CN118540815A

CN118540815A - 与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接

Info

Publication number: CN118540815A
Application number: CN202410682434.8A
Authority: CN
Inventors: 王继兵; 埃里克·理查德·施陶费尔; 阿米尔·阿克拉姆
Original assignee: Google LLC
Current assignee: Google LLC
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2024-08-23
Also published as: WO2020123434A1; US20220030511A1; US11895578B2; EP3878236A1; EP4145948A1; EP3878236B1; US20240114446A1; CN113170519B; CN113170519A; FI3878236T3

Abstract

本公开涉及与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接。所描述的方法和系统包括主要路由管理器（218），其评估（755）要从用户设备（110）传送到另一用户设备（112）的数据（310）的不同子集可以使用通过与地面基站（131）和卫星（135）或高空平台（137）相关联的不同无线通信网络（121、123）提供的不同的相应服务质量（QoS）。主要路由管理器（218、226）使路由命令消息被发送（704）到用户设备（110），指引用户设备（110）进入（760）与地面基站（131）和卫星（135）或高空平台（137）的双重连接状态，并根据由与地面基站（131）和卫星（135）或高空平台（137）相关联的不同无线通信网络（121、122、123）提供的QoS传送（710、712）数据（310）的不同子集（311、312）。

Description

与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接

分案说明

本申请属于申请日为2019年12月10日的中国发明专利申请201980078703.7的分案申请。

技术领域

本申请涉及与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接。

背景技术

无线通信通常用于在移动设备之间传达不同类型和优先级的数据。例如，智能电话可以通过使用无线通信网络向另一智能电话无线传送分别包括视频内容、音频内容和文本内容的数据分组，来与正在执行视频播放器应用的另一智能电话共享记录的视频。作为另一示例，执行家庭安全应用的平板电脑可以使用无线通信网络实时接收包括来自家庭安全系统的相机的视频内容的数据分组，并使用无线通信网络传送包括控制或配置家庭安全系统的命令的数据分组。

通常，可以使用多种无线电接入技术（RAT）之一来访问支持这种无线通信的无线通信网络，其示例包括第三代合作伙伴计划长期演进（3GPP LTE）无线电接入技术、第五代新无线电（5G NR）无线电接入技术或移动卫星服务（MSS）无线电接入技术。

在某些情况下，无线地传达不同的数据内容可能会使用不同的服务质量（QoS）。例如，传送包含视频内容的数据分组可以使用对通信延迟具有低容忍度的QoS，而传送包含文本内容的数据分组可以使用对通信延迟具有高容忍度的QoS。作为另一示例，传送包含音频内容的数据分组可以使用对数据分组丢失具有高容忍度的QoS，而传送包含控制或命令内容的数据分组可以使用对数据分组丢失具有低容忍度的QoS。

通常，无线通信网络可以支持许多级别的QoS。在某些情况下，（许多级别的QoS中的）QoS可能不适合无线地传达某种类型的数据内容，并且可能无效。在无线通信网络正在传达多种类型的数据内容的情况下，存在在无线通信网络所支持的各种RAT之间更有效地分配容量的机会。

发明内容

本文描述了用于用户设备（UE）使用双重连接（DC）与地面基站和卫星或高空平台与另一UE无线通信的系统和方法。所描述的方法和系统包括主要路由管理器，该主要路由管理器确定要从UE传送到另一UE的数据的不同子集，使用通过使用与地面基站和卫星或高空平台相关联的不同的无线电接入技术（RAT）而接入的不同的无线通信网络提供的不同的相应的服务质量（QoS）。主要路由管理器使路由命令消息发送到UE，指引UE进入与地面基站和卫星或高空平台的双重连接状态，并传送数据的不同子集。可以根据与地面基站和卫星或高空平台相关联的不同无线通信网络提供的QoS来发送不同类型的数据。

在一些方面，描述了由支持第一无线通信网络的地面平台执行的方法。该方法包括：地面平台从与地面平台处于第一接合模式的用户设备接收指示来自用户设备的即将到来的数据的传输的消息，并基于该消息的内容来评估传送数据的第一子集可以使用由第一无线通信网络提供的第一服务质量，并且传送数据的第二子集可以使用由第二无线通信网络提供的第二服务质量。然后，地面平台向用户设备传送路由命令消息，该路由命令消息指引用户设备：（i）进入与支持第二无线通信网络的非地面平台第二接合模式，（ii）使用地面平台和第一无线通信网络来传送数据的第一子集，以及（iii）使用非地面平台和第二无线通信网络来传送数据的第二子集。

在其他方面，描述了由与支持第一无线通信网络的第一平台的处于第一接合模式的用户设备执行的方法。该方法包括用户设备向第一平台传送消息，该消息指示来自用户设备的即将到来的数据的传输，并且从第一平台接收路由命令消息。该方法继续：在保持与第一平台的第一接合模式的同时，设备进入使用支持第二无线通信网络并且不同于第一平台的第二平台的第二接合模式。然后，用户设备使用第一平台和第一无线通信网络传送需要由第一无线通信网络提供的第一服务质量的数据的第一子集。使用第二平台和第二无线通信网络，用户设备传送需要由第二无线通信网络提供的第二服务质量的数据的第二子集。

在附图和以下描述中阐述一种或多种实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征和优点将显而易见。提供该概述是为了介绍在详细描述和附图中进一步描述的主题。因此，不应将本发明内容描述为描述基本特征，也不应将其用于限制要求保护的主题的范围。

