专利名称：便携式卫星通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式卫星通信系统，特别是涉及一种由一个中心站和若干个远 端站组成的便携式卫星通信系统。
背景技术：
近年来由于地震等自然灾害频繁发生，人们对卫星通信的需求日益俱增，虽然有 像Immar&it、Thuraya这样的系统可供使用，但这些系统必须使用指定的卫星并受其网管 中心管理，不能独立组网运营使用。因此，如果能建立一个通用的卫星通信系统，只需要到 卫星公司租用一定的转发器频率资源就能独立组网使用，一定会带来很高的社会和经济效 益。混合控制模式的单路单载波-按申请分配多址(SCPC/DAMA)体制的卫星通信系统技术 成熟、能充分利用卫星转发器资源，特别适合边远地区、海岛、乡村、油田、矿区、地质以及抢 险、救灾、应急等场合。综上所述，本发明亟待解决的问题是，要建立一个通用的卫星通信系统，建立该通 用的卫星通信系统需要对该系统所需的硬件进行合理搭配，以使得本系统在能够满足以下 场合的通信需求边远地区、海岛、乡村、油田、矿区、金融、交通、民航、环保、水利、电力、地 质以及抢险、救灾、应急等，同时，还需要解决电缆、光纤等有线电通信方式无法覆盖，不能 随时随地开通以及无线电台通信质量不稳定、通信业务单一等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种便携式卫星通信系统，其能够满足以下 场合的通信需求边远地区、海岛、乡村、油田、矿区、金融、交通、民航、环保、水利、电力、地 质以及抢险、救灾、应急等。另外，其还可以解决电缆、光纤等有线电通信方式无法覆盖，不 能随时随地开通以及无线电台通信质量不稳定、通信业务单一的问题。为解决上述技术问题，本发明的基本构思是组建一个通信网络，该网络只需要到 卫星公司租用一定的转发器频率资源就能独立组网使用。该网络由一个中心站和若干个远 端站组成。其中，远端站，是一种小型化的便携式的卫星通信地球站(以下均称为便携站)， 配置了业务信道，为用户直接提供通信服务；中心站也称主站(以下均称主站)，设有网管 中心，通过网管信道对网中所有便携站实施网络管理与控制。主站中，包括网络管理计算 机、网络管理信道机以及用于连接便携站的所有业务信道。另外，本发明可支持的通信业务 有话音、数据、传真；本发明组成的网络具有对便携站数量进行扩充的能力。为实现上述本发明的基本构思，本发明采用的技术方案是一种便携式卫星通信 系统，该系统包括一主站以及多个便携站，所述主站包括双工器、BUC(上变频功率放大 器)、波导开关、中频公用单元、网管信道、网管单元、通信终端、通信信道、以及LNB (低噪声 下变频器)，其中，所述双工器分成两路分别连接至所述BUC和LNB，其中一路所述BUC (连 接至所述中频公用单元，所述中频公用单元通过各个网管信道连接至所述网管单元，另一 路所述LNB连接至中频公用单元，所述中频公用单元通过各个通信信道连接至所述通信终
3端；所述便携站包括远端天线、双工器、BUC、LNB、通信设备、以及用户终端设备，其中，所 述远端天线连接至所述双工器，所述双工器分成两路分别连接至所述BUC和LNB，所述BUC 和LNB共同连接至所述通信设备，所述通信设备连接至所述用户终端设备。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述主站还包括备份系统，该备份系统 为对所述主站中的设备进行重复设置，通过主备切换单元可以在主系统与备份系统之间进 行切换。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述主站还包括天线和天线伺服系统， 其中，所述天线伺服系统连接至所述天线，所述天线连接至所述双工器。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述主站通过网管信道机与卫星进行通 信，所述网管信道机与业务信道进行通信，所述业务信道与所述卫星进行通信。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述主站以TDM/ΡΑ的多址/分配方式向 各个所述便携站发送网管信息，所述便携站以ALOHA的多址/分配方式向所述主站发送反 馈信息，所述网管信道机至少包含一对双向TDM信道和一对双向ALOHA信道。