卫星移动通信网络周期性位置更新方法、系统和移动终端

摘要

本发明公开一种卫星移动通信网络中周期性位置更新的方法、卫星移动通信系统和移动终端。该方法包括：根据移动终端的位置信息确定所述移动终端的周期性位置更新的时长；所述移动终端以所述周期性位置更新的时长为周期发起位置更新。本发明还卫星移动通信网络中周期性位置更新的方法、卫星移动通信系统和移动终端，能够根据移动终端的位置信息自适应的确定周期性位置更新定时器的时长，节省了资源，提高了寻呼效率，有较好的适应性。

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种卫星移动通信网络中周期性位置更新的方法、卫星移动通信系统和移动终端。

背景技术

未来移动通信系统需要支持在高移动性下的高速传输，且具有更广的业务覆盖。这不仅需要采用先进传输技术，还需要新的网络体系架构支持。在未来移动通信系统中，GEO(Geostationary)卫星可以提供更广域的覆盖，将是地面移动网络的有力补充。与地面移动通信网络相比，GEO卫星更适合提供稳定的广域通信覆盖，GEO卫星可以覆盖到海域、空域以及偏远地势复杂地区等地面网络无法触及的地方，真正实现移动通信的无缝覆盖。

在移动通信网络中，为了提高寻呼效率，在移动终端设置了发起位置更新的功能，以保证移动网络能够获知移动终端仍然处于网络覆盖中。现有技术中位置更新包括移动终端开机/关机登记、正常位置更新和周期性位置更新。其中，周期性位置更新，即移动终端在同一寻呼区域下周期性的发起位置更新，向网络通报其状态和通知网络其仍然处于网络当前的寻呼区域。对于周期性位置更新，需要根据网络实际情况合理设置周期性位置更新定时器的时长，既避免定时器时长过小，导致频繁的位置更新，带来网络拥塞；又要预防定时器时长过大，导致网络失去对移动终端的追踪，带来无效寻呼次数的增多，降低寻呼成功率。

现有的地面移动通信系统中，在单个寻呼区域内，采用单一的周期性位置更新定时器的时长；在不同的寻呼区域内，根据寻呼区域下信号覆盖条件的不同采用不同的值。对于信号覆盖较好的地区，比如城市，周期性位置更新定时器的时长可以较大，取60分钟，或者更长；而在郊区，或者野外等信号覆盖条件较差的地区，该定时器的时长要较小，取30分钟，或者更短。

在GEO卫星移动通信系统中，无线信号覆盖有新的特点，现有地面移动通信系统中的周期性位置更新方式，并不能适应GEO卫星移动通信系统中移动终端周期性位置更新的需求，寻呼效率较低，并可能导致占用大量的网络资源。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种适用于GEO卫星移动通信网络发起周期性位置更新的方法，可以避免资源浪费和提高寻呼效率。

本发明提供一种适用于卫星移动通信网络的周期性位置更新的方法，包括：根据移动终端的位置信息确定移动终端的周期性位置更新的时长；移动终端以该周期性位置更新的时长为周期发起位置更新。

根据本发明的周期性位置更新的方法的一个实施例，移动终端的位置信息包括移动终端的位置区域类型信息；根据移动终端的位置信息确定移动终端的周期性位置更新的时长包括：移动终端获取其位置区域类型信息；移动终端根据位置区域类型信息从周期性位置更新定时器时长列表中确定发起周期性位置更新定时器的时长；其中，周期性位置更新定时器时长列表包括位置区域类型信息和周期性位置更新定时器的时长的对应关系。

根据本发明的周期性位置更新的方法的一个实施例，所述移动终端获取其位置区域类型信息包括：卫星网络获取所述移动终端的位置；所述卫星网络根据所述的移动终端的位置从位置区域类型列表中确定移动终端的位置区域类型信息；所述卫星网络将所述移动终端的位置区域类型信息发送到所述移动终端；其中，所述位置区域类型列表包括所述移动终端的位置和位置区域类型信息的对应关系。

本发明还提供一种卫星移动通信系统，包括卫星网络和移动终端，所述卫星网络，用于根据所述移动终端的位置信息确定所述移动终端的位置区域类型信息，向所述移动终端发送所述位置区域类型信息；所述移动终端，用于接收所述位置区域类型信息，根据所述位置区域类型信息确定周期性位置更新定时器的时长；以所述周期性位置更新定时器的时长为周期发起位置更新。

