CN111770565B - 一种非地面网络的定时提前调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种非地面网络的定时提前调整方法，包括：终端和空间基站根据初始的辅助参数确定初始终端和空间基站定时提前量；终端根据当前的辅助参数调整得到当前上行传输时刻的终端定时提前量，按终端定时提前量对上行序列进行预补偿，并在当前上行传输时刻将预补偿后的上行序列发送至空间基站；空间基站接收该上行序列，并在定时器时间范围内下发上行同步状态指示；终端根据预定准则判断上行同步状态。本发明的有效利用了空间基站和终端的辅助信息，终端主动进行定时提前量的调整和预补偿，提高了定时提前量的估计精度，降低了降低信令开销、空间基站处理复杂度、和空间基站的功耗开销。

Description

一种非地面网络的定时提前调整方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种非地面网络的定时提前调整方法。
背景技术
非地面网络(Non-terrestrial Network，NTN)是指通过空间基站(如低轨卫星等)为地面终端等提供无线通信链路的通信网络系统。非地面通信网络可以弥补地面通信网络在无缝覆盖和应急通信等方面的不足。国际通信标准组织3GPP已经将5G NTN列为关键标准项，目标是设计面向空地融合的天地一体化通信网络标准。
非地面网络的关键挑战之一是空地传输链路信号的传播时延大。与典型地面通信网络场景不同，空间基站到地面终端的物理距离较远，使得信号的双向传播延时通常远大于地面网络的对应值。非地面网络系统的多个功能模块，如上行同步、重传及切换等，都需要重点考虑大时延问题的影响。
在现有技术中，上行定时提前机制(Timing advance,TA)是保证小区内多个终端上行同步的主要方式。在地面通信系统中，为了保证上行传输的正交性，避免小区内干扰，基站要求来自同一个子帧但不同频域资源的不同终端的信号到达空间基站的时间基本上是对齐的。基站通过控制每个终端的定时提前量，控制来自不同终端的上行信号到达基站的时间。
现有的定时提前调整机制主要是针对地面通信场景的优化，并未结合非地面通信场景特性对空间基站和终端设备的信令及流程进行优化的系统设计。非地面通信系统也采用类似于地面通信系统的上行定时提前调整机制。然而，采用类似于地面通信系统的上行定时提前调整机制时，会遇到以下问题：1)传输时延大导致空间基站下发给终端的定时提前量(TA值)容易过时；2)对于高速移动的空间基站，即使终端静止，TA值也会不断变化，此时，空间基站频繁计算并下发TA值，不仅增加信令开销，也增加了空间基站的功耗。因此，如何优化上行定时提前调制机制是非地面网络系统需要考虑的关键问题。
具体来说，5G NR(5G New Radio，5G新空口)采用以下定时提前调整机制[1]：1)在随机接入过程中，基站通过测量接收到的随机接入前导计算初始TA值，并通过随机接入响应(Random access response，RAR)消息将初始TA值下发给终端；2)在RRC_CONNECTED态(连接态)，基站通过测量终端的上行传输来确定TA调整值，并通过MAC层控制指令下发给终端；3)系统配置有相应的定时器，终端如果在定时器时间内未收到MAC指令，则认为上行失同步。上述机制中的参数配置未考虑非地面网络的大时延及空间基站高移动性等因素，无法直接应用于非地面网络系统。
5G NTN(5G Non-terrestrial networks，5G非地面网络)讨论了2种候选随机接入过程，与初始TA的调整机制有关[2]。第一种候选方案是4步随机接入过程。该过程延续了5GNR随机接入过程，但配置参数根据终端是否有定位能力进行了适配性调整。在随机接入竞争解决后，终端和基站均能确认针对该终端的初始TA值。第二种候选方案是2步随机接入过程。首先，终端估计TA值，并发送按TA值提前的前导序列和上行PUSCH载荷，空间基站根据载荷中携带的辅助信息确定初始TA值。然后，终端在系统配置的响应窗内接听竞争解决消息，视接收情况确定是否结束随机接入过程。
然而，考虑到空地传输的大时延特性，在上述5G NTN的两种方案中，终端采用接收到的初始TA值进行上行传输时会带来较为明显的时间偏差，因而精度较低。此外，对于高速移动的空间基站，TA值随时间不断变化，上述5G NTN的两种现有方案未包含与该场景相适配的TA调整方案。
参考文献
[1]3GPP TS 38.213,v16.1.0,Physical layer procedures for control。
[2]3GPP TR 38.821,v16.0.0,Solutions for NR to support non-terrestrialnetworks(NTN)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种终端主动定时提前预补偿方法，以提高定时提前量的精度，降低信令开销以及空间基站的功耗。
为了实现上述目的，本发明提供一种非地面网络的定时提前调整方法，包括：
S1：终端获取并根据初始的辅助参数确定初始终端定时提前量，随后空间基站获取并根据当前的辅助参数确定初始空间基站定时提前量；
S2：终端在每个当前上行传输时刻之前，根据当前的辅助参数调整得到当前上行传输时刻的终端定时提前量，按当前上行传输时刻的终端定时提前量对一个上行序列进行预补偿，并在当前上行传输时刻将预补偿后的上行序列发送至空间基站；
S3：空间基站接收时间预补偿后的上行序列，并在一个定时器时间范围内下发一个上行同步状态指示；
S4：所述终端根据一个预定准则判断上行同步状态；所述预定准则包括判断终端是否在所述定时器时间范围内接收到所述上行同步状态指示，若接收到所述上行同步状态指示，则判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；否则判断终端处于失同步状态。
所述辅助参数为两类，包括终端辅助信息和空间基站辅助信息，终端辅助信息包括终端的地理位置、终端的移动轨迹和终端定时提前量预补偿方式指示；空间基站辅助信息包括空间基站的星历表、轨道信息和波束配置信息。
所述终端定时提前量预补偿方式指示包括：1)使用1比特信息指示终端是否采用终端主动定时提前预补偿机制；或2)在一个终端能力指示信息中添加终端是否具备主动定时提前补偿能力的指示，并在终端辅助信息中配置该终端能力指示信息。
在所述步骤S1中，在终端获取所述初始的辅助参数时，终端获取空间基站辅助信息的方式包括：1)通过下行广播信息获取空间基站辅助信息；2)通过访问数据库的信息获取空间基站辅助信息；和3)通过访问终端已存储的空间基站配置获取空间基站辅助信息；中的至少一种。
在所述步骤S1中，在空间基站获取当前的辅助参数时，空间基站获取终端辅助信息的方式包括：1)终端在获得初始终端定时提前量后，立即根据初始终端定时提前量对随机接入前导序列和终端辅助信息进行时间预补偿，随机接入前导序列不含有终端辅助信息，并将预补偿后的随机接入前导序列和终端辅助信息通过上行传输资源发送给空间基站，空间基站根据随机接入前导序列进行随机接入，以获取终端辅助信息；2)终端在获得初始终端定时提前量后，立即根据初始终端定时提前量对含有终端辅助信息的随机接入前导序列进行时间预补偿，并将预补偿后的随机接入前导序列通过上行传输资源发送给空间基站，空间基站根据随机接入前导序列进行随机接入，以获取终端辅助信息；和3)空间基站预先存贮固定终端或具有固定移动模式的移动终端的辅助信息，以获取终端辅助信息；中的至少一种。
在所述步骤S1中，终端根据初始的辅助参数确定初始终端定时提前量的方式包括：根据初始的辅助参数计算终端与空间基站的当前距离，并根据当前距离计算传输时延，初始终端定时提前量设为获取初始的辅助参数时的往返传输时延或2倍的单向传输时延；且空间基站确定初始空间基站定时提前量的方式包括：根据当前的辅助参数来计算终端与空间基站的当前距离，并根据当前距离计算传输时延，初始空间基站定时提前量设为空间基站获取当前的辅助参数时的往返传输时延或2倍的单向传输时延。
7、根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S2中，终端通过在每个当前上行传输时刻之前都获取一次空间基站辅助信息来得到当前的辅助参数，或根据之前的空间基站辅助信息自行推算来得到当前的辅助参数。
8、根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S2中，终端调整得到当前上行传输时刻的终端定时提前量的方式包括：1)每个上行传输时刻之前均对终端定时提前量进行更新；或者2)间隔至少一个上行传输时刻地对终端定时提前量进行更新，在未更新的上行传输时刻之前获取上一个上行传输时刻的终端定时提前量作为当前上行传输时刻的终端定时提前量；其中，终端根据预定规则在每个上行传输时刻之前或间隔至少一个上行传输时刻地对终端定时提前量进行更新，预定规则包括在当前终端定时提前量与前一次更新的终端定时提前量的差值大于一个循环前缀时长的情况下更新定时提前量。
