非地面网络通信方法、通信装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非地面网络通信方法、通信装置及存储介质，其中，所述方法包括：当前已与终端建立通信连接的源卫星生成卫星切换信息并将所述卫星切换信息发送至所述终端，所述终端基于接收到的所述卫星切换信息以及自身的地理位置以及移动参数重新确定所述至少一个目标卫星各自的重定的最早到达时刻、重定的最晚到达时刻，所述终端根据所述至少一个目标卫星各自的重定的最早到达时刻、重定的最晚到达时刻执行卫星切换操作，能够避免终端在苏醒后进行的无意义的信号监听，并节省终端的功耗。耗。耗。

【技术实现步骤摘要】
非地面网络通信方法、通信装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及通信
，具体涉及一种非地面网络（Non Terrestrial Networks，NTN）通信方法、通信装置及存储介质。

技术介绍

[0002]在新无线（New Radio，NR）系统中，引入了NTN。在NTN中，基站或者部分基站功能部署在高空平台或者卫星上，为终端提供无缝覆盖。由于卫星环绕地球运动，终端相对于地球也在运动，这就导致正在使用网络服务的终端可能从一个卫星覆盖范围移动到另一个卫星的覆盖范围。为了保证通信的连续性和服务质量，终端需要执行小区切换或者小区重选。
[0003]图1示出了常用技术中一种包含地面通信网络NW1和非地面通信网络NW2的无线通信系统。所有的地面基站（eNB和gNB）和卫星基站都构成了一个小区。在非地面网络NW2中，一个卫星基站（Satellite Station）可以是任意一种卫星，包括近地卫星（Low Earth Orbiting，LEO），中轨道卫星（Medium Earth Orbiting，MEO），地球同步卫星（Geostationary Earth Orbiting，GEO），以及高椭圆轨道卫星（Highly Elliptical Orbiting，HEO）。一个卫星基站也可以是一个搭载在上述任一卫星上的设备。一个卫星基站也可以是宇宙飞船。一个卫星基站也可以是一个搭载在宇宙飞船上的设备。
[0004]小区，又称为蜂窝小区，指的是一个基站能够提供通信覆盖的区域。图1的小区可以包括宏基站（Macro cell），微基站（Micro cell），小基站（Small cell），家庭基站（Femto cell）和微微基站（Pico cell）等。
[0005]地面通信网络NW1和一个核心网CN相连接。如果地面通信网络NW1提供的无线接入技术是4G，则核心网CN是EPC。如果地面通信网络NW1提供的无线接入技术是5G，则核心网CN是5GC。其中，核心网包含一个网关（gateway），以及一个网关交换器（gateway switch），并且通过网关设备连接到公共网络（PN，Public Network）。公共网络指的是：例如是因特网（Internet），局域网（Regional Network），或者是电话网络（包括移动电话网络和固定电话网络）。终端既可以接入地面通信网络和地面基站（eNB/gNB）进行通信，也可以接入非地面网络和非地面基站（飞行器，卫星，机载设备，星载设备等）进行通信。
[0006]图2示出了常用技术中一种非地面网络的无线通信系统。卫星基站主要是地球同步卫星（GEO）和近地卫星（LEO）。其中，地球同步卫星位于轨道高度约为35786km的轨道，与地球自传速度保持相同的速度进行移动。相对于地面的用户，地球同步卫星可以认为是静止不动的。近地卫星所处的轨道高度低于地球同步卫星或者中轨道卫星的轨道，轨道高度在500km~2000km之间。与地球同步卫星不同，近地卫星相对于地面的终端是移动的。
[0007]由于只有在固定的轨道高度的地球同步卫星才能和地球保持相同的自转速度，为了满足通信覆盖范围的需求，需要更多的近地卫星为地面上的终端提供通信覆盖。因此可以认为，在非地面通信网络中，大多数终端在多数时间内需要和近地卫星进行通信。换言之，为这些终端提供服务的卫星基站相对于终端具有移动性。因此，和地面网络通信的场景相比，在非地面通信网络中即使终端没有进行移动，但是与终端进行通信的卫星进行了移
动，那么终端也需要切换卫星。在进行卫星切换的过程中，和地面网络通信类似，终端和卫星之间也需要进行信令交互。
[0008]此外，地面上的终端可以是静止的也可以是具有移动性的。对于静止的终端，可以是一个固定在地面的设备或是终端；对于移动的终端，可以是车载或者是可携带的设备或是终端。而且终端的类别也可以是多样的，例如是3GPP标准中定义的不同类别（Category）的终端，也可以是一些能力受限的设备（RedCap），如IoT（物联网）等对功耗敏感的设备等。所谓对功耗敏感，指的是一些小型的设备终端，例如对电池的耗电量敏感，即该类终端需要尽可能地在通信过程中节省电量。如前面所述，非地面网络通信过程中，由于卫星基站移动导致地基站切换引起的频繁的信令交互，对于耗电量敏感的IoT（物联网）设备也是一个挑战。
[0009]针对这一点，在现有的无线通信规格中，已经有多种技术可以降低用户在通信中不必要的功耗。如非连续接收（Discontinuous Reception，DRX），扩展的非连续接收（extended DRX，eDRX）等。由于卫星的移动导致终端需要频繁地进行卫星基站的切换。当前对于NTN系统，卫星的部署数量并不能保证终端不间断地享受卫星的通信覆盖。对于需要节约功耗的设备（例如IoT设备），当其没有被卫星覆盖时，可以进入DRX的休眠期间或者是PSM（Power Saving Mode）状态以节约功耗。当前的服务该终端的卫星可以提供一些用于卫星切换的辅助信息（例如星历信息（ephemeris information），包括卫星的轨道信息、移动参数等），使得终端在下一个卫星到来时结束DRX休眠或者PSM，开始与下一个卫星进行通信。
[0010]常用技术中，虽然当前已与终端建立通信连接的源卫星（记为Sat_A）可以向终端（例如，IoT设备）提供信息以便于计算下一个能够为终端提供通信服务的卫星（记为Sat_B）到来的时间或者直接提供Sat_B到来的时间。但是，不论是由Sat_A来计算时间，还是由终端来计算时间，都可能存在计算上的精度误差。另外当终端具有移动性时，或者根据所处的地理环境的复杂地形等因素，都可能导致估计Sat_B到来时间的存在误差。该误差将导致：终端在Sat_B到来之前醒来或者终端在Sat_B离开之后醒来。上述两种情形都会导致终端将浪费一段时间监听下行信号，由此增加了终端的功耗。
[0011]因此，亟需提供一种新的非地面网络通信方法，以减少终端对卫星进行无意义的下行信号的监听。

技术实现思路

[0012]针对以上现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种非地面网络通信方法、通信装置及存储介质，以减少终端对卫星进行无意义的下行信号的监听。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提供了一种非地面网络通信方法，所述方法包括：当前已与终端建立通信连接的源卫星生成卫星切换信息并将所述卫星切换信息发送至所述终端，所述卫星切换信息包括至少一个目标卫星各自的最早到达时刻、最晚到达时刻、以及最大监听门限；所述终端基于接收到的所述卫星切换信息以及自身的地理位置以及移动参数重新确定所述至少一个目标卫星各自的重定的最早到达时刻、重定的最晚到达时刻；所述终端根据所述至少一个目标卫星各自的重定的最早到达时刻、重定的最晚到达时刻执行卫星切换操作。
[0014]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种非地面网络通信方法，应用于卫星，
所述方法包括：在已与终端建立通信连接的情况下，所述卫星根据其通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非地面网络通信方法，其特征在于，所述方法包括：当前已与终端建立通信连接的源卫星生成卫星切换信息并将所述卫星切换信息发送至所述终端，所述卫星切换信息包括至少一个目标卫星各自的最早到达时刻、最晚到达时刻、以及最大监听门限；所述终端基于接收到的所述卫星切换信息以及自身的地理位置以及移动参数重新确定所述至少一个目标卫星各自的重定的最早到达时刻、重定的最晚到达时刻；所述终端根据所述至少一个目标卫星各自的重定的最早到达时刻、重定的最晚到达时刻执行卫星切换操作。2.如权利要求1所述的非地面网络通信方法，其特征在于，所述终端根据所述至少一个目标卫星各自的重定的最早到达时刻、重定的最晚到达时刻执行卫星切换操作包括：按照到达的先后，所述终端依序针对每个所述目标卫星执行如下切换操作：（1）将所述至少一个目标卫星中最早到达的目标卫星确定为当前目标卫星；（2）基于所述终端的当前工作状态确定所述当前目标卫星对应的当前休眠时间；（3）在所述当前目标卫星对应的所述当前休眠时间内进入休眠模式，并在所述休眠模式结束后开始在所述当前目标卫星对应的最大监听门限内监听所述当前目标卫星发送的信号，以尝试与所述当前目标卫星建立通信连接；（4）若与所述当前目标卫星建立通信连接成功，则终止切换操作；（5）若与所述当前目标卫星建立通信连接失败，并且在总的尝试时间或总的尝试次数不大于预设阈值的情况下返回步骤（2），若与所述当前目标卫星建立通信连接失败，并且在总的尝试时间或总的尝试次数大于所述预设阈值的情况下进入步骤（6），其中，总的尝试时间根据所述卫星切换信息提供的当前目标卫星最晚到达时刻设定或者根据所述终端重定的当前目标卫星最晚到达时刻设定，总的尝试次数根据所述卫星切换信息提供的当前目标卫星最晚到达时刻设定或者根据所述终端重定的当前目标卫星最晚到达时刻设定；（6）将在所述当前目标卫星经过后的下一个最早到达的目标卫星作为新的当前目标卫星，并返回步骤（2）。3.如权利要求2所述的非地面网络通信方法，其特征在于，针对每个所述当前目标卫星，该当前目标卫星对应的每个所述当前休眠时间的结束时刻均在该目标卫星对应的所述重定的最早到达时刻之后以及对应的所述重定的最晚到达时刻之前。