CN104506228A - 一种基于卫星通信的wifi应用*** - Google Patents

一种基于卫星通信的wifi应用*** Download PDF

Info

Publication number
CN104506228A
CN104506228A CN201410742476.2A CN201410742476A CN104506228A CN 104506228 A CN104506228 A CN 104506228A CN 201410742476 A CN201410742476 A CN 201410742476A CN 104506228 A CN104506228 A CN 104506228A
Authority
CN
China
Prior art keywords
subsystem
data
satellite
outdoor unit
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410742476.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104506228B (zh
Inventor
曹桂兴
吕强
袁俊刚
蔡亚星
刘亘玮
鲍晓月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Space Technology CAST
Original Assignee
China Academy of Space Technology CAST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Space Technology CAST filed Critical China Academy of Space Technology CAST
Priority to CN201410742476.2A priority Critical patent/CN104506228B/zh
Publication of CN104506228A publication Critical patent/CN104506228A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104506228B publication Critical patent/CN104506228B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种基于卫星通信的WIFI应用***，该***主要包括网关站、通信卫星转发器、卫星终端和WIFI基站组成。网关站用于实现卫星馈电链路数据的收发、网络资源管理以及运营***管理等功能；通信卫星转发器用于实现卫星用户链路数据和卫星馈电链路数据的转发功能；卫星终端用于实现卫星用户链路数据的收发功能；WIFI基站用于实现用户链路数据的无线收发功能。卫星馈电链路指卫星与网关站之间的通信链路；卫星用户链路指卫星与卫星终端之间的通信链路；用户链路指WIFI基站与用户之间的通信链路。

Description

一种基于卫星通信的WIFI应用***
技术领域
本发明涉及一种基于卫星通信的WIFI应用***，属于卫星通信领域。
背景技术
当今社会已经进入信息化时代，人们对信息互通的需求已经越来越强烈，到了不可或缺的地步。在我国的大中城市以及经济发达地区，地面宽带网络的覆盖几乎可达100％。但是，在经济不发达地区，特别是在偏远山区、乡村或某些特定应急现场，往往网络还不能覆盖或网络遭受破坏，造成通信不畅或通信中断。卫星通信成为解决这一问题的有效途径，但传统的VSAT卫星通信由于运营成本高、安装维护难度大、频带利用率低等缺点限制了其应用。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对现有地面宽带通信网络发展瓶颈以及传统VSAT卫星通信应用受限的现状，提供一种适用于宽带通信局域组网应用的基于卫星通信的WIFI应用***，解决了传统的VSAT卫星通信运营成本高、安装维护难度大、频带利用率低等问题。***不需要特殊的配置和操作就可使卫星通信和WIFI接入的技术优势和利益得到最大化，节省了卫星终端安装维护费用，提高VSAT的使用效率和卫星宽带利用率，降低了运营成本。
本发明的技术解决方案是：一种基于卫星通信的WIFI应用***，包括网关站、通信卫星转发器、卫星终端和WIFI基站；
网关站，包括业务交换路由子***、业务数据处理子***、网络综合管理子***和天线射频子***，交换路由子***负责业务数据的路由和转发功能以及提供***与地面网络的接口，即交换路由子***接收地面的Internet网络用户数据，经路由、交换后的数据形成基带信号包括综合网管数据和业务数据，将该综合网管数据送至网络综合管理子***，将基带信号中的业务数据送给业务数据处理子***，交换路由子***接收业务数据处理子***的数据，经交换、路由后送给Internet网络和网络综合管理子***；
网络综合管理子***接收业务交换路由子***送来的综合网管数据，根据该综合网管数据进行分析，开展业务用户认证和计费管理，并为不同业务用户分配优先级和资源分配，同时对基于卫星通信的WIFI应用***的运行状态进行实时监视；网络综合管理子***将用户认证、用户优先级、资源分配以及信关站内出现的故障、异常报警这些信息反馈给交换路由子***；
