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基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置制造方法及图纸

技术编号:22471762 阅读:78 留言:0更新日期:2019-11-06 13:09
本发明专利技术公开了一种基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置,用于卫星移动通信系统,地面终端接收卫星周期性广播的下行同步序列及星历,在下行时频同步阶段时获得信号到达时间差和多普勒频偏序列,并将多普勒频偏序列转换为另一组定时信息,结合卫星星历表,估计星地距离并预测星地传播时延,作为随机接入上行定时提前量。本发明专利技术使用基于时间到达差的定位算法,所建立的模型能够应对卫星场景下的各类星地测距情况,从而使得每个终端信号的定时提前误差能够在循环前缀内进而保证采用正交频分多址传输时小区范围内不同终端用户上行信号之间的正交性。相较于前导序列重新设计的随机接入定时提前方案,本发明专利技术无需增加接入功耗并且易于实现。

User random access method and device based on ephemeris broadcast aided location

【技术实现步骤摘要】
基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置
本专利技术属于卫星移动通信领域,涉及一种基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法及装置。
技术介绍
近年来,卫星通信在全球迎来了新一轮的发展热潮,而地面第五代(5G,5thGeneration)移动通信技术也即将进入商用,卫星通信与地面5G的融合成为了通信界讨论的新热点。5G移动通信技术满足了对更大的通信容量、更快的数据速率、更低的传输延迟以及更好的服务质量的需求,而卫星移动通信系统能够为地面网络提供有效的补充和扩展。因此将低轨卫星移动通信系统与地面5G移动通信网络相融合可以充分发挥两者的优点,构成全球区域范围内的无缝覆盖与无缝切换的通信网络。在第四代(4G,4thGeneration)移动通信期间,已经有不少研究工作围绕LTE(LongTermEvolution)与卫星移动通信展开,这些工作为地面5G与卫星移动通信系统的融合奠定了良好的基础。低轨卫星移动通信与与5G新型无线空口技术(NR,NewRadio)的深度融合,一方面可以将地面前沿的通信技术应用到非地面网络(NTN,NonTerrestrialNetworks)中以提升整体的通信系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法,其特征在于:包括以下步骤:终端接收卫星周期性广播的下行同步序列及星历信息;终端根据下行同步序列获得定时信息估计序列和多普勒频偏估计序列,并将多普勒频偏估计序列转换为另一组定时信息估计序列;所述定时信息估计序列用于得到某两时刻之间的信号到达时间差;终端根据星历信息以及两组不同的定时信息估计序列估计自身的地理位置和星地距离;终端根据获得的星地距离计算星地传播时延,并以此为基准计算上行随机接入的定时提前量。

【技术特征摘要】
1.基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法,其特征在于:包括以下步骤:终端接收卫星周期性广播的下行同步序列及星历信息;终端根据下行同步序列获得定时信息估计序列和多普勒频偏估计序列,并将多普勒频偏估计序列转换为另一组定时信息估计序列;所述定时信息估计序列用于得到某两时刻之间的信号到达时间差;终端根据星历信息以及两组不同的定时信息估计序列估计自身的地理位置和星地距离;终端根据获得的星地距离计算星地传播时延,并以此为基准计算上行随机接入的定时提前量。2.根据权利要求1所述的基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法,其特征在于:终端根据星历信息以及两组不同的定时信息估计序列估计自身的地理位置和星地距离,具体包括:根据卫星与终端空间分布的几何关系,利用极大似然估计法得到优化目标函数和卫星场景的地表约束条件;求解地表约束条件下的目标函数获取终端地理位置信息和星地距离。3.根据权利要求2所述的基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法,其特征在于:所述优化目标函数表示为:其中:Q=E{nnT}Ki=xi2+yi2+zi2i=1,2,...,MM表示下行同步块的总数;ra=[x,y,z,d1]T为目标估计参量,其中,[x,y,z]T为终端位置的ECF坐标,d1为第1个下行同步块对应的卫星与终端之间的传播距离;为第i个下行同步块与第1个之间的星地传播距离差的测量值,i=2,...,M;表示第i个下行同步块的定时信息估计值;c表示信号传播速度;xi,1=xi-x1,yi,1=yi-y1,zi,1=zi-z1,(xi,yi,zi)表示卫星发射第i个下行同步块时的ECF坐标;噪声矢量n=[n2,1,n3,1...,nM,1]T,其中ni,1=ni-n1,ni表示第i个下行同步块对应的定时信息估计误差,i=1,2,...,M。4.根据权利要求3所述的基于星历广播辅助定位的用户随机接入方法,其特征在于,在地表条件约束下,所述优化目标和约束为:min(h-Gara)TQ-1(h-Gara)其中,Ra和Rb分别表示赤道半径和两极半径,即地球赤道平面的...

【专利技术属性】
技术研发人员:王闻今陈婷婷李灵瑄高琳娜尤力江彬高西奇
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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