CN110621048A - 用于卫星通信的用户设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于卫星通信的用户设备。根据本公开的能够进行卫星通信的用户设备，包括：一个或多个处理电路，处理电路被配置为执行以下操作：评估用户设备与卫星进行通信的发射功率需求；当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，由辅助设备辅助用户设备执行与卫星的通信的至少一部分，其中处理电路还被配置为经由卫星获取要切换到的通信方式，其中，所述处理电路将指示需要对当前通信方式进行切换的通知发送给卫星，通知包括指示需要切换到满足发射功率需求的通信方式的信息。

Description

用于卫星通信的用户设备
技术领域
本公开涉及移动通信环境中的卫星通信，具体地涉及卫星通信中的用户设备、与用户设备进行通信的卫星、辅助用户设备与卫星进行通信的辅助设备、用于在卫星通信系统中进行卫星通信的方法以及计算机可读存储介质。
背景技术
通信卫星(Communications Satelite)是一种通过转发器来传递和放大无线电通信信号的卫星，它建立了地面上发射站与接收站之间的信息通道。通信卫星可用于电视、电话、广播、网络和军事领域。地球轨道上有2,000多颗通信卫星，它们由私人和政府机构使用。无线电通信使用电磁波来传递信号，这些波是直线传播的，因此它们会被地球的弯曲表面挡住。通信卫星能够通过传递地球表面的信号来实现地面远距离的通信。通信卫星使用的无线电和微波的频带较宽。由于卫星轨道离地很高，因此天线波束能覆盖地球广大面积，且电波传播不受地形限制，能实现地面远距离通讯。为了补足海底电缆通信的不足，通信卫星还通常用于移动通信。例如船只或飞机等远离陆地的交通工具，无法使用有线通讯时，可以使用通信卫星。对于一些对实时性要求不高的数据传输，也可以使用通信卫星进行通信。
卫星通信主要是指各地球站之间或地球站跟航天器之间通过通信卫星进行信号转发的无线电通信，卫星通信主要包括了卫星中继通信、卫星直接广播、卫星移动通信和卫星固定通信。第一个是地球站和航天器之间通过通信卫星进行信号转发的无线通信，后面三个是各地球站之间通过通信卫星进行信号转发的无线通信。无论哪种通信，都具有容量大、频带宽、覆盖面大、成本跟距离无关、不受地理条件影响、机动灵活、性能可靠稳定、适用多种业务等优点。但是，由于卫星距离地面很远，因此卫星通信仅适用于实时性要求不高的数据传输。
发明内容
这个部分提供了本公开的一般概要，而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。
本公开涉及卫星通信中的用户设备、卫星、辅助设备、方法及存储介质，即使在用户设备的发射功率约束不能满足用于卫星通信的发射功率需求时，也可以保证用户与卫星进行符合传输速率或可靠性预期的数据传输。
根据本公开的一方面，提供了.一种能够进行卫星通信的用户设备，包括：一个或多个处理电路，所述处理电路被配置为执行以下操作：评估用户设备与卫星进行通信的发射功率需求；当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，由辅助设备辅助用户设备执行与卫星的通信的至少一部分，其中处理电路还被配置为经由卫星获取要切换到的通信方式，其中，所述处理电路将指示需要对当前通信方式进行切换的通知发送给所述卫星，所述通知包括指示需要切换到满足发射功率需求的通信方式的信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种辅助用户设备与卫星进行通信的辅助设备，包括：接收器，用于接收用户设备要经由辅助设备发送到卫星的数据；发送器，将数据发送给卫星。
根据本公开的另一方面，一种用于在卫星通信系统中进行卫星通信的方法，包括：由用户设备评估与卫星进行通信的发射功率需求；当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括可执行计算机指令，所述可执行计算机指令当被计算机执行时使得计算机执行根据本公开所述的方法。
使用根据本公开的用户设备、卫星、辅助设备、方法及存储介质，即使在用户设备的发射功率约束不能满足用于卫星通信的发射功率需求时，也能够保证用户与卫星进行符合传输速率或可靠性预期的数据传输。
从在此提供的描述中，进一步的适用性区域将会变得明显。这个概要中的描述和特定例子只是为了示意的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施，并且不旨在限制本公开的范围。在附图中：
图1A是示出用户终端为了维持卫星通信进行降低传输速率的传输的示意图；
图1B是示出用户终端为了维持卫星通信进行降低可靠性的传输的示意图；
图2A是示出根据本公开的实施方式的用户设备借助辅助设备进行卫星通信的示意图；
图2B示出了根据本公开的实施方式的卫星与用户设备间通信的信令流程图；
图2C是进一步示出根据本公开的实施方式的卫星、用户设备和辅助设备间通信的信令流程图；
图2D是示出根据本公开的实施方式的卫星与用户设备间通信的信令流程图；
图3A是示出根据本公开的实施方式的用户设备在等待延时时间后重新接入卫星的示意图；
图3B是示出根据本公开的实施方式的用户设备在等待延时时长后重新接入卫星的信令流程图；
图3C是示出根据本公开的另一实施方式的用户设备在等待延时时长后重新接入卫星的信令流程图；
图4是示出根据本公开的实施方式的随机接入过程的信令流程图；
图5是示出根据本公开的实施方式的用户设备的结构框图；
图6是示出根据本公开的实施方式的辅助设备的结构框图；
图7是示出根据本公开的实施方式的卫星的结构框图；
图8是示出根据本公开的实施方式的用于在卫星通信系统中进行卫星通信的方法的流程图；
图9是示出适用于本公开的eNB(evolution Node Base Station，演进节点基站)或gNB(第5代通信系统中的基站)的示意性配置的第一示例的框图；
图10是示出适用于本公开的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图；
图11是示出适用于本公开的智能电话的示意性配置的示例的框图；以及
图12是示出适用于本公开的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。
虽然本公开容易经受各种修改和替换形式，但是其特定实施例已作为例子在附图中示出，并且在此详细描述。然而应当理解的是，在此对特定实施例的描述并不打算将本公开限制到公开的具体形式，而是相反地，本公开目的是要覆盖落在本公开的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是，贯穿几个附图，相应的标号指示相应的部件。
具体实施方式
现在参考附图来更加充分地描述本公开的例子。以下描述实质上只是示例性的，而不旨在限制本公开、应用或用途。
提供了示例实施例，以便本公开将会变得详尽，并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定部件、装置和方法的例子，以提供对本公开的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是，不需要使用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式来实施，它们都不应当被解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。
本公开所涉及的UE(User Equipment，用户设备)包括但不限于移动终端、计算机、车载设备等具有包括卫星通信的无线通信功能的终端。进一步，取决于具体所描述的功能，本公开所涉及的UE还可以是UE本身或其中的部件如芯片。此外，本公开所涉及的辅助设备是具有卫星通信功能的任何设备，包括但不限于基站、卫星、其他终端，其中类似地，作为辅助设备的基站可以例如是eNB(evolution Node Base Station，演进节点基站)，也可以是gNB(第5代通信系统中的基站)，或者是eNB或gNB 中的部件如芯片。
