星间链路切换方法、卫星基站、终端及存储介质

技术领域

本申请涉及卫星通信技术领域，特别涉及一种星间链路切换方法、卫星基站、终端及存储介质。

背景技术

低轨卫星(英文名称：Low Earth Orbit,简称LEO)在移动通信领域被广泛应用。低轨卫星LEO一般位于距离地球160千米至2000千米的轨道高度，相对地球高速运动，单颗卫星一般只能为用户提供几分钟的服务时间，如轨道高度为1000km，最小仰角为10度的LEO卫星系统，单颗卫星仅能够与用户保持6min左右的连通。因此，相关技术中，用户终端难以在各卫星之间进行星间链路切换，以实现与各卫星之间的正常连通。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种星间链路切换方法、卫星基站、终端及存储介质，使终端能够在不同卫星基站之间进行星间链路切换。

本申请第一方面实施例提供了一种星间链路切换方法，应用于源卫星基站，所述方法包括：

通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号；

通过所述移动管理实体接收切换确认信号；所述切换确认信号由所述目标卫星基站根据所述切换请求信号发送；

根据所述切换确认信号，向终端发送连接重置信号；所述连接重置信号用于使所述终端从所述源卫星基站中去附着，并使所述终端执行与所述目标卫星基站的波束的同步；

根据所述切换确认信号，释放与所述移动管理实体之间的第一数据隧道，以断开与所述移动管理实体之间的连接。

根据本申请第一方面实施例的星间链路切换方法，至少具有如下有益效果：本申请第一方面实施例的星间链路切换方法能够应用于源卫星基站中，先通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号，通过所述移动管理实体接收切换确认信号；所述切换确认信号由所述目标卫星基站根据所述切换请求信号发送；根据切换确认信号，向终端发送连接重置信号；所述连接重置信号用于使所述终端从所述源卫星基站中去附着，并执行与所述目标卫星基站的波束的同步；然后根据切换确认信号，释放与所述移动管理实体之间的第一数据隧道。能够断开源卫星基站与终端之间的连接，断开源卫星基站与移动管理实体之间的连接，使终端与目标卫星基站建立连接，完成了终端在源卫星基站、目标卫星基站之间的链路切换。

根据本申请第一方面的一些实施例，在所述通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号，之前，还包括：

向所述终端发送测量信令；

接收测量报告；所述测量报告由所述终端根据所述测量信令发送；

若所述测量报告符合切换条件，则跳转至所述通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号。

根据本申请第一方面的一些实施例，在所述向终端发送连接重置信号之后，还包括：

建立与服务网关之间的第二数据隧道；

根据所述第二数据隧道，通过所述服务网关向所述目标卫星基站发送用户面数据；

释放所述第二数据隧道，以断开与所述服务网关之间的连接。

本申请第二方面实施例提供了一种星间链路切换方法，应用于目标卫星基站，所述方法包括：

接收切换请求信号；所述切换请求信号由源卫星基站通过移动管理实体发送；

根据所述切换请求信号，进行资源分配；

在完成所述资源分配后，通过所述移动管理实体向源卫星基站发送切换确认信号，以使所述源卫星基站向终端发送连接重置信号；

接受与所述终端的波束的同步，直至接收由所述终端发送的连接重置完成信号。

根据本申请第二方面的一些实施例，在所述通过所述移动管理实体向源卫星基站发送切换确认信号之后，还包括：

建立与服务网关之间的第三数据隧道；

根据所述第三数据隧道，通过所述服务网关接收用户面数据；所述用户面数据由所述源卫星基站通过所述服务网关发送。

根据本申请第二方面的一些实施例，在所述通过所述移动管理实体向源卫星基站发送切换确认信号之后，还包括：

建立与所述服务网关之间的上行数据隧道。

本申请第三方面实施例提供了一种星间链路切换方法，应用于终端，所述方法包括：

接收由源卫星基站发送的测量信令；

根据所述测量信令向所述源卫星基站发送测量报告，以使所述源卫星基站根据所述测量报告通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号；

