CN111052503A - 适应卫星通信的覆盖区域调整 - Google Patents

适应卫星通信的覆盖区域调整 Download PDF

Info

Publication number
CN111052503A
CN111052503A CN201780091815.7A CN201780091815A CN111052503A CN 111052503 A CN111052503 A CN 111052503A CN 201780091815 A CN201780091815 A CN 201780091815A CN 111052503 A CN111052503 A CN 111052503A
Authority
CN
China
Prior art keywords
native
antenna pattern
antenna
feed
communication satellite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780091815.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111052503B (zh
Inventor
亚伦.门德尔松
唐纳德.鲁尼恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Viasat Inc
Original Assignee
Viasat Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=58579321&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN111052503(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Viasat Inc filed Critical Viasat Inc
Publication of CN111052503A publication Critical patent/CN111052503A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111052503B publication Critical patent/CN111052503B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/007Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/288Satellite antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/12Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
    • H01Q3/16Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device
    • H01Q3/18Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device wherein the primary active element is movable and the reflecting device is fixed
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/12Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
    • H01Q3/16Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device
    • H01Q3/20Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems for varying relative position of primary active element and a reflecting device wherein the primary active element is fixed and the reflecting device is movable
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1851Systems using a satellite or space-based relay
    • H04B7/18515Transmission equipment in satellites or space-based relays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/204Multiple access
    • H04B7/2041Spot beam multiple access
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/12Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave
    • H01Q19/17Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces wherein the surfaces are concave the primary radiating source comprising two or more radiating elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

所描述的特征一般涉及调整卫星的原生天线图案以适应经由卫星的通信。例如,通信卫星可以包括具有馈送阵列配件的天线、反射器和耦合在馈送阵列配件和反射器之间的线性致动器。馈送阵列配件可以具有多个馈送器,用于传送与通信服务相关联的信号,并且反射器可以被配置为反射在馈送阵列配件和一个或多个目标设备之间发射的信号。线性致动器可以具有可调整的长度,或者以其他方式提供馈送阵列配件和反射器之间可调整的位置。通过调整馈送阵列配件相对于反射器的位置,通信卫星可以根据多个原生天线图案提供通信服务。

Description

适应卫星通信的覆盖区域调整
背景技术
通信卫星通常包括用于与各种陆地目标设备通信的一个或多个天线配件,各种陆地目标设备可以包括基于地面的接入节点终端或用户终端,其中任何一个可以是固定的(例如,安装在永久安装地点处,从一个固定安装地点移动到另一个,等等)或移动的(例如,安装在车辆、船、飞机上等等)。通信卫星的天线配件可以被配置用于发射下行链路信号(例如,到用户终端的前向链路信号,到接入节点的返回链路信号)和/或接收上行链路信号(例如,来自接入节点的前向链路信号,来自用户终端的返回链路信号)。天线配件可以与服务覆盖区域相关联,在该服务覆盖区域内可以经由天线配件向设备提供通信服务。卫星可以是对地静止卫星,在这种情况下,卫星的轨道与地球的旋转同步,使服务覆盖区域相对于地球保持基本静止。在其他情况下,卫星位于关于地球的轨道上,其使服务覆盖区域在卫星穿越其轨道路径时在地球的表面上方移动。
一些卫星通信系统采用“弯管”卫星,其在位于例如美国大陆的相同天线足迹(例如,服务覆盖区域)的终端之间中继信号。在发射覆盖区域和接收覆盖区域重叠的情形中,可以将分开的频带和/或极化用于上行链路(到卫星)和下行链路(来自卫星)。“弯管”标记指的是在中继信号被卫星接收到之后有效地重传该信号的事实,就好像通过弯管重定向一样。中继信号中的数据不像“再生”或处理卫星架构中那样被解调或重新调制。相反,在弯管架构中在卫星上的信号操纵通常限于诸如频率转换、滤波、放大等功能。
围绕卫星开发了采用创新的其他卫星通信系统,这些创新诸如数字信道化和信号的路由、中继信号中的数据的解调/路由/重新调制、用以允许频率重用的窄天线足迹点波束以及用以允许覆盖区域的动态放置的相控阵列天线。
例如,用于移动卫星服务(MSS)的卫星通常采用具有更高程度的频率重用的点波束覆盖区域。用于MSS的卫星的示例包括Inmarsat-4卫星和Thuraya卫星。这些卫星通常具有覆盖大复合区域的大量窄点波束,并允许灵活和可配置的带宽分配。然而,总系统带宽较低(诸如在L频带的34MHz分配),并且服务一般被归类为“窄带”(例如,数百kHz的载波带宽),这允许使用数字波束形成技术来实现灵活和可配置的带宽分配。这些卫星使用具有有源馈送阵列的大型反射器。与每个天线馈送元件相关联的信号被数字化,并且波束形成和带宽灵活性由数字信号处理器提供。数字波束形成在窄带信道上执行,这允许馈线链路上的任何窄带信道被放置在任何频率处以用于任何点波束形状。
宽带互联网工程测试和演示卫星(WINDS)是实验性Ka频带卫星系统。该卫星实现使用固定多波束天线(MBA)的固定点波束和使用有源相控阵列天线(APAA)的可操纵波束二者。MBA服务于固定波束,并且通信链路可以以包括接收波束和发射波束的组合的模式而随时间被切换。APAA已被开发为一种跳跃波束(beam-hopping)天线,其潜在服务区域几乎覆盖了从卫星的整个可见地球区域。对于每个发射天线和接收天线,APAA可以使用两个独立可操纵波束在任意用户之间提供通信。通过在卫星交换时分多址(SS-TDMA)模式中短至2ms的切换间隔时隙中经由数字移相器的控制而更新指向方向来实现波束操纵,其中最短波束停留时间对应于SS-TDMA系统的时隙时间。每波束支持多达8个位置的高速波束切换。从网络管理中心上传MBA和APAA的切换模式。
Spaceway是Ka频带卫星系统,其在美国上方服务112个上行链路波束和近800个下行链路波束。Spaceway卫星使用再生板载卫星处理器将数据分组从112个上行链路波束之一路由到近800个可能的下行链路波束之一。在任何时候,下行链路由多达24个跳跃波束组成。下行链路调度器取决于每个波束下行链路业务队列以及功率和干扰约束来确定哪些波束应该针对每个下行链路时隙发射突发。
宽带全球卫星通信(WGS)卫星(以前称为宽带Gapfiller卫星)是美国政府卫星,其采用可操纵Ka频带点波束和X频带波束形成。Ka频带点波束是机械操纵的。通过使用应用于每个天线馈送元件中的波束形成模块(BFM)的可编程幅度和相位调整,由发射和接收X频带阵列形成多达八个X频带波束。使用宽带数字信道化器,带宽指配是灵活的且可配置的,其在波束形成中不被涉及。
更近期的卫星架构已导致系统容量的进一步增加。例如,Dankberg等人在通过引用整体并入本文的美国专利申请公开No.2009-0298416中公开的ViaSat-1和Ka频带点波束卫星架构,可以提供超过150Gbps的物理层容量。与现有的Ka频带卫星相比,这种点波束结构提供了超过一个数量级的容量增加。其他卫星(例如KA-SAT和Jupiter)使用类似的架构来实现类似的高容量。所有这些卫星中使用的架构是“弯管”轴辐式(hub-spoke)架构,其中包括针对于固定位置的小型点波束。每个点波束可以使用大量频谱,通常为250-1000MHz。由此产生的大容量是卫星系统的若干特性的产物,包括例如(a)大量的点波束,通常为60到80或更多,(b)与点波束相关联的高天线方向性(导致例如有利的链路预算),以及(c)在每个点波束内使用的相对大量的带宽。
上面提及的高容量卫星架构是有价值的,但在某些方面仍然可能受到限制。例如,通常使用较大的反射器创建具有较小直径的点波束来实现在保持相同的频谱分配和功率预算的同时对架构进行缩放以支持更高的容量。较小直径的点波束的使用可以增加卫星天线的方向性(或增益),从而增强链路信噪比(SNR)和容量。然而,较小的点波束必然减小服务覆盖区域(例如,可以为其提供通信服务的覆盖区域)。因此,这些卫星架构具有容量与覆盖区域的固有折衷。
另外,这些架构通常将所有点波束(用户波束和网关(GW)波束二者)放置在固定位置。一般无法到处移动点波束以适应服务覆盖区域的改变。此外,架构基本上在服务覆盖区域上提供均匀分布的容量。例如,每点波束的容量与每点波束的分配带宽强烈相关,该分配带宽是为每个点波束预先确定的并且允许很少灵活性或可配置性或者没有灵活性或可配置性。
虽然当期望的服务覆盖区域是众所周知的并且对容量的需求均匀地分布在服务覆盖区域上时,这些卫星通信架构是有价值的,但是上述架构的不灵活性可能限制某些应用。例如,通信卫星可能被重新分配任务,或者部署条件(例如,轨道槽等)可能改变。另外,卫星通信服务可能看到用户需求的改变(例如,固定用户与移动用户等)。尽管诸如波束形成之类的信号处理技术可以提供适应点波束或服务覆盖区域的布置的一些能力,但是在服务覆盖区域和点波束布置的自适应方面可能需要附加灵活性。例如,可能期望卫星通信系统架构支持在点波束覆盖区域的位置和大小、用户终端和接入节点终端的位置、通信服务容量的空间分布、以及通信服务的容量分配方面的灵活性。此外,可能期望支持这种灵活性跟随通信卫星的轨道位置的改变,或者允许在任务寿命期间将通信卫星移动到另一轨道槽。
发明内容
鉴于前述内容,描述了用于提供灵活卫星通信的各方面。
轴辐式弯管卫星通信系统的示例包括:多个用户终端;被配置为与多个用户终端通信的多个接入节点终端;控制器,被配置为根据帧定义规定用于控制卫星操作的数据,该帧定义包括用于帧的多个时隙并且定义从至少一个接入节点终端到多个用户终端的前向业务与从多个用户终端到至少一个接入节点终端的返回业务之间的容量分配;以及通信卫星,包括:多个通路;至少一个低噪声放大器(LNA),其中至少一个LNA的输出被配置为耦合到多个通路中的通路并且根据由帧定义所定义的前向业务和返回业务之间的容量分配来放大上行链路波束信号;以及至少一个高功率放大器(HPA),其中至少一个HPA的输入被配置为耦合到多个通路中的通路并且根据由帧定义所定义的前向业务和返回业务之间的容量分配来放大下行链路波束信号,并且其中帧定义规定多个通路中的至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个时隙的前向通路,并且规定至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个其他时隙的返回通路。
这种卫星通信系统的实施例可以包括以下特征中的一个或多个。通信卫星还包括一个或多个波束形成网络,其被配置为将至少一个LNA的输出耦合到多个通路中的通路并且将至少一个HPA的输入耦合到多个通路中的通路。通信卫星还包括天线馈送元件的相控阵列,并且至少一个LNA的输入被配置为耦合到相控阵列的天线馈送元件的输出。通信卫星还包括天线馈送元件的相控阵列和至少一个谐波滤波器,其中至少一个谐波滤波器的输出被配置为耦合到相控阵列的天线馈送元件的输入,以及至少一个HPA的输出被配置为耦合到至少一个谐波滤波器的输入。
利用包含多个通路并与多个用户终端和多个接入节点终端通信的通信卫星的轴辐式弯管卫星通信的方法的示例包括:在控制器处,根据帧定义规定用于控制通信卫星操作的数据,该帧定义包括用于帧的多个时隙并且定义从至少一个接入节点终端到多个用户终端的前向业务与从多个用户终端到至少一个接入节点终端的返回业务之间的容量分配;以及在通信卫星处,根据由帧定义所定义的前向业务和返回业务之间的容量分配来接收上行链路波束信号并发射下行链路波束信号,并且其中帧定义规定多个通路中的至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个时隙的前向通路,以及规定至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个其他时隙的返回通路。
用于轴辐式弯管卫星通信的通信卫星的示例包括:多个通路;至少一个低噪声放大器(LNA),其中至少一个LNA的输出被配置为耦合到多个通路中的通路并且根据由帧定义所定义的从至少一个接入节点终端到多个用户终端的前向业务与从多个用户终端到至少一个接入节点终端的返回业务之间的容量分配来放大上行链路波束信号,该帧定义包括用于帧的多个时隙;以及至少一个高功率放大器(HPA),其中至少一个HPA的输入被配置为耦合到多个通路中的通路并且根据由帧定义所定义的前向业务和返回业务之间的容量分配来放大下行链路波束信号,并且其中帧定义规定多个通路中的至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个时隙的前向通路,并且规定至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个其他时隙的返回通路。
这种通信卫星的实施例可以包括以下特征中的一个或多个。通信卫星还包括一个或多个波束形成网络,其被配置为将至少一个LNA的输出耦合到多个通路中的通路并且将至少一个HPA的输入耦合到多个通路中的通路。通信卫星还包括天线馈送元件的相控阵列,其中至少一个LNA的输入被配置为耦合到相控阵列的天线馈送元件的输出。通信卫星还包括天线馈送元件的相控阵列和至少一个谐波滤波器,其中至少一个谐波滤波器的输出被配置为耦合到相控阵列的天线馈送元件的输入,以及至少一个HPA的输出被配置为耦合到至少一个谐波滤波器的输入。
利用包含多个通路的通信卫星并与多个用户终端和多个接入节点终端通信的轴辐式弯管卫星通信的方法的示例,其中该方法在通信卫星处执行,包括:接收上行链路波束信号;以及发射下行链路波束信号,其中接收上行链路波束信号和发射下行链路波束信号是根据由帧定义所定义的从至少一个接入节点终端到多个用户终端的前向业务和从多个用户终端到至少一个接入节点终端的返回业务之间的容量分配,该帧定义包括用于帧的多个时隙,并且其中帧定义规定多个通路中的至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个时隙的前向通路,以及规定至少一个通路的配置作为用于帧中的至少一个其他时隙的返回通路。
在一些示例中,通信卫星可以被配置为根据不同的原生天线图案经由一个或多个天线配件提供通信服务,其中每个原生天线图案可以是指在给定的操作条件下针对相应天线配件的多个天线馈送元件中的每一个的原生馈送元件图案的复合物。这种天线配件可以包括馈送阵列配件(例如,天线馈送元件的相控阵列)、反射器和耦合在馈送阵列配件和反射器之间的致动器。反射器可以具有焦点或聚焦区域,其中射频(RF)信号在从远处源接收时被集中。馈送阵列配件可以具有多个天线馈送元件,用于传送与通信服务相关联的信号,并且反射器可以被配置为反射在馈送阵列配件与一个或多个目标设备(例如,用户终端和/或接入节点终端)之间传输的信号。致动器可以是具有可调整长度的线性致动器,或者可以以其他方式提供馈送阵列配件和反射器之间的相对距离的调整。
馈送阵列配件可以被定位(例如,使用线性致动器)在聚焦区域和反射器表面之间的区域中,以作为散焦系统操作,其中来自远处源的RF信号照射多个天线馈送元件。通过将反射器相对于馈送阵列配件的位置从第一散焦操作条件调整到第二散焦操作条件,卫星因此可以根据针对相应天线配件的不同原生天线图案来提供通信服务。通过部分地改变散焦操作条件来适应原生天线图案可以通过在提供期望覆盖区域、用户波束特性、操作轨道位置或其他覆盖方面时支持附加的可调整性来改善通信卫星的多功能性。
前面已经相当广泛地概述了根据本公开的示例的特征和技术优点,以便可以更好地理解随后的具体实施方式。以下将描述附加的特征和优点。所公开的概念和具体示例可以容易地用作修改或设计用于实现本公开的相同目的的其他结构的基础。这种等同结构不脱离所附权利要求的范围。当结合附图考虑时,从以下描述将更好地理解本文公开的概念的特性,它们的组织和操作方法以及相关联的优点。提供每个附图仅用于说明和描述的目的,不是作为权利要求的限制的定义。
附图说明
通过参考以下附图可以实现对本公开的本质和优点的进一步理解。在附图中,类似的组件或特征可以具有相同的参考标号。此外,相同类型的各种组件可以通过用短划线跟随参考标号和区分相似组件的第二标签来区分。如果在说明书中仅使用第一参考标号,则该描述适用于具有相同第一参考标号的任何一个类似组件,而与第二参考标号无关。
图1A示出了根据本公开的各方面的支持卫星通信的灵活波束形成的卫星通信系统的示图;
图1B图示出了根据本公开的各方面的支持卫星通信的灵活波束形成的通信卫星的天线配件;
图1C图示出了根据本公开的各方面的支持卫星通信的灵活波束形成的天线配件的馈送阵列配件;
图2A至图2D图示出了根据本公开的各方面的针对天线配件的天线特性的示例,该天线配件具有位于成形反射器的聚焦区域处的馈送阵列配件;
图3A至图3D图示出了根据本公开的各方面的针对天线配件的天线特性的示例,该天线配件具有在散焦位置操作的馈送阵列配件;
图4A和图4B图示出了根据本公开的各方面的波束形成的示例,该波束形成从由在散焦条件中操作的天线配件提供的原生天线图案覆盖区域形成点波束覆盖区域;
图5A-图5E图示出了根据本公开的各方面的在不同通信服务时隙期间服务覆盖区域的点波束覆盖区域的位置的示例;
图6示出了根据本公开的各方面的说明性波束跳跃帧;
图7示出了根据本公开的各方面的针对示例性卫星架构的一部分的框图;
图8示出了根据本公开的各方面的示例性接收波束形成网络的一个极化的框图;
图9示出了根据本公开的各方面的示例性发射波束形成网络的一个极化的框图;
图10示出了根据本公开的各方面的用于前向链路信号发射的基于地面的波束形成的说明性系统的框图;
图11示出了根据本公开的各方面的用于返回链路信号接收的基于地面的波束形成的说明性系统的框图;
图12示出了采用示例性波束权重处理器的系统的框图;
图13A至图13C图示出了根据本公开的各方面的具有K=4个通路的通信卫星的示例;
图14图示出了根据本公开的各方面的用于支持卫星通信的示例过程;
图15A示出了根据本公开的各方面的说明性同步时隙分配;
图15B示出了根据本公开的各方面的说明性时隙定义表和说明性时隙通路;
图16A示出了根据本公开的各方面的说明性交织时隙分配;
图16B示出了根据本公开的各方面的说明性时隙定义表和说明性时隙通路;
图17A示出了根据本公开的各方面的说明性交织时隙分配;
图17B示出了根据本公开的各方面的说明性时隙定义表和说明性时隙通路;
图18A示出了根据本公开的各方面的说明性专用通路分配;
图18B示出了根据本公开的各方面的说明性时隙定义表和说明性时隙通路;
图18C示出了根据本公开的各方面的说明性时隙定义表;
图18D示出了根据本公开的各方面的说明性时隙定义表;
图18E示出了根据本公开的各方面的说明性时隙通路;
图19示出了根据本公开的各方面的所需的接入节点终端的数量与分配的前向通路的数量的说明性图表;
图20A示出了根据本公开的各方面的说明性非一致前向和返回链路服务覆盖区域;
图20B示出了根据本公开的各方面的说明性时隙通路;
图21A示出了根据本公开的各方面的用于波束跳跃帧的时隙停留时间的单个波束的说明性波束跳跃图案;
图21B示出了根据本公开的各方面的说明性时隙停留时间表;
图21C示出了根据本公开的各方面的说明性波束跳跃帧;
图22A示出了根据本公开的各方面的说明性接入节点终端位置和用户点波束位置;
图22B示出了根据本公开的各方面的说明性接入节点终端表;
图22C示出了根据本公开的各方面的接入节点终端位置的说明性放置;
图23是根据本公开的各方面的说明性卫星通信系统的简化图;
图24A到图24E示出了根据本公开的各方面的可以由天线配件支持的对原生天线图案覆盖区域的改变;
图25A-图25D示出了根据本公开的各方面的通信卫星,其支持调整馈送阵列配件和反射器之间的相对位置以支持原生天线图案的改变;
图26A-图26F示出了根据本公开的各方面的具有天线配件的通信卫星的示例,该天线配件具有可以支持原生天线图案的改变的不同类型的致动器;
图27示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案提供通信服务的通信卫星的框图;
图28示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案提供通信服务的卫星控制器的框图;
图29示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案提供通信服务的通信服务管理器的框图;
图30示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案提供通信服务的通信服务控制器3005的框图;以及
图31图示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案经由通信卫星提供通信服务的示例方法的流程图。
具体实施方式
通信卫星可以被配置为在陆地目标设备(例如,终端)之间提供通信服务,其可以是固定的(例如,安装在永久安装地点处,从一个固定安装地点移动到另一个,等等)或移动的(例如,安装在车辆、船、飞机上等等)。通信服务可以包括例如接入节点终端和用户终端之间的双向网络接入服务。为了支持通信服务,通信卫星的一个或多个天线配件可以被配置用于发射下行链路通信(例如,到用户终端或接入节点终端),接收上行链路通信(例如,从用户终端或接入节点终端),或者发射下行链路通信和接收上行链路通信两者(例如,操作为收发器)。
通信卫星的天线配件可以包括馈送阵列配件,诸如天线馈送元件的相控阵列,其可以被用于在给定系统覆盖地理(例如,北美人口密集地区)内在期望的点波束覆盖区域(例如,小区)上瞄准波束形成点波束。波束形成点波束可以经由多个天线馈送元件从发射和/或接收形成,并且使用发射和/或接收的相位和幅度特性来提供与每个波束形成点波束相关联的定向发射和接收。
根据本公开的示例,波束形成点波束可以根据波束形成权重集的权重矢量和包括在波束跳跃帧定义中的波束跳跃时隙定义来从一个位置跳到另一个位置。波束跳跃时隙定义可以包括在一个时隙期间针对所有点波束的相关联停留时间和通路增益。包括在波束跳跃帧定义内的波束跳跃时隙定义可以被自动重复,直到接收到新的波束跳跃帧定义或者发信号通知中断,这允许动态改变下行链路服务覆盖区域、上行链路服务覆盖区域和点波束覆盖区域位置。
馈送阵列配件可以具有多个馈送元件,用于传送信号(例如,与通信服务相关联的信号,用于通信卫星的诊断和/或配置信号,等等)。馈送阵列配件的每个馈送元件可以与相应的原生馈送元件图案(例如,原生分量波束)相关联,其可以提供投影的原生馈送元件图案覆盖区域(例如,被投影在陆地表面、平面上,和/或从反射器反射后的体积)。用于天线配件的馈送阵列配件的原生馈送元件图案覆盖区域的集合可以被称为原生天线图案。
对于各种操作条件,原生天线图案的不同特性可能是期望的。例如,对于更宽的原生馈送元件图案覆盖区域,馈送阵列配件的更大数量的天线馈送元件可能能够支持特定的点波束覆盖区域。此外,更宽的原生馈送元件图案还可以允许馈送阵列配件的每个天线馈送元件支持更大量的波束形成点波束。然而,更宽的原生馈送元件图案可以具有更低的辐射功率密度,并且因此在一些情况下可能期望使用更窄的原生馈送元件图案。在一些示例中,期望的原生天线图案可以至少部分地基于通信卫星的轨道位置。
根据本公开的各方面,通信卫星的天线配件可以支持在多个原生天线图案之一处的操作。例如,通信卫星可以根据天线配件的第一原生天线图案提供通信服务,并且随后可以调整与天线配件相关联的致动器以提供相同天线配件的第二原生天线图案。在调整致动器之后,通信卫星因此可以根据与第一原生天线图案不同的第二原生天线图案提供通信服务。在各种示例中,第二原生天线图案可以与不同于第一原生天线图案的下列这些相关联:不同的原生天线图案覆盖区域尺寸、不同的原生馈送元件图案覆盖区域大小(例如,原生馈送元件图案波束宽度)和/或位置、原生馈送元件图案覆盖区域的不同重叠程度、不同的点波束尺寸(例如,波束宽度)、不同的点波束覆盖区域尺寸和/或位置、点波束的不同重叠程度、不同的波束形成权重集,或其任何组合。
在一些示例中,通信卫星的天线配件可以包括馈送阵列配件、反射器和耦合在馈送阵列配件和反射器之间的致动器。反射器可以被成形为具有聚焦区域(例如,焦点),并且反射器可以被配置为反射在馈送阵列配件和一个或多个目标设备(例如,接入节点终端和/或用户终端)之间发射的信号。致动器可以例如包括提供长度改变的线性致动器,从而提供馈送阵列配件和反射器之间的相对位置的改变(例如,相对于反射器的聚焦区域的不同位置)。在一些示例中,通信卫星可以包括线性致动器和第二致动器,以在馈送阵列配件和反射器之间提供附加的自由度。在这样的示例中,可以命令第二致动器以使馈送阵列配件和反射器之间的相对位置关于与线性致动器的轴线不同的轴线改变,这种改变与线性致动器的调整相结合来提供原生天线图案的改变。
馈送阵列配件可以被可操作地定位在反射器表面和反射器聚焦区域之间(例如,处于散焦位置)。在一些示例中,致动器可以提供对通信卫星的反射器和馈送阵列配件之间的相对距离的调整(例如,使用线性致动器),其继而又可以支持在多个原生天线图案之一处的操作。在一些示例中,在馈送阵列配件和反射器之间的相对位置改变之后,可以应用不同的波束形成权重集作为第二原生天线图案的一部分(例如,以适应点波束覆盖区域的尺寸和/或位置,以适应多个点波束覆盖区域之间的重叠程度,以适应用于一个或多个卫星点波束的馈送阵列配件的天线馈送元件集合,等等)。
如本文所使用的,术语“聚焦区域”是指反射器(例如,球形反射器或抛物面反射器)前面的一维、二维或三维区域,其中反射器将反射从特定方向接收的电磁能量。对于理想的抛物面反射器,聚焦区域是高频限制场景中的单个点。这通常被称为理想抛物面反射器的“几何光学”焦点。在现实世界的实现中,即使是最先进的反射器的表面也包括与理想表面的轮廓的误差、变形和偏差。任何显著尺寸的反射器表面的不相关的误差、变形或偏差可能使焦点在二维或三维聚焦区域中的分布。类似地,在球形反射器的情况下,其中理想表面导致焦点线而不是单焦点,现实世界球面反射器的表面与理想球面表面的误差、变形或偏差导致线聚焦区域的三维扩散。在一些实施例中,基于反射器在视轴上或平行于光轴的光线来确定与反射器相关联的聚焦区域。在其他实施例中,聚焦区域可以相对于参考方向来限定,该参考方向是反射器的离视轴。两个或更多反射器的系统也可以通过具有聚焦区域的系统的相控阵列来馈送。
在操作上,将馈送阵列配件定位在成形反射器的表面和成形反射器的聚焦区域之间(例如,馈送阵列配件具有位于成形反射器和沿着成形反射器的参考轴的聚焦区域之间的天线馈送元件孔径开口的参考表面,等等)对应于散焦位置。与将馈送阵列配件定位在成形反射器的聚焦区域时相比,这样的布置可以导致更宽的原生馈送元件图案(例如,更宽的原生馈送元件波束宽度),这可以提高用于使用多个原生馈送元件图案形成波束形成点波束的多功能性。
各种其他配置可用于提供原生天线图案的改变以用于提供通信服务。例如,天线配件可以包括一个以上的反射器,并且一个或多个致动器可以位于馈送阵列配件和反射器之一之间,和/或第一反射器和第二反射器之间。在一些示例中,反射器可以具有其自己的致动器,其可以改变反射器的反射特性(例如,改变聚焦区域的位置,将聚焦区域从一维聚焦区域改变为二维区域,从单个焦点改变为多个焦点,改变聚焦区域的形状,等等)。附加地或替代地,馈送阵列配件可以包括致动器,其可以为馈送阵列配件的一个或多个馈送元件提供位置和/或取向的改变(例如,将馈送阵列配件从在平面表面上具有馈送元件孔径改变为在弧形或球形表面上具有馈送元件孔径,相对于一个馈送元件孔径子集移动另一馈送元件孔径子集,使馈送元件的图案扩展或收缩,等等)。在各种示例中,天线配件可以包括所描述的致动器配件的任何组合,以提供原生天线图案的各种改变,以用于适应通信服务。
可以以各种方式命令通信卫星的致动器,以提供对天线配件的原生天线图案的调整。例如,中央控制器或中央操作器(例如,通信服务管理器)可以通过在通信卫星处接收的无线信令向通信卫星提供调整的指示。在一些示例中,可以由通信卫星本身的控制器来命令该改变。对致动器命令调整可以包括提供致动器的新位置的指示、反射器与馈送阵列配件之间的相对距离的差异、反射器的期望位置、馈送阵列配件的期望位置、致动器的长度、新的原生天线图案的参数、与新的原生天线图案相关联的查找值、或任何其他合适的参数或指示。
在一些示例中,命令对原生天线图案的调整可以由通信卫星的轨道位置或轨道位置的改变(例如,不同于设计位置的部署的轨道位置或路径,随时间从期望位置或路径的漂移,等等)触发,或者是以其他方式基于轨道位置或轨道位置的改变。在一些示例中,这种灵活性可以允许在无需事先了解部署的轨道位置的情况下、无需事先了解期望的服务覆盖区域的情况下设计天线配件,和/或将天线配件设计为支持在多个轨道位置或服务覆盖区域处的操作。因此,一旦被部署在特定的轨道位置,就可以命令这样的天线配件根据所部署的轨道位置提供支持在期望的服务覆盖区域上的通信服务的原生天线图案。附加地或替代地,与调整原生天线图案的命令一起,可以命令通信卫星移动到不同的轨道位置(例如,不同的轨道槽),并从新的轨道位置提供通信服务。在一些示例中,可以至少部分地基于各种其他条件来触发命令对原生天线图案的调整,各种其他条件诸如是与通信服务相关联的通信业务的级别、多个波束形成点波束之间的业务的相对级别、信号质量特性(例如,信号强度、信噪比(SNR)、信号干扰加噪声比(SINR)、原生馈送元件图案的信号质量特性、点波束的信号质量特性等)、一个或多个天线馈送元件的中断或者其他故障、中断(例如与之通信的丢失)、添加(例如与之通信的发起)、或者一个或多个接入节点终端的服务的其他变化、热膨胀和/或改变馈送阵列配件和反射器之间的相对位置的其他变形,等等。
本说明书提供了示例,并且不旨在限制本文描述的原理的实施例的范围、适用性或配置。而是,以下描述将为本领域技术人员提供用于实现本文描述的原理的实施例的使能描述。可以对元件的功能和布置进行各种改变。
因此,各种实施例可以适当地省略、替换或添加各种过程或组件。例如,应当理解,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,并且可以添加、省略或组合各种步骤。而且,在各种其他实施例中可以组合关于某些实施例描述的方面和元件。还应当理解,以下系统、方法、设备和软件可以单独地或共同地是更大系统的组件,其中其他过程可以优先于其应用或以其他方式修改其应用。
图1A示出了根据本公开的各方面的支持卫星通信的灵活波束形成的卫星通信系统100的图。卫星通信系统100可以使用由空间段101和地面段102组成的多个网络架构。空间段可以包括一个或多个通信卫星120。地面段可以包括一个或多个用户终端150、一个或多个接入节点终端130(例如,网关终端)、以及诸如网络运营中心(NOC)和卫星和网关终端命令中心的网络设备141。卫星通信系统100的终端(例如,接入节点终端130)可以经由网状网络、星形网络或类似的彼此连接,和/或连接到一个或多个网络140。
通信卫星120可以是被配置用于与一个或多个接入节点终端130和一个或多个用户终端150进行无线通信的任何合适类型的通信卫星。在一些示例中,通信卫星120可以被部署在对地静止轨道中,以使其相对于陆地设备的轨道位置被相对固定,或被固定在操作容差或其他轨道窗口内(例如,在轨道槽内)。在其他示例中,通信卫星120可以在任何适当的轨道(例如,低地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)等)中操作。在一些示例中,通信卫星120可以具有不确定的轨道位置,其可以与在确定轨道槽部署之前被设计的、被部署到一系列可能轨道位置中的一个(例如,具有一系列轨道位置的轨道槽或被部署到一组轨道槽中的一个)、一系列轨道路径、和/或在部署到非预期的轨道位置和/或轨道路径之后随时间漂移的通信卫星120相关联。在各种示例中,通信卫星120可以被重新分配任务(例如,移动到不同的对地静止轨道槽,调整到不同的LEO或MEO轨道路径等),其中这种重新分配任务可以由通信卫星120本身来命令,和/或由在通信卫星120处(例如,从接入节点终端130,从网络设备141等)接收的信号来命令。
通信卫星120可以使用天线配件121,诸如相控阵列天线配件、相控阵列馈送反射器(PAFR)天线、或本领域已知的用于发射和/或接收通信服务的信号的任何其他机构。通信卫星120可以从一个或多个接入节点终端130接收前向上行链路信号132,并向一个或多个用户终端150提供对应的前向下行链路信号172。通信卫星120还可以从一个或多个用户终端150接收返回上行链路信号173并将对应的返回下行链路信号133转发到一个或多个接入节点终端130。通信卫星120可以使用各种物理层传输调制和编码技术来用于在接入节点终端130和用户终端150之间进行信号通信(例如,自适应编码和调制(ACM)等)。
在一些实施例中,多频时分多址(MF-TDMA)方案被用于前向上行链路信号132和返回上行链路信号173,允许业务的有效流传输,同时保持在用户终端150之间分配容量的灵活性。在这些实施例中,分配了多个频率信道,这些频率信道可以是固定的,或者可以以更动态的方式被分配。还可以在每个频率信道中采用时分多址(TDMA)方案。在该方案中,每个频率信道可以被划分为若干时隙,这些时隙可以被指派给连接(例如,指派给特定用户终端150)。在其他实施例中,可以使用其他方案来配置前向上行链路信号132和上行链路返回信号173中的一个或多个,诸如频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)或本领域已知的任何数量的混合方案或其他方案。在各种实施例中,物理层技术对于信号132、133、172和173中的每一个可以是相同的,或者一些信号可以使用与其他信号不同的物理层技术。
天线配件121可以支持经由一个或多个波束形成点波束125的通信,其可以另外被称为服务波束、卫星波束或任何其他合适的术语。可以经由天线配件121传递信号,以形成点波束125的空间电磁辐射图案。点波束125可以使用每点波束的单个载波,即一个频率或一个连续的频率范围。在一些示例中,点波束125可以被配置为仅支持用户终端150,在这种情况下,点波束125可以被称为用户点波束或用户波束(例如,用户点波束125-a)。例如,用户点波束125-a可以被配置为支持通信卫星120和用户终端150之间的一个或多个前向下行链路信号172和/或一个或多个返回上行链路信号173。在一些示例中,点波束125可以被配置为仅支持接入节点终端130,在这种情况下,点波束125可以被称为接入节点点波束、接入节点波束或网关波束(例如,接入节点点波束125-b)。例如,接入节点点波束125-b可以被配置为支持通信卫星120和接入节点终端130之间的一个或多个前向上行链路信号132和/或一个或多个返回下行链路信号133。在其他示例中,点波束125可以被配置为服务用户终端150和接入节点终端130两者,并且因此点波束125可以支持通信卫星120与用户终端150和接入节点终端130之间的前向下行链路信号172、返回上行链路信号173、前向上行链路信号132和/或返回下行链路信号133的任何组合。
点波束125可以支持点波束覆盖区域126内的目标设备(例如,用户终端150和/或接入节点终端130)之间的通信服务。点波束覆盖区域126可以由以下区域定义:当投射在地面或一些其他参考表面上时,相关联的点波束125的电磁辐射图案的该区域具有高于阈值的点波束125的信号功率(例如,SNR、SINR等)。点波束覆盖区域126可以覆盖任何合适的服务区域(例如,圆形、椭圆形、六边形、本地、地区、国家等),并且可以支持与位于点波束覆盖区域126中的任何数量的目标设备的通信服务(其可以包括不一定在点波束覆盖区域126的参考表面处的但是位于相关联的点波束125内的目标设备,诸如空中或水下终端)。
在一些示例中,通信卫星120可以支持覆盖相应点波束覆盖区域126的多个波束形成点波束125,每个点波束覆盖区域126可以与相邻点波束覆盖区域126重叠或不重叠。例如,通信卫星120可以支持由任意数量(例如,数十、数百、数千等)的点波束覆盖区域126的组合形成的服务覆盖区域(例如,地区覆盖区域、国家覆盖区域等)。通信卫星120可以通过一个或多个频带及其任何数量的子带来支持通信服务。例如,通信卫星120可以支持国际电信联盟(ITU)Ku、K或Ka频带、C频带、X频带、S频带、L频带、V频带等中的操作。
服务覆盖区域可以广义地被定义为陆地发射源或陆地接收器可以经由通信卫星120从其中和/或到其中参与通信服务(例如,发射和/或接收与之相关联的信号)的覆盖区域,并且可以由多个点波束覆盖区域126来定义。在一些系统中,针对每个通信链路的服务覆盖区域(例如,前向上行链路覆盖区域、前向下行链路覆盖区域、返回上行链路覆盖区域和/或返回下行链路覆盖区域)可以是不同的。虽然服务覆盖区域可能仅在通信卫星120处于服务中(例如,在服务轨道中)时是活动的,但是例如,通信卫星120可以具有(例如,被设计为具有)基于天线配件121的物理组件及其相对位置的原生天线图案。通信卫星120的原生天线图案可以是指相对于卫星的天线配件121的能量分布(例如,从天线配件121发射和/或由天线配件121接收的能量)。
在一些服务覆盖区域中,相邻的点波束覆盖区域126可以具有一定程度的重叠。在一些示例中,可以使用多颜色(例如,两色、三色或四色的重用模式),其中“颜色”是指正交通信资源的组合(例如,频率资源、极化等)。在四色图案的示例中,多个重叠点波束覆盖区域126可以各自被指派四种颜色中的一种,并且每种颜色可以被分配频率(例如,一个或多个频率范围、一个或多个信道等)和/或信号极化(例如,右旋圆极化(RHCP)、左旋圆极化(LHCP)等)的唯一组合。通过将不同颜色指派给具有重叠区域的相应点波束覆盖区域126,在与那些重叠点波束覆盖区域126相关联的点波束125之间可能存在相对较小的相互干扰。频率和天线极化的这些组合因此可以在重复的非重叠“四色”重用图案中被重用。在一些示例中,可以通过使用更多或更少的颜色来提供期望的通信服务。附加地或替代地,可以使用点波束125之间的时间共享和/或其他干扰减轻技术。例如,点波束125可以同时使用相同的资源(相同的极化和频率范围),并且使用诸如ACM、干扰消除、空时编码等的干扰减轻技术来减轻干扰。
在一些示例中,通信卫星120可以被配置为“弯管”卫星。在弯管配置中,通信卫星120可以在将所接收的载波信号重新发射到它们的目的地之前执行信号的频率和极化转换。在一些示例中,通信卫星120可以支持未处理的弯管架构,其中相控阵列天线被用来产生小点波束125(例如,通过基于地面的波束形成(GBBF))。通信卫星120可以包含K个通用通路,其每一个可以在任何时刻被分配为前向通路或返回通路。大反射器可以由天线馈送元件的相控阵列照射,从而提供在由反射器的尺寸和天线馈送元件的数量和放置所设定的约束内制成各种点波束125图案的能力。相控阵列馈送反射器可以被用于接收上行链路信号132、173或两者,以及发射下行链路信号133、172或两者。
通信卫星120可以以多点波束模式操作,发射指向地球的不同区域的多个窄点波束125。这可以允许将用户终端150隔离到各种窄点波束125中。与接收(Rx)和发射(Tx)相控阵列相关联的波束形成网络(BFN)可以是动态的,允许Tx点波束125(例如,下行链路点波束125)和Rx点波束125(例如,上行链路点波束125)两者位置的频繁移动。动态BFN可以被用来快速跳跃Tx和Rx点波束125的位置。BFN可以在一个波束跳跃图案(例如,Tx和Rx点波束125二者)中停留一段被称为时隙停留时间的时间段。个体时隙可以全都与相同的停留时间或不同的停留时间相关联。数量Q个这些时隙被布置成被称为波束跳跃帧的序列,其中每个时隙与Rx和Tx点波束的可能不同的位置图案相关联。这些帧可以重复,但也可以是动态的和时变的。与波束跳跃时隙相关联的Rx和Tx点波束的持续时间和位置也可以在各帧之间以及在一帧内变化。
用户终端150可以包括被配置为与通信卫星120传送信号的任何数量的设备,其可以包括固定终端(例如,基于地面的固定终端)或移动终端(诸如船、飞机、基于地面的车辆等)。用户终端150可以经由通信卫星120传送数据和信息,其可以包括经由接入节点终端130到诸如网络设备141的目的地设备或与网络140相关联的一些其他设备或分布式服务器的通信。用户终端150可以根据各种物理层传输调制和编码技术来传送信号,包括例如以DVB-S2、WiMAX、LTE和DOCSIS标准定义的那些。
用户终端150可以包括用户终端天线152,其被配置用于从通信卫星120接收前向下行链路信号172。用户终端天线152还可以被配置为将返回上行链路信号173发射到通信卫星120。因此,用户终端150可以被配置用于经由点波束125(例如,用户点波束125-a)来与通信卫星120进行单向或双向通信。在一些示例中,用户终端天线152可以是定向的。例如,用户终端天线152可以具有沿主轴(例如,天线视轴方向)的峰值增益,其可以通过聚焦和/或反射元件的固定配置和/或通过电子可配置的波束形成来提供。
用户终端天线152可以是用户终端天线配件153的一部分,用户终端天线配件153还可以包括用于安装卫星终端天线的各种硬件。用户终端天线配件153还可以包括用于在用户终端天线152和用户终端接收器158之间发射的用户终端通信信号157与射频(RF)卫星通信信号(例如,前向下行链路信号172和/或返回上行链路信号173)之间转换(例如,执行频率转换、调制/解调、复用/解复用、滤波、转发等)的电路和/或处理器。这样的电路和/或处理器可以被包括在天线通信配件中,该天线通信配件也可以被称为发射和接收集成配件(TRIA)。附加地或替代地,用户终端接收器158可以包括用于执行各种RF信号操作(例如,接收、执行频率转换、调制/解调、复用/解复用等)的电路和/或处理器。用户终端天线配件153也可以被称为卫星室外单元(ODU),并且用户终端接收器158可以被称为卫星室内单元(IDU)。在一些示例中,用户终端天线152和用户终端接收器158一起包括甚小孔径终端(VSAT),其中用户终端天线152的直径大约为0.6米并且具有大约2瓦的功率。在其他实施例中,可以在用户终端150处使用各种其他类型的用户终端天线152以从通信卫星120接收前向下行链路信号172。每个用户终端150可以包括单个用户终端,或者替代地可以包括:耦合到多个用户终端150的集线器或路由器(未示出)。
用户终端150可以经由有线或无线连接161连接到一个或多个消费者处所装备(CPE)160,并且可以经由卫星通信系统向CPE 160提供网络接入服务(例如,互联网接入等)或其他通信服务(例如,广播媒体等)。(一个或多个)CPE 160可以包括用户设备,诸如但不限于计算机、局域网、互联网设备、无线网络、移动电话、个人数字助理(PDA)、其他手持设备、上网本、笔记本电脑、平板电脑、膝上型计算机、显示设备(例如TV、计算机监视器等)、打印机等。CPE 160还可以包括位于订户的处所处的任何装备,包括路由器、防火墙、交换机、专用小交换机(PBX)、互联网协议语音(VoIP)网关等。在一些示例中,用户终端150经由通信卫星120和(一个或多个)接入节点终端130提供(一个或多个)CPE 160和(一个或多个)网络140之间的双向通信。
接入节点终端130可以服务去往和来自通信卫星120的前向上行链路信号132和返回下行链路信号133。接入节点终端130也可以被称为地面站、网关、网关终端或集线器。接入节点终端130可以包括接入节点终端天线系统131和接入节点接收器135。接入节点终端天线系统131可以是具有双向能力的并且设计有足够的发射功率和接收灵敏度以与通信卫星120可靠地通信。在一个实施例中,接入节点终端天线系统131可以包括抛物面反射器,其在通信卫星120的方向上具有高方向性并且在其他方向上具有低方向性。接入节点终端天线系统131可以包括各种替代配置,并且包括诸如正交极化之间的高隔离、操作频带中的高效率、低噪声等的操作特征。
接入节点终端130可以调度去往用户终端150的业务。替代地,可以在卫星通信系统100的其他部分中(例如,在一个或多个网络设备141处,其可以包括网络操作中心(NOC)和/或网关命令中心)执行调度。尽管图1A中仅示出了一个接入节点终端130,但是可以在具有多个接入节点终端130的卫星通信系统中实现本发明的实施例,每个接入节点终端130可以彼此耦合和/或与一个或多个网络140耦合。
在一些卫星通信系统中,可能存在可用于传输的有限量的频谱。接入节点终端130和通信卫星120之间的通信链路可以使用与通信卫星120和用户终端150之间的通信链路相同、重叠或不同的频率。接入节点终端130也可以被定位远离用户终端150以便于频率重用。
通过经由一个或多个点波束125(例如,可以与相应的接入节点点波束覆盖区域126-b相关联的接入节点点波束125-b)发射返回下行链路信号133和/或接收前向上行链路信号132,通信卫星120可以与接入节点终端130通信。接入节点点波束125-b可以例如支持用于一个或多个用户终端150的通信服务(例如,由通信卫星120中继),或者通信卫星120和接入节点终端130之间的任何其他通信。
接入节点终端130可以提供网络140和通信卫星120之间的接口,并且可以被配置为接收在网络140和一个或多个用户终端150之间引导的数据和信息。接入节点终端130可以对数据和信息进行格式化以用于递送到相应的用户终端150。类似地,接入节点终端130可以被配置为从通信卫星120(例如,来自一个或多个用户终端150)接收被引导到经由网络140可访问的目的地的信号。接入节点终端130还可以对所接收的信号进行格式化以用于在网络140上传输。
网络140可以是任何类型的网络,并且可以包括例如互联网、IP网络、内联网、广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、虚拟专用网(VPN)、虚拟LAN(VLAN)、光纤网络、混合光纤同轴网络、有线网络、公共交换电话网(PSTN)、公众交换数据网络(PSDN)、公共陆上移动网络和/或支持如本文所述的设备之间的通信的任何其他类型的网络。网络140可以包括有线和无线连接以及光链路。(一个或多个)网络140可以将接入节点终端130与可以与通信卫星120或与其他卫星通信的其他接入节点终端连接。
一个或多个网络设备141可以与接入节点终端130耦合,并且可以控制卫星通信系统100的各方面。在各种示例中,网络设备141可以与接入节点终端130共处一处或以其他方式在接入节点终端130附近,或者可以是经由有线和/或无线通信链路与接入节点终端130和/或(一个或多个)网络140通信的远程设施。
图1B图示出了根据本公开的各方面的支持卫星通信的灵活波束形成的通信卫星120的天线配件121。如图1B中所示,天线配件121可以包括馈送阵列配件127和反射器122,反射器122被成形为具有聚焦区域123,其中当从远处的源接收时电磁信号(例如,入站电磁信号180)被集中。类似地,由位于聚焦区域123处的馈送阵列配件127发射的信号将被反射器122反射成外出平面波(例如,出站电磁信号180)。馈送阵列配件127和反射器122可以与由馈送阵列配件127的多个馈送元件128中的每一个的原生馈送元件图案的复合所形成的原生天线图案相关联。
当通信卫星120处于服务轨道中时,通信卫星120可以根据天线配件121的原生天线图案操作,如本文所述。原生天线图案可以至少部分地基于馈送阵列配件127的馈送元件128的图案、馈送阵列配件127相对于反射器122的相对位置(例如,聚焦偏移距离129)等等。原生天线图案220可以与原生天线图案覆盖区域相关联。本文描述的天线配件121可以被设计为支持具有天线配件121的原生天线图案覆盖区域的特定服务覆盖区域,并且可以(例如,通过分析或模拟)计算地确定和/或(例如,在天线测试范围或实际使用中)通过实验测量各种设计特性。
如图1B中所示,天线配件121的馈送阵列配件127位于反射器122和反射器122的聚焦区域123之间。具体地,馈送阵列配件127位于距聚焦区域123的聚焦偏移距离129处。因此,天线配件121的馈送阵列配件127可以位于相对于反射器122的散焦位置处。天线配件121还可以包括致动器124,其可以提供如本文所述的原生天线图案的改变。例如,致动器124可以是耦合在反射器122和馈送阵列配件127之间的线性致动器,其提供对聚焦偏移距离129的改变以提供原生天线图案的改变。线性致动器124可以被约束为在一个方向上移动,在一些示例中,线性致动器124可以沿着主要在成形反射器122的中心和成形反射器122的聚焦区域123之间的方向而被对准。尽管在图1B中被图示为直接偏移馈送阵列配件127,但是可以使用前馈送阵列配件127以及其他类型的配置,包括使用二级反射器(例如,卡塞格伦天线等)。
图1C图示出了根据本公开的各方面的天线配件121的馈送阵列配件127,其支持卫星通信的灵活波束形成。如图1C中所示,馈送阵列配件127可以具有多个天线馈送元件128以用于传送信号(例如,与通信服务相关联的信号、与通信卫星120的配置或控制相关联的信号等)。
如本文所使用的,馈送元件128可以是指接收天线元件、发射天线元件或被配置为支持发射和接收两者的天线元件(例如,收发器元件)。接收天线元件可以包括将电磁信号转换为电信号的物理换能器(或RF换能器),并且术语发射天线元件可以是指包括物理换能器的元件,该物理换能器在被电信号激励时发射电磁信号。在一些情况下,相同的物理换能器可以被用于发射和接收。
馈送元件128中的每一个可以包括例如馈送喇叭、极化换能器(例如,隔膜极化喇叭,其可以用作具有不同极化的两个组合元件)、多端口多频带喇叭(例如,具有双极化LHCP/RHCP的双频带20GHz/30GHz)、背腔式槽、倒F型、开槽波导、Vivaldi、螺旋形、环形、贴片或天线元件的任何其他配置或互连的子元件的组合。每个馈送元件128还可以包括RF信号换能器、低噪声放大器(LNA)或功率放大器(PA),或者以其他方式与RF信号换能器、低噪声放大器(LNA)或功率放大器(PA)耦合,并且可以与通信卫星120中的可以执行诸如频率转换、波束形成处理等的其他信号处理的应答器耦合。
反射器122可以被配置为反射在馈送阵列配件127与一个或多个目标设备(例如,用户终端150、接入节点终端130等)之间发射的信号。馈送阵列配件127的每个馈送元件128可以与相应的原生馈送元件图案相关联,原生馈送元件图案可以进一步与投影的原生馈送元件图案覆盖区域相关联(例如,在来自反射器122的反射之后投影在陆地表面、平面或体积上)。用于多馈送天线的原生馈送元件图案覆盖区域的集合可以被称为原生天线图案。馈送阵列配件127可以包括任何数量的馈送元件128(例如,数十、数百、数千等),其可以以任何合适的布置(例如,线性阵列、弓形阵列、平面阵列、蜂窝阵列、多面体阵列、球形阵列、椭圆形阵列或其组合)来布置。尽管图1C中将每个馈送元件128示出为圆形,但是馈送元件128可以是其他形状,例如正方形、矩形、六边形等。
图2A至图2D图示出了根据本公开的各方面的天线配件121-a的天线特性的示例,该天线配件121-a具有位于成形反射器122-a的聚焦区域123处的馈送阵列配件127-a。
图2A示出了与馈送阵列配件127-a的馈送元件128-a相关联的原生馈送元件图案210-a的图201。具体地,图201图示出了分别与馈送元件128-a-1、128-a-2和128-a-3相关联的原生馈送元件图案210-a-1、210-a-2和210-a-3。原生馈送元件图案210-a可以表示与相应馈送元件128中的每一个相关联的空间辐射图案。例如,当馈送元件128-a-2正在发射时,发射的电磁信号可以从反射器122-a被反射出,并且以大致锥形的原生馈送元件图案210-a-2传播(尽管取决于馈送元件128和/或反射器122的特性,其他形状也是可能的)。尽管针对天线配件121-a仅示出了三个原生馈送元件图案210-a,但是天线配件121的每个馈送元件128与相应的原生馈送元件图案210相关联。与天线配件121-a相关联的原生馈送元件图案210-a的复合物(例如,原生馈送元件图案210-a-1、210-a-2、210-a-2,以及未图示出的其他原生馈送元件图案210-a)可以被称为原生天线图案220-a。
馈送元件128-a中的每一个还可以与原生馈送元件图案覆盖区域211-a相关联(例如,原生馈送元件图案覆盖区域211-a-1、211-a-2和211-a-3分别与馈送元件128-a-1、128-a-2和128-a-3相关联),表示原生馈送元件图案210-a在参考表面(例如,地面或其他参考平面或表面)上的投影。原生馈送元件图案覆盖区域211可以表示各种设备(例如,接入节点终端130和/或用户终端150)可以在其中接收由相应馈送元件128发射的信号的区域。附加地或替代地,原生馈送元件图案覆盖区域211可以表示来自各种设备的发射可以由相应的馈送元件128在其中被接收的区域。例如,位于感兴趣区域230-a处的设备,其位于原生馈送元件图案覆盖区域211-a-2内可以接收由馈送元件128-a-2发射的信号,并且可以具有由馈送元件128-a-2接收的发射。与天线配件121-a相关联的原生馈送元件图案覆盖区域211-a的复合物(例如,原生馈送元件图案覆盖区域211-a-1、211-a-2、211-a-2和未图示出的其他原生馈送元件图案覆盖区域211-a)可以被称为原生天线图案覆盖区域221-a。应当理解,图201未按比例绘制,并且原生馈送元件图案覆盖区域211通常每个都远大于反射器122-a。因为馈送阵列配件127-a位于反射器122-a的聚焦区域123处,所以原生馈送元件图案210-a在原生天线图案覆盖区域221-a的区域中基本上不重叠,并且因此,原生馈送元件图案覆盖区域211-a基本上不重叠。因此,原生天线图案覆盖区域221-a中的每个位置与一个或少量(例如,3个或更少)的馈送元件128相关联。
图2B示出了图示202,其图示出了天线配件121-a对于来自感兴趣点230-a的发射240-a的信号接收。来自感兴趣点230-a的发射240-a可以照射整个反射器122-a或反射器122-a的一些部分,然后根据反射器122-a的形状和发射240在反射器122-a上的入射角来被聚焦并引导到馈送阵列配件127-a。因为馈送阵列配件127-a位于反射器122-a的聚焦区域123处,所以发射240-a可以被聚焦到单个馈送元件(例如,与感兴趣点230-a位于其中的原生馈送元件图案覆盖区域211-a-2相关联的馈送元件128-a-2),或者,如果位于原生馈送元件图案覆盖区域211-a的重叠区域中,则可以被聚焦到少数量(例如,3或更少)的馈送元件128-a。
图2C示出了与馈送阵列配件127-a的三个天线馈送元件128-a相关联的原生馈送元件图案增益轮廓250-a的图203,其参考从零偏移角度235-a测量的角度。例如,原生馈送元件图案增益轮廓250-a-1、250-a-2和250-a-3可以分别与天线馈送元件128-a-1、128-a-2和128-a-3相关联,并且因此可以表示原生馈送元件图案210-a-1、210-a-2和210-a-3的增益轮廓。如图203中所示,每个原生馈送元件图案增益轮廓250的增益可以在从峰值增益的任一方向上偏移的角度处衰减。在图203中,波束等高线水平255-a可以表示期望的增益水平(例如,以提供期望的信息速率等)以经由天线配件121-a支持通信服务,其因此可以被用来定义相应的原生馈送元件图案覆盖区域211-a(例如,原生馈送元件图案覆盖区域211-a-1、211-a-2和211-a-3)的边界。波束等高线水平255-a可以表示例如离峰值增益的-1dB、-2dB或-3dB衰减,或者可以由绝对信号强度、SNR或SINR水平来定义。尽管仅示出了三个原生馈送元件图案增益轮廓250-a,但是其他原生馈送元件图案增益轮廓250-a可以与其他天线馈送元件128-a相关联。
图2D示出了图204,其图示出了馈送阵列配件127-a的若干馈送元件128(例如,包括馈送元件128-a-1、128-a-2和128-a-3)的理想化原生馈送元件图案覆盖区域211的二维阵列。原生馈送元件图案覆盖区域211可以相对于参考表面(例如,距通信卫星一定距离的平面、距地面一定距离的平面、某个高度处的球面、地面等)而被图示出,并且可以另外包括与参考表面相邻的体积(例如,参考表面和通信卫星之间的基本上圆锥形的体积、参考表面下方的体积等)。多个原生馈送元件图案覆盖区域211-a可以共同形成原生天线图案覆盖区域221-a。尽管仅图示出了八个原生馈送元件图案覆盖区域211-a,但是馈送阵列配件127可以具有任何数量的馈送元件128(例如,少于八个或多于八个),每个馈送元件与原生馈送元件图案覆盖区域211相关联。
每个原生馈送元件图案覆盖区域211的边界可以对应于波束等高线水平255-a处的相应的原生馈送元件图案210,并且每个原生馈送元件图案覆盖区域211的峰值增益可以具有用′x′指定的位置。原生馈送元件图案覆盖区域211-a-1、211-a-2和211-a-3可以分别对应于与原生馈送元件图案增益轮廓250-a-1、250-a-2和250-a-3相关联的原生馈送元件图案的投影,其中图203图示出了沿着图204的截面260-a的原生馈送元件图案增益轮廓250。在图204中,因为馈送阵列配件127-a位于反射器122-a的聚焦区域处,所以仅每个原生馈送元件图案覆盖区域211的相对小的部分与相邻的原生馈送元件图案覆盖区域211重叠。此外,通常位于服务覆盖区域(例如,通信卫星的多个点波束的总覆盖区域)内的位置落在两个或更少天线馈送元件128的原生馈送元件图案覆盖区域211内。例如,天线配件121-a可以被配置为使得其中多于两个原生馈送元件图案覆盖区域211重叠的区域被最小化(例如,如图2D中所示三个原生馈送元件图案覆盖区域211可以被配置为在点处或附近相交,等等)。在一些示例中,该条件还可以被称为具有平铺的原生馈送元件图案覆盖区域211或馈送阵列配件127的馈送元件128。原生馈送元件图案覆盖区域211在本文中被称为理想化的,因为为了简单起见,覆盖区域被示出为圆形。然而,在各种示例中,原生馈送元件图案覆盖区域211可以是除了圆形之外的某种形状(例如,椭圆形、六边形、矩形等)。因此,平铺的原生馈送元件图案覆盖区域211可以具有相比图204中所示彼此更多的重叠(例如,在一些情况下,多于三个原生馈送元件图案覆盖区域211可以重叠)。
图3A至图3D图示出了根据本公开的各方面的天线配件121-b的天线特性的示例,该天线配件121-b具有在散焦位置操作的馈送阵列配件127-b。当馈送阵列配件127-b不位于天线配件121的聚焦区域123处时,天线配件121可以被理解为在散焦条件下操作。在散焦条件下,天线配件121将所接收的发射从给定位置扩散到更多的天线馈送元件128,并在更大的区域上扩散来自馈送元件128的发射功率。因此,每个原生馈送元件图案210具有更大的波束宽度,并且在原生馈送元件图案210之间存在更大量的重叠。根据图3A至图3D的示例,可以通过将馈送阵列配件127-b定位在反射器122-b与反射器122-b的聚焦区域123之间来提供散焦条件(例如,偏移聚焦偏移距离129),如图1B中所示。
图3A示出了与馈送阵列配件127-b的馈送元件128-b相关联的原生馈送元件图案210-b的图301。具体地,图301图示出了分别与馈送元件128-b-1、128-b-2和128-b-3相关联的原生馈送元件图案210-b-1、210-b-2和210-b-3。尽管针对天线配件121-b仅示出了三个原生馈送元件图案210-b,但是天线配件121的每个馈送元件128与相应的原生馈送元件图案210相关联。与天线配件121-b相关联的原生馈送元件图案210-b的复合物(例如,原生馈送元件图案210-b-1、210-b-2、210-b-2,以及未图示出的其他原生馈送元件图案210-b)可以被称为原生天线图案220-b。
馈送元件128-b中的每一个还可以与原生馈送元件图案覆盖区域211-b相关联(例如,原生馈送元件图案覆盖区域211-b-1、211-b-2和211-b-3分别与馈送元件128-b-1、128-b-2和128-b-3相关联),表示原生馈送元件图案210-b在参考表面(例如,地面或其他参考平面或表面)上的投影。与天线配件121-b相关联的原生馈送元件图案覆盖区域211-b的复合物(例如,原生馈送元件图案覆盖区域211-b-1、211-b-2、211-b-2和未图示出的其他原生馈送元件图案覆盖区域211-b)可以被称为原生天线图案覆盖区域221-b。因为馈送阵列配件127-b操作在相对于反射器122-b的散焦位置处,所以原生馈送元件图案210-b以及因此原生馈送元件图案覆盖区域211-b基本上重叠。因此,原生天线图案覆盖区域221-b中的每个位置可以与多个馈送元件128相关联。
图3B示出了图示302,其图示出了天线配件121-b对于来自感兴趣点230-b的发射240-b的信号接收。来自感兴趣点230-b的发射240-b可以照射整个反射器122-b或反射器122-b的一些部分,然后根据反射器122-b的形状和发射240在反射器122-b上的入射角来被聚焦并引导到馈送阵列配件127-b。因为馈送阵列配件127-b操作在相对于反射器122-b的散焦位置处,所以发射240-b可以被聚焦在多个馈送元件128上(例如,馈送元件128-b-1、128-b-2和128-b-3,与原生馈送元件图案覆盖区域211-b-1、211-b-2和211-b-3相关联,每个区域都包含感兴趣点230-b)。
图3C示出了与馈送阵列配件127-b的三个天线馈送元件128-b相关联的原生馈送元件图案增益轮廓250-b的图303,其参考从零偏移角度235-b测量的角度。例如,原生馈送元件图案增益轮廓250-b-1、250-b-2和250-b-3可以分别与天线馈送元件128-b-1、128-b-2和128-b相关联,并且因此可以表示原生馈送元件图案210-b-1、210-b-2和210-b-3的增益轮廓。如图303中所示,每个原生馈送元件图案增益轮廓250-b的增益可以在从峰值增益的任一方向上偏移的角度处衰减。在图303中,波束等高线水平255-b可以表示期望的增益水平(例如,以提供期望的信息速率等)以经由天线配件121-b支持通信服务,其因此可以被用来定义相应的原生馈送元件图案覆盖区域211-b(例如,原生馈送元件图案覆盖区域211-b-1、211-b-2和211-b-3)的边界。波束等高线水平255-b可以表示例如离峰值增益的-1dB,-2dB或-3dB衰减,或者可以由绝对信号强度、SNR或SINR水平来定义。尽管仅示出了三个原生馈送元件图案增益轮廓250-b,但是其他原生馈送元件图案增益轮廓250-b可以与其他天线馈送元件128-b相关联。
如图303中所示,对于在波束等高线水平255-b之上的增益轮廓的大部分,每个原生馈送元件图案增益轮廓250-b可以与另一个原生馈送元件图案增益轮廓250-b相交。因此,图303图示出了原生馈送元件图案增益轮廓250的布置,其中馈送阵列配件127的多个天线馈送元件128可以以特定角度(例如,在原生天线图案220-b的特定方向上)支持通信服务。在一些示例中,该条件可以被称为具有高度重叠的馈送阵列配件127的馈送元件128或原生馈送元件图案覆盖区域211。
图3D示出了图304,其图示出了馈送阵列配件127-b的若干馈送元件128(例如,包括馈送元件128-b-1、128-b-2、和128-b-3)的理想化原生馈送元件图案覆盖区域211的二维阵列。原生馈送元件图案覆盖区域211可以相对于参考表面(例如,距通信卫星一定距离的平面、距离地面一定距离的平面、某个高度处的球面、地面等)而被图示出,并且可以另外包括与参考表面相邻的体积(例如,参考表面和通信卫星之间的基本上圆锥形的体积、参考表面下方的体积等)。多个原生馈送元件图案覆盖区域211-b可以共同形成原生天线图案覆盖区域221-b。尽管仅图示出了八个原生馈送元件图案覆盖区域211-b,但是馈送阵列配件127可以具有任何数量的馈送元件128(例如,少于八个或多于八个),每个馈送元件与原生馈送元件图案覆盖区域211相关联。
每个原生馈送元件图案覆盖区域211的边界可以对应于波束等高线水平255-b处的相应的原生馈送元件图案210,并且每个原生馈送元件图案覆盖区域211的峰值增益可以具有用′x′指定的位置。原生馈送元件图案覆盖区域211-b-1、211-b-2和211-b-3可以分别对应于与原生馈送元件图案增益轮廓250-b-1、250-b-2和250-b-3相关联的原生馈送元件图案的投影,其中图303图示出了沿着图304的截面260-b的波束增益轮廓。在图304中,因为馈送阵列配件127-a位于相对于反射器122-b的散焦位置处,所以每个原生馈送元件图案覆盖区域211的主要部分(例如,大部分)与相邻的原生馈送元件图案覆盖区域211重叠。此外,通常位于服务覆盖区域(例如,通信卫星的多个点波束的总覆盖区域)内的位置落在两个或更多天线馈送元件128的原生馈送元件图案覆盖区域211内。例如,天线配件121-b可以被配置为使得其中多于两个原生馈送元件图案覆盖区域211重叠的区域被最大化。在一些示例中,该条件也可以被称为具有高度重叠的原生馈送元件图案覆盖区域211或馈送阵列配件127的馈送元件128。尽管仅示出了八个原生馈送元件图案覆盖区域211,但馈送阵列配件127可以具有以类似方式与原生馈送元件图案覆盖区域211相关联的任何数量的天线馈送元件128。
在一些情况下,对于在散焦位置操作的馈送阵列配件127,大量(例如,大于一半)的服务覆盖区域(例如,通信卫星的多个点波束的总覆盖区域)落入若干(例如,多于2个或多于3个)天线馈送元件128的原生馈送元件图案覆盖区域211的边界内。在一个这样的情况下,至少一个点在馈送阵列配件127的至少50%的原生馈送元件图案覆盖区域211的边界内。在另一种情况下,至少10%的服务覆盖区域位于至少25%的原生馈送元件图案覆盖区域211的边界内。在另一种情况下,至少20%的服务覆盖区域位于至少20%的原生馈送元件模式覆盖区域211的边界内。在另一种情况下,至少30%的服务覆盖区域位于至少10%的原生馈送元件图案覆盖区域211的边界内。在另一种情况下,至少50%的服务覆盖区域位于至少4个不同的原生馈送元件模式覆盖区域211的边界内。例如,对于100平方英里的服务覆盖区域和200个馈送元件128,至少一个点可以在100个原生馈送元件图案覆盖区域211内,至少10平方英里可以在50个原生馈送元件图案覆盖区域211内,至少20平方英里可以在40个原生馈送元件图案内覆盖区域211,至少30平方英里可以在20个原生馈送元件图案覆盖区域211内,或者至少50平方英里可以在4个或更多原生馈送元件图案覆盖区域211内。但是,在一些情况下,这些关系中的多于一个可能是真的。
在一些情况下,可以使用单个天线配件121用于在用户终端150或接入节点终端130之间发射和接收信号。在其他示例中,通信卫星120可以包括用于接收信号和发射信号的分开的天线配件121。通信卫星120的接收天线配件121通常可以被指向与通信卫星120的发射天线配件121相同的服务覆盖区域。因此,被配置用于接收的天线馈送元件128的一些原生馈送元件图案覆盖区域211可以自然地对应于被配置用于发射的天线馈送元件128的原生馈送元件图案覆盖区域211。在这些情况下,接收天线馈送元件128可以以与其相对应的发射天线馈送元件128类似的方式被映射(例如,不同馈送阵列配件127的类似阵列图案,类似的与信号处理硬件的布线和/或电路连接,类似的软件配置和/或算法等),产生类似的信号路径和用于发射和接收原生馈送元件图案覆盖区域211的处理。然而,在一些情况下,以不同的方式映射接收天线馈送元件128和发射天线馈送元件128可能是有利的。
在一些示例中,可以通过波束形成来组合具有高度重叠的多个原生馈送元件图案210,以提供一个或多个点波束125。可以通过调整具有重叠的原生馈送元件图案覆盖区域211的一个或多个馈送阵列配件127的多个馈送元件128所发射和/或接收的信号的信号相位(或时间延迟)和/或信号幅度来执行针对点波束125的波束形成。对于发射(例如,来自馈送阵列配件127的发射馈送元件128),调整发射信号的相对相位,以及有时是调整幅度,使得由馈送元件128发射的能量将在期望的位置处(例如,在点波束覆盖区域126的位置处)被建设性地叠加。该相位和/或幅度调整通常被称为将波束权重(例如,波束形成系数)应用于发射信号。对于接收(例如,通过馈送阵列配件127的接收天线馈送元件128等),调整接收信号的相对相位,以及有时是调整幅度(例如,通过应用相同或不同的波束权重),使得针对给定的点波束覆盖区域126由天线馈送元件128从期望的位置(例如,在点波束覆盖区域126的位置处)接收的能量将建设性地叠加。术语波束形成可以被用来指代波束权重的应用——无论是针对发射、接收还是两者。自适应波束形成器包括动态计算波束权重的功能。计算波束权重可能需要直接或间接发现通信信道特性。可以在相同或不同的系统组件中执行波束权重计算和波束权重应用的过程。
通过应用不同的波束权重,可以操纵、选择性地形成和/或以其他方式重新配置点波束125。例如,许多有源原生馈送元件图案、点波束覆盖区域126、点波束的尺寸、原生馈送元件图案和/或点波束125的相对增益以及其他参数可以随时间改变。在一些情形下,这种多功能性是期望的。应用波束形成的天线配件121通常可以形成相对窄的点波束125,并且可以能够形成具有改善的增益特性的点波束125。例如,窄的点波束125可以允许在一个波束上发射的信号与在其他点波束125上发射的信号被区分开以避免干扰。因此,与形成较大的点波束125时相比,窄的点波束125可以允许频率和极化更大程度地被重用。例如,狭窄地形成的点波束125可以服务于两个不重叠的不连续点波束覆盖区域126,而可以使得重叠点波束125在频率、极化或时间上正交。通过使用较小的点波束125进行更大的重用可以增加发射和/或接收的数据量。附加地或替代地,波束形成可以被用来在波束边缘处提供更尖锐的增益滚降,可以允许通过点波束125的更大部分获得更高波束增益。因此,针对给定数量的系统带宽,波束形成技术可以能够提供更高频率的重用和/或更大的系统容量。
一些通信卫星120可以使用板载波束形成(OBBF)来电子地操纵经由馈送元件128阵列发射和/或接收的信号。例如,通信卫星120可以具有每波束相控阵多馈送(MFPB)板载波束形成能力。可以在基于地面的计算中心处(例如,在接入节点终端130处,在网络设备141处,在通信服务管理器处等)计算波束权重,然后将其发射到通信卫星120或者可以在通信卫星120处被预先配置以用于板载应用。
在一些情况下,在通信卫星120处可能需要显著的处理能力来控制被用来形成点波束125的每个馈送元件128的相位和增益。这种处理能力可能会增加通信卫星120的复杂性。因此,在一些情况下,通信卫星120可以利用基于地面的波束形成(GBBF)来操作,以降低通信卫星120的复杂性,同时仍然提供电子地形成窄的点波束125的优点。
图4A和图4B图示出了根据本公开的各方面的波束形成的示例,该波束形成从由在散焦条件中操作的天线配件121提供的原生天线图案覆盖区域221-c形成点波束覆盖区域126。在图4A中,图400图示出了原生天线图案覆盖区域221-c,其包括使用散焦多馈送天线配件121提供的多个原生馈送元件图案覆盖区域211。每个原生馈送元件图案覆盖区域211可以与天线配件121的馈送阵列配件127的相应馈送元件128相关联。在图4B中,图450示出了在美国大陆的服务覆盖区域410上的点波束覆盖区域126的图案。可以通过将波束形成系数应用于经由与图4A的多个原生馈送元件图案覆盖区域211相关联的馈送元件128携带的信号来提供点波束覆盖区域126。
每个点波束覆盖区域126可以具有相关联的点波束125,其可以支持相应的点波束覆盖区域126内的通信服务。每个点波束125可以由经由用于包括相应点波束覆盖区域126的那些原生馈送元件图案覆盖区域211的多个馈送元件128携带的信号的复合物来形成。例如,与图4B中所示的点波束覆盖区域126-c相关联的点波束125可以是来自八个馈送元件128的信号的复合物,八个馈送元件128与图5A中用暗实线示出的原生馈送元件图案覆盖区域211-c相关联。在各种示例中,具有重叠点波束覆盖区域126的点波束125可以在频率、极化和/或时间上正交,而非重叠点波束125可以彼此不正交(例如,平铺的频率重用图案)。在其他示例中,利用干扰减轻技术(诸如ACM、干扰消除或用于管理波束间干扰的空时编码),非正交点波束125可以具有不同程度的重叠。尽管通常讨论为通过将适当的波束权重应用于从馈送元件128发射的信号来生成下行链路点波束125,但是也可以通过波束形成来处理用于接收上行链路通信的点波束125。
可以将波束形成应用于使用OBBF或GBBF接收/发射信号路径经由卫星发射的信号。对于服务覆盖区域410的前向链路,一个或多个接入节点终端130可以将相应的前向上行链路信号132发射到通信卫星120,通信卫星120然后可以将多个前向下行链路信号172中继到服务覆盖区域410内的多个用户终端150。因此,提供给图4B中所图示的点波束覆盖区域126的通信服务可以基于天线配件的原生天线图案覆盖区域221-c以及所应用的波束权重。
尽管服务覆盖区域410被图示为经由基本上均匀的点波束覆盖区域126的图案(例如,具有相等或基本相等的波束覆盖区域尺寸和重叠量)来提供,但在一些示例中,对于服务覆盖区域410,点波束覆盖区域126可以是非均匀的。例如,具有较高人口密度的区域可以由较小的点波束125服务,而具有较低人口密度的区域可以由较大的点波束125服务。在一些情况下,相邻的点波束125可以基本上彼此重叠。例如,相邻的点波束125可以被配置为在高人口密度的区域处重叠,因此提供用于服务大量用户的多个选项。附加地或替代地,不同尺寸的多个点波束125可以被配置为服务于区域,其中点波束125的仅一个子集在给定时间是活动的。因此,可以将用于特定用户终端150的通信指派给可以更高效地承载通信(例如,支持更好的调制和编码率等)的点波束125。
图5A-图5E图示出了根据本公开的各方面的在不同通信服务时隙期间的服务覆盖区域410-a的点波束覆盖区域126的位置的示例。在该示例中,分配的频谱是W Hz,并且两个极化(例如,LHCP和RHCP)是可用的。在任何时刻,具有相关联的点波束覆盖区域126的40个点波束125可以是活动的,20LHCP和20RHCP,但是在实际实现中更多或更少的点波束125可以是活动的。每个点波束125可以使用所分配的频谱的全部W Hz,但是仅使用一个极化。在其他实施例中,每个点波束125可以仅使用所分配的频谱的一部分。在所描述的示例中,帧由Q=4个时隙组成,但是实际实现可以使用具有更多或更少时隙的帧。在每个时隙期间,用户接收和发射点波束125可以驻留在不同的位置处。跳跃图案可以在每帧结束时自动重复,或者可以应用新的帧定义来改变跳跃图案。
图5A包括波束图500,其示出了在帧的第一时隙期间的点波束覆盖区域126的示例性位置。在中心用“L”标记的点波束覆盖区域126指示LHCP点波束125,用“R”标记的点波束覆盖区域126指示RHCP点波束125,但是在其他实施例中可以使用任何数量的其他极化(例如,线性极化)。由于小的点波束覆盖区域直径、服务覆盖区域410-a的期望的大扩散以及相对少量的点波束125同时活动,在给定时隙期间使用相同极化的波束可以被间隔得相对很远。这可能导致点波束125之间的低干扰电平。所产生的高载波干扰比(C/I)可以有助于增加每点波束125的容量。图5B包括波束图510,其示出了在帧的第二时隙期间的点波束覆盖区域126的示例性位置。图5C包括波束图520,其示出了在帧的第三时隙期间的点波束覆盖区域126的示例性位置。图5D包括波束图530,其示出了在帧的第四时隙期间的点波束覆盖区域126的示例性位置。如下面更详细描述的那样,图5A-图5D中所示的每个点波束覆盖区域126可以是专用接收通路、专用发射通路或混合发射/接收通路的一部分。
在图5A-图5D中所示的每个波束图中,相同极化的点波束125通常间隔很远(例如,在可能的最大距离处)。通过最小化来自相同极化的其他活动点波束的干扰,该间隔能够实现大的C/I值。用于点波束覆盖区域126的实际位置的选择可以取决于诸如期望的服务覆盖区域410、各种点波束覆盖区域126的直径、所使用的极化的数量以及每帧的时隙数量等因素。图5A-图5D仅提供了一个示例。
图5E包括波束图540,其示出了在所有四个时隙期间的所有点波束覆盖区域126的复合重叠(例如,服务覆盖区域410-a)。仅图5E中相同时隙的点波束125同时处于活动状态。仅相同时隙和相同极化(例如,LHCP或RHCP)的点波束125存在显著干扰的可能性。如上所提及,可以选择这些点波束覆盖区域126的位置,以便最大化它们的空间分离。可以使用若干几何模型来最大化相似极化的点波束125的分禹。
图6示出了根据本公开的各方面的示例性波束跳跃帧600。在所描绘的示例中,Q=每帧16个时隙,并且每个时隙占用1.5毫秒的间隔,导致24毫秒的总波束跳跃帧持续时间。因此,点波束125可以在给定的点波束覆盖区域126中活动最少1.5毫秒或1个时隙,但是点波束125可以在相同的小区中活动超过1个连续时隙,这取决于包括在波束跳跃帧定义中的时隙定义。在一些实施例中,服务覆盖区域410内的单个区域(被标注为小区)可能仅针对波束跳跃帧中的一个时隙而在该区域上具有一个活动点波束125。因此,波束跳跃帧的长度可以表示在可以发射或接收信息之前的潜在等待持续时间。将此架构用于诸如语音之类的低时延应用可能是所期望的,因此相对于其他不可避免的延迟而言,应该使得该跳频帧延迟不显著。例如,对于地球同步轨道(GSO)中的卫星,单向路径延迟(例如,信号传播延迟)约为250毫秒并且是不可避免的延迟。因此,选择大约1/10该值或更小的波束跳跃帧长度使帧化延迟相对于不可避免的单向路径延迟来说是不显著的。因此,对于GSO卫星,25毫秒量级的帧尺寸通常是足够的。较短的帧尺寸可能不会显著改变所经历的总延迟,因为它由单向路径延迟所支配,并且由于点波束125跳跃得更快的事实,通常将导致更多的开销和增加的复杂性。因此,大约25毫秒的波束跳跃帧尺寸适合于大多数应用。
在其他实施例中,在单个帧期间,多于一个点波束125可以在小区中是活动的。例如,可以为区域或小区指派指示具有该区域或小区的受支持应用的最大可接受延迟的优先级。然后可以至少部分地使用所指派的优先级来确定每帧在特定区域或小区中的活动点波束125的数量。例如,为了支持区域或小区内的更高带宽或更低时延的应用,可以为区域或小区指派比支持更低带宽或更高时延应用的区域或小区更高的优先级。被指派更高优先级的小区或区域可以具有在单个帧中覆盖该小区或区域的多于一个的活动点波束125。可以定义每帧与用于单个小区的任意数量的活动点波束125相对应的任何数量的优先级。单个小区可以在单个帧中具有在该小区中活动的最多Q个发射点波束125和Q个接收点波束125(例如,在所有时隙期间波束在小区中是活动的)。在一些实施例中,发射点波束125和接收点波束125可以在相同时隙期间在相同小区中是活动的,从而允许在相同时隙中发射和接收数据。
图7示出了根据本公开的各方面的示例性卫星架构700的一部分的框图。卫星架构700包括具有第一天线配件121-c和第二天线配件121-d的卫星120-a,每个天线配件具有相应的馈送阵列配件127,其具有多个天线馈送元件128。天线馈送元件128被示出用于LHCP和RHCP二者以支持多个极化。在一些实施例(未示出)中,卫星架构可以仅支持单个极化。在其他实施例中,卫星架构可以以单个极化操作,尽管其支持多个极化。
在示例性卫星架构700中使用两个分离的天线配件121-c和121-d,一个用于Rx(例如,天线配件121-c)并且一个用于Tx(例如,天线配件121-c),但是也可以使用集成的Tx/Rx天线配件121。每个天线配件包括反射器122,反射器122由馈送阵列配件127中的L个馈送元件128组成的相应馈送阵列配件127(例如,相控阵列)照射。卫星架构700使用相控阵列馈送反射器作为其天线系统,但是在其他实施例中,可以使用直接辐射阵列(DRA)或任何其他类型的使用波束形成网络的基于相控阵列的天线配件121。Rx天线配件121-c包括具有相控阵列中的Lrx个馈送元件128-c的馈送阵列配件127-c,并且每个馈送元件端口的输出(例如,馈送元件Rx信号)可以连接到低噪声放大器(LNA)。每个LNA可以位于相关联的馈送元件128-c附近,以最小化系统噪声温度。理想地,LNA可以被直接附接到馈送元件128-c,这将产生最佳噪声系数。2×Lrx个LNA的每一个的输出被路由到Rx波束形成网络(BFN)710-a,其由LHCP部分和RHCP部分组成。由于系统噪声系数基本上由LNA设置,因此Rx BFN 710-a可以被定位远离以例如同轴电缆或波导的互连的LNA。Rx BFN 710-a可以采取2×Lrx个输入并提供K个输出信号,每个输出信号对应于K个Rx点波束125中的一个。在该示例中,Rx BFN 710-a可以操作在Rx频率处并且不提供频率转换。
来自LHCP和RHCP部分的Rx BFN 710-a的K个输出可以通过K个信号通路硬件部分而被馈送。在一些实施例中,对于每个可用极化(例如,LHCP和RHCP)使用相同数量的通路,但是通常可以存在连接到每个极化的接收信号的不同数量的通路。弯管架构的每个通路通常包括频率转换过程、滤波和可选择的增益放大。当使用弯管架构时,不执行其他形式的处理(例如,接收信号的解调、重新调制或重构,如在“再生”系统中)。例如,在弯管架构中,可能需要频率转换以将上行链路频率处的点波束信号转换为分离的下行链路频率。滤波通常包括在下变频器之前的预滤波和在下变频器之后的后滤波,并且存在以设置要被发射的信号的带宽以及消除不期望的混频器互调产物。可选择的增益信道放大器可以为图7的示例中的K个通路中的每一个提供独立的增益设置。
Tx BFN 710-b可以包括LHCP和RHCP部分,Tx BFN 710-b可以从K个通路输出信号生成2×Ltx个输出。在一些实施例中,可以在RHCP发射点波束125上输出从LHCP接收点波束125导出的通路输出信号,反之亦然。在其他实施例中,可以在LHCP发射点波束125上输出从LHCP接收点波束125导出的通路输出信号。Tx BFN 710-b可以操作在Tx频率处并且在该示例中可以不提供频率转换。将Tx BFN 710-b的输出路由至2×Ltx个高功率放大器(HPA)。连接到每个HPA的输出的谐波滤波器(HF)可以执行低通滤波,以例如从HPA的输出提供对二次和更高次谐波的抑制。然后可以将谐波滤波器的输出(例如,馈送元件Tx信号)输入到Tx馈送阵列配件127-d中的2×Ltx个馈送元件128-d。每个HPA和谐波滤波器可以位于相关联的Tx馈送元件128-d附近,以使损耗最小化。理想地,HPA/HF可以被直接附接到Tx馈送元件128-d,这可以产生最佳辐射功率。
如图7中所示,分开的反射器(例如,反射器122-c和122-d)和分开的馈送阵列配件(例如,馈送阵列配件127-c和127-d)可以被用于Tx和Rx点波束125。然而,如上所述,在一些实施例中,单个反射器122和单个馈送阵列配件127可以被用来执行Tx和Rx功能二者。在这些实施例中,每个馈送元件128可以包括两个端口,一个用于Tx并且一个用于Rx。对于使用两个极化(例如,RHCP和LHCP)的系统,可以包括4端口馈送元件(2个用于Tx并且2个用于Rx)。为了保持可接受的Tx至Rx隔离,这种单个反射器122方法还可以在一些或所有馈送元件128内采用双工器或其他滤波元件。这些滤波元件可以通过Rx频带同时在Tx频带中提供抑制。增加的馈送元件128的数量和BFN 710的相位匹配要求可以使该方法实现更复杂,但是可以降低与多个反射器122和多个馈送阵列配件127相关联的成本。
在一些实施例中,随着时间的推移,Rx BFN 710-a、Tx BFN 710-b或两者可以使用时变波束权重集来跳跃接收点波束覆盖区域位置、发射点波束覆盖区域位置或两者。这些波束权重集可以被存储在波束权重处理器(BWP)714中。BWP 714还可以提供控制逻辑以在适当的时间处生成适当的波束权重。BWP 714可以经由双向数据链路716连接到地面,双向数据链路716可以与业务数据在带内,或者以其自己的天线配件121和收发器在带外。双向数据链路716在图7的示例中被示为双向的,以确保正确的波束形成权重集已被BWP 714接收。如此,可以使用双向链路来支持包括重传请求的错误检测和/或纠正技术。在其他实施例中,单向链路与错误检测和/或纠正一起使用。在一些实施例中,初始波束形成权重集可以在启动之前被加载到BWP 714的存储器中。
例如,可以使用数据链路716来接收预先计算的波束权重并将这样的权重递送给BWP 714。在一些实施例中,在网络设备199(诸如网络管理实体或网络运营中心(NOC))处在地面上生成波束权重。K个Tx和Rx波束中的每一个的期望位置以及原生馈送元件图案210可以被用来生成波束权重值。在给定所期望的点波束覆盖区域位置的情况下,存在若干技术用于生成适当的波束权重。例如,在一种方法中,可以非实时地在地面上生成波束权重。然后,动态权重可以通过数据链路716被上传到BWP 714,然后以动态方式被应用于BFN,以在Rx上行链路和Tx下行链路上产生跳跃波束。
数据链路716的下行链路部分可以被用来报告BFN 710的状态并且提供对上行链路波束权重的正确接收的确认。例如,可以通过使用传统的CRC码来确定波束权重集的正确接收。在错误接收的情况下,如CRC检查失败所指示的,例如,可以重传波束权重集(或者被认为是不正确或无效的波束权重集的部分)的上行链路发射。在一些实施例中,该过程可以由地面站和BWP 714之间的自动重复请求ARQ重传协议(诸如例如,选择性重复ARQ、停止并等待ARQ或回退N ARQ、或任何其他合适的重传、错误检测或纠错协议)来控制。
通常,卫星架构700提供K个通用跳跃通路。每个通路在功能上由Rx点波束125和Tx点波束125组成,它们通过提供诸如滤波、频率转换、放大等中的一个或多个之类信号调节的电子器件和电路连接在一起。通路可以各自被表示为弯管式转发器,其可以在轴辐式配置或网状配置中被使用。例如,在具有网状配置的一个实施例中,通路经由卫星在第一多个终端和第二多个终端之间携带信号。根据本文描述的系统和方法,针对每个通路的终止点(例如,Tx点波束覆盖区域位置和Rx点波束覆盖区域位置)可以是动态的和可编程的,从而产生高度灵活的卫星通信架构。
图8示出了根据本公开的各方面的示例性Rx BFN 710-c的一个极化的框图800。接收BFN 710-c可以从Lrx个馈送元件128接受馈送元件Rx信号,并提供Kp个LHCP和RHCP形成的点波束125的点波束信号作为输出。在该示例中,存在Kp=K/2个LHCP接收点波束125和K/2个RHCP接收点波束125,但是在其他实施例中可以使用每个极化的不同数量的接收点波束125。
来自馈送元件128的每个馈送元件Rx信号首先经由分路器802被分成K个相同的副本,每个点波束125一个。然后实现Kp个并行波束形成器。每个波束形成器除了其他组件之外还可以包括幅度和相位调整电路804以及求和器806。幅度和相位调整电路804的每个实例可以从Lrx个分路器之一获取输入信号并且对信号提供幅度和相位调整(例如,经由与Rx点波束125相关联的接收波束形成权重矢量的接收波束权重)。然后可以使用求和器806对Lrx个幅度和相位调整信号求和,以从一个形成的点波束125产生点波束信号。然后可以将每个Rx点波束信号馈送到如本文所讨论的Kp个独立信号通路之一中。用来创建天线配件121的通路1的Rx点波束信号的波束形成矢量系数由图8中的虚线808示出。
调整信号的幅度和相位的过程可以在数学上被描述为信号的复基带表示与复数(例如,复数权重)的相乘。将复数表示为w=I+jQ,w的幅度是幅度调整,并且w的相位是相位调整。实际上,可以以多种方式实现幅度和相位调整。相控阵列天线配件121中的两种常见技术是将I和Q值作为输入的矢量乘法器电路,以及具有独立的相位和幅度调整机构并将所期望的幅度和相位调整作为输入的电路。人们应该将I+jQ识别为复数w的矩形坐标,并将幅度/相位识别为复数w的极坐标。Rx BFN 710-c可以在Rx BFN 710-c的两半中在K个波束形成器的每一个上提供动态(变化的)和可编程的复数波束权重值。实际上,Rx BFN 710-c通常可以在Rx BFN结构内具有放大级,以考虑用于执行Rx BFN功能(例如,分离、加权和组合)的设备的一些或全部插入损耗。
可以在模拟和/或数字信号域中执行Rx BFN 710-c的信号处理。例如,当在数字域中由Rx BFN 710-c执行信号处理时,Rx BFN 710-c可以包括一个或多个模数转换器(例如,将Lrx个馈送元件Rx信号转换为数字域)。在其他示例中,每个馈送元件128可以与其自己的模数转换器相关联,该模数转换器向Rx BFN 710-c提供数字信号。在包括数字域处理的各种示例中,通路硬件可以在数字域中提供点波束信号,或者可以包括一个或多个数模转换器以将通路硬件的点波束信号转换到模拟域。在其他示例中,可以完全在模拟域中执行RxBFN 710-c的信号处理,使得Lrx个馈送元件信号在模拟域中被接收,并且经处理的信号通过在模拟域中提供点波束信号的通路硬件保留在模拟域中。
图9示出了根据本公开的各方面的示例性Tx BFN 710-d的一个极化的框图900,其可以被称为馈送形成网络(FFN)。Tx BFN 710-d从Kp个信号通路(例如,K/2个LHCP通路和K/2个RHCP通路)接受信号,并且向Ltx个馈送元件128的每一个提供馈送元件Tx信号。来自通路的每个输入信号首先经由分路器902被分成Ltx个相同的副本,每个馈送元件128一个。然后实现Ltx个并行“馈送形成器”。每个馈送形成器可以包括幅度和相位调整电路904和求和器906。幅度和相位调整电路904可以从Kp个分路器之一获取输入点波束信号,并提供幅度和相位调整(例如,经由与Tx点波束125相关联的发射波束权重矢量的发射波束权重)。然后使用求和器906对Ltx个经幅度和相位调整的馈送元件Tx分量信号求和,以产生用于由一个馈送元件128发射的馈送元件Tx信号。
调整信号的幅度和相位的过程可以在数学上被描述为信号的复基带表示与复数(例如,复数权重)的相乘。将复数表示为w=I+jQ,w的幅度是幅度调整,并且w的相位是相位调整。实际上,可以以多种方式实现幅度和相位调整(例如,如上面关于图8所述)。用于形成卫星的通路1的Tx点波束125的第一个和最后一个波束形成矢量系数由虚线908示出。其余系数未在图9的示例中明确示出。
可以在模拟和/或数字信号域中执行Tx BFN 710-d的信号处理。例如,当在数字域中由Tx BFN 710-d执行信号处理时,Tx BFN 710-d可以包括一个或多个模数转换器(例如,将K个点波束信号转换为数字域)。在其他示例中,K个点波束信号的每一个可以作为数字信号由通路硬件提供给Tx BFN 710-d。在包括数字域处理的各种示例中,Tx BFN 710-d可以在数字域中提供Ltx个馈送元件Tx信号(例如,通过相关联的数模转换器而在相应馈送元件128处被转换为模拟信号),或者可以包括一个或多个数模转换器以将馈送元件Tx信号转换到模拟域。在其他示例中,可以完全在模拟域中执行Tx BFN 710-d的信号处理,使得K个点波束信号在模拟域中被接收,并且经处理的信号通过在模拟域中提供Ltx个馈送元件信号的波束形成硬件保留在模拟域中。
如上文关于Rx BFN 710-c所述,Tx BFN 710-d可以在Tx BFN 710-d中的K个馈送形成器的每一个上提供动态(变化的)和可编程的复数波束权重值。实际上,Tx BFN 710-d还将在Tx BFN结构内具有放大级,以弥补用于执行Tx BFN功能(例如,分离、加权和组合)的设备的部分或全部插入损耗。
图10示出了根据本公开的各方面的用于前向链路信号发射的GBBF的说明性系统1000的框图。系统1000的组件可以被分布在地面段102-a(例如,包括(一个或多个)接入节点终端130、(一个或多个)网络设备141等)和空间段101-a(例如,包括(一个或多个)通信卫星120-b)之间,并且图示出了在地面段处实现发射波束形成网络的示例。
