CN115280734B - 在非陆地网络中操作的方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在非陆地网络(NTN)中操作的用户设备(UE)方法。所述方法包括：从基站(BS)接收辅助信息；在接收到所述辅助信息时，启动或重启第一定时器；将所述辅助信息应用于执行上行链路UL同步；以及在所述第一定时器期满时，确定所述UE已经失去所述UL同步。

Description

在非陆地网络中操作的方法及相关设备
相关申请的交叉引用
本公开主张于2020年3月25日提交的名称为“UL frequency synchronizationenhancements for earth fixed cell deployment in LEO based NTN”(在下文称为“‘696临时案”)的序列号62/994696的美国临时专利申请的权益和优先权。‘696临时案的公开内容特此以引用方式完全并入本公开中。
技术领域
本公开总体上涉及无线通信，更具体而言，涉及在非陆地网络(NTN：non-terrestrial network)中操作的方法和相关设备。
背景技术
随着连接设备数量的巨大增长和用户/网络业务量的快速增加，已经做出各种努力以通过提高数据速率、时延、可靠性和移动性来改善下一代无线通信系统(诸如第五代(5G)新无线电(NR：New Radio)系统)的无线通信的不同方面。
5G NR系统被设计成提供灵活性和可配置性以优化网络服务和类型，并且适应不同使用情况，如增强型移动宽带(eMBB：enhanced Mobile Broadband)、大规模机器类型通信(mMTC：massive Machine-Type Communication)、以及超可靠和低时延通信(URLLC：Ultra-Reliable and Low-Latency Communication)。
然而，随着对无线电接入的需求持续增加，需要进一步改进下一代无线通信系统的无线通信。
发明内容
本公开提供在非陆地网络中操作的方法和相关设备。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于在非陆地网络中操作的用户设备(UE)的方法。所述方法包括：从基站(BS)接收辅助信息；在接收到所述辅助信息时，启动或重启第一定时器；将所述辅助信息应用于执行上行链路UL同步；以及在所述第一定时器期满时，确定所述UE已经失去所述UL同步。
根据本公开的另一方面，提供一种在非陆地网络(NTN)中操作的UE。所述UE包括：处理器，其用于执行计算机可执行程序；以及存储器，其耦接至所述处理器，用于存储所述计算机可执行程序，其中，所述计算机可执行程序在被所述处理器执行时使所述UE执行所述方法。
附图说明
当结合附图一起阅读时，从以下详细公开可最好地理解本公开的方面。各种特征并未按比例绘制。为了讨论清楚起见，可任意增大或减小各种特征的大小。
图1是示出根据本公开的实施方式的具有低地球轨道(LEO：Low Earth Orbiting)卫星的非陆地网络(NTN)网络的示意图。
图2是示出S波段中的LEO卫星的多普勒频移的评估的示意图。
图3是示出根据本公开的实施方式的公共频移(frequency shift)的预补偿的示意图。
图4是示出根据本公开内容的实施方式的用于上行链路(UL：Uplink)传输的多普勒频移的示意图。
图5是示出根据本公开内容的实施方式的覆盖若干地球固定小区的卫星波束的示意图。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的UL多普勒频偏的示意图。
图7是示出根据本公开的实施方式的用于用户设备(UE：User Equipment)的初始接入的方法的流程图。
图8是示出根据本公开的实施方式的用于无线通信的节点的框图。
具体实施方式
以下公开包含与本公开中的示例性实施方式有关的具体信息。本公开中的附图及其随附的详细公开针对示例性实施方式。然而，本公开并不仅限于这些示例性实施方式。本领域技术人员将想到本公开的其他变形和实施方式。除非另有说明，否则附图中相同或相应的元件可由相同或相应的附图标记来表示。此外，附图和说明通常不是按比例的，并不旨在对应于实际的相对大小。
出于一致性和易于理解的目的，相似的特征在示例性附图中由参考指示符标识(但在一些示例中未示出)。然而，不同实施方式中的特征可在其他方面有所不同，并且因此不应狭窄地局限于附图中所示的内容。
短语“在一个实施方式中”和“在一些实施方式中”可各自指代相同或不同实施方式中的一者或多者。术语“耦接”被定义为连接，不论是直接连接还是通过中间部件间接连接，并且不一定限于物理连接。术语“包括”可意指“包括但不一定限于”；其具体指示在公开的组合、组、系列和等效物中的开放式包括或成员身份。
本文中的术语“和/或”仅为描述关联对象的关联关系，表示可能存在三种关系，例如，A和/或B可以表示：A单独存在，A和B同时存在，B单独存在。“A和/或B和/或C”可以表示存在A、B和C中的至少一个。此外，这里使用的字符“/”通常表示前一个关联对象和后一个关联对象处于“或”关系。
另外，可以合逻辑地、合理恰当地组合以下本公开中的任何两项或更多项：段落、(子)项目编号、点、动作、行为、术语、替代方案、示例或权利要求以形成特定方法。本公开中的任何句子、段落、(子)项目编号、点、行动、行为、术语或权利要求可以独立地和分别地实施以形成特定方法。在本公开中的依赖性，例如，“基于”、“更具体地”、“优选地”、“在一个实施方式中”、“在一个实施方式中”、“在一个备选方案中”可以指代不会限制特定方法的仅一个可能的示例。
出于解释和非限制的目的，对诸如功能实体、技术、协议、标准等具体细节进行阐述，以提供对所描述技术的理解。在其他示例中，省略对公知的方法、技术、系统和架构的详细公开，以免不必要的细节使公开不清楚。
