毛玉欣/MAO Yuxin，閆新成/YAN Xincheng

（ 1. 小米通訊技術(shù)有限公司，中國 北京 100085；2. 移動網(wǎng)絡(luò)和移動多媒體技術(shù)國家重點實驗室，中國 深圳 518055；3. 中興通訊股份有限公司，中國 深圳 518057）

無線移動通信系統(tǒng)最初可以滿足人們的語音通信需求，經(jīng)過30 年的發(fā)展，如今可以提供高速數(shù)據(jù)通信服務(wù)。目前陸地?zé)o線移動通信系統(tǒng)已經(jīng)為全球大多數(shù)人口所在區(qū)域提供較為完善的網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)，全球80%的人口都可以享受到移動通信服務(wù)。隨著5G 技術(shù)的普及，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用從面向人的通信擴展到面向人和物以及物與物的通信。這使得通信應(yīng)用場景不斷豐富，通信服務(wù)的范圍不斷擴大。在促進(jìn)社會全面數(shù)字化的同時，5G 技術(shù)也因受制于經(jīng)濟成本、技術(shù)、自然條件等因素，在人口密度較低的偏遠(yuǎn)地區(qū)以及人跡罕至的高山、荒漠、遠(yuǎn)洋等區(qū)域難以實現(xiàn)5G 蜂窩接入的普遍覆蓋。而衛(wèi)星通信因為具有廣域覆蓋的特點，可以以陸地蜂窩通信系統(tǒng)難以比擬的成本優(yōu)勢提供廣域甚至全球通信覆蓋服務(wù)，從而對陸地蜂窩通信覆蓋形成有效補充。因此，構(gòu)筑天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)，提供無縫覆蓋的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，是5G和6G技術(shù)研究的重點領(lǐng)域之一［1-5］。隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，單星服務(wù)能力和星鏈技術(shù)都得到了有效提升，服務(wù)的業(yè)務(wù)場景以及部分技術(shù)指標(biāo)也越來越接近陸地蜂窩移動通信。這些均使得天地一體化通信深度融合的緊迫性進(jìn)一步加強。作為全球移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的主要組織，第3代合作伙伴計劃（3GPP）在5G 標(biāo)準(zhǔn)的第16 版中啟動了5G 支持衛(wèi)星通信的標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作［6］。

1 衛(wèi)星通信簡介

1.1 衛(wèi)星通信類型和架構(gòu)

受空氣密度、太空碎片以及已經(jīng)在軌運行的低軌衛(wèi)星的限制，同時考慮到2 000～8 000 km高度的范艾倫輻射帶上的高能粒子的影響，通信衛(wèi)星通常運行在下列幾類軌道上[7]：

1）地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星。這類衛(wèi)星運行在高度為35 786 km 的赤道平面上，相對地球保持靜止，其衛(wèi)星軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，因此可以為信號覆蓋區(qū)域提供持續(xù)信號覆蓋。

2）非地球同步軌道（NGSO）衛(wèi)星。這類衛(wèi)星相對于地面移動。某個指定區(qū)域如果需要長期穩(wěn)定的信號覆蓋，就需要若干衛(wèi)星組建星群來滿足這一需求。NGSO運行高度越低，提供持續(xù)穩(wěn)定信號覆蓋所需的衛(wèi)星數(shù)就越多。按照運行高度的不同，NGSO通常又可以分為運行在500～2 000 km的近地軌道（LEO）衛(wèi)星，運行在8 000～20 000 km的中地軌道（MEO）衛(wèi)星和運行在7 000～45 000 km的高偏心軌道（HEO）衛(wèi)星。

當(dāng)前針對天地一體化通信的研究主要以陸地移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合衛(wèi)星通信的技術(shù)特點做出適應(yīng)改進(jìn)。在天地融合通信的實現(xiàn)過程中，衛(wèi)星通信通常作為地面接入覆蓋的延伸，或者作為在基站（gNB）和核心網(wǎng)絡(luò)（5GC）之間的回程傳輸。按照衛(wèi)星通信的作用以及不同層面的融合類型，衛(wèi)星通信可分為如圖1所示的幾種場景[8]。

按照衛(wèi)星在通信系統(tǒng)中發(fā)揮作用的不同，衛(wèi)星通信可以分為彎管模式和再生模式。圖1 中的（a）方式是衛(wèi)星工作在彎管模式，該模式下衛(wèi)星僅負(fù)責(zé)通信數(shù)據(jù)的透明轉(zhuǎn)發(fā)；（b）和（c）兩種方式是再生模式，該模式下衛(wèi)星承擔(dān)了基站的部分或者全部功能，并在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，需要承擔(dān)數(shù)據(jù)的處理功能；（d）是衛(wèi)星作為回程傳輸使用，在gNB和5GC之間轉(zhuǎn)發(fā)上下行數(shù)據(jù)。

▲圖1 衛(wèi)星通信部署場景

1.2 衛(wèi)星通信的移動性管理

追蹤區(qū)域（TA）是移動通信系統(tǒng)為用戶設(shè)備（UE）位置的移動管理設(shè)立的概念。當(dāng)UE 處于空閑態(tài)時，5GC 能夠知道UE所處的TA。同時當(dāng)處于空閑態(tài)的UE需要被尋呼時，必須在UE注冊的TA的所有小區(qū)中進(jìn)行尋呼。在UE進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)注冊時，網(wǎng)絡(luò)會根據(jù)UE 的位置分配注冊區(qū)（RA）。一個RA包含TA列表，并且一個TA列表可以包含一個TA或者多個TA。UE 在該TA 列表包含的TA 內(nèi)移動時不需要執(zhí)行TA更新過程，從而較少與網(wǎng)絡(luò)的頻繁交互。當(dāng)UE移動并進(jìn)入不被RA 包含的新TA 時，注冊更新過程會被觸發(fā)執(zhí)行以更新TA。此時5GC會給UE分配一組新的TA。新分配的TA可以完全不包含或者部分包含原來RA中的一些TA。

在陸地蜂窩通信系統(tǒng)中，一個TA 區(qū)域通常大于小區(qū)（Cell）的范圍。TA 是Cell 級別的配置。多個Cell 可以配置相同的TA，但一個Cell 只能屬于一個TA[9]。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，Cell由衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋地面形成。一個Cell可由單個或者多個衛(wèi)星波束構(gòu)成。Cell的大小和衛(wèi)星波束半徑相關(guān)。衛(wèi)星波束半徑隨著衛(wèi)星高度的增加而增大，例如：LEO的波束半徑可達(dá)數(shù)十公里，MEO/GEO 的波束半徑可達(dá)數(shù)百公里。因此，與地面蜂窩通信的Cell 和TA 規(guī)劃不同，衛(wèi)星通信中一個Cell的覆蓋范圍就可能涵蓋多個TA[10]。圖2說明了陸地蜂窩通信和衛(wèi)星通信中TA和Cell關(guān)系的區(qū)別。

▲圖2 Cell和TA關(guān)系示意圖

NGSO通信中的衛(wèi)星相對地面是移動的，因此向地面廣播的Cell也在不斷移動。這就要求Cell不斷更新向地面廣播的TA。在衛(wèi)星通信中有兩種TA廣播方式[11]。

一種TA廣播方式是衛(wèi)星Cell廣播單個TA，如圖3所示。當(dāng)衛(wèi)星從西向東移動并跨越兩個TA區(qū)域時，在T1時刻衛(wèi)星波束對TA1的覆蓋范圍大于對TA2的覆蓋范圍，此時Cell廣播TA1；隨著Cell的移動，在TA2時刻，衛(wèi)星波束對TA2的覆蓋范圍大于對TA1 的覆蓋范圍，此時Cell 需要進(jìn)行TA 更新，并向地面廣播TA2。這種由于衛(wèi)星移動引發(fā)的TA1 向TA2的切換就像是接入到該Cell的UE發(fā)生了跨TA的移動一樣。如果此前TA2不包含在UE的RA中，上述廣播TA變化的過程就需要觸發(fā)UE 執(zhí)行注冊更新，并將TA2 更新到RA中。這種廣播單個TA下的切換稱為硬切換。

▲圖3 TA硬切換過程示意圖

另一種TA 廣播方式是軟切換。衛(wèi)星Cell 廣播多個TA，例如：被衛(wèi)星波束覆蓋的TA 都會在Cell 中廣播，如圖4 所示。在T1、T2 時刻，Cell 總是廣播{TA1,TA2}。在這兩個時刻，UE的RA只要至少包含上述TA的一個，就會允許UE接入該Cell，并且在衛(wèi)星從T1 到T2 的移動過程中不需要觸發(fā)UE 來發(fā)起注冊更新過程。在T3 時刻，Cell 覆蓋已經(jīng)完全移出了TA1，此時Cell 需要對廣播的TA 進(jìn)行更新，并向地面廣播{TA2,TA3}。如果T3時刻UE在TA2區(qū)域內(nèi)，且RA僅包含TA1，則UE發(fā)起注冊更新過程并將RA更新為{TA2,TA3}。

▲圖4 TA軟切換過程示意圖

受衛(wèi)星部署高度的影響，LEO 和MEO 的衛(wèi)星波束覆蓋范圍通常在100～1 000 km，而地面無線通信系統(tǒng)使用的TA劃分范圍通常在100～200 km，因此衛(wèi)星通信的Cell覆蓋范圍是TA的數(shù)十倍。這就意味著衛(wèi)星通信如果使用現(xiàn)有的TA規(guī)劃，硬切換會導(dǎo)致UE頻繁進(jìn)行注冊更新，進(jìn)而大大增加終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信令處理開銷和網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)擔(dān)，而軟切換可以減少UE 在TA 邊界處發(fā)生TA 更新的次數(shù)，從而有效減少和網(wǎng)絡(luò)交互信令的頻度。

2 衛(wèi)星通信中的尋呼方法

2.1 無線移動通信的尋呼

UE 在空閑態(tài)時會釋放與網(wǎng)絡(luò)的連接。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要與空閑態(tài)的UE 進(jìn)行通信時，例如網(wǎng)絡(luò)收到發(fā)往UE 的下行數(shù)據(jù)，首先需要對UE 發(fā)起尋呼過程。當(dāng)尋呼到UE并恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接后，網(wǎng)絡(luò)才可以向UE 發(fā)送數(shù)據(jù)。對UE 尋呼的過程需要知道UE所處的TA，并向所述TA 所在的小區(qū)發(fā)起對UE 的尋呼；如果不知道UE 當(dāng)前所處的TA，則需要向UE 注冊的所有TA所在的小區(qū)發(fā)起尋呼。

以5G 網(wǎng)絡(luò)尋呼為例，如圖5所示，如果UE處于CM_IDLE態(tài)或者處于 CM_CONNECTED with RRC_INACTIVE 態(tài)，此時N2、N3連接的資源會因空閑而被釋放。當(dāng)5GC 側(cè)有下行數(shù)據(jù)到達(dá)用戶面功能（UPF）時，由于與UE 之間無可用連接，UPF 無法將所述下行數(shù)據(jù)發(fā)送給UE。在UPF根據(jù)指令緩存所述數(shù)據(jù)或者將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給會話管理功能（SMF）緩存后，SMF 將向接入和移動性管理功能（AMF）觸發(fā)尋呼流程。AMF通過gNB向UE發(fā)送尋呼消息，通知UE恢復(fù)會話上下行數(shù)據(jù)鏈路。

▲圖5 尋呼過程示意圖

根據(jù)TA 進(jìn)行尋呼過程的示意如圖5 所示。網(wǎng)絡(luò)會記錄UE最近訪問的TA并將其作為UE的位置，以便根據(jù)該TA信息進(jìn)行UE 尋呼。如果UE 仍然在所述TA 內(nèi)，則尋呼成功，恢復(fù)連接；如果UE在轉(zhuǎn)換為空閑態(tài)后發(fā)生了位置移動（已經(jīng)不在所述TA 區(qū)域內(nèi)），則尋呼失敗，接下來需要根據(jù)UE的RA進(jìn)行尋呼。尋呼會根據(jù)RA中的TA列表以及TA和Cell的關(guān)系進(jìn)行。

