CN101720135B - 星地综合移动通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星地综合移动通信系统，该系统包括一个综合信关站、至少一个综合无线接入点和至少一个卫星。综合信关站和综合无线接入点，以及综合无线接入之间相互连接，组成本地网络。综合信关站通过卫星中继与外部网络互连。综合信关站负责处理本地网络内的通信以及本地网络与外部网络之间的通信。综合无线接入点，处理本地网络内不同无线制式用户终端的接入。通过本发明建立的系统，网络结构简化，接口多样化，易于搭建。可以支持多种不同制式用户终端同时接入本地网络，同时通过卫星中继实现了跨网络通信。解决了应急、救灾以及专网通信系统的需求，同时为偏远地区通信系统的实现提供了解决方案。

Description

星地综合移动通信系统

技术领域

本发明涉及无线电通信系统和方法，特别是一种涉及卫星通信和地面移动通信领域的支持多标准无线接入的星地综合移动通信系统。

背景技术

卫星通信系统通常分为两类：移动卫星通信系统和固定卫星通信系统。移动卫星通信系统是用来满足用户终端移动通信的需求，系统中的用户终端体积较小，类似于普通陆地蜂窝移动通信系统的用户终端。固定卫星通信系统是用来跟多个固定用户终端进行通信的。这些用户终端天线通常装在建筑外或者屋顶。

这些年，卫星通信系统得到了很大发展，应用也越来越广泛。卫星通信系统常常用于偏远的地区或者人烟稀少的地方，在那里，地面移动通信或者固定电话网络的覆盖较差，难于满足用户通信的需求。

卫星移动通信系统能对地面进行大面积无缝覆盖，对支持稀业务密度地区的通信十分有利；同时系统在对付抢险救灾等突发事件中作用突出。然而，卫星系统所谓的“无缝覆盖”是有条件的：由于卫星系统链路电平是按电波传播“无障碍”设计的，而处于室内的用户被建筑物阻挡将使链路损耗增加，从而无法保证通信质量，所以对于室内用户和那些被周围复杂环境障碍物遮蔽的用户，系统无法保障正常通信而要求用户安装额外的设备例如卫星信号转发器。卫星移动通信系统中通常使用特定的终端，这些终端不仅需要工作在ITU规划的卫星移动通信的频率上(例如L波段)，同时还采用了特定的制式。

地面蜂窝通信系统是覆盖范围最广的地面公用移动通信系统，例如GSM(Global Systemfor Mobile Communications)，在蜂窝通信系统中，覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个小区。每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务。移动用户之间以及移动用户和非移动用户之间的通信均需通过基站进行。基站则一般通过有线线路连接到主要由交换机构成的骨干交换网络。

地面蜂窝移动通信系统能以较低成本和较大的系统容量来支持用户密集的地区(如人口集中的城镇)的移动通信业务，但系统的缺点是：不可能无缝地覆盖一个国家或地区(日本和美国被认为“永远不会被蜂窝网覆盖地区”分别占本土面积的50％和80％)，同时系统依赖于地面设施，在遭遇重大自然灾害等突发事件时系统可能瘫痪。而在偏远的地区，几乎没有地面移动通信的覆盖，导致用户的通信需求无法实现。

目前已知的地面蜂窝移动通信系统采用许多不同的制式，例如GSM，WCDMA(WidebandCode Division Multiple Access)等，如果不同制式的用户终端要进行通信，都必须通过各自独立的移动通信网络接入，这些移动通信网络包括特定的基站、基站控制器以及核心网。这样，当某一种制式的移动通信网络在某个地区覆盖不完善时，对采用该种制式终端的用户就造成了通信障碍。尤其是在应急、救灾以及偏远地区地面蜂窝移动通信覆盖不完善的环境中，用户更无法通过不同制式的终端自由地进行通信。

现有的地面移动通信系统结构复杂，例如图1所示的一种典型的地面移动通信系统UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)，系统的网元较多，结构复杂，接口种类也很多，整个系统搭建过程较为复杂。在灾害或突发事件现场，传统的地面移动通信系统由于固有的特性，难以快速的搭建和铺设。

