[发明专利]用于处理雨衰的卫星系统和方法

说明书

一种用于操作卫星的方法，其中，用于该卫星的波束频率分配调度是基于雨衰信息的。以及用于卫星的通信载荷，该载荷能够实现该调度要求的更改。

对相关申请的交叉引用

本公开要求2017年9月11日提交的美国申请第62/557,020号的优先权，该申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及卫星通信，并且更具体地，涉及中地球轨道(MEO)卫星与地面接收器之间的通信。

背景技术

卫星通信中对更高数据速率的需求促使使用更高的无线电频率(10-100GHz)。并且最近，使得能够处置这样的高频的技术中的改进支持这样的使用。问题在于这些高频非常容易受到雨衰(rain fade)的影响。

发明内容

本发明涉及MEO卫星星座，其中星座中的每个卫星具有载荷，该载荷生成多个独立可控的用于星地通信的点波束(spot beam)。根据本发明的实施例，由星座中的卫星生成的点波束中的至少一些点波束使用与该卫星生成的其他点波束不同的频带。

频带是至少部分地基于频带对雨衰的相对敏感性来分配的。在晴空条件下，与较高频带相比，较低频带倾向于较不易受雨衰的影响，但具有相对较低的数据速率。通过基于雨衰的可能性适当地选择用于通信的点波束，本发明的实施例能够向选定的地理区域提供基本持久的通信。

在一些实施例中，本发明提供一种方法，该方法包括生成或获得雨衰信息；基于雨衰信息生成波束频率分配调度，其中，当多个区域中的第一区域处的雨衰在第一时间处超过或预期超过阈值时，在第一时间处从第一通信卫星到第一区域的传输被调度为从具有相对较高频率的第一无线电频带切换到具有相对较低频率的第二无线电频带；将波束频率分配调度上载到第一通信卫星；以及根据波束频率分配调度操作该卫星。

在一些实施例中，本发明包括通信载荷，该通信载荷使得由卫星的“用户”天线发送的点波束中的一个或多个点波束能够在一个相对较高的无线电频带和另一相对较低的频带之间切换。

在一些实施例中，本发明使用本文公开的频率切换技术和载荷来处理两个不同星座(诸如MEO卫星和LEO卫星)中的卫星之间的潜在干扰。

附图说明

图1描绘了MEO卫星系统。

图2描绘了卫星及其通信载荷。

图3描绘了卫星经由十六个波束向用户发送数据。

图4描绘了图2的通信载荷的附加细节。

图5描绘了用户终端的第一实施例。

图6描绘了用户终端的第二实施例。

图7描绘了绕地球运行的卫星，该卫星以常规方式与多个网关(gateway)通信。

图8描绘了以常规方式与所选卫星建立联系的用户终端。

图9经由图表描绘了以常规方式的从用户终端到互联网的整个链路，其总是在任何时间点处建立通过通信系统的单个路径。

图10和11描绘了根据本发明的用于第一实施例的相应图表和示意图以及其到雨衰的应用，其中，卫星的载荷被设计和操作为提供多个点波束，每个点波束具有固定的无线电频带。

图12经由图表描绘了根据本发明的第二实施例以及其到雨衰的应用，其中，卫星的载荷被设计和操作为提供多个点波束。

图13经由示意图描绘了第一布置，其中每个点波束可以在无线电频带之间切换。

图14经由示意图描绘了第二布置，其中每个点波束可以同时在多个无线电频带上发送。

图15经由图表描绘了根据本发明的用于处理雨衰的方法的第一实施例，其中使用了气象预报。