一种非地面网络通信方法及装置与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种非地面网络通信方法及装置。


背景技术：

2.非地面网络(non-terrestrial network，ntn)包括卫星通信网络。卫星通信，可以是地面基站利用卫星作为中继而进行的通信。卫星的轨道越高其覆盖面积越大，但是通信的时延也越长。
3.在卫星通信中，一个与卫星相连的地面基站，这个基站的信号可以被卫星转发。与卫星相连的地面基站，它的信号被卫星转发后，具有覆盖广，时延大等特点，与一般的地面基站信号不一样，这样的差别会对用户设备ue服务造成很大的影响，进一步会影响到切换等决策。例如ue执行对时延敏感的通信业务时，无法区分地面基站覆盖的小区和卫星覆盖的小区，可能选择卫星提供覆盖的小区，会导致通信质量较差，从而导致用户体验差。


技术实现要素：

4.本技术提供一种ntn通信方法及装置，用以解决ue执行对时延敏感的通信业务时，无法区分地面基站覆盖的小区和卫星覆盖的小区，可能选择卫星提供覆盖的小区，导致通信质量差的问题。
5.第一方面，本技术提供了一种ntn通信方法，所述方法可以应用于网络设备，或者芯片，或者芯片组，或者芯片中执行该方法的功能模块等等。以网络设备为例，该方法包括：第一网络设备确定第二网络设备覆盖下的小区的小区类型信息，小区类型信息用于指示小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区。第一网络设备向第三网络设备发送小区类型信息。
6.本技术实施例中对ntn场景下，第一网络设备与第三网络设备在建立接口连接时，带上相关的ntn指示(即第二网络设备的小区类型信息)，可以有利于第三网络设备了解第二网络设备的能力和特性。由于第一网络设备与第二网络设备具有通信连接关系，因此通过本技术实施例可以有利于第三网络进一步了解第一网络设备的能力和特性。从而终端设备在进行小区切换时可以区分地面网络覆盖的小区和卫星覆盖的小区，从而可以避免将对时延敏感的通信业务切换到卫星小区，进而可以提高通信质量。
7.在一种可能的设计中，第二网络设备用于转发第一网络设备的信号。上述设计中，通过向第三网络设备发送中继卫星的指示信息，可以有利于第三网络设备进一步了解第一网络设备的ntn能力。
8.在一种可能的设计中，小区类型信息还用于指示邻小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区。上述设计中通过指示邻小区是否为非地面网络通信小区，可以有利于第三网络进一步了解第一网络设备的能力和特性。
9.在一种可能的设计中，若小区类型信息指示小区为非地面网络通信小区，小区类型信息还用于指示第二网络设备的轨道类型，轨道类型包括低轨道、中轨道和静止轨道。上
述设计中通过指示中继卫星的轨道信息，可以有利于第三网络设备进一步了解第一网络设备的ntn能力。
10.在一种可能的设计中，小区类型信息还用于指示小区为移动小区(moving cell)或静止小区(fixed cell)。上述设计中通过指示卫星小区的类型，可以有利于第三网络设备进一步了解第一网络设备的ntn能力。
11.在一种可能的设计中，第一网络设备可以为基站，第三网络设备可以为核心网设备。
12.在一种可能的设计中，第一网络设备为基站的分布式单元(distributed unit，du)，第三网络设备为所述基站的集中式单元(centralized unit，cu)。
13.在一种可能的设计中，第一网络设备为第一基站，第三网络设备为第二基站；
14.在一种可能的设计中，第一网络设备为集中式单元控制面(cu-cp)，第三网络设备为集中式单元用户面(cu-up)。
15.第二方面，本技术提供了一种ntn方法，所述方法可以应用于网络设备，或者芯片，或者芯片组，或者芯片中执行该方法的功能模块等等。以网络设备为例，该方法包括：第三网络设备接收第一网络设备发送的小区类型信息，小区类型信息用于指示第二网络设备覆盖下的小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区。第三网络设备保存小区类型信息。
16.本技术实施例中对ntn场景下，第一网络设备与第三网络设备在建立接口连接时，带上相关的ntn指示(即第二网络设备的小区类型信息)，可以有利于第三网络设备了解第二网络设备的能力和特性。由于第一网络设备与第二网络设备具有通信连接关系，因此通过本技术实施例可以有利于第三网络进一步了解第一网络设备的能力和特性。从而终端设备在进行小区切换时可以区分地面网络覆盖的小区和卫星覆盖的小区，从而可以避免将对时延敏感的通信业务切换到卫星小区，进而可以提高通信质量。
17.在一种可能的设计中，第二网络设备用于转发第一网络设备的信号。上述设计中，通过向第三网络设备发送中继卫星的指示信息，可以有利于第三网络设备进一步了解第一网络设备的ntn能力。
18.在一种可能的设计中，小区类型信息还用于指示邻小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区。上述设计中通过指示邻小区是否为非地面网络通信小区，可以有利于第三网络进一步了解第一网络设备的能力和特性。
19.在一种可能的设计中，若小区类型信息指示小区为非地面网络通信小区，小区类型信息还用于指示第二网络设备的轨道类型，轨道类型包括低轨道、中轨道和静止轨道。上述设计中通过指示中继卫星的轨道信息，可以有利于第三网络设备进一步了解第一网络设备的ntn能力。
20.在一种可能的设计中，小区类型信息还用于指示小区为moving cell或fixed cell。上述设计中通过指示卫星小区的类型，可以有利于第三网络设备进一步了解第一网络设备的ntn能力。
21.在一种可能的设计中，第一网络设备可以为基站，第三网络设备可以为核心网设备。
22.在一种可能的设计中，第一网络设备为基站的du，第三网络设备为所述基站的cu。
23.在一种可能的设计中，第一网络设备为第一基站，第三网络设备为第二基站；
24.在一种可能的设计中，第一网络设备为cu-cp，第三网络设备为cu-up。