根据本发明的卫星移动通信系统的一个实施例，在所述卫星网络的网元中存储有位置信息和位置区域类型信息的对应关系；所述卫星网络根据所述移动终端的位置信息从所述位置信息和位置区域类型信息的对应关系中确定所述移动终端的位置区域类型信息；所述移动终端中存储位置区域类型信息和周期性位置更新定时器时长的对应关系；所述移动终端根据所述位置区域类型信息从所述位置区域类型信息和周期性位置更新定时器时长的对应关系中确定周期性位置更新定时器的时长。

本发明还提供一种移动终端，包括：位置区域类型获取单元，用于获取所述移动终端的位置区域类型信息；位置更新时长确定单元，用于根据所述位置区域类型获取单元获取的所述位置区域类型信息，确定所述移动终端的周期性位置更新定时器的时长；位置更新发起单元，用于以所述位置更新时长确定单元确定的时长为周期发起位置更新。

本发明的适用于GEO卫星移动通信网络发起周期性位置更新的方法、卫星移动通信系统和移动终端，针对GEO卫星移动通信网络覆盖的特点，根据移动终端的位置信息自适应的发起周期性位置更新，可以有效地提升了GEO卫星移动通信网络的寻呼成功率，减少了资源浪费。

附图说明

图1示出了本发明的GEO卫星移动通信系统架构示意图；

图2示出了本发明的GEO卫星移动通信网络中发起周期性位置更新的方法的一个实施例的流程图；

图3示出了本发明的GEO卫星移动通信网络中发起周期性位置更新的方法的另一个实施例的流程图；

图4示出了本发明的一个实施例中各种信息的存储实现；

图5示出了本发明的卫星移动通信系统的一个实施例的框图；

图6示出了本发明的移动终端的一个实施例的框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

在GEO卫星移动通信系统中，无线信号覆盖具有如下新的特点：

特点一：GEO卫星覆盖下，不同类型区域的信号覆盖特征与地面网络不同。GEO卫星运行在赤道平面距离地面36000km的圆形轨道。对于地面移动终端，其接收的GEO卫星信号会受到地面阴影遮蔽的影响，对于地面遮蔽物较多的地区，GEO卫星信号阴影衰落更明显，移动终端接收信号质量较差。在地面移动通信系统中，城市的无线信号覆盖最好，因而采用的周期性位置更新的定时器时长可以较大，以减小位置更新带来的网络负载的增加；在乡村，郊野等地区信号覆盖不足，常采用较小的周期性位置更新的定时器时长，以避免网络失去对移动终端的追踪，减少网络发起的无效寻呼的次数。在GEO卫星移动通信系统中，相比开阔地带，城市地区移动终端接收的GEO卫星信号质量会由于地面建筑物遮蔽的影响而遭受到较为严重的衰落。因而，在GEO卫星移动通信系统中，城市、山林等遮蔽物较多的地区，移动终端周期性位置更新的定时器间隔应该设置的较小，而乡村、野外等开阔地带的定时器时长可以相应的设置的大一些。

特点二：GEO卫星的大覆盖。在GEO卫星移动通信网络中，采用多波束覆盖的技术，波束是GEO卫星覆盖的最小单元，构成GEO卫星移动网络的一个寻呼区域。单波束覆盖范围半径在几百到几千千米间，其覆盖范围远远大于地面移动通信网络的单个寻呼区域可能覆盖的范围。相比后者的单个寻呼区域内为信号覆盖特征较为单一的地区，在GEO卫星移动通信系统中，单个波束覆盖下可能包括有不同的信号覆盖特征的多种类型的地区，比如，单波束下同时覆盖城市、乡村、山林、湖泊等。因此，地面移动通信系统中在单个寻呼区域内采用单一周期性位置更新定时器时长的方式，在GEO卫星移动通信系统中，将无法满足位于同一波束覆盖下不同类型区域移动终端的周期性位置更新的需求。