业务数据处理子***，包括前向链路子***和返向链路子***，前向链路子***用于接收业务交换路由子***送来的基带信号中的业务数据，经编码、组帧、调制后变成中频信号送至无线射频子***；返向链路子***用于接收无线射频子***送来的中频信号，对该中频信号进行解调、解帧、解码后形成基带信号送给业务交换路由子***，进行业务数据交换路由；
天线射频子***把业务数据处理子***送来的中频信号经上变频、功率放大后的数据发射到卫星转发器；天线射频子***接收到卫星转发器射频信号、对该射频信号进行低噪声放大和下变频后变成射频信号送给业务数据处理子***；
卫星终端，包括第一天线、第一室外单元和第二室内单元，负责完成卫星用户链路数据的收发功能以及提供与WIFI基站的数据接口，第一天线将接收卫星转发器的射频信号，送给室外单元，同时将室外单元送来的射频信号发射至卫星转发器；室外单元负责将来自室内单元的中频信号经过上变频、功率放大发送到第一天线，同时将来自第一天线的射频信号经过低噪声放大、下变频后形成中频信号发送到室内单元，完成数据在射频和中频之间的转换；室内单元负责将来自WIFI基站的数据经过编码、调制后发送至室外单元，同时将来自室外单元的信号经过解调、译码过程后送给WIFI基站；
WIFI基站，包括第二天线、第二室外单元和第二室内单元，WIFI基站通过第二天线接收用户终端数据，送给室外单元，同时将室外单元送来的射频信号发射至用户终端；室外单元负责将来自室内单元的中频信号经过上变频、功率放大发送到第二天线，同时将来自第二天线的射频信号经过低噪声放大、下变频后形成中频信号发送到室内单元，完成数据在射频和中频之间的转换；室内单元负责将来自卫星终端的数据经过编码、调制后发送至室外单元，同时将来自室外单元的信号经过解调、译码过程后送给卫星终端；
通信卫星转发器，接收卫星终端的数据，经低噪声放大、合路、变频、功率放大后送给网关站；接收网关站送来的数据经过低噪声放大、变频、分路、功率放大后发送给卫星终端。
本发明与现有技术相比的优点在于：
1)通过卫星终端模块与WIFI基站模块相结合的解决方案，不需要特殊的配置和操作就可使卫星通信和WIFI接入的技术优势和利益得到最大化。与传统卫星通信每个用户都配置昂贵的卫星终端相比较，该***节省了终端的购买和安装费用，提高传统卫星通信的使用效率和宽带利用率，降低了运营成本，为卫星通信提供新的市场动力。
2)本***使用现有的卫星转发器资源，集成具有地面Internet接口的网关站、传统VSAT卫星终端模块和WIFI基站模块，具有部署方便、投资小、建设快、易扩展等特点。***还可通过WIFI基站模块通过无线远跳技术实现数公里远程链接以形成另一远端覆盖，无需新的卫星链接便可扩展***覆盖范围。
附图说明
图1为本发明***组成结构图；
图2为本发明***网关站示意图；
图3为本发明***卫星终端示意图；
图4为本发明***WIFI基站示意图；
图5为本发明具体实施方案示意图。
具体实施方式
本发明的基本思路为：本发明将传统卫星通信与WIFI基站集成应用，与传统卫星通信每个用户都配置昂贵的卫星终端相比较，该***节省了终端的购买和安装费用，提高传统卫星通信的使用效率和宽带利用率，降低了运营成本，为卫星通信提供新的市场动力。***可通过MESH远跳技术实现数公里远程链接以形成另一远端覆盖，无需新的卫星链接便可扩展***覆盖范围。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于卫星通信的WIFI应用***，包括网关站、通信卫星转发器、卫星终端和WIFI基站。如图2所示，网关站由业务交换路由子***、业务数据处理子***、网络综合管理子***和天线射频子***组成，实现卫星转发器数据的收发、网络综合管理、业务数据处理、业务数据路由交换等功能。如图3所示，卫星终端由第一天线、第一室外单元和第一室内单元组成，实现卫星转发器数据的收发、业务数据处理和WIFI数据交互等功能。如图4所示，WIFI基站由第二天线、第二室外单元和第二室内单元组成，实现用户终端数据的收发、业务数据处理和卫星终端数据交互等功能。
为了说明本方法具体实施方式，按照如图5所示搭建一套基于卫星通信的WIFI应用***，包括1套通信卫星转发器、1套网关站、1套卫星终端、21套WIFI基站以及3套用户终端。假设通信卫星转发器使用10MHz带宽Ku频段卫星资源，网关站使用9m口径Ku频段天线，配置750W功放，网关站提供地面宽带网络接口，卫星终端使用1m口径Ku频段VSAT天线，配置30W功放，WIFI基站使用扇形天线室外无线WIFI基站，6套用户终端。2套WIFI基站间隔1.5Km放置，卫星终端与WIFI基站1通过网线连接，WIFI基站2和WIFI基站1通过无线链路连接。
网关站，包括业务交换路由子***、业务数据处理子***、网络综合管理子***和天线射频子***，交换路由子***负责业务数据的路由和转发功能以及提供***与地面网络的接口，即交换路由子***接收地面的Internet网络用户数据，经路由、交换后的数据形成基带信号包括综合网管数据和业务数据，将该综合网管数据送至网络综合管理子***，将基带信号中的业务数据送给业务数据处理子***，交换路由子***接收业务数据处理子***的数据，经交换、路由后送给Internet网络和网络综合管理子***；
