带有双通道回传链路的双模式卫星移动广播系统及传输方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及带有双通道回传链路的双模式卫星移动广播系统及传输方法，即:有双通道回传链路的双模式卫星移动广播系统及传输方法，属于微波电路技术领域。
【背景技术】
[0002]目前卫星移动广播系统存在的问题包括如下:
[0003]CMMB系统:卫星链路中，广播信道和分发信道采用同样的传输体制和方法，采用的OFDM调制是多载波传输，卫星需在功率回退状态下工作，功率利用率较低；另外，CMMB体制中未明确定义返向回传通道，返向传输能力较弱。
[0004]DVB-SH系统:地面增补转发方式复杂建设周期长，因此不利于快速部署建设且不利于兼容发展更新迅速的地面移动通信系统；另外，DVB-SH体制中不包括返向回传通道，不能适应未来交互广播和数据采集等业务的发展。
[0005]S-MIM:返向传输通道只能通过卫星回传，虽然针对地面多址接入系统进行了适应性改进，但卫星传输环境固有缺陷影响了返向业务向高数据率、高实时性和多样化发展；返向传输体制基于第三代移动通信系统，不适用于已逐步替代3G、且传输体制有较大区别的4G系统和未来5G系统。
[0006]S-DMB:系统基于第三代WCDMA移动通信体制进行适应性改进，不适用于未来基于第四代或第五代体制的天地一体化系统建设。回传链路通过地面网络实现，没有通过卫星的回传通道，不利于未来交互和采集业务向偏远地区扩展。
【发明内容】
[0007]本发明解决的技术问题为:克服现有技术不足，提出一种带有双通道回传链路的双模式卫星移动广播系统及传输方法，以我国独立自主的卫星移动广播系统CMMB为基础进行改进，克服标准体制和其它现有系统的不足，提供一种具备OFDM和TDM双模式卫星广播链路、卫星和地面双通道回传链路、并与下一代地面移动通信系统一体化融合的卫星移动广播系统和方法。
[0008]本发明解决的技术方案为:带有双通道回传链路的双模式卫星移动广播系统，包括信关站(1)、终端(2)、GEO移动广播卫星(3)、地面网络(4)和卫星增补站(5);
[0009]信关站⑴包括信关站应用业务模块(11)、复用和数据处理模块(12);
[0010]终端(2)包括数据处理和解复用模块(21)、终端应用业务模块(22);
[0011]该带有双通道回传链路的双模式卫星移动广播系统包括控制信道、广播业务的广播信道、回传业务的回传信道；
[0012]广播业务的广播信道中，信关站(I)的信关站应用业务模块(11)，产生多种应用业务，送至复用和数据处理模块(12)，复用和数据处理模块(12)对多种应用业务依次进行多业务复用、编码、交织、星座映射后形成调制前信号，再对该调制前信号进行判决如下:
[0013]a)当控制信道反馈的终端为只接收卫星广播用的终端时，采用TDM对该调制前信号进彳丁调制；
[0014]b)当控制信道反馈的终端为既能够接收卫星广播又具有地面移动通信功能的终端时，米用OFDM对该调制前彳目号进行调制；
[0015]c)当控制信道未反馈终端类型时，默认采用OFDM对该调制前信号进行调制；
[0016]对TDM或OFDM调制后的信号，进行封装形成通信帧后、对通信帧上变频后、再功率放大，得到广播射频信号，送至卫星(3);
[0017]卫星将射频信号广播，卫星增补站(5)接收到卫星广播的射频信号，进行地面增补，即信号滤波放大，然后发送至终端(2)的数据处理和解复用模块(21)，终端(2)的数据处理和解复用模块(21)也能够直接接收卫星广播的射频信号；
[0018]数据处理和解复用模块(21)，对直接接收的和卫星增补站(5)发来的卫星广播的射频信号，进行解调，当射频信号为TDM调制的信号，则采用TDM解调，当射频信号为OFDM调制的信号，则采用OFDM解调，再进行解复用后，将解复用后的信号分配到终端应用业务模块(22)中的相应应用业务中；
[0019]回传业务的回传信道中，终端(2)的终端应用业务模块(22)产生多种回传业务，依次经编码、调制后形成回传射频信号，将该回传射频信号射频发射至卫星(3)或地面网络(4)，卫星(3)或地面网络(4)接收到回传射频信号后，将该回传射频信号送至信关站
(I)的复用和数据处理模块(12);
[0020]信关站的复用和数据处理模块(12)对回传射频信号依次进行低噪声放大、下变频、解调、解码、分类、去冗余后，产生交互类数据，该交互类数据对信关站应用业务模块
(II)产生的多种应用业务进行更新。
[0021]所述的信关站应用业务模块(11)产生多种应用业务，包括:音视频、数据广播和紧急广播业务；信关站应用业务模块(11)包括条件接收前端子系统(1110)和安全广播前端子系统(1111)，条件接收前端子系统(1110)生成条件接收信息，形成数据流，作为复用和数据处理模块(12)的输入；
[0022]安全广播前端子系统(1111)生成安全广播信息，形成数据流作为复用和数据处理模块(12)的输入。
[0023]所述的复用和数据处理模块(12)包含广播信道、回传信道、复用器(1201)和射频前端(1213);以及应用于广播业务的广播信道和应用于回传业务的回传信道。
[0024]当发射广播数据流时，复用器(1201)将信关站应用业务(11)产生的数据流形成复用帧，送至广播信道，由广播信道依次进行编码、交织、星座映射、OFDM或TDM调制、成帧、上变频、功放后的广播数据流信号送至射频前端(1213);射频前端(1213)实现广播广播数据流，即广播射频信号发射至卫星；
[0025]当接收回传数据流时，射频前端(1213)从GEO移动广播卫星(3)、地面网络⑷接收回传射频信号送至回传信道，由回传信道对回传射频信号依次进行低噪声放大、下变频、解调、解码、分类、去冗余后，得到交互类数据，送至复用器，该交互类数据对信关站应用业务模块(11)产生的多种应用业务进行更新。
[0026]所述的数据处理和解复用模块(21)能够应用于广播业务的广播信道和应用于回传业务的回传信道，当应用于广播信道时，数据处理和解复用模块(21)实现射频接收和解调解复用功能，当应用于回传信道时，数据处理和解复用模块(21)实现编码调制和射频发射功能。
[0027]所述的终端应用业务模块(22)将数据处理和解复用模块(21)输出的广播信道数据，包括音视频、数据广播和紧急广播业务，向终端用户进行展示；
[0028]终端应用业务模块(22)产生交互和采集业务，即通过终端(2)向信关站(I)反馈信息或和终端(2)采集数据形成返向回传数据流；
[0029]终端应用业务模块(22)包含条件接收终端子系统(2205)和安全广播终端子系统(2206)，条件接收终端子系统(2205)和条件接收前端子系统(1110)共同完成对终端(2)接收音视频、数据广播和紧急广播业务的授权许可；安全广播终端子系统(2206)和安全广播前端子系统(1111)共同判断终端(2)接收的音视频、数据广播和紧急广播业务是否来自GEO移动广播卫星(3)或卫星增补站(5)。
[0030]带有双通道回传链路的双模式卫星移动广播系统的传输方法，包括:广播业务的广播信道传输阶段和回传业务的回传信道传输阶段；
[0031]广播业务的广播信道传输阶段步骤如下:
[0032](I)广播业务的广播信道中，信关站(I)的信关站应用业务模块(11)，产生多种应用业务，送至复用和数据处理模块(12)，复用和数据处理模块(12)对多种应用业务依次进行多业务复用、编码、交织、星座映射后形成调制前信号，再对该调制前信号进行判决:
[0033]a)当控制信道反馈的终端为只接收卫星广播用的终端时，