CN117730547A - 无线通信方法和通信设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种无线通信方法和通信设备。该方法包括:通信设备根据卫星的移动速度以及第一RTT,确定卫星与终端设备之间的距离;其中,第一RTT通过第一定位信号和第二定位信号确定,第一定位信号是卫星向终端设备发送的,第二定位信号是终端设备向卫星发送的。本申请提出,在计算卫星和终端设备之间的距离时,不仅需要考虑RTT,还需要考虑卫星的移动速度。也就是说,计算卫星和终端设备之间的距离时可以考虑卫星和终端设备的动态位置变化情况,从而更准确地实现终端设备的定位。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,并且更为具体地,涉及一种无线通信方法和通信设备。
背景技术
在通信系统中,可以基于往返时间(round trip time,RTT)实现终端设备的定位。在非地面网络(non-terrestrial networks,NTN)系统中,卫星和终端设备之间可以通过传输上行(uplink,UL)定位信号和下行(downlink,DL)定位信号确定RTT。根据RTT,通信设备可以确定终端设备和卫星之间的距离。进一步地,根据该距离,通信设备可以定位终端设备。与地面网络(terrestrial networks,TN)系统相比,针对NTN系统的RTT定位尚存在改进空间。
发明内容
本申请提供一种无线通信方法和通信设备。下面对本申请涉及的各个方面进行介绍。
第一方面,提供了一种无线通信方法,该方法包括:通信设备根据卫星的移动速度以及第一RTT,确定卫星与终端设备之间的距离;其中,第一RTT通过第一定位信号和第二定位信号确定,第一定位信号是卫星向终端设备发送的,第二定位信号是终端设备向卫星发送的。
第二方面,提供了一种通信设备,该通信设备包括:确定单元,用于根据卫星的移动速度以及第一RTT,确定卫星与终端设备之间的距离;其中,第一RTT通过第一定位信号和第二定位信号确定,第一定位信号是卫星向终端设备发送的,第二定位信号是终端设备向卫星发送的。
第三方面,提供一种通信设备,包括处理器以及存储器,所述存储器用于存储一个或多个计算机程序,所述处理器用于调用所述存储器中的计算机程序使得所述通信设备执行第一方面的方法中的部分或全部步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种通信系统,该系统包括上述的通信设备。在另一种可能的设计中,该系统还可以包括本申请实施例提供的方案中与该通信设备进行交互的其他设备。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序使得通信设备执行上述各个方面的方法中的部分或全部步骤。
第六方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,其中,所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,所述计算机程序可操作来使通信设备执行上述各个方面的方法中的部分或全部步骤。在一些实现方式中,该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
第七方面,本申请实施例提供了一种芯片,该芯片包括存储器和处理器,处理器可以从存储器中调用并运行计算机程序,以实现上述各个方面的方法中所描述的部分或全部步骤。
本申请提出,在计算卫星和终端设备之间的距离时,不仅需要考虑RTT,还需要考虑卫星的移动速度。也就是说,计算卫星和终端设备之间的距离时可以考虑卫星和终端设备的动态位置变化情况,从而更准确地实现终端设备的定位。
附图说明
图1是本申请实施例应用的无线通信系统的示意图。
图2A是一种确定RTT的方法的示例图。
图2B是一种单路径时延的示例图。
图3是一种多RTT定位场景的示例图。
图4是本申请实施例提供的一种无线通信方法的示意性流程图。
图5是另一种单路径时延的示例图。
图6是本申请实施例提供的一种通信设备的示意性结构图。
图7是本申请实施例提供的一种用于通信的装置的示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
通信系统
图1是本申请实施例应用的无线通信系统100。该无线通信系统100可以包括通信设备。通信设备可以包括网络设备110和终端设备120。网络设备110可以是与终端设备120通信的设备。
图1示例性地示出了一个网络设备和两个终端,可选地,该无线通信系统100可以包括多个网络设备并且每个网络设备的覆盖范围内可以包括其它数量的终端设备,本申请实施例对此不做限定。
可选地,该无线通信系统100还可以包括网络控制器、移动管理实体等其他网络实体,本申请实施例对此不作限定。
应理解,本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信系统,例如:第五代(5thgeneration,5G)系统或新无线(new radio,NR)、长期演进(long term evolution,LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex,FDD)系统、LTE时分双工(time divisionduplex,TDD)等。本申请提供的技术方案还可以应用于未来的通信系统,如第六代移动通信系统,又如卫星通信系统,等等。
