[发明专利]一种卫星通信终端快速接入方法及系统

说明书

本发明公开了一种卫星通信终端快速接入方法及系统，终端侧的初始接入过程包括：接收卫星侧生成的SSB集合，并对SSB集合中的待扫描波束设置波束的扫描优先级；根据波束的扫描优先级，从待扫描波束中选取扫描优先级在前的若干个待扫描波束；对若干个待扫描波束按照优先级依次进行扫描，获取终端上行随机接入的最优波束，完成终端侧快速的初始接入，在保证波束增益的前提下，通过设置波束的扫描优先级来减少终端需扫描的波束进而降低接入时延，避免因接入时延较大而导致随机接入失败，从而保证地面终端能够快速有效的与卫星进行信息交互。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及一种卫星通信终端快速接入方法及系统。

背景技术

随着5G通信系统开始大规模商用部署，6G作为下一代移动通信系统，目标在于满足未来十年后的社会通信需求。卫星通信网络作为6G的主干关键技术，能够作为地面通信的补充，形成空天地一体化的立体通信网络，实现高空、外太空、远洋、深海、山区、沙漠等地区的无缝全球覆盖。

卫星通信按照轨道高度可以划分为低地球轨道卫星(LEO)、中地球轨道卫星(MEO)、同步地球轨道卫星(GEO)等。低轨道卫星LEO具有相对于中高轨卫星具有传输时延小，路径损耗低，频率复用能力强，卫星体积小，研制成本低等优势。因此，近年来，随着一网公司OneWeb系统，SpaceX公司的Starlink系统等国外LEO宽带卫星通信系统的商用，以及国内的“虹云”，“行云”，“鸿雁”等LEO通信系统的论证和建设，基于LEO卫星星座的通信系统研究和建设进入了一个快速发展阶段。

目前，大多数卫星通信系统采用多波束天线，尤其是高通量卫星通信系统采用多波束覆盖来达到Gbps量级以上的传输速率。卫星覆盖的区域被划分为多个波束区域，这使得卫星能够进行频率复用，从而提升系统容量。

卫星的波束指向一般采用固定不动的配置，每个波束对应的覆盖区域会随着卫星的移动而同时移动，而地面终端的移动速度相对于LEO卫星的移动速度可以忽略，从而使得固定或者移动地面终端会出现频繁的波束切换。对于LEO系统，低轨卫星具有很高的移动速度，能够达到7km/s～8km/s，这使得终端用户在业务传输过程中会出现多次的波束切换。

LEO卫星通信系统典型的波束切换周期在秒量级范围内，在这种情况下，如果不能及时的完成服务波束的切换，将会导致通信业务的中断，并且频繁的波束切换会带来大量的信令开销。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何缩短终端接入网络的时延，目的在于提供一种卫星通信终端的快速接入方法，在5G与卫星通信相融合的通信系统中，在保证波束增益的前提下，通过设置波束的扫描优先级来减少终端需扫描的波束进而降低接入时延，避免因接入时延较大而导致随机接入失败，从而保证地面终端能够快速有效的与卫星进行信息交互。

本发明通过下述技术方案实现：

一种卫星通信终端快速接入方法，终端侧的初始接入过程包括：

S1、接收卫星侧生成的SSB集合，并对SSB集合中的待扫描波束设置波束的扫描优先级；

S2、根据波束的扫描优先级，从待扫描波束中选取扫描优先级在前的若干个待扫描波束；

S3、对若干个待扫描波束按照优先级依次进行扫描，获取终端上行随机接入的最优波束，完成终端侧快速的初始接入。