CN108337663A - 一种汽车移动基站系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车移动基站系统及控制方法，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。系统包括若干移动终端、静态基站、服务器端和汽车移动基站。本发明用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，实现了人、车、基站三者之间的动态匹配，实时调节。

Description

一种汽车移动基站系统及控制方法

技术领域

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系统及控制方法。

背景技术

目前移动通讯使用的基站一般是相对地面固定的。首先，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。其次，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。另外，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。

发明内容

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，提供了一种汽车移动基站系统及控制方法。

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：一种汽车移动基站系统，其特征在于：包括若干移动终端、静态基站、服务器端和汽车移动基站，

静态基站：实时收集覆盖范围内移动终端信号，发送给服务器端；

服务器端：根据移动终端信号判断使用是否超上限，在超上限情况下计算移动终端位置信息，获取移动终端密集区域，根据密集区域对应开启汽车移动基站；

汽车移动基站：安装在汽车上，受服务器端和车主控制，开启后接收移动终端信号。

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，服务器端包括信号饱和值检测单元、信号位置检测单元、密集区域计算单元、分配单元和工作状态检测单元，

信号饱和值检测单元：与信号位置计算单元相连，用于接收静态基站的移动终端信号，根据信号分析静态基站使用是否超上限，在超上限情况下发送信号给信号位置检测单元；

信号位置检测单元：与密集区域计算单元相连，根据移动终端信号分别计算其位置信息；

密集区域计算单元：与分配单元相连，根据移动终端位置信息获取移动终端密集的区域；

分配单元：与工作状态检测单元相连，根据获取的密集区域选择距离近的汽车移动基站，发送控制信号给汽车移动基站开始工作；

工作状态检测单元：与汽车移动基站连接，实时检测汽车移动基站的工作状态。

作为一种优选方案，静态基站包括用于对信号入射角度进行检查的角度检测单元，角度检测单元与各移动终端相连。

作为一种优选方案，汽车移动基站还包括控制其开闭的控制开关，控制开关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，通过控制开关将车里的汽车移动基站关闭即可。控制开关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。

一种汽车移动基站控制方法，包括以下步骤：

步骤1.收集静态基站覆盖范围内移动终端信号，分析是否开启汽车移动基站；

步骤2.需要开启汽车移动基站时，计算各移动终端位置信息，筛选移动终端位置密集区域；

步骤3.根据密集区域选取匹配的汽车移动基站开启工作。

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1中分析是否开启汽车移动基站的过程包括：

1.1实时收集静态基站覆盖范围内移动终端的信号；

1.2判断移动终端使用数量是否超出当前静态基站使用上限值；

1.3在未超过使用上限值时，继续进行判断，在超过使用上限值时，发出开启汽车移动基站命令。

作为一种优选方案，步骤2中计算移动终端位置信息的过程包括：

2.11选取当前静态基站外同时也覆盖移动终端的一个辅助固定基站；服务器端获取移动终端信号到达静态基站和辅助固定基站的到达角度，获取当前静态基站和辅助固定基站的位置信息；

2.12根据信号到达静态基站的到达角度画出一条射线，根据信号到达辅助固定基站的到达角度画出另一条射线，两条射线相交的点为移动终端的位置；

2.13根据静态基站和辅助固定基站的位置信息、信号到达静态基站和辅助固定基站的到达角度值，通过几何运算计算出移动终端的位置信息。

作为一种优选方案，步骤2中筛选移动终端位置密集区域包括：

2.21.以静态基站为圆点建立坐标系，将各移动终端位置信息转换成坐标系内坐标；根据坐标系轴将静态基站覆盖范围划分为四个分区，分别统计四个分区内移动终端数量，设定分区数量阈值N，判断各个分区内移动终端数量是否大于N，若否判断无密集区域，若是进入下一步骤；

2.22遍历选出分区内的各用户手机端，以用户手机端坐标为圆心，半径为R的圆为统计圈，获取各移动终端的统计圈内所有移动终端的数量n_j，j为当前分区内移动终端的数量；

2.23.设定统计圈移动终端数量阈值n₀，判断各移动终端的n_i是否大于n₀，若否判断移动终端非密集区域中心，若是记录该移动终端为预选移动终端；

2.24.从预先移动终端中选取n_i最大的预选移动终端，将其统计圈作为一个密集区域，然后排除所有坐标在密集区域内的预选移动终端，从余下的预选移动终端中选取n_i最大的预选移动终端，将其统计圈作为一个密集区域，重复操作直至筛选出所有移动终端位置密集区域。

作为一种优选方案，步骤3中根据密集区域选取合适的汽车移动基站开启进行工作的具体过程包括：

3.1控制端实时采集汽车移动基站的位置信息；

3.2.若存在密集区域，对每个密集区域进行分析，判断是否存在覆盖密集区域的汽车移动基站，若是选取其中距离密集区域最近的汽车移动基站，控制该汽车移动基站开启工作，若否向密集区域附近的汽车移动基站发送请求和密集区域中心位置信息；

3.3若不存在密集区域，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，则向静态基站覆盖范围附近的汽车移动基站发送请求和静态基站位置信息。

