一种无线接入方法和系统与流程

文档序号:32004793发布日期:2022-11-02 12:42阅读:37来源:国知局
一种无线接入方法和系统与流程

1.本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种无线接入方法和系统。


背景技术:

2.随着地面移动通信网络的快速发展,用户数量、移动业务种类以及带宽和时延要求也相应地不断增加。地面通信网络从城区、乡镇等场景迅速扩展至农村、山区、矿区、海岛、海面等场景。这些场景通常站点较少且分布较零散,不适合地面通信网络建设,通常采用宽带无线接入技术来解决。
3.现有技术中,通常采用mesh自组网技术将站点接入网络。但是,这种技术需要依靠多跳来扩大覆盖范围,而且多跳后通信质量下降,难以实现对较远处站点的无线接入。


技术实现要素:

4.本发明提供一种无线接入方法,以实现动态站点的无线接入,提升通信质量。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种无线接入方法,包括:
6.远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数;其中,所述网络动态规划参数表明所述站点为骨干站点或者普通站点;
7.所述远端站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖;
8.所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路;
9.所述骨干站点基于所述骨干链路接收所述远端站发送的网络信号,并基于所述网络信号对所述普通站点进行无线网络覆盖。
10.本发明实施例的技术方案,提供一种无线接入方法,包括:远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数;其中,所述网络动态规划参数表明所述站点为骨干站点或者普通站点;所述远端站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖;所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路;所述骨干站点基于所述骨干链路接收所述远端站发送的网络信号,并基于所述网络信号对所述普通站点进行无线网络覆盖。上述技术方案,远端站可以对各站点进行网络动态规划,以确定各站点为骨干站点或者普通站点,并将网络动态规划参数发送至骨干站点和普通站点,同时对骨干站点进行方向性波束覆盖,骨干站点可以基于方向性波束建立与远端站所包含的多波束基站之间的骨干链路,以基于骨干链路实现与远端站的网络连接,并基于骨干链路接收远端站发送的网络信号,进而骨干站点可以基于网络信号对普通站点进行无线网络覆盖,解决站点分布多变的要求,实现了各站点的无线接入。
11.进一步地,在远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数之前,还包括:
12.所述站点基于所包含的第一北斗定位模块确定各站点位置,并基于所包含的短波数传模块将所述站点位置和网络状态发送至所述远端站的网络动态监管平台。
13.进一步地,远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数,包括:
14.所述远端站的所述网络动态监管平台根据各所述站点的所述站点位置和所述网络状态对各所述站点进行网络动态规划,以确定各所述站点对应的所述网络动态规划参数。
15.进一步地,所述远端站的所述网络动态监管平台根据各所述站点的所述站点位置和所述网络状态对各所述站点进行网络动态规划,以确定各所述站点对应的所述网络动态规划参数,包括:
16.所述远端站的所述网络动态监管平台根据各所述站点的所述站点位置和所述网络状态对各所述站点进行分区;
17.将各区内中间位置的所述站点确定为所述骨干站点,其他位置的所述站点确定为普通站点。
18.进一步地,所述远端站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,包括:
19.所述远端站基于多点波束基站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点;
20.相应地,在所述远端站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点之前,还包括:
21.所述远端站的所述多点波束基站基于所包含的第二北斗定位模块确定基站位置,并基于所包含的短波数传设备将所述基站位置发送至所述网络动态监管平台。
22.进一步地,所述远端站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖,包括:
23.所述远端站基于所述多点波束基站所包含的短波数传设备将所述网络动态规划参数发送至所述普通站点,将所述网络动态规划参数和所述基站位置发送至所述骨干站点;
24.所述远端站基于所述多点波束基站所包含的波束赋形天线对所述骨干站点进行方向性波束覆盖。
25.进一步地,所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路,包括:
26.确定所述骨干站点所包含天线单元的初始对准角度;
27.控制所述天线单元指向所述初始对准角度,以使得所述天线单元与所述波束赋形天线进行粗对准,并基于粗对准建立所述天线单元与所述波束赋形天线之间的初始链路;
28.所述天线单元基于所述初始链路接收所述波束赋形天线发送的网络信号,并根据所述网络信号的强度对所述初始对准角度进行圆锥扫描;
29.根据扫描结果调整所述初始对准角度得到目标对准角度,控制所述天线单元指向所述目标对准角度,以使得所述天线单元与所述波束赋形天线进行精确对准,并基于精确对准建立所述天线单元与所述波束赋形天线之间的所述骨干链路。
30.进一步地,确定所述骨干站点所包含天线单元的初始对准角度,包括:
31.根据所述骨干站点的位置信息、速度信息和角度信息,所述骨干站点所包含天线单元的姿态信息,以及所述基站位置进行姿态解算,确定所述天线单元的所述初始对准角
度。
32.进一步地,在所述远端站基于多点波束基站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点之后,还包括:
33.基于所述网络动态规划参数配置所述骨干站点,以基于所述骨干站点构建骨干节点,所述骨干节点包括所述骨干站点、第一本地无线覆盖模块和扇区站;
34.基于所述网络动态规划参数配置所述普通站点,以基于所述普通站点构建普通节点,所述普通节点包括所述普通站点和第二本地无线覆盖模块。
35.进一步地,所述骨干站点基于所述骨干链路接收到所述远端站发送的网络信号后,对所述普通站点进行无线网络覆盖,包括:
36.在所述骨干节点内基于所述第一本地无线覆盖模块建立所述骨干站点与所述扇区站的网络连接;
37.所述骨干站点基于所述骨干链路接收到所述远端站发送的网络信号后,基于所述第一本地无线覆盖模块将所述网络信号发送至所述扇区站,以使基于所述扇区站所包含的扇区天线对所述扇区站对应的扇区进行无线网络覆盖,以对位于所述扇区内的所述普通站点进行无线网络覆盖。
38.进一步地,在对所述普通站点进行无线网络覆盖之后,还包括:
39.所述普通站点基于所包含的所述第二本地无线覆盖模块对所述普通站点对应的覆盖范围进行无线网络覆盖。
40.进一步地,还包括:
41.所述远端站通过所述多点波束基站所包含的接入网络接入本地网络,并通过所述多点波束基站所包含的专网网关确定所述远端站对应的网络信号。
42.第二方面,本发明实施例还提供了一种无线接入系统,包括:远端站和站点;
43.其中,所述远端站用于,远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数;其中,所述网络动态规划参数表明所述站点为骨干站点或者普通站点;将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖;
44.所述站点用于,基于所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路;以使所述骨干站点基于所述骨干链路接收所述远端站发送的网络信号,并基于所述网络信号对所述普通站点进行无线网络覆盖。
45.本技术中第二方面的描述,可以参考第一方面的详细描述;并且,第二方面的描述的有益效果,可以参考第一方面的有益效果分析,此处不再赘述。
46.本技术的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本发明实施例提供的无线接入系统的示意图;
49.图2为本发明实施例提供的一种无线接入方法的流程图;
50.图3为本发明实施例提供的另一种无线接入方法的流程图;
51.图4为本发明实施例提供的另一种无线接入方法中步骤370的流程图;
52.图5为本发明实施例提供的另一种无线接入方法中四组扇区天线拼接的示意图;
53.图6为本发明实施例提供的另一种无线接入方法中对站点进行无线覆盖的示意图。
