MIMO卫星服务系统及提供MIMO卫星服务的方法

技术领域

本发明涉及卫星通信及导航领域，具体涉及一种MIMO卫星服务系 统及提供MIMO卫星服务的方法。

背景技术

传统的卫星通信系统会设置地面关口站，其目的是将该卫星通信系 统的卫星信号与地面网络相连接，例如将卫星电话接入地面有线电话网 络，又例如将卫星宽带数据接入地面光纤网络，它们完成卫星通信系统 信令协议的解释、转换和与地面网络的信息交换。但是，现有的卫星通 信系统无法实现多个不同卫星通信系统互联互通。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种MIMO卫星服务系统及提供MIMO卫 星服务的方法，以实现多个不同的卫星通信系统与地面移动通信系统之 间的互联互通，整合现有的多种卫星通信系统资源，提供更加完善的卫 星服务。

第一方面，提供一种MIMO卫星服务系统，包括多个MIMO卫星 服务终端、多个不同的卫星通信系统以及关口平台；

其中，MIMO卫星服务终端适于连接多个不同的卫星通信系统并通 过链路状态最佳的卫星通信系统周期性地向关口平台上报终端状态信息， 所述终端状态信息包括本终端的可连接系统集合，所述可连接系统集合 为链路状态满足发射和接收要求的卫星通信系统的集合；

所述关口平台适于连接所述多个不同的卫星通信系统，用于接收所 述多个MIMO卫星服务终端上报的终端状态信息生成包括所有MIMO 卫星服务终端的终端状态信息的广播电文，并通过所有卫星通信系统广 播发送所述广播电文；

所述MIMO卫星服务终端还用于接收所述广播电文并获取所有卫 星服务终端的可连接系统集合，并根据本终端的可连接系统集合以及目 的终端的可连接系统集合发起通信。

优选地，所述卫星服务终端用于获取发送电文和发送地址，根据所 述发送地址获取对应的目的终端的可连接系统集合，在本终端的可连接 系统集合和目的终端的可连接系统集合存在交集时，通过所述交集中链 路状态最佳的卫星通信系统向所述目的终端发送呼叫连接请求或短报文。

优选地，所述卫星服务终端用于获取发送电文和发送地址，根据所 述发送地址获取对应的目的终端的可连接系统集合，在本终端的可连接 系统集合和目的终端的可连接系统集合不存在交集时，通过链路状态最 佳的卫星通信系统向所述关口平台发送带有所述发送地址的呼叫连接请 求或短报文；

所述关口平台用于接收所述带有发送地址的呼叫连接请求或短报 文，并根据所述发送地址向所述目的终端转发所述呼叫连接请求或短报 文。

优选地，所述系统还包括：

通用数据处理终端，通过无线通信接口与所述MIMO卫星服务终端 连接，进行输入输出。

优选地，所述关口平台还用于通过移动通信系统接收带有发送地址 的呼叫连接请求或短报文，并根据所述发送地址向对应的目的终端转发 所述呼叫连接请求或短报文。

优选地，所述MIMO卫星服务系统还包括多个卫星定位系统；

所述卫星服务终端还用于接收所述多个卫星定位系统的卫星信号 获取本终端的位置信息，并通过链路状态最佳的卫星通信系统向所述关 口平台上传所述位置信息；

所述关口平台用于接收并存储所述位置信息，并响应于查询终端的 指令提供基于位置的服务。

第二方面，提供一种提供MIMO卫星服务方法，包括：

MIMO卫星服务终端检测多个不同的卫星通信系统的链路状态；

MIMO卫星服务终端通过链路状态最佳的卫星通信系统周期性地 向关口平台上报终端状态信息，所述终端状态信息包括本终端的可连接 系统集合，所述可连接系统集合为链路状态满足发射和接收要求的卫星 通信系统的集合；

