[發明專利]使用星載波束形成和陸基處理抑制衛星通信系統中的干擾的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410361034.3
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104601502B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 穆拉特·E·韋伊索格魯;莉薩·庫奧
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04B7/185
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

本發明公開了使用星載波束形成和陸基處理抑制衛星通信系統中的干擾。一種被配置為與地面基站通信以提供覆蓋用于第一地理區域中的通信并且抑制該通信受到來自第二地理區域的干擾的衛星。該衛星包括星載波束形成器(OBBF)、饋送陣列以及饋送鏈路天線。OBBF被配置為產生用于第一地理區域和第二地理區域中相應地理區域的第一點波束和第二點波束。饋送陣列被配置為接收在用于相應地理區域的各個第一點波束和第二點波束中的第一信號和第二信號。至少部分第一和第二信號承載相應的通信和干擾。然后，饋送鏈路天線被配置為將第一信號和第二信號發射到地面基站，該地面基站被配置為至少抑制第一信號的承載通信的那部分受到的任何干擾。

技術領域

本公開內容總體上涉及衛星通信系統，并且特別地，涉及衛星通信系統中的干擾抑制。

背景技術

我們的社會和經濟日益依賴其而成長的無線通信接入在日常社會功能的所有方面變得普遍。例如，無線通信對于諸如陸地車輛、飛行器、航天器、船舶等載具移動式平臺上的用戶變得日益可用。用于移動式平臺的乘客的無線通信服務包括互聯網接入(例如電子郵件和網絡瀏覽)、電機直播、語音服務、虛擬專用網絡接入及其他交互式和實時服務。

用于偏僻的、難以接入的、或者例如移動式平臺的移動用戶終端的無線通信平臺，該無線通信平臺經常使用能夠提供對于通常包括偏僻的陸基或者水基區域的大地理面積的服務范圍的通信衛星。通常，基站(例如，地面基站)通過經由一個或多個衛星的彎曲管路向所述用戶終端發送信息 (例如數據)。更具體地說，基站在前向鏈路上發送信息到衛星，其中，該衛星接收、放大并且再次發送信息到一個或多個固定或者移動用戶終端的天線。用戶終端轉而可以通過衛星將數據發送回基站。基站為用戶終端提供至互聯網、公用交換電話網、和/或其它公眾或者專用網、服務器和服務的鏈路。

現代衛星及其他蜂窩通信系統經常采用許多點波束，其在可被分成多個小區的地理區上形成覆蓋的波束沉積(beam laydown)。在使用點波束的通信系統中，相同的頻率可以同時在兩個以上小區中使用。這些波束可以被配置為保持預定共極隔離(例如，載波干擾比)值以便于最小化波束間的干擾。這被稱為空間隔離和空間重利用。在一個典型的說法中，各個點波束可被分配一種顏色以便創建與頻率重利用圖案匹配的顏色圖案。然后，相同頻率可以由具有相同顏色的不同波束重利用。

許多系統使用波束形成天線以通過采用具有低旁瓣的波束設計或自適應波束形成技術來排除干擾。對于這些系統，波束形成器可以在衛星上實現(時常被稱作星載波束形成器-OBBF)或者在地面上實現(時常被稱作陸基波束形成器-GBBF)。在采用這些技術之一的系統之間具有顯著區別。OBBF可能受限于衛星的功率耗散要求和大小，這可能使得難以實現復雜的波束形成算法。另一方面，GBBF可能沒有相似的尺寸以及功率束縛，并因此能夠實現復雜的波束形成算法，諸如包括自適應干擾消除方案的算法。但是基于GBBF的系統需要高的多的饋送帶寬(feeder bandwidth)，這可能導致基于GBBF的系統在一些情況中不可行。

系統的性能要求經常假定衛星的所部署的反射器天線具有理想的表面(理想成形)。但是一些反射器的更大的表面以及它們的部署經常產生導致非理想表面(非理想成形)的變形。并且，當表面偏離其理想形狀時，性能會下降。同樣地，熱效應也會降低性能。自適應波束形成技術可以減少非理想成形反射器和熱效應的影響。但是當前這只限于基于GBBF的系統，并且這可以至少部分地解釋出于干擾抑制的目的，為什么這些系統通常是比基于OBBF的系統更加期望的系統。

發明內容

本公開內容的示例性實施方式總體上涉及一種使用星載波束形成和陸基處理對衛星通信系統中的干擾進行抑制的系統以及相關方法。示例性實施方式利用星載波束形成器(OBBF)連同陸基信號處理以便即使存在未知反射器變形的情況下也對抗干擾。與基于陸基波束形成器(基于 GBBF)的系統相比，示例性實施方式可具有顯著降低的饋送鏈路帶寬要求。