本领域技术人员将认识到任何公开的网络功能或算法可由硬件、软件或软件和硬件的组合来实施。所描述的功能可对应于模块，这些模块可以是软件、硬件、固件或其任何组合。软件实施方式可包括存储在诸如存储器或其他类型的存储装置的计算机可读介质上的计算机可执行指令。例如，具有通信处理能力的一个或多个微处理器或通用计算机可使用对应的可执行指令予以编程，并执行所描述的网络功能或算法。这些微处理器或通用计算机可由专用集成电路(ASIC:Applications Specific Integrated Circuitry)、可编程逻辑阵列和/或使用一个或多个数字信号处理器(DSP:Digital Signal Processor)形成。虽然公开的若干实施方式是针对在计算机硬件上安装和执行的软件，但是作为固件或硬件或硬件与软件的组合的替代实施方式也完全在本公开的范围内。
计算机可读介质包括但可不限于随机存取存储器(RAM:Random Access Memory)、只读存储器(ROM:Read Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM:ErasableProgrammable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM:ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory)、闪存、光盘只读存储器(CD-ROM:CompactDisc Read-Only Memory)、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或能够存储计算机可读指令的任何其他等效介质。
无线电通信网络架构(例如，长期演进(LTE:Long Term Evolution)系统、LTE-Advanced(LTE-A)系统、LTE-Advanced Pro系统、或新无线电(NR：New Radio)系统)通常包括至少一个基站(BS:Base Station)、至少一个UE、以及提供与网络连接的一个或多个可选网络元件。UE可通过由一个或多个BS建立的无线电接入网络(RAN:Radio Access Network)与网络(例如，核心网络(CN:Core Network)、演进分组核心(EPC:Evolved Packet Core)网络、演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN:Evolved Universal Terrestrial RadioAccess Network)、下一代核心(NGC:Next-Generation Core)、5G核心(5GC：5G Core)或因特网)进行通信。
根据本公开的UE可包括但不限于移动站、移动终端或装置、用户通信无线电终端。例如，UE可为便携式无线电设备，其包括但不限于具有无线通信能力的移动电话、平板电脑、可穿戴装置、传感器或个人数字助理(PDA:Personal Digital Assistant)。UE可被配置为通过空中接口接收信号以及向RAN中的一个或多个小区传输信号。
BS可包括但不限于通用移动通信系统(UMTS：Universal MobileTelecommunication System)中的节点B(NB：Node B)、LTE-A中的演进节点B(eNB：evolvedNode B)、UMTS中的无线电网络控制器(RNC：Radio Network Controller)、全球移动通信系统(GSM：Global System for Mobile communication)/GSM增强型GSM演进数据速率(Enhanced Data rates for GSM Evolution，EDGE)RAN(GERAN)中的基站控制器(BSC：BaseStation Controller)、与5GC连结的演进全球陆地无线接入(E-UTRA：Evolved UniversalTerrestrial Radio Access)BS中的下一代eNB(ng-eNB)、5G-RAN(或5G接入网(5G-AN))中的下一代节点B(gNB)、和任何能够控制无线电通信和管理小区内无线电资源的其他装置。BS可通过无线电接口连接以服务于一个或多个UE。
可根据以下无线电接入技术(RAT：Radio Access Technology)中的至少一者配置BS以使其提供通信服务：全球互通微波访问(WiMAX：Worldwide InteroperabilityforMicrowave Access)、GSM(通常称为2G)、GERAN、通用分组无线电业务(GPRS：GeneralPacket Radio Service)、根据基本宽带码分多址(W-CDMA：Wideband-CodeDivisionMultiple Access)的UMTS(通常称为3G)、高速分组接入(HSPA：High-SpeedPacketAccess)、LTE、LTE-A、演进的LTE(eLTE)、新无线电(NR，通常称为5G)和/或LTE-APro。然而，本公开的范围不局限于这些协议。
BS可操作以使用形成RAN的多个小区向特定地理区域提供无线电覆盖。BS可支持小区的操作。每个小区可操作以向其无线电覆盖范围内的至少一个UE提供服务。更具体而言，每个小区(通常称为服务小区)可提供服务以服务于其无线电覆盖范围内的一个或多个UE(例如，每个小区将下行链路(DL：Downlink)和可选的UL资源调度给其无线电覆盖范围内的至少一个UE以用于下行链路和可选的上行链路分组传输)。BS可通过多个小区与无线电通信系统中的一个或多个UE通信。
小区可分配侧链路(SL:Sidelink)资源以用于支持接近服务(ProSe:ProximityService)、LTE SL服务和LTE/NR车辆对外界(V2X:Vehicle to Everything)服务。每个小区可具有与其他小区重叠的覆盖区域。在多RAT双连接(MR-DC)情况下，主小区组(MCG：MasterCell Group)或辅小区组(SCG：Secondary Cell Group)的主小区可以被称为特殊小区(SpCell：Special Cell)。主小区(PCell：Primary Cell)可以指MCG的SpCell。主SCG小区(PSCell：Primary SCG Cell)可以指SCG的SpCell。MCG可以指与主节点(MN)相关联的服务小区组，包括SpCell和可选地一个或多个辅小区(SCell)。SCG可以指与辅节点(SN：Secondary Node)相关联的服务小区组，包括SpCell和可选的一个或多个Scell。
如先前所述，用于NR的帧结构支持灵活的配置，以用于适应各种下一代(例如，5G)通信要求，如eMBB、mMTC、和URLLC，同时满足高可靠性、高数据速率、和低时延要求。如第三代合作伙伴计划(3GPP)中协定的正交频分复用(OFDM：Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)技术可以用作NR波形的基线。还可使用可扩展OFDM参数集，例如自适应子载波间隔、信道带宽和循环前缀(CP：Cyclic Prefix)。此外，针对NR应用了两种编码方案：(1)低密度奇偶校验(LDPC：Low Density Parity Check Code)码和(2)极性码(polar code)。编码方案适配可以基于信道状况和/或服务应用来配置。
此外，在单个NR帧的传输时间间隔中，应至少包括DL传输数据、保护周期和UL传输数据。DL传输数据、保护周期和UL传输数据的各个部分也应当是可配置的，例如基于NR的网络动态而配置。SL资源也可以经由NR帧来提供，以支持ProSe服务或V2X服务。
非陆地网络(NTN)是指使用星载车辆来传输(例如，使用低地球轨道(LEO)卫星)的网络或网络片段。图2是示出根据本公开的实施方式的具有LEO卫星的NTN网络的示意图。
在3GPP版本17(Rel-17)NTN工作项(WI)中，已经优先考虑解决具有全球导航卫星系统(GNSS：Global Navigation Satellite System)能力并且具有地球固定波束(EFB：Earth fixed beam)和地球移动波束(EMB：Earth moving beam)覆盖范围的至少3GPP类别3UE的基于透明有效载荷的LEO场景。
基于透明有效载荷的LEO网络(NW：Network)是指基于中继的NTN。在这种情况下，LEO卫星仅仅是在空间中执行放大和转发，并且BS(例如，gNB)位于连接至核心NW的地面上。如图1所示，基于透明有效载荷的NW的LEO卫星处于600km的轨道上。
3GPP级别3UE是指功率级别UE3。该定义被用于具有正负为2dB的范围的被设置为23dBm的UL传输(TX)功率电平。该设置主要被驱动以确保与现有技术(例如，Rel-15NR/GSM/UMTS)的向后兼容性，使得网络部署拓扑保持类似。
GNSS是指提供具有全球覆盖的自主地理空间定位的卫星导航系统的标准通用术语。该术语包括GPS、GLONASS(格洛纳斯)、Galileo(伽利略)、北斗和其他区域系统。
EMB是指卫星波束在地球上的覆盖范围会随卫星移动。随着卫星的旋转，地面上的小区由不同的波束提供服务。
EFB是指卫星波束在地球上的覆盖范围长期固定。每个波束的天线的角度在卫星移动期间被调整，以便长期为地球上的固定区域提供服务。与EMB情形的主要区别在于，统计设备的往返时间(RTT：Round Trip time)随着波束的仰角而变化，并且每个小区/区域在波束的仰角最小或最大的时候RTT为最大。
在本公开中，EFB部署被应用，其通过延长小区服务时间来简化小区间移动性。此外，由于小区被固定在地面上，跟踪区域被固定并且更新机制可以是简单的。
此外，具有GNSS的UE具有定时和频率估计和补偿的能力。以下公开了影响UE初始接入的几个问题。
问题1：DL同步
在NR中，UE检测主同步信号(PSS：Primary synchronization signal)和辅同步信号(SSS：Secondary synchronization signal)。这些同步信号允许时间和频率校正、以及小区标识检测。UE可以获得具有小于1％的误报率的良好的单次检测概率，具有对抗高达5ppm(例如，对于S波段(2GHz)为10kHz)的初始频偏(frequency offset)的鲁棒性。
图2是示出S波段中的LEO卫星的多普勒频移的评估的示意图。
图2示出了(例如，在与LEO卫星相同的方向或相反的方向上)固定UE和移动的UE在DL和UL上的600km处的2GHz信号的情况。其显示了对于整个卫星覆盖范围在DL中高达48kHz的多普勒频移，该整个卫星覆盖范围未被覆盖在3GPP Rel-15NR中定义的覆盖范围中。另一个问题是服务时段期间的多普勒变化。对于EFB，连接时段为约6分钟(mn)，且UE可经历从+48kHz到-48kHz的最大和最小多普勒频移。然而，对于EMB，连接时段接近6秒，并且与10kHz相比，多普勒频移变化可以被忽略。
因此，在卫星侧的具有(例如，对NW侧的点波束中心进行的)公共频移的波束特定预补偿的预补偿可被应用。图3是示出根据本公开的实施方式的公共频移的预补偿的示意图。在图3中，针对每个波束中心，对于UL(或者在卫星侧称为后补偿)和DL，多普勒频移均为0ppm，然而，最大残留多普勒频移(例如，1.05ppm)发生在波束边缘处的UE。
如果在卫星侧应用预补偿机制，则最大多普勒频移和最大多普勒速率如表1所示。除了极端情况(例如，1000km的波束直径)，鲁棒性能可以由3GPP Rel-15 NR中的PSS和SSS提供。表1示出了具有预/后补偿机制的最大多普勒频移和速率。
表1
如果预补偿机制不是强制性地应用于初始DL同步，则由于频率假设的数量的增加，可能会产生增加接收机复杂度的成本。例如，在子载波间隔为15kHz的情况下，有预补偿的频率假设的数量约为6，没有预补偿的数量为18。
问题2：随机接入信道(RACH：Random Access Channel)
如果针对UL传输在UE侧应用定时和频偏的预补偿，则3GPP Rel-15NR中的物理随机接入信道(PRACH：Physical Random Access Channel)格式和前导码序列可以被重新使用。
然而，对于透明场景，UE可能难以估计用于馈送链路的UL多普勒频移，且因此NW可以向UE指示辅助信息(例如，gNB位置)以用于估计。另一方面，在用于系统级仿真的评估期间，可忽略由于馈送链路引起的多普勒频移。该概念可以被实施为由卫星完美地补偿馈送链路的多普勒频移，使得UE仅需要预补偿由服务链路引起的UL频移。
