卫星跟踪区更新方法及相关装置与流程

1.本发明涉及卫星通信领域，尤其涉及卫星跟踪区更新方法及相关装置。


背景技术：

2.卫星通信具有全球覆盖、远距离传输、组网灵活、部署方便和不受地理条件限制等显著优点，已经被广泛应用于海上通信、定位导航、抗险救灾、科学实验、视频广播和对地观测等多个领域。同时，未来地面第五代移动网络(5g)将具备完善的产业链、巨大的用户群体、灵活高效的应用服务模式等。卫星通信系统与5g相互融合，取长补短，共同构成全球无缝覆盖的海、陆、空、天一体化综合通信网，满足用户无处不在的多种业务需求，是未来通信发展的重要方向。
3.在卫星通信系统中，非静止轨道(non-geostationary earth orbit，ngeo)卫星(例如近地轨道leo、中地轨道meo)的覆盖区域是地球的表面上的位于该卫星的信号范围之内的地理区域，通常通过卫星的波束成形天线，将覆盖区域划分成“卫星小区”。即每个波束可对应一个卫星小区，每一个卫星小区覆盖特定范围的地理区域。根据波束指向的不同，来自相同卫星或者来自不同卫星的卫星小区可能部分地重叠。如果用户设备(user equipment，ue)位于卫星的覆盖区域之中，则该卫星可以向该ue发送信号以及从该ue接收信号。
4.由于卫星或ue自身的运动，ue与卫星小区的相对位置会发生动态变化。因此，网络需要对ue的位置进行实时跟踪，从而保障在有业务到达时能及时、高效地寻呼到被叫ue，避免通信被阻塞。现有5g网络的位置管理主要是基于跟踪区(tracking area，ta)的概念进行设计，ta被定义为ue不需要更新服务的自由移动区域。ta是小区级的配置，与卫星小区固定绑定，一个ta可包括多个卫星小区，但一个卫星小区只能隶属于一个ta。ta用跟踪区编码(tracking area code，tac)来标识，tac通常由网络运营商管理分配，其定义某一运营商惟一的跟踪区代码，一个卫星小区始终广播相同的tac。
5.为了简化网络的位置管理并防止乒乓效应，核心网将多个ta的tac组成一个跟踪区列表(tracking area list，tal)，并分配给一个ue。当ue接收到的tac在该tal内，不需要执行跟踪区更新(tracking area update，tau)；当ue接收到的tac不在该tal内，则需要执行tau。
6.为了解决现有跟踪区与小区固定绑定技术在卫星场景中带来的频繁tau开销，现有技术提出了将跟踪区与地理位置固定绑定的方案。具体来说，可将地球按照经度、纬度位置划分成均匀的小方格，每个方格对应一个特定的ta。当不同的卫星小区覆盖该ta时，卫星小区即广播该ta对应的tac。因此，当ue位置固定不动时，ue接收到的tac是相对固定的。
7.然而，实践表明，由于不同的ta之间可能有重叠、广播传播范围较广等原因，在ue位置固定不动的情况下，ue还是能够收到不少其他ta的tac，甚至能接收到部分较远地方的ta的tac，从而带来了不必要的tau。


技术实现要素：

8.本发明实施例提供了卫星跟踪区更新方法及相关装置，能够有效避免不必要的tau，节省无线资源。
9.第一方面，本发明实施例提供了一种卫星跟踪区更新方法，所述方法包括：用户设备接收网络设备广播的至少一个跟踪区编码(tac)；其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；所述用户设备根据所述tac和跟踪区列表(tal)，确定是否需要更新所述tal；在确定需要更新所述tal的情况下，所述用户设备向所述网络设备发送跟踪区更新请求；以及，所述用户设备接收所述网络设备返回的所述跟踪区更新请求的响应消息。
10.本发明实施例通过对tac和tal进行设计，使得广播的tac及tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息，ue能够根据tac解析出tac对应的ta的位置信息，ue可基于tac和tal中的信息决定是否进行tau，提高了tau的可信度，从而减少不必要的tau，节省无线资源。
11.在具体的实施方式中，所述tac同时包括地理位置信息和跨度指示信息，其中，所述跨度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向和/或纬度方向的跨度。
12.可以看到，本发明实施例通过对tac和tal进行设计，使得广播的tac及tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息。通过引入跨度指示信息，使得本发明实施例能够支持非均匀的跟踪区设计，以适配卫星网络业务负载不均衡、地球纬度距离不等的特征。ue可基于tac和tal中的信息决定是否进行tau，提高了ta设计的灵活性和tau的可信度，减少不必要的tau，节省无线资源。
13.基于第一方面，在可能的实施例中，所述用户设备根据所述tac和所述tal，确定是否需要更新所述tal，包括：所述用户设备查询所述tal，以确定所述tal中是否记录有所述tac；在所述tal中不记录有所述tac的情况下，所述用户设备确定所述用户设备是否已移入到所述tac对应的ta；在确定所述用户设备已移入到所述tac对应的ta的情况下，所述用户设备确定需要更新所述tal；在确定所述用户设备未移入到所述tac对应的ta的情况下，所述用户设备确定不需要更新所述tal。
14.可以看到，ue在基于tac和tal中的信息决定是否进行tau时。在确定ue已移入tac对应的ta的情况下才会进行tau，否则不进行tau，从而避免了不必要的tau，节省无线资源。
15.基于第一方面，在具体的实施例中，不同用户设备可被区分为具有gnss功能的用户设备和不具有gnss功能的用户设备。具有gnss功能的用户设备包含有gnss装置，所述gnss装置用于通过全球导航卫星系统(global navigation satellite systems，gnss)获取该用户设备的定位信息。
16.其中，gnss例如可以是全球定位系统(global positioning system，gps)、北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system，bds)、格洛纳斯卫星导航系统(glonass)，伽利略卫星导航系统(galileo satellite navigation system)中的一个，或多个的组合。
17.在所述tal中不记录有所述tac的情况下，所述用户设备根据用户设备的定位信息和所述tac的跨度指示信息及地理位置信息，确定所述用户设备是否已移入到所述tac对应的ta。
18.具体的，一方面，ue根据ue的定位信息确定了ue的实际位置。另一方面，ue根据接收的tac，确定了tac对应的ta的地理范围。那么，ue可判断ue的实际位置是否位于ta的地理范围之内。若位于ta的地理范围之内，即说明ue已移入tac对应的ta，否则，说明ue并未移入tac对应的ta。
19.可以看到，在新收到的tac不属于tal的情况下，对于有gnss功能的ue，可通过分析ue的定位信息和该tac判断ue是否已移入对应的ta中，在确定ue已移入对应的ta的情况下才会进行tau，否则不进行tau，从而避免了不必要的tau，节省无线资源。
20.基于第一方面，在可能的实施例中，当所述用户设备不包括gnss装置时，在所述tal中不记录有所述tac的情况下，所述用户设备根据所述tac的跨度指示信息及地理位置信息和所述tal，确定所述tac对应的ta是否与所述tal中记录的任意tac对应的ta具有邻接关系；其中，所述tal记录有多个不同的tac，每个tac均包括各自的跨度指示信息和地理位置信息。
21.具体实现中，所述邻接关系可以表示两个ta为相邻的ta(几何相邻)。值得注意的是，在其他的实施例中，邻接关系还可定义为两个ta中心距离小于给定门限值，或者也可以是其它类型的邻接关系。
22.在所述tac对应的ta与所述tal中记录的任意tac对应的ta均不具有邻接关系的情况下，所述用户设备确定所述用户设备未移入到所述tac对应的ta。
23.在所述tac对应的ta与所述tal中记录的任意tac对应的ta具有邻接关系的情况下，所述用户设备根据所述tac的接收频次确定所述用户设备是否已移入到所述tac对应的ta。
24.例如，当新接收到的tac对应的ta为邻接ta时，ue可判断该tac接收频次是否大于预设阈值，或者是否满足其他预设的条件。在tac接收频次大于预设阈值，或者满足其他预设的条件的情况下，可认为该ue已移入tac对应的ta。
25.可以看到，对于无gnss功能的ue，通过分析新收到的tac对应的ta是否为邻接ta，在确定为邻接ta的情况下还要进一步确定tac的接收频次是否满足预设条件，只有在满足条件的情况下，才决定进行tau，否则皆不进行ta。从而大大减少了不必要的tau，节省无线资源。
26.基于第一方面，在具体的实施例中，可根据预设地理范围内的区域划分出多个ta，每个ta包括n个网格单元，n为大于等于1的正整数；不同的ta可包含数量各有差异的网格单元，也就是说，不同ta的大小可能是不同的。不同的ta的大小可基于该ta范围内的地理状况因素、或业务因素等进行有针对性或有差异性的设计。
