一种用于卫星移动通信的上行信号定时同步预测补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102231908A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102231908A(43)申请公布日2011.11.02(21)申请号201110192556.1(22)申请日2011.07.11(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号(72)发明人任术波马铭栾西程宇新吴建军(74)专利代理机构北京万象新悦知识产权代理事务所(普通合伙)11360代理人张肖琪(51)Int.Cl.H04W56/00(2009.01)H04W84/06(2009.01)H04B7/185(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于卫星移动通信的上行信号定时同步预测补偿方法(57)摘要本发明提供一种用于卫星移动通信的上行信号定时同步预测补偿方法。地面终端向卫星端发送上行信号，经过卫星转发到信关站；信关站对其定时同步偏差值进行检测，并根据本次检测以及历史检测结果，选择合理的预测算法对下一轮检测周期之内由于终端运动所即将产生的额外定时同步偏差进行预测；然后据此计算本轮的补偿值，并通过下行同步调整指令通知地面终端；终端收到调整指令后对自身上行信号的发送时刻进行相应的补偿调整，使其定时同步偏差始终可被控制在较小门限内，以保证系统的同步性能。本发明提供的方法可用于兼容3G/B3G标准下一代卫星移动通信系统中，对卫星通信系统中由于长时延造成的定时同步偏差问题提出一种切实可行的解决思路。CN102398ACCNN110223190802231910A权利要求书1/1页1.一种用于卫星移动通信的上行信号定时同步预测补偿方法，该方法的应用场景为：对于由终端、GEO卫星和信关站所组成的系统，以地球作为惯性参考系，GEO卫星的坐标为Ls＝(xs，ys，zs)；地面上的运动终端a，其运动轨迹方程为La(t)＝(xa(t)，ya(t)，za(t))；终端a相对于GEO卫星的距离为da(t)＝|La(t)-Ls|，其特征在于，步骤如下：1)起始时刻t0，所有终端的上行信号在信关站侧取得定时同步；2)在信关站第i个检测时刻点处i≥1对各终端的定时同步偏差量进行检测；3)信关站根据当前及历史定时同步偏差量的检测结果，用预测算法对下一轮检测周期内由于终端运动所即将产生的额外定时同步偏差量进行预测，预测结果以Pi表示；4)信关站根据当前第i个检测时刻点处的残余定时同步偏差量Ri和本轮预测值Ri计算定时同步偏差补偿量Qi＝Ri+Pi，i≥1；5)信关站根据预先设定的门限值，确定本轮的最终补偿值；当Qi大于门限值时，Qi即为本轮最终确定的补偿值；当Qi小于门限值时，此时不进行任何补偿，即Qi＝0；6)信关站根据Qi值通过下行链路对终端进行同步偏差补偿，终端根据补偿量对自身信号的发送时刻进行相应的补偿调整；7)第i轮上行信号定时同步预测补偿结束后，跳转至第2)步进行第i+1轮处理，直至通信结束。2.如权利要求1所述的上行信号定时同步预测补偿方法，其特征在于，步骤2)中所述对各终端的定时同步偏差量进行检测的实现方法为：信关站根据当前终端a与GEO卫星间的距离da(ti)＝|La(ti)-Ls|，i≥1，计算终端a相对于起始时刻t0由于运动造成与信关站间信号的累积定时同步偏差量τi＝2[da(ti)-da(t0)]/C，i≥1，其中C是电磁波在真空中的传播速率。3.如权利要求1所述的上行信号定时同步预测补偿方法，其特征在于，步骤3)所述的预测算法为线性预测算法或非线性预测算法。4.如权利要求1所述的上行信号定时同步预测补偿方法，其特征在于，步骤4)中所述残余定时同步偏差量Ri＝τi-Ai-1，是经过历史累积定时同步偏差补偿i≥1后，在第i个检测时刻点处终端仍然存在的定时同步偏差量。5.如权利要求1所述的上行信号定时同步预测补偿方法，其特征在于，步骤5)中所述门限值根据3G/B3G系统对性能的具体要求而设定。2CCNN110223190802231910A说明书1/4页一种用于卫星移动通信的上行信号定时同步预测补偿方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于卫星移动通信的上行信号定时同步预测补偿方法，属于卫星通信技术领域。背景技术[0002]卫星移动通信系统具有覆盖范围广，不受地理环境、气候条件限制等诸多优势，已经成为现代通信技术发展的一个关键领域，并逐渐与地面蜂窝移动通信系统相互补充，成为实现移动通信无缝覆盖的重要手段。随着第三代移动通信系统的全球应用以及第四代移动通信标准提案的日趋成熟，近年来美欧日等国家都已在开始着手下一代卫星移动通信系统和技术的研究，并把关注重点放在融合地面蜂窝移动通信技术上。而我国公众卫星移动通信系统还处于空白，因此我国亟需研究兼容地面3G/B3G标准的卫星移动通信系统，为我国