I. NTN Erişim:Rastgele Erişim Kanalı (RACH)ilk bağlantı, yukarı bağlantı senkronizasyonu ve zamanlama yetkisiBu, geleneksel yeryüzü radyo erişim ağlarında (RAN) olgun ve iyi anlaşılan bir süreç olsa da,Dünya dışı ağlarda (NTN) uygulanması, benzersiz ve daha karmaşık teknik zorluklar sunuyor..
Yeryüzündeki RAN'larda, radyo frekans sinyalleri tipik olarak kısa ve öngörülebilir mesafelerde yayılır ve yayılma ortamı nispeten istikrarlıdır; ancak,Düşük Dünya Yörüngesi (LEO) içeren NTN ağlarında, Orta Dünya Yörüngesi (MEO) ve Geostasyoner Yörüngesi (GEO) uydularında, radyo frekans sinyallerison derece uzun yayılma mesafeleri, hızlı uydu hareketi, dinamik kapsama alanları ve zaman değişen kanal koşullarıTüm bu faktörler, geleneksel RACH süreçlerinin dayandığı zamanlama, frekans ve kanal güvenilirliğini önemli ölçüde etkiler.
II. NTN Özellikleri: Çok uzun iletim mesafeleri, hızlı uydu hareketi ve zaman değişen kapsama ve kanal koşulları nedeniyle, NTN benzersiz kritik dezavantajlar sunar (örneğin, büyük yayılma gecikmesi,Uzun dönüş süresi, Doppler kayması, ışın hareketliliği ve büyük tartışma alanı) ki bu durumlar terminalin rastgele erişim kanalı (RACH) davranışını ve performansını ciddi şekilde zorlar ve etkiler.Uydular, spektrum kullanılabilirliği ve güç bütçesi açısından sıkı sınırlamalara tabidir., verimli ve sağlam rastgele erişim mekanizmaları özellikle önemlidir.
III. Etkileri ve Çözümleri:NTN'nin terminal erişiminde ortaya koyduğu zorlukların üstesinden gelmek için, 3GPP, özelliklerinde bazı sorunları ele aldı, ancak aşağıdaki yönler dikkat gerektiriyor:
Etkileri:NTN ağlarında, büyük hücre alanları, uydu hareketi ve UE ile uydu arasındaki değişen mesafeler nedeniyle, zamanlama önceden tahmin edilmesi, kara sistemlerine göre çok daha karmaşıktır.Yanlış TA tahmini, yukarı bağlantı iletimlerinin uydu alım penceresinin dışına düşmesine neden olabilir., çarpışmalar veya tam alım arızası ile sonuçlanır.
Çözüm:Gezegen efemerisi verileri, GNSS yardımı veya tahmin algoritmaları gibi gelişmiş TA tahmin tekniklerine ihtiyaç vardır.UE zamanlama hizasını dinamik olarak ayarlamak ve yukarı bağlantı senkronizasyonunu sürdürmek için.
Etkileri:Uydu ile UE arasındaki göreceli hareket, özellikle düşük Dünya Yörüngesi (LEO) sistemlerinde önemli Doppler kaymalarını tanıtır.frekans senkronizasyonunu bozar, ve RACH denemelerinin başarısız olma olasılığını artırır.
Çözüm:Güçlü Doppler ön-kompensasyon ve frekans izleme mekanizmaları, yüksek hareketlilik koşullarında güvenilir RACH performansını korumak için hem UE hem de ağ tarafında gereklidir.
Etkisi: NTN bağlantıları atmosferik zayıflama, gölgeleme, kıvılcımlandırma ve uzun mesafe yol kaybına maruz kalmaktadır.Bu faktörler blok hata oranını arttırır ve UE'nin preambülün başarılı bir şekilde iletilmesinden sonra RAR mesajlarını doğru bir şekilde alma yeteneğini etkileyebilir.
Çözüm:Uyumlu modülasyon ve kodlama, güç kontrolü ve sağlam fiziksel katman tasarımı, çeşitli kanal koşullarında güvenilir RACH algılama ve işleme devam etmesi için gereklidir.
Etkisi: Uydu ışınları tipik olarak çok büyük coğrafi alanları kapsar ve aynı anda binlerce EY'ye hizmet edebilir.Bu, RACH tartışma düzeyini ve çarpışma olasılığını önemli ölçüde arttırır.Özellikle büyük ölçekli erişim senaryolarında.
Çözüm:RACH kaynağının verimli bir şekilde bölünmesi, yükle ilgili erişim kontrolü ve rastgele erişim performansını ölçeklendirmek için akıllı anlaşmazlık yönetimi mekanizmaları gereklidir.
Etkisi:UE ile uydu arasındaki büyük fiziksel mesafe, önemli tek yönlü yayılma gecikmesi ve daha uzun RTT'yi getirir.Geostasyoner yörüngede (GEO) bir uydu bağlantısı için gidiş-dönüş süresi (RTT), yüzlerce milisaniyeye ulaşabilir.Bu gecikmeler rastgele erişim yanıtının (RAR) mesaj değişiminin zamanlamasını doğrudan etkiler, potansiyel olarak erken zamanlama zamanlamasına, artan erişim başarısızlık oranlarına,ve uzun süreli erişim gecikmeleri.
Çözüm:RACH ile ilgili zamanlayıcılar, örneğin rastgele erişim yanıtı (RAR) penceresi ve çarpışma çözünürlüğü zamanlayıcıları, NTN özel RTT değerlerine dayanarak tasarlanmalıdır.Gereksiz yeniden iletme ve erişim hatalarını önlemek için NTN bilinçli zamanlayıcı yapılandırması çok önemlidir..
Etkisi: RACH preambullarının sınırlı sayıda bulunması için rekabet eden çok sayıda kullanıcı ekipmanı (UE) preambul çarpışma olasılığını arttırır, böylece erişim verimliliğini azaltır ve gecikme süresini artırır.
Çözüm:Gelişmiş çarpışma çözümü şemaları, dinamik preambule tahsisatı ve NTN tarafından optimize edilmiş erişim engelleme teknikleri çarpışma olasılığını azaltmanın anahtarıdır.
Etkisi:NTN'deki ilk senkronizasyon, büyük zamanlama belirsizlikleri ve frekans kaymaları nedeniyle karmaşıklaşır.Doğru senkronizasyonun başarısızlığı, kullanıcı ekipmanının (UE) rastgele erişim kanalı (RACH) işlemini tamamen başlatmasını engelleyebilir..
Çözümler:Başarılı rastgele erişim için kesin zamanlama edinimi, Doppler telafi ve uydu konum bilincini birleştiren gelişmiş senkronizasyon teknikleri gereklidir.
Etkisi:NTN'deki UEs, uydu ışınına göre konumlarına bağlı olarak yol kaybında önemli değişiklikler yaşar.Aşırı güç AB arasındaki müdahaleye neden olabilirken.
Çözüm:Adaptatif ve konum bilinciyle güç kontrol mekanizmaları, algılama güvenilirliğini ve müdahale yönetimini dengelemek için çok önemlidir.
Etkisi:NTN sistemleri çoklu ışın mimarilerine büyük ölçüde bağlıdır. RACH işlemi sırasında UEs'lerin karmaşıklığı ve gecikmeyi artıran ışın alma veya geçiş yapması gerekebilir.Çözüm:Güçlü ışın keşfi, ışın izleme ve sorunsuz ışın geçiş mekanizmaları, ışın tabanlı NTN sistemlerinde güvenilir RACH icrasını sağlamak için gereklidir.
