[發明專利]基于星上部分基帶交換的衛星移動通信方法

有效

• 申請號: 201010120977.9
• 申請日: 2010-03-09
• 公開（公告）號: CN101807952A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 吳建軍;程宇新;杜建成;王坤;郭健
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W12/06;H04W76/02
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 俞達成

技術領域

本發明涉及衛星移動通信，尤其涉及一種基于星上部分基帶交換的衛星移動通信方 法，屬于衛星通信技術領域。

背景技術

衛星移動通信包括全球星移動通信和全球星固定通信，它是通過用戶手持終端，通過 地面關口站，通過通信衛星，實現與其它用戶的通信。該通信技術具有無縫隙覆蓋和高安 全性的優勢，只要能看到天的地方，就能實現覆蓋，在偏遠的沙漠、戈壁、森林及廣闊的 大草原等偏遠農村，通信也能暢通無阻。而且，衛星移動具有極高的安全性，是地面移動 無法比擬的。

我國地域遼闊，地形復雜，沙漠、高原、山地、草原占相當大的面積，但其中部分地 區尚未實現普通移動通信網絡的覆蓋，在這些地區進行野外作業、科研考察、石油開采、 地質勘探、探險等活動時，衛星移動電話的作用無法替代，而且近年來國家對于提高應對 突發公共事件(自然災害、事故災害、突發公共衛生事件、突發社會安全事件)的應急保 障能力有很高的要求，各省都成立了應急通信保障指揮部，以應對各種應急事件的通信保 障工作。這些都是衛星移動通信的應用領域。

衛星移動通信系統利用衛星通信的多址傳輸方式，為全球用戶提供大跨度、大范圍、 遠距離的漫游和機動、靈活的移動通信服務，是陸地蜂窩移動通信系統的擴展和延伸，在 偏遠的地區、山區、海島、受災區、遠洋船只及遠航飛機等通信方面更具獨特的優越性。 衛星移動通信系統，按所用軌道分，可分為靜止軌道(GEO)和中軌道(MEO)、低軌道 (LEO)衛星移動通信系統。GEO系統技術成熟、成本相對較低，目前可提供業務的GEO 系統有INMARSAT系統、北美衛星移動系統MSAT、澳大利亞衛星移動通信系統Mobilesat 系統；LEO系統具有傳輸時延短、路徑損耗小、易實現全球覆蓋及避開了靜止軌道的擁擠 等優點，目前典型的系統有Iridium、Globalstar、Teldest等系統；MEO則兼有GEO、LEO 兩種系統的優缺點，典型的系統有Odyssey、AMSC、INMARSMT-P系統等。另外，還有區 域性的衛星移動系統，如亞洲的AMPT、日本的N-STAR、巴西的ECO-8系統等。

衛星有著巨大的覆蓋面積，一顆同步通信衛星就可以覆蓋地球面積的1/3，只要有三 顆同步衛星就可以實現全球除南北極之外地區的通信。這已成為世界上洲際以及遠距離的 重要通信方式，并且在部分地區的陸、海、空領域的車、船、飛機移動通信中也占有市場。 但是同步通信衛星無法實現個人手機的移動通信。解決這個問題可以利用中低軌道的通信 衛星。中低軌道衛星距離地面只有幾百千米或幾千千米，它在地球上空快速繞地球轉動， 因此叫做非同步地球衛星，或稱移動通信衛星，這種衛星系統是以個人手機通信為目標而 設計的。比較典型的有“依星”系統、“全球星系統”等。這些系統用幾十顆中、低軌道小型 衛星把整個地球表面覆蓋起來，就好像把一個覆蓋全球的蜂窩移動通信系統“倒過來”設置 在天空上。每顆衛星可以覆蓋直徑為幾百千米的面積，比地面蜂窩小區基站的覆蓋面積大 得多。

在對四川汶川地震的抗震救災過程中，當有線、無線通訊中斷后，衛星通信雖然發揮 了重要作用，但也暴露了我國衛星通信系統建設存在的不足。到目前為止，我國還沒有自 主研發的衛星移動通信系統，自主研制的“北斗一號”終端機只能通過發短消息的形式與指 揮中心取得聯系，使得汶川地震中的救援人員只能使用如海事衛星電話等國外衛星移動通 信系統與指揮中心進行語音通信。為了改變這種情況，自主研發用于語音通信的新衛星， 對于滿足我國應急通信的需求具有重要意義。

之前國際上和國內有進行利用衛星轉發器進行單跳環回語音通信的研究，并取得了一 定的成果，但之前的研究中，地面信關站大多是基于2G移動通信系統的構架，并沒有完 整的使衛星單跳語音業務接入基于3G移動通信系統的方案。以下列舉了一些與本發明相 關的研究成果。

[Saurabh?Garg，Vivek?Kansal?Hughes?Software?Systems，India，“Cost?Effictive?Personal Communications?Using?GEO-Synchronous?Satellite”ICPWC?1996]描述了一種可無縫接入地 面PSTN和PLMN的利用地球靜止同步軌道衛星通信的個人無線通信系統，按照文章的描 述，該系統具有進行單跳語音業務的能力，此外可提供數據業務、傳真業務、緊急呼叫業 務、語音郵箱業務、短信業務和其他補充業務。地面段接入的PLMN為GSM?2G網絡。