关口平台接收所述终端状态信息并生成包括所有卫星服务终端的 终端状态信息的广播电文，并通过所有卫星通信系统广播发送所述广播 电文；

卫星服务终端接收所述广播电文并获取所有卫星服务终端的可连 接系统集合；

卫星服务终端根据本终端的可连接系统集合以及目的终端的可连 接系统集合发起通信。

优选地，所述MIMO卫星服务终端根据本终端的可连接系统集合以 及目的终端的可连接系统集合发起通信包括：

获取发送电文和发送地址；

根据所述发送地址获取对应的目的终端的可连接系统集合；

在本终端的可连接系统集合和目的终端的可连接系统集合存在交 集时，通过所述交集中链路状态最佳的卫星通信系统向所述目的终端发 送呼叫连接请求或短报文；以及

在本终端的可连接系统集合和目的终端的可连接系统集合不存在 交集时，通过所述关口平台向所述目的终端转发所述呼叫连接请求或短 报文。

优选地，通过所述关口平台向所述目的终端转发所述呼叫连接请求 或短报文包括：

MIMO卫星服务终端通过链路状态最佳的卫星通信系统向所述关 口平台发送带有所述发送地址的呼叫连接请求或短报文；

所述关口平台接收所述带有所述发送地址的呼叫连接请求或短报 文，并根据所述发送地址向所述目的终端转发所述呼叫连接请求或短报 文。

优选地，所述方法还包括：

MIMO卫星服务终端接收所述多个卫星定位系统的卫星信号获取 本终端的位置信息；

MIMO卫星服务终端通过链路状态最佳的卫星通信系统向所述关 口平台上传所述位置信息；

关口平台接收并存储所述位置信息；

关口平台响应于查询终端的指令提供基于位置的服务。

本发明实施例通过周期性地向关口平台上报终端状态信息，并从广 播电文中获取所有卫星通信及导航终端可连接的卫星通信系统，可以使 得入网的所有MIMO卫星服务终端可以实时更新网内其它终端可以进 行连接的卫星通信系统的类型，由此，既可以选择同一卫星通信系统进 行通信，也可以基于关口平台的转发进行跨卫星通信系统的通信。由此， 提高卫星通信的灵活度和使使用不同卫星通信系统的用户实现互联互通， 提高了入网用户应用便捷性，也提升了通信系统的带宽利用率。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它 目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的MIMO卫星服务系统的示意图；

图2是本发明实施例的MIMO卫星服务系统进行终端状态信息上报 和广播电文接收的流程图；

图3a是本发明实施例的MIMO卫星服务系统进行卫星通信的流程 图；

图3b是本发明实施例的MIMO卫星服务系统进行卫星通信的流程 图；

图3c是本发明实施例的MIMO卫星服务系统进行卫星通信的流程 图；

图4是本发明实施例的MIMO卫星服务系统提供定位导航服务的流 程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些 实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部 分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本 发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和 电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说 明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、 “包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也 就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于 描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描 述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1是本发明实施例的MIMO卫星服务系统的示意图。如图1所示， 所述MIMO(Multi-InputMulti-Output，多入多出)卫星服务系统(也可 称为多模卫星服务系统)包括多个MIMO卫星服务终端1(或称多模卫 星服务终端)，多个不同的卫星通信系统2(例如，Inmarsat海事卫星电 话通信系统、Thuraya卫星电话系统以及北斗RDSS系统)、可与多个不 同卫星通信系统2连接的关口平台3和多个不同的卫星定位系统4以及 可以与MIMO卫星服务终端1连接的通用数据处理终端5。

MIMO卫星服务终端1可以直接通过卫星通信系统2相互通信，同 时，也可以基于关口平台3对电文进行转发以实现跨卫星通信系统的通 信。

在本实施例中，卫星服务终端1适于连接多个不同的卫星通信系统 2。在现有技术中，通过基于射频高速模数转换和数模转换技术的软件无 线电集成电路可以实现参数可配置的载波NCO(数控振荡器)、参数可 配置的扩频码NCO、参数可配置的扩频码发生器。由此，可以使得卫星 服务终端1可以同时进行多个卫星信号的接收，并且根据需要切换卫星 通信系统进行相应的卫星信号发射。