25.第三方面，本技术实施例提供一种通信装置，该装置可以是网络设备，也可以是网络设备内的芯片。该装置可以包括处理单元、收发单元和接收单元。应理解的是，这里发送单元和接收单元还可以为收发单元。当该装置是网络设备时，该处理单元可以是处理器，该发送单元和接收单元可以是收发器；该通信设备还可以包括存储单元，该存储单元可以是存储器；该存储单元用于存储指令，该处理单元执行该存储单元所存储的指令，以使第一网络设备执行第一方面或第一方面任意一种可能的设计中的方法，或者，以使第二网络设备执行第二方面或第二方面任意一种可能的设计中的方法。当该装置是网络设备内的芯片时，该处理单元可以是处理器，该发送单元和接收单元可以是输入/输出接口、管脚或电路等；该处理单元执行存储单元所存储的指令，以使该芯片执行第一方面或第一方面任意一种可能的设计中的方法，或者，以使该芯片执行第二方面或第二方面任意一种可能的设计中的方法。该存储单元用于存储指令，该存储单元可以是该芯片内的存储单元(例如，寄存器、缓存等)，也可以是该终端设备内的位于该芯片外部的存储单元(例如，只读存储器、随机存取存储器等)。
26.第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第二方面的方法。
27.第五方面，本技术实施例还提供一种包含程序的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面或第二方面的方法。
28.第六方面，提供了一种通信装置，包括：处理器、通信接口和存储器。通信接口用于该装置与其他装置之间传输信息、和/或消息、和/或数据。该存储器用于存储计算机执行指令，当该装置运行时，该处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该装置执行如上述第一方面或第一方面中任一设计、第二方面或第二方面中任一设计所述的方法。
29.第七方面，本技术实施例提供的一种芯片，所述芯片与存储器耦合，执行本技术实施例第一方面及其任一可能的设计、第二方面及其任一可能的设计的方法。
30.第八方面，本技术实施例提供一种芯片，包括通信接口和至少一个处理器，所述处理器运行以执行本技术实施例第一方面或第一方面中任一设计、第二方面及其任一可能的设计所述的方法。
31.需要说明的是，本技术实施例中“耦合”是指两个部件彼此直接或间接地结合。
32.第九方面，本技术实施例还提供了一种通信系统，包括前述的第一网络设备，第二网络设备，及第三网络设备。
附图说明
33.图1为本技术实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
34.图2为本技术实施例提供的一种静止小区的示意图；
35.图3为本技术实施例提供的一种移动小区的示意图；
36.图4为本技术实施例提供的一种ntn应用场景的示意图；
37.图5为本技术实施例提供的另一种ntn应用场景的示意图；
38.图6a为本技术实施例提供的另一种ntn应用场景的示意图；
39.图6b为本技术实施例提供的一种接口示意图；
40.图7为本技术实施例提供的另一种ntn应用场景的示意图；
41.图8为本技术实施例提供的另一种ntn应用场景的示意图；
42.图9为本技术实施例提供的一种ntn通信方法的流程示意图；
43.图10为本技术实施例提供的一种接口建立流程的示意图；
44.图11为本技术实施例提供的一种配置更新流程的示意图；
45.图12为本技术实施例提供的一种ntn通信装置的结构示意图；
46.图13为本技术实施例提供的一种网络设备的结构示意图。
具体实施方式
47.以下，对本技术中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
48.1)、通信设备，为通信系统通过与其他设备建立连接实现数据通信的设备。在本技术实施例中，通信设备包括基站、核心网中能够与基站连接的核心网设备(例如接入与移动性管理功能(access and mobility management function，amf)实体)，还可以包括具有基站部分功能的设备，例如分布式单元(distributed unit，du)和集中式单元(centralized unit，cu)，还可以是接入网中能够连接基站的中继设备/rru。
49.在本技术实施例中，两个通信设备之间需要通过相应的接口建立通信连接，从而将终端设备接入dn中，最终实现终端设备的业务。并且，其中一个通信设备具有频繁/多次的建立连接需求，例如通信设备a需要重复与通信设备b、通信设备c等建立连接。示例性的，通信设备a可以具有高速移动性，例如，通信设备a设置于卫星、高铁、汽车、轮船、飞机等高速移动的设施中。在本技术以下实施例中具有高速移动性的通信设备以卫星为例进行说明。
50.2)、两个通信设备之间的连接，通过相应的接口实现。当通信设备不同时，通信设备之间的连接和使用的接口也不同。
51.示例性的，在lte通信系统(又可以称为4g通信系统)中，两个基站之间的连接通过x2接口实现，该连接可以简称为x2连接；在5g通信系统中，两个基站之间的连接通过xn接口实现，该连接可以简称为xn连接；基站与演进的分组核心网(evolved packet core，epc)(又可以称为4g核心网)中的amf实体之间的连接通过n2接口实现，该连接可以简称为n2连接；基站与5g核心网(5g core，5gc)中的amf实体之间的连接通过ng接口实现，该连接可以简称为ng连接；du和cu之间的连接通过f1接口实现，该连接可以简称为f1连接。
52.需要说明的是，两个通信设备的连接(或接口)需要两个通信设备保存对侧的通信设备的配置信息来维护。例如，若通信设备a和通信设备b维护二者之间的连接，需要通信设备a保存通信设备b的配置信息，通信设备b也需要保存通信设备a的配置信息。这样，通信设备a可以根据通信设备b的配置信息，向通信设备b发送信令和数据；通信设备b也可以根据通信设备a的配置信息，向通信设备a发送信令和数据。本发明实施例中，配置信息可以是上下文信息。
53.3)、通信设备的配置信息，在通信设备建立连接的过程中发送给对侧的通信设备，以使对侧通信设备的进行接口维护。根据通信设备之间的接口的不同，通信设备的配置信
息也不同。
54.示例性的，在基站与amf实体之间建立连接的场景中，基站需要接收并保存所述amf实体的配置信息，例如：amf实体的标识、amf实体的能力信息、支持的公网列表、支持的切片列表等；所述amf实体也需要接收并保存基站的配置信息，例如：基站的标识、基站的名称、基站支持的跟踪区(tracking area，ta)信息，以及默认的寻呼周期等。
