CN111342925B - 一种通信同步方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通信同步方法、装置及设备,用以解决现有技术中存在的同步性能较差,影响卫星通信的效率的问题。该方法应用于终端设备,包括:获取目标卫星的卫星星历,并在接收到目标卫星在第一时刻发送的同步信号时,基于获取到的卫星星历确定目标卫星在第一时刻的第一位置;根据目标卫星的第一位置和卫星星历,确定出向目标卫星发送同步信号的响应信号的第二时刻,以使目标卫星运行至第二位置时能够接收到响应信号;根据目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和第二时刻之间的时间差值,确定出终端设备向目标卫星发送通信数据所需的提前时长。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种通信同步方法、装置及设备。
背景技术
卫星通信是利用通信卫星作中继站转发微波信号,实现在多个地面终端设备,如地面站之间通信的微波中继通信方式,卫星和地面站之间需频繁的进行数据交互。
目前,为保证卫星和地面站之间传输的数据可达,通常采用卫星对应的授时时间来修正地面站的本地时间,统一地面站的时间与卫星的时间。但在卫星通信中,数据的传输过程需经上行及下行两个链路,传输时延较大,仅建立地面站与卫星在时间上的同步,发送的信号、数据经链路到达接收方的具体时刻无法确定,同步性能较差,影响卫星通信的效率。
发明内容
本发明提供一种通信同步方法、装置及设备,用以解决现有技术中存在的同步性能较差,影响卫星通信的效率的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种通信同步方法,应用于终端设备,所述终端设备与目标卫星建立通信,所述方法包括:
获取所述目标卫星的卫星星历,并在接收到所述目标卫星在第一时刻发送的同步信号时,基于获取到的所述卫星星历确定所述目标卫星在第一时刻的第一位置;
根据所述目标卫星的第一位置和卫星星历,确定出向所述目标卫星发送所述同步信号的响应信号的第二时刻,以使所述目标卫星运行至第二位置时能够接收到所述响应信号;
根据所述目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和所述第二时刻之间的时间差值,确定出所述终端设备向所述目标卫星发送通信数据所需的提前时长。
在一种可选的实现方式中,所述终端设备配置有地址码,所述方法还包括:
根据所述终端设备的位置和所述目标卫星在第一时刻时的第一位置,确定在第一时刻时所述终端设备和所述目标卫星之间的第一星地距离;
根据所述终端设备的地址码和所述第一星地距离,从预设扩频码序列包含的多个扩频码中选取目标扩频码,所述目标扩频码为所述多个扩频码中扩频系数与所述终端设备的地址码、所述第一星地距离相匹配的扩频码;
在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,按照所述目标扩频码向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻。
在一种可选的实现方式中,所述同步信号中还携带有所述目标卫星发送所述同步信号所使用的第一时隙,所述方法还包括:
在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用所述第一时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻;或者,
在所述目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用第二时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述第二时隙对应的信噪比大于所述第一时隙对应的信噪比。
在一种可选的实现方式中,所述卫星星历中包含有所述目标卫星对应的授时时间,所述方法还包括:
在获取到所述目标卫星的卫星星历时,根据所述授时时间,对所述终端设备的时间进行调整,以使所述终端设备的时间和所述目标卫星的时间保持同步。
第二方面,本发明实施例提供一种通信同步装置,设置于终端设备,所述终端设备与目标卫星建立通信,所述装置包括:
卫星位置确定模块,用于获取所述目标卫星的卫星星历,并在接收到所述目标卫星在第一时刻发送的同步信号时,基于获取到的所述卫星星历确定所述目标卫星在第一时刻的第一位置;
发送时刻确定模块,用于根据所述目标卫星的第一位置和卫星星历,确定出向所述目标卫星发送所述同步信号的响应信号的第二时刻,以使所述目标卫星运行至第二位置时能够接收到所述响应信号;
提前时长确定模块,用于根据所述目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和所述第二时刻之间的时间差值,确定出所述终端设备向所述目标卫星发送通信数据所需的提前时长。
在一种可选的实现方式中,所述终端设备配置有地址码,所述装置还包括:
星地距离确定模块,用于根据所述终端设备的位置和所述目标卫星在第一时刻时的第一位置,确定在第一时刻时所述终端设备和所述目标卫星之间的第一星地距离;
扩频码确定模块,用于根据所述终端设备的地址码和所述第一星地距离,从预设扩频码序列包含的多个扩频码中选取目标扩频码,所述目标扩频码为所述多个扩频码中扩频系数与所述终端设备的地址码、所述第一星地距离相匹配的扩频码;
第一通信数据发送模块,用于在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,按照所述目标扩频码向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻。
在一种可选的实现方式中,所述同步信号中还携带有所述目标卫星发送所述同步信号所使用的第一时隙,所述装置还包括:
第二通信数据发送模块,用于在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用所述第一时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻;或者,在所述目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用第二时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述第二时隙对应的信噪比大于所述第一时隙对应的信噪比。
在一种可选的实现方式中,所述卫星星历中包含有所述目标卫星对应的授时时间,所述装置还包括:
同步时间模块,用于在获取到所述目标卫星的卫星星历时,根据所述授时时间,对所述终端设备的时间进行调整,以使所述终端设备的时间和所述目标卫星的时间保持同步。
第三方面,本发明实施例提供一种通信同步设备,包括:
存储器以及处理器;
存储器,用于存储程序指令;
处理器,用于调用所述存储器中存储的程序指令,按照获得的程序执行第一方面的任一实现方式所述的方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法。
本发明实施例中,由终端设备根据目标卫星第一时刻发送同步信号时所处的第一位置以及目标卫星的星历,确定出在第二时刻发送同步信号的响应信号,能够使目标卫星运行至第二位置时恰好接收到响应信号,进而根据目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和第二时刻之间的时间差值,确定出终端设备向目标卫星发送通信数据所需的提前时长,以便按照提前时长,提前发送通信数据,可以确定其到达接收方的时刻,从而提升卫星通信的效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种卫星通信***的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种交互流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种通信同步方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种方位示意图;
图5为本发明实施例提供的一种通信同步装置的结构框图;
图6为本发明实施例提供的一种通信同步设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明中涉及的多个,是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外,应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各数据、但这些数据不应限于这些术语。这些术语仅用来将各数据彼此区分开。
