NTN-Herausforderungen für den wahlfreien Zugriff (Fortsetzung: Zeitgeberkonflikte)

Im kompetitiven Random Access ist es nach dem Empfang einer RAR-Nachricht durch ein Endgerät (UE) und dem Senden einer Anfrage zur Herstellung einer RRC-Verbindung entscheidend für den Erfolg des Wettbewerbs, ob es die Erlaubnis zur Herstellung der Verbindung erhält. Im NTN-Szenario stellt die Dauer des Contention Resolution Timers eine weitere Herausforderung für das Endgerät (UE) dar.

I. Timer-Herausforderungen: Während des RACH-Prozesses wartet das Endgerät (UE) nach dem Senden der RRC-Verbindungsanfrage MSG3 auf die Contention Resolution Message MSG4, um festzustellen, ob sein Random-Access-Versuch erfolgreich war. Die Dauer, für die das UE auf MSG4 wartet, wird durch den ra-ContentionResolutionTimer gesteuert – dieser Timer startet unmittelbar nach dem Senden von MSG3.

In NTN-Systemen ist die Entfernung zwischen dem UE und der Satellitenbasisstation viel größer, was zu deutlich höheren Round-Trip-Verzögerungen im Vergleich zu terrestrischen Systemen führt. Während der maximal konfigurierbare Wert des ra-ContentionResolutionTimer theoretisch diese längeren Verzögerungen abdecken kann, ist dieser Ansatz ineffizient und kann unnötig Strom am UE verbrauchen. NTN erfordert typischerweise einen energieeffizienten Betrieb, insbesondere in abgelegenen oder batteriebegrenzten Anwendungen. Daher müssen die Standardeinstellungen des ra-ContentionResolutionTimer angepasst werden, um die NTN-Ausbreitungsverzögerungen besser zu berücksichtigen und gleichzeitig die UE-Leistung zu schonen.

II. Potenzielle Lösung: Eine Lösung ist die Einführung eines Offsets für den Start des ra-ContentionResolutionTimer im NTN-Szenario. Der Timer würde nicht unmittelbar nach der MSG3-Übertragung starten, sondern erst nach einer Offset-Periode, die die erwartete Round-Trip-Verzögerung in NTN berücksichtigt.

Diese Anpassung stellt sicher, dass der Timer nur während des Zeitraums aktiv ist, in dem der Empfang von MSG4 erwartet wird; durch die Ausrichtung des Timers auf die NTN-spezifische Verzögerung kann das UE unnötiges Monitoring in Zeiträumen vermeiden, in denen MSG4 wahrscheinlich nicht ankommt. Dies spart Strom und gewährleistet die Kompatibilität mit der längeren Latenz von NTN. Die Vorteile der Offset-basierten Timer-Anpassung umfassen:

• Energieeffizienz: Das UE überwacht nur, wenn eine Nachricht tatsächlich wahrscheinlich ankommt, wodurch unnötiger Stromverbrauch reduziert wird.
• Anpassungsfähigkeit an verschiedene Orbits: Der Offset kann entsprechend der Art von NTN (GEO oder LEO) konfiguriert werden, da sich die Ausbreitungsverzögerung zwischen diesen Systemen erheblich unterscheidet.
• Skalierbarkeit: Diese Methode kann sich an NTNs unterschiedlicher Größenordnungen und Ausbreitungsverzögerungsmerkmale anpassen, ohne dass wesentliche Änderungen am Standard-Konfliktlösungsprozess erforderlich sind.
• Robustheit: Die Ausrichtung des Timers auf die tatsächliche Verzögerung verhindert, dass der Konfliktlösungstimer vorzeitig abläuft, was andernfalls zu unnötigen Neuübertragungen oder Fehlern in der NTN-Kommunikation führen könnte.