发明内容
本申请提供了一种切换方法及终端、基站,目的在于解决如何在采用低轨卫星进行通信的情况下,减小切换时延,提升用户的通信质的问题。
为了实现上述目的,本申请提供了以下技术方案:
一种切换方法,包括:
终端获取所述终端的位置信息、星历信息以及第一时长,所述第一时长是基站为所述终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长;原卫星为当前覆盖所述终端所在位置的卫星;目标卫星为下一个覆盖所述终端所在位置的卫星;
所述终端依据所述位置信息和所述星历信息,计算得到切换时间点;
所述终端向所述基站发送所述切换时间点,其中,发送所述切换时间点的时间点,比所述切换时间点至少提前所述第一时长;
所述终端在所述切换时间点,执行由原卫星向目标卫星的切换。
上述的方法,可选的,所述终端在所述切换时间点,执行切换之前,还包括:
计算得到目标小区,并将所述目标小区的信息发送至所述基站,所述目标小区为所述目标卫星覆盖所述终端所在位置的小区,以使所述基站在所述切换时间点,将与所述终端之间的通信切换至所述目标小区;
或,接收所述基站发送的所述目标小区;
所述在所述切换时间点,执行由原卫星向目标卫星的切换,包括:
在所述切换时间点,依据已接收的所述基站发送的切换指令,将与所述基站之间的通信切换至所述目标小区,所述切换指令包括所述目标小区的信息。
上述的方法,可选的,还包括:
在检测到第二位置信息与所述位置信息的差值大于阈值后,对所述切换时间点进行更新,得到更新后的目标切换时间点;所述第二位置信息为所述终端的位置更新后的位置信息;
将所述更新后的目标切换时间点发送至所述基站,并在所述更新后的目标切换时间点,执行切换,其中,发送所述更新后的目标切换时间点的时间点,比所述更新后的目标切换时间点至少提前所述第一时长。
上述的方法,可选的,所述终端获取所述星历信息以及第一时长,包括:
所述终端接收所述基站的第一广播消息,所述第一广播消息中携带所述星历信息,或,所述终端依据发送获取所述星历信息的指令,得到所述星历信息;
所述终端接收所述基站的第二广播消息,所述第二广播消息中携带所述第一时长。
一种切换方法,包括:
基站接收终端发送的切换时间点,所述切换时间点由所述终端依据所述终端的位置信息和星历信息确定;
所述基站为所述终端与目标卫星之间建立信道资源,所述目标卫星为下一个覆盖所述终端所在位置的低轨卫星;
在所述切换时间点,执行切换流程。
上述的方法,可选的,所述基站在所述切换时间点,执行切换流程之前,还包括:
计算得到目标小区,并向所述终端发送切换指令,所述切换指令包括所述目标小区的信息,以使所述终端在所述切换时间点,将与所述基站之间的通信切换至所述目标小区;
或,接收所述终端发送的目标小区;
所述在所述切换时间点,执行切换,包括:
在所述切换时间点,将与所述终端之间的通信切换至所述目标小区;
上述的方法,可选的,还包括:
接收所述终端发送的更新后的目标切换时间点,所述更新后的目标切换时间点为所述终端在检测到第二位置信息与终端的原所述位置信息的差值大于阈值后,对所述切换时间点进行更新后得到的;所述第二位置信息为所述终端的位置更新后的位置信息;
根据所述更新后的目标切换时间点为所述终端建立信道资源;
在所述更新后的目标切换时间点,执行所述切换流程。
上述的方法,可选的,基站接收终端发送的切换时间点之前,还包括:
所述基站向所述终端发送第一广播消息,所述第一广播消息中携带所述星历信息;
所述基站向所述终端发送第二广播消息,所述第二广播消息中携带第一时长,所述第一时长是基站为所述终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长。
一种终端,包括:存储器和处理器,所述存储器用于存储程序,所述处理器用于运行所述程序,以实现上述切换方法。
一种基站,包括:存储器和处理器,所述存储器用于存储程序,所述处理器用于运行所述程序,以实现上述切换方法。
本申请实施提供的切换方法及终端、基站,终端向基站发送切换时间点的时间点,比切换时间点至少提前第一时长,因为第一时长为基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长,目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星,所以基站在接收到终端发送的切换时间点后,有足够的时间为终端与目标卫星之间建立信道资源,确保了终端移动到目标卫星覆盖的小区后,终端能够利用目标卫星进行通信,从而保持通信不中断,同时,在切换时间点,终端和基站同时执行切换,无需从一端通知另一端,避免了信令传输的时延,以及大量的信令交互,从而确保终端通信不中断。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供的方法,适用于利用低轨卫星实现4G和5G通信的场景。图1为本申请实施提供的一种切换方法,可以包括以下步骤。
S101、终端获取终端的位置信息、星历信息以及第一时长。
终端可以是手机、笔记本和平板电脑等通讯设备,星历信息可以是包括多个卫星的星历信息,也可以只包括单个卫星的星历信息,本实施例中,星历信息至少包括原卫星的星历信息,原卫星为当前覆盖终端所在位置的卫星,第一时长是基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长,目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星。
终端可以通过GPS定位器或者北斗获取自身的位置信息。终端获取星历信息的一种方式可以是接收基站发送的第一广播消息,第一广播消息中携带星历信息,也可以是终端向通信应用层发送获取星历信息的指令,指令中携带终端的身份编码,以使通信应用层依据终端的身份编码,向终端发送星历信息。
终端获取第一时长的方式可以是接收基站发送的第二广播消息,第二广播消息中携带第一时长。
本实施例中,基站每隔一个预设的时长,向终端广播第一广播消息和第二广播消息,基站可以同时广播第一广播消息和第二广播消息,也就是说第一广播消息和第二广播消息可以是相同的广播消息,也可以是不同的广播信息。。
S102、终端依据位置信息和星历信息,计算得到切换时间点。
终端依据位置信息和星历信息,采用预设的星历算法,得到计算得到切换时间点,实现本步骤的具详细过程可以参考现有技术,此处不再赘述。
S103、终端向基站发送切换时间点,使基站依据接收到的切换时间点,为终端与目标卫星之间建立信道资源。
其中,发送切换时间点的时间点,比该切换时间点至少提前第一时长,具体的,提前的时长中考虑信号从终端传输到基站所需的时长,使基站接收到该切换时间点后有足够的时间为终端与目标卫星之间建立信道资源。
基站接收到切换时间点后,在第一时长内,为终端与目标卫星之间建立信道资源,即建立空口SRB(Signaling Radio Bearers,信令无线承载)信道,
S104、在切换时间点,终端执行由原卫星向目标卫星的切换,基站执行切换流程。
终端在切换时间点,将通信卫星由原卫星切换至目标卫星,采用基站建立的信道资源进行通信连接。同时,在切换时间点,基站将与终端通信的信道切换至在目标卫星上为终端建立的信道,从而完成整个切换的过程。
本申请实施提供的方法,终端向基站发送切换时间点的时间点,比切换时间点至少提前第一时长,因为第一时长为基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长,目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星,所以基站在接收到终端发送的切换时间点后,有足够的时间为终端与目标卫星之间建立信道资源,确保了终端移动到目标卫星覆盖的小区后,终端能够利用目标卫星进行通信,从而保持通信不中断,同时,在切换时间点,终端和基站同时执行切换,无需从一端通知另一端,避免了信令传输的时延,以及大量的信令交互,从而确保终端通信不中断。
另外,本技术方案中,切换时间点是由终端计算得到并发送至基站的,无需基站计算切换时间点,从而可以减少基站的计算负荷。
图2为本申请实施提供的一种切换方法,可以包括以下步骤。
S201、基站向终端发送星历信息以及第一时长。
基站每隔预设的时长向在原卫星所覆盖的小区发送星历信息以及第一时长,星历信息中至少包括原卫星的星历信息。基站可以以广播的形式或单独信令的方式将星历信息以及第一时长发送至终端。如前述实施例所述,第一时长是基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长,目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星。
S202、终端依据位置信息和星历信息,计算得到切换时间点。
实现本步骤的具体方式可以参考现有技术,此处不再赘述。
S203、终端向基站发送切换时间点。
考虑到信号从终端传输到基站的时长,以及基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长,终端向基站发送切换时间点的时间点,比该切换时间点至少提前第一时长。
S204、基站为终端与目标卫星之间建立信道资源,并计算得到目标小区。
基站接收到切换时间点后,在第一时长内,为终端与目标卫星之间建立信道资源。目标小区为目标卫星覆盖终端所在位置的小区,基站结合原卫星的星历信息以及切换时间点,采用预设的星历算法可确定目标小区,或从预先存储的星历信息数据表中确定目标小区,基站确定目标小区的详细过程可以参考现有技术。
S205、基站向终端发送切换指令。
具体的,基站完成信道的建立以及得到目标小区后,向终端发送切换指令,切换指令中携带目标小区的信息。基站向终端发送切换指令的时间点至少比切换时间点提前信号从基站传输到终端所需的时长。从而确保在切换时间点之前,切换指令能够到达终端。
S206、终端在切换时间点,将与基站之间的通信切换至目标小区。
S207、基站在切换时间点,将与终端之间的通信切换至目标小区。
本实施例的S206和S207,终端与基站在切换时间点,同时将两者之间的通信切换至目标小区,通过目标小区进行信息的传输。
本申请实施提供的切换方法,终端向基站发送切换时间点的时间点,比切换时间点至少提前第一时长,使基站有足够的时间为终端与目标卫星之间建立信道资源,同时,基站向终端发送切换指令的时间点至少比切换时间点提前信号从基站传输到终端所需的时长,确保了终端移动到目标卫星覆盖的小区后,终端能够及时的利用目标卫星与基站进行通信,从而保持通信不中断,同时,在切换时间点,终端和基站同时执行切换,无需从一端通知另一端,避免了信令传输的时延,以及大量的信令交互,从而确保终端通信不中断。
需要说明的是,本实施例提供的方法,目标小区也可以是由终端计算得到并将目标小区的信息发送至基站,使基站在切换时间点,将与终端之间的通信切换至目标小区。其中,终端计算得到目标小区的方式与基站计算得到目标小区的方式一致。采用终端计算得到目标小区,并将目标小区的信息发送至基站,无需基站计算目标小区,从而可以减少基站的计算负荷。
考虑到终端可能处于快速移动的状态,终端在向基站发送切换时间点之后,且未执行切换之前,终端的位置信息发生较大变化,导致下一个覆盖终端所在位置的卫星很有可能不是目标卫星,针对这样的情况,图3为本申请实施提供的又一种切换的方法,可以包括以下步骤。
S301、终端在检测到第二位置信息与位置信息的差值大于阈值后,对切换时间点进行更新,得到更新后的目标切换时间点。
第二位置信息为终端的位置更新后的位置信息,终端在向基站发送切换时间点后,检测到第二位置信息与位置信息的差值大于阈值,则对切换时间点进行更新,得到更新后的目标切换时间点,更新后的目标切换时间点依据第二位置信息和第一卫星的星历信息得到,具体的计算得到更新后的目标切换时间点的过程与上述实施例中终端计算得到切换时间点的过程一致。
S302、终端将更新后的目标切换时间点发送至基站。
需要说明的是,发送更新后的目标切换时间点的时间点,比更新后的目标切换时间点至少提前第一时长,第一时长为前述实施所述的基站通过广播或单独信令的方式发送至终端的第一时长,第一时长是基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长。
S303、基站依据更新后的目标切换时间点,确定第三卫星。
基站接收到终端发送的更新后的目标切换时间点后,根据星历信息以及更新后的目标切换时间点,确定第三卫星,具体的确定第三卫星的过程参考现有技术。其中,第三卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星。
S304、基站判断第三卫星是否为目标卫星。如果是,执行S305~S306,如果不是,执行S307~S308。
因为基站在接收终端发送的更新后的目标切换时间点之前,已经接收终端发送的切换时间点,并且根据接收切换时间点计算得到目标卫星,目标卫星为基站根据终端第一次发送的切换时间点,计算得到的下一个覆盖终端所在位置的卫星。若第三卫星是目标卫星,则执行S305~S306,如果第三卫星不是目标卫星,说明下一个覆盖终端所在位置的卫星不是目标卫星,则执行S307~S308。
S305、基站为终端与目标卫星之间建立信道资源,计算得到目标小区,并向终端发送切换指令。其中,切换指令中携带目标小区的信息。需要说明的是,本实例中,基站在接收到更新后的目标切换时间点后,为终端与目标卫星之间建立信道资源。
S306、终端与基站在更新后的目标切换时间点,同时将两者之间的通信切换至目标小区。需要说明的是,虽然下一个覆盖终端所在位置的卫星依然是目标卫星,但是切换的时间点已经改变,所以终端与基站需在更新后的目标切换时间点,执行切换,确保准确的切换至目标小区。
S307、基站为终端与第三卫星之间建立信道资源,计算得到第一目标小区,并向终端发送切换指令。其中,切换指令中携带第一目标小区的信息。需要说明的是,第一目标小区为第三卫星覆盖的小区,在第三卫星与目标卫星不是同一个卫星的情况下,第一目标小区与目标卫星的目标小区不是同一小区。本步骤的实现方式与上述实施例图2中的S205的实现方式一致,此处不再赘述。
S308、终端与基站在更新后的目标切换时间点,同时将两者之间的通信切换至第一目标小区。
本实施例提供的方法,终端在检测到位置发生较大的改变后,向基站发送更新后的目标切换时间点,使基站在确定下一个覆盖终端所在的位置的卫星发生改变后,及时为终端与下一个覆盖终端的卫星建立信道资源,使终端在快速移动的场景下,也可以保持信号不中断。
图4为本申请实施例提供的一种切换装置400的结构示意图,应用于终端,包括:
获取单元401,用于获取终端的位置信息、星历信息以及第一时长,第一时长是基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长;原卫星为当前覆盖终端所在位置的卫星;目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星。
计算单元402,用于依据位置信息和星历信息,计算得到切换时间点。
发送单元403,用于向基站发送切换时间点,其中,发送切换时间点的时间点,比切换时间点至少提前第一时长。
切换单元404,用于在切换时间点,执行由原卫星向目标卫星的切换。
可选的,计算单元402,还用于,计算得到目标小区,并将目标小区的信息发送至基站,目标小区为目标卫星覆盖所述终端所在位置的小区,以使基站在所述切换时间点,将与终端之间的通信切换至目标小区,或,接收基站发送的目标小区。
可选的,切换单元404,还用于,在切换时间点,依据已接收的基站发送的切换指令,将与基站之间的通信切换至目标小区,切换指令包括目标小区的信息。
可选的,计算单元402,还用于,在检测到第二位置信息与位置信息的差值大于阈值后,对切换时间点进行更新,得到更新后的目标切换时间点,第二位置信息为所述终端的位置更新后的位置信息。并触发发送单元403将更新后的目标切换时间点发送至基站,以及触发切换单元404在更新后的目标切换时间点,执行由原卫星向目标卫星的切换,其中,发送目标切换时间点的时间点,比目标切换时间点至少提前第一时长。
可选的,获取单元401,用于获取历信息以及第一时长的具体实现过程为
接收基站的第一广播消息,第一广播消息中携带星历信息,或,依据发送获取所述星历信息的指令,得到星历信息,接收基站的第二广播消息,第二广播消息中携带所述第一时长。
本申请实施提供的终端,向基站发送切换时间点的时间点,比切换时间点至少提前第一时长,因为第一时长为基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长,目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星,所以基站在接收到终端发送的切换时间点后,有足够的时间为终端与目标卫星之间建立信道资源,确保了终端移动到目标卫星覆盖的小区后,终端能够利用目标卫星进行通信,从而保持通信不中断,同时,在切换时间点,终端和基站同时执行切换,无需从一端通知另一端,避免了信令传输的时延,以及大量的信令交互,从而确保终端通信不中断。
图5为本申请实施例提供的一种切换装置500的结构示意图,应用于基站,包括:
接收单元501,用于接收终端发送的切换时间点,切换时间点由终端依据终端的位置信息和第一卫星的星历信息确定,第一卫星为当前覆盖终端所在位置的卫星。
建立单元502,用于为终端与目标卫星之间建立信道资源,目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的低轨卫星。
切换单元503,用于在切换时间点,执行切换流程。
可选的,还包括,计算单元504,用于计算得到目标小区,并向终端发送切换指令,切换指令包括目标小区的信息,以使终端的在切换时间点,将与基站之间的通信切换至目标小区。
可选的,接收单元501,还用于接收终端发送的目标小区,并触发切换单元503在切换时间点,将与终端之间的通信切换至目标小区。
可选的,接收单元501,还用于,接收终端发送的更新后的目标切换时间点,更新后的目标切换时间点为终端在检测到第二位置信息与终端的原位置信息的差值大于阈值后,对切换时间点进行更新后得到的;第二位置信息为终端的位置更新后的位置信息;触发建立单元503根据更新后的目标切换时间点为所述终端建立信道资源;并触发切换单元,在更新后的目标切换时间点,执行所述切换流程。
可选的,还包括,发送单元505,用于向终端发送第一广播消息以及第二广播信息,第一广播消息中携带星历信息,第二广播消息中携带第一时长,第一时长是基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长。
本申请实施提供的基站,接收终端发送切换时间点,终端发送切换时间点的时间点的比切换时间点至少提前第一时长,因为第一时长为基站为终端与目标卫星之间建立信道资源所需的时长,目标卫星为下一个覆盖终端所在位置的卫星,所以基站在接收到终端发送的切换时间点后,有足够的时间为终端与目标卫星之间建立信道资源,确保了终端移动到目标卫星覆盖的小区后,终端能够利用目标卫星进行通信,从而保持通信不中断,同时,在切换时间点,终端和基站同时执行切换,无需从一端通知另一端,避免了信令传输的时延,以及大量的信令交互,从而确保终端通信不中断。
本申请还提供了一种终端600,其结构示意图如图6所示,包括:存储器601和处理器602,存储器601用于存储程序,处理器602用于运行程序,以实现上述的切换方法。
本申请还提供一种基站700,其结构示意图如图7所示,包括:存储器701和处理器702,存储器701用于存储程序,处理器702用于运行程序,以实现上述的切换方法。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。