一种空地一体化通信网络覆盖方法及系统与流程

本发明属于基于空地一体化通信网络领域，具体涉及一种空地一体化通信网络覆盖方法及系统。

背景技术：

1、空地一体化通信网络覆盖方法是一种通信技术，旨在提供广泛的通信覆盖范围，包括陆地和空中，这种方法通常用于需要在广阔地区进行通信；利用卫星作为中继站，通过卫星与地面设备进行通信，这种方法可以实现广域覆盖，适用于远程地区或移动通信需求；利用无人机作为移动中继站，提供临时或动态的通信覆盖，无人机可以灵活部署在需要增强通信信号的地区，如自然灾害现场或临时事件聚集地；在陆地上建立通信基站网络，提供稳定的地面通信覆盖。

2、然而，建立和维护卫星通信系统或无人机中继站等设施需要大量的资金投入，无人机通信中继可能会引发环境保护和法规限制方面的问题施。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种空地一体化通信网络覆盖方法及系统，通过气球搭载通信设备，将其升至高空，作为临时的通信中继站，气球中继站采用太阳能、风能等可再生能源以及节能技术，使得整个通信网络在能源利用方面更加高效，减少对传统能源的依赖。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种空地一体化通信网络覆盖方法，包括有：

4、获取当前音乐节现场地面数据，现场可容纳人数数据，部署气球中继站，气球搭载天线、微基站通信设备，通信设备采用太阳能、风能可再生能源以及节能技术；

5、根据现场地面数据，部署通信基站，基站通过无线连接与气球中继站进行通信，根据用户密度、活动情况动态调整地面基站和气球中继站的覆盖范围；

6、获取基站与气球中继器之间高度与信号传输速度、频率数据，并并进行协同调度，根据区域人数和网络负载情况动态分配信号资源和调整功率；

7、根据现场地面数据，对不同区域和用户的通信需求采用多层次的覆盖策略，包括高空气球覆盖和地面基站覆盖；

8、通信基站采用车载移动基站，通过移动基站和用户设备之间的定位服务，获取移动用户的位置信息，并根据其位置动态调整信号覆盖范围和功率分配；

9、根据不同区域和用户群体，设置地面基站和气球中继站之间的网络优先级。

10、作为优选，获取当前音乐节现场地面数据，现场可容纳人数数据，部署气球中继站，气球搭载天线、微基站通信设备，通信设备采用太阳能、风能可再生能源以及节能技术的方法为；

11、在音乐节现场采用无人机或工程信息数据获取当前现场地面数据，包括地形、环境特征，利用摄像头、计数器设备，实时监测现场人流密度和入场人数；

12、采用具备抗风力气球并在其上搭载通信设备，包括天线和微基站通信设备，利用gps等定位技术对气球进行定位，并对气球上的通信设备进行测试和调试。

13、在通信设备上安装太阳能电池板，利用阳光充电以提供电力，根据获取的地面数据，安装小型风力发电机，利用风能产生电力。

14、作为优选，根据现场地面数据，部署通信基站，基站通过无线连接与气球中继站进行通信，根据用户密度、活动情况动态调整地面基站和气球中继站的覆盖范围的方法为：

15、通过现场监测设备获取的地面数据，包括人流密度、地形、建筑物分布信息进行分析；

16、根据分析结果，选择地面基站的部署位置，将地面基站与气球中继站进行无线连接，

17、根据用户密度和活动情况，动态调整地面基站和气球中继站的覆盖范围，持续监控用户密度和活动情况，并根据实时数据对基站和气球中继站的覆盖范围进行调整。

18、作为优选，获取基站与气球中继器之间高度与信号传输速度、频率数据，并并进行协同调度，根据区域人数和网络负载情况动态分配信号资源和调整功率的方法为：

19、通过激光测距仪对地面基站和气球中继器之间的高度进行测量，并根据高度和环境条件获取信号传输速度、频率数据，根据获取传输速度、频率数据，生成频率分配和功率调整策略；

20、采用移动网络数据分析工具，实时监测音乐节现场不同区域的人数和网络负载情况，设置动态信号资源分配算法，根据区域人数和网络负载情况，自动调整地面基站和气球中继器之间的信号资源分配。

