CN103281115A - 一种应用于卫星通信网络的通信系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于卫星通信网络的通信系统及方法，包括用户终端、卫星、多个天线、多个关口站、一个中央站，其中，各关口站和中央站均设有一PUI服务器，该PUI服务器将卫星网系现有用户号码通过映射关系统一映射为PUI，该PUI服务器保存现有用户号码与PUI的映射关系，本发明通过在各关口站和中央站增设公共用户标识（PUI，Public User Identity）服务器，实现了各卫星网系用户的统一编号，使得被叫用户所处网系对主叫用户透明，主叫用户可以不必了解被叫用户所处网系而轻易实现对被叫用户的呼叫。
Description
技术领域
本发明关于一种通信系统及方法，特别是涉及一种应用于卫星通信网络的通信系统及方法。
背景技术
卫星通信系统可以提供全球/区域覆盖，受地理环境影响小，在通信条件恶劣、地面通信网络遭到破坏等情况下，卫星通信系统可以有效弥补传统通信方式的不足。因此，将卫星通信网络与地面通信网络进行融合，形成天空地一体化的通信网络，可以有力保障信息的传送。
图1为现有技术中卫星通信系统的架构图。如图1所示，卫星通信系统包括卫星、天线、中心站、关口站，卫星通信系统中，所有卫星资源由中央站的运控系统统一管理，用户号码由运控系统统一规划并进行预先配置。
目前我国已建成多个卫星通信网，各卫星网系采用网内用户统一编号的方式。用户信令在卫星系统内传输时，在卫星信道设备与中央站之间，中央站通过信道地址识别主/被叫用户，中央站保存用户号码与信道地址的映射关系，用于被叫用户号码的寻路以及主叫用户号码在被叫侧的显示。不同的卫星网系以“网系引示号”进行区分，对卫星用户的呼叫采用“网系引示号+卫星用户号码”的方式实现。
由于各卫星通信网系多为独立建设，用户编号未能全局统一规划，用户号码长度及规则各异，对卫星用户的呼叫需采用“网系引示号+卫星用户号码”的方式实现，如果卫星用户所在网系的引示号未知，则无法实现对此用户的呼叫。此外，在特定的需要对用户进行临时号码分配的情景下，现有编号方式缺乏灵活性。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种应用于卫星通信网络的通信系统及方法，通过在各关口站和中央站增设公共用户标识（PUI，Public User Identity）服务器，实现各卫星网系用户的统一编号，使得被叫用户所处网系对主叫用户透明，主叫用户可以不必了解被叫用户所处网系而实现对被叫用户的呼叫。
本发明之另一目的在于提供一种应用于卫星通信网络的通信系统及方法，其兼容现有卫星网络编号方式，用户仍可采用“网系引示号+用户号码”的方式来拨打卫星用户。
为达上述及其它目的，本发明提出一种应用于卫星通信网络的通信系统，包括用户终端、卫星、多个天线、多个关口站、一个中央站，其中，各关口站和中央站均设有一PUI服务器，该PUI服务器将卫星网系现有用户号码通过映射关系统一映射为PUI，该PUI服务器保存现有用户号码与PUI的映射关系。
进一步地，该中央站设有的PUI服务器为主PUI服务器，该主PUI服务器中保存PUI号码段与本网系卫星关口站编号的映射表及本网系卫星用户PUI与现有用户号码的映射表；各关口站设有的PUI服务器为辅助PUI服务器，该辅助PUI服务器中保存PUI号码段与PUI所属网系卫星关口站编号的映射表。
进一步地，PUI由网络代码与用户代码两部分组成，总长为（X+Y）位，采用等位编号方式，其中网络代码代表用户所归属的卫星网络，设计为X位；用户代码用于归属卫星网络唯一标记一个用户，设计为Y位。
进一步地，X和Y的取值依据卫星网系数目及用户需求而确定。
进一步地，各PUI服务器均由数据库和数据库操作模块组成，其中数据库用于PUI-EN映射表/PUI号码段-卫星关口站编号映射表的存储，该数据库操作模块用于数据的添加、删除、修改及查询等操作。
进一步地，该卫星通信网络的网元设备增加PUI信令处理功能。
