CN115842785A

CN115842785A - 北斗通信系统中出站数据传输方法、系统及相关装置

Info

Publication number: CN115842785A
Application number: CN202110969792.3A
Authority: CN
Inventors: 朱旭东; 甘雯昱; 钱锋; 姚振东; 钟继磊; 裘风光
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-08-23
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2023-03-24
Also published as: WO2023025075A1; EP4369632A1

Abstract

本申请涉及卫星通信技术领域，公开了北斗通信系统中出站数据传输方法，可以实现终端在入站的第一用户帧中携带MCS信息，发送给北斗网络设备，指示北斗网络设备按照终端建议的MCS信息编码调制发送给终端的业务数据。这样，不用额外的信令开销，即可以完成终端反馈出站MCS给北斗网络设备，提升信道利用率。

Description

北斗通信系统中出站数据传输方法、系统及相关装置

技术领域

本申请涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种北斗通信系统中出站数据传输方法、系统及相关装置。

背景技术

北斗卫星导航系统是我国自主研制的集定位、授时、通信于一体的重大基础设施。北斗短报文通信业务是北斗卫星导航系统区别于美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO等其他全球导航系统的特色之一。北斗短报文通信业务特别适用于在海洋、沙漠、草原、无人区等移动通信未覆盖、或覆盖不了、或通信系统被破坏的区域进行通信。北斗三号卫星的短报文系统对短报文技术体制进行了升级，实现了军民信号分离，国家在确保军用需求完全满足的前提下，将北斗短报文业务的通信系统一些必要的资源开放给民用，针对民用业务和设备特性，需要依据北斗短报文业务的通信系统的特性设计通信协议。

在无线通信中，由于各个用户所处的位置不同，通信时间点不同，天气状况的变化，都会导致不同的通信链路指令，为了适配不同的通信链路，需要针对不同的通信链路质量进行自适应的调制编码方式(modulationandcodingscheme，MCS)阶数的选择，以确保实现高吞吐率，提升无线通道资源的利用率。因此，在链路自适应中，对信道状态的正确评估，是确保选择到的MCS正确的关键因素。由于MCS是在发送端配置，而链路的质量状态，只有接收端才知道。所以，一般发送端为了获得正确及时的得到接收端的链路状态信息，需要在发送数据之前，发送探测信号给接收端。接收端基于探测信号进行测量，得到信号质量状态，并反馈信道状态信息(channelstateinformation，CSI)给发送端。发送端根据接收到的信号质量状态信息来设置MCS发送数据。

但是，在北斗短报文业务等卫星通信系统中，由于空口资源有限，无法支持通过探测信号测量信道质量来设置发送端的MCS。

发明内容

本申请提供了一种北斗通信系统中出站数据传输方法、系统及相关装置，实现了不用额外的信令开销，即可以完成终端反馈出站MCS给北斗网络设备，提升信道利用率。

第一方面，本申请提供了一种北斗通信系统中出站数据传输方法，包括：第一终端发送第一用户帧给北斗网络设备，其中，第一用户帧携带第一调制与编码方式MCS指示字段，第一MCS指示字段用于建议北斗网络设备发送第一终端的用户帧时使用第一MCS进行编码调制；第一终端接收北斗网络设备发送的第一出站数据，第一出站数据包括在数据数据信道上经过编码调制的第一物理帧和导频信道上的导频信息；第一终端基于第一MCS从第一出站数据中解析北斗网络设备发送给第一终端的第二用户帧。

通过本申请实施例提供的北斗通信系统中出站数据传输方法，可以实现第一终端在入站的第一用户帧中携带MCS信息，发送给北斗网络设备，指示北斗网络设备按照终端建议的MCS信息编码调制发送给第一终端的业务数据。这样，不用额外的信令开销，即可以完成第一终端反馈出站MCS给北斗网络设备，提升信道利用率。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧为数据请求帧，数据请求帧的帧头信息中包括第一MCS指示字段，第一MCS指示字段的值用于指示第一MCS的阶数，数据请求帧用于请求北斗网络设备发送业务数据给第一终端；在第一终端发送第一用户帧给北斗网络设备之前，方法还包括：第一终端接收北斗网络设备在导频信道上发送的导频信息，并测量导频信道上的信道质量；第一终端基于导频信道上的信道质量，确定出数据信道的信道质量；第一终端基于数据信道的信道质量，从信道质量与MCS的映射关系中确定出第一MCS。

在一种可能的实现方式中，数据请求帧中包括业务类型字段，业务类型字段用于指示数据请求帧的业务类型，其中，业务类型字段的值为第一值或第二值，其中，第一值用于指示数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务，第二值用于指示数据请求帧的业务类型为信件消息下载业务。

其中，导频信道的信道质量包括导频信道的信噪比SNR，数据信道的信道质量包括数据信道的SNR；

第一终端通过如下公式确定出数据信道的SNR：

SNR_d＝SNR_p+δ

其中，SNR_d为数据信道的SNR，SNR_p为导频信道的SNR，δ为数据信道与导频信道的信道质量差值。

这样，第一终端接收北斗网络设备下发的业务数据之前，第一终端需要主动发送数据请求帧给北斗网络设备。第一终端可以通过测量导频信道确定北斗网络设备发送业务数据给第一终端时使用的MCS。第一终端可以在数据请求帧中携带MCS指示字段，该MCS指示字段可用于指示第一终端建议北斗网络设备发送业务数据给第一终端时使用的MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成第一终端反馈出站MCS给北斗网络设备，提升信道利用率。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧为确认标识符ACK帧；在第一终端发送第一用户帧给北斗网络设备之前，方法还包括：第一终端接收到北斗网络设备发送的第二出站数据，第二出站数据包括数据信道上经过编码调制的第二物理帧和导频信道上的导频信息；第一终端使用第三MCS从第二物理帧中解码出第三用户帧，并测量数据信道上的信道质量；第一终端基于数据信道上的信道质量，确定出第一MCS，第一用户帧用于指示第一终端已接收到第三用户帧。

这样，第一终端可以在解析出北斗网络设备下发的第二用户帧时，通过测量出数据信道上的信道质量确定北斗网络设备发送业务数据给第一终端时使用的MCS。第一终端可以在返回ACK给北斗网络设备时，在ACK中携带MCS指示字段，该MCS指示字段可用于指示第一终端指示北斗网络设备发送业务数据给第一终端时使用的MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成第一终端反馈出站MCS给北斗网络设备，提升信道利用率。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧的帧头信息中包括第一MCS指示字段，第一MCS指示字段的值用于指示第一MCS的阶数，或者，第一MCS指示字段的值用于指示第一MCS与第三MCS相比较的阶数高低。

在一种可能的实现方式中，ACK帧的ACK域包括第一MCS指示字段；其中，第一MCS指示字段的值用于指示第一终端是否接收到北斗网络设备发送的第二用户帧以及第一MCS阶数；或者，第一MCS指示字段的值用于指示第一终端是否接收到北斗网络设备发送的第二用户帧以及第一MCS与第二MCS相比较的阶数高低。这样，可以复用ACK域作为MCS指示字段，节约帧头的开销。

在一种可能的实现方式中，在第一终端基于第一MCS从第一出站数据中解析北斗网络设备发送给第一终端的第二用户帧之后，方法还包括：第一终端发送第一ACK，第一ACK用于指示第一终端已接收到北斗网络设备发送的第二用户帧，其中，第一ACK中包括第二MCS指示字段，第二MCS指示字段用于建议北斗网络设备发送第一终端的用户帧时使用第四MCS进行编码调制；第一终端接收到北斗网络设备发送的第三出站数据，其中，第三出站数据包括在数据信道上经过编码调制的第三物理帧和导频信道上的导频信息；第一终端基于第四MCS从第三出站数据中解析北斗网络设备发送给第一终端的第四用户帧。

第二方面，本申请提供另了一北斗通信系统中出站数据传输方法，包括：北斗网络设备接收第一终端发送的第一用户帧，其中，第一用户帧携带第一MCS指示字段，第一MCS指示字段用于建议北斗网络设备发送第一终端的用户帧时使用第一MCS进行编码调制；北斗网络设备将待发送给第一终端的第二用户帧放入第一物理帧中，并使用第一MCS对第一物理帧进行编码调制；北斗网络设备发送第一出站数据，第一出站数据包括在数据信道上经过编码调制的第一物理帧和导频信道上的导频信息。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧为数据请求帧，数据请求帧的帧头信息中包括第一MCS指示字段，第一MCS指示字段的值用于指示第一MCS的阶数，数据请求帧用于请求北斗网络设备发送业务数据给第一终端；在北斗网络设备接收第一终端发送的第一用户帧之后，方法还包括：北斗网络设备响应于数据请求帧，生成第一应用层报文；北斗网络设备将第一应用层报文拆分成一个或多个用户帧，一个或多个用户帧包括第二用户帧。

在一种可能的实现方式中，数据请求帧中包括业务类型字段，业务类型字段用于指示数据请求帧的业务类型，其中，业务类型字段的值为第一值，其中，第一值用于指示数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务；北斗网络设备响应于数据请求帧，生成第一应用层报文，具体包括：北斗网络设备响应于数据请求帧，基于第一终端的信箱概况信息生成第一应用层报文，第一终端的信箱概况信息包括第一终端待下载信件消息的数量、发送时间和发送方标识中的一个或多个。

在一种可能的实现方式中，数据请求帧中包括业务类型字段，业务类型字段用于指示数据请求帧的业务类型，其中，业务类型字段的值为第二值，其中，第二值用于指示数据请求帧的业务类型为信件消息下载业务；北斗网络设备响应于数据请求帧，生成第一应用层报文，具体包括：北斗网络设备响应于数据请求帧，从第一终端的信箱中查询到第一信件消息，并基于第一信件消息生成第一应用层报文。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧为ACK帧；在北斗网络设备接收第一终端发送的第一用户帧之前，方法还包括：北斗网络设备将待发送给第一终端的第三用户帧放入第二物理帧中，并使用第三MCS对第二物理帧进行编码调制，第二出站数据包括在数据信道上通过第三MCS进行编码调制的第二物理帧和在导频信道上的导频信息，第一用户帧用于指示第一终端已接收到第三用户帧。

在一种可能的实现方式中，ACK帧的ACK域包括第一MCS指示字段；其中，第一MCS指示字段的值用于指示第一终端是否接收到北斗网络设备发送的第二用户帧以及第一MCS阶数；或者，第一MCS指示字段的值用于指示第一终端是否接收到北斗网络设备发送的第二用户帧以及第一MCS与第二MCS相比较的阶数高低。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备发送第一出站数据之后，方法还包括：北斗网络设备接收第一终端发送的第一ACK，第一ACK用于指示第一终端已接收到北斗网络设备发送的第二用户帧，其中，第一ACK中包括第二MCS指示字段，第二MCS指示字段用于建议北斗网络设备发送第一终端的用户帧时使用第四MCS进行编码调制；北斗网络设备将待发送给第一终端的第四用户帧放入第三物理帧中，并使用第四MCS对第三物理帧进行编码调制；北斗网络设备发送第三出站数据，第三出站数据包括在数据信道上经过编码调制的第四物理帧和导频信道上的导频信息。

在一种可能的实现方式中，在北斗网络设备接收第一终端发送的第一用户帧之前，方法还包括：北斗网络设备接收到第二终端发送的第五用户帧，第五用户帧用于建议北斗网络设备发送第二终端的用户帧时使用第五MCS进行编码调制；北斗网络设备将待发送给第一终端的第二用户帧放入第一物理帧中，并使用第一MCS对第一物理帧进行编码调制，具体包括：北斗网络设备将待发送给第一终端的第二用户帧和待发送给第二终端的第五用户帧，放入第一物理帧中，并使用第一MCS对第一物理帧进行编码调制。

在一种可能的实现方式中，第一MCS的阶数小于第五MCS的阶数。

在一种可能的实现方式中，第一MCS的阶数等于第五MCS的阶数。

在一种可能的实现方式中，第一MCS的阶数大于第五MCS的阶数。

第三方面，本申请提供另了一北斗通信系统中出站数据传输方法，包括：北斗网络设备接收到第一终端在入站信道上发送的第一用户帧；北斗网络设备测量在接收到第一用户帧时入站信道上的信道质量；北斗网络设备基于入站信道上的信道质量，确定出数据信道的信道质量；北斗网络设备基于数据信道的信道质量，从信道质量与MCS的映射关系中确定出出站MCS；北斗网络设备将待发送给第一终端的第二用户帧放入第一物理帧中，并使用出站MCS对第一物理帧进行编码调制；北斗网络设备发送第一出站数据，第一出站数据包括在数据信道上经过编码调制的第一物理帧和导频信道上的导频信息。

通过本申请提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法，可以实现北斗网络设备可以基于第一终端发送的数据请求帧，测量入站信道的信道质量，进而折算出出站数据信道的信道质量。北斗网络设备可以基于数据信道的信道质量，确定出站MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备选择出站MCS，提升信道利用率。

第四方面，本申请提供了一种北斗通信系统，包括：第一终端和北斗网络设备；其中，第一终端可以执行上述第一方面中任一种可能的实现方式中的方法。北斗网络设备可以执行上述第一方面中任一种可能的实现方式中的方法。

第五方面，本申请提供了一种通信装置，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器和收发器。收发器、该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得通信装置执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

其中，该通信装置可以为终端或其他产品形态的设备。

第六方面，本申请提供了一种通信装置，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器和收发器。收发器、该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得通信装置执行上述第二方面任一项可能的实现方式中的方法。

其中，该通信装置可以为北斗网络设备，或北斗网络设备中的任一网元或多个网元的组合。

第七方面，本申请提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

第八方面，本申请提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面任一项可能的实现方式中的方法。

第九方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

第十方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面任一项可能的实现方式中的方法。

第十一方面，本申请提供了一种芯片或芯片系统，应用于终端，包括处理电路和接口电路，接口电路用于接收代码指令并传输至处理电路，处理电路用于运行代码指令以执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的架构示意图；

图2A为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据入站的传输过程示意图；

图2B为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据出站的传输过程示意图；

图3为本申请实施例提供的SNR与吞吐率的曲线示意图；

图4为本申请实施例提供的一种MCS选择方式的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的蜂窝网络中的MCS选择方式的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的终端的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的出站数据的协议封装架构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的出站数据的协议解析架构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法的流程示意图；

图10A为本申请实施例提供的一种数据请求帧的帧格式示意图；

图10B为本申请实施例提供的一种用户帧调度示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种北斗通信系统中出站数据传输方法的流程示意图；

图12A为本申请实施例提供的一种ACK帧的帧格式示意图；

图12B为本申请实施例提供的另一种ACK帧的帧格式示意图；

图13为本申请实施例提供的另一种北斗通信系统中出站数据传输方法的流程示意图；

图14为本申请实施例提供的另一种数据请求帧的帧格式示意图；

图15为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；

图17为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；

图18为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清除、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“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，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10。

图1示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的架构示意图。

如上图1所示，北斗通信系统10可以包括终端100、北斗短报文卫星21、北斗网络设备200、短消息中心25和终端300。可选的，该北斗通信系统10还可以包括国家紧急救援平台26、国家紧急救援中心27。

其中，终端100可以发送短报文信息给北斗短报文卫星21，北斗短报文卫星21只进行中继，直接将终端100发送的短报文信息转发给地面的北斗网络设备200。北斗网络设备200可以根据北斗通信协议解析卫星转发的短报文信息，并将从短报文信息中解析出的通用报文类型的报文内容转发给短消息中心(short message service center，SMSC)25。短消息中心25可以通过传统的蜂窝通信网络，将报文内容转发给终端300。北斗网络设备200也可以将终端100发送的紧急求救类型的报文，通过国家紧急救援平台26发送给国家紧急救援中心27。

终端300也可以通过传统的蜂窝通信网络，将短消息发送给短消息中心25。短消息中心25可以将终端300的短消息转发给北斗网络设备200。北斗网络设备200可以将终端300的短消息通过北斗短报文卫星21中继发送给终端100。

其中，上述北斗网络设备200可以包括北斗地面收发站22、北斗中心站23和北斗短报文融合通信平台24。其中，北斗地面收发站22可以包括分别具有发送功能的一个或多个设备和具有接收功能的一个或多个设备，或者可以包括具有发送功能和接收功能的一个或多个设备，此处不作限定。北斗地面收发站22可用于北斗网络设备200在物理层(physicallayer protocol，PHY)对数据的处理功能。北斗中心站23可用于北斗网络设备200在卫星链路层(satellite link control protocol，SLC)层和消息汇聚层(message dataconvergence protocol，MDCP)对数据的处理功能。北斗短报文融合通信平台24可用于在应用层(application layer protocol，APP)对数据的处理功能。

其中，由于北斗通信系统10是通过卫星链路进行通信，其主要特性是：时延长(单向约270ms)，链路损耗大。当前北斗通信系统10支持的业务主要是突发短消息业务，不支持连接状态管理、移动性管理和广播控制信息等。

终端100可以主动通过北斗短报文卫星21给北斗网络设备200发送数据。但是，由于没有空口信令，地面的中心站无法主动寻呼用户。由于卫星通信传播距离远，北斗通信系统10中对终端100的发送功率要求高。受限当前终端100上射频器件的限制，终端100无法向北斗短报文卫星21长时间持续发送信号。为了尽量不损坏终端100上射频器件，终端100的射频器件在发送状态持续工作一段时间后，必须停止工作一段时间后才能继续切换到发送状态继续工作。其中，终端100上发送状态的持续时长由终端100的底层硬件能力所决定。在上述北斗通信系统10中，为了保证终端100接收到的数据和发送的数据互不干扰，终端100不支持发送数据和接收数据同时发生。终端100需要在发送数据后，再等待接收北斗网络设备200发送的数据。

其中，北斗网络设备200的工作模式可以是双工模式，可以同时收发数据，且北斗网络设备200可以长时间发送和接收数据。

图2A示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据入站的传输过程。

如图2A所示，数据入站可以指终端100将数据发送给北斗网络设备200。例如，终端100可以向北斗地面收发站22发送数据帧。北斗地面收发站22可以将数据帧发送给北斗中心站23。北斗中心站23可以将数据帧汇聚成应用层报文上报给北斗短报文融合通信平台24。北斗中心站23可以在接收到终端100发送的数据帧后，向终端100返回SLC层的确认字符(acknowledgecharacter，ACK)。该ACK可用于指示北斗网络设备200是否成功收到终端100发送的数据帧。

图2B示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中数据出站的传输过程。

如图2B所示，数据出站可以指北斗网络设备200将数据发送给终端100。例如，北斗网络设备200中的北斗短报文融合通信平台24可以将应用层报文发送给北斗中心站23；然后北斗中心站23可以将该应用层报文拆分成一个或多个数据帧发送给北斗地面收发站22，由北斗短报文卫星21中继后发送给终端100。终端100接收到数据帧后可以向北斗中心站23返回SLC层的ACK。该ACK可用于终端100是否成功接收到北斗网络设备200发送的数据帧。

下面介绍本申请实施例中涉及的编码和调制。

为了抵抗无线信道的信号传输的恶劣环境，发送端必须要对发送的信号进行转换，转换为适合在特定信道传输的形式，即编码调制。一般来说，编码调制是发送端在待发送的信息号中加入冗余比特，来抵抗信道质量恶化引起的传输失败。在信道质量好的时候，可以通过降低冗余比特的量来提升有效信息的比例，从而提升传输吞吐量。反之，则需要增加冗余比特的开销来确保通信信息能完成低速率的传输。其中，信道质量可以用信道的信噪比(signal-to-noiseratio，SNR)来衡量。

图3示出了本申请实施例中提供的SNR与吞吐率的曲线示意图。

如图3所示，不同的SNR都有一个最佳的MCS选择，因此，如何选择MCS，在无线传输中是提升信道传输吞吐率的一个关键因素。其中，MCS中的调制方式可以包括二进制相移键控(binaryphaseshiftkeying，BPSK)、正交相移键控(quadraturephaseshiftkeying，QPSK)、16正交幅度调制(quadratureamplitudemodelation，QAM)、64QAM等等。MCS中的编码码率(rate)可以包括1/2、3/4等码率。

例如，在SNR大于25分贝(dB)时，选择64QAM-3/4rate的MCS时，信道的传输吞吐率最高。在SNR为20dB时，选择16QAM-3/4rate的MCS时，信道的传输吞吐率最高。上述示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

下面介绍本申请实施例提供的一种MCS选择方式。

图4示出了本申请实施例提供的一种MCS选择方式的流程示意图。

在无线通信中，由于各个用户所处的位置不同，通信时间点不同，天气状况的变化，都会导致不同的通信链路指令，为了适配不同的通信链路，需要针对不同的通信链路质量进行自适应的调制编码方式(modulationandcodingscheme，MCS)阶数的选择，以确保实现高吞吐率，提升无线通道资源的利用率。因此，在链路自适应中，对信道状态的正确评估，是确保选择到的MCS正确的关键因素。由于MCS是在发送端配置，而链路的质量状态，只有接收端才知道。

因此，如图4所示，一般MCS选择方式可以包括如下步骤：

1、发送端发送探测信号给接收端。

2、接收端基于接收到的探测信号，评估接收信道的质量。

3、接收端反馈接收信道的质量给发送端。

4、发送端根据反馈的信道质量选择合适的MCS。

5、发送端根据选定的MCS来发送数据。

图5示出了蜂窝网络中的MCS选择方式的流程示意图。

如图5所示，在蜂窝网路中，例如，LTE，5G-NR，可以通过如下步骤选择MCS：

1、基站发送系统消息给终端。

2、终端在接收到系统消息后，发起建立链接请求给基站。

3、基站在接收到建立链接请求后，完整与终端的链接建立。

4、基站发送RRC信令给终端，其中，该RRC信令用于配置终端的测量信号、测量方式和上报方式。

5、终端在接收到该RRC信令后完成测量信号、测量方式和上报方式的配置，启动信道测量，获得测量结果。

6、终端将测量结果上报给基站。

7、基站基于测量结果，设置合适的MCS，发送业务数据。

由上述MCS选择方式可以看出，基站在发送数据之前，需要与终端进行信令交互，才能完成MCS的选择。但是，在卫星通信这种长距离通信链路中，信道的传输时延较长，空口资源有限，频繁的终端和网络侧交互会导致数据传输时延过长，并且，会占用较多的空口资源。上述MCS选择方式并不适用于类似于北斗通信系统等卫星通信系统中。

