CN110771065A - 用于多路复用混合卫星星座的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于操作包括可以属于不同类型的卫星星座的不同卫星的卫星系统的方法和装置。在一些实施方式中，卫星系统可以包括LEO卫星星座和一个或多个非LEO卫星星座，一个或多个非LEO卫星星座可以用于增加LEO卫星星座的前向链路容量，例如，通过允许LEO卫星将其至少一些前向链路业务卸载到非LEO卫星中的一个非LEO卫星。用户终端可以在LEO卫星和非LEO卫星之间动态地切换前向链路通信，同时保持与LEO卫星的返回链路连接。

Description

用于多路复用混合卫星星座的方法和装置
技术领域
本文描述的各个方面涉及卫星通信，具体而言，涉及改善从地基设备发送的弱信号的接收。
背景技术
传统的基于卫星的通信系统包括网关和一个或多个卫星，用以在网关和一个或多个用户终端之间中继通信信号。网关是具有用于向通信卫星发送信号和从通信卫星接收信号的天线的地球站。网关使用卫星提供通信链路，用于将用户终端连接到其他用户终端或其他通信系统的用户，例如公共交换电话网络、互联网和各种公共和/或专用网络。卫星是轨道接收机和转发器，用于中继信息。
如果用户终端在卫星的“覆盖区”内，卫星可以从用户终端接收信号并向用户终端发送信号。卫星的覆盖区是地球表面在卫星信号范围内的地理区域。通过使用一个或多个天线，覆盖区通常在地理上划分为“波束”。每个波束覆盖覆盖区内的特定地理区域。可以引导波束使得来自同一卫星的多于一个波束覆盖相同的特定地理区域。
地球同步卫星长期以来一直用于通信。地球同步卫星相对于地球上的给定位置是静止的，因此在地球上的通信收发机和地球同步卫星之间的无线信号传播中几乎没有定时偏移和频移。但是，由于地球同步卫星仅限于地球同步轨道(GSO)，因此可以设置在GSO中的卫星数量有限。作为地球同步卫星的替代方案，已经设计了利用非地球同步轨道(NGSO)(例如低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO))中的卫星星座的通信系统，以便为整个地球或至少大部分地球提供通信覆盖。
例如，由于NGSO卫星的轨道平面不限于地球同步轨道，因此NGSO卫星星座可以比GSO卫星星座为更大的地球部分提供覆盖。LEO卫星通常使用地球表面上方约160km至2,000km之间的轨道，并且MEO卫星通常使用地球表面上方约2,000km至35,000km之间的轨道。地球上的观测者可以看到MEO卫星的时间段比LEO卫星长得多，并且MEO卫星在地球上的覆盖区域通常比LEO卫星更大(例如更广的覆盖区)。MEO卫星更长的可见持续时间和更广的覆盖区意味着MEO星座中需要的卫星少于LEO星座中用于在地球上提供类似覆盖范围的卫星。然而，由于MEO卫星以比LEO卫星高得多的高度绕地球运行，MEO卫星比LEO卫星具有长得多的信号传播延迟，并且可能需要比LEO卫星更高的发射功率级。
GSO卫星通常使用比LEO卫星更大的天线，因此可以提供比LEO卫星更大的带宽和更好的信噪比(SNR)。MEO卫星也可以使用比LEO卫星更大的天线，因此也可以提供比LEO卫星更大的带宽和SNR。然而，LEO卫星通常比MEO卫星和GSO卫星复杂度更低，成本更低，并且更容易放入轨道。
可能期望卫星系统包括多种类型的卫星星座，例如，以利用不同类型的卫星星座的优点。将多种类型的卫星星座集成到提供不间断服务同时确保用户满意的单个卫星系统中具有挑战性。当配置用于与一种类型的卫星星座通信的用户终端要部署在包括不同类型卫星星座的卫星系统中时，这些挑战可能会复杂化。
发明内容
本公开内容的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有一个方面单独负责本文公开的期望属性。
本公开内容中描述的主题的一个创新方面可以实现为用于在第一卫星和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信的方法。第一和第二卫星可以是不同类型的卫星，并且可以属于不同的卫星星座。在一些方面，第一卫星是低地球轨道(LEO)卫星，并且第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星之一。在其他方面，第一卫星是第一LEO卫星，并且第二卫星是第二LEO卫星。该方法可以由控制器或卫星接入网络执行，并且可以包括在第一卫星的前向链路上向用户终端发送第一数据，以及在第一卫星的前向链路上向用户终端发送时分复用(TDM)配置信息，TDM配置信息指定用于从至少第一和第二卫星到用户终端的前向链路通信的TDM传输模式。
该方法还可以包括在切换操作期间将用户终端的前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星，在切换操作之后在第二卫星的前向链路上向用户终端发送第二数据，并且在切换操作之后在第一卫星的返回链路上从用户终端接收一个或多个控制或数据消息。在一些实施方式中，一个或多个控制或数据消息可以包括对用户终端接收的第二数据的确认。另外或可替换地，一个或多个控制或数据消息可以包括与从第一卫星到第二卫星的切换操作有关的信息。
在一些实施方式中，可以通过使用第一卫星的前向链路发送到用户终端的无线电控制器电路(RRC)消息来触发将前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星。在一些方面，可以使用包括作为内码的turbo码以及包括作为外码的Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码的级联码来发送第二数据。
可以在控制器中实现本公开内容中描述的主题的另一创新方面，以在第一和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信。在一些实施方式中，控制器可以包括一个或多个处理器和存储器。存储器可以存储指令，当由一个或多个处理器执行时，指令使得控制器在第一卫星的前向链路上向用户终端发送第一数据；在第一卫星的前向链路上向用户终端发送时分复用(TDM)配置信息；在切换操作期间将用户终端的前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星；在切换操作之后在第二卫星的前向链路上向用户终端发送第二数据；以及在切换操作之后在第一卫星的返回链路上从用户终端接收一个或多个控制或数据消息。
本公开内容中描述的主题的另一创新方面可以在非暂时性计算机可读介质中实现。非暂时性计算机可读介质可以存储指令，当由控制器的一个或多个处理器执行时，该指令使得控制器通过执行多个操作来在第一和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信。在一些实施方式中，多个操作可以包括在第一卫星的前向链路上向用户终端发送第一数据；在第一卫星的前向链路上向用户终端发送时分复用(TDM)配置信息；在切换操作期间将用户终端的前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星；在切换操作之后在第二卫星的前向链路上向用户终端发送第二数据；以及在切换操作之后在第一卫星的返回链路上从用户终端接收一个或多个控制或数据消息。
本公开内容中描述的主题的另一创新方面可以在装置中实现以在第一和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信。在一些实施方式中，该装置可以包括用于在第一卫星的前向链路上向用户终端发送第一数据的单元；用于在第一卫星的前向链路上向用户终端发送时分复用(TDM)配置信息的单元；用于在切换操作期间将用户终端的前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星的单元；用于在切换操作之后在第二卫星的前向链路上向用户终端发送第二数据的单元；以及用于在切换操作之后在第一卫星的返回链路上从用户终端接收一个或多个控制或数据消息的单元。
在附图和以下说明中阐述了本公开内容中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求书，其他特征、方面和优点将变得显而易见。注意，下图中的相对尺寸可能未按比例绘制。
附图说明
通过示例的方式说明了本公开内容的各方面，并非旨在受限于附图中的图。
图1示出了示例性通信系统的方块图。
图2示出了图1的网关的一个示例的方块图。
图3示出了图1的卫星的一个示例的方块图。
图4示出了图1的用户终端(UT)的一个示例的方块图。
图5示出了图1的用户设备(UE)的一个示例的方块图。
图6示出了描绘示例性卫星系统的图。
图7示出了示例性用户终端的方块图。
图8示出了描绘与可以属于不同卫星星座的第一卫星和第二卫星通信的UT的方块图。
图9示出了描绘给定通信帧的前向链路和返回链路子帧的不对称分布的示例性时序图。
图10A示出了描绘从第一LEO卫星到第二LEO卫星而不在非LEO卫星之间切换前向链路通信的示例性切换操作的时序图。
图10B示出了描绘与非LEO卫星之间的切换操作对准的从第一LEO卫星到第二LEO卫星的示例性切换操作的时序图。
图11示出了示例性控制器的方块图。
图12示出了描绘示例性卫星切换操作的说明性流程图。
图13示出了描绘另一示例性卫星切换操作的说明性流程图。
在整个附图中，相似的附图标记指代对应的部分。
具体实施方式
本文描述的示例性实施方式可以允许用户终端使用包括可以属于不同类型的卫星星座的不同类型的卫星的卫星系统来发送和接收数据。在一些实施方式中，卫星系统可以包括LEO卫星的星座和一个或多个非LEO卫星星座。一个或多个非LEO卫星星座可以用于增加LEO卫星星座的前向链路容量，例如，通过允许LEO卫星将其至少一些前向链路业务卸载到非LEO卫星中的一个非LEO卫星。在一些方面，非LEO卫星可以不为用户终端请求数据重传、将信道质量信息(CQI)发送到卫星控制器、以及报告数据接收错误提供返回链路资源。因此，根据本公开内容的各方面，用户终端可以在LEO卫星和非LEO卫星之间(或两个不同的非LEO卫星之间)动态地切换前向链路通信，同时保持与LEO卫星的返回链路连接。在一些方面，用户终端包括单个天线，并且被配置为使用基于时分复用(TDM)的传输模式在不同类型的卫星之间(诸如LEO卫星、MEO卫星和GSO卫星之间)动态地切换通信。以这种方式，可以在不同卫星之间动态地切换卫星系统的前向链路资源，以增加卫星系统的总数据吞吐量，同时允许用户终端使用LEO卫星的返回链路资源来请求数据重传、向卫星控制器发送信道质量信息、向卫星控制器报告数据接收错误、并向卫星控制器发送其他信息(例如控制数据、用户数据、确认、HTTP获取、混合自动重传请求(HARQ)、信道质量信息(CQI)报告、配置信息等)。
在以下针对具体示例的说明和相关附图中描述了本公开内容的各方面。在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以设计替代示例。另外，将不详细描述或将省略公知的元件，以免使得本公开内容的相关细节难以理解。
如本文所使用的，术语“星历表”和“星历表数据”是指包含一个或多个卫星在多个给定时间(例如，将来)的位置的卫星轨道信息。可以使用诸如球面坐标系的三维坐标系来表示卫星的位置。例如，在球面坐标系中，卫星相对于地球上固定点的位置可以表示为从地球上的固定点延伸到卫星的线。该线可以表示为包括三个数的向量：卫星与固定点的径向距离，仰角和方位(或方位角)。仰角(也可以称为倾斜角或极角)是该线与平行于地球表面的参考平面之间的角度。因此，如本文所使用的，术语“仰角”、“倾斜角”和“极角”是可互换的。参考平面在本文中可称为“方位平面”，因此术语“参考平面”和“方位平面”是可互换的。方位是参考方向与该线在方位平面上的正交投影之间的角度。出于本文讨论的目的，参考方向可以对应于真实北的方向，并且在下文中可以称为参考方位。因此，如本文所使用的，术语“参考方位”和“参考方向”是可互换的，并且对于一些实施方式，可以指代真实北的方向。
本文使用的“示例性”一词意味着“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为比其他方面更优选或更具优势。同样地，术语“方面”不要求所有方面都包括所讨论的特征、优点或操作模式。
本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的，并不旨在限制这些方面。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”、“包括”、“包含”、“包含”当在本文中使用时，指定所述特征、整数、步骤、操作、元件或组件的存在、但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件或其组。此外，应理解，词语“或”具有与布尔运算符“OR”相同的含义，即，它包含“任一”和“两者”的可能性，并且不限于“异或”(“XOR”)，除非另有明确说明。还应理解，除非另有明确说明，否则两个相邻词语之间的符号“/”具有与“或”相同的含义。此外，除非另有明确说明，否则诸如“连接到”、“耦合到”或“与……通信”的短语不限于直接连接。
此外，根据要由例如计算设备的元件执行的操作序列来描述许多方面。将认识到，本文描述的各种操作可以由特定电路执行，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)或各种其他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执行，或由两者的组合执行。另外，本文描述的这些操作序列可以被认为完全体现在任何形式的计算机可读存储介质中，其中存储有相应的计算机指令集，这些计算机指令集在执行时将使相关的处理器执行本文所述的功能。因此，本公开内容的各个方面可以以多种不同的形式体现，所有这些形式都被认为是在所要求保护的主题的范围内。另外，对于本文描述的每个方面，任何这样的方面的对应形式可以在本文中描述为例如“被配置为”执行所描述操作的“逻辑”。
在以下说明中，阐述了许多具体细节，诸如特定组件、电路和过程的示例，以提供对本公开内容的透彻理解。本文使用的术语“耦合”表示直接连接或通过一个或多个居间组件或电路连接。而且，在以下说明中并且出于解释的目的，阐述了具体的术语以提供对本公开内容的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可能不需要这些具体细节来实践本公开内容的各个方面。在其他情况下，以方块图形式示出了公知的电路和设备以免使得本公开内容难以理解。本公开内容的各个方面不应被解释为限于本文描述的特定示例，而是在其范围内包括由所附权利要求限定的所有实施方式。
图1示出了卫星通信系统100的示例，其包括多个非地球同步轨道(例如，低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO))中的多个卫星(尽管为了简单起见仅示出一个卫星300)，与卫星300通信的卫星接入网络(SAN)150，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。每个UE 500或501可以是用户设备，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。另外，UE 500和/或UE 501可以是用于与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)。在图1所示的示例中，UT400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)彼此通信，并且类似地，UT 401和UE 501经由另一个双向接入链路彼此通信。在另一种实施方式中，一个或多个附加UE(未示出)可以被配置为仅接收并且因此仅使用前向接入链路与UT通信。在另一种实施方式中，一个或多个附加UE(未示出)也可以与UT 400或UT 401通信。可替换地，UT和相应的UE可以是单个物理设备的集成部件，例如具有用于直接与卫星通信的集成卫星收发机和天线的移动电话。
UT 400可以包括卫星切换电路425，其可以允许UT 400动态地将通信从第一卫星切换到第二卫星。在示例性实施方式中，卫星切换电路425可以通过将与SAN 150的通信从第一卫星切换到第二卫星来执行卫星切换操作。在一些方面，第一和第二卫星可以是相同卫星星座(例如LEO星座)的一部分。在其他方面，第一和第二卫星可以是不同卫星星座(诸如LEO星座和MEO星座、MEO星座和GSO星座，或LEO星座和GSO星座)的一部分。尽管为简单起见在图1中未示出，但UT 401也可以包括卫星切换电路425，其可以允许UT 401动态地将通信从第一卫星切换到第二卫星，例如，以类似于UT 400的方式。
SAN 150可以包括网关200和201、基础设施106，以及用于与卫星300通信的附加组件(为简单起见未示出)。网关200可以接入互联网108或一个或多个其他类型的公共、半专用或专用网络。在图1所示的示例中，网关200与基础设施106通信，基础设施106能够接入互联网108或一个或多个其他类型的公共、半专用或专用网络。网关200还可以耦合到各种类型的通信回程，包括例如陆线网络，例如光纤网络或公共交换电话网络(PSTN)110。此外，在备选实施方式中，网关200可以在不使用基础设施106的情况下连接到互联网108、PSTN 110或一个或多个其他类型的公共、半专用或专用网络。此外，网关200可以通过基础设施106与其他网关(例如网关201)通信，或者可以替代地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可以全部或部分地包括网络控制中心(NCC)、卫星控制中心(SCC)、有线和/或无线核心网络和/或用于有利于卫星通信系统100的操作和/或与其通信的任何其他组件或系统。
