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卫星通信系统的定时同步方法、装置及卫星通信系统制造方法及图纸

技术编号:43131930 阅读:9 留言:0更新日期:2024-10-29 17:38
本发明专利技术涉及发明专利技术一种卫星通信系统的定时同步方法、装置及卫星通信系统。方法包括:接收卫星侧下发的广播突发帧,并基于所述广播突发帧进行粗同步,所述广播突发帧至少包括子帧号、时隙号和小区号;向卫星侧传输无线测量帧,并识别所述无线测量帧的发送时隙;接收卫星侧下发的测量结果帧,所述测量结果帧包括卫星侧对所述无线测量帧进行解析得到的同步的延迟信息;根据所述发送时隙和所述延迟信息调整子帧起始脉冲以实现定时同步。通过以上方式,能够采用同步时钟的方式实现终端与全网定时基准的高精度同步。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于卫星通信,具体涉及一种卫星通信系统的定时同步方法、装置及卫星通信系统


技术介绍

1、卫星通信网络的搭建需要将一定数量的人造卫星发射至太空,星间建立合适的链路实现信息的中继转发,同时建设配套地面系统实现对卫星的控制与支持。卫星通信网络不受地理因素的影响,在人烟稀少的偏远地区同样适用。同时,人造卫星在外太空不易受自然灾害的影响,即使地面系统遭受破坏,经人为干预也可以很快恢复。卫星通信网络的覆盖面还很广,基本可以对全球地面用户提供覆盖式的通信服务,用户借助手持终端就可以方便的接入卫星通信网络,与地球上其他用户快速建立通信通道。另外,卫星通信网络的机动性还很高,当网内有个别卫星出现故障而无法使用时,备用卫星可以迅速对失效卫星进行替换,恢复网络。基于上述卫星通信网络的优点,其已成为通信系统中不可或缺的重要部分。

2、随着对卫星通信网络研究和建设的深入,人们将其应用在了越来越多的领域。例如卫星编队的联合对地观测,不同成像卫星对自己观测范围内的地区进行实时拍摄,最终由处理机将照片合成;在卫星定位的场景中,观测点需要与四颗卫星建立联系,形成与位置相关的四个方程组,解出观测点的x、y、z坐标与钟差四个未知数。上述应用场景均需要卫星间的高精度定时同步作为基础,卫星时钟的误差直接影响到成像与定位的精准度。此外,卫星间的协同控制、相互定位、信息交互等均离不开星间的定时同步。由此可见,网内各卫星的自主定时同步技术是实现卫星协同工作的关键所在。

3、星载原子钟是卫星的关键部件之一,它可为卫星系统提供稳定精确的定时频率信号。但原子钟造价成本高,功耗与体型较大,为卫星网络中的每一颗卫星或一些小卫星安装原子钟是不现实的。与现有卫星通信系统相比,抗干扰卫星通信系统同步技术难度大大增加,主要是因为定时精度要求高,星上处理的方式需要地面主动完成与星上时钟的高精度的同步,以减小星上定时恢复的处理资源消耗;业务站需要快速完成定时捕获和同步,以减小业务站的入网或再同步的等待定时;业务系统定时设计复杂,需要考虑在多波束甚至多星之间的电路业务及实时分组业务的定时同步;移动站越区、跨星切换等应用场景中,波束切换、波束跳变过程中的定时同步难度大;此外,星间链路、波束数据路由交换、低速率快跳频通信和中速率慢跳频通信混合组网等系统特点也都会影响定时同步技术的实现难度。如何实现终端与全网定时基准的高精度同步是急需解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种卫星通信系统的定时同步方法、装置及卫星通信系统,旨在解决现有技术中如何实现终端与全网定时基准的高精度同步的问题。

2、本专利技术的技术方案涉及一种卫星通信系统的定时同步方法,包括:接收卫星侧下发的广播突发帧,并基于所述广播突发帧进行粗同步,所述广播突发帧至少包括子帧号、时隙号和小区号;向卫星侧传输无线测量帧,并识别所述无线测量帧的发送时隙;接收卫星侧下发的测量结果帧,所述测量结果帧包括卫星侧对所述无线测量帧进行解析得到的同步的延迟信息;根据所述发送时隙和所述延迟信息调整子帧起始脉冲以实现定时同步。

3、进一步,基于所述广播突发帧进行粗同步,包括:对所述广播突发帧进行解析,获取子帧号、时隙号和小区号;如果所述小区号与终端的小区号相同,则根据所述时隙号和所述子帧号进行延迟计算并调整子帧起始脉冲,实现粗同步。

4、进一步,接收卫星侧下发的测量结果帧之后,包括:将所述测量结果帧由终端物理层透传至上层;通过上层从所述测量结果帧中提取同步的延迟信息,并通过接口下发给物理层。

5、进一步,广播突发帧为终端用户链路或信令链路的广播突发帧。

6、本专利技术的技术方案还涉及一种卫星通信系统的定时同步方法,包括:配置广播突发帧,并将所述广播突发帧下发各终端,所述广播突发帧至少包括子帧号、时隙号和小区号;接收所述终端根据所述广播突发帧进行粗同步后发送的无线测量帧;对所述无线测量帧进行解析,确定同步的延迟信息;向所述终端下发包括所述延迟信息的测量结果帧,以使所述终端根据所述延迟信息调整子帧起始脉冲以实现定时同步。

7、进一步,对所述无线测量帧进行解析,确定同步的延迟信息,包括:根据用于指示所述无线测量帧的发送时隙的第一个字节的所述无线测量帧的第一个字节确定所述无线测量帧的发送时隙;根据所述发送时隙确定同步的延迟信息。

8、本专利技术的技术方案还涉及一种卫星通信系统的定时同步装置,包括:第一接收单元,用于接收卫星侧下发的广播突发帧,并基于所述广播突发帧进行粗同步,所述广播突发帧至少包括子帧号、时隙号和小区号;发送单元,用于向卫星侧传输无线测量帧,并识别所述无线测量帧的发送时隙;第二接收单元,用于接收卫星侧下发的测量结果帧,所述测量结果帧包括卫星侧对所述无线测量帧进行解析得到的同步的延迟信息;同步单元,用于根据所述发送时隙和所述延迟信息调整子帧起始脉冲以实现定时同步。

9、本专利技术的技术方案还涉及一种卫星通信系统的定时同步装置,包括:第一下发单元,用于配置广播突发帧,并将所述广播突发帧下发各终端,所述广播突发帧至少包括子帧号、时隙号和小区号;第三接收单元,用于接收所述终端根据所述广播突发帧进行粗同步后发送的无线测量帧;解析单元,用于对所述无线测量帧进行解析,确定同步的延迟信息;第二下发单元,用于向所述终端下发包括所述延迟信息的测量结果帧,以使所述终端根据所述延迟信息调整子帧起始脉冲以实现定时同步。

10、本专利技术的技术方案还涉及一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现前述的方法。

11、本专利技术的技术方案还涉及一种卫星通信系统,包括终端和卫星,所述终端设置有前述第一实施例的卫星通信系统的定时同步装置,所述卫星设置有前述第二实施例的卫星通信系统的定时同步装置。

12、本专利技术的有益效果如下:本专利技术的一种卫星通信系统的定时同步方法、装置及卫星通信系统,通过接收卫星侧下发的广播突发帧,并基于所述广播突发帧进行粗同步,所述广播突发帧至少包括子帧号、时隙号和小区号;向卫星侧传输无线测量帧,并识别所述无线测量帧的发送时隙;接收卫星侧下发的测量结果帧,所述测量结果帧包括卫星侧对所述无线测量帧进行解析得到的同步的延迟信息;根据所述发送时隙和所述延迟信息调整子帧起始脉冲以实现定时同步,能够采用同步时钟的方式实现终端与全网定时基准的高精度同步。

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【技术保护点】

1.一种卫星通信系统的定时同步方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述广播突发帧进行粗同步,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收卫星侧下发的测量结果帧之后,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述广播突发帧为终端用户链路或信令链路的广播突发帧。

5.一种卫星通信系统的定时同步方法,其特征在于,所述方法,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述无线测量帧进行解析,确定同步的延迟信息,包括:

7.一种卫星通信系统的定时同步装置,其特征在于,包括:

8.一种卫星通信系统的定时同步装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征是,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6中任意一项所述的方法。

10.一种卫星通信系统,其特征在于,所述卫星通信系统包括终端和卫星,所述终端设置有如权利要求7所述的卫星通信系统的定时同步装置,所述卫星设置有如权利要求8所述的卫星通信系统的定时同步装置。

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【技术特征摘要】

1.一种卫星通信系统的定时同步方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述广播突发帧进行粗同步,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述接收卫星侧下发的测量结果帧之后,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述广播突发帧为终端用户链路或信令链路的广播突发帧。

5.一种卫星通信系统的定时同步方法,其特征在于,所述方法,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述无线测量帧进行解析,确定同...

【专利技术属性】
技术研发人员:童智勇李赛飞王萌
申请(专利权)人:湖南艾科诺维科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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