CN117118894A - 一种基于5g聚合路由系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于5G聚合路由系统，包括5G基站，通过GRE隧道与路由器进行通信连接，用于提供数据通道，发送数据码流；所述路由器，设置阵列天线，具备8T8R的接收能力，用于自动测试网络质量，进行天线匹配；当数据传输开始时，将数据通过拆包处理，经所述数据通道传递到近端服务器；所述GRE隧道，用于所述5G基站通过所述路由器与所述近端服务器建立链接；所述近端服务器，用于接收数据包，进行自动去重处理，生成正确的数据文件。因此，本发明实施例能够解决机场的远机位无线通讯困难的问题；采用5G网络RB切片技术，确保每条通道都是资源独享，速率有保障；采用单一运营商网络实现数据聚合，信源方向唯一性，通道带宽稳定可靠。

Description

一种基于5G聚合路由系统
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种基于5G聚合路由系统。
背景技术
机场的飞机有一半的时间需要在远机位停靠，远机位属于无人区，因距离基站较远，信号弱，数据带宽窄，飞机所产生的飞行数据无法上传，飞机的娱乐数据无法下载更新。进入驾驶舱后，信号几乎没有，也无法利用现有的智慧技术给飞机提供智能检修服务。因此，飞机上的QAR数据，机载娱乐数据，都需要靠人工拷贝来完成。按照每小时拷贝成本200元来算，每架飞机需要拷贝3小时，每年航空公司花在人工拷贝方面的成本上亿。
当前飞机停靠远机位没有良好的无线通讯手段能支撑飞机数据下载与回传，现有的基站距离飞机过远，存在弱覆盖，或即便有信号覆盖，但是带宽窄等情况，因此无法承载视频、数据业务。飞机上的数据无法及时拷贝，飞机将带着数据起飞，存储盘满了自动覆盖。飞机上的娱乐节目只能靠人工更新，更新时间长，更新频度只能一、两个月一次。如果在远机位安装WIFI、基站等网络设备，远机位的电力引入，传输引入都是困难，远机位基本都是无动力设备，无条件部署任何基站设备。
发明内容
本发明提供一种基于5G聚合路由系统，以解决机场的远机位无线通讯困难的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种基于5G聚合路由系统，包括：
5G基站，通过GRE隧道与路由器进行通信连接，用于提供数据通道，发送数据码流；
所述路由器，设置阵列天线，具备8T8R的接收能力，用于自动测试网络质量，进行天线匹配；当数据传输开始时，将数据通过拆包处理，经所述数据通道传递到近端服务器；
所述GRE隧道，用于所述5G基站通过所述路由器与所述近端服务器建立链接；
所述近端服务器，用于接收数据包，进行自动去重处理，生成正确的数据文件；
其中，所述阵列天线的八根发射天线采用十字设计按照方形阵列布置，不同所述发射天线之间设置特定间隔；所述八根发射天线复用为八根接收天线，不同所述接收天线之间间隔一个波长；按照最大系统非相关性，所述阵列天线排列组合成四组独立的2T2R的通道，每组所述通道单独接收从所述5G基站发射的数据码流，并通过RB预留切片的方式，以保障带宽资源。
作为上述方案的改进，所述阵列天线参数调整接收所述数据码流，具体包括：
Range维：对每对接收天线的ADC数据进行1D加窗和1D快速傅立叶变换，得到Range维数据；
水平方向：对所述Range维数据进行静态载波去除，在ODS水平方向的八根发射天线上计算空间相关矩阵，通过Capon BF生成距离/水平方向热图；
距离/水平方向：通过二维CFAR，在所述距离/水平方向热图上检测出目标点；
垂直方向：在所述目标点上计算所有所述接收天线上的空间相关矩阵，通过垂直方向的BF生成目标在垂直方向的热图，在所述垂直方向的热图上通过峰值搜索获得所述目标的垂直角度。
作为上述方案的改进，所述路由器整合四张5G的SIM卡，所述SIM卡属于同一个运营商。
作为上述方案的改进，所述RB预留切片通过路由器配置的SIM卡提供单独的切片通道，并配置基站GBR参数而得到，用于确保所述SIM卡能提供稳定的上、下行带宽速率。
作为上述方案的改进，所述RB预留切片的聚合算法包括改进RTT算法、RTT控制和先进FEC算法。
作为上述方案的改进，所述5G基站位于航站楼廊桥，设有5G的AAU，所述AAU具备8T8R或64T64R的天线阵列，基站天线主瓣朝向远机位区域。
