定时提前量的更新方法、终端设备、芯片系统和介质与流程

本技术属于卫星通信领域，尤其涉及一种定时提前量的更新方法、终端设备、芯片系统和介质。

背景技术：

1、卫星通信等非地面通信网络（non-terrestrial networks，ntn）具有全球覆盖、远距离传输、组网灵活、部署方便和不受地理条件限制等显著优点，已经被广泛应用于海上通信、定位导航、抗险救灾、科学实验、视频广播和对地观测等多个领域。地面网络和卫星网络等相互融合，取长补短，共同构成全球无缝覆盖的海、陆、空、天、地一体化综合通信网，满足用户无处不在的多种业务需求。

2、在卫星通信系统中，由于卫星移动速度快以及星地通信传播距离大的特点，地面终端的上行定时提前量（time advance，ta）可能会发生时间偏差，从而引起载波间干扰（inter-carrier interference，ici），甚至是多用户间的干扰，从而降低系统的解调性能。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种定时提前量的更新方法、终端设备、芯片系统和介质，可以提高定时提前量的更新效率，同时减少信令开销。

2、第一方面，提供了一种定时提前量的更新方法，该方法包括：终端设备确定时间偏差，然后根据时间偏差以及第一定时提前量，确定第二定时提前量。其中，该时间偏差为第一下行信道在时域的起始位置相较于第二下行信道在时域的起始位置的偏差值，第一下行信道为当前时刻终端设备的下行接收信道，第二下行信道为终端设备与卫星基站通过第一定时提前量完成上下行同步时的终端设备的下行接收信道，第一定时提前量为终端设备当前使用的定时提前量。在确定第二定时提前量之后，终端设备根据第二定时提前量向卫星基站进行上行传输。

3、在上述方案中，终端设备可以自行更新定时提前量，不需要卫星基站下发定时提前命令（timing advance command，tac）来更新定时提前量，既可以提高定时提前量的更新效率，又可以减少信令开销。具体地，终端设备以第二下行信道在时域的起始位置作为基准点，因为第二下行信道是终端设备和卫星基站完成上下行同步时的下行接收信道，此时上下行对齐。随着时间的推移，终端设备的下行信道会产生时间偏差。终端设备可以将当前的第一下行信道在时域的起始位置作为同步点，与上述基准点进行比较，以确定该时间偏差。进一步地，终端设备可以根据第一定时提前量和该时间偏差，自行将当前定时提前量更新为第二定时提前量。在该方案中，第一定时提前量对终端设备来说本身就是已知的，因此终端设备仅需基于下行接收信道确定时间偏差即可，不需要从网络设备获取额外的信息（如星历信息），即可自行完成定时提前量的更新。

4、相较于由卫星基站或其他网络设备更新定时提前量并通知终端设备的方案，本技术中的方案能够更加方便快捷地进行定时提前量的更新，因为终端设备和卫星基站（或其他网络设备）之间会有一定的传输时延，由卫星基站通过下行信令通知终端设备更新定时提前量，不仅会造成额外的信令开销，效率还比较低。

5、另一方面，在卫星通信场景下，传输时延比较大，终端设备接收到卫星基站发送的新的定时提前量时，可能已经过了一段时间，即定时提前量的有效时间会受到影响。

6、又一方面，一个卫星通常要为多个终端设备进行服务，随着卫星的高速移动，可能会出现大量终端设备的定时提前量需要频繁更新的情况，这会占用卫星基站比较多的资源。而将定时提前量更新的任务分散到各个终端设备，可以减少卫星基站侧的资源消耗，而对于每一个终端设备而言，仅需要跟踪和更新自身的定时提前量即可，所消耗的资源可忽略不计。

7、综上，本技术实施例提供的上述方案中，终端设备使用自身已知的信息即可自行完成定时提前量的更新，可以提高定时提前量的更新效率，减少终端设备和卫星基站之间的信令开销，还可以提高定时提前量的有效时间，以及减少网络侧的资源消耗。

