在非陆地网络(NTN)中调整的同步信号块测量时间配置(SMTC)下的寻呼和系统信息(SI)过程的制作方法

本公开涉及用于在蜂窝网络中能够实现卫星通信的方法、设备和系统。

背景技术：

1、卫星通信正在复苏。在过去的几年中，已经宣布了几个卫星网络计划。卫星网络可以通过为服务不足的区域提供连接性和多播/广播服务来补充地面上的移动网络。

2、为了从强大的移动生态系统和规模经济中受益，适配包括第三代合作伙伴计划(3gpp)长期演进(lte)和新空口(nr)的陆地无线接入技术以用于卫星网络正引起极大的兴趣，这已经反映在3gpp标准化工作中。

3、在3gpp发行版15中，指定了第五代(5g)系统(5gs)的第一发行版。这是新一代的无线电接入技术，旨在服务于诸如增强型移动宽带(embb)、超可靠低延迟通信(urllc)和大规模机器类型通信(mmtc)之类的用例。5gs包括nr接入层接口和5g核心网络(5gc)。nr物理层和更高层重用长期演进(lte)规范的部分，并在新用例的推动下添加所需的组件。一个这样的组件是引入用于波束成形和波束管理的复杂框架，以将3gpp技术的支持扩展到超过6千兆赫(ghz)的频率范围。

4、在发行版15中，3gpp开始了准备nr在非陆地网络(ntn)中操作的工作。这项工作是在研究项目“nr to support non-terrestrial networks”中进行的，并产生了3gpp技术报告(tr)38.811(参见例如v15.4.0)。在发行版16中，为ntn网络中的操作准备nr的工作继续进行研究项目“solutions fornrto supportnon-terrestrialnetwork”(参见3gpp tr38.821，例如v16.1.0)。

5、1.卫星特征

6、卫星无线电接入网络通常包括以下组件：

7、·卫星，其指太空平台。

8、·基于地球的网关，其取决于架构的选择来将卫星连接到基站或核心网络。

9、·馈线链路，其指网关和卫星之间的链路

10、·接入链路或服务链路，其指卫星和ue之间的链路。

11、取决于轨道海拔高度，卫星可分为低地球轨道(leo)、中地球轨道(meo)或地球静止轨道(geo)卫星。

12、·leo：典型高度范围为250-1500公里(km)，其中轨道周期范围为90-120分钟。

13、·meo：典型高度范围为5000-25000km，其中轨道周期范围为3-15小时。

14、·geo：高度约35786km，其中轨道周期为24小时。

15、取决于系统中卫星的功能性，卫星通信网络可以分为两种基本结构：

16、·透明有效载荷(也称为弯管架构)。卫星在终端和地面上的网络装置之间转发接收的信号，其中只进行放大和从上行频率到下行频率的移位。当应用于通用3gpp架构和术语时，透明有效载荷架构意味着下一代node b(gnb)位于地面上，并且卫星在gnb和用户设备(ue)之间转发信号/数据。

17、·再生有效载荷。卫星包括板载处理，用于解调和解码接收的信号，并在将其发送回地球之前再生信号。当应用于通用3gpp架构和术语时，再生有效载荷架构意味着gnb位于卫星中。

18、在3gpp发行版17中的nrntn的工作项中，仅考虑了透明有效载荷架构。

19、卫星网络或基于卫星的移动网络也可以被称为非陆地网络(ntn)。另一方面，具有地面基站的移动网络可以被称为陆地网络(tn)或非ntn网络。ntn内的卫星可以称为ntn节点、ntn卫星或简称卫星。

20、图1示出了具有弯管转发器的卫星网络或ntn的示例架构(即，透明有效载荷架构)。基站(例如gnb)可以集成在网关中，或者经由陆地连接(有线、光纤、无线链路)连接到网关。

21、通信卫星通常在给定区域上产生几个波束。波束的占用面积通常具有椭圆形状，其传统上被认为是小区，但是在3gpp工作中不排除具有多个波束的覆盖占用面积的小区。波束的占用面积通常被称为点波束。波束的占用面积可以随着卫星的移动而在地球表面上移动，或者可以通过卫星用来补偿卫星运动的波束指向机制而被地球固定(其中后者可以被称为准地球固定波束或准地球固定小区)。点波束的大小取决于系统设计，其范围可从几十公里到几千公里。