SAN 150可以包括卫星切换控制器152，其允许SAN 150协调或以其他方式有利于从第一卫星到第二卫星切换与用户终端(例如，UT 400和/或UT 401)的通信。在一些实施方式中，第一卫星可以是第一卫星星座的一部分(或与之相关联)，第二卫星可以是与第一卫星星座不同的第二卫星星座的一部分(或与之相关联)。在一些方面，第一卫星可以是LEO卫星，并且第二卫星可以是MEO卫星。在其他方面，第一卫星可以是LEO卫星，并且第二卫星可以是GSO卫星。在其他方面，第一卫星可以是MEO卫星，并且第二卫星可以是GSO卫星。在其他实施方式中，第一和第二卫星可以是相同卫星星座(例如NGSO卫星星座)的一部分(或与之相关联)。
卫星300和网关200之间在两个方向上的通信称为馈线链路，而卫星与每个UT 400和401之间在两个方向上的通信称为服务链路。从卫星300到地面站(可以是网关200或UT400和401之一)的信号路径可以统称为下行链路。从地面站到卫星300的信号路径可以统称为上行链路。另外，如图所示，信号可以具有一般方向性，例如前向链路和返回链路或反向链路。因此，在源自网关200并且通过卫星300终止于UT 400的方向上的通信链路称为前向链路，而在源自UT 400并且通过卫星300终止于网关200的方向上的通信链路称为返回链路或反向链路。这样，从网关200到卫星300的信号路径标记为“前向馈线链路”，而从卫星300到网关200的信号路径在图1中标记为“返回馈线链路”。以类似的方式，从每个UT 400或401到卫星300的信号路径标记为“返回服务链路”，而从卫星300到每个UT 400或401的信号路径在图1中标记为“前向服务链路”。
图2是网关200的示例性方块图，其也可以应用于图1的网关201。网关200被示出为包括多个天线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。
可以包括多个RF收发机212、RF控制器214和天线控制器216的RF子系统210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。虽然为简单起见未示出，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)和下变频器(例如，混频器)，以分别以公知的方式放大和下变频接收的通信信号。另外，每个接收链可以包括模数转换器(ADC)，以将接收的通信信号从模拟信号转换为数字信号(例如，用于由数字子系统220处理)。每个发送链可以包括上变频器(例如，混频器)和功率放大器(PA)，以用公知的方式分别上变频和放大要发送到卫星300的通信信号。另外，每个发送链可以包括数模转换器(DAC)，以将从数字子系统220接收的数字信号转换为要发送到卫星300的模拟信号。
RF控制器214可用于控制多个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)。天线控制器216可以控制天线205的各个方面(例如，波束成形、波束控制、增益设置、频率调谐等)。
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接收的通信信号，并将处理后的通信信号转发到PSTN接口230和/或LAN接口240，并且可以处理从PSTN接口230和/或LAN接口240接收的通信信号，并将处理后的通信信号转发到RF子系统210。
每个数字接收机模块222可以对应于用于管理网关200和UT 400之间的通信的信号处理元件。RF收发机212的接收链中的一个接收链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可用于容纳在任何给定时间处理的所有卫星波束和可能的分集模式信号。虽然为简单起见未示出，但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、搜索器接收机以及分集组合器和解码器电路。搜索器接收机可以用于搜索载波信号的适当分集模式，并且可以用于搜索导频信号(或其他相对固定的模式强信号)。
数字发射机模块224可以处理要经由卫星300发送到UT 400的信号。虽然为了简单起见未示出，但是每个数字发射机模块224可以包括调制数据以进行传输的发送调制器。每个发送调制器的发射功率可以由相应的数字发射功率控制器(为简单起见未示出)控制，其可以(1)为减少干扰和资源分配的目的应用最小功率级别，以及(2)当需要补偿传输路径中的衰减和其他路径传输特性时应用适当的功率级别。
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的控制处理器228可以提供命令和控制信号以实现诸如但不限于信号处理、定时信号生成、功率控制、切换控制、分集组合和系统接口连接的功能。
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与发射功率控制器(为简单起见未示出)的耦合。导频信道是没有由数据调制的信号，并且可以使用重复的不变模式或非变化的帧结构类型(模式)或音调类型输入。例如，用于形成导频信号的信道的正交函数通常具有恒定值，例如全1或0，或者公知的重复模式，例如散布的1和0的结构化模式。
基带处理器226是本领域中公知的，因此本文不再详细描述。例如，基带处理器226可以包括各种已知元件，例如(但不限于)编码器、数据调制解调器和数字数据交换和存储组件。
PSTN接口230可以直接或通过附加基础设施106向外部PSTN提供通信信号并从外部PSTN接收通信信号，如图1所示。PSTN接口230是本领域中公知的，因此本文不再详细描述。对于其他实施方式，可以省略PSTN接口230，或者可以用将网关200连接到地基网络(例如，互联网)的任何其他合适的接口替换。
LAN接口240可以向外部LAN提供通信信号，并从外部LAN接收通信信号。例如，LAN接口240可以直接或通过附加基础设施106耦合到互联网108，如图1所示。LAN接口240是本领域中公知的，因此本文不再详细描述。
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他网关提供通信信号，并从其接收通信信号(和/或向与其他卫星通信系统相关联的网关提供通信信号/从与其他卫星通信系统相关联的网关接收通信信号，为简单起见未示出)。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(为简单起见未示出)与其他网关通信。对于其他实施方式，网关接口245可以使用PSTN 110和/或诸如互联网108的其他网络与其他网关通信(同样参见图1)。对于至少一种实施方式，网关接口245可以经由基础设施106与其他网关通信。
总体网关控制可以由网关控制器250提供。网关控制器250可以规划和控制网关200对卫星300的资源的利用。例如，网关控制器250可以分析趋势、生成业务量计划、分配卫星资源、监视(或跟踪)卫星位置，并监视网关200和/或卫星300的性能。网关控制器250还可以耦合到地基卫星控制器(为简单起见未示出)，其维护和监视卫星300的轨道运行、将卫星使用信息中继到网关200、跟踪卫星300的位置和/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、频率和位置参考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。时间和频率信息可以用于使网关200的各个组件彼此同步和/或与卫星300同步。本地时间、频率和位置参考251还可以向网关200的各个组件提供卫星300的位置信息(例如，星历表数据)。此外，尽管图2中示出为包括在网关控制器250内，对于其他实施方式，本地时间、频率和位置参考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)的分离子系统。
尽管图2中为简单起见未示出，但网关控制器250也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直接与卫星300通信，例如，用以从卫星300取回星历表数据。网关控制器250还可以接收处理后的信息(例如，从SCC和/或NCC)，其允许网关控制器250适当地使其天线205瞄准(例如，瞄准适当的卫星300)，用以调度波束传输、协调切换以及执行各种其他公知的功能。
图3是仅用于说明目的的卫星300的示例性方块图。应当理解，具体卫星配置可以变化相当大，并且可以包括或不包括机载处理。此外，尽管示出为单个卫星，但是使用卫星间通信的两个或多个卫星可以提供网关200和UT 400之间的功能连接。应当理解，本公开内容不限于任何具体卫星配置，并且可以提供网关200和UT 400之间的功能连接的任何卫星或卫星组合可以认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。可以处理相应信道或频带内的通信信号的前向应答器310可以包括第一带通滤波器311(1)-311(N)中相应的一个、第一LNA 312(1)-312(N)中相应的一个、频率转换器313(1)-313(N)中相应的一个、第二LNA 314(1)-314(N)中相应的一个、第二带通滤波器315(1)-315(N)中相应的一个和PA 316(1)-316(N)中相应的一个。PA 316(1)-316(N)中的每一个耦合到天线352(1)-352(N)中相应的一个，如图3所示。
在每条相应的前向路径FP(1)-FP(N)内，第一带通滤波器311使具有在相应前向路径FP的信道或频带内的频率的信号分量通过，并滤波具有在相应前向路径FP的信道或频带外的频率的信号分量。因此，第一带通滤波器311的通带对应于与相应前向路径FP相关联的信道的宽度。第一LNA 312将接收的通信信号放大到适合于由频率转换器313处理的级别。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，转换成适合于从卫星300发送到UT 400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滤波具有相关联的信道宽度之外的频率的信号分量。PA 316将经滤波的信号放大到适合于经由相应天线352传输到UT 400的功率级别。包括N条返回路径RP(1)-RP(N)的返回应答器320经由天线361(1)-361(N)沿返回服务链路302R从UT 400接收通信信号，并且经由一个或多个天线362沿返回馈线链路301R向网关200发送通信信号。可以处理相应信道或频带内的通信信号的每条返回路径RP(1)-RP(N)可以耦合到天线361(1)-361(N)中相应的一个，并且可以包括第一带通滤波器321(1)-321(N)中相应的一个、第一LNA 322(1)-322(N)中相应的一个、频率转换器323(1)-323(N)中相应的一个、第二LNA 324(1)-324(N)中相应的一个和第二带通滤波器325(1)-325(N)中相应的一个。
在每条相应的返回路径RP(1)-RP(N)内，第一带通滤波器321使具有在相应返回路径RP的信道或频带内的频率的信号分量通过，并且滤波具有在相应返回路径RP的信道或频带外的频率的信号分量。因此，对于一些实施方式，第一带通滤波器321的通带可以对应于与相应返回路径RP相关联的信道的宽度。第一LNA 322将所有接收的通信信号放大到适合于由频率转换器323处理的级别。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，转换成适合于从卫星300发送到网关200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滤波具有相关联的信道宽度之外的频率的信号分量。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放大经组合的信号以传输到网关200。
可以是生成振荡信号的任何合适的电路或设备的振荡器330将前向本地振荡器信号LO(F)提供给前向应答器310的频率转换器313(1)-313(N)，并向返回应答器320的频率转换器323(1)-323(N)提供返回本地振荡器信号LO(R)。例如，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。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。
耦合到前向应答器310、返回应答器320和振荡器330的控制器340可以控制卫星300的各种操作，包括(但不限于)信道分配。在一个方面，控制器340可以包括耦合到处理器(为简单起见未示出)的存储器。存储器可以包括存储指令的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，诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等)，当由处理器执行时，所述指令使得卫星300执行包括(但不限于)本文关于图10和11描述的操作的操作。
图4中示出了用于UT 400或401中的收发机的示例。在图4中，提供至少一个天线410用于接收前向链路通信信号(例如，从卫星300)，信号被发送到模拟接收机414，在此它们被下变频、放大和数字化。双工器元件412通常用于允许相同的天线用于发送和接收功能。可替换地，UT收发机可以使用单独的天线以不同的发送和接收频率操作。
将由模拟接收机414输出的数字通信信号发送到至少一个数字数据接收机416A和至少一个搜索器接收机418。到416N的附加数字数据接收机可用于获得所需的信号分集水平，这取决于可接受的收发机复杂程度，这对于相关领域的技术人员来说是显而易见的。
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提供基本信号处理、定时、功率和切换控制或协调以及用于信号载波的频率选择等功能。可由控制处理器420执行的另一基本控制功能是选择或操纵将用于处理各种信号波形的功能。控制处理器420进行的信号处理可以包括确定相对信号强度和计算各种相关信号参数。诸如定时和频率的信号参数的这种计算可以包括使用附加的或单独的专用电路以提供增大的测量效率或速度或改进控制处理资源的分配。
UT 400可以包括卫星切换电路425，其可以允许UT 400动态地将通信从第一卫星切换到第二卫星。在示例性实施方式中，卫星切换电路425可以通过将与SAN 150的通信从第一卫星切换到第二卫星来执行卫星切换操作。在一些方面，第一和第二卫星可以是相同卫星星座(例如LEO星座)的一部分。在其他方面，第一和第二卫星可以是不同卫星星座(诸如LEO星座和MEO星座、MEO星座和GSO星座、或LEO星座和GSO星座)的一部分。
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。例如，数字基带电路422包括用于往来于如图1所示的UE 500发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的控制下或在与控制处理器420通信的情况下操作。
当准备语音或其他数据作为源自用户终端的输出消息或通信信号时，数字基带电路422用于接收、存储、处理和以其他方式准备所需的数据以进行传输。数字基带电路422将该数据提供给在控制处理器420的控制下操作的发送调制器426。将发送调制器426的输出传输到功率控制器428，功率控制器428向发射功率放大器430提供输出功率控制以用于输出信号从天线410最终传输到卫星(例如，卫星300)。
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中所示的示例中，UT 400还包括可选的本地时间、频率和/或位置参考434(例如，SPS接收机)，其可以向控制处理器420提供本地时间、频率和/或位置信息以用于各种应用，包括，例如，UT 400的时间和频率同步。
数字数据接收机416A-416N和搜索器接收机418配置有信号相关元件用以解调和跟踪特定信号。搜索器接收机418用于搜索导频信号或其他相对固定的模式强信号，而数字数据接收机416A-416N用于解调与检测到的导频信号相关联的其他信号。然而，可以指定数字数据接收机416以在获取之后跟踪导频信号，以精确地确定信号码片能量与信号噪声的比率，并且制定导频信号强度。因此，可以监视这些单元的输出以确定导频信号或其他信号的能量或频率。这些接收机还采用频率跟踪元件，可以对其进行监视以向控制处理器420提供当前频率和定时信息以用于被解调的信号。
当适当地缩放到相同频带时，控制处理器420可以使用这样的信息来确定被接收的信号与振荡器频率的偏离程度。可以根据需要将与频率误差和频移相关的该信息和其他信息存储在存储器或存储元件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与一个或多个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配置进行通信，并且因此，取决于用于与所支持的各种UE通信的各种通信技术，可以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/或被配置为同与UT 400通信的一个或多个UE进行通信的其他已知通信技术。
