CN107852230B - 卫星通信系统中的卫星到卫星切换的方法及用户终端 - Google Patents

卫星通信系统中的卫星到卫星切换的方法及用户终端 Download PDF

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Abstract

本公开内容的方面提供用于诸如宽带低地球轨道(LEO)卫星通信系统的卫星通信系统的切换过程。网关和用户终端(UT)以这种方式协调并且调度卫星到卫星切换，使得在从用户终端发送给源卫星的最后的返回服务链路(RSL)分组和从用户终端发送给目标卫星的第一RSL分组之间没有消息传送往返延迟。因此，可以将返回链路(从用户终端到网关)上的中断限制到用于将天线馈源从源卫星移动到目标卫星的实际时间。此外，可以将前向链路(从网关到用户终端)上的中断限制到除了用于移动天线馈源的时间之外的单个往返延迟。

Description

卫星通信系统中的卫星到卫星切换的方法及用户终端
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年8月5日在美国专利和商标局提交的临时申请第 62/201,514号和于2015年9月17日在美国专利和商标局提交的非临时申请第14/857,560号的优先权和权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本文描述的各个方面涉及卫星通信，并且更具体而言，涉及用于用户终端在非地球同步卫星通信系统中的卫星到卫星切换。
背景技术
传统的基于卫星的通信系统包括网关和一个或多个卫星，以在网关和一个或多个用户终端之间对通信信号进行中继。网关是具有用于向通信卫星发送信号和从通信卫星接收信号的天线的地球站。网关使用卫星来提供通信链路，用于将用户终端连接到其它通信系统(例如，公共交换电话网络、互联网和各种公共和/或专用网络)的其它用户终端或用户。卫星是轨道运动的接收机和用于对信息进行中继的直放站。
如果用户终端位于卫星的“覆盖区(footprint)”内，则卫星可以从用户终端接收信号并将信号发送给用户终端。卫星的覆盖区是卫星信号范围内的在地球表面上的地理区域。通常通过对一个或多个天线的使用来在地理上将覆盖区划分为“波束”。每个波束覆盖所述覆盖区内的特定地理区域。波束可以被定向，使得来自相同卫星的多于一个波束覆盖相同的特定地理区域。
地球同步卫星已经长期用于通信。地球同步卫星相对于地球上的给定位置是静止的，并且因此在地球上的通信收发机和地球同步卫星之间的无线信号传播中几乎没有时移和频移。然而，由于地球同步卫星受限于地球同步轨道(GSO)，所以可以放置在GSO中的卫星数量是有限的。作为地球同步卫星的替代，已经设计出了利用非地球同步轨道(例如低地球轨道 (LEO))中的卫星星座的通信系统，以为整个地球或至少大部分地球提供通信覆盖。
与基于GSO卫星和地面通信系统相比，基于非地球同步卫星的系统(例如基于LEO卫星的系统)可能存在与卫星到卫星切换过程有关的若干独特挑战。具体地，为了维持高质量的用户体验并使在切换期间的掉话或延迟减小或最小化，期望在卫星到卫星的切换期间使对数据链路的任何断开连接最小化。
发明内容
本公开内容的方面针对用于在非地球同步卫星通信系统中的卫星到卫星切换的装置和方法。
本公开内容的方面提供了一种操作用户终端(UT)来执行从第一卫星到第二卫星的切换操作的方法。UT经由第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信，以及UT经由第一卫星来从第一网关接收切换消息。切换消息包括足够用于UT来识别用于切换的第二卫星以及来确定用于从第一卫星到第二卫星的切换的时间的信息。根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换，以及执行从第一卫星到第二卫星的切换。
本公开内容的另一方面提供了一种用户终端(UT)，其被配置为执行从第一卫星到第二卫星的切换操作。UT包括具有切换指令的存储器以及操作地耦合到存储器的至少一个处理器。处理器被切换指令配置为执行各种操作。处理器被配置为经由第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信。处理器被配置为经由第一卫星来从第一网关接收切换消息，其中，切换消息包括足够用于UT来识别用于切换的第二卫星以及来确定用于从第一卫星到第二卫星的切换的时间的信息。处理器被配置为根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换；以及执行从第一卫星到第二卫星的切换。
本公开内容的另一方面提供了一种用户终端(UT)，其被配置为执行从第一卫星到第二卫星的切换操作。UT包括用于经由第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信的单元。UT包括用于经由第一卫星来从第一网关接收切换消息的单元，其中，切换消息包括足够用于UT来识别用于切换的第二卫星以及来确定用于从第一卫星到第二卫星的切换的时间的信息。UT包括用于根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换的单元。UT还包括用于执行从第一卫星到第二卫星的切换的单元。
本公开内容的另一方面提供了一种非暂时性计算机可读介质，包括用于使得用户终端(UT)来执行从第一卫星到第二卫星的切换操作的多个指令。指令使得UT来经由第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信。指令还使得UT来经由第一卫星来从第一网关接收切换消息，其中，切换消息包括足够用于UT来识别用于切换的第二卫星以及来确定用于从第一卫星到第二卫星的切换的时间的信息。指令还使得UT来根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换；以及执行从第一卫星到第二卫星的切换。
附图说明
给出附图以帮助对本公开内容的方面的描述，并且提供附图仅用于对方面的说明以及不是对其的限制。
图1是示例通信系统的框图。
图2是图1的网关的一个示例的框图。
图3是图1的卫星的一个示例的框图。
图4是图1的用户终端的一个示例的框图。
图5是图1的用户设备的一个示例的框图。
图6是可以在图4的用户终端中采用的机械操纵天线的一个示例的图。
图7是示出根据本公开内容的方面的涉及UT、一个或多个网关以及两个卫星的切换场景的图。
图8是示出根据本公开内容的方面的卫星到卫星切换过程的第一示例的呼叫流程图。
图9是进一步示出图8中所示的卫星到卫星切换过程的流程图。
图10是示出根据本公开内容的方面的卫星到卫星切换过程的第二示例的呼叫流程图。
图11是进一步说明图10中所示的卫星到卫星切换过程的流程图。
图12是示出根据本公开内容的方面的卫星到卫星切换过程的第三示例的呼叫流程图。
图13是进一步示出图12中所示的卫星到卫星切换过程的流程图。
图14是示出根据本公开内容的方面的卫星到卫星切换过程的第四示例的呼叫流程图。
图15是进一步示出图14中所示的卫星到卫星切换过程的流程图。
图16是示出采用可以根据本文公开的某些方面配置的处理电路的装置的示例的框图。
贯穿附图，相似的附图标记指代对应的部分。
具体实施方式
在下文针对特定示例的描述和相关附图中描述了本公开内容的方面。在不背离本公开内容的范围的情况下，可以设计替代的示例。另外，将不详细描述或将省略公知的元素，以便不使本公开内容的相关细节模糊。
本公开内容的方面提供了针对卫星通信系统(例如宽带低地球轨道 (LEO)卫星通信系统)的切换过程。如下文进一步详细描述的，一些方面提供了网关和用户终端通过这样的方法来协调和调度卫星到卫星的切换，使得在从用户终端发送到源卫星的最后返回的业务链路(RSL)分组与从用户终端发送到目标卫星的第一RSL分组之间没有消息传送往返延迟。通过这种方式，可以减小或限制返回链路(从用户终端到网关)上的任何中断以及在前向链路(从网关到用户终端)上的任何中断。
本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何方面不必被解释为比其它方面优选或有利。类似地，术语“方面”不要求所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
本文使用的术语仅出于描述特定方面的目的，并且不旨在对方面的限制。如本文所使用的，除非上下文另外清楚指出，否则单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包括(comprises)”、“包含(comprising)”、“含有 (includes)”或“具有(including)”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元素或组件的存在，但不排除对一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件或其组合的存在或添加。此外，要理解的是，词语“或”具有与布尔运算符“OR”相同的含义，也就是说，它涵盖“任一者”和“两者”的可能性，并且不限于“异或”(“XOR”)，除非另有明确说明。还应理解的是，除非另有明确说明，否则在两个相邻词语之间的符号“/”具有与“或”相同的含义。此外，诸如“连接到”、“耦合到”或“与……相通信”的短语不限于直接连接，除非另有明确说明。
此外，在由例如计算设备的元件来执行的动作序列的方面描述了许多方面。将会认识到，可以通过特定电路、通过由一个或多个处理器来执行的程序指令或由两者的组合来执行本文描述的各种动作，所述特定电路例如中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或各种其它类型的通用或专用处理器或电路。另外，本文描述的这些动作序列可以被认为完全体现在任何形式的计算机可读存储介质内，所述计算机可读存储介质中存储有对应的计算机指令集合，在执行时所述计算机指令集合时会使得相关联的处理器执行本文描述的功能。因此，本公开内容的各个方面可以在若干不同的形式中来体现，所有所述形式都被预期在权利要求主题的范围内。另外，对于本文描述的方面中的每个方面，任何这种方面的对应形式可以在本文中被描述为例如“被配置为执行描述的动作的逻辑”。
在以下描述中，阐述了许多具体细节，例如特定组件、电路和过程的示例，以提供对本公开内容的透彻理解。本文使用的术语“耦合”意指直接连接到或通过一个或多个中间组件或电路来连接。而且，在下文的描述中，以及为了解释的目的，阐述了特定的术语以提供对本公开内容的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可能不要求这些具体细节来实践本公开内容的各个方面。在其它情况下，以框图形式示出公知的电路和设备以避免使本公开内容模糊。本公开内容的各个方面不被解释为限于本文描述的具体示例，而是在其范围内包括由所附权利要求定义的所有实现方式。
图1示出了卫星通信系统100的示例，其包括在非地球同步轨道(例如，低地球轨道(LEO))中的多个卫星(尽管为了说明清楚仅示出一个卫星300)、与卫星300相通信的网关200、与卫星300相通信的多个用户终端(UT)400和401以及分别与UT 400和401相通信的多个用户设备(UE) 500和501。每个UE 500或501可以是用户设备，例如移动设备、电话、智能电话、平板计算机、膝上型计算机、计算机、可穿戴设备、智能手表、视听设备或包括与UT通信的能力的任何设备。另外，UE 500和/或UE 501 可以是用于与一个或多个最终用户设备通信的设备(例如，接入点、小型小区等)。在图1所示的示例中，UT 400和UE 500经由双向接入链路(具有前向接入链路和返回接入链路)来彼此通信，并且类似地，UT 401和UE 501经由另一个双向接入链路来彼此通信。在另一个实现方式中，一个或多个额外UE(未示出)可以被配置为仅接收，并且因此仅使用前向接入链路来与UT进行通信。在另一个实现方式中，一个或多个额外UE(未示出) 也可以与UT 400或UT 401进行通信。替代地，UT和对应的UE可以是单个物理设备的整合部分，比如，例如具有整合卫星收发机和用于直接与卫星通信的天线的移动电话。
网关200可以接入互联网108或一个或多个其它类型的公共、半专用或专用网络。在图1所示的示例中，网关200与基础设施106相通信，所述基础设施106能够接入互联网108或一个或多个其它类型的公共、半专用或专用网络。网关200还可以耦合到各种类型的通信回程，包括例如诸如光纤网络或公共交换电话网络(PSTN)110的陆线网络。另外，在替代实现方式中，在不使用基础设施106的情况下，网关200可以与互联网108、 PSTN 110或者一个或多个其它类型的公共、半专用或专用网络连接。另外，网关200可以通过基础设施106来与诸如网关201的其它网关通信，或者替代地可以被配置为在不使用基础设施106的情况下与网关201通信。基础设施106可以整体或部分地包括用于促进卫星通信系统100的操作和/或与其的通信的网络控制中心(NCC)、卫星控制中心(SCC)、有线和/或无线核心网和/或任何其它组件或系统。
