[發(fā)明專(zhuān)利]一種低軌衛(wèi)星波束高效調(diào)度方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011363726.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112532303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳堅(jiān);周繼華;葉榮飛;黃華;趙濤;張波;肖君
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶金美通信有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B7/185
• 分類(lèi)號(hào): H04B7/185
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種低軌衛(wèi)星波束高效調(diào)度方法，該方法包括：低軌衛(wèi)星將波束調(diào)度周期分為信令周期和數(shù)據(jù)周期，信令周期每個(gè)波束輪詢(xún)調(diào)度，完成用戶(hù)站接入，同時(shí)存儲(chǔ)用戶(hù)站攜帶的地理位置信息；數(shù)據(jù)周期根據(jù)相鄰信令波束用戶(hù)站的地理位置信息，計(jì)算出覆蓋所有用戶(hù)站最小圓半徑r1，當(dāng)r1小于數(shù)據(jù)波束覆蓋半徑r2時(shí)，將兩個(gè)信令波束覆蓋下的用戶(hù)站采用一個(gè)數(shù)據(jù)波束調(diào)度，波束中心為最小圓的圓心，否則兩個(gè)信令波束覆蓋下的用戶(hù)站采用獨(dú)立的數(shù)據(jù)波束，波束圓心與信令波束一致。本方法在相鄰波束用戶(hù)站最小圓半徑小于波束最大覆蓋半徑時(shí)，通過(guò)調(diào)整數(shù)據(jù)波束圓心，減少數(shù)據(jù)波束數(shù)量，降低數(shù)據(jù)波束調(diào)度次數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的波束調(diào)度方法。

背景技術(shù)

為了提高低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的信息傳輸速率，低軌衛(wèi)星系統(tǒng)開(kāi)始使用相控陣天線(xiàn)，形成指向不同區(qū)域的窄帶多波束，通過(guò)窄帶波束實(shí)現(xiàn)信道質(zhì)量的提升，提高星地?cái)?shù)據(jù)通信速率。但是，目前主要采用基于地理位置的波束覆蓋方案，根據(jù)低軌衛(wèi)星的覆蓋范圍和波束數(shù)量，將覆蓋范圍分為不同的波束覆蓋區(qū)，每個(gè)波束進(jìn)行輪詢(xún)覆蓋，這樣導(dǎo)致在波束覆蓋區(qū)只要存在一個(gè)用戶(hù)站，低軌衛(wèi)星就必須調(diào)度波束進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的指向，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，從而降低了低軌衛(wèi)星系統(tǒng)的總?cè)萘俊?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低軌衛(wèi)星的高效波束動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，減少數(shù)據(jù)波束調(diào)度次數(shù)，提升系統(tǒng)傳輸容量。

本發(fā)明提出一種低軌衛(wèi)星波束高效調(diào)度方法，包括以下工作步驟：

步驟A：將波束調(diào)度周期劃分為信令周期和數(shù)據(jù)周期，信令周期對(duì)每個(gè)波束進(jìn)行輪詢(xún)，發(fā)送廣播信令，接收用戶(hù)站接入信令，接入信令攜帶地理位置信息；

步驟B：根據(jù)步驟A接收到的用戶(hù)站地理位置信息，計(jì)算覆蓋相鄰信令波束接入用戶(hù)站的最小圓半徑，當(dāng)最小圓半徑r1小于數(shù)據(jù)波束最大覆蓋半徑r2時(shí)，將兩個(gè)信令波束覆蓋下的用戶(hù)站采用一個(gè)數(shù)據(jù)波束調(diào)度，波束中心為最小圓的圓心，否則，兩個(gè)信令波束覆蓋下的用戶(hù)站獨(dú)立調(diào)度，波束與信令波束圓心一致；

步驟C：根據(jù)步驟B計(jì)算出的數(shù)據(jù)波束進(jìn)行輪詢(xún)調(diào)度。

對(duì)于步驟B的處理過(guò)程，包括以下步驟：

步驟B1：統(tǒng)計(jì)所有接入用戶(hù)站的地理位置信息；

步驟B2：采用最小圓覆蓋算法計(jì)算出相鄰信令波束接入用戶(hù)站的最小圓半徑r1；

步驟B3：比較最小圓半徑R1與數(shù)據(jù)波束最大覆蓋半徑r2，當(dāng)r1r2時(shí)進(jìn)入步驟B4，如果不是，進(jìn)入步驟B5；

步驟B4：相鄰信令波束覆蓋范圍下的用戶(hù)站采用1個(gè)數(shù)據(jù)波束調(diào)度，波束圓心為最小圓的圓心；

步驟B5：相鄰信令波束覆蓋范圍下的用戶(hù)站采用獨(dú)立的2個(gè)數(shù)據(jù)波束調(diào)度，波束圓心與信令波束一致。

附圖說(shuō)明

圖1是波束調(diào)度流程的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為波束調(diào)度過(guò)程，此過(guò)程對(duì)調(diào)度類(lèi)型進(jìn)行劃分，分為信令波束周期與數(shù)據(jù)波束周期，數(shù)據(jù)波束周期完成波束數(shù)量與圓心統(tǒng)計(jì)過(guò)程，具體步驟如下：

步驟101：波束調(diào)度開(kāi)始；

步驟102：判斷當(dāng)前時(shí)刻調(diào)度類(lèi)型，如果是信令波束周期，進(jìn)行步驟103，如果不是，進(jìn)入步驟104；

步驟103：每個(gè)信令波束輪詢(xún)調(diào)度，發(fā)送廣播信令并接收入網(wǎng)信令；

步驟104： 統(tǒng)計(jì)接入用戶(hù)站的地理位置信息；

步驟105：根據(jù)步驟104，采用最小圓覆蓋算法，計(jì)算覆蓋相鄰信令波束接入用戶(hù)站的最小圓半徑r1；

步驟106：比較計(jì)算出的最小圓半徑r1與數(shù)據(jù)波束最大覆蓋半徑r2大小，如果r1r2，進(jìn)行步驟109，如果不是，進(jìn)行步驟107；

步驟107：相鄰信令波束接入用戶(hù)采用獨(dú)立的數(shù)據(jù)波束調(diào)度；