一种卫星通信系统中卫星的切换方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种卫星通信系统中卫星的切换方法、装置、设备及介质，属于通信领域，方法包括：信关站根据自身和终端的位置以及卫星运行的星历确定在第一阈值时间内需要切卫星的终端的身份标识；信关站生成非竞争的随机接入前导序列标识，并将其连同终端的身份标识和目标卫星的信息打包成切换指令发送给源卫星，将其连同终端的身份标识打包成验证指令发送给目标卫星；源卫星接收到切换指令后向对应的终端发送控制信道指令；目标卫星在接收到验证指令以及链接请求后，对链接请求中携带的信息进行验证，并在验证通过后完成卫星的切换。本发明专利技术通过非竞争的随机接入前导序列标识使终端与目标卫星形成链接以完成切换，从而提高切换速度。换速度。换速度。

【技术实现步骤摘要】
一种卫星通信系统中卫星的切换方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，特别涉及一种卫星通信系统中卫星的切换方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]相比地面移动通信网络，卫星通信系统可以实现广域甚至全球覆盖，为全球用户提供无差别的通信服务。同时，地面第五代移动通信(5G)系统已具备完善的产业链、巨大的用户群体、灵活高效的应用服务模式等。因此，卫星通信与5G相互融合、取长补短，两者共同构成全球无缝覆盖的海、陆、空、天一体化综合通信网，满足用户无处不在的多种业务需求，是未来通信发展的重要方向。
[0003]5G系统的初衷是应用于地面通信，因此基本假设是基站不移动、终端用户可移动，当用户终端从一个基站覆盖区域移动到另一个基站覆盖区域时会通过5G小区切换流程维持用户通信业务的连续，相邻的5G小区具有不同的物理小区标识(Physical Cel l ID，简称为PCI)，用户终端的切换过程会通过一系列无线资源控制层(Radio Resource Control，简称为RRC)信令完成。
[0004]卫星通信系统(低轨卫星通信系统)中的卫星相对地面高速移动，对同一个用户终端来说，每个卫星的服务时间只有数百秒，然后就会切换到下一个卫星提供服务。但是，现有的基于5G技术的低轨通信卫星的切换方法沿用5G小区切换流程，也是通过一系列RRC信令完成切换，然而相比于地面上的通信，卫星通信的传输时延明显增加，过多的RRC信令会大大延长切换流程，影响终端用户通信业务的连续性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的卫星通信系统中地面终端切换卫星的流程复杂，进而导致延时增加以及通信业务不连续的问题，本专利技术的目的在于提供一种卫星通信系统中卫星的切换方法、系统、设备及介质。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种卫星通信系统中卫星的切换方法，所述卫星通信系统包括信关站和多个组网运行的卫星，所述方法包括以下步骤：
[0008]信关站根据自身和终端的位置以及卫星运行的星历，确定在第一阈值时间内需要将数据通信业务从源卫星切换到目标卫星的终端的身份标识；
[0009]信关站生成非竞争的随机接入前导序列标识，并将包含有所述非竞争的随机接入前导序列标识、所述终端的身份标识和所述目标卫星的信息的切换指令发送给所述源卫星，以及将包含有所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述终端的身份标识的验证指令发送给所述目标卫星；
[0010]所述源卫星接收到所述切换指令后，根据其中携带的所述终端的身份标识向对应的终端发送控制信道指令，以便于所述终端在接收到所述控制信道指令后向所述目标卫星
发送链接请求，其中，所述控制信道指令包括所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述目标卫星的信息，所述链接请求包括所述终端的身份信息和所述非竞争的随机接入前导序列标识；
[0011]所述目标卫星在接收到所述验证指令以及由所述链接请求后，对所述链接请求中携带的终端的身份标识和非竞争的随机接入前导序列标识进行验证，并在验证通过后与所述终端形成数据通信链接以完成卫星的切换。
[0012]第二方面，本专利技术还提供一种卫星通信系统中卫星的切换方法，所述卫星通信系统包括信关站和多个组网运行的卫星，所述方法包括以下步骤：
[0013]信关站根据自身和终端的位置以及卫星运行的星历，确定在第一阈值时间内需要将数据通信业务从源卫星切换到目标卫星的终端的身份标识；
[0014]信关站将包含有所述终端的身份标识以及所述目标卫星的信息的切换指令发送给源卫星；
[0015]源卫星接收到所述切换指令后生成非竞争的随机接入前导序列标识，并向所述目标卫星发送包含有所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述终端的身份标识的验证指令，以及根据所述终端的身份标识向对应的终端发送控制信道指令，以便于所述终端在接收到所述控制信道指令后向所述目标卫星发送链接请求，其中，所述控制信道指令包括所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述目标卫星的信息，所述链接请求包括所述终端的身份信息和所述非竞争的随机接入前导序列标识；
[0016]所述目标卫星在接收到所述验证指令以及由所述终端发送的链接请求后，对所述链接请求中携带到终端的身份标识和非竞争的随机接入前导序列标识进行验证，并在验证通过后与所述终端形成数据通信链接以完成卫星的切换。