所述步骤S3包括：步骤S31：空间基站在预先分配给终端的上行物理资源上接收并检测预补偿后的上行序列，以得到终端的上行同步状态；步骤S32：空间基站根据上行同步状态在定时器时间范围内下发一个上行同步状态指示；所述步骤S32包括：1)使用1比特信息作为所述上行同步状态指示，以指示终端的上行同步状态；或2)使用MAC控制元素中的预留比特作为所述上行同步状态指示，以指示终端的上行同步状态；或3)使用MAC控制元素中的预留比特作为所述上行同步状态指示，以指示终端的上行同步状态，同时根据预补偿后的上行序列确认一个空间基站定时提前调整值，并通过MAC控制元素的定时提前指令，下发所述空间基站定时提前调整值。
10、根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S4中，终端在所述定时器时间范围内判断上行同步状态，判断方式包括：1)终端在所述定时器时间范围内接收到终端主动定时提前预补偿成功指示比特，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；2)终端在所述定时器时间范围内接收到MAC控制元素中的预留比特，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；或3)终端在所述定时器时间范围内接收到MAC控制元素中的预留比特以及MAC控制元素的定时提前指令，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；以及4)终端在定时器时间范围内未收到所述上行同步状态指示，定时器超时，判断终端处于失同步状态。
本发明的有效利用了空间基站和终端的辅助信息，终端主动进行定时提前量的调整和预补偿，而非依靠空间基站下发定时提前量指示信息来进行上行定时提前量的调整，提高了定时提前量(TA值)的估计精度，降低了降低信令开销、空间基站处理复杂度、以及空间基站的功耗开销。此外，本发明充分利用空间基站的辅助参数，根据预定规则及时更新定时提前量，降低空地链路传输大时延和空间基站高速移动对定时提前量的影响，提高定时提前补偿精度，最终提高空间基站对于上行数据包的解调成功率。
附图说明
图1为根据本发明的非地面网络的定时提前调整方法的流程图。
图2为本发明的非地面网络的定时提前调整方法的仿真示例的适用场景图。
图3为本发明的非地面网络的定时提前调整方法的所采用的MAC控制元素的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，根据本发明的一个实施例的非地面网络的定时提前调整方法具体包括以下步骤：
步骤S1：终端获取初始的辅助参数并根据初始的辅助参数确定初始终端定时提前量，随后空间基站获取当前的辅助参数并根据当前的辅助参数确定初始空间基站定时提前量。
所述辅助参数为两类，包括终端辅助信息和空间基站辅助信息。其中，终端辅助信息包括但不限于终端的地理位置、终端的移动轨迹和终端定时提前量(TA)预补偿方式指示等；空间基站辅助信息包括但不限于空间基站的星历表、轨道信息和波束配置信息等。卫星移动速度信息通常包含在星历表中，或者直接包含在空间基站辅助信息中。其中，终端定时提前量预补偿方式指示包括但不限于：1)使用1比特信息指示终端是否采用终端主动定时提前预补偿机制；或2)在一个终端能力指示信息中添加终端是否具备主动定时提前补偿能力的指示，并在终端辅助信息中配置该终端能力指示信息。终端定时提前量预补偿方式指示本质上是个信令，用来指示终端是否进行TA预补偿，可以用1)的方式，也可以用2)的方式，也可以用别的方式。这里明确给出1)和2)是能想到的比较好的2种方式，也是现有国际标准最容易拓展的方式。
在终端获取初始的辅助参数时，终端获取空间基站辅助信息的方式包括但不限于：1)通过下行广播信息获取空间基站辅助信息；2)通过访问数据库的信息获取空间基站辅助信息；和3)通过访问终端已存储的空间基站配置获取空间基站辅助信息；中的至少一种。数据库通常位于距离用户较近的数据中心或者基站设备中。
终端根据初始的辅助参数确定初始终端定时提前量的方式包括但不限于：根据初始的辅助参数计算终端与空间基站的当前距离，并根据当前距离计算传输时延，初始终端定时提前量设为获取初始的辅助参数时的往返传输时延或2倍的单向传输时延。其中，上述的辅助参数指的是终端辅助信息和空间基站辅助信息，具体可以认为是，终端的地理位置和空间基站的地理位置，终端的地理位置和空间基站的地理位置根据卫星星历表和轨道信息计算得到，可以认为是周知信息；已知终端地理位置(一般表示为三维坐标)和空间基站地理位置(一般表示为三维坐标)，根据两个三位坐标计算欧氏距离，得到的欧式距离即为终端与空间基站的当前距离。传输时延＝距离/光速，可以认为是周知信息。此外，终端确定初始终端定时提前量的方式可同样应用于下文的其他上行传输时刻的终端确定终端定时提前量。
在空间基站获取当前的辅助参数时，空间基站获取终端辅助信息的方式包括但不限于：1)终端在获得初始终端定时提前量后，立即根据初始终端定时提前量对随机接入前导序列和终端辅助信息进行时间预补偿(随机接入前导序列不含有终端辅助信息)，并将预补偿后的随机接入前导序列和终端辅助信息通过上行传输资源发送给空间基站，空间基站根据随机接入前导序列进行随机接入，以获取终端辅助信息；2)终端在获得初始终端定时提前量后，立即根据初始终端定时提前量对随机接入前导序列进行时间预补偿(随机接入前导序列含有终端辅助信息)，并将预补偿后的随机接入前导序列通过上行传输资源发送给空间基站，空间基站根据随机接入前导序列进行随机接入，以获取终端辅助信息；和3)空间基站预先存贮固定终端(如地面信关站设备)或具有固定移动模式的移动终端的辅助信息，以获取终端辅助信息；中的至少一种。随机接入前导序列是一个导频序列，其用于随机接入过程。
空间基站确定初始空间基站定时提前量的方式包括但不限于：根据当前的辅助参数来计算终端与空间基站的当前距离，并根据当前距离计算传输时延，初始空间基站定时提前量设为空间基站获取当前的辅助参数时的往返传输时延或2倍的单向传输时延。此外，空间基站确定初始空间基站定时提前量的方式可同样应用于下文的其他上行传输时刻的空间基站确定空间基站定时提前量。
由此，终端和空间基站需要各自计算确定初始终端定时提前量和空间基站定时提前量，二者之间没有必然的联系。
步骤S2：终端在每个当前上行传输时刻之前，根据当前的辅助参数调整得到当前上行传输时刻的终端定时提前量，按当前上行传输时刻的终端定时提前量对一个上行序列进行预补偿，并在当前上行传输时刻将预补偿后的上行序列发送至空间基站。
其中，终端可以通过在每个当前上行传输时刻之前都获取一次空间基站辅助信息来得到当前的辅助参数，也可以根据之前的空间基站辅助信息自行推算来得到当前的辅助参数。自定推算的依据是空间基站或卫星的轨道/移动方式是固定可预知的。当前的辅助参数对应于当前上行传输时刻。
终端调整得到当前上行传输时刻的终端定时提前量的方式包括但不限于：1)每个上行传输时刻之前均对终端定时提前量进行更新；或者2)间隔至少一个上行传输时刻地对终端定时提前量进行更新，在未更新的上行传输时刻之前获取上一个上行传输时刻的终端定时提前量作为当前上行传输时刻的终端定时提前量。
其中，终端根据预定规则在每个上行传输时刻之前或间隔至少一个上行传输时刻地对终端定时提前量进行更新，预定规则包括但不限于在当前终端定时提前量与前一次更新的终端定时提前量的差值大于一个循环前缀时长的情况下更新定时提前量。循环前缀时长是实际系统自行配置的一个系统参数(取值范围正实数)。此外，预定规则也可以是每次上行传输前均更新，而不考虑循环前缀时长，但通常不这么用，有些时候TA值有少许不精准，只要落在循环前缀内，对系统没有影响，过于频繁但对性能提升没有帮助的更新，也会带来开销和复杂度问题。此外，也可以根据其他预定规则对终端定时提前量进行更新。
终端对终端定时提前量进行更新的方式与上文的终端确定初始终端定时提前量的方式相同。
步骤S3：空间基站接收预补偿后的上行序列，并在一个定时器时间范围内下发一个上行同步状态指示。
步骤S3包括：
步骤S31：空间基站在预先分配给终端的上行物理资源上接收并检测预补偿后的上行序列，以得到终端的上行同步状态。
终端的上行同步状态包括终端处于上行同步状态和处于失同步状态。在本实施例中，若上行序列接收成功，则终端处于上行同步状态；若上行序列多次未成功接收，判断终端处于失同步状态。此外，得到终端的上行同步状态的方式包括但不限于上述方式。
步骤S32：空间基站根据上行同步状态在定时器时间范围内下发一个上行同步状态指示。
所述步骤S32包括但不限于：1)使用1比特信息作为所述上行同步状态指示，以指示终端的上行同步状态(即终端主动定时提前预补偿是否成功)；或2)如图3所示，使用MAC(Medium Access Control，介质访问控制)控制元素(CE，Control Element)中的预留比特作为所述上行同步状态指示，以指示终端的上行同步状态。此外，当使用MAC控制元素的预留比特作为所述上行同步状态指示，以指示终端主动定时提前预补偿成功时，还可以包括：同时根据预补偿后的上行序列确认一个空间基站定时提前调整值，并通过MAC控制元素的定时提前指令(Timing advance command，TAC)下发所述空间基站定时提前调整值，空间基站定时提前调整值为本次计算得到的空间基站定时提前量和前一次的空间基站定时提前量的差值。
MAC CE是3GPP 4G/5G的标准信令格式，8比特，所述确认空间基站定时提前调整值使得本申请在现有标准上进行了功能拓展，所得到的定时提前标准值是一种辅助信息，该信息可以被终端拿来做校准或其他用途。TAC就是6个比特空间，里面可以存放0～25的数值范围，每个数值对应1个具体调整值。
步骤S4：所述终端根据一个预定准则判断上行同步状态。
所述预定准则包括判断终端是否在所述定时器时间范围内接收到上行同步状态指示，若接收到上行同步状态指示，则判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2，以继续采用步骤S2的方式进行定时提前预补偿；否则判断终端处于失同步状态。
具体来说，预定准则包括但不限于：1)终端在所述定时器时间范围内接收到终端主动定时提前预补偿成功指示比特，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2，以继续采用步骤S2的方式进行定时提前预补偿；或2)终端在所述定时器时间范围内接收到MAC CE中用于指示终端主动定时提前预补偿成功的预留比特，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2，以继续采用步骤S2的方式进行定时提前预补偿；或3)终端在所述定时器时间范围内接收到MAC CE中用于指示终端主动定时提前预补偿成功的预留比特，以及MAC CE的TAC，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；以及4)终端在定时器时间范围内未收到所述步骤S3中的上行同步状态指示，定时器超时，判断终端处于失同步状态。
具体实施例
如图2所示，以根据非地面网络的定时提前调整方法所适用的空地通信场景为例，说明本发明的非地面网络的定时提前调整方法的实施过程。其中，空间基站P为低轨卫星，运行在轨道高度h＝1000km的圆形轨道上。假设空间基站P对终端S的可服务时间对应于空间基站P从空间位置P0到空间位置P5的移动时间；空间基站在空间位置P0处时，空地距离L0＝3708km，单向传输时延d0＝12.36ms；空间基站在空间位置P1处时，空地距离L1＝3000km，单向传输时延d1＝10ms。其中，空地距离为空间基站与地面终端的距离。
在本实施例中，在所述步骤S1中，假设地面终端在t0时刻，通过空间基站的广播信令获取空间基站辅助信息(包括空间基站的位置信息、轨道信息等辅助信息)。则初始终端定时提前量为TA0＝2*d0＝24.72ms，其中，TA0为初始终端定时提前量，d0为t0时刻的单向传输时延。
假设空间基站在t1时刻，通过上行随机接入过程获取当前的终端辅助信息(包括终端的地理位置辅助信息)，则所确定的初始空间基站定时提前量为TA'0＝2*d1，其中，TA'0为初始空间基站定时提前量，d1为t1时刻的单向传输时延。
在所述步骤S2中，假设当终端上行传输资源的发送时刻触发时(即终端的上行传输时刻)，空间基站在空间位置P1处，信号传输延时为d1＝10ms，此时(即时刻t1)，传统算法中当前上行传输时刻的终端定时提前量为TA1＝2*d1＝20ms，TA1为当前(即时刻t1)的终端定时提前量，d1为当前(即时刻t1)的单向传输时延。然而，由于空间基站处于高速移动状态，当信号到达空间基站时，实际的空地物理距离往往为L2(L2<L1)，因此实际的当前上行传输时刻的终端定时提前量TA2应小于TA1。终端根据空间基站的空间位置和其他星历信息(如移动速度等)，计算并预补偿当前上行传输时刻的终端定时提前量TA2。由于当前上行传输时刻的终端定时提前量TA2考虑了空间基站的高速移动特性，因此提高了定时提前量的估计精度。
在所述步骤S3中，如上文所述，空间基站接收时间预补偿后的上行序列，空间基站可以使用如图3所示的MAC CE中的第一位预留比特R来指示终端是否处于上行同步状态，若空间基站成功接收到上行序列，则终端处于上行同步状态，R＝1，若终端处于失同步状态，则R的取值不做具体约定，通常上行失去同步后，终端是无法正常接收下行信令的。此外，在其他示例中，R也可以采用其他取值方式来指示终端是否处于上行同步状态。
在步骤S4中，终端在定时器时间范围内接收空间基站下发的上行同步状态指示，根据上行同步状态指示判断上行同步状态。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (9)

1.一种非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，包括：
步骤S1：终端获取并根据初始的辅助参数确定初始终端定时提前量，随后空间基站获取并根据当前的辅助参数确定初始空间基站定时提前量；
步骤S2：终端在每个当前上行传输时刻之前，根据当前的辅助参数调整得到当前上行传输时刻的终端定时提前量，按当前上行传输时刻的终端定时提前量对一个上行序列进行预补偿，并在当前上行传输时刻将预补偿后的上行序列发送至空间基站；
步骤S3：空间基站接收时间预补偿后的上行序列，并在一个定时器时间范围内下发一个上行同步状态指示；
步骤S4：所述终端根据一个预定准则判断上行同步状态；所述预定准则包括判断终端是否在所述定时器时间范围内接收到所述上行同步状态指示，若接收到所述上行同步状态指示，则判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；否则判断终端处于失同步状态；
所述步骤S3包括：
步骤S31：空间基站在预先分配给终端的上行物理资源上接收并检测预补偿后的上行序列，以得到终端的上行同步状态；
步骤S32：空间基站根据上行同步状态在定时器时间范围内下发一个上行同步状态指示；
所述步骤S32包括：
使用MAC控制元素中的预留比特作为所述上行同步状态指示，以指示终端的上行同步状态，同时根据预补偿后的上行序列确认一个空间基站定时提前调整值，并通过MAC控制元素的定时提前指令，下发所述空间基站定时提前调整值，空间基站定时提前调整值为本次计算得到的空间基站定时提前量和前一次的空间基站定时提前量的差值；所述空间基站定时提前调整值是一种辅助信息，其被终端用作校准。
2.根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，所述辅助参数为两类，包括终端辅助信息和空间基站辅助信息，终端辅助信息包括终端的地理位置、终端的移动轨迹和终端定时提前量预补偿方式指示；空间基站辅助信息包括空间基站的星历表、轨道信息和波束配置信息。
3.根据权利要求2所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，所述终端定时提前量预补偿方式指示包括：1)使用1比特信息指示终端是否采用终端主动定时提前预补偿机制；或2)在一个终端能力指示信息中添加终端是否具备主动定时提前补偿能力的指示，并在终端辅助信息中配置该终端能力指示信息。
4.根据权利要求2所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在终端获取所述初始的辅助参数时，终端获取空间基站辅助信息的方式包括：1)通过下行广播信息获取空间基站辅助信息；2)通过访问数据库的信息获取空间基站辅助信息；和3)通过访问终端已存储的空间基站配置获取空间基站辅助信息；中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在空间基站获取当前的辅助参数时，空间基站获取终端辅助信息的方式包括：
1)终端在获得初始终端定时提前量后，立即根据初始终端定时提前量对随机接入前导序列和终端辅助信息进行时间预补偿，随机接入前导序列不含有终端辅助信息，并将预补偿后的随机接入前导序列和终端辅助信息通过上行传输资源发送给空间基站，空间基站根据随机接入前导序列进行随机接入，以获取终端辅助信息；
2)终端在获得初始终端定时提前量后，立即根据初始终端定时提前量对含有终端辅助信息的随机接入前导序列进行时间预补偿，并将预补偿后的随机接入前导序列通过上行传输资源发送给空间基站，空间基站根据随机接入前导序列进行随机接入，以获取终端辅助信息；和
3)空间基站预先存贮固定终端或具有固定移动模式的移动终端的辅助信息，以获取终端辅助信息；
中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S1中，终端根据初始的辅助参数确定初始终端定时提前量的方式包括：根据初始的辅助参数计算终端与空间基站的当前距离，并根据当前距离计算传输时延，初始终端定时提前量设为获取初始的辅助参数时的往返传输时延或2倍的单向传输时延；
且空间基站确定初始空间基站定时提前量的方式包括：根据当前的辅助参数来计算终端与空间基站的当前距离，并根据当前距离计算传输时延，初始空间基站定时提前量设为空间基站获取当前的辅助参数时的往返传输时延或2倍的单向传输时延。
7.根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S2中，终端通过在每个当前上行传输时刻之前都获取一次空间基站辅助信息来得到当前的辅助参数，或根据之前的空间基站辅助信息自行推算来得到当前的辅助参数。
