CN101534476B - 一种高速铁路gsm专用网络的位置更新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，该方法基于群用户管理，根据移动用户IMSI号码末位特征对用户划分为两个或两个以上的群，当列车到达新的位置区时，对不同的用户群依次进行位置更新。根据用户分组情况，设定虚拟位置区，当网络寻呼延迟位置更新的群用户时，使用虚拟位置区进行寻呼。本发明减少了单位时间内进行位置更新的用户数量，有效的节省了信令开销和无线信道资源，而采用虚拟位置区则降低呼叫传递失败的概率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，属于移动通信领域。
背景技术
在第一代和第二代蜂窝移动通信系统中，应用最为广泛的位置管理办法就是引入位置区LA(Location Area)的概念。位置区由一些蜂窝小区组成，通过合理设置位置区所包含的小区数，来优化网络。在现有的移动通信网络中，位置管理是自动进行的。当系统需要建立与移动台之间的通信时，只要在移动台所在的位置区内进行寻呼即可。
位置更新就是移动用户向移动网络报告其所在的接入小区，以便移动网络对其进行鉴权并更新位置记录，其作用是移动台用一些触发器通告网络它当前位置信息，避免了通过全部基站进行穷举查找该用户，节约了有限的信道资源。位置更新操作主要包括鉴权和数据库更新。
现有位置更新的方法有周期性位置更新、越区位置更新和混合位置更新。本发明中的涉及的位置更新方法是指越区位置更新。越区位置更新方法要求各基站周期性地在本区广播其位置区识别码(LAI)。当移动台接收到的LAI与它自身存储的LAI不同时，自动进行位置更新。
随着国内几条客运专线的开通建设，移动用户在高速行驶列车上的通话等业务需求也逐渐提高，而由于高速环境下的无线电波传播复杂，导致GSM网络用户存在通话质量下降等问题。目前的方案是建设一个高速专网提供列车上移动用户的业务，但同时带来新的问题，在列车运行过程中，由于高速移动引起频繁的位置更新造成了很大的信令开销；而且由于列车上存在大量的移动用户，在位置更新时所有的移动用户同时向网络发送位置更新请求的消息，导致位置更新同时进行，造成了很大的信令开销；此外，即使高速专网的话音业务需求不大，不需要很多频点支持，但为了保障位置更新，也必须设置更多频点，浪费了网络资源。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法。该方法基于群用户管理，根据移动用户IMSI号码末位特征对用户划分为两个或两个以上的群，当列车到达新的位置区时，对不同的用户群依次进行位置更新。根据用户分组情况，设定虚拟位置区，当网络寻呼延迟位置更新的群用户时，使用虚拟位置区进行寻呼。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，基于群用户的管理，根据移动用户IMSI号码末位特征对用户划分为两个或两个以上的群，当列车到达新的位置区时，对不同的用户群依次进行位置更新，根据用户分组情况，设定虚拟位置区，当网络寻呼延迟位置更新的群用户时，使用虚拟位置区进行寻呼。
设定与群组数量相配的定时器定时时段，根据定时时段的开启，依次进行群组的位置更新。
采用将移动用户划分成群的位置管理策略，即“群用户位置管理”策略，将高速运动中的移动用户根据IMSI号码的差别(由运营商决定)，划分成两个或两个以上的群。
以划分为两个用户群为例，可根据IMSI最末一位单双号的不同，将单号用户划分为群1，双号用户为群2。移动台发现当前位置已与先前注册的位置区不同时就会发起位置更新，根据群的不同，网络端使群1用户正常进行位置更新，而群2用户的更新请求网络暂不予受理，设定一个定时器T，定时器T当到达预设时间时，再进行群2用户的位置更新。
设列车运行方向是从位置区LAM到LAN，在群2用户发起了位置更新而未被网络受理期间(一般该时间内，移动用户应在一个小区范围内)，如果有群2用户的来呼，因为没有进行正常的位置更新可能会导致寻呼用户失败，故需要设置虚拟位置区以满足群2用户的通信业务需求，该虚拟位置区就是原位置区(LAM)加上与目标位置区(LAN)相邻的一个小区。虚拟位置区的设置参见图1。
