CN114039645B - 卫星基站切换方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卫星基站切换方法、装置、电子设备及存储介质,涉及卫星通信领域。本发明的卫星基站切换方法包括:获取基站切换需求指令;根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;根据测量数据生成切换数据;根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信领域,尤其是涉及一种卫星基站切换方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前,LEO(低轨道)卫星系统的单颗卫星具有移动速度快、覆盖面小的特点,为了保证地面终端服务不中断,卫星间需要进行频繁的切换,但卫星间频繁的切换往往会影响地面终端的通信质量。因此,如何提供一种卫星基站切换方法,提高终端在通信过程中的工作稳定性,成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种卫星基站切换方法,能够提高终端在通信过程中的工作稳定性。
本发明还提出一种具有上述卫星基站切换方法的卫星基站切换装置。
本发明还提出一种具有上述卫星基站切换方法的电子设备。
本发明还提出一种计算机可读存储介质。
根据本发明第一方面实施例的卫星基站切换方法,所述方法包括:
获取基站切换需求指令;
根据所述基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;
获取终端根据接收到的所述测量控制指令生成的测量数据;
根据所述测量数据生成切换数据;
根据所述切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取所述目标卫星基站的反馈数据;
根据所述反馈数据控制所述终端进行卫星基站切换,以使所述终端连接所述目标卫星基站。
根据本发明实施例的卫星基站切换方法,至少具有如下有益效果:这种卫星基站切换方法通过获取基站切换需求指令;根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;根据测量数据生成切换数据;根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述切换数据向目标卫星基站输出切换指令以获取所述目标卫星基站的反馈数据之前,所述方法还包括:
根据所述切换数据,控制所述终端处于第一状态,其中,所述第一状态包括EMM-Registered、ECM-Connected和RRC-Connected;
根据所述切换数据,控制所述源卫星基站处于第二状态,其中,所述第二状态包括RRC-Connected。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述反馈数据控制所述终端进行卫星基站切换包括:
根据目标数据控制所述终端断开与所述源卫星基站的连接,并控制所述终端连接所述目标卫星基站。
根据本发明的一些实施例,所述根据目标数据控制所述终端断开与所述源卫星基站的连接,并控制所述终端连接所述目标卫星基站之后,所述方法还包括:
检测所述终端的用户数据的同步状态;
根据所述同步状态,输出切换完成提醒或者对所述用户数据进行重组下发。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述同步状态,输出切换完成提醒或者对所述用户数据进行重组下发包括:
若所述用户数据的同步状态为已同步,则输出切换完成提醒。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述同步状态,输出切换完成提醒或者对所述用户数据进行重组下发还包括:
数据识别步骤:若所述用户数据的同步状态为未同步,识别所述用户数据;
重组下发步骤:对所述识别之后的用户数据进行重组下发;
重复所述数据识别步骤至所述重组下发步骤,直至所述用户数据的同步状态为已同步。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述同步状态,输出切换完成提醒或者对所述用户数据进行重组下发还包括:
若所述用户数据的同步状态为未同步,检测已存储的用户数据的数据大小;
若所述数据大小超过预设的数据存储阈值,则对所述终端进行重新连接。
根据本发明第二方面实施例的卫星基站切换装置,卫星基站切换装置包括:
需求指令获取模块,用于获取基站切换需求指令;
测量控制指令输出模块,用于根据所述基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;
测量数据生成模块,用于获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;
切换数据生成模块,用于根据测量数据生成切换数据;
切换指令输出模块,用于根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令以获取所述目标卫星基站的反馈数据;
卫星基站切换模块,用于根据所述反馈数据控制所述终端进行卫星基站切换,以使所述终端连接所述目标卫星基站。
