CN111615186A - 一种更新定时提前的方法、终端及网络设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种更新定时提前的方法、终端及基站,该方法包括:终端接收基站发送的定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;所述终端根据所述波束小区号获取对应的TA补偿信息;在TA更新周期内,所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿;所述终端使用TA补偿后的TA值发送上行数据。采用本申请实施例,可满足卫星通信系统的TA更新需求,避免用户间的上行干扰,提升系统的工作性能。
Description
技术领域
本申请通信技术领域,尤其涉及一种更新定时提前的方法、终端及网络设备。
背景技术
第五代移动通信网络(5th Generation Mobile Networks,简称5G)或未来更高级别的通信网络不仅需要满足各行各业的业务需求,还需要提供更广的业务覆盖。卫星通信相比于地面蜂窝通信具有巨大优势,其通信距离更远、覆盖面积更大、通信频带更宽,可以为用户提供任意时间、任意地点的通信服务。因此,卫星通信应用前景非常广阔,特别是在国际国内通信、应急救灾等方面具有独特的优势。根据卫星的轨道高度,可以将卫星通信系统分为同步轨道(Geostationary Earth Orbit,简称GEO)系统,中轨(Medium EarthOrbit,简称MEO)卫星通信系统和低轨(Low Earth Orbit,简称LEO)卫星通信系统。其中,低轨卫星因为具有数据传播时延和功率损耗更小、发射成本更低、可做到全球覆盖等优点,成为了关注热点。
在进行上行传输时,一个重要特征是不同用户设备(User Equipment,简称UE)在时频上正交多址接入(orthogonal multiple access,简称OMA),即来自同一小区的不同UE的上行传输之间互不干扰。为了保证上行传输的正交性,避免小区内(intra-cell)干扰,基站要求来自同一子帧但不同频域资源的不同UE的信号到达基站的时间基本上是对齐的。基站只要在循环前缀(Cyclic Prefix,简称CP)范围内接收到UE所发送的上行数据,就能够正确地解码上行数据,因此,上行同步要求来自同一子帧的不同UE的信号到达基站的时间都落在CP之内。为了保证接收侧(基站侧)的时间同步,LTE提出了定时提前(Timing Advance,简称TA)的机制。对于UE侧,TA本质上是接收到下行子帧的起始时间与传输上行子帧的时间之间的一个负偏移(negative offset)。基站通过适当地控制每个UE的偏移,可以控制来自不同UE的上行信号到达基站的时间。对于离基站较远的UE,由于有较大的传输延迟,就要比离基站较近的UE提前发送上行数据。
因为卫星与UE之间的距离和传输时延变化也较快,因此卫星通信系统的TA变化率远远大于地面通信系统。因此需要新的TA方法,以满足不断变化的包括但不限于卫星通信的需要。
发明内容
本申请实施例所要解决的技术问题在于,提供一种更新/补偿/调整定时提前的方法、终端网络设备(基站),芯片,装置,系统,存储介质,计算机程序,数据结构等等,以解决现有TA更新/补偿/调整机制无法满足卫星通信系统,以及其他任何通信延时长,或者更新周期不能太频繁的通信系统中的TA更新/补偿/调整需求的问题。
第一方面,本申请的实施例提供了一种更新定时提前的方法,可包括:
终端接收基站发送的定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
所述终端根据所述波束小区号获取对应的TA补偿信息;
在TA更新周期内,所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿;
所述终端使用TA补偿后的TA值发送上行数据。
在一种可能的实现方式中,所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于获取所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括:当前波束小区的最大TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
在一种可能的实现方式中,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述终端根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
所述终端根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差。
在一种可能的实现方式中,,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,c表示光速,ω表示卫星与用户间的相对角速度,R表示地球半径,h表示卫星轨道高度,θ表示地心角数据;
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
在一种可能的实现方式中,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的多普勒频偏数据,所述终端根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
所述终端根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
在一种可能的实现方式中,,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,fc表示载波频率,fd表示当前位置的多普勒频偏;
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿,包括:
所述终端和卫星相互靠近时,所述终端将所述TA更新值与所述TA补偿数据中的任一数据的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,所述终端将所述TA更新值与所述TA补偿数据中的任一数据的绝对值相减进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿,包括:
所述终端和卫星相互靠近时,所述终端将所述TA更新值与所述最大TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,所述终端将所述TA更新值与所述最小传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述TA补偿数据还包括:
当前波束小区的最小TA偏差和最大传输时延TA偏差;
所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿,包括:所述终端根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差;
所述终端根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述终端和卫星相互靠近时,所述终端根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差,包括:
所述终端根据最大TA偏差,最大传输时延TA偏差,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差;
所述终端根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,包括:
所述终端选择最大传输时延TA偏差的绝对值与N倍的所述帧TA偏差相加,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
在一种可能的实现方式中,所述终端和卫星相互远离时,所述终端根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差,包括:所述终端根据最小TA偏差,最小传输时延TA偏差,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差:
所述终端根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,包括:所述终端选择最小传输时延TA偏差的绝对值的负值与(N-1)倍的所述帧TA偏差相减,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
所述终端获取所述终端的位置信息;
所述终端根据所述位置信息和所述波束小区的边缘点的位置确定所述终端在所述波束小区的相对位置;
所述终端对所述波束小区两个边缘点之间的TA偏差进行线性化处理,根据所述波束小区的边缘点的TA偏差获取TA偏差线性变化的第一斜率,或者根据所述波束小区的边缘点的传输时延TA偏差获取传输时延TA偏差线性变化的第二斜率;
根据所述终端的相对位置和第一斜率获取所述终端当前位置的TA偏差,或者根据所述终端的相对位置和第二斜率获取所述终端当前位置的传输时延TA偏差;
所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿,包括:
所述终端和卫星相互靠近时,所述终端将所述TA更新值与所述终端当前位置的TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,所述终端将所述TA更新值与所述终端当前位置的传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述终端接收基站发送的TA更新值,为所述基站根据当前时刻的传输时延TA偏差进行补偿后发送的TA更新值。
第二方面,本申请的实施例提供了一种更新定时提前的方法,可包括:
基站向终端发送定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
所述基站接收所述终端使用TA补偿后的TA值发送的上行数据;
其中,所述波束小区号与所述终端用于对所述TA更新值进行TA补偿的TA补偿信息对应。
在一种可能的实现方式中,所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于计算所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括以下至少一种:当前波束小区的最大TA偏差、最小TA偏差、最大传输时延TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
第三方面,本申请的实施例提供了一种终端,可包括:
收发单元,用于接收基站发送的定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
处理单元,用于根据所述波束小区号获取对应的TA补偿信息,在TA更新周期内,根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿;
所述收发单元还用于使用TA补偿后的TA值发送上行数据。
在一种可能的实现方式中,所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于获取所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括:当前波束小区的最大TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
在一种可能的实现方式中,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述处理单元具体用于:
根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率;
根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,c表示光速,ω表示卫星与用户间的相对角速度,R表示地球半径,h表示卫星轨道高度,θ表示地心角数据;
在一种可能的实现方式中,所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
在一种可能的实现方式中,所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
在一种可能的实现方式中,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的多普勒频偏数据,所述处理单元还用于:
根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率;
根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
在一种可能的实现方式中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,fc表示载波频率,fd表示当前位置的多普勒频偏;
在一种可能的实现方式中,所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
