本發明涉及衛星通信領域，具體涉及一種衛星廣播數據地面固定雙向站及其數據傳輸方法。

背景技術：

目前，我國衛星通信通常采用海事衛星(inmarsat)、舒拉亞(thuraya)、銥星等幾大國外衛星通信系統產品，盡管通信質量高，但都屬于窄帶通信，傳輸速率低，無法實現多媒體等高速通信業務。同時，國外產品的售后維護價格高昂、時間滯后都是難以解決的難題。

與國外相比，國內衛星通信技術水平相差甚遠，尤其是在民用衛星系統及應用技術方面，國內還處于起步階段。多年來，國內的衛星應用，包括衛星電話、衛星廣播、寬帶衛星通信等，還主要依靠國外的系統及設備，衛星系統及衛星終端技術還受制于國外廠商，衛星通信的安全可靠性也缺乏有效保障。目前國內外沒有專門針對海洋遙感數據分發系統前向數據量大、返向數據量小等特點而研發的寬帶衛星通信系統。

近年來，隨著衛星通信技術的發展及我國對衛星通信的重視，使得我國在衛通領域取得了一定的進展。我國自主研制的衛星通信系統基本上能滿足軍用需求，但是在民用市場目前還沒有成熟的商用衛星通信系統的解決方案，與國內巨大的市場需求形成鮮明的反差。可以說國內寬帶衛星通信系統市場潛力巨大。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種衛星廣播數據地面固定雙向站及其數據傳輸方法，適用于海洋遙感數據分發系統前向數據量大、返向數據量小的衛星通信系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

衛星廣播數據地面固定雙向站，其特征在于包括：

系統管理控制平臺：主要由主控單元、用戶網關、用戶接口

天饋系統：主要由具有收發功能的地面固定站天線以及具有收發功能的射頻單元；

系統應用軟件：包括海洋遙感數據衛星廣播雙向站應用軟件；

idu設備、北斗用戶機、a-tdm調制/解調器、加/解密單元及北斗收發模塊；

地面固定雙向站通過天饋系統收發衛星廣播信號并由主控單元對需要收發的數據信息和北斗收發模塊送來的北斗信息進行統一控制和管理；通過北斗收發模塊向發布中心發送信息點播申請或查詢請求，并上傳自身的位置信息。

作為本方案的進一步改進，地面固定雙向站的接收單元通過地面固定站天線單元接收衛星廣播信號，經射頻單元處理后送基帶進行信號的a-tdm解調器解調和解密處理，經用戶網關和用戶接口送入主控單元，由主控單元對前向發布信息和北斗收發模塊送來的北斗信息進行統一控制和管理。

作為本方案的進一步改進，地面固定雙向站的發射單元首先由主控單元對需要發送的數據信息和北斗收發模塊送來的北斗信息進行統一控制和管理，然后信號通過加密處理，進入a-tdm調制器調制，再經基帶、射頻單元處理后送給天線發射單元，最終通過衛星轉發器發送給地面主控站。

作為本方案的進一步改進，所述的北斗收發模塊包括北斗天線模塊、北斗模塊和信息處理模塊，所述北斗模塊通過北斗天線模塊與射頻單元通信并通過信息處理模塊與主控單元連接。

作為本方案的進一步改進，地面固定雙向站通過北斗短信息傳輸通道向發布中心發送信息點播申請或查詢請求，并上傳自身的位置信息。這一過程首先是用戶通過主控單元輸入點播或查詢的信息請求，經北斗收發模塊的信息處理模塊、北斗天線模塊發送至北斗衛星，系統對上傳信息請求進行認證請求后，向相應終端單播或組播所查詢或請求的數據，實現返向信息請求、查詢。

衛星廣播數據地面固定雙向站數據傳輸方法，包括：

發送業務處理流程:

s01.將服務器連接到互聯網，通過系統管理控制平臺的ftp服務器接收用戶數據信息，經過加工處理后進行存儲；

s02.用戶通過應用軟件將經加工后的數據以ip包的形式發送至idu設備，設備按照自定義的超幀結構進行數據封裝、ldpc前向糾錯編碼、加擾、星座映射和成型濾波，最后上變頻至l波段；

s03.天饋系統將數據上變頻至ku波段并作濾波處理，同時通過功放放大信號，最后數據通過天線發送至廣播衛星，至此完成數據業務的發送；

接收業務數據流程；

s11.天饋系統經lnb下變頻處理后將ku頻段變換至l頻段，并作濾波處理；

s12.l頻段的信號經饋線送至idu設備，完成信號的解調處理、ldpc譯碼和解封裝，最終得到ip包數據；

s13.系統管理控制平臺對ip包數據進行解析和整合，生成原始數據文件；

s14.對接收到的廣播內容進行初步的識別、分類、統計和過濾后，輸出給后端數據處理設備；

s15.對接收到的廣播內容及時保存和刪除，維護磁盤空間，保證服務器穩定運行；

北斗鏈路處理流程：

s21.系統管理控制平臺通過應用軟件向主站或者小站發送北斗短報文，包含短消息、設備狀態、業務狀態、定位申請等內容；

s22.idu設備進行ip包解析，提取出短報文內容，然后將短報文通過rs232串口發送至北斗用戶機；

s23.北斗用戶機內部集成了北斗多頻天線、射頻、基帶以及主控板，經過一系列處理后，最終將短消息發送至北斗衛星。

衛星廣播數據地面固定雙向站數據傳輸方法還包括北斗返向鏈路，所述北斗返向鏈路處理流程與北斗前向鏈路流程相同。

本發明的有益效果是：地面固定雙向站，除通過返向北斗鏈路外，還可通過返向業務鏈路和主控站之間實現點對點雙向數據通信，高速率大容量雙向數據交互極大的提升了用戶體驗，為用戶提供優質服務的同時實現了更大的經濟效益。

附圖說明

圖1為衛星廣播數據地面固定雙向站系統結構示意圖；

圖2是本發明數據傳輸示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，

衛星廣播數據地面固定雙向站，其特征在于包括：

系統管理控制平臺：主要由主控單元、用戶網關、用戶接口

天饋系統：主要由具有收發功能的地面固定站天線以及具有收發功能的射頻單元；

系統應用軟件：包括海洋遙感數據衛星廣播雙向站應用軟件；

idu設備、北斗用戶機、a-tdm調制/解調器、加/解密單元及北斗收發模塊；

地面固定雙向站通過天饋系統收發衛星廣播信號并由主控單元對需要收發的數據信息和北斗收發模塊送來的北斗信息進行統一控制和管理；通過北斗收發模塊向發布中心發送信息點播申請或查詢請求，并上傳自身的位置信息。

作為本方案的進一步改進，地面固定雙向站的接收單元通過地面固定站天線單元接收衛星廣播信號，經射頻單元處理后送基帶進行信號的a-tdm解調器解調和解密處理，經用戶網關和用戶接口送入主控單元，由主控單元對前向發布信息和北斗收發模塊送來的北斗信息進行統一控制和管理。

作為本方案的進一步改進，地面固定雙向站的發射單元首先由主控單元對需要發送的數據信息和北斗收發模塊送來的北斗信息進行統一控制和管理，然后信號通過加密處理，進入a-tdm調制器調制，再經基帶、射頻單元處理后送給天線發射單元，最終通過衛星轉發器發送給地面主控站。

作為本方案的進一步改進，所述的北斗收發模塊包括北斗天線模塊、北斗模塊和信息處理模塊，所述北斗模塊通過北斗天線模塊與射頻單元通信并通過信息處理模塊與主控單元連接。

作為本方案的進一步改進，地面固定雙向站通過北斗短信息傳輸通道向發布中心發送信息點播申請或查詢請求，并上傳自身的位置信息。這一過程首先是用戶通過主控單元輸入點播或查詢的信息請求，經北斗收發模塊的信息處理模塊、北斗天線模塊發送至北斗衛星，系統對上傳信息請求進行認證請求后，向相應終端單播或組播所查詢或請求的數據，實現返向信息請求、查詢。

地面固定雙向站除idu設備外其余設備均采購商用設備，核心設備單收站idu整機包括射頻單元、a-tdm調制解調器、解密單元、用戶網關、用戶接口和主控單元，其具體指標和參數如下：

核心軟件海洋遙感數據衛星廣播單收站應用軟件也采用自行研制的方式實現，具備的功能如下表所示：

如圖2所示：

衛星廣播數據地面固定雙向站數據傳輸方法，包括：

發送業務處理流程:

s01.將服務器連接到互聯網，通過系統管理控制平臺的ftp服務器接收用戶數據信息，經過加工處理后進行存儲；

s02.用戶通過應用軟件將經加工后的數據以ip包的形式發送至idu設備，設備按照自定義的超幀結構進行數據封裝、ldpc前向糾錯編碼、加擾、星座映射和成型濾波，最后上變頻至l波段；

s03.天饋系統將數據上變頻至ku波段并作濾波處理，同時通過功放放大信號，最后數據通過天線發送至廣播衛星，至此完成數據業務的發送；

接收業務數據流程；

s11.天饋系統經lnb下變頻處理后將ku頻段變換至l頻段，并作濾波處理；

s12.l頻段的信號經饋線送至idu設備，完成信號的解調處理、ldpc譯碼和解封裝，最終得到ip包數據；

s13.系統管理控制平臺對ip包數據進行解析和整合，生成原始數據文件；

s14.對接收到的廣播內容進行初步的識別、分類、統計和過濾后，輸出給后端數據處理設備；

s15.對接收到的廣播內容及時保存和刪除，維護磁盤空間，保證服務器穩定運行；

北斗鏈路處理流程：

s21.系統管理控制平臺通過應用軟件向主站或者小站發送北斗短報文，包含短消息、設備狀態、業務狀態、定位申請等內容；

s22.idu設備進行ip包解析，提取出短報文內容，然后將短報文通過rs232串口發送至北斗用戶機；

s23.北斗用戶機內部集成了北斗多頻天線、射頻、基帶以及主控板，經過一系列處理后，最終將短消息發送至北斗衛星。

衛星廣播數據地面固定雙向站數據傳輸方法還包括北斗返向鏈路，所述北斗返向鏈路處理流程與北斗前向鏈路流程相同。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當理解本發明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環境，并能夠在本文所述構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和范圍，則都應在本發明所附權利要求的保護范圍內。