CN117693011A - 无线通信方法、装置、系统及计算机可读程序存储介质 - Google Patents

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Abstract

描述了一种无线通信方法、装置、系统及存储介质。所述无线通信方法包括：由第一设备向第二设备发送包括第一定时提前量的第一消息；其中所述第一定时提前量根据所述第一设备接收到随机接入前导码的时间与所述第一设备参考的时隙或子帧的边缘确定；由第一设备从第二设备接收包括一个或多个字段的第二消息，所述一个或多个字段包括辅助所述第一设备确定定时提前量的信息；处理所述第二消息以将所述定时提前量用于所述第二设备和所述第一设备之间的传输。

Description

无线通信方法、装置、系统及计算机可读程序存储介质
本申请是申请号为“201980088230.9”，申请日为“2019年1月7日”，题目为“无线网络中的定时提前确定”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本公开总体上涉及数字无线通信。
背景技术
移动通信技术正在将世界推向日益互联和网络化的社会。与现有的无线网络相比，下一代系统和无线通信技术将需要支持更广泛的用例特性，并提供更复杂和精密范围的接入要求和灵活性。
长期演进(Long-Term Evolution，LTE)是由第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)开发的用于移动设备和数据终端的无线通信的标准。高级LTE(LTE Advanced，LTE-A)是对LTE标准进行了增强的无线通信标准。被称为5G的第五代无线系统推进了LTE和LTE-A无线标准，并致力于支持更高的数据速率、大量连接、超低延迟、高可靠性和其他新兴业务需求。
发明内容
公开了用于在无线通信系统中确定定时提前量的技术。在第一示例性实施例中，无线通信方法包括：由第一设备从第二设备接收包括一个或多个字段的消息，该一个或多个字段包括指示第一设备和第二设备之间的通信延迟的信息；以及处理该消息以将该信息用于第二设备和第一设备之间的传输。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括使用由第一消息调度的物理上行链路共享信道(PUSCH)经由第二消息接收的时间信息，其中该第一消息在该第二消息之前，或者该一个或多个字段包括由第一设备在随机接入过程期间接收的时间信息，或者该一个或多个字段包括在随机接入过程完成之后来自业务信道承载的时间信息。在一些实施例中，第一设备使用随机接入前导码索引对第一消息的控制信息进行加扰，并将第一消息传输到第二设备。在一些实施例中，该一个或多个字段包括基于第一设备和第二设备的位置的第一定时提前量。
在一些实施例中，该方法或系统还包括由第一设备基于从第二设备接收随机接入前导码来确定第二定时提前量；以及由第一设备通过组合第一和第二定时提前量来确定第三定时提前量。在一些实施例中，该一个或多个字段包括与第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。在一些实施例中，该一个或多个字段包括与第二设备使用物理上行链路共享信道(PUSCH)发送第二消息的时间相关联的传输时间信息，或者该一个或多个字段包括与第二设备接收第二消息之前的第一消息的时间相关联的接收时间信息。在一些实施例中，该一个或多个字段包括一个或多个参数，以确定与第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。
在一些实施例中，一个或多个参数包括对应于无线帧、子帧、时隙和符号中的任何一个或多个的特定时间处的索引信息。在一些实施例中，与由第二设备进行的传输或接收相关联的时间信息通过以下方式确定：使用一个或多个参数确定与第二设备使用物理上行链路共享信道(PUSCH)发送第二消息的时间相关联的传输时间信息，或者使用一个或多个参数确定与第二设备接收第二消息之前的第一消息的时间相关联的接收时间信息。
在一些实施例中，一个或多个字段包括第二设备的位置信息。在一些实施例中，该方法或系统还包括由第一设备基于第二设备的位置信息确定定时提前量。在一些实施例中，第一设备被包括在绕地球轨道运行的卫星中。
另一示例性实施例包括无线通信方法，该方法包括：由第二设备向第一设备传输包括一个或多个字段的消息，该一个或多个字段包括指示第二设备和第一设备之间的通信延迟的信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括使用由第一消息调度的物理上行链路共享信道(PUSCH)经由被第二设备传输的第二消息接收的时间信息，其中第一消息在第二消息之前，或者该一个或多个字段包括在随机接入过程期间由第二设备传输的时间信息，或者一个或多个字段包括在随机接入过程完成之后来自业务信道承载的时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括基于第一设备和第二设备的位置的第一定时提前量。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括与第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括与第二设备使用物理上行链路共享信道(PUSCH)发送第二消息的时间相关联的传输时间信息，或者该一个或多个字段包括与第二设备接收第二消息之前的第一消息的时间相关联的接收时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括一个或多个参数，以确定与第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个参数包括对应于无线帧、子帧、时隙和符号中的任何一个或多个的特定时间处的索引信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括第二设备的位置信息。
第三示例性实施例公开了一种系统，该系统包括第二设备和第一设备。第二设备被配置为：向第一设备传输包括一个或多个字段的消息，该一个或多个字段包括指示第二设备和第一设备之间的通信延迟的信息。第一设备被配置为：接收由第二设备发送的消息；并且处理该消息以将该信息用于第二设备和第一设备之间的传输。
在又一示例性方面，以上描述的方法以处理器可执行代码的形式体现，并被存储在计算机可读程序介质中。
在又一示例性实施例中，公开了被配置或可操作来执行以上描述的方法的设备。
在附图、描述和权利要求中更详细地描述了以上内容和其他方面及其实施方式。
附图说明
图1示出了其中通信节点与基于卫星的基站进行通信的超长覆盖场景。
图2示出了两级定时提前测量方案的实施例。
图3示出了用于网络节点处理信息以确定定时提前量的示例性流程图。
图4示出了用于网络节点处理信息以确定定时提前量的示例性流程图。
图5示出了用于通信节点的向确定定时提前量的网络节点传输信息的示例性流程图。
图6示出了可以是网络节点或通信节点的一部分的硬件平台的示例性框图。
图7示出了用于网络节点处理信息以确定定时提前量的另一示例性流程图。
具体实施方式
在传统的地面蜂窝通信系统中，传输和接收随机接入信号和与随机接入过程相关联的信号的重要功能是估计用户设备(UE)和基站之间的双向传播延迟。UE可以通过补偿传播延迟经由上行链路通信向基站发送数据，使得当UE向基站发送数据时，数据在同步状态下的时间到达基站。通过补偿传播延迟，UE可以执行传输，使得相对于所有用户的参考时间的到达时间在循环前缀(cyclic prefix，CP)的保护范围内，并且使得可以为所有用户维持正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)。因此，通过至少补偿传播延迟，正交频分多址(OFDM)技术的通信系统的多个用户的上行链路接收可以是正交的，并且不会相互干扰。
常规的地面蜂窝移动通信系统(诸如长期演进(long-term evolution，LTE)或新无线电(new radio，NR))可以通过扩展随机接入前导码的长度和随机接入信号保护时间的长度(例如，通过选择适当的CP长度)，结合特殊的基站接收技术，来支持高达100km或300km的小区覆盖距离。然而，如图1所示，新一代地对空通信系统的典型场景可以包括包含基站的地球静止卫星(geostationary satellite，GEO)120。卫星120可以具有大约35786km的高度，或者卫星120可以是在大约7000km和20000km之间的高度上轨道运行的中地卫星，或者卫星120可以是在大约600km和1500km之间的高度上轨道运行的低距离地球卫星。因此，从卫星到地面UE 110的直线距离已经远远超过了300km的地面覆盖的限制。因为随机接入前导码序列的长度受到随机接入信号的子载波间隔的限制，所以增加随机接入前导码及其CP长度的传统方法受到很大限制。此外，由于较大的传播延迟，不能使子载波间隔设计地非常小以在无线网络中使用，并且CP的长度不能超过随机接入前导码序列的长度，否则这样做会带来定时模糊。
目前，有一些常规技术来解决卫星通信中的随机接入的问题。例如，基于UE的位置信息和卫星基站星历操作规则，UE可以确定UE和卫星之间的距离，并且可以计算定时提前(timing advance，TA)量的可能大致范围，以确定何时发起上行链路传输。因此，根据TA量提前发送随机接入信号，并且然后使用经微调的TA量，例如通过常规的随机接入过程来微调TA量。经微调的TA量(也被称为TAfine)可以由基站通过正常的随机接入前导码来估计。然而，这个方案有两个问题。第一个问题涉及随机接入过程的第二步骤，在随机接入过程的第二步骤中随机接入无线网络临时标识符(random access radio network temporaryidentifier，RA-RNTI)被验证。如果UE对TA量的大致范围的估计不准确，考虑到快速移动的轨道运行卫星，UE估计的TA量可能大于随机接入时机的长度或符号的长度。因此，当接收到第二步骤时，UE可能无法验证正确的RA-RNTI，从而导致随机接入失败。第二，在完成随机接入过程之后，除了基站知道经微调的TA量(即TAfine)和根据从最低点到卫星的单向路径距离计算的TA量(如图1所示)之外，基站不知道UE的位置信息，并且这两个TA量两者(单独地或组合地)可能不是实际的TA量。因此，实际的TA量不能被测量，并且不能被用于确定后续业务信道(诸如HARQ)的定时相关处理参数。
