具有指示小区覆盖的扩展的星历数据信令制造技术

提供了一种由无线装置(110)用于确定由一个或多个卫星提供的小区覆盖区域的方法(1000)。所述方法包括在所述无线装置接收(1002)信息。所述无线装置使用(1004)所接收的信息获得由所述一个或多个卫星多次提供的所述小区覆盖区域的位置。述小区覆盖区域的位置。述小区覆盖区域的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有指示小区覆盖的扩展的星历数据信令


[0001]本公开一般涉及无线通信，并且更特别地涉及用于具有指示小区覆盖的扩展的星历数据信令的系统和方法。

技术介绍

[0002]在第三代合作伙伴计划(3GPP)发行版8中，规定了演进分组系统(EPS)。EPS基于长期演进(LTE)无线电网络和演进分组核心(EPC)。最初，它旨在提供语音和移动宽带(MBB)服务，但是已经持续被演进以拓宽其功能性。自从发行版13以来，NB
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IoT和LTE
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M是LTE规范的部分，并且提供到大规模机器类型通信(mMTC)服务的连接性。
[0003]在3GPP发行版15中，规定了5G系统(5GS)的第一发行版。这是一种新一代的无线电接入技术旨在服务于诸如增强移动宽带(eMBB)、超可靠和低时延通信(URLLC)和mMTC的使用情况。5G包括新空口(NR)接入层级接口和5G核心网络(5GC)。NR物理层和更高层重新使用LTE规范的部分，并在被新的使用情况推动时添加所需的组件。
[0004]在发行版15中，3GPP还开始准备NR以用于在非陆地网络(NTN)中操作的工作。该工作在研究项目“NRto SupportNon
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Terrestrial Networks”内被执行，并导致了3GPP TR 38.811。在发行版16中，准备NR以用于在NTN网络中操作的工作通过研究项目“Solutions for NR to supportNon
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Terrestrial Network”而继续。并行的是，使LTE适用于NTN中操作的兴趣正在增长。作为结果，3GPP发行版17包含关于NR NTN的工作项目和关于对NTN的NB
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IoT及LTE
‑
M支持的研究项目两者。
[0005]卫星无线电接入网络通常包括以下组件：
·
卫星，其是指一种空间承载的平台。
·
基于地球的网关，其根据架构的选择，将卫星连接到基站或核心网络。
·
馈线链路，其是指网关和卫星之间的链路。
·
接入链路，也称为服务链路，其是指卫星和用户设备(UE)之间的链路。
[0006]取决于轨道海拔，卫星可以被分类为近地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)或对地静止地球轨道(GEO)卫星：
·
LEO：典型的高度范围从250
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1,500km，其中轨道周期范围从90
‑
120分钟。
·
MEO：典型的高度范围从5,000
‑
25,000km，其中轨道周期范围从3
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15小时。
·
GEO：高度在约35,786km，其中轨道周期为24小时。
[0007]显著的轨道高度意味着卫星系统的特征在于明显比陆地网络中所预期的路径损耗更高的路径损耗。为了克服路径损耗，经常需要接入和馈线链路在视线条件下操作，并且UE被配备有提供高波束方向性的天线。
[0008]通信卫星通常在给定区域上生成若干波束。波束的覆盖区(footprint)通常是椭圆形的，其传统上被认为是小区(尽管3GPP中没有排除由多个波束的覆盖区组成的小区)。波束的覆盖区通常也称为点波束。点波束可以随着卫星移动而在地球表面上移动(所谓的移动波束/小区情况/架构)，或者可以是地球固定的(所谓的地球固定波束/小区情况/架
构)，其中卫星使用一些波束指向机制来补偿其运动。点波束的覆盖区大小取决于系统设计，其范围可以从数十公里到几千公里。
[0009]与在陆地网络中观察到的波束相比，NTN波束可能非常宽，并且覆盖由被服务小区定义的区域之外的区域。覆盖相邻小区的波束将与另一个波束重叠，并导致相当大的小区间干扰水平。为了克服大的干扰水平，典型的方法是将不同小区配置有不同的载波频率和极化模式。
[0010]如本文所使用的，术语波束和小区经常可互换地使用，但不是在所有情况下都是如此。
[0011]3GPP已经考虑了NTN的两种基本架构：
‑
透明有效载荷架构(也称为弯管架构)。在这种架构中，gNodeB(gNB)位于地面上，并且卫星在gNB和UE之间转发信号/数据。
‑
再生有效载荷架构。在这种架构中，gNB位于卫星中。
[0012]在3GPP发行版17中的NR NTN的工作项目中，仅考虑了透明有效载荷架构。