接收由所述源卫星基站发送的连接重置信号；

根据所述连接重置信号，从所述源卫星基站中去附着；

根据所述连接重置信号，执行与所述目标卫星基站的波束的同步；

向所述目标卫星基站发送连接重置完成信号。

本申请第四方面实施例提供了一种卫星基站，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

所述程序被存储在所述存储器中，所述处理器执行至少一个所述程序以实现：

如本申请第一方面实施例所述的星间链路切换方法；或者，

如本申请第一方面实施例所述的星间链路切换方法。

本申请第五方面实施例提供了一种终端，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

所述程序被存储在所述存储器中，所述处理器执行至少一个所述程序以实现：

如本申请第三方面实施例所述的星间链路切换方法。

本申请第六方面实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行信号，所述计算机可执行信号用于执行：

如本申请第一方面实施例所述的星间链路切换方法；或者，

如本申请第二方面实施例所述的星间链路切换方法；或者，

如本申请第三方面实施例所述的星间链路切换方法。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的附加方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请一些实施例的星间链路切换方法的流程图；

图2为本申请另一些实施例的星间链路切换方法的流程图；

图3为本申请另一些实施例的星间链路切换方法的流程图；

图4为本申请另一些实施例的星间链路切换方法的流程图；

图5为本申请另一些实施例的星间链路切换方法的流程图；

图6为本申请另一些实施例的星间链路切换方法的流程图；

图7为本申请一些实施例的星间链路切换方法的示例图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本申请的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

参照图1，第一方面，本申请实施例提供了一种星间链路切换方法，应用于源卫星基站，方法包括但不限于步骤S110、步骤S120、步骤S300和步骤S130。

步骤S110，通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号；

在步骤S110中，源卫星基站向移动管理实体(Mobility Management Entity)发送切换需求信号，移动管理实体接收到切换需求信号后，从切换需求信号中获得切换请求信号，然后移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号，以使目标卫星基站能根据切换请求信号进行资源分配。例如，源卫星基站向移动管理实体发送handover required信号，handover required信号即是切换需求信号；移动管理实体接收到handover required信号后，从handover required信号中获取handover request信号，handover request信号即是切换请求信号，然后移动管理实体向目标卫星基站发送handover request信号；目标卫星基站接收到handover request信号后，根据handover request信号为链路切换进行资源分配。

步骤S120，通过移动管理实体接收切换确认信号；切换确认信号由目标卫星基站根据切换请求信号发送；

在步骤S120中，目标卫星基站在完成资源分配后，向移动管理实体发送切换确认信号，然后移动管理实体向源卫星基站转发切换确认信号，以使源卫星基站能够接收到切换确认信号，以通知源卫星基站，目标卫星基站已完成资源分配。例如，目标卫星基站在完成资源分配后，向移动管理实体发送handover request acknowledge信号，handoverrequest acknowledge信号即是切换确认信号；然后移动管理实体向源卫星基站转发handover request acknowledge信号。

步骤S130，根据切换确认信号，向终端发送连接重置信号；连接重置信号用于使终端从源卫星基站中去附着，并使终端执行与目标卫星基站的波束的同步；

在步骤S130中，根据切换确认信号，源卫星基站接收到切换确认信号后，向终端发送连接重置信号，连接重置信号能够指示终端完成星间链路的切换；终端接收到连接重置信号后，根据连接重置信号后，从源卫星基站中去附着，以断开终端与源卫星基站的连接；并且，连接重置信号中包含目标卫星基站点波束的物理标识，终端能够根据目标卫星基站点波束的物理标识，执行与目标卫星基站的波束的同步。例如，源卫星基站接收到handoverrequest acknowledge信号后，handover request acknowledge信号可以包括目标卫星基站的点波束的物理标识，然后源卫星基站向终端发送RRC connection reconfiguration信令，RRC connection reconfiguration信令即是连接重置信号；终端接收到RRCconnection reconfiguration信令后，从源卫星基站中去附着，以断开终端与源卫星基站的连接；RRC connection reconfiguration信令包括目标卫星基站点波束的物理标识，终端能够根据目标卫星基站点波束的物理标识，执行与目标卫星基站的波束的同步，以建立终端与目标卫星基站的连接。

