5GNTN中PRACH大时间偏移TA的估计方法与流程

本发明实施例涉及5g ntn，特别涉及一种5g ntn中prach大时间偏移ta的估计方法。

背景技术：

1、随着通信技术的不断发展，3gpp提出了5g ntn双向卫星通信技术的概念，该技术支持终端与卫星建立连接和通信，旨在地面网络设备无法普及的地方进一步增加5g通信的覆盖范围。

2、基站与终端相连首先就要进行随机接入，在随机接入过程中，基站需要根据终端发送的随机接入前导码preamble计算ta(timing advance，定时提前量)，以使终端提前ta时间量进行上行传输，来与基站进行正确的信息交互。

3、然而，由于当前地面基站与终端距离较近，信道环境相对简单，时延较小，现有的prach(physical random access channel，物理随机接入信道)的ta值估计范围较小，只在一个symbol符号(5g无线帧中的一个时间单位)内，无法满足5g ntn长距离、大时延的应用场景，强加应用可能会造成ta估计不准确，无法完成后续的随机接入，导致接入失败。

4、因此，亟需一种5g ntn中prach大时间偏移ta的估计方法。

技术实现思路

1、为了解决现有的ta估计方法应用至5g ntn技术中会导致ta估计不准确的问题，本发明实施例提供了一种5g ntn中prach大时间偏移ta的估计方法。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种5g ntn中prach大时间偏移ta的估计方法，应用于5g ntn基站系统，包括：

3、接收目标终端在各符号发来的时域信号后，对所述时域信号做快速傅里叶变换，以将每个符号的频域数据分别与本地信号进行相关性计算，并分别对每一个相关性计算结果做逆傅里叶变换，得到每一个符号的功率时延谱；其中，每一个符号发来的时域信号均为随机接入前导码，所述本地信号是基于所述目标终端预先发来的前导码id获取的；

4、将所有符号的功率时延谱叠加，将叠加后的峰值位置作为符号内ta值；

5、确定每一个符号的功率时延谱的平均功率和所有符号的功率时延谱的平均功率，以计算prach检测的第一门限值；

6、基于所述第一门限值、各符号的功率时延谱和每一个符号的功率时延谱的平均功率，确定无信号符号的数量和prach检测的第二门限值；

7、利用所述第二门限值和每一个符号的功率时延谱，对无信号符号的数量进行修正，得到修正后的无信号符号的数量，以确定符号外ta值，将所述符号内ta值和所述符号外ta值相加，得到ta估计结果。

8、第二方面，本发明实施例还提供了一种基于本说明书任一实施例所述方法的估计装置，设置于5g ntn基站系统，装置包括：

9、接受单元，用于接收目标终端在各符号发来的时域信号后，对所述时域信号做快速傅里叶变换，以将每个符号的频域数据分别与本地信号进行相关性计算，并分别对每一个相关性计算结果做逆傅里叶变换，得到每一个符号的功率时延谱；其中，每一个符号发来的时域信号均为随机接入前导码，所述本地信号是基于所述目标终端预先发来的前导码id获取的；

10、叠加单元，用于将所有符号的功率时延谱叠加，将叠加后的峰值位置作为符号内ta值；

11、计算单元，用于确定每一个符号的功率时延谱的平均功率和所有符号的功率时延谱的平均功率，以计算prach检测的第一门限值；

12、确定单元，用于基于所述第一门限值、各符号的功率时延谱和每一个符号的功率时延谱的平均功率，确定无信号符号的数量和prach检测的第二门限值；

13、修正单元，用于利用所述第二门限值和每一个符号的功率时延谱，对无信号符号的数量进行修正，得到修正后的无信号符号的数量，以确定符号外ta值，将所述符号内ta值和所述符号外ta值相加，得到ta估计结果。

14、第三方面，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例所述的方法。

15、第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。

16、本发明实施例提供了一种5g ntn中prach大时间偏移ta的估计方法，通过分别对符号内ta值和符号外ta值进行估计，能够支持prach跨symbol符号的ta估计，可在长距离造成的大时延场景下准确估计出ta，使终端能够有效进行后续的随机接入。

技术特征：

1.一种5g ntn中prach大时间偏移ta的估计方法，其特征在于，应用于5g ntn基站系统，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定每一个符号的功率时延谱的平均功率和所有符号的功率时延谱的平均功率，以计算prach检测的第一门限值，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于prach检测的门限值服从卡方分布的规律，利用所有符号的功率时延谱的平均功率计算prach检测的第一门限值，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一门限值、各符号的功率时延谱和每一个符号的功率时延谱的平均功率，确定无信号符号的数量和prach检测的第二门限值，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二门限值是通过如下公式计算的：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二门限值和每一个符号的功率时延谱，对无信号符号的数量进行修正，得到修正后的无信号符号的数量，以确定符号外ta值，包括：

7.一种基于权利要求1-6中任一所述方法的估计装置，其特征在于，设置于5g ntn基站系统，包括：

8.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结
本发明涉及5G NTN技术领域，特别涉及一种5G NTN中PRACH大时间偏移TA的估计方法。方法包括：接收目标终端在各符号发来的时域信号后，对时域信号做快速傅里叶变换，将每个符号的频域数据分别与本地信号进行相关性计算，利用相关性计算结果得到每一个符号的功率时延谱；将所有符号的功率时延谱叠加，得到符号内TA值；接着计算PRACH检测的第一门限值；基于第一门限值、各符号的功率时延谱和每一个符号的功率时延谱的平均功率，确定无信号符号的数量和PRACH检测的第二门限值；利用第二门限值，对无信号符号的数量进行修正，以得到TA估计结果。本方案，可在长距离造成的大时延场景下准确估计出TA。

技术研发人员：林彬彬,彭媛媛,陈明
受保护的技术使用者：北京星移联信科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22