TWI833472B - 通信系統及通信方法 - Google Patents

通信系統及通信方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI833472B
TWI833472B TW111145822A TW111145822A TWI833472B TW I833472 B TWI833472 B TW I833472B TW 111145822 A TW111145822 A TW 111145822A TW 111145822 A TW111145822 A TW 111145822A TW I833472 B TWI833472 B TW I833472B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
distribution unit
delay
time difference
communication system
time
Prior art date
Application number
TW111145822A
Other languages
English (en)
Inventor
吳秋萍
侯信安
許仁源
劉俊男
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to TW111145822A priority Critical patent/TWI833472B/zh
Priority to US18/089,592 priority patent/US20240179653A1/en
Priority to CN202310123855.2A priority patent/CN118118885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI833472B publication Critical patent/TWI833472B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/004—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0045—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay compensating for timing error by altering transmission time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

一種通信系統，包括：分布單元，其中所述分布單元估測距離資訊，所述分布單元將所述距離資訊轉換為傳遞時間差值，且所述分布單元根據所述傳遞時間差值調整傳送視窗，其中所述傳送視窗的起始點及結束點根據所述傳遞時間差值移動。

Description

通信系統及通信方法
本發明是有關於一種通信技術，且特別是有關於一種通信系統及通信方法。
在非地面網路(Non-terrestrial network, NTN)中，第五代行動通信(5G)網路透過地面站的NTN關口路由器(NTN Gateway)，藉由鏈結網路與載於衛星上的基站(gNB)連接，提供衛星網路。NTN可以分為透明載荷衛星(Transparent payload satellite)和再生載荷衛星(Regenerative payload)，其差異在於透明載荷衛星主要目的為增強訊號能量，而再生載荷衛星，能夠將訊號解碼並解調變後，重新編碼且調變後再傳送給標的物。
再生載荷衛星能執行來自地球的信號的再生功能，因此衛星包含基站的部分或全部功能。在開放性無線接入網路(Open Radio Access Network, ORAN)規格中，基站的無線電單元(Radio Unit, RU)和基站的分布單元(Distributed Unit, DU)間透過前傳介面(Fronthaul Interface)進行傳送，為確保RU能在正確時間點處理相對應封包，DU的封包傳輸視窗需同時考慮RU與前傳介面傳輸延遲。然而，由於NTN關口路由器和衛星之間的距離隨著衛星運行而改變，饋線鏈路的傳輸延遲亦隨之變動，造成RU和DU間的前傳介面對延遲相當敏感。
有鑒於此，本發明的實施例提供一種通信系統及通信方法，可透過調整封包傳送視窗，改善傳輸延遲與抖動造成接收端緩衝區溢出的問題，而保持網路系統的服務連續性。
本發明實施例提供一種通信系統，包括：分布單元，其中所述分布單元估測距離資訊，所述分布單元將所述距離資訊轉換為傳遞時間差值，且所述分布單元根據所述傳遞時間差值調整傳送視窗，其中所述傳送視窗的起始點及結束點根據所述傳遞時間差值移動。
本發明實施例提供一種通信方法，適用於通信系統，所述通信方法包括：估測距離資訊；將所述距離資訊轉換為傳遞時間差值；以及根據所述傳遞時間差值調整傳送視窗，其中所述傳送視窗的起始點及結束點根據所述傳遞時間差值移動。
基於上述，根據本發明實施例的通信系統及通信方法，DU可估測距離資訊，將距離資訊轉換為傳遞時間差值，並且動態調整於DU的傳送視窗。藉此，本發明實施例可讓前傳介面封包能在RU的封包接收視窗內抵達，而解決因衛星與NTN網關間的傳輸延遲與抖動造成RU的緩衝區溢出的問題，避免封包遺失導致用戶設備的NR-Uu鏈結中斷。當網關因遭到破壞而需移動位置時，本發明實施例僅需動態調整DU的封包傳輸視窗，即可確保無線網路系統的服務連續性及穩定性，適於提供緊急救難通信的使用情境。
本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍的範例。凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。
圖1是本發明實施例的通信系統的示意圖。通信系統10包括分布單元(Distributed Unit, DU) 100。分布單元可透過前傳介面FH傳送封包。在一實施例中，通信系統10包括分布單元100以及無線電單元(Radio Unit, RU) 200。分布單元100以及無線電單元200之間可透過前傳介面FH通信連接。具體而言，分布單元100可設置於行動通信的節點。例如，分布單元100可以是位於地面的基站(gNB)的分布單元。本發明實施例的術語「基站」(base station, BS)可例如與「gNodeB」(gNodeB, gNB)、「eNodeB」(eNodeB, eNB)、節點B、高級BS(advanced BS, ABS)、傳輸接收點(transmission reception point, TRP)、未許可TRP、基站收發器系統(base transceiver system, BTS)、接入點、家用BS、中繼站、散射器(scatterer)、中繼器、中間節點、中間物(intermediary)、基於衛星的通信基站等的變體或子變體同義。無線電單元200可以是設置於衛星的無線電單元。衛星可以例如是包含基站的部分或全部功能的再生載荷衛星。
圖2是本發明實施例的通信方法的流程圖。圖2所示的方法適用於圖1的通信系統10。在步驟S201中，分布單元100估測距離資訊。在步驟S202中，分布單元100將距離資訊轉換為傳遞時間差值。在步驟S203中，分布單元100根據傳遞時間差值調整傳送視窗。傳送視窗的起始點及結束點根據傳遞時間差值移動。
圖3是本發明一實施例的分布單元的方塊圖。在一實施例中，分布單元300可包括延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340。具體而言，分布單元300可設置於行動通信的節點。例如，分布單元300可以是位於地面的基站(gNB)的分布單元。在一實施例中，延遲估算器310可用以估測距離資訊，並且將距離資訊轉換為傳遞時間差值。在一實施例中，傳送視窗調整器320可用以根據傳遞時間差值調整傳送視窗。傳送視窗的起始點及結束點根據傳遞時間差值移動。在一實施例中，時間參考源330可用以提供分布單元300的定時。在一實施例中，位置資訊接收器340可用以從接收信號決定通信連接的無線電單元的位置資訊。
依照不同的設計需求，上述分布單元300的各個方塊(延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340)的實現方式可以是硬體(hardware)、韌體(firmware)、軟體(software，即程式)或是前述三者中的多者的組合形式。
以硬體形式而言，上述延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340的方塊可以實現於積體電路(integrated circuit)上的邏輯電路。上述延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340的相關功能可以利用硬體描述語言(hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL)或其他合適的編程語言來實現為硬體。舉例來說，上述延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路(Application-specific integrated circuit, ASIC)、數位訊號處理器(digital signal processor, DSP)、場可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。
