信信道质量信息，确定信号干扰强度。例如通信信道质量信息包括误码率，其他节点的误码率越大表示目标节点对其他节点的信号干扰强度越大。
在得到信噪比信息和信号干扰强度之后，主节点可以基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度，确定针对目标节点的功率调整值。
例如，主节点基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度/>，构建针对目标节点的通信功率的目标函数/>，目标函数/>如公式（3）所示。
,公式（3）
在得到目标函数之后，利用梯度下降算法基于目标函数/>，计算得到功率调整值。在利用梯度下降算法对目标函数/>进行优化时，设定迭代计算的预设步长参数/>、预设迭代次数n、预设收敛阈值（例如为0.001）。在一些情况下，节点之间的空间距离难以获取，因此需要基于预设步长参数/>进行梯度下降计算功率调整值。
例如，计算目标函数对通信功率的偏导数得到梯度信息，偏导数包括一阶偏导。梯度信息如公式（4）所示。
公式（4）
接下来，基于梯度信息、上一次迭代计算得到的通信功率/>、迭代计算的预设步长参数/>，得到本次迭代计算的通信功率/>，进行多次迭代计算直到迭代次数大于等于预设迭代次数n或者收敛阈值小于等于预设收敛阈值0.001则停止。预设步长参数/>例如为自适应步长。
本次迭代计算的通信功率如公式（5）所示。
公式（5）
如果是第一次迭代计算，则上一次迭代计算得到的通信功率可以是目标节点在迭代计算开始前的当前通信功率。在一些情况下，为了提高梯度下降算法收敛到全局最优的效果，同时为了降低干扰，在进行梯度下降计算时还可以设置一些正则化参数，或将惩罚项加入到目标函数中。
迭代计算停止之后，可以将最后一次迭代计算得到的通信功率作为功率调整值。其中，功率调整值包括调整后的通信功率，主节点可以控制目标节点将调整后的通信功率替换当前通信功率，以控制目标节点调整自身的通信功率。
在另一示例中，在主节点基于功率调整值控制目标节点调整自身的当前通信功率之后，如果主节点确定目标节点调整后的通信功率小于最小功率限制值，则控制目标节点将调整后的通信功率设置为最小功率限制值，从而保证目标节点能正常通信。如果主节点确定调整后的通信功率大于最大功率限制值，则控制目标节点将调整后的通信功率设置为最大功率限制值，降低目标节点对其他节点的干扰程度。
在另一示例中，主节点在基于梯度下降算法确定针对目标节点的功率调整值后，如果功率调整值小于最小功率限制值，则将功率调整值修改为最小功率限制值后再发送给目标节点，目标节点接收到最小功率限制值后将当前通信功率调整为最小功率限制值。如果功率调整值大于最大功率限制值，则将功率调整值修改为最大功率限制值后再发送给目标节点，目标节点接收到最大功率限制值后将当前通信功率调整为最大功率限制值。
在另一示例中，还可以在基于梯度下降算法计算的过程中加入针对功率调整值的约束条件，针对功率调整值的约束条件例如为，表示归一化后的功率调整值大于等于0且小于等于1。加入约束条件后，基于梯度下降算法得到的功率调整值满足约束条件。此时主节点可以直接基于计算得到的功率调整值控制目标节点进行通信功率调整。
可以理解，通过梯度下降算法计算目标节点的功率调整值，实现了动态调整通信功率的效果，降低了节点之间的通信干扰程度，提高了双模通信系统的信息传输性能。通过基于信噪比进行初始通信功率设置的方式和基于自适应步长梯度下降法的动态功率调整方式，可以有效避免使用CSMA/CA进行信道访问时不同簇间的子节点间存在功率干扰的问题，提高了双模通信系统的可靠性。
在一示例中，主节点控制目标节点调整通信功率的过程具体如下。
首先，双模通信系统中的主节点向目标节点发送功率调整指令，以控制目标节点基于功率调整值调整当前通信功率，功率调整指令包括功率调整值。
目标节点接收到来自主节点的功率调整指令后，基于功率调整指令中的功率调整值调整自身的通信功率，调整完之后目标节点向主节点发送功率调整确认信息。
接下来，当主节点接收到来自目标节点的功率调整确认信息之后，主节点更新自身存储的目标节点的通信功率，实现实时维护各节点的最新通信功率。
图2为本说明书另一实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法的流程示意图。
如图2所示，本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法200例如包括步骤S201-S212。
S201，开始。
S202，主节点CCO获取所有节点的信噪比信息和通信信号强度。
S203，主节点CCO计算PCO节点、STA节点的初始通信功率，并广播给所有节点。
S204，PCO节点、STA节点获取CCO发送的初始通信功率，根据初始通信功率设置自身的通信功率。
S205，PCO节点、STA节点在运行阶段，维护自身的当前通信功率，并定期向CCO汇报当前通信功率和信噪比信息。
S206，CCO是否发现有目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件。如果是，则执行步骤S207；如果否，则返回执行步骤S205。
S207，CCO节点根据动态调整算法，利用梯度下降算法基于信噪比信息和通信信号强度，确定针对目标节点功率调整值，并向目标节点发送功率调整指令。
S208，目标节点基于接收到的功率调整指令调整自身的通信功率，并向CCO节点发送功率调整确认信息。
S209，CCO节点确定是否接收到来自目标节点的功率调整确认信息。如果是，则执行步骤S210；如果否，则执行步骤S211。
S210，CCO节点更新自身存储的目标节点的通信功率。
S211，CCO节点等待目标节点的功率调整确认信息。并返回执行步骤S209。
S212，结束。
其中，本实施例的具体实施过程参考上文的描述，在此不再赘述。
图3为本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整方法的效果示意图。
如图3所示的误码率性能对比图，使用本说明书实施例的通信功率调整方法对节点进行功率调整之后，节点的误码率低于没有使用本发明的通信功率调整方法的误码率。可以理解，通过本说明书实施例的功率调整方法进行功率调整后，降低了双模通信系统的误码率，提高了通信系统的可靠性。
