面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法及其系統技術方案

本申請涉及衛星通信領域，公開了一種面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法及其系統。該方法提供了一整套精心設計的有序的判斷步驟，能夠為NGSO系統中的衛星終端按需分配接力波位或固定波位，避免了載荷波束、頻率資源在無需求區域、無需求時段的浪費；在高效利用資源的同時也可以降低對通信載荷波束數的要求。的同時也可以降低對通信載荷波束數的要求。的同時也可以降低對通信載荷波束數的要求。

【技術實現步驟摘要】
面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法及其系統


[0001]本申請涉及衛星通信領域，特別涉及面向非靜止軌道星座的跳波束調度技術。

技術介紹

[0002]本部分旨在為權利要求書中陳述的本申請的實施方式提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是已被公開的現有技術。
[0003]非靜止軌道(NGSO)衛星通信是當前的一個熱點發展方向。衛星通信系統與最先進的地面網絡(如5G NR)的最大區別在于，衛星基站(SBS)通常位于地球軌道上。NGSO衛星以數千米每秒的速度在軌道上運行，與衛星信關站(Satellite Gateway)之間以饋電鏈路(Feeder link)連接，與地面上的用戶終端以接入/服務鏈路連接(Access/service link)，為用戶終端提供通信服務。用戶終端可以是具有有線或者無線通信功能的任何終端，包括但不限于，衛星終端(Satellite terminal)、手機、計算機、個人數字助理、游戲機、可穿戴設備、車載通信設備、機器類型通信(MTC)設備、設備到設備(D2D)通信設備、以及傳感器等。用戶終端也可以被稱為UE、移動站、訂戶站、移動終端、終端設備或無線設備等。
[0004]對衛星通信帶寬的需求具有地理分布不均、隨時間分布不均的特點。傳統的地球靜止軌道通信衛星網絡采用固定波束調度方法，即波束在地面上的覆蓋區基本固定；銥星網絡采用相對于衛星固定的點波束，形成數千個蜂窩小區覆蓋全球；Teledesic網絡采用地球固定小區設計，地球表面被映射成數萬個宏蜂窩小區，每個宏蜂窩小區包含9個蜂窩小區，波束以固定周期掃描9個蜂窩小區。這三種方法都將大量的頻率、波束或時隙資源分配給無需求區域或時段，資源利用效率低。衛星星座規模受到衛星規模化制造能力和發射能力限制，星上的波束數量有限，可用于通信的頻點數有限。在衛星通信帶寬需求分布不均、載荷波束頻率資源有限的前提下，迫切需要一種高效的分配載荷波束、頻率資源的調度方法。
[0005]NGSO衛星相對于地球高速運動，各類衛星終端以不同的相對地球表面的速度移動，對于通信的帶寬需求也不盡相同。寬帶衛星通信需采用高定向波束，NGSO衛星通信載荷和衛星終端的天線指向頻繁變化。現有的衛星跳波束專利的研究對象主要是地球靜止軌道衛星或固定衛星終端，缺少高效的面向NGSO星座下移動衛星終端的跳波束調度方法。

技術實現思路

[0006]本申請的目的在于提供一種面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法及其系統，可以高效實現面向NGSO星座下移動衛星終端或固定衛星終端的跳波束調度，資源利用效率高。
[0007]本申請公開了一種，面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法，包括：
[0008]B：當存在已分配波束時，根據衛星終端時隙需求和已分配波束的剩余時隙數判決是否存在足夠未分配時隙，如果是則進入步驟C，否則進入步驟E；
[0009]C：判決是否存在未同頻復用的波束，如果是則為所述衛星終端分配波位，否則進
入步驟D；
[0010]D：判決是否存在能夠同頻復用的波束，如果是則為所述衛星終端分配波位，否則進入步驟E；
[0011]E：判決是否存在未分配波束，如果是進入步驟F，否則確定分配失敗；
[0012]F：判決是否存在與已分配時隙編號相同的滿足同頻復用條件的時隙，如果是則將與已分配波束相同的頻率分配給新波束，并為所述衛星終端分配波位。
[0013]在一個優選例中，如果所述步驟F判定不存在與已分配時隙編號相同的滿足同頻復用條件的時隙，則進一步判決是否存在未分配頻率，如果是則將與已分配波束不同的頻率分配給新波束，并為衛星終端分配波位，否則確定分配失敗。
[0014]在一個優選例中，還包括：
[0015]A：判決是否有已分配波束，如果是則進入步驟B，否則進入步驟G；
[0016]G：判決是否存在未分配頻率，如果是則將為新波束分配頻率，并為衛星終端分配波位。
[0017]在一個優選例中，所述波位是固定波位。
[0018]在一個優選例中，還包括：
[0019]為所述衛星終端分配固定波位后，根據上報的衛星終端位置、衛星位置，計算該固定波位在下一跳波束周期的角度坐標。
[0020]在一個優選例中，所述波位是接力波位。
[0021]在一個優選例中，為所述衛星終端分配接力波位后，根據上報的衛星終端位置、速度以及衛星位置計算該接力波位在下一跳波束周期的角度坐標。
[0022]在一個優選例中，所述根據上報的衛星終端位置、速度以及衛星位置計算該波位在下一跳波束周期的角度坐標，進一步包括：
[0023]根據上報的衛星終端位置和速度計算所述衛星終端在下一跳波束周期的預期運動范圍；
[0024]根據所述預期運動范圍，計算所述接力波位在下一跳波束周期的角度坐標，使得所述接力波位在下一跳波束周期內的覆蓋區域涵蓋所述預期運動范圍；
[0025]其中，接力波位的波束指向發生變化時,該接力波位對應的時隙編號保持不變，該接力波位不需要額外分配時隙或進行時隙預留，為所述衛星終端分配的時頻資源不變。
[0026]本申請還公開了一種面向非靜止軌道星座的跳波束調度系統，包括：
[0027]存儲器，用于存儲計算機可執行指令；以及，
[0028]處理器，與所述存儲器耦合，用于在執行所述計算機可執行指令時實現如前文描述的方法中的步驟。
[0029]本申請還公開了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機可執行指令，所述計算機可執行指令被處理器執行時實現如前文描述的方法中的步驟。
[0030]本申請的實施方式中，為NGSO系統中的衛星終端按需分配接力波位或固定波位，避免了載荷波束、頻率資源在無需求區域、無需求時段的浪費；在高效利用資源的同時也降低了對通信載荷波束數的要求。接力波位的分配方法實現了針對高速移動衛星終端的高效資源分配。同時，本申請規避了衛星終端的波束間切換，減少了相應的信令開銷；衛星終端
不需要跳頻，降低了對衛星終端硬件的要求。
[0031]上述
技術實現思路
中公開的各個技術特征、在下文各個實施方式和例子中公開的各技術特征、以及附圖中公開的各個技術特征，都可以自由地互相組合，從而構成各種新的技術方案(這些技術方案均應該視為在本說明書中已經記載)，除非這種技術特征的組合在技術上是不可行的。例如，在一個例子中公開了特征A+B+C，在另一個例子中公開了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技術手段，技術上只要擇一使用即可，不可能同時采用，特征E技術上可以與特征C相組合，則，A+B+C+D的方案因技術不可行而應當不被視為已經記載，而A+B+C+E的方案應當視為已經被記載。
附圖說明
[0032]圖1是根據本申請一個實施例的載荷資源調度模塊結構示意圖；
[0033]圖2是根據本申請一個實施例的衛星終端資源分配主流程示意圖；
[0034]圖3是根據本申請一個實施例的高速移動衛本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法，其特征在于，包括：B：當存在已分配波束時，根據衛星終端時隙需求和已分配波束的剩余時隙數判決是否存在足夠未分配時隙，如果是則進入步驟C，否則進入步驟E；C：判決是否存在未同頻復用的波束，如果是則為所述衛星終端分配波位，否則進入步驟D；D：判決是否存在能夠同頻復用的波束，如果是則為所述衛星終端分配波位，否則進入步驟E；E：判決是否存在未分配波束，如果是進入步驟F，否則確定分配失敗；F：判決是否存在與已分配時隙編號相同的滿足同頻復用條件的時隙，如果是則將與已分配波束相同的頻率分配給新波束，并為所述衛星終端分配波位。2.如權利要求1所述的面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法，其特征在于，如果所述步驟F判定不存在與已分配時隙編號相同的滿足同頻復用條件的時隙，則進一步判決是否存在未分配頻率，如果是則將與已分配波束不同的頻率分配給新波束，并為衛星終端分配波位，否則確定分配失敗。3.如權利要求1所述的面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法，其特征在于，還包括：A：判決是否有已分配波束，如果是則進入步驟B，否則進入步驟G；G：判決是否存在未分配頻率，如果是則將為新波束分配頻率，并為衛星終端分配波位。4.如權利要求1所述的面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法，其特征在于，所述波位是固定波位。5.如權利要求4所述的面向非靜止軌道星座的跳波束調度方法，其特征在于，還包括：為所述衛星終端分配固定波位后，根據上報的衛星終端位置、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙春生，汪永明，
申請(專利權)人：上海垣信衛星科技有限公司，
類型：發明
國別省市：