8、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，终端设备根据时间偏差以及第一定时提前量，确定第二定时提前量，包括：终端设备确定上下行传输偏差，上下行传输偏差为终端设备通过第一下行信道接收到下行信号的时刻，与终端设备下一次发送上行信号的时刻之间的时间差；根据上下行传输偏差、时间偏差以及第一定时提前量，确定第二定时提前量。

9、基于上述方案，上下行传输偏差指的是上行传输和下行传输之间的时间差，如果终端设备在接收到下行信号之后立刻进行上行传输，则该上行传输偏差为0；如果终端设备在接收到下行信号之后等待了一段时间才进行上行传输，则该上下行传输偏差为该等待的时间。由于卫星在上下行传输偏差对应的这段时间内的移动有可能导致新的定时提前量又失效了，因此在确定第二定时提前量的时候，考虑上下行传输偏差的影响，可以提高计算得到的第二定时提前量的准确度。

10、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，根据上下行传输偏差、时间偏差以及第一定时提前量，确定第二定时提前量，包括：在上下行传输偏差小于或等于第一阈值的情况下，确定第二定时提前量为第一定时提前量和时间偏差的和。

11、基于上述方案，终端设备可以自行确定上下行传输偏差，并在上下行传输偏差比较小（小于或等于第一阈值）的时候，忽略上下行传输偏差的影响，仅需要对第一定时提前量补偿时间偏差的值，便可得到更新之后的第二定时提前量。这种实现方式考虑了上下行传输偏差对定时提前量的影响，但并不是只要存在上下行传输偏差就要对定时提前量作相应的补偿，而是在上下行传输偏差小于预设的第一阈值的情况下，忽略上下行传输偏差的影响，这样可以减少计算的复杂度，降低资源消耗。

12、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，在上下行传输偏差小于或等于第一阈值的情况下，确定第二定时提前量为第一定时提前量和时间偏差的和，包括：在上下行传输偏差小于或等于第一阈值，且时间偏差大于或等于第二阈值的情况下，确定第二定时提前量为第一定时提前量和时间偏差的和。

13、基于上述方案，终端设备并不是每一次计算得到一个时间偏差之后都要更新第一定时提前量。因为有可能在一个计算周期内，卫星基站和终端设备之间的传输时延变化较小，此时定时提前量的变化量可能没有达到更新要求，因此可以暂时不更新定时提前量，以减少资源消耗。而相反地，如果在一个计算周期内，卫星基站和终端设备之间的传输时延变化较大，导致定时提前量的变化量达到了更新要求，此时需要将第一定时提前量更新为第二定时提前量。在本技术实施例提供的方案中，可以通过时间偏差的大小来衡量是否需要更新定时提前量，一方面时间偏差是终端设备已经计算得到的值，不需要额外的计算流程，另一方面，时间偏差可以用来表征传输时间的变化量或定时提前量的变化量。

14、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，根据上下行传输偏差、时间偏差以及第一定时提前量，确定第二定时提前量，包括：在上下行传输偏差大于第一阈值的情况下，确定第二定时提前量为第一定时提前量、时间偏差以及定时提前量偏差的和，定时提前量偏差为上下行传输偏差导致的终端设备的定时提前量的偏差值。

15、基于上述方案，在上下行传输偏差大于第一阈值的情况下，需要考虑上下行传输偏差对定时提前量的影响，此时确定该第二定时提前量为该第一定时提前量、该时间偏差以及定时提前量偏差的和，该定时提前量偏差为该上下行传输偏差导致的该终端设备的定时提前量的偏差值。即通过对原定时提前量（即第一定时提前量）补偿上下行偏差（即时间偏差）以及上下行传输偏差引起的定时提前量的偏差（即定时提前量偏差）得到新的定时提前量（即第二定时提前量）。