以軟體形式及/或韌體形式而言，上述延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340的相關功能可以被實現為編程碼(programming codes)。例如，利用一般的編程語言(programming languages，例如C、C++或組合語言)或其他合適的編程語言來實現上述延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340。所述編程碼可以被記錄/存放在記錄媒體中。在一些實施例中，所述記錄媒體例如包括唯讀記憶體(Read Only Memory, ROM)、存儲裝置以及(或是)隨機存取記憶體(Random Access Memory, RAM)。在另一些實施例中，所述記錄媒體可以包括「非臨時的電腦可讀取媒體(non-transitory computer readable medium)」。舉例來說，帶(tape)、碟(disk)、卡(card)、半導體記憶體、可程式設計的邏輯電路等可以被使用來實現所述非臨時的電腦可讀取媒體。電腦、中央處理器(Central Processing Unit, CPU)、控制器、微控制器或微處理器可以從所述記錄媒體中讀取並執行所述編程碼，從而實現上述延遲估算器310、傳送視窗調整器320、時間參考源330以及位置資訊接收器340的相關功能。而且，所述編程碼也可經由任意傳輸媒體(通信網路或廣播電波等)而提供給所述電腦(或CPU)。
圖4是在本發明一實施例中的衛星與地面站通信的示意圖。分布單元DU設置於地面站41。地面站41可以是包括分布單元DU和中央單元(Centralized Unit, CU)的gNB節點。無線電單元RU設置於衛星42。衛星42可以是機載RU的再生載荷衛星。位於地面站41的DU 和 CU可透過網關GW和衛星42間的饋線鏈路FL進行傳輸。具體而言，地面站41可經過eCPRI介面連接至網關GW而封包再經過饋線鏈路FL傳遞至衛星42。
須說明的是，在衛星通訊中，由於DU和RU間距離，隨衛星42的運行軌道而變動。隨著衛星42的移動，衛星42的RU需加大其緩衝區以避免因前傳介面的封包傳輸延遲變大而造成訊號中斷。在一些應用場景中，當衛星42的運行軌道或網關GW有變動時，可能無法即時動態加大衛星42的RU的緩衝區。此時，衛星42與網關GW間的傳輸延遲與抖動可能導致衛星42的RU無法正常維持與用戶設備43之間的NR-Uu連線。
圖5是本發明一實施例的前傳介面的示意圖。在開放性無線接入網路(Open Radio Access Network, ORAN)規格中，O-RU和O-DU間透過前傳介面進行傳送。O-RU是ORAN規格的無線電單元。O-DU是ORAN規格的分布單元。在圖5中，從信號端R1到信號端R2的路徑為下行鏈路，且從信號端R3到信號端R4的路徑為上行鏈路。在O-DU 和 O-RU 之間的下行鏈路傳輸延遲由T12表示。在O-DU 和 O-RU 之間的上行鏈路傳輸延遲由T34表示。在非地面通信系統，傳輸延遲T12可包含前傳介面傳播延遲、NTN網關路由器抖動以及衛星路由器處理時間。這些延遲時間並非恆定的，因此在O-DU 和 O-RU 之間的封包傳輸會根據傳輸延遲的具有上限和下限的範圍來規範傳送視窗(或稱封包傳送窗)以及接收視窗(或稱封包接收窗)。
在下行鏈路中，時間T1a表示封包從O-DU發送出來之後直到O-RU的於信號端Ra完成處理所需的時間。時間T2a表示O-RU內部從信號端R2到信號端Ra的處理時間。時間T1a可代表下行鏈路的延遲時間，時間T1a包括傳輸延遲T12加上時間T2a。
在上行鏈路中，時間Ta4表示封包從O-RU的信號端Ra經過處理及傳輸而到達O-DU的信號端R4所需的時間。時間Ta3表示O-RU內部從信號端Ra到信號端R3的處理時間。時間Ta4可代表上行鏈路的延遲時間，時間Ta4包括時間T34加上傳輸延遲Ta3。
圖6是在本發明一實施例中分布單元與無線電單元之間的封包傳輸的示意圖。直線611、612、621、622、600表示封包從DU傳輸至RU的過程中的多個時間點。在圖6中，由左至右的方向表示時間的先後次序，即直線611、621、612、622、600由左至右依序表示封包傳輸過程中的多個時間點。直線600表示的時間點t DL為RU完成接收的封包的符號處理S_P之後傳送相對應的無線訊號的時間點。直線611對應至DU的封包傳送窗TX_W的起始點。直線612對應至DU的封包傳送窗TX_W的結束點。直線621對應至RU的封包接收窗RX_W的起始點。直線622對應至RU的封包傳送窗RX_W的結束點。
在下行鏈路的傳輸中，為確保RU能在正確的框架邊界(例如符號Symbol #n-2、Symbol #n-1、Symbol #n以及Symbol #n+1的邊界)傳送相對應的無線訊號，本發明的實施例在DU的封包傳送窗TX_W和RU的封包接收窗RX_W設計考慮了RU內部的信號處理時間T2a以及前傳介面傳播延遲T12的變動，並根據傳遞時間差值調整傳送視窗TX_W的起始點及結束點。具體而言，當DU所估測的距離資訊有所變化，RU內部的信號處理時間T2a以及前傳介面傳播延遲T12亦隨之變動，而封包傳送窗TX_W的起始點及結束點須考慮下行鏈路的延遲時間T1a做相應的移動。例如，直線611對應時間t=T1a_max_up為延遲時間T1a的最大值，直線612對應時間t=T1a_min_up為延遲時間T1a的最小值。封包u經由DU發送經過前傳介面FH到達RU。前傳介面傳播延遲T12可能產生的最小延遲時間為T12_min。前傳介面傳播延遲T12可能產生的最大延遲時間為T12_max。
