CN111726160A - 可共享卫星通信能力的卫星热点、控制方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信系统卫星电话技术领域，公开了一种可共享卫星通信能力的卫星热点、控制方法及存储介质，卫星热点包括壳体及封装于壳体内的卫星热点主板，卫星热点主板上集成有卫星通信芯片及应用处理芯片，卫星天线直接与卫星热点主板连接；应用处理芯片设有应用处理单元，应用处理单元包括配置管理单元，实现对卫星热点主板中其他各模块参数的查询与配置。通过卫星天线直接与卫星热点主板相连，减少了天线连接线对信号的损耗，同时节省了卫星天线连接线的成本；另外，通过应用处理芯片中的配置管理单元与用户终端配合，可以提供远程配置的功能，通过用户终端可以对卫星热点软硬件所有模块进行配置，极大的方便了用户的使用与维护。

Description

可共享卫星通信能力的卫星热点、控制方法及存储介质

技术领域

本发明涉及通信系统卫星电话技术领域，尤其涉及一种可共享卫星通信能力的卫星热点、控制方法及存储介质。

背景技术

卫星电话主要用于海洋船只或正常蜂窝网络覆盖不佳的区域，应用于渔业、远洋航运、水电站、森林消防、公共应急系统、探险旅游等行业，可用作船舶通信、楼房/哨站等建设、荒岛通信建设、车载/便携热点等用途。

公开号为CN109586782A的中国专利公开了一种卫星通信路由器，包括：卫星通信模块、近距离通信模块、天线模块、处理模块，其中：所述天线模块，用于分别发射和接收卫星信号、近距离通信信号，分别将卫星信号、近距离通信信号传输给所述卫星通信模块和所述近距离通信模块；所述卫星通信模块，用于提供卫星通信链路以及处理所述卫星信号；所述近距离通信模块，用于提供近距离通信链路以及处理所述近距离通信信号；所述信号处理模块，用于将所述卫星信号与所述近距离通信信号进行信号转换处理，使所述移动终端通过所述近距离通信链路连接到所述卫星通信路由器后建立与卫星的卫星通信链路。

上述公开的技术方案中，天线模块需要接入卫星天线，以实现反射和接收卫星信号，现有技术中，卫星天线与卫星通信路由器为分体式结构，两者之间需要通过连接线连接，因此，天线连接线对信号造成一定的损耗，同时天线连接线成本较大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一提供一种可共享卫星通信能力的卫星热点，通过卫星天线直接与卫星热点主板相连，减少了天线连接线对信号的损耗，同时节省了卫星天线连接线的成本。

可共享卫星通信能力的卫星热点，包括壳体及封装于壳体内的卫星热点主板，所述卫星热点主板上集成有卫星通信芯片及应用处理芯片，卫星天线直接与所述卫星热点主板连接；所述应用处理芯片设有应用处理单元，所述应用处理单元包括配置管理单元，实现对卫星热点主板中其他各模块参数的查询与配置。

通过采用上述技术方案，卫星天线直接与卫星热点主板相连，因此减少天线连接线对信号的损耗，同时节省了卫星天线连接线的成本，卫星通信芯片实现通过卫星天线与卫星侧的通信能力，包括语音业务、短信业务、以及数据业务；另外，通过应用处理芯片中的配置管理单元与用户终端配合，可以提供远程配置的功能，通过用户终端可以对卫星热点软硬件所有模块进行配置，极大的方便了用户的使用与维护。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述应用处理芯片中包括无线通信单元，所述无线通信单元包括WIFI和/或蓝牙通信单元，所述无线通信单元上连接WIFI/BT天线，实现多用户终端的接入，所述应用处理单元实现多个用户终端同时使用卫星通信功能的调度。