8.根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S2中，终端调整得到当前上行传输时刻的终端定时提前量的方式包括：1)每个上行传输时刻之前均对终端定时提前量进行更新；或者2)间隔至少一个上行传输时刻地对终端定时提前量进行更新，在未更新的上行传输时刻之前获取上一个上行传输时刻的终端定时提前量作为当前上行传输时刻的终端定时提前量；
其中，终端根据预定规则在每个上行传输时刻之前或间隔至少一个上行传输时刻地对终端定时提前量进行更新，预定规则包括在当前终端定时提前量与前一次更新的终端定时提前量的差值大于一个循环前缀时长的情况下更新定时提前量。
9.根据权利要求1所述的非地面网络的定时提前调整方法，其特征在于，在所述步骤S4中，终端在所述定时器时间范围内判断上行同步状态，判断方式包括：
1)终端在所述定时器时间范围内接收到终端主动定时提前预补偿成功指示比特，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；
2)终端在所述定时器时间范围内接收到MAC控制元素中的预留比特，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；或
3)终端在所述定时器时间范围内接收到MAC控制元素中的预留比特以及MAC控制元素的定时提前指令，判断终端处于上行同步状态，并在后续上行传输中回到步骤S2；以及
4)终端在定时器时间范围内未收到所述上行同步状态指示，定时器超时，判断终端处于失同步状态。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111149394B (zh) * 2017-12-06 2022-01-25 上海朗帛通信技术有限公司 一种用于无线通信的通信节点中的方法和装置
KR20230074222A (ko) * 2020-10-22 2023-05-26 애플 인크. 비지상 네트워크들(ntn)에서의 타이밍 어드밴스(ta) 유지보수
WO2022120842A1 (zh) * 2020-12-11 2022-06-16 Oppo广东移动通信有限公司 Ntn网络中定时提前的预补偿方法、终端设备和网络设备
EP4271061A4 (en) * 2020-12-25 2024-02-28 Beijing Xiaomi Mobile Software Co., Ltd. COMMUNICATION PROCESSING METHOD, APPARATUS, COMMUNICATION DEVICE AND RECORDING MEDIUM
WO2022151093A1 (zh) * 2021-01-13 2022-07-21 北京小米移动软件有限公司 定时调整方法及装置、存储介质
CN112867137B (zh) * 2021-01-14 2022-08-19 江苏亨鑫众联通信技术有限公司 一种上行同步方法和装置
EP4271062A4 (en) * 2021-01-14 2024-03-06 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. TIMER START METHOD AND DEVICE AS WELL AS TERMINAL AND STORAGE MEDIUM
CN114765850A (zh) * 2021-01-15 2022-07-19 中国移动通信有限公司研究院 Ta的确定方法、装置、相关设备及存储介质
CN114828197B (zh) * 2021-01-19 2023-10-13 维沃移动通信有限公司 时间信息发送方法、终端及网络侧设备
CN116458090A (zh) * 2021-01-22 2023-07-18 Oppo广东移动通信有限公司 无线通信方法、第一设备以及第二设备
CN113115431B (zh) * 2021-04-01 2022-10-18 之江实验室 一种非陆地网络时间参数配置方法
BR112023020226A2 (pt) * 2021-04-01 2023-11-14 Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd Método e aparelho para atualizar um valor de deslocamento de tempo para uma rede não terrestre, dispositivo de comunicação, e, meio de armazenamento de computador
CN113079536A (zh) * 2021-04-07 2021-07-06 Tcl通讯（宁波）有限公司 一种定时提前量的更新方法、装置及移动终端
