[发明专利]用于建立射频链路的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过卫星建立射频链路的方法。

背景技术

现在，数字电视节目通过卫星频道的广播(例如，根据标准DVB-S、DVB-S2或者DVB-SH之一)在全世界被广泛地使用。各种设备被安装在无数用户的家中。

所安装的设备主要是包括外部单元的接收设备，该外部单元包括抛物线形反射器，该抛物线形反射器将调制超高频信号聚焦到LNB(低噪声块)的称为喇叭天线(feedhorn)的源上，LNB将接收到的超高频信号转换为中卫星频带的电信号以便将它们经由同轴电缆传输到STB微型解码器。

解码器包括解码器块(DVB-S、DVB-S2或者DVB-SH)，其提取传输在同轴电缆上的调制信号中的“有用”的调制信号并且对所提取的“有用”信号进行解调。“有用”的解调信号可以例如用于在电视屏幕上显示视频图像。

现在用于经由地面或者卫星频道广播数字电视节目的供应本质上是纯被动的，即“单向服务”。

然而，可以证明，有趣的是能够提供需要反向链路的服务；这是例如交互服务的情况(投票、具有通过秘钥交换的条件访问的内容消费、对诸如视频点播之类的新服务的订购)。此外，该反向链路可以在用于控制某些设备(警报、加热等)和/或用于恢复由在家中存在的传感器或者仪表(气、电等)测量的数据的机器对机器(或者M2M)通信领域找到特别有趣的应用。

对该问题的已知的解决方案在于使用采用由固定电话运营商提供的ADSL类型连接(STN或者“电话交换网络”)或者由移动电话运营商提供的GPRS/UMTS类型连接的反向链路。该解决方案因此需要附加的设备以及附加的订阅；此外，电话交换不是特别适于诸如投票或者订购消息之类的不是非常大的消息的传输(相对高成本、网络饱和问题等等)。此外，这样的解决方案不是完全令人满意的，只要交互功能不是基于已经用于通过卫星接收电视的相同类型的装置和设备。

大部分卫星电视供应不包括反向链路。通过卫星的交互可以由与广播系统完全分离的系统提供，但是具有高成本且不与电视供应十分兼容。然而，有可能引用在由申请人提交的专利申请WO2011076791中描述的用于通过卫星广播电视的双向系统的示例。在该系统中，终端是低成本的并且交互子系统与广播子系统集成在一起。该系统使用宽Ku或者Ka波段中的前向链路和在与Ku波段不同的波段中(例如，在窄的S波段中或者在C波段中)的用于地面终端的反向链路。

也可以设想反向链路在Ku波段中，但是在Ku波段的未由前向链路使用的部分中，从而前向链路不被反向链路中的信号所扰乱。

然而，可以证明，特别有意思的是在前向链路和反向链路中使用波段的相同部分；这样的配置事实上使得能够有更好的频谱效率并且因此确保在成本方面的降低，只要相同的转发器(transponder)可以用于前向链路并且用于反向链路，而不需要用于反向链路的专用转发器。

这样的配置被具体地描述在专利US6011952中，其中主地面站在宽波段中的前向链路中传输而终端以更低功率在彼此分离并且存在于用于前向链路的宽波段中的子波段中的反向链路中传输。根据该配置，传输地面站也负责消除由其自身传输的主信号并且恢复由终端传输的信号。使用用于传输主信号并且恢复反向链路中的信号的相同地面站的事实导致缺乏总体架构的灵活性。

在文献US6011952中提出的消除技术假定在中继设备(其可以是卫星的转发器)的层级处执行信号的放大，其中转发器的放大链独特地操作在线性区。具有专有的线性效应的这样的操作因此暗示转发器的放大链(包括例如行波管放大器或者TWTA)不能靠近饱和或者在饱和处(其中出现非线性效应的情况)操作。然而当诸如TV信号之类的广播类型被传输时，饱和处的操作的使用可以证明是特别有趣的(或者甚至不可缺少)。事实上，对于诸如电视广播之类的应用，最小化接收天线的大小并且最大化抗雨能力(由链路预算中的裕量给出)是非常重要的。为了获得这些效果，卫星转发器必须非常接近饱和使用。为了记忆，用于卫星转发器中的放大器当它们在高功率水平(功率饱和)使用时具有非线性行为。这些非线性效应可以产生输出信号、谐波频率或者在多载波情况下的互调信号的失真。在行波的线性域中，在管的端部处的输出功率与输入功率成比例。当输出功率不再随着输入功率线性增加时，出现饱和。换言之，输入功率对输出功率特性，也由幅度/幅度(AM/AM)调制所指定，在放大器的输出最大时不是线性的。

除了增益压缩的效应之外，功率放大器也具有非线性幅度/相位(AM/PM)调制效应。