还有其他常规方案提前从卫星基站向UE广播参考TA量。例如，可以由基站通过使用地球和卫星之间的垂直线的最低点之间的距离来确定TA量，并且基站可以将所确定的TA量广播给UE。UE通过使用由基站所确定的TA量提前传输随机接入信号。然后，通过常规的随机接入过程来确定没有预补偿的剩余TA量。剩余TA量可能大于CP长度，并且剩余TA量可能无法通过接收随机接入前导码来估计。然而，至少在同步卫星轨道GEO场景或高轨道卫星场景的情况下，这种方案可能存在可行性问题。如果由最低点和覆盖边缘(edge ofcoverage，EOC)(图1中的130)计算的路径差非常大，则由路径差引起的传输时间比CP长度更长。例如，在GEO场景中，如果由单向最低点和EOC计算的路径差达到4800km，那么光速信号通过4800km的时间为16ms。也就是说，没有预补偿的剩余双向TA量需要为32ms。但是由于随机接入信号的CP长度太小而无法被测量，并且来自EOC点的剩余的未补偿TA量无法通过随机接入信号测量。
本专利申请中描述的技术可以解决上述技术问题以及其他问题。在示例性实施例中，所公开的技术提供了一种用于在超长覆盖场景(诸如图1所示的UE到卫星基站的通信)下确定基站的TA量的技术。用于以下章节的示例标题用于帮助理解所公开的主题，并且不以任何方式限制所要求保护的主题的范围。因此，一个示例章节的一个或多个特征可以与另一示例章节的一个或多个特征相结合。另外，为了解释清楚起见使用了5G术语，但是本文档中公开的技术不限于5G技术，并且可以用于实施其他协议的无线系统。
在当前的空地一体化通信系统中，地面用户(例如，地球上的UE)可以与一个或多个卫星通信。为了控制这种UE的实施复杂性，减少仅支持卫星通信场景的UE所需的任何特殊电路是有用的。因此，与卫星通信相关的技术系统(诸如多址、帧结构、同步接入以及其他重要方面)都应被认为与地面UE兼容。例如，包括随机接入前导码和随机接入过程的随机接入方面可以被修改为卫星通信的特殊场景。用于随机接入的当前通信框架可以针对卫星通信场景进行修改，但是它涉及帧结构、多址模式、下行链路同步信号等，并且随机接入信号框架的修改可能不是最佳选择，因为它可能破坏常规地面无线通信场景的后向兼容性或其他方面。
I.确定基站的完整TA量的技术
在一些实施例中，在UE和基站执行四步随机接入之前。UE首先基于测量或辅助信息指示(诸如UE的位置信息(诸如地面站定位或全球定位系统(global positioningsystem，GPS)位置)或卫星基站操作规则(星历表、星图等)确定要接入的基站，以粗略确定UE和卫星基站之间的距离d。基于所确定的距离d，UE可以计算定时提前TArough＝2*C/d的大致范围，其中C是光速。
如图7所示，UE根据TA经由第一消息Msg1中的随机接入信号提前发送前导码。基站测量随机接入前导码，并且确定可以被微调的另一定时提前量TAfine，并向UE发送由第二消息Msg2携带的授权命令(例如，授权grant)以便进行微调节。Msg2可以包括TAfine，该TAfine可以是TArough的剩余时间提前量，并且可以由基站使用在Msg1中接收到的随机接入前导码来确定。如图7所示，Msg2随机接入响应(random access response，RAR)可以使用物理下行链路控制信道(PDCCH)和PDSCH进行传输。此时，虽然基站可能不知道由UE测量或计算的TArough信息(即，所估计的单向传播延迟)，但是基站需要知道UE的所估计的TArough来确定业务信道的处理参数(例如，与调度定时、HARQ等相关)。因此，UE可以使用由Msg2调度的物理上行链路共享信道(PUSCH)来传输第三消息Msg3，其中Msg3可以包括TArough。如图7所示，UE可以根据在Msg2中接收到的TAfine提前传输Msg3。当基站接收到Msg3并提取TArough时，这个参数可以与TAfine相结合，以获得完整或实际的TA。在一些实施例中，基站可以可选地传输第四消息Msg4。该第四消息Msg4包括被传输给UE的实际TA。
在一些实施例中，卫星可以在不同的高度上轨道运行，使得TArough可以具有相对较大的动态范围的值，这不利于UE尽可能以固定的大小传输Msg3。因此，UE可以在Msg3中携载特定时间，其中该特定时间与某个传输时间信息或接收时间信息相关，或者UE可以在Msg3中携载一个或多个参数，其中该一个或多个参数可以被基站用来确定在特定时间的某个传输或接收时间信息。在一些实施例中，UE可以使用一个或多个参数来加扰Msg3。Msg3中包含的特定时间可以是UE发送Msg3的时间，也可以是UE接收Msg2的时间。通过使用以下示例等式，用于辅助确定用于特定时间的时间信息的一个或多个参数可以是特定时间处的上行链路或下行链路无线帧、子帧、时隙、符号和其他时间索引信息中的任何一个或多个。示例等式为：(1+s_id+14*t_id+14*X*f_id+14*X*Y*ul_carrier_id)，其中s_id表示符号索引，t_id表示时隙索引，f_id表示频率索引，ul_carrier_id表示上行链路载波信息，X是无线帧中的时隙的数量，以及Y是频率复用的最大数量。如果由UE选择了下行链路索引参数，则系统可以确定下行链路和上行链路之间的无线帧偏移。在常规无线系统中，下行链路和上行链路之间的帧或子帧偏移可以由UE预定义或预指示给基站。因此，在常规无线系统中，如果定时参数由上行链路索引聚合，则基站可以将这些参数转换成下行链路参数。但是，如果UE可能没有预先确定偏移或向基站指示偏移，则可以由基站使用下行链路索引(使用上述示例)，因为TA估计是基于基站时钟的。
