CN112787712A - 面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面向低轨道卫星基站‑飞行器用户终端的通信连接建立方法，包括步骤如下：第一低轨道卫星基站获取自身、邻近的卫星以及同一轨道卫星的星历、身份信息，并广播系统信息块信息；飞行器用户终端监听第一低轨道卫星基站广播的系统信息块信息，并结合自身位置、运动信息判断是否与第一低轨道卫星基站建立连接；飞行器用户终端根据卫星的星历、自身位置与运动信息进行定时提前值估计；向第一低轨道卫星基站发送连接请求、发送自身的位置、运动信息、自身的定时提前值估计能力；第一低轨道卫星基站接收到飞行器用户终端连接请求后，反馈上行调度许可，等待飞行器用户终端确认连接建立；待连接建立后，飞行器用户终端周期性进行定时提前值估计，并更新定时提前值。

Description

面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法
技术领域
本发明涉及面向移动通信技术领域，更具体的，涉及面向5G的非陆地网络(Non-Terrestrial Networks，NTN)场景下，低轨道卫星基站(Low Earth Orbit Satellite BaseStation，LEO-SBS)与飞行器用户设备(User Equipment，UE)的通信建立连接的方法。
背景技术
NTN通信技术通过卫星、高空平台站(High Altitude Platform Station，HAPS)等为飞行器用户设备(User Equipment，UE)提供通信服务，是未来空天地海一体化网络演进发展的重要支撑基础。
NTN通信平台包括地球同步轨道(Geostationary Earth orbit，GEO)卫星、中地球轨道(Medium Earth Orbit，MEO)卫星、低地球轨道(Low Earth Orbit，LEO)卫星、高椭圆轨道(High Elliptical Orbit，HEO)卫星以及包括高空平台站在内的无人机系统(UnmannedAerial System，UAS)[3GPP Technical Specification 38.811V15.1.0(2019-06),“Studyon New Radio(NR)to support non-terrestrial networks”,www.3gpp.org]。
NTN平台之间的相互通信及与地面站的连接来实现对UE的通信服务。高海拔的特点赋予它们广泛的服务覆盖能力，同时减少了其对物理攻击和自然灾害的脆弱性。因此，NTN可以在地面5G网络无法覆盖的非常规服务区域(如隔离/偏远区域、飞机或船只等)和服务不足的区域(如郊区、农村区域等)提供5G服务，以经济有效的方式弥补地面网络的限制。同时，它还可通过为设备间通信(Machine-to-Machine，M2M)、物联网(Internet ofThings，IoT)设备或移动平台上的乘客(如机动车、飞机、轮船、高铁、公共汽车等)的乘客提供连续服务，从而确保网络对任何地方的UE的服务可用性。3GPP对NTN的卫星通信场景作了如下规定[3GPP Technical Specification 38.821V16.0.0(2019-12),“Solutions forNR to support non-terrestrial networks(NTN)”,www.3gpp.org]：基于GEO的透传卫星场景A(Scenario A)及再生卫星场景B(Scenario B)，和基于LEO(非GEO平台)的透传卫星场景C(Scenario C)及再生卫星场景D(Scenario D)。对于GEO卫星，由于位置对地面相对静止，其网络身份特点，如5G基站(gNB)标识(ID)，小区ID，跟踪区域代码(Track Area Code，TAC)等，与地面网络相似。对于LEO卫星，其覆盖范围会由于轨道运动而移动，导致网络的移动性是卫星运动和UE运动的共同作用的结果；而卫星移动的快速性，导致可能每几秒或十几秒就要发生一次切换。