從尋呼示例可以看出，尋呼效率的高低取決于網(wǎng)絡(luò)是否知道尋呼時刻UE 所處的TA。尋呼策略可以優(yōu)先使用UE 最近使用的TA進(jìn)行尋呼，以盡量縮短尋呼時間。當(dāng)基于精確TA尋呼失敗時，網(wǎng)絡(luò)才會基于RA尋呼。

2.2 衛(wèi)星通信中的尋呼問題和改進(jìn)

在移動通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)基于TA 對UE 發(fā)起尋呼。TA沒有嚴(yán)格的地理定義，而是由構(gòu)成TA 的一組Cell 的位置和覆蓋范圍決定的。無論衛(wèi)星通信中的衛(wèi)星波束相對地面是固定的，還是移動的，對TA 的定義都被認(rèn)為相對地面固定。1.2 節(jié)描述了衛(wèi)星通信的軟切換模式。在該模式下，衛(wèi)星Cell 需要廣播多個TA 編碼（TAC）。UE 的RA 中會包含所述廣播TAC。由于TA 邊界無法被UE 感知，UE 只能根據(jù)從衛(wèi)星Cell 的廣播消息中接收TAC 并判斷是否發(fā)生了TA 更新，即當(dāng)任一廣播的TAC 都不被RA 包含時，UE 才觸發(fā)發(fā)起TA更新。這種模式可以有效減少由UE的TA更新導(dǎo)致的和網(wǎng)絡(luò)信令交互的頻率。但是在軟切換模式中，在沒有從終端接收到有用位置信息的情況下，每當(dāng)與該UE相關(guān)聯(lián)的任何潛在TAC 被覆蓋時，網(wǎng)絡(luò)必須嘗試對該UE進(jìn)行尋呼。這實質(zhì)上增加了尋呼負(fù)荷。如圖6所示，UE位于衛(wèi)星Cell初始飛越覆蓋的邊緣TA05區(qū)域。如果gNB沒有獲取到UE的有用位置信息，系統(tǒng)便將公共陸地移動網(wǎng)（PLMN）下所有黑色標(biāo)記相關(guān)的TAC發(fā)送給5GC。由于地球自轉(zhuǎn)和衛(wèi)星軌道之間的周期不同，后續(xù)飛越的衛(wèi)星對同一區(qū)域的覆蓋可能會出現(xiàn)一些偏移，例如：隨后的衛(wèi)星Cell飛越覆蓋所述TAC中另外一端的TA00。從SAT0 到SAT4 的覆蓋過程中，如果發(fā)起尋呼，在網(wǎng)絡(luò)未得到UE的精確位置信息時，只要黑色標(biāo)記TAC中的任何一個被覆蓋，所有黑色標(biāo)記的TAC都需要嘗試尋呼UE。

▲圖6 衛(wèi)星通信中的TA示意圖

隨著時間的推移，網(wǎng)絡(luò)可以完全排除沒有收到UE尋呼應(yīng)答對應(yīng)的TAC，從而減少尋呼開銷。但這個過程意味著在找到正確的TAC 之前，不同衛(wèi)星的多次飛行會持續(xù)產(chǎn)生尋呼開銷。

