CN114268387A - 卫星通信中的切换方法和装置 - Google Patents

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CN114268387A CN202111423191.9A CN202111423191A CN114268387A CN 114268387 A CN114268387 A CN 114268387A CN 202111423191 A CN202111423191 A CN 202111423191A CN 114268387 A CN114268387 A CN 114268387A
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Abstract

本申请提供一种卫星通信中的切换方法和装置。本申请卫星通信中的切换方法，包括：终端设备获取第一卫星基站的星历信息，所述第一卫星基站为覆盖所述终端设备的卫星基站；所述终端设备根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站；所述终端设备根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间；所述终端设备根据确定的所述第一时间，切换到所述目的卫星基站包括的目的小区。本申请减少终端设备的耗电量，节约空口资源，还避免了同一时刻大量终端设备上报测量信息导致的信令风暴，提高切换的成功率。

Description

卫星通信中的切换方法和装置
技术领域
本申请涉及通信技术，尤其涉及一种卫星通信中的切换方法和装置。
背景技术
地球同步卫星长期以来用于移动通信，但由于地球同步卫星受限于同步卫星轨道(Geostationary Satellite Orbit，GSO)，因此可以在GSO中布置的卫星的数量是有限的。作为地球同步卫星的替代方案，已设计了使用非同步卫星轨道(Non GeostationarySatellite Orbit，NGSO)，例如，低地球轨道(Low Earth Orbit，LEO)中的卫星星座的通信系统，以向整个地球或者地球的大部分位置提供通信覆盖。在基于NGSO的通信系统中，卫星相对于地球表面的通信设备(例如，网关或终端设备)产生移动，同时地球表面的通信设备本身也可能处在一种运动状态，例如，通信设备位于移动的高铁或飞机上。以低轨卫星为例，其移动速度较快，离地球表面高度为1200km，那么该卫星绕地球轨道运行一周的时间大概为100分钟左右，该卫星对于一个终端设备来说，服务的时间大概在十分钟左右，因此，会存在在某个时间点终端设备从一个卫星切换到另一个卫星的情况。
相关技术的终端设备切换的过程中，基站指示终端设备进行信道质量测量，然后基站基于测量结果指示终端设备将无线链路切换到目的邻小区。
但在卫星通信中，由于卫星和终端设备的距离比较远，通常是1000km左右，在卫星和终端设备之间存在着比较长的传输时延，同时卫星本身也在高速运行，因此当终端设备在上报测量结果时，基于传输时延和卫星高速运动两个因素，很有可能卫星收到终端设备上报的测量结果时，信道的质量已经发生了明显变化，而且卫星的运动造成终端设备的频繁切换，终端设备要不断的上报测量结果，不但终端设备的能耗变大，很可能会造成系统的信令风暴，最终导致切换的失败。
发明内容
本申请提供一种卫星通信中的切换方法和装置，以减少终端设备的耗电量，节约空口资源，还避免了同一时刻大量终端设备上报测量信息导致的信令风暴，提高切换的成功率。
第一方面，本申请提供一种卫星通信中的切换方法，包括：终端设备获取第一卫星基站的星历信息，所述第一卫星基站为覆盖所述终端设备的卫星基站；所述终端设备根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站；所述终端设备根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间；所述终端设备根据确定的所述第一时间，切换到所述目的卫星基站包括的目的小区。
本实施例，由终端设备根据卫星基站的位置信息确定目的卫星基站，并确定切换到目的卫星基站的时间，终端设备在该时间到达时切换到目的卫星基站包括的目的小区，由于卫星运行具有周期性，终端设备确定的切换信息同样具有周期性，而且非连接状态下终端设备可以不计算，使得终端设备不需要频繁测量信道质量和上报测量结果，减少终端设备的耗电量，节约空口资源，还避免了同一时刻大量终端设备上报测量信息导致的信令风暴。又由于卫星和终端具有移动运行的特点，网络侧的决策和主导的链路切换存在失败的概率较大，而终端设备自己选择的目的卫星基站和切换时间则可以提高切换的成功率。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备获取第一卫星基站的星历信息，包括：所述终端设备向星历信息网元发送星历信息请求，所述星历信息请求包括所述终端设备的位置信息；所述终端设备接收所述星历信息网元发送的信令，所述信令包括所述第一卫星基站的星历信息。