卫星通信是利用通信卫星作中继站转发微波信号,实现在多个地面终端设备,如地面站之间通信的微波中继通信方式,卫星和地面站之间需频繁的进行信号、数据等交互,卫星和地面站保持同步通信有利于提升卫星通信的效率。
目前,通常采用卫星所依据的卫星导航授时***的授时时间来对地面站的本地时钟进行修正,按照卫星导航授时***的高精度时钟,通过时间传递技术获得高精度本地时钟或使本地时钟与卫星导航授时***的时间同步,从而实现卫星和地面站的时间同步。但在卫星通信中,信号、数据的传输过程需经上行及下行两个链路,传输时延较大,产生误差的环节较多,仅仅建立卫星和地面站的时间同步,发送的信号经链路到达接收方的具体时刻仍是一个不确定的量,还需对多个环节的传输时间误差进行修正,仅实现时间同步无法保证卫星和地面站之间的同步通信,同步性能较差,影响卫星通信的效率。
基于此,本发明实施例提供一种通信同步方法、装置及设备,用以解决现有技术中存在的同步性能较差,影响卫星通信的效率的问题。其中,方法、装置和设备是基于同一发明构思的,由于方法、装置和设备解决问题的原理相似,因此装置、设备与方法的实施可以相互参见,重复之处不再赘述。
本发明实施例可以应用于卫星通信***,实现卫星和终端设备(也即,地面站设备)间通信的同步。为便于理解,本发明实施例先对一种卫星通信***进行详细介绍。参见图1,本发明实施例提供了一种卫星通信***100的结构示意图,该卫星通信***包含建立通信的目标卫星101和终端设备102;
目标卫星101,用于按照预设周期广播卫星星历,并向终端设备发送同步信号或者是下行数据。
终端设备102,用于捕获目标卫星广播的卫星星历,并在接收到目标卫星发送的同步信号时,根据卫星星历、终端设备的自身位置以及目标卫星发送同步信号时的位置,确定信号提前时长、传输数据所使用的时隙及扩频码。
本发明实施例中,终端设备102以目标卫星101发送的同步信号作为参考,结合目标卫星101的卫星星历,来确定向目标卫星101发送信号/数据时所对应的提前时长、所用时隙和扩频码,降低星上解调信息的不确定性,保证卫星快速解调,提升同步性能及卫星通信的效率。
在一种可选的实施方式中,基于下行链路(下行信道)可按照固定周期,如每隔60s构造超帧,并在超帧的特定时隙广播全网的卫星星历及卫星的相关配置信息,目标卫星可以通过下行链路广播卫星星历,利用指定的下行时隙发送下行数据,如同步信号。
终端设备可以是采用本地定位装置,诸如GPS/BD-2确定自身的位置,若终端设备为固定终端则可在其入网时一次性确定位置,若终端设备为可移动终端则可通过GPS/BD-2实时确定位置。终端设备在开机进入工作状态时捕获下行链路中的广播帧,来获取目标卫星的卫星星历,根据其所包含的目标卫星对应的授时***时间修正本地时间和时间精度,并依据卫星星历计算目标卫星的位置、终端设备和目标卫星间的相对距离和相对速度,进而在相对距离和相对速度计算相对准确的基础上,终端根据广播信息中的反向信道频谱配置和码字配置以及时隙配置,计算在指定时隙内的准确发送帧偏、发送时刻和发送功率,如在满足卫星接收到的信号频率在±3KHz范围内的前提下,随机选择频率/时隙/扩频码,从而降低卫星解调信息的频率的不确定性,以保证卫星能快速解调。
在一种可选的实施方式中,同步信号可以是由目标卫星主动发送给与其建立通信的终端设备的用于指示通信同步的信号。
在另一种可选的实施方式中,也可以是将目标卫星在接收到终端设备发送的上行帧后,响应于上行帧所发送的反馈信号作为同步信号;其中,上行帧为终端设备在捕获目标卫星广播的卫星星历后发送至目标卫星的空帧或者数据帧。
具体实施时,终端设备在捕获到目标卫星的卫星星历后,向目标卫星上行帧,用以验证当前终端设备是否有权限和目标卫星交互数据;终端设备在收到目标卫星响应于上行帧所发送的确认信号时,将确认信号作为目标卫星发送的同步信号,进而获取该同步信号所关联的信息,如目标卫星发送该同步卫星时的位置。
为便于理解,如图2所示,本发明实施例提供了一种交互流程示意图,示意出了目标卫星基于终端设备发送的上行帧对终端设备进行身份校验,以及响应于上行帧发送同步信号的流程,具体的,包含如下步骤:
步骤S201,目标卫星进行导频广播,以下发卫星星历。
步骤S202,终端设备开机后,搜索并捕获导频信号,以获取目标卫星广播的卫星星历。