[0013]图1示出了具有弯管转发器的卫星网络的示例架构(即透明有效载荷架构)。gNB可以集成在网关中，或者经由陆地连接(诸如例如，有线、光纤或无线链路)连接到网关。
[0014]传播延迟是卫星通信的一个重要方面，其不同于陆地移动系统中预期的延迟。对于弯管卫星网络，由于轨道高度，往返程延迟的范围可能从LEO情况下的数十ms到GEO情况下的几百ms。这能够与蜂窝网络中迎合的(cater for)、被限制为1ms的往返程延迟相比较。
[0015]由于LEO和MEO卫星的高速度，传播延迟也可能高度可变，并且以每秒钟10
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100μs的量级变化，这取决于轨道海拔和卫星速度。
[0016]在3GPPTR38.821中，已捕获到的是，星历数据应当被提供给UE以帮助例如将定向天线(或天线波束)指向卫星，并计算正确的定时提前(TA)和多普勒频移。关于如何提供和更新星历数据的过程还没有被详细研究。
[0017]卫星轨道可以使用6个参数被完全描述。用户能够决定确切地选择参数的哪个集合；许多不同的表示是可能的。例如，经常在天文学中使用的参数选择是集合(a，ε，i，Ω，ω，和t)。图2示出了参数的示例集合。此处，半长轴a和离心率ε描述轨道椭圆形的形状和尺寸；倾角i、升交点的赤经Ω和近点的变量ω确定其在空间中的方位，并且历元t确定参考时间(诸如例如，卫星移动通过近点的时间)。
[0018]作为不同参数化的示例，双线元素(TLE)(其也可以被称为双线元素和双线元素集合)使用均值运动n和均值异常M而不是a和t。完全不同的参数集合是卫星的方位和速率矢量(x，y，z，v
x
，v
y
，v
z
)。这些有时被称为轨道状态矢量。它们可以从轨道元素中被导出，并且反之亦然，因为它们包含的信息是等效的。所有这些表达式(以及许多其它表达式)是NTN中要使用的星历数据格式的可能选择。为了能够实现进一步的过程，数据的格式应达成一致。
[0019]上述讨论已经示出，重要的是UE能够以至少几米的精度来确定卫星的方位。然而，一些研究已经表明，这在使用TLE的实际标准时可能难以实现。另一方面，LEO卫星通常具有全球导航卫星系统(GNSS)接收器，并且可以以某个米级精度来确定它们的方位。
[0020]在研究项目期间讨论的和在3GPPTR38.821中获取的另一个方面是星历数据的有效性时间。通常，由于大气阻力、卫星的操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由无线装置(110)用于确定由一个或多个卫星提供的小区覆盖区域的方法(1000)，所述方法包括：在所述无线装置接收(1002)信息；以及由所述无线装置使用所接收的信息获得由所述一个或多个卫星多次提供的所述小区覆盖区域的位置。2.如权利要求1所述的方法，其中，获得包括计算。3.如权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所接收的信息指定由所述一个或多个卫星提供的所述小区覆盖区域的形状如何随时间变化。4.如权利要求1至2中任一项所述的方法，还包括基于所接收的信息来确定由所述一个或多个卫星提供的所述小区覆盖区域的形状如何随时间变化。5.如权利要求3至4中任一项所述的方法，其中，所接收的信息包括由所述一个或多个卫星在相应时间提供的所述小区覆盖区域的多个形状描述。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述多个形状描述包括所述小区覆盖区域在第一时间的形状和所述形状在第二时间与所述形状在所述第一时间的差异。7.如权利要求3至6中任一项所述的方法，其中，所接收的信息包括数学公式，所述数学公式将由所述一个或多个小区提供的所述小区覆盖区域的所述形状指定为时间的函数。8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所接收的信息包括所述一个或多个卫星的星历数据和关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的信息。9.如权利要求8所述的方法，其中，关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的所述信息包括在相应仰角或相应时间在地球表面的所述相应波束的覆盖区的大小和形状。10.如权利要求8至9所述的方法，其中，关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的所述信息包括所述波束的角度。11.如权利要求10所述的方法，其中，所述波束的所述角度相对于以下各项而被指示：相对于所述一个或多个卫星中的特定一个卫星的天底方向，或者地球的表面。12.如权利要求8所述的方法，其中，关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的所述信息包括由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的所述相应波束的立体角连同所述相应波束在给定时间点的方向。13.如权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所接收的信息包括以下项中的至少一项：具有相关联时间戳的一个或多个小区覆盖区域描述；参考小区覆盖区域连同从其中能够确定相关联卫星仰角的信息；参考卫星仰角连同从其中能够确定相关联参考小区覆盖区域或相关联参考卫星波束覆盖区的信息；所述小区覆盖区域的中心位置；表示无干扰小区覆盖区域的卫星波束的立体角；
