CN115225135B - 一种信号传输方法、装置及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种信号传输方法、装置及可读存储介质，涉及通信技术领域，以保证信号的可靠传输。该方法包括：计算卫星在第一时刻的相对运行速度；根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；获取时间补偿量；根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。本申请实施例可保证信号的可靠传输。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号传输方法、装置及可读存储介质。
背景技术
低轨卫星透明转发跳变波束通信系统包括地面信关站(含gNB)、卫星(透明转发、波束指向跳变)和UE(User Equipment，用户设备)。跳波束按照一定的图案(或跳变规则)配置在卫星小区的覆盖范围内进行跳变，每次跳变波束的指向空间方位会发生变化。波束在每个空间方位上的单次停留时间称为驻留时间，波束跳变访问一遍所有的候选方位称为一个跳变周期。
由于跳波束在每个时刻具有不同的方位指向特性，因此UE需要首先完成星地间波束同步，才能建立星地无线链路，特别是对于初始接入用户而言，波束同步是系统接入的基础。
目前5G NR(New Radio，新空口)的标准中波束管理方案适用于传播距离较小的情况。对于低轨移动卫星通信系统而言，按照现有的波束管理方案将会导致星地波束指向不同步，从而出现信号不可达的情况。
发明内容
本申请实施例提供一种信号传输方法、装置及可读存储介质，以保证信号的可靠传输。
第一方面，本申请实施例提供了一种信号传输方法，包括：
计算卫星在第一时刻的相对运行速度；
根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；
获取时间补偿量；
根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。
其中，所述根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，包括：
利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号。
其中，所述利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号，包括：
将所述待发送信号的频率乘以动态补偿系数，得到所述预处理后的信号；
其中，所述预处理后的信号表示为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度。
其中，所述利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，包括：
按照预设的时间间隔利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，其中，所述时间间隔与系统信号的时隙结构、波束的单次驻留时间以及卫星运动特性(如速度，位置等)等参数有关。
其中，所述根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，包括：
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。
其中，所述方法应用于终端；所述根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，包括：
确定正向偏置时延；
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量和所述正向偏置时延之和，所述正向偏置时延大于或等于0。
其中，所述方法应用于终端；所述方法还包括：
根据网络设备发送的RAR(Random Access Response，随机接入响应)调整所述时间补偿量。
其中，当所述方法应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的单向传输时延；
当所述方法应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
第二方面，本申请实施例提供了一种信号传输装置，包括：存储器，收发机，处理器：
存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
计算卫星在第一时刻的相对运行速度；
根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；
获取时间补偿量；
根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。
其中，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号。
其中，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述待发送信号的频率乘以动态补偿系数，得到所述预处理后的信号；
其中，所述预处理后的信号表示为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度。
其中，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
按照预设的时间间隔利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，其中，所述时间间隔与系统信号的时隙结构、波束的单次驻留时间以及卫星运动特性等参数有关。
其中，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。
其中，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
确定正向偏置时延；
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量和所述正向偏置时延之和，所述正向偏置时延大于或等于0。
其中，所述装置应用于终端，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据网络设备发送的RAR调整所述时间补偿量。
其中，当所述装置应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的单向传输时延；
当所述装置应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
第三方面，本申请实施例提供了一种信号传输装置，包括：
第一计算单元，用于计算卫星在第一时刻的相对运行速度；
第一处理单元，用于根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；
第一获取单元，用于获取时间补偿量；
第一发送单元，用于根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。