图4为本说明书实施方式提供的双模通信系统的通信功率调整装置的示意图。
如图4所示，本说明书实施方式提供一种双模通信系统的通信功率调整装置400，双模通信系统的通信功率调整装置400包括：第一确定模块410、第二确定模块420以及控制模块430。
示例性地，第一确定模块410用于响应于确定双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件，确定目标节点与双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度。
示例性地，第二确定模块420用于基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度，确定针对目标节点的功率调整值。
示例性地，控制模块430用于基于功率调整值，控制目标节点调整当前通信功率，以降低目标节点对其他节点的信号干扰强度。
可以理解，关于双模通信系统的通信功率调整装置400的具体描述，可以参见上文中对双模通信系统的通信功率调整方法的描述，在此不再赘述。
示例性地，第二确定模块420包括：构建子模块和计算子模块。构建子模块，用于基于目标节点的信噪比信息和信号干扰强度，构建针对目标节点的通信功率的目标函数；计算子模块，用于利用梯度下降算法基于目标函数，计算得到功率调整值。
示例性地，计算子模块用于：计算目标函数对通信功率的偏导数得到梯度信息；基于梯度信息、上一次迭代计算得到的通信功率、迭代计算的预设步长参数，得到本次迭代计算的通信功率，进行多次迭代计算直到迭代次数大于等于预设迭代次数或者收敛阈值小于等于预设收敛阈值则停止；将最后一次迭代计算得到的通信功率作为功率调整值。
示例性地，功率调整值包括调整后的通信功率；控制模块430用于：控制目标节点将调整后的通信功率替换当前通信功率。
本说明书实施方式提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项实施方式中的方法的步骤。
本说明书实施方式提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项实施方式中的方法的步骤。
本说明书的一个实施方式提供一种计算机程序产品，计算机程序产品中包括指令，指令被计算机设备的处理器执行时，使得计算机设备能够执行上述任一项实施方式的方法的步骤。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本说明书的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本说明书的限制。
此外，本说明书实施例中所使用的“第一”、“第二”等术语，仅用于描述目的，而不可以理解为指示或者暗示相对重要性，或者隐含指明本实施例中所指示的技术特征数量。由此，本说明书实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征，可以明确或者隐含地表示该实施例中包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，词语“多个”的含义是至少两个或者两个及以上，例如两个、三个、四个等，除非实施例中另有明确具体的限定。
在本说明书中，除非实施例中另有明确的相关规定或者限定，否则实施例中出现的术语“安装”、“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以理解的，也可以是机械连接、电连接等；当然，还可以是直接相连，或者通过中间媒介进行间接连接，或者可以是两个元件内部的连通，或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，能够根据具体的实施情况理解上述术语在本说明书中的具体含义。
在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本说明书的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本说明书的限制，本领域的普通技术人员在本说明书的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (18)
1.一种双模通信系统的通信功率调整方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于确定所述双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件，确定所述目标节点与所述双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度，其中，所述双模通信系统包括微功率无线通信网络HRF，所述目标节点和所述其他节点之间通过所述微功率无线通信网络HRF进行通信；所述目标节点与所述其他节点属于不同的簇；
基于所述目标节点的信噪比信息和所述信号干扰强度，确定针对所述目标节点的功率调整值；具体包括基于所述目标节点的信噪比信息和所述信号干扰强度，构建针对所述目标节点的通信功率的目标函数；利用梯度下降算法基于所述目标函数，计算得到所述功率调整值；以及
基于所述功率调整值，控制所述目标节点调整当前通信功率，以降低所述目标节点对所述其他节点的所述信号干扰强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用梯度下降算法基于所述目标函数，计算得到所述功率调整值包括：
计算所述目标函数对通信功率的偏导数得到梯度信息；
基于所述梯度信息、上一次迭代计算得到的通信功率、迭代计算的预设步长参数，得到本次迭代计算的通信功率，进行多次迭代计算直到迭代次数大于等于预设迭代次数或者收敛阈值小于等于预设收敛阈值则停止；以及
将最后一次迭代计算得到的通信功率作为所述功率调整值。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的方法，其特征在于，所述功率调整值包括调整后的通信功率；所述基于所述功率调整值，控制所述目标节点调整当前通信功率包括：