因此，本申请实施例提供一种北斗通信系统中出站数据传输方法，可以实现终端100入站的第一用户帧(包括数据请求帧或ACK帧)中携带MCS信息，发送给北斗网络设备200，指示北斗网络设备200按照终端100指示的MCS信息编码调制发送给终端100的业务数据。这样，不用额外的信令开销，即可以完成终端100反馈出站MCS给北斗网络设备200，提升信道利用率。

图6示出了终端100的结构示意图。

下面以终端100为例对实施例进行具体说明。应该理解的是，图6所示终端100仅是一个范例，并且终端100可以具有比图6中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图6中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

终端100可以包括：处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对终端100的具体限定。在本申请另一些实施例中，终端100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

其中，控制器可以是终端100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现终端100的触摸功能。

I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。

PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。

UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现终端100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现终端100的显示功能。

GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为终端100充电，也可以用于终端100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。

可以理解的是，本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对终端100的结构限定。在本申请另一些实施例中，终端100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过终端100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。

电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，外部存储器，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。

终端100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。终端100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块150可以提供应用在终端100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在终端100上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，卫星通信模块，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

其中，卫星通信模块可用于与卫星网络设备进行通信，例如在北斗通信系统中，卫星通信模块可以与北斗网络设备200通信，卫星通信模块的可支持与北斗网络设备200之间的短报文传输。

在一些实施例中，终端100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得终端100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

终端100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，终端100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

终端100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，终端100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当终端100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。终端100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，终端100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现终端100的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展终端100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，从而执行终端100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储终端100使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。

终端100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。

扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。终端100可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。

受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当终端100接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。

麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。终端100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中，终端100可以设置两个麦克风170C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，终端100还可以设置三个，四个或更多麦克风170C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。

耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。终端100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，终端100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。终端100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。

陀螺仪传感器180B可以用于确定终端100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定终端100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测终端100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消终端100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。

气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，终端100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。

磁传感器180D包括霍尔传感器。终端100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中，当终端100是翻盖机时，终端100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态，设置翻盖自动解锁等特性。

加速度传感器180E可检测终端100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当终端100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。

距离传感器180F，用于测量距离。终端100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，终端100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。

接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。终端100通过发光二极管向外发射红外光。终端100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定终端100附近有物体。当检测到不充分的反射光时，终端100可以确定终端100附近没有物体。终端100可以利用接近光传感器180G检测用户手持终端100贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。

环境光传感器180L用于感知环境光亮度。终端100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合，检测终端100是否在口袋里，以防误触。

指纹传感器180H用于采集指纹。终端100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。

温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中，终端100利用温度传感器180J检测的温度，执行温度处理策略。例如，当温度传感器180J上报的温度超过阈值，终端100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能，以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中，当温度低于另一阈值时，终端100对电池142加热，以避免低温导致终端100异常关机。在其他一些实施例中，当温度低于又一阈值时，终端100对电池142的输出电压执行升压，以避免低温导致的异常关机。

触摸传感器180K，也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于终端100的表面，与显示屏194所处的位置不同。

骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。

按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。终端100可以接收按键输入，产生与终端100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，接收信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。

指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和终端100的接触和分离。终端100可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。终端100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，终端100采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在终端100中，不能和终端100分离。

下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议封装架构。

图7示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议封装架构示意图。

如图7所示，北斗网络设备200中的北斗短报文传输协议层可以应用层(application layer protocol)、消息汇聚层(message data convergence protocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physicallayer protocol，PHY)。其中，北斗网络设备200可以包括北斗地面收发站22、北斗中心站23和北斗短报文融合通信平台24。北斗地面收发站22可用于负责PHY层的协议处理。北斗中心站23可用于负责SLC层和MDCP层的协议处理。北斗短报文融合通信平台24可用于负责APP层的协议处理。

北斗网络设备200发送数据给终端100时，北斗网络设备200中的北斗短报文传输协议的工作流程可以如下：

在APP层，北斗网络设备200可以将原始数据通过压缩算法，压缩成压缩数据，并在压缩数据前面添加压缩指示字段，其中，压缩指示字段可用于表示该压缩数据的压缩算法类型。之后，北斗网络设备200可以将压缩数据加密，得到加密后数据，并在加密后数据的头部添加加密算法字段，该加密算法字段用于表示该加密后的数据的加密算法类型。北斗网络设备200可以将加密后数据、压缩指示字段、加密指示字段封装成应用层报文下发给MDCP层。其中，该应用层报文可以包括报文头和报文数据。该报文头中可以包括压缩指示字段和加密指示字段等等。该报文数据包括上述加密后数据。

可选的，北斗网络设备200也可以将压缩指示字段和压缩数据一起进行加密，得到加密后数据。

在MDCP层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到APP层下发的应用层报文，并将应用层报文作为一个MDCP SDU。在MDCP层，北斗网络设备200可以将一个MDCP SDU拆分成一个或多个固定长度的MDCP分段数据(M_segement)，并在每个MDCP分段数据的头部添加后继指示字段，得到MDCP PDU，即MDCP PDU包括M_segement和后继指示字段。其中，后继指示字段可用于表示当前的MDCP PDU是连续发送的多个MDCP PDU的起始MDCP PDU或中间MDCP PDU或最后一个MDCP PDU；或者是单独发送的一个MDCP PDU。

在SLC层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到MDCP层下发的MDCP PDU，作为SLC SDU。在SLC层，北斗网络设备200可以将SLC SDU分段成一个或多个(例如，最多4个)固定长度的SLC分段数据(S_segement)，并在每个S_segement头部添加帧头信息，得到SLCPDU。

这里，可以理解的是，为了适应物理层的帧长，SLC层需要将数据进行分段。而SLC层的设计一个SLC SDU最多只能分成4个SLC PDU，因此MDCP层也需要将数据进行分段。

在PHY层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到SLC层下发的SLC PDU。北斗网络设备200可以从SLC层获取到一个用户或多个用户的SLC PDU。北斗网络设备200可以将多个用户的SLC PDU拼接在一起，再加上物理帧的帧头(例如版本号)作为PHY层的编码块(code block)，并在code block的尾部添加校验位(例如，循环冗余校验(cyclicredundancy check，CRC)码)，并对code block和CRC码进行编码(例如polar编码)，编码后的物理帧加上保留段可以组成一个固定长度的物理时隙的卫星到消费者数据(satellitetoconsumerdata，S2C-d)信道(简称，数据信道)的编码数据。其中，北斗网络设备200可以将一个用户的多个SLC PDU分别放到不同的物理帧中。然后，北斗网络设备200将S2C-d信道支路的编码数据和卫星到消费者导频(satellitetoconsumerpilot，S2C-p)信道(简称，导频信道)的导频信息组成导频编码数据，即出站数据。北斗网络设备200可以将出站数据发送给北斗短报文卫星21，经由北斗短报文卫星21中继转发给终端100。

可以理解的是，S2C_p信道支路的导频信息与卫星波束相关。当卫星波束号是已知信息时，S2C-p信道支路的导频信息(即，副码)也是已知的，无需解码的。而S2C_d信道支路的编码数据是需要解码的。其中，S2C-p信道与S2C-d信道的中心频率和带宽相同，S2C-p信道上的信号与S2C-d信道上的信号相互正交。

下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议解析架构。

图8示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议解析架构示意图。

如图8所示，终端100的北斗短报文传输协议层可以分为应用层(applicationlayer protocol)、消息汇聚层(message data convergence protocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physical layer protocol，PHY)。

终端100在接收到北斗网络设备发送的数据时，终端100的北斗短报文传输协议层的工作流程可以如下：

在PHY层，终端100可以获取到北斗网络设备200发送的经过调制和扩频后的导频编码数据。终端100可以对接收到的扩频调制数据(spread+modulated data)进行解扩频，得到调制数据(modulated data)。然后，终端100可以对调制数据进行解调，得到导频编码数据(pilot+data)。接着，终端100可以去除导频编码数据中的导频信息，得到编码数据(code data)。然后，终端100可以对编码数据进行解码，并通过校验位字段中的校验数据验证编码块(code block)的完整性。若完整，则终端100可以提取出编码块(code block)，通过层间接口呈递给SLC层，作为SLC层的SLC PDU。

这里，该导频编码数据即为上述北斗网络设备200发送的出站数据，该出站数据由S2C-d信道的编码数据和S2C-p信道的导频信息组成。

在SLC层，终端100可以基于SLC PDU的帧头信息，将属于同一个SLC SDU的SLC PDU拼接成一个SLC SDU。终端100可以将SLC SDU通过层间接口呈递给MDCP层，作为MDCP层的MDCP PDU。

在MDCP层，终端100可以将属于同一个MDCP SDU的所有MDCP PDU拼接成一个MDCPSDU。终端100可以将MDCP SDU通过层间接口呈递到APP层，作为APP层接收到的应用层报文。

在APP层，终端100可以基于应用层报文的报文头，对应用层报文进行解密、解压缩，得到原始数据。

本申请实施例中，上述协议处理过程仅为示例说明，本申请对协议处理的具体操作不作限定。

下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法。

在一些应用场景下，北斗通信系统10中，无连接状态管理和移动性管理，北斗网络设备200无法主动寻呼用户。因此，在终端100接收北斗网络设备200下发的业务数据之前，终端100需要主动发送数据请求帧给北斗网络设备200。终端100可以通过测量S2C-p导频信道确定北斗网络设备200发送业务数据给终端100时使用的MCS。终端100可以在数据请求帧中携带MCS指示字段，该MCS指示字段可用于指示终端100建议北斗网络设备200发送业务数据给终端100时使用的MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成终端100反馈出站MCS给北斗网络设备200，提升信道利用率。

图9示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法的流程示意图。

如图9所示，该方法包括：

S901、北斗网络设备200在S2C-p信道发送导频信息。

其中，北斗网络设备200可以在S2C-p信道上持续发送导频信息。该导频信息用于北通信系统中的各终端捕获S2C-d信道上的数据信号。

S902、终端100测量S2C-p信道上的信道质量，并基于S2C-p信道上的信道质量，确定出S2C-d信道上的信道质量。

其中，北斗网络设备200在S2C-p信道上的发送的导频信息是终端100已知的副码。终端100可以在接收到导频信息后，将在导频信息中的副码和已知的副码进行比较，确定出S2C-p信道的信道质量。其中，信道质量可以包括但不限于用SNR来衡量。

由于S2C-p信道与S2C-d信道的中心频率和带宽相同，S2C-p信道上的信号与S2C-d信道上的信号相互正交，并且，北斗网络设备200发送在S2C-p信道发送导频信息的发射功率和在S2C-d信道上发送数据信息的发射功率有差异，但该发射功率上的差异一般为固定值。因此，终端100在测量S2C-p信道上的信道质量后，可以基于S2C-p信道上的信道质量折算出S2C-d信道上的信道质量。

其中，北斗网络设备200可以基于如下公式(1)，确定出出站S2C-d信道的SNR：

SNR_d＝SNR_p+δ公式(1)

上述公式(1)中，SNR_d为S2C-d信道的SNR，SNR_p为S2C-p信道的SNR，δ为S2C-d信道与S2C-p信道的信道质量差值。

S903、终端100基于S2C-d信道上的信道质量，确定出第一调制编码方式(MCS)。

终端100可以基于S2C-d信道的SNR，从SNR与MCS的映射表中，确定出第一MCS。其中，该SNR与MCS的映射表可以是在北斗通信系统中通过物理层的仿真得到的。其中，SNR越高，对应的MCS的阶数越大。

示例性的，该SNR与MCS的映射表可以如下表1所示：

表1

由上表1可知，当-5dB＜SNR≤0dB时，对应0阶MCS，即BPSK和1/2码率。当0dB＜SNR≤5dB时，对应1阶MCS，即BPSK和3/4码率。当5dB＜SNR≤11dB时，对应2阶MCS，即QPSK和1/2码率。当11dB＜SNR≤12dB时，对应3阶MCS，即QPSK和3/4码率。当12dB＜SNR≤17.5dB，对应4阶MCS，即16QAM和1/2码率。当17.5dB＜SNR≤22.5dB时，对应5阶MCS，即16QAM和3/4码率。当22.5dB＜SNR时，对应6阶MCS，即64QAM和3/4码率。上述表1仅仅用于解释本申请，不应构成限定，SNR与MCS的映射表中，可以包括更少或更多的SNR与MCS的映射关系。

例如，当终端100测量S2C-d信道上的SNR为10dB时，终端100可以基于上述表1中示出的SNR与MCS的映射表，确定出第一MCS为QPSK和1/2码率。

S904、终端100发送数据请求帧给北斗网络设备200。其中，该数据请求帧的帧头信息中包括MCS指示字段，该MCS指示字段用于指示第一MCS。该数据请求帧用于请求北斗网络设备200发送业务数据给终端100。

具体的，在北斗网络设备200中，数据请求帧可以包括信箱概况查询帧和信件下载帧。其中，数据请求帧的帧格式可以参考图10A。

如图10A所示，入站物理帧可以包括同步头、数据段和校验位。其中，入站物理帧的同步头可用于区分入站物理帧的帧类型，同步头的时间长度可以为40ms。入站物理帧的帧类型可以包括位置上报帧、紧急救援帧、报文通信帧。当入站物理帧为报文通信帧时，该同步头的值所指示的帧类型为报文通信帧。该校验位可以用于校验数据段中数据的完整性。其中，在北斗通信系统中，可以采用循环冗余校验(CRC)对数据段进行校验，该校验位中可以包括CRC校验码。

该数据段可以包括用户帧，该用户帧可以包括帧头信息和用户信息。其中，帧头信息可以包括版本号字段、子类型指示字段、用户ID字段、MCS指示字段、保留(reserve，RSV)字段。该版本号字段可用于指示用户帧的协议格式版本。该子类型指示字段可用于指示用户帧的子类型，其中，用户帧的子类型可以包括通用数据帧、ACK帧和回执帧等等。用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。MCS指示字段可用于指示终端100建议北斗网络设备200采用的第一MCS。

示例性的，当北斗网络设备200使用的MCS共有3种时，MCS指示字段的数据长度可以是2bit。MCS指示字段的值及其含义可以如下表2所示：

表2

MCS指示字段的值	MCS
		00	NA
01	MCS0
		10	MCS1
11	MCS2

由上表2可以看出，若北斗网络设备200使用的MCS共有3种时，MCS指示字段的值“00”为无效(NA)值，用于指示北斗网络设备200自行选择MCS(例如，默认选择阶数最小的MCS)。MCS指示字段的值“01”对应MCS0(0阶MCS)。MCS指示字段的值“10”对应MCS1(1阶MCS)。MCS指示字段的值“11”对应MCS2(2阶MCS)。例如，MCS0可以为BPSK和3/4码率，MCS1可以为QPSK和1/2码率，MCS2可以为QPSK和3/4码率。上述表2所示示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

具体实现中，北斗网络设备200使用的MCS种类可以不限于3种，可以有更少或者更多，MCS指示字段的数据长度也可以基于北斗网络设备200使用的MCS种类数量变化。例如，北斗网络设备200使用的MCS种类数量有5种时，MCS指示字段的数据长度可以为3bit。

用户信息中可以包括应用层报文。该应用层报文中可以包括报文头和报文数据。其中，该报文头可以包括业务类型字段、加密指示字段、压缩指示字段。业务类型字段可用于指示应用层报文的业务类型。应用层报文的业务类型可以包括信箱概况查询业务、信件下载业务、通信报文业务。

当该应用层报文的业务类型为信箱概况查询业务时，报文数据中可以携带终端100的查询信息，其中，查询信息包括终端100查询的时间、终端100查询指定用户发送给终端100的消息的数量，等等。

当该应用层报文的业务类型为信件下载业务时，该报文数据中可以携带终端100请求北斗网络设备200发送的信件消息的标识。

S905、北斗网络设备200响应于数据请求帧，生成第一应用层报文。

具体的，北斗网络设备200在接收到数据请求帧之后，可以从数据请求帧中解析出应用层报文，并从应用层业务报文的业务类型指示字段区分该数据请求帧的业务类型。

若该数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务时，终端100基于查询信息生成第一应用层报文。

若该数据请求帧的业务类型为信件下载业务时，终端100解析出数据请求帧的报文数据中携带的终端100请求的北斗网络设备200发送的消息标识。北斗网络设备200可以基于终端100请求的北斗网络设备200发送的消息标识，从终端100的信箱中确定出第一消息，并基于第一消息生成第一应用层报文。

S906、北斗网络设备200将第一应用层报文拆分成一个或多个用户帧，一个或多个用户帧包括第二用户帧。

该第二用户帧可以为第一应用层报文的一个或多个用户帧中的任意一个用户帧。

具体的，针对北斗网络设备200将第一应用层报文拆分成多个用户帧的过程，可以参考前述图7所示实施例中针对应用层报文的协议封装过程，在此不再赘述。

S907、北斗网络设备200在接收到数据请求帧后，可以基于数据请求帧中MCS指示字段指示的第一MCS，确定出出站MCS。

S908、北斗网络设备200将第二用户帧放到第一物理帧中，并基于出站MCS对第一物理帧进行编码调制。

在一种可能的实现方式中，该出站MCS与第一MCS相同。北斗网络设备200直接使用终端100在MCS指示字段中指示的第一MCS对第一物理帧进行编码调制。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以基于出站实际发送业务量，以及第一MCS，确定出出站MCS。例如，终端400通过入站用户帧中的MCS指示字段指示北斗网络设备200以第五MCS发送业务数据给终端400。北斗网络设备200可以将终端400的第五用户帧和终端100的第二用户帧调度到第一物理帧中。若第五MCS的阶数小于第一MCS的阶数，则北斗网络设备200可以使用第五MCS对第一物理帧进行编码调制。若第五MCS大于等于第一MCS的阶数，则北斗网络设备200可以使用第一MCS对第一物理帧进行编码调制。

示例性的，终端100可以通过MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送业务数据给终端100。终端400可以通过信件消息请求中MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS2(QPSK和3/4码率)发送业务数据给终端400。当北斗网络设备200将终端100的用户帧A和终端400的用户帧B都调度到一个出站物理帧中时，北斗网络设备200可以采用MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送该调度有用户帧1和用户帧2的物理帧。

又示例性的，终端100可以通过MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送业务数据给终端100。终端400可以通过信件消息请求中MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS2(QPSK和3/4码率)发送业务数据给终端400。当北斗网络设备200将终端100的用户帧1和终端400的用户帧2都调度到一个出站物理帧中时，北斗网络设备200可以采用MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送该调度有用户帧1和用户帧2的物理帧。

这样，当用户帧被调度到同一个出站物理帧中的多个终端指示的MCS不一致时，北斗网络设备200可以采用多个终端指示的MCS中阶数最小的MCS，发送该出站物理帧，以保证这多个终端都能从该出站物理帧中解析出各自的用户帧。

在一种可能的实现方式中，终端400通过MCS指示字段指示北斗网络设备200以第五MCS发送业务数据给终端400。北斗网络设备200可以将终端400的第五用户帧和终端100的第二用户帧调度到第一物理帧中。若第五MCS的阶数小于第一MCS的阶数，则北斗网络设备200可以使用第一MCS对第一物理帧进行编码调制。若第五MCS大于等于第一MCS的阶数，则北斗网络设备200可以使用第五MCS对第一物理帧进行编码调制。这样，当多个终端的用户帧调度到同一个出站物理帧中，且多个终端指示的MCS不一致时，北斗网络设备200可以采用多个终端指示的MCS中阶数最大的MCS，发送该出站物理帧，以提高传输容量。

在一些实施例中，北斗网络设备200在调度发送多个终端的用户帧时，可以将同一类出站信道质量的终端的用户帧调度到同一个物理帧中。

示例性的，如图10B所示，北斗网络设备200需要调度发送的用户帧包括用户帧1、用户帧2、用户帧3、用户帧4、用户帧5和用户帧6。其中，用户帧1、用户帧2、用户帧3和用户帧4需要采用调制编码方式1(MCS-1)编码调制。用户帧5和用户帧6需要采用调制编码方式2(MCS-2)编码调制。由于出站物理帧的时间长度有限，出站物理帧中容纳的数据有限，出站物理帧中容纳的用户帧数量也有限。北斗网络设备200的调度器(scheduler)可以将用户帧1和用户帧2调度到物理帧1中，使用MCS-1对物理帧1进行编码调制。北斗网络设备200的调度器可以将用户帧5和用户帧6调度到物理帧2中，使用MCS-2对物理帧1进行编码调制。北斗网络设备200的调度器可以将用户帧3和用户帧4调度到物理帧3中，使用MCS-1对物理帧3进行编码调制。上述示例，仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以优先调度MCS码率高的用户帧。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以将MCS中调制方式相同但码率不同的多个终端的用户帧放入一个物理帧中，并采用多个终端指示的MCS中的低码率传输该物理帧。

在本申请实施例中上述步骤S907的执行顺序在步骤S904之后，在步骤S908之前。不限于在步骤S905-S906之后，也可以在步骤S905之前或步骤S905与步骤S906之间。

S909、北斗网络设备200发送第一出站数据。其中，该第一出站数据包括S2C-p信道的导频信息和S2C-d信道上经过编码调制的第一物理帧。

S910、终端100在接收到北斗网络设备200发送的第一出站数据后，从第一出站数据中解析出终端100的第二用户帧。

其中，终端100可以通过上述确定出的第一MCS，对接收到的第一出站数据进行解调和解码。若解码成功，则终端100可以从第一物理帧中解析出终端100的第二用户帧。

若终端100解码失败，则终端100可以遍历其他MCS对第一出站数据进行解码，直至解码成功。

具体的，终端100可以对第一出站数据进行解码的过程可以如下：

终端100通过选定的MCS从第二出站数据进行解调和解码。若终端100基于解码出的物理帧中数据段计算的校验值，与解码出的物理帧中校验位字段的值相同，则终端100确定解码成功。若终端100对解码出的物理帧中数据段计算的校验值，与解码出的物理帧中校验位字段的值不同，则终端100确定解码失败。

通过本申请实施例提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法，可以实现终端100通过测量出站数据中S2C-p信道的信道质量，确定第一MCS，通过数据请求帧中携带MCS指示字段，以指示北斗网络设备200以MCS指示字段中指示的第一MCS对待发送给终端100的业务数据进行编码调制。这样，不用额外的信令开销，即可以完成终端100反馈出站MCS给北斗网络设备200，提升信道利用率。

在一些应用场景下，北斗网络设备200可以采用确认模式向终端100发送用户帧，终端100在接收到北斗网络设备200发送给终端100的用户帧后，可以返回ACK给北斗网络设备200，该ACK用于指示用户帧的接收情况。因此，终端100可以在解析出北斗网络设备200下发的用户帧时，通过测量出S2C-d信道上的信道质量确定北斗网络设备200发送业务数据给终端100时使用的MCS。终端100可以在返回ACK给北斗网络设备200时，在ACK中携带MCS指示字段，该MCS指示字段可用于指示终端100指示北斗网络设备200发送业务数据给终端100时使用的MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成终端100反馈出站MCS给北斗网络设备200，提升信道利用率。

图11示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法的流程示意图。

如图11所示，该方法包括：

S1101、北斗网络设备200将终端100的第三用户帧放到第二物理帧中，并基于第三MCS对第二物理帧进行编码调制。

其中，在第三用户帧为应用层报文中首帧SLC PDU时，第三MCS可以是北斗网络设备200上支持的MCS中阶数最低的MCS。

S1102、北斗网络设备200发送第二出站数据，其中第二出站数据中包括S2C-p信道的导频信息和S2C-d信道上经过编码调制的第二物理帧。

S1103、终端100从第二出站数据中解析出终端100的第三用户帧。

其中，终端100上可以预置有第三MCS，终端100可以通过上述第三MCS，对接收到的第一出站数据进行解调和解码。若解码成功，则终端100可以从第二物理帧中解析出终端100的第三用户帧。

若终端100基于第三MCS对第二出站数据解码失败，则终端100可以遍历其他MCS对第二出站数据进行解调和解码，直至解码成功。

S1104、终端100基于S2C-d信道上的信道质量确定第一MCS。

其中，终端100在从第一出站数据解码出终端100的第一用户帧后，即可完成S2C-d信道上的信道质量评估，其中，信道质量可以包括但不限于用SNR来衡量。

终端100可以基于S2C-d信道的SNR，从SNR与MCS的映射表中，确定出第一MCS。其中，该SNR与MCS的映射表可以是在北斗通信系统中通过物理层的仿真得到的。示例性的，该SNR与MCS的映射表可以参考上述图9所示实施例中的表1，在此不再赘述。

S1105、终端100发送ACK给北斗网络设备200。其中，该ACK用于指示终端100对第三用户帧的接收情况。该ACK中携带MCS指示字段，MCS指示字段用于指示第一MCS。

其中，ACK的帧格式可以参考图12A或图12B所示的入站ACK帧的帧格式：

1、如图12A所示，入站物理帧的帧格式可以包括同步头、数据段和校验位。其中，入站物理帧的同步头可用于区分入站物理帧的帧类型，同步头的时间长度可以为40ms。入站物理帧的帧类型可以包括位置上报帧、紧急救援帧、报文通信帧。当入站物理帧为报文通信帧时，该同步头的值所指示的帧类型为报文通信帧。该校验位可以用于校验数据段中数据的完整性。其中，在北斗通信系统中，可以采用循环冗余校验(CRC)对数据段进行校验，该校验位中可以包括CRC校验码。

该数据段可以包括用户帧，该用户帧可以包括帧头信息和用户信息。其中，帧头信息可以包括版本号字段、子类型指示字段、用户ID字段、MCS指示字段、保留(reserve，RSV)字段。该版本号字段可用于指示用户帧的协议格式版本。该子类型指示字段可用于指示用户帧的子类型，其中，用户帧的子类型可以包括通用数据帧、ACK帧和回执帧等等，其中，该入站ACK帧的子类型指示字段的值指示的子类型为ACK帧。用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。MCS指示字段可用于指示终端100建议北斗网络设备200采用的第四MCS。

入站ACK帧的用户信息中可以包括ACK域和填充数据。ACK域可以为1bit，填充数据可用于将入站ACK帧填充至指定数据长度，以满足入站物理帧为固定数据长度的需求。其中，该ACK域可以用于指示终端100是否接收到北斗网络设备200已发送给终端100的SLC层的SLC PDU。例如，ACK域的值为“0”时，表示终端100未接收到北斗网络设备200发送给终端100的SLC PDU。ACK域的值为“1”时，表示终端100已接收到北斗网络设备200发送给终端100的SLC PDU。

示例性的，当北斗网络设备200使用的MCS共有3种时，MCS指示字段的数据长度可以是2bit。MCS指示字段的值及其含义可以如下表3所示：

表3

MCS指示字段的值	MCS
		00	NA
01	MCS0
		10	MCS1
11	MCS2

由上表3可以看出，若北斗网络设备200使用的MCS共有3种时，MCS指示字段的值“00”为无效(NA)值。MCS指示字段的值“01”对应MCS0(0阶MCS)。MCS指示字段的值“10”对应MCS1(1阶MCS)。MCS指示字段的值“11”对应MCS2(2阶MCS)。例如，MCS0可以为BPSK和3/4码率，MCS1可以为QPSK和1/2码率，MCS2可以为QPSK和3/4码率。上述表3所示示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

又示例性的，MCS指示字段的数据长度可以固定为2bit。MCS指示字段的值及其含义可以如下表4所示：

表4

MCS指示字段的值	MCS
		00	NA
01	不变
		10	增加MCS阶数
11	降低MCS阶数

由上表4可以看出，若北斗网络设备200使用的MCS共有3种时，MCS指示字段的值“00”为无效(NA)值。MCS指示字段的值“01”用于指示北斗网络设备200继续沿用编码调制上述物理帧A时使用的第三MCS对终端100后续用户帧进行编码调制，即第一MCS与第三MCS相同。MCS指示字段的值“10”用于指示北斗网络设备200在编码调制物理帧A时使用的第三MCS基础上增加阶数(例如，增加1个阶数)后得到的第一MCS，对终端100后续用户帧进行编码调制。MCS指示字段的值“11”用于指示北斗网络设备200在编码调制物理帧A时使用的第三MCS基础上减少阶数(例如，减少1个阶数)得到的第一MCS，对终端100后续用户帧进行编码调制。上述表4所示示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

在一些实施例中，在上述MCS指示字段的数据长度可以固定为2bit的情况下，若北斗网络设备200所支持的MCS阶数种类小于等于3时，终端100可以优先使用上述表3所示的反馈模式，通过ACK帧中的MCS指示字段反馈MCS信息给北斗网络设备200。若北斗网络设备200所支持的MCS结束种类大于3时，终端100可以优先使用上述表4所示的反馈模式，通过ACK帧中的MCS指示字段反馈MCS信息给北斗网络设备200。

2、如图12B所示，入站物理帧的帧格式可以包括同步头、数据段和校验位。其中，入站物理帧的同步头可用于区分入站物理帧的帧类型，同步头的时间长度可以为40ms。入站物理帧的帧类型可以包括位置上报帧、紧急救援帧、报文通信帧。当入站物理帧为报文通信帧时，该同步头的值所指示的帧类型为报文通信帧。该校验位可以用于校验数据段中数据的完整性。其中，在北斗通信系统中，可以采用循环冗余校验(CRC)对数据段进行校验，该校验位中可以包括CRC校验码。

该数据段可以包括用户帧，该用户帧可以包括帧头信息和用户信息。其中，帧头信息可以包括版本号字段、子类型指示字段、用户ID字段、保留(reserve，RSV)字段。该版本号字段可用于指示用户帧的协议格式版本。该子类型指示字段可用于指示用户帧的子类型，其中，用户帧的子类型可以包括通用数据帧、ACK帧和回执帧等等，其中，该入站ACK帧的子类型指示字段的值指示的子类型为ACK帧。用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。

入站ACK帧的用户信息中可以包括ACK域和填充数据。其中，ACK域中可以包括MCS指示字段，该ACK域可以为2bit。填充数据可用于将入站ACK帧填充至指定数据长度，以满足入站物理帧为固定数据长度的需求。其中，由于ACK域中包括MCS指示字段，该ACK域可以用于指示终端100是否接收到北斗网络设备200已发送给终端100的SLC层的SLC PDU。若该ACK域指示终端100已接收到北斗网络设备200已发送给终端100的SLC层的SLC PDU时，该ACK域还可以指示终端100建议北斗网络设备200采用的第一MCS。

示例性的，当北斗网络设备200使用MCS共有3种时，ACK域的数据长度可以是2bit。ACK域的值及其含义可以如下表5所示：

表5

ACK域的值	MCS
		00	NACK
01	MCS0
		10	MCS1
11	MCS2

由上表5可以看出，北斗网络设备200使用的MCS可以共有3种。

1、当终端100采用单帧反馈的反馈模式时，终端100在接收到北斗网络设备200发送的一帧SLC PDU后，可以返回ACK给北斗网络设备200。其中，

ACK域的值为“00”时，为“NACK”，用于指示终端100为未接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLC PDU(即，用户帧A)。

ACK域的值为“01”，用于指示终端100已接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLCPDU(即，用户帧A)，且指示北斗网络设备200在发送下一帧SLC PDU(即，用户帧B)时采用MCS0(0阶MCS)进行编码调制。

ACK域的值为“10”，用于指示终端100已接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLCPDU(即，用户帧A)，且指示北斗网络设备200在发送下一帧SLC PDU(即，用户帧B)时采用MCS1(1阶MCS)进行编码调制。

ACK域的值为“11”，用于指示终端100已接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLCPDU(即，用户帧A)，且指示北斗网络设备200在发送下一帧SLC PDU(即，用户帧B)时采用MCS2(2阶MCS)进行编码调制。例如，MCS0可以为BPSK和3/4码率，MCS1可以为QPSK和1/2码率，MCS2可以为QPSK和3/4码率。上述表5所示示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

2、当终端100采用多帧反馈的反馈模式时，终端100在接收到北斗网络设备200发送的一组(N个，例如，N可以为4)SLC PDU后，可以返回ACK给北斗网络设备200。其中，

ACK域的值为“00”时，为“NACK”，用于指示终端100为未接收齐全北斗网络设备200发送的一组(N个)SLC PDU。

ACK域的值为“01”，用于指示终端100已接收齐全北斗网络设备200发送的上一组SLC PDU，且指示北斗网络设备200在发送下一组SLC PDU时采用MCS0(0阶MCS)进行编码调制。

ACK域的值为“10”，用于指示终端100已接收齐全北斗网络设备200发送的上一组SLC PDU(即，用户帧A)，且指示北斗网络设备200在发送下一组SLC PDU时采用MCS1(1阶MCS)进行编码调制。

ACK域的值为“11”，用于指示终端100已接收齐全北斗网络设备200发送的上一组SLC PDU(即，用户帧A)，且指示北斗网络设备200在发送下一组SLC PDU时采用MCS2(2阶MCS)进行编码调制。例如，MCS0可以为BPSK和3/4码率，MCS1可以为QPSK和1/2码率，MCS2可以为QPSK和3/4码率。上述表5所示示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