系统1000的地面段102-a可以接收目的地为一个或多个用户终端150的通信服务业务1005作为输入。可以从一个或多个网络140、从一个或多个网络设备141和/或一个或多个接入节点终端130接收通信服务业务1005。可以将通信服务业务1005提供给一个或多个业务管理器1020,业务管理器1020可以将通信服务业务1005的部分分配给一个或多个点波束125。业务管理器1020可以具有用于目标设备的位置信息,并且可以基于预期目标设备(例如,(一个或多个)目标用户终端150)相对于点波束覆盖区域126的位置而将通信服务业务1005的部分指派给点波束125(例如,将针对给定目标设备的通信服务业务1005指派给点波束125,对于该点波束125,给定目标设备位于对应的点波束覆盖区域126内)。在各种示例中,系统1000的地面段102-a可以具有用于所有通信服务业务1005的业务管理器1020(例如,在网络管理实体或其他网络设备141中),或者系统1000的地面段102-a可以具有分布式多个业务管理器1020(例如,与多个接入节点终端130共处一处)。
业务管理器1020生成K个Tx点波束信号1025,其包含目的地为各种目标设备的通信服务业务1005的部分,其中K可以是系统1000同时支持的点波束125的数量。Tx点波束信号1025可以由分开的数字或模拟硬件通路提供(例如,参考图7描述的K信号通路硬件部分),或者可以是以软件体现的逻辑信道。Tx点波束信号1025可以被提供给Tx BFN 710-e,其可以与业务管理器1020共处一处(例如,在网络设备141或包括业务管理器1020的接入节点终端130处),或者可以位于地面段102-a的另一个设备处(例如,不包括业务管理器1020的发射接入节点终端130)。
Tx BFN 710-e可以是如本文所述的Tx BFN 710的示例,并且耦合在K个点波束信号路径和诸如接入节点终端130的发射设备之间。Tx BFN 710-e生成Ltx个馈送元件分量信号1028,其中Ltx可以是通信卫星120-b使用来支持通信服务的前向链路发射的天线馈送元件128的数量。Tx BFN 710-e可以从BWP 714-a接收波束形成权重集1027,并且将波束权重应用于接收的Tx点波束信号1025以生成将被用来形成相应点波束125的馈送元件分量信号1028。BWP 714-a可以根据本文描述的任何技术提供波束形成权重集1027,包括根据波束跳跃配置的时隙应用波束权重,根据原生天线图案进行调整,根据通信卫星120-b的轨道位置进行调整,以及它们的组合。
应用波束权重以生成相应的馈送元件分量信号1028的过程可以类似于参考图9描述的用于生成馈送元件Tx信号的过程。然而,因为馈送元件分量信号1028不是由地面段102-a的馈送元件直接发射,所以馈送元件分量信号1028不需要具有与由空间段101-a的通信卫星120-b发射的那些相同的特性(例如,频率、极化、时间同步等)。而是,馈送元件分量信号1028仅需要以稍后可以被用来生成由空间段101-a的通信卫星120-b发射的馈送元件Tx信号(例如,馈送元件Tx信号1085)的方式被格式化。
可以将馈送元件分量信号1028提供给复用器1030,其可以组合馈送元件分量信号1028以生成复用的上行链路信号1035。复用器1030可以与Tx BFN 710-e共处一处(例如,在网络设备141或接入节点终端130处),或者可以位于地面段102-a的另一个发射设备(例如,发射接入节点终端130)处。馈送元件分量信号1028可以通过频分复用、时分复用、码分复用或支持以可分离的方式传送馈送元件分量信号1028的信息的任何其他形式的复用来组合。可以将复用的上行链路信号1035提供给地面段102-a的发射器1040,其可以是参考图1描述的接入节点终端天线系统131的示例。发射器1040在馈线上行链路信号1045中(例如,经由接入节点终端天线131等)将复用的上行链路信号1035发射到通信卫星120-b。
通信卫星120-b经由天线(例如,天线配件121或其他类型的天线)在接收器1060处接收馈线上行链路信号1045。接收器1060可以执行各种操作,包括解调、下变频(例如,到中频或基带频率等)以生成所接收的复用上行链路信号1065。可以将所接收的复用上行链路信号1065提供给解复用器1070,其将所接收的复用上行链路信号1065分离为Ltx个馈送元件Tx分量信号1075,其中Ltx是由天线配件121-e用于发射前向链路信号所使用的馈送阵列配件127-e的馈送元件128-e的数量。解复用器1070可以支持频分解复用、时分解复用、码分解复用或者可以从所接收的复用上行链路信号1065分离馈送元件Tx分量信号1075的任何其他解复用。
在一些示例中,通信卫星120-b可以具有多于一个接收器1060,每个接收器1060各自可以与不同的馈线上行链路信号1045相关联,并且每个接收器1060可以与分开的解复用器1070相关联。在一些示例中,不同的馈线上行链路信号1045可以由地面段102-a的分开的接入节点终端130发射,并且不同的馈线上行链路信号1045可以与不同的点波束集125相关联。例如,每个馈线上行链路信号1045可以包括用于由GBBF架构支持的点波束子集的Tx分量信号1075。在一个示例中,每个馈线上行链路信号1045与如本文所述的特定“颜色”相关联(例如,馈线上行链路信号1045和1045-a彼此是不同的颜色,或者彼此正交)。在其他示例中,每个馈线上行链路信号1045与对应于不同点波束集的Tx分量信号1075相关联(例如,其可以在频率和极化中正交或非正交)。例如,通信卫星120-b可以包括第二接收器1060-a和第二解复用器1070-a,其可以提供馈送元件Tx分量信号1075-a的第二集合。在各种示例中,接收器1060和附加接收器1060(例如,接收器1060-a)可以与分开的天线(例如,分开的天线配件121)相关联,或者可以与相同天线的分开部分相关联。
在一些示例中,对于每个相应的馈送元件128,可以由多个求和器1080(例如,与馈送元件128-e-1到128-e-Ltx相关联的求和器1080-a-1到1080-a-Ltx,如图所示)将馈送元件Tx分量信号1075的集合与馈送元件Tx分量信号1075-a的第二集合组合。求和器1080可以将馈送元件Tx信号1085的集合提供给馈送阵列配件127-e以用于进行发射。在具有单个接收器1060的示例中,从单个接入节点终端130接收单个馈线上行链路信号1045,馈送元件Tx分量信号1075可以基本上等于本文描述的馈送元件Tx信号1085。在一些示例中,馈送元件Tx信号1085可以是包括(一个或多个)解复用器1070、(一个或多个)求和器1080和/或用于提供馈送元件Tx信号1085的任何其他组件在内的通信卫星121-e的信号处理器(例如,模拟信号处理器或数字信号处理器)的输出,信号处理器可以是专用发射信号处理器,或者可以与接收信号处理器(例如,参考图11的说明性系统1100描述的信号处理器)共享组件。在其他示例中,每个馈线上行链路信号1045与用于Tx元件128-e的不同集合的Tx分量信号1075相关联。在该示例中,GBBF系统1000不包括求和器1080并且Tx分量信号1075与馈送元件128-e的第一子集耦合,而Tx分量信号1075-a与馈送元件128-e的第二子集耦合。
馈送元件Tx信号1085可以被提供给馈送阵列配件127-e的馈送元件128(例如,馈送元件128-e-1到128-e-Ltx),其可以将电馈送元件Tx信号1085转换成馈送元件信号发射1095的电磁波能量,从而提供通信服务业务1005以到达各种目标设备。作为由Tx BFN 710-e应用于Tx点波束信号1025的波束形成的结果,馈送元件信号发射1095可以形成点波束125,并且到达位于相关联的点波束覆盖区域126中的目标设备。因此,通信卫星120-b可以根据由地面段102-a指派的点波束125和在地面段102-a处应用的波束形成权重集1027,经由馈送元件128-e发射通信服务业务1005。通过在地面段102-a处执行这种波束形成,通信卫星120-e可能没有在通信卫星120处执行波束形成的通信卫星120(例如,参考图7描述的通信卫星120-a)那么复杂。例如,GBBF提供的这种降低的复杂性可以减少卫星部署权重、卫星成本、卫星功率消耗和/或卫星故障模式,同时提供与执行OBBF的通信卫星相当的服务。
图11示出了根据本公开的各方面的用于返回链路信号发射的GBBF的说明性系统1100的框图。系统1100的组件可以被分布在地面段102-b(例如,包括(一个或多个)接入节点终端130、(一个或多个)网络设备141等)和空间段101-b(例如,包括(一个或多个)通信卫星120-c)之间,并且图示出了在地面段处实现接收波束形成网络的示例。在一些示例中,地面段102-b可以与如参考图10所述的地面段102-a共享组件(例如,支持用于在公共接入节点终端130处的前向链路和返回链路的GBBF,共享公共业务管理器1020或1120等)。类似地,在一些示例中,空间段101-b可以与如参考图10所述的空间段101-a共享组件(例如,支持相同通信卫星120上的前向链路和返回链路通信)。在其他示例中,分开的通信卫星可以被用于前向链路和返回链路通信(例如,用于前向链路通信的通信卫星120-b,以及用于返回链路通信的不同通信卫星120-c)。
系统1100的空间段101-b可以(例如,在通信卫星120-c的天线配件121-f处)接收与通信服务业务1105相关联的通信服务的返回链路通信信号1195,其中返回链路通信信号1195可能已经由一个或多个源设备(例如,用户终端150)发射。返回链路通信信号1195可以在馈送阵列配件127-f的多个天线馈送元件128-f(例如,馈送元件128-f-1到128-f-Lrx)处被接收,并且从电磁波能量被转换为Lrx个电馈送元件Rx信号1185,其中Lrx是用于接收返回链路通信的馈送元件128-f的数量。在一些示例中,用于返回链路通信的馈送阵列配件127-f可以与用于前向链路通信的馈送阵列配件127共享组件(例如,使用在公共馈送元件128处的收发器作为参考图10描述的馈送阵列配件127-e)。在其他示例中,用于返回链路通信的馈送阵列配件127-f可以是与用于前向链路通信的馈送阵列配件127完全不同的配件(例如,用于接收的馈送阵列配件127-f与如参考图10所述的用于发射的馈送阵列配件127-e是分开的)。
尽管返回链路通信信号1195的各个分量可能已经由多个源设备从返回链路服务覆盖区域410的各个位置发射,但是返回链路通信信号1195的分量尚未与特定点波束125相关联。相反,返回链路通信信号1195可以由相应的馈送元件128-f-1到128-f-Lrx以如下方式接收:其中特定频率和/或极化的信号可以具有特性相位和/或幅度偏移,该特性相位和/或幅度偏移可以被用来确定从其发射返回链路发射1095的特定分量的方向,从而将返回链路发射1095的特定分量与特定点波束125相关联并提供用于信号接收的空间正交度。因为接收波束形成计算不在通信卫星120-c上执行,所以馈送元件Rx信号1185以分开的形式(例如,通过分开的布线)而被保持,并被提供给复用器1170。
在一些示例中,复用器1170可以组合馈送元件Rx信号1185以生成复用的下行链路信号1165,其被提供给发射器1160。馈送元件Rx信号1185可以通过频分复用、时分复用、码分复用或者以可分离的方式支持馈送元件Rx信号1185的信息通信的任何其他形式的复用来组合。在一些示例中,用于返回链路通信的复用器1170可以与参考图10描述的用于前向链路通信的解复用器1070共享组件,并且在其他示例中,复用器1170和解复用器1070可以是通信卫星120的完全分开的组件(例如,分开的信号处理链)。在一些示例中,(一个或多个)复用的下行链路信号1165可以是包括(一个或多个)分路器1180、(一个或多个)复用器1070、和/或用于提供(一个或多个)复用的下行链路信号1165的其他组件的通信卫星121-f的信号处理器(例如,模拟信号处理器或数字信号处理器)的输出,,信号处理器可以是专用接收信号处理器,或者可以与发射信号处理器(例如,参考图10的说明性系统1000描述的信号处理器)共享组件。
通信卫星120-c经由发射器1160将馈线下行链路信号1145中的复用的下行链路信号1165发射到地面段102-b(例如,通过天线配件121或其他类型的天线)。在一些示例中,用于返回链路通信的发射器1160可以与用于前向链路通信的接收器1060共享组件(例如,使用公共天线的收发器)。在其他示例中,用于返回链路通信的发射器1160可以是与用于前向链路通信的接收器1060完全不同的配件(例如,使用分开的天线配件121,使用共享公共反射器的分开的发射器和接收器等)。
在一些示例中,通信卫星120-c可以包括分路器1180-a,其将馈送元件Rx信号1185分成馈送元件Rx分量信号1175以馈送多个复用器1170(例如,第一复用器1170和第二复用器1170-a)。分路器1180-a可以将馈送元件Rx信号1185分成不同的频率或极化分量,例如,其可以与如本文所述的不同颜色相关联。在一些示例中,第二复用器1170-a可以生成第二复用的下行链路信号1165-a,其可以被提供给第二发射器1160-a(尽管在一些示例中,发射器1160和1160-a可以是同一发射器,或者以其他方式共享公共发射器1160的组件)。第二发射器1160-a可以在第二馈线下行链路信号1145-a中发射第二复用的下行链路信号1165-a,其可以是与和馈线下行链路信号1145不同的颜色相关联的馈线下行链路信号。在一些示例中,不同接入节点终端130可以与不同颜色的通信相关联,并且因此馈线下行链路信号1145和1145-a可以被提供给不同的接入节点终端130。在其他示例中,不同的复用器1170可以与馈送元件128-f的不同子集耦合,使得不同的馈线下行链路信号1145与由馈送元件128-f的不同子集支持的点波束125相关联。
地面段102-b可以在接收器1140处接收馈线下行链路信号1145作为输入,接收器1140可以是接入节点终端天线系统131的示例。在一些示例中,用于返回链路通信的接收器1140可以与用于前向链路通信的发射器1040共享组件(例如,使用公共接入节点终端130的收发器)。在其他示例中,用于返回链路通信的接收器1140可以是与用于前向链路通信的发射器1040完全不同的配件(例如,使用位于同一接入节点终端130处的分开的接入节点终端天线系统131,使用共享接入节点终端天线系统131的公共反射器的分开的发射器和接收器,使用完全分开的接入节点终端130等)。
可以将所接收的复用的下行链路信号1135提供给解复用器1130,其将所接收的复用的下行链路信号1165分离为Lrx个馈送元件分量信号1128。解复用器1070可以支持频分解复用、时分解复用、码分解复用或可以从所接收的复用的下行链路信号1135分离馈送元件分量信号1128的任何其他解复用。在一些示例中,用于返回链路通信的解复用器1130可以与如图10所描述的用于前向链路通信的复用器1030共享组件,并且在其他示例中,解复用器1130和复用器1030可以是通信卫星120的完全分开的组件(例如,分开的信号处理链)。解复用器1130可以随后将馈送元件分量信号1128提供给Rx BFN 710-f。
Rx BFN 710-f可以是如本文所述的Rx BFN 710的示例,并且可以耦合在接收器1140和K个点波束信号通路之间。Rx BFN 710-f生成包含从各个源设备接收的通信服务业务1105的部分的K个Rx点波束信号1125,其中K可以是系统1100同时支持的用于通信服务的返回链路发射的点波束125的数量。Rx BFN 710-f可以从BWP 714-b接收波束形成权重集1127,并且将波束权重应用于馈送元件分量信号1128以生成Rx点波束信号1125。BWP 714-b可以根据本文描述的任何技术提供波束形成权重集1127,包括根据波束跳跃配置的时隙应用波束权重,根据原生天线图案进行调整,根据通信卫星120-c的轨道位置进行调整,以及它们的组合。
应用波束权重以生成相应的Rx点波束信号1125的过程可以类似于参考图8描述的用于生成Rx点波束信号的过程。然而,因为馈送元件分量信号1028不是由地面段102-b的馈送元件直接接收,所以馈送元件分量信号1128不需要具有与由空间段101-b的通信卫星120-c接收的那些相同的特性(例如,频率、极化、时间同步等)。而是,馈送元件分量信号1028可以以便于由Rx BFN 710-f进行复用/解复用、馈线链路发射和/或转换的方式而被转换。
Rx点波束信号1125随后可以由Rx BFN 710-f提供给业务管理器1120。Rx点波束信号1125可以由分开的数字或模拟硬件通路提供(例如,参考图7描述的K信号通路硬件部分),或者可以是以软件体现的逻辑信道。作为应用于馈送元件分量信号1128的Rx波束形成的结果,可以根据分开的点波束125识别由返回链路通信信号1195的分量所携带的信息,从而根据相关联的点波束覆盖区域126分离通信信号并且支持返回链路服务覆盖区域410上的频率接收重用。随后业务管理器1120可以将通信服务业务1105提供给例如一个或多个其他设备和/或网络,诸如参考图1描述的网络设备141和/或网络140。
因此,业务管理器1120可以根据由在地面段102-b处应用的波束形成权重集1127所形成的Rx点波束125来解释通信服务的返回链路信号。通过在地面段102-b处执行这种接收波束形成,通信卫星120-c可能没有在通信卫星120处执行波束形成的通信卫星120(例如,参考图7描述的通信卫星120-a)那么复杂。例如,GBBF提供的这种降低的复杂性可以减少卫星部署权重、卫星成本、卫星功率消耗和/或卫星故障模式,同时提供与执行OBBF的通信卫星相当的服务。
图12示出了采用示例性波束权重处理器(BWP)714-c的系统1200的框图。单个或多个板计算机1202(或等同物)可以被用来与去往控制站的双向数据链路(例如,参考图7描述的数据链路716)进行接口,控制站通常是地面控制站,诸如NOC(例如,参考图1描述的网络设备141)。通常,NOC与遥测、跟踪和控制(TT&C)站不同,但如果期望的话,它也可以在TT&C中被实现。可以为所有点波束125和所有时隙接收波束权重。可以包括耦合到存储器的一个或多个处理器的计算机1202可以实现ARQ协议,向数据链路发射器提供反馈数据以向下发射到控制站。反馈数据可以包括成功或不成功接收上行链路数据的通知。上行链路数据可以包括例如波束权重、停留时间、通路增益、命令和任何其他合适的数据。
BWP 714-c或附属硬件可以为多个波束形成权重矩阵(例如,发射波束形成权重集、接收波束形成权重集或其组合)提供大容量存储。波束形成权重矩阵可以包括用于在一个时隙中发射和接收所有点波束125的所有波束形成权重矢量的集合。波束权重矢量可以包括被用来在一个时隙期间创建一个点波束125的Ltx或Lrx个个体复数波束权重的群组。因此,发射波束形成权重矢量包括个体复数发射波束权重,而接收波束形成权重矢量包括个体复数接收波束权重。波束形成权重矩阵通常在控制站处基于点波束覆盖区域126的期望位置(例如,发射点波束125、接收点波束125或两者的期望方向)针对波束跳跃帧中的每个时隙而被计算。波束跳跃帧可以包括波束跳跃时隙序列,每个时隙具有相关联的停留时间。停留时间可以对于所有时隙是固定的,或者停留时间可以在时隙的基础上是可变的,其中停留时间可能逐帧地改变。在一个示例中,停留时间可以是可变数量的时隙的持续时间,其中每个时隙具有固定的持续时间。在另一示例中,停留时间可以是一个或多个时隙的持续时间,其中时隙的持续时间是变化的。
在一些实施例中,波束形成权重集包括用于在波束跳跃帧的所有时隙中发射和接收所有点波束125的所有波束形成权重矢量的集合。附加地或替代地,波束跳跃帧定义可以包括波束跳跃时隙的链表。在链表方法中,针对每个时隙的动态停留时间可以容易地被并入链表中。任何其他合适的数据结构也可以被用于帧定义。波束跳跃帧定义还可以包括用于为每个通路设置可选择的增益信道放大器的通路增益,例如,如图7中所图示。
在使用波束形成权重集方法的示例通信卫星120中,可以预先计算少量(例如,数十个)波束形成权重集并将其上传到通信卫星120中的BWP 714。这些波束形成权重集然后可以经由来自地面的单个命令而在任意时间被切换到操作,该命令指示使用哪个波束形成权重以及何时使用。这允许在不需要将大量信息上传到BWP 714的情况下切换波束形成权重集。例如,在一些实施例中,24个完整的波束形成权重集被预先计算、上传并存储在BWP714-c处(例如,在存储器1204中)。一小时一次(或以任何其他合适的调度表),经由数据链路可以选择不同的波束形成权重集以供BWP使用。这允许点波束覆盖区域126和容量分配跟踪例如每日或24小时基础上的需求的每小时变化。
波束形成权重集可以包括大量数据。例如,在一些实施例中,波束形成权重集可以包括与Ltx+Lrx个馈送元件128(例如,1024)、乘以K个通路(例如,80)、乘以Q个时隙(例如,64)、乘以每波束权重所需的比特数(例如,对于I为12、6比特,对于Q为6比特)相对应的数据。例如,在图12中,这总共为每权重集约16MB的数据。到卫星的数据和命令上行链路通常不会非常快。即使在1Mbps数据链路上,上传16MB波束形成权重集也需要128秒。因此,对于BWP 714位于卫星处的某些应用,非实时地预加载许多波束形成权重集可能是更方便的。当BWP 714是地面段102(例如,参考图10描述的地面段102-a)的一部分时,这些考虑因素可能不是关键的。
可以选择BWP 714-c中存储的波束形成权重集之一作为活动波束形成权重集并将其用于生成跳跃点波束125。该活动波束形成权重集可以被存储在诸如双端口RAM之类的存储器1204中,其允许计算机1202加载下一个活动波束形成权重集并允许一些外部逻辑动态地访问当前活动波束形成权重集的个体波束形成权重矢量。然后,可以在顺序逻辑1206的控制下在适当的时间将活动波束形成权重集的个体波束形成权重矢量作为波束形成权重输出。顺序逻辑1206的示例可以包括每时隙增加一次的时隙计数器1208。在一些实施例中,时隙计数器1208可以是简单的6位计数器,并且可以处理每帧多达26=64个时隙的帧。计数器值可以表示波束跳跃帧的时隙号(例如,1...64)。顺序逻辑1206获取时隙计数器1208的输出,并且可以生成(1)用于存储器1204的适当地址,(2)用于BFN模块中的锁存器的地址,以及(3)用于将波束权重放置于数据总线上的控制信号。然后,顺序逻辑1206可以将该数据加载到波束形成模块1210中的适当的锁存器中,波束形成模块1210可以与BFN 710或BWP714共处一处或者是BFN 710或BWP 714的一部分。
在波束形成模块1210内,可以双重锁存数据以允许每个波束形成权重矢量内的所有波束权重同时改变。这可以确保与时隙边界同步地跳跃所有点波束。可以基于使能信号将数据加载到第一锁存器中,使能信号由解码器1212从锁存器地址解码,解码器1212可以与BFN 710或BWP 714共处一处或者是BFN 710或BWP 714的一部分。然后,所有数据可以与来自顺序逻辑的选通信号同步地被同时加载到数字-模拟(D/A)转换器中。可以在顺序逻辑1206内生成选通脉冲以在每个时隙的开始处发生。
在图12的示例中,某些组件被示出在BFN模块内。该方法可能是有利的,因为它可以减少或最小化BWP 714和BFN 710之间的连接的数量,但是也可以使用其他可能的实现。例如,互连信号可以限于48位数据总线、锁存地址总线和选通线。48位数据总线可以使得能够一次加载4个复数权重(基于用于I的6比特+用于Q的6比特×4权重=48比特)。在该示例中,总共L=1024个馈送元件X K=80个通路X 2(对于Tx和Rx),总共163,840个复数权重。一次加载4个复数波束权重需要40,960个可寻址位置,或16位锁存器地址总线,导致48+16+1=65条线的总互连。
在一些实施例中,地址解码、锁存器和D/A被并入在BWP本身中。这可以简化BFN模块,但是显著增加了所需的互连数量。例如,使用L=1024个元件X K=80个通路X 2(对于Tx和Rx)X 2(I和Q)=327,680个模拟电压(D/A输出)线。
图13A至图13C图示出了根据本公开的各方面的具有K=4个通路的通信卫星120的示例。
图13A示出了通信卫星120的有效负载的图示1300。在虚线1302内示出了用于传达源自克利夫兰(指定的点波束124)并且目的地为匹兹堡(指定的点波束319)的业务的示例通路的瞬时(例如,时隙)信号流。例如,如图8中所示,BWP 714-d将系数设置为适当的值以将相控阵接收天线配件121的LHCP馈送元件128聚焦在与克利夫兰点波束125相关联的点波束覆盖区域126上。指定的接收点波束覆盖区域126内的终端(包括接入节点终端130和/或用户终端150)将通过LHCP天线在指定的上行链路频率上广播。(一个或多个)这些信号的接收版本(例如,馈送元件Rx信号)将被处理并从Rx BFN 710-g输出到通路1,然后将经历如上所讨论的通路处理。然后,来自通路1的输出将被被输入到Tx BFN 710-i(例如,馈送形成网络)。BWP 714-d将系数(例如,如参考图9所述)设置为适当的值,以将相控阵发射天线的RHCP馈送元件128聚焦在指定为匹兹堡波束的区域上。指定的发射点波束覆盖区域126内的终端(包括接入节点终端130和/或用户终端150)将通过RHCP天线在指定的下行链路频率上接收。
从通信卫星120的角度来看,通信卫星120从位于卫星的接收服务覆盖区域410中的发射接入节点终端130或从发射用户终端150接收上行链路信号。从通信卫星120发射下行链路信号到到位于卫星发射服务覆盖区域410中的接收接入节点终端130或到接收用户终端150。从地面装备(例如,用户终端150和接入节点终端130)的角度来看,接收服务覆盖区域410以及发射服务覆盖区域410可以颠倒。
图13B示出了示例通信卫星120的瞬时配置的配置表1310。每行对应于一个通路。列1312包括通路的编号,1...K。列1316包括
1.上行链路接收点波束125的唯一标记,其可以是字母数字串
2.用于指定信号行进的方向的字母数字′箭头′
3.对应的下行链路发射点波束125,其也可以是字母数字串在这些示例中,根据典型的工业实践,通路可以交叉极化。本文档中的对于示例通信卫星120的惯例是第一K/2通路接收LHCP上行链路点波束125并发射RHCP下行链路点波束125,而第二K/2通路接收RHCP上行链路点波束125并发射LHCP下行链路点波束125。
图13C示出了叠加在区域图1320上的示例时隙覆盖区域。如前所讨论的,通路1具有来自克利夫兰的LHCP上行链路和到匹兹堡的RHCP下行链路。针对该通路示出了通信卫星120,但是对于该图中所示出的其他三个路径省略了通信卫星120。例如,通路3具有来自华盛顿特区的RHCP上行链路和到哥伦布的LHCP下行链路,并且在图中用直线指示。
在波束跳跃帧中的任何时隙处,可以通过执行包括地面装备的特性在内的链路分析来计算每个点波束125中的前向容量。通过执行标准链路分析,可以计算到点波束覆盖区域126中的特定点的端到端载波与噪声加干扰比Es/(No+Io)。端到端载波噪声比Es/No通常包括上行链路和下行链路上的热噪声、C/I、互调失真和其他干扰项的影响。根据得到的端到端Es/(No+Io),可以从最大化容量的波形库中选择调制和编码。DVB-S2规范中包含波形库的示例,但是可以使用任何合适的波形库。所选择的波形(调制和编码)导致到点波束覆盖区域126中的特定点的以bps/Hz测量的频谱效率。
对于广播数据递送,可以在点波束覆盖区域126内的最不利点处(例如,在最差链路预算处)计算频谱效率。对于多播数据递送,可以在多播群组中处境最不利的用户的位置处计算频谱效率。对于单播数据递送,可以采用自适应编码和调制(ACM),其中被递送到点波束覆盖区域126中的每个位置的数据被各个地编码以适合点波束覆盖区域126中的该特定位置的链路预算。利用DVB-S2标准也是如此。当采用ACM时,平均频谱效率是相关的。如2008年7月21日提交的Mark J.Miller的美国专利申请公开No.2009-0023384中所描述的,其通过引用整体并入本文,可以通过针对点波束覆盖区域126中的每个位置计算频谱效率的加权平均来生成平均频谱效率。
然后可以将点波束125中的链路容量计算为频谱效率(bps/Hz)与点波束125中分配的BW的乘积。波束跳跃帧中的一个时隙期间的总容量是在该时隙期间活动的所有点波束125的容量之和。总容量是各个波束跳跃帧的容量的平均。为了最大化总容量,可以为所有点波束125和所有时隙设置波束权重以产生最大的天线方向性。在相同时隙中形成并使用相同极化和频谱的点波束125应间隔尽可能远,以使C/I最大化(并因此使对其他点波束125的干扰最小化)。在这些要求下,对于所有时隙中的所有点波束125,每个点波束125的频谱效率大致相同是并不罕见的。在此假设下,系统前向容量可以按照以下被近似:
CF=KF·ηHz·W (1)
其中Hz是以bps/Hz为单位的频谱效率,KF是前向点波束125的数量,W是每点波束125分配的频谱。从等式(1)可以看出,增加任何参数都会增加容量。
一次可以激活的点波束对的最大数量KF基本上由通信卫星120的质量和体积预算来确定。对通信卫星120的功率限制也可以影响值KF,但体积和质量约束通常更具限制性。
本文公开的用于提供卫星通信服务的架构在最大化Hz和W方面是有效的。由于点波束125的尺寸小,并且一次可以激活的点波束125相对少量(由于对KF的有效负载尺寸、重量和功率限制),所有分配的频谱可以以点波束125之间的最小干扰而在每个点波束125内被使用。为了实现这一点,在相同时隙中是活动的且具有相同极化的点波束125应被定位为尽可能远离。替代地,可以仅使用每点波束125的一部分频谱以便改善C/I,但是由于本架构的波束跳跃性质,这可能导致较小的容量。例如,假设每个点波束125使用可用频谱的一半,或W/2Hz。然后,在任何时刻,将有一半的点波束125是同频并且存在干扰的可能性。由此产生的C/I会增加,从而略微提高频谱效率Hz,因为C/1只是端到端Es/(No+Io)预算中众多分量之一,而频谱效率通常随着Es/(No+Io)的对数而改变。但是每点波束125的BW减少了2倍,并且如所预期的,因为点波束125的数量可能受到通信卫星120中的信号通路的数量的限制,所以总容量将减小。
使用本结构,每点波束125的频谱效率非常高,因为活动点波束覆盖区域126可以间隔很远并且点波束125的方向性可以很大。前者是如下的结果:服务覆盖区域410的大范围、点波束125的小尺寸、以及一次可以激活的点波束125相对少量。后者是点波束125的小尺寸的结果。
在一些实施例中,还可能期望通过相对于其波束宽度减小相关联的点波束覆盖区域126来增加点波束125的频谱效率。通常,点波束系统中的点波束覆盖区域126可以向外延伸到点波束125的-3dB等高线或更远。一些系统将点波束覆盖区域126向外延伸到-6dB等高线。由于许多原因,这些低等高线区域是不希望的。首先,它们可能会减小下行链路Es/No并减小下行链路C/I。减小的C/I是信号功率(C)减小和干扰(I)增加的结果,因为点波束覆盖区域126的边缘处的位置更靠近其他点波束覆盖区域126。当计算加权的平均容量(例如,对于单播数据递送)或点波束容量的边缘(例如,对于广播数据递送)时,在点波束125的边缘处的这个大天线滚落可能会减小容量。然而,根据本架构,点波束覆盖区域126可以被约束到点波束125内的天线滚降小得多(诸如大约-1.5dB)的区域。这可以提高频谱效率,因为在点波束125中没有相对于波束中心处于-3到-6dB水平处的位置。然而,点波束覆盖区域126可以更小,但是这通过跳跃到波束跳跃帧内的更多区域而被补偿(例如,增加每帧的时隙数量)。
链路容量可以通过以下方式被增强:
■每点波束125使用完全分配的频谱。
■使用小的点波束125,导致高波束方向性和大的上行链路Es/No,并最终导致更好的返回链路频谱效率。
■通过在每帧具有许多时隙的波束跳跃帧中到处跳跃小的点波束125来实现大的服务覆盖区域410,导致在大的服务覆盖区域410上扩散的并且一次激活的相对少量的点波束125。因此,点波束125可以间隔很远,导致高C/I值,从而导致更高的频谱效率。
■定义较小的点波束覆盖区域126,使得点波束的边缘滚降相对较小,诸如大约-1.5dB。这增加了平均频谱效率和每点波束125的容量,因为已经消除了降低上行链路C/I和Es/No两者的点波束覆盖区域126的相对高的滚降位置。
图14图示出了根据本公开的各方面的用于支持卫星通信的示例过程1400。过程1400可以对应于一个通路(诸如图13A的虚线1302内所示的通路),其可以服务于诸如参考图1描述的卫星通信系统100之类的轴辐式辐射卫星通信系统的前向和/或返回链路。应当理解,在实际应用中,大量的这些通路在单个时隙停留时间期间将是活动的,因此对应的大量的这些过程将并行操作。
在1402处,选择当前帧。例如,波束权重处理器(例如,参考图7或图10-图13描述的BWP 714)可以经由数据链路(例如,如参考图7描述的数据链路716)接收一个或多个预先计算的权重集。在1402处选择的帧可以包括一个或多个时隙定义和一个或多个波束形成权重矩阵。例如,BWP 714或附属硬件可以为多个波束跳跃时隙定义和多个波束形成权重矩阵提供大容量存储。波束形成权重矩阵可以包括用于在一个时隙中发射和接收所有点波束125的所有复数波束形成权重矢量的集合。波束形成权重矢量可以包括Ltx或Lrx个个体复数波束权重的群组,用于计算去往/或来自经由馈送阵列配件127的馈送元件128所携带的馈送元件Tx/Rx信号,以在一个时隙期间形成一个点波束125。波束跳跃时隙定义可以包括一个时隙中所有点波束125的所有通路增益的集合,并且可以规定与时隙相关联的所有停留时间。
在1404处,针对当前帧选择第一时隙定义和第一波束形成权重矩阵。例如,BWP的顺序逻辑(例如,参考图13描述的顺序逻辑1306)可以包括用于选择时隙的计数器。时隙定义和/或权重矩阵还可以包括被用来创建一个或多个接收点波束125、一个或多个发射点波束125或两者的位置数据。例如,位置数据可以包括被用来生成针对时隙的活动点波束125的所有复数权重矢量的集合。
在1406处,确定通信是前向链路还是返回链路的一部分。如上面所解释的,在轴辐式系统中,接入节点终端(例如,参考图1描述的接入节点终端130)可以使用下游(例如,前向)链路来与用户终端(例如,如参考图1描述的用户终端150)通信,而用户终端(例如,参考图1描述的用户终端150)可以使用上游(例如,返回)链路来与接入节点终端130通信。接入节点终端130可以服务其自己的去往和来自通信卫星(例如,参考图1A至图3D、图7、图10或图11描述的通信卫星120)的上行链路和下行链路。接入节点终端130还可以调度去往和来自用户终端150的业务。替代地,可以在卫星通信系统的其他部分中(例如,在一个或多个NOC、网关命令中心或其他网络设备141处)执行调度。例如,在一些实施例中,帧定义中包括的增益设置(例如,作为每个时隙定义的一部分)可以被用来确定通信是前向链路还是返回链路。
如果在1406处正在处理前向链路,则在1408处,如果需要,可以调整用于通路的增益以支持前向链路。例如,可选择的增益信道放大器可以为使用中的通路提供增益设置,如图7中所示。可以从第一时隙定义确定增益设置。在1410处,针对时隙停留时间的持续时间创建接收点波束信号。例如,包括接收波束形成网络(例如,参考图7描述的BFN 710-a)的基于卫星的接收天线配件121可以被配置为针对时隙停留时间的持续时间在天线配件121上创建一个或多个接收点波束125。接收点波束125可以被用来接收目的地为多个终端的一个或多个复用信号(例如,来自接入节点终端130的复用信号)。例如,复用信号可以目的地是用户终端150。复用信号的至少一些个体分量信号在内容上可以不同,例如,如果目的地是不同的用户终端150。可以使用任何合适的复用方案来对复用信号进行复用,包括例如MF-TDM、TDM、FDM、OFDM和CDM。通常,为了简化,使用TDM。
如果在1406处正在处理返回链路,则在1412处,如果需要,可以调整增益以支持返回链路。例如,可选择的增益通道放大器可以为使用中的通路提供独立的增益设置,如参考图7所描述的。可以从第一时隙定义确定增益设置。在1414处,针对时隙停留时间的持续时间创建接收点波束信号。例如,包括接收波束形成网络(例如,参考图4描述的BFN 710-a)的基于卫星的接收相控阵列天线配件121可以被配置为针对时隙停留时间的持续时间在天线配件121上创建一个或多个接收点波束。接收点波束被用来接收目的地为接入节点终端130的一个或多个多址(multiple access)复合信号(例如,从多个用户终端150导出的复合信号)。可以使用任何合适的多址方案来形成多址复合信号,包括例如MF-TDMA、TDMA、FDMA、OFDMA和CDMA。在时隙周期期间的多址可以是全部随机接入、全部调度传输、或随机接入和调度传输的混合。
在1416处,包括发射波束形成网络(例如,参考图7描述的BFN710-b)的基于卫星的发射相控阵列天线配件121被配置为针对时隙停留时间的持续时间生成一个Tx点波束信号。使用卫星上的弯管通路从所接收的复用或多址复合信号导出Tx点波束信号。例如,可以对接收信号执行频率转换、滤波和可选择的增益放大中的一个或多个以产生Tx点波束信号。
在1418处,时隙停留时段已经过去,并且确定在帧定义中是否存在附加时隙要处理。例如,可以指令顺序逻辑(例如,参考图13描述的顺序逻辑1306)在每帧结束时自动循环包括在帧定义中的时隙。如上所述,帧定义和波束形成权重集可以是时变的并且在通信卫星120处(例如,由参考图13描述的顺序逻辑1306或计算机1302)本地地动态调整,或者使用数据链路(例如,如参考图7所述的数据链路716)在地面设施处远程地动态调整。如果在1418处存在更多时隙要处理,则在1420处可以选择下一个时隙进行处理。例如,可以在1404中所选择的时隙的时隙停留时间已经逝去之后立即选择新时隙。实际上,可以将多个时隙定义和多个波束形成权重集加载到存储器中(例如,参考图13描述的BWP 714-c的存储器1204),并且可以通过跟随例如链表或其他数据结构的指针来访问时隙定义和波束形成权重矩阵。然后,过程1400可以返回到1406以创建新的Rx点波束信号并针对新的时隙停留时间生成新的Tx点波束信号。如果在1418处确定在帧中没有更多的时隙要处理,则在1419处确定是否已经接收到新的帧定义或新的波束形成权重集。例如,可能已经接收到改变帧定义和/或波束形成权重集的命令(例如,来自参考图13描述的计算机1302,或来自远程调度器),或者新的帧定义和/或新的波束形成权重集可能已被上传到通信卫星120。如果在1419处,既没有接收到新的帧定义又没有接收到新的波束形成权重集,那么可以再次处理当前帧(例如,自动重复)。如果已经接收到新的帧定义或新的波束形成权重集,则可以选择该新的帧定义或该新的波束形成权重集进行处理。
作为所提供的高容量的示例,考虑具有以下参数的卫星通信系统:
■通信卫星120上的天线配件121的5.2m反射器122,其具有15kW功率可供有效负载使用。
■Ka频带操作,在2个极化中的每一个上具有分配的1.5GHz的频谱。
■有效负载体积和质量约束支持多达100个通路,每个通路一次激活1.5GHz宽(使用一个极化上的所有频谱)。假设50个通路被用于前向业务,50个通路被用于返回业务,在每个方向上产生总共50*1.5GHz=75GHz的频谱。
■75cm用户终端150。对于大间距的点波束覆盖区域126(大的服务覆盖区域410),得到的前向链路预算支持约3bps/Hz的频谱效率,导致大约225Gbps的前向容量
■返回链路预算支持1.8bps/Hz,导致135Gbps的返回链路容量。总容量约为360Gbps。
如图7中所示,通信卫星120可以包含K个通用的通路集。每个通路由所形成的接收点波束125或所形成的发射点波束125组成,它们通过名义上由滤波器、下变频器和放大器组成的路径电子器件互连。根据采用集线器轴辐式系统架构的本发明的一个实施例,这K个通路可以被用来灵活地和可编程地在前向方向(例如,(一个或多个)接入节点终端130到(一个或多个)用户终端150)与返回方向(例如,(一个或多个)用户终端150到(一个或多个)接入节点终端130)之间分配容量。分配是灵活的,因为总资源可以在前向和返回之间以任何所需比例进行分割,从而导致前向和返回信道容量之间的任何所期望的比率。分配是可编程的,因为可以在每帧改变资源的分割,从而快速改变前向和返回容量之间的比率。这对于改变前向/返回容量分配以适应卫星通信系统上使用数据/信息传送的新的和不断演变的应用是特别有用的。
通过在卫星架构中灵活地分配资源来实现灵活的容量分配。这里感兴趣的资源是通信卫星120上的物理通路的数量和每个波束跳跃帧中的时间分片。提出了两种灵活的容量分配方法。方法1灵活地分配时间资源,其中方法2灵活地分配HW资源。
方法1:时间资源的灵活分配
在该方法中,分配一个或多个通路以在前向方向上使用一部分的时间αF。剩余的时间(1-αF)用于返回业务。假设在波束跳跃帧中存在Q个固定长度时隙。然后,对于Q时隙中的QF≈αFQ,通路将被配置用于前向业务。替代地,前向时隙和返回时隙在长度上可以以相同的比率变化,但是后面的示例将限于固定长度时隙的情况。
被配置用于前向业务意味着Rx点波束125使用使Rx点波束125指向接入节点终端130的站点的的波束形成权重矢量,Tx点波束125使用使Tx点波束125指向用户服务区域(例如,包括一个或多个用户终端150的Tx点波束覆盖区域126)的波束形成权重矢量,并且与该通路相关联的信道放大器被设置为产生与前向信道一致的卫星净增益。被配置用于返回业务意味着Rx点波束125使用使Rx点波束125指向用户服务区域(例如,包括一个或多个用户终端150的Rx点波束覆盖区域126)的波束形成权重矢量,Tx点波束125使用使Tx点波束125的指向接入节点终端130的站点的波束形成权重矢量,并且与该通路相关联的信道放大器被设置为产生与返回信道一致的卫星净增益。
在许多(如果不是大多数)轴辐式应用中,(一个或多个)用户终端150和(一个或多个)接入节点终端130的尺寸是相当不同的。例如,接入节点终端130的天线可以是直径为7m,其后面的HPA中具有数百瓦特的输出功率能力,而用户终端150的天线的直径可以小于1m,其后面的HPA中仅有几瓦特的输出功率能力。在这种场景中,通信卫星120的一个或多个天线配件121在前向方向上的期望净电子增益通常与在返回方向上的是不同的。因此,通常通路中的信道放大器需要被配置用于前向和返回方向上的不同增益。
在一个极端的示例中,对于所有通路,令QF=Q。结果是仅前向链路(FLO)系统,其中所有容量都被分配给前向链路,并且没有容量被分配给返回链路。例如,这对于媒体广播系统是有用的。然而,相同的通信卫星120可以(经由上传不同的波束形成权重集和信道放大器增益集)被配置为分配时隙的75%(例如)用于前向发射以及25%用于返回发射。这将导致FLO示例的前向容量为可达到的最大值的75%,并且返回容量为25%。通常,令CF_max为所有时隙都被分配给前向方向的前向信道容量,并且令CR_max为所有时隙都被分配给返回方向的返回信道容量。对于QF前向时隙分配和QR=Q-QF返回信道时隙分配,前向容量和返回容量为
Figure BDA0002309013950000671
和 (2)
Figure BDA0002309013950000672
其中QF可以假设从0(所有返回业务)到Q(所有前向业务)的任何值。从(2)中可以清楚地看出,前向和返回之间的容量分配可以采取仅由Q的值——即每波束跳跃帧的时隙数限制的任何任意比例。对于合理尺寸的Q,诸如Q=64,该限制不是非常有限制性,因为它允许以最大值的1/64为增量来分配容量。
在该方法中,所有K个通路在任何时刻被专门用于前向业务或专门用于返回业务。可以如下确定对接入节点终端130的位置总数的要求。设存在K个通路,其每一个在单个极化上使用W Hz频谱。此外,设存在NGW个接入节点终端站点,其每一个都能够在两个极化中的每一个上使用W Hz频谱。在任何时刻,总用户链路频谱是KW Hz,其被用于前向链路或返回链路传输(但从不用于两者)。在任何给定时刻利用的总馈线链路频谱是2NGWW,其也被用于前向链路传输或返回链路传输,但从不用于两者。等化两个频谱量导致接入节点终端的所需数量,NGW=K/2。
该方法效率低,因为接入节点终端130不是100%的时间都在进行发射和接收两者。接入节点终端130花费来发射的时间部分加上接入节点终端130花费来接收的时间部分等于1。然而,接入节点终端130可以100%的时间既发射又接收,并且因此效率低下且未得到充分利用。
如图15A中所示的这种方法被称为是同步的,其示出了针对每个通路在前向和返回链路之间50%-50%的时间资源分配1500。这些通路是同步的,因为它们在某些时间全都为前向链路提供服务,并且在其他时间全都为返回链路提供服务。如在时间资源分配1500中可以看到的,所使用的总馈线链路频谱总是KW Hz,并且它总是全部是前向链路频谱或者全部是返回链路频谱。如上面所讨论的,该同步系统需要K/2个接入节点终端130。
