一种基于移动式5G微基站的流量控制系统

摘要

本发明提供了一种基于移动式5G微基站的流量控制系统，包括移动式5G微基站、云端服务器和用户终端，用户终端与云端服务器连接，云端服务器与移动式5G微基站连接，移动式5G微基站与用户终端连接，云端服务器包括基站分配模块和流量分配模块，基站分配模块根据用户终端的实时定位数据匹配可用的多个移动式5G微基站，流量分配模块根据每一移动式5G微基站的工作状态数据选定与用户终端最优匹配的一个移动式5G微基站。本发明基于安装在汽车或公交车的顶部的移动式5G微基站，由云端服务器为用户终端匹配移动式5G微基站，进而对用户终端进行流量控制，来实现移动式5G微基站的优化配置。

说明书

技术领域

本发明涉及5G基站技术领域，具体地说，涉及一种基于移动式5G微基站的流量控制系统。

背景技术

目前5G服务建设仍处在初级阶段，存在基站量少、信号不稳定、终端单一等问题。基站的覆盖范围与信号频率有关，信号频率越高，基站的覆盖半径越小。5G采用超高频信号，比现有的4G信号频率约要高出2到3倍，因此信号覆盖范围会受限，其基站的覆盖半径约为100米到300米。移动通信若用了高频信号，那么就会导致传输距离被大幅缩短，覆盖能力被大幅减弱，同时信号穿透力也会被大幅减弱。以此类推，如果要覆盖同样大小的区域，需要的5G基站数量将远超4G，且5G基站将会建得更为密集。

我国目前已有的4G基站总数达到372万个，5G基站数按照多两倍推算，未来国内基站数至少会超过800万个。据估算，在城市中心区域大概每200米到300米就需建1个5G基站，郊区大概每500米到1公里左右需建1个5G基站，农村则需要每1.5公里到2.5公里建一个5G基站。因5G信号的穿透力大幅减弱，未来在人群分布密集的写字楼、居住区、商业区等区域，还需要建设更密集的5G室内基站。在现有建筑格局下，某些区域可能没有足够的面积去建造信号塔，所以很多地方只能安装微缩版5G基站，或者充分利用老信号塔，把5G基站直接安在上面。

为了能够增加5G基站的覆盖范围，设计一种可以安装在汽车或公交车顶部的移动式5G微基站，由于城市车流量和人流量都比较大，因此，需要对用户终端进行流量控制，来实现移动式5G微基站的优化配置。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于移动式5G微基站的流量控制系统，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于移动式5G微基站的流量控制系统，所述流量控制系统包括移动式5G微基站、云端服务器和用户终端，移动式5G微基站安装在汽车或公交车的顶部；其中，用户终端与云端服务器连接，以使云端服务器接收用户终端的5G网络请求、实时定位数据和标识码；云端服务器与移动式5G微基站连接，以使云端服务器接收移动式5G微基站的实时定位数据和工作状态数据；云端服务器包括基站分配模块和流量分配模块；基站分配模块用于根据用户终端的实时定位数据匹配可用的多个移动式5G微基站，流量分配模块用于根据每一移动式5G微基站的工作状态数据选定与用户终端最优匹配的一个移动式5G微基站，并向该移动式5G微基站发送用户终端的标识码；移动式5G微基站与用户终端连接，以使移动式5G微基站根据用户终端的标识码自动连接用户终端并向用户终端发送5G信号。

通过上述技术方案，基于安装在汽车或公交车的顶部的移动式5G微基站，利用用户终端与移动式5G微基站的实时定位数据，以及每一移动式5G微基站的工作状态，由云端服务器为用户终端匹配移动式5G微基站，进而对用户终端进行流量控制，来实现移动式5G微基站的优化配置。