須說明的是，在封包傳送窗TX_W的起始點傳送的封包，經過最小延遲時間T12_min最早應到達於直線621對應的封包接收窗RX_W的起始點。另一方面，在封包傳送窗TX_W的結束點傳送的封包，經過最大延遲時間T12_max最晚應到達於直線622對應的封包接收窗RX_W的結束點。同時，考量RU內部的信號處理時間T2a的變動，封包接收窗RX_W的起始點對應時間t=T2a_max_up為信號處理時間T2a的最大值，且封包接收窗RX_W的結束點對應時間t=T2a_min_up為信號處理時間T2a的最小值。如此一來，確保封包u到達RU時不被丟失。
圖7是在本發明一實施例中分布單元估測距離資訊的示意圖。請參照圖7，位於地面的gNB 71包括DU。衛星72、73、74對應在運行軌道上的不同時間點位置。DU可根據ORAN制定的前傳介面，經由NTN網關GW與設置於衛星72、73、74的RU之間的饋線鏈路進行訊息交換。在一實施例中，衛星72、73、74的飛行高度為「450km」。須注意的是，在圖7中，RU與DU的距離資訊會隨著衛星72、73、74在不同位置而變化。舉例來說，衛星72以及衛星74位於網關GW的仰角30度的位置，此時衛星72以及衛星74與網關GW的距離為「900km」。衛星73則運行在網關GW的正上方，此時衛星73與網關GW的距離為「450km」。
在一實施例中，DU可透過NTN網路控制器所提供衛星的運行軌道估測距離資訊，並根據距離資訊計算各時間點衛星72、73、74相應的饋線鏈路延遲。
鏈路傳播延遲 可以下列公式(1)計算： (1)
在上述公式(1)中， 表示衛星與網關GW的距離，常數 c為光速。
具體地，在圖7中，衛星72以及衛星74的距離資訊 ，計算得饋線鏈路延遲 ms。衛星73的距離資訊 ，計算得饋線鏈路延遲 。
在一實施例中，DU可將計算得的饋線鏈路延遲 作為傳遞時間差值，並根據此傳遞時間差值調整傳送視窗TX_W。DU將傳送視窗TX_W的起始點及結束點加上此時間差值來平移傳送視窗TX_W。
圖8是在本發明一實施例中分布單元與無線電單元之間的封包傳輸的示意圖。在一實施例中，RU單一位元最短的訊號處理時間為0.07ms，而且NTN網關GW的路由器抖動和衛星路由器處理時間落於0ms至0.23ms的區間。此時DU及RU之間的前傳介面FH的各種延遲時間的數值如下表1所示。
延遲時間 毫秒(ms)
T2a_min_up 0.07
T2a_max_up 0.5
T12_min 1.5
T12_max 3.23
T1a_min_up 2
T1a_max_up 3.3
表1
延遲時間T2a_min_up與RU的符號處理時間有關。延遲時間T2a_max_up則與RU的緩衝區大小有關，例如子載波間隔(subcarrier spacing, SCS)為30KHz時，在RU上接收緩衝區大小為1個時隙(slot)，此時T2a_max_up=0.5ms。
須說明的是，根據衛星的運行軌道變化(例如圖7所示的衛星72、73、74)，傳播延遲T12的估測值可能落在T12_min以及T12_max的區間。封包傳送窗TX_W的起始點及結束點也需要T12而變動。在本發明實施例中，可藉由DU估測距離資訊所計算的鏈路傳播延遲 調整封包傳送窗TX_W的起始點及結束點以使得封包可落在封包接收窗RX_W之內，而避免封包丟失。
具體而言，當分布單元DU已計算鏈路傳播延遲 時，封包傳送窗TX_W的起始點及結束點可依據以下公式(2)及公式(3)調整： T1a_max_up = + T2a_max_up   (2) T1a_min_up = + T2a_min_up + 0.23   (3)
圖9是在本發明一實施例中分布單元調整傳送視窗的示意圖。以鏈路傳播延遲 =1.5舉例說明，此情況對應至圖7所示的衛星73。在此實施例中，與圖8相同，RU單一位元最短的訊號處理時間為0.07ms，而且NTN網關GW的路由器抖動和衛星路由器處理時間落於0ms至0.23ms的區間。此時DU及RU之間的前傳介面FH的各種延遲時間的數值如下表2所示。
延遲時間 毫秒(ms)
T2a_min_up 0.07
T2a_max_up 0.5
T12_min 0
T12_max 0.23
T1a_min_up 0.3
T1a_max_up 0.5
表2
根據公式(2)及公式(3)的計算結果，分布單元DU移動封包傳送窗的起始點及結束點如下： T1a_max_up = 1.5 + 0.5 = 2ms T1a_min_up = 1.5 + 0.07 + 0.23 = 1.8ms
圖10是在本發明一實施例中分布單元調整傳送視窗的示意圖。以鏈路傳播延遲 =3.0ms舉例說明，此情況對應至圖7所示的衛星72及74。在此實施例中，與圖8相同，RU單一位元最短的訊號處理(或符號處理S_P)時間為0.07ms，而且NTN網關GW的路由器抖動和衛星路由器處理時間落於0ms至0.23ms的區間。此時DU及RU之間的前傳介面FH的各種延遲時間的數值如下表3所示。
延遲時間 毫秒(ms)
T2a_min_up 0.07
