CN115882932B - 一种卫星与地面终端的通讯方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种卫星与地面终端的通讯方法和系统，方法包括：根据卫星的信道数量在信道管控模块建立相同数量的代码池；获取为每一信道分配的地面终端，并获取为各个地面终端分配的终端代码；将每个代码池分别和若干地面终端建立关联关系；将与代码池建立了关联关系的地面终端的终端代码存储至代码池，从而使代码池中存储的终端代码的初始数量与代码池关联的地面终端的数量相等；通过信道管控模块从对应代码池中提取对应的终端代码，向发出通讯信息的地面终端反馈信道是否可用的结果。本发明提出的技术方案旨在避免地面终端向卫星发送数据时因为信道不可用而失败的问题。

Description

一种卫星与地面终端的通讯方法和系统

技术领域

本发明涉及卫星与地面终端的通讯系统技术领域，具体涉及一种卫星与地面终端的通讯方法和卫星与地面终端的通讯系统。

背景技术

卫星通信是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地面终端两部分组成。卫星通信的特点是：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响，即可靠性高；只要设置地面终端电路即可开通，因此开通电路迅速；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信，具有多址特点；电路设置非常灵活；同一信道可用于不同方向或不同区间的通信，具有多址联接的能力。

卫星的通讯信道的数量是一定的，一般卫星对应可以和多个地面终端通讯，而每个地面终端与卫星通讯的过程中都占用一条信道，如果一条信道被占用，其他地面终端就无法通过这条信道向卫星发送信息，这可能就会导致地面终端向卫星发送数据失败。

因此，需要提出一种卫星与地面终端的通讯方法和系统，以避免地面终端向卫星发送数据时因为信道不可用而失败。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种卫星与地面终端的通讯方法，旨在避免地面终端向卫星发送数据时因为信道不可用而失败的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种卫星与地面终端的通讯方法中，所述卫星和与所述卫星信号连接的各个所述地面终端分别与信道管控模块信号连接；所述通讯方法，包括如下步骤：

获取所述卫星的信道数量，根据所述卫星的信道数量在所述信道管控模块建立相同数量的代码池，将所述卫星的信道与不同的所述代码池建立对应关系；

获取为每一信道分配的所述地面终端，并获取为各个所述地面终端分配的终端代码；其中，每个地面终端的终端代码互异；

根据信道与地面终端的分配关系，将每个代码池分别和若干地面终端建立关联关系；

将与代码池建立了关联关系的地面终端的终端代码存储至所述代码池，从而使所述代码池中存储的终端代码的初始数量与所述代码池关联的地面终端的数量相等；

在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息的过程中，通过所述信道管控模块从对应所述代码池中提取对应的所述终端代码，向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道是否可用的结果。

优选地，所述在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息的过程中，通过所述信道管控模块从对应所述代码池中提取对应的所述终端代码，向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道是否可用的结果的步骤，包括：

通过所述信道管控模块侦测是否存在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息；

当存在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息时，所述信道管控模块根据发出通讯信息的所述地面终端从对应的所述代码池中提取对应的终端代码，并计算提取后代码池中存储的终端代码数量与初始数量的差值是否等于1；

当差值等于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道可用信息；

当差值大于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道占用信息，并将本次提取出的终端代码放回所述代码池。

优选地，所述当差值大于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道占用信息，并将本次提取出的终端代码放回所述代码池的步骤之后，还包括：

所述信道管控模块将被反馈所述信道占用信息的所述地面终端排列到所述代码池的等待序列中；

各个收到所述信道占用信息的所述地面终端按照设定的查询周期向所述信道管控模块查询信道可用情况。

优选地，所述当差值等于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道可用信息的步骤之后，还包括：

在所述卫星成功接收到所述地面终端发送的通讯信息后，向所述信道管控模块反馈接收成功的通讯信息对应的所述地面终端的所述终端代码；

所述信道管控模块将所述卫星反馈的所述终端代码重新存储至对应的代码池，以使所述代码池中存储的所述终端代码的数量为初始数量；

所述信道管控模块根据所述卫星反馈的所述终端代码向对应的所述地面终端发出通讯成功信息。

优选地，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块判断对应代码池的等待序列中是否为空；

当等待序列中不为空时，所述信道管控模块根据所述代码池中存储的所述终端代码的数量是否为初始数量，以判断信道是否可用；

若信道可用，所述信道管控模块根据所述等待序列中的排序，向地面终端发送信道空闲信号，接收到所述信道空闲信号的所述地面终端再次向所述卫星发送所述通讯信息。

优选地，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块为同一所述代码池对应的地面终端的各待发送通讯信息分配信息代码；

在信道管控模块为形成等待序列的代码池构建树状存储链表；其中，树状存储链表具有通讯优先级从高到低排序的多个依次排序的分支；

按照待发送通讯信息的通讯优先级等级不同，将各个信息代码存储至树状存储链表的不同分支中，在同一分支中根据待发送通讯信息的生成时间的先后顺序进行排序；

所述若信道可用，所述信道管控模块根据所述等待序列中的排序，向地面终端发送信道空闲信号，接收到所述信道空闲信号的所述地面终端再次向所述卫星发送所述通讯信息的步骤，包括：

若信道可用，所述信道管控模块顺着所述树状存储链表的分支顺序，从所述树状存储链表中的第一分支开始提取顺序最前的信息代码；

所述信道管控模块根据提取出的信息代码确定对应的地面终端，并向对应的地面终端发送信道空闲信号，所述信道空闲信号包括所述信息代码；

接收到所述信道空闲信号的所述地面终端通过分配的所述信道向所述卫星发送所述信息代码对应的所述通讯信息。

优选地，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块根据所述卫星是否反馈从所述代码池中提取出的所述终端代码，判断所述卫星是否成功接收从所述代码池中提取出的所述终端代码对应的所述地面终端发出的通讯信息；

当未成功接收时，所述信道管控模块向从所述代码池中提取出的所述终端代码对应的所述地面终端发出通讯失败信息，以使所述地面终端重发所述通讯信息。

优选地，所述通讯方法，还包括：

在所述卫星成功接收到所述地面终端发送的通讯信息后，还向所述信道管控模块反馈接收成功的通讯信息对应的所述地面终端所分配的信道编号；

所述信道管控模块根据反馈结果判断所述地面终端分配的所述信道编号是否与原始分配的所述信道编号不一致；

若是，所述信道管控模块将所述终端代码从原始分配的所述代码池中删除，将原始分配的所述代码池中存储的终端代码的初始数量进行减1操作；

所述信道管控模块将所述终端代码存储至新分配的所述信道对应的所述代码池中。

优选地，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块记录所述卫星反馈的接收成功的通讯信息对应的所述地面终端的所述终端代码；

所述信道管控模块统计各个所述终端代码的记录次数，以确定各个所述地面终端与所述卫星的交互频率；

所述信道管控模块记录各个所述地面终端进入等待序列的次数；

所述信道管控模块将交互频率和进入等待序列的次数均达到设定条件的所述地面终端确定为目标终端；

所述信道管控模块在所述目标终端进入等待序列时，获取位于目标终端之前的等待终端的数量；

当数量达到设定条件时，所述信道管控模块搜寻空闲信道，并将空闲信道的临时通讯权限发送至所述目标终端。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种卫星与地面终端的通讯系统，应用如上述任一项所述的卫星与地面终端的通讯方法，所述卫星与地面终端的通讯系统包括信道管控模块，所述卫星和与所述卫星信号连接的各个所述地面终端分别与所述信道管控模块信号连接。卫星与地面终端的通讯系统包括分析平台端和分别与所述分析平台端信号连接的指标终端和数据获取终端；所述分析平台端设置有第一分析模型。

本发明的技术方案中，在地面终端和卫星之间设置信道管控模块，信道管控模块设置有与信道数量相等的代码池，每一卫星信道分别与代码池和若干地面终端之间存在对应关系，而代码池又与若干地面终端之间对应，代码池存储有对应的若干地面终端的终端代码；信道管控模块侦测各个地面终端是否向卫星发送通讯信息，在地面终端向卫星发送通讯信息时，信道管控模块从对应的代码池中提取出对应的终端代码，从而通过侦测代码池中的终端代码的数量，即可确定当前信道是否被占用，并向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道是否可用的结果，当地面终端接收到信道占用信息时，即可确定向卫星发送的通讯信息会因为信道不可用而发送失败，从而可以在后续安排通讯信息重发。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明卫星与地面终端的通讯方法一实施例的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，在本发明的第一实施例中，所述卫星和与所述卫星信号连接的各个所述地面终端分别与信道管控模块信号连接；所述通讯方法，包括如下步骤：

步骤S10，获取所述卫星的信道数量，根据所述卫星的信道数量在所述信道管控模块建立相同数量的代码池，将所述卫星的信道与不同的所述代码池建立对应关系；

步骤S20，获取为每一信道分配的所述地面终端，并获取为各个所述地面终端分配的终端代码；其中，每个地面终端的终端代码互异；

步骤S30，根据信道与地面终端的分配关系，将每个代码池分别和若干地面终端建立关联关系；

步骤S40，将与代码池建立了关联关系的地面终端的终端代码存储至所述代码池，从而使所述代码池中存储的终端代码的初始数量与所述代码池关联的地面终端的数量相等；

步骤S50，在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息的过程中，通过所述信道管控模块从对应所述代码池中提取对应的所述终端代码，向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道是否可用的结果。

本发明的技术方案中，在地面终端和卫星之间设置信道管控模块，信道管控模块设置有与信道数量相等的代码池，每一卫星信道分别与代码池和若干地面终端之间存在对应关系，而代码池又与若干地面终端之间对应，代码池存储有对应的若干地面终端的终端代码；信道管控模块侦测各个地面终端是否向卫星发送通讯信息，在地面终端向卫星发送通讯信息时，信道管控模块从对应的代码池中提取出对应的终端代码，从而通过侦测代码池中的终端代码的数量，即可确定当前信道是否被占用，并向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道是否可用的结果，当地面终端接收到信道占用信息时，即可确定向卫星发送的通讯信息会因为信道不可用而发送失败，从而可以在后续安排通讯信息重发。

具体的，信道管控模块可以设置于卫星，也可以作为一个独立设置的模块。其中，由于本发明中可能考虑到信道与地面终端的分配关系可能会变化，因此，为了避免同一代码池中存在相同的终端代码，每个地面终端的终端代码各不相同，且每个地面终端的终端代码保持不变。

在信道管控模块设置若干个代码池。具体的，每个代码池对应信道管控模块中一个单独的存储分区，每个代码池和信道的对应关系不变，但是代码池内存储的终端代码随着信道与地面终端的对应关系改变可以调整。

每个代码池包括统计区和存储区，此外，信道管控模块还设置有提取区，统计区用于计算代码池中存储区的终端代码数量作为统计值，存储区用于存储具体的终端代码，提取区中用于存储从所述存储区中提取出的终端代码。信道管控模块实时计算代码池中统计区的统计值与初始数量的差值。

容易理解的，信道管控模块可以设置一个或者多个，当设置多个时，每个信道管控模块根据信道的分布管控不同的信道。

基于本发明的第一实施例，本发明的第二实施例中，所述步骤S50，包括：

步骤S51，通过所述信道管控模块侦测是否存在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息；

步骤S52，当存在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息时，所述信道管控模块根据发出通讯信息的所述地面终端从对应的所述代码池中提取对应的终端代码，并计算提取后代码池中存储的终端代码数量与初始数量的差值是否等于1；

步骤S53，当差值等于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道可用信息；

步骤S54，当差值大于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道占用信息，并将本次提取出的终端代码放回所述代码池。

具体的，本发明中的信道管控模块通过侦测每个地面终端的数据发送端的指示信号来确定地面终端是否向卫星发出通讯信息。

具体的，当地面终端的数据发送端未侦测到通讯信息产生时，将数据发送端的指示信号设置为0；当地面终端的数据发送端侦测到第一条通讯信息产生时将数据发送端的指示信号设置为1，当地面终端的数据发送端侦测到第二条通讯信息产生时将数据发送端的指示信号设置为2，当地面终端的数据发送端侦测到第三条通讯信息产生时将数据发送端的指示信号设置为3，即，当地面终端不存在通讯信息等待发送时，数据发送端的指示信号为0，而当地面终端存在通讯信息需要等待发送时，数据发送端的指示信号为正整数，且正整数表示等待发送的通讯信息的数量。

从而，信道管控模块通过侦测每个地面终端的数据发送端的指示信号为0或者为非0(正整数)，即可判断地面终端是否向所述卫星发出通讯信号。

当侦测到地面终端向卫星发出通讯信号时，信道管控模块根据侦测到的地面终端查询代码池，并从查询到的代码池的存储区中将对应的终端代码提区出来临时存储至提取区，从而，统计区统计得到的存储区中的终端代码数量减1，此时，信道管控模块实时计算代码池中统计区的统计值与初始数量的差值。

当差值为1时，表明存储区中只有当前的终端代码被提取出来，而其余的终端代码还在，从而表示信道之前未被占用，执行步骤S53。

当差值大于1时，表明存储区中不仅当前的终端代码被提取出来，还有其他的终端代码被提取出来，从而表示信道之前已被终端代码被提取出来的地面终端占用，则执行步骤S54。

值得注意的是，信道管控模块若先后侦测到对应于同一代码池的多个地面终端的指示信号为1，则信道管控模块针对每个指示信号为1的地面终端，都要在执行完步骤S52和S53或者执行完步骤S52和S54之后，才会对下一个指示信号为1的地面终端的终端代码从代码池进行提取处理。

根据上述操作，若是之前信道未被占用，则终端代码才会从代码池的存储区成功提取至提取区，若是之前信道已被占用，则终端代码从代码池的存储区提取至提取区后又会被重新放回代码池。从而，提取区中长期存放的就是当前占用信道的地面终端的终端代码。

进一步的，信道管控模块若先后侦测到对应于不同代码池的多个地面终端的指示信号为1，则信道管控模块内部生成多个处理进程，每一个处理进程负责处理其中一个代码池的终端代码提取操作，以提高信道占用情况反馈的效率，并避免各进程之间的数据相互干扰。

基于本发明的第二实施例，本发明的第三实施例中，所述步骤S54之后，还包括：

步骤S55，所述信道管控模块将被反馈所述信道占用信息的所述地面终端排列到所述代码池的等待序列中；

步骤S56，各个收到所述信道占用信息的所述地面终端按照设定的查询周期向所述信道管控模块查询信道可用情况。

本实施例中的等待序列用于确定后续各个地面终端使用信道的顺序。

在一具体实施例中，等待序列用于记录各个终端代码向卫星发送通讯信息的等待顺序。其中，当等待序列中每个终端代码的待发送通讯信息为仅为1条时，可以参照如下方式对等待序列中的终端代码进行排序：

具体的，默认按照信道占用信息发出时间的先后，将属于信道占用信息接收对象的终端代码排列到所述代码池的等待序列中。其中，信道占用信息中包括信息发出时间、等待序列号，以及等待序列，等待序列中存储有当前处于等待序列中的各个终端代码和等待序列中各个终端代码的排序。

此外，本实施例中，还可以调整等待序列的排序。

具体的，每个地面终端当接收到信道占用信息后，暂停向卫星发出通讯信息，并在等待信道空闲过程中，统计数据发送端新产生的待发送通讯信息的累计数量，将累计数量通过指示信号标记，并统计每一待发送通讯信息的通讯优先级，以计算每条待发送通讯信息的排序值，进一步的，还可以获取每一待发送通讯信息的长度；

信道管控模块获取等待序列中的排序值，以重新确定等待状态的各个终端使用信道的排序，每当信道管控模块重新侦测到信道空闲时，根据等待序列中第一顺序，将信道可用信息发送至对应的地面终端。

基于本发明的第二实施例至第三实施例，本发明的第四实施例中，所述步骤S53之后，包括：

步骤S57，在所述卫星成功接收到所述地面终端发送的通讯信息后，向所述信道管控模块反馈接收成功的通讯信息对应的所述地面终端的所述终端代码；

步骤S58，所述信道管控模块将所述卫星反馈的所述终端代码重新存储至对应的代码池，以使所述代码池中存储的所述终端代码的数量为初始数量；

步骤S59，所述信道管控模块根据所述卫星反馈的所述终端代码向对应的所述地面终端发出通讯成功信息。

卫星未成功接收到地面终端发送的两种通讯信息至少有两种情况：

第一，地面终端虽然发送了通讯信息但是信道被占用未发送成功；

第二，虽然信道未被占用，但是发送过程中存在信道遮蔽等情况，导致卫星未成功接收到信息。

因此，本实施例中对卫星是否成功接收到地面终端的通讯信息，通过反馈终端代码的形式进行应答。从而，只要从代码池中提取出的终端代码被放入代码池，即完成一个通讯发出至通讯成功的一个闭环的反馈。

具体的，信道管控模块将卫星反馈的终端代码从提取区中放回至存储区，该操作有利于识别卫星是否成功接收到占用信道的地面终端发送的通讯信息。进一步的，若终端代码放置在提取区后，获取该地面终端当次发送的通讯信息的长度，以计算卫星反馈终端代码的等待时间，若终端代码放置在提取区中的时间超过等待时间，信道管控模块向对应的地面终端发出异常提醒，以提示对应的地面终端向卫星重发通讯信息，避免通讯信息发送不成功。

基于本发明的第四实施例，本发明的第五实施例中，所述通讯方法，还包括：

步骤S60，所述信道管控模块判断对应代码池的等待序列中是否为空；

步骤S70，当等待序列中不为空时，所述信道管控模块根据所述代码池中存储的所述终端代码的数量是否为初始数量，以判断信道是否可用；

步骤S80，若信道可用，所述信道管控模块根据所述等待序列中的排序，向地面终端发送信道空闲信号，接收到所述信道空闲信号的所述地面终端再次向所述卫星发送所述通讯信息。

等待序列为空，则信道管控模块只需要继续侦测是否存在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息即可。

等待序列不为空，表明在信道占用时，已经有地球终端请求使用信道，此时，执行步骤S70和步骤S80。

进一步的，每个地面终端在向所述卫星发出通讯信息之前，可以向所述信道管控模块查询信道可用情况；在信道空闲时，所述地面终端向所述卫星发出通讯信息；在信道被占用时，所述地面终端在接收到所述信道管控模块发出的信道空闲信号后，向所述卫星发出通讯信息。

基于本发明的第五实施例，本发明的第六实施例中，所述通讯方法，还包括：

步骤S90，所述信道管控模块为同一所述代码池对应的地面终端的各待发送通讯信息分配信息代码；

步骤S100，在信道管控模块为形成等待序列的代码池构建树状存储链表；其中，树状存储链表具有通讯优先级从高到低排序的多个依次排序的分支；

步骤S110，按照待发送通讯信息的通讯优先级等级不同，将各个信息代码存储至树状存储链表的不同分支中，在同一分支中根据待发送通讯信息的生成时间的先后顺序进行排序；

所述步骤S80，包括：

步骤S81，若信道可用，所述信道管控模块顺着所述树状存储链表的分支顺序，从所述树状存储链表中的第一分支开始提取顺序最前的信息代码；

步骤S82，所述信道管控模块根据提取出的信息代码确定对应的地面终端，并向对应的地面终端发送信道空闲信号，所述信道空闲信号包括所述信息代码；

步骤S83，接收到所述信道空闲信号的所述地面终端通过分配的所述信道向所述卫星发送所述信息代码对应的所述通讯信息。

在信道被占用时，代码池的等待序列中的各个终端代码对应的地面终端可能会持续生成若干条待发送通讯信息，然而，在轮到等待序列中第一位的地面终端向卫星发送通讯信息时，假设将该地面终端中全部的待发送通讯信息发送完毕后，再轮到等待序列中第二位的地面终端向卫星发送通讯信息，并不是最合适的方案，因为这种方案可能会使信道长期被占用，而重要的信息并不能及时发送至卫星。

本实施例中将等待序列定义为树状存储链表的形式。

由所述信道管控模块为同一所述代码池对应的地面终端的各待发送通讯信息分配信息代码，需要注意的是，信息代码是每一条地面终端的待发送通讯信息的编码，且各信息代码互异。在本实施例中，在信道管控模块中随机生成信息代码，并将随机生成的信息代码分配至新产生的待发送通讯信息。

树状存储链表具有若干个纵向的分支，每一条分支代表不同的通讯优先级别，例如，将所述代码池对应的等待序列中的全部地面终端的第一通讯优先级的待发送通讯信息存储到第一分支，将所述代码池对应的等待序列中的全部地面终端的第二通讯优先级的待发送通讯信息存储到第二分支，将所述代码池对应的等待序列中的全部地面终端的第三通讯优先级的待发送通讯信息存储到第三分支，以此类推。所以，每一分支中存储的待发送通讯信息的通讯优先级相同。

在同一分支中，又根据待发送通讯信息的生成时间的先后顺序进行排序。

从而，每一分支的第一顺序是生成时间最早的待发送通讯信息的信息代码。

本实施例通过树状存储链表将所有等待发送的通讯信息进行顺序顺序存储，每当有新的待发送通讯信息时，将其分配信息代码，并根据其对应的通讯优先级排列到树状存储链表的对应分支的最后一位，既不会扰乱树状存储链表中数据已有的存储顺序，也能在每次信道可用时，由信道管控模块从树状存储链表第一分支的第一顺序开始，按序提取对应的信息代码反馈至对应的地面终端，以在地面终端提取该信息代码对应的待发送通讯信息进行发送。

基于本发明的第四实施例，本发明的第七实施例中，所述卫星与地面终端的通讯方法还包括：

步骤S120，所述信道管控模块根据所述卫星是否反馈从所述代码池中提取出的所述终端代码，判断所述卫星是否成功接收从所述代码池中提取出的所述终端代码对应的所述地面终端发出的通讯信息；

步骤S130，当未成功接收时，所述信道管控模块向从所述代码池中提取出的所述终端代码对应的所述地面终端发出通讯失败信息，以使所述地面终端重发所述通讯信息。

具体的，信道管控模块侦测终端代码从代码池中提取出的时间，当时间超过预设时间而终端代码仍未被放回代码池中时，判断该终端代码对应的地面终端与卫星的通讯失败。

基于本发明的第四实施例，本发明的第八实施例中，所述通讯方法，还包括：

步骤S140，在所述卫星成功接收到所述地面终端发送的通讯信息后，还向所述信道管控模块反馈接收成功的通讯信息对应的所述地面终端所分配的信道编号；

步骤S150，所述信道管控模块根据反馈结果判断所述地面终端分配的所述信道编号是否与原始分配的所述信道编号不一致；

步骤S160，若是，所述信道管控模块将所述终端代码从原始分配的所述代码池中删除，将原始分配的所述代码池中存储的终端代码的初始数量进行减1操作；

步骤S170，所述信道管控模块将所述终端代码存储至新分配的所述信道对应的所述代码池中。

由于信道与各个地面终端的对应关系可能会发生调整，因此，本实施例中，通过所述卫星向所述信道管控模块反馈接收成功的通讯信息对应的所述地面终端所分配的所述信道编号，有助于调整代码池与终端代码的对应关系。

若是某一个地面终端从其中一信道直接替换成另一信道，则将该地面终端的终端代码从当前的代码池删除，并放置到新对应的信道对应的所述代码池中。

同时，若是信道管控模块接收到的卫星的反馈信息中包含新的终端代码时，信道管控模块将新的终端代码添加至卫星反馈的信道对应的代码池中，并将原始分配的所述代码池中存储的终端代码的初始数量进行加1操作。

并且，进一步的，终端代码中包括地面终端所在地理区域的信息，信道管控模块根据新接收的终端代码，尝试与新的终端代码建立通讯。

基于本发明的第三实施例至第八实施例，本发明的第九实施例中，所述通讯方法，还包括：

步骤S180，所述信道管控模块记录所述卫星反馈的接收成功的通讯信息对应的所述地面终端的所述终端代码；

步骤S190，所述信道管控模块统计各个所述终端代码的记录次数，以确定各个所述地面终端与所述卫星的交互频率；

步骤S200，所述信道管控模块记录各个所述地面终端进入等待序列的次数；具体的，如果等待序列以树状存储链表形式存在时，所述地面终端进入等待序列的次数为地面终端的待发送通讯信息对应的信息代码进入树状存储链表的次数。

步骤S210，所述信道管控模块将交互频率和进入等待序列的次数均达到设定条件的所述地面终端确定为目标终端；

步骤S220，所述信道管控模块在所述目标终端进入等待序列时，获取位于目标终端之前的等待终端的数量；

步骤S230，当数量达到设定条件时，所述信道管控模块搜寻空闲信道，并将空闲信道的临时通讯权限发送至所述目标终端。

本实施例中的目标终端为与卫星交互频繁的终端，因此，目标终端长时间处于等待序列中时，会导致目标终端会累积大量的等待通讯信息而迟迟得不到卫星的反馈。此时，将识别到的目标终端临时分配至空闲信道，有利于解决目标终端大量的通讯信息无法得到卫星响应的问题。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种卫星与地面终端的通讯系统，应用上述任一项所述的卫星与地面终端的通讯方法，所述卫星与地面终端的通讯系统包括信道管控模块，所述卫星和与所述卫星信号连接的各个所述地面终端分别与所述信道管控模块信号连接。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述卫星和与所述卫星信号连接的各个所述地面终端分别与信道管控模块信号连接；所述通讯方法，包括如下步骤：

获取所述卫星的信道数量，根据所述卫星的信道数量在所述信道管控模块建立相同数量的代码池，将所述卫星的信道与不同的所述代码池建立对应关系；

获取为每一信道分配的所述地面终端，并获取为各个所述地面终端分配的终端代码；其中，每个地面终端的终端代码互异；

根据信道与地面终端的分配关系，将每个代码池分别和若干地面终端建立关联关系；

将与代码池建立了关联关系的地面终端的终端代码存储至所述代码池，从而使所述代码池中存储的终端代码的初始数量与所述代码池关联的地面终端的数量相等；

在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息的过程中，通过所述信道管控模块从对应所述代码池中提取对应的所述终端代码，向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道是否可用的结果。

2.根据权利要求1所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息的过程中，通过所述信道管控模块从对应所述代码池中提取对应的所述终端代码，向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道是否可用的结果的步骤，包括：

通过所述信道管控模块侦测是否存在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息；

当存在所述地面终端向所述卫星发出通讯信息时，所述信道管控模块根据发出通讯信息的所述地面终端从对应的所述代码池中提取对应的终端代码，并计算提取后代码池中存储的终端代码数量与初始数量的差值是否等于1；

当差值等于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道可用信息；

当差值大于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道占用信息，并将本次提取出的终端代码放回所述代码池。

3.根据权利要求2所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述当差值大于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道占用信息，并将本次提取出的终端代码放回所述代码池的步骤之后，还包括：

所述信道管控模块将被反馈所述信道占用信息的所述地面终端排列到所述代码池的等待序列中；

各个收到所述信道占用信息的所述地面终端按照设定的查询周期向所述信道管控模块查询信道可用情况。

4.根据权利要求3所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述当差值等于1时，所述信道管控模块向发出通讯信息的所述地面终端反馈信道可用信息的步骤之后，还包括：

