CN111224708A - 一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法及系统,包括:地面终端进入服务小区后,地面终端向空中通信节点上报信息;空中通信节点接收上报的信息,定期刷新地面终端的实时位置;空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组并定期刷新地面终端的实时分组信息,指定某个终端作为移动性管理代理终端;根据地面终端上报信息的综合计算,发现地面终端分组处于小区边缘;触发处于小区边缘的地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量;空中通信节点根据移动性管理代理终端上报测量报告决定是否启动该地面终端分组的切换流程。本发明解决了非地面网络中大量地面终端同时发起移动性测量,造成移动性管理过程信令负荷过高的技术难点。
Description
技术领域
本发明涉及非地面网络(NTN,Non-terrestrial networks)移动性管理方法领域,具体地,涉及一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法及系统,更为具体地,涉及一种基于终端定位能力的非地面网络移动性管理方法及系统。
背景技术
随着5G(第五代移动通信系统)技术的日益成熟,以卫星为代表的非地面通信平台与地面通信网络的融合引起了越来越多的关注,包括3GPP(第三代移动通信伙伴项目)、ITU(国际电信联盟)在内的标准化组织成立了专门工作组着手研究星地融合的标准化问题,业内的部分企业与研究组织也投入到星地一体化的研究工作当中。
以3GPP(第三代移动通信伙伴项目)为例,从R14(第14版本)开始着手开展星地融合的研究工作。在3GPP名为“面向‘非地面网络’中的5G新空口”研究项目中,定义了包括卫星网络在内的非地面网络(NTN,Non-terrestrial networks)的部署场景。在技术规范TS22.261中,对卫星在5G系统中的角色和优势进行了探讨。作为5G多种接入技术之一,卫星在一些要求广域覆盖的工业应用场景中具有明显优势,可以在地面网络覆盖薄弱地区提供低成本覆盖方案。
相比地面网络,非地面网络小区的覆盖范围较大,单个波束包括大量终端。由于非GEO(地球静止轨道)卫星与地面之间的相对运动,导致小区信息频繁变化,大量终端在短时间内发起移动性管理流程。非地面网络支持的最大终端运动速度可达1200km/小时,终端的极高运动速度会进一步加大切换频率。频繁切换可能导致大量信令开销,引起终端和卫星的功耗加大,恶化移动性相关管理性能。
由于传输延迟和卫星移动,测量结果不再有效,可能导致不准确的移动性管理行为,例如过早或者过晚的切换,降低切换过程的鲁棒性。
实际部署中卫星波束在边缘存在重叠区域。与地面网络相比,重叠区域很大。地面网络中,根据RSRP(参考信号接收功率)的显著差异推断其处于小区中心还是边缘,但是NTN中波束重叠区域的RSRP(参考信号接收功率)差异不大。终端在重叠区域难以区分更好的小区,与可能过时的测量一起,导致乒乓效应,降低切换鲁棒性。
鉴于5G及后5G移动通信系统中非地面网络的广泛应用,以卫星为代表的非地面网络与地面网络之间的融合是未来5G、B5G移动通信系统的发展方向,也是必须解决的技术难题。目前,5G、B5G移动通信系统中,地面网络与非地面网络的融合,尤其是具备定位能力的移动终端的移动性管理问题,尚无完整、可行的解决方案。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统和方法。
根据本发明提供的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,包括:
步骤M1:地面终端进入服务小区后,地面终端向空中通信节点上报信息;
步骤M2:空中通信节点接收地面终端上报的信息,通过空中通信节点的软硬件资源计算、维护并定期刷新地面终端的实时位置;
步骤M3:空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组;空中通信节点根据地面终端的地理位置信息及时将地面终端映射到相应的地面终端分组中;空中通信节点维护并定期刷新地面终端的实时分组信息;
步骤M4:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端;
步骤M5:根据地面终端上报信息的综合计算,得到地面终端分组的实时地理位置,空中通信节点发现地面终端分组处于小区边缘;
步骤M6:空中通信节点触发处于小区边缘的地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量;
