用于高通量卫星的上行干扰地理定位方法及系统技术方案

一种用于定位高通量卫星干扰源的地理定位方法和系统。该方法涉及确定受害点波束接收的干扰信号与相同卫星上的共色相邻点波束之间的相对功率水平差。使用波束方向图数据，成对波束的相对功率水平确定可能位置的等值线，其对应于由该对中的两个波束接收的信号相对功率差。来自多对点波束等值线的交叉点指出干扰源的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于高通量卫星的上行干扰地理定位方法及系统
本申请涉及卫星通信，并且更具体地涉及用于高通量卫星(HTS)的上行干扰源的地理定位的方法和系统。
技术介绍
常规的固定业务卫星(FSS)系统使用一个或多个大宽波束来覆盖大的地理区域。有时，卫星可能在其工作频带中受到来自上行信号的干扰。能够识别这种信号的位置以便采取纠正措施是有价值的。用于对这种信号进行地理定位的现有技术依赖于到达时间差和到达频率差的技术，涉及卫星和地面站以及使用相同频谱的第二相邻卫星和地面站。这在实践中可能很难实现。现代卫星通信正从FSS转向高通量卫星(HTS)系统，其中卫星采用大量窄点波束并依赖于颜色复用来改善每个波束的容量。HTS被认为特别有吸引力，因为它可实现上行链路和下行链路的更高容量，并且现代卫星通信需要更加重视双向流量，即对终端设备的上行链路和下行链路，如基于卫星的移动互联网。这意味着HTS系统可预期来自端点的明显更多的上行信号，将更多地依赖于能够准确地接收和传送这些信号，并且可能遭受来自意外或恶意上行信号的干扰的更大风险。因此，具有用于对上行干扰信号源进行地理定位的更好的方法和系统将是有利的。
技术实现思路
为解决前述问题，在一个方面，本申请描述了一种用以定位上行干扰源的卫星系统。该系统可包括：多个共色点波束天线，其用以接收上行信号并且其中每个点波束具有相应的地理覆盖区域，共色点波束天线的相应覆盖区域在颜色复用模式中布置在非重叠区域；数字信道化处理器，其用以对来自每个共色点波束天线的接收信号进行数字信道化以产生相应的数字化频谱；频谱分析模块，其用以识别数字化频谱中的一个中的干扰载波，并确定所述一个数字化频谱中的干扰载波与其它相应数字化频谱中的两个或更多个中的相同频率的较低功率的干扰载波之间的相对功率水平；以及地理定位模块，其用以对于相对功率水平中的每一个，基于该相对功率水平确定地理定位的等值线，并基于等值线中的两条或更多条之间的交叉来识别上行干扰源的地理位置。另一方面，本申请描述了一种使用高通量卫星定位上行干扰源的方法，高通量卫星具有多个共色点波束天线以接收上行信号并且其中每个点波束具有相应的地理覆盖区域，共色点波束天线的各个覆盖区域在颜色复用模式中布置在非重叠区域。该方法可包括对来自每个共色点波束天线的接收信号进行数字信道化以产生相应的数字化频谱；检测数字化频谱中的一个中的干扰载波；确定所述一个数字化频谱中的干扰载波与其它相应数字化频谱中的两个或更多个中的相同频率的较低功率的干扰载波之间的相对功率水平；对于相对功率水平中的每一个，基于该相对功率水平确定地理定位的等值线；以及基于等值线中的两条或更多条之间的交叉识别上行干扰源的地理位置。另一方面，本申请提供了一种使用高通量卫星定位上行干扰源的方法，高通量卫星具有多个共色点波束天线以接收上行信号并且其中每个点波束具有相应的地理覆盖区域，共色点波束天线的各个覆盖区域在颜色复用模式中布置在非重叠区域，高通量卫星接收并数字信道化来自每个共色点波束天线的信号以产生相应的数字化频谱，以检测数字化频谱中的一个中的干扰载波。该方法可包括通过通信链路在地面网络运营中心从高通量卫星接收关于三个或更多个数字化频谱中的干扰载波的功率水平的数据；根据关于功率水平的数据，确定所述一个数字化频谱中的干扰载波与其它相应数字化频谱中的两个或更多个中的相同频率的较低功率的干扰载波之间的相对功率水平；对于相对功率水平中的每一个，基于该相对功率水平确定地理定位的等值线；以及基于等值线中的两条或更多条之间的交叉识别上行干扰源的地理位置。附图说明现在将通过举例的方式参考示出本公开的示例性实施例的附图，并且在附图中：图1以框图形式示出了HTS有效载荷的一个示例；图2示出了对于四色复用模式中的HTS系统的示例性覆盖区域；图3示出了一维波束方向图切面，示出了三个共色波束重叠的方向图；图4示出了示例性卫星系统的上行链路部分；图5示出了在其上示出相对增益的一维波束方向图切面；图6以流程图的形式示出了定位干扰信号源的示例性方法；图7以一个示例示出对应于针对一个波束对确定的相对增益的等值线；图8示出了对应于针对两个波束对确定的相对增益的等值线；图9示出了对应于针对三个波束对确定的相对增益的等值线；图10示出了对应于针对六个波束对确定的相对增益的等值线；图11示出了对应于基于两个附近波束对和一个更远距离波束对的相对增益的等值线；以及图12示出了用于定位上行干扰源的示例性方法。