TWI691175B - 衛星通訊系統中的通道品質回饋 - Google Patents

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Abstract

一種用於在波束間切換期間在衛星通訊系統中操作使用者終端的方法和裝置。在一些態樣，使用者終端可以決定用於將與衛星通訊系統的網路控制器的通訊從第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生。使用者終端至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質，及經由反向鏈路通訊向控制器發送通道品質量測。

Description

衛星通訊系統中的通道品質回饋
本文所述的各個態樣係關於衛星通訊，具體而言，係關於改進波束間切換期間的衛星通訊。
習知的基於衛星的通訊系統包括閘道和一或多個衛星，該等衛星在閘道和一或多個使用者終端之間中繼通訊信號。閘道是具有用於向通訊衛星傳送信號並從通訊衛星接收信號的天線的地面站。閘道使用衛星來提供通訊鏈路，用於將使用者終端連接到其他使用者終端或其他通訊系統（例如公用交換電話網絡、網際網路和各種公共及/或私人網路絡）的使用者。衛星是用於中繼資訊的軌道執行接收器和中繼器。
若使用者終端在衛星的「覆蓋區（footprint）」內，則衛星可以從該使用者終端接收信號並向該使用者終端傳送信號。衛星的覆蓋區是在該衛星的信號範圍內的地球表面上的地理區域。通常經由使用一或多個天線，將覆蓋區在地理上分成多個「波束（beams）」。每個波束覆蓋該覆蓋區內的特定地理區域。可以定向波束，以使得來自相同衛星的多於一個波束覆蓋相同的特定地理區域。
地球同步衛星長期以來被用於通訊。地球同步衛星相對於地球上的給定位置是靜止的，因此在地球上的通訊收發機和該地球同步衛星之間的無線電信號傳播中幾乎沒有時移和頻移。然而，由於地球同步衛星限於地球同步軌道（GSO），可以放置在GSO中的衛星數量有限。作為地球同步衛星的替代，已經設計出利用非地球同步軌道（NGSO）（例如近地軌道（LEO））中的衛星群集（constellation of satellites）的通訊系統，以向整個地球或地球的至少大部分提供通訊覆蓋。
與基於GSO衛星的通訊系統和地面通訊系統相比，基於非地球同步衛星的系統（例如基於LEO衛星的系統）可能存在幾個難題。例如，由於LEO衛星相對於地球表面上的給定點快速移動穿過天空，從LEO衛星發射的波束可以相對快速地掃過使用者終端（UT）。可以將UT從衛星的第一波束轉變到第二波束的程序稱為「波束間切換」。每個波束通常由衛星的網路控制器內相應的媒體存取控制器（MAC）及/或排程器管理。
為了使衛星通訊系統的輸送量最大化，NAC和UT之間的通訊可以實施針對正在用於該通訊的衛星波束的通道條件而最佳化的調制和編碼方案（MCS）。用於給定衛星波束的通道條件往往隨時間緩慢地變化（例如基於變化的天氣條件、UT的移動、衛星的移動等）。然而，波束切換（例如，在波束間切換期間）可以在非常短的時間段內導致通道條件的顯著變化。因此，在波束間切換之前針對NAC和UT之間的通訊最佳化的MCS對於緊接在波束間切換之後的這種通訊可能是次優的。因此，可能期望基於與波束間切換相關聯的變化的通道條件來動態地調整用於NAC和UT之間的通訊的MCS。
本案內容的各態樣針對用於改善在衛星通訊系統中的波束間切換期間的通訊的品質及/或輸送量的裝置和方法。在一個實例中，揭示一種操作衛星通訊系統中的使用者終端的方法。該方法可以包括：決定用於將與衛星通訊系統的控制器的通訊從第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生，至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質，及經由反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測。
在另一個實例中，揭示一種使用者終端。該使用者終端可以包括一或多個處理器和被配置為儲存指令的記憶體。該一或多個處理器對指令的執行可以使使用者終端：決定用於將與衛星通訊系統的控制器的通訊從第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生，至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質，及經由反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測。
在另一個實例中，揭示一種使用者終端。該使用者終端可以包括：用於決定用於將與衛星通訊系統的控制器的通訊從第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生的單元，用於至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質的單元，及用於經由反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測的單元。
在另一個實例中，揭示一種非暫時性電腦可讀取媒體。該非暫時性電腦可讀取媒體可以儲存指令，該等指令在由使用者終端的一或多個處理器執行時使得使用者終端執行操作，該等操作可以包括：決定用於將與衛星通訊系統的控制器的通訊從第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生，至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質，及經由反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測。
本文所述的實例實施方式可以允許經由衛星與網路控制器通訊的使用者終端將傳輸從該衛星的一個波束（例如，源波束）切換到該衛星的另一波束（例如，目標波束），同時減輕變化的通道條件的影響。如下面更詳細說明的，使用者終端可以在從源波束切換到目標波束時提供針對目標波束的通道品質回饋，從而改善緊接在波束間切換之後的目標波束上的通訊的品質和輸送量。在一些態樣中，使用者終端可以基於用於將與網路控制器的通訊從衛星的第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生（例如，實例），來量測目標波束的通道品質。使用者終端可以經由反向鏈路通訊向網路控制器發送通道品質量測。網路控制器隨後可以基於量測的目標波束的通道品質，在完成該波束間切換之後選擇要用於目標波束上的通訊的調制和編碼方案（MCS）。
在針對具體實例的以下說明和相關附圖中說明了本案內容的各態樣。可以在不脫離本案內容的範疇的情況下設計可替換的實例。另外，將不詳細說明或將省略公知的元件，以免混淆本案內容的相關細節。
詞語「示例性」在本文中用於表示「用作實例、例子或舉例說明」。本文中描述為「示例性」的任何態樣不一定被解釋為相對於其他態樣是優選的或有利的。同樣，術語「態樣」不要求所有態樣包括所論述的特徵、優點或操作模式。
本文所使用的術語僅是為了說明特定態樣的目的，並非意欲限制這些態樣。如本文所使用的，除非上下文另有地明確指示，否則單數形式「一」，「一個」和「該」亦意欲包括複數形式。亦應當理解，當在本文中使用時，術語「包括」或「包含」指定該特徵、整數、步驟、操作、元件或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件或其組合的存在或添加。此外，應當理解，詞語「或」具有與布林運算元「OR」相同的含義，亦即，其涵蓋「任一」和「兩者」的可能性，並且不限於「異或」（「XOR」），除非另有明確說明。亦應當理解，除非另有明確說明，兩個相鄰詞之間的符號「/」具有與「或」相同的含義。此外，除非另有明確說明，諸如「連接到」、「耦合到」或「與……通訊」等的短語不限於直接連接。
此外，根據要由例如計算設備的元件執行的操作序列，來說明許多態樣。將認識到，本文所述的各種操作可以由特定電路（例如中央處理單元（CPU）、圖形處理單元（GPU）、數位訊號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）或各種其他類型的通用或專用處理器或電路）、由一或多個處理器執行的程式指令、或由兩者的組合來執行。另外，本文所述的這些操作序列可以被認為是完全體現在任何形式的電腦可讀儲存媒體中，在該電腦可讀儲存媒體中儲存有相應的電腦指令集，該電腦指令集在執行時會使得相關處理器執行本文所述的功能。因此，本案內容的各個態樣可以以多種不同的形式體現，所有這些形式皆被認為在所要求保護的主題的範疇內。另外，對於本文所述的每一個態樣，任何這些態樣的對應形式可以在本文中描述為例如「被配置為」執行該操作的「邏輯」。
在以下說明中，闡述了許多具體細節，例如具體組件、電路和程序的實例，以提供對本案內容的透徹理解。本文所使用的術語「耦合」意指直接連接或經由一或多個中間組件或電路連接。此外，在下面的說明中並且為了解釋的目的，闡述了具體的命名以提供對本案內容的透徹理解。然而，對於本發明所屬領域中具有通常知識者顯而易見的是，這些具體細節可能不是實踐本案內容的各個態樣所必需的。在其他情況下，以方塊圖形式圖示公知的電路和設備以避免混淆本案內容。本案內容的各個態樣不應被解釋為限於本文所述的具體實例，而是將由所附請求項限定的所有實施方式包括在其範疇內。
圖1圖示衛星通訊系統100的實例，該衛星通訊系統100包括在非地球同步軌道（例如近地軌道（LEO））中的複數個衛星（儘管為了圖示清楚起見僅圖示一個衛星300）、與衛星300通訊的網路存取控制器（NAC）150、與衛星300通訊的複數個使用者終端（UT）400和401，以及分別與UT 400和401通訊的複數個使用者設備（UE）500和501。每個UE 500或501可以是諸如行動設備、電話、智慧型電話、平板電腦、膝上型電腦、電腦、可穿戴設備、智慧手錶、視聽設備或具有與UT通訊的能力的任何設備的使用者設備。此外，UE 500及/或UE 501可以是用於與一或多個終端使用者設備進行通訊的設備（例如，存取點、小型細胞等）。在圖1所示的實例中， UT 400和UE 500經由雙向存取鏈路（具有前向存取鏈路和返回存取鏈路）彼此通訊，類似地，UT 401和UE 501經由另一雙向存取鏈路彼此通訊。在另一實施方式中，一或多個額外的UE（未圖示）可以被配置為僅進行接收，並且因此僅使用前向存取鏈路與UT進行通訊。在另一實施方式中，一或多個額外的UE（未圖示）亦可以與UT 400或UT 401通訊。可替換地，UT和對應的UE可以是單個實體設備的組成部分，例如，諸如具有用於與衛星直接通訊的整合衛星收發機和天線的行動電話。
UT 400可以包括波束間切換和通道品質量測（IBH/CQM）電路425，其可以允許UT 400決定用於將UT 400間的通訊從衛星（例如，衛星300）的第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生。在實例實施方式中，IBH/CQM電路425可以進一步使UT 400能夠至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質。此後，UT 400可以經由反向鏈路通訊向控制器（例如，NAC 150）發送通道品質量測，例如，如下面參考圖7-16更詳細說明的。
