一种多模物联网卫星的通信终端系统及其网络管理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多模物联网卫星的通信终端系统及其管理方法，该系统包括卫星基带单元阵列、射频单元、基带开关切换单元、中频开关切换单元、主控单元、射频接口、网络切换管理单元、*166单元、传感器单元和数据存储单元；卫星基带单元阵列用于实现在不同卫星网络中实现数据的发送与接收；射频单元用于同时兼容多个工作频段。本发明专利技术可覆盖全球：用户可根据监管的移动对象的移动路线，工作区域，选择卫星运营服务组合，实现监控全过程的服务覆盖；配置灵活：通过热插拔、模块化、标准的结构化安装和接口连接方式，用户可以根据监控移动载体的路线变更，网络商服务价格变化、灵活的安装、更换卫星通信模块和网络使用策略。

A communication terminal system of multi-mode Internet of things satellite and its network management method

【技术实现步骤摘要】
一种多模物联网卫星的通信终端系统及其网络管理方法
本专利技术涉及卫星网络
，尤其涉及一种多模物联网卫星的通信终端系统及其网络管理方法。
技术介绍
近年来随着移动互联网、物联网、传感器技术的发展，各行业均在加速部署、升级业务信息化系统，提升各自的精细化管理能力，因此对各类移动资产装备、进出口货物及原材料在全球范围内的实时在线追踪和状态监控的需求日益增加，基于卫星链路的具有双向通信能力的卫星物联网通信终端系统受到系统、设备集成商及终端用户的青睐。卫星网络是目前唯一可提供全球覆盖的网络通信手段，可以解决海洋，偏远地区、两极区域网络通信问题。随着小卫星技术与商业航天的发展，卫星的制造发射成本越来越低，而物联网业务的特性，对卫星网络的链路的带宽和实时性要求都不高，发射、组网、运营门槛低，因此除传统老牌的卫星运营商继续扩大自身物联网服务业务以外，越来越多的初创卫星运营企业也开始涉入物联网卫星星座运营业务。基于系统成本、终端尺寸及所需的链路能需求匹配考虑，用于物联网卫星的频段通常集中在VHF、UHF、L频段，可用频率资源非常有限，各个国家基于本国的无线电管理及电信管理办法，以及商业、频段保护、信息安全等一系列非技术因素，会对不同的卫星星座做出限制、甚至禁止使用的监管约束。对于大部分卫星星座而言，很难在全球所有国家和区域获得运营资质。因此，基于监管的原因，并非所有的卫星星座都可提供全球无差别网络服务。不同运营商的物联网卫星星座的信号频率、数传体制，编解码方式、接口协议均不相同，目前行业也缺乏一个统一的接入标准，因此现有的物联网数据收发模块无法在实现不同运营商间的漫游通信，导致网络服务在途径某些地域时会出现服务中断情况的发生，无法实现全球无间断追踪监控业务。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术实施例提供一种多模物联网卫星的通信终端系统及其网络管理方法，解决了不同运营商接入标准不同导致服务中断的问题。本专利技术实施例提供一种多模物联网卫星的通信终端系统，包括卫星基带单元阵列、射频单元、基带开关切换单元、中频开关切换单元、主控单元、射频接口、网络切换管理单元、GNSS单元、传感器单元和数据存储单元；卫星基带单元阵列用于实现在不同卫星网络中实现数据的发送与接收；射频单元用于同时兼容多个工作频段；基带开关切换单元用于连接收发数据与对应的卫星基带单元的数据交换通路；中频开关切换单元用于连接在用的卫星基带单元与射频单元的信号传输通路；主控单元用于对卫星基带单元阵列模块的自动识别、注册、网络参数管理；射频接口用于兼容不少于两个的运营商的射频链路频段；网络切换管理单元用于实现和卫星网络服务参数管理，网络切换策略权重因子管理、并实现网络切换策略的算法；GNSS单元用于获取当前的地理位置与时间；传感器单元用于获取监控对象的状态；数据存储单元用于存储传感单元采集数据、卫星网络服务参数和通信终端服务日志信息。进一步地，所述主控单元还包括对基带开关/中频开关/射频单元参数配置下发、卫星基带模块的激活与休眠控制、GNSS位置定位/授时数据读取、传感模块和数据存储模块的控制与读取。进一步地，所述射频单元还包括具有动态可调，根据不同的模块，由主控单元完成射频链路的参数配置。进一步地，所述监控对象的状态包括但不限于温度、湿度和压力的各类业务状态采集数据。进一步地，网络切换管理单元还包括通过网络切换策略实现网络的动态选择，并将最终选择结果反馈至主控单元，实现卫星网络的动态切换。一种多模物联网卫星通信终端系统的网络管理方法，包括以下步骤，安装卫星基带单元，卫星基带单元自动向主控单元发起在线注册申请；主控单元从GNSS模块获取当前位置信息，并传送至网络管理单元，网络管理单元确定最佳接入网络并将对应的基带单元编号及链路配置参数或配置文件发送至主控单元；主控单元成功获取卫星基带模块编号后，将基带模块、中频切换开关、射频切换开关和射频模块从低功耗睡眠模式中唤醒；主控单元将系统配置参数/配置文件，将频率参数配置、基带开关切换单元配置和中频切换开关配置分别下发至射频模块、中频切换开关和射频切换开关，完成链路参数及数据通道配置；主控单元将待发送的数据，通过基带开关切换单元选通的数据通道，发送至选定的卫星网络基带模块进行调制，并将调制后的中频信号通过中频切换开关发送至射频模块进行变频、放大，最后由射频天线发射，与卫星建立通信链路；射频天线接收卫星下传的射频信号，由射频模块进行变频处理后，通过中频切换开关，传输至卫至选定的卫星网络基带模块进行解调；进行数据包的收发，完成一次完整的数据传输过程；数据收发结束后，主控单元向基带模块、中频切换开关、射频切换开关、射频模块发送休眠令，使上述模块进入休眠状态，以降低系统的功耗。