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站，包括：所述终端设备根据所述星历信息计算第二时间，所述第二时间为所述覆盖所述终端设备的卫星基站覆盖所述终端设备的起始时间；所述终端设备根据所述第二时间确定第二卫星基站，所述第二卫星基站为在当前时刻之后覆盖所述终端设备的卫星基站；所述终端设备根据所述第二卫星基站的星历信息和所述终端设备的位置信息计算所述第二卫星基站与终端设备之间的距离，将所述第二卫星基站中距离最近的卫星基站确定为所述目的卫星基站。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间，包括：所述终端设备根据所述目的卫星基站的所述星历信息计算所述目的卫星基站的移动速度，并根据所述目的卫星基站的移动速度、所述终端设备的移动速度以及设定的切换提前量计算所述第一时间。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备获取第一卫星基站的星历信息，包括：所述终端设备接收广播消息，所述广播消息包括所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息，所述第一卫星基站包括的小区在所述覆盖时间内覆盖所述经纬度信息所表示的位置。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站，包括：所述终端设备根据所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息确定所述第一卫星基站包括的小区中最先覆盖所述终端设备的小区，将所述最先覆盖所述终端设备的小区所属基站确定为所述目的卫星基站。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间，包括：所述终端设备根据所述目的卫星基站的所述覆盖时间和设定的切换提前量计算所述第一时间。
在一种可能的实现方式中，所述广播消息由所述第一卫星基站中的一个卫星基站发送；或者，所述广播消息由各个所述第一卫星基站分别发送。
第二方面，本申请提供一种卫星通信中的切换装置，包括：收发单元，用于获取第一卫星基站的星历信息，所述第一卫星基站为覆盖所述终端设备的卫星基站；处理单元，用于根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站；根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间；根据确定的所述第一时间，切换到所述目的卫星基站包括的目的小区。
本实施例，由终端设备根据卫星基站的位置信息确定目的卫星基站，并确定切换到目的卫星基站的时间，终端设备在该时间到达时切换到目的卫星基站包括的目的小区，由于卫星运行具有周期性，终端设备确定的切换信息同样具有周期性，而且非连接状态下终端设备可以不计算，使得终端设备不需要频繁测量信道质量和上报测量结果，减少终端设备的耗电量，节约空口资源，还避免了同一时刻大量终端设备上报测量信息导致的信令风暴。又由于卫星和终端具有移动运行的特点，网络侧的决策和主导的链路切换存在失败的概率较大，而终端设备自己选择的目的卫星基站和切换时间则可以提高切换的成功率。
在一种可能的实现方式中，所述收发单元，具体用于向星历信息网元发送星历信息请求，所述星历信息请求包括所述终端设备的位置信息；接收所述星历信息网元发送的信令，所述信令包括所述第一卫星基站的星历信息。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元，具体用于根据所述星历信息计算第二时间，所述第二时间为所述覆盖所述终端设备的卫星基站覆盖所述终端设备的起始时间；根据所述第二时间确定第二卫星基站，所述第二卫星基站为在当前时刻之后覆盖所述终端设备的卫星基站；根据所述第二卫星基站的星历信息和所述终端设备的位置信息计算所述第二卫星基站与终端设备之间的距离，将所述第二卫星基站中距离最近的卫星基站确定为所述目的卫星基站。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元，具体用于根据所述目的卫星基站的所述星历信息计算所述目的卫星基站的移动速度，并根据所述目的卫星基站的移动速度、所述终端设备的移动速度以及设定的切换提前量计算所述第一时间。
