CN111095820B - 无线通信系统、基站和用户侧设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有至少一个用户侧设备(2)和基站(3)的无线通信系统(1)。至少一个用户侧设备(2)和基站(3)被配置为通过应用定时提前值(TA)来经由卫星(4)彼此通信，以便同步该通信的上行链路。基站(3)被配置为向至少一个用户侧设备(2)提供与朝向卫星(4)的上行链路有关的卫星连接信号，该卫星连接信号提供配置信息以便建立并调整到卫星的上行链路。至少一个用户侧设备(2)被配置为在至少一个用户侧设备(2)接收到卫星连接信号的情况下，执行对定时提前值(TA)的调整以便对上行链路的至少一个同步偏移进行预补偿，该卫星连接信号包括向用户侧设备(2)指示允许调整定时提前值(TA)的许可信号。响应于许可信号，至少一个用户侧设备(2)被配置为在无限制的时间或一定时间段内自动地调整定时提前值(TA)，直到至少一个用户侧设备(2)接收到新的TA调整配置。

Description

无线通信系统、基站和用户侧设备

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统。此外，本发明涉及基站和用户侧设备。本发明还涉及一种用于处理在用户侧设备与基站之间经由卫星的无线通信的方法。

背景技术

在非对地静止卫星的情况下，卫星链路(包含基站-卫星-用户设备的地球中心站)上的延迟具有很大的可变延迟。用户设备(也称为移动终端或用户终端)可以在地面上(大陆或在船上)或位于空中平台(UAV、HAPS、无人机、飞机)上。下文中，用户侧设备将指代位于用户一侧并具有与基站的通信有关的对应功能的设备。因此，存在经由卫星彼此通信的用户侧和基站侧。为了通信，存在基站和至少一个用户侧设备。

LTE(长期演进)和新无线电(New Radio)的波形要求是所有移动终端或用户设备必须在返回链路上进行传输，使得所有信号同步到达地球中心站/基站。在LTE的情况下，要求来自移动终端的所有信号在循环前缀时间内(4.7μs正常循环前缀、16.7μs扩展循环前缀)以最大变化到达。为了精确地满足该时隙，每个移动终端必须提前一点开始传输(称为定时提前)以补偿各个传播延迟。因此，必须根据基站与用户设备之间的可变距离(例如，由于汽车、飞机、行人等的移动)随时间动态地调整移动终端的各个定时提前值。

在地面通信的情况下，距离(以及因此在传输链路上的延迟)仅由用户设备的较低的移动性(与卫星速度相比)来确定，这是因为所有基站通常都是静态的。

当卫星链路包含在传输链中时，会出现第一个问题。在这种情况下，由移动卫星(例如，GEO，LEO，MEO轨道)引起的强烈延迟变化正在导致从用户设备经由卫星到基站的传播的总距离的快速变化。

LTE中用于评估传播时间的当前机制如下：

·用户设备在初始接入期间发送PUSCH(物理上行链路共享信道)信号。

·基站测量PUSCH信号的到达时间，并针对用户设备确定各个必要的定时调整值(在LTE的背景下被称为：定时提前值或TA值，TA)。

·各个必要的定时调整值从基站发送到用户设备。

·用户设备使用各个必要的定时调整值来针对所有即将到来的下一上行链路传输调整定时。

因此，所有用户设备将以使得他们在一个小区内的所有信号都同步到达基站的这种方式进行发送。

在LTE中，用户设备和基站之间的最大范围取决于PRACH格式且其范围在14km至103km之间。

LTE中定时调整的粒度由以下关系式给出：

上行链路传输时间等于(前一子帧的上行链路传输时间)加上(TA值-31)乘以16个样本，其中1个样本约为0.033μs，且16个样本约为0.52μs。

在非对地静止卫星的情况下，延迟变化可能为40μs/s。这等于TA值80/秒或每12.5ms 1TA值的差异。这大约是一个LTE无线电帧(请参见下面的图1a-图1d)。

因此，使用来自LTE的现有方法来连续调整TA是不够的，且仅针对定时调整的目的就会在网络中引起大量信令开销。此外，在卫星通信的情况下，小区大小比地面网络(最大不超过10或20km)要大得多(200km至1000km以上)，且预期用户设备的数量多于地面小区的数量。

可以在2017年6月的3GPP TS 36.213 V14.3.0中找到更多详细信息。

第二个问题是卫星链路上的延迟变化远大于传输时间间隔(TTI；在LTE中：1毫秒)，且对于考虑更高数字学(numerologies)的新无线，预期的是更小的延迟变化。例如，子载波间隔(SCS)从15kHz(数字学1)增加到60kHz(数字学4)，且TTI从1ms降低到250μs。因此，必须在各个TTI的边界上调整用户设备的传输时间。

在不同的TTI上调整用户设备的定时不是最新技术(SOTA)，例如，在LTE中，定时调整仅在单个TTI内完成，这是因为总的最大传播延迟恰好在TTI内(100km的最大小区大小等于0.33ms的单向延迟)。

第三个问题是从一颗卫星到另一颗卫星的切换。如果切换过程中涉及的两个卫星都是透明的(不进行处理，但仅进行频率转换)，则地面上的用户设备仍将连接到中心站内地面上的同一基站。在切换过程期间，用户设备在卫星链路上会经历明显不同的绝对延迟，并且跳变可能在几ms的范围内，这明显高于TTI时间长度。

发明内容

本发明的目的在于克服与基站和用户侧设备之间经由卫星进行无线通信相关的问题。

该目的通过无线通信系统、基站、用户侧设备和用于处理至少一个用户侧设备与基站之间经由卫星的无线通信的方法来实现。

本发明涉及一种无线通信系统。

该无线通信系统包括至少一个用户侧设备和基站。至少一个用户侧设备和基站被配置为经由卫星彼此通信。基站被配置为向至少一个用户侧设备提供与朝向卫星的上行链路有关的卫星连接信号。至少一个用户侧设备被配置为：在该至少一个用户侧设备接收到卫星连接信号的情况下，针对随时间和/或频率的行为和/或规则执行至少一个预测和/或调整，以预补偿上行链路的至少一个同步偏移。

在无线通信系统内，至少一个用户侧设备和基站使用卫星彼此通信。基站将卫星连接信号发送给至少一个用户侧设备，该用户侧设备在接收到卫星连接信号之后相对于从该至少一个用户侧设备的上行链路到该卫星的上行链路进行至少一个预测和/或调整。在一个实施例中，调整指的是对定时提前值的预测和/或调整，并且在附加或备选实施例中指的是对上行链路设置的预测和/或调整，尤其是对与从一个卫星到不同卫星的切换相关的上行链路设置。这样的上行链路设置还可以包括期望的载波频率以及要由用户侧设备预先补偿的频率偏移。

因此，基于基站提供的卫星连接信号，用户侧设备针对随时间和/或频率的行为和/或规则执行预测和/或调整，以预补偿朝向卫星的上行链路连接的至少一个同步偏移。

卫星连接信号是提供配置信息以便建立和调整到卫星的上行链路的信号。该信号可能是经由卫星或在单独的配置链路上与其他信号和数据一起提供的，但其他传输方式也是可能的。卫星连接信号还可以为上行链路提供资源分配(RA)信息和TA信息，以使RA信息和TA信息的组合代表总TA值。例如,RA信息用于提供几个TTI的整数TA值部分，而TA信息用于提供分数TA值部分作为TTI的比率。

根据一个实施例，卫星连接信号仅仅是允许用户侧设备自身调整和/或预测TA值的触发信号。在备选或附加实施例中，卫星连接信号承载要由用户侧设备使用的信息。

用户侧设备是通用通信设备，其在不同的实施例中能够处理与卫星之间的切换相关的TA预测和/或调整和/或协调方法。

用户设备通常称为手持收发器设备或移动收发器设备或用户终端，这是因为终端用户特定的应用层支持上层网络层。它通常拥有物理层Rx和Tx模块、与BS协调的资源分配功能块、TA功能块、(H)ARQ功能块等。在一些实施例中，通过用户设备来实现用户侧设备，这暗示用户设备使能TA预测和/或调整和/或协调方法的实现。

在以下一些实施例中，描述了一种中间设备，该中间设备可以是向用户设备转发数据和/或转发来自用户设备的数据的中继器(双向或仅单向)。

在一些实施例中，中间设备被配置为涉及TA预测和/或调整和/或协调方法。

根据实施例，对准实体(AE)可以仅计算并提供与其连接的用户设备的TA信息。用于与基站进行用户设备的链路协调/配置的资源分配和其他协议可以仅在两个方向上被转发(对BS透明)，也可以被处理和转发(对基站不透明或半透明)。

在一个实施例中，执行数据中继。在这种情况下，中间设备可以称为中继，这意味着用户数据被转发到所连接的用户设备和/或从所连接的用户设备转发(双向或仅单向)。

在不同的实施例中，不发生数据中继。仅将用于上行链路调整和配置的数据提供给所连接的用户设备。用户设备将其上行链路信号直接发送到卫星。

在一些实施例中，用户设备用作具有关于TA预测和/或调整和/或协调方法的特征的用户侧设备。这意味着给出了一个中继用户设备，该设备将基站视为同样为其他用户设备提供服务的用户设备。该用户侧设备中的对准实体(AE)计算并提供所连接用户设备的TA信息(可能还提供本地资源分配信令)。在一个实施例中，对准实体还关心本地资源分配(对BS是半透明的或不透明的)。

在一个实施例中，数据中继伴随着放大和转发而发生。该实施例可以具有低复杂度。在该实施例中，用户数据被转发到所连接的用户设备和/或从所连接的用户设备转发(双向或仅单向)。对准实体负责使用户设备正确地同步传输到许可中继用户设备的资源，以便进行放大和转发。

在不同的实施例中，通过处理和转发来执行数据中继。这可能是更复杂的实施例。在该实施例中，用户数据被转发到所连接的用户设备和/或从所连接的用户设备转发(双向或仅单向)。中继用户设备处理用户数据，例如，在一个或两个方向上的解码和重新编码。对准实体负责使用户设备同步传输，使得可以将其转发到许可中继用户设备的资源，并最小化在中继用户设备处缓存的数据。例如,该实施例适合于将不同波形用于卫星和地面通信的情况。

术语“中继用户设备”除了提供上行链路配置信息以外，还指数据中继。在不同的实施例中，给出了具有对准实体的用户侧设备，其仅提供上行链路配置信息，而不中继所连接的用户设备的数据。提到的两种类型都是中间设备。

根据一个实施例，至少一个用户侧设备和基站被配置为通过应用定时提前值来经由卫星彼此通信，以便同步该通信中的用户设备朝向卫星的上行链路。基站被配置为向至少一个用户侧设备提供由卫星连接信号所包括的许可信号。至少一个用户侧设备被配置为在至少一个用户侧设备接收到许可信号的情况下，按照在卫星连接信号内指定或指示的那样预测和/或调整定时提前值。在该实施例中，至少一个用户侧设备接收许可信号，并开始预测和/或调整用于同步与基站的通信的定时提前值。因此，在该实施例中，至少上行链路经理关于定时提前值的预测和/或调整。

在一个实施例中，所述至少一个用户侧设备被配置为预测和/或调整多个用户设备之间的共享上行链路的定时提前值(TA)。

在另一实施例中，至少一个用户侧设备被配置为在给定时间和/或无限时间内预测和/或调整定时提前值，和/或预测和/或调整定时提前值，直到至少一个用户侧设备从基站接收到定时提前更新请求和/或在另一卫星连接信号中指定或指示的新TA调整配置。

根据一个实施例，至少一个用户侧设备包括数据存储设备。至少一个用户侧设备被配置为基于存储在数据存储设备中的先前的定时提前值和/或影响定时提前值(TA)的特性来预测和/或调整定时提前值。在此，至少一个用户侧设备从前述的定时提前值和/或影响定时提前值(TA)的特性外推到随后的值。

在另一实施例中，至少一个用户侧设备包括数据存储设备。所述至少一个用户侧设备被配置为基于存储在数据存储设备中的漂移值和/或漂移特性和/或定时提前值的矢量来预测和/或调整定时提前值。基站被配置为向至少一个用户侧设备提供索引，该索引指示存储的哪个漂移值和/或哪个漂移特性和/或定时提前值的矢量中的哪个定时提前值要由至少一个用户侧设备使用。此处，存储了不同的漂移值，并且针对当前情况使用了合适的漂移值。

根据一个实施例，至少一个用户侧设备包括数据存储设备。基站被配置为向至少一个用户侧设备提供要存储在数据存储设备中的数据，所述数据与至少一个定时提前值(TA)和/或与定时提前值(TA)有关的数据集和/或影响定时提前值(TA)和/或漂移值和/或漂移特性的特性有关。在该实施例中，基站向用户侧设备提供与调整和/或预测有关的数据。数据存储设备可以例如由本地TA估计和/或计算结果和/或通过卫星连接信号馈入。在一个实施例中，在数据将取决于用户侧设备相对于卫星系在地球上的位置的情况下，使用这种馈入和更新。

在一个实施例中，基站被配置为在至少一个用户侧设备对无线通信系统的初始接入期间，基于该用户侧设备的位置，向用户侧设备提供要存储在数据存储设备中的数据。

根据一个实施例，至少一个用户侧设备被配置为基于漂移值和/或漂移特性来预测和/或调整定时提前值。该漂移值和/或漂移特性例如由在卫星连接信号内的基站提供。

在另一实施例中，至少一个用户侧设备被配置为基于由至少一个不同的用户侧设备提供的数据来预测和/或调整定时提前值。在该实施例中，接收到许可信号的至少一个用户侧设备还从优选位于其附近的其他用户侧设备接收数据，以执行预测和/或调整。在一个实施例中，周围的用户侧设备提供它们各自的定时提前值。

根据一个实施例，至少一个用户侧设备被配置为在一个实施例中针对上行链路使用具有正交或非正交多址方案的调制信号，并针对上行链路预测和/或调整定时提前值，并以与卫星链路信号同时的方式或与之交替的方式使用至少一个另一通信链路。

在一个实施例中，至少一个用户侧设备被配置为使用任何正交或非正交的多址方案，例如时分多址(TDMA)、频分多址方案(FDMA)或码分多址(CDMA)或非正交接入(例如NOMA)。正交频分复用(OFDMA)是一种传统的多址方案，其中时频资源分配彼此正交。在非正交多址(NOMA)方案中，非正交性在功率域或代码域中。在功率域NOMA中，可以在相同的时频资源上将两个用户信号复用在一起，并且对于小区边缘处的接收器，可以执行连续干扰消除(SIC)以从感兴趣信号中去除干扰信号。小区中心的UE不需要SIC。码分多址(CDMA)作为码域多址访问的一种类型已经存在多年。可以使用诸如SCMA(稀疏码多址)或交错分区多址(IDMA)之类的NOMA方案的变体或它们的一些其他变体来实现时频和功率资源的最佳利用。

备选地，至少一个用户侧设备被配置为通过针对上行链路使用一组分量载波信号(即，多个信号)来执行载波聚合，并联合地针对用于上行链路的所述载波信号组中的每个分量载波信号来预测和/或调整定时提前值。在一个实施例中，至少一个用户侧设备被配置为以同时或交替的方式与卫星链路信号一起使用至少一个另一通信链路。

因此，根据实施例，使用一个信号或使用多个信号作为朝向卫星的上行链路的载波。

在另一实施例中，预测和/或调整定时提前值的至少一个用户侧设备是用户设备。用户设备是一种能够由终端用户直接用于通信目的的设备。

在一些实施例中，中间设备用作一种中央单元，用于处理或引导不同用户设备的通信。在一个实施例中，多个用户设备与中间设备连接，并且它们将它们各自的信号提交给中间设备，在一个实施例中该中间设备对信号进行处理之后将其传递给卫星。在一个实施例中，中间设备执行对例如定时提前值和/或规则的相关参数的调整以便在切换后进行重新接入，并为连接的用户设备提供调整后的值。因此，在一个实施例中，中间设备从基站接收卫星连接信号。

