[发明专利]一种基于定向波束合成的敏捷接入方法及系统

权利要求书

1.一种基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于定向波束进行波束合成，通过多信道设置帧结构，在帧结构的同步时隙，通过多信道、微时隙发送合成后的波束，进行方向、频率及时域定向天线的对准；

在帧结构的接入时隙，通过多信道同时运转及微时隙扫描，基站接收移动台节点的接入请求同时进行初始测距；

基站下发包含帧结构和帧格式的基站配置信息，所述基站根据基站配置信息及初始测距对移动台进行时延校正，并分配轮询时隙，所述移动台在轮询时隙根据时延校正进行上行定时提前，发送协议交互信息。

2.根据权利要求1所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，所述通过多信道设置帧结构，包括：通过多信道设置信令时隙、同步时隙、下行业务时隙、上行业务时隙、轮询时隙、初始接入时隙和保护间隔。

3.根据权利要求2所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，所述通过多信道设置帧结构，还包括，将多个信道对外虚拟为网络节点，使各个信道均能够覆盖整个方位和俯仰面，在多信道间进行数据更新、数据交互、数据通信、IP数据处理，根据各个信道与地面节点间数据进行实时更新，根据网络当前接入移动台数目、移动台的传输需求，进行定向波束、时隙资源的分配。

4.根据权利要求3所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，所述通过多信道设置帧结构，还包括，对相邻定向波束重叠覆盖的区域，采取时分的方式以消除交叉区域的信号干扰，在高增益定向波束合成时，设置空间隔离度，防止两相邻的波束间重叠区域干扰。

5.根据权利要求1所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，通过多信道设置帧结构后，还包括，根据无线信道质量和移动台用户需求调整时帧格式。

6.根据权利要求5所述基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，根据无线信道质量和移动台用户需求调整时帧格式，具体包括：

当业务时隙满足已接入用户业务传输需求时，缩减业务传输时隙数目，增加同步或初始接入时隙的出现频次，用于同步和初始接入；当已接入用户业务传输需求等于当前业务时隙传输能力时，延长同步或初始接入时隙的出现周期；根据业务需求和传输能力动态的调整上下行时隙资源。

7.根据权利要求1所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，通过多信道、微时隙发送合成后的波束，进行方向、频率及时域定向天线的对准，具体包括：

通过多信道、微时隙快扫的方式在发送合成后的波束的同时发送信令信息及TOD同步信息至移动台，所述移动台节点接收并解析信令信息及TOD同步信息，以获得与基站节点准确的定向通信方向，调整本地节点的时间计数值，实现在方向、频率及时域定向天线的对准同步。

8.根据权利要求1所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，通过多信道同时运转及微时隙扫描，接收移动台节点的接入请求同时进行初始测距，具体包括：

移动台节点获取帧结构信息，移动台节点在初始接入时隙，发送携带本节点号信息的接入信令，基站节点基于定向波束合成，通过多信道、微时隙扫描，接收帧结构信息进行解析，然后进行相互对准、接入及初始测距。

9.根据权利要求1所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法，其特征在于，所述进行初始测距，具体包括：

地面节点以频分复用多路随机接入的方式定向发送正交同步序列；

空中节点采用多信道微时隙快扫技术进行定向扫描接收，直到收到地面节点发送过来的正交同步序列，锁定与地面节点的定向通信方向，并解析同时收到多路正交序列信息，以区分不同的地面节点及对应的时延信息；

在下行时隙，针对不同的地面节点，空中节点给所述不同的地面节点，定向下发对应的校时参数信息，地面节点收到空中节点发送给自己的校时参数信息后，根据校时参数信息进行对应的上行定时提前调整，完成初始测距与校正。

10.一种基于定向波束合成的敏捷接入系统，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-9任一所述的基于定向波束合成的敏捷接入方法。