[发明专利]一种用于空对地上行链路同步的方法和系统

说明书

一种用于空对地上行链路同步的方法包括：发起飞机上的用户设备与地面基站的下行链路同步；基于下行链路路径损耗计算到基站的行程；基于所述行程从一组预定时间提前(TA)值中选择初始TA值；以及在同步上行链路信号并把用户设备附接到网络的第一尝试中，以所述初始TA值向地面基站发送第一随机接入信道(RACH)请求。如果用户设备附接失败，则在同步上行链路信号并把用户设备附接到网络的下一尝试中，以下一TA值向地面基站发送下一RACH请求。如果用户设备再次附接失败，则重复所述方法直到用户设备附接到所述网络。

背景技术

长期演进（LTE）是在吞吐量和延时方面相对于之前各代移动无线蜂窝标准提供更优性能的4G无线标准。此外，与SATCOM移动互联网协议（IP）连接相比，LTE大约比SATCOM IP服务少花费一个数量级。

使用LTE在大陆块上方提供基于空对地（飞机对地面）IP的连接引起了多个技术挑战，其中一个挑战是通过随机接入信道（RACH）实现的上行链路同步。RACH被设计用于地对地通信，因此，根据往返时间（RTT）延迟，行程被限制到大约100 km。设想如下情况：由于更有利的视线（LOS）条件，用于空对地的LTE小区可以为150 km到200 km那么大。

因此，对于空对地（ATG），需要用于上行链路传输定时的解决方案以在实际小区直径的情况下起作用。

发明内容

提供了一种用于空对地上行链路同步的方法。在一个实施例中，所述方法包括：发起飞机上的用户设备与地面基站的下行链路同步；基于下行链路路径损耗计算到地面基站的行程；基于所计算的行程从一组预定时间提前值中选择初始时间提前值；以及在同步上行链路信号并把用户设备附接到网络的第一尝试中，以所述初始时间提前值向地面基站发送第一随机接入信道（RACH）请求。如果用户设备附接到网络失败，则在同步上行链路信号并把用户设备附接到网络的下一尝试中，以来自所述一组预定时间提前值中的下一时间提前值向地面基站发送下一RACH请求。如果用户设备再次附接到网络失败，则重复所述方法直到用户设备以当前时间提前值附接到所述网络。

附图说明

根据参考附图的下面的描述，本发明的特征对于本领域技术人员将变得显而易见。应当理解，附图仅仅描绘典型实施例并且因此不被认为在范围上进行限制，通过使用附图，将以附加的明确性和细节来描述本发明，附图中：

图1是依照一个实施例的空对地通信系统的框图；

图2是依照一个实施例的针对空对地上行链路同步的方法的流程图；以及

图3是依照另一实施例的针对空对地上行链路同步的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，足够详细地描述各实施例，以使得本领域技术人员能够实现本发明。应当理解的是，可以在不脱离本发明范围的情况下利用其他实施例。因此，下面的详细描述并不以限制的意义被理解。

提供了一种方法和系统，其用于与上行链路同步相关的长期演进（LTE）空对地（ATG）通信增强。LTE地面站基于典型的陆地地面使用来假设定时。本方法和系统预补偿ATG传输定时，使得数据信号以正确的定时到达地面站，即使进行传输的飞机在远处。

本方法实现对在用户设备中采用的消息分组的定时提前或者时间提前（TA）的适配。用户设备中的本发明TA实现方式将允许地面基站软件是常规的，并且并不需要针对ATG应用对基站软件进行特别修改。

下面描述时间提前概念的第一示例。假设来自传输机的消息必须在T0到T1的时间窗口期间到达接收机。传输机不能位于比第一距离d1更远处，其中，d1=T1*c，其中c是光速。再次，假设来自传输机的消息必须在T0到T1的时间窗口期间到达接收机。如果消息从d1/2距离处被传输，则该消息将在T0到T1时间窗口内的时间T1/2处到达接收机。