CN112751603B - 用于卫星通信的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于卫星通信的方法和装置。终端设备可以根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，终端设备接收随机接入响应时考虑了卫星基站与地面的距离信息，从而能够提高接收随机接入响应的准确性，有利于提高卫星系统中的随机接入的成功率。
Description
技术领域
本申请涉及通信领域，并且更具体地，涉及通信领域中用于卫星通信的方法和装置。
背景技术
在无线通信系统中，终端设备通过随机接入过程获得和网络设备的上行同步，随机接入过程包括：终端设备向网络设备发送随机接入前导码(preamble)，网络设备接收到随机接入前导码之后，向终端设备发送随机接入响应，终端设备在随机接入响应的窗口接收随机接入响应。
在卫星通信系统中，由于卫星基站与终端设备的距离较远，时延较大，如果终端设备根据随机接入响应窗口接收随机接入响应则会导致接收不到随机接入响应，从而导致随机接入失败。
发明内容
本申请提供一种用于卫星通信的方法和装置，能够提高在卫星通信系统中的随机接入的成功率。
第一方面，提供了一种用于卫星通信的方法，包括：终端设备根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量；所述终端设备根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收卫星基站发送的随机接入响应。
在上述方案中，终端设备可以根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，终端设备接收随机接入响应时考虑了卫星基站与地面的距离信息，从而能够提高接收随机接入响应的准确性，有利于提高随机接入的成功率。
可选地，卫星基站与地面的距离信息可以为卫星基站的轨道高度，终端设备可以预先知道卫星基站的轨道高度，例如卫星基站广播的星历信息中包括轨道高度。
可选地，卫星基站与地面的距离信息可以为卫星基站与终端设备的直线距离，终端设备可以根据自身的定位系统获取与卫星基站的直线距离。
需要说明的是，卫星基站与地面的距离信息可以理解为卫星基站与终端设备所在的平面的距离信息。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，包括：所述终端设备根据卫星基站的轨道高度信息确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量。
可选地，卫星基站的轨道高度信息可以为卫星基站的轨道高度或者卫星基站的轨道高度的进行伸缩后的值或卫星基站的轨道高度加上某个值后的值或卫星基站的轨道高度减去某个值后的值等。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，包括：所述终端设备根据卫星基站的轨道高度信息和光速确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据卫星基站的轨道高度信息和光速确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，包括：
所述终端设备根据公式M＝kd/c确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量，其中，d为所述卫星基站的轨道高度，c为光速，M为所述第一时间偏移量，k为配置的或者网络设备协议规定的值，k可以为实数。
在一种可能的实现方式中，所述终端设备根据公式M＝kd/c确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量：
所述终端设备根据以下公式(1)或(2)确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量：
M＝2d/c (1)
M＝4d/c (2)
其中，d为所述卫星基站的轨道高度，c为光速，M为所述第一时间偏移量。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述终端设备接收所述卫星基站发送的第一缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量；
其中，所述终端设备根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应，包括：所述终端设备根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；所述终端设备将所述第二随机响应窗口偏移所述第一时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
应理解，第一缩放值也可以称为第一缩放系数或者第一缩放量。
在上述技术方案中，可以利用第一缩放值缩放第一随机接入响应窗口，得到第二随机接入响应窗口，避免采用固定的第一随机接入响应窗口，可以提高接收随机接入响应的灵活性和接收成功率。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述终端设备接收所述卫星基站发送的第二缩放值，所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量；
其中，所述终端设备根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应，包括：
所述终端设备根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；
所述终端设备将所述第一随机响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
应理解，第二缩放值也可以称为第二缩放系数或者第二缩放量。
在上述技术方案中，可以利用第二缩放值缩放第一时间偏移量，得到第二时间偏移量，避免采用固定的第一时间偏移量，可以提高第一随机接入窗口移动的灵活性，有利于终端设备接收随机接入响应，可以提高终端设备接收随机接入响应的成功率。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述终端设备接收所述卫星基站发送的第一缩放值和第二缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量；所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量；
其中，所述终端设备根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应，包括：所述终端设备根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；
所述终端设备根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；
所述终端设备将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
在上述技术方案中，可以避免终端设备采用固定的第一随机接入响应窗口和采用固定的第一时间偏移量，可以提高终端设备利用随机接入响应窗口接收随机接入响应的灵活性和成功率。
第二方面，提供了一种用于卫星通信的方法，包括：卫星基站向第一终端设备发送第一缩放值和/或第二缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一终端设备的第一随机接入响应窗口的缩放量；所述第二缩放值用于指示所述第一终端设备根据卫星基站与地面的距离信息确定的第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量的缩放量；
所述卫星基站向所述第一终端设备发送随机接入响应。
可选地，第一缩放值也可以称为第一缩放系数或者第一缩放量；第二缩放值也可以称为第二缩放系数或者第二缩放量。
在一些可能的实现方式中，所述卫星基站根据公共定时提前和部分公共定时提前确定检测随机接入前导码窗口的时间偏移量，所述部分公共定时提前为所述卫星基站向所述第一终端设备发送的；所述卫星基站将所述随机接入前导码的窗口偏移所述时间偏移量后接收所述第一终端设备发送的随机接入前导码。
可选地，卫星基站可以利用公共定时提前减去部分公共定时提前得到随机接入前导码窗口的时间偏移量。
第三方面，提供了一种用于卫星通信的装置，该用于卫星通信的装置具有实现第一方面及其任意可能的实现方式中的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
第四方面，提供了一种用于卫星通信的装置，该用于卫星通信的装置具有实现第二方面及其任意可能的实现方式中的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
第五方面，本申请提供一种终端设备，包括处理器和存储器。存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序，使得终端设备执行第一方面及其任意可能的实现方式中的方法。
第六方面，本申请提供一种卫星基站，包括处理器和存储器。存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序，使得卫星基站执行第二方面及其任意可能的实现方式中的方法。
第七方面，本申请提供了一种用于卫星通信的系统，该系统包括上述第三方面提供的装置以及第四方面提供的装置；或者
该系统包括上述第五方面提供的装置以及第六方面提供的装置；
第八方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面及其任意可能的设计中的方法。
第九方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面及其任意可能的设计中的方法。
第十方面，本申请提供一种芯片，包括处理器。处理器用于读取并执行存储器中存储的计算机程序，以执行第一方面及其任意可能的实现方式中的方法。
可选地，所述芯片还包括存储器，存储器与处理器通过电路或电线与存储器连接。
进一步可选地，所述芯片还包括通信接口。
第十一方面，本申请提供一种芯片，包括处理器。处理器用于读取并执行存储器中存储的计算机程序，以执行第二方面及其任意可能的实现方式中的方法。
可选地，所述芯片还包括存储器，存储器与处理器通过电路或电线与存储器连接。
进一步可选地，所述芯片还包括通信接口。
第十二方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面及其任意可能的设计中的方法。
