北斗RDSS系统用户机的出入站消息管理方法及用户机

摘要

本发明公开了一种北斗RDSS系统用户机的出入站消息管理方法及用户机，该方法包括：初相管理器根据每条出/入站消息中所包含的用户标识确定该消息对应的加/解密模块的状态控制器，并通过出/入站消息控制器将每条出/入站消息转发至其对应的加/解密模块的状态控制器进行处理；其中，所述用户机保护至少两个加/解模块，每个加/解模块由一个状态控制器控制。本发明提供的方法及用户机能够实现对多个模块的出入站数据管理方法和控制，从而使得用户机能够管理更多的下属用户，满足高端客户的需求，实现多模块的出入站数据的加解密，并且可以大幅增加通讯带宽，缓解通讯拥塞的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通讯领域，具体涉及一种北斗无线测定卫星业务（Radio  Determination Satellite Service，简称RDSS）系统用户机的出入站消息管理 方法及用户机。

背景技术

北斗RDSS系统的调度管理型用户机主要用于与北斗通讯卫星进行数据 通讯。目前市场上的调度管理型用户机一般仅支持单一加/解密模块，完成对 该加/解密模块的下属用户的数据监收，并通过卫星实现RDSS系统的有源定 位和短报文通讯等功能。

图1为目前支持单一模块的调度管理型用户机，用于出入站消息管理， 一个用户机仅包含一个加密/解密模块，状态控制器对该模块进行独立控制， 出/入站消息控制器将入站消息发送至该模块的状态控制器进行解密或加密 处理，该模块的状态控制器在对入站消息加密后，通知入站信道控制器将入 站数据发出；该模块的状态控制器在对出站消息解密后，输入出站数据。

单一模块的用户机最多仅能够支持100～200个下属用户数据监收，无法 满足高端客户的需求。此外，单一模块的用户机受到通讯频度限制，通讯带 宽有限，仅能够传输很少的数据，入站数据量较大时会出现拥塞，对于有较 高通讯需求的用户来说使用起来非常不便。

如果用户机能够支持多模块，将可以大幅增加通讯带宽，缓解通讯拥塞的 问题。此外，多模块用户机大幅增加了下属用户的数量，能够管理更多的下 属用户，满足高端客户的需求。但是，与单一模块的调度管理型用户机相比， 多模块调度管理型用户机的出入站数据管理方法和控制流程更加复杂，目前， 业界还没有提出北斗多模块调度管理型用户机的解决方案。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种北斗RDSS系统用户机的出入站 消息管理方法及用户机，实现对多个模块的管理和控制，能够监收管理更多 的下属用户，满足高端客户的需求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种北斗无线测定卫星业务系统 用户机的入站消息管理方法，所述用户机包括至少两个加密模块，每个加密 模块各由一个状态控制器控制，该方法包括：

初相管理器根据每条入站消息中所包含的用户标识确定所述入站消息对 应的加密模块的状态控制器，并通过入站消息控制器将每条入站消息转发至 其对应的加密模块的状态控制器进行加密处理。

进一步地，所述方法还包括：

所述初相管理器在初始化时，从各个加密模块中获取用户标识，并建立 用户标识与加密模块的对应关系。

进一步地，所述通过入站消息控制器将每条入站消息转发至其对应的加 密模块的状态控制器进行加密处理，包括：

所述入站消息控制器先将所有入站消息缓存，当入站消息对应的加密模 块的状态控制器和入站信道控制器都为空闲状态时，则将对应于该加密模块 的状态控制器的入站消息组帧后转发至该加密模块的状态控制器中，所述加 密模块的状态控制器对所述入站消息进行加密处理。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种北斗无线测定卫星业务系统 用户机的出站消息管理方法，所述用户机包括至少两个解密模块，每个解密 模块各由一个状态控制器控制，该方法包括：

初相管理器根据每条出站消息中所包含的用户标识确定该消息所对应的 解密模块的状态控制器，并通过出站消息控制器将每条出站消息转发至其对 应的解密模块的状态控制器进行解密处理。

