本發(fā)明涉及應急無線通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種分布式通信覆蓋系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

暴發(fā)自然災害或突發(fā)公共事件時，常規(guī)的通信手段往往難以滿足通信需求，而且通信設施容易遭到嚴重破壞而致使通信中斷，因而需要進行應急通信覆蓋以保障通信。

現(xiàn)有的通信覆蓋系統(tǒng)通常包括以下幾種：其一，采用移動方艙式應急通訊基站通過內(nèi)置升降天線完成基站信號的覆蓋，但是其方艙體積大，重量大，需用車輛搭載，往往難以及時進入實際應用區(qū)域和現(xiàn)場，影響了后續(xù)工作的時效，且其升降天線往往最高也只在30米左右，導致覆蓋面積受到較大限制；其二，采用氦氣艇搭載設備，以改善受地形、地物和地球曲率影響導致的通信問題，但其成本高、體積龐大、設備復雜操作難度大，適用范圍較?。黄淙?，采用熱氣球搭載設備，但其安全性差，難以定點懸停；其四，采用鋰電池的小型固定翼無人機搭載設備，但也由于其載荷和續(xù)航時間的限制而難以維持長時間的通信覆蓋。

特別是在多建筑或多遮擋地形復雜的地區(qū)，目前市場上的通信覆蓋系統(tǒng)難以滿足應急通信覆蓋的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對以上存在的至少一方面不足，提供一種分布式通信覆蓋方法，以及實現(xiàn)該通信覆蓋方法的系統(tǒng)。通過對所述系統(tǒng)的部署，能夠提升信號覆蓋效果。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下若干方面的技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實施例中提供了一種分布式通信覆蓋系統(tǒng)，其包括地面單元、與所述地面單元串聯(lián)和/或并聯(lián)通信連接的至少兩個分級單元、以及與所述分級單元通信連接的可移動的空中單元；

所述地面單元包括第一幀處理模塊，用于使得下行信號被傳輸至分級單元，且上行信號被傳輸至對應的基站；

所述分級單元包括第二幀處理模塊，用于使得下行信號被傳輸至空中單元和/或與該分級單元串聯(lián)的下一級分級單元，且上行信號被傳輸至所述地面單元或與該分級單元串聯(lián)的上一級分級單元；

所述空中單元包括第三幀處理模塊，用于使得下行信號通過天線實現(xiàn)下行覆蓋，且上行信號被傳輸至所述分級單元。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明在第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述空中單元由系留無人機所搭載，以實現(xiàn)所述空中單元的懸停和/或移動。

結(jié)合第一方面的第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第一方面的第二種實現(xiàn)方式中，還包括與地面單元通信連接的控制單元用于通過傳輸控制信號實現(xiàn)對所述系留無人機的控制。

結(jié)合第一方面的第二種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述分級單元通過線纜與相應的所述空中單元通信連接；所述第三幀處理模塊還用于通過相應的幀處理，使所述控制信號傳輸至所述系留無人機。

結(jié)合第一方面的第二種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述分級單元通過線纜為相應的所述系留無人機供電。

結(jié)合第一方面的第三或第四種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述線纜為光電復合纜。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明在第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述地面單元還包括：

第一射頻模塊，其對應于所述基站，用于實現(xiàn)射頻信號和中頻信號之間的轉(zhuǎn)換；

第一中頻模塊，其與所述第一射頻模塊及所述第一幀處理模塊連接，用于實現(xiàn)中頻信號和基帶信號之間的轉(zhuǎn)換；

第一光接口模塊，其與所述第一幀處理模塊連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明在第一方面的第六種實現(xiàn)方式中，所述分級單元還包括：

第二光接口模塊，其與所述第二幀處理模塊及所述地面單元或所述上一級分級單元連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換；

第三光接口模塊，其與所述第二幀處理模塊及所述空中單元和/或所述下一級分級單元連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明在第一方面的第七種實現(xiàn)方式中，所述空中單元還包括：