附图说明

下面描述基于卫星的窄带通信的一个或多个方面的细节。在说明书和附图中的不同实例中使用相同的附图标记可以指示相似的元件。

图1示出了示例操作环境，其中可以实现用户设备与地面基站以及卫星或高空平台的双重连接的各个方面。

图2示出了根据用户设备与地面基站和卫星或高空平台的双重连接的一个或多个方面的示例设备图。

图3示出了根据与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的一个或多个方面的正在传送的不同数据类型的示例。

图4示出了与地面基站、卫星或高空平台用户设备无线通信的用户设备状态的示例细节。

图5示出了根据与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的一个或多个方面的由无线通信平台执行的示例方法。

图6示出了根据与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的一个或多个方面的由用户设备执行的示例方法。

图7示出了与具有与地面基站和卫星或高空平台的双重连接的用户设备相关联的示例信令和控制交易的细节。

具体实施方式

以下讨论描述了一种操作环境，在该操作环境中，可以实现针对与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的方法和系统。在本公开的上下文中，仅通过示例的方式参考操作环境。

操作环境

图1示出了示例操作环境100，其中可以实现与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的各个方面。示例操作环境100包括用户设备110和终端设备112，该用户设备110和终端设备112使用示出为无线通信网络121和122的多个无线通信网络120无线地传达数据。

在该示例中，用户设备（UE）110被实现为智能电话。尽管被示为智能电话，但是UE110可以被实现为任何合适的计算或电子设备，诸如移动通信设备、调制解调器、蜂窝电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、可穿戴计算机、智能设备、基于车辆的通信系统等。另外，在该示例中，终端设备112被实现为智能电话（例如，另一用户设备）。但是，通常，终端设备可以是可以经由无线通信网络121和122接收（或传送）数据的任何设备，并且可以是例如与云存储服务相关联的服务器或其他硬件、内容提供商（例如，视频或音乐内容提供商）、基于地面的目标网络或一般的互联网访问。

UE 110使用第一无线电接入技术（RAT）与第一无线通信网络121接合，该第一无线电接入技术可以根据与第三代合作伙伴计划长期演进（3GPP LTE）标准、第五代新无线电（5G NR）标准或任何其他合适的标准相关联的频率和协议来操作。

第一无线通信网络121可以包括多个无线通信平台130，其被示为地面基站131和地面基站132，它们是地面的并且被实现在宏小区、微小区、小型小区、微微小区等中。此外，地面基站131和地面基站132可以是演进通用陆地无线接入网节点B、E-UTRAN节点B、演进节点B、e节点B、eNB、下一代节点B、g节点 B或gNB地面基站。地面基站131和地面基站132可以通过一个或多个接口140（图示为接口141、接口142和接口143）与无线第一无线通信网络121的元件进行通信。接口141可以是例如Xn接口、X2接口等。接口142和143分别将地面基站131和地面基站132连接到核心网络150（图示为地面核心网络151），该核心网络150可以包括根据可与特定无线电接入技术（RAT）标准相关联的频率和协议操作的一个或多个服务器、路由器、交换机、控制元件等的硬件。例如，在地面核心网络151根据可以与第五代新无线电（5G NR）标准相关联的协议和频率进行操作的情况下，接口142和143可以包括用于控制平面信令的NG2接口和用于用户平面数据通信的NG3接口的组合。在地面核心网络151根据可与第三代合作伙伴计划长期演进（3GPP LTE）标准相关联的协议和频率进行操作的情况下，接口142和143可以包括用于控制平面信令和用户平面数据通信的S1接口。

通常，第一无线通信网络121执行与第一服务质量（QoS）相对应的服务等级。基于诸如无线通信频率、无线通信拥塞等级、地面干扰、无线通信平台130（例如，地面基站131和地面基站132）之间的距离、无线通信信号强度等的因素，第一QoS可归因于第一无线通信网络121。诸如无线通信延迟、数据分组丢失率等的因素可量化第一QoS。

UE 110还使用第二无线电接入技术（RAT）与第二无线通信网络122接合，该第二无线电接入技术可以根据可与移动卫星服务（MSS）等相关联的频率和协议进行操作。此外，第二无线通信网络122可以包括一个或多个无线通信平台130，图示为卫星135和卫星136，它们是非地面的，并且可以是例如低地球轨道（LEO）卫星、中地球轨道（MEO）卫星或对地静止地球轨道（GEO）卫星。卫星135和卫星136通过一个或多个接口140（图示为接口145、接口146和接口147）与第二无线通信网络122的元件通信。接口145支持连接卫星135和卫星136的卫星间链路（ISL），并且可以是例如光接口、激光接口或射频（RF）接口。接口146和147支持分别将卫星135和卫星136连接到网络150（图示为核心非地面网络152）的网关链路（GWL），该网络可以包括一个或多个卫星地面站、服务器、路由器、交换机、控制元件等的硬件。接口146和146可以是例如空间数据系统协商委员会（CCSDS）接口。

通常，第二无线通信网络122执行到与第二服务质量（QoS）相对应的服务等级。基于诸如无线通信频率、无线通信拥塞等级、无线通信平台130（例如，卫星135和卫星136）之间的距离、无线通信信号强度等因素，第二QoS归因于第二无线通信网络122。诸如无线通信延迟、数据分组丢失率等的因素可以量化第二QoS。

