一种基于网络反馈的5G车载网关数据聚合方法和装置与流程

本发明属于无线移动通讯领域，涉及一种基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法和装置。

背景技术：

1、随着汽车的普及，车载电子产品越来越多，需要连接internet的车载设备也越来越多。与消费类电子不同，很多支持自动驾驶的汽车需要发送摄像头数据和ecu传感器的关键数据，一方面会有大数据量传输的要求，另一方面数据传输的稳定性有更高的要求。

2、现有的车载产品在技术上使用4g/5g网络进行车载数据收发，所有数据由一个modem，通过一个运营商空口进行网络数据发送。该技术存在的一个缺点是：由于车辆移动的过程中不可避免的会遇到运营商的信号盲区或弱场，虽然在此盲区内可能存在其它运营商的网络覆盖，但是由于只注册一个运营商的网络，只建立一组数据发送通道，如果该运营商在此地无信号覆盖或者信号较弱，车载网关的数据有可能会中断，这对于稳定性要求较高的车载控制类数据发送存在较大的缺陷。

3、另外，随着车联网的不断发展，车载设备对数据带宽的要求越来越高，虽然网络中可能同时存在多个运营商的网络，但单modem只能利用一个运营商的空口资源，无法同时享受多个运营商网络带宽的聚合，在数据发送量大的情况下，会出现数据拥堵，带宽不足的问题。

技术实现思路

1、本发明针对目前车载无线网关中存在的以上问题，提出一种基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法和装置，通过多modem同时接入多个运营商的5g网络，并通过modem反馈的网络情况将用户收发数据合理的分配到各5g空口上，最大化的利用5g空口资源，提高用户使用速率和稳定性，并根据环境中各运营商无线网络的带宽情况，动态分配车载数据到空口上进行传输。

2、本发明可以解决现有技术中存在的如下问题：

3、一、单运营商空口资源容易受到运营商网络覆盖影响，导致数据通路不稳定的问题。本发明通过多个modem同时接入不同运营商网络，在一个运营商网络覆盖较弱的情况下，自动切换到其它运营商，提高了无线车载网关的数据稳定性。

4、二、无法充分利用网络中多运营商空口资源，带宽不够的问题。本发明同时接入多个运营商网络，根据不同modem所在运营商网络的质量和当前的数据负载，将车载数据合理的分配到不同modem上进行传输，增加了无线车载网关的带宽，提高了数据吞吐率。

5、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

6、一种基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法，包括如下步骤：

7、步骤s101车载网关启动；

8、网关需要检测汽车的打火状态，判定汽车处于熄火还是打火的状态；终端连接在汽车obd总线上；当汽车启动后，终端通过总线上的数据判断车辆是否启动，启动后给整个车载网关开机；

9、步骤s102初始化modem1；

10、启动后先判断sim卡1的状态，并自检相关的射频配置参数，完成后发起注册，根据sim卡1的指示注册网络并拨号；

11、步骤s103初始化modem2；

12、启动后先判断sim卡2的状态，并自检相关的射频配置参数，完成后发起注册，根据sim卡2的指示注册网络并拨号；

13、步骤s104初始化modem3；

14、启动后先判断sim卡3的状态，并自检相关的射频配置参数，完成后发起注册，根据sim卡3的指示注册网络并拨号；

15、步骤s105周期性上报理论带宽和rsrp；

16、注册带宽由各modem注册时上报，modem可根据注册时网络分配的频带宽度，数据调制方式及天线mimo个数估计得出；rsrp由modem测量获取，并每秒主动上报给带宽预测模块；

17、步骤s106为modem带宽预测；

18、modem带宽预测包括modem带宽评估和modem带宽趋势预测两个过程；

19、步骤s107路由根据带宽比例聚合分配带宽到对应的modem；

20、当收到新会话请求后，检测各modem链路上的会话个数n，决定具体将会话建立在哪个modem对应的空口上；

21、步骤s108为车载数据接收；

22、车载无线网关通过wifi或网口的形式和车载终端相连，收到车载终端数据后，根据步骤s107计算的带宽比例建立会话并发送数据。

23、一种基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，包括汽车打火状态检测模块s401、wifi子模块s402、以太网口子模块s403、路由模块s404、modem带宽预测子模块s405、modem1子模块s406、modem2子模块s407、modem3子模块s408；其中：汽车打火状态检测模块s401分别连接于wifi子模块s402和以太网口子模块s403，wifi子模块s402和以太网口子模块s403之间相互连接；wifi子模块s402、以太网口子模块s403分别连接于路由模块s404，路由模块s404双向连接于modem带宽预测子模块s405，modem带宽预测子模块s405分别连接于modem1子模块s406、modem2子模块s407、modem3子模块s408。