在一种可能的实现方式中，所述收发单元，具体用于接收广播消息，所述广播消息包括所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息，所述第一卫星基站包括的小区在所述覆盖时间内覆盖所述经纬度信息所表示的位置。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元，具体用于所述终端设备根据所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息确定所述第一卫星基站包括的小区中最先覆盖所述终端设备的小区，将所述最先覆盖所述终端设备的小区所属基站确定为所述目的卫星基站。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元，具体用于根据所述目的卫星基站的所述覆盖时间和设定的切换提前量计算所述第一时间。
在一种可能的实现方式中，所述广播消息由所述第一卫星基站中的一个卫星基站发送；或者，所述广播消息由各个所述第一卫星基站分别发送。
第三方面，本申请提供一种终端设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面中任一项所述的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序，所述计算机程序在计算机上被执行时，使得所述计算机执行上述第一方面中任一项所述的方法。
第五方面，本申请提供一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行上述第一方面中任一项所述的方法。
第六方面，本申请提供一种芯片，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行如上述第一方面中任一项所述的方法。
附图说明
图1为LEO中的卫星移动导致终端设备切换的示意图；
图2为本申请卫星通信场景示意图；
图3为本申请卫星通信中的切换方法实施例一的流程图；
图4为本申请卫星通信中的切换方法实施例二的流程图；
图5为本申请提供的通信装置500的示意性框图；
图6为本申请提供的终端设备600的示意性结构图；
图7为本申请提供的网络设备700的示意性结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
图1为LEO中的卫星移动导致终端设备切换的示意图，如图1所示，由于卫星的移动，在时间1由卫星1覆盖终端设备所在位置，在时间2卫星1移动到其他地方，由卫星2覆盖终端设备所在位置，在时间3卫星2又移动到其他地方，由卫星3覆盖终端设备所在位置，因此终端设备在不同的时间由不同的卫星提供接入服务，在这个过程中，终端设备要在不同的卫星小区之间切换。
图2为本申请卫星通信场景示意图，如图2所示，本申请属于卫星通信范畴，位于地面的终端设备通过新空口(New Radio，NR)接入网络，基站部署在卫星上，并通过无线链路与地面的地面站、5G核心网相连，在卫星基站之间也存在无线链路，完成基站与基站之间的信令交互和用户数据传输。其中，终端设备为支持NR的移动设备，包括手机，平板电脑等，终端设备可以通过NR接入卫星基站并发起呼叫、上网等业务。卫星基站主要提供无线接入服务，并调度无线资源给接入终端设备，支持可靠的无线传输协议和数据加密协议等。5G核心网主要负责终端设备接入控制、移动性管理、会话管理、用户安全认证和计费等业务。地面站主要负责转发卫星基站和5G核心网之间的信令和业务数据。NR为终端设备和卫星基站之间的无线链路。Xn接口为卫星基站彼此之间的接口，主要用于切换等信令交互。NG接口为卫星基站和5G核心网之间接口，主要交互5G核心网的信令和终端设备的业务数据。
以下以图2所示场景为例，对本申请提供的卫星通信中的切换方法进行说明。
图3为本申请卫星通信中的切换方法实施例一的流程图，如图3所示，本实施例的方法可以由终端设备执行，该方法可以包括：
步骤301、终端设备向星历信息网元发送星历信息请求。
该星历信息请求包括终端设备的位置信息。星历信息网元用于搜集所有卫星基站的星历信息，其可以是独立于卫星基站和5G核心网的网络侧设备，也可以设置于5G核心网(如图2所示)中。
步骤302、星历信息网元向终端设备发送信令，该信令包括第一卫星基站的星历信息。
第一卫星基站为覆盖终端设备的卫星基站，星历信息包括卫星的轨道面的倾角，升交点的赤经，轨道椭圆长半轴，轨道椭圆的偏心率，近地点角距和卫星过近点时刻等。
步骤303、终端设备根据星历信息，确定终端设备需要切换的目的卫星基站。
终端设备如果发现服务基站的信号变弱，例如，从服务基站接收到的信号的误码率大于设定阈值时，说明此时服务基站正在远离终端，信号强度正在变弱，如果不及时切换，终端设备很可能会掉线，此时终端设备可以先根据先前得到的星历信息计算第二时间，该第二时间为覆盖终端设备的卫星基站覆盖终端设备的起始时间，然后终端设备根据第二时间确定第二卫星基站，第二卫星基站为在当前时刻之后覆盖终端设备的卫星基站，最后终端设备根据第二卫星基站的星历信息和终端设备的位置信息计算第二卫星基站与终端设备之间的距离，将第二卫星基站中距离最近的卫星基站确定为目的卫星基站。