如图1所示，图1为本发明实施例的GEO卫星移动通信系统架构图。在实施例中，GEO卫星移动通信系统包括移动终端和卫星移动通信网络(或者称为卫星网络)。

GEO卫星移动通信系统多波束覆盖下，单个波束覆盖下存在多种不同类型的位置区域。卫星移动通信网络可以采用类似于地面移动通信网络的UMTS(R4)网络架构，也可以采用类似于蜂窝移动通信网络的网络架构，比如GSM，CDMA，UMTS R5及其后续版本等。卫星移动通信系统包括：移动终端11、GEO卫星接入网络12和核心网13，其中GEO卫星接入网络12包括GEO卫星和地面信关站，完成卫星移动终端到卫星网络的空中接口接入；核心网13包括GEO网络地面网络控制器，完成GEO卫星网络的运行管理和业务数据传输与交换。

图2为本发明GEO卫星移动通信网络移动终端周期性位置更新的方法的一个实施例的流程图。

如图2所示，在步骤202，移动终端根据其位置信息确定周期性位置更新的时长。

移动终端获得与其位置对应的位置区域类型信息(通过位置区域类型标识LTI来表示位置区域类型信息)，根据其位置区域类型标识(LTI)和周期性位置更新定时器时长列表，确定该移动终端向卫星网络发起周期性位置更新定时器的时长。

比如，移动终端的位置区域类型标识(LTI)为“00”，从周期性位置更新定时器时长列表中查找到位置区域类型标识(LTI)“00”对应的周期性位置更新定时器的时长为“T1”，则确定该移动终端周期性位置更新定时器的时长为“T1”。

在步骤204，移动终端以周期性位置更新的时长为周期发起周期性位置更新。

移动终端确定周期性位置更新定时器(假设为T1)时长后，移动终端将周期性位置更新定时器的时长设置为“T1”，并启动定时器，定时器超时，则向卫星网络发起位置更新。

若移动终端根据位置区域类型确定的周期性位置定时器间隔发生变更，例如，移动终端的移动导致移动终端所在的位置区域类型发生变更，或者网络管理者修改了适用于某类型位置区域的周期性位置定时器间隔。在由于移动终端移动导致的间隔变更的情况下，移动终端在确定新的周期性位置定时器间隔后，将周期性位置更新定时器的时长设置为“T1”，并启动定时器。比如，移动终端在位置更新中接收到位置区域类型标识(LTI)为“01”，不同于其所存储的位置区域类型标识“00”，则移动终端更新其存储的位置区域类型标识(LTI)为“01”，并从周期性位置更新定时器时长列表重新确定其定时器时长为“T2”，启动周期性位置更新定时器，时长设为“T2”。在由于网络管理者修改定时器间隔的情况，可以依据地面通信系统中修改周期性位置更新间隔的方法实施。

若移动终端的位置区域类型(LTI)或者周期性位置更新定时器时长列表没有变化，则移动终端可以继续使用原有定时器的时长设置周期性位置更新定时器。

图3为本发明的GEO移动通信网络发起周期性位置更新的方法的另一个实施例的流程图。和上一个实施例相比，该实施例还包括卫星网络设置并发送周期性位置更新定时器时长列表到移动终端、卫星网络确定并发送该移动终端的位置区域标识(LTI)以及卫星移动网移动终端存储其位置区域类型标识(LTI)的三个过程。

如图3所示，在步骤302，设置卫星单波束下周期性位置更新定时器时长列表。

卫星网络的网络管理者设定不同类型的位置区域的周期性位置更新定时器的时长，并存储在周期性位置更新定时器时长列表中。

在步骤304，卫星网络发送周期性位置更新定时器时长列表到移动终端。

卫星网络以广播的方式发送周期性位置更新定时器时长列表到移动终端。例如，卫星网络以广播消息(例如，采用类似UMTS(R4)中的“L3-RRC System Information Block1(SIB1)”消息)承载周期性位置更新定时器时长列表，在广播信道上发送到移动终端。广播方式可以包括两类，其一是轮询广播，即每条广播信息中包含周期性位置更新定时器时长列表的一条信息，即一个位置区域类型标识(LTI)及其对应的周期性位置更新定时器的时长，将周期性位置更新定时器时长列表以轮询的方式分多次广播发送到移动终端；另一种是单次广播，在广播的广播信息中包含完整的周期性位置更新定时器时长列表，即所有位置区域类型标识(LTI)及其各类型对应的周期性位置更新定时器的时长。

