波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:24361615 阅读:69 留言:0更新日期:2020-06-03 03:46
本申请提供一种波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备。波束成形装置包括:基带单元、预编码模块、至少两组通道、S个合路器组和S个天线子阵,每组通道包括S条通道,每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列,S为大于或等于1的整数;其中,预编码模块的一端与基带单元连接,预编码模块的另一端分别与至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接;S个合路器组中的每个合路器组分别与至少两个移相器阵列和一个天线子阵连接,至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道,每组通道的移相器配置相互独立。本申请提高了可以接入至卫星的终端设备的数量。

Beamforming device, method, device and equipment for controlling beamforming

【技术实现步骤摘要】
波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备
本申请涉及卫星通信
,尤其涉及一种波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备。
技术介绍
在卫星互联网中,终端设备可以通过卫星与其它网络设备(例如核心网设备、其它终端设备等)通信。其中,卫星使用波束形成技术形成点波束对地覆盖,点波束覆盖范围内的终端设备可以接入卫星,并通过卫星与其它网络设备通信。目前,很多卫星采用可调点波束的方式对地面进行覆盖,即,卫星可以调整点波束的方向,以实现在不同的时刻覆盖地面中不同的地理区域。在现有技术中,卫星中的波束成形装置通常为混合波束成形装置,该混合波束成形装置中的子阵在同一时刻可以形成一个子阵方向图,该子阵方向图的高增益范围在地面可以形成一个覆盖区域,利用数字波束成形技术可以进一步在该覆盖区域内形成若干个增益更高的点波束。通常只有处于子阵方向图的高增益覆盖区域内的终端设备可以接入至卫星。在上述过程中,由于高增益覆盖区域较小,导致可接入卫星的终端设备的数量较少。
技术实现思路
本申请提供一种波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波束成形装置,其特征在于,包括:基带单元、预编码模块、至少两组通道、S个合路器组和S个天线子阵,每组通道包括S条通道,每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列,所述S为大于或等于1的整数,其中,/n所述预编码模块的一端与所述基带单元连接,所述预编码模块的另一端分别与所述至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接;/n所述S个合路器组中的每个合路器组分别与至少两个移相器阵列和一个天线子阵连接,所述至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道,每组通道的移相器配置相互独立。/n

【技术特征摘要】
1.一种波束成形装置,其特征在于,包括:基带单元、预编码模块、至少两组通道、S个合路器组和S个天线子阵,每组通道包括S条通道,每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列,所述S为大于或等于1的整数,其中,
所述预编码模块的一端与所述基带单元连接,所述预编码模块的另一端分别与所述至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接;
所述S个合路器组中的每个合路器组分别与至少两个移相器阵列和一个天线子阵连接,所述至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道,每组通道的移相器配置相互独立。


2.根据权利要求1所述的波束成形装置,其特征在于,
第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接,所述第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接,其中,所述i依次为1,2,……S。


3.根据权利要求1或2所述的波束成形装置,其特征在于,所述移相器阵列包括T个移相器,每个合路器组包括T个合路器,每个天线子阵包括T个天线单元,所述T为大于1的整数,其中,
第i个合路器组中的第j个合路器的一端与每组通道中第i个通道中的第j个移相器连接,所述第i个合路器组中的第j个合路器的另一端与第i个天线子阵中的第j个天线单元连接,其中,所述i依次为1,2,……S,所述j依次为1,2,……T。


4.根据权利要求1或2所述的波束成形装置,其特征在于,所述移相器阵列包括T个移相器,其中,
所述功分器分别与所述T个移相器连接,所述功分器用于将从所述射频收发模块接收到的信号分成T个信号,并将所述T个信号中第k个信号发送给所述T个移相器中的第k个移相器,所述k依次为1,2,……T;所述功分器还用于将从所述T个移相器接收到的信号合成一个信号,并将所述一个信号发送给所述射频收发模块。


5.根据权利要求1-4任一项所述的波束成形装置,其特征在于,所述至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个,其中,TDD通道组中包括S个TDD通道,FDD通道组中包括S个FDD通道。


6.一种控制波束成形的方法,其特征在于,应用于第一卫星,所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道,每组通道中的移相器配置相互独立,所述方法包括:
确定待覆盖的至少两个地理区域;
根据所述至少两个地理区域,确定所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息,所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值;
根据所述配置信息和所述编码信息,控制所述波束成形装置发射点波束。


7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述至少两个地理区域,确定波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息,包括:
确定每组通道对应的地理区域;
确定每个地理区域对应的子阵方向图;
根据第i个地理区域对应的子阵方向图,确定第i组通道中的移相器的配置信息,第i个地理区域与第i组通道对应,所述i依次为1,2,……,N,所述波束成形装置中包括N组通道,所述N为大于1的整数。


8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述确定每组通道对应的地理区域,包括:
确定每个地理区域的类型,所述地理区域的类型包括第一类型和第二类型,所述第一类型的地理区域中包括时分双工TDD模式的终端设备,所述第二类型的地理区域中包括频分双工FDD模式的终端设备;
根据每个地理区域的类型,确定所述第一卫星的波束成形装置中每组通道对应的地理区域,其中,TDD通道组对应第一类型的地理区域,FDD通道组对应第二类型的地理区域。


9.根据权利要求6-8任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少两个地理区域,确定所述波束成形装置中预编码模块的编码信息,包括:
确定每个地理区域对应的点波束;
根据每个地理区域对应的点波束,确定每个点波束的成形方向,一个地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中;
根据每个点波束的成形方向,确定所述波束成形装置中预编码模块的编码信息。


10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,确定每个地理区域对应的点波束,包括:
根据每个地理区域中的终端设备的数量或每个地理区域中的终端设备的业务信息中的至少一种,确定每个地理区域对应的点波束。


11.根据权利要求6-10任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定第一终端设备位于所述第一卫星和第二卫星覆盖的地理区域的重叠区域中,所述第一卫星向远离所述第一终端设备的方向移动,所述第二卫星向靠近所述第一终端设备的方向移动;
向所述第二卫星发送第一切换指示信息,所述第一切换指示信息中包括所述第一终端设备的位置,所述第一切换指示信息用于指示所述第二卫星根据所述第一终端设备的位置调整点波束方向。


12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述向所述第二卫星发送第一切换指示信息之后,还包括:
接收所述第二卫星发送的第一切换响应消息,所述第一切换响应消息用于指示所述第一终端设备切换至所述第二卫星;
根据所述第一切换响应消息,释放覆盖所述第一终端设备的点波束。


13.根据权利要求6-10任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收第三卫星发送的第二切换指示信息,所述第二切换指示信息包括第二终端设备的位置;
根据所述第二终端设备的位置,调整所述第一卫星的点波束方向,以使所述第一卫星的点波束覆盖所述第二终端设备。


14.一种通信方法,其特征在于,包括:
终端设备确定位于第一点波...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄晶晶陈军刘鹏王光健王斌
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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