用于建立射频链路的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于通过卫星(101)建立射频链路的方法，也使得有可能确保反向链路在性能方面以有效的方式传输超高频射电信号、容易适配于预先存在的广播系统(100)、使用相同的前向链路和反向链路频率波段，使得能够使用用于两个信道的两个独立的地面站(103、106)，并且使得能够在饱和处或者接近饱和地操作卫星的转发器(102)的放大链。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于通过卫星建立射频链路的方法。
技术介绍
现在，数字电视节目通过卫星频道的广播(例如，根据标准DVB-S、DVB-S2或者DVB-SH之一)在全世界被广泛地使用。各种设备被安装在无数用户的家中。所安装的设备主要是包括外部单元的接收设备，该外部单元包括抛物线形反射器，该抛物线形反射器将调制超高频信号聚焦到LNB(低噪声块)的称为喇叭天线(feedhorn)的源上，LNB将接收到的超高频信号转换为中卫星频带的电信号以便将它们经由同轴电缆传输到STB微型解码器。解码器包括解码器块(DVB-S、DVB-S2或者DVB-SH)，其提取传输在同轴电缆上的调制信号中的“有用”的调制信号并且对所提取的“有用”信号进行解调。“有用”的解调信号可以例如用于在电视屏幕上显示视频图像。现在用于经由地面或者卫星频道广播数字电视节目的供应本质上是纯被动的，即“单向服务”。然而，可以证明，有趣的是能够提供需要反向链路的服务；这是例如交互服务的情况(投票、具有通过秘钥交换的条件访问的内容消费、对诸如视频点播之类的新服务的订购)。此外，该反向链路可以在用于控制某些设备(警报、加热等)和/或用于恢复由在家中存在的传感器或者仪表(气、电等)测量的数据的机器对机器(或者M2M)通信领域找到特别有趣的应用。对该问题的已知的解决方案在于使用采用由固定电话运营商提供的ADSL类型连接(STN或者“电话交换网络”)或者由移动电话运营商提供的GPRS/UMTS类型连接的反向链路。该解决方案因此需要附加的设备以及附加的订阅；此外，电话交换不是特别适于诸如投票或者订购消息之类的不是非常大的消息的传输(相对高成本、网络饱和问题等等)。此夕卜，这样的解决方案不是完全令人满意的，只要交互功能不是基于已经用于通过卫星接收电视的相同类型的装置和设备。大部分卫星电视供应不包括反向链路。通过卫星的交互可以由与广播系统完全分离的系统提供，但是具有高成本且不与电视供应十分兼容。然而，有可能引用在由申请人提交的专利申请W02011076791中描述的用于通过卫星广播电视的双向系统的示例。在该系统中，终端是低成本的并且交互子系统与广播子系统集成在一起。该系统使用宽Ku或者Ka波段中的前向链路和在与Ku波段不同的波段中(例如，在窄的S波段中或者在C波段中)的用于地面终端的反向链路。也可以设想反向链路在Ku波段中，但是在Ku波段的未由前向链路使用的部分中，从而前向链路不被反向链路中的信号所扰乱。然而，可以证明，特别有意思的是在前向链路和反向链路中使用波段的相同部分；这样的配置事实上使得能够有更好的频谱效率并且因此确保在成本方面的降低，只要相同的转发器(transponder)可以用于前向链路并且用于反向链路，而不需要用于反向链路的专用转发器。这样的配置被具体地描述在专利US6011952中，其中主地面站在宽波段中的前向链路中传输而终端以更低功率在彼此分离并且存在于用于前向链路的宽波段中的子波段中的反向链路中传输。根据该配置，传输地面站也负责消除由其自身传输的主信号并且恢复由终端传输的信号。使用用于传输主信号并且恢复反向链路中的信号的相同地面站的事实导致缺乏总体架构的灵活性。在文献US6011952中提出的消除技术假定在中继设备(其可以是卫星的转发器)的层级处执行信号的放大，其中转发器的放大链独特地操作在线性区。具有专有的线性效应的这样的操作因此暗示转发器的放大链(包括例如行波管放大器或者TWTA)不能靠近饱和或者在饱和处(其中出现非线性效应的情况)操作。然而当诸如TV信号之类的广播类型被传输时，饱和处的操作的使用可以证明是特别有趣的(或者甚至不可缺少)。事实上，对于诸如电视广播之类的应用，最小化接收天线的大小并且最大化抗雨能力(由链路预算中的裕量给出)是非常重要的。为了获得这些效果，卫星转发器必须非常接近饱和使用。为了记忆，用于卫星转发器中的放大器当它们在高功率水平(功率饱和)使用时具有非线性行为。这些非线性效应可以产生输出信号、谐波频率或者在多载波情况下的互调信号的失真。在行波的线性域中，在管的端部处的输出功率与输入功率成比例。当输出功率不再随着输入功率线性增加时，出现饱和。换言之，输入功率对输出功率特性，也由幅度/幅度(AM/AM)调制所指定，在放大器的输出最大时不是线性的。除了增益压缩的效应之外，功率放大器也具有非线性幅度/相位(AM/PM)调制效应。输出功率的饱和与波的相位变化同时进行。当一个保持在线性域时，随输入功率的相移的变化保持为低，但是当接近饱和时，因此放大器可以提供的最大功率、AM/PM转换(“AM/PM转换”-kp)和AM/PM转移(“AM/PM转移” _kt)的两个效应将显现。由于卫星转发器的饱和所导致的这些强烈效应的存在避免了在文献US6011952中描述的消除技术在卫星电视广播系统的背景下的使用。
技术实现思路
在该背景下，本专利技术旨在提供一种用于通过卫星建立射频链路的方法，也使得有可能确保反向链路在性能方面以有效的方式传输超高频射电信号、容易适配于预先存在的广播系统、使用相同的前向链路和反向链路频率波段，使得能够使用用于两个频道的两个独立的地面站，并且使得能够在饱和处或者接近饱和地操作卫星的转发器的放大链。为此，本专利技术提出一种用于在电信网络中建立射频链路的方法，所述电信网络包括:-电信卫星，包括转发器，用于接收位于使用波段的上行链路频率(例如，上行链路专用的Ku波段中的一部分，称为“Ku上行链路”)内的所确定的上行链路频率范围中的信号、放大所述信号、对所述信号进行频率转换以及向地球传输位于使用波段的下行链路频率(例如，下行链路专用的Ku波段中的另一部分，称为“Ku下行链路”)内的所确定的下行链路频率范围中的所述信号；-主地面站，包括向所述电信卫星广播根据第一协议调制的并且占据所述上行链路频率范围的至少一部分的信号的装置；-多个交互终端，所述交互终端中的每个交互终端包括接收由所述转发器传输的来自所述主地面站的信号的装置，以及向所述电信卫星传输根据第二协议调制的并且占据所述上行链路频率范围的所述部分中的至少一部分的信号的装置，所述第二协议与所述第一协议不同并且是扩展频谱协议；-交互地面站，包括接收由所述转发器传输的来自所述交互终端和来自所述主地面站的信号的装置；所述方法包括以下步骤:-通过所述主地面站传输根据第一协议调制的并且占据上行链路频率范围的所述部分的信号；-通过所述交互终端传输根据第二协议调制的并且占据所述上行链路频率范围的所述部分中的至少一部分的多个信号，使得所述多个信号频率叠加在由所述地面站广播的信号上；-通过所述卫星接收根据第二协议调制的所述信号和根据第一协议调制的所述信号，由所述电信卫星接收的根据第二协议调制的所述信号具有比由所述主地面站广播的信号的幅度更小的总幅度，并且由所述电信卫星接收的根据第二协议调制的所述信号具有不同幅度；-在所述转发器内传递根据第二协议调制的所述信号和根据第一协议调制的所述信号，所有所述信号由所述转发器利用非线性效应放大；-通过所述卫星向地球传输包括由所述转发器放大的根据第二协议调制的所述信号和根据第