一种可动态部署的汽车移动基站阵列系统及控制方法与流程

文档序号:14993784发布日期:2018-07-20 23:07阅读:410来源:国知局

本发明涉及一种基站技术领域,尤其是涉及一种动态匹配、实施调节的可动态部署的汽车移动基站阵列系统及控制方法。



背景技术:

传统移动通讯基站,一般是相对地面固定的。例如,基站安装在塔上、楼上。基站本身不能移动。

基站安装过程很麻烦,需要与安装土地的地主、土地所有人等协商、讨论、签合同。然后要拉电线、安排供电电源等麻烦事。

另外,人多时,应该由更多的基站。人少时,则只需很少的基站。而传统地面基站的密度是固定的,而人员的数量则是变动的。例如,商业中心区白天人多、手机用户多,基站不够用;而到了晚上,基站则大部分闲置、浪费。系统没有被优化。

还有,如果一大群人短时间出现在某个位置,例如集会,则当地的基站就不够用。

目前为止,尚未见有那种好方法,解决此问题。



技术实现要素:

本发明主要是解决现有技术中固定基站安装麻烦,相对固定无法根据使用进行动态调节,存在资源不够用或是资源浪费的问题,提供了一种动态匹配、实施调节的可动态部署的汽车移动基站阵列系统。

本发明还提供了一种动态匹配、实施调节的可动态部署的汽车移动基站阵列系统控制方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种汽车阵列构建的可动态部署的手机基站阵列系统,包括用户手机端、固定基站、控制端和汽车移动基站,固定基站与其覆盖范围内的用户手机端相连,固定基站连接到控制端,控制端与汽车移动基站相连,控制端包括依次连接的基站使用分析单元、手机位置计算单元、集中区域获取单元、移动基站分配单元和移动基站状态检测单元,固定基站与基站使用分析单元相连,移动基站分配单元、移动基站状态检测单元分别与汽车移动基站相连,用户手机端包括有gps单元,固定基站包括有位置查询单元,位置查询单元分别与各gps单元相连。本发明中固定基站检测其覆盖范围内的用户手机端,并获取用户手机端发送给固定基站信号的参数信息。控制端用于分析用户手机端的使用量以及集中区域的分布,并根据集中区域的分部分配汽车移动基站工作;其中基站使用分析单元用于检测固定基站覆盖范围内用户手机端使用量,并判断是否超出使用量范围;手机位置计算单元根据获取的信号的参数信息来计算各用户手机端的位置;信号集中区域获取单元根据固定基站覆盖范围内用户手机端位置获取信号集中的区域;移动基站分配单元根据信号集中区域和汽车移动基站分布位置,选取合适的汽车移动基站进行工作;移动基站状态检测单元用于实时检测汽车移动基站的工作状态,并反馈给移动基站分配单元。gps单元对用户手机端进行定位,位置查询单元用于向各用户手机端发起位置查询,在固定基站覆盖范围内的用户手机端收到查询后将位置信息发送给固定基站。本发明用传统汽车、电动汽车、或其他车辆作为中转和接力基站,把移动通讯基站安装在汽车里,且可以根据用户手机端数量使用情况,动态控制汽车移动基站工作,使得基站密度是变化的,自我优化的,当某段时间某地人聚集较多,相应的汽车移动基站工作的也多聚集的也多,在人离去后,并不需要这么多基站了,汽车移动基站也减少,基站密度也低了,实现了人、车、基站三者之间的动态匹配,实时调节。

作为一种优选方案,汽车移动基站还包括控制其开闭的车主控制端,车主控制端与汽车移动基站控制相连。本方案中汽车车主可以控制汽车移动基站开启和关闭。如当汽车车主不想自己的车成为基站时,通过车主控制端将车里的汽车移动基站关闭即可。车主控制端可以与汽车移动基站遥控相,车主控制端为专门的遥控装置或是手机。

一种汽车阵列构建的可动态部署的手机基站阵列系统控制方法,包括以下步骤:

s1.实时检测固定基站覆盖范围内用户手机端使用数量;

s2.判断用户手机端使用数量是否超出当前固定基站使用上限值;

s3.在未超过使用上限值时,关闭固定基站覆盖范围内汽车移动基站,返回步骤s2;在超过使用上限值时,通过轮询向各用户手机端获取位置信息;

s4.根据各用户手机端的位置信息,筛选出用户手机端位置集中区域;

s5.根据区域筛选情况选取合适的汽车移动基站开启进行工作。

本发明可以根据用户手机端数量使用情况,动态控制汽车移动基站工作,使得基站密度是变化的,自我优化的,当某段时间某地人聚集较多,相应的汽车移动基站工作的也多聚集的也多,在人离去后,并不需要这么多基站了,汽车移动基站也减少,基站密度也低了,实现了人、车、基站三者之间的动态匹配,实时调节。

