[发明专利]一种机动式卫星移动通信信关站的实现方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及卫星移动通信领域，尤其涉及一种机动式卫星移动通信信关站的实现方法和装置。

背景技术

卫星移动通信是借助卫星链路进行通信的方式，用户可以在卫星波束的覆盖范围内自由移动，保持与地面通信系统和专用系统用户或其他卫星移动用户的通信。与其他通信方式相比，卫星移动通信具有覆盖区域大、通信距离远、通信机动灵活、线路稳定可靠等优点。卫星移动通信系统既适用于民用通信，也适用于专网通信。

传统卫星移动通信系统网络结构如图1所示，分为用户段、地面段以及空间段。地面段包括信关站（也称为固定地球站FES）、网络控制中心（NCC）和卫星控制中心（SCC）等。信关站为卫星移动通信提供中继转发功能和地面网络接入功能，通过本地交换提供系统卫星网络（空间段）到地面现有核心网络（如公用电话交换网PSTN和公用地面移动网络PLMN）的固定接入点。卫星终端发起呼叫业务时，卫星将信令和数据转发给信关站，信关站再转发到地面核心网。

目前现有技术中信关站一般为固定地球站，采用专用的馈电链路和测控链路作为卫星回传链路。例如在申请号为201110449834.7的中国专利申请记载的技术方案中，卫星移动通信装置对终端信令进行解析，判断终端业务是否需要地面中继，如果需要则将终端信令和数据通过馈电链路转发给地面站（即信关站）再转发到地面核心网，否则自动触发通信流程，进行星上直接交换。这种固定的信关站需要根据卫星覆盖区域、轨道特征进行规划选址，以配合卫星系统为卫星移动通信提供核心网的接入。由于受卫星测控系统、卫星用户链路、卫星轨道、覆盖区域以及核心网中继业务吞吐量的影响，信关站系统复杂，建设周期长。此外，信关站与地面核心网之间通常为有线连接，机动性差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种机动式卫星移动通信信关站的实现方法，其基本思想是：在采用了申请号为201110449834.7的中国专利申请方法的卫星移动通信系统中，将信关站看作一个特殊的卫星终端，不使用测控链路或是专用馈电链路，而是使用卫星移动通信系统本身的用户链路作为信关站与卫星通信的空口链路，并且信关站与地面核心网之间也使用无线链路，该方法为：

信关站与卫星通信的空口链路使用卫星移动通信系统的用户链路，信关站通过宽带无线接入方式接入地面核心网；

信关站启动后，向卫星和地面核心网发起注册流程，卫星注册成功后，卫星将其识别为信关站回传设备；

对于卫星下行链路，卫星将需要转发的数据包通过所述用户链路发送给信关站，信关站再通过无线宽带基站将数据包转发给地面核心网；

对于卫星上行链路，地面核心网将需要转发的数据包通过无线宽带基站发送给信关站，信关站再通过所述用户链路将数据包转发给卫星。

上述方法中，所述数据包包括外网互通数据、中继转发数据、信令数据。

优选的，所述信关站可以装置在移动交通工具上。

优选的，信关站向与卫星发起注册流程的具体方法包括：事先将信关站设备标识配置给卫星；信关站启动后搜索卫星，搜索到卫星信号并同步后，向卫星发送注册消息，所述注册消息中携带自身的设备标识；卫星收到注册消息后解析出设备标识，与本地存储的设备标识进行比对，如果一致则注册成功。

优选的，信关站向地面核心网发起注册流程的具体方法包括：信关站事先在地面移动通信网络开通移动通信业务；信关站启动后搜索地面移动通信网络，向地面核心网发起注册。信关站向地面核心网注册成功后，就可以通过无线宽带基站与核心网之间建立无线宽带链路了。

本发明还提出一种机动式卫星移动通信信关站的装置，该装置包含天线模块、卫星通信收发模块、地面中继接入模块、综合控制模块：

卫星通信收发模块负责通过天线模块利用用户链路和卫星进行通信，对数据包只进行转发而不做解析处理；卫星通信收发模块从卫星接收数据包后，直接转发给地面中继模块；卫星通信收发模块从地面中继接入模块接收数据包后，从上行用户链路发送到卫星；

地面中继接入模块采用宽带无线接入方式接入无线宽带基站，负责为卫星通信收发模块与无线宽带基站之间提供数据链路层服务，对数据包只进行转发而不做解析处理；地面中继接入模块从卫星通信收发模块接收到数据包后，直接转发给无线宽带基站；地面中继接入模块从无线宽带基站接收数据包后，直接转发给卫星通信收发模块；

综合控制模块负责对卫星通信收发模块和地面中继接入模块进行控制，所述控制包括系统管理、网络管理、链路管理。

优选的，所述卫星通信收发模块从协议栈上只包括物理层与数据链路层。