MIMO卫星服务终端1用于通过链路状态最佳的卫星通信系统周期 性地向关口平台3上报终端状态信息。其中，终端状态信息包括本终端 的可连接系统集合，也即，链路状态满足发射和接收要求的卫星通信系 统的集合。

同时，关口平台3作为地面站，适于连接所述多个不同的卫星通信 系统2，用于接收所述多个卫星服务终端上报的终端状态信息生成包括 所有卫星服务终端的状态信息的广播电文，并通过所有卫星通信系统广 播发送所述广播电文。

卫星服务终端1还用于接收所述广播电文，通过解析所述广播电文 获取所有卫星服务终端的可连接系统集合，并根据本终端的可连接系统 集合以及目的终端的可连接系统集合发起通信。

图2是本发明实施例的MIMO卫星服务系统进行终端状态信息上报 和广播电文接收的流程图。

如图2所示，在步骤210，MIMO卫星服务终端1对多个不同的卫 星通信系统的链路状态进行检查，获取状态信息。

在步骤220，MIMO卫星服务终端1将终端状态信息通过本终端选 定的卫星通信系统2向关口平台3发送。

例如，终端1A的本终端选定的卫星通信系统为Inmarsat系统，而 终端1B(图中未示出)的本终端选定的卫星通信系统为北斗RDSS系统。 由此，终端1A和终端1B分别通过不同的卫星通信系统来上报终端状态 信息。

在步骤230，关口平台3将接收到的所有的终端状态信息打包成为 广播电文，通过所有的卫星通信系统广播发送所述广播电文。

在步骤240，MIMO卫星服务终端1接收广播电文，并将接收到的 广播电文解析获取所有卫星服务终端的可连接系统集合并存储。

由此，基于上述的终端状态信息上报-广播机制，每个MIMO卫星 服务终端可以获取其它MIMO卫星服务终端的链路状态，由此，可以从 多个卫星通信系统中选择合适的方式来进行卫星通信。

具体地，MIMO卫星服务终端1用于获取发送电文和发送地址，并 根据所述发送地址获取对应的目的终端的可连接系统集合。具体地， MIMO卫星服务终端1通过无线方式(例如，通过蓝牙接口或无线局域 网接口)与通用数据处理终端5连接，通过通用数据处理终端5获取所 述发送电文和发送地址。通过所述发送地址可以唯一地标识进行通信的 目的终端。

在本终端的可连接系统集合和目的终端的可连接系统集合存在交 集时，卫星服务终端1通过所述交集中链路状态最佳的卫星通信系统2 向所述目的终端发送呼叫连接请求或短报文。

图3a是本发明实施例的MIMO卫星服务系统在上述情况下进行卫 星通信的流程图。如图3a所示，在步骤310，发送侧的终端1C检测到 本终端连接系统集合和目的终端1D的可连接系统集合存在交集。

由此，在步骤320，终端1C直接通过交集中链路状态最佳的卫星 通信系统(在图中为北斗RDSS系统)向终端1D发送该发送电文。所 述发送电文为呼叫连接请求或短报文。

在本终端的可连接系统集合和目的终端的可连接系统集合不存在 交集时，卫星服务终端1通过链路状态最佳的卫星通信系统向所述关口 平台3发送带有所述发送地址的呼叫连接请求或短报文。此时，关口平 台3接收所述带有发送地址的呼叫连接请求或短报文，并根据所述发送 地址向所述目的终端转发所述呼叫连接请求或短报文。由此，通过关口 平台3的转接或转发使得可连接系统集合不存在交集的两个卫星服务终 端1之间建立呼叫连接或进行短报文的收发。

图3b是本发明实施例的MIMO卫星服务系统在上述情况下进行卫 星通信的流程图。如图3b所示，在步骤330，终端1E接收到要与终端 1F进行通信的指令后，根据已知的终端状态信息可以发现其与终端1F 之间不存在可以连接的卫星通信系统。在此情况下，在步骤340终端1E 通过当前链路质量最佳的北斗RDSS系统向关口平台3发送卫星信号， 所述卫星信号中包括要发送给终端1F的电文以及终端1F的地址(也即， 发送地址)。在步骤350、关口平台3接收到卫星信号后，解析获得终端 1F地址。由于关口平台3存储有所有终端的终端状态信息，因此，在步 骤360，其可以将发送电文转换为终端1F可以接收的Thuraya系统向终 端1F发送。

同时，本实施例的卫星服务系统还可以进行移动通信系统与卫星通 信系统之间的跨系统通信。所述关口平台3还用于通过移动通信系统接 收带有发送地址的呼叫连接请求或短报文，并根据所述发送地址向所述 目的终端转发所述呼叫连接请求或短报文。

图3c是本发明实施例的MIMO卫星服务系统在上述情况下进行卫 星通信的流程图。如图3c所示，在步骤370，关口平台3通过移动通信 系统接收带有发送地址的呼叫连接请求或短报文。所述呼叫连接请求或 短报文可以由移动通信终端直接发送，也可以由设置有移动通信模块的 MIMO卫星通信终端发送。在步骤380，关口平台3接收到卫星信号后， 解析获得终端1G的地址(也即，发送地址)。在步骤390，其可以将发 送电文转换为终端1G可以接收的Thuraya系统的卫星信号向终端1G发 送。

由此，可以实现移动通信系统与本发明的卫星服务系统之间的互联 互通，进一步增强系统使用的便捷性。

类似地，关口平台还可以通过卫星通信系统接收带有发送地址的呼 叫连接请求或短报文，并根据所述发送地址向对应的移动通信终端转发 所述呼叫连接请求或短报文。

本发明实施例通过周期性地向关口平台上报终端状态信息，并从广 播电文中获取所有卫星通信及导航终端可连接的卫星通信系统，可以使 得入网的所有MIMO卫星服务终端可以实时更新网内其它终端可以进 行连接的卫星通信系统的类型，由此，既可以选择同一卫星通信系统进 行通信，也可以基于关口平台的转发进行跨卫星通信系统的通信。由此， 提高卫星通信的灵活度和使使用不同卫星通信系统的用户实现互联互通， 提高了入网用户应用便捷性，也提升了通信系统的带宽利用率。

同时，本发明实施例的MIMO卫星服务系统还可以兼容多种不同的 卫星定位系统4(例如，GPS、北斗RNSS、GALILEO等卫星导航定位 系统)。卫星服务终端1还用于接收所述多个卫星定位系统4的卫星信号 获取本终端的位置信息，并通过链路状态最佳的卫星通信系统2向所述 关口平台3上传所述位置信息。同时，关口平台3接收并存储所述位置 信息，并响应于查询终端6的指令提供基于位置的服务。查询终端6可 以通过网络(互联网或专用网络)与所述关口平台3连接。例如，查询 终端6可以通过访问关口平台获得网络内所有卫星服务终端的当前位置， 以对卫星服务终端进行监控和管理。

同时，MIMO卫星服务终端1还可以基于获得的位置信息向用户提 供定位和导航服务。位置信息和导航信息的输出可以通过将信息以无线 方式发送到相连接的通用数据处理终端5实现。

由于可以接收多种不同卫星定位系统的信号，并且，向关口平台上 包本终端的位置，可以可靠地掌控MIMO卫星服务终端的位置信息，增 强了系统的可靠性，同时基于关口平台收集的位置信息，可以提供各种 基于位置信息的服务。

图4是本发明实施例的MIMO卫星服务系统提供定位导航服务的流 程图。如图4所示，在步骤410，MIMO卫星服务终端1通过接收卫星 定位系统的信号获取位置信息。在步骤420，MIMO卫星服务终端1通 过链路状态最佳的卫星通信系统(图中为北斗RDSS)向所述关口平台 上传所述位置信息。在步骤430，关口平台3接收并存储所述位置信息。 在步骤440，关口平台响应于查询终端的指令提供基于位置的服务(LBS)， 例如，地图服务或导航服务等。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本 领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神 和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。