星历表描述了卫星的位置和轨道行为。3GPP对可以作为辅助信息的星历内容和形式作出了规定[3GPP Technical Specification 38.821V16.0.0(2019-12),“Solutionsfor NR to support non-terrestrial networks(NTN)”,www.3gpp.org]。在给定星历信息后，通过插值计算可以很简单地计算出特定时间点的卫星位置。对于支持全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)的UE，可以通过使用GNSS获得UE位置。对于不支持GNSS的UE，可以从核心网络捕获位置信息，或通过获取相邻的陆地网络(Terrestrial Network，TN)小区信息来估计UE的位置。星历信息和UE位置信息可用于帮助UE执行测量和小区选择/重选及切换。
由于卫星与UE相距甚远，NTN的传输时延远高于地面网络。例如，对于位于海拔1500km的LEO卫星，当UE仰角为90度，两者间距离为1500km，时延为5ms；当UE仰角为10度，两者间距离为3647.5km，时延为12.158ms。可见，高时延成为NTN系统的一个巨大的挑战。
在当前的NTN工作模式中[3GPP Technical Specification 38.821V16.0.0(2019-12),“Solutions for NR to support non-terrestrial networks(NTN)”,www.3gpp.org]，尚未规定连接建立与切换控制的详细机制。另外，在已有的技术文献如：[R2-1913927,“Consideration on LEO mobility in NTN”,RAN2#107bis,Chongqing,China,October,2019,CENC]、[R2-1911346,“Consideration on CHO in NTN”,RAN2#107bis,Chongqing,China,October,2019,LG Electronics Inc.]、[R2-2007715,“OnRandom Access in NTN”,RAN2#111,e-Meeting,August,2020,Ericsson]、[R2-2007473,“Ephemeris data provision in NTN”,RAN2#111,Online,August,2020,Lenovo,MotorolaMobility]，以上这些技术文献用于连接及切换的辅助信息种类不够丰富，无法更细化地、更合理地支持连接与切换的过程；另外，也未能具体规范定时提前量(Timing Advance，TA)估计的机制，未能特别适应NTN高时延的特点，进而影响到系统整体的性能。
如图1所示，在传统切换机制中，UE从源gNB接收到RRC reconfiguration消息后，UE将在目标gNB中执行无竞争的RACH以获得目标小区的TA值。如果在NTN中采用传统的切换机制，由于往返时间较长，切换中断延迟将非常长。
传统的接入过程中，基站通过测量UE发送的前导码(Preamble)确定TA值，并通过RAR发送给UE。如果在NTN中采用传统的接入机制，由于往返时延(Round-Trip Time，RTT)较长，连接延迟或切换中断延迟将非常长。
发明内容
本发明为了解决传统的接入机制存在往返时延长、连接延迟或切换中断延迟长的问题，提供了一种面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其能建立有效连接准入控制机制以及两者之间切换连接控制机制，有效地减少连接延时。
为实现上述本发明目的，采用的技术方案如下：一种面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，所述的方法包括步骤如下：
