CN112351445A - 通信方法、地基网络系统、通信系统及终端 - Google Patents

Abstract

本发明适用于卫星通信技术领域，提供了一种通信方法、地基网络系统、通信系统及终端，其中，所述通信方法包括：终端将接入请求信息广播至低轨道卫星，并由所述低轨道卫星发送给信关站；所述信关站将所述接入请求信息提供给主控中心；所述主控中心根据接收到的所述接入请求规划通信时间，生成确认信息，并返回给所述信关站；所述信关站将所述确认信息返回给所述低轨道卫星，并由所述低轨道卫星传输给发送所述接入请求信息的所述终端。本发明中，主控中心根据接入请求信息规划该终端的通信时间，可避免通信拥堵，可提高通信效率，提高用户体验。

Description

通信方法、地基网络系统、通信系统及终端

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种通信方法、地基网络系统、通信系统及终端。

背景技术

随着人们生产生活对互联互通需求的飞速增长，对通信网络的要求也越来越高，地面通信网络也随之出现瓶颈。目前用户终端接入互联网的手段主要是地面电信运营商的固定网和移动网，而地面网络还只能覆盖人口较为密集的地区，限制了通信网络的全球覆盖和全方位普及。

卫星通信可以作为一个补充手段，弥补现有地面网络的不足。卫星的通信网络相比地面网络具有显著的优越性：网络覆盖范围广，可实现全球覆盖；系统可用性强，不受海洋沙漠高山等自然地理障碍限制，在发生自然灾害情况下依旧可以工作；终端架设方便快捷，终端可以在边远地区完全独立运行等。

目前成熟的通信卫星系统主要以同步地球轨道卫星(高轨卫星)为主，如国际海事卫星组织(Inmarsat)、国际通信卫星组织(Intelsat)等，承担了主要的卫星通信任务。高轨卫星能够稳定保持在固定区域的上空，且覆盖面大，三颗卫星便可覆盖全球，具有广覆盖、连接稳定的优势；但由于卫星距离地球遥远，导致通信传播时延明显，进而影响通信效率，用户体验不佳。

故有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种通信方法、地基网络系统、通信系统及终端，解决现有技术中通信效率不高的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于低轨道卫星的通信方法，包括：

终端将接入请求信息广播至低轨道卫星，并由所述低轨道卫星发送给信关站；

所述信关站将所述接入请求信息提供给主控中心；

所述主控中心根据接收到的所述接入请求规划通信时间，生成确认信息，并返回给所述信关站；

所述信关站将所述确认信息返回给所述低轨道卫星，并由所述低轨道卫星传输给发送所述接入请求信息的所述终端。

本发明实施例的第二方面提供了一种地基网络系统，所述地基网络系统用于与低轨道卫星连接，所述地基网络系统包括至少一个信关站与一主控中心，每一所述信关站均与所述主控中心连接，其中：

所述信关站接收由低轨道卫星传输的至少一终端接入请求信息，并将所述终端接入请求信息反馈至所述主控中心，所述主控中心接收所述终端接入请求信息，基于至少一所述终端接入请求信息进行通信时间规划并生成对应的终端确认消息，并将所述终端确认消息反馈至所述信关站；所述信关站将所述终端确认消息发送给所述低轨道卫星，以使所述低轨道卫星反馈所述终端确认消息。

本发明实施例的第三方面还提供了一种通信系统，所述通信系统包括地基网络系统及与其连接的天基网络系统，该地基网络系统包括：至少一个信关站与一主控中心，每一所述信关站均与所述主控中心连接，其中：

所述信关站接收由低轨道卫星传输的至少一终端接入请求信息，并将所述终端接入请求信息反馈至所述主控中心，所述主控中心接收所述终端接入请求信息，基于至少一所述终端接入请求信息进行通信时间规划并生成对应的终端确认消息，并将所述终端确认消息反馈至所述信关站；所述信关站将所述终端确认消息发送给所述低轨道卫星，以使所述低轨道卫星反馈所述终端确认消息；

