CN116528253A - 一种信令波束下的波位图谱生成方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信令波束下的波位图谱生成方法及系统，该方法包括如下步骤：S1：提前规划地面上的波位，并对波位进行编号；S2：将波位规划信息以及编号信息上传至波控模块；S3：波控模块根据波位数量确定信令波束的扫描周期，以及每个波位的扫描时间；S4：波控模块根据波位编号信息生成图谱，并上传至卫星的软件和硬件；S5：卫星的软件和硬件按照图谱协同工作。本发明简单易实施，只和地面规划波位个数相关，以及每个波位的服务时长相关，对于信令波束，图谱是固定的，软硬件都容易实施，对于每个波位是公平的，地面上的每个终端都有同等的机会接入网络。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信令波束下的波位图谱生成方法及系统。
背景技术
采用5G制式的卫星通信，卫星上的波束会扫描地面上的网格（网格和波位如没有特别说明，代表同一个意思），只有被扫描到的地面网格，才能与卫星通信。如图1所示，卫星上的波束又分为信令波束和数据波束，信令波束是按照信令波位的编号通过周期性的跳变来扫描地面上的网格，数据波束是根据需要来扫描地面上的网格，且数据波束也是通过来回这些业务网格，这些回扫可以是周期性的，也可以不是周期性的。信令波束和数据波束分别具有多少个波位是提前规划好的，通常信令波束的一个网格和数据波束的一个波位大小，直径，覆盖范围都是不同的。
通常信令波束的波位的数目远远大于数据波束的波位数目。卫星上扫描地面的波位是通过卫星的硬件相控阵来实施的，相控阵一次需要扫描哪些波位，这些波位就组成了波位图谱，确定了图谱，相控阵的扫描也就确定了。
现有技术当中，至少存在以下技术问题：卫星通信中，对于信令波束何时指向地面上的某个波位，以及每次指向时长，以及什么时间再次指向并没有明确规定。
发明内容
本发明的目的是提供一种信令波束下的波位图谱生成方法及系统，以解决信令波束何时指向地面上的某个波位，以及每次指向时长，以及什么时间再次指向并没有明确规定的技术问题。
本发明是采用以下技术方案实现的：一种信令波束下的波位图谱生成方法，包括如下步骤：
S1：提前规划地面上的波位，并对波位进行编号；
S2：将波位规划信息以及编号信息上传至波控模块；
S3：波控模块根据波位数量确定信令波束的扫描周期，以及每个波位的扫描时间；
S4：波控模块根据波位编号信息生成图谱，并上传至卫星的软件和硬件；
S5：卫星的软件和硬件按照图谱协同工作。
进一步的，步骤S1具体为：通过波位规划模块提前规划好地面上的波位，并对所述波位进行编号。
进一步的，所述波位规划信息包括波位的数量，所述编号信息包括所有波位的编号，波位的编号是从小到大进行编号的。
进一步的，每个波位的扫描时间可以是相同的，也可以是不同的，信令波束的扫描周期为所有波位扫描时间之和。
进一步的，步骤S4具体为：波控模块按照波位编号从小到大进行编号来生成图谱，图谱通过数组来表示：int array[A] = {B，B，B，…，B}，其中，A表示图谱的大小，B表示每个波位的服务时长，即每个波位的扫描时间。
进一步的，所述软件为卫星的载荷，所述硬件为卫星的相控阵。
进一步的，所述载荷按照图谱轮流调度波位，所述相控阵按照图谱轮流扫描波位。
进一步的，所述载荷和相控阵需要提前获取波位信息，包括波位大小和波位角度。
一种信令波束下的波位图谱生成系统，包括波位规划模块和波控模块，所述波位规划模块提前规划地面上的波位，并对波位进行编号，并将波位规划信息以及编号信息上传至波控模块；所述波控模块根据波位数量确定信令波束的扫描周期，以及每个波位的扫描时间，并根据波位编号信息生成图谱，并上传至卫星的软件和硬件，卫星的软件和硬件按照图谱协同工作。
本发明的有益效果在于：本发明简单易实施，只和地面规划波位个数相关，以及每个波位的服务时长相关；本发明对于信令波束，图谱是固定的，软硬件都容易实施；本发明对于每个波位是公平的，地面上的每个终端都有同等的机会接入网络。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为信令波束和数据波束在地面的波位划分图；
图2为信令波束的图谱生成时序图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明中的名称解释：
波位：地面上划分为不同的网格，这些网格覆盖了地面上的全部区域，这些网格简称为波位。
信令波束：信令波束是统一规划的，一般只有一个，信令波束的作用就是为了让地面上的终端都有机会随机接入网络，包括陆地，海洋，沙漠等上的终端。
图谱：波束在同一时刻只能扫描地面上的某个波位，为了让地面上的波位都能有机会被波束扫描（也就是地面上的终端都能有机会接入网络），需要规划出一种扫描方式，来扫描地面上的网格，而这种扫描方式是通过软硬件来协同工作的，软件需要按照这种方式来处理相应的波位接入请求，硬件需要按照这种方式来指向被扫描的波位。而软硬件协同工作的方式就是需要一个统一的图谱，然后都按照这种图谱来工作。
实施例1
参见图2，一种信令波束下的波位图谱生成方法，包括如下步骤：
S1：提前规划地面上的波位，并对波位进行编号；
S2：将波位规划信息以及编号信息上传至波控模块；
S3：波控模块根据波位数量确定信令波束的扫描周期，以及每个波位的扫描时间；
S4：波控模块根据波位编号信息生成图谱，并上传至卫星的软件和硬件；
S5：卫星的软件和硬件按照图谱协同工作。
以450个波位举例：
步骤一：波位规划模块在地面上规划了450个网格，并对这些网格，也就是波位进行编号， 波位ID分别为 1，2，3，4...450。
步骤二：地面波位信息通知波控模块。
步骤三：波控模块识别信令波束。
步骤四：波控模块识别有450个波位，按照规划每个波位服务时长为1毫秒，那总共的扫描时间为450毫秒，也就是波束的回扫周期是450毫秒。
步骤五：波控模块生成图谱。为了便于表示可以用数组来表示图谱：int array[450] = {1,1,1,1,1,1...1}，450也就是图谱的大小，1代表每个波位的服务时长。
步骤六：波控模块把这个图谱信息通知到软硬件。软件通常就是载荷，硬件通常就是相控阵。
步骤七：软硬件按照提前规划好的时机，同时按照相应的图谱来进行工作，所述载荷按照图谱轮流调度波位，所述相控阵按照图谱轮流扫描波位。(软硬件需要提前知道对应的波位信息，包括波位大小，波位的角度，这不属于本专利的范畴。)
步骤八：信令波束的图谱无变化，软硬件周期性按照图谱协同工作。
可以想到的，如果有N个波位，则表示方法为：Int a[N]= {1}，第N个波位的表示方法为 (N-1)*1。上述是表示每个波位的服务时长为1s，如果服务时长不是1s，假设是X秒，信令波束的波位总共服务时长为T秒，则第N个波位的表示方法为(N-1)*T/X。
基于上述实施例，本发明至少具有以下技术效果：
本发明简单易实施，只和地面规划波位个数相关，以及每个波位的服务时长相关；本发明对于信令波束，图谱是固定的，软硬件都容易实施；本发明对于每个波位是公平的，地面上的每个终端都有同等的机会接入网络。
需要说明的是，对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。
上述实施例中，描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提前规划地面上的波位，并对波位进行编号；
S2：将波位规划信息以及编号信息上传至波控模块；
S3：波控模块根据波位数量确定信令波束的扫描周期，以及每个波位的扫描时间；
S4：波控模块根据波位编号信息生成图谱，并上传至卫星的软件和硬件；
S5：卫星的软件和硬件按照图谱协同工作。
2.如权利要求1所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，步骤S1具体为：通过波位规划模块提前规划好地面上的波位，并对所述波位进行编号。
3.如权利要求1所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，所述波位规划信息包括波位的数量，所述编号信息包括所有波位的编号，波位的编号是从小到大进行编号的。
4.如权利要求1所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，每个波位的扫描时间是相同的或是不同的，信令波束的扫描周期为所有波位扫描时间之和。
5.如权利要求1所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，步骤S4具体为：波控模块按照波位编号从小到大进行编号来生成图谱，图谱通过数组来表示：intarray[A] = {B，B，B，…，B}，其中，A表示图谱的大小，B表示每个波位的服务时长，即每个波位的扫描时间。
6.如权利要求5所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，所述软件为卫星的载荷，所述硬件为卫星的相控阵。
7.如权利要求6所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，所述载荷按照图谱轮流调度波位，所述相控阵按照图谱轮流扫描波位。
8.如权利要求7所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，所述载荷和相控阵需要提前获取波位信息，包括波位大小和波位角度。
9.一种信令波束下的波位图谱生成系统，用以实现权利要求1~8任意一项所述的一种信令波束下的波位图谱生成方法，其特征在于，包括波位规划模块和波控模块，所述波位规划模块提前规划地面上的波位，并对波位进行编号，并将波位规划信息以及编号信息上传至波控模块；所述波控模块根据波位数量确定信令波束的扫描周期，以及每个波位的扫描时间，并根据波位编号信息生成图谱，并上传至卫星的软件和硬件，卫星的软件和硬件按照图谱协同工作。
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