图15B示出了具有8个点波束125和4个接入节点终端130的示例8通路通信卫星120上的示例同步时间资源分配1510。在时间资源分配1510的时隙1中,所有四个接入节点终端130(例如,GW1、GW2、GW3和GW4)正在向点波束B1-B8发射,如时间资源分配1510的时隙配置中所示。在时隙下方,详细描述了时隙的通路(PW)使用。在时隙1中,所有8个通路被用于前向链路,因此条目8F。在时隙2中,所有点波束覆盖区域126中的用户终端150正在向它们各自的接入节点终端130发射,因此通路使用被标注为8R。在表的右侧,针对每个通路列出了时隙使用。对于所有通路,第一个时隙是前向,第二个时隙是返回,因此每个时隙使用条目是FR。
在该示例中,接入节点终端130可以彼此自治,但是等效地,到用户点波束125的发射接入节点终端130可以与针对该用户点波束125的接收接入节点终端130不同。在那种情况下,接入节点终端130将需要合作以便提供去往和来自用户终端150的连贯的双向通信。注意,在所有这种同步的情况下,半双工(在不同时间发射和接收)用户终端可以被部署150,因为可以调度所有用户点波束125,使得用户终端发射时隙不与对应的接收时隙重叠。
可以通过交织前向和返回时间分配来改进该方法,如图16A的时间资源分配1600中所示。针对每个通路的前向和返回时间分配被构造成使得在任何时刻,一半通路用于前向业务并且一半用于返回业务。这导致在任何时刻总馈线链路频谱要求是相同的(KW Hz),但它在前向链路和返回链路之间是被均匀分割的。由于示例接入节点终端130具有2W Hz的频谱使用在前向方向中并且2W Hz使用在返回方向中,因此所需的接入节点终端130的总数是K/4。这是在同步前向和返回时间分配时所需的接入节点终端130的数量的一半,并且因此是优选的操作方式。
图16B示出了具有与图15B中类似的8路径通信卫星120和8个点波束125的50%-50%时间资源分配1610的示例。但是,现在只需要两个接入节点GW1和GW2。在图16B中,GW1正在将LHCP发射到B1(其接收RHCP)并将RHCP发射到B2(其接收LHCP)。由于分开的极化,在点波束125之间没有信号干扰,即使它们在物理上相邻并且甚至可以部分地或完全地重叠。在同一时间(在该第一时隙期间),B7和B8中的用户终端正在向接入节点终端GW1发射。同样在图16B的第一时隙期间,接入节点终端GW2正在向B3和B4发射,而B5和B6正在向接入节点终端GW2发射。在第二时隙中,如图15B中,发射方向与时隙1的发射方向相反。比较图16B与图15B可以看出,每个点波束125具有完全相同数量的发射和接收机会。注意,在该特定情况下,可以部署半双工用户终端150,因为点波束125被调度使得用户终端发射时隙不与对应的接收时隙重叠。可以使用不同的调度,其也将实现50%-50%的时间分配,但是点波束发射和接收时隙重叠,可能要求用户终端150全双工操作,其中它们可以同时发射和接收。
在该示例中,接入节点终端130也可以彼此自治,因为每个点波束125具有单个接入节点终端130用于其前向(到用户点波束125)和返回(到接入节点点波束125)发射。也等效于图16B的场景,到用户点波束125的发射接入节点终端130可以与针对该用户点波束125的接收接入节点终端130不同。在那种情况下,接入节点终端130将需要合作以便提供去往和来自用户终端150的连贯的双向通信。
图17A示出了用于前向和返回业务之间的75%-25%时间分配的交织时间资源分配1700的示例。在此示例中,在每个时刻75%的通路被用于前向业务。剩余的25%被用于返回业务。在75%的波束跳跃帧期间,每个个体通路也被用于前向业务,并且在25%的波束跳跃帧期间被用于返回业务。结果是,在任何以及每个时刻,用于前向业务的BW为3KW/4,用于返回业务的BW为KW/4。由于每个接入节点终端130可以使用2W Hz的带宽用于前向业务,并且2W Hz的带宽用于返回业务,因此所需的接入节点终端130的总数是3K/8并且受到前向链路BW利用的限制。该数量仍然小于针对50%-50%时间资源分配的同步方法所需的K/2值,如图15A-图15B中所示。
图17B示出了包括图15B的八个点波束125和四个接入节点终端130的示例系统的4个时隙。如在该示例中,接入节点终端130在每个时隙期间或发射或接收,但从不在相同时隙中既发射又接收。配置表的底部处的使用概要显示每个时隙具有6个前向(例如,接入节点终端到用户终端)通路和2个返回(用户终端到接入节点终端)通路。
在第一时隙中,B1和B2中的用户终端向接入节点终端GW1发射,而所有其他用户终端150接收。在第二时隙中,B7和B8中的用户终端发射,而其他用户终端接收。在第三时隙中,B3和B4中的用户终端150是唯一要发射的用户终端,而在第四时隙中,B5和B6中的用户终端150是唯一的发射器。时隙的列表将确认每个点波束具有从单个接入节点终端130到点波束125的3个前向通路,以及从点波束125到该相同接入节点终端的一个返回通路。在这种情况下,使用K/2=4个接入节点终端130,但是接入节点终端130的最小数量是3K/8=3个接入节点终端。
如果100%的业务被分配给前向链路,则所有通路将在100%的时间用于前向业务。这将导致KW Hz的总前向频谱,并且所需的接入节点终端130的数量将是K/2,与同步方法中的数量相同。
在一般情况下,每个通路被分配为在波束跳跃帧中的一部分αF时间内是前向通路。在每个时刻,以使K个总通路的一部分αF操作为前向通路为目标来对分配进行交织。剩余K(1-αF)将作为返回链路通路操作。在每个时刻,所需的前向链路频谱是KWαF,并且所需的返回链路频谱是KW(1-αF)。因此,所需的接入节点终端130的总数是NGW=Max(αF,1-αF)K/2。注意,这可能需要接入节点终端130之间的协调。
方法2:硬件资源的灵活分配
在这种方法中,任何单个通路或完全专用(波束跳跃帧中的所有时隙)于前向链路发射,或完全专用于返回链路发射。灵活的是专用于前向通路的通路数量和专用于返回通路的通路数量。这在图18A中被图示为75%的通路到前向链路以及25%到返回链路的示例分配。
图18B示出了如前面所讨论的用于示例8通路通信卫星120的75%-25%通路分配4时隙帧的时隙。这里,通路在地图视图中由数字来标识。通路1(LHCP→RHCP)和通路5(RHCP→LHCP)专用于返回业务,而其余通路专用于前向业务。
在时隙1中,接入节点终端GW1从点波束B1和B2接收数据,而所有三个接入节点终端都向剩余的点波束发射。在时隙2中,点波束B3和B4向接入节点终端GW1发射,而所有三个接入节点终端都向剩余的点波束发射。在时隙3中,点波束B5和B6向接入节点终端GW1发射,而所有三个接入节点终端都向剩余的点波束发射。在时隙4中,点波束B7和B8向接入节点终端GW1发射,而所有三个接入节点终端都向剩余的点波束发射。
考虑该示例双极系统的一个极化。该系统仍然使用三个接入节点终端GW1-GW3(每个都在两个可用极化中的一个中操作),但现在仅考虑点波束B1-B4和通路1-4。每帧仍有4个时隙,因此4个通路x 4个时隙=16个总时隙可用。该系统已分配这些时隙的75%(12)用于前向业务,这些时隙的25%(4)用于返回业务。4个返回时隙完全填满整个帧。12个前向时隙需要被分布在4个点波束上,因此每个点波束得到3个时隙。然而,相同的这12个前向时隙需要被分布在3个接入节点终端上,因此每个接入节点终端必须填充4个前向时隙。因此,在接入节点终端和点波束之间不存在一对一的映射,使得针对任何点波束的所有业务都传递通过相同的接入节点。
仔细注意点波束125、时隙、接入节点终端130和通路的数量可以提供接入节点终端130到点波束125的映射的灵活性。图18C-图18E示出了灵活分配硬件资源的另外两个示例实施例。这里,存在6个点波束,其在具有8通路卫星和3个接入节点终端的示例通信系统中需要75%-25%的通路分配,如前面所讨论的。由于只有6个点波束B1-B6,因此只需要3个时隙。用户终端150通常在其活动波束跳跃时隙期间以全双工(同时接收和发射)模式操作。现在每极性有4个通路x 3个时隙=12个时隙要被分配。12个时隙的75%(9)被用于前向业务,而12个时隙的25%(3)被用于返回业务。3个返回时隙再次填充一个帧,对应于每极性为返回业务分配的一个通路。然而,现在可以划分每极化的9个前向时隙(每路径3个),使得每个接入节点终端正好有3个时隙并且每个点波束有3个时隙,因此允许用户点波束和接入节点终端之间的一对一映射。
在图18C和图18D中,描绘了两个极化。前向通路2-4和6-8各自专用于单个接入节点终端130:GW 2的通路2和6(用于两个极化),GW 3的通路3和7以及GW 1的通路4和8。在图18C中,在三个接入节点终端130之间共享返回通路,使得每个接入节点终端130从它向其发射的相同点波束覆盖区域126接收,从而实现用户点波束125与服务于它们的接入节点终端130之间的一对一映射。替代地,在图18D中,返回通路全部被引导到GW 1。在这种情况下,GW1被认为是共享接收接入节点终端130,并且GW 2和GW 3可以半双工操作为仅发射。在该共享接收节点终端实施例中,多个接入节点终端130向多个用户终端150发射,而那些用户终端150仅向单个接入节点终端130(通常是发射接入节点终端130之一)发射(如果它们发射的话)。图18E示出了图18C或图18D的系统的第一时隙,因为在两种情况下都是相同的。
共享接收接入节点终端130可以具有效用,例如,如果存在发射对位于一个接入节点终端130处的信息的请求的用户终端150,或者如果一个接入节点终端130是接入节点终端130的地面网络和网络140之间的接口。在这种情况下,让所有用户终端150直接从该接入节点终端130请求信息将避免让另一个接入节点终端130向该接口接入节点终端130转发请求的问题。
反过来也是可能的:共享发射接入节点终端系统,其中用户终端150(可能是传感器终端)发射大量信息,但仅需要接收少量信息。例如,可以通过切换图15B中的点波束125的方向来实现25%-75%的时间分配。因此,接入节点终端GW1将是用于所有用户点波束125的公共发射器。在这些共享接入节点终端实施例中,如果系统操作器具有连接接入节点终端130的骨干网络(例如,如参考图1所述的网络140的示例),则可以部署半双工接入节点终端130,使得可以恰当地引导和调度业务。
设KF为前向通路的数量,并且KR为返回通路的数量,其中KF+KR=K为通路的总数。由于每个通路总是完全使用在前向或返回方向上,因此不需要在时隙的基础上通过通路动态地改变净电子增益。因此,可能不需要在逐时隙的基础上动态调整信道放大器增益。
通过设置KF=K和KR=0,我们有全部前向业务(FLO)。通过设置KR=K和KF=0,我们有全部返回业务(仅返回链路或RLO)。一般来说,容量分配是每个方向,
Figure BDA0002309013950000741
和 (3)
Figure BDA0002309013950000742
其中KF可以假设从0(所有返回业务)到K(所有前向业务)的任何值。从(3)中可以清楚地看出,前向和返回之间的容量分配可以采取仅由(例如,通信卫星120或GBBF系统的)通路数量K的值限制的任何任意比例。对于合理尺寸的K,诸如K=100,该限制不是非常有限制性,因为它允许以最大值的1/100为增量来分配容量。
在该方法中,在任何时刻,在前向方向上使用的总用户链路频谱是KFW。在返回方向上,使用的总频谱是KRW。再次,假设每个接入节点终端130具有可用于在两个极化中的每一个上使用的WHz。可供使用的总馈线链路频谱在每个方向(前向和返回)上为2NGWW。因此,所需的协作(非自治)接入节点终端130的数量是NGW=Max(KF,KR)/2,这与当选择仔细指派发射和接收时隙以最小化接入节点终端计数时的与方法1相同。然而,方法2具有以下优点:在波束跳跃帧期间不需要动态地改变通路的净增益以适应前向和返回配置之间的动态改变。
图19示出了当K=100时所需的协作接入节点终端130(例如,网关)的数量与所分配的前向通路的数量的说明性图表1900。如图19中所示,当KF=KR时,所需的协作接入节点终端130的数量最小,而对于RLO(即,KF=0)和FLO(即,KR=0),所需的协作接入节点终端130的数量最大。
在所有讨论的方法中,应该清楚的是,前向链路和返回链路可以作为两个独立的传输系统来操作。两个传输系统之间的容量分配可以以几乎任何所期望的比例来进行划分——可能受到K或Q的限制。然后,每个传输系统可以通过适当地设置在每个时隙中产生点波束125的波束形成权重向量来以任何方式在服务覆盖区域410周围独立地扩散其容量。通常,可以将用于前向链路和返回链路的服务覆盖区域410设置为相同的物理区域。这为服务覆盖区域410中的每个点提供了用于接收前向链路数据和发射返回链路数据的机会。通常,这些机会并不总是出现在相同时隙。还可以看出,在服务覆盖区域410中的每个点处,前向和返回业务的比率不需要是相同的。这允许在每个点波束覆盖区域126中定制前向和返回业务的比率。用于定制该比率的机构是对分配给点波束覆盖区域126的每个物理位置的前向和接收时隙的数量(和/或尺寸)的调整。
图20A示出了根据本公开的各方面的用于前向和返回链路服务的非一致服务覆盖区域410的示例2000。前向链路服务覆盖区域410-b是在波束跳跃时间帧期间形成的个体前向链路点波束125的点波束覆盖区域126的并集。同样,返回链路服务覆盖区域410-c是在波束跳跃时间帧期间形成的个体返回链路点波束125的点波束覆盖区域126的并集。前向链路服务覆盖区域410-b和返回链路服务覆盖区域410-c的并集可以被分成3个区域。区域1是波束形成权重集提供前向链路点波束125但没有返回链路点波束125的区域。该区域仅支持前向链路业务。区域2是波束形成权重集提供返回链路点波束125但没有前向链路点波束125的区域。该区域可以支持返回链路业务但不支持前向链路业务。区域3是波束形成权重集提供前向和返回点波束125二者的区域,但不一定是在同一时隙中。可以支持前向和返回链路业务两者。此外,可以在区域3内的点波束覆盖区域126的每个物理位置中定制前向和返回容量的比率。
图20B图示出了根据本公开的各方面的简单单个接入节点终端的4通路系统。这里,前向链路区域1包含点波束1和2,返回链路区域2包含点波束5和6,而双向区域3包含点波束3、4、7和8。这图示出了:虽然区域3中图20A中被示出为单个逻辑区间,但是不要求包括区域3的点波束125是连续的。实际上,在该示例中被示为连续的区域1和2也可以由许多分立区域组成。
在时隙1中,接入节点终端GW向区域1点波束覆盖区域B1和B2中的终端发射,并且从区域2点波束覆盖区域B5和B6中的终端接收。区域3中的终端在该时隙期间是不活动的,而区域1和2中的终端在剩余的时隙期间是不活动的。在时隙2中,接入节点终端GW向点波束覆盖区域B3和B4中的终端发射,并从点波束覆盖区域B7和B8中的终端接收。在时隙3中,接入节点终端GW从点波束覆盖区域B3和B4中的终端接收,并向点波束覆盖区域B7和B8中的终端发射。
本发明提供灵活的高容量卫星通信架构。此架构的特征可以包括以下一个或多个:
1.高容量;
2.前向和返回容量之间的灵活分配;
3.灵活的容量分配和服务覆盖区域410;
4.可重新配置的服务覆盖区域410和容量分配;
5.用于接入节点终端130的灵活位置,例如,使用波束跳跃以使接入节点终端130能够占用与点波束125相同的频谱和相同的位置;以及在卫星寿命期间移动接入节点终端位置的能力;
6.接入节点终端130的增量铺展;
7.轨道位置独立性;
8.在接入节点终端130上的动态等效全向辐射功率(EIRP)分配,以减轻雨衰落,例如,其中边际要求基于所有相异路径上的雨衰落总和而不是单个路径的统计;
9.半双工终端的操作;和
10.低冗余有效负载硬件的操作。
已经描述了特性(1)和(2)。下面提供特性(3)至(10)的进一步细节。
例如,在任何时刻,少数小区可以是活动的,其中小区可以指代向终端的子集提供通信服务的服务覆盖区域410(例如,点波束)的一部分。在一个示例中,KF=40到60个发射点波束125(例如,用于用户终端下行链路)。可以根据上传的调度表动态地改变波束形成权重矢量。举例说明,用户小区总数等于KF×Q,其中Q=时隙数且1≤Q≤64。这里,点波束覆盖区域126的复合物增加了Q倍。点波束125的平均占空比可以等于I/Q。到点波束125的前向链路速度减小Q倍。用户终端150可能优选地能够解调W Hz带宽中的所有载波。对于W=1500MHz,Hz=3bps/Hz,并且Q=16,到用户终端150的平均下行链路速度约为281Mbps。
转到返回链路,在一个示例中,KR=40到60个接收点波束125(例如,用于用户终端上行链路)。可以根据上传的调度表动态地改变波束形成权重矢量。举例说明,用户小区总数等于KR×Q,其中Q=时隙数且1≤Q≤64。这里,点波束覆盖区域126的复合物增加了Q倍。点波束的平均占空比可以等于1/Q。到点波束125的返回链路速度减小Q倍。用户终端150可能优选地使用能够具有高峰值功率但是平均功率较低的突发HPA。对于具有3W平均功率限制、40Msps上行链路、2.25比特/sym和Q=16的12W峰值HPA,来自用户终端150的平均上行链路速度是5.625Mbps。
本文描述的灵活的高容量卫星通信架构还可以在服务覆盖区域410周围提供非均匀的容量分布。通过为每个小区指派不同数量的时隙,可以以接近任意的比例将容量分配给不同小区。同样,在波束跳跃帧中有Q个时隙。每个小区使用qj个时隙,使得
Figure BDA0002309013950000771
其中J是在波束跳跃帧中点波束信号通路跳跃的服务波束覆盖区域位置的数量。每个小区中的容量为:
Figure BDA0002309013950000772
其中每点波束的瞬时容量=Cb
图21A-图21C图示出了根据本公开的各方面的具有非均匀容量分布的波束跳跃的示例。图21A示出了用于波束跳跃帧的8个非均匀时隙停留时间的单个点波束信号路径的说明性波束跳跃图案2100。在该示例中,Q=32并且Cb=4.5Gbps。为了便于说明,波束跳跃图案2100中的小区位置被示出为连续的。图21B示出了用于波束跳跃图案2100的说明性时隙停留调度表2110。对于时隙停留调度表2110的8个时隙停留时间中的每一个,指派给对应小区位置的时隙数qj和以Mbps为单位的区域容量Cj被示出。图21C示出了用于时隙停留调度表2110的说明性波束跳跃帧2120。波束跳跃帧2120包括K个点波束125。用于波束跳跃帧2120的点波束#1的非均匀时隙停留时间与时隙停留调度表2110中所图示的停留时间匹配。优选的是使所有点波束125同时改变位置。这使波束-波束干扰最小化,因为每个点波束125仅在时间上与K-1个其他点波束125重叠。然而,系统可以在没有这种约束的情况下操作。更多的点波束125于是会相互干扰,应该在考虑到这一点的情况下选择点波束位置。
点波束位置由BFN 710中使用的权重矢量来定义。每小区的容量由点波束125保持指向小区的波束跳跃帧的持续时间(停留时间)来设置。波束权重矢量和停留时间二者(例如,作为波束跳跃帧定义)都可以被存储在BWP 714中。这些值可以通过来自地面的数据链路而被上传到BWP 714。波束位置(例如,点波束覆盖区域126)和停留时间(容量分配)二者都可以被改变。例如,可以通过上传新的权重集和新的波束跳跃帧定义来偶尔地改变波束位置和/或停留时间,或者通过命令BWP714使用若干预先存储的权重集和波束跳跃帧定义之一来响应于每日改变(例如,容量转移以匹配忙时)而频繁地改变波束位置和/或停留时间。一个波束形成权重集包含波束权重,并且一个波束跳跃帧定义包含针对波束跳跃帧中的所有时隙中的所有波束的停留时间。
接入节点终端130可以被放置在用户终端服务覆盖区域410之外,或者被放置在用户终端服务覆盖区域410中,代价是接入节点终端130的数量小幅增加。为了便于映射接入节点终端位置,可以使用从接入节点终端130可获得的颜色数量。颜色的总数=时间颜色×极化颜色×频率颜色。以Q=4,W=1500MHz(全频带)和双极化为例。颜色总数=4时间x 2极x 1频率=8。接入节点终端130的数量NGW由下式确定:
Figure BDA0002309013950000791
其中Ci=接入节点终端#i可服务的颜色数量。
图22A示出了用于具有23个接入节点终端130(22个操作接入节点终端+1个公用接入节点终端)的示例的说明性接入节点终端位置和用户点波束覆盖区域位置。在图22A的地图2200中,用户点波束覆盖区域位置被示为小区,并且接入节点终端位置被示为虚线圆圈。
图22B示出了用于地图2200的说明性接入节点终端表2210。接入节点终端表2210针对每个接入节点终端130示出了接入节点终端位置、点波束发出的数量(即,不可用的颜色数量)以及接入节点终端130可服务的颜色数量Ci。对于K=40,Q=4,M=160个点波束,以及接入节点终端表2210中所图示的Ci,Ci=168≥160。因此,对于该示例,系统可以以与出自23个接入节点终端130中的任何22个一起操作。在没有点波束侵犯的情况下放置所有接入节点终端130将需要K/2=20个接入节点终端130。在该示例中,仅需要2个附加接入节点终端130以允许接入节点终端130和用户点波束覆盖区域126之间的一些空间重叠。
在一个极端的示例中,所有接入节点终端130都位于用户终端服务覆盖区域410中。这里,针对完全CONUS覆盖,K=40,Q=24,并且M=960个点波束125,并且针对所有点波束125,跳跃停留=波束跳跃帧的1/24。颜色的总数是48=24时间X 2极。如果接入节点终端130被定位远离用户终端服务覆盖区域410,则最小数量的接入节点终端130将是20。然而,对于所有接入节点终端130都位于用户终端服务覆盖区域410中的这个极端示例,假设最大不可用颜色数为7。因此,对于所有接入节点终端130,Ci≥41=48-7。进一步假设6个接入节点终端130被定位,其中不可用颜色数量≤4(例如,服务覆盖区域边界,诸如沿海地区)。对于这6个接入节点终端130,Ci=48-4=44。所需的接入节点终端130的数量等于23,其中Ci=(6X 44)+(17X 41)=961≥960。这在所需的接入节点终端130中导致15%的增加(即,从20至23),但是出自23个接入节点终端130中的17个的位置具有完全的灵活性,所有这些都在用户终端服务覆盖区域410内。
还可以利用非均匀的跳跃停留时间来实现接入节点终端位置的灵活性。所需的接入节点终端130的数量由类似的等式定义
Figure BDA0002309013950000801
其中Cj=接入节点终端j的可用跳跃停留时段的总数。Cj的最大可能值是2Q(即,2个极化颜色,1个频率颜色)。接入节点终端s的最佳放置首先是在无服务的区域(即,Cj=最大值)中,其次是在在低跳跃停留时间的小区以及紧邻低跳跃停留时间的小区中。与上述跳跃停留时间是均匀的示例相比,相应地放置接入节点终端130通常将导致甚至更少的附加接入节点终端130。
图22C示出了接入节点终端130的说明性放置2220。在该示例中,每跳跃帧Q=32个跳跃停留,存在2个极化颜色和1个频率颜色。其中Cj=64=最大值的第一放置将接入节点终端130放置在没有用户终端服务的区域中。其中Cj<64的其他三个放置将接入节点终端130放置在低跳跃停留时间的小区和紧邻低跳跃停留时间的小区中。
针对K=40、Q=4和NGW=20的示例系统描述了用于接入节点终端130的增量铺展。点波束数M=160,并且平均占空比=1/Q=25%。在第一示例中,如果以一个接入节点终端(K=2个通路)开始服务,则一个接入节点终端一次服务两个波束。设置时隙数Q=80提供所有160个点波束125。然而,所得到的占空比=1/80。因此,在该第一示例中,速度和容量降低。随着接入节点终端130的数量增加,可以增加占空比。
在第二示例中,如果以四个接入节点终端130和仅40个点波束125开始服务,则所得到的服务覆盖区域410是初始服务覆盖区域410的25%。注意,它可以是任何25%。当K=8个通路时,设置Q=5提供40个波束,占空比=1/5。因此,在该第二示例中,速度和点波束容量的降低最小。随着接入节点终端130的数量增加,可以增加服务覆盖区域410。这些方法针对初始接入节点终端130的数量减少折衷了初始服务覆盖区域410和/或速度/容量。
波束形成权重矢量以及因此点波束覆盖区域126的位置在本文描述的卫星通信架构中是灵活的。在轨道位置改变之后支持通信服务可以通过更新(例如,上传)新的波束形成权重矢量集合来实现,以允许从不同的轨道位置覆盖相同的点波束覆盖区域126。这提供了若干益处。在建立通信卫星120的时候,轨道位置可以是未定义的。轨道位置可以在通信卫星120的寿命期间的任何时间改变。通信卫星120的通用设计可以被用于在反射器122的合理扫描范围内的服务覆盖区域410的任何定义以及任何轨道位置。此外,如本文所述,用于天线配件121的原生天线图案覆盖区域221可适于轨道位置的这种改变。
对用于在新轨道位置处提供通信服务的波束形成权重集的更新可以以各种方式完成。在一些示例中,可以将新的波束形成权重集上传到通信卫星120,或者可以从存储在通信卫星120处的那些波束形成权重集中选择新的波束形成权重集。在一些示例中,可以从诸如网络管理实体之类的网络设备141接收新的波束形成权重集。在一些示例中,可以至少部分地基于通信卫星的新轨道位置来在通信卫星120处计算新的波束形成权重集。在一些示例中,BFN 710可以位于地面段102处(例如,对于GBBF),在这种情况下,可以在地面段110处选择和/或计算波束形成权重集。
更新的波束形成权重集可以提供在新的轨道位置处的通信服务的各种特性。例如,可以以使用相同或不同的多个馈送元件的方式配置波束形成权重集,以形成特定的点波束125,和/或向特定的小区提供通信服务。在一些示例中,可以更新波束形成权重集以提供在更新的轨道位置处具有相同点波束覆盖区域的点波束。在一些示例中,可以更新波束形成权重集以在更新的轨道位置处提供相同的服务覆盖区域。在一些示例中,可以向服务覆盖区域的多个小区提供通信服务,并且响应于轨道位置的改变,可以经由与来自先前轨道位置的点波束具有相同带宽、相同频率、相同极化和/或相同时隙序列的点波束来向至少一个小区提供通信服务。
在波束形成Tx系统中,非常容易以非均匀和动态的方式将Tx功率分配给每个接入节点终端点波束125。到点波束125的Tx功率与波束权重的幅度平方的总和成比例。向上或向下缩放波束权重将增加或减少到点波束125的功率。还可以经由信道放大器衰减来调整功率。
可以与雨衰落衰减成反比地将功率分配给每个接入节点终端点波束125。这种分配可以基于实际的雨衰落衰减而是动态的,或者基于与特定可用性相关联的雨衰落而是静态的。
在一个实施例中,基于下行链路SNR将发射功率分配给接入节点终端130。对于NGW个接入节点终端130,分配给到接入节点终端130的发射的通信卫星120上(例如,发射天线配件121)的总Tx功率PGW
Figure BDA0002309013950000821
其中Pn=分配给接入节点终端号n的Tx功率。用于均衡下行链路SNR的适当功率分配是
Figure BDA0002309013950000822
其中Rn=对接入节点终端号n的天线配件增益;Dn=由于接入节点终端号n处的雨衰减所导致的下行链路SNR恶化;以及Ln=对接入节点终端号n的自由空间路径损耗。
在静态方法中,可以基于目标链路可用性处的雨衰减来选择功率分配。这些固定功率分配可以在网络操作之前由网络规划者确定。可以在对应于期望可用性的每个接入节点终端130处确定雨衰减An。可以从An和接入节点终端HW参数计算雨恶化(raindegradation)Dn。可以向每个接入节点终端130计算自由空间路径损耗Ln(例如,信号传播损耗)。可以根据波束权重和原生馈送元件图案210来确定到每个接入节点终端的Tx天线配件增益Rn。可以计算分配的功率Pn和所需的信道幅度衰减设置以产生那些功率。
信道幅度衰减器设置可以经由上行链路被发送到通信卫星120并且保持在该设置直到(并且如果)希望改变网络操作概念(例如,接入节点终端位置、下行链路可用性、分配给接入节点终端下行链路的总功率等)。
在动态方法中,可以基于每个接入节点终端130处观察到的雨衰减来选择功率分配。Tx功率设置Pn将随着雨衰减改变而动态地改变。在一些实施例中,使用雨衰减测量系统,以及中央处理站点(例如,NOC或其他网络设备141)来收集所有测量的雨衰减,动态地计算功率分配,以及向上行链路发送功率分配(例如,作为信道幅度增益或波束权重矢量)信息到卫星。图23是可以支持该动态方法的说明性卫星通信系统2300的简化图。
在另一个实施例中,基于信号与干扰噪声比(SINR)将发射功率分配给接入节点终端130。对于具有相对高的点波束干扰的接入节点终端下行链路,以均衡下行链路SINR为目标来分配功率可能是优选的。
静态方法和动态方法都可以通过使用不同的等式来计算功率分配从而适应这一点。这里,功率分配是
x=[RgwC-λGC(R-Rgw))]-1λDg (10)
其中λ被选择以强制平等
Figure BDA0002309013950000831
并且以下定义适用。
x:Nx1列矢量,其包含到每个接入节点终端130的Tx功率分配。
R:NxN波束增益矩阵。分量Rij是在接入节点终端i的方向上指向接入节点终端j的点波束的增益。对角分量rii是用于接入节点终端i的天线增益。
Rgw:包含对接入节点终端n的增益的N×N对角矩阵。Rgw的对角元素=R的对角元素。
D:NxN对角矩阵,其元素包含每个接入节点终端的雨恶化。这是根据An的测量值而计算出的。
C:NxN对角矩阵,其元素包含每个接入节点终端的链路常数。特别地,
C=Diag[cn]
其中, (12)
Figure BDA0002309013950000841
G:NxN对角矩阵,其对角元素包含用于每个接入节点终端的目标相对下行链路SINR。如果期望所有接入节点终端具有相同的下行链路SINR,那么G=NxN单位矩阵。
g:Nx1列矢量,其元素与G的对角元素相同。
λ:自由标量参数,其必须被选择以使得将功率分配xn总和到总的已分配接入节点终端Tx功率PGW
可以用迭代技术求解等式(10)。
因此,如本文所述,卫星通信服务可以由支持波束形成点波束125的通信卫星120提供,其可以进一步支持根据波束跳跃配置而改变的点波束覆盖区域位置。通过将波束权重应用于经由天线馈送元件128携带的信号,可以灵活地形成波束形成点波束125,其利用经由原生天线图案220的多个原生馈送元件图案210传播的电磁信号的建设性和破坏性效果。利用通信卫星120可以进一步改善提供通信服务的灵活性,通信卫星120采用支持原生天线图案220的改变的一个或多个天线配件121。
图24A和图24B图示出了根据本公开的各方面的可由天线配件121支持的原生天线图案覆盖区域221-d的改变。原生天线图案覆盖区域221-d的改变可以通过命令致动器来提供,该致动器被包括在馈送阵列配件127中、包括在反射器122中、耦合在馈送阵列配件127和反射器122之间、耦合在两个反射器122之间,诸如此类。例如,天线配件121可以通过调整馈送阵列配件127和天线配件121的反射器122之间的相对位置来支持从原生天线图案覆盖区域221-d-1到原生天线图案覆盖区域221-d-2的改变,如本文所述。相对位置的改变可以由线性致动器124提供,并且可以支持例如不同的原生天线图案220,以用于向服务覆盖区域(例如,如参考图4所描述的服务覆盖区域410)提供通信服务的灵活波束形成。
图24A图示出了由多个原生馈送元件图案覆盖区域211形成的原生天线图案覆盖区域221-d-1的示例图2400。在一些示例中,原生天线图案覆盖区域221-d-1可能已意欲支持服务覆盖区域,诸如参考图4描述的服务覆盖区域410。在示例中,原生天线图案覆盖区域221d1可以被用来根据通信服务的特定条件而向服务覆盖区域410提供通信服务。然而,出于各种原因,可能希望改变通信服务的条件。例如,服务覆盖区域410内的需求简档可能改变,期望的服务覆盖区域410可能改变,通信卫星120的轨道位置可能已经改变,或者可能希望改变由相关联的原生天线图案220-d所形成的点波束125的特性。
点波束125的特性可以是原生天线图案覆盖区域221-d-1和不同波束权重的结果。例如,图2400图示出了伊利诺伊州芝加哥附近的感兴趣区域2424。为了支持感兴趣区域2424,通信卫星120可以将波束形成技术应用于馈送阵列配件127的与包围感兴趣区域2442的原生馈送元件图案覆盖区域211相关联的天线馈送元件128。根据图2400,原生天线图案覆盖区域221-d-1包括包围感兴趣区域2424的8个原生馈送元件图案覆盖区域211,如用暗实线所指示的。因此,通信卫星120可以采用馈送阵列配件127的8个天线馈送元件128来支持感兴趣区域2424处的通信服务。
图24B图示出了由多个原生馈送元件图案覆盖区域211形成的原生天线图案覆盖区域221-d-2的示例图2450,其可以与原生天线图案覆盖区域221-d-1的原生馈送元件图案覆盖区域211的相同天线馈送元件128相关联。然而,原生天线图案覆盖区域221-d-2可以具有原生馈送元件图案覆盖区域211,该原生馈送元件图案覆盖区域211具有与原生天线图案覆盖区域221-d-1不同的特性(例如,较大的原生馈送元件图案覆盖区域尺寸、原生馈送元件图案覆盖区域的较高程度的重叠等)。可以通过命令致动器124改变馈送阵列配件127和反射器122之间的相对距离来提供从原生天线图案覆盖区域221-d-1到原生天线图案覆盖区域221-d-2的改变。例如,图2450的原生天线图案覆盖区域221-d-2可以表示馈送阵列配件127比图2400中更靠近反射器122,这可能导致更严重的散焦条件。
如图2450所图示,与原生天线图案覆盖区域221-d-1相比,致动器124的调整可以提供更宽的原生天线图案覆盖区域221-d-2。通过拓宽原生天线图案,原生天线图案覆盖区域221-d-2可以能够支持更宽的服务覆盖区域410,和/或根据不同的覆盖区域条件(例如,不同的点波束图案、点波束尺寸、点波束增益等)在服务覆盖区域中提供通信服务。
例如,原生天线图案覆盖区域221-d-2也可以支持伊利诺伊州芝加哥附近的感兴趣区域2424,但是是根据不同的原生天线图案覆盖区域221-d来支持。如示例图2450中所图示,原生天线图案覆盖区域221-d-2包括包围感兴趣区域2424的11个原生馈送元件图案覆盖区域211,如用暗实线所指示的。因此,通信卫星120可以采用馈送阵列配件127的11个天线馈送元件128来支持感兴趣区域2424处的通信服务。与原生天线图案覆盖区域221-d-1相比,可以在原生天线图案覆盖区域221-d-2中使用以支持感兴趣区域2424处的通信服务的更多数量的天线馈送元件128可以改善通信服务的各种方面,诸如馈送冗余、信号质量特性(例如,更高的波束增益、不同波束增益轮廓等)、以及正交通信资源的利用。因此,可以使用从原生天线图案覆盖区域221-d-1到原生天线图案覆盖区域221-d-1的改变以及不同的波束形成权重矩阵(例如,具有用来支持给定的波束形成点波束125的不同数量的馈送元件128和/或不同的波束权重)来向包括感兴趣区域2424的服务覆盖区域410提供通信服务。
尽管通过命令天线配件121转移到更散焦的位置来提供从原生天线图案覆盖区域221-d-1到原生天线图案覆盖区域221-d-2的转移在一些情形下可能是期望的,但是在一些情形下可能希望命令天线配件121转移到更聚焦的位置。因此,命令致动器提供原生天线图案220的改变可以提供适应通信卫星120如何提供通信服务的各种手段。在一些示例中,自适应波束形成系统可以采用馈送阵列配件127和反射器122之间的距离作为波束形成系统的组件。例如,可以以聚焦位置和波束形成权重矩阵的不同组合来计算地确定波束形成点波束125的布置,以针对各种目标参数优化该布置(例如,覆盖、平均功率密度、系统容量、空间容量与地理需求的匹配)。可以使用诸如蒙特卡罗分析、迭代计算等计算技术来确定该布置。
尽管原生天线图案覆盖区域221-d-1与原生天线图案覆盖区域221-d-2之间的改变被描述为基于提供用于适应覆盖或服务的不同覆盖区域条件,但是原生天线图案覆盖区域221的改变可以被用来响应其他情形。例如,轨道位置的改变可能会修改用于相同原生天线图案220的原生天线图案覆盖区域221,并且导致对支持服务覆盖区域410上的通信服务存在不足的图案。例如,如果通信卫星120的轨道位置由于卫星漂移等而处于与预期或与部署的不同的轨道位置处,则可能出现这种状况。替代地,轨道位置的改变可以是对卫星的计划或期望的重新部署。因此,原生天线图案220的改变可以被天线配件121或通信卫星120外部的环境支配,并且导致服务覆盖区域410的状况改变。可以使用致动器124(例如,与波束形成相结合)来使卫星操作返回或基本上返回到期望的服务覆盖区域410。
图24C和图24D图示出了根据本公开的各方面的经由多个天线配件121由通信卫星120-d的原生天线图案220提供的原生天线图案覆盖区域221-e和221-f。为简单起见,仅针对每个原生天线图案覆盖区域221-e和221-f示出外边界,但是每个原生天线图案覆盖区域221-e和221-f可以由与第一天线配件121和第二天线配件121的馈送阵列配件127相关联的多个原生馈送元件图案覆盖区域211形成,如本文所述。原生天线图案覆盖区域221-e和221-f可以例如向不同的服务覆盖区域410提供一个或多个通信服务。
图24C示出了由通信卫星120-d在其位于可见地球覆盖为北美洲和南美洲的第一对地静止轨道位置(例如,经度98°处的轨道槽)时提供的原生天线图案覆盖区域221-e-1和221-f-1的图示2470。原生天线图案覆盖区域221-e-1和221f-1可以由第一原生天线图案220-e-1和220-f-1提供,其可以分别表示第一和第二天线配件121-g和121-h的第一散焦条件。通信卫星120-d可以根据第一原生天线图案220-e-1向覆盖大部分北美大陆的第一服务覆盖区域410(未示出)提供通信服务。可以基于原生天线图案覆盖区域221-e-1和其他参数(例如,波束权重、容量分布、点波束跳跃等)将通信服务提供给第一服务覆盖区域410。通信卫星120-d可以根据第二原生天线图案220-f-1向包括大部分南美大陆的的第二服务覆盖区域410(未示出)提供通信服务。可以基于原生天线图案覆盖区域221-f-1和其他参数(例如,波束权重、容量分布、点波束跳跃等)将通信服务提供给第二服务覆盖区域410。在各种示例中,提供给第一和第二服务覆盖区域410的通信服务可以是相同的或不同的。
图24D示出了由通信卫星120-d在其位于第二对地静止轨道位置时提供的原生天线图案覆盖区域221-e和221-f的图示2480,该第二对地静止轨道位置具有比第一对地静止轨道位置更向东的位置。由于各种原因(例如,轨道漂移、部署改变等),通信卫星120-d可以从第一对地静止轨道位置移动到第二对地静止轨道位置(例如,经度88°处的轨道槽)以用于在新的轨道位置处操作。
原生天线图案覆盖区域221-e-2和221-f-2可以表示参考图24C描述的但是处于第二对地静止轨道位置处的原生天线图案220-e-1和220-f-1的投影覆盖区域。在一些示例中,可以不仅通过改变通信卫星120-d的轨道位置而且通过改变通信卫星120-d的相关联的天线121的视轴方向来提供原生天线图案覆盖区域221-e-2和221-f-2(例如,改变从天线视轴方向和地球中心之间的通信卫星120-d测量的偏斜角度,从而补偿从98°处的轨道槽到88°处的轨道槽的调整)。在一些示例中,可以通过使通信卫星120-d以不同的姿态取向来实现对天线视轴方向的这种改变。然而,在一些示例中,通信卫星120-d的天线121可以将整个地球置于其视场中,并且可以不必调整天线配件的视轴方向(例如,天线121可以继续被指向地球的中心)。
如图示2480所示,对于相同的原生天线图案220-e-1,由于地球的目标区域旋转远离通信卫星120-d,因此来自第二对地静止轨道位置的原生天线图案覆盖区域221-e-2的尺寸大于来自第一对地静止轨道位置的原生天线图案覆盖区域221-e-1的尺寸。换句话说,第一天线配件121-g的视场从第二对地静止轨道位置比从第一对地静止轨道位置朝向北美上方的服务覆盖区域410更宽,并且因此可以在期望的服务覆盖区域410上提供更低的信号功率密度。相反,对于相同的原生天线图案220-f-1,由于地球的目标区域更靠近通信卫星120-d旋转,因此来自第二对地静止轨道位置的原生天线图案覆盖区域221-f-2的尺寸小于来自第一对地静止轨道位置的原生天线图案覆盖区域221-f-1的尺寸。换句话说,第二天线配件121-h的视场从第二对地静止轨道位置比从第一对地静止轨道位置更窄,并且可能没有适当地覆盖期望的服务覆盖区域410。
尽管通常被图示出为尺寸的改变,但是当从第一轨道位置移动到第二轨道位置时对给定的原生天线图案220的原生天线图案覆盖区域221的改变可以包括原生天线图案覆盖区域221的表面与通信卫星120之间的信号的入射的角度(例如,信号辐射方向)、形状、尺寸的改变、以及它们的各种组合。为了根据这种变化继续提供通信服务,在天线配件121处改变原生天线图案220以补偿这种改变可能是有益的。
例如,响应于轨道位置从第一对地静止轨道位置到第二对地静止轨道位置的改变,可以命令第一天线配件121-g提供更窄的原生天线图案220-e-2。可以通过命令第一天线配件121-g的致动器124从第一散焦位置改变到第二散焦位置(例如,通过改变线性致动器的长度)来提供原生天线图案的改变。因此,图示2480示出了命令天线配件121的致动器提供更窄的原生天线图案220-e-2的示例,并且更窄的原生天线图案220-e-2的结果可以是原生天线图案覆盖区域221-e-3。
在一些示例中,原生天线图案覆盖区域221-e-3可以与参考图24C描述的来自第一对地静止轨道位置的原生天线图案覆盖区域221-e-1基本上共同延伸。替代地,由于由轨道位置的改变所引起的入射角度的改变,原生天线图案覆盖区域221-e-3可能不必与原生天线图案覆盖区域221-e-1共同延伸,但是可以以其他方式被提供,使得信号发射/接收密度类似于由原生天线图案覆盖区域221-e-1提供的信号发射/接收密度,其可以要求或可以不要求原生天线图案覆盖区域221-e-1和221-e-3是共同延伸的(尽管原生天线图案覆盖区域221-e-1和221-e-3可能是至少部分重叠的)。换句话说,响应于轨道位置的改变,可以提供更新的原生天线图案220-e-2,使得由第二原生天线图案220-e-2在第二对地静止轨道位置处提供的服务覆盖区域410基本上与第一原生天线图案220-e-1在第一对地静止位置处提供的服务覆盖区域410共同延伸。
在另一示例中,响应于轨道位置从第一对地静止轨道位置到第二对地静止轨道位置的改变,可以命令第二天线配件121-h提供更宽的原生天线图案220-f-2。也可以通过命令第二天线配件121-h的致动器124从第一散焦位置改变到第二散焦位置(例如,通过改变线性致动器的长度)来提供原生天线图案的改变。因此,图示2580还示出了命令天线配件121的致动器提供更宽的原生天线图案220-f-2的示例,并且更宽的原生天线图案220-f-2的结果可以是原生天线图案覆盖区域221-f-3。
在一些示例中,原生天线图案覆盖区域221-f-3可以与参考图24C描述的来自第一对地静止轨道位置的原生天线图案覆盖区域221-f-1基本上共同延伸。替代地,由于由轨道位置的改变所引起的入射角度的改变,原生天线图案覆盖区域221-f-3可能不必与原生天线图案覆盖区域221-f-1共同延伸,但是可以以其他方式被提供,使得信号发射/接收密度类似于由原生天线图案覆盖区域221-f-1提供的信号发射/接收密度,其可以要求或可以不要求原生天线图案覆盖区域221-f-1和221-f-3是共同延伸的(尽管原生天线图案覆盖区域221-f-1和221-f-3可能是至少部分重叠的)。换句话说,响应于轨道位置的改变,可以提供更新的原生天线图案220-f-2,使得由第二原生天线图案220-f-2在第二对地静止轨道位置处提供的服务覆盖区域410基本上与第一原生天线图案220-f-1在第一对地静止位置处提供的服务覆盖区域410共同延伸。
在一些情况下,对于具有多个天线配件121的通信卫星120,可以调整用于一个天线配件121的原生天线图案220,同时用于其他天线配件121的原生天线图案220保持不变。图24E图示出了根据本公开的各方面的由通信卫星120-d经由多个天线配件121提供的原生天线图案覆盖区域221的替代方案。在一个示例中,通信卫星120-d可以最初被配置在第一轨道位置处,如图24C中所示,用于经由第一天线配件121-g提供原生天线图案覆盖区域221-e-1,并且用于经由第二天线配件121-h提供原生天线图案覆盖区域221-f-1。第二天线配件121-h可以被重新配置(例如,通过命令致动器124用于提供从原生天线图案220-f-1到原生天线图案220-f-3的改变)用于提供原生天线图案覆盖区域221-f-4,如图24E中所示,其可以被用来从第一对地静止轨道位置提供可见地球覆盖。在另一个示例中,通信卫星120-d可以最初被配置有第二天线配件121-h,其被调整以提供如图24E中所示的可见地球覆盖(例如,原生天线图案覆盖区域221-f-4),并且随后可以调整第二天线配件121-h(例如,通过命令致动器124)以用于提供如图24C中所示的原生天线图案覆盖区域221-f-1。因此,图示2490示出了命令一个天线配件121的致动器提供对原生天线图案220的改变同时保持另一天线配件121的原生天线图案220的示例。