55.示例性的，在基站和基站之间建立连接的场景中，每个基站都需要接收并保存对侧的基站的配置信息，例如：基站的标识、基站支持的ta信息，基站所属的amf实体信息，小区(包括4g小区和/或5g小区)信息，接口实体指示等。
56.示例性的，在du和cu之间建立连接的场景中，cu需要接收并保存du发送的du的配置信息，例如：du的标识、du的名称、du管理的小区列表，du的rrc版本等；du也需要接收并保存cu的配置信息，例如：cu的名称、待激活小区列表，cu的rrc版本等。
57.下面结合附图，对本技术的实施例进行描述。
58.本技术实施例中涉及的网元包括网络设备和终端设备。
59.网络设备也可以称为通信设备，网络设备可以是接入网设备，也可以是核心网设备。其中，接入网设备是网络侧中一种用于发射或接收信号的实体，如新一代基站(generation node b，gnodeb)。接入网设备可以是用于与移动设备通信的设备。接入网设备可以是无线局域网(wireless local area networks，wlan)中的ap，可以是长期演进(long term evolution，lte)中的演进型基站(evolutional node b，enb或enodeb)，或者中继站或接入点或接入回传一体化(integrated access and backhaul，iab)，或者车载设备、可穿戴设备以及未来5g网络中的接入网设备或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network，plmn)网络中的接入网设备，或nr系统中的gnodeb(gnb)等。另外，在本技术实施例中，接入网设备为小区提供服务，终端设备通过该小区使用的传输资源(例如，频域资源，或者说，频谱资源)与接入网设备进行通信。本技术实施例中的接入网设备可以是指集中单元(central unit，cu)或者分布式单元(distributed unit，du)。或者，接入网设备也可以是cu和du组成的，例如，如图1所示。其中，cu和du在物理上可以是分离的，也可以部署在一起，本技术实施例对此不做具体限定。一个cu可以连接一个du，或者也可以多个du共用一个cu，可以节省成本，以及易于网络扩展。cu和du的切分可以按照协议栈切分，其中一种可能的方式是将无线资源控制(radio resource control，rrc)、业务数据适配协议栈(service data adaptation protocol，sdap)以及分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol，pdcp)层部署在cu，其余的无线链路控制(radio link control，rlc)层、介质访问控制(media access control，mac)层以及物理层部署在du。本发明中并不完全限定上述协议栈切分方式，还可以有其它的切分方式。cu和du之间通过f1接口连接。cu代表gnb通过ng接口和核心网连接。本技术实施例中的接入网设备可以是指集中式单元控制面(cu-cp)节点或者集中式单元用户面(cu-up)节点，或者，网络设备也可以是cu-cp和cu-up。其中cu-cp负责控制面功能，主要包含rrc和pdcp-c。pdcp-c主要负责控制面数据的加解密，完整性保护，数据传输等。cu-up负责用户面功能，主要包含sdap和pdcp-u。其中sdap主要负责将核心网的数据进行处理并将flow映射到承载。pdcp-u主要负责数据面的加解密，完整性保护，头压缩，序列号维护，数据传输等。其中cu-cp和cu-up通过e1接口连接。cu-cp代表gnb通过ng接口和核心网连接。通过f1-c(控制面)和du连接。cu-up
通过f1-u(用户面)和du连接。当然还有一种可能的实现是pdcp-c也在cu-up。本技术实施例所提及的接入网设备可以为包括cu、或du、或包括cu和du的设备、或者控制面cu节点(cu-cp节点)和用户面cu节点(cu-up节点)以及du节点的设备。此外，在其它可能的情况下，接入网设备可以是其它为终端设备提供无线通信功能的装置。本技术的实施例对接入网设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。为方便描述，本技术实施例中，为终端设备提供无线通信功能的装置称为接入网设备。
60.终端设备可以是能够接收接入网设备调度和指示信息的无线终端设备，无线终端设备可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，或具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备。无线终端设备可以经无线接入网(如，radio access network，ran)与一个或多个核心网或者互联网进行通信，无线终端设备可以是移动终端设备，如移动电话(或称为“蜂窝”电话，手机(mobile phone))、计算机和数据卡，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(personal communications service，pcs)电话、无绳电话、会话发起协议(sip)话机、无线本地环路(wireless local loop，wll)站、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑等设备。无线终端设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station)，移动站(mobile station)、移动台(mobile station，ms)、远程站(remote station)、接入点(access point，ap)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(user terminal)、用户代理(user agent)、用户站(subscriber station，ss)、用户端设备(customer premises equipment，cpe)、终端(terminal)、用户设备(user equipment，ue)、移动终端(mobile terminal，mt)等。无线终端设备也可以是可穿戴设备以及下一代通信系统，例如，5g网络中的终端设备或者未来演进的plmn网络中的终端设备，新无线电(new radio，nr)通信系统中的终端设备等。
