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用于卫星接入的大规模IoT的PLMN选择

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


用于卫星接入的大规模IoT的PLMN选择

相关申请的交叉引用

本申请要求享受于2021年4月16日递交的、名称为“PLMN SELECTION FOR MASSIVEIOT OVER SATELLITE ACCESS”的美国专利申请No.17/233,411的权益,上述申请的全部内容通过引用方式明确地被并入本文中。

技术领域

概括而言,本公开内容涉及通信系统,并且更具体地,本公开内容涉及包括优选公共陆地移动网络(PLMN)选择的无线通信。

背景技术

无线通信系统被广泛地部署以提供诸如电话、视频、数据、消息传送和广播的各种电信服务。典型的无线通信系统可以采用能够通过共享可用的系统资源来支持与多个用户的通信的多址技术。这样的多址技术的示例包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。

已经在各种电信标准中采用这些多址技术,以提供使不同的无线设备能够在城市、国家、地区以及甚至全球级别进行通信的公共协议。示例电信标准是5G新无线电(NR)。5G NR是由第三代合作伙伴(3GPP)发布的连续移动宽带演进的一部分,以满足与延时、可靠性、安全性、可扩展性(例如,与物联网(IoT)一起)相关联的新要求以及其它要求。5G NR包括与增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)和超可靠低时延通信(URLLC)相关联的服务。5G NR的一些方面可以是基于4G长期演进(LTE)标准的。存在对5G NR技术的进一步改进的需求。这些改进还可以适用于其它多址技术以及采用这些技术的电信标准。

5G NR的一个增强可以是支持通信卫星,这些通信卫星可以在不部署新的地面基站或最少部署新的地面基站的情况下扩展网络覆盖范围和容量。然后,通信卫星上的5G NR可以用于支持IoT设备、大规模IoT设备、mMTC设备或者可能具有与低功率、低资源能力等相关联的约束的其它通信设备。

发明内容

下文给出了对一个或多个方面的简要概述,以便提供对这样的方面的基本理解。该概述不是全部预期方面的泛泛概述,以及既不旨在标识全部方面的关键或重要元素,也不旨在描绘任何或全部方面的范围。其唯一目的是以简化形式给出一个或多个方面的一些概念,作为稍后给出的更详细描述的前序。

在本公开内容的一个方面,提供了一种方法、计算机可读介质和装置。该装置可以是用户设备(UE)。该装置可以接入由通信卫星支持的无线电小区。该装置可以选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选公共陆地移动网络(PLMN)。该装置可以经由无线电小区和通信卫星来向基站发送对用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的指示。

在本公开内容的另一方面中,提供了一种方法、计算机可读介质和装置。该装置可以是基站。该装置可以经由通信卫星和无线电小区从UE接收非接入层(NAS)消息和对多个优选PLMN的指示,所述多个优选PLMN包括用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。该装置可以尝试确定UE的当前地理位置。当确定UE的当前地理位置的尝试成功时,该装置可以将服务PLMN确定为由UE针对UE的当前地理位置指示的优选PLMN。当确定UE的当前地理位置的尝试不成功时,该装置可以将服务PLMN确定为由UE指示的多个优选PLMN中的一个优选PLMN。该装置可以将NAS消息转发到服务PLMN。

在本公开内容的另一方面中,提供了一种方法、计算机可读介质和装置。该装置可以是与PLMN相关联的核心网络。该装置可以从基站接收NAS消息,该NAS消息由基站经由通信卫星从UE接收。该装置可以获得UE的当前地理位置。该装置可以确定服务PLMN不支持UE的当前地理位置。该装置可以向基站指示UE的当前地理位置。

为了实现前述目的和相关目的,一个或多个方面包括下文中充分地描述以及在权利要求中特别指出的特征。下文的描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些说明性的特征。然而,这些特征指示在其中可以采用各个方面的原理的各个方式中的仅一些方式,以及该描述旨在包括全部这样的方面以及其等效物。

附图说明

图1是示出无线通信系统和接入网络的示例的示意图。

图2是示出接入网络中的基站的示例方面的示意图。

图3是示出UE的示例的示意图。

图4示出了能够在透明模式下使用5G NR支持卫星接入的示例网络架构。

图5示出了能够在再生模式下使用5G NR来支持卫星接入的示例网络架构。

图6示出了能够在替代再生模式下使用5G NR来支持卫星接入的示例网络架构。

图7示出了在包括多个国家的部分的区域上生成多个波束的空间飞行器(SV)。

图8示出了SV在区域上产生的无线电小区。

图9示出了由一个或多个SV在区域上产生的无线电小区的指派的示例。

图10是无线通信的方法的通信流程。

图11是无线通信的方法的通信流程。

图12是无线通信的方法的流程图。

图13是无线通信的方法的流程图。

图14是无线通信的方法的流程图。

图15是示出用于示例装置的硬件实现的示例的示意图。

图16是示出用于示例装置的硬件实现的示例的示意图。

图17是示出用于示例装置的硬件实现的示例的示意图。

根据某些示例实现,各个附图中相似的附图标记指示相似的元件。另外,元素的多个实例可以通过在元素的第一数字后面跟有字母或连字符和第二数字来指示。例如,元素402的多个实例可以被指示为402-1、402-2、402-3等。当仅使用第一数字来指代这样的元素时,应当理解该元素的任何实例(例如,先前示例中的元素402将指代元素402-1、402-2、402-3)。

具体实施方式

下文结合附图阐述的具体实施方式旨在作为对各个配置的描述,而不旨在表示在其中可以实践本文所描述的概念的唯一配置。出于提供对各个概念的全面理解的目的,具体实施方式包括特定细节。然而,对于本领域技术人员来说将显而易见的是,可以在没有这些特定细节的情况下实践这些概念。在一些实例中,以框图的形式示出了公知的结构和组件,以便避免使这样的概念模糊。

现在将参考各种装置和方法来给出电信系统的若干方面。这些装置和方法将在下文的具体实施方式中进行描述,以及在附图中通过各个框、组件、电路、过程、算法等(被统称为“元素”)来示出。可以使用电子硬件、计算机软件或者其任何组合来实现这些元素。这样的元素是实现成硬件还是软件,取决于特定应用和施加到整个系统上的设计约束。

举例来说,元素、或元素的任何部分或元素的任何组合可以实现为包括一个或多个处理器的“处理系统”。处理器的示例包括微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、中央处理单元(CPU)、应用处理器、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算(RISC)处理器、片上系统(SoC)、基带处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路以及被配置为执行遍及本公开内容描述的各种功能的其它合适的硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。无论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其它名称,软件都应当被广泛地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件组件、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等。

相应地,在一个或多个示例实施例中,可以在硬件、软件或者其任何组合中实现所描述的功能。如果在软件中实现,则功能可以作为一个或多个指令或代码来在计算机可读介质上进行存储或者编码。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是可以由计算机存取的任何可用介质。通过举例而非限制的方式,这样的计算机可读介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘存储器、磁盘存储器、其它磁存储设备、上述类型的计算机可读介质的组合、或者能够用于以指令或数据结构的形式存储能够由计算机访问的计算机可执行代码的任何其它介质。

通过卫星接入的大规模物联网(MIoT)支持可能具有低电池容量的自动化设备。这些自动化设备也被称为MIoT设备,可以偶尔或周期性地接入远程站点。这样的MIoT设备可以具有对通信卫星的开放天空接入以及对地面网络的可选的非保证接入。MIoT设备可以具有若干年(例如,2年、5年、10年等)的最小电池寿命要求。在一些示例中,最小电池寿命要求可以在7-20年之间或者超过20年。MIoT设备还可能具有减少或受限的处理能力、受限的信令配置和/或低存储器能力。在一些方面中,由于最小电池寿命要求,MIoT设备可能不支持全球导航卫星系统(GNSS)自定位,或者可能不支持频繁的GNSS自定位。在一些情况下,例如,在UE正在接入卫星以及卫星支持接入位于不同国家的多个公共陆地移动网络(PLMN)的情况下,MIoT设备(也被称为用户设备(UE))可能无法基于UE位置来选择PLMN。

例如,无法确定其地理位置的UE可以接入由卫星支持的无线电小区,该卫星提供对一个以上的地理位置(例如,一个以上的国家)的覆盖。然后,UE可能无法确定其位于哪个国家,这可能导致UE无法选择服务于UE所位于的国家的PLMN。此外,如果UE不位于特定国家,则UE仍然可以选择支持该国家的PLMN并且从该PLMN接收错误消息,这可以使UE能够选择服务于UE所位于的国家的不同PLMN。然而,这种选择和重选的过程可能导致比针对UE的最小电池寿命要求可以允许的更高的电池功耗。本文给出的各方面使得能够由MIoT UE进行正确的PLMN选择。在一些方面中,与可能涉及不正确的选择和重选的上述示例相比,正确的PLMN选择可能引起更少的电池功耗。例如,本文描述的各方面可以使得UE能够基于UE可能位于的潜在国家来选择潜在PLMN集合,并且可以使得网络能够基于UE的实际位置来为UE选择特定PLMN,而无需UE进行PLMN重选。

特别地,UE可以为UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置选择优选PLMN。UE可以经由无线电小区和通信卫星向基站发送非接入层(NAS)消息和对UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的至少一个优选PLMN的指示。基站可以尝试确定UE的当前地理位置。基站然后可以确定服务PLMN。然后,基站可以将由基站从UE接收的NAS消息转发到服务PLMN。因此,即使UE可能无法进行自定位,也可以为UE选择正确的PLMN。此外,本文给出的各方面可以减少UE处的处理和信令资源消耗。因此,上述各方面可能特别适合于诸如MIoTUE之类的低成本和/或低功率UE。除了MIoT UE之外,各方面可以应用于其它UE。

图1是示出无线通信系统和接入网络100的示例的示意图。无线通信系统(还被称为无线广域网(WWAN))包括基站102、UE 104、演进分组核心(EPC)160、以及另一核心网络190(例如,5G核心(5GC))。基站102可以包括宏小区(高功率蜂窝基站)和/或小型小区(低功率蜂窝基站)。宏小区包括基站。小型小区包括毫微微小区、微微小区和微小区。

被配置用于4G LTE(被统称为演进的通用移动电信系统(UMTS)陆地无线接入网(E-UTRAN))的基站102可以通过第一回程链路132(例如,S1接口)来与EPC 160对接。被配置用于5G NR(被统称为下一代RAN(NG-RAN))的基站102可以通过第二回程链路184来与核心网190对接。除了其它功能之外,基站102还可以执行以下功能中的一个或多个功能:用户数据的传输、无线信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动性控制功能(例如,切换、双连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载均衡、针对NAS消息的分发、NAS节点选择、同步、无线接入网络(RAN)共享、多媒体广播多播服务(MBMS)、用户和设备追踪、RAN信息管理(RIM)、寻呼、定位和对警告消息的传递。基站102可以在第三回程链路134(例如,X2接口)上彼此直接或间接地(例如,通过EPC 160或核心网190)通信。第一回程链路132、第二回程链路184和第三回程链路134可以是有线的或无线的。

基站102可以与UE 104进行无线通信。基站102中的每个基站102可以针对相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖。可以存在重叠的地理覆盖区域110。例如,小型小区102'可以具有与一个或多个宏基站102的覆盖区域110重叠的覆盖区域110'。包括小型小区和宏小区两者的网络可以被称为异构网络。异构网络还可以包括家庭演进型节点B(eNB)(HeNB),HeNB可以向被称为封闭用户分组(CSG)的受限制组提供服务。在基站102与UE 104之间的通信链路120可以包括从UE 104到基站102的上行链路(UL)(还被称为反向链路)传输和/或从基站102到UE 104的下行链路(DL)(还被称为前向链路)传输。通信链路120可以使用多输入多输出(MIMO)天线技术,其包括空间复用、波束成形和/或发射分集。通信链路可以是通过一个或多个载波的。基站102/UE 104可以使用在用于每个方向上的传输的总共多达Yx MHz(x个分量载波)的载波聚合中分配的、每载波多达Y MHz(例如,5、10、15、20、100、400等MHz)带宽的频谱。载波可以彼此相邻或者可以彼此不相邻。对载波的分配可以是关于DL和UL不对称的(例如,比UL相比,针对DL可以分配更多或更少的载波)。分量载波可以包括主分量载波和一个或多个辅分量载波。主分量载波可以被称为主小区(PCell),以及辅分量载波可以被称为辅小区(SCell)。

某些UE 104可以使用设备到设备(D2D)通信链路158彼此通信。D2D通信链路158可以使用DL/UL WWAN频谱。D2D通信链路158可以使用一个或多个侧行链路信道,诸如物理侧行链路广播信道(PSBCH)、物理侧行链路发现信道(PSDCH)、物理侧行链路共享信道(PSSCH)以及物理侧行链路控制信道(PSCCH)。D2D通信可以通过各种各样的无线D2D通信系统,诸如例如,FlashLinQ、WiMedia、蓝牙、ZigBee、基于电气与电子工程师学会(IEEE)802.11标准的Wi-Fi、LTE或者NR。

无线通信系统还可以包括在例如5GHz免许可频谱等中经由通信链路154来与Wi-Fi站(STA)152相通信的Wi-Fi接入点(AP)150。当在免许可频谱中通信时,STA 152/AP 150可以在通信之前执行空闲信道评估(CCA)以便确定信道是否可用。

小型小区102'可以在经许可和/或免许可频谱中操作。当在免许可频谱中操作时,小型小区102'可以采用NR以及使用如由Wi-Fi AP 150所使用的相同的免许可频谱(例如,5GHz等)。在免许可频谱中采用NR的小型小区102'可以提升对接入网络的覆盖和/或增加接入网络的容量。

电磁频谱通常基于频率/波长而被细分为各种类别、频带、信道等。在5G NR中,两个初始操作频带已经被标识为频率范围名称FR1(410MHz-7.125GHz)和FR2(24.25GHz-52.6GHz。FR1与FR2之间的频率通常被称为中频带频率。尽管FR1的一部分大于6GHz,但是在各种文档和文章中,FR1通常(可互换地)被称为“低于6GHz”频带。关于FR2有时会出现类似的命名问题,尽管它与极高频(EHF)频带(30GHz-300GHz)不同,但是在文档和文章中通常(可互换地)被称为“毫米波”频带,EHF频带被国际电信联盟(ITU)标识为“毫米波”频带。

考虑到以上方面,除非另有具体说明,否则应当理解,如果在本文中使用术语“低于6GHz”等,则其可以广义地表示可以小于6GHz、可以在FR1内、或可以包括中频带频率的频率。此外,除非另有具体说明,否则应当理解,如果在本文中使用术语“毫米波”等,则其可以广义地表示可以包括中频带频率、可以在FR2内、或可以在EHF频带内的频率。

基站102(无论是小型小区102'还是大型小区(例如,宏基站))可以包括和/或被称为eNB、NR节点B(也被称为gNB)或另一类型的基站。一些基站(诸如gNB 180)可以在传统的低于6GHz频谱中、在毫米波频率和/或近毫米波频率中操作,以与UE 104相通信。当gNB 180在毫米波或者近毫米波频率中操作时,gNB 180可以被称为毫米波基站。毫米波基站180可以利用与UE 104的波束成形182,以补偿极高的路径损耗和短距离。基站180和UE 104可以各自包括多个天线(诸如天线元件、天线面板和/或天线阵列)以促进波束成形。

基站180可以在一个或多个发送方向182'上向UE 104发送波束成形信号。UE 104可以在一个或多个接收方向182”上从基站180接收波束成形信号。UE 104还可以在一个或多个发送方向上向基站180发送波束成形信号。基站180可以在一个或多个接收方向上从UE104接收波束成形信号。基站180/UE 104可以执行波束训练以确定针对基站180/UE 104中的每一者的最佳接收和发送方向。用于基站180的发送方向和接收方向可以是相同的或者可以是不相同的。用于UE 104的发送方向和接收方向可以是相同的或者可以是不相同的。

EPC 160可以包括移动性管理实体(MME)162、其它MME 164、服务网关166、多媒体广播多播服务(MBMS)网关168、广播多播服务中心(BM-SC)170和分组数据网络(PDN)网关172。MME 162可以与归属用户服务器(HSS)174相通信。MME 162是处理UE 104与EPC 160之间的信令的控制节点。一般来讲,MME 162提供承载和连接管理。全部的用户互联网协议(IP)分组是通过服务网关166来传送的,所述服务网关本身连接到PDN网关172。PDN网关172向UE提供IP地址分配以及其它功能。PDN网关172和BM-SC 170连接到IP服务176。IP服务176可以包括互联网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)、PS流服务和/或其它IP服务。BM-SC 170可以提供用于MBMS用户服务设定和传送的功能。BM-SC 170可以用作针对内容提供方MBMS传输的入口点,可以用以授权并发起PLMN内的MBMS承载服务,以及可以用以调度MBMS传输。MBMS网关168可以用以向属于对特定服务进行广播的多播广播单频网络(MBSFN)区域的基站102分发MBMS业务,以及可以负责会话管理(开始/停止)和负责收集与eMBMS相关的计费信息。

核心网络190可以包括接入和移动性管理功能(AMF)192、其它AMF 193、会话管理功能(SMF)194和用户平面功能(UPF)195。AMF 192可以与统一数据管理单元(UDM)196进行通信。AMF 192是处理UE 104与核心网络190之间的控制平面信令的控制节点。通常,AMF192支持UE 104的移动性、UE向核心网络190的注册并且辅助会话管理。所有用户平面IP分组都是通过UPF 195传输的。UPF 195提供UE IP地址分配以及其它功能。UPF 195连接到IP服务197。IP服务197可以包括互联网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)、分组交换(PS)流服务和/或其它IP服务。

基站可以包括和/或被称为gNB、节点B、eNB、接入点、基站收发机站、无线电基站、无线电收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、发送接收点(TRP)、或者某种其它适当的术语。基站102针对UE 104提供去往EPC 160或核心网190的接入点。UE 104的示例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、卫星无线电电话、全球定位系统(GPS)接收机、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如,MP3播放器)、摄像机、游戏控制台、平板电脑、智能设备、可穿戴设备、车载系统(IVS)、电表、气泵、大型或小型厨房电器、医疗保健设备、植入物、传感器/致动器、显示器、跟踪设备、远程信息处理设备或者任何其它类似功能的设备。UE 104中的一些UE可以被称为IoT设备(例如,停车计费表、气泵、烤箱、IVS、心脏监护仪、跟踪设备、远程信息处理设备等)。UE 104还可以称为站、移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持设备、用户代理、移动客户端、客户端或者某种其它适当的术语。

再次参照图1,在某些方面中,UE 104可以包括PLMN组件198,其可以被配置为接入由通信卫星103支持的无线电小区。通信卫星103可以被称为空间飞行器(SV),并且可以在近地轨道(LEO)、中地轨道(MEO)或地球静止轨道(GEO)中。PLMN组件198可以被配置为选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。PLMN组件198可以被配置为经由无线电小区和通信卫星来向基站发送对用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的指示。

在某些方面中,基站102或180可以包括PLMN组件199,其可以被配置为经由通信卫星103和无线电小区来从UE 104接收NAS消息和对多个优选PLMN的指示,所述多个优选PLMN包括用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。PLMN组件199可以被配置为尝试确定UE的当前地理位置。PLMN组件199可以被配置为:当确定UE的当前地理位置的尝试成功时,将服务PLMN确定为由UE针对UE的当前地理位置指示的优选PLMN。PLMN组件199可以被配置为:当确定UE的当前地理位置的尝试不成功时,将服务PLMN确定为由UE指示的多个优选PLMN中的一个优选PLMN。PLMN组件199可以被配置为将NAS消息转发到服务PLMN。

在某些方面中,AMF 192可包括PLMN组件189,其可被配置为从基站接收NAS消息,该NAS消息由基站经由通信卫星103从UE 104接收。PLMN组件189可以被配置为获得UE 104的当前地理位置。PLMN组件189可以被配置为确定服务PLMN不支持UE 104的当前地理位置。PLMN组件189可以被配置为向基站指示UE 104的当前地理位置。

图2是接入网络中的基站310的框图。图3是接入网络中的UE 350的框图。基站310可以与UE 350进行通信。在下行链路(DL)中,可以将来自EPC 160的IP分组提供给控制器/处理器375。控制器/处理器375实现层3和层2功能。层3包括无线电资源控制(RRC)层,以及层2包括服务数据适配协议(SDAP)层、分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线链路控制(RLC)层和介质访问控制(MAC)层。控制器/处理器375提供:与以下各项相关联的RRC层功能:系统信息(例如,主信息块“MIB”、系统信息块“SIB”)的广播、RRC连接控制(例如,RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改、以及RRC连接释放)、无线接入技术(RAT)间移动性、以及用于UE测量报告的测量配置;与以下各项相关联的PDCP层功能:报头压缩/解压缩、安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)、以及切换支持功能;与以下各项相关联的RLC层功能:上层协议数据单元(PDU)的传输、通过自动重传请求(ARQ)的纠错、RLC服务数据单元(SDU)的串接、分段和重组、RLC数据PDU的重新分段、以及RLC数据PDU的重新排序;以及与以下各项相关联的MAC层功能:在逻辑信道与传输信道之间的映射、MAC SDU到传输块(TB)上的复用、MACSDU从TB的解复用、调度信息报告、通过混合自动重传请求(HARQ)的纠错、优先级处置、以及逻辑信道优先化。

发送(TX)处理器316和接收(RX)处理器370实现与各种信号处理功能相关联的层1功能。包括物理(PHY)层的层1可以包括对传输信道的错误检测、对传输信道的前向纠错(FEC)编码/解码、交织、速率匹配、到物理信道上的映射、对物理信道的调制/解调、以及MIMO天线处理。TX处理器316基于各种调制方案(例如,二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移相键控(M-PSK)、M阶正交幅度调制(M-QAM)),来处理到信号星座的映射。经编码和调制的符号然后可以被分成并行的流。每个流可以接着被映射到正交频分复用(OFDM)子载波、在时域和/或频域中与参考信号(例如,导频)进行复用,以及然后使用快速傅立叶逆变换(IFFT)组合在一起,以产生携带时域OFDM符号流的物理信道。OFDM流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器374的信道估计可以用于确定编码和调制方案以及用于空间处理。信道估计可以根据由UE 350发送的参考信号和/或信道状况反馈来推导。每个空间流可以接着经由单独的发射机318TX被提供给不同的天线320。每个发射机318TX可以利用相应的空间流来对RF载波进行调制以用于传输。

在UE 350处,每个接收机354RX通过其相应的天线352来接收信号。每个接收机354RX对调制到RF载波上的信息进行恢复并将信息提供给接收(RX)处理器356。TX处理器368和RX处理器356实现与各种信号处理功能相关联的层1功能。RX处理器356可以对信息执行空间处理以恢复以UE 350为目的地的任何空间流。如果多个空间流以UE 350为目的地,则其可以由RX处理器356组合成单个OFDM符号流。RX处理器356然后使用快速傅立叶变换(FFT)来将OFDM符号流从时域转换到频域。频域信号包括针对OFDM信号的每个子载波的单独的OFDM符号流。通过确定由基站310发送的最有可能的信号星座点,来对在每个子载波上的符号以及参考信号进行恢复和解调。这些软决策可以基于由信道估计器358计算出的信道估计。然后,对软决策进行解码和解交织来恢复由基站310最初在物理信道上发送的数据和控制信号。然后将数据和控制信号提供给控制器/处理器359,控制器/处理器359实现层3和层2功能。

控制器/处理器359可以与存储程序代码和数据的存储器360相关联。存储器360可以被称为计算机可读介质。在UL中,控制器/处理器359提供在传输信道与逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩和控制信号处理,以恢复来自EPC 160的IP分组。控制器/处理器359还负责使用确认(ACK)和/或否定ACK(NACK)协议的错误检测以支持HARQ操作。

与结合由基站310进行的DL传输所描述的功能类似,控制器/处理器359提供:与以下各项相关联的RRC层功能:系统信息(例如,MIB、SIB)获取、RRC连接和测量报告;与以下各项相关联的PDCP层功能:报头压缩/解压缩和安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证);与以下各项相关联的RLC层功能:上层PDU的传送、通过ARQ的纠错、RLC SDU的串接、分段和重组、RLC数据PDU的重新分段和RLC数据PDU的重新排序;以及与以下各项相关联的MAC层功能:在逻辑信道与传输信道之间的映射、MAC SDU到TB上的复用、对MAC SDU从TB的解复用、调度信息报告、通过HARQ的纠错、优先级处理和逻辑信道优先化。

由信道估计器358根据由基站310发送的参考信号或反馈推导出的信道估计可以由TX处理器368用于选择适当的编码和调制方案,以及用于促进空间处理。可以经由单独的发射机354TX来将由TX处理器368生成的空间流提供给不同的天线352。每个发射机354TX可以利用相应的空间流来对RF载波进行调制以用于传输。

UL传输在基站310处是以与结合在UE 350处的接收机功能所描述的方式类似的方式来处理的。每个接收机318RX通过其相应的天线320来接收信号。每个接收机318RX对调制到RF载波上的信息进行恢复并且将信息提供给RX处理器370。

控制器/处理器375可以与存储程序代码和数据的存储器376相关联。存储器376可以被称为计算机可读介质。在UL中,控制器/处理器375提供在传输信道与逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理,以恢复来自UE 350的IP分组。来自控制器/处理器375的IP分组可以被提供给EPC 160。控制器/处理器375还负责使用ACK和/或NACK协议的错误检测以支持HARQ操作。

TX处理器368、RX处理器356和控制器/处理器359中的至少一者可以被配置为执行与图1的198有关的各方面。

TX处理器316、RX处理器370和控制器/处理器375中的至少一者可以被配置为执行与图1的199有关的各方面。

卫星接入上的大规模物联网(MIoT)是一种功能,其中具有有限电池容量的自动化设备可以周期性地接入远程站点。这可以用于报告遥测信息(例如,天气报告),报告包裹、车辆、飞机、船舶、托盘、货车、动物、行李、人员的位置和状态,或者提供农业、道路交通、海上或河流交通等的监测报告。可以支持对通信卫星的开放天空接入和对地面基站的非保证接入。

与支持移动电话UE(例如,智能手机UE)的卫星接入不同,可能预期使用MIoT的设备具有严重的电池寿命约束,例如,最低电池寿命要求为7-20年。这些设备还可能具有有限的处理、信令或存储器能力,或者可能不支持全球导航卫星系统(GNSS)自定位。这意味着用于正常UE(例如,智能手机)进行卫星接入的PLMN选择方法可能不是最佳的,并且由于其依赖于GNSS自定位而可能是不可接受的。例如,正常UE可能不与可能与MIoT设备相关联的受限的存储器、信令和/或处理能力相关联。因此,可以有利地提供用于MIoT设备的卫星接入的PLMN选择的方法。

当UE无法确定其地理位置并且接入提供对一个以上的地理位置的覆盖的无线电小区时,可以利用本文描述的各方面。各方面可以是基于UE的多个PLMN选择的,其中UE可以选择PLMN一次,并且可以允许网络为UE选择一个特定PLMN。

图4示出了能够支持卫星接入(例如,使用5G NR)的示例网络架构400。尽管使用5GNR的示例描述了各方面,但是本文给出的概念也可以应用于其它类型的核心网络。图4示出了具有透明SV的网络架构。透明SV可以在上行链路(UL)和下行链路(DL)方向两者上实现频率转换和射频(RF)放大器,并且可以对应于模拟RF中继器。例如,透明SV可以从所有被服务UE接收UL信号,并且可以在不对信号进行解调或解码的情况下将组合信号DL重定向到地球站。类似地,透明SV可以从地球站接收UL信号,并且在不对信号进行解调或解码的情况下将信号DL重定向到被服务UE。然而,SV可以对接收的信号进行频率转换,并且可以在发送信号之前对接收的信号进行放大和/或滤波。

网络架构400包括多个UE 405、多个SV 402-1至402-3(在本文中统称为SV 402)、多个非地面网络(NTN)网关404-1至404-3(在本文中统称为NTN网关404)(有时在本文中简称为网关404、地球站404或地面站404)、能够经由作为RAN 412(例如,NG-RAN)的一部分的在本文中简称为卫星基站406-1至406-3(在本文中统称为基站406)的SV 402与UE通信的多个基站(例如,gNB)。基站406可以对应于图2中的基站310。网络架构400被示出为还包括核心网络410-1至410-6的组件(在本文中统称为CN 410)。在一些方面中,CN 410可以包括多个第五代(5G)网络(其包括5G核心网络(5GCN)),并且可以对应于结合图1描述的核心网络190。CN 410可以是位于相同国家或不同国家的公共陆地移动网络(PLMN)。例如,CN1 410-1和CN2 410-2可以位于相同的第一国家。CN3 410-3和CN4 410-4可以位于相同的第二国家。CN5 410-5和CN6 410-6可以位于相同的第三国家。在下文中,对国家的任何提及也可以包括对未被普遍承认为国家的国际地区的提及。图4示出了CN1 410-1内可以与RAN 412一起操作的各种组件。应当理解,CN2 410-2和其它CN可以包括相同、相似或不同的组件和相关联的RAN,为了避免不必要的混淆,图4中没有示出这些组件和相关联的RAN。在一些方面中,CN可以是5GCN,5G网络也可以被称为NR网络;RAN 412可以被称为下一代RAN(NG-RAN)、5GRAN或NR RAN;并且CN 410可以被称为5G CN或NG核心网络(NGC)。