网络综合管理子***接收业务交换路由子***送来的综合网管数据，根据该综合网管数据进行分析，开展业务用户认证和计费管理，并为不同业务用户分配优先级和资源分配，同时对基于卫星通信的WIFI应用***的运行状态进行实时监视；网络综合管理子***将用户认证、用户优先级、资源分配以及信关站内出现的故障、异常报警这些信息反馈给交换路由子***；
业务数据处理子***，包括前向链路子***和返向链路子***，前向链路子***用于接收业务交换路由子***送来的基带信号中的业务数据，经编码、组帧、调制后变成中频信号送至无线射频子***；返向链路子***用于接收无线射频子***送来的中频信号，对该中频信号进行解调、解帧、解码后形成基带信号送给业务交换路由子***，进行业务数据交换路由；
天线射频子***把业务数据处理子***送来的中频信号经上变频、功率放大后的数据发射到卫星转发器；天线射频子***接收到卫星转发器射频信号、对该射频信号进行低噪声放大和下变频后变成射频信号送给业务数据处理子***；
卫星终端，包括第一天线、第一室外单元和第二室内单元，负责完成卫星用户链路数据的收发功能以及提供与WIFI基站的数据接口，第一天线将接收卫星转发器的射频信号，送给室外单元，同时将室外单元送来的射频信号发射至卫星转发器；室外单元负责将来自室内单元的中频信号经过上变频、功率放大发送到第一天线，同时将来自第一天线的射频信号经过低噪声放大、下变频后形成中频信号发送到室内单元，完成数据在射频和中频之间的转换；室内单元负责将来自WIFI基站的数据经过编码、调制后发送至室外单元，同时将来自室外单元的信号经过解调、译码过程后送给WIFI基站；
WIFI基站，包括第二天线、第二室外单元和第二室内单元，WIFI基站通过第二天线接收用户终端数据，送给室外单元，同时将室外单元送来的射频信号发射至用户终端；室外单元负责将来自室内单元的中频信号经过上变频、功率放大发送到第二天线，同时将来自第二天线的射频信号经过低噪声放大、下变频后形成中频信号发送到室内单元，完成数据在射频和中频之间的转换；室内单元负责将来自卫星终端的数据经过编码、调制后发送至室外单元，同时将来自室外单元的信号经过解调、译码过程后送给卫星终端；
通信卫星转发器，接收卫星终端的数据，经低噪声放大、合路、变频、功率放大后送给网关站；接收网关站送来的数据经过低噪声放大、变频、分路、功率放大后发送给卫星终端。
***宽带接入业务流程如下：
网关站通过地面网络接口接入宽带业务数据，卫星终端通过卫星用户链路返向信道发起上网业务申请，将此业务申请提交给网关站网络综合管理模块，网络综合管理模块完成对卫星终端信息的鉴权确认，并根据当前网络资源状态给出此申请的应答，应答通过卫星馈电链路前向信道回到发起申请的卫星终端。卫星终端接入***后，通过WIFI基站1为用户终端1、用户终端2和用户终端3提供无线上网服务，WIFI基站2通过无线链路与WIFI基站1连接后，为用户终端4、用户终端5和用户终端6提供无线上网服务。同时，网关站网络综合管理模块开始对用户业务数据流量进行计费，并对***网络运行状态进行监测报警。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种基于卫星通信的WIFI应用***，其特征在于：包括网关站、通信卫星转发器、卫星终端和WIFI基站；
网关站，包括业务交换路由子***、业务数据处理子***、网络综合管理子***和天线射频子***，交换路由子***负责业务数据的路由和转发功能以及提供***与地面网络的接口，即交换路由子***接收地面的Internet网络用户数据，经路由、交换后的数据形成基带信号包括综合网管数据和业务数据，将该综合网管数据送至网络综合管理子***，将基带信号中的业务数据送给业务数据处理子***，交换路由子***接收业务数据处理子***的数据，经交换、路由后送给Internet网络和网络综合管理子***；
网络综合管理子***接收业务交换路由子***送来的综合网管数据，根据该综合网管数据进行分析，开展业务用户认证和计费管理，并为不同业务用户分配优先级和资源分配，同时对基于卫星通信的WIFI应用***的运行状态进行实时监视；网络综合管理子***将用户认证、用户优先级、资源分配以及信关站内出现的故障、异常报警这些信息反馈给交换路由子***；
业务数据处理子***，包括前向链路子***和返向链路子***，前向链路子***用于接收业务交换路由子***送来的基带信号中的业务数据，经编码、组帧、调制后变成中频信号送至无线射频子***；返向链路子***用于接收无线射频子***送来的中频信号，对该中频信号进行解调、解帧、解码后形成基带信号送给业务交换路由子***，进行业务数据交换路由；
天线射频子***把业务数据处理子***送来的中频信号经上变频、功率放大后的数据发射到卫星转发器；天线射频子***接收到卫星转发器射频信号、对该射频信号进行低噪声放大和下变频后变成射频信号送给业务数据处理子***；
卫星终端，包括第一天线、第一室外单元和第二室内单元，负责完成卫星用户链路数据的收发功能以及提供与WIFI基站的数据接口，第一天线将接收卫星转发器的射频信号，送给室外单元，同时将室外单元送来的射频信号发射至卫星转发器；室外单元负责将来自室内单元的中频信号经过上变频、功率放大发送到第一天线，同时将来自第一天线的射频信号经过低噪声放大、下变频后形成中频信号发送到室内单元，完成数据在射频和中频之间的转换；室内单元负责将来自WIFI基站的数据经过编码、调制后发送至室外单元，同时将来自室外单元的信号经过解调、译码过程后送给WIFI基站；
