一种基于物联网的通信故障确定方法及系统

本技术涉及无线通信网络，更具体地，涉及一种基于物联网的通信故障确定方法及系统。

背景技术：

1、基于物联网的通信故障确定技术，利用物联网设备实时采集网络状态数据，通过数据分析、故障诊断和定位等技术，实现对通信故障的快速确定和修复，提高物联网系统的稳定性和可靠性。随着物联网设备的广泛应用，通信故障的确定技术成为保障物联网系统正常运行的关键技术。通过这种技术，可以有效地管理和监控待监测区域的无线通信网络，确保网络的稳定性和可靠性。

2、现有技术中，因为无线通信网络通讯工况较为复杂，且周边存在较多干扰，导致通信故障确定的准确性和适应性较差。

3、因此，如何提高通信故障确定的准确性和适应性，是目前有待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于物联网的通信故障确定方法，用以解决现有技术中通信故障确定的准确性和适应性低的技术问题。所述方法包括：

2、确认待监测区域内的无线通信路径以及无线通信路径所属的频率信道，将同一频率信道的无线通信路径进行归类；

3、整合每一类频率信道的无线通信路径以确定待监测区域的辐射距离，并且通过待监测区域的辐射距离扩充待监测区域，依据扩充后的待监测区域构建仿真空间模型；

4、将每条无线通信路径映射到仿真空间模型中，确定信号路径传输损耗，并在仿真空间模型中筛选干扰源，对待监测区域进行网格化处理，并且对每个网格进行标号来区分多个网格；

5、通过信号路径传输损耗和干扰源赋予每个网格一个标准通信指标区间、网格监测周期和标准通信指标变化区间，基于网格监测周期来定期监测通信指标情况；

6、依靠通信指标情况、标准通信指标区间和标准通信指标变化区间之间的关系来判断通信指标异常的网格序号，以此来确定通信异常或通信故障的位置。

7、本技术一些实施例中，确认待监测区域内的无线通信路径以及无线通信路径所属的频率信道，包括：

8、通过gis软件绘制待监测区域的地图，并通过无线网络规划软件模拟无线信号的传播，以此来确定每个ap的频率信道。

9、本技术一些实施例中，整合每一类频率信道的无线通信路径以确定待监测区域的辐射距离，包括：

10、

11、其中，zi为第i类频率信道的无线通信区域面积，m为第i类频率信道内的无线通信路径数量或ap数量，αj为该类频率信道内第j个ap的天线方向因子，qj为该类频率信道内第j个ap的功率对应的距离大小，s为待监测区域的辐射距离，n为待监测区域内的频率信道类别数量，βi为第i类频率信道的穿透能力系数，θi为第i类频率信道的抗干扰水平，k1为第一常数，表示所有类频率信道的通信面积之和映射得到辐射距离，这里的辐射距离为直线距离。

12、本技术一些实施例中，并且通过待监测区域的辐射距离扩充待监测区域，包括：

13、确定待监测区域的轮廓或边缘，计算待监测区域的轮廓上每条边的平均值，以此来确定待监测区域的中心点，并且以待监测区域的中心点为圆心，以辐射距离为半径得到一个圆形区域，将该圆形区域作为扩充后的待监测区域。

14、本技术一些实施例中，将每条无线通信路径映射到仿真空间模型中，确定信号路径传输损耗，包括：

15、仿真空间模型包括建筑物的布局、地形特征、障碍物位置等信息；

16、

17、其中，l为信号路径传输损耗，d1为信号发射点到接收点之间的实际距离，d2为信号发射点到接收点之间的仿真空间距离，x为仿真空间模型中的阴影衰落，τ为仿真空间模型分析信号路径后的路径损耗因子，k2是第二常数。

18、本技术一些实施例中，并在仿真空间模型中筛选干扰源，对待监测区域进行网格化处理，包括：

19、在仿真空间模型中无线通信路径周边区域内选择干扰源，将干扰源划分为移动干扰源和固定干扰源；

20、获取每个移动干扰源的历史出现信息，根据历史出现信息确定每个移动干扰源的频次和模式程度，将频次和模式程度均超过对应阈值的移动干扰源保留下来，并构建每个移动干扰源的随时间变化的移动轨迹；

21、将待监测区域划分为第一区域和第二区域，第一区域为原始待监测区域，第二区域为扩充的区域；

22、根据第一区域和第二区域内的干扰源情况来设定两个区域的网格大小；

23、

24、其中，n为第一区域或第二区域的网格大小，ω1、ω2分别是第一区域或第二区域的移动干扰源和固定干扰源的干扰权重，b1、b2为第一区域或第二区域的移动干扰源和固定干扰源的数量，xa、γa、ca分别是第a个移动干扰源的干扰权重、干扰强度和相对距离，vs、δs、zs分别是第s个固定干扰源的干扰权重、干扰强度和相对距离，k3为第三常数，[]为取整符号。

25、本技术一些实施例中，依靠通信指标情况、标准通信指标区间和标准通信指标变化区间之间的关系来判断通信指标异常的网格序号，包括：

26、通信指标情况为上一个网格监测周期和下一个网格监测周期之间的通信指标均值、通信指标变化值；

27、若通信指标均值处于标准通信指标区间，且通信指标变化值处于标准通信指标变化区间，则该网格正常；

28、否则，标记该网格序号为异常，整合所有异常的网格序号进行分析，得到故障结果。

29、对应的，本技术还提供了一种基于物联网的通信故障确定系统，包括：

30、第一模块，用于确认待监测区域内的无线通信路径以及无线通信路径所属的频率信道，将同一频率信道的无线通信路径进行归类；

31、第二模块，用于整合每一类频率信道的无线通信路径以确定待监测区域的辐射距离，并且通过待监测区域的辐射距离扩充待监测区域，依据扩充后的待监测区域构建仿真空间模型；

32、第三模块，用于将每条无线通信路径映射到仿真空间模型中，确定信号路径传输损耗，并在仿真空间模型中筛选干扰源，对待监测区域进行网格化处理，并且对每个网格进行标号来区分多个网格；

33、第四模块，用于通过信号路径传输损耗和干扰源赋予每个网格一个标准通信指标区间、网格监测周期和标准通信指标变化区间，基于网格监测周期来定期监测通信指标情况；

34、第五模块，用于依靠通信指标情况、标准通信指标区间和标准通信指标变化区间之间的关系来判断通信指标异常的网格序号，以此来确定通信异常或通信故障的位置。

35、通过应用以上技术方案，确认待监测区域内的无线通信路径以及无线通信路径所属的频率信道，将同一频率信道的无线通信路径进行归类；整合每一类频率信道的无线通信路径以确定待监测区域的辐射距离，并且通过待监测区域的辐射距离扩充待监测区域，依据扩充后的待监测区域构建仿真空间模型；将每条无线通信路径映射到仿真空间模型中，确定信号路径传输损耗，并在仿真空间模型中筛选干扰源，对待监测区域进行网格化处理，并且对每个网格进行标号来区分多个网格；通过信号路径传输损耗和干扰源赋予每个网格一个标准通信指标区间、网格监测周期和标准通信指标变化区间，基于网格监测周期来定期监测通信指标情况；依靠通信指标情况、标准通信指标区间和标准通信指标变化区间之间的关系来判断通信指标异常的网格序号，以此来确定通信异常或通信故障的位置。以此提高了通信故障确定的精度和适应性，保证了无线通信的正常运行。