JP2023054286A - ランダムアクセスのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランダムアクセスプロセスが衛星通信システムの要件を満たすことができないという問題を解決する。【解決手段】本発明の実施形態は、ランダムアクセスのための方法および装置を提供し、本発明の実施形態に係る前記方法は、構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得するステップと、物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成するステップと、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するステップと、前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信するステップとを含む、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含む。決定されたアップリンク送信タイミング位置に従って、端末－衛星－基地局間の相対的な伝送遅延およびマルチパスチャネル遅延が補償され、ＰＲＡＣＨチャネルのオーバーヘッドが低減される。【選択図】図９

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年２月１４日に中国特許局に提出し、出願番号が２０１９１０１１５０４３．７であり、発明名称が「ランダムアクセスのための方法および装置」との中国特許出願を基礎とする優先権を主張し、その開示の総てをここに取り込む。

本発明は、非地上ネットワーク（Ｎｏｎ－ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＮＴＮ）技術分野に関し、特にランダムアクセスのための方法および装置に関する。

非地上ネットワーク（Ｎｏｎ－ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＮＴＮ）は、従来のセルラー通信システムのセル半径よりもはるかに大きいセル半径を有する衛星通信システムを含み、大きな伝搬遅延を導入する。衛星通信システムによってカバーされるセルの特定のダウンリンクビームには、次の２種類のランダムアクセス同期遅延がある。

１つは、共通伝送遅延である。図１に示されるように、端末１は、衛星３からＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ，全地球測位システム）信号を受信し、正確な測位を実行する。同じビーム内の衛星の信号によると、これは、衛星に最も近い位置（端子１が配置されている場所）の最小リンク遅延Ｔ１とフィーダーリンク遅延Ｔ２の合計の２倍である。つまり共通伝送遅延は２（Ｔ１ ＋ Ｔ２）である。ここで、フィーダーリンク遅延Ｔ２は、衛星からゲートウェイステーション２へのフィーダーリンク遅延である。

他方は、相対的な伝送遅延である。図２に示されるように、同じビームにおいて、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星１に最も近い位置の最小リンク遅延のパスとの間の伝搬距離差ｄ３に対応する遅延Ｔ３は、相対的な伝送遅延である。

物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）は、主に初期アクセスのアップリンク同期プロセスに使用されるので、設計基準として、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）＋ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンス＋ガードタイム（ＧＴ）の時間領域構造が採用される。ここでＣＰを使用して、端末－衛星－基地局間の相対的な往復伝送遅延２×Ｔ３とマルチパス伝送遅延を打ち消し、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスへの他のアップリンク信号の干渉を回避する。ＧＴは、端末ー衛星ー基地局間の相対的な往復伝送遅延２×Ｔ３を打ち消し、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスが他のアップリンク信号に干渉するのを回避する。これにより、ＰＲＡＣＨチャネルのＣＰオーバーヘッドが増加し、ＮＴＮシステムの伝送効率が低下する。

ＮＴＮシステムがＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ，新無線）システムに基づく閉ループランダムアクセスを採用する場合、端末は、システムメッセージに従って端末が配置されているビームエリア内の衛星に最も近い位置の最小リンク遅延Ｔ１およびフィーダーリンク遅延Ｔ２の値を取得する。対応するランダムアクセス応答（ＲＡＲ）の時間ウィンドウを計算し、適切なＰＲＡＣＨチャネルでＰＲＡＣＨプリアンブルを送信する。端末はＧＰＳ信号を介して正確な位置情報を取得できないため、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延のパスとの間の伝搬距離差（図２に示すｄ３）を取得できない。つまり相対的な伝送遅延Ｔ３を取得できない。従い、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットに含まれるＣＰの長さは、相対的な伝送遅延２×Ｔ３よりも長くなる。

要約すると、現在ＮＲの閉ループランダムアクセスプロセスおよびＮＲおよびＮＲに基づくＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、衛星通信システムの要件を満たすことができない。一方では、ＮＲに基づく閉ループランダムアクセスプロセスを再利用すると、ＰＲＡＣＨチャネルのオーバーヘッドが増加するため、ＮＴＮシステムの伝送効率が低下する。一方、相対伝送遅延Ｔ３がＰＲＡＣＨプリアンブルのサイクリックプレフィックス（ＣＰ）のサイズよりも大きい場合、５Ｇ ＮＲのＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは再利用できない。たとえば、５ＧＮＲでサポートされる長いＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスでサポートされる最大のＣＰ長は０．６８４ｍｓである。衛星システムでＴ３が０．６８４ミリ秒を超えるすべての場合について、新しいＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを設計する必要がある。したがって、現在、ＮＴＮシステムに適したソリューションはない。

本発明は、衛星通信システムの要件を満たすことができるランダムアクセスプロセスがないという従来問題を解決するために、ランダムアクセスのための方法および装置を提供する。

第１の態様では、本発明の実施形態は、端末がランダムアクセスを実行するための方法を提供し、当該方法は、
構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得するステップと、
物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するステップと、
前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信するステップとを含み、
前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するステップは、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定し、タイミングアドバンスするステップと、
前記構成メッセージの受信位置及びタイミングアドバンスに応じてアップリンク送信タイミング位置を決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定するステップは、
端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定するステップと、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定するステップと、
前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記相対的な伝送遅延を推定するステップは、
グローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）信号に従って前記端末の測位情報を決定し、エフェメリスを介して衛星の機能パラメータ情報を取得するステップと、
前記測位情報と衛星の機能パラメータ情報に従い、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差を推定するステップと、
前記推定された伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定するステップは、
相対的な伝送遅延の２倍とセルレベルタイミングアドバンスの合計を求めて、タイミングアドバンスを取得する。

オプションの実施形態として、前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信した後、
ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）時間ウィンドウ内でフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、ＲＡＲ時間ウィンドウは、前記構成メッセージの受信位置から開始し、
フィードバックされたＲＡＲメッセージに従ってアップリンク同期を受信し、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを送信し、
フィードバックされた競合解決メッセージを受信してデコードする。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブル（ＰＲＡＣＨ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）フォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりおおきも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する前に、
推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する。

オプションの実施形態として、推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行することは、
端末は、ダウンリンクタイミング同期位置推定およびダウンリンク周波数オフセット推定操作を含む、プロトコルによって事前定義されたダウンリンク同期信号および／または参考信号が配置されているフレーム構造の周期的位置に従い、ダウンリンクセル検索を実行し、ダウンリンク同期信号および／または参考信号を取得できるようにし、
周期的なダウンリンク同期信号および／または参考信号に従ってダウンリンク周波数オフセット

を推定し、
次の式に従い、生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行し、

ここで、

は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間領域信号である。

第２の態様では、本発明の実施形態は、ネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法を提供し、前記方法は、
関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信するステップと、
前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定するステップと、
アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出するステップとを含み、
前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定するステップは、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップと、
前記構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットおよび前記構成メッセージの伝送位置に従い、アップリンク受信タイミング位置を決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定することは、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定することと、
セル共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定することとを含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定することは、
前記セル共通遅延からセルレベルタイミングアドバンスを差し引いて、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを取得することを含む。

オプションの実施形態として、
端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出した後、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを前記端末に送信し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、
アップリンク同期を達成した後、端末によって送信された無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを受信し、
競合解決メッセージを前記端末に送信する。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従ってＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定することは、
異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従い、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定することを含む。

第３の態様では、本発明の実施形態は、ランダムアクセスを実行するための端末を提供し、前記端末は、プロセッサおよびメモリを含み、ここで、プロセッサは、メモリ内のプログラムを読み取り、以下のプロセスを実行するように構成され、
構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定し、
前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定し、
前記構成メッセージの受信位置及びタイミングアドバンスに応じてアップリンク送信タイミング位置を決定する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定し、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定し、
前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
グローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）信号に従って前記端末の測位情報を決定し、エフェメリスを介して衛星の機能パラメータ情報を取得し、
前記測位情報と衛星の機能パラメータ情報に従い、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差を推定し、
前記推定された伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を決定する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
相対的な伝送遅延の２倍とセルレベルタイミングアドバンスの合計を求めて、タイミングアドバンスを取得する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサはさらに、
ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）時間ウィンドウ内でフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、ＲＡＲ時間ウィンドウは、前記構成メッセージの受信位置から開始し、
フィードバックされたＲＡＲメッセージに従ってアップリンク同期を受信し、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを送信し、
フィードバックされた競合解決メッセージを受信してデコードする。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記プロセッサはさらに、
推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
端末は、ダウンリンクタイミング同期位置推定およびダウンリンク周波数オフセット推定操作を含む、プロトコルによって事前定義されたダウンリンク同期信号および／または参考信号が配置されているフレーム構造の周期的位置に従い、ダウンリンクセル検索を実行し、ダウンリンク同期信号および／または参考信号を取得できるようにし、
周期的なダウンリンク同期信号および／または参考信号に従ってダウンリンク周波数オフセットを推定し、