UE 110可以通过图示为无线链路161、162、163和164的多个无线链路160接合到无线通信网络120（例如，第一无线通信网络121和第二无线通信网络122）。每个无线链路160可以包括下行链路无线电连接和上行链路无线电连接。

如图所示并且作为双重连接的一部分，UE 110通过无线链路161与第一无线通信网络121的地面基站131处于第一接合模式（engaged mode），并且通过无线链路163（到卫星135的无线链路163有时可以被称为移动用户链路（MUL））与第二无线通信网络122的卫星135处于第二接合模式。值得注意的是，这种接合模式（例如，第一接合模式和第二接合模式）可以对应于由相应的RAT协议和标准定义的接合模式（或“连接”模式）。简而言之，接合模式可以表示在UE 110与地面基站131和/或卫星135之间已经建立了正在进行的无线连接。

在UE 110使用相同的RAT来与地面基站131和卫星135接合的情况下，UE 110可以处于单接合模式。例如，如果UE 110使用5G NR RAT与基站131和卫星135接合，则UE 110可以处于由5G NR无线协议和标准定义的RRC_Connected模式。在这种情况下，单独的无线链路161和163可以出现在符合5G NR无线协议和标准的物理（PHY）、媒体接入控制（MAC）、无线电链路控制（RLC）或分组数据融合协议（PDCP）层上。

替代卫星（例如，卫星135和卫星136），第二无线通信网络的无线通信平台可以包括高空平台（HAP），例如平流层气球、飞船等（图1中未示出）。在包括HAP的第二无线通信网络的情况下，QoS可以不必与在包括卫星的第二无线通信网络的情况下相同。

示例系统

图2示出了根据与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的一个或多个方面的示例设备图200。设备可以对应于图1所示的示例操作环境100的设备。

UE 110包括地面收发器202，并且还包括非地面收发器204。每个相应的收发器202和204可以包括一个或多个天线以及可以被调谐到由相应的通信标准定义的一个或多个频带的射频前端。举例来说，地面收发器202可调谐到由3GPP LTE和5G NR通信标准为地面无线通信定义的一个或多个频带，而非地面收发器204可调谐到由MSS通信标准为非地面无线通信定义的一个或多个频带。

UE 110还包括微处理器206和计算机可读存储介质208（CRM 208）。微处理器206可以是由诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等的多种材料构成的单核处理器或多核处理器。本文所述的计算机可读存储介质208不包括传播信号。 CRM 208可以包括任何合适的存储器或存储设备，诸如随机存取存储器（RAM）、静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、非易失性RAM（NVRAM）、只读存储器（ROM）或闪存。CRM 208还包括代理路由管理器210。替代地或附加地，代理路由管理器210可以全部或部分地实现为与UE 110的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。代理路由管理器210可以配置UE 110以实现到不同无线通信平台130的双重连接的技术，如本文所述。替代地，代理路由管理器210将UE 110配置为分离和传送（或接收和聚合）可以使用具有不同的相应的QoS的不同的无线通信网络120通信的数据的不同子集。

地面基站131包括地面收发器212。地面收发器212可以包括一个或多个天线和射频前端，这些天线和射频前端可以调谐到用于地面无线通信的3GPP LTE和5G NR通信标准定义的频带。

地面基站131还包括微处理器214和计算机可读存储介质216（CRM 216）。微处理器214可以是由诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等的多种材料构成的单核处理器或多核处理器。本文所述的计算机可读存储介质216不包括传播信号。CRM 216可以包括任何合适的存储器或存储设备，诸如随机存取存储器（RAM）、静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、非易失性RAM（NVRAM）、只读存储器（ROM）或闪存。CRM 216还包括主要路由管理器218。主要路由管理器218可以全部或部分地实现为与地面基站131的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。主要路由管理器218基于可用的QoS进行数据路由确定，并将路由命令消息发送到UE 110。主要路由管理器218可以配置地面基站131，以实现双重连接技术，如本文所述。

卫星135包括非地面收发器220。非地面收发器220可以包括天线和射频前端，这些天线和射频前端可调谐到用于非地面无线通信的MSS通信标准定义的频带。

卫星135还包括微处理器222和计算机可读存储介质224（CRM 224）。微处理器222可以是由诸如硅、多晶硅、高K电介质、铜等的多种材料组成的单核处理器或多核处理器。本文所述的计算机可读存储介质224不包括传播信号。CRM 224可以包括任何合适的存储器或存储设备，诸如随机存取存储器（RAM）、静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、非易失性RAM（NVRAM）、只读存储器（ROM）或闪存。CRM 224还包括主要路由管理器226。主要路由管理器226可以全部或部分地实现为与卫星135的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路。主要路由管理器226基于可用的QoS进行数据路由确定，并且可以将路由命令消息传送到UE 110。主要路由管理器226可以配置卫星135以实现双重连接技术，如本文所述。

卫星135的替代方案（未示出）是诸如飞船、平流层气球等的高空平台（HAP）。然而，并且通常，HAP包括与所示出的并且与卫星135相关联的元件类似的元件（例如，HAP包括非地面收发器、微处理器和具有主要路由管理器的计算机可读存储介质）。

示例方法

图3示出了根据与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的一个或多个方面的正在传送不同数据类型的示例300。示例300可以包括图1和图2的元件。为了简单起见，在图3中省略了指向核心网络150、接口140和无线链路160的元件。

如图所示，UE 110正在向终端设备（例如，终端设备112）传送数据310。数据310是媒体文件，该媒体文件包含作为视频内容的数据310的第一子集311和作为文本内容（图示为隐藏式字幕）的数据310的第二子集312。

使用图1所述的第一无线通信网络121将数据310的第一子集311传送到终端设备112。在该示例实例中，使用诸如5G NR RAT或3GPP LTE RAT的第一无线电接入技术（RAT）来接入第一无线通信网络121。此外，第一无线通信网络121固有的QoS可以具有低延迟，该低延迟适合于数据310的第一子集311（例如，视频内容）从UE 110到终端设备112的无线通信。

使用第二无线通信网络123将数据310的第二子集312传送到终端设备112。在该示例实例中，作为卫星（例如，图1的卫星135和卫星136）的无线通信平台的替代方案，第二无线通信网络123包括无线通信平台130，其是高空平台，并被示为飞船137和飞船138。在该示例实例中，使用第二无线电接入技术（RAT）来接入第二无线通信网络123，该第二无线电接入技术可以是例如移动卫星服务（MSS）RAT或第六代（6G）RAT。此外，第二无线通信网络123固有的QoS可以具有高无线通信延迟，其适合于数据310的第二子集312（例如，视频内容）从UE 110到终端设备112的无线通信。

在该示例中，UE 110通过一组无线链路160（如图1所示）双重连接到地面基站131和飞船137。通常，这种双重连接性可以对应于第一无线通信网络121和第二无线通信网络123的每个相应的RAT所支持的相应的接合模式。这种双重连接性的示例方面将在以后进行详细描述。

在该示例中，也如图3所示，终端设备112从第一无线通信网络121的地面基站132接收数据310的第一子集311（例如，视频内容）。终端设备112还从第二无线通信网络123的飞船138接收数据310的第二子集312（例如，文本内容）。终端设备112可以进一步执行操作以将数据310的第一子集311与数据310的第二子集312组合或聚合并且整体复制和呈现数据310。

图3所示的技术可以扩展到支持网络分区（例如，网络切片）的多连接环境，从而允许改善无线通信业务的分组和数据隔离。在这样的环境中，数据的第一子集和数据的第二子集各自对应于相应的网络切片。换句话说，数据的第一子集经由第一网络切片被传送，并且数据的第一子集经由第二网络切片被传送。可以通过分别划分第一和第二无线通信网络的资源来定义第一和第二网络切片，使得每个无线通信网络分别支持多个网络切片。

作为示例（未示出），UE 110可以与地面基站131（并使用无线通信网络121传送数据）、卫星135（并使用无线通信网络122传送数据）和飞船137（并使用无线通信网络123传送数据）接合。在这样的示例实例中，UE 110使用无线通信网络121传送与超可靠低延迟通信（URLLC）切片相对应的数据，使用无线通信网络122传送与大规模机器类型通信（mMTC）切片相对应的数据，以及使用无线通信网络123传送与增强型移动宽带（eMBB）切片相对应的数据。与URLLC切片相对应的数据的示例包括对延迟和可靠性有严格要求的数据，诸如远程手术数据、智能运输数据、用于控制智能电网中的频率和电压的数据、工业自动化数据等。对应于mMTC切片的数据的示例包括支持大量设备且需要间歇通信的数据，诸如物联网（IoT）数据。对应于eMBB切片的数据的示例包括要求高数据速率的数据，诸如车载信息娱乐、数据的实时流传输等。

图4示出了与地面基站、卫星或高空平台无线通信的用户设备的用户设备状态的示例细节400。为了与无线通信网络120（例如，图1的无线通信网络121或122）进行无线通信，用户设备110（例如，图1的UE 110）可以利用无线电资源控制（RRC）过程等建立与无线通信网络的无线通信平台130（例如，图1的地面基站131或卫星135）的连接。在双重连接的情况下，用户设备110可以与两个无线通信平台（例如，图1的无线链路161和162）建立并发无线连接。

在建立到无线通信网络120的连接之后，UE 110进入与无线电接入技术相关联的连接模式。例如，对于5G NR或3GPP LTE无线电接入技术，接合模式可以对应于RRC_CONNECTED模式、RRC_CONNECTED状态、NR-RRC CONNECTED状态或E-UTRA RRC 连接状态。

UE 110根据不同的资源控制状态410进行操作。可能发生导致UE 110在与无线电接入技术（RAT）相关联的不同资源控制状态410之间转换的不同情况。与5G NR RAT或3GPPLTE RAT相关联的图4中示出的资源控制状态410的示例包括连接模式412、空闲模式414和非活动模式416。当RRC连接处于活动时，用户设备110处于连接模式412或非活动模式416。如果RRC连接处于非活动，则用户设备110处于空闲模式414。

在建立RRC连接时，用户设备110可以从空闲模式414转换为连接模式412。在建立连接之后，用户设备110可以（例如，在连接非活动时）从连接模式412转换为非活动模式416并且用户设备110可以（例如，使用RRC连接恢复过程）从非活动模式416转换到连接模式412。在建立连接之后，用户设备110可以在连接模式412到空闲模式414之间转换，例如在网络释放RRC连接时。此外，用户设备110可以在非活动模式416和空闲模式414之间转换。

此外，用户设备110可以处于接合模式422或可以处于分离模式424（disengagedmode）。如本文中所使用的，接合模式422是连接模式（例如，连接模式412）并且分离模式424是空闲、断开连接、连接但非活动、连接但休眠模式（例如，空闲模式414、非活动模式416）。在一些情况下，在分离模式424中，UE 110仍可以在具有无线电承载活动（例如，非活动模式416）的非接入层（NAS）层处注册。

每个不同的资源控制状态410可能具有不同数量或类型的可用资源，这可能会影响用户设备110内的功耗。通常，连接模式412表示用户设备110主动连接至无线通信平台130（例如，与其接合）。在非活动模式416中，用户设备110中止与无线通信平台130的连接，并保留使与无线通信平台130的连接能够快速重新建立的信息。在空闲模式414中，UE 110释放与无线通信平台130的连接。

一些资源控制状态410可限于某些无线电接入技术。例如，可以在LTE版本15（eLTE）和5G NR中支持非活动模式416，但在3G或前几代4G标准中不支持。其他资源控制状态在多种无线接入技术之间可能是通用的或兼容的，诸如连接模式412或空闲模式414。

图5示出了根据用户设备与地面平台和非地面平台的双重连接的一个或多个方面，由无线通信平台执行的示例方法500。此外，无线通信平台可以是作为第一无线通信网络的一部分的第一无线通信平台。尽管第一无线通信平台可以是诸如图1的地面基站131或卫星135（以及图3的飞船137）的无线通信平台，但是将在地面基站131和图1的背景下描述方法500。

在操作502处，第一无线通信平台（例如，地面基站131）（使用地面收发器212）从与第一无线通信平台处于第一接合模式的用户设备（例如，用户设备110）接收消息。该消息包括指示来自用户设备110的即将到来的数据的传输的信息。

在某些情况下，该消息可以是包含内容的显式消息，该内容包括调度信息（例如，将来的传输时间）、文件大小或类型或可用QoS。可用QoS可以指示传输所需的最小QoS。作为另一个示例，该消息可以被嵌入包含要传送的数据的文件中，在这种情况下，可以将这些内容作为报头的一部分、数据帧或作为该文件的一部分的数据分组来包括。

在操作504处，第一无线通信平台基于消息的内容（使用执行包含在CRM 216中的主要路由管理器218的代码或指令的微处理器214）来评估传送数据的第一子集可以使用由第一无线通信网络（例如，无线通信网络121）提供的第一服务质量。第一无线通信平台还评估传送数据的第二子集可以使用由第二无线通信网络（例如，无线通信网络122）提供的第二服务质量。操作504可以包括：由第一无线通信平台确定第一无线通信网络具有适合于传送数据的第一子集的第一QoS，并且第二无线通信网络具有适合于传送数据的第二子集的第二QoS。

作为非限制性示例，可以通过核心网络（例如，地面核心网络151）将相应的无线通信网络QoS提供给第一无线通信平台。在其他情况下，可以由用户设备向第一无线通信平台提供相应的无线通信网络QoS。

此外，在某些情况下，作为操作504的一部分，第一无线通信平台可以确定第二无线通信网络的可用容量。可用容量的确定可以用作第一无线通信平台在具有用户设备可以访问的相似特性的多个无线通信网络（例如，具有相似QoS的无线通信网络，包括类似的RAT等）的情况下管理数据的路由的基础。

在操作506处，第一无线通信平台（使用地面收发器）向用户设备传送路由命令消息。路由命令消息可以包括调度信息、安全性或加密密钥、第二无线通信网络的身份、与第二无线通信网络（例如，卫星135）相关联的第二无线通信平台的身份、或与数据的第一子集和数据的第二子集相关联的标识符或划分指令。划分指令可以识别数据的第一和第二子集。因此，划分指令指引用户设备经由第一无线通信网络传送数据的特定部分，并经由第二无线通信网络传送数据的另一特定部分。

路由命令消息指引用户设备在保持与第一无线通信平台的第一接合模式的同时，进入与第二无线通信网络的第二无线通信平台的第二接合模式。作为进入与第二无线通信平台的第二接合模式的一部分，无线通信可以在用户设备与第二无线通信平台之间发生，包括一个或多个接合请求消息、接合确认（ACK）消息等。

继续操作506，还使用户设备使用第一无线通信平台和第一无线通信网络向终端设备传送数据的第一子集。还使用户设备使用第二无线通信平台和第二无线通信网络向终端设备传送数据的第二子集。以这种方式，通过使用最适合满足每个子集的QoS要求的相应无线通信网络传送数据的第一和第二子集，可以更有效地利用可用的通信资源。

尽管在第一无线通信平台是地面基站131和第二无线通信平台是卫星135的背景下描述了示例方法500，但是该方法的置换允许角色反转（例如，无线通信平台可以是卫星135，第二无线通信平台可以是地面基站131）。此外，示例方法500可以包括下述实例：其中与第一无线通信平台的第一接合模式使用第一无线电接入技术并且与第二无线通信平台的第二接合模式使用第二无线电接入技术。

图6示出了根据与地面基站和卫星或高空平台的用户设备双重连接的一个或多个方面，由用户设备执行的示例方法600。尽管第一无线通信平台可以是诸如图1的地面基站131或卫星135（以及图3的飞船137）的无线通信平台，但是将在地面基站131和图1的背景下描述方法600。

在操作602处，用户设备（例如，用户设备110）（使用地面收发器202）向第一无线通信网络的第一无线通信平台（例如，地面基站131）传送消息。用户设备与第一无线通信平台处于第一接合模式，并且消息包括指示来自用户设备110的即将到来的数据的传输的信息。

