[发明专利]一种基于TDMA的卫星通信系统时间同步方法

说明书

本发明基于TDMA的卫星通信系统时间同步方法，在发送站端设置一个频率为f_x的时钟作为网络参考时钟NCR，网络参考时钟NCR每个时钟周期计数器+1，每24小时进行清零；将发送站端的时钟计数值NCR_Value作为时间戳定时插入前向链路信号序列中；用户站根据接收到的NCR_Value和终端地理位置信息预置的NCR_offset计算得到链路总时间计数值NCR_X；根据NCR_X计算帧F、时隙Slot和符号Symbol的偏移量，再以f_{_symbol}为基准时钟进行持续累加作为时隙调整参数，对用户站进行时隙调整；本发明的方法，不依赖于解调芯片本身是否支持标准的NCR解析功能，并且属于开环校准，校准实时，精度高。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其是卫星通信领域，具体公开了一种基于TDMA的卫星通信系统时间同步方法。

背景技术

卫星移动通信由于受地面设备和地理环境影响较小，因此，在航空航天、远洋运输、防灾减灾、特种通信等方面应用广泛。在MF-TDMA体制下的卫星通信系统主要包括中心站和用户站；拓扑结构为星状，由前向DVB广播和一个或多个使用时分多址(TDMA)的入向载波来实现；中心站通过前向广播信道实现数据下传；用户站通过时分多址信道实现数据回传。

一个典型的MF-TDMA卫星通信系统网络拓扑如图1所示。主站通过前向TDM载波，经过中心站天线发送信号至卫星上的前向转发器，各个用户站接收前向TDM载波。返向通过不同的频率和不同的时隙两个维度实现信息回传。返向链路通过不同的频率和同一个频率内的不同时隙两个维度实现信息回传。

目前的卫星通信系统中，为了节约用户站成本通常会采用较为廉价的解调芯片设计用户站。而市场上大多数解调芯片通常仅仅支持FDMA点对点通信功能，能够解析出NCR(网络时钟参考)和支持TDMA功能解调芯片价格普遍较高，并且硬件电路一般需要增加专用的时钟电路配合使用，使用方法复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过插入自定义的NCR，实现不依赖与解调芯片解析出NCR的TDMA卫星通信系统时间同步方法。本发明的技术方案如下：

一种基于TDMA的卫星通信系统时间同步方法：

在发送站端设置一个频率为f_x的时钟作为网络参考时钟NCR，网络参考时钟NCR每个时钟周期计数器+1，每24小时进行清零；

将发送站端的时钟计数值NCR_Value作为时间戳定时插入前向链路信号序列中；

用户站根据接收到的NCR_Value和终端地理位置信息预置的NCR_offset计算得到链路总时间计数值NCR_X；根据NCR_X计算帧F、时隙Slot和符号Symbol的偏移量N_F、N_Slot和N_symbol；将N_F，N_Slot，N_symbol以符号Symbol的更新频率f_{_symbol}为基准时钟进行持续累加作为时隙调整参数，对用户站进行时隙调整；

其中，NCR_X＝NCR_Value+NCR_offset；

NCR_offset＝链路总时延T×f_x；

F＝Slot×P；

Slot＝Symbol×M。

具体的，链路总时延T＝D+2×L+t，D为发送站端到卫星的时延，L为卫星到用户站的时延，t为用户站接收固有时延。

具体的，在下一个帧的起始位置对用户站进行时隙调整。

具体的，N_F，N_Slot，N_symbol计算方法如下：