网络架构400还可以将来自SV 490的信息用于卫星定位系统(SPS),该SPS包括GNSS,诸如全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、伽利略或北斗、或某个其它本地或区域SPS,诸如印度区域导航卫星系统(IRNSS)、欧洲地球静止导航覆盖服务(EGNOS)或广域增强系统(WAAS),它们全部有时在本文中被称为GNSS。注意,SV 490充当导航SV,并且与充当通信SV的SV 402分离且不同。然而,不排除SV 490中的一些SV 490也可以充当SV402中的一些SV 402和/或SV 402中的一些SV 402也可以充当SV 490中的一些SV 490。在一些实现中,例如,SV 402可以用于通信和定位。下文描述了网络架构400的额外组件。网络架构400可以包括附加的或替代的组件。

图4所示的具有透明SV的网络架构400中的允许连接允许基站406接入多个地球站404和/或多个SV 402。基站406(例如,由基站406-3示出)也可以由多个PLMN(例如,所有CN1410-1至CN 6 410-6)共享,这些PLMN可以全部在相同的国家中或可能在不同的国家中,并且地球站404(例如,由地球站404-2示出)可以由一个以上的基站406共享。在一个示例中,CN1 410-1和CN2410-2可以位于相同的第一国家。CN3 410-3和CN4 410-4可以位于相同的第二国家。CN5 410-5和CN6 410-6可以位于相同的第三国家。

图4仅提供了各种组件的一般说明,可以适当地利用其中的任何组件或所有组件,并且根据需要可以复制或省略其中的每个组件。具体地,尽管仅示出了三个UE 405,但是应当理解,许多UE(例如,数百、数千、数百万等)可以利用网络架构400。类似地,网络架构400可以包括较大(或较小)数量的SV 490、SV 402、地球站404、基站406、RAN 412、CN 410、外部客户端440和/或其它组件。所示的连接网络架构400中的各种组件的连接包括数据和信令连接,其可以包括额外(中间)组件、直接或间接物理和/或无线连接和/或额外网络。此外,根据期望功能,组件可以被重新排列、组合、分离、替代和/或省略。

虽然图4的各方面示出了基于5G的网络,但是类似的网络实现和配置可以用于其它通信技术,诸如3G、4G LTE等。

UE 405可以包括和/或被称为设备、移动设备、无线设备、移动终端、终端、移动站(MS)、启用安全用户平面定位(SUPL)的终端(SET),或者通过某个其它名称来引用。此外,UE405可以对应于手机、智能手机、膝上型计算机、平板设备、PDA、跟踪设备、导航设备、IoT设备或某种其它便携式或可移动设备。通常,但不是必须的,UE 405可以支持使用一种或多种无线电接入技术(RAT)的无线通信,例如,使用全球移动通信系统(GSM)、CDMA、宽带CDMA(WCDMA)、LTE、高速分组数据(HRPD)、IEEE 802.11WiFi(也被称为Wi-Fi)、

UE 405可以包括单个实体或者可以包括多个实体,诸如在其中用户可以使用音频、视频和/或数据I/O设备和/或身体传感器以及单独的有线或无线调制解调器的个域网中。

在一些方面中,UE 405可以支持位置确定,例如,使用来自SPS(诸如GPS、GLONASS、伽利略或北斗或者某个其它本地或区域SPS,诸如IRNSS、EGNOS或WAAS,它们全部在本文中通常可以被称为GNSS)中的空间飞行器490的信号和信息。使用SPS的位置测量是基于从多个轨道卫星向UE 405中的SPS接收机广播的SPS信号的传播延迟时间的测量的。一旦SPS接收机已经测量了每个卫星的信号传播延迟,就可以确定到每个卫星的距离,并且然后可以使用所测量的距离和卫星的已知位置来确定精确导航信息,包括SPS接收机的三维位置、速度和时间。可以使用SV 490支持的定位方法可以包括辅助GNSS(A-GNSS)、实时动态(RTK)、精确点定位(PPP)和差分GNSS(DGNSS)。来自SV 402的信息和信号也可以用于支持定位。在一些方面中,UE 405还可以支持使用地面定位方法(诸如DL到达时间差(DL-TDOA)、增强型小区ID(ECID)、往返信号传播时间(RTT)、多小区RTT、到达角(AOA)、发射角(AOD)、到达时间(TOA)和/或其它定位方法)的定位。为了支持这些定位方法,UE 405可以支持各种DL位置测量,诸如接收时间发送时间差(Rx-Tx)、参考信号接收功率(RSRP)、参考信号时间差(RSTD)以及TOA、AOA等的测量。

UE 405的位置的估计可以被称为位置(location)、位置估计(locationestimate)、位置锁定(location fix)、锁定(fix)、定位(position)、定位估计(positionestimate)或定位锁定(position fix),并且可以是大地测量的,由此为UE 405提供位置坐标(例如,纬度和经度),该位置坐标可以包括或者可以不包括高度分量(例如,海拔高度、高于地平面、楼层平面或地下室层的高度、或者低于地平面、楼层平面或地下室层的深度)。替代地,UE 405的位置可以被表达为市政位置(例如,作为邮政地址或建筑物中的某个点或小区域(诸如特定房间或楼层)的名称)。UE 405的位置也可以被表达为预期UE 405以某种概率或置信度水平(例如,67%、95%等)位于其内的区域或体积(以大地测量方式或以市政形式定义)。UE 405的位置还可以是相对位置,包括例如相对于已知位置处的某个原点定义的距离和方向或相对X、Y和Z坐标,该已知位置可以是以大地测量方式、以市政术语或通过参考在地图、楼层平面图或建筑平面图上指示的点、区域或体积来定义的。在本文包含的描述中,除非另有指示,否则对术语位置的使用可以包括这些变型中的任何一个。当计算UE的位置时,可以求解局部x、y和可能的z坐标,并且然后如果需要,可以将局部坐标转换为绝对坐标(例如,对于纬度、经度以及高于或低于平均海平面的高度)。

在其它方面中,UE可能不包括位置或定位能力,或者使UE避免与位置或定位确定相关的至少一些处理可能是优选的。本文给出的各方面提供了用于这种UE的改进的PLMN选择。

UE 405被配置为经由SV 402、地球站404和基站406与CN 410进行通信。如RAN 412所示,与CN 410相关联的一个或多个RAN可以包括一个或多个基站406。RAN 412还可以包括不能够经由SV 402(未示出)与UE进行通信的多个地面基站(未示出)。地面和/或卫星基站对(例如,RAN 412中的地面基站和/或基站406-1)可以使用地面链路(例如,直接地或者经由其它地面基站或基站406间接地)彼此连接,并且使用Xn接口进行通信。可以经由每个UE405与服务基站406之间的无线通信经由SV 402和地球站404向UE 405提供对网络的接入。基站406可以代表每个UE 405向CN 410提供无线通信接入,例如,使用5G NR。5G NR无线电接入也可以被称为NR无线电接入或5G无线电接入,并且例如可以由3GPP定义。

图4中所示的RAN 412中的基站(BS)也可以或替代地包括下一代演进型节点B(也被称为ng-eNB)。Ng-eNB可以连接到RAN 412中的一个或多个基站406和/或地面基站(例如,直接地或者经由其它基站406、地面基站和/或其它ng-eNB间接地)。ng-eNB可以向UE 405提供LTE无线接入和/或演进型LTE(eLTE)无线接入。

基站406可以被称为其它名称,诸如gNB、“卫星节点”、卫星节点B(sNB)或“卫星接入节点”。基站406与地面gNB不同,但是可以是基于具有额外能力的地面gNB的。例如,基站406可以终止到UE 405的无线电接口和相关联的无线电接口协议,并且可以经由SV 402和地球站(ES)404向UE 405发送DL信号并且从UE 405接收UL信号。基站406还可以支持到UE405的信令连接以及语音和数据承载,并且可以支持UE 405在用于相同SV 402的不同无线电小区之间、在不同SV 402之间和/或在不同基站406之间的切换。基站406可以被配置为管理移动无线电波束(例如,用于LEO SV)和UE 405的相关联的移动性。基站406可以辅助SV402在不同地球站404、不同基站406之间以及在不同国家之间的切换(或转移)。基站406可以向CN 410隐藏或模糊所连接的SV 402的特定方面,例如,通过以与地面基站相同或类似的方式与CN 410对接,并且可以避免CN 410需要维护用于SV 402的配置信息或执行与SV402相关的移动性管理。基站406还可以辅助在多个国家上共享SV 402。基站406可以与一个或多个地球站404进行通信,例如,如基站406-2与地球站404-2和404-1进行通信所示。基站406可以与地球站404分离,例如,如基站406-1和406-2以及地球站404-1和404-2所示。基站406可以包括一个或多个地球站404或者可以与其组合,例如,使用拆分架构。例如,在拆分架构的情况下,基站406可以包括中央单元,并且地球站可以包括或充当分布式单元(DU)。可以利用透明SV操作将基站406固定在地面上。在一个实现中,一个基站406可以与一个地球站404物理组合或物理连接到一个地球站404,以降低复杂性和成本。

地球站404可以由一个以上的基站406共享,并且可以经由SV 402与UE 405进行通信。地球站404可以仅专用于SV 402的一个空间飞行器运营商(SVO)和一个相关联的星座,并且然后可以由SVO拥有和管理。地球站404可以被包括在基站406内,例如,作为基站406内的基站DU,这可以在相同的SVO或相同的移动网络运营商(MNO)拥有基站406和所包括的地球站404两者时发生。地球站404可以使用SVO可以专有的控制和用户平面协议与SV 402进行通信。地球站404与SV 402之间的控制和用户平面协议可以进行以下操作:(i)建立和释放地球站404到SV 402的通信链路,包括认证和加密;(ii)更新SV软件和固件;(iii)执行SV操作和维护(O&M);(iv)控制无线电波束(例如,方向、功率、开/关状态)以及无线电波束与地面站UL和DL有效载荷之间的映射;和/或(v)辅助SV 402或无线电小区切换到另一地球站404。

如上所述,虽然图4描绘了被配置为根据用于NG-RAN 412的5G NR和LTE通信协议进行通信的节点,但是也可以使用被配置为根据其它通信协议(例如,用于E-UTRAN的LTE协议或用于WLAN的IEEE 802.11x协议)进行通信的节点。例如,在向UE 405提供LTE无线接入的4G演进分组系统(EPS)中,RAN可以包括E-UTRAN,该E-UTRAN可以包括基站,该基站包括支持LTE无线接入的演进型节点B(eNB)。用于EPS的核心网络可以包括EPC。EPS然后可以包括E-UTRAN加EPC,其中E-UTRAN与图4中的NG-RAN 412相对应,并且EPC与图4中的CN 410相对应。本文描述的用于支持RAN位置服务器功能的方法和技术可以适用于此类其它网络。

基站406和地面基站(如果存在于NG-RAN 412中的话)可以与CN 410中的AMF 422进行通信,为了定位功能,AMF 422可以与位置管理功能(LMF)424进行通信。例如,基站406可以向AMF 422提供N2接口。基站406与CN 410之间的N2接口可以与在基站和CN 410之间针对UE 405的地面NR接入所支持的N2接口相同或相似,并且可以使用在基站406和AMF 422之间的的下一代应用协议(NGAP),如在3GPP技术规范(TS)38.413中定义的。AMF 422可以支持UE 405的移动性,包括无线电小区改变和切换,并且可以参与支持到UE 405的信令连接以及用于UE 405的可能的数据和语音承载。LMF 424可以支持在UE 405接入NG-RAN 412时的UE 405的定位,并且可以支持定位过程/方法,诸如A-GNSS、DL-TDOA、RTK、PPP、DGNSS、ECID、AOA、AOD、多小区RTT和/或其它定位过程,包括基于来自一个或多个SV 402的通信信号的定位过程。LMF 424还可以处理例如从AMF 422或从GMLC 426接收的针对UE 405的位置服务请求。LMF 424可以连接到AMF 422和/或GMLC 426。在一些实施例中,实现LMF 424的节点/系统可以另外或替代地实现其它类型的位置支持模块,诸如增强型服务移动定位中心(E-SMLC)。注意,在一些方面中,可以在UE 405处执行定位功能的至少一部分(包括UE 405的位置的推导)(例如,使用由UE 405针对由SV 402、SV 490、基站发送的信号获得的信号测量以及例如由LMF 424提供给UE 405的辅助数据)。

GMLC 426可以支持从外部客户端440接收的针对UE 405的位置请求,并且可以将这样的位置请求转发到AMF 422以由AMF 422转发到LMF 424。来自LMF 424的位置响应(例如,包含UE 405的位置估计)可以类似地经由AMF 422返回到GMLC 426,并且GMLC 426然后可以将位置响应(例如,包含位置估计)返回到外部客户端440。尽管GMLC 426在图4中被示为仅连接到AMF 422,但是在一些实现中可以连接到AMF422和LMF 424两者,并且可以支持GMLC 426与LMF 424之间的直接通信或间接通信(例如,经由AMF 422)。

网络暴露功能(NEF)428可以被包括在CN 410中,例如,连接到GMLC 426和AMF422。在一些实现中,NEF 428可以被连接以直接与外部客户端440进行通信。NEF 428可以支持将关于5GCN 410和UE 405的能力和事件安全地暴露给外部客户端440,并且可以实现将信息从外部客户端440安全地提供给CN 410。

UPF 430可以支持用于UE 405的语音和数据承载,并且可以使得UE 405能够对诸如互联网之类的其它网络进行语音和数据接入。UPF 430可以连接到基站406和地面基站。UPF 430功能可以包括:与数据网络互连的外部协议数据单元(PDU)会话点、分组(例如,IP)路由和转发、策略规则执行的分组检查和用户平面部分、用于用户平面的服务质量(QoS)处理、下行链路分组缓冲和下行链路数据通知触发。UPF 430可以连接到安全用户平面位置(SUPL)位置平台(SLP)432,以使得能够支持使用由开放移动联盟(OMA)定义的SUPL定位解决方案来定位UE 405。SLP 432还可以连接到外部客户端440或可从外部客户端440接入。

如图所示,会话管理功能(SMF)434连接到AMF 422和UPF 430。SMF 434可以具有控制PDU会话内的本地和中央UPF两者的能力。SMF 434可以管理用于UE 405的PDU会话的建立、修改和释放,执行用于UE 405的IP地址分配和管理,充当用于UE 405的动态主机配置协议(DHCP)服务器,并且代表UE 405选择和控制UPF 430。

