使用星載波束形成和陸基處理抑制衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的干擾的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容總體上涉及衛(wèi)星通信系統(tǒng)，并且特別地，涉及衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的干擾抑制。
【背景技術(shù)】
[0002]我們的社會和經(jīng)濟(jì)日益依賴其而成長的無線通信接入在日常社會功能的所有方面變得普遍。例如，無線通信對于諸如陸地車輛、飛行器、航天器、船舶等載具移動式平臺上的用戶變得日益可用。用于移動式平臺的乘客的無線通信服務(wù)包括互聯(lián)網(wǎng)接入(例如電子郵件和網(wǎng)絡(luò)瀏覽)、電機(jī)直播、語音服務(wù)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)接入及其他交互式和實(shí)時(shí)服務(wù)。
[0003]用于偏僻的、難以接入的、或者例如移動式平臺的移動用戶終端的無線通信平臺，該無線通信平臺經(jīng)常使用能夠提供對于通常包括偏僻的陸基或者水基區(qū)域的大地理面積的服務(wù)范圍的通信衛(wèi)星。通常，基站(例如，地面基站)通過經(jīng)由一個或多個衛(wèi)星的彎曲管路向所述用戶終端發(fā)送信息(例如數(shù)據(jù))。更具體地說，基站在前向鏈路上發(fā)送信息到衛(wèi)星，其中，該衛(wèi)星接收、放大并且再次發(fā)送信息到一個或多個固定或者移動用戶終端的天線。用戶終端轉(zhuǎn)而可以通過衛(wèi)星將數(shù)據(jù)發(fā)送回基站?；緸橛脩艚K端提供至互聯(lián)網(wǎng)、公用交換電話網(wǎng)、和/或其它公眾或者專用網(wǎng)、服務(wù)器和服務(wù)的鏈路。
[0004]現(xiàn)代衛(wèi)星及其他蜂窩通信系統(tǒng)經(jīng)常采用許多點(diǎn)波束，其在可被分成多個小區(qū)的地理區(qū)上形成覆蓋的波束沉積(beam I ay down)。在使用點(diǎn)波束的通信系統(tǒng)中，相同的頻率可以同時(shí)在兩個以上小區(qū)中使用。這些波束可以被配置為保持預(yù)定共極隔離(例如，載波干擾比)值以便于最小化波束間的干擾。這被稱為空間隔離和空間重利用。在一個典型的說法中，各個點(diǎn)波束可被分配一種顏色以便創(chuàng)建與頻率重利用圖案匹配的顏色圖案。然后，相同頻率可以由具有相同顏色的不同波束重利用。
[0005]許多系統(tǒng)使用波束形成天線以通過采用具有低旁瓣的波束設(shè)計(jì)或自適應(yīng)波束形成技術(shù)來排除干擾。對于這些系統(tǒng)，波束形成器可以在衛(wèi)星上實(shí)現(xiàn)(時(shí)常被稱作星載波束形成器-0BBF)或者在地面上實(shí)現(xiàn)(時(shí)常被稱作陸基波束形成器-GBBF)。在采用這些技術(shù)之一的系統(tǒng)之間具有顯著區(qū)別。OBBF可能受限于衛(wèi)星的功率耗散要求和大小，這可能使得難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的波束形成算法。另一方面，GBBF可能沒有相似的尺寸以及功率束縛，并因此能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的波束形成算法，諸如包括自適應(yīng)干擾消除方案的算法。但是基于GBBF的系統(tǒng)需要高的多的饋送帶寬(feeder bandwidth)，這可能導(dǎo)致基于GBBF的系統(tǒng)在一些情況中不可行。
[0006]系統(tǒng)的性能要求經(jīng)常假定衛(wèi)星的所部署的反射器天線具有理想的表面(理想成形)。但是一些反射器的更大的表面以及它們的部署經(jīng)常產(chǎn)生導(dǎo)致非理想表面(非理想成形)的變形。并且，當(dāng)表面偏離其理想形狀時(shí)，性能會下降。同樣地，熱效應(yīng)也會降低性能。自適應(yīng)波束形成技術(shù)可以減少非理想成形反射器和熱效應(yīng)的影響。但是當(dāng)前這只限于基于GBBF的系統(tǒng)，并且這可以至少部分地解釋出于干擾抑制的目的，為什么這些系統(tǒng)通常是比基于OBBF的系統(tǒng)更加期望的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式總體上涉及一種使用星載波束形成和陸基處理對衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的干擾進(jìn)行抑制的系統(tǒng)以及相關(guān)方法。示例性實(shí)施方式利用星載波束形成器(OBBF)連同陸基信號處理以便即使存在未知反射器變形的情況下也對抗干擾。與基于陸基波束形成器(基于GBBF)的系統(tǒng)相比，示例性實(shí)施方式可具有顯著降低的饋送鏈路帶寬要求。
[0008]一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括被配置為提供覆蓋以供在第一地理區(qū)域進(jìn)行通信的地面基站和衛(wèi)星，并且抑制該通信免受來自第一地理區(qū)域之外的不同的第二地理區(qū)域的干擾。根據(jù)示例性實(shí)施方式的一個方面，提供衛(wèi)星并且包括星載波束形成器(OBBF)，饋送陣列以及饋送鏈路天線。OBBF被配置為產(chǎn)生多個點(diǎn)波束，包括用于第一地理區(qū)域的第一點(diǎn)波束以及用于第二地理區(qū)域的單獨(dú)的第二點(diǎn)波束。饋送陣列被配置為接收用于第一地理區(qū)域的第一點(diǎn)波束中的第一信號，以及接收用于第二地理區(qū)域的第二點(diǎn)波束中的第二信號。第一信號的至少一部分承載通信，以及第二信號的至少一部分承載干擾。然后，饋送鏈路天線被配置為將第一信號和第二信號發(fā)送到地面基站，該地面基站被配置為處理第一信號和第二信號，并且基于此至少抑制第一信號的承載通信的那部分受到任何干擾。
[0009]在一個示例中，被配置為接收第一信號的饋送陣列可以包括，被配置為接收第一信號的承載通信的第一部分以及第一信號的其中缺少通信的另一第二部分。在該實(shí)施例中，被配置為發(fā)射第一信號的饋送鏈路天線可包括，被配置為發(fā)射第一信號的第一部分和第二部分，地面基站被配置為處理第一信號的第二部分和第二信號，并且基于此抑制來自第一信號的第一部分受到任何干擾。
[0010]在進(jìn)一步實(shí)施例中，被配置為接收第一信號的第二部分的饋送陣列可包括，被配置為在第一地理區(qū)域不存在通信的已知持續(xù)時(shí)段的規(guī)定的、周期時(shí)間期間接收第一信號的第二部分。同樣，在進(jìn)一步實(shí)施例中，饋送陣列可以被配置為，在第一地理區(qū)域不存在通信的已知持續(xù)時(shí)段的規(guī)定的時(shí)間期間接收被分配的頻帶部分中的第一信號的第二部分。
[0011]在一個示例中，被配置為發(fā)射第一信號和第二信號的饋送鏈路天線可包括，被配置為將第一信號和第二信號發(fā)射至地面基站，其中，該地面基站被配置為基于第一信號和第二信號計(jì)算一個或多個波束加權(quán)并且將該波束加權(quán)至少應(yīng)用于第一信號的承載通信的那部分。
[0012]根據(jù)示例性實(shí)施方式的另一個方面，設(shè)置地面基站并且包括無線電頻率設(shè)備和耦接至無線電頻率設(shè)備的信號處理器。無線電頻率設(shè)備被配置為接收來自包括諸如上述的星載波束形成器的衛(wèi)星的第一信號和單獨(dú)的第二信號。然后，信號處理器可被配置為處理第一信號和第二信號，并且基于此至少抑制第一信號的承載通信的那部分受到任何干擾。
[0013]在一個示例中，被配置為接收第一信號的無線電頻率設(shè)備可包括，被配置為接收第一信號的承載通信的第一部分，以及第一信號中的不存在通信的第二部分。在該實(shí)施例中，被配置為處理第一信號和第二信號的信號處理器可包括，被配置為處理第一信號的第二部分和第二信號，并且基于此抑制第一信號的第一部分受到任何干擾。