图5是示出UE 500的示例的方块图，UE 500也可以应用于图1的UE 501。例如，如图5所示的UE 500可以是移动设备、手持式计算机、平板电脑、可穿戴设备、智能手表或能够与用户交互的任何类型的设备。另外，UE可以是网络侧设备，其提供到各种最终终端用户设备和/或各种公共或专用网络的连接。在图5所示的示例中，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/或任何其他全球或地区基于卫星的定位系统兼容。在替代方面，例如，UE 500可以包括诸如Wi-Fi收发机的WLAN收发机508，该WLAN收发机508具有或不具有LAN接口502、WAN收发机506和/或SPS接收机510。此外，UE 500可以包括诸如蓝牙、ZigBee和其他已知技术的附加收发机，UE 500具有或不具有LAN接口502、WAN收发机506、WLAN收发机508和/或SPS接收机510。因此，提供针对UE 500示出的元件仅作为示例性配置，并非旨在根据本文公开的各个方面来限制UE的配置。
在图5所示的示例中，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。可选地，运动传感器514和其他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，存储器516可以包括可以发送到UT 400和/或从UT 400接收的数据518，如图1所示。参考图5，存储器516还可以包括存储的指令520，其将由处理器512执行以执行例如与UT 400通信的过程步骤。此外，UE 500还可以包括用户接口522，其可以包括用于通过例如光、声音或触觉输入或输出将处理器512的输入或输出与用户连接的硬件和软件。在图5所示的示例中，UE 500包括连接到用户接口522的麦克风/扬声器524、小键盘526和显示器528。可替换地，例如用户的触觉输入或输出可以通过使用触摸屏显示器与显示器528集成。再次，图5中所示的元件并非旨在限制本文公开的UE的配置，并且应当理解，UE 500中包括的元件将基于设备的最终用途和系统工程师的设计选择而变化。
另外，例如，UE 500可以是与UT 400通信但与UT 400分离的用户设备，诸如移动设备或外部网络侧设备，如图1所示。可替换地，UE 500和UT 400可以是单个物理设备的集成部件。
如上所述，GSO卫星部署在地球表面上方约35,000km处的地球静止轨道中，并且例如以地球自身的角速度在赤道轨道中绕地球旋转，使得GSO卫星对于地球上的静止观察者看起来在天空中不动。相比之下，诸如LEO和MEO卫星的NGSO卫星部署在非对地静止轨道中，并且以相对低的高度和相对快的速度(例如，与GSO卫星相比)在地球表面的各种路径上绕地球旋转。例如，LEO卫星通常使用地球表面上方约160km和2,000km之间的轨道，并且MEO卫星通常使用地球表面上方约2,000km至35,000km之间的轨道。地球上的观测者可以看到MEO卫星的时间段比LEO卫星长得多，并且MEO卫星在地球上的覆盖区域通常比LEO卫星更大(例如更广的覆盖区)。MEO卫星更长的可见持续时间和更广的覆盖区意味着MEO星座中需要的卫星少于LEO星座中用于在地球上提供类似覆盖范围的卫星。然而，由于MEO卫星以比LEO卫星高得多的高度绕地球运行，所以MEO卫星比LEO卫星具有长得多的信号传播延迟。
在一些实施方式中，卫星系统可以包括多个不同的卫星星座，以在地球上为用户终端(例如图4的UT 400)提供覆盖区域。在一些方面，卫星系统可以包括LEO卫星星座和MEO卫星星座。在其他方面，卫星系统可以包括LEO卫星星座和GSO卫星星座。在其他方面，卫星系统可以包括LEO卫星星座、MEO卫星星座和GSO卫星星座。另外或可替换地，卫星系统可以包括多于一个LEO卫星星座、多于一个MEO卫星星座、多于一个GSO卫星星座或其任何组合。
图6示出了在地球640周围的轨道中部署的示例性卫星系统600。示例性卫星系统600被示出为包括LEO卫星星座610、MEO卫星星座620和GSO星座630。LEO卫星星座610被示出为包括在多个LEO卫星611A-611H，MEO卫星星座620被示出为包括多个MEO卫星621A-621C，并且GSO卫星星座630被示出为包括多个GSO卫星631A-631D。在一些方面，LEO卫星611A-611H中的每一个可以是图1和3的卫星300的一个示例。另外或可替换地，MEO卫星621A-621C中的每一个可以是图1和3的卫星300的一个示例，或者GSO卫星631A-631D中的每一个可以是图1和3的卫星300的一个示例(或两者)。尽管图6中为简单起见将LEO星座610示出为仅包括八个卫星611A-611H，但LEO星座610可以包括任何合适数量的卫星611，例如，以提供全球卫星覆盖。类似地，尽管图6中为简单起见将MEO星座620示出为仅包括三个卫星621A-621C，但MEO星座620可以包括任何合适数量的卫星621，例如，以提供全球卫星覆盖。同样地，尽管图6中为简单起见将GSO星座630示出为仅包括四个卫星631A-631D，但GSO星座630可以包括任何合适数量的卫星631。如本文所用，“LEO卫星611”可以指代图6的LEO卫星611A-611H中的任何一个(或多个)，“MEO卫星621”可以指代图6的MEO卫星621A-621C中的任何一个(或多个)，并且“GSO卫星631”可以指代图6的GSO卫星631A-631D中的任何一个(或多个)。
LEO卫星611A-611H可以在任何合适数量的非地球同步轨道平面(为简单起见未示出)中绕地球640运行，并且每个轨道平面可以包括多个LEO卫星。类似地，MEO卫星621A-621C可以在任何合适数量的非地球同步轨道平面(为简单起见未示出)中绕地球640运行，并且每个轨道平面可以包括多个MEO卫星。非地球同步轨道平面可以包括例如极轨道图案和/或Walker轨道图案。对于地球640上的静止观察者，LEO卫星611A-611H和MEO卫星621A-621C看起来在穿过地球表面的多个不同路径中快速穿过天空。相反，对于地球640上的静止观察者，GSO卫星631A-631D可以看起来在位于地球赤道641上方的天空中的固定位置不动。应注意，对于地球640表面上的给定点，在天空中可能存在GSO卫星631A-631D可以沿其定位的位置弧线。这个GSO卫星位置的弧线可以在本文中称为GSO弧650。
每个LEO卫星611A-611H可以包括多个定向天线，用以提供与如图1的UT 400的用户终端和/或如图1的网关200的网关的高速前向链路(例如，下行链路)，而每个GSO卫星631A-631D可以包括多个全向天线，用以在地球表面的大部分上提供卫星覆盖。在一些实施方式中，每个MEO卫星621A-621C可以包括多个定向天线，用以提供与如图1的UT 400的用户终端和/或如图1的网关200的网关的高速前向链路(例如，下行链路)。通过将辐射聚焦到相对窄的波束宽度(相比于与全向天线相关联的相对宽的波束宽度)，高增益定向天线实现了比全向天线更高的数据速率并且更不易受干扰。例如，如图6中所示，与由从GSO卫星631A发送的波束632A提供的覆盖区域633A相比，由从LEO卫星611A发送的波束612A提供的覆盖区域613A相对较小。因此，尽管图6中为简单起见未示出，但每个LEO卫星611A-611H的覆盖区可以显著小于每个GSO卫星631A-631D的覆盖区。
UT 400可以包括一个或多个定向天线或者与一个或多个定向天线相关联，以向LEO卫星611A-611H、MEO卫星621A-621C和/或GSO卫星631A-631D提供高速返回链路(例如，上行链路)。例如，从UT 400发送的波束460也可以具有相对窄的波束宽度(例如，与通常与GSO地球站(为了简单起见未示出)相关联的全向天线的相对宽的波束宽度相比)。与UT400相关联的相对窄的波束宽度在将通信从第一卫星切换到第二卫星时可能产生挑战，特别是当第一和第二卫星是不同卫星星座的一部分(或属于不同卫星星座)时(因此可以具有不同的轨道模式、不同的传播延迟、不同的载波信号、不同的调制和编码方案(MCS)等)。
图7示出了示例性用户终端(UT)700的方块图。UT 700可以是图4的UT 400和/或401中的任何一个的一种实施方式。UT 700包括收发机710、处理器720、存储器730、信号处理系统740、天线750和天线切换电路760。收发机710可用于向卫星、UE和/或其他合适的无线设备发送信号和从其接收信号。在一些实施方式中，收发机710可以采用单个调制解调器，例如，以最小化UT 700的成本和复杂度(尽管使用单个调制解调器与可以属于不同星座并且可以以不同频率发送和/或使用不同的调制方案的卫星进行通信可能具有挑战性)。
收发机710可以采用各种类型的码(编码和解码)方案，包括例如块编码、卷积或turbo编码，或其任何组合。在一些实施方式中，收发机710可以使用级联编码，其中一起使用外码与内码以解码从卫星接收的数据并编码要发送到卫星的数据。例如，在一些方面，卫星可以使用Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码作为外码并且使用turbo码作为内码来编码数据以便在前向链路上传输到UT 700，并且UT 700可以使用BCH码作为外码，并使用turbo码作为内码来解码从卫星接收的数据。在其他实施方式中，收发机710可以使用交织，其可以被认为是编码方案的一部分。另外，可以从数据结构中的信息位生成循环冗余校验(CRC)并将它附加到其中以进行错误控制。
收发机710还可以将块的数据符号(例如，位)转换为信道符号。例如，可以将块中的每B位分组在一起，并且例如可以将每个块映射到调制星座中的点，使得可以将包含块的信号映射到多达2B个星座点。UT 700和相应卫星使用的调制和编码方案的组合可以由调制和编码索引(MCI)值表示。
在一些实施方式中，UT 700可以采用盲检测和错误控制，其中用于正在解码的块的MCI不与块一起发送。无论是否发送MCI，都可以对不同的块采用不同的调制和编码方案。以这种方式，可以使用多种调制和编码方案(MCS)在同一时隙内发送去往一个或多个UT的多个块。各种卫星通信链路可以使用各种介质访问方案，例如单载波TDMA。信号星座空间可以表示许多公知的调制技术中的任何一种，包括例如相移键控(PSK)、正交相移键控(QPSK)或正交幅度调制(QAM)。QAM传输方案可以包括16-QAM、64-QAM、128-QAM、256-QAM等。
天线750耦合到收发机710，并且可以是任何合适的高增益定向天线。在一些实施方式中，天线750可以被配置用于发送或接收(或两者)右手极化电磁辐射或左手极化电磁辐射，并且可以包括多个元件或组件(例如用于波束控制)。在一些方面，天线750可以包括配置用于右手或左手极化的发射天线，并且可以包括配置用于右手或左手极化的接收天线。在其他方面，天线750可以包括配置用于右手或左手极化之一的发射天线，并且可以包括配置用于右手或左手极化中的另一个的接收天线(诸如在UT 700的FL通信和RL通信之间提供隔离)。在其他实施方式中，天线750可以被配置为发送和接收其他无线信号或通信。在一些方面，天线750可以被配置为具有适合于向LEO卫星(诸如LEO卫星611A-611H)发送信号的发送带宽，并且被配置为具有适合于从LEO卫星611A-611H、从MEO卫星(例如MEO卫星621A-621C)和从GSO卫星(例如GSO卫星631A-631D)接收信号的接收带宽。另外或者可替换地，天线750可以包括分离的孔径(诸如用于传输的一个孔径和用于接收的另一个孔径)。
天线750可以使用UT 700中提供的单个收发机710以便于UT 700与属于不同类型的卫星星座的多个卫星中的所选择的一个(或多个)之间的卫星链路755。例如，还参考图6，天线750可以在第一时间段期间在LEO卫星611A-611H之一的FL上建立和接收数据，并且可以在第二时间段期间在MEO卫星621A-621C之一的FL上建立和接收数据，并且可以在第三时间段期间在GSO卫星631A-631D之一的FL上建立和接收数据。在一些实施方式中，MEO卫星621A-621C和GSO卫星631A-631D可以不提供返回链路，UT 700可以在该返回链路上向网关200(例如，向SAN 150)发送控制信息或消息。如下所述，UT 700可以使用由LEO卫星611A-611H提供的返回链路来向SAN 150发送控制信息或消息，而不管哪个卫星或卫星星座正在向UT 700提供前向链路数据。
存储器730包括发送(TX)数据存储器731和接收(RX)数据存储器732。TX数据存储器731可以存储要在卫星波束的前向链路上发送的输出数据。在一些实施方式中，TX数据存储器731可以存储与由一个或多个调度器为从网络控制器接收的前向链路通信维持的正在进行的HARQ过程相关联的FL数据。RX数据存储器732可以存储在卫星波束的返回链路上接收的输入数据。在一些实施方式中，RX数据存储器732可以存储与由一个或多个调度器为发送到网络控制器的返回链路通信维持的正在进行的HARQ过程相关联的RL数据。
存储器730还可以包括可以至少存储以下软件(SW)模块的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，诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等)：
·前向链路(FL)通信SW模块733，用于在卫星间切换操作期间(以及在波束间切换操作期间)保持和/或维持正在进行的前向链路通信，例如，如针对图12的一个或多个操作所描述的；
·返回链路(RL)通信SW模块734，用于在卫星间切换操作期间(以及在波束间切换操作期间)保持和/或维持正在进行的返回链路通信，例如，如针对图12的一个或多个操作所描述的；
·卫星切换SW模块735，用于促进和控制卫星切换操作，例如，如针对图12的一个或多个操作所描述的；和
·天线切换SW模块736，用于在不同卫星之间动态调整或切换天线750，例如，如针对图12的一个或多个操作所描述的。
每个软件模块包括指令，当由处理器720执行时，指令使用户终端700执行相应的功能。因此，存储器730的非暂时性计算机可读介质包括用于执行图12的操作的全部或一部分的指令。
处理器720可以是能够执行存储在UT 700中(例如，在存储器730内)的一个或多个软件程序的脚本或指令的任何合适的一个或多个处理器。处理器720可以执行FL通信SW模块733以在卫星间切换操作期间保持和/或维持正在进行的前向链路通信，例如，通过将从服务卫星接收的FL反馈消息和相关HARQ信息发送到目标卫星。处理器720还可以执行FL通信SW模块733以在波束间切换操作期间保持和/或维持正在进行的前向链路通信，例如，通过将由调度器接收的针对服务波束的FL反馈消息(以及相关HARQ信息)发送到目标波束的调度器。
例如，处理器720可以执行RL通信SW模块734以在卫星间切换操作期间保持和/或维持正在进行的与LEO卫星的返回链路连接，使得UT 700可以使用LEO卫星的返回链路向SAN 150发送控制信息或消息。在一些方面，控制信息或消息可以包括(但不限于)控制数据、用户数据、确认(诸如RLC确认和TCP确认)、HTTP获取、HARQ、CQI报告、RRC配置信息等中的一个或多个。在一些实施方式中，FL通信SW模块733和RL通信SW模块734的执行可以用于在相同卫星星座中的不同卫星的波束之间切换通信(诸如将通信从LEO卫星611A的服务波束切换到LEO卫星611B的目标波束)。另外或者可替换地，FL通信SW模块733和RL通信SW模块734的执行可以用于在属于不同卫星星座的不同卫星的波束之间切换通信(诸如将通信从LEO卫星611A的服务波束切换到MEO卫星621B的目标波束，将通信从LEO卫星611A的服务波束切换到GSO卫星631B的目标波束，或者将通信从MEO卫星621A的服务波束切换到MEO卫星621B的目标波束)。
处理器720还可以执行RL通信SW模块734，以在波束间和卫星间切换操作期间保持和/或维持正在进行的返回链路通信，例如，通过将由调度器为服务波束接收的RL数据(和相关HARQ信息)发送到目标波束的调度器。在一些实施方式中，FL通信SW模块733和RL通信SW模块734的执行可以用于在相同卫星的不同波束之间切换通信。
处理器720可以执行卫星切换SW模块735以促进和控制卫星切换操作。在一些实施方式中，处理器720可以执行卫星切换SW模块735以获取、跟踪和锁定目标卫星(诸如UT 700尚未具有通信链路的卫星)。处理器720还可以执行卫星切换SW模块735，以使用合适的基于时分复用(TDM)的传输模式与服务卫星和目标卫星同时通信。
处理器720可以执行天线切换SW模块736以在不同卫星之间动态调整或切换天线750(例如通过将收发机710调谐并将天线750校准到目标卫星使用的传输频率和定时)。在一些方面，通过执行天线切换SW模块736而执行的一个或多个功能可以由天线切换电路760执行或实施。
信号处理系统740可以实施一个或多个协议栈。在一些实施方式中，一个或多个协议栈可以根据开放系统互连(OSI)模型(或另一个合适的协议栈模型)来操作。OSI模型是由国际标准化组织(ISO)开发的七层模型，其描述了如何按照以层级结构组织的七个功能层来互连网络设备的任何组合。OSI层的层级越高，它就越接近最终用户；OSI层的层级越低，它就越接近物理信道。从层级结构的最高级别到层级结构的最低级别，OSI模型包括应用层、呈现层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层(为简单起见未示出)。数据链路层分为逻辑链路控制(LLC)层和介质访问控制(MAC)层。
