CN106604247A - 一种利用北斗短信息通道智能开通二代卫星网络的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用北斗短信息通道智能开通二代卫星网络的方法。本发明提出了一种利用北斗短信息通道传递卫星开通参数，辅助开通控制系统软件实现卫星网络智能化开通的方法，有效提升卫星网络开通效率和操作简易化。本发明的有益技术效果是：网络中有一个开通控制中心，用于配置某一次网络开通的卫星通信终端关键参数，并利用北斗短信息通道传递这些开通参数，在开通控制终端处自动解析参数并自动完成卫星通信终端的工作参数注入，实现卫星通信终端的工作参数自动配置，不再需要人工进行开通参数的沟通和参数配置，实现了开通参数的自动下发和自动配置，提升了卫星通信终端的入网开通效率，降低了对卫星终端使用人员的专业技术需求，同时为第三方通信不畅的地域内的卫星通信终端开通提供了有效解决办法。

Description

一种利用北斗短信息通道智能开通二代卫星网络的方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种利用北斗短信息通道智能开通二代卫星网络的方法。

背景技术

随着我国卫星事业的蓬勃发展，卫星资源也越来越丰富，卫星系统的应用也越来越广泛，目前在应急通信、战术通信等多个领域中都用到了二代卫星。然而卫星网络的开通需要各个卫星终端统一到一套一致的参数上才能够进行正常通信，且该参数中的部分参数（频率资源等）需要向卫通中心进行申请，批准后方可使用，因此不能够进行事先约定。卫星终端管理人员需要相互沟通卫星终端的通信参数，然后配置卫星终端入网通信。目前卫星配置的参数沟通采用第三方通信手段（例如民用电话网络）进行沟通，然而在某些特定的环境中（例如地震导致的电话网络通信不畅），各终端地域的通信受到限制，无法进行有效沟通，导致终端无法快速入网；另一方面，在沟通中需要人工记录通信参数，并通过人工的方式配置卫星通信终端开通参数，整个过程繁琐，难免出错，无法有效保证卫星终端快速入网，增加了操作难度。

卫星网络的开通，特别是卫星初始网络（卫星广播信道）的开通需要的参数项不多，其关键参数包含卫星主站站号、备用主站站号、网络标识、载波速率、接收频率、编码方式，数据量有限，完全可以依靠北斗短信息通道进行参数的传递。

发明内容

在卫星网络的开通过程中，人工配置卫星参数，不仅增加了沟通环节，需要人工记录参数并手动配置，还增加了对操作人员的专业技能要求，降低了卫星网络的开通效率。北斗终端目前已经广泛应用在各个领域，技术成熟可靠。本发明提出了一种利用北斗短信息通道传递卫星开通参数，辅助开通控制系统软件实现卫星网络智能化开通的方法，有效提升卫星网络开通效率和操作简易化。

为实现二代卫星通信系统快速智能开通，本系统包含二代卫星通信终端、开通控制系统、北斗通信终端三部分组成，其部署关系如图1所示。首先需要将北斗通信终端的通信口连接到开通控制系统PC终端上，用作北斗短信息的传输通道；需要将二代卫星终端的管理口连接到开通控制系统PC终端上，用作二代卫星终端工作参数的配置通道。

为实现本发明的最终效果，需要研制一套开通控制系统软件，开通控制系统软件分为开通控制中心软件和开通控制终端软件。系统软件模块图如图3所示。

开通控制中心软件由参数配置管理、业务处理模块、卫星工作参数注入模块、北斗短信息通信模块、卫星适配模块、北斗适配模块和基础通信/资源模块组成。各模块功能如下：

参数配置管理模块：用于在控制端配置某一次卫星网络开通的通信参数，该参数为开通参数中几个关键参数，包括卫星主站号、网号、载波速率、编码方式等，这几个参数的设置依据是根据主站申请到的卫星资源做出的规划参数；参数配置管理模块还用于录入各卫星通信终端节点的北斗ID号，用于通信的身份鉴定，因北斗ID可以先行固化，该信息可在系统开通前期完成；