例如，该消息可以是显式消息，其内容包括调度信息（例如，将来的传输时间）、文件大小或类型或可用的QoS中的一个或多个。作为另一个示例，该消息可以被嵌入包含要传送的数据的文件中，在这种情况下，可以将这些内容作为报头的一部分、数据帧或作为该文件的一部分的数据分组来包括。

在操作604处，用户设备（使用地面收发器202）从第一无线通信平台接收路由命令消息。路由命令消息可以包括以下中的一个或多个：调度信息、安全性或加密密钥、第二无线通信网络的身份、与第二无线通信网络（例如，无线通信网络122）相关联的第二无线通信平台（例如，卫星135）的身份、在接合第二无线通信平台时要使用的第二无线电接入技术的指示或将应用于即将到来的数据的传输的标识符或划分指令。

响应于接收到路由命令消息并且基于路由命令消息的内容，用户设备（使用执行包含在CRM 208中的代理路由管理器210的代码或指令的微处理器206）在保持与第一无线通信平台的第一接合模式的同时，进入与使用第二无线接入技术的第二无线通信平台的第二接合模式。作为进入与第二无线通信平台的第二接合模式的一部分，无线通信可以在用户设备和第二无线通信平台之间发生，其中包括一个或多个用户设备向第二无线通信平台传送接合请求消息，并从第二无线通信平台接收接合确认（ACK）消息。

继续操作604，用户设备使用第一无线通信平台和第一无线通信网络向终端设备传送可以使用由第一无线通信网络提供的第一QoS的数据的第一子集。用户设备使用第二无线通信平台和第二无线通信网络向终端设备传送可以使用由第二无线通信网络提供的第二QoS的数据的第二子集。

尽管在第一无线通信平台是地面基站131并且第二无线通信平台是卫星135的情况下描述了示例方法600，但是该方法的置换允许角色反转（例如，第一无线通信平台可以是卫星135，并且第二无线通信平台可以是地面基站131）。

信号和控制交易

图7示出了与具有与地面基站和卫星或高空平台的双重连接性的用户设备相关联的示例信令和控制交易的细节700。尽管具有这种双重连接性的用户设备的多种组合和排列是可能的，但是在图1的用户设备110、地面基站131和卫星135的背景下示出了图7。用户设备110、地面基站131和卫星135可以根据与各个无线电接入技术相关联的无线通信协议的数据帧或子帧来无线地通信并格式化信令和控制交易。

在702处，并且在750处进入与地面基站的接合模式之后，用户设备110向地面基站131传送指示向终端设备（例如，向用户设备112，未示出）的即将到来的数据的传输的消息。在702处的消息可以是包含内容的显式消息，该内容包括调度信息（例如，将来的传输时间）、文件大小或类型，或与最小允许数据分组丢失或最小允许通信延迟相对应的可用QoS。作为另一个示例，该消息可以被嵌入包含要传送的数据的文件中，在这种情况下，可以将这些内容作为报头的一部分、数据帧或作为该文件的一部分的数据分组来包括。

在704处，并且在702处在地面基站131评估了即将到来的数据传输的可用QoS之后，地面基站131向用户设备110传送路由命令消息。路由命令消息可以包括调度信息、安全性或加密密钥、第二无线通信网络的身份、卫星135的身份、在使用卫星135接入第二无线通信网络时要使用的第二无线电接入技术的指示，或者将应用于即将到来的数据的传输的标识符或划分指令。

在706处，用户设备110向卫星135发送接合请求消息。接合请求消息可以包括例如用户设备110的身份、调度信息、安全性或密码密钥、针对从用户设备110传送到卫星135的数据的子集的信息。

在708处，卫星135向用户设备110发送接合确认（ACK）消息。接合确认消息可以包括例如用户设备110与卫星135接合的授权和许可。

分别在710和712处，并且在与卫星135进入接合模式之后，用户设备将数据的第一子集传送到地面基站131，并且将数据的第二子集传送到卫星135。地面基站131和卫星135随后相应地使用它们各自的网络向用户设备112（未示出）传送数据的各个子集。

所描述的信令和控制交易仅是示例性的，除非另有说明，否则不受呈现的顺序或顺序的约束。此外，在某些方面，附加的信令和控制交易可以增强或替换所描述的信令和控制交易。

变体

前述方法和系统的变化和排列是很多的。考虑第一示例变型，其中对数据内容的第一子集可以使用由第一无线通信网络提供的第一QoS，并且数据内容的第二子集可以使用由第二无线通信网络提供的第二QoS的确定源于除用户设备或无线通信平台之外的设备。在这种变体中，可以由作为支持用户设备或无线通信平台的核心网络的一部分的控制器来进行确定。

第二示例变体包括用户设备和非地面的无线通信平台之间的双重连接（例如，用户设备与HAP和卫星之间的双重连接）。在这种情况下，连接性（以及数据子集的路由）不包括地面基站。

第三示例变体包括在无线通信平台之间匹配或交换一种或多种无线电接入技术。例如，用户设备可以利用符合MSS RAT的无线电接入技术来接入地面基站，利用符合5G NRRAT或3GPP LTE RAT的无线电接入技术来接入卫星。

第四示例变体包括可以具有单个无线通信平台的无线通信网络。例如，由于卫星提供的无线通信覆盖范围的原因，基于卫星的无线通信网络可以利用单个卫星（与图1的操作环境中示出的多个卫星相反）。

