CN110798839A - 基于5g智慧园区通信控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种基于5G智慧园区通信控制方法，所述方法应用于智慧园区平台，服务器接收第一接入点发送频谱请求，该频谱请求用于向服务器请求增加频段；服务器获取第一接入点的第一坐标以及定向天线的第一水平角度以及第一垂直角度；服务器计算剩余接入点与第一坐标之间的多个距离，从多个距离中选择大于距离阈值的n个接入点，计算n个水平重叠角度与n个垂直重叠角度中每个接入点的水平重叠角度与垂直角度的和得到n个和，取n个和的最小值对应的第二接入点，获取第二接入点对应的第二频段，将第二频段作为第一接入点的增加频段发送至第一接入点。本申请提供的技术方案具有降低能耗的优点。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域，具体涉及一种基于5G智慧园区通信控制方法。
背景技术
智慧园区指一般由政府（民营企业与政府合作）规划建设的，供水、供电、供气、通讯、道路、仓储及其它配套设施齐全、布局合理且能够满足从事某种特定行业生产和科学实验需要的标准性建筑物或建筑物群体，包括工业园区、产业园区、物流园区、都市工业园区、科技园区、创意园区等。随着5G技术的发展，5G基站也进驻智慧园区。
在智慧园区，具有用户密度大的问题，5G基站为了避免干扰，需要对海量的用户分配不同的频段， 此种情况可能导致5G频段在智慧园区不够使用，或者分配的频率相对较近，导致干扰增加，影响了通信质量。
发明内容
本发明的目的在于提供基于5G智慧园区通信控制方法以及装置，该技术方案有效的提高智慧园区5G频谱资源的利用，降低了干扰，具有提高通信质量的优点。
本发明所采取的技术方案是：提供一种基于5G智慧园区通信控制方法，所述方法应用于智慧园区平台，所述方法包括如下步骤：
服务器接收第一接入点发送频谱请求，该频谱请求用于向服务器请求增加频段；
服务器获取第一接入点的第一坐标以及定向天线的第一水平角度以及第一垂直角度；
服务器计算剩余接入点与第一坐标之间的多个距离，从多个距离中选择大于距离阈值的n个接入点，获取n个接入点的n个定向天线的n个水平角度以及n个垂直角度；
服务器计算n个水平角度与第一水平角度的n个水平重叠角度，计算n个垂直角度与第一垂直角度的n个垂直重叠角度，计算n个水平重叠角度与n个垂直重叠角度中每个接入点的水平重叠角度与垂直角度的和得到n个和，取n个和的最小值对应的第二接入点，获取第二接入点对应的第二频段，如第二频段与第一接入点的第一频段不相同且不相邻，将第二频段作为第一接入点的增加频段发送至第一接入点；
上述n为大于等于2的整数。
第二方面，提供一种计算机可读存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行第一方面提供的方法。
本申请提供的技术方案接收到第一接入点的频谱请求后，从剩下的接入点中选择干扰最小的频段分配给第一接入点，由于是定向天线，因此需要考虑其水平角度以及垂直角度，使得这两个角度的差值的和最小且距离之差大于距离阈值，这样即使频段一致，由于角度相差较多，并且距离相差也比较远，因此两个接入点之间的干扰也较小，所以本申请提供的技术方案能够提高频谱资源的利用率，降低了干扰，提高了通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种智慧园区平台的结构示意图。
图2为本发明一种基于5G智慧园区通信控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
智慧园区的管理是全方位、多层次的管理。一般而言园区规模都比较大，领导者管理半径与管理纵深相应变大，做出准确决策的难度大大增加。从项目、公司、到各行业、各部门的逐级监控管理问题，不同市场环境的兼顾适应与风险控制问题，专业分工细化带来的资源整合及协调问题等等，都是园区在管理中所面临的挑战。事实上，园区管理单位所承担的责任，与基层地方政府所承担的责任非常近似，不仅要负责整个园区的管理，同时还要负责园区的产业推进，招商引资、应急处置、内部服务等等各种服务与管理工作，因此必须建设一个强大的园区服务平台来进行支持，同时依托平台，促进园区的管理部门、企业、合作单位良性互动，
