Improved non-terrestrial network (NTN) communication

Abstract

The present disclosure is related to a terminal device, a network node, and methods for improved NTN communication. A method at a network node comprises: receiving, from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device; and determining whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node.

Description

IMPROVED NON-TERRESTRIAL NETWORK (NTN) COMMUNICATIONTechnical Field

[0001] The present disclosure is related to the field of telecommunication, and in particular, to a network node, a terminal device, and methods for improved non-terrestrial network (NTN) communication.Background

[0002] As one of the key technologies in the 5th Generation (5G) mobile communications, NTN (e.g., a satellite based network) is a fundamental enabler for providing global coverage to a wide range of applications requiring high availability and high resilience. Thanks to the wide service coverage capabilities and reduced vulnerability of space / airborne vehicles to physical attacks and natural disasters, NTN is expected to:

[0003] - foster the roll out of 5G service in un-served areas that cannot be covered by terrestrial 5G network (isolated / remote areas, on board aircrafts or vessels) and underserved areas (e.g. sub-urban / rural areas) to upgrade the performance of limited terrestrial networks in cost effective manner,

[0004] - reinforce the 5G service reliability by providing service continuity for Machine-to-Machine (M2M)  / Internet of Things (IoT) devices or for passengers on board moving platforms (e.g. passenger vehicles-aircraft, ships, high speed trains, bus) or ensuring service availability anywhere especially for critical communications, future railway / maritime / aeronautical communications, and

[0005] - enable 5G network scalability by providing efficient multicast / broadcast resources for data delivery towards the network edges or even user terminal.

[0006] The benefits relate to either non-terrestrial networks operating alone or to integrated terrestrial and non-terrestrial networks. They will impact coverage, user bandwidth, system capacity, service reliability or service availability, energy consumption, connection density.

[0007] A role for NTN components in the 5G system is expected for the following verticals: transport, Public Safety, Media and Entertainment, eHealth, Energy, Agriculture, Finance, Automotive.Summary

[0008] Two basic architectures can be distinguished for satellite communication networks, depending on the functionality of the satellites in the system:

[0009] - Transparent payload (also referred to as the bent pipe architecture) . The satellite forwards the received signal between the terminal and the network equipment on the ground with only amplification and a shift from uplink frequency to downlink frequency. When applied to general 3rd Generation Partnership Project (3GPP) architecture and terminology, the transparent payload architecture means that the gNB is located on the ground and the satellite forwards signals / data between the gNB and the UE.

[0010] - Regenerative payload. The satellite includes on-board processing to demodulate and decode the received signal and regenerate the signal before sending it back to the earth. When applied to general 3GPP architecture and terminology, the regenerative payload architecture means that the gNB is located in the satellite.

[0011] The transparent payload architecture has been supported in the existing 3GPP releases (Rel-17 and Rel-18) . The communication between any two User Equipments (UEs) has to be performed via the network equipment (e.g., gateway or GW) on the ground, even for the case where the two UEs are served by the same satellite. This is not efficient in terms of delay, since the two UEs may be close between each other. It would be beneficial to directly forward the received signal between two access links (i.e., the link between the UE and the satellite) without involving feeder links (i.e., the link between the satellite and the gateway on the ground) in the communication. The regenerative payload architecture will be studied and introduced for NTN in 3GPP Rel-19, where the functionalities of the gNB will be on board the satellite. The satellite would then be able to make certain scheduling decisions by itself. This also means that it may be easier to support gateway-free communications compared to the transparent payload architecture.

[0012] Nevertheless, it is necessary to study enhancements to the NTN technology to support gateway-free communications.

[0013] Therefore, to address or at least partially alleviate one or more of the above issues, some embodiments of the present disclosure are provided.

[0014] According to a first aspect of the present disclosure, a method at a network node is provided. The method comprises: receiving, from a first terminal device, a first  message for requesting to communicate with a second terminal device; and determining whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node. Further, some other embodiments will be described below with reference to the figures.

[0015] According to a second aspect of the present disclosure, a network node is provided. The network node comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the network node to: receive, from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device; and determine whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node. In some embodiments, the instructions, when executed by the processor, further cause the network node to perform any of the methods of the first aspect.

[0016] According to a third aspect of the present disclosure, a network node is provided. The network node comprises: a receiving module configured to receive, from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device; and a determining module configured to determine whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node. In some embodiments, the network node comprises one or more further modules, each of which may perform any of the steps of any of the methods of the first aspect.

[0017] According to a fourth aspect of the present disclosure, a method at a terminal device is provided. The method comprises: transmitting, to a network node, a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells. Further, some other embodiments will be described below with reference to the figures.

[0018] According to a fifth aspect of the present disclosure, a terminal device is provided. The terminal device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device to: transmit, to a network node, a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells. In some embodiments, the instructions, when executed by the processor, further cause the terminal device to perform any of the methods of the fourth aspect.

[0019] According to a sixth aspect of the present disclosure, a terminal device is provided. The terminal device comprises: a transmitting module configured to transmit,  to a network node, a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells. In some embodiments, the terminal device comprises one or more further modules, each of which may perform any of the steps of any of the methods of the fourth aspect.

[0020] According to a seventh aspect of the present disclosure, a computer program comprising instructions is provided. The instructions, when executed by at least one processor, cause the at least one processor to carry out any of the methods of any of the first aspect and the fourth aspect.

[0021] According to an eighth aspect of the present disclosure, a carrier containing the computer program of the seventh aspect is provided. In some embodiments, the carrier is one of an electronic signal, optical signal, radio signal, or computer readable storage medium.

[0022] According to a ninth aspect of the present disclosure, a telecommunication system is provided. The telecommunication system comprises a terminal device and a network node. In some embodiments, the terminal device comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device to perform: transmit, to a network node, a first message for requesting to communicate with another terminal device. In some embodiments, the network node comprises: a processor; a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the network node to: receive, from the terminal device, the first message; and determine whether or not the other terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node. In some embodiments, the instructions stored in the memory of the terminal device, when executed by the processor of the terminal device, further cause the terminal device to perform any of the methods of the fourth aspect. In some embodiments, the instructions stored in the memory of the network node, when executed by the processor of the network node, further cause the network node to perform any of the methods of the first aspect.

[0023] With some embodiments of the present disclosure, a direct / local communication between UEs (e.g., served by the same satellite or neighboring satellites) may be enabled by skipping involvement of the gateway on the ground, resulting in a reduced latency and reduced control / signaling overhead. Further, Quality of Service (QoS) satisfaction can be improved and burden on the gateway on the ground may be avoided.Brief Description of the Drawings

[0024] Fig. 1A is a diagram illustrating an exemplary network in which improved NTN communication may be applicable according to an embodiment of the present disclosure.

[0025] Fig. 1B is a diagram illustrating another exemplary network in which improved NTN communication may be applicable according to another embodiment of the present disclosure.

[0026] Fig. 2 is a diagram illustrating some exemplary orbital elements according to an embodiment of the present disclosure.

[0027] Fig. 3 is a flowchart illustrating an exemplary procedure for gateway-free communications according to an embodiment of the present disclosure.

[0028] Fig. 4 is a flow chart illustrating an exemplary method at a network node according to an embodiment of the present disclosure.

[0029] Fig. 5 is a flow chart illustrating an exemplary method at a terminal device according to an embodiment of the present disclosure.

[0030] Fig. 6 schematically shows an embodiment of an arrangement which may be used in a terminal device or a network node according to an embodiment of the present disclosure.

[0031] Fig. 7 is a block diagram of an exemplary network node according to an embodiment of the present disclosure.

[0032] Fig. 8 is a block diagram of an exemplary terminal device according to an embodiment of the present disclosure.

[0033] Fig. 9 shows an exemplary communication system in accordance with some embodiments.

[0034] Fig. 10 shows an exemplary UE in accordance with some embodiments.

[0035] Fig. 11 shows an exemplary network node in accordance with some embodiments.

[0036] Fig. 12 is a block diagram illustrating an exemplary virtualization environment in which functions implemented by some embodiments may be virtualized.Detailed Description

[0037] Hereinafter, the present disclosure is described with reference to embodiments shown in the attached drawings. However, it is to be understood that those descriptions are just provided for illustrative purpose, rather than limiting the present disclosure.  Further, in the following, descriptions of known structures and techniques are omitted so as not to unnecessarily obscure the concept of the present disclosure.

[0038] Those skilled in the art will appreciate that the term "exemplary" is used herein to mean "illustrative, " or "serving as an example, " and is not intended to imply that a particular embodiment is preferred over another or that a particular feature is essential. Likewise, the terms "first" ; "second" ; "third" ; "fourth, " and similar terms, are used simply to distinguish one particular instance of an item or feature from another, and do not indicate a particular order or arrangement, unless the context clearly indicates otherwise. Further, the term "step, " as used herein, is meant to be synonymous with "operation" or "action. " Any description herein of a sequence of steps does not imply that these operations must be carried out in a particular order, or even that these operations are carried out in any order at all, unless the context or the details of the described operation clearly indicates otherwise.

[0039] Conditional language used herein, such as "can, " "might, " "may, " "e.g., " and the like, unless specifically stated otherwise, or otherwise understood within the context as used, is generally intended to convey that certain embodiments include, while other embodiments do not include, certain features, elements and / or states. Thus, such conditional language is not generally intended to imply that features, elements and / or states are in any way required for one or more embodiments or that one or more embodiments necessarily include logic for deciding, with or without author input or prompting, whether these features, elements and / or states are included or are to be performed in any particular embodiment. Also, the term "or" is used in its inclusive sense (and not in its exclusive sense) so that when used, for example, to connect a list of elements, the term "or" means one, some, or all of the elements in the list. Further, the term "each, " as used herein, in addition to having its ordinary meaning, can mean any subset of a set of elements to which the term "each" is applied.

[0040] The term "based on" is to be read as "based at least in part on. " The term "one embodiment" and "an embodiment" are to be read as "at least one embodiment. " The term "another embodiment" is to be read as "at least one other embodiment. " Other definitions, explicit and implicit, may be included below. In addition, language such as the phrase "at least one of X, Y and Z, " unless specifically stated otherwise, is to be understood with the context as used in general to convey that an item, term, etc. may be either X, Y, or Z, or a combination thereof.

[0041] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limitation of example embodiments. As used herein, the singular forms "a" ; "an" ; and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms "comprises" ; "comprising" ; "has" ; "having" ; "includes" and / or "including" ; when used herein, specify the presence of stated features, elements, and / or components etc., but do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components and / or combinations thereof. It will be also understood that the terms "connect (s) , " "connecting" ; "connected" ; etc. when used herein, just mean that there is an electrical or communicative connection between two elements and they can be connected either directly or indirectly, unless explicitly stated to the contrary.

[0042] Of course, the present disclosure may be carried out in other specific ways than those set forth herein without departing from the scope and essential characteristics of the disclosure. One or more of the specific processes discussed below may be carried out in any electronic device comprising one or more appropriately configured processing circuits, which may in some embodiments be embodied in one or more application-specific integrated circuits (ASICs) . In some embodiments, these processing circuits may comprise one or more microprocessors, microcontrollers, and / or digital signal processors programmed with appropriate software and / or firmware to carry out one or more of the operations described above, or variants thereof. In some embodiments, these processing circuits may comprise customized hardware to carry out one or more of the functions described above. The present embodiments are, therefore, to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.

[0043] Although multiple embodiments of the present disclosure will be illustrated in the accompanying Drawings and described in the following Detailed Description, it should be understood that the disclosure is not limited to the disclosed embodiments, but instead is also capable of numerous rearrangements, modifications, and substitutions without departing from the present disclosure that as will be set forth and defined within the claims.

[0044] Further, please note that although the following description of some embodiments of the present disclosure is given in the context of 5G NR, the present disclosure is not limited thereto. In fact, as long as NTN communication is involved, the  inventive concept of the present disclosure may be applicable to any appropriate communication architecture, for example, to Global System for Mobile Communications (GSM)  / General Packet Radio Service (GPRS) , Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) , Code Division Multiple Access (CDMA) , Wideband CDMA (WCDMA) , Time Division-Synchronous CDMA (TD-SCDMA) , CDMA2000, Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) , Wireless Fidelity (Wi-Fi) , 4th Generation Long Term Evolution (LTE) , LTE-Advance (LTE-A) , or 5G NR, 6th generation (6G) mobile system standard, etc. Therefore, one skilled in the arts could readily understand that the terms used herein may also refer to their equivalents in any other infrastructure. For example, the term "terminal device" used herein may refer to a UE, a mobile device, a mobile terminal, a mobile station, a user device, a user terminal, a wireless device, a wireless terminal, an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) , or any other equivalents. For another example, the term "network node" used herein may refer to a transmission reception point (TRP) , a base station, a base transceiver station, an access point, a hot spot, a NodeB, an Evolved NodeB (eNB) , a gNB, a network element, a satellite, a UAV, an aircraft, or any other equivalents.

[0045] Further, following 3GPP documents are incorporated herein by reference in their entireties:

[0046] - 3GPP TS 36.304 V17.3.0 (2022-12) , Technical Specification (TS) , 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) ; User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 17) ;

[0047] - 3GPP TS 36.331 V17.3.0 (2022-12) , Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) ; Radio Resource Control (RRC) ; Protocol specification (Release 17) ;

[0048] - 3GPP TS 38.331 V17.5.0 (2023-06) , Technical Specification, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Radio Resource Control (RRC) protocol specification (Release 17) ;

[0049] - 3GPP TR 38.811 V15.4.0 (2020-09) , Technical Report (TR) , 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Study on New Radio (NR) to support non-terrestrial networks (Release 15) ; and

[0050] - 3GPP TR 38.821 V16.2.0 (2023-03) , Technical Report, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Solutions for NR to support non-terrestrial networks (NTN) (Release 16) .

[0051] There is an ongoing resurgence of satellite communications. Several plans for satellite networks have been announced in the past few years. The target services vary, from backhaul and fixed wireless, to transportation, to outdoor mobile, to Internet of Things (IoT) . Satellite networks could complement mobile networks on the ground by providing connectivity to underserved areas and multicast / broadcast services.

[0052] To benefit from the strong mobile ecosystem and economy of scale, adapting the terrestrial wireless access technologies including LTE and NR for satellite networks is drawing significant interest, which has been reflected in the 3GPP standardization work. In 3GPP release 15, 3GPP started the work to prepare NR for operation in a Non-Terrestrial Network (NTN) . The work was performed within the study item "NR to support Non-Terrestrial Networks" and resulted in 3GPP TR 38.811 v15.4.0. In 3GPP release 16, the work to prepare NR for operation in an NTN network continued with the study item "Solutions for NR to support Non-Terrestrial Network" , which has been captured in 3GPP TR 38.821, v16.2.0. In parallel the interest to adapt Narrowband-IoT (NB-IoT) and LTE for Machines (LTE-M) for operation in NTN is growing. As a consequence, 3GPP release 17 contains both a work item on NR NTN and a study item and work item on NB-IoT and LTE-M support for NTN.

[0053] In the work on 3GPP release 18, a topic is proposed for enhancements of Terrestrial Network-NTN (TN-NTN) mobility.

[0054] NTN Characteristics

[0055] Next, a detailed description of satellite communications will be provided with reference to Fig. 1A and Fig. 1B. Fig. 1A and Fig. 1B are diagrams illustrating exemplary networks 10 and 10′ in which improved NTN communication may be applicable according to an embodiment of the present disclosure.

[0056] As shown in Fig. 1A and Fig. 1B, the networks 10 and 10′ (e.g., a satellite radio access network) may usually include the following components (but not limited to) :

[0057] - A satellite 110 / 110′ that refers to a space-borne platform.

[0058] - An earth-based gateway 120 that connects the satellite 110 to a base station (e.g., a gNB 130 shown in Fig. 1A) or connects the satellite 110′ to a core network (e.g., a core network 140 shown in Fig. 1B) , depending on the choice of architecture.

[0059] - A feeder link 115 that refers to the link between the gateway 120 and the satellite 110 / 110′ .

[0060] - An access link, or service link 105, that refers to the link between the satellite 110 / 110′ and a UE 100.

[0061] Depending on the orbit altitude, a satellite may be categorized as low earth orbit (LEO) , medium earth orbit (MEO) , or geostationary earth orbit (GEO) satellite.

[0062] - LEO: typical heights ranging from 250-1,500 km, with orbital periods ranging from 90-120 minutes.

[0063] - MEO: typical heights ranging from 1,500-35,786 km, with orbital periods, PMEO, in the range 2 hours ＜ PMEO ＜ 24 hours. MEO and LEO are also known as Non-Geo Synchronous Orbit (NGSO) type of satellite.

[0064] - GEO: height at about 35,786 km, with an orbital period of 24 hours. Also known as a Geo Synchronous Orbit (GSO) type of satellite.

[0065] As mentioned earlier, two basic architectures can be distinguished for satellite communication networks, depending on the functionality of the satellites in the system:

[0066] - Transparent payload (also referred to as bent pipe architecture) as shown in Fig. 1A. The satellite 110 may forward the received signal between the terminal (e.g., the UE 100) and the network equipment (e.g., the gateway 120 / the gNB 130) on the ground with only amplification and a shift from uplink frequency to downlink frequency. When applied to general 3GPP architecture and terminology, the transparent payload architecture means that the gNB (e.g., the gNB 130) is located on the ground and the satellite 110 may forward signals / data between the gNB 130 and the UE 100.

[0067] - Regenerative payload as shown in Fig. 1B. The satellite 110′ may include on-board processing to demodulate and decode the received signal and regenerate the signal before sending it back to the earth. When applied to general 3GPP architecture and terminology, the regenerative payload architecture means that the gNB is located in the satellite 110′ .

[0068] In the work item for NR NTN in 3GPP release 17, only the transparent payload architecture is considered.

[0069] In some embodiments, the transparent payload architecture shown in Fig. 1A is also termed as a satellite network with bent pipe transponders.

[0070] The significant orbit height means that satellite systems are characterized by a path loss that is significantly higher than what is expected in terrestrial networks. To  overcome the pathloss it is often required that the access link 105 and feeder link 115 are operated in line-of-sight conditions, and that the UE 100 is equipped with an antenna offering high beam directivity.

[0071] The communication satellites 110 / 110′ typically generate several beams over a given area. The footprint 107 of a beam is usually in an elliptic shape, which has been traditionally considered as a cell (but a cell consisting of multiple beams is not precluded) . The footprint 107 of a beam is also often referred to as a spotbeam. The spotbeam may move over the earth surface with the satellite movement (and the earth′s rotation) or may be earth fixed with some beam pointing mechanism used by the satellite to compensate for its motion. The size of a spotbeam depends on the system design and may range from tens of kilometers to a few thousands of kilometers.

[0072] The NTN beam may in comparison to the beams observed in a terrestrial network provide a very wide footprint and may cover an area outside of the area defined by the served cell. Beam covering adjacent cells will overlap and cause significant levels of inter-cell interference, resulting from the slow decrease of the signal strength in the outwards radial direction. This is due in part to the high elevation angle and long distance to the network-side (satellite-borne) transceiver, which, compared with terrestrial cells, results in a comparatively small relative difference between the distance from the cell center to the satellite and the distance from a point at the cell edge to the satellite. To overcome the large levels of interference, a typical approach in NTN is to configure different cells with different carrier frequencies and polarization modes.

[0073] Three types of beams or cells are supported in NTN:

[0074] - Earth-fixed beams / cells: provisioned by beam (s) continuously covering the same geographical areas all the time (e.g., in the case of GEO satellites) .

[0075] - Quasi-Earth-fixed beams / cells: provisioned by beam (s) covering one geographic area for a limited period and a different geographic area during another period (e.g., in the case of NGSO satellites generating steerable beams) .

[0076] - Earth-moving beams / cells: provisioned by beam (s) whose coverage area slides over the earth surface (e.g., in the case of NGSO satellites generating fixed or non-steerable beams) .

[0077] In some embodiments of the present disclosure, the terms "beam" and "cell" may be used interchangeably, unless explicitly noted otherwise.

[0078] Of the three above cell types, quasi-earth-fixed cells and moving cells seem to be the ones most promising for actual deployment. In the case of moving cells, each cell (the footprint 107 of its beam (s) ) moves across the surface of the earth as its serving satellite moves along its orbit.

[0079] In the case of quasi-earth-fixed cells, the cell area (as the name implies) remains fixed to the same geographical area, regardless of satellite movements. To enable this, a serving satellite has to have means for dynamically directing its beam (s) , so that the same area of the earth is covered despite the satellite′s movement. However, since the satellites orbit around the earth, the same satellite will only be able to cover the same area on the earth for a limited time, unless the satellite is in a geostationary orbit (and note that LEO satellites have the most traction in the satellite communication industry) . This means that different satellites will have the task of covering a certain geographical cell area at different time periods. When this task is switched from one satellite to another, this in principle means that one cell is replaced by another, although covering the same area (often referred to as a cell switch) . As a consequence, all UEs connected in the old cell (i.e., UEs in RRC_CONNECTED state) have to be handed over (or otherwise moved, e.g. using Radio Resource Control (RRC) connection reestablishment) from the old to the new cell, and all UEs camping on the old cell (i.e., UEs in RRC_IDLE or RRC_INACTIVE state) have to perform cell reselection to the new cell.

[0080] A similar situation occurs in conjunction with feeder link switches, i.e. when the serving satellite remains the same, but its connection to the ground changes from one (old) GW / gNB to another (new) GW / gNB. Also in this case there is switch between an old cell and a new cell (i.e. the old cell is replaced by a new cell) .

[0081] In terms of such cell switches, there are two alternative principles: 1) hard switch; and 2) soft switch. With hard switch, there is an instantaneous switch from the old to the new cell, i.e., the new cell appears at the same time as the old cell disappears. This makes completely seamless (i.e., interruption free) handover in practice impossible and creates a situation which may lead to overload of the access resources in the new cell, due to potential access attempt peaks when many UEs try to access the new cell right after the cell switch. With soft switch there is a time period during which the new and the old cell coexist (i.e. overlap) , covering the same geographical area. This coexistence / overlap period allows some time for connected UEs to be handed over and for camping UEs to reselect to the new cell, which facilitates distribution of the access  load in the new cell and thereby also provides better conditions for handovers with shorter interruption time. Soft switch is likely to be the most prevalent cell switch principle in quasi-earth-fixed cell deployments.

[0082] Measurement rules for NTN in RRC idle / inactive state

[0083] A UE served by an NTN node (e.g. a satellite node) applies one or more existing measurement rules defined for legacy UEs (i.e. UEs served by a terrestrial network) . The NTN capable UE is also required to perform measurements according to additional rules which are specific to operation in NTN i.e. UE served by the NTN node.

[0084] As per 3GPP TS 36.331 V17.3.0, the parameter, ′t-Service-r17′ is broadcasted by a cell in the system information (SI) : SIB3. ′t-Service-r17′ is the time information on when an NTN quasi-Earth fixed cell served or managed by NTN node is going to stop serving the area which it is currently covering.

[0085] To deal with discontinuous coverage provided by a limited number of IoT NTN satellites, as per 3GPP TS 36.331 V17.3.0, the parameter, ′t-ServiceStart-r17′ is broadcasted by a cell in the system information (SI) : SIB32. ′t-ServiceStart-r17′ is the time information on when the incoming satellite is going to start serving the area for quasi-earth fixed satellite.

[0086] Both ′t-Service-r17′ and ′t-ServiceStart-r17′ are time offsets with regard to the Coordinated Universal Time or UTC time.

[0087] In one example, according to 3GPP TS 36.304 v17.3.0, if ′t-Service-r17′ of the serving cell is configured, then the UE should start to perform intra-frequency, inter-frequency, or inter-RAT measurements before time instant corresponding to ′t-Service-r17′ , regardless of the distance between UE and the serving cell reference location or whether the serving cell fulfills Srxlev ＞ SIntraSearchP and Squal ＞ SIntraSearchQ, or Srxlev ＞ SnonIntraSearchP and Squal ＞ SnonIntraSearchQ, and the exact time to start measurement before t-Service is up to UE implementation.

[0088] In another example, UE may use ′t-ServiceStart-r17′ to determine a time period of discontinuous coverage, i.e. UE is not expected to be served by any satellite cell when current time is earlier than time instant corresponding to ′t-ServiceStart-r17′ ; subsequently, UE shall perform cell (re) selection, at the least, when current time reaches time instant corresponding to ′t-ServiceStart-r17′ .

[0089] Ephemeris data

[0090] Ephemeris data (sometimes referred to as "ephemeris information" or "ephemeris parameters" or just "ephemeris" ) is data that allows a UE (or other entity) to determine a satellite′s position and velocity, i.e., the ephemeris data contains parameters related to the satellite′s orbit. There are several different formats defined for ephemeris data.

[0091] In 3GPP TR 38.821, v16.2.0, it has been captured that ephemeris data should be provided to the UE, for example to assist with pointing a directional antenna (or an antenna beam) towards the satellite, and to calculate a correct Timing Advance (TA) and Doppler shift. In NR NTN and IoT NTN, ephemeris data will be broadcast in the system information (SI) in each cell, included in an NTN specific SIB, (labeled SIB19 in NR NTN and SIB31 in IoT NTN) .

[0092] A satellite orbit can be fully described using 6 parameters. Exactly which set of parameters is chosen can be decided by the user; many different representations are possible. For example, a choice of parameters used often in astronomy is the set (α, ε, i, Ω, ω, t) , as shown in Fig. 2. Fig. 2 is a diagram illustrating some exemplary orbital elements according to an embodiment of the present disclosure.

[0093] As shown in Fig. 2, the semi-major axis α and the eccentricity ε describe the shape and size of the orbit ellipse. The eccentricity ε is equal to the ratio of the distance between the center point of the orbit and the focus or the earth 200 (i.e., "c" shown in top half of Fig. 2) to the semi-major axis α. As also shown in Fig. 2, the inclination i, the right ascension of the ascending node Ω, and the argument of periapsis ω determine its position in space, and the epoch time t determines a reference time (e.g. the time when the satellites moves through periapsis) . The term "ascending node" may refer to a point where the orbit passes upwards through the equatorial plane. The term "periapsis" may refer to a point where the orbit is nearest to the Earth as shown in the bottom half of Fig. 2. The term "first point of Aries" shown in Fig. 2 is also known as the cusp of Aries, which is the location of the vernal equinox (March equinox) , used as a reference point in celestial coordinate systems.

[0094] As an example of a different parameterization, the Two-Line Elements (TLEs) use mean motion n and mean anomaly M instead of α and t. A completely different set of parameters is the position and velocity vector (x, y, z, vx, vy, vz) of a satellite. These are sometimes called orbital state vectors. They can be derived from the orbital elements and vice versa, since the information they contain is equivalent. All these formats (and many others) are possible choices for the format of ephemeris data to be used in NTN.

[0095] An aspect discussed during the 3GPP study item and captured in 3GPP TR 38.821, v16.2.0, is the validity time of ephemeris data. Predictions of satellite positions in general degrade with increasing age of the ephemeris data used, due to atmospheric drag, maneuvering of the satellite, imperfections in the orbital models used, etc. Therefore, the publicly available TLE data are updated quite frequently. For example, the update frequency depends on the satellite and its orbit and ranges from weekly to multiple times a day for satellites on very low orbits which are exposed to strong atmospheric drag and need to perform correctional maneuvers often. Even more frequent updates will be used in NR NTN (and IoT NTN) to allow the UE to determine / predict the satellite′s position (and velocity) accurately enough to satisfy the requirements in NTN, e.g., to enable a UE to calculate an accurate enough UE-specific TA.

[0096] Global Navigation Satellite System (GNSS)

[0097] A Global Navigation Satellite System comprises a set of satellites orbiting the earth in orbits crossing each other, such that the orbits are distributed around the globe. The satellites transmit signals and data that allow a receiving device on earth to accurately determine time and frequency references and, maybe most importantly, accurately determine its position, provided that signals are received from a sufficient number of satellites (e.g., four or more) . The position accuracy may typically be in the range of a few meters, but using averaging over multiple measurements, a stationary device may achieve much better accuracy.

[0098] A well-known example of a GNSS is the American Global Positioning System (GPS) . Other examples are the Russian Global Navigation Satellite System (GLONASS) , the Chinese BeiDou Navigation Satellite System, and the European Galileo.

[0099] The transmissions from GNSS satellites include signals that a receiving device uses to determine the distance to the satellite. By receiving such signals from multiple satellites, the device can determine its position. However, this requires that the device also knows the positions of the satellites. To enable this, the GNSS satellites also transmit data about their own orbits (from which position at a certain time can be derived) . In GPS, such information is referred to as ephemeris data and almanac data (or sometimes lumped together under the term navigation information) .

[0100] The time required to perform a GNSS measurement, e.g. a GPS measurement, may vary widely, depending on the circumstances, mainly depending on the status of  the ephemeris and almanac data the measuring devices has previously acquired (if any) . In the worst case, a GPS measurement can take several minutes. GPS is using a bit rate of 50 bps for transmitting its navigation information. The transmission of the GPS date, time, and ephemeris information takes 90 seconds. Acquiring the GPS almanac containing orbital information for all satellites in the GPS constellation takes more than 10 minutes. If a UE already possesses this information, the synchronization to the GPS signal for acquiring the UE position and Coordinated Universal Time (UTC) is a significantly faster procedure. The state of a GNSS receiver with regards to the above, may be classified as cold, warm, or hot state, where the time required to perform a GNSS measurement to determine a position is the longest in cold state, and the shortest in hot state.

[0101] -Hot state: the device remembers its last calculated position and the satellites in view, the almanac used, and the UTC Time. It leverages this information to makes an attempt to lock onto the same satellites and calculate a new position. This is the quickest state but, generally, it only works close to the location of the last GNSS measurement.

[0102] - Warm state: the device remembers its last calculated position, almanac used, and UTC Time, but not which satellites were in view. It then performs a reset and attempts to obtain the satellite signals and calculates a new position. The receiver has a general idea of which satellites to look for because it knows its last position and the almanac data helps identify which satellites are visible in the sky.

[0103] - Cold state: the device does not have any usable previous information. The device attempts to locate satellites, download the almanac, and calculate the new location. This takes the longest time of all.

[0104] A relevant note on terminology is that a position determined based on a GNSS measurement, or the act of determining a position based on a GNSS measurement, is also referred to as a "position fix" .

[0105] 3GPP dependence of GNSS for NR NTN and IoT NTN

[0106] In 3GPP release 17, it is assumed that, for both NR NTN and IoT NTN, every UE is equipped with a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver and is capable of determining its own location using GNSS measurements and, based on that, handling the timing and frequency synchronization. The GNSS receiver allows a device to estimate its geographical position. In one example, an NTN gNB carried by a satellite, or  communicating via a satellite, broadcasts its ephemeris data (i.e., data that informs the UE about the satellite′s position, velocity, and orbit) and full or partial feeder link delay (in the form of so-called common TA parameters) to a GNSS equipped UE. The UE can then determine the propagation delay, the delay variation rate, the Doppler shift, and its variation rate based on the UE′s own location (obtained through GNSS measurements) and the satellite location and movement (derived from the ephemeris data) . The UE uses this knowledge to compensate its UL transmissions for the propagation delay and Doppler effect.

[0107] The GNSS receiver also allows a device to determine a time reference (e.g. in terms of Coordinated Universal Time (UTC) ) and frequency reference, which may facilitate the UE′s handling of the timing and frequency synchronization in an NR or LTE based NTN.

[0108] The 3GPP release 17 study item description (SID) on NB-IoT and LTE M for NTN supports this observation:

[0109] "GNSS capability in the UE is taken as a working assumption in this study for both NB-IoT and eMTC devices. With this assumption, UE can estimate and pre-compensate timing and frequency offset with sufficient accuracy for UL transmission. Simultaneous GNSS and NTN NB-IoT / eMTC operation is not assumed. "

[0110] Furthermore, in the NR NTN work item and IoT NTN work item for 3GPP release 17, GNSS capability is assumed, i.e., it is assumed that an NR NTN capable or IoT NTN capable UE also is GNSS capable and GNSS measurements at the UEs are essential for the operation of the NTN, e.g., the UEs are expected to compensate their UL transmissions for the propagation delay and Doppler effect. In particular, the UE uses knowledge of its location and broadcast information about the satellite′s position (i.e. ephemeris data) to calculate the UE-satellite round trip time (RTT) , which is then used in UE autonomous calculation of a Timing Advance (TA) . However, an IoT NTN UE is not expected to be able to perform a GNSS measurement while receiving transmissions from network at the same time.

[0111] When using GNSS measurements for purposes related to the operation and performance of an NR NTN or IoT NTN, the GNSS measurement must be fresh enough to be reliable. For this reason, the notion of a GNSS validity timer (or validity duration) has been introduced, which governs the maximum age that UE location information may have when used in such operations (e.g. for calculation of a timing advance) . A suitable  value for this maximum age may depend on the UE′s implementation, and therefore the GNSS validity timer is a UE implementation specific mechanism. However, the standard specifications for IoT NTN include means by which the UE can inform the network (i.e. the serving eNB) of the remaining time of the UE′s currently running GNSS validity timer.

[0112] NTN-specific information in the system information

[0113] Due to the special operating conditions in a Non-Terrestrial Network, the system information broadcast in an NTN cell has to include NTN-specific information. To serve this purpose, a new SIB (SIB19) is introduced in NR NTN which contains NTN-specific information. In IoT NTN, the new SIB31 more or less corresponds to SIB19 in NR NTN.

[0114] In 3GPP TS 38.331 version 17.5.0, SIB19 is defined as follows in ASN. 1 code:

[0115] Furthermore, the NTN-Config-r17 IE is defined as follows in ASN. 1 code in the same specification:

[0116] And the EphemerisInfo IE is defined as follows in ASN. 1 code in the same specification:

[0117] IoT NTN

[0118] The Non-Terrestrial Network described above is based on 5G / NR technology adapted for communication via satellites. But an NTN standard for IoT, denoted as "IoT NTN" ; is also being specified in release 17 of the 3GPP standards. IoT NTN is based on the LTE NB-IoT technology adapted for communication via satellites. To distinguish NTN based on 5G / NR technology from IoT NTN, NTN based on 5G / NR technology is often referred to as "NR NTN" . In light of these distinctions, depending on the context, the term "NTN" is sometimes used to refer to either or both of NR NTN and IoT NTN, and sometimes the term "NTN" is used to refer only to NR NTN.

[0119] One important difference between NR NTN and IoT NTN is that while an NR NTN UE is expected to be able to perform GNSS measurements independently of its communication in the NTN (e.g. using separate receiver circuitry for the two operations) , an IoT NTN is not expected to be able to do that. Hence, to ensure that data is not lost in the IoT NTN while the UE performs a GNSS measurement, the network has the option to configure a GNSS measurement gap for a UE, during which the UE can perform a GNSS measurement. A measurement gap is a time period during which the network refrains from scheduling any downlink or uplink transmissions for the UE.

[0120] As mentioned earlier, the transparent payload architecture has been supported in the existing 3GPP releases (Rel-17 and Rel-18) where satellites forward the received signal between the terminal and the network equipment on the ground with only amplification and a shift from uplink frequency to downlink frequency. The communication between any two UEs has to be performed via the network equipment (e.g., gateway) on the ground, even for the case where the two UEs are served by the same satellite. This is not efficient in terms of delay, since the two UEs may be close between each other. It would be beneficial to directly forward the received signal between two access links (i.e., the link between the UE and the satellite) without involving the feeder link in the communication. The regenerative payload architecture  will be studied and introduced for NTN in 3GPP Rel-19, where the functionalities of the gNB will be on board the satellite. The satellite would then be able to make certain scheduling decisions by itself. This also means that it may be easier to support gateway-free communications compared to the transparent payload architecture.

[0121] Nevertheless, it is necessary to study enhancements to the NTN technology to support gateway-free communications.

[0122] Therefore, to address or at least partially alleviate one or more of the above issues, some embodiments of the present disclosure are provided.

[0123] Some embodiments of the present disclosure address how to achieve a gateway free communication between two UEs, involving only single or multiple satellites. In this way, the signaling overhead and latency due to involvement of gateway on ground can be avoided.

[0124] In some embodiments, a satellite may maintain a neighbor satellite table comprising all neighbor satellites which are directly reachable or reachable via X hop inter-satellite connections. In some embodiments, X can be configured or preconfigured. Based on the table, the satellite upon reception of a packet / request to set up a communication / session towards a target UE, can determine whether the target UE is being served by a neighbor satellite in the table, based on which the satellite can further determine if the communication / session can be established without involvement of gateway on the ground. In some embodiments, the term "inter-satellite connection" may have a same meaning as the term "inter-satellite interface" and they can be used interchangeably. In some embodiments, an inter-satellite interface may refer to the protocol framework for an inter-satellite connection.

[0125] In some embodiments, a satellite may communicate with a neighbor satellite on necessary information (e.g., satellite IDs of the satellite, ephemeris data, and epoch time of the satellite, the available time to keep / maintain inter-satellite interface) to maintain inter-satellite connection.

[0126] In some embodiments, a UE may send a report containing at least one of the information concerning neighbor satellites to its serving satellite and / or serving gNB:

[0127] - Cell identifiers (e.g., cell global identifiers) of neighbor satellites and / or neighbor cells;

[0128] - Satellite IDs of neighbor satellites and / or neighbor cells;

[0129] - Ephemeris data and epoch time of each neighbor satellite,

[0130] to assist the satellite to establish / maintain a neighbor satellite table.

[0131] With some embodiments of the present disclosure, a direct / local communication between UEs (e.g., served by the same satellite or neighboring satellites) may be enabled by skipping involvement of the gateway on the ground, resulting in a reduced latency and reduced control / signaling overhead. Further, QoS satisfaction can be improved and burden on the gateway on the ground may be avoided.

[0132] Terminology and Generalization

[0133] Some embodiments of the present disclosure are described below mainly in terms of NR NTN, but they are equally applicable to IoT NTN. Adapting the description to IoT NTN implies minor adjustments such as straightforward changes of terminology, e.g. that a BS should be considered to be an eNB rather than a gNB, and that the inter-BS communication protocol is X2AP instead of XnAP.

[0134] In some embodiments, the term "satellite" may also be called as a satellite node, a satellite access node (SAN) , an NTN node, node in the space, etc. In some embodiments, a base station (BS) or radio network node (RNN) associated with a satellite might include both a regenerative satellite, where the BS or RNN is the satellite payload, i.e. the BS or RNN is integrated with the satellite, or a transparent satellite, where the satellite payload is a relay and BS or RNN is on the ground (i.e. the satellite relays the communication between the BS or RNN on the ground and the UE) .

[0135] In some embodiments, the term "node" may be used which can be a network node or a user equipment (UE) . Examples of network nodes are NodeB, base station (BS) , multi-standard radio (MSR) radio node such as MSR BS, eNodeB, gNodeB, MeNB, SeNB, satellite access node (SAN) , location measurement unit (LMU) , integrated access backhaul (IAB) node, network controller, radio network controller (RNC) , base station controller (BSC) , relay, donor node controlling relay, base transceiver station (BTS) , Central Unit (e.g. in a gNB) , Distributed Unit (e.g. in a gNB) , Baseband Unit, Centralized Baseband, C-RAN, access point (AP) , transmission points, transmission nodes, transmission reception point (TRP) , RRU, RRH, nodes in distributed antenna system (DAS) , core network node (e.g. MSC, MME etc. ) , O&M, OSS, SON, positioning node (e.g. E-SMLC) , etc.

[0136] In some embodiments, the non-limiting term "UE" may refer to any type of wireless device communicating with a network node and / or with another UE in a cellular or mobile communication system. Examples of UE may comprise but not limited to  target device, device to device (D2D) UE, vehicular to vehicular (V2V) , machine type UE, MTC UE or UE capable of machine to machine (M2M) communication, PDA, tablet, mobile terminals, smart phone, laptop embedded equipment (LEE) , laptop mounted equipment (LME) , USB dongles etc.

[0137] In some embodiments, the term "radio access technology" ; or "RAT" ; may refer to any RAT e.g. UTRA, E-UTRA, narrow band internet of things (NB-IoT) , WiFi, Bluetooth, next generation RAT, New Radio (NR) , 4G, 5G, 6G, NR NTN, IoT NTN, LTE NTN, etc. Any of the equipment denoted by the term node, network node or radio network node may be capable of supporting a single or multiple RATs.

[0138] In some embodiments, the term "signal" or "radio signal" used herein can be any physical signal or physical channel. Examples of downlink (DL) physical signals are reference signal (RS) such as cell specific RS (CRS) , NB-IoT RS (NRS) , NPSS, NSSS, PSS, SSS, CSI-RS, DMRS signals in SS / PBCH block (SSB) , discovery reference signal (DRS) , CRS, PRS etc. RS may be periodic e.g. RS occasion carrying one or more RSs may occur with certain periodicity e.g. 20 ms, 40 ms, etc. The RS may also be aperiodic. Each SSB carries NR-PSS, NR-SSS and NR-PBCH in 4 successive symbols. One or multiple SSBs are transmitted in one SSB burst which is repeated with certain periodicity e.g. 5 ms, 10 ms, 20 ms, 40 ms, 80 ms, and 160 ms. The UE may be configured with information about SSB on cells of certain carrier frequency by one or more SS / PBCH block measurement timing configuration (SMTC) configurations. The SMTC configuration comprising parameters such as SMTC periodicity, SMTC occasion length in time or duration, SMTC time offset with regard to reference time (e.g. serving cell′s SFN) etc. Therefore, SMTC occasion may also occur with certain periodicity e.g. 5 ms, 10 ms, 20 ms, 40 ms, 80 ms and 160 ms. Examples of uplink (UL) physical signals are reference signal such as SRS, DMRS etc. The term "physical channel" refers to any channel carrying higher layer information e.g. data, control, etc. Examples of physical channels are PBCH, NPBCH, PDCCH, PDSCH, sPDCCH, sPDSCH, sPUCCH, sPUSCH, MPDCCH, NPDCCH, NPDSCH, E-PDCCH, PUSCH, PUCCH, NPUSCH, etc.

[0139] The term "carrier frequency" used herein may also be called as component carrier (CC) , frequency layer, layer, carrier, frequency, serving carrier, frequency channel, radio channel, radio frequency channel, positioning frequency layer (PFL) , measurement object (MO) , etc. The carrier frequency belongs to certain frequency band, which may contain one or multiple carrier frequencies based on its passband (e.g. size  of the band in frequency domain) and / or bandwidth of the carriers and / or the channel raster etc. The carrier frequency related information may be transmitted to the UE by a network node using a frequency channel number or identifier via message e.g. RRC. Examples of the channel number or identifier, which may be pre-defined, are absolute radio frequency channel number (ARFCN) , NR-ARFCN etc.

[0140] In some embodiments, the term "time resource" used herein may correspond to any type of physical resource or radio resource expressed in terms of length of time. Examples of time resources are: symbol, time slot, subframe, radio frame, TTI, interleaving time, slot, sub-slot, mini-slot, system frame number (SFN) cycle, hyper-SFN (H-SFN) cycle etc.

[0141] In some embodiments, the term "Non-Terrestrial Network (NTN) " may, depending on the context, refer to either or both of NR NTN and IoT NTN, and sometimes the term may be used to refer to only NR NTN. Thus, even though the embodiments outlined below are described mainly in terms of NR based NTNs, they are equally applicable in an NTN based on LTE technology (and in particular IoT NTN) .

[0142] In some embodiments, the terms "serving TN cell" and "TN serving cell" may be used interchangeably.

[0143] In some embodiments, any expression stating that a cell performs an action (e.g. that the serving TN cell sends a message to the UE) should be interpreted as a simplified way of writing that the base station (BS) serving the cell performs an action (e.g. that the BS serving the serving TN cell sends a message to the UE) .

[0144] Description of scenario

[0145] In some embodiments, the scenario may comprise a UE served by a first cell (Cell1) , which may be served or managed or operated by a first network node (NW1) . In some embodiments, NW1 may be an example of an NTN node (e.g. BS, such as a gNB or an eNB, belonging to the NTN) .

[0146] An example of the NTN node is a satellite node. Satellite node may also be called herein as satellite access node (SAN) . The satellite in the NTN node may host a BS, e.g. a gNB or an eNB, or it may serve as a relay between UEs and a BS (via a GW) on the ground. In release 17 and release 18 of the 3GPP standard, the only NTN deployment scenarios that are supported are scenarios where the BS is on the ground (i.e. the "transparent payload" architecture) . In future 3GPP releases (e.g., release 19) , all or part of base station functions can be on board the satellite (i.e., the "regenerative  payload" architecture) . The below embodiments are applicable to both the "transparent payload" architecture and the "regenerative payload" architecture.

[0147] In some embodiments, a satellite may maintain a neighbor satellite relation table which may comprise the information on neighbor satellites. In some embodiments, in the table, each satellite may be associated with a satellite ID, which may be a global ID or a local ID assigned by a core network entity (e.g., AMF, or SMF) , a satellite controller (which may be a core network entity, a gateway or a specific satellite operating as a controller) , or the satellite itself. In some embodiments, the table may be updated considering inputs / measurements provided by UEs, neighbor satellites, and / or core network entities (e.g., AMF) . In some embodiments, the update of the table may be performed / triggered by the satellite in at least one of the two fashions:

[0148] ● Periodically

[0149] ○ The satellite may update the table periodically considering all inputs / measurements provided by UEs, neighbor satellites, or core network entities (e.g., AMF) during an update interval.

[0150] ● Upon reception of inputs / measurements provided by UEs, neighbor satellites, or core network entities (e.g., AMF) .

[0151] In some embodiments, a UE may send a report containing at least one of the information concerning neighbor satellites to its serving satellite and / or serving gNB

[0152] ● Cell identifiers (e.g., cell global identifiers) of neighbor satellites and / or neighbor cells;

[0153] ● Satellite IDs of neighbor satellites and / or neighbor cells;

[0154] ● Ephemeris data and epoch time of each neighbor satellite.

[0155] In some embodiments, the UE may send the report to the serving satellite and / or serving gNB periodically.

[0156] In some embodiments, the UE may send the report to the serving satellite and / or serving gNB upon reception of a request message from the serving satellite and / or serving gNB.

[0157] In some embodiments, a satellite and / or a gNB may exchange at least one of the below information with a neighbor satellite and / or a neighbor gNB via the inter-satellite interface:

[0158] ● Satellite IDs of the satellite;

[0159] ● Ephemeris data and epoch time of the satellite;

[0160] ● The available time to keep / maintain inter-satellite interface.

[0161] In some embodiments, meanwhile, the neighbor satellite may also exchange the same / similar information on the neighbor satellite with the satellite.

[0162] In some embodiments, the inter-satellite interface may comprise one of the below:

[0163] ● A direct (wireless) communication channel between the two satellites;

[0164] ● The feeder links of the two satellites with the gateway on the ground. For this option, a satellite may send information to the gateway on the ground (via the feeder link between the satellite and the gateway) which may forward the information to a neighbor satellite (via the feeder link between the gateway and the neighbor satellite) .

[0165] In some embodiments, a neighbor satellite table may be merged / integrated into a neighbor cell relation table. In some embodiments, in the table, each entry may comprise the below information:

[0166] ● cell identifier of a neighbor cell;

[0167] ● ID of the satellite serving the neighbor cell;

[0168] ● ID of the gNB serving the neighbor cell.

[0169] In some embodiments, a satellite may send a signaling in the proximity for discovering neighbor satellite purpose.

[0170] In some embodiments, the signaling may carry / indicate one of the below information:

[0171] ● Who is there;

[0172] ● I am here.

[0173] In some embodiments, for the first option / information, upon reception of the signaling, a neighbor satellite may reply to the satellite with at least one of the below information:

[0174] ● ID of the neighbor satellite;

[0175] ● Cells which the neighbor satellite serve;

[0176] ● the gNB that the neighbor satellite belongs to (if the neighbor satellite doesn′t operate as a gNB) ;

[0177] ● the gateway (on the ground) that the neighbor satellite belongs to / connects to;

[0178] ● the expiry time of current serving area (e.g. to an earth-fixed satellite) .

[0179] In some embodiments, for the second option / information, the signaling may carry at least one of the below information:

[0180] ● ID of the satellite;

[0181] ● Cells which the satellite serve;

[0182] ● the gNB that the satellite belongs to (if the satellite doesn′t operate as a gNB) ;

[0183] ● the gateway (on the ground) that the satellite belongs to / connects to;

[0184] ● the expiry time of current serving area (e.g. to an earth-fixed satellite) .

[0185] In some embodiments, via the above signaling exchanged between satellites, satellites can discover between each other.

[0186] In some embodiments, the above signaling may be transmitted between satellites in unicast, multicast, groupcast, and / or broadcast manner.

[0187] In some embodiments, a neighbor satellite table may comprise all neighbor satellites which are directly reachable or reachable via X hop inter-satellite connections. In some embodiments, X can be configured or preconfigured.

[0188] Embodiments on procedures to achieve gateway-free communication

[0189] Fig. 3 is a flowchart illustrating an exemplary procedure 300 for gateway-free communications according to an embodiment of the present disclosure.

[0190] In some embodiments, the procedure may begin with step S310 where a satellite 1 may receive a signaling from a UE 1 for requesting to set up a connection / session towards a UE 2. Upon the reception of the signaling, the satellite 1 may perform following steps to determine how to set up the connection / session.

[0191] At step S320, the satellite 1 may check if the UE 2 is served by the satellite 1. In some embodiments, if the check result is "Yes" ; the satellite 1 may establish the connection / session between the UE 1 and the UE2 via the satellite 1 directly without involving the gateway (on the ground) in the connection / session at step S330. In some embodiments, this procedure may be also referred to as "local breakout" or "local offloading" . If the check result is "No" ; the satellite 1 may perform step S340.

[0192] At step S340, the satellite 1 may check if the UE 2 is being served by a neighbor satellite in the satellite 1′s neighbor satellite relation table. In some embodiments, if the check result is "Yes" ; the satellite 1 may further check if there is a direct inter-satellite interface between the satellite 1 and its neighbor satellite (e.g., a satellite 2) at step S350, and if the answer is "Yes" ; the satellite 1 may perform the procedure of "local  breakout" to set up the connection between the UE 1 and the UE 2 via the satellite 1 and the satellite 2 without involving the gateway (on the ground) in the connection / session at step S360. Otherwise (i.e., either there is no any neighbor satellite serving the UE 2, or there is no direct inter-satellite interface between the satellite 1 and the satellite 2) , the satellite 1 may establish the connection between the UE 1 and the UE 2 involving the gateway on the ground, i.e., the legacy procedure to establish the connection, at step S370.

[0193] In some embodiments, the satellite 1 may apply at least one of the below options to check if UE2 is served by a neighbor satellite (e.g., satellite 2) :

[0194] ● Sending a request message to the satellite 2 to check if the UE 2 is being served by satellite 2;

[0195] ● Sending a broadcast message to all satellites nearby to check if the UE 2 is being served by a neighbor satellite which is directly reachable or reachable via X hops;

[0196] ● Learning that the UE 2 has been served by the satellite 2 based on historical data.

[0197] It′s worthy noted that the steps S340 / S350 (including check and / or connection) may not only be limited to the neighbor satellites of the satellite 1 that have direct inter-satellite interface to the satellite 1, but also applicable to the neighbor satellites having multi-stage / hop inter-satellite interface to the satellite 1. Meanwhile, any satellite in the multi-stage / hop inter-satellite interface may be able to apply the embodiments in the disclosure.

[0198] In some embodiments, after the connection between the UE 1 and the UE 2 is set up through inter-satellite interface between the satellite 1 and the satellite 2, at least one of the satellites (e.g. the satellite1 as the initiator of the inter-satellite connection) may be aware of keeping / maintaining the inter-satellite interface. In some embodiments, once the inter-satellite interface is losing or expect to lose the connection between the satellites, then at least one of the satellites (e.g. the satellite1 as the initiator of the inter-satellite connection) may search and reset a substitute inter-satellite interface to maintain the connection between the UE 1 and the UE 2. Otherwise, the connection between the UE 1 and the UE 2 may fall back to a legacy procedure, i.e. involving the gateway on the ground.

[0199] Although some specific steps and a specific order thereof are described above with reference to Fig. 3, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, more steps, less steps, or different steps may be performed. In some other embodiments, a different order of the specific steps may be applied.

[0200] For example, although the step S320 is performed before the steps S340 / S350 as shown in Fig. 3, the step S320 may be performed after the steps S340 / S350 are performed in some other embodiments. For example, the satellite 1 may first check whether or not the UE 2 is served by any neighboring satellite, and when the UE 2 is not served by any neighboring satellite, the satellite 1 may then check whether or not the UE 2 is served by itself.

[0201] For another example, the step S350 may be omitted in some embodiments. For example, in the embodiments where the neighbor relation table maintained by the satellite 1 contains only information on neighboring satellites that can be reached by the satellite 1, the step S350 can be omitted because any neighboring satellites that are checked by the satellite 1 at step S340 must be reachable by the satellite 1 (i.e. they will not be checked at step S340 if they are not reachable by the satellite 1 and not on the neighbor relation table of the satellite 1) .

[0202] With the above embodiments, a direct / local communication between UEs (e.g., served by the same satellite or neighboring satellites) may be enabled by skipping involvement of the gateway on the ground, resulting in a reduced latency and reduced control / signaling overhead. Further, QoS satisfaction can be improved and burden on the gateway on the ground may be avoided.

[0203] Fig. 4 is a flow chart illustrating an exemplary method 400 at a network node according to an embodiment of the present disclosure. The method 400 may be performed at a network node (e.g., the satellite 110 / 110′ ) . The method 400 may comprise steps S410 and S420. However, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, the method 400 may comprise more steps, less steps, different steps, or any combination thereof. Further the steps of the method 400 may be performed in a different order than that described herein when multiple steps are involved. Further, in some embodiments, a step in the method 400 may be split into multiple sub-steps and performed by different entities, and / or multiple steps in the method 400 may be combined into a single step.

[0204] The method 400 may begin at step S410 where the network node may receive, from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device.

[0205] At step S420, the network node may determine whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node.

[0206] In some embodiments, the network node and the neighboring network node may be NTN nodes. In some embodiments, the neighboring network node may be reachable by the network node. In some embodiments, the neighboring network node may be reachable by the network node via one or more inter-network-node connections. In some embodiments, the neighboring network node may be reachable by the network node without involving a network node on the ground.

[0207] In some embodiments, the step of determining whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node may comprise: determining whether or not the second terminal device is being served by the network node; and determining whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node in response to determining that the second terminal device is not being served by the network node.

[0208] In some embodiments, the method 400 may further comprise at least one of: triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node in response to determining that the second terminal device is being served by the network node; triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node and the neighboring network node in response to determining that the second terminal device is being served by the neighboring network node; and triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via a network node on the ground in response to determining that the second terminal device is not being served by the network node and / or any neighboring network node.

[0209] In some embodiments, the step of triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node may comprise: triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via an intra-network-node connection of the network node. In some embodiments, the step of triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node may comprise: triggering the first terminal device to communicate  with the second terminal device without involving a network node on the ground. In some embodiments, the step of triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node and the neighboring network node may comprise: triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via the one or more inter-network-node connections between the network node and the neighboring network node. In some embodiments, the step of triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node and the neighboring network node may comprise: triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device without involving a network node on the ground.

[0210] In some embodiments, the step of determining whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node may comprise: determining whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node based on at least a neighbor relation table that comprises information about one or more neighboring network nodes. In some embodiments, the step of determining whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node may comprise at least one of: transmitting, to at least one of the one or more neighboring network nodes indicated by the neighbor relation table, a second message for querying about whether or not the second terminal device is being served by the at least one neighboring network node, and receiving, from the at least one neighboring network node, a third message indicating whether or not the second terminal device is being served by the at least one neighboring network node; determining whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node based on at least historical data; and transmitting, to a network node on the ground, a fourth message for querying about a serving network node by which the second terminal device is being served and determining whether or not the serving network node is reachable by the network node.

[0211] In some embodiments, the neighbor relation table may comprise information about at least one of: one or more neighboring network nodes that have direct inter-network-node interfaces to the network node; and one or more neighboring network nodes that have multi-hop inter-network-node interfaces to the network node. In some embodiments, for at least one of the one or more neighboring network nodes, the neighbor relation table may comprise information indicating at least one of: an identifier  (ID) of the at least one network node; a controller associated with the at least one network node; one or more IDs of one or more cells associated with the at least one network node; one or more expiry times of one or more cells associated with the at least one network node; an ID of a Radio Access Network (RAN) node associated with the at least one network node; a network node on the ground associated with the at least one network node; ephemeris data associated with the at least one network node; epoch time associated with the at least one network node; and an available time to maintain an inter-network-node interface.

[0212] In some embodiments, the method 400 may further comprise: updating the neighbor relation table based on at least one of: information from one or more terminal devices; information from one or more neighboring network nodes; and information from one or more core network (CN) entities. In some embodiments, the step of updating the neighbor relation table may be performed periodically and / or in response to at least one of: receiving information from a terminal device; receiving information from a neighboring network node via an inter-network-node interface; and receiving information from a CN entity. In some embodiments, the information received from a terminal device may indicate at least one of: one or more IDs of one or more cells associated with one or more neighboring network nodes; one or more IDs of one or more neighboring cells; one or more IDs of one or more neighboring network nodes; one or more IDs of one or more network nodes associated with one or more neighboring cells; ephemeris data associated with one or more neighboring network nodes; and epoch time associated with one or more neighboring network nodes.

[0213] In some embodiments, the method 400 may further comprise: transmitting, to one or more terminal devices, one or more fifth messages, respectively, for requesting the one or more terminal devices to report information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells. In some embodiments, information received from a neighboring network node may indicate at least one of: an ID of the neighboring network node; ephemeris data associated with the neighboring one network node; epoch time associated with the neighboring network node; and an available time to maintain an inter-network-node interface. In some embodiments, the method 400 may further comprise: transmitting, to one or more neighboring network nodes, information via an inter-network-node interface, the information indicating at least one of: an ID of the network node; ephemeris data associated with the network  node; epoch time associated with the network node; and an available time to maintain an inter-network-node interface.

[0214] In some embodiments, an inter-network-node interface may comprise at least one of: a direct communication channel between two network nodes; and a feeder link between one of two network nodes and a network node on the ground and another feeder link between the network node on the ground or another network node on the ground and the other of the two network nodes. In some embodiments, the neighbor relation table may be integrated into a neighbor cell relation table. In some embodiments, the method 400 may further comprise: transmitting, in a unicast, multicast, groupcast, and / or broadcast manner, a sixth message for neighboring network node discovery. In some embodiments, the sixth message may indicate at least one of: an indicator for requesting any neighboring network node that receives the sixth message to respond; information about the network node.

[0215] In some embodiments, the method 400 may further comprise: receiving, from at least one neighboring network node, a seventh message indicating at least one of: an ID of the at least one neighboring network node; one or more IDs of one or more cells associated with the at least one neighboring network node; an ID of a RAN node associated with the at least one neighboring network node; a network node on the ground associated with the at least one neighboring network node; and one or more expiry times of one or more cells associated with the at least one neighboring network node.

