DE102022203987A1

DE102022203987A1 - System, Verfahren, Benutzergerät und Basisstationen für drahtlose Kommunikation in einem nichtterrestrischen Netz

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Publication number: DE102022203987A1
Application number: DE102022203987.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Andrae; Rikin Shah; Reuben George Stephen; David Gonzalez Gonzalez; Hojin Kim
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-04-25
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2023-10-26
Also published as: WO2023208737A1

Abstract

Es werden (ein) drahtlose(s) Kommunikationsverfahren und -system bereitgestellt, die dazu geeignet sein können, den Weiterreichungsvorgang in nichtterrestrischen Netzen zu verbessern, gemäß denen ein Benutzergerät einen Mobilitätsindikator bestimmt (S200), der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und einer bedienenden Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, den Mobilitätsindikator an die bedienende erste Basisstation sendet (S202) und die Weiterreichung (S209) an die zweite Basisstation ohne Random-Access-Prozedur abschließt, wenn die relative Geschwindigkeit niedriger als der Schwellenwert ist.

Description

FACHGEBIET
Die folgenden Ausführungen betreffen allgemein drahtlose Kommunikation und insbesondere ein Verfahren für eine verbesserte Weiterreichung in nichtterrestrischen Netzen.
HINTERGRUND
Drahtlose Kommunikationssysteme werden häufig eingesetzt, um verschiedene Arten von Kommunikationsinhalten wie Sprache, Video, Paketdaten, Nachrichtenübermittlung, Rundfunk usw. bereitzustellen.
Ein drahtloses Kommunikationssystem mit Mehrfachzugriff kann eine Reihe von Basisstationen enthalten, die jeweils die Kommunikation für mehrere mobile Vorrichtungen gleichzeitig unterstützen. Eine Basisstation kann auf Downstream- und Upstream-Strecken mit Benutzergeräten (engl. User Equipments - UEs) kommunizieren. Jede Basisstation hat einen Abdeckungsbereich, der bisweilen auch als Zellenabdeckungsbereich bezeichnet wird.
Nichtterrestrische Netze (engl. Non-Terrestrial Networks - NTN) sind zu einem Oberbegriff für alle Netze geworden, an denen nichtterrestrische Flugobjekte beteiligt sind, wie beispielsweise Satellitenkommunikationsnetze oder Höhenplattformsysteme (engl. High-Altitude Platform Systems - HAPS) einschließlich Flugzeuge, Ballons und Luftschiffe.
Satellitenkommunikationsnetze greifen auf weltraumgestützte Plattformen zurück, zu denen Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn (engl. Low Earth Orbiting - LEO), Satelliten in mittlerer Erdumlaufbahn (engl. Medium Earth Orbiting - MEO) und Satelliten in der geosynchronen Erdumlaufbahn (engl. Geosynchronous Earth Orbiting - GEO) gehören.
Heutzutage besteht ein wachsendes Interesse an dem durch LEO-NTNs unterstützten Breitband, mit großen Satellitenkonstellationen. Die Satellitenindustrie setzt sich nun im 3GPP-Prozess für die Integration von Satellitennetzen in das SG-Ökosystem ein.
Die Integration nichtterrestrischer Netze (NTNs) in den 5G-Rahmen wird derzeit genormt und kann zahlreiche Vorteile bieten, wie etwa eine breite Dienstabdeckung (5G-Dienste für nicht- und unterversorgte Gebiete), eine geringere Anfälligkeit von Raum-/Luftfahrzeugen gegenüber physischen Angriffen und Naturkatastrophen, höhere Dienstzuverlässigkeit (Dienstkontinuität für M2M/loT-Vorrichtungen oder für Passagiere an Bord von beweglichen Plattformen wie Flugzeugen oder Schiffen, Reserveverbindung), effizienten Multicast/Broadcast für die Datenübertragung zu den Netzrändern oder sogar zu den Benutzerendgeräten.
Allerdings führt die Integration von NTN auch zu Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von Technologien, die ursprünglich für terrestrische Netze entwickelt wurden, und mit deren Anpassung an Luft- und Raumfahrtnetze.
Insbesondere unterscheidet sich die Mobilität von NTN-Systemen wie LEO-Satellitensystemen in gewisser Weise von terrestrischen Netzen. In terrestrischen Netzen gibt es relativ kleine, feste Zellen und sich bewegende UEs, während sich in nichtterrestrischen Netzen die Zellen mit den Satellitenbewegungen mitbewegen. Im Vergleich dazu sind die Bewegungen der UEs langsam und manchmal vernachlässbar.
Darüber hinaus bewegen sich LEO-Satelliten in vorhersehbarer Weise, während sich UEs entlang beliebiger Bahnen bewegen, was es einem LEO-Satelliten ermöglicht, eine Zielzelle auf der Grundlage seiner eigenen Bewegungsgeschwindigkeit, -richtung und -höhe vom Boden aus zu schätzen, statt sich auf die Messberichte eines UE zu verlassen. Sobald sich der LEO-Satellit in eine neue Zelle bewegt, werden die meisten (oder sogar alle) UEs an dieselbe Zielzelle weitergereicht.
In Anbetracht der großen Zellengröße nichtterrestrischer Netze können einige Vorrichtungen innerhalb einer einzigen Zelle bedient werden. Je nach Konstellationsannahmen (z. B. Ausbreitungsverzögerung und Satellitengeschwindigkeit) und UE-Dichte muss möglicherweise eine sehr große Anzahl an UEs zu einer bestimmten Zeit eine Weiterreichung durchführen, was möglicherweise zu einem großen Signalisierungsaufwand und einem hohen Stromverbrauch sowie zu Herausforderungen bei der Dienstkontinuität führt.
Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zur Weiterreichung in einem NTN-Netz, das den Signalisierungsaufwand und den damit verbundenen Energieverbrauch reduziert, was für loT-Vorrichtungen besonders wichtig ist.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein drahtloses Kommunikationssystem bereitgestellt, das eine erste nichtterrestrische Basisstation, die mindestens eine Benutzergerätvorrichtung bedient, und eine zweite nichtterrestrische Basisstation umfasst, wobei die Benutzergerätvorrichtung einen Speicher umfasst und einen Prozessor umfasst, der mit dem Speicher gekoppelt und zu Folgendem konfiguriert ist:

- Bestimmen (S200) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist,
- Senden (S202) des Mobilitätsindikators an die erste Basisstation,
- vollständige Weiterreichung (S209) an die zweite Basisstation ohne Random-Access-Prozedur, wenn die relative Geschwindigkeit niedriger als der Schwellenwert ist, und

- Empfangen (S203) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist,
- Senden (S204) des Mobilitätsindikators an die zweite Basisstation zusammen mit einer Kennung der Benutzergerätvorrichtung und einer für die Benutzergerätvorrichtung in der ersten Basisstation konfigurierten Uplink-Gewährungskonfiguration, und

- Empfangen (S205) einer Konfiguration von der ersten Basisstation, die zumindest einen Mobilitätsindikator, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen einer Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, eine Kennung der Benutzergerätvorrichtung und eine für die Benutzergerätvorrichtung in der ersten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst,
- Konfigurieren (S206) mindestens einer Gewährungsressource gemäß der empfangenen Konfiguration, wenn der empfangene Mobilitätsindikator eine Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation, die niedriger als der Schwellenwert ist, anzeigt.

Somit kann ein Benutzergerät (einer) NTN-Zelle(n) eine Angabe seines Mobilitätsstatus bereitstellen. So kann das Netz wenig mobile/stationäre und mobile Benutzergeräte unterschiedlich behandeln: Nach der Weiterreichung können stationäre/wenig mobile UEs den Betrieb mit zuvor gewährten Ressourcen wiederaufnehmen, was einen geringeren Signalisierungsaufwand und Stromverbrauch für wenig mobile/stationäre IoT-Vorrichtungen zur Folge hat.
Es ist zu erkennen, dass das vorgeschlagene System eine verbesserte Weiterreichungsprozedur und einen optimierten UE-Energieverbrauch bietet.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation vorgeschlagen, das durch eine Benutzergerätvorrichtung in einem nichtterrestrischen Netz ausgeführt wird, das eine erste nichtterrestrische Basisstation, die das Benutzergerät bedient, und eine zweite nichtterrestrische Basisstation umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

- Bestimmen (S200) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine berechnete relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist,
- Senden (S202) des Mobilitätsindikators an die erste Basisstation und
- Abschließen einer Weiterreichung (S209) an die zweite Basisstation ohne Random-Access-Prozedur, wenn die relative Geschwindigkeit niedriger als der Schwellenwert ist.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Berechnen einer relativen Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation Folgendes:

- Bestimmen einer Geschwindigkeit des Benutzergeräts in Bezug auf den Boden,
- Bestimmen einer Geschwindigkeit der ersten Basisstation in Bezug auf den Boden,
- Bestimmen einer Projektion der Geschwindigkeit der ersten Basisstation auf die Bewegungsebene der Benutzergerätvorrichtung,
- Berechnen eines Verhältnisses zwischen der Geschwindigkeit des Benutzergeräts und der Projektion der Geschwindigkeit der ersten Basisstation,
- Anwenden eines Skalierungsfaktors auf das berechnete Verhältnis in Abhängigkeit von der relativen Ausrichtung zwischen dem Benutzergerät und der ersten Basisstation.

Gemäß einer Ausführungsform wird der Mobilitätsindikator auf einem eigens vorgesehenen Steuerungskanal (engl. Dedicated Control Channel) an die zweite Basisstation gesendet.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Mobilitätsindikator auf einem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (engl. Physical Uplink Shared Channel) an die zweite Basisstation gesendet.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird eine Benutzergerätvorrichtung für drahtlose Kommunikation bereitgestellt, die einen Prozessor umfasst, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Anweisungen dazu konfiguriert ist, die folgenden Schritte auszuführen:

Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation bereitgestellt, das durch eine erste nichtterrestrische Zielbasisstation ausgeführt wird, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

- Empfangen (S205) einer Konfiguration von einer zweiten nichtterrestrischen Basisstation, die ein Benutzergerät bedient, umfassend einen Mobilitätsindikator, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der zweiten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, eine Kennung der Benutzergerätvorrichtung und eine für das Benutzergerät in der zweiten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration,
- Konfigurieren (5206) mindestens einer Gewährungsressource gemäß der empfangenen Konfiguration, wenn der empfangene Mobilitätsindikator eine Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der zweiten Basisstation, die niedriger als der Schwellenwert ist, anzeigt.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die von der zweiten nichtterrestrischen Basisstation empfangene Konfiguration ferner mindestens einen in der zweiten Basisstation für die Benutzergerätvorrichtung konfigurierten Zeitvorlaufswert (engl. Timing Advance (TA) value).
Gemäß einer Ausführungsform wird die von der zweiten nichtterrestrischen Basisstation empfangene Konfiguration über eine Xn-Kommunikationsschnittstelle empfangen.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird eine nichtterrestrische Basisstationsvorrichtung bereitgestellt, die einen Prozessor umfasst, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Anweisungen dazu konfiguriert ist, die folgenden Schritte auszuführen:

- Empfangen (S205) einer Konfiguration von einer zweiten nichtterrestrischen Basisstation, die ein Benutzergerät bedient, umfassend einen Mobilitätsindikator, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der zweiten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, eine Kennung der Benutzergerätvorrichtung und eine für das Benutzergerät in der zweiten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration,
- Konfigurieren (S206) mindestens einer Gewährungsressource gemäß der empfangenen Konfiguration, wenn der empfangene Mobilitätsindikator eine Geschwindigkeit zwischen einer Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation, die niedriger als der Schwellenwert ist, anzeigt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation vorgeschlagen, das durch eine erste nichtterrestrische Basisstation, die ein Benutzergerät bedient, ausgeführt wird, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

- Empfangen (S203) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, von dem Benutzergerät,
- Senden (S204) einer Konfiguration, die zumindest den empfangenen Mobilitätsindikator, eine Kennung des Benutzergeräts und eine für das Benutzergerät in der ersten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst, an eine zweite nichtterrestrische Basisstation.

Die vorliegende Offenbarung zieht ferner in Erwägung, dass der Mobilitätsindikator auf einem eigens vorgesehenen Steuerungskanal (engl. Dedicated Control Channel) empfangen wird.
Die vorliegende Offenbarung zieht auch in Erwägung, dass der Mobilitätsindikator auf einem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (engl. Physical Uplink Shared Channel) empfangen wird.
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird eine nichtterrestrische Basisstationsvorrichtung bereitgestellt, die ein Benutzergerät bedient, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Anweisungen dazu konfiguriert ist, Folgendes auszuführen:

Bei einer bestimmten Ausführungsform werden die verschiedenen Schritte des drahtlosen Kommunikationsverfahrens, das durch ein Benutzergerät ausgeführt wird, des drahtlosen Kommunikationsverfahrens, das durch eine bedienende Basisstation ausgeführt wird, und des drahtlosen Kommunikationsverfahrens, das durch eine Zielbasisstation ausgeführt wird, durch Anweisungen von Computerprogrammen bestimmt.
Folglich betrifft eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Computerprogramme auf einem Informationsmedium, wobei diese Programme dazu geeignet sind, jeweils in Benutzergeräten und Netzknotenvorrichtungen oder allgemeiner in einem Computer implementiert zu sein, wobei diese Programme jeweils Anweisungen umfassen, die dazu ausgelegt sind, die Schritte der drahtlosen Kommunikationsverfahren, die jeweils durch ein(e) soeben beschriebene(s) Benutzergerät, bedienende Basisstation und Zielbasisstation ausgeführt werden, zu implementieren.
Diese Programme können eine beliebige Programmiersprache nutzen und in Form von Quellcode, Objektcode oder eines zwischen Quellcode und Objektcode stehenden Codes, wie etwa in einer teilweise kompilierten Form, oder in einer beliebigen anderen gewünschten Form vorliegen.
Ein weiterer Aspekt zieht ein Informationsmedium in Erwägung, das durch einen Computer lesbar ist und Anweisungen eines Computerprogramms, wie vorstehend erwähnt, umfasst.
Das Informationsmedium kann jede Einrichtung oder Vorrichtung sein, die in der Lage ist, das Programm zu speichern. Beispielsweise kann das Medium ein Speichermittel, wie etwa einen ROM, beispielsweise eine CD-ROM oder einen ROM in Form einer mikroelektronischen Schaltung, einen FLASH-Speicher oder ein beliebiges magnetisches Aufzeichnungsmittel, beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, umfassen.
Darüber hinaus kann das Informationsmedium ein übertragbares Medium, wie etwa ein elektrisches oder optisches Signal, sein, das über ein elektrisches oder optisches Kabel, über Funk oder mit anderen Mitteln übermittelt werden kann. Das Programm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann insbesondere aus einem Netz heruntergeladen werden.
Alternativ kann das Informationsmedium eine integrierte Schaltung sein, in die das Programm eingebunden ist, wobei die Schaltung dazu ausgelegt ist, die in Rede stehenden Verfahren auszuführen oder bei deren Ausführung genutzt zu werden.
Die Vorteile des Benutzergeräts, der bedienenden Basisstation und der Zielbasisstationen, der entsprechenden Computerprogramme und Informationsmedien stimmen mit denjenigen überein, die im Zusammenhang mit dem entsprechenden Verfahren gemäß einer der vorstehend erwähnten Ausführungsformen dargelegt wurden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung, die als einfaches veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel erfolgt, und der beigefügten Zeichnungen deutlicher. Es zeigt:

- 1 ein beispielhaftes LEO-NTN, das die hier offenbarten drahtlosen Kommunikationsverfahren gemäß einer Ausführungsform unterstützt,
- 2 eine Kombination aus einem Flussdiagramm und einem Signalisierungsschema, das die drahtlosen Kommunikationsverfahren für eine verbesserte Weiterreichungsprozedur zwischen einem Benutzergerät, einer Quell- und einer Zielbasisstation gemäß einer bestimmten Ausführungsform veranschaulicht,
- 3 einen MAC-CE-Bitstring, der zum Senden eines Mobilitätsindikators gemäß einer Ausführungsform geeignet ist,
- 4 Schritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation, das durch eine NTN-Basisstation gemäß einer Ausführungsform implementiert wird,
- 5 Schritte eines Verfahrens zur drahtlosen Kommunikation, das durch ein Benutzergerät gemäß einer Ausführungsform implementiert wird,
- 6 ein Blockdiagramm, das eine Architektur eines Geräts zeigt, das dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, das durch ein Benutzergerät gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird, zu implementieren,
- 7 ein Blockdiagramm, das eine Architektur eines Geräts zeigt, das dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, das durch eine NTN-Zielbasisstation gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird, zu implementieren, und
- 8 ein Blockdiagramm, das eine Architektur eines Geräts zeigt, das dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, das durch eine bedienende NTN-Basisstation gemäß einer Ausführungsform ausgeführt wird, zu implementieren.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die nachstehende ausführliche Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, ist als Beschreibung verschiedener Konfigurationen gedacht und soll nicht die einzigen Konfigurationen, in denen die hier beschriebenen Konzepte umsetzbar sind, darstellen. Die detaillierte Beschreibung enthält spezifische Details, um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Konzepte zu ermöglichen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass diese Konzepte auch ohne diese spezifischen Details umsetzbar sind. Insbesondere wird in dieser Offenbarung zwar möglicherweise Terminologie von 3GPP 5G NR verwendet, um Ausführungsformen hierin beispielhaft darzustellen, jedoch ist dies nicht so zu verstehen, dass es den Schutzbereich der Erfindung einschränkt.
1 zeigt ein beispielhaftes drahtloses 5G-New-Radio (NR)-Kommunikationssystem 100, das dazu konfiguriert ist, eine Weiterreichungsprozedur in einem nichtterrestrischen Netz (engl. Non-Terrestrial Network - NTN) gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung zu unterstützen.
Das drahtlose System 100 umfasst mindestens eine erste NTN-Basisstation 101 und eine zweite NTN-Basisstation 102. in dem Beispiel von 1 sind die NTN-Basisstationen 101 und 102 LEO-Satelliten, die mit bekannten oder vorhersagbaren Orbitalparametern um die Erde kreisen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Basisstationen 101 und 102 beliebige Höhenplattformsysteme (engl. High-Altitude Platform Systems - HAPS) sein können, einschließlich Flugzeuge, Ballons oder Luftschiffe, vorausgesetzt, dass diese Flugplattformen ihre Orbitalparameter und diejenigen benachbarter Knoten kennen und ihre künftige Position sowie ihren Abstand zu benachbarten Knoten bestimmen können. Bei einem Beispiel handelt es sich bei den NTN-Basisstationen 101 und 102 um 5G-NR-Basisstationen (gNodeB odergNB).
1 zeigt außerdem eine Benutzergerätvorrichtung (engl. User Equipment (UE) device) 105, die zunächst in einer Quellzelle durch die Basisstation 101 bedient wird.
Die LEO-Satelliten 101 und 102 bewegen sich auf einer vorhersagbaren Umlaufbahn mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zum Erdboden, beispielsweise mit 7,56 km/s, sodass sich ihre jeweiligen Funkstrahlen 103 und 104 im Zeitverlauf bewegen. Das UE 105 und andere in derselben Zelle bediente UEs werden daher häufig an eine neue Zielzelle weitergereicht. In Anbetracht der großen Zellengröße eines NTN kann es sein, dass möglicherweise eine sehr große Anzahl an UEs gleichzeitig eine Weiterreichung durchführen muss, was einen großen Signalisierungsaufwand zur Folge hat.
2 ist ein kombiniertes Flussdiagramm, das eine Weiterreichungsprozedur zwischen dem UE 105, der Quellbasisstation 101 und einer Zielbasisstation 102 darstellt, wobei das UE 105 gemäß einer Ausführungsform zunächst in einer Quellzelle durch die Basisstation 101 bedient wird.
2 zeigt einen ersten Schritt S200, in dem das UE 105 einen ersten Netzzugriff durchführt, um eine Uplink-Synchronisierung zwischen dem UE und der Basisstation zu erreichen. Der erste Netzzugriff umfasst mindestens eine gut bekannte Random-Access-Prozedur. Die Random-Access-Prozedur wird durch das UE 105 unter Verwendung eines gemeinsam genutzten Uplink-Kanals (RACH, Random Access Channel) ausgeführt, um sich mit der bedienenden Basisstation 101 zu synchronisieren.
Das UE 105 initiiert die Random-Access-Prozedur, indem es eine Signatur aus einem gegebenen Satz von Signaturen zufällig auswählt und eine sogenannte Präambel, die die ausgewählte Signatur enthält, an die Basisstation 101 sendet. Diese Präambel wird auch als „Random-Access-Präambel“ bezeichnet.
Die Basisstation 101 empfängt diese Präambel und verwendet sie, um einige Eigenschaften der Funkverbindung mit dem UE 105 zu bestimmen (z. B. eine Synchronisierungszeitverschiebung, d. h. eine Zeitdifferenz für die Synchronisierung zwischen dem UE und der Basisstation, die die Signallaufzeit zwischen ihnen berücksichtigt).
Die Basisstation 101 plant dann eine L2/L3-Nachricht, d. h. sie reserviert Ressourcen für die Nachrichtenübertragung des UE 105, und wählt eine C-RNTI (Cell Radio Network Temporary Identifier) für das UE 105 aus. Die Basisstation 105 sendet eine Präambelantwort (engl. Preamble Response), die die ausgewählte C-RNTI zusammen mit weiteren Informationen, z. B. zur Planung und Synchronisierung, umfasst, an das UE.
Das UE 105 speichert die empfangenen Planungsinformationen und sendet anhand dieser Informationen eine sogenannte L2/L3-Nachricht über die zugewiesene Funkressource. Nachdem die Basisstation 101 die L2/L3-Nachricht empfangen hat und festgestellt hat, dass keine „Fehler“ aufgetreten sind, sendet sie eine sogenannte Konfliktauflösung (engl. Contention Resolution) an das UE 103. Das UE 105 und die Basisstation 101 sind nun synchronisiert.
Das UE 103 kann ferner dazu konfiguriert sein, Informationen über die UE-spezifische Vorkompensation des Zeitvorlaufs (engl. Timing Advance - TA) während der Random-Access-Prozedur beim Erstzugriff zu melden. Die UEs können außerdem dazu konfiguriert sein, Informationen über die UE-spezifische Vorkompensation des Zeitvorlaufs im verbundenen Modus zu melden. Wenn er zuvor nicht gemeldet wurde, kann er neu konfiguriert werden. Das Auslöseereignis für die TA-Meldung verwendet einen Offset-Schwellenwert zwischen aktuellen Informationen über den UE-spezifischen TA und den letzten erfolgreich gemeldeten Informationen über den UE-spezifischen TA.
In einem weiteren Schritt S201 bestimmt das Benutzergerät 105 einen sogenannten Mobilitätsindikator. Gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung kann der Mobilitätsindikator ein 1-Bit-Flag sein, das anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem UE 105 und der Basisstation 101 niedriger als ein Schwellenwert ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Bestimmens eines Mobilitätsindikators das Berechnen einer Geschwindigkeit des Benutzergeräts in Bezug auf den Boden durch das Benutzergerät 105. Das Bestimmen der Geschwindigkeit kann das Bestimmen der Geschwindigkeit und der Richtung des UE 103 enthalten, beispielsweise anhand von eingebetteten Sensoren wie einem Gyroskop und/oder Beschleunigungsmesser, einem GNSS(Global Navigation Satellite System)-Empfänger, Unterschieden der empfangenen Frequenzen (Referenzsignale der bedienenden Zelle und benachbarter Zellen) oder, in einem anderen Beispiel, anhand eines Verlaufs des Bewegungsstatus.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Schritt 5201 des Bestimmens eines Mobilitätsindikators ferner das Bestimmen einer Geschwindigkeit der bedienenden Basisstation 101 und/oder eine Projektion der Geschwindigkeit auf die Bewegungsebene des UE 105 enthalten. Beispielsweise kann das UE 105 die Geschwindigkeit der bedienenden Basisstation 103 anhand bekannter Ephemeridendaten berechnen.
Die Geschwindigkeit des LEO-Satelliten 101 ist vom Zeitpunkt des Starts an konstant und bekannt, und seine absolute Richtung an einer bestimmten Position auf der Erde und zu einem bestimmten Zeitpunkt wäre ebenfalls festgelegt. Die relative Richtung des Satelliten 101 in Bezug auf das UE 105 kann durch das UE 103 auf der Grundlage seiner eigenen Position und Ausrichtung bestimmt werden. Das UE 105 kann in Abhängigkeit von seiner eigenen Richtung relativ zu derjenigen des bedienenden Satelliten eine geeignete Skalierung auf den vorbestimmten Schwellenwert anwenden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das UE 105 ein Verhältnis ρ zwischen seiner eigenen Geschwindigkeit und derjenigen des bedienenden Satelliten 101 berechnen: $ρ = | \frac{ν cos α}{u} |$
wobei ν für die Geschwindigkeit des UE 105 steht, u für die Projektion der Geschwindigkeit des Satelliten auf die Bewegungsebene des UE steht und α ein Winkel zwischen ν und u ist, und wobei cos α ein Skalierungsfaktor ist, der von der relativen Ausrichtung zwischen dem UE und dem Satelliten abhängt.
Gemäß einer Ausführungsform kann das UE 105 ferner p mit einem Schwellenwert τ vergleichen, um zu bestimmen, ob der Mobilitätsindikator gesetzt werden soll:

- wenn ρ < τ, beträgt der Mobilitätsindikator = 0
- wenn ρ ≥ τ, beträgt der Mobilitätsindikator = 1