本申请实施例中的终端设备也可以称为用户设备(user equipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台(mobile station,MS)、移动终端(mobile terminal,MT)、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。本申请实施例中的终端设备可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备,可以用于连接人、物和机,例如具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。本申请的实施例中的终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device,MID)、可穿戴设备,虚拟现实(virtual reality,VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等。可选地,UE可以用于充当基站。例如,UE可以充当调度实体,其在车辆外联(vehicle-to-everything,V2X)或设备到设备(device to device,D2D)等中的UE之间提供侧行链路信号。比如,蜂窝电话和汽车利用侧行链路信号彼此通信。蜂窝电话和智能家居设备之间通信,而无需通过基站中继通信信号。
本申请实施例中的网络设备可以是用于与终端设备通信的设备。网络设备也可以包括接入网设备。接入网设备可以为特定的地理区域提供通信覆盖,并且可以与位于该覆盖区域内的终端设备120进行通信。接入网设备也可以称为无线接入网设备或基站等。本申请实施例中的接入网设备可以是指将终端设备接入到无线网络的无线接入网(radioaccess network,RAN)节点(或设备)。接入网设备可以广义的覆盖如下中的各种名称,或与如下名称进行替换,比如:节点B(NodeB)、演进型基站(evolved NodeB,eNB)、下一代基站(next generation NodeB,gNB)、中继站、接入点、传输点(transmitting and receivingpoint,TRP)、发射点(transmitting point,TP)、主站(master eNB,MeNB)、辅站(secondaryeNB,SeNB)、多标准无线(multi-standard radio,MSR)节点、家庭基站、网络控制器、接入节点、无线节点、接入点(access point,AP)、传输节点、收发节点、基带单元(base bandunit,BBU)、射频拉远单元(remote radio unit,RRU)、有源天线单元(active antennaunit,AAU)、射频头(remote radio head,RRH)、中心单元(central unit,CU)、分布式单元(distributed unit,DU)、定位节点等。基站可以是宏基站、微基站、中继节点、施主节点或类似物,或其组合。基站还可以指用于设置于前述设备或装置内的通信模块、调制解调器或芯片。基站还可以是移动交换中心以及D2D、V2X、机器到机器(machine-to-machine,M2M)通信中承担基站功能的设备、6G网络中的网络侧设备、未来的通信系统中承担基站功能的设备等。基站可以支持相同或不同接入技术的网络。本申请的实施例对接入网设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。
基站可以是固定的,也可以是移动的。例如,直升机或无人机可以被配置成充当移动基站,一个或多个小区可以根据该移动基站的位置移动。在其他示例中,直升机或无人机可以被配置成用作与另一基站通信的设备。
无线通信系统涉及的通信设备不仅可以包括接入网设备和终端设备,还可以包括核心网网元。核心网网元可以通过设备实现,即核心网网元为核心网设备。可以理解的是,核心网设备也可以为一种网络设备。
本申请实施例中的核心网网元可以包括对用户的信令和数据进行处理和转发的网元。例如,核心网设备可以包括核心网接入和移动性管理功能(core access andmobility management function,AMF)、会话管理功能(session management function,SMF)以及用户面网关、定位管理功能(location management function,LMF)等核心网设备。其中,用户面网关可以是具有对用户面数据进行移动性管理、路由、转发等功能的服务器,一般位于网络侧,如服务网关(serving gateway,SGW)或分组数据网络网关(packetdata network gateway,PGW)或用户面网元功能实体(user plane function,UPF)等。当然,核心网中也可以包括其他网元,这里不一一列举。
在一些部署中,本申请实施例中的网络设备可以是指CU或者DU,或者,网络设备包括CU和DU。gNB还可以包括AAU。
网络设备和终端设备可以部署在陆地上,包括室内或室外、手持或车载;也可以部署在水面上;还可以部署在空中的飞机、气球和卫星上。本申请实施例中对网络设备和终端设备所处的场景不做限定。
应理解,本申请中的通信设备的全部或部分功能也可以通过在硬件上运行的软件功能来实现,或者通过平台(例如云平台)上实例化的虚拟化功能来实现。
NTN
NTN可以采用非地面方式向用户提供通信服务。即,可以通过卫星(satellite,SAT)、无人机系统平台(UAS platform)等非地面网络设备与终端设备通信。
