一种低轨卫星系统的多波束自适应管理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种低轨卫星系统的多波束自适应管理方法及装置，其中方法通过天线波束的中心对准用户，可以增加了天线增益，以及通过天线波束的空间变化，减小了不同天线波束之间的干扰；并且，为所有天线波束中被调用的各天线波束，确定多个子频带中最优子频带，以使用户链路系统的容量最大化，这样由于频带划分与天线波束的联合，为天线波束确定最优子频带，减少了天线波束的同频干扰，进一步减少了用户链路系统内的总体干扰，增大了低轨卫星系统的容量。

【技术实现步骤摘要】
一种低轨卫星系统的多波束自适应管理方法及装置
本专利技术涉及卫星通信
，特别是涉及一种低轨卫星系统的多波束自适应管理方法及装置。
技术介绍
为了促使第五代移动通信技术(5Generation，简称5G)向第六代移动通信技术(6Generation，简称6G)天地一体化发展，卫星移动通信被认为是建立全球个人通信必不可少的重要手段。参与卫星移动通信的通信卫星按照卫星轨道高度的不同被分类为低轨通信卫星(LowEarthOrbitSatellite，简称LEO)、中轨通信卫星(MediumEarthOrbitMEO)和高轨地球同步通信卫星(GeostationaryEarthOrbit，GEO)。其中，低轨卫星通信系统的基本通信架构如图1所示，低轨卫星通信系统一般由三部分链路组成，即用户链路、星间链路和馈电链路。其中，用户链路是指卫星覆盖范围内的用户终端13和卫星11之间的链路。一般卫星覆盖范围内的多个波束内允许卫星为不同波束覆盖区域提供不同种类的服务，而星间链路是指卫星11与卫星11之间通信的链路，它由多个卫星星座构成，每个星座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低轨卫星系统的多波束自适应管理方法，其特征在于，包括：/n获取用户链路系统所工作的频带，并将所述频带划分为多个子频带；/n在单个卫星覆盖范围内天线波束的中心对准用户的情况下，获取干扰因子，所述干扰因子是指假定所有天线波束中每两个以上天线波束使用相同子频带服务不同用户时，每两个以上天线波束之间产生的干扰，所对应的干扰因子；/n利用所述干扰因子，确定用户链路系统的容量；/n在最大化所述用户链路系统的容量的基础上，为所有天线波束中被调用的各天线波束，确定所述多个子频带中最优子频带。/n

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星系统的多波束自适应管理方法，其特征在于，包括：
获取用户链路系统所工作的频带，并将所述频带划分为多个子频带；
在单个卫星覆盖范围内天线波束的中心对准用户的情况下，获取干扰因子，所述干扰因子是指假定所有天线波束中每两个以上天线波束使用相同子频带服务不同用户时，每两个以上天线波束之间产生的干扰，所对应的干扰因子；
利用所述干扰因子，确定用户链路系统的容量；
在最大化所述用户链路系统的容量的基础上，为所有天线波束中被调用的各天线波束，确定所述多个子频带中最优子频带。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取干扰因子，包括：
获取以卫星为参考点所述单个卫星覆盖范围内任一当前用户位置；
获取以卫星为参考点所述单个卫星覆盖范围内任一当前用户位置与卫星位置构成的夹角，接收天线的天线增益，发送天线的天线增益，噪声功率及目标信号在空间传播所产生的路径损耗；
采用所述夹角、所述接收天线的天线增益，所述发送天线的天线增益，所述噪声功率及所述路径损耗，计算所述当前用户的接收信号信噪比以及干扰信号信噪比，其中，所述接收信号包括目标信号和其他用户对所述当前用户产生的干扰信号；
将所述接收信号信噪比与所述干扰信号信噪比的比值，作为干扰因子。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下步骤，确定单个卫星覆盖范围内天线波束的中心对准单个卫星覆盖范围内的用户：
获取以卫星为参考点所述单个卫星覆盖范围内任一当前用户位置；
获取所述当前用户位置与卫星位置构成的方位角和俯仰角；
将所述方位角和所述俯仰角，分别作为天线波束的方位角和天线波束的下倾角；
通过天线波束的方位角和下倾角，确定天线阵列上每根天线的相位；
按照所述天线阵列上每根天线的相位，由所述天线阵列发送目标信号时形成天线波束，所述天线波束具有波束方向，所述波束方向是由天线波束的方位角和天线波束的下倾角形成的；
所述天线波束的中心对准单个卫星覆盖范围内的用户。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为所有天线波束中被调用的各天线波束，确定所述多个子频带中最优子频带，包括：
针对所有天线波束中被调用的每个天线波束，为该被调用的天线波束确定服务于一个用户的一个子频带，作为为该被调用的天线波束确定的最优子频带，得到为所有天线波束中被调用的各天线波束，确定所述最优子频带。


5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述在最大化所述用户链路系统的容量的基础上，为所有天线波束中被调用的各天线波束，确定所述多个子频带中最优子频带之后，所述方法还包括：
按照所述被调用的各天线波束对应的最优子频带，为被调用的各天线波束分配最优子频带的频域资源；
根据被调用的天线波束与所述为被调用的各天线波束分配最优子频带的频域资源，生成多用户的并行数据；
向卫星发送所述多用户的并行数据，由卫星利用形成的天线波束向地面信关站转发多用户的并行数据。


6.一种低轨卫星系统的多波束...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立华，张平，魏小敏，陈艺苑，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11