目前，为了解决卫星移动终端在地面(例如室内或高楼林立的城市)的通信问题，也出现了一些涉及卫星和地面协同工作的通信系统，如地面辅助通信组件技术ATC(AncillaryTerrestrial Components)。采用这种技术的卫星移动通信网络由空基网络和地基网络组成，网络中的用户终端通常是卫星陆地蜂窝双模的，空基网络负责用户终端的卫星通信，地基网络负责用户终端在卫星信号较差的地区的通信。地基网络由各种不同制式的地基组件组成，例如CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)，系统通过在地基组件中复用卫星频率，解决用户终端在室内和高楼林立的城市的通信问题，用户可以自由地在空基网络和地面网络之间进行无缝切换，保证通话的连续性。但是，这种网络对用户终端有特殊的要求，必须是双模的，需要支持分别在卫星和地面网络里通信，而且必须能够工作在卫星频率上，对于普通的地面移动通信网络的用户终端无法接入这样的ATC网络。各种制式的地基组件需要各自独立的交换网络，即一种地基组件只能支持一种无线制式用户终端的接入。这样，不仅增加了网络的局限性，而且也增大了系统的复杂性，以及不同制式终端之间的通信延迟。这种地基组件与传统的地面移动通信网络类似，系统的架构复杂，因而不适合快速地搭建。

在灾害或突发事件时，需要一种架构简单的系统，能够快速的铺设和灵活的搭建，系统对用户终端也没有特别的要求，普通的移动终端都可以同时接入，卫星终端也可以接入。同时，接入的各个终端在本地可以相互通信，如果需要与外部网络的用户通信，该系统可通过卫星中继扩大通信的范围，将通信路由到其他通信网络。

在偏远没有固定和移动通信网络覆盖的地区，话务量相对较小，也需要这样一种系统，能够支持应用于地面移动通信网络的不同制式普通终端的接入，实现用户终端之间的本地网内通信。同时，当用户有需求与外部网络通信时，可以通过卫星中继与外部网络通信。

在某些特定的应用场合，例如外交，公安等专网系统，也需要这样一种系统，当系统搭建后，用户可以使用普通的地面移动通信终端就能接入网络，在本地网络内相互通信，同时分布于各地的网络之间通过卫星中继互联，实现专网内的用户通信。

发明内容

本发明目的是提供一种网络结构简单，既可以处理本系统内各种不同制式终端的通信，又能够通过卫星中继链路处理本系统用户同其他网络的通信的星地综合移动通信系统。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种星地综合移动通信系

统，该系统包括一个综合信关站、至少一个综合无线接入点和至少一个卫星，

所述综合信关站和所述综合无线接入点连接、以及所述综合无线接入点之间相互连接组成本地网络，所述综合信关站与所述卫星通过卫星链路连接；

所述综合信关站，负责处理本地网络内的通信以及本地网络与外部网络之间的通信；

所述综合无线接入点，负责处理本地网络内不同无线制式用户终端的接入；

所述卫星为所述综合信关站提供卫星中继链路，将本地网络与外部网络通过卫星中继链路互连。

所述综合无线接入点与所述的综合信关站之间通过有线或无线连接，所述

有线连接为光纤或以太网。

所述综合无线接入点之间通过有线或无线连接，所述有线连接为光纤或

以太网。

所述综合信关站和所述综合无线接入点之间采取多种拓扑结构方式进行组

网，所述拓扑结构为网状结构或星型结构。

所述综合信关站包括

接口处理器，用于接收并处理从所述综合无线接入点收到的数据流，然后将分离出的信令消息转发到信令处理器，将用户面数据流转发到用户面处理器；反之，接口处理器从信令处理器接收信令消息，处理后转发到所述综合无线接入点，以及从用户面处理器接收用户面数据流，处理后转发到所述综合无线接入点；

