CN115833916A - 卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质。该方法应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，RRBMCF位于预设网络架构中，包括：接收源RU‑DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；响应于确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；根据用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，确定由目标RU‑DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU‑DU的切换。本申请的方案，能够提高卫星基站的切换效率。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术，尤其涉及一种卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质。
背景技术
第六代移动通信6G空天地一体化网络是一个在第五代移动通信5G网络架构的基础上演进的，集成卫星基站、空中基站以及地面移动通信网络的多层协同通信网络。6G空天地一体化网络将核心网与接入网进行服务化，并利用软件定义网络和网络功能虚拟化将核心网和接入网部分功能进行软件化，在5G网络架构的基础上，6G空天地一体化网络将5G基站gNb中的集中式单元CU负责的控制面功能：无线资源控制协议和控制面分组数据汇聚协议等分离，定义为一个用于无线资源承载管理的新的核心网网元RRBMCF，划分进微服务化控制面；将CU负责的用户面功能：业务数据适配协议和用户面分组数据汇聚协议等拆分出来，定义为一个新用户面网元PDUSF，划分进微服务化用户面，使得核心网和接入网各网元可以部署在不同的卫星基站上。
在5G网络中的基站切换流程中，源基站需要与目标基站进行信令交互，但由于6G空天地一体化网络已将5G基站拆分，因此，5G基站切换流程并不是6G空天地一体化网络中的最优切换流程。
发明内容
本申请提供一种卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质，用以解决5G基站切换流程并不是6G空天地一体化网络中的最优切换流程，卫星基站切换效率较低的问题。
根据本申请的第一方面，提供一种卫星基站切换方法，应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，所述RRBMCF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述方法包括：
接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；
响应于根据所述是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；
根据所述用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；
根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
作为一种可选的实施方式，所述是否进行卫星基站切换的相关信息包括用户端测量信息；所述接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息，包括：
接收源RU-DU发送的用户端测量信息；所述用户端测量信息是目标用户终端发送至源RU-DU的。
作为一种可选的实施方式，所述根据所述用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据包括：
向PDUSF发送用户面切换指令；所述用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应；
若在向PDUSF发送用户面切换指令后，接收到PDUSF发送的用户面切换响应，则确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
作为一种可选的实施方式，所述控制面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；
所述根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，包括：
向AMF发送所述控制面切换指令；所述控制面切换指令用于指示AMF更改目标用户终端接入路径，并在目标用户终端接入路径更改完成后，向RRBMCF发送控制面切换响应；
若在向AMF发送控制面切换指令后，接收到AMF发送的控制面切换响应，则向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，完成对卫星基站的RU-DU的切换；所述卫星基站切换相关信息用于指示源RU-DU断开与目标用户终端的通信连接。
根据本申请的第二方面，提供一种卫星基站切换方法，应用于分组数据和会话网元PDUSF所在卫星基站，所述PDUSF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站和无线资源承载管理网元RRBMCF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述方法包括：
根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；所述用户面切换指令是RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换生成的，RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换还生成了控制面切换指令；
根据所述目标RU-DU标识与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，以使RRBMCF根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
作为一种可选的实施方式，所述根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信，包括：
接收RRBMCF发送的用户面切换指令；所述用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应；
若确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，则向PDUSF发送用户面切换响应，以使RRBMCF根据接收到PDUSF发送的用户面切换响应，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
根据本申请的第三方面，提供一种卫星基站切换装置，应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，所述RRBMCF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述装置包括：
接收模块，用于接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；
生成模块，用于响应于根据所述是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；
第一通信模块，用于根据所述用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；
切换模块，用于根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
根据本申请的第四方面，提供一种卫星基站切换装置，应用于分组数据和会话网元PDUSF所在卫星基站，所述PDUSF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站和无线资源承载管理网元RRBMCF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述装置包括：
第二通信模块，用于根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；所述用户面切换指令是RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换生成的，RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换还生成了控制面切换指令；
发送模块，用于根据所述目标RU-DU标识与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，以使RRBMCF根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
根据本申请的第五方面，提供一种卫星基站，包括：存储器，处理器和收发器；
所述存储器，所述处理器和所述收发器电路互连；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述收发器用于收发数据；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如第一方面和/或第二方面中所述的方法。
根据本申请的第六方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面和/或第二方面中所述的方法。
本申请提供的卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质，应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，所述RRBMCF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述方法通过接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；响应于根据所述是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；根据所述用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。由于预设网络架构中，RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上，而各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU，RU-DU是用户接入网络的入口，卫星基站的切换实际是与用户直接通信的RU-DU的切换。同时，RRBMCF、AMF、PDUSF均包括物理实体和底层协议栈，相互之间存在逻辑接口，可以直接通信，因此，在RRBMCF确定需要进行卫星基站切换，并生成用户面切换指令和控制面切换指令之后，根据用户面切换指令与PDUSF进行直接通信，以使PDUSF将待获取的数据发送至目标RU-DU，在确定由目标RU-DU成功向用户终端发送待获取的数据之后，根据控制面切换指令，与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，由于减少了源RU-DU对用户面控制信令进行转发的流程以及源RU-DU与目标RU-DU之间的交互，因此，能够获取更好的卫星基站的切换效率，同时，由RRBMCF直接确定由目标RU-DU向目标用户终端发送待获取的数据，进而指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，节省了交互流程，进一步提高了卫星基站的切换效率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1A是根据本申请实施例提供的卫星基站切换方法的应用场景对应的一种预设网络架构图；
图1B是根据本申请实施例提供的卫星基站切换方法的应用场景对应的另一种预设网络架构图；
图2是根据本申请实施例一提供的卫星基站切换方法的流程示意图；
图3是根据本申请实施例二提供的卫星基站切换方法的流程示意图；
图4是根据本申请示例一提供的卫星基站切换方法的流程示意图；
图5是根据本申请示例二提供的仿真验证系统的结构示意图；
图6是根据本申请实施例三提供的卫星基站切换装置的结构示意图；
图7是根据本申请实施例四提供的卫星基站切换装置的结构示意图；
图8是根据本申请实施例五提供的卫星基站的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
首先对本申请所涉及的名词进行解释。
软件定义网络，英文全称Software defined network，英文简称SDN。
网络功能虚拟化，英文全称Network function virtualization，英文简称NFV。
集中式单元，英文全称Centralized Unit，英文简称CU，主要包括非实时的无线高层协议栈功能，同时也支持部分核心网功能下沉和边缘应用业务的部署。
分布式单元，英文全称Distributed Unit，英文简称DU，主要处理物理层功能和实时性需求的L2功能。其中，L2是指OSI模型中的数据链路层，用于在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务。
开放式系统互联通信参考模型，英语全称Open System InterconnectionReference Model，英文简称OSI或OSI model，是一种概念模型，由国际标准化组织提出，是一个使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。
以下对本申请所涉及的现有技术进行详细说明及分析。
为提高移动通信网络的覆盖面积，5G非地面网络(Non-Terrestrial Network，NTN)系统在3GPP中被提出，旨在利用卫星网络补充地面网络无法覆盖的地理区域，并为其提供高速通信服务。
由于5G核心网与接入网分离且位于地面，接入网受制于物理基础设施，无法完全虚拟化和软件化，因此，5G NTN架构面临着高时延和低灵活性的问题。为此，基于微服务的6G空天地一体化网络架构被提出，其将核心网与接入网进行服务化，并进行有机融合，使得卫星基站上也可以部署核心网服务功能，大大降低了接入时延；同时利用SDN和NFV技术将核心网和接入网部分功能进行软件化，使得网元功能可以灵活分配和动态部署。
在6G空天地一体化网络架构中，将接入网中CU的功能进行细粒化拆分，负责控制面功能的无线资源控制(Radio resource control，RRC)协议和分组数据汇聚协议(Packetdata convergence protocol of control plane，PDCP-CP)等被分离出来，定义为一个新的核心网网元：无限资源承载管理控制功能(Radio Resource and Bear ManagementControl Function，RRBMCF)。
在控制面中，把与接入控制相关的功能划分到AMF网元中，重新定义新的接入和移动性管理功能(Access and Mobility Management Function，AMF)网元，同时加入新网元RRBMCF构成新的微服务化控制面。
在用户面中，将CU中负责的用户面功能如业务数据适配协议(Service dataadaptation protocol，SDAP)和PDCP-CP等拆分出来，定义为一个新的用户面网元：分组数据单元和会话功能(Packet Data Unit and Session Function，PDUSF)网元。
新网元RRBMCF与DU之间的接口被定义为C1，主要传输用户的资源分配和承载管理信令；RRBMCF与PDUSF之间的接口被定义为C2，用于指示PDUSF进行相应的操作；为了兼容卫星网络中的无线接口，重新定义了新用户与控制面的接口为NRS1，通过该接口传输非接入信令(Non-Access Signaling，NAS)。
接入网中的DU则被单独定义出来以实现无线链路控制(Radio Link Control，RLC)协议、多路访问控制(Multiple Access Control，MAC)协议以及物理层协议等低层协议功能。同时，利用NFV将有源天线单元(Active Antenna Unit，AAU)的底层功能进行虚拟化，并重新定义为RU。
在6G空天地一体化网络架构中，将接入网与核心网进行融合，将网元进行服务化处理，把核心网功能部署在卫星基站上，使得信令在通过核心网控制面时，不需要再经历卫星到地面数据中心的往返，提高了通信效率。
但是，现目前，6G网络架构在卫星基站切换流程上，是由RRBMCF将用户面控制指令发送至源RU-DU，再由源RU-DU向PDUSF转发用户面切换指令，以使PDUSF将待获取的数据发送至目标RU-DU。并在目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，由PDUSF向源RU-DU发送控制面切换响应，源RU-DU确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据之后，向目标RU-DU请求更改目标用户接入路径。目标RU-DU再与RRBMCF通信，请求修改目标用户接入路径。这时，RRBMCF才会将控制面切换指令发送给AMF，以指示AMF更改目标用户接入路径。这样的卫星基站切换流程仅仅是按照拆分重组后的各网元功能沿用5G基站切换流程，并未根据6G网络架构对切换流程进行改进，而6G空天地一体化网络已将5G基站拆分，因此，沿用5G基站的切换流程并不是6G网络中的最优切换流程，卫星基站切换效率较低。
所以，在面对现有技术中的问题时，发明人通过创造性研究，为了得到6G网络中的最优切换流程，就需要根据6G网络的网络架构、各网元功能和部署位置，对5G基站切换流程进行优化，减少或合并在5G网络中必需、但在6G网络中并非必需的步骤。因此，发明人提出本申请的技术方案，应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，RRBMCF位于预设网络架构中；预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上，包括：接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；响应于根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；根据用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。由于预设网络架构中，RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上，而各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU，RU-DU是用户接入网络的入口，卫星基站的切换实际是与用户直接通信的RU-DU的切换。同时，RRBMCF、AMF、PDUSF均包括物理实体和底层协议栈，例如OSI协议栈。相互之间存在逻辑接口，可以直接通信，因此，在RRBMCF确定需要进行卫星基站切换，并生成用户面切换指令和控制面切换指令之后，根据用户面切换指令与PDUSF进行直接通信，以使PDUSF将待获取的数据发送至目标RU-DU，在确定由目标RU-DU成功向用户终端发送待获取的数据之后，根据控制面切换指令，与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，由于减少了源RU-DU对用户面控制信令进行转发的流程以及源RU-DU与目标RU-DU之间的交互，因此，能够获取更高的卫星基站切换效率，同时，由RRBMCF直接确定由目标RU-DU向目标用户终端发送待获取的数据，进而指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，节省了交互流程，进一步提高了卫星基站切换效率。
本申请提供的卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质，旨在解决现有技术的如上技术问题。下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
下面将对本申请实施例提供的卫星基站切换方法的网络架构和应用场景进行介绍。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数据表示相同或相似的要素。
本申请实施例提供的一种应用场景对应的预设网络架构中包括：源卫星基站、目标卫星基站、用户终端、RRBMCF、AMF以及PDUSF。源卫星基站上部署有源RU-DU，目标卫星基站上部署有目标RU-DU。一个预设网络架构中，仅包括一个RRBMCF、一个AMF以及一个PDUSF。RRBMCF、AMF和PDUSF均包括OSI模型中的协议栈。
可选地，预设网络架构中还可以包括除源卫星基站和目标卫星基站之外的至少一个其它卫星基站。RRBMCF、AMF和PDUSF中的任意一项均可以部署预设网络网格中的任意一个卫星基站上。并且，预设网络架构中的任意一个卫星基站上均部署有RU-DU。RU-DU由RU和DU组成。RU由AAU演进而来，主要负责物理层低层的功能，DU主要负责RLC层、MAC层和物理层高层的功能，同时集成了一些虚拟化后的物理层低层功能。RU-DU层与接入用户层相连，作为用户进入预设网络架构的入口。
图1A是根据本申请实施例提供的卫星基站切换方法的应用场景对应的一种预设网络架构图，如图1A所示，预设网络架构中包括源卫星基站11、目标卫星基站12、目标用户终端13、RRBMCF14、AMF15以及PDUSF16。源卫星基站11上部署有源RU-DU111，目标卫星基站12上部署有目标RU-DU121。RRBMCF14、AMF15和PDUSF16均部署在源卫星基站上。
目标用户终端13在接入源卫星基站11后，可以建立会话，发起业务服务，请求待获取数据。PDUSF16在接收到用户发起的业务服务器，将待获取数据进行缓存，最后通过源RU-DU111发送至目标用户终端。
在用户接收待获取数据的过程中，仍旧会定时获取是否进行卫星基站切换的相关信息，例如各能够搜索到的卫星基站的接收信号功率、接收信噪比或误帧率等，并发送给源卫星基站11。源卫星基站11的源RU-DU111接收目标用户终端13发送的是否进行卫星基站切换的相关信息，并将是否进行卫星基站切换的相关信息发送给预设网络架构中的RRBMCF14。
RRBMCF14接收源RU-DU111发送的是否进行卫星基站切换的相关信息，并根据预设切换条件确定是否进行卫星基站切换。并且，响应于根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令。用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站12上部署的目标RU-DU的标识。
RRBMCF14根据用户面切换指令，与PDUSF16进行直接通信，并通过与PDUSF16的直接通信确定由目标RU-DU121成功向目标用户终端13发送待获取的数据。
PDUSF16根据用户面切换指令，与RRBMCF14进行直接通信，获取到目标RU-DU标识，并根据目标RU-DU标识，与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
RRBMCF14在确定由目标RU-DU121成功向目标用户终端13发送待获取的数据后，根据控制面切换指令与AMF15进行直接通信，以指示AMF15更改目标用户终端接入路径，将目标用户终端13接入的卫星基站从源卫星基站11切换至目标卫星基站12。切换前，由源RU-DU111直接与目标用户终端13通信，切换后，由目标RU-DU121直接与目标用户终端13通信。
AMF15根据所述控制面切换指令与RRBMCF14直接通信，更改目标用户终端的接入路径。
图1B是根据本申请实施例提供的卫星基站切换方法的应用场景对应的另一种预设网络架构图，如图1B所示，预设网络架构中包括源卫星基站11、目标卫星基站12、至少一个其它卫星基站17、用户终端13、RRBMCF14、AMF15以及PDUSF16。源卫星基站11上部署有源RU-DU111，目标卫星基站12上部署有目标RU-DU121。RRBMCF14、AMF15和PDUSF16均部署在其它卫星基站17上。在图1B中，本申请实施例提供的卫星基站切换方法的实现过程与图1A中类似，此处不再赘述。
下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。以下实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例一
图2是根据本申请实施例一提供的卫星基站切换方法的流程示意图。如图2所示，本申请的执行主体为卫星基站切换装置，该卫星基站切换装置位于无线资源承载管理网元RRBMCF中，RRBMCF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上。本实施例提供的卫星基站切换方法应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，RRBMCF位于预设网络架构中；预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；包括步骤201至步骤204。
步骤201，接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息。
本实施例中，预设网络架构中还包括数据中心DN，用户面功能网元UPF，UPF用于数据转发、路由和连接数据中心。
目标用户终端在预设网络架构中完成注册并建立会话，成功接入源卫星基站的源RU-DU之后，可以通过与源卫星基站的连接，依次经过源RU-DU、PDUSF、UPF向DN请求待获取的数据，UPF将从数据中心获取到的待获取数据发送给PDUSF，PDUSF将待获取数据进行存储，并将待获取数据发送给源RU-DU，进而由源RU-DU将待获取的数据发送给目标用户终端。
在目标用户终端接收待获取数据的过程中，可能由于目标用户终端与源卫星基站之间的相对位置的变化，需要切换至目标卫星基站。在目标用户终端接收待获取数据的过程中，可以实时测量其对能够搜索到的各卫星基站的接收信号功率、接收信噪比、误帧率等，并将其中至少一项加入在是否进行卫星基站切换的相关信息中发送给源RU-DU。
源RU-DU在接收到目标用户终端发送的是否进行卫星基站切换的相关信息后，直接转发给预设网络架构中的RRBMCF。因此，在用户已接入源卫星基站，并进行业务服务的过程中，RRBMCF可以接收到源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息。
步骤202，响应于根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识。
本实施例中，是否进行卫星基站切换的相关信息中可以包括目标用户终端对源卫星基站的接收信号功率以及对目标卫星基站的接收信号功率。RRBMCF上预设有卫星基站切换方法。示例性地，卫星基站切换方法可以包括：在目标用户终端对源卫星基站的接收信号功率小于第一预设阈值，且对目标卫星基站的接收信号功率大于第二预设阈值时，确定进行卫星基站切换。
本实施例中，若RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，则响应于确定进行卫星基站切换，RRBMCF可以生成用户面切换指令和控制面切换指令。用户面切换指令用于将用户面上的业务数据切换至目标卫星基站上部署的目标RU-DU。控制面切换指令用于将控制面上的信令数据切换至目标卫星基站上部署的目标RU-DU。
步骤203，根据用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
本实施例中，RRBMCF和PDUSF均包括OSI协议栈，因此，RRBMCF可以直接通过协议栈调用其所在卫星基站上的硬件与PDUSF进行直接通信。示例性地，RRBMCF与PDUSF之间采用标准串行总线接口(SBI)和下一代超文本传输协议HTTP/2.0进行直接通信。
作为一种可选的实施方式，步骤203细化包括步骤2031至步骤2032。
步骤2031，向PDUSF发送用户面切换指令；用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应。
本实施例中，RRBMCF可以采用超文本传输协议，向PDUSF发送用户面切换指令。用户面切换指令中包括源RU-DU标识和目标RU-DU标识，用于指示PDUSF将其存储的待获取数据发送至目标RU-DU，并指示PDUSF在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据之后，向RRBMCF发送用户面切换响应。
步骤2032，若在向PDUSF发送用户面切换指令后，接收到PDUSF发送的用户面切换响应，则确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
本实施例中，RRBMCF在向PDUSF发送用户面切换指令之后的预设时间内，若接收到PDUSF发送的用户面切换响应，则可以确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。这时，RRBMCF能够确定用户面的业务数据已经由源RU-DU发送切换至由目标RU-DU发送，可以进行下一步控制面切换。
除了上述实现方式之外，本申请中，RRBMCF还可以采用其他方式与PDUSF直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，本实施例对此不做限定。
本实施例中，通过向PDUSF发送用户面切换指令；用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应，若在向PDUSF发送用户面切换指令后，接收到PDUSF发送的用户面切换响应，则确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。由于根据接收到用户面切换响应确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，因此，能够确保在用户面传输成功的前提下，再进行控制面路径更改步骤。
步骤204，根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
本实施例中，AMF包括OSI协议栈，因此，AMF可以通过协议栈调用其所在卫星基站上的硬件直接与PDUSF进行直接通信。示例性地，RRBMCF与PDUSF之间可以通过基于HTTP/2.0的接口进行直接通信。
作为一种可选的实施方式，控制面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识，并且，步骤204细化包括步骤2041至步骤2042。
步骤2041，向AMF发送控制面切换指令；控制面切换指令用于指示AMF更改目标用户终端接入路径，并在目标用户终端接入路径更改完成后，向RRBMCF发送控制面切换响应。
本实施例中，RRBMCF可以通过预先配置的基于HTTP/2.0的接口，调用所在卫星基站上的硬件，与AMF进行直接通信，向AMF发送控制面切换指令。
本实施例中，预设网络架构中还包括用于会话建立、会话管理信令配置的网元SMF，用于用户面功能、数据转发和路由功能、连接数据网络的网元UPF，以及数据中心DN。UPF能够与DN直接通信并获取数据，目标用户终端在接入网络之后的任何和DN进行交互的信令和数据都需要经过UPF。
AMF在接收到RRBMCF发送的控制面切换指令之后，AMF可以向SMF发送路径切换请求，以指示SMF修改与目标用户终端之间的会话的类型或数据传输参数，将用户接入路径从源RU-DU切换至目标RU-DU。这里，会话指用户与6G网络之间的数据传输隧道。修改会话的过程需用户面及控制面网元参与，通过控制面网元的控制流程使用户面网元获取数据传输隧道的新参数，从而触发相应操作。SMF在接收到路径切换请求之后，向UPF发送会话修改请求，以指示UPF修改与目标用户终端之间的会话的类型或数据传输参数。并且，SMF可以在UPF完成会话修改之后，接收到UPF发送的会话修改响应，在接收到会话修改响应之后，向AMF发送路径切换响应。
AMF在向SMF发送路径切换请求之后的预设时间内，若接收到SMF发送的路径切换响应，则可以向RRBMCF发送控制面切换响应。
步骤2042，若在向AMF发送控制面切换指令后，接收到AMF发送的控制面切换响应，则向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，完成对卫星基站的RU-DU的切换；卫星基站切换相关信息用于指示源RU-DU断开与目标用户终端的通信连接。
本实施例中，RRBMCF在向AMF发送控制面切换指令后的预设时间内，若接收到AMF发送的控制面切换响应，则可以确定目标用户终端接入6G网络的路径已经切换完成，此时，RRBMCF可以向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，指示源RU-DU断开与目标用户终端的通信连接，完成卫星基站切换。
本实施例提供的卫星基站切换方法，通过向AMF发送控制面切换指令；控制面切换指令用于指示AMF更改目标用户终端接入路径，并在目标用户终端接入路径更改完成后，向RRBMCF发送控制面切换响应；若在向AMF发送控制面切换指令后，接收到AMF发送的控制面切换响应，则向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，完成对卫星基站的RU-DU的切换；卫星基站切换相关信息用于指示源RU-DU断开与目标用户终端的通信连接。由于RRBMCF接收到AMF发送的控制面切换响应，能够确定目标用户仍能够接入网络，在这之后才向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，指示源RU-DU断开与目标用户终端的通信连接，因此，能够保证在卫星基站的切换过程中，不影响目标用户的网络连接。
本实施例提供的卫星基站切换方法，通过接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；响应于根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；根据用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。由于预设网络架构中，RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上，而各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU，RU-DU是用户接入网络的入口，卫星基站的切换实际是与用户直接通信的RU-DU的切换。同时，RRBMCF、AMF、PDUSF均包括物理实体和底层协议栈，相互之间存在逻辑接口，可以直接通信，因此，在RRBMCF确定需要进行卫星基站切换，并生成用户面切换指令和控制面切换指令之后，根据用户面切换指令与PDUSF进行直接通信，以使PDUSF将待获取的数据发送至目标RU-DU，在确定由目标RU-DU成功向用户终端发送待获取的数据之后，根据控制面切换指令，与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，由于减少了源RU-DU对用户面控制信令进行转发的流程以及源RU-DU与目标RU-DU之间的交互，因此，能够获取更好的卫星基站的切换效率，同时，由RRBMCF直接确定由目标RU-DU向目标用户终端发送待获取的数据，进而指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，节省了交互流程，进一步提高了卫星基站的切换效率。
作为一种可选的实施方式，是否进行卫星基站切换的相关信息包括用户端测量信息，并且，步骤201细化包括步骤2021。
步骤2021，接收源RU-DU发送的用户端测量信息；用户端测量信息是目标用户终端发送至源RU-DU的。
本实施例中，用户端测量信息是在用户终端接入网络之后，按照预设时间间隔搜索卫星基站信号，并对其进行测量获得的。用户端测量信息可以包括源卫星基站的信号强度和目标卫星基站的信号强度。
本实施例提供的卫星基站切换方法，通过接收源RU-DU发送的用户端测量信息；用户端测量信息是目标用户终端发送至源RU-DU的，由于用户端测量信息是目标用户终端发送至源RU-DU的，因此，RRBMCF根据用户端测量信息确定进行卫星基站切换能够将用户切换至用户体验更好的目标卫星基站，提高用户体验。
实施例二
图3是根据本申请实施例二提供的卫星基站切换方法的流程示意图。如图3所示，本申请的执行主体为卫星基站切换装置，该卫星基站切换装置位于分组数据和会话网元PDUSF中，PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上。本实施例提供的卫星基站切换方法应用于分组数据和会话网元PDUSF所在卫星基站，PDUSF位于预设网络架构中；预设网络架构还包括：多个卫星基站和无线资源承载管理网元RRBMCF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；包括步骤301至步骤302。
步骤301，根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信；用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；用户面切换指令是RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换生成的，RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换还生成了控制面切换指令。
本实施例中，PDUSF包括OSI协议栈，因此，PDUSF可以直接通过协议栈调用其所在卫星基站上的硬件与RRBMCF进行直接通信。将底层视为透明时，PDUSF可以直接通过基于HTTP/2.0的接口与RRBMCF通信。
作为一种可选的实施方式，步骤301细化包括步骤3011至步骤3012。
步骤3011，接收RRBMCF发送的用户面切换指令；用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应。
本实施例中，用户面切换指令还可以包括源RU-DU标识和目标用户终端标识，以便于PDUSF将目标用户终端请求的待获取数据，在接收到用户面切换指令之后，从发送给源RU-DU更改为发送给目标RU-DU。
步骤3012，若确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，则向RRMBCF发送用户面切换响应，以使RRBMCF根据接收到PDUSF发送的用户面切换响应，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
本实施例中，PDUSF可以通过与目标RU-DU的直接通信，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，并可以在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据之后，向RRBMCF发送用户面切换响应。
本实施例提供的卫星基站切换方法，通过接收RRBMCF发送的用户面切换指令；用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应；确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，则向RRMBCF发送用户面切换响应，以使RRBMCF根据接收到PDUSF发送的用户面切换响应，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。由于PDUSF在接收到用户面切换指令后，根据目标RU-DU标识将待获取的数据发送给目标RU-DU，由RRBMCF发起用户面切换指令，并向RRBMCF发送用户面切换响应，因此，能够减少RRBMCF与源RU-DU、PDUSF与源RU-DU之间的交互流程，更快地将向目标用户终端发送待获取的数据的源RU-DU切换为目标RU-DU，提高卫星基站切换效率。
步骤302，根据目标RU-DU标识与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，以使RRBMCF根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
本实施例中，RU-DU中也包括OSI协议栈，因此，PDUSF能够与目标RU-DU进行直接通信，发RU-DU发送带获取的数据。
本实施例中，PDUSF在向目标RU-DU发送待获取的数据的同时，还可以向目标RU-DU发送待获取数据转发指令，待获取数据转发指令中包括目标用户终端标识，用于指示目标RU-DU将待获取数据转发给目标RU-DU，并在接收到目标RU-DU发送的待获取数据接收响应之后，向PDUSF发送待获取数据成功接收响应。
本实施例中，PDUSF在接收到目标RU-DU发送的待获取数据成功接收响应之后，可以确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，并可以通过与RRBMCF的直接通信，向RRBMCF发送用户面切换响应，以告知RRBMCF由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
本实施例提供的卫星基站切换方法，通过根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信；用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；用户面切换指令是RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换生成的，RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换并生成控制面切换指令；根据目标RU-DU标识与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，以使RRBMCF根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。由于PDUSF直接与RRBMCF和目标RU-DU进行交互，完成向目标用户终端发送待获取的数据的RU-DU的用户面切换，并在用户面切换完成后，向RRBMCF发送用户面切换响应，因此，RRBMCF可以在确定用户面切换完成之后，与AMF进行直接通信，完成对目标用户终端接入网络的控制面的切换，而不需要源RU-DU与目标RU-DU之间进行交互，减少了卫星基站切换的交互流程，提高了卫星基站切换效率。
以下将通过示例进一步说明本申请的卫星基站切换方法。
示例一
图4是根据本申请示例一提供的卫星基站切换方法的流程示意图。如图4所示，目标用户终端UE向源RU-DU发送是否进行卫星基站切换的相关信息。源RU-DU将是否进行卫星基站切换的相关信息发送给RRBMCF。
RRBMCF根据RRBMCF确定进行卫星基站切换，并生成用户面切换指令和控制面切换指令。
RRBMCF根据用户面切换指令与PDUSF进行直接通信，向PDUSF发送用户面切换指令。
PDUSF接收到PDUSF，将存储的待获取数据发送给目标RU-DU。
目标RU-DU接收到待获取数据后，将待获取数据发送给UE。
UE接收到待获取数据后向目标RU-DU发送待获取数据接收响应。
目标RU-DU接收到待获取数据后，向PDUSF发送待获取数据接收响应。
PDUSF接收到待获取数据接收响应后，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，并向RRBMCF发送用户面切换响应。
RRBMCF接收到用户面切换响应后，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，并向AMF发送控制面切换指令。
AMF接收到控制面切换指令后，向SMF发送路径切换请求。
SMF接收到路径切换请求后，向UPF发送会话修改请求。
UPF接收到会话修改请求后，修改与目标用户终端之间的会话的类型或数据传输参数，并向SMF发送会话修改响应。
SMF接受到会话修改响应后，向AMF发送路径切换响应。
AMF接受到路径切换响应之后，向RRBMCF发送控制面切换响应。
RRBMCF接收到控制面切换响应之后，向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，完成对目标用户终端接入的卫星基站的RU-DU的切换。
源RU-DU接收到卫星基站切换相关信息后，断开与目标用户终端的连接，目标用户终端后续通过目标RU-DU接入网络。
示例二
图5是根据本申请示例二提供的仿真验证系统的结构示意图。本示例中，通过面向6G空天地一体化网络架构的仿真验证系统来验证本申请提供的卫星基站切换方法。
选择Mininet和Python作为主要仿真开发软件，STK作为卫星拓扑辅助软件。其中，Mininet是一款基于SDN的轻量化进程虚拟化网络仿真平台，由Python语言开发，可以与Python软件进行对接和联调。STK是一款为航天领域设计的商业分析软件，主要模拟真实卫星星座的轨迹。
基于Mininet已具备的节点功能，将RYU控制器(RYU Controllor)、交换机(Switch)和主机(Host)通过链路进行连接，有机结合，定义为一个CSH基础单元模块，作为后续仿真验证系统四层架构的组成基础。其中，RYU是一款开源SDN控制器，完全由Python语言实现。
如图5所示，本示例中的仿真验证系统，包括接入用户层、RU-DU(Radio unit anddistributed unit，射频分布单元)层、NFV案例管理层和微服务网元层。其中，射频分布单元也可称为无线电单元-分布式单元，NFV是指Network function virtualization，网络功能虚拟化。
四层架构中的第二层为RU-DU层，由RU和DU组成，每一个RU和DU一起映射为Mininet中的一个CSH基础单元模块，是接入的用户终端UE1、UE2、UE3、UE4、UE5等进入网络的必经之路。如图5所示，本示例中包括第一RU-DU、第二RU-DU和第三RU-DU。其中，UE1通过第一RU-DU的交换机接入第一RU-DU，UE2、UE3和UE4通过第二RU-DU的交换机接入第二RU-DU，UE5通过第三RU-DU的交换机接入第三RU-DU。
四层架构中的第三层为NFV案例管理层，每一个通信案例即对应一个案例管理网元，每一个网元映射为Mininet中的一个CSH基础单元模块。该层用于案例管理，同时适用于网络切片，在该层网元中，会配置微服务网元列表，并将信令送入微服务网元层。在仿真验证中，由NFV向RRBMCF发送是否进行卫星基站切换的相关信息。如图5所示，NFV案例管理层包括第一案例管理网元和第二案例管理网元。第一和第二案例管理网元中包括预设的是否进行卫星基站切换的相关信息。
四层架构中的第四层为微服务网元层，每一个微服务网元映射为Mininet中的一个CSH基础单元模块。其中，如图5所示，微服务网元层上，控制面网元包括AMF、SMF、NEF(Network Exposure Function，网络业务呈现功能)、NRF(Network Repository Function，网元数据仓库功能)、PCF(Policy Control function，策略控制功能)、UDM(Unified DataManagement，统一数据管理功能)、AF(Application Function，应用层功能)、AUSF(Authentication Server Function，鉴权服务功能)和RRBMCF，用户面网元包括PDUSF和UPF。UPF与数据中心DN连接，可以从数据中心获取数据。其中，RRBMCF server表示提供RRBMCF服务的主机，其余AMF server、UDM server、NRF server、AUSF server、PCF server、SMF server、UPF server、PDUSF server以此类推，表示提供对应服务的主机，此处不再赘述。
通过交换机Switch连接层内与层间的CSH基础单元模块。PDUSF作为微服务网元层用户面的进出口，AMF和RRBMCF作为微服务网元层控制面的进出口，接入用户层中的主机与RU-DU层中每个CSH基础单元模块的交换机连接。