业务处理模块：负责接收界面的配置参数，按照北斗短信息报文格式组装成短信息报文，并调用北斗短信息通信模块发送报文给各卫星通信终端节点的开通控制终端应用软件。按照二代卫星通信终端的工作参数格式模板将界面配置的几个关键参数填写到对应字段，形成卫星通信终端工作参数，并调用卫星工作参数注入模块将工作参数下发给卫星通信终端；

北斗短信息通信模块：负责北斗短信息的发送和接收功能；

卫星工作参数注入模块：负责将卫星终端的工作参数注入到卫星通信终端设备；

北斗适配模块：负责软件与北斗终端串口通信的基本功能；

卫星适配模块：负责软件与卫星通信终端管理口通信的基本功能；

基础通信/资源模块：为软件提供计算机中可用的计算、存储、通信端口等资源的调用。

开通控制终端软件由业务处理模块、卫星工作参数注入模块、北斗短信息通信模块、卫星适配模块、北斗适配模块和基础通信/资源模块组成。各模块功能如下：

业务处理模块：主要负责接收开通控制中心的配置参数，从北斗短信息报文中解析出卫星通信终端的卫星主站站号、备用主站站号、网络标识、载波速率、接收频率、编码方式等几个关键参数，并调用北斗短信息通信模块发送应答报文给开通控制中心应用软件；同时按照二代卫星通信终端的工作参数格式模板将开通控制中心下发的几个关键参数填写到对应字段，形成卫星通信终端工作参数，并调用卫星工作参数注入模块将工作参数下发给卫星通信终端；

卫星工作参数注入模块、北斗短信息通信模块、卫星适配模块、北斗适配模块和基础通信/资源模块的功能与开通控制中心中相应的模块功能类似，此处不再赘述。

本发明利用北斗短信息来传递卫星通信终端的开通参数，由于北斗短信息是一个通用的信道，为与其他普通北斗短信息进行有效区分，需要定义一套报文格式标准，其报文封装格式如图4所示，报文头定义示例如图5所示。为有效区分卫星开通参数报文与普通北斗短信息报文，将报文标示头设为四个字节，例如将该四个字节设定为0xFC 、0xEE、0xFD、0xEB，在收到北斗短信息时，只有前四个字节的内容与标示头完全匹配，才进入卫星开通处理的后续处理流程。报文类型主要用于区分报文的实际意义，用一个字节表示，例如0xA0表示下发卫星开通参数、0xA1表示终端请求重传报文、0xB0表示终端成功收到报文的应答。报文包数用于标示开通参数总共需要发送多少个数据包，对于TDMA卫星终端的开通参数，只需要下发5个参数，总共约30个字节，因此一个报文就能够发送完成，但考虑到本方法的可扩展性，可以发送多个报文，以实现更多参数的发送。报报文序号是针对报文包数的计数，表示当前是第几个报文，从1开始计数。校验码完成对当前包中所有数据进行循环校验，判断数据包在网络传输过程中是否损坏。报文长度是指本包报文的数据长度，因目前北斗短信息单个信息的报文长度支持有限，因此只用1个字节来描述报文长度即可。有效数据载荷中依次填写卫星通信终端的开通参数。

本发明中为便于有效实施管理，通常将开通控制中心部署在卫星主站节点，开通控制终端部署在各卫星通信终端节点上，整个开通流程如图2所示。首先在开通控制中心软件上配置本次卫星开通的几个关键参数，由开通中心按照北斗消息报文定义组装卫星开通参数，通过北斗短信息发送给各开通控制终端，开通控制终端收到报文后应答成功接收数据并从短信息报文中提取卫星通信终端开通关键参数，开通控制中心和开通控制终端分别组装本地卫星通信终端的工作参数，将组装好的工作参数加注到卫星通信终端设备上，卫星通信终端完成参数配置后参数生效并完成入网开通。

