CN115085799B - 通信方法和相关设备、储存介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种通信方法和相关设备、储存介质。该方法应用于地面卫星设备，所述地面卫星设备位于低轨卫星的覆盖范围内，所述覆盖范围内还包括卫星网关设备，包括：获取通信数据；以及将所述通信数据通过所述低轨卫星发送给所述卫星网关设备，以使所述卫星网关设备对所述通信数据进行解析，从而使得所述通信数据转发到网络，并通过所述低轨卫星，自所述地面卫星设备接收所述地面卫星设备的通信数据。本申请还公开了相关设备和储存介质。本申请实现了在卫星过境时无需依赖地面接收站，以完成实时通信，并可扩充实时通信的覆盖范围。
Description
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种通信方法和相关设备、储存介质。
背景技术
低轨道卫星系统一般是指多个卫星构成的可以进行实时信息处理的大型的卫星系统，其中卫星的分布称之为卫星星座。利用低轨道卫星实现通信的优点在于：一方面卫星的轨道高度低，使得传输延时短。路径损耗小，多个卫星组成的星座可以实现真正的全球覆盖，频率复用更有效；另一方面蜂窝通信、多址、点波束、频率复用等技术也为低轨道卫星移动通信提供了技术保障。但目前采用低轨卫星星座系统进行通信时，使用地面接收站，会出现长时间的数据延时的问题，无法达到实时通信。
发明内容
本申请至少提供一种通信方法和相关设备、储存介质，以解决低轨卫星星座系统进行通信时无法达到实时通信的技术问题。
本申请第一方面提供了一种通信方法，应用于地面卫星设备，所述地面卫星设备位于低轨卫星的覆盖范围内，所述覆盖范围内还包括卫星网关设备，该方法包括：获取通信数据；以及将所述通信数据通过所述低轨卫星发送给所述卫星网关设备，以使所述卫星网关设备对所述通信数据进行解析，从而使得所述通信数据转发到网络。
在一些实施例中，通过所述低轨卫星，自所述卫星网关设备接收关于所述通信数据的回复数据，所述回复数据为所述网络回复给所述卫星网关设备的。
本申请第二方面提供了一种通信方法，应用于卫星网关设备，所述卫星网关设备位于低轨卫星的覆盖范围内，所述覆盖范围内还包括地面卫星设备，该方法包括：通过所述低轨卫星，自所述地面卫星设备接收所述地面卫星设备的通信数据；以及对所述通信数据进行解析，从而使得所述通信数据转发到网络。
在一些实施例中，通过所述低轨卫星，向所述地面卫星设备发送关于所述通信数据的回复数据，所述回复数据为所述网络回复给所述卫星网关设备的。
本申请第三方面提供了一种地面卫星设备，包括通信电路、存储器和处理器，所述通信电路和所述存储器分别与所述处理器耦接，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以通过所述通信电路实现上述第一方面与第二方面任一项所述的通信方法。
其中，所述通信电路包括地面收发天线，所述地面收发天线设置于预设位置，以与所述低轨卫星进行通信。
本申请第四方面提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时通过通信电路实现上述第一方面中任一项所述的通信方法。
其中，所述通信电路包括卫星通信天线，所述卫星通信天线设置于预设位置，以与所述低轨卫星进行通信。
本申请第五方面提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时通过通信电路实现上述第二方面中任一项所述的通信方法。
上述方案，所述低轨卫星同时覆盖所述地面卫星设备和所述卫星网关设备时，获取通信数据；以及将所述通信数据通过所述低轨卫星发送给所述卫星网关设备，以使所述卫星网关设备对所述通信数据进行解析，从而使得所述通信数据转发到网络，并通过所述低轨卫星，自所述地面卫星设备接收所述地面卫星设备的通信数据。在此过程中，利用卫星的星下通信功能，以低轨卫星作为中转，将地面卫星设备连接至传统网络，无需使用地面接收站，从而降低成本。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1是本申请实施例所使用的实时通信系统的示意图；
图2是本申请实施例的一通信方法的流程图；
图3是本申请实施例的又一通信方法的流程图；
图4是本申请实施例的通信方法的流程时序示意图；
图5是本申请实施例的地面卫星设备的框架示意图；
图6是本申请实施例的卫星网关设备的框架示意图；
图7是本申请实施例的非易失性计算机可读存储介质的框架示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。
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、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
若本申请技术方案涉及个人信息，应用本申请技术方案的产品在处理个人信息前，已明确告知个人信息处理规则，并取得个人自主同意。若本申请技术方案涉及敏感个人信息，应用本申请技术方案的产品在处理敏感个人信息前，已取得个人单独同意，并且同时满足“明示同意”的要求。例如，在摄像头等个人信息采集装置处，设置明确显著的标识告知已进入个人信息采集范围，将会对个人信息进行采集，若个人自愿进入采集范围即视为同意对其个人信息进行采集；或者在个人信息处理的装置上，利用明显的标识/信息告知个人信息处理规则的情况下，通过弹窗信息或者请个人自行上传其个人信息等方式获得个人授权；其中，个人信息处理规则可包括个人信息处理者、个人信息处理目的、处理方式以及处理个人信息种类等信息。
