Page 39 - 网络电信2018年9月刊下
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解 决 方 案
根据天通一号卫星移动通信系统中多信关站在运控中心统 图5 信关站定时同步原理
一管理下共享卫星资源、独立组网应用的特点，系统采用主从
同步方式，以一指定信关站的时钟为基准 [17] ，其他信关站的时
钟则与之同步，形成统一的系统时钟;各信关站再根据接收自己
发送的帧参考序列和卫星下发的馈电链路信标信号计算频率偏
差，进行补偿;同时由运控中心定义系统的帧编号，并将系统绝
对的帧编号通过地面链路或卫星C-C转发器发送给所有的信关
站，实现系统的帧号同步。
天通一号卫星移动通信系统中各组成部分之间用于系统同
步的信号传输关系如图4所示。
图4 天通一号系统同步信号传输关系
④从信关站接收卫星转发的主信关站发送的帧参考信号
MGFR-Rx信号，以及收到本地帧参考SGFR-Rx;
⑤计算SGFR-Rx和MGFR-Rx之间的帧同步偏差信号Δt;
⑥根据帧同步偏差信号Δt，调整本地发送的SGFR-Tx信
号，使从信关站接收到的本地帧参考SGFR-Rx和来自主信关站的
MGFR-Rx信号在时间上同步，从而获得本站的帧同步。
假定从信关站的SGFR-Tx信号发送时刻为t 1 ，经Δt 1 时间到
达卫星，卫星转发SGFR-Tx信号经Δt 2 时间回到从信关站，则从
信关站接收SGFR-Rx信号的时刻为t 1 +Δt 1 +Δt 2 ，从信关站接收
到来自主信关站的MGFR-Rx信号的时刻为t 2 ，则馈电链路的定时
偏差Δt可计算如下:
Δt=[(t 1 +Δt 1 +Δt 2 )-t 2 ]。
1、定时同步设计 从信关站将其发送时刻调整Δt，使接收的SGFR和MGFR两路
根据系统特点，运控中心指定某一信关站为主信关站， 信号在卫星的天线口面处取得时隙对齐，即取得了与主信关站
其余信关站为从信关站。运控中心和各信关站内均配备高稳定 的定时同步。
的原子钟和北斗/GPS定时设备，定时设备实时接收北斗/GPS的 2、频率同步设计
1pps和TOD信息，通过对比，不断校正站内的原子钟，使其时基 各 信 关 站 根 据 收 到 的 信 标 信 号 、 本 地 发 射 并 接 收 的
同步到高精度的北斗/GPS授时系统的1pps信号上，用于本地的 GFR(主、从信关站分别为MGFR、SGFR)信号的标称频率和实测
发射时间和频率参考。而主信关站的高稳定原子钟是全网的时 频率，可计算出SRDC和SMDC两个频率修正参数，根据该频率误
间基准，通过发送主信关站帧参考(MGFR)信号为全网提供时间 差，对本地发送信号进行频率预补偿，使该信号以指定频率到
同步。MGFR信号是主信关站连续发送的一个重复的比特序列， 达卫星天线口，从而获得全网的频率同步。
用以标示帧的起始位置。从信关站帧参考(SGFR)信号是从信关 信关站进行频率校正的过程如下:
站入网时用于辅助调整本站帧同步的一个突发信号。它设置在C ①运控中心向信关站传送名义上的信标下行中心频率Fbea
频段，经载荷C频段透明转发器后本信关站接收。各从信关站接 和GFR发送中心频率Fgfr_up，以及卫星的名义上的C-C转换频率
收卫星转发本站发送的SGFR信号和主信关站发送的MGFR信号， Fxlate;
通过对比两者之间的时间关系，调整本地发送的SGFR信号来获 ②信关站测量实际接收到的信标信号中心频率Fbea_meas和
得本站的帧同步。从信关站定时同步如图5所示，其同步过程包 卫星返回的GFR频率Fgfr_down;
括: ③依据上述步骤中的参数，信关站可根据如下
①从信关站向运控中心申请SGFR信号的初始参数; 两个公式计算SRDC和SMDC两个频率校正参数:
②运控中心为从信关站分配一个C-C的载波频率，用于SGFR Fbea_meas=Fbea(1+SMDC+SRDC+SRDC*SMDC)，
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初始化，该分配包括频率和时隙信息; Fgfr_down=Fgfr_up(SMDC +2SMDC+1)+
③本地时钟参考单元为从信关站提供频率和时间参考信 Fxlate(SMDC*SRDC+SMDC+SRDC+1)。
号，并在分配的初始频率和时隙上发送SGFR-Tx信号; ④计算结束后，将SRDC和SMDC分发到信关站各信道单元;
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