[发明专利]一种用于数据收集系统载荷的上行链路的通信方法在审

专利信息
申请号: 201810105230.2 申请日: 2018-02-02
公开(公告)号: CN108471320A 公开(公告)日: 2018-08-31
发明(设计)人: 吕强;王淼;刘涛;张进武;郭中甲 申请(专利权)人: 北京国电高科科技有限公司
主分类号: H04B1/707 分类号: H04B1/707;H04B1/7097;H04W72/04
代理公司: 北京商专永信知识产权代理事务所(普通合伙) 11400 代理人: 方挺;黄谦
地址: 100094 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 数据收集系统 地面终端 上行链路 物联网 星座 地面数据中心 通信 码分多址模式 上行链路传输 多址方式 空分多址 频分多址 上行数据 时分多址 通信容量 选择频率 卫星 减小 存储 转发 保证
【说明书】:

发明提供一种用于数据收集系统载荷的上行链路的通信方法,该数据收集系统载荷运用在物联网星座系统中,该物联网星座系统包括卫星、数据收集系统、地面终端以及地面数据中心,在地面终端与卫星进行通信时,数据收集系统用于接收地面终端通过上行链路传输的上行数据,存储并转发至地面数据中心,该方法包括在上行链路的多址方式中采用空分多址‑频分多址‑时分多址‑码分多址模式。本发明不但能够保证通信质量,有效提高整个物联网星座系统的通信容量,还可以合理选择频率资源,使各系统间的干扰影响减小或完全避免。

技术领域

本发明涉及通信方法,具体是一种用于数据收集系统载荷的上行链路的通信方法。

背景技术

近年来,物联网技术及应用进入了蓬勃发展的黄金时期,物联网星座系统作为地面物联网的必要补充,可有效解决地面网络覆盖不到的海上、空中及偏远区域的物联网络接入问题。具体而言,物联网星座系统基于卫星对地面全球的数据大容量实时性的采集能力,能够实现各行业的短数据采集功能、大数据分析应用、具备卫星商业搭载试验等功能。未来,物联网星座系统将技术平滑增强演变为宽带通信星座,实现全球宽带通信、基于系统的其他增值服务。满足军队、政府、行业、个人用户对于航空、海事、林业、地震、水利、环保、气象、海洋等应用方向的海量数据获取需求。国外较为典型的物联网星座系统包括美国的Orbcomm和法国的Argos系统。

在物联网星座系统中具有数据收集系统(Data Colleting Platform System,下称“DCS”),DCS在物联网星座系统中属于空间段部分,具备实时数据采集回传的能力。DCS载荷是开展物联网星座应用的核心模块,其本质上是一种天基短报文通信系统,用于接收分散于全球的各类终端的上行数据,存储并转发至地面数据中心,还可提供下行业务信息广播,进而实现对地面终端管控。

其中,DCS载荷所使用的工作频点为2400-2483.5MHz,属于ISM频段,该频段是世界各国免授权的公用频段,各种通信设备都可以在此频段上通信。目前,应用于该频段的主要无线通信系统和技术标准有:Wi-Fi/IEEE802.11、蓝牙/IEEE802.15.1、ZigBee/IEEE802.15.4、无线USB和无绳电话等。其中,Wi-Fi系统同时使用三个互不重叠的分布式信道,每个信道带宽为22MHz,采用直接序列扩频(DSSS)和跳频(FHSS)体制;蓝牙系统将频段划分成79个1MHz的信道,采用跳频扩频(FHSS)体制,在79个信道间每秒钟跳1600次;ZigBee采用DSSS的调制方式,将频段划分了16个3MHz的信道,相邻信道间留有2MHz的间隔;无线USB的频段划分类似蓝牙系统,但其采用DSSS体制,当信道的链路质量不理想时会动态地改变信道。无绳电话多数采用FHSS,采用5-10MHz的信道带宽。数量众多的无线通信系统在该ISM频段带宽有限(83.5MHz)的频谱上工作,导致上行通信链路的通信质量较差,通信容量较小。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题,本发明提供一种用于数据收集系统载荷的上行链路的通信方法。

为解决上述问题,本发明的技术方案如下:

本发明提供一种用于数据收集系统载荷的上行链路的通信方法,数据收集系统载荷运用在物联网星座系统中,物联网星座系统包括卫星、数据收集系统、地面终端以及地面数据中心,在地面终端与卫星进行通信时,数据收集系统用于接收地面终端通过上行链路传输的上行数据,存储并转发至地面数据中心,该方法包括在上行链路的多址方式中采用空分多址-频分多址-时分多址-码分多址模式。

作为优选,空分多址模式通过设置高增益天线实现。

作为优选,在进行空分多址模式时采用多波束天线。

作为优选,多波束天线包含12个波束,在满足增益15dBi的同时覆盖55°×96°的范围。

作为优选,频分多址包括每个波束选择多个不同的频点同时工作,频点号通过广播时隙通知用户。

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