便携式宽窄带融合卫星通信终端和方法与流程

1.本技术涉及卫星通信领域，具体而言，涉及一种便携式宽窄带融合卫星通信终端和方法。


背景技术：

2.宽带卫星通信系统，比如ka卫星通信系统，经常应用在野外救援的场景中，该类终端通过卫星可以实现用户在没有通信基站的野外与外部进行联系，在野外救援的场景中发挥了重要作用。但是受天气因素影响相对较大，在极端恶劣天气情况下，导致宽带卫星通信链路中断，从而导致失联的情况发生，影响了救援效率。


技术实现要素：

3.本技术的主要目的在于提供一种便携式宽窄带融合卫星通信终端和方法，以解决上述问题。
4.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种便携式宽窄带融合卫星通信终端，包括：
5.宽带卫星通信系统和窄带卫星通信系统；
6.宽带卫星通信系统，通过高通量卫星与通信对端建立宽带连接，建立第一通信链路，通过第一通信链路传输宽带数据；
7.窄带卫星通信系统，通过天通卫星与通信对端建立窄带连接，建立第二通信链路，通过第二通信链路传输窄带数据；
8.如果第一通信链路中断，宽带卫星通信系统不能够与通信对端进行视频数据的互传，则使用窄带卫星通信系统通过第二通信链路与通信对端进行语音数据互传。
9.在一种实施方式中，所述窄带卫星通信系统使用的频段为s频段；
10.如果因为极端恶劣天气原因导致所述第一链路中断，则使用所述窄带通信系统通过所述第二通信链路与所述通信对端进行语音数据互传。
11.在一种实施方式中，当用户波束信息更新时，卫星主站通过所述第二链路下发更新后的参数给所述窄带通信系统；
12.所述窄带卫星通信系统将更新后的参数发送给所述宽带卫星通信系统，以使所述宽带卫星通信系统对卫星天线系统和卫星调制解调器进行更新。
13.在一种实施方式中，所述窄带卫星通信系统还用于，获取所述宽带卫星通信系统的日志数据和设备监测数据；
14.将所述日志数据和设备监测数据通过第二通信链路发送给卫星主站。
15.在一种实施方式中，所述宽带卫星通信系统包括卫星天线系统和卫星调制解调器；
16.所述卫星天线系统包括底座、反射面和馈源臂；所述卫星调制解调器集成在底座内部；
17.所述窄带卫星通信系统包括电路板卡和无源天线；所述无源天线安装在所述底座表面上。
18.在一种实施方式中，还包括：路由器，用于提供无线局域网络，以使得用户使用移动终端上的应用程序通过无线网络对融合卫星通信终端进行界面配置；
19.所述路由器的第一lan口与所述窄带卫星通信系统连接；
20.所述路由器的第二lan口与所述宽带卫星通信系统中的卫星天线系统连接；
21.所述路由器的wan口与所述宽带卫星通信系统中的卫星调制解调器连接；
22.所述路由器的射频接口连接wifi天线，所述wifi天线发射出wifi信号，为所述移动终端提供无线网络；
23.高密度能量电池，用于为融合卫星通信终端供电。
24.在一种实施方式中，所述反射面由多个拼瓣组装而成；直径小于或等于0.8米。
25.在一种实施方式中，当使用第二通信链路传输语音数据给通信对端时，如果接收到通信对端的用户的来电请求，则根据预先设置的优先级将所述来电请求推送给本地的高优先级用户。
26.在一种实施方式中，还包括移动终端；所述移动终端上安装有应用程序；所述移动终端与所述宽窄带融合卫星通信终端通过wifi连接；通过应用程序的页面对优先级进行设置。
27.为了实现上述目的，根据本技术的另一方面，提供了一种宽窄带融合卫星通信方法，包括：
28.宽带卫星通信系统通过与通信对端建立宽带连接，建立第一通信链路，通过第一通信链路传输宽带数据；
29.窄带卫星通信系统与通信对端建立窄带连接，建立第二通信链路，通过第二通信链路传输窄带数据；
30.如果第一通信链路中断，不能够与通信对端进行视频数据的互传，则使用第二通信链路与通信对端进行语音数据互传。
