CN111565067A - 一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，属于移动通信领域。该方法包括以下步骤：过程一：开机机注册过程；过程二：小区选择和重选过程；过程三：无线资源初始分配过程；过程四：无线资源切换过程；过程五：寻呼过程。本发明采用高轨卫星和低轨卫星混合组网方法，充分利用它们各自优点，规避它们各自的缺点，即将高轨卫星主要负责终端的移动管理相关过程，而低轨卫星则提供业务数据传输的无线资源。

Description

一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法

技术领域

本发明属于移动通信领域，涉及一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法。

背景技术

按照工作轨道区分，卫星通信系统一般分为以下3类，低轨道卫星通信系统(简称：LEO)，距地面500-2000Km，传输时延和功耗都比较小，低轨道卫星通信系统由于卫星轨道低，信号传播时延短，链路损耗小，可以降低对卫星和用户终端的要求，采用微型/小型卫星和手持用户终端。但是低轨道卫星系统由于轨道低，每颗卫星所能覆盖的范围比较小，要构成全球系统需要数十颗卫星，同时，由于低轨道卫星的运动速度快，对于单一用户来说，卫星从地平线升起到再次落到地平线以下的时间较短，所以卫星间或载波间切换频繁。

中轨道卫星通信系统(简称：MEO)：距地面2000-20000Km，传输时延要大于低轨道卫星，但覆盖范围也更大，中轨道卫星的链路损耗和传播时延都比较小，而且由于其轨道比低轨道卫星系统高许多，每颗卫星所能覆盖的范围比低轨道系统大得多，当轨道高度为l0000Km时，每颗卫星可以覆盖地球表面的23.5％，因而只要几颗卫星就可以覆盖全球。

高轨道卫星通信系统(简称：GEO)：距地面35800km，即同步静止轨道。理论上，用三颗高轨道卫星即可以实现全球覆盖。首先，同步卫星轨道高，链路损耗大，其次，由于链路距离长，传播延时大，单跳的传播时延就会达到数百毫秒，加上语音编码器等的处理时间则单跳时延将进一步增加，当移动用户通过卫星进行双跳通信时，时延甚至将达到秒级，这是用户、特别是话音通信用户所难以忍受的。

从上面卫星通信系统背景介绍，从卫星的信号覆盖角度来讲，卫星距离地球距离越远，则相对地球运动速度越慢，但是覆盖面积也越大。从卫星通信时延角度，则卫星距离地球距离越大，则时延也就越大。

对于任何一个移动通信系统都是由基站和终端组成，基站主要提供无线覆盖，再基站信号覆盖的区域，终端都可以通过该基站接入到移动通信系统中。移动终端的工作状态有两种，一种是连接状态，该状态中终端和基站仅仅实时的数据传输，终端和基站之间始终保持上行同步和下行同步状态。另外一种是空闲状态，终端和基站之间仅仅保持下行同步，终端仅仅在固定的时间内进行基站无线信号测量，接收寻呼消息，以及根据需要发起位置区更新过程。图1给出卫星轨道高度对无线信号覆盖区域关系示意图。

在图1中采用一颗GEO卫星和4颗LEO卫星的覆盖关系，在一个时间点上，每颗卫星有固定覆盖区域。在空闲模式下，网络仅仅记录终端所在的位置区，网络寻呼移动终端，也是根据位置区来进行寻呼，无论是由于基站(卫星)还是终端自己移动，如果脱离原有的位置区，那么终端需要发起位置区更新告知网络当前所处的位置区。空闲模式下的移动管理和基站覆盖面积和位置存在密切。

根据图1描述，GEO卫星通信系统，由于卫星和地面位置相对固定，并且GEO卫星的覆盖区域比较大，即使移动终端的移动，移动终端驻留的G-LAC位置区发生变化概率都很小。然而对于LEO卫星移动通信系统来讲，由于卫星距离地球距离比较比较近，所以卫星需要很高的移动速度，并且每颗卫星覆盖面积比较小，所以即使移动终端处于禁止状态，移动终端所处的卫星覆盖区域都会发生频繁改变，出发移动终端发起位置区更新过程。