具体实现中，北斗网络设备200使用的MCS种类可以不限于3种，可以有更少或者更多，ACK域的数据长度也可以基于北斗网络设备200使用的MCS种类数量变化。例如，北斗网络设备200使用的MCS种类数量有5种时，MCS指示字段的数据长度可以为3bit。

又示例性的，ACK域的数据长度可以固定为2bit。ACK域的值及其含义可以如下表6所示：

表6

ACK域的值	MCS
		00	NACK
01	不变
		10	增加MCS阶数
11	降低MCS阶数

由上表6可以看出，若北斗网络设备200使用的MCS共有3种时：

ACK域的值为“00”，为“NACK”，用于指示终端100为未接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLC PDU(即，用户帧A)。

ACK域的值为“01”，用于指示终端100已接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLCPDU(即，用户帧A)，且北斗网络设备200继续沿用编码调制上述物理帧A时使用的第三MCS对终端100的后续SLC PDU(即，用户帧B)进行编码调制，即第一MCS与第三MCS相同。

ACK域的值为“10”，用于指示终端100已接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLCPDU(即，用户帧A)，且北斗网络设备200在编码调制物理帧A时使用的第三MCS基础上增加阶数(例如，增加1个阶数)后得到的第一MCS，对终端100的后续SLC PDU(即，用户帧B)进行编码调制。

ACK域的值为“11”，用于指示终端100已接收到北斗网络设备200发送的上一帧SLCPDU(即，用户帧A)，且北斗网络设备200在编码调制物理帧A时使用的第三MCS基础上减少阶数(例如，减少1个阶数)后得到的第一MCS，对终端100的后续SLC PDU(即，用户帧B)进行编码调制。

上述表6所示示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

在一些实施例中，在上述ACK域的数据长度可以固定为2bit的情况下，若北斗网络设备200所支持的MCS阶数种类小于等于3时，终端100可以优先使用上述表5所示的反馈模式，通过ACK帧中的ACK域反馈MCS信息给北斗网络设备200。若北斗网络设备200所支持的MCS结束种类大于3时，终端100可以优先使用上述表6所示的反馈模式，通过ACK帧中ACK域反馈MCS信息给北斗网络设备200。

S1106、北斗网络设备200在接收到第一ACK后，基于第一ACK的MCS指示字段中指示的第一MCS，确定出出站MCS。

在一种可能的实现方式中，该出站MCS与第一MCS相同，北斗网络设备200可以直接使用终端100在MCS指示字段中指示的第一MCS对物理帧进行编码调制。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以基于出站实际发送业务量，以及第一MCS，确定出出站MCS。例如，终端400通过MCS指示字段指示北斗网络设备200以第五MCS发送业务数据给终端400。北斗网络设备200可以将终端400的第五用户帧和终端100的第二用户帧调度到第一物理帧中。若第五MCS的阶数小于第一MCS的阶数，则北斗网络设备200可以使用第五MCS对第一物理帧进行编码调制。若第五MCS大于等于第一MCS的阶数，则北斗网络设备200可以使用第一MCS对第一物理帧进行编码调制。

示例性的，终端100可以通过MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送业务数据给终端100。终端400可以通过信件消息下载请求帧中MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS2(QPSK和3/4码率)发送业务数据给终端400。当北斗网络设备200将终端100的用户帧B和终端400的用户帧3都调度到一个出站物理帧中时，北斗网络设备200可以采用MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送该调度有用户帧B和用户帧3的物理帧B。

又示例性的，终端100可以通过MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送业务数据给终端100。终端400可以通过信件消息下载请求帧中MCS指示字段指示北斗网络设备200以MCS2(QPSK和3/4码率)发送业务数据给终端400。当北斗网络设备200将终端100的用户帧B和终端400的用户帧3都调度到一个出站物理帧中时，北斗网络设备200可以采用MCS1(例如，QPSK和1/2码率)发送该调度有用户帧B和用户帧3的物理帧B。

在本申请实施例中，终端100可以被称为第一终端，终端400可以被称为第二终端。

S1107、北斗网络设备200将待发送给终端100的第二用户帧放到第一物理帧中，并基于出站MCS对第一物理帧进行编码调制。

S1108、北斗网络设备200发送第一出站数据。其中，第一出站数据中包括S2C-p信道的导频信息和S2C-d信道上经过编码调制的第一物理帧。

S1109、终端100从第一出站数据中解析出终端100的第二用户帧。

终端100通过选定的MCS对第一出站数据进行解调和解码。若终端100基于解码出的物理帧中数据段计算的校验值，与解码出的物理帧中校验位字段的值相同，则终端100确定解码成功，终端100解码成功使用的MCS即为北斗网络设备200使用的出站MCS。若终端100对解码出的物理帧中数据段计算的校验值，与解码出的物理帧中校验位字段的值不同，则终端100确定解码失败。

通过本申请实施例提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法，可以实现终端100可以在解析出北斗网络设备200下发的第三用户帧时，通过测量出S2C-d信道上的信道质量确定北斗网络设备200发送业务数据给终端100时使用的MCS。终端100可以在返回ACK给北斗网络设备200时，在ACK中携带MCS指示字段，该MCS指示字段可用于指示终端100指示北斗网络设备200发送业务数据给终端100时使用的MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成终端100反馈出站MCS给北斗网络设备200，提升信道利用率。

在一些实施例中，上述图9所示实施例可以与图13所示实施例结合实施。

在终端100请求北斗网络设备200发送数据之前，终端100可以通过测量S2C-p信道的信道质量，确定出第一MCS，并通过数据请求帧的第一MCS指示字段携带第一MCS发送给北斗网络设备200，指示北斗网络设备200在向终端100发送业务数据中首个出站的用户帧时，参考使用第一MCS进行编码调制。在终端100接收到业务数据中首个或中间出站的用户帧后，可以测量S2C-d信道上的信道质量，并基于S2C-d信道上的信道质量确定出第四MCS，并通过ACK帧的第二MCS指示字段携带第四MCS发送给北斗网络设备200，指示北斗网络设备200在向终端100发送请求的业务数据下一个用户帧时，参考使用第四MCS进行编码调制。

具体过程如下：

1、终端100可以在发送数据请求帧给北斗网络设备200之前，测量北斗网络设备200在S2C-p信道的信道质量，并基于S2C-p信道上的信道质量，确定第一MCS。

2、终端100可以发送数据请求帧给北斗网络设备200，其中，数据请求帧的帧头信息中携带MCS指示字段，该MCS指示字段用于指示第一MCS。

3、北斗网络设备200北斗网络设备200在接收到数据请求帧后，可以生成第一应用层报文，并将第一应用层报文拆分成多个用户帧，多个用户帧包括第二用户帧和第四用户帧，其中，第二用户帧为多个用户帧中首个用户帧，第四用户帧为多个用户帧中非首个用户帧。

4、北斗网络设备200将第二用户帧放入第一物理帧中，并通过基于第一MCS确定出的出站MCS，对第一物理帧进行编码调制。

5、北斗网络设备200发送第一出站数据，出站数据包括S2C-p信道的导频信息，和S2C-d信道上经过编码调制的第一物理帧。

6、终端100在接收到第一出站数据后，可以基于第一出站数据中解析终端100的第二用户帧。

7、终端100接收到用户帧A(首个用户帧或非首个用户帧)后，通过测量S2C-d信道的信道质量，确定出第四MCS，并发送第一ACK给北斗网络设备200，其中，第一ACK中携带第二MCS指示字段，用于指示第四MCS。

8、北斗网络设备200在接收到第一ACK后，可以基于第四MCS，确定出出站MCS。

9、北斗网络设备200可以将终端100的下一个用户帧(例如，第四用户帧)放入第三物理帧中，并使用基于第四MCS确定出的出站MCS对该第三物理帧进行编码调制。

10、北斗网络设备200发送第三出站数据给终端100，其中，第三出站数据中包括S2C-p信道的导频信息和S2C-d信道上经过编码调制的第三物理帧。

11、终端100优先使用第四MCS从第三出站数据解析出终端100的第四用户帧。

在北斗网络设备200发送终端100请求的业务数据的后续用户帧时，终端100可以循环执行上述步骤7-步骤11。

上述步骤1-步骤11中的具体内容，可以参考前述图9和图11所示实施例中的内容，在此不再赘述。

在一些应用场景下，北斗网络设备200得不到终端100的信道质量反馈。例如，北斗网络设备200采用非确认模式向终端100发送用户帧，终端100在接收到用户帧后，不向终端100返回ACK，北斗网络设备200无法获取到终端100反馈的信道质量或者MCS。因此，北斗网络设备200可以基于终端100发送的数据请求帧，测量入站信道的信道质量，进而折算出出站S2C-d信道的信道质量。北斗网络设备200可以基于S2C-d信道的信道质量，确定出站MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200选择出站MCS，提升信道利用率。

图13示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法的流程示意图。

如图13所示，该方法包括：

S1301、终端100发送数据请求帧给北斗网络设备200。

具体的，在北斗网络设备200中，数据请求帧可以包括信箱概况查询帧和信件下载帧。信箱概况查询帧和信件下载帧的帧格式可以参考图14。

如图14所示，入站物理帧可以包括同步头、数据段和校验位。其中，入站物理帧的同步头可用于区分入站物理帧的帧类型，同步头的时间长度可以为40ms。入站物理帧的帧类型可以包括位置上报帧、紧急救援帧、报文通信帧。当入站物理帧为报文通信帧时，该同步头的值所指示的帧类型为报文通信帧。该校验位可以用于校验数据段中数据的完整性。其中，在北斗通信系统中，可以采用循环冗余校验(CRC)对数据段进行校验，该校验位中可以包括CRC校验码。

该数据段可以包括用户帧，该用户帧可以包括帧头信息和用户信息。其中，帧头信息可以包括版本号字段、子类型指示字段、用户ID字段、保留(reserve，RSV)字段。该版本号字段可用于指示用户帧的协议格式版本。该子类型指示字段可用于指示用户帧的子类型，其中，用户帧的子类型可以包括通用数据帧、ACK帧和回执帧等等。用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。

S1302、北斗网络设备200测量接收到数据请求帧时的入站信道的信道质量。

S1303、北斗网络设备200基于入站信道的信道质量，确定S2C-d信道的信道质量。

由于北斗通信系统中，入站信道的链路和出站S2C-d信道的链路在空间上的传输路径差别不大，但是，因为入站信道的频率和出站S2C-d信道的频率不同，因此，入站信道的信道质量和出站S2C-d信道的信道质量存在一定差异。

北斗网络设备200在测量出入站信道的信道质量后，可以基于入站信道的信道质量，折算出出站S2C-d信道的信道质量。其中，信道质量可以包括但不限于用SNR来衡量。

其中，北斗网络设备200可以基于如下公式(2)，确定出出站S2C-d信道的SNR：

SNR_Tx＝SNR_Rx+Δ公式(2)

上述公式(2)中，SNR_Tx为出站S2C-d信道的SNR，SNR_Rx为入站信道的SNR，Δ为出站S2C-d信道与入站信道的信道质量差值。其中，信道质量差值存在时变的特性，在具体实现中，北斗网络设备200可以周期性更新该信道质量差值。

S1304、北斗网络设备200基于S2C-d信道的信道质量确定出站MCS。

具体的，北斗网络设备200可以基于S2C-d信道的SNR，从SNR与MCS的映射表中，确定出出站MCS。其中，该SNR与MCS的映射表可以是在北斗通信系统中通过物理层的仿真得到的。示例性的，该SNR与MCS的映射表可以参考上述图9所示实施例中的表1，在此不再赘述。

S1305、北斗网络设备200响应于数据请求帧，生成第一应用层报文。

S1306、北斗网络设备200将第一应用层报文拆分成一个或多个用户帧，一个或多个用户帧包括第二用户帧。

S1307、北斗网络设备200将第二用户帧放到第一物理帧中，并基于出站MCS对第一物理帧进行编码调制。

S1308、北斗网络设备200发送第一出站数据(包括S2C-p信道上的导频信息和S2C-d信道上经过编码调制的第一物理帧)。

S1309、终端100从第一出站数据中盲解出终端100的第二用户帧。

由于北斗网络设备200发送出站数据的速率低(例如，2kbps、4kbps等等)。终端100可以在一个物理帧的传输时间(例如125ms)内，进行多次(例如1000次)解码运算。因此，终端100可以采用盲解的策略，从第一出站数据中解码出终端100的第二用户帧。

其中，终端100可以遍历北斗网络设备200上支持的不同MCS，对第一出站数据进行解调和解码。若终端100基于解码出的物理帧中数据段计算的校验值(例如CRC校验值)，与解码出的物理帧中校验位字段的值相同，则终端100确定解码成功，终端100解码成功使用的MCS即为北斗网络设备200使用的出站MCS。若终端100对解码出的物理帧中数据段计算的校验值，与解码出的物理帧中校验位字段的值不同，则终端100确定解码失败，终端100使用其他MCS重新对第一出站数据进行解调和解码。直至对第一出站数据解码成功。

通过本申请实施例提供的一种北斗通信系统中出站数据传输方法，可以实现北斗网络设备200可以基于终端100发送的数据请求帧，测量入站信道的信道质量，进而折算出出站S2C-d信道的信道质量。北斗网络设备200可以基于S2C-d信道的信道质量，确定出站MCS。这样，不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200选择出站MCS，提升信道利用率。

上述内容详细阐述了本申请提供的方法，为了便于更好地实施本申请实施例的上述方案，本申请实施例还提供了相应的装置或设备。

本申请实施例可以根据上述方法示例对终端100和进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，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。

下面将结合图15至图18详细描述本申请实施例的通信装置。

在采用集成的单元的情况下，参见图15，图15是本申请实施例提供的通信装置1500的结构示意图。该通信装置1500可以为上述实施例中的终端100。可选的，通信装置1500可以为一种芯片/芯片系统，例如，北斗通信芯片。如图15所示，该通信装置1500可以包括收发单元1510和处理单元1520。

一种设计中，收发单元1510，可用于发送第一用户帧给北斗网络设备。其中，第一用户帧携带第一调制与编码方式MCS指示字段，第一MCS指示字段用于建议北斗网络设备发送第一终端的用户帧时使用第一MCS进行编码调制。

收发单元1510，还用于接收北斗网络设备发送的第一出站数据，所述第一出站数据包括在数据数据信道上经过编码调制的第一物理帧和导频信道上的导频信息。

处理单元1520，可用于基于第一MCS从第一出站数据中解析北斗网络设备发送给第一终端的第二用户帧。

其中，上述第一用户帧可以是数据请求帧，具体内容，可以参考前述图9所示实施例。可选的，第一用户帧还可以是ACK帧，具体内容，可以参考前述图11所示实施例，在此不再赘述。

可选的，收发单元1510，还可用于执行上述图9、图11或图13中所示方法实施例中终端100执行的有关发送和接收的功能步骤。

可选的，处理单元1520，还可用于执行上述图9、图11或图13所示方法实施例中终端100执行的有关解码、信道质量测量或基于信道质量确定MCS等功能步骤。

应理解，该种设计中的通信装置1500可对应执行前述实施例中终端100执行的方法步骤，为了简洁，在此不再赘述。

在采用集成的单元的情况下，参见图16，图16是本申请实施例提供的通信装置1600的结构示意图。该通信装置1600可以为上述实施例中的北斗网络设备200。可选的，通信装置1600可以为北斗网络设备200中的具体网元，例如，北斗地面收发站22、北斗中心站23、北斗短报文融合通信平台24中的一个网元或多个网元的组合。如图16所示，该通信装置1600可以包括收发单元1610和处理单元1620。

一种设计中，收发单元1610，可用于第一终端发送的第一用户帧，其中，所述第一用户帧携带第一MCS指示字段，所述第一MCS指示字段用于建议所述北斗网络设备发送所述第一终端的用户帧时使用第一MCS进行编码调制。

收发单元1610，还用于当第一帧总数字段和第一帧序号字段用于组合指示的确认模式为并行确认模式时，继续接收终端100发送的第一SLC SDU中的SLC PDU。其中，在并行确认模式下第一帧总数字段用于指示第一SLC SDU中SLC PDU的总数量N，第一帧序号字段用于指示第一SLC PDU在第一SLC SDU中的帧序号。

处理单元1620，可用于将待发送给所述第一终端的第二用户帧放入第一物理帧中，并使用所述第一MCS对所述第一物理帧进行编码调制。

收发单元1610，还用于发送第一出站数据，所述第一出站数据包括在数据信道上经过编码调制的所述第一物理帧和导频信道上的导频信息。

可选的，收发单元1610，还可用于执行上述图9、图11或图13所示方法实施例中北斗网络设备200执行的有关发送和接收的功能步骤。

可选的，处理单元1620，还可用于执行上述图9、图11或图13所示方法实施例中北斗网络设备200执行的有关调制编码、信道质量测量或确定出站MCS的功能步骤。

应理解，该种设计中的通信装置1600可对应执行前述实施例中北斗网络设备200执行的方法步骤，为了简洁，在此不再赘述。

以上介绍了本申请实施例的终端100和北斗网络设备200，应理解，但凡具备上述图15所述的终端100的功能的任何形态的产品，但凡具备上述图16所述的北斗网络设备200的功能的任何形态的产品，都落入本申请实施例的保护范围。

作为一种可能的产品形态，本申请实施例所述的终端100，可以由一般性的总线体系结构来实现。

参见图17，图17是本申请实施例提供的通信装置1700的结构示意图。该通信装置1700可以是终端100，或其中的装置。如图17所示，该通信装置1700包括处理器1701和与所述处理器内部连接通信的收发器1702。其中，处理器1701是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是卫星通信的基带处理器或中央处理器。卫星通信的基带处理器可以用于对卫星通信协议以及卫星通信数据进行处理，中央处理器可以用于对通信装置(如，基带芯片，终端、终端芯片等)进行控制，执行计算机程序，处理计算机程序的数据。收发器1702可以称为收发单元、收发机、或收发电路等，用于实现收发功能。收发器1702可以包括接收器和发送器，接收器可以称为接收机或接收电路等，用于实现接收功能；发送器可以称为发送机或发送电路等，用于实现发送功能。可选的，通信装置1700还可以包括天线1703和/或射频单元(图未示意)。所述天线1703和/或射频单元可以位于所述通信装置1700内部，也可以与所述通信装置1700分离，即所述天线1703和/或射频单元可以是拉远或分布式部署的。

可选的，通信装置1700中可以包括一个或多个存储器1704，其上可以存有指令，该指令可为计算机程序，所述计算机程序可在通信装置1700上被运行，使得通信装置1700执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器1704中还可以存储有数据。通信装置1700和存储器1704可以单独设置，也可以集成在一起。

其中，处理器1701、收发器1702、以及存储器1704可以通过通信总线连接。

一种设计中，通信装置1700可以用于执行前述实施例中终端100的功能：处理器1701可以用于执行上述图9、图11或图13所示实施例中终端100执行的有关有关解码、信道质量测量或基于信道质量确定MCS的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器1702可以用于执行上述图9、图11或图13所示实施例中终端100执行的有关执行的有关发送和接收的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程。

在上述任一种设计中，处理器1701中可以包括用于实现接收和发送功能的收发器。例如该收发器可以是收发电路，或者是接口，或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的，也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写，或者，上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。

在上述任一种设计中，处理器1701可以存有指令，该指令可为计算机程序，计算机程序在处理器1701上运行，可使得通信装置1700执行上述方法实施例中终端100执行的方法步骤。计算机程序可能固化在处理器1701中，该种情况下，处理器1701可能由硬件实现。

在一种实现方式中，通信装置1700可以包括电路，所述电路可以实现前述方法实施例中发送或接收或者通信的功能。本申请中描述的处理器和收发器可实现在集成电路(integrated circuit，IC)、模拟IC、射频集成电路RFIC、混合信号IC、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、印刷电路板(printed circuitboard，PCB)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种IC工艺技术来制造，例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)、N型金属氧化物半导体(nMetal-oxide-semiconductor，NMOS)、P型金属氧化物半导体(positive channelmetal oxide semiconductor，PMOS)、双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等。

本申请中描述的通信装置的范围并不限于此，而且通信装置的结构可以不受图17的限制。通信装置1700可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。例如所述通信装置1700可以是：

(1)独立的集成电路IC，或芯片，或，芯片系统或子系统；

(2)具有一个或多个IC的集合，可选的，该IC集合也可以包括用于存储数据，计算机程序的存储部件；

(3)ASIC，例如调制解调器(Modem)；

(4)可嵌入在其他设备内的模块；

(5)接收机、终端、智能终端、蜂窝电话、无线设备、手持机、移动单元、车载设备、网络设备、云设备、人工智能设备等等；

(6)其他等等。

作为一种可能的产品形态，本申请实施例所述的北斗网络设备200中的任一网元(例如、北斗地面收发站22、北斗中心站23、北斗短报文融合通信平台24)，可以由一般性的总线体系结构来实现。

参见图18，图18是本申请实施例提供的通信装置1800的结构示意图。该通信装置1800可以是北斗网络设备200，或其中的装置。如图18所示，该通信装置1800包括处理器1801和与所述处理器内部连接通信的收发器1802。其中，处理器1801是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是卫星通信的基带处理器或中央处理器。卫星通信的基带处理器可以用于对卫星通信协议以及卫星通信数据进行处理，中央处理器可以用于对通信装置(如，基带芯片等)进行控制，执行计算机程序，处理计算机程序的数据。收发器1802可以称为收发单元、收发机、或收发电路等，用于实现收发功能。收发器1802可以包括接收器和发送器，接收器可以称为接收机或接收电路等，用于实现接收功能；发送器可以称为发送机或发送电路等，用于实现发送功能。可选的，通信装置1800还可以包括天线1803和/或射频单元(图未示意)。所述天线1803和/或射频单元可以位于所述通信装置1800内部，也可以与所述通信装置1800分离，即所述天线1803和/或射频单元可以是拉远或分布式部署的。

可选的，通信装置1800中可以包括一个或多个存储器1804，其上可以存有指令，该指令可为计算机程序，所述计算机程序可在通信装置1800上被运行，使得通信装置1800执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器1804中还可以存储有数据。通信装置1800和存储器1804可以单独设置，也可以集成在一起。

