【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于衛星通信，涉及衛星相控陣波束，具體涉及一種衛星相控陣波束掃描應用方法。
技術介紹
1、隨著衛星通信系統的快速發展，衛星終端種類越來越多，業務需求量急劇上升，星上可用資源有限使得衛星通信資源供需不平衡的問題日益突出。業務分布的時空不均性，使得現有的資源配置方式可能造成各波束有“勞逸不均”和“忙閑過度”的情況。因此，如何提高衛星網絡的傳輸能力、靈活分配可用資源成為亟待解決的問題。
2、采用相控陣天線實現的捷變波束技術是在此基礎上發展起來的一種能夠靈活分配資源的技術。捷變波束技術旨在利用較少的波束跳變來實現傳統多波束系統的覆蓋，從而提高系統的實際吞吐量和資源利用效率。捷變波束技術的基本思想是利用時間分片技術，將不同時隙下的頻率帶寬資源分配給不同的波束覆蓋范圍內用戶(即波位)，即任一時刻該波束只能服務一個波位。采用捷變波束技術可滿足視場范圍區內任意點的高增益覆蓋需求，已成為衛星通信系統支持大區域內業務終端動態分布、靈活通信、提升系統抗干擾能力的載荷必要配置。
3、在通過捷變波束技術實現衛星通信的方法中，通常采用預先上注的方式實現用戶接入。專利“一種衛星跳波束的跟蹤覆蓋方法”(cn202310462023.3)將相控陣天線分為掃描和凝視兩種工作模式。掃描模式下，相控陣天線所形成的波束在廣域范圍內逐波位覆蓋，當掃描至衛星終端的所在波位時，由衛星終端發送接入申請，相控陣天線從掃描模式轉換至凝視模式。凝視模式下，衛星終端周期性地發送位置信息引導相控陣天線對其進行跟蹤。通信結束后，衛星終端發送接入完成，相控陣
4、以上兩種現有技術，第一種需要管控中心提前知道終端所在空域的時刻和大致位置，通過掃描方式支持類寬波束功能，對終端接入申請的發送時刻有嚴格要求，無法滿足終端隨遇接入的需求，且接入成功后僅能服務于單點終端簇，無法實現多用戶廣域并發服務。第二種接入波束掃描為全視場逐波位掃描，接入波束僅完成終端接入，并根據接入情況協調業務波束進行數據服務，同時要求終端根據掃描時接收波束和發射波束保持固定的輪詢時延進行接入，對終端接入申請的發送時刻和接入響應接收有嚴格要求，無法滿足終端隨遇靈活接入的需求，且最少需使用兩組相控陣收/發波束實現終端接入與業務服務，無法滿足單波束情況下的終端接入與服務需求。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于，提供一種衛星相控陣波束掃描應用方法，解決現有技術中的相控陣波束資源的利用效率有待進一步提升的技術問題。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案予以實現：
3、一種衛星相控陣波束掃描應用方法，該方法按照以下步驟進行：
4、步驟一，網管中心向星載網控配置星載相控陣天線的掃描圖案，由星載網控生成上行同步時隙掃描圖案與上行公共控制時隙掃描圖案，并控制收波束進行逐波位跳變，各波位上的駐留時間相同。
5、步驟二，網管中心向星載網控配置星載相控陣天線的掃描圖案，由星載網控生成下行同步時隙掃描圖案與下行廣播時隙掃描圖案，并控制發波束進行逐波位跳變，各波位上的駐留時間相同。
6、駐留期間星載網控通過下行廣播時隙向當前覆蓋波位廣播星地通告，星地通告中包括同步信息、當前公共控制信道資源與掃描圖案信息。
7、步驟三，衛星終端開機后值守于星載相控陣天線的發波束，當發波束掃描至所在位置后，衛星終端捕獲發波束信號，執行下行同步，并接收星地通告。
8、步驟四，衛星終端根據星地通告中的當前公共控制信道資源與掃描圖案信息，在上行公共控制時隙內向衛星終端的星載網控發送包含該衛星終端位置信息的接入申請。
9、步驟五，星載網控收到接入申請后，為衛星終端分配收業務資源和發業務資源，結合接入申請中的衛星終端位置信息和衛星終端業務需求，動態生成業務時隙的掃描圖案和各波位駐留期間的時隙分配計劃，按業務時隙的掃描圖案控制收業務波束和發業務波束執行跳變。
10、步驟六，星載網控通過星載相控陣天線發波束，向衛星終端下發為衛星終端分配的業務時隙資源。
11、步驟七，衛星終端根據時隙分配計劃計算業務數據的發送時刻，在該時刻發送業務數據，實現業務通信。
12、步驟八，業務通信結束后，衛星終端向星載網控發送接入完成。
13、步驟九，星載網控收到接入完成后，回收該衛星終端占用的業務時隙資源，更新業務時隙的掃描圖案和各波位駐留期間的時隙分配計劃，并控制相控陣收波束和發波束按照新的掃描圖案進行逐波位跳變。
14、本專利技術與現有技術相比，具有如下技術效果：
15、(ⅰ)本專利技術的方法通過對時隙資源的精細化分和動態分配，結合相控陣掃描策略的設計，實現衛星對多個地面終端的廣域并發服務，隨遇接入和按需覆蓋，保證相控陣波束資源的高效利用。
16、(ⅱ)本專利技術的方法將多個波束完成功能集成至一個波束完成，支持按照覆蓋需求靈活定義覆蓋范圍，支持用戶終端隨遇接入。
17、(ⅲ)本專利技術的方法具有建立簡單易于實現、可靠度高、可操作性強且連續服務能力強的特點，支持多種應用場景通信需求。
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1.一種衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，該方法按照以下步驟進行：
2.如權利要求1所述的衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，所述的相控陣收波束和發波束以幀為單位進行調度管理，一幀由M個時隙組成，定義調度周期為幀時長；相控陣接收波束在一個調度周期內劃分1個上行同步時隙、1個上行公共控制時隙和M-2個上行業務時隙；相控陣發射波束在一個調度周期內劃分1個下行同步時隙、1個廣播時隙和M-2個下行業務時隙。
3.如權利要求2所述的衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，所述的上行同步時隙由衛星終端通過共享方式使用，所述的上行公共控制時隙由衛星終端通過競爭方式使用，所述的上行業務時隙按照1個調度周期進行管理，由衛星終端通過星載網控分配使用。
4.如權利要求2所述的衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，所述的下行同步時隙與所述的下行廣播時隙由衛星終端通過共享方式使用，所述的下行業務時隙按照1個調度周期進行管理，由衛星終端通過星載網控分配使用。
5.如權利要求1所述的衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，波位是相控陣收波束和發波束在
6.如權利要求5所述的衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，所述的星載網控能夠根據時隙類型生成多種掃描圖案，在不同時隙內，星載相控陣天線的收波束和發波束僅按照當前時隙對應的掃描圖案進行跳變。
...【技術特征摘要】
1.一種衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，該方法按照以下步驟進行：
2.如權利要求1所述的衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，所述的相控陣收波束和發波束以幀為單位進行調度管理，一幀由m個時隙組成，定義調度周期為幀時長；相控陣接收波束在一個調度周期內劃分1個上行同步時隙、1個上行公共控制時隙和m-2個上行業務時隙；相控陣發射波束在一個調度周期內劃分1個下行同步時隙、1個廣播時隙和m-2個下行業務時隙。
3.如權利要求2所述的衛星相控陣波束掃描應用方法，其特征在于，所述的上行同步時隙由衛星終端通過共享方式使用，所述的上行公共控制時隙由衛星終端通過競爭方式使用，所述的上行業務時隙按照1個調度周期進行管理，由衛星終端通過星載網控分...
【專利技術屬性】
技術研發人員：杜長剛，鄭曉琦，馬偉，孫漢汶，賈煒，邱翔，范繼，
申請(專利權)人：西安空間無線電技術研究所，
類型：發明
國別省市：
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