但是根据前面背景技术描述，LEO距离地球比较近，传输时延小，信号衰减小，可以提供高速数据传输，GEO距离地球距离比较远，信号衰减大，传输时延比较大，不利于进行高速数据传输，并且GEO波束覆盖面积大，也不利于无线资源服用。所以无论GEO还是LEO卫星通信系统都有自己的优缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，该方法包括以下步骤：

过程一：开机机注册过程；

过程二：小区选择和重选过程；

过程三：无线资源初始分配过程；

过程四：无线资源切换过程；

过程五：寻呼过程。

可选的，所述过程一具体为：

步骤11：卫星通信系统正常运行过程中，高轨卫星在小区的固定频率上，采用固定的无线传输参数周期性发送下行同步信号以及广播系统消息；高轨卫星保证终端处于任何服务区域中至少能够搜索到一个小区的下行同步信号，并且能够解读该小区的系统消息；

步骤12：终端开机上电之后，搜索高轨卫星发送的下行同步信号，然后解读对应小区的系统消息；判定该小区是否是满足终端驻留条件；如果不满足驻留条件，则终端继续搜索其他高轨卫星发送的下行同步信号，解读小区系统消息；直到找到满足驻留条件的小区为止；

步骤13：终端搜索到满足驻留条件的小区，则终端在该高轨卫星小区上发起随机接入过程，然后通过高轨通信卫星完成终端注册过程；

步骤14：注册过程成功，则终端进入到正常空闲模式状态，如果注册过程失败，则终端继续搜索其他高轨卫星发送的下行同步信号和解读对应小区的系统消息，重复上面步骤11～13；处于空闲模式下的终端，始终和高轨卫星之间保持下行同步，周期性进行下行同步信号强度测量，解读对应小区的系统消息，该小区称为终端的服务小区。

可选的，所述过程二具体为：

步骤21：终端处于空闲模式下，由于终端移动以及终端所处地理位置环境变化，可能导致原来驻留服务小区信号变差或是小区不可用；

步骤22：终端执行小区选择和重新过程中，搜索高轨卫星小区有两个阶段，首先搜索服务小区的邻近小区列表，这个邻近小区列表来自服务小区的系统消息广播；搜索是否存在满足驻留条件的小区，如果邻近小区列表中的所有小区都不满足驻留，则终端发起对所有高轨下行同步信号的搜索过程；直到重新搜索到可驻留的小区为止，重新驻留的小区亦称新小区；

步骤23：终端解读新小区的系统消息，读取新小区的位置区标识，如果新小区的位置区标识和原服务小区位置区标识相同，则终端驻留在新小区中，并且直接进入空闲模式状态；如果新小区的位置区标识和原小区位置区标识不相同，则终端需要发起位置区更新过程；

步骤24：终端在驻留新小区上发起位置区更新过程，终端通知网络终端已经从原位置区选择到了一个新的位置区，位置区更新成功之后，将新小区设置为服务小区，终端再次进入到空闲模式状态。

可选的，所述过程三具体为：

步骤31：终端处于空闲模式下，终端和网络始终保持下行同步过程，但是上行链路则是失步状态，如果终端需要发起业务过程，则首先发起上行同步过程，该过程由随机接入过程实现；

步骤32：终端发起随机接入过程；终端驻留的小区为高轨卫星的小区，在小区系统消息广播中提供随机接入参数，是本高轨卫星小区的随机接入参数，初始发起随机接入过程，终端始终在高轨卫星小区上进行；

步骤33：完成随机接入之后，高轨卫星则向相同覆盖区域的低轨卫星请求无线资源，高轨卫星将获得低轨卫星无线资源指派给终端，终端在高轨卫星指派的无线资源上进行业务数据传输；

在步骤33中，终端根据网络“无线资源重新指派”中的要求，在低轨卫星上发起随机接入过程，获得终端和低轨卫星上行同步之后再进行业务数据传输；或网络在“无线资源重新指派”消息中提供终端上行同步参数，终端利用上行同步参数直接在低轨卫星上进行业务数据传输。

可选的，所述过程四具体为：

步骤41：终端进行业务数据传输过程中，终端处于连接模式，低轨卫星提供无线传输资源，终端通过低轨卫星上的无线资源进行业务数据传输；

步骤42：处于连接模式下的终端，不仅需要进行高速业务数据传输，同时还需要对高轨邻近小区或是低轨卫星发送下行同步信号进行测量；高轨卫星首先配置需要测量的下行同步信号，终端将测量结果上报给高轨卫星；

步骤43：高轨卫星接收到终端测量上报，确定是否发起小区切换或是无线资源切换过程，如果低轨卫星提供的下行同步信号质量变差，而周围的低轨卫星下行同步信号质量比较好，则高轨卫星会发出“无线资源重新指派”给终端，由下行同步信号质量较好的其他低轨卫星提供业务数据传输需要的无线资源；

步骤44：终端在低轨卫星新波束上进行业务数据传输之前是否需要进行随机接入过程，取决于高轨卫星发送“无线资源指派消息”中是否提供终端和低轨卫星新波束之间的定时关系参数；如果终端直接使用网络提供定时参数，则直接在新波束上进行业务数据传输，如果没有提供，则终端在新波束上发起随机接入过程，等待终端获得和低轨卫星上行同步之后再进行业务数据传输。

可选的，所述过程五具体为：

步骤51：终端根据小区系统消息分配的寻呼信号无线资源以及寻呼时机参数，在指定的时间和无线资源上进行寻呼消息解读；位置区的划分和管理则由高轨卫星完成；网络侧只能采用高轨卫星拥有的无线资源上进行寻呼消息发送；

步骤52：终端接收寻呼消息，检查该寻呼是是否是本终端寻呼；如果是则发起业务接入过程，如果不是，则丢弃本次寻呼，继续停留在空闲模式。

本发明的有益效果在于：在以往的卫星移动通信系统中，高轨卫星通信系统和低轨卫星通信系统独立运行，他们有各自独立核心网和接入网络，独立移动管理方法。但是正如背景技术介绍高轨卫星和低轨卫星各有优势，即高轨卫星的无线覆盖相对地面覆盖固定不变，类似等同于地面固定站使用，但是频率复用率低，使用率也比较低，并且数据传输时延大，影响业务使用体验，而低轨卫星正好弥补高轨卫星通信具有的缺陷。低轨卫星可以提供高速数据传输，时延小，频率复用大，利用率高，但是由于低轨卫星环绕地球高速运动，导致低轨卫星覆盖一直处于变化之中，这给卫星通信系统的移动管理带来一定困难。本发明采用高轨卫星和低轨卫星混合组网方法，充分利用它们各自优点，规避它们各自的缺点，即将高轨卫星主要负责终端的移动管理相关过程，而低轨卫星则提供业务数据传输的无线资源。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为卫星轨道高度对无线信号覆盖区域关系；

图2为高轨卫星和低轨卫星混合覆盖示意图；

图3为卫星混合组网中的移动管理架构图；

图4为开机注册过程；

图5为小区选择和重选过程；

图6为无线资源初始分配过程；

图7为无线资源切换过程；

图8为寻呼过程。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

卫星通信系统由高轨卫星(简称：GEO卫星)，低轨卫星(简称：LEO)和卫星移动终端(简称：终端)混合组网方式构成，在同一个地面区域采用高轨卫星和近轨卫星同时覆盖，高轨卫星移动和地球自转同步，高轨卫星无线覆盖区域相对地面固定不变，而低轨卫星无线覆盖将随时间变化而变化。低轨卫星和终端使用的定时时基都同步到高轨卫星提供的时基。高轨卫星和近轨卫星采用多波束覆盖方式，每个波束都包含下行同步信号。每个小区由一个或是多个高轨卫星波束覆盖构成，每个位置区由一个或是多个小区组成。一个高轨道卫星波束覆盖区域和近轨卫星的多个波束覆盖重叠。如图2所示。

卫星移动通信系统的移动管理分成空闲模式和连接模式下的移动管理。其中终端在空闲模式完成开机登记过程，小区选择和重选过程，位置区更新过程和接收寻呼过程。终端在连接模式下完成高轨卫星和低轨卫星波束之间，以及低轨道卫星波束之间的无线资源切换。

高轨卫星周期性发送下行同步信号，并且进行周期性系统消息广播，提供小区和卫星通信系统的公共参数。高轨卫星协同终端进行开机登记过程，位置区更新过程以及发送寻呼。

低轨卫星周期性发送下行同步信号，低轨卫星在高轨卫星协调下提供终端和低轨卫星之间的无线传输资源，即高轨卫星管理卫星系统所有的无线资源，低轨卫星则直接提供终端和卫星之间传输的无线资源。

