[發明專利]一種低軌星座衛星通信系統跟蹤區劃分和廣播方法

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• 申請號: 202110615847.0
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113381798A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 鮑峰;劉劍鋒;丁亞南
• 申請（專利權）人: 南京熊貓漢達科技有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W4/06;H04W28/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種低軌星座衛星通信系統跟蹤區劃分和廣播方法，包括：跟蹤區劃分，在地球表面進行跟蹤區的劃分；跟蹤區廣播策略設置，低軌衛星每個波束都設有廣播信道用來廣播信息，波束的廣播信息中攜帶的跟蹤區識別號由當前波束所處的跟蹤區來確定，隨著波束的移動，廣播信息中的跟蹤區識別號隨著波束所處的跟蹤區而改變。本發明跟蹤區可以與地面移動通信系統極大的融合在一起，有助于衛星網絡與地面移動通信網絡聯合組網，而且在體制上，可以沿用地面移動通信的移動性管理流程，無需做過多的修改；根據用戶業務量分布來動態規劃跟蹤區的大小，提高了無線資源利用率和尋呼效率。

技術領域

本發明涉及衛星通信技術領域，特別是一種低軌星座衛星通信系統跟蹤區劃分和廣播方法。

背景技術

低軌星座衛星通信系統是通過低軌星座進行信號轉發的衛星通信系統。目前世界上在建或已經建設完成的低軌星座衛星通信系統主要有starlink、O3B、OneWeb、Telesat等，我國主要有虹云、鴻雁等系統。一般來說，低軌星座衛星通信系統由空間段、地面段、應用段三部分組成，如圖1所示；

(1)空間段

空間段由低軌道衛星星座組成。衛星星座是發射入軌能正常工作的衛星的集合，通常是由一些衛星環按一定的方式配置組成的一個衛星網。低軌道衛星星座是若干個低軌道衛星組成的低軌衛星網，通過饋電鏈路與地面信關站進行信息傳輸，如圖2所示。

(2)地面段

地面段作為低軌星座衛星通信系統的重要組成部分，完成衛星載荷的管理和低軌星座衛星通信系統的業務處理、網絡管理、運營管理、跨國業務結算等功能，同時負責低軌星座衛星通信系統與其他系統的互聯互通，主要由運行控制中心、全球運營服務中心、分布在全球各地的信關站組成：a)運行控制中心；運行控制中心簡稱運控中心，是低軌星座衛星通信系統運維管控的核心組成部分和管理中樞，為系統管控和應用管理提供集中、統一、綜合、自動化的平臺，保障星座和地面信關站網安全、穩定、可靠的運行。主要完成衛星載荷管理、星地資源運行情況及星地饋電鏈路狀態監視、信關站系統任務規劃等功能。b)全球運營服務中心；全球運營服務中心是支撐低軌星座衛星通信系統全球運營的重要組成部分。全球運營服務中心連接各個國家的綜合網管及運營支撐系統，主要完成全球結算和信關站網絡監控等功能，保障全球網絡安全穩定運營。c)信關站系統；信關站系統為低軌星座衛星通信系統提供通信、業務、運營、管理等服務，承擔著系統資源管理、用戶鑒權與加密、業務路由與交換、業務服務、本地網絡運營等功能。主要由部署于各個建站國家或地區的信關站及信關站之間的通信網絡組成，是低軌星座衛星通信系統的主要地面設施。低軌星座衛星通信系統通過信關站與地面PLMN、PSTN、Internet以及其他專網進行互聯互通。信關站通過饋電鏈路與低軌衛星進行信息傳輸。

(3)應用段

應用段由分布在低軌星座波束覆蓋范圍內的各種固定及移動終端組成，終端是用戶接入低軌星座衛星通信系統的門戶和應用平臺，用于建立用戶與衛星間的數據傳輸鏈路，每個終端具備在波束間、衛星間、信關站間的切換能力，能夠為用戶提供持續不斷的業務服務。終端用戶通過用戶鏈路與低軌衛星進行信息傳輸。

用戶的移動性管理和移動自主管理是移動通信系統的基礎。當用戶在整個移動網絡中漫游時，為了把數據或語言信息快速、準確的傳輸給用戶，必須有效的跟蹤用戶，明確用戶所處的位置，才能在需要尋呼用戶終端時及時有效的進行尋呼，所以引入了移動性管理的概念。終端接收系統廣播信息，廣播信息中包含跟蹤區識別號。如果終端發現自己所處的跟蹤區發生改變，則會發起跟蹤區更新流程，來通知核心網自己所處的新的跟蹤區，以便被尋呼時核心網能夠準確的定位終端所處的跟蹤區并進行尋呼。