卫星通信是现代空间技术中一项很重要的分支,利用卫星转发器作中继而实现移动终端之间的无线通信,其中低轨卫星通信系统以其全球覆盖、低的传输时延、低功耗、抗毁性强等特点而具有广阔的发展前景,是未来个人通信系统的重要组成部分。现代美军的军用卫星通信系统可分为三大类:宽带系统(Wideband)、受保护系统(Protected)和窄带系统(Narrowband)。宽带系统强调通信容量,受保护系统着重于抗干扰特性、隐蔽特性和核武器抗毁性,窄带系统则着重于支持移动的或其它处于不利条件(指受限的终端性能、天线尺寸和环境等)的、需要语音或低速率数据通信的用户。“铱”系统和“全球星”系统支持话音、数据等业务,在实际运行,属于窄带通信系统,且在军事通信中起到了非常重要的作用。本文基于窄带LEO卫星通信系统,在呼叫管理16点波束定位算法中引入了球面三角(Spherical Triangle)的进行推导,导出一系列简便的计算公式,缩短了单次寻呼时间,寻呼和切换的效率也有所提升,并且通过对用户位置精度的分析和随机移动的预测,增加了波束定位算法的判断准确度。本文包含呼叫管理16点波束定位算法,算法的验证及影响因子,算法在切换中的应用,主要分为三个专题在二、三、四章中详细阐述。第一章为绪论,介绍了卫星通信的意义和发展概况,卫星通信的特点,卫星移动通信系统的分类,卫星通信系统的具体组成和网络特点,LEO系统的位置管理的体系结构,然后是本论文的工作,最后是全文结构安排。第二章在地面移动通信系统研究成果的基础上,结合卫星通信系统的特点改进了用户服务卫星及波束的确定方案,是应用球面三角几何关系进行计算的,在选出了服务卫星以后,应用球面三角计算出覆盖用户的波束,并且通过STK和OPNET上建立的仿真场景对策略进行了验证,比较了直角坐标系下和应用球面三角以后算法的运行效率,最后比较了广播寻呼,波束定位算法改进的一次寻呼以及两次寻呼的平均寻呼代价,得到的结论是波束定位算法确实能够比广播寻呼大大减少寻呼代价。第三章分析了呼叫处理波束定位方案中两个因素对波束定位判断的影响:用户自主定位的精度以及用户在动态更新范围内的移动。选择24星座研究其对地面的覆盖情况并选择了两个样本点进行精度范围覆盖率的统计,确定了可实现的最佳用户自主定位精度范围,引入了基于动态距离位置更新的用户移动模型,该模型能够有效的模拟实际用户的移动和停留情况,计算出用户移动距离的概率及平均移动距离,对用户最后一次位置更新以后到下一次呼叫到达的时间间隔内的随机移动进行了预测。第四章研究了采用球面三角的波束定位算法在上行链路切换方面的应用,为进一步研究提供了一定的理论依据。第五章对全文作了总结,并指出需要进一步研究的问题。