在卫星300与网关200之间在两个方向上的通信被称为馈线链路，而在卫星与UT400和401中的每一个UT之间在两个方向上的通信被称为服务链路。从卫星300到地面站(其可以是网关200或UT 400和401中的一者)的信号路径可以统称为下行链路。从地面站到卫星300的信号路径可以统称为上行链路。另外，如图所示，信号可以具有诸如前向链路(FL)和返回链路(RL)或反向链路的总体方向性。相应地，在从网关200起源以及通过卫星300终止在UT 400处的方向上的通信链路被称为前向链路，而在从UT 400起源以及通过卫星300终止于网关200处的方向上的通信链路被称为返回链路或反向链路。同样地，在图1中，从网关200到卫星300 的信号路径被标记为“前向馈线链路”(FFL)，而从卫星300到网关200的信号路径被标记为“返回馈线链路”(RFL)。以类似的方式，在图1中，从每个UT 400或401到卫星300的信号路径被标记为“返回服务链路”(RSL)，而从卫星300到每个UT 400或401的信号路径被标记为“前向服务链路” (FSL)。
在切换操作中，UT 400最初可以经由第一卫星300中的一个卫星(例如，第一卫星)来与网关200相通信。当第一卫星围绕地球轨道运行时，网关200和/或UT 400可能不能经由第一卫星来彼此通信。在本公开内容的一些方面中，UT 400可以是能够从第一卫星的通信范围移开的移动单元。在本公开内容的各个方面中，网关200包括切换控制块299，所述切换控制块299可以使网关200执行切换过程，所述切换过程使UT能够切换或者转换到具有减小的消息传送相关延迟的不同卫星300(例如，第二卫星)。在切换之后，UT 400可以继续与相同网关200或不同的网关201进行通信。 UT 400还可以包括切换控制块499，其被配置为执行将在下文进一步详细描述的切换功能，例如，关于图7-16。
图2是网关200的示例框图，其还可以应用于图1的网关201。示出了网关200包括若干天线205、RF子系统210、数字子系统220、公共交换电话网(PSTN)接口230、局域网(LAN)接口240、网关接口245以及网关控制器250。RF子系统210耦合到天线205和数字子系统220。数字子系统220耦合到PSTN接口230、LAN接口240和网关接口245。网关控制器250耦合到RF子系统210、数字子系统220、PSTN接口230、LAN接口240和网关接口245。在各种示例中，网关控制器250可以由图16中所示的处理电路1602来实现。
网关控制器250耦合到存储器252。存储器252可以包括用于由网关控制器250执行的指令以及用于由网关控制器250处理的数据。存储器252 可以包括存储指令的非暂时性计算机可读介质(例如，诸如EPROM、 EEPROM、闪存、硬盘驱动器的一个或多个非易失性存储器元件)，所述指令在由处理器执行时使得网关200执行包括(但不限于)本文描述的那些操作。例如，指令可以包括用于执行卫星到卫星切换方法和过程的代码，所述方法和过程具有在网关和UT之间的减小的消息传送延迟，如下文所描述且在图8-15中所示的。
可以包括若干RF收发机212、RF控制器214和天线控制器216的RF 子系统210可以经由前向馈线链路301F来向卫星300发送通信信号，并且可以经由返回馈线链路301R来从卫星300接收通信信号。虽然为了简单起见未示出，但是收发机212中的每个RF收发机212可以包括发送链和接收链。每个接收链可以包括低噪声放大器(LNA)和下变频器(例如，混频器)，用于以公知的方式来分别对接收到的通信信号进行放大和下变频。另外，每个接收链可以包括模数转换器(ADC)，以将接收到的通信信号从模拟信号转换为数字信号(例如，用于由数字子系统220处理)。每个发送链可以包括上变频器(例如，混频器)和功率放大器(PA)，用于以公知方式来分别对要发送到卫星300的通信信号进行上变频和放大。另外，每个发送链可以包括数模转换器(DAC)，以将从数字子系统220接收到的数字信号转换成要发送到卫星300的模拟信号。
RF控制器214可以用于控制若干RF收发机212的各个方面(例如，对载波频率的选择、频率和相位校准、增益设置等)。天线控制器216可以控制天线205的各个方面(例如，波束成形、波束控制、增益设置、频率调谐、定位、对准等)。
数字子系统220可以包括若干数字接收机模块222、若干数字发射机模块224、基带(BB)处理器226和控制(CTRL)处理器228。数字子系统 220可以处理从RF子系统210接收到的通信信号，并且将经处理的通信信号转发给PSTN接口230和/或LAN接口240，并且可以处理从PSTN接口 230和/或LAN接口240接收到的通信信号，并且将经处理的通信信号转发到RF子系统210。
每个数字接收机模块222可以与用于管理在网关200与UT 400之间的通信的信号处理元件相对应。RF收发机212的接收链中的一个接收链可以将输入信号提供给多个数字接收机模块222。若干数字接收机模块222可以用于容纳在任何给定时间处理的所有卫星波束和可能的分集模式信号。虽然为了简单起见未示出，但是每个数字接收机模块222可以包括一个或多个数字数据接收机、搜索器接收机以及分集组合器和解码器电路。搜索器接收机可以用于搜索载波信号的适当分集模式，并且可以用于搜索导频信号(或其它相对固定模式强信号)。
数字发射机模块224可以处理经由卫星300来发送给UT 400的信号。虽然为了简单起见未示出，但是每个数字发射机模块224可以包括发送调制器，所述发送调制器对用于传输的数据进行调制。每个发送调制器的传输功率可以由对应的数字发送功率控制器(为了简单起见未示出)来控制，所述数字发送功率控制器可以(1)为了干扰减小和资源分配的目的来应用最小电平的功率，以及(2)当需要补偿传输路径中的衰减和其它路径传送特性时，应用适当电平的功率。
耦合到数字接收机模块222、数字发射机模块224和基带处理器226 的控制处理器228可以提供命令和控制信号以使功能生效，例如但不限于信号处理、时序信号生成、功率控制、切换控制、分集合并以及系统连接。
控制处理器228还可以控制导频的生成和功率、同步、和寻呼信道信号以及它们与发送功率控制器(为了简单起见未示出)的耦合。导频信道是不被数据调制的信号，并且可以使用重复的不变模式或不变帧结构类型 (模式)或音调类型输入。例如，用于形成针对导频信号的信道的正交函数通常具有诸如全1或0的常数值，或者诸如散布的1和0的结构化模式的公知重复模式。
基带处理器226在本领域中是公知的，以及因此在本文中不详细描述。例如，基带处理器226可以包括各种已知元件，例如(但不限于)编码器、数据调制解调器以及数字数据开关和存储组件。
PSTN接口230可以直接或通过额外的基础设施106来向外部PSTN提供通信信号并从外部PSTN接收通信信号，如图1所示。PSTN接口230在本领域中是公知的，并且因此在本文中不详细描述。对于其它实现方式， PSTN接口230可以被省略，或者可以利用将网关200连接到基于地面的网络(例如，互联网)的任何其它合适的接口来替换。
LAN接口240可以向外部LAN提供通信信号并从外部LAN接收通信信号。例如，LAN接口240可以直接或通过额外的基础设施106来耦合到互联网108，如图1所示。LAN接口240在本领域中是公知的，并且因此在本文中不再详细描述。
网关接口245可以向与图1的卫星通信系统100相关联的一个或多个其它网关(和/或去往/来自与其它卫星通信系统相关联的网关，为了简单起见未示出)提供通信信号并从其接收通信信号。对于一些实现方式，网关接口245可以经由一个或多个专用通信线路或信道(为了简单起见未示出) 来与其它网关进行通信。对于其它实现方式，网关接口245可以使用PSTN 110和/或其它网络(例如互联网108(也参见图1))来与其它网关进行通信。对于至少一个实现方式，网关接口245可以经由基础设施106来与其它网关进行通信。
网关控制器250可以提供总体网关控制。网关控制器250可规划和控制由网关200对卫星300的资源的利用。例如，网关控制器250可分析趋势、生成业务规划、分配卫星资源、监测(或跟踪)卫星位置并且监测网关200和/或卫星300的性能。网关控制器250还可以耦合到基于地面的卫星控制器(为了简单起见未示出)，所述卫星控制器维持和监测卫星300的轨道，将卫星使用信息中继给网关200，跟踪卫星300的位置和/或调整卫星300的各种信道设置。网关控制器250还可以包括切换控制块254，所述切换控制块254可以由存储器252中的切换软件进行配置。根据以下描述以及在图8-15中示出的方法，切换控制块254可以规划、控制和促进UT 从一个卫星到另一个卫星的切换，同时使对UT和网关之间的通信的中断最小化。例如，切换控制块254可以被配置为通过使UT能够对准新卫星(目标卫星)来生成并向UT发送一个或多个控制消息，所述控制消息被配置为促进卫星到卫星的切换，例如UT要执行切换时的开始时间或时间窗口，以及关于针对UT用于向目标卫星发送的时间和频率资源(通信资源)的信息。这些控制消息可以包括切换消息、广播控制信息和/或星历广播。切换控制块254还可以被配置为接收和处理切换确认消息，所述切换确认消息可以是响应于切换消息来从UT接收到的。
对于图2所示的示例实现方式，网关控制器250包括本地时间、频率和位置参考251，其可以将本地时间和频率信息提供给RF子系统210、数字子系统220和/或接口230、240和245。可以使用时间和频率信息来使网关200的各个组件彼此同步和/或与卫星300同步。本地时间、频率和位置参考251还可以将卫星300的位置信息(例如，星历数据)提供给网关200 的各个组件。此外，对于其它实现方式，虽然未在图2中描绘为包括在网关控制器250内，但是本地时间、频率和位置参考251可以是耦合到网关控制器250(和/或耦合到数字子系统220和RF子系统210中的一者或多者) 的单独子系统。
虽然在图2中为了简单未示出，但是网关控制器250还可以耦合到网络控制中心(NCC)和/或卫星控制中心(SCC)。例如，网关控制器250可以允许SCC直接与卫星300进行通信，例如以从卫星300取回星历数据。网关控制器250还可以(例如，从SCC和/或NCC)接收经处理的信息，所述经处理的信息允许网关控制器250来恰当地瞄准其天线205(例如，在适当的卫星300处)，以调度波束传输、协调切换以及执行各种其它公知的功能。
图3是仅用于说明目的的卫星300的示例框图。将了解的是，特定的卫星配置可以显著变化，并且可以包括或可以不包括机载处理。此外，虽然图示为单个卫星，但是使用卫星间通信的两个或更多个卫星可以提供在网关200与UT 400之间的功能连接。将了解的是，本公开内容不限于任何特定的卫星配置，并且可以提供在网关200和UT 400之间的功能连接的任何卫星或卫星组合可以被认为在本公开内容的范围内。在一个示例中，卫星300被示出为包括前向应答器310、返回应答器320、振荡器330、控制器340、前向链路天线351-352以及返回链路天线361-362。可以处理在对应信道或频带内的通信信号的前向应答器310可以包括第一带通滤波器 311(1)-311(N)中的各自的一者、第一LNA 312(1)-312(N)中的各自的一者、变频器313(1)-313(N)中的各自的一者、第二LNA 314(1)-314(N)中的各自的一者、第二带通滤波器315(1)-315中的各自的一者以及PA 316(1)-316(N)中的各自的一者。如图3所示，PA 316(1)-316(N)中的每个PA耦合到天线 352(1)-352(N)中的各自的一者。
在各自前向路径FP(1)-FP(N)的每一者内，第一带通滤波器311使具有在各自前向路径FP的信道或频带内的频率的信号分量通过，并且对具有各自前向路径FP的信道或频带之外的频率的信号分量进行滤波。因此，第一带通滤波器311的通带和与各自前向路径FP相关联的信道的宽度相对应。第一LNA 312将接收到的通信信号放大到适合于由变频器313来处理的电平。变频器313转换各自前向路径FP中的通信信号的频率(例如，转换到适合于从卫星300到UT 400的传输的频率)。第二LNA 314放大经变频的通信信号，并且第二带通滤波器315对具有关联的信道宽度之外的频率的信号分量进行滤波。PA 316将经滤波的信号放大到适合于经由各自的天线 352的到UT 400的传输的功率电平。包括N个返回路径RP(1)-RP(N)的返回应答器320经由天线361(1)-361(N)沿返回业务链路302R来从UT 400接收通信信号，并且经由一个或多个天线362沿着返回馈线链路301R来向网关200发送通信信号。可以处理在对应信道或频带内的通信信号的返回路径RP(1)-RP(N)中的每一个返回路径可以耦合到天线361(1)-361(N)中各自的一个天线，并且可以包括第一带通滤波器321(1)-321(N)中的各自的一者、第一LNA 322(1)-322(N)中的各自的一者、变频器323(1)-323(N)中的各自的一者、第二LNA 324(1)-324(N)中的各自的一者以及第二带通滤波器 325(1)-325(N)中的各自的一者。
在各自返回路径RP(1)-RP(N)中的每一者内，第一带通滤波器321使具有在各自返回路径RP的信道或频带内的频率的信号分量通过，并且对具有各自返回路径RP的信道或频带之外的频率的信号分量进行滤波。因此，第一带通滤波器321的通带对于一些实现方式可以和与各自返回路径RP相关联的信道的宽度相对应。第一LNA 322将所有接收到的通信信号放大到适合于由变频器323处理的电平。变频器323转换在各自返回路径RP中的通信信号的频率(例如，转换到适合于从卫星300到网关200的传输的频率)。第二LNA 324放大经变频的通信信号，并且第二带通滤波器325对具有在关联信道宽度之外的频率的信号分量进行滤波。来自返回路径RP(1)-RP(N) 的信号被组合并经由PA 326来提供给一个或多个天线362。PA 326放大组合的信号用于到网关200的传输。
