CN116032336A - 北斗通信系统中波束选择方法、系统及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了北斗通信系统中波束选择方法、系统及相关装置。终端发送第一用户帧给北斗网络设备，其中，第一用户帧携带出站链路指示字段，出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，出站链路指示字段用于指示北斗网络设备选择L个下行波束中的波束向终端发送用户帧，L为正整数；终端在L个下行波束中的第一波束上接收到北斗网络设备发送的第二用户帧。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备的下行波束的选择，提升信道利用率。

Description

北斗通信系统中波束选择方法、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波束选择方法、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全球定位系统(globalpositioningsystem，GPS)、全球卫星导航系统(globalnavigationsatellitesystem，GLONASS)、伽利略卫星导航系统(galileosatellitenavigationsystem，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。

目前，在北斗三号卫星区域短报文业务的通信系统由三颗同步地球轨道(geosynchronousearthorbit，GEO)卫星提供通信服务，每个GEO卫星有6个可用的下行波束和1个可选波束。在硬件资源受限的情况下，终端100在单一频点下单波束搜索最长时间可以为51s，如果波束选择错误会影响终端100接入网络设备200的速度。因此，北斗网络设备200如何选择下行的波束向终端100发送数据是北斗通信系统中亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种北斗通信系统中波束选择方法、系统及相关装置，实现了可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备的下行波束的选择，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波束选择方法，包括：终端发送第一用户帧给北斗网络设备，其中，第一用户帧携带出站链路指示字段，出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，出站链路指示字段用于指示北斗网络设备选择L个下行波束中的波束向终端发送用户帧，L为正整数；终端在所述L个下行波束中的第一波束上接收到北斗网络设备发送给终端的第二用户帧。

通过本申请提供的一种北斗通信系统中波束选择方法，实现了终端在入站的用户帧的帧头中携带L个下行波束的波束信息，用以指示北斗网络设备从L个下行波束中选择第一波束发送出站的用户帧。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备的下行波束的选择，提升信道利用率。

在一种可能的实现方式中，在终端发送第一用户帧给北斗网络设备之前，该方法还包括：终端依次捕获多个卫星波束中的导频信息，并获取这多个卫星波束中每个卫星波束的波束信号质量；其中，导频信息包括卫星波束的波束号和卫星号；终端基于捕获到的多个卫星波束的波束信号质量，从该多个卫星波束中确定出该L个下行波束。

在一种可能的实现方式中，该波束信息包括卫星号、波束号和波束信号质量；该出站链路指示字段包括L个波束信息字段，该波束信息字段包括卫星号字段、波束号字段和波束档位字段；其中，该卫星号字段用于指示下行波束的卫星号，该波束号字段用于指示下行波束的波束号，该波束档位字段用于指示下行波束的波束信号质量的级别。

其中，该波束信号质量包括下行波束中卫星信号的载噪比、信噪比和信号强度中的任一种。

在一种可能的实现方式中，该第一用户帧为数据请求帧，该数据请求帧的帧头中包括该出站链路指示字段和子类型字段，该子类型指示字段用于指示该数据请求帧的帧类型，该数据请求帧的帧类型为通用数据帧；该数据请求帧的用户信息中包括业务类型字段，其中，该业务类型字段用于指示该数据请求帧的业务类型，该数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务或信件下载请求业务。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备在发送业务数据时对下行波束的选择，提升信道利用率。

在一种可能的实现方式中，该第二用户帧的帧类型为通用数据帧；该第二用户帧为该北斗网络设备基于该数据请求帧生成的第一应用层报文中的第一SLC PDU，其中，该第一应用层报文被该北斗网络设备拆分成一个或多个SLC PDU，该一个或多个SLC PDU包括该第一SLC PDU。

在一种可能的实现方式中，该第一用户帧的帧类型为确认标识符ACK帧，该第一用户帧的帧头中包括该出站链路指示字段；在该终端发送第一用户帧给北斗网络设备之前，该方法还包括：该终端接收到该北斗网络设备在第二波束上发送的第二SLC PDU，该第一用户帧用于指示该终端对该第二SLC PDU的接收情况。这样，可以不用额外的信令开销，通过终端通过在ACK帧中携带出站链路指示字段，即可以完成北斗网络设备在发送下一个数据帧时对下行波束的选择，提升信道利用率。

在一种可能的实现方式中，该第二用户帧的帧类型为通用数据帧；在该终端发送第一用户帧给北斗网络设备之前，该方法还包括：该终端发送数据请求帧给该北斗网络设备，该数据请求帧用于请求该北斗网络设备生成第一应用层报文；其中，该第一应用层报文被该北斗网络设备拆分成多个SLC PDU，该多个SLC PDU包括第一SLC PDU和该第二SLCPDU，该第二用户帧为该第一SLC PDU。

在一种可能的实现方式中，在该终端发送第一用户帧给北斗网络设备之前，该方法还包括：该终端将第二应用层报文拆分成一个或多个SLC PDU，该一个或多个SLC PDU包括第三SLC PDU；其中，该第一用户帧的帧类型为通用数据帧，该第一用户帧为该第三SLCPDU，该第二用户帧的帧类型为ACK帧或回执帧；其中，当该第二用户帧为ACK帧时，该第二用户帧用于指示该北斗网络设备对该第三SLC PDU的接收情况；当该第二用户帧为回执帧时，该第二用户帧用于指示该北斗网络设备对该第二应用层报文的解析情况。

在一种可能的实现方式中，该第一用户帧的帧类型为位置上报帧或应急救援帧。

在一种可能的实现方式中，该终端依次捕获多个卫星波束中的导频信息，具体包括：

该终端基于预设的卫星波束捕获顺序，依次捕获该多个卫星波束中的导频信息。

在一种可能的实现方式中，该终端依次捕获多个卫星波束中的导频信息，具体包括：该终端获取该终端的位置信息；该终端基于该终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出该多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，该卫星波束覆盖图包括每个卫星波束的波束覆盖信息，该波束覆盖信息包括波束中心位置、波束覆盖半径、多个信号强度区间、该多个信号强度区间中每个信号强度区间的覆盖边缘坐标中的一项或多项；该终端基于该多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，依次捕获该多个卫星波束中的导频信息。

在一种可能的实现方式中，该终端基于该终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出该多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，具体包括：该终端基于该终端的位置信息和卫星波束覆盖图，确定出该终端所处位置与该多个卫星波束中每个卫星波束的波束中心位置的距离；该终端将该终端所处位置与多个卫星波束的波束中心位置的距离，确定出该多个卫星波束的卫星捕获顺序。

在一种可能的实现方式中，该终端基于该终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出该多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，具体包括：该终端基于该终端的位置信息和卫星波束覆盖图，确定出该终端所处位置在该多个卫星波束中每个卫星波束下的信号强度区间；该终端基于该终端所处位置在该多个卫星波束中每个卫星波束下的信号强度区间，确定出该多个卫星波束的卫星捕获顺序。

在一种可能的实现方式中，在该终端基于该终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出该多个卫星波束的卫星波束捕获顺序之前，该方法还包括：该终端接收北斗云服务器发送的卫星波束覆盖图，其中，该卫星波束覆盖图由该北斗云服务器基于n个北斗终端上报的多个测量位置以及在该多个测量位置上卫星波束的波束信号强度信息生成的，该波束信号强度信息包括卫星波束的卫星号、波束号和波束信号强度。

第二方面，本申请提供另了一种北斗通信系统中波束选择方法，包括：北斗网络设备接收终端发送的第一用户帧，其中，该第一用户帧携带出站链路指示字段，该出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，该出站链路指示字段用于指示该北斗网络设备选择该L个下行波束中的波束向该终端发送用户帧，L为正整数；该北斗网络设备从该L个下行波束中选择该第一波束发送第二用户帧给该终端。

在一种可能的实现方式中，该波束信息包括卫星号、波束号和波束信号质量；该出站链路指示字段包括L个波束信息字段，该波束信息字段包括卫星号字段、波束号字段和波束档位字段；其中，该卫星号字段用于指示下行波束的卫星号，该波束号字段用于指示下行波束的波束号，该波束档位字段用于指示下行波束的波束信号质量的级别。

其中，该波束信号质量包括下行波束中卫星信号的载噪比、信噪比和信号强度中的任一种。

在一种可能的实现方式中，该第一用户帧为数据请求帧，该数据请求帧的帧头中包括该出站链路指示字段和子类型字段，该子类型指示字段用于指示该数据请求帧的帧类型，该数据请求帧的帧类型为通用数据帧；

该数据请求帧的用户信息中包括业务类型字段，其中，该业务类型字段用于指示该数据请求帧的业务类型，该数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务或信件下载请求业务。

在一种可能的实现方式中，该第二用户帧的帧类型为通用数据帧；在该北斗网络设备从该L个下行波束中选择该第一波束发送第二用户帧给该终端之前，该方法还包括：该北斗网络设备基于该数据请求帧生成的第一应用层报文；该北斗网络设备将该第一应用层报文拆分层一个或多个SLC PDU，其中，该一个或多个SLC PDU包括该第一SLC PDU。

在一种可能的实现方式中，该第一用户帧的帧类型为ACK帧，该第一用户帧的帧头中包括该出站链路指示字段；该北斗网络设备接收该终端发送的第一用户帧之前，该方法还包括：该北斗网络设备在第二波束上发送第二SLC PDU给该终端，其中，该第一用户帧用于指示该终端对该第二SLC PDU的接收情况。

