CN113922856A - 多波束卫星移动通信的返向频点切换方法 - Google Patents

多波束卫星移动通信的返向频点切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，属于卫星通信技术领域，包括返向频点切换模块、配置查询模块、通道切换模块和射频收发芯片，返向频点切换模块根据返向频点更新信息选择可以配置的发射通道并将配置信息输出到配置查询模块，该配置查询模块完成对射频收发芯片的配置后进行状态查询，返向频点切换模块根据反馈的状态查询信息输出切换结果，通道切换模块根据切换结果选择将发射IQ数据送入TX1或者TX2。本发明可以实现前级模块不需要对当前发射通道的工作状态进行适配，即任何时刻有数即可发送，可以保证移动终端在发生波束切换时返向链路无缝切换，可以有效避免终端在突发通信时因波束切换造成返向链路丢包。

Description

多波束卫星移动通信的返向频点切换方法
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，更为具体的，涉及一种多波束卫星移动通信的返向频点切换方法。
背景技术
地球同步轨道移动通信卫星系统采用了多波束天线技术，其波束区的数量一般都在100个以上。高速移动的通信终端在整个通信过程中会穿越多个波束区，从而发生多次波束切换，频繁的波束切换使得移动终端的返向发射频点也会随之频繁改变，因此需要保证通信终端返向链路通信的完整性。
目前大部分的移动通信终端都是基于单一发射通道，对于返向突发通信，不可避免的会出现终端正在发数的同时需进行返向频点切换或者返向频点还未配置完成而下一包数据又需开始发射的情况，这会使得基于单一发射通道的返向链路冲突，造成不必要的丢包。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，可以实现前级模块不需要对当前发射通道的工作状态进行适配，即任何时刻有数即可发送，可以保证移动终端在发生波束切换时返向链路无缝切换，可以有效避免终端在突发通信时因波束切换造成返向链路丢包。
本发明的目的是通过以下方案实现的：
一种多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，包括步骤：将多波束卫星移动通信终端的返向链路设计为双发射通道返向链路，记为TX1通道和TX2通道。
进一步地，所述双发射通道返向链路包括返向频点切换流程，用于根据返向频点更新信息实现相应的频点切换配置逻辑。
进一步地，所述返向频点切换流程包括子流程：当返向频点更新时，若TX1通道正在发数且TX2通道空闲，或者TX2通道正在发数且TX1通道空闲，则将当前返向频点配置到TX2通道或TX1通道。
进一步地，所述返向频点切换流程包括子流程：当返向频点更新时TX1通道和TX2通道都空闲，若上次返向频点更新在TX1通道或TX2通道，则将当前返向新频点配置到TX2通道或TX1通道。
进一步地，所述返向频点切换流程包括子流程：若返向频点已经在TX1通道或TX2通道配置成功，则等到返向通信的空闲间隙才将发射通道切换到TX1通道或TX2通道。
进一步地，所述返向频点切换流程包括子流程：若返向频点在TX1通道或TX2通道配置失败，则在返向通信的空闲间隙将返向频点配置到TX2通道或TX1通道，若配置再次失败，则不再进行配置，在返向通信的空闲间隙将发射通道切换到TX1通道或TX2通道。
进一步地，包括返向频点配置查询流程，在返向频点切换配置逻辑完成后在设定时间进行射频收发芯片的PLL锁定状态查询，如果查询到锁定则反馈配置成功标志；如果查询到未锁定则重复返向频点配置查询流程，在设定次数频点配置结果查询流程后依然未锁定，则反馈频点配置失败。
一种基于如上任一所述多波束卫星移动通信的返向频点切换方法的装置，所述双发射通道返向链路包括返向频点切换模块、配置查询模块、通道切换模块和射频收发芯片模块；返向频点更新信息输入到所述返向频点切换模块中，在所述返向频点切换模块中根据返向频点更新信息实现相应的频点切换配置逻辑，然后配置信息到所述配置查询模块，所述配置查询模块输出查询信息到射频收发芯片模块，并返回配置状态标志信息到返向频点切换模块；所述返向频点切换模块输出切换结果信息到所述通道切换模块，所述通道切换模块根据切换结果选择将发射IQ数据送入TX1通道或者TX2通道。
本发明的有益效果是：
本发明可以实现前级模块不需要对当前发射通道的工作状态进行适配，即任何时刻有数即可发送，可以保证移动终端在发生波束切换时返向链路无缝切换，可以有效避免终端在突发通信时因波束切换造成返向链路丢包。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本发明实施例中移动通信终端发射功能框架图；
图2为本发明实施例中移动通信终端发射通道切换流程图；
图3为本发明实施例中移动通信终端发射频点配置查询流程图。
具体实施方式
本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。
下面根据附图1~图3，对本发明的技术构思、工作原理、功效和工作过程作进一步详细说明。
本发明提供一种多波束卫星移动通信的返向频点切换方案，包括相应方法和装置。其中，装置的其功能框架如附图1所示，包括返向频点切换模块、配置查询模块、通道切换模块和射频收发芯片，返向频点切换模块根据返向频点更新信息选择可以配置的发射通道并将配置信息输出到配置查询模块，该配置查询模块完成对射频收发芯片的配置后进行状态查询，返向频点切换模块根据反馈的状态查询信息（配置状态标志）输出切换结果，通道切换模块根据切换结果选择将发射IQ数据送入TX1或者TX2。