尽管参考具有通常对地静止轨道位置的通信卫星120进行了描述,但是对原生天线图案220的调整也适用于非对地静止应用,诸如LEO或MEO应用。例如,可以调整原生天线图案220以提供跟随LEO或MEO卫星的轨道路径的更大、更小或以其他方式适应的服务覆盖区域。此外,可以基于轨道路径的特性(诸如轨道路径的高度和/或速率)来调整原生天线图案220。当需要调整轨道路径时,和/或当轨道路径偏离设计轨道路径时,这可以提供设计灵活性。因此,支持多个原生天线图案220的天线配件121还可以为由非对地静止通信卫星120提供的通信服务的波束形成提供灵活性。
图25A-图25C图示出了根据本公开的各方面的通信卫星120-e,其支持调整馈送阵列配件127-g与反射器122-g之间的相对位置以支持原生天线图案220的改变。通信卫星120-e包括天线配件121-i,其具有馈送阵列配件127-g、反射器122-g、以及耦合在馈送阵列配件127-g和反射器122-g之间的致动器124-g。
馈送阵列配件127-g可以包括多个馈送元件128-g,诸如馈送元件128-g-1和128-g-2。尽管为了简单起见仅示出了两个天线馈送元件128-g,但馈送阵列配件127-g可以包括任何数量的天线馈送元件128-g(例如,数十、数百、数千等)。此外,天线馈送元件128-g可以以任何合适的方式(例如,以线性阵列、弓形阵列、平面阵列、蜂窝阵列、多面体阵列、球形阵列、椭圆阵列或其任何组合)布置。
馈送阵列配件127的每个馈送元件128可以与增益轮廓相关联,增益轮廓可以是参考图2C和图3C描述的原生馈送元件图案增益轮廓250的示例。馈送阵列配件127的每个馈送元件128还可以与相应的原生馈送元件图案210相关联(例如,与馈送元件128-g-1相关联的原生馈送元件图案210-g-1,与馈送元件128-g-2相关联的原生馈送元件图案210-g-2,等等)。每个原生馈送元件图案210可以提供原生馈送元件图案覆盖区域211(例如,与原生馈送元件图案210-g-1相关联的原生馈送元件图案覆盖区域211-g-1,与原生馈送元件图案210-g-2相关联的原生馈送元件图案覆盖区域211-g-2,等等),其可以是参考图2A、图2D、图3A、图3D、图4A、图24A和图24B描述的原生馈送元件图案覆盖区域211的示例。如本文所述,原生馈送元件图案覆盖区域211可以包括在从反射器反射之后投影在参考平面2505上的区域和/或在参考平面2505上方或下方的体积。
反射器122-g可以被配置为反射在馈送阵列配件与一个或多个目标设备(例如,接入节点终端130和/或用户终端150)之间发射的信号。反射器表面可以是任何合适的形状,用于在馈送阵列配件127-g和通信卫星120-e的服务覆盖区域410之间分布信号,其可以包括抛物线形状、球形形状、多边形形状等。尽管仅图示出了单个反射器122-g,但是通信卫星120可以包括用于特定馈送阵列配件127的多于一个的反射器122。此外,通信卫星120的反射器122可以专用于单个馈送阵列配件127,或者在多个馈送阵列配件127之间被共享。
反射器122-g可以与聚焦区域123相关联,聚焦区域123可以指的是通信卫星120-a所接收的信号被集中在的一个或多个位置,如参考图2A和图2B所述。例如,反射器122-g的聚焦区域可以指的是这样的位置,在该位置处,在平行于反射器122-g的主轴的方向上到达反射器的那些信号被反射到重合点。反过来,反射器122-g的聚焦区域可以指的是从聚焦区域射出的信号以平面波从其中反射出反射器的位置。
在一些示例中,将馈送阵列配件127-g相对于反射器122-g定位在散焦位置处(例如,在反射器122-g的表面与反射器122-g的聚焦区域之间,或相对于反射器122-g的一些其他散焦位置)可能是有利的。如本文所使用的,相对于反射器122-g位于散焦位置处的馈送阵列配件127-g可以指的是位于距反射器一定距离处的馈送元件128-g(例如,馈送孔径的开口、馈送的换能器等),该距离不同于反射器122-g与反射器122-g的聚焦区域之间的距离。在一些示例中,相对于反射器122-g位于散焦位置处的馈送阵列配件127-g可以指的是沿着参考轴位于距反射器122-g一定距离的天线馈送元件128-g的表面(例如,多个馈送孔径开口的参考表面、多个馈送换能器的参考表面等),该距离不同于沿着参考轴的在反射器122-g与聚焦区域之间的距离。与馈送阵列配件127-g被定位在反射器122-g的聚焦区域处时相比,这种布置可以产生更宽的原生馈送元件图案覆盖区域211,这可以针对点波束125的波束形成提高灵活性。例如,对于更宽的原生馈送元件图案覆盖区域211,馈送阵列配件127-g的更大量的天线馈送元件128-g可能能够支持特定的点波束覆盖区域126。此外,更宽的原生馈送元件图案210-g还可以允许馈送阵列配件127-g的每个馈送元件128-g支持更大量的点波束覆盖区域126。
致动器124-g可以支持调整馈送阵列配件127-g与反射器122-g之间的相对距离。例如,致动器124-a可以是线性致动器,其被约束以提供沿着一个平移方向的相对距离的改变,该平移方向可以沿着主要在反射器122-g的中心和反射器122-g的聚焦区域之间的方向而被对齐。在各种示例中,致动器124-g可以包括线性马达、步进马达、伺服马达、齿条和齿轮配件、滚珠丝杠配件、运动连杆、可伸展桁架配件、液压缸或其任何组合。
如图25A到图25C中所示,馈送阵列配件127-g可以相对于通信卫星120-g的主体而被固定,并且因此致动器124-g可以使反射器122-g沿着相对于通信卫星120-e的主体的轴线移动。在其他示例中,反射器122-g可以相对于通信卫星120-e的主体而被固定,并且因此线性致动器124-g可以使馈送阵列配件127-g沿着相对于通信卫星120-e的主体的轴线移动。在其他示例中,馈送阵列配件127-g和反射器122-g都没有相对于通信卫星120-e的主体被固定,并且致动器124-g可以沿着相对于通信卫星120-e的主体的轴线(例如,以组合的方式、以协调的方式、以分开的方式等)移动馈送阵列配件127-g或反射器122-g中的一个或两个。
在一些示例中,通信卫星120-e可以包括附加的致动器,诸如辅助致动器2540-a和/或2540-b。辅助致动器2540可以被配置为在馈送阵列配件127-g和反射器122-g之间提供一个或多个附加自由度(例如,旋转自由度、平移自由度或其组合)。在这样的示例中,可以命令辅助致动器2540以使得馈送阵列配件和反射器之间的相对位置关于与致动器124-g的轴线不同的轴线而改变,这种改变与致动器124-g的调整相结合,以提供所命令的原生天线图案的改变。辅助致动器2540可以包括用于在馈送阵列配件127-g和反射器122-g之间提供这种附加自由度的一个或多个合适的组件。例如,辅助致动器2540可以包括铰链或球形接头,其可以被致动以补偿卫星摆动(例如,可影响天线视轴方向的旋转振动)。尽管辅助致动器2540-a被图示为在通信卫星120-e的主体部分和致动器124-g之间提供旋转耦合,并且辅助致动器2540-g被图示为在致动器124-g和反射器122-g之间提供旋转耦合,但是附加的致动器可以在馈送阵列配件127-g和反射器122-g之间以任何合适的自由度被耦合在任何合适的位置处。
图25A图示出了通信卫星120-e的示例2500,其具有与天线配件121-g的聚焦布置相对应的位于馈送阵列配件127-g和反射器122-g之间的第一距离(例如,距离d1)。在示例2500的布置中,原生馈送元件图案210-g可以相对较窄(例如,如原生馈送元件图案210-g-1和210-g-2所示)。因此,相对于参考平面2505的原生馈送元件图案覆盖区域211-g可以相对较小(例如,如原生馈送元件图案覆盖区域211-g-1和211-g-2所示),并且所得到的原生天线图案220可以被称为具有低原生馈送元件图案重叠条件。
在一些示例中,低原生馈送元件图案重叠条件与每个馈送元件128相关联,该馈送元件128具有少于一半的其原生馈送元件图案210与任何给定相邻馈送元件128的原生馈送元件图案210重叠。在其他示例中,低原生馈送元件图案重叠条件可以被描述为每个馈送元件128具有与任何给定相邻馈送元件128的原生馈送元件图案210重叠的小于40%、30%、20%或10%的其原生馈送元件图案210。在其他示例中,低原生馈送元件图案重叠条件可以被描述为每个馈送元件128不具有与任何给定相邻馈送元件128的原生馈送元件图案210重叠的其原生馈送元件图案210。
在各种示例中,距离d1可以使馈送阵列配件127-g与反射器122-g之间的距离等于或相对接近反射器122-g的焦距(例如,零聚焦偏移距离)。虽然由于相邻的原生馈送元件图案覆盖区域211-g彼此有一些重叠的波束,示例2500可以表示馈送阵列配件127-g相对于反射器122-g处于轻微散焦的位置处,但是为了本说明书的目的,示例2500被认为是天线配件121-i的聚焦位置。换句话说,为了本说明的目的,原生馈送元件图案覆盖区域211的低波束重叠条件被认为是天线配件121的聚焦位置的结果。
图25B图示出了通信卫星120-e的示例2550,其具有处于第一散焦位置的天线配件121-g。在示例2550中,致动器124-g提供相对小的距离(例如,距离d2),导致馈送阵列配件127-g比反射器122-g的聚焦区域更靠近反射器122-g(例如,馈送阵列配件127-g可以比示例2500中更接近反射器122-g)。换句话说,示例2550可以表示馈送阵列配件127-g相对于反射器122-g位于重度散焦的位置处。在示例2550的布置中,原生馈送元件图案210-h可以相对较宽(例如,如原生馈送元件图案210-h-1和210-h-2所示)。因此,相对于参考平面2505的原生馈送元件图案覆盖区域211-h可以相对较大(例如,如原生馈送元件图案覆盖区域211-h-1和211-h-2所示)。
图25C图示出了通信卫星120-e的示例2555,其具有处于第二散焦位置的天线配件121-i。在示例2555中,已经调整致动器124-g以将馈送阵列配件127-g与反射器122-g之间的距离从距离d2增加到距离d3。在示例2555的布置中,原生馈送元件图案210-i可以相对较宽并且具有很大重叠(例如,如原生馈送元件图案覆盖区域211-i-1和211-i-2所示),但是每个都比示例2550的布置更窄。
示例2550可以表示根据第一原生天线图案支持通信服务的通信卫星120-e的第一操作条件(例如,第一原生天线图案220-h),其中第一原生天线图案220-h至少部分地基于致动器124-g的长度或由致动器124-g以其他方式提供的长度(例如,距离d2)。第一原生天线图案220-h的特征可以是诸如原生馈送元件图案覆盖区域211-h的尺寸、原生馈送元件图案覆盖区域211-h之间的重叠程度、原生馈送元件图案覆盖区域211-h的位置、或原生馈送元件图案覆盖区域211-h的其他特性之类的特征。尽管在示例2550中仅示出了两个原生馈送元件图案覆盖区域211-h,但是通信卫星120可以具有任何数量(例如,数十、数百、数千等)的原生馈送元件图案覆盖区域211。
示例2555可以表示根据第二原生天线图案220-i支持通信服务的通信卫星120-e的第二条件(例如,第二原生天线图案220-i),其中第二覆盖条件至少部分地基于致动器124-g的长度或由致动器124-g以其他方式提供的长度(例如,距离d3)。由于每个原生馈送元件图案210-i的波束宽度不同于第一条件的原生馈送元件图案210-h,因此第二原生天线图案220-i的特征可以与第一条件不同。如本文所述,第一原生天线图案220-h与第二原生天线图案220-i之间的特征的这种变化可以支持例如根据不同散焦条件的各种波束形成操作。
致动器124-g可以被配置用于馈送阵列和反射器之间的在图25A、图25B或图25C中未被图示出的距离,诸如大于d1、小于d2、或者介于d1和d2之间的距离。因此,如本文所述,致动器124-g可以提供馈送阵列配件127-g与反射器122-g之间的相对距离的改变,并因此提供原生天线图案220的改变,其可以被用来根据各种原生天线图案220提供服务。例如,改变致动器124-g的长度可以被用来改变天线图案中的原生馈送元件图案的重叠量和波束宽度。改变致动器124-g的长度还可以被用来将从给定位置(例如,服务覆盖区域410中的位置)接收的能量分布到馈送阵列配件127的更多馈送元件128。
尽管示例2550和示例2555之间示出的调整被图示出来以示出原生馈送元件图案覆盖区域211的尺寸、重叠程度和位置的改变,但是在一些示例中,可以改变其他特性以提供不同的条件。例如,辅助致动器配件440可以被用来改变原生天线图案220的指向方向。因此,天线配件121可以被配置成使得耦合在馈送阵列配件127和反射器122之间的致动器124的调整可以提供原生馈送元件图案覆盖区域211之间的特性和/或多种特性的比率或关系的各种所期望的改变。
图25D图示出了根据本公开的各方面的通信卫星120-f的示例图2575,其支持调整馈送阵列配件127和反射器122之间的相对位置以支持两个天线配件121的原生天线图案的改变。例如,通信卫星120-f包括用于支持多个独立的原生天线图案覆盖区域(例如,原生天线图案覆盖区域221-j和221-k)的天线配件121-j和121-k。例如,第一天线配件121-j可以向第一原生天线图案覆盖区域221-j提供通信服务,而第二天线配件121-k可以向第二原生天线图案覆盖区域221-k提供通信服务。在所图示的示例中,第一天线配件121-j包括第一致动器124-j(例如,耦合在馈送阵列配件127-j和反射器122-j之间的线性致动器),其调整第一馈送阵列配件127-j和第一反射器122-j之间的相对距离,以提供第一原生天线图案覆盖区域221-j。第二天线配件121-k包括第二致动器124-k(例如,耦合在第二馈送阵列配件127-k和第二反射器122-k之间的线性致动器),其调整第二馈送阵列配件127-k和第二反射器122-k之间的相对距离,以提供第二原生天线图案覆盖区域221-k。第一和第二原生天线图案221-j和221-k各自可以是多个原生馈送元件图案覆盖区域211的复合物(为了清楚起见,针对每个原生天线图案覆盖区域221仅示出了其中的两个)。因此,每个天线配件121可以具有经由分开的致动器124独立控制的原生天线图案220。
在一些示例中,第一天线配件121-j与用户终端服务覆盖区域410相关联,并且第二天线配件121-k与接入节点终端服务覆盖区域410相关联。例如,用户终端150和通信卫星120-f之间的通信信号可以根据第一原生天线图案覆盖区域221-j进行通信,第一原生天线图案覆盖区域221-j取决于由第一天线配件121-j提供的第一原生天线图案220-j,同时接入节点终端130和通信卫星120-f之间的通信信号可以根据第二原生天线图案覆盖区域221-k进行通信,第二原生天线图案覆盖区域221-k取决于由第二天线配件121-k提供的第二原生天线图案220-k。因此,可以经由分开的天线配件121根据不同的原生天线图案220向不同的服务覆盖区域410提供通信服务。虽然图示为两个天线配件121,但是通信卫星120可以具有多于两个的天线配件121,包括与对应的接入节点终端服务覆盖区域410相关联的多个天线配件121和/或与对应的用户终端服务覆盖区域410相关联的多个天线配件121。
图26A和图26B图示出了根据本公开的各方面的具有天线配件121-1的通信卫星120-g的示例,该天线配件121-1具有基于反射器的致动器124-1,其可以支持原生天线图案覆盖区域221-1的改变。致动器124-1可以使反射器122-1改变形状,使得反射器122-1的聚焦区域123的位置改变位置。例如,在图26A的条件2605中,反射器122-1的聚焦区域123可以相对远离反射器122-1。因此,原生天线图案220-1-1可以相对宽,使得投影在参考平面2505-1上的原生天线图案覆盖区域221-1-1因此相对宽。对照而言,在图26B的条件2610中,反射器122-1的聚焦区域123可以相对靠近反射器122-1。因此,原生天线图案220-1-2可以相对窄,使得投影在参考平面2505-1上的原生天线图案覆盖区域221-1-2因此相对窄。
各种机构或机构的组合可以提供基于反射器的致动器124-1的功能,诸如线性致动器的集合、线缆和滑轮系统、运动连杆或改变反射器122的形状并从而改变反射器122的聚焦区域123的特性的任何其他机构。反射器122的聚焦区域123的这种变化可以包括从第一焦点移动到不同的焦点,从单个焦点变为多个焦点,从焦点变为焦线或焦面,从焦线变为焦点或焦面,从具有第一形状的焦面变为具有第二形状的焦面,或者它们的各种组合。此外,反射器122可以包括改变反射器122的全部或一部分形状的致动器124,并且在一些示例中,反射器可以具有多于一个致动器124以改变反射器形状的各个部分。因此,各种类型的基于反射器的致动器124可以被用来调整天线配件121的原生天线图案220。
图26C和图26D图示出了根据本公开的各方面的具有天线配件121-m的通信卫星120-h的示例,该天线配件121-m具有与馈送阵列配件集成的致动器124-m,其可以支持原生天线图案覆盖区域221-m的改变。天线配件121-m不包括反射器,而是图示出了直接辐射阵列(DRA)天线配件121的示例。对于天线配件121-m,致动器124-m可以使馈送阵列配件127-m的天线馈送元件128-m的布置改变特性,使得与馈送元件128相关联的原生馈送元件图案210被指向不同的位置。因此,致动器124-m可以改变原生馈送元件图案210的形状、取向和/或分布,从而改变用于天线配件121-m的原生天线图案覆盖区域221-m。例如,在图26C的条件2615中,可以命令致动器124-m提供相对窄的原生馈送元件图案210-m分布(例如,针对每个馈送元件128-m的指向方向的紧密分布),使得投影在参考平面2505-m上的原生天线图案覆盖区域221-m-1因此相对窄。对照而言,在图26D的条件2620中,可以命令致动器124-m提供相对宽的原生馈送元件图案210-m分布(例如,针对每个馈送元件128-m的指向方向的宽分布),使得投影在参考平面2505-m上的原生天线图案覆盖区域221-m-1因此相对宽。
各种机构或机构的组合可以提供被集成到馈送阵列配件127-m中的致动器124-m的功能。例如,可以提供一种机构来改变馈送阵列配件127-m的形状,诸如改变包括馈送元件128-m的馈送喇叭孔径的馈送阵列配件127-m的表面曲率的机构。在其他示例中,可以提供一个或多个致动器124-m以改变馈送元件128-m的取向,而不改变馈送阵列配件127-m的形状。此外,馈送阵列配件127可以包括致动器124,致动器124改变馈送阵列配件127的全部或一部分馈送元件128的取向和/或原生馈送元件图案210,并且在一些示例中,馈送阵列组件127可以具有多于一个的致动器124以改变馈送阵列配件127的各个部分。因此,各种类型的致动器124可以被集成到馈送阵列配件中以调整天线配件121的原生天线图案220。
图26E和图26F图示出了根据本公开的各方面的具有天线配件121-n的通信卫星120-i的示例,并且可以支持原生天线图案覆盖区域221-n的改变,其中天线配件121-n具有耦合在第一反射器122-n-1和第二反射器122-n-2之间的致动器124-n。致动器124-n可以使第二反射器122-n-2更靠近或更远离第一反射器122-n-1。例如,在图26E的条件2625中,第二反射器122-n-2可以相对远近第一反射器122-n-1。因此,原生天线图案220-n-1可以相对宽,使得投影在参考平面2505-n上的原生天线图案覆盖区域221-n-1因此相对宽。对照而言,在图26E的条件2620中,第二反射器122-n-2可以相对远离第一反射器122-n-1。因此,原生天线图案220-n-2可以相对窄,使得投影在参考平面2505-n上的原生天线图案覆盖区域221-n-2因此相对窄。各种机构或机构的组合可以提供耦合在第一反射器122和第二反射器122之间的致动器124-n的功能,包括参考耦合在反射器122和馈送阵列配件127之间的致动器124描述的任何致动器124。
图27图示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案220提供通信服务的通信卫星120-j的框图2700。通信卫星120-j可以是本文描述的一个或多个通信卫星120的示例,并且可以包括馈送阵列配件127-o、反射器122-o、致动器124-o、致动器控制器2720、和卫星通信管理器2730。
馈送阵列配件127-o可以是本文描述的任何馈送阵列配件127的示例,并且可以包括以任何合适的方式布置的多个天线馈送元件128以支持多个原生馈送元件图案210。反射器122-o可以是本文所述的任何反射器122的示例,并且可以被配置为反射在馈送阵列配件127-o与一个或多个目标设备(例如,接入节点终端130和/或用户终端150)之间发射的信号。尽管仅图示出了馈送阵列配件127-o和一个反射器122-o,但是诸如通信卫星120-j的通信卫星120可以包括多于一个的馈送阵列配件127和/或多于一个的反射器122。
致动器124-o可以是本文描述的用于根据多个原生天线图案220支持通信服务的任何致动器124的示例。例如,致动器124-o可以是耦合在反射器122-o和馈送阵列配件127-o之间的线性致动器,并且可以支持调整馈送阵列配件127-o和反射器122-o之间的相对距离。致动器124-o可以被约束以提供沿着一个平移方向的相对距离的改变,该平移方向可以沿着主要在反射器122-o的中心和反射器122-o的聚焦区域123之间的方向而被对齐。在各种示例中,致动器124-o可以包括线性马达、步进马达、伺服马达、齿条和齿轮配件、滚珠丝杠配件、运动连杆、可伸展桁架配件、液压缸或其任何组合。在其他示例中,致动器124-o可以耦合在两个反射器122之间,被集成在馈送阵列配件127中,或者基于反射器,如参考图26A至图26F所述。在一些示例中,通信卫星120-j可以可选地包括附加的致动器,诸如辅助致动器2540-c,其可以是参考图25A-图25C描述的辅助致动器2540的示例,或者轨道位置致动器2740(例如,推进器、飞轮等),用于调整通信卫星120-j的取向(例如,姿态)或位置。
致动器控制器2720可以被配置为定义、命令和/或监视通信卫星120-j的一个或多个致动器(例如,致动器124-o、辅助致动器2540-o、轨道位置致动器2740等)的各种状态,并且可以提供致动控制的其他高级功能。致动器控制器2720的状态可以包括初始化状态、操作状态和/或故障状态,并且响应于从一个或多个致动器、卫星通信管理器接收的预编程命令和/或信号、和/或来自致动器控制器2720外部诸如位置检测器和/或编码器、传感器、继电器、用户命令的信号或任何其他控制信号,致动器控制器可以在状态之间改变或维持特定状态。响应于预编程的指令(例如,操作配置、控制算法、控制器增益、偏移、死频带、乘法器等)和/或接收到的信号,致动器控制器2720可以生成被递送到一个或多个致动器的各种控制信号。例如,致动器控制器2720可以包括致动器驱动器2721,其可以根据致动器控制器2720的命令信号支持致动器124-o的致动。在包括辅助致动器和/或轨道位置致动器的通信卫星120中,致动器控制器2720可以可选地分别包括辅助致动器驱动器2724和/或轨道位置致动器驱动器2725。
在各种示例中,本文描述的命令信号可以由致动器控制器2720接收和/或由致动器控制器2720确定。例如,致动器控制器可以可选地包括命令信号接收器2722,其可以支持从命令信号发生器(诸如陆地接入节点终端130或被配置为控制根据各种原生天线图案220提供通信服务的各方面的其他网络设备141)接收(例如,经由卫星通信管理器2730)用于控制致动器124-o(和/或其他致动器,当存在时)的命令信号。附加地或替代地,致动器控制器2720可以包括命令信号确定器2723,其支持确定(例如,在通信卫星120-j处)用于对致动器124-o(和/或其他致动器,当存在时)进行致动的命令信号。在各种示例中,命令信号可以包括致动器位置的指示、位置之间的差异、通信卫星120-j的组件(例如,反射器122-o、馈送阵列配件127-o等)的期望位置、致动器的长度或角度、原生天线图案220的参数、与第二原生天线图案220相关联的查找值、或适于识别或确定如何驱动特定致动器124和/或辅助致动器2540以实现期望结果的任何其他命令信号。
卫星通信管理器2730可以被配置为管理经由通信卫星120-j提供通信服务的一个或多个方面。例如,卫星通信管理器2730可以经由提供给或接收自(例如,经由(一个或多个)收发器2710)其他设备(诸如,接入节点终端130、网络设备141、用户终端150、CPE 160等)的信号2705来管理通信。在一些示例中,信号2705可以是经由通信卫星120-j提供的通信服务的一部分。附加地或替代地,信号2705可以包括与通信服务无关但是以其他方式由通信卫星120-j提供或由通信卫星120-j接收的控制信号或诊断或控制信息。
卫星通信管理器2730的一些示例可以可选地包括覆盖区域管理器2731,其可以管理如本文所述的覆盖区域的一个或多个方面。例如,覆盖区域管理器2731可以包括数据库、等式或其他配置,其支持提供、监视和/或调整原生天线图案220以用于经由通信卫星120-o提供通信服务。覆盖区域管理器2731可以例如包括用于确定和/或提供期望的原生天线图案220、原生馈送元件图案覆盖区域211、原生馈送元件图案覆盖区域重叠等的算法。在一些示例中,覆盖区域管理器2731可以至少部分地基于致动器124-o的特性、辅助致动器2540-o的位置或旋转、轨道位置、或轨道位置的改变来操作(例如,计算覆盖区域参数、触发原生天线图案220的改变等)。在其他示例中,覆盖区域管理可以由某些其他设备来执行,诸如本文所述的通信服务管理器。
在卫星通信管理器2730通过波束形成来提供通信服务的示例中,卫星通信管理器可以可选地包括波束形成管理器2732。波束形成管理器2732可以例如支持通信卫星120-j处的板载波束形成,并且可以包括如本文所述的BFN 710和/或BWP 714。例如,波束形成管理器2732可以将波束形成权重集应用于经由馈送阵列配件127-o携带的信号2705。波束形成权重集的波束权重可以例如在发射之前被应用于信号以支持Tx点波束125的定向发射,或者可以被应用于由通信卫星120-o接收的信号以支持Rx点波束125的定向接收。在各种示例中,可以由波束形成管理器(例如,在BWP 714处)选择和/或计算这样的波束权重,以便提供期望的原生天线图案220(例如,以提供点波束覆盖区域126的期望的尺寸和/或位置,以提供多个点波束覆盖区域126之间所期望的重叠程度,以指派用于一个或多个点波束125的馈送阵列配件128-o的所期望的天线馈送元件128集合,等等)。在其他示例中,波束形成管理可以由一些其他设备执行,诸如本文所述的通信服务管理器。
致动器控制器2720和/或卫星通信管理器2730可以单独地或共同地与通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑设备、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件或被设计来执行本文所述功能的其任何组合一起被实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但是可选地,处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器、或任何其他这样的配置。
图28示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案提供通信服务的卫星控制器2805的框图2800。卫星控制器2805可以包括处理器2810、存储器2815、致动器控制器2720-a、卫星通信管理器2730-a和通信接口2840。这些组件中的每一个可以通过一个或多个总线2835直接或间接地彼此通信。
存储器2815可以包括随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)。存储器2815可以存储操作系统(OS)2820(例如,构建在Linux或Windows内核上)。存储器2815还可以存储包括指令的计算机可读计算机可执行代码2825,指令被配置为在被执行时使处理器2810执行本文描述的与根据不同的原生天线图案提供通信服务相关的各种功能。替代地,代码2825可以不由处理器2810直接执行,而是被配置为使卫星控制器2805(例如,当被编译和执行时)执行本文描述的一个或多个功能。
卫星控制器可以包括致动器控制器2720-a,其可以是图27的致动器控制器2720的示例。致动器控制器2720-a可以控制线性致动器以提供馈送阵列配件和反射器之间的相对距离的改变,如本文所述。卫星通信管理器2730-a可以支持根据原生天线图案提供通信服务,如本文所述。在一些示例中,通信接口2840可以支持操作,其可以提供要被发射到通信卫星的其他特征的(例如,馈送阵列配件、一个或多个致动器等)或从其接收的信号2845。为了支持本文描述的特征,包括卫星控制器2805的通信卫星120因此可以支持根据不同的原生天线图案提供通信服务。
包括处理器2810、存储器2815、致动器控制器2720-a和卫星通信管理器2730-a和/或通信接口2840的卫星控制器2805可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件或被设计来执行本文所述功能的其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但是在替代方案中,处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。卫星控制器2805还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器、集成存储器、离散存储器或任何其他这样的配置。
图29示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案提供通信服务的通信服务管理器2905的框图2900。通信服务管理器2905可以包括通信管理器2910和命令信号确定器2920。
通信管理器2910可以管理由通信服务提供的通信的各方面,诸如前向链路通信和返回链路通信。例如,通信管理器2910可以管理在多个接入节点终端和卫星之间提供第一多个信号以及在卫星和多个终端之间提供第二多个信号的一个或多个方面。
命令信号确定器2920可以确定要被提供给通信卫星以适应如何提供通信服务的一个或多个命令信号。例如,命令信号确定器2920可以确定用于通信卫星的线性致动器以从第一长度改变为第二长度的命令,这可以提供通信卫星的馈送阵列配件和反射器之间的相对距离的改变。通信卫星的线性致动器的长度的改变可以随后支持根据新的原生天线图案提供通信服务。
覆盖区域管理器2930可以管理与通信卫星的覆盖区域有关的各种参数和/或等式。在一些示例中,覆盖区域管理器可以至少部分地基于通信卫星的线性致动器的长度、第二致动器的位置或旋转、通信卫星的轨道位置或者可以由通信服务管理器2905检测或从通信卫星本身接收的其任何组合来确定覆盖区域的各方面。覆盖区域管理器2930可以被用来识别期望的原生天线图案和/或确定原生天线图案的改变以触发命令信号确定器2920来发起对通信卫星的致动器的命令。
在通信服务管理器2905管理采用波束形成的通信服务的示例中,通信服务管理器可以可选地包括波束形成管理器2940。波束形成管理器2940可以例如经由通信卫星120支持基于地面的波束形成。例如,波束形成管理器2940可以将一组波束形成系数应用于由接入节点终端130发射的信号。这样的波束形成系数可以例如在发射之前被应用于信号以支持定向发射,或者可以被应用于由通信卫星120接收的信号以支持定向接收。在其他示例中,这样的波束形成系数可以由波束形成管理器940确定,并且被提供给通信卫星120,以便支持在通信卫星处的板载波束形成。在各种示例中,波束形成系数可以由波束形成管理器2940选择和/或计算,以便提供由通信服务管理器2905确定的期望的原生天线图案。
图30示出了根据本公开的各方面的支持根据多个原生天线图案提供通信服务的通信服务控制器3005的框图3000。通信服务控制器3005可以包括处理器3010、存储器3015、通信服务管理器2905-a和通信接口3040。这些组件中的每一个可以通过一个或多个总线3035直接或间接地彼此通信。在各种示例中,通信服务控制器3005可以是参考图1A描述的接入节点终端130或网络设备141或者是其一部分。
存储器3015可以包括随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)。存储器3015可以存储操作系统(OS)3020(例如,构建在Linux或Windows内核上)。存储器3015还可以存储包括指令的计算机可读计算机可执行代码3025,指令被配置为在被执行时使处理器3010执行本文描述的与根据不同的原生天线图案提供通信服务相关的各种功能。替代地,代码3025可以不由处理器3010直接执行,而是被配置为使通信服务控制器3005(例如,当被编译和执行时)执行本文描述的一个或多个功能。
卫星控制器可以包括通信服务管理器2905-a,其可以是图29的通信服务管理器2905的示例。如本文所述,通信服务管理器2905-a可以管理根据不同的原生天线图案提供通信服务的一个或多个方面。可以例如经由通信接口3040提供通信服务。在一些示例中,通信服务管理器可以确定期望的原生天线图案,并且随后确定要被发送到通信卫星120的命令(例如,通过经由通信接口3040的信令3045),以提供期望的原生天线图案。例如,所确定的命令可以指示线性致动器的位置和/或长度的改变,以提供馈送阵列配件和反射器之间的相对距离的改变,其随后提供原生天线图案的改变。
包括处理器3010、存储器3015、通信服务管理器2905-a和/或通信接口3040的通信服务控制器3005可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件或被设计来执行本文所述功能的其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但是在替代方案中,处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。通信服务控制器3005还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器、集成存储器、离散存储器或任何其他这样的配置。
图31图示出了根据本公开的各方面的示例方法3100的流程图,该示例方法3100支持根据多个原生天线图案经由通信卫星提供通信服务。下面参考通信卫星120的一个或多个方面描述方法3100,通信卫星120具有馈送阵列配件127、反射器122和耦合在馈送阵列配件之间的线性致动器124,如本文所述。在一些示例中,通信卫星120本身可以执行下面描述的方法3100的一个或多个操作。在一些示例中,方法3100的一个或多个操作可以由通信服务控制器3005执行。
在3105处,方法3100可以包括根据卫星的卫星天线的第一原生天线图案经由卫星提供通信服务,如本文所述。第一原生天线图案可以包括第一多个点波束,并且可以至少部分地基于线性致动器的第一长度,该第一长度提供馈送阵列配件相对于卫星天线的反射器的第一散焦位置。提供通信服务可以包括在多个接入节点终端和卫星之间提供第一多个信号,以及在卫星和多个终端之间提供第二多个信号。在一些示例中,第一散焦位置可以与位于反射器和反射器的聚焦区域之间的馈送阵列配件相关联。可以通过波束形成来提供通信服务,并且根据第一原生天线图案提供通信服务可以包括将第一组波束形成系数应用于经由馈送阵列配件携带的信号。所描述的波束形成系数可以在通信卫星120处被确定,或者可以在诸如通信服务控制器3005的另一设备处被确定,并且(例如,通过在通信卫星120处接收的无线发射)随后被提供给通信卫星120。
在3110处,方法3100可以包括命令线性致动器从第一长度改变为第二长度,如本文所述。在各种示例中,在3110处的命令可以包括提供线性致动器的新位置的指示、位置之间的差异、反射器的期望位置、馈送阵列配件的期望位置、线性致动器的长度、第二原生天线图案的参数、或与第二原生天线图案相关联的查找值。在3110处的命令可以在通信卫星120处被确定,或者可以在诸如通信服务控制器3005的另一设备处被确定,并且(例如,通过在通信卫星120处接收的无线发射)随后被提供给通信卫星120。
在一些示例中,在3115处,方法3100可以可选地包括命令第二致动器。第二致动器可以耦合在馈送阵列配件和反射器之间,并且可以支持致使馈送阵列配件和反射器之间的相对位置关于与沿着线性致动器的第一和第二长度的轴线不同的轴线的改变。在3115处的命令可以在通信卫星120处被确定,或者可以在诸如通信服务控制器3005的另一设备处被确定,并且(例如,通过在通信卫星120处接收的无线发射)随后被提供给通信卫星120。
在一些示例中,在3120处,方法3100可以可选地包括命令卫星从第一轨道位置移动到第二轨道位置。在3120处的命令可以在通信卫星120处被确定,或者可以在诸如通信服务控制器3005的另一设备处被确定,并且(例如,通过在通信卫星120处接收的无线发射)随后被提供给通信卫星120。
在3125处,方法3100可以包括根据卫星天线的第二原生天线图案经由卫星提供通信服务。第二原生天线图案可以包括第二多个点波束,并且可以至少部分地基于线性致动器的第二长度,该第二长度提供馈送阵列配件相对于反射器的第二散焦位置。当与第一原生天线图案相比时,第二散焦位置可以提供第二原生天线图案的各种差异。例如,第二散焦位置可以提供馈送阵列配件的馈送的第二原生馈送元件图案覆盖区域尺寸,其不同于第一原生馈送元件图案覆盖区域尺寸。在一些示例中,第二散焦位置提供馈送阵列配件的两个或更多天线馈送元件的原生馈送元件图案的第二重叠,其不同于原生馈送元件图案的第一重叠。
在一些示例中,可以经由通信卫星在与3105处提供的通信服务相同的轨道位置处提供3125处的通信服务,并且第二原生天线图案可以对应于与第一原生天线图案不同的服务覆盖区域。在一些示例中,第二原生天线图案的服务覆盖区域可以至少部分地与第一原生天线图案的服务覆盖区域重叠。在3125处提供通信服务可以包括将一组不同的波束形成系数应用于经由馈送阵列配件携带的信号。所描述的波束形成系数可以在通信卫星120处被确定,或者可以在诸如通信服务控制器3005的另一设备处被确定,并且(例如,通过在通信卫星120处接收的无线发射)随后被提供给通信卫星120。
因此,方法3100可以支持根据不同的原生天线图案提供通信服务,其中不同的原生天线图案至少部分地基于耦合在通信卫星的馈送阵列配件和反射器之间的线性致动器的命令。应当注意,方法3100讨论了示例性实现,并且可以重新布置或以其他方式修改方法3100的操作,使得其他实现是可能的。例如,某些描述的操作可以是可选的(例如,由具有虚线的框包围的那些,被描述为可选的那些,等等),其中可选操作可以在满足某些标准时被执行、基于配置被执行、间歇地被省略、完全被省略,等等。
以上结合附图阐述的详细描述描述了示例,并不表示在权利要求的范围内的或可以实现的唯一示例。当在本说明书中使用时,术语“示例”意指“用作示例、实例或说明”,而不是“优选的”或“优于其他示例”。为了提供对所述技术的理解的目的,详细描述包括具体细节。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些实例中,以框图形式示出了公知的结构和装置,以避免模糊所描述的示例的概念。
可以使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示信息和信号。例如,在整个以上描述中可以参考的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或任何其组合来表示。
结合本文的公开内容描述的各种说明性框和组件可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、ASIC、FPGA或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件或被设计来执行本文所述功能的其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但是可选地,处理器可以是任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的微处理器、或任何其他这样的配置。
本文描述的功能可以以硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合来实现。如果以由处理器执行的软件实现,则可以将这些功能作为指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输。其他示例和实现在本公开和所附权利要求的范围内。例如,由于软件的性质,可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或这些中的任何组合来实现上述功能。实现功能的特征也可以物理地位于各种位置,包括被分布使得功能的各部分被实现在不同的物理位置处。如本文所使用的,包括在权利要求中,术语“和/或”,当在两个或更多个项目的列表中被使用时,意味着所列出的项目中的任何一个可以被单独采用、或者所列出的项目中两个或更多个的任意组合可以被采用。例如,如果组合物被描述为含有组分A、B和/或C,则该组合物可以仅A;仅B;仅C;A和B组合;A和C组合;B和C组合;或A、B和C组合。此外,如本文所使用的,包括在权利要求中,在项目列表中使用的“或”(例如,由诸如“至少一个”或“一个或多个”之类的短语开头的项目列表)指示分离列表,例如,“A,B或C中的至少一个”的列表意味着A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即A和B和C)。
计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其包括便于将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。存储介质可以是可由通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制,计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪存、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储设备、或可以被用来以指令或数据结构的形式携带或存储所期望程序代码装置并且可以由通用或专用计算机、或通用或专用处理器访问的任何其他介质。而且,任何连接都被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其他远程源发射软件,那么介质的定义中包括同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或无线技术(诸如如红外、无线电和微波)。本文使用的磁盘(disk)和光盘(disc)包括压缩盘(CD)、激光盘、光学盘、数字通用盘(DVD)、软盘和蓝光盘,其中磁盘(disk)通常磁性地再现数据,而光盘(disk)用激光光学地再现数据。上述的组合也被包括在计算机可读介质的范围内。
如本文所用,短语“基于”不应被解释为对一组封闭条件的引用。例如,被描述为“基于条件A”的示例性步骤可以基于条件A和条件B两者而不脱离本公开的范围。换句话说,如本文所使用的,短语“基于”应以与短语“至少部分地基于”相同的方式来解释。
提供对本公开的先前描述是为了使所属领域的技术人员能够制作或使用本公开。对于本领域技术人员来说,对本公开的各种修改是显而易见的,并且在不脱离本公开的范围的情况下,本文定义的一般原理可以被应用于其他变型。因此,本公开不限于本文描述的示例和设计,而是与符合本文公开的原理和新颖特征的最宽范围相一致。

Claims (747)

1.一种用于经由具有天线配件(121)的通信卫星(120)进行通信的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
经由第一多个波束形成点波束(125)提供通信服务,所述第一多个波束形成点波束(125)至少部分地基于所述天线配件(121)的第一原生天线图案(220)和第一波束形成配置,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
命令所述通信卫星(120)从所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案(220)改变为所述天线配件(121)的第二原生天线图案(220),所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一和所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;以及
经由第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务,所述第二多个波束形成点波束(125)至少部分地基于第二波束形成配置和所述第二原生天线图案(220)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
在地面段(102)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220);以及
至少部分地基于所述确定将命令信号发射到所述通信卫星(120)。
3.根据权利要求1所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
在所述通信卫星(120)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)。
4.根据权利要求1所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令所述通信卫星(120)的致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变。
5.根据权利要求4所述的方法,还包括:
在地面段(102)处确定用于命令所述致动器(124)的命令。
6.根据权利要求4所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处确定用于命令所述致动器(124)的命令。
7.根据权利要求4所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间。
9.根据权利要求7所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变到所述第二原生天线图案(220)包括:
命令耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度。
10.根据权利要求9所述的方法,还包括:
命令耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)提供所述第二原生天线图案(220),所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
11.根据权利要求7所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
14.根据权利要求11所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
15.根据权利要求4所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
17.根据权利要求15所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
20.根据权利要求15所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
21.根据权利要求15所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
22.根据权利要求4所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
24.根据权利要求22所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
25.根据权利要求22所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
26.根据权利要求22所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
27.根据权利要求22所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
28.根据权利要求22所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、对所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
30.根据权利要求29所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
31.根据权利要求29所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
32.根据权利要求1至28中任一项所述的方法,还包括:
确定与所述通信服务相关联的业务条件,
其中所述命令至少部分地基于所确定的业务条件而被触发。
33.根据权利要求32所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在地面段(102)处被确定。
34.根据权利要求32所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在所述通信卫星(120)处被确定。
35.根据权利要求1至28中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
36.根据权利要求1至28中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发。
37.根据权利要求1至28中任一项所述的方法,还包括:
确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变,
其中所述命令至少部分地基于所确定的改变而被触发。
38.根据权利要求37所述的方法,其中所述确定包括:
确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
39.根据权利要求37所述的方法,其中所述确定包括:
确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
40.根据权利要求37所述的方法,其中所述确定包括:
确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)。
41.根据权利要求1至40中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
42.根据权利要求41所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
43.根据权利要求41所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
44.根据权利要求1至43中任一项所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
45.根据权利要求44所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
46.根据权利要求1至45中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
47.根据权利要求1至46中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
48.根据权利要求1至47中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
49.根据权利要求1至40中任一项所述的方法,还包括:
调整所述通信卫星(120)的轨道特性,其中经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务包括根据所调整的轨道特性提供所述通信服务。
50.根据权利要求49所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽。
51.根据权利要求49所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径。
52.根据权利要求49所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)被取向成不同的姿态。
53.根据权利要求1至40中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务时以及在经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务时处于相同对地静止轨道位置。
54.根据权利要求53所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
55.根据权利要求54所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球原生天线图案覆盖区域(221)。
56.根据权利要求53所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与第一服务覆盖区域(410)不同。
57.根据权利要求56所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
58.根据权利要求1至40中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务时处于第一对地静止轨道位置;
命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
所述通信卫星(120)在经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务时处于所述第二对地静止轨道位置。
59.根据权利要求58所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
60.根据权利要求58所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
61.根据权利要求1至60中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)包括具有第二多个天线馈送元件(128)的第二天线配件(121),所述方法还包括:
使用所述第二天线配件(121)经由第三多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务,所述第三多个波束形成点波束(125)至少部分地基于所述第二天线配件(121)的第三原生天线图案(220)和第三波束形成配置,所述第三原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物。
62.根据权利要求61所述的方法,其中使用所述第二天线配件(121)经由所述第三多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务与使用所述天线配件(121)经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务同时发生。
63.根据权利要求61所述的方法,其中使用所述第二天线配件(121)经由所述第三多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务与使用所述天线配件(121)经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务同时发生。
64.根据权利要求61所述的方法,还包括:
命令所述通信卫星(120)从所述第二天线配件(121)的所述第三原生天线图案(220)改变为所述第二天线配件(121)的第四原生天线图案(220),所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述第二多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第三原生馈送元件图案(210)之一以及所述第四原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第四原生馈送元件图案(210)之一与所述第三原生馈送元件图案(210)之一不同;以及
使用所述第二天线配件(121)经由第四多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务,所述第四多个波束形成点波束(125)至少部分地基于第四波束形成配置和所述第四原生天线图案(220)。
65.根据权利要求61所述的方法,其中使用所述第二天线配件(121)经由所述第四多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务与使用所述天线配件(121)经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务同时发生。
66.根据权利要求61所述的方法,其中使用所述第二天线配件(121)经由所述第四多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务与使用所述天线配件(121)经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务同时发生。
67.根据权利要求1至66中任一项所述的方法,其中经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务或者经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务包括以下之一或两者:
在多个接入节点终端(130)和所述通信卫星(120)之间提供第一多个信号;和
在所述通信卫星(120)和多个用户终端(150)之间提供第二多个信号。
68.根据权利要求1至66中任一项所述的方法,其中所述第一波束形成配置包括:将第一波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第一多个馈送元件信号,并且所述第二波束形成配置包括:将第二波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第二多个馈送元件信号,所述第二波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
69.根据权利要求68所述的方法,其中应用所述第一波束形成权重集包括在所述通信卫星(120)的波束形成网络(710)处应用所述第一波束形成权重集。
70.根据权利要求68所述的方法,其中应用所述第一波束形成权重集包括在至少一个地面段(102)的波束形成网络(710)处应用所述第一波束形成权重集。
71.根据权利要求70所述的方法,其中应用所述第一波束形成权重集包括:对于一个或多个接入节点终端(130)中的每个接入节点终端(130),将相应的波束形成矢量应用于多个点波束信号中的每一个,以生成在相应的接入节点终端(130)和所述通信卫星(120)之间携带的相应的多个馈送元件分量信号。
72.根据权利要求71所述的方法,还包括:
在所述相应的接入节点终端(130)处将所述相应的多个馈送元件分量信号组合成复用的上行链路信号;以及
从所述相应的接入节点终端(130)发射所述复用的上行链路信号。
73.根据权利要求72所述的方法,其中所述组合包括频分复用、时分复用、或码分复用、或其组合。
74.根据权利要求72所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处,接收来自所述一个或多个接入节点终端(130)的相应的复用的上行链路信号;
在所述通信卫星(120)处,将每个相应的复用信号解复用成所述多个馈送元件分量信号;
在所述通信卫星(120)处,对于所述多个天线馈送元件(128)中的每一个,针对相应的馈送元件(128)对所述馈送元件分量信号进行求和以生成多个馈送元件信号;以及
从所述多个天线馈送元件(128)向相应的天线馈送元件(128)提供所述多个馈送元件信号。
75.一种用于经由具有天线配件(121)的通信卫星(120)进行通信的系统,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述系统(100)包括:
用于经由第一多个波束形成点波束(125)提供通信服务的装置,所述第一多个波束形成点波束(125)至少部分地基于所述天线配件(121)的第一原生天线图案(220)和第一波束形成配置,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
用于命令所述通信卫星(120)从所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案(220)改变为所述天线配件(121)的第二原生天线图案(220)的装置,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一和所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;以及
用于经由第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的装置,所述第二多个波束形成点波束(125)至少部分地基于第二波束形成配置和所述第二原生天线图案(220)。
76.根据权利要求75所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于在所述系统(100)的地面段(102)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的装置;以及
用于至少部分地基于所述确定将命令信号从所述地面段(102)发射到所述通信卫星(120)的装置。
77.根据权利要求75所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于在所述通信卫星(120)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的装置。
78.根据权利要求75所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于命令所述通信卫星(120)的致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的装置。
79.根据权利要求78所述的系统(100),还包括:
用于在所述系统(100)的地面段(102)处确定用于命令所述致动器(124)的命令的装置。
80.根据权利要求78所述的系统(100),还包括:
用于在所述通信卫星(120)处确定用于命令所述致动器(124)的命令的装置。
81.根据权利要求78所述的系统(100),其中所述通信卫星(120)的所述致动器(124)包括:
用于提供所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整的装置。
82.根据权利要求81所述的系统(100),其中用于提供所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的空间调整的所述装置耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
83.根据权利要求81所述的系统(100),其中用于提供所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的空间调整的所述装置是耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)。
84.根据权利要求83所述的系统(100),还包括:
用于提供所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变的装置。
85.根据权利要求84所述的系统(100),其中用于提供所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变的装置耦合在所述线性致动器(124)和所述反射器(122)之间。
86.根据权利要求84所述的系统(100),其中用于提供所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变的装置耦合在所述线性致动器(124)和所述馈送阵列配件(127)之间。
87.根据权利要求81所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)和所述馈送阵列组件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
88.根据权利要求87所述的系统(100),其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
89.根据权利要求88所述的系统(100),其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
90.根据权利要求87所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于命令的装置:所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
91.根据权利要求78所述的系统(100),其中所述通信卫星(120)的所述致动器(124)包括:
用于对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)提供调整的装置。
92.根据权利要求91所述的系统(100),其中用于对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)提供调整的所述装置与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
93.根据权利要求91所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
94.根据权利要求93所述的系统(100),其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
95.根据权利要求94所述的系统(100),其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
96.根据权利要求91所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
97.根据权利要求91所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于命令的装置:对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
98.根据权利要求78所述的系统(100),其中所述通信卫星(120)的所述致动器(124)包括:
用于对所述多个馈送元件(128)的空间布置提供调整的装置。
99.根据权利要求98所述的系统(100),其中用于对所述多个馈送元件(128)的空间布置提供调整的所述装置与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
100.根据权利要求98所述的系统(100),其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
101.根据权利要求98所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
102.根据权利要求98所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
103.根据权利要求98所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
104.根据权利要求98所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于命令的装置:对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、对所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
105.根据权利要求75至104中任一项所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置至少部分地基于以下是可操作的:所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
106.根据权利要求105所述的系统(100),还包括:
用于在地面段(102)处确定所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合的装置。
107.根据权利要求105所述的系统(100),还包括:
用于在所述通信卫星(120)处确定所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合的装置。
108.根据权利要求75至104中任一项所述的系统(100),还包括:
用于确定与所述通信服务相关联的业务条件的装置,
其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置能操作为以至少部分地基于所确定的业务条件而被触发。
109.根据权利要求108所述的系统(100),其中用于确定与所述通信服务相关联的业务条件的所述装置位于地面段(102)处。
110.根据权利要求108所述的系统(100),其中用于确定与所述通信服务相关联的业务条件的所述装置位于所述通信卫星(120)处。
111.根据权利要求75至104中任一项所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置能操作为以至少部分地基于一天中的时间而被触发。
112.根据权利要求75至104中任一项所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置能操作为以至少部分地基于一年中的时间而被触发。
113.根据权利要求75至104中任一项所述的系统(100),还包括:
用于确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变的装置,
其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置至少部分地基于所确定的改变而被触发。
114.根据权利要求113所述的系统(100),其中用于确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变的所述装置位于地面段(102)处。
115.根据权利要求113所述的系统(100),其中用于确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变的所述装置位于所述通信卫星(120)处。
116.根据权利要求113所述的系统(100),其中用于确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变的所述装置包括:
用于确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失的装置。
117.根据权利要求113所述的系统(100),其中用于确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变的所述装置包括:
用于确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变的装置。
118.根据权利要求113所述的系统(100),其中用于确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变的所述装置包括:
用于确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)的装置。
119.根据权利要求75至118中任一项所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
120.根据权利要求119所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
121.根据权利要求119所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
122.根据权利要求75至121中任一项所述的系统(100),其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)至少部分地与所述第一服务覆盖区域(410)重叠。
123.根据权利要求44所述的系统(100),其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
124.根据权利要求75至123中任一项所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
125.根据权利要求75至124中任一项所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
126.根据权利要求75至125中任一项所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
127.根据权利要求75至118中任一项所述的系统(100),还包括:
用于调整所述通信卫星(120)的轨道特性的装置,其中用于经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置根据所调整的轨道特性是可操作的。
128.根据权利要求127所述的系统(100),还包括:
用于在所述系统(100)的地面段(102)处确定调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的装置。
129.根据权利要求127所述的系统(100),还包括:
用于在所述通信卫星(120)处确定调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的装置。
130.根据权利要求127所述的系统(100),其中用于调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述装置包括用于命令所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽的装置。
131.根据权利要求127所述的系统(100),其中用于调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述装置包括用于命令所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径的装置。
132.根据权利要求127所述的系统(100),其中用于调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述装置包括用于命令通信卫星(120)被取向成不同的姿态的装置。
133.根据权利要求75至118中任一项所述的系统(100),其中用于经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置和用于经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的装置在相同对地静止轨道位置处是可操作的。
134.根据权利要求133所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
135.根据权利要求134所述的系统(100),其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
136.根据权利要求133所述的系统(100),其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与第一服务覆盖区域(410)不同。
137.根据权利要求136所述的系统(100),其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
138.根据权利要求75至118中任一项所述的系统(100),其中:
用于经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置在所述通信卫星(120)的第一对地静止轨道位置处是可操作的;
用于命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述装置包括用于命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置的装置;并且
用于经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置在所述通信卫星(120)的所述第二对地静止轨道位置处是可操作的。
139.根据权利要求138所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置的所述装置包括:
用于在所述系统(100)的地面段(102)处确定将所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到所述不同的第二对地静止轨道位置的装置;以及
用于至少部分地基于确定移动所述通信卫星(120)来向所述通信卫星(120)发射命令信号的装置。
140.根据权利要求138所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置的所述装置包括:
用于在所述通信卫星(120)处确定将所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到所述不同的第二对地静止轨道位置的装置。
141.根据权利要求138所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置的所述装置包括:
用于命令所述通信卫星(120)的致动器(124)从所述第一对地静止轨道位置移动到所述不同的第二对地静止轨道位置的装置。
142.根据权利要求138所述的系统(100),其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
143.根据权利要求138所述的系统(100),其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
144.根据权利要求75至143中任一项所述的系统(100),其中所述通信卫星(120)包括具有第二多个天线馈送元件(128)的第二天线配件(121),所述系统(100)还包括:
用于使用所述第二天线配件(121)经由第三多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的装置,所述第三多个波束形成点波束(125)至少部分地基于所述第二天线配件(121)的第三原生天线图案(220)和第三波束形成配置,所述第三原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物。
145.根据权利要求144所述的系统(100),其中用于使用所述第二天线配件(121)经由所述第三多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置与用于使用所述天线配件(121)经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置是同时可操作的。
146.根据权利要求144所述的系统(100),其中用于使用所述第二天线配件(121)经由所述第三多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置与用于使用所述天线配件(121)经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置是同时可操作的。
147.根据权利要求144所述的系统(100),还包括:
用于命令所述通信卫星(120)从所述第二天线配件(121)的所述第三原生天线图案(220)改变为所述第二天线配件(121)的第四原生天线图案(220)的装置,所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述第二多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第三原生馈送元件图案(210)之一和所述第四原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第四原生馈送元件图案(210)之一与所述第三原生馈送元件图案(210)之一不同;以及
用于使用所述第二天线配件(121)经由第四多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的装置,所述第四多个波束形成点波束(125)至少部分地基于第四波束形成配置和所述第四原生天线图案(220)。
148.根据权利要求147所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第三原生天线图案(220)改变为所述第四原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于在地面段(102)处确定从所述第三原生天线图案(220)改变为所述第四原生天线图案(220)的装置;以及
用于至少部分地基于所述确定将命令信号发射到所述通信卫星(120)的装置。
149.根据权利要求147所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第三原生天线图案(220)改变为所述第四原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于在所述通信卫星(120)处确定从所述第三原生天线图案(220)改变为所述第四原生天线图案(220)的装置。
150.根据权利要求147所述的系统(100),其中用于命令所述通信卫星(120)从所述第三原生天线图案(220)改变为所述第四原生天线图案(220)的所述装置包括:
用于命令所述通信卫星(120)的第二致动器(124)提供从所述第三原生天线图案(220)到所述第四原生天线图案(220)的所述改变的装置。
151.根据权利要求144所述的系统(100),其中用于使用所述第二天线配件(121)经由所述第四多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置与用于经由所述天线配件(121)的所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置是同时可操作的。
152.根据权利要求144所述的系统(100),其中用于使用所述第二天线配件(121)经由所述第四多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置与用于经由所述天线配件(121)的所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置是同时可操作的。
153.根据权利要求75至152中任一项所述的系统(100),其中用于经由所述第一多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置、或用于经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务的所述装置、或两者包括:
用于在多个接入节点终端(130)和所述通信卫星(120)之间提供第一多个信号的装置;以及
用于在所述通信卫星(120)和多个用户终端(150)之间提供第二多个信号的装置。
154.根据权利要求75至152中任一项所述的系统(100),其中:
用于至少部分地基于所述第一波束形成配置来提供所述通信服务的所述装置包括:
用于将第一波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第一多个馈送元件信号的装置;并且
用于至少部分地基于所述第二波束形成配置来提供所述通信服务的所述装置包括:
用于将第二波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第二多个馈送元件信号的装置,所述第二波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
155.根据权利要求154所述的系统(100),其中用于应用所述第一波束形成权重集的所述装置或用于应用所述第二波束形成权重集的所述装置中的一个或两个包括所述通信卫星(120)的波束形成网络(710)。
156.根据权利要求155所述的系统(100),其中所述通信卫星(120)的所述波束形成网络(710)包括:
用于将第一波束权重集应用于在相应的接收馈送元件(128)处所接收的馈送元件(128)接收信号以生成多个点波束信号的装置;以及
用于将第二波束权重集应用于所述多个点波束信号以生成用于由相应的发射馈送元件(128)发射的多个馈送元件(128)发射信号的装置。
157.根据权利要求156所述的系统(100),其中所述接收馈送元件(128)包括与所述发射馈送元件(128)相同组的所述多个馈送元件(128)。
158.根据权利要求157所述的系统(100),其中所述天线配件(121)包括:
用于根据第一极化接收相应馈送元件(128)的馈送元件(128)接收信号的装置;以及
用于根据与所述第一极化不同的第二极化发射所述相应馈送元件(128)的馈送元件(128)发射信号的装置。
159.根据权利要求156所述的系统(100),其中所述接收馈送元件(128)包括与所述发射馈送元件(128)不同组的馈送元件(128)。
160.根据权利要求159所述的系统(100),其中所述接收馈送元件(128)是所述天线配件(121)的所述多个馈送元件(128)的第一集合,并且所述发射馈送元件(128)是所述天线配件(121)的所述多个馈送元件(128)的第二集合。
161.根据权利要求159所述的系统(100),其中所述接收馈送元件(128)是所述天线配件(121)的所述多个馈送元件(128)的馈送元件(128),并且所述发射馈送元件(128)是第二天线配件(121)的多个馈送元件(128)的馈送元件(128)。
162.根据权利要求159所述的系统(100),其中所述发射馈送元件(128)是所述天线配件(121)的所述多个馈送元件(128)的馈送元件(128),并且所述接收馈送元件(128)是第二天线配件(121)的多个馈送元件(128)的馈送元件(128)。
163.根据权利要求154所述的系统(100),其中用于应用所述第一波束形成权重集的所述装置包括地面段(102)的至少一个设备的波束形成网络(710)。
164.根据权利要求163所述的系统(100),其中用于应用所述第一波束形成权重集的所述装置包括:对于一个或多个接入节点终端(130)中的每个接入节点终端(130):
用于将相应的波束形成矢量应用于多个点波束信号中的每一个以生成在相应的接入节点终端(130)和所述通信卫星(120)之间携带的相应的多个馈送元件分量信号的装置。
165.根据权利要求164所述的系统(100),还包括:
用于在每个相应的接入节点终端(130)处将所述相应的多个馈送元件分量信号组合成复用的上行链路信号的装置;以及
用于从每个相应的接入节点终端(130)发射所述复用的上行链路信号的装置。
166.根据权利要求165所述的系统(100),其中所述用于组合的所述装置包括用于频分复用的装置、用于时分复用的装置、或用于码分复用的装置、或其组合。
167.根据权利要求165所述的系统(100),还包括:
用于从所述一个或多个接入节点终端(130)接收相应复用的上行链路信号的装置;
将每个所述相应复用的信号解复用成所述多个馈送元件分量信号的装置;
对于所述多个天线馈送元件(128)中的每一个,用于针对相应的馈送元件(128)对所述馈送元件分量信号进行求和以生成多个馈送元件信号的装置;以及
用于从所述多个天线馈送元件(128)向相应的天线馈送元件(128)提供所述多个馈送元件信号的装置。
168.一种用于经由多个波束形成点波束(125)提供通信服务的通信卫星(120),所述通信卫星(120)包括:
能操作为用于传送所述多个波束形成点波束(125)的信号的天线配件(121),所述天线配件(121)包括具有用于传送所述信号的多个天线馈送元件(128)的馈送阵列配件(127),其中所述天线配件(121)经由所述馈送阵列配件(127)提供原生天线图案(220),所述原生天线图案(220)是所述多个天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的复合物,并且其中所述原生天线图案(220)是从多个原生天线图案(220)之中可选择的,所述多个原生天线图案(220)中的每一个具有相对于所述多个原生天线图案(220)中的另一个针对给定天线馈送元件(128)而言为不同的、与所述给定天线馈送元件(128)相关联的原生馈送元件图案(210);以及
控制器(2805),用于控制所述天线配件(121)以用于从所述多个原生天线图案(220)之中选择所述原生天线图案(220),其中所述多个波束形成点波束(125)至少部分地基于波束形成配置和所选择的原生天线图案(220)。
169.根据权利要求168所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为从所述多个原生天线图案(220)之中选择所述原生天线图案(220)。
170.根据权利要求168所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为接收用于控制所述天线配件(121)的命令,以用于从所述多个原生天线图案(220)之中选择所述原生天线图案(220)。
171.根据权利要求168所述的通信卫星(120),其中所述天线配件(121)包括:
反射器(122),用于反射在所述馈送阵列配件(127)和一个或多个目标设备(130、150)之间发射的信号;以及
耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的致动器(124),用于提供所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的空间调整,其中所述控制器(2805)能操作为控制用于提供所述原生天线图案(220)的所述空间调整。
172.根据权利要求171所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的每一个至少部分地基于所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间相应的相对距离。
173.根据权利要求172所述的通信卫星(120),其中对于所述多个原生天线图案(220)中的至少一个,所述相应的相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的散焦位置。
174.根据权利要求172所述的通信卫星(120),其中对于所述多个原生天线图案(220)中的至少一个,所述馈送阵列配件(127)的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间。
175.根据权利要求172所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为至少部分地基于以下来控制所述天线配件(121):针对所选择的原生天线图案(220)的所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间的相对距离、针对所选择的原生天线图案(220)的所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间的相对距离与针对当前原生天线图案(220)的所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间的相对距离之间的差异、针对所选择的原生天线图案(220)的所述反射器(122)的期望位置、针对所选择的原生天线图案(220)的所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所选择的原生天线图案(220)的参数、或与所选择的原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
176.根据权利要求171所述的通信卫星(120),其中所述致动器(124)是耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124),并且所述控制器(2805)能操作为命令所述线性致动器(124)改变长度以用于提供所选择的原生天线图案(220)。
177.根据权利要求176所述的通信卫星(120),还包括耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间用以提供所选择的原生天线图案(220)的辅助致动器(2540),所述辅助致动器(2540)提供所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变,
其中所述控制器(2805)能操作为命令所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的选定改变。
178.根据权利要求168所述的通信卫星(120),其中所述天线配件(121)包括:
反射器(122),用于反射在所述馈送阵列配件(127)和一个或多个目标设备(130、150)之间发射的信号;以及
与所述反射器(122)集成的致动器(124),用于提供对所述反射器(122)的聚焦区域(123)的调整,其中所述控制器(2805)能操作为控制对所述聚焦区域(123)的所述调整以用于提供所述原生天线图案(220)。
179.根据权利要求178所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的每一个至少部分地基于具有到所述反射器(122)的相应的相对距离的所述聚焦区域(123)。
180.根据权利要求179所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少一个对应于所述馈送阵列配件(127)的散焦位置。
181.根据权利要求179所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少一个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
182.根据权利要求178所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的每一个至少部分地基于具有相应形状的所述聚焦区域(123)。
183.根据权利要求178所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为至少部分地基于以下来控制所述天线配件(121):对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
184.根据权利要求168所述的通信卫星(120),其中所述天线配件(121)包括:
与所述馈送阵列配件(127)集成的致动器(124),用于提供对所述多个馈送元件(128)的空间布置的调整,其中所述控制器(2805)能操作为控制对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整以用于提供所述原生天线图案(220)。
185.根据权利要求184所述的通信卫星(120),其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
186.根据权利要求184所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的每一个至少部分地基于所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的相应间距。
187.根据权利要求184所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的每一个至少部分地基于所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的相应取向。
188.根据权利要求184所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少一个与位于所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
189.根据权利要求184所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为至少部分地基于以下来控制所述天线配件(121):对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
190.根据权利要求168至189中任一项所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为至少部分地基于以下来控制所述天线配件(121):所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
191.根据权利要求168至189中任一项所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为至少部分地基于与所述通信服务相关联的所确定的业务条件来控制所述天线配件(121)。
192.根据权利要求168至189中任一项所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为至少部分地基于一天中的时间来控制所述天线配件(121)。
193.根据权利要求168至189中任一项所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为至少部分地基于一年中的时间来控制所述天线配件(121)。
194.根据权利要求168至189中任一项所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置为:
确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变;以及
至少部分地基于所确定的改变来选择所选择的原生天线图案(220)。
195.根据权利要求194所述的通信卫星(120),其中所述确定包括确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
196.根据权利要求194所述的通信卫星(120),其中所述确定包括确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
197.根据权利要求194所述的通信卫星(120),其中所述确定包括确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)。
198.根据权利要求168至197中任一项所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少两个与不同的相应原生天线图案覆盖区域(221)相关联。
199.根据权利要求198所述的通信卫星(120),其中所述相应原生天线图案覆盖区域(221)中的至少两个至少部分地重叠。
200.根据权利要求198所述的通信卫星(120),其中所述相应原生天线图案覆盖区域(221)中的至少两个基本上是共同延伸的。
201.根据权利要求168至200中任一项所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少两个对应于所述通信卫星(120)的不同的相应服务覆盖区域(410)。
202.根据权利要求201所述的通信卫星(120),其中所述相应服务覆盖区域(410)中的至少两个基本上是共同延伸的。
203.根据权利要求168至202中任一项所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少两个与所述天线配件(121)的不同的相应视轴方向相关联。
204.根据权利要求168至203中任一项所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少两个与所述给定天线馈送元件(128)的不同的相应原生馈送元件图案波束宽度相关联。
205.根据权利要求168至204中任一项所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少两个与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的不同的相应重叠量相关联。
206.根据权利要求168至197中任一项所述的通信卫星(120),其中所述天线配件(121)被配置为经由不同的原生天线图案(220)在相同对地静止轨道位置处提供所述通信服务。
207.根据权利要求206所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球原生天线图案覆盖区域(221)。
208.根据权利要求206所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少两个对应于所述通信卫星(120)的不同的相应服务覆盖区域(410)。
209.根据权利要求208所述的通信卫星(120),其中所述相应服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
210.根据权利要求168至197中任一项所述的通信卫星(120),其中:
所述通信卫星(120)能操作为在第一对地静止轨道位置处经由第一原生天线图案(220)提供所述通信服务;
所述控制器(2805)能操作为命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
所述通信卫星(120)能操作为在第二对地静止轨道位置处经由第二原生天线图案(220)提供所述通信服务。
211.根据权利要求210所述的通信卫星(120),其中所述原生天线图案(220)中的至少两个对应于基本上共同延伸的相应原生天线图案覆盖区域(221)。
212.根据权利要求210所述的通信卫星(120),其中所述多个原生天线图案(220)中的至少两个对应于基本上共同延伸的所述通信卫星(120)的服务覆盖区域(410)。
213.根据权利要求168至212中任一项所述的通信卫星(120),还包括:
能操作用于传送所述通信服务的第二信号的第二天线配件(121),所述第二天线配件(121)包括具有用于传送所述第二信号的多个第二天线馈送元件(128)的第二馈送阵列配件(127),其中所述第二天线配件(121)经由所述第二馈送阵列配件(127)提供第三原生天线图案(220),所述第三原生天线图案(220)是所述多个第二天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物,并且其中所述第三原生天线图案(220)是从多个第二原生天线图案(220)之中可选择的,所述多个第二原生天线图案(220)中的每一个具有相对于所述多个第二原生天线图案(220)中的另一个针对给定第二天线馈送元件(128)而言为不同的、与所述给定第二天线馈送元件(128)相关联的第三原生馈送元件图案(210)。
214.根据权利要求213所述的通信卫星(120),其中所述控制器(2805)被配置用于控制所述第二天线配件(121)以用于从所述多个第二原生天线图案(220)之中选择所述第三原生天线图案(220),其中所述第二天线配件(121)的第三多个波束形成点波束(125)至少部分地基于第三波束形成配置和所选择的原生天线图案(220)。
215.根据权利要求213所述的通信卫星(120),其中所述通信卫星(120)能操作为:
与经由所述天线配件(121)提供所述通信服务同时地经由所述第二天线配件(121)提供所述通信服务。
216.根据权利要求168至212中任一项所述的通信卫星(120),其中所述通信卫星(120)能操作为:
调整所述通信卫星(120)的轨道特性,其中所述通信卫星(120)被配置为根据所调整的轨道特性所述通信服务。
217.根据权利要求216所述的通信卫星(120),其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽。
218.根据权利要求216所述的通信卫星(120),其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径。
219.根据权利要求216所述的通信卫星(120),其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)被取向成不同的姿态。
220.根据权利要求168至219中任一项所述的通信卫星(120),其中经由所述第一多个波束形成点波束(125)或所述第二多个波束形成点波束(125)之一或两者提供所述通信服务包括:
在多个接入节点终端(130)和所述通信卫星(120)之间提供第一多个信号;以及
在所述通信卫星(120)和多个用户终端(150)之间提供第二多个信号。
221.根据权利要求220所述的通信卫星(120),还包括所述通信卫星(120)的波束形成网络(710),其中应用波束形成权重集包括在所述通信卫星(120)的所述波束形成网络(710)处应用所述波束形成权重集。
222.根据权利要求221中任一项所述的通信卫星(120),其中所述波束形成配置包括将波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的多个馈送元件信号。
223.根据权利要求168至219所述的通信卫星(120),还包括信号处理器,被配置为:
在所述通信卫星(120)处接收来自一个或多个接入节点终端(130)的复用的上行链路信号;
将每个复用的信号解复用成多个馈送元件分量信号;
对于所述多个天线馈送元件(128)中的每一个,针对相应的馈送元件(128)对所述馈送元件分量信号进行求和以生成多个馈送元件信号;以及
从所述多个天线馈送元件(128)向所述相应的天线馈送元件(128)提供所述多个馈送元件信号。
224.根据权利要求223所述的通信卫星(120),其中对所述复用的信号中的每一个进行解复用的配置包括频分解复用、时分解复用、或码分解复用、或其组合。
225.一种用于在具有天线配件(121)的通信卫星(120)处进行通信的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
根据所述多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220),发射从第一多个点波束信号生成的第一多个馈送元件信号,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
命令从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)到所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的改变,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;
根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220),发射从第二多个点波束信号生成的第二多个馈送元件信号。
226.根据权利要求225所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处接收命令信号,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变至少部分地基于所接收的命令信号。
227.根据权利要求225所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
在所述通信卫星(120)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)。
228.根据权利要求225所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述通信卫星(120)的致动器(124)以用于提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变。
229.根据权利要求228所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处接收用于命令所述致动器(124)的命令。
230.根据权利要求228所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处确定用于命令所述致动器(124)的命令。
231.根据权利要求228所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整。
232.根据权利要求231所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
233.根据权利要求231所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度。
234.根据权利要求233所述的方法,还包括:
命令耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)提供所述第二原生天线图案(220),所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
235.根据权利要求231所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
236.根据权利要求235所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
237.根据权利要求236所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
238.根据权利要求235所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
239.根据权利要求228所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整。
240.根据权利要求239所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
241.根据权利要求239所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
242.根据权利要求241所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
243.根据权利要求242所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
244.根据权利要求239中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
245.根据权利要求239所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
246.根据权利要求228所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整。
247.根据权利要求246所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
248.根据权利要求246所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
249.根据权利要求246所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
250.根据权利要求246所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
251.根据权利要求246所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
252.根据权利要求246所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
253.根据权利要求225至252中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
254.根据权利要求253所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
255.根据权利要求253所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
256.根据权利要求225至252中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于与所述第一多个点波束信号或所述第二多个点波束信号相关联的通信服务的所确定的业务条件而被触发。
257.根据权利要求225至252中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
258.根据权利要求225至252中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发。
259.根据权利要求225至252中任一项所述的方法,其中至少部分地基于被采用来提供与所述第一多个点波束信号或所述第二多个点波束信号相关联的通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的所确定的改变来触发所述命令。
260.根据权利要求259所述的方法,其中所述确定包括:
确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
261.根据权利要求259所述的方法,其中所述确定包括:
确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
262.根据权利要求259所述的方法,其中所述确定包括:
确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)。
263.根据权利要求225至262中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
264.根据权利要求263所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
265.根据权利要求263所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
266.根据权利要求225至265中任一项所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
267.根据权利要求266所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
268.根据权利要求225至267中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
269.根据权利要求225至268中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
270.根据权利要求225至269中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
271.根据权利要求225至262中任一项所述的方法,还包括:
在发射所述第二多个馈送元件信号之前调整所述通信卫星(120)的轨道特性。
272.根据权利要求271所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括将所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽。
273.根据权利要求271所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径。
274.根据权利要求271所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括将所述通信卫星(120)取向成不同的姿态。
275.根据权利要求225至262中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在发射所述第一多个馈送元件信号时和在发射所述第二多个馈送元件信号时处于相同对地静止轨道位置。
276.根据权利要求275所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
277.根据权利要求276所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
278.根据权利要求275所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)不同。
279.根据权利要求278所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
280.根据权利要求225至262中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在发射所述第一多个馈送元件信号时处于第一对地静止轨道位置处;
命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
所述通信卫星(120)在发射所述第二多个馈送元件信号时处于所述第二对地静止轨道位置处。
281.根据权利要求280所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
282.根据权利要求280所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
283.根据权利要求225至282中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)包括具有第二多个天线馈送元件(128)的第二天线配件(121),所述方法还包括:
根据所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生天线图案(220),发射从第三多个点波束信号生成的第三多个馈送元件信号,所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第三原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物;
284.根据权利要求283所述的方法,其中发射所述第三多个馈送元件信号与发射所述第一多个馈送元件信号同时发生。
285.根据权利要求283所述的方法,其中发射所述第三多个馈送元件信号与发射所述第二多个馈送元件信号同时发生。
286.根据权利要求283所述的方法,还包括:
命令从所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第三原生天线图案(220)到所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生天线图案(220)的改变,所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述第二多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第三原生馈送元件图案(210)之一以及所述第四原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第四原生馈送元件图案(210)之一与所述第三原生馈送元件图案(210)之一不同;
根据所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第四原生天线图案(220),发射从第四多个点波束信号生成的第四多个馈送元件信号。
287.根据权利要求283所述的方法,其中发射所述第四多个馈送元件信号与发射所述第一多个馈送元件信号同时发生。
288.根据权利要求283所述的方法,其中发射所述第四多个馈送元件信号与发射所述第二多个馈送元件信号同时发生。
289.根据权利要求225至288中任一项所述的方法,其中发射所述第一多个馈送元件信号或所述第二多个馈送元件信号包括以下之一或两者:
将馈送元件信号发射到多个接入节点终端(130);或
将馈送元件信号发射到多个用户终端(150)。
290.根据权利要求225至289中任一项所述的方法,其中所述第一多个馈送元件信号至少部分地基于将第一波束形成权重集应用于所述第一多个点波束信号而被确定,并且所述第二多个馈送元件信号至少部分地基于将第二波束形成权重集应用于所述第二多个点波束信号而被确定,所述第一波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
291.根据权利要求290所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)的波束形成网络(710)处应用所述第一波束形成权重集。
292.根据权利要求290所述的方法,其中所述第一波束形成权重集在地面段(102)的至少一个设备的波束形成网络(710)处被应用。
293.根据权利要求292所述的方法,其中所述第一波束形成权重集在一个或多个接入节点终端(130)处被应用,以生成相应的多个馈送元件分量信号。
294.根据权利要求293所述的方法,其中所述相应的多个馈送元件分量信号在相应的接入节点终端(130)处被组合成复用的上行链路信号。
295.根据权利要求294所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处,接收来自所述一个或多个接入节点终端(130)的相应复用的上行链路信号;
在所述通信卫星(120)处,将每个相应的复用信号解复用成所述多个馈送元件分量信号;以及
在所述通信卫星(120)处,对于所述多个天线馈送元件(128)中的每一个,针对相应的馈送元件(128)对所述馈送元件分量信号进行求和,以生成所述第一多个馈送元件信号。
296.根据权利要求294所述的方法,其中所述解复用包括频分解复用、时分解复用、或码分解复用、或其组合。
297.一种通信卫星(120),包括:
用于根据多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220)发射从第一多个点波束信号生成的第一多个馈送元件信号的装置,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
用于命令从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)到所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的改变的装置,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;
用于根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220)发射从第二多个点波束信号生成的第二多个馈送元件信号的装置。
298.根据权利要求297所述的通信卫星(120),还包括:
用于接收命令信号的装置,其中用于命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置是至少部分地基于所接收的命令信号可操作的。
299.根据权利要求297所述的通信卫星(120),其中用于命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的装置。
300.根据权利要求297所述的通信卫星(120),其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于命令所述通信卫星(120)的致动器(124)以用于提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的装置。
301.根据权利要求300所述的通信卫星(120),还包括:
用于接收用于命令所述致动器(124)的命令的装置。
302.根据权利要求300所述的通信卫星(120),还包括:
用于确定用于命令所述致动器(124)的命令的装置。
303.根据权利要求300所述的通信卫星(120),其中用于命令所述致动器(124)以提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于命令所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整的装置。
304.根据权利要求303所述的通信卫星(120),其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
305.根据权利要求303所述的通信卫星(120),其中所述致动器(124)包括耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)。
306.根据权利要求305所述的通信卫星(120),还包括:
用于命令所述线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度的装置。
307.根据权利要求305所述的通信卫星(120),还包括:
耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)。
308.根据权利要求307所述的通信卫星(120),还包括:
用于命令所述辅助致动器(2540)提供所述第二原生天线图案(220)的装置,所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
309.根据权利要求303所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)和所述馈送阵列组件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
310.根据权利要求309所述的通信卫星(120),其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
311.根据权利要求310所述的通信卫星(120),其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
312.根据权利要求309所述的通信卫星(120),其中用于命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于命令以下的装置:所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
313.根据权利要求300所述的通信卫星(120),其中用于命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于命令对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整的装置。
314.根据权利要求313所述的通信卫星(120),其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
315.根据权利要求313所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
316.根据权利要求315所述的通信卫星(120),其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
317.根据权利要求316所述的通信卫星(120),其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
318.根据权利要求313所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
319.根据权利要求313所述的通信卫星(120),其中用于命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于命令以下的装置:对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
320.根据权利要求300所述的通信卫星(120),其中用于命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于命令从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整的装置。
321.根据权利要求320所述的通信卫星(120),其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
322.根据权利要求320所述的通信卫星(120),其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
323.根据权利要求320所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
324.根据权利要求320所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
325.根据权利要求320所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
326.根据权利要求320所述的通信卫星(120),其中用于命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括:
用于命令以下的装置:对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
327.根据权利要求297至326中任一项所述的通信卫星(120),其中所述用于命令的装置至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合是可操作的。
328.根据权利要求327所述的通信卫星(120),还包括:
用于从地面段(102)接收所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合的装置。
329.根据权利要求327所述的通信卫星(120),还包括:
用于确定所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合的装置。
330.根据权利要求297至326中任一项所述的通信卫星(120),其中用于命令的所述装置至少部分地基于与所述第一多个点波束信号或所述第二多个点波束信号相关联的通信服务的所确定的业务条件而被触发。
331.根据权利要求297至326中任一项所述的通信卫星(120),其中用于命令的所述装置至少部分地基于一天中的时间而被触发。
332.根据权利要求297至326中任一项所述的通信卫星(120),其中用于命令的所述装置至少部分地基于一年中的时间而被触发。
333.根据权利要求297至326中任一项所述的通信卫星(120),其中用于命令的所述装置至少部分地基于被采用来提供与所述第一多个点波束信号或所述第二多个点波束信号相关联的通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的所确定的改变而被触发。
334.根据权利要求333所述的通信卫星(120),其中用于确定的所述装置包括:
用于确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失的装置。
335.根据权利要求333所述的通信卫星(120),其中用于确定的所述装置包括:
用于确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变的装置。
336.根据权利要求333所述的通信卫星(120),其中用于确定的所述装置包括:
用于确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)的装置。
337.根据权利要求297至336中任一项所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
338.根据权利要求337所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
339.根据权利要求337所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
340.根据权利要求297至339中任一项所述的通信卫星(120),其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
341.根据权利要求340所述的通信卫星(120),其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
342.根据权利要求297至341中任一项所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
343.根据权利要求297至342中任一项所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
344.根据权利要求297至343中任一项所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
345.根据权利要求297至339中任一项所述的通信卫星(120),还包括:
用于在发射所述第二多个馈送元件信号之前调整所述通信卫星(120)的轨道特性的装置。
346.根据权利要求345所述的通信卫星(120),其中用于调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述装置包括用于将所述通信卫星(120)定位在不同的对地静止轨道槽处的装置。
347.根据权利要求345所述的通信卫星(120),其中用于调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述装置包括用于引导所述通信卫星(120)以遵循不同的轨道路径的装置。
348.根据权利要求345所述的通信卫星(120),其中用于调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述装置包括用于将所述通信卫星(120)取向成不同的姿态的装置。
349.根据权利要求297至339中任一项所述的通信卫星(120),其中用于发射所述第一多个馈送元件信号的所述装置和用于发射所述第二多个馈送元件信号的所述装置在相同对地静止轨道位置处是可操作的。
350.根据权利要求349所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
351.根据权利要求350所述的通信卫星(120),其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
352.根据权利要求349所述的通信卫星(120),其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)不同。
353.根据权利要求352所述的通信卫星(120),其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
354.根据权利要求297至339中任一项所述的通信卫星(120),其中:
用于发射所述第一多个馈送元件信号的所述装置在第一对地静止轨道位置处是可操作的,而
用于命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变的所述装置包括用于命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置的装置;并且
用于发射所述第二多个馈送元件信号的所述装置在所述第二对地静止轨道位置处是可操作的。
355.根据权利要求354所述的通信卫星(120),其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
356.根据权利要求354所述的通信卫星(120),其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
357.根据权利要求297至356中任一项所述的通信卫星(120),还包括:
具有第二多个天线馈送元件(128)的第二天线配件(121);以及
用于根据所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生天线图案(220)发射从第三多个点波束信号生成的第三多个馈送元件信号的装置,所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第三原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物;
358.根据权利要求357所述的通信卫星(120),其中用于发射所述第三多个馈送元件信号的所述装置能够与用于发射所述第一多个馈送元件信号的所述装置同时操作。
359.根据权利要求357所述的通信卫星(120),其中用于发射所述第三多个馈送元件信号的所述装置能够与用于发射所述第二多个馈送元件信号的所述装置同时操作。
360.根据权利要求357所述的通信卫星(120),还包括:
用于命令从所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第三原生天线图案(220)到所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生天线图案(220)的改变的装置,所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述第二多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第三原生馈送元件图案(210)之一以及所述第四原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第四原生馈送元件图案(210)之一与所述第三原生馈送元件图案(210)之一不同;以及
用于根据所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第四原生天线图案(220)发射从第四多个点波束信号生成的第四多个馈送元件信号的装置。
361.根据权利要求357所述的通信卫星(120),其中用于发射所述第四多个馈送元件信号的所述装置能够与用于发射所述第一多个馈送元件信号的所述装置同时操作。
362.根据权利要求357所述的通信卫星(120),其中用于发射所述第四多个馈送元件信号的所述装置能够与用于发射所述第二多个馈送元件信号的所述装置同时操作。
363.根据权利要求297至362中任一项所述的通信卫星(120),其中用于发射所述第一多个馈送元件信号的所述装置或用于发射所述第二多个馈送元件信号的所述装置包括以下之一或两者:
用于将馈送元件信号发射到多个接入节点终端(130)的装置;或
用于将馈送元件信号发射到多个用户终端(150)的装置。
364.根据权利要求297至363中任一项所述的通信卫星(120),其中所述第一多个馈送元件信号至少部分地基于将第一波束形成权重集应用于所述第一多个点波束信号而被确定,并且所述第二多个馈送元件信号至少部分地基于将第二波束形成权重集应用于所述第二多个点波束信号而被确定,所述第一波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
365.根据权利要求364所述的通信卫星(120),还包括:
用于在所述通信卫星(120)的波束形成网络(710)处应用所述第一波束形成权重集的装置。
366.根据权利要求364所述的通信卫星(120),其中所述第一波束形成权重集在地面段(102)的至少一个设备的波束形成网络(710)处被应用。
367.根据权利要求292所述的通信卫星(120),其中所述第一波束形成权重集在一个或多个接入节点终端(130)处被应用,以生成相应的多个馈送元件分量信号。
368.根据权利要求293所述的通信卫星(120),其中所述相应的多个馈送元件分量信号在相应的接入节点终端(130)处被组合成复用的上行链路信号。
369.根据权利要求294所述的通信卫星(120),还包括:
用于从一个或多个接入节点终端(130)接收相应复用的上行链路信号的装置;
用于将每个相应的复用信号解复用为所述多个馈送元件分量信号的装置;以及
对于所述多个天线馈送元件(128)中的每一个,用于针对相应的馈送元件(128)对所述馈送元件分量信号进行求和以生成所述第一多个馈送元件信号的装置。
370.根据权利要求294所述的通信卫星(120),其中所述解复用包括频分解复用、时分解复用、或码分解复用、或其组合。
371.一种用于在具有天线配件(121)的通信卫星(120)处进行通信的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
从一个或多个接入节点终端(130)接收通信服务的第一组复用前向上行链路信号;
根据所述多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220),发射从所述第一组复用前向上行链路信号生成的第一多个馈送元件信号,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
命令从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)到所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的改变,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;
从所述一个或多个接入节点终端(130)接收通信服务的第二组复用前向上行链路信号;以及
根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220),发射从所述第二组复用前向上行链路信号生成的第二多个馈送元件信号。
372.根据权利要求371所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处接收命令信号,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变至少部分地基于所接收的命令信号。
373.根据权利要求371所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
在所述通信卫星(120)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)。
374.根据权利要求371所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述通信卫星(120)的致动器(124)以用于提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变。
375.根据权利要求374所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处接收用于命令所述致动器(124)的命令。
376.根据权利要求374所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处确定用于命令所述致动器(124)的命令。
377.根据权利要求374所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整。
378.根据权利要求377所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
379.根据权利要求377所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度。
380.根据权利要求379所述的方法,还包括:
命令耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)提供所述第二原生天线图案(220),所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
381.根据权利要求377所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
382.根据权利要求381所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
383.根据权利要求382所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
384.根据权利要求381所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
385.根据权利要求374所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整。
386.根据权利要求385所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
387.根据权利要求385所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
388.根据权利要求387所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
389.根据权利要求388所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
390.根据权利要求385所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
391.根据权利要求385所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
392.根据权利要求374所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整。
393.根据权利要求392所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
394.根据权利要求392所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
395.根据权利要求392所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
396.根据权利要求392所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
397.根据权利要求392所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
398.根据权利要求392所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
399.根据权利要求371至398中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
400.根据权利要求399所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
401.根据权利要求399所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
402.根据权利要求371至398中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于与所述第一多个点波束信号或所述第二多个点波束信号相关联的通信服务的所确定的业务条件而被触发。
403.根据权利要求371至398中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
404.根据权利要求371至398中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发。
405.根据权利要求371至398中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于被采用来提供与所述第一多个点波束信号或所述第二多个点波束信号相关联的通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的所确定的改变而被触发。
406.根据权利要求405所述的方法,其中所确定的改变包括与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
407.根据权利要求405所述的方法,其中所确定的改变包括经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
408.根据权利要求405所述的方法,其中所确定的改变包括接入节点终端(130)发起与所述通信卫星(120)的通信。
409.根据权利要求371至408中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
410.根据权利要求409所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
411.根据权利要求409所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
412.根据权利要求371至411中任一项所述的方法,其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
413.根据权利要求266所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
414.根据权利要求371至413中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
415.根据权利要求371至414中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
416.根据权利要求371至415中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
417.根据权利要求371至408中任一项所述的方法,还包括:
在发射所述第二多个馈送元件信号之前调整所述通信卫星(120)的轨道特性。
418.根据权利要求417所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括将所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽。
419.根据权利要求417所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径。
420.根据权利要求417所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括将所述通信卫星(120)取向成不同的姿态。
421.根据权利要求371至408中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在发射所述第一多个馈送元件信号时和在发射所述第二多个馈送元件信号时处于相同对地静止轨道位置。
422.根据权利要求421所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
423.根据权利要求422所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
424.根据权利要求421所述的方法,其中所述第一多个馈送元件信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个馈送元件信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)不同。
425.根据权利要求424所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
426.根据权利要求371至408中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在发射所述第一多个馈送元件信号时处于第一对地静止轨道位置;
命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
所述通信卫星(120)在发射所述第二多个馈送元件信号时处于所述第二对地静止轨道位置。
427.根据权利要求426所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
428.根据权利要求426所述的方法,其中所述第一多个馈送元件信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个馈送元件信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
429.根据权利要求371至428中任一项所述的方法,还包括:
根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220),接收来自一个或多个用户终端(150)的第三多个馈送元件信号;以及
发射从所述第三多个馈送元件信号生成的第三组复用返回下行链路信号。
430.根据权利要求371至429中任一项所述的方法,还包括:
根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220),接收来自一个或多个用户终端(150)的第四多个馈送元件信号;以及
发射从所述第四多个馈送元件信号生成的第四组复用返回下行链路信号。
431.根据权利要求371至430中任一项所述的方法,其中发射所述第一多个馈送元件信号或所述第二多个馈送元件信号包括:
将馈送元件信号发射到多个用户终端(150)。
432.根据权利要求371至431中任一项所述的方法,其中所述第一多个馈送元件信号至少部分地基于被应用到第一多个点波束信号的第一波束形成权重集而被确定,并且所述第二多个馈送元件信号至少部分地基于被应用到第二多个点波束信号的第二波束形成权重集而被确定,所述第一波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
433.根据权利要求432所述的方法,其中所述第一波束形成权重集在地面段(102)的至少一个设备的波束形成网络(710)处被应用。
434.根据权利要求433所述的方法,其中所述第一波束形成权重集在一个或多个接入节点终端(130)处被应用,以生成相应的多个馈送元件分量信号。
435.根据权利要求434所述的方法,其中所述相应的多个馈送元件分量信号在相应的接入节点终端(130)处被组合成所述第一组复用前向上行链路信号中的相应一个。
436.根据权利要求435所述的方法,还包括:
对所述第一组复用前向上行链路信号进行解复用以生成所述第一组馈送元件分量信号;以及
在所述通信卫星(120)处,对于所述多个天线馈送元件(128)中的每一个,针对相应的馈送元件(128)对所述馈送元件分量信号进行求和,以生成所述第一多个馈送元件信号。
437.根据权利要求436所述的方法,其中所述解复用包括频分解复用、时分解复用、或码分解复用、或其组合。
438.一种用于在具有天线配件(121)的通信卫星(120)处进行通信的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
将第一波束形成权重集应用于通信服务的第一多个点波束信号,以生成第一多个馈送元件信号;
根据所述多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220)发射所述第一多个馈送元件信号,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
命令从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)到所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的改变,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;
将第二波束形成权重集应用于所述通信业务的第二多个点波束信号,以生成第二多个馈送元件信号;以及
根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220)发射所述第二多个馈送元件信号。
439.根据权利要求438所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处接收命令信号,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变至少部分地基于所接收的命令信号。
440.根据权利要求438所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
在所述通信卫星(120)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)。
441.根据权利要求438所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令所述通信卫星(120)的致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的改变。
442.根据权利要求441所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处接收用于命令所述致动器(124)的命令。
443.根据权利要求441所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处确定用于命令所述致动器(124)的命令。
444.根据权利要求441所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整。
445.根据权利要求444所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
446.根据权利要求444所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度。
447.根据权利要求446所述的方法,还包括:
命令耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)提供所述第二原生天线图案(220),所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
448.根据权利要求444所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
449.根据权利要求448所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
450.根据权利要求449所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
451.根据权利要求448所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
452.根据权利要求441所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域的调整(123)。
453.根据权利要求452所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
454.根据权利要求452所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
455.根据权利要求454所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
456.根据权利要求455所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
457.根据权利要求452所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
458.根据权利要求452所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
459.根据权利要求441所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整。
460.根据权利要求459所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
461.根据权利要求459所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
462.根据权利要求459所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
463.根据权利要求459所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
464.根据权利要求459所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
465.根据权利要求459所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
466.根据权利要求438至465中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
467.根据权利要求466所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
468.根据权利要求466所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
469.根据权利要求438至465中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于与所述通信服务相关联的所确定的业务条件而被触发。
470.根据权利要求469所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在地面段(102)处被确定。
471.根据权利要求469所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在所述通信卫星(120)处被确定。
472.根据权利要求438至465中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
473.根据权利要求438至465中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发。
474.根据权利要求438至465中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)中的所确定的改变而被触发。
475.根据权利要求474所述的方法,其中所确定的改变包括与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
476.根据权利要求474所述的方法,其中所确定的改变包括经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
477.根据权利要求474所述的方法,其中所确定的改变包括接入节点终端(130)发起与所述通信卫星(120)的通信。
478.根据权利要求438至477中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
479.根据权利要求478所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖至少部分地重叠。
480.根据权利要求478所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
481.根据权利要求438至480中任一项所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
482.根据权利要求481所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
483.根据权利要求438至482中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
484.根据权利要求438至483中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
485.根据权利要求438至484中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
486.根据权利要求438至477中任一项所述的方法,还包括:
调整所述通信卫星(120)的轨道特性,其中经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务包括根据所调整的轨道特性提供所述通信服务。
487.根据权利要求486所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽。
488.根据权利要求486所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径。
489.根据权利要求486所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)被取向成不同的姿态。
490.根据权利要求438至477中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在发射所述第一多个馈送元件信号时以及在发射所述第二多个馈送元件信号时处于相同对地静止轨道位置。
491.根据权利要求490所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
492.根据权利要求491所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
493.根据权利要求490所述的方法,其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与第一服务覆盖区域(410)不同。
494.根据权利要求493所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
495.根据权利要求438至477中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在发射所述第一多个馈送元件信号时处于第一对地静止轨道位置处;
命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
通信卫星(120)在发射所述第二多个馈送元件信号时处于所述第二对地静止轨道位置处。
496.根据权利要求495所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
497.根据权利要求495所述的方法,其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
498.根据权利要求438至497中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)包括具有第二多个天线馈送元件(128)的第二天线配件(121),所述方法还包括:
将第三波束形成权重集应用于所述通信服务的第三多个点波束信号,以生成第三多个馈送元件信号;以及
根据所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生天线图案(220)发射所述第三多个馈送元件信号,所述第三原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物。
499.根据权利要求498所述的方法,其中发射所述第三多个馈送元件信号与发射所述第一多个馈送元件信号同时发生。
500.根据权利要求498所述的方法,其中发射所述第三多个馈送元件信号与发射所述第二多个馈送元件信号同时发生。
501.根据权利要求498所述的方法,还包括:
命令从所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第三原生天线图案(220)到所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生天线图案(220),所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述第二多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第三原生馈送元件图案(210)之一以及所述第四原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第四原生馈送元件图案(210)之一与所述第三原生馈送元件图案(210)之一不同;
将第四波束形成权重集应用于所述通信服务的第四多个点波束信号,以生成第四多个馈送元件信号;以及
根据所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第四原生天线图案(220)发射所述第四多个馈送元件信号。
502.根据权利要求501所述的方法,其中发射所述第四多个馈送元件信号与发射所述第一多个馈送元件信号同时发生。
503.根据权利要求501所述的方法,其中发射所述第四多个馈送元件信号与发射所述第二多个馈送元件信号同时发生。
504.根据权利要求438至503中任一项所述的方法,其中发射所述第一多个馈送元件信号或发射所述第二多个馈送元件信号包括以下之一或两者:
将第一多个信号发射到多个接入节点终端(130);和
将第二多个信号发射到多个用户终端(150)。
505.根据权利要求438至503中任一项所述的方法,其中所述第二波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
506.一种用于在具有天线配件(121)的通信卫星(120)处进行通信的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
根据所述多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220)接收第一多个馈送元件信号,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
将第一波束形成权重集应用于所述第一多个馈送元件信号,以生成通信服务的第一多个点波束信号;
命令从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)到所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的改变,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;
根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220)接收第二多个馈送元件信号;以及
将第二波束形成权重集应用于所述第二多个馈送元件信号,以生成所述通信服务的第二多个点波束信号。
507.根据权利要求506所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)接收命令信号,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变至少部分地基于所接收的命令信号。
508.根据权利要求506所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
在所述通信卫星(120)处确定从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)。
509.根据权利要求506所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述通信卫星(120)的致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变。
510.根据权利要求509所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处接收用于命令所述致动器(124)的命令。
511.根据权利要求509所述的方法,还包括:
在所述通信卫星(120)处确定用于命令所述致动器(124)的命令。
512.根据权利要求509所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整。
513.根据权利要求512所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
514.根据权利要求512所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度。
515.根据权利要求514所述的方法,还包括:
命令耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)提供所述第二原生天线图案(220),所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
516.根据权利要求512所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)与所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
517.根据权利要求516所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
518.根据权利要求517所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
519.根据权利要求516所述的方法,其中命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
520.根据权利要求509所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整。
521.根据权利要求520所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
522.根据权利要求520所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
523.根据权利要求522所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
524.根据权利要求523所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
525.根据权利要求520所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
526.根据权利要求520所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
527.根据权利要求509所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整。
528.根据权利要求527所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
529.根据权利要求527所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
530.根据权利要求527所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
531.根据权利要求527所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
532.根据权利要求527所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
533.根据权利要求527所述的方法,其中命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
534.根据权利要求506至533中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
535.根据权利要求534所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
536.根据权利要求534所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
537.根据权利要求506至533中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于与所述通信服务相关联的所确定的业务条件而被触发。
538.根据权利要求537所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在地面段(102)处被确定。
539.根据权利要求537所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在通信卫星(120)处被确定。
540.根据权利要求506至533中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
541.根据权利要求506至533中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发。
542.根据权利要求506至533中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)中的所确定的改变而被触发。
543.根据权利要求542所述的方法,其中所确定的改变包括与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
544.根据权利要求542所述的方法,其中所确定的改变包括经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
545.根据权利要求542所述的方法,其中所确定的改变包括接入节点终端(130)发起与通信卫星(120)的通信。
546.根据权利要求506至545中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
547.根据权利要求546所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分重叠。
548.根据权利要求546所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
549.根据权利要求506至548中任一项所述的方法,其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
550.根据权利要求549所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
551.根据权利要求506至550中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
552.根据权利要求506至551中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
553.根据权利要求506至552中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
554.根据权利要求506至545中任一项所述的方法,还包括:
调整所述通信卫星(120)的轨道特性,其中经由所述第二多个波束形成点波束(125)提供所述通信服务包括根据调整的轨道特性提供所述通信服务。
555.根据权利要求554所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽。
556.根据权利要求554所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径。
557.根据权利要求554所述的方法,其中调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)被取向成不同的姿态。
558.根据权利要求506至545中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在接收所述第一多个馈送元件信号时和在接收所述第二多个馈送元件信号时处于相同对地静止轨道位置。
559.根据权利要求558所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
560.根据权利要求559所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
561.根据权利要求558所述的方法,其中所述第一多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个波束形成点波束(125)对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)不同。
562.根据权利要求561所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
563.根据权利要求506至545中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在接收所述第一多个馈送元件信号时处于第一对地静止轨道位置;
命令从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
所述通信卫星(120)在接收所述第二多个馈送元件信号时处于所述第二对地静止轨道位置。
564.根据权利要求563所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
565.根据权利要求563所述的方法,其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
566.根据权利要求506至565中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)包括具有第二多个天线馈送元件(128)的第二天线配件(121),所述方法还包括:
根据所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生天线图案(220)接收第三多个馈送元件信号,所述第三原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物;以及
将第三波束形成权重集应用于所述第三多个馈送元件信号,以生成通信服务的第三多个点波束信号。
567.根据权利要求566所述的方法,其中接收所述第三多个馈送元件信号与接收所述第一多个馈送元件信号同时发生。
568.根据权利要求566所述的方法,其中接收所述第三多个馈送元件信号与接收所述第二多个馈送元件信号同时发生。
569.根据权利要求566所述的方法,还包括:
命令从所述第二天线配件(121)的所述第三原生天线图案(220)改变为所述第二天线配件(121)的第四原生天线图案(220),所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述第二多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第三原生馈送元件图案(210)之一以及所述第四原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第四原生馈送元件图案(210)之一与所述第三原生馈送元件图案(210)之一不同;
根据所述第二多个天线馈送元件(128)的所述第四原生天线图案(220)接收第四多个馈送元件信号,所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物;以及
将第四波束形成权重集应用于所述第四多个馈送元件信号,以生成通信服务的第四多个点波束信号。
570.根据权利要求569所述的方法,其中接收所述第四多个馈送元件信号与接收所述第一多个馈送元件信号同时发生。
571.根据权利要求569所述的方法,其中接收所述第四多个馈送元件信号与接收所述第二多个馈送元件信号同时发生。
572.根据权利要求506至571中任一项所述的方法,其中接收所述第一多个馈送元件信号或接收所述第二多个馈送元件信号包括以下之一或两者:
从多个接入节点终端(130)接收多个信号;或
从多个用户终端(150)接收多个信号。
573.根据权利要求506至572中任一项所述的方法,其中所述第二波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
574.一种用于经由具有天线配件(121)的通信卫星(120)提供通信服务的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
将所述通信服务的第一组信号发射到所述通信卫星(120)以用于根据所述多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220)传输,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
向所述通信卫星(120)发射用以从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)改变为所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的命令,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;
将所述通信服务的第二组信号发射到所述通信卫星(120)以用于根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220)传输。
575.根据权利要求574所述的方法,其中发射用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:
命令所述通信卫星(120)的致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的改变。
576.根据权利要求575所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整。
577.根据权利要求576所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
578.根据权利要求576所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:
命令耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度。
579.根据权利要求578所述的方法,其中发射所述命令以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)提供所述第二原生天线图案(220),所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
580.根据权利要求576所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
581.根据权利要求580所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
582.根据权利要求581所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
583.根据权利要求580所述的方法,其中发射所述命令以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
584.根据权利要求575所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整。
585.根据权利要求584所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
586.根据权利要求584所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
587.根据权利要求586所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
588.根据权利要求587所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
589.根据权利要求584所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
590.根据权利要求584所述的方法,其中发射所述命令以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
591.根据权利要求575所述的方法,其中命令所述致动器(124)提供从所述第一原生天线图案(220)到所述第二原生天线图案(220)的所述改变包括:
命令从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整。
592.根据权利要求591所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
593.根据权利要求591所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
594.根据权利要求591所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
595.根据权利要求591所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
596.根据权利要求591所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
597.根据权利要求591所述的方法,其中发射所述命令以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括:
命令对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
598.根据权利要求574至597中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
599.根据权利要求598所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
600.根据权利要求598所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
601.根据权利要求574至597中任一项所述的方法,还包括:
确定与所述通信服务相关联的业务条件,
其中发射所述命令至少部分地基于所确定的业务条件而被触发。
602.根据权利要求574至597中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
603.根据权利要求574至597中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发。
604.根据权利要求574至597中任一项所述的方法,还包括:
确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变,
其中发射所述命令至少部分地基于所确定的改变而被触发。
605.根据权利要求604所述的方法,其中所述确定包括:
确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
606.根据权利要求604所述的方法,其中所述确定包括:
确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
607.根据权利要求604所述的方法,其中所述确定包括:
确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)。
608.根据权利要求574至607中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
609.根据权利要求608所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
610.根据权利要求608所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
611.根据权利要求574至610中任一项所述的方法,其中所述第一组信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二组信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
612.根据权利要求611所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
613.根据权利要求574至612中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
614.根据权利要求574至613中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
615.根据权利要求574至614中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
616.根据权利要求574至607中任一项所述的方法,还包括:
发射命令以调整所述通信卫星(120)的轨道特性,其中发射所述第二组信号包括根据所调整的轨道特性发射信号。
617.根据权利要求616所述的方法,其中发射所述命令以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽。
618.根据权利要求616所述的方法,其中发射所述命令以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)遵循不同的轨道路径。
619.根据权利要求616所述的方法,其中发射所述命令以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性包括命令所述通信卫星(120)被取向成不同的姿态。
620.根据权利要求574至607中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在发射所述第一组信号时和在发射所述第二组信号时处于相同对地静止轨道位置。
621.根据权利要求620所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
622.根据权利要求621所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
623.根据权利要求620所述的方法,其中所述第一组信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二组信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与第一服务覆盖区域(410)不同。
624.根据权利要求623所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
625.根据权利要求574至607中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在发射所述第一组信号时处于第一对地静止轨道位置;
命令所述通信卫星(120)从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)包括命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止位置轨道位置;并且
所述通信卫星(120)在发射所述第二组信号时处于所述第二对地静止轨道位置。
626.根据权利要求625所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
627.根据权利要求625所述的方法,其中所述第一组信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二组信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
628.根据权利要求574至627中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)包括具有第二多个天线馈送元件(128)的第二天线配件(121),所述方法还包括:
向所述通信卫星(120)发射命令以从所述多个天线馈送元件(128)的第三原生天线图案(220)改变到所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生天线图案(220),所述第三原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第三原生馈送元件图案(210)的复合物,所述第四原生天线图案(220)包括所述第二多个天线馈送元件(128)的第四原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述第二多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第三原生馈送元件图案(210)之一以及所述第四原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第四原生馈送元件图案(210)之一与所述第三原生馈送元件图案(210)之一不同。
629.根据权利要求574至628中任一项所述的方法,其中所述第一波束形成配置包括:将第一波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第一多个馈送元件信号,并且所述第二波束形成配置包括:将第二波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第二多个馈送元件信号,所述第二波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
630.根据权利要求629所述的方法,其中所述第一组信号包括多个点波束信号。
631.根据权利要求629所述的方法,其中所述第一组信号包括从多个点波束信号生成的复用上行链路信号。
632.根据权利要求631所述的方法,其中所述复用上行链路信号至少部分地基于频分复用、时分复用、或码分复用、或其组合而生成。
633.一种经由具有天线配件(121)的通信卫星(120)提供通信服务的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
将第一波束形成权重集应用于所述通信服务的第一多个点波束信号,以生成第一多个馈送元件信号;
向所述通信卫星(120)发射第一组复用前向上行链路信号,所述第一组复用上行链路信号包括用于根据所述多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220)传输的所述第一多个馈送元件信号,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
向通信卫星(120)发射用以从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)改变为所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的命令,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;以及
将第二波束形成权重集应用于所述通信业务的第二多个点波束信号,以生成第二多个馈送元件信号;
向所述通信卫星(120)发射所述通信服务的第二组复用上行链路信号,所述第二组复用上行链路信号包括用于根据所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220)传输的所述第二多个馈送元件信号。
634.根据权利要求633所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括对所述通信卫星(120)的致动器(124)的命令。
635.根据权利要求634所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:
用以提供所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整的命令。
636.根据权利要求635所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
637.根据权利要求635所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括对耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度的命令。
638.根据权利要求637所述的方法,还包括:
发射命令到耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)以提供所述第二原生天线图案(220),对所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
639.根据权利要求635所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
640.根据权利要求639所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
641.根据权利要求640所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
642.根据权利要求639所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变到所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
643.根据权利要求634所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括用以提供对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整的命令。
644.根据权利要求643所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
645.根据权利要求700所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
646.根据权利要求645所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
647.根据权利要求646所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
648.根据权利要求643所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
649.根据权利要求643所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
650.根据权利要求634所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括用以提供从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整的命令。
651.根据权利要求650所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
652.根据权利要求650所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
653.根据权利要求650所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
654.根据权利要求650所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
655.根据权利要求650所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
656.根据权利要求650所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
657.根据权利要求633至656中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
658.根据权利要求657所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
659.根据权利要求657所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
660.根据权利要求633至656中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于与所述通信服务相关联的所确定的业务条件而被触发
661.根据权利要求660所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在地面段(102)处被确定。
662.根据权利要求660所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在所述通信卫星(120)处被确定。
663.根据权利要求633至656中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
664.根据权利要求633至656中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发发射。
665.根据权利要求633至713中任一项所述的方法,还包括:
确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变,
其中发射所述命令至少部分地基于所确定的改变而被触发。
666.根据权利要求665所述的方法,其中所述确定包括:
确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
667.根据权利要求665所述的方法,其中所述确定包括:
确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
668.根据权利要求665所述的方法,其中所述确定包括:
确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)。
669.根据权利要求633至668中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
670.根据权利要求669所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
671.根据权利要求669所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
672.根据权利要求633至671中任一项所述的方法,其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
673.根据权利要求672所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
674.根据权利要求633至673中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
675.根据权利要求633至674中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
676.根据权利要求633至675中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
677.根据权利要求633至668中任一项所述的方法,还包括:
向所述通信卫星(120)发射用以调整所述通信卫星(120)的轨道特性的命令,其中根据所述第二波束形成配置发射包括根据所调整的轨道特性发射。
678.根据权利要求677所述的方法,其中用以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述命令包括用以将所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽的命令。
679.根据权利要求677所述的方法,其中用以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述命令包括用以将所述通信卫星(120)移动到不同的轨道路径的命令。
680.根据权利要求677所述的方法,其中用以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的命令包括用以将所述通信卫星(120)取向成不同的姿态的命令。
681.根据权利要求633至668中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在发射所述第一组复用前向上行链路信号时和在发射所述第二组复用前向上行链路信号时处于相同对地静止轨道位置。
682.根据权利要求681所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
683.根据权利要求682所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
684.根据权利要求681所述的方法,其中根据所述第一波束形成配置的所述发射对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且根据所述第二波束形成配置的所述发射对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与第一服务覆盖区域(410)不同。
685.根据权利要求684所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
686.根据权利要求633至668中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在发射所述第一组复用前向上行链路信号时处于第一对地静止轨道位置;
发射用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括发射命令以用于所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
所述通信卫星(120)在发射所述第二组复用前向上行链路信号时处于所述第二对地静止轨道位置。
687.根据权利要求686所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
688.根据权利要求686所述的方法,其中所述第一多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且所述第二多个点波束信号对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
689.根据权利要求633至688中任一项所述的方法,其中所述第二波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
690.一种经由具有天线配件(121)的通信卫星(120)提供通信服务的方法,所述天线配件(121)具有多个天线馈送元件(128),所述方法包括:
将所述通信服务的第一组前向上行链路信号发射到所述通信卫星(120)以用于根据第一波束形成配置和所述多个天线馈送元件(128)的第一原生天线图案(220)传输,所述第一原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案(210)的复合物;
向所述通信卫星(120)发射用以从所述多个天线馈送元件(128)的所述第一原生天线图案(220)改变为所述多个天线馈送元件(128)的第二原生天线图案(220)的命令,所述第二原生天线图案(220)包括所述多个天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案(210)的复合物,其中所述多个天线馈送元件(128)中的给定天线馈送元件(128)与所述第一原生馈送元件图案(210)之一以及所述第二原生馈送元件图案(210)之一相关联,并且其中所述第二原生馈送元件图案(210)之一与所述第一原生馈送元件图案(210)之一不同;以及
将所述通信服务的第二组前向上行链路信号发射到所述通信卫星(120)以用于根据第二波束形成配置和所述多个天线馈送元件(128)的所述第二原生天线图案(220)传输。
691.根据权利要求690所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括对所述通信卫星(120)的致动器(124)的命令。
692.根据权利要求691所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:
用以提供所述天线配件(121)的反射器(122)和包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)之间的空间调整的命令。
693.根据权利要求692所述的方法,其中所述致动器(124)耦合在所述天线配件(121)的所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间。
694.根据权利要求692所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括对耦合在所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的线性致动器(124)从第一长度改变为第二长度的命令。
695.根据权利要求694所述的方法,还包括:
发射命令到耦合在所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的辅助致动器(2540)以提供所述第二原生天线图案(220),对所述辅助致动器(2540)的所述命令引起所述馈送阵列配件(127)和所述反射器(122)之间的相对位置关于与所述线性致动器(124)的轴线不同的轴线的改变。
696.根据权利要求692所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述天线配件(121)的所述反射器(122)与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的所述馈送阵列配件(127)之间的第一相对距离,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述反射器(122)和所述馈送阵列配件(127)之间的第二相对距离,所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
697.根据权利要求696所述的方法,其中所述第一相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第一散焦位置,并且所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)相对于所述反射器(122)的第二散焦位置。
698.根据权利要求697所述的方法,其中所述第一散焦位置或所述第二散焦位置中的一个或两个与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联。
699.根据权利要求696所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:所述第二相对距离的指示、所述第一相对距离和所述第二相对距离之间的差异、所述反射器(122)的期望位置、所述馈送阵列配件(127)的期望位置、线性致动器(124)的长度、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
700.根据权利要求691所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括用以提供对所述天线配件(121)的反射器(122)的聚焦区域(123)的调整的命令。
701.根据权利要求700所述的方法,其中所述致动器(124)与所述天线配件(121)的所述反射器(122)集成。
702.根据权利要求700所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第一相对距离的所述聚焦区域(123),以及所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有到所述反射器(122)的第二相对距离的所述聚焦区域(123),所述第二相对距离与所述第一相对距离不同。
703.根据权利要求17所述的方法,其中所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第一相对距离对应于包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)的第一散焦位置,并且所述聚焦区域(123)和所述反射器(122)之间的所述第二相对距离对应于所述馈送阵列配件(127)的第二散焦位置。
704.根据权利要求703所述的方法,其中所述第一散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第一聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二散焦位置与位于所述反射器(122)和所述反射器(122)的所述第二聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
705.根据权利要求700中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于具有第一形状的所述聚焦区域(123),并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于具有第二形状的所述聚焦区域(123),所述第二形状与所述第一形状不同。
706.根据权利要求700所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:对所述聚焦区域(123)的所述调整的指示、所调整的聚焦区域(123)的指示、所调整的聚焦区域(123)的期望位置、所调整的聚焦区域(123)的期望形状、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
707.根据权利要求691所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括用以提供从所述多个馈送元件(128)的第一空间布置到所述多个馈送元件(128)的第二空间布置的调整的命令。
708.根据权利要求707所述的方法,其中所述致动器与包括所述多个天线馈送元件(128)的所述天线配件(121)的馈送阵列配件(127)集成。
709.根据权利要求707所述的方法,其中所述天线配件(121)包括直接辐射阵列(DRA)天线配件(121)。
710.根据权利要求707所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一间距,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二间距,所述第二间距与所述第一间距不同。
711.根据权利要求707所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)至少部分地基于所述第一空间布置,所述第一空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的第一取向,并且所述第二原生天线图案(220)至少部分地基于所述第二空间布置,所述第二空间布置具有所述多个天线馈送元件(128)的所述至少一个子集的第二取向,所述第二取向与所述第一取向不同。
712.根据权利要求707所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者所述第二原生天线图案(220)与位于所述天线配件(121)的反射器(122)和所述反射器(122)的聚焦区域(123)之间的所述多个天线馈送元件(128)中的一个或多个相关联、或者以上两者。
713.根据权利要求707所述的方法,其中用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括:对所述多个馈送元件(128)的所述空间布置的所述调整的指示、所述多个馈送元件(128)的所调整的空间布置的指示、所述多个天线馈送元件(128)的至少一个子集的间距、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的间距的差异、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向、所述多个馈送元件(128)的至少一个子集的取向的差异、所述第二原生天线图案(220)的参数、或与所述第二原生天线图案(220)相关联的查找值、或其组合。
714.根据权利要求690至713中任一项所述的方法,其中所述命令至少部分地基于所述通信卫星(120)的轨道位置、或所述通信卫星(120)的轨道位置的改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的改变、或所述通信卫星(120)的姿态的改变、或其组合。
715.根据权利要求714所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在地面段(102)处被确定。
716.根据权利要求714所述的方法,其中所述通信卫星(120)的所述轨道位置、或所述通信卫星(120)的所述轨道位置的所述改变、或所述通信卫星(120)的轨道路径的所述改变、或所述通信卫星(120)的姿态的所述改变、或其组合在所述通信卫星(120)处被确定。
717.根据权利要求690至713中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于与所述通信服务相关联的所确定的业务条件而被触发。
718.根据权利要求717所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在地面段(102)处被确定。
719.根据权利要求717所述的方法,其中与所述通信服务相关联的所述业务条件在所述通信卫星(120)处被确定。
720.根据权利要求690至713中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于一天中的时间而被触发。
721.根据权利要求690至713中任一项所述的方法,其中发射所述命令至少部分地基于一年中的时间而被触发。
722.根据权利要求690至713中任一项所述的方法,还包括:
确定被采用来提供所述通信服务的一个或多个接入节点终端(130)的改变,
其中发射所述命令至少部分地基于所确定的改变而被触发。
723.根据权利要求722所述的方法,其中所述确定包括:
确定与所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的通信丢失。
724.根据权利要求722所述的方法,其中所述确定包括:
确定经由所述一个或多个接入节点终端(130)中的至少一个的所述通信服务的改变。
725.根据权利要求722所述的方法,其中所述确定包括:
确定发起与所述通信卫星(120)的通信的接入节点终端(130)。
726.根据权利要求690至725中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与第一原生天线图案覆盖区域(221)相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与第二原生天线图案覆盖区域(221)相关联,所述第二天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
727.根据权利要求726所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)至少部分地重叠。
728.根据权利要求726所述的方法,其中所述第一原生天线图案覆盖区域(221)和所述第二原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
729.根据权利要求690至728中任一项所述的方法,其中根据所述第一波束形成配置发射对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且根据所述第二波束形成配置发射对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)至少部分地重叠。
730.根据权利要求729所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)和所述第二服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
731.根据权利要求690至730中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第一视轴方向相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的第二视轴方向相关联,所述第二视轴方向与所述第一视轴方向不同。
732.根据权利要求690至731中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第一原生馈送元件图案波束宽度相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述给定天线馈送元件(128)的第二原生馈送元件图案波束宽度相关联,所述第二原生馈送元件图案波束宽度与所述第一原生馈送元件图案波束宽度不同。
733.根据权利要求690至732中任一项所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的两个或更多天线馈送元件(128)的原生馈送元件图案(210)的第一重叠量相关联,并且所述第二原生天线图案(220)与所述天线配件(121)的所述两个或更多天线馈送元件(128)的所述原生馈送元件图案(210)的不同的第二重叠量相关联。
734.根据权利要求690至725中任一项所述的方法,还包括:
向所述通信卫星(120)发射用以调整所述通信卫星(120)的轨道特性的命令,其中根据所述第二波束形成配置发射包括根据所调整的轨道特性发射。
735.根据权利要求734所述的方法,其中用以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述命令包括用以将所述通信卫星(120)移动到不同的对地静止轨道槽的命令。
736.根据权利要求734所述的方法,其中用以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述命令包括用以将所述通信卫星(120)移动到不同的轨道路径的命令。
737.根据权利要求734所述的方法,其中用以调整所述通信卫星(120)的所述轨道特性的所述命令包括用以将所述通信卫星(120)取向成不同的姿态的命令。
738.根据权利要求690至725中任一项所述的方法,其中所述通信卫星(120)在发射所述第一组前向上行链路信号时和在发射所述第二组前向上行链路信号时处于相同对地静止轨道位置。
739.根据权利要求738所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)不同。
740.根据权利要求739所述的方法,其中所述天线配件(121)的所述第一原生天线图案覆盖区域(221)或所述天线配件(121)的所述第二原生天线图案覆盖区域(221)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球天线图案覆盖区域(221)。
741.根据权利要求738所述的方法,其中根据所述第一波束形成配置的发射对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且根据所述第二波束形成配置的发射对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与第一服务覆盖区域(410)不同。
742.根据权利要求741所述的方法,其中所述第一服务覆盖区域(410)或所述第二服务覆盖区域(410)中的至少一个对应于来自所述相同对地静止轨道位置的可见地球服务覆盖区域(410)。
743.根据权利要求690至725中任一项所述的方法,其中:
所述通信卫星(120)在发射所述第一组前向上行链路信号时处于第一对地静止轨道位置;
发射用以从所述第一原生天线图案(220)改变为所述第二原生天线图案(220)的所述命令包括命令所述通信卫星(120)从所述第一对地静止轨道位置移动到不同的第二对地静止轨道位置;并且
所述通信卫星(120)在发射所述第二组前向上行链路信号时处于所述第二对地静止轨道位置。
744.根据权利要求743所述的方法,其中所述第一原生天线图案(220)对应于所述天线配件(121)的第一原生天线图案覆盖区域(221),并且所述第二原生天线图案(220)对应于第二原生天线图案覆盖区域(221),所述第二原生天线图案覆盖区域(221)与所述第一原生天线图案覆盖区域(221)基本上是共同延伸的。
745.根据权利要求743所述的方法,其中根据第一波束形成配置发射对应于所述通信卫星(120)的第一服务覆盖区域(410),并且根据第二波束形成配置发射对应于所述通信卫星(120)的第二服务覆盖区域(410),所述第二服务覆盖区域(410)与所述第一服务覆盖区域(410)基本上是共同延伸的。
746.根据权利要求690至745中任一项所述的方法,其中所述第一波束形成配置包括:将第一波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第一多个馈送元件信号,并且所述第二波束形成配置包括:将第二波束形成权重集应用于经由所述多个天线馈送元件(128)携带的第二多个馈送元件信号,所述第二波束形成权重集与所述第一波束形成权重集不同。
747.根据权利要求690至746中任一项所述的方法,其中所述第一组前向上行链路信号包括多个点波束信号,每个点波束信号与相应的点波束(125)相关联。
CN201780091815.7A 2017-04-10 2017-04-10 用于适应卫星通信的覆盖区域调整的方法和系统 Active CN111052503B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2017/026839 WO2018190794A1 (en) 2017-04-10 2017-04-10 Coverage area adjustment to adapt satellite communications

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111052503A true CN111052503A (zh) 2020-04-21
CN111052503B CN111052503B (zh) 2021-06-29

Family

ID=58579321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780091815.7A Active CN111052503B (zh) 2017-04-10 2017-04-10 用于适应卫星通信的覆盖区域调整的方法和系统

Country Status (22)

Country Link
US (5) US10985833B2 (zh)
EP (2) EP3955384A3 (zh)
JP (2) JP7127053B2 (zh)
KR (1) KR102309131B1 (zh)
CN (1) CN111052503B (zh)
AU (1) AU2017409520B2 (zh)
BR (1) BR112019021133A2 (zh)
CA (1) CA3054698A1 (zh)
CO (1) CO2019011334A2 (zh)
CR (1) CR20190505A (zh)
DO (1) DOP2019000258A (zh)
ES (1) ES2901210T3 (zh)
IL (1) IL269781B2 (zh)
MX (1) MX2019012213A (zh)
NZ (1) NZ756617A (zh)
PE (1) PE20200277A1 (zh)
PH (1) PH12019501981A1 (zh)
RU (1) RU2741489C1 (zh)
SA (1) SA519410269B1 (zh)
SG (1) SG11201907748VA (zh)
WO (1) WO2018190794A1 (zh)
ZA (1) ZA201907367B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113708821A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 中国电信股份有限公司 卫星波束的发射方法和装置
WO2021238815A1 (zh) * 2020-05-29 2021-12-02 华为技术有限公司 一种天线及使用方法、通信基站
CN114709627A (zh) * 2022-03-30 2022-07-05 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种多频段可配置接收天线
US20220276330A1 (en) * 2021-02-24 2022-09-01 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
CN116155345A (zh) * 2022-12-20 2023-05-23 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于落地功率限制的低轨星座多波束全球覆盖方法
CN116405976A (zh) * 2023-06-06 2023-07-07 中国民用航空飞行学院 基于ads-b的数据双向通信优化方法及系统
RU2806243C1 (ru) * 2020-05-29 2023-10-30 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Антенна, способ ее применения и базовая станция связи
CN118018101A (zh) * 2024-04-08 2024-05-10 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于多站多载波解调的tdma分层网构建方法

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9184829B2 (en) 2010-05-02 2015-11-10 Viasat Inc. Flexible capacity satellite communications system
US10511379B2 (en) 2010-05-02 2019-12-17 Viasat, Inc. Flexible beamforming for satellite communications
US9373896B2 (en) * 2013-09-05 2016-06-21 Viasat, Inc True time delay compensation in wideband phased array fed reflector antenna systems
IL269781B2 (en) 2017-04-10 2024-06-01 Viasat Inc Adjustment of coverage area to match satellite communication
FR3067535B1 (fr) * 2017-06-09 2023-03-03 Airbus Defence & Space Sas Satellite de telecommunications, procede de formation de faisceaux et procede de fabrication d’une charge utile de satellite
JP6653684B2 (ja) * 2017-07-14 2020-02-26 ソフトバンク株式会社 無線中継装置、遠隔制御装置及び通信システム
FR3073347B1 (fr) * 2017-11-08 2021-03-19 Airbus Defence & Space Sas Charge utile de satellite comportant un reflecteur a double surface reflechissante
GB201811459D0 (en) 2018-07-12 2018-08-29 Airbus Defence & Space Ltd Reconfigurable active array-fed reflector antenna
EP3609088A1 (en) * 2018-08-06 2020-02-12 Intel Corporation Techniques for analog beamforming
CN111181877A (zh) * 2018-11-13 2020-05-19 联发科技股份有限公司 通讯接收装置及其信号处理方法
RU2696676C1 (ru) 2018-12-06 2019-08-05 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Гребневый волновод без боковых стенок на базе печатной платы и содержащая его многослойная антенная решетка
JP2022529431A (ja) * 2019-04-16 2022-06-22 ヴィアサット,インコーポレイテッド 過去イベント信号追跡
EP3958395A4 (en) * 2019-04-18 2022-11-16 Institute for Q-shu Pioneers of Space, Inc. ANTENNA DEVICE AND SPACE NAVIGATION BODY
WO2020225903A1 (ja) * 2019-05-09 2020-11-12 三菱電機株式会社 制御局、中継局、データ伝送システムおよびビーム制御方法
FR3096200B1 (fr) * 2019-05-16 2021-04-30 Thales Sa Systeme de telecommunication par satellites a processeur numerique transparent et saut de faisceaux
IL267203B (en) * 2019-06-10 2020-11-30 Satixfy Uk Ltd A display array antenna and a system and method for operation
WO2020264459A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Astranis Space Technologies Corp. Beam super surge methods and apparatus for small geostationary (geo) communication satellites
US10587055B1 (en) * 2019-07-08 2020-03-10 Northrop Grumman Systems Corporation Imaging reflector antenna system and method
WO2021062540A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 Macdonald, Dettwiler And Associates Corporation Direct radiating array antenna
EP3806239A1 (en) * 2019-10-09 2021-04-14 Airbus Defence and Space Limited Multibeam antenna and control method thereof
EP3840118A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-23 Airbus Defence and Space Limited Multibeam antenna
FR3110292A1 (fr) * 2019-12-26 2021-11-19 Thales Antenne parabolique multilobes pour communications par faisceaux Hertziens troposphériques
IT202000002563A1 (it) * 2020-02-10 2021-08-10 Telespazio Spa Antenna multi-fascio a riflettore per applicazioni satellitari
US11778650B2 (en) * 2020-06-02 2023-10-03 Qualcomm Incorporated UE assistance to configure self-interference measurement
KR102275159B1 (ko) * 2020-07-30 2021-07-09 국방과학연구소 무한 경계조건을 이용한 메쉬형 경량화 반사판 설계 장치, 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램
US11075693B1 (en) * 2020-07-31 2021-07-27 Hughes Network Systems, Llc System and method for generic gateway modem satellite beam hopping
EP3975334A1 (en) * 2020-09-23 2022-03-30 Nokia Solutions and Networks Oy Antenna apparatus
US20240031015A1 (en) * 2020-12-25 2024-01-25 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wireless communication system, relay apparatus, wireless communication method and program
WO2022137521A1 (ja) * 2020-12-25 2022-06-30 日本電信電話株式会社 中継装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラム
AU2022253819A1 (en) * 2021-04-09 2023-11-02 Viasat, Inc. Techniques for end-to-end beamforming with multiple areas of simultaneous user coverage
US20230074318A1 (en) * 2021-09-09 2023-03-09 Hughes Network Systems, Llc Switching radiofrequency chains
JP7450228B2 (ja) 2021-09-27 2024-03-15 ヒロセ補強土株式会社 小口径場所打ち杭用芯材
US11909126B2 (en) * 2021-12-17 2024-02-20 The Boeing Company Optical system for enhanced wide scan capability of array antennas
US11870620B2 (en) * 2021-12-29 2024-01-09 Hughes Networks Systems Satellite receiver including pre-equalizer to compensate for linear impairments
US11705630B1 (en) 2022-04-05 2023-07-18 Maxar Space Llc Antenna with movable feed
WO2023235543A1 (en) * 2022-06-03 2023-12-07 Freefall Aerospace, Inc. Multi-feed tracking antenna with stationary reflector
CN115696447B (zh) * 2022-12-30 2023-03-14 成都戎星科技有限公司 一种非公开协议的vsat网终端实现主动发射的方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1036668A (zh) * 1988-03-18 1989-10-25 阿尔卡塔尔有限公司 一种在发射中能用电子手段重新组合的天线
CN1190509A (zh) * 1995-05-12 1998-08-12 地球许可公司 大容量通信卫星
CN1363152A (zh) * 1999-06-01 2002-08-07 摩托罗拉公司 使用天线波束形成的系统优化
US6943745B2 (en) * 2003-03-31 2005-09-13 The Boeing Company Beam reconfiguration method and apparatus for satellite antennas
US20070281612A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Atc Technologies Llc Methods and Systems for Satellite Communications Employing Ground-Based Beam Forming with Spatially Distributed Hybrid Matrix Amplifiers
US20090023384A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Viasat, Inc Capacity Maximization for a Unicast Spot Beam Satellite System
US20120274507A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Jaafar Cherkaoui Architecture and method for optimal tracking of multiple broadband satellite terminals in support of in theatre and rapid deployment applications
US20120276840A9 (en) * 2006-09-26 2012-11-01 Viasat, Inc. Satellite Architecture
CN103022699A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 北京理工大学 星载反射面稀疏相控阵多波束天线
CN103220036A (zh) * 2012-01-21 2013-07-24 空间数码系统公司 提高信号功率电平的多信道功率动态组合通信系统和方法
CN106410423A (zh) * 2016-09-12 2017-02-15 南京奥依菲光电科技有限公司 一种具有石墨烯天线的太阳能面接收天线及信号收集方法
CN206060768U (zh) * 2016-07-28 2017-03-29 杭州摩焕科技有限公司 一种基于伪相位共轭反射器的逆向调制自由空间光通信系统

Family Cites Families (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3711855A (en) 1969-10-15 1973-01-16 Communications Satellite Corp Satellite on-board switching utilizing space-division and spot beam antennas
US4232266A (en) 1978-09-05 1980-11-04 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Technique for sharing a plurality of transponders among a same or larger number of channels
US4381562A (en) 1980-05-01 1983-04-26 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Broadcast type satellite communication systems
US4931802A (en) 1988-03-11 1990-06-05 Communications Satellite Corporation Multiple spot-beam systems for satellite communications
FR2672436B1 (fr) * 1991-01-31 1993-09-10 Europ Agence Spatiale Dispositif de controle electronique du diagramme de rayonnement d'une antenne a un ou plusieurs faisceaux de direction et/ou de largeur variable.
US5315795A (en) 1992-04-01 1994-05-31 Astro Aerospace Corporation Deployable/retractable telescoping mast assembly and method
US5485168A (en) * 1994-12-21 1996-01-16 Electrospace Systems, Inc. Multiband satellite communication antenna system with retractable subreflector
US6377561B1 (en) 1996-06-24 2002-04-23 Spar Aerospace Limited Data communication satellite system and method of carrying multi-media traffic
US6031502A (en) * 1996-11-27 2000-02-29 Hughes Electronics Corporation On-orbit reconfigurability of a shaped reflector with feed/reflector defocusing and reflector gimballing
EP0951760A1 (en) 1997-01-17 1999-10-27 Edward F. Tuck Method for controlling the transmission of a beam of radiated energy in a cellular satellite system
US6128487A (en) 1997-04-15 2000-10-03 Globalstar, L.P. Global mobile paging system
US5996940A (en) 1997-07-07 1999-12-07 Hughes Electronics Corporation Apparatus and method for combined redundant deployment and launch locking of deployable satellite appendages
KR100468820B1 (ko) 1997-08-04 2005-03-16 삼성전자주식회사 가중치기억장치를이용한적응위상배열안테나
US6157812A (en) 1997-10-06 2000-12-05 Hughes Electronics Corporation System and method for enhanced satellite payload power utilization
JP3950540B2 (ja) 1997-12-19 2007-08-01 日本トムソン株式会社 転動体を備えた相対移動装置並びにその転動体を潤滑する潤滑リングの製造方法及び製造装置
US5936592A (en) * 1998-06-05 1999-08-10 Ramanujam; Parthasarathy Reconfigurable multiple beam satellite reflector antenna with an array feed
US6842437B1 (en) 1999-03-04 2005-01-11 Hughes Electronics Corporation System for providing satellite bandwidth on demand employing uplink frame formatting for smoothing and mitigating jitter and dynamically changing numbers of contention and data channels
US6801565B1 (en) 1999-06-25 2004-10-05 Ericsson Inc. Multi-stage rake combining methods and apparatus
US6522643B1 (en) 1999-07-21 2003-02-18 Lockheed Martin Corporation Apparatus, method, and computer program products for cell-hopping satellite communications
GB2353182A (en) * 1999-08-10 2001-02-14 Ico Services Ltd Satellite data system
US6625129B1 (en) 1999-10-01 2003-09-23 Motorola, Inc. Demand assigned spatial multiplexing in satellite communication systems
US6665518B1 (en) 2000-03-01 2003-12-16 Northrop Gumman Corporation Asymmetric assignment of space-borne communication system resources
US6198455B1 (en) 2000-03-21 2001-03-06 Space Systems/Loral, Inc. Variable beamwidth antenna systems
US6992992B1 (en) 2000-06-21 2006-01-31 Northrop Grumman Corporation Downlink beam hopping waveform
US6957078B1 (en) 2000-06-21 2005-10-18 Northrop Grumman Corporation Gated power for a satellite hopped downlink with multiple payloads per frame
US6577282B1 (en) * 2000-07-19 2003-06-10 Hughes Electronics Corporation Method and apparatus for zooming and reconfiguring circular beams for satellite communications
US7013165B2 (en) 2000-08-16 2006-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna array apparatus and beamforming method using GPS signal for base station in mobile telecommunication system
US6943750B2 (en) 2001-01-30 2005-09-13 Andrew Corporation Self-pointing antenna scanning
WO2002065535A2 (en) 2001-02-12 2002-08-22 Ico Services Limited Communication apparatus and method with links to mobile terminals via a satellite or a terrestrial network with partly reuse of the frequency band
US20020110094A1 (en) 2001-02-13 2002-08-15 Reddy Naveen S. Spot beam hopping packet scheduler system
US7219132B2 (en) 2001-03-30 2007-05-15 Space Systems/Loral Dynamic resource allocation architecture for differentiated services over broadband communication networks
US6778809B2 (en) 2001-04-03 2004-08-17 Nobuyoshi Morimoto Mobile network for remote service areas using mobile stations
KR101498414B1 (ko) 2002-01-22 2015-03-04 아이피알 라이센싱, 인코포레이티드 통신시스템에서 트래픽 채널을 할당하기 위한 방법 및 장치
US8358971B2 (en) 2002-07-23 2013-01-22 Qualcomm Incorporated Satellite-based programmable allocation of bandwidth for forward and return links
US20040087294A1 (en) 2002-11-04 2004-05-06 Tia Mobile, Inc. Phases array communication system utilizing variable frequency oscillator and delay line network for phase shift compensation
AU2003297006A1 (en) 2002-12-11 2004-06-30 R.F. Magic, Inc. Signal distribution system cascadable agc device and method
US20040189548A1 (en) 2003-03-26 2004-09-30 Ngk Insulators, Ltd. Circuit element, signal processing circuit, control device, display device, method of driving display device, method of driving circuit element, and method of driving control device
US7299589B2 (en) 2003-10-22 2007-11-27 Harris Corporation Telescoping boom actuation mechanism formed of concentrically nested tubular boom sections mutually engaged by roller assemblies riding on helical tracks
US7202833B2 (en) 2003-12-17 2007-04-10 The Directv Group, Inc. Tri-head KaKuKa feed for single-offset dish antenna
US7362822B2 (en) 2004-09-08 2008-04-22 Intel Corporation Recursive reduction of channel state feedback
BRPI0514916A (pt) 2005-01-05 2008-06-24 Atc Tech Llc método de comunicação, sistema, detector redutor de interferência para um sistema de comunicação de satélite, portal para um sistema de terminal sem fios de satélite, redutor de interferência, transmissor para um componente, radioterminal, e, método de reduzir interferência
US7782811B2 (en) 2005-04-05 2010-08-24 Skybitz, Inc. Multiple return link
US7502722B2 (en) 2005-04-24 2009-03-10 International Business Machines Corporation Stabilizing solutions to output feedback pole placement problem with parameter drift and automated alerting of system parameter changes
US7710340B2 (en) 2006-01-13 2010-05-04 Lockheed Martin Corporation Reconfigurable payload using non-focused reflector antenna for HIEO and GEO satellites
US7885348B2 (en) 2006-02-09 2011-02-08 Intel Corporation MIMO communication system and method for beamforming using polar-cap codebooks
US8705436B2 (en) 2006-02-15 2014-04-22 Atc Technologies, Llc Adaptive spotbeam broadcasting, systems, methods and devices for high bandwidth content distribution over satellite
US20080111031A1 (en) 2006-11-09 2008-05-15 Northrop Grumman Space & Missions Systems Corp. Deployable flat membrane structure
US7869759B2 (en) 2006-12-14 2011-01-11 Viasat, Inc. Satellite communication system and method with asymmetric feeder and service frequency bands
DE102007010286B4 (de) 2007-03-02 2013-09-05 Freiberger Compound Materials Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Verbindungshalbleiterwerkstoffs, einer III-N-Schicht oder eines III-N-Bulkkristalls, Reaktor zur Herstellung des Verbindungshalbleiterwerkstoffs, Verbindungshalbleiterwerkstoff, III-N-Bulkkristall und III-N-Kristallschicht
CN101663843B (zh) 2007-03-21 2014-07-30 维尔塞特公司 用于在点波束卫星上提供广播业务的技术
EP2145403B1 (en) 2007-04-23 2018-08-08 Advantech Wireless Ltd. Method and apparatus for compensation for weather-based attenuation in a satellite link
CA2694008C (en) * 2007-07-20 2015-11-24 Astrium Limited System for simplification of reconfigurable beam-forming network processing within a phased array antenna for a telecommunications satellite
US20090046807A1 (en) 2007-08-16 2009-02-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for beamforming communication in wireless communication systems
US8098645B2 (en) 2008-02-21 2012-01-17 General Dynamics C4 Systems, Inc. Random access slot selection in a communications system
US9112562B2 (en) 2008-09-02 2015-08-18 Intel Corporation Techniques utilizing adaptive codebooks for beamforming in wireless networks
US7982687B1 (en) 2008-10-02 2011-07-19 The Directv Group, Inc. Ka/Ku outdoor unit configuration using a frequency selective surface
US8116284B2 (en) 2008-12-18 2012-02-14 Motorola Solutions, Inc. Method, device and system for temporarily selecting a timeslot
EP2228916A1 (en) 2009-03-12 2010-09-15 Astrim Limited Interference removal
US8693970B2 (en) * 2009-04-13 2014-04-08 Viasat, Inc. Multi-beam active phased array architecture with independant polarization control
WO2010121155A1 (en) 2009-04-17 2010-10-21 Marvell World Trade Ltd. Segmented beamforming
US8111646B1 (en) 2009-07-30 2012-02-07 Chang Donald C D Communication system for dynamically combining power from a plurality of propagation channels in order to improve power levels of transmitted signals without affecting receiver and propagation segments
US20110032143A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Yulan Sun Fixed User Terminal for Inclined Orbit Satellite Operation
JP5470578B2 (ja) 2009-12-11 2014-04-16 独立行政法人情報通信研究機構 離焦点フェーズドアレー給電反射鏡アンテナの低サイドローブマルチビーム用励振分布導出方法
US8401467B2 (en) 2010-02-03 2013-03-19 Viasat, Inc. Flexible coverage areas for return link signals in a spot beam satellite communication system
FR2956927B1 (fr) * 2010-02-26 2012-04-20 Thales Sa Membrane reflechissante deformable pour reflecteur reconfigurable, reflecteur d'antenne reconfigurable et antenne comportant une telle membrane
US9184829B2 (en) 2010-05-02 2015-11-10 Viasat Inc. Flexible capacity satellite communications system
US8144643B2 (en) 2010-05-02 2012-03-27 Viasat, Inc. Flexible capacity satellite communications system with flexible allocation between forward and return capacity
US8789796B2 (en) 2010-09-16 2014-07-29 Space Systems/Loral, Llc High capacity broadband satellite
US8448902B2 (en) 2011-02-11 2013-05-28 Space Systems/Loral LLC Satellite having multiple aspect ratios
US9004409B1 (en) 2011-08-23 2015-04-14 Space Systems/Loral, Llc Extendable antenna reflector deployment techniques
US8989652B2 (en) * 2011-09-09 2015-03-24 The Boeing Company Advanced timing and time transfer for satellite constellations using crosslink ranging and an accurate time source
WO2013086338A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Viasat, Inc. Interference management in a hub-spoke spot beam satellite communication system
US8805275B2 (en) 2012-06-11 2014-08-12 Viasat Inc. Robust beam switch scheduling
CN103022728B (zh) 2012-12-27 2015-03-11 北京理工大学 偏馈抛物面多波束天线馈源阵列的设计方法
US10020576B2 (en) * 2013-03-15 2018-07-10 Orbital Sciences Corporation Systems and methods for reconfigurable faceted reflector antennas
US9525562B2 (en) 2013-05-23 2016-12-20 Cahon Systems, Inc. Modular deterministic communication terminal for remote systems
US10194333B2 (en) 2014-06-06 2019-01-29 Sony Corporation Terminal apparatus, base station, and program
CN204045740U (zh) 2014-08-22 2014-12-24 陕西特恩电子科技有限公司 一种c波段抛物面天线
FR3026896B1 (fr) * 2014-10-03 2018-07-06 Thales Antenne a reflecteur(s) conforme(s) reconfigurable en orbite
ES2702079T3 (es) 2014-12-12 2019-02-27 Eutelsat Sa Método de reducción de la aberración de fase en un sistema de antena con matriz de alimentadores
CA3168896A1 (en) * 2015-04-10 2016-12-29 Viasat, Inc. End-to-end beamforming ground networks
US10355774B2 (en) 2015-04-10 2019-07-16 Viasat, Inc. End-to-end beamforming system
EP3136503B1 (en) * 2015-08-31 2018-11-28 Vodafone GmbH Tuneable antenna for a wireless communication device
US10554276B2 (en) * 2016-09-30 2020-02-04 Rkf Engineering Solutions Llc Providing communications coverage using hybrid analog/digital beamforming
IL269781B2 (en) * 2017-04-10 2024-06-01 Viasat Inc Adjustment of coverage area to match satellite communication

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1036668A (zh) * 1988-03-18 1989-10-25 阿尔卡塔尔有限公司 一种在发射中能用电子手段重新组合的天线
CN1190509A (zh) * 1995-05-12 1998-08-12 地球许可公司 大容量通信卫星
CN1363152A (zh) * 1999-06-01 2002-08-07 摩托罗拉公司 使用天线波束形成的系统优化
US6943745B2 (en) * 2003-03-31 2005-09-13 The Boeing Company Beam reconfiguration method and apparatus for satellite antennas
US20070281612A1 (en) * 2006-05-30 2007-12-06 Atc Technologies Llc Methods and Systems for Satellite Communications Employing Ground-Based Beam Forming with Spatially Distributed Hybrid Matrix Amplifiers
US20120276840A9 (en) * 2006-09-26 2012-11-01 Viasat, Inc. Satellite Architecture
US20090023384A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Viasat, Inc Capacity Maximization for a Unicast Spot Beam Satellite System
US20120274507A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Jaafar Cherkaoui Architecture and method for optimal tracking of multiple broadband satellite terminals in support of in theatre and rapid deployment applications
CN103220036A (zh) * 2012-01-21 2013-07-24 空间数码系统公司 提高信号功率电平的多信道功率动态组合通信系统和方法
CN103022699A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 北京理工大学 星载反射面稀疏相控阵多波束天线
CN206060768U (zh) * 2016-07-28 2017-03-29 杭州摩焕科技有限公司 一种基于伪相位共轭反射器的逆向调制自由空间光通信系统
CN106410423A (zh) * 2016-09-12 2017-02-15 南京奥依菲光电科技有限公司 一种具有石墨烯天线的太阳能面接收天线及信号收集方法

Cited By (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113708821B (zh) * 2020-05-22 2023-03-31 中国电信股份有限公司 卫星波束的发射方法和装置
CN113708821A (zh) * 2020-05-22 2021-11-26 中国电信股份有限公司 卫星波束的发射方法和装置
WO2021238815A1 (zh) * 2020-05-29 2021-12-02 华为技术有限公司 一种天线及使用方法、通信基站
CN113745848A (zh) * 2020-05-29 2021-12-03 华为技术有限公司 一种天线及使用方法、通信基站
CN113745848B (zh) * 2020-05-29 2024-03-01 华为技术有限公司 一种天线及使用方法、通信基站
RU2806243C1 (ru) * 2020-05-29 2023-10-30 Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. Антенна, способ ее применения и базовая станция связи
US11670855B2 (en) 2021-02-24 2023-06-06 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11817636B2 (en) 2021-02-24 2023-11-14 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11664594B2 (en) * 2021-02-24 2023-05-30 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US12021317B2 (en) 2021-02-24 2024-06-25 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US20230187828A1 (en) * 2021-02-24 2023-06-15 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11695209B2 (en) 2021-02-24 2023-07-04 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US12009606B2 (en) 2021-02-24 2024-06-11 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11721900B2 (en) 2021-02-24 2023-08-08 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11742578B2 (en) 2021-02-24 2023-08-29 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11742579B2 (en) 2021-02-24 2023-08-29 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11996634B2 (en) 2021-02-24 2024-05-28 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11777215B2 (en) 2021-02-24 2023-10-03 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11784412B2 (en) 2021-02-24 2023-10-10 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11791557B2 (en) 2021-02-24 2023-10-17 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US20220276330A1 (en) * 2021-02-24 2022-09-01 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11955727B2 (en) 2021-02-24 2024-04-09 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11824279B2 (en) 2021-02-24 2023-11-21 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11824280B2 (en) 2021-02-24 2023-11-21 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11843188B2 (en) 2021-02-24 2023-12-12 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11862871B2 (en) * 2021-02-24 2024-01-02 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
US11870159B2 (en) 2021-02-24 2024-01-09 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
CN114709627A (zh) * 2022-03-30 2022-07-05 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种多频段可配置接收天线
CN114709627B (zh) * 2022-03-30 2022-09-30 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种多频段可配置接收天线
CN116155345B (zh) * 2022-12-20 2024-04-09 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于落地功率限制的低轨星座多波束全球覆盖方法
CN116155345A (zh) * 2022-12-20 2023-05-23 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于落地功率限制的低轨星座多波束全球覆盖方法
CN116405976B (zh) * 2023-06-06 2023-09-22 中国民用航空飞行学院 基于ads-b的数据双向通信优化方法及系统
CN116405976A (zh) * 2023-06-06 2023-07-07 中国民用航空飞行学院 基于ads-b的数据双向通信优化方法及系统
US12034228B2 (en) 2023-08-03 2024-07-09 Bluehalo, Llc System and method for a digitally beamformed phased array feed
CN118018101A (zh) * 2024-04-08 2024-05-10 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于多站多载波解调的tdma分层网构建方法
CN118018101B (zh) * 2024-04-08 2024-06-04 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于多站多载波解调的tdma分层网构建方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230224024A1 (en) 2023-07-13
IL269781A (en) 2019-11-28
KR102309131B1 (ko) 2021-10-07
PH12019501981A1 (en) 2020-06-29
MX2019012213A (es) 2019-11-21
PE20200277A1 (es) 2020-02-04
WO2018190794A1 (en) 2018-10-18
US20230396327A1 (en) 2023-12-07
AU2017409520A1 (en) 2019-09-12
SG11201907748VA (en) 2019-09-27
NZ756617A (en) 2024-03-22
EP3955384A2 (en) 2022-02-16
KR20200003823A (ko) 2020-01-10
JP2022174069A (ja) 2022-11-22
CN111052503B (zh) 2021-06-29
EP3610536A1 (en) 2020-02-19
JP7470747B2 (ja) 2024-04-18
US20200274611A1 (en) 2020-08-27
US20230283360A1 (en) 2023-09-07
US20210211189A1 (en) 2021-07-08
EP3610536B1 (en) 2021-11-10
CO2019011334A2 (es) 2020-04-13
DOP2019000258A (es) 2019-12-15
SA519410269B1 (ar) 2022-07-07
IL269781B2 (en) 2024-06-01
US11770179B2 (en) 2023-09-26
BR112019021133A2 (pt) 2020-05-12
JP2020517161A (ja) 2020-06-11
IL269781B1 (en) 2024-02-01
EP3955384A3 (en) 2022-05-18
ES2901210T3 (es) 2022-03-21
US10985833B2 (en) 2021-04-20
AU2017409520B2 (en) 2022-03-17
RU2741489C1 (ru) 2021-01-26
JP7127053B2 (ja) 2022-08-29
ZA201907367B (en) 2022-03-30
CR20190505A (es) 2020-03-26
CA3054698A1 (en) 2018-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111052503B (zh) 用于适应卫星通信的覆盖区域调整的方法和系统
US11601195B2 (en) Flexible beamforming for satellite communications
US11909508B2 (en) Flexible capacity satellite communications system
EP2567473B1 (en) Flexible capacity satellite communications system
EP4193492B1 (en) Techniques for switching between operating modes of beamforming systems and satellites
RU2810128C1 (ru) Способы для переключения между режимами работы систем формирования луча и спутников
NZ787007A (en) Coverage area adjustment to adapt satellite communications

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40026543

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant