CN112615659A - 一种数据通道切换方法及北斗多通道天线 - Google Patents

一种数据通道切换方法及北斗多通道天线 Download PDF

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Abstract

本申请适用于北斗卫星通信技术领域，提供了一种数据通道切换方法及北斗多通道天线，方法包括：根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表；根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，能够通过多个物理通道同时进行数据收发，并能够通过物理通道切换的自动控制，实现数据收发的有效控制，提高数据收发的效率。能够在增加数据收发量的同时提高卫星数据收发效率，有效地解决了目前由于北斗通信带宽有限，导致通信拥塞的问题。

Description

一种数据通道切换方法及北斗多通道天线
技术领域
本申请属于北斗卫星通信技术领域，尤其涉及一种数据通道切换方法及北斗多通道天线。
背景技术
北斗卫星导航系统是我国具有独立自主知识产权的卫星导航系统，随着北斗卫星导航系统的快速发展，基于北斗卫星导航系统的各种北斗卫星通信终端应运而生，且被广泛应用于电力、农业、水利及海陆交通运输等领域。
北斗卫星通信终端通常通过北斗天线与北斗卫星进行通信，然而北斗卫星的通讯带宽有限，能够传输的数据量很小，在数据量较大的情况下容易出现通信拥塞的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种数据通道切换方法及北斗多通道天线，可以解决现有的北斗通讯带宽有限，易出现通信拥塞的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种数据通道切换方法，包括：
所述北斗多通道天线与天线控制主板连接，所述数据通道切换方法包括：
根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表；
根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，其中，所述数据发送命令由天线控制主板根据所述通道忙闲列表生成。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表，包括：
实时监测各个物理通道的忙闲状态；
根据监测到的各个物理通道的忙闲状态更新所述通道忙闲列表。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据监测到的各个物理通道的忙闲状态更新所述通道忙闲列表，包括：
若第i个物理通道空闲则将所述通道忙闲列表中第i个通道的状态更新为空闲；其中，i为正整数，i大于等于1且i小于等于N；其中，N为北斗多通道天线的通道数；
若第i个物理通道繁忙则将所述通道忙闲列表中第i个通道的状态更新为繁忙。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
将更新后的通道忙闲列表发送给天线控制主板。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，包括：
根据所述数据发送命令确定目标物理通道；
将数据发送通道切换至所述目标物理通道。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述发送命令确定目标物理通道，包括：
解析所述数据发送命令，得到所述目标物理通道的通道号。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据所述各个物理通道的忙闲状态确定接收卫星数据的目标物理通道。
第二方面，本申请实施例提供了一种北斗多通道天线，包括：
列表获取单元，用于根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表；
切换控制单元，用于根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，其中，所述数据发送命令由天线控制主板根据所述通道忙闲列表生成。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面的任意可选方式所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意可选方式所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的数据通道切换方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
根据所述各个物理通道的忙闲状态确定接收/发送卫星数据的目标物理通道，能够通过多个物理通道同时进行数据收发，并能够通过物理通道切换的自动控制，实现数据收发的有效控制，提高数据收发的效率。能够在增加数据收发量的同时提高卫星数据收发效率，有效地解决了目前由于北斗通信带宽有限，导致通信拥塞的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供一种北斗多通道天线的结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的数据通道切换方法的实现流程示意图；
图3是本申请一实施例提供的数据通道切换方法中更新通道忙闲列表的过程的实现流程示意图；
图4是本申请另一实施例提供的一种北斗多通道天线的结构示意图；
图5是本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。
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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供的数据通道切换方法可以应用于北斗多通道天线。
请参阅图1，图1示出了本申请实施例提供的一种北斗多通道天线的结构示意图。如图1所示，上述北斗多通道天线包括多个物理通道、通道切换单元、信号处理单元、主控单元以及接口单元。
