傳輸延時(shí)dt (主)后，到達(dá)主站。主站應(yīng)在本地時(shí)鐘計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值為??ΜΕ+NCRl+dt (主)的時(shí)刻接收該關(guān)發(fā)。
[0036]因而，要實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)時(shí)鐘同步，主要是計(jì)算主站的傳播延時(shí)dt(主)與小站的傳播延時(shí)dt(小)。
[0037]一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)全網(wǎng)時(shí)鐘同步方法，它包括主站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟和小站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟；
[0038]如圖3所示，所述的主站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟包括以下子步驟:
[0039]Sll:主站上電初始化，本地時(shí)鐘計(jì)時(shí)器NCR開始計(jì)數(shù)；
[0040]312:在111時(shí)刻，主站發(fā)送第O個(gè)參考突發(fā)，幀計(jì)劃表中對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為NCR_0。
[0041]S13:經(jīng)過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中轉(zhuǎn)后，在t_rx時(shí)刻，主站接收到該參考突發(fā)；
[0042]S14:計(jì)算出當(dāng)前時(shí)刻主站與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的傳輸延時(shí)dt_0為:
[0043]dt_0 = (t_rx~t_tx)/2；
[0044]另外，本地時(shí)間與NCR時(shí)間的差值為t_tx+dt_0-NCR_0 = de I ta+dt_0 (其中，de I ta=t_tx-NCR_0，表示本地時(shí)刻與幀計(jì)劃表的時(shí)間差，該值為一固定值)。
[0045]那么，發(fā)送第η個(gè)參考突發(fā)，幀計(jì)劃表中的時(shí)刻為NCR_n，對(duì)應(yīng)的本地時(shí)刻為NCR_n+delta+dt_0-dt_n，其中dt_n為環(huán)路濾波器估計(jì)出的第η個(gè)參考突發(fā)主站到衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器處的傳播時(shí)延。主站在接收該參考突發(fā)的本地時(shí)刻則為NCR_n+delta+dt_0+dt_n。
[0046]S15:環(huán)路濾波，跟蹤主站傳播延時(shí)變化規(guī)律，計(jì)算下一次參考突發(fā)的延時(shí)時(shí)間；
[0047]由于鐘偏，多普勒及衛(wèi)星與地球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等因素，造成主站與衛(wèi)星中轉(zhuǎn)站之間的傳播延時(shí)是不斷變化的，因而主站需要跟蹤傳播延時(shí)dt的變化。本發(fā)明中，為跟蹤傳播延時(shí)dt的變化，加入了一個(gè)二階環(huán)路濾波器單元，該單元能夠跟蹤傳播時(shí)延dt的變化規(guī)律，并預(yù)計(jì)下一次參考突發(fā)的延時(shí)時(shí)間。
[0048]S16:確定在兩次參考突發(fā)之間的業(yè)務(wù)信道的準(zhǔn)確發(fā)送和接收時(shí)刻點(diǎn)；
[0049]如圖4所示，所述的小站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟包括以下子步驟:
[0050]S21:小站上電初始化，本地時(shí)鐘計(jì)時(shí)器NCR開始計(jì)數(shù)，且系統(tǒng)物理層工作在捕獲模式；
[0051 ] S22:在tO時(shí)刻捕獲到主站發(fā)送的NCR_0時(shí)刻的參考突發(fā)，并解析出該參考突發(fā)中所要求小站發(fā)送的校驗(yàn)突發(fā)到達(dá)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的時(shí)刻N(yùn)CR_c0;
[0052]S23:通過(guò)GPS提前測(cè)量小站與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的小站傳輸延時(shí)dt，根據(jù)該傳輸延時(shí)和校驗(yàn)突發(fā)NCR_c0值確定小站發(fā)送校驗(yàn)突發(fā)的時(shí)刻點(diǎn):
[0053]t0+NCR_c0-NCR_0_2*dt;
[0054]S24:小站在步驟S23確定的時(shí)刻點(diǎn)發(fā)送校驗(yàn)突發(fā)；
[0055]S25:主站接收到校驗(yàn)突發(fā)，然而由于GPS測(cè)量的初始時(shí)間提前量是不準(zhǔn)確的，主站收到小站回的校驗(yàn)突發(fā)后，根據(jù)接收到的NCR值與本地接收時(shí)刻，計(jì)算出一個(gè)時(shí)間校正量dt’，那么校正時(shí)間誤差為2*(dt’_dt)，該值用于修正dt;
[0056]根據(jù)接收時(shí)刻點(diǎn)、NCR_cO值及主站傳輸延時(shí)計(jì)算出小站定時(shí)偏移量，并通過(guò)突發(fā)將所述小站定時(shí)偏移量發(fā)送給小站；
[0057]同時(shí)，由于主站與小站的時(shí)鐘相互獨(dú)立，因此這里需要引入一個(gè)鐘偏系數(shù)k，k可按下式計(jì)算:
[0058]k =(12-tI)/(NCR_2-NCR_1)；
[0059]因此，真正的本地發(fā)送時(shí)刻為:
[0060]t0+k*(NCR_n-NCR_0)-2*dt。
[0061 ] S26:小站接收突發(fā)，將校驗(yàn)值累加至小站傳輸延時(shí)，得到精確的小站傳輸延時(shí)；
[0062]S27:環(huán)路濾波，跟蹤小站傳播延時(shí)變化規(guī)律，預(yù)計(jì)下一次主站發(fā)送參考突發(fā)的時(shí)間；
[0063]S28:確定在兩次參考突發(fā)之間業(yè)務(wù)突發(fā)準(zhǔn)確的發(fā)送和接收時(shí)刻點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)全網(wǎng)時(shí)鐘同步方法，用于保證主站和小站使用的幀計(jì)劃表中包含的時(shí)刻信息在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器處保持一致，使得接收通道能夠按照幀計(jì)劃表的指示，在確定的時(shí)間窗口接收突發(fā)信號(hào)；其特征在于:包括主站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟和小站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟； 所述的主站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟包括以下子步驟: S11:主站上電初始化，本地時(shí)鐘計(jì)時(shí)器NCR開始計(jì)數(shù)； S12:在乙^時(shí)刻，主站發(fā)送幀計(jì)劃表中NCR的參考突發(fā)； S13:經(jīng)過(guò)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器中轉(zhuǎn)后，在〖_^時(shí)刻，主站接收到該參考突發(fā)； S14:計(jì)算主站與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的主站傳輸延時(shí)； S15:環(huán)路濾波，跟蹤主站傳播延時(shí)變化規(guī)律，計(jì)算下一次參考突發(fā)的延時(shí)時(shí)間； S16:確定在兩次參考突發(fā)之間的業(yè)務(wù)信道的準(zhǔn)確發(fā)送和接收時(shí)刻點(diǎn)； 所述的小站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟包括以下子步驟: S21:小站上電初始化，本地時(shí)鐘計(jì)時(shí)器NCR開始計(jì)數(shù)； S22:在tO時(shí)刻捕獲到主站發(fā)送的NCR_0時(shí)刻的參考突發(fā)，從該參考突發(fā)中獲得小站校驗(yàn)突發(fā)到達(dá)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的幀計(jì)劃表中的NCR_cO值； S23:通過(guò)GPS提前測(cè)量小站與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的小站傳輸延時(shí)，根據(jù)該傳輸延時(shí)和校驗(yàn)突發(fā)NCR_cO值確定小站發(fā)送校驗(yàn)突發(fā)的時(shí)刻點(diǎn)； 524:小站在步驟S23確定的時(shí)刻點(diǎn)發(fā)送校驗(yàn)突發(fā)； 525:主站接收到校驗(yàn)突發(fā)，根據(jù)接收時(shí)刻點(diǎn)、NCR_cO值及主站傳輸延時(shí)計(jì)算出小站定時(shí)偏移量，并通過(guò)突發(fā)將所述小站定時(shí)偏移量發(fā)送給小站； 526:小站接受突發(fā)，將校驗(yàn)值累加至小站傳輸延時(shí)，得到精確的小站傳輸延時(shí)； S27:環(huán)路濾波，跟蹤小站傳播延時(shí)變化規(guī)律，預(yù)計(jì)下一次主站發(fā)送參考突發(fā)的時(shí)間； S28:確定在兩次參考突發(fā)之間業(yè)務(wù)突發(fā)準(zhǔn)確的發(fā)送和接收時(shí)刻點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)全網(wǎng)時(shí)鐘同步方法，其特征在于:所述的環(huán)路濾波采用二階環(huán)路濾波器單元實(shí)現(xiàn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)全網(wǎng)時(shí)鐘同步方法，它包括主站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟和小站全網(wǎng)時(shí)鐘同步步驟。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)主站與小站的全網(wǎng)時(shí)鐘同步流程，即可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的全網(wǎng)時(shí)鐘同步。由于該基于協(xié)議的全網(wǎng)時(shí)鐘同步，對(duì)主站和小站的傳輸延時(shí)在每個(gè)參考突發(fā)周期內(nèi)均會(huì)進(jìn)行時(shí)鐘同步校驗(yàn)，且采用了環(huán)路濾波器的延時(shí)跟蹤單元使得主站和小站相互獨(dú)立的時(shí)鐘系統(tǒng)，不會(huì)隨著主站和小站的相對(duì)移動(dòng)，或者鐘偏的影響導(dǎo)致時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的誤差超過(guò)系統(tǒng)的保護(hù)間隔，甚至出現(xiàn)無(wú)法通信的情況；能夠快速、精確的實(shí)現(xiàn)主站和小站的全網(wǎng)時(shí)鐘同步，實(shí)時(shí)糾正由于主站與小站時(shí)鐘相互獨(dú)立，相對(duì)運(yùn)動(dòng)等造成的定時(shí)誤差。
【IPC分類】H04B7/185, H04J3/06
【公開號(hào)】CN105577309
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510919494
【發(fā)明人】丁偉, 馮佳梅, 鄒剛, 朱南
【申請(qǐng)人】成都國(guó)恒空間技術(shù)工程有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日