第十三方面，本申请提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面及其任意可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的通信系统的架构示意图。
图2是本申请实施例提供的随机接入过程示意图。
图3是本申请实施例提供的用于卫星通信的方法示意图。
图4是本申请实施例提供的卫星通信的示意图。
图5是本申请实施例提供的第一随机接入响应窗口的偏移示意图。
图6是本申请实施例提供的另一卫星通信示意图。
图7是本申请实施例提供的第一随机接入响应窗口的偏移示意图。
图8是本申请实施例提供的另一卫星通信的示意图。
图9是本申请实施例提供的随机接入前导窗口的偏移示意图。
图10是本申请实施例提供的用于卫星通信的装置示意性框图。
图11是本申请实施例提供的另一用于卫星通信的装置示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
本申请的技术方案可以应用于卫星通信系统。参见图1，图1是卫星通信系统的架构示意图。卫星通信系统100通常由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段可以由静止轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星、非静止轨道(none-geostationary earthorbit，NGEO)卫星或者两者构成的多颗卫星网络101构成。地面段一般包括卫星测控中心102、网络控制中心(network control center，NCC)103以及各类关口站(gateway)104等，关口站或称信关站。其中，网络控制中心也称为系统控制中心(system control center，SCC)。用户段由各种终端设备构成。终端设备可以是各种移动终端106，例如，移动卫星电话，也可以是各种固定终端107，例如，通信地面站等。图1中虚线是指卫星与终端之间的通信信号。实线是指卫星与地面段的设备之间的通信信号。双向箭头线是指地面段的网元之间的通信信号。在卫星通信系统中，卫星也可以称为卫星基站。在图1中，卫星基站可以向终端设备传输下行数据。其中，下行数据可以经过信道编码、调制映射后传输给终端设备。终端设备也可以向卫星基站传输上行数据。其中，上行数据也可以经过信道编码、调制映射后传输给卫星基站。
地面段中的卫星测控中心102具有保持、监视和控制卫星的轨道位置和姿态，并管理卫星的星历表等功能。网络控制中心103具有处理用户登记、身份确认、计费和其它的网络管理功能。在一些卫星移动通信系统中，网络控制中心103和卫星测控中心102是合二为一的。关口站104具有呼叫处理、交换以及与地面通信网的接口等功能。地面通信网105是卫星网络的地面段的一个组成部分，用于将卫星的数据包交换到核心网、发送至最终的终端设备。地面通信网可以是公共交换电话网(public switched telephone network，PSTN)、公共地面移动网(public land mobile network，PLMN)或其它各种专用网络，不同地面通信网要求关口站具有不同的网关功能。
在一些卫星通信系统中，卫星通信系统的空间段可以是由管理卫星和一个或多个服务卫星组成的多层结构。在多层结构的卫星通信系统的组网中，空间段可以包括一颗或多颗管理卫星以及这些管理卫星管理的服务卫星。本申请中提到的卫星或卫星基站不限于是管理卫星或服务卫星。
卫星基站和终端设备包括但不限于采用如下通信系统进行通信：全球移动通信(global system for mobile communications，GSM)系统、码分多址(code divisionmultiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)系统、通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)、通用移动通信系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)通信系统、未来的第五代(5th generation，5G)系统或新空口(new radio，NR)等。
本申请实施例中的终端设备需要通过卫星通信系统的地面段接入移动卫星通信网络中进行移动通信。终端设备可以指用户设备(user equipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(sessioninitiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的终端设备等。以卫星电话、车载卫星系统为代表的终端设备可以与卫星直接通信。以地面通信站为代表的固定终端需要经地面站中继后才能与卫星通信。终端设备通过安装有无线收发天线实现对通信状态的设置、获取，完成通信。
在无线通信系统中，终端设备在与基站进行通信时，先要发起随机接入过程，图2是基于竞争的随机接入过程示意图200，包括：
S210，终端设备根据随机接入信道(random access channel，RACH)资源向基站发送随机接入前导码(preamble)，也称为消息1。
例如，RACH资源可以包括随机接入前导索引(随机接入前导索引用于指示随机接入前导)和/或随机接入资源对应的掩码索引(mask index)，该掩码索引用于指示发送随机接入前导的时频资源。
S220，基站向终端设备发送随机接入响应(random access response，RAR)，也称为消息2。终端设备在RAR窗口内检测RAR，RAR携带上行授权信息、临时小区无线网络临时标识(temporary cell radio network temporary identifier，T-CRNTI)、时间提前量(timing advance，TA)中的至少一种。
其中，RAR窗口可以为集合{1，2，4，8，10，20，40，80}中的值，该集合中元素的单位为上行信号的时隙长度。在子载波宽度为15KHz时，RAR窗口最长为80ms，具体地，基站可以通过系统信息块1(system information block 1，SIB1)广播RAR窗口的长度为该集合中的哪个值。可选地，如果为了让子载波宽度较大的RAR窗口长度同样为80ms，可以限定RAR窗口长度的单位为子帧(subframe)，即窗口长度单位为1ms。
其中，上行授权信息用于指示发送初始上行信息的资源，TA用于终端设备获知上行定时。
S230，终端设备在上行授权信息指示的资源上向基站发送初始上行信息，也称为消息3，初始上行信息携带终端设备竞争解决的标识(UE Contention ResolutionIdentity)。
S240，基站接收到终端设备的初始上行信息之后，基站进行竞争解决，基站向终端设备发送竞争解决信息，也称为消息4。
若将上述随机接入过程应用到卫星通信中，由于终端设备与卫星基站的距离太远，导致在S220中，卫星基站向终端设备发送RAR的时延较长，若终端设备仍然在RAR窗口接收RAR，则会导致接收不到RAR，从而造成随机接入失败。
下面结合图3描述本申请实施例中的用于卫星通信的方法300，包括：
S310，终端设备根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量。
可选地，卫星基站与地面的距离信息可以为卫星基站的轨道高度(如图4所示的AB的距离)，终端设备可以预先知道卫星基站的轨道高度。
可选地，卫星基站与地面的距离信息可以为卫星基站与终端设备的所在波束或小区的直线距离(如图4所述的AC的距离或者AD的距离)。或者终端设备可以根据自身的定位系统获取自己的位置，通过卫星基站的星历信息获取卫星基站的位置信息来计算终端设备与卫星基站的直线距离。
需要说明的是，在方法300中描述的是，终端设备根据卫星基站与地面的举例信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，可选地，在本申请实施例中，卫星基站也可以确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，并将第一时间偏移量发送给(例如可以广播)终端设备，本申请实施例对确定第一时间偏移量的主体不予限定。
可选地，在S310之前，方法还包括：卫星基站可以广播第一随机接入响应窗口的长度，终端设备接收卫星基站广播的第一随机接入响应窗口的长度。例如，卫星基站可以通过系统消息块1广播第一随机接入响应窗口的长度。卫星基站广播的第一随机接入响应窗口的长度可以为长度集合中的一个值，长度集合可以包括多个长度元素，例如，长度集合可以为{1，2，4，8，10，20，40，80}，长度集合中元素的单位为上行信号的时隙长度。
作为一个可选实施例，S310，包括：所述终端设备根据卫星基站的轨道高度信息和光速确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量。卫星基站的轨道高度信息可以为卫星基站的轨道高度或者卫星基站的轨道高度的进行伸缩后的轨道高度或卫星基站的轨道高度加上某个值或卫星基站的轨道高度减去某个值后的值等，例如卫星基站的轨道高度为1200km，将轨道高度1200km伸缩1.5倍后得到1800km，轨道高度信息可以为1200km，或者1800km。
下面描述两种根据轨道高度和光速确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量的方式：
方式一，可以根据公式(1)确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量，即根据往返时延量确定所述第一时间偏移量。
M＝2d/c (1)
其中，d为所述卫星基站的轨道高度，c为光速3×108m/s，M为所述第一时间偏移量。
可选地，方式一对应再生模式，再生模式可以理解为：终端设备向卫星基站发送随机接入前导码，卫星基站接收终端随机接入前导码，卫星基站向终端设备返回随机接入响应。
如图4所示，对于再生模式，d(图中AB的距离)为1200km，则M为8ms。如图5所示，终端设备需要将第一随机接入响应的窗口的起始位置从t1偏移到t1+8的位置。
方式二，可以根据公式(2)确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量。即根据两倍的往返时延量确定所述第一时间偏移量。
M＝4d/c (2)
其中，d为所述卫星基站的轨道高度，c为光速，M为所述第一时间偏移量。
可选地，方式二对应透传模式，透传模式可以理解为：终端设备向卫星基站发送随机接入前导码，卫星基站接收终端随机接入前导码并将随机接入前导码转发送给地面站，地面站向卫星基站发送随机接入响应，卫星基站接收地面站发送的随机接入响应并转发给终端设备。
如图6所示，对应透传模式，假设d为1200km(图中AB的距离)，则M为16ms。如图7所示，终端设备需要将第一随机接入响应的窗口的起始位置从t2偏移到t2+16的位置。
S320，所述终端设备根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应。
具体地，S320可以通过以下一种方式实现：
方式一，S320，包括：终端设备将所述第一随机接入响应窗口偏移第一时间偏移量后，接收卫星基站发送的随机接入响应。
方式二，卫星基站可以广播第一缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量，终端设备接收卫星基站广播的第一缩放值。S320，包括：根据第一缩放值缩放第一随机接入窗口得到第二随机接入响应窗口，所述终端设备将所述第二随机接入响应窗口偏移第一时间偏移量后，接收卫星基站发送的随机接入响应。
例如，卫星基站可以通过SIB1或者物理广播信道(physical broadcastingchannel，PBCH)广播第一缩放值。
举例来说，若第一缩放值为1.2，第一随机接入响应窗口的长度为40ms，根据1.2缩放40ms之后，得到的第二随机接入响应窗口的长度为48ms。
可选地，第一缩放值可以具有时间长度，或可以指示倍数关系，或可以指示增加或减少部分与第一随机接入响应窗口的倍数关系。例如，第一缩放值为+20ms，则第一随机接入响应窗口的长度增加20ms。又例如，第一缩放值为0.8，第一随机接入响应窗口的长度为40ms，则第二随机接入响应窗口为32ms。又例如，第一缩放值为+0.4表示增加部分是第一随机接入窗口长度的0.4倍，第一随机接入响应窗口的长度为40ms，则第二随机接入响应窗口为56ms。
方式三，卫星基站可以广播第二缩放值，所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量。S320，包括：所述终端设备根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；所述终端设备将所述第一随机响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
例如，卫星基站可以通过SIB1或者PBCH广播第二缩放值。
可选地，第二缩放值可以具有时间长度，也可以指示倍数关系，也可以指示增加或减少的部分与第一时间偏移量的倍数关系。例如，第二缩放值为+5ms，则第一时间偏移量增加5ms，得到第二时间偏移量。又例如，第二缩放值为0.8，第一时间偏移量为10ms，则第二时间偏移量为8ms。再例如，第二缩放值为1.5，第一时间偏移量为10ms，根据1.5缩放10ms之后，得到第二时间偏移量为15ms。又例如，第二缩放值为+0.4表示增加部分是第一时间偏移量的0.4倍，第一时间偏移量为10ms，则第二时间偏移量为14ms。
方式四，卫星基站可以广播第一缩放值和第二缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量，所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量；S320，包括：所述终端设备根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；所述终端设备根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；所述终端设备将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
例如，卫星基站可以通过SIB1或者PBCH广播第一缩放值和第二缩放值。
可选地，第一缩放值可以具有时间长度，或可以指示倍数关系，或可以指示增加或减少部分与第一随机接入响应窗口的倍数关系；可选地，第二缩放值可以具有时间长度，也可以指示倍数关系，也可以指示增加或减少的部分与第一时间偏移量的倍数关系。例如，若第一缩放值为1.2，第一随机接入响应窗口的长度为40ms，根据1.2缩放40ms之后，得到第二随机接入响应的窗口为48ms；第二缩放值为1.5，第一时间偏移量为8ms；根据1.5缩放8ms之后，得到第二时间偏移量为12ms。则终端设备将48ms长的第二随机接入响应窗口偏移12ms后接收卫星基站发送的随机接入响应。又例如，若第一缩放值为+10ms，第一随机接入响应窗口的长度为40ms，则第二随机接入响应窗口的长度为50ms；若第二缩放值为+2ms，第一时间偏移量为8ms，则第二时间偏移量为10ms。则终端设备将50ms长的第二随机接入响应窗口偏移10ms后接收卫星基站发送的随机接入响应。再例如，第一缩放值为+0.4表示增加部分是第一随机接入窗口长度的0.4倍，第一随机接入响应窗口的长度为40ms，则第二随机接入响应窗口为56ms。第二缩放值为+0.4表示增加部分是第一时间偏移量的0.4倍，第一时间偏移量为10ms，则第二时间偏移量为14ms。终端设备将56ms长的第二随机接入响应窗口偏移14ms后接收卫星基站发送的随机接入响应。
应理解，方法300可以应用在卫星通信中任何需要进行随机接入的场景中，终端设备可以调整接收随机接入响应的第一随机接入响应窗口，从而可以更准确的接收卫星基站发送的随机接入响应。
作为一个可选实施例，由于终端设备与卫星基站的距离太远，则在终端设备发起随机接入之前，卫星基站可以广播公共时间提前(common timing advance，common TA)，其中，公共TA是卫星基站根据与一组终端设备的距离(可以是一个波束或小区中与卫星基站距离最近的距离；或者是波束或小区中心距离卫星基站的距离)得到的，公共TA用于指示终端设备提前发送随机接入前导码的时间值，终端设备根据卫星基站广播的TA将发送随机接入前导码的时间提前公共TA指示的值，终端设备发送了随机接入前导码之后，可以将接收随机接入响应的随机接入响应窗口推后公共TA指示的值再接收随机接入响应。在实际应用中由于终端设备与卫星基站的距离太远，则会导致卫星基站计算出来的公共TA比较大，则卫星基站广播公共TA的开销比较大，为了降低信令开销，卫星基站可以广播部分TA，终端设备根据部分TA调整发送随机接入前导码的时间。网络设备则根据公共TA减去部分TA调整接收随机接入前导码的窗口，从而可以准确地接收随机接入前导码。如图8所示，卫星基站根据与终端设备的距离得到公共TA为14.67ms
则卫星基站只广播部分TA为0.67ms，不广播剩余的14ms，这样可以节省4比特的开销。终端设备可以将发送随机接入前导码的时间提前0.67ms，网络设备可以将接收随机接入前导码的窗口推后14ms，如图9所示，假设随机接入前导码的接收窗口长度为12ms，在卫星基站侧的前导码的接收窗本来是在8ms开始接收随机接入前导码，则卫星基站将随机接入前导码的起始位置推后14ms，在第22ms开始接收随机接入前导码，这样可以完成上下行的对齐。
在上述的实施例中，卫星基站广播部分TA，若终端设备按照部分TA调整随机接入响应窗口，则会导致调整了随机接入响应窗口不准确，从而导致终端设备接收不到随机接入响应，在方法300中，终端设备可以不按照部分TA调整随机接入窗口，终端设备根据方法300中计算得到的第一时间偏移量偏移第一随机接入响应窗口后接收卫星基站发送的随机接入响应。
需要说明的是，本申请实施例提到的缩放值也可以称为缩放系数，本申请实施例对此不作限制。
也需要说明的是，本申请实施例中，卫星基站广播第一缩放值，也广播第一随机接入响应窗口，卫星基站可以针对不同的随机接入响应窗口广播不同的缩放值或相同的缩放值。可选地，卫星基站可以同时广播第一缩放值和第一随机接入响应窗口，也可以分别广播第一缩放值和第一随机随机接入响应窗口。可选地，卫星基站可以同时广播第一缩放值和第二缩放值，也可以分别广播第一缩放值和第二缩放值，本申请实施例对此不作限定。
可选地，在不同的应用场景中，卫星基站广播不同的缩放值，例如在终端设备数量比较多的场景下，发起随机接入的终端设备的数量相应的也会增多，则卫星基站可以广播第一缩放值比较大，这样接收到第一缩放值的终端设备可以扩大第一随机接入窗口，从而能更好的接收随机接入响应。
本申请实施例提供的用于卫星通信的方法可以应用在竞争的随机接入或者非竞争的随机接入，本申请实施例对此不作限制
以上结合图1至图9，详细得描述了本申请实施例提供的用于卫星通信的方法，下面结合图10至图11，详细描述本申请实施例提供的用于卫星通信的装置。
图10示出了本申请实施例提供的用于卫星通信的装置400的示意性框图，该装置400可以对应上述方法中描述的终端设备，也可以对应终端设备的芯片或者组件，并且，该装置400中各个模块或者单元分别可以用于执行上述方法中终端设备所执行的各动作或处理过程，如图10所示，该用于卫星通信的装置400可以包括处理单元410和收发单元420。
处理单元410，用于根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量；
收发单元420，用于根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应。
作为一个可选实施例，所述处理单元410具体单元：
根据卫星基站的轨道高度信息和光速确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量。
作为一个可选实施例，所述处理单元410具体用于：
根据以下公式(1)或(2)确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量：
M＝2d/c (1)
M＝4d/c (2)
其中，d为所述卫星基站的轨道高度，c为光速，M为所述第一时间偏移量。
作为一个可选实施例，所述收发单元420还用于：
接收所述卫星基站发送的第一缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量；
所述处理单元410还用于：根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；
所述收发单元420还用于将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第一时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
作为一个可选实施例，所述收发单元420还用于：
接收所述卫星基站发送的第二缩放值，所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量；
所述处理单元410还用于：
根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；
将所述第一随机响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