步骤M7:移动性管理代理终端将测量结果上报空中通信节点,空中通信节点根据移动性管理代理终端上报的测量报告以及移动性管理代理终端所处地面终端分组的地理位置,决定是否启动该地面终端分组的切换流程。
优选地,所述步骤M1包括:空中通信节点触发地面终端的信息上报,或者地面终端主动上报信息;
所述空中通信节点包括:中轨道卫星、低轨道卫星、无人机、升空热气球;
所述地面终端向空中通信节点上报信息包括:地面终端当前地理位置信息、运动速度信息、运动方向信息、卫星自身星历、计算能力、存储能力、剩余电量和天线数目;
所述地面终端具备定位能力,定位信息来源包括:卫星定位系统、地面网络定位能力、和/或预配置位置信息的地面固定终端;
优选地,所述步骤M2包括:空中通信节点接收地面终端上报的信息,信息包括当前地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息,通过空中通信节点每隔一段时间预测地面终端的实时地理位置,并将实时地理位置存储在空中通信节点本地;
优选地,所述步骤M3包括:
切换出空中通信节点服务小区的地面终端分组,空中通信节点停止当前地面分组信息及空中通信节点内部各个地面终端包括地面位置、运动速度和运动方向信息的存储、维护与计算;
空中通信节点初次启动服务时,空中通信节点新建地面终端分组;空中通信节点持续服务过程中,空中通信节点维护地面终端分组。
优选地,所述步骤M4包括:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定包括处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端。
本发明提供的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,包括:
模块M1:地面终端进入服务小区后,地面终端向空中通信节点上报信息;
模块M2:空中通信节点接收地面终端上报的信息,通过空中通信节点的软硬件资源计算、维护并定期刷新地面终端的实时位置;
模块M3:空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组;空中通信节点根据地面终端的地理位置信息及时将地面终端映射到相应的地面终端分组中;空中通信节点维护并定期刷新地面终端的实时分组信息;
模块M4:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端;
模块M5:根据地面终端上报信息的综合计算,得到地面终端分组的实时地理位置,空中通信节点发现地面终端分组处于小区边缘;
模块M6:空中通信节点触发处于小区边缘的地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量;
模块M7:移动性管理代理终端将测量结果上报空中通信节点,空中通信节点根据移动性管理代理终端上报的测量报告以及移动性管理代理终端所处地面终端分组的地理位置,决定是否启动该地面终端分组的切换流程。
优选地,所述模块M1包括:空中通信节点触发地面终端的信息上报,或者地面终端主动上报信息;
所述空中通信节点包括:中轨道卫星、低轨道卫星、无人机、升空热气球;
所述地面终端向空中通信节点上报信息包括:地面终端当前地理位置信息、运动速度信息、运动方向信息、卫星自身星历、计算能力、存储能力、剩余电量和天线数目;
所述地面终端具备定位能力,定位信息来源包括:卫星定位系统、地面网络定位能力、和/或预配置位置信息的地面固定终端;
优选地,所述模块M2包括:空中通信节点接收地面终端上报的信息,信息包括当前地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息,通过空中通信节点每隔一段时间预测地面终端的实时地理位置,并将实时地理位置存储在空中通信节点本地;
优选地,所述模块M3包括:
切换出空中通信节点服务小区的地面终端分组,空中通信节点停止当前地面分组信息及空中通信节点内部各个地面终端包括地面位置、运动速度和运动方向信息的存储、维护与计算;
空中通信节点初次启动服务时,空中通信节点新建地面终端分组;空中通信节点持续服务过程中,空中通信节点维护地面终端分组。
优选地,所述模块M4包括:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定包括处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、解决了地面网络与非地面网络融合的5G、B5G移动通信系统中,移动性管理过程出现大量地面终端同时发起移动性测量的技术难点。
2、降低了地面网络与非地面网络的融合系统中的地面终端移动性测量信令开销,降低了服务卫星的处理负荷。