基于步骤302获取到的星历信息，终端设备可以得到各个能够覆盖终端设备的卫星基站的移动轨迹，以及这些卫星基站覆盖终端设备的起始时间，甚至可以确定哪些卫星基站即将远离终端设备，哪些卫星基站即将接近终端设备。终端设备可以根据星历信息从N个第一卫星基站中确定M个第二卫星基站，由于卫星基站有其固有的移动轨迹，因此根据移动方向存在向着终端设备移动的卫星基站，和背离终端设备移动的卫星基站，终端设备首先排除掉背离终端设备移动的卫星基站，只保留向着终端设备移动的卫星基站，即在当前时刻之后覆盖终端设备所在位置的卫星基站。终端设备再根据M个第二卫星基站的星历信息和终端设备的位置信息计算M个第二卫星基站与终端设备之间的距离，将M个第二卫星基站中距离最近的卫星基站确定为目的卫星基站。假设终端设备自身位置为P0，P0可以通过定位装置获取，M个第二卫星基站的位置分别为P1、P2、…PM，P1、P2、…PM可以根据第二卫星基站的星历信息获取，终端设备分别计算出与各个第二卫星基站的距离D1、D2、D3、…DM，从中选择距离最短的第二卫星基站作为切换的目的卫星基站(target gNB)。
步骤304、终端设备根据确定的目的卫星基站，确定终端设备切换到目的卫星基站的第一时间。
本申请中终端设备根据目的卫星基站的星历信息计算目的卫星基站的移动速度，并根据目的卫星基站的移动速度、终端设备的移动速度以及设定的切换提前量计算第一时间。
由于信号在终端设备和卫星基站之间往返存在传输时延，因此终端设备在计算切换时间时，还需要考虑信号的传输时延，即在实际的切换时间上减去切换提前量，该切换提前量可以参考传输距离、传输速度、信号的传输时延等因素进行设定。
步骤305、终端设备根据确定的第一时间，切换到目的卫星基站包括的目的小区。
本实施例中，终端设备在第一时间到达时，接收同步信号，根据该同步信号确定目的小区。目的卫星基站包括的小区向外发送广播消息和同步信号，终端设备在接收到该同步信号后，认为具备接入该小区的条件，便确认该小区就是目的小区。
终端设备可以直接向服务小区发送切换请求，该切换请求包括目的卫星基站和目的小区的标识信息。终端设备向服务小区发送的切换请求可以通过两种方式来实现：一种是新增加一条切换请求消息，在该切换请求消息中携带目的卫星基站和目的小区的标识信息。另一种是在现有的测量事件中增加一个新的触发事件，例如，Ax，终端设备在该测量事件中携带目的卫星基站和目的小区的标识信息。
本实施例，由终端设备根据卫星基站的位置信息确定目的卫星基站，并确定切换到目的卫星基站的时间，终端设备在该时间到达时切换到目的卫星基站包括的目的小区，由于卫星运行具有周期性，终端设备确定的切换信息同样具有周期性，而且非连接状态下终端设备可以不计算，使得终端设备不需要频繁测量信道质量和上报测量结果，减少终端设备的耗电量，节约空口资源，还避免了同一时刻大量终端设备上报测量信息导致的信令风暴。又由于卫星和终端具有移动运行的特点，网络侧的决策和主导的链路切换存在失败的概率较大，而终端设备自己选择的目的卫星基站和切换时间则可以提高切换的成功率。
图4为本申请卫星通信中的切换方法实施例二的流程图，如图4所示，本实施例的方法可以包括：
步骤401、终端设备接收广播消息。
该广播消息可以由覆盖终端设备的卫星基站中的其中一个卫星基站发送，也可以由覆盖终端设备的各个卫星基站分别发送。卫星基站可以从核心网获取自己的星历信息，星历信息包括卫星的轨道面的倾角，升交点的赤经，轨道椭圆长半轴，轨道椭圆的偏心率，近地点角距和卫星过近点时刻等，并且根据和相邻卫星基站的通信获取相邻卫星基站的星历信息，因此卫星基站可以根据星历信息计算得到覆盖某个区域的时间。卫星基站可以以广播消息的形式向终端设备发送这一计算结果。
广播消息包括覆盖终端设备的第一卫星基站的标识信息，以及第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息，第一卫星基站包括的小区在覆盖时间内覆盖经纬度信息所表示的位置。示例性的，上述广播消息可以采用表1的形式表示：
表1
卫星基站的标识信息 小区的标识信息 覆盖时间 经度 纬度
gNB ID 1 Cell ID 1 9:00-9:05 23°26'22"W 23°26'22"S
gNB ID 2 Cell ID 2 9:05-9:10 23°26'22"W 23°26'22"S
gNB ID 3 Cell ID 3 9:10-9:15 23°26'22"W 23°26'22"S
步骤402、终端设备根据星历信息，确定终端设备需要切换的目的卫星基站。
终端设备根据第一卫星基站的标识信息，以及第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息确定第一卫星基站包括的小区中最先覆盖终端设备的小区，将最先覆盖终端设备的小区所属基站确定为目的卫星基站。