进一步地，还包括：

所述初相管理器在初始化时，从各个解密模块中获取用户标识，并建立 用户标识与解密模块的对应关系。

进一步地，所述通过出站消息控制器将每条出站消息转发至其对应的解 密模块的状态控制器进行解密处理，包括：

所述出站消息控制器先将所有出站消息缓存，当某一出站消息对应的解 密模块的状态控制器为空闲状态时，将所述出站消息转发至其对应的解密模 块的状态控制器中，所述解密模块的状态控制器对该出站消息进行解密处理。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种北斗无线测定卫星业务系 统用户机，包括：至少两个加密模块，每个加密模块各由一个状态控制器控 制，还包括：

初相管理器，用于根据每条入站消息中所包含的用户标识确定该消息所 对应的加密模块的状态控制器，并将所述入站消息及其对应的加密模块的状 态控制器标识发送至入站消息控制器；

入站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的入站消息及其对 应的加密模块的状态控制器标识后，将每条入站消息转发至其对应的加密模 块的状态控制器；

加密模块的状态控制器，用于对接收到的入站消息进行加密处理。

进一步地，所述初相管理器，还用于在初始化时，从各个加密模块中获 取用户标识，并建立用户标识与加密模块的对应关系。

进一步地，所述入站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的 入站消息及其对应的加密模块的状态控制器标识后，将每条入站消息转发至 其对应的加密模块的状态控制器，包括：

在接收到所述初相管理器发来的入站消息及其对应的加密模块的状态控 制器标识后，将所有入站消息缓存，当入站消息对应的加密模块的状态控制 器和入站信道控制器都为空闲状态时，则将对应于该加密模块的状态控制器 的入站消息组帧后转发至该加密模块的状态控制器。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种北斗无线测定卫星业务系 统用户机，包括：至少两个解密模块，每个解密模块各由一个状态控制器控 制，还包括：

初相管理器，用于根据每条出站消息中所包含的用户标识确定所述出站 消息对应的解密模块的状态控制器，并将所述出站消息及其对应的解密模块 的状态控制器标识发送至出站消息控制器；

出站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的出站消息及其对 应的解密模块的状态控制器标识后，将每条出站消息转发至其对应的解密模 块的状态控制器；

解密模块的状态控制器，用于对接收到的出站消息进行解密处理。

进一步地，所述初相管理器，还用于在初始化时，从各个解密模块中获 取用户标识，并建立用户标识与解密模块的对应关系。

进一步地，所述出站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的 出站消息及其对应的解密模块的状态控制器标识后，将每条出站消息转发至 其对应的解密模块的状态控制器，包括：

在接收到所述初相管理器发来的出站消息及其对应的解密模块的状态控 制器标识后，将所有出站消息缓存，当某一出站消息对应的解密模块的状态 控制器为空闲状态时，将所述出站消息转发至其对应的解密模块的状态控制 器中。

与现有技术相比，本发明提供的北斗RDSS系统用户机的出入站消息管 理方法及用户机，用一个处理器实现对多个模块的出入站数据管理方法和控 制，从而使得用户机能够管理更多的下属用户，满足高端客户的需求，实现 多模块的出入站数据的加解密，并且可以大幅增加通讯带宽，缓解通讯拥塞 的问题。

附图说明

图1是现有技术中支持单一模块的调度管理型用户机结构图；

图2是实施例中一北斗RDSS系统用户机的结构图；

图3是实施例中另一北斗RDSS系统用户机的结构图；

图4是实施例中北斗RDSS系统用户机的入站消息管理方法流程图；

图5是实施例中北斗RDSS系统用户机的出站消息管理方法流程图；

图6是一个应用示例中北斗RDSS系统用户机的结构图；

图7是一个应用示例中北斗RDSS系统用户机的入站消息处理流程图；

图8是一个应用示例中北斗RDSS系统用户机的出站消息处理流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图 对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申 请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例：