[0014]在進(jìn)一步實(shí)施例中，被配置為接收第一信號的第二部分的無線電頻率設(shè)備可包括，被配置為在第一地理區(qū)域中不存在通信的已知持續(xù)時(shí)段的規(guī)劃的、周期時(shí)間期間接收第一信號的第二部分。同樣，在進(jìn)一步實(shí)施例中，被配置為接收第一信號的第二部分的無線電頻率設(shè)備可包括，被配置為在第一地理區(qū)域中不存在通信的已知持續(xù)時(shí)段的規(guī)劃時(shí)間期間，在分配的頻帶部分中接收第一信號的第二部分。
[0015]在一個示例中，信號處理器可包括波束加權(quán)發(fā)生器和波束形成器。波束加權(quán)發(fā)生器可被配置為基于第一信號和第二信號計(jì)算一個或多個波束加權(quán)。并且，波束形成器被配置為將波束加權(quán)至少應(yīng)用于第一信號的承載通信的那部分。
[0016]在示例性實(shí)施方式的其它特征中，提供一種方法用于提供覆蓋以供第一地理區(qū)域中的通信，并且抑制該通信受到來自第二地理區(qū)域的干擾。本文中論述的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可以獨(dú)立地在各種示例想實(shí)施方式或者其它示例性實(shí)施方式的結(jié)合中實(shí)現(xiàn)，更多細(xì)節(jié)將參考以下說明和附圖了解。
【附圖說明】
[0017]參考以下附圖，將概括地描述本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式，以下附圖不必按比例繪制，其中:
[0018]圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的衛(wèi)星通信系統(tǒng)；
[0019]圖2示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的一個示例性實(shí)施方式包括用于各個單獨(dú)覆蓋和干擾區(qū)域的波束沉積的地理區(qū)；
[0020]圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的示意性框圖；以及
[0021]圖4和圖5示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的方面的相應(yīng)的方法中包括的多個操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本公開內(nèi)容的一些實(shí)施方式現(xiàn)在將參考其中示出一些而不是全部的本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的附圖在下文中更充分地描述。實(shí)際上，本公開內(nèi)容的各種實(shí)施方式可以概括許多不同的形式并且不應(yīng)當(dāng)限于本文中闡述的實(shí)施方式中；相反地，提供的這些示例性實(shí)施方式使得本公開內(nèi)容更加徹底和完全，并且將會充分地傳達(dá)本公開內(nèi)容的范圍至本領(lǐng)域中的技術(shù)人員。例如，可以參考本文中的部件之間的尺寸或關(guān)系。這些及其它相似的關(guān)系可以完全的或者大概的解釋由于設(shè)計(jì)容許量等導(dǎo)致的變化的出現(xiàn)。在本文中相同參考數(shù)字代表相同元件。
[0023]本公開內(nèi)容涉及衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的干擾抑制。如本文中描述的，可以不失一般性地使用術(shù)語“衛(wèi)星”并且包括其它在各種示例中可以位于陸地或者裝載在移動式平臺(例如，陸地車輛、飛行器、航天器、船舶)的中繼和分布裝置的類型。因此，盡管示出并描述的示例性實(shí)施方式的通信系統(tǒng)包括一個或多個“衛(wèi)星”，該術(shù)語的范圍更廣義地包括一個或多個中繼和分布裝置。
[0024]圖1示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的各種示例性實(shí)施方式的衛(wèi)星通信系統(tǒng)100的一個示例。如示出的，衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括一個或多個衛(wèi)星102、一個或多個衛(wèi)星地面基站104和多個用戶終端106。用戶終端是各種不同類型，諸如小