21、作为优选，根据现场地面数据，对不同区域和用户的通信需求采用多层次的覆盖策略，包括高空气球覆盖和地面基站覆盖的方法为：

22、采用高空气球作为中继器悬浮在大气层中，利用悬浮平台上的通信设备向地面用户提供信号覆盖，并根据区域人数密集，设置密集的地面基站；

23、在覆盖范围广泛但通信需求分布不均匀的区域，采用混合覆盖策略，将高空气球和地面基站结合，根据实际需求动态调整覆盖范围和信号强度。

24、作为优选，通信基站采用车载移动基站，通过移动基站和用户设备之间的定位服务，获取移动用户的位置信息，并根据其位置动态调整信号覆盖范围和功率分配的方法为：

25、利用gps、移动通信网络基站定位获取移动用户经纬度坐标或相对位置信息位置信息；

26、根据移动用户的位置信息，采用自适应波束forming技术，根据用户位置动态调整信号方向，当移动用户接近基站时，增加功率并扩大覆盖范围，当移动用户远离基站时，减小功率并缩小覆盖范围。

27、作为优选，根据不同区域和用户群体，设置地面基站和气球中继站之间的网络优先级的方法为：

28、根据用户数量、使用场景、通信密度因素，设置不同区域和用户群体的通信优先级，优先级包括主演区、补给区和保安区；

29、过收集用户反馈、测量信号强度等方式，实时监控网络中各个基站和中继站的通信质量，在人口密集区域或主演区域，优先分配地面基站的覆盖和资源，在地形复杂或人口稀少的偏远地区，优先分配气球中继站的覆盖和资源分配；

30、当发生特殊事件或突发情况，及时调整网络优先级。

31、一种空地一体化通信网络覆盖系统，包括有：

32、数据收集模块，用于通过现场摄像头或无人机设备收集音乐节现场地面数据，同时获取现场可容纳人数数据；

33、气球中继站部署模块，用于根据现场地面数据，部署气球中继站的位置和数量，并在每个气球搭载天线、微基站通信设备；

34、地面基站部署模块，用于部署地面基站，通过无线连接与气球中继站进行通信，基站根据用户密度、活动情况动态调整覆盖范围；

35、信号传输与协同调度模块，用于监测基站与气球中继器之间的高度、信号传输速度、频率等数据，并进行协同调度；

36、多层次覆盖模块，用于采用多层次的覆盖策略，高空气球覆盖和地面基站覆盖对不同区域和用户的通信需求进行信号传输的调整分配；

37、移动用户定位与动态调整模块，用于采用车载移动基站，通过移动基站和用户设备之间的定位服务，获取移动用户的位置信息，并根据用户位置动态调整信号覆盖范围和功率分配；

38、网络优先级模块，用于根据不同区域和用户群体，设置地面基站和气球中继站之间的网络优先级。

39、本发明所要解决的另一技术问题为提供一种电子设备，包括存健器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如上述任一所述的一种空地一体化通信网络覆盖方法及系统。

40、本发明所要解决的另一技术问题为提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如一种空地一体化通信网络覆盖方法及系统。

41、本发明的有益效果是：

42、通过部署气球中继站和地面基站，并根据实时获取的音乐节现场地面数据进行动态调整，能够适应不同区域和用户密度的变化，实现灵活的覆盖范围和优化的信号分配；气球中继站采用太阳能、风能等可再生能源以及节能技术，使得整个通信网络在能源利用方面更加高效，减少对传统能源的依赖，有利于环境保护和可持续发展；结合高空气球覆盖和地面基站覆盖的策略，可以实现通信网络覆盖范围的最大化，确保在音乐节等大型活动现场提供稳定、高效的通信服务；通过实时获取的数据进行信号资源分配和功率调整，能够根据不同区域和用户群体的通信需求进行动态优化，提升通信网络的性能和用户体验；采用车载移动基站和定位服务，能够实现对移动用户位置的实时跟踪和定位，从而更好地满足用户的通信需求，提供更加个性化的服务；根据不同区域和用户群体的需求，设置地面基站和气球中继站之间的网络优先级，确保在网络负载较大时能够优先保障关键区域和用户的通信需求。