第四方面，本申请实施例提供了一种处理器可读存储介质，其特征在于，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行如前所述的方法。
在本申请实施例中，根据卫星在第一时刻的相对运行速度对待发送信号进行预处理，使得预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间。之后，根据获取的时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。通过以上描述可以看出，在本申请实施例中，以卫星的跳变波束的时序为基准，将预处理后的信号根据时间补偿量进行发送，使得预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。因此，利用本申请实施例的方案，可避免卫星的跳变波束的指向和信号的到达时刻不一致的问题，从而保证了信号的可达，提高了信号传输的可靠性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的信号传输方法的流程图之一；
图2是本申请实施例提供的信号传输方法的流程图之二；
图3是本申请实施例提供的信号传输方法的流程图之三；
图4是本申请实施例提供的信号传输示意图；
图5是本申请实施例提供的信号传输装置的结构图之一；
图6是本申请实施例提供的信号传输装置的结构图之二。
具体实施方式
本申请实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”信号传输方法、装置及可读存储介质一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种信号传输方法、装置及可读存储介质，用以保证信号的可靠传输。
其中，方法和装置是基于同一申请构思的，由于方法和装置解决问题的原理相似，因此装置和方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。
参见图1，图1是本申请实施例提供的信号传输方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101、计算卫星在第一时刻的相对运行速度。
其中，所述第一时刻可以指的是任意时刻，例如执行本申请实施例的方法的时刻等。本申请实施例的方法可应用于网络设备(如信关站)或者终端。
在实际应用中，卫星可通过广播的方式将其在某个时刻的坐标，速度等通知给网络设备或者终端。那么，网络设备或者终端可据此计算出卫星在该时刻相对于网络设备或者终端的运行速度，也即相对运行速度。
假设，卫星在第一时刻t的坐标为(xs，ys，zs)，速度为(Vx，Vy，Vz)，网络设备或者终端在第一时刻t的位置坐标为(x，y，z)，则第一时刻t卫星的相对运行速度Vs(t)的计算方法如下：
步骤102、根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间。
对于网络设备来讲，待发送信号可以包括待发送的对应于卫星的一个跳变波束驻留周期内的信号；对于终端来讲，待发送的数据可以包括上行PRACH(Physical RandomAccess Channel，物理随机接入信道)等。所述发送持续时间指的是预处理后的信号从发送开始时刻到发送结束时刻之间的时间。
在此步骤中，对待发送信号进行预处理指的是利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号。其中，所述动态补偿系数根据所述卫星的相对运行速度确定。
具体的，假设预处理前的信号为：S(t)＝A×exp(j×2×π×f×t)，将所述待发送信号的频率乘以动态补偿系数，得到所述预处理后的信号；
其中，所述预处理后的信号表示为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t (2)
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度，1±Vs(t)/c为动态补偿系数。
通过进行上述预处理，可消除卫星运动引起的多普勒效应。
在实际应用中，为了提高信号处理效率并减少传输时延，可按照预设的时间间隔利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，其中，所述时间间隔与系统信号的时隙结构、波束的单次驻留时间以及卫星运动特性(如速度，位置等)等参数有关。例如，波束跳变图案或跳变规则的时隙长，那么，该时间间隔可设置的相对较小；否则可设置的相对较大。
步骤103、获取时间补偿量。
当所述方法应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的单向传输时延；当所述方法应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
其中，所述单向传输时延可根据当前时刻网络设备或者终端与卫星之间的距离和光速计算得出，例如，将网络设备或者终端与卫星之间的距离除以光速，得出单向传输时延。
步骤104、根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。
具体的，在此步骤中，对于下行传输，网络设备可根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。也就是说，在此实施例中，网络设备可在下一扫描周期的开始时刻之前，提前一个单向传输时延向卫星发送预处理后的待发送信号，从而该信号到达卫星时与卫星波束的指向方位时序保持同步。
对于上行传输，终端可根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。也就是说，在此实施例中，可在下一扫描周期的开始时刻之前，提前一个单向传输时延向卫星发送预处理后的待发送信号，从而该信号到达卫星时与卫星波束的指向方位时序保持同步。
在实际应用中，终端发送的上行信号的时刻受到终端自身时间系统准确度的影响，有可能造成终端计算的单向传输时延不准确，导致上行信号不能完整的落入卫星波束驻留方位的时间段。因此，在此步骤中，对于终端来讲，还可确定正向偏置时延，根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量和所述正向偏置时延之和，所述正向偏置时延大于或等于0。通过这种方式，可保证终端的PRACH信号不会提前到达卫星。其中，所述正向偏置时延例如可以设置为循环前缀长度的一半。
在此实施例中，为了保证后续信号的可达性，如果网络设备检测PRACH成功且终端接收到了网络设备发送的RAR，则终端可根据RAR内容调整所述时间补偿量。
在本申请实施例中，根据卫星在第一时刻的相对运行速度对待发送信号进行预处理，使得预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间。之后，根据获取的时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。通过以上描述可以看出，在本申请实施例中，以卫星的跳变波束的时序为基准，将预处理后的信号根据时间补偿量进行发送，使得预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。因此，利用本申请实施例的方案，可避免卫星的跳变波束的指向和信号的到达时刻不一致的问题，从而保证了信号的可达，提高了信号传输的可靠性。
