[发明专利]一种降低低轨卫星通信系统接入时延的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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：

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。

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。

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。

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：

通过设置多个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。

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：

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。

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。