利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法技术

本发明专利技术提供了一种利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法，该方法包括:在小区重叠区域，移动终端根据接收到的基站的系统消息判决需要进行小区重选后，移动终端重选到新小区；移动终端接收到新小区的基站广播的系统消息，根据该系统消息中的n

【技术实现步骤摘要】
利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法。
技术介绍
由于高速铁路速度快、运能大、功耗低、污染低等多项优点，在国家发展中起到至关重要的作用。目前，中国已经成为世界高速铁路发展最快的国家，速度的不断提升为乘客带来了极大的益处，但是也给铁路沿线移动通信网络的部署带来了非常大的挑战，位置管理就是其中之一。由于用户终端的移动性，服务基站需要实时有效地跟踪移动台并确定其大致位置，从而使得用户在网络覆盖范围内移动时可随时接听或发起呼叫。基站确定移动终端的大致位置的过程称之为位置管理。位置管理中的基本单元为LA(LocationArea，位置区)，每一个位置区都具有一个识别码(LAI)，一般位置管理的实现分为四个阶段，即：位置更新、位置注册、位置查询和呼叫传递、位置寻呼。位置更新：位置更新通常是在跨位置区的小区重选之后由移动台发起，小区重选的条件是达到判决阈值。当移动终端小区重选(重选前后两个小区归属不同位置区，例如：越过旧的位置区LA1进入新的位置区LA2以后，新小区的基站会周期性的广播小区位置区识别码LAI，移动终端接收系统广播消息发现LAI改变时，将通过基站向MSC(MobileSwitchingCentre，移动交换中心)汇报新的位置。位置注册：在移动终端位置信息已知的情况下，更新位置信息库，并认证移动台。位置查询和呼叫传递：当有呼叫指向移动终端(MS)时，首先从位置数据库取得MS所在的当前位置区，并建立GMSC(GatewayMobileSwitchingCenter，网关移动交换中心)和MS所在位置区的MSC的路由。终端寻呼：在MS的位置区内需要通过寻呼的方式与MS建立通信。传统位置管理方法主要有，移动端周期性位置管理和基站广播位置管理两种方法。移动终端周期性位置管理：移动终端以周期T为单位向所在位置区的MSC汇报自己的身份，以保证MSC能够更新其位置信息。基站广播位置管理：每个基站周期性的广播自己位置区的位置识别码LAI，当用户检测到自己的LAI与广播收到的LAI有差异时触发位置更新。在实际的应用中，使用最为广泛的是将以上两种方式混合使用。移动台每次越区都会进行一次位置更新，移动台在一个固定周期内如果没有通信，则向基站报告自己的位置区，以告知移动台还在这个位置区内。这样的使用方法在网络有时可能由于硬件故障而丢失移动台的位置数据时，可以恢复移动台的位置数据，提高了系统的位置管理的稳定性。用户位置管理可以总结为对用户位置的跟踪、存储、查找和更新，即怎样定位一个终端，怎样去跟踪和实时更新移动终端的位置。因此位置更新策略的优劣直接影响着控制信令的开销、无线资源信道的占用和位置数据库的负载等系统关键性能。在高速铁路应用场景中，移动终端处于密集分布的状态，如果按照传统的位置更新策略将出现多个用户同时或者几乎同时达到位置更新的触发条件并向新小区归属的基站发出位置更新请求，从而导致同一时间大量的控制信令的开销和大量的资源信道的占用，位置更新完成所需时间变长，增大用户寻呼失败的概率，在用户数量达到一定规模后，甚至会导致移动通信系统的信令风暴、网络拥塞等一系列问题，严重降低系统的通信性能。现有技术中的一种高速铁路场景下的位置管理策略为基于移动目标机动运动模型的动态位置管理方案，针对机动运动目标利用GPS和卡尔曼滤波法得到运动目标的速度，然后根据速度的大小和方向动态分配沿着速度方向，其形状随速度大小而相应变化的矩形动态位置区的动态位置管理策略。上述现有技术中的高速铁路场景下的位置管理策略的缺点为：当在高速列车等密集用户场景下，由于列车用户非常多，同时进行位置更新的移动终端会很多，会出现信道资源不够用，信令风暴等情况，影响通信系统的性能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法，以实现有效地进行密集用户的小区重选和位置更新。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。一种利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法，包括：在小区重叠区域，移动终端根据接收到的基站的系统消息判决需要进行小区重选后，所述移动终端重选到新小区；所述移动终端接收到所述新小区的基站广播的系统消息，根据该系统消息中的位置更新延迟分组参数n0、移动终端完成一次位置管理操作的时间周期T0生成位置更新随机时延时间t；所述移动终端将所述位置更新随机延迟时间t与预先设定的时间门限值Tchange进行比较，根据比较结果判决是否需要返回原小区等待启动位置更新。进一步地，所述的方法还包括：位置区边界处的基站设置小区重选滞后值CRH；位置区边界处的基站设置位置更新延迟分组参数n0；’所述N为同时进行位置更新的用户数，所述D为提供用于位置更新的专用信道个数；位置区边界处的基站设置移动终端完成一次位置管理操作的时间周期T0；位置区边界处的基站设置时间门限值Tchange；所述位置区边界处的基站周期性发送携带所述CRH、n0、T0和Tchange的系统消息。进一步地，所述的在小区重叠区域，移动终端根据接收到的基站的系统消息判决需要进行小区重选后，所述移动终端重选到新小区，包括：在小区重叠区域，移动终端接收到新小区的基站发送的系统消息，提取新小区基站系统消息中携带的小区重选滞后CRH值，并且计算出所述新小区基站系统消息的信号电平，当所述新小区基站系统消息的信号电平大于所述移动终端所在的本小区系统消息的信号电平，并且，所述新小区基站系统消息的信号电平与所述本小区系统消息的信号电平之间的差值大于所述小区重选滞后CRH值，则所述移动终端重选到所述新小区。进一步地，所述移动终端接收到所述新小区的基站广播的系统消息，根据该系统消息中的位置更新延迟分组参数n0、移动终端完成一次位置管理操作的时间周期T0生成位置更新随机时延时间t,,包括：当所述移动终端重选到新小区后，接收到新小区基站广播的系统消息，提取系统消息中携带的n0、T0和Tchange参数，在1到n0内生成一个随机正整数K，将随机正整数K作为随机时延区间的序号，在时间区间[K-1*T0,KT0)之间生成一个位置更新随机时延t。进一步地，所述的移动终端将所述位置更新随机延迟时间t与所述Tchange进行比较，根据比较结果判决是否需要返回原小区等待启动位置更新，包括：若所述移动终端生成的位置更新随机延迟时间t>Tchange，则所述移动终端先重选回原来的小区，并等到定时器达到t时，启动新小区重选和位置更新；若所述移动终端生成的位置更新随机延迟时间t<Tchange，则所述移动终端驻留在新小区，并等到定时器达到t时，启动位置更新。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例利用随机时延进行移动终端的位置管理，将用户在时间域上进行随机排序，在保证用户之间的公平性的前提下，将密集的位置更新请求分散，从根本上解决了大量用户同时发出位置更新请求的情况，降低了信令风暴、网络拥塞等情况发生的概率，而且保证了寻呼用户的接通率。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法，其特征在于，包括：在小区重叠区域，移动终端根据接收到的基站的系统消息判决需要进行小区重选后，所述移动终端重选到新小区；所述移动终端接收到所述新小区的基站广播的系统消息，根据该系统消息中的位置更新延迟分组参数n