根据本发明实施例的卫星基站切换装置,至少具有如下有益效果:这种卫星基站切换装置通过需求指令获取模块获取基站切换需求指令;测量控制指令输出模块根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;测量数据生成模块获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;切换数据生成模块根据测量数据生成切换数据;切换指令输出模块根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令以获取目标卫星基站的反馈数据;卫星基站切换模块根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
根据本发明第三方面实施例的电子设备,包括存储器、处理器及存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本发明上述第一方面实施例的卫星基站切换方法。
根据本发明实施例的电子设备,至少具有如下有益效果:这种电子设备采用上述卫星基站切换方法通过获取基站切换需求指令;根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;根据测量数据生成切换数据;根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
根据本发明第四方面实施例的计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行上述第一方面实施例的卫星基站切换方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质,至少具有如下有益效果:计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令通过采用上述卫星基站切换方法,通过获取基站切换需求指令;根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;根据测量数据生成切换数据;根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:
图1是本发明一个实施例的卫星基站切换方法的流程图;
图2是本发明一个实施例的卫星基站切换方法的另一流程图;
图3是本发明一个实施例的卫星基站切换方法的另一流程图;
图4是图3中步骤S302的流程图;
图5是图3中步骤S302的另一流程图;
图6是本发明另一实施例的卫星基站切换装置的结构示意图。
附图标记:601、需求指令获取模块;602、测量控制指令输出模块;603、测量数据生成模块;604、切换数据生成模块;605、切换指令输出模块;606、卫星基站切换模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
第一方面,参照图1,本发明实施例的卫星基站切换方法包括:
S101,获取基站切换需求指令;
S102,根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;
S103,获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;
S104,根据测量数据生成切换数据;
S105,根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;
S106,根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。
在对卫星基站进行切换时,先获取基站切换需求指令;需要说明的是,在低轨道卫星的移动通信系统中,任意一颗卫星沿着预设运动轨迹运动,卫星相对地面的运动速度很快,且每颗卫星往往只能为终端提供几分钟的服务时间。具体地,在某一时刻,终端是由第一卫星基站提供服务,随着卫星的飞行,终端所在位置已由第二卫星基站提供无线覆盖,并且第一卫星基站的信号逐渐减弱,此时应当进行卫星间的切换。根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;当源卫星基站接收到基站切换需求指令后,源卫星基站会向终端群下发测量控制,通过发送重新配置无线连接指令(RRCConnectionReconfiguration)对终端的测量进行配置。获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;其中,测量数据包括终端的位置、信号质量、用户等级等信息。源卫星基站根据测量数据生成切换数据;若终端生成的测量数据满足预设的卫星切换要求,各终端就会把测量结果上报给源卫星基站,并向源卫星基站发送无线资源控制完成信号(RRCComplete),并根据各个终端上报的测量结果进行切换判决,确定需要切换至的目标卫星基站。源卫星基站根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;源卫星基站确定好目标卫星基站后,源卫星基站通过X2口先向目标卫星基站发送切换请求指令(HandoverRequest),指示目标卫星基站进行卫星切换准备,目标卫星基站完成资源分配后向源卫星基站发送切换准备完成指令(HandoverRequestAcknowledge)表示完成切换准备。源卫星基站根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。源卫星基站发送重新配置无线连接指令(RRCConnectionReconfiguration)给各个终端,其中涉及到的指令包含目标基站点波束的物理标识、终端在目标基站波束下的C-RNTI(无线网络临时标识符)、目标波束接入专用的前导序列以及目标波束的安全算法等等,并指示终端群中所有用户进行切换,各个终端发送完成重新配置无线连接指令(RRCConnectionReconfigurationComplete)给目标卫星基站,从而完成终端与目标卫星基站的连接。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
