CN115551031B - 一种5g与自组网联合组网的连接的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种5G与自组网联合组网的连接的方法,包括构建目标设备与运营商基站的主链路;检测目标设备与主链路在通信过程中被运营商基站覆盖的区域的5G信号强度;若5G信号强度符合预设范围,采用5G网络接入模式进行组网和通信;若5G信号强度不符合预设范围,采用MESH网络自动进行组网和通信。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种5G与自组网联合组网的连接的方法。
背景技术
目前,现有5G网络覆盖较为稀疏,在开阔郊野或者远距离通信时经常出现盲区和屏蔽,尤其是波长较短的问题,造成信号覆盖不连续,无法满足空中通信的需要,而自组网在室内通信时则由于信号遮挡无法穿透障碍物,如何在同时满足复杂地形及海空环境的需求下实现无缝切换通信迫在眉睫,因此,亟需一种5G与自组网联合组网的连接的方法,结合了5G短波覆盖和自组网长波覆盖的特点功能,在视通障碍下采用5G网络通信,在长距离覆盖时则进行自组网中继通信相互弥补各自波长局限。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种5G与自组网联合组网的连接的方法,用于解决现有技术无法在同时满足复杂地形及海空环境的需求下实现无缝切换通信的问题。
一种5G与自组网联合组网的连接的方法,包括:
构建目标设备与运营商基站的主链路;
检测目标设备与主链路在通信过程中被运营商基站覆盖的区域的5G信号强度;
若5G信号强度符合预设范围,采用5G网络接入模式进行组网和通信;
若5G信号强度不符合预设范围,采用MESH网络自动进行组网和通信。
作为本发明的一种实施例,运营商基站包括:移动运营商基站、电信运营商基站或联通运营商基站。
作为本发明的一种实施例,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
部署无人机群;
在采用MESH网络自动进行组网和通信后,每隔1秒动态监测MESH网络的信号强度和信号质量;
当MESH网络的信号强度和信号质量临近预设临界值时,调度无人机群中满足预设条件的无人机通信设备中继接力传输信号。
作为本发明的一种实施例,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
MESH网络的信号质量根据MESH网络的信号强度和主链路的通信抖动时延确定。
作为本发明的一种实施例,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
根据无人机群的部署策略,将被运营商基站覆盖的区域划分为多个中继区域,每个中继区域对应一无人机通信设备;
根据目标设备的位置信息确定目标设备当前所处的第一中继区域;
调度第一中继区域对应的无人机通信设备中继接力传输信号;
每隔预设时间间隔,根据MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域;
预测在无人机通信设备中继接力传输信号的条件下,目标设备进入第二中继区域后MESH网络的信号强度和信号质量是否从临近预设临界值恢复正常;
若否,当目标设备即将进入第二中继区域时,提前调度第二中继区域对应的无人机通信设备预备中继接力传输信号。
作为本发明的一种实施例,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:采集多个目标设备在第一中继区域内MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,将第一中继区域划分为多个基础中继区域;每个基础中继区域内MESH网络的信号强度的变化幅度不超过预设临界幅度值;
根据MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域,包括:
判断目标设备位置信息的变化信息是否存在第一规律性;第一规律性包括:目标设备长时间处于同一基础中继区域和目标设备存在一目的方向;
判断目标设备MESH网络的信号强度的变化信息是否存在第二规律性;第二规律性包括:目标设备MESH网络的信号强度的变化幅度始终不超过预设临界幅度值、目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于增强趋势和目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于减弱趋势;
根据第一规律性和第二规律性预测目标设备将要前往的第二中继区域。
作为本发明的一种实施例,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
在网络配置上默认采用MESH网络进行自组网的中继通信,当MESH网络自组网的信号强度低于5G信号强度时,自动切换至5G网络接入模式进行5G网络重新组网。
作为本发明的一种实施例,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
构建目标设备的辅链路;
当MESH网络自组网的信号强度低于5G信号强度时,且5G信号强度不符合预设范围时;
除自动切换至5G网络接入模式进行5G网络重新组网外,根据辅链路对当前目标设备进行IP补充通信。
作为本发明的一种实施例,辅链路由目标设备、路由器、交换机和服务器连接构成。
作为本发明的一种实施例,IP补充通信包括:
通过路由器将通信内容发送至交换机,交换机将通信内容通过服务器处理为IP数据包,并传输至与主链路连接的运营商基站。