NAC 150可以包括閘道200和201、基礎設施106和用於與衛星300通訊的額外組件（為簡單起見未圖示）。閘道200可以存取網路際網路108或一或多個其他類型的公共、半專用或私人網路絡。在圖1所示的實例中，閘道200與基礎設施106通訊，基礎設施106能夠存取網際網路108或一或多個其他類型的公共、半專用或私人網路絡。閘道200亦可以耦合到各種類型的通訊回載，包括例如陸地線路網路，諸如光纖網路或公用交換電話網（PSTN）110。此外，在可替換的實施方式中，閘道200可以不使用基礎設施106而介面連接到網際網路108、PSTN 110或者一或多個其他類型的公共、半專用或私人網路絡。再此外，閘道200可以經由基礎設施106與其他閘道（例如閘道201）通訊，或者可替換地，閘道200可以被配置為在不使用基礎設施106的情況下與閘道201通訊。基礎設施106可以全部或部分地包括網路控制中心（NCC）、衛星控制中心（SCC）、有線及/或無線核心網及/或用於促進衛星通訊系統100的操作及/或與衛星通訊系統100的通訊的任何其他組件或系統。
衛星300和閘道200之間在兩個方向上的通訊被稱為饋線鏈路（feeder links），而衛星與UT 400和401中每一個在兩個方向上的通訊被稱為服務鏈路（service links）。從衛星300到地面站（其可以是閘道200或UT 400和401之一）的信號路徑統稱為下行鏈路。從地面站到衛星300的信號路徑可以統稱為上行鏈路。另外，如圖所示，信號可以具有大致的方向性，例如前向鏈路和返回鏈路或反向鏈路。因此，在從閘道200發起並經由衛星300在UT 400處終止的方向上的通訊鏈路被稱為前向鏈路，而在從UT 400發起並經由衛星300在閘道200處終止的方向上的通訊鏈路被稱為返回鏈路或反向鏈路。這樣，在圖1中，從閘道200到衛星300的信號路徑被標記為「前向饋線鏈路」，而從衛星300到閘道200的信號路徑被標記為「返回饋線鏈路」。以類似的方式，在圖1中，從每個UT 400或401到衛星300的信號路徑被標記為「返回服務鏈路」，而從衛星300到每個UT 400或401的信號路徑被標記為「前向服務鏈路」。
圖2是閘道200的實例方塊圖，其亦可以應用於圖1的閘道201。閘道200被示為包括多個天線205、RF子系統210、數位子系統220、公用交換電話網（PSTN）介面230、區域網路（LAN）介面240、閘道介面245和閘道控制器250。RF子系統210耦合到天線205和數位子系統220。數位子系統220耦合到PSTN介面230、LAN介面240和閘道介面245。閘道控制器250耦合到RF子系統210、數位子系統220、PSTN介面230、LAN介面240和閘道介面245。
RF子系統210可以包括多個RF收發機212、RF控制器214和天線控制器216，RF子系統210可以經由前向饋線鏈路301F向衛星300傳送通訊信號，並可以經由返回饋線鏈路301R從衛星300接收通訊信號。儘管為了簡單起見未圖示，但是每個RF收發機212可以包括發射鏈和接收鏈。每個接收鏈可以包括低雜訊放大器（LNA）和降頻轉換器（例如，混頻器），二者分別以公知的方式對接收到的通訊信號進行放大和降頻轉換。此外，每個接收鏈可以包括類比數位轉換器（ADC），其將接收到的通訊信號從類比信號轉換為數位信號（例如，用於由數位子系統220處理）。每個發射鏈可以包括升頻轉換器（例如，混頻器）和功率放大器（PA），二者分別以公知的方式對要向衛星300傳送的通訊信號進行升頻轉換和放大。此外，每個發射鏈可以包括數位類比轉換器（DAC），其將從數位子系統220接收的數位信號轉換為要向衛星300傳送的類比信號。
RF控制器214可以用於控制該多個RF收發機212的各個態樣（例如，載波頻率的選擇、頻率和相位校準、增益設置等）。天線控制器216可以控制天線205的各個態樣（例如，波束成形、波束操控、增益設置、頻率調諧等）。
數位子系統220可以包括多個數位接收器模組222、多個數位發射器模組224、基頻（BB）處理器226和控制（CTRL）處理器228。數位子系統220可以處理從RF子系統210接收的通訊信號並將處理後的通訊信號傳遞到PSTN介面230及/或LAN介面240，並且可以處理從PSTN介面230及/或LAN介面240接收的通訊信號，並將處理後的通訊信號傳遞到RF子系統210。
每個數位接收器模組222可以對應於用於管理閘道200和UT 400之間的通訊的信號處理元件。RF收發機212的接收鏈之一可以向多個數位接收器模組222提供輸入信號。多個數位接收器模組222可以用於容納所有衛星波束以及在任何給定的時間所處理的可能的分集模式信號。儘管為了簡單起見未圖示，但是每個數位接收器模組222可以包括一或多個數位資料接收器、搜尋器接收器以及分集組合器和解碼器電路。搜尋器接收器可以用於搜尋載波信號的適當分集模式，並且可以用於搜尋引導頻信號（或其他相對固定模式的強信號）。
數位發射器模組224可以處理要經由衛星300向UT 400傳送的信號。儘管為了簡單起見未圖示，但是每個數位發射器模組224可以包括用於調制要發射的資料的發射調制器。每個發射調制器的發射功率可以由相應的數位發射功率控制器（為簡單起見未圖示）控制，該數位發射功率控制器可以：（1）為了干擾減小和資源配置而應用最小功率級，和（2）當需要適當的功率級來補償傳輸路徑中的衰減和其他路徑傳遞特性時應用該適當的功率級。
控制處理器228耦合到數位接收器模組222、數位發射器模組224和基頻處理器226，控制處理器228可以提供命令和控制信號，以實現諸如但不限於以下的功能：信號處理、時序信號產生、功率控制、切換控制、分集組合和系統介面連接。
控制處理器228亦可以控制引導頻、同步和傳呼通道信號的產生和功率以及它們到發射功率控制器（為簡單起見未圖示）的耦合。引導頻通道是沒有被資料調制的信號，並且可以使用重複的不變模式或非變化的訊框結構類型（模式）或頻調類型輸入。例如，用於形成引導頻信號的通道的正交函數通常具有恆定值，諸如全1或全0，或眾所周知的重複模式，諸如散置的1和0的結構化模式。
基頻處理器226在本發明所屬領域中是公知的，因此在此不詳細說明。例如，基頻處理器226可以包括各種已知的，諸如（但不限於）編碼器、資料數據機和數位資料交換和儲存組件。
PSTN介面230可以直接地或經由額外基礎設施106，向外部PSTN提供通訊信號並從外部PSTN接收通訊信號，如圖1所示。PSTN介面230在本發明所屬領域中是公知的，因此在此不詳細說明。對於其他實施方式，可以省略PSTN介面230，或者可以用將閘道200連接到基於地面的網路（例如，網際網路）的任何其他合適的介面來替換PSTN介面230。
LAN介面240可以向外部LAN提供通訊信號，並且從外部LAN接收通訊信號。例如，LAN介面240可以直接地或經由額外基礎設施106，耦合到網際網路108，如圖1所示。LAN介面240在本發明所屬領域中是公知的，因此在此不詳細說明。
閘道介面245可以向與圖1的衛星通訊系統100相關聯的一或多個其他閘道（及/或向/從與其他衛星通訊系統相關聯的閘道，為簡單起見未圖示）提供通訊信號並從其接收通訊信號。對於一些實施方式，閘道介面245可以經由一或多個專用通訊線路或通道（為簡單起見未圖示）與其他閘道通訊。對於其他實施方式，閘道介面245可以使用PSTN 110及/或諸如網際網路108（亦參見圖1）的其他網路與其他閘道通訊。對於至少一個實施方式，閘道介面245可以經由基礎設施106與其他閘道通訊。
可以由閘道控制器250來提供整體閘道控制。閘道控制器250可以規劃和控制閘道200對衛星300的資源的利用。例如，閘道控制器250可以分析趨勢，產生傳輸量計畫，分配衛星資源，監視（或追蹤）衛星位置，以及監視閘道200及/或衛星300的效能。閘道控制器250亦可以耦合到基於地面的衛星控制器（為簡單起見未圖示），該基於地面的衛星控制器維持和監視衛星300的軌道，將衛星使用資訊中繼到閘道200，追蹤衛星300的位置，及/或調整衛星300的各種通道設置。
對於圖2中所示的實例實施方式，閘道控制器250包括本端時間、頻率和位置參考251，其可以向RF子系統210、數位子系統220及/或介面230、240和245提供本端時間和頻率資訊。該時間和頻率資訊可以用於使閘道200的各個組件彼此同步及/或與衛星300同步。本端時間、頻率和位置參考251亦可以向閘道200的各個組件提供衛星300的位置資訊（例如，曆書資料）。此外，儘管圖2中被示出為包括在閘道控制器250內，但對於其他實施方式，本端時間、頻率和位置參考251可以是耦合到閘道控制器250（及/或數位子系統220和RF子系統210中的一或多個）的單獨的子系統。
儘管在圖2中為了簡單起見未圖示，但閘道控制器250亦可以耦合到網路控制中心（NCC）及/或衛星控制中心（SCC）。例如，閘道控制器250可以允許SCC與衛星300直接通訊，例如，以從衛星300獲取曆書資料。閘道控制器250亦可以接收處理後的資訊（例如，從SCC及/或NCC），其允許閘道控制器250正確地瞄準其天線205（例如，瞄準到適當的衛星300），排程波束傳輸，協調切換，以及執行各種其其他公知的功能。
圖3是僅用於說明目的的衛星300的實例方塊圖。應當理解，具體的衛星配置可以變化很大，並且可以包括或可以不包括機載處理。此外，儘管被示為單個衛星，但是使用衛星間通訊的兩個或更多衛星可以在閘道200和UT 400之間提供功能連接。應當理解，本案內容不限於任何具體的衛星配置，可以在閘道200和UT 400之間提供功能連接的任何衛星或衛星組合皆可以被認為是在本案內容的範疇內。在一個實例中，衛星300被示為包括前向轉發器（transport）310、返回轉發器320、振盪器330、控制器340、前向鏈路天線351-352和返回鏈路天線361-362。前向轉發器310可以處理相應的通道或頻帶內的通訊信號，前向轉發器310可以包括第一帶通濾波器311（1）-311（N）中的相應一個、第一LNA 312（1）-312（N）中的相應一個、頻率轉換器313（1）-313（N）中的相應一個、第二LNA 314（1）-314（N）中的相應一個、第二帶通濾波器315（1）-315（N）中的相應一個、和PA 316（1）-316（N）中的相應一個。每個PA 316（1）-316（N）耦合到天線352（1）-352（N）中的相應一個，如圖3所示。
在每個相應的前向路徑FP（1）-FP（N）內，第一帶通濾波器311使具有相應前向路徑FP的通道或頻帶內的頻率的信號分量通過，並濾除具有相應前向路徑FP的通道或頻帶外的頻率的信號分量。因此，第一帶通濾波器311的通帶對應於與相應前向路徑FP相關聯的通道的寬度。第一LNA 312將接收到的通訊信號放大到適合於由頻率轉換器313進行處理的位準。頻率轉換器313轉換相應前向路徑FP中的通訊信號的頻率（例如，轉換為適合於從衛星300到UT 400傳輸的頻率）。第二LNA 314放大頻率轉換後的通訊信號，第二帶通濾波器315濾除具有在相關通道寬度之外的頻率的信號分量。PA 316將經濾波的信號放大到適於經由相應天線352發射到UT 400的功率位準。返回轉發器320包括N個返回路徑RP（1）-RP（N），返回轉發器320經由天線361（1）-361（N）沿著返回服務鏈路302R從UT 400接收通訊信號，並經由一或多個天線362沿著返回饋線鏈路301R向閘道200傳送通訊信號。每個返回路徑RP（1）-RP（N）可以處理相應通道或頻帶內的通訊信號，每個返回路徑RP（1）-RP（N）可以耦合到天線361（1）-361（N）中的相應一個，並且可以包括第一帶通濾波器321（1）-321（N）中的相應一個、第一LNA 322（1）-322（N）中的相應一個、頻率轉換器323（1）-323（N）中的相應一個、第二LNA 324（1）-324（N）中的相應一個和第二帶通濾波器325（1）-325（N）中的相應一個。
在各個返回路徑RP（1）-RP（N）的每一個內，第一帶通濾波器321使具有在相應返回路徑RP的通道或頻帶內的頻率的信號分量通過，濾除具有相應返回路徑RP的通道或頻帶外的頻率的信號分量。因此，對於一些實施方式，第一帶通濾波器321的通帶對應於與相應返回路徑RP相關聯的通道的寬度。第一LNA 322將所有接收到的通訊信號放大到適合於由頻率轉換器323處理的位準。頻率轉換器323轉換相應返回路徑RP中的通訊信號的頻率（例如，轉換為適合於從衛星300到閘道200傳輸的頻率）。第二LNA 324放大頻率轉換後的通訊信號，第二帶通濾波器325濾除具有在相關通道寬度之外的頻率的信號分量。來自返回路徑RP（1）-RP（N）的信號被組合並經由PA 326提供給一或多個天線362。PA 326放大組合信號以傳輸到閘道200。
振盪器330可以是產生振盪信號的任何合適的電路或設備，振盪器330向前向轉發器310的頻率轉換器313（1）-313（N）提供前向本端振盪器信號LO（F），以及向返回轉發器320的頻率轉換器323（1）-323（N）提供返回本端振盪器信號LO（R）。例如，LO（F）信號可以由頻率轉換器313（1）-313（N）用於將通訊信號從與從閘道200到衛星300的信號傳輸相關聯的頻帶轉換成與從衛星300到UT 400的信號傳輸相關聯的頻帶。LO（R）信號可以由頻率轉換器323（1）-323（N）用於將通訊信號從與從UT 400到衛星300的信號傳輸相關聯的頻帶轉換到與從衛星300到閘道200的信號傳輸相關聯的頻帶。
控制器340耦合到前向轉發器310、返回轉發器320和振盪器330，控制器340可以控制衛星300的各種操作，包括（但不限於）通道分配。在一個態樣，控制器340可以包括耦合到處理器（為簡單起見未圖示）的記憶體。記憶體可以包括儲存指令的非暫時性電腦可讀取媒體（例如，一或多個非揮發性記憶體元件，例如EPROM、EEPROM、快閃記憶體、硬碟等），該等指令當由處理器執行時，使得衛星300執行包括（但不限於）本文參考圖12-15之操作。
圖4中圖示在UT 400或401中使用的收發機的實例。在圖4中，提供至少一個天線410用於接收前向鏈路通訊信號（例如，來自衛星300），前向鏈路通訊信號被傳送到類比接收器414，在類比接收器414中將前向鏈路通訊信號降頻轉換、放大和數位化。雙工器元件412經常用於允許相同的天線用於發射功能和接收功能二者。可替換地，UT收發機可以使用以不同的發射頻率和接收頻率操作的不同天線。
由類比接收器414輸出的數位通訊信號被傳送到至少一個數位資料接收器416A和至少一個搜尋器接收器418。可以使用直到416N的額外數位資料接收器來獲得期望程度的信號分集，這取決於可接受的收發機複雜程度，這對於相關領域具有通常知識者是顯而易見的。
至少一個使用者終端控制處理器420耦合到數位資料接收器416A-416N和搜尋器接收器418。除了其他功能以外，控制處理器420提供基本信號處理、時序、功率和切換控制或協調、以及選擇用於信號載波的頻率。可由控制處理器420執行的另一基本控制功能是對用於處理各種信號波形的功能的選擇或操縱。由控制處理器420進行的信號處理可以包括相對信號強度的決定和各種相關信號參數的計算。信號參數（諸如時序和頻率）的這種計算可以包括：使用額外的或單獨的專用電路來提供量測效率或速度的增加或控制處理資源的分配的改進。
UT 400可以包括波束間切換和通道品質量測（IBH/CQM）電路425，其可以允許UT 400決定用於將UT 400間的通訊從衛星（例如，衛星300）的第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生。在實例實施方式中，IBH/CQM電路425可以進一步使UT 400能夠至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質。此後，UT 400可以經由反向鏈路通訊向控制器（例如，NAC 150）發送通道品質量測，例如，如下面參見圖7-16更詳細說明的。
數位資料接收器416A-416N的輸出耦合到使用者終端內的數位基頻電路422。例如，數位基頻電路422包括用於往來於UE 500傳送資訊的處理和呈現元件，如圖1所示。參考圖4，若採用分集信號處理，則數位基頻電路422可以包括分集組合器和解碼器。這些元件中的一些亦可以在控制處理器420的控制下或與控制處理器420通訊地操作。
在語音或其他資料被準備為源自使用者終端的輸出訊息或通訊信號時，數位基頻電路422用於接收、儲存、處理和以其他方式準備期望的資料用於傳輸。數位基頻電路422將該資料提供給在控制處理器420的控制下操作的發射調制器426。將發射調制器426的輸出傳送到功率控制器428，功率控制器428向發射功率放大器430提供輸出功率控制用於輸出信號從天線410到衛星（例如，衛星300）的最終輸出。
在圖4中，UT收發機亦包括與控制處理器420相關聯的記憶體432。記憶體432可以包括由控制處理器420執行的指令以及由控制處理器420處理的資料。
在圖4所示的實例中，UT 400亦包括可任選的本端時間、頻率及/或位置參考434（例如，GPS接收器），其可以向控制處理器420提供本端時間、頻率及/或位置資訊，用於各種應用，包括：例如，用於UT 400的時間和頻率同步。
數位資料接收器416A-N和搜尋器接收器418配置有信號相關元件，用以解調和追蹤特定信號。搜尋器接收器418用於搜尋引導頻信號或其其他相對固定模式的強信號，而數位資料接收器416A-N用於解調與偵測到的引導頻信號相關聯的其其他信號。然而，可以指定數位資料接收器416在獲取之後追蹤引導頻信號，以精確地決定信號碼片能量與信號雜訊的比率，並且制定引導頻信號強度。因此，可以監視這些單元的輸出，以決定引導頻信號或其他信號中的能量或頻率。這些接收器亦使用頻率追蹤元件，可以監視訊率追蹤元件以向控制處理器420提供當前頻率和時序資訊以用於正被解調的信號。
控制處理器420可以使用這種資訊來決定當被適當地縮放到相同頻帶時，接收到的信號相對於振盪器頻率的偏移程度。該資訊和與頻率誤差和頻率偏移相關的其他資訊可以根據需要儲存在儲存器或記憶體元件432中。
控制處理器420亦可以耦合到UE介面電路450，以允許UT 400與一或多個UE之間的通訊。UE介面電路450可以根據期望被配置為用於與各種UE配置進行通訊，並且因此可以包括各種收發機和相關組件，這取決於用於與所支援的各種UE通訊的各種通訊技術。例如，UE介面電路450可以包括一或多個天線、廣域網（WAN）收發機、無線區域網路（WLAN）收發機、區域網路（LAN）介面、公用交換電話網（PSTN）介面及/或被配置為與和UT 400通訊的一或多個UE進行通訊的其他已知通訊技術。
圖5是示出UE 500的實例的方塊圖，UE 500亦可以應用於圖1的UE 501。如圖5所示的UE 500例如可以是行動設備、手持電腦、平板電腦、可穿戴設備、智慧手錶或能夠與使用者互動的任何類型的設備。另外，UE可以是提供到各種最終終端使用者設備及/或到各種公共或私人網路絡的連接的網路側設備。在圖5所示的實例中，UE 500可以包括LAN介面502、一或多個天線504、廣域網（WAN）收發機506、無線區域網路（WLAN）收發機508和衛星定位系統（SPS）接收器510。SPS接收器510可以與全球定位系統（GPS）、GLONASS及/或任何其他基於全球或區域衛星的定位系統相容。在可替換態樣，UE 500可以包括例如具有或不具有LAN介面502的WLAN收發機508（例如Wi-Fi收發機）、WAN收發機506及/或SPS接收器510。此外，UE 500可以包括具有或不具有LAN介面502的額外收發機（諸如藍芽，ZigBee和其他已知技術）、WAN收發機506、WLAN收發機508及/或SPS接收器510。因此，提供了針對UE 500示出的元件僅作為實例配置，並非意欲根據本文揭示的各種態樣來限制UE的配置。
在圖5所示的實例中，處理器512連接到LAN介面502、WAN收發機506、WLAN收發機508和SPS接收器510。可任選地，運動感測器514和其他感測器亦可以耦合到處理器512。
記憶體516連接到處理器512。在一個態樣，記憶體516可以包括資料518，資料518可以被傳送到UT 400及/或從UT 400接收，如圖1所示。參考圖5，例如，記憶體516亦可以包括指令520，指令520要由處理器512執行以執行用於與UT 400通訊的處理步驟。此外，UE 500亦可以包括使用者介面522，使用者介面522可以包括用於經由例如光、聲或觸覺輸入或輸出將處理器512的輸入或輸出與使用者介面連接的硬體和軟體。在圖5所示的實例中，UE 500包括連接到使用者介面522的麥克風/揚聲器524、鍵盤526和顯示器528。可替換地，例如使用者的觸覺輸入或輸出可以經由使用觸控式螢幕顯示器與顯示器528整合。再一次，圖5中所示的元件並不意欲限制本文所揭示的UE的配置，並且應當理解，包括在UE 500中的元件將基於設備的最終用途和系統工程師的設計選擇而變化。
另外，UE 500可以是與圖1所示的UT 400通訊但是與UT 400分離的使用者設備，例如行動設備或外部網路側設備。可替換地，UE 500和UT 400可以是單個實體設備的組成部分。
如前述，GSO衛星部署在地球表面上方大約35,000 km處的對地靜止軌道中，並且以地球自身的角速度在赤道軌道中圍繞地球旋轉。相比之下，NGSO衛星部署在非對地靜止軌道上，並在相對較低的高度（例如，與GSO衛星相比）在地球表面的各種路徑上圍繞地球旋轉。
例如，圖6圖示描繪在圍繞地球630的軌道中的NGSO衛星300A-300H的第一群集610和GSO衛星621A-621D的第二群集620的圖600。儘管圖6僅圖示包括八個NGSO衛星300A-300H，但是第一群集610可以包括任何合適數量的NGSO衛星，例如用以提供世界範圍的衛星覆蓋。對於一些實施方式，第一群集610可以包括600到900個NGSO衛星。類似地，儘管圖6僅圖示包括四個GSO衛星621A-621D，但是第二群集620可以包括任何合適數量的GSO衛星，例如用以提供世界範圍的衛星覆蓋。另外，儘管在圖6中為了簡單起見未圖示，但在地球630上方的軌道中可以有GSO衛星的一或多個其他群集及/或NGSO衛星的一或多個其他群集。
第一群集610（以下可以稱為NGSO衛星群集610）可以向地球630上的大多數（若不是全部）區域提供第一衛星服務。第二群集620（以下可以稱為GSO衛星群集620）可以向地球630的大部分提供第二衛星服務。第一衛星服務可以不同於第二衛星服務。對於一些態樣，由NGSO衛星群集610提供的第一衛星服務可以對應於全球寬頻網際網路服務，由GSO衛星群集620提供的第二衛星服務可以對應於基於衛星的廣播（例如，電視）服務。此外，對於至少一些實施方式，NGSO衛星300A-300H中的每一個可以是圖1和3的衛星300的一個實例。
