[发明专利]星空地协同物联网通信方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种星空地协同物联网通信方法及装置，所述方法包括：在动态中继运行的一个周期内，基于获取到的每一物联网终端的空间位置信息、动态中继的空间位置信息和动态中继的运行参数，构建优化问题模型；计算优化问题模型的最优解，并根据最优解实现每一物联网终端与动态中继之间的通信。本发明实施例提供的星空地协同物联网通信方法及装置，通过构建优化问题模型，然后计算优化问题模型的最优解，获取每一物联网终端的发射功率，动态中继的运行高度，以及每一时隙内对每一物联网终端的调度信息，实现每一物联网终端与动态中继之间的通信，提高了物联网终端的吞吐量，降低了网络的通信时延和开销，缩减了网络操作成本。

技术领域

本发明实施例涉及物联网通信技术领域，尤其涉及一种星空地协同物联网通信方法及装置。

背景技术

星空地协同物联网通信系统是指由卫星、动态中继和物联网终端构成的物联网通信系统，其中，动态中继处于空中，其空间位置和运行轨迹将对星空地协同物联网通信系统的通信效率产生重大影响。

现有技术中，星空地协同物联网通信系统中仍面临很多重要挑战，尤其是以无人机作为动态中继的星空地协同物联网通信系统，一方面，部分物联网终端(比如雨伞、书、手表等)由于其自身大小的限制，其能量也有限，因此，如何保证物联网终端向动态中继传输数据时消耗的能量最小是重要挑战。另一方面，由于无人机的高可移动性，如何设计无人机在空间的飞行高度，以使无人机与物联网终端之间的通信链路最佳，从而保证物联网终端向无人机传输的速率最大，降低网络的通信时延和开销，缩减网络操作的成本是也是重要挑战。在偏远地区，由于缺乏网络盲区，很难实现对无人机乱飞现象的监控和管理；现有的雷达系统虽然能很好地监测无人机的位置等信息，但是成本高，难适用于民用，因此，如何对无人机的动态信息进行管控也极其重要。最关键的是，现有技术中由于无人机的运行高度固定，不能最大化满足物联网终端对通信服务的需求，物联网终端的吞吐量较低，网络的通信时延和开销都较大。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的星空地协同物联网通信方法及装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种星空地协同物联网通信方法，包括：

在动态中继运行的一个周期内，基于获取到的每一物联网终端的空间位置信息、所述动态中继的空间位置信息和所述动态中继的运行参数，构建优化问题模型，所述周期包含若干个时隙；

计算所述优化问题模型的最优解，所述最优解包括每一物联网终端的发射功率，所述动态中继的运行高度，以及每一时隙内对每一物联网终端的调度信息，并根据所述最优解实现每一物联网终端与所述动态中继之间的通信。

另一方面，本发明实施例提供一种星空地协同物联网通信装置，包括：

构建模块，用于在动态中继运行的一个周期内，基于获取到的每一物联网终端的空间位置信息、所述动态中继的空间位置信息和所述动态中继的运行参数，构建优化问题模型，所述周期包含若干个时隙；

计算模块，用于计算所述优化问题模型的最优解，所述最优解包括每一物联网终端的发射功率，所述动态中继的运行高度，以及每一时隙内对每一物联网终端的调度信息，并根据所述最优解实现每一物联网终端与所述动态中继之间的通信。

再一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：

存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。

又一方面，本发明实施例提供一种非暂态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的方法。