在一些实施例中，基站可以基于从UE接收的或由基站基于由UE发送的一个或多个参数确定的传输时间信息(例如，Msg3)或接收时间信息(例如，Msg2)来确定定时提前量。例如，基站可以从在UE处接收Msg2的时间中减去由基站传输Msg2的时间，以获得单向下行链路传播延迟。在另一示例中，基站可以从由基站接收Msg3的时间中减去由UE传输Msg3的时间，以获得单向上行链路传播延迟。基于这些示例性计算，基站可以使用例如Msg4向UE发送所确定的定时提前量。
在一些实施例中，UE可以在Msg3中传输其地理位置信息。基站可以通过Msg3获得UE的地理位置信息，并且基站可以计算基站和UE之间的传播路径的长度，从而获得传播延迟或定时提前量。
在一些实施例中，在基站接收Msg3并提取UE在特定时间处的时间信息或提取用于辅助确定特定时间的时间信息的一个或多个参数之后，基站确定Msg3何时被基站接收的时间信息，其中由Msg3携载或从Msg3获得的特定时间信息与Msg3的接收时间之间的差是上行链路单向传播延迟。在一些实施例中，基站可以基于从Msg3获得的时间信息与基站发送Msg2的时间之间的差来获得单向传播延迟，其中，在UE中接收到Msg2的时间与基站中Msg2的传输时间之间的差是下行链路单向传播延迟。因此，双向传播延迟可以被确定为上行链路和下行链路传播延迟的总和。如果时间索引信息的最小单位是符号，则所确定的双向传播延迟可以具有±0.5个符号的精度，并且双向传播延迟精度对于服务定时或定时设计来说是足够的。
在一些实施例中，TArough的时间信息、由UE进行的消息的传输或接收的特定时间、用于辅助确定特定时间信息的一个或多个参数、或者UE的地理位置信息、或者其他信息可以由UE在随机接入的四个步骤之后在PUSCH中传输给BS，并且无线电资源控制(radioresource control，RRC)链路被成功建立。
II.随机接入过程不被提前发送以便进行随机接入
在一些实施例中，UE不需要使用UE的定位信息、卫星基站操作规则或广播系统信息来计算TA量(例如，TArough)的估计值，以基于所估计的TA量提前发送随机接入前导码。以图3中示出的四步随机接入过程为例，UE可以不考虑UE的定位信息、卫星基站操作规则或广播系统信息，这些信息可能包括所计算的定时提前量和其他先验信息。
不失一般性，整个随机接入过程涉及的实际TA量至少可以被分为两个级别。图2示出了两级定时提前测量方案。如图2所示，第一级别是由基站接收的上行链路子帧或时隙的边界与由UE发送的随机接入前导码的上行链路到达时间之间的差确定的小规模定时提前TAsmall。TAsmall可以使PUSCH的上行链路到达时间对齐基站中子帧或时隙的上行链路接收边界，该边界被假设为前沿，如图2所示。TAsmall可能比子帧的长度更短。对于以时隙或子帧为基本解调单元的PUSCH，到达的PUSCH与上行链路时隙或子帧边缘的对齐足以确保基站可以通过盲解码的方式解调后续的PUSCH(诸如Msg3 PUSCH)，其不需要完全弥补所有的定时提前TA，无论TA是否获得不影响在初始接入阶段的PUSCH的解调。另外，较小的定时提前量TAsmall，只需要保证调节后的PUSCH的到达定时与基站中任何上行链路接收时隙或子帧的边缘对齐，而不限于上行链路接收时隙/子帧的前导码实际到达。在此，时隙或子帧边缘对齐可以暗示并且可以提供内部符号边缘的对齐。
实际TA的第二级别是完全考虑了时间调节下的实际双向传播延迟，包括用于较小定时提前量TAsmall的第一级别。图2中的TA可以等于单向传播延迟的两倍(例如，单个行程延迟的两倍)。在一些实施例中，TA可能不需要确保上行链路接收需要与时隙/子帧/无线帧等的边缘对齐。
这种分级是基于适用于常规通信系统的业务传输的帧结构的两级结构，其被分为无线帧和子帧/时隙，并且子帧/时隙是最小的业务传输单元。如果未来技术的帧结构具有更多的分级结构(诸如业务传输单元更接近符号级)，则需要至少一个分级来确保定时提前能够使PUSCH的上行链路到达时间与随机接入前导码实际到达的符号边界对齐。或者帧结构定义包括比当前10ms无线帧更长的结构单元(诸如100ms或1秒的超帧)，并且随机接入前导码和业务传输单元可能将长度扩展到大约10ms的长度这一个量级情况下，则可能需要至少一个等级来确保定时提前可以使得PUSCH的上行链路到达时间与可能包括随机接入前导码的上行链路无线帧的边缘对齐。对于空地一体化通信系统，由于路径损耗非常大，为了补偿链路预算的不足，需要加长业务处理单元，这样的帧结构是很可能出现。
下面是对超长覆盖下的随机接入过程的进一步详细的描述，如图3所示。在第一步中，UE传输随机接入信号/前导码。在接收到随机接入前导码并根据基站参考的时隙/子帧边缘正确检测定时之后，基站生成定时调节命令TAsmall，即较小的定时提前量，其可以对齐时隙/子帧边缘。TAsmall在Msg2的授权信息中递送给UE，并且当由UE提前发送带有TAsmall的Msg3 PUSCH时，确保时隙/子帧边缘对齐。由于链路中的非常大的传播延迟，并且对于基站和UE两者来说都不知道传播延迟，所以对于UE来说不知道由基站接收的Msg1的时间或频率信息，并且UE不能识别由基站使用Msg1接收时间或频率生成的RA-RNTI加扰的Msg2 PDCCH。其结果是，利用RA-RNTI加扰Msg2 PDCCH是不可行的。可替选地，基站可以根据所接收到的Msg1的随机接入前导码的索引对Msg2的控制信息(例如，PDCCH)进行加扰，或者使用另一个预定义的序列对Msg2的控制信息进行加扰。如果其是非竞争随机接入，C-RNTI也可以被用于加扰。如果其是基于竞争的两步随机接入，则Msg1附加信息(诸如UE ID)的内容可以被用于加扰Msg2的PDCCH。通过使用随机接入前导码索引加扰PDCCH的方法可能在随机接入过程中增加Msg2的冲突概率，但是可以通过增强随机接入前导码序列容量来降低冲突概率。UE进一步通过解扰可能使用以上加扰模式的PDCCH来解调由PDCCH指示的PDSCH(即Msg2的信息内容)，并且PDSCH中的信息内容至少包括TAsmall。