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是本发明实施例中方法的一种例子示意图；

附图3是本发明中计算用户终端位置的一种例子示意图。

1-移动终端 2-静态基站 3-服务器端 4-角度检测单元 5-信号饱和值检测单元6-信号位置检测单元 7-密集区域计算单元 8-分配单元 9-工作状态检测单元 10-汽车移动基站。

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：

本实施例一种汽车移动基站系统，如图1所示，包括若干移动终端1、静态基站2、服务器端3和汽车移动基站10，

静态基站：实时收集覆盖范围内移动终端信号，发送给服务器端；

服务器端：根据移动终端信号判断使用是否超上限，在超上限情况下计算移动终端位置信息，获取移动终端密集区域，根据密集区域对应开启汽车移动基站；

汽车移动基站：安装在汽车上，受服务器端和车主控制，开启后接收移动终端信号。汽车移动基站还包括控制其开闭的控制开关，控制开关与汽车移动基站控制相连。

服务器端包括信号饱和值检测单元5、信号位置检测单元6、密集区域计算单元7、分配单元8和工作状态检测单元9，

信号饱和值检测单元：与信号位置计算单元相连，用于接收静态基站的移动终端信号，根据信号分析静态基站使用是否超上限，在超上限情况下发送信号给信号位置检测单元；

信号位置检测单元：与密集区域计算单元相连，根据移动终端信号分别计算其位置信息；

密集区域计算单元：与分配单元相连，根据移动终端位置信息获取移动终端密集的区域；

分配单元：与工作状态检测单元相连，根据获取的密集区域选择距离近的汽车移动基站，发送控制信号给汽车移动基站开始工作；

工作状态检测单元：与汽车移动基站连接，实时检测汽车移动基站的工作状态。

静态基站包括用于对信号入射角度进行检查的角度检测单元4，角度检测单元与各移动终端相连。

一种汽车移动基站控制方法，包括以下步骤：

步骤1.收集静态基站覆盖范围内移动终端信号，分析是否开启汽车移动基站；具体过程包括：

1.1实时收集静态基站覆盖范围内移动终端的信号；

1.2判断移动终端使用数量是否超出当前静态基站使用上限值；

1.3在未超过使用上限值时，继续进行判断，在超过使用上限值时，发出开启汽车移动基站命令。

步骤2.需要开启汽车移动基站时，计算各移动终端位置信息，筛选移动终端位置密集区域；

计算移动终端位置信息的过程包括：

2.11选取当前静态基站外同时也覆盖移动终端的一个辅助固定基站；服务器端获取移动终端信号到达静态基站和辅助固定基站的到达角度，获取当前静态基站和辅助固定基站的位置信息；

2.12根据信号到达静态基站的到达角度画出一条射线，根据信号到达辅助固定基站的到达角度画出另一条射线，两条射线相交的点为移动终端的位置；

2.13根据静态基站和辅助固定基站的位置信息、信号到达静态基站和辅助固定基站的到达角度值，通过几何运算计算出移动终端的位置信息。

如图3所示，信号到达固定基站的到达角度为a1，信号到达辅助固定基站的角度为a2,。根据到达角度画出的两条射线相交与S点，该点为用户手机端位置，然后根据集合运算计算出S点的坐标。

步骤2中筛选移动终端位置密集区域包括：

2.21以静态基站为圆点建立坐标系，将各移动终端位置信息转换成坐标系内坐标；根据坐标系轴将静态基站覆盖范围划分为四个分区，分别统计四个分区内移动终端数量，设定分区数量阈值N，判断各个分区内移动终端数量是否大于N，若否判断无密集区域，若是进入下一步骤；

2.22遍历选出分区内的各用户手机端，以用户手机端坐标为圆心，半径为R的圆为统计圈，获取各移动终端的统计圈内所有移动终端的数量n_j，j为当前分区内移动终端的数量；

2.23设定统计圈移动终端数量阈值n₀，判断各移动终端的n_i是否大于n₀，若否判断移动终端非密集区域中心，若是记录该移动终端为预选移动终端；

2.24从预先移动终端中选取n_i最大的预选移动终端，将其统计圈作为一个密集区域，如图2中实线圈。然后排除所有坐标在密集区域内的预选移动终端，从余下的预选移动终端中选取n_i最大的预选移动终端，将其统计圈作为一个密集区域，重复操作直至筛选出所有移动终端位置密集区域。例如图2，通过筛选得到两个集中区域，其中实线圈表示集中区域。

步骤3.根据密集区域选取匹配的汽车移动基站开启工作。具体过程包括：

3.1控制端实时采集汽车移动基站的位置信息；如图2中点A、B、C分别表示三个汽车移动基站的位置。

3.2若存在密集区域，对每个密集区域进行分析，判断是否存在覆盖密集区域的汽车移动基站，若是选取其中距离密集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。若否向密集区域附近的汽车移动基站发送请求和密集区域中心位置信息；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。

3.3若不存在密集区域，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，则向静态基站覆盖范围附近的汽车移动基站发送请求和静态基站位置信息。

