[发明专利]一种卫星双向通信中物理层数据传输方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星广播通信技术领域，尤其涉及一种卫星双向通信中物理层数据传输方法和装置。

背景技术

当前在地广人稀及以山区、丘陵为主的有线通信难以实现、无线通信覆盖困难的地区，需要通过开展卫星双向通信业务实现与外界的联系，尤其是电力、化工、水利、广电及地质勘探等领域对于通过卫星双向进行通信和数据传输都有各自不同的需求。此外，在开播卫星电视的城镇等人口聚居区域，也存在着对卫星双向业务的需求，包括VoIP，远程教学，视频点播等小数据率双向交互业务。

各个行业或领域的不同用户，对卫星双向通信有不同的应用场景和不同的应用需求，这种应用需求的不同主要体现在，对于用户终端通讯速率要求不同，对于系统的QoS功能要求不同，对于系统通信链路的可靠性要求不同，对于终端系统的工作环境要求不同等方面。

针对不同的应用需求，卫星双向通信技术方案中一般通过在MAC层设置不同的功能参数和QoS优先等级以及在物理层传输中采用不同的帧长和不同的前向纠错编码(FEC)码率等方式来加以满足。现有的卫星双向通信体系中大多采用Turbo码作为回传信道的纠错编码方案，物理层数据帧根据不同的应用需求设为长帧和短帧两种长度，同时将带有MAC信息的MAC帧控制数据字段使用单独的Turbo码编码器进行编码，然后将其与使用另外一个Turbo码编码器编码后的有效载荷数据进行合成，接着进行符号映射、成型滤波等处理，其中对于MAC帧控制数据字段信息采用码率较低的编码方案以加强保护，而对于其他数据则根据不同的应用需求采用不同的码率进行数据编码保护，以达到兼顾数据传输的有效性和可靠性目的。因为现有物理层数据传输方案采用Turbo编码，并且帧控制数据采用单独的Turbo编码器，造成了译码复杂度较高以及具有较高的误码平底等问题，使得卫星双向通信终端设备成本较高，应用范围受到一定的限制。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种卫星双向通信中物理层数据传输方法和装置。

具体的，本发明提供一种卫星双向通信中物理层数据传输方法，包括：

A、数据发送端根据预先配置，将待传输的MAC帧组成一个或多个物理块体，并将得到的各物理块体分别添加物理块头和CRC编码处理后得到一个或多个LDPC码字；所述物理块体中第一物理块体至少包含所述MAC帧的控制数据；

B、将所述LDPC码字分别进行加扰、LDPC编码和比特交织处理，并将处理后的LDPC码字前添加辅助访问控制字ACC得到物理层数据帧；所述ACC中包含调制模式、LDPC编码码率以及LDPC码字个数信息；

C、将得到的所述物理层数据帧进行映射处理，并在帧头中添加同步头UW后向下游发送。

进一步地，本发明所述方法具有以下特点：

所述第一物理块体中还包含有所述MAC帧中有效载荷数据；

当根据预先配置组成多个物理块体时，除所述第一物理块体外的剩余物理块体由所述MAC帧中的剩余有效载荷数据组成。

所述方法步骤B中，在添加所述辅助访问控制字ACC前，将所述ACC进行RM码编码处理。

所述方法中，同步头UW由32个二相相移键控BPSK或正交相移键控QPSK符号组成，其I和Q的比特值用十六进制表示为：UWI＝0x40F0B6EC；UWQ＝0xEB498CA3。

进一步地，本发明所述方法在步骤C后还包括：

所述数据发送端将所述物理层数据帧依次进行成形滤波、正交调制、功率放大和上变频处理后，通过通讯链路向数据接收端发送。

本发明还提供一种卫星双向通信中物理层数据传输方法，包括：

A1、数据接收端对接收到的物理层数据帧利用帧头中携带的同步头UW进行同步处理，利用所述物理层数据帧帧头中的ACC进行逆映射处理；所述ACC中包含所述物理层数据帧的调制模式、LDPC编码码率和LDPC码字个数信息；

B1、将所述物理层数据帧的帧体依次进行解交织、LDPC解码以及解扰处理得到所述物理层数据帧中的LDPC码字；

C1、将所述LDPC码字进行CRC校验和去物理块头处理后得到LDPC码字中的物理块体，所述物理块体中包括MAC帧控制数据和MAC帧有效载荷数据。

其中，所述同步头UW由32个二相相移键控BPSK或正交相移键控QPSK符号组成，其I和Q的比特值用十六进制表示为：UWI＝0x40F0B6EC；UWQ＝0xEB498CA3。

所述方法中，所述利用物理层数据帧帧头中的ACC进行逆映射处理具体包括：