3、降低了“由于传输延迟和卫星移动,测量结果不再有效”带来的不利影响,提升了移动性管理行为的可靠性和鲁棒性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为以LEO卫星为例的基于终端定位能力的非地面网络移动性管理方法架构图;
图2为以LEO卫星为例的基于终端定位能力的非地面网络移动性管理方法流程图;
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明发明的目的1)5G、B5G移动通信系统中,地面网络与非地面网络的融合,尤其是移动性管理问题,尚无完整、可行的解决方案。
2)地面网络与非地面网络的5G、B5G融合系统架构中,频繁切换可能导致大量的信令开销,大量终端在短时间内发起移动性管理流程,引起终端和卫星功耗加大,恶化移动性相关管理性能。
3)地面网络与非地面网络的5G、B5G融合系统架构中,由于传输延迟和卫星移动,测量结果不再有效,可能导致不准确的移动性管理行为,例如过早或者过晚的切换,降低切换过程的鲁棒性。
针对5G及后5G移动通信系统中非地面网络的移动性管理问题,本发明提供了一种基于终端定位能力的非地面网络移动性管理方法。该方法针对具备定位能力的终端,在终端进入服务小区后,向空中通信节点上报地理位置、运动速度、运动方向等信息;空中通信节点接收地面终端的相关上报信息,通过空中通信节点在线计算、维护并定期刷新地面终端的实时位置;空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组,空中通信节点维护并定期刷新地面终端的实时分组信息;空中通信节点指定某个终端作为某个地面终端分组的移动性管理代理终端;处于小区边缘的地面终端分组,空中通信节点触发该地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量并上报测量报告;空中通信节点根据移动性管理代理终端上报的测量报告以及移动性管理代理终端所处地面终端分组的地理位置,综合判断是否启动该地面终端分组的切换流程。
本方法中,地面终端上报可以保障空中通信节点获得准确的地理位置信息,但信令开销较大;空中通信节点估算地面终端地理位置可以大幅度降低信令开销,但估算得到的地理位置不准确。本发明的地面终端地理位置信息来自两种方法:地面终端上报以及配合空中通信节点本地计算预测,互为补充。
本发明适用于以5G(第五代移动通信系统)及B5G(后5G移动通信系统)为代表的非地面通信平台与地面通信网络融合的移动宽带通信系统。
根据本发明提供的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法,包括:
步骤M1:地面终端进入服务小区后,地面终端向空中通信节点上报信息;
具体地,所述步骤M1包括:空中通信节点触发地面终端的信息上报,或者地面终端主动上报信息;
本发明适用于所有与地面终端存在相对运动的空中通信节点类型,所述空中通信节点包括:中轨道卫星、低轨道卫星、无人机、升空热气球;
所述地面终端向空中通信节点上报信息包括:地面终端当前地理位置信息、运动速度信息、运动方向信息、卫星自身星历、计算能力、存储能力、剩余电量和天线数目;有助于服务卫星选择移动性管理代理终端。
所述地面终端具备定位能力,定位信息来源包括:卫星定位系统、地面网络定位能力、和/或预配置位置信息的地面固定终端;
步骤M2:空中通信节点接收地面终端上报的信息,通过空中通信节点的软硬件资源计算、维护并定期刷新地面终端的实时位置;
所述通信节点的软硬件资源包括构成通信节点的CPU、GPU、DSP、FPGA等硬件电路、通信和业务逻辑处理软件及其内嵌算法;
具体地,所述步骤M2包括:空中通信节点接收地面终端上报的信息,信息包括当前地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息,通过空中通信节点每隔一段时间预测地面终端的实时地理位置,并将实时地理位置存储在空中通信节点本地;
步骤M3:空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组;空中通信节点根据地面终端的地理位置信息及时将地面终端映射到相应的地面终端分组中;空中通信节点维护并定期刷新地面终端的实时分组信息;
具体地,所述步骤M3包括:
切换出空中通信节点服务小区的地面终端分组,空中通信节点停止当前地面分组信息及空中通信节点内部各个地面终端包括地面位置、运动速度和运动方向信息的存储、维护与计算;
空中通信节点初次启动服务时,空中通信节点新建地面终端分组;空中通信节点持续服务过程中,空中通信节点维护地面终端分组。
步骤M4:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端;
移动性管理代理终端负责移动性测量并上报测量报告,因此应当优先选择处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端。
