一種移動信號增強系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信號增強系統(tǒng)及方法，特別是一種移動信號增強系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)越來越便捷地接入到各種網(wǎng)絡(luò)中進行交流。但是從另一方面，世界上仍有一些欠發(fā)達地區(qū)，人煙稀少的區(qū)域等無法網(wǎng)絡(luò)連接，由于缺乏網(wǎng)絡(luò)，這里的人享受不到平等的信息溝通，良好的教育資料，醫(yī)療信息的共享等。
[0003]一些偏遠(yuǎn)地區(qū)如果想像城市一樣輕松聯(lián)網(wǎng)，并不是一件簡單的事情。以光纖連網(wǎng)為例，電信運營商需要從城市的中心修建幾百公里的地下光纖一路到偏遠(yuǎn)地區(qū)，完全不同于城市中修一小段光線就可以滿足成百上千用戶接入網(wǎng)絡(luò)的需求，在偏遠(yuǎn)地區(qū)修一大段光纖，也只是幫助了一小部分人，因為這些偏遠(yuǎn)地區(qū)人口密度實在太低，這樣做投入和產(chǎn)出有些不成正比，對于電信運營商來說幾乎是賠本的生意。
[0004]如果采用無線上網(wǎng)方式，無線信號傳遞一定距離后，能量也就消耗殆盡了，所以，即使不使用光纖，無線信號也只能從一個基站那里傳遞一小段距離到另一個基站，像接力棒、烽火臺一樣中轉(zhuǎn)很多次才能連接到城市中心，要想在城市中心和偏遠(yuǎn)地區(qū)之間建立互聯(lián)網(wǎng)的連接，讓一大片荒蕪之地隨處都可以接入互聯(lián)網(wǎng)，無論在地面上采取何種方式，電信公司都需要投入巨資修建很多設(shè)備，成本非常高昂。
[0005]另外，對于一些人口密集的地區(qū)，當(dāng)發(fā)生一些自然災(zāi)害時，地面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會瞬間陷入癱瘓，從維修到修復(fù)的過程中，可能會喪失掉很多救助的機會。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種移動信號增強系統(tǒng)，通過向信號覆蓋不足區(qū)域投放可移動無線基站，彌補信號覆蓋區(qū)域通訊信號不足的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種移動信號增強系統(tǒng)，用于提供通訊信號，包括:空中搭載平臺，空中搭載平臺裝載信號增強裝置升空；無線基站，所述無線基站用于收/發(fā)終端無線通訊信號。
[0008]進一步地，所述移動信號增強系統(tǒng)還包括:能源設(shè)備，所述能源設(shè)備為太陽能電池，太陽能電池通過能源轉(zhuǎn)換為移動信號增強系統(tǒng)提供能源。
[0009]進一步地，所述移動信號增強系統(tǒng)還包括:地面云端中心，所述地面云端中心與無線基站建立通訊連接；以及地面云端中心通過與無線基站之間的通訊為空中搭載平臺設(shè)定目標(biāo)位置。
[0010]進一步地，所述移動信號增強系統(tǒng)還包括:地面信號發(fā)送裝置，用于接收并增強終端信號。
[0011 ] 進一步地，所述無線基站設(shè)有天線，所述天線為旋轉(zhuǎn)天線。
[0012]進一步地，所述移動信號增強系統(tǒng)還包括:中央控制器；所述中央控制器控制空中搭載平臺移動；以及控制調(diào)節(jié)無線基站天線轉(zhuǎn)動方位及無線基站功率。
[0013]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還采用一種移動信號增強方法，具體是:一種移動信號增強方法，包括:地面控制中心根據(jù)區(qū)域終端接入失敗信息確定信號覆蓋不足區(qū)域；
[0014]空中搭載平臺裝載信號增強裝置升空前往預(yù)設(shè)空域，增加信號覆蓋不足區(qū)域無線基站數(shù)量，以增強信號覆蓋不足區(qū)域通訊信號。