参见图2，图2是本申请实施例提供的信号传输方法的流程图，如图2所示，包括以下步骤：
步骤201、网络设备如信关站，根据当前时刻信关站的位置和卫星星历等信息计算卫星的相对运行速度、星地距离等。
其中，卫星的相对运行速度可采用前述公式(1)的方式来计算。星地距离即卫星和信关站之间的距离，可利用两点间的距离公式计算。
步骤202、网络设备根据卫星的波束跳变图案，提前调度下行待发送信号。
在此步骤中，网络设备可根据卫星的波束跳变图案，提前准备每个跳变访问需要传输的数据。
步骤203、网络设备对待发送信号进行预处理，使得预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间，也即，预处理后的信号的有效信号长度不超过卫星的跳变波束的单次驻留时间。
由于卫星相对信关站存在高速运动，因此，会造成传输时延的动态变化。比如，信关站在t0时刻发送方位1的信号，持续时间T，Tgw时延后到达卫星，时刻为t0+Tgw。如果卫星不运动，则方位1信号的结尾到达卫星的时刻为t0+Tgw+T。由于卫星运动，方位1信号的结尾到达卫星时，星地距离变化了，假设卫星速度为Vs，此时，星地传播延时约为Tgw+Vs×T/c(c为光速)，信号结尾到达卫星时间约为t0+Tgw+T+Vs×T/c。因此，这就导致到达卫星的信号长度(或者称为信号发送持续长度)发生改变。由于透明转发模式下卫星不对信关站信号进行处理，因此，信关站发送信号长度的变化将导致卫星跳变波束时序与该方位发射信号长度不匹配，从而影响卫星波束扫描的信号质量。
为了消除或降低卫星运动对信号的影响，保持到达卫星的信号长度与卫星跳波束时序一致，信关站可对下行信号进行动态预处理。在此，根据卫星运动特性引入Vs(t)，对待发送的信号进行动态补偿，使得到达卫星的信号长度等于T。如果原信号为S(t)＝A×exp(j×2×π×f×t)，则动态补偿后的信号为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t。
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度。
该公式可解释为，对调制后的射频信号进行频率动态补偿，也即将频率乘以动态补偿系数，用于消除卫星运动引起的多普勒效应。其中，Vs(t)是一个与时间相关的参数。对于低轨卫星而言，一般最大绝对取值为10km/s。Vs(t)具有方向性，卫星远离信关站则上式取“﹢”号，否则取“﹣”号。
对于与卫星连接的各个信关站，在下行发送过程中，需根据各自计算的数据进行动态补偿。在进行动态补偿时，补偿的粒度与系统信号的时隙结构相对应。
步骤204、网络设备根据单向传输时延，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。
其中，单向传输时延可利用星地距离与光速之商获得。具体的，网络设备可在下一扫描周期的开始时刻之前，提前一个星地单向传输时延发送信号给卫星。
参见图3，图3是本申请实施例提供的信号传输方法的流程图，如图3所示，包括以下步骤：
步骤301、终端收到卫星小区的下行同步信号后，提取小区系统消息、卫星星历和跳波束信息。
步骤302、终端根据终端的位置信息和星历信息计算时间补偿量。
在此，所述时间补偿量可以为单向传播时延。其中，单向传输时延可利用卫星和终端的距离与光速之商获得。
步骤303、终端根据卫星的跳波束信息获得下一轮波束跳变指向终端位置的时刻。
步骤304、终端对待发送的上行信号进行预处理。
其中，终端对待发送的上行信号进行预处理的方式可参照前述实施例的描述。卫星的相对运行速度可采用前述公式(1)的方式来计算。其中，终端对待发送的上行信号进行预处理的过程与前述步骤203中描述的原理相同。不同的是，在公式S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t中，卫星远离终端则上式取“﹢”号，否则取“﹣”号。
对于卫星覆盖范围内的所有终端在上行发送过程中，均需按照各自计算的数据进行动态补偿。在进行动态补偿时，补偿的粒度与系统信号的时隙结构相对应。
步骤305、终端根据时间补偿量发送预处理后的上行信号，使得预处理后的上行信号到达卫星的时刻落在卫星波束指向终端方位的驻留时段。
其中，终端根据位置信息和星历信息计算的单向传播时延的精确程度，与终端位置信息和星历数据精度有关。
如图4所示，在初始接入时，终端在下一扫描周期的开始时刻、也即下一轮方位1的指向终端的时刻之前，提前一个单向传播时延发送预处理后的上行PRACH信号。但是，终端发射上行PRACH的时刻受到终端自身时间系统准确度的影响，有可能造成终端计算的单向时延不准确，或终端提前量太大，导致上行PRACH信号不能完整的落入卫星波束驻留方位1的时间段。为此，对终端的预补偿进行偏置，引入正向偏置时延△T，来保证终端的上行PRACH信号不会提前到达卫星。也就是说，在下一轮方位1的指向终端的时刻之前，提前一个单向传播时延加上△T的时间发送预处理后的上行PRACH信号。在后续发送上行数据的过程中，终端可在下一扫描周期的开始时刻之前，提前一个单向传播时延发送预处理后的上行数据。
步骤306、如果网络设备检测PRACH成功且终端收到网络设备发送的RAR，则终端根据RAR调整预补偿值。
通过以上描述可以看出，在本申请实施例中，以卫星的跳波束时序为基准，将信关站或终端的发射信号时序与其同步，实现卫星波束指向与地面信号到达的同步，避免了终端的上行信号与卫星波束指向不匹配的情况发生，很好的保障了跳变波束下的星地链路畅通，同时，通过波束跳变的灵活配置实现了小区间干扰抑制和系统资源利用率的提升。
本申请实施例提供的技术方案可以适用于多种系统，尤其是5G系统。例如适用的系统可以是全球移动通讯(global system of mobile communication，GSM)系统、码分多址(code division multiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)系统、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequencydivision duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)系统、高级长期演进(long term evolution advanced，LTE-A)系统、通用移动系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)系统、5G新空口(New Radio,NR)系统等。这多种系统中均包括终端设备和网络设备。系统中还可以包括核心网部分，例如演进的分组系统(EvlovedPacket System,EPS)、5G系统(5GS)等。
本申请实施例涉及的终端设备，可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备等。在不同的系统中，终端设备的名称可能也不相同，例如在5G系统中，终端设备可以称为用户设备(User Equipment，UE)。无线终端设备可以经无线接入网(Radio Access Network,RAN)与一个或多个核心网(Core Network,CN)进行通信，无线终端设备可以是移动终端设备，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(Personal Communication Service，PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(Session Initiated Protocol，SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等设备。无线终端设备也可以称为系统、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station)，移动站(mobilestation)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(userterminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device)，本申请实施例中并不限定。
本申请实施例涉及的网络设备，可以是信关站(含gNB)。
如图5所示，本申请实施例的信息处理装置，包括：处理器500，用于读取存储器520中的程序，执行下列过程：
计算卫星在第一时刻的相对运行速度；
根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；
获取时间补偿量；
根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。
收发机510，用于在处理器500的控制下接收和发送数据。
其中，在图5中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器500代表的一个或多个处理器和存储器520代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构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，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机510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。处理器500负责管理总线架构和通常的处理，存储器520可以存储处理器500在执行操作时所使用的数据。
处理器510可以是中央处埋器(CPU)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。
处理器500负责管理总线架构和通常的处理，存储器520可以存储处理器500在执行操作时所使用的数据。
处理器500还用于读取所述程序，执行如下步骤：
利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号。
处理器500还用于读取所述程序，执行如下步骤：
将所述待发送信号的频率乘以动态补偿系数，得到所述预处理后的信号；
其中，所述预处理后的信号表示为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度。
处理器500还用于读取所述程序，执行如下步骤：
按照预设的时间间隔利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，其中，所述时间间隔与系统信号的时隙结构、波束的单次驻留时间以及卫星运动特性等参数有关。
处理器500还用于读取所述程序，执行如下步骤：
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。
处理器500还用于读取所述程序，执行如下步骤：
确定正向偏置时延；
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量和所述正向偏置时延之和，所述正向偏置时延大于或等于0。
所述装置应用于终端，处理器500还用于读取所述程序，执行如下步骤：
根据网络设备发送的RAR调整所述时间补偿量。
当所述装置应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的单向传输时延；
当所述装置应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
在此需要说明的是，本申请实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
如图6所示，本申请实施例的信息处理装置，包括：
第一计算单元601，用于计算卫星在第一时刻的相对运行速度；第一处理单元602，用于根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；第一获取单元603，用于获取时间补偿量；第一发送单元604，用于根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步。
可选的，所述第一处理单元602，用于利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号。
可选的，所述第一处理单元602，用于将所述待发送信号的频率乘以动态补偿系数，得到所述预处理后的信号；
其中，所述预处理后的信号表示为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度。
可选的，所述第一处理单元602，用于按照预设的时间间隔利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，其中，所述时间间隔与系统信号的时隙结构、波束的单次驻留时间以及卫星运动特性等参数有关。
可选的，所述第一发送单元604，用于根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。
可选的，所述第一发送单元604包括：
第一确定子单元，用于确定正向偏置时延；
第一发送子单元，用于根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量和所述正向偏置时延之和，所述正向偏置时延大于或等于0。
可选的，所述装置还可包括：
第二处理单元，用于根据网络设备发送的RAR调整所述时间补偿量。
可选的，当所述装置应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的装置单向传输时延；当所述装置应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
在此需要说明的是，本申请实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，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。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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也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，可以存储在一个处理器可读取存储介质中。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(processor)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。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述信号传输方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的可读存储介质，可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。根据这样的理解，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(如ROM/RAM、磁盘、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (14)
1.一种信号传输方法，其特征在于，包括：
计算卫星在第一时刻的相对运行速度；
根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；
获取时间补偿量；
根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步；
所述根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，包括：
利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号；
当所述方法应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的单向传输时延；
当所述方法应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号，包括：
将所述待发送信号的频率乘以动态补偿系数，得到所述预处理后的信号；
其中，所述预处理后的信号表示为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，包括：
按照预设的时间间隔利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，其中，所述时间间隔与系统信号的时隙结构、波束的单次驻留时间以及卫星运动特性有关。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，包括：
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于终端；所述根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，包括：
确定正向偏置时延；
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量和所述正向偏置时延之和，所述正向偏置时延大于或等于0。
6.根据权利要求1或4或5所述的方法，其特征在于，所述方法应用于终端；所述方法还包括：
根据网络设备发送的随机接入响应RAR调整所述时间补偿量。
7.一种信号传输装置，其特征在于，包括：存储器，收发机，处理器：
存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
计算卫星在第一时刻的相对运行速度；
根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；
获取时间补偿量；
根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步；
所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号；
当所述装置应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的单向传输时延；
当所述装置应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
将所述待发送信号的频率乘以动态补偿系数，得到所述预处理后的信号；
其中，所述预处理后的信号表示为：
S(t)＝A×exp(j×2×π×f(1±Vs(t)/c))×t
其中，S(t)表示预处理后的信号，A表示信号的振幅，f表示信号的频率，c表示光速，Vs(t)表示第一时刻t时卫星的相对运行速度。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
按照预设的时间间隔利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，其中，所述时间间隔与系统信号的时隙结构、波束的单次驻留时间以及卫星运动特性有关。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
确定正向偏置时延；
根据所述卫星的波束跳变图案或跳变规则，在所述第一时刻之后的下一扫描周期的开始时刻之前的第二时刻，向所述卫星所述预处理后的信号，其中，所述下一扫描周期的开始时刻和所述第二时刻之间的时间差为所述时间补偿量和所述正向偏置时延之和，所述正向偏置时延大于或等于0。
12.根据权利要求7或10或11所述的装置，其特征在于，所述装置应用于终端，所述处理器还用于，读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：
根据网络设备发送的RAR调整所述时间补偿量。
13.一种信号传输装置，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于计算卫星在第一时刻的相对运行速度；
第一处理单元，用于根据所述相对运行速度对待发送信号进行预处理，得到预处理后的信号，其中，所述预处理后的信号的发送持续时间小于或等于所述卫星的跳变波束的单次驻留时间；
第一获取单元，用于获取时间补偿量；
第一发送单元，用于根据所述时间补偿量，向所述卫星发送所述预处理后的信号，其中，所述预处理后的下行信号到达所述卫星的时刻与所述卫星的跳变波束的时序同步；
所述第一处理单元，还用于利用动态补偿系数对所述待发送信号的频率进行补偿，得到所述预处理后的信号；
当所述装置应用于网络设备时，所述时间补偿量为所述网络设备和所述卫星之间的装置单向传输时延；
当所述装置应用于终端时，所述时间补偿量为所述终端和所述卫星之间的单向传输时延。
14.一种处理器可读存储介质，其特征在于，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至6任一项所述的方法。
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