步骤S140，根据切换确认信号，释放与移动管理实体之间的第一数据隧道，以断开与所述移动管理实体之间的连接。

在步骤S140中，在终端从源卫星基站中去附着，并执行与目标卫星基站的波束的同步之后，源卫星基站释放源卫星基站与移动管理实体之间的第一数据隧道，以断开源卫星基站与移动管理实体之间的连接。

本申请第一方面实施例的星间链路切换方法能够应用于源卫星基站中，先通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号，通过所述移动管理实体接收切换确认信号；所述切换确认信号由所述目标卫星基站根据所述切换请求信号发送；根据切换确认信号，向终端发送连接重置信号；所述连接重置信号用于使所述终端从所述源卫星基站中去附着，并执行与所述目标卫星基站的波束的同步；然后根据切换确认信号，释放与所述移动管理实体之间的第一数据隧道。能够断开源卫星基站与终端之间的连接，断开源卫星基站与移动管理实体之间的连接，使终端与目标卫星基站建立连接，完成了终端在源卫星基站、目标卫星基站之间的链路切换。

可以理解的是，参照图2，本申请第一方面实施例的星间链路切换方法在步骤S110之前，还包括步骤但不限于步骤S150、步骤S160和步骤S170。

步骤S150，向终端发送测量信令；

步骤S160，接收测量报告；测量报告由终端根据测量信令发送；

步骤S170，若测量报告符合切换条件，则跳转至通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号。

在步骤S110之前，源卫星基站向终端发送测量信令，终端接收到测量信令后，根据测量信令进行测量得到测量报告，测量报告包括但不限于终端位置、信号质量、用户等级等内容；然后终端向源卫星基站发送测量报告，源卫星基站接收到测量报告后，判断测量报告是否满足切换条件，若测量报告不满足切换条件，则源卫星基站继续向终端发送测量信令；若测量报告满足切换条件，则跳转至步骤S110。例如，源卫星基站向终端发送RRCconnection reconfiguration测量信令对终端的测量进行配置，终端向源基站发送RRCcomplete信号，以measurement report作为信令，以作为向源卫星基站上报的测量结果。需要说明的是，切换条件是预设的条件，本申请对此不作出具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设置切换条件。

可以理解的是，参照图3，本申请第一方面实施例的星间链路切换方法在步骤S130之后，还可以包括但不限于步骤S180、步骤S190和步骤S200。

S180，建立与服务网关(Serving GateWay，S-GW)之间的第二数据隧道；

S190，根据第二数据隧道，通过服务网关向目标卫星基站发送用户面数据；

S200，释放第二数据隧道，以断开与服务网关之间的连接。

源卫星基站建立与服务网关之间的第二数据隧道，然后通过第二数据隧道向服务网关发送用户面数据，然后服务网关向目标卫星基站转发用户面数据，然后源卫星基站释放第二数据隧道，以断开与服务网关之间的连接。

可以理解的是，第二数据隧道为S1承载隧道，S1接口用户面位于源卫星基站和服务网关之间，S1接口控制面位于源卫星基站和移动管理实体之间。在执行本申请实施例的星间链路切换方法时，终端群处于EMM-Registered、ECM-Connected、RRC-Connected三种状态，源卫星基站处于RRC-Connected状态，移动管理实体处于EMM-Registered、ECM-Connected两种状态，从而保证用户设备可以正常使用业务，同时与移动管理实体之间是有信令连接的。

第二方面，参照图4，本申请实施例提供了一种星间链路切换方法，应用于目标卫星基站，方法可以包括但不限于步骤S310、步骤S320、步骤S330、步骤S340。

S310，接收切换请求信号；切换请求信号由源卫星基站通过移动管理实体发送；

在步骤S310中，源卫星基站通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号，例如，源卫星基站向移动管理实体发送handover required信号；移动管理实体接收到handover required信号后，从handover required信号中获取handover request信号，然后移动管理实体向目标卫星基站发送handover request信号，handover request信号为切换请求信号。