5G移动通信技术能够满足人们对于高速、大容量、高可靠、低时延等快速增长的移动通信业务的需求。而大规模MIMO有源天线技术作为5G移动通信的关键技术之一，它可以通过空间复用大幅度提升频谱利用效率，结合新型编码技术可以大幅度提升通信系统容量和通信速率。因此，大规模MIMO有源天线技术是目前5G移动通信基站所普遍采用的技术，但随之而来的便是5G基站天线如何进行测试的问题。
依据3GPP的标准，将5G的频段分成了两个范围：FR1和FR2；依据3GPP对5G频段的划分，其主要能够利用的频段在n77、n78、n79这3个频段，具体频段如下：n77 ：3300MHz—4200MHz；n78：3300MHz—3800MHz；n79 ：4400MHz—5000MHz；本国明显倾向于使用n78和n79频段，在5G测试阶段，工信部即发文明确：3300-3400MHz（原则上限室内使用）、3400-3600MHz和4800-5000MHz频段作为5G系统的工作频段。
干扰分为如下情况，无论任何情况均存在于在一定的频谱上两个或两个以上的信号互相干扰。
邻道干扰
邻道干扰是相邻的或邻近频道的信号相互干扰。为此，移动无线电通信系统的信道必须有一定宽度的频率间隔。‘由于考虑到发射机、接收机频率不稳定和不准确造成频率偏差以及接收机滤波特性欠佳等原因，No．1频道发射信号的入边频将落入邻近No．2频道内。
同频干扰
同频干扰是指同载频电台之间的干扰。在电台密集的地方，若频率管理或系统设计不当，就会造成同频干扰。
在移动通信系统中，为了增加频谱利用率，有可能有两条或多条信道都被分配在一个相同频率上工作，这样就形成一种同频结构。在同频环境中，当有两条或多条同频信道同时进行通信时，就有可能产生同频干扰。
移动通信设备能够在同频道上承受干扰(同频干扰)的程度与所采用的调制类型有关。一般情况下，信号强度随着距基地台的距离增大而减弱，但是这种减弱不是均匀的，还与地形和其他因素有关。
互调干扰
在无线电通信拥挤的区域里，当两个或更多个信号加到非线性器件中时，产生了互调干扰分量，发射机和接收机都能产生这些干扰分量，因而互调干扰就成了一个值得注意的问题。这些分量出现在不同的频率上，而且能在另一些信道上引起干扰。如果干扰和有用信号差不多大小或比有用信号大，则有用信号就受到严重的干扰。如果干扰比有用的信号弱，只在没有信号时，干扰才能被听到。
参阅图1，图1提供了一种智慧园区平台的示意图，如图1所示，该智慧园区平台包括：服务器10和多个5G接入点11，其中，该服务器10与多个5G接入点连接，该5G接入点均设置定向天线。
定向天线，在水平方向图上表现为一定角度范围辐射，也就是平常所说的有方向性。同全向天线一样，波瓣宽度越小，增益越大。定向天线在通信系统中一般应用于通信距离远，覆盖范围小，目标密度大，频率利用率高的环境。
全向天线会向四面八方发射信号，前后左右都可以接受到信号，定向天线就好像在天线后面罩一个碗状的反射面，信号只能向前面传递，射向后面的信号被反射面挡住并反射到前方，加强了前面的信号强度。
参阅图2，图2提供了一种基于5G智慧园区通信控制方法，该方法由如图1所示的智慧园区平台执行，该方法如图2所示，包括如下步骤：
步骤S201、服务器接收第一接入点发送频谱请求，该频谱请求用于向服务器请求增加频段；
上述频谱请求可以为一个新建的消息，当然在实际应用中，也可以将频谱请求增加在已有的消息中，本申请并不限制上述消息的具体类型，当然在实际应用中，可以在已有的消息中增加一个特定的标识来提示服务器需要增加频段。
上述增加频段的情况主要是第一接入点此时终端的数量太多，因此需要增加频段。
步骤S202、服务器获取第一接入点的第一坐标以及定向天线的第一水平角度以及第一垂直角度；
上述第一坐标可以为北斗坐标、GPS坐标，当然上述第一坐标还可以是室内定位的坐标。
