李博;袁永卫
【摘 要】随着移动通信网络的建设完善,移动通信信号已覆盖我国绝大部分地区,但在高原、 沙漠、 森林和海洋等特殊地区(后称特殊区域),仍没有移动通信信号覆盖,以致人员进入特殊区域后无法与外界通信,而北斗卫星导航系统能够提供高精度、 高可靠定位服务,并具备全天候、 全天时的短报文通信能力,弥补了移动通信网络无法全域覆盖的缺陷.在充分利用北斗通信和移动通信各自优势的基础上,设计了基于北斗和移动通信的应急通信保障系统,实现了移动通信网与北斗通信网的互联互通,可为特殊区域自驾游、 徒步探险和科学研究等人类活动提供无缝应急通信保障服务. 【期刊名称】《无线电工程》
【年(卷),期】2018(048)004
【总页数】5页(P293-297)
【关键词】北斗;卫星无线电测定业务;移动通信;应急通信
【作 者】李博;袁永卫
【作者单位】卫星导航系统与装备技术国家重点实验室, 河北 石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北 石家庄 050081;卫星导航系统与装备技术国家重点实验室, 河北 石家庄 050081;中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北 石家庄 050081
水力模块【正文语种】中 文
【中图分类】N945.23
0 引言
随着信息时代的飞速发展，移动通信技术也在不断更新换代。3G、4G技术在短短数年时间就取得了突破性进展，用户数量也迅猛增长，给人们生活带来极大便利。然而，在一些特殊地区，受到移动的布设和维护成本以及使用量极少等因素的限制，基本没有移动通信信号覆盖，一旦进入这些区域，将无法与外界取得联系[1]。环保柴火灶
卫星无线电测定业务(RDSS)[2]是我国北斗卫星导航系统所特有的业务功能，具备全天候、
vobu全天时的通信能力，能够支持北斗用户之间进行短报文通信，在无移动通信信号覆盖区域通信方面具有明显优势，可提供安全、可靠的通信保障[3]，国内在应急通信保障方面也有很多这方面的应用，但是仅限于北斗终端之间的通信，无法实现北斗终端与移动通信终端(手机)之间的互联互通。
本文设计的基于北斗和移动通信的应急通信保障系统，是将北斗RDSS业务与移动通信业务相结合，实现北斗通信网与移动通信网的互联互通，进而实现北斗应用终端与移动手机终端之间短报文—短信的互发，解决了特殊区域与外界通信难、区域内目标无法监视等难题，为特殊区域内各项人类活动提供通信保障。
1 系统体系架构
基于北斗和移动通信的应急通信保障系统设计，具备业务融合、网络集成、双向实时通信和灵活可控的特点，系统在通信模式、协议设计和转发寻址等方面涉及多项关键技术，保证系统能够提供安全可靠的应急通信保障。
1.1 广域连续通信无缝集成技术
移动通信的布设，由于受到各方面因素的限制，在一些特殊地区无法实现全域覆盖，导致该区域的人类活动受限；而北斗RDSS能够提供广域覆盖，全天时通信，能够为特殊区域人类活动提供通信服务保障[4]。基于北斗和移动通信的应急通信保障系统，充分考虑二者在通信方面的优势，实现北斗和移动通信的无缝集成[5]。
正常情况下，用户可通过移动通信网络进行信息交互，当用户到达无移动通信信号覆盖区域后，系统中北斗手持型用户终端会自动切换到北斗链路与后台进行信息交互；同理，当用户重新到达移动通信网络覆盖区域后，系统中北斗手持型用户终端会自动切换到移动通信链路进行信息交互，从而形成在广域范围内的应急通信能力，将人类活动由区域扩展至全域范围。
1.2 高效的转发寻址技术
北斗与移动通信之间进行双向通信时，需要实现通信转发时的双向寻址，因此，建立北斗用户与移动通信终端用户之间的双向寻址索引，能够快速实现目的代号向目的用户的寻址检索，从而提高通信转发的效率[6]。寻址索引如图1和图2所示。
图1 寻址索引示意图1
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图2 寻址索引示意图2
1.3 自动分包处理技术
橡胶闸阀受北斗RDSS以及移动通信通道容量的限制，北斗通信单次最多只支持420BYTE的数据传输，而移动短信最多只支持140BYTE的数据传输，若要进行长报文通信，则需要分多次发送。移动通信长信息传输，系统可自动完成分包处理，本文所涉及的自动分包处理技术主要针对北斗长报文传输。对通信协议进行优化设计，以适应长报文传输的需要，如图3所示。
图3 分包传输示意图
北斗手持型用户机按照北斗通信传输频度，将长报文分成n包，通过北斗链路发送到应急通信保障中心，应急通信保障中心收到所有数据包后，将n包数据按包序组合还原成长报文信息，反之亦然。
若传输过程中出现丢包情况，则应急通信保障中心通过北斗链路向北斗手持型用户机发送丢包数据请求，若每个丢包3次请求内能够获取到丢包数据，则可组合成完整的长报文；否
则，应急通信保障中心通过北斗链路向北斗手持型用户机发送长报文传输失败通知，本次长报文传输失败。
通过对传输信息进行分包和组包处理，可实现长报文通信的自动化传输。
2 系统构成
基于北斗和移动通信的应急通信保障系统由北斗应用终端、短信收发设备、移动通信终端、应急通信服务器以及应急通信服务平台软件构成，各组成部分在北斗通信网和移动通信网基础设施组成的系统网络支持下，完成北斗短报文和移动短信的收发[7-8]。系统体系结构如图4所示。
图4 系统体系结构
五方通话系统
北斗应用终端包括北斗手持/车载型用户机和北斗指挥型用户机。北斗手持/车载型用户机用于进入特殊区域人员/车辆携带使用；北斗指挥型用户机部署在应急通信保障中心，提供应急通信保障服务。北斗手持/车载型用户机与北斗指挥型用户机之间通过北斗RDSS链路进行短报文通信。
短信收发是具备移动短信收发功能的通信设备，通过通信实现与移动通信终端(手机)的短信收发，其容量的大小可根据业务量的大小进行选择。短信收发设备部署在应急通信保障中心，提供应急通信保障服务。
应急通信服务器部署了应急通信服务平台软件，负责对北斗指挥型用户机和短信收发设备进行管理，提供北斗短报文和移动短信之间的转发与寻址服务。
2.1 系统功能
基于北斗和移动通信的应急通信保障系统主要用于实现北斗手持/车载型用户机与移动通信终端的互联互通、北斗手持/车载型用户的实时位置监视、监视轨迹的事后回放，以及对北斗手持/车载型用户机以及移动通信终端进行管理[9-10]。
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