第五示例变体包括使用无线通信平台的混合的无线通信网络。作为示例，无线通信网络可以使用地面基站与一个或多个卫星的组合，并且因此提供与仅使用地面基站或仅使用卫星的无线通信网络不同的QoS。

第六示例变体包括将上述方法和系统应用于上行链路和下行链路无线通信的组合。作为示例，在用户设备上执行的视频游戏应用可以通过提供QoS的地面无线通信网络的下行链路来接收视频数据，并且可以通过提供另一个QoS的非地面无线通信网络的上行链路来传送控制数据。

第七示例变体包括将上述方法和系统应用于从内容服务提供商到终端设备的下行链路传输。在这样的示例变体中，内容服务提供商的硬件（例如，与地面无线通信网络和非地面无线通信网络的无线通信平台通信的内容服务提供商的服务器或控制器）可以执行包括评估可用的QoS的操作，用于在多连接环境中向无线通信平台和终端设备传送（内容服务提供商向终端设备提供的内容的）数据子集，以及传送相应的路由命令消息。路由命令消息可以使数据的下行链路传输跨多个无线通信网络进行划分。作为示例，可以使用（具有第一QoS的）第一无线通信网络将第一分辨率的第一视频数据传送到终端设备，可以使用（具有第二QoS的）第二无线通信网络将第二分辨率的第二视频数据传送到终端设备，并且可以使用（具有第三QoS的）第三无线通信网络将音频数据或隐藏式字幕传送到终端设备。每个无线通信网络可以使用无线通信平台（地面和非地面）的不同组合。

第八示例变型包括将上述方法和系统应用于正在执行多个任务的用户设备。例如，用户设备可能正在与文件传输并行地执行“实时”视频和音频呼叫。在这种情况下，可以通过（提供第一QoS的）第一无线通信网络路由音频数据，可以通过（提供第二QoS的）第二无线通信网络路由视频数据，并且可以通过（提供第三QoS的）第三无线通信网络路由文件数据。每个无线通信网络可以使用无线通信平台（地面和非地面）的不同组合。

尽管已经以特定于特征和方法的语言描述了使用与地面基站和卫星或高空平台的双重连接的技术以及用于双重连接的设备，但是应该理解，所附权利要求的主题不必限于所描述的特定功能或方法。而是，公开了特定的特征和方法作为示例方式，其中可以实现与地面基站和卫星或高空平台的双重连接。

示例

以下段落列举了几个示例：

示例1：由支持第一无线通信网络的地面平台执行的方法，该方法包括：从与地面平台处于第一接合模式的用户设备接收指示来自用户设备的即将到来的数据的传输的消息；基于消息的内容，评估：传送数据的第一子集可以使用由第一无线通信网络提供的第一服务质量；传送数据的第二子集可以使用由第二无线通信网络提供的第二服务质量；向用户设备传送路由命令消息，该路由命令消息指引用户设备：在保持与所述地面平台的第一接合模式的同时，进入与支持所述第二无线通信网络的非地面平台的第二接合模式；使用地面平台和第一无线通信网络传送数据的第一子集；使用非地面平台和第二无线通信网络传送数据的第二子集。

示例2：根据示例1所述的方法，其中，与所述地面平台的第一接合模式使用第一无线电接入技术，并且与所述非地面平台的第二接合模式使用第二无线电接入技术。

示例3：根据示例1所述的方法，其中，与所述地面平台的第一接合模式对应于无线电资源控制连接模式。

示例4：根据示例1至3中的任一项所述的方法，其中，所述路由命令消息包括以下中的一个或多个：调度信息、安全性或加密密钥、所述第二无线通信网络的身份、或与所述第二无线通信网络相关联的第二无线通信平台的身份。

示例5：根据示例1至4中的任一项所述的方法，其中，所述路由命令消息包括与所述数据的第一子集和所述数据的第二子集相关联的标识符或划分指令。

示例6：根据示例1至5中的任一项所述的方法，其中，所述数据的第一子集和所述数据的第二子集各自对应于相应的网络切片。

示例7：根据示例1至6中的任一项所述的方法，其中，所述地面平台是基站，并且所述非地面平台是卫星或高空平台。

示例8：根据示例1至7中的任一项所述的方法，还包括：所述地面平台在传送所述路由命令消息之前确定所述第二无线通信网络的可用容量。

示例9：一种由与支持第一无线通信网络的第一平台处于第一接合模式的用户设备执行的方法，该方法包括：向所述第一平台传送消息，所述消息指示来自所述用户设备的即将到来的数据的传输；从所述第一平台接收路由命令消息，并作为响应并基于所述路由命令消息的内容；在保持与所述第一平台的第一接合模式的同时，进入使用支持第二无线通信网络的第二平台的第二接合模式，所述第二平台不同于所述第一平台并且所述第二接合模式使用与所述第一接合模式不同的无线电接入技术；使用所述第一平台和所述第一无线通信网络传送所述数据的第一子集，所述数据的第一子集需要由所述第一无线通信网络提供的第一服务质量；使用所述第二平台和所述第二无线通信网络传送所述数据的第二子集，所述数据的第二子集需要由所述第二无线通信网络提供的第二服务质量。

