1.2.2 地面段
海事四代BGAN卫星通信系统的地面段如图1.6所示,它主要由无线接入网络(RAN)和核心网络(Core Network,CN)组成。除此之外,还有网络操作中心(Network Operations Centre,NOC)、卫星控制中心(Satellite Control Centre,SCC)和测控站(TT&C)等。
图1.6 海事四代BGAN卫星通信系统的地面段
(1)网络操作中心(NOC):NOC位于伦敦海事卫星组织总部,它使用全球通信网络与3个SAS连接起来。网络控制中心(NCC)和SAS进行信息交换,可以使NCC对整个网络的通信业务进行监视、协调和控制。
(2)卫星控制中心(SCC):SCC设在伦敦海事卫星组织总部,它负责监视海事四代卫星的运行情况,以保证每颗卫星正常运行。SCC接收从全球测控站(TT&C)发来的数据且将这些数据加以处理,然后通过TT&C对海事四代卫星进行控制和管理。此外,伦敦还建立了全冗余的SCC备份运营中心(OBC),必要时可代为执行SCC的全部功能。
(3)测控站(TT&C):TT&C直接对海事四代卫星进行控制和管理。TT&C跟踪遥测卫星,并把测得的数据送卫星操作中心(SOC)处理;TT&C还接收卫星操作中心发来的分析结果,以此为依据给卫星发指令,对卫星进行控制;TT&C在必要时可以替代SOC控制卫星,起到备用的作用。海事四代BGAN卫星通信系统在全球设立了4个TT&C,分别是加拿大的考伊琴湖(Lake Cowichan)与彭南特角(Pennant Point)、意大利的福希诺(Fucino)和中国的北京(Beijing)。
(4)无线接入网络(RAN):海事四代BGAN卫星通信系统的无线接入网络包括多个无线网络子系统(RNS),每个RNS包括一个无线网络控制器(RNC)和相关的射频子系统(RFS)。其中,RFS包括无线收发信机和基带处理部分,通过海事四代卫星与用户设备进行通信;RNC用于与外部网络进行电路交换和分组交换,主要完成连接的建立、断开和切换,以及无线资源管理控制等功能。海事四代BGAN卫星通信系统中的RAN由意大利(Fucino)、荷兰(Burum)和夏威夷(Hawaii)的3个卫星地面站(SAS)组成,并由此接入互联网和全球陆地电话网。
(5)核心网络(CN):核心网络负责与其他网络的连接和对用户终端的通信与管理,拥有独立的电路域(CS)和分组域(PS)功能。CS和PS的主要功能模块分别如图1.7和图1.8所示。电路交换通信通过移动交换中心(MSC),分组交换通信通过服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)。其中,移动交换中心(MSC)是CS的功能节点,主要功能是提供CS的呼叫接续、移动性管理、鉴权和加密等功能;网关移动交换中心(GMSC)是核心网络的CS与外部公共交换电话网络(Public Switched Telephone Network,PSTN)之间的网关节点;服务GPRS支持节点(SGSN)是核心网络的PS功能节点,主要功能是提供PS的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能;网关GPRS支持节点(GGSN)是网关GPRS支持节点,提供数据包在核心网络与外部数据网之间的路由和封装;归属位置寄存器(HLR)是核心网络的归属位置寄存器,主要给用户提供签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等功能。
图1.7 CS的主要功能模块
图1.8 PS的主要功能模块