本发明属于卫星通信
技术领域：
，具体是一种适于小数据量、非实时业务的fdma卫星通信系统的信道共享方法。
背景技术：
：卫星通信技术是一种重要的无线通信手段，具有覆盖范围广、通信成本与距离无关、便于全球无缝连接等优点，在军事、远洋、航空、抢险救灾等众多领域都有着广泛的应用。卫星通信系统是由卫星通信终端和网控中心软件组成，卫星通信终端在网控中心软件的管理控制下实现话音、视频、数据等卫星通信业务。fdma卫星通信系统通常是一种带宽受限系统，系统内所有卫星通信终端共享有限的卫星带宽资源，由于卫星带宽稀缺、价格较高，如何高效地使用卫星带宽资源对于fdma卫星通信系统来说具有重要意义。在典型的fdma卫星通信系统中，当一对卫星通信终端需要进行通信时，主叫方需要向网控中心发起通信申请，网控中心同被叫交互，检测被叫的状态，如果被叫在网，则为主、被叫分配卫星信道，主、被叫进行导通测试后使用分配的卫星信道进行业务通信。如果被叫不在网，则拒绝主叫的呼叫申请。当一对卫星通信终端进入通信状态后，它们独占网控中心分配的卫星信道，当有新的卫星通信终端要进行通信时，网控中心在剩余的卫星带宽资源中分配信道，如果没有足够的带宽可用，则拒绝通信请求。对于大数据量的实时通信业务，这种信道共享方法能够较好地利用有限的卫星带宽资源。但是，对于小数据量的非实时业务，通信双方依然要先进行复杂的交互才能够建立卫星信道，短暂使用后便释放信道，导致卫星带宽资源的利用率低下。此外，该方法还要求通信双方必须同时在网，否则数据便无法发送。由此可见，对于小数据量的非实时业务，传统的信道共享方法无法充分利用卫星带宽资源，间接增加了卫星通信系统的使用成本，要求通信双方同时在网也降低了系统使用的便利性。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种适用于数据量较小、非实时业务的卫星信道共享方法，通过网控中心对业务数据进行存储转发，减少业务数据发送过程的开销，消除通信双方必须同时在网的限制，从而提高卫星带宽的利用率和系统使用的便利性。实现本发明目的的技术解决方案为：网控中心是fdma卫星通信系统中的管理控制中心，系统内的卫星通信终端和网控中心之间通过控制信道进行交互。卫星通信终端通过返向控制信道向网控中心发送通信申请信令，网控中心通过前向控制信道发送控制信令。将卫星通信终端记为t，网控中心记为ncc。卫星通信终端向网控中心发送数据的过程记为s1，步骤如下：（1）t向ncc发送数据传输请求信令；（2）ncc向t发送信道分配信令；（3）t向ncc发送信道分配应答信令；（4）t使用ncc分配的信道发送数据；（5）ncc接收并存储t发送的数据；（6）t发送数据传输结束信令；（7）ncc发送传输结束应答信令并释放卫星信道。网控中心向卫星通信终端发送数据的过程记为s2，步骤如下：（1）ncc向t发送信道分配信令；（2）t向ncc发送信道分配应答信令；（3）ncc使用分配的信道向t发送存储的数据；（4）ncc发送数据传输结束信令并释放卫星信道；（5）t发送传输结束应答信令。网控中心对系统内所有卫星通信终端的数据传输请求进行处理，存储并转发卫星通信终端发送的业务数据。处理流程包括两个独立的循环过程，分别是数据接收循环和数据发送循环。网控中心数据接收循环始终等待接收卫星通信终端的数据传输请求，一旦接收到卫星通信终端的数据传输请求，则按过程s1接收数据，并将接收到的业务数据放入队列q。网控中心数据发送循环定期检查队列q，如果队列非空则从q中取出数据，如果接收方在网，则执行过程s2，将数据发送给接收方，如果接收方不在网，则将数据放回队列尾部。本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明减少了业务数据发送过程中控制协议交互的开销，提高了卫星带宽利用率，消除了通信双方必须同时在网的限制，改善了系统使用的便利性。附图说明附图为本发明网控中心的业务处理流程图。具体实施方式本发明适用于小数据量、非实时业务的卫星信道共享方法需要系统内的卫星通信终端和网控中心共同配合才能够实现。下面分别描述卫星通信终端向网控中心发送数据、网控中心向卫星通信终端发送数据和网控中心存储转发数据的实施步骤。（一）卫星通信终端向网控中心发送数据卫星通信终端有业务数据需要发送时，主动向网控中心发起数据传输申请，网控中心为其分配卫星信道后进行数据传输。具体过程如下：（1）卫星通信终端向网控中心发送数据传输申请信令，信令格式如下：信令长度信令类型（数据传输申请）发送方id接收方id其中，信令长度是整个信令的字节数，信令类型指明了信令的功能，发送方id是需要发送数据的卫星通信终端的唯一标识，接收方id是接收数据的卫星通信终端的唯一标识。（2）网控中心向卫星通信终端发送信道分配信令，信令格式如下：信令长度信令类型（信道分配）卫星通信终端id信令序号发送频率起始值发送频率终止值其中，卫星通信终端id是接收此信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号是信令的唯一标识，发送频率起始值和发送频率终止值指定了卫星通信终端的发送信道。（3）卫星通信终端向网控中心发送信道分配应答信令，信令格式如下：信令长度信令类型（信道分配应答）卫星通信终端id信令序号其中，卫星通信终端id是发送该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号必须同信道分配信令中的序号一样。（4）卫星通信终端使用网控中心分配的信道发送数据，信令格式如下：信令长度信令类型（数据传输）卫星通信终端id信令序号数据类型数据其中，卫星通信终端id是发送该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号是信令的唯一标识，数据类型说明数据是文本、图片还是视频，数据字段是卫星通信终端发送的业务数据。根据数据的大小，卫星通信终端可以一次性发送所有业务数据，也可以采用分片发送的方式分多次发送。（5）网控中心接收并存储卫星通信终端发送的数据，收到数据后，网控中心向卫星通信终端发送数据传输确认信令，格式如下：信令长度信令类型（数据传输确认）卫星通信终端id信令序号其中，卫星通信终端id是接收该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号必须同网控中心接收到的数据传输信令中的信令序号相同。（6）卫星通信终端向网控中心发送传输结束信令，信令格式如下：信令长度信令类型（传输结束）卫星通信终端id信令序号其中，卫星通信终端id是发送该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号是信令的唯一标识。（7）网控中心发送传输结束确认信令，同时释放已分配的卫星信道，信令格式如下：信令长度信令类型（传输结束确认）卫星通信终端id信令序号其中，卫星通信终端id是接收该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号必须同网控中心接收到的传输结束信令中的信令序号相同。（二）网控中心向卫星通信终端发送数据网控中心将存储的业务数据发送给接收方卫星通信终端的过程如下：（1）网控中心向卫星通信终端发送信道分配信令，信令格式如下：信令长度信令类型（信道分配）卫星通信终端id信令序号发送频率起始值发送频率终止值其中，卫星通信终端id是接收此信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号是信令的唯一标识，发送频率起始值和发送频率终止值指定了卫星通信终端的发送信道。（2）卫星通信终端向网控中心发送信道分配应答信令，信令格式如下：信令长度信令类型（信道分配应答）卫星通信终端id信令序号其中，卫星通信终端id是发送该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号必须同信道分配信令中的序号一样。（3）网控中心使用分配的信道向卫星通信终端发送存储的数据，信令格式如下：信令长度信令类型（数据传输）卫星通信终端id信令序号数据类型数据其中，卫星通信终端id是发送该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号是信令的唯一标识，数据类型说明数据是文本、图片还是视频，数据字段是网控中心发送的业务数据。根据数据的长度，网控中心可以一次性发送所有业务数据，也可以采用分片发送的方式分多次发送。（4）网控中心发送传输结束信令，同时释放已分配的卫星信道，信令格式如下：信令长度信令类型（传输结束）卫星通信终端id信令序号其中，卫星通信终端id是接收该信令的卫星通信终端的唯一标识。（5）卫星通信终端发送传输结束确认信令，信令格式如下：信令长度信令类型（传输结束确认）卫星通信终端id信令序号其中，卫星通信终端id是接收该信令的卫星通信终端的唯一标识，信令序号必须同接收到的传输结束信令中的信令序号相同。（三）网控中心控制流程网控中心运行两个线程，分别用于接收和发送业务数据，接收线程不间断接收来自卫星通信终端的业务数据，并将其存入接收和发送线程共享的队列。发送线程循环查询共享队列中是否有业务数据，一旦有数据就将其读取出来，如果接收方在网则发送给接收方卫星通信终端，否则重新放入共享队列的队尾。网控中心接收数据的过程就是卫星通信终端向网控中心发送数据的过程，具体步骤如前所述。网控中心发送数据的过程在上文也有详细描述。下面仅描述网控中心对接收到数据的处理流程，接收和发送线程通过共享队列传递数据，由于是多线程访问共享数据结构，需要通过加锁和解锁的方式实现线程间的互斥操作。将发送数据的卫星通信终端记为t1，接收数据的卫星通信终端记为t2，网控中心的业务处理流程如附图所示。为实现不同的服务策略，网控中心可以采用不同类型的队列q存储业务数据。一般情况可以使用先进先出队列，实现公平的先到先服务。也可以使用优先级队列，对部分卫星通信终端进行重点保障。接收线程：（1）读取业务数据，如果有新的业务数据则转（2），否则继续执行（1）；（2）将共享队列加锁；（2）将业务数据存入共享队列；（3）将共享队列解锁；（4）转（1）。发送线程：（1）对共享队列加锁；（2）检查共享队列中是否有数据，如果没有则转（6）；（3）从共享队列中读取数据；（4）如果接收方在网则向其发送数据后转（6）；（5）将数据放入共享队列尾部；（6）将共享队列解锁；（7）转（1）。综上所述，适于小数据量、非实时业务的卫星信道共享方法使用网控中心对业务数据进行存储转发，减少了业务数据发送过程中控制协议交互的开销，消除了通信双方必须同时在网的限制，从而达到提高卫星带宽利用率、改善系统使用便利性的目的。当前第1页12