CN101663843B - 用于在点波束卫星上提供广播业务的技术 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在点波束卫星上提供广播业务的技术。这些技术使得点波束卫星系统的任务从提供点波束传输改变至广播传输，并且反之亦然，而且不要求重新配置卫星。可以在多个点波束上同时编码和传输广播数据。根据一些实施例，可以使用空时码和/或前向误差校正(FEC)编码来编码广播数据，以使得接收器能够校正从点波束卫星接收到的信号中的误差。

Description

用于在点波束卫星上提供广播业务的技术
相关申请的交叉引用
本申请主张2007年3月21日申请的美国临时申请号为60/896,044的权益，该申请的全部公开通过引用合并于此。
背景技术
点波束卫星已经在Ka波段和移动卫星业务(MSS)波段(S波段和L波段)变得常用。Ka波段、L波段和S波段是电磁频谱的微波波段部分。Ka波段的范围从大约18GHz至40GHz，L波段的范围从大约1GHz至2GHz，S波段的范围从大约2GHz至4GHz。
点波束卫星产生集中在有限地理区域的信号。在内容提供商希望对预期的接收区域限制内容的地方通常使用点波束。只有在点波束覆盖的有限首先地理区域内的接收器才能接收到内容。可以使用点波束卫星来传输多种内容，例如音频和视频内容。例如，卫星电视提供商可以使用点波束卫星来向不同城市中的用户提供本地化内容。
由于每个点波束产生的信号的受限本质，点波束卫星有助于频率重用。只要每个波束集中在不同的地理区域，来自一个或多个卫星的多波束可以使用相同的频率来传输不同的数据而不互相干扰。作为结果，点波束系统中的接收器设计也可以被简化，因为接收器不需要用于识别在相同频率上从多个发射器接收到的数据的逻辑。例如，返回上述的卫星电视的例子，卫星电视提供商能够使用相同的频率将本地化内容传输到不同的城市。每个城市都被为那个城市提供本地化内容的点波束所覆盖，并且每个城市中的用户都能够在相同的频率接收内容。因而，卫星电视提供商能够提供被配置为不论用户的地理位置在哪里都在相同的频率接收的接收器。
与点波束卫星相反，广播卫星产生覆盖广阔地理区域的单个大波束。广播卫星通常用于向分布在广泛的地理区域(例如美国大陆CONUS)的大量用户提供相同的内容。类似点波束卫星，广播卫星可以用于传输大量的内容，例如广播音频和视频。
典型的卫星具有大约15年的功能寿命并且需要大量的资源投资，以建造卫星、将其投入轨道、以及维护卫星。因此，期望这样的系统和方法，该系统和方法使得能够将点波束卫星的任务从点波束传输改变到广播传输并且相反亦可，而且不要求重新配置卫星。
发明内容
提供了用于在点波束卫星上提供广播业务的技术。实施例也使得能够将点波束卫星的任务从提供点波束传输改变到广播传输并且相反亦可，而且不要求重新配置卫星。
根据实施例，提供了一种用于提供广播业务的卫星系统。该卫星系统包括点波束卫星，在第一模式可操作以通过多个点波束向广播覆盖区域提供广播数据，所述广播覆盖区域包括多个点波束覆盖区域。所述卫星在第二模式也可操作以向多个点波束覆盖区域提供点波束传输。根据一些实施例，当所述点波束卫星在第一模式操作时，对广播数据进行空时编码并且每个点波束使用相同的频率传输广播数据。
根据另一个实施例，提供了一种广播信号源，用于向点波束卫星广播系统提供广播数据。所述广播信号源包括：发射器，用于向点波束卫星传输多个上行链路信号。每个上行链路信号对应于所述点波束卫星的点波束。广播信号源还包括数据编码器模块，用于编码所述广播数据使得所述点波束卫星可以使用相同的频率在所述多个点波束的至少部分上同时广播编码的数据。根据一些实施例，所述数据编码器使用空时码来编码所述广播数据。
根据又一个实施例，提供了一种用于使用点波束卫星系统广播数据的方法。所述方法包括：编码广播数据以提供多个编码的数据信号，并且使用所述点波束卫星的所述多个点波束来广播所述数据。所述多个编码的数据信号中的每个都对应于点波束卫星的多个点波束中的一个。编码所述数据使得所述点波束卫星可以在每个所述点波束上使用相同的频率在所述多个点波束的至少部分上同时广播编码的数据。根据实施例，编码所述广播数据包括：使用空时码来编码所述广播数据以产生多个编码的输出，每个编码的输出和所述点波束卫星的点波束相对应。
通过下述具体实施方式和优选实施例将明了本发明的其它特征和优势。
附图说明
图1是对根据本发明实施例的从单个卫星提供广播覆盖的点波束卫星系统的说明；
图2是用于为点波束广播卫星系统编码广播数据的现有编码器的框图；
图3是根据本发明实施例的用于为点波束广播卫星系统编码广播数据的空时编码器的框图；以及
图4是对根据本发明实施例的从点波束卫星提供广播覆盖的点波束卫星系统的另一个说明。
这里参考附图描述本发明的实施例。当图中的元素用附图标记标示时，应当理解相同的附图标记指的是相同的元素并且可以是也可以不是元素的相同实例。
具体实施方式
本发明的实施例有利地提供用于在点波束卫星上提供广播业务的系统和方法。实施例有利地提供了使用卫星的灵活方案，该卫星可以被配置为使用点波束卫星用于宽波束或点波束传输。
实施例有利地将空时编码的传输和点波束卫星通信结合起来以使用点波束卫星系统在广阔的地理区间分布广播内容。在特定实施例中，卫星广播系统包括N个点波束和具有N个输出的空时编码器。使用相同的频率在不同的点波束上同时传输N个空时编码器输出的每个。点波束覆盖区域可以是连续的地理位置。每个用户终端可以从多个点波束在大范围变化的接收信号功率水平接收广播信号，并且用户终端执行空时解码以解码广播内容而不受邻近或附近波束的干扰。
图1是根据实施例的从单个卫星110提供广播覆盖的点波束卫星系统100的说明。卫星110传输多个点波束，每个点波束提供在受限地理区域上的覆盖。卫星110被配置为在预期的覆盖区域中对于大量的波束使用相同的频率。
点波束覆盖区域105(1)-105(N)一起包括卫星110的一些或全部广播覆盖区域。如图1所示，点波束覆盖区域105(1)-105(N)可以有利地包括使用相同或重叠频率波段的紧接的地理区域，这与现有的点波束广播不同，在现有的点波束广播中，至包括紧接的地理区域的覆盖区域的点波束传输可能导致在相同的频率上来自邻近或附近波束的信号干扰。
网关120包括配置用于使用空时码(STC)来编码广播数据的空时编码器(未图示)。STC编码器被配置为具有N个输出，一个输出用于N个波束的每一个。使用例如MPSK和QAM的调制在每个输出自己的载波上分离地调制每个输出。本领域普通技术人员将意识到也可以使用其它的调制技术。
根据本发明的实施例，同步运行N个调制器，从而在N个点波束的每个点波束上的N个输出信号是符号同步的。如果所有的调制器位于相同的物理位置，调制器的同步更容易。然而，根据本发明的一些实施例，至少部分调制器可以位于不同的物理位置并且可以使用例如使用同步信号的各种技术来同步调制器。
每个调制器的输出被上变频并通过波束上行链路信号115(1)-115(N)传输到卫星110。每个波束上行链路信号对应于N个点波束105(1)-105(N)中的一个。卫星110接收波束上行链路信号115(1)-115(N)并且重新传输通过点波束105(1)-105(N)接收的作为下行链路信号的信号。下行链路信号105(1)-105(N)占用相同的频率并且下行链路信号至少部分地在时间上重叠。卫星110在预期的覆盖区域中的每个波束上在相同的频率传输广播数据，并且因为广播信号是被空时编码的，来自相邻和/或附近点波束的信号不会引起在特定点波束的覆盖区域内的接收器处的干扰。
根据一些实施例，卫星110是弯管卫星，该弯管卫星重新传输从例如网关120的广播信号源接收到的广播数据。然而，根据其它实施例，卫星110在重新传输之前可以在广播数据上执行额外的处理，例如频率变换和/或信号放大。
图2是用于为点波束广播卫星系统编码广播数据的现有编码器200的框图，现有编码器200包括FEC编码器210(1)-210(N)，调制器230(1)-230(N)，以及上行链路发射器240。现有编码器200要求具有附近或邻近覆盖区域的点波束在不同的频率传输或如果使用相同频率的话在不同的时间间隔传输。否则，如果具有附近或邻近覆盖区域的点波束在相同的时间在相同的频率上传输，来自附近或邻近波束的信号可能会在邻近或附近波束的覆盖区域内引起接收器处的干扰。
现有编码器200接收广播输入信号205(1)-205(N)，该信号包括将由点波束卫星的多个点波束广播的内容。前向误差校正(FEC)编码器模块210(1)-210(N)每个都接收广播输入信号205(1)-205(N)并在输入信号上执行FEC编码。FEC编码向信号增加额外的冗余数据，使得接收器能够检测和校正从卫星系统接收到的信号中的一些误差。
FEC编码器模块210(1)-210(N)输出FEC编码的信号并且该编码的信号被输入到调制器模块230(1)-230(N)中的一个。调制器模块230(1)-230(N)调制在分离载波上接收到的作为输入的编码信号并输出已调制的信号。可以使用各种调制技术，例如多元相移键控(MPSK)或正交幅度调制(QAM)。本领域普通技术人员将会认识到也可以使用其它调制技术。
上行链路发射器240接收调制器模块230(1)-230(N)输出的每个已调制的信号。上行链路发射器240将分离的上行链路信号250(1)-250(N)传输到卫星，每个上行链路信号对应于不同的点波束。
现有编码器200可以实施点波束卫星系统中常用的现有四色单播方法。根据四色单播方法，卫星带宽被划分为四个不相交的频率段，每个段等于总频率分配的带宽的四分之一。有的时候使用分离的天线极化来使得可用频率分配加倍。因而，对于每个点波束的传输都被限制为卫星可用带宽的子集。
图3是根据本发明实施例的用于为点波束广播卫星系统编码广播数据的空时编码器的框图。空时编码器300包括FEC编码器310、ST编码器320、调制器330(1)-330(N)、以及上行链路发射器340。空时编码器300有利地使得来自所有点波束的信号能够在相同的时间在相同的频率上传输，而来自附近或邻近波束的信号不会引起在特定点波束的覆盖区域内的接收器处的干扰。
与点波束卫星系统中常用的现有四色单播方法(如上所述)相比，空时编码器300有利地为信号传输提供更多的带宽。相比之下，本发明的实施例使得每个点波束使用卫星可用的完全带宽来传输。
空时编码器300还有利地消除点波束干扰，这在包括频率重用的单播系统中常作为副作用出现。根据实施例，在卫星系统的多个点波束上传输的广播信号被编码以避免来自邻近和/或附近波束的干扰。
空时编码器300接收广播输入信号305，该信号包括将由点波束卫星(例如上述的点波束卫星110)的多个点波束广播的内容。前向误差校正(FEC)编码器模块310接收广播输入信号305并在输入信号上执行FEC编码。FEC编码向信号增加额外的冗余数据，使得接收器能够检测和校正从卫星系统接收到的信号中的一些误差。在广播卫星通信系统中，例如在本发明的修改的点波束卫星通信系统中，向各个接收器重新传输数据是不实际的，因为相同的数据由多个点波束同时广播并且每个点波束的点波束覆盖区域可以包括多个接收器。通过FEC编码广播数据，系统为接收器提供校正接收到的信号中的至少一些误差的能力。
FEC编码器模块310输出FEC编码的信号，并且该编码的信号被输入至空时(ST)编码器模块320。ST编码器模块320向FEC编码数据应用空时码。ST编码器模块320可以使用各种空时码，例如下面描述的Alamouti码。
ST编码器模块320产生N个输出，N个输出中的每个对应于点波束卫星的N个点波束中的一个。空时编码器300包括N个调制器模块，调制器模块330(1)-330(N)，每个调制器模块对应于卫星的N个点波束中的一个。每个调制器模块330(1)-330(N)都接收来自ST编码器模块320的N个输出中的一个。调制器模块330(1)-330(N)调制在分离载波上接收到的作为输入的编码信号并输出调制信号。可以使用各种调制技术，例如多元相移键控(MPSK)或正交幅度调制(QAM)。本领域普通技术人员将会认识到也可以使用其它调制技术。
上行链路发射器340接收调制器模块330(1)-330(N)输出的每个已调制的信号。上行链路发射器340将分离的上行链路信号350(1)-350(N)传输到卫星110。每个上行链路信号330(1)-330(N)对应于图1所示的点波束覆盖区域105(1)-105(N)的分离的点波束覆盖区域。
图4是对根据实施例的从点波束卫星提供广播覆盖的点波束卫星系统400的另一个说明。点波束卫星系统400包括卫星430，卫星430包括向两个点波束覆盖区域480(1)和480(2)提供广播覆盖的两个点波束。本领域普通技术人员将会认识到其它实施例可以包括具有提供多于两个点波束的卫星的点波束卫星系统。
ST编码器410使用Alamouti码作为用于编码广播输入信号401的空时编码方法。广播输入信号401包括将被广播到点波束覆盖区域480(1)和480(2)内的接收器的内容。ST编码器410输出两个编码的信号，对于每个波束一个信号。来自ST编码器410的输出被输入到调制器和发射器模块420。调制器和发射器模块420执行和上述调制器330(1)-330(N)以及上行链路发射器340相似的功能。调制器和发射器模块420调制从ST编码器模块410接收到的空时编码后的信号并将和每个波束对应的上行链路信号传输到卫星430。卫星430接收上行链路信号并在两个波束的每一个上重新传输作为下行链路信号的上行链路信号中的数据。带宽利用图470说明了波束1和波束2都能够同时地利用卫星430可用的W Hz的完全带宽。
ST编码器410采用Alamouti码，该码设计用于两天线发射器系统。本领域普通技术人员将会认识到在其它实施例中可以使用其它的空时编码方法。Alamouti码是速率1码，表示它将用两个时隙来传输块S1和S2中的两个符号。符号S1和S2代表对于特定多元QAM、PSK或幅相移相键控(APSK)星座(其中两相移相键控(BPSK)、四相移相键控(QPSK)和八相移相键控(8-PSK)是特别的情况)的复数值坐标。
在第一符号传输间隔，传输到第一波束485(1)的信号是S1并且传输到第二波束485(2)的信号是S2。在块2的第二信令间隔，传输到第一波束485(1)的信号是-S2*并且传输到第二波束485(1)的信号是SI*，其中*表示复共轭。
用户终端(UT)450位于第二波束485(2)覆盖区内，但是邻近波束485(1)的边缘。然而，由于下行链路信号485(1)和485(2)在相同的时间占用相同的带宽，UT 450接收到的信号将是来自两个波束信号的。特别地，从在最优时间抽样的UT的匹配滤波器中出来的信号是：
第一符号：r1＝h1S1+h2S2+N1         (等式1)
第二符号：r2＝-h1S2 *+h2S1 *+N2      (等式2)
其中假设h1和h2在两个符号周期都是常量，并且h1和h2代表从两个波束中的每个到UT的信道增益，N1和N2是加性高斯白噪声(AWGN)。信道增益由量值(magnitude)和相位组成， h 1 = α 1 e j θ 1 并且 h 2 = α 2 e j θ 2 . 从每个波束接收到的功率分别与α1和α2成比例。信道增益α1和α2的量值取决于覆盖区域内的UT的位置，该覆盖区域包括第一和第二波束的覆盖区。
对于第一波束485(1)中心附近的UT，α1大并且α2小。对于第二波束485(2)中心附近的UT，α2大并且α1小。对于两个波束边界边缘附近、波束交叉点附近的UT，α1和α2将是大约相同的值并且比在波束中心发生的峰值小(有的时候小很多)。在波束交叉点的波束滚降(rolloff)可以是3dB或更多。在点波束单播系统中，在波束交差点的UT位置通常是点波束单播通信量的最差位置。然而，点波束广播卫星系统的实施例有利地克服了这个问题，使得系统能够使用相同的频率向紧接的点波束覆盖区域广播内容，而不会使波束交叉点中或附近的UT的信号质量受损。
在UT内，将接收到的信号乘以信道增益来执行空时解码，在本实施例中信道增益必须是解码器已知的，
S ^ 1 = h 1 * r 1 + h 2 r 2 * = ( α 1 2 + α 2 2 ) S 1 + h 1 * N 1 + h 2 N 2 * (等式3)
S ^ 2 = h 2 * r 1 - h 1 r 2 * = ( α 1 2 + α 2 2 ) S 2 + h 2 * N 1 - h 1 N 2 * (等式4)
如上述等式3和等式4所证实的，根据本发明实施例的理想的解码器输出具有完全分离的两个传输的信号，从而没有波束干扰。此外，在每个解码的输出中的接收到的能量和来自第一波束485(1)和第二波束485(2)的接收到的能量的和成比例。称为分集增益(diversity gain)的该特性有利地使得位于波束交差点的UT能够操作而不带来由于波束滚降导致的能量损失。同时，信噪比(SNR)的变化也可以被有利地降低。降低广播信道的SNR中的变化也增加了广播信道的容量，能够得到更高质量的通信，因为位于覆盖区域内最差情况位置(例如波束交叉点)中的UT的SNR可以限定广播信道的容量。
上述点波束卫星系统400包括速率＝1的正交空时码以及N＝2的输出。本领域普通技术人员将会认识到可以使用其它的正交码或其它非正交码来实施其它实施例。
点波束广播卫星系统中正交码的使用提供了多个优势。这些优势包括但不限于(1)没有点波束干扰，以及(2)解码的信号能量和所有点波束的信道增益(量值的平方)的和成比例。将正交码包括进点波束广播卫星系统的实施例中的另一个优势是对于正交码的解码处理相对简单并且导致软输出。然后来自正交解码器的软输出也能够被输入到空时解码器。软输出也使得有力的前向误差校正(FEC)技术能够被应用到信号(如上所述FEC是公知的)。实施例可以使用各种有力的FEC编码技术，例如但不限于Turbo码以及低密度奇偶校验码。此外，根据其它实施例，N＝2输出正交空时码能够被扩展到任何任意数目的输出，然而这些实施例的码速率将小于1但是不会小于1/2。此外，码字块长度将不大于2N。保持所有上述期望的特性。
本领域普通技术人员将会认识到实施例不仅限于正交空时码。实施例可以有利地使用任何空时码，只要解码器输出的数目对应于覆盖区域中的波束的数目。有的可选实施例可以包括非正交码、准正交码、格形空时码、超正交空时格形码、Turbo空时码、超正交空时码、和/或将相同数目的输出提供作为包括点波束广播卫星系统的覆盖区域的该数目的点波束的其它空时码。
上述许多STC要求知道信道增益，信道增益也已知作为信道状态信息(CSI)。本领域已知各种方法用于获取CSI，例如传输已知导频符号来执行信道探测以测量信道增益。可以用各种方式实现已知的导频符号，包括但不限于(a)作为在时分复用(TDM)基础上复用进入符号数据流的周期导频符号，(b)作为仅传输已知符号数据流的邻近小带宽FDM载波，或(c)作为在码分多址(CDMA)系统中使用的正交PN码上的导频信号。实施例可以实施在此描述的一个或多个CSI方法和/或其它方法。
根据一些实施例，采用差分空时码而不是执行信道增益预测。非相干的差分STC允许执行编码数据的解码而不需知道信道增益。使用差分STC消除了对于每个波束预测增益的需要。然而，与上述执行信道增益预测相比，解码非相干码的运算强度更大。
这里描述的各种STC的构造和解码技术是本领域公知的。讨论这里描述的STC的一个参考是Cambridge University Press(3005)(ISBN-10：0521842913；ISBN-13：978-0521842914)出版的Hamid Jafarkhani的“Space-Time CodingTheory and Practice”。然而，这里描述的在点波束卫星系统中应用STC来使得点波束卫星能够在多个点波束上在相同频率上广播数据是STC的新应用，该应用提供了灵活的卫星系统，该系统可以被配置为从相同的卫星系统提供广播和/或点波束传输。
根据本发明的实施例，卫星系统100可以包括近地轨道(LEO)卫星110的星座，并且网关120被配置为使用卫星110的星座的所有点波束(或者至少点波束的子集)来在固定的广播区域提供覆盖。与地球同步轨道中的点波束卫星(其中卫星的角速度匹配地球的角速度并且点波束保持在和地球的表面相对固定的位置)不同，卫星110处于近地轨道，这表示波束与地球的表面更相关。相应地，各个点波束以及向固定广播区域提供覆盖的点波束的数目会随时间而变化。当向固定广播区域提供覆盖的点波束的数目改变时，空时编码器300被动态地重新配置，从而ST编码器模块320产生N1个输出，N1个输出中的每个对应于在第一时间点向固定广播区域提供覆盖的N1个点波束中的一个，ST编码器模块320产生N2个输出，N2个输出中的每个对应于在第二时间点向固定广播区域提供覆盖的N2个点波束中的一个。
根据本发明的另一个实施例，卫星系统110可以包括Ka波段点波束卫星110。许多现有的Ka波段点波束卫星具有配置为4色或7色频率重用模式的波束。相邻波束通常被“硬连线”以在不同频率操作从而防止在相同频率上传输相邻波束。然而，根据本发明的实施例，可以在Ka波段卫星系统利用上述用于在点波束卫星上提供广播业务的技术。上述空时编码技术可以用于在相同频率上操作的所有波束，并且对于Ka波段卫星系统的波束操作的所有的频率重复广播。该技术有助于消除点波束干扰，但是与作为图1、3和4中描述的实施例不同，不是所有的波束都能够使用卫星可用的完全带宽。此外，在典型的Ka波段卫星系统中，在相同频率上操作的点波束通常和在不同物理位置的集线器相连。作为结果，在每个集线器处执行空时编码，但是集线器仅使用和在特定频率操作的集线器的点波束对应的STC输出。来自每个集线器的传输被预校正，从而传输符号同步地到达卫星。
虽然上述实施例可以参考特定硬件部件，本领域普通技术人员将理解还可以使用硬件和/或软件部件的不同组合，并且作为在硬件中实施的上述特定操作也可以在软件中实施，并且相反亦然。
包括本发明各种特征的计算机程序可以被编码在各种计算机可读介质上用于存储和/或传输；适当的介质包括磁盘或磁带、例如致密磁盘(CD)或DVD(数字多功能磁盘)的光存储介质、闪存等。也可以使用载波信号来编码和传输这样的程序，该载波信号被适配于通过符合各种协议的有线、光、和/或无线网络(包括因特网)来传输。以程序代码编码的计算机可读介质可以使用兼容设备封装或者与其它设备分离地提供(例如通过因特网下载)。
因而，尽管已经参考特定实施例描述了本发明，可以理解本发明意欲覆盖在所附权利要求的范围内的所有变型和等同。

Claims (11)

1.一种用于提供广播业务的卫星系统，包括：
点波束卫星，在第一模式能操作以通过多个点波束向广播覆盖区域提供广播数据，并且在第二模式能操作以通过所述多个点波束向多个点波束覆盖区域提供点波束传输，其中当所述点波束卫星在第一模式操作时，所述多个点波束中的每个点波束在相同的时间在相同的频率向包括所述广播覆盖区域的所述多个点波束覆盖区域传输所述广播数据，当所述点波束卫星在第二模式操作时，每个点波束能够向和所述点波束相关联的点波束覆盖区域内的接收器传输不同的数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，包括所述广播覆盖区域的所述点波束覆盖区域的至少一部分包括紧接的地理区域。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，将所述广播数据空时编码。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，使用正交空时码将所述广播数据空时编码。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，调制所述广播数据使得在所述多个点波束上传输的数据是符号同步的。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，将所述广播数据前向误差校正(FEC)编码以使得在所述广播覆盖区域内的接收器能够校正由所述接收器接收到的所述广播数据中的误差。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述点波束卫星通过多个上行链路信号从广播信号源接收所述广播数据，其中所述多个上行链路信号包括用于所述多个点波束中的每个点波束的独立的上行链路信号。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，在所述广播信号源处对所述广播数据进行调制、空时编码和FEC编码。
9.根据权利要求4所述的系统，其中，所述点波束卫星是包括所述卫星系统的近地轨道(LEO)卫星星座中的一个，其中来自一个或多个LEO卫星星座的一个或多个点波束向所述广播覆盖区域提供广播数据，并且其中来自提供广播数据的一个或多个LEO卫星星座的所述一个或多个点波束随时间而变化。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，动态地更新用于生成编码的广播数据的空时编码，以产生编码的输出信号，所述编码的输出信号与来自当前向广播覆盖区域提供广播数据的一个或多个LEO卫星星座的一个或多个点波束相对应。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述点波束卫星包括Ka波段点波束卫星，所述Ka波段点波束卫星用于使用所述多个点波束的第一子集来在第一频率传输，并且使用所述多个点波束的第二子集来在第二频率传输，以及
其中使用正交空时码来编码所述广播数据；以及
其中对于所述多个点波束的所述第一子集和所述多个点波束的所述第二子集分别地编码所述广播数据。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8218476B2 (en) 2010-05-02 2012-07-10 Viasat, Inc. Flexible capacity satellite communications system with dynamic distribution and coverage areas
US9184829B2 (en) 2010-05-02 2015-11-10 Viasat Inc. Flexible capacity satellite communications system
US10511379B2 (en) 2010-05-02 2019-12-17 Viasat, Inc. Flexible beamforming for satellite communications
WO2011152767A1 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and arrangement for switching between unicast and broadcast modes in a wireless communication system
US9176217B2 (en) * 2011-08-02 2015-11-03 Nextnav, Llc Cell organization and transmission schemes in a wide area positioning system (WAPS)
CN103795456B (zh) * 2014-02-10 2017-07-14 北京米波通信技术有限公司 一种海事卫星通信信号接收系统及方法
US9893800B2 (en) 2015-03-20 2018-02-13 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for spectral efficient data transmission in satellite systems
US10263692B2 (en) 2015-04-10 2019-04-16 Viasat, Inc. Satellite for end-to-end beamforming
PL3651378T3 (pl) 2015-04-10 2022-11-21 Viasat Inc. Naziemne kształtowanie wiązki antenowej dla komunikacji między węzłami dostępowymi a terminalami użytkowników połączonymi przez przekaźnik, taki jak satelita
US10128939B2 (en) 2015-04-10 2018-11-13 Viasat, Inc. Beamformer for end-to-end beamforming communications system
EP3329612A1 (en) * 2015-07-31 2018-06-06 ViaSat, Inc. Flexible capacity satellite constellation
US10181627B2 (en) 2015-08-19 2019-01-15 Honeywell International Inc. Three-port variable power divider
GB2534253B (en) * 2015-08-21 2017-04-19 Avanti Communications Group Plc Spot-beam satellite
JP6276313B2 (ja) * 2016-03-14 2018-02-07 ソフトバンク株式会社 通信端末装置、衛星基地局、基地局制御装置及び移動通信システム
US10418724B2 (en) * 2016-03-29 2019-09-17 Space Systems/Loral, Llc Satellite system with steerable gateway beams
CN109075900B (zh) * 2016-04-12 2020-10-23 华为技术有限公司 用于信号扩频和复用的方法和设备
US10484084B2 (en) * 2016-05-04 2019-11-19 Hughes Network Systems, Llc Method and system to increase capacity of high throughput satellite communication
EP3273624A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-24 Institut Mines Telecom Joint space-time and fec coding in multi-mode fiber optical transmission systems
KR102258635B1 (ko) * 2016-10-21 2021-05-31 비아셋, 인크 상호 동기화된 공간 다중화 피더 링크를 사용하는 지상 빔형성 통신
CN111052503B (zh) 2017-04-10 2021-06-29 维尔塞特公司 用于适应卫星通信的覆盖区域调整的方法和系统
KR102397530B1 (ko) 2017-09-22 2022-05-13 비아셋, 인크 유연한 인트라-위성 신호 경로들
WO2019090157A1 (en) 2017-11-02 2019-05-09 Intelsat US LLC Methods and systems for increasing bandwidth efficiency in satellite communications
CN109412682B (zh) * 2018-12-19 2021-03-19 北京卫星信息工程研究所 一种中低轨星座卫星波束频率资源分配方法
EP3836437A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-16 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Broadcasting system and method of processing data to be transmitted over the air
CN113300752B (zh) * 2020-02-24 2022-08-30 大唐移动通信设备有限公司 一种信息处理方法、装置、设备及计算机可读存储介质
MX2023001252A (es) * 2020-07-28 2023-07-19 Atc Tech Llc Red de frecuencia única (sfn) para una aplicación de difusión/multidifusión en un satélite de haces puntuales.
CN112383346B (zh) * 2020-11-17 2021-07-30 北京空灵网科技术有限公司 一种卫星广播信道的实现方法和装置
EP4305774A1 (en) * 2021-01-13 2024-01-17 ATC Technologies, LLC Single frequency broadcasting networks using multiple spotbeams
CN112889227A (zh) * 2021-01-22 2021-06-01 北京小米移动软件有限公司 无线通信的方法、装置、通信设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0910180A2 (en) * 1997-10-17 1999-04-21 Hughes Electronics Corporation Non-uniform multi-beam satellite communications system and method
WO2001067637A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-13 Ems Technologies, Inc. High data rate satellite communications system and method
US6975600B1 (en) * 2000-09-18 2005-12-13 The Directv Group, Inc. Multimode transmission system using TDMA
WO2006113008A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Distributed transmit diversity in a wireless communication network

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2300091B (en) * 1994-10-27 1999-04-14 Motorola Inc Methods of demand-based adaptive channel reuse for telecommunication systems
US6708029B2 (en) * 1997-06-02 2004-03-16 Hughes Electronics Corporation Broadband communication system for mobile users in a satellite-based network
US6175719B1 (en) * 1997-06-25 2001-01-16 Hughes Electronics Corporation Multi-spot-beam satellite system with broadcast and surge capacity capability
JP3338818B2 (ja) * 1999-12-14 2002-10-28 エヌイーシーインフロンティア株式会社 無線ｌａｎ端末のためのパワーマネージメント方式
US6511020B2 (en) * 2000-01-07 2003-01-28 The Boeing Company Method for limiting interference between satellite communications systems
US6594469B1 (en) * 2000-08-29 2003-07-15 Globalstar L.P. Methods and apparatus for broadcasting regional information over a satellite communication system
WO2003026189A1 (en) * 2001-09-20 2003-03-27 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Methods and apparatus for satellite link throughput adaptation
WO2004095730A1 (ja) * 2003-04-21 2004-11-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 無線通信装置、送信装置、受信装置および無線通信システム
US7369633B2 (en) * 2003-06-13 2008-05-06 The Directv Group, Inc. Method and apparatus for providing carrier synchronization in digital broadcast and interactive systems
US7562280B2 (en) * 2004-09-10 2009-07-14 The Directv Group, Inc. Code design and implementation improvements for low density parity check codes for wireless routers using 802.11N protocol
US8238816B2 (en) * 2005-10-11 2012-08-07 Spectrum Five Llc Satellites and signal distribution methods and off-set pattern for sending signals
WO2007084681A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Atc Technologies, Llc Systems and methods for satellite forward link transmit diversity using orthogonal space coding

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0910180A2 (en) * 1997-10-17 1999-04-21 Hughes Electronics Corporation Non-uniform multi-beam satellite communications system and method
WO2001067637A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-13 Ems Technologies, Inc. High data rate satellite communications system and method
US6975600B1 (en) * 2000-09-18 2005-12-13 The Directv Group, Inc. Multimode transmission system using TDMA
WO2006113008A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Distributed transmit diversity in a wireless communication network

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Publication number Publication date
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