[0017]优选的，所述目标卫星的信息包括但不限于所述目标卫星的方位信息、所述目标卫星的业务波束的频点信息、所述终端到所述目标卫星的传输时延信息和所述终端在发送所述非竞争的随机接入前导序列标识时需要进行的多普勒频偏预补偿值。
[0018]优选的，所述信关站为服务区域内的全部终端赋予统一的物理小区标识。
[0019]优选的，所述信关站确定在第一阈值时间内需要将数据通信业务从源卫星切换到目标卫星的终端的步骤包括：
[0020]根据卫星的星历，确定源卫星在所述第一时间阈值内的预测位置；
[0021]再根据终端、信关站、源卫星的预测位置，计算终端与源卫星的连线与信关站与源卫星的连线构成的夹角的预测角度值；
[0022]将所述预测角度值与设定的正常角度阈值相对比，判断所述预测角度值超出所述正常角度阈值的终端，为需要将数据通信业务从源卫星切换到目标卫星的终端。
[0023]第三方面，本专利技术还提供一种卫星通信系统中卫星的切换装置，包括
[0024]监控模块，所述监控模块用于监控在第一时间阈值内需要将数据通信业务从源卫星切换到目标卫星的终端，并获取所述终端的身份标识；
[0025]生成模块，所述生成模块用于生成非竞争的随机接入前导序列标识；
[0026]切换指令模块，所述切换指令模块用于生成切换指令，以便于源卫星接收到所述切换指令后生成并向终端发送控制信道指令，所述切换指令至少包括终端的身份标识以及目标卫星的信息；
[0027]验证指令模块，所述验证指令模块用于生成验证指令，以便于目标卫星接收到所述验证指令后对终端发送的链接请求进行验证，所述验证指令包括终端的身份标识和非竞争的随机接入前导序列标识；
[0028]控制指令模块，所述控制指令模块用于生成控制信道指令，以便于终端在接收到所述控制信道指令后向所述目标卫星发送链接请求，所述控制信道指令包括所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述目标卫星的信息，所述链接请求包括所述终端的身份信息和所述非竞争的随机接入前导序列标识；
[0029]以及验证模块，所述验证模块用于对链接请求进行验证，并在验证通过后使终端与目标卫星之间形成数据通信链接。
[0030]优选的，所述切换指令还包括非竞争的随机接入前导序列标识。
[0031]第四方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储有可执行程序代码的存储器；以及与存储器耦合的处理器；其中，处理器调用存储器中存储的可执行程序代码，执行如上所述的方法。
[0032]第五方面，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星通信系统中卫星的切换方法，所述卫星通信系统包括信关站和多个组网运行的卫星，其特征在于：所述方法包括以下步骤：信关站根据自身和终端的位置以及卫星运行的星历，确定在第一阈值时间内需要将数据通信业务从源卫星切换到目标卫星的终端的身份标识；信关站生成非竞争的随机接入前导序列标识，并将包含有所述非竞争的随机接入前导序列标识、所述终端的身份标识和所述目标卫星的信息的切换指令发送给所述源卫星，以及将包含有所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述终端的身份标识的验证指令发送给所述目标卫星；所述源卫星接收到所述切换指令后，根据其中携带的所述终端的身份标识向对应的终端发送控制信道指令，以便于所述终端在接收到所述控制信道指令后向所述目标卫星发送链接请求，其中，所述控制信道指令包括所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述目标卫星的信息，所述链接请求包括所述终端的身份信息和所述非竞争的随机接入前导序列标识；所述目标卫星在接收到所述验证指令以及由所述链接请求后，对所述链接请求中携带的终端的身份标识和非竞争的随机接入前导序列标识进行验证，并在验证通过后与所述终端形成数据通信链接以完成卫星的切换。2.一种卫星通信系统中卫星的切换方法，所述卫星通信系统包括信关站和多个组网运行的卫星，其特征在于：所述方法包括以下步骤：信关站根据自身和终端的位置以及卫星运行的星历，确定在第一阈值时间内需要将数据通信业务从源卫星切换到目标卫星的终端的身份标识；信关站将包含有所述终端的身份标识以及所述目标卫星的信息的切换指令发送给源卫星；源卫星接收到所述切换指令后生成非竞争的随机接入前导序列标识，并向所述目标卫星发送包含有所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述终端的身份标识的验证指令，以及根据所述终端的身份标识向对应的终端发送控制信道指令，以便于所述终端在接收到所述控制信道指令后向所述目标卫星发送链接请求，其中，所述控制信道指令包括所述非竞争的随机接入前导序列标识和所述目标卫星的信息，所述链接请求包括所述终端的身份信息和所述非竞争的随机接入前导序列标识；所述目标卫星在接收到所述验证指令以及由所述终端发送的链接请求后，对所述链接请求中携带到终端的身份标识和非竞争的随机接入前导序列标识进行验证，并在验证通过后与所述终端形成数据通信链接以完成卫星的切换。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述目标卫星的信息包括但不限于所述目标卫星的方位信息、所述目标卫星的业务波束的频点信息、所述终端到...

【专利技术属性】
技术研发人员：解安亮，
申请(专利权)人：上海谱域科技有限公司，
类型：发明
国别省市：