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：服务器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静态基站的移动终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移动终端、静态基站、服务器端、饱和值分析单元等术语，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。

Claims (9)

1.一种汽车移动基站系统，其特征在于：包括若干移动终端、静态基站、服务器端和汽车移动基站，

静态基站：实时收集覆盖范围内移动终端信号，发送给服务器端；

服务器端：根据移动终端信号判断使用是否超上限，在超上限情况下计算移动终端位置信息，获取移动终端密集区域，根据密集区域对应开启汽车移动基站；

汽车移动基站：安装在汽车上，受服务器端和车主控制，开启后接收移动终端信号。

2.根据权利要求1所述的一种汽车移动基站系统，其特征是服务器端包括信号饱和值检测单元、信号位置检测单元、密集区域计算单元、分配单元和工作状态检测单元，

信号饱和值检测单元：与信号位置计算单元相连，用于接收静态基站的移动终端信号，根据信号分析静态基站使用是否超上限，在超上限情况下发送信号给信号位置检测单元；

信号位置检测单元：与密集区域计算单元相连，根据移动终端信号分别计算其位置信息；

密集区域计算单元：与分配单元相连，根据移动终端位置信息获取移动终端密集的区域；

分配单元：与工作状态检测单元相连，根据获取的密集区域选择距离近的汽车移动基站，发送控制信号给汽车移动基站开始工作；

工作状态检测单元：与汽车移动基站连接，实时检测汽车移动基站的工作状态。

3.根据权利要求2所述的一种汽车移动基站系统，其特征是静态基站包括用于对信号入射角度进行检查的角度检测单元，角度检测单元与各移动终端相连。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种汽车移动基站系统，其特征是汽车移动基站还包括控制其开闭的控制开关，控制开关与汽车移动基站控制相连。

5.一种汽车移动基站控制方法，采用权利要求1-4中任一项的系统，其特征是，包括以下步骤：

步骤1.收集静态基站覆盖范围内移动终端信号，分析是否开启汽车移动基站；

步骤2.需要开启汽车移动基站时，计算各移动终端位置信息，筛选移动终端位置密集区域；

步骤3.根据密集区域选取匹配的汽车移动基站开启工作。

6.根据权利要求5所述的一种汽车移动基站控制方法，其特征是步骤1中分析是否开启汽车移动基站的过程包括：

1.1实时收集静态基站覆盖范围内移动终端的信号；

1.2判断移动终端使用数量是否超出当前静态基站使用上限值；

1.3在未超过使用上限值时，继续进行判断，在超过使用上限值时，发出开启汽车移动基站命令。

7.根据权利要求5所述的一种汽车移动基站控制方法，其特征是步骤2中计算移动终端位置信息的过程包括：

2.11选取当前静态基站外同时也覆盖移动终端的一个辅助固定基站；服务器端获取移动终端信号到达静态基站和辅助固定基站的到达角度，获取当前静态基站和辅助固定基站的位置信息；

2.12根据信号到达静态基站的到达角度画出一条射线，根据信号到达辅助固定基站的到达角度画出另一条射线，两条射线相交的点为移动终端的位置；

2.13根据静态基站和辅助固定基站的位置信息、信号到达静态基站和辅助固定基站的到达角度值，通过几何运算计算出移动终端的位置信息。

8.根据权利要求7所述的一种汽车移动基站控制方法，其特征是步骤2中筛选移动终端位置密集区域包括：

2.21以静态基站为圆点建立坐标系，将各移动终端位置信息转换成坐标系内坐标；根据坐标系轴将静态基站覆盖范围划分为四个分区，分别统计四个分区内移动终端数量，设定分区数量阈值N，判断各个分区内移动终端数量是否大于N，若否判断无密集区域，若是进入下一步骤；

2.22遍历选出分区内的各用户手机端，以用户手机端坐标为圆心，半径为R的圆为统计圈，获取各移动终端的统计圈内所有移动终端的数量n_j，j为当前分区内移动终端的数量；

2.23设定统计圈移动终端数量阈值n₀，判断各移动终端的n_i是否大于n₀，若否判断移动终端非密集区域中心，若是记录该移动终端为预选移动终端；

2.24从预先移动终端中选取n_i最大的预选移动终端，将其统计圈作为一个密集区域，然后排除所有坐标在密集区域内的预选移动终端，从余下的预选移动终端中选取n_i最大的预选移动终端，将其统计圈作为一个密集区域，重复操作直至筛选出所有移动终端位置密集区域。

9.根据权利要求5所述的一种汽车移动基站控制方法，其特征是步骤3中根据密集区域选取合适的汽车移动基站开启进行工作的具体过程包括：

3.1控制端实时采集汽车移动基站的位置信息；

3.2.若存在密集区域，对每个密集区域进行分析，判断是否存在覆盖密集区域的汽车移动基站，若是选取其中距离密集区域最近的汽车移动基站，控制该汽车移动基站开启工作，若否向密集区域附近的汽车移动基站发送请求和密集区域中心位置信息；

3.3若不存在密集区域，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，则向静态基站覆盖范围附近的汽车移动基站发送请求和静态基站位置信息。