[发明专利]一种基于非地面通信网络的时间同步方法

说明书

本发明公开了一种基于非地面通信网络的时间同步方法，该方法对广播的系统信令或专用信令进行优化配置，首先在系统信令中配置K_offset：配置参数K_offset来处理NTN中的大传播延迟，它可以借由广播的系统信令或专属信令的方式发送给终端，然后对定时提前量进行采集并在系统信令中调整馈线链路定时提前量，再传输参考点位置信息，最后在广播系统信令或专有信令中发布卫星星历，终端获取卫星星历。本发明能够在非地面网络中传输时延极大的情况下获取时间同步，并减少了信令开销。

技术领域

本发明涉及非地面无线通信技术领域，尤其涉及一种在非地面无线通信系统中获得信号时域的同步方法。

背景技术

非地面通信网络中低轨或中轨卫星的快速运动造成了极高的多普勒频偏。此外由于卫星与用户终端的距离非常遥远，传播延迟可能高达几百毫秒。这两个挑战要求在非地面网络中进一步增强时域和频域的同步。

在无线网路传输中，由于传输时延和信号及信令处理时延的存在，接收方并不能对发射方的信号做出即时的反馈。在3GPP 5G标准中，K参数被引入处理这一时延。举例来说，用户终端在第n个时隙(time slot)收到基站信号并解码后需要向基站反馈ACK/NACK信号，由于传输时延和信号信令处理时延，用户终端无法在第n+1时隙反馈ACK/NACK信号，而只能在第n+K时隙反馈ACK/NACK信号。在已有的5G标准中，K的取值范围只考虑到了地面通信系统的时延，而在非地面通信系统中，卫星与用户终端的距离可以达到30000公里以上，从而产生数百毫秒的时延，所以需要引入新的参数K_offset来处理这一时延。举例来说，用户终端在第n个时隙(time slot)收到基站信号并解码后可以在在第n+K+K_offset时隙反馈ACK/NACK信号。但是现有的信令传输机制不能支持新参数的引入和传输，

仅仅引入K_offset并无法完成时间同步。由于上下行帧同步的需求，终端用户传输需要配置定时提前量(Timing Advance)。在非地面网络中，可以通过在小区或波束覆盖区域设置一个或多个参考点的方式来配置公共定时提前量(common TA)。该公共提前量的值取决于卫星与地面参考点之间的传输延迟。所以用户终端需要知道参考点的位置，现有的信令传输机制不能支持参考点位置的传输。

即使配置了K_offset和公共定时提前量，用户终端还需要卫星的即时位置才能精确计算所需的时延，从而实现最终的同步。而这一信息包含在卫星的星历(ephemeris)中。现有的信令传输机制不能支持星历的传输。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于非地面通信网络的时间同步方法。本发明能够在非地面网络中传输时延极大的情况下获取时间同步。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于非地面通信网络的时间同步方法，对广播的系统信令或专用信令进行优化配置，包括以下步骤：

(1)在系统信令中配置K_offset：配置参数K_offset来处理NTN中的大传播延迟，它可以借由广播的系统信令或专属信令的方式发送给终端。

(2)对定时提前量进行采集并在系统信令中调整馈线链路定时提前量；

(3)传输参考点位置信息；

(4)在广播系统信令或专有信令中发布卫星星历，终端获取卫星星历。

进一步地，所述步骤1中，所述K_offset通过以下任一方式由广播的系统信令发送给终端：

(A)K_offset可以从广播信号中的传播延迟值或者一般定时提前量中导出：K_offset＝ceil(传输时延/时隙持续时间)。

(B)K_offset偏移值可直接在广播的系统信令中发布。该方式可以选用以下任一备选方式：(B1)所有K_offset偏移值都在系统信息中广播；