CN110876188A - 用户设备参数的确定方法及装置、存储介质、基站 - Google Patents

用户设备参数的确定方法及装置、存储介质、基站 Download PDF

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Abstract

一种用户设备参数的确定方法及装置、存储介质、基站，所述确定方法包括：确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数为TA和/或K2。通过本发明实施例提供的技术方案，可以在尽量减少对陆地网UE软硬件修改的前提下支持NTN网络，有效避免增加软硬件维护成本。

Description

用户设备参数的确定方法及装置、存储介质、基站
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体地涉及一种用户设备参数的确定方法及装置、存储介质、基站。
背景技术
第三代合作伙伴项目(the 3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)正在研究第五代移动通信(The Fifth-Generation mobile communications，简称5G)新无线(New Radio，简称NR)非陆地通信网(Non Terrisal Network，简称NTN)。5G NTN的研究范围主要包括星载交通工具(Spaceborne vehicle)同步卫星(Geostationary Earth OribitSatellites，简称GEO)/中轨道卫星(Medium Earth Oribiting Satellites，简称MEO)/低轨道卫星(Low Earth Oribit Statellites，简称LEO)和空运交通工具(airbornevehicle)高空平台(High Altitude Platforms，简称HAPS)。NTN的主要特征在于其往返时间(Round Trip Time，简称RTT)比较长，一般从几毫秒到几百毫秒。不同NTN部署场景的单程时延如表1所示。RTT为单程时延的两倍。此外，表1也列举了陆地网蜂窝(cellular)通信(半径为10千米(kilometers，简称km))的相关参数。
表1
Figure BDA0001785473730000011
Figure BDA0001785473730000021
目前，已有公司提出将时间提前量(timing advance，简称TA)分为每个用户设备(User Equipment，简称UE)的特定TA部分和适用于所有UE的固定TA部分。适用于所有UE的固定TA部分可以通过系统消息发送至UE。对于从承载上行链路(Uplink，简称UL)授予(grant)指示信息的上行资源所在时隙(slot)至UL授予的资源所在的时隙的时间(简称K2)也可以采用类似的方案，但缺点在于，需要修改通信协议增加TA及K2的固定部分等。对陆地网UE而言，为支持NTN通信，还需要实现相关方面的软硬件检查与更新(例如，增加变量及应用，检查相关变量取值范围是否会溢出等等)，可能需要单独维护相关软硬件管理分支，增加软硬件的维护成本。
因而，为实现NTN通信，如何确定用户设备参数(例如，TA和/或K2)仍需要进一步研究。
发明内容
本发明解决的技术问题是如何确定TA和/或K2等用户设备参数，以尽量减少协议修改，降低软硬件维护成本。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用户设备参数的确定方法，所述用户设备参数的确定方法包括：确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数为TA和/或K2。
可选的，所述确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间包括：根据所述卫星的高度确定所述小区内的各个用户设备与所述卫星之间的最小往返时间。
可选的，所述最小往返时间以时隙计数，所述最小往返时间是对时隙向下取整得到的；或者，所述最小往返时间以子帧计数，所述最小往返时间是对子帧向下取整得到的。
可选的，所述最小往返时间对各个用户设备是透明的。
可选的，所述用户设备参数为TA，所述基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数包括：接收各个用户设备发送的上行信号；根据所述上行信号、所述网络侧下行无线帧和所述网络侧上行无线帧计算每一用户设备的TA。
可选的，所述用户设备参数为K2，所述基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数包括：对每一用户设备进行上行调度时，根据所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧计算每一用户设备的K2。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种用户设备参数的确定装置，所述用户设备参数的确定装置包括：第一确定模块，适于确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；第二确定模块，适于根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；第三确定模块，适于基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数为TA和/或K2。
可选的，所述第一确定模块包括：确定子模块，适于根据所述卫星的高度确定所述小区内的各个用户设备与所述卫星之间的最小往返时间。
可选的，所述最小往返时间以时隙计数，所述最小往返时间是对时隙向下取整得到的；或者，所述最小往返时间以子帧计数，所述最小往返时间是对子帧向下取整得到的。
可选的，所述最小往返时间对各个用户设备是透明的。
可选的，所述用户设备参数为TA，所述第三确定模块包括：接收子模块，适于接收各个用户设备发送的上行信号；第一计算子模块，适于根据所述上行信号、所述网络侧下行无线帧最小往返时间和所述网络侧上行无线帧计算每一用户设备的TA。
可选的，所述用户设备参数为K2，所述第三确定模块包括：第二计算子模块，适于对每一用户设备进行上行调度时，根据所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧计算每一用户设备的K2。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行权利上述用户设备参数的确定方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种基站，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述用户设备参数的确定方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例提供一种用户设备参数的确定方法，所述用户设备参数的确定方法包括：确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；基于所述网络侧上行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数。通过本发明实施例提供的技术方案，可以将最小往返时间作为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差，得到所述网络侧上行无线帧，并基于所述网络侧上行无线帧确定TA和/或K2的值，进而使得UE可以基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧收发数据，通过网络调整NTN中的超长往返时间，尽量减少对陆地网UE软硬件的修改，能够有效避免UE增加软硬件维护成本，即可支持NTN通信。
进一步，所述最小往返时间对各个用户设备是透明的。通过本发明实施例提供的技术方案，UE无需知道所述最小往返时间，通过网络侧引入所述网络侧上行无线帧即可使NTN UE的TA和K2变的很小，尽量减少UE修改相关协议，降低UE维护成本。
附图说明
图1是现有技术的一种用户设备参数的确定方法的场景示意图；
图2是本发明实施例的一种用户设备参数的确定方法的流程示意图；
图3是本发明实施例的一种用户设备参数的确定方法的具体实施场景示意图；
图4是本发明实施例的一种用户设备参数的确定装置的流程示意图。
具体实施方式
本领域技术人员理解，如背景技术所言，现有技术方案将TA确定为每一UE的特定TA部分与所有UE的固定TA部分之和，并通过系统消息发送固定TA部分。类似地，从上行链路(Uplink，简称UL)授予(grant)指示的上行资源所在时隙(slot)至接收到UL授予所在时隙的时间(简称K2)也可以采用类似的方法。但是，当前TA和K2的确定方法将导致TA和K2的值大大超过陆地网中目前定义的TA和K2的取值范围。
以15kHz子载波间隔为例，如图1所示，从网络基站(例如，gNodeB(简称gNB))的帧所在时隙0至UE接收到该帧数据的单程传输时延为5ms余，gNB与UE之间的RTT为11ms余。
为实现上行时间同步，gNB为UE配置TA，以使UE能够在期望的时隙完成上行传输。考虑到RTT，UE提前11ms余进行上行数据传输(也即TA约补偿11ms)以能够使UE的上行信号到达网络基站时对齐网络基站侧上行帧。进一步，UE在帧1时隙0接收到的上行授予指示UE可以在帧2时隙4发送数据，K2值应为14个时隙。
采用现有技术方案，可以将gNB与UE之间的最小RTT作为所述固定TA部分并通过系统消息广播，所述特定TA部分可以由gNB通过时间提前命令(Timing Advance Command)通知每一UE。对K2也需要同样处理。类似地，其他子载波间隔可以类推，不再赘述。可见，现有技术方案需要修改协议。而且，对UE而言，为支持NTN通信，还需要实现相关方面的软硬件检查与更新，并需要维护相关变量，这将增加软硬件维护成本。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种用户设备参数的确定方法，所述用户设备参数的确定方法包括：确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数包括TA和/或K2。
通过本发明实施例提供的技术方案，可以将最小往返时间作为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差，得到所述网络侧上行无线帧，并基于所述网络侧上行无线帧确定TA和/或K2，进而使得UE可以基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧收发数据，通过网络调整NTN中的超长往返时间，尽量减少对陆地网UE软硬件的修改，能够有效避免UE增加软硬件维护成本，即可支持NTN通信。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图2是本发明实施例的一种用户设备参数的确定方法的流程示意图。
为保证网络侧基站的时间同步，网络可以通过调整各个UE的上传时间均衡不同传输延迟，从而使得各个UE的上行信号同步到达基站。例如，对比距离基站较近的UE，距离基站较远的UE的传输时间更长，因而距离基站较远的UE需要提前发送上行数据。提前发送的时间由基站计算并通知UE。具体而言，基站可以为每个UE配置TA并发送至UE，UE根据TA调整上行数据发射时间，从而实现基站侧的时间同步。在NTN通信中，由于基站与UE之间的RTT远大于陆地网通信中的基站与UE之间的RTT，因而TA和/或K2的取值范围大大超过目前定义的取值范围。
为此，本发明实施例提供一种用户设备参数的确定方法，具体而言，可以包括以下步骤：
步骤S101：确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；
步骤S102：根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；
步骤S103：基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数为TA和/或K2。
更具体而言，在步骤S101中，NTN基站可以确定小区内的各个UE与卫星之间的往返时间，进而得到基站与UE之间的最小往返时间。
