[發明專利]一種多波束衛星移動通信系統位置更新方法

有效

• 申請號: 202110252213.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN112995912B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 何元智
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院網絡信息研究所
• 主分類號: H04W4/029
• 分類號: H04W4/029;H04W12/06;H04W68/02;H04W72/04;H04W84/06
• 代理公司: 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學康

1.一種多波束衛星移動通信系統位置更新方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，定義多波束衛星移動通信系統的波束集合為B，移動用戶的集合為Z；

S2，在t時刻，第k個移動用戶z_k∈Z向多波束衛星移動通信系統發起位置更新信道申請：移動用戶z_k通過衛星隨機接入信道向多波束衛星移動通信系統發送信道申請請求，在請求信息中注明申請信道建立理由為位置更新，隨后z_k開始監聽衛星廣播控制信道，以等待網絡端的信道分配信息；

S3，多波束衛星移動通信系統在收到來自移動用戶z_k的信道申請信息后，立即發送分配信道信息向移動用戶z_k，分配用于發送位置更新的信道；

S4，當移動用戶z_k接收到來自多波束衛星移動通信系統的分配信道信息后，在分配信道信息中給定的信道上向多波束衛星移動通信系統發出位置更新請求信息，信息內容包括移動用戶z_k的身份標識、移動用戶z_k所屬終端類型、移動用戶z_k所在波束b_i∈B和移動用戶z_k的經緯度坐標b_i∈B表示波束集合B中的第i個波束；

S5，多波束衛星移動通信系統收到移動用戶z_k的位置更新請求信息后，根據身份標識對移動用戶z_k進行鑒權，并向移動用戶z_k回復位置更新接受信息；

S6，多波束衛星移動通信系統根據移動用戶z_k的終端類型，對移動用戶z_k的速率特性進行建模，預測后續過程中z_k的移動速率；

S7，設置離開波束b_i的路徑集合，計算各路徑的吸引度和選擇概率，計算z_k重新發送信道申請信息的時間間隔并告知移動用戶z_k；

S8，移動用戶z_k在上報位置更新信息后，繼續移動，直至時刻，轉至步驟S2，再次發送信道申請信息；若在時刻前，z_k觸發了主動更新程序的觸發條件，則轉至步驟S2，發送信道申請信息，并忽略當前重新發送信道申請信息的時間間隔

所述的步驟S7，其具體步驟包括，

S71，多波束衛星移動通信系統根據波束b_i覆蓋范圍內地理環境屬性、道路交通特性和z_k的終端類型，設置多條離開波束b_i的路徑，記為路徑集合R；

S72，計算路徑集合R中的各路徑對于移動用戶z_k的吸引度，第m條路徑r_m∈R對于移動用戶z_k的吸引度的計算公式為：

其中，B(z_l,r_m)表示一個Bernoulli變量，當移動用戶z_l移向或停留在路徑r_m上時，B＝1，否則，B＝0，為移動用戶z_k所在位置到路徑r_m的距離；

S73，計算移動用戶z_k選擇路徑r_m的選擇概率，對于移動用戶z_k，在所有可能的路徑中選擇r_m的選擇概率P(r_m,z_k)的計算公式為：

其中，r_m,r_n∈R,z_k∈Z，分別為路徑r_m、r_n對移動用戶z_k的吸引度；

S74，多波束衛星移動通信系統從路徑集合R中，選取對于移動用戶z_k來說具有最大選擇概率的路徑計算移動用戶z_k從當前位置沿該路徑移動至波束b_i邊沿的路徑長度

S75，根據路徑長度和預測速率v_t計算z_k重新上報的時間間隔并將該時間間隔告知z_k。