该天基网络系统包括：多个低轨道卫星。

本发明实施例的第四方面还提供了一种终端，包括：卫星通信模块，所述卫星通信模块用于与一通信系统连接，其中：所述卫星通信模块向所述通信系统广播接入请求信息并接收所述通信系统的确认信息；所述卫星通信模块广播根据所述确认信息与所述通信系统的一业务平台通信；其中，所述确认信息包括发送时间点和接收时间点；所述卫星通信模块于所述发送时间点向所述通信系统广播反向数据，以传输至所述业务平台，并于所述接收时间点从所述通信系统接收所述业务平台的前向数据。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：主控中心根据接入请求信息规划该终端的通信时间，可避免通信拥堵，可提高通信效率，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种基于低轨道卫星的通信方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种地基网络系统的结构示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种通信系统的结构示意图；

图4为本发明实施例三提供的一种通信系统的工作过程示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来经说明。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种基于低轨道卫星的通信方法的流程示意图，该方法可以包括以下步骤：

步骤S1，终端将接入请求信息广播至低轨道卫星，并由低轨道卫星发送给信关站；

具体地，终端需要与业务平台等进行通信时，首先需要建立通信连接，故首先需要将接入请求信息广播至低轨道卫星，并由低轨道卫星捕获，然后发送至信关站，由于低轨道卫星可以是一颗，或者多颗，且低轨道卫星一直处于运动状态，该低轨道卫星可以是所述终端周围的任一颗低轨道卫星，或者，是当前离所述终端最近的一颗低轨道卫星，或者是预先设置的目标低轨道卫星，或者当前的网络状况最好的，此处对此不作限制，优选地，选择当前离所述终端最近的低轨道卫星。进一步地，该信关站也是多个，此时可将接入请求信息发送给离所述低轨道卫星最近，或者离所述终端最近的信关站，或者是预先设置的目标信关站，或者是当前空闲的信关站之一，此处对此也不作限制，优选地，选择离所述终端最近的信关站作为接收主体。再进一步地，该接入请求信息可以包括：

数据包头、终端的IP地址、终端设备号、终端的状态信息(包括当前所处的位置及时间)、预留信息、校验信息等。其中，该预留信息是数据帧格式中预留的一些bit位，以便于后续扩展或修改帧格式；该校验信息是对一帧数据的奇偶校验，用于纠错；

需要说明的是，该接入请求信息可以是以帧的方式进行广播，如表1所示，为接入请求信息的帧结构。

表1

数据包头

终端IP地址

终端设备号

终端位置

终端时间

预留信息

校验信息

1字节

8字节

8字节

12字节

2字节

4字节

4字节

步骤S2，信关站将接入请求信息提供给主控中心；

具体地，信关站接收到该接入请求信息后，将其发送给主控中心，进一步地，信关站首先可以基于接收的接入请求信息对所述终端进行鉴权，确定该终端是否具有权限，例如可通过识别码或者其他方式(例如账号密码)对该终端进行鉴权。若通过鉴权，则转到下一步，否则停止进程。

步骤S3，主控中心根据接收到的接入请求信息规划通信时间，生成确认信息，并返回给信关站；

具体地，主控中心对所接收的接入请求信息后，可以根据用户的优先级及当前通信资源的运行状态(如拥堵情况，剩余资源等)，根据预设的策略及算法统筹规划，为该终端分配通信时间，生成对应的确认信息，然后反馈给该信关站。该通信时间包括终端与业务平台后续连接通信时的发送时间点及接收时间点。发送时间点及接收时间点可以体现终端的发送时间和接收时间，也可以体现为业务平台对应的接收时间点和发送时间点，或者体现为卫星、信关站对应的转发时间点，只要能和终端的发送时间点、接收时间点有所呼应，被通信系统所理解即可，具体的数值即可能的变换，均只是发送时间点及接收时间点的表现方式，可以被终端与所述对应的业务平台进行通信的发送时间点及接收时间点的定义所包含。

