[发明专利]一种基于卫星TDMA通讯体制下的时间同步方法

说明书

本申请属于卫星通讯技术领域，公开了一种基于卫星TDMA通讯体制下的时间同步方法，包括主站建立下行载波，发送高层和物理层的广播消息，端站配置下行载波接收通道，接收下行信道的广播信息，端站提取上行载波的发送频点，完成下行信道的时间同步，端站发起随机接入突发信号，提出无线资源申请请求，主站计算出当前端站需要调整的时间值，并传递给端站，端站进行解析，下发对时动作到FPGA单元，FPGA单元对时间戳进行微调，完成上行信道的时间同步。本发明采用FDD+TDMA的模式，并且在上下行载波中又划分了不同的时隙，在此基础上建立卫星无线信道，并承载用户的业务数据，实现端站的入网和数据通讯功能，进一步提升了整个系统网络运行的稳定性和用户的使用体验。

技术领域

本申请涉及卫星通讯技术领域，更具体地说，涉及一种基于卫星TDMA通讯体制下的时间同步方法。

背景技术

当前卫星通讯的应用逐步由点对点的孤立方式演进为点对多点的组网方式。如图1-2所示，卫星TDMA系统一般由一个主站系统和若干个端站系统构成，对于每个具体的设备来说，主要由三个子系统组成：基带信号处理、控制面数据处理、中频信号处理。其中基带的信号处理由FPGA单元来处理，中频信号处理部分由AD9361单元来处理，控制面的事务由CPU单元处理。FPGA实现业务封装、信源编码、空口成帧、调制解调、时间同步等功能。AD9361实现数模转换、信号混频、模拟滤波等功能。CPU完成控制面数据的同步、时间戳的计算，对时功能的下发等。

从控制面的数据来划分，分为物理层的控制面和高层的控制面，其中物理层的控制面主要负责：时间同步、功率控制、物理层广播等功能；而高层的控制面负责：无线资源的请求和分配、无线状态的管理、设备链路状态的维护等功能，系统中所有的端站都需要事先接入到主站系统中来，才能提供后续的服务，即需要入网时做初始化功率设置，否则不光会影响主站端的信号接收，也更严重的情况下会影响到全网设备的正常工作。在入网接入的这个过程中，时间同步技术的性能指标好坏会严重影响到整个系统网络运行的稳定性和用户的使用体验。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于FPGA可编程架构下实现在卫星无线信道下实现点对多点的TDMA通讯系统下的时间同步方法，满足在卫星无线信道下的点对多点星状网下的突发时隙同步过程。

本申请提供的一种基于卫星TDMA通讯体制下的时间同步方法采用如下的技术方案：

一种基于卫星TDMA通讯体制下的时间同步方法，所述方法包括以下步骤：

S1.主站建立下行载波，发送高层和物理层的广播消息；

S2.端站配置下行载波接收通道，接收下行信道的广播信息；

S3.端站提取上行载波的发送频点，完成下行信道的时间同步；

S4.端站发起随机接入突发信号，提出无线资源申请请求，等待主站应答；

S5.主站计算出当前端站需要调整的时间值，并传递给端站；

S6.端站进行解析，下发对时动作到FPGA单元；

S7.FPGA单元对时间戳进行微调，完成上行信道的时间同步。

进一步的，所述S4中端站发起随机接入的突发信号的节点在时隙0。

进一步的，所述S3中的下行时间同步包括：

端站以RX收到的时隙戳作为基准调整TX的发送时间，使得主站于中频收发位置发送时隙边沿和接收时隙边沿对齐，通过调整公式调整T_adjust值以完成下行同步，所述调整公式为：

Delay_Air*2+S_RX_Delay-PreHeader_Delay+S_TX_Delay+Delay_R2T+T_adjust＝T_slot*8*N；