作为对本发明所述的基于移动式5G微基站的流量控制系统的进一步说明，优选地，移动式5G微基站配置有转速传感器、空气动能发电模块、储电模块和电源管理模块；其中，转速传感器设置在空气动能发电模块的涡轮风叶的转轴处，用于检测所述涡轮风叶的转速；转速传感器与电源管理模块电连接和信号连接，以使电源管理模块根据转速传感器的检测数据判断空气动能发电模块是否达到发电条件；空气动能发电模块与电源管理模块电连接和信号连接，以使空气动能发电模块达到发电条件时，电源管理模块对空气动能发电模块产生的电能进行管理；电源管理模块分别与储电模块和移动式5G微基站电连接和信号连接，以使电源管理模块将空气动能发电模块产生的电能对移动式5G微基站进行供电或对储电模块进行充电；储电模块与移动式5G微基站电连接和信号连接，以使电源管理模块控制储电模块对移动式5G微基站进行供电。

通过上述技术方案，利用汽车或公交车在行驶过程中会产生气流，或者出现刮风天气涡轮风叶的转动的动能，空气动能发电模块将动能转化为电能为移动式5G微基站供电，解决了移动式5G微基站用电问题，并且配有储电模块存储空气动能发电模块产生的电能，来保证移动式5G微基站持续稳定的工作，由于风力发电需要风速大于每秒4米才适宜于发电，因此还采用转速传感器来检测涡轮风叶的转速，判断空气动能发电模块是否达到发电条件，由电源管理模块控制由储电模块对移动式5G微基站进行供电还是空气动能发电模块直接发电供电。

作为对本发明所述的基于移动式5G微基站的流量控制系统的进一步说明，优选地，移动式5G微基站包括控制器模块、5G收发模块、卫星通信模块、流量调度模块和电量监控模块；其中，卫星通信模块与控制器模块电连接和信号连接，卫星通信模块通过卫星接收天线与北斗卫星连接，以使通过卫星通信模块获取移动式5G微基站的实时定位数据；5G收发模块与控制器模块电连接和信号连接，5G收发模块通过5G收发天线与云端服务器和用户终端连接，以使通过5G收发模块将移动式5G微基站与云端服务器连接进行数据传输，控制器模块控制5G收发模块向用户终端发射5G信号；流量调度模块与控制器模块电连接和信号连接，以使流量调度模块存储用户终端的标识码，实时检测与移动式5G微基站建立连接的用户终端数量，并对所有用户终端进行流量分配；电量监控模块分别与控制器模块和储电模块电连接和信号连接，以使通过电量监控模块实时检测储电模块的电量；所述工作状态数据为与移动式5G微基站建立连接的用户终端数量和储电模块的电量。

通过上述技术方案，移动式5G微基站通过5G收发模块、卫星通信模块、流量调度模块和电量监控模块实现与云端服务器和用户终端连接，并向云端服务器提供实时定位数据、电量、已连接的用户终端数量，为云端服务器提供可与用户终端匹配的移动式5G微基站的数据信息，实现移动式5G微基站的优化配置。

作为对本发明所述的基于移动式5G微基站的流量控制系统的进一步说明，优选地，电源管理模块与控制器模块电连接和信号连接，以使电量监控模块检测到储电模块的电量低时，控制器模块向电源管理模块发送充电命令，电源管理模块控制空气动能发电模块产生的电能对储电模块进行充电。

通过上述技术方案，在储电模块的电量低时，移动式5G微基站进入充电模式，空气动能发电模块达到发电条件时就会对储电模块进行充电，直到储电模块的电量满足可以供移动式5G微基站工作一段时间，这段充电期间移动式5G微基站也会发送待机信号给云端服务器，云端服务器不会将待机状态的移动式5G微基站与用户终端匹配，直到移动式5G微基站恢复工作状态，实现移动式5G微基站的优化配置。

作为对本发明所述的基于移动式5G微基站的流量控制系统的进一步说明，优选地，基站分配模块用于根据用户终端的实时定位数据与移动式5G微基站实时定位数据的直线距离，来判断移动式5G微基站是否与用户终端相匹配。

通过上述技术方案，在用户终端一定范围内的移动式5G微基站均可与用户终端进行匹配，增加选择性。

作为对本发明所述的基于移动式5G微基站的流量控制系统的进一步说明，优选地，流量分配模块用于先确定每一移动式5G微基站的电量情况，再比较其已建立连接的用户终端数量，最后根据移动式5G微基站与用户终端的直线距离，最终确定与用户终端为最优匹配的移动式5G微基站。