在一种可能的实现方式中，该第二用户帧的帧类型为通用数据帧；该方法还包括：该北斗网络设备接收到该终端发送的数据请求帧；该北斗网络设备基于该数据请求帧生成第一应用层报文；该北斗网络设备将该第一应用层报文拆分成多个SLC PDU，该多个SLCPDU包括第一SLC PDU和该第二SLC PDU，该第二用户帧为该第一SLC PDU。

在一种可能的实现方式中，该第一用户帧的帧类型为通用数据帧，该第一用户帧为该终端将第二应用层报文拆分成的一个或多个SLC PDU中的第三SLC PDU；该第二用户帧的帧类型为ACK帧或回执帧；其中，当该第二用户帧为ACK帧时，该第二用户帧用于指示该北斗网络设备对该第三SLC PDU的接收情况；当该第二用户帧为回执帧时，该第二用户帧用于指示该北斗网络设备对该第二应用层报文的解析情况。

在一种可能的实现方式中，该第一用户帧的帧类型为位置上报帧或应急救援帧。

第三方面，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。

第四方面，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。

第六方面，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二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二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。

其中，第二方面至第六方面的有益效果，请参见第一方面的有益效果，不重复赘述。

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终端的结构示意图；

图4为本申请实施例中提供的一种北斗通信系统的入站数据的协议封装架构示意图；

图5为本申请实施例中提供的一种北斗通信系统的入站数据的协议解析架构示意图；

图6为本申请实施例中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7为本申请实施例中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8为本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中波束选择方法的流程示意图；

图9A为本申请实施例中提供的一种入站的通用数据帧的帧格式示意图；

图9B为本申请实施例中提供的一种入站的通用数据帧的帧头格式示意图；

图9C为本申请实施例中提供的一种出站链路指示字段的结构示意图；

图10为本申请另一实施例中提供的一种北斗通信系统中波束选择方法的流程示意图；

图11A为本申请实施例中提供的一种入站ACK帧的帧格式示意图；

图11B为本申请实施例中提供的一种入站ACK帧的帧头格式示意图；

图11C为本申请实施例中提供的一种入站回执帧的帧格式示意图；

图12为本申请另一实施例中提供的一种北斗通信系统中波束选择方法的流程示意图；

图13为本申请实施例中提供的一种位置上报帧或应急救援帧的帧格式示意图；

图14为本申请实施例中提供的一种卫星波束覆盖图的部分内容示意图；

图15为本申请实施例中提供的又一种北斗通信系统的架构示意图；

图16为本申请实施例中提供的一种卫星波束覆盖图的生成方式示意图；

图17为本申请实施例中提供的另一种出站链路指示字段的结构示意图；

图18为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图；

图19为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；

图20为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；

图21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楚、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)和消息数据汇聚层(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(也可以称为数据上行)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(也可以称为数据下行)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。可选的，终端100在接收到北斗中心站23发送的数据帧后，也可以不向北斗中心站23发送SLC层的ACK。

图3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3所示终端100仅是一个范例，并且终端100可以具有比图3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3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的入站数据的协议封装架构。

图4示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的入站数据的协议封装架构示意图。

如图4所示，终端100上的北斗报文传输协议层可以分为应用层(applicationlayer protocol)、消息数据汇聚层(message data convergence protocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physical layerprotocol，PHY)。

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

在APP层，终端100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，终端100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指示字段，该加密指示字段用于表示该加密后的数据的加密算法类型。终端100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，该应用层报文包括报文头和报文数据。该报文头中包括压缩指示字段、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，终端100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，终端100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。由于受空口的限制，终端100每次只能在物理层发送的指定长度的物理帧，这样，约束了MDCP层数据的长度为指定长度。因此，在MDCP层，终端100可以在MDCPSDU的尾部添加填充数据(padding)至指定长度，并在MDCP SDU的头部添加冗余长度指示字段。该冗余长度指示字段可用于表示该填充数据的长度。终端100可以将填充数据以及增加冗余长度指示字段之后的MDCP SDU，拆分成一个或多个固定长度的MDCP分段数据(M_segment)，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_segment和后继指示字段。其中，后继指示字段可用于表示当前的MDCPPDU是连续发送的多个MDCP PDU中的起始MDCPPDU、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，终端100可以通过层间接口获取到MDCP层下发的MDCPPDU，作为SLCSDU。在SLC层，终端100可以将SLCSDU分段成一个或多个(最多4个)固定长度的SLC分段数据(S_segment)，并在每个S_segment头部添加帧头信息，得到SLC PDU。

在PHY层，终端100可以通过层间接口获取到SLC层下发的SLC PDU，作为PHY层的编码块(code block)，并在code block的头部添加同步头，在code block的尾部添加校验位字段。其中，在上述北斗通信系统10中，可以采用循环冗余校验(cyclic redundancycheck，CRC)对编码块进行校验，因此，该校验位字段中可以包括CRC码。终端100可以对codeblock和校验位字段进行编码(例如polar编码)，得到编码数据(coded data)，再在codeddata中插入导频，得到导频编码数据(pilot+data)。然后，终端100通过底层硬件对同步头和导频编码数据依次进行调制得到调制数据(modulateddata)。终端100可以对调制数据进行扩频，得到扩频调制数据(spread+modulateddata)。终端100可以将扩频调制数据发送给北斗短报文卫星21，经由北斗短报文卫星21中继转发给北斗网络设备200。

下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的入站数据的协议解析架构。

图5示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的入站数据的协议解析架构示意图。

如图5所示，北斗网络设备200的北斗短报文传输协议层可以分为应用层(application layer protocol)、消息数据汇聚层(message data convergenceprotocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physical layer 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在接收到终端100发送的数据时，北斗网络设备200的北斗短报文传输协议层的工作流程可以如下：

在PHY层，北斗网络设备200可以获取到终端100发送的经过调制和扩频后的导频编码数据。北斗网络设备200可以对接收到的扩频调制数据(spread+modulateddata)进行解扩频，得到调制数据(modulateddata)。然后，北斗网络设备200可以对调制数据进行解调，得到导频编码数据(pilot+data)。接着，北斗网络设备200去除导频编码数据中的导频信息，得到编码数据(codedata)。然后，北斗网络设备200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(codeblock)的完整性。若完整，则北斗网络设备200可以提取出编码块(codeblock)，通过层间接口呈递给SLC层，作为SLC层的SLC PDU。

在SLC层，北斗网络设备200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。北斗网络设备200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，北斗网络设备200可以将属于同一个MDCP SDU的所有MDCP PDU拼接成一个MDCP SDU。北斗网络设备200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，北斗网络设备200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10的出站数据的协议封装架构。

图6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6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)、消息数据汇聚层(message data convergenceprotocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physical layer 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用户端的数据(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用户端的导频(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也是已知的，无需解码的。导频信息中包括有副码，其中，一个副码序列的数据长度可以为125bit，当S2C-p信道支路上的传输速率为1kbps时，一个副码序列的发送时长为125ms。因此，S2C-d信道支路上的一个物理传输时隙的时间长度也为125ms。

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信道支路上的信号相互正交。

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的出站数据的协议解析架构示意图。

如图7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)、消息数据汇聚层(message data convergence protocol，MDCP)、卫星链路控制层(satellite link control protocol，SLC)和物理层(physical layerprotocol，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。

本申请实施例提供了一种北斗通信系统中波束选择方法。终端100可以获取多个卫星波束的卫星号、波束号和波束信号质量。终端100可以基于捕获到的多个卫星波束的波束信号质量，确定出L个下行波束，L为正整数。终端100在发送给北斗网络设备200的第一用户帧中携带L个卫星波束的波束信息，该波束信息包括卫星号、波束号、波束档位。其中，波束档位用于指示波束信号质量的级别。北斗网络设备200在接收到第一用户帧后，可以从这L个下行波束中选择出第一波束，并在第一波束上将需要发送给终端100的第二用户帧发送给终端100。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200的下行波束的选择，提升信道利用率。

下面结合应用场景具体介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中波束选择方法。

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可以捕捉多个卫星波束，并获取到多个卫星波束的卫星号、波束号和载噪比。终端100可以在多个卫星波束中选择出L个下行波束，并在数据请求帧中携带L个下行波束的下行波束信息。该波束信息用于指示北斗网络设备200选择这L个下行波束中的第一波束向终端100发送业务数据。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200的下行波束的选择，提升信道利用率。

图8示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中波束选择方法的流程示意图。

如图8所示，该方法包括：

S801、北斗网络设备200在每个卫星波束上发送导频信息。其中，导频信息中包括有卫星波束的卫星号和波束号。

具体的，北斗网络设备200对副码可以使用伪随机序列码(例如Gold码)进行编码。其中，一组伪随机序列码对应一个卫星波束的卫星号和波束号。

北斗通信系统10中北斗短报文卫星21可以包括C59号卫星、C60号卫星、C61号卫星。每个卫星可以有6个卫星波束。在一种可能的实现方式中，北斗短报文卫星21还可以支持增加卫星数量，例如，北斗短报文卫星21还可以包括C62号卫星和C63号卫星。

