一种适用于卫星移动通信系统的频谱监测方法

技术领域

本发明涉及卫星移动通信技术领域，具体是涉及一种适用于卫星移动通信系统的频谱监测方法。

背景技术

卫星移动通信是指利用通信卫星作为中继站来转发无线电波，实现两个或多个地面关口站之间的通信。卫星移动通信是现代通信技术与航天技术相结合并由计算机实现其控制的先进通信方式。可以为用户提供大范围、远距离、机动灵活的话音、短信、分组数据业务，在全面覆盖、应急通信和普遍服务方面广泛被应用。

为了提高天线增益和频率复用率，增加系统容量，卫星移动通信系统一般采用多波束天线设计。在每个波束下存在多个用户群，用户终端种类多、数量大，当发生用户终端通信故障时，无法快速的查找问题所在，基站的运行维护面临着极大的挑战。

频谱监测主要用于提高卫星通信系统的运行维护服务质量。通过业务异常时频谱的采集和分析，实现对通信卫星转发器工作状况、点波束链路传播特性和无线电工作环境的连续监测，形成可用频率资源库，提高业务成功概率，为终端业务故障排查提供支持，提升系统的运行控制水平。

因此，急需一种业务发生异常时频谱监测手段，既满足日常通信保障对服务质量的需要，更要满足应急通信的需要，解决卫星通信“平时不想用、急时不好用”的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：卫星通信的使用过程中，经常存在“平时不想用、急时不好用”的缺陷。

卫星移动通信系统属于开放性系统，用户使用习惯与地面移动通信系统有很大的差异，具体表现在一下几个方面：

其一，卫星移动通信系统一般情况下系统中同时存在多个用户群体，用户终端种类繁多，一个信关站下的终端数量庞大，当用户终端业务出现故障时，一般通过用户投诉通知运维人员排查，属于滞后性排查，故障排查时需要终端配合复现问题，给用户和系统运维带来不便。

其二，卫星移动通信系统一般用于偏远地区通信或者应急通信，为了为了提高天线增益和频率复用率，增加系统容量，卫星移动通信系统一般采用多波束天线设计。部分波束平时可能无用户或者有用户但使用率很低，系统无法实时监控其使用情况。

最后，卫星移动通信系统用户具有大地域移动、使用突发性强的特点，不能很好地满足无线电监测全天候、全天时连续监测的需要。

因此，针对卫星移动通信系统用户的以上特点，研制专门的故障监测系统，既满足日常通信保障对服务质量的需要，更要满足应急通信的需要，极大提升了系统的运维效率和服务质量。

本发明提供了一种适用于卫星移动通信系统的频谱监测方法，包括以下步骤：

一种适用于卫星移动通信系统的频谱监测方法，包括以下步骤：

S1、将采集模块安装在信关站，接收反向馈电链路信号，共享信关站的天线和射频设备，完成对卫星系统全部点波束内载波实时采集；

S2、采集模块将采集到的反向链路信号和点波束转发器频谱图发送给存储模块进行存储；

S3、当卫星终端业务出现故障时，信关站GSC监测到异常信令流程时，向控制模块发送异常信令发生的波束信息，同时向告警模块发送异常告警信息；

S4、告警模块收到告警信息后，采用声、光、电手段向运维人员发出告警提示；

S5、控制模块获取业务异常终端波束信息后，向存储模块发送数据提取消息，提取的数据为提取终端异常时波束前后一段时间的频谱信息；

S6、存储模块收到控制模块的提取消息，将终端发生异常时所处波束前后一段时间的采集数据发送给分析统计模块；

S7、分析统计模块收到数据后，对数据进行分析，主要包括实时显示、实时信号参数分析、历史数据回放、设备数据查询、资源使用情况统计以及频段内干扰监测与分析，并给出初步分析结果；