T2a_max_up 0.5
T12_min 3
T12_max 3.23
T1a_min_up 3.3
T1a_max_up 3.5
表3
根據公式(2)及公式(3)的計算結果，分布單元DU移動封包傳送窗的起始點及結束點如下： T1a_max_up = 3.0 + 0.5 = 3.5ms T1a_min_up = 3.0 + 0.07 + 0.23 = 3.3ms
基於上述圖8、圖9及圖10的實施例，本發明實施例中的DU估測的距離資訊，計算不同的饋線鏈路傳播延遲 作為傳遞時間差值，並根據傳遞時間差值調整封包傳送窗TX_W的傳送時間。藉此，可確保封包在相對應時間抵達RU的封包接收窗RX_W，進而避免封包丟失。
圖11是在本發明一實施例中分布單元與無線電單元之間執行精準時間協定(Precision Time Protocol, PTP)的訊息交換程序的信令圖。請參照圖11，在PTP的訊息交換程序包括主端MST以及從端SLV互相通信。主端MST例如是無線電單元RU。從端SLV例如是分布單元DU。在本發明的一實施例中，分布單元DU以及無線電單元RU之間通過精準時間協定的訊息交換程序進行時間同步。
於步驟S1101中，在時間點t1，主端MST發送同步信息Sync至從端SLV。時間點t1為同步信息Sync離開主端MST的時戳。可選的，步驟S1101可以採用單步(one-step)的方式，此時同步信息Sync包括時戳t1。可選的，步驟S1101可以採用兩步(two-step)的方式，此時主端MST在發送同步信息Sync之後，主端MST更發送跟隨信息Follow-up(t1)至從端SLV。跟隨信息Follow-up(t1)包括時戳t1。
於步驟S1102中，在時間點t2，從端SLV接收到同步信息Sync。時戳t2與時戳t1的差距包括時間差td加上無線傳輸延遲tp1。
於步驟S1103中，在時間點t3，從端SLV發送延遲請求信息Del_Req至主端MST。具體地，時戳t3為同步信息Sync離開主端MST的時戳。在一實施例中，延遲請求信息Del_Req可包括時戳t3。在一實施例中，主端MST不一定需要時戳t3，此時延遲請求信息Del_Req則不攜帶有關於時戳t3的信息。
於步驟S1104中，在時間點t4，主端MST接收到延遲請求信息Del_Req。時戳t4與時戳t3的差距包括時間差td加上無線傳輸延遲tp2。
於步驟S1105中，主端MST回覆延遲請求響應信息Del_Resp(t4)。延遲請求響應信息Del_Resp(t4)包括時戳t4。
於步驟S1106中，從端SLV根據時戳t1, t2, t3, t4計算鏈路延遲。在一實施例中，在PTP的訊息交換程序中，分布單元DU根據多個時戳計算無線傳輸延遲，並將無線傳輸延遲補償於平均鏈路延遲方程式之中以決定傳遞時間差值。
詳細而言，無線傳輸延遲 tp1、tp2 會隨著距離發生變化，可以從衛星廣播或網路伺服器提供對應時間的準確星曆、延遲或饋線鏈路的距離估測而取得。
在一實施例中，無線傳輸延遲 tp1、tp2可依據以下公式(4)及公式(5)的計算加入平均鏈路延遲MeanPathDelay方程式之中以計算補償傳輸延遲Offset(t1)： MeanPathDelay = ((t2- t1) + (t4- t3))/2     (4) Offset(t1) = t2 – t1 – [MeanPathDelay – (tp1+tp2)/2]     (5)
在一實施例中，補償傳輸延遲Offset(t1)可透過PTP原有的修正欄位(correction field)進行更正。在一實施例中，可在PTP封包新增一欄位用以更新延遲。
圖12是在本發明一實施例中的通信系統的架構圖。在本發明的一實施例中，傳遞時間差值包括由分布單元DU以及無線電單元RU之間的原生饋線鏈路測距功能所估計的延遲時間。請參照圖12，無線電單元RU的物理層與分布單元DU的物理層通信。分布單元DU包括耦接物理層的饋線鏈路測距(延遲估算)1200功能方塊。饋線鏈路測距(延遲估算)1200功能方塊提供分布單元DU原生的測距功能，可用以估測延遲時間。具體來說，原生饋線鏈路測距功能可從分布單元DU的物理層以及無線電單元RU的物理層的信號處理估測延遲時間。在一實施例中，分布單元DU可將所估測的延遲時間加上對應時序戳記。在一實施例中，分布單元DU可將所估測的延遲時間加入PTP程序中，對可預期的延遲變化進行補償而維持時序同步。
圖13是在本發明一實施例中的通信系統的架構圖。在本發明的一實施例中，傳遞時間差值包括由衛星廣播或網路伺服器提供的星曆資訊所預測的延遲時間。請參照圖13，分布單元DU包括饋線鏈路測距(延遲估算) 1200功能方塊。具體來說，分布單元DU可利用從衛星廣播或網路伺服器接收到的星曆資訊(ephemeris)1300或時間差。分布單元DU可根據星曆資訊1300或時間差預測延遲時間。在一實施例中，分布單元DU可將所預測的延遲時間加上對應時序戳記。在一實施例中，分布單元DU可將所預測的延遲時間加入PTP程序中，對可預期的延遲變化進行補償而維持時序同步。