本发明的有益技术效果是：网络中有一个开通控制中心，用于配置某一次网络开通的卫星通信终端关键参数，并利用北斗短信息通道传递这些开通参数，在开通控制终端处自动解析参数并自动完成卫星通信终端的工作参数注入，实现卫星通信终端的工作参数自动配置，不再需要人工进行开通参数的沟通和参数配置，实现了开通参数的自动下发和自动配置，提升了卫星通信终端的入网开通效率，降低了对卫星终端使用人员的专业技术需求，同时为第三方通信不畅的地域内的卫星通信终端开通提供了有效解决办法。

附图说明

图1、本发明系统部署示意图

图2、本发明中卫星网络开通工作流程示意图

图3本发明中开通控制系统软件模块示意图

图4、本发明中的北斗信息报文封装格式示意图

图5、本发明中的报文头定义示例说明图。

具体实施方式

本发明提出了一种利用北斗短信息通道传递卫星开通参数，辅助开通控制系统软件实现卫星网络智能化开通的方法，有效提升卫星网络开通效率和操作简易化。

为保证本发明正常工作，需要研发一套开通控制系统软件，并且北斗卫星终端、开通控制系统、卫星通信终端需要按照一定的约束关系进行部署（参见图1）。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图，对本发明作进一步详细说明。主要包括如下步骤：

1)设计开发开通控制中心软件，将其安装部署到计算机终端系统中；

2)设计开发开通控制终端软件，将其安装部署到计算机终端系统中；

3)将开通控制中心计算机终端与卫星主站部署在同一个节点内；

4)将开通控制终端计算机终端与卫星通信终端部署在同一个节点内；

5)保证各个节点开通控制系统计算机终端与北斗终端的通信串口进行有效连接；

6)保证各个节点开通控制系统计算机终端与卫星通信终端的管理口进行有效连接；

7)收集各卫星终端节点的北斗ID信息，并将该信息录入到开通控制中心；

8)规划本次卫星网络开通的关键参数，主要为卫星主站站号、备用主站站号、网络标识、载波速率、接收频率、编码方式；

9)开通控制中心将界面配置的关键参数按照卫星开通北斗短信息报文封装格式进行报文组装；

10)开通控制中心将封装好的卫星开通关键参数利用北斗短信息发送给各终端节点。当开通控制中心连接北斗为指挥机、开通控制终端连接的北斗为用户机，且用户机与指挥机存在管理从属关系时，采用北斗通播的方式发送短信息；否则采用点对点的方式发送北斗短信息；

11)开通控制终端从北斗终端处接收短信息，按照报文封装规则从报文中解析出卫星开通关键参数；

12)开通控制终端发送成功接收开通参数应答报文给开通控制中心；

13)开通控制中心根据卫星通信终端的工作参数格式模板，将界面配置的卫星开通关键参数填写到对应字段位置，其他字段采用统一的默认参数值，形成卫星通信终端的完整工作参数；

14)开通控制中心将卫星终端的完整工作参数通过参数注入接口加注到卫星通信终端，卫星通信终端接收参数并配置生效；

15)开通控制终端根据卫星通信终端的工作参数格式模板，将开通控制中心下发的卫星开通关键参数填写到对应字段位置，其他字段采用统一的默认参数值，形成卫星通信终端的完整工作参数；