根据一个实施例，无线通信系统包括中间设备和多个用户设备。预测和/或调整定时提前值的至少一个用户侧设备是中间设备。中间设备被配置为用作对准实体。用户设备被配置为直接地或经由中间设备将信号发送到卫星。在后一实施例中，用户设备将其信号发送到中间设备，中间设备将其发送到微信。在前一实施例中，用户设备不使用中间设备来向卫星传输信号。中间设备被配置为基于定时提前值来处理信号。中间设备被配置为通过处理来使信号对准。在一个实施例中，中间设备使信号之间的频率偏移对准。

在一个实施例中，无线通信系统包括至少一个中间设备和多个用户设备。预测和/或调整定时提前值的至少一个用户侧设备是中间设备。用户设备与中间设备连接。中间设备被配置为用作对准实体。中间设备被配置为向连接的用户设备提供定时提前值。这些定时提前值优选地是用户设备单独的定时提前值。

在另一实施例中，中间设备和用户设备被组合。该组合意味着中间设备具有用户设备的功能，或者用户设备也充当中间设备。备选地或附加地，中间设备在卫星上具有软件定义的处理有效载荷。备选地或附加地，中间设备包括在用户设备中。备选地或附加地，中间设备是单独的单元，尤其是与用户设备分开的单元。备选地或附加地，中间设备包括在没有可用软件定义的重新配置的卫星中。

在一个实施例中，无线通信系统包括至少两个中间设备。至少两个中间设备中的每一个被配置为用作对准实体。至少两个中间设备被配置为彼此通信。在该实施例中，使用了两个中间设备之间的侧链。该实施例适用于恶劣的信道状况，例如一个中间设备无法正确接收卫星连接信号，但是其他中间设备可以通过侧链提供帮助。

根据一个实施例，无线通信系统包括至少一个用户设备和作为用户设备的中间设备。预测和/或调整定时提前值的至少一个用户侧设备是中间设备。中间设备被配置为用作中继。至少一个用户设备被配置为经由中间设备与基站通信。中间设备被配置为基于中间设备与至少一个用户设备之间的影响定时提前值的变化或相对运动来调整和/或预测定时提前值。因此，在该实施例中，存在多种用户设备，并且其中之一用作中间设备。

在一个实施例中，至少一个用户侧设备被配置为预测卫星的运动和/或不同卫星的运动和/或至少一个用户侧设备的运动和/或至少一个用户设备的运动，以便预测定时提前值(TA)和/或各种定时提前值(TA)和/或定时提前值(TA)的漂移特性和/或各种定时提前值(TA)的漂移特性。

以下一些实施例涉及从一个卫星到另一卫星的切换的情况。在此，调整是指与例如用于开始接入新卫星的新上行链路参数和/或时间有关的上行链路设置。

在一个实施例中，基站被配置为向至少一个用户侧设备提供由卫星连接信号包括的关于从当前卫星到另一卫星的切换的切换信息。至少一个用户侧设备被配置为在接收到切换信息的情况下基于切换信息来调整和/或预测上行链路设置。在此，切换信息包括在由基站提供的卫星连接信号中。无线通信系统中的至少一个用户侧设备被配置为使用切换信息来调整和/或预测上行链路设置。因此，为预期的切换做好了准备。

根据一个实施例，切换信息包括对预期的切换的通知。附加地或备选地，切换信息包括用于基于与当前卫星和/或不同卫星有关的信息进行切换的数据。附加地或备选地，切换信息包括关于切换之后的初始接入/重新接入的类型的信息。附加地或备选地，切换信息包括关于和切换之后的初始接入/重新接入相关的不同的用户设备和/或用户设备组和/或服务和/或网络片和/或通信类型的优先级的信息。通信类型意味着媒体接入方案、和/或波形和/或波形释放。优先级是指用户设备等接入和/或重新接入的顺序。附加地或备选地，切换信息包括关于允许在切换之后的初始接入过程和/或重新接入过程的冲突避免的信息。备选地或附加地，切换信息包括关于在切换之后的初始接入过程和/或重新接入过程的优先级的信息。在一个实施例中，冲突避免或优先级化是指开始时间和/或时间偏移和/或时间间隔或任何其他参数，以在频域/时域/代码域中协调接入/使接入优先级化。这一般来说意味着时间和/或频率和/或代码和/或其他资源被协调以避免冲突。

在另一实施例中，无线通信系统包括至少一个中间设备和多个用户设备。预测和/或调整上行链路设置的至少一个用户侧设备是中间设备。用户设备被配置为通过中间设备将信号发送到基站。中间设备被配置为用作对准实体。中间设备被配置为通过基于切换信息处理信号来相对于时间和/或频率和/或代码和/或其他资源对准信号。

根据一个实施例，无线通信系统包括至少一个中间设备和多个用户设备。预测和/或调整上行链路设置的至少一个用户侧设备是中间设备。用户设备与中间设备连接。中间设备被配置为用作对准实体。中间设备被配置为向连接的用户设备提供切换信息。

根据一个实施例，无线通信系统包括至少一个用户设备和中间设备。至少一个用户设备被配置为经由中间设备与基站通信。中间设备被配置为通过存储至少一个用户设备的上行链路数据的至少一个传输时间间隔来在切换期间充当缓冲器。

前述实施例涉及一种包括基站和至少一个用户侧设备的无线通信系统。本发明还涉及可以在前述系统的任何实施例中但也可以在不同的通信系统中使用的用户侧设备。

用户侧设备被配置为经由卫星与基站通信。用户侧设备被配置为接收由基站提供的与朝向基站的上行链路有关的卫星连接信号。用户侧设备被配置为：在该用户侧设备接收到卫星连接信号的情况下，针对随时间和/或频率的行为和/或规则执行至少一个预测和/或调整，以预补偿上行链路的至少一个同步偏移。

在上文和下文中通过无线通信系统的不同讨论的实施例来给出用户侧设备的实施例。

因此，根据一个实施例，用户侧设备是用户设备。在备选或附加实施例中，用户侧设备是用作例如中继或对准实体的中间设备。

本发明还涉及可以在以上讨论的无线通信系统中或在不同的通信系统中使用的基站。

基站被配置为经由卫星与至少一个用户侧设备通信。基站被配置为向至少一个用户侧设备提供与朝向卫星的上行链路有关的卫星连接信号。

根据无线通信系统的不同实施例的基站也是基站的不同的可能实施例。

该目的通过用于处理在至少一个用户侧设备与基站之间经由卫星的无线通信的方法来实现。

该方法至少包括以下步骤：

·向至少一个用户侧设备提供与朝向卫星的上行链路有关的卫星连接信号；以及

·在该至少一个用户侧设备接收到卫星连接信号的情况下，针对随时间和/或频率的行为和/或规则执行至少一个预测和/或调整，以预补偿从至少一个用户侧设备经由卫星到基站的上行链路的至少一个同步偏移。

系统的实施例也可以通过方法来实现，反之亦然。

将使用不同的措词再次解释一些实施例。

在一个实施例中，新无线接入技术也用于卫星通信。在此，SC-FDMA(单载波频分多址)是3GPP(第三代合作伙伴计划)中定义的用于到基站的用户设备上行链路的定义波形之一，当应用于卫星通信时所有问题如前所述。不排除任何其他波形，且也可以使用任何其他波形。

一些实施例涉及到单个卫星的连接。

至少一个实施例允许作为对TA值的一种调整的预测定时调整。

在一个实施例中，基站向用户设备发信号通知其被允许在无限制的时间内或一定时间段内自动执行调整的许可，直到从基站发来新的定时提前更新请求。因此，在一个实施例中，用户设备基于由网络(即，基站)发信号通知的TA值的最新历史自动调整其TA值。例如，用户设备在最后一分钟内识别出所需的+10μs/sec的漂移，并在接下来的20s内继续应用该漂移(drift)。

根据一个实施例，基站向用户设备发信号通知许可，以在无限制的时间或一定时间段内自动调整定时提前的特定漂移值。在一个实施例中，漂移值是由基站提供的。例如，在20秒的持续时间内，用户设备以+10μs/sec更新TA值。

在一个实施例中，基站向用户设备发信号通知许可，以在无限制的时间或一定时间段内自动调整，并发信号通知针对定时提前值随时间的特定漂移值的预定表格的特定索引(对于基站和用户设备二者均是已知的)。例如，基站发送针对包含TA漂移速率为+10μs/sec的表格的索引5和同样由表格给出或由基站提供的初始TA。