对于地面网络通信而言,海洋、高山、沙漠等场景,陆地通信无法搭设通信设备。或者,考虑到通信设备搭建和运营成本,陆地通信通常不会覆盖人口稀少的区域。相比地面网络通信,NTN具有很多优点。首先,对于NTN通信网络而言,不会受到地域的限制。理论上,卫星可以围绕地球做轨道运动,因此地球上每一个角落都可以被卫星通信覆盖。并且,非地面网络设备可以覆盖的区域远大于地面通信设备覆盖的区域。即NTN小区可以覆盖更大的范围。
非地面网络设备可能相对于地球移动,因此,在NTN中,小区可能在地球表面移动。这种现象会导致网络设备难以可靠地确定终端设备所在的位置,甚至难以确定终端设备所属国家,从而可能导致NTN难以支持监管服务。基于此,仅依靠来自终端设备的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)报告是不可靠的,将GNSS报告和基于网络的解决方案相结合的方案可以提高可靠性。因此,网络运营商应当在终端报告的基于卫星导航定位的GNSS位置之外,交叉检查终端设备的位置,从而满足潜在的监管要求。
定位技术
随着通信技术愈发成熟,一些通信系统(例如5G系统)可以实现越来越多的通信算法。这些通信算法可以包括信息高速率传输、定位技术等。例如,对于上文所述的NTN系统,不仅可以通过GNSS实现终端设备的定位,还可以通过通信算法实现终端设备的定位,以满足NTN系统的需求。
一些无线通信系统可以包括服务器。终端设备的位置坐标的解算可以在服务器中进行。这样的服务器也可以被称为定位服务器。
定位服务器可以是运营商提供的,具有定位功能的网络设备。所述具有定位功能的网络设备可以是核心网设备或云端服务器。例如,本申请实施例涉及的定位服务器可以包括定位管理功能(location management function,LMF)、定位管理组件(locationmanagement component,LMC)、位于网络设备中的本地定位管理功能(local locationmanagement function,LLMF)中的一项或多项,本申请实施例对此不作限定。
在定位技术中RTT定位技术因其较高的精度和不依赖于网络设备和终端设备之间定时同步的优点而被优先考虑。下面对RTT定位技术进行说明。
RTT定位
在通信系统中,RTT定位需要基于网络设备与终端设备之间传输的UL信号和DL信号确定。该信号例如可以为参考信号或导频信号。图2A为一种确定RTT的方法的示例图。
图2A所示的方法可以由初始化设备和响应设备执行。响应设备可以为待定位的设备。例如,响应设备可以为终端设备,初始化设备可以为网络设备。网络设备例如可以为接入网设备。
图2A所示的方法可以包括步骤S210至S240。
步骤S210,初始化设备向响应设备发送RTT测量请求。
步骤S220,初始化设备向响应设备发送RTT测量信号1。
初始化设备在t0时刻发送RTT测量信号1。由于传输存在时延,响应设备将在t1时刻接收到RTT测量信号1。即,RTT测量信号1的到达时间(time of arrival,TOA)为t1时刻。
RTT测量信号1例如可以包括DL定位参考信号(positioning reference signal,PRS)。
步骤S230,响应设备向初始化设备发送RTT测量信号2。
响应设备在t2时刻发送RTT测量信号2。由于传输存在时延,初始化设备在t3时刻接收到RTT测量信号2。即,RTT测量信号2的TOA为t3时刻。
RTT测量信号2例如可以包括探测参考信号(sounding reference signal,SRS)。
在初始化设备为网络设备的情况下,t3时刻和t0时刻的差值(t3-t0)可以表示为网络设备接收和发送时间差。网络设备接收和发送时间差例如可以通过gNBRx-Tx表示。
在一些实施例,gNBRx-Tx可以满足:gNBRx-Tx=TgNB-RX-TgNB-TX。其中,TgNB-RX可以是传输参考点(transmission reference point,TRP)(或简称参考点)包含与终端设备相关联的SRS的上行链路子帧#i的接受定时,由第一个检测到的时间路径定义。TgNB-TX可以是在时间上最接近从终端设备接收的子帧#i的下行链路子帧#j的TRP发送定时。可以使用多个SRS资源来确定包含SRS的一个子帧的开始。
步骤S240,响应设备将t2时刻和t1时刻的差值(t2-t1)通过RTT报告发送给初始化设备。在响应设备为终端设备的情况下,t2时刻和t1时刻的差值可以表示为终端设备接收和发送时间差。终端设备接收和发送时间差例如可以通过UETx-Rx表示。
在一些实施例中,UETx-Rx可以满足:UETx-Rx=TUE-TX-TUE-RX。其中,TUE-RX是终端设备从传输点(transmission point,TP)接收到的下行链路子帧#i的定时,由第一个检测到的时间路径定义。TUE-TX是在时间上最接近从TP接收的子帧#i的上行链路子帧#j的终端设备发送定时。多个DL PRS或CSI-RS可以用于确定这一子帧。
基于t0时刻、t3时刻以及接收到的t2时刻和t1时刻的差值,即可以计算RTT。例如,RTT可以满足:RTT=t3-t0-(t2-t1)。或者,基于UETx-Rx和gNBRx-Tx可以得到RTT。即RTT可以满足:RTT=gNBRx-Tx-UETx-Rx。
示例性地,终端设备可以向定位服务器传输RTT报告,该RTT报告可以包括针对至少一个网络设备所测量的UETx-Rx。网络设备可以向定位服务器传输RTT报告,该RTT报告可以包括gNBRx-Tx。定位服务器可以根据RTT=gNBRx-Tx-UETx-Rx确定RTT。RTT报告也可以称为测量报告。