在一种可能的实现方式中,所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,将所述TA更新值与所述TA补偿数据中的任一数据的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,将所述TA更新值与所述TA补偿数据中的任一数据的绝对值相减进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,将所述TA更新值与所述最大TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,将所述TA更新值与所述最小传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述TA补偿数据还包括:
当前波束小区的最小TA偏差和最大传输时延TA偏差;
所述处理单元具体用于:
根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差;
根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,根据最大TA偏差,最大传输时延TA偏差,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差;
选择最大传输时延TA偏差的绝对值与N倍的所述帧TA偏差相加,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元具体用于:
所述终端和卫星相互远离时,根据最小TA偏差,最小传输时延TA偏差,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差:
选择最小传输时延TA偏差的绝对值的负值与(N-1)倍的所述帧TA偏差相减,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
在一种可能的实现方式中,所述处理单元还用于:
获取所述终端的位置信息;
根据所述位置信息和所述波束小区的边缘点的位置确定所述终端在所述波束小区的相对位置;
对所述波束小区两个边缘点之间的TA偏差进行线性化处理,根据所述波束小区的边缘点的TA偏差获取TA偏差线性变化的第一斜率,或者根据所述波束小区的边缘点的传输时延TA偏差获取传输时延TA偏差线性变化的第二斜率;
根据所述终端的相对位置和第一斜率获取所述终端当前位置的TA偏差,或者根据所述终端的相对位置和第二斜率获取所述终端当前位置的传输时延TA偏差;
所述处理单元根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿时,具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,将所述TA更新值与所述终端当前位置的TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,将所述TA更新值与所述终端当前位置的传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
在一种可能的实现方式中,所述终端接收基站发送的TA更新值,为所述基站根据当前时刻的传输时延TA偏差进行补偿后发送的TA更新值。
第四方面,本申请的实施例提供了一种基站,可包括:
发送单元,用于向终端发送定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
接收单元,用于接收所述终端使用TA补偿后的TA值发送的上行数据;
其中,所述波束小区号与所述终端用于对所述TA更新值进行TA补偿的TA补偿信息对应。
在一种可能的实现方式中,所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于计算所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括以下至少一种:当前波束小区的最大TA偏差、最小TA偏差、最大传输时延TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
第五方面,提供一种方法,可包括:接收网络设备发送的TA值;获取TA变化率;根据所述TA变化率和所述TA值与所述基站通信。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述TA变化率和所述TA值与所述基站通信,包括根据所述TA变化率补偿所述TA值;根据补偿后TA值与所述网络设备通信。应该理解的是这里的补偿还可以称为更新或者调整等类似的词语,主要根据TA变化率对TA值做一个增大或缩小,以满足TA值更新不及时时带来的通信问题。
在一种可能的实现方式中,所述获取TA变化率包括下述一种或者多种方法:接收一个或者多个所述TA变化率;根据接收到的TA变化率指示信息,获取所述TA变化率,其中,所述变化率指示信息与所述TA变化率有对应关系(可以理解,所述对应关系还包括覆盖区域与所述TA变化率指示信息的对应关系和/或,参考位置与所述TA变化率指示信息的对应关系。);根据等效信息,获取所述TA变化率;或者,获取存储在所述终端的所述TA变化率。
在一种可能的实现方式中,所述获取TA变化率包括两种方法,则一种方法获取所述TA变化率的一部分,另一种方法获取所述TA变化率的另一部分。可以理解,这种可以应用于透传的场景。其中,从终端到卫星的TA变化率用一种方式获取,从卫星到基站的TA变化率用另一种方式获取。
在一种可能的实现方式中,所述TA变化率包括下述一种或者多种,所述TA变化率的偏移量,所述TA变化率的基于单位步长的缩放值,或者单位时间内TA变化量。其中,所述单位步长或者单位时间可以是预先配置的(例如协议事先约定的),或者可以是从所述网络设备接收的,当然还可以有其他方式。所述从所述网络设备接收的包括,接收所述单位步长或者所述单位时间,或者接收所述单位步长的指示信息或者所述单位时间的指示信息。可以理解的是,预先配置也可以配置接收所述单位步长或者所述单位时间,或者接收所述单位步长的指示信息或者所述单位时间的指示信息。其中所述单位步长的指示信息与所述单位步长有对应关系;所述单位时间的指示信息与所述单位时间有对应关系。
在一种可能的实现方式中,根据等效信息,获取所述TA变化率包括:根据等效信息,从接收到的一个或者多个TA变化率中,选择一个所述TA变化率;或者,根据所述等效信息,计算所述TA变化率;其中所述等效信息可以是接收所述网络设备发送的,或者可以是所述终端直接获取的。
在一种可能的实现方式中,所述等效信息包括下述一下或者多项,多普勒频偏,轨道高度和终端与所述网络设备的仰角,轨道高度和终端与所述网络设备的张角,或者,轨道高度和终端与所述网络设备的地心角。可以理解的是,凡是可以计算TA变化率,或者可以选择TA变化率的信息都可以称为等效信息,上面只可以是对等效信息的举例,并不够成一种限制。
在一种可能的实现方式中,在根据所述TA变化率补偿所述TA值之前所述方法还包括,根据接收到的一个或者多个TA值,调整所述TA变化率。可以理解,终端可以是在不断的周期性的接收TA值,如果终端接入网络设备一段时间,则接收到了多个TA值,因为终端可以根据之前收到的多个TA值调整TA变化率。一般的,多个TA值之间的变化大,则说明终端需要更多的调整TA变化率。
在一种可能的实现方式中,所述TA变化率包括下述一或者多项,公共TA变化率,特定TA变化率,所述公共变化率与所述TA变化率的差值,或者两次特定TA变化率的差值;其中,所述公共TA变化率可以是所述网络设备的覆盖区域内一个参考位置的TA变化率;所述特定TA变化率可以是所述终端所在位置的TA变化率。其中,公共变化率可以是发给覆盖区域内的一个终端,多个终端(这多个终端可以是一组终端,例如可以把地理位置近的,或者移动速度相同的多个终端认为可以是一组),或者全部终端,本申请对此不做限制。另外,可以通过广播信息发送,也可以不通过广播信息发送。特定TA变化率可以是发给一个终端,或者一组终端的(分组的条件可以与上面类似)。
在一种可能的实现方式中,所述覆盖区域包括所述网络设备覆盖的一个或者多个小区,所述网络设备的一个或者多个波束在地面上的投影区域,所述网络设备覆盖的一个小区的一部分区域,或者所述网络设备的一个波束在地面上投影的一部分区域。可以理解的是,该覆盖区域还可以有其他的划分方式,一般来说应该可以是网络设备能够覆盖区域的一部分或者全部。
在一种可能的实现方式中,网络设备发送的信息(包括但不限于下述信息中的一种或者多种,所述TA变化率,所述TA变化率指示信息,所述等效信息,所述单位步长,或者所述单位时间),可以通过下述信息中的一种或者多种发送SIB,RRC,DCI,MIB,TAC,或者PDSCH。可以理解的是,如果是PDSCH则还可以分为随下行数据一起在PDSCH中发送或在单独分配的PDSCH中下发(可以理解PDSCH不发其他信息)。一般的,这种多用于发送特定TA变化率。
在一种可能的实现方式中,上述网络设备发送的信息可以与TA值一起发送或者分开发送,发送的周期也可以相同或者不同。可以理解,如果一起发,那么发送的周期可以是相同的。发送周期不同的话,可以在发送两次TA值之间,发送一到多次上述信息,也可以在多次TA值之间发送一次上述信息。如果是一起发,可以在一条消息中,也可以不在一条消息中。
在一种可能的实现方式中,上述信息在SIB,RRC,DCI,MIB,TAC,或者PDSCH中发送,可以是在信息中的新增字段,或者复用信息中的原有字段。
在一种可能的实现方式中,如果是再生卫星场景,则可能仅仅在初始接入时获取TA变化率,后续不在需要获取该TA变化率。
第六方面,提供一种通信方法,包括:网络设备向一个或者多个终端发送TA值;发送下述信息中的一种或者多种,TA变化率,TA变化率指示信息,等效信息,单位步长,或者单位时间;
根据所述TA值与终端通信。
在一种可能的实现方式中,所述TA变化率包括下述一种或者多种,所述TA变化率的偏移量,所述TA变化率的基于单位步长的缩放值,或者单位时间内TA变化量;其中,所述单位步长或者单位时间可以是预先配置的,或者可以是所述网络设备发送的;所述网络设备发送的包括,发送所述单位步长或者所述单位时间,或者发送所述单位步长的指示信息或者所述单位时间的指示信息。
在一种可能的实现方式中,所述变化率指示信息与所述TA变化率有对应关系,所述对应关系还包括覆盖区域与所述TA变化率指示信息的对应关系和/或,参考位置与所述TA变化率指示信息的对应关系。
在一种可能的实现方式中,所述等效信息包括下述一下或者多项,多普勒频偏,轨道高度和终端与所述网络设备的仰角,轨道高度和终端与所述网络设备的张角,或者,轨道高度和终端与所述网络设备的地心角。
在一种可能的实现方式中,所述TA变化率包括下述一或者多项,公共TA变化率,特定TA变化率,或者所述公共变化率与所述TA变化率的差值;其中,所述公共TA变化率可以是所述网络设备的覆盖区域内一个参考位置的TA变化率;所述特定TA变化率可以是所述终端所在位置的TA变化率。
在一种可能的实现方式中,所述覆盖区域包括所述网络设备覆盖的一个或者多个小区,所述网络设备的一个或者多个波束在地面上的投影区域,所述网络设备覆盖的一个小区的一部分区域,或者所述网络设备的一个波束在地面上投影的一部分区域。
在一种可能的实现方式中,所述发送下述信息中的一种或者多种包括,通过SIB,RRC,DCI,MIB,TAC,或PDSCH发送。其中PDSCH可以是在PDSCH中与其他数据一起发送,也可以是单独在PDSCH中发送。
在一种可能的实现方式中,所述发送下述信息中的一种或者多种不与所述发送TA信息同时发送,或者所述发送下述信息中的一种或者多种与所述发送TA信息同时发送;或者,所述发送下述信息中的一种或者多种与所述发送TA信息的周期相同或者不同。
第七方面,提供了一种装置。本申请提供的装置具有实现上述方法方面中终端或基站(或者网络设备或者卫星)行为的功能,其包括用于执行上述方法方面所描述的步骤或功能相对应的部件(means)。所述步骤或功能可以通过软件实现,或硬件(如电路)实现,或者通过硬件和软件结合来实现。
在一种可能的设计中,上述装置包括一个或多个处理器和通信单元。所述一个或多个处理器被配置为支持所述装置执行上述方法中终端和/或基站(或者网络设备或者卫星)相应的功能。例如,根据波束小区号获取对应的TA补偿信息。所述通信单元用于支持所述装置与其他设备通信,实现接收和/或发送功能。例如,接收基站发送的TA更新值和波束小区号。
可选的,所述装置还可以包括一个或多个存储器,所述存储器用于与处理器耦合,其保存装置必要的程序指令和/或数据。所述一个或多个存储器可以和处理器集成在一起,也可以与处理器分离设置。本申请并不限定。
所述装置可以为智能终端或者可穿戴设备等,所述通信单元可以是收发器,或收发电路。可选的,所述收发器也可以为输入/输出电路或者接口。
所述装置还可以为芯片。所述通信单元可以为芯片的输入/输出电路或者接口。
另一个可能的设计中,上述装置,包括收发器、处理器。,该处理器用于运行存储器中的计算机程序,使得该装置执行第一方面至第六任意一方面或者多方面所述的方法。其中存储器可以设置在装置内或者装置外。
第八方面,提供了一种系统,该系统包括上述终端和基站。(或者包括终端,卫星和基站;或者包括终端和卫星)
第九方面,提供了一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,该计算机程序包括用于执行第一方面至第六方面任意一方面或者多方面。
第十方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面至第六方面任意一方面或者多方面的方法。
第十一方面,提供一种装置,用于实现上述第一方面至第六方面任意一方面或者多方面的方法。
第十二方面,提供一种装置,包括,接收单元,用于接收网络设备发送的TA值;获取单元,用于获取TA变化率;收发单元,用于根据所述TA变化率和所述TA值与所述基站通信。(其中收发单元,可以包括接收单元和发送单元,二者可以分开或者合并设置)
在一种可能的实现方式中,所述获取单元具体用于,根据所述TA变化率补偿所述TA值;所述收发单元具体用于,根据补偿后TA值与所述网络设备通信。