示例性的，Gold码与卫星波束的卫星号和波束号的对应关系，可以如下表1所示：

表1

如上述表1所示，伪随机序列码1对应的卫星波束的卫星号为“C59”，波束号为“1”。伪随机序列码2对应的卫星波束的卫星号为“C59”，波束号为“2”。伪随机序列码3对应的卫星波束的卫星号为“C59”，波束号为“3”。伪随机序列码4对应的卫星波束的卫星号为“C59”，波束号为“4”。伪随机序列码5对应的卫星波束的卫星号为“C59”，波束号为“5”。伪随机序列码6对应的卫星波束的卫星号为“C59”，波束号为“6”。伪随机序列码7对应的卫星波束的卫星号为“C60”，波束号为“1”。伪随机序列码8对应的卫星波束的卫星号为“C60”，波束号为“2”。伪随机序列码9对应的卫星波束的卫星号为“C60”，波束号为“3”。伪随机序列码10对应的卫星波束的卫星号为“C60”，波束号为“4”。伪随机序列码11对应的卫星波束的卫星号为“C60”，波束号为“5”。伪随机序列码12对应的卫星波束的卫星号为“C60”，波束号为“6”。伪随机序列码13对应的卫星波束的卫星号为“C61”，波束号为“1”。伪随机序列码14对应的卫星波束的卫星号为“C61”，波束号为“2”。伪随机序列码15对应的卫星波束的卫星号为“C61”，波束号为“3”。伪随机序列码16对应的卫星波束的卫星号为“C61”，波束号为“4”。伪随机序列码17对应的卫星波束的卫星号为“C61”，波束号为“5”。伪随机序列码18对应的卫星波束的卫星号为“C61”，波束号为“6”。伪随机序列码19对应的卫星波束的卫星号为“C62”，波束号为“1”。伪随机序列码20对应的卫星波束的卫星号为“C62”，波束号为“2”。伪随机序列码21对应的卫星波束的卫星号为“C62”，波束号为“3”。伪随机序列码22对应的卫星波束的卫星号为“C62”，波束号为“4”。伪随机序列码23对应的卫星波束的卫星号为“C62”，波束号为“5”。伪随机序列码24对应的卫星波束的卫星号为“C62”，波束号为“6”。伪随机序列码25对应的卫星波束的卫星号为“C62”，波束号为“1”。伪随机序列码26对应的卫星波束的卫星号为“C63”，波束号为“2”。伪随机序列码27对应的卫星波束的卫星号为“C63”，波束号为“3”。伪随机序列码28对应的卫星波束的卫星号为“C63”，波束号为“4”。伪随机序列码29对应的卫星波束的卫星号为“C63”，波束号为“5”。伪随机序列码30对应的卫星波束的卫星号为“C63”，波束号为“6”。上述表1仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

S802、终端100按照预设卫星波束捕获顺序，捕获卫星波束。

其中，终端100可以按照卫星波束捕获顺序，依次对跟踪通道配置卫星波束对应的参数。如果跟踪通道跟踪卫星波束成功，则终端100记录下捕获到的卫星波束对应的卫星号和波束号。

示例性的，预设的卫星波束捕获顺序可以为：先从卫星C59中1号波束到6号波束，接着，从卫星C60中的1号波束到6号波束，然后，从卫星C61中的1号波束到6号波束，接着，从卫星C62中的1号波束到6号波束，再接着，从卫星C63中的1号波束到6号波束。上述示例仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

S803、终端100获取捕获到的多个卫星波束的卫星号、波束号和波束信号质量。

其中，终端100在捕获卫星波束的过程中，可以用本地存储的多个伪随机序列码模板与在卫星波束上接收到的伪随机序列码进行匹配，确定出卫星波束中的伪随机序列码对应的卫星号和波束号。终端100还可以在捕获卫星波束的过程中，测量在卫星波束上接收到卫星信号的信号质量。

终端100还可以在捕获卫星波束的过程中，测量在卫星波束上接收到导频信息时的波束信号强度信息和波束信号质量。其中，波束信号质量可以用卫星信号的载噪比、信噪比、信号强度等等参数中的任一种来衡量。该波束信号强度信息可以具体指卫星波束中卫星信号的接收功率值、卫星波束中卫星信号的路损值以及卫星波束中卫星信号的接收信号强度值等等中的任一种。

在一种可能的实现方式中，卫星信号可以指北斗短报文卫星21中的在卫星波束下发送的卫星无线电测定业务(radiodeterminationsatelliteservice，RDSS)信号。

其中，卫星信号的路损值可以由终端600基于北斗网络设备200发射卫星信号的功率与终端600针对卫星信号的接收信号强度值之差确定。其中，北斗网络设备200发射卫星信号的功率可以预置在终端600上。北斗网络设备200发射卫星信号的功率具体可以指北斗中心站23发射卫星信号的功率。

S804、终端100基于捕获到的多个卫星波束的波束信号质量，确定出L个下行波束。L为正整数。

其中，该L个下行波束可以是该捕获到的多个卫星波束中，波束信号质量从高到低的前L个卫星波束。其中，L为正整数。本申请实施例中，可以优选的以L取值为2进行说明。

例如，该L个下行波束可以是载噪比从高到低的前L个卫星波束。又例如，该L个下行波束可以是信噪比从高到低的前L个卫星波束。又例如，该L个下行波束可以是信号强度从高到低的前L个卫星波束。

S805、终端100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包括出站链路指示字段，该出站链路指示字段携带有L个下行波束的波束信息。其中，波束信息包括卫星号、波束号、波束档位。波束档位可用于指示下行波束的波束信号质量级别。

具体的，在北斗通信系统10中，数据请求帧可以包括信箱概况查询帧和信件下载帧等。其中，数据请求帧的格式可以参考图9A所示的通用数据帧的帧格式。

如图9A所示，入站物理帧可以包括同步头和数据段。其中，同步头可用于北斗网络设备200同步入站物理帧，并识别数据段的开始位置。该同步头的时间长度可以为40ms。

入站物理帧的数据段可以包括SLC层的入站用户帧和校验位。其中，在北斗通信系统10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SLC层的入站用户帧可以包括帧头信息(也可以被称为帧格式指示信息)和用户信息。其中，当该SLC层的入站用户帧的帧类型为通用数据帧时，通用数据帧的帧头信息可以包括版本号、子类型指示字段、用户ID字段、出站链路指示字段、确认模式使能(AMenable)字段、帧总数字段、帧序号字段、服务数据单元交替指示字段、保留(reserve，RSV)域。

版本号字段，可用于指示用户帧的协议格式版本。其中，版本号字段的数据长度可以为3bit。

子类型指示字段，可用于指示入站用户帧的子类型。其中，子类型指示字段的数据长度可以为3bit。入站用户帧的子类型可以包括通用数据帧(或者可称为信息报文帧)、ACK帧、回执帧、位置上报帧、应急救援帧等等。数据请求帧的子类型为通用数据帧。

用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。其中，该用户ID字段的数据长度可以为34bit。

AM enable字段，可用于指示北斗网络设备200在SLC层采用确认模式还是非确认模式。其中，该AM enable字段的数据长度可以为1bit。

帧总数字段，可用于表示该通用数据帧所在的SLC会话中包括通用数据帧的总数量。其中，该帧总数字段的长度可以是2bit。当帧总数字段的长度为2bit时，一个SLC会话中最多可包括4个通用数据帧。

帧序号字段，可用于表示该通用数据帧在一个SLC会话中的序号。该帧序号字段的长度可以是2bit。

SAI字段，可用于指示该通用数据帧是否为新的帧。通过与SLC会话中前一个通用数据帧的SAI值进行比较，若出现翻转表示该通用数据帧为新的帧，否则是重传帧。其中，该SAI字段的数据长度可以为1bit。

出站链路指示字段，可用于指示终端100建议北斗网络设备200发送入站用户帧给终端100时选择的下行波束。其中，该出站链路指示字段中可包括L个下行波束的波束信息。其中，该波束档位可用于指示下行波束中波束信号质量的级别。在一种可能的实现方式中，波束信号质量可以用卫星信号的载噪比、信噪比、信号强度等等参数来衡量。

保留(RSV)域，可用于预留用于协议扩展。其中，该保留域的数据长度可以为3bit。

用户信息可以包括应用层报文的全部或部分数据。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。该数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务，或者信件下载业务。

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查询目标终端发送给终端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请求业务时，该报文数据中可以携带消息ID，该消息ID用于指示终端100上一次接收成功的信件的ID。

其中，通用数据帧的帧头信息中各字段的数据长度以及位置关系可以参考图9B所示的通用数据帧的帧头格式。

如图9B所示，版本号字段的数据长度可以为3bit，具体的，版本号字段可以位于帧头信息中第0字节的第7bit至第0字节的第5bit。子类型指示字段的数据长度可以为3bit，具体的，子类型指示字段可以位于帧头信息中第0字节的第4bit至第0字节的第2bit。用户ID字段的数据长度可以为34bit，具体的，用户ID字段可以位于帧头信息中第0字节的第1bit至第4字节的第0bit。出站链路指示字段的数据长度可以为16bit，具体的，出站链路指示字段可以位于帧头信息中第5字节的第7bit至第6字节的第0bit。AM enable字段的数据长度可以为16bit，具体的，AM enable字段可以为帧头信息中第7字节的第7bit。帧总数字段的数据长度可以为2bit，具体的，帧总数字段可以位于帧头信息中第7字节的第6bit至第7字节的第5bit。帧序号字段的数据长度可以为2bit，具体的，帧序号字段可以位于帧头信息中第7字节的第4bit至第7字节的第3bit。SAI字段的数据长度可以为1bit，具体的，SAI字段可以位于帧头信息中的第7字节的第2bit。RSV域的数据长度可以为2bit，具体的，RSV域可以位于帧头信息中的第7字节的第1bit至第7字节的第0bit。

出站链路指示字段的结构可以参考图9C。

如图9C所示，出站链路指示字段中可以指示2个下行波束的波束信息。每个下行波束的波束信息的数据长度可以为8bit。波束信息中可以包括卫星号字段、波束号字段、波束档位字段。