S320，根据切换请求信号，进行资源分配；

在步骤S320中，目标卫星基站接收到切换请求信号后，则进行资源分配，例如，目标卫星基站接收到handover request信号后，进行资源分配，以为后续步骤做好准备。本申请实施例对资源分配的具体内容不作出限制，资源分配可以是信道资源的分配，也可以是其他资源的分配，本领域技术人员可以根据实际需要设置资源的具体分配。

S330，在完成资源分配后，通过移动管理实体向源卫星基站发送切换确认信号，以使源卫星基站向终端发送连接重置信号；

在步骤S330中，在目标卫星基站完成资源分配后，目标卫星基站向移动管理实体发送切换确认信号，然后移动管理实体向源卫星基站转发切换确认信号，其中，切换确认信号可以包括目标卫星基站的目标卫星基站点波束的物理标识。然后源卫星基站根据切换确认信号向终端发送连接重置信号。例如，源卫星基站接收到handover requestacknowledge信号后，handover request acknowledge信号可以包括目标卫星基站的点波束的物理标识，然后源卫星基站向终端发送RRC connection reconfiguration信令。

S340，接受终端的波束的同步，直至接收由终端发送的连接重置完成信号。

在步骤S340中，终端接收到RRC connection reconfiguration信令后，从源卫星基站中去附着，以断开终端与源卫星基站的连接；RRC connection reconfiguration信令包括目标卫星基站点波束的物理标识，终端能够根据目标卫星基站点波束的物理标识，执行与目标卫星基站的波束的同步，目标卫星基站接受终端的同步，以使目标卫星基站与终端建立连接。在终端完成与目标卫星基站的波速的同步后，终端向目标卫星基站发送连接重置完成信号，目标卫星基站接收到连接重置完成信号，以确认终端完成在源卫星基站、目标卫星基站之间的链路切换。例如，在终端完成与目标卫星基站的波速的同步后，终端向目标卫星基站发送RRC connection reconfiguration Complete信号，向目标基站确认切换完成过程。

可以理解的是，参照图5，本申请第二方面实施例的星间链路切换方法，在步骤S330之后还可以包括但不限于步骤S410、步骤S420。

步骤S410，建立与服务网关之间的第三数据隧道；第三数据隧道为S1承载隧道。

步骤S420，根据第三数据隧道，通过服务网关接收用户面数据；用户面数据由源卫星基站通过服务网关发送。

可以理解的是，本申请第二方面实施例的星间链路切换方法，在步骤S330之后还可以包括以下步骤：

建立与服务网关之间的上行数据隧道。

目标卫星基站建立与服务网关之间的上行数据隧道，目标卫星基站可以通过上行数据隧道向服务网关发送数据。服务网关与分组数据网关(Public Data NetworkGateway，P-GW)连接，而分组数据网关接入互联网，因此，目标卫星基站可以通过服务网关、分组数据网关实现与互联网之间的数据交互。

第三方面，参照图6，本申请实施例提供了一种星间链路切换方法，应用于终端，方法包括但不限于步骤S510、步骤S520、步骤S530、步骤S540、步骤S550和步骤S560。

步骤S510，接收由源卫星基站发送的测量信令；

步骤S520，根据测量信令向源卫星基站发送测量报告，以使源卫星基站根据测量报告通过移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号；

步骤S530，接收由源卫星基站发送的连接重置信号；

步骤S540，根据连接重置信号，从源卫星基站中去附着；

步骤S550，根据连接重置信号，执行与目标卫星基站的波束的同步；

步骤S560，向目标卫星基站发送连接重置完成信号。

终端接收到源卫星基站发送的测量信令RRC connection reconfiguration，然后根据测量信令RRC connection reconfiguration进行测量，得到测量报告，并向源卫星基站发送测量报告，例如向源卫星基站发送RRC complete，以measurement report作为信令。然后终端接收到由源卫星基站发送的连接重置信号RRC connection reconfiguration，终端根据连接重置信号RRCconnection reconfiguration，从源卫星基站中去附着，以断开与源卫星基站之间的连接；并且连接重置信号RRC connection reconfiguration包括目标卫星基站的波束的物理标识，终端根据目标卫星基站的波束的物理标识执行与目标卫星基站的波束的同步，在完成同步后，终端向目标卫星基站发送连接重置完成信号RRCconnection reconfiguration Complete，以向目标卫星基站确认终端完成在源卫星基站、目标卫星基站之间的链路切换。

