專利名稱：多波束衛(wèi)星系統(tǒng)中服務(wù)中斷的減少的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域，尤其涉及多波束衛(wèi)星系統(tǒng)中服務(wù)中斷的減少。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星或衛(wèi)星群(constellation)可以無(wú)須昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施，比如蜂窩塔或者到終端用戶的陸線連接而在實(shí)質(zhì)上任何地方提供通信。這些優(yōu)點(diǎn)使衛(wèi)星對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)都是理想的，包括高速數(shù)據(jù)通信。例如，基于衛(wèi)星的系統(tǒng)能向?qū)嵸|(zhì)上每個(gè)潛在的用戶提供類似的服務(wù)，包括城市、郊區(qū)、農(nóng)村或移動(dòng)用戶，而不是把寬帶因特網(wǎng)服務(wù)限制為數(shù)字用戶線(DSL)、數(shù)字電纜或光纖可用的區(qū)域。
例如，在地球同步軌道中的衛(wèi)星會(huì)有一服務(wù)區(qū)，其大小為整個(gè)美國(guó)大陸。用于寬帶因特網(wǎng)接入的服務(wù)區(qū)內(nèi)的組合數(shù)據(jù)話務(wù)會(huì)消耗大量的帶寬，但是衛(wèi)星通信中的帶寬受可用射頻頻譜所限制。為了具有足夠的帶寬，衛(wèi)星投射了多條“波束”，而不是單個(gè)波束，以覆蓋與蜂窩電話系統(tǒng)中使用的小區(qū)模式相類似的服務(wù)區(qū)。每個(gè)波束都重新使用可用的頻率，或者其一部分來(lái)提高通過(guò)衛(wèi)星的總帶寬。
衛(wèi)星在波束內(nèi)的終端和支持該波束的“網(wǎng)關(guān)”之間使信號(hào)“彈來(lái)彈去”。網(wǎng)關(guān)會(huì)在終端間或者在終端和外部世界之間指引通信。例如，網(wǎng)關(guān)可包括一因特網(wǎng)接入點(diǎn)，以便把波束內(nèi)的終端連到因特網(wǎng)。
波束能覆蓋一個(gè)很大的區(qū)域，并向許多終端提供服務(wù)。網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星間的饋線鏈路實(shí)質(zhì)上是在網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星的視線間狹窄聚集的單個(gè)波束。對(duì)于給定波束中的所有終端，饋線鏈路支持衛(wèi)星間的所有數(shù)據(jù)話務(wù)。如果饋線鏈路的信號(hào)質(zhì)量在一界限上降級(jí)，則整個(gè)波束會(huì)遭到服務(wù)中斷。熱噪聲會(huì)使饋線鏈路降級(jí)。
一種饋線鏈路瓶頸的解決方式是“空間分集”。由于足夠強(qiáng)度的降雨而使服務(wù)中斷通常是高度區(qū)域化的。降雨強(qiáng)度足以引起兩個(gè)分集位置處同步服務(wù)中斷的概率非常低。分集用某些分集位置處的冗余網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述分集位置通常離開幾英里遠(yuǎn)。傳統(tǒng)上，分集以1對(duì)1的基礎(chǔ)完成。也就是，每個(gè)饋線鏈路由兩個(gè)網(wǎng)關(guān)支持，在活動(dòng)的網(wǎng)關(guān)失敗時(shí)，另一個(gè)網(wǎng)關(guān)被保持在“熱”待機(jī)模式。
1對(duì)1分集在處理與基于電路的網(wǎng)絡(luò)相連的衛(wèi)星系統(tǒng)時(shí)是有用的，所述基于電路的網(wǎng)絡(luò)比如典型的公共交換電話網(wǎng)(PSTN)。在衛(wèi)星系統(tǒng)中，電話呼叫的目標(biāo)受信者與一特定的波束相關(guān)聯(lián)。呼叫通過(guò)PSTN網(wǎng)絡(luò)被路由到為該特定波束提供服務(wù)的網(wǎng)關(guān)。當(dāng)網(wǎng)關(guān)通過(guò)衛(wèi)星完成到受信者終端的呼叫時(shí)，呼叫者和收信者之間的“電路”被認(rèn)為已被建立。如果網(wǎng)關(guān)于是遭受一服務(wù)中斷，則電路被破壞，呼叫丟失。然而，有了1對(duì)1分集后，“網(wǎng)關(guān)”實(shí)際上是物理上隔開幾英里的兩個(gè)冗余網(wǎng)關(guān)。一個(gè)是活動(dòng)的，另一個(gè)處于“熱”待機(jī)模式。兩個(gè)網(wǎng)關(guān)看上去處于電話網(wǎng)中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)位置，因此如果一個(gè)網(wǎng)關(guān)失敗，則另一個(gè)網(wǎng)關(guān)能立即代替其位置而不破壞電路。
1對(duì)1分集的一個(gè)缺點(diǎn)是成本。網(wǎng)關(guān)會(huì)非常昂貴，包括大型天線陣、高速路由器、用于在射頻信號(hào)間轉(zhuǎn)換大量數(shù)據(jù)的設(shè)備等等。服務(wù)于美國(guó)大陸的衛(wèi)星系統(tǒng)會(huì)使用幾十個(gè)、甚至上百個(gè)網(wǎng)關(guān)位置。每個(gè)網(wǎng)關(guān)位置的1對(duì)1分集能動(dòng)態(tài)地提高系統(tǒng)成本。尤其重要的是在競(jìng)爭(zhēng)激烈的數(shù)據(jù)服務(wù)市場(chǎng)中保持低成本、因此保持低用戶速率，比如寬帶因特網(wǎng)接入。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)言之，公開了通過(guò)在多個(gè)衛(wèi)星饋線鏈路間共享分集資源從而減少諸如多波束衛(wèi)星系統(tǒng)這樣的通信系統(tǒng)中的服務(wù)中斷的方法和裝置。本發(fā)明利用“可恢復(fù)的”網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，比如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)，如果一數(shù)據(jù)路徑在通信網(wǎng)絡(luò)中失敗，則自動(dòng)探測(cè)其它路徑來(lái)找到可供使用的一條或多條路徑。在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中，隨著饋線鏈路失敗和恢復(fù)，衛(wèi)星系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)連接被開啟和關(guān)閉。