NGSO衛星300A-300H可以在任何合適數量的非地球同步軌道平面（為簡單起見未圖示）中繞地球630軌道執行，並且每個軌道平面可以包括複數個NGSO衛星（例如，NGSO衛星300A-300H中的一或多個）。非地球同步軌道平面可以包括例如極軌道模式及/或沃克（Walker）軌道模式。因此，對於地球630上的固定觀測者，NGSO衛星300A-300H看起來在跨地球表面的複數個不同路徑中穿過天空快速移動，NGSO衛星300A-300H中的每一個提供對跨地球表面的相應路徑的覆蓋。
相比之下，GSO衛星621A-621D可以在圍繞地球630的地球同步軌道中，因此對於地球630上的固定觀測者，看起來是在位於地球赤道631上方的天空中的固定位置中不動的。GSO衛星621A-621D中的每一個與地球630上對應的GSO地面站保持相對固定的視線。例如，圖6中將GSO衛星621B示出為與GSO地面站625保持相對固定的視線。注意，對於地球630表面上的給定點，天空中可能存在沿著其定位GSO衛星621A-621D的多個位置的弧。GSO衛星位置的這個弧在此可以被稱為GSO弧640。GSO地面站（例如，諸如GSO地面站625）的接收區域可以由通常固定的取向和固定的波束寬度（例如由ITU規範定義的波束寬度）的天線圖案限定。例如，將GSO地面站625圖示為朝向GSO衛星621B發射波束626。
在一些態樣，NGSO衛星300A-300H中的每一個可以包括多個定向天線，用以提供與諸如圖1的UT 400的使用者終端及/或諸如圖1的閘道200的閘道的高速前向鏈路（例如，下行鏈路）。與全向天線相比，高增益定向天線經由將輻射集中到相對窄的波束寬度（與和全向天線相關聯的相對寬的波束寬度相比）中，實現了更高的資料速率並且更不容易受到干擾。例如，如圖6所示，由從NGSO衛星300A發射的波束612A提供的覆蓋區域613A與由從GSO衛星621A發射的波束622A提供的覆蓋區域623A相比相對較小。
因為NGSO衛星300A-300H相對快地圍繞地球630旋轉（例如，對於近地軌道（LEO）衛星大約每90分鐘），所以它們的位置相對於地球630上的固定位置快速變化。為了在地球表面的廣闊區域上提供覆蓋（例如，為了提供跨美國的網際網路服務），NGSO衛星300A-300H中的每一個可以提供對跨地球表面的相應路徑的覆蓋。例如，NGSO衛星300A-300H可以每個發射任何數量的波束，並且該波束中的一或多個可以指向地球表面上的重疊區域。如本文所使用的，一個衛星的覆蓋區是其中所有UT可以與該衛星通訊（在最小仰角之上）的（地球上的）表面區域。由從該衛星（例如，其相應天線）發射的波束覆蓋的區域在本文中稱為波束覆蓋區域。因此，一個衛星的覆蓋區可以由從該衛星發射的多個波束提供的多個波束覆蓋區域來限定。
圖7圖示描繪衛星300從一個數量（N）的天線352（1）-352（N）發射相應數量（N）的波束710（1）-710（N）的圖700。亦參考圖3，每個天線352（1）-352（N）可以耦合到衛星300的前向轉發器310中的相應前向路徑（FP）。每個波束710（1）-710（N）可以用於將資料從衛星300向位於地球上的該波束的覆蓋區域內的一或多個使用者終端（例如，圖4的UT 400）進行發射。因此，在一些態樣，波束710（1）-710（N）可以表示衛星300和多個UT 400之間的前向服務鏈路。對於圖7的示例圖700，將波束710（1）-710（N）圖示為分別在地球630上提供覆蓋區域720（1）-720（N）。由相應波束710（1）-710（N）提供的覆蓋區域720（1）-720（N）可以一起限定衛星300的覆蓋區。
每一個覆蓋區域720（1）-720（N）可以在衛星覆蓋區的整個寬度上延伸。在一些實施方式中，覆蓋區域720（1）-720（N）可以具有其他合適的形狀、大小及/或取向。此外，對於至少一些實施方式，NGSO衛星群集610中的所有衛星300可以具有基本相似的覆蓋區。每一個波束710（1）-710（N）操作為衛星300的相應通訊通道。當衛星300經過地球630的表面上的使用者終端時，給定波束的通道品質（如由該使用者終端量測的）可能惡化，而另一不同波束的通道品質可能改善。因此，可能需要週期性地將用於使用者終端的通訊通道從一個波束切換到另一波束。此程序在本文中可被稱為「波束間切換」。
例如，覆蓋區域720（1）-720（N）中的相鄰覆蓋區域對可以彼此接觸及/或重疊，從而使得由波束710（1）-710（N）提供的覆蓋區可以具有最小覆蓋間隙。在圖7的實例中，波束710（1）和710（2）的交叉部分形成重疊區域730。基於衛星300的移動，在第一時間獨有地位於覆蓋區域720（1）內（例如，在重疊區域730外）的使用者終端可以在第二時間最終落入重疊區域730內。當使用者終端在重疊區域730內時，其能夠使用波束710（1）或波束710（2）與衛星300通訊。在衛星軌道中的某一點處，波束710（2）的通道品質將超過波束710（1）的通道品質，從而促使從當前波束710（1）（例如，「源波束」）到新波束710（2）（例如，「目標波束」）進行波束間切換。例如，當使用者終端越過切換閾值740（例如，使得與源波束710（1）的覆蓋區域720（1）相比，使用者終端隨後更顯著地位於目標波束710（2）的覆蓋區域720（2）內）時，可以觸發波束間切換。在一些態樣，源波束710（1）和目標波束710（2）可以由不同的衛星（為了簡單未圖示）提供。
衛星300可以由地球630的表面上的網路控制器（例如，圖1的NAC 150）控制。具體而言，每個波束710（1）-710（N）可以由網路控制器內或以其他方式與網路控制器相關聯的相應排程器進行管理及/或控制。在波束間切換期間，源波束的排程器將與使用者終端的通訊切換到目標波束的排程器。網路控制器和使用者終端可以例如基於在波束轉換表中指定的等時線來同步地執行該操作。由於目標波束710（2）的通道品質在波束間切換時可以明顯不同於源波束710（1）的通道品質，因此，針對源波束710（1）上的通訊而最佳化的特定調制和編碼方案（MCS）對於與目標波束710（2）上的通訊而言可能是次優的。例如，若網路控制器在執行波束間切換之前使用特定的MCS用於與使用者終端的前向鏈路通訊，並且目標波束710（2）的通道條件不同於源波束710（1）的通道條件，若網路控制器在完成波束間切換之後繼續使用相同的MCS，則前向鏈路通訊的輸送量及/或資料速率可能顯著下降。
實例實施方式認識到，為了避免在波束間切換之後通訊品質（例如，輸送量及/或資料速率）的顯著下降，可能希望在從源波束710（1）到目標波束710（2）切換通訊時選擇新的MCS。在一些態樣，網路控制器可以基於來自使用者終端的通道品質回饋來選擇新的MCS。例如，使用者終端可以量測目標波束710（2）的通道品質（例如，基於在目標波束710（2）上廣播的參考信號或引導頻信號），並且經由反向鏈路通訊向網路終端提供關於目標波束710（2）的通道品質的資訊（例如，通道品質回饋訊息）。該通道品質資訊可以基於訊雜比（SNR）、信號與干擾加雜訊比（SINR）、信號與雜訊加失真比（SDNR）及/或可用於描述或以其他方式指示通訊通道（例如，目標波束710（2））的品質的任何其他度量。在從使用者終端接收到通道品質資訊時，網路控制器可以基於所決定的通道品質，來選擇針對目標波束710（2）上的通訊而最佳化的特定MCS。
為了最小化或避免目標波束710（2）上的通訊中的輸送量及/或資料速率的任何損失，新的MCS應在完成波束間切換之後很快（例如，在一閾值時間段內）可用。然而，實例實施方式認識到衛星通訊通常經歷漫長的傳播延遲（例如，由於信號必須在地球630表面和衛星300之間行進的距離）。結果，在使用者終端開始量測目標波束710（2）的通道品質的時間與網路控制器完成新MCS的選擇的時間之間，可以存在固定延遲。因此，在實例實施方式中，由使用者終端執行的通道品質量測的時序可以至少部分地基於波束間切換的發生（例如，時序）。例如，如下面更詳細說明的，可以基於在波束轉換表中指定的波束切換時間表（schedule）及/或回應於從網路控制器接收的觸發信號，來觸發（例如，目標波束710（2）的）通道品質的量測。
在一些態樣，使用者終端可以在發起波束間切換之前量測目標波束710（2）的通道品質。例如，使用者終端可以在常駐在重疊區域730中且在源波束710（1）上保持活動通訊鏈路的同時，量測目標波束710（2）的通道品質。具體而言，使用者終端可以在目標波束710（2）上監聽引導頻信號（例如，其被用來量測目標波束710（2）的通道品質），同時保持經由源波束710（1）餓通訊地耦合到網路控制器。此外，使用者終端可以在波束間切換之前向網路控制器（例如，經由源波束710（1））提供通道品質量測，這可以使得網路控制器能夠在波束間切換之前或期間選擇新的MCS（例如，基於通道品質量測）。結果，在將通訊切換到目標波束710（2）時，新的MCS可以用於網路控制器和使用者終端之間的通訊。
在其他態樣，使用者終端可以在完成波束間切換之後量測目標波束710（2）的通道品質。例如，使用者終端可以在完成波束間切換之後立即（例如，在一閾值時間段內）量測目標波束710（2）的通道品質。以這種方式，使用者終端可以量測目標波束710（2）的通道品質，而不必切換回源波束710（1）。因此，使用者終端沒有當使用者終端正在量測目標波束710（2）的通道品質時忽略可能由網路控制器傳送的任何前向鏈路通訊的風險。使用者終端可以在切換到目標波束710（2）的閾值持續時間內向網路控制器提供通道品質量測，這可以使得網路控制器能夠在目標波束710（2）上發起與網路控制器的前向鏈路通訊之前，選擇新的MCS（例如，基於該通道品質量測）。
在一些實施方式中，MCS選擇可以至少部分地由衛星300執行。因此，儘管在此針對網路控制器說明了用於基於通道品質回饋來選擇MCS的操作，但是在其他態樣，這種操作的至少一部分可以由衛星300（例如，代替網路控制器或與網路控制器結合）執行。
圖8A圖示根據實例實施方式，圖示用於在發起波束間切換之前提供目標波束的通道品質回饋的操作的實例時序圖800A。為了在此論述的目的，網路控制器（NAC）可以對應於圖1的NAC 150，使用者終端（UT）可以對應於圖4的UT 400。此外，參考圖7，源波束和目標波束可以分別對應於衛星300的波束710（1）和710（2）。
UT最初在源波束上操作（例如，在時間t0 ）。例如，此時，UT可以獨有地位於源波束710（1）的覆蓋區域720（1）內。在時間t0 ，NAC經由源波束710（1）向UT傳送通道品質（CQ）觸發信號。由於衛星通訊系統中的傳播延遲，UT在一段時間後（例如，在時間t2 ）接收到CQ觸發信號。此時，UT可以常駐在源波束與目標波束重疊的波束重疊區域內。例如，在時間t1 ，UT可以進入覆蓋區域720（1）和720（2）的重疊區域730。