[0216] In some embodiments, the sixth message may indicate at least one of: an ID of the network node; one or more IDs of one or more cells associated with the network node; an ID of a RAN node associated with the network node; a network node on the ground associated with the network node; and one or more expiry times of one or more cells associated with the network node. In some embodiments, during the first terminal device communicates with the second terminal device via one or more inter-network-node interfaces, the method 400 may further comprise: detecting whether or not the one or more inter-network-node interfaces is failing or expected to fail; and searching for a substitute inter-network-node interface for at least one of the inter-network-node interfaces in response to detecting that the at least one inter-network-node interface is failing or expected to fail. In some embodiments, the method 400 may further comprise: triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via a  network node on the ground in response to determining that no substitute inter-network-node interface is found for the at least one inter-network-node interface that is failing or expected to fail. In some embodiments, the network node may be a satellite node.

[0217] Fig. 5 is a flow chart illustrating an exemplary method 500 at a terminal device according to an embodiment of the present disclosure. The method 500 may be performed at a terminal device (e.g., the UE 100) . The method 500 may comprise a step S510. However, the present disclosure is not limited thereto. In some other embodiments, the method 500 may comprise more steps, different steps, or any combination thereof. Further the steps of the method 500 may be performed in a different order than that described herein when multiple steps are involved. Further, in some embodiments, a step in the method 500 may be split into multiple sub-steps and performed by different entities, and / or multiple steps in the method 500 may be combined into a single step.

[0218] The method 500 may begin at step S510 where the terminal device may transmit, to a network node, a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells.

[0219] In some embodiments, the network node may be an NTN node. In some embodiments, the information may indicate at least one of: one or more IDs of one or more cells associated with the one or more neighboring network nodes; one or more IDs of the one or more neighboring cells; one or more IDs of the one or more neighboring network nodes; one or more IDs of one or more network nodes associated with the one or more neighboring cells; ephemeris data associated with the one or more neighboring network nodes; and epoch time associated with the one or more neighboring network nodes.

[0220] In some embodiments, the method 500 may further comprise: receiving, from the network node, a fifth message for requesting the terminal device to report information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells. In some embodiments, the method 500 may further comprise: transmitting, to the network node, a first message for requesting to communicate with another terminal device.

[0221] Fig. 6 schematically shows an embodiment of an arrangement 600 which may be used in a terminal device (e.g., the UE 100) or a network node (e.g., the satellite  110 / 110′ ) according to an embodiment of the present disclosure. Comprised in the arrangement 600 are a processing unit 606, e.g., with a Digital Signal Processor (DSP) or a Central Processing Unit (CPU) . The processing unit 606 may be a single unit or a plurality of units to perform different actions of procedures described herein. The arrangement 600 may also comprise an input unit 602 for receiving signals from other entities, and an output unit 604 for providing signal (s) to other entities. The input unit 602 and the output unit 604 may be arranged as an integrated entity or as separate entities.

[0222] Furthermore, the arrangement 600 may comprise at least one computer program product 608 in the form of a non-volatile or volatile memory, e.g., an Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) , a flash memory and / or a hard drive. The computer program product 608 comprises a computer program 610, which comprises code / computer readable instructions, which when executed by the processing unit 606 in the arrangement 600 causes the arrangement 600 and / or the terminal device / network node in which it is comprised to perform the actions, e.g., of the procedure described earlier in conjunction with Fig. 3 through Fig. 5 or any other variant.

[0223] The computer program 610 may be configured as a computer program code structured in computer program modules 610A and 610B. Hence, in an exemplifying embodiment when the arrangement 600 is used in a network node, the code in the computer program of the arrangement 600 includes: a module 610A configured to receive, from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device; and a module 610B configured to determine whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node.

[0224] Additionally or alternatively, the computer program 610 may be further configured as a computer program code structured in a computer program module 610C. Hence, in an exemplifying embodiment when the arrangement 600 is used in a terminal device, the code in the computer program of the arrangement 600 includes: a module 610C configured to transmit, to a network node, a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells.

[0225] The computer program modules could essentially perform the actions of the flow illustrated in Fig. 3 through Fig. 5, to emulate the terminal device or the network node. In other words, when the different computer program modules are executed in the  processing unit 606, they may correspond to different modules in the terminal device or the network node.

[0226] Although the code means in the embodiments disclosed above in conjunction with Fig. 6 are implemented as computer program modules which when executed in the processing unit causes the arrangement to perform the actions described above in conjunction with the figures mentioned above, at least one of the code means may in alternative embodiments be implemented at least partly as hardware circuits.

[0227] The processor may be a single CPU (Central processing unit) , but could also comprise two or more processing units. For example, the processor may include general purpose microprocessors; instruction set processors and / or related chips sets and / or special purpose microprocessors such as Application Specific Integrated Circuit (ASICs) . The processor may also comprise board memory for caching purposes. The computer program may be carried by a computer program product connected to the processor. The computer program product may comprise a computer readable medium on which the computer program is stored. For example, the computer program product may be a flash memory, a Random-access memory (RAM) , a Read-Only Memory (ROM) , or an EEPROM, and the computer program modules described above could in alternative embodiments be distributed on different computer program products in the form of memories within the terminal device and / or the network node.

[0228] Correspondingly to the method 400 as described above, an exemplary network node is provided. Fig. 7 is a block diagram of a network node 700 according to an embodiment of the present disclosure. The network node 700 may be, e.g., the satellite 110 / 110′ in some embodiments.

[0229] The network node 700 may be configured to perform the method 400 as described above in connection with Fig. 4. As shown in Fig. 7, the network node 700 may comprise: a receiving module 710 configured to receive, from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device; and a determining module 720 configured to determine whether or not the second terminal device is being served by the network node and / or a neighboring network node.

[0230] The above modules 710 and / or 720 may be implemented as a pure hardware solution or as a combination of software and hardware, e.g., by one or more of: a processor or a micro-processor and adequate software and memory for storing of the software, a Programmable Logic Device (PLD) or other electronic component (s) or  processing circuitry configured to perform the actions described above, and illustrated, e.g., in Fig. 4. Further, the network node 700 may comprise one or more further modules, each of which may perform any of the steps of the method 400 described with reference to Fig. 4.

[0231] Correspondingly to the method 500 as described above, an exemplary terminal device is provided. Fig. 8 is a block diagram of a terminal device 800 according to an embodiment of the present disclosure. The terminal device 800 may be, e.g., the UE 100 in some embodiments.

[0232] The terminal device 800 may be configured to perform the method 500 as described above in connection with Fig. 5. As shown in Fig. 8, the terminal device 800 may comprise: a transmitting module 810 configured to transmit, to a network node, a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells.

[0233] The above module 810 may be implemented as a pure hardware solution or as a combination of software and hardware, e.g., by one or more of: a processor or a micro-processor and adequate software and memory for storing of the software, a PLD or other electronic component (s) or processing circuitry configured to perform the actions described above, and illustrated, e.g., in Fig. 5. Further, the terminal device 800 may comprise one or more further modules, each of which may perform any of the steps of the method 500 described with reference to Fig. 5.

[0234] Fig. 9 shows an example of a communication system QQ100 in accordance with some embodiments.

[0235] In the example, the communication system QQ100 includes a telecommunication network QQ102 that includes an access network QQ104, such as a radio access network (RAN) , and a core network QQ106, which includes one or more core network nodes QQ108. The access network QQ104 includes one or more access network nodes, such as network nodes QQ110A and QQ110B (one or more of which may be generally referred to as network nodes QQ110) , or any other similar 3rd Generation Partnership Project (3GPP) access nodes or non-3GPP access points. Moreover, as will be appreciated by those of skill in the art, a network node is not necessarily limited to an implementation in which a radio portion and a baseband portion are supplied and integrated by a single vendor. Thus, it will be understood that network nodes include disaggregated implementations or portions thereof. For example, in some embodiments,  the telecommunication network QQ102 includes one or more Open-RAN (ORAN) network nodes. An ORAN network node is a node in the telecommunication network QQ102 that supports an ORAN specification (e.g., a specification published by the O-RAN Alliance, or any similar organization) and may operate alone or together with other nodes to implement one or more functionalities of any node in the telecommunication network QQ102, including one or more network nodes QQ110 and / or core network nodes QQ108.

[0236] Examples of an ORAN network node include an open radio unit (O-RU) , an open distributed unit (O-DU) , an open central unit (O-CU) , including an O-CU control plane (O-CU-CP) or an O-CU user plane (O-CU-UP) , a RAN intelligent controller (near-real time or non-real time) hosting software or software plug-ins, such as a near-real time control application (e.g., xApp) or a non-real time control application (e.g., rApp) , or any combination thereof (the adjective "open" designating support of an ORAN specification) . The network node may support a specification by, for example, supporting an interface defined by the ORAN specification, such as an A1, F1, W1, E1, E2, X2, Xn interface, an open fronthaul user plane interface, or an open fronthaul management plane interface. Moreover, an ORAN access node may be a logical node in a physical node. Furthermore, an ORAN network node may be implemented in a virtualization environment (described further below) in which one or more network functions are virtualized. For example, the virtualization environment may include an O-Cloud computing platform orchestrated by a Service Management and Orchestration Framework via an O-2 interface defined by the O-RAN Alliance or comparable technologies. The network nodes QQ110 facilitate direct or indirect connection of user equipment (UE) , such as by connecting UEs QQ112A, QQ112B, QQ112C, and QQ112D (one or more of which may be generally referred to as UEs QQ112) to the core network QQ106 over one or more wireless connections.

[0237] Example wireless communications over a wireless connection include transmitting and / or receiving wireless signals using electromagnetic waves, radio waves, infrared waves, and / or other types of signals suitable for conveying information without the use of wires, cables, or other material conductors. Moreover, in different embodiments, the communication system QQ100 may include any number of wired or wireless networks, network nodes, UEs, and / or any other components or systems that may facilitate or participate in the communication of data and / or signals whether via wired or wireless  connections. The communication system QQ100 may include and / or interface with any type of communication, telecommunication, data, cellular, radio network, and / or other similar type of system.

[0238] The UEs QQ112 may be any of a wide variety of communication devices, including wireless devices arranged, configured, and / or operable to communicate wirelessly with the network nodes QQ110 and other communication devices. Similarly, the network nodes QQ110 are arranged, capable, configured, and / or operable to communicate directly or indirectly with the UEs QQ112 and / or with other network nodes or equipment in the telecommunication network QQ102 to enable and / or provide network access, such as wireless network access, and / or to perform other functions, such as administration in the telecommunication network QQ102.

[0239] In the depicted example, the core network QQ106 connects the network nodes QQ110 to one or more host computing systems, such as host QQ116. These connections may be direct or indirect via one or more intermediary networks or devices. In other examples, network nodes may be directly coupled to hosts. The core network QQ106 includes one more core network nodes (e.g., core network node QQ108) that are structured with hardware and software components. Features of these components may be substantially similar to those described with respect to the UEs, network nodes, and / or hosts, such that the descriptions thereof are generally applicable to the corresponding components of the core network node QQ108. Example core network nodes include functions of one or more of a Mobile Switching Center (MSC) , Mobility Management Entity (MME) , Home Subscriber Server (HSS) , Access and Mobility Management Function (AMF) , Session Management Function (SMF) , Authentication Server Function (AUSF) , Subscription Identifier De-concealing function (SIDF) , Unified Data Management (UDM) , Security Edge Protection Proxy (SEPP) , Network Exposure Function (NEF) , and / or a User Plane Function (UPF) .

[0240] The host QQ116 may be under the ownership or control of a service provider other than an operator or provider of the access network QQ104 and / or the telecommunication network QQ102. The host QQ116 may host a variety of applications to provide one or more service. Examples of such applications include live and pre-recorded audio / video content, data collection services such as retrieving and compiling data on various ambient conditions detected by a plurality of UEs, analytics functionality, social media, functions for controlling or otherwise interacting with remote devices,  functions for an alarm and surveillance center, or any other such function performed by a server.

[0241] As a whole, the communication system QQ100 of Fig. 9 enables connectivity between the UEs, network nodes, and hosts. In that sense, the communication system may be configured to operate according to predefined rules or procedures, such as specific standards that include, but are not limited to: Global System for Mobile Communications (GSM) ; Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) ; Long Term Evolution (LTE) , and / or other suitable 2G, 3G, 4G, 5G standards, or any applicable future generation standard (e.g., 6G) ; wireless local area network (WLAN) standards, such as the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 standards (WiFi) ; and / or any other appropriate wireless communication standard, such as the Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax) , Bluetooth, Z-Wave, Near Field Communication (NFC) ZigBee, LiFi, and / or any low-power wide-area network (LPWAN) standards such as LoRa and Sigfox.

[0242] In some examples, the telecommunication network QQ102 is a cellular network that implements 3GPP standardized features. Accordingly, the telecommunications network QQ102 may support network slicing to provide different logical networks to different devices that are connected to the telecommunication network QQ102. For example, the telecommunications network QQ102 may provide Ultra Reliable Low Latency Communication (URLLC) services to some UEs, while providing Enhanced Mobile Broadband (eMBB) services to other UEs, and / or Massive Machine Type Communication (mMTC)  / Massive IoT services to yet further UEs.

[0243] In some examples, the UEs QQ112 are configured to transmit and / or receive information without direct human interaction. For instance, a UE may be designed to transmit information to the access network QQ104 on a predetermined schedule, when triggered by an internal or external event, or in response to requests from the access network QQ104. Additionally, a UE may be configured for operating in single-or multi-RAT or multi-standard mode. For example, a UE may operate with any one or combination of Wi-Fi, NR (New Radio) and LTE, i.e. being configured for multi-radio dual connectivity (MR-DC) , such as E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) New Radio-Dual Connectivity (EN-DC) .

[0244] In the example, the hub QQ114 communicates with the access network QQ104 to facilitate indirect communication between one or more UEs (e.g., UE QQ112C and / or  QQ112D) and network nodes (e.g., network node QQ110B) . In some examples, the hub QQ114 may be a controller, router, content source and analytics, or any of the other communication devices described herein regarding UEs. For example, the hub QQ114 may be a broadband router enabling access to the core network QQ106 for the UEs. As another example, the hub QQ114 may be a controller that sends commands or instructions to one or more actuators in the UEs. Commands or instructions may be received from the UEs, network nodes QQ110, or by executable code, script, process, or other instructions in the hub QQ114. As another example, the hub QQ114 may be a data collector that acts as temporary storage for UE data and, in some embodiments, may perform analysis or other processing of the data. As another example, the hub QQ114 may be a content source. For example, for a UE that is a Virtual Reality (VR) device, display, loudspeaker, or other media delivery device, the hub QQ114 may retrieve VR assets, video, audio, or other media or data related to sensory information via a network node, which the hub QQ114 then provides to the UE either directly, after performing local processing, and / or after adding additional local content. In still another example, the hub QQ114 acts as a proxy server or orchestrator for the UEs, in particular if one or more of the UEs are low energy IoT devices.