其中，卫星号字段中携带有下行波束的卫星号，卫星号字段的数据长度可以为3bit。

示例性的，卫星号字段的值与下行波束的卫星号的对应关系，可以如下表2所示：

表2

卫星号字段的值	卫星号
		000	表示没有建议的下行波束
001	C59
		010	C60
011	C61
		100	C62
101	C63
		110	预留
111	预留

如上表2所示，卫星号字段的值为“000”时，可以表示没有建议的下行波束。卫星号字段的值为“001”时，可以表示卫星号为“C59”。卫星号字段的值为“010”时，可以表示卫星号为“C60”。卫星号字段的值为“011”时，表示卫星号为“C61”。卫星号字段的值为“100”时，表示卫星号为“C62”。卫星号字段的值“101”时，表示卫星号为“C63”。卫星号字段的值“101”和“111”为预留值。上述表2仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

波束号字段中携带有下行波束的波束号，波束号字段的数据长度可以为3bit。

示例性的，波束号字段的值与下行波束的波束号的对应关系，可以如下表3所示：

表3

波束号字段的值	波束号
		000	表示没有建议的下行波束
001	1
		010	2
011	3
		100	4
101	5
		110	6
111	预留

如上表3所示，波束号字段的值为“000”时，可以表示没有建议的下行波束。波束号字段的值为“001”时，可以表示波束号为“1”。波束号字段的值为“010”时，可以表示波束号为“2”。波束号字段的值为“011”时，表示波束号为“3”。波束号字段的值为“100”时，表示波束号为“4”。波束号字段的值“101”时，表示波束号为“5”。波束号字段的值“101”时，表示波束号为“6”。波束号字段的值“111”为预留值。上述表3仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

波束档位字段中可用于指示下行波束的波束信号质量级别。其中，在本申请实施例中下行波束的波束信号质量级别可以有4个级别，级别越大，波束信号质量越高。当波束信号质量级别包括4个级别时，波束档位字段的数据长度可以为2bit。

示例性的，波束档位字段的值与下行波束的波束档位的对应关系，可以如下表4所示：

表4

波束档位字段的值	波束档位
		00	0
01	1
		10	2
11	3

如上表4所示，波束档位字段的值为“00”时，可以表示下行波束的波束信号质量级别为0级。波束档位字段的值为“01”时，可以表示下行波束的波束信号质量级别为1级。波束档位字段的值为“10”时，可以表示下行波束的波束信号质量级别为2级。波束档位字段的值为“11”时，可以表示下行波束的波束信号质量级别为3级。其中，0级表示的波束信号质量最低，3级表示的波束信号质量最高。上述表4仅仅用于解释本申请，不应构成限定。

S806、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可以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请求业务时，终端100解析出数据请求帧的报文数据中携带的消息ID。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ID，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。

S807、北斗网络设备200将第一应用层报文拆分成一个或多个SLC PDU，一个或多个SLC PDU包括第第一SLC PDU。

该第一SLC PDU可以为第一应用层报文的一个或多个SLC PDU中的任意一个SLCPDU。

具体的，针对北斗网络设备200将第一应用层报文拆分成一个或多个SLC PDU的过程，可以参考前述图6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。

S808、北斗网络设备200从L个下行波束中选择出第一波束。

北斗网络设备200可以在出站链路指示字段中指示的L个下行波束中选择出波束档位最高的波束，确定为第一波束。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以从L个下行波束中任选一个波束，确定为第一波束。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以基于L个下行波束的波束档位以及负载情况，确定出第一波束。例如，当L个下行波束中波束档位最大的波束A中负载的数据量大于一定值时，北斗网络设备200可以从L个下行波束中选择波束B作为第一波束。其中，波束B的波束档位小于波束A，且波束B上负载的数据量不大于一定值。

S809、北斗网络设备200在第一波束上发送第一SLC PDU给终端100。

具体的，北斗网络设备200可以将第一SLC PDU在物理层作为出站用户帧放入第一物理帧中，并对第一物理帧进行编码调制。北斗网络设备200可以将在第一波束的S2C-p支路上发送第一波束对应的导频信息，在第一波束的S2C-d支路上发送第一物理帧。

终端100可以同步在上述L个下行波束上接收北斗网络设备200的物理帧，并在上述L个下行波束上接收到的物理帧中尝试解析接收方为终端100的用户帧。

其中，终端100在第一波束接收到S2C-p支路的导频信息和S2C-d支路的第一物理帧后，可以从第一物理帧中解码出第一SLC PDU。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以在上述L个下行波束都发送第一SLC PDU给终端100。其中，终端100在L个下行波束都接收到接收方为终端100的SLC PDU后，可以通过SLC PDU的帧头中帧总数和帧序号判断这L个下行波束中是否都发送的是同一个SLC PDU，若终端100在这L个下行波束中接收到的都是接收方为终端100的第一SLC PDU，则终端100可以只保留1个第一SLC PDU。这样，可以保证北斗网络设备200发送数据给终端100的成功率。

在一种可能的实现方式中，终端100可以通过数据请求帧中的AM enable字段指示北斗网络设备200在接收到数据请求帧后回复第一ACK帧给终端100。该第一ACK帧可用于指示北斗网络设备200已接收到终端100发送的数据请求帧。其中，北斗网络设备200在接收到数据请求帧后，可以从数据请求帧中出站链路指示字段建议的L个下行波束中选择第一波束，并在第一波束的发送第一ACK帧给终端100。

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发送通用数据帧，终端100在接收到北斗网络设备200发送给终端100的通用数据帧后，可以返回ACK帧给北斗网络设备200，该ACK帧用于指示通用数据帧的接收情况。因此，终端100可以在解析出北斗网络设备200下发的通用数据帧时，捕获多个卫星波束，并获取到多个卫星波束的卫星号、波束号和载噪比。终端100可以在多个卫星波束中选择出L个下行波束，并在ACK帧中携带L个下行波束的波束信息。该波束信息用于指示北斗网络设备200选择这L个下行波束中的第一波束向终端100发送业务数据。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200的下行波束的选择，提升信道利用率。

图10示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中波束选择方法的流程示意图。

如图10所示，该方法包括：

S1001、终端100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包括出站链路指示字段，该出站链路指示字段携带有M个下行波束的波束信息。其中，波束信息包括卫星号、波束号、波束档位。波束档位可用于指示下行波束的波束信号质量级别。M为正整数。

具体有关数据请求帧的描述可以参考前述图8所示实施例中的步骤S805。

S1002、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，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S806，在此不再赘述。

S1003、北斗网络设备200将第一应用层报文拆分成多个SLC PDU，多个SLC PDU包括第一SLC PDU和第二SLC PDU。

其中，第一SLC PDU和第二SLC PDU的帧类型都为出站用户帧中的通用数据帧。

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6所示实施例中针对出站时应用层报文的协议封装过程，在此不再赘述。

S1004、北斗网络设备200从M个下行波束中选择出第二波束。

北斗网络设备200可以在出站链路指示字段中指示的M个下行波束中选择出波束档位最高的波束，确定为第二波束。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以从M个下行波束中任选一个波束，确定为第二波束。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以基于M个下行波束的波束档位以及负载情况，确定出第二波束。例如，当M个下行波束中波束档位最大的波束A中负载的数据量大于一定值时，北斗网络设备200可以从M个下行波束中选择波束B作为第二波束。其中，波束B的波束档位小于波束A，且波束B上负载的数据量不大于一定值。

S1005、北斗网络设备200在每个卫星波束上发送导频信息。其中，导频信息中携带有伪随机序列码，其中，每个伪随机序列码对应一个卫星波束的卫星号和波束号。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中步骤S801，在此不再赘述。

S1006、北斗网络设备200在第二波束上发送第二SLC PDU给终端100。

具体的，北斗网络设备200可以将第二SLC PDU作为出站用户帧放入第二物理帧中，并对第二物理帧进行编码调制。北斗网络设备200可以将在第二波束的S2C-p支路上发送第二波束对应的导频信息，在第二波束的S2C-d支路上发送第二物理帧。

S1007、终端100按照预设卫星波束捕获顺序，捕获卫星波束。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S802，在此不再赘述。

S1008、终端100获取捕获到的多个卫星波束的卫星号、波束号和波束信号质量。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S803，在此不再赘述。

S1009、终端100基于捕获到的多个卫星波束的波束信号质量，确定出L个下行波束。L为正整数。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S804，在此不再赘述。

S1010、终端100在接收到第二SLC PDU后发送第二ACK帧给北斗网络设备200。其中，第二ACK帧用于指示终端100对第二用户帧的接收情况。第二ACK帧中包括出站链路指示字段，该出站链路指示字段携带有L个下行波束的波束信息。其中，波束信息包括卫星号、波束号、波束档位。波束档位可用于指示下行波束的波束信号质量级别。

其中，第二ACK帧的帧格式可以参考图11A所示的入站ACK帧的帧格式。

如图11A所示，入站物理帧可以包括同步头和数据段。其中，同步头可用于北斗网络设备200同步入站物理帧，并识别数据段的开始位置。该同步头的时间长度可以为40ms。

数据段可以包括用户帧和校验位。其中，在北斗通信系统10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。该用户帧可以包括帧头信息(也可以被称为帧格式指示信息)和用户信息。其中，入站ACK帧的帧头信息可以包括版本号、子类型指示字段、用户ID字段、出站链路指示字段、保留(reserve，RSV)域。

版本号字段，可用于指示用户帧的协议格式版本。其中，版本号字段的数据长度可以为3bit。

子类型指示字段，可用于指示用户帧的子类型。其中，子类型指示字段的数据长度可以为3bit。用户帧的子类型可以包括通用数据帧(或者可称为信息报文帧)、ACK帧、回执帧、位置上报帧、紧急救援帧等等。入站ACK帧的子类型为ACK帧。