第四光接口模塊，其與所述第三幀處理模塊及所述分級單元連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換；

第二中頻模塊，其與所述第三幀處理模塊連接，用于實現(xiàn)中頻信號和基帶信號之間的轉(zhuǎn)換；

第二射頻模塊，其與所述第二中頻模塊連接，用于實現(xiàn)射頻信號和中頻信號之間的轉(zhuǎn)換。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明在第一方面的第八種實現(xiàn)方式中，所述地面單元與多制式基站耦合連接，所述基站的制式至少包括以下的一種或幾種：集群通信、GSM、WCDMA、CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、HSDPA、LTE和LTE-A。

結(jié)合第一方面或其第八種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第一方面的第九種實現(xiàn)方式中，所述地面單元與至少兩個所述基站耦合連接。

第二方面，本發(fā)明實施例中提供了一種分布式通信覆蓋方法，包括如下步驟：

將接收的至少兩路射頻信號進行合路后調(diào)制為基帶信號，并將所述調(diào)制后的合路信號下行傳輸；

將傳輸來的合路信號分路出當前節(jié)點的第一基帶信號并且繼續(xù)下行傳輸；

在所述當前節(jié)點將所述第一基帶信號還原為射頻信號并通過相應的天線完成當前節(jié)點的下行覆蓋。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明在第二方面的第一種實現(xiàn)方式中，還包括如下步驟：

將所述傳輸來的合路信號分路出第二基帶信號并且下行傳輸至下一個節(jié)點；

在所述下一個節(jié)點將所述第二基帶信號還原為射頻信號并通過相應的天線完成所述下一個節(jié)點的下行覆蓋。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明在第二方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述合路信號還包含用于控制搭載所述天線的可移動終端的控制信號。

結(jié)合第二方面的第二種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述控制信號沿所述基帶信號的傳輸路徑傳輸至所述可移動終端。

結(jié)合第二方面的第三種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述可移動終端為系留無人機。

結(jié)合第二方面的第三種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述合路信號、基帶信號和控制信號分別通過線纜進行傳輸。

結(jié)合第二方面的第五種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第六種實現(xiàn)方式中，所述合路信號、基帶信號和控制信號共用光電復合纜進行傳輸。

結(jié)合第二方面的第六種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第七種實現(xiàn)方式中，所述控制信號通過變頻處理后與所述基帶信號共用光電復合纜進行傳輸。

結(jié)合第二方面或其第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第八種實現(xiàn)方式中，所述射頻信號調(diào)制為基帶信號的過程包括：

通過下變頻處理將所述射頻信號調(diào)制為中頻信號；

通過下變頻處理將所述中頻信號調(diào)制為基帶信號。

結(jié)合第二方面或其第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第九種實現(xiàn)方式中，所述經(jīng)還原后的射頻信號進行下行覆蓋前還經(jīng)過濾波處理和/或放大處理。

結(jié)合第二方面或其第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第十種實現(xiàn)方式中，所述基帶信號、和/或所述控制信號、和/或所述合路信號的傳輸過程包括：根據(jù)預定的幀格式設置所述信號的目標地址以完成組幀，和/或根據(jù)所述預定的幀格式獲取所述信號以完成解幀。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明在第二方面的第十一種實現(xiàn)方式中，所述基站為多制式基站，其制式至少包括以下的一種或幾種：集群通信、GSM、WCDMA、CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、HSDPA、LTE和LTE-A。

結(jié)合第二方面或其第十一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第二方面的第十二種實現(xiàn)方式中，所述調(diào)制前的射頻信號來源于至少兩個基站。

第三方面，本發(fā)明實施例中提供了一種分布式通信覆蓋方法，包括如下步驟：

將由不同天線接收的至少兩路射頻信號分別調(diào)制為基帶信號，并分別上行傳輸；

將當前節(jié)點上行傳輸來的第一基帶信號與下一個節(jié)點上行傳輸來的第二基帶信號進行合路后上行傳輸；

將傳輸來的合路信號還原為射頻信號，而后將所述還原后的射頻信號進行分路并傳輸至對應的基站以完成上行覆蓋。

結(jié)合第三方面，本發(fā)明在第三方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述合路信號還包括由搭載所述天線的可移動終端發(fā)送的反饋信號。

結(jié)合第三方面，本發(fā)明在第三方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述可移動終端為系留無人機。

結(jié)合第三方面的第一種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第三種實現(xiàn)方式中，在所述將傳輸來的合路信號進行分路之后，還包括以下步驟：

將分路后的反饋信號傳輸至用于控制所述可移動終端的控制單元。

結(jié)合第三方面的第三種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述合路信號、基帶信號和反饋信號分別通過線纜進行傳輸。

結(jié)合第三方面的第三種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述合路信號、基帶信號和反饋信號共用光電復合纜進行傳輸。

結(jié)合第三方面的第三種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第六種實現(xiàn)方式中，所述反饋信號通過變頻處理后與所述基帶信號共用光電復合纜進行傳輸。

結(jié)合第三方面，本發(fā)明在第三方面的第七種實現(xiàn)方式中，所述射頻信號調(diào)制為基帶信號的過程包括：

通過下變頻處理將所述射頻信號調(diào)制為中頻信號；

通過下變頻處理將所述中頻信號調(diào)制為基帶信號。

結(jié)合第三方面，本發(fā)明在第三方面的第八種實現(xiàn)方式中，所述基帶信號、和/或所述反饋信號、和/或所述合路信號的傳輸過程包括：根據(jù)預定的幀格式設置所述信號的目標地址以完成組幀，和/或根據(jù)所述預定的幀格式獲取所述信號以完成解幀。

結(jié)合第三方面，本發(fā)明在第三方面的第九種實現(xiàn)方式中，所述還原后的射頻信號進行上行覆蓋前還經(jīng)過濾波處理和/或放大處理。

結(jié)合第三方面，本發(fā)明在第三方面的第十種實現(xiàn)方式中，所述基站為多制式基站，其制式至少包括以下的一種或幾種：集群通信、GSM、WCDMA、CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、HSDPA、LTE和LTE-A。

結(jié)合第三方面或其第十種實現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第十一種實現(xiàn)方式中，所述基站至少有兩個。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點：

首先，本發(fā)明通過分布式設計實現(xiàn)通信系統(tǒng)的通信覆蓋，可根據(jù)實際需要靈活增加分級單元和空中單元的級聯(lián)個數(shù)，以擴大通信覆蓋區(qū)域。尤其是實施于復雜地形和建筑密集地區(qū)時，與現(xiàn)有通信覆蓋系統(tǒng)相比具有更廣的覆蓋面積和更好的效果；

其次，本發(fā)明通過將基站信號數(shù)字化傳輸，使得移動端只需要進行基帶信號恢復和放大，因而空中單元相較于基站重量大大減輕，有利于降低對系留無人機的要求和成本；

再次，本發(fā)明的可移動終端，如系留無人機，操作簡單，體積小，攜帶方便，適應性和穩(wěn)定性強，能夠快速部署，大大降低了所述通信覆蓋系統(tǒng)建設費用，提高了應急建設效率，能夠在多種場景下提供穩(wěn)定可靠的通信覆蓋；

最后，本發(fā)明的所述系統(tǒng)支持多模基站的通信覆蓋，包括集群通信、公網(wǎng)GSM、WCDMA、CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、HSDPA、LTE等，并且易于兼容未來的移動通信基站使用的制式，應用范圍廣。

書不盡言，本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得更加簡明易懂，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明分布式通信覆蓋系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明分布式通信覆蓋系統(tǒng)的第一實施例的地面單元的原理框圖；

