專利名稱：一種應(yīng)急通信中的移動通信基站及其應(yīng)急通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)急通信中的移動通信基站及其應(yīng)急通信方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字移動通信GSM系統(tǒng)由一系列功能單元組成，分為移動臺(MS)，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) (NSS)，基站子系統(tǒng)(BSS)，操作維護子系統(tǒng)(OSS)等幾個主要部分，其中基站子系統(tǒng)由基站收發(fā)信機(BTS)和基站控制器(BSC)組成。BTS與BSC之間通過Abis 口連接，BTS的一側(cè)通過無線接口與移動臺(MQ連接，BSC的一側(cè)與交換機相連，多個基站收發(fā)信機(BTS)連接到同一個基站控制器(BSC)。從功能上看，BTS主要負責無線傳輸，BSC主要負責控制和管理。當災害發(fā)生時，BTS與BSC之間的鏈路切斷，基站無法與GSM網(wǎng)絡(luò)連接，造成嚴重后果。目前針對災害應(yīng)急通信有多種解決方法，華為提出一種用于解決地面鏈路中斷的通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)在BSC端具有兩套通信單元，主份通信單元是地面鏈路單元，備份鏈路是衛(wèi)星鏈路單元，當主份鏈路斷開時，使用備份衛(wèi)星鏈路。這種方法需要在BSC和BTS端分別建立兩套通信設(shè)施，基站設(shè)計相對復雜；并且在災害發(fā)生時，兩套通信設(shè)施集中放置容易導致其同時受到損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種連接簡單，應(yīng)用方便的應(yīng)急通信中的移動通信基站，能夠在地面網(wǎng)絡(luò)通信中斷時保持與BSC連接暢通，實現(xiàn)災害條件下的應(yīng)急通
fn °本發(fā)明包括如下技術(shù)方案一種應(yīng)急通信中的移動通信基站，在GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機和基站控制器之間的鏈路斷開時實現(xiàn)應(yīng)急通信；其特征在于所述移動通信基站包括收發(fā)信機模塊，接口模塊，衛(wèi)星通信模塊和收發(fā)天線；收發(fā)信機模塊完成接入GSM網(wǎng)絡(luò)的功能，并通過無線空中接口與移動終端相連；接口模塊完成Abis接口與IP接口之間的接口轉(zhuǎn)換；衛(wèi)星通信模塊主要完成與衛(wèi)星通信中心的數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)接收發(fā)送、IP接口與衛(wèi)星鏈路接口轉(zhuǎn)換功能；收發(fā)天線完成衛(wèi)星鏈路的數(shù)據(jù)接收發(fā)送功能。所述衛(wèi)星通信模塊由基帶單元和射頻單元組成。所述基帶單元包含基帶處理模塊和中頻模塊；基帶處理模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、前向鏈路信令解析、時間和頻率同步、反向鏈路突發(fā)包生成、突發(fā)調(diào)制、跳頻、以太網(wǎng)與衛(wèi)星網(wǎng)之間協(xié)議轉(zhuǎn)換。所述射頻單元包括低噪聲模塊(LNB)和上變頻模塊(BUC)，其中所述低噪聲模塊 (LNB)實現(xiàn)數(shù)據(jù)下變頻，所述上變頻模塊(BUC)實現(xiàn)數(shù)據(jù)上變頻。所述收發(fā)天線為一個口徑 1. 2m-2. 4m的衛(wèi)星天線。
所述接口模塊包括El鏈路接口芯片和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。所述收發(fā)信機模塊與原有基站收發(fā)信機所連接的通信塔連接，用于在基站收發(fā)信機與基站控制器鏈路斷開時取代原有GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機。一種運用上述的應(yīng)急通信中的移動通信基站進行應(yīng)急通信的方法，在GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機和基站控制器之間的鏈路斷開時實現(xiàn)應(yīng)急通信；其特征在于將所述應(yīng)急通信中的移動通信基站架設(shè)到災害發(fā)生地點，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站一端連接當?shù)?GSM通信塔，一端連接衛(wèi)星鏈路；對于接收鏈路，所述基站控制器將數(shù)據(jù)發(fā)往衛(wèi)星鏈路，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站接收衛(wèi)星鏈路發(fā)來的數(shù)據(jù)進行處理，并通過所述GSM通信塔發(fā)往移動臺；對于發(fā)送鏈路，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站接收GSM通信塔送來的移動臺數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理發(fā)送到回傳衛(wèi)星鏈路，通過衛(wèi)星鏈路用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至所述基站控制器，完成回傳數(shù)據(jù)的傳輸。