CN111130620B - 一种应急通信中的便携卫星通信基站及其通信算法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应急通信中的便携卫星通信基站，包括：基站收发台、基站控制器以及供电系统。供电系统分别对所述基站收发台和基站控制器进行供电。基站控制器用于控制基站收发台分别与不同的终端建立无线信道进行信号的传输。通过基站收发台、基站控制器以及供电系统实现该便携卫星通信基站的通讯传递功能。还包括固定架，所述固定架包括固定座和与固定座垂直固定的支架，所述基站收发台、基站控制器以及供电系统分别与所述支架固定，所述固定架的底部设置有行走轮。通过固定架分别对基站收发台、基站控制器以及供电系统进行固定，方便其移动。当任意位置需要建立基站进行通讯连接时，可以将该便携卫星通信基站移动至上述位置处。

Description

一种应急通信中的便携卫星通信基站及其通信算法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种应急通信中的便携卫星通信基站及其通信算法。

背景技术

基站即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。

目前社会上常会有一些大型集会、大型展览等活动，活动中通信保障是最基本的要求之一，面对会场、展会周围突然剧增通话率和话务量，原有部署的通信基站无法满足正常的通话，往往导致手机信号满满，但无法拨打或接通电话。这时，就需要采用能够迅速完成通信信号覆盖，且又能在集会结束后迅速撤离的户外移动通信车产品。

另外，有些正常运行的基站，会因城市扩建或其它原因拆除或改迁，都需要使用户外便携卫星通信基站用于临时过渡来满足通信要求。

发明内容

本发明提供一种应急通信中的便携卫星通信基站及其通信算法，能建立临时通讯基站，在野外、大型集会等活动中与终端建立通信信道，进行信号的传输，保障即时通信的目的和效果。

一种应急通信中的便携卫星通信基站，包括：

基站收发台、基站控制器以及供电系统；

所述供电系统分别对所述基站收发台和基站控制器进行供电；

基站控制器用于控制基站收发台分别与不同的终端建立无线信道进行信号的传输；

还包括固定架，所述固定架包括固定座和与固定座垂直固定的支架，所述基站收发台、基站控制器以及供电系统分别与所述支架固定，所述固定架的底部设置有行走轮。

进一步的，

基站控制器包括小区控制器、话音信道控制器、信令信道控制器和用于扩充的多路端接口；

当基站控制器接收到任意一个终端的呼叫请求时，基站控制器控制基站收发台建立一个信道，并且使该基站与其他基站或终端建立通讯信道，最终使两个终端建立通讯连接。

进一步的，

所述供电系统包括：

电能产生模块，用于产生电压；

充电电路，用于接收电能产生模块输出的电压，电能产生模块产生的电压进行稳压处理后输出稳定的充电电压；

蓄电池，与所述充电电路连接，接收所述充电电压后进行存储；

放电电路，分别与蓄电池和基站收发台、基站控制器连接，用于将蓄电池存储的电压输出至基站收发台、基站控制器处。

进一步的，

所述电能产生模块包括太阳能发电模块、风力发电模块以及市电转换模块中的任意一种或多种；

所述太阳能发电模块包括光伏发电板，所述风力发电模块包括风力发电机，所述市电转换模块包括变压器。

进一步的，

所述基站收发台包括若干子收发台，所述若干子收发台分别与基站控制器连接；

所述基站控制器在接收到任意终端的呼叫请求时控制若干子收发台平均分配信道。

进一步的，

所述应急通信中的便携卫星通信基站还包括显示器；

所述显示器分别与基站收发台、基站控制器以及供电系统连接；

所述显示器用于显示基站收发台和基站控制器的负荷量，所述显示器用于显示供电系统的供电量。

进一步的，

所述应急通信中的便携卫星通信基站还包括负荷预警模块，所述负荷预警模块实时获取基站收发台所搭建的信道的量，并以基站收发台的总数进行运算，判断其中一个基站的信道的量是否大于第一负荷值，当大于第一负荷值时，负荷预警模块发出警告。

一种包括上述的便携卫星通信基站的算法，基站收发台包括若干子收发装置，还包括以下步骤：

获取每个子收发装置与终端的连接数量，计算该便携卫星通信基站与终端的总连接量；

计算任意一个子收发装置的平均连接量，判断当前时刻子收发装置中连接终端的数量低于平均量的低连接量子收发装置；

在下一时刻，使请求建立信道连接的终端与低连接量的子收发装置建立连接。

进一步的，

基站收发台X包括若干子收发装置，记为X＝(Z₁，Z₂,...,Z_i,…,Z_n)，所述平均连接量按照公式(1)进行计算，包括：

S＝(z₁+z₂+…z_i…+z_n)/n (1)

其中S为平均连接量，Z_i为第i个子收发装置，z_i为第i个子收发装置与终端的连接数量；

通过冒泡算法对所有子收发装置的终端连接量进行排序，确定每个子收发装置与平均连接量S的数值关系，将与终端连接量最少的子收发装置设置最高的优先权与终端建立连接。

进一步的，

所述基站控制器设置有身份认证单元，所述身份认证单元包括身份预存储模块、身份识别模块以及身份比对模块；

所述身份预存储模块用于预先存储可以控制该基站控制器的人员的预存储身份信息，身份识别模块用于识别想要使用该基站控制器的人员的即时身份信息，身份比对模块用于将预存储身份信息和即时身份信息进行比对；

当即时身份信息与预存储身份信息一致时，该人员可以对基站控制器进行控制；

当即时身份信息与预存储身份信息不一致时，该人员不能对基站控制器进行控制；

所述预存储身份信息和即时身份信息为虹膜信息、指纹信息、面部信息以及静脉信息中的任意一种或多种；

所述身份识别模块为虹膜识别装置、指纹识别装置、面部识别装置以及静脉识别装置中的任意一种或多种。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例的便携卫星通信基站的机械结构示意图；

图2为本发明实施例的便携卫星通信基站的系统的第一种实施方式的示意图；

图3为本发明实施例的便携卫星通信基站的系统的第二种实施方式的示意图；

图4为本发明实施例的算法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种应急通信中的便携卫星通信基站，如图1和图2所示，包括：基站收发台、基站控制器以及供电系统。供电系统分别对所述基站收发台和基站控制器进行供电。基站控制器用于控制基站收发台分别与不同的终端建立无线信道进行信号的传输。通过基站收发台、基站控制器以及供电系统实现该便携卫星通信基站的通讯传递功能。

还包括固定架，所述固定架包括固定座和与固定座垂直固定的支架，所述基站收发台、基站控制器以及供电系统分别与所述支架固定，所述固定架的底部设置有行走轮。通过固定架分别对基站收发台、基站控制器以及供电系统进行固定，并且固定架底部安装有行走轮，方便其移动。当任意位置需要建立基站进行通讯连接时，可以将该便携卫星通信基站移动至上述位置处。

在一个实施例中，如图3所示，基站控制器包括小区控制器、话音信道控制器、信令信道控制器和用于扩充的多路端接口。当基站控制器接收到任意一个终端的呼叫请求时，基站控制器控制基站收发台建立一个信道，并且使该基站与其他基站或终端建立通讯信道，最终使两个终端建立通讯连接。

在一个实施例中，所述供电系统包括电能产生模块，用于产生电压，其中电能产生模块包括太阳能发电模块、风力发电模块以及市电转换模块中的任意一种或多种。例如在偏远无电地区需要使用该便携卫星通信基站，可以通过太阳能发电模块、风力发电模块进行发电以保证该便携卫星通信基站能够正常工作。在市电铺设较好的地区可以采用市电转换模块，直接将市电进行转换成蓄电池能够进行存储的电压。

充电电路，用于接收电能产生模块输出的电压，电能产生模块产生的电压进行稳压处理后输出稳定的充电电压。其中充电电路可以包括稳压电路、升\降压电路或滤波电路中的任意一种或多种。

蓄电池，与所述充电电路连接，接收所述充电电压后进行存储，其中蓄电池可以是铅酸蓄电池、锂电池中的任意一种或多种，蓄电池的电能存储量可以根据当地的用电情况进行分配。

放电电路，分别与蓄电池和基站收发台、基站控制器连接，用于将蓄电池存储的电压输出至基站收发台、基站控制器处。其中放电电路可以包括稳压电路、升\降压电路或滤波电路中的任意一种或多种。

在一个实施例中，所述基站收发台包括若干子收发台，所述若干子收发台分别与基站控制器连接。所述基站控制器在接收到任意终端的呼叫请求时控制若干子收发台平均分配信道。

在一个实施例中，所述应急通信中的便携卫星通信基站还包括显示器；所述显示器分别与基站收发台、基站控制器以及供电系统连接；所述显示器用于显示基站收发台和基站控制器的负荷量，所述显示器用于显示供电系统的供电量。

在一个实施例中，所述应急通信中的便携卫星通信基站还包括负荷预警模块，所述负荷预警模块实时获取基站收发台所搭建的信道的量，并以基站收发台的总数进行运算，判断其中一个基站的信道的量是否大于第一负荷值，当大于第一负荷值时，负荷预警模块发出警告。

一种包括上述的便携卫星通信基站的算法，如图4所示，基站收发台包括若干子收发装置，还包括以下步骤：

S1、总连接量计算步骤：获取每个子收发装置与终端的连接数量，计算该便携卫星通信基站与终端的总连接量。其中每个子收发装置可以是100个终端连接数量、200个终端连接数量等等。

S2、平均连接量计算步骤：计算任意一个子收发装置的平均连接量，判断当前时刻子收发装置中连接终端的数量低于平均量的低连接量子收发装置。例如说一个为3个子收发装置，其中每个子收发装置的终端的连接量分别为100、120和110，则平均连接量则为110。

S3、规划建立连接步骤：在下一时刻，使请求建立信道连接的终端与低连接量的子收发装置建立连接。由于3个子收发装置的平均连接量为110，但是其中一个子收发装置的连接量达到了120，为了降低其负荷，将在下一时刻请求建立连接的终端与连接量建立较少的子收发装置进行连接，也就是连接量为100的子收发装置。

在一个实施例中，基站收发台X包括若干子收发装置，记为X＝(Z₁，Z₂,...,Z_i,…,Z_n)，平均连接量按照公式(1)进行计算，包括：

S＝(z₁+z₂+…z_i…+z_n)/n (1)

其中S为平均连接量，Z_i为第i个子收发装置，z_i为第i个子收发装置与终端的连接数量；

通过冒泡算法对所有子收发装置的终端连接量进行排序，确定每个子收发装置与平均连接量S的数值关系，将与终端连接量最少的子收发装置设置最高的优先权与终端建立连接。

在一个实施例中，所述基站控制器设置有身份认证单元，所述身份认证单元包括身份预存储模块、身份识别模块以及身份比对模块；所述身份预存储模块用于预先存储可以控制该基站控制器的人员的预存储身份信息，身份识别模块用于识别想要使用该基站控制器的人员的即时身份信息，身份比对模块用于将预存储身份信息和即时身份信息进行比对；当即时身份信息与预存储身份信息一致时，该人员可以对基站控制器进行控制；当即时身份信息与预存储身份信息不一致时，该人员不能对基站控制器进行控制；所述预存储身份信息和即时身份信息为虹膜信息、指纹信息、面部信息以及静脉信息中的任意一种或多种；所述身份识别模块为虹膜识别装置、指纹识别装置、面部识别装置以及静脉识别装置中的任意一种或多种。

通过身份认证单元能够进行身份认证，当任意的人员想要控制该述基站控制器时需要进行身份认证，防止不法分子贸然控制该基站控制器而造成损失。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种应急通信中的便携卫星通信基站，其特征在于，包括：

基站收发台、基站控制器以及供电系统；

所述供电系统分别对所述基站收发台和基站控制器进行供电；

基站控制器用于控制基站收发台分别与不同的终端建立无线信道进行信号的传输；

还包括固定架，所述固定架包括固定座和与固定座垂直固定的支架，所述基站收发台、基站控制器以及供电系统分别与所述支架固定，所述固定架的底部设置有行走轮；

所述应急通信中的便携卫星通信基站还包括负荷预警模块，所述负荷预警模块实时获取基站收发台所搭建的信道的量，并以基站收发台的总数进行运算，判断其中一个基站的信道的量是否大于第一负荷值，当大于第一负荷值时，负荷预警模块发出警告。

