[发明专利]面向低轨卫星通信系统的跳波束通信方法及卫星荷载设备

权利要求书

1.一种面向低轨卫星通信系统的跳波束通信方法，其特征在于，所述面向低轨卫星通信系统的跳波束通信方法包括：

步骤一，跳波束载荷根据是否可见信关站分为透明跳波束载荷和处理跳波束载荷，并进行跳波束的处理；

步骤二，根据用户特征选择集群覆盖与单用户独立覆盖相结合的跳波束通信模式；

步骤三，星上周期性播发时间信息，地面高可靠接收星上时间信息并进行偏差分析及补偿，进行基于地面同步星上的馈电链路跳波束同步通信；

所述跳波束载荷包括：

星上时间基准产生及时间同步处理模块、跳波束信令处理及控制模块、馈电链路星上处理模块、用户链路星上处理模块、星间链路信号处理模块、馈电链路射频变频载荷组件、跳波束用户链路变频组件以及相控阵用户波束天线；

星上时间基准产生及时间同步处理模块，用于接收以北斗为代表的时空基准信号，自主产生星上的时间基准信号，并通过馈电链路和星间链路进行整个星座中各个卫星和地面关口站的时间基准比对和同步处理；

跳波束信令处理及控制模块，用于根据波束跳变配置信息产生整个用户波束的波束跳变计划，并实时控制相控阵用户波束天线里的波控机对用户波束天线进行跳变控制；

馈电链路星上处理模块，用于对信关站发送的馈电链路星间转发信号进行再生解调处理并发送给星间链路信号处理模块；

用户链路星上处理模块，用于对用户波束的上下行信号进行再生及交换处理，并与星间链路信号处理模块之间进行信息交互；

星间链路信号处理模块，用于对星间链路信号的再生解调，并与馈电链路星上处理模块以及用户链路星上处理模块进行数据交互；

馈电链路射频变频载荷组件，用于进行馈电链路射频信号的变频、滤波及放大，与基带处理的中频接口连接；

跳波束用户链路变频组件，用于进行用户链路的分合路、变频滤波及放大；

相控阵用户波束天线，用于通过波控机进行对不同区域的跳波束覆盖。

2.如权利要求1所述的面向低轨卫星通信系统的跳波束通信方法，其特征在于，步骤一中，所述跳波束载荷根据是否可见信关站分为透明跳波束载荷和处理跳波束载荷，并进行跳波束的处理包括：

判断卫星是否处于信关站可见的地域；

若卫星处于陆地上空信关站可见的地域时，星上采用透明跳波束方式进行信息交互，仅解调信关站发送的跳波束信令信号进行用户波束的控制；

若卫星处于海洋上空信关站不可见的地域时，星上采用处理跳波束方式进行信息交互，星上对用户波束的业务信号进行再生解调处理。

3.如权利要求2所述的面向低轨卫星通信系统的跳波束通信方法，其特征在于，所述星上采用透明跳波束方式进行信息交互包括：

业务信号通过星上透明转发的方式进行用户波束与馈电波束的信号交互，信关站生成波束的跳变控制指令，在每个馈电波束上行业务信号帧的初始位置的上行控制信息帧中；跳波束信令处理及控制模块对上行控制信息帧进行低延迟快速处理，提取整个用户波束的波束跳变计划并实施对用户波束的控制；用户波束仅与馈电波束进行信息交互；

当星上采用透明跳波束方式进行信息交互时，馈电链路的信号由馈电链路星间转发信号以及馈电链路用户透明转发信号组成；馈电链路星间转发信号采用连续载波，载波内的所有信息通过星间链路进行转发；馈电链路用户透明转发信号采用与用户波束所指向的服务区相匹配的载波配置信号，进行优化的系统业务配置。

4.如权利要求2所述的面向低轨卫星通信系统的跳波束通信方法，其特征在于，所述星上采用处理跳波束方式进行信息交互包括：

业务信号通过星上处理转发的方式进行用户波束内以及用户波束与星间波束之间的信息交互，网络控制中心提前配置好波束的跳变控制指令，由跳波束信令处理及控制模块直接对波束实施控制，星上内部进行波束控制与信号之间的同步；用户波束与星间波束以及用户波束内部自身进行信息交互；

同时，跳波束的每个跳变时间内的载波配置模式可动态变化，每个波束的跳变时间可动态配置。