孙仲义

（东南大学 江苏 南京 210096）

1 引言

3GPP在R-16中讨论了5G系统与非地面网络相融合的技术方案，卫星通信作为一种覆盖范围广、通信容量大的通信方式[1]，可以弥补5G系统在偏远地区覆盖困难的问题，但同时也面临着诸多挑战。在卫星为广域用户提供服务的同时，用户间较大时延差会对随机接入的容量产生影响，难以为覆盖范围内的用户提供足够的随机接入机会，难以满足系统通信的需要。因此，提高系统随机接入容量成为了卫星通信系统中亟待解决的问题。

2 问题分析

在卫星通信系统中，波束的覆盖范围与地面通信系统相比较大，这将使得小区内的用户最大差分时延变大。由于两个随机接入时机之间的时间间隔，需要大于小区中最大差分时延的两倍，这就导致相对于地面系统，卫星系统在单位时间内可用的随机接入时机数量小于地面通信系统。上述问题将导致系统的随机接入容量降低。在采用现有随机接入步骤的情况下，系统的单位时间内支持的接入数量M可以由式（1）得：

根据式（2），系统可支持的单位时间内的接入数量越大，系统支持的UE密度越大，对于式（1）在系统参数不变的情况下，F、 Pconfigured和ρ都将固定。要使得卫星系统的单位时间内支持的接入数量增大，可以考虑改变随机接入流程，使得前导序列在同一个PRACH机会中可以复用，这样在系统可配置前导的数量一定的情况下，达到增加接入数量的目的。

3 基于时延差的随机接入前导……

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