圖3為本發(fā)明分布式通信覆蓋系統(tǒng)的第一實施例的分級單元的原理框圖；

圖4為本發(fā)明分布式通信覆蓋系統(tǒng)的第一實施例的空中單元的原理框圖；

圖5為本發(fā)明分布式通信覆蓋方法的一個實施例的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明分布式通信覆蓋方法的另一個實施例的流程示意圖；

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。

在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的描述的一些流程中，包含了按照特定順序出現(xiàn)的多個操作，但是應該清楚了解，這些操作可以不按照其在本文中出現(xiàn)的順序來執(zhí)行或并行執(zhí)行，操作的序號如S10、S11等，僅僅是用于區(qū)分開各個不同的操作，序號本身不代表任何的執(zhí)行順序。另外，這些流程可以包括更多或更少的操作，并且這些操作可以按順序執(zhí)行或并行執(zhí)行。需要說明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于區(qū)分不同的消息、設備、模塊等，不代表先后順序，也不限定“第一”和“第二”是不同的類型。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或無線耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關(guān)聯(lián)的列出項的全部或任一單元和全部組合。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)，具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語，應該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣被特定定義，否則不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，這里所使用的“可移動終端”既包括無線或有線信號接收器的設備，其具有能夠在雙向通信鏈路上，進行雙向通信的接收和發(fā)射硬件的設備。這種設備可以包括：蜂窩或其他通信設備，其具有單線路顯示器或多線路顯示器或沒有多線路顯示器的蜂窩或其他通信設備；便攜式、可運輸、安裝在交通工具(航空、海運和/或陸地)中的移動智能設備，如無人機等。

本發(fā)明所述方法適用的無人機等可移動終端，不限制于其操作系統(tǒng)的類型，可以是嵌入式操作系統(tǒng)，或Android、IOS、WP和塞班等操作系統(tǒng)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1～圖4所示的本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)，其包括地面單元1、與所述地面單元2串聯(lián)和/或并聯(lián)通信連接的至少兩個分級單元3、以及與所述分級單元3通信連接的可移動的空中單元4。所述地面單元2的信號由至少一個基站1發(fā)出和/或接收處理。該分布式通信覆蓋系統(tǒng)實現(xiàn)了通信信號的在較大區(qū)域范圍內(nèi)的分布覆蓋。

為了使一路或多路由至少一個基站1發(fā)出的信號進行數(shù)字化傳輸，以利用盡量小的帶寬傳輸更多的信息，需要將地面單元2接收的射頻信號變頻調(diào)制為基帶信號，將所述基帶信號傳輸?shù)娇罩袉卧?后再變頻調(diào)制還原為射頻信號。通過實現(xiàn)分布式通信覆蓋系統(tǒng)的信號的數(shù)字化傳輸，有利降低所述空中單元4的設備重量和減小其體積，提高了搭載空中單元4的可移動終端的機動性并且降低了對其有效載荷的要求。優(yōu)選地，這里采用二次變頻實現(xiàn)射頻信號與基帶信號的相互轉(zhuǎn)換，以減少鏡像頻率干擾，提升信號傳輸質(zhì)量。具體而言，即在通信鏈路的一端先將射頻信號下變頻為中頻信號，再將得到的中頻信號下變頻為基帶信號進行傳輸；類似地，在另一端可通過二次上變頻將基帶信號調(diào)制還原為射頻信號。

請參閱圖2，本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)的實施例中，所述地面單元2包括：第一射頻模塊21，其對應于所述基站1，用于實現(xiàn)射頻信號和中頻信號之間的轉(zhuǎn)換；第一中頻模塊22，其與所述第一射頻模塊21及第一幀處理模塊23連接，用于實現(xiàn)中頻信號和基帶信號之間的轉(zhuǎn)換；所述第一幀處理模塊23，用于通過解幀和/或組幀處理，使得下行信號被傳輸至分級單元3，且上行信號被傳輸至對應的基站1；第一光接口模塊24，其與所述第一幀處理模塊23連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換。需要說明的是，地面單元2可通過通信接口與所述基站1耦合連接。進一步地，為了提高信號覆蓋效果，地面單元2還可以設置連接在所述通信接口和基站1之間的濾波器/放大器。