具体地,所述步骤M4包括:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定包括处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端。
步骤M5:根据地面终端上报信息的综合计算,得到地面终端分组的实时地理位置,空中通信节点发现地面终端分组处于小区边缘;
计算得到了地面终端分组的实时地理位置,根据这一信息即可得知该地面终端分组处于小区边缘。
步骤M6:空中通信节点触发处于小区边缘的地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量;
移动性测量指用于移动性管理的无线测量行为。
步骤M7:移动性管理代理终端将测量结果上报空中通信节点,空中通信节点根据移动性管理代理终端上报的测量报告以及移动性管理代理终端所处地面终端分组的地理位置,决定是否启动该地面终端分组的切换流程。
根据本发明提供的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,包括:
模块M1:地面终端进入服务小区后,地面终端向空中通信节点上报信息;
具体地,所述模块M1包括:空中通信节点触发地面终端的信息上报,或者地面终端主动上报信息;
本发明适用于所有与地面终端存在相对运动的空中通信节点类型,所述空中通信节点包括:中轨道卫星、低轨道卫星、无人机、升空热气球;
所述地面终端向空中通信节点上报信息包括:地面终端当前地理位置信息、运动速度信息、运动方向信息、卫星自身星历、计算能力、存储能力、剩余电量和天线数目;有助于服务卫星选择移动性管理代理终端。
所述地面终端具备定位能力,定位信息来源包括:卫星定位系统、地面网络定位能力、和/或预配置位置信息的地面固定终端;
模块M2:空中通信节点接收地面终端上报的信息,通过空中通信节点的软硬件资源计算、维护并定期刷新地面终端的实时位置;
所述通信节点的软硬件资源包括构成通信节点的CPU、GPU、DSP、FPGA等硬件电路、通信和业务逻辑处理软件及其内嵌算法;
具体地,所述模块M2包括:空中通信节点接收地面终端上报的信息,信息包括当前地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息,通过空中通信节点每隔一段时间预测地面终端的实时地理位置,并将实时地理位置存储在空中通信节点本地;
模块M3:空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组;空中通信节点根据地面终端的地理位置信息及时将地面终端映射到相应的地面终端分组中;空中通信节点维护并定期刷新地面终端的实时分组信息;
具体地,所述模块M3包括:
切换出空中通信节点服务小区的地面终端分组,空中通信节点停止当前地面分组信息及空中通信节点内部各个地面终端包括地面位置、运动速度和运动方向信息的存储、维护与计算;
空中通信节点初次启动服务时,空中通信节点新建地面终端分组;空中通信节点持续服务过程中,空中通信节点维护地面终端分组。
模块M4:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端;
移动性管理代理终端负责移动性测量并上报测量报告,因此应当优先选择处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端。
具体地,所述模块M4包括:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定包括处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端。
模块M5:根据地面终端上报信息的综合计算,得到地面终端分组的实时地理位置,空中通信节点发现地面终端分组处于小区边缘;
计算得到了地面终端分组的实时地理位置,根据这一信息即可得知该地面终端分组处于小区边缘。
模块M6:空中通信节点触发处于小区边缘的地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量;
移动性测量指用于移动性管理的无线测量行为。
模块M7:移动性管理代理终端将测量结果上报空中通信节点,空中通信节点根据移动性管理代理终端上报的测量报告以及移动性管理代理终端所处地面终端分组的地理位置,决定是否启动该地面终端分组的切换流程。
以下优选实施例对本发明做具体说明:
实施例1:
步骤1:地面终端A进入热气球通信节点的服务小区后,热气球通信节点发出信令,触发地面终端A的信息上报相关信息。
步骤2:地面终端A向热气球通信节点上报其当前的地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息。