PHY定义了UT 700和通信介质(例如卫星链路755)之间的关系，并且负责调制要从UT 700发送的信号并且负责解调由UT 700接收的信号。MAC层可以提供成帧、编码和解码，并负责控制对通信介质的访问。在一些方面，PHY和MAC可以为UT 700接收的数据提供块编码、卷积编码、turbo编码和外部编码。
在一些实施方式中，混合自动重传请求(HARQ)过程由UT 700的PHY执行并由MAC层管理。UT 700可以使用HARQ来请求重传错误接收的数据。具体而言，HARQ允许UT 700缓冲和组合不正确接收的数据(诸如分组、帧、PDU、MPDU等)以潜在地减少正确重构特定数据单元所需的重传数量。例如，如果UT 700从诸如SAN 150的网络控制器接收到不正确的数据单元，则UT 700可以请求重传该特定数据单元。不是丢弃不正确的数据单元，UT 700可以存储不正确的数据单元(例如，在HARQ缓冲器中)，以便例如可以将其与重传的数据组合，从而允许UT 700更快地恢复正确的数据单元。
例如，如果原始数据单元和重传数据都有错误，则UT 700可以组合原始数据单元的无错误部分和重传数据的无错误部分以重构正确的数据单元。UT 700可以使用由LEO卫星611A-611H提供的返回链路来向网络控制器或SAN 150发送HARQ反馈信息。HARQ反馈信息可以包括用于指示正确接收FL数据的对应单元或组的确认(ACK)，或者可以包括用于指示不正确接收(或根本没有接收到)FL数据的对应单元或组的FL数据的否定确认(NACK)。
数据链路层负责识别网络层协议、封装分组、错误检查和帧同步。网络层提供传输可变长度数据序列(例如数据报或分组)的功能和过程单元。呈现、会话和传输层可以提供用于提供VoIP、网上冲浪和其他通信功能的通信平面。应用层可以与实施或促进设备之间的通信的软件应用程序交互。
在一些实施方案中，可以通过使用处理器720执行软件程序或指令来执行信号处理系统740的功能中的一个或多个。另外或可替换地，信号处理系统740的功能中的一个或多个可以由固件控制下的硬件执行，或者可以由专用硬件执行，例如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。例如，在一些实施方式中，信号处理系统740的PHY的一个或多个功能可以由收发机710实施或执行。
图8示出了描绘与第一卫星810和第二卫星820通信的用户终端(UT)700的方块图800。如图8所示，UT 700(还参见图7)可以使用任何合适的通信协议与UE 500通信，包括例如蜂窝、Wi-Fi、Wi-Max和以太网通信。UT 700可以经由第一卫星810和第二卫星820中的至少一个与网关200通信，网关200可以与一个或多个其他网络(例如互联网，例如，如图1所示)通信。
第一卫星810和第二卫星820可以属于不同的卫星星座。在一些实施方式中，第一卫星810可以是图6的LEO卫星611A-611H之一，第二卫星820可以是图6的MEO卫星621A-621C之一。在其他实施方式中，第一卫星810可以是图6的LEO卫星611A-611H之一，并且第二卫星820可以是图6的GSO卫星631A-631D之一。在一些其他实施方式中，第一卫星810可以是图6的MEO卫星621A-621C之一，并且第二卫星820可以是图6的GSO卫星631A-631D之一。在一些其他实施方式中，第一卫星810可以是图6的LEO卫星611A-611H之一，并且第二卫星820可以是属于另一个卫星星座(例如不同于图6中所示的LEO卫星星座610)的LEO卫星。
第一卫星810经由第一馈线链路811与网关200通信，并经由第一服务链路812与UT700通信。第二卫星820经由第二馈线链路821与网关200通信，并经由第二服务链路822与UT700通信。在一些实施方式中，与第一卫星810相关联的第一馈线链路811和第一服务链路812各自包括前向链路和返回链路，并且与第二卫星820相关联的第二馈线链路821和第二服务链路822各自仅包括前向链路。对于这样的实施方式，UT 700可以经由第一卫星810或第二卫星820(或两者)从网关200接收前向链路通信，并且可以仅使用第一卫星810将数据发送到网关200。以这种方式，第二卫星820可以为卫星系统提供附加的前向链路带宽，例如，以补充第一卫星810的前向链路容量。在一些方面，第一卫星810和第二卫星820各自具有独立的PHY小区ID，例如，使得UT 700可以将传输引导到第一卫星810或第二卫星820(并且使得第一卫星810和第二卫星820各自都可以确定它是否是从UT 700发送的数据的预期接收者)。
第一卫星810为从UT 700到网关200的传输提供返回链路，例如，UT 700可以使用该返回链路来向SAN 150发送控制信息或消息，其可以包括控制数据、用户数据、确认(诸如RLC确认和TCP确认)、HTTP获取、HARQ、CQI报告、RRC配置信息中的一个或多个。例如，如果UT700从第一卫星810错误地接收数据，则UT 700可以通过在第一卫星810提供的返回链路上向网关200发送HARQ，而使用HARQ过程来请求重传错误接收的数据。
第二卫星820可以不为从UT 700到网关200的传输提供返回链路，因此可能不便于UT 700的HARQ过程或其他纠错技术。第二卫星820的返回链路能力的欠缺在UT 700错误地接收数据时，特别是从第二卫星820接收时，可能提出挑战。此外，因为在从第一卫星810到第二卫星810的卫星切换操作期间可以重置与第一卫星810的任何正在进行的HARQ过程(其可能不期望地导致重传次数的增加并由此降低卫星系统中的通信的总吞吐量)，UT 700从第一卫星810到第二卫星820的切换通信也可能提出挑战。例如，第二卫星820的返回链路能力的欠缺可能无法为UT 700提供经由第二卫星820向SAN 150发送控制信息和消息(诸如控制数据、用户数据、确认、HTTP获取等)的机会。
根据本公开内容的各方面，第一卫星810(其可以是LEO卫星611A-611H之一)可以为卫星系统提供锚载波信号，并且第二卫星820(其可以是MEO卫星621A-621C之一或GSO卫星631A-631D之一)可以为卫星系统提供辅助载波信号。在一些实施方式中，由第一卫星810提供的锚载波信号可以支持去往和来自UT 700的FL和RL传输，而由第二卫星820提供的辅载波信号可以仅支持去往UT 700的FL传输。UT 700使用第一卫星810的RL锚载波信号将控制信息或消息发送到SAN 150。在一些方面，控制信息或消息可以包括(但不限于)控制数据、用户数据、确认(诸如RLC确认和TCP确认)、HTTP获取、HARQ、CQI报告、RRC配置信息等中的一个或多个。
在一些实施方式中，UT 700使用锚载波信号执行与第一卫星810的获取、接入、注册和寻呼操作。一旦UT 700经由第一卫星810的一个或多个服务波束与SAN 150建立连接，SAN 150就可以向UT 700提供用于第二卫星820的星历表数据和PHY小区ID。在一些方面，SAN 150还可以向UT 700提供用于LEO卫星611A-611H、MEO卫星621A-621C和GSO卫星631A-631D中的一个或多个的星历表数据和PHY小区ID。
在一些实施方式中，UT 700包括用于与第一卫星810和第二卫星820两者通信的单个天线750，并且天线750的带宽可以包括第一卫星810和第二卫星820两者使用的传输频率。在一些方面，UT 700可以被配置为在不同类型的卫星之间或属于不同卫星星座的卫星之间的切换操作期间快速地重定位、重定向和/或调谐其天线750。在UT 700仅包括一个收发机710的实施方式中，收发机710可以被配置为解码从第一卫星810或第二卫星820接收的经过调制的数据。
在一些实施方式中，卫星系统可以通过指定在第二卫星820的前向链路上发送到UT 700的业务具有大于或等于至少第一传输的门限错误率(THerror)的目标块错误率(BLER)来确保UT 700可以接收和解码在前向链路上从第二卫星820接收的数据。通过最初使用大于或等于THerror的BLER向UT 700发送前向链路业务，第二卫星820可以最小化或消除UT 700处的数据接收错误，这又可以降低UT 700使用第一卫星810的RL资源向SAN 150发送数据接收错误消息(诸如HARQ消息、无线链路控制器(RLC)确认、HTTP获取消息等)的频率。在一些方面，可以使用小于THerror的目标BLER从第二卫星820向UT 700发送后续前向链路业务。在一些方面，THerror的值可以近似等于10-6。在其他方面，其他合适的值可以用于THerror。
在一些实施方式中，本文公开的卫星系统可以在MEO卫星621A-621C和GSO卫星631A-631D的前向链路上发送数据时使用外码，以避免turbo码的误码平台。在一些方面，外码可以在turbo码之上使用，用于从MEO卫星621A-621C和GSO卫星631A-631D到UT 700的前向链路数据传输。例如，具有10-6量级的目标BLER的数据传输可以具有小于turbo码的误码平台的目标BLER，这是不希望有的。为了缓解这个问题，诸如MEO卫星621A-621C之一或GSO卫星631A-631D之一的卫星可以使用级联编码，其中turbo码用作内码，并且BCH码用作外码，例如，使得得到的级联码具有小于THerror的值(例如小于约10-6)的误码平台。
UT 700最初可以通过首先获取第一卫星810(其可以是图6的LEO卫星611A-611H之一)来接入卫星系统。UT 700可以以任何合适的方式获得第一卫星810的星历表数据。在一些实施方式中，UT 700可以将第一卫星810的星历表数据存储在存储器(诸如图7的存储器730)中。在其他实施方式中，UT 700可以从另一个UT、从另一个卫星、从SAN 150或从其组合获得第一卫星810的星历表数据。在一些方面，UT 700可以检测来自第一卫星810的卫星波束，搜索参考信号，运行频率跟踪环路，以及解码从第一卫星810接收的卫星信息块(SIB)。SIB可以包括用于多个第一卫星810(例如LEO卫星611A-611H中的一个或多个)的星历表数据。
另外或可替换地，从第一卫星810发送的SIB可以包括用于多个第二卫星820(诸如图6的MEO卫星621A-621C中的一个或多个和/或GSO卫星631A-631D的一个或多个)的星历表数据。在一些实施方式中，SAN 150可以确定用于多个第二卫星820的星历表数据的部分(诸如基于UT 700的位置，UT 700和第二卫星820之间的仰角，UT 700和第二卫星820之间的方位值等)，并且经由第一卫星810的前向链路将所确定的星历表数据部分发送到UT 700。在一些方面，SAN 150可以使用第一卫星810的前向链路向UT 700发送在UT的视场中的多个第二卫星820的星历表数据。
一旦UT 700与第一卫星810建立卫星链路，UT 700就可以驻留在第一卫星810上，可以在第一卫星810上执行空闲模式小区选择和重新选择，并且可以解码第一卫星810上的寻呼。UT 700可以确定它是否能够从第二卫星820接收数据，并且可以例如使用第一卫星810的返回链路向SAN 150报告该能力。在一些方面，UT 700还可以向SAN 150指示其外码能力(例如通过使用第一卫星810的返回链路)。
一旦UT 700已经获得或确定了第二卫星820的星历表数据，UT 700就可以将其前向链路通信从第一卫星810切换到第二卫星820。以这种方式，第一卫星810可以为UT 700的初始获取、接入、登记和寻呼操作提供锚载波信号，并且第二卫星820可以提供辅助载波信号以增加可用于将数据发送到UT 700(以及其他UT)的卫星系统的前向链路容量。在一些实施方式中，SAN 150可以确定是否(或何时)将UT 700的前向链路通信从第一卫星810的服务波束切换到第二卫星820的目标波束。
在一些实施方式中，SAN 150还可以从UT 700请求信道信息和/或可以请求UT 700测量由第二卫星820中的一个或多个提供的前向链路的信道质量信息(CQI)。SAN 150可以使用单播消息、多播消息或广播消息来发送信道信息请求或CQI测量请求(或两者)。在一些方面，SAN 150可以识别请求UT 700测量CQI的第二卫星820。响应于该请求，UT 700可以测量所识别的第二卫星820的前向链路(例如，目标波束)的CQI，并且可以使用第一卫星810的返回链路将CQI报告发送到SAN 150。SAN 150可以经由第一卫星810中的一个或多个的返回链路从多个UT接收CQI报告，并且可以基于多个参数(例如从接收的CQI报告解码的带宽和容量信息、发送到UT 700的数据的延时要求或容差、发送到UT 700的数据的类型或分类、与卫星中的一个或多个卫星相关联的传播延迟等)选择性地指示UT 700将其前向链路通信从第一卫星810切换到选择的第二卫星820中的一个。在一些方面，SAN 150可以通过使用第一卫星810的前向链路向UT 700发送RRC消息来指示UT 700切换其前向链路通信，例如，以与用于向UT 700提供粗略获取代码的方式类似的方式。
在一些实施方式中，UT 700可以使用基于时分复用(TDM)的传输模式同时与第一卫星810和第二卫星820通信。为了支持SAN 150与特定UT之间的半双工通信，前向服务链路302F(例如从SAN 150到UT)上的传输可以与返回服务链路301F(例如从UT到SAN 150)上的传输协调。在一些方面，可以将给定的通信周期(例如～10ms)细分为多个前向链路传输和多个返回链路传输。例如，每个前向链路传输可以与从SAN 150发送到特定UT的数据和/或控制信息的单个子帧(例如，FL子帧)对应。类似地，每个返回链路传输可以与从特定UT发送到SAN 150的数据和/或控制信息的单个子帧(例如，RL子帧)对应。给定通信周期的FL子帧和RL子帧可以共同形成通信帧(或“无线”帧)。在其他实施方式中，SAN 150可以选择一个或多个基于TDM的传输模式，其允许UT 700从第一卫星810、第二卫星820和第三卫星(例如，诸如从LEO卫星611、MEO卫星621和GSO卫星631)接收前向链路数据。
图9示出了描绘用于两个通信帧910(1)和910(2)的FL子帧和RL子帧的不对称分布的示例性时序图900。具体而言，时序图900示出了在保持与LEO卫星611的返回链路通信的同时的LEO卫星611和MEO卫星621的前向链路之间的UT0切换。对于图9所示的示例，通信帧910(1)和910(2)中的每一个具有10毫秒(ms)的持续时间，并且可以被细分为十个子帧时隙SF0-SF9(使得每个子帧时隙SF0-SF9的持续时间为1毫秒)。每个子帧时隙SF0-SF9可以由FL子帧、RL子帧占用或留下未分配。在一些方面，两个通信帧910(1)和910(2)可以对应于具有20ms周期的TDM传输模式。
可以在第一通信帧910(1)和第二通信帧910(2)之间插入保护时段(GP)。在一些方面，保护时段可以在第二通信帧910(2)的传输期间发生。当在属于不同卫星星座的卫星之间切换UT通信时(例如，当将UT的前向链路通信从LEO卫星611切换到MEO卫星621时，当将UT的前向链路通信从从LEO卫星611切换到GSO卫星631时，当将UT的前向链路通信从MEO卫星621切换到GSO卫星631时等)，可以使用保护时段。因此，对于至少一些实施方式，在保护时段期间没有数据传输，例如，以允许UT有时间在接收前向链路业务和发送返回链路业务之间切换。注意，图9中所示的2个服务链路延迟是独立的和异步的。
在与第一通信帧910(1)的传输相关联的时间段期间，LEO卫星611发送或接收数据，而MEO卫星621不发送数据(例如，LEO卫星611“开启”而MEO卫星621“关闭”)。对于图9的示例，LEO卫星611在时间t1和t2之间经由子帧SF0-SF3在其前向链路上向UT发送数据，在时间t2和t3之间从发送模式切换到接收模式，并且在时间t3和t4之间经由子帧SF6-SF9在其返回链路上从UT接收数据。第一通信帧910(1)的传输时段在时间t5结束，其后是在时间t5和t6之间的保护时段。SAN 150可以使用保护时段来将前向链路通信从LEO卫星611切换到MEO卫星621。在一些方面，MEO卫星621可以准备在保护时段期间的传输操作。
在时间t6，与第二通信帧910(2)的传输相关联的时间段开始，并且MEO卫星621经由在时间t6和t7之间的第二通信帧910(2)的子帧SF7-SF9和子帧SF0-SF4在其前向链路上向UT发送数据。在时间t6和t7之间，LEO卫星611可以是不活动的(或者至少不向UT发送数据)。在时间t7和t8之间的第二保护时段期间，SAN 150将前向链路通信从MEO卫星621切换到LEO卫星611。此后，在时间t8，LEO卫星611在与第三通信帧的传输(为简单起见未示出)相关联的时间段期间经由子帧SF0-SF3开始在其前向链路上的UT发送数据。
一些示例性的基于TDM的传输模式在下面的表1中示出，其中“S1”表示第一卫星810(诸如LEO卫星611)，“S2”表示第二卫星820(诸如MEO卫星621)，并且“S3”表示第三卫星(诸如GSO卫星631)：
TDM模式 周期性 S1(LEO) S2(MEO) S3(GSO)
P1 10ms 10ms 0ms 0ms
P2 20ms 10ms 10ms 0ms
P3 30ms 10ms 0ms 20ms
P4 60ms 10ms 20ms 30ms
表1
以上示例可以使用10ms长的通信帧(例如，传输时隙)来向UT 700发送数据，并且可以用于全双工UT或半双工UT。此外，10ms长的通信帧还可以允许UT 700在第一卫星810的返回链路上周期性地发送信息(诸如控制数据、用户数据、RLC确认、TCP确认、HTTP获取等)，这又可以确保由SAN 150接收由UT 700提供的信息。