本发明的有益效果为:本发明提供一种5G与自组网联合组网的连接的方法,用于解决现有技术无法在同时满足复杂地形及海空环境的需求下实现无缝切换通信的问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中一种5G与自组网联合组网的连接的方法的流程图;
图2为本发明实施例中一种5G与自组网联合组网的连接的方法中采用无人机通信设备进行中继通信的流程图;
图3为本发明实施例中一种5G与自组网联合组网的连接的方法中采用辅链路进行IP补充通信的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,本发明实施例提供了一种5G与自组网联合组网的连接的方法,包括:
S101、构建目标设备与运营商基站的主链路;
S102、检测目标设备与主链路在通信过程中被运营商基站覆盖的区域的5G信号强度;
S103、若5G信号强度符合预设范围,采用5G网络接入模式进行组网和通信;
S104、若5G信号强度不符合预设范围,采用MESH网络自动进行组网和通信;
上述技术方案的工作原理为:目标设备包括但不限于移动通信设备等需要进行通信的设备,以手机为例,首先,构建手机与运营商基站的主链路,该主链路与手机使用的SIM卡的运营商有关,然后在手机进行通信时,检测手机与主链路在通信过程中被运营商基站覆盖的区域的5G信号强度,检测时优选通过信号强度公式进行计算,该信号强度公式优选为:其中,PS为信号强度,T为运营商基站的发射功率,I为该手机与运营商基站之间的距离,g为信号传播之间的衰减因子;当检测得到的5G信号强度符合预设范围,采用5G网络接入模式进行组网和通信,若5G信号强度不符合预设范围,则采用MESH网络自动进行组网和通信;
上述技术方案的有益效果为:通过上述技术方案,结合了5G短波覆盖和自组网长波覆盖的特点功能,将二者结合起来动态组网,统一部署到服务器调度,在5G网络覆盖下则启用5G网络接入模式,在5G弱覆盖下则转为自组网形成MESH网络进行中继通信,用于解决现有技术无法在同时满足复杂地形及海空环境的需求下实现无缝切换通信的问题。
在一个实施例中,运营商基站包括:移动运营商基站、电信运营商基站或联通运营商基站;
上述技术方案的工作原理和有益效果为:在一个目标设备所在区域,通常会存在多家运营商均具有信号基站的情况,而不同运营商的基站也存在差别,将运营商基站进行区分,然后根据目标设备内的通信卡的归属运营商采用相对应检测方法对目标设备与主链路在通信过程中被运营商基站覆盖的区域的5G信号强度进行检测,有益于提高检测精准度。
请参阅图2,在一个实施例中,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
S201、部署无人机群;
S202、在采用MESH网络自动进行组网和通信后,每隔1秒动态监测MESH网络的信号强度和信号质量;
S203、当MESH网络的信号强度和信号质量临近预设临界值时,调度无人机群中满足预设条件的无人机通信设备中继接力传输信号;
其中,无人机群指的是无人机通信设备群,预设条件包括但不限于距离限制、设备满载限制等;
上述技术方案的有益效果为:采用部署无人机群的方式动态延伸通信距离,进一步保障了通信的可靠性和稳定性。
在一个实施例中,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:MESH网络的信号质量根据MESH网络的信号强度和主链路的通信抖动时延确定;
上述技术方案的有益效果为:有益于提高判断是否启用无人机通信设备中继接力传输信号的精确度。
在一个实施例中,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
根据无人机群的部署策略,将被运营商基站覆盖的区域划分为多个中继区域,每个中继区域对应一无人机通信设备;根据目标设备的位置信息确定目标设备当前所处的第一中继区域;
调度第一中继区域对应的无人机通信设备中继接力传输信号;
每隔预设时间间隔,根据MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域;
预测在无人机通信设备中继接力传输信号的条件下,目标设备进入第二中继区域后MESH网络的信号强度和信号质量是否从临近预设临界值恢复正常;
若否,当目标设备即将进入第二中继区域时,提前调度第二中继区域对应的无人机通信设备预备中继接力传输信号;
上述技术方案的工作原理为:根据无人机群的部署策略,将被运营商基站覆盖的区域划分为多个中继区域,每个中继区域对应一无人机通信设备;更进一步地,该无人机通信设备能够满足对应中继区域内的中继接力传输信号需求;无人机群的部署策略优选为数量部署策略和位置部署策略;然后根据目标设备的位置信息确定目标设备当前所处的第一中继区域;目标设备的位置信息的获取方式优选为通过获取目标设备发出通信信息的经度、纬度和海拔,然后通过经度、纬度和海拔确定目标设备的位置信息;当需要启用无人机通信设备进行中继接力传输信号时,调度第一中继区域对应的无人机通信设备中继接力传输信号;再之后,每隔预设时间间隔,根据目标设备对应的MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域;该预设时间间隔的设置优选根据中继区域的大小进行设置,其中,中继区域的面积越大,预设时间间隔越长,反之中继区域的面积越小,预设时间间隔越短;最后预测在无人机通信设备中继接力传输信号的条件下,目标设备进入第二中继区域后MESH网络的信号强度和信号质量是否从临近预设临界值恢复正常;其中,预测方式可以通过目标设备在进入第二中继区域前的MESH网络的信号强度和信号质量的曲线变化图所呈现的数据,采用预先训练好的预测模型进行预测;若否,当目标设备即将进入第二中继区域时,提前调度第二中继区域对应的无人机通信设备预备中继接力传输信号,预备操作包括但不限于将进行无人机辅助中继通信时目标设备需要反馈给无人机通信设备的相关信息提前发送给无人机通信设备等操作,主要目的是实现通信无缝切换,节省两两无人机通信设备交换中继接力传输信号时的时间;