根据一个实施例，还针对上行链路传输中的载波聚合来调整定时提前值。在一个实施例中，针对单个载波信号(在LTE中高达20MHz)或一组载波(例如，主小区/载波和辅小区/载波)，发信号通知单独的预测定时调整的每一个预测定时调整。这是基于以下事实：通过同一颗卫星发送的所有载波一次具有相同的总延迟。

在另一实施例中，从所有用户设备到基站的链路中的对准实体功能(AE)正在接收用户设备信号，分别对用户设备信号进行信号处理并应用定时对准，即，应用定时提前调整，使得所有用户设备信号在期望时间间隔内到达基站中的解码器。

AE位于或实现在以下位置和/或其一部分：

·在卫星覆盖范围内,作为用户侧设备；

·在卫星上，作为卫星有效载荷的一部分；

·被布置为基站附近的单独实体；

·被布置在基站中(其一部分)。

至少一个实施例涉及卫星之间的切换。

对于卫星之间的切换(从卫星A到卫星B)，存在附加挑战是卫星覆盖区域内的所有用户设备都会经历强烈的信号跳跃(如帧开始变化、多普勒频移和多普勒扩展的波形帧结构定时将会改变等)。当所有用户设备将同时尝试执行初始接入/重新接入时，这种切换可能会导致网络拥塞。在切换之后，大多数或所有用户设备可能必须再次同步到同一基站，但具有不同的帧定时和频率偏移等。

对于这样的切换，一些实施例尝试优化该切换：

根据一个实施例，作为网络一部分的基站向卫星覆盖区域中的至少一个或所有用户设备宣布即将到来的卫星切换。

在一个实施例中，网络宣布与切换有关的附加信息以支持用户设备。可能的切换信息是帧开始的延迟跳跃和多普勒频率偏移，以便实现更快的重新同步。

根据一个实施例，为了在卫星切换之后所有用户设备的初始接入/重新接入期间避免拥塞，网络在切换之后宣布随时间的用于指定初始接入/重新接入的类型的信息。该信息是指例如在一个时间间隔内，定义用户设备如何启动其单独的同步过程(这是初始接入/重新接入过程)的时间间隔、分布函数或随机偏移函数。在该实施例中，使用这种功能来代替所有用户设备立即开始初始接入过程。

在一个实施例中，为了支持基于诸如服务质量或网络切片的标准来使用户设备和/或服务优先级化，以以下不同方式之一向用户设备发信号通知前述实施例中描述的初始接入/重新接入的优先级和类型：

·联合用于所有用户设备(“广播类型”)，

·用于用户设备组(“多播类型”)，

·用于单独的用户设备(“单播类型”)。

根据一个实施例，例如基站的网络向用户设备发信号通知应使用哪种方法来选择初始接入过程的开始时间。在一个实施例中，开始时间被随机分配在整个间隔上。

在一个实施例中，在前述实施例中讨论的对准实体通过执行以下步骤中的至少一个来支持在卫星切换后的初始接入：

·接收与切换有关的宣告、附加切换信息和/或与接入/重新接入的信息。

·测量由于切换而改变的连接参数，例如多普勒频率偏移和帧定时。备选地或附加地，所有用户设备将初始接入/重新接入信令发送到对准实体。

·对用户设备的初始接入/重新接入信号进行对准。

·向发生切换的卫星发送所有经对准的初始接入信号。

在一个实施例中，用户设备充当具有到其他用户设备的附加本地连接的中继。

根据一个实施例，用户设备具有中继功能，并且因此用作附近其他用户设备的一种“本地基站”(还被称为中继用户设备)。在这种情况下，从基站经由卫星到中继用户设备的链路的漂移延迟使中继功能复杂化，这是因为中继用户设备与其他用户设备之间的帧定时是漂移的。在具有中继的纯地面通信场景下，情况并非如此。

因此，用户设备中继是充当中继并充当中间设备的用户设备。

在一个实施例中，用户设备中继以时分多址(TDMA)、频分多址方案(FDMA)或码分多址(CDMA)或非正交接入(例如，NOMA)与其他中继返回上行链路和/或直接用户设备返回上行链路共享频带。因此，由于使用了用户设备功能，因此在这里称为中继用户设备。

在一个实施例中，中继用户设备被配置为对卫星和地面组件之间的通信执行频率转换。

根据一个实施例，所述中继用户设备被配置为执行物理层信号处理和TA对准(针对来自所述用户设备的用户数据进行放大和转发)。在该实施例中，与该中继用户设备相连的用户设备相对于用户设备、中继用户设备和卫星之间的完整链路，以正确的TA进行发送。

根据一个实施例，中继用户设备被配置为执行处理及转发。中继用户设备根据卫星-中继用户设备链路进行解码、缓冲和重新编码。在该实施例中，用户设备相对于用户设备到中继用户设备的链路，以正确的TA进行发送。

在取决于前述两个实施例中的至少一个的实施例中，中继用户设备计算TA值并将其提交给用户设备。TA计算的一种可能的优化标准是将缓冲区填充水平保持在较低水平，以避免中继缓冲区出现拥塞。

根据一个实施例，中继用户设备包括以下功能：协调所连接的用户设备的定时提前和用于经由中继到达或直接到达卫星的返回上行链路的所需定时提前值。

根据其他实施例，中继用户设备具有执行以下任务中的至少一项的逻辑和处理：

·跟踪卫星和中继用户设备之间所需的定时提前。由于中继用户设备充当朝向卫星的用户设备，因此针对所连接的用户设备提供在中继用户设备处的转发和返回资源管理(用于双向数据转发)。因此，在一个实施例中，中继用户设备需要来自基站的足够的前向和返回资源，以满足所连接的用户设备的业务需求。

·在用户设备个体定时提前和中继用户设备与用户设备之间的资源分配方面，对连接的用户设备进行协调。由于较大的延迟和/或TA值，这会影响资源分配。

针对以下项中的至少一个，使用由中继用户设备对用户设备的TA协调：

○针对直接从用户设备到卫星的上行链路，

○用于中继到卫星的上行链路(中继到卫星的用户设备)。

不同实施例的一些优点如下：

·大大减少了卫星小区中的信令开销。

·当卫星上的TA更新失败时，可以避免非同步用户设备的强烈干扰。

·代替每隔几个TTI长度连续发信号通知更新后的TA值，可以例如每10秒或更短的时间进行由基站向卫星小区内的所有用户设备的TA更新。

·由于宣布的卫星切换及其特定特性，简化了用户设备与卫星的同步。

·避免了卫星切换后初始接入的网络拥塞。

·例如由于避免了碰撞，切换成功率得到改善，且整个切换过程加快，因此提高了整体体验质量。

·一些实施例的中继功能具有以下优点：通过并非直接通过卫星的中继，可以更加精确地处理定时提前协调和定时提前适配，且中继具有更少的网络信令开销。这是因为与用户设备-卫星-网关链路相比，用户设备-中继链路的往返时间更短。因此，中继解决了问题。与几个单独的用户设备(可能是电池驱动的)相比，只有一个设备(在一个实施例中不是电池驱动的)关心卫星链路的主TA并精调用户设备到中继链路的较小的定时提前值。

·由于例如减少拥堵、避免碰撞，服务质量可以保持更稳定并得到改善。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现参考结合附图的以下描述，附图中：

图1a-图1d示出了使用卫星的无线通信系统中的不同变量；

图2示出了无线通信系统的第一实施例；

图3示出了无线通信系统的第二实施例；

图4示出了无线通信系统的第三实施例；

图5示出了无线通信系统的第四实施例；

图6示出了无线通信系统的第五实施例；

图7示出了无线通信系统的第六实施例；

图8示出了无线通信系统的第七实施例；以及

图9示出了无线通信系统的第八实施例。

具体实施方式

图1a-图1d示出了由于无线通信系统内的卫星链路产生的对延迟的影响。

图1a给出了随时间[s]的单跳延迟，单位为μs。卫星的轨道高度为1000公里。

图1b示出了总延迟的漂移，其中y轴上为差分时间延迟[μs/s]且x轴上为时间[s]。

卫星仰角如图1c所示：仰角[°]由y轴和x轴上的时间[s]给出。第一个图(标记为α)是指基站与卫星之间的连接，第二个图(标记为β)是指卫星与用户设备之间的连接。

图1d示出了基站与卫星之间(曲线标记为α)以及卫星与用户设备之间的各个距离(标记为β)y轴上的距离以km为单位。

图1a-图1d说明了从低地球轨道(LEO)卫星(轨道速度约为7000m/s)上的基站(也称为中心站)到移动终端(即，到具有纯用户设备功能的用户设备或中继到网络类型的用户设备)的链路上的可变单向延迟。在这种情况下，将经历高达(35-至40)μs/s的高差分延迟变化，这需要非常快地更新用户设备中的定时提前调整。在地面链路中可能不需要这种对定时提前的非常快的更新，这是因为移动终端到基站的距离由于终端移动性而仅缓慢变化。

图2示出了无线通信系统1的第一实施例。

用户侧设备2和基站3通过卫星4彼此通信。所示实施例中的用户侧设备2是用户设备20。还存在另一用户设备20。术语“用户设备”是指终端用户直接用于通信的任何设备。例如手持电话、配备了移动宽带适配器的便携式计算机或任何其他类似设备。

为了确保由用户设备20发出的信号在指定的时隙内到达基站3，必须考虑信号到达基站3所需的时间。因此，用户设备20必须使用适当的定时提前值(TA)，以便满足正确的传输时隙。

在现有技术中，基站3评估行进时间并向用户设备20提供相应的定时提前值。

与此相反，在一些实施例中，根据本发明的基站3允许用户设备20自身预测和/或调整定时提前值。

基站3发送卫星连接信号(由虚线箭头表示)，该卫星连接信号包括许可信号，该许可信号向用户侧设备2指示允许在指定时间或无限制时间内预测和/或调整定时提前值，或允许预测和/或调整定时提前值直到定时提前更新请求从基站3到达用户侧设备2。

在此通过用户设备20实现的用户侧设备2可以接入数据存储设备25，用于调整定时提前值。

在一个实施例中，数据存储设备25允许用户设备20存储由基站3提供的先前的(即，历史的)定时提前值，以便推断定时提前值的漂移并外推数据。在不同或附加的实施例中，与漂移值和/或漂移特性相关的数据(例如，表格的形式)被存储在数据存储设备25中，并且基站3向用户设备20提供对用户设备20必须使用哪个漂移值和/或漂移特性来预测和/或调整定时提前值加以指示的索引(例如，作为卫星连接信号的一部分)。

因此，基站3允许用户设备20预测和/或调整定时提前值。预测和/或调整后的值用于同步通信的上行链路和下行链路，这意味着用户设备20在考虑了预测和/或调整后的值的情况下向卫星发送其信号。

换句话说：用户侧设备2在无线通信系统1a内接收卫星连接信号。卫星连接信号包括许可信号。在接收到许可信号之后，用户侧设备2预测和/或调整TA值，并将其用于上行链路信号。用户侧设备2在此是用户设备20，并且在不同的实施例中是与各种用户设备20连接的中间设备21。

根据一个实施例，处理TA值预测和/或调整的用户侧设备2(或，一般而言，用户设备20)经由下行链路接收TA值或与TA值的漂移有关的数据。

图3所示的无线通信系统1的实施例具有作为用户侧设备2的中间设备21，其在用户侧处理与卫星4的通信和经由卫星4与基站3的通信。多种用户设备20与中间设备21连接。

在一个实施例中，中间设备21是对准实体，其处理源于不同用户设备20的信号。中间设备21预测和/或调整定时提前值，并在将处理后的信号发送到卫星4之前将定时提前值相应地应用于信号。

根据不同的实施例，中间设备21用作中继器。此外，在一个实施例中，用户设备被配置为提供中间设备21的功能。连接到中间设备21的用户设备20通过中间设备21向基站3发送它们的信号。在一个实施例中，至少一个用户设备20还直接经由卫星4(即，没有中间设备21)向基站3发送其信号。中间设备21预测和/或调整定时提前值，并基于预测和/或调整的定时提前值来处理信号。为了进行预测和/或调整，中间设备21考虑了中间设备21和与其连接的不同用户设备20之间的运动，因此考虑了不同的漂移值。

在一个实施例中，用作中继的中间设备21在将信号转发到卫星4之前对源自所连接的用户设备20的信号执行频率转换和/或放大。在备选或附加实施例中，中间设备21还处理下行链路并将相应的数据或信号提交给所连接的用户设备20。

在一个实施例中，被配置为中继的中间设备21向连接的用户设备20提供单独调整和/或预测的TA值。

在一个实施例中，中间设备21为多个用户设备20中的用户设备20提供单独的预测和/或调整后的TA值，用于单独上行链路的同步。在一个实施例中，用户设备20使用它们单独的TA值与卫星4通信。

在一个实施例中，中间设备21被配置为用作与所连接的用户设备20的上载和/或下载有关的中继，并还用作对准实体。在另一实施例中，用作中继和对准实体的该中间设备21是用户设备。

在一个实施例中，中间设备21被配置为部分地充当基站和/或执行基站的算法。在一个实施例中，例如作为用户设备的中间设备21使连接的用户设备20在基站3许可中继的时频资源内进行发送。在一个实施例中，除了TA值之外，中间设备21还向连接的用户设备20发送RA命令，使得本地RA和TA值一起与预期的总TA值匹配。

图4所示的无线通信系统1包括多个用户设备20、20'、20”、

20”'。在从基站3接收到许可信号之后，一个用户设备20从其附近的用户设备20'、20”(用虚线的箭头表示)接收与定时提前值有关的数据，用于预测和/或调整定时提前值。一个用户设备20”'的位置较远，其数据未用于预测和/或调整定时提前值。

图5示出了其中发生切换的无线通信系统1。

基站3和用户侧设备2当前正在通过卫星4进行通信，卫星4在合适的距离内移动。通信由实线指示。由于卫星4在某个时候不是对地静止的，因此它将离开(由箭头指示)该合适的距离，并且将发生到不同的卫星4'的切换(用于预期通信的虚线)。

为了允许平滑切换，基站3向用户侧设备2提交卫星连接信号，使得用户侧设备2执行必要的预测和/或调整或准备以从当前卫星4切换到随后的卫星4'。更精确地，基站3将由卫星连接信号所包括的切换信息发送到用户侧设备2，以使得能够进行至少上行链路设置的预测和/或调整。

在一个实施例中，切换信息至少包括将要进行切换的宣告。在不同的实施例中，给出了切换的估计时间或时间窗口。在一个实施例中，切换信息包括基于关于当前卫星4的信息和/或关于不同的卫星4’的信息的数据。这是指它们关于无线通信的特性和/或它们的路径和/或速度等。

在一些实施例中，考虑切换之后用户设备的行为。因此，这些实施例尤其是指存在多个用户设备且所述多个用户设备受切换影响的情况。

根据一个实施例，切换信息包括关于切换之后随时间的初始接入/重新接入的类型的信息。因此，存在关于如何实现用户设备与新卫星之间的新连接或更新连接的信息。

附加地或备选地，切换信息包括关于不同的用户设备和/或用户设备组和/或服务和/或网络切片和/或通信类型的优先级的信息，即，它们的与初始接入或重新接入到新卫星相关的级别。通信类型意味着媒体接入方案、和/或波形和/或波形释放。

附加地或备选地，切换信息包括关于用于选择在切换之后的初始接入过程的开始时间的方法的信息。这避免了所有相关的用户设备在切换后同时启动或在非常小的时间窗口内启动接入过程。

无线通信系统1还包括中间设备21，当其他用户设备经由卫星4、4'和中间设备21与基站3通信时，也可以通过卫星连接信号来对中间设备21寻址。中间设备21基于切换信息来处理接收到的信号。

图6所示的无线通信系统1包括两个中间设备21，各种用户设备20与之相连。用户设备20向相应的中间设备21发送信号和/或数据，并从相应的中间设备21接收信号和/或数据(由箭头指示)。两个中间设备21被配置为经由侧链(由双箭头指示)彼此通信。

根据实施例的中间装置21用作对准实体和/或中继器。

在一个实施例中，该通信允许中间设备21之间的相互协调。根据一个实施例，在一个中间设备21不能从卫星4接收下行链路信号的情况下，不同的中间设备21可以在所提到的侧链上中继相同的信息。例如，这是指定时提前值或切换数据等。在不同的实施例中，在中间设备21之间的侧链上执行中间设备21之间的用户设备20的切换。

