[發明專利]一種高速鐵路GSM專用網絡的位置更新系統及方法

無效

• 申請號: 200910088261.2
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN101616399A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 吳昊;王濤;陳霞;鐘章隊;朱剛
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04W8/02
• 分類號: H04W8/02;H04W60/00;H04W84/12
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所
• 代理人: 毛燕生

技術領域

本發明涉及一種基于移動組頭的高速鐵路GSM專用網絡的位置更新系統 及方法，屬于鐵路數字專用移動通信領域。

背景技術

在第一代和第二代蜂窩移動通信系統中，應用最為廣泛的位置管理辦法就 是引入了位置區LA(Location?Area)的概念。位置區由一些蜂窩小區組成，通過 合理設置位置區所包含的小區數來優化網絡。在現有的移動通信網絡中，位置 管理是自動進行的，當系統需要建立與移動臺之間的通信時，只要在移動臺所 在的位置區內進行尋呼即可。

位置更新是指移動用戶向移動網絡報告其所在的接入小區，以便移動網絡對 其進行鑒權并更新位置記錄，其作用是移動臺用一些觸發器通告網絡用戶的當 前位置信息，避免通過全部基站進行窮舉查找該用戶，有利于節約有限的信道 資源。

位置更新操作主要包括鑒權和數據庫更新，現有的位置更新的方法有周期性 位置更新、越區位置更新和混合位置更新。本發明涉及的位置更新方法是指越 區位置更新，越區位置更新方法要求各基站周期性地在本區廣播其位置區識別 碼(LAI)，當移動臺接收到的LAI與它自身存儲的LAI不同時，自動進行位置更 新。

隨著國內幾條客運專線的開通建設，移動用戶在高速行駛列車上的通話等 業務需求也逐漸提高，而由于高速環境下的無線電波傳播復雜，導致GSM網絡 用戶存在通話質量下降等問題。目前的方案是建設一個高速專網提供列車上移 動用戶的業務，但同時帶來新的問題，在列車運行過程中，由于高速移動引起 頻繁的位置更新造成了很大的信令開銷；而且由于列車上存在大量的移動用戶， 在位置更新時所有的移動用戶同時向網絡發送位置更新請求的消息，導致位置 更新同時進行，造成了很大的信令開銷；此外，即使高速專網的話音業務需求 不大，不需要很多頻點支持，但為了保障位置更新，也必須設置更多頻點，浪 費了網絡資源。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種基于移動組頭的高速鐵路GSM專用 網絡的位置更新系統及方法。該系統及方法基于移動組頭(Mobile?Group?Head， 簡稱MGH)和具有WiFi功能的移動終端(Mobile?Terminal，簡稱MT)，根據同 一節車廂中的旅客之間距離很近且具有相同的位置信息，以及他們在旅途中又 有相同的運動趨勢等特點，考慮將這些用戶組成一個整體(即群組)，并由群組 中的移動組頭作為整個組的代表，進行統一的位置更新。本發明解決其技術問 題所采用的技術方案是：

一種基于移動組頭的高速鐵路GSM專用網絡的位置更新系統，其包括：固 定在車廂內的移動組頭；具有WiFi功能的移動終端；以及，多個無線局域網(簡 稱WLAN)；其中，所述移動組頭由無線接入點(AP)和一個GSM通信模塊構 成，且移動組頭內置用于存儲組內成員注冊信息的移動組頭寄存器；所述移動 終端除了具有GSM網絡無線收發功能還具有WiFi功能，即接入到WLAN中； 所述多個無線局域網是指在每節車廂布設一個無線局域網，其覆蓋范圍限定在 車廂內部。

一種基于移動組頭的高速鐵路GSM專用網絡的位置更新方法，該方法首先 建立群組并更新群組成員；然后，進行同一MSC/VLR下成組位置更新，或者 不同MSC/VLR下，即從VLR1移動到VLR2的成組位置更新。

所述建立群組并更新群組成員是指，當列車開車時，車廂內部WLAN開啟， 移動組頭中的AP周期性地發送成員加入通知消息，該車廂內用戶通過WLAN 與AP建立關聯，組成一個整體(群組)，并由群組中的移動組頭作為整個組的 代表，普通移動用戶為組成員。所述建立群組并更新群組成員包括如下步驟：

步驟1?列車上的車載移動組頭中的AP對所覆蓋的無線范圍(一般為一節車 廂內)發送周期為T的檢測信號，例如T＝10min；移動組頭寄存器存儲每個用戶 的移動用戶身份識別號(IMSI)或臨時用戶身份識別號(TMSI)，每個IMSI和TMSI 是一一對應的；

步驟2車廂中WLAN信號覆蓋范圍內的WiFi移動終端(MT)接收到此檢測信 號后，回復自己的IMSI(或TMSI)號，申請加入群組；

步驟3移動組頭收到各用戶的回復后，在移動組頭寄存器中登記各個用戶 的IMSI(或TMSI)號和順序號，同時給用戶返回一個入組確認信號及順序號， 用戶收到群組返回的確認信號后，就相當于加入了群組，并明確了自己在組內 的順序號；