本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站及其數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)：

目前，我國衛(wèi)星通信通常采用海事衛(wèi)星(inmarsat)、舒拉亞(thuraya)、銥星等幾大國外衛(wèi)星通信系統(tǒng)產(chǎn)品，盡管通信質(zhì)量高，但都屬于窄帶通信，傳輸速率低，無法實(shí)現(xiàn)多媒體等高速通信業(yè)務(wù)。同時(shí)，國外產(chǎn)品的售后維護(hù)價(jià)格高昂、時(shí)間滯后都是難以解決的難題。

與國外相比，國內(nèi)衛(wèi)星通信技術(shù)水平相差甚遠(yuǎn)，尤其是在民用衛(wèi)星系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)方面，國內(nèi)還處于起步階段。多年來，國內(nèi)的衛(wèi)星應(yīng)用，包括衛(wèi)星電話、衛(wèi)星廣播、寬帶衛(wèi)星通信等，還主要依靠國外的系統(tǒng)及設(shè)備，衛(wèi)星系統(tǒng)及衛(wèi)星終端技術(shù)還受制于國外廠商，衛(wèi)星通信的安全可靠性也缺乏有效保障。目前國內(nèi)外沒有專門針對(duì)海洋遙感數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)前向數(shù)據(jù)量大、返向數(shù)據(jù)量小等特點(diǎn)而研發(fā)的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

近年來，隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展及我國對(duì)衛(wèi)星通信的重視，使得我國在衛(wèi)通領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展。我國自主研制的衛(wèi)星通信系統(tǒng)基本上能滿足軍用需求，但是在民用市場(chǎng)目前還沒有成熟的商用衛(wèi)星通信系統(tǒng)的解決方案，與國內(nèi)巨大的市場(chǎng)需求形成鮮明的反差。可以說國內(nèi)寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)市場(chǎng)潛力巨大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站及其數(shù)據(jù)傳輸方法，適用于海洋遙感數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)前向數(shù)據(jù)量大、返向數(shù)據(jù)量小的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站，其特征在于包括：

系統(tǒng)管理控制平臺(tái)：主要由主控單元、用戶網(wǎng)關(guān)、用戶接口

天饋系統(tǒng)：主要由具有收發(fā)功能的地面固定站天線以及具有收發(fā)功能的射頻單元；

系統(tǒng)應(yīng)用軟件：包括海洋遙感數(shù)據(jù)衛(wèi)星廣播雙向站應(yīng)用軟件；

idu設(shè)備、北斗用戶機(jī)、a-tdm調(diào)制/解調(diào)器、加/解密單元及北斗收發(fā)模塊；

地面固定雙向站通過天饋系統(tǒng)收發(fā)衛(wèi)星廣播信號(hào)并由主控單元對(duì)需要收發(fā)的數(shù)據(jù)信息和北斗收發(fā)模塊送來的北斗信息進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理；通過北斗收發(fā)模塊向發(fā)布中心發(fā)送信息點(diǎn)播申請(qǐng)或查詢請(qǐng)求，并上傳自身的位置信息。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，地面固定雙向站的接收單元通過地面固定站天線單元接收衛(wèi)星廣播信號(hào)，經(jīng)射頻單元處理后送基帶進(jìn)行信號(hào)的a-tdm解調(diào)器解調(diào)和解密處理，經(jīng)用戶網(wǎng)關(guān)和用戶接口送入主控單元，由主控單元對(duì)前向發(fā)布信息和北斗收發(fā)模塊送來的北斗信息進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，地面固定雙向站的發(fā)射單元首先由主控單元對(duì)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息和北斗收發(fā)模塊送來的北斗信息進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理，然后信號(hào)通過加密處理，進(jìn)入a-tdm調(diào)制器調(diào)制，再經(jīng)基帶、射頻單元處理后送給天線發(fā)射單元，最終通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送給地面主控站。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的北斗收發(fā)模塊包括北斗天線模塊、北斗模塊和信息處理模塊，所述北斗模塊通過北斗天線模塊與射頻單元通信并通過信息處理模塊與主控單元連接。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，地面固定雙向站通過北斗短信息傳輸通道向發(fā)布中心發(fā)送信息點(diǎn)播申請(qǐng)或查詢請(qǐng)求，并上傳自身的位置信息。這一過程首先是用戶通過主控單元輸入點(diǎn)播或查詢的信息請(qǐng)求，經(jīng)北斗收發(fā)模塊的信息處理模塊、北斗天線模塊發(fā)送至北斗衛(wèi)星，系統(tǒng)對(duì)上傳信息請(qǐng)求進(jìn)行認(rèn)證請(qǐng)求后，向相應(yīng)終端單播或組播所查詢或請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)返向信息請(qǐng)求、查詢。

衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：

發(fā)送業(yè)務(wù)處理流程:

s01.將服務(wù)器連接到互聯(lián)網(wǎng)，通過系統(tǒng)管理控制平臺(tái)的ftp服務(wù)器接收用戶數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過加工處理后進(jìn)行存儲(chǔ)；

s02.用戶通過應(yīng)用軟件將經(jīng)加工后的數(shù)據(jù)以ip包的形式發(fā)送至idu設(shè)備，設(shè)備按照自定義的超幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝、ldpc前向糾錯(cuò)編碼、加擾、星座映射和成型濾波，最后上變頻至l波段；

s03.天饋系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上變頻至ku波段并作濾波處理，同時(shí)通過功放放大信號(hào)，最后數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送至廣播衛(wèi)星，至此完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)送；

接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流程；

s11.天饋系統(tǒng)經(jīng)lnb下變頻處理后將ku頻段變換至l頻段，并作濾波處理；

s12.l頻段的信號(hào)經(jīng)饋線送至idu設(shè)備，完成信號(hào)的解調(diào)處理、ldpc譯碼和解封裝，最終得到ip包數(shù)據(jù)；

s13.系統(tǒng)管理控制平臺(tái)對(duì)ip包數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和整合，生成原始數(shù)據(jù)文件；

s14.對(duì)接收到的廣播內(nèi)容進(jìn)行初步的識(shí)別、分類、統(tǒng)計(jì)和過濾后，輸出給后端數(shù)據(jù)處理設(shè)備；

s15.對(duì)接收到的廣播內(nèi)容及時(shí)保存和刪除，維護(hù)磁盤空間，保證服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行；

北斗鏈路處理流程：

s21.系統(tǒng)管理控制平臺(tái)通過應(yīng)用軟件向主站或者小站發(fā)送北斗短報(bào)文，包含短消息、設(shè)備狀態(tài)、業(yè)務(wù)狀態(tài)、定位申請(qǐng)等內(nèi)容；

s22.idu設(shè)備進(jìn)行ip包解析，提取出短報(bào)文內(nèi)容，然后將短報(bào)文通過rs232串口發(fā)送至北斗用戶機(jī)；

s23.北斗用戶機(jī)內(nèi)部集成了北斗多頻天線、射頻、基帶以及主控板，經(jīng)過一系列處理后，最終將短消息發(fā)送至北斗衛(wèi)星。

衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站數(shù)據(jù)傳輸方法還包括北斗返向鏈路，所述北斗返向鏈路處理流程與北斗前向鏈路流程相同。

本發(fā)明的有益效果是：地面固定雙向站，除通過返向北斗鏈路外，還可通過返向業(yè)務(wù)鏈路和主控站之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向數(shù)據(jù)通信，高速率大容量雙向數(shù)據(jù)交互極大的提升了用戶體驗(yàn)，為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明

圖1為衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，

衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站，其特征在于包括：

系統(tǒng)管理控制平臺(tái)：主要由主控單元、用戶網(wǎng)關(guān)、用戶接口

天饋系統(tǒng)：主要由具有收發(fā)功能的地面固定站天線以及具有收發(fā)功能的射頻單元；

系統(tǒng)應(yīng)用軟件：包括海洋遙感數(shù)據(jù)衛(wèi)星廣播雙向站應(yīng)用軟件；

idu設(shè)備、北斗用戶機(jī)、a-tdm調(diào)制/解調(diào)器、加/解密單元及北斗收發(fā)模塊；

地面固定雙向站通過天饋系統(tǒng)收發(fā)衛(wèi)星廣播信號(hào)并由主控單元對(duì)需要收發(fā)的數(shù)據(jù)信息和北斗收發(fā)模塊送來的北斗信息進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理；通過北斗收發(fā)模塊向發(fā)布中心發(fā)送信息點(diǎn)播申請(qǐng)或查詢請(qǐng)求，并上傳自身的位置信息。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，地面固定雙向站的接收單元通過地面固定站天線單元接收衛(wèi)星廣播信號(hào)，經(jīng)射頻單元處理后送基帶進(jìn)行信號(hào)的a-tdm解調(diào)器解調(diào)和解密處理，經(jīng)用戶網(wǎng)關(guān)和用戶接口送入主控單元，由主控單元對(duì)前向發(fā)布信息和北斗收發(fā)模塊送來的北斗信息進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，地面固定雙向站的發(fā)射單元首先由主控單元對(duì)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息和北斗收發(fā)模塊送來的北斗信息進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理，然后信號(hào)通過加密處理，進(jìn)入a-tdm調(diào)制器調(diào)制，再經(jīng)基帶、射頻單元處理后送給天線發(fā)射單元，最終通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送給地面主控站。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的北斗收發(fā)模塊包括北斗天線模塊、北斗模塊和信息處理模塊，所述北斗模塊通過北斗天線模塊與射頻單元通信并通過信息處理模塊與主控單元連接。

作為本方案的進(jìn)一步改進(jìn)，地面固定雙向站通過北斗短信息傳輸通道向發(fā)布中心發(fā)送信息點(diǎn)播申請(qǐng)或查詢請(qǐng)求，并上傳自身的位置信息。這一過程首先是用戶通過主控單元輸入點(diǎn)播或查詢的信息請(qǐng)求，經(jīng)北斗收發(fā)模塊的信息處理模塊、北斗天線模塊發(fā)送至北斗衛(wèi)星，系統(tǒng)對(duì)上傳信息請(qǐng)求進(jìn)行認(rèn)證請(qǐng)求后，向相應(yīng)終端單播或組播所查詢或請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)返向信息請(qǐng)求、查詢。

地面固定雙向站除idu設(shè)備外其余設(shè)備均采購商用設(shè)備，核心設(shè)備單收站idu整機(jī)包括射頻單元、a-tdm調(diào)制解調(diào)器、解密單元、用戶網(wǎng)關(guān)、用戶接口和主控單元，其具體指標(biāo)和參數(shù)如下：

核心軟件海洋遙感數(shù)據(jù)衛(wèi)星廣播單收站應(yīng)用軟件也采用自行研制的方式實(shí)現(xiàn)，具備的功能如下表所示：

如圖2所示：

衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站數(shù)據(jù)傳輸方法，包括：

發(fā)送業(yè)務(wù)處理流程:

s01.將服務(wù)器連接到互聯(lián)網(wǎng)，通過系統(tǒng)管理控制平臺(tái)的ftp服務(wù)器接收用戶數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過加工處理后進(jìn)行存儲(chǔ)；

s02.用戶通過應(yīng)用軟件將經(jīng)加工后的數(shù)據(jù)以ip包的形式發(fā)送至idu設(shè)備，設(shè)備按照自定義的超幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝、ldpc前向糾錯(cuò)編碼、加擾、星座映射和成型濾波，最后上變頻至l波段；

s03.天饋系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上變頻至ku波段并作濾波處理，同時(shí)通過功放放大信號(hào)，最后數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送至廣播衛(wèi)星，至此完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)送；

接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流程；

s11.天饋系統(tǒng)經(jīng)lnb下變頻處理后將ku頻段變換至l頻段，并作濾波處理；

s12.l頻段的信號(hào)經(jīng)饋線送至idu設(shè)備，完成信號(hào)的解調(diào)處理、ldpc譯碼和解封裝，最終得到ip包數(shù)據(jù)；

s13.系統(tǒng)管理控制平臺(tái)對(duì)ip包數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和整合，生成原始數(shù)據(jù)文件；

s14.對(duì)接收到的廣播內(nèi)容進(jìn)行初步的識(shí)別、分類、統(tǒng)計(jì)和過濾后，輸出給后端數(shù)據(jù)處理設(shè)備；

s15.對(duì)接收到的廣播內(nèi)容及時(shí)保存和刪除，維護(hù)磁盤空間，保證服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行；

北斗鏈路處理流程：

s21.系統(tǒng)管理控制平臺(tái)通過應(yīng)用軟件向主站或者小站發(fā)送北斗短報(bào)文，包含短消息、設(shè)備狀態(tài)、業(yè)務(wù)狀態(tài)、定位申請(qǐng)等內(nèi)容；

s22.idu設(shè)備進(jìn)行ip包解析，提取出短報(bào)文內(nèi)容，然后將短報(bào)文通過rs232串口發(fā)送至北斗用戶機(jī)；

s23.北斗用戶機(jī)內(nèi)部集成了北斗多頻天線、射頻、基帶以及主控板，經(jīng)過一系列處理后，最終將短消息發(fā)送至北斗衛(wèi)星。

衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)地面固定雙向站數(shù)據(jù)傳輸方法還包括北斗返向鏈路，所述北斗返向鏈路處理流程與北斗前向鏈路流程相同。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。