一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及车载无线通信技术领域，具体地说是一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，包括车载卫星通信系统、车载UWB模块和个人用户终端，车载卫星通信系统包括车载动中通天线和车载卫星通信调制解调器，同现有技术相比，本发明专利技术通过UWB装置中的车载UWB模块的适配层实现UWB物理层和卫星协议的通信协议在网络层的转换，具备非常好的抗干扰特性，UWB精准的测距定位，在空间上实现指向性的连接，同时UWB物理层链路加密方案，替代车载WiFi和蓝牙等多媒体传输链路，个人通信终端与汽车之间只需要建立UWB链接，则可以实现通信和高精度测距定位功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法


[0001]本专利技术涉及车载无线通信
，具体地说是一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法。

技术介绍

[0002]UWB(超宽带)是一种能够实现无线数据传输与目标定位的无线通信技术，可以在较大视距(LOS)范围内工作。与窄带无线技术相比，宽带的使用意味着UWB提供了非常稳定的连接，几乎没有干扰，并提供了高度精确的定位，即使在拥挤的多径信号环境中也是如此。
[0003]UWB在车载通信领域将广泛应用，由于UWB技术的高精度定位和安全传输特性，非常适合用于车载通信，近年来越来越多的手机厂商开始在手机内部安装UWB通信模组。
[0004]卫星通信能够提供广泛区域的网络覆盖，在地面移动通信网络缺失时能够提供可靠的通信保障，宽带卫星通信终端的天线尺寸一般较大，适合车载使用，搭载动中通天线的车载卫星通信终端可以为行驶中的车辆提供网络连接。
[0005]现有技术中一般将车载卫星通信网络分享给个人通信终端，容易想到的方法车载WiFi方案，汽车提供WiFi无线接入点，个人通信终端通过WiFi接入网络，例如申请号为：CN201510254050.7，名称为：车载WiFi智能连接方法和装置，就是通过车载WiFi的方式，建立无线产品与车载WiFi热点连接，但此类车载WiFi接入点的方案有一些不足：
[0006]1、WiFi信号在共享的空间内，存在被未授权用户入侵的风险，车载网络一旦被入侵，安全隐患较大。
[0007]2、WiFi应用非常广泛，在车辆密集的区域，当大量WiFi接入点工作在相同频带时，会互相干扰。另外2.4GHz工作频段，还会受到汽车上(变频器和电机等)电磁信号的干扰。
[0008]基于以上原因，本专利技术设计了一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，该装置和方法具有更好的抗干扰特性、安全性，且可实现网络分享功能、汽车室内导航和汽车钥匙解锁功能，不需要多种通信链路同时工作，有效降低个人通信终端的功耗。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，实现更好的抗干扰特性、安全性，且可实现网络分享功能、汽车室内导航和汽车钥匙解锁功能，不需要多种通信链路同时工作，有效降低个人通信终端的功耗。
[0010]为了达到上述目的，本专利技术提供一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，包括车载卫星通信系统、车载UWB模块和个人用户终端；所述车载卫星通信系统包括车载动中通天线和车载卫星通信调制解调器；所述车载动
中通天线发送和接收卫星信号；所述车载卫星通信调制解调器接收和发送卫星信号；所述车载UWB模块实现低轨道卫星通信协议和UWB协议之间的通信协议转换以及为个人用户终端提供接入点；所述车载UWB模块通过电缆与所述车载卫星通信调制解调器连接或设置在所述车载卫星通信调制解调器内部；所述个人用户终端通过UWB无线链路与所述车载UWB模块连接并实现数据传输和高精度测距定位。
[0011]车载卫星通信调制解调器包括网络层和卫星通信协议栈。
[0012]协议栈底层协议为卫星通信的物理层和数据链路层协议，底层协议为私有或公开的协议。
[0013]车载UWB模块和个人通信终端包括网络层、适配层和UWB协议层。
[0014]适配层在上行传输时，将UWB链路层数据包封装成IP数据包，所述适配层在下行传输时，将IP数据包封装成UWB数据链路层帧格式。
[0015]网络层为TCP/IP协议簇。
[0016]车载UWB模块的接入点具备外部控制接口，用户可以通过车机控制界面或者接入UWB接入点的个人用户终端配置控制UWB接入点的接入范围、接入信道及其他参数。
[0017]车载UWB模块支持多个接入信道时，该模块可以根据个人用户终端所支持的通道调度对应通道。
[0018]车载UWB模块支持协议转换，所述车载UWB模块协议底层为UWB协议层，所述UWB协议层包括物理层和数据链路层协议，所述车载UWB模块与车载卫星通信调制解调器在TCP/IP层面实现数据交互。
[0019]个人用户终端是具备UWB通信功能的手机、计算机或其他移动设备。
[0020]同现有技术相比，本专利技术通过UWB装置中的车载UWB模块的适配层实现UWB物理层和卫星协议的通信协议在网络层的转换，UWB工作频点为3.1G～10GHz，系统带宽为500MHz～1.3GHz，信号带宽也更宽，时域发射纳秒(ns)级窄脉冲，具备非常好的抗干扰特性，UWB精准的测距定位，可以在空间上实现指向性的连接，同时UWB物理层链路加密方案，包括新标准还增加了AES128/256加密算法加密、随机数生成和其他技术，使外部攻击者更难访问或操纵UWB通信，替代车载WiFi和蓝牙等多媒体传输链路。个人通信终端与汽车之间只需要建立UWB链接，则可以实现通信和测距定位功能。
附图说明
[0021]图1为本专利技术通信逻辑示意图。
[0022]图2为本专利技术通信功能示意图。
[0023]图3为本专利技术通信协议转换流程示意图。
[0024]附图标记说明：
[0025]无
具体实施方式
[0026]现结合附图对本专利技术做进一步描述。
[0027]参见图1～3，本专利技术提供了一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，包括车载卫星通信系统、车载UWB模块和个人用户终端；
所述车载卫星通信系统包括车载动中通天线和车载卫星通信调制解调器；所述车载动中通天线发送和接收卫星信号；所述车载卫星通信调制解调器接收和发送卫星信号；所述车载UWB模块实现低轨道卫星通信协议和UWB协议之间的通信协议转换以及为个人用户终端提供接入点；所述车载UWB模块通过电缆与所述车载卫星通信调制解调器连接或设置在所述车载卫星通信调制解调器内部；所述个人用户终端通过UWB无线链路与所述车载UWB模块连接并实现数据传输和高精度测距定位。
[0028]车载卫星通信调制解调器包括网络层和卫星通信协议栈。
[0029]协议栈底层协议为卫星通信的物理层和数据链路层协议，底层协议为私有或公开的协议。
[0030]车载UWB模块和个人通信终端包括网络层、适配层和UWB协议层。
[0031]适配层在上行传输时，将UWB链路层数据包封装成IP数据包，所述适配层在下行传输时，将IP数据包封装成UWB数据链路层帧格式。
[0032]网络层为TCP/IP协议簇。
[0033]车载UWB模块的接入点具备外部控制接口，用户可以通过车机控制界面或者接入UWB接入点的个人用户终端配置控制UWB接入点的接入范围、接入信道及其他参数。
[0034]车载UWB模块支持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，其特征在于，包括车载卫星通信系统、车载UWB模块和个人用户终端；所述车载卫星通信系统包括车载动中通天线和车载卫星通信调制解调器；所述车载动中通天线发送和接收卫星信号；所述车载卫星通信调制解调器接收和发送卫星信号；所述车载UWB模块实现低轨道卫星通信协议和UWB协议之间的通信协议转换以及为个人用户终端提供接入点；所述车载UWB模块通过电缆与所述车载卫星通信调制解调器连接或设置在所述车载卫星通信调制解调器内部；所述个人用户终端通过UWB无线链路与所述车载UWB模块连接并实现数据传输和高精度测距定位。2.根据权利要求1所述的一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，其特征在于，所述车载卫星通信调制解调器包括网络层和卫星通信协议栈。3.根据权利要求2所述的一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，其特征在于，所述协议栈底层协议为卫星通信的物理层和数据链路层协议，底层协议为私有或公开的协议。4.根据权利要求1所述的一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，其特征在于，所述车载UWB模块和个人通信终端包括网络层、适配层和UWB协议层。5.根据权利要求4所述的一种使用UWB芯片的移动设备实现低轨道卫星通信信号转发和网络共享的装置与方法，其特征在于，所述适...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡征，黄永华，张源梁，
申请(专利权)人：上海守正通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：