CN113315565A - 一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统 - Google Patents

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CN113315565A CN202110493987.5A CN202110493987A CN113315565A CN 113315565 A CN113315565 A CN 113315565A CN 202110493987 A CN202110493987 A CN 202110493987A CN 113315565 A CN113315565 A CN 113315565A
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Abstract

本发明公开了一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，涉及卫星通讯技术领域；包括关口站主站载波监控系统、卫星监控系统以及关口站小站载波监控系统；所述关口站主站载波监控系统，该关口站主站载波监控系统连接至卫星监控系统；所述卫星监控系统，用于实现卫星遥测参数监控，该卫星监控系统连接至关口站小站载波监控系统；所述关口站小站载波监控系统，用于实现反向载波实时轮询监测，该关口站小站载波监控系统连接至关口站主站载波监控系统；所述多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统具有正常监控循环状态和非正常监控循环状态；本发明的有益效果是：大幅提高整个前向链路的系统稳定性，在链路中的各个环节都进行了监控循环。

Description

一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统
技术领域
本发明涉及卫星通讯技术领域，更具体的说，本发明涉及一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统。
背景技术
高通量(High Throughput Satellite)卫星通过多点波束、频率复用、高波束增益等关键技术提升卫星容量，可提供比常规通信卫星高出数倍甚至数十倍的容量。相较于传统通信卫星容量不到10吉比特每秒(Gbit/s)，HTS容量可达几十吉比特每秒到上百吉比特每秒。
多波束卫星通信系统采用蜂窝移动通信的方式，使用若干个高增益的点波束共同覆盖较大的区域，由于点波束覆盖的区域不同，使得各波束覆盖区域内的业务需求和信道条件均有差异。在多波束高通量卫星系统中，如何在满足用户需求的前提下，对资源进行有效分配，而不造成资源浪费，成为卫星运营商急需解决的问题。
功率和带宽同为星上转发器的重要资源，用户所能占用的转发器功率应与租用的转发器带宽相平衡。所以，一般情况下，用户载波所占用的转发器功率与转发器总功率的比值，应该和用户租用带宽占转发器总带宽的比值大致相等。而目前主要的分配策略分为固定分配及动态分配两种。
动态分配可以根据业务需求自适应分配功率带宽，但是在实际工程应用中，星上转发器多为透明转发器，只对信号进行转发传输，而不涉及数字信号处理。且目前地面基带设备与星上转发器之间没有关联。所以动态分配在目前的实际应用场景中难以实现，如今成熟的商用多波束卫星系统还是以固定分配方式为主。
在成熟商用的多波束高通量卫星系统中，大量的各种形式的业务每时每刻都在持续运行，其中可能包含长期在线的广播业务、在各波束间移动及切换的船载及机载业务、突发的应急或者测试业务以及大量的固定站高速传输业务。为了确保已分配的功率带宽能在多种复杂应用场景及环境下保持功率带宽平衡，即保持各终端用户占用的功率及业务量相对稳定,对卫星通信运营商来说是需要重点考虑的问题。
现有成熟的商用多波束卫星系统以固定分配方式为主，但固定分配方式一旦分配结果确认就保持功率固定，其功率带宽分配未形成闭环自适应调节的机制，难以在多种复杂应用场景及环境下保持功率带宽平衡。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其改进之处在于，包括关口站主站载波监控系统、卫星监控系统以及关口站小站载波监控系统；
所述关口站主站载波监控系统，用于进行温度及雨衰补偿，再进行出向载波实时轮询监测，该关口站主站载波监控系统连接至卫星监控系统；
