一種地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)及接入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信，特別涉及一種地球同步軌道衛(wèi)星通信接入方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于地球同步軌道的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，在有限的轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬內(nèi)提高反向鏈路用戶容量并具有良好的用戶體驗(yàn)，是衛(wèi)星通信個(gè)人應(yīng)用必須解決的關(guān)鍵問題?，F(xiàn)有的地球同步軌道衛(wèi)星通信主要應(yīng)用于特種行業(yè)，如證券公司、銀行等的內(nèi)部信息傳輸，通過建立主站和若干VSAT地球站，實(shí)現(xiàn)主站對VSAT的信息廣播通信，必要時(shí)也提供VSAT到主站的信息傳輸功能，但是不能提供個(gè)人移動應(yīng)用，嚴(yán)重束縛衛(wèi)星通信的發(fā)展空間。
[0003]本發(fā)明可以提供一種地球同步軌道衛(wèi)星通信個(gè)人移動應(yīng)用的解決方案，衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器具有較高的頻帶利用率，同時(shí)能與智能手機(jī)或平板電腦直接互聯(lián)，用戶體驗(yàn)好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)，其特征在于，包括空間子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)兩部分；所述空間子系統(tǒng)包括至少一顆地球同步軌道衛(wèi)星，所述地球同步軌道衛(wèi)星通過一地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)前向鏈路無線信號、返向鏈路無線信號；所述地面子系統(tǒng)包括地面主站、海量衛(wèi)星路由器以及一個(gè)或多個(gè)用戶終端；所述地面主站通過因特網(wǎng)與第三方設(shè)備通訊連接，并通過所述前向鏈路完成數(shù)據(jù)向用戶服務(wù)區(qū)域的廣播轉(zhuǎn)發(fā)；所述海量衛(wèi)星路由器覆蓋區(qū)域形成獨(dú)立的服務(wù)子區(qū)，每個(gè)海量衛(wèi)星路由器提供其服務(wù)子區(qū)內(nèi)所述一個(gè)或多個(gè)用戶終端的衛(wèi)星接入服務(wù)。
[0005]優(yōu)選地，所述地面主站包括廣播發(fā)射裝置、海量通道接收裝置、因特網(wǎng)接入裝置，且所述廣播發(fā)射裝置、海量通道接收裝置、因特網(wǎng)接入裝置分別電連接；所述廣播發(fā)射裝置發(fā)送系統(tǒng)信息或從因特網(wǎng)獲取信息，并通過所述地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器全網(wǎng)廣播；所述海量通道接收裝置提供返向鏈路信號接收通道，用于接收所述若干衛(wèi)星路由器發(fā)送數(shù)據(jù)；所述因特網(wǎng)接入裝置將所述地面主站接入因特網(wǎng)。
[0006]優(yōu)選地，所述海量通道接收裝置提供不小于1000路返向鏈路信號接收通道。
[0007]優(yōu)選地，所述衛(wèi)星路由器包括本地收發(fā)裝置、本地服務(wù)器、無線接入點(diǎn)，所述本地收發(fā)裝置、本地服務(wù)器、無線接入點(diǎn)分別連接；所述本地收發(fā)裝置包括收發(fā)天線、調(diào)制解調(diào)器，用于收發(fā)所述前向鏈路無線信號、返向鏈路無線信號；所述本地服務(wù)器存儲所述本地收發(fā)裝置接收數(shù)據(jù)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種地球同步軌道衛(wèi)星通信接入方法，其特征在于，包括前向鏈路和返向鏈路兩個(gè)信號通路，所述前向鏈路包括如下步驟:
[0009](a)地面主站將系統(tǒng)信息或從因特網(wǎng)獲取的信息調(diào)制為調(diào)制信息并向地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)送所述調(diào)制信息；
[0010](b)海量衛(wèi)星路由器k通過本地收發(fā)裝置接收廣播信息，并將所述廣播信息存儲在本地服務(wù)器上，供本地用戶終端查詢或使用；其中，所述廣播信息為所述地球同步軌道衛(wèi)星根據(jù)所述調(diào)制信息所所述地球同步軌道衛(wèi)星覆蓋區(qū)域發(fā)出的廣播信息。
[0011]優(yōu)選地，所述返向鏈路包括如下步驟:
[0012](i) 一個(gè)或多個(gè)用戶終端將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給所述衛(wèi)星路由器k ;
[0013](?)所述衛(wèi)星路由器k接收所述用戶數(shù)據(jù)，經(jīng)本地收發(fā)裝置調(diào)制為調(diào)制信息并發(fā)送所述調(diào)制信息給地球同步軌道衛(wèi)星；
[0014](iii)所述地面主站接收轉(zhuǎn)發(fā)信號，并對所述轉(zhuǎn)發(fā)信息進(jìn)行解調(diào)以獲得解調(diào)數(shù)據(jù)，將所述解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送至因特網(wǎng)；其中，所述轉(zhuǎn)發(fā)信號為所述地球同步軌道衛(wèi)星接收所述調(diào)制信號后，通過一地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的信號。
[0015]優(yōu)選地，在所述步驟(iii)中，通過所述地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器預(yù)分頻的頻分信道或選擇空閑信道轉(zhuǎn)發(fā)所述轉(zhuǎn)發(fā)信號。
[0016]優(yōu)選地，所述前向鏈路與所述返向鏈路以頻分方式共用同一地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。
[0017]優(yōu)選地，所述前向鏈路采用1-1OMbps速率進(jìn)行信息廣播，所述返向鏈路采用單路單載波頻分多址(SCPC/FDMA)接入方式以不大于1Kbps的信息速率回傳數(shù)據(jù)至所述地面主站。
[0018]優(yōu)選地，在相鄰頻帶間設(shè)置一定的頻率保護(hù)間隔，以減小鄰道干擾的影響。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供一種地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)，其特征在于:包括空間子系統(tǒng)和地面子系統(tǒng)兩部分；所述空間子系統(tǒng)包括至少一顆地球同步軌道衛(wèi)星，該衛(wèi)星通過轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)前向/返向鏈路無線信號；所述地面子系統(tǒng)包括地面主站、海量衛(wèi)星路由器以及用戶終端；所述地面主站接入現(xiàn)有因特網(wǎng)，并通過前向鏈路完成數(shù)據(jù)向用戶服務(wù)區(qū)域的廣播轉(zhuǎn)發(fā)；所述衛(wèi)星路由器覆蓋區(qū)域形成獨(dú)立的服務(wù)子區(qū)，每個(gè)衛(wèi)星路由器提供其服務(wù)子區(qū)內(nèi)所述一個(gè)或多個(gè)用戶終端的衛(wèi)星接入服務(wù)。
[0020]進(jìn)一步，所述地面主站包括廣播發(fā)射裝置、海量通道接收裝置、因特網(wǎng)接入裝置；所述廣播發(fā)射裝置發(fā)送系統(tǒng)信息或從因特網(wǎng)獲取信息，并通過所述地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器全網(wǎng)廣播；所述海量通道接收裝置提供不小于1000路返向鏈路信號接收通道，用于接收所述若干衛(wèi)星路由器發(fā)送數(shù)據(jù)；所述因特網(wǎng)接入裝置將系統(tǒng)接入因特網(wǎng)。
[0021]進(jìn)一步，所述衛(wèi)星路由器包括本地收發(fā)裝置、本地服務(wù)器、無線接入點(diǎn)(無線AP，Wireless Access Point);所述本地收發(fā)裝置包括收發(fā)天線、調(diào)制解調(diào)器，用于前向/返向鏈路無線信號的收發(fā)；所述本地服務(wù)器存儲所述本地收發(fā)裝置接收數(shù)據(jù)，供本地一個(gè)或多個(gè)用戶終端通過所述無線AP查詢或使用。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種地球同步軌道衛(wèi)星通信接入方法，其特征在于:包括前向鏈路和返向鏈路兩個(gè)信號通路，所述前向鏈路包括如下步驟:
[0023](a)地面主站將系統(tǒng)信息或從因特網(wǎng)獲取的信息調(diào)制并向地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)送；
[0024](b)地球同步軌道衛(wèi)星接收所述調(diào)制信號后，通過轉(zhuǎn)發(fā)器向其覆蓋區(qū)域內(nèi)廣播；
[0025](C)衛(wèi)星路由器k通過本地收發(fā)裝置接收所述廣播信息后，將其存儲在本地服務(wù)器上，供本地用戶終端查詢或使用。
[0026]進(jìn)一步，所述返向鏈路包括如下步驟:
[0027](a) 一個(gè)或多個(gè)用戶終端將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給衛(wèi)星路由器k ;
[0028](b)衛(wèi)星路由器k接收所述用戶數(shù)據(jù)，經(jīng)本地收發(fā)裝置調(diào)制并發(fā)送給地球同步軌道衛(wèi)星；
[0029](c)地球同步軌道衛(wèi)星接收所述調(diào)制信號，通過轉(zhuǎn)發(fā)器預(yù)分配的頻分信道或選擇空閑信道轉(zhuǎn)發(fā)；
[0030](d)地面主站接收所述轉(zhuǎn)發(fā)信號，將解調(diào)數(shù)據(jù)發(fā)送至因特網(wǎng)。
[0031]進(jìn)一步，所述前向/返向鏈路以頻分方式共用同一地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，前向鏈路采用1-1OMbps速率進(jìn)行信息廣播，返向鏈路采用單路單載波頻分多址(SCPC/FDMA)接入方式以不大于1Kbps的信息速率回傳數(shù)據(jù)至地面主站，在相鄰頻帶間設(shè)置一定的頻率保護(hù)間隔，以減小鄰道干擾的影響。
[0032]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，充分利用地球同步軌道衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，以25KHz為返向鏈路信道帶寬，則每個(gè)36MHz轉(zhuǎn)發(fā)器可提供不小于1000條頻分信道，服務(wù)子區(qū)內(nèi)用戶通過WiFi接入網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)具有投入低、容量大和用戶體驗(yàn)良好等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0033]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會變得更明顯:
[0034]圖1為本發(fā)明提供的所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明提供的所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)器信道分配示意圖；
[0036]圖3為本發(fā)明提供的所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的地面主站模塊組成示意圖；
[0037]圖4為本發(fā)明提供的所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的衛(wèi)星路由器模塊組成示意圖；
[0038]圖5為本發(fā)明提供的所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入方法前向鏈路的流程圖；以及
[0039]圖6為本發(fā)明提供的所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入方法返向鏈路的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為了更好的使本發(fā)明的技術(shù)方案清晰的表示出來，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0041]圖1為本發(fā)明所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，包括:地球同步軌道衛(wèi)星、地面主站、若干衛(wèi)星路由器和若干用戶終端。
[0042]地球同步軌道衛(wèi)星:為本發(fā)明所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的空間子系統(tǒng)，用于轉(zhuǎn)發(fā)前向/返向鏈路無線信號，衛(wèi)星覆蓋區(qū)域?yàn)楸景l(fā)明所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)。目前空間子系統(tǒng)有多顆商業(yè)同步軌道衛(wèi)星提供轉(zhuǎn)發(fā)器租用服務(wù)，如中星10號衛(wèi)星，該衛(wèi)星包括多個(gè)帶寬36MHz的轉(zhuǎn)發(fā)器。
[0043]地面主站:為本發(fā)明所述地球同步軌道衛(wèi)星通信接入系統(tǒng)的地面子系統(tǒng)主要節(jié)點(diǎn)，地面主站以有線或無線方式接入因特網(wǎng)，通過前向鏈路完成數(shù)據(jù)向用戶服務(wù)區(qū)域的廣播轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)提供海量接收通道接收若干衛(wèi)星路由器發(fā)送的返向鏈路無線信號。
[0044]衛(wèi)星路由器:為本發(fā)明所述地球同步軌道衛(wèi)星