[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的5G小區(qū)切換方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110326918.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN113516149B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊文浩;楊文靜;吳鵬飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州振暢智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06N20/00
• 代理公司: 南京常青藤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32286
• 代理人: 金迪

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的5G小區(qū)切換方法，包括以下步驟：S1.抓取多個(gè)基站的信號(hào)參數(shù)，信號(hào)參數(shù)與是否在線數(shù)據(jù)組成訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集；S2.基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，獲取分類訓(xùn)練模型；S3.AGV小車在每一次發(fā)生小區(qū)切換時(shí)，采集即將切換的5G小區(qū)信號(hào)參數(shù)，采用分類訓(xùn)練模型對(duì)AGV小車上的5G終端即將切換到的5G小區(qū)的在線情況進(jìn)行預(yù)判；S4.若處于在線區(qū)間，則進(jìn)行5G小區(qū)切換，若處于掉線區(qū)間，則重復(fù)步驟S3；S5.進(jìn)行基站小區(qū)切換時(shí)，判斷當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸類型。本發(fā)明通過預(yù)判5G終端切換結(jié)果、傳輸數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)速度，提前進(jìn)行小區(qū)切換且判斷切換小區(qū)的最佳時(shí)機(jī)，減少卡頓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的5G小區(qū)切換方法。

背景技術(shù)

在設(shè)備內(nèi)部署軌道AGV，AGV上安裝機(jī)械手，機(jī)械手末端安裝工業(yè)相機(jī)，監(jiān)控相機(jī)對(duì)設(shè)備內(nèi)表面進(jìn)行缺陷檢測。檢測時(shí)工業(yè)相機(jī)會(huì)對(duì)設(shè)備內(nèi)表面進(jìn)行拍照并將照片通過 5G傳輸至機(jī)房內(nèi)的服務(wù)器進(jìn)行圖像處理。由于AGV處于移動(dòng)狀態(tài)，不適合采用有線連接的方式，而且設(shè)備內(nèi)部也不易布線。另外工業(yè)相機(jī)拍照?qǐng)D片數(shù)據(jù)量大，若使用wifi 會(huì)有帶寬不夠和容易干擾的問題。所以采用5G技術(shù)是比較合適的。現(xiàn)場5G采用SA組網(wǎng)，設(shè)備間延時(shí)平均15ms，網(wǎng)絡(luò)帶寬120Mbps，可以滿足項(xiàng)目需求。AGV運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行設(shè)備內(nèi)表面缺陷檢測，5G終端會(huì)隨AGV一起運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，會(huì)與某基站產(chǎn)生超過30米的距離，由于處在設(shè)備內(nèi)部，信號(hào)強(qiáng)度有下降，因此5G終端會(huì)切換到信號(hào)更好的基站。

現(xiàn)有技術(shù)中，由于設(shè)備體積較長，室內(nèi)5G基站天線覆蓋范圍小，在AGV運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)有切換5G小區(qū)的情況發(fā)生，由于周邊5G基站多，約5個(gè)以上的5G宏基站，5G 終端在切換小區(qū)的過程中，很容易發(fā)生切換至陌生小區(qū)導(dǎo)致5G終端掉線。如圖一所示，基站有專網(wǎng)基站和非專網(wǎng)基站，在進(jìn)行切換小區(qū)的過程中，有可能切換到非專網(wǎng)基站，造成網(wǎng)絡(luò)斷線。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的5G小區(qū)切換方法，通過預(yù)判5G終端切換結(jié)果、傳輸數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)速度，提前進(jìn)行小區(qū)切換且判斷切換小區(qū)的最佳時(shí)機(jī)，減少卡頓。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的5G小區(qū)切換方法，包括以下步驟：

S1.抓取多個(gè)基站的信號(hào)參數(shù)，信號(hào)參數(shù)與是否在線數(shù)據(jù)組成訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集；

S2.基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法，對(duì)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，獲取分類訓(xùn)練模型；

S3.AGV小車在每一次發(fā)生小區(qū)切換時(shí)，采集即將切換的5G小區(qū)信號(hào)參數(shù)，采用分類訓(xùn)練模型對(duì)AGV小車上的5G終端即將切換到的5G小區(qū)的在線情況進(jìn)行預(yù)判；

S4.若處于在線區(qū)間，則進(jìn)行5G小區(qū)切換，若處于掉線區(qū)間，則重復(fù)步驟S3；

S5.進(jìn)行基站小區(qū)切換時(shí)，判斷當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸類型；

S6.若當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸類型為視頻數(shù)據(jù)，則采用Softmax Regression模型判斷視頻數(shù)據(jù)的運(yùn)行速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度預(yù)判5G小區(qū)的切換時(shí)機(jī)；若當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸類型為非視頻數(shù)據(jù)，則直接進(jìn)行小區(qū)切換；

S7.若運(yùn)行速度滿足慢速或靜止?fàn)顟B(tài)，則進(jìn)行小區(qū)切換，若運(yùn)行速度滿足快速或中速時(shí)，重新判斷是否需要切換小區(qū)。

優(yōu)先地，步驟S1中，信號(hào)參數(shù)包括5G信號(hào)接收功率、信號(hào)強(qiáng)度、信號(hào)質(zhì)量和信號(hào)噪聲值。

優(yōu)先地，步驟S2中，機(jī)器學(xué)習(xí)算法采用邏輯回歸分類算法對(duì)訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練，分類函數(shù)為：

線性邊界函數(shù)為：

構(gòu)造預(yù)測函數(shù)為：

其中：e為自然對(duì)數(shù)之底，θ_i為第i個(gè)信號(hào)參數(shù)的回歸系數(shù)，i為整數(shù)，y為5G終端切換預(yù)判結(jié)果。