另一问题是，如果在NW侧应用公共频偏的波束特定后补偿，则UE可能需要计算残留UL频偏。残留UL频偏是指公共UL多普勒频移和UE特定多普勒频移之间的多普勒频移差，以用于发送PRACH前导码。注意，即使UE可以估计包括来自服务链路和馈送链路两者的影响的UE特定多普勒频移，UE仍然可能难以在不知道在NW侧使用的公共频偏的情况下估计残留UL频偏。因此，在这种情况下，可能需要从NW到UE的辅助信息。
图4是示出根据本公开内容的实施方式的用于UL传输的多普勒频移的示意图。在图4中，示出了用于PRACH传输的多普勒频移。对于PRACH，UE经历由馈送链路(f1)和服务链路(f2)引起的全多普勒频移(F_full)。F_full的值可以分成小区特定公共部分(F_com)和UE特定差分部分(F_ue)(例如，F_full＝f1+f2＝F_com+F_ue)。对于小区特定公用部分(F_com)，它构成馈送链路(f1)和服务链路至波束中心(f3)的影响(例如，F_com＝f1+f3)。对于UE特定差分部分(F_ue)，它在服务链路(f2)的多普勒频移和服务链路到波束中心(f3)的多普勒频移之间存在间隙(例如，F_ue＝f2-f3)。
如果在NW侧应用后补偿，则UE可以对F_full进行预补偿，或者如果不存在针对PRACH传输的后补偿，则UE可以对F_ue进行预补偿。然而，仅f2可以通过UE利用GNSS和卫星星历估计。因此，NW可以提供f1和f3的额外信息。
问题3：UL频率同步的维护
在UE完成RACH过程之后，UE处于RRC CONNECTED模式(或称为RRC_CONNECTED模式)。NW可以维持UE特定UL频率同步。在RRC CONNECTED模式中，仅公开了NW处的后补偿的情况。未公开无后补偿的情况。这两种情况均应用于PRACH传输。
然而，预补偿和后补偿不能解耦合。例如，NW仅支持对DL的预补偿，而不支持对UL的后补偿。这是因为当NW启用用于发送同步信号块(SSB：Synchronization Signal Block)的预补偿时，UE不能估计用于PRACH传输的绝对多普勒频移。在示例中，绝对多普勒频移可通过GNSS和卫星星历表估计。然而，DL信号对于频率跟踪将是无用的。如果预补偿被启用，则NW必须应用后补偿以接收PRACH前导码。如上述的DL同步部分，预补偿对于鲁棒DL同步是必不可少的。由此，至少对于PRACH传输，NW侧的后补偿是不可避免的。
另一个观察结果是，补偿机制可以被对准以用于PRACH传输，以及用于物理上行链路共享信道(PUSCH：Physical Uplink Control Channel)、探测参考信号(SRS：SoundingReference Signal)或物理上行链路控制信道(PUCCH：Physical Uplink ControlChannel)传输的维持。这是因为，如果后补偿仅应用于初始接入而不应用于UL维护，则来自一个UE的PRACH前导码可能会干扰来自相同服务小区中的另一个UE的UL传输。因此，在NW侧用于PRACH传输和UL维持两者的后补偿是不可避免的。
如果在卫星侧应用多普勒预补偿和后补偿，对于初始DL同步，对于1000km的最大波束尺寸可能需要显著的复杂度，但是对于50km和90km的参考波束尺寸不需要额外的复杂度。在这种情况下，可能需要来自NW的新的指示以向UE通知不同的解码复杂度。
对于RACH，如果NW没有维持馈送链路的UL频率同步，UE可能需要具有UE GNSS和卫星星历的一些额外NW辅助信息来计算UE特定UL频率。
对于处于RRC_CONNECTED模式的UE，如果支持UE处的自主预补偿，则可能需要关于UE能力的规定和对UL频率使用的法律规定。而且，UE可能需要新的能力报告以避免连接到具有超过其能力的大波束尺寸的新小区。
图5是示出根据本公开内容的实施方式的覆盖若干地球固定小区的卫星波束的示意图。由于相关的公共陆地移动网络(PLMN：Public Land Mobile Network)可能无法跨越边界，一个卫星小区可能不能部分地跨越多个国家。结果，卫星波束可以包含多个小区，其中每个小区被固定在地面上。如果给定的卫星波束覆盖几个小区，那么波束特定的过程和参数可以在小区或载波分量之间被共享。
对于如问题1中所提及的初始DL同步，公开了一些观察结果。
1.公共频移的波束特定的预补偿可能是必要的。
2.除了波束直径为1000km的情况外，如果部署了公共频移的预补偿，则不需要增强DL同步。
3.对于EFB，由于卫星与波束中心之间的径向速度可能会持续改变，因此预补偿值可以随着时间而被调整。
4.公共频移的预补偿对UE可能是透明的。
基于这些观察结果，可以应用以下操作：
1.对于直径1000km或没有预补偿的极端情况，从NW到UE的新指示可有益于准备额外的解码复杂度。
2.由馈送链路引起的公共频移和DL多普勒频移的预补偿可能取决于NW实施方式。
3.UE执行小区搜索过程以获取与小区的时间和频率同步，并且检测该小区的小区标识(ID：identity)。小区搜索基于主同步信号和辅同步信号、以及位于同步光栅上的PBCHDMRS。
4.UE非接入层(NAS：Non-Access-Stratum)可标识所选择的PLMN是否与NTN相关联。如果UE确定了属于NTN的所选择的PLMN，则UE能以牺牲复杂度为代价，尝试以增加频率假设的数量的方式来寻找合适的NTN小区。
对于小区选择，UE NAS层标识所选择的PLMN和等效PLMN。小区选择可能总是基于位于同步光栅上的小区定义SSB(CD-SSB)。UE搜索NR频带，并且针对每个载波频率根据CD-SSB标识最强的小区，并且然后读取小区系统信息广播以标识其(多个)PLMN。在一个示例中，UE可以依次搜索每个载波(例如，初始小区选择)或利用所存储的信息来缩短搜索(例如，所存储的信息小区选择)。如果所选择的PLMN属于NTN，则UE可以在增加了数量的频率假设中搜索载波。如果识别出NTN小区(例如，特定格式的PSS或SSS或特定GNSS信息和卫星星历)，则UE可在增加了数量的频率假设中搜索载波。此外，UE可以寻求标识合适的小区。然而，如果UE不能够标识合适的小区，则UE可以寻求标识可接受的小区。
另一方面，如果其不是用于初始小区选择(例如，如果UE已经占用小区，和/或UE进入RRC IDLE/INACTIVE/CONNECTED状态)，则UE可以经由RRC消息(例如，SIB1)为每个服务小区提供来自NW的指示(例如，NTNadditonalComplexity(NTN额外复杂度))，以用于通过增加了数量的频率假设来接收服务小区的SSB。更具体而言，任何其他系统信息也可以用于传输指示。又例如，可以经由专用RRC配置向UE提供来自NW的NTNadditonalComplexity。更具体而言，指示可以包括1比特信息，其中“1”表示需要额外的解码复杂度；否则，“0”表示不需要额外的复杂度。UE可以向小区发送NTN服务请求，从而小区通过专用RRC信号(单播传输)或专用SIB(广播传输)提供NTNaditionalComnplexity。在一个示例中，专用SIB被用于经由广播信号尤其提供关于如上所述的额外复杂度要求的相邻小区信息。
而且，公开了切换(HO)过程。在NTN中，当测量事件在UE侧触发时，UE至源gNB的“测量报告”消息可能不是必要的。这是因为1)小区中心与小区边缘之间的RSRP可以是相同的，以及2)当发生馈送链路切换时，不管测量报告如何，HO都是必要的。
例如，NTNadditonalComplexity可以由从源gNB到UE的RRCReconfiguration消息携带。RRCReconfiguration消息至少包括小区ID和接入目标小区所需的所有信息，使得UE可以在不读取系统信息的情况下接入目标小区。对于一些情况，基于竞争和无竞争随机接入所需的信息可被包括在RRCReconfiguration消息中。应注意，对于NTN而言，该消息可进一步指示目标小区是NTN小区还是TN小区、或NTN平台的类型(GEO或LEO)、或同步信息(例如，定时提前、目标SSB的定时戳和/或UL频率指示)。
对于如问题2中提到的RACH，公开了一些观察结果。
1.在模拟校准中，用于馈送链路的多普勒频移可以忽略。
2.不同于TA，NW不需要知道用于调度的绝对多普勒频移。
3.如果UE可以预补偿UL频率和定时，则不需要新的PRACH格式。
4.UE可能难以估计用于馈送链路的多普勒频移。可能需要NW辅助信息(例如，发信号通知GW位置或多普勒频移值)。
5.如果馈送链路的多普勒频移能够由卫星补偿，则UE只需要对服务链路的多普勒频移进行预补偿。
6.如果应用了在NW侧的公共频偏的波束特定的后补偿，并且如果补偿了馈送链路的多普勒频移，则UE仍然需要NW辅助信息来计算残留UL频偏以用于在PRACH上发送前导码。
7.对于EFB，如果NW辅助信息是指公共频偏的公共后补偿，则其可能需要在每个小区广播并随时间更新。
基于这些观察结果，可以应用以下操作：
1.UE可以利用NW辅助信息计算残留UL频偏。
2.如果UE能够估计出服务链路的多普勒频移，则用于估计残留UL频偏的若干分量包括：
a.服务链路公共频偏值的波束特定的后补偿；
b.波束中心(即，参考点)在地面上的几何位置；
c.GW位置和参考点的位置；
d.在NW侧使用的GW位置和公共频偏值的波束特定的后补偿。
NW辅助信息可以被实现为由系统信息(SI：system information)携带的周期性事件，其中NW可以指BS或gNB，或者可以指NTN中的网关(GW：gateway)。NW辅助信息可以具有绝对kHz的单位或粒度，或者多个(包括1)PRACH子载波间隔(例如，1.25KHz)，或者PRACH子载波间隔的分数表达式，或者由3GPP Rel-15NR定义的资源块(RB)的数量。
在3GPP Rel-17 NTN中，UL频率预补偿过程可被应用。UE可以基于系统信息(例如，SIB1)中的NW辅助信息、UE GNSS和/或卫星星历，将新的UL频偏应用于PRACH前导码传输。此外，可以应用新的PRACH前导码组，其中新的PRACH前导码组可以支持更大范围的频偏以适应NTN中的要求。
详细而言，UL频率补偿过程的操作被公开。
如果UE确定所选择的PLMN與NTN服务相关联、和/或所选择的小区属于包括由NW配置或预先配置的NTN小区ID的NTN服务小区集，则UE可以发起针对RPACH前导码传输的UL频率补偿过程。
UL频率补偿过程由随机接入(RA：random access)过程(例如，PDCCH命令)、由UE的MAC实体或由RRC消息发起。例如，当UE发起RA过程时，UE可以基于所选择的PLMN是否与NTN服务相关联和/或所选择的小区是否属于NTN服务小区集合来判断是否发起UL频率补偿过程。
图6是示出根据本公开内容的实施方式的UL多普勒频偏的示意图。如图6所示，由于卫星移动引起的UL多普勒频偏包括以下分量：
1.从UE到卫星(即服务链路)的UL多普勒频偏(或称为UL多普勒频偏值)：ul
2.参考点(例如，服务波束中心)到卫星的UL多普勒频偏(或称为小区特定公共UL频偏值)：u2
3.卫星到gNB(即馈送链路)的UL多普勒频偏：u3
4.NW处的后补偿：u2+u3(例如，波束中心处的零UL多普勒频偏)
5.UE处的预补偿：u1-u2
此外，NW经由RRC消息向UE配置用于UL频率补偿过程的以下参数：
1.prach-ConfigurationIndex：用于前导码传输的可用的PRACH时机集合；
2.commonULfrequencyOffset：基于地面上的固定参考点(例如，地面上的服务波束中心)和服务卫星的移动(例如，卫星速度和位置)计算的UL多普勒频偏u2。UL多普勒频偏可以是随时间变化的，并可通过广播信号进行更新。commonULfrequencyOffset可以提供以kHz为单位的绝对值、物理资源块(PRB：Physical Resource Block)索引的数量、或频带索引的数量的列表。
另一方面，当UE从NW接收到UECapabilityEnquiry的RRC消息时，UE经由RRC消息向NW传输用于UE能力信息的以下参数：
1.UECapabilityInformation：UECapabilityInformation消息被用于传输NW请求的UE无线电接入能力；
2.UlfrequencyCompensation：如果该字段存在，则UE支持用于包括PRACH前导码传输的UL传输的UL频率预补偿。
因此，当通过UE在服务小区上发起UL频率补偿过程时，UE基于UE GNSS和卫星星历来计算UL多普勒频偏u1。UE导出UL多普勒频偏u2，或者UE通过SIB1读取从NW配置的系统信息中的u2的值。此外，UE通过在频率f_pre_comp＝f_UL-(u1-u2)上发送PRACH前导码来执行预补偿，其中，f_UL是用于从可用的PRACH时机集合中选择的PRACH前导码的传输的UL频率。