如图2所示，本实施例提供了一种北斗RDSS系统用户机，包括：至少 两个加密模块，每个加密模块各由一个状态控制器控制，还包括：

初相管理器，用于根据每条入站消息中所包含的用户标识（用户ID）确 定该消息所对应的加密模块的状态控制器，并将所述入站消息及其对应的加 密模块的状态控制器标识发送至入站消息控制器；

入站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的入站消息及其对 应的加密模块的状态控制器标识后，将每条入站消息转发至其对应的加密模 块的状态控制器；

加密模块的状态控制器，用于对接收到的入站消息进行加密处理。

其中，所述初相管理器，还用于在初始化时，从各个加密模块中获取用 户ID，并建立用户ID与加密模块的对应关系。

所述用户机还包括：入站信道控制器，其中：

所述入站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的入站消息及 其对应的加密模块的状态控制器标识后，将每条入站消息转发至其对应的加 密模块的状态控制器，是指：所述入站消息控制器在接收到所述初相管理器 发来的入站消息及其对应的加密模块的状态控制器标识后，将所有入站消息 缓存，当入站消息对应的加密模块的状态控制器和入站信道控制器都为空闲 状态时，将对应于该加密模块的状态控制器的入站消息组帧后转发至该加密 模块的状态控制器中，即，将对应于同一个加密模块的入站消息组帧，而不 是将所有缓存的入站消息一起组帧，然后将组帧后的入站消息发送至该同一 加密模块的状态控制器中。

所述加密模块的状态控制器，还用于在对接收到的入站消息进行加密处 理后，发送消息通知入站信道控制器入站数据已经准备好。

入站信道控制器，用于控制入站信道的状态，控制功放开关，发送入站 消息。当有一条入站消息准备入站时，入站信道控制器转为忙碌状态；数据 准备好后，打开功放开关，将入站消息发送出去；入站消息发送出去后等待 200ms关闭功放开关，控制器转为空闲状态。

如图3所示，本实施例提供了一种北斗RDSS系统用户机，包括：至少 两个解密模块，每个解密模块各由一个状态控制器控制，还包括：

初相管理器，用于根据每条出站消息中所包含的用户ID确定所述出站 消息对应的解密模块的状态控制器，并将所述出站消息及其对应的解密模块 的状态控制器标识发送至出站消息控制器；

出站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的出站消息及其对 应的解密模块的状态控制器标识后，将每条出站消息转发至其对应的解密模 块的状态控制器；

解密模块的状态控制器，用于对接收到的出站消息进行解密处理。

其中，所述初相管理器，还用于在初始化时，从各个解密模块中获取用 户ID，并建立用户ID与解密模块的对应关系。

所述出站消息控制器，用于在接收到所述初相管理器发来的出站消息及 其对应的解密模块的状态控制器标识后，将每条出站消息转发至其对应的解 密模块的状态控制器，包括：在接收到所述初相管理器发来的出站消息及其 对应的解密模块的状态控制器标识后，将所有出站消息缓存，当某一出站消 息对应的解密模块的状态控制器为空闲状态时，将所述出站消息转发至其对 应的解密模块的状态控制器中。

解密模块的状态控制器，还用于在对接收到的出站消息进行解密处理后， 将解密后的出站消息输出。

如图4所示，本实施例提供了一种北斗无线测定卫星业务系统用户机的 入站消息管理方法，包括：

S101：初相管理器接收到入站消息，根据每条入站消息中所包含的用户 ID确定所述入站消息对应的加密模块的状态控制器；

其中，采用本实施例图2所示的用户机，包括：至少两个加密模块，每 个加密模块各由一个状态控制器控制。所述初相管理器在初始化时，从各个 加密模块中获取用户ID，并建立用户ID与加密模块的对应关系，保存在内 存中。每个加密模块监管着多个下属用户，记录有各个下属用户的用户ID。

S102：初相管理器通过入站消息控制器将每条入站消息转发至其对应的 加密模块的状态控制器；

S103：加密模块的状态控制器对每条入站消息进行加密处理。

在步骤S102中，入站消息控制器先将所有入站消息缓存，当入站消息 对应的加密模块的状态控制器和入站信道控制器都为空闲状态时，将对应于 该加密模块的状态控制器的入站消息组帧后转发至该加密模块的状态控制器 中。即，将对应于同一个加密模块的入站消息组帧，而不是将所有缓存的入 站消息一起组帧，然后将组帧后的入站消息发送至该同一加密模块的状态控 制器中，该同一加密模块的状态控制器是根据入站消息中所包含的用户标识 确定。

所述方法还包括：

S104：所述加密模块的状态控制器在对接收到的入站消息进行加密处理 后，发送消息通知入站信道控制器入站数据已经准备好；

S105：入站信道控制器打开功放开关，将入站消息发送出去；入站消息 发送出去后等待200ms关闭功放开关，入站信道控制器转为空闲状态。

入站信道控制器，用于控制入站信道的状态，控制功放开关，发送入站 消息。当有一条入站消息准备入站时，入站信道控制器转为忙碌状态；数据 准备好后，打开功放开关，将入站消息发送出去；入站消息发送出去后等待 200ms关闭功放开关，控制器转为空闲状态。

如图5所示，本实施例提供了一种北斗无线测定卫星业务系统用户机的 出站消息管理方法，包括：

S201：初相管理器根据每条出站消息中所包含的用户ID确定该消息所 对应的解密模块的状态控制器；

其中，采用本实施例图3所示的用户机，包括：至少两个解密模块，每 个解密模块由一个状态控制器控制；所述初相管理器在初始化时，从各个解 密模块中获取用户ID，并建立用户ID与解密模块的对应关系，保存在内存 中。每个解密模块监管着多个下属用户，记录有各个下属用户的用户ID。

S202：通过出站消息控制器将每条出站消息转发至其对应的解密模块的 状态控制器；

S203：解密模块的状态控制器对每条入站消息进行解密处理。

在步骤S202中，所述出站消息控制器先将所有出站消息缓存，当某一 出站消息对应的解密模块的状态控制器为空闲状态时，将所述出站消息转发 至其对应的解密模块的状态控制器中。

所述方法还包括：所述解密模块的状态控制器在对接收到的出站消息进 行解密处理后，将解密后的出站消息输出。

在一个应用示例中，提供了一种北斗RDSS系统用户机，如图6所示， 该用户机包括5个状态控制器，每个状态控制器独立控制一个加/解密模块、 初相管理器、出/入站消息控制器、入站信道控制器，其中：

初相管理器，用于根据每条出/入站消息中所包含的用户ID确定该消息 所对应的加/解密模块的状态控制器；

出/入站消息控制器，用于对接收到的所有出站消息进行缓存；将出站消 息送入各个加/解密模块的状态控制器进行解密处理；还用于对所有入站消息 进行缓存；当入站消息对应的加/解密模块的状态控制器和入站信道控制器都 为空闲状态时，将对应于该加/解密模块的状态控制器的入站消息组帧后送入 对应的加/解密模块的状态控制器；同时，通知入站信道控制器有数据准备入 站。

入站信道控制器，用于控制入站信道的状态，控制功放开关，发送入站 消息。当有一条入站消息准备入站时，入站信道控制器转为忙碌状态；入站 消息准备好后，打开功放开关，将入站消息发送出去；入站消息发送出去后 等待200ms关闭功放开关，控制器转为空闲状态。

该用户机包括5个加/解密模块，以及对每个加/解密模块进行独立控制 的状态控制器，每个状态控制器均采用状态机的方式对加/解密模块进行控制 管理，完成对入站消息的加密处理以及对出站消息的解密处理；所述状态控 制器中状态机包括以下状态：