在一种可能的实现方式中,所述获取单元具体用于,接收一个或者多个所述TA变化率;或者,根据接收到的TA变化率指示信息,获取所述TA变化率,其中,所述变化率指示信息与所述TA变化率有对应关系;或者,根据等效信息,获取所述TA变化率;或者,获取存储在所述终端的所述TA变化率。(其中获取单元有时可以与接收单元相同)
在一种可能的实现方式中,所述获取单元具体用于,一种方法获取所述TA变化率的一部分,另一种方法获取所述TA变化率的另一部分。可以理解,这种可以应用于透传的场景。其中,从终端到卫星的TA变化率用一种方式获取,从卫星到基站的TA变化率用另一种方式获取。
在一种可能的实现方式中,所述获取单元具体用于:根据等效信息,从接收到的一个或者多个TA变化率中,选择一个所述TA变化率;或者,根据所述等效信息,计算所述TA变化率。
在一种可能的实现方式中,所述接收单元还用于,根据接收到的一个或者多个TA值;所述调整单元用于,调整所述TA变化率。
在一种可能的实现方式中,所述TA变化率包括下述一或者多项,公共TA变化率,特定TA变化率,或者所述公共变化率与所述TA变化率的差值;其中,所述公共TA变化率可以是所述网络设备的覆盖区域内一个参考位置的TA变化率;所述特定TA变化率可以是所述终端所在位置的TA变化率。其中,公共变化率可以是发给覆盖区域内的一个终端,多个终端(这多个终端可以是一组终端,例如可以把地理位置近的,或者移动速度相同的多个终端认为可以是一组),或者全部终端,本申请对此不做限制。另外,可以通过广播信息发送,也可以不通过广播信息发送。特定TA变化率可以是发给一个终端,或者一组终端的(分组的条件可以与上面类似)。
在一种可能的实现方式中,所述覆盖区域包括所述网络设备覆盖的一个或者多个小区,所述网络设备的一个或者多个波束在地面上的投影区域,所述网络设备覆盖的一个小区的一部分区域,或者所述网络设备的一个波束在地面上投影的一部分区域。
在一种可能的实现方式中,如果是再生卫星场景,则可能仅仅在初始接入时获取TA变化率,后续不在需要获取该TA变化率。
第十三方面,提供装置,包括:发送单元,用于向一个或者多个终端发送TA值;所述发送单元还用于,发送下述信息中的一种或者多种,TA变化率,TA变化率指示信息,等效信息,单位步长,或者单位时间;收发单元,用于根据所述TA值与终端通信。(收发单元可以包括接收单元和发送单元,二者可以合并或者分开设置)
在一种可能的实现方式中,所述发送单元具体用于,通过SIB,RRC,DCI,MIB,TAC,或PDSCH发送信息。其中PDSCH可以是在PDSCH中与其他数据一起发送,也可以是单独在PDSCH中发送。
在一种可能的实现方式中,所述发送单元发送的下述信息中的一种或者多种不与所述发送TA信息同时发送,或者所述发送下述信息中的一种或者多种与所述发送TA信息同时发送;或者,所述发送下述信息中的一种或者多种与所述发送TA信息的周期相同或者不同。
通过上述方法,装置,存储介质,程序或者芯片,可以使得装置根据自身TA变化率(或者公共TA变化率),补偿接收到的TA值,避免因TA偏差产生的用户间干扰及影响上行译码性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1为本申请实施例提供的一种卫星通信系统的架构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种更新定时提前的方法的流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种最大TA偏差与传输时延TA偏差的变化示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种更新定时提前的方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的又一种数据压缩的方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种终端的组成示意图;
图7为本申请实施例提供的另一种终端的组成示意图;
图8为本申请实施例提供的一种基站的组成示意图;
图9为本申请实施例提供的另一种基站的组成示意图;
图10为本申请实施例提供的另一种方法流程图;
图11为本申请实施例提供的另一种方法流程图;
图12为本申请实施例提供的另一种方法流程图;
图13为本申请实施例提供的另一种方法流程图;
图14为本申请实施例提供的卫星与地面站(基站)的几何关系示意图;
图15为本申请实施例提供的另一种卫星通信系统的架构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请的实施例进行描述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例的技术方案中所称的终端,可以是一种具有通信功能的设备,可以包括具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备等。在不同的网络中终端可以叫做不同的名称,例如:接入终端、用户设备(user equipment,UE)、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的终端设备。终端设备可以经无线接入网(radio access network,RAN)与一个或多个核心网进行通信,或者可以通过自组织或免授权的方式接入分布式网络,终端设备还可以通过其它方式接入无线网络进行通信,终端设备也可以与其它终端设备直接进行无线通信,本申请的实施例对此不作限定。
本申请实施例中所称的基站(或者称为网络设备,或者称为地面站)可以是一种部署在无线接入网用以提供无线通信功能的设备。在不同的无线接入系统中基站的叫法可能有所不同,例如在通用移动通讯系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)网络中基站称为节点B(NodeB),而在LTE网络中的基站称为演进的节点B(evolvedNodeB,eNB或者eNodeB),在新空口(newradio,NR)网络中的基站称为收发点(transmissionreception point,TRP)或者下一代节点B(generation nodeB,gNB),或者在其他多种技术融合的网络中,或者在其他各种演进网络中的基站也可能采用其他叫法。本发明并不限于此。在本申请中基站可以部署在卫星上,也可以部署在地面站中。
本申请实施例中所称的卫星,指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运行的装置。根据卫星的轨道高度,可以将卫星分为同步轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星、中轨(medium earth orbit,MEO)卫星和低轨(low earth orbit,LEO)卫星。所述卫星可能因部署了网络设备而具备星上数据处理的能力,也可能部署了只能对接收数据进行频谱搬移的装备,而将数据转发到部署在地面上的网络设备处理。
本申请实施例中的补偿也可以称为调整,包括调大,调小等,本申请对此不做限制。
本申请实施例中的指示可以包括直接指示和间接指示。直接指示可以是直接发送或者告知需要指示的信息。间接指示可以是发送其他信息,该信息可以间接的指示的需要获取的信息,或者该信息本来指示其他信息,但在本申请中也可以指示其他信息,或者根据指示的信息进行计算后可以获取需要的信息。
本申请实施例中TA值指的是终端接收的下行子帧起始时间与发送的上行子帧起始时间之间的一个偏移量。网络设备可以通过向每个终端指示专属TA值,将来自不同终端的上行信号到达网络设备的时间偏差控制在误差允许的范围内,以此避免小区内不同终端信号之间的干扰。
本申请实施例中TA变化率指的是TA值随时间变化的快慢,描述的是TA值变化的快慢程度。应该理解的是本申请中提到的TA变化率不仅包括TA变化率本身,还可以是TA变化率的偏移量,该偏移量可以是针对前次收到的TA变化率(或者TA偏移量)的偏移量,还可以是针对其他值的偏移量。这样可以节省发送的比特数。
本申请实施例中等效信息可以是,能够通过理论公式与TA变化率互相推导、换算的参数或变量。一般地,能与TA变化率互相换算的信息包括多普勒频偏信息,包括终端与卫星的仰角、张角、地心角等角度与轨道高度结合的信息等。这里仅对等效信息作简单举例,等效信息不仅限于上述信息。
本申请实施例中单位步长可以是,将某种单位长度作为一个量化单位。可以理解,单位步长是一种缩放量,其使用可以达到节省传送比特的效果。例如,TA变化率的单位为us/s,将2个us/s(即2us/s)作为单位步长,指示+2表示TA变化率+4us/s,指示-3则表示TA变化率为-6us/s。又例如,现有协议中使用的最小采样时间长度为Tc,将16·64个Tc作为单位步长,网络设备指示TA值可以以上述步长为量化单位,如果网络设备指示TA值等于6,代表实际TA调整量为6·(16·64·Tc)。这里,对单位步长定义使用的单位及长度不做限制。
本申请实施例中单位时间可以是,将一定的时间长度作为一个量化单位。例如,单位时间可以是以现有时间单位为长度的时间(如1ms,1s等),可以是一段固定长度(如2s,10s)的约定时间,也可以是指定定时器的超时时间(如上行时间对齐定时器的一种可配的超时时间,500ms)等。这里,对单位步长定义使用的单位及长度不做限制。
请参照图1,为本申请实施例提供的一种卫星通信系统的架构示意图,在图1所示架构下,由卫星10,基站20(图1中基站20集成在卫星10上)、终端30等组成。
其中,卫星10位于太空,其可以和地面站和终端30进行通信。
基站20可以与卫星10集成设置,由卫星来实现基站20的功能,这种通信系统场景可以称为再生卫星场景(如图1所示)。
基站20与卫星10也可以独立设置在通信系统中,其可以通过卫星10向终端30发送数据,也可以独立向终端30发送控制信令和数据。例如,基站20可以周期性的向终端30发送TA更新值,以便终端30根据接收到的TA更新值对上行数据进行处理。还可以进行波束小区的划分,为波束小区编号,然后可以向终端30发送波束小区号,以便终端30知道自身处于哪个波束小区,并根据波束小区号对应的TA补偿信息来对接收到的TA更新值进行补偿。再例如,基站20在地面站上,上行通信可以包括两部分,终端30到卫星10,卫星10再到基站20,下行通信也包括两部分,基站20到卫星10,卫星10再到终端30。其中基站与卫星之间的可以称为馈电链路,卫星与终端之间的可以称为用户链路。这此例中,卫星10没有处理能力,或者处理能力比较弱,需要基站20的协助。这种通信场景可以称为透传卫星场景(如图15所示)。
应该理解的是,当基站20和卫星10分开设置的时候,本申请中关于基站20执行的方法可以由卫星10独立或者卫星10与基站20一起执行;本申请中卫星10独立执行的方法也可以由基站20独立执行或者卫星10与基站20一起执行,本申请对此不做限制。
在通信系统中,TA值通常根据一定的周期进行更新,其更新周期可以为2Hz。TA值的更新频率还可以为在500ms内发送一次TA更新命令(携带TA值)。例如,网络设备给终端下发以16·64/2μ·Tc的整数倍为调整粒度的TA值(又可以称为TA调整命令,其携带TA值。终端收到TA值(可以仅根据TA值,也可以根据TA值和其他指示一起),进行TA更新(或者称为TA调整)),其中,Tc=1/(480·103·4096)=0.509×10-6ms可以是时间长度单位,μ可以是指代与子载波宽度的索引。TA调整命令有如下两种形式:
初始接入时,使用x1比特的TA调整命令,该值指示了终端要进行调整的时间量的索引。终端接收到该命令后会调整上行传输定时,此时的调整相对于终端的下行定时进行。这允许网络设备以16·64/2μ倍Tc为步长,在0到TA最大值的范围内设定定时提前量。
初始接入取得上行同步后,还需要不断地更新终端的TA值,以应对终端与网络设备位置变化或信道环境变化等原因造成的信道到达网络设备所用传输时间的变化。TA的更新过程可以是通过网络设备发出x2比特的TA更新命令(可以与TA调整命令类似),以指示终端基于原有的上行传输定时,调整其新的传输定时。更新命令同样以16·64/2μ倍Tc为步长,在协议规定的范围内调整TA值。TA的更新值可取正也可取负,取正值表示终端和网络设备之间的传输时延变大,取负值表示终端和网络设备之间的传输时延变小。
另外,在通信系统中,TA偏差不仅包括传输时延TA偏差,还包括更新周期TA偏差,因为信号从卫星到终端的传输时延较长,当终端接收到卫星下发的TA时,当前时刻实际TA值与终端接收TA值之间已经产生了传输时延TA偏差;且在TA更新周期内,随着时间的进一步发展,当前时刻实际TA值相对于终端接收TA值之间还会产生更新周期TA偏差,导致实际TA值与终端接收TA值发生更大的偏差。
终端30其可以和卫星10或基站20进行数据通信,可接收卫星10或基站20发送的控制信令和下行数据,还可以向卫星10或基站20发送上行数据来完成各种业务数据的传输。终端30通过接收基站20发送的TA更新值和波束小区号,可以获取TA补偿信息来对TA更新值进行TA补偿,从而减小TA更新值与实际TA的偏差,避免因TA偏差产生的不同终端间的干扰以及对译码性能造成的影响,提升卫星通信系统的通信性能。
如图10-图13任一幅或者多幅图所示,可选的,网络设备接收终端发送的上行参考信号(1001)。例如,上行随机接入前导、SRS、DMRS、PUCCH等信号。根据该上行参考信号网络设备获取对应终端的TA值。网络设备将TA值(周期性地)下发给终端(1002或者,1300))。终端接收网络设备下发的TA值(1001或者1301)。终端获取网络设备指示的TA变化率或其等效信息(1102),或者自行估计TA变化率。在收到新的TA值之前,补偿接收到的网络设备下发TA值(1004,1104,或者1302)。
在一种可能的实现方式中,终端根据网络设备指示(包括直接指示和间接指示)的公共变化率和接收TA值,补偿接收到的TA值。根据补偿后的TA值与网络设备通信。
在一种可能的实现方式中,终端根据网络设备指示(包括直接指示和间接指示)的公共变化率和接收TA值,调整公共变化率,根据调整后的公共变化率补偿接收到的TA值。根据补偿后的TA值与网络设备通信。
在另一种可能的可以是实现方式中,终端根据网络设备指示TA值和该终端的变化率,补偿接收到的TA值。根据补偿后的TA值与网络设备通信。
在本申请实施例中,为了描述的方便和一致性,一般以基站20集成在卫星10上为例进行说明,当基站20位于通信系统时,可以增加卫星10的转发流程,一般的其余流程类似。可以理解的是,其余流程也可以不同,下文中可以通过例子,举例说明一下不同的场景。
下面结合图2-图14对本申请更新定时提前的方法进行详细描述。
请参见图2,图2为本申请实施例提供的一种更新定时提前的方法的流程示意图;具体包括如下步骤:
S201.终端接收基站发送的定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号。
可选地,基站可以通过随机接入前导、探测参考信号(Sounding ReferenceSignal,简称SRS)等其他信号按一定周期更新TA的值,并将TA更新命令发送给终端。终端按相同周期接收基站发送的TA更新值。
可选地,基站可以通过发送无线资源控制协议(Radio Resource Control,简称RRC)、系统消息块(System Information Block,简称SIB)、下行控制信息(DownlinkControl Information,简称DCI)、主系统模块(master information block,简称MIB)或其它信令,获知基站发送的波束小区号。或者,基站还可以构造信息的信令来发送TA更新值和/或波束小区号,本申请实施例不作任何限定。
其中,在发送波束小区号之前,基站可以按照某个参数,例如角度、时间或者对应地面的投影尺寸,将卫星的过顶期间划分成多个区域,每个区域有唯一的编号和各自的TA预补偿值。每个区域可以是一个小区,一般来说一个卫星小区的范围通常对应一个卫星波束在地面上的投影;每个区域也可以包含多个卫星波束或者多个小区,或者只包含一个卫星波束中的一部分区域。在新无线接入技术(New Radio access technology,简称NR)中,同一小区可能存在不同的小波束,例如同步信号块(Synchronization Signal Block,简称SSB)会对应一个小区内的不同波束,这些波束可以被设计成在地面看来呈现出某种角度或者地理区域分布的特点,这些波束集合同样可以作为划分后的区域。另外,针对一个或一组终端还可以有专门的跟踪波束,这些针对一个小区内的跟踪波束也可以作为划分后的区域。
例如,可以以卫星过顶期间的地心角范围为例来划分区间,并为每个区间设置唯一的编号来作为波束小区号,其可用于终端或其他设备区分和识别波束小区,波束小区号也可以称为波束小区的编号、波束小区的标识等,本申请实施例不作任何限定。
S202.所述终端根据所述波束小区号获取对应的TA补偿信息。
其中,波束小区号与TA补偿信息绑定在一起。TA补偿信息可以由基站通过上述的信令与波束小区号一起发送给终端,也可以单独发送。或者,在所有波束小区的角度不变的情况下,TA补偿信息也可以作为本地信息存储在终端侧,本申请实施例同样不作任何限定。
在本申请的实施例中,为了描述方便,将采用卫星轨道为700km,终端最小仰角为10度,TA更新周期为80ms的低轨卫星通信系统为例进行说明。这里以卫星过顶期间的地心角范围为例来划分区间。设卫星通信系统的波束小区半径为100km,对应地心角:
θ=l/R=0.03136rad=1.796°
其中,l表示波束小区的直径,R表示地球半径。
由于TA偏差由传输时延TA偏差和更新周期TA偏差组成,因此TA补偿信息可以由ΔTAupdate和ΔTAtrans两部分或其他一些可以计算这两个TA补偿数据的参考数据组成。当所述终端位于所述波束小区内时,所述终端的TA偏差为传输时延TA偏差与更新周期TA偏差之和,所述更新周期TA偏差为当前位置的往返传输时延变化率与当前TA更新周期已持续时长的乘积。这些TA补偿信息可以由基站下发,且可以有多种指示和表示方法,例如,每个波束小区的TA偏差补偿信息(单位为TA步长)可以如下表所示:
设终端在卫星过顶期间依次经历波束小区1-20。其中,波束小区1-10与11-20的TA补偿数据以星下点为中心对称。
如上表所示,基站下发作为每个波束小区的TA补偿信息。其中,表示某波束小区内的终端刚接收到基站下发的TA更新值时,接收的TA更新值与实际TA的最大偏差的绝对值,也即最大传输时延TA偏差,表示某波束小区内的终端刚接收到基站下发的TA更新值时,接收的TA更新值与实际TA的最小偏差的绝对值,也即最小传输时延TA偏差,;|ΔTAmax|表示某波束小区内的终端在接收基站下发的下一个TA更新值前,接收的TA更新值与实际TA最大偏差的绝对值,|ΔTAmin|表示某波束小区内的终端在接收基站下发的下一个TA更新值前,接收TA更新值与实际TA最小偏差的绝对值。
可选地,除了这些TA补偿信息之外,基站还可以下发与波束小区号绑定的或作为TA补偿信息。其中,ΔTAtrans′表示波束小区内传输时延TA偏差造成的TA偏差的变化率,ΔTA′表示波束小区内传输时延TA偏差和更新周期TA误差共同造成的TA偏差的变化率。
可选地,基站还可以下发用于计算上述TA补偿数据的参考数据,所述参考数据可以包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据可以包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
终端可以根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率;
具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,c表示光速,ω表示卫星与用户间的相对角速度,R表示地球半径,h表示卫星轨道高度,θ表示地心角数据;
然后终端根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;具体可根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
或者终端还可以根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及TA更新周期获取TA偏差;
具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
其中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
或者,终端可以根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率;具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,fc表示载波频率,fd表示当前位置的多普勒频偏;
然后终端可以根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
或者,终端还可以根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
需要说明的是,以上以地心角数据进行举例计算,或者还可以以半张角或用户仰角进行计算,地心角、半张角和用户仰角数据三者可以进行相互转化计算得到。此外,地心角数据和多普勒频偏数据也可以根据如下公式进行转化计算。
其中,fc表示载波频率,fd表示当前位置的多普勒频偏,c表示光速,ω表示卫星与用户间的相对角速度,R表示地球半径,h表示卫星轨道高度,θ表示地心角数据。
当然,上述这些TA补偿信息也可以保存在终端侧,基站下发波束小区号如11,终端便可以查询获得TA补偿数据。或者,一些具备定位能力的终端,还可以自己获取上述参数数据来计算TA补偿数据。本申请实施例不作任何限定。当终端更换小区时,可以重新获取一次TA补偿信息。基站可以发送多个数据给终端,终端在进行补偿时,可以根据需要选择其中一个或多个数据来进行补偿。且基站发送的TA补偿信息中的各种数据可以是绝对值,终端可直接使用,或者也可以发送非绝对值数据,由终端进行处理后使用,本申请实施例不作任何限定。
S203.在TA更新周期内,所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿。
当终端获取到TA补偿信息之后,便可以根据TA补偿信息来对接收到TA更新值进行TA补偿。
当所述终端位于所述波束小区内时,所述终端的TA偏差为传输时延TA偏差与更新周期TA偏差之和,所述更新周期TA偏差为当前位置的往返传输时延变化率与当前TA更新周期已持续时长的乘积。即卫星和终端间的实际TA与终端接收的TA之间的TA偏差ΔTA,由传输时延TA误差ΔTAtrans和更新周期TA误差ΔTAupdate组成。对于处于波束小区内某一位置的终端来说,终端刚获取基站下发的TA更新值时,ΔTA=ΔTAtrans;从终端刚接收到卫星下发的TA值的时刻,到终端即将接收基站下发的下一个TA更新值的时刻,即在当前的TA更新周期期间,ΔTAupdate逐渐从0增大到在终端即将接收基站下发的下一个TA更新值的临界时刻,如果终端沿用基站最近下发到TA更新值,那么实际TA值和接收TA更新值之间会有最大TA偏差
请一并参见图3,为本申请实施例提供的一种最大TA偏差与传输时延TA偏差的变化示意图,如图3所示,其中横坐标为地心角θ,纵坐标为TA偏差,小点结合短线段组成的直线为传输时延TA偏差随地心角变化形成的图形,实曲线为地心角对应位置的最大TA偏差随地心角变化形成的图形,对于一个确定的地心角,其最大TA偏差为该位置确定的传输时延TA偏差与该位置的最大更新周期TA偏差之和。由小点组成的直线为预期补偿目标界限。从地心角由-0.3变化到0时,最初终端刚看到卫星时,此时有最大负TA偏差和最大负传输时延TA偏差;随着卫星接近终端,TA偏差逐渐变小,传输时延TA偏差也逐渐变小,卫星过顶后TA偏差为正且逐渐增大,传输时延TA偏差也为正且逐渐增大。由此可知,TA偏差的变化可以是存在一定规律的。因此终端可以根据这些规律来补偿TA偏差。TA偏差预补偿的原则可以是:为了防止上行数据产生符号间干扰,令终端自主补偿后的TA值不超过帧结构规定的短CP范围,且为尽量接近实际值的正TA值。
因此,基于上述补偿原则,终端可以利用与波束小区号绑定的ΔTAtrans、ΔTA信息,在两次TA更新间隔内自行补偿基站下发的TA更新值。当终端和卫星相互靠近时,可以选择|ΔTAmax|或参考数据计算得到的|ΔTAmax|值作为波束小区统一的TA偏差补偿值;当终端和卫星相互远离时,可以选择或参考数据计算得到的|ΔTAmin|的负值作为波束小区内统一的TA偏差补偿值。
S204,所述终端使用TA补偿后的TA值发送上行数据。
当到达TA更新周期后,终端可以再次接收基站按照TA更新周期发送的新的TA更新值。
在本实施例中,终端通过接收基站发送的TA更新值和波束小区号,并根据波束小区号获取TA补偿信息,从而可以在TA更新周期内,实现对TA更新值进行自补偿,提高了TA更新频率,减小了因卫星通信系统中TA快速变化对上行数据接收性能产生的影响如因TA偏差导致的用户间干扰及对译码性能造成的影响。避免了当前由于资源和开销的限制,基站无法频繁地向终端下发TA更新信息的限制,同时进一步避免了TA更新周期内产生的更新周期TA偏差造成的影响,提升了卫星通信系统的工作性能和效率。
请参见图4,图4为本申请实施例提供的另一种更新定时提前的方法的流程示意图;在本实施例中,采用时间粒度进行区分,对波束小区中发送的上行数据按不同的数据帧分别进行TA补偿以提升补偿精度,此时终端获取的TA补偿数据包括当前波束小区的最大TA偏差、最小TA偏差、最大传输时延TA偏差和最小传输时延TA偏差。步骤S401-S402与步骤S201-S202相同,该方法还包括:
S403.所述终端根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差。
S404.所述终端根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿。
在终端刚接收到下发TA更新值和终端在接收基站下发的下一个TA更新值期间,TA偏差值从ΔTAtrans变化到ΔTA。在此期间,往返传输时延的变化率几乎不变,可以认为在更新周期内从ΔTAtrans到ΔTA的变化可以是线性的。因此可以将TA更新周期划分成更小的时间粒度,终端以划分后的时间粒度为单位,自主补偿基站下发的TA更新值。例如,基站更新TA的周期为10*N毫秒,终端可以以数据帧长度10毫秒为时间间隔更新用于自主补偿的TA。
终端和卫星相互靠近时,所述终端可以根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差,具体可包括:终端根据最大TA偏差,最大传输时延TA偏差,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差:令作为每一帧的帧TA偏差。终端刚接收到下发TA更新值的第1帧数据选择作为偏差补偿值,接收到下发TA更新值的第2帧数据选择作为偏差补偿值,…,接收下一次TA更新值前的第N帧数据选择作为偏差补偿值。N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
终端和卫星相互远离时,所述终端可以根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差,具体可以包括:所述终端根据最小TA偏差,最小传输时延TA偏差,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差:令作为每一帧的帧TA偏差。终端刚接收到下发TA更新值后第1帧数据选择作为偏差补偿值,接收到下发TA更新值后的第2帧数据选择作为偏差补偿值,…,接收下一次TA更新值前的第N帧数据选择作为偏差补偿值。N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
需要说明是,以上描述的TA补偿数据同样可以采用图2所示实施例中的参考数据进行计算获取得到,此处不再赘述。
在本申请实施例中,通过终端在TA更新周期内以更小的时间粒度为单位,自主补偿基站下发的TA更新值,可以提升TA补偿的精度,进一步减小终端使用TA与实际TA的偏差,避免因TA偏差产生的用户间干扰及对译码性能造成的影响。
请参见图5,图5为本申请实施例提供的又一种更新定时提前的方法的流程示意图;在本实施例中,终端可以根据终端的位置信息进一步进行精细化的TA补偿。其中,步骤S501-S502与步骤S401-S402相同,在S502之后,还包括如下步骤:
S503.所述终端获取所述终端的位置信息。
可选地,终端可以通过多普勒频偏测量或其它定位方式获取自身的位置信息。
S504.所述终端根据所述位置信息和所述波束小区的边缘点的位置确定所述终端在所述波束小区的相对位置。
根据波束小区号确定波束小区后,便可以获取到波束小区的边缘点的位置。然后结合终端的位置信息便可以获知终端在波束小区内的相对位置。
S505.所述终端对所述波束小区两个边缘点之间的TA偏差进行线性化处理,根据所述波束小区的边缘点的TA偏差获取TA偏差线性变化的第一斜率,或者根据所述波束小区的边缘点的传输时延TA偏差获取传输时延TA偏差线性变化的第二斜率。
当终端根据波束小区号获取到TA补偿信息中的TA补偿数据之后,便可以获取到边缘点的TA偏差和传输时延TA偏差。然后可以根据两个极值点的参数获取到需要获取的TA偏差线性变化的第一斜率或传输时延TA偏差线性变化的第二斜率。
S506.根据所述终端的相对位置和第一斜率获取所述终端当前位置的TA偏差,或者根据所述终端的相对位置和第二斜率获取所述终端当前位置的传输时延TA偏差。
结合终端和边缘点的相对位置以及获取到的第一斜率或第二斜率便可以映射得到终端当前位置的TA偏差和传输时延TA偏差,也就获取到了与终端当前位置对应的更加精确的TA补偿信息。
S507.所述终端根据所述TA更新值和所述终端当前位置对应的TA补偿信息进行TA补偿。
可选地,所述终端和卫星相互靠近时,所述终端将所述TA更新值与所述终端当前位置的TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,所述终端将所述TA更新值与所述终端当前位置的传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
需要说明是,以上描述的TA补偿数据同样可以采用图2所示实施例中的参考数据进行计算获取得到,此处不再赘述。
靠近星下点的波束小区的TA偏差变化比边缘小区快得多,基站可以发送或者与之等效的{h,θmax,θmin}或者信息给终端,且终端可以使用多普勒测量或者其它方式估计自身位置。这些波束小区的多普勒变化率大且信噪比(Signal to Noise Ratio,简称SNR)较高,位置信息的估计相对准确。
在本申请实施例中,通过终端在TA更新周期内先获取自身在波束小区内的位置信息,并利用位置信息和已知的TA补偿信息,可以获取到当前位置对应的更加精细化的TA补偿数据,进而自主补偿基站下发的TA更新值,可以进一步提升TA补偿的精度,减小终端使用TA与实际TA的偏差,避免因TA偏差产生的用户间干扰及对译码性能造成的影响。
需要说明的是,在本申请实施例中,终端还可以结合图4中所述的方法,在更新周期内从时间上划分从|ΔTAtrans|到|ΔTA|的变化,计算实时TA偏差补偿值,进一步提高TA偏差补偿的精度。
此外,对于基站发送的TA更新值,由于基站可以获取当前时刻终端的准确TA、往返传输时延变化率以及与终端的相对运动方式是靠近或是远离,因此基站能够计算当前时刻的ΔTAtrans,并在补偿因传输时延产生的偏差后再下发TA更新值。即基站发送的TA更新值可以为所述基站根据当前时刻的传输时延TA偏差进行补偿后发送的TA更新值。由于基站已经对发送的TA更新值进行了预补偿处理,TA更新周期内终端的接收TA与实际TA的偏差将会从0变化到|ΔTA|-|ΔTAtrans|。此时,可以将TA更新值与图2-图5所示实施例中方法进行结合,能够进一步提高终端在TA更新周期内补偿TA偏差的精度。
本申请实施例给出了一种终端在TA更新周期内,基于网络设备指示的公共变化率和接收到的TA值,估计自身变化率,并用自身变化率的估计值来补偿接收到的TA值。
网络设备指示覆盖区域内,某参考位置的TA变化率作为该区域内统一配置的公共TA变化率,并将其下发给该覆盖区域内的所有终端或者一组终端。初始接入时期,终端利用公共TA变化率,在网络设备下发TA更新值周期内补偿前次接收的TA值。可选的,后续终端依据多次TA命令的接收TA值,调整公共TA变化率,获得实际补偿使用的TA变化率。用该TA变化率去补偿TA值。
可选的,该覆盖区域,指按照某个参数(如角度、时间或者对应地面的投影尺寸),将网络设备的整个覆盖区域划分后的多个覆盖区域,每个覆盖区域可以是一个小区。例如,一般来说一个卫星小区的范围通常对应一个卫星波束在地面上的投影;每个覆盖区域也可以包含多个卫星波束或者多个小区,或者只包含一个卫星波束中的一部分区域。每个覆盖区域也可以与一个或者一组终端对应。
本申请实施例中,该公共TA变化率可以是一个或者多个,如果是一个,则该公共TA变化率对应覆盖区域内某一个参考位置的变化率,如果是多个,则该多个中的每一个公共TA变化率对应覆盖区域内不同参考位置的变化率。应该理解的是TA变化率是可变,可以由网络设备动态调整。应该理解的是,本申请实施例中的公共TA变化率还可以是相应参考位置变化率的偏移量。应该理解,作为当前覆盖区域的公共TA变化率,参考位置可以是覆盖区域的中心点,可以是覆盖区域的边缘点,或者指定的其它位置,本申请对此不做限制。
可选的,由于TA变化率是多普勒频偏,或终端与卫星的仰角、张角、地心角等角度信息相关的值。当终端收到的公共TA变化率有多个时,还可以由终端根据网络设备指示或自身测量的多普勒频偏、相对角度等信息选择相应的公共TA变化率。
可以理解的是本申请实施例中的TA变化率,可以是TA变化率。或者还可以是TA变化率乘以某个单位步长(或者称为缩放系数)的值(例如TA变化率的一半可表示用户下行定时变化率)。或者是能与TA变化率之相互换算的等效信息(例如,多普勒频偏、或者是包括终端与卫星的仰角、张角、地心角等的角度信息)。应该理解这里的等效信息可以是网络设备指示的,也可以是终端自己测量的,或者还可以是单位时间内的基于TA变化率折算的TA变化量。其中,TA变化量的单位时间可以是网络侧与终端的事先约定的值(例如协议规定),或者由网络设备直接指示,或者由网络设备间接指示。例如,如利用上行时间对齐定时器(timeAlignmentTimer)的超时时间作为单位时间。再例如,基于如表1所示的网络与终端约定的单位时间表。基于生成表网络设备发送指示信息(索引)。
表1
可以理解,本申请实施例中的单位时间可以是以网络设备为单位的统一配置,也可以是单个或多个覆盖区域的独立配置,也可以是一个或一组终端的指定配置;单位时间可以与TA变化率捆绑指示,也可以独立指示。
本申请实施例中,公共TA变化率或其他信息通过以SIB/RRC/DCI/MIB中的一种或者多种的形式下发。可选的,公共变化率可以与TA值一起发,或者分开发。其发送周期也可以TA值发送周期相同或者不同。
举例来说,公共TA变化率会放在广播信息中指示。下面以公共TA变化率以在SIB1中指示公共TA变化率的方式为例:
可以理解,在本申请实施例中,TA变化率可以是通过新增字段的形式,也可以复用原来的字段。
本申请实施例的TA变化率,网络设备可以直接指示,也可以通过指示信息指示,该指示信息与TA变化率有对应关系。例如,如表2所示
指示信息(索引) | TA变化率 |
0 | CommonRate0 |
1 | CommonRate1 |
… | … |
n | CommonRaten |
表2
应该理解,表2只是一种举例,指示信息与T变量的关系还可以有其他的呈现方式,本申请对此不做限制。可选的,指示信息还可以与覆盖区域对应(例如对应覆盖区域的序号)。可选的,还可以与每个覆盖区域的某个参考位置对应。此时,TA变化率可以是某个参考位置的变化率或其偏移量。例如,表3所示,
表3
可以理解,上述表格可以是约定表格(例如,协议约定),也可以由网络设备下发。
可选的,指示信息在指示TA变化率或者偏移量的时候,可以结合单位步长,此时,指示信息与单位步长有对应关系。如表4所示:
指示信息(索引) | 单位步长 |
0 | step0 |
1 | step1 |
… | … |
n | stepn |
表4
可选的,指示信息还可以指示一段数值区间里的某个值。例如,确定的TA变化率为1.463,其区间在1-2之间,则均指示为一个参考值(例如1.5)。具体的对应关系,可以如下表5所示:
指示信息(索引) | 数值区间 | TA变化率 |
0 | 1-2 | CommonRate0 |
1 | 2-3 | CommonRate1 |
… | … | … |
n | n-1-n | CommonRaten |
表5
其中数值区间可以由卫星系统参数确定。例如,可以基于TA变化率的变化范围,精度或者网络开销等因素。还可以考虑等间隔或非等间隔地将指示数值区间划分成一定数量的区间,每个索引号对应一段数值区间内的某个参考值(固定值)。
可选的,一种非等间隔地划分指示数值区间的例子,单个卫星覆盖范围内的TA变化率呈S型,如果考虑按一定卫星下覆盖面积为基准划分TA变化率的可达范围,则卫星边缘覆盖处的数值区间划分将更加密集,靠近星下点的数值区间划分比较稀疏。
可以理解的,通过上述指示信息的方式可以节省指示的比特开销,节省网络资源。
本申请实施例的上述方法,均适用于再生卫星场景和透传卫星场景。下面具体描述两种场景和场景与公共TA变化率的关系。
对于再生卫星场景。如果不考虑卫星轨道误差和终端海拔的影响,卫星的星下覆盖区域各位置的TA变化率不会随时间变化。,此时,公共TA变化率不具有时变性,网络设备各种直接和间接指示不需要随时间变化更新则可以理解为,终端只需要接收一次公共TA变化率,后续一直根据此TA变化率补偿TA值。如果考虑卫星轨道误差和终端海拔的影响,卫星的星下覆盖区域各位置的TA变化率会随着时间变化,因此需要不断直接或者间接指示公共TA变化率。
对于透传卫星场景。由于卫星与地面站的距离随时间变化,因此星下覆盖区域各位置的TA变化率将实时变化。其中TA变化率与以下变量相关:
在透传卫星场景中终端的TA变化率包括两部分,一部分TA变化率为用户链路(终端与卫星之间的链路)的TA变化率TA1′,另一部分TA变化率为馈电链路(卫星与基站之间的链路)的TA变化率TA2′之和。TA变化率还与用户链路和馈电链路的多普勒频偏fd与中心频点fc的比值之和相关;TA变化率还是卫星与终端及地面站的角度信息θ1和θ2的函数。
可以理解的,参照再生卫星场景,透传卫星场景中,一部分TA变化率可以是随时间变化的,另一部分TA变化率可以是不随时间变化的。此时,网络设备对两部分TA变化率的指示方式可以不同或者相同。终端获取两部分TA变化率的方式也可以不同或者相同。具体的可以结合卫星,基站,终端三者的关系,和当前网络的状况等等因素。
需要说明的是,下述特定TA变化率的描述中,各种指示方式及相关概念可以参考公共TA变化率中的描述。在特定TA变化率的相关描述也可以应用在公共TA变化率的各种指示和相关描述中。
在本申请实施例中网络设备按一定周期发送TA更新命令(发送TA值)。网络设备还可以指示该终端的特定TA变化率。终端在TA更新周期内,基于网络设备指示的特定TA变化率,来补偿接收到的TA值。
可选的,终端接入网络后,网络设备下发TA更新命令并按一定周期指示终端的特定TA变化率。终端使用当前接收的特定TA变化率,在TA更新期间补偿前次接收的TA值。可选的,特定TA变化率的变化不是很快,同时还可以考虑节省信令开销,网络设备可以按毫秒或秒级别下发特定TA变化率。
可以理解,公共TA变化率可以是周期性的广播。对与特定TA变化了,由于每个终端可能不同。因此可以按照不同的发送频率,即每个终端的特定TA变化率可能不一样。例如,变化小的发送频率低,变化大的发送频率高。可以是定向发送的。当然,不同的特定TA变化率发送频率也可以相同。另外,公共TA变化率与特定TA变化率的发送周期也可以相同。
与公共TA变化率类似,本申请实施例中,网络设备按一定周期指示特定TA变化率。该特定TA变化率可以是特定TA变化率的完整值,或者指示特定TA变化率与公共TA变化率的差值,或者指示本次特定TA变化率与前一次下发的特定TA变化率的差值。如果指示需要用到公共TA变化率,其对应的覆盖区域定义、及公共TA变化率的数量、指示变量、指示位置与指示方式的解释同实施例一所述。
本申请实施例中所述网络设备指示的特定TA变化率可以是针对单个终端的特定TA变化率。也可以是针对一组终端的特定TA变化率。其中,成组的终端一般处于相近的地理位置。本申请实施例中所述的网络设备指示的特定TA变化率可以是特定TA变化率的值,或者是特定TA变化率乘以某单位步长(或者称为缩放系数)后的值,或者是能与之相互换算的等效信息,或者是单位时间内的基于TA变化率折算的TA变化量。本申请实施例中所述网络设备指示的特定TA变化率或其他相关信息可以承载在系统消息块(System InformationBlock,SIB),无线资源控制协议(Radio Resource Control,RRC),下行控制信息(DownlinkControl Information,DCI),时间提前命令(Timing Advance Command,TAC),随下行数据一起在物理下行共享信道(Physical Downlink Shared Channel,PDSCH)中发送,或者在单独分配的PDSCH中发送特定TA变化率或其他相关信息可以独立指示,也可以与TA更新命令捆绑指示。