通过上述技术方案，在流量分配模块可以设置移动式5G微基站的电量阈值，将可以稳定工作一定时间的移动式5G微基站作为优选，保证用户终端获取5G’信号的稳定性，再比较每一移动式5G微基站已建立连接的用户终端数量，将由最少到最多排序，选取一定数量的移动式5G微基站作为优选，避免产生网络拥堵，最后可以选择与用户终端最近距离的移动式5G微基站，来保证用户终端获取5G’信号的强度，实现用户终端与移动式5G微基站的优化配置。

作为对本发明所述的基于移动式5G微基站的流量控制系统的进一步说明，优选地，电源管理模块在判断空气动能发电模块没有达到发电条件时，电源管理模块控制储电模块为移动式5G微基站进行供电；电源管理模块在判断空气动能发电模块达到发电条件时，电源管理模块控制空气动能发电模块为移动式5G微基站进行供电。

本发明的有益效果如下：本发明基于安装在汽车或公交车的顶部的移动式5G微基站，利用用户终端与移动式5G微基站的实时定位数据，以及每一移动式5G微基站的工作状态，由云端服务器为用户终端匹配移动式5G微基站，进而对用户终端进行流量控制，来实现移动式5G微基站的优化配置。

附图说明

图1为本发明的基于移动式5G微基站的流量控制系统的结构框图。

图2为本发明的移动式5G微基站的配置结构框图。

图3为本发明的移动式5G微基站的组成结构框图。

具体实施方式

为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

如图1所示，一种基于移动式5G微基站的流量控制系统包括包括移动式5G微基站1、云端服务器2和用户终端3，移动式5G微基站1安装在汽车或公交车的顶部；其中，用户终端3与云端服务器2连接，以使云端服务器2接收用户终端3的5G网络请求、实时定位数据和标识码；云端服务器2与移动式5G微基站1连接，以使云端服务器2接收移动式5G微基站1的实时定位数据和工作状态数据；云端服务器2包括基站分配模块21和流量分配模块22；基站分配模块21用于根据用户终端3的实时定位数据匹配可用的多个移动式5G微基站1，流量分配模块22用于根据每一移动式5G微基站1的工作状态数据选定与用户终端3最优匹配的一个移动式5G微基站1，并向该移动式5G微基站1发送用户终端3的标识码；移动式5G微基站1与用户终端3连接，以使移动式5G微基站1根据用户终端3的标识码自动连接用户终端3并向用户终端3发送5G信号。基于安装在汽车或公交车的顶部的移动式5G微基站，利用用户终端与移动式5G微基站的实时定位数据，以及每一移动式5G微基站的工作状态，由云端服务器为用户终端匹配移动式5G微基站，进而对用户终端进行流量控制，来实现移动式5G微基站的优化配置。

如图2所示，移动式5G微基站1配置有转速传感器4、空气动能发电模块5、储电模块6和电源管理模块7；其中，转速传感器4设置在空气动能发电模块5的涡轮风叶的转轴处，用于检测所述涡轮风叶的转速；转速传感器4与电源管理模块7电连接和信号连接，以使电源管理模块7根据转速传感器4的检测数据判断空气动能发电模块5是否达到发电条件；空气动能发电模块5与电源管理模块7电连接和信号连接，以使空气动能发电模块5达到发电条件时，电源管理模块7对空气动能发电模块5产生的电能进行管理；电源管理模块7分别与储电模块6和移动式5G微基站1电连接和信号连接，以使电源管理模块7将空气动能发电模块5产生的电能对移动式5G微基站1进行供电或对储电模块6进行充电；储电模块6与移动式5G微基站1电连接和信号连接，以使电源管理模块7控制储电模块6对移动式5G微基站1进行供电。

利用汽车或公交车在行驶过程中会产生气流，或者出现刮风天气涡轮风叶的转动的动能，空气动能发电模块将动能转化为电能为移动式5G微基站供电，解决了移动式5G微基站用电问题，并且配有储电模块存储空气动能发电模块产生的电能，来保证移动式5G微基站持续稳定的工作。