這種相對地面移動的衛(wèi)星Cell增加尋呼信令開銷的情況將隨衛(wèi)星波束的擴大而加劇。這種情況可通過圖7進(jìn)一步說明。為了簡化表示，但又不失代表性，在地表上我們用矩形網(wǎng)格表示TA，且假設(shè)TA大小和衛(wèi)星波束大小相當(dāng)。圖7還說明了由于地球自轉(zhuǎn)和衛(wèi)星軌道之間的周期不同，衛(wèi)星隨后經(jīng)過同一區(qū)域時可能會出現(xiàn)一些偏移。因此，將TA布局安排為與衛(wèi)星地球軌道重合是不可行的。從圖7可以看出，如果僅根據(jù)TA 信息進(jìn)行尋呼，衛(wèi)星波束覆蓋最多可與4 個TA 重疊，如圖7 中T3 時刻的衛(wèi)星波束覆蓋。在這種情況下，尋呼UE 的次數(shù)將明顯增多，隨后無線接入網(wǎng)絡(luò)（RAN）上的尋呼資源開銷也會變大，尋呼失敗的次數(shù)也會增加。

▲圖7 衛(wèi)星移動波束和固定追蹤區(qū)TA配置示意圖

為了提高尋呼效率，可以考慮使TA 小于衛(wèi)星波束覆蓋范圍并且基于更準(zhǔn)確的UE位置信息進(jìn)行尋呼。衛(wèi)星通信中定義了一個用Mapped Cell ID 標(biāo)識且與Cell ID 相對應(yīng)的固定地理區(qū)域[12]。這個區(qū)域與衛(wèi)星軌道或者UE 和衛(wèi)星之間的連接（Service Link）的類型無關(guān)，如圖8所示。Mapped Cell ID和地理區(qū)域的映射關(guān)系可以根據(jù)運營商策略預(yù)先配置在RAN 和核心網(wǎng)（CN）上。RAN 負(fù)責(zé)從UE 接收的位置信息，例如全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信息，以構(gòu)建Mapped Cell ID。當(dāng)UE觸發(fā)注冊或注冊更新流程時，RAN將廣播TAC上報給5GC。同時，如果RAN 獲知UE 的具體位置信息，還需要基于所述位置信息確定UE當(dāng)前所處TA的TA 標(biāo)識（TAI），并將該TAI 也發(fā)送給CN。

對于靜止UE，如圖8 中的UE#1,當(dāng)UE#1 的RA、Mapped Cell ID 被衛(wèi)星波束所覆蓋時，依據(jù)UE所處的TA 以及Mapped Cell ID 就可以快速尋呼到UE#1。但對于處于移動的UE，如圖8 中的UE#2，沿著衛(wèi)星的移動軌跡移動跨越了Mapped Cell ID對應(yīng)區(qū)域甚至TA對應(yīng)的區(qū)域。在所述UE#2 的移動過程中，只要不嘗試接入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)就不會感知到所述移動過程。而在這個移動過程中，由于衛(wèi)星波束覆蓋范圍很大，并且衛(wèi)星Cell會廣播覆蓋內(nèi)的多個可達(dá)的TAC，因此在所述廣播TAC對應(yīng)的TA區(qū)域內(nèi)移動時，UE#2本身也無法感知到Mapped Cell ID對應(yīng)區(qū)域的變更，甚至無法感知TA的變更。例如：如圖8所示，UE#2在T1時刻從TA07注冊到網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)在T3時刻移動到TA03時，UE#2仍然認(rèn)為在TA07。這種場景下，如果尋呼策略基于Mapped Cell ID 或者基于注冊時所處的TA 將被證明不再高效。解決這個問題的一個方法就是增加定期注冊的頻度以獲取近乎實時的UE位置，但這顯然會增加信令開銷。

▲圖8 衛(wèi)星移動波束和固定追蹤區(qū)TA配置示意

對此，一種改進(jìn)尋呼效率的方法是定義針對UE的動態(tài)追蹤區(qū)域（UE-DTA）。UE-DTA 可以基于UE 位置的地理圍欄和地理區(qū)域規(guī)范，為每個UE 建立定制化的追蹤區(qū)域。UE-DTA區(qū)域的定義有多種方式：可以通過參數(shù)化來定義一個幾何圖形，例如圓、橢圓或多邊形，也可以通過作為UEDTA 區(qū)域頂點的一組地理坐標(biāo)來構(gòu)成電子圍欄。為便于表述，這里UE-DTA 使用圓形區(qū)域，并用中心點和半徑表示。另外，在構(gòu)建UE-DTA 區(qū)域時，除了參考UE 的位置信息之外，UE-DTA的大小和形狀也可以基于UE的移動性、UE部署密度等其他條件進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，例如：快速移動的UE可以定義范圍較大的UE-DTA，而靜態(tài)或者準(zhǔn)靜態(tài)UE 則需要定義范圍較小的UE-DTA。當(dāng)為UE 分配UE-DTA 時，多個UE 的UE-DTA 可以相同。圖9 展示了動態(tài)衛(wèi)星波束下的UE-DTA。網(wǎng)絡(luò)將為UE制定的UE-DTA提供給UE保存。UE基于UE-DTA、UE 位置信息和地理區(qū)域描述（GAD）來監(jiān)測位置移動是否超出了UE-DTA區(qū)域。

▲圖9 衛(wèi)星移動波束和UE-DTA配置示意

2.3 基于UE-DTA的尋呼實現(xiàn)和分析

UE-DTA 依賴于網(wǎng)絡(luò)根據(jù)UE 的位置等信息動態(tài)變化并提供給UE。UE在移動過程中會根據(jù)UE-DTA判斷是否需要觸發(fā)位置更新。網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)UE-DTA 進(jìn)行UE 尋呼?；赨E-DTA 的尋呼過程可分為UE-DTA 制定過程和基于UEDTA的尋呼過程，如圖10和圖11所示。

▲圖10 UE-DTA制定和更新流程

▲圖11 AMF基于UE-DTA觸發(fā)的尋呼過程

1）基于注冊/注冊更新過程的UE-DTA制定

① 當(dāng)UE 接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)起注冊請求時，UE 向網(wǎng)絡(luò)提供位置信息，例如GNSS信息。

② AMF 為所述UE 接入確定UE-DTA。UE-DTA 的計算過程需要結(jié)合UE 當(dāng)前位置信息、簽約信息、移動模式等。這些信息可以從簽約數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析功能（NWDAF）中獲取。

③ AMF通過注冊成功消息將UE-DTA提供給UE保存。

④ UE 監(jiān)控自身的移動，判斷自身位置是否在UE-DTA區(qū)域內(nèi)。

⑤ 由于位置移動，UE檢測到位于UE-DTA之外

⑥ UE觸發(fā)注冊更新流程，要求進(jìn)行TA 更新。同時UE 將當(dāng)前位置提供給AMF。

⑦ 根據(jù)UE提供的新的位置信息，AMF 計算并產(chǎn)生新的UEDTA。

⑧ AMF 將更新的UE-DTA 提供給UE。

⑨ UE 使用新的UE-DTA 覆蓋原有的UE-DTA，并根據(jù)最新的UE-DTA對位置移動進(jìn)行監(jiān)測。

2）基于UE-DTA的UE尋呼

① AMF確定觸發(fā)UE尋呼過程的時間或者時間窗。這個確定過程基于分配給UE 的UE-DTA 和衛(wèi)星星座的信號覆蓋信息，例如星歷信息、衛(wèi)星波束信息、配置的省電機制。

② AMF向給UE當(dāng)前位置提供覆蓋的RAN 節(jié)電發(fā)起尋呼過程。另外，AMF 可以將UE-DTA 提供給RAN 節(jié)點，由RAN 結(jié)合衛(wèi)星覆蓋信息決定發(fā)起UE尋呼的時機。

③ RAN 通過Service link 向UE發(fā)起尋呼過程。

基于UE-DTA 實現(xiàn)尋呼的方案需要對現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行如下兩個方面的增強：

1）在UE 側(cè)，需要UE 在注冊階段，向5GC 提供當(dāng)前位置信息，以便網(wǎng)絡(luò)結(jié)合UE 提供的位置信息進(jìn)行UE-DTA 的制定。UE 需要保存網(wǎng)絡(luò)提供的UE-DTA 信息，并根據(jù)UE-DTA 信息實時監(jiān)測位置是否位于UE-DTA 范圍內(nèi)。如果UE 檢測到位置位于UE-DTA 范圍之外，則需要觸發(fā)注冊更新過程，請求網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行UE-DTA更新。

2）在核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)，需要基于UE提供的位置信息，并結(jié)合簽約信息、UE 移動模式的分析數(shù)據(jù)、地理區(qū)域描述等信息為UE制定UE-DTA，隨后向UE提供UE-DTA。此外網(wǎng)絡(luò)根據(jù)UE-DTA 參數(shù)以及衛(wèi)星星座的覆蓋信息，計算并確定UE-DTA 是否被衛(wèi)星星座覆蓋。如果存在覆蓋，就可根據(jù)UE-DTA向UE發(fā)起尋呼。

動態(tài)確定UE-DTA 并基于UE-DTA 進(jìn)行UE 尋呼的方法主要具有3個功能特點：

1）基于UE-DTA 進(jìn)行終端尋呼。由于UE-DTA 的范圍小于TA范圍，只有被衛(wèi)星波束覆蓋的UE-DTA才會被尋呼，尋呼請求的調(diào)度可以根據(jù)衛(wèi)星沿著UE-DTA 的移動進(jìn)行調(diào)整，這樣可以對衛(wèi)星波束覆蓋下的終端尋呼進(jìn)行優(yōu)化，有效減少尋呼信令載荷。

2）平衡尋呼信令載荷和信令交互頻率。得益于UEDTA的范圍可以根據(jù)UE的位置特性（UE靜止、移動、高速移動）、部署環(huán)境（例如部署密度）等進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，基于UE-DTA 的尋呼方法可以在尋呼信令載荷和TA 更新信令之間實現(xiàn)更好的平衡。

3）可實現(xiàn)更靈活的尋呼和移動性管理解決方案。對于基于TA的尋呼，由于TA的范圍較大，且不與任何UE的位置關(guān)聯(lián)，TA的地理邊界也不被UE感知，因此很難確定尋呼UE的范圍。對于基于UE-DTA的尋呼，由于UE-DTA可以根據(jù)需要動態(tài)定義，UE 可以根據(jù)GNSS 測量出UE 是停留在UEDTA內(nèi)，還是移動到UE-DTA外。這使得尋呼更加高效靈活。

3 結(jié)束語

衛(wèi)星通信作為5G地面通信的補充，可以為地面蜂窩覆蓋難以到達(dá)的區(qū)域提供補充覆蓋，從而使萬物互聯(lián)變?yōu)榭赡?。衛(wèi)星通信在提供通信便利的同時，也因為衛(wèi)星高度、星座密度、波束半徑等具體的因素，在通信效率方面還需要不斷發(fā)展和改進(jìn)?；赨E-DTA 的尋呼方法通過動態(tài)制定UE 的尋呼范圍，有效地提高衛(wèi)星通信過程中的尋呼效率，減少尋呼負(fù)荷。然而，制定UE-DTA 所需的UE 位置信息的可靠性、位置信息的粒度，以及位置信息作為隱私如何保證安全，均需要做進(jìn)一步的研究。另外，除了應(yīng)用于尋呼過程，UEDTA是否還可應(yīng)用于注冊區(qū)管理、服務(wù)域限制管理等，以進(jìn)一步增強移動性管理的效率，也需要做進(jìn)一步的探索驗證。

3GPP 非地面通信（NTN）標(biāo)準(zhǔn)研究的推進(jìn)和衛(wèi)星能力的增強，推動著衛(wèi)星通信技術(shù)逐步邁向成熟。5G NTN 未來應(yīng)用場景廣闊，將支持更多頻段，使星上處理能力不斷提高。這將推動衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)和蜂窩技術(shù)的深度融合，極大拓展衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍，催熟相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈條。衛(wèi)星通信將廣泛應(yīng)用于個人領(lǐng)域和垂直行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。在打造偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋、民航等全域泛在連接，豐富應(yīng)急通信等方面，衛(wèi)星通信技術(shù)將發(fā)揮巨大的商用和社會價值。