CN111541475B - 一种卫星移动通信系统话音业务中时频同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卫星移动通信系统话音业务中时频同步方法，它涉及卫星移动通信系统信关站设计和终端设计技术。本发明针对话音业务中频繁时频同步的场景，下行链路使用开环同步结构，上行链路使用闭环同步结构，使用慢速随路控制信道下发链路校正消息，实现时频同步。本发明方法简单，特别适合话音业务中频繁时频同步的场景，不影响话音效果。

Description

一种卫星移动通信系统话音业务中时频同步方法
技术领域
本发明属于卫星移动通信领域，涉及一种卫星移动通信系统话音业务中时频调整方法，适用于信关站和终端在话音业务中时频同步。
背景技术
卫星移动通信系统，是全球通信系统的重要组成部分，是未来通信业务的重要发展方向之一。卫星移动通信系统一般包括三部分：通信卫星，由一颗或多颗卫星组成；地面站，包括系统控制中心和若干个信关站；移动用户终端，包括车载、舰载、机载和手持机等。与其他通信方式相比，卫星移动通信具有覆盖区域大、通信距离远、通信机动灵活等优点，可提供话音、短消息、数据传输等业务。
当系统工作在话音业务时，由于卫星和终端相对运动、终端参考时钟漂移带来定时和频率偏移，因此信关站和终端需要通过时频同步，保障话音业务正常。
时频同步分为下行链路和上行链路。通常在上行链路的时频同步中，信关站通过专用随路控制信道给终端下发时频校正信息，实现时偏和频偏的反馈。专用随路控制信道会抢占专用业务信道，在频繁时频同步的场景下，导致下行话音信息传输减少，影响话音效果。
发明内容
本发明的目的是针对话音业务中频繁时频同步场景，设计一种时频同步方法，不影响话音效果。
本发明采用的技术方案为：
一种卫星移动通信系统话音业务中时频同步方法，包括如下步骤：
(1)系统工作在话音业务中，下行链路使用开环同步结构，终端的接收机接收信关站发射机发射的下行信号，终端的时频校正模块检测下行信号的时偏和频偏，根据检测结果对终端的接收机进行校正，保持跟踪状态，实现下行链路的时频同步；
(2)系统工作在话音业务中，上行链路使用闭环同步结构，信关站的接收机接收终端发射机发射的上行信号，估计上行信号的时偏和频偏，并告知信关站的时频检测模块；
(3)信关站的时频检测模块检测时偏和频偏，当时偏和频偏超过设置的阈值时，信关站的发射机使用慢速随路控制信道将时偏和频偏以链路校正消息的形式下发给终端；
(4)终端的接收机接收步骤(3)的链路校正消息，提取时偏和频偏，以设置的调整速率对终端的发射机进行时频校正，实现上行链路的时频同步；
完成卫星移动通信系统话音业务中的时频同步。
其中，所述步骤(1)中，终端接收机通过信号解调，估计下行信号的时偏和频偏，告知时频校正模块。
其中，所述步骤(2)中，信关站接收机通过信号解调，估计上行信号的时偏和频偏，告知时频检测模块。
其中，所述步骤(3)中，链路校正消息的结构包括：消息标识：慢速随路控制信道链路校正消息；时间校正值：时偏值；时间校正使能：是否代替现有值；频率校正值：频偏值；频率校正使能：是否代替现有值；其中，时间校正使能和频率校正使能字段均为使能状态，使终端能接受时频校正。
因为慢速随路控制信道复用在专用业务信道上，在完成链路校正消息的下发的同时，不影响话音信息的传输，所以不会影响话音效果。
本发明与背景技术相比，具有以下优点：
实现简单，特别适应于话音业务中频繁时频同步的场景，不影响话音效果。
附图说明
图1为本发明的下行链路时频同步方法的模块图；
图2为本发明的上行链路时频同步方法的模块图；
图3为本发明的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
参照图1模块框图，本发明下行链路同步结构信关站侧包括发射机模块，终端侧包括接收机和时频校正模块。终端的时频校正模块能够检测接收信号的时偏和频偏，对接收机进行校正，保持信号跟踪状态。
参照图2模块框图，本发明上行链路同步结构信关站侧包括发射机、接收机和时频检测模块，终端侧包括发射机、接收机和时频校正模块。信关站的时频检测模块能够检测接收信号的时偏和频偏，将链路校正信息通过信关站的发射机下发给终端。终端的时频校正模块根据接收到的链路校正信息，对终端的发射机进行信号校正，保持时频同步状态。
参照图3，本发明所述方法包括以下步骤：
下行链路：
S101系统工作在话音业务时，下行链路使用开环同步结构。参考图1，终端接收机接收信号后，通过信号解调估计时偏和频偏，并告知时频校正模块。时频校正模块不断检测信号的时偏和频偏，通过校正接收机的定时和下变频器，保持终端的时频跟踪状态，保证终端的解调性能；实现下行链路的时频同步。
上行链路：
S102系统工作在话音业务时，上行链路使用闭环同步结构。信关站接收机接收终端的发射信号后，通过信号解调估计时偏和频偏，并告知时频检测模块。
S103时频检测模块不断检测时偏和频偏，当时偏和频偏超过设置的阈值时，发射机通过慢速随路控制信道将时偏和频偏以链路校正消息的形式下发给终端。链路校正消息结构如下表所示。
字段名称 内容
消息标识 慢速随路控制信道链路校正消息
时间校正值 时偏值
时间校正使能 是否代替现有值
频率校正值 频偏值
频率校正使能 是否代替现有值
除时间校正值和频率校正值填写外，时间校正使能和频率校正使能字段均为使能状态，使终端能够接受时频校正。
当时偏和频偏没有超过设定的阈值，发射机不下发链路校正消息。
因为慢速随路控制信道复用在专用业务信道上，在完成链路校正消息的下发同时，不影响话音信息的传输，所以不影响话音效果。
S104终端接收机接收信号后，解析慢速随路控制信道，提取链路校正消息中的时偏和频偏，以设置的调整速率调整发射机的定时和频率，使系统工作在同步状态，完成上行链路的时频同步。

Claims (1)

1.一种卫星移动通信系统话音业务中时频同步方法，其特征在于，包括以下步骤：
下行链路：
(1)系统工作在话音业务中，下行链路使用开环同步结构，终端的接收机接收信关站发射机发射的下行信号，终端的时频校正模块检测下行信号的时偏和频偏，根据检测结果对终端的接收机进行校正，保持跟踪状态，实现下行链路的时频同步；
上行链路：
(2)系统工作在话音业务中，上行链路使用闭环同步结构，信关站的接收机接收终端发射机发射的上行信号，估计上行信号的时偏和频偏，并告知信关站的时频检测模块；
(3)信关站的时频检测模块检测时偏和频偏，当时偏和频偏超过设置的阈值时，信关站的发射机使用慢速随路控制信道将时偏和频偏以链路校正消息的形式下发给终端；其中，链路校正消息的结构包括：消息标识：慢速随路控制信道链路校正消息；时间校正值：时偏值；时间校正使能：是否代替现有值；频率校正值：频偏值；频率校正使能：是否代替现有值；其中，时间校正使能和频率校正使能字段均为使能状态，使终端能接受时频校正；
(4)终端的接收机接收步骤(3)的链路校正消息，提取时偏和频偏，以设置的调整速率对终端的发射机进行时频校正，实现上行链路的时频同步；
完成卫星移动通信系统话音业务中时频同步。
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