基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法

专利名称：基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法
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EC0-8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ο
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 PersonalCommunications 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。[夏川真二；森本裕之，中国公开申请号/专利号96111195，“移动式卫星通信终 端系统”，1997年04月30日]公开了一种卫星通信终端系统。该系统包括移动式卫星通 信终端；连接装置；由母机和子机组成的无线电话装置等。具有从远离卫星通信终端的地 方通过卫星通信终端与其他局进行通话的能力，这种解决方案是基于卫星透明转发的双跳
语首通{曰ο[KOLEV J，HOIRUP C，HOY IRUP C，et al，US Patent 6108318-A，“Satellite basedtelecommunications system with user terminals and terrestrial network-establishes commonchannel on satellite between user terminals to synchronise protocol parameters for 1st userterminal with corresponding protocol parameters for 2nd user terminal across 3rd single hopconnection via satellite", Aug. 22,2000]公开了一种解决卫星语音通信系统(ACeS)用户终端之间在使 用语音业务从双跳转单跳时，由于数据链路层协议(Data Link Protocol)不匹配引起丢帧 现象的方法，这种方法解决了在双跳转单跳语音业务时用户之间协议参数的同步问题，但 并未提出双跳转单跳语音业务具体流程。[KOLEV J, HOIRUP C, KOLEV J P, et al, US Patent 5956646-A，“Signalling method forsynchronising transaction identifiers in mobile satellite communications - adding newinformation element in assignment command message transmitted to each mobile unit duringmobile-originated and mobile-terminated call establishment processes", Sept. 21，1999]公开了一种在卫星语音通信系统(ACeS) 用户终端信令连接建立时，通过预设新业务服务参数简化通信流程的方法。[J0SHI C, N0ERPEL A, SU C, US Patent 6353738-B1, "Single-hop terminal-to-terminalcal1 implementing method in mobile satellite system, involves establishing satellite channels forsignaling originating terminal fromgateway", Mar. 5,2002]公开了一种解决卫星移动通信系统(MSAT)语音单跳业务进行中， 用户终端和地面信关站交换信令的方法，此方法有助于在单跳语音通信过程中，信关站能 够实时地对语音通信质量进行检测。[USHER M P, MEAD A R，US Patent 2002045444-A1，” Satellite telephone network foron-board vehicle communication system, has fixed telephone network which suspendsforwarding of calls to mobile telephone network when mobile telephone network is inactive”，Apr. 18，2002]公开了一种机载、舰载终端在不同的陆地无线通信网络内实现切换的方法。

发明内容