具体实施时，NTN基站可以根据卫星的高度确定小区内的每一UE与该卫星之间的最小往返时间。例如，比较各个UE与卫星的往返时间进而得到最小往返时间。优选地，NTN基站可以假设某个UE位于距离卫星最近的陆地平面位置，并将该UE与卫星之间的往返时间确定为所述最小往返时间。
在步骤S102中，NTN基站可以根据得到的最小往返时间以及网络下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息。本领域技术人员理解，对于陆地网，网络并不区分网络侧下行无线帧和网络侧上行无线帧，仅以网络侧无线帧为参考进行数据收发。
在NTN通信中，基站可以为网络侧确定网络侧下行无线帧和网络侧上行无线帧。网络侧下行无线帧和网络侧上行无线帧的帧信息可以是不同的。网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧。
具体而言，NTN基站的上下行定时是不同的，网络侧上行无线帧的帧信息可以是根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定的。所述帧信息可以包括帧号、时隙号、子帧号的索引信息、无线帧包含的时隙数量等一项或多项信息。本领域技术人员理解，实际应用中，NTN基站中，网络侧上行无线帧的帧信息可以根据具体应用的变化而改变，这里不再赘述。
其中，所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差可以为所述最小往返时间。在确定所述网络侧下行无线帧的帧信息之后，可以延迟所述最小往返时间以得到所述网络侧上行无线帧的帧信息。
作为一个非限制性的例子，对网络侧而言，网络侧上下行无线帧具有不同定时。对某一时刻而言，以无线帧中的时隙为例，该时刻的网络侧下行无线帧的帧号可以与网络侧上行无线帧的帧号不同，且网络侧下行无线帧中的时隙号与网络侧上行无线帧中的时隙号也不同。
网络侧上行无线帧与网络侧下行无线帧的帧号和时隙号可以是不同的，如图3所示，以15kHz为例，每帧包括10个时隙，从时隙0至时隙9。gNB在帧1时隙0发送上行授予，指示UE在帧1时隙3进行上行传输，其中，K2为3个时隙，K2是根据所述网络侧下行无线帧和网络侧上行无线帧确定的。网络侧上行无线帧定时比下行无线帧定时滞后，滞后的时间可以是最小往返时间，或者可以是对时隙向下取整得到的结果。
作为一个变化实施例，对某一时刻而言，以无线帧中的子帧为例，该时刻的网络侧上行无线帧与网络侧下行无线帧的帧号可以不同，且网络侧下行无线帧中的子帧号与网络侧上行无线帧中的子帧号也不同。
进一步，所述最小RTT可以采用时隙计数。通常情况下，每时隙的持续时间为1ms。本领域技术人员理解，所述最小RTT是对时隙向下取整得到的，以确定所述网络侧上行无线帧。或者，所述最小RTT可以采用子帧计数。本领域技术人员理解，所述最小RTT是对子帧向下取整得到的，以确定所述网络侧上行无线帧。
进一步，时隙或子帧较小的TA值，NTN基站可以按照现有技术的计算方法确定并通知UE，为简便，这里不再赘述具体计算过程。
进一步，在步骤S103中，NTN基站上下行定时差对NTN UE是透明(penetration)的。也即，对UE而言，UE不需要知道NTN基站上下行定时存在差异。
具体而言，NTN基站可以利用UE发送的上行信号，结合所述网络侧上行无线帧和网络侧下行无线帧计算TA。作为一个非限制性的例子，NTN基站可以在UE执行随机接入时，通过测量接收到的随机接入前导码(preamble)来确定TA的值。NTN基站确定UE TA时，以网络侧上行无线帧为基准进行计算，即NTN基站计算TA时，扣除所述最小往返时间(也即，所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差)。通常情况下，在扣除所述时间差之后，NTN基站可以根据测量到的随机接入前导码计算TA，计算得到的TA的值比较小，可以尽量减少对现有协议的修改。
本领域技术人员理解，对NTN网络而言，确定K2的步骤与确定TA的步骤是相似的。当NTN基站对UE进行UL调度时，NTN基站侧可以扣除所述最小往返时间。具体而言，NTN基站可以在扣除所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差后，计算得到K2的值，具体计算过程不再赘述。
之后，NTN基站可以将计算结果(也即确定的TA)通过定时提前命令(TimingAdvance Command)发送至UE。一般而言，NTN基站可以通过随机接入响应的定时提前命令字段发送给UE。
由上，通过本发明实施例提供的技术方案，可以在不对UE协议进行修改的前提下，为UE确定NTN网络中的用户设备参数TA和/或K2。而且，可以尽量减少修改UE侧相关协议，降低了UE维护成本。
图4是本发明实施例的一种用户设备参数的确定装置的流程示意图，所述用户设备参数的确定装置4(简称确定装置4)可以用于实施上述图2和图3所示用户设备参数的确定方法技术方案，并应用于网络侧，例如，由NTN基站(例如，5G gNB)执行。
具体而言，所述确定装置4可以包括：第一确定模块41、第二确定模块42和第三确定模块43。
更具体而言，所述第一确定模块41适于确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；所述第二确定模块42适于根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；所述第三确定模块43适于基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数为TA和/或K2。
所述第一确定模块41可以包括：确定子模块411。
具体而言，所述确定子模块411适于根据所述卫星的高度确定所述小区内的各个用户设备与所述卫星之间的最小往返时间。
其中，所述最小往返时间以时隙计数，所述最小往返时间是对时隙向下取整得到的；或者，所述最小往返时间以子帧计数，所述最小往返时间是对子帧向下取整得到的。
进一步，所述最小往返时间对各个用户设备是透明的。
进一步，所述用户设备参数为TA，所述第三确定模块43可以包括：接收子模块431和第一计算子模块432。