如表1所示，传输模式P1具有10ms的周期，并且仅被分配给LEO卫星611。在UT 700作为半双工设备操作的一些实施方式中，可以为从LEO卫星611到UT 700的前向链路传输分配传输模式P1的每个周期的第一部分，并且可以为从UT 700到LEO卫星611的返回链路传输分配传输模式P1的周期的第二部分。在UT 700作为全双工设备操作的其他实施方式中，分配给LEO卫星611的10ms可以用于UT 700和LEO卫星611之间的前向链路传输和返回链路传输。返回链路传输可以包括信息，例如控制数据、用户数据、RLC确认、TCP确认、HTTP获取等。
传输模式P2具有20ms的周期，并且将LEO卫星611和MEO卫星621的前向链路资源分配给UT 700。具体而言，将传输模式P2的每个周期的前10ms分配给LEO卫星611，并且将每个传输模式P2的每个周期的的后10ms分配给MEO卫星621。在UT 700作为半双工设备操作的一些实施方式中，分配给LEO卫星611的10ms的第一部分可以用于从LEO卫星611到UT700的前向链路传输，并且分配给LEO卫星611的10ms的第二部分可以用于从UT 700到LEO卫星611的返回链路传输。在UT 700作为全双工设备操作的其他实施方式中，分配给LEO卫星611的10ms可以用于UT 700和LEO卫星611之间的前向链路传输和返回链路传输。返回链路传输可以包括与LEO卫星611、MEO卫星621或两者有关的信息(诸如控制数据、用户数据、RLC确认、TCP确认、HTTP获取等)。在一些方面，传输模式P2可以对应于图9的示例性时序图900。
传输模式P3具有30ms的周期，并且将LEO卫星611和GSO卫星631的前向链路资源分配给UT 700。具体而言，将传输模式P3的每个周期的前10ms分配给LEO卫星611，并且将传输模式P3的每个周期的的后20ms分配给GSO卫星631。在UT 700作为半双工设备操作的一些实施方式中，分配给LEO卫星611的10ms的第一部分可以用于从LEO卫星611到UT700的前向链路传输，并且分配给LEO卫星611的10ms的第二部分可以用于从UT 700到LEO卫星611的返回链路传输。在UT 700作为全双工设备操作的其他实施方式中，分配给LEO卫星611的10ms可以用于UT 700和LEO卫星611之间的前向链路传输和返回链路传输。返回链路传输可以包括与LEO卫星611、GSO卫星631或两者有关的信息(诸如控制数据、用户数据、RLC确认、TCP确认、HTTP获取等)。
传输模式P4具有60ms的周期，并且将LEO卫星611、MEO卫星621和GSO卫星631的前向链路资源分配给UT 700。具体而言，将传输模式P4的每个周期的前10ms分配给LEO卫星611，将传输模式P4的每个周期的下一个20ms分配给MEO卫星621，并且将传输模式P4的每个周期的最后30ms分配给GSO卫星631。在UT 700作为半双工设备操作的一些实施方式中，分配给LEO卫星611的10ms的第一部分可以用于从LEO卫星611到UT 700的前向链路传输，并且分配给LEO卫星611的10ms的第二部分可以用于从UT 700到LEO卫星611的返回链路传输。在UT 700作为全双工设备操作的其他实施方式中，分配给LEO卫星611的10ms可以用于UT700和LEO卫星611之间的前向链路传输和返回链路传输。返回链路传输可以包括与LEO卫星611、MEO卫星621、GSO卫星631或其任何组合有关的信息(例如控制数据、用户数据、RLC确认、TCP确认、HTTP获取等)。
SAN 150(或其他合适的网络控制器)可以使用任何数量的基于TDM的传输模式(诸如上面指出的四个示例性基于TDM的传输模式P1-P4)来动态地将本文所公开的卫星系统的前向链路资源分配给UT 700。在一些实施方式中，SAN 150可以至少部分地基于与UT 700相关联的前向链路业务的延时要求或容限、LEO卫星611、MEO卫星621和GSO卫星631的相对传播延迟、或其任何组合来为UT 700选择特定TDM传输模式。如上所述，MEO卫星621以比LEO卫星611高得多的高度绕地球轨道运行，并且可以具有比LEO卫星611长得多的信号传播延迟。GSO卫星631可以提供比LEO卫星611或MEO卫星621更大的带宽和更好的信噪比(SNR)，然而，具有比LEO卫星611和MEO卫星621长得多的信号传播延迟。因此，在一些方面，LEO卫星611的前向链路资源可以用于低延时业务，MEO卫星612的前向链路资源可以用于可以容许更长延时的业务，并且GSO卫星631的前向链路资源可以用于可以容许甚至更长延时的业务。
例如，如果与UT 700相关联的第一用户正在接收低延时语音通信，与UT 700相关联的第二用户正在浏览互联网，并且与UT 700相关联的第三用户正在接收流视频，则SAN150可以将LEO卫星611的10ms前向链路传输时隙分配给第一用户，可以将MEO卫星621的20ms前向链路传输时隙分配给第二用户，并且可以将GSO卫星631的30ms前向链路传输时隙分配给第三用户。在一些方面，SAN 150可以将LEO卫星611的前向链路传输时隙分配给第一用户，因为LEO卫星611具有最低的传播延迟，并且因此可能最适合于低延时业务(和其他高优先级数据)；SAN 150可以将MEO卫星621的前向链路传输时隙分配给第二用户，因为互联网浏览可以容许比实时语音业务更长的传播延迟；并且SAN 150可以将GSO卫星631的前向链路传输时隙分配给第三用户，因为流视频可以容许与GSO卫星631相关联的较长传播延迟。
LEO卫星611A-611H、MEO卫星621A-621C和/或GSO卫星631A-631D的时间线可以相对于彼此随时间漂移。SAN 150可以存储卫星系统中所有卫星的星历表数据和地球上UT的位置，并且可以确定给定UT与所选LEO卫星、MEO卫星和GSO卫星中的每一个之间的服务链路延迟。在一些方面，SAN 150可以保持跟踪服务链路延迟(以及它们之间的相对变化)，例如，使得UT 700在LEO卫星611的“关闭时间”期间将前向链路通信从LEO卫星611切换到MEO卫星或者GSO卫星。SAN 150可以动态地跟踪所选LEO卫星、所选MEO卫星和所选GSO卫星的相对定时转换，并且可以使用在LEO卫星的关闭时间期间出现的MEO和GSO卫星的子帧(减去保护时段和分别在保护时段之前和之后的定时偏移toff1和toff2)来调度前向链路业务。以这种方式，SAN 150(或与SAN 150或另一个合适的网络控制器相关联的调度器)可以在LEO卫星的“关闭时段”期间的子帧中调度来自非LEO卫星的前向链路数据的传输。
在一些方面，UT 700可以报告能力参数(本文表示为timeToRepointAndReacquire)，其指示与重新定位其天线750并重新获取物理层环路以将其通信从一个卫星切换到另一个卫星相关联的时间量。SAN 150(或与SAN 150相关联的调度器)可以确保toff1和toff2的持续时间大于timeToRepointAndReacquire的持续时间。如果UT配置有混合通信模式，则UT的功率控制系统在使用LEO卫星的前向链路传输期间被启用，并且在使用MEO卫星或GEO卫星的前向链路传输期间被禁用。
可以由LEO卫星611、MEO卫星621和GSO卫星631基于TDM传输模式来服务UT 700，所述TDM传输模式在LEO卫星611、MEO卫星621和GSO卫星631之间动态地分配可用于UT 700的前向链路资源。在MEO卫星621和GSO卫星631不提供返回链路资源的实施方式中，UT 700可以保持与LEO卫星611的返回链路连接，即使在其前向链路由MEO卫星621和/或GSO卫星631服务时。以此方式，SAN 150可以使用LEO卫星611的返回链路来完成非LEO卫星之间的切换操作。另外或可替换地，SAN 150可以使用LEO卫星611的前向链路资源来发起或触发非LEO卫星之间的切换操作。
还参考图6，LEO卫星611A-611H以比MEO卫星621A-621C低得多的高度绕地球轨道运行，并且对于UT 700可见的时间段比MEO卫星621A-621C(或GSO卫星631A-631D)短得多。这样，LEO卫星611A-611H之间的切换操作可以比MEO卫星621A-621C之间(或GSO卫星631A-631D之间)的切换操作频繁得多地发生。在一些实施方式中，UT 700可以在MEO卫星621A-621C之一的服务时段期间多次在LEO卫星611A-611H之间切换其服务链路连接。例如，在一种实施方式中，UT 700可以每3分钟在LEO卫星611A-611H之间切换其服务链路连接，并且可以每35-40分钟在MEO卫星621A-621C之间切换其前向链路连接。
在一些实施方式中，在LEO卫星611A-611H之间的切换操作期间使用的切换消息可以包括新字段，该新字段包含关于MEO卫星621A-621C和GSO卫星631A-631D的前向链路卸载能力的信息。该新字段可用于确保在LEO卫星之间的切换操作的同时在MEO卫星和/或GSO卫星之间切换前向链路通信。在一些方面，该新字段包括例如MEO和GSO卫星的物理小区ID和载波频率，使得给定UT可以测量MEO和GSO卫星的前向链路信道状况，然后使用LEO卫星的返回链路向SAN提供CQI报告。另外或可替换地，给定UT可以测量MEO和GSO卫星的前向链路的信号强度和/或SNR，然后使用LEO卫星的返回链路向SAN 150发送包含被测量的信号强度和/或SNR的测量报告。
图10A示出了描绘从第一LEO卫星到第二LEO卫星而不在非LEO卫星之间切换前向链路通信的示例性切换操作的时序图1000A。对于图10A的示例，第一和第二LEO卫星可以是LEO卫星611A-611H中的两个，并且非LEO卫星可以是MEO卫星621A-621C中的一个或GSO卫星631A-631D中的一个。在时间t0之前，SAN 150在第一LEO卫星的FL上发送切换命令。在时间t0由第一LEO卫星接收并且在时间t1由UT接收的切换命令可以指示非LEO和LEO卫星停止传输和接收操作。在一些实施方式中，切换命令可以包含将前向链路通信从LEO卫星卸载到的非LEO卫星的信息。该信息可以包括(但不限于)非LEO卫星的星历表数据、非LEO卫星的物理小区ID，以及非LEO卫星的载波频率。
在时间t2，在第一LEO卫星处启动切换操作，并且在时间t3在UT处启动切换操作。响应于此，非LEO和LEO卫星在与UT的服务链路上停止传输和接收操作。在时间t3之后，UT可以开始将其收发机调谐并将其天线校准到第二LEO卫星使用的传输频率和定时(例如，使UT与第二LEO卫星同步)。切换操作在时间t4完成，此后SAN 150允许非LEO和LEO卫星恢复传输和接收操作。在时间t2和t4之间的卫星切换操作期间，UT和卫星之间的服务链路可能中断(使得UT在卫星切换中断时段期间不发送或接收数据)。UT在时间t5完成其RRC重新配置，并且第二LEO卫星在时间t6完成其RRC重新配置。非LEO卫星在时间t7在其前向链路上向UT发送数据，并且UT在时间t8接收被发送的前向链路数据。另外或可替换地，第二LEO卫星可以在时间t7开始在其前向链路上向UT发送数据。
在一些实施方式中，MEO卫星(或GSO卫星)之间的切换操作可以与LEO卫星之间的切换操作对准，这可以消除对用于MEO和GSO卫星的波束释放的独立RRC重新配置消息的需要。图10B示出了描绘与非LEO卫星之间的切换操作对准的从第一LEO卫星到第二LEO卫星的示例性切换操作的时序图1000B。对于图10B的示例，第一和第二LEO卫星可以是LEO卫星611A-611H中的两个，并且非LEO卫星可以是MEO卫星621A-621C中的两个或GSO卫星631A-631D中的两个。
在时间t0由第一LEO卫星接收并且在时间t1由UT接收的切换命令可以指示非LEO和LEO卫星停止传输和接收操作。在一些实施方式中，切换命令可以包含与LEO切换操作和非LEO切换操作有关的信息。该信息可以包括(但不限于)目标非LEO卫星的星历表数据、目标非LEO卫星的物理小区ID，以及目标非LEO卫星的载波频率。
在时间t2，在LEO卫星和非LEO卫星处启动切换操作，并且在时间t3在UT处启动切换操作。响应于此，LEO卫星和非LEO卫星在与UT的服务链路上停止传输和接收操作。在时间t3之后，UT可以开始将其收发机调谐并将其天线校准到第二LEO卫星使用的传输频率和定时(例如，使UT与第二LEO卫星同步)。切换操作在时间t4完成，此后SAN 150允许卫星恢复传输和接收操作。在时间t2和t4之间的卫星切换操作期间，UT和卫星之间的服务链路可能中断(使得UT在卫星切换中断时段期间不发送或接收数据)。
UT在时间t5完成其RRC重新配置，并且第二LEO卫星在时间t6完成其RRC重新配置。在时间t6之后，UT可以测量第二非LEO卫星的目标波束的信号强度。在时间tA，UT发送包含被测量的信号强度的测量报告(在第二LEO卫星的RL上)，其在时间tB由SAN 150接收。在一些实施方式中，SAN 150可以使用被测量的信号强度信息来确定是否(或何时)切换非LEO卫星的前向链路通信。此后，SAN 150在时间t7发送启动第二非LEO卫星的目标波束的RRC消息。UT可以在时间t8接收RRC消息。在一些实施方式中，SAN 150可以使用第二LEO卫星的前向链路来发送RRC消息。
通过将非LEO卫星之间的切换操作与LEO卫星之间的切换操作对准，SAN 150可以使用服务LEO卫星的返回链路来从UT接收完成非LEO切换操作所需的控制消息。在一些实施方式中，可以调整(例如，延迟)非LEO卫星之间的切换操作的定时以与LEO卫星之间的切换操作对准。
图11示出了根据示例性实施方式的示例性网络控制器1100的方块图。可以是图1的SAN 150的一种实施方式的网络控制器1100，可以包括至少一个天线(为简单起见未示出)、收发机1115、处理器1120、存储器1130、调度器1140和无线资源控制(RRC)1150。收发机1115可以用于经由一个或多个卫星(例如LEO卫星611A-611H中的一个或多个，MEO卫星621A-621C中的一个或多个，GSO卫星631A-631D中的一个或多个，或其任何组合)向多个UT(例如UT 400或UT 700)发送信号并从多个UT接收信号。尽管为简单起见在图1中未示出，但收发机1115可以包括任何合适数量的发送链和/或可以包括任何合适数量的接收链。
调度器1140可以针对多个UT调度卫星、卫星星座或卫星系统的FL资源和RL资源。在一些实施方式中，调度器1140可以调度、控制或以其他方式管理多个UT的卫星切换操作。在一些方面，调度器1140可以确定UT何时将其FL通信从服务卫星切换到目标卫星，并且可以控制服务卫星和目标卫星的FL传输。调度器1140还可以通过向UT发送一个或RL授权来向UT调度RL资源的授权，并且可以基于从UT接收的缓冲器状态报告(BSR)来选择被授权的RL资源的大小。在一些方面，调度器1140可以在波束间切换操作期间控制或管理卫星的每个波束。
RRC 1150可以在波束间切换期间、在卫星间切换期间或两者期间向UT发送RRC配置消息。在一些实施方式中，RRC配置消息可以包括与将UT的前向链路通信从服务卫星切换到目标卫星(例如从LEO卫星611到MEO卫星621，或从MEO卫星621到LEO卫星611)相关联的定时信息。RRC配置消息还可以用于重新配置和/或重新建立从卫星间切换(以及来自波束间切换)产生的SAN 150和UT之间的通信。
处理器1120耦合到收发机1115、存储器1130、调度器1140和RRC 1150。处理器1120可以是能够执行存储在网络控制器1100中(例如在存储器1130内)的一个或多个软件程序的脚本或指令的任何合适的一个或多个处理器。
存储器1130可以包括UT简档数据存储器1131和星历表数据存储器1132。UT简档数据存储器1131可以存储多个UT的简档信息。特定UT的简档信息可以包括，例如，UT的外码能力，UT从非LEO卫星(例如MEO卫星和GSO卫星)发送和接收数据的能力，UT的传输历史，UT的位置信息，以及描述或关于UT的操作的任何其他合适的信息。
星历表数据存储器1132可以存储属于任何数量的不同卫星星座的任何数量的卫星的星历表数据。在一些实施方式中，星历表数据存储器1132可以存储图6的LEO卫星611A-611H、MEO卫星621A-621C和GSO卫星631A-631D的星历表数据。
存储器1130还可以包括可以存储以下软件模块(SW)的非暂时性计算机可读存储介质(诸如一个或多个非易失性存储器元件，诸如EPROM、EEPROM、闪存、硬盘驱动器等)：
·卫星切换SW模块1133，以便于和控制卫星切换操作，例如，如针对图12的一个或多个操作所描述的；和
·卫星链路通信SW模块1134，用于在卫星切换操作期间保持和/或维持正在进行的RL通信，例如，如针对图12的一个或多个操作所描述的。
每个软件模块包括指令，当由处理器1120执行时，所述指令使得网络控制器1100执行相应的功能。因此，存储器1130的非暂时性计算机可读介质包括用于执行图12的操作的全部或一部分的指令。
处理器1120可以执行卫星切换SW模块1133以便于和控制卫星切换操作。在一些实施方式中，卫星切换SW模块1133的执行可以用于在不同卫星之间切换UT的前向链路通信(诸如从LEO卫星611A到LEO卫星611B切换通信)。卫星切换SW模块1133的执行还可以用于在卫星的不同波束之间切换UT的前向链路通信。
