一种具有时钟同步及计算功能的无线基站制造技术

本发明专利技术公开了一种具有时钟同步及计算功能的无线基站，每个无线基站包括至少一个通讯模块、至少一个时钟同步模块、一种或多种参量的传感设备、至少一个计算机模块、每个计算机模块内部设置至少一个仿真数学模型；基站之间通过无线或有线网络连接，每两个相邻的无线基站无线网络覆盖范围边界交叉重叠，并实现相邻无线基站与无线基站之间的计算资源协同、传感信息资源协同、仿真数学模型协同；一种或多种参量的传感设备分布于无线基站网络覆盖范围以内，用于实时监测现实世界的状态信息，并以时钟同步模块在线授时为依据，在仿真数学模型内实现多参量时空关系的关联耦合。本发明专利技术能够实现实时在线仿真，实现现实世界的状态信息资源化。

【技术实现步骤摘要】
一种具有时钟同步及计算功能的无线基站
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种无线基站，尤其涉及一种集时钟同步及计算功能、仿真功能、传感功能、通讯功能于一体的无线基站。
技术介绍
随着5G时代的到来，除了网络速度快，还具有低功耗、低时延、泛在的特征。其大部分新功能，恰好是传感技术深入发展的需要。网络速度快和低功耗的好处很显然。泛在是指无处不在的意思，泛在是为了连通每个角落里的物体。其意义在于，传感让物体可以“说话”，网络让物体“说的话”发布出去。通过安装在物体里面的传感设备，表述自己的状态信息，就是物体“说的话”。物体内部的每个局部都是相互关联的，而物体又与外部的环境关联在一起。通过传感设备获得其中某些参数，并使得这些参数以一种关联关系耦合在一起。建立多参量之间的耦合有一个重要前提：它们发生的顺序有严格的时间逻辑，这就需要时钟同步，而低时延恰好是传感的需要。5G技术十分适合城市分布式传感网络的构建。传感是数据源，无线通讯基站是数据网，基站分布与城市基础设施融合在一起，包括：道路设施、地下管网、市政设施等。以无线基站为平台，城市设施布设的传感设备为载体，形成一个整体。测是控的前提，只有知道了现实世界的实际状态信息，才可能实现干预控制。传感信息实现“物语”，随时用传感信息表述其当前状态。如果只是通过基站对外发布原始的传感数据，这些数据只能通过网络传输到异地进行分析处理，导致效率低下，而且会存在网络时延，经过多次转发之后，这种网络时延会被累积。因为时钟是万物相关的基本逻辑依据，是构建万物相关的基本前提。特别是对于现实世界快速响应事件，时钟同步尤其重要。为满足时钟精度要求，目前在一些无线基站中配置了卫星接收系统，以利用卫星提供的时钟信号进行基站的时钟控制，其结构相对复杂，成本较高，且通讯功能单一。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种具有时钟同步及计算功能的无线基站。通过搭载时钟同步模块实现具有时钟逻辑的多参量分布式传感信息耦合连接；通过搭载计算机、仿真数学模型与传感信息连为一体，实现虚拟信息构建的模型实时在线仿真现实，从而实现现实世界的状态信息资源化，本专利技术优于目前单一通讯功能的基站，对于“物物相联”的新需求具有重要意义。本专利技术是通过以下技术方案实现：一种具有时钟同步及计算功能的无线基站，每个无线基站包括至少一个通讯模块、至少一个时钟同步模块、一种或多种参量的传感设备、至少一个计算机模块、每个计算机模块内部设置至少一个仿真数学模型；基站之间通过无线或有线网络连接，每两个相邻的无线基站无线网络覆盖范围边界交叉重叠，并实现相邻无线基站与无线基站之间的计算资源协同、传感信息资源协同、仿真数学模型协同；一种或多种参量的传感设备分布于无线基站网络覆盖范围以内，用于实时监测现实世界的状态信息，并以时钟同步模块在线授时为依据，在所述的仿真数学模型内实现多参量时空关系的关联耦合；无线基站内的计算机模块、仿真数学模型、一种或多种参量的传感设备联为一个整体，实时导入传感信息，实现在线动态仿真。进一步地，所述的通讯模块为无线或有线通讯模块，通讯模块支持GPRS和短消息双通道传输数据、支持多中心数据通信。进一步地，所述的时钟同步模块为传感数据提供统一的时间坐标，该时间坐标作为多参量耦合的时间逻辑基础，传感数据为实时在线的多参量传感数据流，多参量耦合的时间逻辑是指多参量之间的关联耦合的因果逻辑构建在统一的时间坐标系以内。进一步地，所述的传感设备包括基站覆盖范围内分布式布设的各种参量的传感布点、调制解调设备、数据采集设备，所述的传感设备为基站提供实时的传感数据。进一步地，所述的计算机模块为所述仿真数学模型的动态运算提供计算资源，所述仿真数学模型是数学方程式对现实的近似，仿真数学模型在实时传感数据的支持下实现虚拟仿真数学模型信息实时动态跟踪现实世界状态变化。进一步地，所述的仿真数学模型与所述的一种或多种参量的传感设备联为一体，在线传感数据实时导入仿真数学模型，传感信息与仿真数学模型融为一个整体，不可分割的组合成为具有实时在线仿真的动态模型。进一步地，所述的计算机模块为无线基站内设置的具有运算能力的计算机软件和硬件设备，所述虚拟仿真数学模型信息是指仿真数学模型以资源的形式呈现现实世界的整体状态信息。进一步地，所述的动态模型是指仿真数学模型通过实时的传感数据不间断地进行在线仿真计算，仿真数学模型的变化与现实世界被仿真实物变化保持一致。进一步地，所述计算资源协同是指基站之间的计算机运算资源的就近协同；所述传感信息资源协同是指传感信息分布在现实实物，现实实物交错在一起，同时又互为边界，这些传感信息通过基站之间的通讯模块相互连接共享；所述仿真数学模型协同是指仿真数学模型是对现实的信息虚拟，所述仿真数学模型与现实交错在一起，同时又互为边界，仿真数学模型通过基站之间的通讯模块相互连接在一起，实现边界与边界之间的关联耦合。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：1、在本专利技术中，由于“传感数据流”数据量很大，利用动态仿真数学模型，它是基于静态模型沿时间轴动态发展变化，对于这种与现实保持一致的模型发展变化的数据而言，要比传感数据“通俗”得多，也要比传感数据更具有“可阅读性”，并且数据量小很多。2、在本专利技术中，由于5G基站是密集分布的，因此计算机也是分布式的，采用分布式计算资源可以满足分布式传感网络的运算需要，除了可以实现本地运算，也可以实现“就近协同运算”，这些拥有授时模块的分布式传感设备、计算设备，结合具有低时延特征5G网络，对分布式本地计算资源的“就近协同”十分重要，使得基站之间的高精度时钟同步能够简单高效的实现。3、在本专利技术中，仿真数学模型为本地就近动态仿真数学模型，它是一种具有时间坐标的信息构建随时间动态发展变化的仿真数学模型，通过传感使得虚拟世界与现实世界的实时关联统一，实现由信息构成的仿真数学模型动态跟踪现实世界的状态发展，实现虚拟信息实时反应现实世界的状态变化。4、精确且统一的时间坐标是多参量关联耦合的前提，在本专利技术中，为了使传感设备获得精确的时间坐标，设置本地授时模块，通过授时模块为本地的多种“传感数据流”同时提供时钟坐标，也为仿真数学模型的构建提供必不可少的坐标依据。5、在基站本地设置计算机解决了网络时延被累积的问题，可以对“传感数据流”进行“流处理”让数据变得更具有“可阅读性”。“传感数据流”的数据具有即时性、数据量大的特点，任何传感测量的数据均为局部取样，并且是片面的取样。这些数据分别表达各自局部的状态，没有相互关联耦合。本地汇聚的“传感数据流”通过数学模型动态仿真，通过数学模型相互关联耦合，建立因果律勾稽关系。在多种不同参量的传感数据之间，建立关联耦合的关系，可以获得更加丰富的数据。其耦合勾稽关系，是一种新参量，既可以用于验证虚拟模型对现实的仿真度，也可以对其进行修正。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有时钟同步及计算功能的无线基站，其特征在于：每个无线基站包括至少一个通讯模块、至少一个时钟同步模块、一种或多种参量的传感设备、至少一个计算机模块、每个计算机模块内部设置至少一个仿真数学模型；基站之间通过无线或有线网络连接，每两个相邻的无线基站无线网络覆盖范围边界交叉重叠，并实现相邻无线基站与无线基站之间的计算资源协同、传感信息资源协同、仿真数学模型协同；一种或多种参量的传感设备分布于无线基站网络覆盖范围以内，用于实时监测现实世界的状态信息，并以时钟同步模块在线授时为依据，在所述的仿真数学模型内实现多参量时空关系的关联耦合；无线基站内的计算机模块、仿真数学模型、一种或多种参量的传感设备联为一个整体，实时导入传感信息，实现在线动态仿真。/n