由于风力发电需要风速大于每秒4米才适宜于发电，因此还采用转速传感器来检测涡轮风叶的转速，判断空气动能发电模块是否达到发电条件，由电源管理模块控制由储电模块对移动式5G微基站进行供电还是空气动能发电模块直接发电供电。优选地，电源管理模块7在判断空气动能发电模块5没有达到发电条件时，电源管理模块7控制储电模块6为移动式5G微基站1进行供电；电源管理模块7在判断空气动能发电模块5达到发电条件时，电源管理模块7控制空气动能发电模块5为移动式5G微基站1进行供电。

如图3所示，移动式5G微基站1包括控制器模块11、5G收发模块12、卫星通信模块13、流量调度模块14和电量监控模块15；其中，卫星通信模块13与控制器模块11电连接和信号连接，卫星通信模块13通过卫星接收天线与北斗卫星连接，以使通过卫星通信模块13获取移动式5G微基站1的实时定位数据；5G收发模块12与控制器模块11电连接和信号连接，5G收发模块12通过5G收发天线与云端服务器2和用户终端3连接，以使通过5G收发模块12将移动式5G微基站1与云端服务器2连接进行数据传输，控制器模块11控制5G收发模块12向用户终端4发射5G信号；流量调度模块14与控制器模块11电连接和信号连接，以使流量调度模块14存储用户终端3的标识码，实时检测与移动式5G微基站1建立连接的用户终端3数量，并对所有用户终端3进行流量分配；电量监控模块15分别与控制器模块11和储电模块6电连接和信号连接，以使通过电量监控模块15实时检测储电模块6的电量；所述工作状态数据为与移动式5G微基站1建立连接的用户终端3数量和储电模块6的电量。移动式5G微基站通过5G收发模块、卫星通信模块、流量调度模块和电量监控模块实现与云端服务器和用户终端连接，并向云端服务器提供实时定位数据、电量、已连接的用户终端数量，为云端服务器提供可与用户终端匹配的移动式5G微基站的数据信息，实现移动式5G微基站的优化配置。

用户终端3向云端服务器2发起5G网络请求后，云端服务器2的基站分配模块21根据用户终端3的实时定位数据与移动式5G微基站1实时定位数据的直线距离，来判断移动式5G微基站1是否与用户终端3相匹配。在用户终端一定范围内的移动式5G微基站均可与用户终端进行匹配，增加选择性。流量分配模块22先确定每一移动式5G微基站1的电量情况，再比较其已建立连接的用户终端3数量，最后根据移动式5G微基站1与用户终端3的直线距离，最终确定与用户终端3为最优匹配的移动式5G微基站1。在流量分配模块可以设置移动式5G微基站的电量阈值，将可以稳定工作一定时间的移动式5G微基站作为优选，保证用户终端获取5G’信号的稳定性，再比较每一移动式5G微基站已建立连接的用户终端数量，将由最少到最多排序，选取一定数量的移动式5G微基站作为优选，避免产生网络拥堵，最后可以选择与用户终端最近距离的移动式5G微基站，来保证用户终端获取5G’信号的强度，实现用户终端与移动式5G微基站的优化配置。

电源管理模块7与控制器模块11电连接和信号连接，以使电量监控模块15检测到储电模块6的电量低时，控制器模块11向电源管理模块7发送充电命令，电源管理模块7控制空气动能发电模块5产生的电能对储电模块6进行充电。在储电模块6的电量低时，移动式5G微基站1进入充电模式，空气动能发电模块5达到发电条件时就会对储电模块6进行充电，直到储电模块6的电量满足可以供移动式5G微基站1工作一段时间，这段充电期间移动式5G微基站1也会发送待机信号给云端服务器2，云端服务器2不会将待机状态的移动式5G微基站与用户终端匹配，直到移动式5G微基站1恢复工作状态，而移动式5G微基站1也可能不会一直与用户终端连接发送5G信号，在工作状态下，移动式5G微基站1处于空闲状态，在空气动能发电模块5达到发电条件时也会对储电模块6进行充电，其他情况在此不一一列举，由电源管理模块7负责对移动式5G微基站1的供电进行动态调整，电源管理模块7由现有技术实现，不作为重点赘述。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。