[发明专利]一种低轨卫星通信系统中的位置管理方法

权利要求书

1.一种低轨卫星通信系统中的位置管理方法，其特征在于，该方法包括：

1)位置更新

在用户终端具有自主定位能力的系统中，当需要进行位置更新的时候，用户终端通过定位系统获取自己的地理位置信息，选择一颗卫星及波束，将位置更新信息发送到卫星，卫星或通过星间链路将该信息转发至地面信关站的位置管理数据库；

2)位置寻呼

当有寻呼到达时，地面信关站通过卫星及波束确定算法，将寻呼信息发送至被呼用户，完成寻呼。

2.根据权利要求1所述的位置管理方法，其特征在于，所述位置更新具体包括：

(1)用户终端向系统上报自己的位置信息；

(2)卫星在收到用户终端的位置更新请求之后，判断信令的类型和自身的状态；若自身与地面信关站直接连接，则直接发送至地面信关站模块，由地面信关站模块转发至地面运控中心；若自身并没有和地面信关站相连接，则查找与地面信关站相连的最近一颗卫星，发送至星际路由模块，并通过星间最小跳数原则进行星间路由；

(3)地面运控中心在收到用户终端的位置更新请求之后，将用户的地理位置信息进行存储，并给用户终端发送一个位置更新反馈；该反馈沿着原位置更新请求路由线路的相反方向逐次传递；

(4)用户终端在收到地面运控中心的反馈之后，调整自己的状态为已进行位置更新状态，并将此刻的位置作为用户的初始位置点，同时将自己的计时器清0。

3.根据权利要求1或2所述的位置管理方法，其特征在于，用户终端在发起一次位置更新之后，隔一个时间间隔之后，若没有收到来自系统的位置更新完成反馈，则再发起一次位置更新；若收到来自系统的位置更新反馈消息，则调整自己的位置更新状态为已完成位置更新状态。

4.根据权利要求1或2所述的位置管理方法，其特征在于，用户终端自身地理位置信息的动态位置区划分方法，具体为：用户终端超出了自己的位置更新半径R，或者超过强制更新时间，用户终端都将发起位置更新请求。

5.根据权利要求1所述的位置管理方法，其特征在于，所述位置寻呼具体包括：

(1)用户终端向系统发送自己的寻呼请求；

(2)卫星收到终端的寻呼请求，若有资源供分配，则给用户终端分配信道资源并发送应答消息，同时将寻呼消息发送至地面运控中心；

(3)若用户终端未收到卫星的信道分配消息，则选择一颗新的卫星，并跳转至(1)；

(4)地面运控中心收到寻呼消息，根据寻呼消息和卫星及点波束确定算法将此寻呼消息发送至被呼用户终端所在卫星及波束；

(5)被呼用户终端收到寻呼消息，给系统一个反馈；若系统未收到反馈，则进行二次寻呼。

6.根据权利要求5所述的位置管理方法，其特征在于，所述二次寻呼包括：若一次寻呼失败，则再在前次寻呼波束的周围一圈的波束进行寻呼。

7.根据权利要求5所述的位置管理方法，其特征在于，卫星及点波束确定算法，具体包括：通过计算距离得到卫星及用户终端的位置；通过转换坐标系求出用户终端相对于被呼卫星的方位角，然后确定最有可能寻呼成功的波束。

8.根据权利要求7所述的位置管理方法，其特征在于，在确定了寻呼卫星之后，得到寻呼卫星的经纬度，根据卫星和用户的地理信息，计算出用户终端相对于被呼卫星的方位角θ为：

Δλ＝λ₂-λ₁

其中，λ₂为用户的经度，λ₁为卫星的经度，为用户的纬度，为卫星的纬度。

9.适用于权利要求1～8中任意一项所述位置管理方法的通信系统，其特征在于，该系统包括：

具有信令处理能力的M颗卫星，其中M≥1；

具有定位功能的用户终端；

N个地面信关站，地面信关站同一时刻仅与一颗卫星相连，各地面信关站之间通过有线链路连接，N≥1；

一个地面运控中心，位置管理数据库设置于运控中心，所有的地面信关站都与运控中心通过有线链路连接，位置更新和位置寻呼的信令都发送到运控中心进行处理。