通信星座优化设施制造技术

提供了一种用于优化通信星座的设备和方法，其中从用户接收通信星座的规格，选择对指定的通信星座的特性进行建模的一个或多个模块，将通信星座的特性格式化为用于整合的公共格式，通过评估以整合的格式化特性建模的通信星座的连通性及其效用来确认通信星座的可行性，并且通过将一个或多个测试场景应用于所建模的通信星座来仿真和优化通信星座的性能。将仿真结果输出给用户。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信星座优化设施
本专利技术涉及通信星座的优化，并且具体地但非唯一地涉及用于优化空间交钥匙通信系统的设施。
技术介绍
卫星通信系统通常分为由不同特性的卫星所支持的五大区域：·固定服务，包括为企业客户提供的固定卫星服务(FSS)，如甚小孔径终端(VSAT)系统；·广播卫星服务(BSS)，例如提供给家庭的电视；·向住宅客户提供的宽带服务；·对地静止卫星移动服务(GMSS)；·低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO)移动卫星服务；和·军事和政府系统。这些服务之间的重叠程度越来越高，相信这种趋势会在将来持续下去。其结果是对多服务卫星系统能力的需求日益增加。例如，高吞吐量卫星(HTS)系统已经趋向优化的高容量宽带系统，以处理诸如为地球观测实时提供视频和其他传感器数据的服务。从历史上看，设计和实施卫星系统的高昂代价意味着它们被设想为彼此孤立并且主要用于单一应用或任务，该任务属于以下主要类别之一：·地球观测(涵盖民用和军事应用)；·科学(例如罗塞塔号(Rosetta)彗星任务)；·探索(例如好奇号(Curiosity)火星任务)；·导航和提供用于卫星导航应用的全球定位卫星(也称为全球导航卫星系统(GNSS))；·覆盖广播卫星服务(BSS)、固定卫星服务(FSS)、移动卫星服务(MSS)或军事应用的卫星系统的通讯。对于上述各种类型的应用领域，整体基础设施需要地面以及天基技术组件(这里称为“资产”)的组合。例如，地面基础设施包括若干地面站，用以控制和操作卫星、用户终端(如卫星电视天线和机顶盒)，以及相关的操作软件工具，以支持所有空间和地面资产之间的互连性。这些基础设施资产已经独立演变。例如，大多数固定服务系统的主要卫星性能参数在过去15年或更长时间内基本保持不变。相比之下，移动卫星系统在卫星能力方面已经有了显著演变。因此，鉴于过去有可能在建立点对点链路的基础上临时开发通信网络，对卫星通信的需求趋势正在推动采用截然不同的系统设计和优化方法。通信系统现在需要集成更多不同的硬件和软件，实施更广泛的服务，从而使整个设计和优化阶段变得复杂。通常，系统的测试和仿真需要为特定通信系统设计的定制测试系统和场景。这些系统可能与约束有关，这些约束可能是用户施加的法律法规，或者剥夺了可行性链路的物理限制，即使在系统组件之间存在技术兼容性。本专利技术的实施例旨在为新的通信星座提供仿真和优化设施。实施例可以考虑如上所述的约束以及测试链路连通性。本专利技术的实施例的优点在于，可以通过唯一地结合空间工业内可用的现有尖端资产，有效地仿真任何端到端空间通信系统或任何组合的空间和地面通信系统。因此可以对所有已知和新兴的空间使能市场部门进行仿真，并且该仿真可以适应于尚未限定的未来空间应用。在对新链路进行仿真后，可以使用基于仿真结果的优化参数，根据需要设置链路的实现。可以在实施和操作这些空间通信项目的阶段期间使用由本专利技术实施例提供的设施，以验证针对实际测量的预测、或者作为任何异常情况下的诊断工具。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于优化通信星座的设备，包括：第一系统，用于与用户交互，以接收通信星座的规格，并且用于选择一个或多个模块以对所指定的通信星座的特性进行建模；第二系统，被设置为与所述第一系统接合，并且被设置为将所述用户指定的所述通信星座的特性格式化为用于整合的公共格式；第三系统，被设置为与第二系统接合，并且被设置为通过评估以整合的格式化特性建模的通信星座的连通性和效用来确认所述通信星座的可行性；以及第四系统，被设置为与第三系统接合，用于通过将一个或多个测试场景应用于被建模的通信星座来仿真和优化通信星座的性能，并且用于将仿真结果输出给用户。所述第一系统可以包括用于对所指定通信链路的性质进行建模的一个或多个模块。所述第一系统中的一个或多个模块可以以硬件和/或软件实现并且是可互换的。由所述第一系统执行的选择可以是代表独立的现成资产的一个或多个模块的选择。所述第四系统可以被设置为输出通信星座的链路质量参数。可以经由用户界面将所述仿真结果提供给用户，并且所述用户界面还可以被设置为从用户接收待仿真通信星座的规格，其中用户界面可以包含用于改变通信星座的特性的多个输入元件以及随着输入元素变化而基本上实时更新仿真结果的组件。第一系统可以被设置为接收天基和/或地面通信星座的规格，并且选择对天基和/或地面通信链路的特性进行建模的一个或多个模块。第一系统可以被设置为接收表示通信系统的多个终端用户之间的多个链路的通信星座的规格，以及所述装置可以被设置成仿真多个链路性能。第四系统可以被设置为仿真通信性能和/或网络管理任务。第二系统可以被设置为通过将特性转换为公共域并且归一化与公共域中指定的通信星座的特性相关联的参数，来格式化指定的通信星座的特性。一个或多个测试场景可以被存储在第四系统中的模块中，并且第一系统可以被设置为接收施加到仿真的通信星座的一个或多个测试场景的用户规格。