Der Schwellenwert τ kann in dem Benutzergerät 105 vorkonfiguriert sein oder dynamisch durch das Netz (z. B. über Systeminformationen) konfiguriert werden. Der Schwellenwert τ kann ferner für mehrere Benutzergeräte den gleichen Wert haben.
In Schritt S202 sendet das UE 105 den bestimmten Mobilitätsindikator an die bedienende Basisstation 101.
Gemäß einer Ausführungsform sendet das UE 105 den Mobilitätsindikator auf einem Uplink-Steuerungskanal, sobald eine RRC-Verbindung hergestellt wurde. Der Mobilitätsindikator kann beispielsweise auf einem eigens vorgesehenen Steuerungskanal (engl. Dedicated Control Channel - DCCH), in einer UEAssistanceinformation-Nachricht, wie im 3GPP TS 38.331 Standarddokument definiert, gesendet werden. Das UE 105 kann dem UEAssistancelnformation-Nachrichtenfeld beispielsweise ein Bit hinzufügen, das den Mobilitätsindikatorwert darstellt.
Bei einer Ausführungsform kann das UE 105 den Mobilitätsindikator auf einem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (engl Physical Uplink Shared Channel - PUSCH) im MAC-CE-Bitstring senden. Der MAC-CE-Bitstring kann ein Wert einer Logikkanalkennung (engl. Logical Channel ID - LCID) für einen gemeinsam genutzten Uplink-Kanal (engl. Uplink Shared Channel- UL-SCH) sein. 4 zeigt einen beispielhaften LCID-Wert, bei dem ein Bit aus dem reservierten 35 - 44-Bit-Bereich zur Angabe des Mobilitätsstatus verwendet wird.
Gemäß einer Ausführungsform sendet das UE 105 eine solche Mobilitätsanzeige bei der Durchführung des Erstzugriffs in Schritt S200.
Gemäß einer Ausführungsform sendet das UE 105 eine solche Mobilitätsanzeige periodisch. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, einen neuen Timer einzuführen (z. B. „periodicindication“-Timer). Wenn der periodicindication-Timer abläuft, meldet das UE den Mobilitätsindikator an die bedienende Basisstation. Der periodicindication-Timer wird an dem UE nach Meldung des Mobilitätsindikators neu gestartet. Der Maximalwert des periodicGlobalModel-Timers kann auf „unendlich“ gesetzt werden, was bedeutet, dass er deaktivierbar ist. Der periodicindication-Timer startet, wenn er den Mobilitätsindikator während der Erstzugriffsprozedur in Schritt S200 meldet.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Übertragung des Mobilitätsindikators entsprechend der Erkennung des Mobilitätsstatus/der Eigenbewegungsaktualisierung des UE ausgelöst werden.
In Schritt S203 empfängt die Basisstation 101 den durch das UE 105 gesendeten Mobilitätsstatus und speichert den Mobilitätsstatus in Verbindung mit einer Kennung des Benutzergeräts 105, beispielsweise in Verbindung mit der für das UE 105 während der anfänglichen RACH-Prozedur ausgewählten C-RNTI. Die Basisstation 101 kann auch die von dem UE empfangene UE-spezifische Vorkompensation des Zeitvorlaufs (engl. Timing Advance -TA) in Verbindung mit dem C-RNTI-Wert speichern.
In Schritt S204 initiiert die Basisstation 101 eine Weiterreichung an die Zielbasisstation 102, indem sie eine Weiterreichungsanfrage über die Xn-Schnittstelle sendet und der Zielbasisstation den gesammelten Mobilitätsstatus (referenziert durch C-RNTI) und den TA-Wert übermittelt. Allgemeiner sendet die Quellbasisstation 101 an die Zielbasisstation 102 eine Ressourcenkonfiguration, die mindestens eine in der Quellbasisstation 101 für das UE 103 konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst, und den empfangenen Mobilitätsindikator. Bei einer Ausführungsform kann die gesendete Konfiguration ferner einen mit dem UE 103 verbundenen Parameter für den Zeitvorlauf (engl. Timing Advance - TA) umfassen.
In einem Schritt S205 bereitet sich die Zielbasisstation 102 bei Empfang der Weiterreichungsanfrage und der durch die bedienende Basisstation 101 gesendeten Konfiguration, wenn der Mobilitätsindikator ein stationäres UE anzeigt, auf die Weiterreichung vor, indem sie die Funkressourcen, die in der von der Quellbasisstation 101 empfangenen Konfiguration angegeben sind, reserviert/zuweist und eine Uplink-Gewährung entsprechend konfiguriert. In der Tat verwenden wenig mobile oder stationäre UEs einen mehr oder weniger stabilen TA zur Uplink-Signalisierung. Daher zieht die vorliegende Offenbarung in Erwägung, dass eine Zielbasisstation dieselbe Funkkonfiguration verwendet, die in der Quellbasisstation für ein stationäres UE konfiguriert ist. Die Zielbasisstation 102 kann dann eine Weitergabeanfragebestätigung (engl. Handover Request Acknowledgment) an die Quellbasisstation 101 senden.
Wenn also, wie in 4 dargestellt, ein durch eine bedienende Basisstation empfangener (S400) Mobilitätsindikator ein stationäres UE anzeigt (S401), reserviert (S402) die Zielbasisstation vor der Weiterreichung Ressourcen; wenn der Mobilitätsindikator dagegen ein nichtstationäres UE anzeigt (S401), weist die Zielbasisstation eigens vorgesehene Ressourcen zu (S403), nachdem durch das UE eine RACH-Prozedur an der Zielbasisstation ausgeführt wurde.
In Schritt S206 weist die bedienende Basisstation 101 das UE 105 an, eine Weiterreichung an die Zielbasisstation 102 auszuführen. Zu diesem Zweck kann die Basisstation 101 eine Weiterreichungsbefehlsnachricht (z. B. eine RRCReconfiguration-Nachricht) an das UE 105 senden, um das UE anzuweisen, zu einer Zielzelle zu wechseln.
Das UE 103 erkennt in Schritt S207 Synchronisierungssignale - das Primary Synchronization Signal (PSS) und das Secondary Synchronization Signal (SSS) - von der Zielbasisstation 102, um zumindest eine Funkrahmen-, Teilrahmen-, Schlitz- und Symbolsynchronisation in der Zeitdomäne zu erreichen.
Da wenig mobile oder stationäre UEs einen mehr oder weniger stabilen TA zur Uplink-Signalisierung verwenden und da die Zielbasisstation 102 Funkressourcen entsprechend der Funkkonfiguration der bedienenden Basisstation reserviert, zieht die vorliegende Offenbarung in Erwägung, dass das UE 105 möglicherweise keine RACH-Prozedur initiiert, um mit der Zielbasisstation 102 synchronisiert zu werden, wenn der Mobilitätsindikator des UE einen Status mit geringer oder keiner Mobilität anzeigt (z. B. Mobilitätsindikator = 1). Eine Uplink-msgA-Signalisierung kann somit vermieden werden. Andererseits kann das UE 105, wenn es einen Mobilitätsindikator bestimmt hat, der keinen Status mit geringer oder keiner Mobilität anzeigt (z. B. Mobilitätsindikator = 0), eine RACH-Prozedur an der Zielbasisstation initiieren und den Weiterreichungsvorgang auf klassische Weise abschließen.
Wie in 5 gezeigt, wird, wenn die durch das UE an seine bedienende Basisstation gesendete (S500) Mobilitätsanzeige ein stationäres UE anzeigt (S501), kein RACH an der Zielbasisstation ausgeführt (S502); wenn die durch das UE an seine bedienende Basisstation gesendete (S500) Mobilitätsanzeige dagegen ein nichtstationäres UE anzeigt (S501), führt das UE ein RACH an der Zielbasisstation aus (5503).
Gemäß einer Ausführungsform kann die Zielbasisstation 102 in Schritt S208 optional eine msgB-Nachricht (einschließlich der in Schritt S205 konfigurierten Uplink-Gewährung) an das UE 105 senden. In einem solchen Fall kann das UE 105 dann in einem Schritt S209 die Konfiguration der empfangenen Uplink-Ressourcen implementieren.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Zielbasisstation 102 keine msgB-Nachricht an das UE 105 senden, wenn der von der Basisstation 101 empfangene Mobilitätsindikator ein wenig mobiles oder stationäres UE anzeigt, und Schritt S209 wird durch das UE 103 nicht implementiert. Stattdessen kann das UE 105 Vorgänge unter Verwendung von Ressourcen wieder aufnehmen, die beim Erstzugriff auf die bedienende Basisstation 101 gewährt wurden, wobei diese Ressourcen immer noch gültig sind, da wenig mobile oder stationäre UEs einen mehr oder weniger stabilen TA zur Uplink-Signalisierung verwenden. Darüber hinaus kann das UE im NTN-Kontext die TA-Werte auf der Grundlage der bekannten Satellitenpositions-, Bewegungs- und Ephemeridendaten selbständig bestimmen.
Das UE 105 beendet den Weiterreichungsvorgang, indem es in Schritt S210 RRCReconfigurationComplete an die Zielbasisstation 102 sendet.
Somit können stationäre/wenig mobile UEs nach der Weiterreichung Vorgänge unter Verwendung derselben Ressourcen und möglicherweise derselben C-RNTI wieder aufnehmen, was eine „transparente“ Weiterreichung zur Folge hat. Das hier offenbarte neue Weiterreichungsverfahren reduziert in vorteilhafter Weise den Signalisierungsaufwand und den Energieverbrauch für wenig mobile oder stationäre UEs während der Weiterreichung.
Mobile UEs müssen dagegen die „normale“ RACH-Prozedur durchlaufen, bei der die Zielbasisstation eigens vorgesehene Ressourcen zuweist.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Basisstation einen Mobilitätsindikator verwenden, um den RRC-Status eines UE zu bestimmen und zu konfigurieren. Eine solche Mobilitätsanzeige kann einer Basisstation helfen, über den RRC-Status des UE zu entscheiden und so den Energieverbrauch des UE zu verbessern. Wenn ein UE beispielsweise als stationär angezeigt wird, kann eine Basisstation das UE in den Zustand RRC inaktiv oder den RRC-Ruhezustand versetzen.
6 zeigt eine schematische Architektur eines Geräts 600, das dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zur Ausführung einer Weiterreichung durch eine Benutzergerätvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
Das Gerät 600 umfasst einen Prozessor 601 und einen Speicher 602, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (engl. Random Access Memory - RAM). Der Prozessor 601 kann durch ein Computerprogramm 603 gesteuert werden, das in dem Speicher 602 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation gemäß einer bestimmten Ausführungsform zu implementieren.
Genauer gesagt, umfasst das Computerprogramm 603 Anweisungen zum Implementieren folgender Schritte:

- Bestimmen eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine berechnete relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist,
- Senden des Mobilitätsindikators an die erste Basisstation und
- Abschließen einer Weiterreichung an die zweite Basisstation ohne Random-Access-Prozedur, wenn die relative Geschwindigkeit niedriger als der Schwellenwert ist.

Bei der Initialisierung können die Anweisungen des Computerprogramms 603 in den Speicher 602 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 601 ausgeführt werden. Der Prozessor 601 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 603.
Das Gerät 600 umfasst vorteilhafterweise eine Einheit 605 zur Bestimmung des Mobilitätsstatus, die dazu konfiguriert ist zu bestimmen, ob das Gerät stationär oder nichtstationär ist. Die Einheit 605 kann durch in dem Speicher 602 gespeicherte Computerprogrammanweisungen dazu konfiguriert sein, Bewegungsdaten von einem Bewegungssensor 606, beispielsweise einem Beschleunigungsmesser und/oder einem Gyroskop und/oder einer GNSS-Empfängereinheit, zu erfassen und die erfassten Daten zu verarbeiten, um ein Mobilitätsindikator-Flag zu setzen, wenn die relative Bewegung des Geräts in Bezug auf eine bedienende NTN-Basisstation unter einem Schwellenwert liegt. Um eine solche Aufgabe zu erfüllen, können die Computerprogrammanweisungen ferner dazu konfiguriert sein, auf eine Ephemeridendatenbank 607 zuzugreifen, die Ephemeridendaten eines Satzes von NTN-Basisstationen umfasst, um Ephemeridendaten einer bedienenden Basisstation zu erhalten und zumindest eine Geschwindigkeit und eine Bewegungsrichtung der bedienenden Basisstation zu bestimmen. Die Computerprogrammanweisungen können ferner dazu konfiguriert sein, ein Verhältnis zwischen einer durch den Bewegungssensor 606 bestimmten Geschwindigkeit des Geräts und einer für die bedienende Basisstation berechneten Geschwindigkeit zu berechnen, einen Skalierungsfaktor in Abhängigkeit von der jeweiligen Richtung des Geräts und der bedienenden NTN-Basisstation auf das Verhältnis anzuwenden und das Mobilitätsindikator-Flag zu setzen, wenn das skalierte Verhältnis unter einem dynamisch konfigurierten oder vorkonfigurierten Schwellenwert liegt.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Gerät 600 eine Konfigurationseinheit 608 enthalten, die dazu angeordnet ist, von einem Netzknoten einen Schwellenwert zur Verwendung durch die Einheit 605 zur Bestimmung des Bewegungsstatus zu erhalten.
Das Gerät 600 umfasst ferner eine drahtlose Sendeempfängereinheit 604, die durch den Prozessor dazu konfiguriert sein kann, eine Funkverbindung mit anderen Vorrichtungen herzustellen. Der drahtlose Sendeempfänger 604 kann beispielsweise ein 5G-NR-kompatibler Sendeempfänger sein, der dazu geeignet ist, eine Verbindung mit einem nichtterrestrischen 5G-NR-Zugangsnetz herzustellen. Die Sendeempfängereinheit 604 kann ferner durch Computerprogrammanweisungen dazu konfiguriert sein, den durch die Bewegungsbestimmungseinheit 605 bestimmten Mobilitätsindikator auf einem eigens vorgesehenen Steuerungskanal (engl. Dedicated Control Channel) oder einem physikalischen Uplink-Kanal (engl. Physical Uplink Channel), der mit der bedienenden Basisstation hergestellt ist, an eine bedienende Basisstation zu senden.
Die drahtlose Sendeempfängereinheit 604 kann ferner dazu konfiguriert sein, einen Weiterreichungsbefehl an eine NTN-Zielbasisstation zu empfangen, durch die Zielbasisstation gesendete Synchronisierungssignale zu erfassen, einen durch die Bewegungsbestimmungseinheit 605 bestimmten Wert eines Mobilitätsindikators zu prüfen und eine synchronisierte Verbindung mit der Zielbasisstation ohne RACH unter Verwendung von Ressourcen, die durch eine frühere bedienende Basisstation gewährt wurden, herzustellen, wenn der Mobilitätsindikator einen stationären Bewegungsstatus anzeigt, und eine synchronisierte Verbindung mit der Zielbasisstation mit RACH herzustellen, wenn der Indikator ein nichtstationäres Gerät anzeigt.
Das Gerät 600 kann in eine loT- oder Benutzergerätvorrichtung integriert sein.
7 zeigt eine schematische Architektur eines Geräts 700, das dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zur Ausführung einer Weiterreichung durch eine NTN-Zielbasisstation gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
Das Gerät 700 umfasst einen Prozessor 701 und einen Speicher 702, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (engl. Random Access Memory - RAM). Der Prozessor 701 kann durch ein Computerprogramm 703 gesteuert werden, das in dem Speicher 702 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation gemäß einer bestimmten Ausführungsform zu implementieren.
Genauer gesagt, umfasst das Computerprogramm 703 Anweisungen zum Implementieren folgender Schritte:

- Empfangen einer Konfiguration von einer nichtterrestrischen Basisstation, die ein Benutzergerät bedient, wobei die Konfiguration einen Mobilitätsindikator, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der das Benutzergerät bedienenden Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, eine Kennung der Benutzergerätvorrichtung und eine für das Benutzergerät in der bedienenden Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst,
- Konfigurieren mindestens einer Gewährungsressource gemäß der empfangenen Konfiguration, wenn der empfangene Mobilitätsindikator eine Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der bedienenden Basisstation, die niedriger als der Schwellenwert ist, anzeigt.

Bei der Initialisierung können die Anweisungen des Computerprogramms 703 in den Speicher 702 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 701 ausgeführt werden. Der Prozessor 701 implementiert die Verfahrensschritte gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 703.
Das Gerät 700 umfasst einen drahtlosen Sendeempfänger 704, der durch den Prozessor dazu konfiguriert sein kann, eine Funkverbindung mit anderen Vorrichtungen herzustellen. Der drahtlose Sendeempfänger 704 kann dazu konfiguriert sein, Kommunikationskanäle mit benachbarten NTN-Basisstationen über eine Xn-Schnittstelle herzustellen und eine Konfiguration von einer ein Benutzergerät bedienenden benachbarten Basisstation zu empfangen, wobei die Konfiguration mindestens einen Mobilitätsindikator, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der benachbarten Basisstation niedriger als ein bestimmter Schwellenwert ist, eine Kennung der Benutzergerätvorrichtung und eine für die Benutzergerätvorrichtung in der benachbarten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst.
Das Gerät 700 enthält ferner eine Konfigurationseinheit 705, die dazu angeordnet ist, mindestens eine Gewährungsressource gemäß der durch die Kommunikationseinheit 704 empfangenen Konfiguration zu konfigurieren, wenn der empfangene Mobilitätsindikator eine Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der bedienenden Basisstation, die niedriger als der Schwellenwert ist, anzeigt.
Das Gerät 700 kann außerdem einen drahtlosen Sendeempfänger 706 umfassen, der dazu konfiguriert ist, eine Kommunikationsverbindung mit einer in der empfangenen Konfiguration identifizierten Benutzergerätvorrichtung ohne RACH herzustellen, wobei eine durch die Konfigurationseinheit 705 für das Benutzergerät konfigurierte Gewährungskonfiguration verwendet wird, wenn der empfangene Mobilitätsindikator einen stationären Mobilitätsstatus anzeigt. Der drahtlose Sendeempfänger 706 ist ferner dazu konfiguriert, Ressourcen für das Benutzergerät zuzuweisen und eine Verbindung mit RACH herzustellen, wenn der empfangene Mobilitätsindikator einen nichtstationären Mobilitätsstatus anzeigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Gerät 700 in einer Basisstation, beispielsweise einer 5G-NR-gNB einer Flugplattform, wie eines LEO-Satelliten, enthalten.
8 zeigt eine schematische Architektur eines Geräts 800, das dazu geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zur Ausführung einer Weiterreichung durch eine NTN-Basisstation, die ein Benutzergerät bedient, gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
Das Gerät 800 umfasst einen Prozessor 801 und einen Speicher 802, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (engl. Random Access Memory - RAM). Der Prozessor 801 kann durch ein Computerprogramm 803 gesteuert werden, das in dem Speicher 802 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation gemäß einer bestimmten Ausführungsform zu implementieren.
Genauer gesagt, umfasst das Computerprogramm 803 Anweisungen zum Implementieren folgender Schritte:

- Empfangen mindestens eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der das Benutzergerät bedienenden Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, von einem Benutzergerät, das durch eine das Gerät 800 enthaltende Basisstation bedient wird, und
- Senden einer Konfiguration, die zumindest den empfangenen Mobilitätsindikator, eine Kennung des Benutzergeräts und eine für das Benutzergerät in der bedienenden Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst, an eine benachbarte nichtterrestrische Basisstation.

Bei der Initialisierung können die Anweisungen des Computerprogramms 803 in den Speicher 802 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 801 ausgeführt werden. Der Prozessor 801 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 803.
Das Gerät 800 umfasst einen drahtlosen Sendeempfänger 804, der durch den Prozessor dazu konfiguriert sein kann, eine Funkverbindung mit anderen Vorrichtungen herzustellen. Insbesondere kann die Sendeempfängereinheit 804 dazu konfiguriert sein, von einem Benutzergerät, das durch eine das Gerät 800 enthaltende Basisstation bedient wird, mindestens einen Mobilitätsindikator zu empfangen, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der das Benutzergerät bedienenden Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist. Bei einigen Beispielen kann der drahtlose Sendeempfänger 804 ein 5G-NR-kompatibler Sendeempfänger sein, der dazu geeignet ist, eine Verbindung mit einem 5G-NR-kompatiblen Benutzergerät herzustellen und auf einem eigens vorgesehenen Steuerungskanal (engl. Dedicated Control Channel) oder einem physikalischen Uplink-Kanal (engl. Physical Uplink Channel) eine Nachricht zu empfangen, die zumindest den Mobilitätsindikator umfasst.
Das Gerät 800 kann ferner eine Konfigurationseinheit 805 umfassen, die dazu konfiguriert ist, den durch den drahtlosen Sendeempfänger 804 empfangenen Mobilitätsindikator zu speichern. Insbesondere speichert die Konfigurationseinheit den Mobilitätsindikator in Verbindung mit einer Kennung des Benutzergeräts, beispielsweise in Verbindung mit einer für das Benutzergerät ausgewählten C-RNTI.
Das Gerät 800 kann ferner eine drahtlose Sendeempfängereinheit 806 umfassen, die durch den Prozessor dazu konfiguriert sein kann, Funkverbindungen mit benachbarten NTN-Basisstationen über eine Xn-Schnittstelle herzustellen und eine Konfiguration an eine benachbarte Zielbasisstation zu senden, wobei die Konfiguration mindestens den durch die Konfigurationseinheit 805 gespeicherten Mobilitätsindikator umfasst.
Bei einer Ausführungsform ist das Gerät 800 in einer bedienenden NTN-Basisstation enthalten.

Claims

Drahtloses Kommunikationssystem, umfassend eine erste nichtterrestrische Basisstation, die mindestens eine Benutzergerätvorrichtung bedient, und eine zweite nichtterrestrische Basisstation, wobei die Benutzergerätvorrichtung einen Speicher umfasst und einen Prozessor umfasst, der mit dem Speicher gekoppelt und zu Folgendem konfiguriert ist: - Bestimmen (S200) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, - Senden (S202) des Mobilitätsindikators an die erste Basisstation, - vollständige Weiterreichung (S210) an die zweite Basisstation ohne Random-Access-Prozedur, wenn die relative Geschwindigkeit niedriger als der Schwellenwert ist, und wobei die erste Basisstation einen Speicher umfasst und einen Prozessor umfasst, der mit dem Speicher gekoppelt und zu Folgendem konfiguriert ist: - Empfangen (S203) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, - Senden (S204) des Mobilitätsindikators an die zweite Basisstation zusammen mit einer Kennung der Benutzergerätvorrichtung und einer für die Benutzergerätvorrichtung in der ersten Basisstation konfigurierten Uplink-Gewährungskonfiguration, und wobei die zweite Basisstation einen Speicher umfasst und einen Prozessor umfasst, der mit dem Speicher gekoppelt und zu Folgendem konfiguriert ist: - Empfangen (S205) einer Konfiguration von der ersten Basisstation, die zumindest einen Mobilitätsindikator, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, eine Kennung der Benutzergerätvorrichtung und eine für die Benutzergerätvorrichtung in der ersten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst, - Konfigurieren (S206) mindestens einer Gewährungsressource gemäß der empfangenen Konfiguration, wenn der empfangene Mobilitätsindikator eine Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation, die niedriger als der Schwellenwert ist, anzeigt.
Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, das durch eine Benutzergerätvorrichtung in einem nichtterrestrischen Netz, umfassend eine erste nichtterrestrische Basisstation, die das Benutzergerät bedient, und eine zweite nichtterrestrische Basisstation, ausgeführt wird, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Bestimmen (S200) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine berechnete relative Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, - Senden (S202) des Mobilitätsindikators an die erste Basisstation und - Abschließen einer Weiterreichung (S210) an die zweite Basisstation ohne Random-Access-Prozedur, wenn die relative Geschwindigkeit niedriger als der Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Berechnen einer relativen Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der ersten Basisstation Folgendes umfasst: - Bestimmen einer Geschwindigkeit des Benutzergeräts in Bezug auf den Boden, - Bestimmen einer Geschwindigkeit der ersten Basisstation in Bezug auf den Boden, - Bestimmen einer Projektion der Geschwindigkeit der ersten Basisstation auf die Bewegungsebene der Benutzergerätvorrichtung, - Berechnen eines Verhältnisses zwischen der Geschwindigkeit des Benutzergeräts und der Projektion der Geschwindigkeit der ersten Basisstation, - Anwenden eines Skalierungsfaktors auf das berechnete Verhältnis in Abhängigkeit von der relativen Ausrichtung zwischen dem Benutzergerät und der ersten Basisstation.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Mobilitätsindikator auf einem eigens vorgesehenen Steuerungskanal (engl. Dedicated Control Channel) an die zweite Basisstation gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Mobilitätsindikator auf einem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (engl. Physical UplinkSharedChannel) an die zweite Basisstation gesendet wird.
Benutzergerätvorrichtung für drahtlose Kommunikation, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Anweisungen dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation nach Anspruch 2 auszuführen.
Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, das durch eine erste nichtterrestrische Zielbasisstation ausgeführt wird, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Empfangen (S205) einer Konfiguration von einer zweiten nichtterrestrischen Basisstation, die ein Benutzergerät bedient, wobei die Konfiguration einen Mobilitätsindikator, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der zweiten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, eine Kennung der Benutzergerätvorrichtung und eine für das Benutzergerät in der zweiten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst, - Konfigurieren (S206) mindestens einer Gewährungsressource gemäß der empfangenen Konfiguration, wenn der empfangene Mobilitätsindikator eine Geschwindigkeit zwischen der Benutzergerätvorrichtung und der bedienenden Basisstation, die niedriger als der Schwellenwert ist, anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die empfangene Konfiguration ferner einen in der zweiten Basisstation konfigurierten Zeitvorlaufparameter für die Benutzergerätvorrichtung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Konfiguration über eine Xn-Kommunikationsschnittstelle empfangen wird.
Nichtterrestrische Basisstationsvorrichtung, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Anweisungen dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation nach Anspruch 7 auszuführen.
Verfahren zur drahtlosen Kommunikation, das durch eine erste nichtterrestrische Basisstation, die ein Benutzergerät bedient, ausgeführt wird, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Empfangen (S203) eines Mobilitätsindikators, der anzeigt, ob eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Benutzergerät und der ersten Basisstation niedriger als ein Schwellenwert ist, von dem Benutzergerät, - Senden (S204) einer Konfiguration, die zumindest den empfangenen Mobilitätsindikator, eine Kennung des Benutzergeräts und eine für das Benutzergerät in der ersten Basisstation konfigurierte Uplink-Gewährungskonfiguration umfasst, an eine zweite nichtterrestrische Basisstation.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Mobilitätsindikator auf einem eigens vorgesehenen Steuerungskanal (engl. Dedicated Control Channel) empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Mobilitätsindikator auf einem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (engl. Physical Uplink Shared Channel) empfangen wird.
Nichtterrestrische Basisstationsvorrichtung, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei der Prozessor durch die Anweisungen dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation nach Anspruch 11 auszuführen.