61.此外，本技术实施例还可以适用于面向未来的其他通信技术。本技术描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本技术的技术方案，并不构成对本技术提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本技术提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
62.需要说明的是，本技术实施例不限定以上通信系统的类型和制式。例如：所述通信系统可以为：第五代(the 5th generation，5g)通信系统、长期演进(long term evolution，lte)通信系统等。
63.本技术实施例可以应用于第四代移动通信系统(the fourth generation,4g)系统，5g系统，ntn系统，车到万物(vehicle to everything，v2x)，长期演进-车联网(lte-vehicle，lte-v)，车到车(vehicle to vehicle，v2v)，车联网，机器类通信(machine type communications，mtc)，物联网(internet of things，iot)，长期演进-机器到机器(lte-machine to machine，lte-m)，机器到机器(machine to machine，m2m)，物联网，或者将来的移动通信系统。
64.作为一种可能的应用场景，ntn系统可以包括卫星系统。按照卫星高度，即卫星轨位高度，可以将卫星系统分为高椭圆轨道(highly elliptical orbiting，heo)卫星、地球同步(geostationary earth orbit，geo)卫星、中轨(medium earth orbit，meo)卫星和低
轨(low-earth orbit，leo)卫星。此外，ntn系统还可以包括高空平台(high altitude platform station，haps)通信系统等空中网络设备，本发明涉及的网络设备不限于以上举例。
65.作为一种示例，简单描述geo卫星和leo卫星提供覆盖小区的机制如下。
66.1、geo卫星：又称为静止卫星，卫星运动速度与地球自转系统相同，因此卫星相对地面保持静止状态，对应的，geo卫星的小区也是静止的。geo卫星小区的覆盖范围较大，一般小区直径为500km。
67.2、leo卫星：非静止的卫星有很多种，以leo卫星为例。leo卫星相对地面移动较快，大约7km/s，因此leo卫星提供服务的覆盖区域也随之移动。leo卫星投射到地面的小区有两种模式，分别为静止小区(fixed cell)和移动小区(moving cell)。
68.fixed cell，即投射到地面的小区相对于地面静止，上空的leo卫星通过调整天线角度完成地面同一位置的覆盖，等这个leo卫星无法覆盖到地面的时候，由另一个leo卫星接替。如图2所示，静止小区的映射方式是指小区的位置在地面上是不动的，移动的卫星通过调整自己的波束形成这些小区。举例说明，t1时刻：小区1和小区2由gnb1的波束覆盖，小区3和小区4由gnb2的波束覆盖；t2时刻：虽然gnb1和gnb2都向左移动，但是依然可以调整自己的波束，保证小区1，小区2，小区3，小区4的覆盖；t3时刻：相比t1时刻，gnb1和gnb2已经移动了足够远的距离，gnb1无法通过调整波束再为小区2提供覆盖，gnb2无法通过调整波束为小区4提供覆盖，此时，gnb2可以为小区2提供覆盖，而gnb3可以为小区4提供覆盖。
69.moving cell，即投射到地面的小区跟着leo卫星一起移动，移动过程中leo卫星的天线方向不变，例如，leo卫星的天线总是与地面垂直。如图3所示，地面移动小区的映射方式是指移动的卫星并不动态调整它的波束方向，移动的卫星生成的波束随着卫星的移动在地面上移动。举例说明：t1时刻：如图2所示的区域由gnb1和gnb2的小区1，小区2，小区3，小区4进行覆盖，而在t3时刻，该区域由gnb1，gnb2，gnb3的小区2，小区3，小区4，小区5进行覆盖。
70.下面结合附图分别对每个应用场景进行具体介绍。
71.示例性的，在参阅图4所示应用场景中，卫星可以作为基站与核心网中的amf实体建立n2或者ng连接，为终端设备提供无线接入服务。
72.示例性的，在通信系统中，ran中的两个基站之间可以建立x2或xn连接，以传输小区信息等数据，从而实现终端设备的小区重选和切换。例如，ran中建立连接的两个基站可以为：作为基站的卫星与作为基站的卫星，作为基站的卫星与传统的基站，由多个部分功能组成的基站与传统的基站之间，或者由多个部分功能组成的基站与作为基站的卫星之间等。在图5所示应用场景中，两个作为基站的卫星之间可以建立连接，以进行数据和信令的交互。
73.示例性的，在支持载波聚合的通信系统中，可以引用双连接(dual-connectivity，dc)技术实现，从而为用户提供更高的速率和提高频谱效率，在该通信系统中，支持双连接的终端设备可以同时连接两个基站，以增加单个用户的吞吐率。终端设备同时连接的两个基站之间也需要通过相应的接口建立连接，以进行数据和信令的交互，参阅图6a所示。需要说明的时，终端设备同时连接的两个基站中一个作为主基站，另外一个作为辅基站。当基站连接的核心网不同以及两个基站的类型的不同，amf实体与基站之间的接口、两个基站之间
的接口也会相应的变化，如图6b中各个接口示意图所示。
74.示例性的，在图7所示的应用场景中，卫星还可以作为终端设备和基站之间的中继设备或者作为基站的射频拉远单元(remote radio unit，rru)。在该场景中，卫星主要负责l1中继，用于进行物理层转发，且高层不可见。
75.示例性的，在图8所示的应用场景中，ran中的基站拆分为du和cu两个功能部分，其中卫星可以作为du。在该应用场景中，du和cu之间的接口为f1接口。
76.还需要说明的是，以上图4-图8所示的应用场景仅为本技术适用的应用场景示例，且以上示例中需要多次进行连接建立的通信设备仅为卫星为例。
77.在ntn系统中，卫星通信的架构分为两大类，一是透明转发(transparent)架构，此时卫星只做中继(relay)或者放大器，可以做射频过滤、放大等，将信号重新生成；二是再生(regenerative)架构，这时候卫星可以做gnb、分布式单元(distributed unit，du)、relay，这里的relay和第一类中的relay不同，此时不再是单纯relay，还具有信号处理功能的，类似接入回传一体化(integrated access and backhaul,iab)节点或者其它的中继节点。其中，当卫星做gnb、du、iab或者其它的中继节点时，它的功能就类似于普通的gnb、du、iab或者其它的中继节点。
78.ntn通信系统通过将接入网设备或者部分接入网设备的功能部署在非地面的设备(例如高空平台或者卫星等)上为终端设备提供无缝覆盖，由于非地面设备受自然灾害的影响较小，能提升通信系统的可靠性。为便于说明和理解本技术实施例的方案，本技术后续将以接入网设备部署在卫星上的ntn通信系统为例进行说明。并且，为描述方便，本技术后续将“卫星上的接入网设备”用“卫星”进行替代说明。也即，本技术后续涉及的终端设备与卫星之间的通信，实际上指的是终端设备与卫星上的接入网设备之间的通信。这里统一说明，后续不再赘述。
79.在卫星通信中，一个与卫星相连的地面基站，这个基站的信号是被卫星转发的。与卫星相连的地面基站，它的信号被卫星转发后，具有覆盖广，时延大等特点，与一般的地面基站信号不一样，这样的差别会对ue服务造成很大的影响，进一步会影响到切换等决策。目前在ue切换小区过程中无法对地面基站覆盖的小区和卫星覆盖的小区进行区分，导致ue在切换小区时可能选择不合适的小区，例如ue执行对时延敏感的通信业务时选择卫星提供覆盖的小区，会导致通信质量较差，从而导致用户体验差。
80.基于此，本技术实施例提供一种ntn通信方法及装置，用以解决ue执行对时延敏感的通信业务时，无法区分地面基站覆盖的小区和卫星覆盖的小区，可能选择卫星提供覆盖的小区的问题。其中，方法和装置是基于同一发明构思的，由于方法及装置解决问题的原理相似，因此装置与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。
81.应理解，本技术实施例中“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a、b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一(项)个”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a、b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c，或a、b和c，其中a、b、c可以是单个，也可以是多个。
82.需要理解的是，在本技术的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目
的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
83.需要说明的是，本技术实施例中，“第二网络设备覆盖下的小区”也可以理解为第一网络设备投射到地面上的小区，还可以理解为第一网络设备通过第二网络设备中继转发信号投射到地面上的小区。应理解，本技术实施例中，“第二网络设备覆盖下的小区”“第一网络设备投射到地面上的小区”“第一网络设备通过第二网络设备中继转发信号投射到地面上的小区”理解为同一个含义。
84.下面结合附图对本技术提供的ntn通信方法进行具体说明。
85.如图9所示，为本技术实施例提供的一种ntn通信方法。本技术提供的ntn通信方法可以应用于ntn中，与卫星相连的地面基站做各种接口初始建立(ng/xn/f1/e1)或者配置更新场景中。ntn通信方法具体可以包括：
86.s901，第一网络设备确定第二网络设备覆盖下的小区的小区类型信息，小区类型信息用于指示小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区(或者可以称为卫星小区)。
87.其中，第二网络设备可以用于转发第一网络设备的信号。或者，也可以理解为第二网络设备是为第一网络设备提供中继转发服务的中继设备。可以理解的，第二网络设备覆盖下的小区为地面网络通信小区，则第二网络设备为地面基站，则第一网络设备与地面基站相连。第二网络设备覆盖下的小区为非地面网络通信小区，则第二网络设备为非地面基站(如卫星)，则第一网络设备与卫星相连。
88.可以理解的，第二网络设备覆盖下的小区为第二网络设备透传第一网络设备的信号所形成的，因此，第二网络设备覆盖下的小区也可以理解为第一网络设备覆盖的小区。
89.示例性的，非地面通信设备可以但不限于包括卫星、飞行器、空中工作站、热气球等。一种可能的实现方式中，若第二网络设备覆盖下的小区为非地面网络通信小区，即第二网络设备为非地面通信设备，小区类型信息还可以指示第二网络设备的类型，例如指示第二网络设备为卫星，又例如，指示第二网络设备为空中工作站等。
90.若第二网络设备覆盖下的小区为非地面网络通信小区，小区类型信息还可以用于指示第二网络设备的轨道类型，轨道类型包括meo、geo和leo。一种示例性说明中，小区类型信息可以指示第二网络设备为geo卫星还是meo卫星还是leo卫星。
91.此外，小区类型信息还可以用于指示小区为moving cell或fixed cell。
92.一种实现方式中，小区类型信息还可以包括对应小区的小区信息。小区信息可以但不限于包括：小区的小区全局标识(cell global identifier，cgi)、物理小区标识(physical cell identifier，pci)和小区频点中的至少一种。
93.一种实现方式中，小区类型信息还可以用于指示邻小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区。其中，邻小区可以是第一网络设备所覆盖小区的邻小区，也可以为第一网络设备的信号经第二网路设备透传后所形成小区(即第二网络设备覆盖的小区)的邻小区。
94.示例性的，若邻小区的非地面网络通信小区，该邻小区可以是作为基站的非地面通信设备覆盖下的小区，或者，该邻小区也可以是作为中继设备的非地面通信设备透传其他基站的信号所形成的小区。
95.此外，若邻小区为非地面网络通信小区，小区类型信息还可以指示邻小区的轨道类型。