对于通信系统,在步骤S210之前,定位服务器可以向终端设备发送PRS配置信息,以向终端设备指示与不同网络设备相关联的DL PRS配置。定位服务器还可以向终端设备指示SRS信息,以便终端设备基于SRS信息传输UL PRS以供网络设备进行测量。
在获得RTT后,可以得到单程路径时延。例如,单程路径时延R可以满足(gNBRx-Tx-UETx-Rx)/2。如图2B所示,gNBRx-Tx和UETx-Rx之间的时间差等于2倍的单路径时延R。
网络设备和终端设备之间的距离d可以满足:d=R×c。其中,c表示光速。
基于网络设备和终端设备之间的距离,即可实现终端设备的定位。
示例性地,RTT定位技术可以使用多个RTT实现定位。例如,在通信系统中,可以测量网络设备到终端设备之间的多个RTT。基于多个RTT,可以确定终端设备与各个网络设备的距离,从而计算终端设备的位置。
如图3所示,可以通过3个网络设备实现终端设备的定位。在图3中,3个网络设备分别为gNB1、gNB2以及gNB3。根据gNB1与终端设备之间的RTT1、gNB2与终端设备之间的RTT2、gNB3与终端设备之间的RTT3即可计算终端设备与对应的gNB之间的距离,从而确定终端设备的位置。
需要说明的是,图3仅为示例,可以通过其他数量的网络设备实现终端设备的定位。
NTN中的RTT定位
以非地面网络设备为卫星为例,多RTT技术可以分为以下两种:单星多RTT和多星多RTT。
单星多RTT可以利用卫星(例如低轨(low earth orbit,LEO)卫星)的运动,在不同的时间进行多次测量,从而得到该卫星的多个参考点与终端设备之间的距离,进而确定终端设备的位置。
多星多RTT则是在相近的时间里,基于多个卫星进行测量,得到多个卫星与终端设备之间的距离,进而确定终端设备的位置。
与地面通信不同,在NTN场景中,非地面网络设备可以以较高的速度运动。例如,LEO可以以非常高的速度(例如7.6km/s)进行高速运动。因此,在NTN中的RTT定位,可能会因为非地面网络设备的高速运动导致定位异常。
例如,由于卫星的高速运动,卫星和终端设备之间的时延可能会发生变化,从而可能对通信链路的性能产生影响,进而影响RTT定位准确度。示例性地,下行服务链路的定时漂移(或称为时间漂移)可以是NTN场景中RTT定位需要考虑的因素。又如,由于卫星的高速运动,终端设备接收到的DL子帧或卫星接收到上行子帧的时长可能发生变化(缩短或扩大)。
多普勒频移(Doppler frequency shift)可以引起时间漂移。多普勒频移是一种频率变化,由于波源或接收器之一相对于观察者在直线上运动而引起。这种频率变化会影响到信号的相位和时间特性。当信号经历多普勒频移时,信号的频率会发生变化,而这会导致信号的相位变化。例如,对于NTN系统而言,当卫星向终端设备接近时,接收到的信号波长会缩短,导致频率增加;而当卫星远离终端设备时,波长会变长,导致频率减小。由此可知,多普勒频移会导致接收到的信号与其原始发射时刻的信号相位不匹配,从而引起时间漂移。由此可知,时间漂移可以由于相位的改变而产生的,而不是时钟的实际漂移。信号的接收端可以进行校正,以纠正由于信号经历多普勒频移而引起的时间漂移。这在许多应用中非常重要的,尤其是在卫星通信、雷达和卫星导航系统等需要高精度时间和相位同步的情况下。
对于终端设备和网络设备之间(与终端设备与卫星相比)较低速度相对运动的情况,例如终端设备在高速移动的列车上,假设列车的移动速度为300km/小时,要达到1个子帧对应的传播距离300km(假设一个子帧长度为1ms的情况,信号在1ms的传播距离300km)的移动也需要一个小时,收发时间差远小于一个小时。相比之下,对于卫星而言,卫星运行的一个典型数据是:卫星以7.5km/s的速度运行于750km高度。假设一个子帧长度为1ms。在1ms中,信号的传播距离300km,卫星的运行距离为7.5km。因此,当卫星沿着和终端设备连线方向运动时,40s可以运行一个子帧对应的传播距离。
针对上述问题,本申请提出,在RTT定位技术中,考虑非地面网络设备的移动速度的影响,从而实现更加准确的定位。
图4是本申请实施例提供的一种无线通信方法的示意性流程图。图4所示的方法可以由通信设备执行。该通信设备可以包括以下中的一项或多项:终端设备、网络设备、定位服务器。其中,网络设备可以包括非地面网络设备(例如卫星)。
图4所示的方法可以包括步骤S410。
步骤S410,通信设备根据卫星的移动速度以及第一RTT,确定卫星与终端设备之间的距离。
第一RTT可以通过第一定位信号和第二定位信号确定。其中,第一定位信号可以是卫星向终端设备发送的;第二定位信号可以是终端设备向卫星发送的。例如,第一定位信号可以为PRS。第二定位信号可以为SRS。
示例性地,第一RTT可以通过第一时间差和第二时间差确定。卫星接收第二定位信号和卫星发送第一定位信号的时间差可以为第一时间差。也就是说,第一时间差可以为上文所述的gNBRx-Tx。终端设备发送第二定位信号和终端设备接收第一定位信号的时间差可以为第二时间差。也就是说,第二时间差可以为上文所述的UETx-Rx。
可选地,卫星与终端设备之间的距离可以直接通过卫星与终端设备之间的绝对距离表示,还可以通过收发时间差对应的时间内卫星相对终端设备的移动距离(即第一RTT内的移动距离)表示。