本发明中开机登记过程关键流程，终端开机上电，搜索高轨卫星发送下行同步信号，并且解读广播的系统消息内容，终端根据测量得到高轨卫星发送的下行同步信号强度，以及系统广播内容，确定终端是否可以驻留在该高轨卫星确定的小区上。如果该小区满足终端驻留条件，则在该小区上发起随机接入过程，并且完成开机登记过程。

本发明中的小区选择和重选过程，终端在空闲模式下将进行周期性下行同步信号测量，并解读高轨卫星广播的系统消息。由于终端移动，假如终端移出高轨卫星小区的波束覆盖范围，则触发终端进行小区选择和重选，终端重新选定新的高轨卫星确定的其他小区。

本发明中的位置区更新过程，一个位置区包括多个高轨卫星确定小区覆盖范围，由于终端移动，终端进行小区选择和重选，其中重新选定的高轨卫星小区已经不在原来的高轨道卫星确定的位置区，则触发终端发起位置区更新过程。

本发明中的寻呼过程，终端寻呼由高轨卫星完成，网络根据终端驻留的位置区，在该位置区对应的高轨卫星对应的小区上进行广播寻呼。终端在驻留高轨卫星小区的寻呼信道上进行周期性解读寻呼消息。如果寻呼消息中确认是网络寻呼本终端，则终端在该高轨卫星小区上发起随机接入过程。

本发明中的无线资源初始指派过程，终端接收到本终端的寻呼或是终端需要发起业务过程，则终端首先在驻留的高轨卫星小区上发起随机接入过程。终端处于连接模式下，高轨卫星将为该终端指派高轨卫星无线资源或是低轨卫星覆盖的无线资源。高轨卫星提供低速的数据传输，低轨卫星提供高速，低时延的无线数据传输。终端根据网络指示可以在低轨卫星小区上进行下行同步过程和发起建立上行同步的随机接入过程，或是直接使用低轨卫星提供的无线资源。

本发明中的无线资源切换过程，终端在连接模式下，由于终端在地面移动和低轨卫星高速围绕地球环绕运动，低轨卫星的波束对地面覆盖在实时变动中。在连接模式下，终端和低轨卫星进行高速数据传输同时还需要对其他低轨卫星下行同步信号的波束进行测量，并且将测量结果上报给高轨卫星，由高轨卫星确定是否发起无线资源修改过程。

为了更加清楚说明本发明在卫星通信系统中应用，使用下面案例进一步说明。在该案例中，卫星通信系统由高轨通信卫星系统和低轨卫星通信系统组成，高轨卫星通信系统由3颗以上高轨卫星覆盖全球，而地面每个区域则有高轨卫星和低轨卫星信号覆盖。高轨卫星和低轨卫星之间采用星际通信方式进行联络通信。

该具体实施例如图3所示。卫星通信系统由高轨卫星和低轨卫星混合组成。

高轨卫星也称GEO通信卫星，负责卫星通信的位置区管理和无线资源管理功能，其中位置区管理模块功能则由高轨卫星系统中的系统消息广播模块，注册登记模块，位置区更新模块，寻呼模块功能完成。无线资源管理模块管理高轨卫星系统中的随机接入模块和同步信号模块。

高轨卫星中的同步信号模块提供周期性的下行同步信号。系统消息广播模块完成高轨卫星小区的系统消息广播，小区的系统消息包含有小区的位置区。注册登记模块完成终端上电，进行登记注册过程。位置区更新模块完成终端重新选择了新小区，一个新的位置区之后发起位置区更新过程。寻呼模块完成网络进行寻呼终端过程。随机接入模块完成终端发起的随机接入过程，主要配合终端完成终端进行高轨卫星的上行同步过程。

低轨卫星也称LEO通信卫星，低轨卫星系统中的无线资源调度模块管理同步信号模块，随机接入模块，以及无线资源模块。

低轨卫星中同步信号模块，周期性发送下行同步信号，用于终端进行无线下行链路同步和连接模式下的信道测量，评估终端接收低轨卫星波束的信号质量。随机接入模块完成终端发起的随机接入过程，主要配合终端完成终端和低轨卫星之间上行同步。无线资源模块则是低轨卫星提供终端进行业务数据传输的无线资源功能。

为了清楚说明整个系统有机过程，下面将进行逐一说明。

过程一：开机机注册过程，该过程重点完成终端开机上电，并且在卫星通信网络中进行登记过程，如图4所示。

步骤1：卫星通信系统正常运行过程中，高轨卫星在小区的固定频率上，采用固定的无线传输参数周期性发送下行同步信号以及广播系统消息。高轨卫星保证终端处于任何服务区域中至少能够搜索到一个小区的下行同步信号，并且能够解读该小区的系统消息。如图4中1步。

步骤2：终端开机上电之后，搜索高轨卫星发送的下行同步信号，然后解读对应小区的系统消息。判定该小区是否是满足终端驻留条件。如果不满足驻留条件，则终端继续搜索其他高轨卫星发送的下行同步信号，解读小区系统消息。直到找到满足驻留条件的小区为止。如图4中2，3，4步。

步骤3：终端搜索到满足驻留条件的小区，则终端在该高轨卫星小区上发起随机接入过程，然后通过高轨通信卫星完成终端注册过程。如图4中5步。

步骤4：注册过程成功，则终端进入到正常空闲模式状态，如果注册过程失败，则终端继续搜索其他高轨卫星发送的下行同步信号和解读对应小区的系统消息，重复上面步骤1，2，3。处于空闲模式下的终端，始终和高轨卫星之间保持下行同步，周期性进行下行同步信号强度测量，解读对应小区的系统消息，该小区也称为终端的服务小区。

过程二：小区选择和重选过程。终端处于空闲模式下，该过程完成终端重新选择更加合适的小区或是服务小区不可用，重新选择其他高轨卫星小区，如图5所示。

步骤1：终端处于空闲模式下，由于终端移动以及终端所处地理位置环境变化，可能导致原来驻留服务小区信号变差或是小区不可用。例如终端测量下行同步信号低于某个固定门限，不能正确解析下行同步信号，或是终端不能正常解读小区消息，都将触发终端发起小区选择和重选过程。如图5中2，3步。

步骤2：终端执行小区选择和重新过程中，搜索高轨卫星小区有两个阶段，首先搜索服务小区的邻近小区列表，这个邻近小区列表来自服务小区的系统消息广播。搜索是否存在满足驻留条件的小区，如果邻近小区列表中的所有小区都不满足驻留，则终端发起对所有高轨下行同步信号的搜索过程(简称：盲搜索过程)。直到重新搜索到可驻留的小区为止，重新驻留的小区亦称新小区。如图5中4步。

步骤3：终端解读新小区的系统消息，读取新小区的位置区标识，如果新小区的位置区标识和原服务小区位置区标识相同，则终端驻留在新小区中，并且直接进入空闲模式状态。如果新小区的位置区标识和原小区位置区标识不相同，则终端需要发起位置区更新过程。如图5中5步。

步骤4：终端在驻留新小区上发起位置区更新过程，终端通知网络终端已经从原位置区选择到了一个新的位置区，位置区更新成功之后，将新小区设置为服务小区，终端再次进入到空闲模式状态。如图5中5步。

过程三：无线资源初始分配过程。终端从空闲模式进入到连接模式下，如果需要进行高速业务数据传输，则需要分配足够的无线资源进行承载传输，根据本发明的要求，卫星通信系统的业务数据传输主要由低轨卫星提供传输通道。如图6所示。

步骤1：终端处于空闲模式下，终端和网络始终保持下行同步过程，但是上行链路则是失步状态，如果终端需要发起业务过程，则首先发起上行同步过程，该过程由随机接入过程实现。如图6中1步。

步骤2：终端发起随机接入过程。在本发明中，终端驻留的小区为高轨卫星的小区，在小区系统消息广播中提供随机接入参数，亦是本高轨卫星小区的随机接入参数，所以初始发起随机接入过程，终端始终在高轨卫星小区上进行。如图6中2步。

步骤3：完成随机接入之后，高轨卫星则向相同覆盖区域的低轨卫星请求无线资源，高轨卫星将获得低轨卫星无线资源指派给终端，终端在高轨卫星指派的无线资源上进行业务数据传输。

