低轨卫星信关站的用户数据切换装置及切换方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010042964.8 (22)申请日 2020.01.15 (71)申请人 广州爱浦路网络技术有限公司 地址 510663 广东省广州市高新技术产业 开发区科学城科学大道162号创意大 厦B2栋第11层1103单元 (72)发明人 吕东 (74)专利代理机构 北京中索知识产权代理有限 公司 11640 代理人 胡大成 (51)Int.Cl. H04B 7/185(2006.01) (54)发明名称 一种低轨卫星信关站的用户数据切换装置 及切换方法 (57)摘要 本发明提供。

2、一种低轨卫星信关站的用户数 据切换装置及切换方法， 切换装置包括转发策略 控制器和下行数据缓存单元， 源信关站收到运控 中心在HO_T1时间段后切换的消息， 测量对应的 目标的网络参数， 在切换时延参数时间节点之 前， 对所有UE终端进行切换的GTP-U报文中的下 行IP数据报文， 进行组播转发到目标信关站。 本 发明在信关站上部署的GGSN/PGW/UPF完成数据 面DP的组播转发缓存预处理， 非常好的解决了因 为切换导致数据面DP的带宽/时延/抖动/丢包的 问题， 同时也大大改进在低轨卫星切换信关站的 用户数据报文的时延， 提升了用户体验。 权利要求书1页 说明书7页 附图6页 CN 11。

3、1262616 A 2020.06.09 CN 111262616 A 1.一种低轨卫星信关站的用户数据切换装置， 其特征在于： 设置在信关站核心网系统 中， 包括转发策略控制器和下行数据缓存单元， 所述的转发策略控制器预测本信关站GGSN/ PGW/UPF到互联网中心的带宽参数， 预测本信关站GGSN/PGW/UPF与临近的信关站的GGSN/ PGW/UPF通过Gn/S8/N9网络接口之间的带宽参数； 接受来自运控中心的切换时间预测； 所述 的下行数据缓存单元存储信关站切换时间表、 本信关站与其他系统接口的网络参数表， 对 UE终端数据报文进行预先组播转发与存储。 2.根据权利要求1所述的一。

4、种低轨卫星信关站的用户数据切换装置， 其特征在于： 所述 的带宽参数包括但不限于带宽、 时延、 抖动、 丢包率。 3.一种低轨卫星信关站的用户数据切换方法， 其特征在于： 包括以下步骤： 步骤1、 运控中心将要发生切换的消息发给源信关站、 目标信关站、 源低轨卫星、 目标低 轨卫星和源低轨卫星所覆盖区域的UE终端， 确定在HO_T1时间段后进行切换操作； 步骤2:源信关站的转发策略控制器收到切换消息后， 确定目标信关站的编号， 再从信 关站切换时延表中， 获得目标信关站的切换时延参数N9_Transfer_T； 步骤3:源信关站的转发策略控制器根据切换时延参数N9_Transfer_T的时间，。

5、 在源信 关站下行数据面上， 经过HO_T1时间段后， 将该信关站下行IP数据报文发送到所覆盖的UE终 端设备， 进行不同低轨卫星不同波束的切换操作， 在切换时延参数N9_Transfer_T时间节点 之前， 对所有UE终端进行切换的GTP-U报文中的下行IP数据报文， 进行组播转发到目标信关 站； 步骤4： 目标信关站收到来自源信关站的下行IP数据报文， 其转发策略控制器根据HO_ T1时间段和切换时延参数N9_Transfer_T的时间段， 将接收到的下行IP数据报文缓存到其 下行数据缓存单元， 当UE终端从源低轨卫星的波束切换到目标低轨卫星的波束时候， 该下 行IP数据报文已经缓存到目标。

6、信关站， 同时GGSN/PGW/UPF在完成信关站的切换后， GTP会话 管理单元已重新建立会话连接,构建UE终端的上下行数据报文的GTP-U数据通道。 4.根据权利要求3所述的一种低轨卫星信关站的用户数据切换方法， 其特征在于： 所述 的HO_T1远大于切换时延参数N9_Transfer_T。 5.一种低轨卫星信关站， 包括测控系统、 核心网系统和对外接口单元， 其特征在于： 所 述的核心网系统包括权利要求1所述的用户数据切换装置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111262616 A 2 一种低轨卫星信关站的用户数据切换装置及切换方法 技术领域 0001 本发明涉及通信技术领域， 特别。

7、涉及一种低轨卫星信关站的用户数据切换装置及 切换方法。 背景技术 0002 在当前的低轨卫星(LEO)通信解决方案中， 通信制式部分采用蜂窝移动通信技术 (基于3GPP标准的蜂窝移动通信规范技术， 比如:3G-WCDMA/3G-TD-SCDMA/4G-TDD-LTE/4G- LTEFDD/5G)作为通信本身的实现方式。 0003 其优点一是低轨卫星在地面移动蜂窝式系统无法覆盖的区域， 比如海洋， 原始深 林， 边远的沙漠， 高山等， 人类活动稀少的区域， 具有无线通信覆盖， 弥补地面移动蜂窝式系 统无法覆盖的上述区域的缺点， 作为地面移动蜂窝无线移动通信的非常好的补充。 特别是 目前民用航空飞。

8、行器， 在载有大量普通乘客的环境下， 进行跨国和跨洲际长途飞行过程， 普 通乘客无法与地面通信网络进行通信的情况下， LEO通信非常好的解决了该环境下的无线 通信。 二是， LEO通信采用民用蜂窝通信系统作为通信的基本制式， 非常友好的解决了与现 有移动通信兼容的问题， 特别是在核心网(core network， CN)与终端(Use Equipment， UE) 实现与公共地面移动蜂窝式系统的兼容， 两个系统之间相互兼容， 大大的延伸了无线通信 的覆盖范围， 增强了低轨卫星LEO系统的商业可用行。 0004 在LEO低轨卫星通信系统中， 与高轨轨卫星或者静止卫星的区别在于： LEO涉及大 量。

9、地面信关站的切换操作， 该信关站之间的切换操作在2000km-5000km之间， 并且涉及到跨 国的网络传输， 势必在网络的带宽/时延/抖动/丢包方面， 要进行考虑， 特别是在LEO低轨卫 星在结合了遵循3GPP规范的蜂窝移动通信3G/4G/5G标准的GGSN/PGW/UPF切换。 0005 根据3GPP规范TS23.501.4.3.5.1， 在用户面功能网元UPF(以下简称： UPF)的切换 场景中， 保持UPF所支持的数据面连续性模型(Session continuity， SSC)， 定义了三种场 景， SSC mode1/2/3,用来分别满足的用户在不同的场景， UPF切换不同处理模型。

10、。 0006 将Mode1/2/3的模型结合附图简单描述如下： 0007 Model1： 如图1所示， 在3GPP的Release15定义SSC Molel1中， UE终端在注册的5GC 核心网中， 数据面PDN session建立的时候， UE终端如果采用Model1选择UPF_0的时候， 在整 个过程中， 无论UE终端是否在本地还在在漫游状态， UE终端始终在该UPF_0建立相关的承 载。 即使UE终端在网络中漫游到多个基站， 都是通过该UPF_0处理用户面的数据报文。 0008 Model2： 在3GPP的Release15定义SSC Molel2中， UE终端在注册的5GC核心网中， 。

11、数 据面PDN session建立的时候， UE终端如果采用Model2选择UPF_0的时候， 在整个过程中， 如 果UE终端漫游到其他的区域， 可以采用新的UPF_1来建立新的承载， 首先与UPF_0断开连接， 如图2步骤所示， UE终端根据业务和漫游的需求， 与新的UPF_1建立PDN Session连接， 如 图2步骤所示， 完成UPF数据面DP业务的切换， UE终端用户面的数据业务走UPF_1。 0009 Model3： 在3GPP的Release15定义SSC Molel3中， UE终端在注册的5GC核心网中， 数 据面PDN session建立的时候， UE终端如果采用Model3。

12、选择UPF_0的时候， 在整个过程中， 如 说明书 1/7 页 3 CN 111262616 A 3 果UE终端漫游到其他的区域， 可以采用新的UPF_1来建立新的承载， 首先与UPF_1建立连接， 如图3步骤所示， UE终端根据业务和漫游的需求， 与新的UPF_1建立PDN Session连接， 如 图3步骤所示， 同时UE终端与原来的UPF_0保持PDN Session连接断开， UE终端用户面数据 走UPF_1， 在Model3的模型下， UE终端的数据， 可以非常好的保持用户数据面连续性。 0010 现有技术的SSC Mode1/2/3在LEO低轨卫星切换时面临的问题在于： 0011 。

13、(1)信关站的物理位置与地面2G/3G/4G/5G移动蜂窝式系统差别巨大， 在低轨卫星 通信系统中信关站之间的建设， 一般都是跨时区， 2000km5000km的物理距离， 而普通的地 面2G/3G/4G/5G移动蜂窝式系统， 基站之间的距离一般10km以内， 与配套的GGSN/PGW/UPF网 元， 一般在地市级汇聚局端， 大约100km内。 0012 (2)信关站部署式面向全球， 面临地域与国家网络隔离 0013 低轨卫星通信系统， 是面向一个全球化的部署， 其地面信关站， 按照全球区域的划 分， 在多个国家完成部署， 从目前来看， 全球多个国家的物联网出口有管控， 对网络的带宽/ 内容/。

14、时延都有限制。 0014 目前基于蜂窝移动通信技术的低轨卫星系统中， 地面信关站的数据面切换方法 中， 因为终端区域的变换/不同低轨卫星波束的切换， 导致用户从当前的信关站的切换到新 的信关站的时延， 用户对应的信关站数据面切换也面临的时延/抖动/丢包/带宽/网络关口 检查限制等问题。 发明内容 0015 有鉴于此， 本发明的目的是解决信关站数据面切换在时延/抖动/丢包/带宽/网络 关口检测等问题。 0016 本发明的目的是通过以下技术方案实现的： 0017 第一方面， 本发明提供一种低轨卫星信关站的用户数据切换装置， 设置在信关站 核心网系统中， 包括转发策略控制器和下行数据缓存单元， 所述。

15、的转发策略控制器预测本 信关站GGSN/PGW/UPF到互联网中心的带宽参数， 预测本信关站GGSN/PGW/UPF与临近的信关 站的GGSN/PGW/UPF通过Gn/S8/N9之间的带宽参数； 接受来自运控中心的切换时间预测； 所 述的下行数据缓存单元存储信关站切换时间表、 本信关站与其他系统接口的网络参数表， 对UE终端数据报文进行预先组播转发与存储。 0018 进一步的， 所述的带宽参数包括但不限于带宽、 时延、 抖动、 丢包率。 0019 第二方面， 本发明提供一种低轨卫星信关站的用户数据切换方法， 包括以下步骤： 0020 步骤1、 运控中心将要发生切换的消息发给源信关站、 目标信关。

16、站、 源低轨卫星、 目 标低轨卫星和源低轨卫星所覆盖区域的UE终端， 确定在HO_T1时间段后进行切换操作； 0021 步骤2:源信关站的转发策略控制器收到切换消息后， 确定目标信关站的编号， 再 从信关站切换时延表中， 获得目标信关站的切换时延参数N9_Transfer_T； 0022 步骤3:源信关站的转发策略控制器根据切换时延参数N9_Transfer_T的时间， 在 源信关站下行数据面上， 经过HO_T1时间段后， 将该信关站下行IP数据报文发送到所覆盖的 UE终端设备， 进行不同低轨卫星不同波束的切换操作， 在切换时延参数N9_Transfer_T时间 节点之前， 对所有UE终端进行。

17、切换的GTP-U报文中的下行IP数据报文， 进行组播转发到目标 信关站； 说明书 2/7 页 4 CN 111262616 A 4 0023 步骤4： 目标信关站收到来自源信关站的下行IP数据报文， 其转发策略控制器根据 HO_T1时间段和切换时延参数N9_Transfer_T的时间段， 将接收到的下行IP数据报文缓存到 其下行数据缓存单元， 当UE终端从源低轨卫星的波束切换到目标低轨卫星的波束时候， 该 下行IP数据报文已经缓存到目标信关站， 同时GGSN/PGW/UPF在完成信关站的切换后， GTP会 话管理单元已重新建立会话连接,构建UE终端的上下行数据报文的GTP-U数据通道。 002。