进一步地，所述主控单元可从安装的卫星基带模块获取通信模块的链路配置和服务区域信息，并反馈注册成功报文。进一步地，网络管理单元利用卫星服务网络策略算法，确定当前区域的最佳接入网络。进一步地，所述待发送的数据包括传感器单元的数据或数据存储单元的数据。进一步地，将射频单元接收的卫星数据，通过中频开关切换单元传输至对应的基带单元，由卫星基带单元对信号进行解调处理。进一步地，将解调后的数据通过基带开关切换单元传输至主控单元，由主控单元对数据包进行后续的处理。本专利技术的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：1、可覆盖全球：用户可根据监管的移动对象的移动路线，工作区域，选择卫星运营服务组合，实现监控全过程的服务覆盖。2、配置灵活：通过热插拔、模块化、标准的结构化安装和接口连接方式，用户可以根据监控移动载体的路线变更，网络商服务价格变化、灵活的安装、更换卫星通信模块和网络使用策略。3、降低用户决策成本：传统的终端通常需要与卫星运营服务商绑定，而从用户的角度，往往需要采购、安装、运营数量庞大的终端设备，如果后期更换运营商，需要将所有终端拆除，重新采购安装，系统平台也需要改造，导致用户决策压力和成本很高，本专利技术提供的卫星通信终端系统在更换运营商时，仅仅需要对卫星通信模块进行在线的拆卸与更换，部署时间短，成本低，避免了用户前期选择运营商的决策压力。4、提高网络服务费效比：不同物联网星座的链路质量、流量价格、时效性均不相同，本专利使用的网络选择策略算法，在同时有多个网络可用时，通过综合分析价格要素，链路质量要素，时效性要素，选择最佳服务网络，提高网络服务的总体费效比。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术实施例一中多模物联网卫星的通信终端系统的结构示意图。图2是本专利技术实施例一中多模物联网卫星通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模物联网卫星的通信终端系统，其特征在于，包括卫星基带单元阵列、射频单元、基带开关切换单元、中频开关切换单元、主控单元、射频接口、网络切换管理单元、GNSS单元、传感器单元和数据存储单元；/n卫星基带单元阵列用于实现在不同卫星网络中实现数据的发送与接收；/n射频单元用于同时兼容多个工作频段；/n基带开关切换单元用于连接收发数据与对应的卫星基带单元的数据交换通路；/n中频开关切换单元用于连接在用的卫星基带单元与射频单元的信号传输通路；/n主控单元用于对卫星基带单元阵列模块的自动识别、注册、网络参数管理；/n射频接口用于兼容不少于两个的运营商的射频链路频段；/n网络切换管理单元用于实现和卫星网络服务参数管理，网络切换策略权重因子管理、并实现网络切换策略的算法；/nGNSS单元用于获取当前的地理位置与时间；/n传感器单元用于获取监控对象的状态；/n数据存储单元用于存储传感单元采集数据、卫星网络服务参数和通信终端服务日志信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种多模物联网卫星的通信终端系统，其特征在于，包括卫星基带单元阵列、射频单元、基带开关切换单元、中频开关切换单元、主控单元、射频接口、网络切换管理单元、GNSS单元、传感器单元和数据存储单元；
卫星基带单元阵列用于实现在不同卫星网络中实现数据的发送与接收；
射频单元用于同时兼容多个工作频段；
基带开关切换单元用于连接收发数据与对应的卫星基带单元的数据交换通路；
中频开关切换单元用于连接在用的卫星基带单元与射频单元的信号传输通路；
主控单元用于对卫星基带单元阵列模块的自动识别、注册、网络参数管理；
射频接口用于兼容不少于两个的运营商的射频链路频段；
网络切换管理单元用于实现和卫星网络服务参数管理，网络切换策略权重因子管理、并实现网络切换策略的算法；
GNSS单元用于获取当前的地理位置与时间；
传感器单元用于获取监控对象的状态；
数据存储单元用于存储传感单元采集数据、卫星网络服务参数和通信终端服务日志信息。


2.根据权利要求1所述的多模物联网卫星的通信终端系统，其特征在于，所述主控单元还包括对基带开关/中频开关/射频单元参数配置下发、卫星基带模块的激活与休眠控制、GNSS位置定位/授时数据读取、传感模块和数据存储模块的控制与读取。


3.根据权利要求1所述的多模物联网卫星的通信终端系统，其特征在于，所述射频单元还包括具有动态可调，根据不同的模块，由主控单元完成射频链路的参数配置。


4.根据权利要求1所述的多模物联网卫星的通信终端系统，其特征在于，所述监控对象的状态包括但不限于温度、湿度和压力的各类业务状态采集数据。


5.根据权利要求1所述的多模物联网卫星的通信终端系统，其特征在于，网络切换管理单元还包括通过网络切换策略实现网络的动态选择，并将最终选择结果反馈至主控单元，实现卫星网络的动态切换。


6.一种多模物联网卫星通信终端系统的网络管理方法，其特征在于，包括以下步骤，
安装卫星基带单元，卫星基带单元自动向主控单元发起在线注册申请；
主控单元从GNSS模块获取当前位...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢洋洋，王淑芳，薛广月，孙汉昌，赵正，
申请(专利权)人：中交信捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11