次の式に従い、生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する：

ここで、

は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間領域信号である。

第４の態様では、本発明の実施形態は、ランダムアクセスを実行するためのネットワーク側装置を提供し、前記ネットワーク側装置は、プロセッサおよびメモリを含み、ここで、プロセッサは、メモリ内のプログラムを読み取り、以下のプロセスを実行するように構成され、
関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定し、
アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定し、
前記構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットおよび前記構成メッセージの伝送位置に従い、アップリンク受信タイミング位置を決定する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定し、
セル共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
前記セル共通遅延からセルレベルタイミングアドバンスを差し引いて、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを取得する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置はさらに、
端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出した後、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを前記端末に送信し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、
アップリンク同期を達成した後、端末によって送信された無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを受信し、
競合解決メッセージを前記端末に送信する。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従い、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定する。

第５の態様では、本発明の実施形態は、コンピュータプログラムをその上に格納するコンピュータ記憶媒体を提供し、前記プログラムがプロセッサによって実行されると、上記の第１の態様の任意の解決策が実施される。

第６の態様では、本発明の実施形態は、本発明の実施形態は、コンピュータプログラムをその上に格納するコンピュータ記憶媒体を提供し、プログラムがプロセッサによって実行されると、上記の第２の態様の任意の解決策が実施される。

本発明の実施形態は、衛星通信システムＮＴＮの開ループベースのランダムアクセスプロセスを提案する。開ループランダムアクセスプロセスでは、端末は、決定されたアップリンク送信タイミング位置に従い、端末ー衛星ー基地局間の相対送信および共通伝送遅延を補償し、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスで短いＣＰ長をサポートできる。決定された送信タイミング位置で事前にＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する形で相対的な伝送遅延および共通伝送遅延を補償し、それによってＰＲＡＣＨチャネルのオーバーヘッドを低減する。

本発明に係る実施例や従来の技術方案をより明確に説明するために、以下に実施例を説明するために必要な図面をについて簡単に紹介する。無論、以下の説明における図面は本発明に係る実施例の一部であり、当業者は、創造性作業を行わないことを前提として、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。

本発明の実施形態によって提供される衛星通信システムの共通伝送遅延の概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供される衛星通信システムの相対的な伝送遅延の概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供される５Ｇ ＮＲシステムのランダムアクセスプロセスの概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスプロセスシステムの概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスプロセスの時系列の概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供されるＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスの端末の概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスのためのネットワーク側装置の概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供される端末ランダムアクセスのための方法のフローチャートを示す。 本発明の実施形態によって提供されるネットワーク側装置ランダムアクセスのための方法のフローチャートを示す。 本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスの別の端末の概略図を示す。 本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスのための別のネットワーク側装置の概略図を示す。

以下では、当業者の理解を容易にするために、本出願の実施形態におけるいくつかの用語が説明される。

本発明の実施形態では、「および／または」は、関連するオブジェクトの関連関係を説明し、例えば、Ａおよび／またはＢは、「Ａのみ」、「ＡおよびＢの両方」、「Ｂのみ」との３つの関係があり得ることを示す。記号「／」は通常、関連するオブジェクトが一種の「または」関係にあることを示す。

本発明の実施形態では、端末は、無線通信機能を備えた装置であり、屋内または屋外、ハンドヘルドまたは車載を含む陸上に展開することができる。または、水上（船など）に配備することもできる。または、空中（たとえば、飛行機、気球、衛星など）に展開することもできる。前記端末は、携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、パッド（ｐａｄ）、無線トランシーバー機能を備えたコンピューター、仮想現実（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）端末、拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ，ＡＲ）端末、産業用制御（ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ）の無線端末、自己運転（ｓｅｌｆ ｄｒｉｖｉｎｇ）の無線端末、遠隔医療（ｒｅｍｏｔｅ ｍｅｄｉｃａｌ）の無線端末、スマートグリッド（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）の無線端末、輸送安全（ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ ｓａｆｅｔｙ）の無線端末、スマートシティ（ｓｍａｒｔ ｃｉｔｙ）の無線端末、スマートホーム（ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ）の無線端末などであり得る。または、さまざまなフォーマットのＵＥ、モバイルステーション（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ，ＭＳ）、端末装置（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｄｅｖｉｃｅ）の場合がある。

ネットワーク側装置は、基地局、５ＧのｇＮＢ、無線ネットワークコントローラ（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＲＮＣ）、ノードＢ（ｎｏｄｅ Ｂ，ＮＢ）、基地局コントローラー（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ＢＳＣ）、基地局トランシーバーステーション（ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ，ＢＴＳ）、ホーム基地局（たとえば、ホーム進化ノードＢ（ｈｏｍｅ ｅｖｏｌｖｅｄ ｎｏｄｅＢ）またはホームノードＢ（ｈｏｍｅ ｎｏｄｅ Ｂ，ＨＮＢ））、ベースバンドユニット（ＢａｓｅＢａｎｄ Ｕｎｉｔ，ＢＢＵ）、送受信ポイント（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｐｏｉｎｔ，ＴＲＰ）、送信ポイント（（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ，ＴＰ）、モバイルスイッチングセンターなどを含むがこれらに限定されない。本発明の基地局は、将来登場する可能性のある他の通信システムの端末に無線通信機能を提供する装置でもある。

本発明の目的、技術的解決策および利点をより明確にするために、本発明は、添付の図を参照して以下にさらに詳細に示される。明らかに、記載された実施形態は、本出願の実施形態の一部に過ぎず、すべての実施形態ではない。本発明の実施形態に基づいて、創造的な作業なしに当業者によって得られた他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲に関係する。

５Ｇ ＮＲシステムにおけるランダムアクセスプロセスが図３に示すように、これには主に次のプロセスが含まれる。

ステップ０：基地局は、構成メッセージ１を送信し、ＵＥは構成メッセージ１を受信し、構成メッセージ１中の関連パラメータを取得する。

ランダムアクセスプロセスを実行する前に、基地局は、システム情報ブロック（ＳＩＢ１）メッセージを介して上記の関連パラメータをＵＥに送信し、当該関連パラメータは、ＳＳＢインデックス集合と、ＰＲＡＣＨ時間周波数リソースと、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットと、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンス集合のパラメータとを含む。

ＵＥは、ＳＩＢ１メッセージを介して、ＳＳＢインデックス集合と、ＰＲＡＣＨ時間周波数リソースと、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットと、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンス集合のパラメータとを取得する。

ステップ１：ＵＥは、メッセージ１を基地局に送信する。

ＵＥは、取得された構成メッセージ１の関連パラメータに従ってＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを生成し、選択されたＰＲＡＣＨ時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。ここで、ＰＲＡＣＨ時間周波数リソース候補集合は、ＳＩＢ１メッセージにより通知され、ＵＥは、ＳＩＢ１メッセージによって通知されたＰＲＡＣＨ時間周波数リソース候補集合から１つのリソースを等しい確率でランダムに選出する。

基地局は、すべての候補ＰＲＡＣＨ時間周波数リソースでプリアンブルシーケンスを検出する。基地局がプリアンブルシーケンスを検出すると、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨを介して対応するＲＡＲ情報をフィードバックする。ＲＡＲ情報は、当該ＵＥのアップリンクタイミングアドバンス調整、およびＵＥのメッセージ３の送信をスケジューリングするためのアップリンクグラントを含む。

