[发明专利]兼容LTE模式卫星通信初始随机接入两步时延测量方法

权利要求书

1.一种兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，其测量前提为：在卫星波 束覆盖范围内所有用户终端在相差一个最大传输时延差范围内发送上行随机接入信号；其步 骤为：

1)在兼容LTE模式卫星通信系统中对小区按照时延值划分成几个子区，第一步随机接入时， 用户终端发送前导序列经过传输时延到达卫星侧接收端；其中传输过程中前导序列的循环前 缀持续时间为最大返回时延差+卫星小区最大时延扩展；保护间隔持续时间为最大返回时延 差；前导序列持续时间由4倍多普勒频移的倒数决定，并且为一个正常OFDM符号的整数倍 时长；子载波间隔为前导序列持续时间的倒数；在第一步测量中，测量条件为：终端在信号 帧内某一位置发送上行随机接入信号，基于此测量条件，接收机在对应观察窗内接收上行随 机接入信号，测得往返时延差；

2)接收端用一个接收机，一个持续时间不小于前导序列的长度的观察间隔，测得第一往返时 延差；

3)在第二步随机接入时，用户提前发送前导，提前的时间量为第一步测的第一往返时延差； 其中传输过程中前导序列的循环前缀持续时间为卫星小区最大时延扩展；保护间隔持续时间 为最大往返时延差-卫星小区最大时延扩展-1个前导序列时长；前导序列持续时间和子载波间 隔保持与第一步随机接入时相同；在第二步测量中，测量条件为：终端在各自信号帧内专用 于随机接入的资源上发送上行随机接入，基于此测量条件，卫星接收机在多个接收窗口内接 收终端发送的上行随机信号，测量得到往返时延差；

4)接收端用多个接收机和每个观察间隔持续时间不小于前导序列的长度的多个观察间隔，测 得第二往返时延差；

5)根据所述第一往返时延差和第二往返时延差得到终端与卫星通信系统小区中心的第三往返 时延差；

6)根据所述第三往返时延差，测到当前用户的相对于距离卫星最近用户的传输时延差。

2.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，通过往返 时延差对小区进行分区，每个子区内用户间的往返时延差不大于前导序列。

3.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，其特征在 于，第一步随机接入时的循环前缀持续时间的序列由多个重复前导序列组成。

4.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，其特征在 于，第一步随机接入时的观察间隔位置由距离卫星最近用户的前导序列到达卫星侧的时间测 量得到。

5.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，其特征在 于，第二步随机接入时，通过克服最大多径时延扩展设置循环前缀的长度。

6.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，第二步随 机接入时，每个观察间隔的信号需分别做处理，每个观察窗的位置为每个子区内往返时延最 小的用户的前导序列位置。

7.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，其特征在 于，两步时延测量方法适用于LEO，MEO,GEO中任意一种频分双工的卫星通信系统。

8.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，其特征在 于，用循环移位相关检测峰值测得到往返时延差。

9.如权利要求1所述的兼容LTE模式卫星通信初始化随机接入两步时延测量方法，其特征在 于，得到当前用户的相对于距离卫星最近用户的传输时延差后，根据检测算法的正交性，确 定用户所用的ZC序列。