多个卫星波束的立体角，所述多个卫星波束的组合覆盖区表示无干扰小区区域；多个波束中的每个卫星波束的立体角，所述多个波束的组合覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；卫星波束的方向，所述卫星波束的覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；一束卫星波束的方向，所述一束卫星波束的组合覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；一束波束中的每个卫星波束的方向，所述一束波束的组合覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；以及卫星星历数据。14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所接收的信息是在由所述小区覆盖区域定义的小区中接收的。15.如权利要求14所述的方法，其中，所接收的信息是通过广播或者在无线电资源控制RRC消息中接收的。16.如权利要求1至15中任一项所述的方法，并且还包括请求所述信息。17.如权利要求1至16中任一项所述的方法，并且还包括确定所述无线装置能够预期被所述小区覆盖区域所定义的小区覆盖的时间。18.如权利要求17所述的方法，并且还包括至少部分基于所确定的时间来确定是否执行有条件移动性操作。19.如权利要求1至18中任一项所述的方法，并且还包括确定多个小区中的哪个小区可能适合于某一移动性操作。20.如权利要求1至19中任一项所述的方法，并且还包括使用所述小区覆盖区域来实现小区选择过程。21.一种由基站(160)执行以用于提供用于确定由一个或多个卫星提供的小区覆盖区域的信息的方法(1100)，所述方法包括：向所述无线装置(110)传送(1102)包括除星历数据之外的参数的信息，所述参数关联于由所述一个或多个卫星多次提供的小区覆盖区域。22.如权利要求21所述的方法，其中，所述信息指示由所述一个或多个卫星提供的所述小区覆盖区域的形状如何随时间变化。23.如权利要求21至22中任一项所述的方法，其中，所述信息包括由所述一个或多个卫星在相应时间提供的所述小区覆盖区域的多个形状描述。24.如权利要求23所述的方法，其中，所述多个形状描述包括所述小区覆盖区域在第一时间的形状和所述形状在第二时间与所述形状在所述第一时间的差异。25.如权利要求21至24中任一项所述的方法，其中，所述信息包括数学公式，所述数学公式将由所述一个或多个小区提供的所述小区覆盖区域的所述形状指定为时间的函数。26.如权利要求21至25中任一项所述的方法，其中，所述信息还包括所述一个或多个卫星的星历数据和关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的信息。27.如权利要求26所述的方法，其中，关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的所述信息包括在相应仰角或相应时间在地球表面的所述相应波束的覆盖区的大小和形状。
28.如权利要求26至27所述的方法，其中，关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的所述信息包括所述波束的角度。29.如权利要求28所述的方法，其中，所述波束的所述角度相对于以下各项而被指示：相对于所述一个或多个卫星中的特定一个卫星的天底方向，或者地球的表面。30.如权利要求26所述的方法，其中，关于由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的相应波束的所述信息包括由所述一个或多个卫星中的每一个卫星产生以提供所述小区覆盖区域的所述相应波束的立体角连同所述相应波束在给定时间点的方向。31.如权利要求21至30中任一项所述的方法，其中，所述信息包括以下项中的至少一项：具有相关联时间戳的一个或多个小区覆盖区域描述；参考小区覆盖区域连同从其中能够确定相关联卫星仰角的信息；参考卫星仰角连同从其中能够确定相关联参考小区覆盖区域或相关联参考卫星波束覆盖区的信息；所述小区覆盖区域的中心位置；表示无干扰小区覆盖区域的卫星波束的立体角；多个卫星波束的立体角，所述多个卫星波束的组合覆盖区表示无干扰小区区域；多个波束中的每个卫星波束的立体角，所述多个波束的组合覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；卫星波束的方向，所述卫星波束的覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；一束卫星波束的方向，所述一束卫星波束的组合覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；一束波束中的每个卫星波束的方向，所述一束波束的组合覆盖区表示无干扰小区覆盖区域；以及卫星星历数据。32.如权利要求21至31中任一项所述的方法，其中，所述信息在由所述小区覆盖区域定义的小区中被传送。33.如权利要求21至32中任一项所述的方法，其中，所述信息通过广播或在无线电资源控制RRC消息中被传送。34.如权利要求21至33中任一项所述的方法，并且还包括从所述无线装置接收对所述信息的请求。35.一种用于确定由一个或多个卫星提供的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：