本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種參數(shù)捷變TDMA通信方法，它涉及跳頻TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組網(wǎng)和業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)。它通過變速率幀結(jié)構(gòu)配置、大小站變速率互通、調(diào)制解調(diào)參數(shù)捷變等方法，完成了跳頻TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組網(wǎng)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的跳頻收發(fā)和變速率突發(fā)組包，并有效解決了大小站混合組網(wǎng)下業(yè)務(wù)互通的技術(shù)難題。該方法具有控制方法可靠、站型適應(yīng)性強(qiáng)、系統(tǒng)資源利用率高的特點(diǎn)，特別適用于基于衛(wèi)星跳頻轉(zhuǎn)發(fā)的TDMA跳頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)組網(wǎng)和業(yè)務(wù)傳輸過程。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及跳頻TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組網(wǎng)和業(yè)務(wù)傳輸技術(shù)，特別適用于基于衛(wèi)星跳頻轉(zhuǎn)發(fā)的TDMA跳頻衛(wèi)星通信系統(tǒng)組網(wǎng)和業(yè)務(wù)傳輸過程。
技術(shù)介紹
跳頻TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有一般MF-TDMA系統(tǒng)所具備的靈活的接入和交換能力，高效的衛(wèi)星資源利用率和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力，可以較好地滿足中低速率節(jié)點(diǎn)間組網(wǎng)通信。同時(shí)，由于其跳頻通信的特性，具有很強(qiáng)的抗干擾能力和保密性，特別適合軍事衛(wèi)星應(yīng)用。然而，跳頻TDMA衛(wèi)星系統(tǒng)組網(wǎng)時(shí)除了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)外，還要要進(jìn)行各種控制突發(fā)的跳頻收發(fā)，幀結(jié)構(gòu)配置復(fù)雜，控制的可靠性很難得到保證。另外，不同大小類型地球站具有不同的發(fā)射與接收能力，采用傳統(tǒng)TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式，需要安排大小站值守于多個(gè)不同速率載波，這對(duì)本不富裕的跳頻帶寬資源是一種很大的浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服上述
技術(shù)介紹
中不足之處，提供一種適應(yīng)跳頻TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組網(wǎng)和業(yè)務(wù)通信方法。本專利技術(shù)基于地球站與星上時(shí)間的同步，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單可靠的跳頻TDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)配置方式。本專利技術(shù)首次引入了變速率TDMA幀結(jié)構(gòu)，通過調(diào)制解調(diào)參數(shù)捷變和突發(fā)數(shù)據(jù)按幀預(yù)組的方法予以實(shí)施，令不同通信能力的地球站實(shí)現(xiàn)了組網(wǎng)和業(yè)務(wù)互通。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采取合理的頻率配置，令各地球站分時(shí)復(fù)用同一段頻率 資源，減小了系統(tǒng)帶寬開銷。通過以上方法，有效的解決了跳頻TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)可靠組網(wǎng)和不同通信能力地球站混合組網(wǎng)互通的問題。