プリアンブルシーケンスを送信した後、ＵＥは、１つのＲＡＲ時間ウィンドウ内でダウンリンクＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨチャネルによってフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出する。対応するＲＡＲメッセージが検出された場合、それは、ＵＥによって送信されたランダムアクセスプリアンブルシーケンスが基地局によって検出されたことを意味する。

ステップ３：ＵＥは、メッセージ３を基地局に送信する。

当該ＵＥは、ＲＡＲメッセージにおけるアップリンクタイミングアドバンス調整に従ってアップリンク同期を受信し、アップリンクグラントに従い、ＰＵＳＣＨチャネル上でメッセージ３（例えば、上位層のＲＲＣ接続要求メッセージを運ぶ）を送信する。

ステップ４：基地局は、メッセージ４をＵＥに送信する。

メッセージ３に含まれるＵＥ ＩＤを受信および解析した後、基地局は、ＰＤＳＣＨチャネル上でメッセージ４を送信する。ＵＥは、ＰＤＳＣＨチャネルでメッセージ４に含まれる競合解決メッセージを受信してデコードし、競合解決が成功した後、４ステップのランダムアクセスプロセスを完了する。

５Ｇ ＮＲシステムにおけるランダムアクセスプロセスにおいて、ＵＥがアップリンクＰＲＡＣＨを送信するためのアップリンクタイミングの基準点は、ＵＥの構成メッセージのダウンリンク受信タイミングである。基地局のダウンリンク送信タイミングとアップリンク受信タイミングの間の無線伝搬遅延は、最大一方向伝送遅延と最大マルチパス遅延の累積合計の２倍であるため、ＰＲＡＣＨのＣＰ長は、共通伝送遅延と相対的な伝送遅延の累積合計以上である必要がある。ＰＲＡＣＨが配置されているスロットの次のスロットのアップリンクまたはダウンリンクチャネルには、相対的な伝送遅延を打ち消すためのＣＰが含まれているため、ＰＲＡＣＨのＧＴ長は共通伝送遅延以上である必要がある。

ＮＴＮがＮＲベースの閉ループランダムアクセスを採用する場合：プリアンブルフォーマットに含まれるＣＰ長さは、他のアップリンク信号へのＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの干渉を回避するために、相対的な伝送遅延２＊Ｔ３よりも大きくなければならない。これにより、ＰＲＡＣＨチャネルのＣＰオーバーヘッドが増加し、ＮＴＮシステムの伝送効率が低下する。

本発明は、ＮＴＮシステムに適用されるランダムアクセスプロセスを提案する。既存の５Ｇ ＮＲシステムの閉ループランダムアクセスプロセスとは異なり、本発明は開ループランダムアクセスプロセスを使用する。ランダムアクセスプロセスを実行する前に、端末は、受信した構成メッセージのセルの共通遅延情報に基づいてアップリンク送信タイミング位置を決定し、事前にＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信するのと同等のアップリンク送信モーメントを調整する。事前送信モーメントは、決定されたアップリンク送信タイミング位置であり、前記アップリンク送信タイミング位置は、セルの共通遅延情報に従って決定され、衛星ビームで覆われたセルからの異なる位置にある端末と衛星に最も近い位置にある端末との間の相対的な伝送遅延を補償することができ、セル内のすべての端末のアップリンク送信タイミング位置が同じであることを保証する。同時に、アップリンクで送信されるＲＡＣＨプリアンブルシーケンスのＧＴを介した端末ー衛星ー基地局間の共通伝送遅延を打ち消す必要はなく、サポートできるＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスのＣＰの全長は小さく、ＰＲＡＣＨチャネルのオーバーヘッドを削減し、ＮＴＮシステムの伝送効率を向上させる。

図４に示されるように、本発明の実施形態におけるランダムアクセスのためのシステムは、端末４００と、ネットワーク側装置４０１を含む。

端末４００は、構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得するように構成され、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定し、
前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

ネットワーク側装置４０１は、関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信するように構成され、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定し、アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出する。

ランダムアクセスプロセスを実行する前に、ネットワーク側装置は、システム情報ブロック（ＳＩＢ１）（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）メッセージを介して端末に関連パラメータを含む構成メッセージを送信し、端末は、ＳＩＢ１メッセージを介して、構成メッセージを受信し、構成メッセージ内の関連パラメータを取得する。

上記関連パラメータは、セルの共通遅延情報と、同期信号ブロックＳＳＢ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ Ｂｌｏｃｋ）インデックス集合と、ＰＲＡＣＨ時間周波数リソースと、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットと、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンス集合のパラメータとを含む。

ここで、本出願の実施形態におけるセルの共通遅延情報は、ＮＴＮシステムがセルの特定のダウンリンクビームエリアをカバーするときに存在し得るランダムアクセス同期遅延であり、前記セルの共通遅延情報は、システムブロードキャストメッセージに従って取得された端末が配置されているビームエリアの共通伝送遅延である。ここで、当該システムブロードキャストメッセージは、衛星を介して送信されたブロードキャストメッセージ、または、ネットワーク側装置を介して送信されたブロードキャストメッセージであり得る。

ネットワーク側装置が前記セルの共通遅延情報を決定するための方法は、以下の通りである。

ネットワーク側装置は、同じビーム内の衛星の星について、衛星に最も近い地理的位置での端末が衛星と通信することにより発生した最小リンク遅延Ｔ１と、衛星とネットワーク側装置間で生成されるフィーダーリンク遅延Ｔ２と従って、ブロードキャストセル共通遅延を取得し、前記ブロードキャストセル共通遅延は２（Ｔ１＋Ｔ２）である。前記最小リンク遅延Ｔ１は、図１のユーザーリンクＴ１に対応する。フィーダーリンク遅延Ｔ２は、図１のフィーダーリンクＴ２に対応する。図１のネットワーク側装置は、ゲートウェイステーション２であるが、特定の実施形態にすぎない。本発明の実施形態におけるネットワーク側装置は、ゲートウェイステーションまたは基地局を含むが、ゲートウェイステーションまたは基地局に限定されない。

本発明の実施形態では、ＮＴＮシステムがセルの特定のダウンリンクビームエリアをカバーする場合、２つのタイプのランダムアクセス同期遅延があり、アップリンク送信タイミング位置が決定される。ここで、１つのタイプのランダムアクセス同期遅延は、前記セルの共通遅延情報を受信することにより、ＮＴＮシステムがセルの特定のダウンリンクビームエリアをカバーしていると、端末が判断したときに存在する共通伝送遅延である。他のタイプのランダムアクセス同期遅延は、端末のユーザーリンク伝搬パスと同じカバレッジセル内の衛星に最も近い地理的位置での最小リンク遅延のパスとの間の伝搬距離差に対応する遅延である。ここで、前記伝搬距離の差は、図３のｄ３に対応する。

具体的には、端末は次の２つの情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定する。

一部は、端末がネットワーク側装置から受信した関連パラメータのセルの共通遅延情報である。

他の部分は、端末自体の測位情報と衛星の機能パラメータに従って端末によって推定される相対的な伝送遅延である。

したがって、端末は、セルの共通遅延情報および前記相対的な伝送遅延に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定する。端末のアップリンク送信タイミング位置は、本発明の実施形態のＮＴＮシステムに存在する共通伝送遅延および相対的な伝送遅延に従い、ＮＲシステムのランダムアクセスプロセスと比較して調整されるという事実を考慮して、上記共通伝送遅延と相対的な伝送遅延の合計を満たすＧＰ ＋ ＣＰの長さを設計する必要はなく、アップリンク送信モーメントを進めるだけで済む。ＮＲシステムと比較して、ＣＰの長さが短く、ＰＲＡＣＨチャネルのオーバーヘッドが小さく、ＮＴＮシステムの伝送効率が向上する。

一方では、端末は、前記セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを調整する。一方、端末は、自身の測位情報に従い、ユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定する。端末は、前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定する。

具体的には、端末は次のようにタイミングアドバンスを決定する。

１）端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定する。

本発明の実施形態では、端末は、グローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）信号に従って前記端末の測位情報を決定し、エフェメリスを介して衛星の機能パラメータ情報を取得し、前記測位情報と衛星の機能パラメータ情報に従い、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差を推定し、前記推定された伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を決定する。