S1：第一低轨道卫星基站获取自身的星历、身份信息，邻近的卫星的星历、身份信息以及同一轨道卫星的星历、身份信息，并广播系统信息块信息；所述的系统信息块信息包括卫星的身份、星历、波束覆盖范围；
S2：飞行器用户终端监听第一低轨道卫星基站广播的系统信息块信息，并结合自身位置、运动信息判断是否与第一低轨道卫星基站建立连接；若是，则进行下一步，否则继续监听各个低轨道卫星基站广播的系统信息块信息；
S3：所述的飞行器用户终端根据卫星的星历、自身位置与运动信息进行定时提前值估计；并向第一低轨道卫星基站发送连接请求，同时发送自身的位置、运动信息，以及自身拥有的定时提前值估计能力；
S4：所述的第一低轨道卫星基站接收到飞行器用户终端连接请求后，反馈上行调度许可，等待飞行器用户终端确认连接建立；
S5：待连接建立后，所述的飞行器用户终端周期性进行定时提前值估计，并更新定时提前值。
优选地，步骤S2，所述的飞行器用户终端通过计算飞行器用户终端相对各卫星的距离、仰角、以及飞行器用户终端保持在卫星波束覆盖范围内的时间，判断是否与第一低轨道卫星基站连接。
进一步地，步骤S3，所述的飞行器用户终端还可以根据卫星的星历、自身位置、运动信息及公共定时提前值，进行差分定时提前值估计，并向第一低轨道卫星基站发送连接请求；其中，所述的公共定时提前值由所述的第一低轨道卫星基站提供。
再进一步地，步骤S5替换为：待连接建立后，所述的飞行器用户终端结合获得的公共定时提前值，周期性进行差分定时提前值估计，并更新差分定时提前值。
再进一步地，同时所述的第一低轨道卫星基站根据卫星星历、飞行器用户终端的位置更新公共定时提前值，并周期性将更新后的公共定时提前值反馈给飞行器用户终端。
再进一步地，所述的方法还包括：
步骤S6：所述的第一低轨道卫星基站接收飞行器用户终端发送的飞行器用户终端的位置信息、运动信息；并结合第一低轨道卫星基站获得邻近卫星的星历、身份信息以及同一轨道卫星的星历、身份信息、波束覆盖范围信息，得到所述的飞行器用户终端的切换时间点与切换卫星对象的切换计划信息，并反馈给所述的飞行器用户终端；
S6：当到达设定的切换时间点，测量与第二低轨道卫星基站的RSRP，根据RSRP门限和移动性能判断是否切换至第二低轨道卫星基站，并向第一低轨道卫星基站发送切换请求；
S7：接收到飞行器用户终端发送的切换请求后，所述的第一低轨道卫星基站向第二低轨道卫星基站发送切换请求，得到响应后，将切换计划信息传送给第二低轨道卫星基站，并向所述的飞行器用户终端发送上行调度许可，等待飞行器用户终端确认连接建立；
S8：若确认切换至第二低轨道卫星基站，所述的飞行器用户终端根据第二低轨道卫星基站中卫星的星历、位置信息与运动信息，进行初步定时提前值估计。
再进一步地，所述的飞行器用户终端在与第二低轨道卫星基站建立通信连接之后，周期性更新定时提前值。
再进一步地，所述的飞行器用户终端接收第二低轨道卫星基站发送的公共定时提前值，周期性更新差分定时提前值。
再进一步地，若干个所述的飞行器用户终端与第一低轨道卫星基站建立通信连接之后，进行如下切换连接：
D1：所述的第一低轨道卫星基站根据飞行器用户终端的位置、速度、方向、功能，和第一低轨道卫星基站的移动速度、移动方向对所述飞行器用户终端进行分组；
D2：当某组飞行器用户终端到达第一低轨道卫星基站的覆盖范围边缘时，所述第一低轨道卫星基站根据各卫星的身份信息、星历、波束覆盖范围，并结合该组飞行器用户终端的位置信息及运动信息，选择第二低轨道卫星基站作为最佳切换对象，向第二低轨道卫星基站发送切换请求；
D3：在接收到第二低轨道卫星基站的切换响应后，所述第一低轨道卫星基站向该组内各飞行器用户终端广播切换命令及切换时间窗口T；
D4：各飞行器用户终端分别产生0-T之间的随机数t，并在各自的t时刻，向第二低轨道卫星基站发送前导码；
D5：所述的飞行器用户终端接到第二低轨道卫星基站返回随机接入响应后，与第二低轨道卫星基站建立通信连接。