可以是生成振荡信号的任何合适的电路或设备的振荡器330向前向应答器310的变频器313(1)-313(N)提供前向本地振荡器信号LO(F)，并且向返回应答器320的变频器323(1)-323(N)提供返回本地振荡器信号LO(R)。例如，变频器313(1)-313(N)可以使用LO(F)信号以将来自与从网关200到卫星300的信号的传输相关联的频带的通信信号转换到与从卫星300到UT 400的信号的传输相关联的频带。变频器323(1)-323(N)可以使用LO(R)信号以将来自与从UT 400到卫星300的信号传输相关联的频带的通信信号转换到与从卫星300到网关200的信号传输相关联的频带。
耦合到前向应答器310、返回应答器320和振荡器330的控制器340 可以控制卫星300的各种操作，包括(但不限于)信道分配。在一方面，控制器340可以包括耦合到处理器(为了简化未示出)的存储器。在各种示例中，处理器可以由图16中所示的处理电路1602来实现。存储器可以包括存储指令的非暂时性计算机可读介质(例如，一个或多个非易失性存储器元件，诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动等)，所述指令在由处理器执行时，使卫星300执行包括(但不限于)本文描述的那些操作。
UT 400或401的某些部分的示例在图4中示出。UT 400可以被配置为执行如下所述在图8-15中所示的切换方法。在图4中，提供至少一个天线 410用于接收(例如，来自卫星300的)前向链路通信信号，所述前向链路通信信号被传送到模拟接收机414，在其中它们被下变频、放大和数字化。下文提供并且在图6中示出天线410的一个示例的额外的细节。双工器元件412通常用于允许相同的天线来服务发送和接收功能二者。替代地，UT 收发机可以采用分离的天线用于以不同的发送和接收频率进行操作。
由模拟接收机414进行的数字通信信号输出被传送到至少一个数字数据接收机416A和至少一个搜索器接收机418。到416N的额外数字数据接收机可以用于获得期望电平的信号分集，取决于可接受的收发机复杂度水平，如对于相关领域的技术人员来说显而易见的。
至少一个用户终端控制处理器420耦合到数字数据接收机416A-416N 和搜索器接收机418。除了其它功能之外，控制处理器420提供基本信号处理、时序、功率和切换控制或协调以及对用于信号载波的频率的选择。可以由控制处理器420来执行的另一个基本控制功能是对用于处理各种信号波形的功能的选择或操纵。由控制处理器420进行的信号处理可以包括对相对信号强度的确定以及对各种相关信号参数的计算。对诸如时序和频率的信号参数的这种计算可以包括掉额外的或分离的专用电路的使用来提供增加的测量效率或速度或改进的对控制处理资源的分配。在各种示例中，控制处理器420可以由图16中所示的处理电路1602来实现。
在特定示例中，控制处理器420还可以包括切换管理器421，用于管理 UT 400从第一卫星到第二卫星的切换。例如，切换管理器421可以包括通信模块、切换消息接收模块、切换确认消息发送模块、切换调度模块、切换执行模块、FSL分组接收模块、RSL分组接收模块和天线对准控制模块。
切换管理器421可以经由其各自的模块来配置以执行卫星到卫星切换，如本文中所描述以及举例而言在图7-15中示出的。例如，通信模块可以被配置为例如，经由天线410来在前向和/或反向链路上与网关进行通信。切换消息接收模块可以被配置为对来自网关的、经由卫星来发送的切换消息 (例如，包括与卫星到卫星切换相对应的切换参数)进行接收和处理。切换确认消息发送模块可以被配置为响应于接收到的切换消息，生成切换确认消息并经由卫星来将其发送给网关。切换调度模块可以被配置用于根据接收到的切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换。切换执行模块可以被配置用于执行从第一卫星到第二卫星的切换。FSL分组接收模块可以被配置用于接收并处理FSL分组，包括但不限于在切换之后的第一FSL分组。RSL分组发送模块可以被配置为生成并发送RSL分组，包括但不限于在切换之前的第一RSL分组。天线对准和控制模块可以被配置用于控制天线410的对准和/或天线410内的一个或多个馈源。也就是说，天线410可以在一个或多个LEO卫星绕轨道运行和穿过天空时对其进行跟随或跟踪，并且另外，可以在切换过程中从一个卫星重新对准另一个卫星。此外，天线对准控制电路可以根据从网络中的另一节点接收到的信息(例如，从网关200接收到的切换消息中的参数、从广播信道接收到的信息和/或星历广播)来执行计算或以其它方式确定使天线410对准的方向。
数字数据接收机416A-416N的输出被耦合到用户终端内的数字基带电路422。例如，数字基带电路422包括用于向如图1所示的UE 500传送信息和从UE 500传送信息的处理和呈现元件。参考图4，如果采用分集信号处理，则数字基带电路422可以包括分集组合器和解码器。这些元件中的一些元件还可以在控制处理器420的控制下或与控制处理器420向通信地操作。
当语音或其它数据被准备为源自用户终端的输出消息或通信信号时，数字基带电路422用于接收、存储、处理和以其它方式准备用于传输的期望数据。数字基带电路422将该数据提供给在控制处理器420的控制下操作的发送调制器426。发送调制器426的输出被传送到功率控制器428，所述功率控制器428向发送功率放大器430提供用于从天线410到卫星(例如，卫星300)的输出信号的传输的最终传输的输出功率控制。
在图4中，UT收发机还包括与控制处理器420相关联的存储器432。存储器432可以包括用于由控制处理器420执行的指令以及用于由控制处理器420处理的数据。存储器432可以包括存储指令的非暂时性计算机可读介质(例如，一个或多个非易失性存储器元件，诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动等)，所述指令在由处理器执行时使得UT 400执行包括(但不限于)本文描述的那些操作。在本公开内容的一个方面，指令可以包括存储在存储器432中的切换代码，用于执行如下文所描述以及在图8-15所示的在切换期间具有减少中断的卫星到卫星的切换方法和过程。在一个示例中，UT 400可以包括切换控制块436，所述切换控制块436可以由切换代码来配置以执行与卫星到卫星切换相关的功能。例如，切换控制块436 可以被配置为结合控制处理器420来操作，以经由卫星来对到网关或来自网关的切换控制消息进行组成、接收发送和处理。切换控制消息的示例包括接收到的切换消息和发送的切换确认消息。此外，切换控制块436可以在切换消息中接收一个或多个切换参数，包括使UT 400能够将其天线410 对准目标卫星的合适的信息；UT 400执行切换的开始时间或时间窗和/或用于与目标卫星通信的时间和频率资源的信息。
在图4所示的示例中，UT 400还包括可选的本地时间、频率和/或位置参考434，其可以向控制处理器420提供本地时间、频率和/或位置信息用于各种应用，包括，例如用于UT400的时间和频率同步。例如，本地时间、频率和/或位置参考434可以包括全球导航卫星系统(GNSS)接收机，其中的一种类型是全球定位系统(GPS)。
数字数据接收机416A-N和搜索器接收机418被配置具有信号相关元件以对特定信号进行解调和跟踪。搜索器接收机418用于搜索导频信号或其它相对固定模式的较强信号，而数字数据接收机416A-N用于对与检测到的导频信号相关联的其它信号进行解调。然而，数字数据接收机416可以被分配以在获取之后跟踪导频信号，以准确地确定信号芯片能量与信号噪声的比率，并且制定导频信号强度。因此，可以监测这些单元的输出以确定导频信号或其它信号的能量或频率。这些接收机还采用频率跟踪元件，可以监测所述频率跟踪元件以向控制处理器420提供针对正在被解调的信号的当前频率和时序信息。
视情况而定，当缩放到相同频带时，控制处理器420可以使用这样的信息来确定接收到的信号偏移振荡器频率的程度。与频率误差和频移相关的这个和其它信息可以根据期望来存储在储存器或存储器元件432中。
控制处理器420还可以耦合到UE接口电路450以允许在UT 400和一个或多个UE之间的通信。UE接口电路450可以根据期望被配置用于与各种UE配置进行通信，并且相应地可以包括各种收发机和相关组件，取决于用于与所支持的各种UE进行通信的各种通信技术。例如，UE接口电路450 可以包括一个或多个天线或有线连接、广域网(WAN)收发机、无线局域网(WLAN)收发机、局域网(LAN)接口、公共交换电话网(PSTN)接口和/或被配置为与和UT400相通信的一个或多个UE通信的其它已知通信技术。
图5是示出UE 500的示例的框图，其还可以应用于图1的UE 501。例如，如图5所示的UE 500可以是移动设备、手持式计算机、平板计算机、可穿戴设备、智能手表或能够与用户交互的任何类型的设备。另外，UE可以是向各种最终终端用户设备和/或各种公共或专用网络提供连接的网络侧设备。在图5所示的示例中，UE 500可以包括LAN接口502、一个或多个天线504、广域网(WAN)收发机506、无线局域网(WLAN)收发机508 以及卫星定位系统(SPS)接收机510。SPS接收机510可以与一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)兼容，例如全球定位系统(GPS)、全球卫星导航系统(Globalnaya Navigazionnaya SputnikovayaSistema)(GLONASS)、伽利略定位系统和/或任何其它基于全球或区域卫星的定位系统。在替代方面，例如，在具有或者不具有LAN接口502、WAN收发机506和/或SPS 接收机510的情况下，UE 500可以包括WLAN收发机508(例如Wi-Fi收发机)。此外，在具有或不具有LAN接口502、WAN收发机506、WLAN 收发机508和/或SPS接收机510的情况下，UE 500可以包括额外的收发机，例如蓝牙、ZigBee和其它已知技术。相应地，提供了针对UE 500所示的元件仅作为示例配置，并且不旨在限制根据本文公开的各方面的UE的配置。
在图5所示的示例中，处理器512连接到LAN接口502、WAN收发机 506、WLAN收发机508和SPS接收机510。可选地，运动传感器514和其它传感器也可以耦合到处理器512。在各种示例中，处理器512可以由图 16中所示的处理电路1602来实现。
存储器516连接到处理器512。在一个方面，存储器516可以包括可以被发送到UT400和/或从UT 400接收的数据518，如图1所示。参考图5，例如，存储器516还可以包括存储的指令520，所述指令520由处理器512 来执行以执行用于与UT 400进行通信的处理步骤。此外，UE 500还可以包括用户接口522，所述用户接口522可以包括，例如用于通过光、声音或触觉输入或输出来将处理器512的输入或输出与用户连接的硬件和软件。在图5所示的示例中，UE 500包括连接到用户接口522的麦克风/扬声器 524、按键526和显示器528。替代地，用户的触觉输入或输出可以通过使用例如触摸屏显示器来与显示器528整合。再次，图5所示的元件不旨在限制本文公开的UE的配置，并且将理解，包含于UE 500中的元件将基于设备的最终使用和系统工程师的设计选择来变化。
另外，UE 500可以是用户设备，例如，与如图1所示的与UT 400相通信但与其分离的移动设备或外部网络侧设备。替代地，UE 500和UT 400 可以是单个物理设备的整合部分。
上述非地球同步(例如，LEO)卫星通信系统是可能可用于在农村或边远地区中提供到高速互联网或其它数据服务的接入的一个选项。也就是说，特别是在远离相对密集人口的城市或地区时，对地面电缆或光纤网络的部署可能是不可行的。类似地，陆地无线接入网(例如长期演进(LTE) 或其它蜂窝网络)要求到互联网主干的回程连接，这在这些地区中可能是不可用的。
可以通过对地静止卫星网络来将互联网或数据服务提供给这些地区。在这些网络中，对地静止卫星在较大的高度(即，35,800km)上轨道运行，并且因此，传播延迟可能相当显著。由此可能导致服务质量的降低。这些网络的另一个潜在缺点是地球弧(geo-arc)内的卫星数量一般是有限的。
另一方面，LEO卫星网络以相对较低的高度(例如1200km)来进行轨道运行，与对地静止卫星网络相比其导致实质上减小的传播延迟和服务降级。此外，轨道中的卫星数量可能远远大于对地静止卫星网络中的卫星数量。相应地，LEO卫星网络的能力可以优于对地静止卫星网络的能力。
切换过程是在陆地无线接入网络、对地静止卫星网络和LEO卫星网络中全面的常见的顾虑。例如，在陆地蜂窝网络中，一个服务基站将用户设备切换到另一个基站。卫星网络，无论是对地球静止还是LEO，都执行从一个卫星到另一个卫星的切换。然而，由于这些网络中的每个网络的特定特性，所以用于实现切换的过程和算法不同。
