非地面网络系统、非地面网络的基站变更方法及卫星基站与流程

本技术属于无线通信，尤其涉及一种非地面网络系统、非地面网络的基站变更方法及卫星基站。

背景技术：

1、随着低轨卫星、中轨卫星及星间通信技术的发展，非地面网络（non-terrestrialnetwork，ntn）逐渐由透明转发架构向具备星上处理能力的再生式载荷架构演进。卫星可以搭载信号调制解调、协议处理、资源调度及波束管理等功能，并作为非地面基站向地面设备、飞行器或高空平台等用户终端提供通信服务。相较于地面蜂窝基站，低轨或中轨卫星相对于地面高速运动，其对固定地理区域的可见时间和连续服务时间较短。

2、现有非地面网络通常将服务小区与具体卫星或卫星波束关联。当当前卫星逐渐驶离覆盖区域而另一卫星进入覆盖区域时，用户终端通常需要执行测量、上报、切换判决、上下文迁移、接入同步及连接重配置等流程。对于同一覆盖区域内的大量用户终端，卫星运动可能使这些用户终端在相近时间内集中执行切换，网络需要逐用户处理切换信令并恢复用户上下文。

3、然而，在用户终端自身未发生明显移动的情况下，上述切换主要由卫星基站运动引起。当大量用户终端集中切换时，空口资源和网络侧处理资源容易被切换信令占用，新卫星基站还需要在较短时间内恢复小区级运行状态和大量用户级连接状态，可能造成切换时延增加、调度状态不连续、重传数据丢失或业务中断。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种非地面网络系统、非地面网络的基站变更方法及卫星基站，以减少由卫星基站运动引起的大量并发切换，并提高卫星基站更替过程中的状态连续性和业务连续性。

2、第一方面，本技术提供了一种非地面网络系统，包括多个卫星基站以及连接所述多个卫星基站的基站间通信链路，所述非地面网络系统配置有多个具有固定空间边界的三维服务区，每个所述三维服务区具有固定的服务区标识，所述服务区标识与为对应三维服务区提供服务的卫星基站相互解耦，以使多个所述卫星基站能够依次为同一三维服务区提供服务；所述多个三维服务区包括目标三维服务区，所述多个卫星基站包括当前为所述目标三维服务区提供服务的当前卫星基站以及用于接替所述当前卫星基站为所述目标三维服务区提供服务的下一卫星基站；其中：

3、所述当前卫星基站被配置为：根据基站状态信息的更新周期，将所述基站状态信息划分为长期状态信息、中期状态信息和短期状态信息，并根据各类基站状态信息的更新周期及服务权交接时刻确定对应的传输时段，使更新周期不同的基站状态信息按照更新周期由长至短的顺序启动传输，并通过所述基站间通信链路在对应的传输时段向所述下一卫星基站发送对应的基站状态信息；

4、所述下一卫星基站被配置为：根据各类基站状态信息的更新周期和状态项类型，确定不同状态项类型对应的采用方式；其中，所述状态项类型包括配置类状态项和非配置类状态项，对于各类基站状态信息中对应于同一非配置类状态项的基站状态信息，按照更新周期由短至长的顺序确定采用的基站状态信息；对于各类基站状态信息中对应于同一配置类状态项的基站状态信息，保留所述长期状态信息中的对应信息；基于所确定采用的信息对接收到的状态信息进行合并，得到目标基站状态；以及

5、在所述服务权交接时刻，基于所述目标基站状态接替所述当前卫星基站为所述目标三维服务区提供服务，以使接入所述目标三维服务区的用户终端在服务权交接前后保持相同的服务区标识。

6、第二方面，本技术提供了一种非地面网络的基站变更方法，应用于网络控制设备，所述非地面网络包括通过基站间通信链路连接的多个卫星基站，并配置有具有固定空间边界的目标三维服务区，所述目标三维服务区的服务区标识与为所述目标三维服务区提供服务的卫星基站相互解耦；所述方法包括：

7、根据多个所述卫星基站的运动信息，确定当前卫星基站、下一卫星基站及服务权交接时刻；

8、分别向所述当前卫星基站和下一卫星基站发送状态传输控制信息，以使所述当前卫星基站根据基站状态信息的更新周期，将所述基站状态信息划分为长期状态信息、中期状态信息和短期状态信息，并根据各类基站状态信息的更新周期及所述服务权交接时刻确定对应的传输时段，使更新周期不同的基站状态信息按照更新周期由长至短的顺序启动传输，以及使所述下一卫星基站根据各类基站状态信息的更新周期和状态项类型，确定不同状态项类型对应的采用方式；其中，所述状态项类型包括配置类状态项和非配置类状态项，对于各类基站状态信息中对应于同一非配置类状态项的基站状态信息，按照更新周期由短至长的顺序确定采用的基站状态信息；对于各类基站状态信息中对应于同一配置类状态项的基站状态信息，保留所述长期状态信息中的对应信息；基于所确定采用的信息对接收到的状态信息进行合并，得到目标基站状态；