与现有技术相比，本发明实施例公开的一种基于5G聚合路由系统，包括5G基站，通过GRE隧道与路由器进行通信连接，用于提供数据通道，发送数据码流；所述路由器，设置阵列天线，具备8T8R的接收能力，用于自动测试网络质量，进行天线匹配；当数据传输开始时，将数据通过拆包处理，经所述数据通道传递到近端服务器；所述GRE隧道，用于所述5G基站通过所述路由器与所述近端服务器建立链接；所述近端服务器，用于接收数据包，进行自动去重处理，生成正确的数据文件。因此，本发明实施例能够解决机场的远机位无线通讯困难的问题；采用5G网络RB切片技术，确保每条通道都是资源独享，速率有保障；采用单一运营商网络实现数据聚合，信源方向唯一性，通道带宽稳定可靠；解决现有行业终端发射天线数量不足的缺点，极大程度的利用基站的带宽能力，在单一用户地点可以等效为四个在线用户，充分发挥了带宽资源优势，提升数传效率四倍；未来结合5G MEC技术，可以实现更低时延，并确保数据不出园，更具有安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于5G聚合路由系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种路由器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的术语“包括”和“具体”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种基于5G聚合路由系统的结构示意图，该基于5G聚合路由系统，包括：
5G基站1，通过GRE隧道与路由器进行通信连接，用于提供数据通道，发送数据码流；
所述路由器2，设置阵列天线，具备8T8R的接收能力，用于自动测试网络质量，进行天线匹配；当数据传输开始时，将数据通过拆包处理，经所述数据通道传递到近端服务器；
所述GRE隧道3，用于所述5G基站通过所述路由器与所述近端服务器建立链接；
所述近端服务器4，用于接收数据包，进行自动去重处理，生成正确的数据文件；
其中，所述阵列天线的八根发射天线采用十字设计按照方形阵列布置，不同所述发射天线之间设置特定间隔；所述八根发射天线复用为八根接收天线，不同所述接收天线之间间隔一个波长；按照最大系统非相关性，所述阵列天线排列组合成四组独立的2T2R的通道，每组所述通道单独接收从所述5G基站发射的数据码流，并通过RB预留切片的方式，以保障带宽资源。
需要说明的是，阵列天线的天线布局可以使用8T8R DMM波形配置。天线分成四组，不同组之间按照时间顺序轮流发射数据编码包。八个接收天线，通过天线聚合算法，接收到从基站侧发出的不同数据编码包。这个定制的天线阵列在水平和垂直方向可实现大约30度左右的水平和垂直角度分辨率，水平与垂直极化波都能接收到。在路由器接收侧，通过设计多通道的数据包算法，针对数据、视频做不同的切包传输。
具体的，所述阵列天线参数调整接收所述数据码流，具体包括：
Range维：对每对接收天线的ADC数据进行1D加窗和1D快速傅立叶变换，得到Range维数据；
水平方向：对所述Range维数据进行静态载波去除，在ODS水平方向的八根发射天线上计算空间相关矩阵，通过Capon BF生成距离/水平方向热图；
距离/水平方向：通过二维CFAR，在所述距离/水平方向热图上检测出目标点；
垂直方向：在所述目标点上计算所有所述接收天线上的空间相关矩阵，通过垂直方向的BF生成目标在垂直方向的热图，在所述垂直方向的热图上通过峰值搜索获得所述目标的垂直角度。
具体的，所述路由器整合四张5G的SIM卡，所述SIM卡属于同一个运营商。
具体的，所述RB预留切片通过路由器配置的SIM卡提供单独的切片通道，并配置基站GBR参数而得到，用于确保所述SIM卡能提供稳定的上、下行带宽速率。
具体的，所述RB预留切片的聚合算法包括改进RTT算法、RTT控制和先进FEC算法。
具体的，所述5G基站位于航站楼廊桥，设有5G的AAU，所述AAU具备8T8R或64T64R的天线阵列，基站天线主瓣朝向远机位区域。