在附图中使用相似的附图标记来表示相似的元件和特征。具体实施方式通过结合附图阅读以下详细描述，本公开的其它示例性实施例对于本领域普通技术人员将是显而易见的。关于本专利技术的一个方面或实施例描述的任何特征也可用于一个或多个其它方面/实施例。参考本文所述的实施例，本专利技术的这些和其它方面将变得显而易见并得以阐明。在本申请中，用语"和/或"旨在涵盖所列元件的所有可能组合和子组合，包括单独列出的元件中的任何一个、任何子组合或所有元件，而不一定排除其它元件。在本申请中，短语"......或......中的至少一个"旨在涵盖所列出的元件中的任何一个或多个，包括单独列出的元件中的任何一个、任何子组合或全部元件，而不一定排除任何其它元件，并且也不一定需要所有元件。卫星概述卫星是位于轨道空间中的装置，其用于各种目的。在一个示例性实施例中，卫星是通信卫星。也就是说，它们位于轨道空间中以用于提供通信的目的。例如，通信卫星设计成在两个端点(可是固定的或移动的)之间中继通信信号，以提供诸如电话、电视、无线电和/或互联网服务的通信服务。卫星可在地球周围使用各种轨道路径。例如，卫星可位于地球静止轨道、莫尔尼亚轨道、椭圆轨道、极地和非极地地球轨道等。通信卫星通常位于地球静止轨道。也就是说，卫星在地球赤道上方具有圆形轨道，并遵循地球自转的方向。这种轨道上卫星的轨道周期等于地球的自转周期，并因此可能出现在地面站所见天空中的固定位置。通信卫星通常沿地球静止轨道间隔开。也就是说，卫星位于轨位中。卫星运营商根据国际电信联盟(ITU)的国际条约协调其对轨位的使用，且轨位之间的间隔取决于卫星的覆盖范围和工作频率。例如，在至少一些示例性实施例中，卫星之间的间隔可在2-3度的轨道经度之间。在至少一些示例性实施例中，卫星之间的间隔可小于2度。以这种方式分隔卫星允许上行链路和下行链路的工作频率复用。例如，通过将相邻卫星分开大于用于上行链路地面站天线发射波束宽度的距离(即，在波束的功率至少是其最大值的一半的方向之间的水平平面中测得的角度)，可采用相同的通信信号频率上行到相邻卫星，其造成的干扰可满足协调要求或低于协调要求。类似地，如果相邻卫星之间的分开距离大于用于下行链路地面站天线接收波束宽度，则可采用相同的通信信号频率从相邻卫星下行，其造成的干扰可满足协调要求或低于协调要求。为了执行通信功能，卫星配备有各种所须元件。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位上行干扰源的卫星系统，所述系统包括：/n多个共色点波束天线，其用以接收上行信号，并且其中每个点波束具有相应的地理覆盖区域，所述共色点波束天线的相应覆盖区域在颜色复用模式中布置在非重叠区域；/n数字信道化处理器，其用以对来自每个共色点波束天线的接收信号进行数字信道化以产生相应的数字化频谱；/n频谱分析模块，其用以识别所述数字化频谱中的一个中的干扰载波并确定该一个数字化频谱中的干扰载波与其它相应数字化频谱中的两个或更多个中的相同频率的较低功率干扰载波之间的相对功率水平；以及/n地理定位模块，其用以对于所述相对功率水平中的每一个，基于该相对功率水平确定地理定位的等值线，并基于所述等值线中的两条或更多条之间的交叉来识别上行干扰源的地理位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种定位上行干扰源的卫星系统，所述系统包括：
多个共色点波束天线，其用以接收上行信号，并且其中每个点波束具有相应的地理覆盖区域，所述共色点波束天线的相应覆盖区域在颜色复用模式中布置在非重叠区域；
数字信道化处理器，其用以对来自每个共色点波束天线的接收信号进行数字信道化以产生相应的数字化频谱；
频谱分析模块，其用以识别所述数字化频谱中的一个中的干扰载波并确定该一个数字化频谱中的干扰载波与其它相应数字化频谱中的两个或更多个中的相同频率的较低功率干扰载波之间的相对功率水平；以及
地理定位模块，其用以对于所述相对功率水平中的每一个，基于该相对功率水平确定地理定位的等值线，并基于所述等值线中的两条或更多条之间的交叉来识别上行干扰源的地理位置。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地理定位模块包括对于所述点波束天线中的每一个存储波束方向图数据的波束方向图数据库，并且其中所述地理定位模块通过对于两个点波束使用波束方向图数据确定所述等值线来确定地理定位的等值线，所述相对功率水平中的一个已经关于所述两个点波束确定。