所述卫星监控系统，用于实现卫星遥测参数监控，该卫星监控系统连接至关口站小站载波监控系统；
所述关口站小站载波监控系统，用于实现反向载波实时轮询监测，该关口站小站载波监控系统连接至关口站主站载波监控系统；
所述多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统具有正常监控循环状态和非正常监控循环状态；当处于非正常监控循环状态时，所述卫星监控系统进行噪声、干扰影响及合成上行判定，状态恢复正常后则恢复至正常监控循环状态，在排除噪声、干扰及上行影响后则进行功带平衡配置；当处于非正常监控循环状态时，所述的关口站小站载波监控系统启动关口小站自检，并继而按需启动与之相连接的卫星天线自动标校反馈系统，对多口径多波束天线指向进行校准，状态恢复正常后则恢复至正常监控循环状态，状态未恢复正常后则进行功带平衡配置。
进一步的，所述卫星监控系统进行噪音影响判定的过程如下：
S10、计算不受影响的最小的载噪比C/N；
S20、测算实际发射的载波载噪比，当测算数值大于最小的载噪比C/N时，则忽略关口站噪音的影响；若小于最小的载噪比C/N时，则检查关口站的链路配置，查找噪音来源。
进一步的，最小的载噪比C/N的计算公式如下：
EIRPes＝SFDSat-G/T+FDF；
C/N＝EIRPes-FSL+G/T-10LOG(k+BW)；
其中，EIRPes指地面关口站EIRP，SFDSat指卫星接收关口站天线饱和通量密度，G/T指卫星关口站天线接收口面G/T值，FDF为Free Diffusion Factor的缩写，表示自由扩散因子，FSL为Free Space Loss的缩写，表示自由空间损耗，K 表示波特兹曼常数，BW指转发器带宽；
系统噪声级联公式：
Figure RE-GDA0003188019550000031
根据系统噪声系数级联公式，调整关口站链路各级增益，将前级增益加大，提高系统载噪比。
进一步的，所述功带平衡配置，包括以下的功带平衡公式：
Figure RE-GDA0003188019550000032
其中，
Figure RE-GDA0003188019550000033
指星上多载波功带平衡时的输入功率，Pmax指星上转发器饱和输入功率，BW指转发器带宽，IPBO为输入功率回退。
进一步的，功带平衡优化目标函数如下：
Figure RE-GDA0003188019550000034
Figure RE-GDA0003188019550000035
Figure RE-GDA0003188019550000036
其中，N＝1，2……n，表示卫星内行波管放大器的序号；K＝1，2……k，表示每个波束在每个行波管内的序号；Δ＝1dB。
进一步的，所述的关口站小站载波监控系统包括关口站监测设备、小站监测设备以及网络控制中心；
所述的关口站监测设备包括关口站天线以及与之相连接的频谱监测设备，所述的小站监测设备包括小站天线以及与之相连接的频谱监测设备，所述的网络控制中心包括服务器电脑以及安装在服务器电脑中的监控软件；
所述关口站监测设备的频谱监测设备以及站监测设备的频谱监测设备均连接至服务器电脑，通过关口站监测设备和小站监测设备向网络控制中心输入数据。
进一步的，所述关口站主站载波监控系统进行温度及雨衰补偿时，通过监测关口站地面链路上行增益以及信标信号的变化，对造成增益变化的原因进行分析，对应进行1：1温度补偿或者1：n降雨补偿。
进一步的，所述的关口站主站载波监控系统，通过门限设置，进行载波管理，确定出向载波功率发射正常。
本发明的有益效果是：此系统基于现有的多波束高通量卫星系统及相应的地面多关口系统，提出了一种综合各系统的闭环反馈算法，实现了现有多波束高通量卫星复杂业务下的功率带宽平衡。
附图说明
图1为本发明的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统的原理示意图。
图2为本发明的关口站小站载波监控系统的结构示意图。
图3为本发明的卫星天线自动标校反馈系统的结构示意图。
图4为本发明的功带平衡系统配置前后出向载波对比图。
图5为本发明的功带平衡系统配置前后卫星遥测对比图。
图6为本发明的功带平衡系统配置前后小站接收载噪比对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