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點所述應(yīng)急通信中的移動通信基站具有靈活性高，可移動的特點，能夠應(yīng)對災害條件下的應(yīng)急通信要求；所述的應(yīng)急通信中的移動通信基站，具有連接簡單，應(yīng)用方便的特點。當災害發(fā)生時，將基站架設(shè)在災害地點，與原GSM基站通信塔連接，即可通過衛(wèi)星通信實現(xiàn)與移動臺和 BSC的快速連接，保障通信暢通。


圖1為本發(fā)明的基站結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的衛(wèi)星通信模塊示意圖；圖3為現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；圖4為本發(fā)明的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖，對發(fā)明所述一種應(yīng)急通信中的移動通信基站進行詳細說明。如圖3所示，無災害發(fā)生的情況下，BTS(基站收發(fā)信機)與BSC(基站控制器)之間通過Abis接口連接，BSC與MSC(移動交換中心)連接，他們之間通過A接口連接，再通過MSC連接到核心網(wǎng)，以保證與位于其他地點的其他設(shè)備通信。如圖4所示，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站的工作過程如下當災害發(fā)生時， GSM網(wǎng)絡(luò)BTS與BSC之間鏈路切斷，造成通信中斷，則需要由BTS基站設(shè)備切換到發(fā)明所述的應(yīng)急通信中的移動通信基站，這時可以將發(fā)明所述應(yīng)急通信中的移動通信基站架設(shè)到災害發(fā)生地點，該基站一端連接GSM通信塔，一端連接衛(wèi)星鏈路。接入步驟如下首先使該基站與當?shù)谿SM通信塔連接，配置參數(shù)，使所述應(yīng)急通信中的移動通信基站的收發(fā)信機的參數(shù)與原BTS參數(shù)相同，以接入GSM網(wǎng)絡(luò)，最后進行自動對星使其接入衛(wèi)星通信系統(tǒng)，則完成了所述應(yīng)急通信中的移動通信基站的初始化過程。對于接收鏈路，BSC將數(shù)據(jù)發(fā)往衛(wèi)星鏈路，基站接收衛(wèi)星鏈路發(fā)來的數(shù)據(jù)進行處理，并通過GSM通信塔發(fā)往移動臺；對于發(fā)送鏈路，基站接收GSM通信塔送來的移動臺數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理發(fā)送到回傳衛(wèi)星鏈路，通過衛(wèi)星鏈路用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至BSC，則完成了回傳數(shù)據(jù)的傳輸。這樣就完成了在BTS與BSC之間鏈路斷開時的應(yīng)急通信過程。所述應(yīng)急通信中的移動通信基站通過衛(wèi)星鏈路與位于其他地點的BSC連接的設(shè)備相連；基站利用衛(wèi)星提供的雙向通信鏈路為用戶提供地面通信網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。如圖1所示，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站包括收發(fā)信機模塊，接口模塊，衛(wèi)星通信模塊以及收發(fā)天線四個部分。收發(fā)信機模塊與接口模塊之間的接口為Abis接口，接口模塊與衛(wèi)星通信模塊之間的接口為IP接口，衛(wèi)星通信模塊與收發(fā)天線之間為射頻信號。所述應(yīng)急通信中的移動通信基站在災害發(fā)生地點與BSC之間搭建衛(wèi)星鏈路。所述應(yīng)急通信中的移動通信基站在災害發(fā)生地點連接當?shù)匾苿油ㄐ呕就ㄐ潘?，利用已架設(shè)的通信天線與移動臺互聯(lián)。所述的收發(fā)信機模塊的功能和結(jié)構(gòu)與GSM系統(tǒng)中的BTS相當，收發(fā)信機模塊與原有移動基站天線連接，實現(xiàn)與移動臺之間的Um空中接口雙向連接。所述的收發(fā)信機模塊與接口模塊之間傳遞El鏈路信號，與接口轉(zhuǎn)換模塊之間信號接口為Abis接口。所述應(yīng)急通信中的移動通信基站的接口模塊實現(xiàn)Abis接口和IP接口之間的接口轉(zhuǎn)換，Abis接口為GSM網(wǎng)絡(luò)中BTS與BSC之間的接口，IP接口為以太網(wǎng)接口。所述收發(fā)天線為一個口徑1. 2m-2. 4m的Ku波段衛(wèi)星天線，實現(xiàn)信號的雙向收發(fā)功能。