S8、维护人员通过获取告警信号，并结合分析统计模块给出的分析结果解决问题。

进一步地，步骤S1中采集模块对于载波实时采集的过程包括以下步骤：

S1-1、接收反向链路信号，自动获取点波束转发器频谱图；

S1-2、对反向链路载波信号进行快速分群，对载波的主要技术参数进行自动识别；

S1-3、对反向链路载波信号进行异常检测和干扰告警；

S1-4、控制模块通过采集模块将采集到的数据发送给存储模块进行存储。

进一步地，载波的主要技术参数包括但不限于：中心频率、带宽、信噪比。

进一步地，步骤S2具体包括：

存储模块将采集模块发送的数据进行分类和整理后存储到相应的文件夹，当数据被提取时，可以按照提取要求将相应数据发送至统计分析模块。

更进一步地，步骤S4中：告警模块的告警方式包括但不限于声、光、电方式。

优选地，步骤S5中，控制模块工作的过程包括以下步骤：

S5-1、数据采集控制子模块控制点波束转发器资源信息，根据卫星的特点定义转发器资源，转发器资源包括：卫星、波段、波束和转发器；

S5-2、数据采集控制子模块控制采集模块，对采集模块采集的内容和采集参数进行设置；

S5-3、数据存储控制子模块控制存储模块，控制存储模块存储数据的规则，向存储模块发送数据提取消息，根据特定条件检索、定位、提取监测数据；

S5-4、数据统计控制子模块控制分析统计模块对监测数据进行实时获取、显示、查询和统计。

优选地，步骤S6具体包括：

分析统计模块对采集到的监控数据进行问题分析，结合实时显示、实时信号参数分析、历史数据回放、设备数据查询、资源使用情况统计以及频段内干扰分析给出初步结论，用于支持卫星移动通信系统运维支撑。

优选地，频谱监测方法基于天通一号卫星移动通信系统，系统包括：

用于采集反向链路信号和点波束转发器频谱图的采集模块，

用于将采集到的数据进行分类、存储的存储模块，

用于统计、分析和显示数据的分析统计模块，

用于控制采集模块、存储模块以及分析统计模块工作的控制模块，

用于进行异常告警的告警模块，

用于跟踪及告警异常信令的信关站GSC。

进一步优选地，控制模块包括：

用于控制卫星转发器资源信息，根据卫星的特点定义转发器资源的卫星转发器资源定义子模块，

用于控制采集模块，对采集模块采集的内容和采集参数进行设置的数据采集控制子模块，

用于控制存储模块，设置存储模块数据存储规则，向存储模块发送数据提取消息，并根据特定条件检索、定位、提取监测数据的数据存储控制子模块，

用于控制分析统计模块对监测数据进行实时获取和统计的数据统计控制子模块。

本发明的有益效果是：

本发明的卫星移动通信系统的频谱监测方法，在用户终端发生业务异常时可及时向运维人员发送告警，并通过发生业务异常时，终端所处波束的频谱采集、存储及分析，提升系统运维的灵活性和无人值守能力，为卫星移动通信系统运行维护提供有效支撑，提高网络操作控制水平。

附图说明

图1是本发明流程图；

图2是频谱监测方法基于的系统架构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

实施例1

本实施例为一种适用于卫星移动通信系统的频谱监测方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、将采集模块安装在信关站，接收反向馈电链路信号，共享信关站的天线和射频设备，完成对卫星系统全部点波束内载波实时采集，步骤S1中采集模块对于载波实时采集的过程包括以下步骤：

S1-1、接收反向链路信号，自动获取点波束转发器频谱图，

S1-2、对反向链路载波信号进行快速分群，对载波的主要技术参数进行自动识别，

S1-3、对反向链路载波信号进行异常检测和干扰告警，

S1-4、控制模块通过采集模块将采集到的数据发送给存储模块进行存储；

S2、采集模块将采集到的反向链路信号和点波束转发器频谱图发送给存储模块进行存储，具体包括：

存储模块将采集模块发送的数据进行分类和整理后存储到相应的文件夹，当数据被提取时，可以按照提取要求将相应数据发送至统计分析模块；

S3、当卫星终端业务出现故障时，信关站GSC监测到异常信令流程时，向控制模块发送异常信令发生的波束信息，同时向告警模块发送异常告警信息；

S4、告警模块收到告警信息后，采用声、光、电手段向运维人员发出告警提示；

S5、控制模块获取业务异常终端波束信息后，向存储模块发送数据提取消息，提取的数据为提取终端异常时波束前后10分钟的频谱信息；

S6、存储模块收到控制模块的提取消息，将终端发生异常时所处波束前后10分钟的采集数据发送给分析统计模块，具体包括：

分析统计模块对采集到的监控数据进行问题分析，结合实时显示、实时信号参数分析、历史数据回放、设备数据查询、资源使用情况统计以及频段内干扰分析给出初步结论，用于支持卫星移动通信系统运维支撑；