96.小区类型信息还可以指示邻小区为moving cell或fixed cell。
97.小区类型信息还可以指示邻小区的小区信息。
98.一种实现方式中，小区类型信息指示邻小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区、小区类型信息指示邻小区的轨道类型、小区类型信息指示邻小区为moving cell或fixed cell、小区类型信息指示邻小区的小区信息的方式，具体可以参阅小区类型信息指示第二网络设备所覆盖小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区、小区类型信息指示第二网络设备所覆盖小区的轨道类型、小区类型信息指示第二网络设备所覆盖小区为moving cell或fixed cell、小区类型信息指示第二网络设备所覆盖小区的小区信息的相关描述，这里不再重复赘述。
99.s902，第一网络设备向第三网络设备发送小区类型信息。相应的，第三网络设备接收第一网络设备发送的小区类型信息。
100.一种示例性说明中，第一网络设备可以是集中式基站，也可以是分布式基站，若第一网络设备为分布式基站，第一网络设备具体可以是cu，进一步的，可以是cu-cp。第三网络设备可以核心网设备，如amf等，也可以是地面通信设备，如地面基站等，还可以是其他与第一网络设备建立接口连接的通信设备，这里不再一一说明。
101.另一种示例性说明中，第一网络设备可以是du，第三网络设备可以是cu，具体可以是cu-cp。
102.又一种示例性说明中，第一网络设备可以是cu-cp。第三网络设备可以是cu-up。
103.一种实现方式中，第一网络设备向第三网络设备发送小区类型信息时，可以显式发送小区类型信息，如，第一网络设备向第三网络设备发送消息，该消息携带小区类型信息。
104.另一种实现方式中，第一网络设备向第三网络设备发送小区类型信息时，可以隐式发送小区类型信息，如，第一网络设备向第三网络设备发送指示信息，该指示信息用于指示第一网络设备的通信连接关系。
105.示例性的，第一网络设备的通信连接关系可以包括如下至少一项：与transparent leo with fixed cell相连；与transparent leo with moving cell相连；与transparent geo相连；与transparent meo相连；与leo with fixed cell相连；与leo with moving cell相连；与geo相连；与meo相连；与地面基站相连；与空中工作站相连；与热气球相连等等。
106.s903，第三网络设备保存小区类型信息。
107.在一种实现方式中，第三网络设备在保存小区类型信息后，可以向第一网络设备发送响应消息，该响应消息用于指示第三网络设备已保存该小区类型信息。
108.一种可能的实施方式中，在步骤s903之后，第三网络设备可以向第一网络设备发送确认消息，所述确认消息用于通知第一网络设备：第三网络设备已保存该小区类型信息。
109.本技术实施例中对ntn场景下，第一网络设备与第三网络设备在建立接口连接时，带上相关的ntn指示(即第二网络设备的小区类型信息)，可以有利于第三网络设备进一步了解第一网络设备的能力和特性。
110.为了更好的理解本技术实施例提供的ntn通信方法，下面结合具体场景进行说明。应理解，下面各场景涉及的接口仅是一种示例性说明，并不对第一网络设备和第三网络设
备之间的接口进行具体限定。
111.场景一：第一网络设备与第三网络设备初始建立接口连接。假设第一网络设备为与leo卫星相连的地面基站，即第二网络设备为leo卫星。第三网络设备可以为核心网设备(如amf)，也可以为接入网设备(如地面基站)。
112.如图10所示，第一网络设备与第三网络设备建立接口连接的过程为：
113.s1001，第一网络设备向第三网络设备发送接口建立请求消息，该接口建立请求消息携带第一网络设备的ntn指示信息，该ntn指示信息用于指示为第一网络设备投射到地面上的小区的小区类型信息。
114.一种举例说明中，不同接口连接场景中对接口建立请求消息的命名不同，例如，在ng接口连接场景中，接口建立请求消息可以命名为ng setup request。在xn接口连接场景中，接口建立请求消息可以命名为xn setup request。在f1接口连接场景中，接口建立请求消息可以命名为f1 setup request。在e1接口连接场景中，接口建立请求消息可以命名为e1 setup request。
115.例如，第一网络设备为基站，第三网络设备为amf，第一网络设备与第三网络设备之间建立ng接口，第一网络设备可以向第三网络设备发送ng setup request。其中，第一网络设备可以是集中式基站，也可以是分布式基站，若第一网络设备为分布式基站，第一网络设备具体可以是cu，进一步的，可以是cu-cp。
116.又例如，第一网络设备为基站，第三网络设备为基站，第一网络设备与第三网络设备之间建立xn接口，第一网络设备可以向第三网络设备发送xn setup request。其中，第一网络设备、第二网络设备可以是集中式基站，也可以是分布式基站，若第一网络设备、第二网络设备为分布式基站，第一网络设备、第二网络设备具体可以是cu，进一步的，可以是cu-cp。
117.再例如，第一网络设备为du，第三网络设备为cu，第一网络设备与第三网络设备之间建立f1接口，第一网络设备可以向第三网络设备发送f1 setup request。其中，第三网络设备具体可以为cu-cp。
118.又例如，第一网络设备可以是cu-cp。第三网络设备可以是cu-up。第一网络设备与第三网络设备之间建立e1接口，第一网络设备可以向第三网络设备发送e1 setup request。
119.可以理解的，第一网络设备投射到地面上的小区，可以理解为第一网络设备覆盖下的小区，也可以理解为第二网络设备(即leo卫星)覆盖下的小区。第一网络设备为与leo卫星相连的地面基站，第一网络设备的信号经leo卫星转发投射到地面上，因此，第一网络设备投射到地面上的小区为卫星小区。
120.示例性的，该ntn指示信息可以指示第一网络设备投射到地面上的小区为卫星小区，且卫星的轨道类型为leo，且该ntn指示信息还可以指示小区为fixed cell还是moving cell。