31.在一种实施方式中，窄带卫星通信系统使用的频段为s频段；如果因为极端恶劣天气原因导致第一链路中断，则使用窄带卫星通信系统的第二通信链路与通信对端进行语音数据互传。
32.在一种实施方式中，窄带卫星通信系统通过第二通信链路接收卫星主站下发的用户波束更新参数；将更新后的参数发送给宽带卫星通信系统，以使宽带卫星通信系统对卫星天线系统和卫星调制解调器进行更新。
33.在一种实施方式中，卫星主站接收到窄带卫星通信系统通过第二通信链路发送的宽带卫星通信系统的日志数据和设备监测数据后，根据融合卫星通信终端的标识更新本地存储的融合卫星通信终端数据库。
34.在一种实施方式中，通过窄带卫星通信系统进行打电话时，用户在移动终端上的应用程序页面中输入被叫号码进行拨号操作，等待被叫用户接通。
35.在一种实施方式中，当使用第二通信链路传输语音数据给通信对端时，如果接收到通信对端的用户的来电请求，则根据预先设置的优先级将所述来电请求推送给本地的高优先级用户。
36.在一种实施方式中，通过窄带卫星通信系统接收到通信对端来电时，根据预先进行的优先级设置，把来电推送给高优先级用户。
37.在本技术实施例中，便携式宽窄带融合卫星通信系统包括宽带卫星通信系统和窄带卫星通信系统；窄带卫星通信系统作为保底通信系统，提高了通信的可靠性。示例性的，宽带卫星通信系统可以为ka高通量卫星通信系统；窄带通信系统可以为天通卫星通信系统。融合卫星通信终端高度集成ka高通量和天通两套不同通信体制卫星通信系统，能同时实现高速数据传输和卫星通话。此外，可通过天通窄带通信链路按需回传ka宽带卫星通信系统状态监测信息和日志信息，并支持远程操作配置。
附图说明
38.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
39.图1是根据本技术实施例的一种便携式宽窄带融合卫星通信终端的结构示意图；
40.图2是根据本技术实施例的另一种便携式宽窄带融合卫星通信终端的结构示意图；
41.图3是根据本技术实施例的另一种便携式宽窄带融合卫星通信终端的结构示意图。
具体实施方式
42.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
43.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
44.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
45.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
46.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，
可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
48.如何在地震、洪涝等自然灾害和偏远园区等重大安全事故救援现场，道路和地面通信基础设施损毁或缺少的条件下，快速建立前突救援队伍、前线指挥部和后方指挥中心三级应急指挥体系的通信链路，保障前突救援队伍多媒体数据的实时回传和前指、后指决策信息的及时下达，是我国现阶段应急通信保障体系建设面临的重要难题。卫星通信具有通信范围广、不受地域影响等优势，是实现应急救援通信畅通的重要技术手段，尤其是基于高通量卫星的便携式ka卫星通信终端重量轻、传输速率高，在应急通信领域广泛应用。但受极端恶劣天气、主站波束变更或设备工作异常等条件的限制，便携式ka卫星通信终端会出现无法接入宽带卫星通信网络的现象，往往因为应急现场终端设备的限制，导致应急前突救援队伍无法与外界取得有效沟通，救援现状无法有效反馈给指挥中心，从而使得应急救援效率低下。
