6G空中基站结合北斗空中避障的方法、存储介质及设备技术

本发明专利技术公开了一种6G空中基站结合北斗空中避障的方法、存储介质及设备，该方法包括：在每个6G基站上装载北斗接收器，在空中建立6G基站群组；通过北斗接收器实时获取每个6G基站中数据传输任务的坐标，构建碰撞模型；在分布式组网内各地方边缘点的算力节点上部署碰撞模型，并构建算力消耗模型；计算一个数据传输任务的总能耗，分配空闲算力足够的算力节点并计算时延；若时延超出阈值，将数据传输任务通过与算力消耗模型最近的算力节点传输；否则，将数据传输任务通过找出的空闲算力足够的算力节点传输，实现6G空中基站中数据传输任务的避障。该方法对于基站中数据传输任务具有效率高、传输速度快的特点，且避障效果好。且避障效果好。且避障效果好。

【技术实现步骤摘要】
6G空中基站结合北斗空中避障的方法、存储介质及设备


[0001]本专利技术涉及空中避障
，具体地，涉及一种6G空中基站结合北斗空中避障的方法、存储介质及设备。

技术介绍

[0002]6G网络通过将非地面通信(Non
‑
Terrestrial Communication,NTN)集成到地面蜂窝系统，可以真正实现全球覆盖，即使发生自然灾害，也能保持较高的可用性和鲁棒性。一体化的地面网络与非地面网络有利于通过非地面节点扩大蜂窝网络的覆盖范围，确保用户能随时随地接入网络，并向无服务或欠服务地区提供移动宽带服务、弥合欠服务地区的覆盖差距，上述地区包括海洋、山区、森林或其他难以部署地面接入点或基站的偏远地区。除了能增强服务,一体化地面网络与非地面网络还可以带来很多新业务、新应用，包括无处不在的连接、遥感、被动感知和定位、导航、跟踪、自主配送等。这就需要统一的网络设计，从功能上将非地面网络节点如：通过星间链路连接的卫星星座、UAV和HAPS网络节点、地面网络节点全部视作基站，从而保证用户卫星可以接入地面及非地面基站。
[0003]现有的基站中数据传输任务的避障方法常采用空地一体化方式，即将基站中的数据传输任务的相关信息传输到地面进行运算处理后，实现避障判断，具有处理效率低、速度慢的缺点，且存在时延，对于紧急的数据传输任务，其避障效果差。其次，即使部分运算在空中进行，由于对算力资源的应用不充分等原因也很难达到最优效果。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种6G空中基站结合北斗空中避障的方法、存储介质及设备，该方法对于基站中数据传输任务具有效率高、传输速度快的特点，且避障效果好。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种6G空中基站结合北斗空中避障的方法，具体包括如下步骤：
[0006]步骤1、在每个6G基站上装载北斗接收器，在空中建立6G基站群组；
[0007]步骤2、通过北斗接收器实时获取每个6G基站中数据传输任务的坐标，根据所有数据传输任务的空中坐标以及数据传输任务之间存在的空中障碍物，构建碰撞模型；
[0008]步骤3、在分布式组网内各地方边缘点的算力节点上部署碰撞模型，并构建算力消耗模型；
[0009]步骤4、通过算力消耗模型计算一个数据传输任务的总能耗，分配空闲算力足够的算力节点并计算所述数据传输任务从算力消耗模型到达该算力节点的时延；
[0010]步骤5、若时延超出阈值，将所述数据传输任务通过与算力消耗模型最近的算力节点传输；否则，将数据传输任务通过分配的空闲算力足够的算力节点传输，实现6G空中基站中数据传输任务的避障。
[0011]进一步地，所述碰撞模型的构建过程具体为：
[0012]将空中障碍物作为覆盖区域的中心，中心坐标为(x0,y0)，区域半径为r，在时间区域Δt求导获得标准离散系数值β；同时，基于数据传输任务的空中坐标集G
t
和对应坐标点的时间点集合T，结合优化无线定位算法，获得对应数据传输任务的平均离散系数值Z；
[0013]在当前区域半径和运动时间范围内，将标准离散系数值β和平均离散系数值Z进行对比，若Z大于β，说明当前数据传输任务与覆盖区域无交集，当前数据传输任务与空中障碍物之间不会发生碰撞；反之，若Z小于等于β，则二者差值K＝β
‑
Z越大，说明当前数据传输任务在覆盖区域交集越频繁，当前数据传输任务与空中障碍物之间发生碰撞的概率越大。
[0014]进一步地，所述平均离散系数值Z的计算过程如下：
[0015]数据传输任务的空中坐标集G
t
中某个数据传输任务的空中坐标为(x
t
,y
t
)，坐标对应时间点为t，结合优化无线定位算法计算离散平均值s为：
[0016][0017]将数据传输任务的空中坐标集G
t
和对应坐标点的时间点集合T进行矩阵运算得到向量参数值
[0018][0019]由离散平均值s与向量参数值相乘得到平均离散系数值Z：
[0020][0021]进一步地，所述标准离散系数值β的计算过程如下：
[0022][0023]其中，r为交集半径，K表示标准离散系数值β和平均离散系数值Z之间的差值，K≤0，表示当前数据传输任务与覆盖区域之间无交集，K＞0，表示当前数据传输任务与覆盖区域之间有交集。
[0024]进一步地，所述算力消耗模型的构建过程为：
[0025][0026]其中，C
br
为分布式组网内各地方边缘点的算力节点的总能耗，n为逻辑运算芯片数量，i为n的索引，f(a
i
)为逻辑运算的映射函数，α
i
为第i个逻辑运算芯片的映射比例系数，q1(TOPS)为逻辑运算的冗余算力；m为并行计算芯片数量，j为m的索引，f(b
j
)为并行计算的映射函数，β
j
为第j个并行计算芯片的映射比例系数，q2(FLOPS)为并行计算的冗余算力；p为神经网络加速芯片的数量，k为p的索引，f(c
k
)为神经网络加速的映射函数，γ
k
为第k个神经网络加速芯片的映射比例系数，q3(FLOPS)为神经网络加速的冗余算力。
[0027]进一步地，所述数据传输任务从算力消耗模型到达该算力节点的时延t
i
的计算过
程为：
[0028][0029]其中，为第i个数据传输任务接入该算力节点的传输时间，为该算力节点处理第i个数据传输任务的时延，为该算力节点到空中节点的广域网络传输时延，为空中节点的计算时延。
[0030]进一步地，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序使计算机执行所述的6G空中基站结合北斗空中避障的方法。
[0031]进一步地，本专利技术还提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时，实现所述的6G空中基站结合北斗空中避障的方法。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术6G空中基站结合北斗空中避障的方法通过空中算力节点的调度，对算力发起到算力空中节点时延和能耗进行精确计算，同时对算力任务消耗的算力也进行计算，当发生算力任务的时，可根据消耗的实际算力提供空闲算力的节点进行运算；如果空中没有合适算力节点再通过地面运算，从而为天地一体化空中基站的AI应用提供更加完善的环境基础。
附图说明
[0033]图1为本专利技术6G空中基站结合北斗空中避障的方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术中数据传输任务从算力消耗模型到达该算力节点的时延组成图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步地解释说明。
[0036]如图1为本专利技术6G空中基站结合北斗空中避障的方法的流程图，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6G空中基站结合北斗空中避障的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1、在每个6G基站上装载北斗接收器，在空中建立6G基站群组；步骤2、通过北斗接收器实时获取每个6G基站中数据传输任务的坐标，根据所有数据传输任务的空中坐标以及数据传输任务之间存在的空中障碍物，构建碰撞模型；步骤3、在分布式组网内各地方边缘点的算力节点上部署碰撞模型，并构建算力消耗模型；步骤4、通过算力消耗模型计算一个数据传输任务的总能耗，分配空闲算力足够的算力节点并计算所述数据传输任务从算力消耗模型到达该算力节点的时延；步骤5、若时延超出阈值，将所述数据传输任务通过与算力消耗模型最近的算力节点传输；否则，将数据传输任务通过分配的空闲算力足够的算力节点传输，实现6G空中基站中数据传输任务的避障。2.根据权利要求1所述的一种6G空中基站结合北斗空中避障的方法，其特征在于，所述碰撞模型的构建过程具体为：将空中障碍物作为覆盖区域的中心，中心坐标为(x0,y0)，区域半径为r，在时间区域Δt求导获得标准离散系数值β；同时，基于数据传输任务的空中坐标集G
t
和对应坐标点的时间点集合T，结合优化无线定位算法，获得对应数据传输任务的平均离散系数值Z；在当前区域半径和运动时间范围内，将标准离散系数值β和平均离散系数值Z进行对比，若Z大于β，说明当前数据传输任务与覆盖区域无交集，当前数据传输任务与空中障碍物之间不会发生碰撞；反之，若Z小于等于β，则二者差值K＝β
‑
Z越大，说明当前数据传输任务在覆盖区域交集越频繁，当前数据传输任务与空中障碍物之间发生碰撞的概率越大。3.根据权利要求2所述的一种6G空中基站结合北斗空中避障的方法，其特征在于，所述平均离散系数值Z的计算过程如下：数据传输任务的空中坐标集G
t
中某个数据传输任务的空中坐标为(x
t
,y
t
)，坐标对应时间点为t，结合优化无线定位算法计算离散平均值s为：将数据传输任务的空中坐标集G
t
和对应坐标点的时间点集合T进行矩阵运算得到向量参数值参数值由离散平均值s与向量参数值相乘得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文进，
申请(专利权)人：中电信数智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：