本專利技術(shù)具有控制方法簡(jiǎn)單、站型適應(yīng)性強(qiáng)、系統(tǒng)資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種參數(shù)捷變TDMA通信方法，包括步驟(I)星載設(shè)備在下行鏈路中下發(fā)星上跳頻時(shí)間信息，各地面站提取該跳頻時(shí)間信息作為各地面站TDMA系統(tǒng)的突發(fā)時(shí)刻基準(zhǔn)；(2)各地面站中設(shè)定其中一個(gè)地面站作為TDMA系統(tǒng)的主站；主站進(jìn)行TDMA系統(tǒng)的變速率幀結(jié)構(gòu)配置，完成變速率分幀和時(shí)隙時(shí)刻劃分；(3)各地面站接收主站下發(fā)的控制信息，獲取幀結(jié)構(gòu)配置信息，并根據(jù)該幀結(jié)構(gòu)配置發(fā)送保密、測(cè)距和申請(qǐng)突發(fā)，實(shí)現(xiàn)TDMA系統(tǒng)的組網(wǎng)；(4)地面站間通信時(shí)，各地面站通過分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的目的站地址，確定發(fā)送目的載波，并根據(jù)自身能力，選擇合適的載波分幀，緩存待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；(5)在每一幀開始的時(shí)刻，各地面站接收星上時(shí)間信息和主站的控制突發(fā)信息，獲取本幀內(nèi)本站各突發(fā)時(shí)刻和類型信息；(6)根據(jù)步驟(2)中配置的幀結(jié)構(gòu)和本站各突發(fā)時(shí)刻、類型信息，將上一幀周期內(nèi)緩存的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行TDMA突發(fā)組包，并按突發(fā)序號(hào)全部緩存；(7)每個(gè)突發(fā)時(shí)刻到時(shí)，根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)的當(dāng)前時(shí)隙的收發(fā)頻率、速率和類型，對(duì)地面站的調(diào)制器和解調(diào)器即時(shí)進(jìn)行參數(shù)配置；(8)發(fā)送信息的地面站的調(diào)制器在完成配置后，將按當(dāng)前的突發(fā)序號(hào)取得對(duì)應(yīng)的突發(fā)數(shù)據(jù)包立即進(jìn)行發(fā)送；(9)接收信息的地面站的解調(diào)器按收到突發(fā)的時(shí)刻對(duì)應(yīng)的跳頻頻率和幀結(jié)構(gòu)信息，獲得正確的頻率、速率和類型，予以解調(diào)接收，完成數(shù)據(jù)的通信過程。其中，步驟(2)中變速率幀結(jié)構(gòu)的配置包括以下步驟(207)設(shè)定TDMA幀周期為星上每跳間隔時(shí)間T的N倍，N為整數(shù)；NXT取值應(yīng)滿足于TDMA系統(tǒng)對(duì)幀長(zhǎng)的需求；(208)將載波I的第一跳固定用于星上時(shí)間信息的接收和主站的控制突發(fā)信息的收發(fā)，如主站的控制突發(fā)信息的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可占用下一跳； (209)根據(jù)地面站間的互通要求和業(yè)務(wù)量情況，在各載波剩余幀長(zhǎng)內(nèi)劃分多種速率區(qū)，每一速率區(qū)域稱為一個(gè)分幀；分幀長(zhǎng)度為時(shí)間間隔T的整數(shù)倍，各載波上分幀數(shù)一致并對(duì)齊；(210)分幀所采用的載波速率確定后，按照載波速率大小進(jìn)行交叉配置，分時(shí)復(fù)用頻率資源；(211)分幀內(nèi)設(shè)置突發(fā)時(shí)隙，時(shí)隙個(gè)數(shù)為跳數(shù)的整數(shù)倍；各相同載波不同分幀間時(shí)隙個(gè)數(shù)可根據(jù)業(yè)務(wù)量進(jìn)行設(shè)置；相同分幀不同載波間時(shí)隙個(gè)數(shù)也可以不同，但須為2k倍(k = 0，1，2，3…)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)時(shí)隙在各載波間的對(duì)齊；(212)各地面站的測(cè)距、申請(qǐng)和保密信息分別在載波I高低速率分幀上分配專門的時(shí)隙發(fā)送；在這些時(shí)隙內(nèi)，可根據(jù)突發(fā)信息量大小，設(shè)置總長(zhǎng)不超過一個(gè)時(shí)隙長(zhǎng)度的一個(gè)或多個(gè)突發(fā)；各地面站在數(shù)據(jù)時(shí)隙內(nèi)進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)收發(fā)，每個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙包含一個(gè)完整的TDMA突發(fā)。其中，步驟(4)中選擇合適的載波分幀包含以下步驟(401)各地面站接收主站控制信息，獲取主站根據(jù)地球站的通信速率和通信能力大小規(guī)劃的站類型信息，確定本站為大站還是小站。(402)地球站間通信時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)將根據(jù)該數(shù)據(jù)的目的站的值守信息，確定目的載波；如果業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為廣播業(yè)務(wù)時(shí)，各站統(tǒng)一將目的載波設(shè)定為載波I ;(403)根據(jù)目的載波或載波I上分幀屬性和本站的大小站配置，選擇適合本站發(fā)送的分幀；如果本站為大站，選擇高速率分幀；本站為小站，則選擇低速率分幀；通過以上過程，完成每個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的發(fā)送載波分幀的選擇過程。本專利技術(shù)相比