本发明的一个优点是，根据IMSI最末一位号码的不同，将列车上用户划分成两个或更多的群，依次进行位置更新，减少单位时间的位置更新用户的数量，减小了由于位置更新而造成的大量信令开销，从而节约了网络资源。
本发明的另一个优点是，通过设置虚拟位置区，降低了呼叫传递失败的概率，提高了用户高速移动情况下的通信可靠性。
本发明有效的节省了信令开销和无线信道资源，而采用虚拟位置区则降低呼叫传递失败的概率。
附图说明
图1列车从左向右行驶时的位置区和虚拟位置区图；
图2列车从右向左行驶时的位置区和虚拟位置区图；
图3本发明程序流程图；
图4寻呼流程图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
实施例1：一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，基于群用户的管理，当列车上用户数量一般时，可将列车用户划分成两个群组，依次进行位置更新。本发明具体实施步骤如下：
步骤1、高速列车上移动用户从位置区LAM进入LAN时，移动用户发起位置更新请求；
步骤2、网络侧检查移动用户IMSI号，根据IMSI最后一位数字，把移动用户分为单号用户群(群1)和双号用户群(群2)；
步骤3、对于群1，网络侧接受该群中用户的位置更新请求，并进行正常的位置更新过程；对于群2，网络侧暂时延缓应答该群中用户的位置更新请求，设定定时器T并开始计时，T应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1用户位置更新时长来设置，T的取值应能保证所有群1用户完成越区位置更新流程；
步骤4、检查定时器T的计时时间是否到达预设时间；
步骤5、定时器T计时没有到达预设时间，则群2中用户的位置区信息仍为LAM；
步骤6、定时器计时T到达预设时间，此时群1用户已经完成位置更新，网络应答群2用户的位置更新请求，群2用户进行位置更新。
由于铁路线附近网络覆盖一般为线状，如图1所示，设LAL有l个小区，LAM有m个小区，LAN有n个小区，若把移动用户群根据IMSI最后一位号码的单双号分为两个用户群，为保证满足群2用户的来呼业务需求，需要设置群2用户的虚拟位置区，该虚拟位置区记录在网络侧数据库中，就是原位置区加上与目标位置区相邻的一个小区，此时如有群2用户的来呼，则按虚拟位置区寻呼用户。当列车从左向右行驶时位置区LAL的虚拟位置区LAL’定义的小区为位置区LAL中的小区加上小区M1，位置区LAM的虚拟位置区LAM’定义的小区为位置区LAM中的小区加上小区N1；当列车从右向左行驶时，位置区LAM的虚拟位置区LAM”定义的小区为位置区LAM中的小区加上小区L1，位置区LAN的虚拟位置区LAN”定义的小区为位置区LAN中的小区加上小区Mm。
虚拟位置区包含的小区是人为设定的，如果划分成更多群用户组的话，那么各个用户群的虚拟位置区的定义也不同。通过设置虚拟位置区，可以使等待位置更新的用户在等待的时间内满足正常的通信业务需求。以移动用户从位置区LAM进入LAN时位置更新为例，具体实施步骤如下：
步骤1、在定时器计时T时间未到达预设时间之前，群2用户处在位置区LAN的小区N1中，而其位置信息仍为LAM；
步骤2、当群2用户有呼叫接入时，网络在虚拟位置区LAM’的所有小区中(包括小区M1，M2，……Mm和小区N1)进行寻呼，寻找到群2中的被叫用户；
对于群1的用户来说，执行正常的寻呼流程。具体寻呼流程如图4所示。
以上步骤是运营商根据IMSI号码最末一位单双号的不同，将列车上用户划分成两个群，依次进行位置更新。在用户数量极大的情况下，为避免位置更新过多产生呼叫传递失败，还可将列车用户划分成两个以上的群组，依次进行位置更新，具体划分规则由运营商自行决定。该方法减少了单位时间的位置更新用户的数量和占用的信道资源。
实施例2：一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，基于群用户的管理，当列车上用户较多时，可将列车用户划分成两个以上的群组，依次进行位置更新。以划分为3个群组为例说明本发明具体实施步骤如下：
步骤1、高速列车上移动用户从位置区LAM进入LAN时，移动用户发起位置更新请求；
步骤2、网络侧检查移动用户IMSI号，根据IMSI最后一位数字，把移动用户分为3个用户群(群1、群2和群3)，例如可规定IMSI末位为0-3的为群1，4-6的为群2，7-9的为群3；
