[发明专利]一种融合5G技术实现测控的方法

说明书

本发明提出了一种融合5G技术实现测控的方法，属于测控领域。将遥测数据和遥控指令作为业务数据进行调度；定义专用的遥测业务无线承载和遥控业务无线承载；第一节点识别遥控业务QoS流并映射到遥控业务无线承载；第一节点采用动态调度方式调度第二节点进行遥控业务传输；第二节点生成遥测业务QoS流并映射到遥测业务无线承载；第一节点采用半静态调度方式调度第二节点进行遥测业务传输。在卫星通信系统或者其他地面与飞行器通信的系统中，实现了5G移动通信技术与测控技术的融合，利用同一套设备和系统即能基于5G空口技术实现对飞行器等形态终端的遥测遥控，扩展了5G技术的应用场景，也为飞行器测控通信提供了融合5G技术的新技术方案。

技术领域

本发明属于测控技术领域，特别是利用5G技术的测控方法。

背景技术

传统的测控(TTC)包含了对航天/航空飞行器进行跟踪测量、遥测与遥控，包括导弹、卫星、飞船、空间站、深空探测器、临近空间飞行器、巡航导弹、无人机、飞艇、气球等都是测控的对象。测控信息系统利用跟踪测轨设备获得飞行器的轨道信息，利用各种传感器获得遥测信息，利用遥控设备产生指令信息，再将这些信息进行变换后调制在载波信号上进行远距离传输，传输到接收端后再进行解调和处理，最后进行各种相关应用。对于传统的飞行器测控通信系统，地面与飞行器的通信过程通常用来传输测控信息，或者中低速数据信息。

随着技术的发展，测控与信息传输已有机地联系在一起，密不可分。首先是出现了多副载波频分制的统一载波信号和统一数据流的扩频信号等统一信号形式；其次在设备上，测控与信息传输设备已经被综合在一起，出现了多功能的综合信道设备和多功能的综合基带设备；再是从专业领域上讲，遥测、遥控本身就是要对信息进行远距离传输，随着软件无线电技术的发展，对它们的处理更是统一到一个共用平台和软件上。虽然从上世纪60年代开始，统一S频段系统 (USB)就开始得到应用，CCSDS所定义的遥测、遥控、高级在轨系统(AOS)等统一的数据链路协议也由来已久，但从整体来看，目前在航天/航空领域通信与测控依旧是相对独立的两套系统，特别是对于类似卫星互联网系统这样的卫星宽带移动通信系统，其通信系统本身并不具备测控功能，还必须与测控系统、运行管理系统配合才能保持整个系统的运行。

在移动通信系统中，4G技术是当前应用最为广泛的陆地移动通信技术，5G的商用则在近年来开始迅速推广普及，同时，这些移动通信技术也开始与卫星通信进行技术融合。在卫星通信领域，为了实现“空天地一体化”的愿景，将5G等地面移动通信技术与卫星通信技术相融合，也必将是卫星互联网系统设计与建设的原则。随着5G的演进发展，在5G标准内支持卫星通信，推动星地融合已经势在必行。

4G/5G的空口采用基于OFDM波形的通信体制，这与传统测控通信系统中采用扩频信号的通信体制有所不同。因此，要在卫星通信或其他“空-地”、“天-地”通信系统中，在采用一套系统及设备的基础上，即实现基于5G技术的宽带通信，又要实现遥测、遥控功能，目前尚无现成的技术手段。

目前尚没有使用5G空口技术实现测控功能，传输遥测遥控数据的现有技术。相关的现有技术为基于扩频信号体制的统一载波测控系统。统一载波测控系统是将测轨、遥测、遥控信号采用时分或频分方式调制在一个载波上，实现对飞行器跟踪、测量、控制甚至是与地面的通信数传等功能。统一载波测控系统基于扩频体制，无法直接应用于基于多载波OFDM信号体制的卫星互联网系统。此外，传统的统一载波测控系统实现的数传功能通常为中低速数传，不能满足卫星互联网大带宽传输需求。

发明内容

本发明将解决在卫星通信及其他需要同时进行数据通信以及测控通信的系统中，采用基于5G 的空口体制实现飞行器遥测遥控的问题。

本发明提出了一种在基于5G技术的空口体制下实现遥测遥控的方法；定义专用的遥测业务无线承载和遥控业务无线承载；第一节点识别遥控业务QoS流并映射到遥控业务无线承载；第一节点采用动态调度方式调度第二节点进行遥控业务传输；第二节点生成遥测业务QoS流并映射到遥测业务无线承载；第一节点采用半静态调度方式调度第二节点进行遥测业务传输。