這可以通過(guò)檢測(cè)多個(gè)饋線鏈路中的降級(jí)鏈路來(lái)完成，所述饋線鏈路連在衛(wèi)星和相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)之間；以及從降級(jí)鏈路切換到分集鏈路，所述分集鏈路駐留在衛(wèi)星以及衛(wèi)星服務(wù)區(qū)外的分集網(wǎng)關(guān)之間。多個(gè)饋線鏈路可包括多個(gè)前向鏈路和多個(gè)反向鏈路中的至少一個(gè)。檢測(cè)降級(jí)鏈路的過(guò)程可包括測(cè)量在特定網(wǎng)關(guān)處從衛(wèi)星接收到的信標(biāo)信號(hào)中信噪比的降級(jí)、或者測(cè)量同時(shí)接收到的信號(hào)強(qiáng)度、以及在降級(jí)超出一閾值時(shí)把與特定網(wǎng)關(guān)對(duì)應(yīng)的饋線鏈路辨認(rèn)為降級(jí)鏈路。而且，從降級(jí)鏈路的切換會(huì)包括把切換指令從對(duì)應(yīng)于降級(jí)鏈路的網(wǎng)關(guān)發(fā)送到衛(wèi)星。從降級(jí)鏈路的切換還包括通過(guò)衛(wèi)星重新路由數(shù)據(jù)以使用對(duì)應(yīng)于分集鏈路的饋線喇叭而不是對(duì)應(yīng)于降級(jí)鏈路的饋線喇叭。
在進(jìn)一步的實(shí)施例中，檢測(cè)到多個(gè)饋線鏈路中間的多個(gè)附加降級(jí)鏈路，通信從所述多個(gè)附加降級(jí)鏈路切換到多個(gè)附加分集鏈路，所述多個(gè)附加分集鏈路在衛(wèi)星和位于服務(wù)區(qū)外的多個(gè)附加分集網(wǎng)關(guān)之間。該方法還包括檢測(cè)到所述降級(jí)鏈路已成為恢復(fù)的鏈路、以及從所述分集鏈路切換回恢復(fù)的鏈路。
在另一實(shí)施例中，一種用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明特征的裝置包括適用于在衛(wèi)星和相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)間提供多個(gè)饋線鏈路的多個(gè)饋線喇叭，每個(gè)饋線喇叭都與至少一條數(shù)據(jù)路徑耦合；適用于在衛(wèi)星和位于衛(wèi)星服務(wù)區(qū)外的分集網(wǎng)關(guān)間提供分集鏈路的分集喇叭；以及對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)饋線喇叭的多個(gè)終端喇叭，它們適用于提供多個(gè)終端波束，每個(gè)終端喇叭都耦合到至少一條數(shù)據(jù)路徑。數(shù)據(jù)路徑耦合到切換矩陣變換電路，切換矩陣變換電路適用于把所述多個(gè)終端喇叭的任一個(gè)選擇性地耦合到分集喇叭而不是多個(gè)饋線喇叭中相應(yīng)的一個(gè)。
在其它實(shí)施例中，所述裝置還包括多個(gè)附加分集喇叭，每個(gè)都適用于在衛(wèi)星和位于服務(wù)區(qū)外的多個(gè)附加分集網(wǎng)關(guān)間提供多個(gè)附加分集鏈路，切換矩陣變換電路(switch matrix)適用于把多個(gè)終端喇叭中的任一個(gè)選擇性地耦合到多個(gè)附加分集喇叭中的任一個(gè)而不是多個(gè)饋線喇叭中相應(yīng)的一個(gè)。所述裝置能采用一種用于接收切換指令的裝置，所述指令確定所述切換矩陣變換電路的操作。
在進(jìn)一步的方面，多個(gè)饋線鏈路的每一個(gè)都包括多個(gè)信道，所述多個(gè)饋線鏈路的至少一個(gè)內(nèi)的多個(gè)信道包括至少一分集信道，降級(jí)鏈路的切換包括把多個(gè)降級(jí)信道從降級(jí)鏈路切換到一個(gè)或多個(gè)所述多個(gè)饋線鏈路中相應(yīng)的多個(gè)分集信道。降級(jí)鏈路能使用活動(dòng)信道和分集信道兩者，所述多個(gè)降級(jí)信道的切換包括僅切換活動(dòng)信道。該切換把所述多個(gè)降級(jí)信道中單獨(dú)的降級(jí)信道重新路由到所述多個(gè)分集信道中選出的信道。此外，可以從所述多個(gè)饋線鏈路中檢測(cè)到多個(gè)附加降級(jí)鏈路，會(huì)發(fā)生多個(gè)附加降級(jí)信道從多個(gè)附加降級(jí)鏈路到多個(gè)饋線鏈路中的多個(gè)附加分集信道的切換。
在一實(shí)施例中，用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置會(huì)包括多個(gè)饋線喇叭，其適用于在衛(wèi)星和相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)間提供多個(gè)饋線鏈路，每個(gè)饋線鏈路都包括多個(gè)饋線信道，多個(gè)饋線鏈路的至少一個(gè)內(nèi)的多個(gè)饋線信道包括至少一個(gè)分集信道；對(duì)應(yīng)于多個(gè)饋線喇叭的多個(gè)終端喇叭，其適用于提供多個(gè)終端波束，每個(gè)波束都有多個(gè)終端信道；以及與多個(gè)饋線喇叭和多個(gè)終端喇叭耦合的切換矩陣變換電路。切換矩陣變換電路適用于把多個(gè)終端信道中的任一個(gè)從多個(gè)終端喇叭選擇性地耦合到至少一個(gè)分集信道而不是相應(yīng)的饋線信道。


通過(guò)下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中相同的元件具有相同的標(biāo)識(shí)，其中圖1說(shuō)明了衛(wèi)星系統(tǒng)中本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖2說(shuō)明了衛(wèi)星系統(tǒng)中本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
圖3說(shuō)明了在波束中包括有信道的一個(gè)實(shí)施例。
圖4說(shuō)明了適用于本發(fā)明的切換矩陣變換電路的一個(gè)實(shí)施例。
圖5說(shuō)明了適用于本發(fā)明的切換矩陣變換電路的另一個(gè)實(shí)施例。
圖6是從網(wǎng)關(guān)角度出發(fā)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖7是從衛(wèi)星角度出發(fā)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
圖8說(shuō)明了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的硬件系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
圖9說(shuō)明了用于存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)施例的可執(zhí)行指令的機(jī)器可讀媒介的一個(gè)實(shí)施例。
圖10示出圖5的切換矩陣變換電路，其中在終端喇叭和饋線喇叭間選擇一正常數(shù)據(jù)路徑。
圖11示出圖5的切換矩陣變換電路，其中在終端喇叭和饋線喇叭間選擇一分集路徑。
具體實(shí)施例方式
在以下詳細(xì)描述中，提出了許多具體細(xì)節(jié)以便徹底理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明可以無(wú)須這些具體細(xì)節(jié)而實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明不限于所述的實(shí)施例，而是可用在多種替代實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。在其它例子中，沒有詳細(xì)描述公知的方法、過(guò)程、組件和電路。