通过采用上述技术方案，应用处理芯片集成无线通信单元及应用处理单元，无线通信单元为WIFI和/或蓝牙通信单元，无线通信单元接入WIFI/BT天线，可以使热点直接提供WIFI/蓝牙等无线接入手段，方便用户终端直接接入，而不需要其他额外的无线接入设备，多个用户终端通过各自的无线连接模块及无线通信单元实现与卫星通信芯片通信，卫星通信芯片与卫星侧通信；应用处理芯片中包含应用处理单元，应用处理单元实现多用户终端同时使用卫星通信功能的调度，实现多个用户终端与卫星侧交换通信信息。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述应用处理芯片还包括GPS/BD位置服务模块，GPS/BD位置服务模块接入有GPS/BD天线。

通过采用上述技术方案，通过GPS/BD位置服务模块及GPS/BD天线实现定位功能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述应用处理芯片还包括有电源管理模块，所述应用处理芯片还设有外接电源接口。

通过采用上述技术方案，可以直接与外部电源连接，也可以使用充电电池进行工作。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述应用处理芯片还设有电话口、USB接口及以太网口。

通过采用上述技术方案，通过电话口可以使用电话线与电话机连接，方便直接接听电话；提供以太网口，通过以太网线可以方便连接卫星固定终端，也可以再连接路由器或交换机，从而提供更加灵活多样的接入形式。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述应用处理单元包括注册管理单元，用户终端接入热点后，向应用处理单元注册自己的信息，注册管理单元为每个注册的用户终端分配一对应的用户终端识别号。

通过采用上述技术方案，给用户提供了独立的卫星通信资源，方便用户进行分级管理和信息安全的保护。

本发明的目的之二在于提供上述可共享卫星通信能力的卫星热点的控制方法，通过用户终端可以对卫星热点软硬件所有模块进行配置，极大的方便了用户的使用与维护。

可共享卫星通信能力的卫星热点的控制方法，所述应用处理单元与所述用户终端之间通过心跳信号确保双方了解对方是否在线，通过所述用户终端查询或修改卫星热点上任意模块的配置。

通过采用上述技术方案，通过心跳信号确保卫星热点和用户终端双方了解对方是否在线，在双方在线的情况下，通过用户终端可以对卫星热点软硬件所有模块进行配置，实现了卫星热点的远程控制，方便用户使用与维护。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：

所述应用处理单元接收所述用户终端的心跳消息并反馈心跳响应，若用户终端无法接收心跳响应，则说明用户终端与卫星热点网络连接断开，需重新发起网络连接；

所述应用处理单元获取所述用户终端查询任意模块当前配置的请求后，反馈对应模块当前配置至用户终端；

所述应用处理单元获取所述用户终端修改任一模块配置的请求后，判断新配置与当前配置是否相同，相同则直接反馈用户终端并结束，不同则修改对应模块的当前配置至新配置，修改完成后返回结果至用户终端。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：任一模块主动上报事件至所述应用处理单元，所述应用处理单元反馈事件至所述用户终端。

本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，存储有能够被加载并执行上述可共享卫星通信能力的卫星热点的控制方法的计算机程序。

综上，本发明提供的基于卫星热点的可共享卫星通信系统、方法及存储介质包括以下至少一种有益技术效果：

通过卫星天线直接与主板集成在一起，高度集成，减少卫星天线连接线对卫星信号的损耗，同时节省了卫星天线连接线的成本；同时取消屏幕、话筒、听筒等外围设备，用更低的成本给更多用户提供卫星服务；