在该步骤中，终端根据网络“无线资源重新指派”中的要求，可以在低轨卫星上发起随机接入过程，获得终端和低轨卫星上行同步之后再进行业务数据传输。或是网络在“无线资源重新指派”消息中提供了终端上行同步参数，终端利用上行同步参数直接在低轨卫星上进行业务数据传输。

如图6中3，4步。

过程四：无线资源切换过程。由于终端移动，建筑物对无线信号遮挡，和低轨卫星的高速移动带来波束覆盖区域的变化，都会触发终端进行波束切换(或是小区切换过程)，以保证业务数据连续传输，如图7所示。

步骤1:终端进行业务数据传输过程中，终端处于连接模式，低轨卫星提供无线传输资源，终端通过低轨卫星上的无线资源进行业务数据传输。如图7中1步。

步骤2：处于连接模式下的终端，不仅需要进行高速业务数据传输，同时还需要对高轨邻近小区或是低轨卫星发送下行同步信号进行测量。该过程中，高轨卫星首先配置需要测量的下行同步信号，终端将测量结果上报给高轨卫星。如图7中2步。

步骤3：高轨卫星接收到终端测量上报，确定是否发起小区切换或是无线资源切换过程，如果低轨卫星提供的下行同步信号质量变差，而周围的低轨卫星下行同步信号质量比较好，则高轨卫星会发出“无线资源重新指派”给终端，由下行同步信号质量较好的其他低轨卫星提供业务数据传输需要的无线资源。如图7中3步。

步骤4：终端在低轨卫星新波束上进行业务数据传输之前是否需要进行随机接入过程，取决于高轨卫星发送“无线资源指派消息”中是否提供了终端和低轨卫星新波束之间的定时关系参数。如果终端直接使用网络提供定时参数，则直接在新波束上进行业务数据传输，如果没有提供，则终端在新波束上发起随机接入过程，等待终端获得和低轨卫星上行同步之后再进行业务数据传输。如图7中4步。

过程五：寻呼过程。终端处于空闲模式状态，如果网络需要发起业务过程，则网络会需要终端注册位置区对应的小区上发送寻呼消息。根据本发明要求，网络在高轨卫星的小区上发送寻呼，如图8所示。

步骤1：终端根据小区系统消息分配的寻呼信号无线资源以及寻呼时机参数，在指定的时间和无线资源上进行寻呼消息解读。在本发明中，位置区的划分和管理则由高轨卫星完成。所以网络侧只能采用高轨卫星拥有的无线资源上进行寻呼消息发送。如图8中1步。

步骤2：终端接收寻呼消息，检查该寻呼是是否是本终端寻呼。如果是则发起业务接入过程，如果不是，则丢弃本次寻呼，继续停留在空闲模式。对应的流程可以参考本实施例中的过程三的描述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

过程一：开机机注册过程；

过程二：小区选择和重选过程；

过程三：无线资源初始分配过程；

过程四：无线资源切换过程；

过程五：寻呼过程。

2.根据权利要求1所述的一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，其特征在于：所述过程一具体为：

步骤11：卫星通信系统正常运行过程中，高轨卫星在小区的固定频率上，采用固定的无线传输参数周期性发送下行同步信号以及广播系统消息；高轨卫星保证终端处于任何服务区域中至少能够搜索到一个小区的下行同步信号，并且能够解读该小区的系统消息；

步骤12：终端开机上电之后，搜索高轨卫星发送的下行同步信号，然后解读对应小区的系统消息；判定该小区是否是满足终端驻留条件；如果不满足驻留条件，则终端继续搜索其他高轨卫星发送的下行同步信号，解读小区系统消息；直到找到满足驻留条件的小区为止；

步骤13：终端搜索到满足驻留条件的小区，则终端在该高轨卫星小区上发起随机接入过程，然后通过高轨通信卫星完成终端注册过程；

步骤14：注册过程成功，则终端进入到正常空闲模式状态，如果注册过程失败，则终端继续搜索其他高轨卫星发送的下行同步信号和解读对应小区的系统消息，重复上面步骤11～13；处于空闲模式下的终端，始终和高轨卫星之间保持下行同步，周期性进行下行同步信号强度测量，解读对应小区的系统消息，该小区称为终端的服务小区。