用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。其中，该用户ID字段的数据长度可以为34bit。

出站链路指示字段，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时选择的下行波束。其中，该出站链路指示字段中可包括L个下行波束的波束信息。其中，波束信息包括卫星号、波束号、波束档位。在一种可能的实现方式中，该波束档位可用于指示卫星波束中卫星信号的载噪比档位。

入站ACK帧的用户信息中可以包括ACK域和填充数据。ACK域的数据长度可以为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层的通用数据帧(即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的通用数据帧(即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的通用数据帧(即SLC PDU)。

可选的，当北斗网络设备200连续发送多个通用数据帧给终端100时，终端100在接收到多个通用数据帧后再回复入站ACK帧。此时，入站ACK帧中ACK域的数据长度可以不限于1bit，可以更长。例如，北斗网络设备200可以支持连续发送4个通用数据帧再接收终端100返回的ACK帧，此时，入站ACK帧中ACK域的数据长度可以为4bit。其中，ACK域中的1个bit指示连续发送的4个通用数据帧中1个通用数据帧的接收情况。

其中，入站ACK帧的帧头信息中各字段的数据长度以及位置关系可以参考图11B所示的入站ACK帧的帧头格式。

如图11B所示，版本号字段的数据长度可以为3bit，具体的，版本号字段可以位于帧头信息中第0字节的第7bit至第0字节的第5bit。子类型指示字段的数据长度可以为3bit，具体的，子类型指示字段可以位于帧头信息中第0字节的第4bit至第0字节的第2bit。用户ID字段的数据长度可以为34bit，具体的，用户ID字段可以位于帧头信息中第0字节的第1bit至第4字节的第0bit。出站链路指示字段的数据长度可以为16bit，具体的，出站链路指示字段可以位于帧头信息中第5字节的第7bit至第6字节的第0bit。RSV域的数据长度可以为8bit，具体的，RSV域可以位于帧头信息中的第7字节的第7bit至第7字节的第0bit。

在本申请实施例中，出站链路指示字段中可以指示2个下行波束的波束信息。每个下行波束的波束信息的数据长度可以为8bit。波束信息中可以包括卫星号字段、波束号字段、波束档位字段。其中，卫星号字段中携带有下行波束的卫星号，卫星号字段的数据长度可以为3bit。波束号字段中携带有下行波束的波束号，波束号字段的数据长度可以为3bit。波束档位字段中可用于指示下行波束的载噪比大小级别。其中，在本申请实施例中下行波束的载噪比大小级别可以有4个级别，级别越大，下行波束的载噪比越大。当下行波束的载噪比大小级别包括4个级别时，波束档位字段的数据长度可以为2bit。具体有关出站链路指示字段的描述可以参考前述图9C所示实施例，在此不再赘述。

S1011、北斗网络设备200从L个下行波束中选择出第一波束。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S808，在此不再赘述。

S1012、北斗网络设备200在第一波束上发送第一SLC PDU给终端100。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S809，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200在发送第一应用层报文中最后一个SLC PDU给终端100，终端100在接收到最后一个SLC PDU后不发ACK帧给北斗网络设备200，而等待终端100在通过接收到的SLC PDU组包成应用层报文，并完成应用层报文的解析后，发送回执帧给北斗网络设备200。其中，该回执帧用于指示终端100解析应用层报文的情况。因此，终端100可以在接收到最后一个SLC PDU的过程中或者在接收到最后一个SLC PDU之后，捕获多个卫星波束，并获取多个卫星波束的卫星号、波束号和波束信号质量。终端100可以在多个卫星波束中选择出L个下行波束，并在回执帧的出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息。该波束信息用于指示北斗网络设备200选择这L个下行波束中的第一波束向终端100发送业务数据。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200的下行波束的选择，提升信道利用率。

例如，在终端100向北斗网络设备200发送信件下载请求之后，北斗网络设备200可以基于终端100发送的信件下载请求，生成多个应用层报文，其中，该多个应用层报文包括第一应用层报文和第二应用层报文。北斗网络设备200可以先发送第一应用层报文给终端100。终端100在接收到北斗网络设备200发送的第一应用层报文之后，可以返回回执帧给北斗网络设备200，其中，该回执帧可用于指示终端100对第一应用层报文的解析情况，该回执帧中包括有上述出站链路指示字段，出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息。若北斗网络设备200基于回执帧判定出终端100解析第一应用层报文成功，则北斗网络设备200可以从上述L个下行波束中选择出第一波束，并在第一波束上向终端100发送第二应用层报文中部分或全部SLC PDU。

其中，回执帧的帧格式可以参考图11C所示的入站回执帧的帧格式。

如图11C所示，入站物理帧可以包括同步头和数据段。其中，同步头可用于北斗网络设备200同步入站物理帧，并识别数据段的开始位置。该同步头的时间长度可以为40ms。

数据段可以包括用户帧和校验位。其中，在北斗通信系统10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。该用户帧可以包括帧头信息(也可以被称为帧格式指示信息)和用户信息。其中，入站回执帧的帧头信息可以包括版本号、子类型指示字段、用户ID字段、出站链路指示字段、保留(reserve，RSV)域。

版本号字段，可用于指示用户帧的协议格式版本。其中，版本号字段的数据长度可以为3bit。

子类型指示字段，可用于指示用户帧的子类型。其中，子类型指示字段的数据长度可以为3bit。用户帧的子类型可以包括通用数据帧(或者可称为信息报文帧)、ACK帧、回执帧、位置上报帧、紧急救援帧等等。入站回执帧的子类型为回执帧。

用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。其中，该用户ID字段的数据长度可以为34bit。

出站链路指示字段，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时选择的下行波束。其中，该出站链路指示字段中可包括L个下行波束的波束信息。其中，波束信息包括卫星号、波束号、波束档位。其中，该波束档位可用于指示下行波束中波束信号质量的级别。在一种可能的实现方式中，波束信号质量可以用卫星信号的载噪比、信噪比、信号强度等等参数来衡量。

入站回执帧的用户信息中可以包括回执信息字段和填充数据。回执信息字段的数据长度可以为4bit，填充数据可用于将入站回执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，回执信息字段可用于指示终端100解析应用层报文的情况。例如，当回执信息字段中的值为“0000”时，可以指示终端100成功解析应用层报文；当错误码的值为“0001”时，可以指示终端100解析应用层报文失败，且解析失败原因为解密错误；当错误码的值为“0010”时，可以指示终端100解析应用层报文失败，且失败原因为解码错误；等等。

其中，回执帧的帧头中各字段的位置情况可以参考前述图11B所示的入站ACK帧的帧头格式，在此不再赘述。

在一些应用场景下，终端100可以主动向北斗网络设备200发送业务数据，北斗网络设备200在接收到业务数据后可以向终端100返回ACK，该ACK用于反馈业务数据的接收情况。因此，终端100可以在发送通信业务的用户帧给北斗网络设备200之前，捕获多个卫星波束，并获取到多个卫星波束的卫星号、波束号和载噪比。终端100可以在多个卫星波束中选择出L个下行波束，并在通信报文业务的用户帧中携带L个下行波束的波束信息。北斗网络设备200在接收到终端100发送的通用数据业务的用户帧后，可以选择这L个下行波束中的第一波束向终端100发送ACK帧。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200的下行波束的选择，提升信道利用率。

图12示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中波束选择方法的流程示意图。

如图12所示，该方法包括：

S1201、终端100将第二应用层报文拆分成一个或多个用户帧。其中，该一个或多个用户帧包括第三SLC PDU。

具体的，针对终端100将第二应用层报文拆分成一个或多个SLC PDU的过程，可以参考前述图4所示实施例中针对入站时应用层报文的协议封装过程，在此不再赘述。

S1202、终端100按照预设卫星波束捕获顺序，捕获卫星波束。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中步骤S802，在此不再赘述。

S1203、终端100获取捕获到的多个卫星波束的卫星号、波束号和波束信号质量。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中步骤S803，在此不再赘述。

S1204、终端100基于捕获到的多个卫星波束的波束信号质量，确定出L个下行波束。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S804，在此不再赘述。

S1205、终端100发送第三SLC PDU给北斗网络设备200，其中，第三SLC PDU携带L个下行波束的波束信息。其中，波束信息包括卫星号、波束号和波束档位。波束档位可用于指示下行波束的载噪比大小级别。

其中，第三SLC PDU可以为入站用户帧中的通用数据帧。第三SLC PDU的帧格式可以参考前述图9A-图9C所示实施例，在此不再赘述。

S1206、北斗网络设备200在接收到第三SLC PDU后，从第三SLC PDU中指示的L个下行波束中选择出第一波束。

具体从L个下行波束中选择第一波束的过程，可以参考前述图8所示实施例中的步骤S808，在此不再赘述。

S1207、北斗网络设备200在第一波束上发送第三ACK帧给终端100。其中，该第三ACK用于指示第三SLC PDU的接收情况。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备200可以在上述L个下行波束都发送第三ACK给终端100。其中，终端100在L个下行波束都接收到接收方为终端100的第三ACK后，可以只保留1个第三ACK。这样，可以保证北斗网络设备200发送ACK给终端100的成功率。

在一种可能的实现方式中，终端100可以连续发送第二应用层报文中的N个SLCPDU给北斗网络设备200，N为正整数。其中，该N个SLC PDU中都携带有L个下行波束的波束信息。北斗网络设备200在接收到这N个SLC PDU中的M个SLC PDU后，可以从L个下行波束中选择第一波束，并在第一波束上发送ACK帧给终端100，M≤N且M为正整数。该ACK帧可用于指示这N个SLC PDU的接收情况，例如N个SLC PDU中北斗网络设备200未接收到SLC PDU的帧序号。