步骤3、对于群1，网络侧接受该群中用户的位置更新请求，并进行正常的位置更新过程；对于群2和群3，网络侧暂时延缓应答该群中用户的位置更新请求，设定定时器T2，T3并开始计时，T2应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1用户位置更新时长来设置，T2的取值应能保证所有群1用户完成越区位置更新流程，T3应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1、群2用户位置更新时长来设置，T3的取值应能保证所有群1和群2用户完成越区位置更新流程；
步骤4、检查定时器T2，T3的计时时间是否到达预设时间；
步骤5、定时器T2，T3计时没有到达预设时间，则群2和群3中用户的位置区信息仍为LAM；
步骤6、定时器计时T2到达预设时间，此时群1用户已经完成位置更新，网络应答群2用户的位置更新请求，群2用户进行位置更新。
步骤7、定时器计时T3到达预设时间，此时群2用户已经完成位置更新，网络应答群3用户的位置更新请求，群3用户进行位置更新。
由于铁路线附近网络覆盖一般为线状，如图1所示，设LAL有l个小区，LAM有m个小区，LAN有n个小区，若把移动用户群根据IMSI最后一位号码分为3个用户群，为保证满足群2和群3用户的来呼业务需求，需要设置群2和群3用户的虚拟位置区，该虚拟位置区记录在网络侧数据库中，群2虚拟位置区就是原位置区加上与目标位置区相邻的一个小区，群3虚拟位置区就是原位置区加上与目标位置区相邻的两个小区，此时如有群2和群3用户的来呼，则按其对应的虚拟位置区寻呼用户。
以移动用户从位置区LAM进入LAN时位置更新为例，具体实施步骤如下：
步骤1、在定时器计时T2、T3时间未到达预设时间之前，对应群2和群3用户处在位置区LAN的小区中，而其位置信息仍为LAM；
步骤2、当群2或群3用户有呼叫接入时，网络在该用户所对应群的虚拟位置区的所有小区中进行寻呼，寻找到被叫用户；
对于群1的用户来说，执行正常的寻呼流程。
实施例3：一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，基于群用户的管理，当列车上用户较多时，可将列车用户划分成两个以上的群组，依次进行位置更新。以划分为5个群组为例说明本发明具体实施步骤如下：
步骤1、高速列车上移动用户从位置区LAM进入LAN时，移动用户发起位置更新请求；
步骤2、网络侧检查移动用户IMSI号，根据IMSI最后一位数字，把移动用户分为5个用户群(群1、群2、群3、群4和群5)，例如可规定IMSI末位为0-1的为群1，2-3的为群2，4-5的为群3，6-7的为群4，8-9的为群5；
步骤3、对于群1，网络侧接受该群中用户的位置更新请求，并进行正常的位置更新过程；对于群2-群5，网络侧暂时延缓应答该群中用户的位置更新请求，设定定时器T2-T5并开始计时，T2应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1用户位置更新时长来设置，T2的取值应能保证所有群1用户完成越区位置更新流程，T3应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1、群2用户位置更新时长来设置，T3的取值应能保证所有群1和群2用户完成越区位置更新流程，T4应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1-群3用户位置更新时长来设置，T4的取值应能保证所有群1-群3用户完成越区位置更新流程，T5应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1-群4用户位置更新时长来设置，T5的取值应能保证所有群1-群4用户完成越区位置更新流程；
步骤4、检查定时器T2-T5的计时时间是否到达预设时间；
步骤5、定时器T2-T5计时没有到达预设时间，则对应群2-群5中用户的位置区信息仍为LAM；
步骤6、定时器计时T2到达预设时间，此时群1用户已经完成位置更新，网络应答群2用户的位置更新请求，群2用户进行位置更新。