可以理解与前述描述相同,发送是可以通过新增字段,复用原来的字段等方法。
本申请实施例中所述网络设备指示的特定TA变化率可以直接指示,可以通过指示信息指示。例如下表6所示:
指示信息 | 特定TA变化率 |
(索引0) | SpecificRate0 |
1 | SpecificRate1 |
… | … |
n | SpecificRaten |
表6
可以理解,指示信息还可以指示偏移量。指示的时候还可以结合单位步长,此时网络设备可以与终端约定或者直接发送,单位步长的指示信息。其可以参考表4。
可选的,指示信息还可以指示一段数值区间里的某个值。(可以参考表5)在划分数值区间时,可以以卫星为单位统一规划,或按不同的覆盖区域各自配置。网络设备确定要指示的特定TA变化率或者其他信息等变量后,数值区间以指示变量的最大范围为限制,或者以基于某基准值的一定偏移范围为限制。考虑变量的范围、精度、或这开销等因素,可以等间隔或非等间隔地将变量的范围划分成一定数量的区间,每个指示信息对应一段数值区间内的某个值。
可选的,本申请实施例中周期性地指示特定TA变化率的形式是可配的。某些覆盖区域内各处特定TA变化率之间的差值较小,网络设备没有必要向处于这些覆盖区域内的终端周期性地指示特定TA变化率。此时,可以考虑增加标记位,例如SpecificTARateIndicateFlag,指示是否需要周期性地下发特定TA变化率。以在SIB1中指示标记位的方式为例:
可以理解,若标记位指示不需要周期性下发特定TA变化率,那么覆盖区域内只有一种特定TA变化率。此时的特定TA变化率类似于公共TA变化率
上述特定TA变化率,也可以适用于再生卫星场景和透传卫星场景。
对于再生卫星场景,可以按本实施例中的前述方式,由网络设备以不同形式直接或间接地指示特定TA变化率。如果需要用到公共TA变化率,公共TA变化率部分的指示可以参照与上述对公共TA变化率的描述。
对于透传卫星场景,卫星的星下覆盖区域各位置的特定TA变化率将实时变化。可选的,在透传卫星场景中,基站可以直接或间接的指示特定TA变化率(这里是指整个链路的特定TA变化率)。基站可以直接指示特定TA变化率,或指示多普勒频偏信息{fd1,fd2,fc2},或指示卫星与终端及地面站的角度信息{θ1,θ2},或指示单位时间内的TA变化量。可选的,透传卫星场景中,基站指示特定TA变化率的另一种方法是,用户链路沿用前述的再生卫星场景指示方案,馈电链路的TA变化率由终端根据地面站(基站)与卫星的相对位置信息,自行计算。其中,相对位置信息可以不用实时发送,只需在某时刻发送一次,或者周期性地更新相对位置信息。
可选的,地面站(基站)已知自身的地理位置信息,且可以获取卫星星历和卫星的实时轨道位置。如果地面站(基站)将其与卫星的相对位置信息下发给终端,终端可以利用地面站(基站)与卫星的相对位置信息,自行计算馈电链路的TA变化率。
如图14所示,终端可以利用地面站与卫星的相对位置信息计算馈电链路TA变化率。图14中的垂直面为卫星轨道面,O表示地心,S表示运行轨道为圆轨道的卫星,R为地心与卫星轨道的间距,r为地球半径,A为地面站,并引入人为确定的参考点A’,A’为地面站A在卫星轨道面在地球表面投影上的某点。地面站A和参考点A’之间的关系可以用角度β和θ表述,其中,β为平面夹角(即平面OAA’与卫星轨道面的夹角∠COD),θ为地面站A的轨道面投影角(即OA与OA’之间的夹角∠AOA′),该角度参数也可以由弧长lAA′=θr等效表示。当前t时刻卫星S与参考点A’之间的地心角用φ(t)=ωt表示,其中ω表示卫星S与参考点A’的相对角速度,该角度参数也可以由弧长lS′A′=φ(t)r等效表示,S’为卫星S与地心O的连线与卫星轨道面在地球表面投影的焦点。这三个角度信息{β,θ,φ(t)}或其等效信息用于表述地面站A与卫星S的相对位置。C和D分别为地面站A和卫星S在与卫星轨道面垂直的平面上的投影。
在某时刻t0,地面站发送以下信息给终端:平面夹角β,A的轨道面投影角θ,t0时刻卫星S与投影参考点A’之间对应的地心角φ(t0)=ωt0或者其等效弧长信息,以及S与A’的相对运动方向。可以理解的是,这些参数可以更多或者更少,只要能根据事先约定的公式计算出馈电链路的TA变化率即可。可选的,这些参数只需要在t0时刻告知一次,终端按照约定公式可以自行计算馈电链路部分的TA变化率。
下面举一例计算公式,根据已知条件:
AC=rcosθ,OC=rsinθ
SD=Rcosφ(t),OD=Rsinφ(t)
因为是ΔSAB直角三角形,有:SA2=AB2+SB2
AB2=CD2=OC2+OD2-2OC·ODcos∠COD
=r2sin2θ+R2sin2φ(t)-2Rrsinθsinφ(t)cosβ
需要说明的是,使用上述方法将分段指示用户链路与馈电链路的TA变化率。为了保证协议设计的一致性,再生卫星场景和透传卫星场景的信息指示格式可以统一设计。因为馈电链路段的指示信息仅对透传卫星场景有效,可以增加一个标记位,例如TransparentIndicateFlag,指示馈电链路段的指示信息是否有效。也可以通过将馈电链路段的某些指示参数设为特定的预设值,来指示馈电链路段信息无效。例如将上述计算公式中使用的角度信息设置为不属于[-π,π]的某个值来表示该角度信息无效。
请参照图6,为本申请实施例提供的一种终端的组成示意图;可包括:
收发单元100,用于接收基站发送的定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
处理单元200,用于根据所述波束小区号获取对应的TA补偿信息,在TA更新周期内,根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿;
所述收发单元100还用于使用TA补偿后的TA值发送上行数据。
可选地,当所述终端位于所述波束小区内时,所述终端的TA偏差为传输时延TA偏差与更新周期TA偏差之和,所述更新周期TA偏差为当前位置的往返传输时延变化率与当前TA更新周期已持续时长的乘积;
所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于获取所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括:当前波束小区的最大TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
可选地,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述处理单元200具体用于:
根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率;
根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
其中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
可选地,所述处理单元200根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,c表示光速,ω表示卫星与用户间的相对角速度,R表示地球半径,h表示卫星轨道高度,θ表示地心角数据;
所述处理单元200根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
所述处理单元200根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
可选地,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的多普勒频偏数据,所述处理单元200还用于:
根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率;
根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
其中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
可选地,所述处理单元200根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,fc表示载波频率,fd表示当前位置的多普勒频偏;
所述处理单元200根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
所述处理单元200根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
应该理解的是,本申请中的多种可选方式的一种举例,在满足本申请计算思想的情况下还可以有其他实现方式。例如合理的数学变形,增加或者减少一个常量,或者增加减少一个参数。本申请对此均不作限制。
可选地,所述处理单元200具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,将所述TA更新值与所述最大TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,将所述TA更新值与所述最小传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
可选地,所述TA补偿数据还包括:
当前波束小区的最小TA偏差和最大传输时延TA偏差;
所述处理单元200具体用于:
根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差;
根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿。
可选地,所述处理单元200具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,根据最大TA偏差,最大传输时延TA偏差,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差;
选择最大传输时延TA偏差的绝对值与N倍的所述帧TA偏差相加,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
可选地,所述处理单元200具体用于:
所述终端和卫星相互远离时,根据最小TA偏差,最小传输时延TA偏差,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差:
选择最小传输时延TA偏差的绝对值的负值与(N-1)倍的所述帧TA偏差相减,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
可选地,所述处理单元200还用于:
获取所述终端的位置信息;
根据所述位置信息和所述波束小区的边缘点的位置确定所述终端在所述波束小区的相对位置;
对所述波束小区两个边缘点之间的TA偏差进行线性化处理,根据所述波束小区的边缘点的TA偏差获取TA偏差线性变化的第一斜率,或者根据所述波束小区的边缘点的传输时延TA偏差获取传输时延TA偏差线性变化的第二斜率;
根据所述终端的相对位置和第一斜率获取所述终端当前位置的TA偏差,或者根据所述终端的相对位置和第二斜率获取所述终端当前位置的传输时延TA偏差;
所述处理单元200根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿时,具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,将所述TA更新值与所述终端当前位置的TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,将所述TA更新值与所述终端当前位置的传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
可选地,所述终端接收基站发送的TA更新值,为所述基站根据当前时刻的传输时延TA偏差进行补偿后发送的TA更新值。
该终端所涉及的与本申请实施例提供的技术方案相关的概念,解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法实施例中关于这些内容的描述,此处不做赘述。
可以理解,图6的单元也可以适用于图9-图13所示的方法。
请参照图7,为本申请实施例提供的另一种终端的组成示意图;如图7所示,该终端可以包括处理器110、存储器120和总线130。处理器110和存储器120通过总线130连接,该存储器120用于存储指令,该处理器110用于执行该存储器120存储的指令,以实现如上图2-图5或10-图14对应的方法中的步骤。
进一步的,该终端还可以包括、输入口140和输出口150。其中,处理器110、存储器120、输入口140和输出口150可以通过总线130相连。
处理器110用于执行该存储器120存储的指令,以控制输入口140接收信号,并控制输出口150发送信号,完成上述方法中终端执行的步骤。其中,输入口140和输出口150可以为相同或者不同的物理实体。为相同的物理实体时,可以统称为输入输出口。所述存储器120可以集成在所述处理器110中,也可以与所述处理器110分开设置。
作为一种实现方式,输入口140和输出口150的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片实现。处理器110可以考虑通过专用处理芯片、处理电路、处理器或者通用芯片实现。