比如，若周期性位置更新定时器时长列表包含四条信息，则位置区域类型标识(LTI)为“00”对应定时器时长“T1”，标识(LTI)为“01”对应定时器时长“T2”，标识(LTI)为“10”对应定时器时长“T3”，标识(LTI)为“11”对应定时器时长“T4”。在轮询广播方式下，卫星网络将以轮询的方式通过4条广播信息将周期性位置更新定时器时长列表发送给移动终端，其中第n(n＝4k+1，k＝0，1，2，3，...)次广播信息中包含的位置区域类型标识为“00”，定时器时长为“T1”，第n(n＝4k+2，k＝0，1，2，3，...)次广播信息中包含的位置区域类型标识为“01”，定时器时长为“T2”，第n(n＝4k+3，k＝0，1，2，3，...)次广播信息中包含的位置区域类型标识为“10”，定时器时长为“T3”，第n(n＝4(k+1)，k＝0，1，2，3，...)次广播信息中包含的位置区域类型标识为“11”，定时器时长为“T4”，以此类推。在单次广播的方式下，卫星网络将在一条广播信息中包含周期性位置更新定时器时长列表的四条信息，以一次广播的方式发送给移动终端。

在步骤306，移动终端接收周期性位置更新定时器时长列表。

移动终端以监听卫星网络广播信道的方式接收卫星网络发送的周期性位置更新定时器时长列表，存储并更新其周期性位置更新定时器时长列表。

在步骤308，移动终端根据其位置区域类型标识(LTI)，从接收的周期性位置更新定时器时长列表确定周期性位置更新定时器的时长。

在步骤310，卫星网络获取移动终端的位置。

卫星网络获取移动终端的位置的方式可以是卫星网络测量，或者移动终端测量并告知网络。若采用移动终端测量的方式，移动终端的位置可以是移动终端自主测量或者通过其他测试工具得到。

在步骤312，卫星网络确定移动终端的位置区域类型标识(LTI)。

卫星网络获取移动终端的位置后，从位置区域类型列表中根据移动终端位置和位置区域类型的对应关系，确定该移动终端的位置区域类型标识(LTI)。确定的位置区域类型标识(LTI)结果储存在卫星网络的网元中。如图1示卫星网络架构，移动终端的位置区域类型标识(LTI)可以存储在卫星网络的临时位置区域寄存器(VLR)中。

在步骤314，移动终端启动周期性位置更新定时器计时，在定时器超时后发起位置更新，并接收和存储卫星网络发送的位置区域类型标识(LTI)。

移动终端周期性位置更新定时器的时长设置为T，并启动定时器开始计时。若定时器超时，则向卫星网络发起位置更新。

在移动终端发起位置更新的过程中，卫星网络将确定的该移动终端的位置区域类型标识(LTI)包含在位置更新的“确定消息”中发送到移动终端，移动终端接收卫星网络发送的该移动终端所处位置的位置区域类型标识(LTI)，并存储或者更新其位置区域类型标识(LTI)。

在位置更新完成后，移动终端根据接收并存储的新位置区域类型标识(LTI)确定下一次周期性位置更新定时器的时长，并且重新启动定时器开始计时。

本领域的技术人员应当理解，图3中的步骤302至308，作为配置或更新步骤，不需要与步骤310至314保持固定时序关系，而是可以定期、随机或者其他方式进行。

在图3的实施例中，由卫星网络根据移动终端的位置从位置区域类型列表获得移动终端的位置区域类型信息，然后发送给移动终端；本领域的技术人员可以理解，也可以在移动终端中存储位置区域类型列表，由移动终端根据自己的位置获得位置区域类型信息。

图4示出了本发明的一个实施例中各种信息的存储实现。如图4所示，包括：位置区域类型列表43，用于存储移动终端位置和位置区域类型(LTI)的对应关系；周期性位置更新定时器时长列表42，用于存储位置区域类型(LTI)和周期性位置更新定时器的时长的对应关系。卫星网络在VLR41中存储移动终端的位置区域类型，用于卫星网络管理与其连接的移动终端的位置区域类型(LTI)。

其中，位置区域类型列表43，采用了根据卫星信号的不同覆盖状况简要划分四类位置区域类型：城市、山林、开阔的野外、水域；位置区域类型列表可以存储于卫星网络的与核心网临时位置寄存器相连接的数据库中。位置区域类型列表包括位置区域类型、位置区域类型标识(LTI)和位置区域类型对应的位置坐标。