本发明的目的在于提供一种便于实施的基于星上部分基带交换处理的卫星移动通信方法，实现从传统的基于星上透明转发到基于星上部分基带交换的卫星移动通信的过 渡与转变。传统的卫星移动通信系统的结构如图Ia所示，包括用户终端(以MS或者UE表示)，卫星(以SAT表示)，无线接入网(以SRAN表示，主要包括GNB和GNC等)和核心网 (以CN表示，主要包括CS-MGW，MSC Server，SGSN，HLR等)，其采用分层设计的思想，实现业 务逻辑与控制、承载之间的分离，其移动通信方法包括RRC连接建立、主叫用户鉴权与身份 确认、路由与呼叫承载建立、被叫寻呼、被叫用户鉴权与身份验证、被叫用户应答等六个主 要过程。在该卫星移动通信方法中，卫星采用完全透明转发的工作方式，对应的“双跳”语 音通信与地面蜂窝移动通信呼叫处理流程没有明显的区别。和传统的卫星移动通信系统不同，本发明所采用的卫星移动通信系统如图Ib所 示，增加了卫星控制节点(以SCN表示)，卫星路由控制器(以SRC表示)和卫星交换协调 服务器(以SSC Server表示)，SCN分别与SAT和SRC连接，SRC分别与SCN，GNC和SSC Server连接，SSC server则与SRC和MSC Server连接。为了实现从传统的基于星上透明 转发到基于星上部分基带交换的语音业务的过渡与转变，SCN经过特定的射频通道对星上 交换处理矩阵网络进行修改，使得用户原有的经地面网络交换处理的双跳回环数据流直接 经卫星转发进行单跳回环传输。也就是说，本发明的卫星移动通信方法的主要特征在于建 立了一条星上交换处理的通信业务信道，主被叫语音信息通过该通道传输，而不是通过通 信网络主体(即位于地面的SRAN和CN)来交换和传输。同时，基于星上有效载荷的处理能 力，管理这条通信业务信道主体在地面上(即SCN，SRC和SSC Server)。SRC作为本发明的核心网元，完成星上交换网络资源管理和交换路由决策，有两个 必要条件，第一是要有地面控制层网络实体发出单跳呼叫处理申请，第二是获取话音业务 通信双方的用户链路信道信息，并以此为根据做出能否进行星上单跳交换的决策。具体来说，本发明的呼叫处理流程包括下列八个过程RRC连接建立、主叫用户鉴 权与身份确认、路由与呼叫承载建立、被叫寻呼、被叫用户鉴权与身份验证、星上部分基带 交换处理申请、星上部分基带交换业务执行和被叫用户应答。可见，本发明和现有技术的区 别特征集中体现在星上部分基带交换处理申请和星上部分基带交换业务执行这两个过程。本发明提供了一种实用的基于星上部分基带交换处理的卫星语音通信方案，上述 方案具有如下的一些有益效果
(1)可以部分实现经过卫星转发器的单跳环回语音通信，缩短业务流在地面交换网络双跳环回所带来的业务传输时延；(2)无须修改原有3GPP关于WCDMAR4版本语音通信所定义的网元接口、通信协议。 仅通过新增的接口、通信协议和通信流程实现了星上部分基带交换话音业务；(3)可以同时保持经过卫星转发器的单跳环回语音通信和经过地面交换网络的双 跳环回语音通信，减少了卫星接入话音通信的掉话概率；(4)基本可以沿用现有的地面移动通信网络设备作为卫星移动通信网络的主体设 备；(5)兼容3GPP定义的语音通信流程，便于进一步升级和修改后，实现与UMTS以及 PSTN互通语音。(6)本发明所基于的系统结构中，由于GNC、GNB与MSC Server是成对出现的，因 此在位置区划分上更为简单，这为简化呼叫处理带来了方便。


图1是本发明涉及的卫星移动通信系统结构方案图；图2是实施例的RRC连接建立方法示意图；图3是实施例的路由建立方法示意图；图4是实施例的寻呼被叫方法示意图；图5是实施例的被叫身份验证和鉴权及能力协商示意图；图6是实施例的星上部分基带交换处理申请示意图；图7是实施例的星上部分基带交换业务执行方法示意图(只建立单跳回环连 接)；图8是实施例的星上部分基带交换业务执行方法示意图(既建立经由地面网络的 双跳连接，又建立单跳回环连接)；图9是实施例的单跳呼叫连接拆除方法示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施例结合附图对本发明作进一步描述。本发明的具体实施例是基于3G兼容体制(具体而言是基于3GPP/UMTS Release 4 参考模型[3rd GPP Technical Specification Group Services and Systems Aspects Networkarchitecture,Release 4，3GPP TS 23.002 V4. 8. 0,2003-06])的同时具备有限单 跳环回语音通信能力的卫星移动通信系统的呼叫建立和拆除方案。在本实施例涉及的卫星移动通信系统中，一个MSC Server/VLR服务区包含且只包 含一个GNC与GNB。因此，在网络区域划分上，MSC Server/VLR服务区与位置区(LA)是重 合的。