一种多基站全地形互补通信方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及的一种多基站全地形互补通信方法和系统采用一个中心基站和多个从属基站的方式，实现对山坳、峡谷等地形的有效覆盖。本发明专利技术采用互补通信方式，在对面的山体上安装从属基站实现对上述坡面的信号覆盖，从属基站与中心基站采用定向天线，通信信号的覆盖可以扩展的很远，从属基站信号的区域采用全向天线通信，尽可能覆盖大面积的，由中心基站和从属基站构成的一整套通信方法，可以对全地形进行有效覆盖且成本很低，中心基站和从属基站通信功率远低于当前的移动通信基站，采用风光互补方式供电，不依赖电力系统，北斗卫星全球覆盖，可以低成本大面积部署，而且无人机机载基站可以灵活介入从属基站所覆盖的地域，快速构建牧场通信系统。通信系统。通信系统。

【技术实现步骤摘要】
一种多基站全地形互补通信方法和系统


[0001]本专利技术属于智能检测和管理
，具体地说是一种多基站全地形互补通信方法和系统，涉及无线通信传输和人工智能等领域。

技术介绍

[0002]青藏高原牧区及偏远野外条件具有复杂地形，缺少电力、通信等基础设施覆盖，难以开展智慧放牧、智慧农业等产业技术应用。受广阔的地域、复杂地形遮挡、交通不便以及农牧产业低经济效益制约，电力、通信基础设施建设面临投入高、实施难、回报产出低等现实问题，无法在该地区全面投入建设，导致青藏高原地区及偏远野外无法开展智慧放牧、智慧农业、灾害监测等应用。基于移动通信技术的上述应用无法在该地区全面推广使用，主要问题和缺陷包括：移动通信基站难以覆盖山坳、峡谷以及地形遮挡区域，无法保证牲畜在全域、全地形条件下的得到实时监管和有效通信。
[0003]移动通信基站建设费用高、安装维护要求高，功率高、耗电多、使用成本极高，不适合放牧养殖、偏远野外条件商业应用。
[0004]移动通信技术的高功率消耗特点，影响终端设备的续航时间，无法有效满足牲畜长时间在放牧条件下的实时监测需求。
[0005]从以上现有技术可看出，没有具体的地形和通信模式以及切合实际的畜牧基站通信方案，监测的实时性不好，准确度不高。

技术实现思路

[0006]针对山坳、峡谷以及地形遮挡区域条件，现有移动通信技术通常采用在山顶架设基站方式，无法有效针对山坳、峡谷以及地形遮挡区域进行通信。本专利技术采用一个中心基站和多个从属基站的方式实现对山坳、峡谷等地形的有效覆盖。
[0007]根据本专利技术的第一方面，本专利技术请求保护一种多基站全地形互补通信方法，应用于山地牧场，方法的特征在于包括：中心基站向自身的辐射范围内广播第一数据监控请求，第一数据监控请求携带有第一项圈唤醒指令；处于中心基站辐射范围内的项圈接收第一数据监控请求指令，根据第一项圈唤醒指令唤醒项圈的定位信息获取状态，得到项圈自身的定位信息和项圈属性信息，项圈将定位信息和项圈属性信息发送回中心基站；中心基站判断定位信息和项圈属性信息是否完全；当定位信息和项圈属性信息完全时，将获取到的定位信息和项圈属性信息上传至北斗接收基站；北斗接收基站将定位信息和项圈属性信息发送至云平台，用户通过云平台连接移动终端的应用程序显示定位信息和项圈属性信息；
当中心基站接收到的定位信息和项圈属性信息不全时，激活从属基站，采用从属基站获取中心基站未获取的项圈的定位信息和项圈属性信息并进行上传。
[0008]具体的，山地牧场至少包括第一山体牧场、第二山体牧场和第三山体牧场；山体牧场包括山顶、山腰和山谷；第一山体牧场和第二山体牧场相对，第二山体牧场和第三山体牧场相对；中心基站设置于山地牧场的山顶位置或搭载于无人机上，从属基站设置于山体牧场的山腰位置；从属基站至少包括第一从属基站、第二从属基站、第三从属基站、第四从属基站；第一从属基站设置于第一山体牧场面对第二山体牧场的山腰位置，第二从属基站设置于第二山体牧场面对第一山体牧场的山腰位置，第一从属基站和第二从属基站进行互补通信信号覆盖；第三从属基站设置于第二山体牧场面对第三山体牧场的山腰位置，第四从属基站设置于面对第二山体牧场的山腰位置，第三从属基站和第四从属基站进行互补通信信号覆盖。
[0009]具体的，中心基站执行北斗短报文广域网通信和局域网无线通信；从属基站执行局域网无线通信，多个从属基站之间形成通信中继网络；从属基站具有全向天线和定向天线，全向天线用于与项圈通信，接收项圈的定位信息和项圈属性信息，定向天线用于与中心基站进行通信。
[0010]具体的，中心基站判断定位信息和项圈属性信息是否完全，具体包括：中心基站在接收到定位信息和项圈属性信息之后，提取项圈属性信息的第一项圈标识集；中心基站将第一项圈标识集和预存储在数据库中的项圈总数据的全项圈标识集进行比对，当数据库中的项圈总数据的全项圈标识集与中心基站接收到的第一项圈标识集完全一致时，认定定位信息和项圈属性信息完全；当数据库中的项圈总数据的全项圈标识与中心基站接收到的第一项圈标识不完全一致时，认定定位信息和项圈属性信息不全。
[0011]具体的，当中心基站接收到的定位信息和项圈属性信息不全时，激活从属基站，采用从属基站获取中心基站未获取的项圈的定位信息和项圈属性信息并进行上传，包括：当中心基站接收到的定位信息和项圈属性信息不全时，认定项圈遗漏，中心基站向所有的从属基站广播第二数据监控请求，第二数据监控请求携带有从属基站唤醒指令；中心基站根据自身接收到的项圈的信息与数据库中的信息比对结果，得出遗漏项圈标识集，并将遗漏项圈标识集发送给所有的从属基站；从属基站接收到第二数据监控请求后，根据从属基站唤醒指令由休眠状态调整为激活状态；从属基站向自身的辐射范围内广播第三数据监控请求，第三数据监控请求携带有第二项圈唤醒指令；处于从属基站的辐射范围内的项圈接收第二数据监控请求指令，根据第二项圈唤醒指令唤醒项圈的定位信息获取状态，得到项圈自身的定位信息和项圈属性信息，项圈将定位信息和项圈属性信息发送回从属基站；
多个从属基站分别将获取的项圈将定位信息和项圈属性信息发送给中心基站；中心基站提取所有的从属基站发送的项圈将定位信息和项圈属性信息中的第二项圈标识集与遗漏项圈标识集进行比对；当第二项圈标识集与遗漏项圈标识集完全一致时，认定项圈检测数据完全；当第二项圈标识集与遗漏项圈标识集不完全一致时，认定项圈检测丢失，并上报丢失项圈标识。
[0012]针对中心基站安装后，由于山地的坡度影响，导致靠近基站的坡面无法获得信号覆盖问题。本专利技术采用互补通信方式，在对面的山体上安装从属基站实现对上述坡面的信号覆盖，从属基站与中心基站采用定向天线，通信信号的覆盖可以扩展的很远，从属基站信号的区域采用全向天线通信，尽可能覆盖大面积的，由中心基站和从属基站构成的一整套通信方法，可以对全地形进行有效覆盖且成本很低。
[0013]根据本专利技术的第二方面，本专利技术请求保护一种多基站全地形互补通信系统，应用于山地牧场，系统至少包括：中心基站、从属基站、项圈、北斗接收基站、云平台、用户移动终端，其中：中心基站向自身的辐射范围内广播第一数据监控请求，第一数据监控请求携带有第一项圈唤醒指令；项圈接收第一数据监控请求指令，根据第一项圈唤醒指令唤醒项圈的定位信息获取状态，得到项圈自身的定位信息和项圈属性信息，将定位信息和项圈属性信息发送回中心基站；中心基站判断定位信息和项圈属性信息是否完全，当定位信息和项圈属性信息完全时，将获取到的定位信息和项圈属性信息上传至北斗接收基站，当中心基站接收到的定位信息和项圈属性信息不全时，激活从属基站，采用从属基站获取中心基站未获取的项圈的定位信息和项圈属性信息并进行上传；云平台接收北斗接收基站发送的定位信息和项圈属性信息，用户移动终端上的应用程序与云平台连接，显示定位信息和项圈属性信息。