例如，下面對(duì)天線喇叭和饋線的引用、以及反饋或切換信號(hào)的操作是建立通信鏈路和信道的技術(shù)的非唯一示例，所述通信鏈路和信道作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的部分而討論。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，這些不是可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法和裝置的唯一可行的技術(shù)。天線元件、天線喇叭、一個(gè)或多個(gè)傳感器或者包括相控陣在內(nèi)的天線陣等等都能以多種方式被送入信號(hào)，作為形成天線結(jié)構(gòu)的波束的一部分，從而產(chǎn)生期望的波束。反饋信號(hào)會(huì)包括天線元件中間的加權(quán)抽頭，其幫助定義和指引天線波束。
因此，下面討論的切換矩陣變換電路不僅僅能應(yīng)用于一組天線喇叭，而是能應(yīng)用于一系列的天線傳感器和傳輸元件、以及應(yīng)用于所使用的信號(hào)源，以便提供或反饋能產(chǎn)生波束以攜帶或傳輸期望鏈路和信號(hào)路徑的天線結(jié)構(gòu)。也就是，矩陣變換電路可以在各個(gè)輸入信號(hào)源之間進(jìn)行切換，比如放大器或傳輸要發(fā)送的信號(hào)的其它公知元件，并且選擇性地控制要在哪里分布由波束形成器創(chuàng)建的波束模式，以便“有效地”選擇它們自哪里發(fā)送，就好像選擇單獨(dú)的天線喇叭。衛(wèi)星硬件和信號(hào)傳輸機(jī)制的這些替代都包含在本發(fā)明的原理內(nèi)，本發(fā)明的技術(shù)人員能很好地理解。
部分描述會(huì)用本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用的術(shù)語(yǔ)來(lái)給出，從而把其工作的實(shí)質(zhì)傳達(dá)給本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員。同樣，部分描述會(huì)用通過(guò)執(zhí)行編程指令而執(zhí)行的操作來(lái)給出。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，這些操作通常采用電、磁或光信號(hào)的形成，所述信號(hào)能被存儲(chǔ)、傳輸、組合另外通過(guò)電子組件被操縱。
各個(gè)操作會(huì)以依次執(zhí)行的多個(gè)離散步驟來(lái)描述，其描述方式有助于理解本發(fā)明。然而，描述的順序不應(yīng)被視為這些操作必須按所給出的順序來(lái)執(zhí)行，也不意味著所述描述是取決于順序的。最后，短語(yǔ)“在一實(shí)施例中”的重復(fù)使用不是指同一個(gè)實(shí)施例，盡管也可能是同一個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明通過(guò)在多個(gè)衛(wèi)星饋線鏈路間共享分集資源而減少了多波束衛(wèi)星系統(tǒng)中的服務(wù)中斷。本發(fā)明利用了“可恢復(fù)的”網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，比如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)。在可恢復(fù)的網(wǎng)絡(luò)中，如果一條數(shù)據(jù)路徑失敗，則自動(dòng)探測(cè)其它數(shù)據(jù)路徑，并使用任何可用的路徑。該情況下，隨著饋線鏈路失敗和恢復(fù)，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例將衛(wèi)星系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)連接開啟和關(guān)閉。連到衛(wèi)星系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)需要查找當(dāng)前活動(dòng)的接入點(diǎn)。
如上所述，PSTN一般不能從通信損失中恢復(fù)。如果一連接失敗，網(wǎng)絡(luò)就不能查找新的路徑并重新路由一呼叫。相反，電路被破壞，并且服務(wù)丟失。1對(duì)1的分集提供了一種解決方案，其中第二網(wǎng)關(guān)實(shí)質(zhì)上提供了冗余的連接，與替代路徑相反。然而，與傳統(tǒng)的1對(duì)1網(wǎng)關(guān)分集相比，本發(fā)明所述的共享分集資源能顯著地節(jié)約成本，在服務(wù)可靠性上有相當(dāng)大的改進(jìn)。
圖1說(shuō)明了結(jié)合本發(fā)明一實(shí)施例的基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)。服務(wù)區(qū)110被N＝18個(gè)波束130所覆蓋，示出為圓投影。圖1說(shuō)明了服務(wù)區(qū)110內(nèi)的K＝3頻率復(fù)用模式。也就是，可用的頻譜被分成三個(gè)分集，每個(gè)波束都使用一個(gè)分集，標(biāo)記為1、2或3。波束經(jīng)排列，使得沒有兩個(gè)相鄰的波束被分配給同一頻率分集。這降低了波束間的干擾、改進(jìn)了信號(hào)指令、因此改進(jìn)了數(shù)據(jù)可靠性。系統(tǒng)的總帶寬以因數(shù)N/K增加，該情況下因數(shù)等于6。本發(fā)明的其它實(shí)施例可以用除K＝3以外的頻率復(fù)用模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。大的K值提高了信號(hào)質(zhì)量但卻降低了每個(gè)小區(qū)內(nèi)的可用帶寬。大的N值提高了帶寬但卻提高了部分由于較復(fù)雜的天線陣而引起的成本。
服務(wù)區(qū)110可以覆蓋很大的區(qū)域。例如，如果衛(wèi)星120是與地球同步的衛(wèi)星，則服務(wù)區(qū)110會(huì)覆蓋多達(dá)地球表面的三分之一。然而，服務(wù)區(qū)110更一般的大小會(huì)是美國(guó)大陸的大小，稱為CONUS。衛(wèi)星120可以表示單個(gè)衛(wèi)星或者從低地軌道到地球同步的任何軌道位置數(shù)中的衛(wèi)星群。
每個(gè)波束130都能覆蓋幾千平方英里，并且向幾萬(wàn)個(gè)終端(未示出)提供服務(wù)。終端鏈路把每個(gè)波束130中的終端連到衛(wèi)星120。終端鏈路沒有在圖1中特別示出，但由服務(wù)區(qū)110內(nèi)的波束投影(波束130)集體表示。另一方面，網(wǎng)關(guān)150通過(guò)饋線鏈路140連到衛(wèi)星120。即使在有K＞1個(gè)網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)一般使用全部頻率帶寬。饋線鏈路和終端鏈路能傳送前向話務(wù)和反向鏈路，前向話務(wù)是到終端的話務(wù)，反向話務(wù)是來(lái)自終端的話務(wù)。
終端鏈路和饋線鏈路工作在同一可用頻率的頻譜內(nèi)。該情況下，在所述實(shí)施例中，K＝3，每個(gè)饋線鏈路140都有足夠的頻率帶寬來(lái)服務(wù)于三個(gè)波束130。通常，一個(gè)服務(wù)區(qū)所需的最小網(wǎng)關(guān)數(shù)等于波束數(shù)目N除以頻率分集數(shù)K。對(duì)于18個(gè)波束，服務(wù)區(qū)110需要六個(gè)網(wǎng)關(guān)150。
