卫星广播数据地面固定双向站及其数据传输方法与流程

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及一种卫星广播数据地面固定双向站及其数据传输方法。

背景技术：

目前，我国卫星通信通常采用海事卫星(inmarsat)、舒拉亚(thuraya)、铱星等几大国外卫星通信系统产品，尽管通信质量高，但都属于窄带通信，传输速率低，无法实现多媒体等高速通信业务。同时，国外产品的售后维护价格高昂、时间滞后都是难以解决的难题。

与国外相比，国内卫星通信技术水平相差甚远，尤其是在民用卫星系统及应用技术方面，国内还处于起步阶段。多年来，国内的卫星应用，包括卫星电话、卫星广播、宽带卫星通信等，还主要依靠国外的系统及设备，卫星系统及卫星终端技术还受制于国外厂商，卫星通信的安全可靠性也缺乏有效保障。目前国内外没有专门针对海洋遥感数据分发系统前向数据量大、返向数据量小等特点而研发的宽带卫星通信系统。

近年来，随着卫星通信技术的发展及我国对卫星通信的重视，使得我国在卫通领域取得了一定的进展。我国自主研制的卫星通信系统基本上能满足军用需求，但是在民用市场目前还没有成熟的商用卫星通信系统的解决方案，与国内巨大的市场需求形成鲜明的反差。可以说国内宽带卫星通信系统市场潜力巨大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种卫星广播数据地面固定双向站及其数据传输方法，适用于海洋遥感数据分发系统前向数据量大、返向数据量小的卫星通信系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

卫星广播数据地面固定双向站，其特征在于包括：

系统管理控制平台：主要由主控单元、用户网关、用户接口

天馈系统：主要由具有收发功能的地面固定站天线以及具有收发功能的射频单元；

系统应用软件：包括海洋遥感数据卫星广播双向站应用软件；

idu设备、北斗用户机、a-tdm调制/解调器、加/解密单元及北斗收发模块；

地面固定双向站通过天馈系统收发卫星广播信号并由主控单元对需要收发的数据信息和北斗收发模块送来的北斗信息进行统一控制和管理；通过北斗收发模块向发布中心发送信息点播申请或查询请求，并上传自身的位置信息。

作为本方案的进一步改进，地面固定双向站的接收单元通过地面固定站天线单元接收卫星广播信号，经射频单元处理后送基带进行信号的a-tdm解调器解调和解密处理，经用户网关和用户接口送入主控单元，由主控单元对前向发布信息和北斗收发模块送来的北斗信息进行统一控制和管理。

作为本方案的进一步改进，地面固定双向站的发射单元首先由主控单元对需要发送的数据信息和北斗收发模块送来的北斗信息进行统一控制和管理，然后信号通过加密处理，进入a-tdm调制器调制，再经基带、射频单元处理后送给天线发射单元，最终通过卫星转发器发送给地面主控站。

作为本方案的进一步改进，所述的北斗收发模块包括北斗天线模块、北斗模块和信息处理模块，所述北斗模块通过北斗天线模块与射频单元通信并通过信息处理模块与主控单元连接。

作为本方案的进一步改进，地面固定双向站通过北斗短信息传输通道向发布中心发送信息点播申请或查询请求，并上传自身的位置信息。这一过程首先是用户通过主控单元输入点播或查询的信息请求，经北斗收发模块的信息处理模块、北斗天线模块发送至北斗卫星，系统对上传信息请求进行认证请求后，向相应终端单播或组播所查询或请求的数据，实现返向信息请求、查询。

卫星广播数据地面固定双向站数据传输方法，包括：

发送业务处理流程:

s01.将服务器连接到互联网，通过系统管理控制平台的ftp服务器接收用户数据信息，经过加工处理后进行存储；

s02.用户通过应用软件将经加工后的数据以ip包的形式发送至idu设备，设备按照自定义的超帧结构进行数据封装、ldpc前向纠错编码、加扰、星座映射和成型滤波，最后上变频至l波段；

s03.天馈系统将数据上变频至ku波段并作滤波处理，同时通过功放放大信号，最后数据通过天线发送至广播卫星，至此完成数据业务的发送；

接收业务数据流程；

s11.天馈系统经lnb下变频处理后将ku频段变换至l频段，并作滤波处理；

s12.l频段的信号经馈线送至idu设备，完成信号的解调处理、ldpc译码和解封装，最终得到ip包数据；

s13.系统管理控制平台对ip包数据进行解析和整合，生成原始数据文件；

s14.对接收到的广播内容进行初步的识别、分类、统计和过滤后，输出给后端数据处理设备；

s15.对接收到的广播内容及时保存和删除，维护磁盘空间，保证服务器稳定运行；

北斗链路处理流程：

s21.系统管理控制平台通过应用软件向主站或者小站发送北斗短报文，包含短消息、设备状态、业务状态、定位申请等内容；

s22.idu设备进行ip包解析，提取出短报文内容，然后将短报文通过rs232串口发送至北斗用户机；

s23.北斗用户机内部集成了北斗多频天线、射频、基带以及主控板，经过一系列处理后，最终将短消息发送至北斗卫星。

卫星广播数据地面固定双向站数据传输方法还包括北斗返向链路，所述北斗返向链路处理流程与北斗前向链路流程相同。

本发明的有益效果是：地面固定双向站，除通过返向北斗链路外，还可通过返向业务链路和主控站之间实现点对点双向数据通信，高速率大容量双向数据交互极大的提升了用户体验，为用户提供优质服务的同时实现了更大的经济效益。