初始化状态，该状态表示加/解密模块正在进行自检；

初始化完成状态，该状态表示加/解密模块自检操作结束，初始化已经完 成；

下属用户信息读取状态，该状态表示加/解密模块正在获取下属用户信 息；

下属用户信息读取完成状态，该状态表示加/解密模块下属用户信息获取 完成；

空闲状态，该状态表示加/解密模块目前没有执行任何操作；

信息加密状态，该状态表示加/解密模块正在进行信息加密操作；

信息加密完成状态，该状态表示加/解密模块信息加密操作完成；

信息解密状态，该状态表示加/解密模块正在进行信息解密操作；

信息解密完成状态，该状态表示加/解密模块完成信息解密操作；

本应用示例中，所述状态控制器中加/解密模块状态机的状态转换方式如 下：

用户机上电后，状态控制器中模块状态先进入初始化状态，对加/解密模 块进行自检操作；当状态控制器检测到模块自检成功后模块状态转换为初始 化完成状态；状态控制器对初始化成功的加/解密模块进行下属用户信息读取 操作，模块状态转换为下属用户信息读取状态；当状态控制器检测到加/解密 模块的下属用户信息读取成功后，模块状态转换为下属用户信息读取完成状 态；状态控制器对下属用户信息读取完成后，将该加/解密模块的下属用户信 息和自检信息保存在内存中，便于初相管理器查找。完成该操作后加/解密模 块状态转换为空闲状态。

当有入站消息送入加/解密模块进行加密时，模块状态从空闲状态转换为 信息加密状态；当状态控制器检测到模块加密操作完成后，模块状态从信息 加密状态转换为信息加密完成状态；加密后的数据被入站信道控制器读走后， 模块状态转换为空闲状态。

当有出站消息送入加/解密模块进行解密时，模块状态从空闲状态转换为 信息解密状态；当状态控制器检测到模块解密操作完成后，模块状态从信息 解密状态转换为信息解密完成状态；当解密完成后，解密后的出站消息从设 备接口输出，模块状态转换为空闲状态。

如图7所示，提供了一种北斗无线测定卫星业务系统用户机的入站消息 处理流程，包括：

S301：初相管理器接收入站消息，根据每条入站消息中所包含的用户ID 确定该消息所对应的加/解密模块的状态控制器，将每条入站消息及其对应的 状态控制器标识发送到入站消息控制器；

S302：入站消息控制器接收入站消息，对所有入站消息进行缓存；实时 查询入站信道控制器和所有加密模块的状态控制器的状态，当入站信道控制 器和与入站消息对应的加/解密模块的状态控制器的状态都为空闲时，将对应 于该加/解密模块的状态控制器的入站消息组帧后送入相应的加/解密模块的 状态控制器；同时，发消息通知入站信道控制器进入入站流程；

S303：相应的状态控制器，对入站消息进行加密处理；当完成后发送消 息通知入站信道控制器入站消息已经准备好；

S304：入站信道控制器收到入站消息准备好的消息后，打开功放，将入 站消息发送出去；入站消息发送出去后等待200ms关闭功放，控制器转为空 闲状态。

如图8所示，提供了一种北斗无线测定卫星业务系统用户机的出站消息 处理流程，包括：

S401：初相管理器接收FPGA硬件通道发送来的出站消息，根据每条出 站消息中所包含的用户ID确定该消息所对应的加/解密模块的状态控制器， 将每条出站消息及其对应的状态控制器标识发送到出站消息控制器；

S402：出站消息控制器接收出站消息，并对接收到的所有出站消息进行 缓存；当出站消息所对应的加/解密模块的状态控制器状态为空闲时，将出站 消息送入相应的状态控制器进行解密处理；

S403：相应的状态控制器，对出站消息进行解密处理；当解密完成后， 将出站消息输出到对外接口设备。

从上述实施例可以看出，相对于现有技术，上述实施例中提供的北斗 RDSS系统用户机的出入站消息管理方法及用户机，用一个处理器实现对多 个模块的出入站数据管理方法和控制，从而使得用户机能够管理更多的下属 用户，满足高端客户的需求，实现多模块的出入站数据的加解密，并且可以 大幅增加通讯带宽，缓解通讯拥塞的问题。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读 存储器、磁盘或光盘等。上述实施例中的各模块/单元采用软件功能模块的形 式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神 及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的 改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。