通过应用处理芯片中的配置管理单元与用户终端配合，可以提供远程配置的功能，通过用户终端可以对卫星热点软硬件所有模块进行配置，极大的方便了用户的使用与维护。

附图说明

图1为本发明提供的可共享卫星通信能力的卫星热点的硬件模块示意图；

图2为本发明提供的可共享卫星通信能力的卫星热点中软件功能模块示意图；

图3为本发明提供的可共享卫星通信能力的卫星热点中心跳及远程配置的流程示意图；

图4为本发明提供的基于卫星热点的可共享卫星通信方法中用户终端发起语音业务的流程示意图；

图5为本发明提供的基于卫星热点的可共享卫星通信方法中卫星侧发起语音业务时紧急调度模式下的流程示意图；

图6为本发明提供的基于卫星热点的可共享卫星通信方法中卫星侧发起语音业务时普通调度模式下的流程示意图；

图7为本发明提供的基于卫星热点的可共享卫星通信方法中语音信息传输示意图。

图中，1、卫星侧；10、卫星热点主板；2、卫星通信芯片；20、应用处理芯片；21、卫星通信单元；22、应用处理单元；23、无线通信单元；3、用户终端；4、卫星天线；5、WIFI/BT天线；6、USB接口；7、电话口；71、电话机；8、以太网口；81、卫星固定终端；82、路由器；83、交换机；9、GPS/BD天线；91、外接电源接口；221、注册管理单元；31、注册单元；222、心跳管理单元；32、心跳单元；223、语音管理单元；224、短信管理单元；225、数据管理单元；33、语音单元；34、短信单元；35、数据单元；226、位置服务单元；227、配置管理单元；37、远程配置单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明披露的可共享卫星通信能力的卫星热点，主要用于实现用户终端3与卫星电话的通信，用户终端3可以是手机、平板电脑等手持终端，在实现用户终端3卫星通话前需要在用户终端3上安装配套的的APP软件实现信息交换。

如图1所示，卫星热点的硬件模块集成有卫星通信芯片2，应用处理芯片20、全向卫星天线4（相控阵卫星天线，动中通卫星天线均可）和电池，无需对星，因此更方便使用，提供了更好的卫星通信体验。结合图1和图2所示，卫星天线4直接与卫星热点主板10相连，因此减少天线连接线对信号的损耗，同时节省了卫星天线连接线的成本。

卫星通信芯片2即提供卫星通信单元21，实现通过卫星天线4与卫星侧1的通信能力，包括语音业务、短信业务、以及数据业务。应用处理芯片20集成无线通信单元23、电源管理模块、GPS/BD位置服务模块及USB接口6，无线通信单元23为WIFI/蓝牙模块，无线通信单元23接入WIFI/BT天线5，可以使热点直接提供WIFI/蓝牙等无线接入手段，方便用户终端3直接接入，而不需要其他额外的无线接入设备，多个用户终端3通过各自的无线连接模块及无线通信单元23实现与卫星通信单元21通信，卫星通信单元21与卫星侧1通信；应用处理芯片20中包含应用处理单元22，应用处理单元22实现多用户终端3同时使用卫星通信功能的调度，实现多个用户终端3与卫星侧1交换通信信息；GPS/BD位置服务模块接入GPS/BD天线9，以实现定位功能；另外，应用处理芯片20还提供有电话口7，可以使用电话线与电话机71连接，方便直接接听电话，提供以太网口8，通过以太网线可以方便连接卫星固定终端81，也可以再连接路由器82或交换机83，从而可以提供更加灵活多样的接入形式，提供外接电源接口91，可以直接与外部电源连接，也可以使用充电电池进行工作。整个系统集成度高，没有屏幕、话筒、听筒等外围设备，便于做防盐，防雾等较高防护等级的整体产品设计，便于长期室外或恶劣工作环境下工作。

如图2所示，应用处理单元22包括注册管理单元221，用户终端3的APP软件中包括注册单元31，用户终端3接入热点后，向应用处理单元22注册自己的信息，应用处理单元22为每个注册的用户终端3分配一个对应的用户终端识别号；应用处理单元22中还包括心跳管理单元222，用户终端3的APP软件中包括心跳单元32，应用处理单元22与用户终端3之间通过心跳信号确保双方了解对方是否在线，即如图3所示，应用处理单元22接收用户终端3的心跳消息并反馈心跳响应，若用户终端3无法接收心跳响应，则说明用户终端3与卫星热点网络连接断开，需重新发起网络连接；若用户终端3成功接收心跳响应，则说明用户终端3与卫星热点网络连接正常，继续心跳；应用处理单元22包括语音管理单元223、短信管理单元224及数据管理单元225，用户终端3的APP软件中包括语音单元33、短信单元34及数据单元35，以实现双方之间的通信信息交换。应用处理单元22及用户终端3中均包括位置服务单元226， 用户终端3通过位置服务单元226向应用处理单元22请求当前位置，应用处理单元22通过GPS/BD位置服务模块实现定位功能并反馈至用户终端3。

