CN103188010B - 一种基于星上交换的卫星移动通信方法和装置 - Google Patents
一种基于星上交换的卫星移动通信方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种基于星上交换的卫星移动通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：卫星移动通信装置对接收到的终端信号进行基带解调和译码，得到终端数据和终端信令，对终端语音信令进行解析，判断终端语音会话是否需要地面中继，如果需要则进入卫星移动通信装置将终端语音数据转发给地面站；否则进入步骤卫星移动通信装置自动触发通信流程，进行星上直接交换。本发明还提出一种基于星上交换的卫星移动通信装置。本发明提出的方法和装置可以支持卫星终端之间会话的星上交换，实现卫星终端之间通信的一跳转发，并且通信过程不需要地面站参与。
Description
技术领域
本发明涉及卫星移动通信领域，尤其涉及一种基于星上交换的卫星移动通信方法和装置。
背景技术
现有卫星移动通信技术分为地面转发和星上交换两种方式。地面转发的方式比较简单，但由于卫星终端之间的通信需要借助地面进行转发，增加了通信的跳数，所以通信时延较大；星上交换的方式是对终端信号进行解析，根据会话需要进行星上直接交换，这种方式能够实现卫星终端之间通信的一跳转发，不需要地面进行中继，虽然系统的复杂度有所增加，但大大提高了系统的灵活性，降低了通信时延。
目前的星上交换技术只是由地面站对信号进行简单解析，一方面将需要地面中继的信号进行中继准发，另一方面通过测控信令进行控制来实现媒体的一跳转发，一跳转发的决策实体依然在地面站，整个通信过程依然需要依赖地面站。
发明内容
为了克服目前的星上交换技术的缺点，本发明提出了一种新的支持卫星终端之间会话的星上交换的通信方法，该方法包括以下步骤：a，卫星移动通信装置对接收到的终端信号进行基带解调和译码，得到终端数据和终端信令；b，卫星移动通信装置对终端语音信令进行解析，判断终端语音会话是否需要地面中继，如果需要则进入步骤c，否则进入步骤d；c，卫星移动通信装置将终端语音数据转发给地面站；d，卫星移动通信装置自动触发通信流程，进行星上直接交换。
进一步的，卫星移动通信装置还可以对终端信令进行适配转换。
进一步的，卫星移动通信装置还可以对终端短消息信令进行解析，判断终端短消息业务是否需要地面中继；对终端数据业务信令进行解析，判断终端数据业务是否需要地面中继。
本发明还提出一种基于星上交换的卫星移动通信装置，该装置包含上行射频模块、信道提取模块、解调模块、解码模块、星上交换模块、编码模块、调制模块、信道合并模块和下行射频模块；上行射频模块负责接收上行信号，并输入信道提取模块；信道提取模块负责从所述上行信号中提取终端信号，并输入解调模块；解调模块负责对终端信号进行解调，并输入解码模块；解码模块负责对解调后的终端信号进行解码，得到终端数据和终端信令，并输入星上交换模块；星上交换模块负责对终端语音信令进行解析，判断语音会话是否需要地面中继，如果需要中继则将终端数据通过馈电线路转发给地面站，否则自动触发通信流程，进行星上直接交换；编码模块负责对要发送的终端数据进行编码，并输入调制模块；调制模块负责对编码后的终端信号进行调制，并输入信道合并模块；信道合并模块负责将调制后的终端信号合并到下行信号，并输入下行射频模块；下行射频模块负责发送下行信号。
进一步的，星上交换模块还负责对所述终端信令进行适配转换；对终端短消息信令进行解析，判断终端短消息业务是否需要地面中继；对终端数据业务信令进行解析，判断终端数据业务是否需要地面中继。
本发明提供的技术方案可以支持卫星终端之间会话的星上交换，实现卫星终端之间通信的一跳转发，并且通信过程不需要地面站参与。
附图说明
图1是本发明实施例一采用的基本卫星通信系统的网络结构图；
图2是本发明实施例一的卫星终端注册流程示意图；
图3是本发明实施例一的卫星基本通话流程示意图；
图4是本发明实施例二的卫星移动通信装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明。
实施例一
本发明具体实施例采用如图1所示的基本卫星通信系统，由卫星、卫星终端、地面网关以及地面核心网组成。地面网关设备为地面通信网络接口，卫星终端向地面网络(如PSTN，GSM等)的通信由地面网关进行中继。卫星终端之间的通信由卫星移动通信装置进行星上交换。下面介绍本实施例的卫星终端的注册流程和通话流程。
(一)卫星终端注册/注销
步骤a：卫星终端开机后，发送注册请求消息；
步骤b：卫星移动通信装置收到注册请求消息，记录卫星终端的ID(卫星移动通信装置维护当前注册终端的列表信息，用于终端的寻址)，然后通过馈电链路将注册信令向地面网关进行转发，地面网关将该信令发送至地面核心网；
步骤c：鉴权流程为可选，卫星移动通信装置对鉴权消息进行转发，不进行控制；
步骤d：地面网关返回注册响应消息，并携带业务属性数据，卫星移动通信装置解析注册响应消息，并保存相关的业务数据，然后转发注册响应消息给卫星终端，注册流程完成。
终端注销时，卫星移动通信装置删除相关的终端数据。
(二)卫星终端进行基本通话
卫星终端的基本通话流程见图3，其步骤具体为：
步骤1：空口链路建立后，卫星终端发起通话请求，发送呼叫建立请求Setup消息；
步骤2：卫星移动通信装置收到消息后，解析被叫号码，判断终端语音会话是否需要地面中继，如果被叫号码为地面网络(PSTN，PLMN等)号段，则向地面网关转发该信令，后续会话数据进行链路转发，不再参与会话控制；本实施例中被叫号码也属于卫星终端号段，则该会话属于卫星终端之间通信，可以进行星上交换，卫星移动通信装置将查询当前活动终端数据，然后发起寻呼；
步骤3：被叫卫星终端收到寻呼消息后，建立空口链路，发送寻呼响应；
步骤4：卫星移动通信装置收到终端寻呼响应，向主叫卫星终端发送呼叫建立响应Setup Ack消息；
步骤5：被叫终端振铃，发送Alerting消息，主叫终端收到消息后自动向用户播放回铃音；
步骤6：被叫终端接听会话，发送通话建立Connect消息，卫星移动通信装置对该消息进行转发；
步骤7：主叫终端返回通话建立响应ConnectAck消息，进入通话，卫星移动通信装置对语音数据进行透明转发；
步骤8：主叫用户挂机，主叫卫星终端发送呼叫清除请求，卫星移动通信装置转发消息给被叫侧；
步骤9：被叫终端返回呼叫清除响应消息，拆除空口链路。
在本实施例的步骤2中，如果涉及短消息、数据等业务，处理方式与语音同理，卫星移动通信装置同样需要判断这些业务是否需要地面中继，再做后续处理。
实施例二
本实施例采用了一种卫星移动通信装置，其结构组成见图4，包含上行射频模块、信道提取模块、解调模块、解码模块、星上交换模块、编码模块、调制模块、信道合并模块、下行射频模块。
上行射频模块负责接收上行信号，并输入信道提取模块；信道提取模块负责从所述上行信号中提取终端信号，并输入解调模块；解调模块负责对终端信号进行解调，并输入解码模块；解码模块负责对解调后的终端信号进行解码，得到终端数据和终端信令，并输入星上交换模块；星上交换模块负责对终端语音信令进行解析，判断语音会话是否需要地面中继，如果需要中继则将终端数据通过馈电线路转发给地面站，否则自动触发通信流程，进行星上直接交换；编码模块负责对要发送的终端数据进行编码，并输入调制模块；调制模块负责对编码后的终端信号进行调制，并输入信道合并模块；信道合并模块负责将调制后的终端信号合并到下行信号，并输入下行射频模块；下行射频模块负责发送下行信号。
本实施例中星上交换模块主要是实现了3层协议处理功能，负责处理终端的各种信令，包括OAM，会话等信令，支持终端的移动性管理、基本业务流程。为降低复杂度，星上处理模块还可以对地面通信网络的信令进行精简适配，用于支持基本的信令解析和转换。
在实际应用中，本实施例的星上交换模块还能够根据协议扩展其它新的业务处理功能，如短消息业务、数据业务等，均可实现这些业务的星上交换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于星上交换的卫星移动通信方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a，卫星移动通信装置对接收到的终端信号进行基带解调和译码，得到终端数据和终端信令；
b，卫星移动通信装置对终端语音信令进行解析，判断终端语音会话是否需要地面中继，如果需要则进入步骤c，否则进入步骤d；
c，卫星移动通信装置将终端语音数据转发给地面站；
d，卫星移动通信装置自动触发通信流程，进行星上直接交换。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤a，卫星移动通信装置还对终端信令进行适配转换。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤b，所述卫星移动通信装置还对终端短消息信令进行解析，判断终端短消息业务是否需要地面中继。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于步骤b，所述卫星移动通信装置还对终端数据业务信令进行解析，判断终端数据业务是否需要地面中继。
5.一种基于星上交换的卫星移动通信装置，其特征在于，所述装置包含上行射频模块、信道提取模块、解调模块、解码模块、星上交换模块、编码模块、调制模块、信道合并模块、下行射频模块，
上行射频模块负责接收上行信号，并输入信道提取模块；
信道提取模块负责从所述上行信号中提取终端信号，并输入解调模块；
解调模块负责对终端信号进行解调，并输入解码模块；
解码模块负责对解调后的终端信号进行解码，得到终端数据和终端信令，并输入星上交换模块；
星上交换模块负责对终端语音信令进行解析，判断语音会话是否需要地面中继，如果需要中继则将终端数据通过馈电线路转发给地面站，否则自动触发通信流程，进行星上直接交换；
编码模块负责对要发送的终端数据进行编码，并输入调制模块；
调制模块负责对编码后的终端信号进行调制，并输入信道合并模块；
信道合并模块负责将调制后的终端信号合并到下行信号，并输入下行射频模块；
下行射频模块负责发送下行信号。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述星上交换模块还负责对所述终端信令进行适配转换。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述星上交换模块还负责对终端短消息信令进行解析，判断终端短消息业务是否需要地面中继。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述星上交换模块还负责对终端数据业务信令进行解析，判断终端数据业务是否需要地面中继。
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