地面终端A必须具备定位能力,定位信息来源于卫星定位系统。地面终端A同时上报其核心处理器处理能力、存储器存储空间、电池剩余电量、收发天线数目等终端能力参数。
步骤3:热气球通信节点接收地面终端A的相关上报信息,通过热气球通信节点的软硬件资源计算获取地面终端A的当前位置,并在未来维护并定期刷新地面终端A的实时位置。
步骤4:热气球通信节点根据计算得到的地面终端A的实时位置信息,将地面终端A临近区域的地面终端进行分组,命名为地面终端分组1。热气球通信节点将地面终端A及其临近区域的地面终端关联到地面终端分组1中。
步骤5:热气球通信节点维护并定期刷新地面终端A的实时分组信息;
步骤6:分析比较地面终端分组1内不同终端的能力,热气球通信节点指定地面终端A作为地面终端分组1的移动性管理代理终端。
步骤7:根据地面终端A上报的地理位置、运动速度、运动方向、自身运动信息等信息的综合计算,热气球通信节点发现地面终端分组1处于小区边缘。热气球通信节点触发地面终端A启动移动性测量。
步骤8:移动性管理代理终端,即地面终端A启动移动性测量。
步骤9:地面终端A将测量结果上报热气球通信节点。
步骤10:热气球通信节点根据地面终端A上报的测量报告以及地面终端分组1的地理位置,决定是否启动该地面终端分组1的切换流程。
实施举例2:
步骤1:地面终端A进入LEO服务卫星的服务小区后,地面终端A自发上报相关信息。
步骤2:地面终端A向LEO服务卫星上报其当前的地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息。
地面终端A必须具备定位能力,为固定物联网终端,定位信息来源于预配置位置信息。地面终端A软硬件处理能力较弱,未上报终端能力参数。
步骤3:LEO服务卫星接收地面终端A的相关上报信息,通过星上的软硬件资源计算获取地面终端A的当前位置。
步骤4:LEO服务卫星根据计算得到的地面终端A的实时位置信息,将地面终端A分配到临近区域的地面终端分组1中。分析比较地面终端分组1内不同终端的能力,LEO服务卫星指定地面终端Ap作为地面终端分组1的移动性管理代理终端。
步骤5:LEO服务卫星维护并定期刷新地面终端A的实时分组信息;一段时间后,由于地面终端之间的相对运动,地面终端A被重新分配到地面终端分组3中。
步骤6:分析比较地面终端分组3内不同终端的能力,LEO服务卫星依旧指定地面终端C作为地面终端分组3的移动性管理代理终端。
步骤7:根据地面终端C上报的地理位置、运动速度、运动方向、卫星自身星历等信息的综合计算,LEO服务卫星发现地面终端分组3处于小区边缘。LEO服务卫星触发地面终端C启动移动性测量。
步骤8:移动性管理代理终端,即地面终端C启动移动性测量。
步骤9:地面终端C将测量结果上报LEO服务卫星。
步骤10:LEO服务卫星根据地面终端C上报的测量报告以及地面终端分组3的地理位置,决定是否启动该地面终端分组3的切换流程。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以,本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法,其特征在于,包括:
步骤M1:地面终端进入服务小区后,地面终端向空中通信节点上报信息;
步骤M2:空中通信节点接收地面终端上报的信息,通过空中通信节点的软硬件资源计算、维护并定期刷新地面终端的实时位置;
步骤M3:空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组;空中通信节点根据地面终端的地理位置信息及时将地面终端映射到相应的地面终端分组中,空中通信节点维护并定期刷新地面终端的实时分组信息;
步骤M4:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端;
步骤M5:根据地面终端上报信息的综合计算,得到地面终端分组的实时地理位置,空中通信节点发现地面终端分组处于小区边缘;
步骤M6:空中通信节点触发处于小区边缘的地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量;
步骤M7:移动性管理代理终端将测量结果上报空中通信节点,空中通信节点根据移动性管理代理终端上报的测量报告以及移动性管理代理终端所处地面终端分组的地理位置,决定是否启动该地面终端分组的切换流程。
2.根据权利要求1所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法,其特征在于,所述步骤M1包括:空中通信节点触发地面终端的信息上报,或者地面终端主动上报信息;
所述空中通信节点包括:中轨道卫星、低轨道卫星、无人机、升空热气球;
所述地面终端向空中通信节点上报信息包括:地面终端当前地理位置信息、运动速度信息、运动方向信息、卫星自身星历、计算能力、存储能力、剩余电量和天线数目;
所述地面终端具备定位能力,定位信息来源包括:卫星定位系统、地面网络定位能力、和/或预配置位置信息的地面固定终端。
3.根据权利要求1所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法,其特征在于,所述步骤M2包括:空中通信节点接收地面终端上报的信息,信息包括当前地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息,通过空中通信节点每隔一段时间预测地面终端的实时地理位置,并将实时地理位置存储在空中通信节点本地。
4.根据权利要求1所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法,其特征在于,所述步骤M3包括:
切换出空中通信节点服务小区的地面终端分组,空中通信节点停止当前地面分组信息及空中通信节点内部各个地面终端包括地面位置、运动速度和运动方向信息的存储、维护与计算;
空中通信节点初次启动服务时,空中通信节点新建地面终端分组;空中通信节点持续服务过程中,空中通信节点维护地面终端分组。
5.根据权利要求1所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理方法,其特征在于,所述步骤M4包括:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定包括处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端。
6.一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,其特征在于,包括:
模块M1:地面终端进入服务小区后,地面终端向空中通信节点上报信息;
模块M2:空中通信节点接收地面终端上报的信息,通过空中通信节点的软硬件资源计算、维护并定期刷新地面终端的实时位置;
模块M3:空中通信节点根据地面终端实时位置信息,将临近区域的地面终端进行分组;空中通信节点根据地面终端的地理位置信息及时将地面终端映射到相应的地面终端分组中;空中通信节点维护并定期刷新地面终端的实时分组信息;
模块M4:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端;
模块M5:根据地面终端上报信息的综合计算,得到地面终端分组的实时地理位置,空中通信节点发现地面终端分组处于小区边缘;
模块M6:空中通信节点触发处于小区边缘的地面终端分组的移动性管理代理终端启动移动性测量;
模块M7:移动性管理代理终端将测量结果上报空中通信节点,空中通信节点根据移动性管理代理终端上报的测量报告以及移动性管理代理终端所处地面终端分组的地理位置,决定是否启动该地面终端分组的切换流程。
7.根据权利要求6所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,其特征在于,所述模块M1包括:空中通信节点触发地面终端的信息上报,或者地面终端主动上报信息;
所述空中通信节点包括:中轨道卫星、低轨道卫星、无人机、升空热气球;
所述地面终端向空中通信节点上报信息包括:地面终端当前地理位置信息、运动速度信息、运动方向信息、卫星自身星历、计算能力、存储能力、剩余电量和天线数目;
所述地面终端具备定位能力,定位信息来源包括:卫星定位系统、地面网络定位能力、和/或预配置位置信息的地面固定终端。
8.根据权利要求6所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,其特征在于,所述模块M2包括:空中通信节点接收地面终端上报的信息,信息包括当前地理位置信息、运动速度信息和运动方向信息,通过空中通信节点每隔一段时间预测地面终端的实时地理位置,并将实时地理位置存储在空中通信节点本地。
9.根据权利要求6所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,其特征在于,所述模块M3包括:
切换出空中通信节点服务小区的地面终端分组,空中通信节点停止当前地面分组信息及空中通信节点内部各个地面终端包括地面位置、运动速度和运动方向信息的存储、维护与计算;
空中通信节点初次启动服务时,空中通信节点新建地面终端分组;空中通信节点持续服务过程中,空中通信节点维护地面终端分组。
10.根据权利要求6所述的一种基于终端定位的非地面网络移动性管理系统,其特征在于,所述模块M4包括:根据地面终端分组内不同地面终端的能力,空中通信节点指定包括处理能力强、收发能力强、电池电量多的地面终端作为当前地面终端分组的移动性管理代理终端。
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