如图2所示，另外，应用处理单元22中还包括配置管理单元227，用户终端3中包括远程配置单元37，以通过用户终端3的APP软件直接对卫星热点设备进行远程配置工作，考虑卫星热点设备一般安装在室外，通过远程配置可以方便对卫星热点进行远程操控，易于操作与维护。远程配置相关的操作主要有以下三种：

查询：查询指定模块（包括卫星侧1的卫星芯片模块、注册管理单元221、语音管理单元223、短信管理单元224、数据管理单元225及位置服务单元226此类软件模块，以及天线、WIFI、蓝牙、LAN此类硬件模块）的配置参数；

配置：修改指定模块（包括卫星侧1的卫星芯片模块、注册管理单元221、语音管理单元223、短信管理单元224、数据管理单元225及位置服务单元226此类软件模块，以及天线、WIFI、蓝牙、LAN此类硬件模块）的指定参数；

上报：模块（包括卫星侧1的卫星芯片模块、注册管理单元221、语音管理单元223、短信管理单元224、数据管理单元225及位置服务单元226此类软件模块，以及天线、WIFI、蓝牙、LAN此类硬件模块）主动上报特定事件或长时间的操作结果。

如图3所示，查询流程为：用户终端3向应用处理单元22请求查询任意模块当前配置，应用处理单元22获取请求后反馈对应模块当前配置。配置流程为：用户终端3向应用处理单元22请求修改某一模块配置，应用处理单元22获取请求后判断新配置与当前配置是否相同，相同则直接反馈用户终端3并结束，不同则修改对应模块的当前配置至新配置，修改完成后返回结果。上报流程为某一模块通过应用处理单元22主动上报事件至用户终端3。

本发明还披露了于卫星热点的可共享卫星通信方法，多用户终端3同时使用卫星通信功能的调度包括多个用户终端3发起通信业务时的调度及多个用户终端3接收通信业务时的调度，其中，多个用户终端3接收通信业务时的调度包括紧急调度模式及普通调度模式，紧急调度模式实现任意用户终端3与卫星侧1交换通信信息，普通调度模式实现特定用户终端3与卫星侧1交换通信信息，其中，通信信息为语音信息或短信信息或数据信息，具体如下：

多个用户终端3发起语音业务时，如图4所示，其步骤包括：

A1：应用处理单元22获取用户终端3发出的语音业务请求；

A2：应用处理单元22判断当前卫星侧1是否空闲：

是，应用处理单元22向卫星侧1转发语音业务请求，以期与卫星侧1建立语音业务，同时记录当前的用户终端3正在做语音业务，以及标记卫星侧1当前语音业务状态为忙；

否，应用处理单元22向当前用户终端3反馈语音业务失败；

A3：若与卫星侧1语音业务建立失败，应用处理单元22获取语音业务建立失败的消息后，搜寻当前正在做语音的用户终端3，并反馈该用户终端3语音业务建立失败，同时清除卫星侧1语音业务忙的状态；

若与卫星侧1语音业务建立成功，应用处理单元22获取语音业务建立成功的消息后，搜寻当前正在做语音业务的用户终端3，并反馈该用户终端3语音业务建立成功；卫星侧1与该用户终端3通过应用处理单元22交换语音信息；