如果在服務(wù)區(qū)110中使用了1對(duì)1的分集，則總共會(huì)需要12個(gè)網(wǎng)關(guān)。然而在所述實(shí)施例中，僅使用了兩個(gè)分集網(wǎng)關(guān)170，它們?cè)诰W(wǎng)關(guān)150間共享。如果由云190表示的強(qiáng)暴雨或某些其它干擾把饋線鏈路降級(jí)到引起服務(wù)中斷的點(diǎn)上，則來(lái)自降級(jí)鏈路195的數(shù)據(jù)話務(wù)就被切換到服務(wù)于分集波束180的可用分集鏈路160之一，以便通過(guò)相應(yīng)的分集網(wǎng)關(guān)170來(lái)接入外部網(wǎng)絡(luò)。如果有兩個(gè)分集網(wǎng)關(guān)170，任何兩個(gè)網(wǎng)關(guān)150都會(huì)在任何給定時(shí)刻遭受終端，而沒有對(duì)任何波束130的中斷。
這一點(diǎn)的原因在于用戶正與因特網(wǎng)上的站點(diǎn)相連并且不在意通過(guò)哪個(gè)網(wǎng)關(guān)作出此連接。
饋線鏈路很穩(wěn)健并能在被設(shè)計(jì)為分集系統(tǒng)的一部分時(shí)處理信號(hào)降級(jí)的中間余量。結(jié)果，任一網(wǎng)關(guān)的服務(wù)中斷概率通常很低，比大多數(shù)情況下1％的時(shí)間要低得多。該情況下，1對(duì)1的分集很差地利用了分集資源，因?yàn)?對(duì)1的分集使昂貴網(wǎng)關(guān)數(shù)目翻了一倍以補(bǔ)償?shù)透怕适录?。相反，通過(guò)共享分集資源，本發(fā)明降低了自許多網(wǎng)關(guān)的服務(wù)中斷的概率，并且用相對(duì)一小組的冗余網(wǎng)關(guān)補(bǔ)償了低概率。多個(gè)網(wǎng)關(guān)同時(shí)遭受中斷的概率非常低，使得這一小組的冗余資源能提供與1對(duì)1分集相當(dāng)?shù)姆?wù)質(zhì)量，但卻以低得多的成本來(lái)提供。在所述實(shí)施例中，使用了兩個(gè)分集網(wǎng)關(guān)170，但實(shí)際上，一個(gè)分集網(wǎng)關(guān)也許足以提供期望的服務(wù)質(zhì)量水平。其它實(shí)施例可以使用較多的分集網(wǎng)關(guān)、或者不同的分集網(wǎng)關(guān)對(duì)常規(guī)網(wǎng)關(guān)比，這取決于期望和與其的干擾或中斷的服務(wù)水平。
在所述實(shí)施例中，分集網(wǎng)關(guān)170位于服務(wù)區(qū)110外面。服務(wù)區(qū)外的適當(dāng)位置應(yīng)該至少確保網(wǎng)關(guān)間用于分集的最小間隔(例如10到20英里)、以及網(wǎng)關(guān)間用于饋線鏈路和分集鏈路間的信號(hào)分隔的最小間隔。
與此同時(shí)，所述位置不應(yīng)離服務(wù)區(qū)很遠(yuǎn)。也就是，衛(wèi)星120根據(jù)天線配置而擁有一個(gè)特定的角度覆蓋。角度覆蓋通常是地球表面上一相對(duì)圓周的投影。圖1實(shí)施例中的覆蓋區(qū)的直徑需要足夠大以包含服務(wù)區(qū)110，但任何附加的覆蓋就意味著更多成本，或來(lái)自較高高度的衛(wèi)星(對(duì)于非地面衛(wèi)星的情況)、或較高質(zhì)量的天線陣。因此，最好把分集網(wǎng)關(guān)170放置、或定位在衛(wèi)星120覆蓋服務(wù)區(qū)110所需的角度覆蓋內(nèi)，而不顯著地修改覆蓋區(qū)域。
查找角度覆蓋內(nèi)的位置對(duì)于覆蓋美國(guó)大陸的服務(wù)區(qū)而言不應(yīng)該是一個(gè)問(wèn)題，例如，因?yàn)槊绹?guó)在東西方向上要比在南北方向上要寬。足夠?qū)捯愿采w該服務(wù)區(qū)的角度覆蓋區(qū)也會(huì)包括墨西哥北部和加拿大南部的至少一部分。類似地，世界上的大多數(shù)服務(wù)區(qū)都可能是非圓周的，從而為分集網(wǎng)關(guān)留下一些余量。
除了根據(jù)距離和覆蓋角度選擇分集位置以外，可以通過(guò)選擇對(duì)于高降雨強(qiáng)度有低概率的分集位置，從而改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。降雨降級(jí)強(qiáng)度是雨滴大小和每單位體積雨滴數(shù)的因數(shù)。像墨西哥的Baja、Sonora和Chihuahua這樣的地區(qū)由于低降雨概率因而是適當(dāng)?shù)奈恢?。加拿大的Britishi Columbia和Alberta省也是適當(dāng)?shù)奈恢茫驗(yàn)榧词乖谶@兩個(gè)地方降雨很常見，但是降雨強(qiáng)度通常很低。同樣，還需要有以相對(duì)高帶寬接入因特網(wǎng)的位置。
在特定的情況下，也許不可能把分集網(wǎng)關(guān)放在服務(wù)區(qū)外。例如，如果服務(wù)區(qū)包括整個(gè)國(guó)家，則出于安全的考慮，就不能把網(wǎng)關(guān)放在該國(guó)家邊境以外?；蛘?，衛(wèi)星的角度覆蓋可能在衛(wèi)星地理政治學(xué)或期望服務(wù)區(qū)外沒有足夠的空間以容納分集網(wǎng)關(guān)。在任一情況下，圖2所述的本發(fā)明的實(shí)施例都提供了一種解決方案。
圖2說(shuō)明了一種衛(wèi)星系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其使用衛(wèi)星200、網(wǎng)關(guān)250和饋線鏈路240、241、242、243、創(chuàng)建波束230來(lái)為服務(wù)區(qū)210提供服務(wù)，但在服務(wù)區(qū)210外沒有分集站點(diǎn)。與圖1中共享對(duì)冗余饋線鏈路的接入不同，為分集保留了一個(gè)或多個(gè)饋線鏈路240(241、242、243和244)中一定的帶寬量。該情況下，降級(jí)鏈路295中的帶寬，這里由于云290的存在而降級(jí)，被切換以便分布在一個(gè)或多個(gè)為分集保留了帶寬的其它饋線鏈路240中間。
例如，每個(gè)饋線鏈路240都有一定數(shù)量的帶寬以支持給定的波束230。帶寬被“信道化”。也就是，波束中的數(shù)據(jù)話務(wù)被分成多個(gè)信道。在一實(shí)施例中，如圖3所示，波束帶寬310被分成每波束6個(gè)信道。當(dāng)前使用了四個(gè)信道320來(lái)傳送數(shù)據(jù)。為分集保留了兩個(gè)信道330。注意到分集信道330在全時(shí)基礎(chǔ)上無(wú)須被保留，即重復(fù)使用。分集信道330可以在通信話務(wù)的正常條件下使用，但在分集需要時(shí)，這些信道被用作分集網(wǎng)關(guān)替代的一部分，因而，該網(wǎng)關(guān)與其正常話務(wù)負(fù)載的較少信道運(yùn)作，因?yàn)榉旨诺?30被指定或分配給分集功能。
本發(fā)明不限于網(wǎng)關(guān)中任何特定數(shù)量的信道、或?yàn)榉旨δ苤付ǖ男诺?。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例可以用不同總數(shù)的信道來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且能與上述示例中描述的不同，在活動(dòng)和分集信道的中間分割信道數(shù)。而且，同一系統(tǒng)內(nèi)的其它饋線鏈路240、或者同一饋線鏈路的其它波束部分，會(huì)為分集保留較多信道或較少信道。為分集保留的信道數(shù)目會(huì)取決于例如特定波束中終端的相對(duì)負(fù)載。也就是，如果為分集保留了較多信道，則波束就有較少的活動(dòng)信道來(lái)支持相應(yīng)波束內(nèi)的終端。該情況下，覆蓋人口稀少地區(qū)的波束會(huì)需要較少的活動(dòng)信道來(lái)支持?jǐn)?shù)據(jù)覆蓋，因此，為分集保留了較多的信道。相反，服務(wù)于人口密集地區(qū)的波束會(huì)被要求使用其全部可用的信道。而且，與高降雨強(qiáng)度概率很高的地區(qū)中饋線鏈路中的信道相比，由高降雨強(qiáng)度概率很低的地區(qū)內(nèi)的網(wǎng)關(guān)所服務(wù)的饋線鏈路中的信道會(huì)優(yōu)先為分集被選擇。
在一實(shí)施例中，分集信道被動(dòng)態(tài)分配，而不是保留一組固定的分集信道，例如，隨著數(shù)據(jù)負(fù)載波動(dòng)和降雨強(qiáng)度變化而分配。在還有一實(shí)施例中，使用服務(wù)區(qū)外的分集網(wǎng)關(guān)與信道分集的組合。
回過(guò)頭參照?qǐng)D2，假定例如每個(gè)饋線鏈路240都支持三個(gè)波束，且每個(gè)波束包括六個(gè)信道，則每個(gè)饋線鏈路240都有18個(gè)信道起作用。如果有六個(gè)網(wǎng)關(guān)250，總共有108個(gè)信道。為了為兩個(gè)失敗的饋線鏈路240提供分集資源，其余的四個(gè)饋線鏈路需要承當(dāng)全部的數(shù)據(jù)負(fù)載。換言之，假定固定的信道選擇，四個(gè)饋線信道應(yīng)該是活動(dòng)的，其余需要為分集而保留。六個(gè)饋線鏈路各自能支持18個(gè)信道，總共有72個(gè)活動(dòng)信道和36個(gè)保留信道。如果72個(gè)信道均勻地分布在18個(gè)波束中間，則每個(gè)波束有四個(gè)活動(dòng)信道和兩個(gè)分集信道，如圖3所示。
在該例中，對(duì)于總共12個(gè)活動(dòng)信道，包括降級(jí)鏈路295在內(nèi)的每個(gè)饋線鏈路都有四個(gè)活動(dòng)信道中的三個(gè)波束。在降級(jí)鏈路295遭受服務(wù)中斷時(shí)，其12個(gè)信道需要被切換到可用的分集信道。對(duì)于每個(gè)饋線鏈路而言的總共六個(gè)分集信道，每個(gè)饋線鏈路有兩個(gè)分集信道的三個(gè)波束。該情況下，來(lái)自鏈路295的12個(gè)活動(dòng)信道會(huì)被切換和分布到至少兩個(gè)其它饋線鏈路。當(dāng)然，如上所述，其它實(shí)施例會(huì)在饋線鏈路中間不均勻地分布分集信道、以及/或者動(dòng)態(tài)地分布分集信道。
圖4說(shuō)明了可用于圖1的衛(wèi)星120中以便把降級(jí)鏈路切換到分集網(wǎng)關(guān)的切換矩陣變換電路的一個(gè)實(shí)施例。在圖4的實(shí)施例中，衛(wèi)星120包括六個(gè)終端喇叭410。終端喇叭410是分別為服務(wù)區(qū)110中的終端鏈路投影三個(gè)波束130的天線。衛(wèi)星120還包括六個(gè)饋線喇叭420，其中五個(gè)對(duì)應(yīng)于饋線鏈路140，一個(gè)對(duì)應(yīng)于降級(jí)鏈路295。數(shù)據(jù)路徑440通過(guò)衛(wèi)星連接終端喇叭410和饋線喇叭420。
衛(wèi)星120還包括對(duì)應(yīng)于分集鏈路160的分集喇叭420。切換矩陣變換電路包括可切換的連接450。在饋線鏈路420之一中檢測(cè)到降級(jí)鏈路195時(shí)，從其相應(yīng)的數(shù)據(jù)路徑440斷開受影響的饋線喇叭，并且分集喇叭430之一代替受影響的饋線喇叭耦合到數(shù)據(jù)路徑。
有了可切換連接450的例外，數(shù)據(jù)路徑440就表示適合在衛(wèi)星內(nèi)使用的任何數(shù)據(jù)路徑類型。數(shù)據(jù)路徑440可包括例如模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、上混頻或下混頻到基帶信號(hào)(盡管在許多實(shí)施例中不必要作用于信號(hào)的基帶型式)、各種數(shù)據(jù)處理形式等等。
圖5說(shuō)明了可以在圖2的衛(wèi)星220中把活動(dòng)信道從降級(jí)鏈路切換到分集信道的切換矩陣變換電路的一個(gè)實(shí)施例。切換矩陣變換電路非常類似于圖4所示的矩陣變換電路。然而，圖5的實(shí)施例在信道級(jí)別上進(jìn)行切換，而不是在饋線鏈路級(jí)別上進(jìn)行切換。多路復(fù)用器/多路分解器(mux)510插入在終端喇叭520和數(shù)據(jù)路徑540之間，并且插入在饋線喇叭530和數(shù)據(jù)路徑540之間。多路復(fù)用器510把信道從每個(gè)波束取出到它們到來(lái)信號(hào)的組成部分中，并把信道組合到待發(fā)信號(hào)的波束中。
在所示實(shí)施例中，信道被靜態(tài)地指定為或活動(dòng)信道或分集信道?；顒?dòng)信道的可切換連接550僅可連接到一個(gè)信道。諸如分集信道560等分集信道的可切換連接可連接到全部信道。該情況下，自降級(jí)鏈路295的活動(dòng)信道從它們正常的活動(dòng)數(shù)據(jù)路徑斷開，數(shù)據(jù)路徑被重新連到分集信道560。
圖10和11分別示出切換到分集信道以前和以后的信息流。更具體地說(shuō)，圖10示出一說(shuō)明性示例，其中信道18上接收到的信息通常被切換到其分配到的輸出饋線喇叭、波束和信道。圖11示出一說(shuō)明性示例，其中信道18上接收到的信息通過(guò)分集路徑被路由。
在替代的實(shí)施例中，饋線喇叭530的每個(gè)信道連接都可連到全部數(shù)據(jù)路徑。本領(lǐng)域的技術(shù)人員以及受益于本發(fā)明的技術(shù)人員可理解，可以使用本領(lǐng)域公知的任何適當(dāng)切換技術(shù)把信道從終端喇叭通過(guò)切換矩陣變換電路動(dòng)態(tài)地連到饋線喇叭。該情況下，信道被動(dòng)態(tài)地指定為或活動(dòng)信道或分集信道。在一實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)切換的所有數(shù)據(jù)處理都在地面站處執(zhí)行，比如網(wǎng)關(guān)，切換指令從地面被傳送到衛(wèi)星。
圖6說(shuō)明了從網(wǎng)關(guān)觀點(diǎn)出發(fā)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。一旦過(guò)程開始，在610，網(wǎng)關(guān)就度量從衛(wèi)星接收到的信標(biāo)信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)特征。在該說(shuō)明性實(shí)施例中，從這種度量中確定信噪比(SNR)降級(jí)，其中信標(biāo)信號(hào)中的SNR降級(jí)表示網(wǎng)關(guān)處饋線鏈路中的降級(jí)水平?？梢岳斫?，在替代的實(shí)施例中，可以簡(jiǎn)單作出一確定，確定接收到的信號(hào)強(qiáng)度或其它參數(shù)低于一預(yù)定的閾值，而非確定SNR中的降級(jí)。在620，只要SNR在可接受的范圍內(nèi)、或者在網(wǎng)關(guān)能通過(guò)改變功率或增益而補(bǔ)償?shù)姆秶鷥?nèi)，過(guò)程就簡(jiǎn)單地通過(guò)610循環(huán)。
然而，如果620處所確定的SNR降級(jí)能引起服務(wù)中斷，網(wǎng)關(guān)就向衛(wèi)星發(fā)送一指令630以便切換到分集資源。這種分集資源可以是(1)到位于服務(wù)區(qū)外的網(wǎng)關(guān)的分集鏈路；(2)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)饋線鏈路到服務(wù)區(qū)內(nèi)網(wǎng)關(guān)的分集信道；或者兩者的某些組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員和受益于本發(fā)明的技術(shù)人員會(huì)理解，提供分集信道的網(wǎng)關(guān)也被通知所需的信道切換。
仍然參照?qǐng)D6的說(shuō)明性實(shí)施例，在640和650處，網(wǎng)關(guān)繼續(xù)監(jiān)視SNR并確定信號(hào)質(zhì)量是否已恢復(fù)。如果信號(hào)質(zhì)量改進(jìn)到饋線鏈路已恢復(fù)的點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)就向衛(wèi)星發(fā)送一指令660以便切換回去。于是，在該說(shuō)明性實(shí)施例中，過(guò)程結(jié)束。
在一實(shí)施例中，該過(guò)程重復(fù)得足夠快以補(bǔ)償SNR降級(jí)內(nèi)任何預(yù)期的變化率。也就是，足夠快地檢測(cè)到降級(jí)，使得在通信被完全破壞前發(fā)送切換指令。在其它實(shí)施例中，可以使用本領(lǐng)域公知的任何適當(dāng)技術(shù)來(lái)改進(jìn)接收到切換指令的似然性。例如，切換指令應(yīng)該重復(fù)發(fā)送和/或以很低的數(shù)據(jù)速率發(fā)送，可能允許切換指令在干擾的低谷或間歇期間通過(guò)。
在另一實(shí)施例中，切換指令不是從網(wǎng)關(guān)直接發(fā)送到衛(wèi)星。相反，切換指令通過(guò)一網(wǎng)絡(luò)，比如因特網(wǎng)，從降級(jí)網(wǎng)關(guān)發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)分集網(wǎng)關(guān)、或者提供分集信道的網(wǎng)關(guān)，然后從那里被發(fā)送到衛(wèi)星。
圖7說(shuō)明了從衛(wèi)星觀點(diǎn)出發(fā)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。一旦過(guò)程開始，衛(wèi)星就在710處等待切換指令。每當(dāng)接收到切換指令時(shí)，衛(wèi)星就如720所示把數(shù)據(jù)重新路由到分集資源或從那里路由數(shù)據(jù)。
在另一實(shí)施例中，衛(wèi)星執(zhí)行更多的處理。也就是，衛(wèi)星能度量信號(hào)質(zhì)量、自己決定何時(shí)切換到分集資源、并且向那些分集資源發(fā)送指令以通知它們進(jìn)行切換。然而，在地面上保留盡可能多的處理通常較便宜，也較為可靠。機(jī)載處理還消耗有價(jià)值的衛(wèi)星功率，這些功率更好地是用在提高信號(hào)強(qiáng)度上。
本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例使用計(jì)算資源來(lái)實(shí)現(xiàn)上述功能。圖8說(shuō)明了硬件系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，該硬件系統(tǒng)用于表示諸如個(gè)人電腦、工作站和/或嵌入式系統(tǒng)等廣泛的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類別。在所示實(shí)施例中，硬件系統(tǒng)包括與高速總線805耦合的處理器810，高速總線805通過(guò)總線橋830耦合到輸入/輸出(I/O)總線815。臨時(shí)存儲(chǔ)器820耦合到總線805。永久存儲(chǔ)器840耦合到總線815。輸入/輸出設(shè)備850還耦合到總線815。輸入/輸出設(shè)備850還可以包括顯示設(shè)備、鍵盤、一個(gè)或多個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)接口等等。
特定的實(shí)施例包括附加的組件，可能不要求所有上述組件、或者可能結(jié)合一個(gè)或多個(gè)組件。例如，臨時(shí)存儲(chǔ)器820可以在處理器810的芯片上?；蛘?，永久存儲(chǔ)器840可以被刪除，臨時(shí)存儲(chǔ)器820可以用電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)來(lái)代替，其中軟件例程取而代之地從EEPROM中執(zhí)行。某些實(shí)施方式采用單獨(dú)總線，所有組件都耦合到該單獨(dú)總線，或者采用一個(gè)或多個(gè)附加總線和總線橋，各個(gè)組件可以耦合到所述附加總線和總線橋。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)熟悉多種替代的內(nèi)部網(wǎng)，包括例如基于高速系統(tǒng)總線的內(nèi)部網(wǎng)，帶有一內(nèi)存控制器集線器和一輸入/輸出控制器集線器。附加的組件可包括附加的處理器、CD ROM驅(qū)動(dòng)器、附加存儲(chǔ)器以及本領(lǐng)域公知的其它外設(shè)組件。
在一實(shí)施例中，如上所述，用如圖8的硬件系統(tǒng)這樣的一個(gè)或多個(gè)硬件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在使用不止一個(gè)計(jì)算機(jī)時(shí)，可以耦合所述系統(tǒng)以便通過(guò)外部網(wǎng)進(jìn)行通信，比如局域網(wǎng)(LAN)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)等等。在一實(shí)施例中，本發(fā)明用計(jì)算機(jī)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行單元所執(zhí)行的軟件例程來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于給定的計(jì)算機(jī)，軟件例程可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備中，比如永久存儲(chǔ)器840。
或者，如圖9所示，軟件例程可以是使用任何機(jī)器可讀存儲(chǔ)媒介920保存的機(jī)器可讀指令910，所述媒介920比如盒帶、CD-ROM、磁帶、數(shù)字化視頻光盤(DVD)、激光唱盤、ROM、閃存等等。這一系列指令無(wú)須被保存在本地，而是可以通過(guò)例如圖8的輸入/輸出設(shè)備850從遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)備接收，所述遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)備比如網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器、CD ROM設(shè)備、軟盤等等。
無(wú)論來(lái)自哪個(gè)信源，指令都可以從存儲(chǔ)設(shè)備被復(fù)制到臨時(shí)存儲(chǔ)器820中，然后由處理器810存取和執(zhí)行。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，這些軟件例程都以C語(yǔ)言寫出。然而應(yīng)該理解，這些例程可以用多種編程語(yǔ)言中的任一種來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在替代的實(shí)施例中，本發(fā)明用離散硬件或固件實(shí)現(xiàn)。例如，一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)會(huì)編程有一個(gè)或多個(gè)上述本發(fā)明的功能。在另一例中，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)功能可以用附加電路板上的一個(gè)或多個(gè)ASIC來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述電路板可以被插入上述的計(jì)算機(jī)內(nèi)。在另一例中，可以使用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)或靜態(tài)可編程門陣列(SPGA)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)功能。在還有一例中，可以使用硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)功能。
這樣，描述了多波束衛(wèi)星系統(tǒng)中服務(wù)中斷的減少。然而本發(fā)明的許多替代和修改都能由本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀上述描述后理解，可以理解，所示和所述的特定實(shí)施例指示說(shuō)明性的，而不是限制性的。因此，對(duì)特定實(shí)施例細(xì)節(jié)的引用不應(yīng)限制主題權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括檢測(cè)多個(gè)饋線鏈路中的一降級(jí)鏈路，所述多個(gè)饋線鏈路處在衛(wèi)星和相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)之間；以及從所述降級(jí)鏈路切換至分集鏈路，所述分集鏈路處在衛(wèi)星和位于衛(wèi)星服務(wù)區(qū)外的分集網(wǎng)關(guān)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，檢測(cè)所述降級(jí)鏈路包括在特定網(wǎng)關(guān)處度量從衛(wèi)星接收到的信標(biāo)信號(hào)中信噪比的降級(jí)；以及在所述降級(jí)超出一閾值時(shí)將對(duì)應(yīng)于該特定網(wǎng)關(guān)的饋線鏈路辨認(rèn)為降級(jí)鏈路。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述降級(jí)鏈路的切換包括把切換指令從對(duì)應(yīng)于所述降級(jí)鏈路的網(wǎng)關(guān)發(fā)送到所述衛(wèi)星。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述降級(jí)鏈路的切換包括在所述衛(wèi)星處從對(duì)應(yīng)于所述降級(jí)鏈路的網(wǎng)關(guān)接收一切換指令。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所述降級(jí)鏈路的切換包括通過(guò)所述衛(wèi)星重新路由數(shù)據(jù)以便使用對(duì)應(yīng)于分集鏈路的饋線喇叭而不是對(duì)應(yīng)于降級(jí)鏈路的饋線喇叭。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括檢測(cè)所述多個(gè)饋線鏈路中間的多個(gè)附加降級(jí)鏈路；以及從所述多個(gè)附加降級(jí)鏈路切換到多個(gè)附加分集鏈路，所述多個(gè)附加分集鏈路處在所述衛(wèi)星和位于服務(wù)區(qū)外的多個(gè)附加分集網(wǎng)關(guān)之間。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括檢測(cè)到所述降級(jí)鏈路已成為恢復(fù)的鏈路；以及從所述分集鏈路切換回恢復(fù)的鏈路。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)饋線鏈路包括多個(gè)前向鏈路和多個(gè)反向鏈路中的至少一個(gè)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述服務(wù)區(qū)包括美國(guó)大陸，所述分集網(wǎng)關(guān)位于加利福尼亞的Baja、墨西哥的Sonora、墨西哥的Chihuahua、加拿大的British Columbia以及加拿大的Alberta中的一處。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，檢測(cè)所述降級(jí)鏈路包括度量瞬時(shí)的接收信號(hào)強(qiáng)度。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分集網(wǎng)關(guān)位于高降雨強(qiáng)度概率很低的地區(qū)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述分集網(wǎng)關(guān)位于衛(wèi)星的全角覆蓋區(qū)域內(nèi)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)饋線鏈路傳送因特網(wǎng)話務(wù)，相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)和分集網(wǎng)關(guān)各自包括一因特網(wǎng)接入點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)網(wǎng)關(guān)的每一個(gè)都支持K個(gè)終端波束。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，檢測(cè)所述降級(jí)鏈路包括確定饋線鏈路信標(biāo)信號(hào)相對(duì)于接收到的噪聲的信號(hào)強(qiáng)度；以及如果所述信號(hào)強(qiáng)度低于一閾值則表明所述饋線鏈路受到降級(jí)。