在卫星移动通信系统中，卫星与地面距离非常远，这就使得用户终端与卫星通信通常要消耗与地面通信相比大得多的功率。由于用户终端的体积受限，其发射功率通常是受限的，很可能出现用于进行卫星通信的计算发射功率大于用户终端的最大允许发射功率的情形。即使在这种情况下，也要保证用户能够与卫星进行符合传输速率或可靠性预期的数据传输。
当为进行卫星通信所需要的发射功率大于用户终端的最大允许发射功率时，常规的方式是选择当前用户终端能力范围内的发射功率进行发射，即选择不超过最大允许发射功率的发射功率进行发射。这样，必然要求用户降低其对于传输速率或者可靠性的要求，才能够实现用户与卫星之间以降低传输速率或降低传输可靠性的方式的通信。
因此，有必要提出一种技术方案，即使在用户设备的发射功率约束不能满足用于卫星通信的发射功率需求时，也可以保证用户与卫星进行符合传输速率或可靠性预期的数据传输。
图1A和图1B示出了现有技术的当用户设备的当前的数据发送能力无法达到所需发射功率的要求时，还要使得用户终端能够维持与卫星的通信所采用的方案。
图1A示出了用户终端为了维持卫星通信进行降低传输速率的传输的示意图。
图1A所示的用户设备期望与卫星进行以预定固定数据速率的通信，而为了保持该数据速率，要求用户设备具备与该数据速率发送相适应的发射功率，因此，用户设备首先需要计算与以该数据速率的持续数据发送相应的发射功率，当用户设备的当前的数据发送能力无法达到计算出的所需发射功率的要求时，则可以如图1A所示地降低要求的传输速率，作为示例，在图1A中，本应在一次发送过程(持续一个固定连续时间段)中发送的数据B，被分成两部分在两次发送过程中发送。显然，数据速率的降低延长了数据发送时间，造成用户体验的下降，特别地，对于那些对延迟要求较高的应用场景，该方案甚至无法得以实施。
图1B示出了用户终端为了维持卫星通信进行降低可靠性的传输的示意图。
图1B所示的用户设备期望与卫星通信以发送期望发送的全部数据，类似于图1A的情况，为了能够发送全部待发送数据，同样要求用户设备具备为发送全部待发送数据所需的发射功率，因此，类似地，用户设备同样需要首先计算为发送全部待发送数据所需的发射功率，当用户设备的当前的数据发送能力无法达到计算出的所需发射功率的要求时，则可以如图 1B所示地以降低可靠性作为代价，作为示例，在图1B中，全部待发送数据B中的仅一部分被发送。显然，数据的丢弃或丢失同样会造成用户体验的下降(虽然在某些特定应用中允许数据的部分丢失)，特别地，对于那些对数据完整性要求较高的应用场景，该方案甚至无法得以实施。
因此，在卫星通信中，当用户设备的当前的数据发送能力无法达到进行卫星通信所需的发射功率的要求时，现有的卫星通信方案存在诸多弊端。
图2A是示出用户设备借助辅助设备进行卫星通信的示意图。如图2 所示，待传输的数据比特集合B被划分为两个部分：B1和B2。其中，集合B2中的数据比特可以是用户由于功率受限而超出其传输能力范围的数据比特。用户设备将集合B2中的数据比特发送给如图所示的辅助设备，然后由用户设备和辅助设备一起分别向卫星分别传输集合B1和B2中的数据比特，卫星接收到集合B1和B2中的数据比特，因此，在保证用户与卫星通信符合传输速率预期的同时，数据的完整性也得以得到保证。需要说明的是，该辅助过程可以理解为一个基于功率的切换过程。因此，并不限于要求用户终端发送使得达到其能力范围上限的比特，而是可以按照需要配置数据比特，例如经由辅助设备将所有的数据比特发送给卫星(即集合B1为空集)，也是可能的。
图2B示出了根据本公开的实施方式的卫星与用户设备间通信的信令流程图，具体如下：
在图2B的步骤1中，首先由用户设备为发送待发送数据计算相应的发射功率需求。对于本领域技术人员来说，在能够获取或已获取卫星和用户设备的相关参数的情况下，能够计算出为发送待发送数据所需的发射功率，即发射功率需求，至于计算的具体过程，在此不加赘述。
接下来，在图2B的步骤2中，用户设备根据在步骤1中计算出的发射功率需求确定是否满足触发候选通信方式的条件，当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
根据本公开的一种实施方式，用户设备的发射功率约束为预设阈值，在此实施方式中，可以仅通过所需的发射功率与预设的阈值的比较来确定所需的发射功率是否过大，而不必考虑用户设备的发射能力。具体地，如果满足P_calculate>Thresh，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值。
根据本公开的一种实施方式，还将通信迟滞作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和时滞之和，在此实施方式中，可以在考虑迟滞的情况下，确定所需的发射功率是否过大，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和迟滞之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，以避免迟滞造成的考量偏差，具体地，如果满足 P_calculate>Thresh+Hys，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，Hys 为迟滞。
根据本公开的一种实施方式，还将用户设备的最大允许发射功率作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和，在此实施方式中，可以在考虑用户设备的最大允许发射功率的情况下，确定所需的发射功率是否超出用户设备的最大允许发射功率过多，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，具体地，如果满足P_calculate>Thresh+P_max，则确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中，
P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，
P_max为用户设备的最大允许发射功率。
根据本公开的另一实施方式，用户设备的发射功率约束为用户设备的最大允许发射功率、通信迟滞和预设阈值这三者之和，具体地，如果满足P_calculate>Thresh+P_max+Hys，即，在考虑通信迟滞的情况下，确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，则由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，
P_max为用户设备的最大允许发射功率，Hys为迟滞。
当然，用户设备的发射功率约束所包含的要素并不限于上面描述的要素，任何可能影响卫星通信或需要针对各种需求被纳入考虑的要素，都可以作为用户设备的发射功率约束被考虑，并按照如上面各种实施方式的判断方式，即当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
因此，在上面的各种实施方式中，当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。能够由用户设备选择判断方式，进而实现由用户设备自身执行的对通信方式切换的触发。
在步骤3中，如果确定满足步骤2中的触发条件，则用户设备将该情况告知卫星。可以通过至少下述方式之一进行报告：(1)现有的Power Headroom(PH)定义包括6个比特，只能表示正数。保持PH域的比特数不变，但对这6比特的含义进行重新定义，使之能够表示负功率；(2)对 PH的定义进行扩展，其中至少增加一位比特用于指示所携带数值的符号，其余比特用来表示所携带数值的绝对值的大小。如果指示符号的比特为0，则表示所携带数值是一个正数；如果指示符号的比特为1，则表示所携带数值是一个负数。也可以对指示符号的比特进行相反的定义，即如果指示符号的比特为1，则表示所携带数值是一个正数；如果指示符号比特的为0，则表示所携带数值是一个负数；(3)在物理层的UCI域中引入一个新的域，该域的可能取值只有两个，记为V0和V1。例如，V0可以是全0，V1可以是全1，或者其他的编码方式。如果该域的取值为V0，则表示用户的计算发射功率没有满足触发条件；如果该域的取值为V1，则表示用户的计算发射功率满足触发条件。