UT經由從時間t2 到t3 量測目標波束的通道品質來回應該CQ觸發。例如，UT可以將其收發機中的一或多個調諧到目標波束，以監聽由NAC廣播的引導頻信號。隨後，UT可以基於偵測到的引導頻信號來決定目標波束的通道品質（例如，如上面參考圖7所說明的）。在一些態樣，UT可以對目標波束執行通道品質量測，同時保持經由源波束與NAC的活動通訊鏈路。隨後，在時間t3 ，UT經由源波束向NAC返回CQ回饋（FB）訊息。該CQ回饋訊息可以包括指示所量測的目標波束的通道品質的通道品質資訊。
同時，從時間t4 到t6 ，NAC可以執行波束間切換（IBH）以將與UT的通訊從源波束切換到目標波束。例如，在時間t4 ，UT可以已經越過切換閾值740，在該點，波束710（2）的通道品質可能優於波束710（1）的通道品質（例如，如UT所感知的）。UT同樣結合NAC來執行波束間切換。然而，由於NAC和UT之間的長通訊距離（例如，及相關聯的傳播延遲），UT從時間t8 到t9 執行波束間切換（例如，其對應於NAC從時間t4 到t6 的波束間切換）。例如，以這種方式，若NAC剛好在發起其波束間切換之前（例如，在時間t4 ）要向UT傳送前向鏈路通訊，則UT將在發起其自己的波束間切換之前（例如，在時間t8 ）接收到前向鏈路通訊。
當正在執行波束間切換時（例如，NAC上從時間t4 到t6 以及UT上從時間t8 到t9 ），NAC或UT皆不可以發起通訊。這個時間段在此可以被稱為「波束切換間隔」，由連接NAC和UT的各自IBH邊界的虛線表示。在圖8A的實例中，UT在波束切換間隔之前在源波束上傳送CQ回饋訊息。然而，由於傳播延遲，在已經發起波束間切換（例如，在時間t4 ）之後，CQ回饋訊息直到時間t5 才會到達NAC（例如，經由源波束）。例如，參考圖7，由衛星300接收的任何反向鏈路通訊可以轉發或中繼到NAC，而不管當發起該通訊時UT所在的覆蓋區域720（1）-720（N）。
從時間t5 到t7 ，NAC可以基於所接收的CQ回饋訊息來決定要用於在目標波束上與UT通訊的MCS。例如，在給定目標波束的通道品質的情況下，NAC可以選擇最佳MCS（例如，其提供與UT的通訊的最高輸送量及/或資料速率）。在一些態樣，NAC可以決定或辨識與所接收的CQ回饋訊息相關聯的波束（例如，源波束或目標波束）。例如，由於CQ回饋訊息包括目標波束的通道品質資訊，但是經由源波束傳送的，所以NAC可能需要區分用於目標波束的通道品質資訊與所接收的用於源波束的其他通道品質資訊（例如，在一些情況下，該用於源波束的其他通道品質資訊亦可以經由源波束傳送）。
在一些實施方式中，CQ回饋訊息可以指示其中包括的通道品質資訊是用於目標波束的。在其他實施方式中，NAC可以至少部分地基於波束間切換及/或CQ觸發信號的傳輸的相對時序，來決定該CQ回饋訊息與目標波束相關聯。例如，若在NAC基於接收到的通道品質資訊選擇了新的MCS的時候波束間切換將已經完成，則NAC可以將該接收到的通道品質資訊與目標波束相關聯。可替換地，及/或另外，若NAC在向UT傳送CQ觸發信號的一閾值時間段內接收到該CQ回饋訊息，則NAC可以將該通道品質資訊與目標波束相關聯。
在NAC上完成波束間切換之後，在時間t7 ，NAC可以使用新選擇的MCS向UT發送前向鏈路（FL）許可訊息。如前述，由於傳播延遲，在由NAC執行的波束間切換之後立即（例如，在時間t7 ）由NAC傳送的FL許可訊息緊接著UT執行的波束間切換之後（例如，在時間t10 ）到達UT。FL許可訊息使得UT能夠開始接收在目標波束上的前向鏈路通訊。在一些態樣，FL許可訊息可以指定或以其他方式指示要用於在目標波束上的前向鏈路及/或反向鏈路通訊的MCS。因此，可以根據新選擇的MCS來傳送目標波束上的任何後續通訊。
在一些態樣，可能希望使通道品質回饋操作的發起的時間能夠最大化目標波束上的新MCS的使用。例如，由於UT量測目標波束的通道品質所需的處理時間（例如，從時間t2到t3），為了NAC決定要在目標波束上使用的MCS（例如，從時間t5 到t7 ）及/或其他延遲，NAC可以決定傳送CQ觸發信號的最佳時間，從而使得在完成波束間切換時（例如，在時間t7 ）已經為目標波束選擇了新的MCS。具體而言，可以存在與為目標波束選擇MCS的程序相關聯的固定延遲（例如，從時間t2 到t7 ）。CQ觸發信號傳輸的時序可以考慮這個固定延遲，以便使波束間切換的完成與新MCS的選擇之間的延遲最小化。
圖8B圖示根據其他實施方式，圖示用於在發起波束間切換之前提供用於目標波束的通道品質回饋的操作的實例時序圖800B。如上文參考圖8A 所說明，NAC可以對應於圖1的NAC 150，UT可以對應於圖4的UT 400。此外，源波束和目標波束可以分別對應於衛星300的波束710（1）和710（2）。
UT最初在源波束上操作，並在時間t0 進入源波束與目標波束重疊的波束重疊區域。在時間t1 ，UT開始量測目標波束的通道品質。例如，UT可以回應於「固有（intrinsic）」CQ觸發來執行通道品質量測。在一些態樣，該固有CQ觸發可以基於在波束轉換表中提供的波束切換時間表。UT可以從時間t1 到t2 執行通道品質量測，同時保持經由源波束與NAC的活動通訊鏈路。例如，UT可以臨時將其收發機中的一或多個調諧到目標波束以監聽引導頻信號，隨後可以基於偵測到的引導頻信號來決定目標波束的通道品質。隨後，在時間t2 ，UT經由源波束向NAC返回CQ回饋（FB）訊息。CQ回饋訊息可以包括指示所量測的目標波束的通道品質的通道品質資訊。
同時，從時間t3 到t5 ，NAC可以執行波束間切換（IBH）以將與UT的通訊從源波束切換到目標波束。UT同樣從時間t7 到t8 結合NAC執行波束間切換。在圖8B的實例中，UT在波束切換間隔之前在源波束上傳送CQ回饋訊息。然而，由於傳播延遲，在波束間切換已經發起（例如，在時間t3 ）之後，CQ回饋訊息可能直到時間t4 才會到達NAC（例如，經由源波束）。
從時間t4 到t6 ，NAC可以基於所接收的CQ回饋訊息來決定要用於在目標波束上與UT通訊的MCS。例如，在給定目標波束的通道品質的情況下，NAC可以選擇最佳MCS（例如，其提供與UT的通訊的最高輸送量及/或資料速率）。在一些態樣，NAC可以決定或辨識與所接收的CQ回饋訊息相關聯的波束（例如，源波束或目標波束）。例如，CQ回饋訊息可以指示其中包括的通道品質資訊是用於目標波束的。可替換地或另外，NAC可以至少部分地基於波束間切換的相對時序，來決定該CQ回饋訊息與目標波束相關聯。
在NAC上完成波束間切換之後，NAC可以在時間t6 使用新選擇的MCS向UT發送前向鏈路（FL）許可訊息。如前述，由於傳播延遲，由NAC傳送的FL許可訊息在時間t9 （例如，在UT已經完成其波束間切換之後）到達UT。 FL許可訊息使得UT能夠開始接收在目標波束上的前向鏈路通訊。在一些態樣，FL許可訊息可以指定或以其他方式指示要用於目標波束上的前向鏈路及/或反向鏈路通訊的MCS。因此，可以根據新選擇的MCS來傳送目標波束上的任何後續通訊。
在一些態樣，可能希望使通道品質回饋操作的發起的時間能夠最大化目標波束上的新MCS的使用。例如，如上面參考圖8A所說明的，可能存在與選擇用於目標波束的MCS的程序相關聯的固定延遲（例如，從時間t1 到t6 ）。固有CQ觸發的時序可以考慮這個固定延遲，以便使在波束間切換的完成與新MCS的選擇之間的延遲最小化。
圖9A圖示根據實例實施方式，圖示用於在完成波束間切換的一閾值時間段內提供通道品質回饋的操作的示例時序圖900A。為了在此論述的目的，網路控制器（NAC）可以對應於圖1的NAC 150，使用者終端（UT）可以對應於圖4的UT 400。此外，參考圖7，源波束和目標波束可以分別對應於衛星300的波束710（1）和710（2）。
UT最初在源波束上操作（例如，在時間t0）。NAC從時間t0 到t1 執行波束間切換（IBH），以將與UT的通訊從源波束切換到目標波束。在時間t2 ，NAC已經有效地切換到目標波束，並且經由目標波束向UT發送通道品質（CQ）觸發信號。隨後，從時間t3 到t4 ，UT同樣執行波束間切換(例如，結合NAC)。由於傳播延遲，在波束間切換已經完成之後，CQ觸發信號可能直到時間t5才到達UT(例如，在源波束上)。此時，UT已經同樣切換到目標波束，並且不再經由源波束與NAC通訊。
UT經由從時間t5到t6量測目標波束的通道品質，該來回應CQ觸發。例如，UT可以監聽在目標波束上廣播的引導頻信號，並基於偵測到的引導頻信號來決定目標波束的通道品質(例如，如上面參考圖7之)。由於UT已經在目標波束上操作，所以它不必重調其收發機(例如，到另一不同波束)來量測目標波束的通道品質。隨後，在時間t6，UT經由目標波束向NAC返回CQ回饋(FB)訊息。CQ回饋訊息可以包括指示所量測的目標波束的通道品質的通道品質資訊。
NAC在時間t7經由目標波束接收到該CQ回饋訊息。隨後，從時間t7到t8，NAC可以基於接收到的CQ回饋訊息來決定要用於在目標波束上與UT通訊的MCS。例如，NAC可以在給定目標波束的通道品質的情況下選擇最佳MCS。隨後，NAC可以在時間t8使用新選擇的MCS向UT發送前向鏈路(FL)許可訊息。UT隨後在時間t9接收到FL許可訊息。FL許可訊息使得UT能夠開始接收在目標波束上的前向鏈路通訊。在一些態樣，FL許可訊息可以指定或以其他方式指示要用於目標波束上的前向鏈路及/或反向鏈路通訊的MCS。因此，可以根據新的MCS傳送目標波束上的任何後續通訊。
在一些態樣，可能希望使通道品質回饋操作的發起的時間能夠最大化目標波束上的新MCS的使用。例如，如上參考圖8A所述，可能存在與選擇用於目標波束的MCS的程序相關聯的固定延遲(例如，從時間t5到t8)。CQ觸發的時序可以考慮該固定延遲，以便使波束間切換的完成與新MCS的選擇之間的延遲最小化。
圖9B圖示根據其他實施方式，圖示用於在完成波束間切換的一閾值時間段內提供通道品質回饋的操作的示例時序圖900B。如上文參考圖9A所說明，NAC可以對應於圖1的NAC 150，UT可以對應於圖4的UT 400。此外，源波束和目標波束可以分別對應於衛星300的波束710(1)和710(2)。
UT最初在源波束上操作(例如，在時間t0)。NAC從時間t0到t1執行波束間切換(IBH)，以將與UT的通訊從源波束切換到目標波束。UT同樣與NAC結合從時間t2到t3執行波束間切換。在時間t4，UT開始量測目標波束的通道品質。例如，UT可以回應於固有CQ觸發(例如，基於在波束轉換表中提供的波束切換時間表)，來執行通道品質量測。因為UT在這一點(例如，在時間t4)已經切換到目標波束，所以其不必重調其收發機(例如，到另一不同波束)，以便量測目標波束的通道品質。隨後，在時間t5，UT經由目標波束向NAC返回CQ回饋(FB)訊息。CQ回饋訊息可以包括指示所量測的目標波束的通道品質的通道品質資訊。
NAC在時間t6經由目標波束接收該CQ回饋訊息。隨後，從時間t6到t7，NAC可以基於所接收的CQ回饋訊息來決定要用於在目標波束上與UT通訊的MCS。例如，NAC可以在給定目標波束的通道品質的情況下選擇最佳MCS。隨後，NAC可以在時間t7使用新選擇的MCS向UT發送前向鏈路(FL)許可訊息。UT隨後在時間t8接收到FL許可訊息。FL許可訊息使得UT能夠開始接收目標波束上的前向鏈路通訊。在一些態樣，FL許可訊息可以指定或以其他方式指示要用於目標波束上的前向鏈路及/或反向鏈路通訊的MCS。因此，可以根據新的MCS來傳送目標波束上的任何後續通訊。