再进一步地，通过计算该组飞行器用户终端相对各卫星的距离、仰角、保持在各卫星波束覆盖范围内的时间综合选择第二低轨道卫星基站作为最佳切换对象。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的通信连接建立方法利用飞行器用户终端估计定时提前值，或者利用卫星广播公共定时提前值、和利用飞行器用户终端估计差分定时提前值，能有效地减少连接用时；让飞行器用户终端进行预判断，以便有效筛选适合进行连接的卫星。
2.采用由卫星在系统信息中向飞行器用户终端提供星历信息的方法，有效地避免传统方法由飞行器用户终端向卫星上报飞行器用户终端位置和运动信息存在数据量过大和卫星星历需要更新，造成飞行器用户终端存贮的星历信息过时的问题。
3.本发明第一低轨道卫星基站为飞行用户终端提供切换信息，且由飞行器用户终端在切换前预先估计定时提前值。并针对大量飞行器用户终端的场景，通过第一低轨道卫星基站根据飞行器用户终端运动特征的分组，帮助进行更加稳健的切换。
附图说明
图1是传统的通信连接建立方法的数据交互示意图。
图2是实施例1所述的通信连接建立方法的数据交互示意图。
图3是实施例2所述的通信连接建立方法的数据交互示意图。
图4是实施例3所述的通信连接建立方法的数据交互示意图。
图5是实施例4所述的通信连接建立方法的数据交互示意图。。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细描述。
实施例1
如图2所示，一种面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，所述的方法包括步骤如下：
S1：第一低轨道卫星基站获取自身的星历、身份信息，邻近的卫星的星历、身份信息以及同一轨道卫星的星历、身份信息，并广播系统信息块信息；所述的系统信息块信息(SystemInformationBlock，SIB)包括卫星的身份、星历、波束覆盖范围；
S2：飞行器用户终端监听第一低轨道卫星基站广播的系统信息块信息，并结合自身位置、运动信息判断是否与第一低轨道卫星基站建立连接；若是，则进行下一步，否则继续监听各个低轨道卫星基站广播的系统信息块信息；
S3：所述的飞行器用户终端根据卫星的星历、自身位置与运动信息进行定时提前值估计；并向第一低轨道卫星基站发送连接请求，同时发送自身的位置、运动信息，以及自身拥有的定时提前值(TA)估计能力；
S4：所述的第一低轨道卫星基站接收到飞行器用户终端连接请求后，反馈上行调度许可(UL-Grant)，等待飞行器用户终端确认连接建立；
S5：待连接建立后，所述的飞行器用户终端周期性进行定时提前值估计，并更新定时提前值。
在一个具体的实施例中，步骤S2，所述的飞行器用户终端通过计算飞行器用户终端相对各卫星的距离、仰角、以及飞行器用户终端保持在卫星波束覆盖范围内的时间，判断是否与第一低轨道卫星基站连接。
在本实施例中，所述的第一低轨道卫星基站主动广播自身的星历信息、身份信息及邻近卫星的星历、身份信息，可以让飞行器用户终端进行预判断，以便有效筛选适合进行连接的卫星。同时，本实施例通过飞行器用户终端对定时提前值的估计，可以减少连接用时。
实施例2
如图3所示，一种面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，所述的方法包括步骤如下：
S1：第一低轨道卫星基站获取自身的星历、身份信息，邻近的卫星的星历、身份信息以及同一轨道卫星的星历、身份信息，并广播系统信息块信息；所述的系统信息块信息包括卫星的身份、星历、波束覆盖范围；
S2：飞行器用户终端监听第一低轨道卫星基站广播的系统信息块信息，并结合自身位置、运动信息判断是否与第一低轨道卫星基站建立连接；若是，则进行下一步，否则继续监听各个低轨道卫星基站广播的系统信息块信息；
S3：所述的飞行器用户终端根据卫星的星历、自身位置、运动信息及公共定时提前值，进行差分定时提前值估计，并向第一低轨道卫星基站发送连接请求；其中，所述的公共定时提前值由所述的第一低轨道卫星基站提供；同时发送自身的位置、运动信息，以及自身拥有的定时提前值估计能力；
S4：所述的第一低轨道卫星基站接收到飞行器用户终端连接请求后，反馈上行调度许可，等待飞行器用户终端确认连接建立；
S5：待连接建立后，所述的飞行器用户终端结合获得的公共定时提前值，周期性进行差分定时提前值估计，并更新差分定时提前值。
在一个具体的实施例中，步骤S2，所述的飞行器用户终端通过计算飞行器用户终端相对各卫星的距离、仰角、以及飞行器用户终端保持在卫星波束覆盖范围内的时间，判断是否与第一低轨道卫星基站连接。
在一个具体的实施例中，步骤S5，同时所述的第一低轨道卫星基站根据卫星星历、飞行器用户终端的位置更新公共定时提前值，并周期性将更新后的公共定时提前值反馈给飞行器用户终端。
在本实施例中，所述第一低轨道卫星基站主动广播自己及邻近卫星的星历、身份信息，可以让飞行器用户终端进行预判断，以便有效筛选适合进行连接的卫星。通过飞行器用户终端对定时提前值TA的估计，可以减少连接用时。对于透传式卫星，公共定时提前值TA包括飞行器用户终端-第一低轨道卫星基站间的公共传输延时、第一低轨道卫星基站的处理延时、以及第一低轨道卫星基站与地面站的服务延时。在此种情况下，相比于向飞行器用户终端提供地面站的位置及变化信息，周期性提供公共定时提前值TA可以减少信令消耗，简化飞行器用户终端定时提前值估计的负担。
实施例3
基于实施例1或实施例2所述的通信连接建立方法，所述的第一低轨道卫星基站与飞行器用户终端建立通信连接，还可以通过以下方式将飞行器用户终端从第一低轨道卫星基站切换与第二低轨道卫星基站进行通信连接，具体如下：
S6：所述的第一低轨道卫星基站接收飞行器用户终端发送的飞行器用户终端的位置信息、运动信息；并结合第一低轨道卫星基站获得邻近卫星的星历、身份信息以及同一轨道卫星的星历、身份信息、波束覆盖范围信息，得到所述的飞行器用户终端的切换时间点与切换卫星对象的切换计划信息，并反馈给所述的飞行器用户终端；
所述的切换计划信息是通过综合随着飞行器用户终端位置移动和各卫星运动导致的，飞行器用户终端在未来一段时间内将处于的卫星波束的变化而得到的。
S6：当到达设定的切换时间点，测量与第二低轨道卫星基站的RSRP，根据RSRP门限和移动性能判断是否切换至第二低轨道卫星基站，并向第一低轨道卫星基站发送切换请求；
S7：接收到飞行器用户终端发送的切换请求后，所述的第一低轨道卫星基站向第二低轨道卫星基站发送切换请求，得到响应后，将切换计划信息传送给第二低轨道卫星基站，并向所述的飞行器用户终端发送上行调度许可，等待飞行器用户终端确认连接建立；
S8：若确认切换至第二低轨道卫星基站，所述的飞行器用户终端根据第二低轨道卫星基站中卫星的星历、位置信息与运动信息，进行初步定时提前值估计。
在一个具体的实施例中，所述的飞行器用户终端在与第二低轨道卫星基站建立通信连接之后，周期性更新定时提前值。或者所述的飞行器用户终端接收第二低轨道卫星基站发送的公共定时提前值，周期性更新差分定时提前值。
在实施例中，由第一低轨道卫星基站计算得到飞行器用户终端的切换计划信息。切换时，需要将切换计划信息传送给第二低轨道卫星基站。在飞行器用户终端的数量较多时，这可能对卫星运算能力与存储空间提出一定的要求。通过飞行器用户终端对定时提前值的估计，可以减少连接用时。
实施例4
基于实施例1或实施例2所述的通信连接建立方法，若干个飞行器用户终端与所述的第一低轨道卫星基站建立通信连接，若干个所述的飞行器用户终端可以组成飞行器集群，针对这种情况，为了能快速进行切换，本实施例还可以通过以下方式将飞行器用户终端从第一低轨道卫星基站切换与第二低轨道卫星基站进行通信连接，具体如下：
D1：所述的第一低轨道卫星基站根据飞行器用户终端的位置、速度、方向、功能，和第一低轨道卫星基站的移动速度、移动方向对所述飞行器用户终端进行分组；
D2：当某组飞行器用户终端到达第一低轨道卫星基站的覆盖范围边缘时，所述第一低轨道卫星基站根据各卫星的身份信息、星历、波束覆盖范围，并结合该组飞行器用户终端的位置信息及运动信息，选择第二低轨道卫星基站作为最佳切换对象，向第二低轨道卫星基站发送切换请求；
D3：在接收到第二低轨道卫星基站的切换响应后，所述第一低轨道卫星基站向该组内各飞行器用户终端广播切换命令及切换时间窗口T；