本示例中的卫星基站切换方法，对标5G网络中的Xn切换方法，在5G网络中，Xn接口是指用户与源基站和目标基站之间的接口。本示例中，可以将用户与源RU-DU和目标RU-DU之间的接口命名为SN1接口，则本示例中的卫星基站切换方法也可成为SN1切换方法。与Xn切换方法相比，SN1切换方法存在以下区别：第一，切换决策和信令配置功能从原基站中分离出来，划分到控制面网元RRBMCF中；第二，数据缓存与下传、SDAP(Service dataadaptation protocol，业务数据适配协议)和PDCP-UP(Packet data convergenceprotocol of control plane，用户面分组数据汇聚协议)等功能从原基站中分离出来，划分到用户面网元PDUSF中；第三，增加了NFV案例管理层中主管切换案例的网元，在进入微服务网元层之前，会配置好网元列表。
在本示例中的仿真验证系统四层架构中，将低层的协议视为透明，所有网元间的接口均采用HTTP/2.0协议，传输层协议采用TCP协议的发送确认机制。
本示例中的6G网络为低轨卫星接入网，用户终端会首先接入一颗卫星，由于低轨卫星的高速移动或用户终端的移动，导致它们之间的相对位置发生变化，源卫星无法再为用户提供稳定服务，因此触发SN1切换。
在仿真验证系统中，启动所有控制器、交换机和主机，按照示例一中的切换流程进行案例的仿真，将案例中是否进行卫星基站切换的相关信息通过NFV发送至RRBMCF。依次确定各网元间是否产生信令交互，来验证卫星基站切换流程。经过验证，RRBMCF网元实现了切换决策、信令配置和路径更改等重要功能，PDUSF网元实现了数据缓存和下发数据等功能。验证了本申请提供的卫星基站切换方法的可行性。
实施例三
图6是根据本申请实施例三提供的卫星基站切换装置的结构示意图。本实施例提供的卫星基站切换装置60应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，RRBMCF位于预设网络架构中；预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上。
如图6所示，本实施例提供的卫星基站切换装置60包括：接收模块61、生成模块62、第一通信模块63和切换模块64。
接收模块61用于，接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息。
生成模块62用于，响应于根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识。
第一通信模块63用于，根据用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
切换模块64用于，根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
作为一种可选的实施方式，是否进行卫星基站切换的相关信息包括用户端测量信息，接收模块61具体用于，接收源RU-DU发送的用户端测量信息；用户端测量信息是目标用户终端发送至源RU-DU的。
作为一种可选的实施方式，控制面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；第一通信模块63具体用于，向PDUSF发送用户面切换指令；用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应；若在向PDUSF发送用户面切换指令后，接收到PDUSF发送的用户面切换响应，则确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
作为一种可选的实施方式，切换模块64具体用于，向AMF发送控制面切换指令；控制面切换指令用于指示AMF更改目标用户终端接入路径，并在目标用户终端接入路径更改完成后，向RRBMCF发送控制面切换响应；若在向AMF发送控制面切换指令后，接收到AMF发送的控制面切换响应，则向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，完成对卫星基站的RU-DU的切换；卫星基站切换相关信息用于指示源RU-DU断开与目标用户终端的通信连接。
本实施例提供的卫星基站切换装置可以执行上述实施例一提供的任意一种卫星基站切换方法，具体的实现方式与原理类似，此处不再赘述。
实施例四
图7是根据本申请实施例四提供的卫星基站切换装置的结构示意图。本实施例提供的卫星基站切换装置70应用于分组数据和会话网元PDUSF所在卫星基站，PDUSF位于预设网络架构中；预设网络架构还包括：多个卫星基站和无线资源承载管理网元RRBMCF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上。
如图7所示，本实施例提供的卫星基站切换装置70包括：第二通信模块71和发送模块72。
第二通信模块71用于，根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信；用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；用户面切换指令是RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换生成的，RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换还生成了控制面切换指令。
发送模块72用于，根据目标RU-DU标识与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，以使RRBMCF根据控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
作为一种可选的实施方式，第二通信模块71具体用于，接收RRBMCF发送的用户面切换指令；用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应；若确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，则向RRBMCF发送用户面切换响应，以使RRBMCF根据接收到PDUSF发送的用户面切换响应，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
本实施例提供的卫星基站切换装置70可以执行上述实施例二提供的任意一种卫星基站切换方法，具体的实现方式与原理类似，此处不再赘述。
实施例五
图8是根据本申请实施例五提供的卫星基站的结构示意图。如图8所示，本实施例提供的电子设备80包括存储器81、处理器82和收发器83。
存储器81、处理器81和收发器83电路互连。
存储器81存储计算机执行指令。
收发器83用于收发数据。
处理器82执行存储器81存储的计算机执行指令，实现如上述任意一个实施例提供的卫星基站切换方法，具体的实现方式与原理类似，此处不再赘述。
存储器81、处理器82和收发器83之间可以通过总线实现电路互连。
存储器81可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘等。
在示例性实施例中，卫星基站80可以包括一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述任意一个实施例提供的卫星基站切换方法。
本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述任意一个实施例提供的卫星基站切换方法。示例性地，计算机可读存储介质可以为只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
应该理解，上述的设备实施例仅是示意性的，本申请的设备还可通过其它的方式实现。例如，上述实施例中单元/模块的划分，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、模块或组件可以结合，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。
另外，若无特别说明，在本申请各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一起。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
进一步需要说明的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (10)
1.一种卫星基站切换方法，其特征在于，应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，所述RRBMCF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF、AMF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述方法包括：
接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；
响应于根据所述是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；
根据所述用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；
根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述是否进行卫星基站切换的相关信息包括用户端测量信息；所述接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息，包括：
接收源RU-DU发送的用户端测量信息；所述用户端测量信息是目标用户终端发送至源RU-DU的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据包括：
向PDUSF发送用户面切换指令；所述用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应；
若在向PDUSF发送用户面切换指令后，接收到PDUSF发送的用户面切换响应，则确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；
所述根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换，包括：
向AMF发送所述控制面切换指令；所述控制面切换指令用于指示AMF更改目标用户终端接入路径，并在目标用户终端接入路径更改完成后，向RRBMCF发送控制面切换响应；
若在向AMF发送控制面切换指令后，接收到AMF发送的控制面切换响应，则向源RU-DU发送卫星基站切换相关信息，完成对卫星基站的RU-DU的切换；所述卫星基站切换相关信息用于指示源RU-DU断开与目标用户终端的通信连接。
5.一种卫星基站切换方法，其特征在于，应用于分组数据和会话网元PDUSF所在卫星基站，所述PDUSF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站和无线资源承载管理网元RRBMCF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述方法包括：
根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；所述用户面切换指令是RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换生成的，RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换还生成了控制面切换指令；
根据所述目标RU-DU标识与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，以使RRBMCF根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信，包括：
接收RRBMCF发送的用户面切换指令；所述用户面切换指令用于指示PDUSF直接向目标RU-DU发送待获取的数据，并在确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，向RRBMCF发送用户面切换响应；
若确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据后，则向RRBMCF发送用户面切换响应，以使RRBMCF根据接收到PDUSF发送的用户面切换响应，确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据。
7.一种卫星基站切换装置，其特征在于，应用于无线资源承载管理网元RRBMCF所在卫星基站，所述RRBMCF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站、接入注册与移动性管理网元AMF和分组数据和会话网元PDUSF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述装置包括：
接收模块，用于接收源RU-DU发送的是否进行卫星基站切换的相关信息；
生成模块，用于响应于根据所述是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换，生成用户面切换指令和控制面切换指令；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；
第一通信模块，用于根据所述用户面切换指令，与PDUSF进行直接通信，并通过与PDUSF的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据；
切换模块，用于根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
8.一种卫星基站切换装置，其特征在于，应用于分组数据和会话网元PDUSF所在卫星基站，所述PDUSF位于预设网络架构中；所述预设网络架构还包括：多个卫星基站和无线资源承载管理网元RRBMCF；各卫星基站上部署有分布式射频单元RU-DU；RRBMCF和PDUSF部署在预设网络架构中的任意一个卫星基站上；所述装置包括：
第二通信模块，用于根据用户面切换指令，与RRBMCF进行直接通信；所述用户面切换指令包括待切换到的目标卫星基站上部署的目标RU-DU的标识；所述用户面切换指令是RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换生成的，RRBMCF根据是否进行卫星基站切换的相关信息确定进行卫星基站切换还生成了控制面切换指令；
发送模块，用于根据所述目标RU-DU标识与目标RU-DU进行直接通信，向目标RU-DU发送待获取的数据，并通过与目标RU-DU的直接通信确定由目标RU-DU成功向目标用户终端发送待获取的数据，以使RRBMCF根据所述控制面切换指令与AMF进行直接通信，以指示AMF更改目标用户终端接入路径，完成对卫星基站的RU-DU的切换。
9.一种卫星基站，其特征在于，包括：存储器、处理器和收发器；
所述存储器、所述处理器和所述收发器电路互连；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述收发器用于收发数据；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
10.一种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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202211516470.4A CN115833916B (zh) | 2022-11-30 | 卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质 |
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|---|---|---|---|
| CN202211516470.4A CN115833916B (zh) | 2022-11-30 | 卫星基站切换方法、装置、卫星基站及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115833916A true CN115833916A (zh) | 2023-03-21 |
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