[发明专利]采用跳波束进入卫星通信网络的过程

说明书

本公开涉及采用跳波束进入卫星通信网络的过程。本发明涉及一种进入卫星通信网络的方法，所述卫星通信网络包括至少一个卫星，所述卫星通信网络的通信是根据跳波束机制组织的，在该跳波束机制中，跳帧定义至少一个卫星的天线波束配置，其中，跳帧的资源(101、102、103)被保留用于形成定向进入波束，该定向进入波束专用于用户终端进入或重新进入卫星通信网络，至少两个定向进入波束具有不同的瞄准方向。本发明还涉及被配置为实现所述方法的卫星、用户终端和通信网络。

技术领域

本发明涉及卫星通信传输领域，并且更具体地涉及当通过跳波束(beam-hopping)机制组织卫星通信网络的通信时进入用户终端的卫星通信网络的方法。本发明可应用于对地静止卫星和非对地静止卫星。

背景技术

进入卫星通信网络是卫星通信系统的主要功能。关注用户终端(或卫星通信终端)首次进入卫星通信网络、以及在长时间丢失连接的情况下重新进入网络两者。其性能(进入或重新进入系统花费的时间)有助于网络的总体性能。

卫星通信用户终端进入卫星通信网络的过程是本领域技术人员众所周知的过程。它通常包括两个阶段：

-第一阶段，在该阶段中，用户终端在时间和频率上与卫星同步并收集信令数据，所述信令数据包括关于上行链路帧的结构的信息，以便能够在针对该目的提供的时间发送连接请求(登录)，以及

-第二阶段，在该阶段中，用户终端从任务片段接收具有连接信息的连接响应并向网络注册。

然后，在了解用户终端的存在和需要的情况下，通信网络能够将其资源归属于其发送。下面，卫星在地球上照射到的最大区域将被称为该卫星的覆盖区域。覆盖区域的大小取决于卫星的高度以及该卫星的一个或更多个天线的特性。

在基于一个或更多个多点对地静止卫星提供其覆盖区域的连续覆盖的通信网络的情况下，进入网络很简单，因为卫星的位置是已知的并且用户终端已与卫星进行无线电连接(不管该用户终端在覆盖区域内的位置如何)。然后，用户终端可以在利用数据业务发送的信令数据的基础上，开始用于进入网络的标准过程，该标准过程包括与卫星进行同步和注册。

在照射全部其覆盖区域的非对地静止卫星的情况下，例如在处于LEO或MEO卫星的星座中的卫星的情况下(LEO和MEO分别是近地球轨道和中地球轨道的缩写)，卫星的位置是未知的，或者通过诸如星历表之类的信息获知，该星历表的精度不足以使用户终端的天线直接指向卫星。在这种情况下，已知诸如铱卫星通信系统之类的系统，在该系统中，用户终端不具有方向性很强的天线。这种低方向性降低了链路预算，并因此降低了发送的性能。此外，用户终端的发射可以部分地沿对地静止弧的方向取向，这通过监管约束而被禁止用于旨在用于某些频带中的LEO或MEO卫星的发送。

另选地，对于使用定向天线的用户终端，已知在进入网络之前进行搜索和跟踪卫星的位置的步骤。对卫星的搜索在高度和方位角两方面进行，并且根据情况，还在频率和/或极化方面进行。该搜索复杂化并减慢了用户终端到网络的进入。

如果卫星在其覆盖区域中仅提供部分覆盖，并且如果用户终端位于未覆盖区域中，则用户终端不再可能进入卫星通信网络中。这种特殊的情况出现在使用跳波束进行发送的卫星的情况下，所述跳波束包括根据用户的需求来照射地理点。然后，可以避开(turnoff)未被活动用户使用的某些点；存在于避开区域中的用户终端与卫星之间没有允许这些用户终端执行进入网络的过程的无线电链路。