A4：应用处理单元22获取来自用户终端3或卫星侧1的结束业务的消息后反馈对方语音业务结束，并清除卫星侧1语音业务忙的状态，重新置为空闲状态。

多个用户终端3接收语音业务时候区分有紧急调度模式和普通调度模式，如图5所示，紧急调度模式下的步骤包括：

B1：应用处理单元22获取卫星侧1发出的语音业务请求，并标记卫星侧1当前语音业务状态为忙；

B2：应用处理单元22向所有注册且当前在线的用户终端3发送语音业务请求；

B3：应用处理单元22获取响应语音业务请求的用户终端3的应答消息；

B4：应用处理单元22确认获取响应语音业务请求的用户终端3是否为首个响应的用户终端3，

若是，则接受当前用户终端3的响应，并向卫星侧1回应语音业务的接受消息，以期与卫星侧1建立语音业务，同时记录当前用户终端3为进行语音业务的用户；

若否，则向当前用户终端3反馈失败消息；

B5：若与卫星侧1语音业务建立失败，应用处理单元22获取语音业务建立失败的消息后，搜寻当前正在做语音的用户终端3，并反馈该用户终端3语音业务建立失败，同时清除卫星侧1语音业务忙的状态；

若与卫星侧1语音业务建立成功，应用处理单元22获取语音业务建立成功的消息后，搜寻当前正在做语音业务的用户终端3，并反馈该用户终端3语音业务建立成功；卫星侧1与该用户终端3通过应用处理单元22交换语音信息；

B6：应用处理单元22获取来自用户终端3或卫星侧1的结束业务的消息后反馈对方语音业务结束，并清除卫星侧1语音业务忙的状态，重新置为空闲状态。

因此，在紧急调度模式下，对于卫星侧1发起的通信业务，所有注册且当前在线的用户终端3均能够响应，并与首个响应的用户终端3通信，从而极大的提升了响应的速度。

如图6所示，普通调度模式下多个用户终端3接收通信业务的步骤包括：

b1：应用处理单元22获取卫星侧1发出的通信业务请求，并标记卫星侧1当前通信业务状态为忙；

应用处理单元22存储有紧急业务清单，紧急业务清单中包括若干用户终端识别号；

b12：应用处理单元22判断来电的用户终端对应的用户终端识别号是否在所述紧急业务清单中，

若不在，则继续所述b2至b5；

若在，则进入上述紧急调度模式（B2-B6）；

b2：应用处理单元22与卫星侧1建立通信通道，

若通信通道建立失败，则结束此次通信业务，并清除卫星侧1通信业务忙的状态，重新置为空闲状态；

若通信通道建立成功，应用处理单元22向卫星侧1请求输入用户终端识别号；

b3：应用处理单元22获取卫星侧1发送的用户终端识别号后，查询该用户终端识别号对应的用户终端3，

若未找到对应的用户终端3，则结束此次通信业务，并清除卫星侧1通信业务忙的状态，重新置为空闲状态；

若找到对应的用户终端3，应用处理单元22向该用户终端3发送通信业务请求；

b4：应用处理单元22获取对应用户终端3响应通信业务请求的应答消息后，将卫星通信业务通道与该用户终端3对接，并记录该用户终端3为进行当前通信业务的用户；卫星侧1与该用户终端3通过应用处理单元22交换通信信息；

b5：应用处理单元22获取来自用户终端3或卫星侧1的结束业务的消息后反馈对方通信业务结束，并清除卫星侧1通信业务忙的状态，重新置为空闲状态。

在语音业务中语音业务建立成功，开始在呼叫双方之间传输上下行语音数据，如图7所示，其语音传输的流程包括：

下行语音数据传输流程（即从卫星侧1向用户终端3传输）：

C1：卫星侧1收到下行语音数据，需要进行语音数据解码，输出PCM语音数据；

C2：卫星侧1发送PCM语音数据到应用处理单元22；

C3：应用处理单元22将收到的PCM数据打包，通过UDP传输，PCM的UDP包采用自定义协议；

C4：用户终端3收到UDP数据包后，先按自定义协议解包，得到PCM语音数据，并在本地播放此语音。

上行语音数据传输流程（即从用户终端3向卫星侧1传输）：

D1：用户终端3从话筒采集语音数据，对采集到的语音数据进行音质增强、回声消除和噪声抑制的处理，并将处理后的语音数据编码成PCM数据；

D2：用户终端3采用自定义协议将PCM数据打成UDP数据包；

D3：用户终端3通过UDP发送PCM数据的UDP包给应用处理单元22；

D4：应用处理单元22收到UDP包后，按自定义协议进行解包，得到PCM数据；

D5：应用处理单元22将上行PCM数据包发送到卫星侧1；

D6：卫星侧1对上行PCM数据编码得到卫星语音数据包，并通过卫星发送到对方。

用户终端3发起短信业务基本与语音业务类似，只是请求的业务不是语音而是短信；卫星侧1发起短信业务，基本与语音业务紧急模式类似，只是请求的业务不是语音而是短信；数据业务流程基本与终端发起语音业务类似，只是请求的业务类型不是语音，而是数据业务，因此这里不再赘述。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.可共享卫星通信能力的卫星热点，其特征在于，包括壳体及封装于壳体内的卫星热点主板（10），所述卫星热点主板（10）上集成有卫星通信芯片（2）及应用处理芯片（20），卫星天线（4）直接与所述卫星热点主板（10）连接；所述应用处理芯片（20）设有应用处理单元（22），所述应用处理单元（22）包括配置管理单元（227）及存储器，存储器中存储有供配置管理单元（227）运行的控制程序，所述控制程序被所述配置管理单元（227）执行时实现对卫星热点主板（10）中其他各模块参数的查询与配置。

2.根据权利要求1所述的可共享卫星通信能力的卫星热点，其特征在于，所述应用处理芯片（20）中包括无线通信单元（23），所述无线通信单元（23）包括WIFI和/或蓝牙通信单元，所述无线通信单元（23）上连接WIFI/BT天线（5），实现多用户终端（3）的接入，所述应用处理单元（22）实现多个用户终端（3）同时使用卫星通信功能的调度。

3.根据权利要求2所述的可共享卫星通信能力的卫星热点，其特征在于，所述应用处理芯片（20）还包括GPS/BD位置服务模块，所述GPS/BD位置服务模块接入有GPS/BD天线（9）。

4.根据权利要求2所述的可共享卫星通信能力的卫星热点，其特征在于，所述应用处理芯片（20）还包括有电源管理模块，所述应用处理芯片（20）还设有外接电源接口（91）。

5.根据权利要求2所述的可共享卫星通信能力的卫星热点，其特征在于，所述应用处理芯片（20）还设有电话口（7）、USB接口（6）及以太网口（8）。

6.根据权利要求2所述的可共享卫星通信能力的卫星热点，其特征在于，所述应用处理单元（22）包括注册管理单元（221），用户终端（3）接入热点后，向应用处理单元（22）注册自己的信息，注册管理单元（221）为每个注册的用户终端（3）分配一个对应的用户终端识别号。

7.权利要求2至6中任一所述的可共享卫星通信能力的卫星热点的控制方法，其特征在于，所述应用处理单元（22）与用户终端（3）之间通过心跳信号确保双方了解对方是否在线，通过所述用户终端（3）查询或修改卫星热点上任意模块的配置。

8.根据权利要求7所述的可共享卫星通信能力的卫星热点的控制方法，其特征在于，

所述应用处理单元（22）接收所述用户终端（3）的心跳消息并反馈心跳响应，若用户终端（3）无法接收心跳响应，则说明用户终端（3）与卫星热点网络连接断开，需重新发起网络连接；

所述应用处理单元（22）获取所述用户终端（3）查询任意模块当前配置的请求后，反馈对应模块当前配置至用户终端（3）；

所述应用处理单元（22）获取所述用户终端（3）修改任一模块配置的请求后，判断新配置与当前配置是否相同，相同则直接反馈用户终端（3）并结束，不同则修改对应模块的当前配置至新配置，修改完成后返回结果至用户终端（3）。

9.根据权利要求8所述的可共享卫星通信能力的卫星热点的控制方法，其特征在于，任一模块主动上报事件至所述应用处理单元（22），所述应用处理单元（22）反馈事件至所述用户终端（3）。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有能够被加载并执行如权利要求3所述可共享卫星通信能力的卫星热点的控制方法的计算机程序。

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