請參閱圖3，本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)的實施例中，所述分級單元3包括：第二光接口模塊31，其與第二幀處理模塊32及所述地面單元或所述上一級分級單元3連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換；所述第二幀處理模塊32，用于通過解幀和/或組幀處理，使得下行信號被傳輸至空中單元4和/或與該分級單元3串聯(lián)的下一級分級單元3，且上行信號被傳輸至所述地面單元2或與該分級單元3串聯(lián)的上一級分級單元3；第三光接口模塊33，其與所述第二幀處理模塊32及所述空中單元4和/或所述下一級分級單元3連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換。

請參閱圖4，本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)的實施例中，所述空中單元4包括：第四光接口模塊41，其與所述第三幀處理模塊42及所述分級單元3連接，用于實現(xiàn)電信號和光信號之間的轉(zhuǎn)換；所述第三幀處理模塊42，用于通過解幀和/或組幀處理，使得下行信號通過天線實現(xiàn)下行覆蓋，且上行信號被傳輸至所述分級單元3。第二中頻模塊43，其與所述第三幀處理模塊42連接，用于實現(xiàn)中頻信號和基帶信號之間的轉(zhuǎn)換；第二射頻模塊44，其與所述第二中頻模塊43連接，用于實現(xiàn)射頻信號和中頻信號之間的轉(zhuǎn)換。需要說明的是，所述空中單元4可通過通信接口與天線45耦合連接。進一步地，為了提高信號覆蓋效果，所述空中單元4還可以設置連接在所述通信接口和天線45之間的濾波器/放大器。

本發(fā)明實施例中的所述地面單元2、分級單元3和空中單元4依次通過光接口模塊和光纖進行通信連接，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，所述地面單元2、所述分級單元3和所述空中單元4之間還可以通過其他公知的方式，如電纜、無線等進行通信連接。

請繼續(xù)參閱圖1、圖2和圖4，為了使本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)能夠快速部署，提高應急建設效率和擴大通信覆蓋面積，所述空中單元4由系留無人機5所搭載，以實現(xiàn)所述空中單元4的懸停和/或移動。進一步地，本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)還包括與所述地面單元2通信連接的控制單元5，其用于通過傳輸控制信號實現(xiàn)對所述系留無人機5的控制。相應地，在通信鏈路中，所述分級單元3通過線纜與相應的所述空中單元4通信連接；所述空中單元4中的所述第三幀處理模塊42還用于通過相應的幀處理，使所述控制信號傳輸至所述系留無人機5。此外，所述分級單元3還可內(nèi)置或外接電源，并通過線纜為相應的所述系留無人機5供電。優(yōu)選地，所述線纜為光電復合纜。由于本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)實現(xiàn)了信號的數(shù)字化傳輸，故所述基帶信號和所述控制信號能夠方便地進行合路等處理。

此外，本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)的所述地面單元2與多制式基站1耦合連接，和/或與至少兩個所述基站1耦合連接。所述基站的制式包括集群通信、公網(wǎng)GSM、WCDMA、CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、HSDPA、LTE、LTE-A等的一種或幾種，并且易于兼容未來的移動通信基站使用的制式，以實現(xiàn)多模通信覆蓋。

通過對本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)的揭示可以知曉，本發(fā)明的實施，能夠降低制造和使用成本，擴大通信覆蓋面積并提升信號覆蓋效果。

繼續(xù)參閱圖5和圖6，基于本發(fā)明的分布式通信覆蓋系統(tǒng)，本發(fā)明對于多路信號的分布式通信覆蓋方法包括對下行信號的分布覆蓋方法和對上行信號的分布覆蓋方法。以下分別對這兩種傳輸控制方法進行說明。

所述下行信號一般指從基站1發(fā)出傳輸至天線45進行下行覆蓋的信號，當一個或多個基站1對應多個天線45時，形成多路下行信號。本發(fā)明對下行信號的分布式通信覆蓋方法的實施例中包括以下步驟：

步驟S11，將接收的至少兩路射頻信號進行合路后調(diào)制為基帶信號，并將所述調(diào)制后的合路信號下行傳輸。

所述地面單元2將接收的至少兩路由所述基站1發(fā)出的射頻信號進行合路后，通過第一射頻模塊21進行下變頻處理轉(zhuǎn)換為中頻信號，再通過第一中頻模塊22進行下變頻處理將所述中頻信號調(diào)制為基帶信號，以減少鏡像頻率干擾，實現(xiàn)下行信號的數(shù)字化，繼而將所述得到的基帶信號通過第一幀處理模塊23按預定協(xié)議的幀格式組幀后下行傳輸至分級單元3a。優(yōu)選地，所述組幀過程包括根據(jù)預定的幀格式設置所述信號的目標地址。

步驟S12，將傳輸來的合路信號分路出當前節(jié)點的第一基帶信號并且繼續(xù)下行傳輸。

所述第一分級單元3a接收到傳輸來的所述合路信號之后，一方面，通過其第二幀處理模塊32將所述合路信號相應解幀后分路出當前節(jié)點M1的第一基帶信號，并將所述第一基帶信號重新組幀后繼續(xù)行傳輸至連接于所述第一分級單元3a的第一空中單元4a。需要說明的是，所述節(jié)點M包括分級單元3及連接于所述分級單元3的空中單元4(為便于描述，本發(fā)明實施例的附圖標注中的不同節(jié)點M1、M2、M3的分級單元3和空中單元4分別為3a、3b、3c和4a、4b、4c。其中，4b為4a的下一級分級單元)；所述第一基帶信號的目標地址指向空中單元4a。優(yōu)選地，所述解幀過程包括根據(jù)預定的幀格式獲取所述信號。

步驟S13，在所述當前節(jié)點M1將所述第一基帶信號還原為射頻信號并通過相應的天線完成當前節(jié)點M1的下行覆蓋。

所述空中單元4a將所述第一基帶信號通過第二中頻模塊43進行上變頻處理轉(zhuǎn)換為中頻信號，再通過第二射頻模塊44通過上變頻處理將所述中頻信號調(diào)制為射頻信號，進而再將所述射頻信號利用濾波器和/或放大器進行濾波和/或放大處理后通過相應的天線45進行發(fā)射以完成當前節(jié)點的下行覆蓋。

在上述步驟S12中，所述分級單元3a接收到傳輸來的所述合路信號之后，另一方面，通過其第二幀處理模塊32將所述合路信號相應解幀后分路出第二基帶信號，并將所述第二基帶信號重新組幀后繼續(xù)行傳輸至下一節(jié)點M2的分級單元3b。所述分級單元3b接收到傳輸來的所述合路信號之后，通過其第二幀處理模塊32將所述第二基帶信號重新組幀后繼續(xù)行傳輸至連接于所述分級單元3b的空中單元4b。

進一步地，所述第二空中單元4b將所述第二基帶信號通過第二中頻模塊43進行上變頻處理轉(zhuǎn)換為中頻信號，再通過第二射頻模塊44通過上變頻處理將所述中頻信號調(diào)制為射頻信號，進而在將所述射頻信號利用濾波器和/或放大器進行濾波和/或放大處理后通過相應的天線45進行發(fā)射以完成所述下一個節(jié)點M2的下行覆蓋。

在此基礎上，本發(fā)明的分布式通信覆蓋方法還可通過串聯(lián)和/或并聯(lián)增加所述節(jié)點M的級聯(lián)個數(shù)，擴大通信覆蓋面積。此時，各個節(jié)點M的下行信號的傳輸過程與前述過程同理。例如，當所述下一個節(jié)點M2還連接有另一個節(jié)點(未圖示)時，所述下一個節(jié)點M2中的分級單元3b可在收到所述第二基帶信號后，通過其第二幀處理模塊32將所述第二基帶信號分路出第三基帶信號并傳輸至所述另一個節(jié)點，使得所述另一個節(jié)點將所述第三基帶信號還原為射頻信號并通過相應的天線完成所述另一個節(jié)點的下行覆蓋。