27.其中，网格单元表示ta设计中最小维度的量化的地理区域。举例来说，在具体的实现中，最小网格单元可以被设计为矩形、圆形、椭圆、三角形、菱形、正六边形中的至少一种，或多种的组合。
28.其中，基于上述方法划分出多个ta的预设地理范围内的区域例如可以是一个或多个城市区域、一个或多个省份区域、一个或多个地区区域、一个或多个国家区域、一个或多个周记区域，甚至是全球区域，等等。
29.相应的，tac中的跨度指示信息具体用于指示所述tac对应的跟踪区ta在经度方向的网格单元数量和/或在纬度方向的网格单元数量。
30.可以看到，本发明实施例通过对tac、ta和tal进行协调设计，一方面支持非均匀的ta设计，另一方面使得广播的tac及tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息，从而既能够适配卫星网络业务负载不均衡、地球纬度距离不等的特征，提高业务分配和无线资源分配的合理性和灵活性，又能够避免了不必要的tau，节省无线资源。
31.基于第一方面，在可能的实施例中，在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac具体包括所述两个或两个以上的ta中的各个ta的tac。所以，本发明实施例可根据卫星小区的覆盖范围动态改变其广播的tac。
32.基于第一方面，在可能的实施例中，在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac为由所述两个或两个以上的ta组成的跟踪区组合的tac。当波束覆盖更多的ta时，也仅需要广播它们合成的跟踪区组合所对应的tac即可。由于所述编码方案可支持非均匀ta设计，因此不会引入额外的信息比特开销。
33.可以看到，本发明实施例中，可根据卫星小区的覆盖范围动态改变其广播的tac，或者在不同时刻，卫星小区动态调整其广播的跟踪区大小，且不增加额外的比特开销。
34.基于第一方面，在一些非均匀ta场景中，tac的所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
35.例如，所述跨度指示信息占用3比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用13比特(bit)的数据长度。
36.基于第一方面，在一些非均匀ta场景中，tac的所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于24。
37.例如，所述跨度指示信息占用8比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用16比特(bit)的数据长度。
38.基于第一方面，在一些均匀ta场景中，tac中包地理位置信息，地理位置信息包括经度信息和纬度信息，经度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的经度，纬度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的纬度。可设计所述经度信息占用x比特(bit)的数据长度，所述纬度信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
39.第二方面，本发明实施例提供了又一种卫星跟踪区更新方法，所述方法包括：网络设备广播至少一个跟踪区编码(tac)至用户设备，其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；所述网络设备接收来自所述用户设备的跟踪区更新请求；所述跟踪区更新请求是所述用户设备根据所述tac和用户设备的跟踪区列表(tal)确定的；所述网络设备向所述用户设备返回所述跟踪区更新请求的响应消息。
40.本发明实施例通过对tac和tal进行设计，使得网络设备广播的tac、网络设备发给ue的tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息，这样，ue将能够根据tac解析出tac对应的ta的位置信息，并基于tac和tal中的信息决定是否进行tau，提高了tau的可信度，从而减少不必要的tau，节省无线资源。
41.其中，所述网络设备可以是卫星节点或基站设备。当网络设备是卫星节点时，所述一个或多个tac可以是来自核心网设备(如amf)。在tac生成功能已从核心网设备下放到卫
星节点的情况下，所述一个或多个tac也可能是卫星节点根据自身的运动轨迹生成的。当网络设备为基站设备(如蜂窝基站)时，所述一个或多个tac可以是来自卫星节点。
42.在具体实施方式中，所述tac同时包括地理位置信息和跨度指示信息，所述跨度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向和/或纬度方向的跨度。
43.相应的，所述tal记录有多个不同的tac，每个tac均包括各自的跨度指示信息和地理位置信息。
44.可以看到，本发明实施例通过对tac和tal进行设计，使得网络设备广播的tac、网络设备发给ue的tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息。通过引入跨度指示信息，使得本发明实施例能够支持非均匀的跟踪区设计，以适配卫星网络业务负载不均衡、地球纬度距离不等的特征。这样，ue可基于网络设备下发的tac和tal中的信息决定是否进行tau，提高了ta设计的灵活性和tau的可信度，减少不必要的tau，节省无线资源。
45.基于第二方面，在具体的实施例中，可根据预设地理范围内的区域划分出多个ta，每个ta包括n个网格单元，n为大于等于1的正整数；不同的ta可包含数量各有差异的网格单元，也就是说，不同ta的大小可能是不同的。不同的ta的大小可基于该ta范围内的地理状况因素、或业务因素等进行有针对性或有差异性的设计。
46.其中，网格单元表示ta设计中最小维度的量化的地理区域。举例来说，在具体的实现中，最小网格单元可以被设计为矩形、圆形、椭圆、三角形、菱形、正六边形中的至少一种，或多种的组合。
47.相应的，tac中的跨度指示信息具体用于指示所述tac对应的跟踪区ta在经度方向的网格单元数量和/或在纬度方向的网格单元数量。
48.可以看到，本发明实施例通过对tac、ta和tal进行协调设计，一方面支持非均匀的ta设计，另一方面使得广播的tac及tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息，从而既能够适配卫星网络业务负载不均衡、地球纬度距离不等的特征，提高业务分配和无线资源分配的合理性和灵活性，又能够避免了不必要的tau，节省无线资源。
49.基于第二方面，在可能的实施例中，所述网络设备通过卫星小区广播tac至用户设备之前，所述网络设备确定所述卫星小区的波束的覆盖范围；在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，确定所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，确定所述至少一个tac具体包括所述两个或两个以上的ta中的各个ta的tac。所以，本发明实施例可根据卫星小区的覆盖范围动态改变其广播的tac。
50.基于第二方面，在可能的实施例中，所述网络设备通过卫星小区广播tac至用户设备之前，所述网络设备确定所述卫星小区的波束的覆盖范围；在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，确定所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，确定所述至少一个tac为由所述两个或两个以上的ta组成的跟踪区组合的tac。当波束覆盖更多的ta时，也仅需要广播它们合成的跟踪区组合所对应的tac即可。由于所述编码方案可支持非均匀ta设计，因此不会引入额外的信息比特开销。
51.可以看到，本发明实施例中，可根据卫星小区的覆盖范围动态改变其广播的tac，或者在不同时刻，卫星小区动态调整其广播的跟踪区大小，且不增加额外的比特开销。
52.基于第二方面，在一些非均匀ta场景中，tac的所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
53.基于第二方面，在一些非均匀ta场景中，tac的所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于24。
54.基于第一方面，在一些均匀ta场景中，tac中包地理位置信息，地理位置信息包括经度信息和纬度信息，经度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的经度，纬度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的纬度。可设计所述经度信息占用x比特(bit)的数据长度，所述纬度信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