外部客户端440可以经由GMLC 426、SLP 432和/或UPF 430连接到核心网络410,并且在一些实现中,经由NEF 428连接到核心网络410。外部客户端440可以可选地经由互联网连接到核心网络410和/或位置服务器,该位置服务器可以是例如在CN 410外部的SLP。外部客户端440可以直接或通过互联网连接到UPF 430。外部客户端440可以是服务器、网络服务器或用户设备,诸如个人计算机、UE等。

位置检索功能(LRF)425可以连接到GMLC 426,如图所示,并且在一些实现中,连接到SLP 432,例如,如3GPP TS23.271和23.167中定义的。关于接收和响应来自外部客户端440的位置请求,LRF 425可以执行与GMLC 426相同或相似的功能,该外部客户端440对应于支持来自UE 405的紧急呼叫的公共安全应答点(PSAP)。GMLC 426、LRF 425和SLP 432中的一者或多者可以例如通过另一网络(诸如互联网)连接到外部客户端440。

利用图4所示的网络架构支持透明SV可能对通信系统产生以下影响。CN 410可以将卫星RAT视为具有更长的延迟、减小的带宽和/或更高的错误率的新型RAT。因此,尽管可能会对PDU会话建立和移动性管理(MM)以及连接管理(CM)过程产生一些影响。SV 402可以与其它服务(例如,卫星TV、固定互联网接入)共享,其中以透明的方式添加用于UE的5G NR移动接入。这可以使得传统SV 402能够被使用,并且可以避免部署新型SV 402的需要。此外,基站406可以是固定的,并且可以被配置为支持一个国家或多个国家以及该一个国家中或该多个国家中的一个或多个PLMN。基站406可以辅助SV 402和无线电小区在基站406与地球站404之间的指派和转移,并且支持UE 405在无线电小区、SV 402和其它基站406之间的切换。因此,基站406可以不同于地面gNB。另外,基站406的覆盖区域可以比地面基站的覆盖区域大得多。

在一些实现中,SV 402的无线电波束覆盖可能很大,例如,长达或大于4000km,并且可以提供对一个以上的国家的接入。地球站404可以由多个基站共享(例如,地球站404-2可以由基站406-2和406-3共享),并且基站406可以由位于相同国家或不同国家的单独PLMN中的多个核心网络共享(例如,基站406-2可以由CN1 410-1和CN2 410-1共享,它们可以对应于相同国家或者不同国家中的不同PLMN)。

图5示出了能够支持卫星接入(例如,使用5G NR)的网络架构500的示意图。图5所示的网络架构与图4所示的网络架构类似,类似的指定元素相似或相同。然而,图5示出了与图4所示的透明SV 402相反的具有再生SV 502-1、502-2和502-3(统称为SV 502)的网络架构。与透明SV 402不同,再生SV 502包括机载基站502(例如,包括基站的功能能力),并且在本文中有时被称为SV/基站502。机载基站502可以对应于图2中的基站310。RAN 412被示为包括SV/基站502。当引用与UE 405和CN 410的通信相关的SV/基站502功能时,本文使用对基站502的引用,而当引用与在物理射频水平上与地球站404和UE 405的通信有关的SV/基站502功能时,使用对SV 502的引用。然而,可能没有SV 502与基站502的精确定界。

机载基站502可以执行与先前描述的基站406相同的功能中的许多功能。例如,基站502可以终止到UE 405的无线电接口和相关联的无线电接口协议,并且可以向UE 405发送DL信号并且从UE 405接收UL信号,这可以包括对发送的信号的编码和调制以及对接收的信号的解调和解码。基站502还可以支持到UE 405的信令连接以及语音和数据承载,并且可以支持UE 405在用于相同基站502的不同无线电小区之间以及在不同基站502之间的切换。基站502可以辅助SV 502在不同地球站404、不同CN 410之间以及在不同国家之间的切换(或转移)。基站502可以对CN 410隐藏或模糊SV 502的特定方面,例如,通过以与地面基站相同或类似的方式与CN 410对接。基站502还可以辅助在多个国家上共享SV 502。基站502可以与一个或多个地球站404进行通信并且经由地球站404与一个或多个CN 410进行通信。在一些实现中,基站502可以使用卫星间链路(ISL)(图5中未示出)与其它基站502直接进行通信,这可以支持任何一对基站502之间的Xn接口。

在LEO SV的情况下,SV/基站502可以在不同时间管理覆盖不同国家的移动无线电小区。地球站404可以直接连接到CN 410,如图所示。例如,如图所示,地球站404-1可以连接到CN1 410-1的AMF 422和UPF 430,而地球站404-2可以类似地连接到CN4 10-1至CN6 410-6,并且地球站404-3连接到CN2 410-2。例如,如果地球站404是有限的,则地球站404可以由多个CN 410共享。例如,在一些实现中(用虚线示出),地球站404-2可以连接到所有CN1410-1至CN6 410-6。CN 410可能需要知道SV 502覆盖区域,以便寻呼UE 405并且管理切换。因此,可以看出,与图4所示的具有透明SV 402的网络架构相比,具有再生SV的网络架构500关于基站502和CN 410两者可能具有更大的影响和复杂性。

利用图5所示的网络架构支持再生SV可能对网络架构500产生以下影响。如果不支持固定TA和固定小区,则CN 410可能受到影响,因为基于地面PLMN的固定小区和固定TA的移动管理和监管服务的核心组件可能被新系统取代(例如,基于UE 405位置)。如果支持固定TA和固定小区,则CN 410中的实体(例如,AMF 422)可以在执行对位于任何固定TA中的UE405的寻呼时,将该固定TA映射到具有该固定TA的当前无线电覆盖的一个或多个SV 502。这可能要求在CN 410中配置SV 502的长期轨道数据(例如,从SV 502的SVO获得),并且可能给CN 410增加显著的新影响。

新的SV/基站502可以支持针对多个国家的监管和其它要求。GEO SV 502覆盖区域可以包括若干或许多国家,而LEO或中地球轨道(MEO)SV 502可以在许多国家上空运行。然后,对固定TA和固定小区的支持可以包括SV/基站502,该SV/基站502被配置有用于整个全球覆盖区域的固定TA和移动小区。替代地,各个CN 410中的AMF 422(或LMF 424)可以支持用于相关联的PLMN的固定TA和固定小区,以降低SV/基站502的复杂性,并且以牺牲更多5GCN 410的复杂性为代价。另外,SV/基站502到SV/基站502ISL可以随着相对SV/基站位置的改变而动态地改变,从而使得Xn相关过程更加复杂。

图6示出了能够支持卫星接入(例如,使用5G NR)的网络架构600的示意图。图6所示的网络架构与图4和图5所示的网络架构类似,其中类似的指定元素相似或相同。然而,与图4所示的透明SV 402相反,图6示出了具有再生SV 602-1、602-2和602-3(统称为SV 602)的网络架构,并且具有用于基站的拆分架构。基站607包括中央单元,并且有时可以被称为基站-CU 607,并且与透明SV 402不同,再生SV 602包括机载基站分布式单元(基站-DU)602,并且在本文中有时被称为SV/基站DU 602。基站-CU 607和基站-DU 602可以共同对应于图2中的基站310。当引用与UE 405和基站CU 607的通信相关的SV/基站602功能时,本文使用对基站DU-602的引用,而当引用在物理射频水平与地球站404和UE 405的通信有关的SV/基站DU-602功能时,使用对SV 602的引用。然而,可能没有SV 602与基站DU 602的精确定界。

每个基站-DU 602经由一个或多个地球站404与一个基于地面的基站-CU 607进行通信。一个基站-CU 607连同与该基站-CU 607进行通信的一个或多个基站DU-602一起执行功能,并且可以使用内部通信协议,该内部通信协议与具有拆分架构的gNB类似或相同,例如,如3GPP TS 38.401中描述的。这里,基站-DU 602可以对应于gNB分布式单元(gNB-DU)并且执行与其类似或相同的功能,例如,如3GPP TS 38.401中定义的,而基站-CU 607可以对应于gNB中央单元(gNB-CU)并且执行与其类似或相同的功能,例如,如3GPP TS 38.401中定义的。然而,基站-CU 607和基站-DU 602可以各自包括使用SV 602来支持UE 405接入的额外能力。

基站-DU 602和基站-CU 607可以使用F1应用协议(F1AP)彼此通信(例如,如3GPPTS 38.473中定义的),并且可以一起执行与如先前描述的基站406或基站502的相同功能中的一些或全部功能。为了简化以下描述中对不同类型基站的引用,基站-DU 602有时可以被称为基站602(没有“DU”标签),并且基站-CU 607有时可以被称为基站607(没有“CU”标签)。

基站-DU 602可以终止到UE 405的无线电接口和相关联的较低级别无线电接口协议,并且可以向UE 405发送DL信号并且从UE 405接收UL信号,这可以包括对发送的信号的编码和调制以及对接收的信号的解调和解码。基站DU 602可以支持并终止到UE 405的NRRF接口的无线电链路控制(RLC)、介质访问控制(MAC)和物理(PHY)协议层,例如,如3GPP TS38.201、38.502、38.211、38.212、38.213、38.214、38.215、38.321和38.322中定义的。基站-DU 602的操作部分地由相关联的基站-CU 607控制。一个基站-DU 607可以针对UE 405支持一个或多个NR无线电小区。基站-CU 607可以支持并终止到UE 405的NR RF接口的无线电资源控制(RRC)协议、分组数据汇聚协议(PDCP)和服务数据协议(SDAP),例如,如分别在3GPPTS 38.331、38.323和37.324中定义的。基站-CU 607也可以被拆分为单独的控制平面(CP)(基站-CU-CP)和用户平面(UP)(基站-CU-UP)部分,其中基站-CU-CP使用下一代应用协议(NGAP)与一个或多个CN 410中的一个或多个AMF 422进行通信,并且其中,基站-CU-UP使用通用分组无线电系统(GPRS)隧道协议(GTP)用户平面协议(GTP-U)(例如,如3GPP TS29.281中定义的)与一个或多个CN 410中的一个或多个UPF 430进行通信。基站-DU 602和基站-CU607可以通过F1接口进行通信,以(a)使用IP、流控制传输协议(SCTP)和F1应用协议(F1AP)协议支持用于UE 405的控制平面信令,以及(b)使用IP、用户数据报协议(UDP)、PDCP、SDAP、GTP-U和NR用户平面协议(NRUPP)协议支持用于UE的用户平面数据传输。

基站-CU 607可以使用地面链路与一个或多个其它基站-CU 607和/或与一个或多个其它地面基站进行通信,以支持任何一对基站-CU 602之间和/或在任何基站-CU 607与任何地面基站之间的Xn接口。

基站-DU 602连同基站-CU 607一起可以:(i)支持到UE 405的信令连接以及语音和数据承载;(ii)支持UE 405在用于相同基站-DU 602的不同无线电小区之间以及在不同基站-DU 602之间的切换;以及(iii)辅助SV 602在不同地球站404、不同CN 410之间以及在不同国家之间的切换(或转移)。基站-CU 607可以向CN 410隐藏或模糊SV 602的特定方面,例如,通过以与地面基站相同或类似的方式与CN 410对接。基站-CU 607还可以辅助在多个国家上共享SV 602。

在网络架构600中,与任何基站-CU 607进行通信并且可从任何基站-CU接入的基站-DU 602可以随时间与LEO SV 602一起改变。利用拆分基站架构,CN 410可以连接到固定基站-CU 607,该固定-基站CU不随时间改变并且可以降低UE 405的寻呼的难度。例如,CN410可能不需要知道寻呼UE 405需要哪些SV/基站-DU 602。具有拆分基站架构的再生SV602的网络架构由此可以减少CN 410影响,代价是对基站-CU 607的额外影响。

利用如图6所示的拆分基站架构来支持再生SV 602可能对网络架构600产生以下影响。对CN 410的影响可能与上面讨论的透明SV 402一样是有限的。例如,CN 410可以将网络架构600中的卫星RAT视为具有更长的延迟、减少的带宽和/或更高的错误率的新型RAT。因此,虽然可能对PDU会话建立和移动性管理(MM)以及连接管理(CM)过程有一些影响,但是对AMF 422(或LMF 424)的影响可能很小。对SV/基站-DU 602的影响可能小于对SV/基站502(具有非拆分架构)的影响,如上文参照图5讨论的。SV/基站-DU 602可以管理与不同(固定)基站-CU 607的变化关联。此外,SV/基站-DU 602可以管理无线电波束和无线电小区。如上所述,除了用于管理与不同基站-DU 602的变化关联的额外影响和用于支持可以传送到基站-DU 602上的无线电小区和无线电波束的减少的影响之外,基站-CU 607的影响可以类似于基站406对具有透明SV 402的网络架构的影响。

SVO可以能够支持使用5G NR或某种其它无线接入类型(诸如CDMA)的卫星接入。各种SVO可以使用不同数量的LEO SV和地球网关,并且可以使用不同的技术。例如,SVO包括SVO可以使用具有CDMA的透明(“弯管”)LEO SV以及能够进行ISL的再生LEO SV。LEO SV的星座支持固定互联网接入。

在支持对无线网络的卫星接入时,SV 402/502/602可以在多个国家发送无线电波束(也被简称为“波束”)。例如,由SV 402/502/602发送的波束可以与两个或更多个国家重叠。

在一些方面中,基站406/502/607可以服务于位于不同国家的CN 410(例如,对于图4-6中所示的基站406-3、基站502-2和基站607-3,可能是这种情况)。在一些方面中,基站可以验证接入基站406/502/607的每个UE 405在为UE 405所在的国家服务的CN 410中注册并且连接到该CN 410。

举例而言,图7示出了SV 402、502、602在包括多个国家(例如,国家A、国家B和国家C)的部分的区域700上生成多个波束,所述多个波束被标识为具有单独覆盖(示为B1、B2、B3、B4、B5和B6)的波束。例如,具有覆盖B1、B3、B5的波束可以被指派给国家A,具有覆盖B6的波束可以被指派给国家B,并且具有覆盖B2的波束可以被指派给国家C。另一方面,提供覆盖B4的波束可以被指派给所有国家A、B和C。本文描述的各方面可以帮助低功率UE(例如,MIoTUE)接入无线电小区(诸如与覆盖B4相对应的无线电小区),以在无需确定UE的位置/定位(例如,使用GNSS)或通过使用简化的位置/定位确定过程的情况下选择适当的PLMN。

