[发明专利]基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星移动通信，尤其涉及一种基于星上部分基带交换的卫星移动通信方 法，属于卫星通信技术领域。

背景技术

卫星移动通信包括全球星移动通信和全球星固定通信，它是通过用户手持终端，通过 地面关口站，通过通信卫星，实现与其它用户的通信。该通信技术具有无缝隙覆盖和高安 全性的优势，只要能看到天的地方，就能实现覆盖，在偏远的沙漠、戈壁、森林及广阔的 大草原等偏远农村，通信也能畅通无阻。而且，卫星移动具有极高的安全性，是地面移动 无法比拟的。

我国地域辽阔，地形复杂，沙漠、高原、山地、草原占相当大的面积，但其中部分地 区尚未实现普通移动通信网络的覆盖，在这些地区进行野外作业、科研考察、石油开采、 地质勘探、探险等活动时，卫星移动电话的作用无法替代，而且近年来国家对于提高应对 突发公共事件(自然灾害、事故灾害、突发公共卫生事件、突发社会安全事件)的应急保 障能力有很高的要求，各省都成立了应急通信保障指挥部，以应对各种应急事件的通信保 障工作。这些都是卫星移动通信的应用领域。

卫星移动通信系统利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、 远距离的漫游和机动、灵活的移动通信服务，是陆地蜂窝移动通信系统的扩展和延伸，在 偏远的地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只及远航飞机等通信方面更具独特的优越性。 卫星移动通信系统，按所用轨道分，可分为静止轨道(GEO)和中轨道(MEO)、低轨道 (LEO)卫星移动通信系统。GEO系统技术成熟、成本相对较低，目前可提供业务的GEO 系统有INMARSAT系统、北美卫星移动系统MSAT、澳大利亚卫星移动通信系统Mobilesat 系统；LEO系统具有传输时延短、路径损耗小、易实现全球覆盖及避开了静止轨道的拥挤 等优点，目前典型的系统有Iridium、Globalstar、Teldest等系统；MEO则兼有GEO、LEO 两种系统的优缺点，典型的系统有Odyssey、AMSC、INMARSMT-P系统等。另外，还有区 域性的卫星移动系统，如亚洲的AMPT、日本的N-STAR、巴西的ECO-8系统等。

卫星有着巨大的覆盖面积，一颗同步通信卫星就可以覆盖地球面积的1/3，只要有三 颗同步卫星就可以实现全球除南北极之外地区的通信。这已成为世界上洲际以及远距离的 重要通信方式，并且在部分地区的陆、海、空领域的车、船、飞机移动通信中也占有市场。 但是同步通信卫星无法实现个人手机的移动通信。解决这个问题可以利用中低轨道的通信 卫星。中低轨道卫星距离地面只有几百千米或几千千米，它在地球上空快速绕地球转动， 因此叫做非同步地球卫星，或称移动通信卫星，这种卫星系统是以个人手机通信为目标而 设计的。比较典型的有“依星”系统、“全球星系统”等。这些系统用几十颗中、低轨道小型 卫星把整个地球表面覆盖起来，就好像把一个覆盖全球的蜂窝移动通信系统“倒过来”设置 在天空上。每颗卫星可以覆盖直径为几百千米的面积，比地面蜂窝小区基站的覆盖面积大 得多。

在对四川汶川地震的抗震救灾过程中，当有线、无线通讯中断后，卫星通信虽然发挥 了重要作用，但也暴露了我国卫星通信系统建设存在的不足。到目前为止，我国还没有自 主研发的卫星移动通信系统，自主研制的“北斗一号”终端机只能通过发短消息的形式与指 挥中心取得联系，使得汶川地震中的救援人员只能使用如海事卫星电话等国外卫星移动通 信系统与指挥中心进行语音通信。为了改变这种情况，自主研发用于语音通信的新卫星， 对于满足我国应急通信的需求具有重要意义。

之前国际上和国内有进行利用卫星转发器进行单跳环回语音通信的研究，并取得了一 定的成果，但之前的研究中，地面信关站大多是基于2G移动通信系统的构架，并没有完 整的使卫星单跳语音业务接入基于3G移动通信系统的方案。以下列举了一些与本发明相 关的研究成果。

[Saurabh Garg，Vivek Kansal Hughes Software Systems，India，“Cost Effictive Personal Communications Using GEO-Synchronous Satellite”ICPWC 1996]描述了一种可无缝接入地 面PSTN和PLMN的利用地球静止同步轨道卫星通信的个人无线通信系统，按照文章的描 述，该系统具有进行单跳语音业务的能力，此外可提供数据业务、传真业务、紧急呼叫业 务、语音邮箱业务、短信业务和其他补充业务。地面段接入的PLMN为GSM 2G网络。