由表1可知，一共有三个卫星基站(即5G基站(next Generation Node B，gNB))依时间顺序先后覆盖经度为23°26'22"W，维度为23°26'22"S所表示的位置。终端设备可以通过定位装置，例如，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)获取自己的位置，根据表1的信息，终端设备可以知道经度为23°26'22"W，维度为23°26'22"S所表示的位置正是自己所在的位置，从而可以确定表1中的三个小区覆盖自己所在的位置的覆盖时间。终端设备将其中最先覆盖自己所在的位置的小区确定为目的小区，例如Cell ID 1，该目的小区所属基站即为目的卫星基站。
步骤403、终端设备根据确定的目的卫星基站，确定终端设备切换到目的卫星基站的第一时间。
终端设备根据目的卫星基站的覆盖时间和设定的切换提前量计算第一时间。由于信号在终端设备和卫星基站之间往返存在传输时延，因此终端设备在计算切换时间时，还需要考虑信号的传输时延，即在实际的切换时间上减去切换提前量，该切换提前量可以参考传输距离、传输速度、信号的传输时延等因素进行设定。
步骤404、终端设备根据确定的第一时间，切换到目的卫星基站包括的目的小区。
终端设备向服务小区发送切换请求，该切换请求包括目的卫星基站和目的小区的标识信息。终端设备向服务小区发送的切换请求可以通过两种方式来实现：一种是新增加一条切换请求消息，在该切换请求消息中携带目的卫星基站和目的小区的标识信息。另一种是在现有的测量事件中增加一个新的触发事件，例如，Ax，终端设备在该测量事件中携带目的卫星基站和目的小区的标识信息。
本实施例，由终端设备根据卫星基站的位置信息确定目的卫星基站，并确定切换到目的卫星基站的时间，终端设备在该时间到达时切换到目的卫星基站包括的目的小区，由于卫星运行具有周期性，终端设备确定的切换信息同样具有周期性，而且非连接状态下终端设备可以不计算，使得终端设备不需要频繁测量信道质量和上报测量结果，减少终端设备的耗电量，节约空口资源，还避免了同一时刻大量终端设备上报测量信息导致的信令风暴。又由于卫星和终端具有移动运行的特点，网络侧的决策和主导的链路切换存在失败的概率较大，而终端设备自己选择的目的卫星基站和切换时间则可以提高切换的成功率。
当服务小区接收到切换请求后，解析出目的卫星基站和目的小区，通过Xn接口向目的小区发送切换请求，从而开始第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject，3GPP)规定的切换流程。
参见图5，图5为本申请提供的通信装置500的示意性框图。通信装置500包括处理单元502和收发单元501。
在一个实施例中，通信装置500具有方法实施例中终端设备在卫星通信中的切换配置切换的功能。例如，通信装置500可以完全对应图3或4的实施例中的终端设备。此时，通信装置500的各单元分别用于执行如下操作和/或处理。
收发单元501，用于获取第一卫星基站的星历信息，所述第一卫星基站为覆盖所述终端设备的卫星基站；
处理单元502，用于根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站；根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间；根据确定的所述第一时间，切换到所述目的卫星基站包括的目的小区。
在一种可能的实现方式中，所述收发单元501，具体用于向星历信息网元发送星历信息请求，所述星历信息请求包括所述终端设备的位置信息；接收所述星历信息网元发送的信令，所述信令包括所述第一卫星基站的星历信息。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元502，具体用于根据所述星历信息计算第二时间，所述第二时间为所述覆盖所述终端设备的卫星基站覆盖所述终端设备的起始时间；根据所述第二时间确定第二卫星基站，所述第二卫星基站为在当前时刻之后覆盖所述终端设备的卫星基站；根据所述第二卫星基站的星历信息和所述终端设备的位置信息计算所述第二卫星基站与终端设备之间的距离，将所述第二卫星基站中距离最近的卫星基站确定为所述目的卫星基站。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元502，具体用于根据所述目的卫星基站的所述星历信息计算所述目的卫星基站的移动速度，并根据所述目的卫星基站的移动速度、所述终端设备的移动速度以及设定的切换提前量计算所述第一时间。
在一种可能的实现方式中，所述收发单元501，具体用于接收广播消息，所述广播消息包括所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息，所述第一卫星基站包括的小区在所述覆盖时间内覆盖所述经纬度信息所表示的位置。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元502，具体用于所述终端设备根据所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息确定所述第一卫星基站包括的小区中最先覆盖所述终端设备的小区，将所述最先覆盖所述终端设备的小区所属基站确定为所述目的卫星基站。
