[发明专利]一种北斗卫星导航系统的通信网关及其通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及北斗卫星导航(BDS)技术，尤其涉及一种北斗卫星导航系统的通信网关及其通信方法。

背景技术

北斗卫星导航系统，又简称北斗系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)具有卫星无线电导航(Radio Navigation Satellite System，RNSS)和卫星无线电测定(Radio Determination Satellite Service，RDSS)两种业务。

其中：所述RNSS，是由用户接收卫星无线电导航信号，自主完成至少到4颗卫星的距离测量，进行用户位置、速度及航行参数计算。所述RDSS，是用户至卫星的距离测量和位置计算无法由用户自身独立完成，必须由外部系统通过用户的应答来完成。其特点是通过用户应答，在完成定位的同时，完成了向外部系统的用户位置报告，还可实现定位与通信的集成，实现在同一系统中的NAVCOMM集成。

所谓RNSS与RDSS集成，是在卫星导航系统的导航卫星及运控应用系统中同时集成RNSS和RDSS两种业务。系统既可为用户提供连续定位，测速能力，又可进行无信息传输的高安全级别的位置报告。其导航与通信的集成可以互相嵌入，互为增强。

现有的北斗卫星导航定位系统，主要有快速定位、短报文通信和精密授时三大功能。其中短报文通信功能允许用户与用户、用户与地面控制中心之间进行双向数据传输。短报文通信是我国北斗卫星区别于其他导航定位系统的最大特色，成功解决了无移动通信信号覆盖、或通讯设施遭毁、偏远地区进行数据通信的难题。

但是北斗通信终端(也可简称“北斗终端”)受北斗卫星导航系统(BDS)信道资源的限制，特别是在民用方面，北斗终端有一分钟服务频度、一次传输120字节报文容量的明确规定。又因环境及设备状态影响，上述通信过程存在数据丢包现象。凡此不利因素，严重制约、影响并阻碍了北斗卫星导航系统的应用空间、使用效果和利用推广。

如何有效利用北斗信道资源，提高其数据传输功效和可靠性，仍然成为北斗数据通信系统建设至关重要的课题。而当前所见的解决方案主要集中于终端侧改造，即通过单机多卡或终端组网方式实现固定频次长报文传输，难以提供按需定制、个性服务能力。面对世易时移、日益增长的各类在线应用需求和挑战，捉襟见肘、差强人意。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种北斗卫星导航系统的通信网关及其通信方法，通过采用统一的转发抽象层、特定转发引擎、接入分层控制的软件定义网络(SDN)特色架构设计，以解决设备(北斗通信终端)接入和资源调度问题；由终端源节点按需定制、动态共享，自组映射；从而极大地提升北斗信道资源利用率，并有效克服现有北斗卫星通信系统的瓶颈问题，同时还可以实现频次定制、通信扩容以及透明传输功能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种北斗卫星导航系统的通信网关，包括控制引擎模块、映射引擎模块、入站适配器、出站适配器、报文控制模块和集采读卡器；其中：

控制引擎模块，用于完成业务编排、安全认证、状态检查功能；

映射引擎模块，用于实现用户IC卡标识资源自组映射、动态共享以及虚拟调度功能；

入站适配器和出站适配器，通过一个通用数据适配实现层，消除北斗数据源和多媒体数据格式差异性问题；

报文控制模块，用于根据动态分组信息实现报文数据的可靠传输；

集采读卡器，用于采集北斗卫星无线电测定RDSS用户IC卡标识的信息，建立系统用户IC基础数据资源池，即RDSS用户IC资源池。

其中：所述控制引擎模块包括用户管理子模块，用于实现用户注册、设备接入功能。

所述映射引擎模块包括资源适配器，用于对信息进行动态分组。

动态分组信息，包括组标识码ID、源节点、目的节点以及应用类型的内容。

所述报文控制模块，还包括消息队列和解码器；所述的消息队列，用于分包数据缓存排队；所述的解码器，用于根据子图标识码(ID)和传输类型，将分包数据解码合并、解压、恢复为多媒体文件。

一种北斗卫星导航系统的通信网关的通信方法，包括如下步骤：

A、通过集采读卡器采集所属北斗用户IC基础数据，将所述北斗用户IC基础数据存入虚拟资源池，即RDSS用户IC资源池；

B、为经由控制引擎模块鉴权后的北斗通信终端进行服务级别的定制，然后通过映射引擎模块进行自组映射；