Timing tracking in non-terrestrial network

Abstract

An apparatus configured to generate, for transmission to a user equipment (UE), a Synchronization Signal Block (SSB) / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms and trigger or schedule an uplink (UL) transmission (Tx) for the UE. The apparatus may trigger or schedule the UL Tx within 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH.

Description

Timing Tracking in a Non-Terrestrial NetworkTechnical Field

[0001] The present disclosure generally relates to wireless communication, and in particular, to timing tracking in a non-terrestrial network.Background

[0002] A user equipment (UE) may establish a connection to at least one of multiple different networks or types of networks. For example, the UE may use a non-terrestrial network (NTN) to access a radio access network (RAN) and public land mobile network (PLMN) . The term NTN refers to a network utilizing non-terrestrial components (e.g., one or more satellites) for network access.Summary

[0003] Some example embodiments are related to an apparatus having processing circuitry configured to generate, for transmission to a user equipment (UE) , a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms and trigger or schedule an uplink (UL) transmission (Tx) for the UE.

[0004] Other example embodiments are related to an apparatus having processing circuitry configured to process, based on signaling from a non-terrestrial network (NTN) component, a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms, process, based on signaling from the NTN component, an indication of a triggered or scheduled uplink (UL) transmission  (Tx) and determine a downlink (DL) reference timing to be used for the UL Tx.

[0005] Still further example embodiments are related to an apparatus having processing circuitry configured to process, based on signaling from a non-terrestrial network (NTN) component, a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms, process, based on signaling from the NTN component, an indication of a triggered or scheduled uplink (UL) transmission (Tx) that occurs more than 160 ms after a last SSB / PBCH and determine a downlink (DL) reference timing to be used for the UL Tx based on a DL reference timing for a last UL Tx.Brief Description of the Drawings

[0006] Fig. 1 shows an example network arrangement according to various example embodiments.

[0007] Fig. 2 shows an example user equipment (UE) according to various example embodiments.

[0008] Fig. 3 shows an example base station according to various example embodiments.

[0009] Fig. 4 shows an example non-terrestrial network (NTN) architecture according to various example embodiments.

[0010] Fig. 5 shows an example timing diagram when a network configures a tracking reference signal (TRS) at least 160 ms before an uplink (UL) transmission according to various example embodiments.

[0011] Fig. 6 shows an example timing diagram when a network configures a UL transmission within 160 ms of a Synchronization Signal Block (SSB) transmission according to various example embodiments.

[0012] Fig. 7 shows an example timing diagram when a network configures random access channel (RACH) occasions (ROs) within 160 ms of a Synchronization Signal Block (SSB) transmission according to various example embodiments.

[0013] Fig. 8 shows an example timing diagram when a network is prevented from opening a reception window for a RACH transmission from a UE according to various example embodiments.

[0014] Fig. 9 shows an example method for determining DL reference timing based on a mobility state of the UE according to various example embodiments.

[0015] Fig. 10 shows an example table that includes extended reception windows when SSB periodicity is greater than 160 ms according to various example embodiments.

[0016] Fig. 11 shows an example timing diagram where a last available UL transmission timing is used to determine the downlink reference timing for a current UL transmission according to various example embodiments.Detailed Description

[0017] The example embodiments may be further understood with reference to the following description and the related appended drawings, wherein like elements are provided with the same  reference numerals. The example embodiments are related to operations performed by a user equipment (UE) or a network component in a non-terrestrial network (NTN) . Specifically, the operations relate to a UE determining a downlink (DL) reference timing for an uplink (UL) transmission when a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) has a periodicity greater than 160 ms.

[0018] The example embodiments are described with regard to a user equipment (UE) . However, reference to a UE is merely provided for illustrative purposes. The example embodiments may be utilized with any electronic component that may establish a connection to a network and is configured with the hardware, software, and / or firmware to exchange information and data with the network. Therefore, the UE as described herein is used to represent any appropriate electronic component.

[0019] The example embodiments are also described with regard to a Fifth Generation (5G) New Radio (NR) network. However, reference to 5G NR is merely provided for illustrative purposes. The example embodiments may be utilized with any appropriate type of network that may establish a connection to a UE and exchange information and data with the UE (e.g., 5G-Advanced networks, 6G networks, etc. ) .

[0020] The example embodiments are further described with regard to a 5G NR network integrated with an NTN utilizing one or more satellites to provide UE access to the 5G NR radio access network (RAN) . A satellite-based NTN may be deployed by a public land mobile network (PLMN) and may be further integrated with a terrestrial network (TN) of the PLMN. Throughout this description, the non-terrestrial component is generally  described as a satellite. However, any reference to a satellite is only for illustrative purposes and the example embodiments may apply to other types of non-terrestrial components, e.g., airplanes, unmanned aerial vehicles (UAVs) , etc.

[0021] Because of the large number of footprints a satellite may serve and the limited number of transmission (Tx) beams the satellite may use at one time, there may be scenarios where the SSB / PBCH periodicity is greater than 160 ms. If a UE attempts to use an SSB / PBCH that was transmitted longer than 160 ms ago as a DL reference timing for a UL Tx, the timing error of the UL Tx may be unacceptable large, e.g., due to oscillator drift and a time shift associated with UE mobility.

[0022] The example embodiments provide operations that may be performed at the UE or at the network (e.g., satellite) to determine the DL reference timing in this scenario, e.g., SSB / PBCH periodicity greater than 160 ms. On the network side, these operations may include scheduling restrictions placed on the network, transmitting tracking reference signals by the network, closing reception windows by the network and extending reception windows by the network. On the UE side, these operations may include determining a mobility state for the UE, determining the DL reference timing based on the mobility state, SSB / PBCH or tracking reference signal and determining the DL reference timing based on a previous UL transmission and a UE specific timing advance. Each of the example embodiments will be discussed in greater detail below.