22、在leo或meo通信系统中，需要部署在一系列轨道上的大量卫星来提供跨全球的连续覆盖。发射巨型卫星星群(constellation)是既昂贵又耗时的过程。因此，预计所有leo和meo卫星星群在某个时间内将只提供部分地球覆盖。在一些针对具有宽松延迟要求的大规模物联网(iot)服务的星群的情况下，甚至可不需要支持完全的地球覆盖。提供根据星群的轨道周期的周期性覆盖或偶然覆盖可能是足够的。

23、处于rrc_idle或rrc_inactive(rrc是无线电资源控制)状态的3gpp装置需要执行多个过程，包括用于移动性目的的测量、寻呼监测、记录测量结果、跟踪区域更新以及搜索新的公共陆地移动网络(plmn)，仅举几例。这些过程将消耗装置中的电力，3gpp中的一般趋势是允许放松这些过程以延长装置电池寿命。该趋势在支持缩减容量(redcap)、窄带iot(nb-iot)和lte机器类型通信(lte-m)的iot装置中尤为明显。

24、传播延迟是卫星通信的重要方面，它不同于陆地移动系统中预期的延迟。对于弯管卫星网络，取决于轨道高度，往返延迟范围可从leo卫星情况的几十毫秒到geo卫星的几百毫秒。作为比较，陆地蜂窝网络中的往返延迟通常低于1毫秒(ms)。

25、ue和卫星之间的距离可以显著变化，这取决于卫星的位置以及因此ue看到的仰角ε。假设圆形轨道，当卫星位于ue正上方(ε＝90°)时实现最小距离，并且当卫星处于最小可能仰角时实现最大距离。表1示出了不同轨道高度和仰角的卫星和ue之间的距离，以及单向传播延迟和最大传播延迟差(与ε＝90°时的传播延迟之差)。注意，该表假设再生有效载荷架构。对于透明有效载荷的情况，网关和卫星之间的传播延迟也需要考虑，除非基站对此进行校正。

26、表1：不同轨道高度和仰角的传播延迟。

27、

28、由于leo和meo卫星的高速度，传播延迟也可高度可变，并且以每秒钟10-100微秒(μs)的数量级变化，这取决于轨道海拔高度和卫星速度。

29、2.ssb-mtc和测量差距

30、nr同步信号(ss)由主要ss(pss)和次要ss(sss)组成。nr物理广播信道(pbch)携带非常基本的系统信息。在nr中，ss和pbch的组合被称为同步信号块(ssb)。在局部突发集合(即，ss突发集合)中传送多个ssb。在ss突发集合中，可以在不同的波束中传送多个ssb。局部突发集合内ssb的传送被限制在5ms的窗口内。ss突发集合中可能的ssb时间位置集合取决于参数集(numerology)，在大多数情况下，参数集由频带唯一来标识。ssb周期率可以从值集{5、10、20、40、80、160}ms被配置(其中配置中使用的单位是子帧，其具有1ms的持续时间)。

31、ue不需要以与ssb周期率相同的周期率来执行测量。因此，已经为nr引入了ssb测量时间配置(smtc)。smtc窗口的信令通知ue ue可以用于测量的ssb的定时和周期率。smtc窗口周期率可以从值集{5，10，20，40，80，160}ms配置，匹配可能的ssb周期率。smtc窗口持续时间可以从值集{1，2，3，4，5}ms配置(其中配置中使用的单位是子帧，其具有1ms的持续时间)。

32、ue可以使用相同的射频(rf)模块来测量相邻小区和服务小区中的数据传送。测量间隙允许ue暂停服务小区中的数据传送，并执行相邻小区的测量。测量间隙重复周期率可以从值集{20，40，80，160}ms配置，间隙长度可以从值集{1.5，3，3.5，4，5.5，6，10，20}ms配置。通常，测量间隙长度被配置为大于smtc窗口持续时间，以允许rf重新调谐时间。还引入测量间隙时间提前，以微调测量间隙相对于smtc窗口的相对位置。测量间隙定时提前可以从值集{0，0.25，0.5}ms配置。

33、图2提供了ssb、smtc窗口和测量间隙的图示。

34、3系统信息(si)

35、系统信息向ue提供基本信息，例如小区接入信息和公共无线电资源配置。要求ue在尝试接入小区之前获取该小区的系统信息。

36、系统信息由几个信息块组成。在nr中，系统信息由主信息块(mib)和一个或多个系统信息块(sib)组成。根据信息类型，有几个sib(例如sib1、sib2、……)。

37、也可以按需提供一些系统信息，即，基于来自ue的请求，例如基于随机接入信道(rach)或无线电资源控制(rrc)，因此在接收按需si之前，可出现用于请求按需si的附加延迟。

38、mib以smtc周期率(或ssb周期)在pbch上被传送。smtc周期率可由网络配置，并且它可配置为5、10、20、40、80和160ms之一。mib信息的一个示例是关于何时传送mib的定时信息。mib信息的示例是：

39、·系统帧号(sfn)

40、·ss/pbch块(即ssb)开始位置的一部分，其中mib在ss突发中被传送(剩余的ssb块索引)

41、·ssb块在无线电帧的前半部分或无线电帧的后半部分中被传送(半帧定时)

42、·sib1调度的信息

43、mib传送时间间隔(tti)或mib周期率为80ms。这意味着除了sfn，mib信息可每80ms改变一次。因为sfn每10ms改变一次，所以对应于sfn的信息位取决于传送的sfn而改变。

44、sib1在物理下行链路共享信道(pdsch)上以160ms的周期率(称为sib1传送周期率，或sib1 tti)和160ms内的可变传送重复周期率被传送。sib1的默认传送重复周期率是20ms，但实际传送重复周期率取决于网络实现，这意味着网络可以决定它何时传送sib1。对于ssb和控制资源集(coreset)复用模式1，其中网络同时但以不同的频率传送ssb和sib1，sib1重复传送周期是20ms。对于ssb和coreset复用模式2/3，其中网络在不同的时间传送ssb和sib1，sib1传送重复周期与ssb周期(或smtc周期)相同。sib1包括关于其他sib的可用性和调度(例如，sib到si消息的映射、周期率、si窗口大小)的信息，以及是否仅按需提供一个或多个sib的指示，以及在这种情况下，ue执行si请求所需的配置。传达sib1的pdsch由具有si无线电网络临时标识符(si-rnti)的物理下行链路控制信道(pdcch)来调度。当ue需要获取sib1时，ue在每个可能的sib1传送时机来监测具有si-rnti的pdcch。如果ue发现具有si-rnti的pdcch，则ue解码pdcch中的下行链路控制信息(dci)，并获取pdsch调度信息，例如资源块大小、调制、编码率和冗余版本。

45、诸如sib2或sib3之类的其他系统信息的调度由网络配置，并且调度信息在sib1中用信号通知。按需sib的调度信息可以在ue请求时单独提供。除了sib1之外的sib(即sibx)在pdsch上被传送。每个si消息在周期性出现的时域窗口(称为si窗口或si传送周期率)内被传送。每个si消息与si窗口相关联，并且不同si消息的si窗口不重叠。也就是说，在一个si窗口内，仅传送对应的si消息。si消息可以在si窗口内被传送多次。

46、传达sibx的pdsch由具有si-rnti的pdcch调度。当ue需要获取sibx时，则ue监测具有si-rnti的pdcch，其由pdcch针对si消息的监测时机(即，针对si的pdcch搜索空间)调度。注意，可能在一个si窗口内调度一个或多个pdcch监测时机。如果ue发现了pdcch，则ue解码pdcch中的下行链路控制信息(dci)，并获取pdsch调度信息，例如资源块大小、调制、编码率和冗余版本。

47、4.在空闲/不活动模式下监测寻呼

48、当ue处于空闲/不活动状态时，ue在每个非连续接收(drx)循环监测其传送时机由gnb配置的pdcch。drx循环可以是320ms、640ms、1280ms和2560ms。3gpp rel-17扩展了drx以便能够实现更长的drx周期，称为扩展drx(edrx)。使用edrx，可能将drx循环延长至高达2.91小时。

49、在nr中，寻呼时机与ss突发相关联。有两种可能的方式来复用ssb和寻呼时机(po)。

50、·与po的ssb频域复用(fdmed)

51、·与po的ssb时域复用(tdmed)

52、不同模式的pdcch监测的长度和周期率总结如表2所示。

53、表2.不同模式的pdcch监测的长度和周期率总结

54、

55、寻呼帧(pf)和用于寻呼的po由以下公式确定：pf的sfn由下式确定：

56、(sfn+pf_offset)mod t＝(t divn)*(ue_id modn)