控制所述目标节点将所述调整后的通信功率替换所述当前通信功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述目标节点的信噪比和所述目标节点的通信功率之间的关联关系，得到所述信噪比信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信噪比信息包括：以所述目标节点的通信功率为自变量、以所述目标节点的信噪比为因变量的函数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标节点与所述双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度包括以下至少一项：
获取所述目标节点的第一信号强度和所述其他节点的第二信号强度，并基于所述第一信号强度和所述第二信号强度之间的信号强度差，确定所述信号干扰强度；
基于所述目标节点和所述其他节点之间的通信信道质量信息，确定所述信号干扰强度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双模通信系统中的多个节点被划分为多个簇，每个簇中的节点使用同一个通信信道；所述目标节点在所述多个簇中的目标簇，所述多个簇中除所述目标簇之外的簇为其他簇；所述其他节点为所述其他簇中的节点。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述信号干扰指标值包括以下至少一项：通信信号强度、信噪比、当前通信功率；
所述不满足预设通信干扰条件包括：所述信号干扰指标值大于或等于预设干扰指标阈值。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述功率调整值，控制所述目标节点调整当前通信功率之后，所述方法还包括：
响应于确定调整后的通信功率小于最小功率限制值，控制所述目标节点将所述调整后的通信功率设置为所述最小功率限制值；以及
响应于确定调整后的通信功率大于最大功率限制值，控制所述目标节点将所述调整后的通信功率设置为所述最大功率限制值。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述功率调整值，控制所述目标节点调整当前通信功率包括：
所述双模通信系统中的主节点向所述目标节点发送功率调整指令，以控制所述目标节点基于所述功率调整值调整当前通信功率，其中，所述功率调整指令包括所述功率调整值；以及
所述主节点响应于接收到来自所述目标节点的功率调整确认信息，更新所述主节点存储的所述目标节点的通信功率。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在确定所述目标节点与所述双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度之前，所述方法还包括：
基于所述目标节点和所述其他节点中各节点的初始信噪比、所述最小功率限制值、所述最大功率限制值，配置各节点的初始通信功率。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标节点和所述其他节点中各节点的初始信噪比、所述最小功率限制值、所述最大功率限制值，配置各节点的初始通信功率包括：
基于与通信信道环境或通信网络条件相关的调整系数，处理所述初始信噪比，得到调整后的初始信噪比；
从所述调整后的初始信噪比和所述最小功率限制值中，选择最大值作为候选值；以及
从所述候选值和所述最大功率限制值中，选择最小值作为各节点的初始通信功率。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述双模通信系统还包括高速电力线载波通信网络HPLC。
14.一种双模通信系统的通信功率调整装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于响应于确定所述双模通信系统中目标节点的信号干扰指标值不满足预设通信干扰条件，确定所述目标节点与所述双模通信系统中其他节点之间的信号干扰强度，其中，所述双模通信系统包括微功率无线通信网络HRF，所述目标节点和所述其他节点之间通过所述微功率无线通信网络HRF进行通信；所述目标节点与所述其他节点属于不同的簇；
第二确定模块，用于基于所述目标节点的信噪比信息和所述信号干扰强度，确定针对所述目标节点的功率调整值；所述第二确定模块包括：构建子模块，用于基于所述目标节点的信噪比信息和所述信号干扰强度，构建针对所述目标节点的通信功率的目标函数；计算子模块，用于利用梯度下降算法基于所述目标函数，计算得到所述功率调整值；以及
控制模块，用于基于所述功率调整值，控制所述目标节点调整当前通信功率，以降低所述目标节点对所述其他节点的所述信号干扰强度。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述计算子模块用于：
计算所述目标函数对通信功率的偏导数得到梯度信息；
基于所述梯度信息、上一次迭代计算得到的通信功率、迭代计算的预设步长参数，得到本次迭代计算的通信功率，进行多次迭代计算直到迭代次数大于等于预设迭代次数或者收敛阈值小于等于预设收敛阈值则停止；以及
将最后一次迭代计算得到的通信功率作为所述功率调整值。
16.根据权利要求14-15中任意一项所述的装置，其特征在于，所述功率调整值包括调整后的通信功率；所述控制模块用于：
控制所述目标节点将所述调整后的通信功率替换所述当前通信功率。
17.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-13中任意一项所述的方法的步骤。
18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-13中任意一项所述的方法的步骤。
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