WIFI基站，包括第二天线、第二室外单元和第二室内单元，WIFI基站通过第二天线接收用户终端数据，送给室外单元，同时将室外单元送来的射频信号发射至用户终端；室外单元负责将来自室内单元的中频信号经过上变频、功率放大发送到第二天线，同时将来自第二天线的射频信号经过低噪声放大、下变频后形成中频信号发送到室内单元，完成数据在射频和中频之间的转换；室内单元负责将来自卫星终端的数据经过编码、调制后发送至室外单元，同时将来自室外单元的信号经过解调、译码过程后送给卫星终端；
通信卫星转发器，接收卫星终端的数据，经低噪声放大、合路、变频、功率放大后送给网关站；接收网关站送来的数据经过低噪声放大、变频、分路、功率放大后发送给卫星终端。
CN201410742476.2A 2014-12-05 2014-12-05 一种基于卫星通信的wifi应用*** Active CN104506228B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410742476.2A CN104506228B (zh) 2014-12-05 2014-12-05 一种基于卫星通信的wifi应用***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410742476.2A CN104506228B (zh) 2014-12-05 2014-12-05 一种基于卫星通信的wifi应用***

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104506228A true CN104506228A (zh) 2015-04-08
CN104506228B CN104506228B (zh) 2018-02-09

Family

ID=52947951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410742476.2A Active CN104506228B (zh) 2014-12-05 2014-12-05 一种基于卫星通信的wifi应用***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104506228B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106788680A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 湖南泰达讯科技有限公司 集群卫星通信装置及其通信方法
CN106788665A (zh) * 2016-11-09 2017-05-31 航天恒星科技有限公司 集成wifi模块的卫星便携终端
CN108667469A (zh) * 2018-04-18 2018-10-16 北京宏达科美科技有限公司 能适应小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信终端
CN108810020A (zh) * 2017-12-08 2018-11-13 中国科学院信息工程研究所 一种空间互联网管控方法及***
CN108832991A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 深圳市天海世界卫星通信科技有限公司 一种基于卫星网络语音通信优化***
CN114884558A (zh) * 2022-04-08 2022-08-09 深圳市星楷通讯设备有限公司 一种基于终端的船载卫星信息查询方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1914829A (zh) * 2003-12-07 2007-02-14 空中小区公司 机载无线蜂窝网与地面无线蜂窝网及公共交换电话网的集成
CN101573894A (zh) * 2006-09-26 2009-11-04 维尔塞特公司 改进的点波束卫星***
US20100180005A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 Viasat, Inc. Cache cycling
CN202873085U (zh) * 2012-11-06 2013-04-10 北京和协芯宇科技有限公司 一种北斗wifi基站
CN103198224A (zh) * 2013-04-15 2013-07-10 成都林海电子有限责任公司 一种基于卫星通信的远程医疗***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1914829A (zh) * 2003-12-07 2007-02-14 空中小区公司 机载无线蜂窝网与地面无线蜂窝网及公共交换电话网的集成
CN101573894A (zh) * 2006-09-26 2009-11-04 维尔塞特公司 改进的点波束卫星***
US20100180005A1 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 Viasat, Inc. Cache cycling
CN202873085U (zh) * 2012-11-06 2013-04-10 北京和协芯宇科技有限公司 一种北斗wifi基站
CN103198224A (zh) * 2013-04-15 2013-07-10 成都林海电子有限责任公司 一种基于卫星通信的远程医疗***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王丽娜，王兵: "《卫星通信***》", 30 April 2014 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106788665A (zh) * 2016-11-09 2017-05-31 航天恒星科技有限公司 集成wifi模块的卫星便携终端
CN106788680A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 湖南泰达讯科技有限公司 集群卫星通信装置及其通信方法
CN108810020A (zh) * 2017-12-08 2018-11-13 中国科学院信息工程研究所 一种空间互联网管控方法及***
CN108810020B (zh) * 2017-12-08 2021-05-18 中国科学院信息工程研究所 一种空间互联网管控方法及***
CN108667469A (zh) * 2018-04-18 2018-10-16 北京宏达科美科技有限公司 能适应小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信终端
CN108667469B (zh) * 2018-04-18 2024-03-08 北京宏达科美科技有限公司 能适应小倾角通信卫星和高速运动条件下的双向卫星通信终端
CN108832991A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 深圳市天海世界卫星通信科技有限公司 一种基于卫星网络语音通信优化***
CN114884558A (zh) * 2022-04-08 2022-08-09 深圳市星楷通讯设备有限公司 一种基于终端的船载卫星信息查询方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104506228B (zh) 2018-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104506228A (zh) 一种基于卫星通信的wifi应用***
US20220046343A1 (en) APPARATUS AND METHODS FOR INTEGRATED HIGH-CAPACITY DATA AND WIRELESS IoT (INTERNET OF THINGS) SERVICES
WO2006094441A1 (fr) Systeme de station de base
Wietfeld et al. Wireless M2M communication networks for smart grid applications
US11323171B2 (en) System and method for a mobile communication coverage area
CN203104781U (zh) 一种基于北斗卫星的语音图片数据传输***
CN102186265A (zh) 分布式基站及其组网方法
CN113543153A (zh) 风电场风机无线网络***
CN1937767A (zh) 实现移动多媒体广播的***
KR20140123493A (ko) 확산 스펙트럼 프로토콜을 사용하여 상호작용 리턴 링크를 가진, 위성에 의한 마이크로웨이브 방송 신호의 송수신
KR101614807B1 (ko) 국가 재난발생시 중계 통신망 부하분산을 위한 통신망 시스템
CN107343328B (zh) 一种分布式基站***
KR101041210B1 (ko) 모바일 통신 네트워크, 방법 및 장치
CN111711991A (zh) 一种星地融合网络中的计算任务调度方法
JP2003124942A (ja) 非対称無線通信システム
CN110445529A (zh) 一种卫星物联网网关站及信息传输方法
CN104683013A (zh) 一种地球同步轨道卫星通信接入***及接入方法
CN201290115Y (zh) 用于电力应急抢修移动指挥的网状网卫星通信***
CN114614895A (zh) 信号传输方法、多端口转发器、射频拉远单元及分布***
CN100496115C (zh) 基于有线电视网实现数据通信的***
CN204707124U (zh) 一种地球同步轨道卫星通信接入***
KR100627800B1 (ko) 디지털 유선 중계 시스템, 장치 및 방법
CN215498977U (zh) 多端口转发器、射频拉远单元及分布***
CN101877891A (zh) 网关获取数据信息的方法、***及装置
CN201122972Y (zh) 通过星状网远端控制管理点对点通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant