【NTN 卫星通信】使用地面网络和卫星网络接入的终端应用场景

1 场景概述

  卫星接入有广覆盖的特点, 可以改善地面接入网覆盖或无线条件差的地区(例如多径干扰)的服务可用性。对于高速移动中需要实时业务的终端,如IMS语音/视频会议,可以通过地面接入和卫星接入同时实现与5G系统的双连接,在地面接入网不可用的情况下获得连续可靠的业务。
  埃里克要去沙特阿拉伯出差。他将乘坐哈拉曼高速列车(Haramain High-speed Train)去拜访客户,这趟列车从麦加到麦地那,时速300公里,穿越沙漠450公里。在旅途中,他必须通过在线视频会议处理紧急工作,并在到达之前解决所有问题。
在这里插入图片描述

图1 哈拉曼高速列车

2 场景预置条件

  运营商TerrA的地面接入网在城市地区、郊区和铁路沿线的中转站覆盖良好,但在农村地区和中转站之间的沙漠覆盖有限。SatA运营商的卫星接入网(如LEO)已覆盖全国,SatA可自行提供通信服务。
  根据TerrA和SatA之间的协议,TerrA可以在两个网络的数据路径上引导或切换其用户的同一数据会话的流量,并聚集在TerrA的核心网络中。
  Eric的UE,例如手机,或无线网卡,具有双3GPP无线接入能力,包括卫星接入,并具有服务授权的TerrA (PLMN NetA)订阅。
缺省情况下,只激活地面接入能力。

3 服务流程

  埃里克到达麦加火车站,在等待登机时开启了UE的卫星接入功能
用户可透过地面接达及卫星接达网络向NetA注册,并提供优先服务,例如即时聊天(首选地面接达)、高清电视(首选卫星接达)。
  埃里克上船后,在线视频会议首先通过地面接入网开始。在1小时的会议期间,UE的流量将在TerrA核心网的辅助下自主引导,或在地面网和卫星网的流量路径之间切换,并汇聚在TerrA核心网中,保证视频会议的持续进行,不会出现明显的业务中断。
  当火车到达目的地时,一旦埃里克禁用卫星接入能力,UE将更新注册到NetA。

4 服务结束流程

  视频会议顺利结束,无中断。
  在视频会议中,用户没有意识到交通路径的转向或切换。

5 3GPP标准现有的特性对场景的支持情况

对于TS 22.261, 5G系统支持的ue有以下几种:
  5G系统应支持具有多无线网络和单无线网络功能的终端。
  根据运营商策略,5G系统应支持引导终端选择特定的3GPP接入网。
然而,当考虑通过多接入网分配用户流量时,卫星接入不在考虑范围之内。
  根据运营商的策略,5G系统应能够通过不同的接入技术(如NR、E-UTRA、非3GPP)同时提供数据传输,以接入一项或多项3GPP业务。
  当终端同时使用两种或两种以上的接入技术时,5G系统应能够通过选择正在使用的接入技术来最佳地分配用户流量,同时考虑到例如业务、业务特性、无线特性和终端的移动速度。
  对于通过不同接入方式同时接入网络的终端,5G系统应能够支持针对不同接入技术(如3GPP、非3GPP)进行优化的数据传输。
  TS22.261中要求业务连续性,在TS23.502中主要通过基于Xn或基于N2的NG-RAN切换来实现。
  5G系统应支持同一运营商或协议不同运营商的5G地面接入网与5G卫星接入网之间的业务连续性。

6 潜在的对标准的新的需求

(1)基于运营商政策和协议,5G系统应支持一种机制,以引导具有双3GPP接入能力的UE的相同数据会话(即相同服务)的UE的数据流,或在不同的3GPP接入网络(即5G地面和卫星接入网络)之间切换相同数据会话的用户流量,同时考虑服务偏好、流量特征、无线电特性、QoS等。
(2)基于运营商的政策和协议,5G系统应支持服务连续性,在引导相同数据会话(即相同服务)的UE的数据流时,或在两个不同的3GPP接入网(即5G地面和5G卫星接入网)之间切换相同数据会话的用户流量时,以最小的服务中断为使用中的具有双3GPP接入能力的UE,基于网络可用性、服务偏好等。

7 参考文献

3GPP 22.841

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