16)开通控制终端将卫星终端的完整工作参数通过参数注入接口加注到卫星通信终端，卫星通信终端接收参数并配置生效。

步骤8)中还包括：本发明中只是针对TDMA卫星广播信道开通的参数做说明性介绍，在实际使用时可根据具体情况做参数扩充和修改。

步骤9)中还包括：如果发送的参数数据量较大，超过了北斗短信息单条信息的报文上限，则进行分包发送处理。

步骤11)中还包括：如果为多包数据发送，则需要将所有数据包收齐后方可进行数据还原解析。

步骤12)中还包括：如果发现报文中的数据不正确，不能够通过校验，则需要向开通控制中心请求重新传输当前报文。

步骤14)、16）中还包括：如果对卫星通信终端的参数加注单次失败，则自动启用重新加注流程，保证参数的正常加注。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.本发明提出了一种利用北斗短信息通道传递卫星开通参数，辅助开通控制系统软件实现卫星网络智能化开通的方法，有效提升卫星网络开通效率和操作简易化，其特征在于包括如下步骤：

设计开发开通控制中心软件，将其安装部署到计算机终端系统中；

设计开发开通控制终端软件，将其安装部署到计算机终端系统中；

将开通控制中心计算机终端与卫星主站部署在同一个节点内；

将开通控制终端计算机终端与卫星通信终端部署在同一个节点内；

保证各个节点开通控制系统计算机终端与北斗终端的通信串口进行有效连接；

保证各个节点开通控制系统计算机终端与卫星通信终端的管理口进行有效连接；

收集各卫星终端节点的北斗ID信息，并将该信息录入到开通控制中心；

规划本次卫星网络开通的关键参数，主要为卫星主站站号、备用主站站号、网络标识、载波速率、接收频率、编码方式；

开通控制中心将界面配置的关键参数按照卫星开通北斗短信息报文封装格式进行报文组装；

开通控制中心将封装好的卫星开通关键参数利用北斗短信息发送给各终端节点，当开通控制中心连接北斗为指挥机、开通控制终端连接的北斗为用户机，且用户机与指挥机存在管理从属关系时，采用北斗通播的方式发送短信息；否则采用点对点的方式发送北斗短信息；

开通控制终端从北斗终端处接收短信息，按照报文封装规则从报文中解析出卫星开通关键参数；

开通控制终端发送成功接收开通参数应答报文给开通控制中心；

开通控制中心根据卫星通信终端的工作参数格式模板，将界面配置的卫星开通关键参数填写到对应字段位置，其他字段采用统一的默认参数值，形成卫星通信终端的完整工作参数；

开通控制中心将卫星终端的完整工作参数通过参数注入接口加注到卫星通信终端，卫星通信终端接收参数并配置生效；

开通控制终端根据卫星通信终端的工作参数格式模板，将开通控制中心下发的卫星开通关键参数填写到对应字段位置，其他字段采用统一的默认参数值，形成卫星通信终端的完整工作参数；

开通控制终端将卫星终端的完整工作参数通过参数注入接口加注到卫星通信终端，卫星通信终端接收参数并配置生效。

2.根据权利要求1所述，其特征在于开通控制中心配置卫星开通的关键参数，本发明中列举的几个关键参数只为更加明确清晰的描述发明的具体实施和相关技术思路，其关键参数可以根据实际通信需求做相应调整和扩展。

3.根据权利要求1所述，其特征在需要研制一套开通控制系统软件；开通控制中心软件的特征为配置、下发卫星开通参数，组装、加注本节点的卫星通信终端的工作参数；开通控制终端软件的特征为解析控制中心下发的卫星开通参数，并组装、加注本节点的卫星通信终端的工作参数，任何以此思路实现的卫星网络开通软件在本发明保护范围内。

4.根据权利要求1所述，其特征在于利用北斗短信息报文传输开通参数，本发明定义了北斗短信息报文封装格式，报文封装格式其特征在于需将参数开通报文与普通北斗短信息报文做区分和数据校验，报文头定义示例说明只为更加清晰地描述本发明的具体实施过程，未作特定限制，任何采用该思路进行对等替换而形成卫星通信开通参数北斗短信息报文格式的行为，都在本发明保护范围内。

5.根据权利要求1所述，其特征在于开通控制系统能够自动组装卫星通信终端的工作参数，并能够自动给卫星通信终端进行工作参数注入。