D4：各飞行器用户终端分别产生0-T之间的随机数t，并在各自的t时刻，向第二低轨道卫星基站发送前导码；
D5：所述的飞行器用户终端接到第二低轨道卫星基站返回随机接入响应(RAR)后，与第二低轨道卫星基站建立通信连接。
在一个具体的实施例中，通过计算该组飞行器用户终端相对各卫星的距离、仰角、保持在各卫星波束覆盖范围内的时间综合选择第二低轨道卫星基站作为最佳切换对象。
在实施例中，当飞行器用户终端没有计算定时提前值的能力，或飞行器用户终端的位置精度不足以准确计算定时提前值时，仍采用标准的4-RACH流程；同时由于飞行器用户终端运动的随机性，无法为其制定一系列未来切换的计划，只根据当前状态帮其选择下一步的切换对象。由第一低轨道卫星基站对飞行器用户终端集群进行分组，从而在大规模数量的飞行器用户终端在切换时，有效地提升了效率。另外，通过卫星广播时间窗口和飞行器用户终端生成随机数选择切换时间点，有效地避免大量飞行器用户终端同时发送随机访问前导码，从而避免导致巨大的RACH冲突的情况。
根据以上实施例可知，实施例1所述的通信连接建立方法利用飞行器用户终端估计定时提前值，实施例2所述的通信连接建立方法利用卫星广播公共定时提前值、和利用飞行器用户终端估计差分定时提前值。
传统的方法中飞行器用户终端位置和运动信息由飞行器用户终端向卫星上报。卫星星历信息可能由在uSIM/UE中存储预配置的卫星参数得到。不过，这种方法可能存在数据量过大和卫星星历需要更新，造成飞行器用户终端存贮的星历信息过时的问题。然而实施例1和实施例2中采用由卫星在系统信息中向飞行器用户终端提供星历信息的方法。
实施例3中的第一低轨道卫星基站为飞行用户终端提供切换计划信息，且由飞行器用户终端在切换前预先估计定时提前值。实施例4则是针对大量飞行器用户终端的场景，通过第一低轨道卫星基站根据飞行器用户终端运动特征的分组，帮助进行更加稳健的切换。
为保证上行传输各飞行器用户终端信号之间的正交性，避免小区内干扰，基站要求同一子帧不同频域资源的各飞行器用户终端信号到达基站的时间基本对齐。因此为了保证基站处的时间同步，需要通过上行定时提前(Uplink Timing Advance)，来控制每个飞行器用户终端的上行信号的偏移，从而实现上行传输各UE的互不干扰。实施例1、实施例2和实施例3中利用飞行器用户终端估计定时提前值，或者利用卫星广播公共定时提前值、和利用飞行器用户终端估计差分定时提前值，能有效地减少连接用时。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：所述的方法包括步骤如下：
S1：第一低轨道卫星基站获取自身的星历、身份信息，邻近的卫星的星历、身份信息以及同一轨道卫星的星历、身份信息，并广播系统信息块信息；所述的系统信息块信息包括卫星的身份、星历、波束覆盖范围；
S2：飞行器用户终端监听第一低轨道卫星基站广播的系统信息块信息，并结合自身位置、运动信息判断是否与第一低轨道卫星基站建立连接；若是，则进行下一步，否则继续监听各个低轨道卫星基站广播的系统信息块信息；
S3：所述的飞行器用户终端根据卫星的星历、自身位置与运动信息进行定时提前值估计；并向第一低轨道卫星基站发送连接请求，同时发送自身的位置、运动信息，以及自身拥有的定时提前值估计能力；
S4：所述的第一低轨道卫星基站接收到飞行器用户终端连接请求后，反馈上行调度许可，等待飞行器用户终端确认连接建立；
S5：待连接建立后，所述的飞行器用户终端周期性进行定时提前值估计，并更新定时提前值。
2.根据权利要求1所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：步骤S2，所述的飞行器用户终端通过计算飞行器用户终端相对各卫星的距离、仰角、以及飞行器用户终端保持在卫星波束覆盖范围内的时间，判断是否与第一低轨道卫星基站连接。