２）セルの共通遅延情報に従い、ブロードキャストセル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスＴ_{ｏｆｆｓｅｔ}を決定する。式は次のとおりである。
Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}＝２（Ｔ１＋Ｔ２）－ｆｌｏｏｒ（２（Ｔ１＋Ｔ２）／Ｔ_ＳＦ）×Ｔ_ＳＦ
ここで、２（Ｔ１＋Ｔ２）はセルの共通遅延情報を表し、Ｔ_ＳＦはスロットの時間長を表し、ｆｌｏｏｒ（．）は切り捨て操作を表し、Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}の基本単位はＴｓである。

３）前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定する。

具体的には、相対的な伝送遅延の２倍とセルレベルタイミングアドバンスの合計を求めて、タイミングアドバンスを取得する。式は次のとおりである。
Ｎ_ＴＡ＝２＊Ｔ３＋Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}；
ここで、Ｎ_ＴＡはタイミングアドバンスであり、Ｔ３は相対的な伝送遅延である。

本発明の実施形態は、上記の方法を使用して、送信されるＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスのアップリンク送信タイミング位置を決定する。同時に、本発明の実施形態では、端末が前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する前に、さらに、
推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する。

具体的には、端末は、ダウンリンクタイミング同期位置推定およびダウンリンク周波数オフセット推定操作を含む、プロトコルによって事前定義されたダウンリンク同期信号および／または参考信号が配置されているフレーム構造の周期的位置に従い、ダウンリンクセル検索を実行し、ダウンリンク同期信号および／または参考信号を取得できるようにする。

端末の移動方向が一定期間続くことを考慮すると、周期的なダウンリンク同期信号および／または参考信号に従ってダウンリンク周波数オフセット

を推定することができる。

次の式に従い、生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する。

ここで、

は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間領域信号である。

要約すると、端末は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスのアップリンク送信モーメントを調整し、送信されるＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行した後、前記アップリンクタイミング位置に対応する時間周波数リソース上でＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

端末は、前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

具体的には、端末は、受信したＳＩＢ１メッセージに従ってＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間周波数リソース候補集合を取得し、端末は、前記時間周波数リソース候補集合から１つの時間周波数リソースを等しい確率でランダムに選出して、上記アップリンクタイミング位置に対応する時間周波数リソースとする。当該対応する時間周波数リソースでネットワーク側装置にＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

ネットワーク側装置は、アップリンクで送信されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを受信する前に、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定し、決定されたアップリンク受信タイミング位置で、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースに対して、前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスをテストする。

具体的には、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定することは、具体的に：
１）前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットＢ_ＴＡを決定する。

セルの共通遅延情報に従い、ブロードキャストセル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスＴ_{ｏｆｆｓｅｔ}決定する。式は次のとおりである。
Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}＝２（Ｔ１＋Ｔ２）－ｆｌｏｏｒ（２（Ｔ１＋Ｔ２）／Ｔ_ＳＦ）×Ｔ_ＳＦ
ここで、２（Ｔ１＋Ｔ２）はセルの共通遅延情報を表し、Ｔ_ＳＦはスロットの時間長を表し、ｆｌｏｏｒ（．）は切り捨て操作を表し、Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}の基本単位はＴｓである。

セル共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットＢ_ＴＡを決定する。

具体的には、前記ブロードキャストセル共通遅延からセルレベルタイミングアドバンスＴ_{ｏｆｆｓｅｔ}を差し引いて、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットＢ_ＴＡを取得する。式は次のとおりである。
Ｂ_ＴＡ＝２（Ｔ１＋Ｔ２）－ Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}。

２）前記構成メッセージの伝送位置およびタイミングアドバンスに従い、アップリンク送信タイミング位置を決定する。

アップリンク受信タイミング位置を決定した後、ネットワーク側装置は、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースについて、前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出する。具体的には、ネットワーク側装置が端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出するプロセスは、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスからＣＰを除去するプロセスである。本発明の実施形態では、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスのＣＰ長さは、共通伝送遅延を打ち消すために使用される必要がないので、本発明の実施形態におけるＣＰ長さは、先行技術に従って決定されたＣＰ長さとは異なる。したがって、本発明の実施形態におけるＣＰ除去操作は、本実施形態におけるプリアンブルフォーマットのＣＰ長に基づくＣＰ除去操作である。

本発明の一実施形態では、ＮＴＮシステムに基づくランダムアクセスプロセスにおける端末とネットワーク側装置の送受信の時系列関係は、図３に示すとおりである。以下では、セル共通遅延２（Ｔ１＋Ｔ２）、相対的な伝送遅延Ｔ３、およびセルレベルタイミングアドバンスＴ_{ｏｆｆｓｅｔ}の特定の機能を、図５を参照して説明する。

第一に、ＮＴＮシステムの端末およびネットワーク側装置のタイミングアドバンスを確立するための基本原理は、以下のように与えられる。

端末のダウンリンクでは、フレーム、サブフレーム、およびスロットのインデックスを含む、受信されたダウンリンクインデックスが、現在のサブフレームインデックスとして使用される。端末がランダムアクセスプロセスで初めてアップリンク信号フレーム同期を達成するとき、相対的な伝送遅延を補足することにより、セルの共通遅延と一致する。つまり、衛星からのセルの最短共通距離のアップリンク送信タイミング位置がベンチマークとして使用され、セル内のすべての端末からの信号がネットワーク側装置に到達するまでの時間は、セルの共通距離に従う。このとき、セル内のすべての端末は同じアップリンクサブフレームインデックスを持っている。

ランダムアクセス応答

この実施形態におけるＮＴＮシステムに基づくランダムアクセスシステムは、ゲートウェイステーションＢＳ、端末ＵＥ１、および端末ＵＥ２を含む。端末ＵＥ２は、セル内のゲートウェイステーションＢＳから最短距離を有する端末であり、ＵＥ１はセル内の任意のＵＥである。ＵＥ側とＢＳ側のタイミング関係は次のとおりである。

１）ゲートウェイステーションは、Ｔ_Ａモーメントでダウンリンク同期チャネル／信号を送信し、構成メッセージ内の関連パラメータを端末に送信する。

具体的には、当該ダウンリンク同期チャネル／信号は、ＳＩＢ１メッセージであり得る。

２）セル内のＢＳに最も近い端末ＵＥ２は、Ｔ_Ｂモーメントで前記構成メッセージを受信し、ここで、（Ｔ_Ｂ－Ｔ_Ａ）＝（Ｔ_１＋Ｔ_２）であり、端末ＵＥ１は、Ｔ_Ｃモーメントで前記構成メッセージを受信する。ここで、（Ｔ_Ｃ－Ｔ_Ａ）＝（Ｔ_１＋Ｔ_２）＋Ｔ_３である。

すなわち、端末ＵＥ２は、ゲートウェイステーションが送信するＴ_Ａモーメントに対してＴ_１＋Ｔ_２だけ遅延される。ここで、Ｔ_１は、衛星に最も近い位置の最小リンク遅延であり、Ｔ_２は、フィーダーリンク遅延である。端末ＵＥ１は、ゲートウェイステーションが送信するＴ_Ａモーメントに対して、Ｔ_１＋Ｔ_２＋Ｔ_３だけ遅延している。

３）端末ＵＥ１は、Ｔ_ＤモーメントでＰＲＡＣＨプリアンブルを送信し、ここで、Ｔ_Ｃモーメントに対する時間アドバンスは、Ｎ_ＴＡである。

４）ゲートウェイステーションＢＳは、Ｔ_ＥモーメントでＰＲＡＣＨ前文を検出し、ここで、Ｔ_Ｄモーメントに対するＴ_Ｅモーメントの伝搬遅延は、（Ｔ_Ｅ－Ｔ_Ｄ）＝ （Ｔ_１＋Ｔ_２）＋Ｔ_３であり、Ｔ_Ａモーメントに対するＴ_Ｅモーメントの伝搬遅延は（Ｔ_Ｅ－Ｔ_Ａ）＝２（Ｔ_１＋Ｔ_２）－Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}である。
ここで、Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}は、セルレベルタイミングアドバンスであり、特定の計算方法は上記のとおりであり、ここでは繰り返さない。

