[发明专利]卫星监视

说明书

技术领域

本发明涉及卫星监视，具体地但并不排它地，涉及一种多波束卫星的传输性能的地面监视的方法、设备、系统和计算机程序。

背景技术

卫星系统的运营商必须监视其卫星的各种传输属性，例如频率信道的中心频率、载波噪声比(C/No)、链路质量和有效各向同性辐射功率(EIRP)。通过接收用户终端并且报告回系统，可以直接或间接测量这些属性中的一些或者全部，以有助于例如功率控制、多普勒校正或可变数据率技术。然而，用户终端的可用性和地理伸展在卫星运营商的控制之外，因此运营商不能依赖用户终端来全面地监视卫星的传输属性。

因此，需要位于代表性地理位置中的持续活跃的卫星监视站。作为示例，现在参考图1来描述申请人的Inmarsat-3^TM卫星当前所使用的卫星监视系统。

Inmarsat-3^TM移动卫星通信系统包括多个地球同步Inmarsat-3^TM卫星2，图1中示出了其中之一。卫星2产生全球波束6和落入全球波束6内的五个点波束8a-e，对于发送和接收，波束图样实质上是相连的(coterminous)。点波束8a-e主要用于通信业务，而全球波束6主要用于在点波束6的覆盖之外呼叫建立和通信业务。

对于每一个卫星2，多个陆地地球站(LES)4a-b用作地面网络的卫星基站和网关。每一个LES 4在C波段经过卫星2在双向馈电线连接(feeder link)10上进行通信，LES 4根据在卫星2上配置的可变信道映射，在遥测、跟踪和控制(TT&C)站(未示出)的控制之下，将馈电线连接10内的频率信道映射到相应波束和波束内的L波段信道。

为了监视点波束8，需要远距离监视站(RMS)12位于每一个点波束8内。RMS 12接收当前的频率分配计划、监视相关点波束8内的L波段信道并且记录信道测量，从信道测量中可以推导出卫星2所需的传输属性。必须尽可能地保持每一个RMS持续地工作，并且必须校准每一个RMS，使得测量结果可靠；因此，便于RMS 12a、12b与LES 4a、4b搭配，以便可以使用现有维护设备。

此外，RMS 12必须发送监视数据，使得可以由中央服务器来处理数据。可以在卫星网络上或在例如ISDN的有线网络上传输数据。因此，配置的RMS 12a、12b具有能够使用LES 4a、4b处的现有通信设施来传输该数据的优点。

如果LES 4b位于两个点波束8c、8d重叠之处，则配置的RMS 12b能够监视两个点波束8c、8d，因此减少了所需的RMS 12的数目。

对于不包含LES 4的点波束8，可以设置便携式(transportabl e)监视站(TMS)12c、12d。TMS 12c、12d可便利地位于适当的维护和/或地面通信设施可用之处。然而，向TMS 12c、12d提供必需的维护和通信设施比搭配RMS 12a、12b更难。

尽管以上系统可用于监视具有较少数目点波束的卫星，然而在对于点波束的数目非常大的卫星采用该系统时会出现问题。例如，提出的Inmarsat 4^TM卫星会产生多达19个区域性波束和256个点波束，其中大多数不覆盖现有的LES 4。具有多种地理分布的大量TMS 12将需要确保每一个区域性和点波束包含至少一个监视站12。维持这么大量的TMS非常难，尤其是因为一些点波束仅覆盖海洋区域或山区。

此外，Inmarsat-4^TM卫星具有可重新配置的波束图样，因此足以监视一种波束图样配置的监视站12的分布会不足以监视另一种配置。

上述问题并不是Inmarsat-4^TM卫星通信系统特有的。随着对高带宽卫星通信的需求增加，所需的点波束的数目也增加，以便提供高带宽服务的必需增益和频率覆用(re-use)。这些问题并不是地球同步卫星特有的，而是对于产生移动波束图样的非地球同步卫星也许更严重。这些问题并不是中继卫星唯一特有的，而是对于具有更少的可用于卫星监视的地面网关的转接卫星也许更严重。

文献US 5,710,971公开了一种卫星监视系统，用于呼叫拦截而不是监视传输性能。

发明内容

根据本发明的一个方案，控制多波束卫星，以便将信道的复制从一个点波束传送到包含远距离监视站的另一个点波束。代替在被监视的点波束中设置监视站，将被监视的点波束复制到监视站。不需要影响被监视的点波束本身和其中包含的业务。按照这种方式，可以克服对在每一个点波束内具有监视站的需要。