为达上述及其他目的，本发明还提供一种应用于卫星通信网络的通信方法，包括如下步骤：
主叫用户发出呼叫申请，该呼叫申请中包括主叫信道地址及被叫PUI；
主叫用户中央站根据该呼叫申请中的主叫信道地址获取主叫用户的EN；
主叫用户中央站的运控系统根据获取的主叫用户的EN，至主叫侧的主PUI服务器中查询主叫用户的PUI，将主叫用户的EN转换为PUI；
主叫用户中央站的运控系统获得主叫用户的PUI后，根据呼叫申请中的被叫用户PUI进行被叫用户寻路，根据寻路结果发出呼叫申请消息；
被叫用户中心站获得主叫用户PUI及被叫用户PUI，并将被叫用户PUI至被叫侧的主PUI服务器查询，将被叫用户的PUI转换为EN；
被叫用户中心站根据被叫用户的EN获取相应信道地址；
被叫用户中心站根据获得的信道地址向被叫用户发起呼叫建链消息。
进一步地，该根据被叫用户PUI进行被叫用户寻路的步骤还包括以下步骤：
主叫用户中央站获取被叫用户PUI，向主叫侧的主PUI服务器查询被叫用户PUI所属网系，该主PUI服务器向主叫用户中央站返回查询结果；
主叫用户中央站根据查询结果判断主被叫用户是否属于同一卫星网系；
若主被叫用户属于同一卫星网系，则被叫用户中央站与主叫用户中央站为同一中央站，直接将被叫用户的PUI转换为EN；
若主被叫用户不属于同一卫星网系，则主叫用户中央站向出局关口站发送呼叫申请消息，出局关口站至其辅助PUI服务器查询，获取被叫用户的入局关口站编号，并向其发送呼叫申请，被叫网系的入局关口站接收到呼叫申请消息后至其辅助PUI服务器查询，若发现被叫用户为本网系用户，则向被叫用户中央站发送呼叫申请消息。
进一步地，该主PUI服务器中保存PUI号码段与本网系卫星关口站编号的映射表及本网系卫星用户PUI与现有用户号码的映射表，该辅助PUI服务器中保存PUI号码段与PUI所属网系卫星关口站编号的映射表。
进一步地，该主叫侧的主PUI服务器查询PUI号码段与关口站编号映射表，向主叫用户中央站返回查询结果；该出局关口站至其辅助PUI服务器查询PUI号码段-卫星关口站编号映射表，获取被叫用户的入局关口站编号，并向其发送呼叫申请,被叫网系的入局关口站接收到呼叫申请消息后至其辅助PUI服务器查询PUI号码段--卫星关口站编号映射表，若发现被叫用户为本网系用户，则向被叫用户中央站发送呼叫申请消息。
与现有技术相比，本发明一种应用于卫星通信网络的通信系统及方法通过在原卫星通信网络的各关口站和中央站增设公共用户标识（PUI，Public UserIdentity）服务器，实现各卫星网系用户的统一编号，使得被叫用户所处网系对主叫用户透明，主叫用户可以不必了解被叫用户所处网系而实现对被叫用户的呼叫，同时本发明兼容现有卫星网络编号方式，用户仍可采用“网系引示号+用户号码”的方式来拨打卫星用户。
附图说明
图1为本发明之一种通信管理系统的系统架构图；
图2为本发明一种应用于卫星通信网络的通信系统的系统架构图；
图3为本发明中PUI的结构示意图；
图4为本发明中卫星地面站交换网元新增功能示意图；
图5为本发明一种应用于卫星通信网络的通信方法的步骤流程图；
图6为图5中步骤504之被叫用户寻路的步骤流程图；
图7为本发明较佳实施例中主叫用户侧进行自适应号码转换的流程示意图;
图8为本发明较佳实施例中被叫用户侧进行自适应号码转换的流程示意图；
图9为本发明较佳实施例中进行被叫用户寻路的流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图2为本发明一种应用于卫星通信网络的通信系统的系统架构图。如图2所示，本发明一种应用于卫星通信网络的通信系统，包括用户终端、卫星、多个天线、多个关口站、一个中央站，各关口站和中央站均设有一公共用户标识（PUI，Public User Identity）服务器，该PUI服务器将卫星网系现有用户号码（EN，Existing Number，含网系引示号和用户电话号码）通过一定的映射关系统一映射为PUI，PUI服务器保存EN与PUI的映射关系。这样，用户拨打PUI号码时时，卫星地面站（含中央站与关口站）通过查询PUI服务器实现PUI与EN的自适应转换，从而查询到目的用户的路由，实现呼叫建链。以下将详细说明PUI服务器。
PUI即公共用户标识，也即用户做被叫时，主叫用户所需拨打的号码。
在本发明中，PUI由两部分组成：网络代码+用户代码，如图3所示。PUI总长为（X+Y）位，采用等位编号方式，其中网络代码代表用户所归属的卫星网络，设计为X位；用户代码用于归属卫星网络唯一标记一个用户，设计为Y位。X和Y的取值依据卫星网系数目及用户需求而确定。
如前所述，用户呼叫PUI号码时，为了实现卫星网系对PUI号码的解析及寻路，需于各关口站及中央站新增PUI服务器，PUI服务器中保存PUI号码与现有用户号码EN之间的映射关系。PUI服务器分为两种：主PUI服务器和辅助PUI服务器，主PUI服务器配置在卫星网系的中央站，辅助PUI服务器配置在卫星网系的关口站。
主PUI服务器中保存两张映射关系表，一张为PUI号码段与本网系卫星关口站编号的映射表，一张为本网系卫星用户PUI与EN的映射表，辅助PUI服务器中保存PUI号码段与PUI所属网系卫星关口站编号的映射表。
各PUI服务器均由数据库和数据库操作模块组成，其中数据库用于PUI-EN映射表/PUI号码段-卫星关口站编号映射表的存储，数据库操作模块提供以下功能：
1、数据添加，用于卫星用户/号码段增加的情况。
2、数据删除，用于卫星用户/号码段减少的情况。
3、数据修改，用于为卫星用户重新分配PUI或PUI号码段-卫星关口站编号映射表变更的情况。
4、数据查询，主要用于呼叫寻路中的被叫用户EN/关口站编号查询及主叫用户PUI映射的情况。
为了实现用户号码的自适应转换，要求现有卫星地面站增加PUI信令处理功能，能够产生及处理相关消息，并具备根据查询结果进行后续操作的能力。对于上述功能的实现，需要对现有卫星地面站的现有交换网元，如移动交换中心（MSC）等网元设备的功能进行功能增强，新增功能示意如图4所示。
图5为本发明一种应用于卫星通信网络的通信方法的步骤流程图。如图5所示，本发明一种应用于卫星通信网络的通信方法，包括如下步骤：
步骤501，主叫用户发出呼叫申请，该呼叫申请中包括主叫信道地址及被叫PUI。
步骤502，主叫用户中央站根据呼叫申请中的主叫信道地址获取主叫用户的EN（Existing Number，含网系引示号和用户电话号码）。
步骤503，主叫用户中央站的运控系统根据获取的主叫用户的EN，至主PUI服务器中查询主叫用户的PUI，将主叫用户的EN转换为PUI。在本发明较佳实施例中，主PUI服务器中保存两张映射关系表：一张为PUI号码段与本网系卫星关口站编号的映射表，一张为本网系卫星用户PUI与EN的映射表。
步骤504，主叫用户中央站的运控系统获得主叫用户的PUI后，根据呼叫申请中的被叫用户PUI进行被叫用户寻路，根据寻路结果发出呼叫申请消息。
步骤505，被叫用户中心站获得主叫用户PUI及被叫用户PUI，并将被叫用户PUI至被叫用户的主PUI服务器查询，将被叫用户的PUI转换为EN。
步骤506，被叫用户中心站根据被叫用户的EN获取相应信道地址。
步骤507，被叫用户中心站根据获得的信道地址向被叫侧信道设备（被叫用户）发起呼叫建链消息，进行呼叫接续。
如图6所示，于步骤504中，根据被叫用户PUI进行被叫用户寻路的步骤则包括以下步骤：
步骤601，主叫用户中央站获取被叫用户PUI，向主叫用户端的主PUI服务器查询被叫用户PUI所属网系，该主PUI服务器查询PUI号码段与关口站编号映射表，向主叫用户中央站返回查询结果；
步骤602，主叫用户中央站根据查询结果判断主被叫用户是否属于同一卫星网系；
步骤603，若主被叫用户属于同一卫星网系，则被叫用户中央站与主叫用户中央站为同一中央站，直接进入步骤505；
步骤604，若主被叫用户不属于同一卫星网系，则主叫用户中央站向出局关口站发送呼叫申请消息；
步骤605，出局关口站至其辅助PUI服务器查询PUI号码段-卫星关口站编号映射表，获取被叫用户的入局关口站编号，并向其发送呼叫申请；
步骤606，被叫网系的入局关口站接收到呼叫申请消息后至其辅助PUI服务器查询PUI号码段--卫星关口站编号映射表，发现被叫用户为本网系用户，则向被叫用户中央站发送呼叫申请消息。
图7为本发明较佳实施例中主叫用户侧进行自适应号码转换的流程示意图，图8为本发明较佳实施例中被叫用户侧进行自适应号码转换的流程示意图。以下将配合图7及图8进一步说明本发明。
如图7所示，对主叫用户进行自适应号码转换的目的在于被叫侧用户的来电号码显示。主叫用户所属网系的中央站（主叫用户中央站）从主叫侧信道设备（主叫用户）接收到来自主叫用户的呼叫申请消息（该呼叫申请消息包含主叫信道地址和被叫用户PUI）后，根据主叫信道地址获取主叫用户EN号码，然后向主PUI服务器查询该EN号码对应的PUI，然后进行被叫用户寻路，根据寻路结果发送呼叫申请消息，在发往被叫侧的呼叫申请消息中携带主叫PUI号码。
如图8所示，对被叫用户进行自适应号码转换的目的在于被叫用户的寻路，被叫用户所属网系的中央站接收到来自主叫侧的呼叫申请消息后，向其主PUI服务器查询被叫用户PUI所对应的EN号码，根据主PUI服务器返回的EN号码获取其相应的信道地址，从而向被叫侧信道设备（被叫用户）发起呼叫建链消息，进行呼叫接续。
图9为本发明较佳实施例中进行被叫用户寻路的流程示意图。如图9所示，主叫侧中央站（主叫用户中央站）接收到来自主叫用户的呼叫请求后获取被叫用户PUI，该中央站向其主PUI服务器查询被叫用户PUI所属网系，主PUI服务器查询PUI号码段与关口站编号映射表，并向主叫侧中央站返回查询结果：
（1）若主被叫用户属于同一卫星网系
主叫用户中央站向主PUI服务器查询被叫用户的EN号码，根据被叫用户的EN号码获取其信道地址，并向被叫侧信道设备发送呼叫建链申请。
（2）若主被叫用户属于不同卫星网系
主叫用户中央站发现被叫用户不属于本网系时，则向出局关口站（图8中步骤4响应消息中携带关口站编号）发送呼叫申请消息，出局关口站查询PUI号码段-卫星关口站编号映射表，获取被叫用户的入局关口站编号，并向其发送呼叫申请，被叫网系的入局关口站接收到呼叫申请消息后查询PUI号码段--卫星关口站编号映射表，发现被叫用户为本网系用户，则向被叫用户中央站发送呼叫申请消息。然后，被叫用户中央站向其主PUI服务器查询被叫用户的EN号码，根据被叫用户的EN号码获取其信道地址，并向被叫侧信道设备（被叫用户）发送呼叫建链申请。
通过测试及实践应用，本发明具有以下优点：
首先，本发明在可现有卫星网络设备的基础上，通过小规模的适当修改以及增设简单网元，实现众多卫星网系用户号码的统一，采用本发明，用户无需关心卫星用户所需卫星网系的网系引示号，通过拨打统一编号的公共用户标识PUI即可实现对卫星用户的呼叫，降低用户呼叫的复杂度。
其次，本发明可兼容现有的卫星用户呼叫方式，即，用户仍可采用“网系引示号+用户号码”的方式来实现对被叫卫星用户的呼叫。
综上所述，本发明一种应用于卫星通信网络的通信系统及方法通过在原卫星通信网络的各关口站和中央站增设公共用户标识（PUI，Public User Identity）服务器，实现各卫星网系用户的统一编号，使得被叫用户所处网系对主叫用户透明，主叫用户可以不必了解被叫用户所处网系而实现对被叫用户的呼叫，同时本发明兼容现有卫星网络编号方式，用户仍可采用“网系引示号+用户号码”的方式来拨打卫星用户。本发明可应用于卫星通信领域，通过在卫星地面站增设PUI服务器进行自适应号码转换，满足该领域内对多卫星网系用户进行统一编号的需求。同时，本发明实现简单，亦适用于军用、警用、油田、煤矿、城市应急等领域，满足该领域内应急组网情况下用户统一编号的需求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (10)
1.一种应用于卫星通信网络的通信系统，包括用户终端、卫星、多个天线、多个关口站、一个中央站，其特征在于：各关口站和中央站均设有一PUI服务器，该PUI服务器将卫星网系现有用户号码通过映射关系统一映射为PUI，该PUI服务器保存现有用户号码与PUI的映射关系。