3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述地理定位模块通过确定地理定位来确定所述等值线，其中所述两个点波束中的每一个的波束方向图数据之间的差与关于这两个点波束确定的相对功率水平相匹配。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述频谱分析模块通过确定两个点波束的相关转发器路径损耗的比值来确定所述相对功率水平中的一个，所述相对功率水平中的所述一个将关于所述两个点波束确定。


5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，转发器路径损耗是预先确定的并存储在存储器中，并且所述频谱分析模块通过从所述存储的转发器路径损耗选择来确定所述比值。


6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，确定所述相对功率水平中的所述一个包括将相关转发器路径损耗的比值乘以由所述两个点波束接收的所述干扰载波的测量功率水平的比值。


7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地理定位模块通过对于三个或更多个相对功率水平中的每一个确定一组等值线来确定地理定位，并且识别与来自每组等值线的线交叉的点。


8.一种使用高通量卫星定位上行干扰源的方法，所述高通量卫星具有多个共色点波束天线以接收上行信号并且其中每个点波束具有相应的地理覆盖区域，所述共色点波束天线的各个覆盖区域在颜色复用模式中布置在非重叠区域，所述方法包括：
对来自每个共色点波束天线的接收信号进行数字信道化以产生相应的数字化频谱；
检测所述数字化频谱中的一个中的干扰载波；
确定该一个数字化频谱中的干扰载波与其它相应数字化频谱中的两个或更多个中的相同频率的较低功率干扰载波之间的相对功率水平；
对于所述相对功率水平中的每一个，基于该相对功率水平确定地理定位的等值线；以及
基于所述等值线中的两条或更多条之间的交叉识别上行干扰源的地理位置。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，确定地理定位的等值线包括使用两个点波束的波束方向图数据来确定所述等值线，所述相对功率水平中的一个已经关于所述两个点波束确定。

【专利技术属性】
技术研发人员：唐舜康，黄俊贤，梁彦聪，胡海，陈文熙，叶吉帆，
申请(专利权)人：亚洲卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81