[0245] The hub QQ114 may have a constant / persistent or intermittent connection to the network node QQ110B. The hub QQ114 may also allow for a different communication scheme and / or schedule between the hub QQ114 and UEs (e.g., UE QQ112C and / or QQ112D) , and between the hub QQ114 and the core network QQ106. In other examples, the hub QQ114 is connected to the core network QQ106 and / or one or more UEs via a wired connection. Moreover, the hub QQ114 may be configured to connect to a Machine-to-Machine (M2M) service provider over the access network QQ104 and / or to another UE over a direct connection. In some scenarios, UEs may establish a wireless connection with the network nodes QQ110 while still connected via the hub QQ114 via a wired or wireless connection. In some embodiments, the hub QQ114 may be a dedicated hub-that is, a hub whose primary function is to route communications to / from the UEs from / to the network node QQ110B. In other embodiments, the hub QQ114 may be a non-dedicated hub-that is, a device which is capable of operating to route communications between the UEs and network node QQ110B, but which is additionally capable of operating as a communication start and / or end point for certain data channels.

[0246] Fig. 10 shows a UE QQ200 in accordance with some embodiments. The UE QQ200 presents additional details of some embodiments of the UE QQ112 of Fig. 9. As used herein, a UE refers to a device capable, configured, arranged and / or operable to communicate wirelessly with network nodes and / or other UEs. Examples of a UE include, but are not limited to, a smart phone, mobile phone, cell phone, voice over IP (VoIP) phone, wireless local loop phone, desktop computer, personal digital assistant (PDA) , wireless cameras, gaming console or device, music storage / playback device, wearable terminal device, wireless endpoint, mobile station, tablet, laptop, laptop-embedded equipment (LEE) , laptop-mounted equipment (LME) , an Augmented Reality (AR) or Virtual Reality (VR) device, wireless customer-premise equipment (CPE) , vehicle, vehicle-mounted or vehicle embedded / integrated wireless device, etc. Other examples include any UE identified by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) , including a narrow band internet of things (NB-IoT) UE, a machine type communication (MTC) UE, and / or an enhanced MTC (eMTC) UE.

[0247] A UE may support device-to-device (D2D) communication, for example by implementing a 3GPP standard for sidelink communication, Dedicated Short-Range Communication (DSRC) , vehicle-to-vehicle (V2V) , vehicle-to-infrastructure (V2I) , or vehicle-to-everything (V2X) . In other examples, a UE may not necessarily have a user in the sense of a human user who owns and / or operates the relevant device. Instead, a UE may represent a device that is intended for sale to, or operation by, a human user but which may not, or which may not initially, be associated with a specific human user (e.g., a smart sprinkler controller) . Alternatively, a UE may represent a device that is not intended for sale to, or operation by, an end user but which may be associated with or operated for the benefit of a user (e.g., a smart power meter) .

[0248] The UE QQ200 includes processing circuitry QQ202 that is operatively coupled via a bus QQ204 to an input / output interface QQ206, a power source QQ208, a memory QQ210, a communication interface QQ212, and / or any other component, or any combination thereof. Certain UEs may utilize all or a subset of the components shown in Fig. 10. The level of integration between the components may vary from one UE to another UE. Further, certain UEs may contain multiple instances of a component, such as multiple processors, memories, transceivers, transmitters, receivers, etc.

[0249] The processing circuitry QQ202 is configured to process instructions and data and may be configured to implement any sequential state machine operative to execute  instructions stored as machine-readable computer programs in the memory QQ210. The processing circuitry QQ202 may be implemented as one or more hardware-implemented state machines (e.g., in discrete logic, field-programmable gate arrays (FPGAs) , application specific integrated circuits (ASICs) , etc. ) ; programmable logic together with appropriate firmware; one or more stored computer programs, general-purpose processors, such as a microprocessor or digital signal processor (DSP) , together with appropriate software; or any combination of the above. For example, the processing circuitry QQ202 may include multiple central processing units (CPUs) .

[0250] In the example, the input / output interface QQ206 may be configured to provide an interface or interfaces to an input device, output device, or one or more input and / or output devices. Examples of an output device include a speaker, a sound card, a video card, a display, a monitor, a printer, an actuator, an emitter, a smartcard, another output device, or any combination thereof. An input device may allow a user to capture information into the UE QQ200. Examples of an input device include a touch-sensitive or presence-sensitive display, a camera (e.g., a digital camera, a digital video camera, a web camera, etc. ) , a microphone, a sensor, a mouse, a trackball, a directional pad, a trackpad, a scroll wheel, a smartcard, and the like. The presence-sensitive display may include a capacitive or resistive touch sensor to sense input from a user. A sensor may be, for instance, an accelerometer, a gyroscope, a tilt sensor, a force sensor, a magnetometer, an optical sensor, a proximity sensor, a biometric sensor, etc., or any combination thereof. An output device may use the same type of interface port as an input device. For example, a Universal Serial Bus (USB) port may be used to provide an input device and an output device.

[0251] In some embodiments, the power source QQ208 is structured as a battery or battery pack. Other types of power sources, such as an external power source (e.g., an electricity outlet) , photovoltaic device, or power cell, may be used. The power source QQ208 may further include power circuitry for delivering power from the power source QQ208 itself, and / or an external power source, to the various parts of the UE QQ200 via input circuitry or an interface such as an electrical power cable. Delivering power may be, for example, for charging of the power source QQ208. Power circuitry may perform any formatting, converting, or other modification to the power from the power source QQ208 to make the power suitable for the respective components of the UE QQ200 to which power is supplied.

[0252] The memory QQ210 may be or be configured to include memory such as random access memory (RAM) , read-only memory (ROM) , programmable read-only memory (PROM) , erasable programmable read-only memory (EPROM) , electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM) , magnetic disks, optical disks, hard disks, removable cartridges, flash drives, and so forth. In one example, the memory QQ210 includes one or more application programs QQ214, such as an operating system, web browser application, a widget, gadget engine, or other application, and corresponding data QQ216. The memory QQ210 may store, for use by the UE QQ200, any of a variety of various operating systems or combinations of operating systems.

[0253] The memory QQ210 may be configured to include a number of physical drive units, such as redundant array of independent disks (RAID) , flash memory, USB flash drive, external hard disk drive, thumb drive, pen drive, key drive, high-density digital versatile disc (HD-DVD) optical disc drive, internal hard disk drive, Blu-Ray optical disc drive, holographic digital data storage (HDDS) optical disc drive, external mini-dual in-line memory module (DIMM) , synchronous dynamic random access memory (SDRAM) , external micro-DIMM SDRAM, smartcard memory such as tamper resistant module in the form of a universal integrated circuit card (UICC) including one or more subscriber identity modules (SIMs) , such as a USIM and / or ISIM, other memory, or any combination thereof. The UICC may for example be an embedded UICC (eUICC) , integrated UICC (iUICC) or a removable UICC commonly known as ′SIM card. ′ The memory QQ210 may allow the UE QQ200 to access instructions, application programs and the like, stored on transitory or non-transitory memory media, to off-load data, or to upload data. An article of manufacture, such as one utilizing a communication system may be tangibly embodied as or in the memory QQ210, which may be or comprise a device-readable storage medium.

[0254] The processing circuitry QQ202 may be configured to communicate with an access network or other network using the communication interface QQ212. The communication interface QQ212 may comprise one or more communication subsystems and may include or be communicatively coupled to an antenna QQ222. The communication interface QQ212 may include one or more transceivers used to communicate, such as by communicating with one or more remote transceivers of another device capable of wireless communication (e.g., another UE or a network node in an access network) . Each transceiver may include a transmitter QQ218 and / or a  receiver QQ220 appropriate to provide network communications (e.g., optical, electrical, frequency allocations, and so forth) . Moreover, the transmitter QQ218 and receiver QQ220 may be coupled to one or more antennas (e.g., antenna QQ222) and may share circuit components, software or firmware, or alternatively be implemented separately.

[0255] In the illustrated embodiment, communication functions of the communication interface QQ212 may include cellular communication, Wi-Fi communication, LPWAN communication, data communication, voice communication, multimedia communication, short-range communications such as Bluetooth, near-field communication, location-based communication such as the use of the global positioning system (GPS) to determine a location, another like communication function, or any combination thereof. Communications may be implemented in according to one or more communication protocols and / or standards, such as IEEE 802.11, Code Division Multiplexing Access (CDMA) , Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) , GSM, LTE, New Radio (NR) , UMTS, WiMax, Ethernet, transmission control protocol / internet protocol (TCP / IP) , synchronous optical networking (SONET) , Asynchronous Transfer Mode (ATM) , QUIC, Hypertext Transfer Protocol (HTTP) , and so forth.

[0256] Regardless of the type of sensor, a UE may provide an output of data captured by its sensors, through its communication interface QQ212, via a wireless connection to a network node. Data captured by sensors of a UE can be communicated through a wireless connection to a network node via another UE. The output may be periodic (e.g., once every 15 minutes if it reports the sensed temperature) , random (e.g., to even out the load from reporting from several sensors) , in response to a triggering event (e.g., when moisture is detected an alert is sent) , in response to a request (e.g., a user initiated request) , or a continuous stream (e.g., a live video feed of a patient) .

[0257] As another example, a UE comprises an actuator, a motor, or a switch, related to a communication interface configured to receive wireless input from a network node via a wireless connection. In response to the received wireless input the states of the actuator, the motor, or the switch may change. For example, the UE may comprise a motor that adjusts the control surfaces or rotors of a drone in flight according to the received input or to a robotic arm performing a medical procedure according to the received input.

[0258] A UE, when in the form of an Internet of Things (IoT) device, may be a device for use in one or more application domains, these domains comprising, but not limited  to, city wearable technology, extended industrial application and healthcare. Non-limiting examples of such an IoT device are a device which is or which is embedded in: a connected refrigerator or freezer, a TV, a connected lighting device, an electricity meter, a robot vacuum cleaner, a voice controlled smart speaker, a home security camera, a motion detector, a thermostat, a smoke detector, a door / window sensor, a flood / moisture sensor, an electrical door lock, a connected doorbell, an air conditioning system like a heat pump, an autonomous vehicle, a surveillance system, a weather monitoring device, a vehicle parking monitoring device, an electric vehicle charging station, a smart watch, a fitness tracker, a wearable for tactile augmentation or sensory enhancement, a water sprinkler, an animal-or item-tracking device, a sensor for monitoring a plant or animal, an industrial robot, an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) , and any kind of medical device, like a heart rate monitor or a remote controlled surgical robot. A UE in the form of an IoT device comprises circuitry and / or software in dependence of the intended application of the IoT device in addition to other components as described in relation to the UE QQ200 shown in Fig. 10.

[0259] As yet another specific example, in an IoT scenario, a UE may represent a machine or other device that performs monitoring and / or measurements, and transmits the results of such monitoring and / or measurements to another UE and / or a network node. The UE may in this case be an M2M device, which may in a 3GPP context be referred to as an MTC device. As one particular example, the UE may implement the 3GPP NB-IoT standard. In other scenarios, a UE may represent a vehicle, such as a car, a bus, a truck, a ship and an airplane, or other equipment that is capable of monitoring and / or reporting on its operational status or other functions associated with its operation.

[0260] In practice, any number of UEs may be used together with respect to a single use case. For example, a first UE might be or be integrated in a drone and provide the drone′s speed information (obtained through a speed sensor) to a second UE that is a remote controller operating the drone. When the user makes changes from the remote controller, the first UE may adjust the throttle on the drone (e.g. by controlling an actuator) to increase or decrease the drone′s speed. The first and / or the second UE can also include more than one of the functionalities described above. For example, a UE might comprise the sensor and the actuator, and handle communication of data for both the speed sensor and the actuators.

[0261] Fig. 11 shows a network node QQ300 in accordance with some embodiments. As used herein, network node refers to equipment capable, configured, arranged and / or operable to communicate directly or indirectly with a UE and / or with other network nodes or equipment, in a telecommunication network. Examples of network nodes include, but are not limited to, access points (APs) (e.g., radio access points) , base stations (BSs) (e.g., radio base stations, Node Bs, evolved Node Bs (eNBs) and NR NodeBs (gNBs) ) , O-RAN nodes or components of an O-RAN node (e.g., O-RU, O-DU, O-CU) .

[0262] Base stations may be categorized based on the amount of coverage they provide (or, stated differently, their transmit power level) and so, depending on the provided amount of coverage, may be referred to as femto base stations, pico base stations, micro base stations, or macro base stations. A base station may be a relay node or a relay donor node controlling a relay. A network node may also include one or more (or all) parts of a distributed radio base station such as centralized digital units, distributed units (e.g., in an O-RAN access node) and / or remote radio units (RRUs) , sometimes referred to as Remote Radio Heads (RRHs) . Such remote radio units may or may not be integrated with an antenna as an antenna integrated radio. Parts of a distributed radio base station may also be referred to as nodes in a distributed antenna system (DAS) .

[0263] Other examples of network nodes include multiple transmission point (multi-TRP) 5G access nodes, multi-standard radio (MSR) equipment such as MSR BSs, network controllers such as radio network controllers (RNCs) or base station controllers (BSCs) , base transceiver stations (BTSs) , transmission points, transmission nodes, multi-cell / multicast coordination entities (MCEs) , Operation and Maintenance (O&M) nodes, Operations Support System (OSS) nodes, Self-Organizing Network (SON) nodes, positioning nodes (e.g., Evolved Serving Mobile Location Centers (E-SMLCs) ) , and / or Minimization of Drive Tests (MDTs) .

[0264] The network node QQ300 includes a processing circuitry QQ302, a memory QQ304, a communication interface QQ306, and a power source QQ308. The network node QQ300 may be composed of multiple physically separate components (e.g., a NodeB component and a RNC component, or a BTS component and a BSC component, etc. ) , which may each have their own respective components. In certain scenarios in which the network node QQ300 comprises multiple separate components (e.g., BTS and BSC components) , one or more of the separate components may be shared among  several network nodes. For example, a single RNC may control multiple NodeBs. In such a scenario, each unique NodeB and RNC pair, may in some instances be considered a single separate network node. In some embodiments, the network node QQ300 may be configured to support multiple radio access technologies (RATs) . In such embodiments, some components may be duplicated (e.g., separate memory QQ304 for different RATs) and some components may be reused (e.g., a same antenna QQ310 may be shared by different RATs) . The network node QQ300 may also include multiple sets of the various illustrated components for different wireless technologies integrated into network node QQ300, for example GSM, WCDMA, LTE, NR, WiFi, Zigbee, Z-wave, LoRaWAN, Radio Frequency Identification (RFID) or Bluetooth wireless technologies. These wireless technologies may be integrated into the same or different chip or set of chips and other components within network node QQ300.

[0265] The processing circuitry QQ302 may comprise a combination of one or more of a microprocessor, controller, microcontroller, central processing unit, digital signal processor, application-specific integrated circuit, field programmable gate array, or any other suitable computing device, resource, or combination of hardware, software and / or encoded logic operable to provide, either alone or in conjunction with other network node QQ300 components, such as the memory QQ304, to provide network node QQ300 functionality.

[0266] In some embodiments, the processing circuitry QQ302 includes a system on a chip (SOC) . In some embodiments, the processing circuitry QQ302 includes one or more of radio frequency (RF) transceiver circuitry QQ312 and baseband processing circuitry QQ314. In some embodiments, the radio frequency (RF) transceiver circuitry QQ312 and the baseband processing circuitry QQ314 may be on separate chips (or sets of chips) , boards, or units, such as radio units and digital units. In alternative embodiments, part or all of RF transceiver circuitry QQ312 and baseband processing circuitry QQ314 may be on the same chip or set of chips, boards, or units.

[0267] The memory QQ304 may comprise any form of volatile or non-volatile computer-readable memory including, without limitation, persistent storage, solid-state memory, remotely mounted memory, magnetic media, optical media, random access memory (RAM) , read-only memory (ROM) , mass storage media (for example, a hard disk) , removable storage media (for example, a flash drive, a Compact Disk (CD) or a Digital Video Disk (DVD) ) , and / or any other volatile or non-volatile, non-transitory device- readable and / or computer-executable memory devices that store information, data, and / or instructions that may be used by the processing circuitry QQ302. The memory QQ304 may store any suitable instructions, data, or information, including a computer program, software, an application including one or more of logic, rules, code, tables, and / or other instructions capable of being executed by the processing circuitry QQ302 and utilized by the network node QQ300. The memory QQ304 may be used to store any calculations made by the processing circuitry QQ302 and / or any data received via the communication interface QQ306. In some embodiments, the processing circuitry QQ302 and memory QQ304 is integrated.

[0268] The communication interface QQ306 is used in wired or wireless communication of signaling and / or data between a network node, access network, and / or UE. As illustrated, the communication interface QQ306 comprises port (s)  / terminal (s) QQ316 to send and receive data, for example to and from a network over a wired connection. The communication interface QQ306 also includes radio front-end circuitry QQ318 that may be coupled to, or in certain embodiments a part of, the antenna QQ310. Radio front-end circuitry QQ318 comprises filters QQ320 and amplifiers QQ322. The radio front-end circuitry QQ318 may be connected to an antenna QQ310 and processing circuitry QQ302. The radio front-end circuitry may be configured to condition signals communicated between antenna QQ310 and processing circuitry QQ302. The radio front-end circuitry QQ318 may receive digital data that is to be sent out to other network nodes or UEs via a wireless connection. The radio front-end circuitry QQ318 may convert the digital data into a radio signal having the appropriate channel and bandwidth parameters using a combination of filters QQ320 and / or amplifiers QQ322. The radio signal may then be transmitted via the antenna QQ310. Similarly, when receiving data, the antenna QQ310 may collect radio signals which are then converted into digital data by the radio front-end circuitry QQ318. The digital data may be passed to the processing circuitry QQ302. In other embodiments, the communication interface may comprise different components and / or different combinations of components.

[0269] In certain alternative embodiments, the network node QQ300 does not include separate radio front-end circuitry QQ318, instead, the processing circuitry QQ302 includes radio front-end circuitry and is connected to the antenna QQ310. Similarly, in some embodiments, all or some of the RF transceiver circuitry QQ312 is part of the communication interface QQ306. In still other embodiments, the communication  interface QQ306 includes one or more ports or terminals QQ316, the radio front-end circuitry QQ318, and the RF transceiver circuitry QQ312, as part of a radio unit (not shown) , and the communication interface QQ306 communicates with the baseband processing circuitry QQ314, which is part of a digital unit (not shown) .

[0270] The antenna QQ310 may include one or more antennas, or antenna arrays, configured to send and / or receive wireless signals. The antenna QQ310 may be coupled to the radio front-end circuitry QQ318 and may be any type of antenna capable of transmitting and receiving data and / or signals wirelessly. In certain embodiments, the antenna QQ310 is separate from the network node QQ300 and connectable to the network node QQ300 through an interface or port.

[0271] The antenna QQ310, communication interface QQ306, and / or the processing circuitry QQ302 may be configured to perform any receiving operations and / or certain obtaining operations described herein as being performed by the network node. Any information, data and / or signals may be received from a UE, another network node and / or any other network equipment. Similarly, the antenna QQ310, the communication interface QQ306, and / or the processing circuitry QQ302 may be configured to perform any transmitting operations described herein as being performed by the network node. Any information, data and / or signals may be transmitted to a UE, another network node and / or any other network equipment.

[0272] The power source QQ308 provides power to the various components of network node QQ300 in a form suitable for the respective components (e.g., at a voltage and current level needed for each respective component) . The power source QQ308 may further comprise, or be coupled to, power management circuitry to supply the components of the network node QQ300 with power for performing the functionality described herein. For example, the network node QQ300 may be connectable to an external power source (e.g., the power grid, an electricity outlet) via an input circuitry or interface such as an electrical cable, whereby the external power source supplies power to power circuitry of the power source QQ308. As a further example, the power source QQ308 may comprise a source of power in the form of a battery or battery pack which is connected to, or integrated in, power circuitry. The battery may provide backup power should the external power source fail.

[0273] Embodiments of the network node QQ300 may include additional components beyond those shown in Fig. 11 for providing certain aspects of the network node′s  functionality, including any of the functionality described herein and / or any functionality necessary to support the subject matter described herein. For example, the network node QQ300 may include user interface equipment to allow input of information into the network node QQ300 and to allow output of information from the network node QQ300. This may allow a user to perform diagnostic, maintenance, repair, and other administrative functions for the network node QQ300. In some embodiments providing a core network node, such as core network node 108 of Fig. 9, some components, such as the radio front-end circuitry QQ318 and the RF transceiver circuitry QQ312 may be omitted.

[0274] Fig. 12 is a block diagram illustrating a virtualization environment QQ400 in which functions implemented by some embodiments may be virtualized. In the present context, virtualizing means creating virtual versions of apparatuses or devices which may include virtualizing hardware platforms, storage devices and networking resources. As used herein, virtualization can be applied to any device described herein, or components thereof, and relates to an implementation in which at least a portion of the functionality is implemented as one or more virtual components. Some or all of the functions described herein may be implemented as virtual components executed by one or more virtual machines (VMs) implemented in one or more virtual environments QQ400 hosted by one or more of hardware nodes, such as a hardware computing device that operates as a network node, UE, core network node, or host. Further, in embodiments in which the virtual node does not require radio connectivity (e.g., a core network node or host) , then the node may be entirely virtualized. In some embodiments, the virtualization environment QQ400 includes components defined by the O-RAN Alliance, such as an O-Cloud environment orchestrated by a Service Management and Orchestration Framework via an O-2 interface. Virtualization may facilitate distributed implementations of a network node, UE, core network node, or host.

[0275] Applications QQ402 (which may alternatively be called software instances, virtual appliances, network functions, virtual nodes, virtual network functions, etc. ) are run in the virtualization environment Q400 to implement some of the features, functions, and / or benefits of some of the embodiments disclosed herein.

[0276] Hardware QQ404 includes processing circuitry, memory that stores software and / or instructions executable by hardware processing circuitry, and / or other hardware devices as described herein, such as a network interface, input / output interface, and so  forth. Software may be executed by the processing circuitry to instantiate one or more virtualization layers QQ406 (also referred to as hypervisors or virtual machine monitors (VMMs) ) , provide VMs QQ408a and QQ408b (one or more of which may be generally referred to as VMs QQ408) , and / or perform any of the functions, features and / or benefits described in relation with some embodiments described herein. The virtualization layer QQ406 may present a virtual operating platform that appears like networking hardware to the VMs QQ408.

[0277] The VMs QQ408 comprise virtual processing, virtual memory, virtual networking or interface and virtual storage, and may be run by a corresponding virtualization layer QQ406. Different embodiments of the instance of a virtual appliance QQ402 may be implemented on one or more of VMs QQ408, and the implementations may be made in different ways. Virtualization of the hardware is in some contexts referred to as network function virtualization (NFV) . NFV may be used to consolidate many network equipment types onto industry standard high volume server hardware, physical switches, and physical storage, which can be located in data centers, and customer premise equipment.

[0278] In the context of NFV, a VM QQ408 may be a software implementation of a physical machine that runs programs as if they were executing on a physical, non-virtualized machine. Each of the VMs QQ408, and that part of hardware QQ404 that executes that VM, be it hardware dedicated to that VM and / or hardware shared by that VM with others of the VMs, forms separate virtual network elements. Still in the context of NFV, a virtual network function is responsible for handling specific network functions that run in one or more VMs QQ408 on top of the hardware QQ404 and corresponds to the application QQ402.

[0279] Hardware QQ404 may be implemented in a standalone network node with generic or specific components. Hardware QQ404 may implement some functions via virtualization. Alternatively, hardware QQ404 may be part of a larger cluster of hardware (e.g. such as in a data center or CPE) where many hardware nodes work together and are managed via management and orchestration QQ410, which, among others, oversees lifecycle management of applications QQ402. In some embodiments, hardware QQ404 is coupled to one or more radio units that each include one or more transmitters and one or more receivers that may be coupled to one or more antennas. Radio units may communicate directly with other hardware nodes via one or more  appropriate network interfaces and may be used in combination with the virtual components to provide a virtual node with radio capabilities, such as a radio access node or a base station. In some embodiments, some signaling can be provided with the use of a control system QQ412 which may alternatively be used for communication between hardware nodes and radio units.

[0280] Although the computing devices described herein (e.g., UEs, network nodes) may include the illustrated combination of hardware components, other embodiments may comprise computing devices with different combinations of components. It is to be understood that these computing devices may comprise any suitable combination of hardware and / or software needed to perform the tasks, features, functions and methods disclosed herein. Determining, calculating, obtaining or similar operations described herein may be performed by processing circuitry, which may process information by, for example, converting the obtained information into other information, comparing the obtained information or converted information to information stored in the network node, and / or performing one or more operations based on the obtained information or converted information, and as a result of said processing making a determination. Moreover, while components are depicted as single boxes located within a larger box, or nested within multiple boxes, in practice, computing devices may comprise multiple different physical components that make up a single illustrated component, and functionality may be partitioned between separate components. For example, a communication interface may be configured to include any of the components described herein, and / or the functionality of the components may be partitioned between the processing circuitry and the communication interface. In another example, non-computationally intensive functions of any of such components may be implemented in software or firmware and computationally intensive functions may be implemented in hardware.

[0281] In certain embodiments, some or all of the functionality described herein may be provided by processing circuitry executing instructions stored on in memory, which in certain embodiments may be a computer program product in the form of a non-transitory computer-readable storage medium. In alternative embodiments, some or all of the functionality may be provided by the processing circuitry without executing instructions stored on a separate or discrete device-readable storage medium, such as in a hard-wired manner. In any of those particular embodiments, whether executing  instructions stored on a non-transitory computer-readable storage medium or not, the processing circuitry can be configured to perform the described functionality. The benefits provided by such functionality are not limited to the processing circuitry alone or to other components of the computing device, but are enjoyed by the computing device as a whole, and / or by end users and a wireless network generally.

[0282] The present disclosure is described above with reference to the embodiments thereof. However, those embodiments are provided just for illustrative purpose, rather than limiting the present disclosure. The scope of the disclosure is defined by the attached claims as well as equivalents thereof. Those skilled in the art can make various alternations and modifications without departing from the scope of the disclosure, which all fall into the scope of the disclosure.

[0283] Abbreviation         Expla nation

[0284] 3GPP                 3rd Generation Partnership Project

[0285] 5G                   5th Generation

[0286] 5GC                  5G Core

[0287] 5GS                  5G System

[0288] AMF                  Access and Mobility management Function

[0289] ARQ                  Automatic Repeat Request

[0290] ASN. 1               Abstract Syntax Notation One

[0291] BS                   Base Station

[0292] BW                   Bandwidth

[0293] CHO                  Conditional Handover

[0294] CN                   Core Network

[0295] CP                   Control Plane

[0296] CPC                  Conditional PSCell Change

[0297] CRS                  Cell Reference Signal

[0298] CSI-RS               Channel State Information-Reference Signal

[0299] CU                   Central Unit

[0300] DCI                  Downlink Control Information

[0301] DL                   Downlink

[0302] DRS                  Discovery Reference Signal

[0303] DU                   Distributed Unit

[0304] EDGE                 Enhanced Data rates for GSM Evolution

[0305] eMBB                 Enhanced Mobile Broadband

[0306] eMTC                 enhanced Machine Type Communication

[0307] eNB                  Evolved NodeB (LTE base station)

[0308] EPC                  Evolved Packet Core

[0309] EPS                  Evolved Packet System

[0310] EUTRA                Evolved Universal Terrestrial Radio Access

[0311] FA                   Frequency Adjustment

[0312] FDD                  Frequency Division Duplex

[0313] FR1                  Frequency Range 1

[0314] FR2                  Frequency Range 2

[0315] GC-PDCCH             Group-Common PDCCH

[0316] GEO                  Geostationary Orbit

[0317] GERAN                GSM EDGE Radio Access Network

[0318] gNB                  Base Station in NR

[0319] GNSS                 Global Navigation Satellite System

[0320] GPS                  Global Positioning System

[0321] GSM                  Global System for Mobile communication

[0322] GSO                  Geo Synchronous Orbit

[0323] GW                   Gateway

[0324] HAPS                 High Altitude Platform System

[0325] HARQ                 Hybrid Automatic Repeat Request

[0326] HO                   Handover

[0327] H-SFN                Hyper System Frame Number

[0328] IE                   Information Element

[0329] IoT                  Internet of Things

[0330] IS                   In-Sync

[0331] L1                   Layer 1

[0332] L2                   Layer 2

[0333] LCS                  Location Services

[0334] LEO                  Low Earth Orbit

[0335] LSB                  Least Significant Bit

[0336] LTE                  Long Term Evolution

[0337] MAC                  Medium Access Control

[0338] MAC CE               MAC Control Element

[0339] MBB                  Mobile Broadband

[0340] MEO                  Medium Earth Orbit

[0341] MIB                  Master Information Block

[0342] mMTC                 Massive Machine Type Communication

[0343] MSB                  Most Significant Bit

[0344] MTC                  Machine Type Communication

[0345] NAS                  Non-Access Stratum

[0346] NB                   Narrowband

[0347] NB-IoT               Narrowband Internet of Things

[0348] NG                   The interface between NG-RAN and 5GC.

[0349] (Also: "Next Generation" . )

[0350] NGAP                 NG Application Protocol

[0351] NGc                  The control plane part of the NG interface.

[0352] NG-RAN               Next Generation RAN

[0353] NGSO                 Non-Geo Synchronous Orbit

[0354] NGu                  The user plane part of the NG interface.

[0355] NPBCH                Narrowband Physical Broadcast Channel

[0356] NPDCCH               Narrowband Physical Downlink Control Channel

[0357] NPDSCH               Narrowband Physical Downlink Shared Channel

[0358] NPRACH               Narrowband Physical Random Access Channel

[0359] NPSS                 Narrowband Primary Synchronization Sequence

[0360] NR                   New Radio

[0361] NRS                  Narrowband Reference Signals

[0362] NTN                  Non-Terrestrial Network

[0363] NSSS                 Narrowband Secondary Synchronization Sequence

[0364] O&M                  Operation &Maintenance

[0365] OFDM                 Orthogonal Frequency Division Multiplexing

[0366] PBCH                 Physical Broadcast Channel

[0367] Pcell                Primary Cell

[0368] PCI                  Physical Cell Identity

[0369] PDCCH                Physical Downlink Control Channel

[0370] PDCP                 Packet Data Convergence Protocol

[0371] PHY                  Physical layer

[0372] PLMN                 Public Land Mobile Network

[0373] PSCell               Primary Secondary Cell

[0374] PSS                  Primary Synchronization Signal

[0375] RACH                 Random Access Channel

[0376] RAN                  Radio Access Network

[0377] RAN1                 3GPP TSG-RAN WG1

[0378] RAN2                 3GPP TSG-RAN WG2

[0379] RAN3                 3GPP TSG-RAN WG3

[0380] RAT                  Radio Access Technology

[0381] RB                   Resource Block

[0382] RF                   Radio Frequency

[0383] RLC                  Radio Link Control

[0384] RNL                  Radio Network Layer

[0385] RRC                  Radio Resource Control

[0386] RRM                  Radio Resource Management

[0387] RSRP                 Reference Signal Received Power

[0388] RSRQ                 Reference Signal Received Quality

[0389] RSSI                 Reference Signal Strength Indicator

[0390] RTT                  Round-Trip Time

[0391] RX                   Receive / Receiver / Reception

[0392] Scell                Secondary Cell

[0393] SFN                  System Frame Number

[0394] SFTD                 SFN and Frame Timing Difference

[0395] SIB                  System Information Block

[0396] SINR                 Signal to Interference and Noise Ratio

[0397] SMTC                 SSB Measurement Timing Configuration

[0398] SN                   Sequence Number

[0399] SMTC                 SSB Measurement Timing Configuration

[0400] SS / PBCH Measurement Timing Configuration

[0401] SNPN                 Stand-alone Non-Public Network

[0402] SNR                  Signal to Noise Ratio

[0403] SRS                  Sounding Reference Signal

[0404] SS                   Synchronization Signal

[0405] SSB                  Synchronization Signal Block

[0406] SSS                  Secondary Synchronization Signal

[0407] SUL                  Supplementary Uplink

[0408] TA                   Timing Advance

[0409] TAT                  Time Alignment Timer

[0410] TDD                  Time Division Duplex

[0411] TN                   Terrestrial Network

[0412] TNL                  Transport Network Layer

[0413] TR                   Technical Report

[0414] TS                   Technical Specification

[0415] TSG                  Technical Specification Group

[0416] TX                   Transmit / Transmitter / Transmission

[0417] UE                   User Equipment

[0418] UP                   User Plane

[0419] URLLC                Ultra-Reliable Low-Latency Communication

[0420] UTC                  Coordinated Universal Time

[0421] WG                   Working Group

[0422] X2                   The interface between two eNBs in LTE.

[0423] Xn                   The interface between two gNBs in NR.

[0424] XnAP                 Xn Application Protocol

Claims

1.A method (400) at a network node (110, 110′) , the method (400) comprising:receiving (S310, S410) , from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device; anddetermining (S320 / S340, S420) whether or not the second terminal device is being served by the network node (110, 110′) and / or a neighboring network node.2.The method (400) of claim 1, wherein the network node (110, 110′) and the neighboring network node are Non-Terrestrial Network (NTN) nodes.3.The method (400) of claim 1 or 2, wherein the neighboring network node is reachable by the network node (110, 110′) .4.The method (400) of any of claims 1 to 3, wherein the neighboring network node is reachable by the network node (110, 110′) via one or more inter-network-node connections.5.The method (400) of any of claims 1 to 4, wherein the neighboring network node is reachable by the network node (110, 110′) without involving a network node (120) on the ground.6.The method (400) of any of claims 1 to 5, wherein the step of determining (S320 / S340, S420) whether or not the second terminal device is being served by the network node (110, 110′) and / or a neighboring network node comprises:determining (S320) whether or not the second terminal device is being served by the network node (110, 110′) ; anddetermining (S340) whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node in response to determining that the second terminal device is not being served by the network node (110, 110′) .7.The method (400) of any of claims 1 to 6, further comprising at least one of:triggering (S330) the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node (110, 110′) in response to determining that the second terminal device is being served by the network node (110, 110′) ;triggering (S360) the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node (110, 110′) and the neighboring network node in response to determining that the second terminal device is being served by the neighboring network node; andtriggering (S370) the first terminal device to communicate with the second terminal device via a network node (120) on the ground in response to determining that the second terminal device is not being served by the network node (110, 110′) and / or any neighboring network node.8.The method (400) of claim 7, wherein the step of triggering (S330) the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node (110, 110′) comprises:triggering (S330) the first terminal device to communicate with the second terminal device via an intra-network-node connection of the network node (110, 110′) .9.The method (400) of claim 7 or 8, wherein the step of triggering (S330) the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node (110, 110′) comprises:triggering (S330) the first terminal device to communicate with the second terminal device without involving a network node (120) on the ground.10.The method (400) of any of claim 7 to 9, wherein the step of triggering (S360) the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node (110, 110′) and the neighboring network node comprises:triggering (S360) the first terminal device to communicate with the second terminal device via the one or more inter-network-node connections between the network node (110, 110′) and the neighboring network node.11.The method (400) of any of claims 7 to 10, wherein the step of triggering (S360) the first terminal device to communicate with the second terminal device via the network node (110, 110′) and the neighboring network node comprises:triggering (S360) the first terminal device to communicate with the second terminal device without involving a network node (120) on the ground.12.The method (400) of any of claims 1 to 11, wherein the step of determining (S340) whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node comprises:determining whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node based on at least a neighbor relation table that comprises information about one or more neighboring network nodes.13.The method (400) of claim 12, wherein the step of determining (S340) whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node comprises at least one of:transmitting, to at least one of the one or more neighboring network nodes indicated by the neighbor relation table, a second message for querying about whether or not the second terminal device is being served by the at least one neighboring network node, and receiving, from the at least one neighboring network node, a third message indicating whether or not the second terminal device is being served by the at least one neighboring network node;determining whether or not the second terminal device is being served by a neighboring network node based on at least historical data; andtransmitting, to a network node (120) on the ground, a fourth message for querying about a serving network node by which the second terminal device is being served and determining whether or not the serving network node is reachable by the network node (110, 110′) .14.The method (400) of claim 12 or 13, wherein the neighbor relation table comprises information about at least one of:- one or more neighboring network nodes that have direct inter-network-node interfaces to the network node (110, 110′) ; and- one or more neighboring network nodes that have multi-hop inter-network-node interfaces to the network node (110, 110′) .15.The method (400) of any of claims 12 to 14, wherein for at least one of the one or more neighboring network nodes, the neighbor relation table comprises information indicating at least one of:- an identifier (ID) of the at least one network node;- a controller associated with the at least one network node;- one or more IDs of one or more cells associated with the at least one network node;- one or more expiry times of one or more cells associated with the at least one network node;- an ID of a Radio Access Network (RAN) node associated with the at least one network node;- a network node (120) on the ground associated with the at least one network node;- ephemeris data associated with the at least one network node;- epoch time associated with the at least one network node; and- an available time to maintain an inter-network-node interface.16.The method (400) of any of claims 12 to 15, further comprising:updating the neighbor relation table based on at least one of:- information from one or more terminal devices (100) ;- information from one or more neighboring network nodes; and- information from one or more core network (CN) entities (140) .17.The method (400) of claim 16, wherein the step of updating the neighbor relation table is performed periodically and / or in response to at least one of:- receiving information from a terminal device (100) ;- receiving information from a neighboring network node via an inter-network-node interface; and- receiving information from a CN entity (140) .18.The method (400) of claim 16 or 17, wherein the information received from a terminal device (100) indicates at least one of:- one or more IDs of one or more cells associated with one or more neighboring network nodes;- one or more IDs of one or more neighboring cells;- one or more IDs of one or more neighboring network nodes;- one or more IDs of one or more network nodes associated with one or more neighboring cells;- ephemeris data associated with one or more neighboring network nodes; and- epoch time associated with one or more neighboring network nodes.19.The method (400) of any of claims 16 to 18, further comprising:transmitting, to one or more terminal devices (100) , one or more fifth messages, respectively, for requesting the one or more terminal devices (100) to report information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells.20.The method (400) of any of claims 16 to 19, wherein information received from a neighboring network node indicates at least one of:- an ID of the neighboring network node;- ephemeris data associated with the neighboring network node;- epoch time associated with the neighboring network node; and- an available time to maintain an inter-network-node interface.21.The method (400) of any of claims 1 to 20, further comprising:transmitting, to one or more neighboring network nodes, information via an inter-network-node interface, the information indicating at least one of:- an ID of the network node (110, 110′) ;- ephemeris data associated with the network node (110, 110′) ;- epoch time associated with the network node (110, 110′) ; and- an available time to maintain an inter-network-node interface.22.The method (400) of any of claims 1 to 21, wherein an inter-network-node interface comprises at least one of:- a direct communication channel between two network nodes; and- a feeder link between one of two network nodes and a network node (120) on the ground and another feeder link between the network node (120) on the ground or another network node on the ground and the other of the two network nodes.23.The method (400) of any of claims 12 to 22, wherein the neighbor relation table is integrated into a neighbor cell relation table.24.The method (400) of any of claims 1 to 23, further comprising:transmitting, in a unicast, multicast, groupcast, and / or broadcast manner, a sixth message for neighboring network node discovery.25.The method (400) of claim 24, wherein the sixth message indicates at least one of:- an indicator for requesting any neighboring network node that receives the sixth message to respond;- information about the network node (110, 110′) .26.The method (400) of claim 24 or 25, further comprising:receiving, from at least one neighboring network node, a seventh message indicating at least one of:- an ID of the at least one neighboring network node;- one or more IDs of one or more cells associated with the at least one neighboring network node;- an ID of a RAN node associated with the at least one neighboring network node;- a network node (120) on the ground associated with the at least one neighboring network node; and- one or more expiry times of one or more cells associated with the at least one neighboring network node.27.The method (400) of any of claims 24 to 26, wherein the sixth message indicates at least one of:- an ID of the network node (110, 110′) ;- one or more IDs of one or more cells associated with the network node (110, 110′) ;- an ID of a RAN node associated with the network node (110, 110′) ;- a network node (120) on the ground associated with the network node (110, 110′) ; and- one or more expiry times of one or more cells associated with the network node (110, 110′) .28.The method (400) of any of claims 1 to 27, wherein during the first terminal device communicates with the second terminal device via one or more inter-network-node interfaces, the method (400) further comprises:detecting whether or not the one or more inter-network-node interfaces is failing or expected to fail; andsearching for a substitute inter-network-node interface for at least one of the inter-network-node interfaces in response to detecting that the at least one inter-network-node interface is failing or expected to fail.29.The method (400) of claim 28, further comprising:triggering the first terminal device to communicate with the second terminal device via a network node (120) on the ground in response to determining that no substitute inter-network-node interface is found for the at least one inter-network-node interface that is failing or expected to fail.30.The method (400) of any of claims 1 to 29, wherein the network node (110, 110′) is a satellite node.31.A network node (110, 110′, 600, 700) , comprising:a processor (606) ;a memory (608) storing instructions which, when executed by the processor (606) , cause the network node (110, 110′, 600, 700) to:receive, from a first terminal device, a first message for requesting to communicate with a second terminal device; anddetermine whether or not the second terminal device is being served by the network node (110, 110′, 600, 700) and / or a neighboring network node.32.The network node (110, 110′, 600, 700) of claim 31, wherein the instructions, when executed by the processor (606) , further cause the network node (110, 110′, 600, 700) to perform the method (400) of any of claims 2 to 30.33.A method (500) at a terminal device (100) , the method (500) comprising:transmitting (S510) , to a network node (110, 110′) , a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells.34.The method (500) of claim 33, wherein the network node (110, 110′) is a Non-Terrestrial Network (NTN) node.35.The method (500) of claim 33 or 34, wherein the information indicates at least one of:- one or more identifiers (IDs) of one or more cells associated with the one or more neighboring network nodes;- one or more IDs of the one or more neighboring cells;- one or more IDs of the one or more neighboring network nodes;- one or more IDs of one or more network nodes associated with the one or more neighboring cells;- ephemeris data associated with the one or more neighboring network nodes; and- epoch time associated with the one or more neighboring network nodes.36.The method (500) of any of claims 33 to 35, further comprising:receiving, from the network node (110, 110′) , a fifth message for requesting the terminal device (100) to report information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells.37.The method (500) of any of claims 33 to 36, further comprising:transmitting (S310) , to the network node (110, 110′) , a first message for requesting to communicate with another terminal device.38.A terminal device (100, 600, 800) , comprising:a processor (606) ;a memory (608) storing instructions which, when executed by the processor (606) , cause the terminal device (100, 600, 800) to:transmit, to a network node (110, 110′) , a message indicating information about one or more neighboring network nodes and / or one or more neighboring cells.39.The terminal device (100, 600, 800) of claim 38, wherein the instructions, when executed by the processor (606) , further cause the terminal device (100, 600, 800) to perform the method (500) of any of claims 34 to 37.40.A computer program (610) comprising instructions which, when executed by at least one processor (606) , cause the at least one processor (606) to carry out the method (400, 500) of any of claims 1 to 30 and 33 to 37.41.A carrier (608) containing the computer program (610) of claim 40, wherein the carrier (608) is one of an electronic signal, optical signal, radio signal, or computer readable storage medium.42.A telecommunication system (10, 10′) , comprising:a terminal device (100) comprising:a processor;a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the terminal device (100) to perform:transmit, to a network node (110, 110′) , a first message for requesting to communicate with another terminal device,the network node (110, 110′) comprising:a processor;a memory storing instructions which, when executed by the processor, cause the network node (110, 110′) to:receive, from the terminal device (100) , the first message; anddetermine whether or not the other terminal device is being served by the network node (110, 110′) and / or a neighboring network node.43.The telecommunication system (10, 10′) of claim 42, wherein the instructions stored in the memory of the terminal device (100) , when executed by the processor of the terminal device (100) , further cause the terminal device (100) to perform the method (500) of any of claims 33 to 36.44.The telecommunication system (10, 10′) of claim 42 or 43, wherein the instructions stored in the memory of the network node (110, 110′) , when executed by the processor of the network node (110, 110′) , further cause the network node (110, 110′) to perform the method (400) of any of claims 2 to 30.

Images