在一种可能的实现方式中，所述处理单元502，具体用于根据所述目的卫星基站的所述覆盖时间和设定的切换提前量计算所述第一时间。
在一种可能的实现方式中，所述广播消息由所述第一卫星基站中的一个卫星基站发送；或者，所述广播消息由各个所述第一卫星基站分别发送。
可选地，通信装置500也可以同时具有方法实施例中的其它功能。类似说明可以参考前述方法实施例的描述。为避免重复，这里不再赘述。
可选地，处理单元502可以是处理器，收发单元501可以是收发器。收发器包括接收器和发射器，同时具有发送和接收的功能。
可选地，处理单元502可以是一个处理装置，处理装置的功能可以部分或全部通过软件实现。
在一种可能的实现方式中，处理装置的功能可以部分或全部通过软件实现。此时，处理装置可以包括存储器和处理器。其中，存储器用于存储计算机程序，处理器读取并执行存储器中存储的计算机程序，以执行各方法实施例中由卫星基站内部实现的步骤。
可选地，在一种可能的实现方式中，处理装置包括处理器。用于存储计算机程序的存储器位于处理装置之外，处理器通过电路/电线与存储器连接，以读取并执行存储器中存储的计算机程序。
在一种可能的实现方式中，处理装置的功能可以全部通过硬件实现。此时，处理装置可以包括输入接口电路、逻辑电路和输出接口电路。其中，输入接口电路，用于获取第一卫星基站的星历信息，所述第一卫星基站为覆盖所述终端设备的卫星基站；逻辑电路，用于根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站；根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间；根据确定的所述第一时间，切换到所述目的卫星基站包括的目的小区。
可选地，输出接口电路将卫星基站的星历信息输出至存储器，由存储器对进行保存。
在另一个实施例中，通信装置500可以为芯片。此时，收发单元501具体可以为通信接口或者收发电路。
参见图6，图6为本申请提供的终端设备600的示意性结构图。如图6所示，终端设备600包括处理器601和收发器602。
可选地，终端设备600还包括存储器603。其中，处理器601、收发器602和存储器603之间可以通过内部连接通路互相通信，传递控制信号和/或数据信号。
其中，存储器603用于存储计算机程序。处理器601用于执行存储器603中存储的计算机程序，从而实现上述装置实施例中通信装置500的各功能。
具体地，处理器601可以用于执行装置实施例(例如，图5)中描述的由处理单元502执行的操作和/或处理，而收发器602用于执行由收发单元501执行操作和/处理。
例如，收发器602获取第一卫星基站的星历信息，所述第一卫星基站为覆盖所述终端设备的卫星基站。又例如，处理器601根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的卫星基站；根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间；根据确定的所述第一时间，切换到所述目的卫星基站包括的目的小区。
可选地，存储器603也可以集成在处理器601中，或者独立于处理器601。
可选地，终端设备600还可以包括天线604，用于将收发器602输出的信号发射出去。或者，收发器602通过天线接收信号。
可选地，终端设备600还可以包括电源605，用于给终端设备中的各种器件或电路提供电源。
除此之外，为了使得终端设备的功能更加完善，终端设备600还可以包括输入单元606、显示单元607(也可以认为是输出单元)、音频电路608、摄像头609和传感器610等中的一个或多个。音频电路还可以包括扬声器6081、麦克风6082等，不再赘述。
此外，本申请还提供一种通信系统，包括各方法实施例中所述的卫星基站和终端设备。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时，使得计算机执行上述任一方法实施例中由卫星基站执行的步骤和/或处理。
本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方法实施例中由卫星基站执行的步骤和/或处理。
本申请还提供一种芯片，所述芯片包括处理器。用于存储计算机程序的存储器独立于芯片而设置，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序，以执行任一方法实施例中由卫星基站执行的步骤和/或处理。
