用于避免超过非地球静止卫星系统的干扰限制的方法和装置制造方法及图纸

一种非地球同步卫星系统，其中每个卫星具有一个天线(其可能是多元件天线)，以形成波束模式，其中该波束模式包括在该卫星的覆盖区中的波束集，其中在一种实现中，每个波束的形状基本上是具有短轴和长轴的椭圆形，其中短轴基本上是共线的，并且长轴基本上是东向西定向的。对于卫星而言，对于该波束集的一个子集的功率进行减小或关闭，其中将该子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的限制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于避免超过非地球静止卫星系统的干扰限制的方法和装置相关申请的交叉引用本专利申请要求享受2015年4月3日提交的、标题为“METHODANDAPPARATUSFORAVOIDINGEXCEEDINGINTERFERENCELIMITSFORANON-GEOSTATIONARYSATELLITESYSTEM”的美国临时申请No.62/142,769的优先权，该临时申请已经转让给本申请的受让人，故以引用方式将其全部内容明确地并入本文。
概括地说，本文所描述的各个方面涉及卫星通信，具体地说，本文所描述的各个方面涉及通过卫星在多个用户终端之间实现频谱高效的数据传输。
技术介绍
传统的基于卫星的通信系统包括网关和用于在网关和一个或多个用户终端之间中继通信信号的一个或多个卫星。网关是具有用于向通信卫星发送信号和从通信卫星接收信号的天线的地面站。网关提供使用卫星的通信链路，以便将用户终端连接到其它用户终端或者其它通信系统(例如，公用交换电话网、互联网和各种公共网络和/或专用网络)的用户。卫星是轨道接收机和用于对信息进行中继的中继器。如果用户终端位于卫星的覆盖区(footprint)之内，则卫星可以从该用户终端接收信号和向该用户终端发送信号。卫星的覆盖区是地球表面上位于该卫星的信号范围之内的地理区域。通常，通过波束成形天线的使用，将覆盖区地理地划分成波束。每一个波束覆盖该覆盖区中的特定地理区域。波束可以是定向的，使得来自同一卫星的一个以上波束覆盖相同的特定地理区域。地球同步卫星(更恰当地说，地理静止轨道卫星)长期以来被用于通信。地球同步卫星相对于地球上的给定位置来说是静止的，因此在地球上的通信收发机和地球同步卫星之间的无线信号传播中，存在很小的时间偏移和多普勒频率偏移。但是，由于地球同步卫星受限于地球同步轨道(GSO)(其中，GSO是在地球赤道的正上方，与地球中心具有大约42,164公里的半径的圆)，因此可以布置在GSO中的卫星的数量是有限的。作为地理同步卫星的替代方案，使用非地球同步轨道(NGSO)(例如，低地球轨道(LEO))中的卫星星座的通信系统，已被设计为向整个地球或者至少大部分地球提供通信覆盖。GSO和NGSO卫星可以在相同(或者类似的)频带上操作，因此，NGSO卫星可以采用干扰减轻技术，使得GSO卫星通信不会受到NGSO卫星传输的损害。例如，国际电信联盟(ITU)对NGSO卫星在地球表面上任何位于GSO卫星的覆盖区之内的任何地点产生的等效功率通量密度(EPFD)提供限制。因为计算地球表面上的给定点的EPFD是复杂的，所以NGSO卫星通常使用其它技术来满足ITU的EPFD限制。满足EPFD限制的一种方法是NGSO卫星禁用一个波束，如果从地球上的该波束覆盖区域的某个点观察时，NGSO卫星和GSO卫星之间的角度小于门限角度(例如，这可能表明NGSO卫星的波束在该位置的GSO地面站的接收天线的方向上进行足够近地发射，以至于超过EPFD限制)。虽然以这种方式禁用NGSO卫星的波束可以允许NGSO卫星满足EPFD限制，但这可能导致NGSO卫星通信系统的不必要的覆盖间隙(例如，当NGSO卫星的一部分波束干扰GSO卫星的传输时)。
技术实现思路
本专利技术的方面针对于用于避免超过非地理静止卫星系统的干扰限制的系统和方法。在一种实现中，一种方法包括：形成一种波束模式，其中该波束模式包括在卫星的覆盖区中的该卫星的天线的波束集，每个波束具有第一中值和第二中值，每个波束沿着其第一中值较窄并且沿着其第二中值较宽，其中第一中值彼此之间基本上是共线的并且第二中值基本上是东向西定向的；减少针对所述波束集的一个子集的功率，其中，将所述子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，以使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的指定限制。在一种实现中，一种卫星，包括：天线；耦合到所述天线的转发器；以及卫星控制器，其配置为控制所述转发器，以使得所述天线形成一种波束模式，其中该波束模式包括在该卫星的覆盖区中的天线的波束集，每个波束具有第一中值和第二中值，每个波束沿着其第一中值较窄并且沿着其第二中值较宽，其中，第一中值彼此之间基本上是共线的并且第二中值基本上是东向西定向的；所述卫星控制器还配置为控制所述转发器，以减少针对所述波束集的一个子集的功率，其中，将所述子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，以使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的指定限制。在一种实现中，一种卫星，包括：天线；用于使用所述天线形成一种波束模式的单元，其中，该波束模式包括在所述卫星的覆盖区中的所述卫星的天线的波束集，每个波束具有第一中值和第二中值，每个波束沿着其第一中值较窄并且沿着其第二中值较宽，其中，第一中值彼此之间基本上是共线的并且第二中值基本上是东向西定向的；用于减少针对所述波束集的一个子集的功率的单元，其中，将所述子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，以使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的指定限制。在一种实现中，一种存储有指令的非临时性计算机可读介质，当所述指令被处理器执行时，其中所述处理器位于具有天线的卫星上，使得所述处理器执行包括以下操作的方法：形成一种波束模式，其中，该波束模式包括在所述卫星的覆盖区中的所述天线的波束集，每个波束具有第一中值和第二中值，每个波束沿着其第一中值较窄并且沿着其第二中值较宽，其中，第一中值彼此之间基本上是共线的并且第二中值基本上是东向西定向的；减少针对所述波束集的一个子集的功率，其中，将所述子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，以使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的指定限制。附图说明图1是一种示例性卫星通信系统的框图。图2是图1的网关的一个示例的框图。图3是图1的卫星的一个示例的框图。图4是图1的用户终端的一个示例的框图。图5是图1的用户设备的一个示例的框图。图6A是示出覆盖区的卫星系统的一个示例的图。图6B是示出与覆盖区有关的相关参数的卫星系统的一个示例的图。图7是用于卫星的波束模式的一个示例的图。图8是在地理同步轨道(GSO)排除区域中具有一些波束的天线模式的一个示例的图。图9A是用于卫星的波束控制的方法的一个示例的图。图9B是衰减或关闭用于卫星的波束集的一个子集的方法的一个示例的图。图10是用于实现图9A和9B概述的方法的卫星控制器的一个示例的框图。图11是用于卫星的具有方形波束的方形波束模式的一个示例的图。图12是用于卫星的具有椭圆形波束的方形波束模式的一个示例的图。图13是具有相互关联的功能模块的网关的一个示例。具体实施方式非地球同步卫星系统包括：调整其波束模式以防止地球表面的EPFD超过指定的限制的卫星。卫星具有一个天线(其可能是多元件天线)，以形成波束模式，该波束模式包括在该卫星的覆盖区中的波束集，其中在一种实现中，每个波束的形状基本上是具有短轴和长轴的椭圆形，其中短轴基本上是共线的，并且长轴基本上是东向西定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：形成一种波束模式，其中所述波束模式包括在卫星的覆盖区中的所述卫星的天线的波束集，每个波束具有第一中值和第二中值，每个波束沿着其第一中值较窄并且沿着其第二中值较宽，其中，所述第一中值彼此之间基本上是共线的并且所述第二中值基本上是东向西定向的；以及减少针对所述波束集的一个子集的功率，其中，将所述子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，以使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的指定限制。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.03 US 62/142,769;2015.09.25 US 14/865,3901.一种方法，包括：形成一种波束模式，其中所述波束模式包括在卫星的覆盖区中的所述卫星的天线的波束集，每个波束具有第一中值和第二中值，每个波束沿着其第一中值较窄并且沿着其第二中值较宽，其中，所述第一中值彼此之间基本上是共线的并且所述第二中值基本上是东向西定向的；以及减少针对所述波束集的一个子集的功率，其中，将所述子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，以使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的指定限制。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述指定限制是由国际电信联盟(ITU)指定的，以防止对地球静止卫星网络造成不可接受的干扰。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述天线是电子可操控天线。4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述波束集的所述步骤包括：使所述卫星偏航。5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述波束集的所述步骤包括：对所述天线进行旋转。6.根据权利要求1所述的方法，其中，每个波束具有基本上相同的面积。7.根据权利要求1所述的方法，其中，每个波束的形状基本上是椭圆形，其中，每个波束的所述第一中值是其短轴并且每个波束的所述第二中值是其长轴。8.根据权利要求1所述的方法，其中，每个波束的形状基本上是矩形。9.根据权利要求1所述的方法，其中，减少针对所述子集的功率的所述步骤包括：使所述子集中的每个波束断电。10.一种卫星，包括：天线；耦合到所述天线的转发器；以及卫星控制器，其配置为控制所述转发器，以使得所述天线形成一种波束模式，其中所述波束模式包括在所述卫星的覆盖区中的天线的波束集，每个波束具有第一中值和第二中值，每个波束沿着其第一中值较窄并且沿着其第二中值较宽，其中，所述第一中值彼此之间基本上是共线的并且所述第二中值基本上是东向西定向的；以及所述卫星控制器还配置为控制所述转发器，以减少针对所述波束集的一个子集的功率，其中，将所述子集中的每个波束减小到相应的功率电平或低于相应的功率电平，以使得当向一个波束的供电超过其相应的功率电平时，等效功率通量密度(EPFD)超过地球表面上的某一点处的指定限制。11.根据权利要求10所述的卫星，其中，所述指定限制是由国际电信联盟(ITU)指定的，以防止对地球静止卫星网络造成不可接受的干扰。12.根据权利要求10所述的卫星，其中，所述卫星控制器还配置为电子地操控所述天线以形成所述波束集。13.根据权利要求10所述的卫星，其中，所述卫星控制器还配置为使所述卫星偏航以形成所述波束集。14.根据权利要求10所述的卫星，其中，所述卫星控制器还配置为对所述天线进行旋转以形成所述波束集。15.根据权利要求10所述的卫星，其中，每个波束具有基本上相同的面积。16.根据权利要求10所述的卫星，其中，每个波束的形状基本上是椭圆形，其中，每个波束的所述第一中值是其短轴并且每个波束的所述第二中值是其长轴。17.根据权利要求10所述的卫星，其中，每个波束的形状基本上是矩形。18.根据权利要求10所述的卫星，其中，所述卫星控制器还配置为控制所述转发器以使得减少针对所述子集的功率包括：使所述子集中的每个波束断电。19.一种卫星，包括：天线；用于使用所述天线形成一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·德特曼，D·瓦西洛夫斯基，P·拉扎吉，A·MT·德兰，M·居雷尔利，S·纳加拉贾，P·J·布莱克，Q·吴，G·W·马什，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US