低轨卫星的轨道高度为200～2000千米，覆盖范围较小，其与地面之间直接通信时间较短，基本在10分钟以内，难以保证全轨道的地面持续连接，也就是说，在采用不具备星间通信的低轨卫星星座系统进行通信时，卫星从地面卫星设备上方过境，发出的数据传输给卫星后需等待卫星下一次经过地面接收站时才能将数据下发到地面站并接入传统网络。该方式会导致长时间的数据延时，无法达到实时通信。
为此，本申请提出一种通信方法和相关设备、储存介质。
下面为了便于理解本申请，先对本申请以下实施例所使用的实时通信系统进行详细描述。
如图1所示，图1是本申请实施例所使用的实时通信系统的示意图，该实时通信系统1可应用于由低轨卫星覆盖，地面卫星设备以及卫星网关设备参与的实时通信场景中。其中，该实时通信系统1可以包括地面卫星设备100、低轨卫星200和卫星网关设备300。在架设部署该实时通信系统1时，地面卫星设备100和卫星网关设备300之间的最大距离可以为几千公里，并且均位于低轨卫星200的覆盖范围内。卫星网关设备300兼容卫星通信和互联网通信。
实时通信系统1还可以包括传统网络400。地面卫星设备100通过低轨卫星200将通信数据发送给卫星网关设备300，此时，卫星网关设备300对通信数据进行解析，以将解析后的数据转发至传统网络400，响应于所述解析后的数据，传统网络400回复相关数据给卫星网关设备300，卫星网关设备300将回复的数据通过低轨卫星200发送给地面卫星设备100，从而实现了实时的双向通信。
如图2所示，为本申请实施例的一通信方法的流程图，该通信方法可以应用于地面卫星设备，例如上述实时通信系统1中的地面卫星设备100。在上述实时通信系统1中，地面卫星设备100位于低轨卫星200的覆盖范围内，所述覆盖范围内还包括卫星网关设备300。具体而言，该通信方法可以包括如下步骤：
步骤S210：获取通信数据。
通信数据可以为地面卫星设备100本地需要访问的网址的相关数据。
步骤S220：将通信数据通过低轨卫星发送给卫星网关设备，以使卫星网关设备对通信数据进行解析，从而使得通信数据转发到网络。
地面卫星设备100将通信数据通过低轨卫星200发送给卫星网关设备300，以使卫星网关设备300对所述通信数据进行解析，例如，卫星网关设备300解析出地面卫星设备100想访问的网址，从而使得所述通信数据转发到网络。
本实施例中，通过获取通信数据，将通信数据通过低轨卫星发送给卫星网关设备，以使卫星网关设备对通信数据进行解析，从而使得通信数据转发到网络，在此过程中，利用卫星的星下通信功能，以低轨卫星作为中转，实现了在不使用地面接收站的情况下，将地面卫星设备连接至传统网络以完成通信。
其中，通过低轨卫星，自卫星网关设备接收关于通信数据的回复数据，回复数据为网络回复给卫星网关设备的。
地面卫星设备100通过低轨卫星200接收来自卫星网关设备300的关于通信数据的回复数据，其中，回复数据可以是传统网络回复给卫星网关设备的相关数据，即在传统网络400接收到地面卫星设备100需要访问的网址数据之后，传统网络400回复给卫星网关设备300的数据。
如图3所示，为本申请实施例的又一通信方法的流程图，该通信方法可以应用于卫星网关设备，例如上述实时通信系统1中的卫星网关设备300。在上述实时通信系统1中，卫星网关设备300位于低轨卫星200的覆盖范围内，所述覆盖范围内还包括地面卫星设备100。具体而言，该通信方法可以包括如下步骤：
步骤S310：通过低轨卫星，自地面卫星设备接收地面卫星设备的通信数据。
卫星网关设备300通过低轨卫星200，接收来自地面卫星设备100发送的通信数据，即通信数据可以为地面卫星设备100本地需要访问的网址的相关数据。
步骤S320：对通信数据进行解析，从而使得通信数据转发到网络。
卫星网关设备300通过低轨卫星200，接收来自地面卫星设备100发送的通信数据之后，卫星网关设备300对通信数据进行解析，以得到地面卫星设备100需要访问的网址，同时，卫星网关设备300将解析后的通信数据转发至传统网络400。
本实施例中，卫星网关设备通过低轨卫星，接收来自地面卫星设备发送的通信数据，并对通信数据进行解析，从而使得通信数据转发到网络，在此过程中，利用卫星的星下通信功能，以低轨卫星作为中转，实现了在不使用地面接收站的情况下，将地面卫星设备连接至传统网络以完成通信。
其中，通过低轨卫星，向地面卫星设备发送关于通信数据的回复数据，回复数据为网络回复给卫星网关设备的。
卫星网关设备300通过低轨卫星200向地面卫星设备100发送关于通信数据的回复数据，其中，回复数据可以是传统网络回复给卫星网关设备的相关数据，即在传统网络400接收到地面卫星设备100需要访问的网址数据之后，传统网络400回复给卫星网关设备300的数据。
请参阅图4，图4是本申请实施例的通信方法的流程时序示意图，本实施例描述的通信方法可以包括如下步骤：
步骤S410：地面卫星设备发送通信数据。
在一些实施例中，获取通信数据；以及将通信数据通过低轨卫星发送给卫星网关设备，以使卫星网关设备对通信数据进行解析，从而使得通信数据转发到网络。
地面卫星设备100位于低轨卫星200的覆盖范围内，且覆盖范围内还包括卫星网关设备300，通信数据可以是由地面卫星设备100本地需要访问的网址的相关数据。地面卫星设备100通过低轨卫星200将通信数据发送给卫星网关设备300，进一步地，以使得卫星网关设备300对通信数据进行解析，以获取相关数据，即地面卫星设备100需要访问的网址数据，之后，卫星网关设备300将解析后的数据转发至传统网络400。
步骤S420：卫星网关设备接收通信数据。
在一些实施例中，通过低轨卫星，自地面卫星设备接收地面卫星设备的通信数据。
