高速列车运行中的无线通信制造技术

一种由用户设备UE执行的方法，包括：获得(1303)要针对在高速列车HST网络中切换的服务基站BS而应用的用于无线通信的最大定时提前TA。所述方法包括：在所述UE沿着所述HST网络中的轨道行进时，根据TA命令来更新(1305)用于无线通信的所述TA。所述方法包括：确定(1307)服务所述UE的所述BS面板已沿着所述轨道切换到新的BS面板。所述方法包括：响应于确定服务所述UE的所述BS面板已切换到所述新的BS面板，基于所述HST相对于所述新的BS面板的行进方向，将所述TA设置(1309)为用于无线通信的最小TA或用于无线通信的所述最大TA。或用于无线通信的所述最大TA。或用于无线通信的所述最大TA。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高速列车运行中的无线通信


[0001]本公开一般地涉及通信，并且更具体地，涉及支持无线通信的通信方法以及相关设备和节点。

技术介绍

[0002]3GPP RAN4针对高速列车(HST)在频率范围1(FR1)中的新无线电(NR)操作制定了射频(RF)和无线电资源管理(RRM)要求。FR1 HST的规范遵循增强型通用陆地无线电接入(E
‑
UTRA)高速列车(HST)的规范。3GPP已批准了RAN4工作项目，以用于制定RF、RRM和解调的规范，从而使得能够使用频率范围2(FR2)并且特别是28GHz附近的频带来服务高速列车。
[0003]服务高速列车用户设备(UE)的一个关键方面是在网络接收机和UE接收机两者处经历显著的多普勒频移。多普勒频移是指由于列车的运动而导致的接收到的信号与所发送的信号相比的频移。频移取决于列车中的UE的速度和方向。特别令人感兴趣的是，如果UE和列车以某个速度直接朝向物体移动，则与UE以相同的速度直接远离该物体移动相比，多普勒频移将为负。该物体可以是另一个列车、基站、另一个UE、网络接收机等。
[0004]UE可以是列车内部的移动终端，或者是特意设计的附接到列车外部的接收机。通常，对于FR1，列车内部的UE获得服务，而对于FR2，UE被安装在列车外部，并且通过专有手段从列车内部的UE分发数据。
[0005]对于高速列车运行，基站(BS)通常沿着轨道被放置，其间具有特定间隔。指定RRM算法以使得网络知道被最佳放置以服务UE的BS，并且在列车沿着轨道移动时操作BS之间的TCI(传输配置指示符)状态改变或切换。对于FR1，考虑了两种类型的部署：所谓的“单向”和所谓的“双向”。
[0006]在单向部署中(图1所示)，来自所有BS的天线沿着轨道指向相同的方向。对于FR1部署，取决于BS之间的间隔，UE可能能够向一个以上的BS发送信号/从一个以上的BS接收信号。对于下行链路，如果多个BS向UE发送，则所发送的信号将在空中合并并且以不同的延迟在UE接收机处出现，具体取决于BS与UE的距离。因为在单向部署中，所有BS相对于UE的方向相同，所以在UE处经历的多普勒频移将是恒定的。
[0007]在双向部署中(图2所示)，BS沿着轨道被放置并且天线指向两个方向。在FR1中，BS可以从两个方向朝向UE发送，并且信号将在空中合并。因为UE朝向一个BS行进而远离另一个BS，所以在两个BS之间，UE在这种情况下接收到包括具有相反多普勒频移的至少两个分量的信号。当UE经过BS时，UE将经历来自它正在经过的BS的强信号。在UE经过BS的时刻，UE将从朝向BS移动改变为远离BS移动。这种方向改变将导致UE(和BS)接收机中经历的多普勒频移的反转。
[0008]对于FR2，存在与FR1的一些重要区别。由于毫米波频率和路径损耗，有必要在发射机和接收机两者处执行波束成形。BS需要将波束指向UE，并且UE需要将波束指向BS。此外，UE和BS都包括所谓的天线面板，它们是天线单元阵列。大型天线阵列还可以被分成不同的独立面板，其中每个面板使用天线阵列的特定部分。天线面板可以在一个2D平面中发送或
接收波束，并且因此为了提供3D覆盖，需要指向相反方向的多个面板。一般而言，实现所谓的模拟波束成形。模拟波束成形是指在无线电的模拟部分内实现影响波束成形模式的相移的技术。模拟波束成形的结果之一是，每个面板能够在其整个带宽内一次仅形成一个波束。
[0009]不排除基于例如应用预编码权重的数字波束成形解决方案。
[0010]对于单向部署，可以设想沿着轨道的每个BS将具有指向UE的至少一个面板，并且每个UE将具有指向BS的一个面板(UE面板可能被安装在列车外部)。对于一些部署，UE处的波束可以是沿着轨道的多于一个的BS落入同一个UE波束内，并且因此类似于FR1，单向部署可能能够从多于一个的BS向UE发送/从UE接收。另一方面，可以存在以下部署：对于该部署，在UE波束内一次只能覆盖一个BS，并且UE将其波束指向最近的BS。
[0011]对于双向部署，每个BS和每个UE需要被配备有指向相反方向的至少两个面板(同样，UE最可能是安装在列车外部的设备)。在UE沿着轨道行进时，当UE到达两个BS之间的点时，然后网络可能需要切换服务UE的BS，并且UE将需要切换被用于与网络通信的面板和波束，如图3所示。替代地，网络可以在两个方向上从BS发送/接收，并且UE可以从两个面板发送/接收。
[0012]当UE经过双向节点时，网络需要切换被用于服务UE的面板和波束，并且UE也需要切换面板和波束。这在图4中示出。
[0013]与FR1不同，对于FR2，即使网络从两个方向向UE发送，也没有空中SFN(单频网络)合并，因为UE必须使用不同的面板并且将不同的波束指向不同的BS。每个UE面板将仅从它指向的BS进行接收，并且因此不可能从两个BS接收合并信号。可以通过后处理来合并从BS内部每个方向的面板接收的信号。
[0014]对于FR2，所有频带都操作TDD。由于BS与UE之间的传播延迟，UE有必要调整它在上行链路时隙中的传输的定时，以使得在传播延迟之后，在BS处在正确的时间接收UL信号。所需的定时调整取决于UE与BS之间的距离。通过网络向UE发送信令来设置和调整定时提前。因为对于HST设置，UE相对于BS不断地移动，所以上行链路的定时提前不断地被更新。通过以下方式发生更新：网络评估来自UE的接收定时，并且发送使得UE调整其定时的定时提前命令。
[0015]对于单向部署，现有的解决方案是对来自不同BS的信号强度进行RRM测量。在UE接近并且经过BS时，网络需要切换服务UE的BS。当UE切换BS时，UE的定时最初将不正确。如果UE朝向BS行进，则恰好在UE经过一个BS之前，UE将很接近，并且传播延迟和定时调整几乎为零。紧接在UE开始向下一个BS发送之后，传播延迟将跳变，并且当前设置的UL定时将不正确。在图5中示出了延迟。如果UE远离BS行进，则将出现相反的情况；恰好在UE经过BS之前，UE将与前一个BS相距最大距离(并且因此传播延迟和定时提前也最大)。当UE首次开始向新的BS发送时，UE将很接近，并且传播延迟将接近零，但定时提前仍然将是很大的值。图6示出了可能发生的定时跳变的示例。
[0016]另一个问题是，在列车沿着轨道移动时，UE定时需要不断地被更新。更新基于UE进行传输和网络对接收的定时进行测量，以及指示UE使用小的定时调整来改变定时。但是，在某些情况下，UE可能没有要发送的数据，并且网络不能评估定时。在没有数据传输的时间期间，UE可能已沿着轨道朝向或远离BS移动，并且定时可能已改变。将发生定时错误，或者UE将需要出于测量定时的目的而发送不必要的传输。
[0017]对于双向部署，在两个位置中发生BS和面板的切换。当UE在两个BS之间时，网络可能需要切换BS，并且同时UE可能需要切换面板。当进行这种切换时，UE面板相对于BS面板的方向反转，并且因此在UE和BS两者处接收的信号中经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由用户设备UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)执行的方法，包括：获得(1303)要针对在高速列车HST网络中切换的服务基站BS而应用的用于无线通信的最大定时提前TA；在所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)沿着所述HST网络中的轨道行进时，根据TA命令来更新(1305)用于无线通信的所述TA；确定(1307)服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的BS面板已沿着所述轨道切换到新的BS面板；以及响应于确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换到所述新的BS面板，基于所述HST相对于所述新的BS面板的行进方向，将所述TA设置(1309)为用于无线通信的最小TA或用于无线通信的所述最大TA。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述最大TA包括：从所述HST网络接收所述最大TA。3.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述最大TA包括：通过在前一个时机检查在面板/BS改变点处的定时提前，获得所述最大TA。4.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述最大TA包括：通过在前一个时机的最大TA的预先配置，获得所述最大TA。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，还包括：确定(1301)所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)在所述HST网络中，所述HST网络包括单向HST网络。6.根据权利要求5所述的方法，其中，确定所述UE在所述HST网络中包括：接收所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)在所述HST网络中的指示。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其中，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换到下一个BS包括：基于传输配置指示符TCI切换，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换。8.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其中，确定服务所述UE的所述BS面板已切换到下一个BS包括：基于所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)到所述下一个BS的切换，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换。9.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其中，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换到下一个BS包括：基于接收到指示服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板的改变的信号，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的方法，其中，将所述TA设置(1309)为用于无线通信的所述最小TA或用于无线通信的所述最大TA包括：响应于所述HST在切换或TCI改变之后立即朝向所述新的BS面板行进，将所述TA设置为所述最大TA。11.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的方法，其中，将所述TA设置(1309)为用于无线通信的所述最小TA或用于无线通信的所述最大TA包括：响应于所述HST在切换或TCI改变之后立即远离所述新的BS面板行进，将所述TA设置为所述最小TA。12.一种由用户设备UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)执行的方法，包括：确定(1503)与高速列车HST的速度相关的多普勒频移；基于所述多普勒频移，使用(1505)第一基站BS面板在双向HST网络中发送和接收无线
通信；确定(1507)服务所述UE的所述第一BS面板已切换到第二BS面板；以及基于反向多普勒频移，使用(1509)所述第二面板在所述双向HST网络中发送和接收无线通信。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：确定(1501)所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)在双向高速列车HST网络中。14.根据权利要求12所述的方法，其中，确定所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)在所述双向HST网络中包括：接收所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)在所述双向HST网络中的指示。15.根据权利要求12
‑
14中任一项所述的方法，其中，确定所述多普勒频移包括：使用与从沿着所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)在所述双向HST网络中沿其正在行进的轨道的基站接收的信号无关的频率参考源。16.根据权利要求15所述的方法，其中，使用与从所述基站接收的信号无关的所述频率参考源包括：使用由用于所述HST的车载操作控制系统提供的频率源。17.根据权利要求15所述的方法，其中，使用与从所述基站接收的信号无关的所述频率参考源包括：使用全球定位系统GPS来确定所述多普勒频移。18.根据权利要求12
‑
17中任一项所述的方法，其中，确定服务所述UE(1000，2100，4330，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换到第二BS面板包括：基于传输配置指示符TCI切换，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换。19.根据权利要求12
‑
17中任一项所述的方法，其中，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换到所述第二BS面板包括：基于所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)到下一个BS的切换，确定服务所述UE(1000，2100，2230，2240，2391，2392，2430)的所述BS面板已切换。20.根据权...

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