55.第三方面，本发明实施例提供了一种用户设备，所述用户设备包括：接收模块，用于接收网络设备广播的至少一个跟踪区编码(tac)；其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；确定模块，用于根据所述tac和跟踪区列表(tal)，确定是否需要更新所述tal；发送模块，用于在确定需要更新所述tal的情况下，所述用户设备向所述网络设备发送跟踪区更新请求；所述接收模块还用于，接收所述网络设备返回的所述跟踪区更新请求的响应消息。
56.所述用户设备的各个模块具体用于实现第一方面所述的方法。
57.第四方面，本发明实施例提供了一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：发送模块，用于广播至少一个跟踪区编码(tac)至用户设备，其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；接收模块，用于接收来自所述用户设备的跟踪区更新请求；所述跟踪区更新请求是所述用户设备根据所述tac和用户设备的跟踪区列表(tal)确定的；所述发送模块还用于，向所述用户设备返回所述跟踪区更新请求的响应消息。
58.所述网络设备的各个模块具体用于实现第二方面所述的方法。
59.第五方面，本发明实施例提供又一种装置，该装置包括处理器、存储器和收发器，所述处理器、存储器和收发器可通过总线相互连接，也可以集成在一起。该处理器用于读取所述存储器中存储的程序代码，执行上述第一方面或第二方面的任一实施例所述的方法。
60.第六方面，本发明实施例提供又一种装置。该装置具有实现上述方法方面中用户设备或网络设备行为的功能，其包括用于执行上述方法方面所描述的步骤或功能相对应的部件。所述步骤或功能可以通过软件实现，或硬件(如电路)实现，或者通过硬件和软件结合来实现。
61.第七方面，本发明实施例提供了又一种装置，具体实现中，该装置可以是芯片，该装置包括处理器以及与处理器耦合或集成在一起的存储器。其中：所述存储器，用于计算机程序指令；所述处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现第一方面或第二方面的任一实施例所描述的方法。
62.第八方面，本发明实施例提供了一种卫星通信系统，该卫星通信系统包括上述用户设备和网络设备。
63.第九方面，本发明实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质；所述计算机可读存储介质用于存储第一方面或第二方面的任一方法的实现代码。
64.第十方面，本发明实施例提供了一种计算机程序(产品)，该计算机程序(产品)包括程序指令，当该计算机程序产品被执行时，用于执行前述第一方面或第二方面的任一方
法。
65.可以理解的是上述任何一方面可以与其他任一方面或者多方面一起实施，也可以独立实施。
66.可以看到，本发明实施例通过对tac、ta和tal进行设计，使得广播的tac及tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息，并支持非均匀的跟踪区设计以适配卫星网络业务负载不均衡、地球纬度距离不等的特征。ue可基于tac和tal中的信息决定是否进行tau。而且，本发明实施例可区分不同类型用户(即有/无gnss辅助)的位置管理需求，针对有/无gnss功能提供差异化的tau服务。
67.在新收到的tac不属于tal的情况下，对于有gnss功能的ue，可通过分析ue的定位信息和该tac判断ue是否已移入对应的ta中，在确定ue已移入对应的ta的情况下才会进行tau，否则不进行tau，从而避免了不必要的tau，节省无线资源。
68.对于无gnss功能的ue，通过分析新收到的tac对应的ta是否为邻接ta，在确定为邻接ta的情况下还要进一步确定tac的接收频次是否满足预设条件，只有在满足条件的情况下，才决定进行tau，否则皆不进行ta。从而大大减少了不必要的tau，节省无线资源。
附图说明
69.为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
70.图1是本发明实施例提供的一种卫星通信系统的架构示意图；
71.图2是本发明实施例提供的关于卫星小区和跟踪区的场景示意图；
72.图3是本发明实施例提供的一种跟踪区列表的示意图；
73.图4是本发明实施例提供的又一种卫星通信系统的架构示意图；
74.图5是本发明实施例提供的一种非均匀跟踪区的示意图；
75.图6是本发明实施例提供的又一种均匀跟踪区的示意图；
76.图7是本发明实施例提供的一种跟踪区的场景示意图；
77.图8是本发明实施例提供的一种跟踪区编码的场景示意图；
78.图9a是本发明实施例提供的又一种跟踪区编码的场景示意图；
79.图9b是本发明实施例提供的又一种跟踪区编码的场景示意图；
80.图10是本发明实施例提供的一种卫星跟踪区更新方法的流程示意图；
81.图11是本发明实施例提供的又一种广播跟踪区编码的场景示意图；
82.图12是本发明实施例提供的又一种广播跟踪区编码的场景示意图；
83.图13是本发明实施例提供的又一种卫星跟踪区更新方法的流程示意图；
84.图14是本发明实施例提供的一种确定跟踪区邻接关系的场景示意图；
85.图15是本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图；
86.图16是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
87.图17是本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图；
88.图18是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图。
具体实施方式
89.下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。本发明的实施方式部分使用的术语仅用于对本发明的具体实施例进行解释，而非旨在限定本发明。
90.参见图1，下面描述本发明实施例涉及的一种卫星通信系统，该卫星通信系统包括用户设备(ue)和网络设备，其中，网络设备可包括一个或多个卫星节点(为了便于说明，图中只示出了一个卫星，例如可为ngeo卫星)和核心网设备，ue可与卫星节点进行无线通信，卫星节点可与核心网设备进行无线通信，其中：
91.卫星节点可包括用于对信息进行中继的轨道接收机或中继器，卫星节点可与核心网设备的进行通信交互，向ue提供通信服务。
92.核心网设备例如为未来的移动通信架构(如5g网络的3gpp接入架构)的核心网(core network，cn)中的设备。核心网作为承载网络提供到数据网络的接口，为用户设备(ue)提供通信连接、认证、管理、策略控制以及对数据业务完成承载等。其中，cn又进一步可包括：接入和移动管理网元(access and mobility management function，amf)、会话管理网元(session management function，smf)，认证服务器网元(authentication server function，ausf)、策略控制节点(policy control function，pcf)、用户面功能网元(user plane function，upf)等等网元。其中，amf网元用于管理ue的接入和移动性，主要负责ue的认证、ue移动性管理，ue的寻呼等功能。
93.ue可以是终端设备(terminal equipment)、通信设备(communication device)、物联网(internet of things，iot)设备中的任意一种。其中终端设备可以是智能手机、蜂窝电话、智能手表、智能平板、个人数字助理电脑、膝上型电脑等等；通信设备可以是服务器、网关(gateway，gw)、控制器、无线调制解调器等等；物联网设备可以是传感器、可移动性装置(如自行车/汽车/载具)等等。
94.如图2所示，在卫星通信系统中，卫星的覆盖区域是地球的表面上的位于该卫星的信号范围之内的地理区域，通常通过卫星的波束成形天线，将覆盖区域划分成“卫星小区”。每个波束可对应一个卫星小区，每一个卫星小区覆盖特定范围的地理区域。如果ue位于卫星小区的覆盖区域之中，则该卫星可以通过卫星小区向该ue发送信号以及从该ue接收信号，例如可通过卫星小区实现对ue的寻呼。在ue的位置管理中，一个卫星小区只隶属于一个跟踪区(ta)，一个ta可包括多个卫星小区。
95.ue注册到核心网后，核心网设备可为ue分配一个跟踪区列表(tal)，tal中可包括多个tac，不同的tac分别对应不同的ta。例如，在图2所示场景中，当ue位于ta6区域时，所配置的tal示例性的如图3所示，tal例如包括tac4、tac5、tac6，不同的tac分别对应不同的ta(例如对应ta4、ta5、ta6)。当处于空闲状态的ue需要被寻呼时，可以在tal中对应的所有ta的卫星小区中进行寻呼，也可按照某些优化算法，在tal中的部分ta的卫星小区中进行寻呼。当ue移动出当前的tal的各个ta区域后，ue才需要执行跟踪区更新(tau)过程，核心网设备为ue重新分配一个tal。
96.需要说明的是，本发明实施例中为便于说明各实体的功能，因此以核心网设备、卫星各自独立存在为例进行说明，但在某些情况下，核心网设备的部分或全部功能也可以直接整合部署于卫星，本发明并不加以限定。
97.参见图4，下面描述本发明实施例涉及的又一种卫星通信系统，该卫星通信系统包
括用户设备(ue)和网络设备，其中，网络设备可包括一个或多个卫星节点(为了便于说明，图中只示出了一个卫星，例如可为ngeo卫星)、核心网设备和基站设备，ue可与卫星节点进行无线通信，ue也可与基站设备进行无线通信，卫星节点可与核心网设备进行无线通信，卫星节点也可与基站设备进行无线通信，其中：
98.卫星节点可包括用于对信息进行中继的轨道接收机或中继器，卫星节点可与核心网设备的进行通信交互，向ue提供通信服务。
99.基站设备例如可为蜂窝基站或网关设备等，基站设备是具有用于向卫星发送信号和从通信卫星接收信号的天线的地面站，基站设备使用卫星来提供用于将ue连接到其它ue或者核心网设备的通信链路。
100.核心网设备例如为未来的移动通信架构(如5g网络的3gpp接入架构)的核心网中的设备。核心网作为承载网络提供到数据网络的接口，为用户设备(ue)提供通信连接、认证、管理、策略控制以及对数据业务完成承载等。其中，cn又进一步可包括：amf网元、smf网元、ausf网元、pcf网元、upf网元等。amf网元用于管理ue的接入和移动性，主要负责ue的认证、ue移动性管理，ue的寻呼等功能。
101.ue可以是终端设备、通信设备、物联网设备中的任意一种。其中终端设备可以是智能手机、蜂窝电话、智能手表、智能平板、个人数字助理电脑、膝上型电脑等等；通信设备可以是服务器、网关、控制器、无线调制解调器等等；物联网设备可以是传感器、可移动性装置(如自行车/汽车/载具)等等。
102.在这个卫星通信系统中，如果基站设备位于卫星小区的覆盖区域之中，则该卫星可以通过卫星小区向该基站设备发送信号以及从该基站设备接收信号，基站设备可与位于该基站设备的小区(例如，蜂窝小区)中的ue进行通信，例如，卫星可通过卫星小区，利用该基站设备实现对ue的寻呼。这样，通过基站设备可实现通信的扩展，以使处于不方便接收卫星信号的环境(例如室内环境)的ue也能基于基站设备的中转实现与卫星的通信。
103.需要说明的是，本发明实施例中为便于说明各实体的功能，因此以核心网设备、基站、卫星各自独立存在为例进行说明，但在某些情况下，核心网设备的部分或全部功能也可以直接整合部署于卫星或者整合部署于基站，本发明并不加以限定。
104.还需要说明的是，为了说明书的简洁，本文主要以图1所示的卫星通信系统为基础进行技术方案的描述，而基于该技术思想，本领域技术人员将能以图4所示的卫星通信系统为基础进行技术方案的类似实现，本文不展开详述。
105.下面描述本发明实施例中关于跟踪区(ta)的一些设计方式。
106.本发明实施例中，可根据预设地理范围内的区域划分出多个ta，每个ta包括n个网格单元，n为大于等于1的正整数；不同的ta可包含数量各有差异的网格单元，也就是说，不同ta的大小可能是不同的。不同的ta的大小可基于该ta范围内的地理状况因素、或业务因素等进行有针对性或有差异性的设计。
107.其中，网格单元表示ta设计中最小维度的量化的地理区域。举例来说，在具体的实现中，最小网格单元可以被设计为矩形、圆形、椭圆、三角形、菱形、正六边形中的至少一种，或多种的组合。
108.其中，基于上述方法划分出多个ta的预设地理范围内的区域例如可以是一个或多个城市区域、一个或多个省份区域、一个或多个地区区域、一个或多个国家区域、一个或多
个周记区域，甚至是全球区域，等等。当然，关于预设地理范围内的区域还可以是其他方式确定的区域，本发明实施例不做限定。
109.举例来说，一种ta设计实例如图5所示，一个网格单元可以是一个特定大小的矩形区域，可对预设地理范围内的区域划分出多个大小不均匀ta。考虑到地球纬度距离非均匀的特征和业务分布不均匀的特征。即，地球不同纬度线上，变化1经度的距离不同，且差异明显；以及，地球的绝大多数业务都分布在中低纬度地区，而高纬度度和极地地区的业务量极少甚至为0。所以可以设计低纬度的ta较为密集，高纬度的ta较为稀疏。例如在图5实例中，低纬度地区的ta可包括k个网格单元，中纬度地区的ta可包括2k个网格单元，高纬度地区的ta可包括4k个网格单元，其中k为大于等于1的整数。需要说明的是，上述实例仅用于解释本发明的技术方案而非限定。
110.又举例来说，又一种ta设计实例如图6所示，一个网格单元可以是一个特定大小的矩形区域，可对预设地理范围内的区域划分出多个大小均匀ta。例如在图6实例中，各个大小均匀ta可包括固定数量的网格单元，所述固定数量为大于等于1的整数。需要说明的是，上述实例仅用于解释本发明的技术方案而非限定。
111.下面描述本发明实施例中关于跟踪区编码(tac)的编码方式。
112.本发明实施例中，为了便于tac的设计规划，可以预先确定基准参考位置，即编码的参考位置，可以设计为任意的经纬度位置(x0，y0)，其中x0代表经度，y0代表纬度，默认值例如可为(0,0)。
113.本发明实施例中，针对ta非均匀设计的情况，可设计ta对应的tac至少包含跨度指示信息和地理位置信息，所述跨度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向和/或纬度方向的跨度，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的地理位置；所述预设位置点的地理位置例如可为该ta的中心地理位置点的经纬度信息，又例如可为该ta的边缘位置点的经纬度信息，又例如可为该ta的起始位置点的经纬度信息，又例如可为该ta的终点位置点的经纬度信息，等等，本发明不做限定。
114.具体的，所述跨度指示信息具体用于指示所述tac对应的跟踪区ta在经度方向的网格单元数量和/或在纬度方向的网格单元数量。
115.举例来说，一种具体实现如图7所示，设计一个ta包括8个网格单元，该ta的预设位置点的地理位置为该ta的几何中心位置点的经纬度信息，该ta的跨度在纬度方向上可包括4个网格单元，在经度方向上可包括2个网格单元。这种情况下，可设计该ta对应的tac包含该几何中心位置点的经纬度信息和经度及纬度方向的跨度值。
116.又举例来说，又一种具体实现中，如果设计ta的跨度在纬度方向上包括n个网格单元，在经度方向上只包括1个网格单元(即经度方向的跨度值默认为1)。该ta的预设位置点的地理位置例如为该ta的几何中心位置点(或其他位置点)的经纬度信息，这种情况下，可设计该ta对应的tac包含该几何中心位置点(或其他位置点)的经纬度信息和纬度方向的跨度值。
117.又举例来说，又一种具体实现中，如果设计ta的跨度在经度方向上包括n个网格单元，在纬度方向上只包括1个网格单元(即纬度方向的跨度值默认为1)。该ta的预设位置点的地理位置例如为该ta的几何中心位置点(或其他位置点)的经纬度信息，这种情况下，可设计该ta对应的tac包含该几何中心位置点(或其他位置点)的经纬度信息和经度方向的跨
度值。
118.本发明实施例中，针对ta均匀设计的情况，可设计ta对应的tac至少包含地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的地理位置，所述预设位置点的地理位置例如可为该ta的中心地理位置点的经纬度信息，又例如可为该ta的边缘位置点的经纬度信息，等等，本发明不做限定。这种情况下，ta在经度方向和/或纬度方向的跨度可设置为默认值。
119.本发明实施例中，针对ta均匀设计的情况，也可设计ta对应的tac至少包含跨度指示信息和地理位置信息，所述跨度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向和/或纬度方向的跨度，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的地理位置。
120.下面进一步描述本发明实施例中tac的一些具体数据结构。
121.在具体实施例中，tac中同时包括跨度指示信息和地理位置信息，可设计tac包括n比特(bit)的数据长度，其中，所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于n，x、y为非负整数。
122.具体的，可将跨度指示信息分解为经度指示信息和纬度指示信息，经度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向的跨度，纬度指示信息用于指示所述tac对应的ta在纬度方向的跨度。可将地理位置信息分解为经度信息和纬度信息，经度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的经度，纬度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的纬度。这样，也可以将经度指示信息和经度信息统称为第一信息，将纬度指示信息和纬度信息统称为第二信息。
123.举例来说，图8示出了一种tac数据结构，具体包含n1比特的第一信息和n2比特的第二信息，其中，第一信息包括经度指示信息和经度信息，第二信息包括纬度指示信息和纬度信息。n1和n2之和等于n，n例如可以是16，24，等等。
124.值得注意的是，上述数据结构仅用于解释本发明技术方案而非限定。关于经度指示信息、经度信息、纬度指示信息、纬度信息在tac编码框架中的具体排列位置和先后顺序不做限定。
125.下面给出了一种复用现有16比特长度的tac的编码方案，该方案可支持非均匀ta的设计。
126.具体的，tac中同时包括跨度指示信息和地理位置信息，可设计tac包括16比特(bit)的数据长度，其中，所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
127.举例来说，可设计网格单元为“5
°
经度乘5
°
纬度”的正方形区域；这种情况下，可设计tac的数据结构中，第一信息占用9bit，其中包含2bit经度指示信息(00、01、10和11分别代表横跨1、2、3和4个经度单元，1个经度单元为5度)和7bit的ta终点位置的经度信息(地球经度为360度，量化单位为5度，即最大对应72个量化单位，用7bit可以表示)；第二信息占用7bit，其中包含1bit纬度指示信息和6bit的ta终点位置的纬度信息(地球纬度为180度，量化单位为5度，即最大对应36个量化单位，用6bit可以表示)。值得注意的是，由于纬度是均匀的，纬度指示信息比特还可设为0，节省出的1比特可扩展用作备用比特。可以看到，这种情况下，tac中的跨度指示信息(包括经度指示信息和纬度指示信息)占用3bit，即x＝3，地理位置信息(包括经度信息和纬度信息)占用13bit，即y＝13。
128.如图9a所示，一种应用场景中，可对预设地理范围的区域进行ta的非均匀设计，网格单元设计为“5
°
经度乘5
°
纬度”的正方形区域，图示中的ta1区域包括1个网格单元，ta2区域包括2个网格单元，ta3区域包括3个网格单元。这三个不同大小的ta分别对应tac1、ta2和tac3，其对应的tac具体编码结果分别如下：
129.tac1：000000001 0100001
130.tac2：011000100 0100010
131.tac3：111000100 0000100
132.其中以tac3为例，第一信息的前2bit(即11)表示ta3横跨4个经度单元(即经度方向横跨4个网格单元)，后7bit(即1000100)指示ta3的终点位置(图中ta3右下角位置)的经度，其中，1表示基准参考位置(0,0)以东方向，000100表示ta3的终点位置的经度；第二信息的前1bit(即0)表示ta3横跨1个纬度单元(即纬度方向横跨1个网格单元)，后6bit(即000100)表示ta3的终点位置的纬度。
133.其中，tac3中的跨度指示信息(包括关于ta3的经度指示信息和纬度指示信息)占用3bit，地理位置信息(包括关于ta3的终点位置的经度信息和纬度信息)共占用13bit，即x＝3，y＝13。
134.需要说明的是，上述图9a的相关描述仅用于解释本发明实施例的技术方案，而非限定，x、y的具体取值只要在发送端和接收端之间约定即可。
135.可以看到，本实施例给出了一种非均匀ta场景下16比特长度tac的编码方法，使得ue能够根据接收到的16比特tac解析出tac对应的ta的位置信息，以辅助其tau过程，从而更好地复用现有的编码方案，提高编码效率和技术实用性。
136.此外，本发明实施例还可以根据实际的需求，根据不同数据长度、不同精度进行tac的设计。下面给出了一种24比特长度的tac的编码方案，该方案可支持非均匀ta的设计。
137.具体的，tac中同时包括跨度指示信息和地理位置信息，可设计tac包括24比特(bit)的数据长度，其中，所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于24。
138.举例来说，可设计网格单元为“2
°
经度乘1
°
纬度”的矩形区域；这种情况下，可设计tac的数据结构中，第一信息占用12bit，包含4bit经度指示信息(最大指示16种经度跨度)和8bit的ta终点位置的经度信息(地球经度为360度，量化单位为2度，即最大对应180个量化单位，用8bit可以表示)；第二信息占用12bit，包含4bit纬度指示信息(最大指示16种纬度跨度)和8bitta终点位置的纬度信息(地球纬度为180度，量化单位为1度，即最大对应180个量化单位，用8bit可以表示)。
139.可以看到，这种情况下，tac中的跨度指示信息(包括经度指示信息和纬度指示信息)占用8bit，即x＝8，地理位置信息(包括经度信息和纬度信息)占用16bit，即y＝16。
140.在上述编码规则下，以图9a对应的ta3为例，ta3的终点位置信息为(20，-20)，经度跨度为20/2＝10个经度单元(即经度方向横跨10个网格单元)，纬度跨度为5/1＝5个纬度单元(即纬度方向横跨5个网格单元)，则ta3对应的tac3的具体编码结果如下：
141.tac3：101010001010 100100001010
142.需要说明的是，上述示例的相关描述仅用于解释本发明实施例的技术方案，而非限定。x、y的具体取值只要在发送端和接收端之间约定即可。
143.可以看到，本实施例给出了一种非均匀ta场景下24比特长度tac的编码方法，使得ue能够根据接收到的24比特tac解析出tac对应的ta的位置信息，以辅助其tau过程，其位置精度和跟踪区跨度高于16比特tac。本发明实施例可以通过调整tac的编码方式来适配不同长度、不同精度的ta设计，提高编码精度和技术实用性。
144.下面给出了一种复用现有16比特长度的tac的编码方案，该方案可支持均匀ta的设计。
145.具体的，tac中包地理位置信息，地理位置信息包括经度信息和纬度信息，经度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的经度，纬度信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的纬度。可设计tac包括16比特(bit)的数据长度，其中，所述经度信息占用x比特(bit)的数据长度，所述纬度信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
146.如图9b所示，一种应用场景中，可对预设地理范围的区域进行ta的均匀设计，网格单元设计为“2
°
经度乘1
°
纬度”的矩形区域，一个ta可包括一个或多个网格单元，每个ta所包含的ta数量相同。图9b以ta包含一个网格单元的情况为例进行说明。这种情况下，可设计tac的数据结构中，经度信息占用8bit(地球经度为360度，量化单位为2度，即最大对应180个量化单位，用8bit可以表示)；纬度信息占用8bit(地球纬度为180度，量化单位为1度，即最大对应180个量化单位，用8bit可以表示)。
147.这种情况下，可以理解为，tac中地理位置信息(包括经度信息和纬度信息)占用16bit，即y＝16，而跨度指示信息占用0bit，即x＝0。其中，地理位置信息中的经度信息和纬度信息分别占用8bit。
148.图示中的ta1区域和ta2区域分别对应tac1、ta2，其对应的tac具体编码结果分别如下：
149.tac1：00000001 10000001
150.tac2：10000010 10000011
151.其中以tac1为例，前8bit(即00000001)指示ta1的终点位置(图中ta1左上角位置)的经度，其中，0表示基准参考位置(0,0)以西方向，0000001表示ta1的终点位置的经度；后8bit(即10000001)指示ta1的终点位置的纬度，其中，1表示基准参考位置(0,0)以北方向，0000001表示ta1的终点位置的经度。
152.需要说明的是，上述图9b的相关描述仅用于解释本发明实施例的技术方案，而非限定。x、y的具体取值只要在发送端和接收端之间约定即可。
153.可以看到，本实施例给出了一种均匀ta场景下16比特长度tac的编码方法，使得ue能够根据接收到的16比特tac解析出tac对应的ta的位置信息，以辅助其tau过程，从而更好地复用现有的编码方案，提高编码效率和技术实用性。
154.基于上文的相关描述，下面描述本发明实施例提供的卫星跟踪区更新方法，请参见图10，图10是本发明实施例提供的一种卫星跟踪区更新方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤：
155.s101：ue配置跟踪区列表(tal)。
156.例如，在向网络注册后或者发生ue本地的跟踪区列表更新后，ue可通过可获得跟踪区列表(tal)，所述tal包括多个tac，不同的tac对应于不同的ta。关于本发明实施例中tac的设计方式同样已在上文做了描述，这里不再赘述。
157.本发明实施例中网络侧按照一定的规则(如地域、业务等)划分ta，ta可进行非均匀设计或者均匀设计，关于本发明实施例中ta的设计方式已在上文做了描述，这里不再赘述。
158.s102：网络设备获取一个或多个跟踪区编码(tac)。
159.本发明实施例中，所述网络设备可以是卫星节点或基站设备。当网络设备是卫星节点时，所述一个或多个tac可以是来自核心网设备(如amf)。在tac生成功能已从核心网设备下放到卫星节点的情况下，所述一个或多个tac也可能是卫星节点根据自身的运动轨迹生成的。当网络设备为基站设备(如蜂窝基站)时，所述一个或多个tac可以是来自卫星节点。
160.在一些实施例中，针对ta非均匀设计的情况，可设计ta对应的tac至少包含跨度指示信息和地理位置信息，所述跨度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向和/或纬度方向的跨度，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的地理位置。
161.在又一些实施例中，针对ta均匀设计的情况，可设计ta对应的tac至少包含地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的ta中的预设位置点的地理位置
162.本发明实施例中，tac的数据长度可为16比特、24比特或其它长度。关于具体实例中tac的一些编码方式已在上文做了详细描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。
163.s103：网络设备广播一个或多个tac。
164.在一些实施例中，在卫星的卫星小区对应的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在卫星的卫星小区对应的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac具体包括所述两个或两个以上的ta中的各个ta的tac。
165.如图11所示，在一应用场景中，在卫星绕地运动过程中，通过卫星的波束成形天线向地面发射一个或多个波束。在t1时刻，当卫星的波束1覆盖ta1区域时(或者，当卫星的波束1的中心点位于ta1区域时)，卫星通过卫星小区(波束1)向ta1区域广播tac1(即ta1对应的tac)。在t2时刻，当卫星的波束1同时覆盖ta3区域和ta4区域时(或者，当卫星的波束1的中心点位于ta3区域和ta4区域中交界位置或重合位置时)，卫星通过卫星小区(波束1)广播tac3(即ta3对应的tac)和tac4(即ta4对应的tac)。
166.在一些实施例中，在卫星的卫星小区对应的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在卫星的卫星小区对应的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac为由所述两个或两个以上的ta组成的跟踪区组合的tac。
167.如图12所示，在一应用场景中，在卫星绕地运动过程中，通过卫星的波束成形天线向地面发射一个或多个波束。在t1时刻，当卫星的波束1覆盖ta1区域时(或者，当卫星的波束1的中心点位于ta1区域时)，卫星通过卫星小区(波束1)向ta1区域广播tac1(即ta1对应的tac)。在t2时刻，当卫星的波束1同时覆盖ta3区域和ta4区域时(或者，当卫星的波束1的中心点位于ta3区域和ta4区域中交界位置或重合位置时)，如果ta3区域和ta4区域组合形成的区域被定义为ta2区域，那么，该卫星小区(波束1)可以广播该ta组合区域对应的tac，即卫星可通过卫星小区(波束1)广播tac2(ta2对应的tac)。
168.可以理解的，当波束覆盖更多的ta时，也仅需要广播它们合成的跟踪区组合所对应的tac即可。由于所述编码方案可支持非均匀ta设计，因此不会引入额外的信息比特开销。
169.s104：ue根据接收的tac以及本地的tal，判断是否需要进行跟踪区更新(tau)。
170.具体的，ue可周期性地监听tac，收到来自网络设备的一个或多个tac后，根据接收的tac以及本地的tal，判断是否需要进行tau。
171.具体实施例中，ue可根据接收的tac查询ue本地的tal，以确定所述tal中是否记录有所述tac；在所述tal中不记录有所述tac的情况下，所述用户设备确定所述用户设备是否已移入到所述tac对应的ta；在确定所述用户设备已移入到所述tac对应的ta的情况下，所述用户设备确定需要更新所述tal(即后续执行s106和s107)；在确定所述用户设备未移入到所述tac对应的ta的情况下，所述用户设备确定不需要更新所述tal(即s105)。
172.s105：在s104判定不需要进行tau的情况下，不执行tau操作。
173.s106：在s104判定需要进行tau的情况下，ue向网络设备发送跟踪区更新请求。
174.具体实施例中，ue可向核心网设备(如amf)发送跟踪区更新请求，以告知核心网设备所述ue已经移出了当前tal区域，在核心网中重新注册ue当前所在的区域。
175.s107：ue接收网络设备返回的跟踪区更新请求的响应消息，基于该响应消息实现本地tal的更新。
176.具体的，核心网设备(如amf)通过响应消息，为ue重新分配一个tal，从而实现ue本地tal的更新。
177.可以看到，本发明实施例通过对tac、ta和tal进行设计，使得广播的tac及tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息，并支持非均匀的跟踪区设计以适配卫星网络业务负载不均衡、地球纬度距离不等的特征。而且，本发明实施例中，可根据卫星小区的覆盖范围动态改变其广播的tac，或者在不同时刻，卫星小区动态调整其广播的跟踪区大小，且不增加额外的比特开销。ue可基于tac和tal中的信息决定是否进行tau。在确定ue已移入对应的ta的情况下才会进行tau，否则不进行tau，从而避免了不必要的tau，节省无线资源。
178.请参见图14，图14是本发明实施例提供的又一种卫星跟踪区更新方法的流程示意图，该方法包括但不限于如下步骤：
179.s201：ue配置跟踪区列表(tal)。
180.例如，在向网络注册后或者发生ue本地的跟踪区列表更新后，ue可通过可获得跟踪区列表(tal)，所述tal包括多个tac，不同的tac对应于不同的ta。关于本发明实施例中tac的设计方式同样已在上文做了描述，这里不再赘述。
181.本发明实施例中网络侧按照一定的规则(如地域、业务等)划分ta，ta可进行非均匀设计或者均匀设计，关于本发明实施例中ta的设计方式已在上文做了描述，这里不再赘述。
182.s202：核心网设备获取一个或多个跟踪区编码(tac)。
183.具体的，核心网设备可实时根据卫星的运动轨迹，生成当前卫星的波束所需要广播的tac。
184.在一些实施例中，在核心网设备实时根据卫星的运动轨迹，确定卫星的卫星小区对应的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在卫星的卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac具体包括所述两个或两个以上的ta中的各个ta的tac。相关实现可参考前文图11实施例的描述，这里不再赘述。
185.在一些实施例中，在核心网设备实时根据卫星的运动轨迹，确定卫星的卫星小区
对应的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在卫星的卫星小区对应的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac为由所述两个或两个以上的ta组成的跟踪区组合的tac。相关实现可参考前文图12实施例的描述，这里不再赘述。
186.s203：核心网设备将所述一个或多个tac发至网络设备。
187.本发明实施例中，所述网络设备可以是卫星节点或基站设备。
188.当网络设备是卫星节点时，核心网设备(如amf)将所述一个或多个tac发给卫星节点。
189.当网络设备为基站设备(如蜂窝基站)时，核心网设备(如amf)将所述一个或多个tac发给卫星节点，然后卫星节点通过卫星小区广播给该基站设备。
190.s204：网络设备广播一个或多个tac。
191.当网络设备是卫星节点时，卫星节点可通过卫星小区广播所述一个或多个tac。
192.当网络设备为基站设备(如蜂窝基站)时，基站设备可通过基站小区广播所述一个或多个tac。
193.相应的，在ue侧，ue周期性监听小区广播的tac，从而获得所述一个或多个tac。
194.s205：ue判断接收的tac是否在ue本地的tal中，如果判断结果为tac在ue本地的tal中，则ue后续不执行tau操作。如果判断结果为tac不在ue本地的tal中，则继续执行s206。
195.s206：在ue具有gnss功能的情况下，ue继续执行s207；在ue不具有gnss功能的情况下，ue继续执行s209。
196.在ue侧，不同类型的ue可根据tal和新接收到的tac，以不同的方式判断是否进行tau。
197.具体实施例中，不同ue可被区分为具有gnss功能的ue和不具有gnss功能的ue。具有gnss功能的ue包含有gnss装置，所述gnss装置用于通过全球导航卫星系统(global navigation satellite systems，gnss)获取该ue的定位信息。
198.其中，gnss例如可以是全球定位系统(global positioning system，gps)、北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system，bds)、格洛纳斯卫星导航系统(glonass)，伽利略卫星导航系统(galileo satellite navigation system)中的一个，或多个的组合。
199.s207：ue通过gnss功能，获取ue当前的定位信息，即ue当前所在的经纬度。
200.s208：ue根据ue的定位信息以及tal，判断ue是否已移入tac对应的ta。若判断结果是ue已移入tac对应的ta，则后续执行s211和s212；若判断结果是ue并未移入tac对应的ta，则后续不执行tau操作。
201.具体的，一方面，ue根据ue的定位信息确定了ue的实际位置。另一方面，ue根据接收的tac，确定了tac对应的ta的地理范围。那么，ue可判断ue的实际位置是否位于ta的地理范围之内。若位于ta的地理范围之内，即说明ue已移入tac对应的ta，否则，说明ue并未移入tac对应的ta。
202.在一实例中，当ta为圆形区域时，对于有gnss功能的ue，可判断是否满足下式(1)：
203.|(long_u，at_u)-(long_tac，at_tac)|《thresh(1)
204.其中，long_u和lat_u分别对应ue的经度值、纬度值，long_tac和lat_tac分别对应新接收到tac对应ta的中心位置点的经度值、纬度值；thresh表示距离门限阈值，例如该阈值可以是ta区域的半径距离值。
205.若满足公式(1)，则后续ue可执行tau过程；否则，ue不进行tau。
206.需要说明的是，上式(1)仅用于解释本发明的技术方案而非限定。
207.s209：ue判断tac对应的ta是否为邻接ta。若判断结果为是邻接ta，则执行s210；若判断结果为不是邻接ta，则ue后续不执行tau操作。
208.具体的，对于无gnss功能的ue，可通过分析新接收到的tac对应的ta与tal中的至少一个tac对应的ta之间的邻接关系，判断是否进行tau。具体实施例中，所述邻接关系可以表示两个ta为相邻的ta(几何相邻)。值得注意的是，在其他的实施例中，邻接关系还可定义为两个ta中心距离小于给定门限值，或者也可以是其它类型的邻接关系。
209.举例来说，如图14所示，ue的当前tal为{tac1，tac2，tac3}，分别对应于ta1，ta2，ta3。
210.如果新接收到的tac为tac4(对应ta4)，或者为tac5(对应ta5)，或者为tac6(对应ta6)，由于ta4与ta3具有邻接关系，ta5与ta2具有邻接关系，ta6与ta1具有邻接关系，所以在这些情况下，后续将则执行s210。
211.如果新接收到的tac为tac7(对应ta7)，或者为tac8(对应ta8)，由于ta7与ta1、ta2、ta3中的任意ta之间都不具有邻接关系，由于ta8与ta1、ta2、ta3中的任意ta之间都不具有邻接关系，所以在这些情况下，ue后续不执行tau操作。
212.s210：ue判断tac接收频次是否满足预设条件。若满足预设条件，则执行后续s211和s212；若不满足预设条件，则ue后续不执行tau操作。
213.具体实施例中，当新接收到的tac对应的ta为邻接ta时，ue可判断该tac接收频次是否大于预设阈值，或者是否满足其他预设的条件。在tac接收频次大于预设阈值，或者满足其他预设的条件的情况下，可认为该ue已移入tac对应的ta，则后续执行s211和s212；否则，可认为ue并未移入tac对应的ta，则后续不执行tau操作。
214.s211：ue向核心网设备发送跟踪区更新请求。
215.具体实施例中，ue可向核心网设备(如amf)发送跟踪区更新请求，以告知核心网设备所述ue已经移出了当前tal区域，在核心网中重新注册ue当前所在的区域。
216.s212：ue接收核心网设备返回的跟踪区更新请求的响应消息，基于该响应消息实现本地tal的更新。
217.具体的，核心网设备通过响应消息，为ue重新分配一个tal，从而实现ue本地tal的更新。
218.可以看到，本发明实施例通过对tac、ta和tal进行设计，使得广播的tac及tal中的tac皆隐含有对应ta的地理位置范围的信息，并支持非均匀的跟踪区设计以适配卫星网络业务负载不均衡、地球纬度距离不等的特征。ue可基于tac和tal中的信息决定是否进行tau。而且，本发明实施例可区分不同类型用户(即有/无gnss辅助)的位置管理需求，针对有/无gnss功能提供差异化的tau服务。
219.在新收到的tac不属于tal的情况下，对于有gnss功能的ue，可通过分析ue的定位信息和该tac判断ue是否已移入对应的ta中，在确定ue已移入对应的ta的情况下才会进行
tau，否则不进行tau，从而避免了不必要的tau，节省无线资源。
220.对于无gnss功能的ue，通过分析新收到的tac对应的ta是否为邻接ta，在确定为邻接ta的情况下还要进一步确定tac的接收频次是否满足预设条件，只有在满足条件的情况下，才决定进行tau，否则皆不进行ta。从而大大减少了不必要的tau，节省无线资源。
221.上文详细阐述了本发明实施例的方法，下面提供了本发明实施例的相关装置。
222.参见图15，图15是本发明实施例提供的一种用户设备50的结构框图。用户设备50可包括确定模块501，发送模块502和接收模块503，在一具体实现中，这些功能模块的数据/程序可被存储于下述存储器801，且确定模块501可被运行于下述处理器802，且发送模块502和接收模块503的功能实现依赖于下述收发器803执行上/下行信道的信号发射和接收。
223.其中：
224.接收模块503，用于接收网络设备广播的至少一个跟踪区编码(tac)；其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；
225.确定模块501，用于根据所述tac和跟踪区列表(tal)，确定是否需要更新所述tal；
226.发送模块502，用于在确定需要更新所述tal的情况下，所述用户设备向所述网络设备发送跟踪区更新请求；所述接收模块503还用于，接收所述网络设备返回的所述跟踪区更新请求的响应消息。
227.在一些可行实施例中，所述tac还包括跨度指示信息，所述跨度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向和/或纬度方向的跨度。
228.在一些可行实施例中，所述确定模块501具体用于：查询所述tal，以确定所述tal中是否记录有所述tac；在所述tal中不记录有所述tac的情况下，确定所述用户设备是否已移入到所述tac对应的ta；在确定所述用户设备已移入到所述tac对应的ta的情况下，确定需要更新所述tal；在确定所述用户设备未移入到所述tac对应的ta的情况下，确定不需要更新所述tal。
229.在一些可行实施例中，所述用户设备还包括gnss模块，所述gnss模块用于通过全球导航卫星系统(gnss)获取所述用户设备的定位信息；所述确定模块501具体用于：根据用户设备的定位信息和所述tac的跨度指示信息及地理位置信息，确定所述用户设备是否已移入到所述tac对应的ta。
230.在一些可行实施例中，所述用户设备不包括gnss模块；所述确定模块501具体用于：根据所述tac的跨度指示信息及地理位置信息和所述tal，确定所述tac对应的ta是否与所述tal中记录的任意tac对应的ta具有邻接关系；其中，所述tal记录有多个不同的tac，每个tac均包括各自的跨度指示信息和地理位置信息；在所述tac对应的ta与所述tal中记录的任意tac对应的ta均不具有邻接关系的情况下，确定所述用户设备未移入到所述tac对应的ta。
231.在一些可行实施例中，所述确定模块501还用于：在所述tac对应的ta与所述tal中记录的任意tac对应的ta具有邻接关系的情况下，根据所述tac的接收频次确定所述用户设备是否已移入到所述tac对应的ta。
232.在一些可行实施例中，所述tac对应的ta包括n个网格单元，n为大于等于1的正整数；所述跨度指示信息具体用于指示所述tac对应的跟踪区ta在经度方向的网格单元数量
和/或在纬度方向的网格单元数量。
233.在一些可行实施例中，在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac具体包括所述两个或两个以上的ta中的各个ta的tac。
234.在一些可行实施例中，在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，所述至少一个tac为由所述两个或两个以上的ta组成的跟踪区组合的tac。
235.在一些可行实施例中，所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
236.需要说明的是，本发明具体实施例中，上述用户设备50可以是上述图10、图13实施例中的ue，也就是说，具体实现中，用户设备50的各个模块的功能实现可参考上述实施例的相关方法步骤描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。
237.参见图16，图16是本发明实施例提供的一种网络设备60的结构框图。网络设备60可包括发送模块501和接收模块502，此外还可包括确定模块，在一具体实现中，这些功能模块的数据/程序可被存储于下述存储器901，且确定模块可被运行于下述处理器902，且发送模块501和接收模块502的功能实现依赖于下述收发器903执行上/下行信道的信号发射和接收。其中：
