一种基于NB-IoT的5G天线倾角确定方法和系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于NB

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB
‑
IoT的5G天线倾角确定方法和系统


[0001]本专利技术属于5G通信
，尤其涉及一种基于NB
‑
IoT的5G天线倾角确定方法和系统。

技术介绍

[0002]基站即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式，是固定在一个地方的高功率多信道双向无线电发送机。它们典型地被用于低功率信道双向无线通讯，如移动电话、手提电话和无线路由器。
[0003]移动通信基站的建设是移动通信运营商投资的重要部分，移动通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建设难易、维护方便等要素进行，在移动通信网工程设计中，应该根据特定的要求如覆盖要求、服务质量、抗干扰能力等实际情况来合理的建设基站天线，基站天线设置需要重点考虑下倾角、方向角、高度距离和隔离距离等参数。
[0004]对于5G毫米波的基站来说，天线设备远远多于4G(3G)网络时代的基站。若要对在运行状态的5G基站天线进行监测，需要在测量时派专人到现场进行机械式测量，不仅浪费人力，而且对于大量的设备而言，还要花费更多的时间。
[0005]以下倾角为例，在各地建设的天线需要考虑对其进行维护，如大风地区、多地震区域等，因为下倾角直接关系到天线主波束的辐射方向和强度值。基站天线的倾角可以由欧拉角描述；欧拉角是描述刚体相对于固定坐标系方向的三个一组的独立角向量，引入以表示5G基站天线的旋转状态(下倾角状态值)，其测量结果可以用加速度传感器来测量。当5G基站天线数量较多的情况下，人工测量每一个基站天线的实时倾角会耗费大量的时间和人工。因此，需要设计一种基于NB
‑
IoT的基站天线的倾角测试平台，通过窄带物联网的接入，可以同时测量多个基站天线的倾角，为后续的基站天线的调整提供便利。
[0006]目前基站天线下倾角的测量可以用指南针或者多功能坡度测试仪，测量方式较为机械：将指南针或者多功能坡度测试仪利用三脚架放在基站天线板面的垂直方向上距离一定位置的地方，使其稳定，然后开启仪器，测试天线的下倾角。利用上诉仪器测试基站天线下倾角时，会面临以下几个问题：(1)若基站天线悬挂在较高的位置，难以确定其板面的垂直方向，即仪器的放置位置存在误差；(2)对于数量较多的基站天线的下倾角，需要对每一个天线都重复一次测试过程，这样耗费了大量的时间；(3)对于天线的下倾角，利用上诉仪器测量时，无法监测天线在小角度的偏差，即测量精度不高。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于NB
‑
IoT的5G天线倾角确定方案。
[0008]本专利技术第一方面公开了一种基于NB
‑
IoT的5G天线倾角确定方法。所述NB
‑
IoT为窄带物联网，包括NB
‑
IoT核心网和若干NB
‑
IoT基站，所述NB
‑
IoT基站的各个基站天线板面上安装有NB
‑
IoT终端，所述NB
‑
IoT终端采集用于确定5G天线倾角的数据；所述方法包括：
[0009]步骤S1、监测中心在监测到5G天线倾角测量需求时，向所述NB
‑
IoT核心网发送请
求指令，所述请求指令中包括测量指令和待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站信息，其中待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站的数量为至少一个；
[0010]步骤S2、所述NB
‑
IoT核心网基于所述待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站信息，将所述测量指令发送至所述待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站；
[0011]步骤S3、所述目标NB
‑
IoT基站将接收到的所述测量指令编码在第一射频信号中，并将经编码的第一射频信号发送至安装在所述目标NB
‑
IoT基站的各个基站天线板面上的NB
‑
IoT终端；
[0012]步骤S4、所述NB
‑
IoT终端基于从所述经编码的第一射频信号中提取的所述测量指令，利用加速度感应器测量5G天线倾角数据；
[0013]步骤S5、将所述5G天线倾角数据和所述NB
‑
IoT终端的终端ID编码在第二射频信号中，并将经编码的第二射频信号发送至所述目标NB
‑
IoT基站，以经由所述NB
‑
IoT核心网返回至所述监测中心；
[0014]步骤S6、所述监测中心从所述经编码的第二射频信号中提取所述5G天线倾角数据和所述NB
‑
IoT终端的终端ID，以确定各个基站天线的5G天线倾角。
[0015]根据本专利技术第一方面的方法，在步骤S3中，所述目标NB
‑
IoT基站将所述经编码的第一射频信号发送至所述NB
‑
IoT终端之前，还包括：
[0016]所述目标NB
‑
IoT基站向所述NB
‑
IoT终端发送鉴权请求，所述鉴权请求用于完成所述目标NB
‑
IoT基站与所述NB
‑
IoT终端之间的身份验证和密钥协商；
[0017]所述NB
‑
IoT终端基于所述鉴权请求执行鉴权过程，鉴权通过时，向所述目标NB
‑
IoT基站发送鉴权通过消息，使得所述目标NB
‑
IoT基站在接受到所述鉴权通过消息后建立与所述NB
‑
IoT终端之间用于传输射频信号的通信链路；
[0018]其中，利用如下鉴权Q向量实现所述鉴权过程：
[0019]Q＝RAND|AUTN|K
ASME
|XRES (1)
[0020]AUTN＝SQN|AMF|MAC1ꢀꢀꢀ
(2)
[0021]RAND为鉴权随机数；AUTN为执行所述鉴权过程时使用的鉴权令牌；K
ASME
为生成鉴权后续需要的密钥；XRES为初始保存的响应值；SQN为同步序列码，用于所述NB
‑
IOT基站的网络侧和终端侧的同步；AMF为鉴权管理域，用于判断网络类型；MAC1为网络携带的消息鉴权码。
[0022]根据本专利技术第一方面的方法，所述NB
‑
IoT终端具有空闲态、连接态、休眠态；其中：
[0023]所述NB
‑
IoT终端处于空闲态时仅接收寻呼消息和返回鉴权通过消息；
[0024]所述NB
‑
IoT终端在接收到所述经编码的第一射频信号时，从空闲态进入连接态，用于接收和转发各个射频信号；
[0025]建立所述用于传输射频信号的通信链路后，超过固定时间仍未接收到任何射频信号时，所述NB
‑
IoT终端进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于NB
‑
IoT的5G天线倾角确定方法，其特征在于，NB
‑
IoT为窄带物联网，包括NB
‑
IoT核心网和若干NB
‑
IoT基站，所述NB
‑
IoT基站的各个基站天线板面上安装有NB
‑
IoT终端，所述NB
‑
IoT终端采集用于确定5G天线倾角的数据；所述方法包括：步骤S1、监测中心在监测到5G天线倾角测量需求时，向所述NB
‑
IoT核心网发送请求指令，所述请求指令中包括测量指令和待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站信息，其中待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站的数量为至少一个；步骤S2、所述NB
‑
IoT核心网基于所述待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站信息，将所述测量指令发送至所述待测量5G天线倾角的目标NB
‑
IoT基站；步骤S3、所述目标NB
‑
IoT基站将接收到的所述测量指令编码在第一射频信号中，并将经编码的第一射频信号发送至安装在所述目标NB
‑
IoT基站的各个基站天线板面上的NB
‑
IoT终端；步骤S4、所述NB
‑
IoT终端基于从所述经编码的第一射频信号中提取的所述测量指令，利用加速度感应器测量5G天线倾角数据；步骤S5、将所述5G天线倾角数据和所述NB
‑
IoT终端的终端ID编码在第二射频信号中，并将经编码的第二射频信号发送至所述目标NB
‑
IoT基站，以经由所述NB
‑
IoT核心网返回至所述监测中心；步骤S6、所述监测中心从所述经编码的第二射频信号中提取所述5G天线倾角数据和所述NB
‑
IoT终端的终端ID，以确定各个基站天线的5G天线倾角。2.根据权利要求1所述的一种基于NB
‑
IoT的5G天线倾角确定方法，其特征在于，在步骤S3中，所述目标NB
‑
IoT基站将所述经编码的第一射频信号发送至所述NB
‑
IoT终端之前，还包括：所述目标NB
‑
IoT基站向所述NB
‑
IoT终端发送鉴权请求，所述鉴权请求用于完成所述目标NB
‑
IoT基站与所述NB
‑
IoT终端之间的身份验证和密钥协商；所述NB
‑
IoT终端基于所述鉴权请求执行鉴权过程，鉴权通过时，向所述目标NB
‑
IoT基站发送鉴权通过消息，使得所述目标NB
‑
IoT基站在接受到所述鉴权通过消息后建立与所述NB
‑
IoT终端之间用于传输射频信号的通信链路；其中，利用如下鉴权Q向量实现所述鉴权过程：Q＝RAND|AUTN|K
ASME
|XRES (1)AUTN＝SQN|AMF|MAC
1 (2)RAND为鉴权随机数；AUTN为执行所述鉴权过程时使用的鉴权令牌；K
ASME
为生成鉴权后续需要的密钥；XRES为初始保存的响应值；SQN为同步序列码，用于所述NB
‑
IOT基站的网络侧和终端侧的同步；AMF为鉴权管理域，用于判断网络类型；MAC1为网络携带的消息鉴权码。3.根据权利要求2所述的一种基于NB
‑
IoT的5G天线倾角确定方法，其特征在于，所述NB
‑
IoT终端具有空闲态、连接态、休眠态；其中：所述NB
‑
IoT终端处于空闲态时仅接收寻呼消息和返回鉴权通过消息；所述NB
‑
IoT终端在接收到所述经编码的第一射频信号时，从空闲态进入连接态，用于接收和转发各个射频信号；建立所述用于传输射频信号的通信链路后，超过固定时间仍未接收到任何射频信号时，所述NB
‑
IoT终端进入休眠态；
鉴权不通过时，所述NB
‑
IoT终端进入休眠态；利用定时...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雄，杨宏，赵向阳，刘洋，
申请(专利权)人：中国电子技术标准化研究院，
类型：发明
国别省市：