上述第一水平角度以及第一垂直角度可以依据第一接入点的定向天线的朝向以及定向天线的信号辐射图来确定。具体的确定方式可以参见定向天线的说明书或使用手册。
步骤S203、服务器计算剩余接入点与第一坐标之间的多个距离，从多个距离中选择大于距离阈值的n个接入点，获取n个接入点的n个定向天线的n个水平角度以及n个垂直角度；
上述剩余接入点具体可以为，智慧园区的所有接入点中除了第一接入点之外的接入点。
上述距离阈值可以为预设的距离阈值，当然在实际应用中，也可以根据智慧园区的实际情况来确定，例如，该距离阈值可以根据两个接入点之间的隔墙的数量来动态调整（基础值乘以系数），例如，两个接入点之间的隔墙数量处于第一等级，则取第一系数，隔墙数量处于第二等级，去第二系数，其原理是，该隔墙数量与系数成反比，即隔墙数量越多，其系数越小，距离阈值越小。
此原理为，对于连个接入点的信号干扰来说，其不仅仅是频率相同或相邻，其还需要具有一定的强度，如果两个信号中一个信号的强度值非常弱，那么即使两个信号的频率完全一致，信号强度弱的信号也无法干扰信号强度强的信号，而对于信号强度，其与干扰物有关，最直接相关的即穿越的隔墙的数量。
步骤S204、服务器计算n个水平角度与第一水平角度的n个水平重叠角度，计算n个垂直角度与第一垂直角度的n个垂直重叠角度，计算n个水平重叠角度与n个垂直重叠角度中每个接入点的水平重叠角度与垂直角度的和得到n个和，取n个和的最小值对应的第二接入点，获取第二接入点对应的第二频段，如第二频段与第一接入点的第一频段不相同且不相邻，将第二频段作为第一接入点的增加频段发送至第一接入点。
本申请提供的技术方案接收到第一接入点的频谱请求后，从剩下的接入点中选择干扰最小的频段分配给第一接入点，由于是定向天线，因此需要考虑其水平角度以及垂直角度，使得这两个角度的差值的和最小且距离之差大于距离阈值，这样即使频段一致，由于角度相差较多，并且距离相差也比较远，因此两个接入点之间的干扰也较小，所以本申请提供的技术方案能够提高频谱资源的利用率，降低了干扰，提高了通信质量。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如图2所示的方法。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (5)
1.一种基于5G智慧园区通信控制方法，其特征在于，所述方法应用于智慧园区平台，所述方法包括如下步骤：
服务器接收第一接入点发送频谱请求，该频谱请求用于向服务器请求增加频段；
服务器获取第一接入点的第一坐标以及定向天线的第一水平角度以及第一垂直角度；
服务器计算剩余接入点与第一坐标之间的多个距离，从多个距离中选择大于距离阈值的n个接入点，获取n个接入点的n个定向天线的n个水平角度以及n个垂直角度；
服务器计算n个水平角度与第一水平角度的n个水平重叠角度，计算n个垂直角度与第一垂直角度的n个垂直重叠角度，计算n个水平重叠角度与n个垂直重叠角度中每个接入点的水平重叠角度与垂直角度的和得到n个和，取n个和的最小值对应的第二接入点，获取第二接入点对应的第二频段，如第二频段与第一接入点的第一频段不相同且不相邻，将第二频段作为第一接入点的增加频段发送至第一接入点；
上述n为大于等于2的整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一水平角度以及所述第一垂直角度依据所述第一接入点的定向天线的朝向以及定向天线的信号辐射图来确定。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述预设的距离阈值依据两个接入点之间的隔墙的数量来动态调整。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述预设的距离阈值=基础阈值*系数，所述隔墙数量与所述系数成反比。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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