[發明專利]一種基于非地面通信網絡的時間同步方法

有效

• 申請號: 202110048128.5
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112911699B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 亓祎男;劉善赟;楊斌;朱向明
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: H04W56/00
• 分類號: H04W56/00;H04W72/00;H04L1/00;H04W84/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開了一種基于非地面通信網絡的時間同步方法，該方法對廣播的系統信令或專用信令進行優化配置，首先在系統信令中配置K_offset：配置參數K_offset來處理NTN中的大傳播延遲，它可以借由廣播的系統信令或專屬信令的方式發送給終端，然后對定時提前量進行采集并在系統信令中調整饋線鏈路定時提前量，再傳輸參考點位置信息，最后在廣播系統信令或專有信令中發布衛星星歷，終端獲取衛星星歷。本發明能夠在非地面網絡中傳輸時延極大的情況下獲取時間同步，并減少了信令開銷。

技術領域

本發明涉及非地面無線通信技術領域，尤其涉及一種在非地面無線通信系統中獲得信號時域的同步方法。

背景技術

非地面通信網絡中低軌或中軌衛星的快速運動造成了極高的多普勒頻偏。此外由于衛星與用戶終端的距離非常遙遠，傳播延遲可能高達幾百毫秒。這兩個挑戰要求在非地面網絡中進一步增強時域和頻域的同步。

在無線網路傳輸中，由于傳輸時延和信號及信令處理時延的存在，接收方并不能對發射方的信號做出即時的反饋。在3GPP 5G標準中，K參數被引入處理這一時延。舉例來說，用戶終端在第n個時隙(time slot)收到基站信號并解碼后需要向基站反饋ACK/NACK信號，由于傳輸時延和信號信令處理時延，用戶終端無法在第n+1時隙反饋ACK/NACK信號，而只能在第n+K時隙反饋ACK/NACK信號。在已有的5G標準中，K的取值范圍只考慮到了地面通信系統的時延，而在非地面通信系統中，衛星與用戶終端的距離可以達到30000公里以上，從而產生數百毫秒的時延，所以需要引入新的參數K_offset來處理這一時延。舉例來說，用戶終端在第n個時隙(time slot)收到基站信號并解碼后可以在在第n+K+K_offset時隙反饋ACK/NACK信號。但是現有的信令傳輸機制不能支持新參數的引入和傳輸，

僅僅引入K_offset并無法完成時間同步。由于上下行幀同步的需求，終端用戶傳輸需要配置定時提前量(Timing Advance)。在非地面網絡中，可以通過在小區或波束覆蓋區域設置一個或多個參考點的方式來配置公共定時提前量(common TA)。該公共提前量的值取決于衛星與地面參考點之間的傳輸延遲。所以用戶終端需要知道參考點的位置，現有的信令傳輸機制不能支持參考點位置的傳輸。

即使配置了K_offset和公共定時提前量，用戶終端還需要衛星的即時位置才能精確計算所需的時延，從而實現最終的同步。而這一信息包含在衛星的星歷(ephemeris)中?，F有的信令傳輸機制不能支持星歷的傳輸。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于非地面通信網絡的時間同步方法。本發明能夠在非地面網絡中傳輸時延極大的情況下獲取時間同步。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種基于非地面通信網絡的時間同步方法，對廣播的系統信令或專用信令進行優化配置，包括以下步驟：

(1)在系統信令中配置K_offset：配置參數K_offset來處理NTN中的大傳播延遲，它可以借由廣播的系統信令或專屬信令的方式發送給終端。

(2)對定時提前量進行采集并在系統信令中調整饋線鏈路定時提前量；

(3)傳輸參考點位置信息；

(4)在廣播系統信令或專有信令中發布衛星星歷，終端獲取衛星星歷。

進一步地，所述步驟1中，所述K_offset通過以下任一方式由廣播的系統信令發送給終端：

(A)K_offset可以從廣播信號中的傳播延遲值或者一般定時提前量中導出：K_offset＝ceil(傳輸時延/時隙持續時間)。

(B)K_offset偏移值可直接在廣播的系統信令中發布。該方式可以選用以下任一備選方式：(B1)所有K_offset偏移值都在系統信息中廣播；