高铁NGBR数据传输方法、装置、设备、基站及系统与流程

本公开涉及铁路无线通信，尤其涉及一种高铁ngbr数据传输方法、装置、设备、基站及系统。

背景技术：

1、随着我国高铁的不断建设和发展，智能化和自动化已经成为了当下高铁技术的发展方向，催生出高铁对沿线无线网络通信质量的进一步的需求。5g技术高速率、低延迟和多连接的能力，不仅可以改善乘客的旅行体验，还可以为高铁的智能化和自动化提供了强大的支持，将成为未来承载高铁移动数据业务的重要通信系统。

2、在业务类型和传输资源占用方面，第五代移动通信技术(5g，5th generationmobile communication technology)网络中的业务类型分为非保证比特速率业务(ngbr，non-guaranteed bit rate service)和保证比特速率业务(gbr，guaranteed bit rateservice)。虽然ngbr业务和gbr业务都可能在不同的情境下占用主要的网络资源，但在许多现实情境中，由于大量的日常互联网活动(如视频流、大型文件下载、互联网浏览、电子邮件和社交媒体等)主要基于ngbr，因此ngbr业务往往是主要的资源消耗者。

3、在信号覆盖与传输方面，运营商5g网络在人口稠密的区域分布广泛，能够一定程度上解决高铁及其乘客的业务信息传输问题。但是，当前除了一些重点线路，高铁沿线5g信号覆盖并不完善，对于人口稀疏的区域，运营商网络很少对其进行针对性的覆盖优化。这就导致高铁5g通信质量不能满足各项业务的需求。因此，依托运营商网络提高高铁用户体验难以实现。

4、在铁路专网方面，目前铁路使用的铁路移动通信系统(gsm-r，globle systemmobile for railway)系统能够满足无线信号的全局覆盖要求，但不适用于承载大量用户的ngbr业务；基于5g技术的铁路移动通信系统(5g-r，5g-railway)也存在频段申请的难题和带宽相对较窄的限制。故而，解决高铁沿线的5g信号全局覆盖与大带宽传输是高铁移动通信领域的一大产业痛点。

5、可见，在高铁的应用场景下，无论是5g网络还是5g-r专网，都不适用承载大量用户的ngbr业务。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种高铁ngbr数据传输方法、装置、设备、基站及系统，用以解决现有的5g网络和5g-r专网无法适用承载大量用户的ngbr业务的问题。

2、基于上述问题，第一方面，提供一种高铁ngbr数据传输方法，应用于操作管理om设备，包括：

3、针对目标高铁沿线每个5g-r基站，获取预测数据，并输入训练好的非授权频段nr-u业务预测网络，得到为nr-u设备预测的nr-u业务开始时间和持续时间；所述nr-u设备为安装于该5g-r基站的用于承载nr-u业务的可用nr-u设备；

4、所述预测数据包括：该5g-r基站的历史5g-r业务开始时间均值和持续时间均值、当前天气信息、从当前起预设时段内所述目标高铁沿线列车设计到站时间和实际到站时间；

5、根据预测的nr-u业务开始时间，控制所述nr-u设备的nr-u业务开启，以进行ngbr数据传输；以及

6、根据预测的nr-u业务持续时间，控制所述nr-u设备的nr-u业务关闭。

7、结合第一方面，在任一种可能的实施方式中，所述nr-u业务预测网络采用如下方式训练：获取训练数据和真值数据；针对目标高铁沿线每个5g-r基站，所述训练数据包括预设历史时间段内统计的如下数据：该5g-r基站的5g-r业务开始时间和持续时间、天气信息、所述目标高铁沿线列车设计到站时间和实际到站时间；将所述训练数据作为待训练nr-u业务预测网络的输入，将所述预设历史时间段内该5g-r基站的nr-u业务开始时间和持续时间作为真值数据，对所述nr-u业务预测网络进行训练。

8、结合第一方面，在任一种可能的实施方式中，采用如下方式确定可用nr-u设备：采用预设信道建模技术，基于如下信息对所述目标高铁沿线各nr-u设备覆盖的区域进行信道建模：地形、地貌、基站位置、天线高度以及发射功率，对所述区域的网络覆盖情况进行预测；所述网络包括：公网和/或wifi；针对各nr-u设备，若所述网络的覆盖范围与该nr-u设备的覆盖范围重叠度未达到预设重叠阈值，则将该nr-u设备确定为可用nr-u设备。

9、结合第一方面，在任一种可能的实施方式中，所述方法还包括：针对所述目标高铁沿线的任一站，当任一列车在该站进站，根据该列车实际进站信息，对为相关nr-u设备预测的与该列车对应的预测业务数据进行更新；所述预测业务数据包括：nr-u业务开始时间和/或持续时间；所述进站信息至少包括如下之一：进站时间、车厢长度；所述相关nr-u设备包括：该车站nr-u设备和/或该列车后续将经过的各nr-u设备。

10、结合第一方面，在任一种可能的实施方式中，根据该列车实际进站信息，对为相关nr-u设备预测的与该列车对应的预测业务数据行更新，包括：根据该列车实际进站时间，确定该列车发生晚点以及晚点时间间隔；将所述晚点时间间隔叠加至为所述相关nr-u设备预测的与该列车对应的业务开始时间，对业务开始时间进行更新。

11、结合第一方面，在任一种可能的实施方式中，所述方法还包括：针对所述目标高铁沿线的任一安装有可用nr-u设备的5g-r基站，确定该nr-u设备的nr-u业务结束时间；其中，nr-u业务结束时间根据预测的该nr-u设备的nr-u业务开始时间和持续时间确定；若根据所述nr-u业务结束时间确定nr-u业务已结束，并检测到5g-r业务在持续，且获取到存在列车在该5g-r基站覆盖范围内发生临时停车，则重新开启nr-u业务，并确定临时停车时间间隔；将所述临时停车时间间隔叠加至为相关nr-u设备预测的与该列车对应的业务开始时间，对业务开始时间进行更新；所述相关nr-u设备包括：该车站nr-u设备和/或该列车后续将经过的各nr-u设备；将所述临时停车时间间隔叠加至为该nr-u设备预测的与该列车对应的业务持续时间，对业务持续时间进行更新。

12、结合第一方面，在任一种可能的实施方式中，控制所述nr-u设备的nr-u业务关闭在，包括：确定所述nr-u设备的当前nr-u业务是否满足：无nr-u业务时间超过第一预设时间，并且在第二预设时间内该nr-u设备关闭次数未达到预设次数；若满足，则将所述nr-u设备关闭；否则，将所述nr-u设备的射频通道关闭；控制所述nr-u设备的nr-u业务开启，包括：确定上次是否通过关闭所述nr-u设备来关闭nr-u业务；若是，则开启所述nr-u设备；否则，开启所述nr-u设备的射频通道。

13、结合第一方面，在任一种可能的实施方式中，所述nr-u业务传输架构中，先听后说lbt检测采用基于负载装置lbe的检测方式；和/或所述预测数据还包括当前晚点信息，则所述训练数据还包括所述目标高铁沿线列车的晚点信息。

14、第二方面，提供一种高铁ngbr数据传输装置，应用于om设备，包括：

15、获取模块，用于针对目标高铁沿线每个5g-r基站，获取预测数据，并输入训练好的非授权频段nr-u业务预测网络，得到为nr-u设备预测的nr-u业务开始时间和持续时间；所述nr-u设备为安装于该5g-r基站的用于承载nr-u业务的可用nr-u设备；

16、所述预测数据包括：该5g-r基站的历史5g-r业务开始时间均值和持续时间均值、当前天气信息、从当前起预设时段内所述目标高铁沿线列车设计到站时间和实际到站时间；

17、业务开启模块，用于根据预测的nr-u业务开始时间，控制所述nr-u设备的nr-u业务开启，以进行ngbr数据传输；以及

18、业务关闭模块，用于根据预测的nr-u业务持续时间，控制所述nr-u设备的nr-u业务关闭。

19、第三方面，提供一种操作管理设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至8任一所述的高铁ngbr数据传输方法的步骤。

20、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面，或者结合第一方面的任一种可能的实施例所述的高铁ngbr数据传输方法的步骤。

21、第五方面，提供一种基站，包括：安装有nr-u设备的5g-r基站或者nr-u设备；所述nr-u设备，用于当接收到om设备发送的业务开启指示，开启nr-u业务进行ngbr数据传输；当接收到所述om设备发送的业务关闭指示，关闭nr-u业务；其中，所述业务开启指示为所述om设备根据预测的nr-u设备的业务开始时间确定的；所述业务关闭指示为所述om设备根据预测的nr-u设备的业务开始时间和持续时间确定的；所述om设备通过将预测数据输入训练好的nr-u业务预测网络对所述nr-u设备的业务开始时间和持续时间进行预测；所述预测数据包括：所述nr-u设备所在5g-r基站的历史5g-r业务开始时间均值和持续时间均值、当前天气信息、从当前起预设时段内所述目标高铁沿线列车设计到站时间和实际到站时间。

22、第六方面，提供一种高铁ngbr数据传输系统，包括：如第三方面所述的操作管理设备，以及至少一个如第五方面所述的5g-r基站或nr-u设备。

23、本公开实施例的有益效果包括：

24、本公开实施例提供的高铁ngbr数据传输方法、装置、设备、基站及系统，预先在目标高铁沿线的5g-r基站安装nr-u设备，通过nr-u设备进行ngbr数据的传输；进一步为了节约能源，om设备通过预先训练好nr-u业务预测网络，对目标高铁沿线各可用nr-u设备的业务开始时间和业务持续时间进行预测，并控制对应nr-u设备根据预测的业务开始时间和业务持续时间进行开启和关闭。不但解决了现有的5g网络和5g-r专网无法适用承载大量用户的ngbr业务的问题，并且在有业务时开启nr-u设备，没有业务时将nr-u设备关闭，进一步节约了能耗。