24、本发明和现有技术相比，其优点在于：

25、优点1：与传统方案相比，5g车载无线网关通过多个modem接入多个运营商网络，当某个运营商的网络处于盲区或弱场情况下，通过其它运营商网络进行数据收发，提高了网关数据传输的稳定性。另外基于网络反馈的信息，评估当前多个运营商空口的带宽资源和数据负荷，将用户数据合理的分配到不同modem上，增加了空口带宽，提高了数据吞吐率。

26、优点2：本发明聚合多个modem的空口资源，同时接入多个运营商网络，利用网络反馈的理论带宽、信号强度及数据包延时参数，动态估计当前网络负载，将车载数据包分配在不同运营商空口资源上，提高了车载无线路由器的空口带宽；同时，由于数据动态分配在多个运营商的空口上，当某一个运营商网络出现问题后，可以自动切换到其它运营商网络上进行数据发送。相比于当前技术，提高了车载数据发送的带宽和稳定性。

27、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法，其特征在于，步骤s106为modem带宽预测流程包括：

3.根据权利要求2所述的基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法，其特征在于，步骤s203计算方法为：

4.根据权利要求2所述的基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法，其特征在于，步骤s204空口带宽预测方法为：

5.根据权利要求1基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法，其特征在于，步骤s107中，根据带宽比例聚合分配带宽到对应的modem方法的流程为：

6.根据权利要求1基于网络反馈的5g车载网关数据聚合方法，其特征在于，步骤s108中，终端同时聚合多个modem上的数据到不同的空口资源上，并根据网络情况实时调整聚合带宽的比例，在数据会话请求建立的过程中根据各modem带宽的负载程度分配新会话所在的modem通路；在车辆移动过程中各带宽上数据分配比例动态调整。

7.一种基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，其特征在于，包括汽车打火状态检测模块s401、wifi子模块s402、以太网口子模块s403、路由模块s404、modem带宽预测子模块s405、modem1子模块s406、modem2子模块s407、modem3子模块s408；其中：汽车打火状态检测模块s401分别连接于wifi子模块s402和以太网口子模块s403，wifi子模块s402和以太网口子模块s403之间相互连接；wifi子模块s402、以太网口子模块s403分别连接于路由模块s404，路由模块s404双向连接于modem带宽预测子模块s405，modem带宽预测子模块s405分别连接于modem1子模块s406、modem2子模块s407、modem3子模块s408。

8.根据权利要求7基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，其特征在于，汽车打火检测模块s401的实现方法为：

9.根据权利要求7基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，其特征在于，wifi子模块s402的实现方法为：

10.根据权利要求7基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，其特征在于，以太网口子模块s403的实现方法为：

11.根据权利要求7基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，其特征在于，s404的路由子模块的实现方法为：

12.根据权利要求7基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，其特征在于，modem带宽预测子模块s405的实现方法为：

13.根据权利要求7基于网络反馈的5g车载网关数据聚合装置，其特征在于，modem1子模块s406、modem2子模块s407、modem3子模块s408的实现方法为：

技术总结
一种基于网络反馈的5G车载网关数据聚合方法，包括如下步骤：步骤S101车载网关启动；步骤S102初始化Modem1；步骤S103初始化Modem2；步骤S104初始化Modem3；步骤S105周期性上报理论带宽和RSRP；步骤S106为Modem带宽预测；步骤S107路由根据带宽比例聚合分配带宽到对应的Modem；步骤S108为车载数据接收。一种基于网络反馈的5G车载网关数据聚合装置，包括汽车打火状态检测模块S401、WIFI子模块S402、以太网口子模块S403、路由模块S404、Modem带宽预测子模块S405、Modem1子模块S406、Modem2子模块S407、Modem3子模块S408。本发明通过多Modem同时接入多个运营商的5G网络，并通过Modem反馈的网络情况将用户收发数据合理的分配到各5G空口上，最大化的利用5G空口资源，提高用户使用速率和稳定性。

技术研发人员：张成赞
受保护的技术使用者：西安兆格电子信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13