步骤7、定时器计时T3到达预设时间，此时群2用户已经完成位置更新，网络应答群3用户的位置更新请求，群3用户进行位置更新。
步骤8、定时器计时T4到达预设时间，此时群3用户已经完成位置更新，网络应答群4用户的位置更新请求，群4用户进行位置更新。
步骤9、定时器计时T5到达预设时间，此时群4用户已经完成位置更新，网络应答群5用户的位置更新请求，群5用户进行位置更新。
由于铁路线附近网络覆盖一般为线状，如图1所示，设LAL有l个小区，LAM有m个小区，LAN有n个小区，若把移动用户群根据IMSI最后一位号码分为5个用户群，为保证满足群2-群5用户的来呼业务需求，需要设置群2-群5用户的虚拟位置区，该虚拟位置区记录在网络侧数据库中，群2虚拟位置区就是原位置区加上与目标位置区相邻的一个小区，群3虚拟位置区就是原位置区加上与目标位置区相邻的两个小区，群4虚拟位置区就是原位置区加上与目标位置区相邻的3个小区，群5虚拟位置区就是原位置区加上与目标位置区相邻的4个小区，此时如有群2-群5用户的来呼，则按其对应的虚拟位置区寻呼用户。
以移动用户从位置区LAM进入LAN时位置更新为例，具体实施步骤如下：
步骤1、在定时器计时T2-T5时间未到达预设时间之前，群2-群5用户处在位置区LAN的小区中，而其位置信息仍为LAM；
步骤2、当群2-群5的用户有呼叫接入时，网络在该用户所对应群的虚拟位置区的所有小区中进行寻呼，寻找到被叫用户；
对于群1的用户来说，执行正常的寻呼流程。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，其特征是基于群用户的管理，根据移动用户IMSI号码末位特征对用户划分为两个或两个以上的群，当列车到达新的位置区时，对不同的用户群依次进行位置更新，根据用户分组情况，设定虚拟位置区，当网络寻呼延迟位置更新的群用户时，使用虚拟位置区进行寻呼。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，其特征是：设定与群组数量相配的定时器定时时段，根据定时时段的开启，依次进行群组的位置更新。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，其特征是：基于群用户的管理，根据移动用户IMSI号码末位特征，对用户分群为群1和群2，依次进行位置更新；
包括如下步骤：
步骤1、高速列车上移动用户从位置区LAM进入LAN时，移动用户发起位置更新请求；
步骤2、网络侧检查移动用户IMSI号，根据IMSI最后一位数字，把移动用户分为群1为单号用户群和群2为双号用户群；
步骤3、对于群1，网络侧接受该群中用户的位置更新请求，并进行正常的位置更新过程；对于群2，网络侧暂时延缓应答该群中用户的位置更新请求，设定定时器T并开始计时，T应结合当前车速及列车上移动用户数量和群1用户位置更新时长来设置，T的取值应能保证所有群1用产完成越区位置更新流程；
步骤4、检查定时器T的计时时间是否到达预设时间；
步骤5、定时器T计时没有到达预设时间，则群2中用户的位置区信息仍为LAM；
步骤6、定时器计时T到达预设时间，此时群1用户已经完成位置更新，网络应答群2用户的位置更新请求，群2用户进行位置更新。
4.根据权利要求1所述的一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，其特征在于：
把移动用户群根据IMSI最后一位号码的单双号划分为两个用户群，为保证满足群2用户的来呼业务需求，需要设置群2用户的虚拟位置区，该虚拟位置区记录在网络侧数据库中，就是原位置区加上与目标位置区中与原位置区相邻的一个小区，此时如有群2用户的来呼，则按虚拟位置区寻呼用户。
5.根据权利要求3所述的一种高速铁路GSM专用网络的位置更新方法，其特征在于：虚拟位置区设置步骤如下，在寻呼高速列车上的移动用户时，
步骤1、在定时器计时T时间未到达预设时间之前，群2用户处在位置区LAN的小区N1中，而其位置信息仍为LAM；
步骤2、当群2用户有呼叫接入时，网络在群2所在位置区LAM对应的虚拟位置区LAM’中进行寻呼，包括小区M1，M2，……Mm和小区N1，寻找到群2中的被叫用户；
对于群1的用户来说，执行正常的寻呼流程。
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