作为另一种实现方式,可以考虑使用通用计算机的方式来实现本申请实施例提供的终端。即将实现处理器110,输入口140和输出口150功能的程序代码存储在存储器中,通用处理器通过执行存储器中的代码来实现处理器110,输入口140和输出口150的功能。
该终端所涉及的与本申请实施例提供的技术方案相关的概念,解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述,此处不做赘述。
请参照图8,为本申请实施例提供的一种基站的组成示意图;可包括:
发送单元300,用于向终端发送定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
接收单元400,用于接收所述终端使用TA补偿后的TA值发送的上行数据;
其中,所述波束小区号与所述终端用于对所述TA更新值进行TA补偿的TA补偿信息对应。
可选地,当所述终端位于所述波束小区内时,所述终端的TA偏差为传输时延TA偏差与更新周期TA偏差之和,所述更新周期TA偏差为当前位置的往返传输时延变化率与当前TA更新周期已持续时长的乘积;
所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于计算所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括:当前波束小区的最大TA偏差、最小TA偏差、最大传输时延TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
可选地,所述基站还可以包括处理单元,该处理单元可用于划分波束小区。
可选地,所述基站在发送TA更新值时,还可以由基站的处理单元根据当前时刻的传输时延TA偏差对TA更新值进行补偿后再发送。
该基站所涉及的与本申请实施例提供的技术方案相关的概念,解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述,此处不做赘述。
可以理解,图8的单元也可以适用于图9-图13所示的方法。
请参照图9,为本申请实施例提供的另一种终端的组成示意图;如图9所示,该基站可以包括处理器210、存储器220和总线230。处理器210和存储器220通过总线230连接,该存储器220用于存储指令,该处理器210用于执行该存储器220存储的指令,以实现如上图2-图5或图10-图14对应的方法中基站执行的步骤。
进一步的,该基站还可以包括、输入口240和输出口250。其中,处理器210、存储器220、输入口240和输出口250可以通过总线230相连。
处理器210用于执行该存储器220存储的指令,以控制输入口240接收信号,并控制输出口250发送信号,完成上述方法中基站执行的步骤。其中,输入口240和输出口250可以为相同或者不同的物理实体。为相同的物理实体时,可以统称为输入输出口。所述存储器220可以集成在所述处理器210中,也可以与所述处理器210分开设置。
作为一种实现方式,输入口240和输出口250的功能可以考虑通过收发电路或者收发的专用芯片实现。处理器210可以考虑通过专用处理芯片、处理电路、处理器或者通用芯片实现。
作为另一种实现方式,可以考虑使用通用计算机的方式来实现本申请实施例提供的终端。即将实现处理器210,输入口240和输出口250功能的程序代码存储在存储器中,通用处理器通过执行存储器中的代码来实现处理器210,输入口240和输出口250的功能。
该基站所涉及的与本申请实施例提供的技术方案相关的概念,解释和详细说明及其他步骤请参见前述方法或其他实施例中关于这些内容的描述,此处不做赘述。
本领域技术人员可以理解,为了便于说明,图7和图9中仅示出了一个存储器和处理器。在实际的控制器中,可以存在多个处理器和存储器。存储器也可以称为存储介质或者存储设备等,本申请实施例对此不做限制。
应理解,在本申请实施例中,处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit,简称CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessing,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
该存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。
该总线除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都标为总线。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
根据本申请实施例提供的方法,本申请实施例还提供一种系统,其包括前述的基站、终端、卫星等。
在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block,简称ILB)和步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (54)
1.一种更新定时提前的方法,其特征在于,包括:
终端接收基站发送的定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
所述终端根据所述波束小区号获取对应的TA补偿信息;
在TA更新周期内,所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿;
所述终端使用TA补偿后的TA值发送上行数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于获取所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括:当前波束小区的最大TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述终端根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
所述终端根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
其中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述终端根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,c表示光速,ω表示卫星与用户间的相对角速度,R表示地球半径,h表示卫星轨道高度,θ表示地心角数据;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的多普勒频偏数据,所述终端根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
所述终端根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
其中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述终端根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,fc表示载波频率,fd表示当前位置的多普勒频偏;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
所述终端根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法,其特征在于,所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿,包括:
所述终端和卫星相互靠近时,所述终端将所述TA更新值与所述最大TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,所述终端将所述TA更新值与所述最小传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述TA补偿数据还包括:
当前波束小区的最小TA偏差和最大传输时延TA偏差;
所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿,包括:所述终端根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差;
所述终端根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述终端和卫星相互靠近时,所述终端根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差,包括:
所述终端根据最大TA偏差,最大传输时延TA偏差,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差;
所述终端根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,包括:
所述终端选择最大传输时延TA偏差的绝对值与N倍的所述帧TA偏差相加,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述终端和卫星相互远离时,所述终端根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差,包括:所述终端根据最小TA偏差,最小传输时延TA偏差,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差:
所述终端根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,包括:所述终端选择最小传输时延TA偏差的绝对值的负值与(N-1)倍的所述帧TA偏差相减,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
11.根据权利要求1或8的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述终端获取所述终端的位置信息;
所述终端根据所述位置信息和所述波束小区的边缘点的位置确定所述终端在所述波束小区的相对位置;
所述终端对所述波束小区两个边缘点之间的TA偏差进行线性化处理,根据所述波束小区的边缘点的TA偏差获取TA偏差线性变化的第一斜率,或者根据所述波束小区的边缘点的传输时延TA偏差获取传输时延TA偏差线性变化的第二斜率;
根据所述终端的相对位置和第一斜率获取所述终端当前位置的TA偏差,或者根据所述终端的相对位置和第二斜率获取所述终端当前位置的传输时延TA偏差;
所述终端根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿,包括:
所述终端和卫星相互靠近时,所述终端将所述TA更新值与所述终端当前位置的TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,所述终端将所述TA更新值与所述终端当前位置的传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
12.根据权利要求1-11任一项所述的方法,其特征在于,包括:
所述终端接收基站发送的TA更新值,为所述基站根据当前时刻的传输时延TA偏差进行补偿后发送的TA更新值。
13.一种更新定时提前的方法,其特征在于,包括:
基站向终端发送定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
所述基站接收所述终端使用TA补偿后的TA值发送的上行数据;
其中,所述波束小区号与所述终端用于对所述TA更新值进行TA补偿的TA补偿信息对应。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于计算所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括以下至少一种:当前波束小区的最大TA偏差、最小TA偏差、最大传输时延TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
15.一种终端,其特征在于,包括:
收发单元,用于接收基站发送的定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
处理单元,用于根据所述波束小区号获取对应的TA补偿信息,在TA更新周期内,根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿;
所述收发单元还用于使用TA补偿后的TA值发送上行数据。
16.根据权利要求15所述的终端,其特征在于,所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于获取所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括:当前波束小区的最大TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
17.根据权利要求16所述的终端,其特征在于,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述处理单元具体用于:
根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率;
根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
其中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