16.一種裝置，包括多個(gè)饋線喇叭，適用于在衛(wèi)星和相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)間提供多個(gè)饋線鏈路，每個(gè)饋線鏈路都耦合到至少一個(gè)數(shù)據(jù)路徑；分集喇叭，適用于在衛(wèi)星和位于該衛(wèi)星服務(wù)區(qū)外的分集網(wǎng)關(guān)間提供分集鏈路，所述分集喇叭耦合到切換矩陣變換電路；以及對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)饋線喇叭的多個(gè)終端喇叭，所述多個(gè)終端喇叭適用于提供多個(gè)終端波束，每個(gè)終端喇叭都耦合到至少一個(gè)數(shù)據(jù)路徑；其中所述數(shù)據(jù)路徑耦合到所述切換矩陣變換電路，所述切換矩陣變換電路適用于把所述多個(gè)終端喇叭中的任一個(gè)選擇性地耦合到分集喇叭而不是所述多個(gè)饋線喇叭中相應(yīng)的一個(gè)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)終端喇叭的每一個(gè)都支持K個(gè)終端波束。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于還包括多個(gè)附加分集喇叭，每個(gè)都適用于在衛(wèi)星和位于服務(wù)區(qū)外的多個(gè)附加分集網(wǎng)關(guān)間提供多個(gè)附加分集鏈路，所述切換矩陣變換電路適用于把多個(gè)終端喇叭的任一個(gè)選擇性地耦合到多個(gè)附加分集喇叭的任一個(gè)而不是多個(gè)饋線喇叭的相應(yīng)一個(gè)。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于還包括用于接收切換指令的裝置，所述切換指令確定所述切換矩陣變換電路的操作。
20.一種方法，包括檢測(cè)多個(gè)饋線鏈路中的一降級(jí)鏈路，所述多個(gè)饋線鏈路處在衛(wèi)星和相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)之間，所述多個(gè)饋線鏈路的每一個(gè)都包括多個(gè)信道，至少一個(gè)所述多個(gè)饋線鏈路的內(nèi)的多個(gè)信道包括至少一個(gè)分集信道；以及把多個(gè)降級(jí)信道從所述降級(jí)鏈路切換到一個(gè)或多個(gè)所述多個(gè)饋線鏈路中相應(yīng)的多個(gè)分集信道。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述降級(jí)鏈路包括活動(dòng)信道和分集信道，其中切換所述多個(gè)降級(jí)信道包括僅切換活動(dòng)信道。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，切換所述降級(jí)信道包括把所述多個(gè)降級(jí)信道中單獨(dú)的幾個(gè)重新路由到多個(gè)分集信道中選出的幾個(gè)信道。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)分集信道分布在多個(gè)饋線鏈路的一個(gè)子集中。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括檢測(cè)所述多個(gè)饋線鏈路中間的多個(gè)附加降級(jí)鏈路；以及把多個(gè)附加降級(jí)鏈路從所述多個(gè)附加降級(jí)鏈路切換到多個(gè)饋線鏈路中間的多個(gè)附加分集信道。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，檢測(cè)所述降級(jí)鏈路包括在特定的網(wǎng)關(guān)處確定來(lái)自衛(wèi)星的信標(biāo)信號(hào)中的信噪比降級(jí)；以及在所述降級(jí)超出一閾值時(shí)把對(duì)應(yīng)于該特定網(wǎng)關(guān)的饋線鏈路辨認(rèn)為降級(jí)鏈路。
26.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，從所述降級(jí)鏈路的切換包括把切換指令從對(duì)應(yīng)于所述降級(jí)鏈路的網(wǎng)關(guān)發(fā)送到所述衛(wèi)星。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，從所述降級(jí)鏈路的切換還包括在所述衛(wèi)星處從對(duì)應(yīng)于所述降級(jí)鏈路的網(wǎng)關(guān)接收一切換指令。
28.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于還包括檢測(cè)到所述降級(jí)鏈路已成為恢復(fù)的鏈路；以及從所述多個(gè)分集信道切換回去。
29.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)饋線鏈路傳送因特網(wǎng)話務(wù)，相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)各自包括一因特網(wǎng)接入點(diǎn)。
30.一種裝置，包括多個(gè)饋線喇叭，適用于在衛(wèi)星和相應(yīng)的多個(gè)網(wǎng)關(guān)間提供多個(gè)饋線鏈路，所述多個(gè)饋線鏈路的每一個(gè)都包括多個(gè)饋線信道，所述多個(gè)饋線鏈路的至少一個(gè)中的多個(gè)饋線信道包括至少一個(gè)分集信道；對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)饋線喇叭的多個(gè)終端喇叭，所述多個(gè)終端喇叭適用于提供多個(gè)終端波束，所述多個(gè)終端波束的每一個(gè)都包括多個(gè)終端信道；以及與多個(gè)饋線喇叭和多個(gè)終端喇叭耦合的切換矩陣變換電路，所述矩陣變換電路適用于把多個(gè)終端信道的任一個(gè)從多個(gè)終端喇叭選擇性地耦合到至少一個(gè)分集信道而不是相應(yīng)的饋線信道。
31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)終端喇叭的每一個(gè)都支持K個(gè)終端波束。
全文摘要
一顆衛(wèi)星通過(guò)多條饋線鏈路連到多個(gè)網(wǎng)關(guān)。在眾多饋線鏈路中檢測(cè)到降級(jí)的鏈路時(shí)，通信從降級(jí)的鏈路切換到在饋線鏈路中間共享的分集鏈路。在一實(shí)施例中，所述分集鏈路連到位于衛(wèi)星服務(wù)區(qū)域外的分集網(wǎng)關(guān)。在另一實(shí)施例中，分集鏈路包括分布在服務(wù)區(qū)域內(nèi)的眾多饋線鏈路中間的信道。
文檔編號(hào)H04B7/19GK1675855SQ03818928
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者L·N·希夫 申請(qǐng)人:高通股份有限公司