[发明专利]一种低轨星座系统的业务信道突发结构及配置方法

说明书

本发明涉及卫星通信领域中一种低轨星座系统的业务信道突发结构及配置方法，突发类型NT(N,10)由2P个保护符号、Q个连续独特字、L个均匀分布的分散独特字和LK个调制符号构成；业务信道配置时，一个TDMA帧前10个时隙为控制信道，后20个时隙分时传输NT(N,10)突发或NT(M,1)突发，NT(N,10)突发在连续的10个时隙内通过不同频率同时传输，NT(M,1)突发在相同频率资源上通过不同时隙进行传输；本发明可将业务信道分为多档载波带宽，支持FDMA/TDMA配置，同时兼容DFT‑S‑OFDM，满足了低轨卫星业务的使用需求。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种低轨星座系统的业务信道突发结构及配置方法。

背景技术

地面无线通信网络需要地面基站的支持。然而，由于经济成本、技术和其他一些自然环境因素的限制，地面基站覆盖的面积仅占据了全球总面积的20％左右。同时，对于地面上的各种不可抗力的影响，比如地震、海啸、暴风或者火灾等破坏力极强的特殊场景，地面基站容易毁坏，且短期内无法得到快速修复，不能提供及时的通信业务。卫星通信网络覆盖面积大、组网灵活、不受地面灾害影响。

与高轨和中轨卫星相比，低轨卫星的轨道高度较低，使得通信时延较小，信号的传播损耗较小，但单颗卫星能够覆盖的区域较小，为实现全球或大范围覆盖，需要将多颗低轨卫星协同设计成低轨星座通信系统。

在低轨星座系统中，卫星运行过程中多普勒频移及变化率较大，影响通信质量。在大多普勒频移存在的高动态场景下，传统采用的仅基于连续导频或分散导频的捕获跟踪技术无法满足通信质量要求，因此需要设计一种突发连续导频和分散导频同时存在的业务突发结构，具有较小的导频开销，通过连续导频实现大频偏下的快速捕获，通过连续与分散导频实现对载波的跟踪。对于不同的业务速率需求，同时考虑基带处理算法的复杂度，设计一种低轨星座系统业务信道。不同业务信道的突发结构设计、调制方式设计、编译码速率设计不同，以适应不同的业务速率。该业务信道分为多档载波带宽。在点波束，该业务信道对物理资源进行了频率和时间上的分割，即支持FDMA/TDMA配置，同时兼容DFT-S-OFDM。

发明内容

本发明为了避免背景技术中的问题设计一种低轨星座系统的业务信道突发结构及配置方法。通过多档载波带宽设计，在不增加基带处理算法复杂度的情况下，满足不同的业务速率需求。该业务信道支持物理资源在频率和时间上的分割，即FDMA/TDMA配置，同时兼容DFT-S-OFDM。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种低轨星座系统的业务信道突发结构，突发类型NT(N,10)由2P个保护符号、Q个连续独特字、L个均匀分布的分散独特字和LK个调制符号构成，其中(2P+Q+L(K+1))＝150N，N为2ⁿ，n＝0,1,2，···。

其中，突发类型NT(N,10)的突发载波速率为(15×N)ksps，占用10个时隙，每个时隙为1ms。

其中，突发类型NT(N,10)对应的逻辑信道为PDTCH(N,10)或DTCH(N,10)。

一种低轨星座系统的业务信道配置方法，包括以下过程：

配置一个TDMA帧前10个时隙为控制信道，后20个时隙分时传输NT(N,10)突发或NT(M,1)突发，NT(N,10)突发在连续的10个时隙内通过不同频率同时传输，NT(M,1)突发在相同频率资源上通过不同时隙进行传输；

当接收到上层发来的突发业务时，若突发所占用的带宽和时隙数均小于当前TDMA帧内剩余的带宽和时隙数，则将该突发业务放入当前TDMA帧内；若突发所占用的带宽和时隙数至少其一大于当前TDMA帧内剩余的带宽和时隙数，则将该突发业务的带宽和时隙数与下一个TDMA帧的剩余的带宽和时隙数大小进行判断。