支持单工数据采集业务的卫星移动通信系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种支持单工数据采集业务的卫星移动通信系统，所述卫星移动通信系统采用多址技术，业务向下兼容数据采集系统，所述卫星通信系统和所述数据采集系统采用同一频段，所述数据采集系统支持数据采集独立工作和与所述卫星移动通信系统协同工作两种工作模式，所述独立工作模式应用于仅有上行业务的场合。本发明专利技术还提出了相应的方法和接收机装置。本发明专利技术节约了频谱资源，实现方式灵活简单，星座系统可以实现同一频段由数据采集业务扩展至全球覆盖的移动通信业务。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星通信领域，尤其涉及一种支持单工数据采集业务的卫星移动通信系统、方法及装置。
技术介绍
目前适合做低轨卫星移动通信系统的频率资源非常稀缺，同时星座建设具有投资大、回收周期长的特点，因此，新一代的低轨卫星移动通信系统都采用支持多业务的方式来获得更高的收益。一般来说，标准的卫星移动通信系统向下可以支持数据采集类业务，但是由于卫星移动通信系统是双工通信系统，其系统设计的复杂度远高于单纯的以数据采集为目标的单工通信系统，因此目前世界上的卫星数据采集系统均为单独设计的单工通信系统，他们均有自己单独的频率资源供系统使用。在频率资源非常紧张的情况下，希望支持双工的卫星移动通信系统在支持双向移动语音和数据业务的前提下，还可以支持单工方式的数据采集业务。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种支持单工数据采集业务的卫星移动通信系统，该卫星移动通信系统采用多址技术，业务向下兼容数据采集系统，所述卫星通信系统和所述数据采集系统采用同一频段，所述数据采集系统支持数据采集独立工作和与所述卫星通信系统协同工作两种工作模式，所述独立工作模式应用于仅有上行业务的场合，能够满足用户终端低成本低功耗的特殊需求，相应的，所述协同工作模式可以用于更复杂的业务应用场合，例如多媒体数据文件的存储转发等。这里多址技术可以是频分多址、码分多址或者时分多址。优选的，该卫星移动通信系统可以采用码分多址(CDMA)技术，或者采用码分多址加上时分多址的技术。采用码分多址的卫星移动通信系统要实现兼容数据采集系统，存在如下干扰问题：(1)两个系统之间互相在带内进行干扰，被干扰的系统因为带内噪声变大而导致系统容量降低。(2)移动通信系统可以通过建立同步的方式来降低频率频移，并通过插入导频进行均衡来解决多普勒扩展问题，而数据采集系统没有下行同步，也就没有办法通过反馈控制的手段来调整多普勒频谱。(3)数据采集系统的终端无法通过功率控制过程来降低干扰。为了解决上述干扰问题，本专利技术提出一种相应的解决方法，该方法包括：数据采集系统采用与卫星通信系统不同的扰码，这样既实现了两个系统的融合，又不至于造成很大的干扰；卫星采用点波束的方法使得不同波束下的用户在空域上得到隔离，这样降低了波束间的干扰，增大了用户容量；对于所述数据采集系统，接收机只接收垂直于卫星运动轨道带状区域里的终端，这样可以减小多普勒频移对接收机解调带来的影响；数据采集系统的终端采用恒功率发射，对于移动通信业务通过精准功率控制来降低来自数据采集系统的干扰。卫星通信系统要兼容数据采集系统，还存在用户识别问题：移动通信系统是一个双工通信系统，终端与接收机必须建立同步后才能进行业务通信，而数据采集系统是一个单工的系统，终端与接收机没有同步，因此在一个接收机中无法同时识别和区分移动通信的终端和数据采集系统的终端。为了解决这个问题，上述方法还可以包括：数据采集系统的所有终端使用统一扰码进行加扰发射，在随机的时间点发起接入，接收机对扰码在时域上进行搜索，通过终端发射信号中的扰码区分移动通信系统的终端和数据采集系统的终端；所述数据采集系统在业务帧中包含终端标识，通过终端发射信号中的源和目的地址来转发不同终端的采集数据。优选的，为了进一步解决固定频率偏差和多普勒频移对接收信号造成的性能影响，上述方法还可以包括：数据采集系统通过上行同步信号估计频偏，在数据信息解调时进行实时补偿，并通过与数据并行发导频的方式来降低频偏对接收信号的影响。此外，为了解决数据采集系统冲突和阻塞所造成的接收信号质量问题，上述方法还可以包括：数据采集系统的终端通过对同一包的数据连续发射M次的方式来降低信号的误包率，所述M为大于1的整数。可以根据发射带宽、星上处理器的处理能力设置M的具体数值。