在本申请实施例中，上述多个物理通道可以接收卫星无线电导航信号(radionavigation satellite system，RNSS)(以下简称RNSS信号)，也可以接收卫星无线电测定业务(radio determination satellite service，RNSS)信号(以下简称RDSS信号)，还可以同时接收RNSS信号和RDSS信号。通过多个物理通道增加数据收发的载体，使得一个北斗天线能够接收/发送更多数据，大大增加了数据的传输量。
在本申请实施例中，上述通道切换单元用于根据主控单元的切换指令进行物理通道的切换。
在本申请实施例中，上述信号处理单元用于对接收到的卫星信号进行解析处理，得到满足北斗信号输出格式的数据。具体地，上述信号处理单元可以包括RNSS信号处理单元和RDSS信号处理单元。上述RNSS信号处理单元用于对接收到的RNSS信号进行信号解析处理，然后输出满足北斗RNSS信号输出格式的数据；上述RDSS信号处理单元用于对接收到的RDSS信号进行信号解析处理，然后输出满足北斗RDSS信号输出格式的数据。
在本申请实施例中，上述主控单元通过接口单元与天线控制主板连接，主控单元用于实现RDSS数据和RNSS数据的融合，并将融合后的数据通过接口单元发送给天线控制主板。
在本申请实施例中，上述主控单元还用于根据接收到的数据发送命令/数据接收命令确定目标物理通道，并根据目标物理通道生成切换指令。在将切换指令发送给通道切换单元。
在本申请实施例中，上述北斗多通道天线还可以包括电源，上述电源用于给整个北斗多通道天线供电。
在本申请实施例中，上述北斗多通道天线的主控单元还用于监测各个物理通道的忙闲状态，以及根据各个物理通道的忙闲状态实时更新通道忙闲列表。再将实时更新的通道忙闲列表发送给天线控制主板，以使得天线控制主板根据通道忙闲列表确实目标物理通道。
以下以上述北斗多通道天线的主控单元为执行主体为例，对本申请实施例提供的一种数据通道切换方法进行详细说明：
请参阅图2，图2示出了本申请实施例提供的一种数据通道切换方法的实现流程示意图。如图2所示，所述数据通道切换方法可以包括以下步骤：
S21：根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表。
在本申请实施例中，上述北斗多通道天线的主控单元通过实时监测北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态，然后根据各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表。
在本申请一实施例中，上述北斗多通道天线的主控单元在更新完通道忙闲列表后，会将该通道忙闲列表发送给与其连接的天线控制主板。
在本申请一实施例中，上述步骤S21可以包括以下步骤：
实时监测各个物理通道的忙闲状态；
根据监测到的各个物理通道的忙闲状态更新所述通道忙闲列表。
在本申请实施例中，上述实时监测各个物理通道的忙闲状态可以是主控模块通过监测各个物理通道是否正在收发数据来实现，当监测到物理通道正在收发数据，则可以确定该物理通道繁忙，当监测到物理通道当前没有进行数据收发，则可以确定该物理通道空闲。
在本申请实施例中，依次获取各个物理通道的忙闲状态就可以得到整个北斗多通道天线的通道忙闲列表，上述通道忙闲列表可以包括物理通道号以及通道忙闲状态。
示例性的，当上述北斗多通道天线包括4个物理通道时，且监测到第一物理通道正在接收卫星数据、第二物理通道正在发送卫星数据、第三物理通道未进行数据收发，第四个物理通道同样未进行数据收发，则可以将通道忙闲列表更新为第一物理通道繁忙、第二物理通道繁忙、第三物理通道空闲、第四物理通道空闲。示例性的，上述第一物理通道的物理通道号表示为001，第二物理通道的物理通道号表示为002、第三物理通道号表示为003、第四物理通道号表示为004，且使用00表示繁忙状态，使用01表示空闲状态，则上述通道忙闲列表可以表示为：00100、00200、00301、00401。
在本申请实施例中，上述主控模块可以将通道忙闲列表转换为满足主控模型与天线控制主板的通信协议的数据帧格式，然后再将转换后的数据帧发送给天线控制主板。
S22：根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道。
其中，所述数据发送命令由天线控制主板根据所述通道忙闲列表生成。
在本申请实施例中，天线控制主板可以接收来自主站系统的数据发送命令，然后根据通道忙闲列表以及多个北斗通道天线的逻辑通道确定出数据发送通道，然后生成相应的数据发送命令给到上述北斗多通道天线的主控单元。主控单元在接收到上述天线控制主板发送的数据发送命令后，就会根据该数据发送命令确定出目标物理通道，然后将数据发送通道切换到目标物理通道。
在本申请一实施例中，上述S22可以包括以下步骤：
根据所述发送命令确定目标物理通道；
将数据发送通道切换至所述目标物理通道。
在本申请实施例中，上述数据发送命令可以包括目标物理通道的通道号、待发送的卫星数据/卫星命令。因此，上述主控模块就可以对接收到发送命令进行解析，然后解析得到的目标物理通道的通道号来确定目标物理通道。
在本申请一实施例中，上述数据通道切换方法还包括：根据数据接收命令
在本申请实施例中，实时监测各个物理通道的忙闲状态，就能够确定哪一个物理通道是空闲的，在需要接收卫星信号(卫星数据)时，选择空闲的物理通道作为目标物理通道，实现卫星数据的接收。
以上可以看出，本申请实施例提供的数据通道切换方法可以根据所述各个物理通道的忙闲状态确定接收/发送卫星数据的目标物理通道，能够通过多个物理通道同时进行数据收发，并能够通过物理通道切换的自动控制，实现数据收发的有效控制，提高数据收发的效率。能够在增加数据收发量的同时提高卫星数据收发效率，有效地解决了目前由于北斗通信带宽有限，导致通信拥塞的问题。
请参阅图3，图3示出了本申请实施例提供的更新通道忙闲列表的过程的实现流程示意图。如图3所示，上述更新通道忙闲列表的过程包括以下步骤：
S31：监测物理通道i是否空闲，若是，则执行S32，否则执行S33。
S32：将所述通道忙闲列表中第i个通道的状态更新为空闲；
S33：将所述通道忙闲列表中第i个通道的状态更新为繁忙；
S34：i是否等于N，若是则列表更新完成，否则执行S35；
S35：i＝i+1；返回执行S31。