信令处理器，用于处理本地网络内的信令消息，与鉴权、认证和计费处理器通信来实现对用户的鉴权、认证和计费操作，产生并发送对被叫用户的寻呼消息，命令用户面处理器为用户终端建立数据承载连接，来完成用户面数据流的传输，当用户面数据流传输完成后，信令处理器命令用户面处理器拆除数据承载连接；

鉴权、认证和计费处理器，储存用户的信息，接收信令处理器的请求消息来完成并用户的鉴权、认证和计费功能，实现了系统内的优先级接入控制功能；

用户面处理器，接收信令处理器的命令来为用户建立或拆除数据承载连接，对用户面数据流进行路由，当通信发生在本地网络内时，将用户面数据流在综合无线接入点之间路由，当通信发生在本地网络和外部网络之间时，将用户面数据流从综合无线接入点路由到卫星信号处理器，或者，将用户面数据流从卫星信号处理器路由到综合无线接入点；

卫星信号处理器，用于将发往外部网络的信令消息和用户面数据流调制、处理为卫星信号经天线发送到卫星，反之，  卫星信号处理器将来自外部网络的卫星信号解调后，将信令消息发往信令处理器，将用户面数据流发往用户面处理器；

天线将卫星信号通过卫星链路发往外部网络，反之，天线通过卫星链路接收到卫星信号，转发到卫星信号处理器。

所述综合无线接入点支持多种无线制式用户终端的接入，所述无线制式用户终端为GSM或WCDMA或TD-SCDMA或CDMA或卫星移动通信终端。

所述综合无线接入点包括：

多频段多无线制式射频处理单元，用于将不同频段的射频信号转换为不同无线制式的基带信号发给基带处理单元处理，反之，多频段多无线制式射频处理单元将不同制式的基带信号转换为不同频段的射频信号经天线发送到用户终端；

基带处理单元，由独立的不同种类的基带处理单元组成，各个独立的基带处理单元分别用于处理不同无线制式的信号，各种基带处理单元分别对该种无线制式的基带信号进行解调，完成各种其他的接收机功能，反之，基带处理单元对要发射给多频段多无线制式射频处理单元的信号进行调制，完成各种其他的发射机功能；

基带处理控制器，用于根据用户终端信号的特性选择不同制式的基带处理单元，不同的基带处理单元处理不同的无线制式的信号，经过处理后的信息被转发到主处理器，反之，基带处理控制器接收来自主处理器的信息，并选择适当的基带处理单元单元进行调制处理；

主处理器，用于对来自用户终端的信息进行二层和三层的处理，然后转发到所述综合信关站或所述综合无线接入点，反之，主处理器对发往用户终端的信息进行二层和三层的处理。

所述基带处理单元通过软件定义的配置方式来支持不同的无线制式的基带

处理单元。

本发明的星地综合移动通信系统由一个综合信关站，一个或多个支持多标准的综合无线接入点，以及一个或多个卫星(系统)组成，综合信关站和综合无线接入点之间以及各个综合无线接入点之间可以通过多种有线或无线的方式连接组成本地网络，有线方式连接采用例如光纤、以太网等。综合信关站和综合接入点组成了覆盖本地的移动通信网络，共同处理本地网络内的各种不同制式用户终端的通信，同时通过与卫星的中继链路处理本地网络用户终端与外部网络之间的通信。

本系统本地网络构成十分简化，仅由综合信关站和综合无线接入点两种网元构成。网络的铺设仅需在两种网元之间通过有线线路或无线线路进行连接，而且两种网元之间组网可以采用多种拓扑结构，例如星型结构，网状结构(Mesh)等。综合信关站通过卫星中继链路同卫星连接，并进而连接其他的卫星或地面通信网络，构成完整的卫星/地面一体化移动通信系统。通过本系统内的优先级接入控制功能，可以实现对高优先级用户的抢占接入，满足专用的或应急的通信系统的业务需求。因此，本系统的布置非常快速和灵活，具备面向用户的优先级接入控制功能，这也使得本系统十分适合于专用的或应急的通信系统的需求。