作为一种优选方案,步骤s3中计算各用户手机端的位置信息的具体步骤包括:

s31.位置查询单元相固定基站覆盖范围内的各用户手机端发送位置查询请求;

s32.用户手机端接收到查询请求后进行验证,验证通过后将gps单元采集的位置信息发送给位置查询单元。

作为一种优选方案,步骤s4中筛选出用户手机端位置集中区域的具体步骤包括:

s41.以固定基站为圆点建立坐标系,将各用户手机端位置信息转换成坐标系内坐标;

s42.根据坐标系轴将固定基站覆盖范围划分为四个分区,分别统计四个分区内用户手机端数量,设定分区数量阈值n,判断各个分区内用户手机端数量是否大于n,若否判断无集中区域,若是进入下一步骤;分区数量阈值n为要形成集中区域的最少用户手机端数量,n可以根据统计圈大小以及需求进行设定。本方案将覆盖区域分成四个分区进行计算,若其中有分区用户手机端数量较少,则无需对该分区进行计算,减少了计算量,提高了效率。

s43.遍历选出部分内的各用户手机端,以用户手机端坐标为圆心,半径为r的圆为统计圈,获取各用户手机端的统计圈内所有用户手机端的数量nj,j为当前分区内用户手机端的数量;对每一个用户手机端ni都进行的统计。统计以当前用户手机端坐标为中心,边长为2r的方形区域为统计区域,对该统计区域从左到右、从上到下进行遍历,计算找到的用户手机端到中心的距离,若距离小于等于r的,则进行计数,最后统计出用户手机端的统计圈内所有用户手机端的数量ni。

s44.设定统计圈用户手机端数量阈值n0,判断各用户手机端的ni是否大于n0,若否判断用户手机端非集中区域中心,若是记录该用户手机端为预选用户手机端;选出符合条件的用户手机端,同时记录这些用户手机端的信息,信息包括用户手机端坐标信息,该用户手机端统计圈内所有用户手机端的数量信息。

s45.从预先用户手机端中选取ni最大的预选用户手机端,将其统计圈作为一个集中区域,然后排除所有坐标在集中区域内的预选用户手机端,从余下的预选用户手机端中选取ni最大的预选用户手机端,将其统计圈作为一个集中区域,重复操作直至筛选出所有用户手机端位置集中区域。

本方案筛选出用户手机端比较集中的区域,优先选择汽车移动基站对集中区域的用户手机端提供基站,这样可以更方便更快解决固定基站不够用的问题。

作为一种优选方案,步骤s5中选取合适的汽车移动基站开启进行工作的具体过程包括:

s51.控制端实时采集汽车移动基站的位置信息;

s52.若存在集中区域,对每个集中区域进行分析,判断是否存在覆盖集中区域的汽车移动基站,若是选取其中距离集中区域最近的汽车移动基站,控制该汽车移动基站开启工作,若否向集中区域附近的汽车移动基站发送请求和集中区域中心位置信息;

s53.若不存在集中区域,依次判断各个分区中是否存在汽车移动基站,若是随机选取一个分区中的汽车移动基站,控制该汽车移动基站开启工作,若所有分区中都不存在移动汽车基站,则向固定基站覆盖范围附近的汽车移动基站发送请求和固定基站位置信息。

作为一种优选方案,在步骤s5中根据区域筛选情况选取合适的汽车移动基站开启进行工作后,还包括对汽车移动基站工作状态检测过程,过程包括:

s54.实时检测开启工作后的汽车移动基站的工作状态,若有汽车移动基站被车主关闭工作,则判断该汽车移动基站所在覆盖范围的固定基站的用户手机端使用数量是否超出使用上限值,若是选取覆盖集中区域且距离被关闭汽车移动基站最近的汽车移动基站,控制该汽车移动基站开启工作。汽车移动基站由汽车进行供电,当汽车车主不想自己的车成为基站,通过车主控制端关闭汽车移动基站,在超过使用上限值时控制端重新选择适合的汽车移动基站进行工作,保证有足够的基站。

因此,本发明的优点是:用传统汽车、电动汽车、或其他车辆作为中转和接力基站,把移动通讯基站安装在汽车里,且可以根据用户手机端数量使用情况,动态控制汽车移动基站工作,使得基站密度是变化的,自我优化的,当某段时间某地人聚集较多,相应的汽车移动基站工作的也多聚集的也多,在人离去后,并不需要这么多基站了,汽车移动基站也减少,基站密度也低了,实现了人、车、基站三者之间的动态匹配,实时调节。

附图说明

附图1是本发明的一种结构框示图;

附图2是本发明的一种流程示意图;

附图3是本发明实施例中方法的一种例子示意图。

1-用户手机端11-gps单元2-固定基站21-位置查询单元3-控制端31-基站使用分析单元32-手机位置计算单元33-集中区域获取单元34-移动基站分配单元35-移动基站状态检测单元4-汽车移动基站5-车主控制端。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例:

本实施例一种可动态部署的汽车移动基站阵列系统,如图1所示,包括若干用户手机端1、固定基站2、控制端3和若干汽车移动基站4。固定基站与其覆盖范围内的用户手机端相连,固定基站连接到控制端,控制端与汽车移动基站相连。

控制端包括依次连接的基站使用分析单元31、手机位置计算单元32、集中区域获取单元33、移动基站分配单元34和移动基站状态检测单元35,固定基站与基站使用分析单元相连,移动基站分配单元、移动基站状态检测单元分别与汽车移动基站相连。用户手机端包括有gps单元11,固定基站包括有位置查询单元21,位置查询单元分别与各gps单元相连。