接下来在步骤4中，当卫星收到用户设备发来的上述方式之一的报告后，由卫星判决是否需要寻找一个可以帮助该用户传输数据的辅助设备。
在步骤5中，卫星将判决结果告知用户，作为替代，卫星将判决结果提供给辅助设备例如基站，然后由基站转发给用户。并且在步骤6中，用户设备根据收到的判决结果进行动作。
图2C进一步示出了根据本公开的实施方式的卫星、用户设备和辅助设备间通信的信令流程图。
相比于图2B，图2C进一步对图2B的步骤6中的根据判决结果进行的动作进行说明。在图2C的步骤6中，由用户设备选择辅助设备，其中，可以由卫星配置用户自己寻找辅助设备，也可以由用户从白名单中确定辅助设备。其中，为了使当前卫星能够确定卫辅助设备白名单，需要在相邻卫星之间通过类似X2的接口交互运行轨道、速度、容量、功率等信息，并且通过MIB/SIB/RRC等方式提供给用户。如果用户设备被配置为自己寻找可以帮助自己传输数据的辅助设备，则由用户设备根据算法寻找可以帮助自己传输数据的辅助设备，并把该用户设备由于功率受限而超出传输能力范围的数据比特分配给该辅助设备，然后由用户设备与该辅助设备一起向卫星传输数据。具体来说，在图2A中给出了一个包括有卫星、用户终端、辅助设备三类实体的流程图。其中，用户终端首先确定辅助设备；第二，用户终端把需要被帮助的数据比特(即集合B2中的数据比特)发送给辅助设备；第三，用户终端把自己能力范围内的或需要自己发送的数据比特(即集合 B1中的数据比特)发送给卫星，其中B1可以为空集；第四，辅助设备把分配给自己的数据比特(即集合B2中的数据比特)发送给卫星。
图2D示出了根据本公开的另一实施方式的卫星与用户设备间通信的信令流程图，作为图2B示出的实施方式的替代，具体地，在步骤1中，用户设备为发送数据计算相应的发射功率。在步骤2，用户设备检查计算发射功率是否满足触发条件。
根据本公开的一种实施方式，用户设备的发射功率约束为预设阈值，在此实施方式中，可以仅通过所需的发射功率与预设的阈值的比较来确定所需的发射功率是否过大，而不必考虑用户设备的发射能力。具体地，如果满足P_calculate>Thresh，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值。
根据本公开的一种实施方式，还将通信迟滞作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和时滞之和，在此实施方式中，可以在考虑迟滞的情况下，确定所需的发射功率是否过大，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和迟滞之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，以避免迟滞造成的考量偏差，具体地，如果满足 P_calculate>Thresh+Hys，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，Hys 为迟滞。
根据本公开的一种实施方式，还将用户设备的最大允许发射功率作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和，在此实施方式中，可以在考虑用户设备的最大允许发射功率的情况下，确定所需的发射功率是否超出用户设备的最大允许发射功率过多，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，具体地，如果满足P_calculate>Thresh+P_max，则确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中，
P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，
P_max为用户设备的最大允许发射功率。
根据本公开的另一实施方式，用户设备的发射功率约束为用户设备的最大允许发射功率、通信迟滞和预设阈值这三者之和，具体地，如果满足 P_calculate>Thresh+P_max+Hys，即，在考虑通信迟滞的情况下，确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，则由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，
P_max为用户设备的最大允许发射功率，Hys为迟滞。
当然，用户设备的发射功率约束所包含的要素并不限于上面描述的要素，任何可能影响卫星通信或需要针对各种需求被纳入考虑的要素，都可以作为用户设备的发射功率约束被考虑，并按照如上面各种实施方式的判断方式，即当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
因此，在上面的各种实施方式中，当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
在步骤3中，如果满足触发条件，由用户自己确定可能的辅助设备的白名单，或者由卫星通过RRC信令为用户配置辅助设备的白名单，然后由用户设备从该辅助设备白名单中寻找辅助设备。
在步骤4中，用户设备请求卫星为自己与辅助设备分配卫星无线资源与发射功率。
在步骤5中，卫星将为用户与辅助设备分配的卫星无线资源与发射功率提供给用户及辅助设备。
在步骤6中，用户设备与辅助设备根据资源分配结果一起向卫星发送数据。
如上所述，图2A至图2D示出了用户设备在借助帮助的情况下维持与卫星的期望速率和可靠性的通信的各种实施方式。
除了借助辅助设备传输数据的方式，发明人注意到，还可以选择等待一定的延时时长后重新接入原卫星或其它更利于通信的卫星。
图3A中示出了根据本公开实施方式的用户设备在等待延时时间后重新接入卫星的示意图。
假设用户与卫星正在通信，并且卫星A在时刻t将计算发射功率发送给用户。此时，由于卫星A距离用户很远，使得发射功率需求超过了用户设备的发射功率约束。
情形1：如图3A中的(a)所示，卫星A在时刻t尚未过顶。随着卫星的移动，在t+Δt时刻，卫星A将来到用户的头顶位置。此时，卫星A距离用户最近，使其能在用户设备的发射功率约束范围内达到传输速率和可靠性要求。因此，此时，卫星A可以通知用户再等待Δt时间，然后由卫星A重新对用户的发射功率进行配置。
情形2：如图3A的图(b)所示，卫星A在时刻t已经过顶。随着卫星的移动，卫星A与用户的距离将越来越远。但是，在t+Δt时刻，下一颗卫星B 将来到用户的头顶位置，此时卫星B距离用户最近，使其能在用户设备的发射功率约束范围内达到传输速率和可靠性要求。因此，卫星A可以通知用户再等待Δt时间，然后由卫星B重新对用户的发射功率进行配置。
图3B中示出了根据本公开的一种实施方式的用户设备在等待延时时长后重新接入卫星的信令流程图。
与图2B的步骤1类似地，在图3B的步骤1中，首先由用户设备为发送待发送数据计算相应的发射功率需求。
接下来，与图2B的步骤2类似地，在图3B的步骤2中，用户设备根据在步骤1中计算出的发射功率需求确定是否满足触发候选通信方式的条件，当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
根据本公开的一种实施方式，用户设备的发射功率约束为预设阈值，在此实施方式中，可以仅通过所需的发射功率与预设的阈值的比较来确定所需的发射功率是否过大，而不必考虑用户设备的发射能力。具体地，如果满足P_calculate>Thresh，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值。
根据本公开的一种实施方式，还将通信迟滞作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和时滞之和，在此实施方式中，可以在考虑迟滞的情况下，确定所需的发射功率是否过大，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和迟滞之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，以避免迟滞造成的考量偏差，具体地，如果满足 P_calculate>Thresh+Hys，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，Hys 为迟滞。
