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卫星通信方法和相关通信设备与流程
2025-03-16 09:42:25
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卫星通信方法和相关通信设备与流程(图1)

  本技术涉及通信,尤其涉及卫星通信方法、终端设备、卫星通信设备和计算机存储介质等。

  1、卫星通信具有全球覆盖、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,故而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。

  2、未来地面第五代移动网络(5g)将具备完善的产业链、巨大的用户群体、灵活高效的应用服务模式等。因此,将卫星通信系统与5g网络相互融合,取长补短,共同构成全球无缝覆盖的海、陆、空、天一体化综合通信网,满足用户无处不在的多种业务需求,是未来通信发展的一个重要方向。

  4、此外,按照卫星波束是否随着卫星移动而相应移动,业内将卫星通信的模式分为:凝视模式(steerable mode)和非凝视模式。在凝视模式中,在某段时间内卫星的波束或小区的覆盖区域是不变的。相反的,在非凝视模式中,卫星的波束或小区的覆盖区域随着卫星运动而一起移动。

  5、其中,凝视模式的优点是如果用户终端(ue,user equipment)在波束或者小区内移动范围不大,那么在卫星的可视窗时间内可不用做波束或小区切换。而在非凝视模式中,ue需要更频繁的做波束或小区切换。不过,由于非凝视模式中卫星与波束或小区的相对位置关系一直发生变化,会造成卫星与波束或小区内的参考点之间的距离一直发生变化,容易影响卫星根据参考点确定的公共定时提前(common ta,common t iming advance)的时效性。

  2、第一方面,本技术实施例提供一种卫星通信方法,可包括:终端(卫星通信终端)接收第一公共定时提前common ta参数和第一common ta变化量计算参数。所述第一commonta参数用于得到第一common ta。所述第一common ta变化量计算参数用于对所述第一common ta进行更新而得到更新的common ta。终端使用更新的common ta发送随机接入前导序列。

  3、其中,第一公共定时提前common ta参数可以是第一common ta本身,也可以是任何能够计算得到第一common ta的一个或多个参数。

  4、第一common ta变化量计算参数可与发送随机接入前导序列的时刻相关或与卫星实时位置相关。第一common ta变化量计算参数例如包括common ta变化量或变化率等,当然也可为其他类型的common ta变化量计算参数。

  5、在一些可能实施方式中,接收第一公共定时提前common ta参数和第一common ta变化量计算参数可包括:接收携带有n组common ta参数和n组common ta变化量计算参数的消息。其中,所述n组common ta参数和所述n组common ta变化量计算参数之间一一对应。

  6、其中,所述n为正整数,例如n等于1、2、3、3、4、5、8、9、10、12、13、53或其它值。

  8、所述第一common ta变化量计算参数为与所述第一common ta参数对应的commonta变化量计算参数。每组common ta变化量计算参数包括一个或多个common ta变化量计算参数。

  9、可以看出,上述方案中,终端发送随机接入前导序列使用的common ta,是基于common ta变化量计算参数对common ta进行更新而得到,由于考虑了common ta变化量,那么更新的common ta相对于固定common ta则更具有时效性,进而有利于降低相关码间串扰的产生几率。进一步的的,有利于避免随机接入信号早到达卫星基站,进而可解决rar中的ta不支持负值指示的问题。

  10、在一些可能实施方式中,所述第一common ta参数例如为所述n组common ta参数中的符合多普勒阈值判断条件或者多普勒变化率阈值判断条件或者位置区间阈值判断条件的一组common ta参数。

  11、具体例如,多个多普勒阈值形成多个多普勒阈值区间,先确定当前多普勒值所落入的多普勒阈值区间,而落入的这个多普勒阈值区间则对应的n组common ta参数中的其中一组common ta参数,即为第一common ta参数。其他情况以此类推。

  12、其中,common ta变化量计算参数可以是多种多样的,下面具体举例说明。

  14、其中,ta_ful l表示更新的common ta,所述ta_common表示第一common ta,所述第一common ta变化量计算参数包括kta,其中,所述kta表示公共定时提前随时间的变化率,所述t1表示第一公共定时提前common ta参数的发送时刻,所述t2表示所述随机接入前导序列的发送时刻。

  15、在一些可能的实施方式中,终端还接收一个时间戳,该时间戳用于表示所述第一公共定时提前common ta参数的发送时刻t1。

  16、在一些可能的实施方式中,终端通过系统信息块sib或剩余最小系统信息rmsi接收网络侧发送的所述第一common ta或第一common ta变化量计算参数;sib具有变更周期,在变更周期内周期信号进行重复发送,内容不变。所述变更周期的起始帧具有一定的约束条件。终端接收的第一commonta或第一commonta变化量计算参数发生更新或变化,在变更周期的起始帧发生。由此,所述第一公共定时提前common ta参数的发送时刻t1可以由所述系统消息块sib的变更周期的起始帧确定。

  18、其中,ta_ful l表示更新的common ta,所述ta_common表示第一common ta,所述第一common ta变化量计算参数包括△ta_ini t ial和△ta_diff,所述△ta_ini t ial表示初始公共定时差值(其中,初始公共定时差值可以是允许发送第1个随机接入前导序列的时刻的定时提前变化量),所述△ta_diff表示t2相对于△ta_ini t ial的定时提前变化量,所述t2表示所述随机接入前导序列的发送时刻。当t2为允许发送第1个随机接入前导序列的时刻,那么此时△ta_diff等于0。

  20、其中,ta_ful l表示更新的common ta,所述ta_common表示第一common ta,第一common ta变化量计算参数包括所述△ta1,其中,第一common ta变化量计算参数包括多个时刻分别对应的common ta变化量计算参数,所述△ta1表示所述第一common ta变化量计算参数中包括的与所述t2对应的common ta变化量计算参数,所述t2表示所述随机接入前导序列的发送时刻。

  22、接收单元,用于接收第一公共定时提前common ta参数和第一common ta变化量计算参数,所述第一common ta参数用于得到第一common ta,所述第一common ta变化量计算参数用于对所述第一common ta进行更新而得到更新的common ta。

  24、在一些可能的实施方式中,所述接收单元具体用于,接收携带有n组common ta参数和n组common ta变化量计算参数的消息,所述n组common ta参数和所述n组common ta变化量计算参数一一对应;其中,所述n为正整数;

  26、所述第一common ta变化量计算参数为与所述第一common ta参数对应的commonta变化量计算参数,每组common ta变化量计算参数包括一个或多个common ta变化量计算参数。

  27、在一些可能的实施方式中,所述第一common ta参数为所述n组common ta参数中的符合多普勒阈值判断条件或者多普勒变化率阈值判断条件或者位置区间阈值判断条件的一组common ta参数。

  28、common ta变化量计算参数可以是不同的参数,下面具体举例说明。

  30、其中,ta_ful l表示更新的common ta,所述ta_common表示第一common ta,所述第一common ta变化量计算参数包括kta,其中,所述kta表示公共定时提前随时间的变化率,所述t1表示第一公共定时提前common ta参数的发送时刻,所述t2表示所述随机接入前导序列的发送时刻。

  31、在一些可能的实施方式中,终端还接收一个时间戳,该时间戳用于表示所述第一公共定时提前common ta参数的发送时刻t1。

  32、在一些可能的实施方式中,终端通过系统信息块sib或剩余最小系统信息rmsi接收网络侧发送的所述第一common ta或第一common ta变化量计算参数;sib具有变更周期,在变更周期内广播进行重复发送,内容不变。所述变更周期的起始帧具有一定的约束条件。终端接收的第一commonta或第一commonta变化量计算参数发生更新或变化,在变更周期的起始帧发生。由此,所述第一公共定时提前common ta参数的发送时刻t1可以由所述系统消息块sib的变更周期的起始帧确定。

  34、其中,ta_ful l表示更新的common ta,所述ta_common表示第一common ta,所述第一common ta变化量计算参数包括△ta_ini t ial和△ta_diff,所述△ta_ini t ial表示初始公共定时差值(其中,初始公共定时差值可以是允许发送第1个随机接入前导序列的时刻的定时提前变化量),所述△ta_diff表示t2相对于△ta_ini t ial的定时提前变化量,所述t2表示所述随机接入前导序列的发送时刻。当t2为允许发送第1个随机接入前导序列的时刻,那么此时△ta_diff等于0。

  36、其中,ta_ful l表示更新的common ta,所述ta_common表示第一common ta,第一common ta变化量计算参数包括所述△ta1,其中,第一common ta变化量计算参数包括多个时刻分别对应的common ta变化量计算参数,所述△ta1表示所述第一common ta变化量计算参数中包括的与所述t2对应的common ta变化量计算参数,所述t2表示所述随机接入前导序列的发送时刻。

  37、第三方面,本技术实施例提供一种卫星通信方法,包括:卫星通信设备(例如如卫星或地面站)得到第一公共定时提前common ta参数和第一common ta变化量计算参数。卫星通信设备发送第一公共定时提前common ta参数和第一common ta变化量计算参数,所述第一common ta参数用于得到第一common ta,所述第一common ta变化量计算参数用于对所述第一common ta进行更新而得到更新的common ta,更新的common ta被终端用于发送随机接入前导序列。

  38、在一些可能实施方式中,所述发送第一公共定时提前common ta和第一common ta变化量计算参数包括:发送携带有n组common ta参数和n组common ta变化量计算参数的消息。所述n组common ta参数和所述n组common ta变化量计算参数一一对应。

  39、其中,所述n为正整数,例如n等于1、2、3、3、4、5、8、9、10、12、13、53或其它值。

  41、所述第一common ta变化量计算参数为与所述第一common ta参数对应的commonta变化量计算参数,每组common ta变化量计算参数包括一个或多个common ta变化量计算参数。

  42、在一些可能实施方式之中,所述第一common ta参数例如为所述n组common ta参数中的符合多普勒阈值判断条件或者多普勒变化率阈值判断条件或者位置区间阈值判断条件的一组common ta参数。

  44、获得单元,用于得到第一公共定时提前common ta参数和第一common ta变化量计算参数。

  45、发送单元,用于发送第一公共定时提前common ta参数和第一common ta变化量计算参数,所述第一common ta参数用于得到第一common ta,所述第一common ta变化量计算参数用于对所述第一common ta进行更新而得到更新的common ta,更新的common ta被终端用于发送随机接入前导序列。

  46、在一些可能的实施方式汇总,所述发送单元具体用于,发送携带有n组common ta参数和n组common ta变化量计算参数的消息,所述n组common ta参数和所述n组common ta变化量计算参数一一对应;其中,所述n为正整数;

  48、所述第一common ta变化量计算参数为与所述第一common ta参数对应的commonta变化量计算参数,每组common ta变化量计算参数包括一个或多个common ta变化量计算参数。

  50、终端接收第一参考点位置指示。终端基于卫星实时位置和所述第一参考点位置指示计算得到common ta;终端使用所述common ta发送随机接入前导序列。

  51、在一些可能实施方式中,所述接收第一参考点位置指示包括:接收携带有m个参考点位置指示的消息,所述m个参考点位置指示包括所述第一参考点位置指示,所述第一参考点位置指示所指示的第一参考点为m个参考点中距离终端最近的参考点。

  54、计算单元,用于基于卫星实时位置和所述第一参考点位置指示计算得到commonta。

  56、在一些可能实施方式中,所述接收第一参考点位置指示包括:接收携带有m个参考点位置指示的消息,所述m个参考点位置指示包括所述第一参考点位置指示,所述第一参考点位置指示所指示的第一参考点为m个参考点中距离终端最近的参考点。

  59、卫星通信设备发送所述第一参考点位置指示,其中,所述第一参考点位置指示被用于配合卫星实时位置而计算得到common ta,其中,所述common ta被终端用于发送随机接入前导序列。

  60、在一些可能实施方式中,所述发送第一参考点位置指示包括:发送携带有m个参考点位置指示的消息,所述m个参考点位置指示包括所述第一参考点位置指示,所述第一参考点位置指示所指示的第一参考点为m个参考点中距离终端最近的参考点。

  63、发送单元,发送所述第一参考点位置指示,所述第一参考点位置指示被用于配合卫星实时位置而计算得到common ta,所述common ta被终端用于发送随机接入前导序列。

  64、第九方面,本技术实施例还提供一种卫星通信设备(如终端设备或地面基站或卫星),可以包括:相互耦合的处理器和存储器;其中,所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序,以执行例如第一方面或第三方面或第五方面或第七方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

  65、第十方面,本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行,以完成以上各方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

  66、第十一方面,本技术实施例还提供了一种包括指令的计算机程序产品,当所述计算机程序产品在用户设备上运行时,使得卫星通信设备能够执行以上各方面的方法的部分或者全部步骤。

  67、第十二方面,本技术实施例还提供一种通信装置包括:输入接口电路,逻辑电路和输出接口电路;所述逻辑电路用于执行以上各方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

  68、第十三方面,本技术实施例还提供一种通信装置包括:至少一个输入端、信号处理器和至少一个输出端;其中,所述信号处理器,用于执行以上各方面的任意一种方法的部分或全部步骤。