[0001] 本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种星地融合通信方法及相关设备。

[0002] 自2021年新型电力系统的概念首次提出以来，电网研究制定了构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案，提出建成安全可靠、绿色智能、灵活互动、经济高效的智慧配电网，今年提出推进数智化坚强电网建设，配电网发展成为主战场，亟需提升主配网运行状态的全景感知能力。目前配电通信网的主要通信方式有光纤专网、无线公网、无线专网、电力线载波等，总体通信覆盖率达90％以上。然而，随着新型电力系统建设，配电网向末端延伸，在部分偏远地区还存在大量的电力业务采集盲点，仍然依靠人工方式实现数据采集，大部分站点分布过于分散，采用光纤通信、无线专网、电力线载波等通信网络覆盖，存在施工建设困难、投资成本较大、资源利用率低等问题，同时这些区域由于人口稀少，运营商信号未覆盖或者信号覆盖弱，无法满足电力业务通信需求。

[0035] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本申请进一步详细说明。

[0036] 需要说明的是，除非另外定义，本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

[0037] 可以理解的是，在使用本公开中各个实施例的技术方案之前，均会通过恰当的方式对所涉及的个人信息的类型、使用范围、使用场景等告知用户，并获得用户的授权。

[0038] 例如，在响应于接收到用户的主动请求时，向用户发送提示信息，以明确的提示用户，其请求执行的操作将需要获取和使用到用户的个人信息。从而，使得用户可以根据提示信息来自主的选择是否向执行本公开技术方案的操作的电子设备、应用程序、服务器或存储介质等软件或硬件提供个人信息。

[0039] 作为一种可选的但非限定的实现方式，响应于接受到用户的主动请求，向用户发送提示信息的方式例如可以是弹窗的方式，弹窗中可以以文字的方式呈现提示信息。此外，弹窗中还可以承载供用户选择“同意”或者“不同意”向电子设备提供个人信息的选择控件。

[0040] 可以理解的是，上述通知和获取用户授权过程仅是示意性的，不对本公开的实现方式构成限定，其他满足相关法律法规的方式也可应用于本公开的实现方式中。

[0041] 如背景技术部分所述，自2021年新型电力系统的概念首次提出以来，电网研究制定了构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案，提出建成安全可靠、绿色智能、灵活互动、经济高效的智慧配电网，今年提出推进数智化坚强电网建设，配电网发展成为主战场，亟需提升主配网运行状态的全景感知能力。目前配电通信网的主要通信方式有光纤专网、无线公网、无线专网、电力线载波等，总体通信覆盖率达90％以上。然而，随着新型电力系统建设，配电网向末端延伸，在部分偏远地区还存在大量的电力业务采集盲点，仍然依靠人工方式实现数据采集，大部分站点分布过于分散，采用光纤通信、无线专网、电力线载波等通信网络覆盖，存在施工建设困难、投资成本较大、资源利用率低等问题，同时这些区域由于人口稀少，运营商信号未覆盖或者信号覆盖弱，无法满足电力业务通信需求。

[0042] 综合上述考虑，本申请实施例提出一种星地融合通信方法，应用于一种星地融合通信系统，包括：电力业务终端、5G非地面网络通信终端、卫星、信关站和电力业务系统；所述方法包括：利用所述5G非地面网络通信终端采集所述电力业务终端的业务信息，并将所述业务信息发送至所述卫星；利用所述卫星将所述业务信息转发至所述信关站；利用所述信关站将所述业务信息发送至所述电力业务系统。本申请实施例通过将5G非地面网络技术与电网深度融合，充分利用地面网络和卫星网络，实现偏远地区电力业务数据采集，全面提升配用电业务全域覆盖水平和采集能力，针对偏远地区公网信号薄弱或无公网信号覆盖区域，通过5G NTN卫星网络能够提供全天候、全时域的通信服务，例如用电信息采集、输电线路巡检、智能巡检等业务，重点解决人工抄表效率低、特殊情况无法抄表、运维难度高等问题。针对重大自然灾害地面通信系统失效的情况，通过5G NTN卫星网络能够为变电站、配电站所、低压集抄等场景提供高效可靠的灾备通信网络。为加强配用电业务弱覆盖和盲覆盖区域提供新的通信手段，为星地融合通信技术在数智化电网中的应用奠定理论研究基础。