优选的，所述数据采集系统与所述卫星移动通信系统共用同一个接收天线阵和同一个射频接收通道，但这两个系统对射频数据的基带处理分开进行。进一步的，所述数据采集系统可以采用与所述卫星移动通信系统不同的帧结构，可以采用如下帧结构：发射帧为定长帧，所述定长帧的帧结构分为I、Q两路，其中I路为控制信道，Q路为业务信道，所述I路和所述Q路并行发射；所述定长帧包括同步码序列、控制数据和业务数据，所述I路和所述Q路的前面部分码片用于发射所述同步码序列，所述I路的其它码片用于发射所述控制数据，所述Q路的其它码片用于发射所述业务数据，所述控制数据用于对所述业务数据进行均衡处理。本专利技术还提出一种相应的接收机装置，该装置包括：一个接收天线阵、一个射频接收通道、一个或多个数据采集系统基带处理单元和一个或多个卫星移动通信系统基带处理单元，每个数据采集系统基带处理单元用于处理数据采集系统的一个波束的射频信号，数据采集系统基带处理单元包括相关器、峰值处理模块和解调器组，其中，所述相关器用于在时域上搜索扰码，将搜索的峰值数据发送到所述峰值处理模块；所述峰值处理模块用于判决数据采集系统的数据帧的起始位置是否是有效，如有效，则发送至所述解调器组；所述解调器组用来并行解调多个数据采集系统的终端的数据。本专利技术的优点在于：节约了频谱资源，实现方式灵活简单，星座系统可以实现同一频段由数据采集业务扩展至全球覆盖的移动通信业务。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一的数据采集系统的带状覆盖接入示意图；图2是本专利技术实施例一的数据采集系统的终端接入方式示意图；图3是本专利技术实施例一的数据采集系统的物理帧结构示意图；图4是本专利技术实施例一的数据采集系统的业务帧结构示意图；图5是本专利技术实施例二的数据采集系统基带处理单元的结构示意图；图6是本专利技术实施例二的数据采集系统的带状覆盖区域的多波束组成图；图7是本专利技术实施例二的相关器的搜索窗口示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
支持单工数据采集业务的卫星移动通信系统，其特征在于：所述卫星移动通信系统采用多址技术，业务向下兼容数据采集系统，所述卫星通信系统和所述数据采集系统采用同一频段，所述数据采集系统支持数据采集独立工作和与所述卫星移动通信系统协同工作两种工作模式，所述独立工作模式应用于仅有上行业务的场合。

【技术特征摘要】
2014.10.29 CN 20141059462891.支持单工数据采集业务的卫星移动通信系统，其特征在于：
所述卫星移动通信系统采用多址技术，业务向下兼容数据采集系统，所述
卫星通信系统和所述数据采集系统采用同一频段，所述数据采集系统支持数据
采集独立工作和与所述卫星移动通信系统协同工作两种工作模式，所述独立工
作模式应用于仅有上行业务的场合。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述多址技术为码分多址，
或者码分多址加上时分多址。
3.用于权利要求1所述卫星移动通信系统的方法，其特征在于，所述方
法包括：
所述数据采集系统的终端采用与所述卫星移动通信系统的终端不同的扰
码；
所述卫星采用点波束的方法使得不同波束下的用户在空域上得到隔离；
对于所述数据采集系统，接收机只接收垂直于卫星运动轨道的带状区域里
的终端；
所述数据采集系统的终端采用恒功率发射，移动通信业务通过精准功率控
制来降低来自所述数据采集系统的干扰。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述数据采集系统的所有终端使用统一扰码进行加扰发射，在随机的时间
点发起接入，星上接收机在时域上搜索扰码，通过终端发射信号中的扰码区分
所述卫星移动通信系统的终端和所述数据采集系统的终端；
所述数据采集系统在业务帧中包含终端标识，通过终端发射信号中的源地
址和目的地址来转发不同终端的采集数据。
5.用于权利要求3或4所述卫星移动通信系统的方法，其特征在于，所
述方法还包括：
所述数据采集系统通过上行同步信号估计频偏，在数据信息解调时进行实
时补偿，并通过与数据并行发导频的方式来降低频偏对接收信号的影响。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伯峰，韩森，李自闯，
申请(专利权)人：北京信威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11