[0023] Fig. 1 shows an example network arrangement 100 according to various example embodiments. The example network arrangement 100 includes a UE 110. The UE 110 may be any type of  electronic component that is configured to communicate via a network, e.g., mobile phones, tablet computers, desktop computers, smartphones, phablets, embedded devices, wearables, Internet of Things (IoT) devices, etc. the example of a single UE 110 is merely provided for illustrative purposes. An actual network arrangement may include any number of UEs being used by any number of users.

[0024] The UE 110 may be configured to communicate with one or more networks. In the example of the network arrangement 100, the network with which the UE 110 may wirelessly communicate is a 5G NR RAN 120. However, the UE 110 may also communicate with other types of networks (e.g., Sixth Generation (6G) networks, 5G advanced networks, 5G cloud RAN, a next generation RAN (NG-RAN) , a long-term evolution (LTE) RAN, a legacy cellular network, a wireless local area network (WLAN) , etc. ) and the UE 110 may also communicate with networks over a wired connection. With regard to the example embodiments, the UE 110 may establish a connection with the 5G NR RAN 120. Therefore, the UE 110 may have at least a 5G NR chipset to communicate with the NR RAN 120.

[0025] The 5G NR RAN 120 may be a portion of a PLMN that may be deployed by a network carrier (e.g., Verizon, AT&T, T-Mobile, etc. ) . The 5G NR RAN 120 may include, for example, nodes or base stations (Node Bs, eNodeBs, HeNBs, eNBS, gNBs, gNodeBs, macrocells, microcells, small cells, femtocells, etc. ) that are configured to send and receive traffic from UEs that are equipped with the appropriate cellular chip set.

[0026] In the example network arrangement 100, the 5G NR RAN 120 includes a base station (e.g., gNB 120A) that may be in a  terrestrial network (TN) deployment or a non-terrestrial network (NTN) deployment. For example, a satellite-based system may be integrated with the 5G NR RAN 120 to provide network access to the UE 110 in the NTN deployment and the base station may, in some cases, be located on a non-terrestrial component, e.g., a satellite. An example NTN network architecture will be described in greater detail below with reference to Fig. 4.

[0027] The UE 110 may connect to the 5G NR-RAN 120 via the gNB 120A. Any association procedure may be performed for the UE 110 to connect to the 5G NR-RAN 120. For example, as discussed above, the 5G NR-RAN 120 may be associated with a particular cellular provider where the UE 110 and / or the user thereof has a contract and credential information (e.g., stored on a SIM card) . Upon detecting the presence of the 5G NR-RAN 120, the UE 110 may transmit the corresponding credential information to associate with the 5G NR-RAN 120. More specifically, the UE 110 may associate with a specific node (e.g., the gNB 120A) . However, as mentioned above, reference to the 5G NR-RAN 120 is merely for illustrative purposes and any appropriate type of RAN may be used.

[0028] In addition to the 5G NR RAN 120, the network arrangement 100 also includes a cellular core network 130, the Internet 140, an IP Multimedia Subsystem (IMS) 150, and a network services backbone 160. The cellular core network 130 may be considered to be the interconnected set of components that manages the operation and traffic of the cellular network. The cellular core network 130 also manages the traffic that flows between the cellular network and the Internet 140.

[0029] The IMS 150 may be generally described as an architecture for delivering multimedia services to the UE 110 using the IP protocol. The IMS 150 may communicate with the cellular core network 130 and the Internet 140 to provide the multimedia services to the UE 110. The network services backbone 160 is in communication either directly or indirectly with the Internet 140 and the cellular core network 130. The network services backbone 160 may be generally described as a set of components (e.g., servers, network storage arrangements, etc. ) that implement a suite of services that may be used to extend the functionalities of the UE 110 in communication with the various networks.

[0030] Fig. 2 shows an example UE 110 according to various example embodiments. The UE 110 will be described with regard to the example network arrangement 100 of Fig. 1. The UE 110 may include a processor 205, a memory arrangement 210, a display device 215, an input / output (I / O) device 220, a transceiver 225 and other components 230. The other components 230 may include, for example, an audio input device, an audio output device, a power supply, a data acquisition device, ports to electrically connect the UE 110 to other electronic devices, etc.

[0031] The processor 205 may be configured to execute a plurality of engines of the UE 110. For example, the engines may include an NTN DL reference timing engine 235. The NTN DL reference timing engine may perform various operations related to the example embodiments introduced herein. For example, the NTN DL reference timing engine 235 may determine a mobility state for the UE, determine the DL reference timing based on the mobility state, SSB / PBCH or tracking reference signals and determine the DL reference timing based on a previous UL  transmission and a UE specific timing advance. These and other operations are described in greater detail below.

[0032] The above referenced engine 235 being an application (e.g., a program) executed by the processor 205 is merely provided for illustrative purposes. The functionality associated with the engine 235 may also be represented as a separate incorporated component of the UE 110 or may be a modular component coupled to the UE 110, e.g., an integrated circuit with or without firmware. For example, the integrated circuit may include input circuitry to receive signals and processing circuitry to process the signals and other information. The engine may also be embodied as one application or separate applications. In addition, in some UEs, the functionality described for the processor 205 is split among two or more processors such as a baseband processor and an applications processor. The example embodiments may be implemented in any of these or other configurations of a UE.

[0033] The memory arrangement 210 may be a hardware component configured to store data related to operations performed by the UE 110. The display device 215 may be a hardware component configured to show data to a user while the I / O device 220 may be a hardware component that enables the user to enter inputs. The display device 215 and the I / O device 220 may be separate components or integrated together such as a touchscreen.