上述技术方案的有益效果为:通过上述方案,根据无人机群的部署策略,将被运营商基站覆盖的区域划分为多个中继区域,从而对每个中继区域内的目标设备是否需要进行无人机辅助中继通信进行监控,且当中继区域内的目标设备需要进行无人机辅助中继通信时,根据当前中继区域内的目标设备的信号强度状况和目标设备的行为情况预测目标设备是否在下一中继区域仍需进行无人机辅助中继通信,从而在需要的情况下提前对下一中继区域内的无人机通信设备进行预启,并将进行无人机辅助中继通信时目标设备需要反馈给无人机通信设备的相关信息提前发送给无人机通信设备,从而实现跨无人机覆盖区域时通信的无缝切换,保障了通信的可靠性和可用性。
在一个实施例中,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:采集多个目标设备在第一中继区域内MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,将第一中继区域划分为多个基础中继区域;每个基础中继区域内MESH网络的信号强度的变化幅度不超过预设临界幅度值;
根据MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域,包括:
判断目标设备位置信息的变化信息是否存在第一规律性;第一规律性包括:目标设备长时间处于同一基础中继区域和目标设备存在一目的方向;
判断目标设备MESH网络的信号强度的变化信息是否存在第二规律性;第二规律性包括:目标设备MESH网络的信号强度的变化幅度始终不超过预设临界幅度值、目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于增强趋势和目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于减弱趋势;
根据第一规律性和第二规律性预测目标设备将要前往的第二中继区域;
上述技术方案的工作原理为:在预测目标设备将要前往的第二中继区域前,首先采集多个目标设备在第一中继区域内MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,将第一中继区域划分为多个基础中继区域;其中,每个基础中继区域内MESH网络的信号强度的变化幅度不超过预设临界幅度值;通过该方法将中继区域根据信号强度和区域的连贯性划分为多个基础中继区域;上述操作完成后,根据MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域,具体包括:步骤1、判断目标设备位置信息的变化信息是否存在第一规律性;第一规律性包括:目标设备长时间处于同一基础中继区域和目标设备存在一目的方向;其中,目标设备存在一目的方向包括目标设备在中继区域内不规则移动,但行进方向却是明确的;步骤2、判断目标设备MESH网络的信号强度的变化信息是否存在第二规律性;第二规律性包括:目标设备MESH网络的信号强度的变化幅度始终不超过预设临界幅度值、目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于增强趋势和目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于减弱趋势;其中,根据基础中继区域的设定规则,目标设备MESH网络的信号强度的变化幅度始终不超过预设临界幅度值则意味着目标设备长时间或始终处于同一基础中继区域;步骤3、根据第一规律性和第二规律性预测目标设备将要前往的第二中继区域;优选为,若第一规律性为目标设备长时间处于同一基础中继区域,且第二规律性为目标设备MESH网络的信号强度的变化幅度始终不超过预设临界幅度值,则预测结果为目标设备将要前往的第二中继区域为第一中继区域;若第一规律性为目标设备存在一目的方向,且第二规律性为目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于增强趋势和目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于减弱趋势,则预测结果中目标设备将要前往的第二中继区域则根据目标设备的行进路线进行预测,通常为中继区域边境离当前目标设备的位置越来越近的中继区域;若不存在第一规律性,即目标设备的行为是随机的,若此时第二规律性为目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于增强趋势,则存在目标设备携带者的现有目的是寻找通信质量较佳的地方,则此时预测结果为目标设备将要前往的第二中继区域为第一中继区域;更进一步地,除上述情况外,其余情况均判断为此时预测结果为目标设备将要前往的第二中继区域为第一中继区域,例如,若不存在第一规律性,即目标设备的行为是随机的,若不存在第二规律性,即目标设备的行为是随机的,则此时预测结果为目标设备将要前往的第二中继区域为第一中继区域,直至目标设备后续有新的行为后重新判断;
上述技术方案的有益效果为:通过上述方案,预测目标设备的动作行为,为预测目标设备将要前往的第二中继区域提供预测数据,有益于提高预测有效率和精准度。
在一个实施例中,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
在网络配置上默认采用MESH网络进行自组网的中继通信,当MESH网络自组网的信号强度低于5G信号强度时,自动切换至5G网络接入模式进行5G网络重新组网;
上述技术方案的有益效果为:自组网的可靠性强,通过上述方案有益于提高通信的可靠性。
请参阅图3,在一个实施例中,一种5G与自组网联合组网的连接的方法还包括:
S301、构建目标设备的辅链路;
S302、当MESH网络自组网的信号强度低于5G信号强度时,且5G信号强度不符合预设范围时;
S303、除自动切换至5G网络接入模式进行5G网络重新组网外,根据辅链路对当前目标设备进行IP补充通信;
上述技术方案的有益效果为:通过设置辅链路,当MESH网络自组网的信号强度过低、该地区暂无无人机通信设备部署、以及5G信号强度不符合预设范围时,采用辅链路的IP补充通信有益于提高通信的可靠性和可行性。
在一个实施例中,辅链路由目标设备、路由器、交换机和服务器连接构成;
上述技术方案的有益效果为:通过设置辅链路,有益于提高通信的可靠性。
在一个实施例中,IP补充通信包括:
通过路由器将通信内容发送至交换机,交换机将通信内容通过服务器处理为IP数据包,并传输至与主链路连接的运营商基站;
上述技术方案的有益效果为:采用辅链路的IP补充通信有益于提高通信的可靠性和可行性。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,包括:
构建目标设备与运营商基站的主链路;
检测目标设备与所述主链路在通信过程中被运营商基站覆盖的区域的5G信号强度;
若所述5G信号强度符合预设范围,采用5G网络接入模式进行组网和通信;
若所述5G信号强度不符合预设范围,采用MESH网络自动进行组网和通信;
根据无人机群的部署策略,将被运营商基站覆盖的区域划分为多个中继区域,每个中继区域对应一无人机通信设备;
根据目标设备的位置信息确定目标设备当前所处的第一中继区域;
调度所述第一中继区域对应的无人机通信设备中继接力传输信号;
每隔预设时间间隔,根据MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域;
预测在无人机通信设备中继接力传输信号的条件下,目标设备进入第二中继区域后MESH网络的信号强度和信号质量是否从临近预设临界值恢复正常;
若否,当目标设备即将进入第二中继区域时,提前调度所述第二中继区域对应的无人机通信设备预备中继接力传输信号;
采集多个目标设备在第一中继区域内MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,将第一中继区域划分为多个基础中继区域;每个基础中继区域内MESH网络的信号强度的变化幅度不超过预设临界幅度值;
所述根据MESH网络的信号强度的变化信息和目标设备位置信息的变化信息,预测目标设备将要前往的第二中继区域,包括:
判断目标设备位置信息的变化信息是否存在第一规律性;所述第一规律性包括:目标设备长时间处于同一基础中继区域和目标设备存在一目的方向;
判断目标设备MESH网络的信号强度的变化信息是否存在第二规律性;所述第二规律性包括:目标设备MESH网络的信号强度的变化幅度始终不超过预设临界幅度值、目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于增强趋势和目标设备MESH网络的信号强度变化整体处于减弱趋势;
根据所述第一规律性和所述第二规律性预测目标设备将要前往的第二中继区域。
2.根据权利要求1所述的一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,所述运营商基站包括:移动运营商基站、电信运营商基站或联通运营商基站。
3.根据权利要求1所述的一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,还包括:
部署无人机群;
在采用MESH网络自动进行组网和通信后,每隔1秒动态监测MESH网络的信号强度和信号质量;
当所述MESH网络的信号强度和信号质量临近预设临界值时,调度所述无人机群中满足预设条件的无人机通信设备中继接力传输信号。
4.根据权利要求3所述的一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,还包括:
所述MESH网络的信号质量根据所述MESH网络的信号强度和所述主链路的通信抖动时延确定。
5.根据权利要求1所述的一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,还包括:
在网络配置上默认采用MESH网络进行自组网的中继通信,当MESH网络自组网的信号强度低于5G信号强度时,自动切换至5G网络接入模式进行5G网络重新组网。
6.根据权利要求5所述的一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,还包括:
构建目标设备的辅链路;
当所述MESH网络自组网的信号强度低于5G信号强度时,且所述5G信号强度不符合预设范围时;
除自动切换至5G网络接入模式进行5G网络重新组网外,根据所述辅链路对当前目标设备进行IP补充通信。
7.根据权利要求6所述的一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,所述辅链路由目标设备、路由器、交换机和服务器连接构成。
8.根据权利要求7所述的一种5G与自组网联合组网的连接的方法,其特征在于,IP补充通信包括:
通过路由器将所述通信内容发送至交换机,所述交换机将所述通信内容通过服务器处理为IP数据包,并传输至与所述主链路连接的运营商基站。
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- 2022-08-17 CN CN202210983652.6A patent/CN115551031B/zh active Active
Patent Citations (2)
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