S7、分析统计模块收到数据后，对数据进行分析，主要包括实时显示、实时信号参数分析、历史数据回放、设备数据查询、资源使用情况统计以及频段内干扰监测与分析，并给出初步分析结果；

S8、维护人员通过获取告警信号，并结合分析统计模块给出的分析结果解决问题。

实施例2

本实施例为实施例1适用于卫星移动通信系统的频谱监测方法基于的天通一号卫星移动通信系统，如图2所示，系统包括：

用于采集反向链路信号和点波束转发器频谱图的采集模块，

用于将采集到的数据进行分类、存储的存储模块，

用于统计、分析和显示数据的分析统计模块，

用于控制采集模块、存储模块以及分析统计模块工作的控制模块，

用于进行异常告警的告警模块，

用于跟踪及告警异常信令的信关站GSC。

实施例3

本实施例与实施例2的区别之处在于：

控制模块包括：

用于控制卫星转发器资源信息，根据卫星的特点定义转发器资源的卫星转发器资源定义子模块，

用于控制采集模块，对采集模块采集的内容和采集参数进行设置的数据采集控制子模块，

用于控制存储模块，设置存储模块数据存储规则，向存储模块发送数据提取消息，并根据特定条件检索、定位、提取监测数据的数据存储控制子模块，

用于控制分析统计模块对监测数据进行实时获取和统计的数据统计控制子模块。

实施例4

本实施例为基于实施例3的一种适用于卫星移动通信系统的频谱监测方法，包括以下步骤：

S1、将采集模块安装在信关站，接收反向馈电链路信号，共享信关站的天线和射频设备，完成对卫星系统全部点波束内载波实时采集，步骤S1中采集模块对于载波实时采集的过程包括以下步骤：

S1-1、接收反向链路信号，自动获取点波束转发器频谱图，

S1-2、对反向链路载波信号进行快速分群，对载波的主要技术参数进行自动识别，

S1-3、对反向链路载波信号进行异常检测和干扰告警，

S1-4、控制模块通过采集模块将采集到的数据发送给存储模块进行存储；

S2、采集模块将采集到的反向链路信号和点波束转发器频谱图发送给存储模块进行存储，具体包括：

存储模块将采集模块发送的数据进行分类和整理后存储到相应的文件夹，当数据被提取时，可以按照提取要求将相应数据发送至统计分析模块；

S3、当卫星终端业务出现故障时，信关站GSC监测到异常信令流程时，向控制模块发送异常信令发生的波束信息，同时向告警模块发送异常告警信息；

S4、告警模块收到告警信息后，采用声、光、电手段向运维人员发出告警提示；

S5、控制模块获取业务异常终端波束信息后，向存储模块发送数据提取消息，提取的数据为提取终端异常时波束前后10分钟的频谱信息，控制模块工作的过程包括以下步骤：

S5-1、数据采集控制子模块控制点波束转发器资源信息，根据卫星的特点定义转发器资源，转发器资源包括：卫星、波段、波束和转发器；

S5-2、数据采集控制子模块控制采集模块，对采集模块采集的内容和采集参数进行设置，

S5-3、数据存储控制子模块控制存储模块，控制存储模块存储数据的规则，向存储模块发送数据提取消息，根据特定条件检索、定位、提取监测数据，

S5-4、数据统计控制子模块控制分析统计模块对监测数据进行实时获取、显示、查询和统计；

S6、存储模块收到控制模块的提取消息，将终端发生异常时所处波束前后10分钟的采集数据发送给分析统计模块，具体包括：

分析统计模块对采集到的监控数据进行问题分析，结合实时显示、实时信号参数分析、历史数据回放、设备数据查询、资源使用情况统计以及频段内干扰分析给出初步结论，用于支持卫星移动通信系统运维支撑；

S7、分析统计模块收到数据后，对数据进行分析，主要包括实时显示、实时信号参数分析、历史数据回放、设备数据查询、资源使用情况统计以及频段内干扰监测与分析，并给出初步分析结果；

S8、维护人员通过获取告警信号，并结合分析统计模块给出的分析结果解决问题。