在一些应用场景下，终端100可以主动向北斗网络设备200发送位置上报帧或应急救援帧。北斗网络设备200可以在接收到终端100发送的位置上报帧或应急救援帧后，向北斗网络设备200发送用户帧。因此，终端可以在发送位置上报帧或应急救援帧之前，捕获多个卫星波束，并获取到多个卫星波束的卫星号、波束号和载噪比。终端100可以在多个卫星波束中选择出L个下行波束，并在位置上报帧或应急救援帧中携带L个下行波束的波束信息。北斗网络设备200在接收到终端100发送的位置上报帧或应急救援帧后，可以选择这L个下行波束中的第一波束向终端100发送ACK帧。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备200的下行波束的选择，提升信道利用率。

其中，位置上报帧或应急救援帧的帧格式可以参考图13。

如图13所示，入站物理帧可以包括同步头和数据段。其中，同步头可用于北斗网络设备200同步入站物理帧，并识别数据段的开始位置。该同步头的时间长度可以为40ms。

数据段可以包括用户帧和校验位。其中，在北斗通信系统10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。该用户帧可以包括帧头信息(也可以被称为帧格式指示信息)和用户信息。其中，通用数据帧的帧头信息可以包括版本号、子类型指示字段、用户ID字段、出站链路指示字段、确认模式使能(AM enable)字段、帧总数字段、帧序号字段、服务数据单元交替指示字段、保留(reserve，RSV)域。

版本号字段，可用于指示用户帧的协议格式版本。其中，版本号字段的数据长度可以为3bit。

子类型指示字段，可用于指示用户帧的子类型。其中，子类型指示字段的数据长度可以为3bit。用户帧的子类型可以包括通用数据帧(或者可称为信息报文帧)、ACK帧、回执帧、位置上报帧、应急救援帧等等。位置上报帧的子类型为位置上报帧，应急救援帧的子类型为应急救援帧。

用户ID字段可用于指示终端100的设备标识。其中，该用户ID字段的数据长度可以为34bit。

AM enable字段，可用于指示北斗网络设备200在SLC层采用确认模式还是非确认模式。其中，该AM enable字段的数据长度可以为1bit。

帧总数字段，可用于表示该位置上报帧/应急救援帧所在的SLC会话中包括位置上报帧/应急救援帧的总数量。其中，该帧总数字段的长度可以是2bit。当帧总数字段的长度为2bit时，一个SLC SDU中最多可包括4个位置上报帧。

帧序号字段，可用于指示该位置上报帧或应急救援帧在一个SLC会话中的帧序号。该帧序号字段的长度可以是2bit。

SAI字段，可用于指示该位置上报帧或应急救援帧是否为新的帧。通过与SLC会话中前一帧的SAI值进行比较，若出现翻转表示该位置上报帧或应急救援帧为新的帧，否则是重传帧。其中，该SAI字段的数据长度可以为1bit。

出站链路指示字段，可用于指示终端100建议北斗网络设备200发送用户帧给终端100时选择的下行波束。其中，该出站链路指示字段中可包括L个下行波束的波束信息。其中，该波束档位可用于指示下行波束中波束信号质量的级别。该出站链路指示字段的数据长度可以为16bit。在一种可能的实现方式中，波束信号质量可以用卫星信号的载噪比、信噪比、信号强度等等参数来衡量。针对出站链路指示字段的描述可以参考前述图9C所示实施例，在此不再赘述。

保留(RSV)域，可用于预留用于协议扩展。其中，该保留域的数据长度可以为3bit。

在一些实施例中，终端100捕获卫星波束的顺序，可以不限于上述预设的固定捕获顺序。终端100上可以预置有北斗通信系统10的卫星波束覆盖图。其中，该卫星波束覆盖图中可以包括每个卫星波束的波束覆盖信息。其中，波束覆盖信息可以包括以下一项或多项：波束中心位置、波束覆盖半径、多个信号强度区间、各信号强度区间的覆盖边缘坐标，等等。终端100可以通过如下步骤确定出卫星波束的捕获顺序：

1、终端100可以获取终端100的位置信息。

其中，终端100可以通过GNSS技术获取到终端100的位置信息。其中，GNSS技术包括但不限于：BDS定位技术、GPS定位技术、GNONASS定位技术、GALILEO定位技术、QZSS定位技术、SBAS定位技术，等等。

当终端100上的卫星通信模块与蜂窝通信模块同时开启时，终端100还可以通过蜂窝通信模块进行基站定位。

当终端100上的卫星通信模块与Wi-Fi通信模块同时开启时，终端100还可以通过Wi-Fi通信模块进行Wi-Fi定位。

2、终端100可以基于预置的北斗通信系统10的卫星波束覆盖图以及终端100的位置信息，确定出终端100的卫星波束捕获顺序。

其中，终端100可以计算终端100所处位置与卫星波束覆盖图中每个卫星波束的波束中心点的距离。终端100可以将终端100与波束中心点的距离由小到大，对卫星波束的捕获顺序进行排序。卫星波束的波束中心点与终端100的距离越小，终端100优先捕获该卫星波束。

示例性的，图14示出了本申请实施例中提供的卫星波束覆盖图的部分内容。如图14所示，终端100可以计算出终端100所处的位置1403与卫星波束C60-3(即卫星号为C60，波束号为3的卫星波束)的波束中心点1401的距离为300KM。终端100可以计算出终端100所处的位置1403与卫星波束C59-1(即卫星号为C59，波束号为1的卫星波束)的波束中心点1402的距离为860KM。因此，终端100对卫星波束的捕获顺序中，卫星波束C60-3排在卫星波束C59-1之前。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，终端100也可以计算终端100所处位置的各卫星波束的信号强度区间。终端100可以将终端100所处位置的各卫星波束的信号强度区间的值由大到小，对卫星波束捕获顺序进行排序。在终端100所处位置，卫星波束的信号强度区间的值越大，终端100优先捕获该卫星波束。其中，终端100可以通过计算终端100所处位置与每个信号强度区间的边缘坐标的距离，确定出终端100所处位置上卫星波束的信号强度区间。

示例性的，如图14所示，终端100所处的位置1403在卫星波束C60-3的信号强度区间2(例如，-130dBm～-120dBm)内，并且，终端100所处的位置1403也在卫星波束C59-1的信号强度区间D(例如，-160dBm～-150dBm)内。其中，信号强度区间2的值大于信号强度区间D的值。因此，终端100对卫星波束的捕获顺序中，卫星波束C60-3排在卫星波束C59-1之前。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中提供的一种北斗通信系统20。

图15示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统20的架构示意图。

如图15所示，北斗通信系统20可以包括终端100、北斗短报文卫星21、北斗网络设备200、北斗云服务器28和n个终端600，n为正整数。可选的，该北斗通信系统20还可以包括国家紧急救援平台(图15中未示出)、短消息中心(图15中未示出)、国家紧急救援中心(图15中未示出)。可选的，该n个终端600也可以包括终端100。

其中，终端100和终端600可以通过蜂窝网络/Wi-Fi网络访问到北斗云服务器28。

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。针对有关北斗网络设备200和北斗短报文卫星21的具体内容，可以参考前述图1所示实施例中的文字部分，在此不再赘述。

北斗云服务器28可以与北斗网络设备200进行通信。具体的，北斗云服务器28可以与北斗网络设备200中的北斗短报文融合通信平台24通信。

下面基于上述图15所示北斗通信系统20介绍本申请实施例中提供的一种卫星波束覆盖图的生成方式。

图16示出了本申请实施例中提供的一种卫星波束覆盖图的生成方式。

如图16所示，该卫星波束覆盖图的生成方式可以包括如下步骤：

S1601、北斗网络设备200在每个卫星波束上发送导频信息。其中，导频信息中包括有卫星波束的卫星号和波束号。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中步骤S801，在此不再赘述。

S1602、终端600可以按照预设卫星波束捕获顺序捕获卫星波束。

具体内容，可以参考前述图8所示实施例中步骤S802，在此不再赘述。

S1603、终端600获取捕获到的多个卫星波束的卫星号、波束号和、波束信号质量和波束信号强度信息。

其中，终端600在捕获卫星波束的过程中，可以接收到卫星波束中发送的导频信息，终端600可以从卫星波束中发送的导频信息，解析出该卫星波束的卫星号和波束号。

终端600还可以在捕获卫星波束的过程中，测量在卫星波束上接收到导频信息时的波束信号强度信息和波束信号质量。其中，波束信号质量可以用卫星信号的载噪比、信噪比、信号强度等等参数中的任一种来衡量。该波束信号强度信息可以具体指卫星波束中卫星信号的接收功率值、卫星波束中卫星信号的路损值以及卫星波束中卫星信号的接收信号强度值等等中的任一种。

在一种可能的实现方式中，卫星信号可以指北斗短报文卫星21中的在卫星波束下发送的卫星无线电测定业务(radiodeterminationsatelliteservice，RDSS)信号。

其中，卫星信号的路损值可以由终端600基于北斗网络设备200发射卫星信号的功率与终端600针对卫星信号的接收信号强度值之差确定。其中，北斗网络设备200发射卫星信号的功率可以预置在终端600上。北斗网络设备200发射卫星信号的功率具体可以指北斗中心站23发射卫星信号的功率。

S1604、终端600基于捕获到的多个卫星波束的波束信号质量，确定出M个下行波束。

其中，该M个下行波束可以是该捕获到的多个卫星波束中，波束信号质量从高到低的前M个卫星波束。其中，M为正整数。本申请实施例中，可以优选的以M取值为1进行说明。

例如，该M个下行波束可以是载噪比从高到低的前M个卫星波束。又例如，该M个下行波束可以是信噪比从高到低的前M个卫星波束。又例如，该M个下行波束可以是信号强度从高到低的前M个卫星波束。

S1605、终端600发送位置上报帧或应急救援帧。其中，位置上报帧或应急救援帧中携带终端600的位置信息和M个下行波束的波束信号强度信息。

其中，位置上报帧或应急救援帧的帧格式可以参考前述图13所示实施例。

位置上报帧或应急救援帧中的出站链路指示字段中可以携带有M个下行波束的波束信号强度信息。出站链路指示字段的结构可以参考图17。

如图17所示，出站链路指示字段中可以指示有1个下行波束的波束信息和波束信号强度信息。其中，出站链路指示字段中可以包括波束信息字段和波束信号强度信息字段。波束信息字段的数据长度可以为8bit，波束信号强度信息字段的数据长度可以为8bit。波束信息字段可以包括卫星号字段、波束号字段、波束档位字段。

其中，卫星号字段中携带有下行波束的卫星号，卫星号字段的数据长度可以为2bit。波束号字段中携带有下行波束的波束号，波束号字段的数据长度可以为3bit。波束档位字段中可用于指示下行波束的波束信号质量的级别，波束档位字段的数据长度可以为2bit。在一种可能的实现方式中，波束信号质量可以用卫星信号的载噪比、信噪比、信号强度等等参数来衡量。

波束信号强度信息字段可用于指示下行波束的卫星信号强度级别。其中，该波束信号强度信息字段的数据长度可以为8bit。该波束信号强度信息字段中可以表示出256个信号等级。

其中，位置上报帧或应急救援帧中可以包括有终端600的位置信息，位置上报帧或应急救援帧中位置信息字段的位置可以参考前述图13所示实施例，在此不再赘述。

终端600可以通过GNSS定位模块测量终端600当前的位置信息(例如，经纬度)。在一种可能的实现方式中，终端600也可以通过Wi-Fi定位等其他定位方式获取终端600的位置信息。

S1606、北斗网络设备200从位置上报帧或应急救援帧中解析出终端600的位置信息和M个下行波束的波束信号强度信息后，将终端600的位置信息和M个下行波束的波束信号强度信息发送给北斗云服务器28。

S1607、北斗云服务器28基于n个终端600上报的位置信息和波束信号强度信息，生成卫星波束覆盖图。

S1608、北斗云服务器28将卫星波束覆盖图发送给终端100。

其中，终端100可以连接上蜂窝网络或Wi-Fi网络后，主动发送获取请求给北斗云服务器28，以获取卫星波束覆盖图。或者，在终端100通过蜂窝网络或Wi-Fi网络连接上北斗云服务器28后，由北斗云服务器28主动下发卫星波束覆盖图给终端100。

终端100在获取到卫星波束覆盖图后，可以在向北斗网络设备200发送入站用户帧之前，基于卫星波束覆盖图，以及终端100的位置信息，确定出终端100的卫星波束捕获顺序。终端100可以按照确定出的卫星波束捕获顺序，依次对卫星波束的进行捕获，并获取多个卫星波束的卫星号、波束号和波束信号质量。终端100基于捕获到的多个卫星波束的信号质量，确定出L个下行波束，并在入站用户帧中携带这L个下行波束的波束信息。具体有关入站用户帧的帧格式可以参考前述实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，若终端600处于蜂窝网络下或Wi-Fi网络下，终端600在获取到终端600的位置信息以及M个下行波束的波束信号强度信息后，可以通过蜂窝网络或Wi-Fi网络将终端600的位置信息以及该终端600所处位置上M个下行波束的波束信号强度信息上报给北斗云服务器28。

在一种可能的实现方式中，终端600可以记录下每个位置的位置信息以及M个下行波束的波束信号强度信息。在终端600连接上蜂窝网络或Wi-Fi网络后，终端600可以将已记录的每个位置的位置信息以及M个下行波束的波束信号强度信息通过蜂窝网络或Wi-Fi网络上报给北斗云服务器28。

通过本申请实施例提供的一种北斗通信系统中波束选择方法，可以实现终端100发送第一用户帧给北斗网络设备。其中，第一用户帧中携带出站链路指示字段，该出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，该出站链路指示字段用于指示北斗网络设备200选择该L个下行波束中的波束向终端100发送用户帧，L为正整数。终端100可以在该L个下行波束中的第一波束上接收到北斗网络设备200发送给终端100的第二用户帧。这样，可以不用额外的信令开销，即可以完成北斗网络设备的下行波束的选择，提升信道利用率。

其中，第一用户帧可以是图8所示实施例中的数据请求帧，第二用户帧可以是上述图8所示实施例中的第一SLC PDU。具体内容，可以参考前述图8所示实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧可以是上述图10所示实施例中的第二ACK帧，第二用户帧可以是上述图10所示实施例中的第一SLC PDU。具体内容，可以参考前述图10所示实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧可以是上述图12所示实施例中的第三SLCPDU，第二用户帧可以是上述图12所示实施例中的第三ACK帧。具体内容，可以参考前述图12所示实施例，在此不再赘述。

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18至图21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可以为上述实施例中的终端100。可选的，通信装置1800可以为一种芯片/芯片系统，例如，北斗通信芯片。如图18所示，该通信装置1800可以包括收发单元1810和处理单元1820。

一种设计中，处理单元1820，可用于生成第一用户帧。

收发单元1810，可用于发送第一用户帧给北斗网络设备。其中，第一用户帧携带出站链路指示字段，出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，出站链路指示字段用于指示北斗网络设备选择L个下行波束中的波束向终端发送用户帧，L为正整数；

收发单元1810，还用于在该L个下行波束中的第一波束上接收到北斗网络设备发送给终端的第二用户帧。

其中，第一用户帧可以是图8所示实施例中的数据请求帧，第二用户帧可以是上述图8所示实施例中的第一SLC PDU。具体内容，可以参考前述图8所示实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧可以是上述图10所示实施例中的第二ACK帧，第二用户帧可以是上述图10所示实施例中的第一SLC PDU。具体内容，可以参考前述图10所示实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧可以是上述图12所示实施例中的第三SLCPDU，第二用户帧可以是上述图12所示实施例中的第三ACK帧。具体内容，可以参考前述图12所示实施例，在此不再赘述。

可选的，收发单元1810，还可用于执行上述图8、图10或图12等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1820，还可用于执行上述图8、图10或图12所示方法实施例中终端100执行的有用户帧生成与解析，波束捕获、波束信号质量的测量等功能步骤。

应理解，该种设计中的通信装置1800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19，图19是本申请实施例提供的通信装置1900的结构示意图。该通信装置1900可以为上述实施例中的北斗网络设备200。可选的，通信装置1900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19所示，该通信装置1900可以包括收发单元1910和处理单元1920。

一种设计中，收发单元1910，可用于接收终端发送的第一用户帧，其中，第一用户帧携带出站链路指示字段，出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，出站链路指示字段用于指示北斗网络设备选择L个下行波束中的波束向终端发送用户帧，L为正整数；

处理单元1920，可用于从L个下行波束中选择出第一波束。

收发单元1910，还用于在第一波束发送第二用户帧给终端。

其中，第一用户帧可以是图8所示实施例中的数据请求帧，第二用户帧可以是上述图8所示实施例中的第一SLC PDU。具体内容，可以参考前述图8所示实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧可以是上述图10所示实施例中的第二ACK帧，第二用户帧可以是上述图10所示实施例中的第一SLC PDU。具体内容，可以参考前述图10所示实施例，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，第一用户帧可以是上述图12所示实施例中的第三SLCPDU，第二用户帧可以是上述图12所示实施例中的第三ACK帧。具体内容，可以参考前述图12所示实施例，在此不再赘述。

可选的，收发单元1910，还可用于执行上述图8、图10或图12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1920，还可用于执行上述图8、图10或图12所示方法实施例中北斗网络设备200执行的有关波束选择、用户帧生成的功能步骤。

应理解，该种设计中的通信装置1900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18所述的终端100的功能的任何形态的产品，但凡具备上述图19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20，图20是本申请实施例提供的通信装置2000的结构示意图。该通信装置2000可以是终端100，或其中的装置。如图20所示，该通信装置2000包括处理器2001和与所述处理器内部连接通信的收发器2002。其中，处理器2001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2002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2002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2000还可以包括天线2003和/或射频单元(图未示意)。所述天线2003和/或射频单元可以位于所述通信装置2000内部，也可以与所述通信装置2000分离，即所述天线2003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2000中可以包括一个或多个存储器2004，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2000上被运行，使得通信装置2000执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器2004中还可以存储有数据。通信装置2000和存储器2004可以单独设置，也可以集成在一起。

其中，处理器2001、收发器2002、以及存储器2004可以通过通信总线连接。

一种设计中，通信装置2000可以用于执行前述实施例中终端100的功能：处理器2001可以用于执行上述图8、图10或图12所示方法实施例中终端100执行的有用户帧生成与解析，波束捕获、波束信号质量的测量等功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器2002可以用于执行上述图8、图10或图12等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2001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2001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2001上运行，可使得通信装置2000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2001中，该种情况下，处理器2001可能由硬件实现。

