CN104539344A - 融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置及方法 - Google Patents

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郑学东
高云勇
汤磊
郑荃
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Abstract

本发明公开了融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置，它包括双通信系统寻星控制器、人机操作单元、天线、双工器、LNB、工分器、下行频率适配器、普通卫星调制解调器、IP-star卫星调制解调器、普通卫星BUC、IP-star卫星BUC以及上行波导转换器。本发明还公开了基于所述装置的通信方法。本发明在现有卫星通信系统上增加了下行频率适配器和上行波导转换器，将原来分立的两套Ku波段通信系统融合为一套系统，大幅度减少成本，有利于卫星通信技术的推广应用。

Description

融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置及方法
技术领域
本发明属于卫星通信领域，特别涉及了融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置及方法。
背景技术
IP-star宽带卫星通信系统采用KA+KU复合传输技术及频率多重覆用技术，使卫星的转发器成本远低于传统卫星成本，不仅在传统卫星通信业务上强大的竞争优势，而且宽带接入成本几乎可以和地面宽带网络相媲美；不仅可以向国内用户提供因特网宽带接入、语音、数据、视频和多媒体在内的综合服务，而且可以作为地面宽带网络的延伸、补充与备份。
IP-star宽带卫星通信系统的优势致使很多用户考虑去使用该通信系统，但用户不愿意舍弃原来的卫星通信模式，否则布局（国家）在特殊时候就不能统一入网及调配（比如消防模式及公安卫星应用模式）。因IP-star通信机的输入频率范围是1550~2050MHz，而传统的通信机的输入频率范围是950~1450MHz，这就导致Ku波段的频率范围应用传统模式的低燥声降频器（LNB）满足不了IP-star通信机的频率范围，同样，应用IP-star也满足不了传统卫星通信系统的频率范围，更不用说把两种通信模式的通信系统很好地融合在一起了。
现在的用户采用的解决办法一般都是用两套Ku波段的天线及LNB和馈源双工器来解决，两套通信系统的结构如图1、图2所示，由于传统通信机输入频率范围与IP-star通信机输入频率范围不同，所以需要采用两个不同本振的LNB对卫星信号进行下变频处理。但是两套各自分立的通信系统难以实现有效地融合，且两套通信系统会带来过高的成本，不利于大规模的推广应用。
发明内容
为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置及方法，它能将IP-star通信模式与传统通信模式融合在一起，只需要一套Ku波段通信设备就能满足两种通信模式，大幅降低成本，易于推广。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置，包括双通信系统寻星控制器、人机操作单元、天线、双工器、LNB、工分器、下行频率适配器、普通卫星调制解调器、IP-star卫星调制解调器、普通卫星BUC、IP-star卫星BUC以及上行波导转换器；所述天线经双工器分别与LNB的输入端和上行波导转换器的输出端连接，LNB的输出端经功分器分别与双通信系统寻星控制器、下行频率适配器的输入端和普通卫星调制解调器的接收端，下行频率适配器的输出端连接IP-star卫星调制解调器的接收端，普通卫星调制解调器的发送端经普通卫星BUC与上行波导转换器的输入端连接，IP-star卫星调制解调器的发送端经IP-star卫星BUC与上行波导转换器的输入端连接，所述双通信系统寻星控制器分别连接天线、上行波导转换器和人机操作单元。
其中，上述天线为SNC天线。
其中，上述定位模块为GPS定位模块。
其中，上述定位模块为北斗双模定位模块。
本发明还提出了基于上述装置的通信方法，包括以下步骤：
（1）移动卫星应用站到达某一位置，打开所述装置的工作电源；
（2）双通信系统寻星控制器对移动卫星应用站进行定位，根据定位信息确定移动卫星应用站所在IP-star卫星的具体关口站中的点波束信息和普通行波束卫星的定位信息；
（3）用户通过人机操作单元选择通信模式；
（4）双通信系统寻星控制器根据用户选择的通信模式开始驱动天线自动寻星，当用户选择普通行波速卫星通信模式时，天线将接收到的信号依次经双工器、LNB和功分器后直接送给普通卫星调制解调器，当用户选择IP-star卫星通信模式时，天线将接收到的信号依次经双工器、LNB和功分器后，先送给下行频率适配器将信号频率调整至IP-star卫星调制解调器的输入频率范围内后，再送给IP-star卫星调制解调器；
（5）寻星完成后，双通信系统寻星控制器将完成寻星的信息传输给上行波导转换器；
（6）上行波导转换器自动切换到用户选择的通信模式的上行波导，并连接到双工器的上行频率发射接口；
（7）上行波导转换器打开所选通信模式的BUC电源；
（8）建立所选通信模式的卫星连接。
采用上述技术方案带来的有益效果：
  本发明在现有卫星通信系统上增加了下行频率适配器和上行波导转换器，将原来分立的两套Ku波段通信系统融合为一套系统，大幅度减少成本，有利于卫星通信技术的推广应用。
附图说明
图1是传统行波速卫星通信系统的结构框图。
图2是IP-star卫星通信结构的结构框图。