当gNB提供NTN小区时，gNB通过广播信号(例如，SIB1)指示UL多普勒频偏u2。gNB将可用的PRACH时机集合(例如，UL频率)配置给UE。gNB在频率f_rev＝f_UL-(u1-u2)+u1+u3＝f_UL+u2+u3上接收PRACH前导码。因此，gNB对所接收到的PRACH前导码执行后补偿，例如f_post＝f_rev-u2-u3＝f_UL。
注意，卫星不执行补偿，其中，f_sat是在服务卫星处接收的UL频率和传输的UL频率。
如果没有用于证明u2的commonULfrequencyOffset(例如，commonULfrequencyOffset未被配置)，则UE可通过SIB1从gNB接收参考点的GNSS信息。UE可基于UE GNSS、参考点GNSS和卫星星历来计算u2。
如果小区被固定在地面上，并且如果参考点的GNSS被预先存储在UE和gNB两者中，则UE可从预先存储的信息中读取参考点的GNSS信息。UE可基于UE GNSS、参考点GNSS和卫星星历来计算u2。
此外，公开了PRACH前导码组。
UE可以被配置具有新的RA资源组(例如，PRACH前导码组和/或PRACH资源)以支持更高级别的UL频偏。
RRC消息使用以下参数从NW配置到UE，以用于UL频率补偿过程：
1.PRACHrestrictionSetC：如果该IE存在，则RA前导码组被配置；
2.rsrp-ThresholdSSB：用于SSB的选择的RSRP阈值；
3.UL-frequency-threshold(UL-频率-阈值)：用于UL频移的阈值。
当RA资源选择被发起时，如果具有高于rsrp-ThresholdSSB的同步信号参考信号接收功率(SS-RSRP：Synchronization Signal Reference Signal Received Power)的SSB中的至少一个SSB可用，则UE选择SSB。例如，UE选择具有高于rsrp-ThresholdSSB的SS-RSRP的SSB。否则，UE可以选择任何SSB。在SSB选择之后，如果配置了PRACHrestrictionSetC，并且如果估计的或潜在的UL频偏大于UL-frequency-threshold，则UE选择RA前导码组。例如，UE选择RA前导码组，其中该组可以包含多个集合。否则，UE选择在3GPP Rel-15 NR中提供的其余RA前导码组。
注意，潜在的UL频偏可以通过经由DL SSB测量的DL频偏、和/或与卫星类型(例如，LEO-600km、LEO-1200km或GEO)相关联的所选择的PLMN来确定或估计。
在RA前导组选择之后，UE选择前导码索引。例如，UE从与所选择的SSB和所选择的RA前导码组相关联的RA前导码中以相等的概率随机地选择RA前导码，并为所选择的RA前导码设置PREAMBLE_INDEX。
在一个实施方式中，基于UL-frequency-threshold来选择应用于RA前导码的新格式(例如，格式#1)。
如果估计的或潜在的UL频偏(例如，UE通过DL SSB或PLMN标识所需的UL频偏)大于UL-frequency-threshold，则UE利用所选择的PRACH时机、对应的RA-RNTI(如果可用)、PREAMBLE_INDEX和PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER传输具有格式#1的RA前导码。
否则，UE利用所选择的PRACH时机、对应的RA-RNTI(如果可用)、PREAMBLE_INDEX和PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER传输具有格式#2的RA前导码。
关于如问题3中提及的UL频率同步(在RRC CONNECTED模式下)的维持，公开了一些观察结果。
1.对于预补偿的值可以考虑一些限制，以防止目标频率超出受硬件或法律法规限制的UE容量。
2.当预补偿和后补偿已经部署在NW侧时，用于添加闭环频率控制的性能增益可能是有问题的。
3、如果使用UE侧的预补偿，则由于硬件限制和法律规法规，预补偿后的目标UL频率可能超出UE容量。
基于这些观察结果，可以应用以下操作：
1.可支持用于PRACH和维护的NW侧的后补偿。
2.如果在NW侧使用预补偿和后补偿，则在UE侧的预补偿可能不是必需的。
3.如果应用了UE侧的预补偿，则可以使用用于UL频率补偿的新UE能力报告。通过系统信息，NW可以指示哪种类型(或具有什么能力)的UE是被允许的并且可以满足UL频率补偿的要求以驻留NTN小区。
在Rel-17 NTN中，可以应用UL频率预补偿过程。UE可以基于NW辅助信息经由小区特定或UE特定信号、UE GNSS和/或卫星星历，应用新的UL频偏以用于UL传输。包括多普勒频偏u2的NW辅助信息的维护可以经由小区特定或UE特定信号(例如，RRC消息、MAC CE、DCI)传输。NW辅助信息的有效性可以依赖于在通过UE接收到更新的情况下、在服务小区被禁用的情况下、或者在切换过程被触发的情况下启动或重启的定时器。
在一些实施方式中，当UE接收到NW辅助信息时，可以启动或重启有效性定时器。如果相关联的有效性定时器期满，则NW辅助信息可能变得无效。如果具有同步的RRC配置被接收/应用(例如，HO过程被执行)，则NW辅助信息可能变得无效。如果UE转换到不同的RRC模式(例如，从RRC CONNECTED模式到RRC IDLE模式)，则NW辅助信息可能变得无效。
对于处于RRC CONNECTED模式下的UE，UE将UL频率补偿过程应用于UL传输(例如，PRACH、PUCCH、PUSCH和/或SRS)。如果没有UL频率补偿是有效的，则UE可以暂停或停止任何UL传输。
此外，RRC消息使用以下参数从NW配置到UE，以维护UL频率对准：
1.freqAlignmentTimer(频率对准定时器)：该定时器控制UE和/或NW认为服务小区和/或小区组将与上行链路频率对准多久。例如，在freqAlignmentTimer正在运行时，UE可以认为服务小区和/或小区组的上行链路频率补偿是有效的。
因此，当UL频率更新通过UE从NW被接收到时，UE可以：
1.应用UL频率更新；和/或