在图7的实施例中，中间设备21是用户侧设备2，该用户侧设备2从基站3接收许可信号，以调整和/或预测TA值或与切换有关的切换信息。在此，中间设备21经由下行链路接收与频移和/或切换信息有关的数据。例如基于先前的TA值和/或切换信息以及关于连接的用户设备20的信息，中间设备21计算单独的TA值(TA1、TA2、TAi)和/或切换信息(HO1、HO2、HOi)并将其提供给用户设备20。

使用这些值或信息，用户设备20自身执行到卫星的上行链路。因此，在所示的实施例中，中间设备21不将数据从用户设备20中继到卫星4，而是仅分配对准数据，例如，TA值、切换信息等。

图8的实施例类似于图7所示的实施例。主要区别在于：在图8的实施例中，中间设备21针对用户设备20的信号充当中继。这意味着，用户设备20只能通过中间设备21与卫星4通信，并经由卫星4与基站3通信。在所示的实施例中，中间设备21向用户设备20提供单独的TA值。在一个实施例中，单独的TA值随时间更新。

在一个实施例中，中间设备21用作基站3的准透明中继，从而允许协调的前向馈送。在不同的实施例中，中间设备21对基站充当中继用户设备，看起来像用户设备。

在一个实施例中，用户侧设备2位于例如车辆或飞机上。在不同的实施例中，它位于卫星4上。

在图9的实施例中，名为UE1、UE2、UE3的三个示例性用户设备20与中间设备21连接，该中间设备在基站3看来是用户设备并充当中继。中间设备21从连接的用户设备20接收信号，并执行朝向卫星4的上行链路。中间设备21还经由卫星4接收来自基站3的下行链路，例如，与先前的TA值或切换信息有关的下行链路。该下行链路是卫星连接信号。用户设备20接收其单独的TA值TA1、TA2、TA3，并且如果期望切换，则还接收相应的切换信息HO1、HO2、HO3。

由于单独的TA值，用户设备20向中间设备21提供它们各自以相应的时移ΔT1、ΔT2、ΔT3发送的数据D1、D2、D3。

在一个实施例中，充当中继并作为用户设备的中间设备21将与定时提前有关的优选适配的全局数据和/或总数据转发给连接的用户设备20。全局数据和/或总数据是指所有数据或特定于一组或多组用户设备的数据或单独的数据。因此，中间设备21转发或计算并分配TA值TA1、TA2、TA3，并且在切换的情况下，还转发或计算并分配切换数据HO1、HO2、HO3。在一个实施例中，基站3计算单独的TA值。该实施例与卫星的很多信令相关联。

在一个实施例中，充当中继且作为用户设备的中间设备21在基站3看起来像具有强大业务需求的用户设备。所提到的中间设备21从基站3接收TA值TA0和切换信息HO0。在一个实施例中，基站3提供的这些值是全局值或全局数据或者是总值或总数据。中间装置21基于基站3提供的数据TA0、HO0来计算单独的TA值和切换信息。该实施例是例如优选用于切换和随后的重新接入。因此，切换(特别是重新接入)由中继用户设备管理。

在另一实施例中，由用户设备实现并充当中继的中间设备21用作缓冲器。这优选地在切换期间发生。例如在中间设备21调整和/或预测各个TA值的情况下提供缓冲器功能。在图9中，通过在中间设备21朝向卫星4的上行链路中利用箭头的用户设备UE3的数据D3的延迟和利用虚线的数据，来表示缓冲器。

可能的应用字段是：

·卫星通讯；

·长距离蜂窝小区，例如农村小区的长途通信；

·连接到卫星和/或地面小区的空中平台(例如，HAPS)或无人机。

在上述实施例中，已经参考了其中用户侧设备和基站经由一颗卫星彼此通信的无线通信系统。然而，本发明不限于这些实施例。根据其他实施例，所述至少一个用户侧设备和所述基站经由多个卫星彼此通信，并且向每个卫星应用定时提前值(TA)以与相应卫星的通信的上行链路同步。根据本发明的方法，响应于许可信号，至少一个用户侧设备被配置为在无限制的时间或一定时间段内自动地为每个卫星调整定时提前值(TA)，直到至少一个用户侧设备接收到新的TA调整配置。

在上述实施例中，已经参考了由用户侧设备经由单个卫星使用分量载波CC而用于上行链路的载波聚合。然而，本发明不限于这些实施例。根据其他实施例，CC可以用于建立经由多个卫星的多个上行链路通信链路。

此外，本发明不限于载波聚合的构思，并且可以对载波或载波聚合之后的聚合载波执行定时提前(TA)调整。根据其他实施例，可以采用带宽部分BWP的构思，并且UE可以被配置为具有多达四个载波带宽部分。TA调整不排除对一个或多个BWP进行的调整。

根据38.211-4.4.5，载波带宽部分被定义为物理资源块的连续集合，该物理资源块是从给定载波上给定数字学(μ)的公共资源块的连续子集中选择的。可以为下行链路DL和上行链路UL分配载波带宽部分，如下所示：

下行链路

·UE最多可以配置有四个载波带宽部分。

·每个BW的带宽可以等于或大于同步信号SS、块带宽BW，但可能包含SS块，也可以不包含SS块。

·在给定时间，只有一个载波带宽部分可以处于活动状态。

·不期望UE在活动带宽部分之外接收物理下行链路共享信道PDSCH、物理下行链路控制信道PDCCH、信道状态信息参考信号CSI-RS或总辐射灵敏度TRS。

·每个DL BWP包括至少一个具有UE特定搜索空间USS的控制资源集CORESET。

·在主载波中，至少一个配置的DL BWP包括一个具有公共搜索空间CSS的CORESET。

上行链路

·UE最多可以配置有四个载波带宽部分。

·在给定时间，只有一个载波带宽部分可以处于活动状态。

如果UE配置有补充的上行链路，则UE可以另外在补充上行链路中最多配置有四个载波带宽部分，其中四个载波带宽部分中仅一个载波带宽部分可以在给定时间是活动的。

·UE不得在活动带宽部分之外发送接收物理上行链路共享信道PUSCH或物理上行链路控制信道PUCCH。

即使在DL和UL中可以定义多个(例如，4个)BWP，但是在每个特定时刻仅一个BWP可以是活动的，并且提供了选择特定BWP作为活动BWP的机制。根据38.321-5.15带宽部分(BWP)操作，BWP选择(或BWP切换)可以通过下面列出的几种不同方式进行。

·通过PDCCH(即，下行链路控制指示符DCI)：特定BWP可以由DCI格式0_1(UL许可)和DCI格式0_1(DL调度)中的带宽部分指示符激活。

·通过bwp-InactivityTimer：ServingCellConfig.bwp-InactivityTimer

·通过RRC信令

·通过在初始化随机接入过程时的MAC实体本身。

因此，根据其他实施例，用户侧设备使用多个分量载波CC或多个带宽部分BWP来提供多个上行链路通信链路。每个上行链路通信链路包括各自的CC或BWP，并且多个上行链路通信链路是经由单个卫星或经由多个卫星的。根据上述实施例，UE调整定时提前值(TA)，且TA是针对以下情况调整的：

-当多个上行链路通信链路是经由单个卫星时，针对所有CC或BWP联合调整；或者

-当多个上行链路通信链路是经由多个卫星时，针对CC或BWP单独调整。

可以以同时的方式或以交替的方式来使用多个通信链路。

在上述实施例中，已经参考了定时提前值或特性，例如漂移值、漂移特性或定时提前值的矢量，它们影响了定时提前值(TA)，在用户侧设备对无线通信系统的初始接入期间，将定时提前值或特性存储在数据存储器中。然而，本发明不限于这些实施例。根据其他实施例，也可以在处于连接状态时刷新用户端设备期间存储或更新定时提前值或影响定时提前值(TA)的特性，例如漂移值、漂移特性或定时提前值的矢量。

