[发明专利]基于平流层准静态卫星基站的增强传输方法

说明书

本发明涉及卫星通信领域的覆盖增强技术，公开了一种基于平流层准静态卫星基站的信息传输方法，包括：(1)平流层准静态卫星基站由平流层浮空系统、通信载荷系统和运行控制系统构成，其与地面相对运动小，可按需部署在有卫星信号增强覆盖需求的区域上空，为卫星各类用户提供长时稳定的透明转发或处理转发通信服务；(2)平流层准静态卫星基站根据用户类型及业务类型分配通信资源，对在当前基站覆盖区域下的用户间通信提供基站内传输服务；对在基站覆盖区域外的通信提供基站间传输服务，由基站将信号中继传输至卫星，并由卫星完成后续通信传输。本发明利用平流层准静态卫星基站的空间和成本优势，可为卫星通信提供便捷、高效的覆盖增强能力。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域的覆盖和容量增强技术，具体讲是一种利用平流层准静态卫星基站来增强传统卫星通信覆盖和系统容量的新方法。

背景技术

卫星通信由于不受地理条件的限制，具有应用灵活，覆盖范围广，通信容量大、传输质量好、组网方便迅速，能够实现全球无缝链接等众多优点，被认为是建立全球个人通信必不可少的重要手段。随着卫星通信业务需求的不断增加，尤其以数据为核心的宽带多媒体业务高速发展，对卫星系统提出了高覆盖率、大容量以及更高QoS保证能力的需求，卫星的局部覆盖遮蔽严重和通信容量不足问题日益突出。如何基于现有卫星平台提高卫星链路的覆盖和卫星通信系统的容量成为提升系统能力的重要着手点。

在增强链路覆盖方面，传统的方法重要有两种：一是在地面安装固定中继基站，二是利用多颗卫星或用户间进行协同通信。在地面安装中继基站的方法，解决了局部链路覆盖问题，但在频率选择和选址方面经常会与地面通信系统发生冲突，成本很高，实现也不够灵活。利用多颗卫星或用户间进行卫星间的协同通信也存在诸多不足，例如星上载荷和地面终端的处理能力和功率都非常受限，协同会带来大量的资源开销，通信效率较低。

在增加卫星系统容量方面，传统的方法主要是提高星载设备的信号处理能力和提高链路带宽。虽然现今卫星载荷的能力比以前有了大幅提高，但由于卫星一般使用寿命较长(10年左右)，即使在设计时使用当时最先进的芯片和信号处理设备，也不能赶得上地面新技术的迅速发展和用户需求的急剧增加。随着卫星通信频段选择的不断提高(初始的UHF、L、S频段到现今的Ku、Ka甚至更高的光频段)，系统的容量确实增加了，但继续依靠提高频率来增加系统容量的方法带来了诸多问题，例如高频段信号大气层衰减和障碍物遮蔽严重、终端天线跟踪复杂和星上载荷无法处理巨大的信息流量等等。

在平流层放置准静态卫星基站(下文简称基站)来增强卫星通信系统的覆盖范围，提高系统的信号传输质量，进一步通过基站对信息进行处理转发或通过基站建立多条用户链路可以大幅度提高通信系统的用户容量和QoS体验。能够快速响应任务需求，进行灵活发射组网。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对现有技术不足，提供一种基于平流层准静态卫星基站的系统传输增强理念，实现卫星通信系统覆盖和容量增强。

本发明方法的具体步骤如下：

A1、地面运控中心站依据网络规划或应急通信需求，在指定区域上空部署平流层准静态卫星基站；

A2、平流层准静态卫星基站在指定区域上空接替卫星服务，当前已由卫星直接服务的业务维持状态不变，新用户的业务申请由基站受理，并由基站提供接入服务；

A3、基站为入网的用户分配4个字节的地址，其中首字节表示为当前基站提供服务的卫星编号，第2个字节表示当前基站编号，第3、第4个字节表示用户编号；

A4、用户有新的通信需求时，由用户在公共信令信道上发送5个字节的传输申请，其中首字节的前5个比特表示业务类型，后3个比特表示优先级，第2-5个字节表示目的用户地址；

A5、基站接收到用户的业务申请后，根据业务类型、优先级和目标用户地址分配通信资源；