本系统中的支持多标准的综合无线接入点，能够工作于不同的频率，支持不同的无线制式，即对移动终端采取的制式没有特殊要求，能够提供多种无线接入标准例如GSM，WCDMA，LTE(Long Term Evolution)，以及卫星移动终端等用户终端的同时接入。综合无线接入点融合了蜂窝移动通信网络中基站和基站控制器的功能，通过实现多频段多制式的射频技术，同时支持多种无线标准基带共平台且同时运行，来支持不同制式用户终端的同时接入。在具体的实施中，只需要布置一套星地移动通信网络，即可对包括卫星移动终端，2G终端，3G终端和LTE(Long Term Evolution)终端在内的所有移动用户提供服务。另一方面，也可根据需要，通过软件配置的方式更改系统，使本系统只对一种或几种无线接入标准提供支持。

本系统内的综合信关站具备了蜂窝移动通信网络中的核心网功能，既可以处理本地网络内各种不同制式用户终端的通信，同时还能够通过卫星中继链路处理本地网络用户终端同其他外部网络的通信。综合信关站也具有传统信关站的功能，即处理卫星移动通信的功能。

通过以上的技术方案可以看出，本系统具有简化的网络架构，网元之间可以通过多种方式方便地连接，通过简单的拓扑结构组成本地通信网络，而且综合信关站还可以通过卫星链路和外部网络互连以实现网间通信。本系统通过多标准的综合无线接入点实现了对不同制式用户终端的接入，而且通过综合信关站不仅实现了本地网络内的用户通信，同时也实现了本地网络与外部网络之间的通信。

使用本发明的系统：

第一，解决了抗灾救灾、突发事件时的应急通信。在灾害或突发事件现场的地面蜂窝移动通信设施往往被破坏，而采用本发明所实现的系统架构十分简单，铺设快速而灵活。综合信关站通过卫星中继链路可与指挥中心或地面通信网络连接，本系统具备的优先级接入控制功能满足了应急通信系统中高优先级用户的抢占接入需求，因此，本系统十分适合于应急的通信系统的需求，同时，由于多标准的综合无线接入点提供包括卫星和地面各类普通移动通信终端(如GSM、WCDMA等)的接入，减少了用户通信的局限性。

第二，解决了偏远地区的用户通信。在偏远的没有固定和移动通信网络覆盖的地区，话务量相对很小，通过搭建本发明的系统，用户可以使用各种普通的移动通信终端，而不需要使用昂贵的卫星移动通信终端，就能够实现本地通信，同时，通过卫星中继实现与外部网络的用户通信。

第三，解决了某些专网通信的需求。在某些特定的专网系统，例如外交，公安等专网，通过搭建采用本发明的系统，可以将处于不同地理位置的各个本地网络组成专网，处于各地的用户可以方便地使用普通的移动通信终端，接入本地网络，实现本地通信，也可以通过卫星中继，实现整个专网内的用户通信。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是典型的蜂窝移动通信网络示意图。

图2是典型的卫星通信网络示意图。

图3是采用了本发明的星地综合移动通信系统的组网示意图。

图4是综合无线接入点的模块框图。

图5是综合信关站的模块框图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

图1描述了一个典型的地面蜂窝移动通信系统，此系统是遵循3GPP(3rd GenerationPartnership Project)标准的移动通信系统，又称为UMTS。图中地面移动通信终端11表示采用地面移动通信系统无线制式的终端例如TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access)，基站12负责与地面移动通信终端11之间的无线接口一层(即物理层)处理，例如调制解调，基带处理等。无线网络控制器RNC 13负责无线接口的二层和三层的处理，包括用户面和信令面，例如MAC(Medium Access Control)，RLC(RadioLink Control)，PDCP(Packet Data Convergence Protocol)和RRC(Radio ResourceControl)等。MSC(Mobile Switching Centre)14和GMSC(Gateway Mobile SwitchingCentre)16负责地面移动通信终端11的电路域的业务处理。SGSN(Serving GPRS SupportNode)15和GGSN(Gateway GPRS Support Node)17负责地面移动通信终端11的数据域的业务处理。MSC 14、GMSC 16、SGSN 15与GGSN 17一起组成了核心网18，核心网18与公共网络PSTN(Public Switched Telephone Network)和PDN(Packet Data Network)19互连。