例如，在陆地无线接入网中，控制消息通常仅花费几微秒来从基站传播到用户终端。在这些较短的传播时间的情况下，用于对用户设备从一个基站到另一个基站的切换的时间通常由核心网中的处理时间来支配。此外，这些网络中的典型切换协议在源小区和目标小区之间的中断期间可能要求若干往返延迟。而且，这些网络中的典型切换协议利用单独的接入信道和过程用于用户设备在切换之后得到对目标小区的接入。
在这些陆地无线接入网中，典型的用户设备利用允许与多个基站的同时通信的非定向(例如，全向)天线。因此，不需要考虑在切换中将天线对准一个基站或另一个基站。此外，在这些非定向天线的情况下，基于来自附近基站的对信号强度的测量，可以实时确定出现切换的时间。切换将出现的时间不能由网络来预测，并且不一定具有任何模式或规律性，以及仅基于随着用户设备移动或信道状况在其它方面改变的这些信号测量。
典型的LEO卫星电话系统包括具有可以同时从多个卫星接收信号的天线的用户终端。因此，除了用于控制信令的相对较长的延时(例如，几十毫秒)以外，用于LEO卫星电话的切换过程可以类似于陆地蜂窝网络中的一个切换过程来进行处理。也就是说，来自多个卫星的信号强度可以被周期性地测量，并且切换可以取决于相对信号强度。
在对地静止卫星通信网络中，切换过程与陆地无线接入网中的切换有许多相似之处。一个显著差别在于通过对地静止卫星的方式，用于控制消息从网关传播到用户终端的时间可以是几百毫秒的数量级。
然而，宽带LEO卫星系统对于切换过程呈现其自身特定的考虑和挑战。参考图1，在本公开内容中，所关心的切换是用户终端(例如，UT 400)从一个卫星300到另一个卫星的切换。将理解的是，用户设备500还可以经历从一个用户终端到另一个用户终端的切换。
在LEO卫星通信系统中，通过LEO卫星的方式从网关200到用户终端400的控制消息传播时间低于对地静止卫星电话网络，但大于陆地无线接入网的该时间。在典型的LEO网络实现方式中，用户终端400可以发送和接收来自地平线上45°或更多的任何卫星的信号，而网关200可以发送和接收来自地平线上20°或更多的任何卫星的信号。给定LEO卫星高度，这些参数指示了在用户终端400和网关200之间的最大距离。在最大距离处，在用户终端400以45°的倾斜角来操作并且网关以20°的倾斜角来操作的情况下，在卫星300的任何处理时间之外，在网关200与用户终端400 之间的总传播延迟大约为18ms，并且往返延迟(再次忽略任何节点处的任何处理延迟)大约为36ms。在本公开内容中，一个消息传送往返延迟是指用于从用户终端经由卫星来传播到网关的消息传输，以及从网关经由卫星来传播回到用户终端的消息传输的时间。消息传送往返延迟还可以指用于从网关经由卫星来传播到用户终端的消息传输，以及从用户终端经由卫星来传播回到网关的消息传输的时间。
在LEO卫星网络中，基于信号测量的切换可能是不切实际的。也就是说，用户终端400可以包括相对较大的以及定向天线，所述天线对于迅速移动以对准不同卫星以确定是否保证切换可能是不灵便的。如果采用昂贵的选项，则天线的复制以允许同时对准不同的卫星是可能的。类似地，能够同时接入两个卫星的相控阵天线是相对昂贵的选项。具有多个天线馈源的单口径天线在本领域是已知的，并且虽然相对于复制天线口径，所述具有多个天线馈源的单口径天线可以减小成本，但相对于单馈源、单口径天线而言其成本仍然较大。
在上述示例的情况下：复制口径，相控阵列或多馈源天线，可以实现重叠的或基本上瞬时的切换过程。这种重叠的或基本上瞬时的切换过程在本公开内容的范围之外。然而，在具有能够进行这种重叠或基本瞬时切换过程的一些用户终端的网络，以及利用下文详细描述的切换过程的其它网络中，网关200可以维护每个用户终端利用的那种切换类型的数据库。在另一个示例中，切换的类型可以从用户终端用通知给网关200作为切换确认消息的一部分，下文将进一步详细描述。遍及本公开内容，天线可以机械地、电子地和/或两者的组合地来重新定位。
为了实现较高数据速率，如上文简要提及的，用户终端400可以包括可以对准天空中的特定卫星的定向天线。作为一个示例，可以使用具有单个可移动馈源和简单方位角/仰角机制的简单龙勃(Luneburg)透镜。图6 是对可以包含于如图1、4、7、8、10、12和/或14中的任意图中图示或描述的用户终端400中的机械操纵的单馈源天线600的一个示例的说明。在一个特定示例中，天线600可以用作图4中示出的UT 400中的天线410。
在一些示例中，天线600可以是包括透镜608的龙勃天线。用于移动天线馈源602以对准卫星的机构可以采用用于驱动柔性齿形带606以沿着弯曲轨道605来驱动天线馈源602的低成本的步进电动机604，以及用于使天线600围绕垂直轴线旋转到方位角的步进电动机609。
在馈源602和外部电子器件之间的连接可以是缆包，即，从天线馈源壳体607远离天线600延伸的电线或电缆(未示出)。缆包虽然相对便宜，但可以经受针对天线馈源的有限范围的旋转。在一些情况下，天线馈源可能会在展开电缆的方向上旋转到新位置，这可能不是到新位置的最短路径。使天线600能够连续旋转的替代选项是利用旋转接头。但是，旋转接头比缆包更昂贵，并且可能存在可靠性问题。
与陆地无线接入网不同，在宽带LEO卫星通信网络的情况下，可以预测从一个卫星到另一个卫星的切换将出现的时间。也就是说，由于卫星的轨道是已知的和可预测的，所以从下落卫星到上升卫星的切换可以被定时和调度，而不是依赖于对来自卫星的瞬时信号强度的测量。相应地，可以使用单个天线口径和接收机链以及单个天线馈源，以同时对准单个卫星。在不需要进行任何信号测量或将测量报告发送给网关的情况下，天线或天线馈源可以在切换过程中从源卫星快速移动或重新对准到目标卫星。
然而，LEO卫星通信系统中的这种切换过程具有要解决的特定问题。也就是说，如果发生了超过必要数量的消息交换，则相对于陆地无线接入网的较长的传播延迟可能导致切换过程延长较长的时间段。因此，典型的陆地无线接入网中的针对消息交换的多次往返延迟在LEO卫星通信系统中会是不可接受的。另外，对分离的接入信道和过程的使用来获得到目标卫星的接入可能导致无法接受的较长的切换中断。虽然卫星的轨道可以是已知的和可预测的，但是卫星轨道的几何形状可能相对于彼此来变化，使得每次切换潜在地与下一次不同。如果使用缆包，则在特定的切换中可能需要电缆展开周期，增加了将天线从一个卫星重新对准下一个卫星的时间。利用这些变量，用于切换的总时间可以变化很大，例如，从几百毫秒至一秒以上。然而，在所有切换中，期望使在卫星到卫星切换过程期间对数据链路的任何断开连接的持续时间减小或最小化。
用于单卫星波束到波束切换的一个已知算法减小了多波束通信系统 (例如，LEO卫星通信系统)中的掉话率。在该已知的算法中，在网关和用户终端之间实现消息传送协议。基于从用户终端发送给网关的消息，网关可以确定用于向用户终端发送数据或信息的较期望的波束。此外，用于卫星到卫星切换的已知算法公开了卫星通信系统，其中卫星的覆盖区域中的一个或多个用户终端可以通过向用户终端发送控制信号来转换到另一个通信服务。这里，控制信号可以直接使得识别出的用户终端来电子地使与用户终端相关联的一个或多个天线重新对准，以将天线与第二卫星的位置对齐。然而，这些算法均不提供本文特性化的卫星到卫星的切换，其中UT 基于较早时间接收到的切换参数来确定用于切换的内部调度。
相应地，本公开内容的各方面提供了切换过程，所述切换过程可以使控制消息交互的数量减小或最小化，同时容纳较宽范围的天线移动次数。
如下文进一步详细描述的，本公开内容提供了用于卫星到卫星切换的过程和协议，其可以被称为从源卫星到目标卫星的切换。在一些示例中，源卫星和目标卫星都与相同的网关相通信；而在其它示例中，源卫星和目标卫星与不同的网关相通信。
图7是示出根据本公开内容的方面涉及UT 400、一个或多个网关 200/201以及两个卫星300/301的切换场景的示意图。UT 400最初可以经由 LEO卫星通信系统中的第一卫星300(源卫星)来与网关200相通信。作为该通信的一部分，网关200可以为前向链路和返回链路两者调度和分配时间和频率资源。
针对系统中的节点中的每个节点的时间可以是绝对时间，例如从GPS 信号导出的时间。在另一个示例中，系统时间可以是相对于数据流中固有的数据帧边界的时间。网关200可以配置用于向各自的卫星300/301的传输的合适时序或延迟，使得可以控制UT 400处的信号的到达。在一个示例中，可以在UT 400或者卫星300处对齐信号的时序。在时间在卫星300处对齐的情况下，每个发射机可以补偿时间，使得信号将在系统参考时间处到达卫星300。在另一个示例中，固定的时间偏移可以被传送给UE 400或者被 UE 400知道。
当第一卫星300绕轨道运行并离开UT 400和/或网关200的范围时，网关200和/或UT 400可以停止能够经由第一卫星300来彼此通信。(在一些情况下，不是卫星300的移动导致需要进行切换，而是UT 400可能移动离开第一卫星300的通信范围。)因此，切换过程中UT400可以切换到与第二卫星301(目标卫星)通信以便维持通信。在切换之后，UT 400可以维持与相同的网关200或不同的网关201的通信。图7的UT、网关和卫星可以与图1-4、8、10、12和/或14中示出或描述的UT、网关和卫星中的任一者相同。
下文描述根据本公开内容的各个方面的用于卫星到卫星切换的四个示例性过程。在第一示例和第二示例中，在重新对准目标卫星之后，UT 400 可以立即开始发送返回链路。在第一示例中，如图8所示，源卫星和目标卫星都与相同网关相通信；以及在第二示例中，如图10-11所示，源卫星与第一网关相通信，以及目标卫星与第二网关相通信。在第三示例和第四示例中，在重新对准目标卫星之后，UT 400可以等待，直到它在开始返回链路的传输之前从目标卫星接收到第一前向链路分组为止。在第三示例中，如图12-13所示，源卫星和目标卫星都与相同网关相通信；以及在第四示例中，如图14-15所示，源卫星与第一网关相通信，以及目标卫星与第二网关相通信。
现在参考图8，呼叫流程图示出了与上文描述的第一示例相对应的示例性卫星到卫星切换过程800。如图所示，可以由网关200、源卫星300、目标卫星301和上文描述的用户终端400来执行卫星到卫星切换过程800，并且如例如在图1、2、3、4、7、10、12和/或14中所示。
如图8所示，UT 400最初可以经由第一卫星(源卫星)300来与网关 200通信。例如，UT 400可以经由第一卫星300来向网关发送RSL数据802，和/或接收FSL数据，所述FSL数据与经由第一卫星300的来自网关200的 FFL数据804相对应。如关于图1所描述的，网关200可以经由FFL(在网关200与卫星300之间)和FSL(在卫星300与UT 400之间)来向UT 400 发送数据分组。类似地，UT 400可以经由RSL(在UT 400和卫星300之间)和RFL(在卫星300和网关200之间)来向网关200发送数据分组。在下文对切换协议800的讨论中，当从卫星300进行FSL数据分组传输时，假定对应的FFL数据分组由网关200发送给卫星300，所述卫星300将这种数据分组作为FSL数据分组转发给UT 400。类似地，当从UT 400进行 RSL数据分组传输时，假设将这种数据分组发送给卫星300，并且对应的 RFL数据分组由卫星300发送给网关200。
在合适的时间，其可以是预先确定的时间，或者可以是由任何事件触发的，在时间806处，网关200可以计算用于UT 400的卫星到卫星切换的各种切换参数。网关200随后可以经由第一卫星300来在切换消息808中将这些切换参数发送给UT 400。
在一个示例中，可以在单播切换消息808中明确提供切换参数。在另一个示例中，可以经由通知所有(或多个)用户终端关于卫星或重新对准信息的广播信道来传播切换参数。
切换消息808可以包括用于使UT 400能够对准目标卫星301的任何合适的信息或参数。例如，切换参数可以使UT 400能够确定何时进行卫星到卫星的切换，并确定切换到哪个卫星，或者至少如何对准下一卫星。
例如，切换消息808可以包括星历信息，例如，在给定时间提供一个或多个卫星的位置的信息。在另一示例中，切换消息808可以包括角度或几何信息，所述角度或几何信息被配置为使得UT 400能够在不必具有对卫星的实际位置的任何可见度或了解的情况下，以适当的角度来使其天线/馈源重新对准。在又一示例中，切换消息808可以包括点或角度的集合，其被配置为使得UT 400可以在切换时确定卫星的方位角和仰角用于对天线/ 馈源的重新对准。
切换消息808还可以包括用于切换的时序信息。这里，切换的时序可以与绝对时间或数据帧相对时间相对应。如上所述，绝对时间可以从任何合适的源导出，包括但不限于GPS传输。在其它示例中，可以使用数据帧相对时序。在称为数据帧的时间块中发送数据。数据帧可以包括单个数据分组或若干数据分组。数据分组可以是用户数据或控制数据。数据帧可以是顺序地编号的，以便时序对丢失的数据的跟踪，或作为跟踪系统时间的简单方式。在一个示例中，编号系统在午夜从帧零开始，并且在贯穿一天来顺序地对帧进行编号。编号系统的另一个示例顺序地对数据帧进行编号，直到最大数目(例如，使用八比特数的255)为止，并且随后从零重新开始。在一个示例中，数据帧相对时间是数据帧N对于序列中的一些其它帧被发送或接收的时间。例如，数据帧N-3在数据帧N之前的3个帧周期被发送。
用于切换时间的时序信息在一些示例中可以是用于切换的开始时间，或者UT 400将要执行切换的时间窗口。当切换时序信息与时间窗(例如，绝对时间窗或数据帧相对时间窗)相对应时，如果在暂停调度数据的块或帧的传输用于切换之前所述传输正在进行，则UT400可以利用窗口作为额外时间来完成所述传输。