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述业务信道采用网状拓扑结构以在所 述便携站之间实现话音、数据、传真业务的双向通信，另外，所述业务信道的多址方式与分 配方式为 FDMA/SCPC/DAMA。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述主站的室内设备采用19英寸标准机 箱，其中，所述中频公用单元采用2U机箱。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述便携站由交流适配器或电池供电。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述便携站采用IXD作为显示设备，正常 工作时工作状态在IXD上显示，无人操作时该IXD处于关闭状态。进一步，所述的便携式卫星通信系统中，所述网管单元包括客户端、应用服务器、 以及数据库服务器。本发明的优点是，本发明采用中心站、便携站等硬件设备并对这些硬件设备进行 了合理的搭配，使其可以采用现有混合控制模式的单路单载波-按申请分配多址(SCPC/ DAMA)体制的卫星通信系统，该系统技术成熟、能充分利用卫星转发器资源。同时，本系统中 的便携站体积小、重量轻，便于携带。通过采用上述技术方案使本发明能够满足以下场合的 通信需求边远地区、海岛、乡村、油田、矿区、金融、交通、民航、环保、水利、电力、地质以及 抢险、救灾、应急等，另外，本发明还解决了电缆、光纤等有线电通信方式无法覆盖，不能随 时随地开通的问题，无线电台通信质量不稳定、通信业务单一的问题。
图1为本发明便携式卫星通信系统中网络管理系统的拓扑图；图2为本发明便携式卫星通信系统中业务传输系统的拓扑图；图3为本发明便携式卫星通信系统中主站的设备组成框图；图4为本发明便携式卫星通信系统中便携站的设备组成框图；图5为本发明便携式卫星通信系统中网络管理系统的实现结构图；图6为本发明便携式卫星通信系统中便携站之间的通信过程。
具体实施例方式为进一步揭示本发明的技术方案，兹结合附图详细说明本发明的实施方式图1为本发明便携式卫星通信系统中网络管理系统的拓扑图，图2为本发明便携 式卫星通信系统中业务传输系统的拓扑图，图3为本发明便携式卫星通信系统中主站的设 备组成框图，图4为本发明便携式卫星通信系统中便携站的设备组成框图，图5为本发明便 携式卫星通信系统中网络管理系统的实现结构图，其中，包括一主站120以及多个便携站 130，所述主站120包括双工器320、BUC;340、波导开关、中频公用单元；350、网管信道360、 网管单元370、通信终端380、通信信道390、以及LNB300，其中，所述双工器320分成两路分 别连接至所述BUC340和LNB300，其中一路所述BUC340连接至所述中频公用单元350，所述 中频公用单元350通过各个网管信道360连接至所述网管单元370，另一路所述LNB300连 接至中频公用单元350，所述中频公用单元350通过各个通信信道390连接至所述通信终 端380 ；所述便携站130包括远端天线210双工器320、BUC340, LNB300、通信设备洸0、以 及用户终端设备270，其中，所述远端天线210连接至所述双工器320，所述双工器320分成 两路分别连接至所述BUC340和LNB300，所述BUC340)和LNB300共同连接至所述通信设备 沈0，所述通信设备260连接至所述用户终端设备270，所述通信设备260包括中频设备261 和信道终端设备262。优选地，如图3所示，所述主站120还包括备份系统，该备份系统为对所述主站 120中的设备进行重复设置，具体地，所述主站120中重复设置了以下设备BUC340、网管信 道360、以及通信信道390，当主系统出现故障等情况时，通过主备切换单元330可以在主 系统与备份系统之间进行切换；可选地，所述主站120还可以包括天线310和天线伺服系 统311，其中，所述天线伺服系统311连接至所述天线310，所述天线310连接至所述双工 器320 ；所述主站120通过网管信道机121与卫星110进行通信，所述网管信道机121与业 务信道123进行通信，所述业务信道123与所述卫星110进行通信；另外，所述主站120以 TDM/ΡΑ的多址/分配方式向各个所述便携站130发送网管信息，所述便携站130以ALOHA 的多址/分配方式向所述主站120发送反馈信息，所述网管信道机121至少包含一对双向 TDM信道和一对双向ALOHA信道。优选地，如图2所示，所述业务信道123采用网状拓扑结构以在所述便携站130之 间实现话音、数据、传真业务的双向通信，另外，所述业务信道123的多址方式与分配方式 为 FDMA/SCPC/DAMAo优选地，所述主站120的室内设备采用19英寸标准机箱，其中，所述中频公用单元 350采用2U机箱；另外，所述便携站130主要由天线、射频设备、信道机箱组成，如图4，所述 信道机箱对应图4中的通信设备260部分，该部分为便携式机箱，射频部分以及0. 9米天线 装在一个背包内，所述便携站130的天线采用拼装式天线，整套所述便携站130由两个人背 负即可携带；所述便携站130由交流适配器或电池供电，所述便携站130采用LCD作为显 示设备，正常工作时工作状态在LCD上显示，无人操作时该LCD处于关闭状态；所述便携站 130的结构为采用上翻盖的结构，尺寸约320 X 210 X 100mm3，翻盖上可适当放一些小附件， 所述信道机箱机箱中还设有供电模块、中频模块、基带模块、监控模块和接口模块。优选地，所述网管单元370包括客户端410、应用服务器420、以及数据库服务器 430，网管单元370与网管信道机121通过LAN相连，客户端140计算机与应用服务器420计算机也通过LAN相连。以下结合图6举例说明本发明所涉及的便携式卫星通信系统实际工作时两个便 携站130即图中所示的地球站A和地球站B之间的通信过程如图6所示，图中以由上至下的顺序示出了地球站A和地球站B之间的通信过程 具体包括以下步骤1、在待机状态下，V⑶工作在DAMA控制器状态，其收、发送频率分别为网控的外 向、内向控制信道频率；2、用户A摘机，VCU检测到摘机信号后，向用户A送拨号音；3、听到拨号音后，用户A拨打被叫用户B的号码；4、网控中心收到呼叫申请后，即通过外向控制信道发回确认，同时检查被叫站VCU 是否有空闲、话音信道是否有空闲，如果均有空闲资源可用，则按照规定的算法选择一对话 音信道，在被叫站选择一个VCU，并在网控中心的数据库中对这些资源置占用(忙)标志；5、网控中心向主叫、被叫V⑶发出呼叫分配信息，并建立呼叫记录。同时将密钥管 理中心为用户A和B之间通信生成的通信密钥分布发给地球站A和地球站B ；6、主叫、被叫V⑶将收发频率调至分配信道频率，并进行导通测试以确认卫星信 道连接建立；7、导通后被叫V⑶向用户B发送振铃信号；8、用户B摘机，进入通信状态；9、双方通信，即通信过程；10、通信结束时，假定用户A挂机，用户A的话机向VCU发挂机信号；11、地球站A的VCU检测到挂机信号后通过话音信道向地球站B的VCU发送送拆 线指示；12、地球站B的VCU回送拆线确认，并向用户B发送忙音；13、主叫、被叫VCU收到拆线指示确认、拆线确认后，分别将收发频率调回至控制
信道；14、网控中心收到呼叫完成信息后，回收通信资源，包括卫星信道和V⑶，将相应信 道和设备置空闲。并终止本次呼叫记录，并进行登记。向地球站A和地球站B发送呼叫结 束信息；15、整个通信过程结束；以上通过对所列实施方式的介绍，阐述了本发明的基本构思和基本原理。但本发 明绝不限于上述所列实施方式，凡是基于本发明的技术方案所作的等同变化、改进及故意 变劣等行为，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种便携式卫星通信系统，该系统包括一主站(120)以及多个便携站(130)，其特 征在于，所述主站(120)包括双工器(320)、BUC (340)、波导开关、中频公用单元(350)、网 管信道(360)、网管单元(370)、通信终端(380)、通信信道(390)、以及LNB (300)，其中，所述 双工器(320)分成两路分别连接至所述BUC (340)和LNB (300)，其中一路所述BUC (340)连 接至所述中频公用单元(350)，所述中频公用单元(350)通过各个网管信道(360)连接至 所述网管单元(370)，另一路所述LNB (300)连接至中频公用单元(350)，所述中频公用单元 (350)通过各个通信信道(390)连接至所述通信终端(380)；所述便携站(130)包括远端 天线(210)、双工器(320) ,BUC(340) ,LNB (300)、通信设备(260)、以及用户终端设备(270)， 其中，所述远端天线(210)连接至所述双工器(320)，所述双工器(320)分成两路分别连接 至所述BUC (340)和LNB (300)，所述BUC (340)和LNB (300)共同连接至所述通信设备(沈0)， 所述通信设备(260)连接至所述用户终端设备070)。
2.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述主站(120)还包 括备份系统，该备份系统为对所述主站(120)中的设备进行重复设置，通过主备切换单元 (330)可以在主系统与备份系统之间进行切换。
3.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述主站(120)还包括 天线(310)和天线伺服系统(311)，其中，所述天线伺服系统(311)连接至所述天线(310)， 所述天线(310)连接至所述双工器(320)。
4.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述主站(120)通过网管 信道机(121)与卫星(110)进行通信，所述网管信道机(121)与业务信道(12 进行通信， 所述业务信道(12 与所述卫星(110)进行通信。
5.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述主站(120)以TDM/ PA的多址/分配方式向各个所述便携站(130)发送网管信息，所述便携站(130)以ALOHA 的多址/分配方式向所述主站(120)发送反馈信息，所述网管信道机(121)至少包含一对 双向TDM信道和一对双向ALOHA信道。
6.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述业务信道(123)采用 网状拓扑结构以在所述便携站(130)之间实现话音、数据、传真业务的双向通信，另外，所 述业务信道(12 的多址方式与分配方式为FDMA/SCPC/DAMA。
7.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述主站(120)的室内设 备采用19英寸标准机箱，其中，所述中频公用单元(350)采用2U机箱。
8.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述便携站(130)由交流 适配器或电池供电。
9.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述便携站(130)采用 IXD作为显示设备，正常工作时工作状态在IXD上显示，无人操作时该IXD处于关闭状态。
10.根据权利要求1所述的便携式卫星通信系统，其特征在于，所述网管单元(370)包 括客户端(410)、应用服务器(420)、以及数据库服务器(430)。
全文摘要
本发明公开了一种便携式卫星通信系统，该系统包括一主站以及多个便携站。本发明采用中心站、便携站等硬件设备并对这些硬件设备进行了合理的搭配，使其可以采用现有混合控制模式的单路单载波-按申请分配多址(SCPC/DAMA)体制的卫星通信系统，该系统技术成熟、能充分利用卫星转发器资源。同时，本系统中的便携站体积小、重量轻，便于携带。通过采用上述技术方案使本发明能够满足以下场合的通信需求边远地区、海岛、乡村、油田、矿区、金融、交通、民航、环保、水利、电力、地质以及抢险、救灾、应急等，另外，本发明还解决了电缆、光纤等有线电通信方式无法覆盖，不能随时随地开通的问题，无线电台通信质量不稳定、通信业务单一的问题。
文档编号H04B7/185GK102122987SQ20111006182
公开日2011年7月13日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15日
发明者方华 申请人:南京迈鼎信息技术有限公司