其中，周期性位置更新定时器时长列表42分别存储于卫星网络的与核心网临时位置寄存器相连接的数据库和移动终端。周期性位置更新定时器时长列表对应于周期性位置更新定时器时长存储子单元，包括位置区域类型、位置区域类型标识(LTI)和位置区域类型对应的周期性位置更新定时器的时长。

其中，卫星网络在网络的临时位置管理寄存器(VLR)中存储移动终端的位置区域类型。在卫星网络VLR管理的每个移动终端的相关信息中增加位置区域类型标识(LTI)的信息。在卫星网络获取移动终端的位置，并从位置区域类型列表中确定了移动终端所处位置的位置区域类型后，将在VLR中该移动终端对应的信息条目下添加位置区域类型标识。

图5示出了本发明的卫星移动通信系统的一个实施例的框图。如图5所示，该卫星移动通信系统包括卫星网络51和移动终端52。其中，卫星网络51，用于根据移动终端52的位置信息确定移动终端52的位置区域类型信息，向移动终端52发送位置区域类型信息和周期性位置更新时长列表；移动终端52，用于接收位置区域类型信息，根据位置区域类型信息确定周期性位置更新定时器的时长；以确定的周期性位置更新定时器的时长为周期发起位置更新。

根据本发明的卫星移动通信系统的一个实施例，在卫星网络51的网元中存储有位置信息和位置区域类型信息的对应关系；卫星网络51根据移动终端52的位置信息从位置信息和位置区域类型信息的对应关系中确定移动终端52的位置区域类型信息；卫星网络51的网元中可以存储有网络管理者设定的位置区域类型信息和周期性位置更新定时器时长的对应关系；移动终端52中存储位置区域类型信息和周期性位置更新定时器时长的对应关系；移动终端52根据接收的位置区域类型信息从位置区域类型信息和周期性位置更新定时器时长的对应关系中确定周期性位置更新定时器的时长。

根据本发明的一个实施例，移动终端52包括：位置区域类型获取单元521，用于获取所述移动终端的位置区域类型信息；位置更新时长确定单元522，用于根据所述位置区域类型获取单元获取的所述位置区域类型信息，确定所述移动终端的周期性位置更新定时器的时长；位置更新发起单元523，用于以所述位置更新时长确定单元确定的时长为周期发起位置更新。

图6示出了本发明的移动终端的一个实施例的框图。如图6所示，包括：位置区域类型获取单元61、位置更新时长确定单元62和位置更新发起单元63。

其中，位置区域类型获取单元61包括：移动终端的位置获取子单元611，位置区域类型列表存储子单元613和移动终端位置区域类型选择子单元612。移动终端的位置获取子单元611用于获取移动终端的位置；位置区域类型列表存储子单元613用于存储位置区域类型列表，该位置区域类型列表包括移动终端的位置和位置区域类型信息(例如，位置区域类型标识(LTI))的对应关系；移动终端位置区域类型选择子单元612用于根据移动终端的位置从位置区域类型列表中选择发起周移动终端所处位置的位置区域类型信息。

位置更新时长确定单元62包括：周期性位置更新定时器时长存储子单元622和周期性位置更新定时器时长选择子单元621。周期性位置更新定时器时长存储子单元622用于存储周期性位置更新定时器时长列表，该周期性位置更新定时器的时长列表包括位置区域类型信息(例如，位置区域类型标识(LTI))和周期性位置更新定时器的时长的对应关系。周期性位置更新定时器时长选择子单元621用于根据移动终端的位置区域类型信息从周期性位置更新定时器时长列表中选择发起周期性位置更新定时器的时长。

位置更新发起单元63包括：计时子单元631和位置更新信息发送子单元632。计时子单元631用于根据周期性位置更新定时器时长发起定时器更新并计时；位置更新信息发送子单元632，用于周期性位置更新定时器计时超过定时器时长时，向移动终端连接的卫星网络发送位置更新信息。

本发明针对GEO卫星移动通信网络覆盖的特点，提出了一种与之相适应的周期性位置更新的方法、卫星移动通信系统和移动终端，根据移动终端的位置信息自适应的发起周期性位置更新，可以有效地提升了GEO卫星移动通信网络的寻呼成功率，减少了资源浪费，具有较强的实用性。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。