[0014]具体的，山地牧场至少包括第一山体牧场、第二山体牧场和第三山体牧场；山体牧场包括山顶、山腰和山谷；第一山体牧场和第二山体牧场相对，第二山本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多基站全地形互补通信方法，应用于山地牧场，所述方法的特征在于包括：中心基站向自身的辐射范围内广播第一数据监控请求，所述第一数据监控请求携带有第一项圈唤醒指令；处于中心基站辐射范围内的项圈接收所述第一数据监控请求指令，根据所述第一项圈唤醒指令唤醒项圈的定位信息获取状态，得到所述项圈自身的定位信息和项圈属性信息，所述项圈将所述定位信息和项圈属性信息发送回所述中心基站；所述中心基站判断所述定位信息和项圈属性信息是否完全；当所述定位信息和项圈属性信息完全时，将获取到的所述定位信息和项圈属性信息上传至北斗接收基站；所述北斗接收基站将所述定位信息和项圈属性信息发送至云平台，用户通过云平台连接移动终端的应用程序显示所述定位信息和项圈属性信息；当所述中心基站接收到的定位信息和项圈属性信息不全时，激活从属基站，采用从属基站获取中心基站未获取的项圈的定位信息和项圈属性信息并进行上传。2.如权利要求1所述的一种多基站全地形互补通信方法，其特征在于，包括：所述山地牧场至少包括第一山体牧场、第二山体牧场和第三山体牧场；所述山体牧场包括山顶、山腰和山谷；所述第一山体牧场和第二山体牧场相对，所述第二山体牧场和第三山体牧场相对；所述中心基站设置于所述山地牧场的山顶位置或搭载于无人机上，所述从属基站设置于所述山体牧场的山腰位置；所述从属基站至少包括第一从属基站、第二从属基站、第三从属基站、第四从属基站；所述第一从属基站设置于第一山体牧场面对所述第二山体牧场的山腰位置，所述第二从属基站设置于第二山体牧场面对所述第一山体牧场的山腰位置，所述第一从属基站和第二从属基站进行互补通信信号覆盖；所述第三从属基站设置于第二山体牧场面对所述第三山体牧场的山腰位置，所述第四从属基站设置于面对所述第二山体牧场的山腰位置，所述第三从属基站和第四从属基站进行互补通信信号覆盖。3.如权利要求1所述的一种多基站全地形互补通信方法，其特征在于，包括：所述中心基站执行北斗短报文广域网通信和局域网无线通信；所述从属基站执行局域网无线通信，多个所述从属基站之间形成通信中继网络；所述从属基站具有全向天线和定向天线，所述全向天线用于与所述项圈通信，接收所述项圈的定位信息和项圈属性信息，所述定向天线用于与中心基站进行通信。4.如权利要求1所述的一种多基站全地形互补通信方法，其特征在于，包括：所述中心基站判断所述定位信息和项圈属性信息是否完全，具体包括：所述中心基站在接收到所述定位信息和项圈属性信息之后，提取所述项圈属性信息的第一项圈标识集；所述中心基站将所述第一项圈标识集和预存储在数据库中的项圈总数据的全项圈标识集进行比对，当所述数据库中的项圈总数据的全项圈标识集与所述中心基站接收到的第一项圈标识集完全一致时，认定所述定位信息和项圈属性信息完全；当所述数据库中的项圈总数据的全项圈标识与所述中心基站接收到的第一项圈标识
不完全一致时，认定所述定位信息和项圈属性信息不全。5.如权利要求4所述的一种多基站全地形互补通信方法，其特征在于，包括：所述当所述中心基站接收到的定位信息和项圈属性信息不全时，激活从属基站，采用从属基站获取中心基站未获取的项圈的定位信息和项圈属性信息并进行上传，包括：当所述中心基站接收到的定位信息和项圈属性信息不全时，认定所述项圈遗漏，所述中心基站向所有的从属基站广播第二数据监控请求，所述第二数据监控请求携带有从属基站唤醒指令；所述中心基站根据自身接收到的项圈的信息与所述数据库中的信息比对结果，得出遗漏项圈标识集，并将所述遗漏项圈标识集发送给所有的从属基站；所述从属基站接收到所述第二数据监控请求后，根据所述从属基站唤醒指令由休眠状态调整为激活状态；所述从属基站向自身的辐射范围内广播第三数据监控请求，所述第三数据监控请求携带有第二项圈唤醒指令；处于所述从属基站的辐射范围内的项圈接收所述第二数据监控请求指令，根据所述第二项圈唤醒指令唤醒项圈的定位信息获取状态，得到所述项圈自身的定位信息和项圈属性信息，所述项圈将所述定位信息和项圈属性信息发送回所述从属基站；多个所述从属基站分别将获取的项圈将所述定位信息和项圈属性信息发送给所述中心基站；所述中心基站提取所有的从属基站发送的项圈将所述定位信息和项圈属性信息中的第二项圈标识集与所述遗漏项圈标识集进行比对；当所述第二项圈标识集与所述遗漏项圈标识集完全一致时，认定项圈检测数据完全；当所述第二项圈标识集与所述遗漏项圈标识集不完全一致时，认定项圈检测丢失，并上报丢失项圈标识。6.一种多基站全地形互补通信系统，应用于山地牧...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌敏，李吉，黄世杰，吴延双，曹坤，傅斌，辜陈兴，杨子坪，廖雨萱，刘良，何双林，
申请(专利权)人：四川牦牛先生科技有限公司，
类型：发明
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