在一种实现方式中，通信装置2000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20的限制。通信装置2000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2000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21，图21是本申请实施例提供的通信装置2100的结构示意图。该通信装置2100可以是北斗网络设备200，或其中的装置。如图21所示，该通信装置2100包括处理器2101和与所述处理器内部连接通信的收发器2102。其中，处理器2101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2102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2102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2100还可以包括天线2103和/或射频单元(图未示意)。所述天线2103和/或射频单元可以位于所述通信装置2100内部，也可以与所述通信装置2100分离，即所述天线2103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2100中可以包括一个或多个存储器2104，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2100上被运行，使得通信装置2100执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器2104中还可以存储有数据。通信装置2100和存储器2104可以单独设置，也可以集成在一起。

其中，处理器2101、收发器2102、以及存储器2104可以通过通信总线连接。

一种设计中，通信装置2100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2101可以用于执行上述图8、图10或图12所示方法实施例中北斗网络设备200执行的有关波束选择、用户帧生成的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器2102可以用于执行上述图8、图10或图12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2101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2101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2101上运行，可使得通信装置2100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2101中，该种情况下，处理器2101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，处理器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 (32)

1.一种北斗通信系统中波束选择方法，其特征在于，包括：

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出站链路指示字段，所述出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，所述出站链路指示字段用于指示所述北斗网络设备选择所述L个下行波束中的波束向所述终端发送用户帧，L为正整数；

所述终端在所述L个下行波束中的第一波束上接收到所述北斗网络设备发送给所述终端的第二用户帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述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：

所述终端依次捕获多个卫星波束中的导频信息，并获取所述多个卫星波束中每个卫星波束的波束信号质量；其中，所述导频信息包括卫星波束的波束号和卫星号；

所述终端基于捕获到的多个卫星波束的波束信号质量，从所述多个卫星波束中确定出所述L个下行波束。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述波束信息包括卫星号、波束号和波束信号质量；所述出站链路指示字段包括L个波束信息字段，所述波束信息字段包括卫星号字段、波束号字段和波束档位字段；其中，所述卫星号字段用于指示下行波束的卫星号，所述波束号字段用于指示下行波束的波束号，所述波束档位字段用于指示下行波束的波束信号质量的级别。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述波束信号质量包括下行波束中卫星信号的载噪比、信噪比和信号强度中的任一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，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中包括所述出站链路指示字段和子类型字段，所述子类型指示字段用于指示所述数据请求帧的帧类型，所述数据请求帧的帧类型为通用数据帧；

所述数据请求帧的用户信息中包括业务类型字段，其中，所述业务类型字段用于指示所述数据请求帧的业务类型，所述数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务或信件下载请求业务。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二用户帧的帧类型为通用数据帧；所述第二用户帧为所述北斗网络设备基于所述数据请求帧生成的第一应用层报文中的第一卫星控制链路层协议数据单元SLC PDU，其中，所述第一应用层报文被所述北斗网络设备拆分成一个或多个SLC PDU，所述一个或多个SLC PDU包括所述第一SLC PDU。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧的帧类型为确认标识符ACK帧，所述第一用户帧的帧头中包括所述出站链路指示字段；

在所述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：

所述终端接收到所述北斗网络设备在第二波束上发送的第二SLC PDU，所述第一用户帧用于指示所述终端对所述第二SLC PDU的接收情况。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二用户帧的帧类型为通用数据帧；在所述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：

所述终端发送数据请求帧给所述北斗网络设备，所述数据请求帧用于请求所述北斗网络设备生成第一应用层报文；其中，所述第一应用层报文被所述北斗网络设备拆分成多个SLC PDU，所述多个SLC PDU包括第一SLC PDU和所述第二SLC PDU，所述第二用户帧为所述第一SLC PDU。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述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：

所述终端将第二应用层报文拆分成一个或多个SLC PDU，所述一个或多个SLC PDU包括第三SLC PDU；

其中，所述第一用户帧的帧类型为通用数据帧，所述第一用户帧为所述第三SLC PDU，所述第二用户帧的帧类型为ACK帧或回执帧；其中，当所述第二用户帧为ACK帧时，所述第二用户帧用于指示所述北斗网络设备对所述第三SLC PDU的接收情况；当所述第二用户帧为回执帧时，所述第二用户帧用于指示所述北斗网络设备对所述第二应用层报文的解析情况。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧的帧类型为位置上报帧或应急救援帧。

11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端依次捕获多个卫星波束中的导频信息，具体包括：

所述终端基于预设的卫星波束捕获顺序，依次捕获所述多个卫星波束中的导频信息。

12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端依次捕获多个卫星波束中的导频信息，具体包括：

所述终端获取所述终端的位置信息；

所述终端基于所述终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出所述多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，所述卫星波束覆盖图包括每个卫星波束的波束覆盖信息，所述波束覆盖信息包括波束中心位置、波束覆盖半径、多个信号强度区间、所述多个信号强度区间中每个信号强度区间的覆盖边缘坐标中的一项或多项；

所述终端基于所述多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，依次捕获所述多个卫星波束中的导频信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述终端基于所述终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出所述多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，具体包括：

所述终端基于所述终端的位置信息和卫星波束覆盖图，确定出所述终端所处位置与所述多个卫星波束中每个卫星波束的波束中心位置的距离；

所述终端将所述终端所处位置与多个卫星波束的波束中心位置的距离，确定出所述多个卫星波束的卫星捕获顺序。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述终端基于所述终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出所述多个卫星波束的卫星波束捕获顺序，具体包括：

所述终端基于所述终端的位置信息和卫星波束覆盖图，确定出所述终端所处位置在所述多个卫星波束中每个卫星波束下的信号强度区间；

所述终端基于所述终端所处位置在所述多个卫星波束中每个卫星波束下的信号强度区间，确定出所述多个卫星波束的卫星捕获顺序。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其特征在于，在所述终端基于所述终端的位置信息和卫星波束覆盖图确定出所述多个卫星波束的卫星波束捕获顺序之前，所述方法还包括：

所述终端接收北斗云服务器发送的卫星波束覆盖图，其中，所述卫星波束覆盖图由所述北斗云服务器基于n个北斗终端上报的多个测量位置以及在所述多个测量位置上卫星波束的波束信号强度信息生成的，所述波束信号强度信息包括卫星波束的卫星号、波束号和波束信号强度。

16.一种北斗通信系统中波束选择方法，其特征在于，包括：

北斗网络设备接收终端发送的第一用户帧，其中，所述第一用户帧携带出站链路指示字段，所述出站链路指示字段中携带L个下行波束的波束信息，所述出站链路指示字段用于指示所述北斗网络设备选择所述L个下行波束中的波束向所述终端发送用户帧，L为正整数；

所述北斗网络设备从所述L个下行波束中选择所述第一波束发送第二用户帧给所述终端。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束信息包括卫星号、波束号和波束信号质量；所述出站链路指示字段包括L个波束信息字段，所述波束信息字段包括卫星号字段、波束号字段和波束档位字段；其中，所述卫星号字段用于指示下行波束的卫星号，所述波束号字段用于指示下行波束的波束号，所述波束档位字段用于指示下行波束的波束信号质量的级别。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述波束信号质量包括下行波束中卫星信号的载噪比、信噪比和信号强度中的任一种。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，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中包括所述出站链路指示字段和子类型字段，所述子类型指示字段用于指示所述数据请求帧的帧类型，所述数据请求帧的帧类型为通用数据帧；

所述数据请求帧的用户信息中包括业务类型字段，其中，所述业务类型字段用于指示所述数据请求帧的业务类型，所述数据请求帧的业务类型为信箱概况查询业务或信件下载请求业务。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第二用户帧的帧类型为通用数据帧；在所述北斗网络设备从所述L个下行波束中选择所述第一波束发送第二用户帧给所述终端之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备基于所述数据请求帧生成的第一应用层报文；

所述北斗网络设备将所述第一应用层报文拆分层一个或多个SLC PDU，其中，所述一个或多个SLC PDU包括所述第一SLC PDU。

21.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧的帧类型为ACK帧，所述第一用户帧的帧头中包括所述出站链路指示字段；

所述北斗网络设备接收所述终端发送的第一用户帧之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备在第二波束上发送第二SLC PDU给所述终端，其中，所述第一用户帧用于指示所述终端对所述第二SLC PDU的接收情况。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述第二用户帧的帧类型为通用数据帧；所述方法还包括：

所述北斗网络设备接收到所述终端发送的数据请求帧；

所述北斗网络设备基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多个SLC PDU，所述多个SLC PDU包括第一SLC PDU和所述第二SLC PDU，所述第二用户帧为所述第一SLC PDU。

23.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧的帧类型为通用数据帧，所述第一用户帧为所述终端将第二应用层报文拆分成的一个或多个SLCPDU中的第三SLC PDU；

所述第二用户帧的帧类型为ACK帧或回执帧；其中，当所述第二用户帧为ACK帧时，所述第二用户帧用于指示所述北斗网络设备对所述第三SLC PDU的接收情况；当所述第二用户帧为回执帧时，所述第二用户帧用于指示所述北斗网络设备对所述第二应用层报文的解析情况。

24.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一用户帧的帧类型为位置上报帧或应急救援帧。

25.一种北斗通信系统，其特征在于，包括终端和北斗网络设备；其中，

所述终端，用于执行权利要求1-15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16-24中任一项中所述的方法。

26.一种通信装置，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1-15任一项所述的方法。

27.根据权利要求26所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置为终端。

28.一种通信装置，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16-24中任一项所述的方法。

29.根据权利要求28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。

30.一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1-15中任一项所述的方法。

31.一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16-24中任一项所述的方法。

32.一种芯片或芯片系统，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1-15中任一项所述的方法。

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