18、4 进一步的， 所述的HO_T1远大于切换时延参数N9_Transfer_T。 0025 第三方面， 本发明提供一种低轨卫星信关站， 包括测控系统、 核心网系统和对外接 口单元， 所述的核心网系统包括上述第一方面所述的用户数据切换装置。 0026 本发明的有益效果在于： 0027 本发明在LEO低轨卫星上结合3G/4G/5G地面移动蜂窝通信系统的条件下， 不同LEO 低轨卫星的不同波束之间完成切换的场景， 在信关站上部署的GGSN/PGW/UPF完成数据面DP 的组播转发缓存预处理， 非常好的解决了因为切换导致数据面DP的带宽/时延/抖动/丢包 的问题， 同时也大大改进在低轨卫星切换信关站(I。

19、FGS)的用户数据报文的时延， 提升了用 户体验。 附图说明 0028 图1为现有技术中UPF切换的Model1示意图； 0029 图2为现有技术中UPF切换的Model2示意图； 0030 图3为现有技术中UPF切换的Model3示意图； 0031 图4为基于蜂窝移动通信技术的低轨卫星系统架构图； 0032 图5为低轨卫星系统中信关站的架构图； 0033 图6为利用本发明的切换装置的低轨卫星系统切换卫星的原理图； 0034 图7为本发明的低轨卫星信关站数据面切换的示意图； 0035 图8为本发明的低轨卫星的信关站的用户数据切换方法流程图。 具体实施例 0036 下面结合附图对本公开实施例进行。

20、详细描述。 0037 以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式， 本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。 显然， 所描述的实施例仅仅是本公开 一部分实施例， 而不是全部的实施例。 本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实 施或应用， 本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用， 在没有背离本公开的精神 下进行各种修饰或改变。 需说明的是， 在不冲突的情况下， 以下实施例及实施例中的特征可 以相互组合。 基于本公开中的实施例， 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， 都属于本公开保护的范围。 0038 实施例一 0039。

21、 基于蜂窝移动通信技术的低轨卫星系统架构如图4所示， 包括： 0040 (1)低轨通信卫星： 由卫星载荷， 通信转发器， 供电系统等构成， 一般数量在几十到 几千颗。 0041 (2)地面信关站， 简称： 信关站或者关口站。 说明书 3/7 页 5 CN 111262616 A 5 0042 主要包括： 测控系统、 核心网系统和对外接口单元。 0043 测控系统由波束控制单元和卫星通信控制单元构成。 波束控制单元完成对所控制 下的卫星进行波束的管理与控制， 将所有的测试与控制信息与运控中心同步， 并且接收来 自运控中心的卫星波束/卫星运行参数的存储/转发和发送。 卫星通信控制单元完成卫星与 信。

22、关站之间的馈电链路资源管理与控制。 0044 核心网系统由3G/4G/5G核心网、 用户管理与计费BOSS系统、 支持4G/5G语音VoLTE/ VoNR功能的IMS多媒体子系统、 核心网设备的网络管理NMS系统等构成。 0045 3G系统包括： MSC/SGSN/GGSN/HLR 0046 4G系统包括： MME/HSS/SGW/PGW/PCRF 0047 5G系统包括： AMF/SMF/UPF/UDM/AUSF/PCF 0048 IMS系统包括： P/I/S-CSCF/AS/BGCF/TMG/MGW/SMSC 0049 BOSS系统包括： BILLING/CRM 0050 NMS系统包括：。

23、 各个网元的网关模块集成。 0051 对外接口单元， 包括与其他信关站通信的A1接口、 与运控中心通信的A2接口、 与其 他运营商网络2G/3G/4G/5G网络或者PSTN网络通信的A3接口、 与互联网连接的A4接口等。 0052 (3)运控中心， 是整个低轨卫星通信的核心系统， 负责整个系统的状态监控。 由综 合运控、 卫星状态、 卫星测控、 通信网络状态等基本子系统构成。 0053 在不同卫星不同波束的切换场景下， 因为相邻信关站之间的物理距离大致在 2000km-5000km， 数据面的切换在这样的长物理距离切换， 若按照基于3GPP普通蜂窝移动通 信切换在数据面(DP)的切换处理过程，。

24、 即使采用5G核心网UPF数据面的连续处理模型SSC3， 也无法达到一个预期的效果。 0054 本发明在切换的时间段中， 通过在上述信关站的核心网系统中增加转发策略控制 器(FPC),来预先计算切换过程时延， 在2000km-5000km的切换场景中， 数据面(DP)预先转发 组播的方法， 达到用户数据面(DP)切换预处理， 实现低时延/低抖动/少丢包的感知和平滑 切换。 0055 本发明的一种低轨卫星信关站的用户数据切换装置， 就是在核心网系统中增加转 发策略控制器(FPC)和下行数据缓存单元(DDC)， 5G数据面GGSN(网关GSN)/PGW(PDN网关)/ UPF(用户面功能网元)切换。

25、时候， 下行数据缓存单元(DDC)对UE终端数据报文进行预先组播 转发与存储。 0056 转发策略控制器(FPC)主要的功能包括： 0057 (a)预测本信关站GGSN/PGW/UPF到互联网中心的出口带宽参数， 带宽参数包括但 不限于带宽BandWidth(BW)、 时延Delay(Delay)、 抖动Jitter(Jiitter)、 丢包率Loss(Loss) 等。 0058 (b)预测本信关站GGSN/PGW/UPF与临近的信关站的GGSN/PGW/UPF通过Gn/S8/N9网 络接口之间的带宽BandWidth(BW)、 时延Delay、 抖动Jitter、 丢包率Loss。 0059。

26、 (c)接受来自运控中心的切换时间预测。 0060 信关站的下行数据缓存单元(DDC)中存有信关站切换时延表， 如表1所示， Next_ IFGS_No为目标信关站的编号， CP_HO_T表示控制面切换时间， DP_HO_T表示用户数据面切换 时间， N9_Transfer_T表示源信关站的数据报文转发到目标信关站所需的时间。 说明书 4/7 页 6 CN 111262616 A 6 0061 0062 0063 表1 0064 在本发明的低轨卫星信关站中增加的转发策略控制器(FPC)和下行数据缓存单元 (DDC)， 周期性的检测与A1、 A2、 A3、 A4接口之间的通信带宽(BW)/时延(。

27、Delay)/抖动 (Jitter)/丢包(loss)等网络参数。 在收到来自运控中心的切换指令后， 源信关站(S_IFGS) 的转发策略控制器(FPC)， 根据信关站的各个接口网络情况参数， 如表2， 选择其中一个信关 站作为目标信关站。 0065 0066 表2 0067 实施例二 0068 本实施例提供一种低轨卫星信关站的用户数据切换方法， 基于实施例一的低轨卫 星信关站来实现。 0069 首先介绍一下具有蜂窝移动通信技术的低轨卫星通信系统其切换过程： 0070 低轨卫星在太空中一般是呈高速运行状态， 按照一定的轨道运行， 在低轨卫星结 合了移动通信系统后， 相对地面移动蜂窝式通信系统，。

28、 在切换方面， 有非常大的区别， 低轨 说明书 5/7 页 7 CN 111262616 A 7 卫星通信切换情况包括： UE终端的位置变换/低轨卫星之间不同波束的变换， 切换涉及到源 低轨卫星和目标低轨卫星检查与判决， 信关站的检测与判决， 运控中心的检测与判决， 以及 UE终端用户与低轨卫星链路的传输时间/低轨卫星与信关站直接的馈电链路之间时间， 其 切换过程相对地面移动蜂窝式通信系统在检测过程， 决策复杂度大幅度增加， 操作过程涉 及更多的条件。 综合所有上述情况， 低轨卫星通信系统， 切换归结两大类： 0071 (1)同一低轨卫星内不同波束之间的切换 0072 在同一低轨卫星上， 一般。

29、地设计是， 在低轨卫星载荷上， 有多个转发器和多个波束 构成， 为此将有多个基带池来支持多波束的转发和大用户的并发处理。 因此在同一个低轨 卫星中， 涉及到同一个基带资源的切换和不同基带之间的切换。 0073 a)同一个基带资源的切换 0074 在同一个低轨卫星中， 一个波束属于一个无线基站基带， 在该场景切换， 基础不需 要处理， 对应信关站的核心网的GGSN/PGW/UPF数据面DP也无需做处理， 仅仅低轨卫星载荷 完成不同波束之间的切换。 0075 b)不同基带之间的切换 0076 在同一个低轨卫星中， 多个波束属于一个无线基站基带， 一个低轨卫星有多个无 线基站基带， 那么波束之间的切。

30、换， 涉及到不同基带之间的不同波束之间的切换， 那么不同 基带之间的切换， 按照标准的切换流程完成， 同时对应信关站中的核心网系统， 完成不同基 带之间切换的流程支持。 该方式中， 因为不涉及GGSN/PGW/UPF数据面的通道信关站的变换， 对实际的影响不大。 0077 (2)不同低轨卫星不同波束之间的切换 0078 不同低轨卫星之间的不同波束切换， 涉及到不同波束、 不同基带、 不同信关站之间 切换， 因为不同临近信关站之间的物理距离2000km-5000km， 信关站上的核心网系统GGSN/ PGW/UPF的用户数据面DP的时延等， 是本发明所要解决的问题。 0079 在本发明的数据切换。

31、方法中， 源低轨卫星(S_LEO)、 目的低轨卫星(T_LEO)、 源信关 站(S_IFGS)、 目的信关站之间(T_IFGS)、 所覆盖的UE终端用户收到来自运控中心的切换指 令， 准备进行不同低轨卫星之间的切换， 源信关站(S_IFGS)的核心网系统的转发策略控制 器TFC， 根据切换HO_T1时间， 发起与目的信关站(T_IFGS)之间的时间检测， 获得数据报文转 发到目标信关站(T_IFGS)的时间参数N9_Transfer_T， 在该时刻， 源信关站(S_IFGS)的转发 策略控制器FPC开始将其核心网的GGSN/PGW/UPF的用户数据面DP报文组播到目的信关站 (T_IFGS)的。

32、转发策略控制器FPC， 目的信关站(T_IFGS)的转发策略控制器FPC收到来自源信 关站(S_IFGS)的GGSN/PGW/UPF用户数据面DP的数据报文， 根据HO_T1时间计算， 将该数据报 文存储在下行数据缓存单元。 当HO_T1时间到之后， 源低轨卫星(S_LEO)、 目的低轨卫星(T_ LEO)之间的不同波束完成切换后， 所在的UE终端用户， 重新请求用户数据面的下行数据报 文， 目的信关站(T_IFGS)的转发策略控制器FPC将在下行数据缓存单元的UE终端用户的下 行数据报文按照基带口空网络报文进行封装， 发送刚切换过来的UE终端用户。 0080 在该场景中， 特别是为不同卫星/。

33、不同波束提供基带服务的基带处理单元， 在切换 处理过程， 与3GPP定义的过程有非常大的差别， 因为该场景下基带在不同信关站， 对应的核 心网系统在不同的信关站， 特别是信关站的核心网数据面单元GGSN/PGW/UPF处理的流程， 是跨信关站的过程， 无论是在UPF中定义的SSC1/2/3模式， 均无法支持在该场景下的数据面 说明书 6/7 页 8 CN 111262616 A 8 切换， 让UE终端用户在应用的时候无感知。 0081 本发明将不同低轨卫星不同波束之间的切换， UE终端用户数据面DP延迟N9_ Transfer_T提前， 大大提升了用户的体验， 减少了用户对低轨卫星切换的感知。。

34、 0082 在本场景中， 因为涉及到不同卫星、 不同波束、 不同基带、 不同信关站的之间的切 换， 从空口的卫星馈电链路、 用户链路、 基带与信关站的核心网之间接口等。 0083 如图7所示， UE终端设备通过当前信关站0所连接的基带下的低轨卫星1(S_LEO)波 束进行连接。 当为该UE终端设备提供服务的低轨卫星1(S_LEO)因为运动轨迹的原因或者UE 自身的运行而物理位置变换， UE终端要进行不同低轨卫星之间的波束切换， 从低轨卫星1 (S_LEO)的波束n,切换到低轨卫星2(T_LEO)波束m。 发生本次切换的有2种情况： 0084 (a)因为低轨卫星的运动轨迹变换， 发生所覆盖接入U。

35、E终端的切换。 0085 (b)因为UE终端的移动位置变换， 发生本UE终端的切换。 0086 其主要切换流程如图8所示， 切换步骤如下： 0087 步骤1、 运控中心将要发生切换的消息发给源信关站(S_IFGS)、 目标信关站(T_ IFGS)、 源低轨卫星0(S_LEO)、 目标低轨卫星0(T_LEO),以及源低轨卫星1(S_LEO)所覆盖区 域的UE终端， 确定在HO_T1时间段后进行切换操作。 0088 步骤2:源信关站(S_IFGS)的转发策略控制器单元FPC收到切换消息后， 确定目标 信关站(T_IFGS)的编号No， 再从信关站切换时延表中， 获得目标信关站的切换时延参数CP_ 。

36、HO_T， DP_HO_T， N9_Transfer_T。 0089 步骤3:源信关站(S_IFGS)的PFC根据N9_Transfer_T时间， 在源信关站(S_IFGS)下 行数据面(DP)上， 经过HO_T1时间段后， 将该信关站下行IP数据报文发送到所覆盖的UE终端 设备， 进行不同低轨卫星不同波束的切换操作， 在N9_Transfer_T时间节点之前， 对所有UE 终端进行切换的GTP-U报文中的下行IP数据报文， 进行组播转发到目标信关站(T_IFGS)。 0090 在本场景要求时延条件： HO_T1CP_HO_T， DP_HO_T， N9_Transfer_T。 0091 步骤4。

37、： 目标信关站(T_IFGS)收到来自源信关站(S_IFGS)的下行IP报文数据， 其转 发策略控制器FPC， 根据HO_T1切换时间和N9_Transfer_T时间(HO_T1N9_Transfer_T)， 对 从源信关站(S_IFGS)转发的下行数据缓存到下行数据缓存单元， 当UE终端从低轨卫星0(S_ LEO)的波束n切换到低轨卫星1(T_LEO)的波束m时候， 该UE下行数据报文已经缓存到完成切 换的目标信关站(T_IFGS)， 同时GGSN/PGW/UPF在完成信关站的切换后， GTP会话管理单元， 重新建立Session,获取行的APN,构建UE的上下行数据报文的GTP-U数据通道。

38、。 0092 上述的方法， 将有效降低了在切换过程中， 用户数据包从从一个源信关站的GGSN/ PGW/UPF的数据面(DP)到另外要给目标信关站数据面的时间N9_Transfer_T， 使之在HO_T1 时间完成不同低轨卫星的波束切换后， 有效的减少切换过程中数据面(DP)的时延， 大大提 升了用户的无感知。 本发明的方案， 解决了在不同低轨卫星的不同波束之间切换场景下， 数 据面处理单元在3G/4G/5G无线网络制式下GGSN/PGW/UPF的处理方法。 本方法是在每个信关 站中增加转发策略装置器(FPC)和下行数据缓存单元(DDC)， 达到不同低轨卫星不同波束之 间的数据面(DP)平滑切。

39、换的效果。 0093 以上仅为说明本发明的实施方式， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人员 来说， 凡在本发明的精神和原则之内， 不经过创造性劳动所作的任何修改、 等同替换、 改进 等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 7/7 页 9 CN 111262616 A 9 图1 图2 图3 说明书附图 1/6 页 10 CN 111262616 A 10 图4 说明书附图 2/6 页 11 CN 111262616 A 11 图5 说明书附图 3/6 页 12 CN 111262616 A 12 图6 说明书附图 4/6 页 13 CN 111262616 A 13 图7 说明书附图 5/6 页 14 CN 111262616 A 14 图8 说明书附图 6/6 页 15 CN 111262616 A 15 。