根据本公开的一种实施方式，还将用户设备的最大允许发射功率作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和，在此实施方式中，可以在考虑用户设备的最大允许发射功率的情况下，确定所需的发射功率是否超出用户设备的最大允许发射功率过多，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，具体地，如果满足P_calculate>Thresh+P_max，则确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中， P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值， P_max为用户设备的最大允许发射功率。
根据本公开的另一实施方式，用户设备的发射功率约束为用户设备的最大允许发射功率、通信迟滞和预设阈值这三者之和，具体地，如果满足 P_calculate>Thresh+P_max+Hys，即，在考虑通信迟滞的情况下，确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，则由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值， P_max为用户设备的最大允许发射功率，Hys为迟滞。
当然，用户设备的发射功率约束所包含的要素并不限于上面描述的要素，任何可能影响卫星通信或需要针对各种需求被纳入考虑的要素，都可以作为用户设备的发射功率约束被考虑，并按照如上面各种实施方式的判断方式，即当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
因此，在上面的各种实施方式中，当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
在图3B的步骤3中，与图2B的步骤3不同的是，如果满足触发条件，可以通过至少下述方式之一将功率发送给卫星：(1)现有的Power Headroom(PH)定义包括6个比特，只能表示正数。保持PH域的比特数不变，但对这6比特的含义进行重新定义，使之能够表示负功率；(2)对 PH的定义进行扩展，其中至少增加一位比特用于指示所携带数值的符号，其余比特用来表示所携带数值的绝对值的大小。通过上述方式之一，将相应的功率负值通过MAC层的扩展的Power Headroom控制元素(CE)域发送给卫星。
在步骤4中，由卫星判决是否需要让用户等待一定的延时时长后重新开始发送。
其中，需要用户设备等待的延时时长以及用户设备重新接入所依据的卫星白名单可以按照如下方式获得。可以由当前卫星利用相邻卫星之间交互运行轨道、速度、容量、功率等信息，计算出需要用户设备等待的延时时长以及用户设备可以接入的卫星的白名单。当计算出需要用户设备等待的延时时长后，当前卫星将计算出的延时时长发送给用户设备，可以通过 MIB/SIB/RRC将卫星白名单提供给用户设备，作为替代，卫星可以将计算出的延时时长和卫星白名单提供给辅助设备例如基站，然后由辅助设备转发给用户。。具体地，卫星可以通过包括但不限于下述方式之一的方式将延时时长发送给用户设备：(1)定义一个新的MAC层CE，其含义为用户等待一段时间后再传输，等待的时间由该CE域的比特组合所指示，所能指示的最大等待时长取值至少为卫星可视时长的一半。例如，如果卫星可视时长为10分钟，则该CE的最大时长取值应该至少为5分钟；(2)也可以通过RRC信令进行配置。例如，系统可以通过广播方式向用户提供一个可能的等待时长的列表，然后由用户根据自己的信道条件进行选择。如果信道条件较好，用户就选择较短的等待时长；如果信道条件较差，用户就选择较长的等待时长。步骤6：如果被配置延时等待一段时间，用户延时等待一段时间，然后从白名单中选择一颗卫星重新开始发送数据。作为替代，可以将从白名单中选择卫星的工作交给基站完成，从而达到减少用户功耗的目的。
图3C示出了根据本公开的另一实施方式的用户设备在等待延时时长后重新接入卫星的信令流程图，作为图3B示出的实施方式的替代，具体地，在步骤1中，用户设备为发送数据计算相应的发射功率。
接下来，与图2B的步骤2类似地，在图3C的步骤2中，用户设备根据在步骤1中计算出的发射功率需求确定是否满足触发候选通信方式的条件，当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
根据本公开的一种实施方式，用户设备的发射功率约束为预设阈值，在此实施方式中，可以仅通过所需的发射功率与预设的阈值的比较来确定所需的发射功率是否过大，而不必考虑用户设备的发射能力。具体地，如果满足P_calculate>Thresh，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值。
根据本公开的一种实施方式，还将通信迟滞作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和时滞之和，在此实施方式中，可以在考虑迟滞的情况下，确定所需的发射功率是否过大，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和迟滞之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，以避免迟滞造成的考量偏差，具体地，如果满足 P_calculate>Thresh+Hys，则确定所需的发射功率过大，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值，Hys 为迟滞。
根据本公开的一种实施方式，还将用户设备的最大允许发射功率作为发射功率约束的一部分作为考量的要素，即，用户设备的发射功率约束为预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和，在此实施方式中，可以在考虑用户设备的最大允许发射功率的情况下，确定所需的发射功率是否超出用户设备的最大允许发射功率过多，即，通过将所需的发射功率与预设阈值和用户设备的最大允许发射功率之和的比较来确定所需的发射功率是否过大，具体地，如果满足P_calculate>Thresh+P_max，则确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，然后由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中，P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值， P_max为用户设备的最大允许发射功率。
根据本公开的另一实施方式，用户设备的发射功率约束为用户设备的最大允许发射功率、通信迟滞和预设阈值这三者之和，具体地，如果满足 P_calculate>Thresh+P_max+Hys，即，在考虑通信迟滞的情况下，确定所需的发射功率超出用户设备的最大允许发射功率过多，则由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式，其中 P_calculate为用户设备计算出的所需的发射功率，Thresh为预设阈值， P_max为用户设备的最大允许发射功率，Hys为迟滞。
当然，用户设备的发射功率约束所包含的要素并不限于上面描述的要素，任何可能影响卫星通信或需要针对各种需求被纳入考虑的要素，都可以作为用户设备的发射功率约束被考虑，并按照如上面各种实施方式的判断方式，即当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
因此，在上面的各种实施方式中，当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
在步骤3中，如果满足触发条件，由用户自己确定需要延时等待的时长以及卫星白名单。在步骤4中，用户延时等待所确定的延时时长，然后从该卫星白名单中选择一颗卫星重新开始发送数据。在该实施方式中，卫星白名单也可以由卫星确定并发送给用户设备。作为由用户设备从该卫星白名单中选择一颗卫星的替代，可以将从白名单中选择卫星的工作交给基站完成，从而达到减少用户功耗的目的。
图4示出了根据本公开的实施方式的随机接入过程的信令流程图。
在该实施方式中，用户设备在随机接入过程中，如果出现发射功率约束不能满足发射功率需求的情况，可以按照本实施方式的流程进行处理，具体如下：
在步骤1中，用户设备为发送随机接入过程中的Msg1计算相应的发射功率。
在步骤2中，用户设备检查计算Msg1的发射功率是否满足触发条件。如果满足触发条件，用户可以判决重新进行接入，或者从卫星白名单中重新选择一颗卫星进行接入。
在步骤3中，用户发送Msg1。
在步骤4中，用户接收RAR(Random Access Response)。
在步骤5中，用户为发送Msg3计算相应的发射功率。
在步骤6中，用户检查计算Msg3的发射功率是否满足触发条件。如果满足触发条件，用户可以判决重新进行接入，或者从卫星白名单中重新选择一颗卫星进行接入。
在步骤7中，用户发送Msg3。
需要说明的是，图4的实施方式中的触发条件与前述实施方式中的触发条件是相同的，并且卫星白名单可以由用户设备自己确定也可以由卫星确定并发送给用户设备。
根据本公开的各种实施方式，当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，由用户设备发送通信失败的报告。
图5示出了根据本公开的实施方式的用户设备的结构示意图，如图5 所示，用户设备500可以包括处理电路501。需要说明的是，用户设备500 既可以包括一个处理电路501，也可以包括多个处理电路501。另外，用户设备500还包括通信单元502和存储单元503，其中存储单元503用于存储辅助设备白名单和/或卫星设备白名单。此外，用户设备500还可以包括其它电路。
进一步，处理电路501可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是，这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体，并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。
处理电路501被配置为至少下述之一：评估用户设备与卫星进行通信的发射功率需求，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式；经由卫星获取要切换到的通信方式；自主确定要切换到的通信方式；从辅助设备白名单中选择辅助设备；接收辅助设备名单；从卫星名单中选择卫星进行接入；从卫星接收延时时长；生成卫星名单；从卫星接收卫星名单；当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，发送通信失败的报告。
通信单元502用于执行与通信有关的所有操作，如卫星通信中的所有通信以及用户设备与辅助设备间通信中的所有通信。图6示出了根据本公开的实施方式的辅助设备的结构示意图，如图6所示，辅助设备600可以包括处理电路601。需要说明的是，辅助设备600既可以包括一个处理电路601，也可以包括多个处理电路601。另外，辅助设备600还包括通信单元602,其中，通信单元602用于执行与通信有关的所有操作，如辅助设备与卫星以及辅助设备与用户设备间通信中的所有通信。此外，辅助设备600还可以包括其它电路。其中，通信单元602可以包括用于接收用户设备要经由辅助设备发送到卫星的数据的接收器以及用于将数据发送给卫星的发送器。
处理电路601被配置为至少下述之一：帮助用户设备评估与卫星进行通信的发射功率需求；获取需要帮助用户设备发送的数据；帮助用户设备接收卫星白名单；帮助用户设备从卫星白名单中选择卫星；帮助用户设备从卫星接收延时时长。
图7示出了根据本公开的实施方式的卫星的结构示意图，如图7所示，卫星700可以包括处理电路701。需要说明的是，卫星700既可以包括一个处理电路701，也可以包括多个处理电路701。另外，卫星700还包括通信单元702,通信单元702用于执行与通信有关的所有操作，如卫星与辅助设备以及卫星与用户设备间通信中的所有通信。此外，卫星700还可以包括其它电路。其中，通信单元可以包括用于接收用户设备请求对与卫星的当前通信方式进行切换的通知的接收器以及用于基于通知向用户设备发送对切换的指示的发送器。
处理电路701被配置为至少下述之一：判决用户设备是否需要辅助设备；判决用户设备是否需要等待延时后重新发送数据；判决用户设备是否重新进行随机接入；确定用户设备要切换到的通信方式；配置用户设备寻找辅助设备；生成辅助设备白名单；生成卫星白名单；确定延时时长。
图8示出了根据本公开的实施方式的用于在卫星通信系统中进行卫星通信的方法，在S801中，由用户设备评估与卫星进行通信的发射功率需求；在S802中能，确定用户设备的发射功率约束是否满足发射功率需求；当用户设备的发射功率约束能够满足发射功率需求时，转到S803，按照当前发射功率进行发射；当用户设备的发射功率约束不能满足发射功率需求时，转到S804，由用户设备执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
根据本公开的各种实施方式，用户计算发射功率需求时会产生大的功耗，因此可借助辅助设备例如基站帮助用户计算卫星上行链路发射功率的取值。如果引入辅助设备例如基站的辅助，则可以将该工作交给基站完成，从而达到减少用户功耗的目的。
另外，需要说明的是，根据本公开的另一实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质可以包括可执行计算机指令，所述可执行计算机指令当被计算机执行时使得计算机可以执行根据本公开的实施方式的方法。
本公开的技术能够应用于各种产品。例如，本公开中提到的辅助设备可以是基站，该基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)，诸如宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
例如，本公开中提到的UE可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。UE 还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，UE可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
图9是示出可以应用本公开的技术的作为基站的eNB的示意性配置的第一示例的框图。eNB 1000包括一个或多个天线1010以及基站设备 1020。基站设备1020和每个天线1010可以经由RF线缆彼此连接。
天线1010中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件)，并且用于基站设备1020发送和接收无线信号。如图9所示，eNB 1000可以包括多个天线1010。例如，多个天线1010可以与eNB 1000使用的多个频带兼容。虽然图9示出其中eNB 1000包括多个天线1010的示例，但是eNB 1000也可以包括单个天线1010。对于作为本公开的实施方式的辅助设备的基站来说，除了要有与地面用户通信的能力外，还要能与空中卫星通信的能力，这就要求作为辅助设备的基站除了配备传统的向地面方向收发信号的天线外，还要配备向空中方向收发信号的天线。
基站设备1020包括控制器1021、存储器1022、网络接口1023以及无线通信接口1025。