基站使用分析单元:用于检测固定基站覆盖范围内用户手机端使用量,并判断是否超出使用量范围;

手机位置计算单元:根据获取的信号的参数信息来计算各用户手机端的位置;

信号集中区域获取单元:根据固定基站覆盖范围内用户手机端位置获取信号集中的区域;

移动基站分配单元:根据信号集中区域和汽车移动基站分布位置,选取合适的汽车移动基站进行工作;

移动基站状态检测单元:用于实时检测汽车移动基站的工作状态,并反馈给移动基站分配单元。

汽车移动基站还包括控制其开闭的车主控制端5,车主控制端与各自对应的汽车移动基站控制相连。

一种可动态部署的汽车移动基站阵列系统控制方法,如图2所示,包括以下步骤:

s1..实时检测固定基站覆盖范围内用户手机端使用数量;固定基站通过接受手机的信号,发送给控制端,控制端计算出设定单位时间内用户手机端的数量。

s2.判断用户手机端使用数量是否超出当前固定基站使用上限值;

s3.在未超过使用上限值时,关闭固定基站覆盖范围内汽车移动基站,返回步骤s2;在超过使用上限值时,通过轮询向各用户手机端获取位置信息;其中获取各用户手机端的位置信息的具体步骤包括:

s31.位置查询单元相固定基站覆盖范围内的各用户手机端发送位置查询请求;

s32.用户手机端接收到查询请求后进行验证,验证通过后将gps单元采集的位置信息发送给位置查询单元。

s4.根据各用户手机端的位置信息,筛选出用户手机端位置集中区域;具体步骤包括:

s41.以固定基站为圆点建立坐标系,将各用户手机端位置信息转换成坐标系内坐标;如图3所示,大的虚线圆范围为固定基站覆盖范围,点代表各个用户手机端位置。

s42.根据坐标系轴将固定基站覆盖范围划分为四个分区,分别统计四个分区内用户手机端数量。根据坐标轴划分的四个分区内的坐标特征各不相同,根据坐标特征就能区分出用户手机端所在分区。设定分区数量阈值n,判断各个分区内用户手机端数量是否大于n,若否判断无集中区域,若是进入下一步骤;

s43.遍历选出部分内的各用户手机端,以用户手机端坐标为圆心,半径为r的圆为统计圈,获取各用户手机端的统计圈内所有用户手机端的数量nj,j为当前分区内用户手机端的数量;

s44.设定统计圈用户手机端数量阈值n0,判断各用户手机端的ni是否大于n0,若否判断用户手机端非集中区域中心,若是记录该用户手机端为预选用户手机端;

s45.从预先用户手机端中选取ni最大的预选用户手机端,将其统计圈作为一个集中区域,如图3中实线圈。然后排除所有坐标在集中区域内的预选用户手机端,从余下的预选用户手机端中选取ni最大的预选用户手机端,将其统计圈作为一个集中区域,重复操作直至余下的预选用户手机端都落在集中区域,这样筛选出所有用户手机端位置集中区域。例如图3,通过筛选得到两个集中区域,其中实线圈表示集中区域。

s5.根据区域筛选情况选取合适的汽车移动基站开启进行工作,

具体过程包括:

s51.控制端实时采集汽车移动基站的位置信息;如图3中点a、b、c分别表示三个汽车移动基站的位置。

s52.若存在集中区域,对每个集中区域进行分析,判断是否存在覆盖集中区域的汽车移动基站,若是选取其中距离集中区域最近的汽车移动基站,控制该汽车移动基站开启工作,如点a,其覆盖范围正好覆盖了一个集中区域,且相比点b更接近该集中区域,所以选中a汽车移动基站开启工作。若否向集中区域附近的汽车移动基站发送请求和集中区域中心位置信息;如第二个集中区域附近没有汽车移动基站,则控制端向附近的点c发送请求和集中区域中心位置信息。

s53.若不存在集中区域,依次判断各个分区中是否存在汽车移动基站,若是随机选取一个分区中的汽车移动基站,控制该汽车移动基站开启工作,若所有分区中都不存在移动汽车基站,则向固定基站覆盖范围附近的汽车移动基站发送请求和固定基站位置信息。

系统每间隔设定时间进行一次检测,若一直处于超出当前固定基站使用上限值的,则一直保持当前工作状态;若检测到未超出当前固定基站使用上限值,则控制汽车移动基站关闭,停止工作。

另外在汽车移动基站工作过程中,车主主动关闭了汽车移动基站,此时还包括步骤如下:控制端实时检测开启工作后的汽车移动基站的工作状态,若有汽车移动基站被车主关闭工作,则判断该汽车移动基站所在覆盖范围的固定基站的用户手机端使用数量是否超出使用上限值,若是选取覆盖集中区域且距离被关闭汽车移动基站最近的汽车移动基站,控制该汽车移动基站开启工作。若未超出使用上限值,则不动作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了用户手机端、固定基站、控制端、基站使用分析单元等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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