專利名稱：基于vsat衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系 統(tǒng)及方法
背景技術(shù)：
數(shù)字集群通信系統(tǒng)是一種高效能而又廉價(jià)的先進(jìn)的專用高級(jí)移動(dòng)指揮、調(diào)度移動(dòng) 通信系統(tǒng)。集群通信系統(tǒng)有限個(gè)通信信道在中心控制臺(tái)的控制下，自動(dòng)地、動(dòng)態(tài)地、最優(yōu)地 指配給系統(tǒng)內(nèi)全部用戶使用。特別適用于軍隊(duì)、企業(yè)、政府部門進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和緊急通 信。國(guó)內(nèi)已有多個(gè)TETRA和iDEN數(shù)字集群通信系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)，可實(shí)現(xiàn)與固定公用網(wǎng)絡(luò)相適配。 由于不同數(shù)字集群通信系統(tǒng)具有不同的通信方式，因此在不同數(shù)字集群通信系統(tǒng)互聯(lián)時(shí)需 要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)及通信方式的轉(zhuǎn)換。 VSAT (Very Small Aperture Terminal)衛(wèi)星通信系統(tǒng)能以較低的成本提供較寬 范圍的無縫覆蓋，服務(wù)范圍寬，不受地理?xiàng)l件的限制，具有非常寬的可利用帶寬。衛(wèi)星通信 系統(tǒng)與地面通信基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)路由簡(jiǎn)捷，建網(wǎng)速度快，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。特別適 用于那些地面通信基礎(chǔ)設(shè)施不足且需要遠(yuǎn)距離通信的部門和系統(tǒng)如軍隊(duì)、政府部門以及具 有眾多分支機(jī)構(gòu)的全國(guó)性或全球性單位等。目前的VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)與固定公用 網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。 目前數(shù)字集群和公網(wǎng)的連接技術(shù)、VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)與公網(wǎng)的連接技術(shù)已經(jīng)較為成 熟，但是還沒有成熟的數(shù)字集群系統(tǒng)和VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)互聯(lián)以及不同類型數(shù)字集群通 信系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)及方法，實(shí)
現(xiàn)不同類型數(shù)字集群通信系統(tǒng)互聯(lián)。 本發(fā)明包括具體內(nèi)容如下 基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)，包括一個(gè)VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)，至少兩 個(gè)不同類型的數(shù)字集群通信網(wǎng)，每一個(gè)數(shù)字集群系統(tǒng)中都包括若干個(gè)數(shù)字集群通信終端、 一個(gè)或者多個(gè)集群通信基站、一個(gè)集群控制器，各數(shù)字集群通信網(wǎng)的集群控制器通過地面 接口單元連接VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)地面站，將數(shù)字集群系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及控制信息均作為VSAT衛(wèi) 星通信中的數(shù)據(jù)信息，按照VSAT衛(wèi)星通信中的數(shù)據(jù)信息格式進(jìn)行處理，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)包 括一個(gè)VSAT通信衛(wèi)星、一個(gè)地面中心站、若干個(gè)VSAT地面站、若干個(gè)VSAT衛(wèi)星通信小站， VSAT地面站與中心站組成星形網(wǎng)絡(luò)，中心站與網(wǎng)內(nèi)所有VSAT小站以及所有VSAT地面站進(jìn) 行雙工通信，還包括VSAT通信衛(wèi)星與地面中心站之間的VSAT系統(tǒng)信關(guān)站，VSAT系統(tǒng)信關(guān)站 通過其軟交換單元實(shí)現(xiàn)各數(shù)字集群通信網(wǎng)與VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)間的數(shù)據(jù)信息、信令、協(xié)議以 及幀格式的交換，該軟交換單元包括軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器和軟交換控制服務(wù)器兩部分，其中， 軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換模塊和控制信息交換模塊，軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器用于進(jìn)行數(shù)據(jù)信息、信令、協(xié)議以及幀格式的交換，軟交換控制服務(wù)器用于管理呼叫控制和處理、 協(xié)議轉(zhuǎn)換、業(yè)務(wù)提供、資源管理、計(jì)費(fèi)、認(rèn)證與授時(shí)、地址解析。 作為本系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述不同類型的數(shù)字集群通信網(wǎng)包括現(xiàn)有的七種制式的
