[发明专利]一种多波束卫星移动通信系统位置更新方法

说明书

本发明公开一种多波束卫星移动通信系统位置更新方法，包括以下步骤：移动用户向系统发起位置更新信道申请；系统向移动用户分配用于发送位置更新的信道；移动用户向系统发出位置更新请求信息；系统向用户发送位置更新接受信息；系统预测移动用户移动速率，设定路径集合并基于吸引度计算路径选择概率；计算得到移动用户的重新上报时间间隔；移动用户在时间间隔结束后再次上报位置更新信息，或在间隔期间触发主动更新程序上报位置更新信息。本发明考虑了终端和波束覆盖区域的特性，实现了灵活有效的位置动态更新；将时间间隔更新和主动更新相结合，全面考虑各种可能出现的位置变换情况，避免了多次寻呼追踪用户的情况，有效降低了系统寻呼开销。

技术领域

本发明涉及卫星移动通信技术，具体涉及一种多波束卫星移动通信系统位置更新方法。

背景技术

位置管理技术是卫星移动通信系统中网络移动性管理的关键技术，影响着整个系统的性能和运行开销。位置管理由位置更新和系统寻呼两个进程组成。当移动地面站穿越不同波束覆盖区域或进入注册区域时，通过位置更新向系统报告自己的位置，使系统能够跟踪用户位置的动态变化；当有呼叫到达时，系统则通过寻呼获取用户的当前位置信息，以使系统能够将呼叫传递给移动用户。

在位置管理技术中，位置更新和系统寻呼是一对相关矛盾的设计：位置更新开销的增加将带来系统寻呼开销的减少(位置更新次数的增多将使系统具有更为精确和实时的用户位置信息，从而减少了呼叫到达时进行寻呼的波束数，带来寻呼开销的降低)，而较少的位置更新开销将导致系统寻呼开销的增大(位置更新次数减少时，位置注册开销降低，但从而使系统获得较少的用户实时位置信息，便需要增加发送寻呼的区域，从而增加了寻呼开销)。因此，如何通过位置管理，在保证位置更新及时的条件下提高寻呼效率，实现两种系统性能需求和总体开销的平衡，是卫星移动通信系统需要解决的重要问题。

中国专利CN11049693提出了一种卫星移动通信网络、系统、周期性位置更新时长的计算及更新方法，通过计算地面移动站最短行程所需时间确定位置更新时长，提高了资源利用率，但是该方法未考虑地面移动站的速率特性和移动路径的无标度特性，对位置更新开销的降低程度有限。

发明内容

为提高用户位置掌握精度，降低位置更新和用户寻呼开销，避免乒乓效应，本发明公开了一种多波束卫星移动通信系统位置更新方法，其步骤包括，

S1，定义多波束卫星移动通信系统的波束集合为B，移动用户的集合为Z；

S2，在t时刻，第k个移动用户z_k∈Z向多波束卫星移动通信系统发起位置更新信道申请：移动用户z_k通过卫星随机接入信道向多波束卫星移动通信系统发送信道申请请求，在请求信息中注明申请信道建立理由为位置更新，随后z_k开始监听卫星广播控制信道，以等待网络端的信道分配信息；

S3，多波束卫星移动通信系统在收到来自移动用户z_k的信道申请信息后，立即发送分配信道信息向移动用户z_k，分配用于发送位置更新的信道；

S4，当移动用户z_k接收到来自多波束卫星移动通信系统的分配信道信息后，在分配信道信息中给定的信道上向多波束卫星移动通信系统发出位置更新请求信息，信息内容包括移动用户z_k的身份标识、移动用户z_k所属终端类型、移动用户z_k所在波束b_i∈B和移动用户z_k的经纬度坐标b_i∈B表示波束集合B中的第i个波束；

S5，多波束卫星移动通信系统收到移动用户z_k的位置更新请求信息后，根据身份标识对移动用户z_k进行鉴权，并向移动用户z_k回复位置更新接受信息；