238.发送模块601，用于广播至少一个跟踪区编码(tac)至用户设备，其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；
239.接收模块602，用于接收来自所述用户设备的跟踪区更新请求；所述跟踪区更新请求是所述用户设备根据所述tac和用户设备的跟踪区列表(tal)确定的；
240.所述发送模块601还用于，向所述用户设备返回所述跟踪区更新请求的响应消息。
241.在一些可行实施例中，所述tac还包括跨度指示信息，所述跨度指示信息用于指示所述tac对应的ta在经度方向和/或纬度方向的跨度。
242.在一些可行实施例中，所述tac对应的ta包括n个网格单元，n为大于等于1的正整数；所述跨度指示信息具体用于指示所述tac对应的跟踪区ta在经度方向的网格单元数量和在纬度方向的最网格单元数量。
243.在一些可行实施例中，所述tal记录有多个不同的tac，每个tac均包括各自的跨度指示信息和地理位置信息。
244.在一些可行实施例中，所述网络设备还包括确定模块；所述确定模块用于：确定所述卫星小区的波束的覆盖范围；在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，确定所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，确定所述至少一个tac具体包括所述两个或两个以上的ta中的各个ta的tac。
245.在一些可行实施例中，所述网络设备60还包括确定模块；所述确定模块用于：确定所述卫星小区的波束的覆盖范围；在所述卫星小区的波束仅覆盖一个ta的情况下，确定所述至少一个tac为所述一个ta的tac；在所述卫星小区的波束覆盖两个或两个以上的ta的情况下，确定所述至少一个tac为由所述两个或两个以上的ta组成的跟踪区组合的tac。
246.在一些可行实施例中，所述跨度指示信息占用x比特(bit)的数据长度，所述地理
位置信息占用y比特(bit)的数据长度，x与y之和等于16。
247.需要说明的是，本发明具体实施例中，上述网络设备60可以是上述图10、图13实施例中的网络设备，也就是说，具体实现中，网络设备60的各个模块的功能实现可参考上述实施例的相关方法步骤描述，为了说明书的简洁，这里不再赘述。
248.请参见图17，图17是本发明实施例提供的又一种装置800，装置800例如为本发明实施例所描述的用户设备。装置800包括处理器802、存储器801和收发器803，所述处理器802、存储器801和收发器803中的两个或全部可以通过总线804相互连接，也可以集成在一起。
249.存储器801包括但不限于是随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：ram)、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、可擦除可编程只读存储器(英文：erasable programmable read only memory，简称：eprom)、或便携式只读存储器(英文：compact disc read-only memory，简称：cd-rom)，该存储器801用于相关指令及数据。
250.收发器803用于接收网络设备发送的数据(如tac、tal、响应消息等)，或者向网络设备发送数据(如发送tau请求等)。
251.处理器802可以是一个或多个中央处理器(英文：central processing unit，简称：cpu)，在处理器401是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。该装置800中的处理器802具体可用于执行上述图10、图13实施例中用户设备侧的相关方法。
252.请参见图18，图18是本发明实施例提供的又一种装置900，装置900例如为本发明实施例描述的网络设备。装置900包括处理器902、存储器901和收发器903，所述处理器902、存储器901和收发器903中的两个或全部可以通过总线904相互连接，也可以集成在一起。
[0253][0254]
存储器901包括但不限于是随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：ram)、只读存储器(英文：read-only memory，简称：rom)、可擦除可编程只读存储器(英文：erasable programmable read only memory，简称：eprom)、或便携式只读存储器(英文：compact disc read-only memory，简称：cd-rom)，该存储器801用于相关指令及数据。
[0255]
收发器903用于接收用户设备发送的数据(如tau请求)，或者向用户设备发送数据(如tac、tal、响应消息等)。
[0256]
处理器902可以是一个或多个中央处理器(英文：central processing unit，简称：cpu)，在处理器901是一个cpu的情况下，该cpu可以是单核cpu，也可以是多核cpu。
[0257]
该装置800中的处理器802具体可用于执行上述图10、图13实施例中网络设备侧的相关方法。
[0258]
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了又一种装置，具体实现中，该装置可以是芯片。该装置包括处理器以及与处理器耦合或集成在一起的存储器。其中：
[0259]
所述存储器，用于计算机程序指令；
[0260]
所述处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以接收网络设备广播的至少一个跟踪区编码(tac)；其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；根据所述tac和跟踪区列表(tal)，确定是否需要更新所述tal；在确定需要更新所述tal的情况下，所述用户设备向所述网络设备发送跟踪区更新请求；以及，接收所述网络设备返回的所述跟踪区更新请求的响应消
息。
[0261]
在可能的实施例中，所述芯片可以与收发器耦合。收发器可用于向基站发送数据或接收来自基站的数据，例如用于接收网络设备广播的至少一个跟踪区编码(tac)，又例如用于在确定需要更新所述tal的情况下，向所述网络设备发送跟踪区更新请求；又例如用于接收所述网络设备返回的所述跟踪区更新请求的响应消息。
[0262]
在可能的实施例中，所述芯片可应用于用户设备。所述芯片的具体功能实现还可参考上述图10、图13实施例中用户设备的相关功能描述，这里不再赘述。
[0263]
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了又一种装置，具体实现中，该装置可以是芯片，该装置包括处理器以及与处理器耦合或集成在一起的存储器。其中：
[0264]
所述存储器，用于计算机程序指令；
[0265]
所述处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以广播至少一个跟踪区编码(tac)至用户设备，其中，所述tac包括地理位置信息，所述地理位置信息用于指示所述tac对应的跟踪区(ta)中的预设位置点的地理位置；接收来自所述用户设备的跟踪区更新请求；所述跟踪区更新请求是所述用户设备根据所述tac和用户设备的跟踪区列表(tal)确定的；向所述用户设备返回所述跟踪区更新请求的响应消息。
[0266]
在可能的实施例中，所述芯片可以与收发器耦合。收发器可用于向终端发送数据或接收来自终端的数据，例如广播至少一个跟踪区编码(tac)至用户设备，例如接收来自所述用户设备的跟踪区更新请求；例如向所述用户设备返回所述跟踪区更新请求的响应消息。
[0267]
在可能的实施例中，所述芯片可应用于网络设备。所述芯片的具体功能实现还可参考上述图10、图13实施例中网络设备的相关功能描述，这里不再赘述。
[0268]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或者部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令，在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或其他可编程装置。所述计算机指令可存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网络站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、微波等)方式向另一个网络站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质，也可以是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带等)、光介质(例如dvd等)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等等。
[0269]
在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。