US20240163823A1 (en) * 2021-04-09 2024-05-16 Lenovo (Beijing) Limited Method and apparatus for determining timing advance value
WO2022252231A1 (zh) * 2021-06-04 2022-12-08 Oppo广东移动通信有限公司 用于时间同步的方法、终端设备和网络设备
CN113382467B (zh) * 2021-06-08 2022-04-15 东南大学 一种上行发送定时调整方法
CN117616830A (zh) * 2021-08-09 2024-02-27 Oppo广东移动通信有限公司 通信方法及装置
CN118555646A (zh) * 2021-11-15 2024-08-27 北京小米移动软件有限公司 一种上行同步方法、装置及可读存储介质
CN114503701B (zh) * 2021-12-31 2024-05-28 北京小米移动软件有限公司 能力指示、确定方法和装置、通信装置和存储介质
CN114503702A (zh) * 2022-01-05 2022-05-13 北京小米移动软件有限公司 一种上行同步方法、装置及可读存储介质
WO2023151084A1 (en) * 2022-02-14 2023-08-17 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. Synchronization adjustment in ntn communication
CN114615734B (zh) * 2022-03-16 2023-10-13 四川创智联恒科技有限公司 一种无线通信中ta的传输方法、电子设备及存储介质
US20230353236A1 (en) * 2022-04-28 2023-11-02 Qualcomm Incorporated Non-terrestrial network default value configuration
CN117014964A (zh) * 2022-04-29 2023-11-07 维沃移动通信有限公司 解调参考信号dmrs捆绑的传输方法、装置和终端
WO2023245450A1 (zh) * 2022-06-21 2023-12-28 北京小米移动软件有限公司 定时提前量报告上报方法和装置
CN115334687A (zh) * 2022-08-11 2022-11-11 成都爱瑞无线科技有限公司 非地面网络的随机接入方法、装置及存储介质
WO2024168788A1 (en) * 2023-02-17 2024-08-22 Nokia Shanghai Bell Co., Ltd. Devices, methods, apparatuses, and computer readable media for non-terrestrial networks

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106105312A (zh) * 2014-03-20 2016-11-09 高通股份有限公司 上行链路定时提前调节

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112154707B (zh) * 2018-04-03 2024-03-29 交互数字专利控股公司 用于非陆地网络通信的定时提前
CN110662283A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 华为技术有限公司 一种时钟同步的方法和装置
CN110418402B (zh) * 2019-07-16 2021-06-01 东南大学 基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置
CN110446254B (zh) * 2019-09-12 2021-11-23 上海众睿通信科技有限公司 一种用于卫星通信系统的上行定时提前量终端预测方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106105312A (zh) * 2014-03-20 2016-11-09 高通股份有限公司 上行链路定时提前调节

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