卫星网关设备300位于低轨卫星200的覆盖范围内，且覆盖范围内还包括地面卫星设备100，卫星网关设备300接收由地面卫星设备100向低轨卫星200发送的通信数据。
步骤S430：卫星网关设备解析通信数据并转发至网络。
其中，对通信数据进行解析，从而使得通信数据转发到网络。
通过卫星网关设备300对通信数据进行解析，以获取相关数据，即地面卫星设备100需要访问的网址数据。此时，卫星网关设备将解析后的数据转发至网络，即将地面卫星设备100需要访问的网址数据发送给传统网络400。
步骤S440：卫星网关设备发送回复数据。
在一些实施例中，通过低轨卫星，向地面卫星设备发送关于通信数据的回复数据，回复数据为网络回复给卫星网关设备的。
卫星网关设备300向地面卫星设备100发送关于通信数据的回复数据，即卫星网关设备300通过低轨卫星200向地面卫星100设备发送关于通信数据的回复数据，即在传统网络400接收到地面卫星设备需要访问的网址数据之后，传统网络400回复给卫星网关设备300的数据，也就是说，卫星网关设备300通过低轨卫星，将接收到的由传统网络400发送的数据向地面卫星设备100发送，即发送关于通信数据的回复数据，例如，回复数据可以是传统网络对所接收到的网址数据进行处理后的反馈数据。
步骤S450：地面卫星设备接收回复数据。
在一些实施例中，通过低轨卫星，自卫星网关设备接收关于通信数据的回复数据，回复数据为网络回复给卫星网关设备的。
地面卫星设备100接收关于通信数据的回复数据，即地面卫星设备100通过低轨卫星200接收来自卫星网关设备300接收到的回复数据，即在传统网络400接收到地面卫星设备100需要访问的网址数据之后，传统网络400回复给卫星网关设备300的数据。
请参阅图5，图5是本申请实施例的地面卫星设备的框架示意图，地面卫星设备100可以包括相互耦接的存储器110、处理器120和通信电路130，处理器120用于执行存储器110中存储的程序指令，以实现上述任一通信方法实施例的步骤。在一个具体的实施场景中，地面卫星设备100可以包括但不限于：微型计算机、服务器，此外，地面卫星设备100还可以包括笔记本电脑、平板电脑等移动设备，在此不做限定。
具体而言，处理器120用于控制其自身以及存储器110以实现上述任一通信方法实施例的步骤。处理器120还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器120可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器120还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(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。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。另外，处理器120可以由集成电路芯片共同实现。
通信电路130用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。通信电路130通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信，通信电路130则是地面卫星设备100的通信电路。通信电路130将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，通信电路130包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。通信电路130可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，通信电路130还可以包括NFC(NearField Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。
例如，地面卫星设备100可以还包括：地面收发处理通信机、地面收发天线及伺服机构、地面手持控制及监显小型终端；地面手持控制及监显小型终端根据预存的卫星星历预测卫星过境时间，并在卫星过境期间通过wifi模块控制地面收发处理通信机、地面收发天线及伺服机构向卫星发送自身位置信息，在卫星指向终端后，地面手持控制及监显小型终端将收到的卫星下发的状态及轨道信息实时显示，同时用户可编辑任务指令，向卫星发送请求，并接收卫星下发的业务数据。
其中，在一些实施例中，通信电路130包括地面收发天线131，地面收发天线131设置于预设位置，以与低轨卫星进行通信。预设位置可以为地面卫星设备100上所外漏的位置。
本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述。
请参阅图6，图6是本申请实施例的卫星网关设备的框架示意图，卫星网关设备300可以包括相互耦接的存储器310、处理器320和通信电路330，处理器320用于执行存储器310中存储的程序指令，以实现上述任一通信方法实施例的步骤。在一个具体的实施场景中，卫星网关设备300可以包括但不限于：微型计算机、服务器，此外，电子设备30还可以包括笔记本电脑、平板电脑等移动设备，在此不做限定。
具体而言，处理器320用于控制其自身以及存储器310以实现上述任一通信方法实施例的步骤。处理器320还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器320可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器320还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(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。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。另外，处理器320可以由集成电路芯片共同实现。
通信电路330用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。通信电路330通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信，通信电路330则是卫星网关设备300的通信电路。通信电路330将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，通信电路330包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。通信电路330可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，通信电路330还可以包括NFC(NearField Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。
例如，卫星网关设备300还可以包括：地面收发处理通信机、地面收发天线及伺服机构、地面手持控制及监显小型终端；地面手持控制及监显小型终端根据预存的卫星星历预测卫星过境时间，并在卫星过境期间通过wifi模块控制地面收发处理通信机、地面收发天线及伺服机构向卫星发送自身位置信息，在卫星指向终端后，地面手持控制及监显小型终端将收到的卫星下发的状态及轨道信息实时显示，同时用户可编辑任务指令，向卫星发送请求，并接收卫星下发的业务数据。
其中，在一些实施例中，通信电路330包括卫星通信天线331，卫星通信天线331设置于预设位置，以与低轨卫星进行通信。
本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述。
请参阅图7，图7为本申请非易失性计算机可读存储介质70一实施例的框架示意图。非易失性计算机可读存储介质70存储有能够被处理器运行的程序指令701，程序指令701用于实现上述任一通信方法的步骤。
本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，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。
另外，在本申请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。
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全部或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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (8)
1.一种通信方法，其特征在于，应用于地面卫星设备，所述地面卫星设备位于低轨卫星的覆盖范围内，所述覆盖范围内还包括卫星网关设备，包括：
获取通信数据；以及
将所述通信数据通过所述低轨卫星发送给所述卫星网关设备，以使所述卫星网关设备对所述通信数据进行解析，从而使得所述通信数据转发到网络；
以及通过所述低轨卫星，自所述卫星网关设备接收关于所述通信数据的回复数据，所述回复数据为所述网络回复给所述卫星网关设备的。
2.一种通信方法，其特征在于，应用于卫星网关设备，所述卫星网关设备位于低轨卫星的覆盖范围内，所述覆盖范围内还包括地面卫星设备，包括：
通过所述低轨卫星，自所述地面卫星设备接收所述地面卫星设备的通信数据；以及
对所述通信数据进行解析，从而使得所述通信数据转发到网络；
通过所述低轨卫星，向所述地面卫星设备发送关于所述通信数据的回复数据，所述回复数据为所述网络回复给所述卫星网关设备的。
3.一种地面卫星设备，其特征在于，包括通信电路、存储器和处理器，所述通信电路和所述存储器分别与所述处理器耦接，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以通过所述通信电路实现权利要求1所述的通信方法。
4.如权利要求3所述的地面卫星设备，其特征在于，所述通信电路包括地面收发天线，所述地面收发天线设置于预设位置，以与所述低轨卫星进行通信。
5.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令被处理器执行时通过通信电路实现权利要求1所述的通信方法。
6.一种卫星网关设备，其特征在于，包括通信电路、存储器和处理器，所述通信电路和所述存储器分别与所述处理器耦接，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以通过所述通信电路实现权利要求2所述的通信方法。
7.如权利要求6所述的卫星网关设备，其特征在于，所述通信电路包括卫星通信天线，所述卫星通信天线设置于预设位置，以与所述低轨卫星进行通信。
8.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其特征在于，所述程序指令被处理器执行时实现权利要求2所述的通信方法。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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