數(shù)字集群通信系統(tǒng)，即TETRA、AP0C25、 IDRA、 DIMRS、 TETRAP0L、 EDACS、 F薩，VSAT系統(tǒng)信關(guān)
站接口單元具有通用性，備有七種制式數(shù)字集群系統(tǒng)及VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)接口。 本申請(qǐng)還包括基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信方法，通過VSAT通信衛(wèi)星與
地面中心站之間的VSAT系統(tǒng)信關(guān)站實(shí)現(xiàn)VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)與不同數(shù)字集群通信系統(tǒng)的通信
方式的軟交換，從而實(shí)現(xiàn)不同制式數(shù)字集群系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離互聯(lián)互通，通過VSAT系統(tǒng)信關(guān)站
進(jìn)行軟交換，將通信方式轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)字集群的通信方式，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群通信系統(tǒng)與
VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的無縫連接以及不同制式數(shù)字集群系統(tǒng)的互聯(lián)互通。 本發(fā)明的有益效果 在系統(tǒng)的地面組件中，通過VSAT通信衛(wèi)星與地面中心站之間的VSAT系統(tǒng)信關(guān)站 實(shí)現(xiàn)VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)與不同數(shù)字集群通信系統(tǒng)的通信方式的軟交換，從而實(shí)現(xiàn)不同制式 數(shù)字集群系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離互聯(lián)互通。覆蓋范圍廣、服務(wù)范圍寬、業(yè)務(wù)功能多樣、指揮調(diào)度功能 齊全、資源利用率高、建網(wǎng)速度快、維護(hù)費(fèi)用低。 為用戶提供單一數(shù)字集群運(yùn)營(yíng)模式下無法支持的業(yè)務(wù)和功能，滿足用戶的個(gè)性化 業(yè)務(wù)需求，提高無線運(yùn)營(yíng)商的利潤(rùn)水平。這種多系統(tǒng)融合演進(jìn)的發(fā)展路線既具備了單系統(tǒng) 演進(jìn)路線的低成本、低風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)，又能夠滿足革新式發(fā)展路線所制定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)，因 此，是一種實(shí)用性和時(shí)效性都很強(qiáng)的長(zhǎng)期發(fā)展路線。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。 本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只 是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。 本實(shí)施例的基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)及方法如圖1所示，結(jié)合 iDEN與LTD數(shù)字集群系統(tǒng)的互聯(lián)通信為例，闡述系統(tǒng)的通信原理。
圖中1一LTD數(shù)字集群系統(tǒng)；
2—iDEN數(shù)字集群系統(tǒng)。 基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)，包括一個(gè)VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)，兩個(gè)不 同類型的數(shù)字集群通信網(wǎng)，分別為L(zhǎng)TD數(shù)字集群系統(tǒng)和iDEN數(shù)字集群系統(tǒng)，每一個(gè)數(shù)字集 群系統(tǒng)中都包括若干個(gè)數(shù)字集群通信終端、一個(gè)集群通信基站、一個(gè)集群控制器，各數(shù)字集 群通信網(wǎng)的集群控制器通過地面接口單元連接VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)地面站，將數(shù)字集群系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)及控制信息均作為VSAT衛(wèi)星通信中的數(shù)據(jù)信息，按照VSAT衛(wèi)星通信中的數(shù)據(jù)信息格式進(jìn)行處理，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)包括一個(gè)VSAT通信衛(wèi)星、一個(gè)地面中心站、VSAT地面站、
VSAT衛(wèi)星通信小站，中心站與網(wǎng)內(nèi)所有VSAT小站以及所有VSAT地面站進(jìn)行雙工通信，還
包括VSAT通信衛(wèi)星與地面中心站之間的VSAT系統(tǒng)信關(guān)站，VSAT系統(tǒng)信關(guān)站通過其軟交換
單元實(shí)現(xiàn)各數(shù)字集群通信網(wǎng)與VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)間的數(shù)據(jù)信息、信令、協(xié)議以及幀格式的交
換，該軟交換單元包括軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器和軟交換控制服務(wù)器兩部分，其中，軟交換業(yè)務(wù)服
務(wù)器包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換模塊和控制信息交換模塊，軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器用于進(jìn)行數(shù)據(jù)信息、
信令、協(xié)議以及幀格式的交換，軟交換控制服務(wù)器用于管理呼叫控制和處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換、業(yè)
務(wù)提供、資源管理、計(jì)費(fèi)、認(rèn)證與授時(shí)、地址解析。 LTD系統(tǒng)中的終端準(zhǔn)備向iDEN中的終端發(fā)送信息包。 LTD基站收到傳送信息包并傳輸至LTD集群控制器，集群控制器對(duì)信息進(jìn)行分析，判斷信息包的目標(biāo)位置，如果目標(biāo)終端非本集群內(nèi)終端，則集群控制器在信息數(shù)據(jù)分組上添加本集群系統(tǒng)尋址信息，并將傳送信息包傳向外網(wǎng)。集群系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口將信息包發(fā)送至系統(tǒng)地面接口單元。 集群系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口單元具有緩沖存儲(chǔ)空間，協(xié)調(diào)傳入傳出速率不匹配的問題。
同時(shí)，根據(jù)傳入傳出數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排隊(duì)等候，使等級(jí)高的緊急通信優(yōu)先處理。 系統(tǒng)地面接口單元處于VSAT地面站與數(shù)字集群系統(tǒng)之間，提供兩種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的
通信鏈路；但不執(zhí)行兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的交換。系統(tǒng)地面接口單元收到集群系統(tǒng)數(shù)據(jù)包后，將數(shù)據(jù)
信息及控制信息均作為VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸。隨后將信息送至VSAT
衛(wèi)星地面站。 iDEN采用的是矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼VSELP (Vector Sum ExcitedLinearPrediction)的話音編碼方式和M-16QAM正交振幅調(diào)制調(diào)制技術(shù)，LTD是一種APC025系統(tǒng)，采用濕E(Improved Multi-Band Excitation)話音編碼方式和C4FSK調(diào)制方式。VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用LD-CELP (Low-Delay Code-Excited Linear Prencdiction)的編碼方式禾口 QPSK(Quaternary Phase Shift Keying)調(diào)制技術(shù)。 VSAT及iDEN采用的是全雙工的工作方式，而LTD采用的是半雙工機(jī)制。在LTD系統(tǒng)中，采用EVOX(Enhanced Voice Operated Transmit)技術(shù)，在低速的反向信道中傳輸VOX(VoiceOperated Transmit)信息用于快速切換半雙工信道的發(fā)送和接收操作，以實(shí)現(xiàn)通話雙方"聽"和"說"的匹配操作。VSAT衛(wèi)星地面站采用FEC(Forward Error Correction)前向糾錯(cuò)技術(shù)、MCPC(Multiple Channel Per Carrier)線路復(fù)用技術(shù)、QPSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)以及有效的擴(kuò)頻技術(shù)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和擴(kuò)頻處理，通過射頻部分經(jīng)過VSAT內(nèi)向鏈路與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至VSAT中心站。 VSAT系統(tǒng)信關(guān)站將信息包進(jìn)行解擴(kuò)解調(diào)處理，譯碼、檢錯(cuò)處理后，送網(wǎng)絡(luò)管理中心單元。網(wǎng)絡(luò)管理中心單元對(duì)信息數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析處理，判斷信息發(fā)送方和接收方身份及地址信息、請(qǐng)求通信方式等。送用戶管理單元進(jìn)行用戶的鑒權(quán)，確定用戶是否有權(quán)進(jìn)行請(qǐng)求通信方式的權(quán)限，同時(shí)檢測(cè)是否有權(quán)限高的用戶排隊(duì)等候。之后，送業(yè)務(wù)管理單元進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，如果用戶進(jìn)行不同集群系統(tǒng)的群呼或選擇呼叫，則業(yè)務(wù)管理服務(wù)器將分配多個(gè)語音通信信道。由網(wǎng)絡(luò)管理中心完成目標(biāo)用戶終端的尋址及路由選擇。 目標(biāo)集群系統(tǒng)聯(lián)接的VSAT衛(wèi)星通信地面站將接收的信號(hào)數(shù)據(jù)包進(jìn)行放大、數(shù)字下變頻處理、解調(diào)處理。之后送目標(biāo)集群iDEN通信系統(tǒng)的地面接口單元，進(jìn)行VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)包的拆包并傳入iDEN數(shù)字集群通信系統(tǒng)，由數(shù)字集群系統(tǒng)控制器進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)信息及控制信息的處理和操作。 在集群控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)信息與控制信息的分析，對(duì)信息數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行判斷，對(duì)高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行優(yōu)先處理，進(jìn)行信道分配，并發(fā)送信息包至目標(biāo)集群終端。目標(biāo)終端機(jī)收到數(shù)據(jù)包后進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換通信模式、切入信道、等待通信或繼續(xù)通信等，至此完成一次信息包的傳輸。 本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)，包括一個(gè)VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)，至少兩個(gè)不同類型的數(shù)字集群通信網(wǎng)，每一個(gè)數(shù)字集群系統(tǒng)中都包括若干個(gè)數(shù)字集群通信終端、一個(gè)或者多個(gè)集群通信基站、一個(gè)集群控制器，各數(shù)字集群通信網(wǎng)的集群控制器通過地面接口單元連接VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)地面站，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)包括一個(gè)VSAT通信衛(wèi)星、一個(gè)地面中心站、若干個(gè)VSAT地面站、若干個(gè)VSAT衛(wèi)星通信小站，VSAT地面站與中心站組成星形網(wǎng)絡(luò)，中心站與網(wǎng)內(nèi)所有VSAT小站以及所有VSAT地面站進(jìn)行雙工通信，其特征在于還包括VSAT通信衛(wèi)星與地面中心站之間的VSAT系統(tǒng)信關(guān)站，VSAT系統(tǒng)信關(guān)站通過其軟交換單元實(shí)現(xiàn)各數(shù)字集群通信網(wǎng)與VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)間的數(shù)據(jù)信息、信令、協(xié)議以及幀格式的交換，該軟交換單元包括軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器和軟交換控制服務(wù)器兩部分，其中，軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換模塊和控制信息交換模塊，軟交換業(yè)務(wù)服務(wù)器用于進(jìn)行數(shù)據(jù)信息、信令、協(xié)議以及幀格式的交換，軟交換控制服務(wù)器用于管理呼叫控制和處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換、業(yè)務(wù)提供、資源管理、計(jì)費(fèi)、認(rèn)證與授時(shí)、地址解析。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)，其特征在于 所述不同類型的數(shù)字集群通信網(wǎng)包括現(xiàn)有的七種制式的數(shù)字集群通信系統(tǒng)，即TETRA、 AP0C25、 IDRA、 DIMRS、 TETRAP0L、 EDACS、 FHMA， VSAT系統(tǒng)信關(guān)站接口單元具有通用性，備有 七種制式數(shù)字集群系統(tǒng)及VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)接口 。
3. 基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信方法，其特征在于在權(quán)利要求1所述的系統(tǒng) 中，通過VSAT通信衛(wèi)星與地面中心站之間的VSAT系統(tǒng)信關(guān)站實(shí)現(xiàn)VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)與不同 數(shù)字集群通信系統(tǒng)的通信方式的軟交換，從而實(shí)現(xiàn)不同制式數(shù)字集群系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離互聯(lián)互 通，通過VSAT系統(tǒng)信關(guān)站進(jìn)行軟交換，將通信方式轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)字集群的通信方式，從而 實(shí)現(xiàn)數(shù)字集群通信系統(tǒng)與VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的無縫連接以及不同制式數(shù)字集群系統(tǒng)的互 聯(lián)互通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于VSAT衛(wèi)星信關(guān)站的數(shù)字集群通信系統(tǒng)，通過VSAT通信衛(wèi)星與地面中心站之間的VSAT系統(tǒng)信關(guān)站實(shí)現(xiàn)VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)與不同數(shù)字集群通信系統(tǒng)的通信方式的軟交換，從而實(shí)現(xiàn)不同制式數(shù)字集群系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離互聯(lián)互通。覆蓋范圍廣、服務(wù)范圍寬、業(yè)務(wù)功能多樣、指揮調(diào)度功能齊全、資源利用率高、建網(wǎng)速度快、維護(hù)費(fèi)用低。
文檔編號(hào)H04W84/08GK101719784SQ20091031039
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者何戎遼, 倪國(guó)超, 劉雙雙, 吳偉林, 吳詩其, 宋慧, 李凱, 王勇, 王小玲, 稅成俠, 肖躍先, 黃耀 申請(qǐng)人:成都林海電子有限責(zé)任公司