图2描述了一个典型的卫星移动通信系统，图2中卫星移动通信终端21采用卫星通信无线制式，卫星22跟信关站23通信，同时也与卫星移动通信终端21通信。卫星移动通信终端21由卫星22上的天线的一个波束提供服务，该天线在卫星移动通信终端21的方向上提供高增益。信关站23采用例如C波段馈送链路频率跟卫星22通信，而卫星22则采用例如S波段用户链路频率跟卫星移动通信终端21通信。信关站23负责处理本网络内的卫星移动通信终端21之间的通信，同时通过与PSTN和PDN 19的连接，来处理本网络用户与外部公共网络PSTN和PDN 19之间的通信。

图3描述了采用了本发明的一个星地综合通信系统组网示意图。图中由多个综合无线接入点31和一个综合信关站32以及一个卫星22(根据需要也可以是多个卫星)共同构成了一个星地综合移动通信网络，综合无线接入点31同综合信关站32连接以及各个综合无线接入点31之间也互相连接组成本地网络，综合信关站负责处理本地网络内的通信以及本地网络与外部网络之间的通信，综合无线接入点负责处理本地网络内不同无线制式用户终端的接入。整个系统可以采用网状结构(Mesh)组网，也可以采用星型结构组网，即综合无线接入点31同综合信关站32之间以及各个综合无线接入点31之间可以采用网状结构(Mesh)组网，也可以采用星型结构组网，综合无线接入点31同综合信关站32之间可以通过有线或无线连接，有线连接可以是光纤或者以太网等或者其它，各个综合无线接入点31之间可以通过有线或无线连接，有线连接可以是光纤或者以太网等或者其它。综合信关站32通过卫星链路与卫星22连接，卫星22通过卫星链路与信关站23以及外部公共网络PSTN和PDN 19连接，所述卫星为所述综合信关站提供卫星中继链路，将本地网络与外部网络通过卫星中继链路互连。综合无线接入点31通过蜂窝小区覆盖本地，提供多种无线制式用户终端的接入。综合无线接入点31可以同时支持不同制式的地面移动通信终端11(例如GSM、WCDMA、TD-CDMA、CDMA)的接入，同时也可以支持卫星移动通信终端21的接入，各个综合无线接入点31之间的通路保证了用户终端可以在不同综合无线接入点31之间快速、安全的切换，避免掉话。综合信关站32处理由综合无线接入点31中继来的各种本地网终端之间以及本地网终端与外部网络PSTN和PDN 19的通信，对于本地网络内用户终端之间的通信，综合信关站32直接进行本地交换，根据用户终端的位置信息，产生寻呼信令，然后通过综合无线接入点31寻呼到被叫用户终端；对于本地网络用户终端与外部网络PSTN和PDN 19的通信，综合信关站32将通信通过卫星22中继到信关站23，进而到PSTN或PLMN 19。

图4描述了所述综合无线接入点包括：

多频段多无线制式射频处理单元41，用于将不同频段的射频信号转换为不同无线制式的基带信号发给基带处理单元42处理，反之，多频段多无线制式射频处理单元41将不同制式的基带信号转换为不同频段的射频信号经天线发送到用户终端；

基带处理单元42，由独立的不同种类的基带处理单元组成，各个独立的基

带处理单元分别用于处理不同无线制式的信号，各种基带处理单元分别对该种无线制式的基带信号进行解调，完成各种其他的接收机功能，反之，基带处理单元42对要发射给多频段多无线制式射频处理单元41的信号进行调制，完成各种其他的发射机功能；所述基带处理单元42可以通过软件定义的配置方式来支持不同的无线制式的基带处理单元，从而实现基带处理单元处理不同无线制式的信号。