[0043] 以下，通过具体的实施例来详细说明本申请实施例的技术方案。

[0044] 参考图1，本申请实施例的星地融合通信方法，包括以下步骤：

[0045] 步骤S101，利用所述5G非地面网络通信终端采集所述电力业务终端的业务信息，并将所述业务信息发送至所述卫星；

[0046] 步骤S102，利用所述卫星将所述业务信息转发至所述信关站；

[0047] 步骤S103，利用所述信关站将所述业务信息发送至所述电力业务系统。

[0048] 针对步骤S101，所述利用所述5G非地面网络通信终端采集所述电力业务终端的业务信息，并将所述业务信息发送至所述卫星，包括：利用所述5G非地面网络通信终端采集所述电力业务终端的业务信息；利用5G非地面网络通信协议对所述业务信息进行调制编码，得到调制业务信息，将所述调制业务信息发送至所述卫星。

[0049] 在一些实施例中，所述利用5G非地面网络通信协议对所述业务信息进行调制编码，得到调制业务信息，包括：利用5G非地面网络通信协议对所述业务信息进行加扰和加密处理，得到所述调制业务信息。

[0050] 在一些实施例中，所述将所述调制业务信息发送至所述卫星，包括：将所述调制业务信息通过专属卫星频段发送至所述卫星。

[0051] 针对步骤S102，在一些实施例中，所述利用所述卫星将所述业务信息转发至所述信关站，包括：利用所述卫星将所述业务信息透明转发至所述信关站。

[0052] 在一些实施例中，所述信关站包括：接入网处理单元；所述利用所述信关站将所述业务信息发送至所述电力业务系统，包括：利用所述接入网处理单元对所述调制业务信息进行解调处理，将解调后的所述业务信息发送至所述电力业务系统。

[0053] 针对步骤S103，在一些实施例中，所述系统还包括电力专线；所述利用所述信关站将所述业务信息发送至所述电力业务系统，包括：利用所述信关站，经过所述电力专线将所述业务信息发送至所述电力业务系统。

[0054] 在本实施例中，针对电力行业弱覆盖和盲覆盖区域的业务应用场景，基于新一代5G NTN通信协议，采用透明转发组网技术，提出星地融合通信方法，应用于星地融合通信系统，实现“地面”与“太空”的无缝融合，为电力业务提供无处不在空天一体化网络服务。该系统主要由电力业务终端、5GNTN通信终端、卫星、地面信关站、电力专线和电力业务系统组成。其中方法为利用5G NTN通信终端对电网业务进行电力业务采集，并将采集信息通过5G NTN通信协议进行调制编码后，通过专属卫星频段发送给卫星，卫星将信号透明转发给地面信关站接收，并通过在信关站机房内部署的电力行业专属5G NTN基站和核心网设备对基带信号进行解调处理后，经电力专线接入电力业务主站系统，完成配用电业务终端至电力业务系统主站之间的信息安全可靠传输。

[0055] 上述将业务信息通过专属卫星频段发送给卫星，能够在最大程度上保证信息传输的稳定性和安全性，上述利用卫星将信号透明转发给地面信关站，能够有效的保证在最大程度上降低卫星转发业务信息时带来的影响。

[0056] 在5G NTN信号传输过程中，原始数据在调制过程中进行加扰和加密处理，卫星转发过程中仅进行射频转发，信号需要在信关站内解调以后才能获取到传输的数据，电力数据通过核心网和电力专线发送至电力业务主站服务器，实现了电力业务数据端到端安全传输。

[0057] 参考图2，为本申请实施例的星地融合通信系统示意图。

[0058] 如图2所示，根据电力星地融合通信系统架构，整体网络拓扑主要由5GNTN通信协议、5G NTN通信终端、5G NTN通信地面系统等组成。

[0059] 5G NTN通信协议：通过引用地面蜂窝移动通信技术，并针对卫星通信进行定制化改造，本发明提出的电力星地融合通信系统基于R17 5G IoT NTN通信协议通过卫星实现实现终端和基站的互联互通、高效调度和低功耗控制等功能。