处理器1120可以执行卫星链路通信SW模块1134以在卫星间切换操作期间保持和/或维持正在进行的前向链路通信，例如，通过在一个或多个LEO卫星的返回链路上从UT接收控制消息(诸如HARQ消息)和反馈消息(诸如CQI报告)。卫星链路通信SW模块1134的执行还可以在卫星切换操作期间保持和/或维持正在进行的返回链路通信，例如，使得UT可以当从非LEO卫星接收前向链路数据时或当在不同卫星之间切换其前向链路通信时使用LEO卫星的返回链路向SAN发送控制消息和反馈消息。以这种方式，UT的前向链路通信可以在不同卫星之间动态地切换，同时保持经由LEO卫星与SAN 150的返回链路连接。
图12示出了描绘示例性卫星切换操作1200的说明性流程图。示例性操作1200可以由图1的SAN 150执行，并相关于图7-9和10A-10B进行说明。然而，应该理解，操作1200可以由SAN 150的合适组件或另一合适的网络控制器执行。相关于在图8的第一卫星810和第二卫星820之间切换UT 700的前向链路通信来说明可以用于在可以属于不同卫星星座的不同卫星之间切换用户终端的前向链路通信的示例性操作1200。为了本文讨论的目的，第一卫星810是LEO卫星(例如图6的LEO卫星611A-611H之一)，并且第二卫星820是非LEO卫星(例如图6的MEO卫星621A-621C之一或GSO卫星631A-631D之一)。本领域普通技术人员将容易理解，示例性操作1200可用于在任何数量的不同卫星之间切换任何合适的用户终端的前向链路通信。
SAN 150在第一卫星810的前向链路上向用户终端发送第一数据(1201)。在一些实施方式中，LEO卫星可以使用第一通信帧的第一部分(例如，使用图9的第一通信帧910(1)的子帧SF0-SF3)向用户终端发送数据。在一些方面，LEO卫星的返回链路在LEO卫星向用户终端传输前向链路数据期间可以是不活动的。另外或可替换地，第二卫星820可以不为用户终端提供返回链路。
SAN 150在第一卫星的前向链路上向用户终端发送时分复用(TDM)配置信息，TDM配置信息指定用于从至少第一和第二卫星到用户终端的前向链路通信的TDM传输模式(1202)。在一些实施方式中，被指定的TDM传输模式基于发送到用户终端的数据的延时要求、发送到用户终端的数据的类型或分类，以及第一和第二卫星的传播延迟中的一个或多个。另外或可替换地，被指定的TDM传输模式可以配置用户终端在TDM传输时段的第一部分期间从低地球轨道(LEO)卫星接收前向链路通信，在TDM传输时段的第二部分期间从中地球轨道(MEO)卫星接收前向链路通信，以及在TDM传输时段的第三部分期间从地球同步轨道(GSO)卫星接收前向链路通信。
在切换操作期间，SAN 150将用户终端的前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星(1203)。在一些实施方式中，SAN 150可以通过使用第一卫星的前向链路向用户终端发送无线控制器电路(RRC)消息，使得用户终端将其前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星。
在切换操作之后，SAN 150在第二卫星820的前向链路上向用户终端发送第二数据(1204)。在一些实施方式中，非LEO卫星可以使用第二通信帧的多个子帧(例如，使用图9的第二通信帧910(2)的子帧SF7-SF9和子帧SF0-SF4)向用户终端发送数据。在第二卫星820的前向链路上传输第二通信帧期间，可以禁用第一卫星810的前向链路。在一些方面，非LEO卫星可以使用包括作为内码的turbo码并包括作为外码的Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码的级联码来发送第二数据。另外或可替换地，第二数据可以以大于或等于值的BLER发送，例如，以减少用户终端处的第二数据的数据接收错误。
在切换操作之后，SAN 150在第一卫星810的返回链路上从用户终端接收一个或多个控制消息(1205)。在一些实施方式中，用户终端可以测量第二卫星(例如，非LEO卫星)的目标波束的信号强度，并且可以将测量的信号强度嵌入使用第一卫星(例如，LEO卫星)的返回链路发送到SAN150的一个或多个控制或数据消息中。另外或可替换地，用户终端可以使用LEO卫星的返回链路将HARQ消息发送到SAN 150。
SAN 150在切换操作之前和之后维持第一卫星810与用户终端之间的返回链路(1206)。以这种方式，用户终端可以使用LEO卫星的返回链路将控制消息和数据发送到SAN150，同时用户终端具有与非LEO卫星的前向链路连接。
图13示出了描绘另一示例性卫星切换操作1300的说明性流程图。示例操作1300可以由图7的用户终端(UT)700执行，并相关于图7-9和10A-10B进行说明。然而，应该理解，操作1300可以由另一个合适的用户终端执行。示例性操作1300可以用于在可以属于不同卫星星座的第一卫星和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信。为了本文讨论的目的，第一卫星810是LEO卫星(例如图6的LEO卫星611A-611H之一)，并且第二卫星820是非LEO卫星(例如图6的MEO卫星621A-621C之一或GSO卫星631A-631D之一)。本领域普通技术人员将容易理解，示例性操作1300可用于在任何数量的不同卫星之间切换任何合适的用户终端的前向链路通信。
用户终端700在第一卫星的前向链路上接收数据(1301)。在一些实施方式中，LEO卫星可以使用第一通信帧的第一部分(例如，使用图9的第一通信帧910(1)的子帧SF0-SF3)向用户终端发送数据。在一些方面，LEO卫星的返回链路在LEO卫星向用户终端传输前向链路数据期间可以是不活动的。另外或可替换地，第二卫星不为用户终端提供返回链路。
用户终端700在第一卫星的前向链路上接收时分复用(TDM)配置信息，TDM配置信息指定用于从至少第一和第二卫星到用户终端的前向链路通信的TDM传输模式(1302)。在一些实施方式中，被指定的TDM传输模式基于被发送到用户终端的数据的延时要求、发送到用户终端的数据的类型或分类，以及第一和第二卫星的传播延迟中的一个或多个。另外或可替换地，被指定的TDM传输模式可以配置用户终端在TDM传输时段的第一部分期间从低地球轨道(LEO)卫星接收前向链路通信，在TDM传输时段的第二部分期间从中地球轨道(MEO)卫星接收前向链路通信，以及在TDM传输时段的第三部分期间从地球同步轨道(GSO)卫星接收前向链路通信。
在切换操作期间，用户终端700将前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星(1303)。在一些实施方式中，SAN 150可以通过使用第一卫星的前向链路向用户终端发送无线控制器电路(RRC)消息，使得用户终端将其前向链路通信从第一卫星切换到第二卫星。
在切换操作之后，用户终端700在第二卫星的前向链路上接收第二数据(1304)。在一些实施方式中，非LEO卫星可以使用第二通信帧的多个子帧(例如，使用图9的第二通信帧910(2)的子帧SF7-SF9和子帧SF0-SF4)向用户终端发送数据。在第二卫星的前向链路上传输第二通信帧期间，可以禁用第一卫星的前向链路。在一些方面，非LEO卫星可以使用包括作为内码的turbo码并包括作为外码的Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码的级联码来发送第二数据。另外或可替换地，第二数据可以以大于或等于值的BLER发送，例如，以减少用户终端处的第二数据的数据接收错误。
在切换操作之后，用户终端700在第一卫星的返回链路上向网络控制器发送一个或多个控制或数据消息(1305)。在一些实施方式中，用户终端可以测量第二卫星(例如，非LEO卫星)的目标波束的信号强度，并且可以将被测量的信号强度嵌入使用第一卫星(例如，LEO卫星)的返回链路发送到SAN 150的一个或多个控制或数据消息中。另外或可替换地，用户终端可以使用LEO卫星的返回链路将HARQ消息发送到SAN 150。
用户终端700在切换操作之前和之后维持与第一卫星的返回链路(1306)。以这种方式，用户终端可以使用LEO卫星的返回链路将控制消息和数据发送到SAN 150，同时用户终端具有与非LEO卫星的前向链路连接。
本领域技术人员应当理解，可以使用多种不同的技术和方法来表示信息和信号。例如，在以上全部描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或者其任意组合来表示。
此外，本领域技术人员应当理解，结合本文公开的方面描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或二者组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可互换性，上面在功能方面对各种示例性的组件、块、模块、电路和步骤进行了总体描述。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施加在整个系统上的设计约束条件。本领域技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，不应将这种实施方式决策解释为脱离本公开内容的范围。
结合本文公开的方面所描述的方法、序列或者算法可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。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、可移动盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性存储介质可耦合至处理器，使得处理器能够从该存储介质读取信息且可向该存储介质写入信息。可替换地，存储介质可以集成到处理器中。
因此，本公开内容的一个方面可以包括非暂时性计算机可读介质，其包含用于非地球同步卫星通信系统中的时间和频率同步的方法。术语“非暂时性”不排除任何物理存储介质或存储器，并且尤其不排除动态存储器(例如，传统的随机存取存储器(RAM))，而是仅排除介质可被解释为暂时传播信号的解释。
尽管前述公开内容展示了说明性方面，但应注意，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可在本文中进行各种改变和修改。除非另有明确说明，否则根据本文描述的各方面的方法权利要求的功能、步骤或操作不需要以任何特定顺序执行。此外，尽管可以单数形式描述或要求保护元件，但是除非明确说明限于单数形式，否则可以预期到复数形式。因此，本公开内容不限于所示示例，且用于执行本文中所描述的功能的任何单元包括在本发明的各方面中。

Claims (30)

1.一种用于在第一卫星和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信的方法，所述方法包括：
在所述第一卫星的前向链路上向所述用户终端发送第一数据；
在所述第一卫星的所述前向链路上向所述用户终端发送时分复用(TDM)配置信息，所述TDM配置信息指定用于从至少所述第一卫星和所述第二卫星到所述用户终端的前向链路通信的TDM传输模式；
在切换操作期间将所述用户终端的前向链路通信从所述第一卫星切换到所述第二卫星；
在所述切换操作之后在所述第二卫星的前向链路上向所述用户终端发送第二数据；以及
在所述切换操作之后在所述第一卫星的返回链路上从所述用户终端接收一个或多个控制或数据消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个控制或数据消息包括对所述用户终端接收的所述第二数据的确认。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一卫星包括低地球轨道(LEO)卫星，所述第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星中的一者，以及所述一个或多个控制或数据消息包括与从所述第一卫星到所述第二卫星的所述切换操作有关的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一卫星包括低地球轨道(LEO)卫星，所述第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星中的一者，以及所述第二卫星不为所述用户终端提供返回链路。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，被指定的TDM传输模式配置所述用户终端使用第一通信帧与所述第一卫星交换数据，并使用第二通信帧从所述第二卫星接收数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，被指定的TDM传输模式基于以下各项中的一项或多项：被发送到所述用户终端的数据的延时要求、被发送到所述用户终端的数据的类型或分类、以及所述第一卫星和第二卫星的传播延迟。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，被指定的TDM传输模式配置所述用户终端在TDM传输时段的第一部分期间从低地球轨道(LEO)卫星接收前向链路通信，在TDM传输时段的第二部分期间从中地球轨道(MEO)卫星接收前向链路通信，以及在TDM传输时段的第三部分期间从地球同步轨道(GSO)卫星接收前向链路通信。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二数据是使用包括作为内码的turbo码以及包括作为外码的Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码的级联码来从所述第二卫星发送的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述切换操作是通过使用所述第一卫星的所述前向链路发送到所述用户终端的无线控制器电路(RRC)消息来触发的。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一卫星包括第一低地球轨道(LEO)卫星，所述第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星中的一者，以及所述RRC消息触发所述第一卫星和第二LEO卫星之间的切换操作。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在所述切换操作之前和之后维持所述第一卫星和所述用户终端之间的所述返回链路。
12.一种被配置为在第一卫星和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信的控制器，所述控制器包括：
一个或多个处理器；以及
存储器，所述存储器存储指令，当由所述一个或多个处理器执行时，所述指令使得所述控制器执行以下操作：
在所述第一卫星的前向链路上向所述用户终端发送第一数据；
在所述第一卫星的所述前向链路上向所述用户终端发送时分复用(TDM)配置信息，所述TDM配置信息指定用于从至少所述第一卫星和所述第二卫星到所述用户终端的前向链路通信的TDM传输模式；
在切换操作期间将所述用户终端的前向链路通信从所述第一卫星切换到所述第二卫星；
在所述第二卫星的前向链路上向所述用户终端发送第二数据；以及
在所述切换操作之后在所述第一卫星的返回链路上从所述用户终端接收一个或多个控制或数据消息。
13.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述一个或多个控制或数据消息包括对所述用户终端接收的所述第二数据的确认。
14.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述第一卫星包括低地球轨道(LEO)卫星，所述第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星中的一者，以及所述一个或多个控制或数据消息包括与从所述第一卫星到所述第二卫星的所述切换操作有关的信息。
15.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述第一卫星包括低地球轨道(LEO)卫星，所述第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星中的一者，以及所述第二卫星不为所述用户终端提供返回链路。
16.根据权利要求12所述的控制器，其中，被指定的TDM传输模式配置所述用户终端使用第一通信帧与所述第一卫星交换数据，并使用第二通信帧从所述第二卫星接收数据。
17.根据权利要求12所述的控制器，其中，被指定的TDM传输模式基于以下各项中的一项或多项：被发送到所述用户终端的数据的延时要求、被发送到所述用户终端的数据的类型或分类、以及所述第一卫星和第二卫星的传播延迟。
18.根据权利要求12所述的控制器，其中，被指定的TDM传输模式配置所述用户终端在TDM传输时段的第一部分期间从低地球轨道(LEO)卫星接收前向链路通信，在TDM传输时段的第二部分期间从中地球轨道(MEO)卫星接收前向链路通信，以及在TDM传输时段的第三部分期间从地球同步轨道(GSO)卫星接收前向链路通信。
19.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述第二数据是使用包括作为内码的turbo码以及包括作为外码的Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)码的级联码来从所述第二卫星发送的。
20.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述切换操作是通过使用所述第一卫星的所述前向链路发送到所述用户终端的无线控制器电路(RRC)消息来触发的。
21.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述第一卫星包括第一低地球轨道(LEO)卫星，所述第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星中的一者，以及所述RRC消息触发所述第一卫星和第二LEO卫星之间的切换操作。
22.根据权利要求12所述的控制器，其中，所述指令的执行使得所述控制器进行以下操作：
在所述切换操作之前和之后维持所述第一卫星和所述用户终端之间的所述返回链路。
23.一种包括指令的非暂时性计算机可读介质，当由控制器的一个或多个处理器执行时，所述指令使得所述控制器通过执行包括以下各项的操作来在第一卫星和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信：
在所述第一卫星的前向链路上向所述用户终端发送第一数据；
在所述第一卫星的所述前向链路上向所述用户终端发送时分复用(TDM)配置信息，所述TDM配置信息指定用于从至少所述第一卫星和所述第二卫星到所述用户终端的前向链路通信的TDM传输模式；
在切换操作期间将所述用户终端的前向链路通信从所述第一卫星切换到所述第二卫星；
在所述切换操作之后在所述第二卫星的前向链路上向所述用户终端发送第二数据；以及
在所述切换操作之后在所述第一卫星的返回链路上从所述用户终端接收一个或多个控制或数据消息。
24.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，被指定的TDM传输模式配置所述用户终端使用第一通信帧与所述第一卫星交换数据，并使用第二通信帧从所述第二卫星接收数据。
25.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，被指定的TDM传输模式基于以下各项中的一项或多项：被发送到所述用户终端的数据的延时要求、被发送到所述用户终端的数据的类型或分类、以及所述第一卫星和第二卫星的传播延迟。
26.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，被指定的TDM传输模式配置所述用户终端在TDM传输时段的第一部分期间从低地球轨道(LEO)卫星接收前向链路通信，在TDM传输时段的第二部分期间从中地球轨道(MEO)卫星接收前向链路通信，以及在TDM传输时段的第三部分期间从地球同步轨道(GSO)卫星接收前向链路通信。
27.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述切换操作是通过使用所述第一卫星的所述前向链路发送到所述用户终端的无线控制器电路(RRC)消息来触发的。
28.根据权利要求27所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述第一卫星包括第一低地球轨道(LEO)卫星，所述第二卫星是中地球轨道(MEO)卫星或地球同步轨道(GSO)卫星中的一者，以及所述RRC消息触发所述第一卫星和第二LEO卫星之间的切换操作。
29.根据权利要求23所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述指令的执行使得所述控制器执行还包括以下内容的操作：
在所述切换操作之前和之后维持所述第一卫星和所述用户终端之间的所述返回链路。
30.一种被配置为在第一卫星和第二卫星之间切换用户终端的前向链路通信的装置，所述装置包括：
用于在所述第一卫星的前向链路上向所述用户终端发送第一数据的单元；
用于在所述第一卫星的所述前向链路上向所述用户终端发送时分复用(TDM)配置信息的单元，所述TDM配置信息指定用于从至少所述第一卫星和所述第二卫星到所述用户终端的前向链路通信的TDM传输模式；
用于在切换操作期间将所述用户终端的前向链路通信从所述第一卫星切换到所述第二卫星的单元；
用于在所述切换操作之后在所述第二卫星的前向链路上向所述用户终端发送第二数据的单元；以及
用于在所述切换操作之后在所述第一卫星的返回链路上从所述用户终端接收一个或多个控制或数据消息的单元。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111510971A (zh) * 2020-04-09 2020-08-07 中电科航空电子有限公司 一种机载低轨卫信通信终端辅助控制链路切换方法及系统
CN112019258A (zh) * 2020-09-04 2020-12-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种geo、leo混合星座及其设计方法
CN112367102A (zh) * 2020-09-30 2021-02-12 东方红卫星移动通信有限公司 低剖面收发天线共形时分复用通信电路及卫星通信终端
CN112929074A (zh) * 2021-01-27 2021-06-08 东南大学 一种卫星和高空平台协助的星地边缘计算任务卸载方法
CN113644949A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 华为技术有限公司 卫星通信的方法和装置
CN114499649A (zh) * 2022-03-30 2022-05-13 阿里巴巴达摩院(杭州)科技有限公司 卫星通信方法、装置、设备、系统及存储介质

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10944471B2 (en) * 2015-06-17 2021-03-09 Hughes Network Systems, Llc System and method for providing high throughput data services using MEO and LEO satellite systems
US11483877B2 (en) 2015-06-17 2022-10-25 Hughes Network Systems, Llc Approaches for high speed global packet data services for LEO/MEO satellite systems
US10462711B2 (en) * 2017-01-30 2019-10-29 Futurewei Technologies, Inc. Controlling TCP data transmission
US10575229B2 (en) 2017-06-21 2020-02-25 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for multiplexing hybrid satellite constellations
US10972950B2 (en) * 2018-07-20 2021-04-06 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for handover enhancements
US10903900B2 (en) * 2018-07-26 2021-01-26 Gilat Satellite Networks Ltd. Non-geosynchronous orbit satellite constellations
JP6692868B2 (ja) * 2018-09-11 2020-05-13 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、プログラム、制御方法及び飛行体
JP6667588B1 (ja) 2018-09-18 2020-03-18 Ｈａｐｓモバイル株式会社 制御装置、プログラム、制御方法及び飛行体
US10432272B1 (en) 2018-11-05 2019-10-01 XCOM Labs, Inc. Variable multiple-input multiple-output downlink user equipment
US10812216B2 (en) 2018-11-05 2020-10-20 XCOM Labs, Inc. Cooperative multiple-input multiple-output downlink scheduling
US10756860B2 (en) 2018-11-05 2020-08-25 XCOM Labs, Inc. Distributed multiple-input multiple-output downlink configuration
US10659112B1 (en) 2018-11-05 2020-05-19 XCOM Labs, Inc. User equipment assisted multiple-input multiple-output downlink configuration
AU2019388921A1 (en) 2018-11-27 2021-06-03 XCOM Labs, Inc. Non-coherent cooperative multiple-input multiple-output communications
US11082903B2 (en) 2018-12-03 2021-08-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for handover in non-terrestrial network, and apparatus for the same
US11063645B2 (en) 2018-12-18 2021-07-13 XCOM Labs, Inc. Methods of wirelessly communicating with a group of devices
US10756795B2 (en) 2018-12-18 2020-08-25 XCOM Labs, Inc. User equipment with cellular link and peer-to-peer link
US11044008B2 (en) 2018-12-19 2021-06-22 Hughes Network Systems, Llc Systems for mitigating service interrupts in satellite systems
US11330649B2 (en) 2019-01-25 2022-05-10 XCOM Labs, Inc. Methods and systems of multi-link peer-to-peer communications
US10756767B1 (en) 2019-02-05 2020-08-25 XCOM Labs, Inc. User equipment for wirelessly communicating cellular signal with another user equipment
CN111756454B (zh) * 2019-03-26 2021-12-03 华为技术有限公司 卫星通信中的切换方法和装置
US11290178B2 (en) * 2019-04-12 2022-03-29 Parallel Wireless, Inc. Using low earth orbit satellites to overcome latency
US10897305B2 (en) * 2019-04-27 2021-01-19 Skylo Technologies, Inc. Coordinated access to a satellite link using data profiles
US11297599B2 (en) * 2019-04-27 2022-04-05 Skylo Technologies, Inc. Simultaneously broadcasting acknowledgements of reception of uplink wireless communication
US10735057B1 (en) 2019-04-29 2020-08-04 XCOM Labs, Inc. Uplink user equipment selection
US10686502B1 (en) 2019-04-29 2020-06-16 XCOM Labs, Inc. Downlink user equipment selection
US11513232B2 (en) 2019-05-28 2022-11-29 Xona Space Systems Inc. Satellite for broadcasting high precision data
US11668843B2 (en) 2019-05-28 2023-06-06 Xona Space Systems Inc. Satellite for broadcasting clock state data
US11668834B2 (en) 2019-05-28 2023-06-06 Xona Space Systems Inc. Satellite for transmitting a navigation signal in a satellite constellation system
US11411778B2 (en) 2019-07-12 2022-08-09 XCOM Labs, Inc. Time-division duplex multiple input multiple output calibration
TWI739204B (zh) * 2019-07-22 2021-09-11 財團法人工業技術研究院 訊號感測系統與方法
CN110582094B (zh) * 2019-07-25 2022-08-16 成都天奥集团有限公司 一种基于星历和用户位置计算的定时触发切换方法
FR3099673B1 (fr) * 2019-07-31 2021-08-27 Thales Sa Procede de determination des contraintes d'un systeme non-geostationnaire vis a vis d'un autre systeme non-geostationnaire
EP3790202B1 (en) * 2019-09-06 2024-04-17 Vodafone IP Licensing Limited Carrier bandwidth adjustment in a cellular radio network
CN112566193B (zh) * 2019-09-26 2022-06-14 华为技术有限公司 一种小区切换方法及装置
US11652541B1 (en) * 2020-02-11 2023-05-16 Ast & Science, Llc Phase array routing connectivity
US11411779B2 (en) 2020-03-31 2022-08-09 XCOM Labs, Inc. Reference signal channel estimation
CN113498127B (zh) * 2020-04-02 2023-01-17 海能达通信股份有限公司 一种切换方法及终端、基站
US11336364B1 (en) * 2020-04-13 2022-05-17 Amazon Technologies, Inc. System for low-latency satellite communication handover
CN113891407B (zh) * 2020-07-03 2022-09-02 大唐移动通信设备有限公司 一种切换方法和设备
US11451288B2 (en) * 2020-07-07 2022-09-20 Skylo Technologies, Inc. Control of antenna steering of a wireless device
US11895546B2 (en) * 2020-08-07 2024-02-06 FG Innovation Company Limited Performing measurements for a handover procedure in a non-terrestrial network
US20230396330A1 (en) * 2020-10-15 2023-12-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Beam selection in non-terrestrial networks
AU2021365614A1 (en) * 2020-10-22 2023-05-18 Viasat, Inc. Co-located satellites with ground based processing
US20220173795A1 (en) * 2020-12-02 2022-06-02 Star Mesh LLC Satellite mesh systems and methods for creating radio routes between moving users
CN112600613B (zh) * 2020-12-15 2021-10-26 中国科学院国家空间科学中心 一种用于空间互联网星座的干扰规避系统及方法
US11387896B1 (en) * 2021-02-01 2022-07-12 Ses S.A. Satellite terminal antenna pointing arrangement using separate forward and return satellites
US11940542B2 (en) * 2021-02-18 2024-03-26 Mediatek Inc. Method of using multiple received satellite signals to compensate satellite multipath estimation error
US11576074B2 (en) 2021-03-24 2023-02-07 Skylo Technologies, Inc. Dynamically controlling a local buffer of a modem of a wireless device
US20220322263A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 Qualcomm Incorporated Dedicated unicast transmission of satellite location information
US11595115B2 (en) * 2021-05-13 2023-02-28 Thales Avionics, Inc. Dual aperture dual modem SATCOM terminal
CN113329342B (zh) * 2021-05-25 2022-03-08 亚太卫星宽带通信（深圳）有限公司 一种卫星链路自动切换的方法
US11899120B2 (en) 2021-06-30 2024-02-13 Xona Space Systems Inc. Generation and transmission of navigation signals
CA3125140A1 (en) 2021-07-19 2023-01-19 Alan Scott Optical data communication system
US20230194727A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-22 Satelles, Inc. Satellite-based source of positioning system-independent position navigation and time
US11784710B2 (en) * 2022-03-10 2023-10-10 The Aerospace Corporation Satellite orientation system
WO2024018634A1 (ja) * 2022-07-22 2024-01-25 楽天モバイル株式会社 基地局の稼働予定に応じた通信機の接続状態への遷移

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010007552A1 (en) * 1996-09-27 2001-07-12 Schiff Leonard N. Method and apparatus for adjacent service area handoff in communication systems
WO2004002009A2 (en) * 2002-06-24 2003-12-31 Qualcomm Incorporated Orthogonal code division multiple access system
WO2017062211A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Qualcomm Incorporated Harq handling at inter-beam handover
US20170111912A1 (en) * 2014-05-14 2017-04-20 Satixfy Israel Ltd. Method and system for signal communications
CN106664135A (zh) * 2014-05-14 2017-05-10 萨迪斯飞以色列有限公司 卫星和与其相关联的终端之间的交换通信的方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4004098A (en) * 1973-12-06 1977-01-18 Communications Satellite Corporation (Comsat) Satellite on-board switching system with satellite-to-satellite link
US5526404A (en) * 1991-10-10 1996-06-11 Space Systems/Loral, Inc. Worldwide satellite telephone system and a network coordinating gateway for allocating satellite and terrestrial gateway resources
CA2078932C (en) * 1991-10-10 2003-12-02 Robert A. Wiedeman Satellite telecommunications system using network coordinating gateways operative with a terrestrial communication system
US5752187A (en) * 1995-07-24 1998-05-12 Motorola, Inc. Method and apparatus for optimal hand-offs in a satellite cellular communication system
US5918157A (en) * 1997-03-18 1999-06-29 Globalstar L.P. Satellite communications system having distributed user assignment and resource assignment with terrestrial gateways
US20030043761A1 (en) * 1998-12-14 2003-03-06 Hladik Stephen Michael Channel structures and protocol for asset tracking satellite communications links
US6392593B1 (en) * 2000-05-08 2002-05-21 Garmin Corporation Time division satellite acquisition
US6885863B2 (en) * 2001-08-31 2005-04-26 The Boeing Company Precoordination of return link for hand-off between coverage areas being traversed by a mobile transceiver platform
US7092725B2 (en) * 2001-10-25 2006-08-15 Qualcomm Incorporated Aiding beam identification in a satellite system
US7697477B2 (en) * 2002-11-07 2010-04-13 Northrop Grumman Corporation Communications protocol to facilitate handover in a wireless communications network
US7505736B2 (en) * 2004-08-18 2009-03-17 Nubron, Inc. Aeronautical broadcast and communication system
WO2007047370A2 (en) * 2005-10-12 2007-04-26 Atc Technologies, Llc Systems, methods and computer program products for mobility management in hybrid satellite/terrestrial wireless communications systems
US20070155318A1 (en) * 2006-01-04 2007-07-05 Globalstar, Inc. Satellite communication system employing a combination of time slots and orthogonal codes
US8498238B2 (en) * 2006-04-13 2013-07-30 Globalstar, Inc. Satellite communication system employing a combination of time division multiplexing and non-orthogonal pseudorandom noise codes and time slots
US8812052B2 (en) * 2007-02-27 2014-08-19 Qualcomm Incorporated SPS receiver with adjustable linearity
US8433241B2 (en) * 2008-08-06 2013-04-30 Atc Technologies, Llc Systems, methods and devices for overlaid operations of satellite and terrestrial wireless communications systems
US8234061B2 (en) * 2008-10-21 2012-07-31 O2Micro, Inc Systems and methods for controlling a satellite navigation receiver
US20100195563A1 (en) * 2008-11-26 2010-08-05 Je-Hong Jong Method and system of providing efficient packetized voice communcations and data bearers in mobile satellite systems
US8891480B2 (en) * 2009-07-01 2014-11-18 Qualcomm Incorporated Positioning reference signals in a telecommunication system
MX354513B (es) * 2014-03-19 2018-03-07 Hughes Network Systems Llc Aparato y método para transferencia eficiente para sistemas satelitales de órbita baja terrestre (leo).
US20170127323A1 (en) * 2014-04-27 2017-05-04 Novelsat Ltd. Handover between satellites using a single modem
US9762314B2 (en) * 2015-05-01 2017-09-12 Qualcomm Incorporated Handoff for non-geosynchronous satellite communication
US9888426B2 (en) * 2015-05-01 2018-02-06 Qualcomm Incorporated Handoff for satellite communication
US10693574B2 (en) * 2015-07-02 2020-06-23 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for efficient data transmissions in half-duplex communication systems with large propagation delays
US9681337B2 (en) * 2015-08-05 2017-06-13 Qualcomm Incorporated Satellite-to-satellite handoff in satellite communications system
US10244453B2 (en) 2015-10-13 2019-03-26 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for inter-satellite handovers in low-earth orbit (LEO) satellite systems
US10575229B2 (en) 2017-06-21 2020-02-25 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for multiplexing hybrid satellite constellations

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010007552A1 (en) * 1996-09-27 2001-07-12 Schiff Leonard N. Method and apparatus for adjacent service area handoff in communication systems
WO2004002009A2 (en) * 2002-06-24 2003-12-31 Qualcomm Incorporated Orthogonal code division multiple access system
US20170111912A1 (en) * 2014-05-14 2017-04-20 Satixfy Israel Ltd. Method and system for signal communications
CN106664135A (zh) * 2014-05-14 2017-05-10 萨迪斯飞以色列有限公司 卫星和与其相关联的终端之间的交换通信的方法
WO2017062211A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Qualcomm Incorporated Harq handling at inter-beam handover

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111510971A (zh) * 2020-04-09 2020-08-07 中电科航空电子有限公司 一种机载低轨卫信通信终端辅助控制链路切换方法及系统
CN113644949A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 华为技术有限公司 卫星通信的方法和装置
CN113644949B (zh) * 2020-04-27 2022-10-18 华为技术有限公司 卫星通信的方法和装置
CN112019258A (zh) * 2020-09-04 2020-12-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种geo、leo混合星座及其设计方法
CN112019258B (zh) * 2020-09-04 2022-03-22 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种geo、leo混合星座及其设计方法
CN112367102A (zh) * 2020-09-30 2021-02-12 东方红卫星移动通信有限公司 低剖面收发天线共形时分复用通信电路及卫星通信终端
CN112367102B (zh) * 2020-09-30 2021-11-02 东方红卫星移动通信有限公司 低剖面收发天线共形时分复用通信电路及卫星通信终端
CN112929074A (zh) * 2021-01-27 2021-06-08 东南大学 一种卫星和高空平台协助的星地边缘计算任务卸载方法
CN114499649A (zh) * 2022-03-30 2022-05-13 阿里巴巴达摩院(杭州)科技有限公司 卫星通信方法、装置、设备、系统及存储介质

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US10667188B2 (en) 2020-05-26
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