[0034] The transceiver 225 may be a hardware component configured to establish a connection with the 5G NR-RAN 120, an LTE-RAN (not pictured) , a legacy RAN (not pictured) , a WLAN (not pictured) , etc. Accordingly, the transceiver 225 may operate on  a variety of different frequencies or channels (e.g., set of consecutive frequencies) . The transceiver 225 includes circuitry configured to transmit and / or receive signals (e.g., control signals, data signals) . Such signals may be encoded with information implementing any one of the methods described herein. The processor 205 may be operably coupled to the transceiver 225 and configured to receive from and / or transmit signals to the transceiver 225. The processor 205 may be configured to encode, decode and / or process signals (e.g., signaling from a base station of a network) for implementing any one of the methods described herein.

[0035] Fig. 3 shows an example base station 300 according to various example embodiments. The base station 300 may represent the gNB 120A or any other type of access node through which the UE 110 may establish a connection and manage network operations.

[0036] The base station 300 may include a processor 305, a memory arrangement 310, an input / output (I / O) device 315, a transceiver 320, and other components 325. The other components 325 may include, for example, an audio input device, an audio output device, a battery, a data acquisition device, ports to electrically connect the base station 300 to other electronic devices and / or power sources, antenna elements, antenna panels, etc.

[0037] The processor 305 may be configured to execute a plurality of engines for the base station 300. For example, the engines may include an NTN DL timing reference configuration engine 330. The NTN DL timing reference configuration engine 330 may perform various operations related to the example embodiments. These operations may include but are not limited  configuring the UE with UL transmissions based on scheduling restrictions related to SSB / PBCH periodicity greater than 160 ms, transmitting tracking reference signals to compensate for the longer SSB / PBCH periodicity, closing a reception window to ensure UL transmissions with unacceptable errors are not received and extending reception windows when the longer SSB / PBCH periodicity does not adversely affect the UL timing error. These and other operations are described in greater detail below.

[0038] The above noted engine 330 being an application (e.g., a program) executed by the processor 305 is only an example. The functionality associated with the engine 330 may also be represented as a separate incorporated component of the base station 300 or may be a modular component coupled to the base station 300, e.g., an integrated circuit with or without firmware. For example, the integrated circuit may include input circuitry to receive signals and processing circuitry to process the signals and other information. In addition, in some base stations, the functionality described for the processor 305 is split among a plurality of processors (e.g., a baseband processor, an applications processor, etc. ) . The example embodiments may be implemented in any of these or other configurations of a base station.

[0039] The memory arrangement 310 may be a hardware component configured to store data related to operations performed by the base station 300. The I / O device 315 may be a hardware component or ports that enable a user to interact with the base station 300.

[0040] The transceiver 320 may be a hardware component configured to exchange data with the UE 110 and any other UEs in the network arrangement 100. The transceiver 320 may operate on a variety of different frequencies or channels (e.g., set of consecutive frequencies) . Therefore, the transceiver 320 may include one or more components to enable the data exchange with the various networks and UEs. The transceiver 320 includes circuitry configured to transmit and / or receive signals (e.g., control signals, data signals) . Such signals may be encoded with information implementing any one of the methods described herein. The processor 305 may be operably coupled to the transceiver 320 and configured to receive from and / or transmit signals to the transceiver 320. The processor 305 may be configured to encode, decode and / or process signals (e.g., signaling from a UE) for implementing any one of the methods described herein.

[0041] Fig. 4 shows an example non-terrestrial network (NTN) architecture 400 according to various example embodiments. An NTN may relate to any network using non-terrestrial components, such as satellites, airplanes, unmanned aerial vehicles (UAVs) , etc., to provide network services to a user terminal.

[0042] The NTN architecture 400 represents a network arrangement including one or more satellites, which in this example shows a satellite 410 that is integrated with a radio access network (RAN) 440. The RAN 440 may be, for example, the 5G NR RAN 120 described above with respect to Fig. 1. The NTN architecture 400 includes a gateway 430 connecting the RAN 440 with the NTN components. In the NTN architecture 400 of Fig. 4, the gateway 430 and the satellites 410 communicates via feeder  links 412. In some NTN deployments, satellites may be served by several gateways simultaneously.

[0043] The satellite 410 provide network services to a UE 110 via a service link (not shown) . The satellite 410 and the RAN 420 may implement either a transparent payload or a regenerative payload. A transparent payload refers to an arrangement where the satellite 410 receives signals and transmits an amplified version of the signal, with a frequency conversion. For example, the satellite 410 may receive uplink communications from the UE 110 on service link frequencies and transmit an amplified version of the signal to the gateway 430 on feeder link frequencies or may receive downlink communications via the gateway 430 on feeder link frequencies and transmit an amplified version of the signal to the UE 110 on service link frequencies. A regenerative payload refers to an arrangement where the satellite 410 acts as a distributed unit (DU) or a base station (e.g., a gNB) , wherein received signals are regenerated with signal-processing techniques (e.g., demodulation, decoding, switching, encoding, modulation, etc. ) before being re-transmitted.

[0044] The example NTN architecture 400 shown in Fig. 4 is not intended to limit the example embodiments in any way. NTNs may be integrated with the 5G NR RAN and / or other networks in any one of a variety of manners. For example, a typical satellite-based NTN may comprise a low earth orbit (LEO) constellation including an array of satellites and gateways with broad interconnectivity via ground-to-ground station (G2G) links, satellite-to-satellite (S2S) links, ground-to-satellite (G2S) links, and satellite-to-ground (S2G) links. Other types of  satellite-based NTNs include geostationary-orbiting (GEO) satellites or medium-earth-orbiting (MEO) satellites.

[0045] The different types of NTNs each have respective strengths and weaknesses and may be deployed in a variety of scenarios, depending on the goal to be achieved, e.g., broad coverage across a large region, concentrated coverage in an urban environment or along a highly trafficked route, etc. Thus, the NTN architecture 400 described in Fig. 4 is merely provided for illustrative purposes. The example embodiments may apply to any of these or other configurations of an NTN.

[0046] A satellite such as the satellite 410 may only support a limited number of transmission (Tx) beams at one time instant. However, there may be thousands of footprints that are served by the satellite. For example, a satellite may support 32 simultaneous Tx beams but the satellite may be serving 1000 beam footprints. Thus, the satellite may perform a beam hopping operation where one beam services multiple footprints. However, the hopping operation only allows one footprint to be served by the particular beam at one time instance. Thus, in this example, a first Tx beam of the satellite may serve a first footprint at a first time, the first Tx beam of the satellite may serve a second footprint at a second time, the first Tx beam of the satellite may serve a third footprint at a third time, etc., until all the footprints served by the first Tx beam are serviced. This may result in the periodicity of Synchronization Signal Blocks (SSBs) or a Physical Broadcast Channel (PBCH) being extended for a UE in any one of the footprints, e.g., the UE may have to wait longer for the SSB / PBCH transmissions.

[0047] A UE may use the SSB for timing tracking with the network for initial uplink (UL) transmissions, e.g., the SSB is a downlink (DL) reference timing for the UL transmissions. The UE is required by standards (e.g., 3GPP standards) to have an initial UL transmission (Tx) timing error be less than a specified value, ±Te_NTN. The value of Te_NTN is set by standard, e.g., for Frequency Range 1 (FR1) and FR2. When the SSB periodicity is less than or equal to 160 ms, the Te_NTN is satisfied. However, when the SSB periodicity is greater than 160 ms, the current Te_NTN may not be satisfied. For example, an oscillator of the UE may drift and this drift may cause a larger error when allowed to drift for greater than 160 ms. In another example, the UE may be in a mobility state and the movement may be large enough to cause a time shift resulting in an error greater than Te_NTN when the SSB was receiver more than 160 ms ago.

[0048] The example embodiments describe scenarios where the SSB / PBCH periodicity is 320 ms. However, the example embodiments may apply to any scenario where the SSB / PBCH periodicity is greater than 160 ms, e.g., 320 ms, 640 ms, etc. Furthermore, the example embodiments are described with reference to SSBs. However, the example embodiments may apply to any reference signal (RS) used by the UE to align a timing with the network.

[0049] In some example embodiments, when the SSB periodicity is greater than 160 ms, a Tracking Reference Signal (TRS) transmitted by the network may be used as the DL reference by a UE. A TRS is a reference signal used for beam management including time and frequency tracking.

[0050] In one option, the UE may determine if a TRS or an SSB was available to the UE in the last 160ms. If such an SSB or TRS is available to the UE, the UE may use the timing of the SSB or TRS as the DL reference timing for the next uplink (UL) transmission. This use of an SSB or TRS in the previous 160 ms allows the UE to satisfy the Te_NTN requirement for an initial transmission. In this option, the network may be configured to configure the UE with at least one TRS if an SSB is not in the 160ms window before the UL transmission, or trigger / schedule the UL transmission in the 160 ms after the SSB or trigger / schedule the UL transmission in 160ms after TRS. This option is further described with reference to Figs. 5 and 6.

[0051] Fig. 5 shows an example timing diagram 500 when a network configures a tracking reference signal (TRS) at least 160 ms before an uplink (UL) transmission according to various example embodiments. The timing diagram shows an example of signaling between a UE and an NTN component, e.g., the UE 110 and satellite 410 of Fig. 4.

[0052] In this example, the SSB periodicity is 320 ms, e.g., greater than 160 ms. Thus, as shown in Fig. 5, the SSBs 510 and 520 are transmitted by the satellite 410 at a periodicity of 320 ms. In this example, the UE 110 is triggered or scheduled to transmit the UL Tx 530 at a time that is greater than 160 ms from the time the SSB 510 was transmitted and prior to the time the SSB 520 is transmitted. Thus, in this example, the network (e.g., satellite 410) may transmit a TRS 540 at a time that is less than 160 ms before the UL Tx 530 is scheduled / triggered. The UE 110 may then use the timing from the TRS 540 as the DL reference timing for the UL Tx 530 since it occurred less than  160 ms before the UL Tx 530. This allows the UE 110 to satisfy the Te_NTN requirement for the UL Tx 530.

[0053] Fig. 6 shows an example timing diagram 600 when a network configures a UL transmission within 160 ms of a Synchronization Signal Block (SSB) transmission according to various example embodiments. The timing diagram shows an example of signaling between a UE and an NTN component, e.g., the UE 110 and satellite 410 of Fig. 4.

[0054] In this example, the SSB periodicity is 320 ms, e.g., greater than 160 ms. Thus, as shown in Fig. 6, the SSBs 610 and 620 are transmitted by the satellite 410 at a periodicity of 320 ms. In this example, the network triggers or schedules the UE 110 to transmit the UL Tx 630 within a 160 ms from the time the SSB 610 was transmitted. The UE 110 may then use the timing from the SSB 610 as the DL reference timing for the UL Tx 630 since it occurred less than 160 ms before the UL Tx 630. This allows the UE 110 to satisfy the Te_NTN requirement for the UL Tx 630.

[0055] As further shown in Fig. 6, the network may not schedule or trigger a UL Tx for the UE 110 at a time greater than 160 ms from the SSB 610 and before the SSB 620 because the UE 110 may not satisfy the Te_NTN requirement when the timing from the SSB 610 is used as the DL reference timing for a UL Tx greater than 160 ms. As described above, if the network wants to schedule or trigger a UL Tx during this time, the network may transmit a TRS less than 160 ms from this time as shown by way of example in Fig. 5.

[0056] In a second option, the network may refrain from scheduling or triggering a UL Tx more than 160 ms from an SSB when the SSB periodicity is greater than 160 ms. In this option, if the UL Tx is a Random Access Channel (RACH) transmission, there may various manners for the UE and / or the network to handle the PRACH transmissions. In a first example manner, the network may schedule RACH occasions (ROs) only during the 160 ms after the SSB transmission if there is no TRS. In a second example manner, the network may schedule ROs during and also after the 160 ms from the SSB, but the UE may determine to send the RACH in an RO that occurs during the 160 ms after the SSB transmission and ignore the ROs that occur after the 160 ms. In addition, the network may not open a reception window to receive a RACH transmission from the UE outside the 160ms + X ms window after the last SSB, where X is a propagation delay between the satellite and the UE. This second option is further described with reference to Figs. 7 and 8.

[0057] Fig. 7 shows an example timing diagram 700 when a network configures random access channel (RACH) occasions (ROs) within 160 ms of a Synchronization Signal Block (SSB) transmission according to various example embodiments. The timing diagram shows an example of signaling between a UE and an NTN component, e.g., the UE 110 and satellite 410 of Fig. 4.

[0058] In this example, the SSB periodicity is 320 ms, e.g., greater than 160 ms. Thus, as shown in Fig. 7, the SSBs 710 and 720 are transmitted by the satellite 410 at a periodicity of 320 ms. In this example, the network schedules the UE 110 with ROs 730-750 within which to transmit the RACH within a 160 ms from the time the SSB 710 was transmitted. The UE 110 may then use the timing from the SSB 710 as the DL reference timing for the  RACH Tx in any of the ROs 730-750 because each of the ROs 730-750 occur within 160 ms of the SSB 710. This allows the UE 110 to satisfy the Te_NTN requirement for the RACH Tx.

[0059] As described above, the network may not schedule ROs in the time that is after 160 ms after the SSB 710 but before the SSB 720. If the network did schedule ROs during this time, the UE 110 may ignore these ROs.

[0060] Fig. 8 shows an example timing diagram 800 when a network is prevented from opening a reception window for a RACH transmission from a UE according to various example embodiments. The timing diagram 800 shows an example of signaling between a UE and an NTN component, e.g., the UE 110 and satellite 410 of Fig. 4. The timing diagram 800 of Fig. 8 shows the example timing of the satellite 410 in the upper timeline and the timing of the UE 110 in the lower timeline.

[0061] In this example, the SSB periodicity is 320 ms, e.g., greater than 160 ms. Thus, as shown in Fig. 8, the SSBs 810 and 820 are transmitted by the satellite 410 at a periodicity of 320 ms. As shown in Fig. 8, since there is a propagation delay between the satellite 410 and the UE 110, the UE 110 receives the SSBs 810 and 820, a time (X) after the satellite 410 transmitted the SSBs 810 and 820. This time X is the propagation delay. As shown in Fig. 8, there is a time 830 that is 160 ms +X based on the timing of the satellite 410. In this example, there is an RO 840 that occurs after this time 830. The UE 110 may send a RACH transmission in this RO 840. However, the satellite 410 may not open a response window from the time 830 until the transmission of the next SSB 820. Thus, even if the UE 110 sends a RACH transmission in the RO 840, the network will  not receive the RACH transmission because there is no reception window.

[0062] In some example embodiments, when the UE is in a low mobility state, the UE may use an SSB that is outside the 160ms window. As described above, there are various factors that may affect the time tracking between the UE and the network, including, for example, mobility and oscillator drift. However, when the UE is in a low mobility state the time shift associated with mobility may be small (or non-existent) which may reduce the timing error, e.g., when the UE is in a low mobility state, the timing between the UE and the satellite may not experience a large time shift and, even with the longer SSB periodicity, the UE may still satisfy the Te_NTN requirement. Thus, in these example embodiments, if the UE is in a low mobility state, the UE may use an SSB that is outside the 160ms window for timing information for a UL Tx.

[0063] There may be various manners to determine whether the UE is in a low mobility state. For example, low mobility may be based on whether a Reference Signal Received Power (RSRP) variance within a predefined window is below a predetermined threshold. The predetermined threshold may be defined in standards (e.g., 3GPP standards) or configured by the network. In another example, the UE may determine whether it is in a low mobility state based on Global Navigation Satellite System (GNSS) information, e.g., the GNSS information may include speed information.

[0064] In these example embodiments, when the SSB periodicity is greater than 160ms, and the UE is in a low mobility state, the UE may support using the last SSB outside a 160ms window as  the DL reference timing for the UL Tx. If the UE is not in a low mobility state, then other solutions may be used, e.g., the example embodiments described above or the example embodiments described below.

[0065] In these example embodiments, if the SSB periodicity is greater than 160ms, but the last SSB is still within a 160ms window of the UL transmission, UE may not determine the mobility state because the UE may use the SSB that occurred within the 160 ms window as the DL reference timing for the UL Tx.

[0066] Fig. 9 shows an example method 900 for determining DL reference timing based on a mobility state of the UE according to various example embodiments. The method 900 may be performed by the UE 110 when communicating with the satellite 410 in the example arrangement of Fig. 4.

[0067] In 910, the UE 110 determines if the SSB periodicity is greater than 160 ms. If the SSB periodicity is greater than 160 ms, in 920, the UE 100 determines whether a SSB or TRS was transmitted by the satellite 410 within a 160 ms window of the UL Tx. If in 910, the SSB periodicity is less than 160 ms or in 920 there is a TRS available within the 160 ms window, in 950, the UE 110 may use the SSB or TRS that is within the 160 ms window as the DL reference timing for a UL Tx. In some example embodiments, the UE 110 may skip the determination in 920, e.g., the UE 110 is only concerned with whether the SSB periodicity is greater than 160 ms. If it is, the UE 110 skips directly to 930 to perform the operations described below.

[0068] If neither of these conditions is satisfied, in 930, the UE 110 determines if it is in a low mobility state. Some  examples of determining whether a UE is in a low mobility state were described above. If the UE 110 is in a low mobility state, in 940, the UE 110 may use an SSB that is outside the 160 ms window as the DL reference timing for a UL Tx. On the other hand, if the UE 110 is not in a low mobility state, in 960, the UE 110 may determine the DL reference timing for a UL Tx using other methods, e.g., the example embodiments described above or the example embodiments described below.

[0069] In some example embodiments, the UE may report the low mobility state to the network when the SSB periodicity is greater than 160 ms. However, this is not a requirement. If the UE indicates the low mobility state to the network, the network may then determine whether to configure TRS when the SSB periodicity is greater than 160 ms. For example, since in this low mobility state the UE may use the SSB that occurred outside the 160 ms window, the network may not configure the TRS. However, the network may configure the TRS because the TRS within the 160 ms window may provide better DL reference timing than the SSB outside the 160 ms window. If the UE indicates to the network it is not in a low mobility state, then the network may configure a TRS to be used as the DL reference timing for a UL Tx that is outside the 160 ms window from the last SSB.

[0070] In some example embodiments, the network may relax the timing requirement when the SSB periodicity is greater than 160 ms.For example, the satellite 410 may extend the reception window for the UL Tx to allow for more timing error in the UL Tx. For example, if the UE is not required to use the TRS when the SSB periodicity is greater than 160ms, the network may extend the reception window for UL signal reception from UE to allow more Tx timing error tolerance from the UE. This extension  of the reception window may be hard coded into the standards, e.g., 3GPP standards. Thus, the UE may use an SSB outside the 160 ms window as the DL reference timing for a UL Tx in these example embodiments.

[0071] Fig. 10 shows an example table 1000 that includes extended reception windows when SSB periodicity is greater than 160 ms according to various example embodiments. The example table 1000 is for FR1-NTN bit similar tables may be specified for other frequency ranges, e.g., FR2. In column 1010, the table 1000 shows example updated Te_NTN values. These values may result in the satellite 410 having longer reception windows to receive the UL Tx when the SSB periodicity is greater than 160 ms. The values in the table 1000 are only examples and the Te_NTN for this scenario may be set at any value to accommodate the longer SSB periodicities. In addition, there may be multiple tables depending on the SSB periodicity, e.g., a first table for an SSB periodicity of 320 ms, a second table for an SSB periodicity of 640 ms, etc.

[0072] As stated above, these example embodiments may be applied when the UE is not required to use the TRS within the 160 ms window. Whether the UE is required to use the TRS may be specified in standards.

[0073] In some example embodiments, the UE may use the last available UL Tx timing and compensate for a UE specific timing advance (TA) change when the SSB periodicity is greater than 160 ms. The UE specific TA may be calculated based on UE GNSS location and satellite location (e.g., ephemeris information) .  These example embodiments are described with reference to Fig. 11.

[0074] Fig. 11 shows an example timing diagram 1100 where a last available UL Tx timing is used to determine the DL reference timing for a current UL Tx according to various example embodiments. The timing diagram 1100 shows an example of signaling between a UE and an NTN component, e.g., the UE 110 and satellite 410 of Fig. 4.

[0075] In this example, the SSB periodicity is 320 ms, e.g., greater than 160 ms. Thus, as shown in Fig. 11, the SSBs 1110 and 1120 are transmitted by the satellite 410 at a periodicity of 320 ms. In this example, the UE 110 transmitted a UL Tx 1130 based on a DL reference timing. The manner in which the UE 110 determined the DL reference timing for the UL Tx 1130 is not relevant for this example. In this example, the UE 110 is also triggered or scheduled to transmit a UL Tx 1140 at a time that is greater than 160 ms from the time the SSB 1120 was transmitted.

[0076] In this example, the UE 110 may determine the DL reference timing for the UL Tx 1140 based on the timing of the UL Tx 1130 that is compensated for a UE 110 specific TA change. As described above, the UE 110 specific TA change may be determined based on UE GNSS location and satellite location (e.g., ephemeris information) . For example, as shown in Fig. 11, when the UL Tx 1130 is transmitted, using the GNSS location information for the UE 110 and the satellite location information, the distance between the UE 110 and the satellite 410 is D. When the UL Tx 1140 is scheduled / triggered, the distance between the UE 110 and the satellite 410 is D’. The UE  110 may calculate the UE specific TA change as “the UE specific TA used for the UL TX 1130” -current “the UE specific TA for the UL Tx 1140” . This may be, for example, 2* (D’-D) , where the 2 is used because the TA change is for a round trip and the D values are the propagation delays for the distance. Thus, the UE may use the DL reference timing from the UL Tx 1130 and apply the TA change to determine the DL reference timing for the UL Tx 1140.

[0077] Examples

[0078] In a first example, a method, comprising generating, for transmission to a user equipment (UE) , a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms and triggering or scheduling an uplink (UL) transmission (Tx) for the UE.

[0079] In a second example, the method of the first example, wherein the UL Tx is triggered or scheduled within 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH.

[0080] In a third example, the method of the first example, wherein, when the UL Tx is triggered or scheduled more than 160 ms from a last transmitted SSB / PBCH, further comprising generating, for transmission to the UE, a tracking reference signal (TRS) within at least 160 ms before the UL Tx.

[0081] In a fourth example, the method of the first example, wherein the UL Tx comprises a Random Access Channel (RACH) transmission, further comprising generating, for transmission to the UE, RACH occasions (RO) for transmission of RACH transmissions by the UE, wherein the RO are scheduled within 160  ms after a last transmitted SSB / PBCH or tracking reference signal (TRS) .

[0082] In a fifth example, the method of the first example, wherein the UL Tx comprises a Random Access Channel (RACH) transmission, further comprising generating, for transmission to the UE, RACH occasions (RO) for transmission of RACH transmissions by the UE, wherein at least one RO is scheduled more than 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH or tracking reference signal (TRS) and closing a reception window to receive the UL Tx at a time corresponding to 160 ms plus a propagation delay time after the last transmitted SSB / PBCH, wherein the propagation delay time is based on a time to transmit signals between the apparatus and the UE.

[0083] In a sixth example, the method of the first example, further comprising processing, based on signaling from the UE, a mobility state of the UE.

[0084] In a seventh example, the method of the sixth example, wherein, when the UE is in a low mobility state and the UL Tx is triggered or scheduled more than 160 ms from a last transmitted SSB / PBCH, the method further comprising determining whether to transmit a tracking reference signal (TRS) to the UE.

[0085] In an eighth example, the method of the sixth example, wherein, when the UE is not in a low mobility state and the UL Tx is triggered or scheduled more than 160 ms from a last transmitted SSB / PBCH, the method further comprising generating, for transmission to the UE, a tracking reference signal (TRS) within at least 160 ms before the UL Tx.

[0086] In a ninth example, the method of the first example, wherein a reception window for the UL Tx is larger than a reception window for a UL Tx when the SSB / PBCH periodicity is 160 ms or less.

[0087] In a tenth example, a processor configured to perform any of the methods of the first through ninth examples.

[0088] In an eleventh example, a non-terrestrial network (NTN) component configured to perform any of the methods of the first through ninth examples.

[0089] In a twelfth example, the NTN component of the eleventh example, comprising a satellite based base station or a ground based base station.

[0090] In a thirteenth example, a method, comprising processing, based on signaling from a non-terrestrial network (NTN) component, a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms, processing, based on signaling from the NTN component, an indication of a triggered or scheduled uplink (UL) transmission (Tx) and determining a downlink (DL) reference timing to be used for the UL Tx.

[0091] In a fourteenth example, the method of the thirteenth example, wherein the DL reference timing is determined based on a last transmitted SSB / PBCH when the UL Tx is within 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH.

[0092] In a fifteenth example, the method of the thirteenth example, wherein, when the UL Tx is scheduled or triggered more  than 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH, further comprising processing, based on signaling from the NTN component, a tracking reference signal (TRS) within at least 160 ms before the UL Tx, wherein the DL reference timing is determined based on the TRS.

[0093] In a sixteenth example, the method of the thirteenth example, wherein the UL Tx comprises a Random Access Channel (RACH) transmission, further comprising processing, based on signaling from the NTN component, RACH occasions (RO) for transmission of RACH transmissions by the UE, wherein at least one RO is scheduled more than 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH and refraining from transmitting the UL Tx in the at least one RO scheduled more than 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH.

[0094] In a seventeenth example, the method of the thirteenth example, further comprising determining a mobility state of the apparatus, wherein the mobility state comprises a low mobility state or a not low mobility state.

[0095] In an eighteenth example, the method of the seventeenth example, wherein the mobility state is determined based on a Reference Signal Received Power (RSRP) or Global Navigation Satellite System (GNSS) information.

[0096] In a nineteenth example, the method of the seventeenth example, wherein, when the mobility state is the low mobility state, the DL reference timing is determined based on a last transmitted SSB / PBCH.

[0097] In a twentieth example, the method of the seventeenth example, further comprising determining whether the UL Tx is scheduled or triggered within 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH or tracking reference signal (TRS) , wherein, when the UL Tx is scheduled or triggered more than 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH or TRS and the mobility state is the low mobility state, the DL reference timing is determined based on the last transmitted SSB / PBCH or TRS closest in time to the UL Tx.

[0098] In a twenty first example, the method of the seventeenth example, further comprising generating, for transmission to the NTN component, an indication of the mobility state.

[0099] In a twenty second example, a processor configured to perform any of the methods of the thirteenth through twenty first examples.

[0100] In a twenty third example, a user equipment (UE) configured to perform any of the methods of the thirteenth through twenty first examples.

[0101] In a twenty fourth example, a method, comprising processing, based on signaling from a non-terrestrial network (NTN) component, a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms, processing, based on signaling from the NTN component, an indication of a triggered or scheduled uplink (UL) transmission (Tx) that occurs more than 160 ms after a last SSB / PBCH and determining a downlink (DL) reference timing to be  used for the UL Tx based on a DL reference timing for a last UL Tx.

[0102] In a twenty fifth example, the method of the twenty fourth example, wherein the DL reference timing for the UL Tx is further based on a user equipment (UE) specific timing advance (TA) between the UL Tx and the last UL Tx.

[0103] In a twenty sixth example, the method of the twenty fifth example, wherein the UE specific TA is based on a location of the apparatus and a location of the NTN component.

[0104] In a twenty seventh example, a processor configured to perform any of the methods of the twenty fourth through twenty sixth examples.

[0105] In a twenty eighth example, a user equipment (UE) configured to perform any of the methods of the twenty fourth through twenty sixth examples.

[0106] Those skilled in the art will understand that the above-described example embodiments may be implemented in any suitable software or hardware configuration or combination thereof. An example hardware platform for implementing the example embodiments may include, for example, an Intel x86 based platform with compatible operating system, a Windows OS, a Mac platform and MAC OS, a mobile device having an operating system such as iOS, Android, etc. The example embodiments described above may be embodied as a program containing lines of code stored on a non-transitory computer readable storage medium that, when compiled, may be executed on a processor or microprocessor.

[0107] Although this application described various embodiments each having different features in various combinations, those skilled in the art will understand that any of the features of one embodiment may be combined with the features of the other embodiments in any manner not specifically disclaimed or which is not functionally or logically inconsistent with the operation of the device or the stated functions of the disclosed embodiments.