在一些示例中，时序信息可以通知UT 400来寻找具有指示符的前向链路分组，所述指示符表示所述分组是要经由第一卫星300来发送的最后的前向链路分组。在下文提供对该指示符的额外讨论。
切换消息808还可以包括为UT 400保留的时间和频率资源的信息，以在切换之后用于到第二卫星301的传输，使得在使天线重新对准之后存在或不存在额外的控制消息的情况下，返回链路数据的流可以在切换之后快速恢复。时间和频率资源是能够支持经由卫星(例如，源卫星300和目标卫星301)的向或从UT 400的数据传输的资源。关于时间和频率资源的信息可以在切换消息808中被明确地传送给UT 400，或者例如利用对网关200 和UT400都已知的表的索引来隐式地传送。在另一示例中，可以利用在切换消息808上携带的位图来将关于时间和频率资源的信息传送给UT 400。
时间和频率资源可以是连续的或不连续的。如果是不连续的，则资源可以在未分配给UT 400的时间和/或频率上与其它UT(或其它用户)共享。例如，在UT 400使天线重新对准期间，时间和频率资源在一些示例中可以可用于其它用户终端，除了在切换之后保持可用于发送第一返回链路分组的资源之外。在一些示例中，不连续性的模式可以被配置为使针对更有能力的用户终端的快速切换加速或最大化，并且减小由较慢或能力较差的用户终端浪费的时间和频率资源的量。此外，任何不连续性的模式可以被配置为当UT 400最有可能在切换之后通过目标卫星301来发送第一返回链路分组时，使更多资源可用。更进一步地，不连续性的模式可以被配置为提供更频繁的返回链路传输机会以适应具有快速天线(例如，较快的重新对准速度)的用户终端，或者较不频繁的返回链路传输机会以适应具有较慢天线(例如，较慢的重新对准速度)，或者在其它方面使天线重新对准的中断时间较长的用户终端。
相应地，与陆地无线接入网中的信令不同，除非切换失败并且UT进入恢复模式，否则UT可能不利用随机接入信道来经由目标卫星获得对的时间和频率通信资源分配的接入。
在本公开内容的另一方面，切换消息808可以包括关于波束到波束切换的信息。也就是说，LEO卫星可以将多个波束发送到地面。在任何给定时间，UT 400可以被分配给这些波束中的特定一个波束。随着卫星穿越天空，UT 400处的天线可以跟踪卫星，并且随着时间可以从一个波束切换到另一波束。因此，切换消息808中的切换参数可以包括关于这些波束到波束切换以及上文描述的卫星到卫星切换信息的信息。
在各种示例中，切换消息808可以提供关于一个或多个切换的信息，或UT 400可以用于对一个或多个切换进行预测或调度的信息。
根据切换消息808，在810处，UT 400可以设置其用于切换的内部调度。也就是说，切换消息808可以被配置为使得UT 400能够在切换出现之前的时间预测切换。调度的切换可以在稍后的时间、在对切换的调度之后发生。
在一些示例中，UT 400可以基于切换消息808或者一个或多个广播消息中的星历信息来计算卫星位置，以引导天线/馈线在切换之后对准拦截目标卫星301。在一些示例中，在不要求对目标卫星301的实际位置的任何直接了解的情况下，UT 400可以基于切换消息808中的信息或一个或多个广播消息来计算使天线/馈源对准的方向。
当UT 400已经设置了其内部调度用于切换时，UT 400可以发送切换确认消息(ACK)812。以这种方式，UT 400可以向网关200通知UT 400 已经接收到切换消息808，并且可以指示UT 400将继续进行切换。
在一些方面，ACK消息可以包括UT对将其天线/馈源重新对准目标卫星301所需的时间的估计。这里，该估计可以基于其方位角和仰角定位器从对准源卫星到对准目标卫星将要移动的距离。估算可以额外地或替代地基于用于实现对天线/馈源的移动或重新对准的路由，包括当对特定切换需要时的任何电缆展开移动。网关200可以利用估计来释放在切换期间为UT 400保留的返回链路时间和频率资源，并且允许其它UT或用户来使用这些资源，直到估计的移动时间到期为止。
如上所述，对切换本身的执行可以是针对任何合适时间来调度的，并且在各种示例中可以是在ACK消息812的传输之后的短时间或相对较长的时间。也就是说，除了图8所示的那些数据交换之外，在本公开内容的一些方面，网关200和UT 400可以在切换消息808和最后的RSL/FSL分组传输(下文讨论)之间具有额外的数据交换。因此，在潜在的延迟之后，用于切换的时间可能会发生。当然，在一些示例中，用于切换的时间可以在ACK消息812的传输时立即出现。也就是说，在本公开内容的各个方面中，ACK消息812可以充当触发器以开始切换，或者可以向网关200提供关于在将来某个时间调度的切换的信息。
当到达用于切换的时间时，网关200可以经由源卫星300来将最后的前向链路分组814发送给用户终端400。在本公开内容的一个方面，最后的前向链路分组814是UT 400在将其天线重新对准第二卫星301之前接收到的最后的前向链路分组。如上所述，可以以若干方式中的任意方式来通知 UT 400最后的前向链路分组814的到达：例如通过在切换消息808中包括的调度；通过信令，例如，广播信令，其可以在最后的前向链路分组814 的时间处或附近发送；和/或通过嵌入在最后的前向链路分组814中的指示符。当最后的前向链路分组814包括这种最后的分组指示符时，可以以适合于识别将经由源卫星300发送给UT 400的最后的前向链路分组的任何适当方式来提供指示符。例如，最后的分组指示符可以在用于前向链路分组的分组帧的协议中是明确的。在另一示例中，指示符可以是保留的序列号或帧号。这里，可以在最后的前向链路分组814中采用保留的序列号或帧号来指示该分组是最后的分组。在另一示例中，可以通过对最后分组814 的循环冗余校验(CRC)部分的倒置来提供最后的分组指示符。在该示例中，UT 400可以在对分组进行解码时尝试非倒置的CRC和倒置的CRC，使得其可以确定倒置的CRC已经用于特定的分组。在一些示例中，对最后的前向链路分组的指示可以是可以由能够传送单个比特的任何协议传送的单个比特。
在利用最后的分组指示符的任何示例中，这样的指示符对于UT 400处的上层可能是有用的。例如，在UT 400处运行的应用可以将指示符理解为直到切换完成为止推迟或暂停通信的信号。
在本公开内容的一些方面中，最后的前向链路分组814的传输可以是可选的。也就是说，可能出现前向链路传输恰巧不在切换时发生。在本公开内容的一些方面，在包括最后的前向链路分组814的切换消息之后的前向链路或返回链路分组中的任何分组可能失败或者可能被省略，并且UT 400仍然可以继续在调度时间处使其天线重新定位。也就是说，在这样的示例中，即使在没有这种最后的前向链路分组814的情况下，切换也可以按照切换消息808来如调度地继续。当发送最后的前向链路分组时，分组可以是任何合适的格式或类别的分组，包括数据分组或控制分组。
在最后的前向链路分组的传输之后(如果出现这种传输)，网关200可以终止或暂停前向链路，并且在816处，可以开始缓冲用于前向链路传输的用户数据，直到切换完成为止。例如，参考图2，网关200可以临时将用于前向链路的用户数据存储在缓冲器中(例如，存储器252中)。
当UT 400接收到最后的前向链路分组814时，和/或当用于调度切换的时间发生时，UT 400可以开始使切换开始进行。例如，UT 400可以经由源卫星300来将最后的返回链路分组818发送给网关200。这里，最后的返回链路分组818可以包括用户数据、控制信令或任何合适类型或类别的分组。在一些示例中，最后的返回链路分组818可以包括最后的前向链路分组814 的确认(ACK)。在其它示例中，可以在稍后的时间从UT 400发送针对最后的前向链路分组814的ACK，例如在切换完成后的对返回链路的重新开始之后。在一些示例中，最后的返回链路分组818的传输可以是可选的。也就是说，可以出现在切换时间可能不会碰巧发生返回链路传输。在这样的示例中，即使在没有这种最后的返回链路分组818的情况下，切换也可以根据切换消息808来如调度地继续。
在本公开内容的一些方面中，除了图8所示的数据交换之外，网关和 UT还可以在切换消息和最后的前向链路/返回链路分组传输之间具有额外的数据交换。例如，这些数据交换可能包括ACK和NAK响应以及适当的纠正性动作等。
在最后的返回链路分组818的传输(如果出现这种传输)之后，UT 400 可以终止或暂停返回链路，并且在820处，可以开始缓冲旨在用于返回链路传输的用户数据，直到切换完成为止。例如，参考图4，UT 400可以将用于返回链路的用户数据临时存储在例如存储器432中的缓冲器中。
此外，在最后的返回链路分组818的传输(如果出现这种传输)之后，在822处，UT400可以根据切换来使天线或馈源重新对准以对准目标卫星 301。这里，在本公开内容的一方面，在使天线重新对准之后存在或不存在额外的控制消息的情况下，UT 400可以在对最后的返回链路分组818的传输的完成之后立即(或者尽可能快地、或者在适当的延迟之后)开始对天线或者馈源的重新对准。在没有发送最后的返回链路分组的示例中，UT 400 可以在根据切换消息808的被调度用于切换的时间处立即开始对天线或馈源的重新对准。如上所述，对天线或馈源的重新对准可能涉及取决于UT 400 中的天线的性质，来移动馈源602(参见图6)、移动天线或使波束(例如，用相控阵天线)重新对准。在一些示例中，如果在UT400中使用缆包，则如上所述，使天线重新对准还可以包括电缆展开周期。
在本公开内容的一些方面，在UT 400和网关200之间数据交换的其它场景可以在切换ACK消息812之后并且在UT 400使其天线重新对准之前出现。例如，如果在调度切换和开始移动天线之间的时间允许，则这些数据交换可以包括ACK和NACK响应以及适当的纠正动作。
在对天线/馈源的重新的重新对准完成时，UT 400可以开始经由目标卫星301的包括任何缓冲的返回链路数据的到网关200的返回链路的传输。这里，开始返回链路传输的时间可以与对天线或馈源的移动的完成相对应。此外，传输可以利用为通过目标卫星301的传输保留的以及在切换消息808 中向UT 400指示的时间和频率资源的至少一部分。
此时，网关200可以监测用于经由目标卫星301的来自UT 400的返回链路传输的保留时间和频率资源，并且可以相应地在826处，经由目标卫星301来从UT 400接收第一返回链路分组824。
在本公开内容的方面中，网关200可以将对经由目标卫星301的来自 UT 400的第一返回链路分组824的接收识别为对成功切换的确认，指示切换完成，并且前向链路的传输可以继续。相应地，在经由目标卫星301的从UT 400接收到第一返回链路分组824时，网关200可以开始经由目标卫星301的包括任何缓冲的前向链路数据的到UT 400的前向链路传输。
图9是示出根据本公开内容的一些方面的用于卫星到卫星切换的示例性过程900的流程图，例如，与图8的呼叫流程图相对应。切换过程900 可以由图1、4、7、8、10、12和/或14中的任意图所示的UT来执行。在一个特定示例中，UT可以是如图4所示的UT 400，其配备有类似于图6 所示的天线600的天线。
在框902处，UT 400可以经由第一卫星(例如，卫星300)来与网关 (例如，网关200)进行通信。例如，前向链路可以经由第一卫星来从网关流向UT，以及返回链路可以经由第一卫星来从UT流向网关。
在框904处，UT 400可以经由第一卫星来从网关接收切换消息。这里，切换消息可以包括足够用于UT 400识别目标卫星并且确定用于从第一卫星到目标卫星的切换的时间的信息。也就是说，切换消息可以将第二卫星识别为用于切换的目标卫星，或者可以包括用于使UT 400能够将其天线重新对准第二卫星的合适的参数。
在框906处，UT 400可以根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换。这里，可以在稍后时间调度切换，例如，与LEO卫星通信网络中的LEO卫星的轨道模式相对应。在一些示例中，调度切换可以包括基于以下各项中的至少一项来确定用于将UT 400处的天线对准第二卫星的方向：包含于切换消息中的信息、从广播信道接收到的信息或星历广播。
在框908处，响应于切换消息，UT 400可以经由第一卫星来向网关发送切换确认消息。在一些示例中，切换确认消息可以包括用于将天线重新对准第二卫星的预计时间。
如图9所示，在对切换确认消息的发送之后可以经过一段时间。也就是说，对切换确认消息的发送可以在独立于发生实际切换的时间进行。这里，如切换消息中指示的用于切换的时间可以与卫星的轨道模式相对应。
在框910处，UT 400可以经由第一卫星来从网关接收最后的前向链路分组。在一些示例中，例如通过以下各项中的至少一项，可以将最后的前向链路分组识别为是最后的前向链路分组：在切换消息中包括的调度或帧号、从网关接收到的信令消息和/或嵌入在最后的前向链路分组中的指示。
在框912处，UT 400可以经由第一卫星来将最后的返回链路分组发送给网关。在对最后的返回链路分组的发送之后，UT 400可以执行从第一卫星到第二卫星的切换。也就是说，在框914处，UT 400可以终止或暂停经由第一卫星的返回链路传输，并且可以在对天线的重新对准期间开始缓冲返回链路数据。因此，在框916处，UT 400可以将天线从第一卫星重新对准到第二卫星，并且在框918处，可以经由第二卫星来发起在返回链路上的传输。
