【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提升卫星接入容量的优化方法，属于卫星通信。
技术介绍
1、目前中低轨的卫星在轨测控主要基于地面测控设备,当管理的在轨卫星数量持续增加时,需要不断地建设新的测控站或增加测控设备,同时由于地球遮挡限制,一个地面测控站的测控范围只占一颗卫星运行弧段的很小部分,集中在国内建设的地面测控站无法解决轨道全弧段覆盖难题。地球静止中继卫星系统的高覆盖特性和多址服务能力为近地卫星在轨测控提供了空间和频域的多重复用能力。
2、以美国为代表的国际高轨中继卫星多采用s频段载荷实现对航天器的管理。s频率下利用大口径星间天线提供服务的方式被称为s频率单址方式(s-band single access，ssa)、s频率下利用相控阵星间天线提供服务的方式被称为s频率多址方式(s-bandmultiple access，sma)。采用ssa模式，一颗中继卫星通常只能为一个用户航天器服务；采用sma服务模式，一颗中继卫星可以同时为5个以上的近地航天器服务。中继卫星sma返向波束可地面形成，利用该特点，通过在地面增扩组合sma返向波束，能够形成蜂窝状的广域覆盖常驻静态波束，从而对中低轨航天器实现全时全域覆盖，进一步支持数百上千个航天器在中继卫星系统网络中始终在线，实现对它们的全时监控管理。
3、但随着低轨航天器数量不断的增加，现有sma系统的容量不能满足航天器日益增多的需求，需要针对现有接入方式进行优化，提升sma系统的吞吐量。根据调研，目前sma全景波束采用扩频aloha接入方式，所有波束采用相同的扩频序列，用户通过扩频a
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种提升卫星接入容量的优化方法，航天器用户实现全系统时间同步后按照扩频时隙aloha的方式实现报文的发送，在每个发送时间窗口，在m个时间细分窗口中随机选择一个符号窗口进行数据发送；以上方法在传统扩频aloha的基础上能够有效提升系统的接入容量，提升了对大容量航天器的管控效率。
2、本专利技术的技术解决方案是：一种提升卫星接入容量的优化方法，包括：
3、将卫星及航天器用户进行时间同步，并将时间资源按照时间轴划分为固定长度时隙；
4、航天器用户取得下行初始同步后将待发送数据进行扩频和编码处理，并在预设发送控制信道向卫星发送接入消息；发送时，根据时隙划分，按照预设个数的时间细分扩频符号窗口进行随机选择偏移时刻进行发送；
5、卫星接收端根据预设规则在相应时隙按照扩频相关性接收接入信号，并进行解析；解析正确后，分配预设接入控制信道，返回接入请求响应。
6、进一步地，所述航天器用户取得下行初始同步包括：航天器用户实时检测卫星广播信道的信息，取得下行初始同步。
7、进一步地，所述进行时间同步包括：接收星载网控中心发送的时间信息，并以此控制卫星及航天器用户所有模块的有序工作，确保接入处理系统的全网时间一致性。
8、进一步地，所述将时间资源按照时间轴划分为固定长度时隙包括：按照预设时间同步协议约定，将时分通信信号的通信时间按照时间轴划分固定时间长度，形成固定长度时隙的资源。
9、进一步地，所述将待发送数据进行扩频和编码处理包括：航天器用户将待发送数据进行对基带源数据进行扩频处理和编码处理；所述扩频处理的扩频码型和码长根据具体系统的体制规范文件约定确定；所述编码处理的种类和编码长度根据具体系统的体制规范文件约定。
10、进一步地，所述在预设发送控制信道向卫星发送接入消息包括：航天器用户根据预设约定，在获取时间同步后，按照卫星和航天器用户预设通信预设规范文件上的专用控制信道发送已经做好扩频和编码的接入消息。
11、进一步地，发送接入数据时，按照时隙划分约定的时隙发送包括：航天器用户在发起接入请求之前，在实现系统时间同步之后，将已经做好扩频和编码的接入消息按照时间划分进行时间控制发送。
12、进一步地，所述按照预设个数的时间细分扩频符号窗口进行随机选择偏移时刻进行发送包括：航天器用户发送接入请求时，按照时间划分窗口，在此窗口扩频符号时隙内进行随机时间片滑动发送。
13、进一步地，所述卫星接收端根据预设规则在相应时隙按照扩频相关性进行接收包括：根据扩频信号相关特性，对接入信号进行扩频信号接收解扩译码。
14、进一步地，卫星解析完成接入信号，获取接入请求后，分配给发起接入请求的航天器专用接入信道，并返回接入允许响应的过程。
15、本专利技术与现有技术相比的优点在于：
16、(1)本专利技术通过将现有扩频aloha接入方式与时隙alhoa接入方式相结合，提出了一种卫星接入策略的优化设计方法，该方法可大大提升大规模航天器的接入效率。
17、(2)本专利技术通过采用常规扩频aloha接入信号，按照时隙发送时刻进行随机扩频符号偏移发送，利用了扩频接收的鲁棒性和同步发送时刻的随机性，相对于传统的扩频aloha或者时隙aloha接入模式，提高了航天器接入容量。
18、(3)本专利技术所给出的卫星接入优化方法，可满足不同的卫星与用户的多样化接入场景。
19、(4)本专利技术所给出的接入优化方法，是一种公用类方法，可适应于不同的卫星接入系统，提高了航天器接入业务的灵活性。
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1.一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述航天器用户取得下行初始同步包括：航天器用户实时检测卫星广播信道的信息，取得下行初始同步。
3.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述进行时间同步包括：接收星载网控中心发送的时间信息，并以此控制卫星及航天器用户所有模块的有序工作，确保接入处理系统的全网时间一致性。
4.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述将时间资源按照时间轴划分为固定长度时隙包括：按照预设时间同步协议约定，将时分通信信号的通信时间按照时间轴划分固定时间长度，形成固定长度时隙的资源。
5.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述将待发送数据进行扩频和编码处理包括：航天器用户将待发送数据进行对基带源数据进行扩频处理和编码处理；所述扩频处理的扩频码型和码长根据具体系统的体制规范文件约定确定；所述编码处理的种类和编码长度根据具体系统的体制规范文件约定。
<...【技术特征摘要】
1.一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述航天器用户取得下行初始同步包括：航天器用户实时检测卫星广播信道的信息，取得下行初始同步。
3.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述进行时间同步包括：接收星载网控中心发送的时间信息，并以此控制卫星及航天器用户所有模块的有序工作，确保接入处理系统的全网时间一致性。
4.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述将时间资源按照时间轴划分为固定长度时隙包括：按照预设时间同步协议约定，将时分通信信号的通信时间按照时间轴划分固定时间长度，形成固定长度时隙的资源。
5.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在于，所述将待发送数据进行扩频和编码处理包括：航天器用户将待发送数据进行对基带源数据进行扩频处理和编码处理；所述扩频处理的扩频码型和码长根据具体系统的体制规范文件约定确定；所述编码处理的种类和编码长度根据具体系统的体制规范文件约定。
6.根据权利要求1所述的一种提升卫星接入容量的优化方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张剑，惠腾飞，李今飞，刘翔春，桂一棵，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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