在NTN的RTT定位中,本申请提出,在计算卫星和终端设备之间的距离时,不仅需要考虑RTT,还需要考虑卫星的移动速度。也就是说,计算卫星和终端设备之间的距离时可以考虑卫星和终端设备的动态位置变化情况,从而更准确地实现终端设备的定位。示例性的,考虑到卫星的移动速度,可以校正多普勒频移现象,从而能够基于第一定位信号和/或第二定位信号获取正确的定位测量结果,进而保证定位性能和准确性。
在考虑卫星的移动速度后,NTN的RTT定位可以基于相关技术中地面通信的定位技术实现,从而使得对相关技术的改动较小的情况下,也可以使得NTN的RTT定位获得高精度的定位效果。
在一些实施例中,终端设备所在的小区可以包括参考点。参考点可以是小区内的任意一点。例如,参考点可以为:小区的中心点、小区内已知的点。卫星的移动速度可以包括卫星和参考点的连线上的第一分速度。也就是说,第一分速度可以是卫星的移动速度在所述连线上的分量。卫星和终端设备之间的距离可以根据第一分速度确定。
可以理解的是,根据运行轨迹,卫星通常会保持一定高度,围绕地球运行。第一分速度可以反映卫星靠近或远离的速度。因此,使用第一分速度计算终端设备和卫星之间的距离将使得计算结果更加准确。
在一些实施例中,第一分速度可以基于卫星的移动方向(或运行方向)以及连线之间的夹角确定。其中,连线为上文所述的终端设备和卫星之间的连线。根据该夹角,可以将卫星的移动速度映射到连线方向,从而得到第一分速度。
在一些实施例中,卫星的移动方向和/或连线的方向均可以根据卫星的星历信息确定。
在一些实施例中,卫星与终端设备之间的距离d可以满足:d=R×(c+v)。其中,R可以表示单程路径时延。c可以表示光速。v可以表示第一分速度。R可以基于第一RTT确定。例如,R可以为第一RTT的一半。
可以理解的是,计算该距离d时,选取的是参考点。当参考点与终端设备之间的距离较远时,计算的距离d将无法正确反映终端设备与卫星之间的距离。因此,本申请提出了一种对距离d进行校正的方法,以得到加权距离。加权距离可以更准确地反映终端设备与卫星之间的距离。
例如,可以根据距离d为终端设备的位置进行解算,得到第一位置。卫星的移动速度可以包括第一位置和卫星的连线上的第二分速度。第一位置和卫星之间的连线可以为第二连线。第二分速度可以基于卫星移动方向和第二连线之间的夹角确定。卫星和终端设备之间的加权距离d2可以满足:d2=R×(c+v2);其中,R表示单程路径时延,所述R基于所述第一RTT确定,c表示光速,v2表示所述第二分速度。
可以通过加权距离,再次解算终端设备的位置,得到更加准确的位置信息。
作为一种可能的实现方式,通信设备可以执行以下步骤,以确定终端设备和卫星之间的距离。
步骤1,通信设备根据卫星星历判断卫星的移动方向。通信设备还可以根据卫星星历信息确定终端设备卫星间连线方向。根据连线方向和移动方向,通信设备可以判断卫星的移动方向相对连线方向的夹角。
步骤2,根据卫星的移动方向和运行速度,以及步骤1中计算的夹角,通信设备可以计算卫星在连线方向的移动速度(即第一分速度)。
步骤3,根据卫星在卫星终端连线方向的移动速度以及收发时间差,通信设备计算收发时间差对应的时间内,卫星相对终端设备的移动距离。
在一些实施例中,第一RTT可以通过终端设备的收发时间差和卫星的收发时间差确定。
在一些实施例中,第一RTT可以根据时间提前量(timing advance,TA)确定。
如图5所示,终端设备上报收发时间差时,是以上行子帧的时序作为基准的,但是实际接收第一信号的时间是按照下行子帧的时序确定子帧头。如图5中TA1所示,本申请提出TA1可以表示为整数个子帧和不足一个子帧的和。也就是说,TA可以满足n*ts+t0_UE。其中,n可以为整数。ts为一个子帧的长度。t0_UE表示TA中见到整数个子帧后不足一个子帧的时间。由图5可以看出,t0_UE即为UETx-Rx。
如果去掉整数倍子帧长度的影响,上行时序应比下行时序提前了t0_UE。终端设备上报的不是实际的收发时间差,而是TN系统中规定的时间差。即终端设备报告上行链路子帧j和接收用于定位导频下行子帧i之间的实际索引差异。其中上行链路子帧j在时间上最接近从TP接收用于定位导频下行子帧i。如图5所示。其中下行链路子帧i是终端设备接收到UTSRP发送下行导频的子帧,上行链路子帧j是距离子帧i最近的子帧,但是在这个上行子帧中并没有发送上行导频。
由此可知,在图5中标出的终端设备上报的收发时间差UETx-Rx可以通过TA的信息反映。或者,TA的信息可以反映UETx-Rx。也就是说,TA的信息中可以包含t0_UE的信息。由于通过TA信息,网络设备可以获得UETx-Rx,因此,终端设备可以不向网络设备发送UETx-Rx,从而减少发送UETx-Rx消耗的功率以及资源。
需要说明的是,通过TA信息确定UETx-Rx和/或终端设备不上报UETx-Rx的技术方案可以应用在TN系统,也可以应用在NTN系统,本申请对此不做限制。
在一些实施例中,终端设备可以接收网络设备发送的第一配置信息。第一配置信息可以用于指示终端设备是否上报发送第二时间差。其中,即第一配置信息可以用于配置终端设备是否上报UETx-Rx。
可以理解的是,基于第一配置信息,本申请可以与相关技术中终端设备需要上报UETx-Rx的技术方案兼容。
需要说明的,本申请不限制传输第一配置信息的方式。例如,网络设备可以采用广播的形式发送第一配置信息。
在一些实施例中,第一配置信息可以对全小区的终端设备均适用。也就是说,小区内的所有终端设备可以使用相同的配置。