3.根据权利要求1所述的一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，其特征在于：所述过程二具体为：

步骤21：终端处于空闲模式下，由于终端移动以及终端所处地理位置环境变化，可能导致原来驻留服务小区信号变差或是小区不可用；

步骤22：终端执行小区选择和重新过程中，搜索高轨卫星小区有两个阶段，首先搜索服务小区的邻近小区列表，这个邻近小区列表来自服务小区的系统消息广播；搜索是否存在满足驻留条件的小区，如果邻近小区列表中的所有小区都不满足驻留，则终端发起对所有高轨下行同步信号的搜索过程；直到重新搜索到可驻留的小区为止，重新驻留的小区亦称新小区；

步骤23：终端解读新小区的系统消息，读取新小区的位置区标识，如果新小区的位置区标识和原服务小区位置区标识相同，则终端驻留在新小区中，并且直接进入空闲模式状态；如果新小区的位置区标识和原小区位置区标识不相同，则终端需要发起位置区更新过程；

步骤24：终端在驻留新小区上发起位置区更新过程，终端通知网络终端已经从原位置区选择到了一个新的位置区，位置区更新成功之后，将新小区设置为服务小区，终端再次进入到空闲模式状态。

4.根据权利要求1所述的一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，其特征在于：所述过程三具体为：

步骤31：终端处于空闲模式下，终端和网络始终保持下行同步过程，但是上行链路则是失步状态，如果终端需要发起业务过程，则首先发起上行同步过程，该过程由随机接入过程实现；

步骤32：终端发起随机接入过程；终端驻留的小区为高轨卫星的小区，在小区系统消息广播中提供随机接入参数，是本高轨卫星小区的随机接入参数，初始发起随机接入过程，终端始终在高轨卫星小区上进行；

步骤33：完成随机接入之后，高轨卫星则向相同覆盖区域的低轨卫星请求无线资源，高轨卫星将获得低轨卫星无线资源指派给终端，终端在高轨卫星指派的无线资源上进行业务数据传输；

在步骤33中，终端根据网络“无线资源重新指派”中的要求，在低轨卫星上发起随机接入过程，获得终端和低轨卫星上行同步之后再进行业务数据传输；或网络在“无线资源重新指派”消息中提供终端上行同步参数，终端利用上行同步参数直接在低轨卫星上进行业务数据传输。

5.根据权利要求1所述的一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，其特征在于：所述过程四具体为：

步骤41：终端进行业务数据传输过程中，终端处于连接模式，低轨卫星提供无线传输资源，终端通过低轨卫星上的无线资源进行业务数据传输；

步骤42：处于连接模式下的终端，不仅需要进行高速业务数据传输，同时还需要对高轨邻近小区或是低轨卫星发送下行同步信号进行测量；高轨卫星首先配置需要测量的下行同步信号，终端将测量结果上报给高轨卫星；

步骤43：高轨卫星接收到终端测量上报，确定是否发起小区切换或是无线资源切换过程，如果低轨卫星提供的下行同步信号质量变差，而周围的低轨卫星下行同步信号质量比较好，则高轨卫星会发出“无线资源重新指派”给终端，由下行同步信号质量较好的其他低轨卫星提供业务数据传输需要的无线资源；

步骤44：终端在低轨卫星新波束上进行业务数据传输之前是否需要进行随机接入过程，取决于高轨卫星发送“无线资源指派消息”中是否提供终端和低轨卫星新波束之间的定时关系参数；如果终端直接使用网络提供定时参数，则直接在新波束上进行业务数据传输，如果没有提供，则终端在新波束上发起随机接入过程，等待终端获得和低轨卫星上行同步之后再进行业务数据传输。

6.根据权利要求1所述的一种卫星通信系统中的移动管理的实现方法，其特征在于：所述过程五具体为：

步骤51：终端根据小区系统消息分配的寻呼信号无线资源以及寻呼时机参数，在指定的时间和无线资源上进行寻呼消息解读；位置区的划分和管理则由高轨卫星完成；网络侧只能采用高轨卫星拥有的无线资源上进行寻呼消息发送；

步骤52：终端接收寻呼消息，检查该寻呼是是否是本终端寻呼；如果是则发起业务接入过程，如果不是，则丢弃本次寻呼，继续停留在空闲模式。

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