[0108] It is well understood that the use of personally identifiable information should follow privacy policies and practices that are generally recognized as meeting or exceeding industry or governmental requirements for maintaining the privacy of users. In particular, personally identifiable information data should be managed and handled so as to minimize risks of unintentional or unauthorized access or use, and the nature of authorized use should be clearly indicated to users.

[0109] It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made in the present disclosure, without departing from the spirit or the scope of the disclosure. Thus, it is intended that the present disclosure cover modifications and variations of this disclosure provided they come within the scope of the appended claims and their equivalent.

Claims

1.An apparatus comprising processing circuitry configured to:generate, for transmission to a user equipment (UE) , a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms; andtrigger or schedule an uplink (UL) transmission (Tx) for the UE.2.The apparatus of claim 1, wherein the processing circuitry triggers or schedules the UL Tx within 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH.3.The apparatus of claim 1, wherein, when the UL Tx is triggered or scheduled more than 160 ms from a last transmitted SSB / PBCH, the processing circuitry is further configured to:generate, for transmission to the UE, a tracking reference signal (TRS) within at least 160 ms before the UL Tx.4.The apparatus of claim 1, wherein the UL Tx comprises a Random Access Channel (RACH) transmission, wherein the processing circuitry is further configured to:generate, for transmission to the UE, RACH occasions (RO) for transmission of RACH transmissions by the UE, wherein the RO are scheduled within 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH or tracking reference signal (TRS) .5.The apparatus of claim 1, wherein the UL Tx comprises a Random Access Channel (RACH) transmission, wherein the processing circuitry is further configured to:generate, for transmission to the UE, RACH occasions (RO) for transmission of RACH transmissions by the UE, wherein at least one RO is scheduled more than 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH or tracking reference signal (TRS) ; andclose a reception window to receive the UL Tx at a time corresponding to 160 ms plus a propagation delay time after the last transmitted SSB / PBCH, wherein the propagation delay time is based on a time to transmit signals between the apparatus and the UE.6.The apparatus of claim 1, wherein the processing circuitry is further configured to:process, based on signaling from the UE, a mobility state of the UE.7.The apparatus of claim 6, wherein, when the UE is in a low mobility state and the UL Tx is triggered or scheduled more than 160 ms from a last transmitted SSB / PBCH, the processing circuitry is configured to:determine whether to transmit a tracking reference signal (TRS) to the UE.8.The apparatus of claim 6, wherein, when the UE is not in a low mobility state and the UL Tx is triggered or scheduled more than 160 ms from a last transmitted SSB / PBCH, the processing circuitry is configured to:generate, for transmission to the UE, a tracking reference signal (TRS) within at least 160 ms before the UL Tx.9.An apparatus comprising processing circuitry configured to:process, based on signaling from a non-terrestrial network (NTN) component, a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms;process, based on signaling from the NTN component, an indication of a triggered or scheduled uplink (UL) transmission (Tx) ; anddetermine a downlink (DL) reference timing to be used for the UL Tx.10.The apparatus of claim 9, wherein the DL reference timing is determined based on a last transmitted SSB / PBCH when the UL Tx is within 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH.11.The apparatus of claim 9, wherein, when the UL Tx is scheduled or triggered more than 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH, the processing circuitry is further configured to:process, based on signaling from the NTN component, a tracking reference signal (TRS) within at least 160 ms before the UL Tx, wherein the DL reference timing is determined based on the TRS.12.The apparatus of claim 9, wherein the UL Tx comprises a Random Access Channel (RACH) transmission, wherein the processing circuitry is further configured to:process, based on signaling from the NTN component, RACH occasions (RO) for transmission of RACH transmissions by the UE, wherein at least one RO is scheduled more than 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH; andrefrain from transmitting the UL Tx in the at least one RO scheduled more than 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH.13.The apparatus of claim 9, wherein the processing circuitry is further configured to:determine a mobility state of the apparatus, wherein the mobility state comprises a low mobility state or a not low mobility state.14.The apparatus of claim 13, wherein the mobility state is determined based on a Reference Signal Received Power (RSRP) or Global Navigation Satellite System (GNSS) information.15.The apparatus of claim 13, wherein, when the mobility state is the low mobility state, the DL reference timing is determined based on a last transmitted SSB / PBCH.16.The apparatus of claim 13, wherein the processing circuitry is further configured to:determine whether the UL Tx is scheduled or triggered within 160 ms after a last transmitted SSB / PBCH or tracking reference signal (TRS) , wherein, when the UL Tx is scheduled or triggered more than 160 ms after the last transmitted SSB / PBCH or TRS and the mobility state is the low mobility state, the DL reference timing is determined based on the last transmitted SSB / PBCH or TRS closest in time to the UL Tx.17.The apparatus of claim 13, wherein the processing circuitry is further configured to:generate, for transmission to the NTN component, an indication of the mobility state.18.An apparatus comprising processing circuitry configured to:process, based on signaling from a non-terrestrial network (NTN) component, a Synchronization Signal Block (SSB)  / Physical Broadcast Channel (PBCH) configuration comprising a periodicity of greater than 160 ms;process, based on signaling from the NTN component, an indication of a triggered or scheduled uplink (UL) transmission (Tx) that occurs more than 160 ms after a last SSB / PBCH; anddetermine a downlink (DL) reference timing to be used for the UL Tx based on a DL reference timing for a last UL Tx.19.The apparatus of claim 18, wherein the DL reference timing for the UL Tx is further based on a user equipment (UE) specific timing advance (TA) between the UL Tx and the last UL Tx.20.The apparatus of claim 19, wherein the UE specific TA is based on a location of the apparatus and a location of the NTN component.

Images