一个MSC Server/VLR服务区(或者是一个位置区)下包含不同波束构成的小区。即 用户在同一个MSC Server/VLR服务区内移动，不需要做位置更新。一、基于星上部分基带交换的呼叫建立方案本实施例所设计的呼叫建立流程是基于GEO卫星移动通信系统，利用星上部分基 带交换功能实施的语音通信建立过程。一共分为RRC连接建立、主叫用户鉴权与身份确认、路由与呼叫承载建立、被叫寻呼、被叫用户鉴权与身份验证、星上部分基带交换处理申请、 星上部分基带交换业务执行、被叫用户应答等八个主要过程。其中，被叫用户鉴权与身份验 证、星上部分基带交换处理申请过程是同时进行的，其余过程按照时间顺序进行。1.建立RRC连接RRC连接是为了建立UE和SRAN之间的信令连接。RRC连接总是由UE 发起。同一 时刻，同一 UE最多只能建立一个RRC连接。UE处于空闲模式时，如果UE的NAS (非接入层) 请求建立信令连接，UE将发起RRC连接建立过程。主要流程如下DUESi^Radio Link Setup Request 消息，请求建立 RRC 连接。2) GNC根据连接请求的原因以及系统资源状态，决定或否定建立RRC连接，并分配 相关资源。3) GNC 向 GNB 返回 Radio Link Setup Request 消息，请求 GNB 分配建立 RRC 连接 所需的无线链路资源。4) GNB 预留资源成功后，向 GNC 返回 Radio Link Setup Response 消息。5) GNC通过ALCAP在Iub接口用户面建立传输承载，并完成GNC与GNB之间的同步 过程。6)GNC 向 UE 发送 RRC Connection Setup。7)UE 在向 GNC 发送 RRC Connection Setup Complete 消息。在这一阶段，卫星作为接入网元起透明转发的作用，所以此流程与3GPP定义的 RRC连接建立流程几乎是一致的。2.主叫用户鉴权与身份确认同WCDMA R4网络鉴权相比，在GEO卫星移动通信系统中，除了网络对USIM的认证 和USIM对网络的认证，还有用户使用单跳语音业务能力和优先级的评定，如果用户没有使 用单跳环回语音通信的能力，在寻呼被叫用户的过程中不会开启星上部分基带交换处理申 请流程。3.路由建立1)主叫所属的MSC Server/VLR收到Setup消息，并不知道被叫用户的位置，因此 对接收到的被叫号码进行分析，选路至被叫用户归属的HLR，主叫所属的MSC Server/VLR 建立与HLR之间的MAP对话，并向HLR发起路由信息请求。2)HLR接收到主叫用户归属MSC Server发送的MSISDN，需要通过HLR中的IMSI 与MSISDN对应表，把MSISDN转换为相应的IMSI。3)HLR根据IMSI索引查找到被叫用户所在的MSC SERVER/VLR号码，然后向被叫所 在的MSC Server/VLR发送提供漫游号码请求。4)被叫MSC Server/VLR将IMSI与MSISDN绑定之后，分配一个空闲的漫游号码 (MSRN)，使其与IMSI建立一一对应的关系，并通过提供MSRN确认消息，向HLR返回MSRN。5) HLR通过路由信息确认消息，将该MSRN转发给主叫MSC Server06)主叫所属的MSC Server通过MSRN利用BICC信令建立与被叫所属的MSC之间 的连接，被叫所属的MSC Server/VLR通过该MSRN可以检索得到该UE的IMSI，并释放MSRN， 被叫所属的MSC Server/VLR向被叫UE所在的位置区进行寻呼。4.寻呼被叫
本发明所基于的系统结构中一个MSC Server/VLR服务区包含且只包含一个GNC 与GNB。因此，只要建立了主被叫MSC Server之间的连接，就相当于建立了主被叫所属GNC 之间的连接。在寻呼被叫UE的过程中，GNC要对其管理的所有波束区进行寻呼。寻呼被叫流程由以下主要流程组成1)CN向GNC发送Paging消息开启寻呼过程。寻呼消息携带的参数包括CN域指示语(cs Domain标识符)、被叫用户IMSI、寻呼区域ID(位置区标识符)、寻呼原因 (SpeechCall)等。2)GNC向UE发送寻呼消息，主要参数包括CN域指示语、寻呼原因、被寻呼UE标识。3)UE监听寻呼信道，获知在自己所属的寻呼时隙上有寻呼消息时，转入寻呼信道 接收寻呼消息，并把寻呼消息中的UE标识与自身标识相比较，若两者相同，向GNC发送包含 UE标识、RRC连接建立原因等参数的RRC连接建立请求。4)GNC向被叫用户所属波束GNB发送无线链路建立请求(Radio Link Setup Request)。5) GNB完成无线链路建立后，通过Radio Link Setup Response消息上报GNC ；6) GNC使用ALCAP协议建立Iub数据传输承载。7) GNB在Iub接口获得上行同步，通过NBAP消息通知GNC。8) GNC与GNB之间Iub接口进行下行链路同步。9) GNB与GNC之间Iub接口进行上行链路同步10)GNC 向 UE 发送 RRC Connection Setup 消息11) UE按照要求完成RRC连接配置后，向GNC返回RRC连接建立完成。5.被叫身份验证和鉴权及能力协商此部分过程与WCDMA R4中类似，具体流程为DUE向GNC发送Initial Direct Transfer消息，参数包括NAS消息(寻呼响 应)。2) GNC向CN发送Initial UE Message消息，主要参数包括NAS消息(寻呼响应)、 UE标识(TMSI)和全局RNC标识等。3) CN向GNC发送Command ID消息，主要参数包括永久NAS UE标识(IMSI)，CN要 求GNC建立安全模式。4)GNC 向 UE 发送 Security Mode Command 消息。5) UE完成安全模式配置后上报GNC。6) GNC向CN上报安全模式设置完成。7) CN 向 GNC 发送 Direct Transfer 消息。8) GNC向UE发送Downlink Direct Transfer消息。主要参数包括NAS消息 (Setup)9) UE 向 GNC 发送Downlink Direct Transfer 消息，携带 NAS 消息(Call Confirm)10) GNC 向 CN 发送 Direct Transfer 消息，携带 NAS 消息(Call Confirm)。6.星上部分基带交换处理申请对于接入GEO卫星移动通信系统的用户，在使用语音业务时，可以申请基于星上 部分基带交换的业务(即所谓的单跳语音业务)。在这里，是否根据用户签约情况或者根据优先级判定用户是否能使用单跳语音业务暂不讨论。本流程启动与否取决于被叫用户在完成身份验证和能力协商时是否有足够的权 限。如果被叫用户没有权限使用单跳业务，地面部分将开始进行业务承载建立，此时，卫星 部分将继续执行透明转发功能，所建立起来的业务链路是经过了地面网络交换传输的。以下流程设计是默认用户已经开始申请单跳业务。这一流程在被叫 用户完成身份 验证鉴权与能力协商后激活。具体流程如下1)主叫所属的MSC Server/VLR向被叫所属的MSC Server/VLR发送初始地址消息 (IAM)，IAM携带的参数与承载建立方式有关，主要有主/被叫号码、呼叫参考、编码列表、承 载建立方式、承载特性以及用于触发单跳语音流程的申请。 2)被叫所属的MSC Server/VLR收到IAM消息后启动单跳语音申请流程，向 SSCServer申请发送Single Hop Request消息。Single Hop Request消息包括主被叫用 户IMSI、其所属的GNC编号、主被叫用户拥有的呼叫权限等。3) SSC Server向SRC转发Single Hop Request消息。同时向被叫所属的 MSCServer/VLR发送单跳申请接续消息。被叫所属的MSC Server/VLR收到接续消息后将重 置计时器。4) SRC取得单跳申请的主被叫所属GNC号码后，根据索引号向主被叫GNC发送无 线资源请求消息，GNC根据特定的星上无线资源算法做出判决，若同意单跳请求，则准备 好单跳所需的无线资源，回发SAT Radio Resource Response消息。若否决，则发回SAT RadioResource Reject消息，启动单跳语音业务否决流程。至此，SRC已经做好语音的星上部分基带交换处理准备。7.星上部分基带交换业务执行在获得GNC提供的星上无线资源信息并准备好相关资源后，SRC已经做好本次通 话的星上部分基带交换处理准备，但在被叫用户接通前，尚不能使用星上部分基带交换功 能。需要激活SRC启动这一流程。总的看来，被叫所属的MSC Server是语音业务星上部分基带交换处理执行的关键 设备。首先，语音业务星上部分基带交换处理的执行是以成功寻呼到被叫终端为前提的，如 果被叫终端寻呼失败，语音业务星上部分基带交换处理过程就会终止。其次，语音业务星上 部分基带交换处理的执行以被叫摘机通话为成功标准，只要被叫不进行摘机动作，语音业 务星上部分基带交换处理定时器到时后，同样会启动语音业务星上部分基带交换处理终止 流程。被叫UE完成安全模式控制过程后以及确认接入CN后，都可以成为单跳语音执行启 动时间。关于语音业务星上部分基带交换处理执行流程的启动时间有两个不同的选择。这 两个不同的选择带来的最终影响是是否建立经过地面交换网络的双跳环回语音流承载。第一种方法是在CN向GNC发送RAB建立请求之前，在UE与CN完成安全模式控制 过程之后，UE向GNC发送Security Mode Complete消息，GNC随即向CN也上报这一消息。 激活单跳语音执行流程。具体流程为1)被叫 GNC 向 CN 发送 Direct Transfer 消息，携带 NAS 消息-Call Conform(包括卫星承载能力，呼叫控制能力)，激活单跳语音执行流程。 2)被叫 UE 所属的 MSC Server 向 SSC Server 发送 Single Hop Execution 消息， 开始单跳语音执行流程。3) SSC Server 向 SRC 转发 Single Hop Execution 消息。4)SRC回复SSC Server, SSC Server向MGW下发回铃音消息，主叫收到回铃音。同 时，SRC通过SSC Server和被叫所属的MSC Server通知被叫振铃。5) SRC向SCN下达星上单跳决策决定，SCN执行。卫星单跳链路连通。第二种可能是被叫的RAB连接建立完成后，被叫终端向CN发送Radio Bearer SetupComplete消息，表示被叫无线承载已经建立完毕，这个时候，呼叫双方尚未开始通 话，但却已经建立起了一条双跳业务信道。只要被叫摘机，就可以利用这条双跳业务信道进 行通信。被叫所属的MSC Server收到Radio Bearer Setup Complete消息后，启动单跳执 行流程，将使双方通信链路从双跳切换到单跳。具体流程为1)CN与被叫UE建立RAB连接，建立完成后，UE向GNC回送Radio Bearer Setup 消息。GNC 向 CN 回送 RAB Assignment Response 消息。2)被叫 UE 所属的 MSC Server 向 SSC Server 发送 Single Hop Execution 消息， 开始单跳语音执行流程。3) SSC Server 向 SRC 转发 Single Hop Execution 消息。4) SRC向SCN下达星上单跳决策决定，SCN执行。卫星单跳链路连通。就这两种方法看，各有利弊，第一种方法设计由于在建立RAB之前就进行单跳语 音执行，因此，不需要再建立双跳语音所需的RAB，在被叫摘机的时候就直接进行部分简单 交换处理。节约无线资源，流程简单。同时，星上不用进行单跳与双跳语音的同步，减轻了 星上载荷的负担。但这样建立起来的链路一旦出现掉话情况，不能用双跳语音接续。必须 重新启动呼叫流程。主被叫从通话开始，话音流就只通过卫星进行基带交换，可以在整个通 话过程中完整地实施单跳语音。第二种办法，由于已经建立了双跳RAB，所以还需要建立单跳业务连接，被叫用户 摘机后，可能单跳语音执行流程还未完成，星上双跳转单跳切换可能会使话音中断或者重 复。但是，由于建立了两个不同的业务信道，可以在用户出现单跳语音掉话时进行双跳语音 补偿。8.被叫用户应答被叫用户应答后，话音流通过建立起来的业务信道进行传输，通信双方进行正常 通信。二、基于星上部分基带交换的呼叫拆除方案在星上部分基带交换业务建立起来后，由于掉话或者用户挂机等原因，必须释放 建立起来的呼叫连接。 呼叫拆除既要拆除单跳语音链路，也要拆除双跳语音链路。释放星上资源、无线资 源和有线资源。如果呼叫只建立起来单跳连接，在语音通话过程中，UE与GRAN之间的RRC连接还 是一直存在的。无论从主叫还是被叫开始进行呼叫拆除，都从RRC连接释放开始。由于不需要释放地面GRAN与CN的Iu连接与无线承载，只要SRC控制SCN控制星上载荷释放星上 连接，单跳连接即被拆除。单跳连接呼叫拆除方案具体如下(被叫先挂机)1)被叫UE向GNC发送呼叫链路拆除请求Disconnect。2)GNC 向被叫 MSC Server 转发 Disconnect 消息。3)被叫 MSC Server 向主叫 MSC Server 转发 Disconnect 消息。主叫 MSC Server 通知主叫所在GNC和主叫UE。4)被叫 MSC Server 向 SSC Server 转发 Single Hop Disconnect 消息。5) SSC Server 向 SRC 告知 Single Hop Disconnect 消息。6) SRC通知主被叫GNC释放星上资源(波束资源、无线资源等等)。7)GNC回复释放资源成功。释放RRC连接。SRC通知SCN执行释放星上单跳连接。8)释放连接成功后，SCN回复SRC。对于双跳连接拆除，由于交换需要释放UE与CN之间的RAB与Iu连接和RRC连接， MSC Server还要控制MGW释放电路交换终结点和关联。因此SRC并不参与释放过程。由于 双跳连接中，卫星可以视为透明转发，所以双跳连接拆除与UMTS中话音链路过程相似。单跳连接呼叫拆除方案具体如下(被叫先挂机)1)被叫UE向GNC发送呼叫链路拆除请求Disconnect。2)GNC 向被叫 MSC Server 转发 Disconnect 消息。3)被叫 MSC Server 向主叫 MSC Server 转发 Disconnect 消息。主叫 MSC Server 通知主叫所在GNC和主叫UE。4)被叫端MSC Server控制MGW删除相关终结点和关联。5)被叫端依次释放RAB、Iu连接和RRC连接。6)主叫端MSC Server控制MGW删除相关终结点和关联。7)主叫端依次释放RAB、Iu连接和RRC连接。