在本实施例中，由于同时可能存在无数个终端需要与业务平台进行通信，为了提高通信效率，以及为了避免通信混乱，减少通信延迟，此处预先进行通信时间规划，可有效地提高通信效率。

进一步地，该确认消息包括时间规划，例如数据(反向数据)的发送时间点、数据(前向)的接收时间点等。进一步优选地，该确认消息还包括：数据包头、网络ID、终端IP地址、终端与对应的业务平台的通信时间、预留信息、校验信息等，该通信时间包括数据的发送时间点(即反向数据的发送时间点)、遥控数据的接收时间点(即前向数据的接收时间点)，或者是业务平台的接收时间点及发送时间点，此处对此不作限制，均被终端与所述对应的业务平台进行通信的发送时间点及接收时间点的定义所包含；该确认消息以帧的方式传播，如表2所示：

表2

再进一步地，该主控中心在进行时间规划之后，生成确认信息后，还规划该确认信息的返回路径，例如，确认信关站及低轨道卫星等，规划原则可以是：当前空闲的信关站，或者离终端最近的信关站，及当前离终端最近的低轨道卫星，或者是信号状态最好的低轨道卫星。然后根据该返回路径将确认信息发送给终端。

步骤S4，信关站将确认信息返回给低轨道卫星，并由低轨道卫星传输给发送接入请求信息的终端；

具体地，信关站接收到确认信息后，通过低轨道卫星将确认信息传输至该终端，由于多颗低轨道卫星一直在运动，信关站接收到接入请求信息至接收到确认信息时，离所述终端最近的低轨道卫星可能已经变化，故此时可将确认信息发送给前述的获取接入请求信息的低轨道卫星，或者是发送给当前离终端最接近的低轨道卫星，或者是发送给当前信号状态最好的低轨道卫星，此处对此不作限制。即获取接入请求信息的低轨道卫星与接收确认信息的低轨道卫星可以是同一个，或者是不同的低轨道卫星。需要说明的是，主控中心根据该接入请求信息生成确认信息后，会将接收时间点反馈给对应的业务平台，以便为后续的终端与业务平台的通信作好准备。优选地，主控中心也会将发送时间点等其他信息通知对应的业务平台。

在本实施例的一个优选方案中，该终端接收到确认信息后，根据发送时间点及接收时间点，通过低轨道卫星与对应的业务平台进行通信，需要说明的是，该低轨道卫星可以是接收接入请求信息的低轨道卫星，或者是其他低轨道卫星(优选当前离终端最近的低轨道卫星)。

进一步地，该终端与业务平台进行通信时，终端在前述发送时间点广播反向数据，由当前离所述终端最近的低轨道卫星捕获，然后传输给与终端最近的信关站(或者当前空闲的信关站等)，由该信关站将该反向数据发送给对应的业务平台，由业务平台对所述反向数据进行处理，得到前向数据，并于所述接收时间点将所述前向数据发送给所述信关站，所述信关站将所述前向数据发送给所述低轨道卫星，以使所述低轨道卫星反馈所述前向数据。

在本实施例的一个优选方案中，该终端在在所述发送时间点和所述接收时间点之间处于节能模式，该节能模式可以是：关机状态、待机状态、间歇式的关机和/或待机状态，及其他节能模式，此处对此不作限制。采用此种方式可节省功耗。特别是在物联网时代，终端可能集成于各种装置，根据时间规划所节省的能耗将是巨大的。

在本实施例的一个优选方案中，所述终端在接收到确认信息及发送时间点之间处于节能模式；或者，终端在发出接入请求信息至接收到确认信息之间处于节能模式；特别是在物联网时代，接收到确认信息及发送时间点之间可能存在很大的时间差，处于节能模式所节省的能耗可能会十分显著。

在本实施例的一个优选方案中，终端与信关站通过多个低轨道卫星的星间链路通信，例如，终端经过低轨道卫星a，以星间链路传输至低轨道卫星b，再传输给信关站，具有空间传输的灵活性，当然，星间链路也可以经过更多颗低轨道卫星，甚至还可以包含其他轨道的卫星，此处对此不作限制，可提供通信的效率。

在本实施例中，主控中心根据接入请求信息规划该终端的通信时间，可避免通信拥堵，可提高通信效率，提高用户体验。

另外，通过低轨道卫星实现通信，也可一定程度上提高通信效率。

再者，终端在接收到确认信息的时间点与发送时间点之间的时间段、在发送时间点与接收时间点之间的时间段处于节能模式，可降低功耗。

实施例二

基于上述实施例一，如图2所示，为本发明实施例二提供的一种地基网络系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该系统用于与低轨道卫星连接，该系统包括：至少一个信关站21、一个主控中心22，每一所述信关站21均与主控中心22连接，其中：

信关站21接收由低轨道卫星传输的至少一终端接入请求信息(即终端的接入请求信息)，并将终端的接入请求信息反馈至主控中心22，所述主控中心22接收所述终端接入请求信息，基于至少一所述终端接入请求信息进行通信时间规划并生成对应的终端确认消息，并将所述终端确认消息反馈至所述信关站；所述信关站21将所述终端确认消息发送给所述低轨道卫星，以使所述低轨道卫星反馈所述终端确认消息。

在本实施例的一个优选方案中，所述终端确认消息包括发送时间点和接收时间点，所述地基网络系统还包括：至少一业务平台23，所述业务平台与至少一所述信关站21连接，所述主控中心22通知所述业务平台23所述终端确认消息中的接收时间点；其中：所述信关站21接收由低轨道卫星于所述发送时间点传输的反向数据，并将所述反向数据发送至对应的业务平台23，所述对应的业务平台23接收所述反向数据，对所述反向数据进行处理，得到前向数据，并于所述接收时间点将所述前向数据发送给所述信关站，所述信关站21将所述前向数据发送给所述低轨道卫星，以使所述低轨道卫星反馈所述前向数据。其中，发送时间点和接收时间点包含可能需要的传输路径延时等时长，本发明不以此为限。

在本实施例的一个优选方案中，信关站21对所述终端接入请求信息进行鉴权，将通过鉴权的所述终端接入请求信息传输给所述主控中心22。

在本实施例的一个实际应用场景中，该地基网络系统的具体工作原理如下：

终端需要与业务平台23进行通信时，首先需要建立通信连接，故首先需要将接入请求信息广播至低轨道卫星，并由低轨道卫星捕获，然后发送至信关站21，由于低轨道卫星可以是一颗，或者多颗，且低轨道卫星一直处于运动状态，该低轨道卫星可以是所述终端周围的任一颗低轨道卫星，或者，是当前离所述终端最近的一颗低轨道卫星，或者是预先设置的目标低轨道卫星，或者当前的网络状况最好的，此处对此不作限制，优选地，选择当前离所述终端最近的低轨道卫星。进一步地，该信关站21也是多个，此时可将接入请求信息发送给离所述低轨道卫星最近，或者离所述终端最近的信关站，或者是预先设置的目标信关站，或者是当前空闲的信关站21之一，此处对此也不作限制，优选地，选择离所述终端最近的信关站21作为接收主体。再进一步地，该接入请求信息包括：数据包头、终端的IP地址、终端设备号、终端的状态信息(包括当前所处的位置及时间)、预留信息、校验信息等。其中，该预留信息是数据帧格式中预留的一些bit位，以便于后续扩展或修改帧格式；该校验信息是对一帧数据的奇偶校验，用于纠错；

需要说明的是，该接入请求信息是以帧的方式进行广播，如表1所示，为接入请求信息的帧结构。

信关站21接收到该接入请求信息后，将其发送给主控中心22，进一步地，信关站21首先需要基于接收的接入请求信息对所述终端进行鉴权，确定该终端是否具有权限，例如可通过识别码或者其他方式(例如账号密码)对该终端进行鉴权。若通过鉴权，则转到下一步，否则停止进程。

主控中心22对所接收的接入请求信息后，根据用户的优先级及当前通信资源的运行状态(如拥堵情况，剩余资源等)，根据预设的策略及算法统筹规划，为该终端分配通信时间，生成对应的确认信息，然后反馈给该信关站21。该通信时间包括发送时间点及接收时间点，在本实施例中，由于同时可能存在无数个终端需要进行通信，为了提高通信效率，以及为了避免通信混乱，减少通信延迟，此处预先进行通信时间规划，可有效地提高通信效率。

进一步地，该确认消息包括时间规划，例如数据(反向数据)的发送时间点、数据(前向)的接收时间点等。进一步优选地，该确认消息还包括：数据包头、网络ID、终端IP地址、终端与对应的业务平台23的通信时间、预留信息、校验信息等，该通信时间包括数据的发送时间点(即反向数据的发送时间点)、遥控数据的接收时间点(即前向数据的接收时间点)，或者是业务平台23的接收时间点及发送时间点，此处对此不作限制，均为发送时间点和接收时间点的定义所包含；该确认消息可以以帧的方式传播，如表2所示：

再进一步地，该主控中心22在进行时间规划之后，生成确认信息后，还规划该确认信息的返回路径，例如，确认信关站及低轨道卫星等，规划原则可以是：当前空闲的信关站，或者离终端最近的信关站21，及当前离终端最近的低轨道卫星，或者是信号状态最好的低轨道卫星。然后根据该返回路径将确认信息发送给终端。

信关站21接收到确认信息后，通过低轨道卫星将确认信息传输至该终端，由于多颗低轨道卫星一直在运动，信关站21接收到接入请求信息至接收到确认信息时，离所述终端最近的低轨道卫星已经变化，故此时可将确认信息发送给前述的获取接入请求信息的低轨道卫星，或者是发送给当前离终端最接近的低轨道卫星，或者是发送给当前信号状态最好的低轨道卫星，此处对此不作限制。即获取接入请求信息的低轨道卫星与接收确认信息的低轨道卫星可以是同一个，或者是不同的低轨道卫星。

在本实施例的一个优选方案中，终端与信关站21通过多个低轨道卫星的星间链路通信，例如，终端经过低轨道卫星a，以星间链路传输至低轨道卫星b，再传输给信关站，具有空间传输的灵活性，当然，星间链路也可以经过更多颗低轨道卫星，甚至还可以包含其他轨道的卫星，此处对此不作限制，可提高通信的效率。

在本实施例的一个优选方案中，该信关站21包括：馈电系统、接入网关、控制系统、运控与测控系统、认证及计费系统，其中，所述馈电系统包括地基路由器，用于与低轨道卫星建立通信连接，接入网关用于与地面网络进行连接，该控制系统用于对接收的信息进行分析，根据分析结果反馈至对应的目的地，该认证及计费系统用于对终端进行鉴权认证，并在进行数据传输时，进行相应的计费。

例如接收的是接入请求信息时，基于该接入请求信息对终端进行鉴权认证，在鉴权认证通过时，通过接入网关将该接入请求信息反馈至主控中心22，在接收到主控中心22的基于接入请求信息进行通信时间的规划生成的确认消息时，通过该馈电系统将该确认消息发送至低轨道卫星，该低轨道卫星将该确认消息发送给终端，实现与终端建立通信连接目的，即相当于连接应答。该确认消息携带终端发送反向数据的时间点，接收前向数据的时间点；

在得到连接应答后，该终端在确认的发送时间点开始广播反向数据，低轨道卫星获取到该反向数据后，通过空间路由器将该反向数据传输至信关站21，该信关站21分析该反向数据，通过接入网关将该反向数据反馈至对应的业务平台23，该业务平台23基于该反向数据进行相应的数据处理，然后通过接入网关向信关站21反馈前向数据，该信关站21分析该前向数据，进行相应的计费统计，并记录下来，然后通过馈电系统将该前向数据传输至低轨道卫星，该低轨道卫星将前向数据传输至终端，实现数据的传输。

需要说明的是，若该前向数据的目标对象是运控与测控系统，则将该前向数据传输给运控与测控系统，由运控与测控系统基于该反向数据进行运算，得到测试数据，然后反馈至信关站21，由信关站21将该测试数据传输到低轨道卫星，由该低轨道卫星传输给终端，在此过程中，该认证与计费系统会统计对应的费用，并记录下来。

进一步地，该信关站主要用于：通过地基路由器与天基路由器及星间链路形成传输网络，与每一低轨道卫星建立通信连接，完成业务数据及测试数据的交互，还用于计算全网路由表项，完成路由表上注，利用星载GNSS接收机监测数据、星间星地测量数据，开展低轨道卫星星历的生成与上注，并通过星间链路进行整网广播，完成用户的接入管理、认证、鉴权及计费功能。

进一步地，该主控中心22具备信关站的所有功能，且整个网络中，每一信关站21均与主控中心22连接，主控中心22还用于卫星星座维护管理，监测卫星监控状况、存储所有终端的注册信息，全网通信资源的优化配置等。

在本实施例中，主控中心根据接入请求信息规划该终端的通信时间，可避免通信拥堵，可提高通信效率，提高用户体验。

另外，通过低轨道卫星实现通信，也可一定程度上提高通信效率。

实施例三

基于上述实施例二，如图3所示，为本发明实施例三提供的一种通信系统的结构示意图，该通信系统包括：地基网络系统31、与地基网络系统31连接的天基网络系统32，该地基网络系统31与上述实施例三所述的结构、工作原理及所带来的技术效果一致，具体可参考实施例三的描述，此处不再赘述。

在本实施例中，该天基网络系统32包括：多个低轨道卫星，其中，低轨道卫星可以分布于若干个轨道面，进一步地，仅在同一轨道面内的相邻卫星之间使用双向星间链路连接，进一步地，星间链路可采用激光通信或者微波通信，每一所述低轨道卫星时刻处于运动状态。

进一步地，每一低轨道位置装载一体化集成的空间基站载荷、星间链路载荷、空间路由器等，其中，空间基站载荷实现用户终端的数据接入，星间链路载荷实现星间的数据链路，空间路由器提供组网、路由、数据转发处理能力。

其中，所述主控中心规划所述终端确认消息的返回路径，其中，所述终端确认消息通过的低轨道卫星与对应的所述终端接入请求通过的低轨道卫星为不同的低轨道卫星。

进一步地，所述终端确认消息和/或所述终端接入请求信息还通过多个所述低轨道卫星的星间链路传输。

为例便于理解，下面以一实际例子描述本发明的技术方案，见图4：

终端发出接入请求信息(优选地，终端与低轨道卫星通信时遵循空口协议，上传数据时遵循上行空口协议，低轨道卫星向终端传输数据时遵循下行空口协议)；低轨道卫星接收到该接入请求信息，将该接入请求信息通过下行馈电链路发送至信关站，该信关站基于该接入请求信息对终端进行鉴权认证，在通过鉴权后，将该接入请求信息通过地面网络发送至主控站，该主控中心基于该接入请求信息进行通信时间的规划，然后生成对应的确认消息，通过底面网络反馈给信关站，该信关站通过该上行馈电链路将该确认消息发送给低轨道卫星，该低轨道卫星将该确认消息传输给该终端。

该终端接收到确认消息后，获取发送前向数据的时间点及接收前向数据的时间点，在该发送的时间点广播反向数据，该低轨道卫星接收到该反向数据后，通过下行馈电链路将该反向数据发送至信关站，该信关站将该反向数据通过地面网络发送至对应的业务平台，该业务平台基于该反向数据进行数据处理，得到前向数据，然后通过地面网络将该前向数据发送至信关站，该信关站通过上行馈电链路将该前向数据反馈至低轨道卫星，低轨道卫星将该前向数据传输出去，该终端在接收时间点接收该前向数据。

在本实施例中，主控中心根据接入请求信息规划该终端的通信时间，可避免通信拥堵，可提高通信效率，提高用户体验。

另外，通过低轨道卫星实现通信，也可一定程度上提高通信效率。

实施例四

基于上述实施例三，本实施例还提出一种终端，该终端可为用户终端，该终端包括：卫星通信模块，用于与一通信系统连接，该通信系统可以为上述实施例三的通信系统，该通信系统的具体结构及工作原理可以与上述实施例三的一致，此处不再赘述。其中：所述卫星通信模块向所述通信系统广播接入请求信息并接收所述通信系统的确认信息；所述卫星通信模块广播根据所述确认信息与所述通信系统的一业务平台通信；其中，所述确认信息包括发送时间点和接收时间点；所述卫星通信模块于所述发送时间点向所述通信系统广播反向数据，以传输至所述业务平台，并于所述接收时间点从所述通信系统接收所述业务平台的前向数据。

进一步地，终端在发送时间点和接收时间点之间处于节能模式；

进一步地，终端在接收到所述确认信息的时间点至所述发送时间之间处于节能模式。

在本实施例的一个优选方案中，该终端还可包括与所述卫星通信模块连接的控制模块、与所述控制模块连接的定位模块，其中：所述定位模块获取所述用户终端的状态信息，并反馈至所述控制模块，所述控制模块基于所述状态信息生成接入请求信息，并通过所述卫星通信模块广播，以将所述接入请求信息发送至对应的低轨道卫星，便于所述低轨道卫星将所述接入请求信息发送至地基网络设备，以在接收到所述低轨道卫星反馈的确认消息时与所述地基网络设备建立通信连接。

进一步地，该确认消息包括反向数据的发送时间点及前向数据的接收时间点，控制模块在该发送时间点时将反向数据通过卫星通信模块进行广播，便于所述低轨道卫星将所述反向数据发送至所述地基网络设备，并在所述接收时间点从所述低轨道卫星获取由所述地基网络设备基于所述反向数据发送的前向数据。

优选地，该卫星通信模块包括接收天线及发射天线，该接收天线及发射天线均为全向天线。

进一步优选地，该卫星通信模块的开机时间为：便于所述低轨道卫星将所述反向数据发送至所述地基网络设备，并在所述接收时间点从所述低轨道卫星获取由所述地基网络设备基于所述反向数据发送的前向数据；例如，一天的早上7:00开始广播接入请求信息，7:20接收到确认消息，然后在8:30发送反向数据，在9:00接收到前向数据，开机的时间为7:00-7:20、8:30——9:00。

进一步地，该接入请求信息可包括：数据包头、终端的IP地址、终端设备号、终端的状态信息(包括当前所处的位置及时间)、预留信息、校验信息等。需要说明的是，该接入请求信息是以帧的方式进行广播，如表1所示，为接入请求信息的帧结构。

进一步地，该接入请求信息可包括：数据包头、终端的IP地址、终端设备号、终端的状态信息(包括当前所处的位置及时间)、预留信息、校验信息等。需要说明的是，该接入请求信息是以帧的方式进行广播，如表1所示，为接入请求信息的帧结构。

在本实施例中，通过低轨道卫星实现通信，也可一定程度上提高通信效率。

其次，在不进行通信时终端处于节能模式，可降低功耗。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也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计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求经适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明经了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案经修改，或者对其中部分技术特征经等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (21)

1.一种基于低轨道卫星的通信方法，其特征在于，包括：

终端将接入请求信息广播至低轨道卫星，并由所述低轨道卫星发送给信关站；

所述信关站将所述接入请求信息提供给主控中心；

所述主控中心根据接收到的所述接入请求规划通信时间，生成确认信息，并返回给所述信关站；

所述信关站将所述确认信息返回给所述低轨道卫星，并由所述低轨道卫星传输给发送所述接入请求信息的所述终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端为多个，所述低轨道卫星为多个，所述信关站为多个，每一所述终端通过对应的信关站将接入请求传输至所述主控中心，所述主控中心根据接收到的所述接入请求规划对应的通信时间，并生成对应的确认信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低轨道卫星为多个，所述主控中心规划所述确认信息的返回路径，其中，所述确认信息返回至所述终端通过的低轨道卫星与对应的所述接入请求通过的低轨道卫星为不同的低轨道卫星。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信关站对所述接入请求进行鉴权，将通过鉴权的所述接入请求传输给所述主控中心。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述确认消息通过低轨道卫星与对应的业务平台进行通信。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主控中心生成的确认信息包括所规划的所述终端与所述对应的业务平台进行通信的发送时间点和接收时间点。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述主控中心将所述接收时间点通知所述业务平台。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述终端在所述发送时间点和所述接收时间点之间处于节能模式。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述终端在接收到所述确认信息和所述发送时间点之间处于节能模式。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端与所述信关站通过多个所述低轨道卫星的星间链路通信。

11.一种地基网络系统，所述地基网络系统用于与低轨道卫星连接，其特征在于，所述地基网络系统包括至少一个信关站与一主控中心，每一所述信关站均与所述主控中心连接，其中：

所述信关站接收由低轨道卫星传输的至少一终端接入请求信息，并将所述终端接入请求信息反馈至所述主控中心，所述主控中心接收所述终端接入请求信息，基于至少一所述终端接入请求信息进行通信时间规划并生成对应的终端确认消息，并将所述终端确认消息反馈至所述信关站；所述信关站将所述终端确认消息发送给所述低轨道卫星，以使所述低轨道卫星反馈所述终端确认消息。

12.根据权利要求11所述的地基网络系统，其特征在于，所述终端确认消息包括发送时间点和接收时间点，所述地基网络系统还包括：至少一业务平台，所述业务平台与至少一所述信关站连接，所述主控中心通知所述业务平台所述终端确认消息中的接收时间点；其中：所述信关站接收由低轨道卫星于所述发送时间点传输的反向数据，并将所述反向数据发送至对应的业务平台，所述对应的业务平台接收所述反向数据，对所述反向数据进行处理，得到前向数据，并于所述接收时间点将所述前向数据发送给所述信关站，所述信关站将所述前向数据发送给所述低轨道卫星，以使所述低轨道卫星反馈所述前向数据。

13.根据权利要求11所述的地基网络系统，其特征在于，所述信关站对所述终端接入请求信息进行鉴权，将通过鉴权的所述终端接入请求信息传输给所述主控中心。

14.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求11-13任一项所述的地基网络系统以及与所述地基网络系统连接的天基网络系统，所述天基网络系统包括：多个低轨道卫星。

15.根据权利要求14所述的通信系统，其特征在于，所述主控中心规划所述终端确认消息的返回路径，其中，所述终端确认消息通过的低轨道卫星与对应的所述终端接入请求通过的低轨道卫星为不同的低轨道卫星。

16.根据权利要求14所述的通信系统，其特征在于，所述终端确认消息和/或所述终端接入请求信息还通过多个所述低轨道卫星的星间链路传输。

17.一种终端，其特征在于，包括：卫星通信模块，所述卫星通信模块用于与一通信系统连接，其中：所述卫星通信模块向所述通信系统广播接入请求信息并接收所述通信系统的确认信息；所述卫星通信模块广播根据所述确认信息与所述通信系统的一业务平台通信；其中，所述确认信息包括发送时间点和接收时间点；所述卫星通信模块于所述发送时间点向所述通信系统广播反向数据，以传输至所述业务平台，并于所述接收时间点从所述通信系统接收所述业务平台的前向数据。

18.根据权利要求17所述的终端，其特征在于，所述终端在所述发送时间点和所述接收时间点之间处于节能模式。

19.根据权利要求17所述的终端，其特征在于，所述终端在接收到所述确认信息的时间点至所述发送时间之间处于节能模式。

20.根据权利要求17所述的终端，其特征在于，所述卫星通信模块包括接收天线及发射天线，所述接收天线及发射天线均为全向天线。

21.根据权利要求17所述的终端，其特征在于，所述通信系统为如权利要求14所述的通信系统。

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