控制器1021可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备1020的较高层的各种功能。例如，控制器1021根据由无线通信接口1025处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口1023来传递所生成的分组。控制器1021可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器1021可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的eNB或核心网节点来执行。存储器 1022包括RAM和ROM，并且存储由控制器1021执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口1023为用于将基站设备1020连接至核心网1024的通信接口。控制器1021可以经由网络接口1023而与核心网节点或另外的eNB 进行通信。在此情况下，eNB 1000与核心网节点或其他eNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口1023还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口1023 为无线通信接口，则与由无线通信接口1025使用的频带相比，网络接口 1023可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口1025支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE) 和LTE-先进)，并且经由天线1010来提供到位于eNB 1000的小区中的终端的无线连接。无线通信接口1025通常可以包括例如基带(BB)处理器 1026和RF电路1027。BB处理器1026可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器1021，BB处理器1026可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器1026可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器1026的功能改变。该模块可以为插入到基站设备1020的槽中的卡或刀片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，RF电路1027可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1010来传送和接收无线信号。
如图9所示，无线通信接口1025可以包括多个BB处理器1026。例如，多个BB处理器1026可以与eNB 1000使用的多个频带兼容。如图9 所示，无线通信接口1025可以包括多个RF电路1027。例如，多个RF 电路1027可以与多个天线元件兼容。虽然图9示出其中无线通信接口1025 包括多个BB处理器1026和多个RF电路1027的示例，但是无线通信接口1025也可以包括单个BB处理器1026或单个RF电路1027。
图10是示出可以应用本公开的技术的作为基站的eNB的示意性配置的第二示例的框图。eNB 1130包括一个或多个天线1140、基站设备1150 和RRH 1160。RRH 1160和每个天线1140可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备1150和RRH 1160可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线1140中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO 天线中的多个天线元件)并且用于RRH 1160发送和接收无线信号。如图 10所示，eNB 1130可以包括多个天线1140。例如，多个天线1140可以与 eNB 1130使用的多个频带兼容。虽然图10示出其中eNB 1130包括多个天线1140的示例，但是eNB 1130也可以包括单个天线1140。
基站设备1150包括控制器1151、存储器1152、网络接口1153、无线通信接口1155以及连接接口1157。控制器1151、存储器1152和网络接口1153与参照图9描述的控制器1021、存储器1022和网络接口1023相同。
无线通信接口1155支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH1160和天线1140来提供到位于与RRH 1160对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口1155通常可以包括例如BB处理器 1156。除了BB处理器1156经由连接接口1157连接到RRH1160的RF 电路1164之外，BB处理器1156与参照图9描述的BB处理器1026相同。如图10所示，无线通信接口1155可以包括多个BB处理器1156。例如，多个BB处理器1156可以与eNB 1130使用的多个频带兼容。虽然图10示出其中无线通信接口1155包括多个BB处理器1156的示例，但是无线通信接口1155也可以包括单个BB处理器1156。
连接接口1157为用于将基站设备1150(无线通信接口1155)连接至 RRH 1160的接口。连接接口1157还可以为用于将基站设备1150(无线通信接口1155)连接至RRH 1160的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 1160包括连接接口1161和无线通信接口1163。
连接接口1161为用于将RRH 1160(无线通信接口1163)连接至基站设备1150的接口。连接接口1161还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口1163经由天线1140来传送和接收无线信号。无线通信接口1163通常可以包括例如RF电路1164。RF电路1164可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1140来传送和接收无线信号。如图10所示，无线通信接口1163可以包括多个RF电路1164。例如，多个RF电路1164可以支持多个天线元件。虽然图10示出其中无线通信接口1163包括多个RF电路1164的示例，但是无线通信接口1163也可以包括单个RF电路1164。
在图9和图10所示的eNB 1000和eNB 1130中，通过使用图6所描述的处理电路610可以由控制器1021和/或控制器1151实现，并且通过使用图6所描述的通信单元620可以由无线通信接口1025以及无线通信接口1155和/或无线通信接口1163实现。功能的至少一部分也可以由控制器1021和控制器1151实现。例如，控制器1021和/或控制器1151可以通过执行相应的存储器中存储的指令而执行控制功能。
图11是示出可以应用本公开的技术的作为用户设备的智能电话1200 的示意性配置的示例的框图。智能电话1200包括处理器1201、存储器 1202、存储装置1203、外部连接接口1204、摄像装置1206、传感器1207、麦克风1208、输入装置1209、显示装置1210、扬声器1211、无线通信接口1212、一个或多个天线开关1215、一个或多个天线1216、总线1217、电池1218以及辅助控制器1219。
处理器1201可以为例如CPU或片上系统(SoC)，并且控制智能电话 1200的应用层和另外层的功能。存储器1202包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器1201执行的程序。存储装置1203可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口1204为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话1200的接口。