在一些实施例中,网络设备可以对不同终端设备配置不同的第一配置信息。示例性地,第一配置信息可以根据终端设备的第一信息设置。第一信息可以包括终端设备的以下信息中的一项或多项:定位服务等级、终端设备的功耗、电能储备。例如,第一配置信息可以指示:在终端设备的定位服务等级较高的情况下,终端设备需要上报UETx-Rx,以实现更加准确的定位。又如,第一配置信息可以指示:在终端设备当前的功耗较高的情况下,终端设备不需要上报UETx-Rx,以避免终端设备的功耗增加。又如,第一配置信息可以指示:当终端设备的电能储备较少的情况下,终端设备不需要上报UETx-Rx,以避免终端设备电能消耗过快。
定位服务器可以接收终端设备的TA信息。终端设备的TA信息可以是终端设备发送的,也可以是其他网络设备发送给定位服务器的。
TA信息可以包括以下信息中的一项或多项:TA的值、TA是否调整、TA的调整量等。
需要说明的是,在NTN系统中,终端设备的TA会随时间变化较快。因此,在NTN系统中,终端设备的TA信息需要及时上报给定位服务器,以便定位服务器进行准确的定位。
在一些实施例中,终端设备的TA信息是接入网设备确定并通知终端设备的。或者,终端设备可以将自行确定的TA信息上报接入网设备。在这种情况下,若定位服务器和接入网设备是分离设置的,定位服务器可以与接入网通信,以获取终端设备的TA信息。例如,当定位服务器在地面时,可以较方便的和地面接入网设备进行通信,获取终端设备的TA信息。若定位服务器在在接入网设备中,定位服务自身即可获取终端设备的TA信息。
在一些实施例中,终端设备的TA信息是终端设备自行调整或确定的。例如,终端设备可以对下行导频进行测量从而自行调整TA。在这种情况下,终端设备每次调整TA后,需要向网络设备或定位服务器上报TA信息。网络设备接收到TA信息后,可以将该TA信息发送给定位服务器。
在一些情况下,终端设备在接收第一定位信号时对应的上行TA和终端设备在发送第二定位信号时对应的上行TA可能是不同的值。例如,在NTN系统中,由于卫星的高速移动,使得卫星到终端设备之间的距离在不断的变化,为了保持上行同步,TA变化速度较快,则可能出现上述情况。继续参考图5,TA1是终端设备接收到第一定位信号时的TA,TA2是终端设备发送第二定位信号时的TA。TA1和TA2可能是不同的。
在一些实施例中,发送TA信息的设备可以发送能够调整TA的时刻、节点或时间段。这样,定位服务器就可以获知传输第一定位信号对应的TA。在一些实施例中,TA能够调整的节点可以满足以下中的一项或多项:网络设备配置、预配置、预设值、协议规定的。例如,发送TA信息的设备可以在该节点前第一时长内上报TA的信息。
需要说明的是,第一时长可以满足以下中的一项或多项:网络设备配置、预配置、预设值、协议规定的。考虑到卫星传输的延迟性,第一时长可以较长。例如,第一时长的单位可以为秒(s)。第一时长例如可以为2s。或者,第一时长可以相对上行调整时间为几十毫秒(ms)。
在一些实施例中,发送TA信息的设备可以仅在调整TA前上报TA信息。当终端设备不调整TA时,该设备可以不发送TA信息。这样,定位服务器就可以获知传输第一定位信号对应的TA。
在一些实施例中,在第一时间段内,TA的值可以保持不变,即不调整TA。第一时间段可以包括:第一定位信号的传输时间段和/或第二定位信号的传输时间段。也就是说,TA的调整时间可以与第一定位信号和/或第二定位信号的传输时间错开。
在一些实施例中,网络设备可以根据卫星的高度和/或星历信息进行计算第一定位信号的传输时间段。例如,定位服务器在进行位置解算时,可以确定终端设备接收第一定位信号的大致时间。例如,卫星发送第一定位信号的时刻为ts,卫星距离地球750km,第一定位信号传播的时间远小于1s。可以假设在第一定位信号传输时间段,TA保持不变。
在一些实施例中,TA的调整时间可以是协议约定的。协议约定TA的调整时间,使得PRS传输时间和TA的调整时间可以错开。定位服务根据记录的TA值和PRS发送时间便可以获得TA的信息。
在一些实施例中,传输第一定位信号的时间段对应的TA为第一TA,传输第二定位信号的时间段对应的TA为第二TA。终端设备发送第二信号与接收第一信号的时间差(即UETx-Rx)可以基于第一TA和/或第二TA确定。示例性地,UETx-Rx可以基于第一TA和第二TA的差值确定。继续参考图5,UETx-Rx可以根据TA1和TA2的差值确定。
上文详细描述了本申请的方法实施例,下面详细描述本申请的装置实施例。应理解,方法实施例的描述与装置实施例的描述相互对应,因此,未详细描述的部分可以参见前面方法实施例。
图6是本申请实施例提供的一种通信设备600的示意性结构图。通信设备600包括确定单元610。
确定单元610用于根据卫星的移动速度以及第一RTT,确定卫星与终端设备之间的距离;其中,第一RTT通过第一定位信号和第二定位信号确定,第一定位信号是卫星向终端设备发送的,第二定位信号是终端设备向卫星发送的。
在一些实施例中,所述终端设备所在的小区包括参考点,移动速度包括在卫星和参考点连线上的第一分速度,卫星和终端设备之间的距离根据第一分速度确定。
在一些实施例中,第一分速度基于卫星移动方向和连线之间的夹角确定。
在一些实施例中,卫星的移动方向和/或连线的方向是根据星历信息确定的。
在一些实施例中,卫星与终端设备之间的距离d满足:d=R×(c+v);其中,R表示单程路径时延,R基于第一RTT确定,c表示光速,v表示第一分速度。
在一些实施例中,距离用于对终端设备进行位置解算得到第一位置,移动速度包括第一位置和卫星连线上的第二分速度卫星与终端设备之间的加权距离d2满足:d2=R×(c+v2);其中,R表示单程路径时延,R基于第一RTT确定,c表示光速,v2表示第二分速度。