為了進一步提高本發(fā)明的分布式通信覆蓋方法的應急建設效率并擴大通信覆蓋面積，所述合路信號還包含用于控制搭載所述天線45的可移動終端的控制信號，其由與地面單元2通信連接的控制單元6發(fā)出，在所述地面單元2按預定協(xié)議的幀格式組幀后沿所述基帶信號的傳輸路徑傳輸至所述可移動終端。優(yōu)選地，所述可移動終端為系留無人機5。具體地，在通信鏈路中，所述分級單元3通過線纜與相應的所述空中單元4通信連接，所述空中單元4將傳輸來的合路信號分路出所述控制信號并傳輸至所述系留無人機5；所述空中單元4中的所述第三幀處理模塊42還用于通過相應的幀處理，使所述控制信號傳輸至所述系留無人機5。此外，所述分級單元3還可內(nèi)置或外接電源，并通過線纜為相應的所述系留無人機5供電。由于本發(fā)明的分布式通信覆蓋方法實現(xiàn)了信號的數(shù)字化傳輸，故所述基帶信號和所述控制信號能夠通過相應變頻處理后方便地進行合路等處理?？蛇x擇地，以上提到的合路信號、基帶信號和控制信號可分別通過線纜進行傳輸；也可以優(yōu)選地公用光電復合纜進行傳輸。

所述上行信號一般指從天線45接收并傳輸至基站1的信號，當多個接收天線45對應一個或多個基站1時，形成多路的上行信號。本發(fā)明對上行信號的分布式通信覆蓋方法的實施例中包括以下步驟：

步驟S21，將由不同天線45接收的至少兩路射頻信號分別調(diào)制為基帶信號，并分別上行傳輸。

不同節(jié)點M中的空中單元4分別將其對應耦合的天線45所接收的至少兩路射頻信號通過第二射頻模塊44進行下變頻處理轉(zhuǎn)換為中頻信號，再通過第二中頻模塊43進行下變頻處理將所述中頻信號調(diào)制為基帶信號，以減少鏡像頻率干擾，實現(xiàn)上行信號的數(shù)字化，繼而將所述基帶信號進行合路并由第三幀處理模塊42按預定協(xié)議的幀格式組幀后上行傳輸至所述節(jié)點M的分級單元3。優(yōu)選地，所述組幀過程包括根據(jù)預定的幀格式設置所述基帶信號的目標地址。

步驟S22，將當前節(jié)點M1上行傳輸來的第一基帶信號與下一個節(jié)點M2上行傳輸來的第二基帶信號進行合路后上行傳輸。

所述下一個節(jié)點M2的分級單元3b將空中單元4b傳輸來的基帶信號通過所述第二幀處理模塊32重新組幀后傳輸至當前節(jié)點M1。當前節(jié)點M1的分級單元3a將空中單元4a上行傳輸來的基帶信號和所述下一個節(jié)點M2的分級單元3b上行傳輸來的基帶信號通過第二幀處理模塊32分別解幀后，進行合路并重新組幀，繼而將得到的合路信號上行傳輸至地面單元2。優(yōu)選地，所述解幀過程包括根據(jù)預定的幀格式獲取所述信號。

步驟S23，將傳輸來的合路信號還原為射頻信號，而后將所述還原后的射頻信號進行分路并傳輸至對應的基站1以完成上行覆蓋。

所述地面單元2通過第一幀處理模塊23將傳輸來的所述合路信號解幀后，通過第一中頻模塊22進行上變頻處理轉(zhuǎn)換為中頻信號，再通過第一射頻模塊21通過上變頻處理將所述中頻信號調(diào)制為射頻信號，繼而將得到的射頻信號分路并利用濾波器和/或放大器進行濾波和/或放大處理后上行至對應的基站1，以完成上行覆蓋。需要說明的是，當所述地面單元2分別與至少兩個分級單元3通信連接時，所述地面單元2先將由所述至少兩個分級單元3傳輸來的至少兩路基帶信號和/或合路信號進行合路后再通過第一中頻模塊22和第一射頻模塊21轉(zhuǎn)換為射頻信號，繼而將得到的射頻信號分路并上行至對應的基站1，以完成上行覆蓋。

在此基礎上，本發(fā)明的分布式通信覆蓋方法的實施例中還可通過串聯(lián)和/或并聯(lián)增加所述節(jié)點M的級聯(lián)個數(shù)，擴大通信覆蓋面積。此時，各個節(jié)點M的上行信號的傳輸過程與前述過程同理。例如，當所述下一個節(jié)點M2還連接有另一個節(jié)點(未圖示)時，所述下一個節(jié)點M2中的分級單元3b可將所述空中單元4b傳輸來的基帶信號和所述另一個節(jié)點的分級單元3傳輸來的基帶信號或合路信號進行合路后重新組幀，繼而將得到的合路信號傳輸至所述當前節(jié)點M1，使得所述當前節(jié)點M1的分級單元3a將傳輸來的合路信號與所述當前節(jié)點M1的空中單元3b傳輸來的基帶信號進行合路后傳輸至地面單元2并轉(zhuǎn)換為射頻信號，繼而由所述地面單元2將得到的射頻信號分路并上行至對應的基站1，以完成上行覆蓋。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，本發(fā)明的實施例中，當所述多路上行的射頻信號的目標地址對應的目標設備為同一個基站1時，上述分路操作可以省略。

為了進一步提高本發(fā)明的分布式通信覆蓋方法的應急建設效率并擴大通信覆蓋面積，所述合路信號還包括由搭載所述天線45的可移動終端發(fā)送的反饋信號。所述可移動終端與所述空中單元4通信連接，其將所述反饋信號傳輸至所述空中單元4按預定協(xié)議的幀格式組幀并沿所述基帶信號的傳輸路徑傳輸至所述控制單元6，實現(xiàn)所述可移動終端與所述控制單元6的通信。優(yōu)選地，所述可移動終端為系留無人機5。具體地，在通信鏈路中，所述地面單元2中的所述第一幀處理模塊23通過相應的幀處理，使所述反饋信號傳輸至所述控制單元6。由于本發(fā)明的分布式通信覆蓋方法實現(xiàn)了信號的數(shù)字化傳輸，故所述基帶信號和所述反饋信號能夠在通過相應變頻處理后方便地進行合路等處理。需要說明的是，以上提到的合路信號、基帶信號和反饋信號可分別通過線纜進行傳輸；也可以優(yōu)選地公用光電復合纜進行傳輸。

通過對本發(fā)明的分布式通信覆蓋方法的揭示可以知曉，本發(fā)明的實施，能夠拓展通信覆蓋系統(tǒng)的適用范圍，擴大通信覆蓋面積并提升信號覆蓋效果。

在此處所提供的說明書中，說明了大量具體細節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中，并未詳細示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對本說明書的理解。

類似地，應當理解，為了精簡本公開并幫助理解各個發(fā)明方面中的一個或多個，在上面對本發(fā)明的示例性實施例的描述中，本發(fā)明的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而，并不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護的本發(fā)明要求比在每個權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。因此，遵循具體實施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實施方式，其中每個權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨實施例。

本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解，可以對實施例中的設備中的模塊進行自適應性地改變并且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個設備中?？梢园褜嵤├械哪K或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件，以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述，本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。

此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在權(quán)利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。

以上對本發(fā)明所提供的分布式通信覆蓋系統(tǒng)及方法進行了詳細介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。