121.一种示例性说明中，第一网络设备的ntn指示信息可以是小区级别的信息，例如，在第三网络设备为地面基站的情况下，第一网络设备可以向第三网络设备发送小区级别的ntn指示信息。又例如，第一网络设备为du，第三网络设备为cu的情况下，第一网络设备可以向第三网络设备发送小区级别的ntn指示信息。再例如，第一网络设备是cu-cp。第三网络设
备是cu-up的情况下，第一网络设备可以向第三网络设备发送小区级别的ntn指示信息。
122.例如，以第一网络设备投射到地面上的小区(即第一网络设备通过第二网络设备中继转发信号投射到地面上的小区)的数量为3个为例，ntn指示信息可以包括：小区1，与transparent leo with fixed cell相连；小区2，与transparent geo相连；小区3，与transparent leo with moving cell相连。
123.示例性的，ntn指示信息还可以指示邻小区为地面网络通信小区还是非地面网络通信小区。
124.若邻小区为非地面网络通信小区，ntn指示信息还可以指示邻小区的轨道类型。
125.ntn指示信息还可以指示邻小区为moving cell或fixed cell。
126.ntn指示信息还可以指示邻小区的小区信息。
127.s1002，第三网络设备向第一网络设备发送接口建立响应消息。该接口建立响应消息可以用于指示第三网络设备接收到上述指示信息。
128.一种举例说明中，不同接口连接场景中对接口建立响应消息的命名不同，例如，在ng接口连接场景中，接口建立响应消息可以命名为ng setup response。在xn接口连接场景中，接口建立响应消息可以命名为xn setup response。在f1接口连接场景中，接口建立响应消息可以命名为f1 setup response。在e1接口连接场景中，接口建立响应消息可以命名为e1 setup response。
129.例如，第一网络设备为基站，第三网络设备为amf，第一网络设备与第三网络设备之间建立ng接口，第三网络设备可以向第一网络设备发送ng setup response。其中，第一网络设备可以是集中式基站，也可以是分布式基站，若第一网络设备为分布式基站，第一网络设备具体可以是cu，进一步的，可以是cu-cp。
130.又例如，第一网络设备为基站，第三网络设备为基站，第一网络设备与第三网络设备之间建立xn接口，第三网络设备可以向第一网络设备发送xn setup response。其中，第一网络设备、第二网络设备可以是集中式基站，也可以是分布式基站，若第一网络设备、第二网络设备为分布式基站，第一网络设备、第二网络设备具体可以是cu，进一步的，可以是cu-cp。
131.再例如，第一网络设备为du，第三网络设备为cu，第一网络设备与第三网络设备之间建立f1接口，第三网络设备可以向第一网络设备发送f1 setup response。其中，第三网络设备具体可以为cu-cp。
132.又例如，第一网络设备可以是cu-cp。第三网络设备可以是cu-up。第一网络设备与第三网络设备之间建立e1接口，第三网络设备可以向第一网络设备发送e1 setup response。
133.可选的，接口建立响应消息也可以携带上述指示信息。
134.一种实现方式中，接口建立响应消息还可以携带第三网络设备的ntn相关能力，如第三网络设备与另一个再生基站(regenerative gnb)相连。通过这种实现方式，可以有助于第一网络设备知道第三网络设备的能力与特性。
135.场景二：第一网络设备的配置信息发生变化。
136.假设第一网络设备为与leo卫星相连的地面基站，即第二网络设备为leo卫星。第三网络设备可以为核心网设备(如amf)，也可以为接入网设备(如地面基站)。
137.如图11所示，第一网络设备更新配置信息的过程为：
138.s1101，第一网络设备向第三网络设备发送节点配置更新消息，该节点配置更新消息携带第一网络设备的ntn指示信息，该ntn指示信息用于指示为第一网络设备投射到地面上的小区的小区类型信息。
139.ntn指示信息具体可以参阅场景一中对ntn指示信息的相关描述，这里不再赘述。
140.示例性的，节点配置更新消息可以命名为node configuration update。
141.在一些实施例中，第一网络设备的配置信息发生变化，可以指第一网络设备连接的中继设备发生变化。示例性的，中继设备可以是轨道类型发生变化，如中继设备由leo变更到meo，等。或者，中继设备的模式发生变化，如由fixed cell变更为moving cell等。或者，中继设备的类型发生变化，如，中继设备由如下五种设备中的某一种变更为如下五种设备中的另一种：leo卫星、meo卫星、geo卫星、其他非地面通信设备(如飞行器，空中工作站，热气球等等可以做中继设备的通信设备)、地面基站。又或者，第一网络设备由连接中继设备变为没有连接中继设备。
142.一种可能的实施方式中，节点配置更新消息可以携带ntn指示信息的全量。
143.另一种可能的实施方式中，第一网络设备向第三网络设备发起差别配置(如delta配置)，即节点配置更新消息可以携带更新后的ntn指示信息与更新前的ntn指示信息相比的变化量。
144.s1102，第三网络设备向第一网络设备发送节点配置更新确认消息。节点配置更新确认消息用于指示第三网络设备完成对第一网络设备配置信息的更新。
145.示例性的，节点配置更新确认消息可以命名为node configuration update acknowledge。
146.一种实现方式中，若第三网络设备不支持第一网络设备更新后的配置信息，第三网络设备还可以向第一网络设备发送失败指示，可选的，该失败指示可以放在节点配置更新失败(node configuration update failure)消息。
147.上述场景一和场景二中，通过卫星中继信号的地面网络基站可以向amf发送ntn指示(即地面网络基站通过卫星中继投射到地面网络上的小区的小区类型信息)，从而有利于amf进一步了解该地面网络基站的能力和特性。进而，amf在给与该地面网络基站通信的ue配置服务质量(quality of service，qos)参数的时候可以进行相关的调整，如时延变大，能忍受的最大丢包率变高，提高优先级等等，使得ue在该地面网络基站的信号覆盖下可以获得更好的服务和用户体验。