需要说明的是，如图2所示，路由器上配置四张SIM卡，每张卡都提供单独的切片通道，通过配置基站GBR参数，确保每张卡能提供稳定的上、下行带宽速率。路由器接入到5G网络后，与基站建立数传通道每组通道的速率将会测试并被记录到设备中，为后续数传提供参考基线。数据业务通过在路由器中拆包后，每个包打上不同的标签，基于5G专网GRE隧道传到数据中心，然后重新聚合。它包含并改进RTT算法，RTT控制和先进FEC算法。如果是视频编码器还可以通过SmartVBR(动态编码)系统动态管理预设的延迟传输代码率，确保所有传输连接都能充分利用，最终获得二次延迟可靠稳定的优质网络连接。与其他算法相比，改进RTT算法速度快，稳定性高，能有效提高传输效率，减少网络延迟，重组大带宽。
安装在廊桥的专用AAU提供4到16个数据通道，每个通道由路由器进行接收，并通过在无线侧的RB预留以及GBR参数设置，确保每个通道的基本速率。每个链路信号在初始化时候完成检测，相比其他路由器产品，具备稳定带宽保障，资源专属，减少信号重选，提升整体的数据发包效率。
综上所述，本发明实施例公开的一种基于5G聚合路由系统，包括5G基站，通过GRE隧道与路由器进行通信连接，用于提供数据通道，发送数据码流；所述路由器，设置阵列天线，具备8T8R的接收能力，用于自动测试网络质量，进行天线匹配；当数据传输开始时，将数据通过拆包处理，经所述数据通道传递到近端服务器；所述GRE隧道，用于所述5G基站通过所述路由器与所述近端服务器建立链接；所述近端服务器，用于接收数据包，进行自动去重处理，生成正确的数据文件。因此，本发明实施例能够解决机场的远机位无线通讯困难的问题；采用5G网络RB切片技术，确保每条通道都是资源独享，速率有保障；采用单一运营商网络实现数据聚合，信源方向唯一性，通道带宽稳定可靠；解决现有行业终端发射天线数量不足的缺点，极大程度的利用基站的带宽能力，在单一用户地点可以等效为四个在线用户，充分发挥了带宽资源优势，提升数传效率四倍；未来结合5G MEC技术，可以实现更低时延，并确保数据不出园，更具有安全性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于5G聚合路由系统，其特征在于，包括：
5G基站，通过GRE隧道与路由器进行通信连接，用于提供数据通道，发送数据码流；
所述路由器，设置阵列天线，具备8T8R的接收能力，用于自动测试网络质量，进行天线匹配；当数据传输开始时，将数据通过拆包处理，经所述数据通道传递到近端服务器；
所述GRE隧道，用于所述5G基站通过所述路由器与所述近端服务器建立链接；
所述近端服务器，用于接收数据包，进行自动去重处理，生成正确的数据文件；
其中，所述阵列天线的八根发射天线采用十字设计按照方形阵列布置，不同所述发射天线之间设置特定间隔；所述八根发射天线复用为八根接收天线，不同所述接收天线之间间隔一个波长；按照最大系统非相关性，所述阵列天线排列组合成四组独立的2T2R的通道，每组所述通道单独接收从所述5G基站发射的数据码流，并通过RB预留切片的方式，以保障带宽资源。
2.如权利要求1所述的基于5G聚合路由系统，其特征在于，所述阵列天线参数调整接收所述数据码流，具体包括：
Range维：对每对接收天线的ADC数据进行1D加窗和1D快速傅立叶变换，得到Range维数据；
水平方向：对所述Range维数据进行静态载波去除，在ODS水平方向的八根发射天线上计算空间相关矩阵，通过Capon BF生成距离/水平方向热图；
距离/水平方向：通过二维CFAR，在所述距离/水平方向热图上检测出目标点；
垂直方向：在所述目标点上计算所有所述接收天线上的空间相关矩阵，通过垂直方向的BF生成目标在垂直方向的热图，在所述垂直方向的热图上通过峰值搜索获得所述目标的垂直角度。
3.如权利要求1所述的基于5G聚合路由系统，其特征在于，所述路由器整合四张5G的SIM卡，所述SIM卡属于同一个运营商。
4.如权利要求1所述的基于5G聚合路由系统，其特征在于，所述RB预留切片通过路由器配置的SIM卡提供单独的切片通道，并配置基站GBR参数而得到，用于确保所述SIM卡能提供稳定的上、下行带宽速率。
5.如权利要求1所述的基于5G聚合路由系统，其特征在于，所述RB预留切片的聚合算法包括改进RTT算法、RTT控制和先进FEC算法。
6.如权利要求1所述的基于5G聚合路由系统，其特征在于，所述5G基站位于航站楼廊桥，设有5G的AAU，所述AAU具备8T8R或64T64R的天线阵列，基站天线主瓣朝向远机位区域。
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