一種對多份相同用戶機入站信號分集接收的系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及衛(wèi)星導航技術(shù)領(lǐng)域，特別是衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中地面中心站對入站信 號接收處理的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 北斗衛(wèi)星短報文通信系統(tǒng)共用5顆北斗GEO(GeostationaryEarthOrbit,靜止地 球軌道)衛(wèi)星，一般情況下入站波束會多重覆蓋，如圖1所示，即在重疊區(qū)域用戶機發(fā)送的入 站信號會通過不同波束進入地面中心站，因此地面中心站將接收到多份相同的用戶機入站 信號。
[0003] 用戶機入站信號的接收過程如圖2所示。由于衛(wèi)星發(fā)射信號的功率有限，信號傳輸 損耗較大，因此在地面使用大天線進行接收。經(jīng)不同GE0衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的用戶機入站信號由不同 的地面大天線接收。天線接收鏈路對用戶機入站信號采樣、下變頻、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號 同步后送至地面中心站信號處理單元中處理，信號處理單元經(jīng)過千兆網(wǎng)交換機將處理結(jié)果 發(fā)送給地面中心站業(yè)務處理服務器。
[0004]現(xiàn)北斗衛(wèi)星短報文通信系統(tǒng)對多份相同入站數(shù)字信號的處理方法是地面中心站 在接收入站數(shù)字信號時間門限T-內(nèi)，若首次接收到CRC(CyclicRedundancyCheck, 循環(huán)冗余校驗碼)標識位指示為"正確"的入站數(shù)字信號，則后續(xù)其他冗余入站數(shù)字信號直 接刪除;若沒有接收到CRC標識位指示為"正確"的入站數(shù)字信號，則丟棄該用戶機所有入站 數(shù)字信號。
[0005] 地面移動通信系統(tǒng)中通常采用分集接收技術(shù)提高通信性能。由于地面移動通信系 統(tǒng)中接收方(用戶機，基站)的各個接收天線間距較小，可認為各接收天線同時接收到信號， 因此各接收天線接收到的信號不存在同步問題。分集處理方法可通過在天線接收鏈路中增 加分集接收電路，將各接收天線接收到的模擬信號直接通過分集接收電路進行合并，也可 使用對經(jīng)過采樣、下變頻、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后的各路數(shù)字信號進行合并。但是對于衛(wèi)星移動 通信系統(tǒng)，經(jīng)不同衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的入站信號之間時延差大，多路相同入站信號不同時到達天線 接收鏈路，無法使用傳統(tǒng)的分集接收方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于經(jīng)過不同GE0衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的入站信號到達地面接收天線的時間會存在一 定差異，因此本發(fā)明的目的是在地面中心站中提供一種對多份相同用戶機入站信號分集接 收的系統(tǒng)及其方法，提高接收信號的準確性。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0008] -種對多份相同用戶機入站信號分集接收的系統(tǒng)，包括信號處理單元、千兆交換 機和業(yè)務處理服務器，信號處理單元實現(xiàn)對用戶機入站數(shù)字信號解擴、譯碼、CRC校驗和組 包后通過千兆交換機發(fā)送給業(yè)務處理服務器的數(shù)據(jù)預處理單元;所述千兆交換機用于將信 號處理單元處理后的入站數(shù)據(jù)包發(fā)送給業(yè)務處理服務器的數(shù)據(jù)預處理單元;所述業(yè)務處理 服務器包括數(shù)據(jù)預處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元、CRC校驗單元、時間判斷單元和分集處理單元， 數(shù)據(jù)預處理單元用于接收信號處理單元經(jīng)千兆交換機發(fā)送的入站數(shù)據(jù)包，解包和處理后發(fā) 送給數(shù)據(jù)存儲單元;數(shù)據(jù)存儲單元包括任務表和分集任務表，其中任務表用于存儲用戶的 服務請求，分集任務表用于存儲用戶的分集處理請求;CRC校驗單元完成對分集處理單元中 譯碼后數(shù)據(jù)CRC校驗;時間判斷單元依據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元的任務表的服務請求中的服務請求 時間判斷接收時間是否達到門限;分集處理單元用于完成對數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務表的 分集處理請求中入站數(shù)據(jù)包的電平指示值和數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)分集處理。
[0009] 所述信號處理單元接收到經(jīng)采樣、下變頻、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號同步后的用戶機 入站數(shù)字信號，信號處理單元進行解擴、譯碼、CRC校驗和組包后通過千兆交換機發(fā)送給業(yè) 務處理服務器;然后業(yè)務處理服務器在接收時間門限TthreshQld內(nèi)對接收到的用戶機入站數(shù) 據(jù)包的CRC標識位進行判斷，若用戶機的多份相同入站數(shù)據(jù)包中有一個或多于一個入站數(shù) 據(jù)包的CRC標識位指示為"正確"，則無需進行分集接收;若該用戶機的多份相同入站數(shù)據(jù)包 中所有入站數(shù)據(jù)包的CRC標識位均指示為"錯誤"，則采用分集接收的方法。
[0010] 基于上述系統(tǒng)，本發(fā)明提供一種對多份相同用戶機入站信號分集接收的方法，包 括以下步驟：
[0011] (1)信號處理單元接收到經(jīng)采樣、下變頻、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號同步處理后的用 戶機入站數(shù)字信號后，進行解擴、譯碼和CRC校驗，并根據(jù)CRC校驗結(jié)果進行組包，生成該用 戶機的入站數(shù)據(jù)包；
[0012] 所述入站數(shù)據(jù)包包含公共信息和數(shù)據(jù)段;公共信息由用戶地址、CRC標識位和電平 指示值組成;若CRC校驗成功，則將入站數(shù)據(jù)包公共信息中CRC標識位設(shè)置為"正確"，在數(shù)據(jù) 段里加入譯碼后業(yè)務數(shù)據(jù)，然后將入站數(shù)據(jù)包通過千兆交換機發(fā)送給業(yè)務處理服務器的數(shù) 據(jù)預處理單元;若CRC校驗失敗，則將入站數(shù)據(jù)包中CRC標識位設(shè)置為"錯誤"，在數(shù)據(jù)段里加 入譯碼前業(yè)務數(shù)據(jù)，然后將入站數(shù)據(jù)包通過千兆交換機發(fā)送給業(yè)務處理服務器的數(shù)據(jù)預處 理單元；
[0013] (2)業(yè)務處理服務器的數(shù)據(jù)預處理單元對信號處理單元發(fā)送的入站數(shù)據(jù)包的公共 信息進行解包，獲取用戶地址，CRC標識位，電平指示值；
[0014] (3)業(yè)務處理服務器的數(shù)據(jù)預處理單元首先在數(shù)據(jù)存儲單元中的任務表的服務請 求中查找是否有該用戶地址對應的服務請求，該服務請求包括：用戶地址，服務請求時間， "是否已接收到正確消息"標識位，以及首次接收到的CRC標識位為"正確"時對應的入站數(shù) 據(jù)包的數(shù)據(jù)段。如果該用戶地址對應的服務請求不存在，，則在數(shù)據(jù)存儲單元的任務表中為 該用戶創(chuàng)建對應的服務請求，包括初始化"是否已接收到正確消息"標識位為"錯誤"，新增 用戶地址和當前系統(tǒng)時間為服務請求時間；如果該用戶地址對應的服務請求已存在，則查 看該服務請求中"是否已接收到正確消息"標識位，若"是否已接收到正確消息"標識位指示 為"正確"，則拋棄該入站數(shù)據(jù)包，繼續(xù)步驟(5);若"是否已接收到正確消息"標識位指示為 "錯誤"，繼續(xù)步驟(4);
[0015] (4)業(yè)務處理服務器的數(shù)據(jù)預處理單元對入站數(shù)據(jù)包CRC標識位進行判斷，若CRC 標識位指示為"正確"，數(shù)據(jù)存儲單元刪除數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務表中該用戶的分集處理 請求，在數(shù)據(jù)存儲單元的任務表中該用戶的服務請求中加入入站數(shù)據(jù)包對應的數(shù)據(jù)段部 分，并把該用戶的服務請求中的"是否已接收到正確消息"標識位設(shè)置為"正確"，進行通信 處理，通信處理即將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至后續(xù)業(yè)務處理系統(tǒng)進行身份認證;若CRC標識位指示為"錯 誤"，數(shù)據(jù)存儲單元在數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務表的分集處理請求中查找是否有該用戶地 址對應的分集處理請求，如果分集任務表中不存在該用戶地址對應的分集處理請求，則在 數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務表中為該用戶創(chuàng)建對應的分集處理請求，該分集處理請求包含用 戶地址、本次入站數(shù)據(jù)包對應的電平指示值和數(shù)據(jù)段部分;如果數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務 表中該用戶地址對應的分集處理請求已存在，在該用戶對應的分集處理請求中，增加本次 入站數(shù)據(jù)包對應的電平指示值和數(shù)據(jù)段部分；
[0016] (5)業(yè)務處理服務器時間判斷單元繼續(xù)掃描數(shù)據(jù)存儲單元的任務表中該用戶的服 務請求中的服務請求時間是否達到Tth^hcdd時間窗接收時間門限，如果沒有達到，繼續(xù)等待 接收可能的入站數(shù)據(jù)包;如果已經(jīng)達到，則繼續(xù)步驟(6);
[0017] (6)業(yè)務處理服務器的分集處理單元首先查看數(shù)據(jù)存儲單元的任務表中該用戶的 服務請求中"是否已接收到正確消息"標識位，若標識位指示為"正確"則刪除數(shù)據(jù)存儲單元 的任務表中該用戶的服務請求;若標識位指示為"錯誤"，則從數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務表 的分集處理請求中讀取該用戶所有入站數(shù)據(jù)包的電平指示值和數(shù)據(jù)段部分進行分集處理， 并刪除數(shù)據(jù)存儲單元的任務表中該用戶的服務請求和數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務表中該用 戶的分集處理請求；
[0018]分集處理單元分集處理的方法是依據(jù)數(shù)據(jù)存儲單元的分集任務表中該用戶對應 的分集處理請求中所有入站數(shù)據(jù)包的電平指示值和數(shù)據(jù)段中數(shù)據(jù)位進行最大比合并，將此 結(jié)果和判別門限!^@進行比較判別得出新的數(shù)據(jù)段，然后再對該數(shù)據(jù)段進行譯碼；
[0019] (7)分集處理完成后，業(yè)務處理服務器CRC校驗單元對分集處理單元中譯碼后數(shù)據(jù) 進行CRC校驗，若譯碼后數(shù)據(jù)CRC校驗失敗，說明經(jīng)過分集處理后的數(shù)據(jù)攜帶的信息仍是錯 誤的，則丟棄該服務請求;若譯碼后數(shù)據(jù)CRC校驗成功，說明經(jīng)過分集處理后的數(shù)據(jù)攜帶的 信息是正確的，則對譯碼后數(shù)據(jù)進行通信處理。
[0020] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果：
[0021] 通過本系統(tǒng)對多路相同入站數(shù)字信號的分集接收方法，可有效地通過冗余信號糾 正信號傳輸