参照图2,在一些具体实施例中,步骤S105之前,该方法还包括:
S201,根据切换数据,控制终端处于第一状态,其中,第一状态包括EMM-Registered、ECM-Connected和RRC-Connected;
S202,根据切换数据,控制源卫星基站处于第二状态,其中,所述第二状态包括RRC-Connected。
在进行卫星切换的准备工作中,需要控制终端群处于EMM-Registered(注册)状态、ECM-Connected(演进分组系统的连接管理)状态和RRC-Connected(建立无线连接)状态。源卫星基站处于RRC-Connected状态。另外,MME(移动性管理实体)处于EMM-Registered状态和ECM-Connected状态,以使UE(用户设备)可以正常使用业务,同时能够与MME进行通信,提高卫星基站进行切换的工作可靠性。
在一些具体实施例中,步骤S106,包括:
根据目标数据控制终端断开与源卫星基站的连接,并控制终端连接目标卫星基站。
服务网关(S-GW)能够发送数据包给源卫星基站,当服务网关发送结束符(EM)给源卫星基站,源卫星基站接收相应结束符并发送给终端群,同时,服务网关还会发送开始符(SM)给目标卫星基站进行缓存,当终端群接收到结束符后便断开与源卫星基站的连接,并根据开始符同步连接至目标卫星基站。此时,MME先控制目标卫星基站缓存器中的数据包发送给终端群,再控制服务网关的数据包发送给目的卫星基站,目的卫星基站接收到相应的数据包后再发送给终端群。
参照图3,在一些具体实施例中,根据目标数据控制终端断开与源卫星基站的连接,并控制终端连接目标卫星基站之后,该方法还包括:
S301,检测终端的用户数据的同步状态;
S302,根据同步状态,输出切换完成提醒或者对用户数据进行重组下发。
由于可能会存在终端一直未与目标卫星基站同步成功的异常状态,因此需要检测终端的用户数据的同步状态。若终端与目标卫星基站同步成功,终端则输出切换完成提醒;若终端与目标卫星基站未同步成功,目标卫星基站则对用户数据进行重组下发。
在一些具体实施例中,步骤S302,包括:
若用户数据的同步状态为已同步,则输出切换完成提醒。
参照图4,在一些具体实施例中,步骤S302,还包括:
S401,数据识别步骤:若用户数据的同步状态为未同步,识别用户数据;
S402,重组下发步骤:对识别之后的用户数据进行重组下发;
S403,重复数据识别步骤至重组下发步骤,直至用户数据的同步状态为已同步。
在检测终端的用户数据的同步状态的过程中,在卫星上加载信号处理单元(SPU)、用户数据分类缓存器(UDCB)和包重组单元(PRCU),信号处理单元负责识别核心网传来数据包的ID以及相应的用户数据;用户数据分类缓存器负责各个用户的数据缓存;包重组单元负责各个用户数据包的重组下发。若终端用户与目标卫星基站未建立同步状态,包重组单元会一直循环发送重组的数据包,直到用户数据与目标卫星基站建立同步状态。
参照图5,在一些具体实施例中,步骤S302,还包括:
S501,若用户数据的同步状态为未同步,检测已存储的用户数据的数据大小;
S502,若数据大小超过预设的数据存储阈值,则对终端进行重新连接。
当用户数据分类缓存器(UDCB)对某用户终端数据包存储超过一定门限大小时,则认为该用户丢失,该终端需重新进行连接。
第二方面,参照图6,本发明实施例的卫星基站切换装置包括:
需求指令获取模块601,用于获取基站切换需求指令;
测量控制指令输出模块602,用于根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;
测量数据生成模块603,用于获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;
切换数据生成模块604,用于根据测量数据生成切换数据;
切换指令输出模块605,用于根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令以获取目标卫星基站的反馈数据;
卫星基站切换模块606,用于根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。
在对卫星基站进行切换时,需求指令获取模块601获取基站切换需求指令;进而,测量控制指令输出模块602根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;测量数据生成模块603获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;切换数据生成模块604根据测量数据生成切换数据;切换指令输出模块605根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令以获取目标卫星基站的反馈数据;卫星基站切换模块606根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
第三方面,本发明实施例的电子设备,包括至少一个处理器,以及与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器执行指令时实现如第一方面实施例的卫星基站切换方法。
这种电子设备采用上述卫星基站切换方法,通过获取基站切换需求指令;根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;根据测量数据生成切换数据;根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
第四方面,本发明还提出一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面实施例的卫星基站切换方法,通过获取基站切换需求指令;根据基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;获取终端根据接收到的测量控制指令生成的测量数据;根据测量数据生成切换数据;根据切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取目标卫星基站的反馈数据;根据反馈数据控制终端进行卫星基站切换,以使终端连接目标卫星基站。通过这种方式减去了源卫星基站与目标卫星基站间进行数据转发的步骤,能够有效地提高卫星间的切换效率,从而提高终端在通信过程中的工作稳定性。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (4)
1.卫星基站切换方法,其特征在于,包括:
获取基站切换需求指令;
根据所述基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;
获取终端根据接收到的所述测量控制指令生成的测量数据;
根据所述测量数据生成切换数据;
根据所述切换数据,控制所述终端处于第一状态,其中,所述第一状态包括EMM-Registered、ECM-Connected和RRC-Connected;
根据所述切换数据,控制所述源卫星基站处于第二状态,其中,所述第二状态包括RRC-Connected;
根据所述切换数据,控制MME处于EMM-Registered和ECM-Connected状态;
根据所述切换数据向目标卫星基站输出切换指令,并获取所述目标卫星基站的反馈数据;
根据目标数据控制所述终端断开与所述源卫星基站的连接,并控制所述终端连接所述目标卫星基站,以使所述终端连接所述目标卫星基站;
检测所述终端的用户数据的同步状态;
若所述用户数据的同步状态为已同步,则输出切换完成提醒;
数据识别步骤:若所述用户数据的同步状态为未同步,识别所述用户数据;
重组下发步骤:对所述识别之后的用户数据进行重组下发;
重复所述数据识别步骤至所述重组下发步骤,直至所述用户数据的同步状态为已同步;
若所述用户数据的同步状态为未同步,检测已存储的用户数据的数据大小;
若所述数据大小超过预设的数据存储阈值,则对所述终端进行重新连接。
2.卫星基站切换装置,其特征在于,包括:
需求指令获取模块,用于获取基站切换需求指令;
测量控制指令输出模块,用于根据所述基站切换需求指令,控制源卫星基站输出测量控制指令;
测量数据生成模块,用于获取终端根据接收到的所述测量控制指令生成的测量数据;
切换数据生成模块,用于根据所述测量数据生成切换数据;
切换指令输出模块,用于根据所述切换数据向目标卫星基站输出切换指令以获取所述目标卫星基站的反馈数据;
卫星基站切换模块,用于根据目标数据控制所述终端断开与所述源卫星基站的连接,并控制所述终端连接所述目标卫星基站,以使所述终端连接所述目标卫星基站;
其中,在所述根据所述切换数据向目标卫星基站输出切换指令以获取所述目标卫星基站的反馈数据之前,所述装置还用于:
根据所述切换数据,控制所述终端处于第一状态,其中,所述第一状态包括EMM-Registered、ECM-Connected和RRC-Connected;
根据所述切换数据,控制所述源卫星基站处于第二状态,其中,所述第二状态包括RRC-Connected;
根据所述切换数据,控制MME处于EMM-Registered和ECM-Connected状态;
其中,在所述根据目标数据控制所述终端断开与所述源卫星基站的连接,并控制所述终端连接所述目标卫星基站之后,所述装置还用于:
检测所述终端的用户数据的同步状态;
若所述用户数据的同步状态为已同步,则输出切换完成提醒;
数据识别步骤:若所述用户数据的同步状态为未同步,识别所述用户数据;
重组下发步骤:对所述识别之后的用户数据进行重组下发;
重复所述数据识别步骤至所述重组下发步骤,直至所述用户数据的同步状态为已同步;
若所述用户数据的同步状态为未同步,检测已存储的用户数据的数据大小;
若所述数据大小超过预设的数据存储阈值,则对所述终端进行重新连接。
3.电子设备,包括存储器、处理器及存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1所述的卫星基站切换方法。
4.计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行权利要求1所述的卫星基站切换方法。
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