4.如权利要求3所述的非地面网络通信方法，其特征在于，所述最大监听门限包括最大监听时间和/或最大监听次数；其中，在所述最大监听门限仅包括最大监听时间的情况下，所述步骤（3）包括：若在所述最大监听时间内未能成功监听到所述当前目标卫星发送的信号，则确定与所述当前目标卫星建立通信连接失败；在所述最大监听门限仅包括最大监听次数的情况下，所述步骤（3）包括：若在所述最大监听次数内未能成功监听到所述当前目标卫星发送的信号，则确定与所述当前目标卫星建立通信连接失败；在所述最大监听门限包括最大监听时间和最大监听次数的情况下，所述步骤（3）包括：若在所述最大监听时间内进行的监听的次数达到最大监听次数的情况下仍未能成功监听到所述当前目标卫星发送的信号，则确定与所述当前目标卫星建立通信连接失败。
5.如权利要求4所述的非地面网络通信方法，其特征在于，在针对同一所述当前目标卫星确定了多次当前休眠时间的情况下，所述多次当前休眠时间的值依次减小。6.如权利要求5所述的非地面网络通信方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述终端与所述当前目标卫星建立通信连接成功之后，执行如下操作：统计所述终端针对所述当前目标卫星已进入所述休眠模式的次数是否已大于第一预设阈值，或者所述终端针对所述当前目标卫星进入第二次休眠模式所对应的休眠时间是否大于第二预设阈值；在所述次数已大于所述第一预设阈值或者进入第二次休眠模式所对应的休眠时间大于第二预设阈值的情况下，确定第一次休眠模式结束后的苏醒时刻过早，并将测量信息上报至所述当前目标卫星；所述当前目标卫星根据所述测量信息重新估计在时间上下一个到达的目标卫星的到达时刻。7.如权利要求6所述的非地面网络通信方法，其特征在于，所述测量信息包括下列信息中的至少一项：所述源卫星提供的所述卫星切换信息；所述终端的地理位置和运动参数；所述终端每次苏醒的时刻；所述终端每次进入休眠模式的时刻；所述终端每次进入休眠模式时设置的苏醒时间计数器；所述终端进入休眠模式的次数；所述终端的苏醒次数。8.如权利要求1所述的非地面网络通信方法，其特征在于，在所述生成卫星切换信息并将所述卫星切换信息发送至所述终端之前，所述方法还包括：所述源卫星接收所述终端发送的休眠请求，并根据所述休眠请求生成所述卫星切换信息；其中，所述休眠请求包括所述终端的业务模型，并且所述源卫星根据所述业务模型筛选能够为所述终端提供通信服务的至少一个所述目标卫星，并在确定在所述终端的下一次苏醒的时刻以及所述源卫星仍处在为所述终端提供通信服务的覆盖范围内的情况下，在所述卫星切换信息中指示所述终端将其自身的状态切换至RRC未激活状态，以使所述终端的下一次苏醒时直接与所述源卫星重新建立通信连接。9.一种非地面网络通信方法，应用于卫星，其特征在于，所述方法包括：在已与终端建立通信连接的情况下，所述卫星根据其通信服务覆盖范围和运动参数以及所述终端的地理位置和运动参数生成卫星切换信息；将所述卫星切换信息发送至所述终端，以触发所述终端基于所述卫星切换信息执行卫星切换操作；其中，所述卫星切换信息包括至少一个目标卫星各自的最早...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐懿夫，周楠清，魏波，任广梅，
申请(专利权)人：成都爱瑞无线科技有限公司，
类型：发明
国别省市：