图8示出了由SV 402、502、602在包括多个地球固定小区802的区域800上产生的无线电小区。无线电小区可以包括单个波束或多个波束,例如,无线电小区中的所有波束可以使用相同的频率,或者无线电小区可以针对不同频率集合中的每个频率包括一个波束。例如,波束B1、B2和B3可以支持三个分别的无线电小区(每个无线电小区一个波束),或者可以共同支持单个无线电小区(例如,用虚线示出的无线电小区804)。无线电小区可以覆盖或者可以不覆盖单个连续区域。

由SV 402、502、602产生的无线电波束和无线电小区可能与由地面无线网络使用的小区(例如,NR地面小区或LTE地面小区)不对准。例如,在城市地区,由SV 402、502、602产生的无线电波束或无线电小区可以与许多CN地面小区重叠。当支持对无线网络的卫星接入时,由SV 402、502、602产生的无线电波束和无线电小区可以对CN 410隐藏。

如图8所示,区域800可以包括多个地球固定小区802以及固定跟踪区域(TA)(诸如TA 806)。固定小区不是例如用于地面NR和LTE接入的“真实小区”,并且可以被称为“虚拟小区”或“地理小区”。固定小区(诸如固定小区802)具有固定的地理覆盖区域,其可以由PLMN运营商定义。例如,固定小区或固定TA的覆盖区域可以包括圆形、椭圆形、矩形、六边形或多边形的内部。覆盖区域可以相对于地球表面是固定的,并且不随着时间而改变,不像无线电小区的覆盖区域通常针对LEO或MEO SV随着时间而改变。CN 410可以将固定小区802与支持地面网络接入(例如,地面NR接入)的实际小区一样处理。固定小区802的组可以定义固定TA806,其可以由CN与为地面网络接入定义的TA一样处理。CN 410可以使用用于卫星无线接入(例如,5G卫星无线接入)的固定小区和固定TA来支持UE 405的移动管理和监管服务,而具有最小的新影响。

在再生SV 502具有如网络架构500中的非拆分架构的情况下,每个无线电小区可以保持相同的SV 502,并且可以在不同时间具有支持不同CN 410的移动覆盖区域。

在如在网络架构600中的用于拆分架构的透明SV 402和再生SV 602的情况下,每个无线电小区可以被指派给代表一个国家中的一个或多个PLMN的一个基站406或607并且由其控制。对于GEO SV 402/602,向基站406/607的指派可以是永久的或临时的。例如,指派可以每天改变以允许在SV 402/602无线电覆盖区的不同部分的不同时间出现峰值业务,和/或可以在更长的时段内改变以适应变化的区域业务需求。对于非地球静止(NGEO)SV402/602,指派可能持续很短的时间,例如,仅持续5-15分钟。然后,根据需要(例如,当对NGEO SV 402/602的接入被转移到新基站406/607时),可以将非永久性无线电小区转移到新的基站406/607。例如,每个基站406/607可以具有固定的地理覆盖区域,例如,包括多个固定小区802和固定TA。在移动到第二基站406/607的固定覆盖区域时(或之后),用于第一NGEO SV 402/602的无线电小区可以从第一基站406/607转移到第二基站406/607。在该转移之前,作为转移无线电小区的一部分,在连接状态下接入无线电小区的UE 405可以被移动到用于第一基站406/607的新无线电小区,或者可以被切换到第二基站406/607。可以仅从一个基站406/607或从可能在不同国家的多个基站406/607接入SV 402/602。在一种实现中,可以通过在不同的基站406/607之间划分由SV 402/602产生的无线电小区来将SV 402/602指派给多个基站406/607。然后,随着SV 402/602移动或业务需求改变,无线电小区可以被转移到新的基站406/607(以及新的国家)。这样的实现将是软切换的一种形式,其中SV402/602从一个基站406/607到另一基站406/607的转移以无线电小区的增量而不是一次全部发生。

图9示出了由一个或多个SV 402、502、602在区域900上产生的无线电小区(例如,小区1和小区2)的指派的示例。如图所示,区域900包括多个固定TA(例如,TA1-TA15),其中,TA4、TA5、TA8和TA9被指派给基站1(其可以是基站406、基站502或基站607),并且TA12、TA13、TA14和TA15被指派给基站2(其可以是另一基站406、502或607)。在一种实现中,如果无线电小区完全在TA内(例如,TA 12内的小区2);如果TA完全在无线电小区内(例如,小区1内的TA4);或者如果无线电小区的面积和TA的重叠超过无线电小区的总面积或TA的总面积的预定门限分数(例如,小区1与TA1、TA3、TA5、TA8或TA9重叠),则无线电小区可以被认为支持固定TA。SV 402、502、602可以例如在系统信息块类型1(SIB1)或SIB类型2(SIB2)中广播支持的PLMN的身份(ID)(例如,其中PLMN ID包括移动国家代码(MCC)和移动网络代码(MNC))以及针对每个支持的PLMN的支持TA的ID(例如,其中TA的ID包括跟踪区域代码(TAC))。对于NGEO SV,支持的PLMN和TA可以随着无线电小区覆盖区域的改变而改变。基站406/502/607可以根据用于每个SV 402/502/602的已知星历表数据和每个无线电小区(例如,小区1和小区2)的分量无线电波束的已知方向性和角度范围来确定PLMN和TA支持(以及因此,确定在每个无线电小区的SIB中广播的PLMN ID和TAC)。基站406/502/607然后可以随着无线电小区覆盖区域的改变而更新SIB广播。

因此,如图9所示,SV 402/502/602可以为小区1广播SIB,该SIB包括用于TA4以及可能的TA1、TA3、TA5、TA8和/或TA9的TAC。类似地,SV 402/502/602或另一SV 402/502/202可以为小区2广播SIB,该SIB仅包括用于TA12的TAC。小区1可以被指派给基站1(其具有TA4、TA5、TA8和TA9的覆盖),并且小区2可以被指派给基站2(其具有TA12、TA13、TA14和TA15的覆盖)。如果小区覆盖区域从一个基站区域移动到另一基站区域,则小区1和小区2可以从基站1转移到基站2或者从基站2转移到基站1。

用于固定TA的覆盖区域可以以简单、精确、灵活的方式定义,并且要求最小信令来传送到UE 405、基站406/502/607或CN 410中的实体。固定TA区域可以足够小以通过包括仅由几个无线电小区支持的区域(例如,小于20个)来允许高效寻呼,并且还可以足够大以避免过多的UE注册(例如,可以在任何方向上延伸至少若干公里)。固定TA区域的形状可以是任意的,例如,该形状可以由PLMN运营商定义,或者可以具有一个或多个限制。例如,对固定TA区域的形状的一个限制可以是沿着一个国家的边界的固定TA与该边界精确对齐,以避免服务于另一国家中的UE 405。另外,固定TA可以被限制为与感兴趣的区域(例如,PSAP服务区域、大型校园的区域等)对齐。另外,固定TA可以被约束为使得固定TA的一部分与物理障碍(诸如河岸或湖岸)对齐。

用于固定小区的覆盖区域同样可以以简单、精确、灵活的方式定义,并且要求最小的信令来传送到UE 405或基站406/502/607。固定小区覆盖区域可以允许与固定TA的简单且精确的关联,例如,一个固定小区可以明确地属于一个TA。

固定小区可以由无线核心网络(诸如CN 410)用于支持监管服务,诸如基于用于UE405的当前固定服务小区的紧急(EM)呼叫路由、使用固定小区来近似UE 405位置、使用固定小区关联来将无线紧急警报(WEA)警报在小的定义区域上引导到接收者UE 405、或者使用固定小区作为UE 405的合法侦听(LI)的近似位置或触发事件。固定小区的这种使用意味着固定小区应当能够被定义为具有与被定义并且用于地面无线接入的小区的大小和形状相似的大小和大小,包括允许非常小(例如,微微)的小区和大(例如,农村)的小区。作为一个示例,可以使用网格点的规则阵列来定义固定小区和/或固定TA,其中每个网格点将一个固定小区或一个固定TA定义为网格点周围的区域,该区域包含比任何其它网格点更靠近该网格点的所有位置。

如上所述,卫星接入上的MIoT是一种功能,其中具有有限电池容量的自动化设备可以周期性地接入远程站点。可以支持对SV的开放式天空接入以及可能的不保证地面蜂窝接入。MIoT设备可以具有多年(例如,2年、5年、10年等)的最小电池寿命要求。在一些示例中,最小寿命要求可以在7-20年之间,或者超过20年。设备还可能具有有限的处理、信令或存储器能力,并且可能不支持全球导航卫星系统(GNSS)自定位。因此,例如,由于对电池寿命和/或存储器、信令或处理能力的限制,MIoT UE可能无法使用GNSS自定位来执行PLMN选择。UE可能无法确定其地理位置,并且可以接入由卫星支持的无线电小区,该卫星提供对一个以上的地理位置(例如,一个以上的国家)的覆盖。本文给出的各方面使得能够由UE进行PLMN选择。本文描述的各方面可以使得UE能够基于UE可能位于的潜在国家来选择潜在PLMN集合,并且可以使得网络能够基于UE的实际位置来为UE选择特定PLMN。

图10是无线通信的方法的通信流程1000。通信流程1000可以由无线通信系统和接入网络100中和/或网络架构400、500或600中的任何一者中的实体来执行,其中UE 1002可以对应于UE 104、UE 405、基站1004可以对应于基站102/180、基站406/502/602/607,并且服务PLMN 1006或第二PLMN 1008可以对应于核心网络190(具体地,AMF 192/193)或对应于CN 410中的任何一者(具体而言,为AMF 422)。

在1010处,UE 1002可以处于移动性管理注销状态和RRC空闲状态。

在1012处,UE 1002可以接入由通信卫星(例如,SV 402/502/602并且在图10中未示出)支持的无线电小区,以连接到基站1004。

在1014处,基站1004可以经由通信卫星在SIB中(例如,在SIB1中)广播对无线电小区中的支持的PLMN的指示(例如,用于每个PLMN的移动国家代码(MCC)-移动网络代码(MNC)组合)。SIB可以指示由基站1004在无线电小区中支持的一个或多个PLMN(被称为支持的PLMN)。PLMN可以各自由MCC和MNC在SIB中标识,其中MCC可以指示每个标识的PLMN的地理位置(例如,每个标识的MN所属的国家或国际区域)。基站可以指示每个国家的一个或多个PLMN。在下文中,国家也可以被称为地理位置,并且对国家或地理位置的任何提及也可以包括对未被普遍承认为国家的国际区域的提及。因此,UE 1002可以经由通信卫星在广播SIB中接收对无线电小区中的支持的PLMN的指示。

在1016处,可选地,基站1004可以经由通信卫星在SIB(例如,SIB1)中广播对在无线电小区中为其提供覆盖的地理位置的指示(例如,MCC的列表或国家指示的某个其它列表)。对支持的地理位置的指示可以包括MCC的列表。因此,UE 1002可以经由通信卫星在广播SIB中接收对无线电小区中的支持的地理位置的指示。

在1018处,UE 1002可以基于经由通信卫星从基站1004接收的指示来确定其潜在的地理位置。如果执行了1016,则即使在UE 1002不具有地理位置确定能力时,UE 1002也可以知道它位于所指示的地理位置之一,并且UE 1002的潜在地理位置可以包括无线电小区中的支持的地理位置,如在1016处指示的。如果在1016处没有接收到对无线电小区中的支持的地理位置的可选指示,则UE 1002可以确定UE 1002位于具有在无线电小区中支持的至少一个PLMN的那些地理位置之一,如在1014处指示的。例如,UE 1002可以确定UE 1002位于由在1014处在SIB中接收的支持的PLMN的MCC所指示的地理位置之一(例如,国家或国际区域)。在1018处确定的UE 1002的潜在地理位置的列表可以是与在无线电小区中支持的PLMN的MCC相关联的地理位置的并集。例如,基站1004可以在1014处指示在无线电小区中支持三个PLMN——两个PLMN具有与地理位置A相关联的MCC,并且一个PLMN具有与地理位置B相关联的MCC。因此,UE 1002的潜在地理位置可以包括地理位置A和B。当在无线电小区中支持地理位置,但是不支持其MCC对应于该地理位置的PLMN时,依靠在1014处指示的支持PLMN的列表来确定UE 1002的潜在地理位置可能导致排除一个或多个地理位置。

在1020处,UE 1002可以选择用于UE 1002的每个潜在地理位置的优选PLMN。优选PLMN可以是基于在UE 1002中的通用用户身份模块(USIM)上配置的PLMN优先级信息来选择的。例如,如果UE基于系统信息中指示的MCC、MNC组合来确定UE可以在国家A、国家B或国家C内,则UE可以选择用于国家A的PLMN 1、用于国家B的PLMN2和用于国家C的PLMN3。

在1021处,UE 1002可以请求建立到基站1004的RRC连接。例如,UE 1002可以执行随机接入过程以使用无线电小区获得对基站1004的初始接入,并且然后可以使用无线电小区向基站1004发送RRC建立请求消息。然后,基站1004可以向UE 1002返回RRC建立消息,其指示允许继续在无线电小区中建立RRC连接。

在1022处,UE 1002可以向基站1004发送RRC建立完成消息,并且可以在RRC建立完整消息中包括NAS消息(例如,NAS注册请求)。在RRC建立完成消息中,UE 1002还可以向基站1004指示在1020为每个潜在地理位置选择的优选PLMN。例如,对于潜在地理位置,UE 1002可以包括指示潜在地理位置的MCC,其后跟有用于该潜在地理位置的优选PLMN的MCC-MNC(或者如果MCC将与用于该地理位置的MCC相同,则仅包括MNC),例如,UE 1002可以指示用于国家A的PLMN 1、用于国家B的PLMN 1以及用于国家C的PLMN 3。

在1024处,基站1004可以尝试基于可用于UE 1002的位置信息来确定UE 1002当前所处的地理位置。位置信息可以包括但不限于无线电小区标识符(ID)的ID(例如,其可以使得能够从本地存储设备获得无线电小区的当前覆盖区域)、由UE 1002使用的无线电波束、由UE 1002在1021或1022处发送的RRC消息之一中提供的位置测量(例如,针对Rx-Tx、RSRP、RSTD、AOD)和/或从UE 1002接收并且由通信卫星或基站1004获得的信号的位置测量(例如,Rx-Tx、RSRP、AOA)。

在1026处,基站1004可以确定用于UE 1002的服务PLMN 1006。如果基站1004在1024处成功地确定了UE 1002的地理位置,则可以将UE 1002在1022处指示的用于地理位置的优选PLMN确定为服务PLMN 1006。如果基站1004在1024处没有成功地确定UE 1002的地理位置,则基站1004可以选择由UE 1002在1022处指示的优选PLMN中的一个优选PLMN作为服务PLMN 1006(例如,第一列出的PLMN、用于UE 1002的最可能地理位置(诸如用于接入无线电小区的大多数或多个其它UE的地理位置)的优选PLMN、或PLMN的随机选择等)。

在1028处,基站1004可以继续RRC连接建立,并且可以在NGAP初始UE消息中将在1022处接收的NAS消息(例如,NAS注册请求消息)转发到在1026处确定的服务PLMN 1006。在基站1004在1024处没有成功地确定UE 1002的地理位置的情况下,基站1004可以在NGAP初始UE消息中向服务PLMN 1006(例如,向服务PLMN 1006中的AMF 422)发送关于UE 1002的地理位置未被验证的可选指示。

在1030处,服务PLMN 1006(例如,AMF 422)可以发起针对UE 1002的地理位置确定(例如,可以发起LMF 424对UE 1002进行地理位置确定)。1030可以是可选的,并且可以仅在NGAP初始UE消息指示UE 1002的地理位置未被验证时执行。

图10示出了这样的场景:其中,在1026处首先选择的服务PLMN 1006正确地对应于并且支持UE 1002的地理位置,或者其中至少最初在1026处选择的服务PLMN 1006不能检测到UE 1002不位于所支持的地理位置。下文在图11中示出了这样的场景:其中,基站不能成功地确定UE的地理位置,但是基站首先选择的服务PLMN 1006可以检测到UE不位于服务PLMN的所支持的地理位置。

如果服务PLMN 1006在1030处确定UE 1002位于所支持的地理位置中,或者在1030处不能确定UE 1002的地理位置,则在1032处,服务PLMN 1006可以向基站1004发送NAS响应(例如,NAS注册接受),可以在NGAP下行链路NAS传输消息中传输该NAS响应。

在1034处,基站1004可以例如在RRC DL信息传输消息内向UE 1002转发NAS响应(例如,NAS注册接受)。此外,基站1004或服务PLMN 1006(例如,AMF 422)可以向UE 1002指示所选择的服务PLMN 1006或UE 1002所在的地理位置中的至少一项。

在1036处的某个稍后时间,服务PLMN 1006可以确定UE 1002已经改变了地理位置,使得UE 1002不再位于由服务PLMN1006支持的地理位置,或者UE 1002实际上位于服务PLMN 1006不支持的地理位置,但是服务PLMN 1006在1030处最初无法确定UE 1002的地理位置。

在1040处,服务PLMN 1006可以向基站1004指示UE 1002的新的(即,改变的)或正确的地理位置,例如,通过向基站1004发送具有UE 1002的新的地理位置的NGAP UE上下文释放命令消息。

除了1036和1040之外或替代了1036和1040,在1038处,基站1004可以自己确定UE1002已经改变了地理位置。

在1042处,如果可能的话,基站1004可以执行UE 1002到第二PLMN 1008(例如,到第二PLMN 1008中的AMF)的切换。第二PLMN 1008可以由基站1004确定为用于UE 1002的新地理位置的优选PLMN,该新地理位置由UE在1020处选择并且在1022处指示给基站1004。因此,可以减少UE 1002中与对第二PLMN的改变相关联的信令和处理资源消耗。

图11是无线通信的方法的通信流程1100。通信流程1100可以由无线通信系统和接入网络100中或网络架构400、500或600中的任何一者中的实体来执行,其中UE 1102可以对应于UE 104或UE 405、基站1104可以对应于基站102/180、基站406/502/602/607,并且服务PLMN 1106或第二PLMN 1108可以对应于核心网络190(具体地,AMF 192/193)或CN 410中的任何一者(具体而言,为AMF 422)。通信流程1100可以与通信流程1000不同,因为在通信流程1100中,服务PLMN可以在接收到NGAP初始UE消息时确定UE位于服务PLMN不支持的地理位置,而在通信流程1000中,服务PLMN可以在接收到NGAP初始UE消息时确定UE位于由服务PLMN支持的地理位置,或者可能最初未能确定UE的地理位置。因此,操作1110-1130可以与操作1010-1030相似或相同。

在1110处,UE 1102可以处于5GMM注销状态和RRC空闲状态。

在1112处,UE 1102可以接入由通信卫星(例如,SV 402/502/602并且在图11中未示出)支持的无线电小区,以连接到基站1104。

在1114处,基站1104可以经由通信卫星在SIB中(例如,在SIB1中)广播对无线电小区中的支持的PLMN的指示(例如,用于每个PLMN的MCC-MNC组合)。SIB可以指示由基站1104在无线电小区中支持的一个或多个PLMN(被称为支持的PLMN)。PLMN可以各自由MCC和MNC在SIB中标识,其中MCC可以指示每个标识的PLMN的地理位置(例如,每个标识的MN所属的国家或国际区域)。基站可以指示每个国家的一个或多个PLMN。在下文中,国家也可以被称为地理位置,并且对国家或地理位置的任何提及也可以包括对未被普遍承认为国家的国际区域的提及。因此,UE 1102可以经由通信卫星在广播SIB中接收对无线电小区中的支持的PLMN的指示。

在1116处,可选地,基站1104可以经由通信卫星在SIB(例如,SIB1)中广播对在无线电小区中为其提供覆盖的地理位置的指示(例如,MCC的列表或国家指示的某个其它列表)。对支持的地理位置的指示可以包括MCC的列表。因此,UE 1102可以经由通信卫星在广播SIB中接收对无线电小区中的支持的地理位置的指示。

在1118处,UE 1102可以基于经由通信卫星从基站1104接收的指示来确定其潜在的地理位置。如果执行了1116,则即使在UE 1102不具有地理位置确定能力时,UE 1102也可以知道它位于所指示的地理位置之一,并且UE 1102的潜在地理位置可以包括无线电小区中的支持的地理位置,如在1116处指示的。如果在1116处没有接收到对无线电小区中的支持的地理位置的可选指示,则UE 1102可以确定UE 1102位于具有在无线电小区中支持的至少一个PLMN的那些地理位置之一,如在1114处指示的。例如,UE 1102可以确定UE 1102位于由在1114处在SIB中接收的支持的PLMN的MCC所指示的地理位置之一(例如,国家或国际区域)。在1118处确定的UE 1102的潜在地理位置的列表可以是与在无线电小区中支持的PLMN的MCC相关联的地理位置的并集。例如,基站1104可以在1114处指示在无线电小区中支持三个PLMN——两个PLMN具有与地理位置A相关联的MCC,并且一个PLMN具有与地理位置B相关联的MCC。因此,UE 1102的潜在地理位置可以包括地理位置A和B。当在无线电小区中支持地理位置,但是不支持其MCC对应于该地理位置的PLMN时,依靠在1114处指示的支持PLMN的列表来确定UE 1102的潜在地理位置可能导致排除一个或多个地理位置。

在1120处,UE 1102可以选择用于UE 1102的每个潜在地理位置的优选PLMN。优选PLMN可以是基于在UE 1102中的USIM上配置的PLMN优先级信息来选择的。

在1121处,UE 1102可以请求建立到基站1104的RRC连接。例如,UE 1102可以执行随机接入过程以使用无线电小区获得对基站1104的初始接入,并且然后可以使用无线电小区向基站1104发送RRC建立请求消息。然后,基站1104可以向UE 1102返回RRC建立消息,其指示允许继续在无线电小区中建立RRC连接。

在1122处,UE 1102可以向基站1104发送RRC建立完成消息,并且可以在RRC建立完整消息中包括NAS消息(例如,NAS注册请求)。在RRC建立完成消息中,UE 1102还可以向基站1104指示在1120为每个潜在地理位置选择的优选PLMN。例如,对于潜在地理位置,UE 1102可以指示MCC,该MCC指示潜在地理位置后跟有用于该潜在地理位置的优选PLMN的MCC-MNC(或者如果MCC将与用于该地理位置的MCC相同,则仅包括MNC)。

在1124处,基站1104可以尝试基于可用于UE 1102的位置信息来确定UE 1102当前所处的地理位置。位置信息可以包括但不限于无线电小区标识符(ID)的ID(例如,其可以使得能够从本地存储设备获得无线电小区的当前覆盖区域)、由UE 1102使用的无线电波束、由UE 1102在1121或1122处发送的RRC消息之一中提供的位置测量(例如,针对Rx-Tx、RSRP、RSTD、AOD)和/或从UE 1102接收并且由通信卫星或基站1104获得的信号的位置测量(例如,Rx-Tx、RSRP、AOA)。

在1126处,基站1104可以确定用于UE 1102的服务PLMN 1106。如果基站1104在1124处成功地确定了UE 1102的地理位置,则可以将UE 1102在1122处指示的用于地理位置的优选PLMN确定为服务PLMN 1106。如果基站1104在1124处没有成功地确定UE 1102的地理位置,则基站1104可以选择由UE 1102在1122处指示的优选PLMN中的一个优选PLMN作为服务PLMN 1106(例如,第一列出的PLMN、用于UE 1102的最可能地理位置(诸如用于接入无线电小区的大多数或多个其它UE的地理位置)的优选PLMN、或PLMN的随机选择等)。

在1128处,基站1104可以继续RRC连接建立,并且可以在NGAP初始UE消息中将在1122处接收的NAS消息(例如,NAS注册请求消息)转发到在1126处确定的服务PLMN 1106。在基站1104在1124处没有成功地确定UE 1102的地理位置的情况下,基站1104可以在NGAP初始UE消息中向服务PLMN 1106(例如,向服务PLMN 1106中的AMF 422)发送关于UE 1102的地理位置未被验证的可选指示。

在1130处,服务PLMN 1106(例如,AMF 422)可以发起针对UE 1102的地理位置确定(例如,可以发起LMF 424对UE 1102进行地理位置确定)。1130可以是可选的,并且可以仅在NGAP初始UE消息指示UE 1102的地理位置未被验证时执行。

如上文提及的,图11示出了这样的场景:其中,基站1104不能成功地确定UE的地理位置,但是基站1104首先选择的服务PLMN 1106可以检测到UE 1102不位于服务PLMN的所支持的地理位置。

如果服务PLMN 1106在1130处确定UE 1102不位于服务PLMN1106的支持的地理位置,则在1132处,服务PLMN 1106(例如,AMF 422)可以向基站1104发送NGAP上下文释放消息(例如,NGAP上下文释放命令消息)。在NGAP上下文释放消息中,服务PLMN 1106(例如,AMF422)可以包括如在1130处确定的UE 1102的地理位置。

在1134处,类似于在1124处,并且作为可选动作,基站1104可以再次确定UE 1102的地理位置,其中增加了在1132处从1106处的服务PLMN接收的UE地理位置信息的益处。此外,基站1104可以基于在1132处接收的或者在1134处确定或验证的UE 1102的正确地理位置来确定第二PLMN 1108。第二PLMN 1108可以是由UE在1120处选择并且在1122处指示给基站1104的用于UE 1102的正确地理位置的优选PLMN。基站1104可以确定或验证UE 1102的正确地理位置,并且在1134处确定第二PLMN 1108而不通知UE 1102。因此,UE 1102可能不知道PLMN选择中的初始错误,并且相应地,由于PLMN选择中的初始错误,在UE 1102处可以使用很少到零的额外资源。

在1136处,基站1104可以在另一NGAP初始UE消息中将在1122处接收的NAS消息(例如,NAS注册请求消息)转发到在1134处确定的第二PLMN 1108(例如,转发到第二PLMN 1108中的AMF 422)。

在1138处,第二PLMN 1108可以向基站1104发送NAS响应(例如,NAS注册接受),可以在NGAP下行链路NAS传输消息中传输该NAS响应。

在1140处,基站1104可以例如在RRC DL信息传输消息内向UE 1102转发NAS响应(例如,NAS注册接受)。此外,基站1104或第二PLMN 1108(例如,AMF 422)可以向UE 1102指示所选择的第二PLMN 1108或UE 1102所在的地理位置中的至少一项。

图12是支持用户设备(UE)对服务公共陆地移动网络(PLMN)的卫星无线接入的方法的流程图1200。该方法可以由UE(例如,UE 104;UE 405;UE 1002/1102;装置1502)执行。在1202处,UE可以接入由通信卫星(例如,SV 402、502或602)支持的无线电小区。例如,1202可以由图15中的无线电小区组件1540来执行。例如,在图10中的1012和图11中的1112处,UE1002/1102可以接入由通信卫星支持的无线电小区。

在1204处,UE可以选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。例如,1204可以由图15中的选择组件1542来执行。例如,在图10中的1020和图11中的1120处,UE 1002/1102可以选择用于UE 1002/1102的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。

在1206,UE可以经由无线电小区和通信卫星来向基站(例如,基站406、502或607)发送对用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的指示。例如,1206可以由图15中的指示组件1544来执行。例如,在图10中的1022和图11中的1122处,UE 1002/1102可以经由无线电小区和通信卫星来向基站1004/1104发送对用于UE 1002/1102的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的指示。

在一种配置中,对于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置,对优选PLMN的指示可以包括MNC。在一种配置中,对优选PLMN的指示还可以包括MCC。在一种配置中,多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置可以包括国家或国际区域。

在一种配置中,UE可以经由无线电小区来接收指示可用PLMN的系统信息。可用PLMN可以向UE的多个潜在地理位置提供覆盖。系统信息可以包括用于可用PLMN中的每一者的MCC和MNC。例如,在图10中的1014和图11中的1114处,UE 1002/1102可以经由无线电小区来接收指示可用PLMN的系统信息。UE可以从可用PLMN中选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。例如,在图10中的1020和图11中的1120处,UE 1002/1102可以从可用PLMN中选择用于UE 1002/1102的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。在一种配置中,确定UE的多个潜在地理位置可以是基于系统信息中包括的可用PLMN的MCC的。

在一种配置中,UE可以经由无线电小区在系统信息中接收覆盖指示,该覆盖指示指示具有无线电小区覆盖的多个地理区域。例如,在图10中的1016和图11中的1116处,UE1002/1102可以经由无线电小区在系统信息中接收覆盖指示,该覆盖指示指示具有无线电小区覆盖的多个地理区域。多个地理区域中的每个地理区域可以包括国家或国际区域。UE可以基于在覆盖指示中指示的多个地理区域来确定UE的多个潜在地理位置。例如,在图10中的1018和图11中的1118处,UE 1002/1102可以基于在覆盖指示中指示的多个地理区域来确定UE 1002/1102的多个潜在地理位置。

在一种配置中,UE可以使用在UE中包括(例如,在UE的USIM中包括)的优先级信息来选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。

在一种配置中,基站可以确定UE的当前地理位置。基站可以基于从UE接收的对用于UE的当前地理位置的优选PLMN的指示来确定服务PLMN。

在一种配置中,基站可以是通信卫星的一部分(例如,可以是SV 502的一部分)。在一种配置中,基站可以是地面基站(例如,基站406)。在一种配置中,通信卫星可以包括DU(例如,可以是SV 602),并且基站可以包括地面CU(例如,可以是基站607)。

图13是支持用户设备(例如,UE 405)对服务公共陆地移动网络(PLMN)的卫星无线接入的方法的流程图1300。该方法可以由基站(例如,基站102/180;基站406/502/602/607;基站1004/1104;装置1602)执行。在1302处,基站可以经由通信卫星(例如,SV 402、502或602)和无线电小区从UE接收NAS消息(例如,NAS注册请求消息)和对多个优选PLMN的指示,所述多个优选PLMN包括用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。例如,1302可以由图16中的NAS组件1640来执行。例如,在图10中的1022和图11中的1122处,基站1004/1104可以经由通信卫星和无线电小区从UE 1002/1102接收NAS消息和对多个优选PLMN的指示,所述多个优选PLMN包括用于UE 1002/1102的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。

在1304处,基站可以尝试确定UE的当前地理位置。例如,1304可以由图16中的定位组件1642来执行。例如,在图10中的1024和图11中的1124处,基站1004/1104可以尝试确定UE 1002/1102的当前地理位置。

当确定UE的当前地理位置的尝试成功时,在1306处,基站可以将服务PLMN确定为由UE针对UE的当前地理位置指示的优选PLMN。例如,1306可以由图16中的第一服务PLMN组件1644来执行。例如,在图10中的1026和图11中的1126处,当确定UE的当前地理位置的尝试成功时,基站1004/1104可以将服务PLMN确定为由UE 1002/1102针对UE 1002/1102的当前地理位置指示的优选PLMN。

当确定UE的当前地理位置的尝试不成功时,在1308处,基站可以将服务PLMN确定为由UE指示的多个优选PLMN中的一个优选PLMN。例如,1308可以由图16中的第二服务PLMN组件1646来执行。例如,在图10中的1026和图11中的1126处,当确定UE 1002/1102的当前地理位置的尝试不成功时,基站1004/1104可以将服务PLMN确定为由UE 1002/1102指示的多个优选PLMN中的一个优选PLMN。

在1310处,基站可以将NAS消息转发到服务PLMN(例如,转发到服务PLMN中的AMF422)。例如,1310可以由图16中的转发组件1648来执行。例如,在图10中的1028和图11中的1128处,基站1004/1104可以将NAS消息转发到服务PLMN 1006/1106。

在一种配置中,UE的当前地理位置可以包括UE当前所在的国家或国际区域。

在一种配置中,基站可以在用于无线电小区的系统信息中发送覆盖指示,该覆盖指示指示具有无线电小区覆盖的多个地理区域。例如,在图10中的1016和图11中的1116处,基站1004/1104可以在用于无线电小区的系统信息中发送覆盖指示,该覆盖指示指示具有无线电小区覆盖的多个地理区域。多个地理区域中的每个地理区域可以包括国家或国际区域。

在一种配置中,基站可以从服务PLMN(例如,从服务PLMN中的AMF 422)接收NAS响应消息(例如,NAS注册接受消息)。例如,在图10中的1032处,基站1004可以从服务PLMN1006接收NAS响应消息。基站可以将NAS响应消息与对服务PLMN或UE的当前地理位置中的至少一项的指示一起转发到UE。例如,在图10中的1034处,基站1004可以将NAS响应消息与对服务PLMN 1006或UE 1002的当前地理位置中的至少一项的指示一起转发到UE 1002。

在一种配置中,基站可以从服务PLMN接收关于UE不位于由服务PLMN支持的地理位置的指示。例如,在图10中的1040和图11中的1132处,基站1004/1104可以从服务PLMN1106/1106接收关于UE 1002/1102不位于由服务PLMN 1006/1106支持的地理位置的指示。基站可以从由UE指示的多个优选PLMN中确定第二PLMN。例如,在图11中的1134处,基站1104可以从由UE 1102指示的多个优选PLMN中确定第二PLMN 1108。基站可以将NAS消息转发到第二PLMN(例如,转发到第二PLMN中的AMF 422)。例如,在图11中的1136处,基站1104可以将NAS消息转发到第二PLMN 1108。在一种配置中,基站可以从服务PLMN接收对UE当前所位于的第二地理位置的指示。例如,在图10中的1040和图11中的1132处,基站1004/1104可以从服务PLMN 1006/1106接收对UE 1002/1102当前所位于的第二地理位置的指示。基站可以将第二PLMN确定为由UE针对第二地理位置指示的优选PLMN。例如,在图11中的1134处,基站1104可以将第二PLMN 1108确定为由UE针对第二地理位置指示的优选PLMN。

在一种配置中,基站可以从服务PLMN接收指示,该指示指示UE已经移动到服务PLMN不支持的第二地理位置。例如,在图10中的1040处,基站1004可以从服务PLMN 1006接收指示,该指示指示UE 1002已经移动到服务PLMN 1006不支持的第二地理位置。基站可以将第二PLMN确定为由UE针对UE的第二地理位置指示的优选PLMN。基站可以执行UE到第二PLMN的切换。例如,在图10中的1042处,基站1004可以确定第二PLMN 1008,并且执行UE1002到第二PLMN 1008的切换。

在一种配置中,基站可以确定UE已经移动到服务PLMN不支持的第二地理位置。例如,在图10中的1038处,基站1004可以确定UE 1002已经移动到服务PLMN 1006不支持的第二地理位置。基站可以将第二PLMN确定为由UE针对UE的第二地理位置指示的优选PLMN。基站可以执行UE到第二PLMN的切换。例如,在图10中的1042处,基站1004可以确定第二PLMN1008,并且执行UE 1002到第二PLMN 1008的切换。

在一种配置中,基站可以是通信卫星的一部分(例如,SV 502)。在一种配置中,基站可以是地面基站(例如,基站406)。在一种配置中,通信卫星可以包括DU(例如,可以是SV602),并且基站可以包括地面CU(例如,可以是基站607)。

图14是支持用户设备(例如,UE 405)对服务公共陆地移动网络(PLMN)的卫星无线接入的方法的流程图1400。该方法可以由服务PLMN的网络节点执行,并且具体而言,由AMF(例如,核心网络190中的AMF 192/193;5GCN 410中的AMF 422,服务PLMN 1006/1106;第二PLMN 1008/1108;装置1702)执行。在1402处,PLMN的网络节点可以从基站(例如,基站406、502或607)接收NAS消息(例如,NAS注册请求消息)。基站可能已经经由通信卫星(例如,SV402、502或602)从UE接收到NAS消息。例如,1402可以由图17中的NAS组件1740来执行。例如,在图10中的1028和图11中的1128处,服务PLMN 1006/1108的网络节点可以从基站1004/1104接收NAS消息。

在1404处,PLMN的网络节点可以获得UE的当前地理位置。例如,1404可以由图17中的位置组件1742来执行。例如,在图10中的1030和图11中的1130处,服务PLMN 1006/1106的网络节点可以获得UE 1002/1102的当前地理位置。

在1406处,PLMN的网络节点可以确定服务PLMN不支持UE的当前地理位置。例如,1406可以由图17中的支持组件1744来执行。例如,在图10中的1036和图11中的1130处,服务PLMN 1006/1106的网络节点可以确定UE 1002/1102的当前地理位置不被服务PLMN 1006/1106支持。

在1408处,PLMN的网络节点可以向基站指示UE的当前地理位置。例如,1408可以由图17中的指示组件1746来执行。例如,在图10中的1040和图11中的1132处,服务PLMN 1006/1106的网络节点可以向基站1004/1104指示UE 1002/1102的当前地理位置。

在一种配置中,网络节点可以在NGAP上下文释放命令消息中指示UE的当前地理位置。例如,在图11中的1132处,服务PLMN 1106的网络节点可以在NGAP上下文释放命令消息中指示UE 1102的当前地理位置。

在一种配置中,基站可以确定第二PLMN。第二PLMN可以支持UE的当前地理位置。基站可以将NAS消息转发到第二PLMN。

在一种配置中,网络节点可以从位置服务器(例如,LMF 424)获得UE的当前地理位置。在一种配置中,网络节点可以包括AMF(例如,AMF 422)。

图15是示出针对装置1502的硬件实现的示例的示意图1500。装置1502是UE(例如,UE 405或UE 104),并且包括耦合到蜂窝RF收发机1522和一个或多个用户身份模块(SIM)卡1520的蜂窝基带处理器1504(也被称为调制解调器)以及电源1518。装置1502还可以包括以下各者中的任何一者:耦合到安全数字(SD)卡1508和屏幕1510的应用处理器1506、蓝牙模块1512、无线局域网(WLAN)模块1514或全球定位系统(GPS)模块1516。蜂窝基带处理器1504通过蜂窝RF收发机1522与UE 104和/或BS102/150进行通信。装置1502可以经由卫星接入与基站102/180进行通信。蜂窝基带处理器1504可以包括计算机可读介质/存储器。计算机可读介质/存储器可以是非暂时性的。蜂窝基带处理器1504负责一般处理,包括执行存储在计算机可读介质/存储器上的软件。软件在由蜂窝基带处理器1504执行时,使得蜂窝基带处理器1504执行上文描述的各种功能。计算机可读介质/存储器还可以用于存储在执行软件时由蜂窝基带处理器1504操纵的数据。蜂窝基带处理器1504还包括接收组件1530、通信管理器1532和发送组件1534。通信管理器1532包括所示的一个或多个组件。通信管理器1532内的组件可以被存储在计算机可读介质/存储器中和/或被配置为蜂窝基带处理器1504内的硬件。蜂窝基带处理器1504可以是UE 350的组件,并且可以包括存储器360和/或TX处理器368、RX处理器356和控制器/处理器3515中的至少一者。在一种配置中,装置1502可以是调制解调器芯片并且仅包括基带处理器1504,并且在另一配置中,装置1502可以是整个UE(例如,参见图3的350)并且包括装置1502的额外模块。

通信管理器1532包括无线电小区组件1540,其被配置为接入由通信卫星支持的无线电小区,例如,如结合图12中的1202描述的。通信管理器1532还包括选择组件1542,其被配置为选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN,例如,如结合图12中的1204描述的。通信管理器1532还包括指示组件1544,其被配置为经由无线电小区和通信卫星来向基站发送对用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的指示,例如,如结合图12中的1206描述的。

该装置可以包括执行图12的上述流程图中的算法的框中的每个框的额外的组件。因此,可以由组件执行图12的上述流程图中的每个框,并且该装置可以包括那些组件中的一个或多个组件。组件可以是专门被配置为执行所述过程/算法的一个或多个硬件组件,由被配置为执行所述过程/算法的处理器来实现,存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现,或其某种组合。

在一种配置中,装置1502(具体而言,蜂窝基带处理器1504)包括:用于接入由通信卫星支持的无线电小区的单元。装置1502可以包括:用于选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的单元。装置1502可以包括:用于经由无线电小区和通信卫星来向基站发送对用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的指示的单元。

在一种配置中,对于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置,对优选PLMN的指示可以包括MNC。在一种配置中,对优选PLMN的指示还可以包括MCC。在一种配置中,多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置可以包括国家或国际区域。在一种配置中,装置1502可以包括:用于经由无线电小区来接收指示可用PLMN的系统信息的单元。可用PLMN可以向UE的多个潜在地理位置提供覆盖。系统信息可以包括用于可用PLMN中的每个可用PLMN的MCC和MNC。装置1502可以包括:用于从可用PLMN中选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的单元。在一种配置中,确定UE的多个潜在地理位置可以是基于系统信息中包括的可用PLMN的MCC的。在一种配置中,装置1502可以包括:用于在系统信息中经由无线电小区接收指示具有由无线电小区覆盖的多个地理区域的覆盖指示的单元。多个地理区域中的每个地理区域可以包括国家或国际区域。UE可以基于在覆盖指示中指示的多个地理区域来确定UE的多个潜在地理位置。在一种配置中,装置1502可以包括:用于使用在UE的USIM中包括的优先级信息来选择用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN的单元。在一种配置中,基站可以确定UE的当前地理位置。基站可以基于从UE接收的对用于UE的当前地理位置的优选PLMN的指示来确定服务PLMN。在一种配置中,基站可以是通信卫星的一部分。在一种配置中,基站可以是地面基站。在一种配置中,通信卫星可以包括DU,并且基站可以包括地面CU。

上述单元可以是装置1502的组件中的被配置为执行由上述单元记载的功能的一个或多个组件。如上所述,装置1502可以包括TX处理器368、RX处理器356和控制器/处理器359。因此,在一种配置中,上述单元可以是被配置为执行由上述单元所记载的功能的TX处理器368、RX处理器356和控制器/处理器359。

图16是示出针对装置1602的硬件实现的示例的示意图1600。装置1602是基站(例如,基站406、502、602或607)并且包括基带单元1604。基带单元1604可以通过(蜂窝RF)收发机1622与UE 104和核心网络190进行通信。基带单元1604可以包括计算机可读介质/存储器。基带单元1604负责一般处理,包括执行存储在计算机可读介质/存储器上的软件。软件在由基带单元1604执行时,使得基带单元1604执行上文描述的各种功能。计算机可读介质/存储器还可以用于存储在执行软件时由基带单元1604操纵的数据。基带单元1604还包括接收组件1630、通信管理器和发送组件1634。通信管理器1632包括所示的一个或多个组件。通信管理器内的组件可以被存储在计算机可读介质/存储器中和/或被配置为基带单元1604内的硬件。基带单元1604可以是BS 310的组件,并且可以包括存储器376和/或TX处理器316、RX处理器370和控制器/处理器375中的至少一者。

通信管理器1632包括NAS组件1640,其被配置为经由通信卫星和无线电小区来从UE接收NAS消息和对多个优选PLMN的指示,所述多个优选PLMN包括用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN,例如,如结合图13中的1302描述的。通信管理器1632还包括位置组件1642,其被配置为尝试确定UE的当前地理位置,例如,如结合图13中的1304描述的。通信管理器1632还包括第一服务PLMN组件1644,其被配置为:当确定UE的当前地理位置的尝试成功时,将服务PLMN确定为由UE针对UE的当前地理位置指示的优选PLMN,例如,如结合图13中的1306描述的。通信管理器1632还包括第二服务PLMN组件1646,其被配置为:当确定UE的当前地理位置的尝试不成功时,将服务PLMN确定为由UE指示的多个优选PLMN中的一个优选PLMN,例如,如结合图13中的1308描述的。通信管理器1632还包括转发组件1648,其被配置为将NAS消息转发到服务PLMN,例如,如结合图13中的1310描述的。