2.如权利要求1所述的一种应用于卫星通信网络的通信系统，其特征在于：该中央站设有的PUI服务器为主PUI服务器，该主PUI服务器中保存PUI号码段与本网系卫星关口站编号的映射表及本网系卫星用户PUI与现有用户号码的映射表；各关口站设有的PUI服务器为辅助PUI服务器，该辅助PUI服务器中保存PUI号码段与PUI所属网系卫星关口站编号的映射表。
3.如权利要求2所述的一种应用于卫星通信网络的通信系统，其特征在于：该PUI由网络代码与用户代码两部分组成，总长为（X+Y）位，采用等位编号方式，其中网络代码代表用户所归属的卫星网络，设计为X位；用户代码用于归属卫星网络唯一标记一个用户，设计为Y位。
4.如权利要求3所述的一种应用于卫星通信网络的通信系统，其特征在于：X和Y的取值依据卫星网系数目及用户需求而确定。
5.如权利要求3所述的一种应用于卫星通信网络的通信系统，其特征在于：各PUI服务器均由数据库和数据库操作模块组成，其中数据库用于PUI-EN映射表/PUI号码段-卫星关口站编号映射表的存储，该数据库操作模块用于数据的添加、删除、修改及查询等操作。
6.如权利要求1所述的一种应用于卫星通信网络的通信系统，其特征在于：该卫星通信网络的网元设备增加PUI信令处理功能。
7.一种应用于卫星通信网络的通信方法，包括如下步骤：
主叫用户发出呼叫申请，该呼叫申请中包括主叫信道地址及被叫PUI；
主叫用户中央站根据该呼叫申请中的主叫信道地址获取主叫用户的EN；
主叫用户中央站的运控系统根据获取的主叫用户的EN，至主叫侧的主PUI服务器中查询主叫用户的PUI，将主叫用户的EN转换为PUI；
主叫用户中央站的运控系统获得主叫用户的PUI后，根据呼叫申请中的被叫用户PUI进行被叫用户寻路，根据寻路结果发出呼叫申请消息；
被叫用户中心站获得主叫用户PUI及被叫用户PUI，并将被叫用户PUI至被叫侧的主PUI服务器查询，将被叫用户的PUI转换为EN；
被叫用户中心站根据被叫用户的EN获取相应信道地址；
被叫用户中心站根据获得的信道地址向被叫用户发起呼叫建链消息。
8.如权利要求7所述的一种应用于卫星通信网络的通信方法，其特征在于，该根据被叫用户PUI进行被叫用户寻路的步骤还包括以下步骤：
主叫用户中央站获取被叫用户PUI，向主叫侧的主PUI服务器查询被叫用户PUI所属网系，该主PUI服务器向主叫用户中央站返回查询结果；
主叫用户中央站根据查询结果判断主被叫用户是否属于同一卫星网系；
若主被叫用户属于同一卫星网系，则被叫用户中央站与主叫用户中央站为同一中央站，直接将被叫用户的PUI转换为EN；
若主被叫用户不属于同一卫星网系，则主叫用户中央站向出局关口站发送呼叫申请消息，出局关口站至其辅助PUI服务器查询，获取被叫用户的入局关口站编号，并向其发送呼叫申请，被叫网系的入局关口站接收到呼叫申请消息后至其辅助PUI服务器查询，若发现被叫用户为本网系用户，则向被叫用户中央站发送呼叫申请消息。
9.如权利要求8所述的一种应用于卫星通信网络的通信方法，其特征在于：该主PUI服务器中保存PUI号码段与本网系卫星关口站编号的映射表及本网系卫星用户PUI与现有用户号码的映射表，该辅助PUI服务器中保存PUI号码段与PUI所属网系卫星关口站编号的映射表。
10.如权利要求9所述的一种应用于卫星通信网络的通信方法，其特征在于：该主叫侧的主PUI服务器查询PUI号码段与关口站编号映射表，向主叫用户中央站返回查询结果；该出局关口站至其辅助PUI服务器查询PUI号码段-卫星关口站编号映射表，获取被叫用户的入局关口站编号，并向其发送呼叫申请,被叫网系的入局关口站接收到呼叫申请消息后至其辅助PUI服务器查询PUI号码段--卫星关口站编号映射表，若发现被叫用户为本网系用户，则向被叫用户中央站发送呼叫申请消息。
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