57、index(i_s),指示po的索引，由下式确定：

58、i_s＝floor(ue_id/n)modns

59、如果如3gpp ts 38.331v16.7.0中规定的进行配置，则根据如3gpp ts38.213v17.0.0中规定的pagingsearchspace以及firstpdcch-monitoringoccasionofpo和nrofpdcch-monitoringoccasionperssb-inpo来确定用于寻呼的pdcch监测时机。当针对pagingsearchspace配置了searchspaceid＝0时，用于寻呼的pdcch监测时机与如3gpp ts38.213v17中的条款13中定义的用于rmsi的相同。

60、当为pagingsearchspace配置searchspaceid＝0时，ns为1或2。对于ns＝1，只有一个po从pf中寻呼的第一pdcch监测时机开始。对于ns＝2，po位于pf的前半帧(i_s＝0)或后半帧(i_s＝1)。

61、当针对pagingsearchspace配置了除0之外的searchspaceid时，ue监测第(i_s+1)po。po是一组“s*x”个连续的pdcch监测时机，其中“s”是根据sib1中的ssb-positionsinburst确定的实际传送的ssb的数量，并且x是nrofpdcch-monitoringoccasionperssb-inpo(如果配置的话),或否则等于1。po中用于寻呼的第[x*s+k]pdcch监测时机对应于第k传送的ssb，其中x＝0，1，……，x-1，k＝1，2，……，s。从pf中用于寻呼的第一pdcch监测时机开始，不与ul符号(根据tdd-ul-dl-configurationcommon确定)重叠的用于寻呼的pdcch监测时机从零开始顺序编号。当firstpdcch-monitoringoccasionofpo存在时，第(i_s+1)po的起始pdcch监听时机号为firstpdcch-monitoringoccasionofpo参数的第(i_s+1)值；否则，它等于i_s*s*x。如果x>1，当ue在其po内检测到寻址到p-rnti的pdcch传送时，ue不需要监测该po的后续pdcch监测时机。

62、当ue在小区上处于正常驻留(campednormally)状态或驻留在任何小区(campedon any cell)状态时，ue应尝试检测、同步和监测由服务小区指示的频率内、频率间和无线电接入技术间(rat间)小区。对于频率内和频率间小区，服务小区可不提供明确的邻居列表，而仅提供载波频率信息和带宽信息。ue测量活动也由3gpp ts 38.304v16.7.0中定义的测量规则控制，允许ue限制其测量活动。

63、在空闲/不活动模式下，ue将仅唤醒有限的时间来进行agc重新调谐、监测寻呼时机、执行频率内测量和频率间测量，如图3所示。

64、5.寻呼测量放松

65、5.1服务小区的测量和评估

66、ue应测量服务小区的ss参考信号接收功率(ss-rsrp)和ss参考信号接收质量(ss-rsrq)水平，并且至少每m1*n1 drx循环评估一次在ts 38.304v16.7.0中为服务小区定义的小区选择准则s；其中：

67、如果smtc周期率(tsmtc)>20ms且drx循环≤0.64秒，则m1＝2，

68、否则m1＝1。

69、ue使用至少两个测量来过滤服务小区的ss-rsrp和ss-rsrq测量。在用于过滤的一组测量内，至少两个测量间隔至少drx循环/2。

70、如果ue已经根据表3在nserv连续drx循环中评估出服务小区不满足小区选择准则s，则ue发起由服务小区指示的所有相邻小区的测量，而不管当前限制ue测量活动的测量规则。

71、如果rrc_idle中的ue基于使用在系统信息中指示的频率内、频率间和rat间信息持续10秒的搜索和测量没有发现任何新的合适的小区，则ue发起针对如3gpp ts38.304v16.7.0中定义的所选plmn的小区选择过程。

72、表3：nserv

73、

74、5.2频率内小区的测量和评估

75、无论po和ssb是否出现在相同的时间资源中或者当它们在时间上彼此接近时，ue都不应丢弃po。然而，在这种情况下，在某些条件下，例如当po和ssb相距20ms或更远时，对于drx循环＝0.32秒，测量时间延长1.5倍。

76、表4：tdetect,nr_intra、tmeasure,nr_intra和tevaluate,nr_intra

77、

技术实现思路

1、公开了用于配置用户设备(ue)以执行由卫星节点(本文也称为非陆地网络(ntn)节点)服务或管理的小区传送的参考信号(rs)的测量的方法、设备和计算机可读介质。在一些实施例中，一种由用于无线接入网络的ue执行的方法，该方法包括确定ue是否满足针对rs时机(rso)和信道接收资源(crr)的一个或多个调整的rs时机-信道接收资源接近度(arcp)条件。该方法还包括基于ue是否满足针对rso和crr的所述一个或多个arcp条件来执行一个或多个操作任务。在一些实施例中，执行所述一个或多个操作任务包括使至少一个测量缩放因子适配于测量时间以延长所述测量时间。某些实施例提供了一个或多个技术优势，包括关于灵活性的折衷的增强，以及用于实现特定配置的细节和方法。