具体实施方式
54.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
55.本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。
56.本技术的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,或者用于区别对同一对象的不同处理,而不是用于描述对象的特定顺序。
57.此外,本技术的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元,或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
58.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理,但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
59.需要说明的是,本技术实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
60.在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个或两个以上。
61.图1为本发明实施例提供的无线接入系统的示意图,如图1所示,无线接入系统可以包括远端站和站点,其中,站点可以为骨干站点或者普通站点。远端站可以包括网络动态监管平台和多点波束基站,多点波束基站包括第二北斗定位模块、接入网关、专网网关、短波数传设备和波束赋形天线。站点为骨干站点时,可以基于骨干站点配置骨干节点,骨干节点包括骨干站点、第一本地无线覆盖模块和扇区站,骨干站点包括第一北斗定位模块、天线单元和短波数传模块;站点为普通站点时,可以基于普通站点配置普通节点,普通节点包括普通站点和第二本地无线覆盖模块,普通站点包括第一北斗定位模块和短波数传模块。
62.下面将结合图1所示的无线接入系统和各实施例对本技术提出的无线接入方法进行详细的描述。
63.图2为本发明实施例提供的一种无线接入方法的流程图,本实施例可适用于需要实现动态站点的无线接入并提升通信质量的情况,该方法可以由图1所示的无线接入系统来执行,如图2所示,该方法具体包括如下步骤:
64.步骤210、远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数。
65.其中,所述网络动态规划参数表明所述站点为骨干站点或者普通站点。
66.具体地,远端站可以包括网络动态监管平台,网络动态监管平台可以根据各站点的位置信息和各站点之间的网络状态,进行超视距的网络动态规划,确定各站点对应的网络动态规划参数,网络动态规划参数可以表明该站点为骨干站点或者普通站点,还可以用于将各站点配置为骨干节点或者普通节点。具体而言,可以将远端站的管辖范围内的预设面积范围内的站点划分为一个区域,并将同一个区域内位于中间位置且与较多其他站点连接的站点确定为骨干站点,将其他站点确定为普通站点。
67.各区域内的站点可以包括一个骨干站点或者可以包括一个骨干站点和至少一个普通站点。例如,如果以预设站点为中心,预设面积范围内没有其他站点,则可以确定该预设面积范围对应的区域内仅存在一个站点,并将该站点确定为骨干站点。
68.需要说明的是,对于动态的站点,各站点均具备被配置为骨干站点的能力,站点对应的站点位置发生变化时,骨干站点可以被确定为普通站点,普通站点也可以被确定为骨干站点。
69.本发明实施例中,基于远端站所包含的网络监管平台,实现对远端站所管辖范围内站点的分区,并将各区域内的站点确定为骨干站点或者普通站点,进一步实现将远端站所管辖范围内各站点确定为骨干站点或者普通站点。
70.步骤220、所述远端站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖。
71.具体地,远端站还可以包括多点波束基站,网络动态监管平台可以将网络动态规划参数发送至多点波束基站,多点波束基站可以进一步将动态规划参数发送至各站点。多点波束基站可以包括波束赋形天线,以基于波束赋形天线对骨干站点进行方向性波束覆盖。当然,多点波束基站在将动态规划参数发送至骨干站点时,也可以将多点波束基站的基站位置发送至骨干站点。
72.本发明实施例中,远端站可以将网络动态规划参数发送至各站点,以基于网络动态规划参数配置各站点,还可以对骨干站点进行方向性波束覆盖,为骨干站点基于方向性波束与多点波束基站建立骨干连接提供基础。