图3是本发明的系统结构框图。
图4是基于图3所示装置的通信方法流程图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图3所示本发明的系统结构框图，融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置，包括双通信系统寻星控制器、人机操作单元、天线、双工器、LNB、工分器、下行频率适配器、普通卫星调制解调器、IP-star卫星调制解调器、普通卫星BUC、IP-star卫星BUC以及上行波导转换器。天线经双工器分别与LNB的输入端和上行波导转换器的输出端连接，LNB的输出端经功分器分别与双通信系统寻星控制器、下行频率适配器的输入端和普通卫星调制解调器的接收端，下行频率适配器的输出端连接IP-star卫星调制解调器的接收端，普通卫星调制解调器的发送端经普通卫星BUC与上行波导转换器的输入端连接，IP-star卫星调制解调器的发送端经IP-star卫星BUC与上行波导转换器的输入端连接，所述双通信系统寻星控制器分别连接天线、上行波导转换器和人机操作单元。
在本实施例中，天线采用SNC天线。定位模块采用GPS定位模块或者北斗双模定位模块。
如图4所示基于图3所示装置的通信方法流程图，包括以下步骤：
（1）移动卫星应用站到达某一位置，打开所述装置的工作电源；
（2）双通信系统寻星控制器对移动卫星应用站进行定位，根据定位信息确定移动卫星应用站所在IP-star卫星的具体关口站中的点波束信息和普通行波束卫星的定位信息；
（3）用户通过人机操作单元选择通信模式；
（4）双通信系统寻星控制器根据用户选择的通信模式开始自动寻星：
当用户选择普通行波速卫星通信模式，双通信系统寻星控制器控制天线接收行波速卫星信号，经双工器将信号送给LNB（Low Noise Block，低噪声下变频器），将卫星信号进行放大和下变频处理，把Ku波段信号变成L波段，再将L波段信号直接送给普通卫星调制解调器；当用户选择IP-star卫星通信模式，双通信系统寻星控制器控制天线接收IP-star卫星信号，经双工器将信号送给LNB， 再将LNB输出的L波段信号送给下变频适配器，把信号频率转换至IP-star通信机的工作频率范围之内（1550~2050MHz）后送给IP-star卫星调制解调器。；
（5）寻星完成后，双通信系统寻星控制器将完成寻星的信息传输给上行波导转换器；
（6）上行波导转换器自动切换到用户选择的通信模式的上行波导，并连接到双工器的上行频率发射接口；
（7）上行波导转换器根据用户选择的通信模式，打开IP-star卫星BUC或者普通卫星BUC（Block Up-Converter，上变频功率放大器）的电源；
（8）建立所选通信模式的卫星连接。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置，其特征在于：包括双通信系统寻星控制器、人机操作单元、天线、双工器、LNB、工分器、下行频率适配器、普通卫星调制解调器、IP-star卫星调制解调器、普通卫星BUC、IP-star卫星BUC以及上行波导转换器；所述双通信系统寻星控制器内置定位模块，所述天线经双工器分别与LNB的输入端和上行波导转换器的输出端连接，LNB的输出端经功分器分别与双通信系统寻星控制器、下行频率适配器的输入端和普通卫星调制解调器的接收端，下行频率适配器的输出端连接IP-star卫星调制解调器的接收端，普通卫星调制解调器的发送端经普通卫星BUC与上行波导转换器的输入端连接，IP-star卫星调制解调器的发送端经IP-star卫星BUC与上行波导转换器的输入端连接，所述双通信系统寻星控制器分别连接天线、上行波导转换器和人机操作单元。
2.根据权利要求1所述融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置，其特征在于：所述天线为SNC天线。
3.根据权利要求1所述融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置，其特征在于：所述定位模块为GPS定位模块。
4.根据权利要求1所述融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置，其特征在于：所述定位模块为北斗双模定位模块。
5.基于权利要求1所述融合普通Ku频段和IPstar卫星的通信装置的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）移动卫星应用站到达某一位置，打开所述装置的工作电源；
（2）双通信系统寻星控制器对移动卫星应用站进行定位，根据定位信息确定移动卫星应用站所在IP-star卫星的具体关口站中的点波束信息和普通行波束卫星的定位信息；
（3）用户通过人机操作单元选择通信模式；
（4）双通信系统寻星控制器根据用户选择的通信模式开始自动寻星，当用户选择普通行波速卫星通信模式时，天线将接收到的信号依次经双工器、LNB和功分器后直接送给普通卫星调制解调器，当用户选择IP-star卫星通信模式时，天线将接收到的信号依次经双工器、LNB和功分器后，先送给下行频率适配器将信号频率调整至IP-star卫星调制解调器的输入频率范围内后，再送给IP-star卫星调制解调器；
（5）寻星完成后，双通信系统寻星控制器将完成寻星的信息传输给上行波导转换器；
（6）上行波导转换器自动切换到用户选择的通信模式的上行波导，并连接到双工器的上行频率发射接口；
（7）上行波导转换器打开所选通信模式的BUC电源；
（8）建立所选通信模式的卫星连接。
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