参照图1所示，本发明揭示了一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，包括关口站主站载波监控系统10、卫星监控系统20以及关口站小站载波监控系统 30；所述关口站主站载波监控系统10，用于进行温度及雨衰补偿，再进行出向载波实时轮询监测，该关口站主站载波监控系统10连接至卫星监控系统20；所述卫星监控系统20，用于实现卫星遥测参数监控，该卫星监控系统20连接至关口站小站载波监控系统30；所述关口站小站载波监控系统30，用于实现反向载波实时轮询监测，该关口站小站载波监控系统30连接至关口站主站载波监控系统10。
图1中，所述多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统具有正常监控循环状态和非正常监控循环状态；该系统出现非正常状态之后，通过非正常状态处理的指引，进行相应的更改或配置之后，状态回归正常之后则重新进入正常监控循环。若进行非正常状态处理之后状态未回归正常则回到功带平衡最初的配置中进行检查。具体的，在本实施例中，当处于非正常监控循环状态时，所述卫星监控系统20进行噪声、干扰及合成上行影响判定，状态恢复正常后则恢复至正常监控循环状态，状态未恢复正常后则进行功带平衡配置；当处于非正常监控循环状态时，所述的关口站小站载波监控系统30启动关口小站自检，并继而按需启动与之相连接的卫星天线自动标校反馈系统，对多口径多波束天线指向进行校准，状态恢复正常后则恢复至正常监控循环状态，状态未恢复正常后在排除天线指向问题后则进行功带平衡配置。
本发明综合利用多波束高通量卫星系统、地面多关口站系统及自动标校反馈系统，打造出了一套适用于多波束高通量卫星系统的功带平衡闭环反馈系统，以确保在多种复杂应用场景及环境下保持出向链路功率带宽平衡。本发明设计了相应的闭环反馈算法用于实时判定功率变化，并在功率范围超限后由闭环反馈系统内的各系统进行动态调整及反馈确保功率以满足出向链路功带平衡。
通过多系统综合监控，实时反馈小站数据至关口站地面系统，并自动联动卫星遥测数据控制自动控制调节出向链路功率以及卫星配置或者自动标校系统来实现出向链路的功带平衡，在此基础上建立了监测系统及问题解决方案保证出向链路功带平衡。
高通量卫星一般工作在Ku、Ka等高频段，易受到降雨和温度漂移的影响，导致卫星天线口面接收功率波动，使得通信质量变弱甚至通信中断。在本发明的功带平衡闭环系统中，首先考虑外部天气和温度影响，将温度漂移和自动雨衰补偿作为本发明中监控循环系统中的第一环节，通过自动增益补偿使得卫星天线口面接受功率尽量保持稳定。
在上述的实施例中，所述关口站主站载波监控系统10进行温度及雨衰补偿时，通过监测关口站地面链路上行增益以及信标信号的变化，对造成增益变化的原因进行分析，对应进行1：1温度补偿或者1：n降雨补偿。
关口站UPC系统一般和Transmit Gain模式同时使用。在晴空模式下，系统自动调整TWTA衰减，控制Transmit Gain。在雨衰模式下，系统停止融合功率或者Transmit Gain的控制，不再调整TWTA衰减，UPC系统自动控制BUC衰减实现上行功率补偿
链路衰减(即衰落)是根据卫星上信号电平的降低来测量下行链路上的接收信标。上行衰落是通过根据频率缩放比例缩放值，从信标下行链路衰落计算得出ITU-R 618文档中的公式。
下行衰落计算为在晴朗的天空条件下测得的标称信标电平和当前测得的电平差值得出。
如果一个检测到明显的变化(即如果计算出的结果大于阈值)，则系统将通过相应地减小BUC衰减来进行补偿。RF系统内上行链路和下行链路信号路径的系统增益变化为分别测量和补偿。
自动雨衰补偿的增益通过测量下行链路的接收信标电平衰落，并根据ITU-R 618文档中的频率缩放公式计算其对应上行链路增益的变化而得出。在达到设定的门限阈值后，系统会根据计算得出的增益变化量自动调节。
下行链路衰减(A1)与上行链路衰减(A2)的比率是相应的下行链路频率
Figure RE-GDA0003188019550000061
和上行链路频率
Figure RE-GDA0003188019550000062
的函数。从ITU-R P618-10Section 2.2.1.2可知：
Figure RE-GDA0003188019550000063
其中：
Figure RE-GDA0003188019550000064
和：
Figure RE-GDA0003188019550000065
