CN107431530B - 改进ngso卫星epfd覆盖的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的方法和装置。在一些方面中，可以确定从该NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区，圆锥体可以被投影到该波束覆盖地区的第一区域上，该波束覆盖地区的第二区域可以被定义为包括该波束覆盖地区中的处于第一区域之外的部分，并且可以确定该波束覆盖地区的第一区域而不是第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角。

Description

改进NGSO卫星EPFD覆盖的方法和装置
背景技术
本申请中描述的各个方面涉及卫星通信，更具体地，涉及遵守管理卫星通信的国际规范。
传统的基于卫星的通信系统包括网关和用于在该网关和一个或多个用户终端之间中继通信信号的一个或多个卫星。网关是具有用于向通信卫星发送信号以及从其接收信号的天线的地球站。网关使用卫星来提供用于将用户终端连接到其它用户终端或其它通信系统(例如公共交换电话网络、互联网和各种公共和/或私有网络)的用户的通信链路。卫星是轨道接收机和用于中继信息的转发器。
卫星可以从用户终端接收信号并向其发送信号，倘若该用户终端处于该卫星的“轨迹”内的话。卫星的轨迹是地球表面上的在该卫星的信号范围内的地理区域。该轨迹通常通过一个或多个天线的使用被地理地划分为“波束”。每个波束覆盖该轨迹内的一个特定地理区域。波束可以是定向的，以便来自相同卫星的一个以上的波束覆盖相同的特定地理区域。
地球同步卫星早已经用于通信。地球同步卫星相对于地球上的给定位置是固定的，并且因此在地球上的通信收发机和该地球同步卫星之间的无线信号传播中存在很小的时间偏移和频率偏移。然而，由于地球同步卫星受限于地球同步轨道(GSO)，因此可以放置在该GSO中的卫星的数量是有限的。作为对地球同步卫星的替代，使用非同步地球轨道(NGSO)(例如近地轨道(LEO))中的卫星星座的通信系统已经被设计出来用于为整个地球或地球的至少很大一部分提供通信覆盖。
GSO和NGSO卫星可以运行在相同(或相似)的频带上，并且因此可以由NGSO卫星采用干扰减轻技术，以便GSO卫星通信不会受到NGSO 卫星传输的损害。例如，国际电信联盟(ITU)在等效功率通量密度(EPFD) 方面提供限制，所述等效功率通量密度是NGSO卫星可以在地球表面上的处于GSO卫星的轨迹内的任何点处产生的。
由于计算地球表面上的给定点处的EPFD可能要求各个地面站的天线和/或传输特性的广阔知识，因此NGSO卫星通常使用其它技术来满足ITU 的EPFD限制。一种满足该EPFD限制的方法是：如果在地球上的波束覆盖地区中的任何点处，该NGSO卫星和GSO卫星之间的角度小于门限角度(例如，其可以指示该GSO卫星在地球上的波束终止点处于该NGSO卫星的波束的覆盖地区内)，则针对该NGSO卫星禁用其波束。虽然以这种方式禁用 NGSO卫星的波束可以使得该NGSO卫星满足该EPFD限制，但是这可能导致该NGSO卫星通信系统的不必要的覆盖间隙(例如，当该NGSO卫星的波束的仅一部分干扰该GSO卫星的传输时)。
发明内容
本公开内容的方面针对用于最小化(或消除)卫星服务间隙的装置和方法，所述卫星服务间隙是由为遵守ITU的EPFD限制和/或为避免干扰 GSO卫星通信的努力而导致的。在一个示例中，公开了一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的方法。所述方法可以包括：确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区，在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，以及确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角。
在另一示例中，公开了一种用于操作NGSO卫星星座中的一个或多个卫星的装置。所述装置可以包括：用于确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区的单元，用于在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体的单元，用于将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分的单元，以及用于确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角的单元。
在另一示例中，公开了一种用于操作NGSO卫星星座中的一个或多个卫星的装置。所述装置包括一个或多个处理器和被配置为存储指令的存储器。所述指令由所述一个或多个处理器的执行可以使所述装置：确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区，在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，以及确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角。
在另一示例中，公开了一种非暂时性计算机可读介质。所述非暂时性计算机可读介质可以存储指令，所述指令在由装置的一个或多个处理器执行时使所述装置：确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区，在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，以及确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角。
附图说明
本公开内容的方面通过举例的方式进行说明，并且并不旨在受到附图的限制。
图1示出示例性通信系统的框图。
图2示出图1的网关的一个示例的框图。
图3示出图1的卫星的一个示例的框图。
图4示出图1的用户终端(UT)的一个示例的框图。
图5示出图1的用户设备(UE)的一个示例的框图。
图6示出描绘绕地球轨道运动的NGSO卫星星座和GSO卫星星座的图。
图7A描绘关于GSO卫星和地球的两个NGSO卫星的示例性位置。
图7B描绘可以根据ITU对EPFD限制的指导方针来定义的示例性禁区。
图7C描绘两个NGSO卫星关于图7A的GSO卫星和地球的其它示例性位置。
图8示出根据示例性实施方式的示例性控制器的框图。
图9A示出使用投影到地球表面上的圆锥体的波束覆盖地区的第一区域和第二区域的示例性描绘。
图9B示出图9A的第一区域和第二区域的另一示例性描绘。
图10A示出描绘可能不会导致禁用NGSO卫星的波束的NGSO卫星的示例性位置和/或朝向的示意图。
图10B示出描绘可能会导致禁用NGSO卫星的波束的NGSO卫星的另一示例性位置和/或朝向的示意图。
图11示出描绘用于选择性禁用NGSO卫星的波束的示例性操作的说明性流程图。
图12是被配置为支持如本申请中所教示的控制卫星操作的装置的若干样本方面的另一框图。
类似的附图标记贯穿附图指代相应的部分。
具体实施方式
本申请中描述的示例性实施方式可以允许NGSO卫星的星座在不仅仅基于例如ITU定义的禁区来禁用从该NGSO卫星发送的波束的情况下遵守 ITU的EPFD限制。如下面更详细描述的，可以从构成NGSO卫星星座或是其一部分的一个或多个卫星发送一个或多个波束。可以选择检查所述波束中的每一个波束以确保所述波束遵守EPFD限制和/或避免干扰GSO卫星通信。例如，第一卫星可以将多个波束指向该NGSO卫星星座提供的服务地区的一部分(例如，其中，这多个波束可以与第一卫星的轨迹相对应)。与第一卫星相关联的控制器可以确定从第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区。可以向波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体。该控制器可以将波束覆盖地区的第二区域定义为包括该波束覆盖地区中的处于第一区域之外的部分。然后，该控制器可以确定该波束覆盖地区的第一区域而不是第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角。
对于一些实施方式，波束覆盖地区的第一区域可以被认为潜在违反 EPFD限制，而波束覆盖地区的第二区域可以不被认为潜在违反EPFD限制 (例如，由于第二区域内的点可能不干扰GSO卫星通信)。在一些方面中，波束覆盖地区的第一区域可以与地球表面上的第一波束的天线增益处于第一波束的最大天线增益的门限值之内的地区相对应。在其它方面中，波束覆盖地区的第一区域可以与地球表面上的功率通量密度(PFD)大于门限 PFD电平的地区相对应。
控制器可以确定波束覆盖地区中的第一区域而不是第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角。对于一些实施方式，控制器可以选择第一区域内的多个点中的一个点，将所选择点的所确定的最小弧角与门限角度比较，然后至少部分基于该比较选择性地禁用第一波束。控制器可以基于所确定的最小弧角小于门限角度而禁用第一波束，并且可以基于所确定的最小弧角不小于该门限角度而选择所述多个点中的另一个点。控制器可以基于第一区域内的所述多个点中的每一个点的所确定的最小弧角大于或等于门限角度来启用第一波束。为了减少禁用第一波束导致的服务地区中的间隙，NGSO卫星星座中的第二卫星可以将一个或多个其它波束指向与第一波束相关联的波束覆盖地区的一个或多个部分。
对于一些实施方式，并非禁用第一波束，第一卫星可以将第一波束重定向(例如，使用波束转向和/或波束定型技术)到另一覆盖地区，使得与这另一覆盖地区相关联的最小弧角大于或等于该门限角度。与禁用第一波束正相反，通过重定向第一波束，第一波束可以为现有波束覆盖地区提供部分覆盖，为该卫星的最小弧角标准未被违反的其它覆盖地区提供另外的覆盖，和/或为其它卫星的覆盖地区提供另外的覆盖。
对于其它实施方式，如果最小弧角小于门限角度，则第一卫星可以降低第一波束的功率通量密度(PFD)和/或修改第一波束的形状或尺寸。在一些方面中，第一波束的PFD可以通过减少第一波束的功率电平得以降低。
在下面的描述及针对具体示例的相关附图中描述了本公开内容的方面。可以设计出替代的示例而不脱离本公开内容的范围。另外，将不详细描述或将省略公知的元素，以避免使本公开内容的相关细节不清楚。
本申请中使用“示例性”一词意指“用作示例、实例或说明”。本申请被描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优选的或比其它方面更具优势的。同样，术语“方面”并不要求所有方面包括所讨论的特征、优点或操作模式。
本申请中使用的术语只是为了描述特定方面，并不意在限制所述方面。如本申请中所使用的，除非上下文清楚指明，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”旨在也包括复数形式。还应当理解，当在本申请中使用时，术语“包含”、“含有”、“包括”或“具有”明确了所声明的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但是没有排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件或其组合的存在或添加。此外，应当理解的是，词语“或”与布尔操作符“OR”具有相同的意义，也就是说，除非明确声明，否则其包含“任何一个”和“二者”的可能性而不限于“排它的或”(“XOR”)。还应当理解的是，除非明确声明，否则两个相邻词语之间的符号“/”具有与“或”相同的意义。此外，除非明确声明，否则诸如“连接到”、“耦合到”或“与…通信”之类的短语并不限于直接连接。
此外，许多方面是以一系列动作的形式来描述的，以便于被例如计算设备的元素执行。应当认识到的是，本申请中描述的各个动作可以由专用电路(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或各种其它类型的通用或专用处理器或电路)、由一个或多个处理器执行的程序指令或由二者的组合来执行。另外，本申请中描述的这些动作序列可以被视为全部实现在存储有相应计算机指令集的任何形式的计算机可读存储介质内，其中，当所述计算机指令被执行时会使相关联的处理器执行本申请中描述的功能。因此，本公开内容的各个方面可以用多种不同形式实现，所有形式都已经预期处于所声明的主题范围内。另外，针对本申请中描述的各个方面，任何这些方面的相应形式可以在本申请中被描述为，例如，被配置为执行所描述的动作的“逻辑单元”。
在下面的描述中，阐述了大量具体的细节(例如具体组件、电路和过程的示例)以便提供对本公开内容的透彻理解。如本申请中所使用的，术语“耦合”意指直接连接或者通过一个或多个中介组件或电路连接。另外，在下面的描述中以及出于解释的目的，阐述了具体的术语以便提供对本公开内容的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，实践本公开内容的各个方面可以不需要这些具体的细节。在其它实例中，为了避免使本公开内容不清楚，以框图形式示出了公知的电路和设备。本公开内容的各个方面不应当被解释为受限于本申请中描述的具体示例，而是包括由所附权利要求定义的范围内的所有实施方式。
图1示出卫星通信系统100的示例，其包括非地球同步轨道(例如，近地轨道(LEO))中的多个卫星(虽然为了说明的清晰只示出一个卫星 300)、与卫星300通信的网关200、与卫星300通信的多个用户终端(UT) 400和401、以及分别与UT 400和401通信的多个用户设备(UE)500和 501。UE 500或501中的每一个可以是诸如移动设备、电话、智能电话、平板电脑、膝上型计算机、计算机、可穿戴设备、智能手表、视听设备或包括与UT通信的能力的任何设备之类的用户设备。另外，UE 500和/或UE 501 可以是用于向一个或多个终端用户设备通信的设备(例如，接入点、小型小区等等)。在图1中示出的示例中，UT 400和UE 500经由双向接入链路 (具有前向接入链路和返回接入链路)相互通信，并且类似地，UT 401和 UE501经由另一双向接入链路相互通信。在另一实施方式中，一个或多个另外的UE(未示出)可以被配置为只接收并且因此只使用前向接入链路与 UT通信。在另一实施方式中，一个或多个另外的UE(未示出)还可以与 UT 400或UT 401通信。或者，UT和相应UE可以是单个物理设备(例如具有内部卫星收发机和用于与卫星直接通信的天线的移动电话)的构成部分。
网关200可以接入互联网108或一个或多个其它类型的公共、半私用或私有网络。在图1中示出的示例中，网关200与基础设施106通信，其能够接入该互联网108或一个或多个其它类型的公共、半私用或私有网络。网关200还可以耦合到各种类型的通信回程，包括例如固定电话网络(例如光纤网络或公共交换电话网络(PSTN)110)。此外，在替代实施方式中，网关200可以在不使用基础设施106的情况下对接到互联网108、PSTN 110 或一个或多个其它类型的公共、半私用或私有网络。更进一步，网关200 可以通过基础设施106与其它网关(例如网关201)通信，或者替代地，可以被配置为在不使用基础设施106的情况下与网关201通信。基础设施106 可以全部或部分包括网络控制中心(NCC)、卫星控制中心(SCC)、有线和/或无线核心网络和/或用于促进卫星通信系统100的操作和/或与其的通信的任何其它组件或系统。
卫星300和网关200之间的在双方向上的通信被称为馈线链路，而该卫星和UT 400和410中的每一个之间的在双方向上的通信可以被称为服务链路。从卫星300到地面站(其可以是UT 400和401之一或网关200)的信号路径一般可以被称为下行链路。从地面站到卫星300的信号路径一般可以被称为上行链路。另外，如图所示，信号可以具有一般的方向性，例如前向链路和返回链路或反向链路。因此，从网关200发起通过卫星300 终止于UT 400处的方向上的通信链路被称为前向链路，而从UT 400发起通过卫星300终止于网关200处的方向上的通信链路被称为返回链路或反向链路。同样，在图1中，从网关200到卫星300的信号路径被标记为“前向馈线链路”，而从卫星300到网关200的信号路径被标记为“返回馈线链路”。以类似的方式，在图1中，从UT 400或401中的每一个到卫星300 的信号路径被标记为“返回服务链路”，而从卫星300到UT 400或401中的每一个的信号路径被标记为“前向服务链路”。
在一些实施方式中，网关200可以向一个或多个相应卫星300发送多个控制信号和/或指令，其可以使相应卫星300中的每一个选择性地禁用一个或多个卫星波束以便以使相应卫星300提供的覆盖中的间隙最小化的方式来遵守ITU对NGSO卫星的EPFD限制。在一些方面中，这些控制信号和/或指令可以由网关200内提供的、连接到网关200的或者与网关200相关联的EPFD遵守电路252生成。EPFD遵守电路252可以用任何适当的方式来实现和/或可以包括任何适当的设备或组件，包括例如CPU、ASIC、 DSP、FPGA等等。对于至少一些示例性实施方式，EPFD遵守电路252可以通过由任何适当的一个或多个处理器执行一个或多个包含指令的程序来实现(或者可以执行EPFD遵守电路252的功能)。指令可以存储在非暂时性计算机可读介质中。
图2是网关200的示例性框图，其还可以应用于图1的网关201。网关200显示为包括多个天线205、RF子系统210、数字子系统220、公共交换电话网络(PSTN)接口230、局域网(LAN)接口240、网关接口245 和网关控制器250。RF子系统210耦合到天线205和数字子系统220。数字子系统220耦合到PSTN接口230、LAN接口240和网关接口245。网关控制器250耦合到RF子系统210、数字子系统220、PSTN接口230、LAN 接口240和网关接口245。
RF子系统210(其可以包括多个RF收发机212、RF控制器214和天线控制器216)可以经由前向馈线链路301F向卫星300发送通信信号，并且可以经由返回馈线链路301R从卫星300接收通信信号。虽然为了简化而未示出，但是每个RF收发机212可以包括发送链和接收链。每个接收链可以包括低噪声放大器(LNA)和降频转换器(例如，混合器)以分别用于以公知的方式放大和降频接收到的通信信号。另外，每个接收链可以包括模拟数字转换器(ADC)以将接收到的通信信号从模拟信号转换为数字信号(例如，以便由数字子系统220处理)。每个发送链可以包括增频转换器 (例如，混合器)和功率放大器(PA)以分别用于以公知的方式增频和放大要发送给卫星300的通信信号。另外，每个发送链可以包括数字模拟转换器(DAC)以将从数字子系统220接收的数字信号转换为要发送给卫星 300的模拟信号。
RF控制器214可以用于控制多个RF收发机212的各个方面(例如，载波频率的选择、频率和相位校准、增益设置等等)。天线控制器216可以控制天线205的各个方面(例如，波束成形、波束转向、增益设置、频率调谐等等)。
数字子系统220可以包括多个数字接收机模块222、多个数字发射机模块224、基带(BB)处理器226和控制(CTRL)处理器228。数字子系统220可以处理从RF子系统210接收到的通信信号并将经处理的通信信号转发给PSTN接口230和/或LAN接口240，以及可以处理从PSTN接口230 和/或LAN接口240接收的通信信号并将经处理的通信信号转发给RF子系统210。
每个数字接收机模块222可以与用于管理网关200和UT 400之间的通信的信号处理元件相对应。RF收发机212的接收链之一可以向多个数字接收机模块222提供输入信号。多个数字接收机模块222可以用于容纳所有卫星波束以及可能的在任何给定时间处理的分集模式信号。虽然为简化未示出，但是每个数字接收机模块222可以包括一个或多个数字数据接收机、搜索器接收机和分集组合器和解码器电路。该搜索器接收机可以用于搜索载波信号的恰当分集模式，并且可以用于搜索导频信号(或者其它相对固定模式强信号)。
数字发射机模块224可以处理要经由卫星300发送给UT 400的信号。虽然为了简化未示出，但是每个数字发射机模块224可以包括用于对数据进行调制以便传输的发送调制器。每个发送调制器的传输功率可以由相应数字发射功率控制器(为了简化未示出)控制，所述数字发射功率控制器可以(1)出于干扰降低和资源分配的目的应用最小功率电平，以及(2) 当需要补偿该传输路径中的衰减和其它路径传送特性时应用恰当的功率电平。
控制处理器228(其耦合到数字接收机模块222、数字发射机模块224 和基带处理器226)可以提供命令和控制信号以使功能生效，例如但并不限于信号处理、定时信号生成、功率控制、切换控制、分集组合和系统对接。
控制处理器228还可以控制导频、同步和寻呼信道信号的生成和功率以及它们到发射功率控制器(为了简化未示出)的耦合。导频信道是没有用数据调制的信号，并且可以使用重复的不改变模式或不变化帧结构类型 (模式)或频调类型输入。例如，用于形成该导频信号的信道的正交函数一般具有常量值，例如全1或全0，或者公知的重复模式，例如穿插的1和 0的结构化模式。
基带处理器226是本领域内公知的，因此不在本申请中详细描述。例如，基带处理器226可以包括各种已知元件，例如(但是并不限于)编码器、数据调制解调器、以及数字数据交换和存储组件。
如图1所示，PSTN接口230可以直接地或者通过另外的基础设施106 向外部PSTN提供通信信号以及从其接收通信信号。PSTN接口230是本领域内公知的，因此不在本申请中详细描述。对于其它实施方式，PSTN接口 230可以被忽略，或者可以被将网关200连接到基于地面的网络(例如，互联网)的任何其它适当接口替代。
LAN接口240可以向外部LAN提供通信信号以及从其接收通信信号。例如，如图1所示，LAN接口240可以直接地或通过另外的基础设施106 耦合到互联网108。LAN接口240是本领域内公知的，因此不在本申请中详细描述。
网关接口245可以向与图1的卫星通信系统100相关联的一个或多个其它网关(和/或向与其它卫星通信系统相关联的网关，为了简化未示出) 提供通信信号以及从其接收通信信号。对于一些实施方式，网关接口245 可以经由一个或多个专用通信线路或信道(为了简化未示出)与其它网关通信。对于其它实施方式，网关接口245可以使用PSTN 110和/或其它网络(例如互联网108(也见图1))与其它网关通信。对于至少一种实施方式，网关接口245可以经由基础设施106与其它网关通信。
总网关控制可以由网关控制器250提供。网关控制器250可以计划并控制网关200的对卫星300的资源的使用。例如，网关控制器250可以分析趋势、生成业务计划、分配卫星资源、监控(或跟踪)卫星定位、以及监控网关200和/或卫星300的性能。网关控制器250还可以耦合到基于地面的卫星控制器(为了简化未示出)，该控制器保持和监控卫星300的轨道、将卫星使用信息中继给网关200、跟踪卫星300的定位和/或调整卫星300 的各种信道设置。
对于图2中示出的示例性实施方式，网关控制器250包括本地时间、频率和定位参考251，其可以向RF子系统210、数字子系统220和/或接口 230、240和245提供本地时间和频率信息。该时间和频率信息可以用于将网关200的各个组件相互和/或与卫星300同步。本地时间、频率和定位参考251还可以向网关200的各个组件提供卫星300的定位信息(例如，星历数据)。此外，虽然在图2中被描绘为包括在网关控制器250内，但是对于其它实施方式，本地时间、频率和定位参考251可以是耦合到网关控制器250(和/或数字子系统220和RF子系统210中的一个或多个)的单独子系统。
在图2中描绘的示例性实施方式中，网关控制器250可以包括EPFD 遵守电路252，其用于生成多个控制信号和/或指令，所述控制信号和/或指令在被发送给一个或多个相应卫星300时可以使相应卫星300中的每一个选择性地禁用一个或多个波束以遵守ITU对NGSO卫星的EPFD限制。如下面更详细描述的，相应卫星300中的每一个可以以使由相应卫星300提供的覆盖中的间隙最小化的方式，基于接收到的控制信号和/或指令，来选择性地禁用其一个或多个卫星波束。
虽然为了简化在图2中未示出，但是网关控制器250还可以耦合到网络控制中心(NCC)和/或卫星控制中心(SCC)。例如，网关控制器250可以允许SCC与卫星300直接通信，例如以便从卫星300取回星历数据。网关控制器250还可以接收经处理的信息(例如，从该SCC和/或该NCC)，该信息允许网关控制器250正确地瞄准其天线205(例如，朝向恰当的卫星300)、调度波束传输、协调切换以及执行各种其它公知的功能。对于至少一些实施方式，该NCC和/或SCC可以包括多个EPFD遵守电路252，其用于生成针对相关联NGSO卫星星座中的多个卫星(或所有卫星300)的控制信号和/或指令。该NCC和/或SCC可以经由诸如网关200之类的一个或多个网关向卫星300发送控制信号和/或指令。在一些方面中，EPFD遵守电路252可以驻留在该NCC和/或SCC内，并且网关200可以不包括EPFD 遵守电路252。
图3是只用于说明的卫星300的示例性框图。应当领会的是，具体卫星配置可以显著变化并且可以包括或不包括板载处理。此外，虽然示出为单个卫星，但是使用卫星间通信的两个或更多个卫星可以提供网关200和 UT 400之间的功能连接。应当领会的是，本公开内容并不限于任何特定卫星配置，而是可以在网关200和UT 400之间提供功能连接的任何卫星或卫星组合都可以被视为在本公开内容的范围内。在一个示例中，卫星300被示出为包括前向应答器310、返回应答器320、振荡器330、控制器340、前向链路天线351-352和返回链路天线361-362。前向应答器310(其可以处理相应信道或频带内的通信信号)可以包括第一带通滤波器311(1)-311(N) 中的相应一个、第一LNA312(1)-312(N)中的相应一个、频率转换器 313(1)-313(N)中的相应一个、第二LNA 314(1)-314(N)中的相应一个、第二带通滤波器315(1)-315(N)中的相应一个和PA 316(1)-316(N)中的相应一个。如图3所示，PA 316(1)-316(N)中的每一个耦合到天线352(1)-352(N) 中的相应一个。
在相应的前向路径FP(1)-FP(N)中的每一个内，第一带通滤波器311通过具有相应前向路径FP的信道或频带内的频率的信号分量，并且对具有相应前向路径FP的信道或频带之外的频率的信号分量进行滤波。因此，第一带通滤波器311的通频带与关联于相应前向路径FP的信道的宽度相对应。第一LNA 312将接收到的通信信号放大到适合于由频率转换器313处理的电平。频率转换器313转换相应前向路径FP中的通信信号的频率(例如，转换为适合于从卫星300向UT 400传输的频率)。第二LNA 314放大经频率转换的通信信号，并且第二带通滤波器315对具有该相关联信道宽度之外的频率的信号分量进行滤波。PA 316将经滤波的信号放大到适合于经由相应天线352向UT 400传输的功率电平。返回应答器320(其包括数量为 N个的返回路径RP(1)-RP(N))经由天线361(1)-361(N)沿着返回服务链路 302R从UT 400接收通信信号，并且经由一个或多个天线362沿着返回馈线链路301R向网关200发送通信信号。返回路径RP(1)-RP(N)中的每一个 (其可以处理相应信道或频带内的通信信号)可以耦合到天线361(1)-361(N) 中的相应一个，并且可以包括第一带通滤波器321(1)-321(N)中的相应一个、第一LNA 322(1)-322(N)中的相应一个、频率转换器323(1)-323(N)中的相应一个、第二LNA 324(1)-324(N)中的相应一个和第二带通滤波器 325(1)-325(N)中的相应一个。
在相应返回路径RP(1)-RP(N)中的每一个内，第一带通滤波器321通过具有相应返回路径RP的信道或频带内的频率的信号分量，并且对具有相应返回路径RP的信道或频带之外的频率的信号分量进行滤波。因此，对于一些实施方式，第一带通滤波器321的通频带可以与关联于相应返回路径RP 的信道的宽度相对应。第一LNA 322将所有接收到的通信信号放大到适合由频率转换器323处理的电平。频率转换器323转换相应返回路径RP中的通信信号的频率(例如，转换为适合于从卫星300向网关200传输的频率)。第二LNA 324放大经频率转换的通信信号，并且第二带通滤波器325对具有该相关联信道宽度之外的频率的信号分量进行滤波。来自返回路径 RP(1)-RP(N)的信号被组合并经由PA 326提供给一个或多个天线362。PA 326对组合的信号进行放大以便发送给网关200。
振荡器330(其可以是生成振荡信号的任何适当的电路或设备)向前向应答器310的频率转换器313(1)-313(N)提供前向本机振荡器信号LO(F)，并且向返回应答器320的频率转换器323(1)-323(N)提供返回本机振荡器信号LO(R)。例如，该LO(F)信号可以由频率转换器313(1)-313(N)用于将通信信号从与从网关200到卫星300的信号传输相关联的频带转换到与从卫星 300到UT 400的信号传输相关联的频带。该LO(R)信号可以由频率转换器323(1)-323(N)用于将通信信号从与从UT 400到卫星300的信号传输相关联的频带转换到与从卫星300到网关200的信号传输相关联的频带。
控制器340(其耦合到前向应答器310、返回应答器320和振荡器330) 可以控制卫星300的各种操作，包括(但并不限于)信道分配。在一个方面中，控制器340可以包括耦合到处理器(为了简化未示出)的存储器。该存储器可以包括非暂时性计算机可读介质(例如，一个或多个非易失性存储器元件，例如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等等)，该非暂时性计算机可读介质存储指令，所述指令在由处理器执行时使卫星300执行包括(但并不限于)本申请中关于图10和11描述的那些操作在内的操作。
图4中示出用于UT 400或401中的收发机的示例。在图4中，至少一个天线410被提供用于接收前向链路通信信号(例如，从卫星300)，其可以被传送给模拟接收机414，在此它们被降频、放大和数字化。双工器元件 412通常用于允许相同的天线同时提供发送和接收功能。或者，UT收发机可以采用单独的天线以便操作在不同发送和接收频率处。
由模拟接收机414输出的数字通信信号被传送给至少一个数字数据接收机416A和至少一个搜索器接收机418。如对于相关领域内的技术人员显而易见的，根据收发机复杂度的可接受水平，另外的到416N的数字数据接收机可以用于获取期望电平的信号分集。
至少一个用户终端控制处理器420耦合到数字数据接收机416A-416N 和搜索器接收机418。控制处理器420除了其它功能之外还提供基础信号处理、定时、功率和切换控制或协调、以及对用于信号载波的频率的选择。可以由控制处理器420执行的另一基础控制功能是对要用于处理各种信号波形的功能的选择或操作。由控制处理器420进行的信号处理可以包括相对信号强度的确定和各个相关信号参数的计算。信号参数的这些计算(例如定时和频率)可以包括用于在控制处理资源的测量或改进分配方面提供提高的效率或速度的另外或单独专用电路的使用。
数字数据接收机416A-416N的输出耦合到用户终端内的数字基带电路 422。数字基带电路422包括用于将信息传送给例如如图1所示的UE 500 以及从其传送信息的处理和呈现元件。参考图4，如果采用分集信号处理，则数字基带电路422可以包括分集组合器和解码器。这些元件中的一些元件还可以在控制处理器420的控制下或与其通信地操作。
当语音或其它数据被准备好作为由该用户终端发起的输出消息或通信信号时，数字基带电路422被用于接收、存储、处理或者准备需要的数据以便进行传输。数字基带电路422将这一数据提供给在控制处理器420控制下操作的发送调制器426。发送调制器426的输出被传送给功率控制器 428，该功率控制器向发射功率放大器430提供输出功率控制以便进行输出信号从天线410到卫星(例如，卫星300)的最后传输。
在图4中，UT收发机还包括与控制处理器420相关联的存储器432。存储器432可以包括用于由控制处理器420执行的指令以及用于由控制处理器420处理的数据。
在图4中示出的示例中，UT 400还包括可选的本地时间、频率和/或定位参考434(例如，GPS接收机)，其可以向控制处理器420提供本地时间、频率和/或定位信息用于各种应用，包括例如UT 400的时间和频率同步。
数字数据接收机416A-N和搜索器接收机418被配置有信号相关元件以解调和跟踪具体信号。搜索器接收机418被用于搜索导频信号，或者其它相对固定模式强信号，而数字数据接收机416A-N被用于解调与检测出的导频信号相关联的其它信号。然而，数字数据接收机416可以被指派用于在获取之后跟踪该导频信号以便准确地确定信号码片能量与信号噪声之比，以及用公式表示导频信号强度。因此，可以监控这些单元的输出以确定该导频信号或其它信号中的能量或其频率。这些接收机还采用可以被监控的频率跟踪元件，以便向控制处理器420提供针对被解调的信号的当前频率和定时信息。
控制处理器420可以根据情况使用这些信息来确定接收到的信号相对于振荡器频率偏移到什么程度、何时被缩放到相同的频带。这一信息和与频率误差和频率移位有关的其它信息可以根据需要被存储在储存或或存储元件432中。
控制处理器420还可以耦合到UE接口电路450以允许UT 400和一个或多个UE之间的通信。UE接口电路450可以根据需要被配置用于与各种 UE配置通信，并且相应地可以根据采用的用于与各种支持的UE通信的各种通信技术包括各种收发机和相关组件。例如，UE接口电路450可以包括一个或多个天线、广域网(WAN)收发机、无线局域网(WLAN)收发机、局域网(LAN)接口、公共交换电话网络(PSTN)接口和/或被配置为与一个或多个UE通信(其与UT 400通信)的其它公知通信技术。
图5是示出UE 500的示例的框图，其也可以应用于图1的UE 501。如图5中所示的UE500可以是例如移动设备、手持计算机、平板电脑、可穿戴设备、智能手表或任何类型的能够与用户交互的设备。另外，该UE 可以是向各种最终用户设备和/或向各种公共或私有网络提供连接的网络侧设备。在图5中示出的示例中，UE 500可以包括LAN接口502、一个或多个天线504、广域网(WAN)收发机506、无线局域网(WLAN)收发机 508和卫星定位系统(SPS)接收机510。SPS接收机510可以与全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)和/或任何其它全球性的或区域性的基于卫星的定位系统兼容。在替代方面中，UE 500可以包括WLAN 收发机508(例如Wi-Fi收发机)，具有或没有例如LAN接口502、WAN 收发机506和/或SPS接收机510。此外，UE 500可以包括另外的收发机(例如，蓝牙、ZigBee和其它公知技术)，具有或没有LAN接口502、WAN收发机506和/或SPS接收机510。因此，针对UE 500示出的元件仅仅是作为示例性配置提供的，并不意在根据本申请中公开的各个方面限制UE的配置。
在图5中示出的示例中，处理器512连接到LAN接口502、WAN收发机506、WLAN收发机508和SPS接收机510。可选的，动作传感器514 和其它传感器也可以耦合到处理器512。
存储器516连接到处理器512。在一个方面中，如图1所示，存储器 516可以包括可以向UT 400发送和/或从其接收的数据518。参考图5，存储器516还可以包括，例如存储的要由处理器512执行以执行用于与UT 400 通信的过程步骤的指令520。此外，UE 500还可以包括用户接口522，其可以包括例如用于通过光、声音或触觉输入或输出与用户对接处理器512的输入或输出的硬件和软件。在图5中示出的示例中，UE 500包括连接到用户接口522的麦克风/扬声器524、键盘526和显示器528。或者，用户的触觉输入或输出可以通过使用例如触摸屏显示器与显示器528集成。再一次，图5中示出的元件并不意在限制本申请中公开的UE的配置，并且应当领会的是，UE 500中包括的元件将基于设备的终端用户和系统工程师的设计选择而变化。
另外，UE 500可以是诸如移动设备或与图1中示出的UT 400通信但是独立于它的外部网络侧设备。或者，UE 500和UT 400可以是单个物理设备的组成部分。
如上文所提及的，GSO卫星被部署在地球表面上访大约35,000km的地球同步轨道中，并且以地球自己的角速度在赤道轨道中围绕地球运行。相反，NGSO卫星被部署在非地球同步轨道上，并且以相对较低高度(例如，相比于GSO卫星)在地球表面的各个路径上围绕地球运行。
例如，图6示出描绘围绕地球630的轨道中的NGSO卫星300A-300H 的第一星座600和GSO卫星621A-621D的第二星座620。虽然在图6中描述为只包括八个NGSO卫星300A-300H，但是第一星座610可以包括任何合适数量的NGSO卫星，例如以便提供世界范围的卫星覆盖。对于一些实施方式，第一星座610可以包括600到900个NGSO卫星。类似地，虽然在图6中描述为只包括四个GSO卫星621A-621D，但是第二星座620可以包括任何合适数量的GSO卫星，例如以便提供世界范围的卫星覆盖。另外，虽然为了简化未在图6中示出，但是GSO卫星的一个或多个其它星座和/ 或NGSO卫星的一个或多个其它星座可以在地球630上的轨道中。
第一星座610(其可以在后文中被称为NGSO卫星星座610)可以向地球630上的大多数(如果不是所有的话)地区提供第一卫星服务。第二星座620(其可以在后文中被称为GSO卫星星座620)可以向地球630的很大部分提供第二卫星服务。第一卫星服务可以不同于第二卫星服务。对于一些方面，由NGSO卫星星座610提供的第一卫星服务可以与全球宽带互联网服务相对应，而由GSO卫星星座620提供的第二卫星服务可以与基于卫星的广播(例如，电视)服务相对应。此外，对于至少一些实施方式， NGSO卫星300A-300H中的每一个可以是图1和3的卫星300的一个示例。
NGSO卫星300A-300H可以在任何合适数量的非地球同步轨道平面 (为了简化未示出)中围绕地球630轨道运行，并且每个轨道平面可以包括多个NGSO卫星(例如，NGSO卫星300A-300H中的一个或多个)。该非地球同步轨道平面可以包括例如极轨模式和/或Walker轨道模式。因此，对于地球630上的静止观察者，NGSO卫星300A-300H看起来在跨越地球表面的多条不同路径中快速移动跨越天空，NGSO卫星300A-300H中的每一个为跨越地球表面的相应路径提供覆盖。
相反，GSO卫星621A-621D可以处于围绕地球630的地球同步轨道中，并且因此对于地球630上的静止观察者，可以看起来静止于地球赤道631 之上的位于天空中的一个固定位置。GSO卫星621A-621D中的每一个保持与地球630上的相应GSO地面站相对固定的视线。例如，GSO卫星621B 在图6中被描绘为保持与GSO地面站625相对固定的视线。应当注意的是，对于地球630的表面上的给定点，在天空中可以存在一位置弧，GSO卫星 621A-621D可以沿着该位置弧定位。这一GSO卫星位置弧可以在本申请中被称为GSO弧640。GSO地面站(例如，GSO地面站625)的接收地区可以通过典型的固定方向和固定波束宽度(例如由ITU规范定义的波束宽度) 的天线模式来定义。例如，GSO地面站625被描绘为引导波束626朝向GSO卫星621B。
在一些方面中，NGSO卫星300A-300H中的每一个可以包括多个定向天线以提供与用户终端(例如图1的UT 400)和/或与网关(例如图1的网关200)的高速前向链路(例如，下行链路)。高增益定向天线达到更高的数据速率，并且通过将辐射集中在相对窄的波束宽度(相比于与全方向天线相关联的相对宽的波束宽度)中比全方向天线更加不易受到干扰。例如，如图6中所描绘的，与由从GSO卫星621A发送的波束622A所提供的覆盖地区623A相比，由从NGSO卫星300A发送的波束612A所提供的覆盖地区613A可以相对较小。因此，虽然为了简化在图6中未示出，但是NGSO 卫星300A-300H中的每一个的轨迹可以明显小于GSO卫星621A-621D中的每一个的轨迹。
由于NGSO卫星300A-300H可以使用与GSO卫星621A-621D所使用的相同频谱的至少一部分与UT和基于地面的网关(为了简化在图6中未示出)通信，因此NGSO卫星300A-300H不会超过ITU建立的EPFD限制。给定NGSO卫星最有可能有风险超过EPFD限制，并且如果来自该给定 NGSO卫星和GSO卫星二者的传输在GSO地面站的接收地区(例如，如该GSO地面站的波束模式(例如，天线模式)所定义的)内的地球表面上的点处被接收，则有可能潜在地干扰GSO卫星通信。对于图6的示例，GSO 地面站625的波束模式626可以由从GSO地面站625到GSO卫星621B的线路和相关联的角度波束宽度来定义。NGSO卫星300A-300H可以通过比较GSO弧、GSO地面站和NGSO卫星之间的角度并且然后确定该角度是否落在该GSO地面站的波束模式内，来确定它们的传输是否有可能超过 EPFD限制和/或干扰GSO卫星通信。由于GSO卫星621A-621D的相对较大轨迹和NGSO卫星星座610中相对较大数量的卫星，遵守ITU建立的EPFD限制虽然有挑战，但是对于NGSO卫星星座610的运行很重要。
再次参考图7A的示例性描绘700，第一NGSO卫星300A被描绘为将波束612A指向地球表面上的第一覆盖地区613A，以及第二NGSO卫星300 被描绘为将波束612B指向地球表面上的第二覆盖地区613B。对于实际实施方式，NGSO卫星300A和/或300B中的每一个可以发送任何数量的波束，并且一个或多个波束可以被指向该地球表面上的交迭区域。如本申请中所使用的，卫星的轨迹是在其中所有UT都可以与该卫星通信(高于最小仰角) 通信的(地球上的)表面地区。卫星发送的(例如，从相应天线)波束覆盖的地区在本申请中被称为波束覆盖地区。因此，卫星的轨迹可以通过由从该卫星发送的多个波束所提供的多个波束覆盖地区来定义。
更具体地，对于图7A的示例，考虑第二NGSO卫星300B，第二NGSO 卫星300B可以针对其波束在地球表面上的覆盖地区(例如，波束612B的覆盖地区613B)中的每个点确定从地球上的该点到第二NGSO卫星300B 延伸的第一线路和从地球上的该点到沿着GSO弧640的位置(例如，沿着 GSO弧640的与GSO卫星的可能位置相对应的定位)延伸的多条第二线路中的每一条线路之间的角度。为了简化，第一和第二线路没有在图7A中示出。所确定的角度在本申请中可以被称为“弧角(α)”。然后，对于地球上的该点，可以确定弧角的最小值。这一过程可以针对第二NGSO卫星300B 的波束的覆盖地区内的所有点重复。然后，如果地球630上的波束覆盖地区内的任何点的最小弧角小于门限角度(例如，2°)，则第二NGSO卫星300B 可以禁用其引起干扰的波束以避免可能干扰GSO卫星通信。
所确定的弧角可以与根据ITU针对NGO卫星的EPFD限制的指导方针来定义的禁区相对应。例如，图7B示出描绘示例性禁区710的图701，其中，禁区710可以是根据ITU针对示例性GSO地面站625的EPFD限制的指导方针来定义的。从第二NGSO卫星300B的视野，三条iso-α线711 和712A-712B可以被“绘制”在地球630表面上。iso-α线711和712A-712B 中的每一条可以代表地球630的表面上的共享相同弧角值α的点。更具体地，第一iso-α线711可以代表地球630表面上α＝0的点。第一iso-α线711 可以通过从GSO弧640上的点通过NGSO卫星300B向地球630上的点延伸的多个视线715来定义。然后，地球上的与视线715相对应的点可以用于定义第一iso-α线711(例如，对于这些点，α值＝0)。第二iso-α线712A 可以代表地球630的表面上α＝+α0的点，并且第三iso-α线712B可以代表地球630的表面上α＝-α0的点。α0的值(其可以是如上关于图7A描述的门限角度)可以与指定EPFD限制相对应。在一些方面中，该指定EPFD 限制可以近似于-160dB(W/Hz)。然后，禁区710可以被定义为地球630上位于“边界”iso-α线712A-712B之间的表面地区。因此，地球630上的位于禁区710内的点可以经历等于或大于指定EPFD限制的EPFD值(例如，等于或大于-160dB)。
根据ITU对NGSO卫星的EPFD限制的指导方针，当地球上的一个或多个点在GSO弧640的门限角度α0内看到第二NGSO卫星300B时，第二 NGSO卫星300B将禁用其任何波束(例如，对于处在禁区710内的点)。换句话说，根据为了遵守ITU对NGSO卫星传输的EPFD限制的至少一种传统干扰减轻技术，如果从第二NGSO卫星300B发送的波束的-160dB PFD 轮廓与禁区710交迭，则第二NGSO卫星300B将关闭该波束。如本申请中所使用的，波束的PFD轮廓可以指示该波束在地球上的覆盖地区中的该波束的PFD大于或等于指定EPFD限制的部分。因此，例如，波束的-160dB PFD 轮廓可以指的是地球上的该波束的PFD大于或等于-160dB的覆盖地区。
然而，以如上关于图7A-7B描述的方式禁用第二NGSO卫星300B的波束没有考虑其它因素，如果考虑的话，可以指示第二NGSO卫星300B 的波束不超过EPFD限制和/或可能实际上不会干扰GSO卫星通信。对于图 7A的示例，具体地考虑从第二NGSO卫星300B发送的波束612B，与GSO 卫星621A相关联的接收机波束626终止于波束612B的覆盖地区613B中，并且因此地球630上在波束覆盖地区613B内的所有点的最小弧角可以接近于零。因此，使用传统方法遵守EPFD限制，第二NGSO卫星300B可以禁用波束612B直到地球630上处于波束覆盖地区613B内的所有点的最小弧角超过门限角度(例如，由于因第二NGSO卫星300沿着其轨道的位置改变导致的波束覆盖地区613B跨越地球表面的移动)。
然而，如果来自第二NGSO卫星300B的波束612B的发射功率低于门限电平，则即使当所有确定的弧角都低于门限角度，波束612B可能也不会干扰GSO卫星621A的通信。由于禁用波束612B可能在地球630上的由 NGSO卫星星座610提供的覆盖地区中创建间隙，因此期望的情况是第二 NGSO卫星300B只在其实际干扰GSO卫星通信时和/或在EPFD限制实际上被超过时禁用波束612B(例如，而不是在波束的PFD轮廓触及禁区时自动禁用NGSO卫星波束)。
根据示例性实施方式，NGSO卫星可以在确定是否禁用其一个或多个波束时考虑其传输特性。更具体地，针对从该NGSO卫星发送的每个波束，该波束的传输特性可以用于确定(1)该波束的覆盖地区中的可能潜在地干扰GSO卫星传输的第一区域和(2)该波束的覆盖地区中的不干扰GSO卫星传输的第二区域。然后，针对第一区域中的每个点，该NGSO卫星和GSO弧之间的最小弧角可以被确定。如果该波束的覆盖地区的第一区域中的任何点的所确定的最小弧角小于门限角度，则该NGSO卫星可以禁用该波束。然而，与传统方法相反，可以不确定该波束的覆盖地区的第二区域的最小弧角，例如因为该波束的覆盖地区的第二区域可以被定义为不干扰GSO卫星传输。因此，根据本公开内容的一些方面，NGSO卫星可以禁用相对于第一区域中的点测量出的其最小弧角小于门限角度的波束，而不考虑相对于第二区域中的点测量出的最小弧角。
对于一些实施方式，NGSO卫星可以将最小弧角小于门限角度的波束重定向(例如，使用波束转向和/或波束定型技术)，以便得到的波束覆盖地区不超过GSO干扰标准。与禁用波束相反，通过重定向波束，波束可以提供现有波束覆盖地区的部分覆盖、向最小弧角标准没有被违反的该卫星的其它覆盖地区提供另外的覆盖，和/或向该NGSO卫星星座610中的其它卫星的覆盖地区提供另外的覆盖。另外地或者作为替代，NGSO卫星星座610 中的一个或多个其它NGSO卫星可以将一个或多个波束重定向到被禁用波束的覆盖地区的一部分中。从NGSO卫星星座610中的其它NGSO卫星发送的一个或多个其它波束可以到达与被禁用波束所到达的角度不同的角度，因此这一个或多个其它波束可以具有大于该门限角度的最小弧角。如下面更详细解释的，将一个或多个其它波束重定向到与被禁用波束相关联的覆盖地区的部分中的能力可以减少NGSO卫星星座610提供的服务地区中的间隙。
图8是根据示例性实施方式的示例性控制器850的框图。为了本申请中讨论的目的，控制器850可以是图2的网关控制器250和/或图3的卫星控制器340的示例(或实现在其内)。对于一些实施方式，控制器850可以执行EPFD遵守电路252的功能。作为替代或者另外地，控制器850可以被实现在如上关于图2描述的NCC和/或SCC内或耦合到如上关于图2描述的NCC和/或SCC。
控制器850包括至少一个处理器851和存储器852。存储器852可以包括非暂时性计算机可读存储介质(例如，一个或多个非易失性存储元件，比如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等等)，其可以存储如下软件模块(SW)：
·波束位置确定软件模块852A，用于促进确定卫星300的当前位置，例如，如针对图11的一个或多个操作描述的；
·GSO弧定位软件模块852B，用于促进确定GSO弧相对于卫星300的所确定的当前位置的位置，例如，如针对图11的一个或多个操作描述的；
·波束启用和配置软件模块852C，用于促进启用或禁用卫星300的一个或多个波束和/或调整卫星300的一个或多个波束的多个参数(例如，天线配置、波束转向、天线增益和/或发射功率电平)，例如，如针对图 11的一个或多个操作描述的；
·区域轮廓确定软件模块852D，用于促进确定与至少一个卫星300的波束的波束覆盖地区的第一区域和第二区域之间的边界相关联的PFD轮廓，例如，如针对图11的一个或多个操作描述的；以及
·弧角测量软件模块852E，用于促进从波束覆盖地区的第一区域内的点确定GSO弧和卫星300之间的弧角，例如，如针对图11的一个或多个操作描述的。
每个软件模块包括指令，所述指令当由处理器851执行时使控制器850执行相应的功能。存储器852的该非暂时性计算机可读介质因此包括用于执行图11的所有或部分操作的指令。
处理器851可以是能够执行存储在控制器850中(例如，在存储器852 内)的一个或多个软件程序的脚本或指令的任何适当的一个或多个处理器。例如，处理器851可以执行波束位置确定软件模块852A以促进确定卫星 300的当前位置。处理器851还可以执行GSO弧定位软件模块852B以促进确定GSO弧相对于卫星300的所确定的当前位置的位置。处理器851还可以执行波束启用和配置软件模块852C以促进启用或禁用卫星300的一个或多个波束和/或调整卫星300的一个或多个波束的多个参数(例如，天线配置、波束转向、天线增益和发射功率电平)。波束启用和配置软件模块852C 还可以由处理器851执行以定型卫星300的一个或多个波束，例如以移动、重定向卫星300的一个或多个波束和/或调整卫星300的一个或多个波束的尺寸。对于至少一个示例性实施方式，相控阵天线(为了简化未示出)可以被用于定型该一个或多个波束，例如作为对一个或多个波束超过EPFD 限制的响应。处理器851还可以执行区域轮廓确定软件模块852D以促进确定与卫星300的至少一个波束的波束覆盖地区的第一区域和第二区域之间的边界相关联的PFD轮廓。处理器851还可以执行弧角测量软件模块852E 以促进从该波束覆盖地区的第一区域内的点确定GSO弧和卫星300之间的弧角。
根据示例性实施方式，可以通过从卫星300向地球投影圆锥体来确定波束的覆盖地区的第一区域，例如以便由所投影的圆锥体覆盖的地球表面地区包括该卫星波束的覆盖地区中的具有处于该波束的峰值天线增益的预定分贝限制内的天线增益的部分。根据一些方面，该预定分贝限制可以是6 dB(虽然可以使用其它适当的预定分贝限制)。该波束的覆盖地区的第二区域可以与该波束的覆盖地区中的不在由所投影的圆锥体覆盖的地球表面地区内的部分相对应(例如，该波束的覆盖地区中的不在第一区域内的部分)。该波束的覆盖地区的第二区域可以从对可能干扰GSO卫星的考虑中移除，例如由于该波束的信号在第二区域内的传输功率可能足够小以避免违反 ITU的EPFD限制(例如，太小无法干扰GSO卫星通信)。该波束在该波束覆盖地区的第一区域内的传输功率可能足够接近其峰值传输功率电平从而导致可能的干扰，因此需要考虑可能的波束禁用。因此，如下面更详细描述的，示例性实施方式可以将从NGSO卫星发送的波束(例如，从图6的 NGSO卫星300A-300H中的一个或多个)的覆盖地区划分为第一区域和第二区域，例如以便该最小弧角确定可以被限制在地球上落在第一区域内的点。
图9A示出描绘使用投影到地球表面上的圆锥体的波束覆盖地区内第一区域和第二区域的示例性定义的示意图900。如图9A中所示，NGSO卫星300以一定距离或纬度903围绕地球630的轨道运行。从卫星300发送的波束910可以在地球表面上具有覆盖地区912。根据示例性实施方式，圆锥体920可以被“投影”到地球630的表面上。要注意的是，圆锥体920 可以不实际上被发送或投影到地球630上(例如，以物理方式)，而是可以代表波束910的天线增益的模拟(例如，根据从该波束覆盖地区在地球上的中心的距离)。地球630上由所投影的圆锥体920覆盖的表面地区可以被表示为PFD轮廓922。圆锥体920可以被“调整大小”，使得PDF轮廓922 内的天线增益处于波束910的峰值天线增益的预定分贝限制内。在一些方面中，波束覆盖地区912的第一区域可以被定义为PFD轮廓922，例如如图9A中所描绘的。覆盖地区912的第二区域可以被定义为包括波束覆盖地区912中的位于PFD轮廓922之外(例如，不在其内)的部分。为了本申请中讨论的目的，第二区域可以被表示为PFD边界地带914，例如如图9A 中所描绘的。
如下面更详细讨论的，NGSO卫星300可以重定向(例如，使用波束转向和/或波束定型技术)其最小弧角小于门限角度的波束，以便得到的与经重定向的波束相关联的波束覆盖地区不会超过GSO干扰标准。与禁用波束正相反，通过重定向波束，该波束可以为现有波束覆盖地区提供部分覆盖，可以为该卫星的最小弧角标准被违反的其它覆盖地区提供另外的覆盖，和/或为NGSO卫星星座610的其它卫星的覆盖地区提供另外的覆盖。另外地或者作为替代，NGSO卫星星座610内的一个或多个其它NGSO卫星可以将其一个或多个波束重定向到被禁用波束的覆盖地区912的一部分(例如，从而提供波束覆盖地区912的本来不会由于卫星300禁用波束910或将波束910重定向到其它覆盖地区而被覆盖的至少一部分的覆盖)。对于至少一些实施方式，NGSO卫星300和/或NGSO卫星星座610内的其它NGSO 卫星可以使用波束成形技术来更改波束的尺寸、形状和/或朝向。
还可以检查经重定向的波束(例如，使用如上分别关于波束覆盖地区 912的第一和第二区域922和914描述的过程)以确定任何经重定向的波束是否违反ITU的EPFD限制。
要注意的是，虽然在图9A中，波束覆盖地区912、PFD轮廓922和 PFD边界地带914被描绘为扁平且粗糙的圆，但是在实践中，这些区域可以具有其它形状(例如，它们可以根据卫星300相对于波束覆盖地区912 的角度更加椭圆，或者由于在波束覆盖地区912内的海拔变化，它们可以不是扁平的)。更具体地，图9A中示出的说明代表时间中的特定时刻处的波束覆盖地区912(例如，与NGSO卫星300的静态位置相对应)。随着 NGSO卫星300沿着其轨道围绕地球630旋转，图9A中描绘的波束覆盖地区912沿着环绕地球表面的路径运动。因此，虽然在图9A中，波束覆盖地区912、PFD轮廓922和PFD边界地带914被描绘为圆形或椭圆形，但是在实践中，波束覆盖地区912、PFD轮廓922和PFD边界地带914可以由围绕地球表面的路径表示，例如如由NGSO卫星300的围绕地球的轨道所确定的。同样，当考虑NGSO卫星300的轨道时，PFD边界地带914可以更准确地表示为接近PFD轮廓922的相对边缘的两个分开的边界地带(例如，一个边界地带位于PFD轮廓922的一侧，而另一边界地带位于PFD轮廓922的另一侧)。
例如，图9B示出描绘相对于沿着地球表面的示例性路径的图9A的波束覆盖地区912、PFD轮廓922和PFD边界地带914的示意图901。如图9B中所描绘的，PFD轮廓922占据波束覆盖地区912的中心部分，而 PFD边界地带914A和914B位于PFD轮廓922的相对的两侧。
对于其它实施方式，PFD轮廓922可以与包含具有大于门限PFD的 PFD值的所有点(在地球表面上)的区域相对应。该NGSO卫星的波束910 的PFD函数可以基于包括(但并不仅限于)该波束的天线增益模式和预期的路径损耗的因素来确定。对于一些方面，该门限PFD可以与ITU针对该 NGSO卫星波束所使用的频带建立的EPFD限制相关联。对于其它方面，该门限PFD可以被设置为近似160dB/m2的值。
更具体地，NGSO卫星波束910可以具有相关联的天线增益函数G(θ)，其依赖于从该波束模式的中心发散的角度θ。NGSO卫星波束910还可以具有传输功率P，以及传输频率f。在地面上从NGSO卫星距离d的点处，可以使用下面等式(1)来确定包括自由空间路径损耗的示例性PFD，其中，P的值可以是按照参考带宽标准化的、波束的传输功率：
Figure GDA0002930820880000261
因此，波束覆盖地区912的第一区域可以被定义为位于其中的所有点具有超过PFD门限的PFD值的区域，而波束覆盖地区912的第二区域可以被定义为位于其中的所有点具有不超过该PFD门限的PFD值的区域。当使用诸如等式(1)之类的PFD函数确定时，可以从对可能干扰(例如，干扰GSO 卫星通信)的考虑中移除波束覆盖地区912的第二区域，例如由于低于门限PFD的PFD值可以指示在波束覆盖地区912的第二区域内的点处接收到的卫星波束的信号的功率足够低，不太可能对GSO卫星通信产生干扰。相反，大于门限PFD的PFD值可以指示在波束覆盖地区912的第一区域内的点处接收到的卫星波束的信号的功率足够大，可能对GSO卫星通信产生干扰，从而证明对可能波束禁用的考虑。
图10A示出描绘不会导致NGSO卫星300禁用波束910的NGSO卫星300的示例性位置和/或朝向的示意图1000。如图10A中所示，NGSO卫星300发送在地球表面(为了简化在图10A中未示出地球表面)上具有相关联的波束覆盖地区912的波束910。如上所讨论的，控制器850可以定义 (例如，使用如上关于图9A讨论的圆锥体投影)波束覆盖地区912内的位于其中的所有点具有超过门限PFD的PFD值的PFD轮廓922。对于波束覆盖地区912的PFD轮廓922内的每个点，控制器850可以确定GSO弧640 和NGSO卫星300之间的最小弧角(α)。对于图10A的示例，示例性点位于 x轴、y轴和z轴的原点处，并且示例性弧角(α)被描绘为沿着GSO弧640 从该示例性点到示例性位置1004延伸的第一条线1001和从该点到NGSO 卫星300延伸的第二条线之间的角度。虽然为简化未示出，但确定该示例性点和沿着GSO弧640的多个位置之间的弧角，并且确定具有最小值的弧角。然后，将该最小弧角与门限角度比较(例如，以确定示例性点处的PFD 值是否超过该EPFD限制)。对于图10A的简化示例，示例性点的所描绘的最小弧角(α)大于门限角度，因此从NGSO卫星300发送的波束910可以不被禁用。
图10B示出描绘可能导致NGSO卫星300禁用波束910的NGSO卫星300的另一示例性位置和/或朝向的示意图1050。如图10B中所示，NGSO 卫星300发送在地球表面(为了简化在图10B中未示出地球表面)上具有相关联的波束覆盖地区912的波束910。如上所讨论的，控制器850可以定义(例如，使用如上关于图8讨论的圆锥体投影)位于其内的所有点具有超过门限PFD的PFD值的PFD轮廓922。对于图10B的示例，示例性点位于x轴、y轴和z轴的原点处，并且示例性弧角(α)被描绘为沿着GSO弧 640从该示例性点到示例性位置1054延伸的第一条线1001和从该示例性点到NGSO卫星300延伸的第二条线之间的角。虽然为简化未示出，但是确定该示例性点和沿着GSO弧640的多个位置之间的弧角，并且确定具有最小值的弧角。然后，将该最小弧角与该门限角度进行比较(例如，以确定示例性点处的PFD值是否超过该EPFD限制)。对于图10B的简化示例，所描绘的最小弧角(α)小于门限角度，因此NGSO卫星300可以考虑禁用其波束910(例如，以便满足该EPFD限制和/或避免干扰GSO卫星通信)。
如上所提到的，当NGSO卫星星座610中一个卫星禁用波束910时， NGSO卫星星座610中的一个或多个其它卫星可以将它们的一个或多个波束指向(或重定向)波束覆盖地区912的部分。例如，再次参考图7A，如果第二NGSO卫星300B由于其相应PFD轮廓中的一个或多个点具有小于门限角度的弧角而禁用波束612B(例如，如上关于图10B所描述的)，则第一NGSO卫星300A可以将其一个或多个波束(为了简化图7A中只示出波束612A)指向第二NGSO卫星300的波束覆盖地区613B。更具体地，参考图7C的示例性描绘702，在第二NGSO卫星300B禁用其波束之后，第一NGSO卫星300A可以将其一个或多个波束(为了简化图7C中只示出波束612A)重定向到第二NGSO卫星300B的波束覆盖地区613B的至少一部分713。这与可能导致将由第二NGSO卫星300B提供的任何波束覆盖地区没有卫星服务的传统方法正相反。
第二NGSO卫星300B可以提供关于其PFD轮廓922(例如，第一区域)、其PFD边界地带914(例如，第二区域)和/或以任何适当方式针对第一NGSO卫星300A禁用其波束612B的信息。对于至少一个实施方式，第二NGSO卫星300B可以通过一个或多个网关(例如，图2的网关200)将这一信息提供给第一NGSO卫星300A。对于至少另一实施方式，第二NGSO 卫星300B可以使用卫星对卫星图通信将这一信息提供给第一NGSO卫星 300A。
对于一些实施方式，并非在弧角小于门限角度时禁用波束910，NGSO 卫星300可以降低波束的传输功率，例如针对在其间PFD轮廓922内的任何点的弧角小于该门限角度的时间段。降低该波束的传输功率减小PFD，例如如可以从上面的等式(1)导出的。减少与波束910相关联的PFD可以减小PFD轮廓922的尺寸，继而可以降低超过EPFD限制和/或对GSO卫星通信造成干扰的可能性。然而，降低该波束的传输功率可能减小波束覆盖地区912的尺寸，继而可能导致NGSO卫星网络的覆盖地区中的间隙，例如由于一些位置可能没有接收到足够的功率用于信号接收。因此，对于一些实施方式，该波束的传输功率可以只降低到足以减小PFD轮廓922的尺寸使得波束覆盖地区912内的一个或多个点的最小弧角不再小于门限角度的电平。以此方式，边界地带914可以被移动，例如使得波束覆盖地区 912的更大部分满足EPFD限制。
图11是描绘用于选择性禁用NGSO卫星(例如，NGSO卫星300) 的波束的示例性操作1100的说明性流程图。示例性操作1100可以由图8 中描绘的控制器850执行。然而，应当理解的是，操作1100可以由其它适当的卫星控制器和/或由卫星300的其它适当组件执行。例如，在一些方面中，示例性操作1100可以由EPFD遵守电路252执行，如上所讨论的，其可以实现在相应网关(例如，图2的网关200)内或者耦合到相应网关和/ 或实现在NCC或SCC内或者耦合到NCC或SCC。
首先，选择波束以确定该波束是否可能潜在地对GSO卫星信号造成干扰(1102)。然后，确定所选择波束的波束覆盖地区(1103)。该波束覆盖地区可以，例如通过执行控制器850的波束位置确定软件模块852A和/ 或通过执行波束启用和配置软件模块852C来确定。
然后，圆锥体被投影到波束覆盖地区的第一区域上(1104)。对于一些实施方式，第一区域可以与地球表面上的该波束的天线增益处于该波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。对于其它实施方式，第一区域可以与地球表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应。然后，该波束覆盖地区的第二区域可以被定义为包括该波束覆盖地区中的处于第一区域之外的部分(1105)。第一区域和第二区域可以例如通过执行控制器850的区域轮廓确定软件模块852D来确定(例如，如上关于图 8所描述的)。
选择位于该波束覆盖地区的第一区域中的点(1106)。然后，确定从所选择的点看到的该NGSO卫星和沿着GSO弧的位置之间的最小弧角(α) (1107)。接下来，操作1100确定该最小弧角是否小于门限角度(1108)。该最小弧角可以例如通过执行控制器850的波束位置确定软件模块852A、通过执行GSO弧定位软件模块852B和/或通过执行弧角测量软件模块852E 来确定并且与该门限角度进行比较。
如果如1108处测试出的该最小弧角小于该门限角度，则该波束被禁用(1110)，并且选择另一波束(1102)。该波束可以例如通过执行波束启用和配置软件模块852C被禁用。对于一些实施方式，如果该波束被禁用，则来自一个或多个其它NGSO卫星的一个或多个波束可以被指向该波束覆盖地区的部分。这些其它波束，在被指向与该被禁用波束相关联的波束覆盖地区的部分之后，可以被选择用于操作1100以确保这些其它波束不违反 EPFD限制和/或不干扰GSO卫星通信。对于其它实施方式，如果该最小弧角小于该门限角度，则该波束的功率电平可以被降低(而不是禁用该波束)。如上所述，对于至少另一实施方式，该波束可以在形状、尺寸和/或朝向方面被修改(例如，使用波束定型技术)以消除去往禁止地区的传输同时保持去往被允许地区的传输。对于另一实施方式，该NGSO卫星可以将其最小弧角小于该门限角度的波束重定向(例如，使用波束转向和/或波束定型技术)，以便得到的波束覆盖不超过GSO干扰标准(例如，如上所述的)。
相反，如果如1108处测试出的该最小弧角不小于该门限角度，则选择该波束覆盖地区的第一区域中的另一点(1106)，直到该波束覆盖地区的第一区域内的所有点的最小弧角都已经被确定并且与该门限角度进行了比较(1109)为止。之后，如果针对第一区域内的所有点的最小弧角大于该门限角度，则该波束可以不被禁用。
图12示出表示为一系列相互关联的功能模块的示例性卫星控制器或装置1200。用于确定从NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束的覆盖地区的模块1201可以至少在一些方面对应于例如本申请中所讨论的处理器(例如，处理器851)。用于将在该波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体的模块1202可以至少在一些方面对应于例如本申请中讨论的处理器(例如处理器851)。用于将该波束覆盖地区的第二区域定义为包括该波束覆盖地区中的处于第一区域之外的部分的模块1203可以至少在一些方面对应于例如本申请中所讨论的处理器(例如，处理器851)。用于确定该波束覆盖地区的第一区域而不是第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角的模块1204可以至少在一些方面对应于例如本申请中所讨论的处理器(例如，处理器851)。用于至少部分基于该最小弧角和门限角度之间的比较来选择性地禁用第一波束的模块1205可以至少在一些方面对应于例如本申请中所讨论的处理器(例如，处理器851)。
图12的模块的功能可以用符合本申请中所教示的各种方式实现。在一些设计中，这些模块的功能可以被实现为一个或多个电子组件。在一些设计中，这些块的功能可以实现为包括一个或多个处理器组件的处理系统。在一些设计中，这些模块的功能可以使用，例如一个或多个集成电路(例如，ASIC)的至少一部分来实现。如本申请中所讨论的，集成电路可以包括处理器、软件、其它相关组件或它们的一些组合。因此，不同模块的功能可以实现为例如集成电路的不同子集、软件模块集合的不同子集或它们的组合。并且，应当领会的是，给定子集(例如，集成电路的子集和/或软件模块集合的子集)可以提供一个以上模块的功能的至少一部分。
另外，图12代表的组件和功能以及本申请中描述的其它组件和功能可以使用任何适当的单元来实现。这些单元还可以至少部分使用如本申请中所教示的相应结构实现。例如，上面结合图12的“用于……的模块”组件描述的组件也可以对与类似指定的“用于……的单元”的功能体相对应。因此，在一些方面中，一个或多个这些单元可以使用处理器组件、集成电路或本申请中所教示的其它适当结构中的一个或多个来实现。
本领域技术人员应当领会的是，信息和信号可以使用各种不同的技术和方法中的任意一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中可能提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任意组合来表示。
此外，本领域技术人员还应当领会，结合本申请公开的方面描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以被实现为电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的可交换性，上面围绕其功能对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束。技术人员可以针对每个具体应用，以变通的方式实现所描述的功能，然而，这种实现决策不应被解释为使得脱离本公开内容的范围。
结合本申请公开方面描述的方法、序列或算法可以直接实现在硬件、处理器执行的软件模块或这二者的组合中。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息和向其写入信息。作为替换，存储介质可以整合到处理器中。
因此，本公开内容的一个方面可以包括具体实现一种用于非地球同步卫星通信系统中的时间和频率同步方法的非暂时性计算机可读介质。术语“非暂时性”不排除任何物理存储介质或存储器，尤其不排除动态存储器 (例如，传统的随机存取存储器(RAM))但是只排除该介质可以被解释为暂时性传播信号的说明。
虽然上面的公开内容示出了说明性方面，但是应当注意的是，可以做出各种改变和修改而不脱离所附权利要求的范围。除非明确声明，否则依照本申请中描述的方面的功能、步骤或方法的动作不需要以任何特定顺序执行。此外，虽然元件以单数形式描述或声明，但是除非明确声明限制于单数否则复数形式也是可预期的。因此，本公开内容并不限于示出的示例，并且用于执行本申请中描述的功能的任何单元可以包括在本公开内容的方面中。

Claims (35)

1.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的方法，所述方法包括：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述方法还包括：
对于所述第一区域内所述多个点中的选择的一个点，
将所述选择的点的所确定的最小弧角与门限角度比较；以及
至少部分基于所述比较来选择性地禁用所述第一波束。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述选择性地禁用包括：
基于所确定的最小弧角小于所述门限角度，禁用所述第一波束；以及
基于所确定的最小弧角不小于所述门限角度，选择所述多个点中的另一点。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述选择性地禁用包括：
基于所述第一区域内的所述多个点中的每一个点的所确定的最小弧角大于或等于所述门限角度，启用所述第一波束。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应，并且所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信。
5.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的方法，所述方法包括：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述方法还包括：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，降低所述第一波束的功率电平。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应，并且所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信。
7.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的方法，所述方法包括：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述方法还包括：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，修改所述第一波束的形状或尺寸。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应，并且所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信。
9.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的方法，所述方法包括：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述方法还包括：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，将所述第一波束重定向到地球上的另一覆盖地区，与所述另一覆盖地区相关联的所述最小弧角大于或等于所述门限角度。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应，并且所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信。
11.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的方法，所述方法包括：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述方法还包括：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，
禁用所述第一波束；以及
将从所述NGSO卫星星座中的第二卫星发送的第二波束指向所述覆盖地区中的与所述第一波束相关联的一个或多个部分。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应，并且所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信。
13.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的装置，所述装置包括：
用于确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区的单元；
用于在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体的单元，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
用于将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分的单元，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
用于确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角的单元，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述装置还包括：
对于所述第一区域内所述多个点中的选择的一个点，
用于将所述选择的点的所确定的最小弧角与门限角度比较的单元；以及
用于至少部分基于所述比较来选择性地禁用所述第一波束的单元。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述用于选择性地禁用的单元用于：
基于所确定的最小弧角小于所述门限角度，禁用所述第一波束；以及
基于所确定的最小弧角不小于所述门限角度，选择所述多个点中的另一点。
15.如权利要求13所述的装置，其中，所述用于选择性地禁用的单元用于：
基于所述第一区域内的所述多个点中的每一个点的所确定的最小弧角大于或等于所述门限角度，启用所述第一波束。
16.如权利要求13所述的装置，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
17.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的装置，所述装置包括：
用于确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区的单元；
用于在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体的单元，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
用于将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分的单元，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
用于确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角的单元，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述装置还包括：
用于基于所确定的最小弧角小于门限角度，将所述第一波束重定向到地球上的另一覆盖地区的单元，与所述另一覆盖地区相关联的所述最小弧角大于或等于所述门限角度。
18.如权利要求17所述的装置，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
19.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的装置，所述装置包括：
用于确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区的单元；
用于在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体的单元，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
用于将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分的单元，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
用于确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角的单元，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中所述装置还包括：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，
用于禁用所述第一波束的单元；以及
用于将从所述NGSO卫星星座中的第二卫星发送的第二波束指向所述覆盖地区中的与所述第一波束相关联的一个或多个部分的单元。
20.如权利要求19所述的装置，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
21.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的装置，所述装置包括：
一个或多个处理器；以及
存储器，所述存储器存储指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时使所述装置执行以下操作：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中，所述指令的执行使所述装置还执行以下操作：
对于所述第一区域内所述多个点中的选择的一个点，
将所述选择的点的所确定的最小弧角与门限角度比较；以及
至少部分基于所述比较来选择性地禁用所述第一波束。
22.如权利要求21所述的装置，其中，所述用于选择性地禁用所述第一波束的指令的执行使所述装置执行以下操作：
基于所确定的最小弧角小于所述门限角度，禁用所述第一波束；以及
基于所确定的最小弧角不小于所述门限角度，选择所述多个点中的另一点。
23.如权利要求21所述的装置，其中，所述用于选择性地禁用所述第一波束的指令的执行使所述装置执行以下操作：
基于所述第一区域内的所述多个点中的每一个点的所确定的最小弧角大于或等于所述门限角度，启用所述第一波束。
24.如权利要求21所述的装置，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
25.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的装置，所述装置包括：
一个或多个处理器；以及
存储器，所述存储器存储指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时使所述装置执行以下操作：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中，所述指令的执行使所述装置还执行以下操作：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，将所述第一波束重定向到地球上的另一覆盖地区，与所述另一覆盖地区相关联的所述最小弧角大于或等于所述门限角度。
26.如权利要求25所述的装置，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
27.一种用于操作非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的一个或多个卫星的装置，所述装置包括：
一个或多个处理器；以及
存储器，所述存储器存储指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时使所述装置执行以下操作：
确定从所述NGSO卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中，所述指令的执行使所述装置还执行以下操作：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，
禁用所述第一波束；以及
将从所述NGSO卫星星座中的第二卫星发送的第二波束指向所述覆盖地区中的与所述第一波束相关联的一个或多个部分。
28.如权利要求27所述的装置，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
29.一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由装置的一个或多个处理器执行时使所述装置执行包括以下各项的操作：
确定从非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中，所述指令的执行使所述装置执行还包括以下各项的操作：
对于所述第一区域内所述多个点中的选择的一个点，
将所述选择的点的所确定的最小弧角与门限角度比较；以及
至少部分基于所述比较来选择性地禁用所述第一波束。
30.如权利要求29所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述用于选择性地禁用所述第一波束的指令的执行使所述装置执行还包括以下各项的操作：
基于所确定的最小弧角小于所述门限角度，禁用所述第一波束；以及
基于所确定的最小弧角不小于所述门限角度，选择所述多个点中的另一点。
31.如权利要求29所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
32.一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由装置的一个或多个处理器执行时使所述装置执行包括以下各项的操作：
确定从非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中，所述指令的执行使所述装置执行还包括以下各项的操作：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，将所述第一波束重定向到地球上的另一覆盖地区，与所述另一覆盖地区相关联的所述最小弧角大于或等于所述门限角度。
33.如权利要求32所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
34.一种存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由装置的一个或多个处理器执行时使所述装置执行包括以下各项的操作：
确定从非地球同步轨道(NGSO)卫星星座中的第一卫星发送的第一波束在地球上的覆盖地区；
在所述波束覆盖地区的第一区域上投影圆锥体，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的功率通量密度(PFD)大于门限PFD电平的地区相对应；
将所述波束覆盖地区的第二区域定义为包括所述波束覆盖地区中的处于所述第一区域之外的部分，所述波束覆盖地区的所述第二区域不干扰地球同步轨道(GSO)卫星通信；以及
确定所述波束覆盖地区的所述第一区域而不是所述第二区域内的多个点中的每一个点的最小弧角，
其中一点的弧角是指该点到所述GSO卫星的连线和该点到所述NGSO卫星的连线之间的夹角；并且
其中，所述指令的执行使所述装置执行还包括以下各项的操作：
基于所确定的最小弧角小于门限角度，
禁用所述第一波束；以及
将从所述NGSO卫星星座中的第二卫星发送的第二波束指向所述覆盖地区中的与所述第一波束相关联的一个或多个部分。
35.如权利要求34所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述波束覆盖地区的所述第一区域与所述地球的表面上的所述第一波束的天线增益处于所述第一波束的最大天线增益的门限值内的地区相对应。
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