[0015]進一步地，所述移動信號增強方法還包括:所述空中搭載平臺升空后地面控制中心根據(jù)氣象資料，確定不同高度空域內(nèi)風(fēng)向信息；以及調(diào)整空中搭載平臺高度，搭乘指向預(yù)設(shè)空域方向的風(fēng)，前往預(yù)設(shè)空域。
[0016]進一步地，所述移動信號增強方法還包括:判斷預(yù)設(shè)空域中終端信號在不同方向的密集程度，使無線基站的天線指向終端信號最密集的方向；以及確定無線基站天線指向方向后，根據(jù)反饋信號時間的長短確定邊界終端，無線基站天線指向范圍內(nèi)反饋信號時間最長的終端為邊界終端，調(diào)節(jié)無線基站天線的下傾角，使無線基站天線指向該邊界終端。
[0017]進一步地，所述移動信號增強方法還包括:判斷預(yù)設(shè)空域中終端信號強度；預(yù)設(shè)空域終端信號強，則減弱無線無線基站功率；預(yù)設(shè)空域終端信號弱，則增強無線無線基站功率。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:1.本發(fā)明將無線基站裝載到空中搭載平臺上，地面控制中心檢測到信號覆蓋不足區(qū)域后，空中搭載平臺升空飛往預(yù)設(shè)空域，在預(yù)設(shè)空域上方無線基站開始工作，加強這一空域中信號傳輸質(zhì)量，采用這種方法，能夠有效地避免某些地區(qū)由于地形復(fù)雜的限制，造成的通訊質(zhì)量低下的問題，由于基站隨空中搭載平臺漂浮在高空，不會因為有高山等自然地形的阻礙，使終端連接不到通訊信號。
[0019]2.本發(fā)明在當(dāng)某一區(qū)域發(fā)生自然災(zāi)害時，由于部分基站受到破壞，造成某一區(qū)域通訊中斷時，能夠迅速升空，多個空中搭載平臺搭載的基站可以完全覆蓋這一區(qū)域，構(gòu)成一個完整的蜂窩通訊系統(tǒng)，快速恢復(fù)受災(zāi)區(qū)域的通訊，為災(zāi)后救援提供良好的保障，同時，受災(zāi)區(qū)域電網(wǎng)被破壞后，能源供應(yīng)成為最大的問題，本發(fā)明空中搭載平臺有獨立的能源裝置，能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)換為電能，增加了本發(fā)明的適應(yīng)能力。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明移動信號增強方法的流程圖；
[0022]圖3為本發(fā)明信號覆蓋不足區(qū)域確定的方法流程圖；
[0023]圖4為本發(fā)明空中搭載平臺移動方法流程圖；
[0024]圖5為本發(fā)明無線基站天線方向確定方法流程圖；
[0025]圖6為本發(fā)明無線基站功率大小調(diào)節(jié)流程圖；
[0026]圖7為本發(fā)明一種實施方式熱氣球結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明無線基站的框圖；
[0028]圖9為本發(fā)明地面云端中心的框圖；
[0029]圖10為本發(fā)明地面信號發(fā)送裝置。
[0030]【附圖說明】:100、空中搭載平臺;101、氣囊;102、掛物籃;103、控制拉繩;104、降落傘；110、無線基站；111、基站控制器；112、基站收發(fā)臺；113、基站天線；120、太陽能電池；130、地面云端中心；131、信號分析單元；132、指令單元；133、數(shù)據(jù)存儲單元；140、地面信號發(fā)送裝置；141、信號調(diào)制單元；142、射頻單元；143、信號放大單元；150、中央控制器；160、終端。
【具體實施方式】