18.根据权利要求17所述的终端,其特征在于,所述处理单元根据所述地心角数据和所述卫星轨道高度获取所述地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,c表示光速,ω表示卫星与用户间的相对角速度,R表示地球半径,h表示卫星轨道高度,θ表示地心角数据;
所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,以及卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
19.根据权利要求16所述的终端,其特征在于,所述参考数据包括卫星轨道高度和当前波束小区的多普勒频偏数据,所述处理单元还用于:
根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率;
根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差;或者
根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差;
其中,所述终端根据所述地心角数据中的最大地心角获取到的传输时延TA偏差为最大传输时延TA偏差,所述终端根据所述地心角数据中的最小地心角获取到的传输时延TA偏差为最小传输时延TA偏差,所述最大TA偏差为最大传输时延TA偏差和最大更新周期TA偏差之和,最小TA偏差为最小传输时延TA偏差和最小更新周期TA偏差之和。
20.根据权利要求19所述的终端,其特征在于,所述处理单元根据所述多普勒数据和载波频率获取当前位置的往返传输时延变化率,具体根据如下公式进行:
其中,Ta′表示地心角数据对应位置的往返传输时延变化率,fc表示载波频率,fd表示当前位置的多普勒频偏;
所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,以及当前位置的单向传输时延获取传输时延TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTAtrans=Ta′×ttrans;
其中,ΔTAtrans表示传输时延TA偏差,ttrans表示卫星与所述地心角数据对应位置的单向传输时延;
所述处理单元根据所述往返传输时延变化率,当前位置的单向传输时延,以及当前TA更新周期已持续时长获取TA偏差,具体根据如下公式进行:
ΔTA=Ta′×(ttrans+tupdate);
其中,ΔTA表示TA偏差,tupdate表示当前TA更新周期已持续时长。
21.根据权利要求16-20任一项所述的终端,其特征在于,所述处理单元具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,将所述TA更新值与所述最大TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,将所述TA更新值与所述最小传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
22.根据权利要求16所述的终端,其特征在于,所述TA补偿数据还包括:
当前波束小区的最小TA偏差和最大传输时延TA偏差;
所述处理单元具体用于:
根据所述TA补偿信息,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算每一帧数据的帧TA偏差;
根据所述帧TA偏差对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿。
23.根据权利要求22所述的终端,其特征在于,所述处理单元具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,根据最大TA偏差,最大传输时延TA偏差,以及TA更新周期与待发送上行数据的数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差;
选择最大传输时延TA偏差的绝对值与N倍的所述帧TA偏差相加,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
24.根据权利要求22所述的终端,其特征在于,所述处理单元具体用于:
所述终端和卫星相互远离时,根据最小TA偏差,最小传输时延TA偏差,以及TA更新周期与数据帧长度的比值计算所述帧TA偏差:
选择最小传输时延TA偏差的绝对值的负值与(N-1)倍的所述帧TA偏差相减,对TA更新周期内的每一帧数据的TA分别进行TA补偿,其中N为数据帧的序号,且N为大于或等于1的整数。
25.根据权利要求15或22所述的终端,其特征在于,所述处理单元还用于:
获取所述终端的位置信息;
根据所述位置信息和所述波束小区的边缘点的位置确定所述终端在所述波束小区的相对位置;
对所述波束小区两个边缘点之间的TA偏差进行线性化处理,根据所述波束小区的边缘点的TA偏差获取TA偏差线性变化的第一斜率,或者根据所述波束小区的边缘点的传输时延TA偏差获取传输时延TA偏差线性变化的第二斜率;
根据所述终端的相对位置和第一斜率获取所述终端当前位置的TA偏差,或者根据所述终端的相对位置和第二斜率获取所述终端当前位置的传输时延TA偏差;
所述处理单元根据所述TA更新值和所述TA补偿信息进行TA补偿时,具体用于:
所述终端和卫星相互靠近时,将所述TA更新值与所述终端当前位置的TA偏差的绝对值相加进行TA补偿;
所述终端和卫星相互远离时,将所述TA更新值与所述终端当前位置的传输时延TA偏差的绝对值相减进行TA补偿。
26.根据权利要求15-25任一项所述的终端,其特征在于,所述终端接收基站发送的TA更新值,为所述基站根据当前时刻的传输时延TA偏差进行补偿后发送的TA更新值。
27.一种终端,其特征在于,包括:
处理器、存储器和总线,所述处理器和存储器通过总线连接,其中,所述存储器用于存储一组程序代码,所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码,执行如权利要求1-12任一项所述的步骤。
28.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括:
所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,实现如权利要求1-12任一项所述的方法。
29.一种基站,其特征在于,包括:
发送单元,用于向终端发送定时提前TA更新值和终端所处波束小区的波束小区号;
接收单元,用于接收所述终端使用TA补偿后的TA值发送的上行数据;
其中,所述波束小区号与所述终端用于对所述TA更新值进行TA补偿的TA补偿信息对应。
30.根据权利要求29所述的基站,其特征在于,当所述终端位于所述波束小区内时,所述终端的TA偏差为传输时延TA偏差与更新周期TA偏差之和,所述更新周期TA偏差为当前位置的往返传输时延变化率与当前TA更新周期已持续时长的乘积;
所述TA补偿信息包括TA补偿数据或用于计算所述TA补偿数据的参考数据;
所述TA补偿数据包括以下至少一种:当前波束小区的最大TA偏差、最小TA偏差、最大传输时延TA偏差和最小传输时延TA偏差;
所述参考数据包括:卫星轨道高度和当前波束小区的地心角数据,所述地心角数据包括最大地心角和最小地心角;
或者所述参考数据包括:当前波束小区的多普勒频偏数据,所述多普勒频偏数据包括最大多普勒频偏的绝对值和最小多普勒频偏的绝对值。
31.一种通信方法,其特征在于,所述方法包括:
接收网络设备发送的TA值;
获取TA变化率;
根据所述TA变化率补偿所述TA值;
根据补偿后TA值与所述网络设备通信。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,所述获取TA变化率包括下述一种或者多种方法:
接收一个或者多个所述TA变化率;
根据接收到的TA变化率指示信息,获取所述TA变化率,其中,所述变化率指示信息与所述TA变化率有对应关系;
根据等效信息,获取所述TA变化率;或者
获取存储在所述终端的所述TA变化率。
33.根据权32所述的方法,其特征在于,所述TA变化率包括下述一种或者多种,所述TA变化率的偏移量,所述TA变化率的基于单位步长的缩放值,或者单位时间内TA变化量;
其中,所述单位步长或者单位时间是预先配置的,或者是从所述网络设备接收的;
所述从所述网络设备接收的包括,接收所述单位步长或者所述单位时间,或者接收所述单位步长的指示信息或者所述单位时间的指示信息。
34.根据权32所述的方法,其特征在于,所述对应关系还包括下述一项或者多项与所述TA变化率指示信息的对应关系,覆盖区域或参考位置。
35.根据权32-34任一项所述的方法,其特征在于,根据等效信息,获取所述TA变化率包括:
根据等效信息,从接收到的一个或者多个TA变化率中,选择一个所述TA变化率;或者
根据所述等效信息,计算所述TA变化率。
36.根据权35所述的方法,其特征在于,所述等效信息包括下述一下或者多项,多普勒频偏,轨道高度和终端与所述网络设备的仰角,轨道高度和终端与所述网络设备的张角,或者,轨道高度和终端与所述网络设备的地心角。
37.根据权利要求31-36任一项所述的方法,其特征在于,在根据所述TA变化率补偿所述TA值之前所述方法还包括,根据接收到的一个或者多个TA值,调整所述TA变化率。
38.根据权利要求31-37任一项所述的方法,其特征在于,所述TA变化率包括下述一或者多项,
公共TA变化率,特定TA变化率,所述公共变化率与所述TA变化率的差值,或者两次特定TA变化率的差值;
其中,所述公共TA变化率是所述网络设备的覆盖区域内一个参考位置的TA变化率;
所述特定TA变化率是所述终端所在位置的TA变化率。
39.根据权利要求38所述的方法,所述覆盖区域包括所述网络设备覆盖的一个或者多个小区,所述网络设备的一个或者多个波束在地面上的投影区域,所述网络设备覆盖的一个小区的一部分区域,或者所述网络设备的一个波束在地面上投影的一部分区域。
40.根据权利要求31-39任一项所的方法,其特征在于,所述TA变化率,所述TA变化率指示信息,所述等效信息,所述单位步长,或者所述单位时间是通过下述一种或者多种信息接收的,SIB,RRC,DCI,MIB,TAC,PDSCH。
41.根据权利要求31-40任一项所的方法,其特征在于,所述TA变化率,所述TA变化率指示信息,所述等效信息,所述单位步长,或者所述单位时间与所述TA值在同一信息或者不同信息中接收;或者,
所述TA变化率指示信息,所述等效信息,所述单位步长,或者所述单位时间与所述TA值的发送周期相同或者不同。
42.根据权利要求31-41任一项所的方法,其特征在于,所述TA变化率,所述TA变化率指示信息,所述等效信息,所述单位步长,或者所述单位时间,在信息中的新增字段,或者复用信息中的原有字段。
43.根据权利31-42任一项所的方法,其特征在于,所述根据所述TA变化率补偿所述TA值包括,在TA更新周期内,根据所述TA变化率补偿所述TA值。
44.根据权利31-43任一项所的方法,其特征在于,所述获取TA变化率包括,在初始接入时获取TA变化率。
45.根据权利要求31-44任一项所述的方法,所述获取TA变化率包括两种方法,则一种方法获取所述TA变化率的一部分,另一种方法获取所述TA变化率的另一部分。
46.一种通信方法,其特征在于,所述方法包括:
网络设备向一个或者多个终端发送TA值;
发送下述信息中的一种或者多种,TA变化率,TA变化率指示信息,等效信息,单位步长,或者单位时间;
根据所述TA值与终端通信。
47.根据权46所述的方法,其特征在于,所述TA变化率包括下述一种或者多种,
所述TA变化率的偏移量,所述TA变化率的基于单位步长的缩放值,或者单位时间内TA变化量;
其中,所述单位步长或者单位时间是预先配置的,或者是所述网络设备发送的;
所述网络设备发送的包括,发送所述单位步长或者所述单位时间,或者发送所述单位步长的指示信息或者所述单位时间的指示信息。
48.根据权46或47所述的方法,其特征在于,所述变化率指示信息与所述TA变化率有对应关系,所述对应关系还包括覆盖区域与所述TA变化率指示信息的对应关系和/或,参考位置与所述TA变化率指示信息的对应关系。
49.根据权46-48任一项所述的方法,其特征在于,所述等效信息包括下述一下或者多项,多普勒频偏,轨道高度和终端与所述网络设备的仰角,轨道高度和终端与所述网络设备的张角,或者,轨道高度和终端与所述网络设备的地心角。
50.根据权利要求46-49任一项所述的方法,其特征在于,所述TA变化率包括下述一或者多项,
公共TA变化率,特定TA变化率,所述公共变化率与所述TA变化率的差值,或者两次特定TA变化率的差值;
其中,所述公共TA变化率是所述网络设备的覆盖区域内一个参考位置的TA变化率;
所述特定TA变化率是所述终端所在位置的TA变化率。
51.根据权利要求50所述的方法,所述覆盖区域包括所述网络设备覆盖的一个或者多个小区,所述网络设备的一个或者多个波束在地面上的投影区域,所述网络设备覆盖的一个小区的一部分区域,或者所述网络设备的一个波束在地面上投影的一部分区域。
52.根据权利要求46--51任一项所的方法,其特征在于,所述发送下述信息中的一种或者多种包括,通过SIB,RRC,DCI,MIB,TAC,或PDSCH发送。
53.根据权利要求46--52任一项所的方法,其特征在于,所述发送下述信息中的一种或者多种不与所述发送TA信息同时发送,或者所述发送下述信息中的一种或者多种与所述发送TA信息同时发送;或者,
所述发送下述信息中的一种或者多种与所述发送TA信息的周期相同或者不同。
54.一种装置,其特征在于包括一个或者多个模块,用于执行权利要求31-53任一项或多项所述的方法。
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GR01 | Patent grant | ||
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