[发明专利]考虑雨衰的Ka频段信关站选址方法和系统

说明书

本发明提供了一种考虑雨衰的Ka频段信关站选址方法和系统，应用于Ka频段卫星星座，包括：获取多个候选信关站的地理信息；基于地理信息，计算每个候选信关站的雨衰值；基于雨衰值，计算每个候选信关站在Ka频段的数据传输速率；基于多个候选信关站的地理信息和每个候选信关站在Ka频段的数据传输速率，在多个候选信关站中确定多个目标信关站，以建立与多个目标信关站之间的Ka链路。本发明缓解了常规信关站选址方法存在着对于Ka频段卫星通信受雨衰影响而无法满足系统传输容量需求的技术问题。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其是涉及一种考虑雨衰的Ka频段信关站选址方法和系统。

背景技术

在卫星移动通信系统中，信关站的选择是获得成功通信服务的必要条件。当前，信关站选址广泛采用的原则是：确定星座设计参数，分析星座中各个卫星在其服务区内的覆盖情况，根据卫星覆盖分布确定信关站的选址位置和数量，进而达到利用最少的信关站实现最佳通信速率的目的。在以上基本原则之外，一般还要结合通信实际需求与具体国情，考虑当地交通、架空高架输电线、卫生环境、地形地质雷达与飞机航线干扰等问题，合理选择信关站。

Ka频段卫星通信兼具宽带高速、抗干扰、设备小巧的特点，给当前卫星通信带来了极大的便利。由于当前卫星通信采用的L、S、C、Ku频段受雨衰的影响相对较小，在实际工程运用中，信关站选址时一般不考虑当地的降雨情况。然而，降雨对Ka频段信号幅度、相位有较大影响，对于Ka频段卫星通信，因此，常规信关站选址方法存在着对于Ka频段卫星通信受雨衰影响而无法满足系统传输容量需求的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种考虑雨衰的Ka频段信关站选址方法和系统，以缓解了常规信关站选址方法存在着对于Ka频段卫星通信受雨衰影响而无法满足系统传输容量需求的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种考虑雨衰的Ka频段信关站选址方法，应用于Ka频段卫星星座，包括：获取多个候选信关站的地理信息；所述候选信关站为能够与所述Ka频段卫星星座建立Ka链路的信关站，所述地理信息包括以下至少之一：所述候选信关站的经纬度，所述候选信关站所在区域的平均海拔高度、所述候选信关站所在区域的降雨数据；基于所述地理信息，计算每个候选信关站的雨衰值；基于所述雨衰值，计算每个候选信关站在Ka频段的数据传输速率；基于所述多个候选信关站的地理信息和所述每个候选信关站在Ka频段的数据传输速率，在所述多个候选信关站中确定多个目标信关站，以建立与所述多个目标信关站之间的Ka链路。

进一步地，基于所述地理信息，计算每个候选信关站的雨衰值，包括：基于所述候选信关站的经纬度，利用ITU-R雨衰计算模型计算每个候选信关站所在区域的等效雨层高度；基于所述等效雨层高度和所述多个候选信关站的平均海拔高度，计算每个候选信关站在所述等效雨层高度下的斜路径长度；基于所述斜路径长度，计算每个候选信关站的路径缩减因子；基于所述候选信关站所在区域的降雨数据，计算每个候选信关站的降雨损耗率；基于所述路径缩减因子、所述降雨损耗率和所述斜路径长度，计算所述斜路径长度所对应的降雨路径衰减值；基于所述降雨路径衰减值，计算每个候选信关站的雨衰值。

进一步地，基于所述雨衰值，计算每个候选信关站在Ka频段的数据传输速率，包括：基于所述每个候选信关站的雨衰值，计算每个候选信关站在Ka频段的平均传输速率；基于所述多个候选信关站的地理信息和所述Ka频段卫星星座的轨道信息，计算每个候选信关站在预设时间段内与所述Ka频段卫星星座的建链时长；基于所述平均传输速率和所述建链时长，确定每个候选信关站在所述预设时间段内传输的数据量；将所述每个候选信关站在所述预设时间段内传输的数据量，作为所述每个候选信关站在Ka频段的数据传输速率。