[發(fā)明專利]用于通信衛(wèi)星的通過為每個(gè)終端分配蜂窩以利用頻率復(fù)用的發(fā)射和/或接收信號的設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680035163.7
• 申請日: 2006-09-22
• 公開（公告）號: CN101292444A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J－D·蓋拉爾;E·貝利什
• 申請（專利權(quán)）人: 泰勒斯公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 戈泊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，并特別是在這種網(wǎng)絡(luò)中對分配給多波束通信衛(wèi)星(multiple-beam?communication?satellites)的頻率帶寬的使用。

背景技術(shù)

正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的那樣，某些衛(wèi)星數(shù)據(jù)發(fā)射(或采集)應(yīng)用的成本效益(cost-effectiveness)需要該衛(wèi)星在比特率方面具有非常大的發(fā)射能力。這在通常需要每秒數(shù)十GBit(gigabits)量級(order)的能力的被稱為“寬帶”多媒體應(yīng)用的情況中是顯著的。

今天，分配給(長途)通信衛(wèi)星的頻率帶寬不足以使它們達(dá)到這種能力。

為了改善這種情形，應(yīng)用一種頻率復(fù)用技術(shù)，該頻率復(fù)用技術(shù)一方面在于將該衛(wèi)星必須覆蓋的服務(wù)區(qū)域細(xì)分(subdivide)成蜂窩(cell)，給每個(gè)蜂窩分配子帶寬(sub-bandwidth)，該子帶寬等于分配給所涉及的服務(wù)的帶寬的一部分，而另一方面，在于將相同的子帶寬分配給彼此充分地、適當(dāng)?shù)馗綦x開的蜂窩。通過定義規(guī)則的蜂窩模式(pattern)，可以數(shù)次復(fù)用多個(gè)子帶寬，從而可以有時(shí)數(shù)十倍地加倍頻率資源。

不過，這種借助于規(guī)則的模式的頻率復(fù)用技術(shù)呈現(xiàn)多個(gè)缺點(diǎn)。

第一個(gè)缺點(diǎn)是缺乏靈活性。在實(shí)踐中，每個(gè)蜂窩的尺寸和位置是固定的，并且決定性地(definitively)將子帶寬分配每個(gè)蜂窩。從而，修改蜂窩尺寸或蜂窩的子帶寬寬度的任何愿望都將使使用相同子帶寬的所有蜂窩、以及因此所有的頻率分配系統(tǒng)陷于混亂，這意味著徹底地重新定義該分配。

第二個(gè)缺點(diǎn)由缺乏靈活性而滋生。在實(shí)踐中，流量低于平均的蜂窩浪費(fèi)頻率，而流量大于平均的蜂窩不能獲得可以滿足需求的頻率資源。這種頻率的浪費(fèi)既是結(jié)構(gòu)性的又是周期性的(cyclical)，是結(jié)構(gòu)性的是因?yàn)樗砷L期流量計(jì)劃產(chǎn)生，是周期性的是因?yàn)樗稍跁r(shí)間上(例如，在白天和夜晚之間)和空間上(例如由于本地事件)考慮短期流量變化上的失敗產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的是消除所有或部分上述缺點(diǎn)。

為此，提出一種專用于發(fā)射和/或接收射頻(或微波)信號的設(shè)備，所述信號的代表是(多波束)通信衛(wèi)星中的數(shù)據(jù)，所述(多波束)通信衛(wèi)星具有固定的頻率帶寬并包含發(fā)射和/或接收裝置，該發(fā)射和/或接收裝置能夠以與蜂窩相關(guān)聯(lián)的多波束來發(fā)射和/或接收信號。

該設(shè)備的特征在于它包括控制裝置，該控制裝置負(fù)責(zé)定義選定尺寸和位置的選定數(shù)量的蜂窩，并且負(fù)責(zé)配置該發(fā)射和/或接收裝置，從而基于每個(gè)蜂窩的需求并考慮到衛(wèi)星上可用的頻率帶寬來定義每個(gè)都與至少一個(gè)所定義的蜂窩、與選定的(信號)載波(carrier)頻率和選定的頻率帶寬相關(guān)聯(lián)的波束。

根據(jù)本發(fā)明的該設(shè)備可以在三種類型的情況下操作：第一種情況是該設(shè)備專門地專用于接收源自它已經(jīng)定義過的蜂窩的信號、第二種情況是該設(shè)備專門地專用于向它已經(jīng)定義過的蜂窩發(fā)射信號、以及第三種情況是該設(shè)備專用于接收源自該設(shè)備已經(jīng)定義過的蜂窩的信號和向它已經(jīng)定義過的蜂窩發(fā)射信號。

為此，可以將它的發(fā)射和/或接收裝置設(shè)置成有源類型接收天線的形式，所述天線至少包括：

S個(gè)輻射(或源或甚至是天線)單元，專用于接收和/或發(fā)射不同的載波信號，其中S大于1；

S個(gè)第一處理裝置，每個(gè)都包括輸入/輸出端，該輸入/輸出端在接收模式中特別用于操作為輸入端以便被供給由該輻射單元的其中一個(gè)接收到的信號、和在發(fā)射模式中特別用于操作為輸出端以便傳送來自最多N個(gè)不同的載波的信號，其中N大于1，以及N個(gè)輸出/輸入端，該N個(gè)輸出/輸入端在接收模式中特別用于操作為輸出端以便分別傳送N個(gè)不同的載波的N個(gè)信號、和在發(fā)射模式中特別用于操作為輸入端以便接收來自N個(gè)不同的載波的信號；

S×N個(gè)第二處理裝置，每個(gè)都包括輸入/輸出端，該輸入/輸出端在接收模式中特別用于操作為輸入端以便通過該第一處理裝置的其中一個(gè)的輸出/輸入端的其中一個(gè)被供給來自N個(gè)載波的其中一個(gè)的信號、和在發(fā)射模式中特別用于操作為輸出端以便傳送由M個(gè)輸入端接收到的N個(gè)載波的總和所產(chǎn)生的信號，以及M個(gè)輸出/輸入端，該M個(gè)輸出/輸入端在接收模式中特別用于操作為輸出端以便傳送從它的輸入/輸出端接收到的N個(gè)載波的其中一個(gè)的信號的復(fù)制產(chǎn)生的每個(gè)相同的信號、以及在發(fā)射模式中特別用于操作為輸入端以便接收來自N個(gè)載波的其中一個(gè)的每個(gè)信號，其中M大于1；以及