帶有雙通道回傳鏈路的雙模式衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)及傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶有雙通道回傳鏈路的雙模式衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)及傳輸方法，即:有雙通道回傳鏈路的雙模式衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)及傳輸方法，屬于微波電路技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)存在的問題包括如下:
[0003]CMMB系統(tǒng):衛(wèi)星鏈路中，廣播信道和分發(fā)信道采用同樣的傳輸體制和方法，采用的OFDM調(diào)制是多載波傳輸，衛(wèi)星需在功率回退狀態(tài)下工作，功率利用率較低；另外，CMMB體制中未明確定義返向回傳通道，返向傳輸能力較弱。
[0004]DVB-SH系統(tǒng):地面增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式復(fù)雜建設(shè)周期長，因此不利于快速部署建設(shè)且不利于兼容發(fā)展更新迅速的地面移動通信系統(tǒng)；另外，DVB-SH體制中不包括返向回傳通道，不能適應(yīng)未來交互廣播和數(shù)據(jù)采集等業(yè)務(wù)的發(fā)展。
[0005]S-MIM:返向傳輸通道只能通過衛(wèi)星回傳，雖然針對地面多址接入系統(tǒng)進(jìn)行了適應(yīng)性改進(jìn)，但衛(wèi)星傳輸環(huán)境固有缺陷影響了返向業(yè)務(wù)向高數(shù)據(jù)率、高實時性和多樣化發(fā)展；返向傳輸體制基于第三代移動通信系統(tǒng)，不適用于已逐步替代3G、且傳輸體制有較大區(qū)別的4G系統(tǒng)和未來5G系統(tǒng)。
[0006]S-DMB:系統(tǒng)基于第三代WCDMA移動通信體制進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)，不適用于未來基于第四代或第五代體制的天地一體化系統(tǒng)建設(shè)?；貍麈溌吠ㄟ^地面網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，沒有通過衛(wèi)星的回傳通道，不利于未來交互和采集業(yè)務(wù)向偏遠(yuǎn)地區(qū)擴(kuò)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的技術(shù)問題為:克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種帶有雙通道回傳鏈路的雙模式衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)及傳輸方法，以我國獨(dú)立自主的衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)CMMB為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)，克服標(biāo)準(zhǔn)體制和其它現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，提供一種具備OFDM和TDM雙模式衛(wèi)星廣播鏈路、衛(wèi)星和地面雙通道回傳鏈路、并與下一代地面移動通信系統(tǒng)一體化融合的衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)和方法。
[0008]本發(fā)明解決的技術(shù)方案為:帶有雙通道回傳鏈路的雙模式衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)，包括信關(guān)站(1)、終端(2)、GEO移動廣播衛(wèi)星(3)、地面網(wǎng)絡(luò)(4)和衛(wèi)星增補(bǔ)站(5);
[0009]信關(guān)站⑴包括信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(11)、復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12);
[0010]終端(2)包括數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)、終端應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(22);
[0011]該帶有雙通道回傳鏈路的雙模式衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)包括控制信道、廣播業(yè)務(wù)的廣播信道、回傳業(yè)務(wù)的回傳信道；
[0012]廣播業(yè)務(wù)的廣播信道中，信關(guān)站(I)的信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(11)，產(chǎn)生多種應(yīng)用業(yè)務(wù)，送至復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)，復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)對多種應(yīng)用業(yè)務(wù)依次進(jìn)行多業(yè)務(wù)復(fù)用、編碼、交織、星座映射后形成調(diào)制前信號，再對該調(diào)制前信號進(jìn)行判決如下:
[0013]a)當(dāng)控制信道反饋的終端為只接收衛(wèi)星廣播用的終端時，采用TDM對該調(diào)制前信號進(jìn)彳丁調(diào)制；
[0014]b)當(dāng)控制信道反饋的終端為既能夠接收衛(wèi)星廣播又具有地面移動通信功能的終端時，米用OFDM對該調(diào)制前彳目號進(jìn)行調(diào)制；
[0015]c)當(dāng)控制信道未反饋終端類型時，默認(rèn)采用OFDM對該調(diào)制前信號進(jìn)行調(diào)制；
[0016]對TDM或OFDM調(diào)制后的信號，進(jìn)行封裝形成通信幀后、對通信幀上變頻后、再功率放大，得到廣播射頻信號，送至衛(wèi)星(3);
[0017]衛(wèi)星將射頻信號廣播，衛(wèi)星增補(bǔ)站(5)接收到衛(wèi)星廣播的射頻信號，進(jìn)行地面增補(bǔ)，即信號濾波放大，然后發(fā)送至終端(2)的數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)，終端(2)的數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)也能夠直接接收衛(wèi)星廣播的射頻信號；
[0018]數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)，對直接接收的和衛(wèi)星增補(bǔ)站(5)發(fā)來的衛(wèi)星廣播的射頻信號，進(jìn)行解調(diào)，當(dāng)射頻信號為TDM調(diào)制的信號，則采用TDM解調(diào)，當(dāng)射頻信號為OFDM調(diào)制的信號，則采用OFDM解調(diào)，再進(jìn)行解復(fù)用后，將解復(fù)用后的信號分配到終端應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(22)中的相應(yīng)應(yīng)用業(yè)務(wù)中；
[0019]回傳業(yè)務(wù)的回傳信道中，終端(2)的終端應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(22)產(chǎn)生多種回傳業(yè)務(wù)，依次經(jīng)編碼、調(diào)制后形成回傳射頻信號，將該回傳射頻信號射頻發(fā)射至衛(wèi)星(3)或地面網(wǎng)絡(luò)(4)，衛(wèi)星(3)或地面網(wǎng)絡(luò)(4)接收到回傳射頻信號后，將該回傳射頻信號送至信關(guān)站
(I)的復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12);
[0020]信關(guān)站的復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)對回傳射頻信號依次進(jìn)行低噪聲放大、下變頻、解調(diào)、解碼、分類、去冗余后，產(chǎn)生交互類數(shù)據(jù)，該交互類數(shù)據(jù)對信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊
(II)產(chǎn)生的多種應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行更新。
[0021]所述的信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(11)產(chǎn)生多種應(yīng)用業(yè)務(wù)，包括:音視頻、數(shù)據(jù)廣播和緊急廣播業(yè)務(wù)；信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(11)包括條件接收前端子系統(tǒng)(1110)和安全廣播前端子系統(tǒng)(1111)，條件接收前端子系統(tǒng)(1110)生成條件接收信息，形成數(shù)據(jù)流，作為復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)的輸入；
[0022]安全廣播前端子系統(tǒng)(1111)生成安全廣播信息，形成數(shù)據(jù)流作為復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)的輸入。
[0023]所述的復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)包含廣播信道、回傳信道、復(fù)用器(1201)和射頻前端(1213);以及應(yīng)用于廣播業(yè)務(wù)的廣播信道和應(yīng)用于回傳業(yè)務(wù)的回傳信道。
[0024]當(dāng)發(fā)射廣播數(shù)據(jù)流時，復(fù)用器(1201)將信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)(11)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流形成復(fù)用幀，送至廣播信道，由廣播信道依次進(jìn)行編碼、交織、星座映射、OFDM或TDM調(diào)制、成幀、上變頻、功放后的廣播數(shù)據(jù)流信號送至射頻前端(1213);射頻前端(1213)實現(xiàn)廣播廣播數(shù)據(jù)流，即廣播射頻信號發(fā)射至衛(wèi)星；
[0025]當(dāng)接收回傳數(shù)據(jù)流時，射頻前端(1213)從GEO移動廣播衛(wèi)星(3)、地面網(wǎng)絡(luò)⑷接收回傳射頻信號送至回傳信道，由回傳信道對回傳射頻信號依次進(jìn)行低噪聲放大、下變頻、解調(diào)、解碼、分類、去冗余后，得到交互類數(shù)據(jù)，送至復(fù)用器，該交互類數(shù)據(jù)對信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(11)產(chǎn)生的多種應(yīng)用業(yè)務(wù)進(jìn)行更新。
[0026]所述的數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)能夠應(yīng)用于廣播業(yè)務(wù)的廣播信道和應(yīng)用于回傳業(yè)務(wù)的回傳信道，當(dāng)應(yīng)用于廣播信道時，數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)實現(xiàn)射頻接收和解調(diào)解復(fù)用功能，當(dāng)應(yīng)用于回傳信道時，數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)實現(xiàn)編碼調(diào)制和射頻發(fā)射功能。
[0027]所述的終端應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(22)將數(shù)據(jù)處理和解復(fù)用模塊(21)輸出的廣播信道數(shù)據(jù)，包括音視頻、數(shù)據(jù)廣播和緊急廣播業(yè)務(wù)，向終端用戶進(jìn)行展示；
[0028]終端應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(22)產(chǎn)生交互和采集業(yè)務(wù)，即通過終端(2)向信關(guān)站(I)反饋信息或和終端(2)采集數(shù)據(jù)形成返向回傳數(shù)據(jù)流；
[0029]終端應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(22)包含條件接收終端子系統(tǒng)(2205)和安全廣播終端子系統(tǒng)(2206)，條件接收終端子系統(tǒng)(2205)和條件接收前端子系統(tǒng)(1110)共同完成對終端(2)接收音視頻、數(shù)據(jù)廣播和緊急廣播業(yè)務(wù)的授權(quán)許可；安全廣播終端子系統(tǒng)(2206)和安全廣播前端子系統(tǒng)(1111)共同判斷終端(2)接收的音視頻、數(shù)據(jù)廣播和緊急廣播業(yè)務(wù)是否來自GEO移動廣播衛(wèi)星(3)或衛(wèi)星增補(bǔ)站(5)。
[0030]帶有雙通道回傳鏈路的雙模式衛(wèi)星移動廣播系統(tǒng)的傳輸方法，包括:廣播業(yè)務(wù)的廣播信道傳輸階段和回傳業(yè)務(wù)的回傳信道傳輸階段；
[0031]廣播業(yè)務(wù)的廣播信道傳輸階段步驟如下:
[0032](I)廣播業(yè)務(wù)的廣播信道中，信關(guān)站(I)的信關(guān)站應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊(11)，產(chǎn)生多種應(yīng)用業(yè)務(wù)，送至復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)，復(fù)用和數(shù)據(jù)處理模塊(12)對多種應(yīng)用業(yè)務(wù)依次進(jìn)行多業(yè)務(wù)復(fù)用、編碼、交織、星座映射后形成調(diào)制前信號，再對該調(diào)制前信號進(jìn)行判決:
[0033]a)當(dāng)控制信道反饋的終端為只接收衛(wèi)星廣播用的終端時，