权利要求
一种基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法，包括下列步骤a)建立主叫和SRAN之间的RRC连接；b)对被叫进行鉴权与身份确认；c)建立主叫的MSC和被叫的MSC之间的连接；d)寻呼被叫；e)对被叫进行鉴权与身份验证；f)被叫的MSC向SSC Server申请单跳通信连接；g)SRC进行单跳决策，SCN执行决策；h)卫星单跳通信接通，被叫应答。
2.如权利要求1所述的基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法，其特征在于，步 骤a)通过下列方法进行i.主叫请求建立RRC连接；ii.GNC请求GNB分配建立RRC连接所需的无线链路资源；iii.经主叫与GNC双向确认，RRC连接建立。
3.如权利要求1所述的基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法，其特征在于，步 骤c)通过下列方法进行i.主叫所属的MSCServer选路至被叫所述的HLR，并向HLR发起路由信息请求；ii.HLR找到被叫所在的MSC Server,向被叫所属的MSC Server发送移动台漫游号码 请求；iii.被叫所属的MSCServer向HLR返回移动台漫游号码；iv.HLR将该移动台漫游号码转发给主叫所属的MSC Serverv.主叫所属的MSCServe建立与被叫所属的MSC Server之间的连接，被叫所属的MSC Server向被叫所在的位置区进行寻呼。
4.如权利要求1所述的基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法，其特征在于，步 骤d)通过下列方法进行i.被叫所属的MSCServer开启寻呼过程；ii.GNC向被叫发送寻呼消息；iii.被叫监听寻呼信道，获知在其所属的寻呼时隙上有寻呼消息时，转入寻呼信道接 收寻呼消息，向GNC发送RRC连接建立请求；iv.GNC请求GNB分配建立RRC连接所需的无线链路资源；v.被叫通过和其所属的GNC确认后，完成寻呼过程。
5.如权利要求1所述的基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法，其特征在于，步 骤f)通过下列方法进行i.被叫所属的MSCServer收到IAM消息后启动单跳语音申请流程，向SSC Server提 出申请；ii.SSC Server向SRC转发单跳语音申请消息；iii.SRC根据主被叫所属GNC索引号向主被叫GNC发送无线资源请求，GNC根据设定的 星上无线资源算法做出判决，若同意单跳请求，则准备好单跳所需的无线资源；若否决，则 单跳语音申请流程终止。
6.如权利要求1所述的基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法，其特征在于，步 骤g)通过下列方法进行i.MSC Server经过SSC Server向SRC发送单跳语音确认消息，开始单跳语音执行流程；ii.SSCServer向MGW下发回铃音消息，主叫收到回铃音；同时，SRC通过SSC Server 和被叫所属的MSC Server通知被叫振铃；iii.SRC向SCN下达星上单跳决策决定，SCN执行。
7.如权利要求1所述的基于星上部分基带交换的卫星移动通信方法，其特征在于，步 骤g)通过下列方法进行i.被叫所属的MSCServer与被叫建立RAB连接，建立完成后，被叫通过GNC向核心网 确认；ii.被叫所属的MSCServer经过SSC Server向SRC发送单跳语音确认消息，开始单跳 语音执行流程；iii.SRC向SCN做出修改星上交换矩阵的消息，SCN执行。
全文摘要
本发明公开了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。本发明方法包括a)建立主叫和SRAN之间的RRC连接；b)对被叫进行鉴权与身份确认；c)建立主叫的MSC和被叫的MSC之间的连接；d)寻呼被叫；e)对被叫进行鉴权与身份验证；f)被叫的MSC向SSC Server申请单跳通信连接；g)SRC进行单跳决策，SCN执行决策；h)卫星单跳通信接通，被叫应答。本发明可用于卫星移动通信。
文档编号H04W12/06GK101807952SQ20101012097
公开日2010年8月18日 申请日期2010年3月9日 优先权日2010年3月9日
发明者吴建军, 杜建成, 王坤, 程宇新, 郭健 申请人:北京大学