进一步地，所述芯片还可以包括存储器和通信接口。所述通信接口可以是输入/输出接口、管脚或输入/输出电路等。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机执行时，使得计算机执行上述任一方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理。
本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理。
本申请还提供一种芯片，所述芯片包括处理器。用于存储计算机程序的存储器独立于芯片而设置，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序，以执行任一方法实施例中由终端设备执行的操作和/或处理。
进一步地，所述芯片还可以包括存储器和通信接口。所述通信接口可以是输入/输出接口、管脚或输入/输出电路等。
参见图7，图7为本申请提供的网络设备700的示意性结构图。网络设备700可以对应各方法实施例中的卫星基站。如图7所示，网络设备700包括天线701、射频装置702、基带装置703。天线701与射频装置702连接。在上行方向上，射频装置702通过天线701接收来自终端设备的信号，并将接收到的信号发送给基带装置703进行处理。在下行方向上，基带装置703生成需要发送给终端设备的信号，并将生成的信号发送给射频装置702。射频装置702通过天线701将该信号发射出去。
基带装置703可以包括一个或多个处理单元7031。处理单元7031具体可以为处理器。
此外，基带装置703还可以包括一个或多个存储单元7032以及一个或多个通信接口7033。存储单元7032用于存储计算机程序和/或数据。通信接口7033用于与射频装置702交互信息。存储单元7032具体可以为存储器，通信接口7033可以为输入输出接口或者收发电路。
可选地，存储单元7032可以是和处理单元7031处于同一芯片上的存储单元，即片内存储单元，也可以是与处理单元7031处于不同芯片上的存储单元，即片外存储单元。本申请对此不作限定。
在图7中，基带装置703可以执行装置实施例(例如，图5)中由处理单元502执行的操作和/或处理。射频装置702可以执行装置实施例(例如，图5)中由收发单元501执行的操作和/或处理。
在一个实施例中，上述图5中所示的通信装置500的处理单元502可以为图7中所示的基带装置703，收发单元501可以为射频装置702。
以上各实施例中提及的处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。本申请实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件编码处理器执行完成，或者用编码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
上述各实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种卫星通信方法，其特征在于，包括：
终端设备接收广播消息，所述广播消息包括第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息，所述经纬度信息为所述第一卫星基站包括的小区覆盖的范围；
所述终端设备根据所述广播消息切换到目的小区。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述广播消息切换到目的小区，包括：
所述终端设备根据所述广播消息，确定所述终端设备需要切换的所述目的小区；
所述终端设备根据确定的所述目的小区，确定所述终端设备切换到所述目的小区的第一时间；
所述终端设备根据确定的所述第一时间，切换到所述目的小区。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述终端设备向星历信息网元发送星历信息请求，所述星历信息请求包括所述终端设备的位置信息；
所述终端设备接收所述星历信息网元发送的信令，所述信令包括所述第一卫星基站的星历信息，所述星历信息包括下列信息中的至少一种：卫星的轨道面的倾角、升交点的赤经、轨道椭圆长半轴、轨道椭圆的偏心率、近地点角距和卫星过近点时刻。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的小区，包括：
所述终端设备根据所述星历信息计算第二时间，所述第二时间为所述覆盖所述终端设备的卫星基站覆盖所述终端设备的起始时间；
所述终端设备根据所述第二时间确定第二卫星基站，所述第二卫星基站为在当前时刻之后覆盖所述终端设备的卫星基站；
所述终端设备根据所述第二卫星基站的星历信息和所述终端设备的位置信息计算所述第二卫星基站与终端设备之间的距离，将所述第二卫星基站中距离最近的卫星基站确定为目的卫星基站，所述目的小区所述目的卫星基站包括的小区。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据确定的所述目的卫星基站，确定所述终端设备切换到所述目的卫星基站的第一时间，包括：
