AT指令集在卫星通信中的应用

AT 命令集是由贺氏公司(Hayes)发明，贺氏公司起初是一家生产拨号调制解调器的公司，而 AT 命令集最初的用途正是为了控制拨号调制解调器，其控制协议采用文本格式，且每条指令以 AT 打头，AT 指令集因此得名。随着技术的不断进步，低速的拨号调制解调器逐步开始满足不了高带宽、高速率的应用需求，因此逐步被市场所淘汰。贺氏公司也在这一技术升级换代的浪潮中所消失。但是 AT 指令却得以保存，其后，当时几家主要的移动电话生产商诺基亚、摩托罗拉、HP和爱立信基于贺氏AT指令加以延伸扩展，针对移动电话中的 GSM模块控制，研制出了一套完整的 AT 指令。由此，之后GSM 07.05标准、GSM07.07标准均将AT指令纳入其中。并且工业上常用PDU、GPRS控制等也均采用AT 指令来进行实际的控制。因此，AT 指令也成为了这些产品的事实标准。

ATCoP，是 AT Command Processor的缩写，它是负责软件实现 AT 指令的模块，我们对 AT 指令的新增和修改都是通过 AT 命令处理器来实现的。其具体流程为 ：当 AT 命令处理器接收到串口的 AT 命令，进行相应的解析工作，并根据具体的解析结果去 AT 命令表查找是否存在对应的处理选项，若找到对应的项，则继续执行相应的处理过程，并在处理结束后将得到的响应数据返回到串口，具体如图《AT命令处理器的实现架构》所示。SIO数据预处理模块的主要工作是将串口收到的AT命令先进行一个数据预处理，同时，将预处理所产生的非中断(null-terminated)命令行发送给 AT 命令解析模块。AT 命令解析模块对传送来的非中断(null-terminated)命令行进行解析，并将每一个非中断命令行映射成一个 token 结构，并将此token结构放入到队列中，形成 AT命令表，等待AT命令处理模块进行查找调用。AT命令处理模块处理AT命令时，对AT命令表中的token结构逐一进行查找，如果查找到匹配选项，则继续执行具体的处理函数，并将此token结构删除。AT命令响应产生模块主要是格式化解析AT命令产生的响应数据，并将此格式化的响应传送给数据终端设备(Data Terminal Equipment ：数据终端设备)。AT命令处理器的容错机制为 ：一次只进行一条AT指令的处理，并且如果AT命令存在错误，在SIO 数据预处理模块就会给出一个错误响应，并产生一个错误代码，不再对其进行处理。常规的卫星移动通信系统主要由卫星、卫星天线、功放及射频模块、信道模块以及用户组成。其中，地面站网络管理控制中心(Network Control Center，NCC)负责对整个卫星网内的各卫星地面站设备进行入网、退网、建立卫星业务通道、各种业务流程等进行统一的管理控制。卫星地面站设备包括卫星控制信道、卫星业务信道、射频及功放设备、卫星收发天线等。它负担着整个卫星业务的业务流程控制，业务数据采集、调制解调等工作。

卫星控制信道主要负责整个卫星地面站设备的入网、退网等控制信令的传输控制，卫星业务信道负责对需要发送的卫星业务数据或者卫星话音数据进行加密、调制解调成射频信号传输给射频设备，或者对接收到的射频信号进行调制解调、解密转变成卫星业务数据或话音数据。射频设备以及卫星收发天线主要负责对经过信道处理的卫星数据进行发送或者接收对端传输来的卫星射频信号。当卫星地面站设备1的卫星用户1想和卫星地面站设备 N 的用户 N 进行卫星通信时，用户1通过卫星电话终端或者卫星数据终端进行卫星业务发起，这时，卫星控制信道将对业务发起的控制信令进行处理，通过地面站网络管理控制中心，为两个卫星地面站设备建立空中链路业务通道，之后两个地面站的用户就可以进行需要的业务通信了。

当通信结束时，一方用户进行挂机操作，卫星控制终端将会发起业务结束控制信令，拆除两个卫星地面站设备之间的卫星链路。通过前面的简介可以知道，在整个卫星移动通信过程中，由于卫星通信天生的时延等特性，要进行正常的卫星业务通信，对每个卫星地面站设备的入退网管控、话音或者卫星数据流程的发起、结束，卫星业务链路的建立、拆除等控制流程起着至关重要的作用，因此这里我们将简单可靠的 AT 指令集引入，作为卫星移动通信系统的控制协议。这里我们将卫星控制信道称之为 AT命令解析器(AT Command Processor，AP)，将卫星业务信道称之为信道处理器(Channel Processor，CP)在卫星控制信道中使用 AT 指令来进行具体对本地面站设备的的控制与解析、对卫星业务流程的发起管理与结束、以及对 CP 的设置与查询等指令。在 CP 中主要接收来自 AP 的一些参数的设置与查询命令，以及根据来自 AP 的 AT 指令进行业务通信的具体流程