基带处理控制器43，用于根据用户终端信号的特性选择不同制式的基带处理单元42，不同的基带处理单元42处理不同的无线制式的信号，经过处理后的信息被转发到主处理器44，反之，基带处理控制器43接收来自主处理器44的信息，并选择适当的基带处理单元单元42进行调制处理；

主处理器44，用于对来自用户终端的信息进行二层和三层的处理，然后转发到所述综合信关站或所述综合无线接入点，反之，主处理器44对发往用户终端的信息进行二层和三层的处理。

参考图4，再详细描述一下综合无线接入点31的结构和功能。支持多标准的综合无线接入点31通过空中接口与多种不同制式的用户终端通信，即支持多种不同无线制式用户终端的接入，这些无线制式用户终端包括地面移动通信终端11(例如GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA)和卫星移动通信终端21。用户终端的无线信号经过天线接收后，由多频段多无线制式射频处理单元41处理，然后由基带处理控制器43根据用户的无线制式选择相应的基带处理单元42，该基带处理单元42处理由多频段多无线制式射频处理单元41输出的基带信号。基带处理单元42对收到的基带信号进行解调，对要发射给多频段多无线制式射频处理单元41的信号进行调制，以及完成各种其他的接收机、发射机功能，例如交织/去交织、信道编码/解码和其他功能。基带处理控制器43根据用户终端信号的特性选择不同制式的基带处理单元42，不同的基带处理单元42可以处理不同的无线制式的信号，例如GSM，TD-SCDMA等。图中无线制式1基带处理单元42A，无线制式2基带处理单元42B和无线制式N基带处理单元42C分别表示处理不同无线制式信号的基带处理单元，与其他的无线制式基带处理单元类似，图中无线制式1基带处理单元42A可以通过软件的定义来处理多种无线制式中的一种例如GSM。经过基带处理单元42解码后的信息经由基带处理控制器43被转发到主处理器44。主处理器44对信息进行路由，根据信息的目的地，分别转发到综合信关站32或其他的综合无线接入点31进行处理。

图5描述了综合信关站包括：

接口处理器50，用于接收并处理从所述综合无线接入点31收到的数据流，然后将分离出的信令消息转发到信令处理器51，将用户面数据流转发到用户面处理器52；反之，接口处理器50从信令处理器51接收信令消息，处理后转发到所述综合无线接入点31，以及从用户面处理器52接收用户面数据流，处理后转发到所述综合无线接入点31；

信令处理器51，用于处理本地网络内的信令消息，与鉴权、认证和计费处理器53通信来实现对用户的鉴权、认证和计费操作，产生并发送对被叫用户的寻呼消息，命令用户面处理器52为用户终端建立数据承载连接，来完成用户面数据流的传输，当用户面数据流传输完成后，信令处理器51命令用户面处理器52拆除数据承载连接；

鉴权、认证和计费处理器53，储存用户的信息，接收信令处理器51的请求消息来完成并用户的鉴权、认证和计费功能，实现了系统内的优先级接入控制功能；

用户面处理器52，接收信令处理器51的命令来为用户建立或拆除数据承载连接，对用户面数据流进行路由，当通信发生在本地网络内时，将用户面数据流在综合无线接入点31之间路由，当通信发生在本地网络和外部网络之间时，将用户面数据流从综合无线接入点31路由到卫星信号处理器54，或者，将用户面数据流从卫星信号处理器54路由到综合无线接入点31；

卫星信号处理器54，用于将发往外部网络的信令消息和用户面数据流调制、处理为卫星信号经天线55发送到卫星，反之，卫星信号处理器54将来自外部网络的卫星信号解调后，将信令消息发往信令处理器51，将用户面数据流发往用户面处理器52；

