CN111800184A - 一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法、装置与系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法、装置和系统。所述方法包括：接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；解析码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据初始码相位和所述载波频率对码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；根据时、频同步信息解析正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；对解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。采用本方法能够实现手机低功耗实现卫星通信。

Description

一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法、装置与 系统
技术领域
本申请涉及卫星通讯技术领域，特别是涉及一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法、装置与系统。
背景技术
卫星通信系统主要由空间段、地面控制中心和用户段组成，空间段由包含若干颗卫星的卫星星座组成，这些卫星(出站转发器、入站转发器)转发由地面中心站发出的出站信号和用户机发出的入站信号，具备一定的抗干扰能力。地面控制中心完成用户信号收发测量和信息收发处理，并对整个系统的运行进行管理控制。用户段接收来自地面控制中心的数据业务以及控制消息，并根据自身业务需求以及出站的控制信令发送入站消息，实现定位、定时、短报文通信等功能。
RDSS业务系统现在的用户入站体制采用的是CDMA传输体制，服务的基本业务为短报文通信和位置报告业务。随着用户需求的多样化，需要能够进一步扩展服务业务，特别是能够进入普通消费类手机的低功耗服务。只有采取新的服务体制，RDSS系统才能在地面移动通信网进一步快速拓展、卫星通信业务快速发展的情况下争得一席之地。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提供消费类手机等低功耗卫星通信服务的一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法、装置与系统。
一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法，所述方法包括：
接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；
根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；
对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
在其中一个实施例中，还包括：接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；其中，所述码分多址信号和所述正交多载波码分多址通信信号均占用用户设备对应的子频段。
在其中一个实施例中，还包括：根据码分多址信号的可使用时长和系统带宽属性，计算采用伪随机码的码分多址信号的长度。
在其中一个实施例中，还包括：所述码分多址信号的长度为100ms长度。
在其中一个实施例中，还包括：设置所述正交多载波码分多址通信信号的速率为1Ksps，采用1/2的可变长Turbo编码。
一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信装置，所述装置包括：
接收装置，用于接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
同步解析模块，用于解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；
业务信息解调模块，用于根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
在其中一个实施例中，所述接收模块还用于接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；其中，所述码分多址信号和所述正交多载波码分多址通信信号均占用用户设备对应的子频段。
在其中一个实施例中，所述同步解析模块还用于根据码分多址信号的可使用时长和系统带宽属性，计算采用伪随机码的码分多址信号的长度。
在其中一个实施例中，所述码分多址信号的长度为100ms长度。
一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信系统，包括：
用户设备，用于地面控制中心正交多载波码分多址通信信号
发送包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
地面控制中心，用于接收所述通信信号；解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
上述一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法、装置与系统，通过改变通信信号的结构，即其中一部分用来进行载波伪码同步，另一部分采用正交多载波码分多址通信信号完成通信功能，从而实现面向手机的低功耗服务。
附图说明
图1为一个实施例中面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法的应用场景图；
图2为一个实施例中面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法的流程示意图；
图3为一个实施例中通信信号的结构示意图；
图4为一个实施例中通信信号占用频段的示意图；
图5为一个实施例中接收卫星座图；
图6为一个实施例中面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信装置的结构框图；
图7为一个实施例中面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。卫星通信系统主要由空间段、地面控制中心和用户段组成，空间段由包含若干颗卫星的卫星星座组成，这些卫星(出站转发器、入站转发器)转发由地面中心站发出的出站信号和用户机发出的入站信号，具备一定的抗干扰能力。地面控制中心完成用户信号收发测量和信息收发处理，并对整个系统的运行进行管理控制。用户段接收来自地面控制中心的数据业务以及控制消息，并根据自身业务需求以及出站的控制信令发送入站消息，实现定位、定时、短报文通信等功能。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法，以该方法应用于图1中的地面控制中心为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号。
通过码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号进行帧间融合或者耦合，可以生成通信信号，如图3所示，通信信号包括：码分多址导频信号和正交多载波码分多址符号，码分多址导频信号用于实现载波伪码同步，正交多载波码分多址符号用于实现面向手机的通讯功能。
步骤204，解析码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据初始码相位和所述载波频率对码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息。
