用于确定低轨道卫星通信系统位置区的方法、设备和存储装置转让专利
申请号 : CN201910163608.9
文献号 : CN109660293B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 杨景军
申请人 : 航天恒星科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于确定低轨卫星通信系统中的位置区的方法,包括:接收低轨卫星通信系统广播自无线网络子系统的系统信息块,其中所述系统信息块包括位置区列表的参数编码,该参数编码由无线网络子系统基于小区与位置区之间的多对多重叠映射关系确定,并基于位置区信息与小区的映射关系向小区进行广播;以及基于终端自身获得的位置信息和所接收到的所述系统信息块来确定终端当前所处的位置区;其中所述终端自身获得的位置信息包括终端自身测量和计算出的其当前位置的经纬度信息。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:将终端获得的位置区与先前终端存储的位置区信息进行比较;以及根据比较的结果来确定是否需要启动位置更新流程。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述位置区信息包括位置区列表和每个位置区的边界范围。
4.根据权利要求3所述的方法,其中采用多边形来逼近所述位置区的边界范围,将多边形各顶点的经纬度依次排序,并包括在所述系统信息块中。
5.根据权利要求2所述的方法,其中当通过比较确定位置区发生变化时,则与拜访位置寄存器之间启动位置更新流程,以向核心网通知终端当前新的位置区号,其中当通过比较确定位置区没有发生变化,则将所述终端继续驻留在空闲态。
6.一种用于确定低轨卫星通信系统中的位置区的设备,包括:处理器,
存储器,其包括计算机可读的程序指令,当该程序指令由所述处理器执行时,使得所述设备执行以下的操作:
接收低轨卫星通信系统广播自无线网络子系统的系统信息块,其中所述系统信息块包括位置区列表的参数编码,该参数编码由无线网络子系统基于小区与位置区之间的多对多重叠映射关系确定,并基于位置区信息与小区的映射关系向小区进行广播;以及基于终端自身获得的位置信息和所接收到的所述系统信息块来确定终端当前所处的位置区;其中所述终端自身获得的位置信息包括终端自身测量和计算出的其当前位置的经纬度信息。
7.根据权利要求6所述的设备,其中当所述程序指令由所述处理器执行时,使得所述设备进一步执行以下的操作:
将终端获得的位置区与先前存储的位置区信息进行比较;以及根据比较的结果来确定是否需要启动位置更新流程。
8.一种计算机可读的存储装置,其中存储有程序指令,该程序指令适于由处理器加载并执行:
接收低轨卫星通信系统广播自无线网络子系统的系统信息块,其中所述系统信息块包括位置区列表的参数编码,该参数编码由无线网络子系统基于小区与位置区之间的多对多重叠映射关系确定,并基于位置区信息与小区的映射关系向小区进行广播;以及基于终端自身获得的位置信息和所接收到的所述系统信息块来确定终端当前所处的位置区;其中所述终端自身获得的位置信息包括终端自身测量和计算出的其当前位置的经纬度信息。
说明书 :
用于确定低轨道卫星通信系统位置区的方法、设备和存储
装置
技术领域
背景技术
通信业务特点,可提供语音业务、短消息业务、数据服务等,将陆地IP通信网、移动3G网中的
丰富应用延伸到卫星用户,并可根据用户不同需求,提供个性化的定制服务,是真正意义上
的无缝隙覆盖全球的移动卫星传输网络。
一系列技术规范和接口协议。低轨星座卫星网络在设计时采用了UMTS系统架构和接口协议
栈,根据卫星链路动态变化性、卫星资源带宽有限等特点需要开发新的空中接口协议。
卫星终端满足不同国家、不同应用的关键。UMTS是应用于陆地通信的3G网络协议,不能直接
