CN207588858U - 一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，包括主处理器、动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块、微处理器、WIFI模块、TCP使能开关，动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块分别与主处理器连接；WIFI模块、微处理器、TCP使能开关依次连接；微处理器与总线模块连接。本实用新型不仅可实现陆用和海上宽带终端的通信加速功能，还可用于Inmarsat的海用和机载宽带终端，解决了Inmarsat卫星系统的机载设备无有效通信加速方式的问题，同时通过通信加速开关按键实现卫星通信过程中数据通信加速开关操作，操作方便，对是否使用通信加速功能一目了然，极大的方便用户的使用。

Description

一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端

技术领域

本实用新型涉及通信加速终端，具体涉及一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端。

背景技术

卫星通信具有覆盖范围广、不受自然环境及受地质灾害影响等特点，其安全性、可靠性较高，可作为移动蜂窝通信的有效补充。目前国际主流的卫星移动通信系统是国际海事卫星(Inmarsat)系统，该系统是由国际海事组织经营的全球卫星移动通信系统，是全球业务发展最快，技术最先进，可靠性最高的卫星移动通信系统，全面提供海事、航空、陆地移动卫星通信和信息服务，是船舶遇险安全通信的主要支持系统，并承担陆地应急通信和灾害救助通信。

海事卫星系统目前已发展到第五代，从第四代系统开始是基于IP技术传输的系统，随着Internet的飞速发展，其鲁棒性越来越依赖于TCP/IP的拥塞控制，TCP/IP原载了90％以上的Internet网络流量，由于TCP协议主要是针对低速地面网络设计的，采用应答确认、慢启动和重传等机制，能够较好的适应地面网络环境。然而，在中高速的卫星链路上进行TCP业务的数据传输时，由于卫星信道具有高误码率、长时延以及收发信道非对称性等特点，会导致协议效率的降低，特别是卫星信道长时延的特点对TCP协议性能的影响最为明显，它将导致信道利用率非常低，从而无法充分利用卫星信道的有效带宽。

为提高TCP在卫星网络中的性能，必须采用TCP协议加速技术，Inmarsat第四代卫星宽带系统有三种产品形态，分别是海上、陆地及机载宽带终端，针对在海用和陆用环境使用的终端，Inmarsat推出电脑版的TCP通信加速算法，在机载环境下使用的终端，无有效的通信加速方式。Inmarsat用于陆地和海上终端的通信加速算法不能单独使用，需配套Inmarsat专用的应用软件，并且要使用通信加速功能时，需进行繁琐的操作才能实现，对于用户来说，使用很不方便，并在实际应用中，很多情况下，并不确定是否已打开或关闭通信加速功能，另外在野外或海上船舶等平台环境，不适合携带电脑。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中Inmarsat卫星系统的机载设备无法确认是否打开通信加速功能，目的在于提供一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，利用微型终端加装使能开关，实现确认卫星通信加速是否打开的功能。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，包括主处理器、动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块、微处理器、WIFI模块、TCP使能开关，所述动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块分别与主处理器连接；所述WIFI模块、微处理器、TCP使能开关依次连接；所述微处理器与总线模块连接；所述主处理器用于接收数据和发送命令；所述动态随机存储器用于缓存主处理器常用的数据；所述硬盘用于存储主处理器长期不使用的数据；所述接口模块用于与外部设备连接；所述总线模块用于与外部设备传输数据；所述输入输出模块用于主处理器与外界数据交换的传输；所述电源模块用于为整个系统供电；所述微处理器用于接收TCP使能开关发出的命令；所述TCP使能开关用于控制TCP加速的开启与关断。用于海事卫星通信系统的通信加速终端，主要实现TCP数据加速功能，不仅可用于Inmarsat卫星系统的陆用宽带终端，还可用于Inmarsat的海用和机载宽带终端，通过TCP使能开关实现设备的数据通信加速开和关等操作；该设备不仅可用作通信加速设备，实现加速功能，还可以作为便携式电脑，连接海事卫星宽带终端，实现海事卫星宽带终端工作状态、信号强度、入网指示、海事卫星辅助入网、短信操作。

进一步地，接口模块包括USB接口、网络接口、VGA接口、HDMI接口、串口。USB接口可供U盘、手机等设备进行数据传输，VGA接口用于外接显示器，HDMI接口用于传输专用型数字化音频和影像信号。

进一步地，总线模块包括PCI总线、LPC总线、UART总线和DMI总线。PCI总线是一种树型结构，并且独立于CPU总线，可以和CPU总线并行操作。UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。DMI采用点对点的连接方式，时钟频率为100MHz，由于它是基于PCI-Express总线，因此具有PCI-E总线的优势。

进一步地，主处理器与微处理器之间的数据交换采用的是PCI总线。

进一步地，一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端还包括SPI FLASH，所述SPI FLASH与主处理器连接，所述SPI FLASH用于快速储存数据。

进一步地，电源模块采用的是直流12V电源。电源具备过流和过压保护。

进一步地，微处理器采用ARM Cortex-M0的LPC111x芯片。Cortex-M0是Cortex-M家族中的M0系列。最大特点是低功耗的设计。Cortex-M0为32位、3级流水线RISC处理器，其核心仍为冯.诺依曼结构，是指令和数据共享同一总线的架构。相比于同类微处理器，ARMCortex-M0系列进行了许多的改革与创新，如系统存储器地址映像(system address map)、改善效率并增强确定性的嵌套向量中断系统(NVIC)与不可屏蔽中断(NMI)、全新的硬件除错单元。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型可实现陆用和海上宽带终端的通信加速功能，还可用于Inmarsat的海用和机载宽带终端，解决了Inmarsat卫星系统的机载设备无有效通信加速方式的问题；

