[发明专利]用于多路复用混合卫星星座的方法和装置

说明书

一种用于操作包括可以属于不同类型的卫星星座的不同卫星的卫星系统的方法和装置。在一些实施方式中，卫星系统可以包括LEO卫星星座和一个或多个非LEO卫星星座，一个或多个非LEO卫星星座可以用于增加LEO卫星星座的前向链路容量，例如，通过允许LEO卫星将其至少一些前向链路业务卸载到非LEO卫星中的一个非LEO卫星。用户终端可以在LEO卫星和非LEO卫星之间动态地切换前向链路通信，同时保持与LEO卫星的返回链路连接。

技术领域

本文描述的各个方面涉及卫星通信，具体而言，涉及改善从地基设备发送的弱信号的接收。

背景技术

传统的基于卫星的通信系统包括网关和一个或多个卫星，用以在网关和一个或多个用户终端之间中继通信信号。网关是具有用于向通信卫星发送信号和从通信卫星接收信号的天线的地球站。网关使用卫星提供通信链路，用于将用户终端连接到其他用户终端或其他通信系统的用户，例如公共交换电话网络、互联网和各种公共和/或专用网络。卫星是轨道接收机和转发器，用于中继信息。

如果用户终端在卫星的“覆盖区”内，卫星可以从用户终端接收信号并向用户终端发送信号。卫星的覆盖区是地球表面在卫星信号范围内的地理区域。通过使用一个或多个天线，覆盖区通常在地理上划分为“波束”。每个波束覆盖覆盖区内的特定地理区域。可以引导波束使得来自同一卫星的多于一个波束覆盖相同的特定地理区域。

地球同步卫星长期以来一直用于通信。地球同步卫星相对于地球上的给定位置是静止的，因此在地球上的通信收发机和地球同步卫星之间的无线信号传播中几乎没有定时偏移和频移。但是，由于地球同步卫星仅限于地球同步轨道(GSO)，因此可以设置在GSO中的卫星数量有限。作为地球同步卫星的替代方案，已经设计了利用非地球同步轨道(NGSO)(例如低地球轨道(LEO)和中地球轨道(MEO))中的卫星星座的通信系统，以便为整个地球或至少大部分地球提供通信覆盖。

例如，由于NGSO卫星的轨道平面不限于地球同步轨道，因此NGSO卫星星座可以比GSO卫星星座为更大的地球部分提供覆盖。LEO卫星通常使用地球表面上方约160km至2,000km之间的轨道，并且MEO卫星通常使用地球表面上方约2,000km至35,000km之间的轨道。地球上的观测者可以看到MEO卫星的时间段比LEO卫星长得多，并且MEO卫星在地球上的覆盖区域通常比LEO卫星更大(例如更广的覆盖区)。MEO卫星更长的可见持续时间和更广的覆盖区意味着MEO星座中需要的卫星少于LEO星座中用于在地球上提供类似覆盖范围的卫星。然而，由于MEO卫星以比LEO卫星高得多的高度绕地球运行，MEO卫星比LEO卫星具有长得多的信号传播延迟，并且可能需要比LEO卫星更高的发射功率级。

GSO卫星通常使用比LEO卫星更大的天线，因此可以提供比LEO卫星更大的带宽和更好的信噪比(SNR)。MEO卫星也可以使用比LEO卫星更大的天线，因此也可以提供比LEO卫星更大的带宽和SNR。然而，LEO卫星通常比MEO卫星和GSO卫星复杂度更低，成本更低，并且更容易放入轨道。

可能期望卫星系统包括多种类型的卫星星座，例如，以利用不同类型的卫星星座的优点。将多种类型的卫星星座集成到提供不间断服务同时确保用户满意的单个卫星系统中具有挑战性。当配置用于与一种类型的卫星星座通信的用户终端要部署在包括不同类型卫星星座的卫星系统中时，这些挑战可能会复杂化。

发明内容

本公开内容的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有一个方面单独负责本文公开的期望属性。