CN113301602A - 高性能5g智能网关 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种高性能5G智能网关，包括：定向天线、非定向天线、处理单元以及天线旋转装置，用于调整所述定向天线的角度。本申请提供的技术方案具有提高通信质量的优点。

Description

高性能5G智能网关
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种高性能5G智能网关。
背景技术
5G智能网关为一种网络中转设备，属于5G通信系统中的一个接入点，现有智能网关由于终端的移动特性，其天线角度相对固定，这对于移动类的终端非常适用，但是对于固定的终端，例如家用设备的终端，其适用性就不强，影响了智能网关的性能。
发明内容
本申请实施例提供了一种高性能5G智能网关，其能够依据不同的终端调整天线的角度，进而提高智能网关的性能。
第一方面，本申请实施例提供一种高性能5G智能网关，包括：定向天线、非定向天线、处理单元以及天线旋转装置，用于调整所述定向天线的角度；
处理单元，用于控制非定向天线接收第一终端发送的通信请求，提取该通信请求对应的第一终端的第一标识；依据第一标识从标识与角度的映射关系中确定第一标识对应的第一角度；
处理单元、用于控制天线旋转装置将该定向天线调整值第一角度，控制定向天线向第一终端发送基站配置的CSI-RS资源，通过定向天线接收第一终端反馈的该CSI-RS资源对应的CSI报告1；
处理单元，用于控制天线旋转装置在第一角度的第一范围内旋转n次，每旋转一次，接收第一终端反馈该CSI-RS资源对应的一个CSI报告，得到n个CSI报告，从n个CSI报告和CSI报告1中选择CQI最好的CSI报告i，确定CSI报告i对应的角度i，将角度i确定为与第一终端的通信角度执行数据传输。
实施本申请实施例，具有如下有益效果：
可以看出，对于定向天线，其在正确的角度上，其通信的质量会提高很多，相对于非定向天线，其能够提高通信质量，本申请通过调整角度来得到当前通信的最佳角度，由于对于家庭网关领域，其终端基本为固定终端，即该第一终端的位置相对固定，这样就能够提高通信的质量，若更换成第二终端以后，类似进行角度的调整，进而提高通信的质量。
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是一种通信系统的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种高性能5G智能网关的结构示意图。
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、结果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。
本申请实施例的技术方案可以应用于如图1所示的示例通信系统，该示例通信系统包括终端110、智能网关130和网络设备120，终端110通过智能网关130与网络设备120通信连接。
示例的，上述网络设备可以包括：基站（gNodeB，gNB）和AMF，其中，该终端110通过基站和AMF（接入和移动性管理功能）连接。
示例的，本申请的终端主要为固定终端，例如智能电视、智能冰箱、智能音箱、智能空调等等智能家电设备。
示例，本申请实施例中接入网设备是一种为终端设备提供无线通信功能的设备，也可称之为无线接入网(radio access network，RAN)设备、或接入网网元等。其中，接入网设备可以支持至少一种无线通信技术，例如LTE、NR等。示例的，接入网设备包括但不限于：第五代移动通信系统(5th-generation，5G)中的下一代基站(generation nodeB，gNB)、演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radio network controller，RNC)、节点B(node B，NB)、基站控制器(base station controller，BSC)、基站收发台(basetransceiver station，BTS)、家庭基站(例如，home evolved node B、或home node B，HNB)、基带单元(baseband unit，BBU)、收发点(transmitting and receiving point，TRP)、发射点(transmitting point，TP)、移动交换中心等。网络设备还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)场景下的无线控制器、集中单元(centralizedunit，CU)、和/或分布单元(distributed unit，DU)，或者接入网设备可以为中继站、接入点、车载设备、终端设备、可穿戴设备以及未来移动通信中的接入网设备或者未来演进的PLMN中的接入网设备等。在一些实施例中，接入网设备还可以为具有为终端设备提供无线通信功能的装置，例如芯片系统。示例的，芯片系统可以包括芯片，还可以包括其它分立器件。