在一些实施例中,第一RTT通过TA确定。
在一些实施例中,在第一时间段内,TA的值保持不变,第一时间段包括:第一定位信号的传输时间段和/或第二定位信号的传输时间段。
在可选的实施例中,所述确定单元610可以为处理器710。通信设备600还可以包括存储器720和收发器730,具体如图7所示。
图7是本申请实施例的用于通信的装置的示意性结构图。图7中的虚线表示该单元或模块为可选的。该装置700可用于实现上述方法实施例中描述的方法。装置700可以是芯片、终端设备或网络设备。
装置700可以包括一个或多个处理器710。该处理器710可支持装置700实现前文方法实施例所描述的方法。该处理器710可以是通用处理器或者专用处理器。例如,该处理器可以为中央处理单元(central processing unit,CPU)。或者,该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(applicationspecific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gatearray,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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
装置700还可以包括一个或多个存储器720。存储器720上存储有程序,该程序可以被处理器710执行,使得处理器710执行前文方法实施例所描述的方法。存储器720可以独立于处理器710也可以集成在处理器710中。
装置700还可以包括收发器730。处理器710可以通过收发器730与其他设备或芯片进行通信。例如,处理器710可以通过收发器730与其他设备或芯片进行数据收发。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,用于存储程序。该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例提供的通信设备中,并且该程序使得计算机执行本申请各个实施例中的由通信设备执行的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序。该计算机程序产品可应用于本申请实施例提供的通信设备中,并且该程序使得计算机执行本申请各个实施例中的由通信设备执行的方法。
本申请实施例还提供一种计算机程序。该计算机程序可应用于本申请实施例提供的通信设备中,并且该计算机程序使得计算机执行本申请各个实施例中的由通信设备执行的方法。
应理解,本申请中术语“系统”和“网络”可以被可互换使用。另外,本申请使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,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。
在本申请的实施例中,提到的“指示”可以是直接指示,也可以是间接指示,还可以是表示具有关联关系。举例说明,A指示B,可以表示A直接指示B,例如B可以通过A获取;也可以表示A间接指示B,例如A指示C,B可以通过C获取;还可以表示A和B之间具有关联关系。
在本申请实施例中,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
在本申请实施例中,术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系,也可以表示两者之间具有关联关系,也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。
本申请实施例中,“预定义”或“预配置”可以通过在设备(例如,包括终端设备和网络设备)中预先保存相应的代码、表格或其他可用于指示相关信息的方式来实现,本申请对于其具体的实现方式不做限定。比如预定义可以是指协议中定义的。
本申请实施例中,所述“协议”可以指通信领域的标准协议,例如可以包括LTE协议、NR协议以及应用于未来的通信系统中的相关协议,本申请对此不做限定。
本申请实施例中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请的实施例中,所述“包括”可以指直接包括,也可以指间接包括。可选地,可以将本申请实施例中提到的“包括”替换为“指示”或“用于确定”。例如,A包括B,可以替换为A指示B,或A用于确定B。
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。
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。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
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(digital subscriber line,DSL))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读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,数字通用光盘(digital video disc,DVD))或者半导体介质(例如,固态硬盘(solid state disk,SSD))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 (22)