附图说明

图1为卫星广播数据地面固定双向站系统结构示意图；

图2是本发明数据传输示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，

卫星广播数据地面固定双向站，其特征在于包括：

系统管理控制平台：主要由主控单元、用户网关、用户接口

天馈系统：主要由具有收发功能的地面固定站天线以及具有收发功能的射频单元；

系统应用软件：包括海洋遥感数据卫星广播双向站应用软件；

idu设备、北斗用户机、a-tdm调制/解调器、加/解密单元及北斗收发模块；

地面固定双向站通过天馈系统收发卫星广播信号并由主控单元对需要收发的数据信息和北斗收发模块送来的北斗信息进行统一控制和管理；通过北斗收发模块向发布中心发送信息点播申请或查询请求，并上传自身的位置信息。

作为本方案的进一步改进，地面固定双向站的接收单元通过地面固定站天线单元接收卫星广播信号，经射频单元处理后送基带进行信号的a-tdm解调器解调和解密处理，经用户网关和用户接口送入主控单元，由主控单元对前向发布信息和北斗收发模块送来的北斗信息进行统一控制和管理。

作为本方案的进一步改进，地面固定双向站的发射单元首先由主控单元对需要发送的数据信息和北斗收发模块送来的北斗信息进行统一控制和管理，然后信号通过加密处理，进入a-tdm调制器调制，再经基带、射频单元处理后送给天线发射单元，最终通过卫星转发器发送给地面主控站。

作为本方案的进一步改进，所述的北斗收发模块包括北斗天线模块、北斗模块和信息处理模块，所述北斗模块通过北斗天线模块与射频单元通信并通过信息处理模块与主控单元连接。

作为本方案的进一步改进，地面固定双向站通过北斗短信息传输通道向发布中心发送信息点播申请或查询请求，并上传自身的位置信息。这一过程首先是用户通过主控单元输入点播或查询的信息请求，经北斗收发模块的信息处理模块、北斗天线模块发送至北斗卫星，系统对上传信息请求进行认证请求后，向相应终端单播或组播所查询或请求的数据，实现返向信息请求、查询。

地面固定双向站除idu设备外其余设备均采购商用设备，核心设备单收站idu整机包括射频单元、a-tdm调制解调器、解密单元、用户网关、用户接口和主控单元，其具体指标和参数如下：

核心软件海洋遥感数据卫星广播单收站应用软件也采用自行研制的方式实现，具备的功能如下表所示：

如图2所示：

卫星广播数据地面固定双向站数据传输方法，包括：

发送业务处理流程:

s01.将服务器连接到互联网，通过系统管理控制平台的ftp服务器接收用户数据信息，经过加工处理后进行存储；

s02.用户通过应用软件将经加工后的数据以ip包的形式发送至idu设备，设备按照自定义的超帧结构进行数据封装、ldpc前向纠错编码、加扰、星座映射和成型滤波，最后上变频至l波段；

s03.天馈系统将数据上变频至ku波段并作滤波处理，同时通过功放放大信号，最后数据通过天线发送至广播卫星，至此完成数据业务的发送；

接收业务数据流程；

s11.天馈系统经lnb下变频处理后将ku频段变换至l频段，并作滤波处理；

s12.l频段的信号经馈线送至idu设备，完成信号的解调处理、ldpc译码和解封装，最终得到ip包数据；

s13.系统管理控制平台对ip包数据进行解析和整合，生成原始数据文件；

s14.对接收到的广播内容进行初步的识别、分类、统计和过滤后，输出给后端数据处理设备；

s15.对接收到的广播内容及时保存和删除，维护磁盘空间，保证服务器稳定运行；

北斗链路处理流程：

s21.系统管理控制平台通过应用软件向主站或者小站发送北斗短报文，包含短消息、设备状态、业务状态、定位申请等内容；

s22.idu设备进行ip包解析，提取出短报文内容，然后将短报文通过rs232串口发送至北斗用户机；

s23.北斗用户机内部集成了北斗多频天线、射频、基带以及主控板，经过一系列处理后，最终将短消息发送至北斗卫星。

卫星广播数据地面固定双向站数据传输方法还包括北斗返向链路，所述北斗返向链路处理流程与北斗前向链路流程相同。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。