9、控制所述当前卫星基站通过所述基站间通信链路，在对应的传输时段向所述下一卫星基站发送对应的基站状态信息，并控制所述下一卫星基站基于所确定采用的信息对接收到的基站状态信息进行合并，得到目标基站状态；

10、接收所述下一卫星基站在完成状态合并并确定所述目标基站状态满足预设接管条件后发送的状态就绪信息；

11、根据所述状态就绪信息，分别向所述当前卫星基站和下一卫星基站发送服务权交接控制信息，以使所述下一卫星基站在所述服务权交接时刻基于所述目标基站状态接替所述当前卫星基站为所述目标三维服务区提供服务，并使所述目标三维服务区内用户终端的服务区标识在服务权交接前后保持不变。

12、第三方面，本技术提供了一种卫星基站，包括基站间通信接口、终端通信接口和处理器，所述基站间通信接口用于与其他卫星基站建立基站间通信链路，所述终端通信接口用于与目标三维服务区内的用户终端通信；

13、所述处理器被配置为：

14、在所述卫星基站作为所述目标三维服务区的当前卫星基站时，根据基站状态信息的更新周期，将所述基站状态信息划分为长期状态信息、中期状态信息和短期状态信息，根据各类基站状态信息的更新周期及服务权交接时刻确定对应的传输时段，使更新周期不同的基站状态信息按照更新周期由长至短的顺序启动传输，并通过所述基站间通信接口，在对应的传输时段向下一卫星基站发送对应的基站状态信息；

15、在所述卫星基站作为所述目标三维服务区的下一卫星基站时，通过所述基站间通信接口接收当前卫星基站发送的长期状态信息、中期状态信息和短期状态信息，根据各类基站状态信息的更新周期和状态项类型，确定不同状态项类型对应的采用方式；其中，所述状态项类型包括配置类状态项和非配置类状态项，对于各类基站状态信息中对应于同一非配置类状态项的基站状态信息，按照更新周期由短至长的顺序确定采用的基站状态信息；对于各类基站状态信息中对应于同一配置类状态项的基站状态信息，保留所述长期状态信息中的对应信息；基于所确定采用的信息对接收到的状态信息进行合并，得到目标基站状态；

16、其中，所述目标三维服务区具有固定的空间边界以及与所述卫星基站相互解耦的固定服务区标识。

17、第四方面，本技术提供一种网络控制设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有可由所述处理器执行的程序，所述程序被所述处理器执行时，使所述网络控制设备执行如下步骤：

18、为具有固定空间边界的三维服务区配置与卫星基站相互解耦的固定服务区标识；

19、根据多个卫星基站的运动信息，确定当前卫星基站、下一卫星基站及服务权交接时刻；

20、控制所述当前卫星基站根据基站状态信息的更新周期，将所述基站状态信息划分为长期状态信息、中期状态信息和短期状态信息，根据各类状态信息的更新周期及所述服务权交接时刻确定对应的传输时段，使更新周期不同的状态信息按照更新周期由长至短的顺序启动传输，并通过基站间通信链路，在对应的传输时段向所述下一卫星基站发送对应的状态信息；控制所述下一卫星基站根据各类状态信息的更新周期和状态项类型，对于不同状态信息中对应于同一非配置类状态项的信息，按照更新周期由短至长的顺序确定采用的信息；对于配置类状态项，保留所述长期状态信息中的对应信息；基于所确定采用的信息对接收到的状态信息进行合并，得到目标基站状态；

21、在接收到所述下一卫星基站完成状态合并并确定所述目标基站状态满足预设接管条件后发送的状态就绪信息后，控制所述下一卫星基站在所述服务权交接时刻接替所述当前卫星基站为所述三维服务区提供服务，以使接入所述三维服务区的用户终端在服务权交接前后保持相同的服务区标识。

22、第五方面，本技术提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的非地面网络的基站变更方法。

23、第六方面，本技术提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第二方面所述的非地面网络的基站变更方法。

24、第七方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的非地面网络的基站变更方法。

25、本技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

26、通过将服务区标识锚定于具有固定空间边界的三维服务区，并使该服务区标识与提供服务的卫星基站解耦，由此，即使实际服务卫星发生变化，仍可以保持逻辑服务区连续；当前卫星基站按照更新周期将基站状态信息划分为长期状态信息、中期状态信息和短期状态信息，并使更新周期不同的状态信息按照更新周期由长至短的顺序启动传输，能够兼顾状态的提前准备和交接时刻的新鲜度；下一卫星基站对于非配置类状态项优先采用更新周期较短的状态信息，并保留长期状态信息中的配置类状态项，能够形成兼具实时性和配置稳定性的目标基站状态；由此，可以使用户上下文、调度状态和重传状态连续，减少逐用户切换信令，降低集中切换造成的网络负载和业务中断风险。

27、本技术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，或通过本技术的实践了解到。