在上述实施例中，总体上已经参考了用户设备与中间设备的连接。根据实施例，用户设备可以经由无线连接或经由有线连接与中间设备连接。

在上述实施例中，总体上已参考以下情况：至少一个用户侧设备当接收到包括向用户侧设备指示允许调整定时提前值(TA)的许可信号的卫星连接信号时，对定时提前值(TA)进行调整以预补偿上行链路的同步偏移。根据实施例，可以在接收到许可信号之后的任何时间或任何时间段内进行TA值的调整或预测。例如，UE可以在长时间段或短时间段上执行TA预测，就像在卫星信号的短暂损失的情况下一样。例如由于沿通路的短暂阻塞，在UE移动期间可能发生这种情况(卫星信号的短暂丢失)。换句话说，根据实施例，TA值的调整或预测可以是响应于许可信号来进行的、

-单次执行的，即，仅在接收到许可信号后立即或在接收到许可信号后的一定时间偏移内执行一次，或在一定时间点执行一次，或在一定时间段的持续时间内执行一次；或者

-多次执行的，即，TA值的调整或预测是在接收到许可信号后立即或以一定时间偏移的多个特定时间或时间点执行的，或者在一定持续时间或时间段内的某些时间点处执行的；或者

-突发执行的，即，TA值的调整或预测是在接收到许可信号之后的多个任意或随机时间或时间点处执行的，或在一定持续时间或时间段内的任意或随机时间点处执行的；或者

-连续执行的，即，TA值的调整或预测是在接收到许可信号之后立即或以一定时间偏移开始的并持续一定持续时间或时间段，或直到接收到用于停止TA值调整或预测的另一信令。

虽然已经在装置的上下文中描述了一些方面，但是将清楚的是，这些方面还表示对应方法的描述，其中，块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤上下文中描述的方面也表示对相应块或项或者相应装置的特征的描述。可以由(或使用)硬件设备(诸如，微处理器、可编程计算机或电子电路)来执行一些或全部方法步骤。在一些实施例中，可以由这种装置来执行最重要方法步骤中的一个或多个方法步骤。

根据某些实现要求，本发明的实施例可以用硬件或软件实现，或者至少部分用硬件实现，或至少部分用软件实现。可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质(例如，软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存)来执行实现，该电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或者能够与之协作)从而执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，其能够与可编程计算机系统协作以便执行本文所述的方法之一。

通常，本发明的实施例可以实现为具有程序代码的计算机程序产品，程序代码可操作以在计算机程序产品在计算机上运行时执行方法之一。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。

其他实施例包括存储在机器可读载体上的计算机程序，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。

换言之，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机程序在计算机上运行时执行本文所述的方法之一。

因此，本发明方法的另一实施例是其上记录有计算机程序的数据载体(或者数字存储介质或计算机可读介质)，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非暂时性的。

因此，本发明方法的另一实施例是表示计算机程序的数据流或信号序列，所述计算机程序用于执行本文所述的方法之一。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如，经由互联网)传送。

另一实施例包括处理装置，例如，计算机或可编程逻辑器件，所述处理装置被配置为或适于执行本文所述的方法之一。

另一实施例包括其上安装有计算机程序的计算机，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。

根据本发明的另一实施例包括被配置为向接收机(例如，以电子方式或以光学方式)传送计算机程序的装置或系统，该计算机程序用于执行本文所述的方法之一。接收器可以是例如计算机、移动设备、存储设备等。装置或系统可以例如包括用于向接收器传送计算机程序的文件服务器。

在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如，现场可编程门阵列)可以用于执行本文所述的方法的功能中的一些或全部。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的方法之一。通常，方法优选地由任意硬件装置来执行。

本文描述的装置可以使用硬件装置、或者使用计算机、或者使用硬件装置和计算机的组合来实现。

本文描述的方法可以使用硬件装置、或者使用计算机、或者使用硬件装置和计算机的组合来执行。

Claims (25)

1.一种无线通信系统(1)，包括：

至少一个用户侧设备(2)和基站(3)，

其中所述至少一个用户侧设备(2)和所述基站(3)被配置为通过应用定时提前值(TA)来经由卫星(4)彼此通信，以便同步所述通信的上行链路，

其中所述基站(3)被配置为向所述至少一个用户侧设备(2)提供与朝向所述卫星(4)的上行链路有关的卫星连接信号，所述卫星连接信号提供配置信息以便建立并调整到所述卫星的上行链路，

其中所述至少一个用户侧设备(2)被配置为在所述至少一个用户侧设备(2)接收到所述卫星连接信号的情况下，执行对所述定时提前值(TA)的调整以便对上行链路的至少一个同步偏移进行预补偿，

其中响应于所述卫星连接信号，所述至少一个用户侧设备(2)被配置为

-自身在无限制的时间内自动地调整所述定时提前值(TA)，

或

-自身在一定时间段内自动地调整所述定时提前值(TA)，

直到所述至少一个用户侧设备(2)接收到新的TA调整配置，以及

其中，响应于所述卫星连接信号，如下执行所述TA值调整：

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号后立即在多个特定时间或时间点或在以一定时间偏移的多个特定时间或时间点处执行的，或在一定持续时间或时间段内的某些时间点处执行的；或者

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号之后的多个任意或随机时间或时间点处执行的，或在一定持续时间或时间段内的任意或随机时间点处执行的；或者

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号之后立即或以一定时间偏移开始的并持续一定持续时间/时间段，或直到接收到用于停止所述TA值调整或预测的另一信令。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中所述卫星连接信号包括向所述用户侧设备(2)指示允许调整所述定时提前值(TA)的许可信号。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中所述用户侧设备基于所述用户侧设备存储的历史定时提前值和/或漂移值定时提前值和/或漂移特性定时提前值来调整所述定时提前值。

4.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中：

所述至少一个用户侧设备(2)和所述基站(3)被配置为经由多个卫星(4)彼此通信，并针对每个卫星应用定时提前值(TA)以便同步到各个卫星的通信的上行链路，以及

其中响应于所述卫星连接信号，所述至少一个用户侧设备(2)被配置为在无限制的时间或一定时间段内针对每个卫星自动地调整定时提前值(TA)，直到所述至少一个用户侧设备(2)接收到新的TA调整配置。

5.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中所述至少一个用户侧设备(2)被配置为：预测和/或调整多个用户设备(20)之间的共享上行链路的定时提前值(TA)。

6.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中：

所述至少一个用户侧设备(2)包括数据存储设备(25)，以及

所述至少一个用户侧设备(2)被配置为基于存储在数据存储设备(25)中的先前的定时提前值或影响定时提前值(TA)的特性来调整定时提前值。

7.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中：

所述至少一个用户侧设备(2)包括数据存储设备(25)，

所述至少一个用户侧设备(2)被配置为基于存储在数据存储设备(25)中的漂移值、漂移特性或定时提前值的矢量来调整定时提前值(TA)，

所述基站(3)被配置为向所述至少一个用户侧设备(2)提供索引，所述索引指示要由所述至少一个用户侧设备(2)使用存储的哪个漂移值、哪个漂移特性或定时提前值的矢量中的哪个定时提前值。

8.根据权利要求4所述的无线通信系统(1)，其中

所述基站(3)被配置为：在所述用户侧设备(2)与所述无线通信系统(1)的初始接入期间，或在处于连接状态下刷新所述至少一个用户侧设备(2)期间，基于所述至少一个用户侧设备(2)的位置，向所述至少一个用户侧设备(2)提供要存储在数据存储设备(25)中的数据。

9.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中所述至少一个用户侧设备(2)被配置为：

针对上行链路执行载波聚合以使用多个分量载波；

当使用载波聚合时针对所有分量载波联合调整定时提前值(TA)；并且

与卫星链路信号以同时或交替的方式使用至少一条其他通信链路。

10.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中所述至少一个用户侧设备(2)被配置为：

使用多个分量载波CC或多个带宽部分BWP以提供多个上行链路通信链路，每个上行链路通信链路包括各自的CC或BWP，所述多个上行链路通信链路是经由单个卫星或经由多个卫星的，

如下调整定时提前值(TA)：

-当所述多个上行链路通信链路是经由单个卫星时，针对所有CC或BWP联合调整所述定时提前值(TA)；或者

-当所述多个上行链路通信链路是经由多个卫星时，针对CC或BWP单独调整所述定时提前值(TA)，

以同时的方式或以交替的方式来使用所述多个上行链路通信链路。

11.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中调整定时提前值(TA)的所述至少一个用户侧设备(2)是用户设备(20)。