在所述卫星成功接收到所述地面终端发送的通讯信息后，向所述信道管控模块反馈接收成功的通讯信息对应的所述地面终端的所述终端代码；

所述信道管控模块将所述卫星反馈的所述终端代码重新存储至对应的代码池，以使所述代码池中存储的所述终端代码的数量为初始数量；

所述信道管控模块根据所述卫星反馈的所述终端代码向对应的所述地面终端发出通讯成功信息。

5.根据权利要求4所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块判断对应代码池的等待序列中是否为空；

当等待序列中不为空时，所述信道管控模块根据所述代码池中存储的所述终端代码的数量是否为初始数量，以判断信道是否可用；

若信道可用，所述信道管控模块根据所述等待序列中的排序，向地面终端发送信道空闲信号，接收到所述信道空闲信号的所述地面终端再次向所述卫星发送所述通讯信息。

6.根据权利要求5所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块为同一所述代码池对应的地面终端的各待发送通讯信息分配信息代码；

在信道管控模块为形成等待序列的代码池构建树状存储链表；其中，树状存储链表具有通讯优先级从高到低排序的多个依次排序的分支；

按照待发送通讯信息的通讯优先级等级不同，将各个信息代码存储至树状存储链表的不同分支中，在同一分支中根据待发送通讯信息的生成时间的先后顺序进行排序；

所述若信道可用，所述信道管控模块根据所述等待序列中的排序，向地面终端发送信道空闲信号，接收到所述信道空闲信号的所述地面终端再次向所述卫星发送所述通讯信息的步骤，包括：

若信道可用，所述信道管控模块顺着所述树状存储链表的分支顺序，从所述树状存储链表中的第一分支开始提取顺序最前的信息代码；

所述信道管控模块根据提取出的信息代码确定对应的地面终端，并向对应的地面终端发送信道空闲信号，所述信道空闲信号包括所述信息代码；

接收到所述信道空闲信号的所述地面终端通过分配的所述信道向所述卫星发送所述信息代码对应的所述通讯信息。

7.根据权利要求4所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块根据所述卫星是否反馈从所述代码池中提取出的所述终端代码，判断所述卫星是否成功接收从所述代码池中提取出的所述终端代码对应的所述地面终端发出的通讯信息；

当未成功接收时，所述信道管控模块向从所述代码池中提取出的所述终端代码对应的所述地面终端发出通讯失败信息，以使所述地面终端重发所述通讯信息。

8.根据权利要求4所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述通讯方法，还包括：

在所述卫星成功接收到所述地面终端发送的通讯信息后，还向所述信道管控模块反馈接收成功的通讯信息对应的所述地面终端所分配的信道编号；

所述信道管控模块根据反馈结果判断所述地面终端分配的所述信道编号是否与原始分配的所述信道编号不一致；

若是，所述信道管控模块将所述终端代码从原始分配的所述代码池中删除，将原始分配的所述代码池中存储的终端代码的初始数量进行减1操作；

所述信道管控模块将所述终端代码存储至新分配的所述信道对应的所述代码池中。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的卫星与地面终端的通讯方法，其特征在于，所述通讯方法，还包括：

所述信道管控模块记录所述卫星反馈的接收成功的通讯信息对应的所述地面终端的所述终端代码；

所述信道管控模块统计各个所述终端代码的记录次数，以确定各个所述地面终端与所述卫星的交互频率；

所述信道管控模块记录各个所述地面终端进入等待序列的次数；

所述信道管控模块将交互频率和进入等待序列的次数均达到设定条件的所述地面终端确定为目标终端；

所述信道管控模块在所述目标终端进入等待序列时，获取位于目标终端之前的等待终端的数量；

当数量达到设定条件时，所述信道管控模块搜寻空闲信道，并将空闲信道的临时通讯权限发送至所述目标终端。

10.一种卫星与地面终端的通讯系统，其特征在于，应用如权利要求1至9中任一项所述的卫星与地面终端的通讯方法，所述卫星与地面终端的通讯系统包括信道管控模块，所述卫星和与所述卫星信号连接的各个所述地面终端分别与所述信道管控模块信号连接。