2.启动或重新启动freqAlignmentTimer。
此外，当freqAlignmentTimer期满时，UE可以：
1.针对服务小区、小区组和/或所有服务小区，刷新所有混合自动重复请求(HARQ)缓冲器；和/或
2.如果被配置PUCCH，则通知RRC层释放用于服务小区、小区组和/或所有服务小区的PUCCH；和/或
3.如果被配置SRS，则通知RRC层释放用于服务小区、小区组和/或所有服务小区的SRS；和/或
4.针对服务小区、小区组和/或所有服务小区，清除任何配置的下行链路分配和配置的上行链路授权；和/或
5.针对服务小区、小区组和/或所有服务小区，清除用于半持续信道状态信息(CSI：channel state information)报告的任何PUSCH资源；和/或
6.将所有运行的freqAlignmentTimer视为期满。
在一个示例中，freqAlignmentTimer可以针对每小区和/或每小区组(例如，小区组可以与频率对准组(FAG：frequency alignment group)相关联)而被配置。更具体而言，FAG可以被称为时间对准组(TAG：Time Alignment Group)。
在一些示例中，当freqAlignmentTimer期满时，UE行为可以基于哪个freqAlignmentTimer期满而不同。例如，如果freqAlignmentTimer与第一类型的服务小区或FAG相关联，则UE可以仅针对相关联的服务小区和/或小区组，刷新所有HARQ缓冲器、通知RRC层释放PUCCH、通知RRC层释放SRS、清除任何配置的下行链路分配和配置的上行链路授权、清除用于半持续CSI报告的任何PUSCH资源。可替代地，如果freqAlignmentTimer与第二类型的服务小区或FAG相关联，则UE可以针对所有服务小区，刷新所有HARQ缓冲器、通知RRC层释放PUCCH、通知RRC层释放SRS、清除任何配置的下行链路分配和配置的上行链路授权、清除用于半持续CSI报告的任何PUSCH资源。
而且，当UL频率补偿过程在服务小区上被发起以用于UL传输时，并且如果freqAlignmentTimer仍然在运行，则UE可以：
1.基于UE GNSS和卫星星历来计算UL多普勒频偏u1。
2.读取由NW指示的UL多普勒频偏u2。
3.在频率f_pre_comp＝f_UL-(u1-u2)上应用用于UL传输的预补偿，其中，f_UL是配置的UL频率。
可替代地，如果freqAlignmentTimer仍在运行，则在RA过程初始化时，UE可以不发起UL频率补偿过程。
在一个示例中，如果补偿的UL频率超出UE能力或法律规定，则UE可以忽略接收到的UL频率更新。
注意，UL频率更新可以由来自NW的显式信号(例如，RRC IE、MAC CE命令或DCI字段指示)来实现，或者由来自NW的非显式信号和/或一些辅助信息(例如，UL多普勒频偏u2的新值)来实现。
更具体而言，UL频率更新可以包括FAG的信息和/或用于UE执行UL频率补偿的信息。更具体而言，NW可以向UE提供配置以指示服务小区或者服务小区组与哪个FAG相关。
此外，公开了跨载波分量/小区的波束特定参数。
在Rel-17 NTN中，satellite-beam-specific(卫星波束特定)参数可以与通过NW经由RRC配置提供的小区ID的新列表相关联。从小区接收的波束特定参数的任何更新可以触发列表的关联小区中的参数的更新。
在一个实施方式中，RRC消息使用以下参数从NW配置到UE，以启用多个小区中的参数：
1.simultaneousNTN-CellList：用于同步的NTN相关参数配置、重新配置、激活或去激活的小区列表。
因此，如果UE被提供有simultaneousNTN-CellList，则UE将接收到的配置、命令或指示应用于列表中的所有配置的小区。
图7是示出根据本公开的实施方式的用于UE执行初始接入的方法700的流程图。在动作702，UE从BS接收第一RRC消息，以指示小区特定公共UL频偏值(例如，UL多普勒频偏u2)，该小区特定公共UL频偏值根据服务卫星移动和地面上的参考点来计算。在动作704中，UE根据UE的GNSS信息和卫星星历来计算UL多普勒频偏值(例如，UL多普勒频偏u1)。在动作706中，UE将小区特定公共UL频偏值和UL多普勒频偏值应用于PRACH前导码传输。
在一个实施方式中，UE从BS接收第二RRC消息，以指示用于前导码传输的UL频率补偿过程是否需要被用于服务小区。
在一个实施方式中，UE确定选择的PLMN与NTN服务相关联，和/或确定服务小区是NTN服务小区。当UE确定选择的PLMN与NTN服务相关联或者选择的小区属于NTN服务小区时，或者当UE确定选择的PLMN与NTN服务相关联并且选择的小区属于NTN服务小区时，UE将小区特定公共UL频偏值和UL多普勒频偏值应用于PRACH前导码传输。
在一个实施方式中，UE在RRC CONNECTED模式下从BS接收第三RRC消息，以指示需要额外解码复杂度的SSB解码过程。
在一个实施方式中，UE从BS接收第四RRC消息，以指示关于地面上的参考点的地理信息。在一个示例中，地理信息经由广播信令被更新。
在一个实施方式中，UE从BS接收第五RRC消息，以指示用于所述PRACH前导码传输的新的PRACH前导码组。
在一个实施方式中，UE在RRC CONNECTED模式下从BS接收第六RRC消息，以指示用于应用于UL传输的UL频率补偿值的验证的定时器。
在一个实施方式中，UE在RRC CONNECTED模式下从BS接收第六RRC消息，以指示UL频率更新。UE应用UL频率更新，并且启动或重启用于指示应用于UL传输的UL频率补偿值的验证的定时器。
在一个实施方式中，UE从BS接收包括小区的列表的第七RRC消息，并且将小区特定公共UL频偏值应用于列表中的小区。
图8是示出根据本公开的实施方式的用于无线通信的节点800的框图。
如图8所示，节点800可以包括收发器820、处理器826、存储器828、一个或多个呈现部件834和至少一个天线836。节点800还可以包括射频(RF：Radio Frequency)谱带模块、基站通信模块、网络通信模块、系统通信管理模块、输入/输出(I/O)端口、I/O部件和电源(在图8中未示出)。