该装置可以包括执行图13的上述流程图中的算法的框中的每个框的额外的组件。因此,可以由组件执行图13的上述流程图中的每个框,并且该装置可以包括那些组件中的一个或多个组件。组件可以是专门被配置为执行所述过程/算法的一个或多个硬件组件,由被配置为执行所述过程/算法的处理器来实现,存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现,或其某种组合。

在一种配置中,装置1602(具体而言,基带单元1604)包括:用于经由通信卫星和无线电小区来从UE接收NAS消息和对多个优选PLMN的指示的单元,所述多个优选MN包括用于UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN。装置1602可以包括:用于尝试确定UE的当前地理位置的单元。装置1602可以包括:用于当确定UE的当前地理位置的尝试成功时,将服务PLMN确定为由UE针对UE的当前地理位置指示的优选PLMN的单元。装置1602可以包括:用于在尝试确定UE的当前地理位置不成功时,将服务PLMN确定为由UE指示的多个优选PLMN中的一个优选PLMN的单元。装置1602可以包括:用于将NAS消息转发到服务PLMN的单元。

在一种配置中,UE的当前地理位置可以包括UE当前所位于的国家或国际区域。在一种配置中,装置1602可以包括:用于在用于无线电小区的系统信息中发送指示具有由无线电小区覆盖的多个地理区域的覆盖指示的单元。多个地理区域中的每个地理区域可以包括国家或国际区域。在一种配置中,装置1602可以包括:用于从服务PLMN接收NAS响应消息的单元。装置1602可以包括:用于将NAS响应消息与对服务PLMN或UE的当前地理位置中的至少一者的指示一起转发到UE的单元。在一种配置中,装置1602可以包括:用于从服务PLMN接收关于UE不位于服务PLMN所支持的地理位置的指示的单元。装置1602可以包括:用于从由UE指示的多个优选PLMN中确定第二PLMN的单元。装置1602可以包括:用于将NAS消息转发到第二PLMN的单元。在一种配置中,装置1602可以包括:用于从服务PLMN接收对UE当前所位于的第二地理位置的指示的单元。装置1602可以包括:用于将第二PLMN确定为由UE针对第二地理位置指示的优选PLMN的单元。在一种配置中,装置1602可以包括:用于从服务PLMN接收指示UE已经移动到服务PLMN不支持的第二地理位置的指示的单元。装置1602可以包括:用于将第二PLMN确定为由UE针对UE的第二地理位置指示的优选PLMN的单元。装置1602可以包括:用于执行UE到第二PLMN的切换的单元。在一种配置中,装置1602可以包括:用于确定UE已经移动到服务PLMN不支持的第二地理位置的单元。装置1602可以包括:用于将第二PLMN确定为由UE针对UE的第二地理位置指示的优选PLMN的单元。装置1602可以包括:用于执行UE到第二PLMN的切换的单元。在一种配置中,基站可以是通信卫星的一部分。在一种配置中,基站可以是地面基站。在一种配置中,通信卫星可以包括DU,并且基站可以包括地面CU。

上述单元可以是装置1602的组件中的被配置为执行由上述单元记载的功能的一个或多个组件。如上所述,装置1602可以包括TX处理器316、RX处理器370和控制器/处理器375。因此,在一种配置中,上述单元可以是被配置为执行由上述单元所记载的功能的TX处理器316、RX处理器370和控制器/处理器375。

图17是示出针对装置1702的硬件实现的示例的示意图1700。装置1702是PLMN(具体而言,诸如AMF 422或AMF 192之类的AMF)的网络节点,并且包括处理单元1704。处理单元1704可以通过收发机1722与BS102/180进行通信。基带单元1704可以包括计算机可读介质/存储器。处理单元1704负责一般处理,包括执行存储在计算机可读介质/存储器上的软件。软件在由处理单元1704执行时,使得处理单元1704执行上文描述的各种功能。计算机可读介质/存储器还可以用于存储在执行软件时由基带单元1704操纵的数据。处理单元1704还包括接收组件1730、通信管理器和发送组件1734。通信管理器包括所示的一个或多个组件。通信管理器内的组件可以被存储在计算机可读介质/存储器中和/或被配置为处理单元1704内的硬件。处理单元1704可以是AMF 192/193的组件。

通信管理器1732包括NAS组件1740,其被配置为从基站接收NAS消息,该NAS消息是由基站经由通信卫星从UE接收的,例如,如结合图14中的1402描述的。通信管理器1732还包括位置组件1742,其被配置为获得UE的当前地理位置,例如,如结合图14中的1404描述的。通信管理器1732还包括支持组件1744,其被配置为确定服务PLMN不支持UE的当前地理位置,例如,如结合图14中的1406描述的。通信管理器1732还包括指示组件1746,其被配置为向基站指示UE的当前地理位置,例如,如结合图14中的1408描述的。

该装置可以包括执行图14的上述流程图中的算法的框中的每个框的额外的组件。因此,可以由组件执行图14的上述流程图中的每个框,并且该装置可以包括那些组件中的一个或多个组件。组件可以是专门被配置为执行所述过程/算法的一个或多个硬件组件,由被配置为执行所述过程/算法的处理器来实现,存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现,或其某种组合。

在一种配置中,装置1702(具体而言,处理单元1704)包括:用于从基站接收NAS消息的单元。NAS消息可能已经由基站经由通信卫星从UE接收。装置1702可以包括:用于获得UE的当前地理位置的单元。装置1702可以包括:用于确定服务PLMN不支持UE的当前地理位置的单元。装置1702可以包括:用于向基站指示UE的当前地理位置的单元。

在一种配置中,装置1702可以包括:用于在NGAP上下文释放命令消息中指示UE的当前地理位置的单元。在一种配置中,基站可以确定第二PLMN。第二PLMN可以支持UE的当前地理位置。基站可以将NAS消息转发到第二PLMN。在一种配置中,装置1702可以包括:用于从位置服务器获得UE的当前地理位置的单元。在一种配置中,网络节点可以包括AMF。

上述单元可以是装置1702的组件中的被配置为执行由上述单元记载的功能的一个或多个组件。

应理解的是,所公开的过程/流程图中的框的特定次序或层次是对示例方法的说明。应理解的是,基于设计偏好,可以重新排列过程/流程图中的框的特定次序或层次。此外,可以合并或省略一些框。所附的方法权利要求以示例次序给出了各个框的元素,而并不意味着限于所给出的特定次序或层次。

提供前面的描述以使得本领域的任何技术人员能够实施本文描述的各个方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,以及本文所定义的通用原理可以应用到其它方面。因此,权利要求并不旨在限于本文所示出的各方面,而是被赋予与文字权利要求相一致的全部范围,其中,除非明确地声明如此,否则提及单数形式的元素并不旨在意指“一个且仅一个”,而是“一个或多个”。诸如“如果”、“当……时”和“在……的同时”之类的术语应当被解释为“在……的条件下”,而不是意味着直接的时间关系或反应。也就是说,这些短语(例如,“当……时”)并不意味着响应于动作的发生或在该动作发生期间的立即动作,而仅意味着如果满足条件,则该动作将发生,但不要求针对该动作发生的特定或立即的时间约束。本文使用词语“示例性的”以意味着“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示例性的”任何方面不一定被解释为优选于其它方面或者比其它方面有优势。除非另有明确声明,否则术语“一些”指代一个或多个。诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、以及“A、B、C或其任何组合”之类的组合包括A、B和/或C的任何组合,并且可以包括多倍的A、多倍的B或多倍的C。具体地,诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B、或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、以及“A、B、C或其任何组合”之类的组合可以是仅A、仅B、仅C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C,其中任何这样的组合可以包含A、B或C中的一个或多个成员或数个成员。贯穿本公开内容描述的各个方面的元素的所有的结构和功能等效物以引用方式明确地并入本文中,以及旨在由权利要求包含,这些结构和功能等效物对于本领域的普通技术人员而言是已知或者是稍后将知的。此外,本文中没有任何公开的内容是想要奉献给公众的,不管这样的公开内容是否明确被记载在权利要求中。词语“模块”、“机制”、“元素”、“设备”等等可以不是词语“单元”的替代。因而,没有权利要求元素要被解释为单元加功能,除非该元素是明确地使用短语“用于……的单元”来记载的。

以下方面仅是说明性的,并且可以与本文描述的其它方面或教导相结合,而不受限制。

方面1是一种用于支持UE对服务PLMN的卫星无线接入的方法,所述方法由所述UE执行,所述方法包括:接入由通信卫星支持的无线电小区;选择用于所述UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN;以及经由所述无线电小区和所述通信卫星来向基站发送对用于所述UE的所述多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的所述优选PLMN的指示。

方面2是根据方面1所述的方法,其中,对于所述UE的所述多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置,对所述优选PLMN的所述指示包括MNC。

方面3是根据方面2所述的方法,其中,对所述优选PLMN的所述指示还包括MCC。

方面4是根据方面1至3中任一项所述的方法,其中,所述多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置包括国家或国际区域。

方面5是根据方面1至4中任一项所述的方法,还包括:经由所述无线电小区来接收指示可用PLMN的系统信息,所述可用PLMN向所述UE的所述多个潜在地理位置提供覆盖,所述系统信息包括用于所述可用PLMN中的每个可用PLMN的MCC和MNC;以及从所述可用PLMN中选择用于所述UE的所述多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的所述优选PLMN。

方面6是根据方面5所述的方法,其中,确定所述UE的所述多个潜在地理位置是基于所述系统信息中包括的所述可用PLMN的所述MCC的。

方面7是根据方面1至4中任一项所述的方法,还包括:在所述系统信息中经由所述无线电小区来接收指示具有所述无线电小区的覆盖的多个地理区域的覆盖指示,其中,所述多个地理区域中的每个地理区域包括国家或国际区域;以及基于在所述覆盖指示中指示的所述多个地理区域来确定所述UE的所述多个潜在地理位置。

方面8是根据方面1至7中任一项所述的方法,其中,所述UE使用在所述UE的USIM中包括的优先级信息来选择用于所述UE的所述多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的所述优选PLMN。

方面9是根据方面1至8中任一项所述的方法,其中,所述基站确定所述UE的当前地理位置,其中,所述基站基于从所述UE接收的对用于所述UE的当前地理位置的所述优选PLMN的所述指示来确定所述服务PLMN。

方面10是根据方面1至9中任一项所述的方法,其中,所述基站是地面基站或所述通信卫星的一部分。

方面11是根据方面1至8中任一项所述的方法,其中,所述通信卫星包括DU,并且所述基站包括地面CU。

方面12是一种用于支持UE对服务PLMN的卫星无线接入的方法,所述方法由基站执行,所述方法包括:经由通信卫星和无线电小区来从所述UE接收NAS消息和对多个优选PLMN的指示,所述多个优选PLMN包括用于所述UE的多个潜在地理位置中的每个潜在地理位置的优选PLMN;尝试确定所述UE的当前地理位置;当确定所述UE的所述当前地理位置的所述尝试成功时,将所述服务PLMN确定为由所述UE针对所述UE的所述当前地理位置指示的所述优选PLMN;当确定所述UE的所述当前地理位置的所述尝试不成功时,将所述服务PLMN确定为由所述UE指示的所述多个优选PLMN中的一个优选PLMN;以及将所述NAS消息转发到所述服务PLMN。

方面13是根据方面12所述的方法,其中,所述UE的所述当前地理位置包括所述UE当前所位于的国家或国际区域。

方面14是根据方面12和13中任一项所述的方法,还包括:在用于所述无线电小区的系统信息中发送指示具有所述无线电小区的覆盖的多个地理区域的覆盖指示,其中,所述多个地理区域中的每个地理区域包括国家或国际区域。

方面15是根据方面12至14中任一项所述的方法,还包括:从所述服务PLMN接收NAS响应消息;以及将所述NAS响应消息与对所述服务PLMN或所述UE的所述当前地理位置中的至少一者的指示一起转发到所述UE。

方面16是根据方面12至15中任一项所述的方法,还包括:从所述服务PLMN接收关于所述UE不位于所述服务PLMN所支持的地理位置的指示;从由所述UE指示的所述多个优选PLMN中确定第二PLMN;以及将所述NAS消息转发到所述第二PLMN。

方面17是根据方面16所述的方法,还包括:从所述服务PLMN接收对所述UE当前所位于的第二地理位置的指示;以及将所述第二PLMN确定为由所述UE针对所述第二地理位置指示的所述优选PLMN。

方面18是根据方面12至17中任一项所述的方法,还包括:从所述服务PLMN接收指示所述UE已经移动到所述服务PLMN不支持的第二地理位置的指示;将第二PLMN确定为由所述UE针对所述UE的所述第二地理位置指示的所述优选PLMN;以及执行所述UE到所述第二PLMN的切换。

方面19是根据方面12至17中任一项所述的方法,还包括:确定所述UE已经移动到所述服务PLMN不支持的第二地理位置;将第二PLMN确定为由所述UE针对所述UE的所述第二地理位置指示的所述优选PLMN;以及执行所述UE到所述第二PLMN的切换。

方面20是根据方面12至19中任一项所述的方法,其中,所述基站是所述通信卫星的一部分。

方面21是根据方面12至19中任一项所述的方法,其中,所述基站是地面基站。

方面22是根据方面12至19中任一项所述的方法,其中,所述通信卫星包括DU,并且所述基站包括地面CU。

方面23是一种用于支持UE对服务PLMN的卫星无线接入的方法,所述方法由所述服务PLMN中的网络节点执行,所述方法包括:从基站接收NAS消息,所述NAS消息由所述基站经由通信卫星从所述UE接收;获得所述UE的当前地理位置;确定所述服务PLMN不支持所述UE的所述当前地理位置;以及向所述基站指示所述UE的所述当前地理位置。

方面24是根据方面23所述的方法,其中,所述网络节点在NGAP上下文释放命令消息中指示所述UE的所述当前地理位置。

方面25是根据方面23和24中任一项所述的方法,其中,所述基站确定第二PLMN,所述第二PLMN支持所述UE的所述当前地理位置,其中,所述基站将所述NAS消息转发到所述第二PLMN。

方面26是根据方面23至25中任一项所述的方法,其中,所述网络节点从位置服务器获得所述UE的所述当前地理位置。

方面27是根据方面23至26中任一项所述的方法,其中,所述网络节点包括AMF。

方面28是一种用于无线通信的装置,包括至少一个处理器,所述至少一个处理器耦合到存储器并且被配置为实现如方面1至27中任一项中的方法。

方面29是一种用于无线通信的装置,包括用于实现如方面1至27中任一项中的方法的单元。

方面30是一种存储计算机可执行代码的计算机可读介质,其中,所述代码在由处理器执行时使得所述处理器实现如方面1至27中任一项中的方法。

相关技术
  • 大规模卫星终端的卫星通信系统及卫星终端的接入方法
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技术分类

06120116480815