【技术特征摘要】
1.一种利用随机时延的密集用户位置更新场景下的位置管理方法，其特征在于，包括：在小区重叠区域，移动终端根据接收到的基站的系统消息判决需要进行小区重选后，所述移动终端重选到新小区；所述移动终端接收到所述新小区的基站广播的系统消息，根据该系统消息中的位置更新延迟分组参数n0、移动终端完成一次位置管理操作的时间周期T0生成位置更新随机时延时间t；所述移动终端将所述位置更新随机延迟时间t与预先设定的时间门限值Tchange进行比较，根据比较结果判决是否需要返回原小区等待启动位置更新。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括：位置区边界处的基站设置小区重选滞后值CRH；位置区边界处的基站设置位置更新延迟分组参数n0；，所述N为同时进行位置更新的用户数，所述D为提供用于位置更新的专用信道个数；位置区边界处的基站设置移动终端完成一次位置管理操作的时间周期T0；位置区边界处的基站设置时间门限值Tchange；所述位置区边界处的基站周期性发送携带所述CRH、n0、T0和Tchange的系统消息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的在小区重叠区域，移动终端根据接收到的基站的系统消息判决需要进行小区重选后，所述移动终端重选到新小区，包括：在小区重叠区域，移动终端接收到新小区的基站发送的系统消息，提取新小区基站系统消息中携带的小区重选滞后CRH值，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，魏小欢，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11