12.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中：

所述无线通信系统(1)包括至少一个中间设备(21)和多个用户设备(20)，

调整定时提前值(TA)的所述至少一个用户侧设备(2)是中间设备(21)，

所述用户设备(20)被配置为直接地或经由中间设备(21)将信号发送到所述卫星(4)，

所述中间设备(21)被配置为用作对准实体，以及

所述中间设备(21)被配置为通过基于所述定时提前值(TA)处理所述信号来使源自所述用户设备(20)的所述信号对准。

13.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中：

所述无线通信系统(1)包括至少一个中间设备(21)和多个用户设备(20)，

调整定时提前值(TA)的所述至少一个用户侧设备(2)是中间设备(21)，所述用户设备(20)与所述中间设备(21)连接，

所述中间设备(21)被配置为用作对准实体，以及

所述中间设备(21)被配置为向连接的用户设备(20)提供定时提前值(TA)。

14.根据权利要求12所述的无线通信系统(1)，其中：

所述中间设备(21)和所述用户设备(20)相组合，

或者

所述中间设备(21)在具有软件定义的处理有效载荷的卫星(4)处，或者

所述中间设备(21)包括在用户设备(20)中，或者

所述中间设备(21)是单独的单元，或者

所述中间设备(21)包括在所述卫星(4)中。

15.根据权利要求10所述的无线通信系统(1)，其中：

所述无线通信系统(1)包括至少两个中间设备(21)，

所述至少两个中间设备(21)中的每一个被配置为用作对准实体，并且

所述至少两个中间设备(21)被配置为彼此通信。

16.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中：

所述无线通信系统(1)包括至少一个用户设备(20)和作为用户设备(20)的中间设备(21)，

调整定时提前值(TA)的所述至少一个用户侧设备(2)是中间设备(21)，

所述中间设备(21)被配置为用作中继，

所述至少一个用户设备(20)被配置为经由所述中间设备(21)与所述基站(3)通信，

所述中间设备(21)被配置为基于所述中间设备(21)与所述至少一个用户设备(20)之间的影响所述定时提前值的变化或相对运动来调整所述定时提前值(TA)。

17.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，其中所述至少一个用户侧设备(2)被配置为：预测所述卫星(4)的运动以预测所述定时提前值(TA)。

18.根据权利要求1所述的无线通信系统(1)，

其中所述基站(3)被配置为向至少一个用户侧设备(2)提供所述卫星连接信号包括的关于从当前卫星(4)到不同的卫星(4')的切换的切换信息，以及

其中至少一个用户侧设备(2)被配置为在接收到所述切换信息的情况下基于所述切换信息来调整上行链路设置。

19.根据权利要求18所述的无线通信系统(1)，其中，所述切换信息包括以下项中的一个或多个：

·预期的切换的宣告，

·基于与所述当前卫星(4)和/或所述不同的卫星(4')有关的信息进行切换的数据，

·关于与切换之后的初始接入/重新接入相关的不同的用户设备(20)和/或用户设备组(20)和/或服务和/或网络切片和/或通信类型的优先级的信息，

·关于允许在切换之后的初始接入过程和/或重新接入过程的冲突避免的信息，

·关于在切换之后的初始接入过程和/或重新接入过程的优先级的信息。

20.根据权利要求18所述的无线通信系统(1)，其中：

所述无线通信系统(1)包括至少一个中间设备(21)和多个用户设备(20)，

预测和/或调整上行链路设置的所述至少一个用户侧设备(2)是所述中间设备(21)，

所述用户设备(20)被配置为经由中间设备(21)将信号发送到基站(3)，

所述中间设备(21)被配置为用作对准实体，以及

所述中间设备(21)被配置为通过基于所述切换信息处理所述信号来相对于时间、频率、代码和其他资源中的一个或多个对准信号。

21.根据权利要求16所述的无线通信系统(1)，其中：

所述无线通信系统(1)包括至少一个中间设备(21)和多个用户设备(20)，

预测和/或调整上行链路设置的所述至少一个用户侧设备(2)是中间设备(21)，

所述用户设备(20)经由无线连接或经由有线连接与所述中间设备(21)连接，其中所述中间设备(21)被配置为用作对准实体，以及

所述中间设备(21)被配置为向连接的用户设备(20)提供切换信息。

22.根据权利要求16所述的无线通信系统(1)，其中：

所述无线通信系统(1)包括至少一个用户设备(20)和中间设备(21)，

所述至少一个用户设备(20)被配置为经由所述中间设备(21)与所述基站(3)通信，

所述中间设备(21)被配置为通过存储所述至少一个用户设备(20)的上行链路数据的至少一个传输时间间隔来在切换期间充当缓冲器。

23.一种用户侧设备(2)，其中：

所述用户侧设备(2)被配置为通过应用定时提前值(TA)来经由卫星(4)与基站(3)通信，以便同步所述通信的上行链路，

所述用户侧设备(2)被配置为接收由基站(3)提供的与朝向卫星(4)的上行链路有关的卫星连接信号，所述卫星连接信号提供配置信息，以便建立和调整到所述卫星的上行链路，

所述用户侧设备(2)被配置为在接收到所述卫星连接信号的情况下，执行对所述定时提前值(TA)的调整，以便对上行链路的至少一个同步偏移进行预补偿，以及

响应于所述卫星连接信号，所述用户侧设备(2)被配置为

自身在无限制的时间内自动地调整定时提前值(TA)，或

-自身在一定时间段内自动地调整所述定时提前值(TA)，

-直到至少一个用户侧设备(2)接收到新的TA调整配置，

其中，响应于卫星连接信号，如下执行所述TA值调整：

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号后立即在多个特定时间或时间点或在以一定时间偏移的多个特定时间或时间点处执行的，或在一定持续时间或时间段内的某些时间点处执行的；或者

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号之后的多个任意或随机时间或时间点处执行的，或在一定持续时间或时间段内的任意或随机时间点处执行的；或者

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号之后立即或以一定时间偏移开始的并持续一定持续时间/时间段，或直到接收到用于停止所述TA值调整或预测的另一信令。

24.一种基站(3)，其中：

所述基站(3)被配置为通过应用定时提前值(TA)来经由卫星(4)与至少一个用户侧设备(2)通信，以便同步所述通信的上行链路，

所述基站(3)被配置为向所述至少一个用户侧设备(2)提供与朝向所述卫星(4)的上行链路有关的卫星连接信号，所述卫星连接信号提供配置信息以便建立并调整到所述卫星的上行链路，以及

所述卫星连接信号向所述用户侧设备(2)指示允许

-自身在无限制的时间或一定时间段内自动调整定时提前值(TA)，或

-自身在一定时间段内自动地调整所述定时提前值(TA)，

直到所述至少一个用户侧设备(2)接收到新的TA调整配置，

其中，响应于卫星连接信号，如下执行所述TA值调整：

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号后立即在多个特定时间或时间点或在以一定时间偏移的多个特定时间或时间点处执行的，或在一定持续时间或时间段内的某些时间点处执行的；或者

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号之后的多个任意或随机时间或时间点处执行的，或在一定持续时间或时间段内的任意或随机时间点处执行的；或者

-所述TA值调整是在接收到所述卫星连接信号之后立即或以一定时间偏移开始的并持续一定持续时间/时间段，或直到接收到用于停止所述TA值调整或预测的另一信令。

25.一种用于处理在至少一个用户侧设备(2)与基站(3)之间经由卫星(4)的无线通信的方法，包括：

向所述至少一个用户侧设备(2)提供与朝向所述卫星(4)的上行链路有关的卫星连接信号，所述卫星连接信号提供配置信息以便建立并调整到所述卫星的上行链路，以及

在所述至少一个用户侧设备(2)接收到所述卫星连接信号的情况下，执行对所述定时提前值(TA)的调整，以便对从所述至少一个用户侧设备(2)经由卫星(4)到所述基站(3)的上行链路的至少一个同步偏移进行预补偿，所述卫星连接信号包括向所述用户侧设备(2)指示允许调整所述定时提前值(TA)的卫星连接信号，以及

其中响应于所述卫星连接信号，所述用户侧设备(2)自身在无限制的时间或一定时间段内自动地调整定时提前值(TA)，直到至少一个用户侧设备(2)接收到新的TA调整配置。

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