次に、Ｔ_Ｃモーメントに対するＴ_Ｄモーメントの遅延は、以下のとおりである。
（Ｔ_Ｄ－Ｔ_Ｃ）＝－Ｎ_ＴＡ＝－（２Ｔ_３＋Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}）、ここでマイナス記号は、ＰＲＡＣＨプリアンブルがＴ_Ｄモーメントで事前に送信されていることを示す。ＢＳは、Ｔ_ＥモーメントでＰＲＡＣＨプリアンブルを検出し、モーメントＴＤに対するＴ_Ｅモーメントの伝搬遅延は、Ｔ_Ｅ－Ｔ_Ｄ＝（Ｔ１＋Ｔ２）＋Ｔ３である。

上記の各モーメント間の関係に従って、Ｔ_Ａモーメントに対するＴ_Ｅモーメントの伝搬遅延は、以下のとおりである。
（Ｔ_Ｅ－Ｔ_Ａ）＝２（Ｔ_１＋Ｔ_２）－Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}。

基地局端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出した後、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを前記端末に送信し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、
ここで、ネットワーク側装置のダウンリンクサブフレームおよびアップリンクサブフレームは、同じサブフレームインデックス値（ｉｎｄｅｘ）を維持する。

ネットワーク側装置の参考アップリンクサブフレームインデックスと、ネットワーク側装置によって実際に受信されたアップリンクサブフレームインデックスとの間には、１つの共通オフセットＢ_ＴＡがあり、例えば、上記の式に示されるようなＢ_ＴＡ＝２（Ｔ１＋Ｔ２）－ Ｔ_{ｏｆｆｓｅｔ}である。

ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信した後、端末は、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）時間ウィンドウ内でフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、フィードバックされたＲＡＲメッセージに従ってアップリンク同期を受信し、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを送信する。

ここで、ＲＡＲ時間ウィンドウは、前記構成メッセージの受信位置を開始点とし、当該開始点位置は、端末が受信したセルの共通遅延情報に従って決定される。

ネットワーク側装置は、アップリンク同期を達成した後に、端末によって送信された無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを受信し、競合解決メッセージを前記端末に送信する。

端末フィードバックされた競合解決メッセージを受信してデコードする。

要約すると、ランダムアクセスシステムにおける端末とネットワーク側装置との間のランダムアクセスプロセスの確立は、本発明の実施形態の前述の方法を介して完了する。端末のダウンリンクでは、受信したダウンリンクフレームインデックス、サブフレームインデックスおよびスロットインデックスを、現在のサブフレームインデックス（ｉｎｄｅｘ）として使用する。端末がランダムアクセスプロセスで初めてアップリンク信号フレーム同期を達成するとき、相対的な伝送遅延を補足することにより、セルの共通遅延と一致する。つまり、衛星からのセルの最短共通距離のアップリンク送信タイミング位置がベンチマークとして使用され、セル内のすべての端末からの信号がネットワーク側の装置に到達するまでの時間は、セルの共通距離に従う。そして、本発明の実施形態で提供される方法は、１つの衛星ビームによってカバーされるセル内のすべての端末が同じアップリンクサブフレームインデックスを有することを保証することができる。

同時に、本発明の実施形態においてネットワーク側装置によって送信される構成メッセージのＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、従来技術のＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットとは異なる。

現在、Ｒｅｌ－１５ ＮＲは、２つの長さのＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをサポートする。

次の表１と表２は、それぞれ５ＧＮＲでサポートされている長いＰＲＡＣＨシーケンスと短いＰＲＡＣＨシーケンスに対応するＰＲＡＣＨシーケンスのＣＰ長さを示す。表４と表５から、最大ＣＰ長は０．６８４ミリ秒であることがわかる。

図２に示すように、ｄ１＝３５７８６ｋｍ、固定セル半径

の場合、最大相対距離差ｄ３ ＝ ｄ２ － ｄ１および相対的な伝送遅延Ｔ３の値は、表３のとおりである。

表１に示されている相対的な伝送遅延Ｔ３がＰＲＡＣＨのサイクリックプレフィックス（ＣＰ）のサイズよりも小さい場合は、５Ｇ ＮＲのＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを再利用できる。衛星システムでＴ３が０．６８４ｍｓを超えるすべての場合について、新しいＰＲＡＣＨフォーマットを設計する必要がある。

ただし、本発明では、上記の遅延を打ち消すためにＣＰとＧＴの長さを使用する必要はなく、ＣＰの長さは最大単方向伝送遅延と最大マルチパス伝送遅延の累積合計の２倍を超える必要はない。およびＧＴの長さは最大単方向伝送遅延の２倍を超える必要はなく、ＣＰの長さを短縮し、ＰＲＡＣＨチャネルのオーバーヘッドを削減する。

具体的には、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

同時に、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。例えば、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計従って決定される。

本発明の実施形態におけるＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの設計思想は以下の通りである。

ＣＰの長さとＧＴの長さは両方とも、ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延との３種類の遅延の合計よりも大きくする必要がある。

サブキャリア間隔（ＳＣＳ）は、Ｚａｄｏｆｆ－ｃｈｕシーケンスの限定された集合ＴｙｐｅＡに従っており、ＮＴＮシステムの最大ドップラー周波数オフセットよりも大きくする必要がある。

プリアンブルシーケンスの長さは、ＰＲＡＣＨの検出とリンクバジェットの性能によって異なる。

本発明の実施形態におけるＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、１０００ｋｍ／ｈ以上の端末の移動速度をサポートすることができる。たとえば、端末ユーザーが飛行機で使用すると、端末の移動速度は１０００ｋｍ／ｈに達する可能性がある。

例として１０００ｋｍ／ｈの移動速度をとると、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットで占有されるＳＣＳのサイズは、以下の要因に従って決定される。

１）上記の速度の端末は、通常の搬送周波数で＋／－ ２７ｋｈｚのドップラー周波数偏移を得ることができる。

２）端末がランダムアクセスプロセスで最初の信号同期を取得した後、＋／１ｋｈｚの残留周波数オフセットがある。

３）ＰＲＡＣＨプリアンブルを送信するプロセスでの衛星の動きに起因する端末によって引き起こされるドップラー周波数オフセットは約０．４ｋＨｚである。

４）Ｚａｄｏｆｆ－ｃｈｕシーケンスの制限された集合ＴｙｐｅＡの条件下で、当該サブキャリア間隔が許容できるドップラー周波数オフセット範囲は、［－ＳＣＳ、＋ ＳＣＳ］である。

ここで、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスは、ザドフチュー（Ｚａｄｏｆｆ－ｃｈｕ）シーケンスの周期的バイアスによって生成される。上記の要因に従って、本発明の実施形態で使用されるＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスは、無制限集合および限定集合タイプＡをサポートする、長さ８３９のＺａｄｏｆｃｈｕシーケンスである。したがって、本発明の実施形態で設計されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスは、［－ ３０、＋ ３０］のドップラー周波数オフセット範囲を許容でき、１０００ｋｍ／ｈの速度で端末によって引き起こされる＋／－２７ｋｈｚのドップラー周波数オフセットを許容できる。および、初期信号同期後に発生した＋／１ｋｈｚの残留周波数オフセット、および衛星の動きによって発生した約０．４ｋｈｚのドップラー周波数オフセット。したがって、本発明の実施形態では、サブキャリア間隔は３０ｋｈｚであり、２０個の物理リソースブロック（ＰＲＢ）を占有し、すなわち、サブキャリア間隔によって占有される期間は、Ｔ＿ＯＦＤＭ ＝ １／３０ＫＨｚ ＝ ３３．３３ｕｓである。

同時に、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットで占有されるサイクリックプレフィックス（ＣＰ）の長さは、以下の要因に従って決定される。
１）端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延。
２）ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延。
３）端末ダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延。
４）ＰＲＡＣＨプリアンブルが送信されたときにＰＲＡＣＨプリアンブルで実行される周波数オフセット事前補正によって引き起こされる遅延。

本発明の実施において、設計されたＣＰ＝５×Ｔ＿ＯＦＤＭ ＝１６６．７ｕｓであり、ＣＰは、ランダムアクセスプロセスにおいて最大６ｋｍの衛星移動距離によって引き起こされる２０ｕｓの遅延を許容することができる。

本発明の実施形態によって提供される特定のＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットが図６に示されている。
サブキャリア間隔３０ｋｈｚ，ＣＰ＝５×Ｔ＿ＯＦＤＭ ＝ １６６．７ｕｓ、
プリアンブルシーケンス長＝５×Ｔ＿ＯＦＤＭ ＝ １６６．７ｕｓ、
ガードタイムＧＴ＝５×Ｔ＿ＯＦＤＭ ＝ １６６．７ｕｓ、
ＰＲＡＣＨの全長＝１６６．７ｕｓ＋ １６６．７ｕｓ＋ １６６．７ｕｓ ＝ ５００ｕｓ ＝ ０．５ｍｓ。

図７に示すように、本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスを実行するための端末は、プロセッサ７００、メモリ７０１、およびトランシーバ７０２を含む。

プロセッサ７００は、バスアーキテクチャ及び通常の処理を管理し、メモリ７０１は、プロセッサ７００が動作する際に利用するデータを記憶することができる。送受信機７０２は、プロセッサ７００の制御の下でデータを送受信する。

バスアーキテクチャは、任意の数の相互接続されたバスおよびブリッジを含み得、特に、プロセッサ７００によって表される１つ以上のプロセッサの様々な回路およびメモリ７０１によって表されるメモリをリンクし得る。さらに、周辺装置、電圧調整器、電力管理回路などのさまざまな他の回路をリンクすることができ、これらはすべて当技術分野でよく知られており、したがって、本明細書では再度さらに説明しない。バスインターフェイスはインターフェイスを提供する。プロセッサ７００は、バスアーキテクチャ及び通常の処理を管理し、メモリ７０１は、プロセッサ７００が動作する際に利用するデータを記憶することができる。

本発明に係る実施例により開示されたフローチャートは、プロセッサ７００に適用することができるか、または、プロセッサ７００により実現される。実現の間、周波数ドメインにおける拡散伝送流れにおける各々ステップは、プロセッサ７００内のハードウェアの論理集積回路またはソフトウェア形式の指令により完成されることができる。プロセッサ７００は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、専用集積回路、フィールドプログラマブル・ゲートアレイまたはたのプログラマブルロジック・デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタロジック・デバイス、ディスクリート・ハードウェアコンポネントであることができ、本発明に係る実施例により開示した各々方法、ステップ及びロジックブロック図を実現・執行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサまたはいずれのノーマルプロセッサなどであることができる。本発明に係る実施例に開示された方法のステップを参照すれば、ハードウェアプロセッサにより直接に執行して完成するか、または、プロセッサ内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせにより執行されて完成することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ，プログラマブルリードオンリーメモリまたは電気的消去可能プログラマブルメモリ、レジスタなど本分野のよく知られる記憶媒体に格納されることができる。当該記憶媒体はメモリ７０１に位置し、プロセッサ７００はメモリ７０１に格納される情報を読み出して、そのハードウェアと協働して信号処理のフローを完成する。

ここで、プロセッサ７００は、メモリ７０１内のプログラムを読み取り、以下のプロセスを実行するように構成され、
構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定し、
前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定し、
前記構成メッセージの受信位置及びタイミングアドバンスに応じてアップリンク送信タイミング位置を決定する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定し、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定し、
前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
グローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）信号に従って前記端末の測位情報を決定し、エフェメリスを介して衛星の機能パラメータ情報を取得し、
前記測位情報と衛星の機能パラメータ情報に従い、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差を推定し、
前記推定された伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を決定する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
相対的な伝送遅延の２倍とセルレベルタイミングアドバンスの合計を求めて、タイミングアドバンスを取得する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサはさらに、
ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）時間ウィンドウ内でフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、ＲＡＲ時間ウィンドウは、前記構成メッセージの受信位置から開始し、
フィードバックされたＲＡＲメッセージに従ってアップリンク同期を受信し、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを送信し、
フィードバックされた競合解決メッセージを受信してデコードする。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計従って決定される。

オプションの実施形態として、前記プロセッサはさらに、
推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する。

オプションの実施形態として、前記プロセッサは具体的に、
端末は、ダウンリンクタイミング同期位置推定およびダウンリンク周波数オフセット推定操作を含む、プロトコルによって事前定義されたダウンリンク同期信号および／または参考信号が配置されているフレーム構造の周期的位置に従い、ダウンリンクセル検索を実行し、ダウンリンク同期信号および／または参考信号を取得できるようにし、
周期的なダウンリンク同期信号および／または参考信号に従ってダウンリンク周波数オフセット

を推定し、
次の式に従い、生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する：

ここで、

は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間領域信号である。

図８に示されるように、本発明の実施形態によって提供されるランダムアクセスを実行するためのネットワーク側装置は、プロセッサ８００、メモリ８０１、およびトランシーバ８０２を含む。

プロセッサ８００は、バスアーキテクチャ及び通常の処理を管理し、メモリ８０１は、プロセッサ８００が動作する際に利用するデータを記憶することができる。送受信機８０２は、プロセッサ８００の制御の下でデータを送受信する。

バスアーキテクチャは、任意の数の相互接続されたバスおよびブリッジを含み得、特に、プロセッサ８００によって表される１つ以上のプロセッサの様々な回路およびメモリ８０１によって表されるメモリをリンクし得る。さらに、周辺装置、電圧調整器、電力管理回路などのさまざまな他の回路をリンクすることができ、これらはすべて当技術分野でよく知られており、したがって、本明細書では再度さらに説明しない。バスインターフェイスはインターフェイスを提供する。プロセッサ８００は、バスアーキテクチャ及び通常の処理を管理し、メモリ８０１は、プロセッサ８００が動作する際に利用するデータを記憶することができる。

本発明に係る実施例により開示されたフローチャートは、プロセッサ８００に適用することができるか、または、プロセッサ８００により実現される。実現の間、周波数ドメインにおける拡散伝送流れにおける各々ステップは、プロセッサ８００内のハードウェアの論理集積回路またはソフトウェア形式の指令により完成されることができる。プロセッサ８００は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、専用集積回路、フィールドプログラマブル・ゲートアレイまたはたのプログラマブルロジック・デバイス、ディスクリート・ゲートまたはトランジスタロジック・デバイス、ディスクリート・ハードウェアコンポネントであることができ、本発明に係る実施例により開示した各々方法、ステップ及びロジックブロック図を実現・執行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサまたはいずれのノーマルプロセッサなどであることができる。本発明に係る実施例に開示された方法のステップを参照すれば、ハードウェアプロセッサにより直接に執行して完成するか、または、プロセッサ内のハードウェア及びソフトウェアモジュールの組み合わせにより執行されて完成することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダムメモリ、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ，プログラマブルリードオンリーメモリまたは電気的消去可能プログラマブルメモリ、レジスタなど本分野のよく知られる記憶媒体に格納されることができる。当該記憶媒体はメモリ８０１に位置し、プロセッサ８００はメモリ８０１に格納される情報を読み出して、そのハードウェアと協働して信号処理のフローを完成する。

ここで、プロセッサ８００は、メモリ８０１内のプログラムを読み取り、以下のプロセスを実行するように構成され、
関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定し、
アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定し、
前記構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットおよび前記構成メッセージの伝送位置に従い、アップリンク受信タイミング位置を決定する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定し、
セル共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
前記セル共通遅延からセルレベルタイミングアドバンスを差し引いて、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを取得する。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置はさらに、
端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出した後、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを前記端末に送信し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、
アップリンク同期を達成した後、端末によって送信された無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを受信し、
競合解決メッセージを前記端末に送信する。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記ネットワーク側装置は具体的に、
異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従い、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定する。

図１１に示されるように、本発明の実施形態は、ランダムアクセスを実行するための端末別の端末をさらに提供する。当該端末は、
構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得するように構成された受信モジュール１１０であって、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含む、前記するように構成された受信モジュール１１０と、
物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するように構成されたタイミング位置決定モジュール１１１と、
前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信するように構成された送信モジュール１１２とを含む。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定し、
前記構成メッセージの受信位置及びタイミングアドバンスに応じてアップリンク送信タイミング位置を決定する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定し、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定し、
前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
グローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）信号に従って前記端末の測位情報を決定し、エフェメリスを介して衛星の機能パラメータ情報を取得し、
前記測位情報と衛星の機能パラメータ情報に従い、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差を推定し、
前記推定された伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を決定する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
相対的な伝送遅延の２倍とセルレベルタイミングアドバンスの合計を求めて、タイミングアドバンスを取得する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールはさらに、
ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）時間ウィンドウ内でフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、ＲＡＲ時間ウィンドウは、前記構成メッセージの受信位置から開始し、
フィードバックされたＲＡＲメッセージに従ってアップリンク同期を受信し、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを送信し、
フィードバックされた競合解決メッセージを受信してデコードする。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりおおきも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計従って決定される。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールはさらに、
推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
端末は、ダウンリンクタイミング同期位置推定およびダウンリンク周波数オフセット推定操作を含む、プロトコルによって事前定義されたダウンリンク同期信号および／または参考信号が配置されているフレーム構造の周期的位置に従い、ダウンリンクセル検索を実行し、ダウンリンク同期信号および／または参考信号を取得できるようにし、
周期的なダウンリンク同期信号および／または参考信号に従ってダウンリンク周波数オフセット

を推定し、
次の式に従い、生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する：

ここで、

は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間領域信号である。

図１２に示すように、本発明の実施形態は、ランダムアクセスを実行するための別のネットワーク側装置をさらに提供する。当該別のネットワーク側装置は、
関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信するように構成された送信モジュール１２１であって、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含む、前記するように構成された送信モジュール１２１と、
前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定するように構成されたタイミング位置決定モジュール１２２と、
アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出するように構成された検出モジュール１２３とを含む。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定し、
前記構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットおよび前記構成メッセージの伝送位置に従い、アップリンク受信タイミング位置を決定する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定し、
セル共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
前記セル共通遅延からセルレベルタイミングアドバンスを差し引いて、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを取得する。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールはさらに、
端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出した後、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを前記端末に送信し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、
アップリンク同期を達成した後、端末によって送信された無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを受信し、
競合解決メッセージを前記端末に送信する。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含む。前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記タイミング位置決定モジュールは具体的に、
異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従い、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定する。

本発明の実施形態は読み取り可能な記憶媒体を提供し、当該読み取り可能な記憶媒体は、不揮発性記憶媒体であり、前記読み取り可能な記憶媒体は、不揮発性の読み取り可能な記憶媒体であり、プログラムコードを含み、前記プログラムコードがコンピューティング装置上で実行される場合、前記プログラムコードは、コンピューティング装置が以下のステップを実行するように構成され、
構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定し、
前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

本発明の実施形態は読み取り可能な記憶媒体を提供し、当該読み取り可能な記憶媒体は、不揮発性記憶媒体であり、前記読み取り可能な記憶媒体は、不揮発性の読み取り可能な記憶媒体であり、プログラムコードを含み、前記プログラムコードがコンピューティング装置上で実行される場合、前記プログラムコードは、コンピューティング装置が以下のステップを実行するように構成され、
関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定し、
アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出する。

同じ本発明の思想に従って、本発明の実施形態は、端末がランダムアクセスを実行するための方法をさらに提供する。この方法に対応する端末は、本発明の実施形態のランダムアクセスシステムにおける端末であり、問題を解決するためのこの方法の原理は、端末の原理と類似しているので、この方法の実施は、システム、およびその繰り返しの説明は、ここでは省略される。

図９を参考すると、本発明の一実施形態において端末がランダムアクセスを実行するための方法は、以下のステップを含む。

ステップ９０１：構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含む。

ステップ９０２：物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定する。

ステップ９０３：前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するステップは、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定するステップと、
前記構成メッセージの受信位置及びタイミングアドバンスに応じてアップリンク送信タイミング位置を決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定するステップは、
端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定するステップと、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定するステップと、
前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記相対的な伝送遅延を推定するステップは、
グローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）信号に従って前記端末の測位情報を決定し、エフェメリスを介して衛星の機能パラメータ情報を取得するステップと、
前記測位情報と衛星の機能パラメータ情報に従い、端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差を推定するステップと、
前記推定された伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定するステップは、
相対的な伝送遅延の２倍とセルレベルタイミングアドバンスの合計を求めて、タイミングアドバンスを取得するステップを含む。

オプションの実施形態として、前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信した後、さらに、
ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）時間ウィンドウ内でフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、ＲＡＲ時間ウィンドウは、前記構成メッセージの受信位置から開始し、
フィードバックされたＲＡＲメッセージに従ってアップリンク同期を受信し、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを送信し、
フィードバックされた競合解決メッセージを受信してデコードする。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガード時間ＧＴとを含む前記複数のＣＰの合計持続時間およびＧＴの長さは、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計より大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計従って決定される。

オプションの実施形態として、前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信する前に、さらに、
推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する。

オプションの実施形態として、推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行することは、具体的に、
端末は、ダウンリンクタイミング同期位置推定およびダウンリンク周波数オフセット推定操作を含む、プロトコルによって事前定義されたダウンリンク同期信号および／または参考信号が配置されているフレーム構造の周期的位置に従い、ダウンリンクセル検索を実行し、ダウンリンク同期信号および／または参考信号を取得できるようにし、
周期的なダウンリンク同期信号および／または参考信号に従ってダウンリンク周波数オフセット

を推定し、
次の式に従い、生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行する：

ここで、

は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間領域信号である。

同じ本発明の思想に従って、本発明の実施形態は、ネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法をさらに提供する。この方法に対応するネットワーク側装置は、本発明の実施形態のランダムアクセスシステムにおけるネットワーク側装置であり、問題を解決するためのこの方法の原理は、装置の原理と同様であるため、この方法の実施は、システムの実施を参考することができ、その繰り返しの説明はここでは省略される。

図１０に示すように、本発明の実施形態によって提供されるネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法は以下のステップを含む。

ステップ１００１：関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含む。

ステップ１００２：前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定する。

ステップ１００３：アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出する。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定するステップは、
前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップと、
前記構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットおよび前記構成メッセージの伝送位置に従い、アップリンク受信タイミング位置を決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップは、
セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定するステップと、
セル共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップとを含む。

オプションの実施形態として、前記セルの共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップは、
前記セル共通遅延からセルレベルタイミングアドバンスを差し引いて、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを取得するステップを含む。

オプションの実施形態として、さらに、
端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出した後、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを前記端末に送信し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、
アップリンク同期を達成した後、端末によって送信された無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを受信し、
競合解決メッセージを前記端末に送信する。

オプションの実施形態として、前記構成メッセージは、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットをさらに含む。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガード時間ＧＴとを含む。前記複数のＣＰの持続時間およびＧＴの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計より大きい。

オプションの実施形態として、前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従って決定される。

オプションの実施形態として、端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従ってＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定するステップは、
異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従い、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定するステップを含む。

以上は本発明の実施形態の方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフロー図および／またはブロック図によって、本発明を記述した。理解すべきことは、コンピュータプログラム指令によって、フロー図および／またはブロック図における各フローおよび／またはブロックと、フロー図および／またはブロック図におけるフローおよび／またはブロックの結合を実現できる。プロセッサはこれらのコンピュータプログラム指令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組込み式処理装置、または、他のプログラム可能なデータ処理装置設備の処理装置器に提供でき、コンピュータまたは、他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサは、これらのコンピュータプログラム指令を実行し、フロー図における一つまたは、複数のフローおよび／またはブロック図における一つまたは、複数のブロックに指定する機能を実現する。

これに対応して、ハードウェアおよび／またはソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）を使用して、本出願を実施することもできる。さらに、本出願は、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読記憶媒体上のコンピュータプログラム製品の形をとることができ、これは、命令実行によって使用または使用される媒体に実装されたコンピュータ使用可能またはコンピュータ可読プログラムコードを有するシステム命令実行システムと組み合わせて使用される。本出願のコンテキストでは、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイス、またはそれらの組み合わせで使用するためのプログラムを格納、保存、通信、送信、または送信できる任意の媒体である可能性がある。

明らかに、当業者は、本出願の精神および範囲から逸脱することなく、本出願に様々な変更および修正を加えることができる。このように、本出願のこれらの修正および変形が本出願およびそれらの同等技術の特許請求の範囲内にある場合、本出願はこれらの修正および変形も含むことを意図する。

１ 端末
２ ゲートウェイステーション
３ 衛星
１１０ 受信モジュール
１１１ タイミング位置決定モジュール
１１２ 送信モジュール
１２１ 送信モジュール
１２２ タイミング位置決定モジュール
１２３ 検出モジュール
４００ 端末
４０１ ネットワーク側装置
７００ プロセッサ
７０１ メモリ
７０２ 送受信機
８００ プロセッサ
８０１ メモリ
８０２ 送受信機

Claims (19)

1. 構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得するステップと、
   物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するステップと、
   推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行するステップと、
   前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースで前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信するステップとを含み、
   
   前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含むことを特徴とする、端末がランダムアクセスを実行するための方法。
2. 前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するステップは、
   前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定するステップと、
   前記構成メッセージの受信位置及び前記タイミングアドバンスに応じて前記アップリンク送信タイミング位置を決定するステップとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の端末がランダムアクセスを実行するための方法。
3. 前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの受信位置に対するアップリンク送信タイミング位置のタイミングアドバンスを決定するステップは、
   端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を推定するステップと、
   前記セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定するステップと、
   前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定するステップとを含むことを特徴とする、請求項２に記載の端末がランダムアクセスを実行するための方法。
4. 前記相対的な伝送遅延を推定するステップは、
   グローバルナビゲーション衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）信号に従って前記端末の測位情報を決定し、エフェメリスを介して衛星の機能パラメータ情報を取得するステップと、
   前記測位情報と前記衛星の機能パラメータ情報に従い、前記端末のユーザーリンク伝搬パスと衛星に最も近い位置の最小リンク遅延パスとの間の伝搬距離差を推定するステップと、
   前記推定された伝搬距離差に対応する相対的な伝送遅延を決定するステップと、ことを特徴とする、請求項３に記載の端末がランダムアクセスを実行するための方法。
5. 前記相対的な伝送遅延とセルレベルタイミングアドバンスに従ってタイミングアドバンスを決定するステップは、
   前記相対的な伝送遅延の２倍と前記セルレベルタイミングアドバンスの合計を求めて、前記タイミングアドバンスを取得するステップを含むことを特徴とする、請求項３に記載の端末がランダムアクセスを実行するための方法。
6. 前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースで前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信した後、
   ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）時間ウィンドウ内でフィードバックされたＲＡＲメッセージを検出し、前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含み、前記ＲＡＲ時間ウィンドウは、前記構成メッセージの受信位置から開始し、
   フィードバックされたＲＡＲメッセージに従ってアップリンク同期を受信し、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを送信し、
   フィードバックされた競合解決メッセージを受信してデコードすることを特徴とする、請求項１に記載の端末がランダムアクセスを実行するための方法。
7. 前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
   前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
   前記ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔は、異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計従って決定されることを特徴とする、請求項１に記載の端末がランダムアクセスを実行するための方法。
8. 推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行するステップは、
   周期的なダウンリンク同期信号および／または参考信号に従ってダウンリンク周波数オフセット
   

   

   を推定するステップと、
   次の式に従い、生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行するステップとを含み、
   

   

   

   は、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの時間領域信号であることを特徴とする、請求項１に記載の端末がランダムアクセスを実行するための方法。
9. 関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信するステップと、
   セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定するステップと、
   アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出するステップとを含み、
   前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含むことを特徴とする、ネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法。
10. 前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定するステップは、
    前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップと、
    前記構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットおよび前記構成メッセージの伝送位置に従い、前記アップリンク受信タイミング位置を決定するステップとを含むことを特徴とする、請求項９に記載のネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法。
11. 前記セルの共通遅延情報に従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップは、
    前記セルの共通遅延情報に従い、セル共通遅延とスロットの整数倍との間の偏差のセルレベルのタイミングアドバンスを決定するステップと、
    前記セルの共通遅延情報および前記セルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップとを含み、
    前記セルの共通遅延情報およびセルレベルタイミングアドバンスに従い、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを決定するステップは、
    前記セル共通遅延からセルレベルタイミングアドバンスを差し引いて、構成メッセージの伝送位置に対するアップリンク受信タイミング位置のオフセットを取得するステップを含むことを特徴とする、請求項１０に記載のネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法。
12. 端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出した後、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを前記端末に送信するステップと、
    アップリンク同期を達成した後、端末によって送信された無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＲＣ）メッセージを受信するステップと、
    競合解決メッセージを前記端末に送信するステップとを含み、
    前記ＲＡＲメッセージは、アップリンクタイミングアドバンス調整と、アップリンクグラントとを含むことを特徴とする、請求項９に記載のネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法。
13. 前記ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、複数のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）と、プリアンブルシーケンスと、ガードタイム（ＧＴ）とを含み、前記複数のＣＰの持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
    前記ガードタイム（ＧＴ）の合計持続時間は、端末ランダムアクセスプロセスにおける衛星の移動距離によって導入される伝送遅延、ＧＰＳ測位エラーによって導入される遅延およびダウンリンク初期同期プロセスにおけるタイミング推定エラーによって導入される遅延の合計よりも大きく、
    端末によってサポートされるドップラー周波数オフセット範囲に従ってＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定することは、
    異なる移動速度での端末に対応するドップラー周波数オフセット範囲、および／または、端末との初期同期後の残留周波数オフセットと構成メッセージの伝送プロセスでの衛星の移動によって引き起こされるドップラー周波数オフセットの合計に従い、ＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスによって占有されるサブキャリア間隔を決定することを特徴とする、請求項１０に記載のネットワーク側装置がランダムアクセスを実行するための方法。
14. 端末は、プロセッサおよびメモリを含み、ここで、プロセッサは、メモリ内のプログラムを読み取り、以下のプロセスを実行するように構成され、
    構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
    物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定し、
    推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行し、
    前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信することを特徴とする、ランダムアクセスを実行するための端末。
15. ネットワーク側装置は、プロセッサおよびメモリを含み、ここで、プロセッサは、メモリ内のプログラムを読み取り、以下のプロセスを実行するように構成され、
    関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
    前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定し、
    アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出することを特徴とする、ランダムアクセスを実行するためのネットワーク側装置。
16. 構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得するように構成された受信モジュールと、
    物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定するように構成されたタイミング位置決定モジュールと、
    前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信するように構成された送信モジュールとを含み、
    前記タイミング位置決定モジュールは、さらに、推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行するように構成され、
    前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含むことを特徴とする、ランダムアクセスを実行するための端末。
17. 関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信するように構成された送信モジュールと、
    セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定するように構成されたタイミング位置決定モジュールと、
    前記アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出するように構成された検出モジュールとを含み、
    前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含むことを特徴とする、ランダムアクセスを実行するためのネットワーク側装置。
18. プログラムコードを含み、前記プログラムコードがコンピューティング装置上で実行される場合、前記プログラムコードは、コンピューティング装置が以下のステップを実行するように構成され、
    構成メッセージ内の関連パラメータを受信および取得し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
    物理層ランダムアクセスチャネルランダムアクセスプリアンブル（ＰＲＡＣＨプリアンブル）シーケンスを生成し、前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク送信タイミング位置を決定し、
    推定されたダウンリンク周波数オフセットに従って生成されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスに対して周波数オフセット事前補償を実行し、
    前記アップリンク送信タイミング位置に対応する時間周波数リソースでＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信することを特徴とする不揮発性記憶媒体。
19. プログラムコードを含み、前記プログラムコードがコンピューティング装置上で実行される場合、前記プログラムコードは、コンピューティング装置が以下のステップを実行するように構成され、
    関連パラメータを含む構成メッセージを端末に送信し、前記関連パラメータは、セルの共通遅延情報を含み、
    前記セルの共通遅延情報に従ってアップリンク受信タイミング位置を決定し、
    アップリンク受信タイミング位置に従い、すべての候補物理層ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）時間周波数リソースで前記端末によって伝送されたＰＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを検出することを特徴とする不揮発性記憶媒体。

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