具体实施时,终端设备内设置有用于发送通信数据或者信号的发送装置以及用于接收通信数据或者信号的接收装置。终端设备可在开机后,以之前捕获导频信号作为参考导频,根据本地保存的卫星星历所对应的授时***时间获取参考导频的传播时延,进而根据参考导频的传播时延计算搜索窗口的大小,即确定搜索的范围;并在达到搜索窗口开启时间时,开启终端设备内的接收装置并关闭接收设备的发射装置,以在搜索窗口内搜索导频信号;若搜索成功则捕获导频信号,若搜索不成功,则扩大搜索窗口,继续搜索直至搜索成功;解调捕获到的导频信号,以获取目标卫星的卫星星历,并对之前本地保存的卫星星历进行更新。其中,本同步过程提及的前述传播时延定义为:卫星向地面终端发射广播导频信号,终端收到信号并处理后,将反馈信息送达卫星的时间间隔。
步骤S203,终端设备向目标卫星发送上行帧,上行帧为上行数据帧或者上行空帧。
具体实施时,终端设备可先判断是否有数据可发送,若有则生成上行数据帧;若无则生成上行控制;进而开启发送装置并关闭接收装置,在卫星过顶期间,信号条件较优时择机发送上行帧给目标卫星。
步骤S204:目标卫星(或称目标载荷)接收终端设备发送的上行帧,根据上行帧对终端设备的权限进行验证。
其中,上行帧的内容包括源信息(如终端设备地址)、目的信息(如目标卫星地址)、信令以及数据信息,数据信息为空时,上行帧为空帧;源信息、目的信息、信令可用于认证以确定终端权限。具体实施时,目标卫星对终端设备权限进行验证可以参照如下方式实施:对上行帧中包含数据信息进行CRC 校验,与/或基于权限划分表和终端设备的地址,对终端设备的权限进行验证,权限划分表中存储有目标卫星所支持传输数据的终端设备的地址。
步骤S205,目标卫星向终端设备发送应答信号,应答信号为用于表征验证通过的确认信号或者用于表征验证未通过的拒绝信号;
步骤S206,终端设备确定接收到应答信号为确认信号时,接收下行数据,也即目标卫星发送至终端设备的数据,以为后续通信同步处理做准备。
步骤S207,终端设备确定接收到应答信号为拒绝信号时,停止操作。
进一步,如图3所示,应用于上述终端设备,包括:
步骤S301,获取目标卫星的卫星星历,并在接收到目标卫星在第一时刻发送的同步信号时,基于获取到的卫星星历确定目标卫星在第一时刻的第一位置;
步骤S302,根据目标卫星的第一位置和卫星星历,确定出向目标卫星发送同步信号的响应信号的第二时刻,以使目标卫星运行至第二位置时能够接收到响应信号;
步骤S303,根据目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和第二时刻之间的时间差值,确定出终端设备向目标卫星发送通信数据所需的提前时长。
本发明实施例中,由终端设备根据目标卫星第一时刻发送同步信号时所处的第一位置以及目标卫星的星历,确定出在第二时刻发送同步信号的响应信号,能够使目标卫星运行至第二位置时恰好接收到响应信号,进而根据目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和第二时刻之间的时间差值,确定出终端设备向目标卫星发送通信数据所需的提前时长,以便按照提前时长提前发送通信数据,可以确定其到达接收方的时刻,从而提升卫星通信的效率。
具体实施时,卫星星历中包含有目标卫星对应的授时时间,在获取到目标卫星的卫星星历时,首先根据授时时间,对终端设备的时间进行调整,以使终端设备的时间和目标卫星的时间保持同步。
进一步,在一种可选的实施方式中,确定提前时长可具体参照如下方式实施:
首先,基于如下公式计算出目标卫星能够接收到响应信号的前述第二位置 P2:
其中,P1表示前述第一位置,P2表示前述第二位置;Vs表示目标卫星的运行速率,t1表示目标卫星向终端设备传输数据、信号所需的传输时长,也即前向传输时长;Δt表示目标终端发送数据时所对应的延迟时间;t2表示终端设备向目标卫星传输数据、信号所需的传输时长,也即反向传输时长;d1表示处于第一位置的目标卫星与终端设备之间的第一星地距离;Vl表示目标卫星与终端设备之间传输数据的速率,可代入为光速;d2表示处于第二位置的目标卫星与终端设备之间的第二星地距离。
具体实施时,Δt可以是根据无线通信带宽、多径、网络路径造成的延迟,以及历史终端设备处理与载荷之间信号所需时间所配置的经验设定值,例如将Δt设定为5ms。
若地球半径Re,卫星轨道高度h,则星地间距离即前述d1、d2,可以分别表示为:
其中,θ1表示处于第一位置的目标卫星的覆盖角度,θ2表示处于第二位置的目标卫星的覆盖角度。
具体实施,覆盖角度可以基于终端设备的位置、终端设备针对该卫星的仰角以及该卫星所处位置下方对应的地面点的位置等相关参数计算得到。为便于理解,参见图4所示,本发明实施例提供了一种方位示意图,具体示意出了终端设备G、终端设备针对目标卫星在P1时的仰角ε1以及目标卫星在P1时下方对应的地面点D1;终端设备针对目标卫星在P2时的仰角ε2以及目标卫星在P2时下方对应的地面点D2。此外,图中还标注出了地心O、地球半径Re和卫星轨道高度h。
然后,基于计算出的第二位置P2,确定出反向传输时长t2,将延迟时间Δt 和反向传输时长t2之和确定为前述提前时长。
进一步,在一种可选的实施方式中,终端设备配置有地址码,上述方法还包括:
A1,根据终端设备的位置和目标卫星在第一时刻时的第一位置,确定在第一时刻时终端设备和目标卫星之间的第一星地距离。
A2,根据终端设备的地址码和第一星地距离,从预设扩频码序列包含的多个扩频码中选取目标扩频码,目标扩频码为多个扩频码中扩频系数与终端设备的地址码、第一星地距离相匹配的扩频码。
具体实施时,可以是采用CDMA伪随机序列,诸如m序列、gold序列作为扩频码。并以地址码为索引将终端设备的地址码与其所支持扩频码系数范围之间的关联关系记录在前述扩频码序列中。进而根据终端设备的地址码从扩频码序列中筛选出满足终端设备所支持扩频码系数范围的至少一个扩频码,再根据第一星地距离从至少一个扩频码中选取出目标扩频码,具体的,如果第一星地距离较大则对应选取扩频系数较小的扩频码作为目标扩频码;如果第一星地距离较小则对应选取扩频系数较大的扩频码作为目标扩频码。
A3,在目标时刻之前,且与目标时刻相差提前时长的时刻,按照目标扩频码向目标卫星发送通信数据,目标时刻用于表征目标卫星接收到通信数据的时刻。
本发明实施例中,基于终端设备和目标卫星之间的第一星地距离,以及终端设备的地址码。确定出传输通信数据所采用的目标扩频码,终端设备按照提前时长和目标扩频码向目标卫星发送通信数据,以使目标卫星接收通信数据采用相同的目标扩频码进行对终端设备的回应。能够实现终端设备和目标卫星所用扩频信号伪码,也即前述扩频码的同步。
进一步,在一种可选的实施方式中,同步信号中还携带有目标卫星发送同步信号所使用的第一时隙,上述方法还包括:
B1,在目标时刻之前,且与目标时刻相差提前时长的时刻,采用第一时隙向目标卫星发送通信数据,目标时刻用于表征目标卫星接收到通信数据的时刻;或者,
B2,在目标时刻之前,且与目标时刻相差提前时长的时刻,采用第二时隙向目标卫星发送通信数据,第二时隙对应的信噪比大于第一时隙对应的信噪比。
其中,信噪比的表达式为:
(C/N)u=EIRPc-Lu+(G/T)s-10k+10lgB;
其中,C是信号功率,N是噪声功率,EIRPc为终端设备的等效全效辐射功率天线全向功率,Lu为终端设备到目标卫星之间电波传播的损耗;k是玻尔兹曼常数,B是带宽。(G/T)s表示扩频增益,在一种可选的实施方式中,可基于前述确定出的目标扩频码所确定。
具体的,Lu与终端设备到目标卫星之间的距离有关,一般的按照log函数趋势呈线性相关,Lu可通过如下表达式确定:
Lu=10*log(4πd/λ)^2=20*log(4πdf/C)=32.44+20*lgd+20*lgf;
其中,d表示星地距离,即终端设备到目标卫星之间的距离;f表示终端设备对应的预设载波功率。
本发明实施例中,终端设备在按照提前时长向目标卫星发送通信数据时,采用目标卫星发送同步信号所采用的第一时隙,或者采用信噪比大于第一时隙的第二时隙来向目标卫星发送通信数据,实现前向同步的同时,能够降低目标卫星解调数据的频率不确定性,保证目标卫星快速解调数据,从而提升卫星通信的效率。
对应上述方法,参见图5,本发明实施例提供一种通信同步装置500的结构框图,设置于终端设备,终端设备与目标卫星建立通信,该装置500包括:
卫星位置确定模块501,用于获取目标卫星的卫星星历,并在接收到目标卫星在第一时刻发送的同步信号时,基于获取到的卫星星历确定目标卫星在第一时刻的第一位置;
发送时刻确定模块502,用于根据目标卫星的第一位置和卫星星历,确定出向目标卫星发送同步信号的响应信号的第二时刻,以使目标卫星运行至第二位置时能够接收到响应信号;
提前时长确定模块503,用于根据目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和第二时刻之间的时间差值,确定出终端设备向目标卫星发送通信数据所需的提前时长。