【技术特征摘要】
20190917 CN 20191087688541.一种具有时钟同步及计算功能的无线基站，其特征在于：每个无线基站包括至少一个通讯模块、至少一个时钟同步模块、一种或多种参量的传感设备、至少一个计算机模块、每个计算机模块内部设置至少一个仿真数学模型；基站之间通过无线或有线网络连接，每两个相邻的无线基站无线网络覆盖范围边界交叉重叠，并实现相邻无线基站与无线基站之间的计算资源协同、传感信息资源协同、仿真数学模型协同；一种或多种参量的传感设备分布于无线基站网络覆盖范围以内，用于实时监测现实世界的状态信息，并以时钟同步模块在线授时为依据，在所述的仿真数学模型内实现多参量时空关系的关联耦合；无线基站内的计算机模块、仿真数学模型、一种或多种参量的传感设备联为一个整体，实时导入传感信息，实现在线动态仿真。


2.根据权利要求1所述的一种具有时钟同步及计算功能的无线基站，其特征在于：所述的通讯模块为无线或有线通讯模块，通讯模块支持GPRS和短消息双通道传输数据、支持多中心数据通信。


3.根据权利要求1或2所述的一种具有时钟同步及计算功能的无线基站，其特征在于：所述的时钟同步模块为传感数据提供统一的时间坐标，该时间坐标作为多参量耦合的时间逻辑基础，传感数据为实时在线的多参量传感数据流，多参量耦合的时间逻辑是指多参量之间的关联耦合的因果逻辑构建在统一的时间坐标系以内。


4.根据权利要求3所述的一种具有时钟同步及计算功能的无线基站，其特征在于：所述的传感设备包括基站覆盖范围内分布式布设的各种参量的传感布点、调制解调设备、数据采集设备，所述的传感设备为基站提供实时的传感数据。
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【专利技术属性】
技术研发人员：曹瑾墨，曹楚沐，曹春耕，
申请(专利权)人：上海森首科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31