3.根据权利要求2所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：步骤S3，所述的飞行器用户终端还可以根据卫星的星历、自身位置、运动信息及公共定时提前值，进行差分定时提前值估计，并向第一低轨道卫星基站发送连接请求；其中，所述的公共定时提前值由所述的第一低轨道卫星基站提供。
4.根据权利要求3所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：步骤S5替换为：待连接建立后，所述的飞行器用户终端结合获得的公共定时提前值，周期性进行差分定时提前值估计，并更新差分定时提前值。
5.根据权利要求4所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：同时所述的第一低轨道卫星基站根据卫星星历、飞行器用户终端的位置更新公共定时提前值，并周期性将更新后的公共定时提前值反馈给飞行器用户终端。
6.根据权利要求1～5任一项所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：所述的方法还包括：
步骤S6：所述的第一低轨道卫星基站接收飞行器用户终端发送的飞行器用户终端的位置信息、运动信息；并结合第一低轨道卫星基站获得邻近卫星的星历、身份信息以及同一轨道卫星的星历、身份信息、波束覆盖范围信息，得到所述的飞行器用户终端的切换时间点与切换卫星对象的切换计划信息，并反馈给所述的飞行器用户终端；
S6：当到达设定的切换时间点，测量与第二低轨道卫星基站的RSRP，根据RSRP门限和移动性能判断是否切换至第二低轨道卫星基站，并向第一低轨道卫星基站发送切换请求；
S7：接收到飞行器用户终端发送的切换请求后，所述的第一低轨道卫星基站向第二低轨道卫星基站发送切换请求，得到响应后，将切换计划信息传送给第二低轨道卫星基站，并向所述的飞行器用户终端发送上行调度许可，等待飞行器用户终端确认连接建立；
S8：若确认切换至第二低轨道卫星基站，所述的飞行器用户终端根据第二低轨道卫星基站中卫星的星历、位置信息与运动信息，进行初步定时提前值估计。
7.根据权利要求6所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：所述的飞行器用户终端在与第二低轨道卫星基站建立通信连接之后，周期性更新定时提前值。
8.根据权利要求7所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：所述的飞行器用户终端接收第二低轨道卫星基站发送的公共定时提前值，周期性更新差分定时提前值。
9.根据权利要求1～5任一项所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：若干个所述的飞行器用户终端与第一低轨道卫星基站建立通信连接之后，进行如下切换连接：
D1：所述的第一低轨道卫星基站根据飞行器用户终端的位置、速度、方向、功能，和第一低轨道卫星基站的移动速度、移动方向对所述飞行器用户终端进行分组；
D2：当某组飞行器用户终端到达第一低轨道卫星基站的覆盖范围边缘时，所述第一低轨道卫星基站根据各卫星的身份信息、星历、波束覆盖范围，并结合该组飞行器用户终端的位置信息及运动信息，选择第二低轨道卫星基站作为最佳切换对象，向第二低轨道卫星基站发送切换请求；
D3：在接收到第二低轨道卫星基站的切换响应后，所述第一低轨道卫星基站向该组内各飞行器用户终端广播切换命令及切换时间窗口T；
D4：各飞行器用户终端分别产生0-T之间的随机数t，并在各自的t时刻，向第二低轨道卫星基站发送前导码；
D5：所述的飞行器用户终端接收到第二低轨道卫星基站返回随机接入响应后，与第二低轨道卫星基站建立通信连接。
10.根据权利要求9所述的面向低轨道卫星基站-飞行器用户终端的通信连接建立方法，其特征在于：通过计算该组飞行器用户终端相对各卫星的距离、仰角、保持在各卫星波束覆盖范围内的时间综合选择第二低轨道卫星基站作为最佳切换对象。
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