CN113992257B - 卫星定时同步方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种卫星定时同步方法、装置、设备及存储介质,该卫星定时同步方法用于卫星定时同步设备,包括:确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步。因此,本发明实施例克服卫星定时不同步缺陷,实现通信传输性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种卫星定时同步方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
卫星通信是地球上的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信,具有通信距离远、通信容量大等优点。
目前的卫星通信中,卫星的高速运动加上巨大的传播距离带来的定时不同步,严重影响收发端信号的定时同步,降低了系统传输的性能。
因此,如何解决定时同步问题,保证通信系统传输性能是当前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种卫星定时同步方法、装置、设备及存储介质,用以解决现有技术中卫星通信定时不同步的缺陷,实现通信传输性能稳定。
第一方面,本发明实施例提供一种卫星定时同步方法,所述卫星定时同步方法用于卫星定时同步设备,包括:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
可选的,所述设定卫星工作模式包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
可选的,所述传输链路包含下行链路或者上行链路。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
接收网络侧指示的所述定时变化率;
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
可选的,所述网络侧指示包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
可选的,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
可选的,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于参考信号获取所述定时变化率。
可选的,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
可选的,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界。
可选的,所述根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,包括:
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,包括:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
可选的,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为网络设备;
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
第二方面,本发明实施例提供一种卫星定时同步装置,所述卫星定时同步装置用于卫星定时同步设备,包括:
第一确定模块,用于确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
第二确定模块,用于确定所述传输链路的定时边界;
卫星定时同步模块,用于根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
第三方面,本发明实施例还提供一种卫星定时同步设备,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程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如下步骤:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
可选的,所述设定卫星工作模式包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
可选的,所述传输链路包含下行链路或者上行链路。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
接收网络侧指示的所述定时变化率;
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
可选的,所述网络侧指示包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
可选的,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
可选的,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于参考信号获取所述定时变化率。
可选的,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
可选的,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界。
可选的,所述根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,包括:
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,包括:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
可选的,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为网络设备;
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
第四方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的卫星定时同步方法的步骤。
本发明实施例提供一种卫星定时同步方法、装置、设备及存储介质,通过确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,从而实现了基于定时变化率的卫星定时同步,提高了卫星通信的传输性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种卫星通信示意图;
图2a是本发明实施例提供的一种样值间隔偏差对定时同步的影响的示意图;
图2b是本发明实施例提供的另一种样值间隔偏差对定时同步的影响的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种卫星定时同步方法的流程图;
图4是本发明实施例提供的一种终端利用同步信号估计定时变化率示意图;
图5是本发明实施例提供的一种接收信号被压缩、或被扩展的示意图;
图6是本发明实施例提供的一种卫星定时同步装置的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种卫星定时同步的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的另一种卫星定时同步设备的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的一种卫星定时同步设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的各实施例中,若采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。
卫星通信是地球上的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信,具有通信距离远、通信容量大等优点。
目前的卫星通信中,卫星的高速运动加上巨大的传播距离带来的定时不同步,严重影响收发端信号的定时同步,降低了系统传输的性能。
因此,如何解决定时同步问题,保证通信系统传输性能是当前需要解决的技术问题。
卫星通信中,存在两种工作模式,一种是弯管模式,卫星仅仅透明转发信号,不做任何处理,终端和信关站进行通信,另一种再生通信,此时卫星可以检测出接收信号的信息并进行处理转发,完成基站的功能,连接终端和信关站。在卫星通信中,终端用户和卫星的连接称之为用户链路,卫星和信关站的连接是馈电链路。
弯管模式是双段链路构成,用户的信号发送需要经过卫星,然后由卫星转发到信关站,信关站和地面基站的功能相同;同样的,信关站的信号发给终端用户,卫星需要将信关站的信号进行转发给终端用户,卫星转发的处理主要是在射频侧,通过频率的转换,把接收的信号转换到另一个频率,并进行功率放大。弯管模式对于卫星的要求比较简单。
再生模式中,卫星相当于一个基站。因此,卫星和用户只有一段链路,称之为用户链路。卫星可以检测和处理终端发送的信号和信息,也可以发送数据信息给终端用户。
由于卫星高速运动,卫星和终端处于不同的轨道倾角和通信仰角时带来的链路时延不同,导致定时变化率和TA(Timing Advance,定时提前)不断变化,当卫星远离终端运动时,造成接收端信号样值点发生扩展,当卫星向着终端的运动时,造成接收端信号样值点发生压缩。
对于弯管通信,终端和信关站进行信息通信时会经历馈电链路和用户链路的时延,由于时延带来的定时同步问题,目前在接收机处理的时候只是进行符号同步,并没有针对符号内样值点的偏移进行同步处理,即便假设第一个符号CRS(Cell Reference Signal,小区参考信号)已经获得精准定时同步,但是在其后的符号进行采样时,仍然会出现接收机采样偏离n个样值的情况,假设按照每14个符号进行采样,14个符号后偏离一个样值点,如果信号是被压缩的情况,那么在第15个符号窗口截取的第一个样值实际上是第二个样值,这相当于14个符号经历的信道偏移了一个样值点,造成频率上的相位快速变化,而且在子载波表现上是从最低子载波不断累积的,因此第一个符号CRS上估计得信道和第14个符号经历的信道相差太大,造成解调性能严重下降,影响系统传输性能。
另外,在定时同步中,若只是针对符号进行同步和TA调整,未考虑定时变化率带来的符号内样值点偏差的影响,即没有对每个样值点的偏差进行纠正,这样在累积一定时间后,则会造成一个样值点或者更多样值点的偏差从而导致相位偏转,造成接收端解调性能严重下降。
对于再生通信,仅仅需要考虑卫星和用户之间的用户链路定时同步问题,其基本原理和弯管通信的用户链路定时同步原理是一致的,技术问题和解决方案都是相似的。
在现有的卫星通信系统中只是考虑TA问题和符号同步问题,而且也只是考虑了上行定时同步变化,没有考虑定时变化率对上下行信号带来的影响,即没有考虑符号内样值偏差带来的相位偏转问题。
因此,本发明实施例提供一种卫星定时同步方法、装置、卫星定时同步设备及存储介质,以实现卫星通信定时同步,保证通信传输性能,下面通过具体实施例进行说明。
图1是本发明实施例提供的一种卫星通信示意图,如图1所示,卫星通信包括两种工作方式,分别为:弯管模式和再生模式。
弯管模式是双段链路构成,这两段链路分别为:终端11和卫星12之间的链路,以及卫星12和信关站13之间的链路。具体的,终端11将用户信号发送需要经过卫星,然后由卫星12转发到信关站13,信关站13和地面基站的功能相同;同样的,当信关站13的信号发给终端11用户,卫星12需要将信关站13的信号进行转发给终端11用户,卫星12转发的处理主要是在射频侧,通过频率的转换,把接收的信号转换到另一个频率,并进行功率放大。具体的,弯管模式的工作流程为终端11的信号通过用户链路发送给卫星12进行透明转发,卫星12透明转发的具体工作方式为LNA(Low Noise Amplifier,低噪声放大器)、变频、TWTA(Travelling Wave Tube Amplifier,行波管功率放大器)。卫星12再将信号通过馈电链路将信号发送到信关站13。同样的,信关站13的信号通过馈电链路发送给卫星12进行透明转发,卫星12通过用户链路将信号发送到终端11。
再生模式中,卫星14相当于一个基站,即星载基站。卫星14和终端11之间只有一段链路,称之为用户链路。卫星14可以检测和处理终端11发送的信号和信息,也可以发送数据信息给终端11。具体的,再生模式的工作流程为终端11的信号通过用户链路发送给卫星14进行处理转发,卫星14进行处理转发的具体工作方式为LNA、变频、解调译码、调制编码、变频、TWTA。因为此时卫星14相当于基站,卫星14与信关站13之间相当于基站间通信。同样的,该星载卫星14可以通过用户链路将信号发送到终端11。
图2a是本发明实施例提供的一种样值间隔偏差对定时同步的影响的示意图;图2b是本发明实施例提供的另一种样值间隔偏差对定时同步的影响的示意图;其中,图2a具体为信号压缩情况下样值间隔偏差ΔTs对定时同步的影响,图2b具体为信号扩展情况下样值间隔偏差ΔTs对定时同步的影响。
所述ΔTs为收发端采样样值之间的间隔偏差。
具体的,对于弯管通信,终端和信关站进行信息通信时会经历馈电链路和用户链路的时延,由于时延带来的定时同步问题,目前在接收机处理的时候只是进行符号同步,并没有针对符号内样值点的偏移进行同步处理,即便假设第一个符号CRS已经获得精准定时同步,但是在其后的符号进行采样时,仍然会出现接收机采样偏离n个样值的情况,假设按照每14个符号进行采样,14个符号后偏离一个样值点,如果信号是被压缩的情况,那么在第15个符号窗口截取的第一个样值实际上是第二个样值,这相当于14个符号经历的信道偏移了一个样值点,造成频率上的相位快速变化,而且在子载波表现上是从最低子载波不断累积的,因此第一个符号CRS上的信道和第14个符号经历的信道相差太大,造成解调性能严重下降,影响系统传输性能。
其中,图2a和图2b中的ΔTs均为收发端采样样值之间的间隔偏差。
图3为本发明实施例提供的一种卫星定时同步方法的流程图,该卫星定时同步方法可以用于卫星定时同步设备,比如:终端设备或网络设备;其中,这里的网络设备在弯管模式下可以为信关站(如图1中的信关站13),在再生模式下可以为星载基站(如图1的卫星14)。下述实施例涉及到的网络设备与这里的网络设备可以相同,后续不再赘述。如图3所示,该卫星定时同步方法可以包括如下步骤:
S301、确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率。其中,传输链路的定时变化率指的是单位时间内该传输链路的时延变化。并且,该时延变化可以正,也可以为负。在时延变化为正时,表明卫星远离终端;在时延变化为负时,表明卫星接近终端。
具体的,设定卫星工作模式可以包括弯管模式和再生模式。
弯管模式下的传输链路可以包括用户链路和馈电链路。弯管模式下的用户链路为终端与卫星之间的通信链路,弯管模式下的馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路。比如:如图1所示,终端11和卫星12为弯管模式下的用户链路;卫星12和信关站13为弯管模式下的馈电链路。
再生模式下的传输链路可以包括终端与卫星之间的用户链路;其中,再生模式下的卫星为星载基站。比如:如图1所示,终端11和卫星14即星载基站为再生模式下的用户链路。
卫星定时同步设备在确定弯管模式下的传输链路的定时变化率时,需要确定终端与卫星之间的通信链路和卫星与信关站之间的通信链路的定时变化率。
卫星定时同步设备在确定再生模式下的传输链路的定时变化率时,只需要确定终端与卫星之间的用户链路的定时变化率。
另外,设定卫星工作模式下的传输链路可以包含上行链路或者下行链路。
比如:如图1所示,弯管模式下的上行链路为终端11通过卫星12到信关站13的链路;弯管模式下的下行链路为信关站13通过卫星12到终端11的链路。
又比如:如图1所示,再生模式下的上行链路为终端11到卫星14即星载基站的链路;再生模式下的下行链路为卫星14即星载基站到终端11的链路。
S302、确定所述传输链路的定时边界。其中,传输链路的定时边界可以指的是定时采样窗口的边界。
具体的,在设定卫星工作模式为弯管模式时,卫星定时同步设备需要确定确定终端与卫星之间的通信链路、和卫星与信关站之间的通信链路的定时边界。
在设定卫星工作模式为再生模式时,卫星定时同步设备只需要确定终端与卫星之间的用户链路的定时边界。
另外,卫星定时同步设备在确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时边界时,可以根据实际情况采用不同的确定方式。
比如:卫星定时同步设备为终端设备,在该终端设备确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时边界时,可以基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新对应的定时边界。
又比如:卫星定时同步设备为网络设备,在该网络设备确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时边界时,可以基于星历信息周期更新对应的定时边界。
S303、根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步。
具体的,在设定卫星工作模式为弯管模式时,卫星定时同步设备需要确定终端与卫星之间的通信链路和卫星与信关站之间的通信链路的定时补偿信息,并根据该定时补偿信息对终端与卫星之间的通信链路、和卫星与信关站之间的通信链路进行定时同步。
在设定卫星工作模式为再生模式时,卫星定时同步设备只需要确定终端与卫星之间的用户链路的定时补偿信息,并根据该定时补偿信息对终端与卫星之间的用户链路进行定时同步。
另外,卫星定时同步设备在对传输链路进行定时同步时,可以根据实际情况对不同传输链路进行定时同步。
比如:卫星定时同步设备为如图1所示的终端设备11,在设定卫星工作模式为弯管模式时,该终端设备11可以只对弯管模式下的用户链路进行定时同步;还可以只对弯管模式下的第一部分用户链路进行定时同步;也可以对弯管模式的用户链路和馈电链路均进行定时同步;
在设定卫星工作模式为再生模式时,该终端设备11可以只对再生模式下的用户链路进行定时同步;还可以只对再生模式下的第一部分用户链路进行定时同步;
其中,第一部分用户链路为终端与用户链路中的参考点之间的通信链路。
又比如:在设定卫星工作模式为弯管模式时,卫星定时同步设备为如图1中的信关站13可以只对弯管模式下的馈电链路进行定时同步;还可以对第二部分用户链路和馈电链路均进行定时同步;也可以对弯管模式的用户链路和馈电链路均进行定时同步;
在设定卫星工作模式为再生模式时,卫星定时同步设备为如图1中的卫星14可以对再生模式下的第二部分用户链路进行定时同步;还可以对再生模式下的用户链路进行定时同步;
其中,第二部分用户链路为公共用户链路,该公共用户链路用于表征参考点与卫星之间的通信链路。
另外,上述S303中的定时补偿信息可以包括定时偏差值和/或样值偏差值。卫星定时同步设备,比如:终端设备或网络设备,在对传输链路进行定时同步可以只根据定时偏差值对传输链路进行相位补偿;还可以只根据样值偏差值对传输链路进行样值补偿;也可以根据定时偏差值对传输链路进行相位补偿、以及根据样值偏差值对传输链路进行样值补偿。
由上述实施例可见,通过确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率(例如,弯管模式下的用户链路和馈电链路的定时变化率,或再生模式下的用户链路的定时变化率);确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息;根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,从而实现了基于定时变化率的卫星定时同步还提高了卫星通信的传输性能。
进一步地,建立在上述方法的基础上,在执行S301时,可以包括:
所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
S3011、接收网络侧指示的所述定时变化率;
S3012、基于星历信息获取所述定时变化率;
S3013、基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
具体地,上述S3011中,网络侧指示的定时变化率可以是网络侧基于星历信息和波束、或者星历信息和小区中心点计算得到的用户链路和馈电链路的定时变化率。比如:卫星在t1时刻相对波束或者小区中心点的距离为d1,t时间后相对波束或者小区中心点的距离为d2,那么单位时间内的时间变化率即Δt1/t=(d1-d2)/c为网络侧要指示给终端的用户链路的定时变化率,(其中c为光速)。又比如:卫星在t1时刻相对信关站的距离为d3,t时间后相对波束或者小区中心点的距离为d4,那么单位时间内的时间变化率即Δt2/t=(d3-d4)/c,最后网络侧将用户链路和馈电链路的定时变化率通知给终端。
这里的网络侧指示中的网络侧可以是指信关站。
对于再生模式,终端仅获取用户链路的定时变化率。
上述S3012中,星历信息可以指的是飞行体的时间、坐标、方位、速度等各项参数,星历信息是事先存储好的或者其他网络信息通知的,利用这些信息计算卫星和终端的距离,可以计算定时变化率。
终端设备需要利用星历信息来获取用户链路的定时变化率大小,或者基于星历信息和信关站位置推导出馈电链路的定时变化率。
上述S3013中,同步信号是主辅同步信号,可以包括PSS(Primarysynchronization signal主同步信号)和SSS(Secondary synchronization signal辅同步信号)等;参考信号可以是CRS或者DMRS(Demodulation reference signal解调参考信号)等。比如:假设同步信号周期为T,那么在t1时刻收到第一个同步信号,在t2时刻收到第二个同步信号,由于卫星高速运动带来的定时不同步问题,假设在t3时刻收到第二个同步信号,那么定时变化率即Δt/t=(t2-t3)/T。
由上述实施例可见,终端设备可以接收网络侧指示的所述定时变化率,也可以基于星历信息获取所述定时变化率,还可以基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率,从而丰富了终端设备确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率的实现方式,进而提高了卫星定时同步的灵活性。
需要注意的,在实际应用中,网络指示的定时变化率可能包括双向定时变化的总和,即等于2*Δt/t,这在技术本质上是等效的,都称之为定时变化率。
进一步的,上述S3011中的网络侧指示可以包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息即SIB(System Information Block,系统信息)进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
具体地,第一指示方式可以用在初始接入的上行定时同步,指定用户链路和馈电链路的定时变化率;对于下行接收,终端直接利用定时补偿信息进行定时同步;对于上行发送,在发送前导码信号时终端需要计算终端位置和参考位置的定时提前量,然后利用定时补偿信息进行定时同步。
第二指示方式中的专用信令可以包括RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)信息、DCI(Downlink Control Information,下行控制信息)指示信息或者MAC CE(MACControl Element,MAC控制单元),其中MAC是Medium Access Control,媒体接入控制)等。该第二指示方式可以用在终端已经接入到网络中,特别是在波束切换时,网络需要指示带切换的目标小区或者目标卫星的定时变化率,帮助终端在新的小区中快速的进行定时同步。在相邻小区的RRM(Radio Resource Management,无线资源管理)测量时,终端在获知邻小区的定时同步信息时可以加快下行定时同步的过程。
由上述实施例可见,终端设备在接收网络侧指示的所述定时变化率时,可以接收网络侧利用广播消息进行的指示,也可以接收网络侧利用专用信令进行的指示,从而提高了接收定时变化率的效率。
进一步的,上述S3012中的基于星历信息获取所述定时变化率,可以包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
由上述实施例可见,终端设备在传输链路包括用户链路时,可以利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;在传输链路包括馈电链路时,可以利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率,从而实现了基于不同的链路采用不同的方式确定定时变化率,提高了终端设备确定定时变化率的准确性。
进一步地,建立在上述方法的基础上,在执行S301时,可以包括:
所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
S3014、基于星历信息获取所述定时变化率;
S3015、基于参考信号获取所述定时变化率。
具体地,上述S3014中,星历信息可以指的是飞行体的时间、坐标、方位、速度等各项参数。
上述S3015中,参考信号可以是CRS或者DMRS等。
另外,用于获取定时变化率的网络设备可以是信关站,信关站在获取到定时变化率后,可以将该定时变化率指示给终端设备。
由上述实施例可见,网络设备可以基于星历信息获取所述定时变化率,还可以基于参考信号获取所述定时变化率,从而丰富了网络设备确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率的实现方式,进而提高了卫星定时同步的灵活性。
进一步的,上述S3014中的所述基于星历信息获取所述定时变化率,可以包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
由上述实施例可见,网络设备在传输链路包括用户链路时,可以利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;在传输链路包括馈电链路时,可以利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率,从而实现了基于不同的链路采用不同的方式确定定时变化率,提高了网络设备确定定时变化率的准确性。
进一步地,上述S301中的定时变化率的颗粒度、补偿间隔时间以及定时变化率的参考点的确定可以包括:
对于定时变化率颗粒度的选择,需要考虑网络设备的实现复杂度灵活性。主要考虑因素有以下三种。
第一、定时变化率设置颗粒度:一个波束设置一个,或者一个波束中几个小区设置一个,或者一个小区设置一个,或者一个用户设置一个;设置颗粒度越细,基站侧实现的复杂度就越复杂。
第二、样值偏差补偿的变化频率:对于一个卫星波束或者一个小区或者一个用户,其定时变化率补偿的频率越快,补偿的准确度会更高,但是带来用户和网络的复杂度也会增加。
第三、定时变化率参考点的设置:一个卫星设置一个,或者一个波束设置一个,或者多个卫星设置一个;设置颗粒度越细,网络侧的复杂度就越复杂。
进一步地,建立在上述方法的基础上,所述卫星定时同步设备为终端设备;在执行S302时,可以包括:
S3021、基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
所述卫星定时同步设备为网络设备;
进一步地,建立在上述方法的基础上,所述卫星定时同步设备为网络设备;在执行S302时,可以包括:
S3022、基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界。
具体地,上述S3021中的同步信号可以是主辅同步信号,可以包括PSS和SSS等;参考信号可以是CRS或者DMRS等。
上述S3022中的星历信息可以指的是飞行体的时间、坐标、方位、速度等各项参数。
由上述实施例可见,终端设备在确定传输链路的定时边界时,可以基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界;网络设备在确定传输链路的定时边界时,可以基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界,从而实现了不同的卫星定时同步设备采用不同的方式确定传输链路的定时边界,提高了确定传输链路的定时边界的准确性和可靠性。
进一步地,建立在上述方法的基础上,在执行S304,可以包括:
S3031、根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
S3032、根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
具体地,上述S3031中的定时偏差值是每个采样点对应的压缩时间;上述S3031中的样值偏差值是Tms(毫秒)内压缩的整数采样点个数。其中,T代表定时采样窗口时间。
由上述实施例可见,终端设备或网络设备在根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步时,均可以利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,以及利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,从而提高了卫星定时同步的准确性。
进一步的,所述卫星定时同步设备为终端设备;在执行S3031中利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿时,可以包括但不限于以下实现方式:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,在执行S3031中利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿时,还可以包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
进一步的,所述卫星定时同步设备为终端设备;在执行S3032中利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,可以包括但不限于以下实现方式:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,终端设备进行样值补偿的补偿方式可以包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。进一步的,所述卫星定时同步设备为网络设备;在执行S3041可以包括但不限于以下实现方式:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行相位补偿;或,
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行相位补偿;或,
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,在执行S3031中利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿时,还可以包括:根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
进一步的,所述卫星定时同步设备为网络设备;在执行S3032中利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,可以包括但不限于以下实现方式:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行样值补偿;或,
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行样值补偿;或,
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,网络设备进行样值补偿的补偿方式可以包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
下面通过具体示例来描述上述各实施例提供的卫星定时同步方法:
示例1:
终端基于同步信号或者参考信号的定时点,周期更新上行或下行子帧或者时隙的定时边界即传输链路的定时边界;若是上行信号发送,在更新定时边界之前,终端还需要基于星历信息和位置信息或者网络TA指示确定上行TA的补偿值;
在定时采样窗口内,终端利用定时补偿信息补偿整个用户链路的相位偏转,网络利用定时补偿信息补偿馈电链路的相位偏转;若是再生模式,只补偿用户链路的相位偏转。
在定时采样窗口间,终端利用定时补偿信息周期同步整个用户链路的样值偏差,网络利用定时补偿信息周期同步馈电链路的样值偏差,对于定时采样窗口之间的样值偏差同步,可以采用补0或者将定时采样窗口提前或延后来实现样值同步;若是再生模式,只补偿用户链路的相位偏转。
示例2:
终端基于同步信号或者参考信号的定时点,周期更新上行或下行子帧或者时隙的定时边界;若是上行信号发送,在更新定时边界之前,终端还需要基于星历信息和位置信息或者网络TA指示确定上行TA的补偿值;
在定时采样窗口内,终端利用定时补偿信息第一部分用户链路的相位偏转,网络利用定时补偿信息补偿馈电链路和第二部分用户链路即公共用户链路的相位偏转;若是再生模式,只补偿用户链路的相位偏转。
在定时采样窗口间,终端利用定时补偿信息周期同步第一部分用户链路的样值偏差,网络利用定时补偿信息周期同步馈电链路和第二部分用户链路即公共用户链路的样值偏差,对于定时采样窗口之间的样值偏差同步,可以采用补0或者将定时采样窗口提前或延后来实现样值同步;若是再生模式,只补偿用户链路的相位偏转。
示例3:
终端基于同步信号或者参考信号的定时点周期更新上行或下行子帧或者时隙的定时边界;若是上行信号发送,在更新定时边界之前,终端还需要基于星历信息和位置信息或者网络TA指示确定上行TA的补偿值;
在定时采样窗口内,终端利用定时补偿信息补偿整个用户链路和馈电链路的相位偏转;
若是再生模式,终端只补偿用户链路的相位偏转。
在定时采样窗口间,终端利用定时补偿信息周期同步整个用户链路和馈电链路的样值偏差,对于定时采样窗口之间的样值偏差同步,可以采用补0或者将定时采样窗口提前或延后来实现样值同步;若是再生模式,只补偿用户链路的相位偏转。
示例4:
终端基于同步信号或者参考信号的定时点周期更新上行或下行子帧或者时隙的定时边界;若是上行信号发送,在更新定时边界之前,终端还需要基于星历信息和位置信息或者网络TA指示确定上行TA的补偿值;
在定时采样窗口内,网络侧利用定时补偿信息补偿整个用户链路和馈电链路的相位偏转;
若是再生模式,网络侧只补偿用户链路的相位偏转。
在定时采样窗口间,网络侧利用定时补偿信息周期同步整个用户链路和馈电链路的样值偏差,对于定时采样窗口之间的样值偏差同步,可以采用补0或者将定时采样窗口提前或延后来实现样值同步;若是再生模式,网络侧只补偿用户链路的相位偏转。
上述示例1、示例2、示例3和示例4的主要区别在于终端补偿整个用户链路、第一部分用户链路、整个用户链路及馈电链路或者网络侧补偿整个用户链路及馈电链路,对应网络侧补偿馈电链路、整个用户链路中的公共用户链路、无需补偿和终端侧无需补偿。
具体的,所述整个用户链路是指卫星到终端的整个用户链路,如果整个用户链路中设置有参考点,那么终端到参考点之间的通信链路为第一部分用户链路,参考点与卫星之间的通信链路为第二部分用户链路即公共用户链路,第一部分用户链路和第二部分用户链路即公共用户链路相加是整个用户链路。
示例5:
定时采样窗口内相位补偿的具体计算方法如下:
以上行馈电链路为例,由于卫星相对终端运动,其对于中心载波为fc的信号引起的多普勒频移的大小为:
其中:fd表示多普勒频移;
fc表示中心载波频率;
v表示卫星的运动速度;
α表示卫星运动方向和终端运动方向之间的角度;
c表示光速。
那么定时变化率为:2*v*cos(α)/c,基于前面所述,该定时变化率可以基于星历信息推导获得,也可以基于同步或参考信号估计所得,也可以从网络设备的通知信息中获取。
从公式(1)可以获知,对于OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用)系统,其每个子载波的频率并不相同,引起在OFDM系统中每个子载波的多普勒频移大小并不相同,即:
由于卫星相对终端运动,从频域看,其引起了多普勒频移,从时域看,其引起了信号的压缩或扩展。
其中:Δt为单位时间(1秒)由卫星的相对运动产生的信号压缩或者扩展时间。
第一步:通过公式(3)可知,Tms(即T毫秒)内变化的整数采样点个数(N)即样值偏差值和每个采样点对应的时间变化(Δτ)即定时偏差值,具体公式为:
其中:fs=fscs*Nfft;fsc=fs/(1-Δt);
T代表定时采样窗口时间,e-3表示量级;
Δτ表示每个采样点对应的时间变化;
fs、fsc表示频率表示符号;
fscs表示子载波间隔大小;
Nfft表示fft变换点数。
第二步:根据第一步,接收机在每个定时采样时间窗口内先补偿样值偏差,使定时采样时间窗口对齐,然后在频域补偿每个采样点偏差,具体补偿公式为:
其中:CP表示循环前缀;
NCP表示CP长度;
n表示一个子帧或者时隙内的符号索引,取值为1-14;
y(k)表示每个子载波上的接收信号;
k表示子载波索引。
公式(6-1)对应信号扩展时的补偿方法,公式(6-2)对应信号压缩时的补偿方法。
其他链路的解决方法和上行馈电链路一致。
如果时延变化为正,则信号被扩展,在下一个定时采样窗口采样时,根据定时变化率确定将定时采样窗口前的几个样值点置为0或将定时采样窗口延后至图5的t2时刻来实现样值同步。
如果时延变化为负,则信号被压缩,在下一个定时采样窗口采样时,根据定时变化率确定在定时采样窗口前插入几个0或将定时采样窗口提前至图5的t1时刻来实现样值同步。
由上述实施例可见,卫星定时同步方法用于定时同步设备,确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息;根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步。因此,本发明实施例克服卫星定时不同步缺陷,实现通信传输性能稳定。
图4是本发明实施例提供的一种终端利用同步信号估计定时变化率示意图。
具体的,终端需要利用同步信号或者参考信号来估计用户链路的定时变化率大小,假设同步信号周期为T,那么在t1时刻收到第一个同步信号,在t2时刻收到第二个同步信号,由于卫星高速运动带来的定时不同步问题,假设在t3时刻收到第二个同步信号,那么定时变化率Δt/t=(t2-t3)/T。
其中:T表示同步信号周期;
t1表示收到第一个同步信号;
t2表示正确接收的第二个同步信号;
t3表示实际接收的第二个同步信号。
图5是本发明实施例提供的一种接收信号被压缩或被扩展的示意图。如图5所示,在定时采样窗口内进行采样时,采样时间可能需要提前或者延后。
具体的,如果时延变化为正,则信号被扩展,在下一个定时采样窗口采样时,根据定时变化率确定将定时采样窗口前的几个样值点置为0或将定时采样窗口延后至图5中的t2时刻来实现样值同步。
如果时延变化为负,则信号被压缩,在下一个定时采样窗口采样时,根据定时变化率确定在定时采样窗口前插入几个0或将定时采样窗口提前至图5中的t1时刻来实现样值同步。
由上述实施例可见,卫星定时同步方法用于定时同步设备,确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息;根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步。因此,本发明实施例克服卫星定时不同步缺陷,实现通信传输性能稳定。
图6是本发明实施例提供的一种卫星定时同步装置的结构示意图,该卫星定时同步装置可以用于能够实现卫星定时同步的设备,比如:终端设备或网络设备;如图6所示,该卫星定时同步装置可以包括:
第一确定模块61,用于确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
第二确定模块62,用于确定所述传输链路的定时边界;
卫星定时同步模块63,用于根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
进一步地,建立在上述装置的基础上,所述第一确定模块61中的所述设定卫星工作模式可以包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
进一步的,所述第一确定模块61中的传输链路包含下行链路或者上行链路。
进一步的,所述卫星定时同步设备为终端设备;所述第一确定模块61具体包括以下任一或其组合:
接收子模块,用于接收网络侧指示的所述定时变化率;
第一获取子模块,用于基于星历信息获取所述定时变化率;
第二获取子模块,用于基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
进一步的,所述网络侧指示包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
进一步的,所述第一获取子模块可以包括:
第一确定单元,用于若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
第二确定单元,用于若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
进一步的,所述卫星定时同步设备为网络设备;所述第一确定模块61具体包括以下任一或其组合:
第三获取子模块,用于基于星历信息获取所述定时变化率;
第四获取子模块,用于基于参考信号获取所述定时变化率。
进一步的,所述第三获取子模块可以,包括:
第三确定单元,用于若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
第四确定单元,用于若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
进一步地,建立在上述装置的基础上,所述卫星定时同步设备为终端设备;所述第二确定模块62可以包括:
第一更新子模块,用于基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
进一步地,建立在上述装置的基础上,所述卫星定时同步设备为网络设备;所述第二确定模块62可以包括:
第二更新子模块,用于基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界。
进一步地,建立在上述装置的基础上,所述卫星定时同步模块63可以包括:
相位补偿子模块,用于根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
样值补偿子模块,用于根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。进一步的,所述卫星定时同步设备为终端设备;所述相位补偿子模块可以包括:
第一相位补偿单元,用于利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,
第二相位补偿单元,用于利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,
第三相位补偿单元,用于利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,所述相位补偿子模块,还可以包括:
第四相位补偿单元,用于根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
进一步的,所述卫星定时同步设备为终端设备;所述样值补偿子模块可以包括:
第一样值补偿单元,用于利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,
第二样值补偿单元,用于利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,
第三样值补偿单元,用于利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
进一步的,所述卫星定时同步设备为网络设备;所述相位补偿子模块可以包括:
第四相位补偿单元,用于利用所述定时偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行相位补偿;或,
第五相位补偿单元,用于利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行相位补偿;或,
第六相位补偿单元,用于利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,所述相位补偿子模块还可以包括:
第七相位补偿单元,用于根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
进一步的,所述卫星定时同步设备为网络设备;所述样值补偿子模块可以包括:第四样值补偿单元,用于利用所述样值偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行样值补偿;或,
第五样值补偿单元,用于利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行样值补偿;或,
第六样值补偿单元,用于利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
进一步的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
进一步地,建立在上述装置的基础上,所述卫星定时同步模块64可以包括:
所述根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;
利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
由上述实施例可见,通过确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息;根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,从而实现了基于定时变化率的卫星定时同步,提高了卫星通信的传输性能。
在此需要说明的是,本实施例提供的装置能够实现上述方法实施例所能够实现的所有方法步骤,并能够达到相同的有益效果,在此不再对本装置实施例中与上述方法实施例中的相同内容以及有益效果进行赘述。
图7为本发明实施例提供的卫星定时同步设备的结构示意图,比如:该卫星定时同步设备可以为终端设备;如图7所示,该卫星定时同步设备700可以包括:至少一个处理器701、存储器702、至少一个网络接口704和其他的用户接口703。卫星定时同步设备700中的各个组件通过总线系统705耦合在一起。可理解,总线系统705用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统705除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图3中将各种总线都标为总线系统705。
其中,用户接口703可以包括显示器、键盘或者点击设备,例如鼠标,轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
可以理解,本发明实施例中的存储器702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。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,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 RateSDRAM,DDRSDRAM)、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(DirectRambus RAM,DRRAM)。本发明各实施例所描述的系统和方法的存储器702旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中,存储器702存储了如下的元素,可执行模块或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集,例如:操作系统7021和应用程序7022。
其中,操作系统7021,包含各种系统程序,例如框架层、核心库层、驱动层等,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序7022,包含各种应用程序,例如媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)等,用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序7022中。
在本发明实施例中,通过调用存储器702存储的计算机程序或指令,具体的,可以是应用程序7022中存储的计算机程序或指令,处理器701用于:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器701中,或者由处理器701实现。处理器701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,上述方法的各步骤可以通过处理器701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701可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable 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发明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。结合本发明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702,处理器701读取存储器702中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是,本发明描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现,处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、数字信号处理设备(DSP Device,DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogic Device,PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现,可通过执行本发明实施例中所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
可选地,作为另一个实施例,处理器701还用于:
所述设定卫星工作模式包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
可选的,所述传输链路包含下行链路或者上行链路。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
接收网络侧指示的所述定时变化率;
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
可选的,所述网络侧指示包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
可选的,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
可选的,所述根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,包括:
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,包括:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
本发明实施例提供的卫星定时同步设备能够实现前述实施例中卫星定时同步设备实现的各个过程,为避免重复,此处不再赘述。
由上述实施例可见,卫星定时同步设备,比如:终端设备,通过确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息;根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,从而实现了基于定时变化率的卫星定时同步,提高了卫星通信的传输性能。
图8为本发明实施例提供的卫星定时同步设备另一种卫星定时同步设备的结构示意图,比如:该卫星定时同步设备可以为终端设备;图8中的卫星定时同步设备可以为手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、或、电子阅读器、手持游戏机、销售终端(Point of Sales,POS)、车载卫星定时同步设备(车载电脑)等。如图8所示,该卫星定时同步设备包括射频(Radio Frequency,RF)电路810、存储器820、输入单元830、显示单元840、处理器860、音频电路870、WiFi(Wireless-Fidelity)模块880和电源890。本领域技术人员可以理解,图8中示出的手机结构并不构成对手机的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。
其中,输入单元830可用于接收用户输入的数字或字符信息,以及产生与卫星定时同步设备的用户设置以及功能控制有关的信号输入。具体地,本发明实施例中,该输入单元830可以包括触控面板8301。触控面板8301,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板8301上的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的,触控面板8301可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给该处理器860,并能接收处理器860发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板8301。除了触控面板8301,输入单元830还可以包括其他输入设备8302,其他输入设备8302可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与卫星定时同步设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地,其他输入设备8302可包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆、光鼠(光鼠是不显示可视输出的触摸敏感表面,或者是由触摸屏形成的触摸敏感表面的延伸)等中的一种或多种。
其中,显示单元840可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及卫星定时同步设备的各种菜单界面。显示单元440可包括显示面板4401。其中显示面板8401可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板8401。
应注意,触控面板8301可以覆盖显示面板8401,形成触摸显示屏,当该触摸显示屏检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器860以确定触摸事件的类型,随后处理器860根据触摸事件的类型在触摸显示屏上提供相应的视觉输出。
触摸显示屏包括应用程序界面显示区及常用控件显示区。该应用程序界面显示区及该常用控件显示区的排列方式并不限定,可以为上下排列、左右排列等可以区分两个显示区的排列方式。该应用程序界面显示区可以用于显示应用程序的界面。每一个界面可以包含至少一个应用程序的图标和/或widget桌面控件等界面元素。该应用程序界面显示区也可以为不包含任何内容的空界面。该常用控件显示区用于显示使用率较高的控件,例如,设置按钮、界面编号、滚动条、电话本图标等应用程序图标等。
RF电路810可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,特别地,将网络侧的下行信息接收后,给处理器860处理;另外,将设计上行的数据发送给网络侧。通常,RF电路810包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low NoiseAmplifier,LNA)、双工器等。此外,RF电路810还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯系统(GlobalSystem of Mobile communication,GSM)、通用分组无线服务(General Packet RadioService,GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution,LTE)、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service,SMS)等。
存储器820用于存储软件程序以及模块,处理器860通过运行存储在存储器820的软件程序以及模块,从而执行卫星定时同步设备的各种功能应用以及数据处理。存储器820可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据卫星定时同步设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器820可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中处理器860是卫星定时同步设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分,通过运行或执行存储在第一存储器8201内的软件程序和/或模块,以及调用存储在第二存储器8202内的数据,执行卫星定时同步设备的各种功能和处理数据,从而对卫星定时同步设备进行整体监控。可选的,处理器860可包括一个或多个处理单元。
在本发明实施例中,通过调用存储该第一存储器8201内的软件程序和/或模块和/或该第二存储器8202内的数据,处理器860用于:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
可选的,作为一个实施例,处理器860还用于:
所述设定卫星工作模式包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
可选的,所述传输链路包含下行链路或者上行链路。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
接收网络侧指示的所述定时变化率;
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
可选的,所述网络侧指示包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
可选的,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
可选的,所述根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,包括:
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
可选的,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,包括:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选的,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
本发明实施例提供的卫星定时同步设备能够实现前述实施例中卫星定时同步设备实现的各个过程,为避免重复,此处不再赘述。
由上述实施例可见,卫星定时同步设备,比如:终端设备,通过确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息;根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,从而实现了基于定时变化率的卫星定时同步,提高了卫星通信的传输性能。
图9是本发明实施例提供的一种卫星定时同步设备的结构示意图,比如:该卫星定时同步设备可以为网络设备;图9所示,该卫星定时同步设备900可以包括至少一个处理器901、存储器902、至少一个其他的用户接口903,以及收发机904。卫星定时同步设备900中的各个组件通过总线系统905耦合在一起。可理解,总线系统905用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统905除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图9中将各种总线都标为总线系统905,总线系统可以包括任意数量的互联的总线和桥,具体由处理器901代表的一个或多个处理器和存储器902代表的存储器的各种电路链接在一起。总线系统还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本发明实施例不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机904可以是多个元件,即包括发送机和接收机,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。针对不同的用户设备,用户接口903还可以是能够外接内接需要设备的接口,连接的设备包括但不限于小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆等。
可以理解,本发明实施例中的存储器902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。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,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 RateSDRAM,DDRSDRAM)、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(DirectRambus RAM,DRRAM)。本发明各实施例所描述的系统和方法的存储器902旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
处理器901负责管理总线系统和通常的处理,存储器902可以存储处理器901在执行操作时所使用的计算机程序或指令,具体地,处理器901可以用于:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器901中,或者由处理器901实现。处理器901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,上述方法的各步骤可以通过处理器901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901可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable 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发明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。结合本发明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902,处理器901读取存储器902中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是,本发明描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现,处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、数字信号处理设备(DSP Device,DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogic Device,PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现,可通过执行本发明实施例中所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述设定卫星工作模式包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述传输链路包含下行链路或者上行链路。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于参考信号获取所述定时变化率。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,包括:
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述卫星定时同步设备为网络设备;
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
可选地,作为另一个实施例,处理器901还用于:
所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
本发明实施例提供的卫星定时同步设备能够实现前述实施例中卫星定时同步设备实现的各个过程,为避免重复,此处不再赘述。
由上述实施例可见,卫星定时同步设备,比如:网络设备,通过确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;确定所述传输链路的定时边界;根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息;根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步,从而实现了基于定时变化率的卫星定时同步,提高了卫星通信的传输性能。
上述主要从卫星定时同步设备的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是,本发明实施例提供的卫星定时同步设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。
某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,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发明的范围。
本发明实施例可以根据上述方法示例对卫星定时同步设备等进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
需要说明的是,本发明实施例中对模块的划分是示意性的,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。
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,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。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。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,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,所述模块或单元的划分,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。
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,在本发明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。上述集成的单元可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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,该技术方案的全部或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)或处理器执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。所述计算机存储介质是非短暂性(英文:nontransitory)介质,包括:快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的卫星定时同步方法,该方法包括:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
在此需要说明的是,本实施例提供的终端能够实现上述方法实施例所能够实现的所有方法步骤,并能够达到相同的有益效果,在此不再对本终端实施例中与上述方法实施例中的相同内容以及有益效果进行赘述。
另一方面,本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法,包括:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
在此需要说明的是,本实施例提供的非暂态计算机可读存储介质能够实现上述方法实施例所能够实现的所有方法步骤,并能够达到相同的有益效果,在此不再对本非暂态计算机可读存储介质实施例中与上述方法实施例中的相同内容以及有益效果进行赘述。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (40)
1.一种卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步方法用于卫星定时同步设备,包括:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行相位补偿和/或样值补偿,实现定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
2.根据权利要求1所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述设定卫星工作模式包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
3.根据权利要求1所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述传输链路包含下行链路或者上行链路。
4.根据权利要求1至3任一项所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
接收网络侧指示的所述定时变化率;
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
5.根据权利要求4所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述网络侧指示包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
6.根据权利要求4所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
7.根据权利要求1至3任一项所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于参考信号获取所述定时变化率。
8.根据权利要求7所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
9.根据权利要求1至3任一项所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
10.根据权利要求1至3任一项所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界。
11.根据权利要求1至3任一项所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行相位补偿和/或样值补偿,实现定时同步,包括:
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
12.根据权利要求11所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
13.根据权利要求12所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
14.根据权利要求11所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,包括:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
15.根据权利要求14所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
16.根据权利要求11所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括第一部分用户链路和所述第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
17.根据权利要求16所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
18.根据权利要求11所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括第一部分用户链路和所述第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
19.根据权利要求18所述的卫星定时同步方法,其特征在于,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
20.一种卫星定时同步装置,其特征在于,所述卫星定时同步装置用于卫星定时同步设备,包括:
第一确定模块,用于确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
第二确定模块,用于确定所述传输链路的定时边界;
卫星定时同步模块,用于根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行相位补偿和/或样值补偿,实现定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
21.一种卫星定时同步设备,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程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如下步骤:
确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率;
确定所述传输链路的定时边界;
根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行相位补偿和/或样值补偿,实现定时同步;
其中,所述定时变化率为单位时间内所述传输链路的时延变化;
所述定时边界为定时采样窗口的边界。
22.根据权利要求21所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述设定卫星工作模式包括弯管模式或再生模式;
其中,所述弯管模式下的传输链路包括用户链路和馈电链路,所述用户链路为终端与卫星之间的通信链路,所述馈电链路为卫星与信关站之间的通信链路;
所述再生模式下的传输链路包括终端与卫星之间的用户链路;其中,所述再生模式下的卫星为星载基站。
23.根据权利要求21所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述传输链路包含下行链路或者上行链路。
24.根据权利要求21至23任一项所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
接收网络侧指示的所述定时变化率;
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于同步信号或参考信号获取所述定时变化率。
25.根据权利要求24所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述网络侧指示包括第一指示方式和/或第二指示方式;
其中,所述第一指示方式为利用广播消息进行指示;
所述第二指示方式为利用专用信令进行指示。
26.根据权利要求24所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
27.根据权利要求21至23任一项所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定设定卫星工作模式下的传输链路的定时变化率,包括以下任一或其组合:
基于星历信息获取所述定时变化率;
基于参考信号获取所述定时变化率。
28.根据权利要求27所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述基于星历信息获取所述定时变化率,包括:
若所述传输链路包括用户链路,则利用星历信息和波束、或者利用星历信息和小区的中心点位置确定所述用户链路的定时变化率;
若所述传输链路包括馈电链路,则利用星历信息和信关站位置确定所述馈电链路的定时变化率。
29.根据权利要求21至23任一项所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于同步信号或参考信号的定时点,周期更新所述传输链路的定时边界。
30.根据权利要求21至23任一项所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述确定所述传输链路的定时边界,包括:
基于星历信息周期更新所述传输链路的定时边界。
31.根据权利要求21至23任一项所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述根据所述定时变化率和所述定时边界,确定所述传输链路的定时补偿信息,并根据所述定时补偿信息对所述传输链路进行相位补偿和/或样值补偿,实现定时同步,包括:
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的定时偏差值,并利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿;和/或
根据所述定时变化率和所述定时边界,计算所述传输链路的样值偏差值,并利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿。
32.根据权利要求31所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
33.根据权利要求32所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
34.根据权利要求31所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为终端设备;
所述利用所述样值偏差值对所述传输链路进行样值补偿,包括:
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第一部分用户链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括所述第一部分用户链路和第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
35.根据权利要求34所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
36.根据权利要求31所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,包括:
利用所述定时偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行相位补偿;或,利用所述定时偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行相位补偿;
其中,所述用户链路包括第一部分用户链路和所述第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
37.根据权利要求36所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述利用所述定时偏差值对所述传输链路进行相位补偿,还包括:
根据所述定时偏差值、符号索引和子载波索引,计算设定定时采样窗口内的每个子载波的相位偏差,并根据计算得到的子载波的相位偏差进行相位补偿。
38.根据权利要求31所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述卫星定时同步设备为网络设备;
利用所述样值偏差值对所述传输链路中的馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的第二部分用户链路和馈电链路进行样值补偿;或,利用所述样值偏差值对所述传输链路中的用户链路和馈电链路进行样值补偿;
其中,所述用户链路包括第一部分用户链路和所述第二部分用户链路;
所述第一部分用户链路为差分链路,所述差分链路用于表征终端与所述用户链路中的参考点之间的通信链路;
所述第二部分用户链路为公共用户链路,所述公共用户链路用于表征所述参考点与卫星之间的通信链路。
39.根据权利要求38所述的卫星定时同步设备,其特征在于,所述样值补偿的补偿方式包括:
若所述时延变化为正,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前的与所述样值偏差值相同数量的样值点置为0;或者,将所述定时采样窗口延后所述样值偏差值;
若所述时延变化为负,则在下一个定时采样窗口采样时,在所述定时采样窗口前插入与所述样值偏差值相同数量的0;或者,将所述定时采样窗口提前所述样值偏差值。
40.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至19任一项所述的卫星定时同步方法的步骤。
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