所述應(yīng)急通信中的移動通信基站各模塊的工作過程如下所述收發(fā)信機模塊完成原GSM網(wǎng)絡(luò)中BTS的功能，具體描述為通過無線接口與移動臺連接，負責無線傳輸，在網(wǎng)絡(luò)的固定部分和無線部分之間提供中繼。接口轉(zhuǎn)換模塊完成Abis接口與IP接口之間的轉(zhuǎn)換，包括El鏈路數(shù)據(jù)幀形成和數(shù)據(jù)提取，IP包封裝和拆包，Abis接口與IP接口協(xié)議轉(zhuǎn)換等。衛(wèi)星通信模塊完成與衛(wèi)星通信中心的數(shù)據(jù)同步，數(shù)據(jù)接收發(fā)送，以太網(wǎng)接口與衛(wèi)星鏈路接口轉(zhuǎn)換功能，收發(fā)天線完成衛(wèi)星鏈路的數(shù)據(jù)接收發(fā)送功能。如圖2所示，所述衛(wèi)星通信模塊，硬件分為基帶單元和射頻單元兩部分。所述射頻模塊由低噪聲模塊LNB(含下變頻器)和上變頻模塊BUC(含上變頻器)組成，其中LNB實現(xiàn)數(shù)據(jù)下變頻，BUC實現(xiàn)數(shù)據(jù)上變頻。基帶單元由中頻模塊、基帶處理模塊組成。基帶處理模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、前向鏈路信令解析、時間和頻率同步、反向鏈路突發(fā)包生成、突發(fā)調(diào)制、 跳頻、以太網(wǎng)與衛(wèi)星網(wǎng)之間協(xié)議轉(zhuǎn)換。衛(wèi)星通信模塊的主要功能包括衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的時間和頻率同步，數(shù)據(jù)接收發(fā)送，以太網(wǎng)與衛(wèi)星網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換等。所述接口模塊，實現(xiàn)El業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和IP業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換，El業(yè)務(wù)為GSM網(wǎng)絡(luò)中 BTS與BSC之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，IP業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。所述接口轉(zhuǎn)換模塊包括El鏈路接口芯片和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊；所述接口轉(zhuǎn)換模塊將完成以下過程在數(shù)據(jù)發(fā)送時，首先采用成熟的El鏈路接口芯片對數(shù)據(jù)進行處理，經(jīng)過所述El接口芯片處理的數(shù)據(jù)存入緩沖區(qū)， 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊從緩沖區(qū)內(nèi)提取數(shù)據(jù)進行處理，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)即為IP封裝包，送入衛(wèi)星通信模塊；在數(shù)據(jù)接收時，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊首先將接收的IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為El鏈路數(shù)據(jù)，存入緩沖區(qū)，El鏈路接口芯片則由緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)進行處理，輸出數(shù)據(jù)送入收發(fā)信機。以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術(shù)所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)急通信中的移動通信基站，在GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機和基站控制器之間的鏈路斷開時實現(xiàn)應(yīng)急通信；其特征在于所述移動通信基站包括依次連接的收發(fā)信機模塊，接口模塊，衛(wèi)星通信模塊和收發(fā)天線；所述收發(fā)信機模塊完成接入GSM網(wǎng)絡(luò)的功能，并通過無線空中接口與移動終端相連；所述接口模塊完成Abis接口與IP接口之間的接口轉(zhuǎn)換；所述衛(wèi)星通信模塊主要完成與衛(wèi)星通信中心的數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)接收發(fā)送、IP接口與衛(wèi)星鏈路接口轉(zhuǎn)換功能；所述收發(fā)天線完成衛(wèi)星鏈路的數(shù)據(jù)接收發(fā)送功能。
2.如權(quán)利要求1所述應(yīng)急通信中的移動通信基站，其特征在于所述衛(wèi)星通信模塊由基帶單元和射頻單元組成。
3.如權(quán)利要求2所述應(yīng)急通信中的移動通信基站，其特征在于所述基帶單元包含基帶處理模塊和中頻模塊；基帶處理模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、前向鏈路信令解析、時間和頻率同步、反向鏈路突發(fā)包生成、突發(fā)調(diào)制、跳頻、以太網(wǎng)與衛(wèi)星網(wǎng)之間協(xié)議轉(zhuǎn)換。
4.如權(quán)利要求2所述應(yīng)急通信中的移動通信基站，其特征在于所述射頻單元包括低噪聲模塊(LNB)和上變頻模塊(BUC)，其中所述低噪聲模塊(LNB)實現(xiàn)數(shù)據(jù)下變頻，所述上變頻模塊(BUC)實現(xiàn)數(shù)據(jù)上變頻。
5.如權(quán)利要求1所述應(yīng)急通信中的移動通信基站，其特征在于所述收發(fā)天線為一個口徑1. 2m-2. 4m的衛(wèi)星天線。
6.如權(quán)利要求1所述應(yīng)急通信中的移動通信基站，其特征在于所述接口模塊包括El 鏈路接口芯片和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。
7.如權(quán)利要求1所述應(yīng)急通信中的移動通信基站，其特征在于所述收發(fā)信機模塊與原有GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機所連接的通信塔連接，用于在基站收發(fā)信機與基站控制器鏈路斷開時取代原有GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機。
8.一種運用權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的應(yīng)急通信中的移動通信基站進行應(yīng)急通信的方法，在GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機和基站控制器之間的鏈路斷開時實現(xiàn)應(yīng)急通信，其特征在于將所述應(yīng)急通信中的移動通信基站架設(shè)到災害發(fā)生地點，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站一端連接當?shù)谿SM通信塔，一端連接衛(wèi)星鏈路；對于接收鏈路，所述基站控制器將數(shù)據(jù)發(fā)往衛(wèi)星鏈路，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站接收衛(wèi)星鏈路發(fā)來的數(shù)據(jù)進行處理，并通過所述GSM通信塔發(fā)往移動臺；對于發(fā)送鏈路，所述應(yīng)急通信中的移動通信基站接收GSM通信塔送來的移動臺數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理發(fā)送到回傳衛(wèi)星鏈路，通過衛(wèi)星鏈路用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至所述基站控制器，完成回傳數(shù)據(jù)的傳輸。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述應(yīng)急通信中的移動通信基站的初始化接入步驟如下首先使該應(yīng)急通信中的移動通信基站與當?shù)谿SM通信塔連接，配置參數(shù)，使所述應(yīng)急通信中的移動通信基站的收發(fā)信機模塊的參數(shù)與原基站收發(fā)信機參數(shù)相同，以接入GSM網(wǎng)絡(luò)，最后進行自動對星使其接入衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
全文摘要
一種應(yīng)急通信中的移動通信基站及其應(yīng)急通信方法，在GSM網(wǎng)絡(luò)的基站收發(fā)信機和基站控制器之間的鏈路斷開時實現(xiàn)應(yīng)急通信，移動通信基站包括收發(fā)信機模塊、接口模塊、衛(wèi)星通信模塊和收發(fā)天線；收發(fā)信機模塊與GSM網(wǎng)絡(luò)中BTS功能相同；接口模塊實現(xiàn)Abis接口和IP接口之間的相互轉(zhuǎn)換；衛(wèi)星通信模塊包括基帶模塊和射頻模塊，基帶模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的基帶處理，射頻模塊完成上下變頻功能；收發(fā)天線完成數(shù)據(jù)的衛(wèi)星鏈路接收發(fā)送功能。在災害情況下，當GSM網(wǎng)絡(luò)BTS與BSC鏈路損壞造成通信中斷，可在災害地點架設(shè)本發(fā)明所述應(yīng)急通信中的移動通信基站，一端與原GSM網(wǎng)絡(luò)通信塔連接，一端接入衛(wèi)星鏈路，恢復移動通信網(wǎng)絡(luò)的連接。
文檔編號H04W4/22GK102355649SQ20111023498
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者李昌華, 楊博, 王海濤, 趙琦, 鄒光南 申請人:航天恒星科技有限公司