[發明專利]一種衛星通信系統中的終端登錄方法

有效

• 申請號: 202010694297.1
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111866878B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 張夢瑩;楊秀梅;汪涵;卜智勇;王營冠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04W12/71;H04W24/10;H04W36/00;H04W72/04;H04W76/27;H04W76/34;H04W74/08;H04L29/06;H04B7/185;H04W84/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

本發明提供了一種衛星通信系統中的終端登錄方法，包括：終端接收高軌衛星的廣播消息并向高軌衛星發送登錄請求；高軌衛星接收登錄請求并向終端發送登錄請求響應，終端接收登錄請求響應，在此過程中，基于登錄請求或基于登錄請求響應來指定為終端提供服務的低軌衛星；終端與指定的低軌衛星建立連接。本發明的衛星通信系統中的終端登錄方法通過由終端向高軌衛星發起登錄流程，高軌衛星協助終端連接至低軌衛星的方式，實現了高效的終端登錄，克服了低軌衛星高移動性對終端初始接入造成的影響，提升了終端與低軌衛星建立連接的成功率。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種衛星通信系統中的終端登錄方法。

背景技術

隨著衛星和通信技術的不斷發展，利用多層軌道上的衛星聯合組建衛星通信系統成為了實現全球性移動網絡覆蓋的重要手段。處于不同軌道上的衛星具有不同的運動狀態、覆蓋范圍和傳輸特性。高軌衛星位于35786km的地球同步軌道上，與地面保持相對靜止，覆蓋范圍極大，但由于傳輸路徑較遠，限制了其傳輸速率。而低軌衛星的軌道高度通常在300-1500km左右，利用波束成形等技術可實現較高的傳輸速率，但由于其相對于地面有較高的移動速度，帶來了多普勒頻移大、傳輸定時變化快、可用的服務時間短等問題，因此對終端的同步、接入和移動性管理都帶來了一定的挑戰。

衛星終端在登錄衛星通信系統時首先需要接收衛星發送的廣播消息，以實現下行同步并獲得接入系統所需的必要信息。然后終端向所選的服務衛星發送登錄請求，并接收相應的登錄請求響應，以實現終端的登錄認證，并獲得所需的資源配置。然而，當終端向低軌衛星發起上述登錄流程時，由于低軌衛星的高移動性造成的高頻偏、高時偏、天線對準難等問題，可能使終端的登錄請求難以被準確接收，進而阻礙了后續的數據傳輸過程。

因此，需要一種衛星通信系統中的終端登錄方法，以提高終端與低軌衛星建立連接的成功率。

發明內容

本發明的目的在于提出了一種衛星通信系統中的終端登錄方法，以實現高效的終端登錄，提升終端與低軌衛星建立連接的成功率。

為了實現上述目的，本發明提供了一種衛星通信系統中的終端登錄方法，所適用的衛星通信系統為高低軌衛星聯合組網，其包括終端、高軌衛星和低軌衛星，所述終端登錄方法包括：

步驟S1：終端接收高軌衛星的廣播消息并向高軌衛星發送登錄請求；

步驟S2：高軌衛星接收登錄請求并向終端發送登錄請求響應，終端接收登錄請求響應，在此過程中，基于登錄請求或基于登錄請求響應來指定為終端提供服務的低軌衛星；

步驟S3：終端與指定的低軌衛星建立連接。

在所述步驟S1中，所述高軌衛星的廣播消息包括網絡時鐘參考、網絡信息表、衛星位置表和登錄時隙位置；

終端在所述登錄時隙位置上向高軌衛星發送登錄請求，所述登錄請求包括終端ID和終端能力信息。

所述終端有定位功能，則在所述步驟S1中，所述登錄請求還包括終端位置信息；在所述步驟S2中，衛星通信系統基于所述終端位置信息或同時基于所述終端位置信息和終端能力信息，來指定為終端提供服務的低軌衛星，所述登錄請求響應包括指定的低軌衛星的信息。

所述終端沒有定位功能，則在所述步驟S1中，所述登錄請求不包括終端位置信息；在所述步驟S2中，所述登錄請求響應包括能夠為終端提供服務的候選的低軌衛星的信息，終端基于登錄請求響應中的候選的低軌衛星的信息，并采用以下方式來指定為終端提供服務的低軌衛星：

步驟S21：終端基于登錄請求響應中的候選的低軌衛星的信息，對候選的低軌衛星進行測量，并向高軌衛星發送測量報告；

步驟S22：衛星通信系統基于測量報告來指定為終端提供服務的低軌衛星，高軌衛星向終端發送低軌衛星連接命令，該低軌衛星連接命令包含指定的低軌衛星的信息。