[发明专利]低轨卫星系统中信道资源分配方法及装置

说明书

本公开实施例公开了一种低轨卫星系统中的信道资源分配方法、装置、设备及可读存储介质，所述方法包括：为当前低轨卫星配置至少两个随机接入信道资源，然后向所述低轨卫星波束覆盖区域内的地面终端发送所述至少两个随机接入信道资源的配置信息，以使所述地面终端选择使用其中一个随机接入信道资源，并且使用同一随机接入信道资源的不同地面终端之间的信号，相比使用不同随机接入信道资源的不同地面终端之间的信号所遭受的多普勒频移差值更小，避免了多普勒频移差较大的地面终端对低轨卫星检测导频序列的干扰，提高了检测准确性。

技术领域

本公开涉及通信技术领域，具体涉及低轨卫星系统中信道资源分配方法及装置。

背景技术

地面终端和低轨卫星之间的相对速度远远大于地面蜂窝系统研究的速度上限，例如高铁的500km/h速度是4G、5G系统支持的最大系统，而低轨卫星的速度是这个最高时速的50倍。这对通信链路来讲意味着极大的多普勒频移（Doppler Shift）。进一步恶化的因素还在于低轨卫星使用的载波频率较高，例如Ka波段载波频率在20GHz和30GHz之间，由于多普勒频移等于，其中为相对移动速度，为光速，为载波频率。可见，载波频率越高意味着多普勒频移越大。假如通信系统采用成熟的正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）系统，即使载波间距采用5G NR中定义的120Khz，仍然无法将多普勒频移吸收为小于一个载波间距的残余频偏。一个简单的计算为，在1000km的轨道星座和30GHz的载频通信系统中，多普勒频移在-675KHz～675KHz之间，这意味着一个以120Khz的载波频率OFDM系统将遭受超过-6～6个整数的子载波偏移。

多个地面终端在随机接入信道上发送不同的随机接入导频。不同的随机接入导频之间可以是不同的根序列（Root Sequence）或使用不同的循环移位（Cyclic Shift）。一般而言，使用不同的根序列的导频序列之间为非准正交，而使用相同根序列不同循环移位的序列之间彼此正交。在长期演进（Long Time Evolution，LTE）系统中一个随机接入信道支持最多64个不同的随机接入序列，并根据小区半径的大小对应到不同的根序列数量和循环移位数量。然而，使用不同循环移位的序列之间的正交性会随着多普勒频移的增加而降低。在低轨卫星通信系统中，随机接入信道中的两个序列如果存在较大的多普勒频移差，将意味着序列之间的干扰，并且增加接收机序列搜索的难度。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供了一种低轨卫星系统中信道资源分配方法、装置、设备及可读存储介质。

第一方面，本公开实施例中提供了低轨卫星系统中信道资源分配方法，包括：

为低轨卫星配置至少两个随机接入信道资源；

向低轨卫星波束覆盖区域内的地面终端发送至少两个随机接入信道资源的配置信息，以使地面终端选择使用其中一个随机接入信道资源，并且使用同一随机接入信道资源的不同地面终端之间的信号，相比使用不同随机接入信道资源的不同地面终端之间的信号所遭受的多普勒频移差值更小。

可选地，向低轨卫星波束覆盖区域内的地面终端发送至少两个随机接入信道资源的配置信息，包括：

通过广播信号向低轨卫星波束覆盖区域内的地面终端发送随机接入信道资源的配置信息。

可选地，至少两个随机接入信道资源占用不同的时间和/或频率资源；或者，至少两个随机接入信道资源使用相同的时间和/或频率资源，且不同随机接入信道的随机接入导频使用不同的根序列。

可选地，使用同一随机接入信道资源的不同地面终端之间的距离小于预设阈值。

可选地，还包括：

接收到多个地面终端在至少两个随机接入信道资源上发送的重叠的随机接入导频序列后，基于频率搜索的方式检测多个地面终端的随机接入导频。