在一些实施例中，接入网设备还可以与互联网协议（Internet Protocol，IP）网络进行通信，例如因特网（internet），私有的IP网，或其他数据网等。
示例，本申请实施例核心网是由核心网网元组成的。其中，核心网网元又可以称之为核心网设备，为核心网中部署的网元，例如核心网控制面网元或核心网用户面网元。本申请实施例的核心网可以是演进型分组核心网（Evolved Packet Core，EPC）、5G 核心网（5GCore Network），还可以是未来通信系统中的新型核心网。例如，5G 核心网由一组网元组成，并实现移动性管理等功能的接入和移动性管理功能（Access and MobilityManagement Function，AMF）、提供数据包路由转发和QoS（Quality of Service）管理等功能的用户面功能(User Plane Function, UPF) 、提供会话管理、IP地址分配和管理等功能的会话管理功能（Session Management Function，SMF）等。EPC可由提供移动性管理、网关选择等功能的移动管理实体（Mobility Management Entity，MME） 、提供数据包转发等功能的Serving Gateway (S-GW)、提供终端地址分配、速率控制等功能的PDN Gateway (P-GW)组成。对于多播广播业务（Multicast Broadcast Service，MBS），核心网中可包含若干新的网元，来实现数据包的转发、MBS会议管理、QoS管理、传输模式切换（单播和组播/广播传输模式之间的切换）等功能。另一种方式是所述功能可以由现有的核心网网元来实现。
CSI（channel state information，信道状态信息）包括：CQI(Channel QualityIndicator，信道质量指示)，RI（rank indication;秩指示），LI（link indication，链路指示），PMI（precoding Matrix Indicator;预编码矩阵指示），CRI，SSBRI和L1-RSRP。终端上报CSI给gNB，gNB会根据上报的内容进行调度的调整以及波束管理相关的工作。gNB给终端配置适当的CSI-RS（信道状态信息参考信号）资源，然后终端对CSI-RS进行测量并计算出所需要的的CSI，最后通过PUCCH（Physical Uplink Control Channel，中文：物理上行链路控制信道）/PUSCH（ Physical Uplink Shared Channel，中文：上行物理共享信道）上报给gNB。CSI框架中，一个是用于配置CSI测量的CSI-RS资源csi-Resource Config，另一个是配置CSI如何上报。
高性能5G智能网关可以包含了5G通信；例如：环网组网光纤通信；万兆以太网通信；包含双电源供电，交流直流双电源供电；包含85V至220V交流电压输入，输入电压可实现电压监测，电流监测，功率因数监测，功率监测；包含220V交流电压输出，输出电压可实现电压监测，电流监测，功率因数监测，输入电压可实现电压监测，电流监测，功率因数监测，功率监测，可实现远程调节与控制，实现本地定时策略控制；包含12V电压输出，输出电压可实现电压监测，电流监测，功率监测，可实现远程调节与控制，实现本地定时策略控制；包含5V电压输出，输出电压可实现电压监测，电流监测，功率监测，可实现远程调节与控制，实现本地定时策略控制；包含24V电压输出，输出电压可实现电压监测，电流监测，功率监测，可实现远程调节与控制，实现本地定时策略控制；包含RS485端口；包含RS232端口；包含DI端口，DI端口可对外可提供不高于5w的负载输出；包含DO端口；包含AI端口。当然在实际应用中，还可以添加如图2所示的高性能5G智能网关的结构。参阅图2，图2提供了一种高性能5G智能网关，参阅图2，该高性能5G智能网关具体可以包括：定向天线201、非定向天线202、处理单元203，为了配合天线，还可以设置对应的天线配套电路，该配套电路可以采用现有的配套电路，这里不再赘述。该高性能5G智能网关还可以包括：天线旋转装置204，用于调整定向天线201的角度。
处理单元203，用于控制非定向天线202接收第一终端发送的通信请求，提取该通信请求对应的第一终端的第一标识；依据第一标识从标识与角度的映射关系中确定第一标识对应的第一角度；
处理单元203、用于控制天线旋转装置将该定向天线201调整值第一角度，控制定向天线201向第一终端发送基站（可以为gNB）配置的CSI-RS资源，关闭非定向天线，通过定向天线201接收第一终端反馈的该CSI-RS资源对应的CSI报告1；
处理单元203，用于控制天线旋转装置在第一角度的第一范围内（该第一范围可以通过预先配置得到，不同的终端可以配置不同的角度范围）旋转n次，每旋转一次，接收第一终端反馈该CSI-RS资源对应的一个CSI报告，得到n个CSI报告，从n个CSI报告和CSI报告1中选择CQI最好的CSI报告i，确定CSI报告i对应的角度i，将角度i确定为与第一终端的通信角度执行数据传输。
对于定向天线，其在正确的角度上，其通信的质量会提高很多，相对于非定向天线，其能够提高通信质量，本申请通过调整角度来得到当前通信的最佳角度，由于对于家庭网关领域，其终端基本为固定终端，即该第一终端的位置相对固定，这样就能够提高通信的质量，若更换成第二终端以后，类似进行角度的调整，进而提高通信的质量。
具体的，上述定向天线201之间非定向天线202还设置有隔离部，该隔离部为吸波材料制成的隔板。设置吸波材料的隔离部能够避免两个天线之间信号的干扰，提高网络的性能。
处理单元，还用于在角度i与第一角度不同时，采用角度i替换第一角度。
具体的，上述第一终端采用与HARQ-ACK相同的PUCCH资源反馈该CSI报告（可以为n+1个CSI报告中任意一个或几个），具体的，HARQ-ACK的比特与CSI报告的CQI值的比特位置相邻（之前或之后）。通过此反馈能够提高CSI报告的反馈速度。
HARQ-ACK 反馈单元为: x1, x2, x3，其CQI分别为y1,y2,y3；若相邻，则反馈可以为x1y1, x2y2, x3y3。
本申请还提供一种天线控制方法，该方法应用于高性能5G智能网关，该高性能5G智能网关具体可以包括：定向天线201、非定向天线202、处理单元203，为了配合天线，还可以设置对应的天线配套电路，该配套电路可以采用现有的配套电路，这里不再赘述。该高性能5G智能网关还可以包括：天线旋转装置204，用于调整定向天线201的角度。该方法具体可以包括：
处理单元203控制非定向天线202接收第一终端发送的通信请求，提取该通信请求对应的第一终端的第一标识；依据第一标识从标识与角度的映射关系中确定第一标识对应的第一角度；
处理单元203控制天线旋转装置将该定向天线201调整值第一角度，控制定向天线201向第一终端发送基站（可以为gNB）配置的CSI-RS资源，关闭非定向天线，通过定向天线201接收第一终端反馈的该CSI-RS资源对应的CSI报告1；
处理单元203控制天线旋转装置在第一角度的第一范围内（该第一范围可以通过预先配置得到，不同的终端可以配置不同的角度范围）旋转n次，每旋转一次，接收第一终端反馈该CSI-RS资源对应的一个CSI报告，得到n个CSI报告，从n个CSI报告和CSI报告1中选择CQI最好的CSI报告i，确定CSI报告i对应的角度i，将角度i确定为与第一终端的通信角度执行数据传输。
对于定向天线，其在正确的角度上，其通信的质量会提高很多，相对于非定向天线，其能够提高通信质量，本申请通过调整角度来得到当前通信的最佳角度，由于对于家庭网关领域，其终端基本为固定终端，即该第一终端的位置相对固定，这样就能够提高通信的质量，若更换成第二终端以后，类似进行角度的调整，进而提高通信的质量。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任何一种方法的部分或全部步骤。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选 实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
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)

1.一种高性能5G智能网关，其特征在于，包括：定向天线、非定向天线、处理单元以及天线旋转装置，用于调整所述定向天线的角度；
处理单元，用于控制非定向天线接收第一终端发送的通信请求，提取该通信请求对应的第一终端的第一标识；依据第一标识从标识与角度的映射关系中确定第一标识对应的第一角度；
处理单元、用于控制天线旋转装置将该定向天线调整值第一角度，控制定向天线向第一终端发送基站配置的CSI-RS资源，通过定向天线接收第一终端反馈的该CSI-RS资源对应的CSI报告1；
处理单元，用于控制天线旋转装置在第一角度的第一范围内旋转n次，每旋转一次，接收第一终端反馈该CSI-RS资源对应的一个CSI报告，得到n个CSI报告，从n个CSI报告和CSI报告1中选择CQI最好的CSI报告i，确定CSI报告i对应的角度i，将角度i确定为与第一终端的通信角度执行数据传输。
2.根据权利要求1所述的高性能5G智能网关，其特征在于，所述定向天线之间非定向天线还设置有隔离部。
3.根据权利要求2所述的高性能5G智能网关，其特征在于，所述隔离部为吸波材料制成的隔板。
4.根据权利要求1所述的高性能5G智能网关，其特征在于，
处理单元，还用于在角度i与第一角度不同时，采用角度i替换第一角度。
5.根据权利要求1所述的高性能5G智能网关，其特征在于，
第一终端采用与HARQ-ACK相同的PUCCH资源反馈CSI报告。
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