1.一种无线通信方法,其特征在于,包括:
通信设备根据卫星的移动速度以及第一往返时间RTT,确定所述卫星与终端设备之间的距离;
其中,所述第一RTT通过第一定位信号和第二定位信号确定,所述第一定位信号是所述卫星向所述终端设备发送的,所述第二定位信号是所述终端设备向所述卫星发送的。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端设备所在的小区包括参考点,所述移动速度包括在所述卫星和所述参考点的连线上的第一分速度,所述卫星和所述终端设备之间的距离根据所述第一分速度确定。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一分速度基于所述卫星移动方向和所述连线之间的夹角确定。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述卫星的移动方向和/或所述连线的方向是根据星历信息确定的。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述卫星与所述终端设备之间的距离d满足:d=R×(c+v);其中,R表示单程路径时延,所述R基于所述第一RTT确定,c表示光速,v表示所述第一分速度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述距离用于对所述终端设备进行位置解算得到第一位置,所述移动速度包括所述第一位置和所述卫星的连线上的第二分速度所述卫星与所述终端设备之间的加权距离d2满足:d2=R×(c+v2);其中,R表示单程路径时延,所述R基于所述第一RTT确定,c表示光速,v2表示所述第二分速度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一RTT通过时间提前量TA确定。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在第一时间段内,所述TA的值保持不变,所述第一时间段包括:所述第一定位信号的传输时间段和/或所述第二定位信号的传输时间段。
9.一种通信设备,其特征在于,包括:
确定单元,用于根据卫星的移动速度以及第一往返时间RTT,确定所述卫星与终端设备之间的距离;
其中,所述第一RTT通过第一定位信号和第二定位信号确定,所述第一定位信号是所述卫星向所述终端设备发送的,所述第二定位信号是所述终端设备向所述卫星发送的。
10.根据权利要求9所述的通信设备,其特征在于,所述终端设备所在的小区包括参考点,所述移动速度包括在所述卫星和所述参考点的连线上的第一分速度,所述卫星和所述终端设备之间的距离根据所述第一分速度确定。
11.根据权利要求10所述的通信设备,其特征在于,所述第一分速度基于所述卫星移动方向和所述连线之间的夹角确定。
12.根据权利要求11所述的通信设备,其特征在于,所述卫星的移动方向和/或所述连线的方向是根据星历信息确定的。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的通信设备,其特征在于,所述卫星与所述终端设备之间的距离d满足:d=R×(c+v);其中,R表示单程路径时延,所述R基于所述第一RTT确定,c表示光速,v表示所述第一分速度。
14.根据权利要求13所述的通信设备,其特征在于,所述距离用于对所述终端设备进行位置解算得到第一位置,所述移动速度包括所述第一位置和所述卫星的连线上的第二分速度所述卫星与所述终端设备之间的加权距离d2满足:d2=R×(c+v2);其中,R表示单程路径时延,所述R基于所述第一RTT确定,c表示光速,v2表示所述第二分速度。
15.根据权利要求9-14中任一项所述的通信设备,其特征在于,所述第一RTT通过时间提前量TA确定。
16.根据权利要求15所述的通信设备,其特征在于,在第一时间段内,所述TA的值保持不变,所述第一时间段包括:所述第一定位信号的传输时间段和/或所述第二定位信号的传输时间段。
17.一种通信设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储程序,所述处理器用于调用所述存储器中的程序,以使所述通信设备执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
18.一种装置,其特征在于,包括处理器,用于从存储器中调用程序,以使所述装置执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
19.一种芯片,其特征在于,包括处理器,用于从存储器调用程序,使得安装有所述芯片的设备执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有程序,所述程序使得计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
21.一种计算机程序产品,其特征在于,包括程序,所述程序使得计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
22.一种计算机程序,其特征在于,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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