[发明专利]VSAT宽带卫星通信跨波束切换系统及方法

说明书

本发明关于一种VSAT宽带卫星通信跨波束切换系统，其包括：波束地图集模块，用于生成波束地图集并存储；GPS数据模块，用于接收天线控制器/GPS接收机/北斗接收机发送来的实时GPS导航数据并存储；跨波束判断模块，根据波束地图、实时GPS导航数据、以及事先确定的跨波束判断算法，判断是否发生跨波束事件，并且当发生跨波束事件时，提取对应新卫星波束的参数；天线指向控制模块，其连接跨波束判断模块与天线控制器，用于根据跨波束判断模块的判断结果控制天线的指向。本发明可以应用于目前世界上大部分主流的VSAT卫星通信系统，由于采用了独特的控制策略，可以避免在全球建设卫星主站，大大降低卫星通信运营商的建设成本。

技术领域

本发明是有关于VSAT宽带卫星通信技术领域，特别是关于一种用于解决航空器、船舶在全球漫游时，从一个卫星波束覆盖区漫游到另外一个卫星波束覆盖区，或者从一个卫星通信网覆盖区漫游到另外一个卫星通信网覆盖区的切换控制系统及方法。

背景技术

传统的卫星通信不需要考虑波束切换。在过去几十年里，航空器和船舶在世界航行时主要依靠窄带的L波段海事卫星(INMARSAT)，或者C波段单路单载波(SCPC)卫星通信方式。由于海事卫星是全球覆盖，所以不存在波束切换问题。单路单载波通信时间通常较短，且C波段卫星覆盖通常是全球覆盖，因此对全球波束切换没有要求。但是随着Ku/Ka波段点波束卫星技术的发展，航空器和船舶在航行中需要在不同的卫星覆盖波束或者不同的卫星通信运营商覆盖区漫游，必须解决波束切换问题。

航空器和船舶在世界航行时，可能在同一卫星的不同波束覆盖区之间漫游，也可能在不同卫星的覆盖区之间漫游，也可能在同一卫星波束的不同卫星运营商范围之间漫游。不论如何，航空器和船舶都必须通过卫星与某一个卫星运营商的卫星主站建立联系，才能最终与通信目标建立联系。这类似于手机在同一城市不同基站之间、不同城市之间、以及不同国家运营商之间漫游。

目前全球主流的VSAT宽带卫星通信系统对于全球漫游/波束切换并无有效的解决方案。特别是，世界所有VSAT设备厂家在进行卫星波束切换时，都要求各个卫星波束和各个卫星主站必须在同一个网管系统管理下工作，否则就不能进行波束切换。这意味着，卫星终端无法在不同卫星运营商之间漫游，不同卫星运营商之间完全不能互享资源。例如，任何一个A国的卫星通信运行商，即使只有他的一个用户需要短期漫游到B国，该运营商也要在B国当地建设永久性卫星主站并长期租用当地的卫星资源；同样的，B国运营商也需要在A国建立自己的卫星主站，租用A国的卫星资源。这无疑造成巨大的资源浪费，给运营商带来巨大的成本压力。

由此可见，上述现有的VSAT宽带卫星通信系统在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种VSAT宽带卫星通信跨波束切换系统及方法，所要解决的技术问题是实现VSAT宽带卫星通信跨波束切换，避免在全球建设卫星主站，可以大大降低建设成本，有明显的经济效益。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。本发明提供一种VSAT宽带卫星通信跨波束切换系统，其包括：波束地图集模块，用于生成波束地图集并存储；GPS数据模块，其连接天线控制器/GPS接收机/北斗接收机，用于接收天线控制器/GPS接收机/北斗接收机发送来的实时GPS导航数据并存储；跨波束判断模块，其连接波束地图集模块与GPS数据模块，根据波束地图、实时GPS导航数据、以及事先确定的跨波束判断算法，判断是否发生跨波束事件，并且当发生跨波束事件时，提取对应新卫星波束的参数；天线指向控制模块，其连接跨波束判断模块与天线控制器，用于根据跨波束判断模块的判断结果控制天线的指向；卫星终端切换控制模块，其连接跨波束判断模块与卫星通信终端，用于根据跨波束判断模块的判断结果控制卫星通信终端的配置；卫星主站通信模块，通过卫星通信终端与卫星主站连接，建立卫星通信终端与卫星主站的通信。