[发明专利]一种信号强度预测方法

权利要求书

1.一种信号强度预测方法，应用于货运列车上网关节点的信号强度预测，其特征在于，包括：

确定本网关节点的当前位置在信号强度信息的来源网关节点的信号强度采样序列上的对应位置，所述信号强度采样序列上处于该对应位置之前的数据为历史路段数据，处于该对应位置之后的数据为未来路段数据，本网关节点即为所述信号强度信息的接收网关节点；

对本网关节点与所述信号强度信息的来源网关节点的信号强度历史路段数据在地理位置上进行校准；

获得本网关节点与所述信号强度信息的来源网关节点的信号强度采样数据的线性关系；

根据所述线性关系，对本网关节点前方路段的信号强度进行预测。

2.根据权利要求1所述的信号强度预测方法，其特征在于，所述确定本网关节点的当前位置在信号强度信息的来源网关节点的信号强度采样序列上的对应位置包括：

本网关节点判断自己是否正处于基站切换过程，若是则寻找所述信号强度信息的来源网关节点的相对应的基站切换位置点，并将此基站切换位置点作为本网关节点当前位置的对应点，否则将上一个对应位置点进行前移操作，其中，基站切换的判断依据是基站号的变换，即当前时刻的基站号与前面时刻的基站号不同看做是一次基站切换。

3.根据权利要求1所述的信号强度预测方法，其特征在于，所述对本网关节点与所述信号强度信息的来源网关节点的信号强度历史路段数据在地理位置上进行校准包括：

记本网关节点的信号强度历史路段数据所处的时间序列为M，所述信号强度信息的来源网关节点的信号强度历史路段数据所处的时间序列为N，序列M长、N的长度分别为m、n；

首先按照如下公式计算序列M中的每个元素到序列N中每个元素的距离，结果记录于矩阵D_m×n中；

d_i，j=(m_i-n_j)²

上式中，m_i是序列M中第i个元素，n_j是序列M中第j个采样点元素，d_i，j是m_i到n_j的距离。

然后构建累计距离矩阵Γ_m×n，累计距离矩阵Γ_m×n中下标为（i，j）的元素为从矩阵D_m×n中（1，1）位置到（i，j）位置的最短累计距离，根据矩阵Γ_m×n即可得出序列M和序列N中元素的对应关系。

4.根据权利要求1所述的信号强度预测方法，其特征在于，所述获得本网关节点与所述信号强度信息的来源网关节点的信号强度采样数据的线性关系包括：

采用最小二乘法进行对校准后本网关节点与所述信号强度信息的来源网关节点的信号强度历史采样数据按照下面公式进行线性拟合，

y=X·β+ε

其中，X为信号强度信息的来源网关节点的历史路段数据，y为本网关节点的历史路段数据，X与y均为进行地理位置校准后的信号强度值，β为线性系数，ε为残差。

5.根据权利要求1所述的信号强度预测方法，其特征在于，所述根据所述线性关系，对本网关节点前方路段的信号强度进行预测包括：

所述线性关系为y＝X·β+ε，将所述未来路段数据作为公式y＝X·β+ε中的自变量X，则因变量y即为本网关节点前方路段的预测信号强度。