[发明专利]一种非地面网络通信系统及方法

说明书

本发明提供了一种非地面网络通信系统及方法，包括：空中通信平台、物联网终端、代理节点以及基站；物联网终端与基站之间建立上行链路传输与下行链路传输；所述物联网终端与基站之间建立上行链路传输包括经过物联网终端、代理节点、空中通信平台以及基站的通信节点；所述物联网终端与基站之间建立下行链路传输包括经过基站、空中通信平台以及物联网终端的通信节点。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体地，涉及一种非地面网络通信系统及方法。

背景技术

本发明涉及非地面网络(NTN，Non-terrestrial networks)，具体是指一种非地面网络通信系统，适用于以5G(第五代移动通信系统)及B5G(后5G移动通信系统)为代表的空中通信平台与地面通信网络融合的移动宽带通信系统。

随着5G(第五代移动通信系统)技术的日益成熟，以卫星为代表的非地面通信平台与地面通信网络的融合引起了越来越多的关注，包括3GPP(第三代移动通信伙伴项目)、ITU(国际电信联盟)在内的标准化组织成立了专门工作组着手研究星地融合的标准化问题，业内的领先企业与研究组织也投入到星地一体化的研究和产业化工作当中。

以3GPP(第三代移动通信伙伴项目)为例，从R14(第14版本)开始着手开展星地融合的研究工作。在3GPP名为“面向‘非地面网络’中的5G新空口”研究项目中，定义了包括卫星网络在内的非地面网络(NTN，Non-terrestrial networks)的部署场景。在技术规范TS22.261中，对卫星在5G系统中的角色和优势进行了探讨。作为5G多种接入技术之一，卫星在一些要求广域覆盖的工业应用场景中具有明显优势，可以在地面网络覆盖薄弱地区提供低成本覆盖方案。

对于B5G和6G移动通信系统，如何在非地面网络中承载物联网业务，是亟需解决的关键技术问题之一。物联网终端设备往往功率受限、处理能力受限、无定位能力。诸多软硬件能力限制，导致物联网终端设备无法像传统宽带设备一样容易地与卫星等非地面网络通信节点结合，形成融合式的通信系统。现有的物联网传输体制，传输距离在几米至几千米量级；在非地面网络应用场景下，物联网终端与非地面网络的传输距离将达到几十千米直至数万千米。尤其是上行链路，物联网终端有限的发射功率，无法有效支撑其与空中通信平台的正常通信能力。相比之下，在下行链路方面，物联网终端接收能力不会明显受到较长通信距离的影响。

地面物联网终端接入空中通信平台的现有技术思路是，通过网关弥补物联网设备通信能力的不足。这种通信架构下，空中通信平台的下行通信能力受限，需要通过网关进行空中通信平台与物联网终端之间的数据中继，网关成为空中通信平台与地面物联网终端之间通信能力的瓶颈，恶化通信时延和数据吞吐量性能指标，加大通信信令开销。

综上所述，考虑到非地面网络中空中通信平台与地面物联网终端之间的非对称传输能力，现有技术思路在非地面网络承载物联网终端业务情况下存在明显的技术缺陷。

本发明物联网终端或者物联网设备泛指位于地球表面附近、由于电源受限或者发射功率受限等因素使得与空中通信平台的上行通信链路预算不足的通信设备。其中，与空中通信平台的上行通信链路预算不足，可能是物联网终端持久性面临的问题、或者是暂时性面临的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种非地面网络通信系统及方法。

根据本发明提供的一种非地面网络通信系统，包括：空中通信平台、物联网终端、代理节点以及基站；

物联网终端与基站之间建立上行链路传输与下行链路传输；

所述物联网终端与基站之间建立上行链路传输包括经过物联网终端、代理节点、空中通信平台以及基站的通信节点；

所述物联网终端与基站之间建立下行链路传输包括经过基站、空中通信平台以及物联网终端的通信节点。