2、在一些实施例中，确定ue是否满足针对rso和crr的所述一个或多个arcp条件包括基于一个或多个规则来确定ue是否满足针对rso和crr的所述一个或多个arcp条件。

3、在一些实施例中，所述一个或多个arcp条件包括：(a)rso在时间上与crr重叠或部分重叠的条件，(b)rso和crr之间的时间距离在第一预定或配置阈值内的条件，(c)rso和crr之间的时间距离不大于第二预定或配置阈值的条件，(d)rso的rso开始时间或rso结束时间与crr的crr开始时间或crr结束时间之间的差值(magnitude ofa difference)小于或等于第三预定或配置阈值的条件，或者(e)(a)-(d)中任何两项或更多项的组合。

4、在一些实施例中，基于ue是否满足针对rso和crr的所述一个或多个arcp条件来执行所述一个或多个操作任务包括：如果ue不满足针对rso和crr的所述一个或多个arcp条件，则执行第一组操作任务中的至少一个操作任务；以及如果ue满足针对rso和crr的所述一个或多个arcp条件，则执行第二组操作任务中的至少一个操作任务。在一些实施例中，第二组操作任务包括向网络节点传送关于rso的调整的信息，以及向网络节点传送针对rso和crr、所述一个或多个arcp条件被满足的信息。在一些实施例中，第一组操作任务包括即使rso被调整，也在rso期间执行或继续执行测量，或者在crr期间接收或监测一个或多个信道。在一些实施例中，第二组操作任务包括：(i)在rso期间不执行或不继续执行测量，(ii)在crr期间接收或监测一个或多个信道，(iii)停止调整rso或将rso的调整推迟某个时间段，(iv)取决于crr的类型，使crr期间的信道接收优先于在调整的rso期间执行测量，或反之亦然，(v)使在rso期间执行测量优先于在crr期间接收寻呼，(vi)禁止接收或监测gt数量的连续信道接收资源中的高达g1数量的信道接收资源中的某个信道，(vii)在某个时间段期间，禁止接收或监测高达g1数量的信道接收资源中的某个信道，(viii)适配一个或多个测量要求，(ix)延长ue不能在一个或多个调整的rso中执行的测量的测量时间；或者(x)任务(i)-(ix)中两项或更多项的任何组合。在一些实施例中，在crr期间接收或监测所述一个或多个信道包括接收寻呼或接收系统信息(si)。

5、在一些实施例中，ue基于获得一个或多个规则的第一组操作任务或第二组操作任务。在一些实施例中，所述一个或多个规则包括：(i)即使调整或移位的rso在寻呼时机之前的z1个时间资源内或在寻呼时机之后的z2个时间资源内，ue也接收寻呼，(ii)即使调整或移位的rso与寻呼时机部分或完全重叠，ue也接收寻呼，(iii)即使调整或移位的rso在si接收时机之前的z3个时间资源内或在si接收时机之后的z4个时间资源内，ue也接收系统信息(si)；或者(iv)即使调整或移位的rso与si接收时机部分或完全重叠，ue也接收si。在一些实施例中，调整或移位的rso包括同步信号块(sbb)测量时序配置(smtc)时机。在一些实施例中，si包括主信息块(mib)、系统信息块1(sib1)或其他系统信息块(sib)。

6、在一些实施例中，无线接入网络是非陆地网络(ntn)。

7、还公开了ue的对应实施例。在一些实施例中，ue包括传送器电路和与传送器电路相关联的处理电路。处理电路被配置成使ue确定ue是否满足针对rso和crr的一个或多个arcp条件。处理电路还被配置成基于ue是否满足针对rso和crr的所述一个或多个arcp条件来执行一个或多个操作任务。在一些实施例中，执行所述一个或多个操作任务包括使至少一个测量缩放因子适配于测量时间以延长所述测量时间。

8、在一些其他实施例中，一种其上存储有代码的非暂态计算机可读介质，该代码在被执行时使处理器执行如本文公开的方法。