应用在卫星网络中,需要对UMTS协议做一些调整。低轨星座卫星网络仍然采用3GPP移动通
信技术标准网络结构,包括核心网CN(Core Network)、无线网络子系统(RNS)和用户终端UE
(User Equipment)三部分,其中RNS裁剪掉Iub接口,包含RNS和射频天线。为了方便理由,在
图1中示出现有的低轨卫星通信系统的网络架构。
网,降低信令负荷。位置区作为核心网寻呼用户的地理范围,每个小区归属一个位置区LAI,
一个位置区可以包含若干小区,关系固定。位置区的规化相当重要且需遵守一定的规则,否
则当位置区设置太大,会造成空口无效寻呼增多,浪费频谱资源。相反,当位置区设置过小,
则会造成终端与核心网信令频繁交互,增加了终端耗电和网络负荷。在当前的低轨卫星全
球通信系统中,位置区不同划分涉及用户计费、业务类别提供、服务质量等差异化服务,是
网络运营一个重要因素。
低速移动,形成用户终端不断切换波束或者卫星。在低轨卫星场景下,波束对应于UMTS的小
区Cell,是移动着的,而位置区LAI基于地球表面和行政区划分是静止的。这样就会造成小
区Cell与位置区LAI之间关系是动态变化的,而且存在多对多的映射关系,这就给各网元确
定终端所在的位置区带来了困难。
发明内容
位置区的方案。
没有发生变化,则将终端继续驻留在空闲态。
确定,并基于位置区信息与小区的映射关系向小区进行广播。
较的结果来确定是否需要启动位置更新流程。
实施例也可以应用于另外一个方面的技术方案中,或与另一方面的一个或多个实施例中所
描述的技术方案相结合。利用本发明的方法、设备和存储设备,可以获得如下的优势:
务。另外,本发明只需对终端、RNS、空中接口进行参数方面的微小改动,对核心网CN并没有
任何影响,因此实现起来成本较低;
在低轨卫星场景下应用的问题;
取网络位置区规划信息。
附图说明
具体实施方式
置区(“Location Area Identity”,LAI)。在一个实施例中,终端可以利用全球定位系统
(“Global Positioning System”,GPS)或者全球北斗定位系统来确定自身的位置。在对终
端进行广播寻呼时,无线网络子系统(“Radio Network Subsystem”,RNS)或无线接入网计
算LAI当前对应的小区列表,并接着通过针对这些小区的空中接口来下发寻呼消息。
置区(如图2所示的静止的地表平面)分离设计,形成两个平面。卫星沿图中所示的移动方向
进行移动,与之相对应的是波束平面沿相同的方向移动。在蜂窝通信的3GPP中,每个LAI包
含哪些小区,每个小区归属哪个LAI,这个关系是静态配置的且固定不变。但在低轨卫星通
信系统中,由于卫星位置的移动而造成小区与位置区之间动态的多对多映射关系。为此,本
发明提出由RNS来动态计算和映射小区和位置区之间的多重映射关系。换句话说,RNS根据
某时刻的卫星位置,动态确定小区与位置区多对多映射关系。
息,终端收到小区d的信息并结合自身经纬度,判断出自己在位置区5的范围内。此后,其可
以通知拜访位置寄存器(“VLR”)执行位置更新流程。VLR可以使用位置区5来执行寻呼操作,
为此,RNS在小区d/e内执行寻呼。
的移动而不断变化。每次变化后,在主信息块MIB中进行标记,并随后通知终端重新读取。由
此,终端在空闲态时读取小区的系统信息块,根据终端当前位置经纬度计算终端所在的位
置区的LAI值。如果计算出的LAI值与终端原先或前次存储的LAI值不同,则说明终端移动跨
越了位置区,需要发起与VLR的位置更新流程。经位置更新流程,网络侧VLR存储终端当前所
在的位置区的LAI值,而终端也将当前的LAI值进行本地存储。在寻呼时,VLR寻呼区域为终
端的位置区,RNS将终端的位置区的LAI值对应到当前与之重叠的若干小区上进行寻呼。在
一个实施例中,RNS可以计算或存储当前小区与LAI之间多对多的动态关系表。
系统信息块可以包括位置区信息。在步骤302中,基于终端自身获得的位置信息和所接收到
的所述系统信息块来确定终端当前所处的位置区。根据本发明的实施例,终端可以具备全
球位置定位系统,如GPS或者全球北斗定位系统或者地面辅助定位,从而终端可以获取到自
身的位置信息。
在哪个位置区内,并与终端存储的原位置区的区号比较。在一个场景中,如果终端的位置区
发生变化,则需要与VLR之间启动位置更新流程,向核心网通知终端当前新的位置区号。在
一个场景中,如果终端的位置区并没有发生变化,则终端将继续驻留于空闲态。
3GPP最大的区别是,本发明的卫星通信系统的位置区不是从小区广播中读取获得的,而是
依赖终端计算并与接收到的SIB进行比较来确定出。
没有发生变化,则将终端继续驻留在空闲态。
确定,并基于位置区信息与小区的映射关系向小区进行广播。
括移动电话、智能终端、膝上型计算机、平板电脑、个人数字助理等。
序指令由所述处理器执行时,使得所述设备执行以下的操作:接收低轨卫星通信系统广播
的系统信息块,其中所述系统信息块包括位置区信息;以及基于终端自身获得的位置信息
和所接收到的系统信息块来确定终端当前所处的位置区。可以理解,这里的设备在实现形
式上可以包括各种类型的电子通信设备。
统信息是否更新。如果发生更新(即判断为“Yes”),需要重新读取SIB,即在步骤402处,读取
小区系统信息块的内容,并且解析出位置区信息及边界。接着,在步骤403处,根据终端自身
测量的位置信息(具体为经纬度信息),可以计算或确定终端所在的位置区的LAI。如前所
述,为了确定自身位置,终端可以具备全球位置定位系统,例如GPS或者全球北斗定位系统
或者地面辅助定位,从而终端可以获取到自身的位置信息。
同时(即判断为“Yes”),则流程可以前进到步骤405处,在此处将执行与VLR的位置更新流
程。此后,终端将存储新的LAI值,作为下一轮的LAI值比较对象。
系统消息发送时刻和周期503。在步骤504处,RNS可以根据地面位置区规划数据库501、星历
数据库及波束编号502及小区系统消息发送时刻和周期503的输入来计算位置区列表,具体
地,RNS可以根据位置区规划、星历数据和当前时刻信息,计算当前小区重叠的位置区列表,
如前结合图2所述的。接着,在步骤505处,对位置区列表、位置区边界信息参数进行构建,以
形成系统信息块SIB。接着,在步骤506处,RNS向一个或多个小区下发系统信息消息。在步骤
507处,当系统信息消息下发时,获得系统消息发送时刻,并且将该发送时刻进行记录,作为
步骤504中的输入参数之一。
心网发过来的寻呼消息,RNS将其中的位置区信息LAI映射到若干小区上,并在这些小区中
进行寻呼消息发送。在蜂窝通信系统3GPP中,每个LAI包含哪些小区,每个小区归属哪个
LAI,这个关系是静态配置的,固定不变的。与之不同,在低轨卫星通信系统中,由于小区与
位置区之间是分离的,此时需要RNS动态计算和建立小区和LAI之间的映射。
信息,将其中的位置区信息LAI映射到若干小区上。在步骤603处,RNS搜索LAI当前所对应的
多个小区。最后,在步骤604处,RNS向搜索到的每个小区发送寻呼消息。
信系统广播的系统信息块,其中所述系统信息块包括位置区信息;以及基于终端自身获得
的位置信息和所接收到的所述系统信息块来确定终端当前所处的位置区。通过存储额外的
程序指令,本发明的存储设备在结合处理器使用时,还使得本发明的终端执行前面结合附
图所描述的各个流程中的步骤,以实现位置区的确定和启动位置更新流程。
领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上
及细节上作任何的修改与变化而不脱离于本发明的精神和范围,而本发明的保护范围由所
附的权利要求书来界定。