一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法技术

本发明专利技术公开了一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，包括如下步骤：步骤1，地面站通过载荷业务管控信道发送前返向波束跳变图案给卫星,卫星的跳波束控制器解调出前返向跳波束控制指令图案，波束根据指令进行波位的跳跃；步骤2，前向波束依次轮询地面各个波位提供广播信令，用户终端所在波位收到前向波束时，固定延迟一个或数个波束帧时长，调度返向波束轮询该波位，进行返向信令数据的传送；步骤3，在前、返向波束数量不相等的条件下，通过交叉轮询各个波位达到前、返向波束资源的最佳匹配。本发明专利技术能够将卫星的前向波束和返向波束均设置为可灵活跳变的波束，以协同、高效的方式利用卫星资源。方式利用卫星资源。方式利用卫星资源。

【技术实现步骤摘要】
一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，尤其涉及一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法。

技术介绍

[0002]随着卫星网络的发展，基于卫星网络的应用越来越普遍。卫星网络作为地面网络的重要补充，可为边、散、远的用户提供互联网接入、应急通信等服务。在传统的多波束卫星通信系统中，一般采用固定波束覆盖的方式服务地表用户。例如在HTS(High Throughput Satellite,高通量卫星)系统中，卫星波束的指向和覆盖范围都是固定不变的，一般分配给每个波束的功率、时频资源也是恒定的。然而在卫星通信系统中，不同用户的通信服务类型和业务需求多样，时空分布不均，不同区域、不同时间的用户对通信需求千变万化，这些都对卫星通信网络的调度服务能力和资源的全面利用提出了更高的要求。因此，传统固定波束覆盖的方式将会导致资源利用率低，通信应用场景受限，且网络整体不够灵活，不能满足通信业务对灵活性和变异性的要求。
[0003]随着相控阵技术的发展，捷变点波束是多波束卫星系统中的一种能够灵活利用卫星资源的技术。其核心思想是：星上资源分配不是固定的，根据用户实际需求按需驱动波束，通过相控阵波束可灵活捷变的特点快速形成覆盖，提供服务。因此，其资源利用更加灵活高效。在多波束卫星系统场景下，使用捷变点波束可以有效匹配用户业务需求与卫星不同波束的资源，从而提升卫星整体使用效能。
[0004]卫星链路可分为前向链路和返向链路，其中前向链路为地面站到卫星到用户终端的链路，返向链路为用户到卫星到地面站的链路。然而，现有技术在对捷变波束的利用中，不能充分发挥波束的使用效率，系统交互比较复杂不够简练。同时，一般情况下卫星前向波束和返向波束数量并不相等，现有技术中不能使得前/返向协同达到最优的系统效能。因此，如何设计一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，成为通信网络中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，将卫星的前向波束和返向波束均设置为可灵活跳变的波束，以协同、高效的方式利用卫星资源。
[0006]第一方面，本专利技术保护一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，通过用户终端和地面站协同交互，达到波束资源的最佳匹配，包括如下步骤：
[0007]步骤1，地面站通过载荷业务管控信道发送前返向波束跳变图案给卫星,卫星的跳波束控制器解调出前返向跳波束控制指令图案，波束根据指令进行波位的跳跃；
[0008]其中，所述前返向波束跳变图案为地面站根据覆盖区域的用户业务需求，进行资源分配，生成的前返向跳波束时间计划表。
[0009]进一步地，所述载荷业务管控信道为通过独立的业务波束或馈电链路划分的单独载波。
[0010]步骤2，前向波束依次轮询地面各个波位提供广播信令，用户终端所在波位收到前向波束时，固定延迟一个或数个波束帧时长，调度返向波束轮询该波位，进行返向信令数据的传送；
[0011]其中，在一个波位的驻留时间为一个波束帧时长。
[0012]步骤3，在前、返向波束数量不相等的条件下，通过交叉轮询各个波位达到前、返向波束资源的最佳匹配。
[0013]进一步地，所述交叉轮询方式具体为：首先，系统覆盖区域总共划分为N个波位，前向波束数量为A，返向波束数量为B，系统前向链路波位分为A组、每组N/A个波束，系统返向链路波位分为B组、每组N/B个波束；然后，系统前向A个波束中，每个波束在A组波位中同时轮询，每组轮询时间为N/A个跳波束帧，系统返向B个波束中，每个波束在B组波位中同时轮询，每组轮询时间为N/B个跳波束帧。
[0014]第二方面，本专利技术保护一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询装置，包括：处理器，用于存储处理器可执行指令的存储器。
[0015]其中，所述处理器被配置成执行上述第一方面的用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法。
[0016]第三方面，本专利技术保护一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机指令被处理器执行时实现上述第一方面的用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法。
[0017]本专利技术有益效果：1、本专利技术设计了一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，将卫星的前向波束和返向波束均设置为可灵活跳变的波束，以协同、高效的方式利用卫星资源；2、本专利技术在卫星前向波束和返向波束数量不相等的情况下，使得前/返向协同达到最优的系统效能。
附图说明
[0018]图1为一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法的流程图示意图；
[0019]图2为实施例1中一种用于双向协同的捷变点波束示意图；
[0020]图3为实施例1中前返向波束双向协同时序图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本专利技术限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本专利技术的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本专利技术从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
[0022]实施例1
[0023]本实施例以卫星网络为用户提供宽带业务服务为例，对本专利技术技术方案(如图1所示)进行具体阐述。
[0024]一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，其中卫星网络为用户提供宽带服务，如图2所示，卫星通信网络有1个前向波束，2个返向波束，覆盖区一共6个波位，每3个波位为一个波束簇，共2个波束簇，其中，波位1、3、5组成波束簇1，波位2、4、6组成波束簇2。该方法包括如下步骤：
[0025]首先，地面站通过载荷业务管控信道发送前返向波束跳变图案给卫星,卫星的跳波束控制器解调出前返向跳波束控制指令图案，波束根据指令进行波位的跳跃，实现星上波束资源的同步灵活跳变；
[0026]其中，所述前返向波束跳变图案为地面站根据覆盖区域的用户业务需求，进行资源分配，生成的前返向跳波束时间计划表。
[0027]具体地，所述载荷业务管控信道为通过独立的业务波束或馈电链路划分的单独载波。
[0028]然后，前向波束依次轮询地面各个波位，在一个波位的驻留时间为一个波束帧时长T，终端所在波位收到前向波束时，固定延迟2个波束帧时长2T，调度返向波束轮询该波位，进行返向信令数据的传送。
[0029]最后，在前、返向波束数量不相等的条件下，通过交叉轮询各个波位达到前、返向波束资源的最佳匹配。
[0030]具体地，所述交叉轮询方式为：根据服务区域被划分的6个波位，前返向波束数量分别为1个和2个，1个前向波束均匀轮询各个波位，访问顺序为1,2,3,4,5,6,对于2个返向波束，为使得各自覆盖的3个波位的服务时间不冲突，第一个波束覆盖波位1、3、5，第二个波束覆盖波位2、4、6，参见表1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，通过用户终端和地面站协同交互，达到波束资源的最佳匹配，包括如下步骤：步骤1，地面站通过载荷业务管控信道发送前返向波束跳变图案给卫星,卫星的跳波束控制器解调出前返向跳波束控制指令图案，波束根据指令进行波位的跳跃；其中，所述前返向波束跳变图案为地面站根据覆盖区域的用户业务需求，进行资源分配，生成的前返向跳波束时间计划表；步骤2，前向波束依次轮询地面各个波位提供广播信令，用户终端所在波位收到前向波束时，固定延迟一个或数个波束帧时长，调度返向波束轮询该波位，进行返向信令数据的传送；其中，在一个波位的驻留时间为一个波束帧时长；步骤3，在前、返向波束数量不相等的条件下，通过交叉轮询各个波位达到前、返向波束资源的最佳匹配。2.根据权利要求1所述的用于卫星信令的捷变点波束双向协同轮询方法，其特征在于，所述步骤1中，所述载荷业务管控信道为通过独立的业务波束或馈电链路划分的单独载波。3.根据权利要求1所述的用于卫...

【专利技术属性】
技术研发人员：周家喜，姚艳军，邹永庆，张正宇，张靖，王昕，
申请(专利权)人：天地信息网络研究院安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：