天线55将卫星信号通过卫星链路发往外部网络，反之，天线55通过卫星链路接收到卫星信号，转发到卫星信号处理器54。

参考图5，再详细描述一下综合信关站的结构。综合信关站32包括几个主要组件：接口处理器50，信令处理器51，鉴权、认证和计费处理器53，用户面处理器52，卫星信号处理器54和卫星天线55。从综合无线接入点31收到的数据流先由接口处理器50进行分析，将信令消息转发到信令处理器51，将用户面数据流转发到用户面处理器52。

信令处理器51与鉴权、认证和计费处理器53通信来实现对用户的鉴权、认证和计费操作。信令处理器51将用户的信息和申请的服务通过信令信息发送到鉴权、认证和计费处理器53，鉴权、认证和计费处理器53将收到的信息和用户的注册信息进行比较，如果用户的申请合法，则允许接入系统，并通过信令处理器51通知用户；否则，拒绝用户的接入，并通过信令处理器51通知用户。鉴权、认证和计费处理器53同时具备了优先级接入控制功能，对高优先级的用户提供了抢占低优先级用户的功能。经过了鉴权、认证过程，如果允许用户通信，信令处理器51需要产生对被叫用户进行寻呼的信令消息，如果被叫用户是在本网内，则该信令消息被发送到接口处理器50并转发到相应的综合无线接入点31；如果被叫用户是在外部网络，则信令信息被发送到卫星信号处理器54，生成卫星信号并通过卫星中继转发到外部网络。当本网络内的用户需要与外部网络进行通信时，信令处理器51同时要通过信令消息通知用户面处理器52建立数据承载连接，来完成用户数据流的传输。当用户完成了通信过程，信令处理器51还需要与鉴权、认证和计费处理器53的通信来完成对用户的计费过程。

信令处理器51还需要完成对用户的移动性管理过程。信令处理器51通过对移动用户的位置更新等消息来记录用户的位置信息。通过移动性管理过程，当需要寻呼用户时，信令处理器51可以将寻呼消息发送到用户所处位置的综合无线接入点31，这样可以避免对全网进行寻呼，从而减少了信令消息的传输和对传输带宽的占用。同时当用户由于移动需要在不同的综合无线接入点31之间发生切换时，信令处理器51要与用户进行交互来完成用户的切换过程。

用户面处理器52负责用户数据的路由功能，同时还需要完成用户话音数据的语音编码转换功能。经过用户面处理器52处理后的用户面数据流被转发到接口处理器(本网内通信)或卫星信号处理器54(去往外部网络)，经由卫星中继转发到外部网络。

卫星信号处理器54完成卫星信号的处理，经过纠错编译码、调制解调、上下变频等过程，发射用的信号从基带信号转换成卫星链路信号经天线55通过卫星发送到外部网络；反之，从天线55上接收到的卫星链路信号被转换成基带信号，解码并分离为用户面数据流和信令消息，转发到用户面处理器52或信令处理器51。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种星地综合移动通信系统，其特征在于：该系统包括一个综合信关站、至少一个综合无线接入点和至少一个卫星，

所述综合信关站和所述综合无线接入点连接、以及所述综合无线接入点之间相互连接组成本地网络，所述综合信关站与所述卫星通过卫星链路连接；

所述综合信关站，负责处理本地网络内的通信以及本地网络与外部网络之间的通信;

所述综合无线接入点，负责处理本地网络内不同无线制式用户终端的接入；

所述卫星为所述综合信关站提供卫星中继链路，将本地网络与外部网络通过卫星中继链路互连；

所述综合信关站包括：

接口处理器（50），用于接收并处理从所述综合无线接入点（31）收到的数据流，然后将分离出的信令消息转发到信令处理器（51），将用户面数据流转发到用户面处理器（52）；反之，接口处理器（50）从信令处理器（51）接收信令消息，处理后转发到所述综合无线接入点（31），以及从用户面处理器（52）接收用户面数据流，处理后转发到所述综合无线接入点（31）；

信令处理器（51），用于处理本地网络内的信令消息，与鉴权、认证和计费处理器（53）通信来实现对用户的鉴权、认证和计费操作，产生并发送对被叫用户的寻呼消息，命令用户面处理器（52）为用户终端建立数据承载连接，来完成用户面数据流的传输，当用户面数据流传输完成后，信令处理器（51）命令用户面处理器（52）拆除数据承载连接；

鉴权、认证和计费处理器（53），储存用户的信息，接收信令处理器（51）的请求消息来完成用户的鉴权、认证和计费功能，实现了系统内的优先级接入控制功能；

用户面处理器（52），接收信令处理器（51）的命令来为用户建立或拆除数据承载连接，对用户面数据流进行路由，当通信发生在本地网络内时，将用户面数据流在综合无线接入点（31）之间路由，当通信发生在本地网络和外部网络之间时，将用户面数据流从综合无线接入点（31）路由到卫星信号处理器（54），或者，将用户面数据流从卫星信号处理器（54）路由到综合无线接入点（31）；

 卫星信号处理器（54），用于将发往外部网络的信令消息和用户面数据流调制、处理为卫星信号经天线（55）发送到卫星，反之，卫星信号处理器（54）将来自外部网络的卫星信号解调后，将信令消息发往信令处理器（51），将用户面数据流发往用户面处理器（52）；

天线（55）将卫星信号通过卫星链路发往外部网络，反之，天线（55）通过卫星链路接收到卫星信号，转发到卫星信号处理器（54）。

2.根据权利要求1所述的星地综合移动通信系统，其特征在于：所述综合无线接入点与所述的综合信关站之间通过有线或无线连接，所述有线连接为光纤或以太网。

3.根据权利要求1所述的星地综合移动通信系统，其特征在于：所述综合无线接入点之间通过有线或无线连接，所述有线连接为光纤或以太网。

4.根据权利要求1所述的星地综合的移动通信系统，其特征在于：所述综合信关站和所述综合无线接入点之间采取多种拓扑结构方式进行组网，所述拓扑结构为网状结构或星型结构。

5.根据权利要求1所述的星地综合移动通信系统，其特征在于：所述综合无线接入点支持多种无线制式用户终端的接入，所述无线制式用户终端为GSM或 WCDMA或TD-SCDMA或卫星移动通信终端。

6.根据权利要求1所述的星地综合移动通信系统，其特征在于：所述综合无线接入点支持多种无线制式用户终端的接入，所述无线制式用户终端为CDMA。

7.根据权利要求1的所述的星地综合移动通信系统，其特征在于：所述综合无线接入点包括：

多频段多无线制式射频处理单元（41），用于将不同频段的射频信号转换为不同无线制式的基带信号发给基带处理单元（42）处理，反之，多频段多无线制式射频处理单元（41）将不同制式的基带信号转换为不同频段的射频信号经天线发送到用户终端；

基带处理单元（42），由独立的不同种类的基带处理单元组成，各个独立的基带处理单元分别用于处理不同无线制式的信号，各种基带处理单元分别对该种无线制式的基带信号进行解调，完成各种其他的接收机功能，反之，基带处理单元（42）对要发射给多频段多无线制式射频处理单元（41）的信号进行调制，完成各种其他的发射机功能；

基带处理控制器（43），用于根据用户终端信号的特性选择不同制式的基带处理单元（42），不同的基带处理单元（42）处理不同的无线制式的信号，经过处理后的信息被转发到主处理器（44），反之，基带处理控制器（43）接收来自主处理器（44）的信息，并选择适当的基带处理单元单元（42）进行调制处理；

主处理器（44），用于对来自用户终端的信息进行二层和三层的处理，然后转发到所述综合信关站或所述综合无线接入点，反之，主处理器（44）对发往用户终端的信息进行二层和三层的处理。

8.根据权利要求7的所述的星地综合移动通信系统，其特征在于：所述基带处理单元（42）通过软件定义的配置方式来支持不同的无线制式的基带处理单元。

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