参照图7，为了更好地叙述本申请的技术方案，以下以一个具体示例对星间链路切换方法进行说明；值得注意的是，图7所示的实施例只是本申请的一个示例，并不能理解为对本申请的限制。

参照图7，图7所示的星间链路切换方法包括以下步骤：

步骤S1001，源卫星基站向终端发送测量信令。

步骤S1002，终端向源卫星基站发送测量报告；终端根据测量信令进行测量，得到测量报告，并向源卫星基站发送测量报告。

步骤S1003，源卫星基站判断到测量报告符合切换条件。

步骤S1004，源卫星基站向移动管理实体发送切换需求信号。

步骤S1005，移动管理实体向目标卫星基站发送切换请求信号。

步骤S1006，目标卫星基站进行资源分配。

步骤S1007，目标卫星基站向移动管理实体发送切换确认信号。

步骤S1008，移动管理实体向源卫星基站发送切换确认信号。

步骤S1009，源卫星基站建立与服务网关之间的第二数据隧道。

步骤S1010，目标卫星基站建立与服务网关之间的第三数据隧道与上行数据隧道。第二数据隧道与第三数据隧道均为S1承载隧道。

步骤S1011，源卫星基站向终端发送连接重置信号。

步骤S1012，终端从源卫星基站中去附着。

步骤S1013，终端执行与目标卫星基站的波束的同步。

步骤S1014，源卫星基站向服务网关发送用户面数据。

步骤S1015，服务网关向目标卫星基站发送用户面数据。

步骤S1016，终端向目标卫星发送连接重置完成信号。

步骤S1017，源卫星基站释放与移动管理实体之间的第一数据隧道。

步骤S1018，源卫星基站释放第二数据隧道。

另外，本申请第四方面实施例提供了一种卫星基站，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

程序被存储在存储器中，处理器执行至少一个程序以实现：

如本申请第一方面实施例的星间链路切换方法；或者，

如本申请第二方面实施例的星间链路切换方法。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

存储器作为一种非暂态可读存储介质，可用于存储非暂态软件信号以及非暂态性可信号。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。可以理解的是，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件指令、指令以及信号，从而各种功能应用以及数据处理，即实现上述第一方面实施例或第二方面实施例的星间链路切换方法。

实现本申请第一方面实施例的星间链路切换方法或实现本申请第二方面实施例的星间链路切换方法所需的非暂态软件指令以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行本申请第一方面实施例的星间链路切换方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S140、图2中的方法步骤S150至S170、图3中的方法步骤S180至步骤S200、图4中的方法步骤S310至S340、图5中的方法步骤S410至S420。

另外，本申请第五方面实施例提供了一种卫星基站，包括：

至少一个存储器；

至少一个处理器；

至少一个程序；

程序被存储在存储器中，处理器执行至少一个程序以实现：

如本申请第三方面实施例的星间链路切换方法。

处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件指令、指令以及信号，从而各种功能应用以及数据处理，即实现上述第三方面实施例的星间链路切换方法。

实现本申请第三方面实施例的星间链路切换方法所需的非暂态软件指令以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行本申请第三方面实施例的星间链路切换方法，例如，执行以上描述的图6中的方法步骤S510至S560。

另外，本申请第六方面实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行信号，计算机可执行信号用于执行：

如申请第一方面实施例的星间链路切换方法；或者，

如申请第二方面实施例的星间链路切换方法；或者，

如申请第三方面实施例的星间链路切换方法。

例如执行以上描述的图1中的方法步骤S110至S140、图2中的方法步骤S150至S170、图3中的方法步骤S180至步骤S200、图4中的方法步骤S310至S340、图5中的方法步骤S410至S420、图6中的方法步骤S510至S560。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在可读介质上，可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信号(诸如计算机可读信号、数据结构、指令模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信号并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读信号、数据结构、指令模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信号递送介质。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下，作出各种变化。