73.步骤230、所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路。
74.具体地,骨干站点可以对方向性波束进行跟踪,以基于骨干站点的位置信息与远端站中多点波束基站的位置信息,建立骨干站点与多点波束基站之间的骨干链路,即基于站点位置和基站位置,建立骨干站点与远端站之间的骨干链路。远端站可以基于多点波束基站发送网络信号,多点波束基站进一步可以基于骨干链路可以将网络信号发送至骨干站点,以使骨干站点无线接入网络,进一步使得骨干站点可以对骨干站点对应的普通站点进行网络覆盖,以将普通站点也无线接入网络。
75.本发明实施例中,骨干站点通过对方向性波束的跟踪,建立了骨干节点的天线单元与多点波束基站的波束赋形天线之间的骨干链路。
76.步骤240、所述骨干站点基于所述骨干链路接收所述远端站发送的网络信号,并基于所述网络信号对所述普通站点进行无线网络覆盖。
77.在确定站点为骨干站点后,可以基于骨干站点构建骨干节点,骨干节点可以包括骨干站点、第一本地无线覆盖模块和扇区站;在确定站点为普通站点后,可以基于普通站点构建普通节点,普通节点可以包括普通站点和第二本地无线覆盖模块。
78.具体地,远端站的多点波束基站可以将本地网络发送至远端站的网络信号基于多点波束基站与骨干站点之间的骨干链路发送至骨干站点,骨干站点可以基于所属骨干节点内的第一本地无线覆盖模块建立与扇区站的有线网络连接,并将网络信号发送至扇区站,进而扇区站可以基于网络信号对扇区站对应扇区进行无线网络覆盖,实现对扇区内普通站点的无线网络覆盖。骨干节点所包含的扇区站可以包括至少一个扇区天线,一个扇区天线可以实现90
°
的区域网络覆盖。因此,扇区站包括一个扇区天线时,可以实现90
°
的区域网络覆盖;扇区站包括两个扇区天线时,可以实现180
°
的区域网络覆盖;扇区站包括三个扇区天线时,可以实现270
°
的区域网络覆盖;扇区站包括四个扇区天线时,可以实现360
°
的区域网络覆盖。
79.在实际应用中,可以根据区域内骨干站点和普通站点的分布情况确定扇区站包含扇区天线的数量,以使扇区站包括一个、两个、三个或者四个扇区天线,进而使得扇区站实现90
°
、180
°
、270
°
或者360
°
的区域网络覆盖,进一步实现对区域内所有普通站点的无线网络覆盖。
80.本发明实施例中,对站点进行分区,将各区域内的站点确定为骨干站点或者普通站点后,首先基于远端站所包含的多点波束基站实现对各骨干站点的无线网络覆盖,其次基于骨干站点构建骨干节点后,基于骨干节点内的扇区站实现对区域内普通站点的无线网络覆盖,进而实现所有站点的无线接入。
81.本发明实施例提供的一种无线接入方法,包括:远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数;其中,所述网络动态规划参数表明所述站点为骨干站点或者普通站点;所述远端站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖;所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路;所述骨干站点基于所述骨干链路接收所述远端站发送的网络信号,并基于所述网络信号对所述普通站点进行无线网络覆盖。上述技术方案,远端站可以对管辖范围内的各站点进行网络动态规划,以确定各站点为骨干站点或者普通站点,并将网络动态规划参数发送至骨干站点和普通站点,同时对骨干站点进行方向性波束覆盖,骨干站点可以基于方向性波束建立与远端站所包含的多波束基站之间的骨干链路,以基于骨干链路实现与远端站的网络连接,并基于骨干链路接收远端站发送的网络信号,进而骨干站点可以对普通站点进行无线网络覆盖,解决站点分布多变的要求,实现了各站点的无线接入。
82.图3为本发明实施例提供的另一种无线接入方法的流程图,本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。如图3所示,在本实施例中,该方法还可以包括:
83.步骤310、所述远端站通过所述多点波束基站所包含的接入网络接入本地网络,并
通过所述多点波束基站所包含的专网网关确定所述远端站对应的网络信号。
84.多点波束基站可以包括第二北斗定位模块、接入网关、专网网关、短波数传设备和波束赋形天线。
85.具体地,接入网关用于将无线接入系统接入本地网络,例如,可以采用以太网接口或tdm接口将无线接入系统接入本地网络。专网网关用于将无线接入系统与本地网络隔离以生成无线接入系统内的网络信号。具体而言,远端站可以通过多点波束设备所包含的接入网络将远端站接入本地网络,进而将包含该远端站的无线接入系统接入本地网络,远端站可以通过多点波束设备所包含的专用网关将将无线接入系统与本地网络隔离以确定无线接入系统内的网络信号,该网络信号可以用于对无线接入系统所包含的站点进行网络覆盖。
86.另外,专网网关也用于收发处理无线接入系统内的网络信号,还用于控制波束赋形天线。
87.本发明实施例中,远端站可以基于多点波束基站所包含的接入网关和专网网关实现从本地网络中接入网络信号,并根据本地网络中接入的网络信号确定无线接入系统内的网络信号,实现网络信号的接入。
88.步骤320、所述远端站的所述多点波束基站基于所包含的第二北斗定位模块确定基站位置,并基于所包含的短波数传设备将所述基站位置发送至所述网络动态监管平台。
89.其中,第二北斗定位模块可以采用北斗精密定位,确定波束赋形天线的位置信息,并将其确定为基站位置。短波数传设备可以用于多点波束基站和网络动态监管平台之间的信息传输。
90.具体地,多点波束基站可以基于第二北斗定位模块确定基站位置,并基于短波数传设备将基站位置发送至网络监管平台,以对基站位置进行精确校准,确保其精确指向。
91.本发明实施例中,多点波束基站所包含的第二北斗定位模块和短波数传设备可以相互配合使得网络动态监管平台接收到精确的基站位置。
92.步骤330、站点基于所包含的第一北斗定位模块确定各站点位置,并基于所包含的短波数传模块将所述站点位置和网络状态发送至所述远端站的网络动态监管平台。
93.其中,远端站管辖范围内的各站点均具备构建骨干节点的能力,且包括第一北斗定位模块和短波数传模块,第一北斗定位模块用于确定站点位置,短波数传模块用于与远端站的网络动态监管平台进行信息传输,以将站点信息发送至远端站的网络动态监管平台。站点信息可以包括站点位置和站点的网络状态,站点处的网络状态可以为该站点与其他站点的网络连接情况。
94.具体地,站点可以基于所包含的第一北斗定位模块确定站点位置,并基于所包含的短波数传模块周期性地将站点位置和站点的网络状态发送至远端站的网络动态监管平台。
95.短波数传模块可以为远端站和站点之间的信息交互提供低成本、超视距的通信方案,而且相对于北斗短报文、天通等窄带卫星通信手段,更加稳定,成本更低。
96.本发明实施例中,第一北斗定位模块可以实时确定站点位置,并将站点位置实时或者周期性发送至远端站的网络动态监管平台,以使远端站监控各站点的位置变化情况,为网络动态规划提供数据基础。
97.步骤340、所述远端站的所述网络动态监管平台根据各所述站点的所述站点位置和所述网络状态对各所述站点进行网络动态规划,以确定各所述站点对应的所述网络动态规划参数。
98.其中,所述网络动态规划参数表明所述站点为骨干站点或者普通站点。
99.一种实施方式中,步骤340具体可以包括:
100.所述远端站的所述网络动态监管平台根据各所述站点的所述站点位置和所述网络状态对各所述站点进行分区;将各区域内中间位置的所述站点确定为所述骨干站点,其他位置的所述站点确定为普通站点。
101.具体地,网络动态监管平台可以根据远端站管辖范围内的各站点的站点位置和网络状态将各站点分为至少一个区域,各区域内可以包括一个骨干站点和至少一个普通站点,也可以仅包括一个骨干站点。骨干站点可以对普通站点进行无线网络覆盖,因此可以将位于区域内中间位置,且与较多其他站点连接的站点确定为骨干站点,将区域内其他站点确定为普通站点。
102.如图1所示,将远端站管辖范围内的各站点分为两个区域,各区域均包含一个骨干站点和四个普通站点。当然,在实际应用中,如果存在预设站点距离其他站点较远,则可以将该站点划分为一个区域,并将该站点确定为骨干站点。
103.在实际应用中,网络监管平台还用于完成用户注册管理、终端通信控制、业务数据查询统计等。
104.本发明实施例中,基于远端站所包含的网络监管平台,实现对站点的分区,并将各区域内的站点确定为骨干站点或者普通站点,进一步实现将远端站所管辖范围内各站点确定为骨干站点或者普通站点。
105.步骤350、所述远端站基于多点波束基站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖。
106.一种实施方式中,步骤350具体可以包括:
107.所述远端站基于所述多点波束基站所包含的短波数传设备将所述网络动态规划参数发送至所述普通站点,将所述网络动态规划参数和所述基站位置发送至所述骨干站点;所述远端站基于所述多点波束基站所包含波束赋形天线对所述骨干站点进行方向性波束覆盖。
108.其中,波束赋形天线采用sub6g有源相控阵天线体制,工作在5.8ghz,水平垂直极化,覆盖范围
±
45
°
,同时采用微带延时线和开关设计了4bit移相器,实现相位波束扫描控制,用于按照网络动态规划要求,对各骨干站点进行方向性波束覆盖。
109.具体地,在确定站点为骨干站点后,可以将表明站点为骨干站点的网络动态规划参数和基站位置发送至骨干站点。在确定站点为普通站点后,可以将表明站点为普通站点的网络动态规划参数发送至普通站点。同时,远端站还可以基于多点波束站点所包含的波束赋形天线对骨干站点进行方向性波束覆盖。
110.本发明实施例中,多点波束基站可以基于短波数传设备将网络动态规划参数发送至骨干站点和普通站点,以使骨干站点和普通站点可以基于网络动态规划参数构建骨干节点和普通节点,当然,多点波束基站还可以基于波束赋形天线对骨干站点进行方向性波束覆盖,以将骨干站点无线接入网络。
111.步骤360、基于所述网络动态规划参数配置所述骨干站点,以基于所述骨干站点构建骨干节点;基于所述网络动态规划参数配置所述普通站点,以基于所述普通站点构建普通节点。
112.其中,所述骨干节点包括所述骨干站点、第一本地无线覆盖模块和扇区站,所述普通节点包括所述普通站点和第二本地无线覆盖模块。
113.在实际应用中,可以在确定站点为骨干站点后,基于骨干站点构建骨干节点,在确定站点为普通站点后,基于骨干站点构建普通节点。即,在远端站基于多点波束基站将网络动态规划参数发送至各站点后,基于骨干站点构建骨干节点,基于骨干站点构建普通节点。
114.另外,同一节点所属本地无线覆盖模块与节点站(骨干节点或普通节点)就近部署,有线连接,完成业务数据和协议处理,并通过wifi完成周围无线网络的区域覆盖,通过网口完成本地宽带网络接入;根据应用场景的不同,wifi模块在100m~1000m不同覆盖范围可进行配置选型。
115.本发明实施例中,实现了基于骨干站点和普通站点分别构建骨干节点和普通节点。
116.步骤370、所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路。
117.具体地,骨干站点可以对方向性波束进行跟踪,以基于骨干站点的位置信息与远端站中多点波束基站的位置信息,即基于站点位置和基站位置建立骨干站点与多点波束基站之间的骨干链路,即骨干站点与远端站之间的骨干链路。
118.图4为本发明实施例提供的另一种无线接入方法中步骤370的流程图,如图4所示,一种实施方式中,步骤370具体可以包括:
119.步骤3710、确定所述骨干站点所包含天线单元的初始对准角度。
120.其中,天线单元可以装载有伺服系统,伺服系统通过采用“低成本mems惯导+北斗+网络规划参数引导+信号参考电平”跟踪机制的波束跟随控制软件,实现骨干站点天线单元波束与远端站中多点波束基站方向性波束的实时准确跟踪,建立可靠连接,完成骨干站点的无线接入。
121.骨干站作为网络中继节点,无需多跳中继,即可满足120km内的通信覆盖要求,降低了无线接入系统的复杂度。
122.进一步地,步骤3710具体可以包括:
123.根据所述骨干站点的位置信息、速度信息和角度信息,所述骨干站点所包含天线单元的姿态信息,以及所述基站位置进行姿态解算,确定所述天线单元的所述初始对准角度。
124.具体地,伺服系统可以获取骨干站点的位置信息、速度信息和角度信息,骨干站点所包含天线单元的姿态信息,以及基站位置,并开启两轴(方位、俯仰)稳定控制,通过姿态解算计算出天线单元在骨干站点对应的坐标系下的初始对准角度。
125.在实际应用中,无线接入系统开始运行后,需要初始化骨干站点所包含的天线单元,以使天线单元的波束指向最低点,并启动载波接收机等设备。
126.步骤3720、控制所述天线单元指向所述初始对准角度,以使得所述天线单元与所述波束赋形天线进行粗对准,并基于粗对准建立所述天线单元与所述波束赋形天线之间的
初始链路。
127.具体地,伺服系统可以控制驱动天线单元指向初始对准角度,以使得天线单元波束指向多点波束基站方向性波束,实现对天线单元和波束赋形单元的粗对准。当然,在建立粗对准后,可以建立天线单元和波束赋形天线之间的初始链路,进而,波束赋形单元可以基于初始链路将网络信号发送至天线单元。
128.由于天线单元和波束赋形天线之间只是粗对准,天线单元接收到的网络信号的强度比波束赋形单元发出的网络信号的强度弱。因此,需要对初始对准角度进行校准,在不改变波束赋形单元发出的网络信号的强度的前提下,提升天线单元接收到的网络信号的强度。
129.步骤3730、所述天线单元基于所述初始链路接收所述波束赋形天线发送的网络信号,并根据所述网络信号的强度对所述初始对准角度进行圆锥扫描。