接到Msg2后，UE可以根据Msg2授权或调度信息内容中确定的时域频域资源发送Msg3 PUSCH，并根据TAsmall进行定时提前。为了使基站完全确定实际的TA量，UE可以使用Msg3传输来辅助基站确定TA的定时信息。
例如，UE可以传输关于UE何时传输Msg3的特定时间的特定时间信息，或者UE可以传输用于辅助确定UE发送Msg3的时间信息的一个或多个参数。与时间信息相关的参数也可以用于对Msg3进行加扰。例如，UE可以在上行链路发送时刻选择上行链路无线帧、子帧、时隙、符号和其他时间索引信息中的任何一个或多个组合作为参数，以确定UE发送Msg3时的时间信息。UE还可以选择与下行链路无线帧、子帧、时隙、符号以及其他时间索引信息的任意组合相对应的上行链路传输时间作为参数，以辅助确定由UE发送Msg3时的时间信息，参数组合的后一个集合可以在系统可能没有定义与上行链路帧偏移的下行链路无线帧的情况下起作用。
在另一示例中，UE在Msg3中发送的时间信息可以是UE接收Msg2的时间，或者是用于辅助确定Msg2接收时间的时间信息的一个或多个参数。时间信息相关参数也可以被用于对Msg3进行加扰。UE可以选择对应于下行链路接收时间的下行链路无线帧、子帧、时隙、符号和其他时间索引信息的任意组合作为用于辅助确定接收时间信息的参数。UE还可以选择对应于下行链路接收时间的上行链路无线帧、子帧、时隙、符号以及其他时间索引信息的任意组合作为用于辅助确定Msg2的接收时间信息的参数。
在一些实施例中，UE可以向基站传输其地理位置信息，可以由基站使用该地理位置信息来计算基站和UE之间的传播路径长度，并且然后获得传播延迟。
如果Msg3 PUSCH容量不足以携载以上提及的时间信息，则在随机接入过程完成后，可以通过(多个)其他PUSCH消息将时间信息传输给基站。
如果早先提及的帮助基站确定定时提前量的时间信息是基于Msg3的发送时刻或发送时间，则基站在可能的时域频域资源位置接收并正确解调Msg3，并且获得Msg3的UE发送时刻的时间信息或用于辅助确定发送时刻的时间信息的参数。结合基站接收Msg3时间信息，两者(基站接收的Msg3时间信息-UE发送Msg3时间信息)之间的差为上行单向传播延迟，即0.5*TA，其可以由基站计算确定。
如果用于辅助基站确定定时提前量的时间信息是基于UE中的Msg2的接收时间，则基站在可能的时域频域资源位置处接收并正确解调Msg3，并获取UE接收Msg2的时间的时间信息或用于确定接收时间的时间信息的参数，结合Msg2传输时间的时间信息，基站可以推导出两者(UE接收Msg2时间的时间的时间信息-基站发送Msg2的时间的时间信息)之间的差是下行链路的单向传播延迟。延迟(其是(0.5*实际TA))可以由基站计算和确定。
因此，可以进一步确定双向传播延迟TA。如果时间信息用于辅助确定与Msg2接收时刻或接收时间相关的时间信息的参数，参数粒度限于符号或时隙，则TA的精度只能达到±0.5个符号或时隙。
这种双向传播延迟可以可选地由基站通过Msg4传输给UE。Msg4用于解决UE冲突。因此，双向传播延迟信息可以由UE进行的后续PUSCH用来调节定时提前。基站还可以根据所确定的双向传播延迟进一步确定与后续服务定时或定时设计相关的参数。
III.超长覆盖场景下的两步随机接入过程方案
章节I和章节II中描述的示例性技术使用四步随机接入过程。在章节I和章节II中，至少当基站在第一步骤中接收随机接入前导码并在第二步骤中发送响应时，基站可能仍然不知道诸如TArough信息之类的大规模传播延迟信息。基站可以根据最小和最大可能传播延迟来确定Msg3 PUSCH接收时域资源。不确定的传播延迟可能会导致基站在传输Msg2后等待接收Msg3的窗口非常长，其中最低点和EOC之间的单向路径差异可能达到16ms，这意味着等待窗口可能需要被设置为32ms。与Msg3本身有限的时域资源长度相比，这个空窗口时段非常长。对于这个Msg3，原则上不允许在等待窗口中调度其他用户的PUSCH，这直接降低了上行链路资源的效率。如果UE在传输第一步骤中发送随机接入前导码时附带了一定的附加信息(诸如大规模传播延迟信息或用于辅助计算传播延迟信息的参数)，则可以由基站根据实际传播延迟设置Msg3的高效接收窗口，这可以大大提高上行链路资源的效率。从这个角度来看，两步随机接入过程方案可以更有效地提高卫星基站的效率。因此，章节I和章节II中的实施例可以使用两步随机接入过程，其中第一步骤中的Msg1除随机接入前导码之外还包含附加信息的传输，并且其中附加信息可以包括以下中任何一个或组合：TArough，UE发送Msg1的时间的时间信息或者用于辅助基站确定由UE发送Msg1的时间的时间信息的一个或多个参数。
以下描述总结了本专利申请中描述的特征中的一些。
本专利申请描述了在一个示例方面中可以由实施例使用以指示延迟信息的技术。延迟信息可以是由基站和UE之间信号的传输引起的往返延迟。在大规模覆盖中(诸如在卫星通信中)，在系统设计中应该考虑延迟。由于延迟可能非常长，卫星只能够知道卫星和最低点之间的往返延迟。然而，对于地球静止卫星，EOC可能非常远，这会导致EOC到卫星和最低点到卫星之间的延迟差较大。因此，GEO卫星不能进行TA估计，因为与延迟差相比，PRACH格式并不太长。在一些实施例中，UE可以发送实际延迟信息或可以帮助卫星上的基站确定实际的TA或总的TA的其他信息。UE可以在初始接入之后，例如在Msg3 PUSCH或PUSCH中发送延迟信息或其他信息，以帮助上行链路信息中的TA估计和确定的过程。如果随机接入信道(RACH)过程是两步RACH过程，则延迟或其他信息也可以以Msg1附加信息的形式传达。
延迟信息的示例性细节可以包括如下：
UE可以根据UE和卫星的位置确定延迟，其中卫星位置可以提前从卫星轨道信息中获得，并且UE位置信息可以从GPS获得。基站可以导出与UE的位置相结合的延迟。
其他信息可以包括：UE可以经由Msg3发送的定时信息，发送Msg3的定时可以帮助基站通过基站中Msg3的接收时间减去UE中Msg3的发送时间导出单个上行链路行程延迟，得到Msg2的定时也可以帮助基站通过UE中Msg2的得到时间减去基站中Msg2的发送时间导出单个下行链路行程延迟。其他信息可以是准确的定时或替代定时，其是下行链路或上行链路中的帧、子帧、时隙、符号索引的组合。
图4示出了用于网络节点处理信息以确定定时提前量的示例性流程图。在接收操作402处，诸如网络节点之类的第一设备从诸如终端之类的第二设备接收包括一个或多个字段的消息，该一个或多个字段包括指示网络节点和终端之间的通信延迟的信息。在处理操作404处，网络节点处理该消息，以将该信息用于终端和网络节点之间的传输。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括使用由第一消息调度的物理上行链路共享信道(PUSCH)经由第二消息接收的时间信息，其中第一消息在第二消息之前，或者该一个或多个字段包括在随机接入过程期间由网络节点接收的时间信息，或者该一个或多个字段包括在随机接入过程完成之后来自业务信道承载的时间信息。在一些实施例中，网络节点使用随机接入前导码索引对第一消息的控制信息进行加扰，并将第一消息传输到终端。在一些实施例中，该一个或多个字段包括基于网络节点和终端的位置的第一定时提前量。
在一些实施例中，该方法或系统还包括由网络节点基于从终端接收随机接入前导码来确定第二定时提前量；以及由网络节点通过组合第一定时提前量和第二定时提前量来确定第三定时提前量。在一些实施例中，该一个或多个字段包括与终端在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。在一些实施例中，该一个或多个字段包括与终端使用物理上行链路共享信道(PUSCH)发送第二消息的时间相关联的传输时间信息，或者该一个或多个字段包括与终端接收第二消息之前的第一消息的时间相关联的接收时间信息。在一些实施例中，该一个或多个字段包括一个或多个参数，以确定与终端在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个参数包括对应于无线帧、子帧、时隙和符号中的任何一个或多个的特定时间处的索引信息。在一些实施例中，与终端的传输或接收相关联的时间信息通过以下方式确定：使用该一个或多个参数确定与终端使用物理上行链路共享信道(PUSCH)发送第二消息的时间相关联的传输时间信息，或者使用该一个或多个参数确定与终端接收第二消息之前的第一消息的时间相关联的接收时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括终端的位置信息。在一些实施例中，该方法或系统还包括由网络节点基于终端的位置信息确定定时提前量。在一些实施例中，网络节点包括在绕地球轨道运行的卫星中。
图5示出了用于通信节点向确定定时提前量的网络节点传输信息的示例性流程图。在传输操作502，诸如终端之类的第二设备向诸如网络节点之类的第一设备传输包括一个或多个字段的消息，该一个或多个字段包括指示终端和网络节点之间的通信延迟的信息。在一些实施例中，该一个或多个字段包括使用由第一消息调度的物理上行链路共享信道(PUSCH)经由被终端传输的第二消息接收的时间信息，其中第一消息在第二消息之前，或者该一个或多个字段包括由终端在随机接入过程期间传输的时间信息，或者该一个或多个字段包括在随机接入过程完成之后来自业务信道承载的时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括基于网络节点和终端的位置的第一定时提前量。在一些实施例中，该一个或多个字段包括与终端在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。在一些实施例中，一个或多个字段包括与终端使用物理上行链路共享信道(PUSCH)发送第二消息的时间相关联的传输时间信息，或者该一个或多个字段包括与终端接收第二消息之前的第一消息的时间相关联的接收时间信息。
在一些实施例中，该一个或多个字段包括一个或多个参数，以确定与由终端在随机接入过程期间的特定时间进行的传输或接收相关联的时间信息。在一些实施例中，一个或多个参数包括对应于无线帧、子帧、时隙和符号中的任何一个或多个的特定时间处的索引信息。在一些实施例中，该一个或多个字段包括终端的位置信息。
示例性实施例包括一种系统，该系统包括终端和网络节点。该终端被配置为：向网络节点传输包括一个或多个字段的消息，该一个或多个字段包括指示终端和网络节点之间的通信延迟的信息。网络节点被配置为：接收由终端发送的消息；以及处理该消息以将该信息用于终端和网络节点之间的传输。网络节点和终端可以被配置为执行图4和图5中以及本专利申请中描述的各种实施例中描述的操作。
图6示出了硬件平台600的示例性框图，该硬件平台可以是网络节点(例如轨道运行的卫星上的基站)或终端(例如UE)的一部分。网络节点可以被称为第一设备，而终端可以被称为第二设备。硬件平台600包括至少一个处理器610和其上存储有指令的存储器605。由处理器610执行的指令将硬件平台600配置为执行在图1至图5和/或图7中以及在本专利申请中描述的各种实施例中描述的操作。发射机615向另一节点传输或发送信息或数据。例如，网络节点发射机可以向用户设备发送消息。接收机620接收由另一节点传输或发送的信息或数据。例如，用户设备可以从网络节点接收消息。
在本文件中，术语“示例性”用于表示“……示例”，并且除非另有说明，否则并不意味着理想或优选的实施例。
本文描述的实施例中的一些是在方法或过程的一般上下文中描述的，这些方法或过程在一个实施例中可以由计算机程序产品实施，该计算机程序产品体现在计算机可读介质中、包括由联网环境中的计算机执行的计算机可执行指令(诸如程序代码)。计算机可读介质可以包括可移动和不可移动存储设备，包括但不限于只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、光盘(compact disc，CD)、数字多功能光盘(digital versatiledisc，DVD)等。因此，计算机可读介质可以包括非暂时性存储介质。一般而言，程序模块可以包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机或处理器可执行指令、相关联的数据结构和程序模块代表用于执行本文公开的方法的步骤的程序代码的示例。这种可执行指令或相关联的数据结构的特定序列表示用于实施在这种步骤或过程中描述的功能的相对应的动作的示例。
所公开的实施例中的一些可以被实施为使用硬件电路、软件或其组合的设备或模块。例如，硬件电路实施方式可以包括例如被集成为印刷电路板的一部分的分立的模拟和/或数字组件。可替选地或附加地，所公开的组件或模块可以被实施为专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)和/或现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)设备。一些实施方式可以附加地或可替选地包括数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，其是具有针对与本申请的公开的功能相关联的数字信号处理的操作需求优化的架构的专用微处理器。类似地，每个模块内的各种组件或子组件可以以软件、硬件或固件实施。模块和/或模块内的组件之间的连接可以使用本领域已知的连接方法和介质中的任何一种来提供，包括但不限于使用适当协议通过互联网、有线或无线网络进行的通信。
尽管本文档包含许多细节，但这些不应被解释为对所要求保护的发明或可能要求保护的内容的范围的限制，而是被即使为对特定于实施例的特征的描述。本文档在单独的实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中以组合的方式实施。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合的方式来实施。而且，尽管特征可以在上面被描述为在某些组合中起作用，并且甚至最初也是这样要求保护的，但是在某些情况下，来自所要求保护的组合的一个或多个特征可以从该组合中排除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变体。类似地，尽管在附图中以特定的顺序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示的特定顺序或以序列顺序执行这些操作，或者执行全部所示出的操作，以获得期望的结果。
仅描述了几个实施方式和示例，并且可以基于本公开中描述和示出的内容进行其他实施方式、增强和变化。

Claims (18)

1.一种无线通信方法，所述方法包括：
由第一设备向第二设备发送包括第一定时提前量的第一消息；其中
所述第一定时提前量根据所述第一设备接收到随机接入前导码的时间与所述第一设备参考的时隙或子帧的边缘确定；
由第一设备从第二设备接收包括一个或多个字段的第二消息，所述一个或多个字段包括辅助所述第一设备确定定时提前量的信息；
处理所述第二消息以将所述定时提前量用于所述第二设备和所述第一设备之间的传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一设备使用随机接入前导码索引加扰所述第一信息的控制信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一个或多个字段包括与所述第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的发送或接收相关联的时间信息，其中，所述特定时间为所述第二设备发送所述第二信息的时间或所述第二设备接收所述第一信息的时间。
4.根据权利要求1或2所述的方法，
其中所述一个或多个字段包括一个或多个参数，以确定与所述第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的发送或接收相关联的时间信息，并且
其中所述一个或多个参数包括与无线帧、子帧、时隙和符号中的任意一个或多个相对应的特定时间处的索引信息，并且
其中与所述第二设备发送或接收相关联的时间信息是通过以下方式确定的：
使用所述一个或多个参数确定与所述第二设备使用物理上行链路共享信道PUSCH发送第二消息的时间相关联的发送时间信息，或者
使用所述一个或多个参数确定与所述第二设备接收所述第二消息之前的第一信息的时间相关联的接收时间信息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个字段包括所述第二设备的位置信息，并且
所述方法还包括：
由所述第一设备基于所述第二设备的位置信息确定定时提前量。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一设备被包括在绕地球轨道运行的卫星中。
7.一种无线通信方法，所述方法包括：
由第二设备向第一设备传输随机接入前导码；
由所述第二设备从所述第一设备接收包括第一定时提前量的第一消息；其中
所述第一定时提前量根据所述第一设备接收到随机接入前导码的时间与所述第一设备参考的时隙或子帧的边缘确定；
由所述第二设备向所述第一设备发送包括一个或多个字段的第二消息，所述一个或多个字段包括辅助所述第一设备确定定时提前量的信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述一个或多个字段包括所述第二设备在随机接入过程期间传输的时间信息，或者
其中所述一个或多个字段包括在所述随机接入过程完成之后来自业务信道承载的时间信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述一个或多个字段包括与所述第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的发送或接收相关联的时间信息，其中，所述特定时间为所述第二设备发送所述第二信息的时间或所述第二设备接收所述第一信息的时间。
10.根据权利要求7所述的方法，
其中所述一个或多个字段包括一个或多个参数，以确定与所述第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的发送或接收相关联的时间信息，并且
其中所述一个或多个参数包括与无线帧、子帧、时隙和符号中的任意一个或多个相对应的特定时间处的索引信息，并且
其中与所述第二设备在特定时间发送或接收相关联的时间信息与以下时间信息有关：
所述第二设备使用物理上行链路共享信道PUSCH发送第二消息时的时间信息，或者
所述第二设备接收所述第二消息之前的第一信息时的时间信息。
11.一种用于无线通信的装置，所述装置包括处理器，所述处理器被配置为实施根据权利要求1至10中的一个或多个所述的方法。
12.一种其上存储有代码的计算机可读程序存储介质，所述代码在由处理器执行时，使得所述处理器实施根据权利要求1至10中的一个或多个所述的方法。
13.一种无线通信系统，所述系统包括：
第二设备，所述第二设备被配置为：
向第一设备传输随机接入前导码；
向所述第一设备发送包括一个或多个字段的第二消息，所述一个或多个字段包括辅助所述第一设备确定定时提前量的信息；以及
第一设备，所述第一设备被配置为：
向所述第二设备发送包括第一定时提前量的第一消息；其中
所述第一定时提前量根据所述第一设备接收到随机接入前导码的时间与所述第一设备参考的时隙或子帧的边缘确定；
处理所述第二消息以将所述定时提前量用于所述第二设备和所述第一设备之间的传输；
其中，所述第一消息在所述第二消息之前。
14.根据权利要求13所述的系统，
其中，所述第一设备使用随机接入前导码索引加扰所述第一信息的控制信息。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述一个或多个字段包括与所述第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的发送或接收相关联的时间信息，其中，所述特定时间为所述第二设备发送所述第二信息的时间或所述第二设备接收所述第一信息的时间。
16.根据权利要求13所述的系统，
其中所述一个或多个字段包括一个或多个参数，以确定与所述第二设备在随机接入过程期间的特定时间进行的发送或接收相关联的时间信息，并且
其中所述一个或多个参数包括与无线帧、子帧、时隙和符号中的任意一个或多个相对应的特定时间处的索引信息，并且
其中与所述第二设备发送或接收相关联的时间信息是所述第一设备通过以下方式确定的：
使用所述一个或多个参数确定与所述第二设备使用物理上行链路共享信道PUSCH发送第二消息的时间相关联的发送时间信息，或者
使用所述一个或多个参数确定与所述第二设备接收所述第二消息之前的第一信息的时间相关联的接收时间信息。
17.根据权利要求13所述的系统，其中，所述一个或多个字段包括所述第二设备的位置信息，并且由所述第一设备基于所述第二设备的位置信息确定定时提前量。
18.根据权利要求13所述的系统，其中，所述第一设备被包括在绕地球轨道运行的卫星中。
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