148.或者，通过卫星中继信号的第一地面基站可以向第二地面基站发送自身的ntn指示(即第一地面基站通过卫星中继投射到地面上的小区的小区类型信息)，从而有利于第二地面基站进一步了解第一地面基站的能力和特性。进而，第二地面基站进行小区切换决策时，可以根据第一地面基站的ntn指示确定是否关闭某些小区，改变某些小区信号方向和发射功率大小等决策，例如，第二地面基站在对时延要求的ue进行小区切换决策，可以关闭第一地面基站通过卫星中继投射到地面上的小区，以避免ue切换到时延较大的卫星小区，使得ue可以获得更好的业务连续性和信号质量。
149.基于与方法实施例的同一发明构思，本技术实施例提供一种通信装置，该通信装置的结构可以如图12所示，包括收发模块1201和处理模块1202。
150.在一种具体的实施方式中，通信装置具体可以用于实现图如9～图11的实施例中第一网络设备执行的方法，该装置可以是第一网络设备本身，也可以是第一网络设备中的芯片或芯片组或芯片中用于执行相关方法功能的一部分。其中，处理模块1202，用于确定第二网络设备覆盖下的小区的小区类型信息，小区类型信息用于指示小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区。收发模块1201，用于向第三网络设备发送小区类型信息。
151.其中，第二网络设备可以用于转发第一网络设备的信号。
152.示例性的，若小区类型信息指示小区为非地面网络通信小区，小区类型信息还用于指示第二网络设备的轨道类型，轨道类型包括低轨道、中轨道和静止轨道。
153.示例性的，小区类型信息还用于指示小区为moving cell或fixed cell。
154.在一种具体的实施方式中，通信装置具体可以用于实现图如9～图11的实施例中第三网络设备执行的方法，该装置可以是第三网络设备本身，也可以是第三网络设备中的芯片或芯片组或芯片中用于执行相关方法功能的一部分。其中，收发模块1201，用于接收第一网络设备发送的小区类型信息，小区类型信息用于指示第二网络设备覆盖下的小区为地面网络通信小区或非地面网络通信小区；处理模块1202，用于保存小区类型信息。
155.其中，第二网络设备可以用于转发第一网络设备的信号。
156.示例性的，若小区类型信息指示小区为非地面网络通信小区，小区类型信息还用于指示第二网络设备的轨道类型，轨道类型包括低轨道、中轨道和静止轨道。
157.示例性的，小区类型信息还用于指示小区为moving cell或fixed cell。
158.本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理器中，也可以是单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。可以理解的是，本技术实施例中各个模块的功能或者实现可以进一步参考方法实施例的相关描述。
159.图13是本技术实施例提供的一种网络设备(如第一网络设备，或，第三网络设备)的结构示意图，如可以为基站的结构示意图。如图13所示，该基站可执行上述图9～图11所述方法实施例中第一网络设备或者第三网络设备的功能。基站130可包括一个或多个分布单元(distributed unit，du)1301和一个或多个集中单元(centralized unit，cu)1302。所述du 1301可以包括至少一个天线13011，至少一个射频单元13015，至少一个处理器13013和至少一个存储器13014。所述du 1301部分主要用于射频信号的收发以及射频信号与基带信号的转换，以及部分基带处理。cu1302可以包括至少一个处理器13022和至少一个存储器13021。cu1302和du1301之间可以通过接口进行通信，其中，控制面(control plan)接口可以为fs-c，比如f1-c，用户面(user plan)接口可以为fs-u，比如f1-u。
160.所述cu 1302部分主要用于进行基带处理，对基站进行控制等。所述du 1301与cu1302可以是物理上设置在一起，也可以物理上分离设置的，即分布式基站。所述cu 1302为基站的控制中心，也可以称为处理单元，主要用于完成基带处理功能。例如所述cu 1302可以用于第一网络设备执行上述图9～图11所述方法实施例中关于第一网络设备与第三网络设备通信的操作流程，或者，所述cu 1302可以用于第三网络设备执行上述图9～图11所述方法实施例中关于第一网络设备与第三网络设备通信的操作流程。
161.具体的，cu和du上的基带处理可以根据无线网络的协议层划分，例如pdcp层及以
上协议层的功能设置在cu，pdcp以下的协议层，例如rlc层和mac层等的功能设置在du。又例如，cu实现rrc，pdcp层的功能，du实现rlc、mac和物理(physical，phy)层的功能。
162.此外，可选的，基站130可以包括一个或多个射频单元(ru)，一个或多个du和一个或多个cu。其中，du可以包括至少一个处理器13013和至少一个存储器13014，ru可以包括至少一个天线13011和至少一个射频单元13015，cu可以包括至少一个处理器13022和至少一个存储器13021。
163.在一个实例中，所述cu1302可以由一个或多个单板构成，多个单板可以共同支持单一接入指示的无线接入网(如5g网)，也可以分别支持不同接入制式的无线接入网(如lte网，5g网或其他网)。所述存储器13021和处理器13022可以服务于一个或多个单板。也就是说，可以每个单板上单独设置存储器和处理器。也可以是多个单板共用相同的存储器和处理器。此外每个单板上还可以设置有必要的电路。所述du1301可以由一个或多个单板构成，多个单板可以共同支持单一接入指示的无线接入网(如5g网)，也可以分别支持不同接入制式的无线接入网(如lte网，5g网或其他网)。所述存储器13014和处理器13013可以服务于一个或多个单板。也就是说，可以每个单板上单独设置存储器和处理器。也可以是多个单板共用相同的存储器和处理器。此外每个单板上还可以设置有必要的电路。
164.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储为执行上述处理器所需执行的计算机软件指令，其包含用于执行上述处理器所需执行的程序。
165.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state drive(ssd))等。