第一系统的一个或多个模块可以存储对以下各项中的一项或多项进行建模的数据：终端用户终端类型；信道矩阵；多路径干扰效应；地面站和/或卫星和/或用户终端之间的切换；卫星间链路；在仿真中传递的应用程序类型；无线电链路预算；频谱可用性；通信协议；加密要求；以及空中接口，其中可以选择一个或多个模块用于通过从指定的通信链路提取特性并且选择包含对所提取的特性进行建模的数据的一个或多个模块，来建模通信链路的特性。第四系统可以被设置为接收用户指令，以建立仿真通信链路并且与外部系统接合，并且被设置为使用第一和第二系统中一个或多个模块中的信息向外部软件和/或硬件发送指令以建立所请求的通信链路。第三系统可以被设置为通过确定是否能够在技术上实现并且考虑施加于所建模的星座上的约束而实现端到端链路，来测试星座内的连通性，其中约束数据可以表示用户定义的规则和物理限制。第三系统可以被设置为向用户提供所建模星座的视觉表示并且向第四系统提供轨道切换、可行性和约束数据。根据本专利技术的另一个方面，提供一种优化通信星座的性能的方法，包括：从用户接收通信星座的规格；选择一个或多个模块用于对所指定通信星座的特性进行建模；将指定的通信星座的特性格式化为用于整合的公共格式；整合所格式化的特性，以对通信星座进行建模；通过评估其连通性和效用来确认所建模通信星座的可行性；以及如果确认通信星座的可行性，则将一个或多个测试场景应用于所建模的通信星座，以仿真和优化通信星座的性能；以及将仿真结果输出给用户。所述的方法可以被实施为计算机程序。附图说明现在将参考附图仅以举例的方式描述本专利技术的实施例，附图中：图1是根据本专利技术实施例的用于仿真和优化通信星座的性能的设备的示意图；图2示出根据本专利技术实施例的查询处理模块；图3示出根据本专利技术实施例的模型格式化模块；图4示出根据本专利技术实施例的链路仿真模块；图5示出在本专利技术的实施例中使用的用户界面；以及图6示出根据本专利技术实施例执行的仿真和优化方法。具体实施方式图1是根据本专利技术实施例的用于优化通信星座的设备的示意图。该设备在这里将被称为优化设施10。优化设施10用于从用户接收要优化的通信星座的规格，并且执行该星座的仿真。具体而言，优化设施10能够检查与特定星座相关联的多个通信链路中每一个的可行性以及检查通信链路的性能，以便确定最佳星座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于优化通信星座的设备，包括：第一系统，用于与用户交互，以接收来自所述用户的星座的规格，并且用于选择一个或多个模块以对所指定的通信星座的特性进行建模；第二系统，被设置为与第一系统接合，并且被设置为将所述用户指定的通信星座的特性格式化为用于整合的公共格式；第三系统，被设置为与第二系统接合，并且被设置为通过评估以整合的格式化特性建模的通信星座的连通性和效用来确认所述通信星座的可行性；第四系统，被设置为与第三系统接合，并且用于通过将一个或多个测试场景应用于被建模的通信星座来仿真和优化通信星座的性能，并且用于将仿真结果输出给用户。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 EP 15275268.91.一种用于优化通信星座的设备，包括：第一系统，用于与用户交互，以接收来自所述用户的星座的规格，并且用于选择一个或多个模块以对所指定的通信星座的特性进行建模；第二系统，被设置为与第一系统接合，并且被设置为将所述用户指定的通信星座的特性格式化为用于整合的公共格式；第三系统，被设置为与第二系统接合，并且被设置为通过评估以整合的格式化特性建模的通信星座的连通性和效用来确认所述通信星座的可行性；第四系统，被设置为与第三系统接合，并且用于通过将一个或多个测试场景应用于被建模的通信星座来仿真和优化通信星座的性能，并且用于将仿真结果输出给用户。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一系统包括用于对所指定通信链路的性质进行建模的一个或多个模块。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述第一系统中的一个或多个模块以硬件和/或软件实现并且是可互换的。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中由所述第一系统执行的选择是代表独立的现成资产的一个或多个模块的选择。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第四系统被设置为输出通信星座的链路质量参数。6.根据权利要求5所述的设备，其中经由用户界面将所述仿真结果提供给用户，并且所述用户界面还被设置为从用户接收通信星座的规格，其中用户界面包含用于改变通信星座的特性的多个输入元件以及随着输入元素变化而基本上实时更新仿真结果的组件。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中第四系统被设置为仿真通信性能和/或网络管理任务。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中第二系统被设置为通过将特性转换为公共域并且归一化与公共域中指定的通信星座的特性相关联的参数，来格式化指定的通信星座的特性。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中一个或多个测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·沃德，
申请(专利权)人：空中客车防务及航天有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB