实现TtT通信模式的低轨卫星移动通信系统及实现方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113852408A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202111126463.9(22)申请日2021.09.26(71)申请人中国电子科技集团公司第五十四研究所地址050081河北省石家庄市中山西路589号第五十四所卫通部(72)发明人李广达张亚生孙晨华肖永伟(74)专利代理机构河北东尚律师事务所13124代理人王文庆曲佳颖(51)Int.Cl.H04B7/185(2006.01)H04W8/20(2009.01)H04W76/10(2018.01)H04W84/06(2009.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称实现TtT通信模式的低轨卫星移动通信系统及实现方法(57)摘要本发明涉及卫星移动通信领域，公开一种实现TtT通信模式的低轨卫星移动通信系统及实现方法。涉及UPF的星地功能部署分配和SIP信令与数据的路径分流。主要通过对I‑UPF进行针对低轨卫星移动通信系统进行适应性修改，修改为S‑UPF(星载UPF)，部署在卫星载荷平台，PSA部署在地面信关站，SIP话音信令与话音数据分流处理，信令经S‑UPF通过馈电链路到地面PSA，出局到IP多媒体子系统(IMS)处理，数据经源S‑UPF通过星间链路到目的S‑UPF，到被叫终端。在本发明的基于5G体制的卫星移动通信系统中，采用5Glan功能架构，在信关站部署5GC控制面、PSA和IMS，增加S‑UPF间N9接口以及SIP话音信令与数据的分流功能，通过S‑UPF的功能实现TtT通信模式。本发明降低了一半通信时延，大大提高用户体验。CN113852408ACN113852408A权利要求书1/1页1.一种实现TtT通信模式的低轨卫星移动通信系统，其特征在于，包括终端、卫星基站、S‑UPF、5GC控制面、PSA和IMS；卫星基站和S‑UPF部署在星上，5GC控制面、PSA和IMS部署在信关站；终端，用于通过卫星基站向5GC控制面进行注册，完成入网，并与IMS交互话音信令；卫星基站，用于建立终端与5GC控制面间的信令承载以及终端与S‑UPF间的业务承载；PSA，用于终端业务数据出局锚点；S‑UPF，用于建立与对端S‑UPF间的N9接口隧道以及区分SIP话音信令与SIP话音数据；还用于接收卫星基站的业务数据，将SIP话音信令转发到PSA，将SIP话音数据转发到对端的S‑UPF；IMS，用于与终端交互话音信令；还用于发送主被叫终端信息到5GC控制面，通知5GC控制面建立TtT会话承载；5GC控制面，用于接收终端的入网注册；还用于根据接收的主被叫终端信息，通知主被叫终端所归属的S‑UPF建立N9接口隧道。2.一种在低轨卫星移动通信系统中实现TtT通信的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)终端通过卫星基站向5GC控制面进行注册，完成终端入网；(2)主叫终端发起TtT话音呼叫，呼叫信令通过主叫终端与源S‑UPF间的业务承载到达源S‑UPF，源S‑UPF通过对应N9接口馈电到PSA，出局到IMS；(3)IMS重组被叫测呼叫信令，并通过PSA发送被叫测呼叫信令经目的S‑UPF与被叫终端间的业务承载发送给被叫终端；(4)IMS发送主被叫终端信息到5GC控制面，通知5GC控制面建立TtT会话承载；(5)5GC控制面建立TtT会话承载后通知主叫终端和被叫终端所分别归属的S‑UPF，两个S‑UPF之间建立N9接口隧道；(6)被叫终端与主叫终端通过IMS进行标准SIP信令交换，建立通话连接；(7)主叫终端的SIP话音数据发送到源基站，源基站通过N3接口发送到源S‑UPF，源S‑UPF根据上下文，将从N3接口中取出的话音数据通过对应的N9接口隧道转发到目的S‑UPF；(8)目的S‑UPF根据上下文，将从N9接口中取出的话音数据通过对应的N3接口下发到目标基站，目标基站发送给被叫终端。2CN113852408A说明书1/4页实现TtT通信模式的低轨卫星移动通信系统及实现方法技术领域[0001]本发明涉及卫星移动通信领域，尤其涉及实现TtT通信模式的低轨卫星移动通信系统及实现方法。背景技术[0002]目前，国内在卫星移动通信系统应用方面，开展了大量的研究，卫星移动通信系统的建设工作迫在眉睫，很多关键技术亟待突破。在通信协议方面，参考地面成熟的移动通信协议体系是降低技术风险，加快开发进度的最佳实现途径。卫星移动通信系统与地面移动通信系统有很大的区别，卫星通信系统空口资源宝贵，传输时延大，如果采取标准的业务数据到核心网数据面集中处理转发，端到端一次数据通信需要星地两跳才能完成，也就是数据从源终端通过空口链路到达卫星基站，S‑UPF通过馈电链路转发到地面PSA，PSA对数解析转发，再通过馈电链路发送到目的