本發(fā)明屬于無線通信的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及智能的無線通信射臺的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

從1983年第一個第一代無線移動通信網(wǎng)絡(luò)正式商用至今，無線移動通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)演進到了第四代。無論第一代還是現(xiàn)在的第四代，無線移動通信網(wǎng)絡(luò)都是基于1947年美國貝爾實驗室提出的蜂窩移動通信概念。蜂窩移動通信的核心就是將基站，也就是射臺，模仿蜂窩的形狀，分布到需要提供通信服務(wù)的區(qū)域。為了保障高速率通信，無線通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展出現(xiàn)了兩個比較明顯的趨勢，其一是通信射臺越來越接近用戶，其二是每個通信射臺服務(wù)的用戶越來越少。根據(jù)行業(yè)預(yù)測，到2020年無線網(wǎng)絡(luò)將進入第五代，為了保障隨時實地的高速率服務(wù)，需要每隔幾十米就設(shè)置一個射臺，這從物業(yè)協(xié)調(diào)、配套建設(shè)、環(huán)保要求、成本控制等方面考慮都不現(xiàn)實。

隨時實地的高速率通信服務(wù)需要建設(shè)大量的射臺，而由于實際建設(shè)條件限制無法建設(shè)足夠多的射臺，從而無法提供隨時隨地高速率服務(wù)。產(chǎn)生這個矛盾的根本原因在于目前的無線網(wǎng)絡(luò)中，射臺位置是固定的，當用戶離開射臺一定距離后，原射臺無法提供足夠的服務(wù)而需要切換到另一個射臺。目前射臺需要安裝在地面一定高度的固定物體上，而由于物業(yè)、環(huán)保、成本等問題，地面上無法提供足夠多適用的固定物。同時由于地面建筑分布復(fù)雜，固定的射臺與用戶之間往往不能實現(xiàn)直線的數(shù)據(jù)傳輸，由此帶來了額外的傳輸損耗以及限制了速率的提升。此外密集分布的固定射臺為了滿足覆蓋和速率要求，又產(chǎn)生了相互干擾的問題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)控制復(fù)雜化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種智能運動型無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)及控制方法采用運動式的無線射臺，脫離地面固定物的限制，轉(zhuǎn)而在空中進行布局，從而解決目前制約無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的射臺數(shù)量、成本、環(huán)保、干擾等困境，并且實現(xiàn)射臺與用戶之間直線通信，為無線通信技術(shù)的進一步演進至光通信、量子通信等提供了基礎(chǔ)。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種智能運動型無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)及控制方法利用射臺與用戶之間直線傳輸，提高傳輸速率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種智能運動型無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括有智能云平臺、射臺蜂巢及射臺，所述射臺與蜂巢之間通過無線的方式進行通訊，且所述射臺為運動型，可以自由飛行或者懸停于空中。

所述射臺是指無線信號發(fā)射點。

其中，所述射臺蜂巢設(shè)置在地面較高的固定物上，和智能云平臺之間邏輯相連，射臺蜂巢和智能云平臺之間具備高速通信的能力，智能云平臺可以對射臺蜂巢資源進行統(tǒng)一調(diào)配。

進一步，所述射臺蜂巢設(shè)置有無線基站和天線，能夠提供廣覆蓋信號，用戶可以接收并響應(yīng)廣覆蓋信號，射臺蜂巢利用用戶的響應(yīng)可以識別用戶需求并定位用戶，進而控制射臺為用戶提供服務(wù)；射臺蜂巢同時具有收納、發(fā)射射臺的能力。

進一步，所述射臺蜂巢內(nèi)設(shè)置有智能控制中心，智能控制中心對蜂巢所轄的射臺進行管理和優(yōu)化設(shè)置，智能控制中心可以通過無線方式和空中飛行的射臺進行高速通信。

其中，所述射臺包括有飛行部分和基站部分，所述基站部分為移動式基站，固定于所述飛行部分上，所述飛行部分為無人機；由此，射臺成為能夠進行空中飛行的移動式基站，射臺具有智能的特點，既可以接受射臺蜂巢的指令進行運動，也可以跟蹤用戶移動而運動，射臺與射臺之間具備自優(yōu)化功能。

進一步，所述射臺對用戶進行照射式覆蓋。

射臺蜂巢具備廣覆蓋能力，具備與用戶進行通信的能力，可以發(fā)現(xiàn)用戶分布、響應(yīng)用戶通信需求并發(fā)射相應(yīng)的射臺為用戶服務(wù)。用戶除了接入初始和射臺蜂巢之間進行通信外，當用戶成功接入射臺后，用戶主要和射臺發(fā)生通信，射臺將用戶通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給射臺蜂巢。射臺蜂巢還具備為射臺續(xù)航的能力。不服務(wù)用戶的射臺可以懸?？罩?，也可以返回射臺蜂巢進行續(xù)航維護。

一種智能運動型無線通信網(wǎng)絡(luò)的控制方法，其特征在于該方法包括如下步驟：

步驟1，射臺蜂巢向用戶提供廣覆蓋低速率通信；

步驟2，射臺待機，等待用戶通信請求；

步驟3，用戶向射臺蜂巢發(fā)射通信請求；

步驟4，判斷是否進行高速率通信；否，則射臺與射臺蜂巢進行通信，并進行用戶和射臺蜂巢之間的切換，返回步驟2；是，則進行下一步；

步驟5，射臺蜂巢對當前空中分布的射臺進行運算，為用戶指派射臺進行高速通信；

步驟6，判斷是否指派射臺成功；否，則返回步驟3；是，則進行下一步；

步驟7，指派的射臺飛抵用戶上空，并與用戶建立通信；否，則返回步驟5，是，則進行下一步；

步驟8，切換通信，用戶切換為與射臺進行通信，射臺和射臺蜂巢進行通信；

步驟9，用戶與射臺，射臺與射臺蜂巢進行必要的切換；

步驟10，判斷高速率通信是否結(jié)束；否，則繼續(xù)進行步驟9；是，則進行下一步；

步驟11，用戶斷開與射臺之間的通信，重新建立與射臺蜂巢之間的通信；

步驟12，射臺蜂巢為射臺指定新用戶，或射臺進入待機狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：將射臺脫離地面固定物的限制，轉(zhuǎn)而在空中進行布局，能夠自適應(yīng)地調(diào)整無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縮短射臺和無線信號接收終端之間的距離，提高無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，并且實現(xiàn)射臺與用戶之間直線通信，能夠提高傳輸速率，而且為無線通信技術(shù)的進一步演進至光通信、量子通信等提供了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施的射臺蜂巢設(shè)置示意圖。

圖2是本發(fā)明實施的射臺工作方式示意圖。

圖3是本發(fā)明實施的射臺蜂巢、射臺、用戶之間通信方式示意圖。

圖4是本發(fā)明實施的射臺蜂巢、射臺、用戶之間通信過程控制流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1所示，為本發(fā)明所實現(xiàn)的智能運動型無線通信網(wǎng)絡(luò)射臺布置方案，主要包括以下方面：射臺蜂巢設(shè)置方式，射臺工作方式，射臺蜂巢、射臺、用戶之間通信方式。下面將結(jié)合附圖分別詳細說明。

(1)射臺蜂巢設(shè)置方式

圖1所示，射臺蜂巢設(shè)置在地面較高的固定物上，和智能云平臺之間邏輯相連，射臺蜂巢和智能云平臺之間具備高速通信的能力，智能云平臺可以對射臺蜂巢資源進行統(tǒng)一調(diào)配。射臺蜂巢設(shè)置有無線基站和天線，能夠提供廣覆蓋信號，用戶可以接收并響應(yīng)廣覆蓋信號，射臺蜂巢利用用戶的響應(yīng)可以識別用戶需求并定位用戶，進而控制射臺為用戶提供服務(wù)。射臺蜂巢同時具有收納、發(fā)射射臺的能力，并能夠為射臺提供續(xù)航維護服務(wù)。

(2)射臺工作方式

圖2所示，射臺初始位于射臺蜂巢內(nèi)，當射臺蜂巢接收到用戶需求并發(fā)出指令后，射臺將高速飛往用戶所在地上空，并為用戶提供通信服務(wù)。當空中有多個射臺時，射臺與射臺之間可以實現(xiàn)布局自動優(yōu)化功能，用戶可以在不同射臺之間發(fā)生通信切換。

圖中所示，每個射臺可以為一個用戶提供服務(wù)，射臺之間具有邏輯連接，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)自優(yōu)化功能，射臺跟蹤飛行于用戶上空，為用戶提供照射覆蓋。

同時，射臺具備為多個用戶同時提供服務(wù)的能力。在用戶斷開服務(wù)需求之前，在合理續(xù)航時間內(nèi)射臺將跟蹤用戶移動，并持續(xù)提供服務(wù)。當射臺續(xù)航時間將要結(jié)束時，射臺可以向射臺蜂巢申請新的射臺給予替換，而續(xù)航時間將要結(jié)束的射臺將自動返回射臺蜂巢，并接受射臺蜂巢的續(xù)航維護。當射臺沒有服務(wù)用戶時，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要，懸?？罩?、和其他射臺進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化或者返回射臺蜂巢。

(3)射臺蜂巢、射臺、用戶之間通信方式

圖3所示，射臺蜂巢具備發(fā)射廣覆蓋信號的能力，用戶接收廣覆蓋信號，并通過響應(yīng)廣覆蓋信號向射臺蜂巢提出服務(wù)需求。射臺蜂巢可以識別不同的用戶需求，并對射臺進行指派。在用戶接入射臺之前，射臺蜂巢可以和用戶發(fā)生信令控制通信以及低速率通信。當射臺到達用戶上空，用戶成功接入射臺后，射臺蜂巢通過射臺和用戶通信，射臺直接和用戶進行通信。

對于每個用戶來說，射臺蜂巢和射臺之間是直線高速率通信，并且隨著射臺的移動，射臺蜂巢和射臺之間的通信能夠持續(xù)進行。射臺和用戶之間是直線高速率通信，并且隨著射臺、用戶的移動，射臺和用戶之間的通信能夠持續(xù)進行。所述的直線高速通信可采用超寬帶高速通信的方式實現(xiàn)。蜂巢內(nèi)設(shè)置有智能控制中心，智能控制中心對蜂巢所轄的射臺進行管理和優(yōu)化設(shè)置，智能控制中心可以通過無線方式和空中飛行的射臺進行高速通信。

而射臺蜂巢與用戶之間采用現(xiàn)有的低速率廣覆蓋無線通信，提升射臺蜂巢的覆蓋效率。

圖4所示，射臺蜂巢、射臺、用戶之間通信過程控制流程為：

步驟1，射臺蜂巢向用戶提供廣覆蓋低速率通信；

步驟2，射臺待機，等待用戶通信請求；

步驟3，用戶向射臺蜂巢發(fā)射通信請求；

步驟4，判斷是否進行高速率通信；否，則射臺與射臺蜂巢進行通信，并進行用戶和射臺蜂巢之間的切換，返回步驟2；是，則進行下一步；

步驟5，射臺蜂巢對當前空中分布的射臺進行運算，為用戶指派射臺進行高速通信；

步驟6，判斷是否指派射臺成功；否，則返回步驟3；是，則進行下一步；

步驟7，指派的射臺飛抵用戶上空，并與用戶建立通信；否，則返回步驟5，是，則進行下一步；

步驟8，切換通信，用戶切換為與射臺進行通信，射臺和射臺蜂巢進行通信；

步驟9，用戶與射臺，射臺與射臺蜂巢進行必要的切換；

步驟10，判斷高速率通信是否結(jié)束；否，則繼續(xù)進行步驟9；是，則進行下一步；

步驟11，用戶斷開與射臺之間的通信，重新建立與射臺蜂巢之間的通信；

步驟12，射臺蜂巢為射臺指定新用戶，或射臺進入待機狀態(tài)。

總之，本發(fā)明將射臺脫離地面固定物的限制，轉(zhuǎn)而在空中進行布局，能夠自適應(yīng)地調(diào)整無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，縮短射臺和無線信號接收終端之間的距離，提高無線網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，從而解決目前制約無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的困境，并且射臺與用戶之間直線傳輸，能夠提高傳輸速率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。