2、本实用新型通过设备前面板的通信加速开关按键实现卫星通信过程中数据通信加速开和关操作，不仅操作方便，而且是否使用通信加速功能一目了然，极大的方便用户的使用；

3、本实用新型还可以作为便携式电脑，实现海事卫星入网、短信、数据传输等功能，在保证传输数据稳定可靠的前提下，小巧轻便，便于移动和携带。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型系统结构示意图；

图2为本实用新型保护外壳。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，包括主处理器、动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块、微处理器、WIFI模块、TCP使能开关，所述动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块分别与主处理器连接；所述WIFI模块、微处理器、TCP使能开关依次连接；所述微处理器与总线模块连接；所述主处理器用于接收数据和发送命令；所述动态随机存储器用于缓存主处理器常用的数据；所述硬盘用于存储主处理器长期不使用的数据；所述接口模块用于与外部设备连接；所述总线模块用于与外部设备传输数据；所述输入输出模块用于主处理器与外界数据交换的传输；所述电源模块用于为整个系统供电；所述微处理器用于接收TCP使能开关发出的命令；所述TCP使能开关用于控制TCP加速的开启与关断。接口模块包括USB接口、网络接口、VGA接口、HDMI接口、串口。总线模块包括PCI总线、LPC总线、UART总线和DMI总线。主处理器与微处理器之间的数据交换采用的是PCI总线。一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，还包括SPI FLASH，所述SPI FLASH与主处理器连接，所述SPI FLASH用于快速储存数据。电源模块采用的是直流12V电源。微处理器采用ARM Cortex-M0的LPC111x芯片。

本实施例中，通信加速终端的硬件平台的主处理器采用Bay Trail J1900，4核，时钟主频为2G处理器，运行内存为1G，以及NM10Express Chipset，NM10Express Chipset和Bay Trail J1900之间采用DMI总线通信，DMI是DirectMedia Interface的缩写，是Intel公司开发用于连接主板南北桥的总线，取代了以前的Hub-Link总线。DMI采用点对点的连接方式，具有PCI-E总线的优势。DMI实现了上行与下行各1GB/s的数据传输率，总带宽达到2GB/s；动态随机存储器采用DDR3L-1333MHz，2GB；DDR3L-1333MHz与Bay Trail J1900连接；VGA接口和HDMI接口分别与BayTrail J1900连接；USB接口、RJ45网络接口分别与NM10Express Chipset连接；微处理器通过PCI总线和UART总线与NM10Express Chipset连接；输入输出模块使用SIO超级输入输出芯片，SIO超级输入输出芯片通过LPC总线与NM10Express Chipset连接。电源模块采用直流12V输入，具备过流及过压保护。

微处理器采用NXP公司的基于ARM Cortex-M0的LPC111x芯片，最高主频可达50MHz，主要实现WiFi模块进行控制与通信，TCP加速开关的状态采集等功能，微处理器通过UART与主处理器之间进行数据和状态的交换，终端面板上设置的TCP加速开关在检测到TCP加速使能键按下的状态后，通过串口上报TCP加速使能，主处理器接收到TCP加速使能后，开启TCP加速功能。

本实施例中，微处理器、WIFI模块、TCP使能开关可实现四个功能，包括：

1:、采集设备的开关状态的变化；

2、通知主CPU的通信加速算法，用户的开关控制；

3、实现与主CPU之间的接口通信；

4、WiFi的数据通信控制。

依靠上述平台可通过多种方式实现TCP加速功能：

1、快速启动：在传输小数量的数据时有用，因为传统TCP在传输小数据量时非常慢；

2、增大传输通道的大小：在高带宽的传输通道应用可以提高TCP性能；

3、基于拥塞控制的时延：确保高传输速率和低延时。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于增设了保护外壳，如图2所示，保护外壳主体是长方体金属盒，长方体金属盒的左表面、右表面、上表面均匀竖直分布有多个金属片，金属片的设置是为了提高通信加速终端的散热性能；在长方体金属盒的正面布设有接线口，用于外部设备的连接，还布设有TCP加速开关，用于启动TCP加速使能。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，其特征在于，包括主处理器、动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块、微处理器、WIFI模块、TCP使能开关，所述动态随机存储器、硬盘、接口模块、总线模块、输入输出模块、电源模块分别与主处理器连接；所述WIFI模块、微处理器、TCP使能开关依次连接；所述微处理器与总线模块连接；所述主处理器用于接收数据和发送命令；所述动态随机存储器用于缓存主处理器常用的数据；所述硬盘用于存储主处理器长期不使用的数据；所述接口模块用于与外部设备连接；所述总线模块用于与外部设备传输数据；所述输入输出模块用于主处理器与外界数据交换的传输；所述电源模块用于为整个系统供电；所述微处理器用于接收TCP使能开关发出的命令；所述TCP使能开关用于控制TCP加速的开启与关断。

2.根据权利要求1所述的一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，其特征在于，所述接口模块包括USB接口、网络接口、VGA接口、HDMI接口、串口。

3.根据权利要求1所述的一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，其特征在于，所述总线模块包括PCI总线、LPC总线、UART总线和DMI总线。

4.根据权利要求1所述的一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，其特征在于，所述主处理器与微处理器之间的数据交换采用的是PCI总线。

5.根据权利要求1所述的一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，其特征在于，还包括SPI FLASH，所述SPI FLASH与主处理器连接，所述SPI FLASH用于快速储存数据。

6.根据权利要求1所述的一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，其特征在于，所述电源模块采用的是直流12V电源。

7.根据权利要求1所述的一种用于海事卫星通信系统的通信加速终端，其特征在于，所述微处理器采用ARM Cortex-M0的LPC111x芯片。