2.根据权利要求1所述的应急通信中的便携卫星通信基站，其特征在于，

基站控制器包括小区控制器、话音信道控制器、信令信道控制器和用于扩充的多路端接口；

当基站控制器接收到任意一个终端的呼叫请求时，基站控制器控制基站收发台建立一个信道，并且使该基站与其他基站或终端建立通讯信道，最终使两个终端建立通讯连接。

3.根据权利要求1所述的应急通信中的便携卫星通信基站，其特征在于，

所述供电系统包括：

电能产生模块，用于产生电压；

充电电路，用于接收电能产生模块输出的电压，电能产生模块产生的电压进行稳压处理后输出稳定的充电电压；

蓄电池，与所述充电电路连接，接收所述充电电压后进行存储；

放电电路，分别与蓄电池和基站收发台、基站控制器连接，用于将蓄电池存储的电压输出至基站收发台、基站控制器处。

4.根据权利要求3所述的应急通信中的便携卫星通信基站，其特征在于，

所述电能产生模块包括太阳能发电模块、风力发电模块以及市电转换模块中的任意一种或多种；

所述太阳能发电模块包括光伏发电板，所述风力发电模块包括风力发电机，所述市电转换模块包括变压器。

5.根据权利要求1所述的应急通信中的便携卫星通信基站，其特征在于，

所述基站收发台包括若干子收发台，所述若干子收发台分别与基站控制器连接；

所述基站控制器在接收到任意终端的呼叫请求时控制若干子收发台平均分配信道。

6.根据权利要求1所述的应急通信中的便携卫星通信基站，其特征在于，

所述应急通信中的便携卫星通信基站还包括显示器；

所述显示器分别与基站收发台、基站控制器以及供电系统连接；

所述显示器用于显示基站收发台和基站控制器的负荷量，所述显示器用于显示供电系统的供电量。

7.一种包括上述权利要求1至6中任意一项所述的便携卫星通信基站的算法，其特征在于，基站收发台包括若干子收发装置，还包括以下步骤：

获取每个子收发装置与终端的连接数量，计算该便携卫星通信基站与终端的总连接量；

计算任意一个子收发装置的平均连接量，判断当前时刻子收发装置中连接终端的数量低于平均量的低连接量子收发装置；

在下一时刻，使请求建立信道连接的终端与低连接量的子收发装置建立连接。

8.根据权利要求7所述的便携卫星通信基站的算法，其特征在于，

基站收发台X包括若干子收发装置，记为X＝(Z₁，Z₂,...,Z_i,…,Z_n)，所述平均连接量按照公式(1)进行计算，包括：

S＝(z₁+z₂+…z_i…+z_n)/n (1)

其中S为平均连接量，Z_i为第i个子收发装置，z_i为第i个子收发装置与终端的连接数量；

通过冒泡算法对所有子收发装置的终端连接量进行排序，确定每个子收发装置与平均连接量S的数值关系，将与终端连接量最少的子收发装置设置最高的优先权与终端建立连接。

9.根据权利要求8所述的便携卫星通信基站的算法，其特征在于，

所述基站控制器设置有身份认证单元，所述身份认证单元包括身份预存储模块、身份识别模块以及身份比对模块；

所述身份预存储模块用于预先存储可以控制该基站控制器的人员的预存储身份信息，身份识别模块用于识别想要使用该基站控制器的人员的即时身份信息，身份比对模块用于将预存储身份信息和即时身份信息进行比对；

当即时身份信息与预存储身份信息一致时，该人员可以对基站控制器进行控制；

当即时身份信息与预存储身份信息不一致时，该人员不能对基站控制器进行控制；

所述预存储身份信息和即时身份信息为虹膜信息、指纹信息、面部信息以及静脉信息中的任意一种或多种；

所述身份识别模块为虹膜识别装置、指纹识别装置、面部识别装置以及静脉识别装置中的任意一种或多种。

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