所述终端设备根据所述目的卫星基站的所述星历信息计算所述目的卫星基站的移动速度，并根据所述目的卫星基站的移动速度、所述终端设备的移动速度以及设定的切换提前量计算所述第一时间。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述星历信息，确定所述终端设备需要切换的目的小区，包括：
所述终端设备根据所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息确定所述第一卫星基站包括的小区中最先覆盖所述终端设备的小区，将所述最先覆盖所述终端设备的小区所属基站确定为所述目的卫星基站。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据确定的所述目的小区，确定所述终端设备切换到所述目的小区的第一时间，包括：
所述终端设备根据所述目的小区的所述覆盖时间和设定的切换提前量计算所述第一时间。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述广播消息由所述第一卫星基站中的一个卫星基站发送；或者，所述广播消息由各个所述第一卫星基站分别发送。
9.一种卫星通信装置，其特征在于，包括：
收发单元，用于接收广播消息，所述广播消息包括第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息，所述经纬度信息为所述第一卫星基站包括的小区覆盖的范围；
处理单元，用于根据所述广播消息切换到目的小区。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述根据所述广播消息，确定所述装置需要切换的所述目的小区，包括
根据确定的所述目的小区，确定切换到所述目的小区的第一时间；
根据确定的所述第一时间，切换到所述目的小区。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，
所述收发单元还用于向星历信息网元发送星历信息请求，所述星历信息请求包括所述装置的位置信息；
所述收发单元还用于接收所述星历信息网元发送的信令，所述信令包括所述第一卫星基站的星历信息，所述星历信息包括下列信息中的至少一种：卫星的轨道面的倾角、升交点的赤经、轨道椭圆长半轴、轨道椭圆的偏心率、近地点角距和卫星过近点时刻。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于根据所述星历信息计算第二时间，所述第二时间为所述覆盖所述装置的卫星基站覆盖所述装置的起始时间；根据所述第二时间确定第二卫星基站，所述第二卫星基站为在当前时刻之后覆盖所述装置的卫星基站；根据所述第二卫星基站的星历信息和所述装置的位置信息计算所述第二卫星基站与所述装置之间的距离，将所述第二卫星基站中距离最近的卫星基站确定为所述目的卫星基站，所述目的小区所述目的卫星基站包括的小区。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于根据所述目的卫星基站的所述星历信息计算所述目的卫星基站的移动速度，并根据所述目的卫星基站的移动速度、所述装置的移动速度以及设定的切换提前量计算所述第一时间。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于所述装置根据所述第一卫星基站的标识信息，以及所述第一卫星基站包括的小区的标识信息、覆盖时间和经纬度信息确定所述第一卫星基站包括的小区中最先覆盖所述装置的小区，将所述最先覆盖所述装置的小区所属基站确定为所述目的卫星基站。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述处理单元，具体用于根据所述目的小区的所述覆盖时间和设定的切换提前量计算所述第一时间。
16.根据权利要求9-15任一项所述的装置，其特征在于，所述广播消息由所述第一卫星基站中的一个卫星基站发送；或者，所述广播消息由各个所述第一卫星基站分别发送。
17.一种通信装置，其特征在于，包括：
处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述存储器集成在所述处理器中。
19.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于，所述装置为芯片。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在计算机上被执行时，使得所述计算机执行权利要求1-8中任一项所述的方法。
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