如上所述，在本公开内容的一方面，UT 400可以在最后的前向链路分组传输与第一前向链路分组传输之间的时间段期间不从网关接收切换控制分组。这里，切换控制分组指的是与切换相关的分组，并且要理解的是，可以发生其它信令，例如可以由UT在其返回链路传输之前用于实现信道估计的参考信号。
图10是示出如上所述的第二示例性卫星到卫星切换过程1000的呼叫流程图。如图所示，卫星到卫星切换过程1000可以由第一网关200、第二网关201、源卫星300、目标卫星301和上文描述的用户终端400来执行，并且例如在图1、2、3、4、7、8、12和/或14中示出。
在该示例中，虽然大部分过程与上文描述的以及在图8中所示的过程相同或相似，但是此处源卫星300与第一网关200相通信，并且目标卫星 301与第二网关201相通信。因为过程1000中的大部分步骤和动作与过程 800中的步骤和动作相同或相似，所以为了简洁起见，这里不描述那些动作。
在该示例中，在调度的切换时，第一网关200可以经由源卫星300来将最后的前向链路分组1002发送给UT 400。在最后的前向链路分组的传输之后(如果这样的传输出现)，在1004处，第一网关200可以终止或暂停前向链路。
在本公开内容的一方面，在最后的前向链路分组1002的传输之后，在 1004处，第一网关200可以终止与前向链路相对应的流。也就是说，因为在该示例中，UT 400正在被切换到与不同网关相通信的目标卫星301，所以第一网关200可以结束通信会话并且开始其它活动。在一些示例中，在最后的前向链路分组1002的传输之后，第一网关可以仍然具有(例如，存储在传输缓冲器中)在前向链路流中未被发送的针对UT 400的一个或多个分组。在又一示例中，在最后的前向链路分组1002的传输之后，可以将针对UT 400的一个或多个分组发送给第一网关200。
在这些情况中的任意情况中，一些示例可以在最后的前向链路分组 1002的传输之后简单地丢弃这些分组。然而，在其它示例中，可以存在第一网关200与第二网关201之间的通信链路。例如，如图1所示，网关200 和201两者都可以连接到网络基础设施106，并且相应地能够相互交换分组。因此，在最后的前向链路分组1002的传输之后，在1006处，第一网关200 可以将针对UT 400的任何分组转发或传送给第二网关201。
此外，在最后的前向链路分组1002的传输之后，可以发生合适的信令和通信，以向基础设施106指示第二网关201将是前向链路数据将从其发送给UT 400的节点。因此，此时，在1008处，第二网关201可以开始对它可以从基础设施106接收到的任何前向链路数据进行缓冲，直到切换完成为止。切换过程1000的其余部分基本上与上文所述且在图8中示出的第一个示例相同。
图11是示出根据本公开内容的一些方面的用于卫星到卫星切换的示例性过程1100的流程图，例如与图10的呼叫流程图相对应。切换过程1100 可以由图1、4、7、8、10、12和/或14中任何图所示的UT来执行。在一个特定示例中，UT可以是如图4所示的UT 400，配备有类似于图6所示的天线600的天线。
在框1102处，UT 400可以经由第一卫星(例如，卫星300)来与第一网关(例如，网关200)进行通信。例如，前向链路可以经由第一卫星来从第一网关流向UT，并且返回链路可以经由第一卫星来从UT流向第一网关。
在框1104处，UT 400可以经由第一卫星来从第一网关接收切换消息。这里，切换消息可以包括足够用于UT 400识别目标卫星并且确定用于从第一卫星到目标卫星的切换的时间的信息。也就是说，切换消息可以将第二卫星识别为用于切换的目标卫星，或者可以包括用于使UT 400能够将其天线重新对准第二卫星的合适的参数。
在框1106处，UT 400可以根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换。这里，可以在稍后时间调度切换，例如，与LEO卫星通信网络中的LEO卫星的轨道模式相对应。在一些示例中，调度切换可以包括基于以下各项中的至少一项来确定用于将UT 400处的天线对准第二卫星的方向：包含于切换消息中的信息、从广播信道接收到的信息或星历广播。
在框1108处，响应于切换消息，UT 400可以经由第一卫星来向第一网关发送切换确认消息。在一些示例中，切换确认消息可以包括用于将天线重新对准第二卫星的预计时间。
如图11所示，在切换确认消息的传输之后可以经过一段时间。也就是说，切换确认消息的传输可以在独立于发生实际切换的时间进行。这里，如切换消息中指示的，用于切换的时间可以与卫星的轨道模式相对应。
在框1110处，UT 400可以经由第一卫星来从第一网关接收最后的前向链路分组。在一些示例中，例如通过以下各项中的至少一项，可以将最后的前向链路分组识别为是最后的前向链路分组：在切换消息中包括的调度或帧号、从网关接收到的信令消息和/或嵌入在最后的前向链路分组中的指示。
在框1112处，UT 400可以经由第一卫星来将最后的返回链路分组发送给第一网关。在最后的返回链路分组的传输之后，UT 400可以执行从第一卫星到第二卫星的切换。也就是说，在框1114处，UT 400可以终止或暂停经由第一卫星的返回链路传输，并且可以在对天线的重新对准期间开始对返回链路数据进行缓冲。因此，在框1116处，UT 400可以将天线从第一卫星重新对准到第二卫星，并且在框1118处，可以经由第二卫星来发起在返回链路上的到第二网关的传输。
如上所述，在本公开内容的方面，UT 400可以在最后的前向链路分组传输与第一前向链路分组传输之间的时间段期间不从网关接收切换控制分组。
虽然以上关于图8-11的讨论与示例性算法有关，其中，在对天线的重新对准之后，UT 400立即开始经由目标卫星的返回链路的传输，但是这不是本公开范围内的唯一示例。也就是说，在本公开内容的另一方面中，如下所述并在图12-15中示出的，在对天线的重新对准之后，UT 400可以继续缓冲返回链路数据，直到它接收到第一前向链路分组为止，在那之后， UT 400可以开始返回链路的传输。
例如，图12是示出第三示例性卫星到卫星切换过程1200的呼叫流程图。如图所示，卫星到卫星切换过程1200可以由网关200、源卫星300、目标卫星301和上文描述的用户终端400来执行，并且例如在图1、2、3、4、7、8、10和/或14中示出。
在这个示例中，虽然大部分过程与上文描述的以及在图8中所示的过程相同或相似，但是在此，UT 400的操作在对天线的移动之后不同。因为过程1200中的大部分步骤和动作与过程800中的步骤和动作相同或相似，所以为了简洁起见，这里不描述那些动作。
在这个示例中，在从UT 400的最后的返回链路分组1202的传输(如果出现这种传输)之后，UT 400可以终止或暂停返回链路，并且在1204 处，可以开始缓冲用户数据，直到切换完成为止。此外，在1206处，UT 400 可以立即(或在适当的延迟之后)开始对天线或馈源的重新对准。在这个示例中，在对天线/馈源的重新对准完成时，在1208处，UT 400可以开始搜索经由目标卫星301的从网关200发送的前向链路。例如，UT 400可以监测如在切换消息1210中指示的被分配用于来自目标卫星301的前向链路传输的时间和频率资源。
在网关200处，在对经由源卫星300的来自UT 400的最后的返回链路分组1212的接收之后，在1214处，网关200可以采用合适的延迟。例如，延迟可以与切换消息1210和/或切换确认消息1216中的一个或多个参数相对应。也就是说，网关200可以具有或可以确定与用于将UT 400处的天线或馈源从源卫星300移动到目标卫星301的时间有关的信息。在其它示例中，延迟1214可以是固定延迟，或者是独立于用于移动在UT 400处的天线或馈源的时间的任何延迟。在其它示例中，延迟1214可以是可选的，或者可以被避免。在延迟1214之后，如果出现这样的延迟，则网关200可以继续经由目标卫星301的到UT 400的前向链路1218的传输。在UT 400处，在1220处，当接收到第一前向链路分组时，UT 400可以将该第一前向链路分组作为用于开始返回链路的传输1222(包括任何缓冲的返回链路数据) 的触发。
图13是示出根据本公开内容的一些方面的卫星到卫星切换的示例性过程1300的流程图，例如，与图12的呼叫流程图相对应。切换过程1300可以由图1、4、7、8、10、12和/或14中任意图所示的UT来执行。在一个特定示例中，UT可以是图4中示出的UT 400，配备有类似于图6所示的天线600的天线。
在框1302处，UT 400可以经由第一卫星(例如，源卫星300)来与网关(例如，网关200)进行通信。例如，前向链路可以经由第一卫星来从网关流向UT，并且返回链路可以经由第一卫星来从UT流向网关。
在框1304处，UT 400可以经由第一卫星来从网关接收切换消息。这里，切换消息可以包括足够用于UT 400识别目标卫星并且确定用于从第一卫星到第二卫星的切换的时间的信息。也就是说，切换消息可以将第二卫星识别为用于切换的目标卫星，或者可以包括合适的参数以使UT 400能够将其天线重新对准第二卫星。
在框1306处，UT 400可以根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换。这里，可以在稍后时间调度切换，例如，与LEO卫星通信网络中的LEO卫星的轨道模式相对应。在一些示例中，调度切换可以包括基于以下各项中的至少一项来确定用于将UT 400处的天线对准第二卫星的方向：包含于切换消息中的信息、从广播信道接收到的信息或星历广播。
在框1308处，响应于切换消息，UT 400可以经由第一卫星来向网关发送切换确认消息。在一些示例中，切换确认消息可以包括用于将天线重新对准第二卫星的预计时间。
如图13所示，在切换确认消息的传输之后可以经过一段时间。也就是说，切换确认消息的传输可以在独立于发生实际切换的时间进行。这里，如切换消息中指示的，用于切换的时间可以与卫星的轨道模式相对应。
在框1310处，UT 400可以经由第一卫星来从网关接收最后的前向链路分组。在一些示例中，例如通过以下各项中的至少一项，可以将最后的前向链路分组识别为是最后的前向链路分组：在切换消息中包括的调度或帧号、从网关接收到的信令消息和/或嵌入在最后的前向链路分组中的指示。
在框1312处，UT 400可以经由第一卫星来将最后的返回链路分组发送给网关。在最后的返回链路分组的传输之后，UT 400可以执行从第一卫星到第二卫星的切换。也就是说，在框1314处，UT 400可以终止或暂停经由第一卫星的返回链路传输，并且可以在对天线的重新对准期间开始对返回链路数据进行缓冲。因此，在框1316处，UT 400可以将天线从第一卫星重新对准到第二卫星。
在框1318处，UT 400可以在为前向链路保留的时间和频率资源上搜索经由第二卫星的来自网关的前向链路，并且在框1320处，UT 400可以接收前向链路。这里，对第一前向链路分组的接收可以触发UT 400来利用为返回链路传输保留的时间和频率资源，经由第二卫星来发起到网关的返回链路的传输。
如上所述，在本公开内容的方面，UT 400可以在最后的前向链路分组传输和对第一前向链路分组的接收之间的时间段期间不从网关接收切换控制分组。
现在参考图14，示出了第四示例性卫星到卫星切换过程1400的呼叫流程图。如图所示，卫星到卫星切换过程1400可以由第一网关200、第二网关201、源卫星300、目标卫星301以及上述用户终端400来执行，并且例如在图1、2、3、4、7、8、10和/或12中示出。
在这个示例中，虽然大部分过程与上文描述以及在图8和图10中所示的过程相同或相似，但是在此，UT 400的操作与在对天线的移动之后不同。因为过程1400中的大部分步骤和动作与过程800和1000中的步骤和动作相同或相似，所以为了简洁起见，这里不描述那些动作。
在这个示例中，在来自UT 400的最后的返回链路分组1402的传输(如果出现这种传输)之后，UT 400可以终止或暂停返回链路，并且在1404 处，可以开始缓冲用户数据，直到切换完成为止。此外，在1406处，UT 400 可以立即(或在适当的延迟之后)开始对天线或馈源的重新对准。在这个示例中，在天线/馈源的重新对准完成时，在1408处，UT 400可以开始搜索经由目标卫星301的从第二网关201发送的前向链路。例如，UT 400可以监测如在切换消息1410中指示的被分配给来自目标卫星301的前向链路传输的时间和频率资源。
在第一网关200处，在对经由源卫星300的来自UT 400的最后的返回链路分组1412的接收之后，在1413处，第一网关200可以将针对UT 400 的任意分组转发或传送到第二网关201。此外，在最后的前向链路分组1415 的传输之后，可以发生适当的信令和通信，以向基础设施106指示第二网关201将是前向链路数据将从其发送给UT 400的节点。因此，此时，在1414 处，第二网关201可以开始缓冲它可以从基础设施106接收到的任何前向链路数据，直到切换完成为止。
在1417处，第二网关200可以采用合适的延迟。例如，延迟可以与切换消息1410和/或切换确认消息1416中的一个或多个参数相对应。也就是说，第一网关200和/或第二网关201可以具有或可以确定与用于将UT 400 处的天线或馈源从源卫星300移动到目标卫星301的时间有关的信息。在其它示例中，延迟1417可以是固定延迟，或者是独立于用于移动在UT 400 处的天线或馈源的时间的任何延迟。在其它示例中，延迟1417可以是可选的，或者可以被避免。在延迟1417之后，如果出现这样的延迟，则第二网关201可以继续经由目标卫星301的到UT 400的前向链路1418的传输。在UT 400处，在1420处，当接收到第一前向链路分组时，UT 400可以将该第一前向链路分组作为用于开始返回链路1422的传输(包括任何缓冲的返回链路数据)的触发。