在实际应用时，本发明方法中的返向频点切换流程如附图2所示：当频点更新标志有效时，若TX1通道正在发数且TX2空闲或者TX1和TX2空闲且上次频点更新在TX1，则将新的频点配置到TX2通道，若配置成功则在返向通信的空闲间隙将TX2通道置为待发数状态，将TX1通道载波关闭并设置为空闲状态。若TX2通道频点配置失败，则在返向通信的空闲间隙将新频点配置到TX1通道，若配置成功，则继续保持在TX1通道发数。若TX1通道频点配置也失败，则不再进行当前频点配置，在返向通信的空闲间隙将TX2通道置为待发数状态，将TX1通道载波关闭并置为空闲状态。
同理，本领域技术人员可以根据实际情况实施，若TX2通道正在发数且TX1空闲或者TX1和TX2空闲且上次频点更新在TX2，则将新的频点配置到TX1通道，若配置成功则在返向通信的空闲间隙将TX1通道置为待发数状态，将TX2通道的载波关闭并置为空闲状态。若TX1通道频点配置失败，则在返向通信的空闲间隙将新频点配置到TX2通道，若配置成功，则继续保持在TX2通道发数。若TX2通道频点配置也失败，则不再进行当前频点配置，在返向通信的空闲间隙将TX1通道置为待发数状态，将TX2通道载波关闭并置为空闲状态。
可选地，本发明方法在频点配置完成之后，会对频点配置结果进行查询，确保频点配置成功，配置查询的流程如附图3所示：发射频点值写入射频收发芯片寄存器后，等待20微秒后对射频芯片的基带PLL锁定情况进行查询，如果锁定则反馈配置成功标志。如果未锁定则重复频点配置查询步骤，如果连续三次配置查询都没有锁定，则反馈频点配置失败标志。
实施例1：一种多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，包括步骤：将多波束卫星移动通信终端的返向链路设计为双发射通道返向链路，记为TX1通道和TX2通道。
实施例2：在实施例1的基础上，双发射通道返向链路包括返向频点切换流程，用于根据返向频点更新信息实现相应的频点切换配置逻辑。
实施例3：在实施例2的基础上，返向频点切换流程包括子流程：当返向频点更新时，若TX1通道正在发数且TX2通道空闲，或者TX2通道正在发数且TX1通道空闲，则将当前返向频点配置到TX2通道或TX1通道。
实施例4：在实施例2的基础上，返向频点切换流程包括子流程：当返向频点更新时TX1通道和TX2通道都空闲，若上次返向频点更新在TX1通道或TX2通道，则将当前返向新频点配置到TX2通道或TX1通道。
实施例5：在实施例2的基础上，返向频点切换流程包括子流程：若返向频点已经在TX1通道或TX2通道配置成功，则等到返向通信的空闲间隙才将发射通道切换到TX1通道或TX2通道。
实施例6：在实施例2的基础上，返向频点切换流程包括子流程：若返向频点在TX1通道或TX2通道配置失败，则在返向通信的空闲间隙将返向频点配置到TX2通道或TX1通道，若配置再次失败，则不再进行配置，在返向通信的空闲间隙将发射通道切换到TX1通道或TX2通道。
实施例7：在实施例2的基础上，包括返向频点配置查询流程，在返向频点切换配置逻辑完成后在设定时间进行射频收发芯片的PLL锁定状态查询，如果查询到锁定则反馈配置成功标志；如果查询到未锁定则重复返向频点配置查询流程，在设定次数频点配置结果查询流程后依然未锁定，则反馈频点配置失败。
实施例8：在如上任一实施例的基础上，提供一种基于如上任一多波束卫星移动通信的返向频点切换方法的装置，双发射通道返向链路包括返向频点切换模块、配置查询模块、通道切换模块和射频收发芯片模块；来自前级模块的返向频点更新信息输入到返向频点切换模块中，在返向频点切换模块中根据前级模块输出的返向频点更新信息实现相应的频点切换配置逻辑，然后配置信息到配置查询模块，配置查询模块输出查询信息到射频收发芯片模块，并返回配置状态标志信息到返向频点切换模块；返向频点切换模块输出切换结果信息到通道切换模块，通道切换模块根据切换结果选择将发射IQ数据送入TX1通道或者TX2通道。
本实施例中，以FPGA和射频收发芯片为基础，提出了一种基于双发射通道的多波束卫星移动通信返向发射频点切换装置，逻辑功能框架如附图1，包括返向频点切换模块、配置查询模块、通道切换模块和射频收发芯片。返向切换模块进行切换逻辑控制，其切换流程如附图2：当发射切换模块检测到发射频点更新标志时，如果TX1（或TX2）通道正在发数或者TX1（或TX2）空闲且上一个发射频点更新在此通道，那么当前的新频点将会被配置到另一个空闲的TX2（或TX1）通道，并且等待射频收发芯片配置成功后，在终端返向发数的空闲间隙将发数通道切换到配置了最新频点的通道。
本实施例基于双通道（TX1和TX2）进行返向频点的切换，前级模块根据前向信号的质量和地理位置进行波束切换判决，输出返向频点更新信息，并且前级模块不需要对当前发射通道的工作状态进行适配，即任何时刻有数即可发送，本实施例可以保证移动终端在发生波束切换时返向链路无缝切换，可以有效避免终端在突发通信时因波束切换造成返向链路丢包。
本发明功能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存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，在一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）以及相应的软件中执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，进行测试或者实际的数据在程序实现中存在于只读存储器（Random Access Memory，RAM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）等。