[0031]為了便于理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行更詳細(xì)的說明。需要說明的是，當(dāng)元件被表述“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。當(dāng)一個元件被表述“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件、或者其間可以存在一個或多個居中的元件。本說明書所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0032]除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說明書中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是用于限制本發(fā)明。本說明書所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0033]請參閱圖1，一種移動信號增強系統(tǒng)，用于提供通訊信號，包括:空中搭載平臺100，空中搭載平臺100裝載信號增強裝置升空；無線基站110，所述無線基站110用于收/發(fā)終端160無線通訊信號。
[0034]其中，如圖7所示，空中搭載平臺100為熱氣球，熱氣球由氣囊101及動力裝置組成，熱氣球通過燃燒丙烷加熱空氣，丙烷壓縮液化后儲藏在氣球吊籃中的輕型氣瓶內(nèi)，進氣管接在氣瓶底部，以便從氣瓶中抽出液體。熱氣球的氣囊101由長條狀的尼龍三角帆布條制成，中間使用縫合線加固，從氣囊101底部延伸到頂部的三角帆布條是由大量小片的氣囊101片組成的，氣囊101底部的尼龍裙擺表面涂有特殊的防火材料，以防止火焰點燃?xì)馇?。熱空氣不會從氣?01底部的開孔中逸出，因為浮力會使其上升，持續(xù)點燃噴射的氣體燃料，氣球?qū)⒊掷m(xù)上升，但存在一定的高度限制，因為空氣最終變得過于稀薄，以致于浮力太弱而不足以抬升氣球，熱氣球所能達到的高度在云層上方海拔2萬米的平流層之中。熱氣球上設(shè)有控制閥，控制閥包括:控制拉繩103、降落傘104，控制拉繩103用于打開氣囊101頂部的降落傘104閥，拉動控制拉繩103時，能夠從氣囊101中頂部排出一部分空氣來降低內(nèi)部氣溫，能夠減緩熱氣球攀升速度，長時間拉動控制拉繩103熱氣球?qū)⑾陆怠?br>[0035]在一些實施方式中，空中搭載平臺100為飛艇。
[0036]其中，如圖8所不:無線基站110包括:基站收發(fā)臺112 (BTS)和基站控制器111 (BSC)，基站收發(fā)臺112包括無線發(fā)射/接收設(shè)備、天線和所有無線接口特有的信號處理部分，基站收發(fā)臺112負(fù)責(zé)移動信號的接收、發(fā)送處理，一個區(qū)域內(nèi)，多個子基站和收發(fā)臺相互組成一個蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)，通過控制收發(fā)臺與收發(fā)臺之間的信號相互傳送和接收來達到移動通信信號的傳送，基站收發(fā)臺112在基站控制器111的控制下，完成基站的控制與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)手機通信信號的收發(fā)與移動平臺之間通過空中無線傳輸及相關(guān)的控制功能，基站收發(fā)臺112可對每個用戶的無線信號進行解碼和發(fā)送。
[0037]基站使用的天線分為發(fā)射天線和接收天線，基站天線113有下列三種配置方式:發(fā)全向、收全向方式；發(fā)全向、收定向方式；發(fā)定向、收定向方式。空中搭載平臺100裝載的基站由于使用在信號覆蓋不足區(qū)域，采用發(fā)全向、收全向天線，基站天線113為旋轉(zhuǎn)天線，天線能夠進行球形旋轉(zhuǎn)。
[0038]移動信號增強系統(tǒng)包括:能源設(shè)備，所述能源設(shè)備為太陽能電池120，太陽能電池120通過能源轉(zhuǎn)換為移動信號增強系統(tǒng)提供能源，太陽能電池120包括:太陽能電池120板與可充電電池，太陽能電池120板設(shè)置在熱氣球掛物籃102的外壁上。某些實施例中，太陽能電池120板為可伸縮太陽能電池120板，在不使用時太陽能電池120板收縮放置在熱氣球掛物籃102的側(cè)壁上，使用時太陽能電池120板隨設(shè)置在電池板上的機械臂向掛物籃102側(cè)壁周圍空間開展開來，并隨機械臂轉(zhuǎn)動面向光照強度最高的方向。太陽能電池120板與可充電電池通過導(dǎo)線相連，太陽能電池120板在白天將多余的電能儲存在可充電電池內(nèi)，在夜晚太陽能電池120板不工作時，有