图15是示出根据本公开内容的一些方面的用于卫星到卫星切换的示例性过程1500的流程图，例如，与图14的呼叫流程图相对应。切换过程1500 可以由图1、4、7、8、10、12和/或14中任意图所示的UT来执行。在一个特定示例中，UT可以是图4中示出的UT 400，配备有类似于图6所示的天线600的天线。
在框1502处，UT 400可以经由第一卫星(例如，源卫星300)来与第一网关(例如，第一网关200)进行通信。例如，前向链路可以经由第一卫星来从第一网关流向UT，并且返回链路可以经由第一卫星来从UT流向第一网关。
在框1504处，UT 400可以经由第一卫星来从第一网关接收切换消息。这里，切换消息可以包括足够用于UT 400识别目标卫星并且确定用于从第一卫星到第二卫星的切换的时间的信息。也就是说，切换消息可以将第二卫星识别为用于切换的目标卫星，或者可以包括合适的参数以使UT 400能够将其天线重新对准第二卫星。
在框1506处，UT 400可以根据切换消息来调度从第一卫星到第二卫星的切换。这里，可以在稍后时间调度切换，例如，与LEO卫星通信网络中的LEO卫星的轨道模式相对应。在一些示例中，调度切换可以包括基于以下各项中的至少一项来确定用于将UT 400处的天线对准第二卫星的方向：包含于切换消息中的信息、从广播信道接收到的信息或星历广播。
在框1508处，响应于切换消息，UT 400可以经由第一卫星来向第一网关发送切换确认消息。在一些示例中，切换确认消息可以包括用于将天线重新对准第二卫星的预计时间。
如图15所示，在切换确认消息的传输之后可以经过一段时间。也就是说，切换确认消息的传输可以在独立于发生实际切换的时间进行。这里，如切换消息中指示的，用于切换的时间可以与卫星的轨道模式相对应。
在框1510处，UT 400可以经由第一卫星来从第一网关接收最后的前向链路分组。在一些示例中，例如通过以下各项中的至少一项，可以将最后的前向链路分组识别为是最后的前向链路分组：在切换消息中包括的调度或帧号、从第一网关接收的信令消息和/或嵌入在最后的前向链路分组中的指示。
在框1512处，UT 400可以经由第一卫星来将最后的返回链路分组发送给第一网关。在最后的返回链路分组的传输之后，UT 400可以执行从第一卫星到第二卫星的切换。也就是说，在框1514处，UT 400可以终止或暂停经由第一卫星的到第一网关的返回链路传输，并且可以在对天线的重新对准期间开始对返回链路数据进行缓冲。因此，在框1516处，UT400可以将天线从第一卫星重新对准到第二卫星。
在框1518处，UT 400可以在为前向链路保留的时间和频率资源上搜索经由第二卫星的来自第二网关的前向链路，并且在框1520处，UT 400可以接收前向链路。这里，对第一前向链路分组的接收可以触发UT 400来利用为返回链路传输保留的时间和频率资源，经由第二卫星来发起到第二网关的返回链路的传输。
如上所述，在本公开内容的方面，UT 400可以在最后的前向链路分组传输和对第一前向链路分组的接收之间的时间段期间不从第一网关或第二网关接收切换控制分组。
图16是示出了针对采用处理电路1602的装置的硬件实现方式的简化示例的概念图1600，所述处理电路1602可以被配置为执行本文公开的一个或多个功能。根据本公开内容的各个方面，可以利用处理电路1602来实现如本文所公开的元素、或者元素的任何部分、或元素的任意组合。在各种示例中，处理电路1602可以用作以下各项中的一项或多项：图2所示的网关控制器250内的处理器；图3中所示的控制器340内的处理器；图4中所示的控制处理器420和/或图5中所示的处理器512。处理电路1602可以包括由硬件和软件模块的某种组合来控制的一个或多个处理器1604。处理器1604的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、定序器、门控逻辑、分立硬件电路以及被配置为执行贯穿本公开内容描述的各种功能的其它适当的硬件。一个或多个处理器1604可以包括专用处理器，其执行特定功能并且可以由软件模块1616中的一个软件模块来配置、增强或者控制。一个或者多个处理器1604可以通过在初始化期间加载的软件模块1616的组合来配置，并且还通过在操作期间加载或卸载一个或多个软件模块1616 来配置。
在所说明的示例中，处理电路1602可以利用总线架构来实现，一般由总线1610来表示。总线1610可以包括任何数量的互连总线和桥接器，取决于处理电路1602的具体应用和总体设计约束。总线1610将包括一个或多个处理器1604和储存器1606的各种电路链接在一起。储存器1606可以包括存储器设备和大容量储存器设备，并且在本文中可以被称为计算机可读存储介质和/或处理器可读存储介质。总线1610还可以链接诸如时序源、定时器、外围设备、稳压器和功率管理电路的各种其它电路。总线接口1608 可以提供在总线1610和一个或多个收发机1612(也称为线路接口电路)之间的接口。可以针对由处理电路所支持的每个联网技术提供收发机1612。在一些情况下，多个联网技术可以共享在收发机1612中找到的电路或处理模块中的一些或全部电路或处理模块。每个收发机1612提供用于在传输介质上与各种其它装置通信的单元。取决于装置的性质，还可以提供用户接口1618(例如，按键、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆)，并且可以直接或通过总线接口1608来通信地耦合到总线1610。
处理器1604可以负责管理总线1610以及负责一般处理，所述一般处理可以包括对存储于可以包括储存器1606的计算机可读存储介质中的软件的执行。在这方面，包括处理器1604的处理电路1602可以用于实现本文公开的任何方法、功能和技术。储存器1606可以用于存储当执行软件时由处理器1604操纵的数据，并且软件可以被配置为实现本文公开的方法中的任何一种方法。
处理电路1602中的一个或多个处理器1604可以执行软件。无论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它，软件应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、软件模块、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、算法等。软件可以以计算机可读形式驻留在储存器1606中或驻留在外部计算机可读存储介质中。外部计算机可读存储介质和/或储存器1606可以包括非暂时性计算机可读存储介质。举例来说，非暂时性计算机可读存储介质包括磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条)、光盘(例如，压缩光盘(CD)或数字通用光盘(DVD))、智能卡、闪存设备(例如，“闪存驱动”、卡、棒或钥匙驱动)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可移动盘以及用于存储可以由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其它合适的介质。举例来说，计算机可读存储介质和/或储存器1606还可以包括载波、传输线以及用于发送可以由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其它合适的介质。计算机可读存储介质和/或存储设备1606可以驻留在处理电路1602中、在处理器1604 中、在处理电路1602外部或者分布在跨包括处理电路1602的多个实体上。计算机可读存储介质和/或储存器1606可以体现在计算机程序产品中。举例而言，计算机程序产品可以包括包装材料中的计算机可读存储介质。本领域技术人员将认识到，如何最好地实现贯穿本公开内容给出的描述的功能，取决于特定应用和施加在整个系统上的整体设计约束。
储存器1606可以维护在可加载的代码段、模块、应用、程序等中维护和/或组织的软件(其可以在本文中被称为软件模块1616)。软件模块1616 中的每个软件模块可以包括指令和数据，所述指令和数据当在处理电路 1602上安装或加载并由一个或多个处理器1604执行时，对运行时映像1614 作出贡献，所述运行时映像1614控制对一个或多个处理器1604的操作。当被执行时，特定指令可以使得处理电路1602执行根据本文描述的某些方法、算法和过程的功能。
软件模块1616中的一些软件模块可以在对处理电路1602的初始化期间被加载，并且这些软件模块1616可以配置处理电路1602以实现对本文公开的各种功能的执行。例如，一些软件模块1616可以配置处理器1604 的内部设备和/或逻辑电路1622，并且可以管理对外部设备(例如收发机 1612、总线接口1608、用户接口1618、定时器、数学协处理器等)的访问。软件模块1616可以包括控制程序和/或操作系统，所述控制程序和/或操作系统与中断处理程序和设备驱动器交互并且控制对由处理电路1602提供的各种资源的访问。资源可以包括存储器、处理时间、对收发机1612的访问、用户接口1618等。
处理电路1602的一个或多个处理器1604可以是多功能的，由此软件模块1616中的一些软件模块1616被加载并被配置为执行不同功能或相同功能的不同实例。一个或多个处理器1604可以额外地适于管理例如响应于来自用户接口1618、收发机1612和设备驱动器的输入来发起的后台任务。为了支持对多个功能的执行，一个或多个处理器1604可以被配置为提供多任务环境，由此多个功能中的每一个功能被实现为由一个或多个处理器 1604根据需要或期望来服务的任务集合。在各种示例中，可以利用分时程序1620来实现多任务环境，所述分时程序1620在不同任务之间传送对处理器1604的控制，由此每个任务在对任何未解决的操作的完成时和/或响应于诸如中断的输入，来将对一个或多个处理器1604的控制返回给分时程序 1620。当任务具有对一个或多个处理器1604的控制时，处理电路被有效地专用于由与控制任务相关联的功能所寻址的目的。分时程序1620可以包括操作系统、在循环基础上传送控制的主循环、根据功能的优先级来分配对一个或多个处理器1604的控制的功能和/或通过将对一个或多个处理器 1604的控制提供给处理功能来响应外部事件的中断驱动主循环。
本领域的技术人员将认识到，可以使用各种不同的技术和技艺中的任何技术和技艺来表示信息和信号。例如，可以由电压、电流、电磁波、磁场或者粒子、光场或者粒子或者其任何组合来表示贯穿上文描述提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片。
此外，本领域的技术人员将理解，结合本文所公开的方面描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，上文已经根据其功能一般地描述了各种说明性的组件、块、模块、电路和步骤。这样的功能是实现在硬件还是软件中取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以不同方式来实现所描述的功能，但是这样的实现决策不应该被解释为导致背离本公开内容的范围。
结合本文公开的方面描述的方法、序列或算法可直接体现在硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息以及将信息写入存储介质。在替代方式中，存储介质可以整合到处理器。
相应地，本公开内容的一个方面可以包括体现用于操作用户终端(UT) 以执行从第一卫星到第二卫星的切换的方法的非暂时性计算机可读介质，如上文关于图8-15所描述的。术语“非暂时性”不排除任何物理存储介质或存储器，并且尤其不排除动态存储器(例如，常规随机存取存储器 (RAM))，而是仅排除介质可以被解释为暂时性传播信号的解释。
尽管前文公开内容示出了说明性的方面，但是应该注意的是，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，本文可以进行各种改变和修改。除非另有明确说明，否则根据本文描述的方面的方法权利要求的功能，步骤或动作不需要以任何特定的顺序来执行。此外，尽管可以单数形式描述或声明元素，但是除非明确说明对单数形式的限制，否则复数形式是预期的。相应地，本公开不限于所说明的示例，并且用于执行本文描述的功能的任何单元包括在本公开内容的方面中。

Claims (26)

1.一种操作用户终端(UT)来执行从第一卫星到第二卫星的切换的方法，包括：
经由所述第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信；
经由所述第一卫星来从所述第一网关接收切换消息，其中，所述切换消息包括足够用于所述UT来识别用于所述切换的所述第二卫星以及来确定用于所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换的时间的信息；
根据所识别的第二卫星和所确定的时间来调度所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换；以及
执行所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换，
其中，执行所述切换包括：