上行链路增益及下行链路接收信标电平不仅会受到雨衰影响，其因温度变化导致的增益波动也会导致卫星天线口面接收功率波动。为消除温度漂移影响，对该系统设置链路增益校准，对于下行链路进行校准，测量下行链路增益变化，将信标信号接收的输入功率值准确的参考给LNA输入。对于上行链路进行校准，使得上行链路因温度漂移造成的波动通过调节功放衰减进行补偿。
在关口站主站载波监控系统10中，首先会对外部天气影响进行判定，进行自动增益补偿后，再对出向载波进行实时轮询监测；所述的关口站主站载波监控系统 10，通过门限设置，进行载波管理，确定出向载波功率发射正常。将关口站主站载波监控系统10中得到的数据作为闭环监控系统的一环，结合后续卫星和小站的监控信息确保载波的整个工作状态正常，并通过监控循环不断更新工作日志，便于后续载波管理或问题定位。
由于地面关口站系统建设情况的不同，每个关口站的固有属性不一样。针对不同的关口站，在关口站到卫星的上行链路中，需要考虑其固有噪声对卫星转发器的影响以及不同情况下干扰对卫星转发器的影响。在载波上星时，地面关口站会将整个链路的噪声带入卫星转发器中，可能会抬高原有的底噪，占用整个转发器的功率带宽。
本发明的功带平衡闭环系统中，首先在功带平衡配置时考虑了噪声及干扰对卫星转发器的影响，确保初始功带平衡配置的合理性。而在之后业务增加，大量业务长期持续在线时，通过监控循环中的卫星遥测参数监控环节，会对参数出现问题的管子，重新进行噪声影响判定，自动调节因为噪声影响带来的功率变动问题，确保进行合理的功带平衡配置，重新回到正常的监控循环中实时轮询。若是需要更改关口站固有链路配置，则需要重新制定功带平衡配置后进入监控循环。
在本发明中，其噪音影响分析如下：当噪声较小时，关口站带入的噪声会淹没在卫星转发器原有的噪底之下，对转发器影响可以忽略。根据卫星的参数计算转发器原有噪底的影响，给出不受影响的最小的载噪比C/N。测算实际发射的载波载噪比，大于此数值可以忽略关口站噪声的影响。若载噪比小于此数值，需要检查关口站的链路配置，查找噪声来源，定位问题，并考虑更换线缆等减小链路损耗改善噪声影响。
并且，最小的载噪比C/N的计算公式如下：
EIRPes＝SFDSat-G/T+FDF；
C/N＝EIRPes-FSL+G/T-10LOG(k+BW)；
其中，EIRPes指地面关口站EIRP，SFDSat指卫星接收关口站天线饱和通量密度，G/T指卫星关口站天线接收口面G/T值，FDF为Free Diffusion Factor 的缩写，表示自由扩散因子，FSL为Free Space Loss的缩写，表示自由空间损耗， K表示波特兹曼常数，BW指转发器带宽；
系统噪声级联公式：
Figure RE-GDA0003188019550000081
根据系统噪声系数级联公式，调整关口站链路各级增益，将前级增益加大，可以一定程度提高系统载噪比。若关口站链路的固有噪声较大，对转发器噪声影响无可避免，需要根据噪声对转发器功率占用情况，进行一定程度额外回退。
本发明中提出的功带平衡闭环反馈系统，针对突发故障需要通过备份关口站合成上行时，系统可以通过对卫星遥测的监控数据反馈，设置星上的转发器增益档，调高接管波束对应转发器的增益档或调低受“合成泄露”影响的转发器增益档，并自动调整关口站波束的发射功率，降低合成泄露影响。若是调整后仍不满足功带平衡要求，需要重新回到功带平衡配置中，通过调整频率计划，将频率间隔开减少频率重叠，或调小合成上行波束带宽，从而减少合成泄露。
参照图2所示，对于上述的关口站小站载波监控系统30，本发明提供了具体实施例，关口站小站载波监控系统30包括关口站监测设备、小站监测设备以及网络控制中心；所述的关口站监测设备包括关口站天线以及与之相连接的频谱监测设备，所述的小站监测设备包括小站天线以及与之相连接的频谱监测设备，所述的网络控制中心包括服务器电脑以及安装在服务器电脑中的监控软件；所述关口站监测设备的频谱监测设备以及站监测设备的频谱监测设备均连接至服务器电脑，通过关口站监测设备和小站监测设备向网络控制中心输入数据。
本实施例中，小站天线接收信号后由频谱监测设备监测对应波束功率、带宽并进行自动判读，在监测系统发现测试波束功率过高或过低超过设定门限值后反馈给地面多关口站系统，本发明的功带平衡闭环反馈系统会自动进行功率调整直至功率进入门限值内。若是监测发现异常情况，首先启动小站自检，排查小站设备因素；若是设备因素问题则通过检修，正常后重新回到监控循环中。
当排除小站设备因素之后，则会启动卫星天线自动标校反馈系统，参照图3所示，即为卫星天线自动标校反馈系统的结构示意图。
由于卫星平台自身精度、天线在轨的各种误差会使用户波束的覆盖区与设计要求产生一定的偏差，这对于多波束卫星的无缝覆盖会产生较大的影响。为了满足系统对波束无缝覆盖以及覆盖区增益的要求，通过建立信标站和辅助控制软件构成卫星天线自动标校反馈系统，对多口径多波束天线指向进行校准。作为功带平衡闭环系统内的一环，辅助控制软件通过接口软件收取卫星遥测数据并判断卫星指向校准系统的连接状态，根据指向状态控制信标站发送信标信号，配合卫星完成用户天线指向校准功能，以保证卫星上多波束天线的精确指向。
结合上述内容，本发明基于出向链路功带平衡闭环反馈系统设计了相应的闭环反馈算法，用于实时判定功率变化，并在功率范围超限后由闭环反馈系统内的各系统进行动态调整及反馈确保功率以满足出向链路功带平衡。
进行功带平衡配置时，包括以下的功带平衡公式：
Figure RE-GDA0003188019550000091
其中，
Figure RE-GDA0003188019550000092
指星上多载波功带平衡时的输入功率，Pmax指星上转发器饱和输入功率，BW指转发器带宽，IPBO为输入功率回退。
功带平衡优化目标函数如下：
Figure RE-GDA0003188019550000034
Figure RE-GDA0003188019550000094
Figure RE-GDA0003188019550000095
其中，N＝1，2……n，表示卫星内行波管放大器的序号；K＝1，2……k，表示每个波束在每个行波管内的序号；PNK指星上多载波实际工作时的输入功率，Δ＝1dB。
通过对现有系统资源的充分利用，整合了多波束高通量卫星系统、地面多关口站系统和卫星自动标校系统，加入监控循环以及实时数据反馈机制形成了一个闭环反馈系统，系统可以根据实时反馈的数据进行自动的功率调整优化，使业务需求变化的情况下也可以达到功带平衡状态，实现卫星系统资源的高效利用。改变了传统固定分配方式进行功率带宽管理时，没有形成闭环机制，功率带宽保持固定，不适应于业务需求发生变化的复杂应用场景的情况。
结合图4所示，通过对比配置前后系统的实际变化情况说明本发明的优势。由图4可见，在配置本发明中设计的功带平衡反馈系统前，地面关口站出向链路的EIRP 受温漂天气等因素影响，每日波动较大，达到4dB左右。而在配置本发明系统后EIRP 每日波动只在0.5dB左右，系统稳定性明显改善。
参照图5所示，在本发明配置前后，图4载波对应的卫星某行波管的遥测数据变动情况，其中卫星遥测由1.5dB左右的波动变为0.5dB左右的波动，并趋于稳定。
图6显示出图4中载波对应的某小站在本发明使用前后的接收载噪比变化。本发明配置前由于天气因素，温度漂移，指向跟踪,功率异常波动等误差累积导致星上输入功率波动，造成小站接收载噪比波动过大，对通信速率产生了影响。在一天的范围内从16dB波动至18.3dB，波动差值达到2.3dB。配置后，其波动范围在0.5dB 以内。系统在侦测到SNR过大或者过小后会自动通过本发明中的闭环反馈系统调节基带电平，使得接收SNR波动趋于稳定。
从这个某载波的实际使用示例可以看出，本发明提出的功带平衡闭环反馈系统可以在当前成熟商用的多波束卫星通信系统中，基于原有的固定分配模式，在不改变系统固有配置的基础上，通过本发明的使用，大幅提高整个前向链路的系统稳定性，在链路中的各个环节都进行了监控循环，使整个系统最终趋于稳定，并且可以动态适应多种复杂场景下的功率需求调整，优化了固定分配模式无法适应复杂场景需求的局限性问题。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，包括关口站主站载波监控系统、卫星监控系统以及关口站小站载波监控系统；
所述关口站主站载波监控系统，用于进行温度及雨衰补偿，再进行出向载波实时轮询监测，该关口站主站载波监控系统连接至卫星监控系统；
所述卫星监控系统，用于实现卫星遥测参数监控，该卫星监控系统连接至关口站小站载波监控系统；
所述关口站小站载波监控系统，用于实现反向载波实时轮询监测，该关口站小站载波监控系统连接至关口站主站载波监控系统；
所述多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统具有正常监控循环状态和非正常监控循环状态；当处于非正常监控循环状态时，所述卫星监控系统进行噪音、干扰及合成上行影响判定，状态恢复正常后则恢复至正常监控循环状态，状态未恢复正常后则进行功带平衡配置；
当处于非正常监控循环状态时，所述的关口站小站载波监控系统启动关口小站自检，并继而按需启动与之相连接的卫星天线自动标校反馈系统，对多口径多波束天线指向进行校准，状态恢复正常后则恢复至正常监控循环状态，状态未恢复正常后，在排除天线指向问题后则进行功带平衡配置。
2.根据权利要求1所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，所述卫星监控系统进行噪音影响判定的过程如下：
S10、计算不受影响的最小的载噪比C/N；
S20、测算实际发射的载波载噪比，当测算数值大于最小的载噪比C/N时，则忽略关口站噪音的影响；若小于最小的载噪比C/N时，则检查关口站的链路配置，查找噪音来源。
3.根据权利要求2所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，最小的载噪比C/N的计算公式如下：
EIRPes＝SFDSat-G/T+FDF；
C/N-EIRPes-FSL+G/T-10LOG(k+BW)；
其中，EIRPes指地面关口站EIRP，SFDSat指卫星接收关口站天线饱和通量密度，G/T指卫星关口站天线接收口面G/T值，FDF为Free Diffusion Factor 的缩写，表示自由扩散因子，FSL为Free Space Loss的缩写，表示自由空间损耗，K表示波特兹曼常数，BW指转发器带宽；
系统噪声级联公式：
Figure 1
根据系统噪声系数级联公式，调整关口站链路各级增益，将前级增益加大，提高系统载噪比。
4.根据权利要求3所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，所述的FDF＝10*LOG(4π*D2)+60；FSL＝92.44+20*LOG(14.1*D)，其中D为关口小站至卫星的距离。
5.根据权利要求1所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，所述功带平衡配置，包括以下的功带平衡公式：
Figure RE-FDA0003188019540000022
其中，
Figure RE-FDA0003188019540000023
指星上多载波功带平衡时的输入功率，Pmax指星上转发器饱和输入功率，BW指转发器带宽，IPBO为输入功率回退。
6.根据权利要求5所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，功带平衡优化目标函数如下：
Figure RE-FDA0003188019540000024
Figure RE-FDA0003188019540000025
Figure RE-FDA0003188019540000026
其中，N＝1，2……n，表示卫星内行波管放大器的序号；K＝1，2……k，表示每个波束在每个行波管内的序号；Δ＝1dB。
7.根据权利要求1所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，所述的关口站小站载波监控系统包括关口站监测设备、小站监测设备以及网络控制中心；
所述的关口站监测设备包括关口站天线以及与之相连接的频谱监测设备，所述的小站监测设备包括小站天线以及与之相连接的频谱监测设备，所述的网络控制中心包括服务器电脑以及安装在服务器电脑中的监控软件；
所述关口站监测设备的频谱监测设备以及站监测设备的频谱监测设备均连接至服务器电脑，通过关口站监测设备和小站监测设备向网络控制中心输入数据。
8.根据权利要求1所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，所述关口站主站载波监控系统进行温度及雨衰补偿时，通过监测关口站地面链路上行增益以及信标信号的变化，对造成增益变化的原因进行分析，对应进行1：1温度补偿或者1：n降雨补偿。
9.根据权利要求8所述的一种多波束高通量卫星前向链路功带平衡系统，其特征在于，所述的关口站主站载波监控系统，通过门限设置，进行载波管理，确定出向载波功率发射正常。
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