技術(shù)介紹
具有如下優(yōu)點(diǎn)I、本專利技術(shù)采用了全網(wǎng)地球站同步于星上下發(fā)時(shí)間信息的同步方式，實(shí)現(xiàn)了一種簡(jiǎn)單可靠的跳頻TDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)配置方法；2、本專利技術(shù)采用首次引入了變速率的幀結(jié)構(gòu)配置，令不同通信能力的地球站實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)互通，具有較強(qiáng)的站型適應(yīng)性。3、本專利技術(shù)通過合理的頻率配置，用較小的開銷實(shí)現(xiàn)多速率混合組網(wǎng)，提高了系統(tǒng)資源利用率。附圖說明圖I時(shí)本專利技術(shù)的主要流程圖。圖2是本專利技術(shù)的跳頻TDMA幀結(jié)構(gòu)配置示意圖。圖3是本專利技術(shù)大小站互通時(shí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)載波-分幀使用方法示意。圖4是本專利技術(shù)大小站互通時(shí)廣播業(yè)務(wù)應(yīng)用方法示意。具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合圖I至圖4對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。一種參數(shù)捷變TDMA通信方法，包括以下步驟(I)星載設(shè)備在下行鏈路中下發(fā)星上跳頻時(shí)間信息，各地面站提取該跳頻時(shí)間信息作為各地面站TDMA系統(tǒng)的突發(fā)時(shí)刻基準(zhǔn)； 該信息為一個(gè)長(zhǎng)周期時(shí)間信息，通過該值可以在星地一致的跳頻圖案中計(jì)算出對(duì)應(yīng)的每一時(shí)刻的跳頻頻率值，實(shí)現(xiàn)跳頻同步。由于所有地球站均同步到該時(shí)間基準(zhǔn)上，同時(shí)也完成了全網(wǎng)時(shí)間同步。(2)各地面站中設(shè)定其中一個(gè)地面站作為TDMA系統(tǒng)的主站；主站進(jìn)行TDMA系統(tǒng)的變速率幀結(jié)構(gòu)配置，完成變速率分幀和時(shí)隙時(shí)刻劃分；步驟(2)中變速率幀結(jié)構(gòu)的配置包括以下步驟(201)設(shè)定TDMA幀周期為星上每跳間隔時(shí)間T的N倍，N為整數(shù)；NXT取值應(yīng)滿足于TDMA系統(tǒng)對(duì)幀長(zhǎng)的需求；如圖I所示，對(duì)一個(gè)120跳/秒的跳頻系統(tǒng)來說，一般固定為100ms,即每幀 12 跳，N = 12 ；(202)將載波I的第一跳固定用于星上時(shí)間信息的接收和主站的控制突發(fā)信息的收發(fā)，如主站的控制突發(fā)信息的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可占用下一跳；(203)根據(jù)地面站間的互通要求和業(yè)務(wù)量情況，在各載波剩余幀長(zhǎng)內(nèi)劃分多種速率區(qū)，每一速率區(qū)域稱為一個(gè)分幀；分幀長(zhǎng)度為時(shí)間間隔T的整數(shù)倍，各載波上分幀數(shù)一致并對(duì)齊；(204)分幀所采用的載波速率確定后，按照載波速率大小進(jìn)行交叉配置，分時(shí)復(fù)用頻率資源；如圖I所示，在分幀速率配置時(shí)，按照載波速率大小進(jìn)行交叉配置，使得每個(gè)分幀內(nèi)，所有載波使用的帶寬資源總和Sn，總是小于等于某個(gè)分幀內(nèi)的資源總和S。利用TDMA系統(tǒng)分時(shí)復(fù)用的特點(diǎn)，可令每個(gè)分幀內(nèi)所有載波均使用同一個(gè)帶寬不超過S的頻率段，用最小的頻率資源開銷，實(shí)現(xiàn)多速率載波混合組網(wǎng)。(205)分幀內(nèi)設(shè)置突發(fā)時(shí)隙，時(shí)隙個(gè)數(shù)為跳數(shù)的整數(shù)倍；各相同載波不同分幀間時(shí)隙個(gè)數(shù)可根據(jù)業(yè)務(wù)量進(jìn)行設(shè)置；相同分幀不同載波間時(shí)隙個(gè)數(shù)也可以不同，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種參數(shù)捷變TDMA通信方法，其特征在于包括以下步驟：(1)星載設(shè)備在下行鏈路中下發(fā)星上跳頻時(shí)間信息，各地面站提取該跳頻時(shí)間信息作為各地面站TDMA系統(tǒng)的突發(fā)時(shí)刻基準(zhǔn)；(2)各地面站中設(shè)定其中一個(gè)地面站作為TDMA系統(tǒng)的主站；主站進(jìn)行TDMA系統(tǒng)的變速率幀結(jié)構(gòu)配置，完成變速率分幀和時(shí)隙時(shí)刻劃分；(3)各地面站接收主站下發(fā)的控制信息，獲取幀結(jié)構(gòu)配置信息，并根據(jù)該幀結(jié)構(gòu)配置發(fā)送保密、測(cè)距和申請(qǐng)突發(fā)，實(shí)現(xiàn)TDMA系統(tǒng)的組網(wǎng)；(4)地面站間通信時(shí)，各地面站通