这些部件中的每一者可以直接地或间接地通过一个或多个总线840彼此通信。节点800可以是执行如图7所示的各种公开功能的UE或BS。
收发器820可具有传输器822(具有传输(transmitting)电路)和接收器824(具有接收(receiving)电路)，并且可被配置为传输和/或接收时间和/或频率资源划分信息。收发器820可被配置为在不同类型的子帧和时隙中传输，所述子帧和时隙包括但不限于可使用、不可使用和可灵活使用的子帧和时隙格式。收发器820可被配置为接收数据和控制信道。
节点800可包括多种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由节点800访问的任何介质，并且包括易失性(和非易失性)介质、可拆卸(和不可拆卸)介质两者。计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括易失性(和/或非易失性)、以及可拆卸(和/或不可拆卸)介质两者，能以任何方法或技术实现以用于存储诸如计算机可读介质的信息。
计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存存储器(或其他存储技术)、CD-ROM、数字通用光盘(DVD：Digital Versatile Disk)(或其他光盘存储装置)、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置。计算机存储介质不包括传播数据信号。
通信介质可通常在调制数据信号(诸如载波或其他传输机制)中包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包括任意信息递送介质。术语“调制数据信号”可指一个信号，所述信号具有的一个或多个特征以在信号中编码信息的方式设定或更改。通信介质包括有线介质(诸如有线网络或直接有线连接)和无线介质(诸如声学、RF、红外线以及其他无线介质)。任何公开的介质的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
存储器828可包括易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质。存储器828可以是可拆卸的、不可拆卸的或其组合。例如，存储器828可包括固态存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。如图8所示，存储器828可存储计算机可读的和/或计算机可执行的指令832(例如，软件代码)，所述指令832被配置为在被执行时使处理器826(例如，处理电路)执行各种公开的功能。可选地，指令832可不由处理器826直接执行，而是被配置为使节点800(例如，在被编译和执行时)执行各种公开的功能。
处理器826可包括智能硬件装置：中央处理单元(CPU：Central ProcessingUnit)、微控制器、ASIC等)。处理器826可包括存储器。处理器826可处理从存储器828接收的数据830和指令832，以及通过收发器820、基带通信模块和/或网络通信模块的信息。处理器826还可处理要发送到收发器820以通过天线836传输的信息、要发送到网络通信模块以传输到CN的信息。
一个或多个呈现部件834可向人或其他装置呈现数据。呈现部件834可包括显示装置、扬声器、打印部件、振动部件等。
根据本公开，显而易见的是，在不脱离这些概念的范围的情况下，可以利用各种技术来实现本公开的概念。此外，虽然已经具体参考某些实施方式公开了概念，但是本领域技术人员可以认识到，在不脱离那些概念的范围的情况下，可以在形式和细节上做出改变。因此，本公开在所有方面都应被认为是说明性的而非限制性的。还应当理解的是，虽然本公开不限于具体公开的实施方式，但在不脱离本公开的范围的情况下，许多重排、修改和替换是可能的。

Claims (9)

1.一种用于在非陆地网络NTN中操作的用户设备UE的方法，所述方法包括：
从基站BS接收辅助信息，所述辅助信息包括所述UE的全球导航卫星系统GNSS和卫星星历；
在接收到所述辅助信息时，启动或重启第一定时器；
将所述辅助信息应用于执行上行链路UL同步；以及
在所述第一定时器期满时，确定所述UE已经失去所述UL同步。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第一定时器期满时，确定所述辅助信息为无效。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第一定时器期满时，将所有与所述UL同步相关联的运行中的定时器视为期满。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第一定时器期满时，针对至少一个服务小区，刷新所有混合自动重复请求HARQ缓冲器。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第一定时器期满时，通知所述UE的无线电资源控制RRC层释放用于至少一个服务小区的物理上行链路控制信道PUCCH。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第一定时器期满时，通知所述UE的无线电资源控制RRC层释放用于至少一个服务小区的探测参考信号SRS。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第一定时器期满时，针对至少一个服务小区，清除配置的下行链路分配和配置的上行链路授权。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述第一定时器期满时，针对至少一个服务小区，清除用于半持续信道状态信息CSI报告的物理上行链路共享信道PUSCH资源。
9.一种在非陆地网络NTN中操作的用户设备UE，所述UE包括：
处理器，其用于执行计算机可执行程序；以及
存储器，其耦接至所述处理器，用于存储所述计算机可执行程序，其中，所述计算机可执行程序在被所述处理器执行时使所述UE执行如权利要求1-8任意一项所述的方法。
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