[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

本發明公開一種多波束衛星移動通信系統位置更新方法，包括以下步驟：移動用戶向系統發起位置更新信道申請；系統向移動用戶分配用于發送位置更新的信道；移動用戶向系統發出位置更新請求信息；系統向用戶發送位置更新接受信息；系統預測移動用戶移動速率，設定路徑集合并基于吸引度計算路徑選擇概率；計算得到移動用戶的重新上報時間間隔；移動用戶在時間間隔結束后再次上報位置更新信息，或在間隔期間觸發主動更新程序上報位置更新信息。本發明考慮了終端和波束覆蓋區域的特性，實現了靈活有效的位置動態更新；將時間間隔更新和主動更新相結合，全面考慮各種可能出現的位置變換情況，避免了多次尋呼追蹤用戶的情況，有效降低了系統尋呼開銷。

技術領域

本發明涉及衛星移動通信技術，具體涉及一種多波束衛星移動通信系統位置更新方法。

背景技術

位置管理技術是衛星移動通信系統中網絡移動性管理的關鍵技術，影響著整個系統的性能和運行開銷。位置管理由位置更新和系統尋呼兩個進程組成。當移動地面站穿越不同波束覆蓋區域或進入注冊區域時，通過位置更新向系統報告自己的位置，使系統能夠跟蹤用戶位置的動態變化；當有呼叫到達時，系統則通過尋呼獲取用戶的當前位置信息，以使系統能夠將呼叫傳遞給移動用戶。

在位置管理技術中，位置更新和系統尋呼是一對相關矛盾的設計：位置更新開銷的增加將帶來系統尋呼開銷的減少(位置更新次數的增多將使系統具有更為精確和實時的用戶位置信息，從而減少了呼叫到達時進行尋呼的波束數，帶來尋呼開銷的降低)，而較少的位置更新開銷將導致系統尋呼開銷的增大(位置更新次數減少時，位置注冊開銷降低，但從而使系統獲得較少的用戶實時位置信息，便需要增加發送尋呼的區域，從而增加了尋呼開銷)。因此，如何通過位置管理，在保證位置更新及時的條件下提高尋呼效率，實現兩種系統性能需求和總體開銷的平衡，是衛星移動通信系統需要解決的重要問題。

中國專利CN11049693提出了一種衛星移動通信網絡、系統、周期性位置更新時長的計算及更新方法，通過計算地面移動站最短行程所需時間確定位置更新時長，提高了資源利用率，但是該方法未考慮地面移動站的速率特性和移動路徑的無標度特性，對位置更新開銷的降低程度有限。

發明內容

為提高用戶位置掌握精度，降低位置更新和用戶尋呼開銷，避免乒乓效應，本發明公開了一種多波束衛星移動通信系統位置更新方法，其步驟包括，

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；