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摘要:首先阐述了 5G NTN 的网络架构,指出 NTN 有透明转发和再生转发两大场景,较大的传播时延不可避免地对 5G NR 定时提前调整策略带来了极大的挑战。然后分析了 5G NTN 上行定时提前调整策略,通过引入上行时间同步参考点,由 gNB 指定 UE 补偿时延的数值,如 UE 补偿服务链路和馈电链路在内的所有时延,或UE只补偿服务链路的时延;gNB通过向UE广播定时漂移信息,以补偿LEO卫星移动引起的大的定时漂移。最后对5G NTN定时关系进行了分析,包括上行定时关系增强和MAC CE定时关系增强。
关键词:5G NTN;定时提前;传播时延;同步参考点;定时关系
doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2023.09.011
概述
5G 承担着赋能千行百业、万物互联的使命,除了传统的地面 5G蜂窝移动通信外,3GPP在 Rel-17版本中将卫星通信网作为地面 5G 蜂窝移动通信网的重要补充,简称为非地面网络(Non-Terrestrial Networks,NTN),NTN 与 5G NR 网络相融合,发挥各自的技术优势,可以实现全球无缝覆盖和星地融合的端到端业务贯通。
NTN 具有覆盖范围大的优势,因此能够大大加强5G服务的可靠性,可以为物联网设备或飞机、轮船、高铁等交通工具上的用户提供连续服务,也能够确保在任何区域都有可利用的5G信号,尤其是铁路、海事、航空等领域;当发生地震、洪水等重大自然灾害,地面通信系统失灵后,NTN网络可以提供应急通信。
地面 5G 蜂窝移动通信系统的传播时延通常小于1 ms,而 NTN 网络的传播时延非常大。因此不可避免地对 5G NR 定时提前调整策略带来了极大的挑战,Rel-15/Rel-16 版本设计的定时提前调整方法已不再适合NTN网络,因此需要重新设计定时提前调整策略以满足NTN网络超长的传播时延。