其中，处理器1801、收发器1802、以及存储器1804可以通过通信总线连接。

一种设计中，通信装置1800可以用于执行前述实施例中北斗网络设备200的功能：处理器1801可以用于执行上述图9、图11或图13所示实施例中北斗网络设备200执行的有关有关调制编码、信道质量测量或确定出站MCS的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器1802可以用于执行上述上述图9、图11或图13所示实施例中北斗网络设备200执行的有关执行的有关发送和接收的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程。

在上述任一种设计中，处理器1801中可以包括用于实现接收和发送功能的收发器。例如该收发器可以是收发电路，或者是接口，或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的，也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写，或者，上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。

在上述任一种设计中，处理器1801可以存有指令，该指令可为计算机程序，计算机程序在处理器1801上运行，可使得通信装置1800执行上述方法实施例中终端100执行的方法步骤。计算机程序可能固化在处理器1801中，该种情况下，处理器1801可能由硬件实现。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当上述处理器执行该计算机程序代码时，电子设备执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种通信装置，该装置可以以芯片的产品形态存在，该装置的结构中包括处理器和接口电路，该处理器用于通过接收电路与其它装置通信，使得该装置执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种北斗通信系统，包括终端100和北斗网络设备200，该终端100和北斗网络设备200可以执行前述任一实施例中的方法。

本申请全文介绍了北斗通信系统中短报文的通信功能，可以理解的是，其他卫星系统中也可能存在支持短报文的通信功能。因此，不限制在北斗通信系统中，若有其他卫星系统也支持短报文的通信功能，本申请中介绍的方法，也同样适用于其他卫星系统的通信。

结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(ElectricallyEPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于核心网接口设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机可读存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上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范围。

Claims

1.一种北斗通信系统中出站数据传输方法，其特征在于，包括：

第一终端发送第一用户帧给北斗网络设备，其中，所述第一用户帧携带第一调制与编码方式MCS指示字段，所述第一MCS指示字段用于建议所述北斗网络设备发送所述第一终端的用户帧时使用第一MCS进行编码调制；

所述第一终端接收北斗网络设备发送的第一出站数据，所述第一出站数据包括在数据数据信道上经过编码调制的第一物理帧和导频信道上的导频信息；

所述第一终端基于所述第一MCS从所述第一出站数据中解析所述北斗网络设备发送给所述第一终端的第二用户帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧为数据请求帧，所述数据请求帧的帧头信息中包括所述第一MCS指示字段，所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一MCS的阶数，所述数据请求帧用于请求所述北斗网络设备发送业务数据给所述第一终端；

在所述第一终端发送第一用户帧给北斗网络设备之前，所述方法还包括：

所述第一终端接收所述北斗网络设备在导频信道上发送的导频信息，并测量所述导频信道上的信道质量；

所述第一终端基于所述导频信道上的信道质量，确定出数据信道的信道质量；

所述第一终端基于数据信道的信道质量，从信道质量与MCS的映射关系中确定出所述第一MCS。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据请求帧中包括业务类型字段，所述业务类型字段用于指示所述数据请求帧的业务类型，其中，所述业务类型字段的值为第一值或第二值，其中，所述第一值用于指示所述数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务，所述第二值用于指示所述数据请求帧的业务类型为信件消息下载业务。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述导频信道的信道质量包括所述导频信道的信噪比SNR，所述所述数据信道的信道质量包括所述数据信道的SNR；

所述第一终端通过如下公式确定出数据信道的SNR：

SNR_d＝SNR_p+δ

其中，SNR_d为所述数据信道的SNR，SNR_p为所述导频信道的SNR，δ为所述数据信道与所述导频信道的信道质量差值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧为确认标识符ACK帧；

所述第一终端接收到所述北斗网络设备发送的第二出站数据，所述第二出站数据包括所述数据信道上经过编码调制的第二物理帧和所述导频信道上的导频信息；

所述第一终端使用第三MCS从所述第二物理帧中解码出第三用户帧，并测量所述数据信道上的信道质量；

所述第一终端基于所述数据信道上的信道质量，确定出所述第一MCS，所述第一用户帧用于指示所述第一终端已接收到所述第三用户帧。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧的帧头信息中包括所述第一MCS指示字段，所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一MCS的阶数，或者，所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一MCS与所述第三MCS相比较的阶数高低。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述ACK帧的ACK域包括所述第一MCS指示字段；其中，

所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一终端是否接收到所述北斗网络设备发送的所述第二用户帧以及所述第一MCS阶数；或者，

所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一终端是否接收到所述北斗网络设备发送的所述第二用户帧以及所述第一MCS与所述第二MCS相比较的阶数高低。

8.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一终端基于第一MCS从所述第一出站数据中解析所述北斗网络设备发送给所述第一终端的第二用户帧之后，所述方法还包括：

所述第一终端发送第一ACK，所述第一ACK用于指示所述第一终端已接收到所述北斗网络设备发送的所述第二用户帧，其中，所述第一ACK中包括第二MCS指示字段，所述第二MCS指示字段用于建议所述北斗网络设备发送所述第一终端的用户帧时使用第四MCS进行编码调制；

所述第一终端接收到所述北斗网络设备发送的第三出站数据，其中，所述第三出站数据包括在所述数据信道上经过编码调制的第三物理帧和所述导频信道上的导频信息；

所述第一终端基于所述第四MCS从所述第三出站数据中解析所述北斗网络设备发送给所述第一终端的第四用户帧。

9.一种北斗通信系统中出站数据传输方法，其特征在于，包括：

北斗网络设备接收第一终端发送的第一用户帧，其中，所述第一用户帧携带第一MCS指示字段，所述第一MCS指示字段用于建议所述北斗网络设备发送所述第一终端的用户帧时使用第一MCS进行编码调制；

所述北斗网络设备将待发送给所述第一终端的第二用户帧放入第一物理帧中，并使用所述第一MCS对所述第一物理帧进行编码调制；

所述北斗网络设备发送第一出站数据，所述第一出站数据包括在数据信道上经过编码调制的所述第一物理帧和导频信道上的导频信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧为数据请求帧，所述数据请求帧的帧头信息中包括所述第一MCS指示字段，所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一MCS的阶数，所述数据请求帧用于请求所述北斗网络设备发送业务数据给所述第一终端；

在所述北斗网络设备接收所述第一终端发送的第一用户帧之后，所述方法还包括：

所述北斗网络设备响应于所述数据请求帧，生成第一应用层报文；

所述北斗网络设备将所述第一应用层报文拆分成一个或多个用户帧，所述一个或多个用户帧包括所述第二用户帧。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述数据请求帧中包括业务类型字段，所述业务类型字段用于指示所述数据请求帧的业务类型，其中，所述业务类型字段的值为第一值，其中，所述第一值用于指示所述数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务；

所述北斗网络设备响应于所述数据请求帧，生成第一应用层报文，具体包括：

所述北斗网络设备响应于所述数据请求帧，基于所述第一终端的信箱概况信息生成第一应用层报文，所述第一终端的信箱概况信息包括所述第一终端待下载信件消息的数量、发送时间和发送方标识中的一个或多个。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述数据请求帧中包括业务类型字段，所述业务类型字段用于指示所述数据请求帧的业务类型，其中，所述业务类型字段的值为第二值，其中，所述第二值用于指示所述数据请求帧的业务类型为信件消息下载业务；

所述北斗网络设备响应于所述数据请求帧，从所述第一终端的信箱中查询到第一信件消息，并基于所述第一信件消息生成第一应用层报文。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧为ACK帧；

在所述北斗网络设备接收所述第一终端发送的第一用户帧之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备将待发送给所述第一终端的第三用户帧放入第二物理帧中，并使用第三MCS对所述第二物理帧进行编码调制，所述第二出站数据包括在所述数据信道上通过第三MCS进行编码调制的所述第二物理帧和在所述导频信道上的导频信息，所述第一用户帧用于指示所述第一终端已接收到所述第三用户帧。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧的帧头信息中包括所述第一MCS指示字段，所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一MCS的阶数，或者，所述第一MCS指示字段的值用于指示所述第一MCS与所述第三MCS相比较的阶数高低。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述ACK帧的ACK域包括所述第一MCS指示字段；其中，

16.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述北斗网络设备发送第一出站数据之后，所述方法还包括：

所述北斗网络设备接收所述第一终端发送的第一ACK，所述第一ACK用于指示所述第一终端已接收到所述北斗网络设备发送的第二用户帧，其中，所述第一ACK中包括第二MCS指示字段，所述第二MCS指示字段用于建议所述北斗网络设备发送所述第一终端的用户帧时使用第四MCS进行编码调制；

所述北斗网络设备将待发送给所述第一终端的第四用户帧放入第三物理帧中，并使用所述第四MCS对所述第三物理帧进行编码调制；

所述北斗网络设备发送第三出站数据，所述第三出站数据包括在所述数据信道上经过编码调制的所述第四物理帧和所述导频信道上的导频信息。

17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述北斗网络设备接收所述第一终端发送的第一用户帧之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备接收到第二终端发送的第五用户帧，所述第五用户帧用于建议所述北斗网络设备发送所述第二终端的用户帧时使用第五MCS进行编码调制；

所述北斗网络设备将待发送给所述第一终端的第二用户帧放入第一物理帧中，并使用所述第一MCS对所述第一物理帧进行编码调制，具体包括：

所述北斗网络设备将待发送给所述第一终端的所述第二用户帧和待发送给所述第二终端的第五用户帧，放入所述第一物理帧中，并使用所述第一MCS对所述第一物理帧进行编码调制。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一MCS的阶数小于所述第五MCS的阶数。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一MCS的阶数等于所述第五MCS的阶数。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一MCS的阶数大于所述第五MCS的阶数。

21.一种北斗通信系统，其特征在于，包括第一终端和北斗网络设备；其中，

所述第一终端，用于执行权利要求1-8中任一项所述的方法；

所述北斗网络设备，用于执行权利要求9-20中任一项所述的方法。

22.一种北斗通信系统中出站数据传输方法，其特征在于，包括：

北斗网络设备接收到第一终端在入站信道上发送的第一用户帧；

所述北斗网络设备测量在接收到所述第一用户帧时所述入站信道上的信道质量；

所述北斗网络设备基于所述入站信道上的信道质量，确定出数据信道的信道质量；

所述北斗网络设备基于所述数据信道的信道质量，从信道质量与MCS的映射关系中确定出出站MCS；

所述北斗网络设备将待发送给所述第一终端的第二用户帧放入第一物理帧中，并使用所述出站MCS对所述第一物理帧进行编码调制；

所述北斗网络设备发送第一出站数据，所述第一出站数据包括在所述数据信道上经过编码调制的所述第一物理帧和导频信道上的导频信息。

23.一种通信装置，其特征在于，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器和收发器；其中，所述收发器、所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器在执行所述计算机指令时，使得所述通信装置执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。

24.根据权利要求23所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置为第一终端。

25.一种通信装置，其特征在于，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、收发器；其中，所述收发器、所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器在执行所述计算机指令时，使得所述通信装置执行如权利要求9-20中任一项或22所述的方法。

26.根据权利要求25所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置为北斗网络设备。

27.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。

28.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。

29.一种芯片或芯片系统，应用于终端，其特征在于，包括处理电路和接口电路，所述接口电路用于接收代码指令并传输至所述处理电路，所述处理电路用于运行所述代码指令以执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。