具体而言，所述接收子模块431适于接收各个用户设备发送的上行信号；所述第一计算子模块432适于根据所述上行信号、所述网络侧下行无线帧和所述网络侧上行无线帧计算每一用户设备的TA。
作为一个变化实施例，所述用户设备参数为K2，所述第三确定模块43可以包括：第二计算子模块433。具体而言，所述第二计算子模块适于对每一用户设备进行上行调度时，根据所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧计算每一用户设备的K2。
本领域技术人员理解，关于本实施例所述确定装置4的工作原理、工作方式的更多内容，可以参照图2和图3中的相关描述，这里不再赘述。
进一步地，本发明实施例还公开了一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述图2和图3所示实施例中用户设备参数的确定方法的步骤。优选地，所述存储介质可以包括诸如非挥发性(non-volatile)存储器或者非瞬态(non-transitory)存储器等计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质可以包括ROM、RAM、磁盘或光盘等。
进一步地，本发明实施例还公开了一种基站，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述图2和图3所示实施例中用户设备参数的确定方法的步骤。具体实施中，所述基站可以为卫星基站。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种用户设备参数的确定方法，其特征在于，包括：
确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；
根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；
基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数为TA和/或K2。
2.根据权利要求1所述的用户设备参数的确定方法，其特征在于，所述确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间包括：
根据所述卫星的高度确定所述小区内的各个用户设备与所述卫星之间的最小往返时间。
3.根据权利要求1或2所述的用户设备参数的确定方法，其特征在于，所述最小往返时间以时隙计数，所述最小往返时间是对时隙向下取整得到的；
或者，所述最小往返时间以子帧计数，所述最小往返时间是对子帧向下取整得到的。
4.根据权利要求1或2所述的用户设备参数的确定方法，其特征在于，所述最小往返时间对各个用户设备是透明的。
5.根据权利要求1所述的用户设备参数的确定方法，其特征在于，所述用户设备参数为TA，所述基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数包括：
接收各个用户设备发送的上行信号；
根据所述上行信号、所述网络侧下行无线帧和所述网络侧上行无线帧计算每一用户设备的TA。
6.根据权利要求1所述的用户设备参数的确定方法，其特征在于，所述用户设备参数为K2，所述基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数包括：
对每一用户设备进行上行调度时，根据所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧计算每一用户设备的K2。
7.一种用户设备参数的确定装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，适于确定小区内的各个用户设备与卫星之间的最小往返时间；
第二确定模块，适于根据所述最小往返时间和网络侧下行无线帧的帧信息确定网络侧上行无线帧的帧信息，所述最小往返时间为所述网络侧上行无线帧滞后所述网络侧下行无线帧的时间差；
第三确定模块，适于基于所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧确定各个用户设备的用户设备参数，所述用户设备参数为TA和/或K2。
8.根据权利要求7所述的用户设备参数的确定装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：
确定子模块，适于根据所述卫星的高度确定所述小区内的各个用户设备与所述卫星之间的最小往返时间。
9.根据权利要求7或8所述的用户设备参数的确定装置，其特征在于，所述最小往返时间以时隙计数，所述最小往返时间是对时隙向下取整得到的；
或者，所述最小往返时间以子帧计数，所述最小往返时间是对子帧向下取整得到的。
10.根据权利要求7或8所述的用户设备参数的确定装置，其特征在于，所述最小往返时间对各个用户设备是透明的。
11.根据权利要求7所述的用户设备参数的确定装置，其特征在于，所述用户设备参数为TA，所述第三确定模块包括：
接收子模块，适于接收各个用户设备发送的上行信号；
第一计算子模块，适于根据所述上行信号、所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧计算每一用户设备的TA。
12.根据权利要求7所述的用户设备参数的确定装置，其特征在于，所述用户设备参数为K2，所述第三确定模块包括：
第二计算子模块，适于对每一用户设备进行上行调度时，根据所述网络侧上行无线帧和所述网络侧下行无线帧计算每一用户设备的K2。
13.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令运行时执行权利要求1至6任一项所述的用户设备参数的确定方法的步骤。
14.一种基站，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，其特征在于，所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求1至6中任一项所述的用户设备参数的确定方法的步骤。
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