16、在该实现方式中，终端设备可以自行确定上下行传输偏差，并在上下行传输偏差比较大（大于第一阈值）的情况下，考虑上下行传输偏差对定时提前量的影响，既需要对第一定时提前量补偿时间偏差的值，还需要补偿上下行传输偏差所引起的定时提前量偏差，这样才能得到更新之后的第二定时提前量。这种实现方式考虑了上下行传输偏差对定时提前量的影响，并在更新定时提前量的时候额外补偿上下行传输偏差所引起的定时提前量偏差这样可以提高计算得到的定时提前量的精确度，提高更新之后的定时提前量的有效时间。

17、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，在上下行传输偏差大于第一阈值的情况下，确定第二定时提前量为第一定时提前量、时间偏差以及定时提前量偏差的和，包括：在上下行传输偏差大于第一阈值，且时间偏差与定时提前量偏差的和大于或等于第三阈值的情况下，确定第二定时提前量为第一定时提前量、时间偏差以及定时提前量偏差的和。

18、基于上述方案，由于新的定时提前量的大小受第一定时提前量、时间偏差以及定时提前量偏差的影响，因此，终端设备除了判断上下行传输偏差是否小于或等于第一阈值外，还可以判断时间偏差和定时提前量偏差的和是否大于或等于第三阈值，因为时间偏差和定时提前量偏差的和代表了定时提前量的变化量。在上下行传输偏差大于该第一阈值，且该时间偏差与该定时提前量偏差的和大于或等于第三阈值的情况下，才触发定时提前量的更新。通过这种方式可以减少定时提前量的更新次数，减少资源消耗。

19、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，方法还包括：根据第三定时提前量、第四定时提前量和上下行传输偏差确定定时提前量偏差，第三定时提前量为终端设备在当前计算周期内确定的时间偏差与第一定时提前量的和，第四定时提前量为上一计算周期内确定的时间偏差与第五定时提前量的和，第五定时提前量为终端设备在上一计算周期内使用的定时提前量，每个计算周期用于计算一次时间偏差，相邻计算周期的时间间隔相同。

20、基于上述方案，定时提前量偏差是上下行传输偏差导致的该终端设备的定时提前量的偏差值，或者说是在上下行传输偏差对应的时间段内，由于卫星移动导致的定时提前量产生的偏差。因此可以认为定时提前量偏差的大小取决于上行传输偏差的大小，以及定时提前量的变化速率，上行传输偏差值越大、定时提前量的变化速率越高则定时提前量偏差越大。由于上行传输偏差的值已经确定，因此如何衡量定时提前量的变化速率是确定定时提前量偏差的关键。在上述实现方案中，根据第三定时提前量、第四定时提前量和上下行传输偏差确定该定时提前量偏差。具体地，可以基于第三定时提前量和第四定时提前量之间的差值，以及计算周期的大小，估算出定时提前量的变化速率，然后先可以估算定时提前量偏差。通过这种方式，可以由终端设备在每个计算周期内依次迭代计算定时提前量的偏差，不需要从网络侧获取额外的数据，提高了定时提前量的更新效率。

21、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，第三定时提前量、第四定时提前量、上下行传输偏差、定时提前量偏差满足以下关系：；其中，表示定时提前量偏差，表示第三定时提前量，表示第四定时提前量，表示相邻计算周期的时间间隔，表示上下行传输偏差。

22、结合第一方面，在第一方面的某些可能的实现方式中，在终端设备根据第二定时提前量向卫星基站进行上行传输之前，方法还包括：终端设备向卫星基站上报第二定时提前量。

23、通过向基站上报第二定时提前量，终端设备可以辅助卫星基站配置新的定时提前量。

24、第二方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器，该存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，使得终端设备实现如上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

25、第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

26、第四方面，提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

27、第五方面，提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，该处理器与存储器耦合，该处理器执行存储器中存储的计算机程序，以实现上述第一方面任一项所述的方法。

28、其中，芯片系统可以是单个芯片或者，多个芯片组成的芯片模组。

29、可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。