49.基于此，本技术提出了一种便携式宽窄带融合卫星通信终端，参见附图1所示的一种便携式宽窄带融合卫星通信终端的结构示意图；该终端包括：
50.宽带卫星通信系统10和窄带卫星通信系统11；
51.宽带卫星通信系统10，与通信对端建立宽带连接，建立第一通信链路，通过第一通信链路传输宽带数据；
52.具体的，宽带卫星通信系统10可以通过高通量卫星与通信对端建立宽带连接。
53.高通量卫星专门用来传输宽带数据。宽带数据可以为视频数据。
54.窄带卫星通信系统11，与通信对端建立窄带连接，建立第二通信链路，通过第二通信链路传输窄带数据；
55.具体的，窄带卫星通信系统11可以通过天通卫星与通信对端建立窄带连接。
56.天通卫星专门用来传输窄带数据。窄带数据可以为语音、短消息数据。
57.如果第一通信链路中断，宽带卫星通信系统10不能够与通信对端进行视频数据的互传，则使用窄带卫星通信系统11，通过第二通信链路与通信对端进行语音数据互传。
58.本技术中的窄带卫星通信系统11作为宽带卫星通信系统10的备份，当宽带卫星通信系统10因为各种原因不能够进行通信时，可以使用窄带卫星通信系统11 进行通信，实现了保底通信的功能，提高了整个融合卫星通信终端设备通信的可靠性能。
59.宽带卫星通信系统10因为各种原因不能够进行通信的场景有多个，其中之一是极端恶劣天气影响，在野外进行紧急救援的过程中，天气因素是一个非常重要的因素，如果野外救援的场景中，遇到了暴雨天气，则宽带卫星通信系统无法正常与外部联系。所以在一种实施方式中，窄带卫星通信系统使用的频段为s频段； s频段抗雨衰能力比较强，适合在天气不好的状态下工作。
60.示例性的，如果天气为暴雨天气，宽带卫星通信系统10不能够向通信对端传输视频数据，则用户可以使用手机打电话的方式，通过窄带卫星通信系统11与通信对端进行语音通信。如此可以避免了宽带卫星通信系统因为恶劣天气的原因失去了与外部的联系。
61.窄带卫星通信系统11还有对卫星天线系统和卫星调制解调器的参数进行更新的作用，在一种实施方式中，当用户波束信息更新时，卫星主站通过第二通信链路下发更新后的参数给窄带卫星通信系统；窄带卫星通信系统将更新后的参数发送给宽带卫星通信系统，以使宽带卫星通信系统对卫星天线系统和卫星调制解调器进行更新。
62.窄带卫星通信系统还可以传输辅助数据给卫星主站。在一种实施方式中，窄带卫星通信系统还用于，获取所述宽带卫星通信系统的日志数据和设备监测数据；
63.将所述日志数据和设备监测数据通过第二通信链路发送给卫星主站。
64.卫星主站通过第二链路获得辅助数据，不占用第一链路，这样，能够减少第一通信链路的带宽占用量。
65.具体的，窄带卫星通信系统支持自动定时发送或者手动按需发送，该行为由用户在移动终端应用程序app中进行选择。卫星主站能通过窄带卫星通信系统短信或数据链路向融合卫星通信系统发送远程控制指令，实现便携式宽窄带融合卫星通信终端的参数配置和重启等功能。
66.参见附图2所示的宽带卫星通信系统和窄带卫星通信系统的连接示意图。所述宽带卫星通信系统10包括底座101，反射面102和馈源臂103。所述反射面102 由多个拼瓣组装而成；优选的，反射面的直径小于或等于0.8米；拆卸和组装方便，方便携带。
67.所述窄带卫星卫星通信系统11包括电路板卡和无源天线112；无源天线112 安装在底座101表面；电路板卡安装在底座101内部，图纸没有示出。电路板卡上设置有存储器和处理器等电子元器件。
68.底座101中集成高密度能量电池，用于为融合卫星通信终端供电，也方便在野外作业的场景中使用。
69.本技术对现有技术的不足，提供一种兼具高速通信、保底通信和辅助排故的便携式宽窄带融合卫星通信终端，具有使用简单、可靠性高、功能多样化的特点，满足实际使用要求。
70.在一种实施方式中，还包括：路由器，用于提供无线局域网络，以使得用户使用移动终端上的应用程序通过无线网络对融合卫星通信终端进行界面配置；
71.所述路由器的第一lan口与所述窄带卫星通信系统连接；
72.所述路由器的第二lan口与所述宽带卫星通信系统中的卫星天线系统连接；
73.所述路由器的wan口与所述宽带卫星通信系统中的卫星调制解调器连接；
74.所述路由器的射频接口连接wifi天线，所述wifi天线发射出wifi信号，为所述移动终端提供无线网络；
75.高密度能量电池，用于为融合卫星通信终端供电。
76.示例性的，参见附图3所示的另一种便携式宽窄带融合卫星通信终端的结构示意图；该融合卫星通信终端主要包括：宽带卫星通信系统、窄带卫星通信系统、路由器和电源模块；
77.值得强调的是，宽带卫星通信系统包含ka卫星天线系统和卫星调制解调器；
78.其中，窄带卫星通信系统包括天通通信模块和天线，天通通信模块集成在盒体111中；
79.其中，ka卫星天线系统包含天线控制器等模块，还设置有一键对星按键、液晶显示
屏和状态指示灯。
80.天通通信模块通过rj45接口连接路由器的一个lan口。路由器的另一个lan 口与宽带卫星通信系统连接。本技术的便携式宽窄带融合卫星通信终端使用时，还需要用到配套手机应用程序app。路由器的wan口通过网线与卫星调制解调器的lan口连接，路由器的射频接口连接wifi天线发射出wifi信号，用户手机安装app并连接wifi，即可通过app操作界面实现语音和短信通话、监测信息回传和远程操作配置功能。
81.下面详细说明便携式宽窄带融合卫星通信终端的使用方法。
82.便携式宽窄带融合卫星通信终端开机后，按下一键对星按键，自动完成对星上线，为外部设备(如手机)提供接入用的wi-fi热点。
83.用户手机或布控球等视频采集设备连接融合卫星通信终端提供的wi-fi热点，与指挥中心建立高速卫星通信链路，实现高清视频传输。借助app可视化操作界面，实现窄带话音和短信通信、远程监控功能。
84.用户打开手机专用app，输入被叫号码，进行拨号操作，等待被叫用户接通。而来电请求则根据优先级设置，推送给高优先级用户。
85.用户可以通过app的权限切换按键向融合卫星通信终端申请切换优先级。当低优先级用户申请使用权限时，融合卫星通信终端将会查看当前所有连接用户的优先级，如果全部是低优先级，那么融合卫星通信终端将会直接分配高优先级。如果已经存在高优先级用户，融合卫星通信终端将会发送权限申请释放信息，当用户释放权限后，申请者才能拥有高优先级。但是同一时刻只有一部用户手机可实现窄带话音功能，当一部用户手机进行窄带话音业务时，其余用户手机需等待窄带话音业务空闲时才可进行业务。
86.用户利用手机app能编辑、查看短信，支持多部用户手机同时接收和发送短信。
87.其中，宽带卫星通信系统的状态监测及日志信息通过窄带短信或数据链路回传到卫星主站，并支持自动定时发送或者手动按需发送，该行为由用户在app中进行选择。卫星主站能通过窄带短信或数据链路向融合卫星通信终端发送远程控制指令，实现便携式宽窄带融合卫星通信终端的参数配置和重启等功能。
88.用户购买一套便携式宽窄带融合卫星通信终端设备即可同时享受ka宽带卫星通信网络和天通通信网络，可节省设备空间占用，降低用户在工程和运维上的投入。在ka宽带卫星通信系统无法正常对星上线时，利用天通窄带卫星通信系统进行备份通信，能省略用户的沟通环节和操作步骤，提高解决问题效率。同时，卫星主站能第一时间搜集、掌握设备故障日志信息，有利于产品问题库的建立。
89.根据本发明实施例的第二方面，本技术还提供了一种宽窄带融合卫星通信方法，该方法包括：
90.步骤s301，宽带卫星通信系统与通信对端建立宽带连接，建立第一通信链路，通过第一通信链路传输宽带数据；步骤s302，窄带卫星通信系统与通信对端建立窄带连接，建立第二通信链路，通过第二通信链路传输窄带数据；步骤s303，如果第一通信链路中断，宽带卫星通信系统不能够与通信对端进行视频数据的互传，则使用窄带卫星通信系统通过第二通信链路与通信对端进行语音数据互传。
91.在一种实施方式中，工作时，窄带卫星通信系统获取所述宽带卫星通信系统的日志数据和设备监测数据；将所述日志数据和设备监测数据通过第二通信链路发送给卫星主
站。
92.在一种实施方式中，窄带卫星通信系统使用的频段为s频段；如果因为极端恶劣天气原因导致第一通信链路中断，则使用窄带卫星通信系统的第二通信链路与通信对端进行语音数据互传。
93.在一种实施方式中，窄带卫星通信系统通过第二通信链路接收卫星主站下发的用户波束更新参数；将更新后的参数发送给宽带卫星通信系统，以使宽带卫星通信系统对卫星天线系统和卫星调制解调器进行更新。
94.在一种实施方式中，卫星主站接收到窄带卫星通信系统通过第二通信链路发送的宽带卫星通信系统的日志数据和设备监测数据后，根据融合卫星通信终端的标识更新本地存储的融合卫星通信终端数据库。
95.在一种实施方式中，通过窄带卫星通信系统进行打电话时，用户在移动终端上的应用程序页面中输入被叫号码进行拨号操作，等待被叫用户接通。
96.在一种实施方式中，当使用第二通信链路传输语音数据给通信对端时，如果接收到通信对端的用户的来电请求，则根据预先设置的优先级将所述来电请求推送给本地的高优先级用户。
97.具体的，还可以进行优先级的切换，当低优先级用户申请使用权限时，融合卫星通信终端将会查看当前所有连接用户的优先级，如果全部是低优先级，融合卫星通信终端将会直接分配高优先级；
98.如果已经存在高优先级用户，融合卫星通信终端将会发送权限申请释放信息，当用户释放权限后，申请者才能拥有高优先级。
99.示例性的，如果一个营救小组中，没有组长，则都为低优先级。如果小组中有人申请高优先级，则直接赋予该用户高优先级，组长级别。
100.如果已经有一个组长，小组中还有其他用户申请当组长，则需要先把组长的优先级调低，再把该用户的优先级调高。
101.优选的，可以按照优先级的高低设置多个不同的高低级别，形成差别化设置。示例性的，一个营救小组中，每个成员的手机号的被叫优先级可以依次从高到低进行设置。进行被叫时，如果被叫号码的呼叫时间超过预定的时间段阈值后还是无人接听，则自动转到下一个低级别的号码进行接听。
102.上述的时间段阈值可以灵活进行设定，比如，设置成15秒等，本技术不进行限定。
103.在一种实施方式中，通过窄带卫星通信系统接收到通信对端来电时，根据预先进行的优先级设置，把来电推送给高优先级用户。
104.示例性的，一个营救的小组中，小组长的优先级的级别为最高，组员的优先级比较低。所以，设置小组长的电话号码的优先级为最高，当通过窄带卫星通信系统接收到来电时，有限推送到小组长的手机号来进行接听来电。
105.在一种实施方式中，当接收到用户发送的权限申请时，判断所述用户的权限是否为低优先级权限；如果是，则查看所有用户的优先级权限；如果所有用户的优先级权限全部是低优先级权限，则分配高优先级权限给所述用户。
106.具体的，用户的移动终端上的应用程序上设置有权限切换按键；用户可以通过的权限切换按键向融合卫星通信终端申请切换优先级。如果已经存在高优先级用户，融合卫
星通信终端将会发送权限申请释放信息，当用户释放权限后，申请者才能拥有高优先级。
107.但是同一时刻只有一部用户手机可实现窄带话音功能，当一部用户手机进行窄带话音业务时，其余用户手机需等待窄带话音业务空闲时才可进行业务。
108.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
109.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
110.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。