一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法技术方案

本发明专利技术涉及卫星通信技术领域，特别涉及一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法，包括：通过两步信令交互完成随机接入过程，终端在第一步通过系统消息为终端指示的用于传输随机接入请求的资源向卫星通信系统发送随机接入请求；终端在第二步接收卫星通信系统发送的随机接入响应并根据接收到的随机接入响应完成竞争解决，网络通过随机接入响应消息为终端分配专用突发配置；本发明专利技术通过两步信令交互完成随机接入过程，保证终端快速接入到网络，从而降低终端接入卫星通信系统的时延。从而降低终端接入卫星通信系统的时延。从而降低终端接入卫星通信系统的时延。

【技术实现步骤摘要】
一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，特别涉及一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法。

技术介绍

[0002]低轨卫星通信在当今社会生活中是一种非常重要的应用。低轨卫星通信系统具有覆盖范围广、对地面情况不敏感等优势，且低轨卫星通信信道质量好、传输性能稳定，对灾难容忍性强，通信设备的成本也不会因距离的增加而增加。现如今低轨卫星通信已成为地面移动通信领域的重要组成部分，尤其在荒漠戈壁、空中、海洋等地面网络难以覆盖的地方。除此之外，低轨卫星通信信道处于微波频率范围，频率资源相对丰富。
[0003]由于低轨卫星语音通信系统链路复杂，低轨卫星通信相对地面通信具有时延大的特点，这使得信令过程以及语音业务过程对用户的使用体验感影响较大，因此对信令流程的时延优化具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要为缩短终端接入卫星通信系统的时延，提出一种新的随机接入设计方法，采用两步信令交互完成终端随机接入卫星通信系统的过程，包括：
[0005]第一步：终端通过初始系统消息向卫星通信系统发送RACH突发；其中初始系统消息包含用于指示终端传输RACH突发的资源；RACH表示随机接入信道；
[0006]第二步：终端通过系统消息为终端指示的用于接收随机接入响应消息的资源来接收随机接入响应消息，并根据接收到的随机接入响应消息完成竞争解决，完成终端接入卫星通信系统过程。
[0007]优选的，终端发送的RACH突发包括导频序列和数据净荷；终端在初始系统消息指示的随机接入发送定时提前量时刻通过导频序列将RACH突发以突发形式发送到卫星通信系统；导频序列为随机数或序列码，数据净荷为公共控制信道数据或媒体访问控制层控制单元数据，通过MAC头中的逻辑信道标识符LCID来区分。
[0008]进一步的，初始系统消息为终端指示用于传输RACH突发的资源包括：频段标识、载波标识、无线帧分配模式标识、传输RACH突发所用无线帧内的时隙位置以及RACH定时提前量信息。
[0009]进一步的，初始系统消息为终端指示用于传输RACH突发的资源方式，包括：
[0010]通过设置多个载波预留随机接入资源；
[0011]通过位图bitmap配置方式指示可用的随机接入请求传输载波，bitmap长度取决于频段划分的载波数量；
[0012]通过预先定义映射表的表索引指示无线帧分配模式，根据接入网络的用户数需求定义需要的无线帧模式；
[0013]通过系统信息块SIB指示表索引值来确定对应的帧分模式，从而确定可用的无线
帧；
[0014]根据确定的时域资源提前系统消息指示的定时提前量时刻发送RACH突发。
[0015]优选的，终端发送RACH突发后，系统消息为终端指示用于接收随机接入响应消息的资源包括：
[0016]频段标识、载波标识、无线帧分配模式标识、传输随机接入响应的物理突发所用无线帧内的时隙位置和响应窗长。
[0017]进一步的，系统消息为终端指示用于接收随机接入响应消息的资源过程中，指示监听随机接入响应信道的起始时隙索引。
[0018]优选的，随机接入响应消息包括：MAC子头、竞争决议标识、时偏调整信息和频偏调整信息、专用信道收发的突发时频域资源配置信息以及同步信道突发时频域资源配置信息；其中，MAC子头中有用于区分用户组的随机接入传输时机指示域、用于区分组内用户随机接入响应消息中的竞争决议标识和用于指示随机接入响应消息长度的L域。
[0019]进一步的，随机接入响应消息的MAC子头格式中的ROID为根据RACH突发传输时频域资源确定的随机接入时机ID，ROID通过RACH突发传输所在的载波编号、无线帧号、以及时隙位置共同确定。
[0020]优选的，终端根据随机接入响应消息进行竞争解决的方式包括：终端通过RACH突发携带的导频序列RAND信息、响应消息MAC头中的ROID以及响应消息中的竞争决议标识共同识别并确定自己的随机接入响应消息。
[0021]进一步的，终端确定自己的随机接入响应消息的步骤为：