在一种可选的实施方式中,终端设备配置有地址码,上述装置500还包括:
星地距离确定模块,用于根据所述终端设备的位置和所述目标卫星在第一时刻时的第一位置,确定在第一时刻时所述终端设备和所述目标卫星之间的第一星地距离;
扩频码确定模块,用于根据所述终端设备的地址码和所述第一星地距离,从预设扩频码序列包含的多个扩频码中选取目标扩频码,所述目标扩频码为所述多个扩频码中扩频系数与所述终端设备的地址码、所述第一星地距离相匹配的扩频码;
第一通信数据发送模块,用于在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,按照所述目标扩频码向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻。
在一种可选的实施方式中,同步信号中还携带有目标卫星发送同步信号所使用的第一时隙,上述装置500还包括:
第二通信数据发送模块,用于在目标时刻之前,且与目标时刻相差提前时长的时刻,采用第一时隙向目标卫星发送通信数据,目标时刻用于表征目标卫星接收到通信数据的时刻;或者,在目标时刻之前,且与目标时刻相差提前时长的时刻,采用第二时隙向目标卫星发送通信数据,第二时隙对应的信噪比大于第一时隙对应的信噪比。
在一种可选的实施方式中,卫星星历中包含有目标卫星对应的授时时间,装置500还包括:
同步时间模块,用于在获取到目标卫星的卫星星历时,根据授时时间,对终端设备的时间进行调整,以使终端设备的时间和目标卫星的时间保持同步。
参见图6所示,本发明实施例还提供一种通信同步设备600的结构示意图,包括:
通信接口601,存储器602以及处理器603;
其中,所述处理器603通过所述通信接口601与其它设备进行通信;存储器602,用于存储程序指令;处理器603,用于调用所述存储器602中存储的程序指令,按照获得的程序执行上述实施例中终端设备执行的方法。
本申请实施例中不限定上述通信接口601、存储器602以及处理器603之间的具体连接介质,比如总线,总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
在本申请实施例中,处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
在本申请实施例中,存储器可以是非易失性存储器,比如硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD)等,还可以是易失性存储器(volatilememory),例如随机存取存储器(random-access memory,RAM)。存储器还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
进一步,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机指令,当计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述通信同步方法。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种通信同步方法,其特征在于,应用于终端设备,所述终端设备与目标卫星建立通信,所述方法包括:
获取所述目标卫星的卫星星历,并在接收到所述目标卫星在第一时刻发送的同步信号时,基于获取到的所述卫星星历确定所述目标卫星在第一时刻的第一位置;
根据所述目标卫星的第一位置和卫星星历,确定出向所述目标卫星发送所述同步信号的响应信号的第二时刻,以使所述目标卫星运行至第二位置时能够接收到所述响应信号;
根据所述目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和所述第二时刻之间的时间差值,确定出所述终端设备向所述目标卫星发送通信数据所需的提前时长;
所述终端设备配置有地址码,所述方法还包括:
根据所述终端设备的位置和所述目标卫星在第一时刻时的第一位置,确定在第一时刻时所述终端设备和所述目标卫星之间的第一星地距离;
根据所述终端设备的地址码和所述第一星地距离,从预设扩频码序列包含的多个扩频码中选取目标扩频码,所述目标扩频码为所述多个扩频码中扩频系数与所述终端设备的地址码、所述第一星地距离相匹配的扩频码;
在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,按照所述目标扩频码向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述同步信号中还携带有所述目标卫星发送所述同步信号所使用的第一时隙,所述方法还包括:
在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用所述第一时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻;或者,
在所述目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用第二时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述第二时隙对应的信噪比大于所述第一时隙对应的信噪比。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述卫星星历中包含有所述目标卫星对应的授时时间,所述方法还包括:
在获取到所述目标卫星的卫星星历时,根据所述授时时间,对所述终端设备的时间进行调整,以使所述终端设备的时间和所述目标卫星的时间保持同步。
4.一种通信同步装置,其特征在于,设置于终端设备,所述终端设备与目标卫星建立通信,所述装置包括:
卫星位置确定模块,用于获取所述目标卫星的卫星星历,并在接收到所述目标卫星在第一时刻发送的同步信号时,基于获取到的所述卫星星历确定所述目标卫星在第一时刻的第一位置;
发送时刻确定模块,用于根据所述目标卫星的第一位置和卫星星历,确定出向所述目标卫星发送所述同步信号的响应信号的第二时刻,以使所述目标卫星运行至第二位置时能够接收到所述响应信号;
提前时长确定模块,用于根据所述目标卫星运行至第二位置时对应的第三时刻和所述第二时刻之间的时间差值,确定出所述终端设备向所述目标卫星发送通信数据所需的提前时长;
所述终端设备配置有地址码,所述装置还包括:
星地距离确定模块,用于根据所述终端设备的位置和所述目标卫星在第一时刻时的第一位置,确定在第一时刻时所述终端设备和所述目标卫星之间的第一星地距离;
扩频码确定模块,用于根据所述终端设备的地址码和所述第一星地距离,从预设扩频码序列包含的多个扩频码中选取目标扩频码,所述目标扩频码为所述多个扩频码中扩频系数与所述终端设备的地址码、所述第一星地距离相匹配的扩频码;
第一通信数据发送模块,用于在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,按照所述目标扩频码向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻。
5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述同步信号中还携带有所述目标卫星发送所述同步信号所使用的第一时隙,所述装置还包括:
第二通信数据发送模块,用于在目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用所述第一时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述目标时刻用于表征所述目标卫星接收到所述通信数据的时刻;或者,在所述目标时刻之前,且与所述目标时刻相差所述提前时长的时刻,采用第二时隙向所述目标卫星发送通信数据,所述第二时隙对应的信噪比大于所述第一时隙对应的信噪比。
6.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述卫星星历中包含有所述目标卫星对应的授时时间,所述装置还包括:
同步时间模块,用于在获取到所述目标卫星的卫星星历时,根据所述授时时间,对所述终端设备的时间进行调整,以使所述终端设备的时间和所述目标卫星的时间保持同步。
7.一种通信同步设备,其特征在于,包括:
存储器以及处理器;
存储器,用于存储程序指令;
处理器,用于调用所述存储器中存储的程序指令,按照获得的程序执行权利要求1~3任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行权利要求1~3中任一项所述的方法。
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