在本申请实施例中，其中，i为正整数，i大于等于1且i小于等于N；其中，N为北斗多通道天线的通道数，N为大于或等于2的正整数。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的数据通道切换方法，图4示出了本申请实施例提供的北斗多通道天线的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参照图4，该北斗多通道天线40包括：列表获取单元41和切换控制单元42。
列表获取单元41用于根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表。
切换控制单元42用于根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，其中，所述数据发送命令由天线控制主板根据所述通道忙闲列表生成。
在本申请一实施例中，上述列表获取单元41包括：监测单元和更新单元。
上述监测单元用于实时监测各个物理通道的忙闲状态。
上述更新单元用于根据监测到的各个物理通道的忙闲状态更新所述通道忙闲列表。
在本申请一实施例中，上述切换控制单元42包括：通道确定单元和通道切换单元。
通道确定单元用于根据所述数据发送命令确定目标物理通道。
通道切换单元用于将数据发送通道切换至所述目标物理通道。
在本申请一实施例中，上述北斗多通道天线还包括发送单元。
发送单元用于将更新后的通道忙闲列表发送给天线控制主板。
在本申请一实施例中，上述切换控制单元42还用于根据所述各个物理通道的忙闲状态确定接收卫星数据的目标物理通道。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图5为本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。如图5所示，该实施例的终端设备5包括：至少一个处理器50(图5中仅示出一个)处理器、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述至少一个处理器50上运行的计算机程序52，所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述任意各个数据通道切换方法实施例中的步骤。在本申请实施例中，上述终端设备可以是北斗天线，也可以是包括北斗多通道天线的北斗数据收发机、北斗指挥机、北斗用户机等设备。
所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器50还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器51在一些实施例中可以是所述终端设备5的内部存储单元，例如终端设备5的硬盘或内存。所述存储器51在另一些实施例中也可以是所述终端设备5的外部存储设备，例如所述终端设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，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至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、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。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
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示例的单元及算法步骤，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申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据通道切换方法，其特征在于，应用于北斗多通道天线，所述北斗多通道天线与天线控制主板连接，所述数据通道切换方法包括：
根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表；
根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，其中，所述数据发送命令由天线控制主板根据所述通道忙闲列表生成。
2.根据权利要求1所述的数据通道切换方法，其特征在于，所述根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表，包括：
实时监测各个物理通道的忙闲状态；
根据监测到的各个物理通道的忙闲状态更新所述通道忙闲列表。
3.根据权利要求2所述的数据通道切换方法，其特征在于，所述根据监测到的各个物理通道的忙闲状态更新所述通道忙闲列表，包括：
若第i个物理通道空闲则将所述通道忙闲列表中第i个通道的状态更新为空闲；其中，i为正整数，i大于等于1且i小于等于N；其中，N为北斗多通道天线的通道数；
若第i个物理通道繁忙则将所述通道忙闲列表中第i个通道的状态更新为繁忙。
4.根据权利要求1所述的数据通道切换方法，其特征在于，还包括：
将更新后的通道忙闲列表发送给天线控制主板。
5.根据权利要求1所述的数据通道切换方法，其特征在于，所述根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，包括：
根据所述数据发送命令确定目标物理通道；
将数据发送通道切换至所述目标物理通道。
6.根据权利要求5所述的数据通道切换方法，其特征在于，所述根据所述发送命令确定目标物理通道，包括：
解析所述数据发送命令，得到所述目标物理通道的通道号。
7.根据权利要求1至6任一项所述的数据通道切换方法，其特征在于，还包括：
根据所述各个物理通道的忙闲状态确定接收卫星数据的目标物理通道。
8.一种北斗多通道天线，其特征在于，所述北斗多通道天线与天线控制主板连接，所述多通道天线包括：
列表获取单元，用于根据所述北斗多通道天线的各个物理通道的忙闲状态更新通道忙闲列表；
切换控制单元，用于根据数据发送命令将数据发送通道切换至目标物理通道，其中，所述数据发送命令由天线控制主板根据所述通道忙闲列表生成。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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