作为一个可选实施例，所述收发单元420还用于：接收所述卫星基站发送的第一缩放值和第二缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量；所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量；
所述处理单元410还用于：根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；所述收发单元420还用于：将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
应理解，装置400中各单元执行上述相应步骤的具体过程请参照前文中结合图3至图9的方法实施例的描述，为了简洁，这里不加赘述。
上述各个方案的装置400具有实现上述方法中终端设备执行的相应步骤的功能；功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块；例如发送单元可以由发射机替代，接收单元可以由接收机替代，其它单元，如确定单元等可以由处理器替代，分别执行各个方法实施例中的收发操作以及相关的处理操作。
在具体实现过程中，处理器可用于进行，例如但不限于，基带相关处理，收发器可用于进行，例如但不限于，射频收发。上述器件可以分别设置在彼此独立的芯片上，也可以至少部分的或者全部的设置在同一块芯片上。例如，处理器可以进一步划分为模拟基带处理器和数字基带处理器，其中模拟基带处理器可以与收发器集成在同一块芯片上，数字基带处理器可以设置在独立的芯片上。随着集成电路技术的不断发展，可以在同一块芯片上集成的器件越来越多，例如，数字基带处理器可以与多种应用处理器(例如但不限于图形处理器，多媒体处理器等)集成在同一块芯片之上。这样的芯片可以称为系统芯片(system onchip，SOC)。将各个器件独立设置在不同的芯片上，还是整合设置在一个或者多个芯片上，往往取决于产品设计的具体需要。本申请实施例对上述器件的具体实现形式不做限定。
可以理解的是，对于前述实施例中所涉及的处理器可以通过具有处理器和通信接口的硬件平台执行程序指令来分别实现其在本申请前述实施例中任一设计中涉及的功能，基于此，如图11所示，本申请实施例提供了一种用于卫星通信的装置500的示意性框图，装置500包括：处理器510、收发器520和存储器530。其中，处理器510、收发器520和存储器530通过内部连接通路互相通信，该存储器530用于存储指令，该处理器510用于执行该存储器530存储的指令，以控制该收发器520发送信号和/或接收信号。
其中，处理器510用于根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量；收发器520用于根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应。
应理解，本申请实施例图10中的装置可以通过图11中的装置500来实现，并且可以用于执行上述方法实施例中终端设备对应的各个步骤和/或流程。
可以理解的是，本申请实施例描述的各种设计涉及的方法，流程，操作或者步骤，能够以一一对应的方式，通过计算机软件，电子硬件，或者计算机软件和电子硬件的结合来一一对应实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件，比如，考虑通用性好成本低软硬件解耦等方面，可以采纳执行程序指令的方式来实现，又比如，考虑系统性能和可靠性等方面，可以采纳使用专用电路来实现。普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，此处不做限定。
根据本申请实施例提供的方法，本申请还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括：计算机程序代码，当该计算机程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述实施例中的方法。本申请中的各个实施例也可以互相结合。
根据本申请实施例提供的方法，本申请还提供一种计算机可读介质，该计算机可读解释存储有程序代码，当该程序代码在计算机上运行时，使得该计算机执行上述实施例中的方法。
在本申请实施例中，应注意，本申请实施例上述的方法实施例可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。RAM有多种不同的类型，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DRRAM)。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本申请中出现的术语“第一”、“第二”等仅是为了区分不同的对象，“第一”、“第二”本身并不对其修饰的对象的实际顺序或功能进行限定。本申请中被描述为“示例性的”，“示例”，“例如”，“可选地”或者“在某些实现方式中”的任何实施例或设计方案都不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用这些词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请中可能出现的对各种消息/信息/设备/网元/系统/装置/操作/等各类客体进行了赋名，可以理解的是，这些具体的名称并不构成对相关客体的限定，所赋名称可随着场景，语境或者使用习惯等因素而变更，对本申请中技术术语的技术含义的理解，应主要从其在技术方案中所体现/执行的功能和技术效果来确定。
上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品可以包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁盘)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种用于卫星通信的方法，其特征在于，包括：
终端设备根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量；所述卫星基站与地面的距离信息为卫星基站的轨道高度；
所述终端设备接收所述卫星基站发送的第一缩放值和/或第二缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量；所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量；
所述终端设备根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应，包括：
所述终端设备根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；所述终端设备将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第一时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应；或者，
所述终端设备根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；所述终端设备将所述第一随机响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应；或者，
所述终端设备根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；所述终端设备根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；所述终端设备将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，包括：
所述终端设备根据卫星基站的轨道高度信息和光速确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据卫星基站的轨道高度信息和光速确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量，包括：
所述终端设备根据以下公式(1)或(2)确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量：
M＝2d/c (1)
M＝4d/c (2)
其中，d为所述卫星基站的轨道高度，c为光速，M为所述第一时间偏移量。
4.一种用于卫星通信的装置，其特征在于，包括：
处理单元，用于根据卫星基站与地面的距离信息确定第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量；所述卫星基站与地面的距离信息为卫星基站的轨道高度；
收发单元，用于根据所述第一时间偏移量和所述第一随机接入响应窗口接收所述卫星基站发送的随机接入响应；
所述收发单元还用于：
接收所述卫星基站发送的第一缩放值和/或第二缩放值，所述第一缩放值用于指示所述第一随机接入响应窗口的缩放量；所述第二缩放值用于指示所述第一时间偏移量的缩放量；
所述处理单元还用于：根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第一时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应；或者，
根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；将所述第一随机响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应；或者，
根据所述第一缩放值缩放所述第一随机接入响应窗口得到第二随机接入响应窗口；根据所述第二缩放值缩放所述第一时间偏移量得到第二时间偏移量；将所述第二随机接入响应窗口偏移所述第二时间偏移量后接收所述卫星基站发送的所述随机接入响应。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：
根据卫星基站的轨道高度信息和光速确定所述第一随机接入响应窗口的第一时间偏移量。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：
根据以下公式(1)或(2)确定所述第一随机接入响应窗口的所述第一时间偏移量：
M＝2d/c (1)
M＝4d/c (2)
其中，d为所述卫星基站的轨道高度，c为光速，M为所述第一时间偏移量。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在计算机上被执行时，使得计算机执行如权利要求1-3中任一项所述的方法。
8.一种芯片，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，以执行如权利要求1-3中任一项所述的方法。
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