步骤206，根据时、频同步信息解析正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号。
步骤208，对解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
上述面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法中，通过改变通信信号的结构，即其中一部分用来进行载波伪码同步，另一部分采用正交多载波码分多址通信信号完成通信功能，从而实现面向手机的低功耗服务。
在其中一个实施例中，如图4所示，接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号；其中，码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号均占用用户设备对应的子频段。本实施例中，不同用户设备的码分多址信号及正交多载波码分多址通信信号根据事先规划的子频段选择相应的子频段进行传输，从而实现多用户之间的信号同频传播。
在其中一个实施例中，根据码分多址信号的可使用时长和系统带宽属性，计算采用伪随机码码的码分多址信号的长度。码分多址信号中的信标用于在通信时对时间校准。
本实施例中，确定码分多址信号的初始码相位及载波频率。根据码分多址信号的初始码相位及载波频率跟踪码分多址信号，得到正交多载波码分多址通信信号的时、频同步信息。码分多址导频信号可选用自相关、互相关特性良好的伪随机码码，码长根据信标可用时间长度及系统带宽进行设计。
在其中一个实施例中，设置正交多载波码分多址通信信号的速率为1Ksps，采用1/2的可变长Turbo编码。
具体的，在采用上述方法进行卫星通信时，用户机采用1w功放、天线增益为-6dBi条件(该用户机功耗条件下芯片可嵌入手机)下，采用新的通信体制，中心站接收的星座率图，其中的信号带宽为2.04MHz，OMC-CDMA信号的子载波数目为4，用户的信息传输速率为500bps，编码增益为6dB。从图5可以看出，星座图可以分辨，接收性能较好，满足普通短报文业务的通信质量需求。
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图6所示，提供了一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信装置，包括：接收模块602、同步解析模块604和业务信息解析模块606，其中：
接收模块602，用于接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
同步解析模块604，用于解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；
业务信息解析模块606，用于根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
在其中一个实施例中，同步解析模块604还用于根据码分多址信号的可使用时长和系统带宽属性，计算采用伪随机码的码分多址信号的长度。
在其中一个实施例中，码分多址信号的长度为100ms长度。
在其中一个实施例中，业务信息解析模块606还用于设置所述正交多载波码分多址通信信号的速率为1Ksps，采用1/2的可变长Turbo编码。
关于面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信装置的具体限定可以参见上文中对于面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法的限定，在此不再赘述。上述面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在其中一个实施例中，如图7所示，提供一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信系统，包括：
用户设备，用于向基站接收装置发送包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
在其中一个实施例中，如图7所示，还提供一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信系统，包括：
用户设备，用于向地面控制中心发送包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
地面控制中心，用于接收所述通信信号；解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SD RAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信方法，所述方法包括：
接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；
根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；
对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号，包括：
接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；其中，所述码分多址信号和所述正交多载波码分多址通信信号均占用用户设备对应的子频段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据码分多址信号的可使用时长和系统带宽属性，计算采用伪随机码的码分多址信号的长度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述码分多址信号的长度为100ms长度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设置所述正交多载波码分多址通信信号的速率为1Ksps，采用1/2的可变长Turbo编码。
6.一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信装置，其特征在于，所述装置包括：
接收装置，用于接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
同步解析模块，用于解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；
业务信息解调模块，用于根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述接收模块还用于接收用户设备发送的包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；其中，所述码分多址信号和所述正交多载波码分多址通信信号均占用用户设备对应的子频段。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述同步解析模块还用于根据码分多址信号的可使用时长和系统带宽属性，计算采用伪随机码的码分多址信号的长度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述码分多址信号的长度为100ms长度。
10.一种面向可嵌入手机低功耗服务的卫星通信系统，其特征在于，包括：
用户设备，用于地面控制中心发送包含码分多址信号和正交多载波码分多址通信信号的通信信号；
地面控制中心，用于接收所述通信信号；解析所述码分多址信号，得到码分多址信号中包含的初始码相位和载波频率，根据所述初始码相位和所述载波频率对所述码分多址信号进行跟踪，得到时、频同步信息；根据所述时、频同步信息解析所述正交多载波码分多址通信信号，得到解调码分多址信号；对所述解调码分多址信号进行解扩解调，得到通信业务信息。
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