3GPP NTN第一个3GPP标准-NTN-R17 学习-2

3. 解决方案

3.1 解决方案 #1：基于位置的固定 TA 卫星接入

3.1.1 描述

这是关键问题 1、2 和 6 的候选解决方案。

如图 3.1.1-1 所示，假定卫星（无论是非地球静止卫星 (NGSO) 还是地球静止卫星 (GEO)）都与一个 gNB（位于图中地面）相连。gNB 连接到 CN。与卫星运动、波束转向等有关的问题由 RAN 解决。

对于非地球静止卫星，卫星轨道可精确确定和预测的移动平台，卫星波束可通过跟踪方案在地面上产生固定模式，从而产生面向 UE 的固定无线电覆盖。这可以通过电子和/或机械相结合的天线转向来实现，有些卫星已经采用了这种方式。

由于卫星天线直径受技术限制，波束的大小随卫星高度的增加而增大。例如，波束半径可从低地球轨道卫星的几十公里到中地球轨道或地球同步轨道卫星的几百公里不等。

注：由于该解决方案与卫星的覆盖范围有关，因此并不假定 gNB 位于卫星上还是地面上。卫星与 ISL 的互连也是可能的。

Figure 3.1.1-1: Satellite integration in the RAN

3.1.1.1固定跟踪区 (TA) 原则

与地面网络类似，跟踪区 (TA) 被定义为一组小区。TA 相对于地球表面是固定的。对于 NGSO 卫星，随着时间的推移，gNB 和卫星波束之间的映射会发生变化（例如，对于透明情况，由于馈线链路切换）。对于地球静止卫星 (GEO)，卫星波束是固定的，并在地球上产生固定的无线电覆盖模式。如 TR 38.821中所述，使用移动波束/小区也可以确保地球固定的跟踪区。因此，在 GEO 和 NGSO 卫星情况下，无需使用小区/TA 和 gNB 之间的新映射更新 CN（AMF）。

假设无线电小区不能小于波束大小，并且无线电小区由单个波束或多个波束组成，如 TR 38.821和 RAN WG2 LS R2-2004266 中所述。

注意：如果波束/小区覆盖的区域大于可容忍的区域，例如由于跨国边界波束/小区覆盖的法规要求，则需要补充解决方案。此类补充解决方案在关键问题 #10 下 addressed。

图 3.1.1-2 说明了这一原则。在这个特定示例中，TA #1 和 TA #2 是根据固定 (GEO) 卫星系统的波束点情况定义的：对于每个 TA，多个固定小区和卫星波束与 TA 相关联。在同一图中显示了来自非地球静止移动卫星的（较小的）移动波束点。在这种情况下，它不会影响 TA 的定义，因为 TA 独立于移动波束。

该定义应考虑卫星接入用于定位 UE 的位置估计系统的精度。

Figure 3.1.1-2: Satellite beams for Geostationary and Non-Geostationary satellites, cells and tracking areas

图 3.1.1-3 （配备波束转向的非静止轨道卫星）也说明了卫星之间切换机制，以保证安装在非静止轨道卫星上的移动基站 (gNB) 服务的连续性。由于卫星轨道数据由卫星运营商控制，因此可以通过优化卫星星座有效载荷的设计来保证小区和跟踪区域 (TA) 始终至少由一个活动波束提供服务。这意味着在切换期间，一个小区将至少能被两颗卫星同时看到。这也意味着，对于静止轨道卫星，一个跟踪区域将由同一颗卫星提供服务，而对于非静止轨道 (NGSO) 卫星，一个跟踪区域则可能由不同的卫星提供服务。

如果使用可操纵的波束，操作模式如下：当一颗卫星无法通过其可操纵的波束为一个小区提供服务时，必须至少有另一颗进入的卫星来替代这颗即将离开的卫星，为相应的小区提供服务。

Figure 3.1.1-3: Non-Geostationary Satellite Beam steering and Handove

3.1.1.2 移动注册更新的原则

移动性

• UE 基于类似于地面 NG-RAN 的程序进行无线电小区选择。根据选定的无线电小区，UE 确定其所在的跟踪区域。AMF 根据现有规范确定注册区域。

注意：小区选择和波束选择方面应由 TSG RAN 规范。

3.1.1.3 CN寻呼的原则

• 5GC 仍会 CM-IDLE 状态下在分配的注册区域内对 UE 进行寻呼，即一组 TA

3.1.2 流程

没有发现程序方面有任何改动。

3.1.3 对现有节点和功能的影响

用户设备 (UE) 和 5G 核心网 (5GC)：未发现对移动性管理有任何影响。

注意： 如果需要，应在规范阶段由 TSG RAN 指定具体的 UE 位置确定机制。

3.1.4 方案评估

该方案适用于关键问题 1、2 和 6。

在该方案中，假设 NG-RAN 处理卫星运动的所有方面（包括非静止轨道卫星运动的波束转向）。

该解决方案提出了一种不修改跟踪区域 (TA) 和注册区域 (RA) 定义的方法。对核心网 (CN) 程序或功能元素没有发现任何影响。

编辑注意： 进一步与 RAN 工作的协调将作为工作指令 (WI) 的一部分完成。