[發明專利]一種低軌衛星系統的多波束自適應管理方法及裝置

在審

• 申請號: 202010420467.7
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111416648A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 李立華;張平;魏小敏;陳藝苑
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/185
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 丁蕓;馬敬

1.一種低軌衛星系統的多波束自適應管理方法，其特征在于，包括：

獲取用戶鏈路系統所工作的頻帶，并將所述頻帶劃分為多個子頻帶；

在單個衛星覆蓋范圍內天線波束的中心對準用戶的情況下，獲取干擾因子，所述干擾因子是指假定所有天線波束中每兩個以上天線波束使用相同子頻帶服務不同用戶時，每兩個以上天線波束之間產生的干擾，所對應的干擾因子；

利用所述干擾因子，確定用戶鏈路系統的容量；

在最大化所述用戶鏈路系統的容量的基礎上，為所有天線波束中被調用的各天線波束，確定所述多個子頻帶中最優子頻帶。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取干擾因子，包括：

獲取以衛星為參考點所述單個衛星覆蓋范圍內任一當前用戶位置；

獲取以衛星為參考點所述單個衛星覆蓋范圍內任一當前用戶位置與衛星位置構成的夾角，接收天線的天線增益，發送天線的天線增益，噪聲功率及目標信號在空間傳播所產生的路徑損耗；

采用所述夾角、所述接收天線的天線增益，所述發送天線的天線增益，所述噪聲功率及所述路徑損耗，計算所述當前用戶的接收信號信噪比以及干擾信號信噪比，其中，所述接收信號包括目標信號和其他用戶對所述當前用戶產生的干擾信號；

將所述接收信號信噪比與所述干擾信號信噪比的比值，作為干擾因子。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，采用如下步驟，確定單個衛星覆蓋范圍內天線波束的中心對準單個衛星覆蓋范圍內的用戶：

獲取以衛星為參考點所述單個衛星覆蓋范圍內任一當前用戶位置；

獲取所述當前用戶位置與衛星位置構成的方位角和俯仰角；

將所述方位角和所述俯仰角，分別作為天線波束的方位角和天線波束的下傾角；

通過天線波束的方位角和下傾角，確定天線陣列上每根天線的相位；

按照所述天線陣列上每根天線的相位，由所述天線陣列發送目標信號時形成天線波束，所述天線波束具有波束方向，所述波束方向是由天線波束的方位角和天線波束的下傾角形成的；

所述天線波束的中心對準單個衛星覆蓋范圍內的用戶。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述為所有天線波束中被調用的各天線波束，確定所述多個子頻帶中最優子頻帶，包括：

針對所有天線波束中被調用的每個天線波束，為該被調用的天線波束確定服務于一個用戶的一個子頻帶，作為為該被調用的天線波束確定的最優子頻帶，得到為所有天線波束中被調用的各天線波束，確定所述最優子頻帶。

5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其特征在于，所述在最大化所述用戶鏈路系統的容量的基礎上，為所有天線波束中被調用的各天線波束，確定所述多個子頻帶中最優子頻帶之后，所述方法還包括：

按照所述被調用的各天線波束對應的最優子頻帶，為被調用的各天線波束分配最優子頻帶的頻域資源；

根據被調用的天線波束與所述為被調用的各天線波束分配最優子頻帶的頻域資源，生成多用戶的并行數據；

向衛星發送所述多用戶的并行數據，由衛星利用形成的天線波束向地面信關站轉發多用戶的并行數據。

6.一種低軌衛星系統的多波束自適應管理裝置，其特征在于，包括：

第一獲取模塊，用于獲取用戶鏈路系統所工作的頻帶，并將所述頻帶劃分為多個子頻帶；

第二獲取模塊，用于在單個衛星覆蓋范圍內天線波束的中心對準用戶的情況下，獲取干擾因子，所述干擾因子是指假定所有天線波束中每兩個以上天線波束使用相同子頻帶服務不同用戶時，每兩個以上天線波束之間產生的干擾，所對應的干擾因子；

第一處理模塊，用于利用所述干擾因子，確定用戶鏈路系統的容量；

第二處理模塊，用于在最大化所述用戶鏈路系統的容量的基礎上，為所有天線波束中被調用的各天線波束，確定所述多個子頻帶中最優子頻帶。