130.具体地,伺服系统可以进入自动跟踪状态,天线单元内的载波检测模块可以对天线接收到的网络信号的强度决定是否进行圆锥扫描。天线单元基于初始链路接收波束赋形天线发送的网络信号,并确定网络信号的强度,如果天线单元接收到的网络信号的强度弱于预设强度,则需要对初始对准角度进行校准,以角度误差。
131.因此,伺服系统可以进行圆锥扫描,同时确定网络信号的信号强度,通过改变圆锥扫描的搜索半径进行精对准。
132.在实际应用中,如果圆锥扫描无法跟踪网络信号,则启动盲扫模式,重新捕获网络信号。
133.步骤3740、根据扫描结果调整所述初始对准角度得到目标对准角度,控制所述天线单元指向所述目标对准角度,以使得所述天线单元与所述波束赋形天线进行精确对准,并基于精确对准建立所述天线单元与所述波束赋形天线之间的所述骨干链路。
134.具体地,圆锥扫描结束后得到的扫描结果可以为天线单元的对准角度,进而可以调整初始对准角度至扫描结果所包含的对准角度,即可以确定目标对准角度。进而可以控制驱动天线单元指向目标对准角度,天线单元可以与波束赋形天线进行精确对准,并基于精确对准建立天线单元与波束赋形天线之间的骨干链路。
135.骨干链路可以为定向高增益通信链路,通信频段为5.8ghz的许可频段,链路吞吐量不小于300mbps,以此支持高带宽、大容量的实现,有效解决了复杂的无线环境给无线通信带来的影响。
136.在骨干链路中,骨干站点上报的站点位置和网络状态、以及远端站下发的各类数据和相关指令,均可以采用短波数传模块进行传输;基于短波数传模块可以低成本实现远端站和站点之间信息的超视距传输交互,便于完成准确波束指向和动态规划。
137.本发明实施例中,骨干站点通过对方向性波束的跟踪,建立了骨干节点的天线单元与多点波束基站的波束赋形天线之间的骨干链路。
138.步骤380、所述骨干站点基于所述骨干链路接收到所述远端站发送的网络信号后,对所述普通站点进行无线网络覆盖。
139.一种实施方式中,步骤380具体可以包括:
140.在所述骨干节点内基于所述第一本地无线覆盖模块建立所述骨干站点与所述扇区站的网络连接;所述骨干站点基于所述骨干链路接收到所述远端站发送的网络信号后,
基于所述第一本地无线覆盖模块将所述网络信号发送至所述扇区站,以使基于所述扇区站所包含的扇区天线对所述扇区站对应的扇区进行无线网络覆盖,以对位于所述扇区内的所述普通站点进行无线网络覆盖。
141.扇区站通过90
°
的高增益扇区天线实现径向6km区域覆盖,天线增益为18
±
1dbi,驻波≤2,端口隔离度≥30db,通过扼流槽设计实现天线高前后比性能,垂直面通过余割平方加权,实现第一零陷填补。同一节点所属扇区站与骨干站点就近部署,有线连接,通过扇区天线完成径向距离5~6km的扇区通信覆盖;也可通过多个扇区天线拼接实现更大角度范围乃至360
°
无缝覆盖。
142.图5为本发明实施例提供的另一种无线接入方法中四组扇区天线拼接的示意图,如图5所示,通过4组90
°
的高增益扇区天线拼接,可以实现12km以上360
°
无盲区的无线网络覆盖。
143.本发明实施例中,骨干站点接收到网络信号后,可以基于骨干站点所属骨干节点中的第一本地无线覆盖模块将网络信号发送至扇区站,进而基于扇区站所包含的扇区天线对扇区站对应的扇区进行无线网络覆盖,实现对位于扇区内的普通站点的无线网络覆盖。
144.步骤390、所述普通站点基于所包含的第二本地无线覆盖模块对所述普通站点对应的覆盖范围进行无线网络覆盖。
145.普通站点配置有高增益全向天线,用于与扇区站的高增益扇区天线形成收发互通。
146.图6为本发明实施例提供的另一种无线接入方法中对站点进行无线覆盖的示意图,如图6所示,该无线覆盖图中,已经根据各站点的站点位置和网络状态确定了骨干站点和普通站点,并基于骨干站点构建了骨干节点,基于普通站点构建了普通节点。骨干节点中的骨干站点可以周期性得将站点位置和网络状态发送至远端站,远端站可以将基站位置和网络动态规划参数发送至骨干站点,进而骨干站点可以对远端站进行自动跟踪,并建立与远端站的骨干链路。进而远端站所包含的多点波束基站可以将网络信号通过骨干链路发送至骨干站点,骨干站点可以在骨干节点内进行本地网络覆盖,具体而言可以基于第一本地无线覆盖模块将网络信号发送至扇区站,扇区站可以基于扇区天线完成12km的无线网络覆盖,以基于扇区天线将网络信号发送至扇区天线对应的扇区内的普通站点,进而普通站点可以在普通节点内进行本地网络覆盖,实现对普通节点内的无线网络覆盖。
147.本发明实施例中,基于前述步骤,可以将远端站管辖范围内所有的站点无线接入网络,实现对所有站点的无线网络覆盖。
148.本发明实施例提供的另一种无线接入方法,包括:所述远端站通过所述多点波束基站所包含的接入网络接入本地网络,并通过所述多点波束基站所包含的专网网关确定所述远端站对应的网络信号;所述远端站的所述多点波束基站基于所包含的第二北斗定位模块确定基站位置,并基于所包含的短波数传设备将所述基站位置发送至所述网络动态监管平台;站点基于所包含的第一北斗定位模块确定各站点位置,并基于所包含的短波数传模块将所述站点位置和网络状态发送至所述远端站的网络动态监管平台;所述远端站的所述网络动态监管平台根据各所述站点的所述站点位置和所述网络状态对各所述站点进行网络动态规划,以确定各所述站点对应的所述网络动态规划参数;所述远端站基于多点波束基站将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆
盖;所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路;基于所述网络动态规划参数配置所述骨干站点,以基于所述骨干站点构建骨干节点;基于所述网络动态规划参数配置所述普通站点,以基于所述普通站点构建普通节点;所述骨干站点基于所述骨干链路接收到所述远端站发送的网络信号后,对所述普通站点进行无线网络覆盖。上述技术方案,远端站首先可以接入本地网络并确定网络信号,确定所包含多点波束基站的基站位置,其次可以接收管辖范围内各站点发送的站点位置和网络状态,并基于各站点的站点位置和网络状态对各站点进行网络动态规划,以确定各站点为骨干站点或者普通站点,将网络动态规划参数发送至骨干站点和普通站点,同时对骨干站点进行方向性波束覆盖,还可以基于骨干站点构建骨干节点,以基于普通站点构建普通节点,骨干站点可以基于方向性波束建立与远端站所包含的多波束基站之间的骨干链路,以基于骨干链路实现与远端站的网络连接,进而骨干站点可以基于骨干节点中的扇区站对扇区内的普通站点进行无线网络覆盖,普通站点对普通站点对应的覆盖范围进行无线网络覆盖,解决站点分布多变的要求,实现了各站点的无线接入。
149.采用短波数传实现通信网络智能动态规划数据超视距传输交互,融合北斗定位授时技术、智能波束赋形技术、多点波束技术、伺服跟踪技术和扇区覆盖拼接技术,解决120km中继、骨干链路300mbps以上、用户链路50mbps、通信延迟不足10ms的移动多站点远程宽带无线接入问题。基于北斗定位和短波超视距数传解决网络动态规划参数交互问题;基于波束赋形天线实现波束赋形和同时多点波束,解决多站点移动及分布多变的要求,保持网络可靠、稳定;基于地面网络而非卫星通信实现远程无线宽带通信,成本低,通信延迟小;基于高增益扇区天线和单极子全向天线技术,实现骨干节点向周围6km范围内的宽带无线通信区域覆盖。本技术可以为海上视距/超视距无线接入、无人机无线监控、高速公路宽带覆盖、油田矿井宽带覆盖、景区宽带覆盖、森林防火无线宽带传输、山区/海岛无线中继等提供普适、可靠、经济的解决方案。
150.为本发明实施例还提供了一种无线接入系统,包括远端站和站点;其中,所述远端站用于,远端站对各站点进行网络动态规划得到各所述站点对应的网络动态规划参数;其中,所述网络动态规划参数表明所述站点为骨干站点或者普通站点;将所述网络动态规划参数发送至各所述站点,同时对所述骨干站点进行方向性波束覆盖;所述站点用于,基于所述骨干站点对所述方向性波束进行跟踪,以建立所述骨干站点与所述远端站之间的骨干链路;以使所述骨干站点基于所述骨干链路接收所述远端站发送的网络信号,并基于所述网络信号对所述普通站点进行无线网络覆盖。
151.该系统采用北斗高精度定位和短波超视距传输技术,结合智能波束赋形技术、多点波束技术、动态网络规划技术、扇区覆盖拼接技术、无线宽带通信体制设计,实现面向动态多站点、集团站点分组应用需求的远程宽带无线接入。
152.本发明实施例所提供的无线接入系统可执行本发明任意实施例所提供的无线接入系统,具备执行方法相应的有益效果。
153.另外,本发明技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
154.注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新
调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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