綜上所述，本發明實施例提出一種通信系統及通信方法，位於地面的分佈單元DU可根據衛星軌道資訊，將饋線鏈路的傳輸時間差動態調整於DU的封包傳送窗，讓前傳介面封包能在RU的封包接收窗內抵達RU，解決因衛星與NTN網關間的傳輸延遲與抖動導致封包遺失及鏈結中斷等問題。當NTN網關因遭到破壞而需移動位置時，本發明實施例僅動態調整DU的封包傳送窗，即可確保無線網路系統的連續性及穩定性，適用緊急救難的情境。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:通信系統
100, 300, DU, O-DU:分布單元
200, RU, O-RU:無線電單元
FH:前傳介面
S201, S202, S203, S1101, S1102, S1103, S1104, S1105, S1106:步驟
310:延遲估算器
320:傳送視窗調整器
330:時間參考源
340:位置資訊接收器
41, 71:地面站
42, 72, 73, 74:衛星
CU:中央單元
GW:網關
FL:饋線鏈路
R1, R2, R3, R4, Ra:信號端
u:封包
t, T12, T34, T1a, T2a, Ta4, Ta3, Ta4, tDL, T1a_max_up, T1a_min_up, T12_min, T12_max, T2a_max_up, T2a_min_up, t1, t2, t3, t4, tp1, tp2, td:時間
600, 611, 612, 621, 622:直線
S_P:符號處理
TX_W:封包傳送窗
RX_W:封包接收窗
Symbol #n-2, Symbol #n-1, Symbol #n, Symbol #n+1:符號
:鏈路傳播延遲
:距離
c:光速
MST:主端
SLV:從端
Sync:同步信息
Follow-up(t1):跟隨信息
Del_Req:延遲請求信息
Del_Resp(t4):延遲請求響應信息
MeanPathDelay:平均鏈路延遲
Offset(t1):補償傳輸延遲
1200:饋線鏈路測距(延遲估算)
1300:星曆資訊
圖1是本發明實施例的通信系統的示意圖。 圖2是本發明實施例的通信方法的流程圖。 圖3是本發明一實施例的分布單元的方塊圖。 圖4是在本發明一實施例中的衛星與地面站通信的示意圖。 圖5是本發明一實施例的前傳介面的示意圖。 圖6是在本發明一實施例中分布單元與無線電單元之間的封包傳輸的示意圖。 圖7是在本發明一實施例中分布單元估測距離資訊的示意圖。 圖8是在本發明一實施例中分布單元與無線電單元之間的封包傳輸的示意圖。 圖9是在本發明一實施例中分布單元調整傳送視窗的示意圖。 圖10是在本發明一實施例中分布單元調整傳送視窗的示意圖。 圖11是在本發明一實施例中分布單元與無線電單元之間執行精準時間協定的訊息交換程序的信令圖。 圖12是在本發明一實施例中的通信系統的架構圖。 圖13是在本發明一實施例中的通信系統的架構圖。
S201、S202、S203:步驟

Claims (20)

  1. 一種通信系統，包括：分布單元，其中所述分布單元估測距離資訊，所述分布單元將所述距離資訊轉換為傳遞時間差值，其中所述傳遞時間差值包括饋線鏈路延遲，且所述分布單元根據所述傳遞時間差值調整傳送視窗，其中所述傳送視窗的起始點及結束點根據所述傳遞時間差值移動，其中所述分布單元將所述傳送視窗的所述起始點及所述結束點加上所述傳遞時間差值來平移所述傳送視窗。
  2. 如請求項1所述的通信系統，更包括：無線電單元，透過前傳介面通信連接至所述分布單元。
  3. 如請求項2所述的通信系統，其中所述無線電單元設置於衛星，且其中所述分布單元設置於地面站。
  4. 如請求項3所述的通信系統，其中所述距離資訊是由所述分布單元以及所述無線電單元之間的饋線鏈路所決定。
  5. 如請求項3所述的通信系統，其中所述距離資訊包括所述衛星的運行軌道資訊。
  6. 如請求項1所述的通信系統，其中所述傳遞時間差值更包括由所述分布單元根據封包量測結果而決定的延遲時間。
  7. 如請求項2所述的通信系統，其中所述分布單元以及所述無線電單元之間通過精準時間協定(Precision Time Protocol,PTP)的訊息交換程序進行時間同步。
  8. 如請求項7所述的通信系統，其中在所述PTP的訊息交換程序中，所述分布單元根據多個時戳計算無線傳輸延遲，並將所述無線傳輸延遲補償於平均鏈路延遲方程式之中以決定所述傳遞時間差值。
  9. 如請求項2所述的通信系統，其中所述傳遞時間差值更包括由所述分布單元以及所述無線電單元之間的原生饋線鏈路測距功能所估計的延遲時間。
  10. 如請求項1所述的通信系統，其中所述傳遞時間差值更包括由衛星廣播或網路伺服器提供的星曆資訊所預測的延遲時間。
  11. 一種通信方法，適用於通信系統，所述通信方法包括：估測距離資訊；將所述距離資訊轉換為傳遞時間差值，其中所述傳遞時間差值包括饋線鏈路延遲；以及根據所述傳遞時間差值調整傳送視窗，其中所述傳送視窗的起始點及結束點被加上所述傳遞時間差值來平移所述傳送視窗。
  12. 如請求項11所述的通信方法，其中所述通信系統包括分布單元以及無線電單元，其中所述無線電單元透過前傳介面通信連接至所述分布單元。
  13. 如請求項12所述的通信方法，其中所述無線電單元設置於衛星，且其中所述分布單元設置於地面站。
  14. 如請求項13所述的通信方法，其中所述距離資訊是由所述分布單元以及所述無線電單元之間的饋線鏈路所決定。
  15. 如請求項13所述的通信方法，其中所述距離資訊包括所述衛星的運行軌道資訊。
  16. 如請求項11所述的通信方法，其中所述傳遞時間差值更包括由所述分布單元根據封包量測結果而決定的延遲時間。
  17. 如請求項11所述的通信方法，更包括：通過精準時間協定(Precision Time Protocol,PTP)的訊息交換程序進行時間同步。
  18. 如請求項17所述的通信方法，更包括：在所述PTP的訊息交換程序中，根據多個時戳計算無線傳輸延遲，並將所述無線傳輸延遲補償於平均鏈路延遲方程式之中以決定所述傳遞時間差值。
  19. 如請求項12所述的通信方法，其中所述傳遞時間差值更包括由所述分布單元以及所述無線電單元之間的原生饋線鏈路測距功能所估計的延遲時間。
  20. 如請求項11所述的通信方法，其中所述傳遞時間差值更包括由衛星廣播或網路伺服器提供的星曆資訊所預測的延遲時間。
TW111145822A 2022-11-30 2022-11-30 通信系統及通信方法 TWI833472B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111145822A TWI833472B (zh) 2022-11-30 2022-11-30 通信系統及通信方法
US18/089,592 US20240179653A1 (en) 2022-11-30 2022-12-28 Communication system and communication method
CN202310123855.2A CN118118885A (zh) 2022-11-30 2023-02-16 通信系统及通信方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111145822A TWI833472B (zh) 2022-11-30 2022-11-30 通信系統及通信方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TWI833472B true TWI833472B (zh) 2024-02-21

Family

ID=90824965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111145822A TWI833472B (zh) 2022-11-30 2022-11-30 通信系統及通信方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240179653A1 (zh)
CN (1) CN118118885A (zh)
TW (1) TWI833472B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040008646A1 (en) * 2002-04-27 2004-01-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Soft handover method for multimedia broadcast/multicast service in a CDMA mobile communication system
WO2021016773A1 (zh) * 2019-07-26 2021-02-04 Oppo广东移动通信有限公司 监听随机接入响应的方法、终端设备、网络设备及存储介质
US20210367696A1 (en) * 2020-05-19 2021-11-25 Realtek Semiconductor Corp. Control method and time aware bridge device for seamless precision time protocol
CN115175374A (zh) * 2021-04-02 2022-10-11 华为技术有限公司 非连续接收控制方法、装置及系统
US20220360943A1 (en) * 2021-05-09 2022-11-10 Qualcomm Incorporated Systems and methods for supporting a location uncertainty for a scheduled location

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040008646A1 (en) * 2002-04-27 2004-01-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Soft handover method for multimedia broadcast/multicast service in a CDMA mobile communication system
WO2021016773A1 (zh) * 2019-07-26 2021-02-04 Oppo广东移动通信有限公司 监听随机接入响应的方法、终端设备、网络设备及存储介质
US20210367696A1 (en) * 2020-05-19 2021-11-25 Realtek Semiconductor Corp. Control method and time aware bridge device for seamless precision time protocol
CN115175374A (zh) * 2021-04-02 2022-10-11 华为技术有限公司 非连续接收控制方法、装置及系统
US20220360943A1 (en) * 2021-05-09 2022-11-10 Qualcomm Incorporated Systems and methods for supporting a location uncertainty for a scheduled location

Also Published As

Publication number Publication date
US20240179653A1 (en) 2024-05-30
CN118118885A (zh) 2024-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9077468B2 (en) Methods and apparatus for communication synchronization
EP2847921B1 (en) Timing synchronization for networks with radio links
JP2023513593A (ja) タイミング先行決定方法および通信装置
US20150215031A1 (en) Time synchronization in a satellite network
EP2893657B1 (en) Use of common public radio interface over asymmetric networks
WO2016173265A1 (zh) 一种时间同步的方法及系统、网络设备
CN102244603B (zh) 传输承载时间的报文的方法、设备及系统
EP3180876B1 (en) Method and apparatus for synchronising a plurality of distributed devices with a network
JP2010011457A5 (zh)
CN104054284A (zh) 通过分组交换网络的数据传输
CN101854240A (zh) 一种提高无线授时精度的方法
TWI833472B (zh) 通信系統及通信方法
Song et al. Time synchronization performance analysis considering the frequency offset inside 5G-TSN network
EP3010168B1 (en) Frequency calibration method
US9191844B2 (en) Systems and methods for phase determination over a wireless link
US20220026857A1 (en) Time transmission correction device, time transmission system, and delay measurement method
CN112272360A (zh) 基于5g网络对时的电流差动保护数据同步方法及系统
CN111315008A (zh) 一种控制站与移动站的通信时序设置方法
JP6490971B2 (ja) 時刻同期システム
EP3304768B1 (en) Synchronization timing in a split location hub
WO2023035276A1 (zh) 上行传输方法、装置、设备及存储介质
WO2022236554A1 (en) Timing advance for transmitting information in wireless communication networks
CN113708876B (zh) 低轨卫星tdma通信系统的前向链路时间同步方法
JP2024053608A (ja) 時刻同期装置、時刻同期方法および時刻同期プログラム
CN115243356A (zh) 一种基于绝对时间同步的静止轨道卫星通信同步方法