[0060] 电力专用5G NTN通信终端：内置卫星通信模组的电力专用5G NTN通信终端设备与电力业务终端连接，采用低功耗、长待机设计，可根据电力业务终端的结构形态进行适配，基于专属卫星通道实现配用电业务终端与配用电业务系统主站之间信息传输。

[0061] 电力专用卫星及频段：5G NTN技术支持高、低轨卫星，电网可申请专用卫星物理频段实现卫星专网通信，确保卫星传输通道资源的独享性、专用性和安全性。

[0062] 5G NTN通信地面系统：在卫星地面站部署电力专用基带和核心网设备，主要包括接入网处理单元、核心网处理单元和网管系统。其中接入网处理单元主要实现对信号的调制和解调，并对无线信道进行动态分配，实现接入网协议栈功能。接入网单元可以支持每200KHz带宽内5万用户的容量，根据频谱资源和用户容量需求增加波束数量或者单波束下的带宽(n*200KHz)来提升系统总容量。核心网处理单元主要负责用户的认证鉴权功能，确保用户ID的合法性并对用户的流量进行统计，管理用户的权限及开卡服务。网管服务器负责管理接入网设备，配置频点、分发星历信息、协调网络管理策略等。

[0063] 电力专线：通过复用或新建电力光纤链路构建5G NTN专网核心网服务器与各电力省公司业务主站之间专线链路，实现5G NTN核心网和电力业务系统主站之间的信息交互。

[0064] 通过上述实施例可以看出，本申请实施例所述的星地融合通信方法，应用于一种星地融合通信系统，包括：电力业务终端、5G非地面网络通信终端、卫星、信关站和电力业务系统；所述方法包括：利用所述5G非地面网络通信终端采集所述电力业务终端的业务信息，并将所述业务信息发送至所述卫星；利用所述卫星将所述业务信息转发至所述信关站；利用所述信关站将所述业务信息发送至所述电力业务系统。本申请实施例通过将5G非地面网络技术与电网深度融合，充分利用地面网络和卫星网络，实现偏远地区电力业务数据采集，全面提升配用电业务全域覆盖水平和采集能力，针对偏远地区公网信号薄弱或无公网信号覆盖区域，通过5G NTN卫星网络能够提供全天候、全时域的通信服务，例如用电信息采集、输电线路巡检、智能巡检等业务，重点解决人工抄表效率低、特殊情况无法抄表、运维难度高等问题。针对重大自然灾害地面通信系统失效的情况，通过5G NTN卫星网络能够为变电站、配电站所、低压集抄等场景提供高效可靠的灾备通信网络。为加强配用电业务弱覆盖和盲覆盖区域提供新的通信手段，为星地融合通信技术在数智化电网中的应用奠定理论研究基础。

[0065] 需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

[0066] 需要说明的是，上述对本申请的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

[0067] 基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种星地融合通信系统。

[0068] 参考图2，所述星地融合通信系统，包括：

[0069] 电力业务终端、5G非地面网络通信终端、卫星、信关站和电力业务系统；

[0070] 所述5G非地面网络通信终端用于采集所述电力业务终端的业务信息，并将所述业务信息发送至所述卫星；

[0071] 所述卫星用于将所述业务信息转发至所述信关站；

[0072] 所述信关站用于将所述业务信息发送至所述电力业务系统。

[0073] 为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

[0074] 上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的星地融合通信方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

[0075] 基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的星地融合通信方法。

[0076] 图3示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

[0077] 处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

[0078] 存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

[0079] 输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

[0080] 通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

[0081] 总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

[0082] 需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

[0083] 上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的星地融合通信方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

[0084] 基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的星地融合通信方法。

[0085] 本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD‑ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

[0086] 上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的星地融合通信方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

[0087] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

[0088] 另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

[0089] 尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

[0090] 本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。