過分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的目的站地址，確定發(fā)送目的載波，并根據(jù)自身能力，選擇合適的載波分幀，緩存待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；(5)在每一幀開始的時(shí)刻，各地面站接收星上時(shí)間信息和主站的控制突發(fā)信息，獲取本幀內(nèi)本站各突發(fā)時(shí)刻和類型信息；(6)各地面站根據(jù)幀結(jié)構(gòu)配置和本站各突發(fā)時(shí)刻、類型信息，將上一幀周期內(nèi)緩存的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行TDMA突發(fā)組包，并按突發(fā)序號(hào)全部緩存；(7)每個(gè)突發(fā)時(shí)刻到時(shí)，根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)的當(dāng)前時(shí)隙的收發(fā)頻率、速率和類型，對(duì)地面站的調(diào)制器和解調(diào)器即時(shí)進(jìn)行參數(shù)配置；(8)發(fā)送信息的地面站的調(diào)制器在完成配置后，將按當(dāng)前的突發(fā)序號(hào)取得對(duì)應(yīng)的突發(fā)數(shù)據(jù)包立即進(jìn)行發(fā)送；(9)接收信息的地面站的解調(diào)器按收到突發(fā)的時(shí)刻對(duì)應(yīng)的跳頻 頻率和幀結(jié)構(gòu)信息，獲得正確的頻率、速率和類型，予以解調(diào)接收，完成數(shù)據(jù)的通信過程。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種參數(shù)捷變TDMA通信方法，其特征在于包括以下步驟 (1)星載設(shè)備在下行鏈路中下發(fā)星上跳頻時(shí)間信息，各地面站提取該跳頻時(shí)間信息作為各地面站TDMA系統(tǒng)的突發(fā)時(shí)刻基準(zhǔn)； (2)各地面站中設(shè)定其中一個(gè)地面站作為TDMA系統(tǒng)的主站；主站進(jìn)行TDMA系統(tǒng)的變速率幀結(jié)構(gòu)配置，完成變速率分幀和時(shí)隙時(shí)刻劃分； (3)各地面站接收主站下發(fā)的控制信息，獲取幀結(jié)構(gòu)配置信息，并根據(jù)該幀結(jié)構(gòu)配置發(fā)送保密、測(cè)距和申請(qǐng)突發(fā)，實(shí)現(xiàn)TDMA系統(tǒng)的組網(wǎng)； (4)地面站間通信時(shí)，各地面站通過分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的目的站地址，確定發(fā)送目的載波，并根據(jù)自身能力，選擇合適的載波分幀，緩存待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)； (5)在每一幀開始的時(shí)刻，各地面站接收星上時(shí)間信息和主站的控制突發(fā)信息，獲取本幀內(nèi)本站各突發(fā)時(shí)刻和類型信息； (6)各地面站根據(jù)幀結(jié)構(gòu)配置和本站各突發(fā)時(shí)刻、類型信息，將上一幀周期內(nèi)緩存的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行TDMA突發(fā)組包，并按突發(fā)序號(hào)全部緩存； (7)每個(gè)突發(fā)時(shí)刻到時(shí)，根據(jù)幀結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)的當(dāng)前時(shí)隙的收發(fā)頻率、速率和類型，對(duì)地面站的調(diào)制器和解調(diào)器即時(shí)進(jìn)行參數(shù)配置； (8)發(fā)送信息的地面站的調(diào)制器在完成配置后，將按當(dāng)前的突發(fā)序號(hào)取得對(duì)應(yīng)的突發(fā)數(shù)據(jù)包立即進(jìn)行發(fā)送； (9)接收信息的地面站的解調(diào)器按收到突發(fā)的時(shí)刻對(duì)應(yīng)的跳頻頻率和幀結(jié)構(gòu)信息，獲得正確的頻率、速率和類型，予以解調(diào)接收，完成數(shù)據(jù)的通信過程。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種參數(shù)捷變TDMA通信方法，其特征在于步驟(2)中變速率幀結(jié)構(gòu)的配置包括以下步驟 (201)設(shè)定TDMA幀周期為星上每跳間隔時(shí)間T的N倍，N為整數(shù)；NXT取值應(yīng)滿足于TDMA系統(tǒng)對(duì)幀長(zhǎng)的需求； (202)將...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳杰，郝學(xué)坤，吳果，王利軍，周斌，楊旭光，吳昊，張方明，尤靜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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