摄像装置1206包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))，并且生成捕获图像。传感器1207可以包括一组传感器，诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风1208将输入到智能电话1200的声音转换为音频信号。输入装置1209包括例如被配置为检测显示装置1210的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1210包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管 (OLED)显示器)，并且显示智能电话1200的输出图像。扬声器1211 将从智能电话1200输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口1212支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口1212通常可以包括例如BB处理器1213 和RF电路1214。BB处理器1213可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时， RF电路1214可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1216来传送和接收无线信号。无线通信接口1212可以为其上集成有BB处理器1213和RF电路1214的一个芯片模块。如图11所示，无线通信接口 1212可以包括多个BB处理器1213和多个RF电路1214。虽然图11示出其中无线通信接口1212包括多个BB处理器1213和多个RF电路1214的示例，但是无线通信接口1212也可以包括单个BB处理器1213或单个 RF电路1214。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1212可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下，无线通信接口1212可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器1213和RF电路1214。
天线开关1215中的每一个在包括在无线通信接口1212中的多个电路 (例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1216的连接目的地。
天线1216中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在 MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口1212传送和接收无线信号。如图11所示，智能电话1200可以包括多个天线1216。虽然图 11示出其中智能电话1200包括多个天线1216的示例，但是智能电话1200 也可以包括单个天线1216。
此外，智能电话1200可以包括针对每种无线通信方案的天线1216。在此情况下，天线开关1215可以从智能电话1200的配置中省略。
总线1217将处理器1201、存储器1202、存储装置1203、外部连接接口1204、摄像装置1206、传感器1207、麦克风1208、输入装置1209、显示装置1210、扬声器1211、无线通信接口1212以及辅助控制器1219 彼此连接。电池1218经由馈线向图20所示的智能电话1200的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器1219例如在睡眠模式下操作智能电话1200的最小必需功能。
在图11所示的智能电话1200中，通过使用图5所描述的处理电路 510以及其中的获取单元511和估计单元512可以由处理器1201或辅助控制器1219实现，并且通过使用图5所描述的通信单元520可以由无线通信接口1212实现。功能的至少一部分也可以由处理器1201或辅助控制器 1219实现。例如，处理器1201或辅助控制器1219可以通过执行存储器1202或存储装置1203中存储的指令而执行信息获取功能和估计功能。
图12是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备1320的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备1320包括处理器1321、存储器1322、全球定位系统(GPS)模块1324、传感器1325、数据接口1326、内容播放器1327、存储介质接口1328、输入装置1329、显示装置1330、扬声器 1331、无线通信接口1333、一个或多个天线开关1336、一个或多个天线 1337以及电池1338。
处理器1321可以为例如CPU或SoC，并且控制汽车导航设备1320 的导航功能和另外的功能。存储器1322包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器1321执行的程序。
GPS模块1324使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备1320的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器1325可以包括一组传感器，诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口1326 经由未示出的终端而连接到例如车载网络1341，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器1327再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容，该存储介质被插入到存储介质接口1328中。输入装置1329包括例如被配置为检测显示装置1330的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置1330包括诸如LCD或OLED 显示器的屏幕，并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器1331输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口1333支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口1333通常可以包括例如BB处理器1334 和RF电路1335。BB处理器1334可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时， RF电路1335可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线1337来传送和接收无线信号。无线通信接口1333还可以为其上集成有BB处理器1334和RF电路1335的一个芯片模块。如图12所示，无线通信接口 1333可以包括多个BB处理器1334和多个RF电路1335。虽然图12示出其中无线通信接口1333包括多个BB处理器1334和多个RF电路1335的示例，但是无线通信接口1333也可以包括单个BB处理器1334或单个 RF电路1335。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口1333可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN 方案。在此情况下，针对每种无线通信方案，无线通信接口1333可以包括BB处理器1334和RF电路1335。
天线开关1336中的每一个在包括在无线通信接口1333中的多个电路 (诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线1337的连接目的地。
天线1337中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口1333传送和接收无线信号。如图12所示，汽车导航设备1320可以包括多个天线1337。虽然图12示出其中汽车导航设备1320包括多个天线1337的示例，但是汽车导航设备1320也可以包括单个天线1337。
此外，汽车导航设备1320可以包括针对每种无线通信方案的天线 1337。在此情况下，天线开关1336可以从汽车导航设备1320的配置中省略。
电池1338经由馈线向图12所示的汽车导航设备1320的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池1338累积从车辆提供的电力。
在图12示出的汽车导航设备1320中，通过使用图5所描述的处理电路510实现，并且通过使用图5所描述的通信单元520可以由无线通信接口1333实现。功能的至少一部分也可以由处理器1321实现。例如，处理器1321可以通过执行存储器1322中存储的指令而执行各种功能。
在本公开的系统和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
综上，在根据本公开的实施方式中，本公开提供了如下方案，但不限于此：
方案1.一种能够进行卫星通信的用户设备，包括：
一个或多个处理电路，所述处理电路被配置为执行以下操作：
评估所述用户设备与卫星进行通信的发射功率需求；
当所述用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，由辅助设备辅助所述用户设备执行与所述卫星的通信的至少一部分，其中所述处理电路还被配置为经由所述卫星获取要切换到的通信方式，其中，所述处理电路将指示需要对当前通信方式进行切换的通知发送给所述卫星，所述通知包括指示需要切换到满足发射功率需求的通信方式的信息。
方案2.根据方案1所述的用户设备，其中所述处理电路还被配置为，用户设备根据评估需求的结果，确定要切换到的通信方式。
方案3.根据方案1所述的用户设备，其中经由PH域或扩展PH域或 UCI域发送所述通知。
方案4.根据方案1-3之一所述的用户设备，所述处理电路还被配置为从辅助设备白名单中选择所述辅助设备，其中，由所述处理电路确定所述辅助设备白名单或由所述处理电路经由所述卫星获取所述辅助设备名单，并且如果经由所述卫星获取所述辅助设备名单，所述卫星生成所述辅助设备名单并将其发送到所述用户设备。
方案5.根据方案1-3之一所述的用户设备，其中，所述处理电路执行一个等待延时时长，执行完成后从卫星名单中选择卫星进行接入，
其中，由所述处理电路计算所述延时时长或由所述处理电路经由卫星获取所述延时时长，如果经由所述卫星获取所述延时时长，则所述处理电路从所述卫星接收所述延时时长。
方案6.根据方案5所述的用户设备，其中，所述处理电路从所述卫星将计算发射功率发送给所述用户设备的时刻起执行所述等待延时时长，在执行完成后从卫星名单中选择距离所述用户设备最近的卫星进行接入。
方案7.根据方案5所述的用户设备，其中，所述处理电路还被配置为经由CE域或RRC接收所述延时时长。
方案8.根据方案5所述的用户设备，所述处理电路还被配置为：
生成所述卫星名单；或，
从所述卫星获取所述卫星名单。
方案9.根据方案1-3之一所述的用户设备，通过随机接入建立与所述卫星的通信的，重新进行随机接入或从卫星名单中选择卫星进行接入。
方案10.根据方案8所述的用户设备，其中，所述随机接入为msg1 随机接入或msg3随机接入。
方案11.根据方案1-3之一所述的用户设备，其中，所述处理电路还被配置为经由MIB、SIB或RRC接收传输对象信息，所述传输对象信息包括卫星名单、辅助设备名单。
方案12.根据方案1-3之一所述的用户设备，其中，所述处理电路还被配置为：当所述用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，发送通信失败的报告。
方案13.根据方案1-3之一所述的用户设备，其中，所述发射功率需求为所述用户设备为进行与所述卫星的通信所需的发射功率，所述发射功率约束为下述中的任一项：
预定阈值；
所述用户设备的最大允许发射功率与所述预定阈值之和；
通信迟滞与所述预定阈值之和；
所述用户设备的最大允许发射功率与所述通信迟滞以及所述预定阈值之和。
方案14.根据方案13所述的用户设备，其中，所述用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求为以下情况之一：
所述发射功率需求大于所述预定阈值；
所述发射功率需求大于所述通信迟滞与所述预定阈值之和；
所述发射功率需求大于所述用户设备的最大允许发射功率与所述预定阈值之和；
所述发射功率需求大于所述用户设备的最大允许发射功率与所述通信迟滞以及所述预定阈值之和。
方案15.一种与用户设备进行通信的卫星，包括：
接收器，用于接收所述用户设备请求对与所述卫星的当前通信方式进行切换的通知；
发送器，用于基于所述通知向所述用户设备发送对所述切换的指示。
方案16.根据方案15所述的卫星，其中，所述接收器还用于经由PH 域或扩展PH域或UCI域接收所述通知。
方案17.根据方案15所述的卫星，其中所述通知包括指示需要切换到满足发射功率需求的通信方式的信息。
方案18.根据方案15-17之一所述的卫星，所述指示包括至少下述之一：
辅助设备名单；
卫星名单；
所述用户设备是否需要使用辅助设备的通知；
所述用户设备是否需要延时等待的通知和/或延时等待的时长；
所述用户设备是否需要重新进行随机接入的通知。
方案19.根据方案15-17之一所述的卫星，其中所述发送器还用于向所述用户设备和辅助设备发送用于所述通信的资源分配信息。
方案20.根据方案15-17之一所述的卫星，其中所述接收器还用于从所述用户设备和/或辅助设备接收数据。
方案21.一种辅助用户设备与卫星进行通信的辅助设备，包括：
接收器，用于接收所述用户设备要经由所述辅助设备发送到所述卫星的数据；
发送器，将所述数据发送给所述卫星。
方案22.根据方案21所述的辅助设备，其中所述接收器还用于接收针对所述辅助设备的用于所述通信的资源分配信息。
方案23.一种用于在卫星通信系统中进行卫星通信的方法，包括：
由用户设备评估与卫星进行通信的发射功率需求；
当用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，执行触发以切换到发射功率约束满足发射功率需求的候选通信方式。
方案24.一种计算机可读存储介质，包括可执行计算机指令，所述可执行计算机指令当被计算机执行时使得所述计算机执行根据方案23所述的方法。
以上虽然结合附图详细描述了本公开的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本公开，而并不构成对本公开的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本公开的实质和范围。因此，本公开的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (10)

1.一种能够进行卫星通信的用户设备，包括：
一个或多个处理电路，所述处理电路被配置为执行以下操作：
评估所述用户设备与卫星进行通信的发射功率需求；
当所述用户设备的发射功率约束不能满足所述发射功率需求时，由辅助设备辅助所述用户设备执行与所述卫星的通信的至少一部分，其中所述处理电路还被配置为经由所述卫星获取要切换到的通信方式，其中，所述处理电路将指示需要对当前通信方式进行切换的通知发送给所述卫星，所述通知包括指示需要切换到满足发射功率需求的通信方式的信息。
2.根据权利要求1所述的用户设备，其中所述处理电路还被配置为，用户设备根据评估需求的结果，确定要切换到的通信方式。
3.根据权利要求1所述的用户设备，其中经由PH域或扩展PH域或UCI域发送所述通知。
4.根据权利要求1-3之一所述的用户设备，所述处理电路还被配置为从辅助设备白名单中选择所述辅助设备，其中，由所述处理电路确定所述辅助设备白名单或由所述处理电路经由所述卫星获取所述辅助设备名单，并且如果经由所述卫星获取所述辅助设备名单，所述卫星生成所述辅助设备名单并将其发送到所述用户设备。
5.根据权利要求1-3之一所述的用户设备，其中，所述处理电路执行一个等待延时时长，执行完成后从卫星名单中选择卫星进行接入，
其中，由所述处理电路计算所述延时时长或由所述处理电路经由卫星获取所述延时时长，如果经由所述卫星获取所述延时时长，则所述处理电路从所述卫星接收所述延时时长。
6.根据权利要求5所述的用户设备，其中，所述处理电路从所述卫星将计算发射功率发送给所述用户设备的时刻起执行所述等待延时时长，在执行完成后从卫星名单中选择距离所述用户设备最近的卫星进行接入。
7.根据权利要求5所述的用户设备，其中，所述处理电路还被配置为经由CE域或RRC接收所述延时时长。
8.根据权利要求5所述的用户设备，所述处理电路还被配置为：
生成所述卫星名单；或，
从所述卫星获取所述卫星名单。
9.根据权利要求1-3之一所述的用户设备，通过随机接入建立与所述卫星的通信的，重新进行随机接入或从卫星名单中选择卫星进行接入。
10.根据权利要求8所述的用户设备，其中，所述随机接入为msg1随机接入或msg3随机接入。
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