[0022]S1：终端根据发送RACH突发的时频域资源位置，确定随机接入时机ROID，如果终端在响应窗内收到随机接入响应消息MAC头中的ROID域值跟确定的值不匹配，则终端UE丢弃收到的随机接入响应消息，否则，先保留收到的随机接入响应消息，执行S2；
[0023]S2：验证响应消息中竞争决议标识是否跟发送的随机接入物理突发中的数据净荷内容相同，相同，则竞争解决成功，随机接入过程成功完成，否则，竞争解决失败，执行S3；
[0024]S3：继续在响应窗内接收随机接入响应消息，执行S1和S2，直到响应窗结束。
[0025]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过两步信令交互完成随机接入过程，并重新定义随机接入响应消息传输格式，终端在第一步通过系统消息为终端指示用于传输随机接入请求的资源向卫星通信系统发送随机接入请求；终端在第二步接收卫星通信系统发送的随机接入响应并根据接收到的随机接入响应完成竞争解决，网络通过随机接入响应消息为终端分配专用突发配置，保证终端快速接入到网络，从而降低终端接入卫星通信系统的时延。
附图说明
[0026]图1是本专利技术中频段划分示意图；
[0027]图2为本专利技术中无线帧时隙分配示意图；
[0028]图3为本专利技术中RACH突发结构设计示意图；
[0029]图4为本专利技术中第一种随机接入响应消息MAC子头格式设计示意图；
[0030]图5为本专利技术中第二种随机接入响应消息MAC子头格式设计示意图；
[0031]图6为本专利技术中随机接入响应消息格式设计示意图；
[0032]图7为本专利技术中RACH突发传输时域位置示意图；
[0033]图8为本专利技术中随机接入响应消息时域传输示意图；
[0034]图9为本专利技术中竞争解决流程示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法，该方法包括：采用两步信令交互完成终端随机接入卫星通信系统的过程；具体步骤为：
[0037]第一步：终端通过初始系统消息向卫星通信系统发送RACH突发；其中初始系统消息包含用于指示终端传输RACH突发的资源；RACH表示随机接入信道；
[0038]第二步：终端通过系统消息为终端指示的用于接收随机接入响应消息的资源来接收随机接入响应消息，并根据接收到的随机接入响应消息完成竞争解决，完成终端接入卫星通信系统过程。
[0039]初始系统消息包括：频段标识、载波标识、无线帧分配模式标识、传输RACH突发所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法，其特征在于，采用两步信令交互完成终端随机接入卫星通信系统的过程，包括：第一步：终端通过初始系统消息向卫星通信系统发送RACH突发；其中初始系统消息包含用于指示终端传输RACH突发的资源；RACH表示随机接入信道；第二步：终端通过系统消息为终端指示的用于接收随机接入响应消息的资源来接收随机接入响应消息，并根据接收到的随机接入响应消息完成竞争解决，完成终端接入卫星通信系统过程。2.根据权利要求1所述的一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法，其特征在于，终端发送的RACH突发包括导频序列和数据净荷；终端在初始系统消息指示的随机接入发送定时提前量时刻通过导频序列将RACH突发以突发形式发送到卫星通信系统；导频序列为随机数或序列码，数据净荷为公共控制信道数据或媒体访问控制层控制单元数据，通过MAC头中的逻辑信道标识符LCID来区分。3.根据权利要求1所述的一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法，其特征在于，初始系统消息包括：频段标识、载波标识、无线帧分配模式标识、传输RACH突发所用无线帧内的时隙位置以及RACH定时提前量信息；初始系统消息用于为终端指示传输RACH突发的资源。4.根据权利要求1所述的一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法，其特征在于，初始系统消息为终端指示用于传输RACH突发的资源方式，包括：通过设置载波预留随机接入资源；通过位图bitmap配置方式指示可用的随机接入请求传输载波，bitmap长度取决于频段划分的载波数量；通过预先定义映射表的表索引指示无线帧分配模式，根据接入网络的用户数需求定义需要的无线帧模式；通过系统信息块SIB指示表索引值来确定对应的帧分模式，从而确定可用的无线帧；根据确定的时域资源提前系统消息指示的定时提前量时刻发送RACH突发。5.根据权利要求1所述的一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法，其特征在于，终端发送RACH突发后，系统消息为终端指示用于接收随机接入响应消息的资源包括：频段标识、载波...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳峰，吴迪，高兴航，刘鸿鹏，严玉平，
申请(专利权)人：中国星网网络应用有限公司，
类型：发明
国别省市：