[發明專利]低空氣球荷載的中繼應急無線數據通信架構

有效

• 申請號: 201310189730.6
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103313259B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 孟慶民;王東明;孫本利;候曉赟;王磊;田峰;鄭寶玉
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學;東南大學
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04W16/26;H04W24/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種低空氣球荷載的中繼應急無線數據通信架構，包括低空無線中繼平臺、基站、移動終端；低空中繼平臺由系于汽車上的氣球承載，由頻譜感知模塊、通信模塊、頻譜和信道管理、通信網關管理模塊以及GPS或者北斗定位模塊組成；地面基站覆蓋范圍內分布著多個移動臺，地面汽車上攜帶移動終端；通過低空中繼平臺，這些MT和汽車上的移動終端就能夠實現與Internet主干網通信；不僅單個低空中繼平臺通過回程鏈路和外界網絡聯系，而且多個中繼平臺之間還建立了相互通信鏈接；在所述的中繼應急無線數據通信架構下，中繼平臺還具有多無線電接口，以便于與地面LTE終端設備和基站進行通信連接；與其他基于中繼的無線數據通信架構比較，所述的通信架構和其中的中繼平臺具有高效的信息和知識處理能力；其特征在于：中繼平臺的頻譜感知模塊首先對相鄰基站的信號進行檢測，以判定基站是否毀壞和基站所使用的頻譜；中繼平臺運用認知無線電中能量檢測的方法檢測基站信號；能量檢測方法在給定虛警概率P_f和信號檢測樣本數的情況下，求出信號的檢測概率P_d，根據檢測概率P_d的大小，中繼平臺將判定信號存在與否；給定虛警概率P_f和信號檢測概率P_d，得到信號的檢測樣本數，從而得到檢測時長；應急系統涉及多個蜂窩基站，EnodeB1、EnodeB2和EnodeB3，其中由于災難EnodeB2處于損壞狀態；對于損壞基站范圍內的移動終端，該應急系統通過中繼節點的頻譜和信道管理功能向其分配頻段和鏈路；在損壞基站范圍內，若又有新加入的終端，則通過頻譜感知對之前分配的頻段進行檢測；使用之前分配的頻段的用戶被定義為主用戶，而新加入的終端被定義為次用戶；若主用戶存在，則分配其他頻段給次用戶，從而在不完善的蜂窩網絡架構的條件下實現有效的頻譜共享，提高網絡容量；在EnodeB1和EnodeB3都沒有損壞下，若中繼平臺與地面蜂窩基站之間的信道模型為LOS信道，信號主要存在自由空間大尺度衰落；中繼平臺根據測量得到EnodeB1和EnodeB3信號功率的大小并且通過GPS模塊來調整中繼平臺與EnodeB1和EnodeB3之間的距離，使中繼平臺能夠同時為兩個基站提供可靠的通信網關服務。