经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将天线重新对准以利用所述第二卫星之后，通过经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关来继续所述返回链路，
其中，所述UT被配置为在最后的前向服务链路(FSL)分组传输和所述第一RSL分组传输之间的时间段期间不从所述第一网关或所述第二网关接收切换控制分组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切换包括在对所述切换的所述调度之后的稍后时间执行所述切换。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切换包括：
终止经由所述第一卫星的所述返回链路；
将在所述UT处的天线从所述第一卫星重新对准到所述第二卫星；以及
发起经由所述第二卫星的在所述返回链路上的传输。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述切换之后，经由所述第二卫星来与第二网关通信，
其中，所述第一网关是与所述第二网关不同的网关。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括基于以下各项中的至少一项，来确定用于将天线对准到所述第二卫星的方向：包含在所述切换消息中的信息、从广播信道接收到的信息、星历广播或其任意组合。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括经由所述第一卫星来从所述第一网关接收最后的前向服务链路(FSL)分组，其中，所述最后的FSL分组是由以下各项中的至少一项来识别的：
在所述切换消息中包括的调度或帧号；
来自所述第一网关的信令消息；
嵌入到所述最后的FSL分组中的指示；或
其任意组合。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
响应于所述切换消息，经由所述第一卫星来将切换确认消息发送给所述第一网关，其中，所述切换确认消息包括用于将天线重新对准到所述第二卫星的预计时间。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切换包括：
在将天线重新对准之前，经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将所述天线重新对准之后，经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关，以及经由所述第二卫星来接收第一前向服务链路(FSL)分组，
其中，所述UT被配置为在所述最后的RSL分组传输和所述第一FSL分组传输之间的时间段期间不从所述第二网关接收切换控制分组。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述切换包括：
终止经由所述第一卫星的所述返回链路；
将所述UT处的天线从所述第一卫星重新指向所述第二卫星；
按照所述切换消息中的所述信息来监视经由所述第二卫星的所述前向链路；以及
在经由所述第二卫星的前向链路分组的接收之后，发起在经由所述第二卫星的所述返回链路上的传输。
10.一种用户终端(UT)，其被配置为执行从第一卫星到第二卫星的切换，包括：
存储器，其包括切换指令；以及
操作地耦合到所述存储器的处理器，
其中，所述处理器和所述存储器被所述切换指令配置为进行以下操作：
经由所述第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信；
经由所述第一卫星来从所述第一网关接收切换消息，其中，所述切换消息包括足够用于所述UT来识别用于所述切换的所述第二卫星以及来确定用于所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换的时间的信息；
根据所识别的第二卫星和所确定的时间来调度所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换；以及
执行所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换，
其中，为了执行所述切换，所述处理器和所述存储器还被配置为进行以下操作：
经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将天线重新对准以利用所述第二卫星之后，通过经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关来继续所述返回链路，
其中，所述UT被配置为在最后的前向服务链路(FSL)分组传输和所述第一RSL分组传输之间的时间段期间不从所述第一网关或所述第二网关接收切换控制分组。
11.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述处理器和所述存储器还被配置为在对所述切换的所述调度之后的稍后时间执行所述切换。
12.根据权利要求10所述的用户终端，其中，为了执行所述切换，所述处理器和所述存储器还被配置为进行以下操作：
终止经由所述第一卫星的所述返回链路；
将在所述UT处的天线从所述第一卫星重新对准到所述第二卫星；以及
发起经由所述第二卫星的在所述返回链路上的传输。
13.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述处理器和所述存储器还被配置为在所述切换之后，经由所述第二卫星来与第二网关通信，
其中，所述第一网关是与所述第二网关不同的网关。
14.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述处理器和所述存储器还被配置为基于以下各项中的至少一项，来确定用于将天线对准到所述第二卫星的方向：包含在所述切换消息中的信息、从广播信道接收到的信息、星历广播或其任意组合。
15.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述处理器和所述存储器还被配置为经由所述第一卫星来从所述第一网关接收最后的前向服务链路(FSL)分组，其中，所述最后的FSL分组是由以下各项中的至少一项来识别的：
在所述切换消息中包括的调度或帧号；
来自所述第一网关的信令消息；
嵌入到所述最后的FSL分组中的指示；或
其任意组合。
16.根据权利要求10所述的用户终端，其中，所述处理器和所述存储器还被配置为进行以下操作：
响应于所述切换消息，经由所述第一卫星来将切换确认消息发送给所述第一网关，其中，所述切换确认消息包括用于将天线重新对准到所述第二卫星的预计时间。
17.根据权利要求10所述的用户终端，其中，为了执行所述切换，所述处理器和所述存储器还被配置为进行以下操作：
在将天线重新对准之前，经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将所述天线重新对准之后，经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关，以及经由所述第二卫星来接收第一前向服务链路(FSL)分组，
其中，所述UT被配置为在所述最后的RSL分组传输和所述第一FSL分组传输之间的时间段期间不从所述第二网关接收切换控制分组。
18.根据权利要求10所述的用户终端，其中为了执行所述切换，所述处理器和存储器被进一步配置为：
终止经由所述第一卫星的所述返回链路；
将所述UT处的天线从所述第一卫星重新指向所述第二卫星；
按照所述切换消息中的所述信息来监视经由所述第二卫星的所述前向链路；并且
在经由所述第二卫星的前向链路分组的接收之后，发起在经由所述第二卫星的所述返回链路上的传输。
19.一种用户终端(UT)，其被配置为执行从第一卫星到第二卫星的切换，包括：
用于经由所述第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信的单元；
用于经由所述第一卫星来从所述第一网关接收切换消息的单元，其中，所述切换消息包括足够用于所述UT来识别用于所述切换的所述第二卫星以及来确定用于所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换的时间的信息；
用于根据所识别的第二卫星和所确定的时间来调度所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换的单元；以及
用于执行所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换的单元，
其中，用于执行所述切换的单元被配置为进行以下操作：
经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将天线重新对准以利用所述第二卫星之后，通过经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关来继续所述返回链路，
其中，所述UT被配置为在最后的前向服务链路(FSL)分组传输和所述第一RSL分组传输之间的时间段期间不从所述第一网关或所述第二网关接收切换控制分组。
20.根据权利要求19所述的用户终端，还包括用于经由所述第一卫星来从所述第一网关接收最后的前向服务链路(FSL)分组的单元，其中，所述最后的FSL分组是由以下各项中的至少一项来识别的：
在所述切换消息中包括的调度或帧号；
来自所述第一网关的信令消息；
嵌入到所述最后的FSL分组中的指示；或
其任意组合。
21.根据权利要求19所述的用户终端，还包括：
用于响应于所述切换消息，经由所述第一卫星来将切换确认消息发送给所述第一网关的单元，
其中，所述切换确认消息包括用于将天线重新对准到所述第二卫星的预计时间。
22.根据权利要求19所述的用户终端，其中，用于执行所述切换的单元被配置为进行以下操作：
在将天线重新对准之前，经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将所述天线重新对准之后，经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关，以及经由所述第二卫星来接收第一前向服务链路(FSL)分组，
其中，所述UT被配置为在所述最后的RSL分组传输和第一前向服务链路(FSL)分组传输之间的时间段期间不从所述第二网关接收切换控制分组。
23.一种非暂时性计算机可读介质，包括用于使得用户终端(UT)来执行从第一卫星到第二卫星的切换的多个指令，所述指令使得所述UT来进行以下操作：
经由所述第一卫星来在前向链路和返回链路上与第一网关通信；
经由所述第一卫星来从所述第一网关接收切换消息，其中，所述切换消息包括足够用于所述UT来识别用于所述切换的所述第二卫星以及来确定用于所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换的时间的信息；
根据所识别的第二卫星和所确定的时间来调度所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换；以及
执行所述从所述第一卫星到所述第二卫星的切换，
其中，为了执行所述切换，所述指令使得所述UT来进行以下操作：
经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将天线重新对准以利用所述第二卫星之后，通过经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关来继续所述返回链路，
其中，所述UT被配置为在最后的前向服务链路(FSL)分组传输和所述第一RSL分组传输之间的时间段期间不从所述第一网关或所述第二网关接收切换控制分组。
24.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令还使得所述UT来进行以下操作：
经由所述第一卫星来从所述第一网关接收最后的前向服务链路(FSL)分组，其中，所述最后的FSL分组是由以下各项中的至少一项来识别的：
在所述切换消息中包括的调度或帧号；
来自所述第一网关的信令消息；
嵌入到所述最后的FSL分组中的指示；或
其任意组合。
25.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令还使得所述UT来进行以下操作：
响应于所述切换消息，经由所述第一卫星来将切换确认消息发送给所述第一网关，
其中，所述切换确认消息包括用于将天线重新对准到所述第二卫星的预计时间。
26.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令还使得所述UT来进行以下操作：
在将天线重新对准之前，经由所述第一卫星来将最后的返回服务链路(RSL)分组发送给所述第一网关；以及
在将所述天线重新对准之后，经由所述第二卫星来将第一RSL分组发送给第二网关，以及经由所述第二卫星来接收第一前向服务链路(FSL)分组，
其中，所述UT被配置为在所述最后的RSL分组传输和所述第一FSL分组传输之间的时间段期间不从所述第二网关接收切换控制分组。
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