Claims (8)

1.一种多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，包括步骤：将多波束卫星移动通信终端的返向链路设计为双发射通道返向链路，记为TX1通道和TX2通道。
2.根据权利要求1所述的多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，所述双发射通道返向链路包括返向频点切换流程，用于根据返向频点更新信息实现相应的频点切换配置逻辑。
3.根据权利要求2所述的多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，所述返向频点切换流程包括子流程：当返向频点更新时，若TX1通道正在发数且TX2通道空闲，或者TX2通道正在发数且TX1通道空闲，则将当前返向频点配置到TX2通道或TX1通道。
4.根据权利要求2所述的多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，所述返向频点切换流程包括子流程：当返向频点更新时TX1通道和TX2通道都空闲，若上次返向频点更新在TX1通道或TX2通道，则将当前返向新频点配置到TX2通道或TX1通道。
5.根据权利要求2所述的多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，所述返向频点切换流程包括子流程：若返向频点已经在TX1通道或TX2通道配置成功，则等到返向通信的空闲间隙才将发射通道切换到TX1通道或TX2通道。
6.根据权利要求2所述的多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，所述返向频点切换流程包括子流程：若返向频点在TX1通道或TX2通道配置失败，则在返向通信的空闲间隙将返向频点配置到TX2通道或TX1通道，若配置再次失败，则不再进行配置，在返向通信的空闲间隙将发射通道切换到TX1通道或TX2通道。
7.根据权利要求2所述的多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，包括返向频点配置查询流程，在返向频点切换配置逻辑完成后在设定时间进行射频收发芯片的PLL锁定状态查询，如果查询到锁定则反馈配置成功标志；如果查询到未锁定则重复返向频点配置查询流程，在设定次数频点配置结果查询流程后依然未锁定，则反馈频点配置失败。
8.根据权利要求1~7任一所述的多波束卫星移动通信的返向频点切换方法，其特征在于，所述双发射通道返向链路包括返向频点切换模块、配置查询模块、通道切换模块和射频收发芯片模块；返向频点更新信息输入到所述返向频点切换模块中，在所述返向频点切换模块中根据返向频点更新信息实现相应的频点切换配置逻辑，然后配置信息到所述配置查询模块，所述配置查询模块输出查询信息到射频收发芯片模块，并返回配置状态标志信息到返向频点切换模块；所述返向频点切换模块输出切换结果信息到所述通道切换模块，所述通道切换模块根据切换结果选择将发射IQ数据送入TX1通道或者TX2通道。
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