示例10：根据示例9所述的方法，其中，所述第一平台是地面平台，并且所述第二平台是非地面平台。

示例11：根据示例9所述的方法，其中，所述第一平台是非地面平台，并且所述第二平台是地面平台。

示例12：根据示例9至11中的任一项所述的方法，其中，指示来自所述用户设备的即将到来的数据的传输的所述消息是显式消息，所述显式消息包含包括调度信息或文件大小或类型中的一个或多个的内容。

示例13：根据示例9至11中的任一项所述的方法，其中，指示来自所述用户设备的即将到来的数据的传输的所述消息是显式消息，所述显式消息包含包括与最小可允许数据分组丢失或最小可允许通信延迟相对应的可用服务质量的内容。

示例14：一种地面平台，其是第一无线通信网络的一部分，并且包括：微处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括主要路由管理器，所述主要路由管理器具有指令，所述指令在由所述微处理器执行时指引所述地面平台执行示例1到9中的任一项所述的方法。

示例15：一种用户设备，其与支持第一无线通信网络的第一平台处于第一接合模式，并且包括：微处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括代理路由管理器，所述代理路由管理器具有指令，所述指令在由所述微处理器执行时指引所述用户设备执行示例10到13中的任一项所述的方法。

示例16：一种计算机可读存储介质，包括指令，该指令在由处理器执行时使包括该处理器的设备执行示例1至13中任一项的方法。

示例17：根据示例6所述的方法，其中每个相应的网络切片是超可靠的低延迟通信切片、大型机器型通信切片或增强型移动宽带切片。

Claims

1.一种由内容服务提供商执行的方法，所述内容服务提供商与地面平台（131）和非地面平台（135、137）通信，所述地面平台（131）支持地面无线通信网络（121）并且所述非地面平台（135、137）支持非地面无线通信网络（122、123），所述方法包括：

评估用于向用户设备（110）传送数据的服务质量；以及

向所述地面平台和非地面平台（131、135、137）传送路由命令消息，所述路由命令消息使得到所述用户设备（110）的数据的下行链路传输跨所述地面无线通信网络和非地面无线通信网络（121、122、123）被划分。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下中的至少一个：

使用具有第一服务质量的第一无线通信网络向所述用户设备（110）传送第一分辨率的第一视频数据；

使用具有第二服务质量的第二无线通信网络向所述用户设备（110）传送第二分辨率的第二视频数据；以及

使用具有第三服务质量的第三无线通信网络向所述用户设备（110）传送音频数据或隐藏式字幕。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一无线通信网络、第二无线通信网络和第三无线通信网络中的每一个使用所述地面平台和非地面平台（131、135、137）的不同组合。

4.一种由用户设备（110）执行的方法，所述方法包括：

从与内容服务提供商通信的地面平台和非地面平台（131、135、137）接收数据的下行链路传输，所述地面平台（131）支持地面无线通信网络（121），并且所述非地面平台（135、137）支持非地面无线通信网络（122、123），所述数据的下行链路传输跨所述地面无线通信网络和非地面无线通信网络（121、122、123）被划分。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括以下中的至少一个：

使用具有第一服务质量的第一无线通信网络接收第一分辨率的第一视频数据；

使用具有第二服务质量的第二无线通信网络接收第二分辨率的第二视频数据；以及

使用具有第三服务质量的第三无线通信网络接收音频数据或隐藏式字幕。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一无线通信网络、第二无线通信网络和第三无线通信网络中的每一个使用所述地面平台和非地面平台（131、135、137）的不同组合。

7.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

进入与所述地面平台（131）的第一连接模式（412）；

向所述地面平台（131）传送消息，所述消息指示来自所述用户设备（110）的即将到来的数据（310）的传输；以及

从所述地面平台（131）接收路由命令消息，并作为响应并基于所述路由命令消息的内容，在保持与所述地面平台（131）的第一连接模式（412）的同时，进入使用所述非地面平台（135、137）的第二连接模式（412）。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

从所述地面平台（131）接收需要由所述地面无线通信网络（121）提供的第一服务质量的下行链路数据，并且可选地，其中，所述下行链路数据包括视频数据。

9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

向所述非地面平台（135、137）传送需要由所述非地面无线通信网络（122、123）提供的第二服务质量的上行链路数据，并且可选地，其中，所述上行链路数据包括控制数据。

10.一种由地面平台（131）和非地面平台（135、137）执行的方法，所述地面平台（131）支持地面无线通信网络（121），并且所述非地面平台（135、137）支持非地面无线通信网络（122、123），所述地面平台和非地面平台（131、135、137）与内容服务提供商通信，所述方法包括：

从所述内容服务提供商接收路由命令消息，所述路由命令消息使得到用户设备（110）的数据的下行链路传输跨所述地面无线通信网络和非地面无线通信网络（121、122、123）被划分。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括以下中的至少一个：

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一无线通信网络、第二无线通信网络和第三无线通信网络中的每一个使用所述地面平台和非地面平台（131、135、137）的不同组合。

13.一种内容服务提供商，所述内容服务提供商包括与地面平台（131）和非地面平台（135、137）通信的服务器或控制器，所述服务器或控制器被配置为执行根据权利要求1至3中任一项所述的方法。

14.一种用户设备（110），包括：

微处理器（206）和计算机可读存储介质（208），所述计算机可读存储介质（208）包括代理路由管理器（210），所述代理路由管理器（210）具有指令，所述指令在由所述微处理器（206）执行时指引所述用户设备（110）执行根据权利要求4至9中任一项所述的方法。

15.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时，使得包括所述处理器的设备执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法。