在一些態樣，可能希望使通道品質回饋操作的發起的時間能夠最大化目標波束上的新MCS的使用。例如，如上面參考圖8A所述，可以存在與選擇用於目標波束的MCS的程序相關聯的固定延遲(例如，從時間t4到t7)。固有CQ觸發的時序可以考慮這個固定延遲，以便使在波束間切換的完成與新MCS的選擇之間的延遲最小化。
在一些實施方式中，可以經由使UT能夠在量測目標波束的通道品質的同時併發地執行波束間切換，來進一步減小在波束間切換的完成與新MCS的選擇之間的延遲。具體而言，固有CQ觸發的時序可以被配置為，使得UT可以準備好一旦完成波束間切換就立即(例如，在一閾值持續時間內)向NAC發送CQ回饋訊息。
例如，參考圖9C的實例時序圖900C，UT可以在時間t2 回應於固有CQ觸發而開始量測目標波束的通道品質。固有CQ觸發的時序可以基於用於UT量測目標波束的通道品質的處理時間（例如，從時間t2 到t4 ）以及波束間切換的預期完成時間（例如，時間t3 ）來決定。結果，UT可以在量測目標波束的通道品質（例如，從時間t2 到t4 ）的同時併發地執行波束間切換（例如，從時間t2 到t3 ）。因此，在一些態樣，UT可以在波束間切換完成時已經完成量測目標波束的通道品質。這允許UT一旦完成波束間切換就在時間t4 向NAC發送CQ回饋訊息（例如，包括目標波束的通道品質量測）。
圖10是根據實例實施方式的實例網路控制器1000的方塊圖。為了在此論述的目的，網路控制器1000可以是圖1的NAC 150中的實例（或在其內實施）。網路控制器1000包括衛星介面1010、處理器1020和記憶體1030。衛星介面1010可以被配置為與特定衛星（例如，圖1的衛星300）通訊。此外，衛星介面1010可以包括控制衛星的相應波束的通訊的多個排程器SCH_1-SCH_N（例如，如上面參考圖7所說明的）。對於一些實施方式，網路控制器1000可以包括除了圖10所示的那些之外的其他電路及/或組件。
記憶體1030包括用於儲存波束切換資訊的波束轉換表1032。波束切換資訊可以包括：例如，指示何時將與各個使用者終端發生波束間切換的等時線、及/或執行與特定使用者終端的波束間切換所需的任何資訊。在一些態樣，儲存在波束轉換表1032中的波束切換資訊可以與儲存在與網路控制器1000通訊的使用者終端（未圖示）上的相應波束切換資訊匹配或一致。
記憶體1030亦可以包括非暫時性電腦可讀儲存媒體（例如，一或多個非揮發性記憶體元件，例如EPROM、EEPROM、快閃記憶體、硬碟等），其可儲存至少以下軟體（SW）模組： l 通道品質（CQ）觸發SW模組1034，用於向使用者終端傳送觸發信號，用於量測目標波束的通道品質，例如，如針對圖15的一或多個操作所述的； l 調制和編碼方案（MCS）選擇SW模組1036，用於至少部分地基於從使用者終端接收的通道品質資訊來選擇用於目標波束上的通訊的MCS，例如，如針對圖15的一或多個操作所述的；及 ○ 波束決定子模組1038，用於選擇性地將所接收的通道品質資訊與目標波束相關聯，例如，如針對圖15的一或多個操作所述的。 每個軟體模組包括指令，當由處理器1020執行時，該等指令使得網路控制器1000執行相應功能。記憶體1030的非暫時性電腦可讀取媒體因此包括用於執行圖15的操作的全部或一部分的指令。
處理器1020可以是能夠執行儲存在網路控制器1000中（例如，記憶體1030內）的一或多個軟體程式的腳本或指令的任何合適的一或多個處理器。例如，處理器1020可以執行CQ觸發SW模組1034，以向使用者終端傳送觸發信號，用於量測目標波束的通道品質，例如基於儲存在波束轉換表1032中的波束切換等時線。處理器1020亦可以執行MCS選擇SW模組1036，以至少部分地基於從使用者終端接收的通道品質回饋來選擇用於目標波束上的通訊的MCS，例如經由在給定目標波束的相關通道品質的情況下選擇針對目標波束上的通訊而最佳化（例如，提供最高輸送量及/或資料速率）的MCS。在一些實施方式中，處理器1020可以執行波束決定子模組1038，以選擇性地將接收的通道品質資訊與目標波束相關聯，例如基於通道品質資訊的時序及/或以通道品質資訊提供的資訊（例如，如上文參考圖7所說明的）。
圖11圖示根據一些實施方式的實例使用者終端1100的方塊圖。使用者終端1100可以是圖4的UT 400及/或401中的任一個的一個實施方式。使用者終端1100包括收發機1110、處理器1120、記憶體1130和一或多個天線1140（1）-1140（n）。收發機1110可以用於向衛星、UE及/或其他合適的無線設備發射信號和從衛星、UE及/或其他合適的無線設備接收信號。在一些態樣，收發機1110可以包括可以耦合到任何合適數量的天線1140（1）-1140（n）的任何數量的收發機鏈（為了簡單起見未圖示）。儘管在圖11中為了簡單起見未圖示，但使用者終端1100可以包括用於選擇性地將收發機1110的收發機鏈耦合到天線1140（1）-1140（n）的天線選擇邏輯。
記憶體1130包括用於儲存波束切換資訊的波束轉換表1132。波束切換資訊可以包括：例如，指示何時將與網路控制器發生波束間切換的等時線、及/或執行與網路控制器的波束間切換所需的任何資訊。在一些態樣，儲存在波束轉換表1132中的波束切換資訊可以與儲存在與使用者終端1100通訊的網路控制器（未圖示）上的對應波束切換資訊匹配或一致。
記憶體1130亦可以包括非暫時性電腦可讀取媒體（例如，一或多個非揮發性記憶體元件，諸如EPROM、EEPROM、快閃記憶體、硬碟等），其可儲存至少以下軟體（SW）模組： l 通道品質（CQ）量測SW模組1134，用於量測目標波束的通道品質，例如，如針對圖12-14的一或多個操作所述的； l CQ回饋SW模組1136，用於向網路控制器提供目標波束的通道品質資訊，例如，如針對圖12-14的一或多個操作所述的；及 ○波束選擇子模組1138，用於選擇性地經由源波束向網路控制器傳送通道品質資訊，例如，如針對圖12和13的一或多個操作所述的。 每個軟體模組包括指令，當由處理器1120執行時，該等指令使得使用者終端1100執行相應功能。記憶體1130的非暫時性電腦可讀取媒體因此包括用於執行圖12-14的操作的全部或一部分的指令。
處理器1120可以是能夠執行儲存在使用者終端1100中（例如，在記憶體1130內）的一或多個軟體程式的腳本或指令的任何合適的一或多個處理器。例如，處理器1120可以例如經由監聽目標波束上的一或多個引導頻信號並基於偵測到的引導頻信號決定目標波束的通道品質，來執行CW量測SW模組1134。處理器1120亦可以執行CQ回饋SW模組1136以向網路控制器提供用於目標波束的通道品質資訊，例如經由經由反向鏈路通訊向網路控制器發送通道品質資訊（例如，作為CQ回饋訊息）。在一些態樣，處理器1120可以執行波束選擇子模組1138，以選擇性地經由源波束向網路控制器傳送通道品質資訊，例如經由將收發機1110調諧到源波束。對於至少一些實施方式，經由執行CW量測SW模組1134和CQ回饋SW模組1136所執行的功能可以對應於圖1的IBH/CQM設備425及/或可以由圖1的IBH/CQM設備425執行。
圖12圖示描繪用於在衛星通訊系統中基於波束間切換來提供通道品質回饋的實例操作1200的說明性流程圖。實例操作1200可以由圖11中所示的使用者終端1100執行。然而，應當理解，操作1200可以由能夠經由衛星網路與網路控制器（例如，圖1的NAC 150）通訊的其他合適的設備來執行。
首先，使用者終端1100可以決定用於將與網路控制器的通訊從源波束切換到目標波束的波束間切換的發生（1210）。波束間切換可以對應於尚未發生或已經發生的波束切換操作。在一些態樣，使用者終端1100可以基於儲存在波束轉換表1132中的波束切換時間表或等時線，來決定波束間切換的發生。在其他態樣，使用者終端1100可以基於從網路控制器接收的觸發信號，來決定波束間切換的發生。
使用者終端1100可以至少部分地基於波束間切換的發生，來量測目標波束的通道品質（1220）。例如，處理器1120可以回應於與波束間切換相關聯的觸發（例如，所接收的CQ觸發信號或固有CQ觸發），來執行CQ量測SW模組1134。在執行CQ量測SW模組1134時，處理器1120可以監聽在目標波束上廣播（例如，由網路控制器）的引導頻信號。隨後，使用者終端1100可以基於所接收的引導頻信號的一或多個特性（例如，SNR、SINR、SDNR等）來決定目標波束的通道品質。
在一些態樣，使用者終端1100可以在發起波束間切換之前量測目標波束的通道品質。例如，如上面參考圖8A-8B所述的，使用者終端1100可以量測目標波束的通道品質，同時保持經由源波束與網路控制器通訊。在其他態樣，使用者終端1100可以在完成波束間切換的一閾值時間段內量測目標波束的通道品質。例如，如上面參考圖9A-9C 的，使用者終端1100可以量測目標波束的通道品質，同時亦經由目標波束與網路控制器通訊。
此後，使用者終端1100可以經由反向鏈路通訊向網路控制器發送通道品質量測（1230）。例如，處理器1120可以執行CQ回饋SW模組1136，以經由反向鏈路通訊向網路控制器發送對應於量測的目標波束的通道品質的通道品質資訊（例如，作為CQ回饋訊息）。在一些態樣，使用者終端可以經由目標波束向網路控制器傳送通道品質資訊（例如，如上面參考圖9A-9C所述的）。在其他態樣，使用者終端可以經由源波束向網路控制器傳送通道品質資訊（例如，如上面參考圖8A-8B所述的）。例如，處理器1120可以執行波束選擇子模組1138，以基於時序及/或利用所接收的通道品質資訊提供的其他資訊來將接收到的通道品質資訊與目標波束相關聯。
圖13圖示描繪用於在發起波束間切換之前提供用於目標波束的通道品質回饋的實例操作1300的說明性流程圖。實例操作1300可以由圖8A-8B中所示的使用者終端（UT）執行。然而，應當理解，操作1300可以由能夠經由衛星網路與網路控制器（例如，圖1的NAC 150）通訊的其他合適的設備來執行。
當在衛星的源波束上操作時，UT可以偵測用於量測衛星的目標波束的通道品質的觸發（1310）。例如，UT可以在發起波束間切換之前以及在UT仍然經由源波束與NAC通訊時偵測到該觸發。在一些態樣，如上文參考圖8A所說明的，該觸發可以對應於由NAC傳送的CQ觸發信號。在其他態樣，如參考圖8B所說明的，該觸發可以對應於基於波束間切換的發生（例如，等時線或時間表）的固有CQ觸發。
回應於偵測到的觸發，UT可以監聽在目標波束上廣播的引導頻信號（1320）。在一些實施方式中，UT可以監聽目標波束上的引導頻信號，同時保持經由源波束與NAC的有效通訊鏈路。例如，UT可以臨時將其收發機中的一或多個調諧到目標波束以監聽引導頻信號。隨後，UT可以基於引導頻信號來決定目標波束的通道品質（1330）。例如，通道品質可以基於SNR、SINR、SDNR及/或可以用於描述或以其他方式指示通訊通道的品質的任何其他度量。
UT可以經由源波束向NAC發送通道品質量測（1340）。例如，因為與NAC的通訊鏈路在源波束上仍然是活動的，所以在從目標波束獲取一或多個引導頻信號之後，UT可以將其收發機重新調諧到源波束。UT隨後可以經由源波束上的反向鏈路向NAC發送CQ回饋訊息。CQ回饋訊息可以包括指示所量測的目標波束的通道品質的通道品質資訊。
UT隨後可以執行波束間切換，以將與NAC的通訊從源波束切換到目標波束（1350）。一旦波束間切換完成，UT可以根據至少部分地基於所量測的目標波束的通道品質而選擇的調制和編碼方案（MCS），接收目標波束上的前向鏈路通訊（1360）。例如，UT可以一旦完成波束間切換，就從NAC接收前向鏈路許可訊息。例如，前向鏈路許可訊息可以是根據所選擇的MCS來傳送的，並且可以使UT能夠開始接收在目標波束上的前向鏈路通訊。在一些態樣，該前向鏈路許可訊息可以指定或以其他方式指示要用於目標波束上的前向鏈路及/或反向鏈路通訊的所選擇的MCS。
圖14圖示描繪用於接收在目標波束上的前向鏈路通訊之前，提供用於目標波束的通道品質回饋的實例操作1400的說明性流程圖。實例操作1400可以由圖9A-9C中所示的使用者終端（UT）執行。然而，應當理解，操作1400可以由能夠經由衛星網路與網路控制器（例如，圖1的NAC 150）通訊的其他合適的設備來執行。
首先，UT執行波束間切換，以將與網路控制器（NAC）的通訊從衛星的源波束切換到目標波束（1410）。UT可以偵測用於量測目標波束的通道品質的觸發（1420）。例如，UT可以在完成波束間切換的一閾值時間段內偵測到該觸發。在一些態樣，該觸發可以對應於由NAC傳送的CQ觸發信號，如上文參考圖9A所說明的。在其他態樣，該觸發可以對應於基於波束間切換的發生（例如，等時線或時間表）的固有CQ觸發，如上面參考圖9B-9C所說明的。
回應於偵測到的觸發，UT可以監聽在目標波束上廣播的引導頻信號（1430）。由於UT已經在目標波束上操作，因此它可以不必重調其收發機（例如，到另一不同波束）以監聽引導頻信號。隨後，UT可以基於引導頻信號來決定目標波束的通道品質（1440）。例如，通道品質可以基於SNR、SINR、SDNR及/或可以用於描述或以其他方式指示通訊通道的品質的任何其他度量。
UT可以經由目標波束向NAC發送通道品質量測（1450）。例如，因為與NAC的通訊鏈路當前在目標波束上是活動的，所以UT可以在不重新調諧其收發機的情況下向NAC發送通道品質量測。因此，UT可以經由目標波束上的反向鏈路向NAC發送CQ回饋訊息。CQ回饋訊息可以包括指示所量測的目標波束的通道品質的通道品質資訊。
UT可以隨後根據至少部分地基於所量測的目標波束的通道品質而選擇的調制和編碼方案（MCS），在目標波束上接收前向鏈路通訊（1460）。例如，UT可以回應於CQ回饋訊息，從NAC接收前向鏈路許可訊息。該前向鏈路許可訊息可以是根據所選擇的MCS傳送的，並且可以使UT能夠開始接收在目標波束上的前向鏈路通訊。在一些態樣，前向鏈路許可訊息可以指定或以其他方式指示用於目標波束上的前向鏈路及/或反向鏈路通訊的所選擇的MCS。
圖15圖示描繪用於在衛星通訊系統中基於用於給定波束的通道品質回饋來選擇調制和編碼方案（MCS）的實例操作1500的說明性流程圖。實例操作1500可以由圖10中所示的網路控制器1000執行。然而，應當理解，操作1500可以由其他合適的控制器及/或由圖1的NAC 150的任何合適的組件執行。
首先，網路控制器1000向使用者終端發送觸發信號以量測目標波束的通道品質（1510）。例如，處理器1020可以執行CQ觸發SW模組1034，以基於儲存在波束轉換表1032中的波束切換等時線，向使用者終端傳送該觸發信號。在一些態樣，網路控制器1000可以在發起波束間切換之前的至少一閾值持續時間，傳送該觸發信號（例如，如上文參考圖8A所說明的）。在其他態樣，網路控制器1000可以在完成波束間切換的一閾值時間段內傳送該觸發信號（例如，如上文參考圖9A所說明的）。該觸發信號可以使得使用者終端量測目標波束的通道品質。
網路控制器1000隨後從使用者終端接收用於目標波束的通道品質量測（1520）。例如，該通道品質量測可以作為包括目標波束的通道品質資訊的回饋訊息來接收。在一些實施方式中，網路控制器1000可以決定與所接收的通道品質量測相關聯的波束（1530）。例如，如參考圖8A-8B所說明的，網路控制器1000可以經由源波束接收到該回饋訊息，儘管該回饋訊息包括用於目標波束的通道品質資訊。因此，處理器1020可以執行波束決定子模組1038，以例如基於通道品質資訊的時序及/或以通道品質資訊提供的資訊將接收到的通道品質資訊與目標波束相關聯（例如，如上參考圖7所說明的）。
最後，網路控制器1000可以選擇要用於在目標波束上與使用者終端進行通訊的調制和編碼方案（MCS）（1540）。例如，處理器1020可以執行MCS選擇SW模組1036，以在給定目標波束的通道品質的情況下選擇使得在目標波束上與使用者終端的通訊最佳化（例如，提供最高輸送量及/或資料速率）的MCS。網路控制器1000可以隨後根據所選擇的MCS在目標波束上傳送前向鏈路通訊（例如，到使用者終端）。在一些實施方式中，網路控制器1000可以向使用者終端提供所選擇的MCS（例如，利用前向鏈路許可訊息），以用於目標波束上的反向鏈路通訊。
圖16圖示表示為一系列相關的功能模組的實例使用者終端1600。用於決定用於將與衛星系統的控制器的通訊從第一波束切換到第二波束的波束間切換的發生的模組1610，可以至少在一些態樣對應於例如本文所論述的處理器（例如，處理器1120）。用於至少部分地基於波束間切換的發生來量測第二波束的通道品質的模組1620，可以至少在一些態樣對應於例如本文所論述的處理器（例如，處理器1120）。用於經由反向鏈路通訊向控制器發送通道品質量測的模組1630，可以至少在一些態樣對應於例如本文所論述的處理器（例如，處理器1120）及/或本文所論述的收發機（例如，收發機1110）。
用於在發起波束間切換之前量測第二波束的通道品質的模組1640，可以至少在一些態樣對應於例如本文所論述的處理器（例如，處理器1120）。用於經由第一波束向控制器發送通道品質量測的模組1650，可以至少在一些態樣對應於例如本文所論述的處理器（例如，處理器1120）及/或本文所論述的收發機（例如，收發機1110）。用於在完成波束間切換的一閾值時間段內量測第二波束的通道品質的模組1660可以至少在一些態樣對應於例如本文所論述的處理器（例如，處理器1120）。
圖16的模組的功能可以以與本文的教導一致的各種方式來實施。在一些設計中，這些模組的功能可以被實施為一或多個電子組件。在一些設計中，這些塊的功能可以被實施為包括一或多個處理器組件的處理系統。在一些設計中，這些模組的功能可以使用例如一或多個積體電路（例如，ASIC）的至少一部分來實施。如本文所論述的，積體電路可以包括處理器、軟體、其他相關組件或其某種組合。因此，不同模組的功能可以被實施為例如積體電路的不同子集、軟體模組集合的不同子集，或其組合。此外，應當理解，（例如，積體電路及/或軟體模組集合的）給定子集可以提供用於多於一個模組的功能的至少一部分。
另外，圖16所示的組件和功能以及本文所說明的其他組件和功能可以使用任何合適的單元來實施。這種單元亦可以至少部分地使用如本文所教導的相應結構來實施。例如，上面結合圖16的「用於……的模組」的組件說明的組件亦可以對應於類似指定的「用於……的單元」功能。因此，在一些態樣，可以使用如本文所教導的處理器組件、積體電路或其他合適結構中的一或多個來實施這些單元中的一或多個。
本發明所屬領域中具有通常知識者將理解，可以使用各種不同的技術和方法中的任何一種來表示資訊和信號。例如，在以上描述中通篇提及的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號和碼片可以由電壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或光學粒子或其任何組合來表示。
此外，所屬領域具有通常知識者將瞭解，結合本文中所揭示的各態樣說明的各種說明性邏輯區塊、模組、電路和演算法步驟可以實施為電子硬體、電腦軟體或兩者的組合。為了清楚地說明硬體和軟體的這種可互換性，上面已經按照其功能一般性地說明了各種說明性組件、方塊、模組、電路和步驟。至於這種功能是實施成硬體還是軟體，則取決於特定的應用和對整個系統所施加的設計約束。本發明所屬領域中具有通常知識者可以針對每個特定應用，以變通的方式實施該的功能，但是，不應將這種實施方式決策解釋為導致脫離本案內容的範疇。
結合本文揭示的各態樣說明的方法、序列或演算法可以直接體現在硬體、由處理器執行的軟體模組或兩者的組合中。軟體模組可以常駐在RAM記憶體、快閃記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、抽取式磁碟、CD-ROM或本領域已知的任何其他形式的儲存媒體中。示例性儲存媒體耦合到處理器，使得處理器可以從儲存媒體讀取資訊和向儲存媒體寫入資訊。在可替換的方案中，儲存媒體可以整合到處理器。
因此，本案內容的一個態樣可以包括體現用於非地球同步衛星通訊系統中的時間和頻率同步的方法的非暫時性電腦可讀取媒體。術語「非暫時性」不排除任何實體儲存媒體或記憶體，並且特別地不排除動態儲存裝置器（例如，習知隨機存取記憶體（RAM）），而是僅排除媒體可以被解釋為暫時傳播信號的解釋。
儘管前述揭示內容圖示說明性態樣，但是應當注意，在不脫離所附請求項的範疇的情況下，可以在此進行各種改變和修改。根據本文所述的態樣的方法請求項的功能、步驟或操作不需要以任何特定循序執行，除非另有明確說明。此外，儘管元件可以以單數形式來說明或要求保護，但是除非明確表述了限定為單數，否則複數亦是可以預期的。因此，本案內容不限於所示實例，用於執行本文所述功能的任何裝置包括在本案內容的各態樣中。
100‧‧‧衛星通訊系統106‧‧‧基礎設施108‧‧‧網路際網路110‧‧‧公用交換電話網（PSTN）150‧‧‧網路存取控制器（NAC）200‧‧‧閘道201‧‧‧閘道205‧‧‧天線210‧‧‧RF子系統212‧‧‧RF收發機214‧‧‧RF控制器216‧‧‧天線控制器220‧‧‧數位子系統222‧‧‧數位接收器模組224‧‧‧數位發射器模組226‧‧‧基頻（BB）處理器228‧‧‧控制（CTRL）處理器230‧‧‧公用交換電話網（PSTN）介面240‧‧‧區域網路（LAN）介面245‧‧‧閘道介面250‧‧‧閘道控制器251‧‧‧本端時間、頻率和位置參考300‧‧‧衛星300A‧‧‧NGSO衛星300B‧‧‧NGSO衛星300C‧‧‧NGSO衛星300D‧‧‧NGSO衛星300E‧‧‧NGSO衛星300F‧‧‧NGSO衛星300G‧‧‧NGSO衛星300H‧‧‧NGSO衛星301F‧‧‧前向饋線鏈路301R‧‧‧返回饋線鏈路302F‧‧‧前向服務鏈路302R‧‧‧返回饋線鏈路310‧‧‧前向轉發器310、320、330、340、351-352和361-362311（1）‧‧‧第一帶通濾波器311（N）‧‧‧第一帶通濾波器312（1）‧‧‧第一LNA312‧‧‧第一LNA313（1）‧‧‧頻率轉換器313（N）‧‧‧頻率轉換器314（1）‧‧‧第二LNA314（N）‧‧‧第二LNA315（1）‧‧‧第二帶通濾波器315（N）‧‧‧第二帶通濾波器316（1）PA‧‧‧316（N）PA320‧‧‧返回轉發器321（1）‧‧‧第一帶通濾波器321（N）‧‧‧第一帶通濾波器322（1）‧‧‧第一LNA322（N）‧‧‧第一LNA323（1）‧‧‧頻率轉換器323（N）‧‧‧頻率轉換器324（1）‧‧‧第二LNA324（N）‧‧‧第二LNA325（1）‧‧‧第二帶通濾波器325（N）‧‧‧第二帶通濾波器326‧‧‧PA330‧‧‧振盪器340‧‧‧控制器351‧‧‧前向鏈路天線352（1）‧‧‧前向鏈路天線352（2）‧‧‧前向鏈路天線352（N）‧‧‧前向鏈路天線361（1）‧‧‧返回鏈路天線361（N）‧‧‧返回鏈路天線362‧‧‧返回鏈路天線400‧‧‧使用者終端（UT）401‧‧‧使用者終端（UT）410‧‧‧天線412‧‧‧雙工器元件414‧‧‧類比接收器416A‧‧‧數位資料接收器416N‧‧‧數位資料接收器418‧‧‧搜尋器接收器420‧‧‧使用者終端控制處理器422‧‧‧數位基頻電路425‧‧‧IBH/CQM設備426‧‧‧發射調制器428‧‧‧功率控制器430‧‧‧發射功率放大器432‧‧‧記憶體434‧‧‧本端時間、頻率及/或位置參考450‧‧‧UE介面電路500‧‧‧UE501‧‧‧UE502‧‧‧LAN介面504‧‧‧天線506‧‧‧廣域網（WAN）收發機508‧‧‧無線區域網路（WLAN）收發機510‧‧‧衛星定位系統（SPS）接收器512‧‧‧處理器514‧‧‧運動感測器516‧‧‧記憶體518‧‧‧資料520‧‧‧指令522‧‧‧使用者介面524‧‧‧麥克風/揚聲器526‧‧‧鍵盤528‧‧‧顯示器600‧‧‧圖610‧‧‧第一群集612A‧‧‧波束613A‧‧‧覆蓋區域620‧‧‧GSO衛星群集621A‧‧‧GSO衛星621B‧‧‧GSO衛星621C‧‧‧GSO衛星621D‧‧‧GSO衛星622A‧‧‧波束623A‧‧‧覆蓋區域625‧‧‧GSO地面站626‧‧‧波束630‧‧‧地球631‧‧‧地球赤道640‧‧‧GSO弧700‧‧‧圖710（1）‧‧‧波束710（2）‧‧‧波束710（N）‧‧‧波束720（1）‧‧‧覆蓋區域720（2）‧‧‧覆蓋區域720（N）‧‧‧覆蓋區域730‧‧‧重疊區域740‧‧‧閾值800A‧‧‧時序圖800B‧‧‧時序圖900A‧‧‧時序圖900B‧‧‧時序圖900C‧‧‧時序圖1000‧‧‧網路控制器1010‧‧‧括衛星介面1020‧‧‧處理器1030‧‧‧記憶體1032‧‧‧波束轉換表1034‧‧‧通道品質（CQ）觸發SW模組1036‧‧‧調制和編碼方案（MCS）選擇SW模組1038‧‧‧波束決定子模組1100‧‧‧使用者終端1110‧‧‧收發機1120‧‧‧處理器1130‧‧‧記憶體1132‧‧‧波束轉換表1134‧‧‧通道品質（CQ）量測SW模組1136‧‧‧CQ回饋SW模組1138‧‧‧波束選擇子模組1140（1）‧‧‧天線1140（n）‧‧‧天線1200‧‧‧操作1210‧‧‧流程1220‧‧‧流程1230‧‧‧流程1300‧‧‧操作1310‧‧‧流程1320‧‧‧流程1330‧‧‧流程1340‧‧‧流程1350‧‧‧流程1360‧‧‧流程1400‧‧‧操作1410‧‧‧流程1420‧‧‧流程1430‧‧‧流程1440‧‧‧流程1450‧‧‧流程1460‧‧‧流程1500‧‧‧操作1510‧‧‧流程1520‧‧‧流程1530‧‧‧流程1540‧‧‧流程1600‧‧‧使用者終端1610‧‧‧模組1620‧‧‧模組1630‧‧‧模組1640‧‧‧模組1650‧‧‧模組1660‧‧‧模組
本案內容的各態樣經由實例來說明，並非意欲受附圖中的圖限制。
圖1圖示實例通訊系統的方塊圖。
圖2圖示圖1的閘道的一個實例的方塊圖。
圖3圖示圖1的衛星的一個實例的方塊圖。
圖4圖示圖1的使用者終端（UT）的一個實例的方塊圖。
圖5圖示圖1的使用者設備（UE）的一個實例的方塊圖。
圖6圖示圖示繞地球軌道執行的NGSO衛星群集和GSO衛星群集的圖。
圖7圖示了將多個波束傳送到地球表面上的NGSO衛星。
圖8A圖示根據實例實施方式，圖示用於在發起波束間切換之前提供針對目標波束的通道品質回饋的操作的實例時序圖。
圖8B圖示根據其他實施方式，圖示用於在發起波束間切換之前提供針對目標波束的通道品質回饋的操作的實例時序圖。
圖9A圖示根據實例實施方式，圖示用於在完成波束間切換的一閾值時間段內提供通道品質回饋的操作的實例時序圖。
圖9B圖示根據其他實施方式，圖示用於在完成波束間切換的一閾值時間段內提供通道品質回饋的操作的實例時序圖。
圖9C圖示圖示圖9B中所示操作的可替換實施方式的實例時序圖。
圖10圖示根據實例實施方式的實例網路控制器的方塊圖。
圖11圖示根據實例實施方式的實例UT的方塊圖。
圖12圖示圖示用於在衛星通訊系統中基於波束間切換來提供通道品質回饋的實例操作的說明性流程圖。
圖13圖示圖示用於在發起波束間切換之前提供針對目標波束的通道品質回饋的實例操作的說明性流程圖。
圖14圖示圖示用於在目標波束上接收前向鏈路通訊之前，提供針對目標波束的通道品質回饋的實例操作的說明性流程圖。
圖15圖示圖示用於在衛星通訊系統中基於針對給定波束的通道品質回饋來選擇調制和編碼方案（MCS）的實例操作的說明性流程圖。
圖16圖示表示為一系列相關的功能模組的實例使用者終端。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
(請換頁單獨記載) 無
100‧‧‧衛星通訊系統
106‧‧‧基礎設施
108‧‧‧網路際網路
110‧‧‧公用交換電話網(PSTN)
150‧‧‧網路存取控制器(NAC)
200‧‧‧閘道
201‧‧‧閘道
300‧‧‧衛星
400‧‧‧使用者終端(UT)
401‧‧‧使用者終端(UT)
425‧‧‧IBH/CQM設備
500‧‧‧UE
501‧‧‧UE

Claims (26)

  1. 一種操作一衛星通訊系統中的一使用者終端的方法，該方法包括以下步驟：偵測用於將與該衛星通訊系統的一控制器的通訊從一第一波束切換到一第二波束的一波束間切換的一發生；回應於偵測到該波束間切換的該發生，來量測該第二波束的一通道品質，其中該通道品質量測的一時序取決於該波束間切換的一時序；經由一反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測，其中在完成該波束間切換之後的一閾值時間段內且在該第二波束上接收前向鏈路通訊之前，經由該第二波束向該控制器發送該通道品質量測；及在該波束間切換之後，根據至少部分地基於該通道品質量測的一調制和編碼方案(MCS)，在該第二波束上接收前向鏈路通訊。
  2. 根據請求項1之方法，其中該偵測是基於波束轉換資訊的。
  3. 根據請求項1之方法，其中該偵測是基於從該控制器接收的一觸發信號的。
  4. 根據請求項1之方法，其中該量測包括以下步驟： 在該第二波束上接收一或多個引導頻信號；及至少部分地基於該等所接收的引導頻信號來決定該第二波束的該通道品質。
  5. 根據請求項1之方法，其中該量測是在發起該波束間切換之前執行的。
  6. 根據請求項1之方法，其中該第一波束和該第二波束由一第一衛星提供。
  7. 根據請求項1之方法，其中該第一波束由一第一衛星提供，以及該第二波束由一第二衛星提供。
  8. 一種使用者終端，包括：一或多個處理器；及一記憶體，該記憶體被配置為儲存指令，該等指令當由該一或多個處理器執行時，使得該使用者終端：偵測用於將與一衛星通訊系統的一控制器的通訊從一第一波束切換到一第二波束的一波束間切換的一發生；回應於偵測到該波束間切換的該發生來量測該第二波束的一通道品質，其中該通道品質量測的一時序取決於該波束間切換的一時序；經由一反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測，其中在完成該波束間切換之後的一閾值時間 段內且在該第二波束上接收前向鏈路通訊之前，經由該第二波束向該控制器發送該通道品質量測；在該波束間切換之後，根據至少部分地基於該通道品質量測的一調制和編碼方案(MCS)，在該第二波束上接收前向鏈路通訊。
  9. 根據請求項8之使用者終端，其中該偵測是基於波束轉換資訊的。
  10. 根據請求項8之使用者終端，其中該偵測是基於從該控制器接收的一觸發信號的。
  11. 根據請求項8之使用者終端，其中該等用於量測該第二波束的該通道品質的指令的執行使得該使用者終端：在該第二波束上接收一或多個引導頻信號；及至少部分地基於該等所接收的引導頻信號來決定該第二波束的該通道品質。
  12. 根據請求項8之使用者終端，其中在發起該波束間切換之前執行該量測。
  13. 根據請求項8之使用者終端，其中該第一波束和該第二波束由一第一衛星提供。
  14. 根據請求項8之使用者終端，其中該第一波束由一第一衛星提供，以及該第二波束由一第二衛星提供。
  15. 一種使用者終端，包括：用於偵測用於將與一衛星通訊系統的一控制器的通訊從一第一波束切換到一第二波束的一波束間切換的一發生的單元；用於回應於偵測到該波束間切換的該發生來量測該第二波束的一通道品質的單元，其中該通道品質量測的一時序取決於該波束間切換的一時序；用於經由一反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測的單元，其中在完成該波束間切換之後的一閾值時間段內且在該第二波束上接收前向鏈路通訊之前，經由該第二波束向該控制器發送該通道品質量測；及用於在該波束間切換之後，根據至少部分地基於該通道品質量測的一調制和編碼方案(MCS)，在該第二波束上接收前向鏈路通訊的單元。
  16. 根據請求項15之使用者終端，其中該偵測是基於波束轉換資訊或從該控制器接收的一觸發信號中至少一個的。
  17. 根據請求項15之使用者終端，其中該用於量測該第二波束的該通道品質的單元用於：在該第二波束上接收一或多個引導頻信號；及 至少部分地基於該等所接收的引導頻信號來決定該第二波束的該通道品質。
  18. 根據請求項15之使用者終端，其中在發起該波束間切換之前執行該量測。
  19. 根據請求項15之使用者終端，其中該第一波束和該第二波束由一第一衛星提供。
  20. 根據請求項15之使用者終端，其中該第一波束由一第一衛星提供，以及該第二波束由一第二衛星提供。
  21. 一種儲存指令的非暫時性電腦可讀取媒體，該等指令在由一使用者終端的一或多個處理器執行時使得該使用者終端執行操作，該等操作包括：偵測用於將與一衛星通訊系統的一控制器的通訊從一第一波束切換到一第二波束的一波束間切換的一發生；回應於偵測到該波束間切換的該發生來量測該第二波束的一通道品質，其中該通道品質量測的一時序取決於該波束間切換的一時序；經由一反向鏈路通訊向該控制器發送該通道品質量測，其中在完成該波束間切換之後的一閾值時間段內且在該第二波束上接收前向鏈路通訊之前，經由該第二波束向該控制器發送該通道品質量測；及 在該波束間切換之後，根據至少部分地基於該通道品質量測的一調制和編碼方案(MCS)，在該第二波束上接收前向鏈路通訊。
  22. 根據請求項21之非暫時性電腦可讀取媒體，其中該偵測是基於波束轉換資訊或從該控制器接收的一觸發信號中至少一個的。
  23. 根據請求項21之非暫時性電腦可讀取媒體，其中該等用於量測該第二波束的該通道品質的指令的執行使得該使用者終端執行操作，該等操作進一步包括：在該第二波束上接收一或多個引導頻信號；及至少部分地基於該等所接收的引導頻信號來決定該第二波束的該通道品質。
  24. 根據請求項21之非暫時性電腦可讀取媒體，其中在發起該波束間切換之前執行該量測。
  25. 根據請求項21之非暫時性電腦可讀取媒體，其中該第一波束和該第二波束由一第一衛星提供。
  26. 根據請求項21之非暫時性電腦可讀取媒體，其中該第一波束由一第一衛星提供，以及該第二波束由一第二衛星提供。
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