一协议调制的所述信号的聚合信号；-通过所述交互终端接收所述聚合信号以及解调通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在电信网络(100)中建立射频链路的方法，所述电信网络(100)包括：–电信卫星(101)，包括转发器(102)，所述转发器用于接收位于使用波段的上行链路频率内的所确定的上行链路频率范围中的信号、放大所述信号、对所述信号进行频率转换以及向地球传输位于使用波段的下行链路频率内的所确定的下行链路频率范围中的所述信号；–主地面站(103)，包括向所述电信卫星(101)广播根据第一协议调制的并且占据所述上行链路频率范围的至少一部分的信号的装置；–多个交互终端(104)，所述交互终端中的每个交互终端包括接收由所述转发器传输的来自所述主地面站的所述信号的装置，以及向所述电信卫星传输根据第二协议调制的并且占据所述上行链路频率范围的所述部分中的至少一部分的信号的装置，所述第二协议与所述第一协议不同并且是扩展频谱协议；–交互地面站(106)，包括接收由所述转发器传输的来自所述交互终端(104)和来自所述主地面站(103)的所述信号的装置；所述方法包括以下步骤：–通过所述主地面站(103)传输根据所述第一协议调制的并且占据所述上行链路频率范围的所述部分的信号；–通过所述交互终端(104)传输根据所述第二协议调制的并且占据所述上行链路频率范围的所述部分中的至少一部分的多个信号，使得所述多个信号被频率叠加在由所述地面站(103)广播的所述信号上；–通过所述卫星(101)接收根据所述第二协议调制的所述信号和根据所述第一协议调制的所述信号，由所述电信卫星(101)接收的根据所述第二协议调制的所述信号具有比由所述主地面站(103)广播的所述信号的幅度更小的总幅度，并且由所述电信卫星(101)接收的根据所述第二协议调制的所述信号具有不同幅度；–在所述转发器(102)内传递根据所述第二协议调制的所述信号和根据所述第一协议调制的所述信号，所有所述信号由所述转发器利用非线性效应放大；–通过所述卫星(101)向地球传输包括由所述转发器放大的根据所述第二协议调制的所述信号和根据所述第一协议调制的所述信号的聚合信号；–通过所述交互终端(104)接收所述聚合信号以及解调通过所述主地面站(103)传输的根据所述第一协议调制的所述信号；–通过所述交互地面站(106)接收所述聚合信号、指定的初始聚合信号；–通过所述交互地面站(106)在所述初始聚合信号内消除根据所述第一协议调制的所述信号，从而获得再处理的聚合信号；所述方法还包括：–步骤i)：通过所述交互地面站从所述再处理聚合信号中解调(207)根据所述第二协议调制的如下信号，该信号在所述再处理聚合信号中存在的根据第二协议调制的所有信号之中具有最大幅度；–步骤ii)：通过所述交互地面站根据所述第二协议再调制(209)在先前步骤解调的所述信号；–步骤iii)：通过所述交互地面站生成(210、211、212)包括根据所述第一协议调制的所述信号和根据所述第二协议再调制的所述信号的信号，根据所述第一协议调制的所述信号和根据所述第二协议再调制的所述信号被施加所述转发器的所述放大的所述线性和非线性效应；–步骤iv)：在所述初始聚合信号内消除(214)在先前步骤期间仿真的所述信号，从而获得新的再处理的聚合信号；对所述新的再处理的聚合信号迭代步骤i)至iv)，在所述再处理聚合信号内的干扰水平在每次迭代时降低。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·勒佩拉，D·V·菲奥科基亚罗，A·阿西迪亚科诺，
申请(专利权)人：法国欧洲通信卫星公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR