專利名稱：多衛(wèi)星通信系統(tǒng)的制作方法
多衛(wèi)星通信系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2006年8月22日提交的題目為"Feeder Link Polarization Diversity"的共同轉(zhuǎn)讓的美國臨時(shí)申請No. 60/823,126的優(yōu)先權(quán)，針對所有目的其全部內(nèi)容通過引用合并于此。本申請要求2006年8月22日提交的題目為"Downstream Broad Beam Diversity"的共同轉(zhuǎn)讓的美國臨時(shí)申請No. 60/823，127的優(yōu)先權(quán)，針對所有目的其全部內(nèi)容通過引用合并于此。本申請要求2006年8月22日提交的題目為"Downstream Broad Beam Diversity With Interference Cancellation "的共同轉(zhuǎn)讓的美國臨時(shí) 申請No. 60/823,128的優(yōu)先權(quán)，針對所有目的其全部內(nèi)容通過引用合并 于此。本申請要求2006年8月22日提交的題目為"Downstream Broad Beam Diversity"的共同轉(zhuǎn)讓的美國臨時(shí)申請No. 60/823，131的優(yōu)先權(quán)，針對所有目的其全部內(nèi)容通過引用合并于此。技術(shù)領(lǐng)域本公開總體上涉及多衛(wèi)星通信，涉及但不限于多衛(wèi)星的功率受限 的通信、利用正交頻分復(fù)用的多路下游衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星是功率受限的。這就是說，衛(wèi)星具有受限量的功率，必須用 于通信、推進(jìn)、處理、轉(zhuǎn)向等。增大可用功率是非常昂貴的。因此， 通常使用較緊的功率預(yù)算來設(shè)計(jì)衛(wèi)星系統(tǒng)。向通信鏈路提供增大的功 率是非常昂貴的。另一方面，通信鏈路的質(zhì)量與通信鏈路的功率成比 例。因此，在考慮通信鏈路的功率需求時(shí)，通常要達(dá)成質(zhì)量和成本之 間的平衡。服務(wù)鏈路和較低功率的返回饋線鏈路。例如，衛(wèi)星可以提供100W的前向服務(wù)鏈路和10W的返回饋線鏈路。用戶終端通常較小并具有較寬的波束，因此需要來自衛(wèi)星的較高 功率的前向服務(wù)鏈路。另一方面，網(wǎng)關(guān)通常具有較大的窄波束，指向 允許較低功率的返回饋線鏈路的衛(wèi)星。一些衛(wèi)星使用右旋或左旋極化信號與網(wǎng)關(guān)或用戶終端進(jìn)行通信。 這樣做允許第二衛(wèi)星使用相反極性在相同的帶寬之內(nèi)和在相同的地理 區(qū)域內(nèi)操作，而不干擾第一衛(wèi)星，因此相對于單衛(wèi)星系統(tǒng)提供了兩倍 帶寬。其他系統(tǒng)使用除了右旋和左旋極化以外的其他正交信號。此外，用戶終端可以采用能夠收集來自目標(biāo)衛(wèi)星鄰近的衛(wèi)星的潛 在干擾信號的小孔徑寬波束天線。例如，移動(dòng)用戶終端可以采用具有 較大波束寬度的天線，以便在用戶終端運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易指向目標(biāo)衛(wèi)星。 這些潛在干擾信號可以影響從目標(biāo)衛(wèi)星接收目標(biāo)信號。通常，可以采 用連續(xù)干擾消除技術(shù)來從目標(biāo)信號中去除這些干擾信號，這種去除的 成功程度是變化的。另一方面，網(wǎng)關(guān)天線通常比用戶終端天線更大。相應(yīng)地，可以對 衛(wèi)星和網(wǎng)關(guān)之間的返回鏈路提供比衛(wèi)星和用戶終端之間鏈路的功率更 低的功率。此外，由于這些通常具有較低功率的信號，網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星之 間的性能增益可能較為重要。本領(lǐng)域中，通常需要在不極大地增加總體衛(wèi)星系統(tǒng)的成本的情況 下，提供衛(wèi)星通信鏈路功率的增大。本領(lǐng)域中，還需要提供一種衛(wèi)星 通信系統(tǒng)，補(bǔ)償來自鄰近衛(wèi)星的干擾效應(yīng)。本領(lǐng)域中，通常還需要在 不極大地增加總體衛(wèi)星系統(tǒng)的成本的情況下，提供具有增大的信號強(qiáng) 度的衛(wèi)星通信鏈路。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)。所述衛(wèi)星 通信系統(tǒng)可以包括網(wǎng)關(guān)；第一衛(wèi)星以及第二衛(wèi)星。第一衛(wèi)星被配置 為接收來自第一多個(gè)用戶的極化信號和來自第二多個(gè)用戶的正交極化 信號。第一衛(wèi)星向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述極化信號和所述正交極化信號。第一13衛(wèi)星還從網(wǎng)關(guān)接收第一饋線信號，并向第一多個(gè)用戶發(fā)送第一饋線信 號。第二衛(wèi)星被配置為接收來自第一多個(gè)用戶的極化信號和來自第二 多個(gè)用戶的正交極化信號。第二衛(wèi)星向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述極化信號和所述 正交極化信號。第二衛(wèi)星還從網(wǎng)關(guān)接收第二饋線信號，并向第二多個(gè) 用戶發(fā)送第二饋線信號。第一和第二衛(wèi)星可以在相同的軌道槽(orbital slot)或不同的軌道槽內(nèi)運(yùn)行。網(wǎng)關(guān)可以包括兩根天線。第一天線被配置為從第一和第二 衛(wèi)星接收極化信號，第二天線被配置為從第一和第二衛(wèi)星接收正交極化信號。極化信號可以是左旋極化信號，正交極化信號可以是右旋極化信號?？蛇x地，極化信號可以是右旋極化信號，正交極化信號可以 是左旋極化信號。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)包括第一天線，被配置為從第 一衛(wèi)星接收極化信號；第二天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收正交極化 信號；第三天線，被配置為從第二衛(wèi)星接收極化信號；以及第四天線， 被配置為從第二衛(wèi)星接收正交極化信號。本發(fā)明的實(shí)施例中的極化信號和正交極化信號可以包括擴(kuò)頻信 號。這些信號可以采用TDM、 TDMA、 CDMA、 SCDMA、 FDM、 OFDM、 WDM、 FHSS、 DSSS等編碼和/或接入方案。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種衛(wèi)星通信方法。在第一衛(wèi) 星處，所述方法包括接收來自第一多個(gè)用戶的極化信號和來自第二 多個(gè)用戶的正交極化信號，以及向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述極化信號和所述正交極化信號。在第二衛(wèi)星處，所述方法還包括接收來自第一多個(gè)用戶 的極化信號和來自第二多個(gè)用戶的正交極化信號，以及向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所 述極化信號和所述正交極化信號。還可以在第一和第二衛(wèi)星處分別接 收第一和第二饋線信號。第一衛(wèi)星向第一多個(gè)用戶發(fā)送第一饋線信號， 第二衛(wèi)星向第二多個(gè)用戶發(fā)送第二饋線信號。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還提供了一種包括兩根天線的網(wǎng)關(guān)。 所述網(wǎng)關(guān)包括，第一天線，被配置為從第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星接收極化 信號，并被配置為向第一衛(wèi)星發(fā)送信號。所述網(wǎng)關(guān)還包括第二天線， 被配置為從第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星接收正交極化信號，并被配置為向第二衛(wèi)星發(fā)送信號。第一天線被配置為，通過第一衛(wèi)星向第一多個(gè)用戶 發(fā)送信號。第二天線被配置為，通過第二衛(wèi)星向第二多個(gè)用戶發(fā)送信 號。第一和第二衛(wèi)星可以位于相同軌道槽。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還提供了一種包括四根天線的網(wǎng)關(guān)。 所述網(wǎng)關(guān)包括第一天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收極化信號；以及 第二天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收正交極化信號。所述網(wǎng)關(guān)還包括: 第三天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收極化信號；以及第四天線，被配 置為從第二衛(wèi)星接收正交極化信號。第一天線和/或第三天線向第一衛(wèi) 星發(fā)送饋線信號，第二天線和/或第四天線向第二衛(wèi)星發(fā)送饋線信號。 第一和第二衛(wèi)星可以位于不同的軌道槽。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，本公開提供了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，所 述衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括多個(gè)衛(wèi)星、網(wǎng)關(guān)和通過衛(wèi)星與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信的多 個(gè)用戶終端。所述網(wǎng)關(guān)包括分別指向特定衛(wèi)星的多根天線。每根天線可以向衛(wèi)星發(fā)送相同的信號。所述信號可以是OFDM信號。用戶終端 可以包括指向至少一個(gè)衛(wèi)星并被配置為接收OFDM信號的天線。 OFDM信號時(shí)間與衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的所有用戶終端的最長傳 送時(shí)間差成比例。所述傳送時(shí)間差是至用戶終端的最長傳送路徑上的 信號傳送時(shí)間與最短傳送路徑上的信號傳送時(shí)間之間的差的度量。 OFDM信號內(nèi)的正交子載波數(shù)目可以與OFDM符號時(shí)間成比例。網(wǎng)關(guān)使用正交幅度調(diào)制、相移鍵控或其他數(shù)字鍵控和/或調(diào)制方案來對 信號進(jìn)行調(diào)制。所述系統(tǒng)可以包括三個(gè)衛(wèi)星和網(wǎng)關(guān)處的三根天線。衛(wèi) 星可以位于鄰近、相鄰和/或相同的軌道槽內(nèi)。用戶終端可以處于固定 位置、運(yùn)動(dòng)中、海上、太空中、空中等。用戶終端處的天線可以是具 有大孔徑的寬波束天線。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，還提供了一種使用正交頻分復(fù)用 (OFDM)通過多個(gè)衛(wèi)星與多個(gè)用戶終端進(jìn)行通信的方法。多個(gè)用戶 終端可以位于地理區(qū)域之內(nèi)。所述方法可以將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為OFDM信 號。OFDM符號時(shí)間可以與衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的用戶終端處的 最大傳送時(shí)間差成比例。所述傳送時(shí)間差可以被計(jì)算為至用戶終端 的最長傳送路徑上的信號傳送時(shí)間與最短傳送路徑上的信號傳送時(shí)間之間的差值?？梢詫πl(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的每個(gè)用戶終端來計(jì)算 傳送時(shí)間差。最大的差值可以用于設(shè)置OFDM符號時(shí)間。 一旦準(zhǔn)備好
OFDM信號，則通過多根天線發(fā)送該信號。
還提供了另一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)。所述衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括多個(gè)衛(wèi) 星、具有多根天線的網(wǎng)關(guān)以及固定的參考終端。所述系統(tǒng)還包括多個(gè) 移動(dòng)和/或固定的用戶終端。網(wǎng)關(guān)處的多根天線分別指向所述多個(gè)衛(wèi)星 中的一個(gè)。固定的參考終端可以包括一根或多根天線，指向所述多個(gè) 衛(wèi)星并被配置為通過所述多個(gè)衛(wèi)星從網(wǎng)關(guān)接收信號。網(wǎng)關(guān)可以被配置 為對從網(wǎng)關(guān)發(fā)送至多個(gè)移動(dòng)用戶終端的信號進(jìn)行預(yù)校正。定時(shí)預(yù)校正 可以基于在參考終端處接收的信號之間的延時(shí)。可以在參考終端處記 錄定時(shí)延遲信息，并通過衛(wèi)星或經(jīng)由替代技術(shù)(如通過互聯(lián)網(wǎng)等)將 該定時(shí)延遲信息發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還提供了一種通過多于一個(gè)衛(wèi)星中繼 與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信的用戶終端。所述用戶終端包括天線、分離器模塊 和加法器模塊。所述天線被配置為接收復(fù)合信號。所述復(fù)合信號可以 包括通過第一衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送的第一信號、通過第二衛(wèi)星從第一 用戶發(fā)送的第二信號、以及通過第二衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的第三信號。 所述第一信號和第二信號可以是作為來自發(fā)射機(jī)、網(wǎng)關(guān)或用戶終端的 相同信號發(fā)送至第一和第二衛(wèi)星的。分離器模塊可以被配置為從復(fù)合 信號中分離第三信號，然后從第三信號中減去復(fù)合信號。然后，復(fù)合 信號包括第一和第二信號，所述第一和第二信號是從相同發(fā)射機(jī)發(fā)送
的相同信號。分離器可以包括RAKE接收機(jī)或迭代合并器。天線可以
是寬波束天線。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)。所述衛(wèi)星
通信系統(tǒng)包括具有一根或多根天線的網(wǎng)關(guān)、至少包括第一和第二衛(wèi) 星的多個(gè)衛(wèi)星；以及通過所述多個(gè)衛(wèi)星與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信的多個(gè)用戶終 端。所述用戶終端包括天線、分離器模塊和加法器模塊。如上所述來 配置用戶終端。所述多個(gè)衛(wèi)星和/或第一和第二衛(wèi)星可以位于相同、不
同、相鄰和/或鄰近的軌道槽。網(wǎng)關(guān)可以包括l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 IO根或更多根天線。
16衛(wèi)星通信系統(tǒng)還可以至少包括第三衛(wèi)星。在用戶終端處接收的復(fù) 合信號還可以包括通過第三衛(wèi)星從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的第四信號，以及通過 第三衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送第五信號。當(dāng)?shù)谝恍盘柡偷谒男盘枏木W(wǎng)關(guān)發(fā) 送時(shí)，所述第一信號和第四信號可以是相同的信號。分離器模塊可以 被配置為從復(fù)合信號中分離第五信號。加法器模塊可以被配置為從復(fù) 合信號中減去第五信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，公開了另一衛(wèi)星通信方法。所述衛(wèi)星 通信方法可以包括在用戶終端處，從至少兩個(gè)衛(wèi)星接收復(fù)合信號。 所述復(fù)合信號可以包括通過第一衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送的第一主要信 號、通過第一衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的第一次要信號、通過第二衛(wèi)星從 第三用戶發(fā)送的第二主要信號、以及通過第二衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的 第二次要信號。第一次要信號和第二次要信號是作為相同的信號發(fā)送 至第一和第二衛(wèi)星的。所述方法還包括，從復(fù)合信號中分離第一和第 二次要信號，然后復(fù)合信號中減去第一和第二次要信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了另一衛(wèi)星通信網(wǎng)關(guān)。所述網(wǎng)關(guān) 可以包括第一和第二天線。第一天線可以被配置為從第一衛(wèi)星接收信 號，所述信號至少包括來自第一用戶的第一信號。第二天線可以被配 置為從第二衛(wèi)星接收第二信號，所述第二信號至少包括來自第二用戶 的第二主要信號、以及第二次要信號。第二次要信號可以包括來自第 一用戶的第一信號的版本。網(wǎng)關(guān)還可以包括解調(diào)器-再調(diào)制器，被配 置為從第二信號中分離第二主要信號；以及加法器，被配置為從第二 信號中減去第二主要信號，剩下第二次要信號。網(wǎng)關(guān)還可以包括合 并器，被配置為將在第一天線處接收的第一信號與在第二天線處接收 的第二次要信號進(jìn)行合并。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一用戶和/ 或網(wǎng)關(guān)未租用接入第二衛(wèi)星。
衛(wèi)星通信網(wǎng)關(guān)還可以包括第三天線，被配置為從第三衛(wèi)星接收信 號。所述第三信號至少包括來自第三用戶的第三主要信號、以及第三 次要信號。第三次要信號可以包括來自第一用戶的第一信號的版本。 網(wǎng)關(guān)還可以包括解調(diào)器-再調(diào)制器，被配置為從第三信號中分離第三 主要信號；以及加法器，被配置為從第三信號中減去第三主要信號，剩下第三次要信號。網(wǎng)關(guān)還可以包括合并器，被配置為將在第一天 線處接收的第一信號與在第三天線處接收的第三次要信號進(jìn)行合并。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一用戶和/或網(wǎng)關(guān)未租用接入第三衛(wèi)星。
在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)可以包括一個(gè)或多個(gè)合并器和/或再調(diào)制器 /解調(diào)器。在另一實(shí)施例中，合并器可以是最大比合并器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還提供了一種衛(wèi)星通信方法。所述方 法包括從第一衛(wèi)星接收第一信號。來自第一衛(wèi)星的信號可以至少包 括來自第一用戶的第一信號。所述方法還包括從第二衛(wèi)星接收第二 信號。來自第二衛(wèi)星的信號可以至少包括來自第二用戶的第二主要信 號、以及第二次要信號。第二次要信號可以包括第一信號的版本。可 以從第二信號中消除第二主要信號。然后，可以將產(chǎn)生的第二信號與 第一信號合并。所述方法還可以包括在合并之前對第一或第二信號 進(jìn)行延遲。所述合并可以包括最大比合并。所述消除可以包括使用噪 聲消除技術(shù)和/或前向糾錯(cuò)(FEC)解碼和/或編碼來對第二信號進(jìn)行解 調(diào)。第一用戶可以租用接入第一衛(wèi)星，但未租用接入第二衛(wèi)星。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述衛(wèi)星通信方法還可以包括從第 三衛(wèi)星接收第三信號。來自第三衛(wèi)星的第三信號至少包括來自第三用 戶的第三主要信號、以及第三次要信號。第三次要信號可以包括第一 信號的版本。可以使用干擾消除技術(shù)從第三信號中消除第三主要信號。 然后，可以將產(chǎn)生的第三信號與第一信號進(jìn)行合并。第一用戶未租用 接入第三衛(wèi)星。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了另一衛(wèi)星通信方法。所述方法 包括從第一和第三衛(wèi)星接收第一和第三信號。第一信號至少包括來 自第一用戶的第一主要信號和來自第二用戶的第二信號。第三信號至 少包括來自第三用戶的第三主要信號以及所述第二信號?？梢栽诰W(wǎng)關(guān) 處接收這些信號。所述方法還包括從第一信號的版本中分離第二信 號，并從第三信號中分離第二信號。然后可以將從第一信號中分離的 第二信號和從第三信號中分離的第二信號進(jìn)行合并。根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，第二用戶和/或網(wǎng)關(guān)未租用接入第一或第三衛(wèi)星。
根據(jù)下文提供的詳細(xì)描述，本公開的其他適用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易
18見。應(yīng)當(dāng)理解，盡管示出了各種實(shí)施例，但是，詳細(xì)說明和具體示例 僅僅為了示意，并不必須限制本公開的范圍。
圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的前向鏈路。 圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的返回鏈路。 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖1B所示的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的
返回鏈路的方框圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在網(wǎng)關(guān)處具有四根天線的衛(wèi)
星通信系統(tǒng)o
圖4示出了圖3所示的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的返回鏈路的方框圖。 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的從網(wǎng)關(guān)至用戶終端的前向或 下游信道。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的可以用于在下游鏈路上發(fā)送 數(shù)據(jù)的可變長度超幀結(jié)構(gòu)。
圖7是描述了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于將從網(wǎng)關(guān)處的天線接
收的復(fù)合信號進(jìn)行合并的方法的方框圖。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于將從網(wǎng)關(guān)處的天線接
收的復(fù)合信號進(jìn)行迭代合并的方法的方框圖。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于將從兩根分離的天線
接收的信號進(jìn)行合并的方法。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括具有 三根天線的網(wǎng)關(guān)、三個(gè)衛(wèi)星和移動(dòng)用戶終端。
圖ll示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在地理區(qū)域內(nèi)兩個(gè)不同用 戶終端120處接收的兩個(gè)信號的路徑。
圖12A和12B分別示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在用戶終端處 從三個(gè)衛(wèi)星接收的具有不同路徑延遲的三個(gè)信號。
圖12C示出了分解根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在用戶終端處從三個(gè) 衛(wèi)星接收的三個(gè)信號，這三個(gè)信號具有不同的路徑延遲以及比其中的 兩個(gè)信號的路徑延遲更短的符號時(shí)間。
19圖13A-C示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OFDM發(fā)射機(jī)的方框圖。
圖14A-C示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的OFDM接收機(jī)的方框圖。
圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為OFDM信號的流程圖。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有寬波束參考終端的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有窄波束參考終端的衛(wèi)
星通信系統(tǒng)，其中所述參考終端具有三根天線。
圖18描述了示出多個(gè)用戶終端的公共衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中每個(gè)用
戶終端通過獨(dú)立的衛(wèi)星與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。
圖19A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。圖19B示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一衛(wèi)星通信系統(tǒng)。圖20示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于將三個(gè)信號(A、 B和C)
進(jìn)行合并的方法的流程圖，其中所述三個(gè)信號是通過多個(gè)衛(wèi)星在用戶
終端處作為復(fù)合信號來接收的。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一衛(wèi)星通信系統(tǒng)。圖22示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于對從次要衛(wèi)星接收的
信號進(jìn)行分離和相加的流程圖。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。圖24示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于將從用戶終端接收的
信號進(jìn)行合并的方法的流程圖。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的又一衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
圖27示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的對從次要衛(wèi)星接收的信號
進(jìn)行分離和相加的流程圖。
在附圖中，類似的組件和/或特征可以具有相同的參考標(biāo)記。此外，
可以通過參考標(biāo)記之后添加用于在類似組件間進(jìn)行區(qū)分的短劃線和第
二標(biāo)記來對相同類型的各個(gè)組件進(jìn)行區(qū)分。如果僅在說明書中使用第
20一參考標(biāo)記，則不論第二參考標(biāo)記如何，其描述適用于具有相同的第一參考標(biāo)記的任一類似組件。
具體實(shí)施例方式
以下描述僅提供優(yōu)選的示例性實(shí)施例，并不意在限制本公開的范圍、適用性或配置。更合理地，優(yōu)選示例性實(shí)施例的以下描述將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)選示例性實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)描述。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離所附權(quán)利要求所述的精神和范圍的前提下，可以對元件的功能和布置進(jìn)行各種改變。
在一個(gè)實(shí)施例中，本公開提供了衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括網(wǎng)關(guān)、第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星。第一和第二衛(wèi)星在軌道中的位置足夠接近，使其均可以接收到由第一組和第二組用戶終端發(fā)送的信號。第一組用戶終端可以接收和發(fā)送第一極化的信號，第二組用戶終端可以發(fā)送和接收正交極化信號。第一衛(wèi)星通過第一前向饋線鏈路從網(wǎng)關(guān)接收第一信號，并且向第一組用戶終端重新發(fā)送第一信號。類似地，第二衛(wèi)星通過第二前向饋線鏈路從網(wǎng)關(guān)接收第二信號，并且向第二組用戶終端發(fā)送第二信號。第一信號的極化可以與第二信號的極化正交。
第一用戶終端可以向第一和第二衛(wèi)星發(fā)送極化的返回信號。類似地，第二用戶終端可以向第一和第二衛(wèi)星發(fā)送正交極化的返回信號。因此，兩個(gè)衛(wèi)星均可以裝配有天線和/或天線單元以及從第一和第二組用戶終端接收極化和正交極化信號的接收機(jī)。例如，極化信號可以是右旋極化信號，正交極化信號可以是左旋極化信號。衛(wèi)星天線還可以具有足夠?qū)挼牟ㄊ笮?，以便與第一和第二組用戶終端內(nèi)的所有或多數(shù)用戶進(jìn)行通信。第一和第二衛(wèi)星可以向網(wǎng)關(guān)重新發(fā)送極化信號和正交極化信號。因此，可以建立兩個(gè)衛(wèi)星與網(wǎng)關(guān)的兩條極化鏈路和兩條正交極化鏈路。
在網(wǎng)關(guān)處，在第一天線接收復(fù)合極化信號，在第二天線接收復(fù)合正交極化信號。在兩個(gè)天線處，網(wǎng)關(guān)均可以包括接收機(jī)。這些接收機(jī)可以包括將復(fù)合信號合并為單個(gè)信號的電路。由于程差，從第一衛(wèi)星接收的信號和從第二衛(wèi)星接收的信號在時(shí)間上可能不能對齊。可以采用迭代合并器或RAKE接收機(jī)(例如具有低自相關(guān)直接序列擴(kuò)頻信令)來對復(fù)合信號進(jìn)行正確合并。
如果兩個(gè)衛(wèi)星中的每一個(gè)僅被裝配為提供單個(gè)極化返回鏈路，則例如返回饋線鏈路僅可以提供10W的功率，前向服務(wù)鏈路可以提供
90W的功率。使用本發(fā)明的實(shí)施例，通過向兩個(gè)衛(wèi)星中的每一個(gè)提供兩條10W的饋線線路，可以使返回饋線鏈路加倍。因此，總通信功率
預(yù)算中較小的增大，可以使返回饋線鏈路功率加倍。通過該示例，功
率僅增大10%。而增益的增大卻是雙倍的。例如，在其他示例中，如果前向鏈路提供95W而返回鏈路提供5W，則功率僅增加5%。當(dāng)然，上述功率數(shù)字僅是完全示例性的。根據(jù)返回和饋線鏈路的功率使用，可以使用其他各種功率預(yù)算。這些數(shù)字僅用來示出，衛(wèi)星功率使用中較小的增大如何提供返回饋線鏈路功率的較大增大。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種具有四根天線的網(wǎng)關(guān)，與至少兩個(gè)衛(wèi)星進(jìn)行通信。兩個(gè)衛(wèi)星中的每一個(gè)提供與四根網(wǎng)關(guān)天線中的兩根進(jìn)行通信的極化和正交極化的返回饋線鏈路信號。這些衛(wèi)星可以位于相同或不同軌道槽，但是距離足夠遠(yuǎn)以便網(wǎng)關(guān)處的單根天線能夠與單個(gè)衛(wèi)星進(jìn)行通信。相應(yīng)地，第一衛(wèi)星提供與第一網(wǎng)關(guān)天線之間的極化饋線鏈路和與第二網(wǎng)關(guān)天線之間的正交極化饋線鏈路。第二衛(wèi)星提供與第三網(wǎng)關(guān)天線之間的極化饋線鏈路和與第四網(wǎng)關(guān)天線之間的正交極化饋線鏈路。在網(wǎng)關(guān)處對類似的極化信號進(jìn)行合并。在該實(shí)施例中，使用先前公開的技術(shù)，考慮到路徑延遲一般有多個(gè)符號長，對分離的信號進(jìn)行迭代合并。
圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的前向鏈路。具有兩根天線131-A、 131-B的網(wǎng)關(guān)130可以與例如互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)(未示出)相耦合。網(wǎng)關(guān)130使用兩根衛(wèi)星天線131-A、 131-B，通過饋線鏈路與衛(wèi)星110-A、 IIO-B進(jìn)行雙向通信。前向饋線鏈路136從網(wǎng)關(guān)130向衛(wèi)星110傳送信息。在該實(shí)施例中，第一饋線鏈路136-A是右旋極化的，第二饋線鏈路136-B是左旋極化的。盡管使用右旋和左旋極化來描述本發(fā)明的該實(shí)施例，但是可以采用其他正交方案。盡管未示出，在
該系統(tǒng)中可以有多個(gè)網(wǎng)關(guān)no。
22衛(wèi)星110可以執(zhí)行對來自網(wǎng)關(guān)的信號的交換，或者可以是將來自網(wǎng)關(guān)的信號轉(zhuǎn)發(fā)至用戶終端120的彎管(反之亦然)。信息可以雙向通過每個(gè)衛(wèi)星no。當(dāng)與網(wǎng)關(guān)或用戶終端進(jìn)行通信時(shí)，衛(wèi)星110可能使用一個(gè)或多個(gè)天線或相控陣列。在該實(shí)施例中，衛(wèi)星110互相相距2。之內(nèi)。
即衛(wèi)星可以在相同的軌道槽內(nèi)。如圖所示，第一衛(wèi)星110-A通過第一天線131-A與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，第二衛(wèi)星110B通過第二天線131-B與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。兩個(gè)衛(wèi)星通過獨(dú)立的服務(wù)鏈路與第一和第二組用戶終端進(jìn)行通信。由于兩個(gè)衛(wèi)星110在相同的軌道槽內(nèi)，因此網(wǎng)關(guān)130處的兩根天線131均可以看到兩個(gè)衛(wèi)星110。第一網(wǎng)關(guān)天線131-A使用一個(gè)方向(例如右旋)極化的第一信號136-A與第一衛(wèi)星110-A進(jìn)行通信，第二網(wǎng)關(guān)天線131-B使用相反方向極化(例如左旋極化)的第二鏈路136-B與第二衛(wèi)星110-B進(jìn)行通信。
如圖所示，第一衛(wèi)星110-A使用第一下行鏈路信號126-A與第一組用戶終端120-A進(jìn)行通信，第二衛(wèi)星110B使用第二鏈路信號126-B與第二組用戶終端120-B進(jìn)行通信。每個(gè)用戶終端120可以包括天線115或各種天線單元。第一下行鏈路信號126-A可以是右旋極化信號，第二下行鏈路信號126-B可以是左旋極化信號，反之亦然。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一組用戶終端處的天線115-A可以是右旋極化的，第二組用戶終端處的天線115-B可以是左旋極化的。
可以將來自/發(fā)往衛(wèi)星的通信數(shù)據(jù)聚集在窄波束中，該窄波束聚集在例如大城市區(qū)的局部地理區(qū)域上的。類似地，還可以將通信數(shù)據(jù)聚集在覆蓋例如美國大陸(CONUS)的廣大地理區(qū)域的寬波束中。還可以同時(shí)使用窄波束和寬波束來對數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。
來自衛(wèi)星110的下行鏈路信號126可以包括廣播分量，被發(fā)送至寬波束內(nèi)的所有用戶終端；以及多個(gè)區(qū)域性或窄波束數(shù)據(jù)，僅被發(fā)送至特定窄波束內(nèi)的用戶終端120。窄波束可以指向特定地理位置。例如，第一衛(wèi)星110-A可以與在一個(gè)地理位置內(nèi)的用戶終端120-A進(jìn)行通信，第二衛(wèi)星110-B可以與在第二地理位置內(nèi)的用戶終端120-B進(jìn)行通信。在另一實(shí)施例中，第一組用戶終端115-A和第二組用戶終端115-B的地理位置可以重疊或覆蓋相同的地理區(qū)域?？梢允褂美鏣DM、 FDM、
23OFDM、 CDMA、兩者結(jié)合、擴(kuò)頻方案或類似的復(fù)用方案來發(fā)送寬和
窄波束內(nèi)的數(shù)據(jù)。寬和窄波束內(nèi)的數(shù)據(jù)可以使用相同的載波頻率和/或頻帶。
該實(shí)施例中的用戶終端120可以雙向耦合至衛(wèi)星110來提供與網(wǎng)關(guān)130的連接。每個(gè)用戶終端120可以通過下行鏈路信號126從衛(wèi)星110接收信息。用戶終端包括可以用于的天線。
用戶終端120可以具有與單個(gè)接收機(jī)相耦合的多根天線。用戶終端120可以處在固定或移動(dòng)的位置，或可以是移動(dòng)的。在該實(shí)施例中，用戶終端120與一個(gè)或兩個(gè)衛(wèi)星110中的單個(gè)收發(fā)機(jī)交互。其他實(shí)施例可能允許用戶終端120與多個(gè)收發(fā)機(jī)交互，所述多個(gè)收發(fā)機(jī)與軌道或非軌道裝置(例如基于空中、地面或海上)進(jìn)行通信。用戶終端120的一些實(shí)施例允許這些模式之間的切換。
在不同實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)(未示出)可以與網(wǎng)關(guān)130連接，可以是任何類型的網(wǎng)絡(luò)，并可以包括例如互聯(lián)網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、廣域網(wǎng)("WAN")、局域網(wǎng)("LAN")、虛擬專用網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)("PSTN")、計(jì)算機(jī)群和/或支持這里所述的設(shè)備間數(shù)據(jù)通信的任何其他類型的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)120可以包括有線和無線連接，包括光鏈路。根據(jù)本公開，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，許多其他示例是可能的而且顯而易見。如多個(gè)實(shí)施例所述，網(wǎng)絡(luò)可以將同樣與衛(wèi)星110進(jìn)行通信的其他網(wǎng)關(guān)(未示出)與網(wǎng)關(guān)130相連接。
圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的返回鏈路。第一組用戶終端120-A和第二組用戶終端120-B均使用返回服務(wù)鏈路125向第一和第二衛(wèi)星110發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，來自第一組用戶終端120-A的信號可以是右旋極化信號，來自第二組用戶終端120-B的信號可以是左旋極化信號。兩個(gè)衛(wèi)星110均裝配有可以接收
右旋極化信號和左旋極化信號的天線。
然后，每個(gè)衛(wèi)星110可以使用返回饋線鏈路135，向網(wǎng)關(guān)130發(fā)送右旋和左旋極化信號。網(wǎng)關(guān)處的兩根天線13I野以被指向和/或具有足夠?qū)挼牟ㄊ鴣韽膬蓚€(gè)衛(wèi)星接收信號。在網(wǎng)關(guān)處，可以通過第一天線131-A接收右旋極化信號，可以通過第二天線131-B接收左旋極化信號。因此，網(wǎng)關(guān)從兩個(gè)衛(wèi)星110-A、110-B接收來自第一組用戶終端115-A的數(shù)據(jù)，也可以從兩個(gè)衛(wèi)星110-A、 IIO-B接收來自第二組用戶終端115-B的數(shù)據(jù)。因此，在網(wǎng)關(guān)處從兩個(gè)衛(wèi)星接收到的信號比從單個(gè)衛(wèi)星接收到的信號具有增大的增益。在以下情況下，該增大的增益可以是雙倍。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖1B所示衛(wèi)星通信系統(tǒng)的返回路徑部分的方框圖。該方框圖示出了與無線電裝置122耦合的數(shù)字信號處理器121和作為每個(gè)用戶終端120的一部分的天線115。衛(wèi)星IIO也被示為彎管系統(tǒng)。在其他實(shí)施例中，衛(wèi)星可以提供交換和/或其他信號處理。在與天線113耦合的接收機(jī)無線電裝置111處，從用戶終端120接收信號，并經(jīng)由無線電裝置112和天線114重新發(fā)送該信號。如圖所示，每個(gè)衛(wèi)星110包括兩個(gè)接收機(jī)-發(fā)射機(jī)對， 一個(gè)用于右旋極化，一個(gè)用于左旋極化。在其他實(shí)施例中，衛(wèi)星還可以包括接收無線電和發(fā)送無線電之間的處理和/或切換。還示出了具有兩根天線133的網(wǎng)關(guān)，兩根天線133分別與無線電裝置131和信號處理器132耦合。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在網(wǎng)關(guān)處具有四根天線的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的返回路徑部分。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，衛(wèi)星110足夠遠(yuǎn)離，使得網(wǎng)關(guān)處的天線133不能同時(shí)看到兩個(gè)衛(wèi)星。例如，衛(wèi)星可以處于不同的軌道槽。第一天線133-1從第一衛(wèi)星110-A接收右旋極化信號135-A-1 。第二天線133-2從第一衛(wèi)星110-A接收左旋極化信號135-B-l。第三天線133-3從第二衛(wèi)星110-B接收右旋極化信號135-A-2。第四天線133-4從第二衛(wèi)星110-B接收左旋極化信號135-B-2。因此，每個(gè)衛(wèi)星通過四根天線向網(wǎng)關(guān)提供左旋和右旋極化鏈路。
圖4示出了圖3所示的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的示例性方框圖。除了具有四根天線133、無線電裝置131和信號處理器132以外，該方框圖類似于圖2所示的方框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的從網(wǎng)關(guān)115至用戶終端120的前向或下游信道500。所有用戶終端120可以從第一或第二衛(wèi)星接收接收前向信道504。在該實(shí)施例中，不同的用戶終端130共享固定符號速率的信道。然而，不同的用戶可以根據(jù)其操作信噪比，采用不同的調(diào)制和碼點(diǎn)來發(fā)送數(shù)據(jù)。前向信道204的每個(gè)子信道或隊(duì)列塊208發(fā)往特定用 戶終端130，并由前向信道204中的較大箭頭內(nèi)的箭頭來表示。不同大 小的箭頭表示每個(gè)子信道208可以進(jìn)行的編碼和調(diào)制的差異。
如圖6所示，系統(tǒng)使用可變長度超幀504結(jié)構(gòu)來在下游發(fā)送數(shù)據(jù)。 因此，每個(gè)超幀504可以包括首部和成幀開銷(未示出)，以及針對不 同用戶的數(shù)據(jù)，使得每個(gè)用戶終端120可以接收其自己的子信道508。 在一些實(shí)施例中，子信道508和超幀504的大小可以改變。例如，超幀 504可以包括兩個(gè)子信道508 (包含采用QPSK-2/3的數(shù)據(jù))，接著是采 用8PSK-8/9的三個(gè)子信道。
不同的用戶可以根據(jù)其操作信噪比，以不同的調(diào)制和碼點(diǎn)來發(fā)送 數(shù)據(jù)。前向信道504中的每個(gè)子信道或隊(duì)列塊508發(fā)往特定用戶終端 120，并由前向信道504中的較大箭頭內(nèi)的箭頭來表示。不同大小的箭 頭表示每個(gè)子信道508可以進(jìn)行的編碼和調(diào)制的差異。
本發(fā)明的實(shí)施例可以采用各種其他編碼和調(diào)制方案。例如，饋線 或服務(wù)鏈路可以是擴(kuò)頻信號。例如，鏈路還可以釆用TDM、 TDMA、 CDMA、 SCDMA、 FDM、 OFDM、 WDM、 FHSS、 DSSS或類似的復(fù) 用或信道接入方案。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例用于將來自網(wǎng)關(guān)處的天線 的極化信號進(jìn)行合并的方法的方框圖。返回參照圖1B，網(wǎng)關(guān)通過一根 天線從至少兩個(gè)衛(wèi)星接收右旋極化信號，并從至少兩個(gè)衛(wèi)星接收左旋 極化信號。當(dāng)在相同極化期間發(fā)送信號時(shí)，所述信號由于傳播至天線 的不同程差而相對于彼此產(chǎn)生延遲。例如，可以使用RAKE接收機(jī)對 兩個(gè)信號進(jìn)行合并。在方框705處，接收機(jī)可以首先使用低噪聲放大器 對接收的信號進(jìn)行放大。然后，在方框1710處，對該放大的信號進(jìn)行 頻率下轉(zhuǎn)換。例如，頻率下轉(zhuǎn)換器可以使用混頻器來將信號與來自本 地振蕩器的信號進(jìn)行合并。例如，在方框715處，可以使用RAKE接收 機(jī)對該信號進(jìn)行分離。RAKE接收機(jī)在本領(lǐng)域是公知的。RAKE接收機(jī) 可以簡單地確定兩個(gè)信號之間的延遲。在一些實(shí)施例中，RAKE接收 機(jī)可以使用測試碼來確定路徑延遲。
在方框720，可以對信號之一或兩者進(jìn)行延遲，以便在時(shí)間上將
26兩個(gè)信號對齊。例如，如果使用直接序列擴(kuò)頻碼等對該信號進(jìn)行編碼，
則在方框725，使用例如碼產(chǎn)生器730來對相應(yīng)信號進(jìn)行解擴(kuò)。在其他
實(shí)施例中，根據(jù)系統(tǒng)所使用的調(diào)制方案，對每個(gè)信號進(jìn)行解調(diào)或解碼。
例如，如果使用OFDM對信號進(jìn)行調(diào)制，則使用快速傅立葉變換對信 號進(jìn)行解調(diào)。在方框735，可以將解擴(kuò)或解調(diào)的信號相加。在一個(gè)實(shí)施 例中，加法器735可以使用等增益合并，其中使用相等的權(quán)值來對每個(gè) 信號進(jìn)行相加。在另一實(shí)施例中，可以使用最大比合并對信號進(jìn)行相 加?？梢曰诤喜⒌妮敵龅男旁氡?SNR)對信號進(jìn)行合并。
圖8是示例接收機(jī)結(jié)構(gòu)800的基本框圖，結(jié)構(gòu)800適于處理包括從 圖1B中衛(wèi)星110-A和110-B發(fā)送的各個(gè)信號中的成分的信號。結(jié)構(gòu)800 包括低噪聲放大器(LNA) 804、頻率下轉(zhuǎn)換器(DC) 886、匹配濾波 器(MF) 808、迭代合并器(IC) 810、處理模塊(相位時(shí)間放大器) 812以及數(shù)據(jù)檢測器(檢測)814。天線802接受要由接收機(jī)結(jié)構(gòu)800處 理的復(fù)合信號。在其他實(shí)施例中，輸入802可以簡單地是一種端口，通 過該端口可以從另一設(shè)備傳送復(fù)合信號。低噪聲放大器804對復(fù)合信號 進(jìn)行放大，并且頻率下轉(zhuǎn)換器806使信號下變頻至基帶。使用適合的匹 配濾波器808對該信號(現(xiàn)在是復(fù)信號)進(jìn)行濾波，并且以每符號一次 的速率對該信號進(jìn)行采樣。其結(jié)果是采樣的復(fù)輸出z^)，將z(")提供 給迭代合并器810并提供給處理模塊812。
處理模塊812估計(jì)各個(gè)信號路徑分量的相位、時(shí)間和幅度。在以 下的論述中，相位和幅度的估計(jì)表示為^，而路徑延遲的時(shí)間估計(jì)表 示為r,。對于包括通過不同路徑發(fā)送的L個(gè)單個(gè)信號中成分的復(fù)合信 號，處理模塊812針對L個(gè)單個(gè)信號中的每個(gè)信號，產(chǎn)生w,的估計(jì)和z",的 估計(jì)。在圖1B所示的實(shí)施例中，L=2。處理模塊812可以以許多方式來 實(shí)現(xiàn)。例如， 一種技術(shù)可以使用接收信號的自相關(guān)，不同地接收到的 分量將作為由接收信號分量的延遲擴(kuò)展在時(shí)間上分離的相關(guān)峰值而出 現(xiàn)。
迭代合并器810使用由處理模塊812產(chǎn)生的w,和^來處理采樣的復(fù) 輸出z(w)，以產(chǎn)生接收序列的估計(jì)。最后，檢測器814可以使用接收序 列的估計(jì)來創(chuàng)建接收機(jī)的數(shù)據(jù)流輸出。在后續(xù)部分將更詳細(xì)地描述接收機(jī)結(jié)構(gòu)800的操作，特別是迭代合并器810和檢測器814的操作。各種
迭代合并技術(shù)或類似技術(shù)在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的，并且可以使用。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的信號合并器。圖9所示的合 并器可以與圖3所示的四根天線的網(wǎng)關(guān)實(shí)施例一起使用。在兩根不同的 天線處從兩個(gè)不同的衛(wèi)星接收每個(gè)信號。圖9示出了兩根這樣的天線 133。天線133可以從兩個(gè)分離的衛(wèi)星僅接收右旋或左旋極化信號。一 旦接收到信號，在方框卯5、 910，每個(gè)信號通過濾波器和低噪聲放大 器。然后在方框915，對每個(gè)信號進(jìn)行頻率下轉(zhuǎn)換。在方框920，在頻 率下轉(zhuǎn)換之后可以加入信號之間的延遲。相關(guān)方法可以用于確定該延 遲。測試信號可以用于將兩個(gè)信號相關(guān)，并提供正確的延遲。 一旦已 知延遲，信號之一或兩者均可以在時(shí)間上偏移，以便與其他信號對齊， 因此，可選地，在方框930處對信號進(jìn)行合并之前，在方框925對信號 進(jìn)行解擴(kuò)。在加法器處可以使用軟相加、等增益合并、最大比合并等。
盡管本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)描述了僅兩個(gè)衛(wèi)星與兩組用戶終端和 網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，但是，可以采用多于兩個(gè)衛(wèi)星。例如可以使用3、 4、 5、 6、 7或8個(gè)衛(wèi)星。衛(wèi)星可以處于鄰近的軌道槽或共享相同的軌道槽。每 一個(gè)衛(wèi)星可以提供極化和正交極化的信號。在其他實(shí)施例中，衛(wèi)星可 以提供多于兩個(gè)正交鏈路。
在一個(gè)實(shí)施例中，本公開提供了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括通過多 個(gè)衛(wèi)星發(fā)送的空時(shí)碼。例如，網(wǎng)關(guān)可以通過多于一個(gè)衛(wèi)星從多于一根 天線向多個(gè)用戶終端發(fā)送相同的信號。本發(fā)明的實(shí)施例可以在發(fā)送之 前，在網(wǎng)關(guān)處對信號進(jìn)行預(yù)校正，使得當(dāng)由衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi) 的用戶終端接收這些信號時(shí)，這些信號是同步的。預(yù)校正可以包括在 信號中提供延遲和/或使用與用戶終端處的最長傳送時(shí)間差成比例的 OFDM信號時(shí)間。以下將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的各個(gè)其他實(shí)施例。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括具有 三根天線131的網(wǎng)關(guān)130、三個(gè)衛(wèi)星110和移動(dòng)用戶終端120。如圖所示， 網(wǎng)關(guān)130通過三個(gè)饋線鏈路127和三個(gè)服務(wù)鏈路126與用戶終端進(jìn)行通 信。圖中將移動(dòng)用戶終端120示作具有天線115的卡車。為了清楚起見， 僅示出了一個(gè)用戶終端，但是可以使用任意數(shù)目的用戶終端。用戶終
28端天線115可以指向目標(biāo)衛(wèi)星和/或衛(wèi)星110。天線115可以具有小孔徑 和/或大波束寬度，例如，波束寬度可以是6。。在其他實(shí)施例中，天線
波束寬度可以是3。、 4°、 5°、 7°、 8°、 9°、 10°等。用戶終端120可以是 靜止的、移動(dòng)的、空中的、海上的、太空中的等。如果使用多于一個(gè) 用戶終端120，則這些用戶終端可以位于衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)。例 如，用戶終端120可以位于美國大陸內(nèi)(CONUS波束)或根據(jù)衛(wèi)星IIO 的波束大小而確定的較小地理區(qū)域內(nèi)?？梢圆捎酶鞣N波束大小。
衛(wèi)星可以作為中繼、交換或彎管衛(wèi)星。在一個(gè)實(shí)施例中，衛(wèi)星uo 可以從網(wǎng)關(guān)120接收信號，并且向用戶終端重新發(fā)送該信號。還可以在 不同軌道槽內(nèi)找到衛(wèi)星IIO，即它們在對地靜止軌道內(nèi)相距約2。。這些 軌道槽可以是相鄰或鄰近的軌道槽。衛(wèi)星110可以發(fā)送在重疊的寬和/ 或窄波束內(nèi)的信號。波束大小可以在天線間改變。例如，第一衛(wèi)星 IIO-A可以具有較大的波束大小，而第二衛(wèi)星110-B可以具有較小的波 束大小。盡管示出了三個(gè)衛(wèi)星110，但是可以采用衛(wèi)星的各種其他組合。 例如，可以使用2、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 IO或更多衛(wèi)星。
每個(gè)衛(wèi)星110從網(wǎng)關(guān)130處的三根分離的天線131接收相同的信號 127。如圖10所示，將這些信號發(fā)送至用戶終端120。相應(yīng)地，用戶終 端120有效地通過三條不同路徑從三個(gè)不同衛(wèi)星110接收相同的信號。
由于三個(gè)信號通過不同衛(wèi)星在不同路徑上傳播，因此三個(gè)信號在不同 時(shí)刻到達(dá)用戶終端120，并且在一些情況下被認(rèn)為是互相干擾的信號。 可以使用正交頻分復(fù)用(OFDM)來發(fā)送這三個(gè)信號。OFDM使 用大量密集間隔的正交子載波，這些子載波是使用傳統(tǒng)調(diào)制方案(例 如正交幅度調(diào)制或相移鍵控)以低符號速率來進(jìn)行調(diào)制的。使用快速 傅立葉變換(FFT)可以確定具有所分配的頻帶的正交子載波。在一 個(gè)實(shí)施例中，符號時(shí)間可以明顯長于網(wǎng)關(guān)和用戶終端之間的最長和最 短路徑之間的時(shí)間差。
.OFDM調(diào)制方案可以與多址接入方案(例如使用頻率、時(shí)間或碼 的多址接入方案)結(jié)合來向多于一個(gè)用戶終端120傳送多個(gè)信號。例如， 可以使用正交頻分多址接入(OFDMA)。通過向不同的用戶分配不同 OFDM子信道來實(shí)現(xiàn)頻分多址接入。被分配給用戶的子信道數(shù)目可以取決于OFDM符號時(shí)間、所需符號速率和/或在用戶終端處所需的服務(wù) 質(zhì)量。作為另一示例，可以通過向各個(gè)用戶終端中的每一個(gè)分配通信
時(shí)隙來將OFDM信號可以與時(shí)分多址接入(TDMA)或時(shí)域統(tǒng)計(jì)復(fù)用 相結(jié)合。在另一示例中，通過向每一用戶分配高帶寬擴(kuò)頻碼，可以采 用碼分多址接入(CDMA)?？梢圆捎闷渌嘀方尤爰夹g(shù)來提供多用戶 接入OFDM信號。
在衛(wèi)星110所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)，傳送程差根據(jù)用戶終端位于該 地理區(qū)域內(nèi)的位置而改變。圖ll示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的從網(wǎng) 關(guān)發(fā)送并在地理區(qū)域1120內(nèi)的兩個(gè)不同用戶終端120處接收的兩個(gè)信 號的路徑。網(wǎng)關(guān)130處的第一天線131-A通過第一饋線鏈路路徑204-A 向第一衛(wèi)星110A發(fā)送信號。網(wǎng)關(guān)130處的第二天線131-B通過第二饋線 鏈路路徑204-C向第三衛(wèi)星110-C發(fā)送信號。兩個(gè)衛(wèi)星110-A、 IIO-C將 來自網(wǎng)關(guān)的信號重新發(fā)送至地理區(qū)域1120內(nèi)的每個(gè)用戶終端120。圖11 示出了該地理區(qū)域內(nèi)的兩個(gè)用戶終端120-A、 120-B。在該示例中，兩 個(gè)用戶終端120從第一和第二衛(wèi)星110-A、 IIO-C接收信號。在每個(gè)用戶 終端處，可以計(jì)算最長和最短傳送時(shí)間之間的差值。在網(wǎng)關(guān)處，可以 使用最長時(shí)間差或平均時(shí)間差來對這些延遲進(jìn)行預(yù)校正。本發(fā)明的各 個(gè)實(shí)施例可以提供方法來補(bǔ)償或校正通過不同路徑到達(dá)的信號的傳送 差。
為了補(bǔ)償兩條路徑之間的傳送延遲，可以調(diào)整OFDM符號時(shí)間， 使得符號時(shí)間足夠長，從而在相同的時(shí)間段期間，在每個(gè)用戶終端處 接收來自三個(gè)衛(wèi)星的每個(gè)信號內(nèi)的符號。相應(yīng)地，可以將符號時(shí)間設(shè) 置為與地理區(qū)域1120內(nèi)的任意點(diǎn)處的任意用戶終端的最長傳送時(shí)間差
成比例，^ww = iA^，其中A是常數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，A
為10±0.5。在其他實(shí)施例中，A可以是4、 5、 6、 7、 8、 9、 11、 12、 13、 14、 15或16±0.5。
圖12A和12B分別示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在用戶終端處 從三個(gè)衛(wèi)星接收到的三個(gè)信號1210、 1220、 1230，這些信號具有不同 的路徑延遲。如圖12A所示，每個(gè)信號中每個(gè)相應(yīng)符號與其他兩個(gè)信號中的相同符號重疊。圖12B中信號之間的重疊更短許多。將信號1220 相對于另兩個(gè)信號進(jìn)行延遲。增加網(wǎng)關(guān)處的符號時(shí)間將提供三個(gè)信號 之間更大的重疊。
圖12C示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在用戶終端處從三個(gè)衛(wèi)星 接收三個(gè)信號1210、 1220、 1230，這三個(gè)信號具有不同的路徑延遲以 及比其中的兩個(gè)信號的路徑延遲更短的符號時(shí)間。相應(yīng)地，可以認(rèn)為 信號1220受到其他兩個(gè)信號1210、 1230的干擾，反之亦然。在這種情 況下，可以延長符號時(shí)間，以便提供符號之間的充分的重疊。在另一 實(shí)施例中，可以在第一和第三信號1210、 1230中加入延遲來補(bǔ)償未對 齊的信號?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知的其他預(yù)校正方案。
圖13A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的0FDM發(fā)射機(jī)的方框圖。 OFDM載波信號是多個(gè)正交子載波之和，通常使用某種正交幅度調(diào)制 (QAM)、相移鍵控(PSK)、頻移鍵控(FSK)或其他數(shù)字鍵控或調(diào) 制來獨(dú)立地對每個(gè)子載波上的基帶數(shù)據(jù)或不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。該復(fù) 合基帶信號通常用于調(diào)制主RF載波。發(fā)射機(jī)接收一個(gè)或多個(gè)串行信號
4"]。串行信號^)7]可以是二進(jìn)制數(shù)的串行流?？梢詫⒃摯行盘柦鈴?fù)
用為N個(gè)并行流，并且使用某種調(diào)制星座圖(QAM、 PSK等)1310將
每個(gè)并行信號映射至(可能為復(fù)數(shù)的)符號流。星座圖可以不同，并
且可以承載比其他星座圖更高的比特率。在其他實(shí)施例中，可以接收 多個(gè)串行信號s["],。然后，將這些串行信號中的每一個(gè)映射至提供N
個(gè)并行數(shù)據(jù)流的一個(gè)或多個(gè)符號。
給定復(fù)時(shí)域樣本的集合，對每個(gè)符號集合計(jì)算逆FFT 1320。 FFT 還將每個(gè)符號放入子載波頻率內(nèi)?？梢允褂帽绢I(lǐng)域已知技術(shù)將這些樣 本正交混頻至通帶。使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)1330將實(shí)和虛分量轉(zhuǎn)換至 模擬域。然后，使用這些模擬信號分別對載波頻率/;l350處的余弦波
1340和正弦波1345進(jìn)行調(diào)制。然后對這些信號進(jìn)行求和1355，以給出 從天線1360發(fā)送的發(fā)送信號s(G。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，
還可以使用其他OFDM調(diào)制方案。
圖13B示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的0FDM發(fā)射機(jī)的另一方框 圖。在該實(shí)施例中，對多個(gè)數(shù)據(jù)流""]中的每一個(gè)進(jìn)行調(diào)制并在子載波上發(fā)送，而不是將相同的信號調(diào)制到各子載波上。在另一實(shí)施例中， 利用如圖4C所示的可變子載波的子集，可以對多個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼。 用于發(fā)送單個(gè)信號的子載波的數(shù)目可以取決于符號時(shí)間、所需數(shù)據(jù)速 率和/或可用帶寬。
圖14 A示出了根據(jù)本發(fā)明的另 一 實(shí)施例的OF DM接收機(jī)的方框 圖。接收機(jī)在天線505處拾取信號r(/)，然后使用載波頻率義1350處
的余弦波1340和正弦波1345將該信號向下正交混頻至基帶。這還創(chuàng)建 了以2,為中心的信號，因此使用低通濾波器來拒絕以2乂為中心的信
號。然后，使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 1415對基帶信號進(jìn)行采樣和數(shù)字 化，使用前向FFT 1420將其轉(zhuǎn)換回頻域。FFT 1420返回N個(gè)并行流， 使用適合的符號檢測器530將每個(gè)并行流轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制流。然后將這些 流重新合并為串行流4 ]， 4"]是發(fā)射機(jī)處的原始二進(jìn)制流的估計(jì)。
圖14B示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一OFDM接收機(jī)的方框 圖。在該方框圖中，利用圖13B所示的單個(gè)數(shù)據(jù)流對信號的每個(gè)子載 波進(jìn)行編碼。接收機(jī)為這些接收信號中每一個(gè)或之一提供輸出。在本 發(fā)明的其他實(shí)施例中，使用子載波總數(shù)的子集來對信號進(jìn)行編碼，并 如圖14C所示進(jìn)行解碼。子集的大小可以根據(jù)符號時(shí)間、所需數(shù)據(jù)速 率和/或可用帶寬而改變。
如果使用N個(gè)子載波，并且使用M個(gè)可選符號對每個(gè)子載波進(jìn)行 調(diào)制，則OFDM符號集包括MW個(gè)合并符號。低通等效OFDM信號可以
表示為
X,是數(shù)據(jù)符號，N是子載波的數(shù)目，T是OFDM符號時(shí)間。子載波間 隔1/T使符號在每個(gè)符號周期上正交；這種特性可以表示為-
<formula>formula see original document page 32</formula>
如圖13C和14C所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通過n個(gè)不同的 正交子載波來發(fā)送多個(gè)不同信號，其中^-Z"'。可以通過n個(gè)正交子載波的每一個(gè)來發(fā)送信號的不同符號。可以由7 =二來確定這些信號
r
中的每一個(gè)的符號速率。如果符號時(shí)間增加，則在該符號時(shí)間內(nèi)的正 交子載波的數(shù)目也增加，以便維持符號速率。相應(yīng)地，從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的
單個(gè)數(shù)據(jù)流可以包括多個(gè)信號，其中每個(gè)信號由n個(gè)子載波發(fā)送。
圖15是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為OFDM信號 的方法的流程圖。在方框1505處，為衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的用戶 終端確定傳送時(shí)間差?？梢酝ㄟ^記錄通過每個(gè)不同衛(wèi)星向每個(gè)用戶終 端發(fā)送信號所花費(fèi)的時(shí)間量來確定傳送時(shí)間差?？梢栽诿總€(gè)用戶終端 處確定，或在網(wǎng)關(guān)處可以估計(jì)最長和最短傳送時(shí)間之間的差。然后， 可以將OFDM信號的符號時(shí)間設(shè)置為與上述衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)
的用戶終端的最大傳送時(shí)間差成比例。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可 以基于在衛(wèi)星所服務(wù)的整個(gè)地理區(qū)域內(nèi)的位置中找到的假想用戶終端 來確定傳送時(shí)間差。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，位于地理覆蓋區(qū)域中 心的固定用戶終端可以用于對定時(shí)預(yù)校正進(jìn)行估計(jì)。
然后，在方框1510處確定OFDM符號時(shí)間。可以通過將最長傳送
差乘以常數(shù)A來確定OFDM符號時(shí)間，從而^^。/二,A71。該常數(shù)可以
取決于在用戶終端處用于從衛(wèi)星接收每個(gè)符號的空時(shí)碼的特性。對于 地理區(qū)域內(nèi)的每個(gè)用戶終端，OFDM符號時(shí)間可以相同，或者可以根 據(jù)在每個(gè)用戶終端處的特定傳送差而改變。
然后，在方框1515處，確定承載正確數(shù)據(jù)速率的信號所需的正交
子載波的數(shù)目?？梢酝ㄟ^w-i .7，w來確定正交子載波的數(shù)目。
由于傳送差隨著時(shí)間而改變(例如移動(dòng)用戶終端)，因此可以動(dòng) 態(tài)地執(zhí)行方框1505、 1510、 1515中的確定步驟。在其他實(shí)施例中，針 對衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域來確定這些確定步驟，并且進(jìn)行設(shè)置，直到 進(jìn)行調(diào)整或基于固定參考終端為止。
在方框1530處接收數(shù)據(jù)流。然后，使用根據(jù)方框1510的OFDM時(shí) 間和根據(jù)方框1515的OFDM子載波數(shù)目，將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為OFDM流。
33可以使用各種編碼和調(diào)制技術(shù)以及逆傅立葉變換。然后，在方框1540， 使用多根天線將OFDM信號從網(wǎng)關(guān)發(fā)送至多個(gè)衛(wèi)星。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有寬波束用戶參考終端 1705的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。在固定(或者可選地，己知)位置提供參考終 端1705，參考終端1705包括指向全部三個(gè)衛(wèi)星110的單根天線115。該 天線可以包括小孔徑和較寬的波束寬度，例如6°。直接使用本地發(fā)送 方案或間接經(jīng)由衛(wèi)星通信系統(tǒng)，參考終端1705還可以向一個(gè)或多個(gè)移 動(dòng)用戶終端120發(fā)送信號。固定參考終端1705向網(wǎng)關(guān)130提供正確同步， 正確的同步對建立與參考終端1705周圍鄰近區(qū)域中的移動(dòng)終端120—
起使用的空時(shí)碼而言是必要的。為了清晰起見，在該圖中未示出衛(wèi)星 110和移動(dòng)用戶終端120之間的通信?？梢酝ㄟ^返回信道向網(wǎng)關(guān)130提供 信號延遲。如圖所示，返回信道可以是地面信道1710 (例如通過互聯(lián) 網(wǎng))。在其他實(shí)施例中，返回信道可以通過衛(wèi)星110之一進(jìn)行。在整個(gè) 發(fā)送過程中，可以通過周期性地發(fā)送預(yù)先確定的碼來確定信號延遲信 息。參考終端可以使用這些碼來確定從三個(gè)衛(wèi)星110接收的信號之間的 相對延遲。延遲信息可以用于在網(wǎng)關(guān)處對信號進(jìn)行預(yù)校正。預(yù)校正可 以包括延長OFDM符號時(shí)間禾口/或OFDM信號內(nèi)的子載波的數(shù)目。在另 一實(shí)施例中，可以在一個(gè)或多個(gè)信號內(nèi)引入延遲。還可以在網(wǎng)關(guān)處使 用本領(lǐng)域己知的各種其他預(yù)校正方案。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，僅使用參考終端1705來向網(wǎng)關(guān)提供定 時(shí)校正。例如，可以在衛(wèi)星110所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的中心提供參考終 端1705。這樣放置參考終端1705，參考終端1705可以向網(wǎng)關(guān)130提供合 理的平均定時(shí)延遲，用于位于衛(wèi)星110所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的用戶終端 120。盡管在每個(gè)用戶終端120處接收的信號可以具有不同的延遲，但 是，平均定時(shí)延遲可以提供參考終端附近的地理區(qū)域內(nèi)的用戶終端所 需的定時(shí)延遲的合理估計(jì)。該地理區(qū)域可以是由衛(wèi)星110所覆蓋的點(diǎn)波 束覆蓋區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，該地理區(qū)域還可以包括衛(wèi)星 的波束區(qū)域內(nèi)的小區(qū)。每個(gè)小區(qū)可以具有大致相同的延遲特性。小區(qū) 可以包括三維體積，在該體積中可以向整個(gè)小區(qū)應(yīng)用針對參考終端來 計(jì)算的校正。
34在本發(fā)明的又一實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)終端可以確定如信號 之間的延遲之類的預(yù)校正參數(shù)。如果使用多于一個(gè)移動(dòng)終端，則在網(wǎng) 關(guān)處可以使用平均或復(fù)合校正。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的具有窄波束參考終端1705
的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中窄波束參考終端1705具有三根天線115。這三根 天線可以是大孔徑天線115并指向僅與單個(gè)衛(wèi)星110進(jìn)行通信。這里針 對每個(gè)信號，在網(wǎng)關(guān)處和參考終端1705處使用分離的天線。由于大孔 徑天線115，該技術(shù)可以利用大信噪比。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，如 果用戶終端120位于相同的地理區(qū)域內(nèi)，從而其延遲特性與網(wǎng)關(guān)130— 致，則網(wǎng)關(guān)130本身可以用作參考終端1705并且提供延遲和預(yù)校正數(shù) 據(jù)。
本發(fā)明的一些實(shí)施例公開了使用網(wǎng)關(guān)處的三根天線通過三個(gè)衛(wèi) 星來發(fā)送三個(gè)信號。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)通過2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10或更多衛(wèi)星來發(fā)送2、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 IO或更多信號。
本發(fā)明的實(shí)施例還包括移動(dòng)用戶終端、空中用戶終端、海上用戶 終端、太空用戶終端和/或固定用戶終端。用戶終端還可以包括GPS設(shè) 備，用于確定衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的用戶終端的位置?？梢韵蚓W(wǎng) 關(guān)發(fā)送GPS數(shù)據(jù)來確定和/或估計(jì)OFDM或其他信號的預(yù)校正和/或定 時(shí)。
本公開的實(shí)施例提供了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，利用多個(gè)衛(wèi)星用于例 如用戶終端和網(wǎng)關(guān)之間的通信。圖18示出了一種常見的衛(wèi)星通信系統(tǒng)， 示出了多個(gè)用戶終端120，每個(gè)用戶終端通過衛(wèi)星110與網(wǎng)關(guān)130進(jìn)行通 信。如圖所示，第一用戶終端120-A通過經(jīng)由第一衛(wèi)星110-A而建立的 第一鏈路與第一網(wǎng)關(guān)130-A進(jìn)行通信。還示出了第二用戶終端120-B， 第二用戶終端120-B通過經(jīng)由第二衛(wèi)星110-B而建立的第二鏈路與第二 網(wǎng)關(guān)130-B進(jìn)行通信。第三用戶終端120-C通過經(jīng)由第三衛(wèi)星110-C而建 立的第三鏈路與第三網(wǎng)關(guān)130-C進(jìn)行通信。因此，三個(gè)用戶終端120中 的每一個(gè)獨(dú)立地通過三個(gè)衛(wèi)星110之一與網(wǎng)關(guān)130進(jìn)行通信。實(shí)際三個(gè)用戶終端120處的每根天線115和/或網(wǎng)關(guān)130的每根天線131
均指向相應(yīng)的衛(wèi)星。例如，第一用戶終端120-A處的天線115-A指向第 一衛(wèi)星110-A，等等。網(wǎng)關(guān)130和/或用戶終端120的操作者可以租用或 購買通過相應(yīng)衛(wèi)星110接入的通信。該租用的接入可以向操作者提供必 需的編碼和/或加密方案，以便通過衛(wèi)星鏈路進(jìn)行通信。三個(gè)衛(wèi)星可以 在相同的軌道槽內(nèi)、在相鄰的軌道槽內(nèi)、或在鄰近的軌道槽內(nèi)。
可以認(rèn)為在網(wǎng)關(guān)天線131-B處從第一衛(wèi)星110-A和第三衛(wèi)星110-C 接收的信號受到第二網(wǎng)關(guān)天線131-B的干擾。類似地，可以認(rèn)為在第一 網(wǎng)關(guān)天線131-A處從第二衛(wèi)星110-B和第三衛(wèi)星110-C接收的信號受到 第一網(wǎng)關(guān)天線131-A的干擾?？梢哉J(rèn)為在第三網(wǎng)關(guān)天線131-C處從第二 衛(wèi)星110-B和第一衛(wèi)星110-A接收的信號受到第三網(wǎng)關(guān)天線131-C的干 擾。
盡管每一用戶終端指向一個(gè)主要衛(wèi)星，但是可以從次要衛(wèi)星接收 到軸外信號。例如，從第一用戶終端120-A的觀點(diǎn)，第一衛(wèi)星110-A是 主要衛(wèi)星。第一用戶終端120-A可以指向第一衛(wèi)星110-A。此外，第一 用戶終端110-A可以租用或購買接入與第一衛(wèi)星通信，或被提供以接 入與第一衛(wèi)星110-A通信。可以認(rèn)為第二衛(wèi)星110-B和第三衛(wèi)星120-C 是第一用戶終端110-A的次要衛(wèi)星。第一網(wǎng)關(guān)天線131-A可以指向第一 衛(wèi)星110-A，并且可以認(rèn)為第一衛(wèi)星110-A是主要衛(wèi)星，第二和第三衛(wèi) 星110-B、 IIO-C是次要衛(wèi)星。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種接收復(fù)合信號的用戶終端，所述復(fù) 合信號包括來自第一和第二衛(wèi)星的信號。第一信號可以是從第一衛(wèi)星 接收的主要信號。第二信號可以包括均從第二衛(wèi)星接收的主要信號和 第一信號的版本。用戶終端可以從復(fù)合信號中分離并減去該主要信號。 各種干擾消除技術(shù)可以用于從復(fù)合信號中分離并去除該主要信號。
本發(fā)明的另一實(shí)施例可以包括第三衛(wèi)星。復(fù)合信號可以包括來自 另一用戶的另一主要信號和從第三衛(wèi)星接收的第一信號的版本。用戶 終端可以從復(fù)合信號中分離并減去從第三衛(wèi)星接收的主要信號。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種用戶終端，接收來自第一衛(wèi)星的 第一信號和來自第二衛(wèi)星的第二信號。第一信號可以包括主要分量和
36次要分量。第二信號也可以包括主要和次要信號，第一和第二次要信 號可以從相同的發(fā)射機(jī)、網(wǎng)關(guān)或用戶終端發(fā)送，并且可以源自相同的 信號。可以使用本領(lǐng)域已知的任何干擾消除技術(shù)從復(fù)合信號中分離次 要信號，并且從復(fù)合信號中減去次要信號。網(wǎng)關(guān)和/或用戶終端可能未 租用接入或被授權(quán)使用第一和/或第二衛(wèi)星。
圖19A示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。用戶終端
120包括天線115。在圖中，用戶終端120可以是安裝在卡車上的移動(dòng)用 戶終端。在其他實(shí)施例中，用戶終端120可以是靜止的、太空中的、空 中的和/或海上的。盡管未在圖19A中示出，但是可以包括多于一個(gè)用 戶終端。用戶終端120使用單個(gè)網(wǎng)關(guān)天線131通過主要衛(wèi)星110-B和兩個(gè) 次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C，經(jīng)由返回服務(wù)鏈路126和返回饋線鏈路127與 網(wǎng)關(guān)130進(jìn)行通信。
用戶終端天線115可以包括小孔徑天線115。天線115還可以是可指 向的。天線還可以具有相對較大的波束寬度。例如，波束寬度可以是 1。、 2°、 3°、 4°、 5°、 6°、 7°、 8°、 9°、 10。、 11?；?2。(及其分?jǐn)?shù))。 在其他實(shí)施例中，波束寬度可以大于12。。
對于該實(shí)施例，第二衛(wèi)星110-B是主要衛(wèi)星，其他兩個(gè)衛(wèi)星是次 要衛(wèi)星110-A、 IIO-C。衛(wèi)星110可以位于相鄰軌道槽內(nèi)。相應(yīng)地，衛(wèi)星 相隔至少2。。在另一實(shí)施例中，衛(wèi)星110可以位于非相鄰軌道槽。在又 一實(shí)施例中，兩個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星110還可以位于相同軌道槽或鄰近的軌道 槽內(nèi)。還可以使用多于一個(gè)次要衛(wèi)星。例如，可以使用l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9或10個(gè)次要衛(wèi)星，這些衛(wèi)星可以位于相同、相鄰和/或非相 鄰的軌道槽。
用戶終端天線115可以指向主要衛(wèi)星110-B。類似地，網(wǎng)關(guān)天線13 也可以指向主要衛(wèi)星110-B。網(wǎng)關(guān)130或用戶終端的操作者可以租用或 被提供以接入主要衛(wèi)星110-B。該租用接入可以提供網(wǎng)關(guān)130和用戶終 端120之間的衛(wèi)星傳送中繼。然而，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)130 未租用接入次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C。用戶終端120可能知道次要衛(wèi)星 110-A、110-C的操作參數(shù)。例如，用戶終端120可能知道使用衛(wèi)星110-A、 IIOC的通信中所使用的接入和碼結(jié)構(gòu)。此外，用戶終端120可能知道用于對通過次要衛(wèi)星110-A、 110-C發(fā)送的信號進(jìn)行調(diào)制和/或編碼的通 信參數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用戶終端120可能不知道如何對編 碼并通過次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。在一個(gè)實(shí)施例 中，可以使用商用編碼器/解碼器對來自次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C的信號 進(jìn)行解碼。
網(wǎng)關(guān)120使用單個(gè)天線131向全部三個(gè)衛(wèi)星110廣播信號127。盡管 網(wǎng)關(guān)天線131指向主要衛(wèi)星110-B，并向主要衛(wèi)星110-B發(fā)送信號127-B， 但是可以在次要衛(wèi)星110-A、 110-C處接收到來自天線131的軸外信號。 次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C可以接收并發(fā)送與來自網(wǎng)關(guān)的信號不相關(guān)的信 號126-A、 126-B。例如，各個(gè)其他用戶己經(jīng)租用或購買接入次要衛(wèi)星 IIO-A、 IIO-C。用戶終端120的操作者和網(wǎng)關(guān)130的操作者可能未租用 接入次要衛(wèi)星110-A、110-C以用于網(wǎng)關(guān)130和用戶終端120之間的通信。 盡管未租用或購買接入次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C，但是次要衛(wèi)星110-A、 110-C接收到來自網(wǎng)關(guān)130的軸外信號127-A、 127-C,并且通過次要天 線131-A、 131-C將其重新發(fā)送至用戶終端120。假設(shè)所采用的信號不 會與衛(wèi)星110-A和110-C的主要使用產(chǎn)生干擾。這可以通過部署擴(kuò)頻信 號、禾Q/或?qū)⒐β式抵林饕脩舻墓β室韵碌葋韺?shí)現(xiàn)。
次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C從其他發(fā)射機(jī)接收主要信號，這些主要信 號被重新廣播至用戶終端120。這些信號是次要衛(wèi)星的主要信號。從次 要衛(wèi)星110-A、 110-C將這些信號128重新發(fā)送至用戶終端120，這些信 號128對由網(wǎng)關(guān)130重新廣播的次要信號126產(chǎn)生干擾。因此，可以在用 戶終端處接收復(fù)合信號，所述復(fù)合信號包括來自網(wǎng)關(guān)130和各其他發(fā)射 機(jī)的信號。
本發(fā)明的其他實(shí)施例可以包括具有2、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 ll或更多衛(wèi)星的系統(tǒng)。相應(yīng)地，除了從網(wǎng)關(guān)130發(fā)送的主要信號以外， 用戶終端120還可以接收具有許多其他信號的復(fù)合信號。
圖19B示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一衛(wèi)星通信系統(tǒng)。在本 發(fā)明的該實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)130包括三根天線131，分別指向圖中所示的 三個(gè)衛(wèi)星110之一。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，可以租用或不租用接入三 個(gè)衛(wèi)星110中的任一個(gè)。此外，三個(gè)衛(wèi)星110中的任一個(gè)還可以從其他發(fā)射機(jī)、網(wǎng)關(guān)或用戶終端接收也要被重新廣播至用戶終端120的信號。 假設(shè)所采用的信號不會與衛(wèi)星110-A和110-C的主要使用產(chǎn)生干擾。這
可以通過部署擴(kuò)頻信號、和/或?qū)⒐β式抵林饕脩舻墓β室韵碌葋韺?shí) 現(xiàn)。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于將通過衛(wèi)星110在用戶 終端120處作為復(fù)合信號接收的三個(gè)信號(A、 B和C)進(jìn)行合并的方 法的流程圖。在方框2005，從三個(gè)衛(wèi)星接收復(fù)合信號。將該信號分為 三個(gè)信號來從復(fù)合信號中去除干擾信號。在方框2010，對其中兩個(gè)信 號進(jìn)行獨(dú)立解調(diào)以分離次要信號。在方框2015，使用任何類型的常用 FEC編碼器(諸如但不限于巻積解碼器、塊解碼器或turbo (迭代) 解碼器)，對己解調(diào)的信號進(jìn)行FEC解碼。然后在方框2020，對符號進(jìn) 行FEC編碼，并且在方框2025對符號進(jìn)行重新調(diào)制，其中將該符號整
形為所接收的波形的主要分量的副本。重新調(diào)制-解調(diào)和解碼-編碼步 驟從接收自三個(gè)衛(wèi)星的復(fù)合信號中分離干擾信號A和C。本領(lǐng)域的技術(shù)
人員將認(rèn)識到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，存在各種方 式來分離這些信號。例如，可以采用各種干擾消除技術(shù)。
一旦完成分離，在方框2030，可以對定時(shí)、相位和/或增益進(jìn)行校 正。然后在方框2035，可以從接收自衛(wèi)星的復(fù)合信號中減去干擾信號 A和C。可以將延遲添加入信號，以抵消任何路徑長度變化。 一旦已經(jīng) 減去干擾信號，則在方框2050，對產(chǎn)生的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼。
可以使用RAKE接收機(jī)對在網(wǎng)關(guān)處接收的復(fù)合信號進(jìn)行解碼和/ 或解調(diào)。RAKE接收機(jī)可以包括與從三個(gè)衛(wèi)星接收的信號相對應(yīng)的三 條路徑或分支。此外，可以采用本領(lǐng)域己知的其他干擾消除技術(shù)來從 復(fù)合信號中去除干擾信號。例如可以采用迭代合并。
圖19A和19B所示的本發(fā)明的實(shí)施例示出了信號用戶終端。在其他 實(shí)施例中，多個(gè)用戶終端可以通過三個(gè)中繼衛(wèi)星與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。擴(kuò) 頻信號可以用于在頻率和/或時(shí)間上對信號進(jìn)行擴(kuò)展。還可以采用各種 編碼和/或復(fù)用方案。例如，信號可以是OFDM、 FDM、 CDMA等。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一衛(wèi)星通信系統(tǒng)。根據(jù)本 發(fā)明的該實(shí)施例，網(wǎng)關(guān)130通過兩個(gè)次要衛(wèi)星110-A、 IIO-B向用戶終端
39120發(fā)送信號126。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，網(wǎng)關(guān)130和/或用戶終端120 不向主要衛(wèi)星發(fā)送信號。兩個(gè)次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C均不向用戶終端 和/或向網(wǎng)關(guān)提供租用接入。然后，將這些信號重新廣播至用戶終端 120，并且接收這些信號作為復(fù)合信號，所述復(fù)合信號包括來自其他網(wǎng) 關(guān)、發(fā)射機(jī)或用戶終端的信號125。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例用于對從圖21所示的次要 衛(wèi)星110A、 IIO-C接收的信號進(jìn)行分離和相加的流程圖。例如，可以 在用戶終端處接收并處理這些信號。在第一次要衛(wèi)星110-A處接收主 要信號A，并且在第二次要衛(wèi)星110-C處接收主要信號C。兩個(gè)次要衛(wèi) 星還接收信號B作為次要信號。流程圖的目的是通過減去主要信號， 然后合并次要信號來分離次要信號。在方框2205，在用戶終端處接收 復(fù)合信號。然后，在方框2210，對主要信號(信號A和信號C)進(jìn)行解 調(diào)，并且在方框2215對其進(jìn)行解碼。然后，在方框2220，對主要信號 進(jìn)行重新編碼，并且在方框2225，對主要信號進(jìn)行重新調(diào)制。然后， 在方框2235，從接收信號中減去主要信號。 一旦減去主要信號，留下 次要信號(信號B)，在方框2240，使用最大比合并或任何其他軟合并， 將信號相加。在方框2250，對信號B進(jìn)行解調(diào)。還可以在一個(gè)或兩個(gè) 通道中引入延遲。在方框2230，還可以在每個(gè)通道內(nèi)進(jìn)行定時(shí)、增益、 和/或相位校正。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。用戶終端 120包括天線115。在該實(shí)施例中，用戶終端是安裝在卡車上的移動(dòng)用 戶終端。在其他實(shí)施例中，用戶終端可以是靜止的、太空中的、海上 的、空中的。盡管未在圖23中示出，但是可以使用多于一個(gè)用戶終端。 用戶終端120通過主要衛(wèi)星110-B，經(jīng)由返回服務(wù)鏈路126-B和返回饋線 鏈路127-B與使用天線131-B的網(wǎng)關(guān)130進(jìn)行通信。網(wǎng)關(guān)130通過前向饋 線鏈路128和前向服務(wù)鏈路129與用戶終端進(jìn)行通信。
網(wǎng)關(guān)130可以連接至網(wǎng)絡(luò)(未示出)。在其他實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)可以 是任何類型的網(wǎng)絡(luò)，并可以包括例如互聯(lián)網(wǎng)、IP網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、 廣域網(wǎng)("WAN")、局域網(wǎng)("LAN")、虛擬專用網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng) 絡(luò)("PSTN")、計(jì)算機(jī)群和/或支持這里所述的設(shè)備間數(shù)據(jù)通信的任何
40其他類型的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)120可以包括有線和無線連接，包括光鏈路。根 據(jù)本公開，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，許多其他示例是可能的而且 顯而易見。如多個(gè)實(shí)施例所述，網(wǎng)絡(luò)可以將同樣與衛(wèi)星110進(jìn)行通信的 其他網(wǎng)關(guān)(未示出)與網(wǎng)關(guān)130相連接。
由于多種原因(例如便攜性、易于開發(fā)等)，用戶終端天線115可 以具有小孔徑。因此，該天線也可以具有相對較大的波束寬度。例如，
波束寬度可以是4。、 5°、 6°、 7°、 8°、 9°、 10°、 11°或12° (及其分?jǐn)?shù))。 在其他實(shí)施例中，波束寬度可以大于12。。
為了呈現(xiàn)該實(shí)施例，第二衛(wèi)星110-B是主要衛(wèi)星，其他兩個(gè)衛(wèi)星 是次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C。衛(wèi)星110可以位于相鄰軌道槽內(nèi)。相應(yīng)地， 衛(wèi)星相隔至少2。。在另一實(shí)施例中，衛(wèi)星110可以在非相鄰的軌道槽。 在又一實(shí)施例中，兩個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星110還可以在相同的軌道槽內(nèi)。還可 以使用多于一個(gè)次要衛(wèi)星。例如，可以使用l、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9或10個(gè)次要衛(wèi)星，這些衛(wèi)星可以位于相同、相鄰和/或非相鄰的軌道
槽o
用戶終端天線115可以指向主要衛(wèi)星110-B。類似地，中間的網(wǎng)關(guān) 天線131-B也可以指向主要衛(wèi)星110-B。網(wǎng)關(guān)130的操作者可以租用接入 主要衛(wèi)星110-B。該主要接入可以提供網(wǎng)關(guān)130和用戶終端120之間的衛(wèi) 星傳送中繼。網(wǎng)關(guān)130未租用接入圖示的次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C。然而， 網(wǎng)關(guān)知道次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C的操作參數(shù)。例如，網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)操作 者可能知道使用衛(wèi)星110-A、 IIO-C的通信中所使用的接入和碼結(jié)構(gòu)。 此外，網(wǎng)關(guān)可能知道用于對通過次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C發(fā)送的信號進(jìn) 行調(diào)制和/或編碼的通信參數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān) 操作者不知道如何對編碼的并通過次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C發(fā)送的數(shù)據(jù) 進(jìn)行解密。在一個(gè)實(shí)施例中，商用編碼器/解碼器可以用于對來自次要 衛(wèi)星110-A、 IIO-C的信號進(jìn)行解碼。
用戶終端120向全部三個(gè)衛(wèi)星110廣播返回鏈路信號126。盡管用 戶終端天線115指向衛(wèi)星110-B，并且主要向主要衛(wèi)星110-B發(fā)送信號 126-B，但是來自天線115的軸外信號可能被廣播至次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C。次要衛(wèi)星110-A、 110-C接收并發(fā)送與從用戶終端120接收的信
41號不相關(guān)的信號126-A、 126-B。例如，各個(gè)其他用戶已經(jīng)租用或購買 接入次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C。用戶終端120的操作者和網(wǎng)關(guān)130的操作 者未租用接入次要衛(wèi)星110-A、 110-C以用于網(wǎng)關(guān)130和用戶終端120之 間的通信。盡管未租用或購買接入次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C，但是次要 衛(wèi)星110-A、 110-C接收到來自用戶終端120的軸外信號126-A、 126-B， 并且通過天線131-A、 131-C將其重新發(fā)送至網(wǎng)關(guān)130。
在次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C處也接收主要信號，并且將其重新廣播。 這些信號可以接收自期望用戶終端(未示出)，并且可以干擾來該用戶 終端的次要信號。將來自期望用戶終端和用戶終端120的信號作為復(fù)合 信號127-A、 127-C發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。
圖24是示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于對通過衛(wèi)星110從用 戶終端120接收的信號A、 B和C進(jìn)行合并的方法的流程圖。在方框 2405，從三個(gè)衛(wèi)星接收信號。分別獨(dú)立地接收并處理從次要衛(wèi)星 110-A、 IIO-C接收的信號，以使用干擾消除技術(shù)來去除主要信號。在 方框2410，對信號進(jìn)行單獨(dú)地解調(diào)。在方框2415，使用任意類型的常 用FEC解碼器(例如但不限于，巻積解碼器、塊解碼器或turbo (迭代) 解碼器)對已解調(diào)信號進(jìn)行解碼。然后在方框2420，對符號進(jìn)行FEC 編碼，并且在方框2425，對符號進(jìn)行重新調(diào)制，其中，將其整形為接 收波形的主要分量的副本。重新調(diào)制-解調(diào)和解碼-編碼步驟從接收自 次要衛(wèi)星的信號中分離主要信號A和C。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到， 在不背離本發(fā)明的精神的情況下，存在各種其他方式來分離這些信號。 例如，可以采用各種干擾消除技術(shù)。
一旦完成分離，在方框2430，可以對定時(shí)、相位和/或增益進(jìn)行校 正。然后，在方框2435，從接收自次要衛(wèi)星的信號中減去分離的信號 A和C。具體地，從接收自第一次要衛(wèi)星110-A的信號中減去分離的信 號A。從接收自第二次要衛(wèi)星110-C的信號中減去分離的信號C。此外， 調(diào)整信號的延遲，以便抵消任何路徑長度的變化。 一旦已經(jīng)減去分離 的主要信號，則次要信號保留，并在方框2440將其與接收自主要衛(wèi)星 IIO-B的信號相加。然后在方框2450，對信號B進(jìn)行解調(diào)和解碼。在本 發(fā)明的另一實(shí)施例中，可以引入適合于所關(guān)心的信號的各種版本的延
42遲，以便在加法器之前對齊信號。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有多個(gè)用戶終端的衛(wèi)星 通信系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，多個(gè)用戶終端120通過衛(wèi)星110與 網(wǎng)關(guān)130進(jìn)行通信。每個(gè)用戶終端120類似于結(jié)合圖23描述的用戶終端。 這就是說，每個(gè)用戶終端120向全部三個(gè)衛(wèi)星110廣播返回鏈路信號 126。盡管用戶終端天線115指向衛(wèi)星110-B，并且主要向主要衛(wèi)星110-B 發(fā)送信號126-B，但是軸外信號可能從天線115向次要衛(wèi)星110-A、110-C 廣播。然后，將全部三個(gè)信號從衛(wèi)星110重新發(fā)送至網(wǎng)關(guān)130?？梢允?用OFDM、 TDMA、 SCDMA、或其他編碼技術(shù)和/或擴(kuò)頻技術(shù)對各個(gè) 信號進(jìn)行編碼。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的另一衛(wèi)星通信系統(tǒng)。根據(jù)本 發(fā)明的該實(shí)施例，用戶終端120通過兩個(gè)次要衛(wèi)星110-A、 IIO-C向網(wǎng)關(guān) 130發(fā)送信號126。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，用戶終端不向主要衛(wèi)星發(fā) 送信號。兩個(gè)次要衛(wèi)星不提供向用戶終端和/或向網(wǎng)關(guān)提供主要接入。
圖27示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于對從圖26所示的次要 衛(wèi)星110-A、 IIO-C接收的信號進(jìn)行分離并相加的流程圖。例如，在網(wǎng) 關(guān)處可以接收并處理這些信號。在第一次要衛(wèi)星110-A處接收主要信 號A，并且在第二次要衛(wèi)星110-C處接收主要信號C。兩個(gè)次要衛(wèi)星還 接收信號B作為次要信號。流程圖的目的是通過減去主要信號，然后 將次要信號相加來分離次要信號。在方框2705，從相應(yīng)的衛(wèi)星接收信 號A和C。然后，在方框2710對主要信號(信號A和信號C)進(jìn)行解調(diào)， 并且在方框2715對其進(jìn)行解碼。然后在方框2720，對主要信號進(jìn)行重 新編碼，并且在方框2725對主要信號進(jìn)行重新調(diào)制。然后在方框2735， 從接收信號中減去主要信號。 一旦減去主要信號，留下次要信號(信 號B)。根據(jù)該實(shí)施例，兩個(gè)通道產(chǎn)生兩個(gè)信號，然后在方框2740，將 這兩個(gè)信號相加，并且在方框2745對其進(jìn)行解調(diào)。可以在一個(gè)或兩個(gè) 通道中引入延時(shí)。可以使用最大比合并或任何其他軟合并對信號進(jìn)行 相加。
上述描述中給出了具體細(xì)節(jié)，以提供對本發(fā)明的完整理解。然而， 應(yīng)當(dāng)理解的是，在無需這些具體細(xì)節(jié)的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施例。例如，可以以框圖的形式示出電路，以免以不必要的細(xì)節(jié)模糊實(shí)施例。 在其他情況下，沒有必要詳細(xì)地示出公知的電路、處理、算法、結(jié)構(gòu) 和技術(shù)，以免模糊實(shí)施例。
可以采用各種方式進(jìn)行上述技術(shù)、模塊、步驟和裝置的實(shí)現(xiàn)。例 如，這些技術(shù)、模塊、步驟和裝置可以以硬件、軟件或其組合來實(shí)現(xiàn)。 對于硬件實(shí)現(xiàn)，可以在被設(shè)計(jì)用來執(zhí)行上述功能的一個(gè)或多個(gè)專用集
成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字信號處理器件(DSPD)、 可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)、處理器、 控制器、微控制器、微處理器、其他電子單元和/或其組合內(nèi)實(shí)現(xiàn)處理 單元。
同樣，值得注意的是，可以將實(shí)施例描述為程序框圖、流程圖、 數(shù)據(jù)流程圖、結(jié)構(gòu)圖或方框圖所示的處理。盡管流程圖可能將操作描 述為順序處理，但許多操作可以并行或并發(fā)地執(zhí)行。此外，可以重新 布置操作的順序。當(dāng)完成操作時(shí)終止處理，但處理可以有其他未包括 在圖中的步驟。處理可以與方法、函數(shù)、過程、子過程、子程序等相 對應(yīng)。當(dāng)處理與函數(shù)相對應(yīng)時(shí)，其終止與函數(shù)返回至調(diào)用函數(shù)或主函 數(shù)相對應(yīng)。
此外，可以通過硬件、軟件、腳本語言、固件、中間件、微代碼、 硬件描述語言和/或其任何組合來實(shí)現(xiàn)實(shí)施例。當(dāng)以軟件、固件、中間 件、腳本語言和/或微代碼來實(shí)現(xiàn)時(shí)，執(zhí)行必需任務(wù)的程序代碼或代碼 段可以存儲在諸如存儲介質(zhì)之類的機(jī)器可讀介質(zhì)中。代碼段或機(jī)器可 執(zhí)行指令可以表示過程、函數(shù)、子程序、程序、過程、子過程、模塊、 軟件包、腳本、類、或指令的任何組合、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和/或程序語句。代 碼段可以通過傳送和/或接收信息、數(shù)據(jù)、變量、參數(shù)和/或存儲器內(nèi) 容來與另一代碼段連接?？梢越?jīng)由任何適合的方式，包括存儲器共享、 消息傳送、令牌傳送、網(wǎng)絡(luò)傳送等來傳送、轉(zhuǎn)發(fā)或發(fā)送信息、變量、 參數(shù)、數(shù)據(jù)等。
對于固件和/或軟件實(shí)現(xiàn)，可以利用執(zhí)行這里所述功能的模塊(例 如過程、函數(shù)等)來實(shí)現(xiàn)所述方法?？梢允褂镁唧w實(shí)現(xiàn)指令的任何機(jī) 器可讀介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)這里所述的方法。例如，軟件代碼可以存儲在存儲
44器中?？梢栽谔幚砥鲀?nèi)部或處理器外部實(shí)現(xiàn)存儲器。這里所使用的術(shù) 語"存儲器"是指任何類型的長期、短期、易失性、非易失性或其他 存儲介質(zhì)，并且不限于任何具體類型的存儲器或任意數(shù)目的存儲器， 或?qū)⑵渖洗鎯τ写鎯ζ鞯慕橘|(zhì)類型。
此外，如這里所示，術(shù)語"存儲介質(zhì)"可以表示用于存儲數(shù)據(jù)的 一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，包括只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、 磁RAM、磁心存儲器、磁盤存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)、閃存存儲器設(shè)備
和/或用于存儲信息的其他機(jī)器可讀介質(zhì)。術(shù)語"機(jī)器可讀介質(zhì)"包括
但不限于便攜式或固定存儲設(shè)備、光存儲設(shè)備、無線信道和/或能夠 存儲、容納或承載指令和/或數(shù)據(jù)的各種其他介質(zhì)。
盡管以上結(jié)合特定裝置和方法對本公開的原理進(jìn)行了描述，但是 應(yīng)當(dāng)清楚地理解，這種描述僅作為示例，而不作為對本公開范圍的限 制。
權(quán)利要求
1、一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括網(wǎng)關(guān)；第一衛(wèi)星，被配置為接收來自第一多個(gè)用戶的極化信號和來自第二多個(gè)用戶的正交極化信號；向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述極化信號和所述正交極化信號；從網(wǎng)關(guān)接收第一饋線信號；并向所述第一多個(gè)用戶發(fā)送第一饋線信號；以及第二衛(wèi)星，被配置為接收來自所述第一多個(gè)用戶的極化信號和來自所述第二多個(gè)用戶的正交極化信號；向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述極化信號和所述正交極化信號；從網(wǎng)關(guān)接收第二饋線信號；并向所述第二多個(gè)用戶發(fā)送第二饋線信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，第一衛(wèi)星和第二 衛(wèi)星在相同的軌道槽內(nèi)運(yùn)行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，第一衛(wèi)星和第二 衛(wèi)星在不同的軌道槽內(nèi)運(yùn)行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)包括 第一天線，被配置為從第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星接收極化信號；以及第二 天線，被配置為從第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星接收正交極化信號。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)包括 第一天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收極化信號；第二天線，被配置為 從第一衛(wèi)星接收正交極化信號；第三天線，被配置為從第二衛(wèi)星接收 極化信號；以及第四天線，被配置為從第二衛(wèi)星接收正交極化信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述極化信號是 左旋極化信號，所述正交極化信號是右旋極化信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述極化信號是 右旋極化信號，所述正交極化信號是左旋極化信號。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述極化信號和 所述正交極化信號包括擴(kuò)頻信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，使用時(shí)分復(fù)用對第一饋線信號進(jìn)行復(fù)用，使用時(shí)分復(fù)用對第二饋線信號進(jìn)行復(fù)用。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，使用擴(kuò)頻技術(shù) 對所述極化信號進(jìn)行復(fù)用。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，使用擴(kuò)頻技術(shù) 對所述正交極化信號進(jìn)行復(fù)用。
12、 一種衛(wèi)星通信方法，包括在第一衛(wèi)星處，接收來自第一多個(gè)用戶的極化信號和來自第二多 個(gè)用戶的正交極化信號；從第一衛(wèi)星向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述極化信號和所述正交極化信號； 在第二衛(wèi)星處，接收來自所述第一多個(gè)用戶的極化信號和來自所述第二多個(gè)用戶的正交極化信號；從第二衛(wèi)星向網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述極化信號和所述正交極化信號； 在第一衛(wèi)星處，接收來自網(wǎng)關(guān)的第一饋線信號； 從第一衛(wèi)星向所述第一多個(gè)用戶發(fā)送第一饋線信號； 在第二衛(wèi)星處，接收來自網(wǎng)關(guān)的第二饋線信號；以及 從第二衛(wèi)星向所述第二多個(gè)用戶發(fā)送第二饋線信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星位 于不同的軌道槽。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星位 于相同的軌道槽。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述網(wǎng)關(guān)在第一天線處 接收來自第一和第二衛(wèi)星的極化信號，并在第二天線處接收來自第一 和第二衛(wèi)星的正交極化信號。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述網(wǎng)關(guān)在第一天線處 從第一衛(wèi)星接收極化信號；所述網(wǎng)關(guān)在第二天線處從第一衛(wèi)星接收正 交極化信號；所述網(wǎng)關(guān)在第三天線處從第二衛(wèi)星接收極化信號；以及 所述網(wǎng)關(guān)在第四天線處從第二衛(wèi)星接收正交極化信號。
17、 一種網(wǎng)關(guān)，包括第一天線，被配置為從第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星接收極化信號，并被 配置為向第一衛(wèi)星發(fā)送信號；以及第二天線，被配置為從第一衛(wèi)星和第二衛(wèi)星接收正交極化信號， 并被配置為向第二衛(wèi)星發(fā)送信號。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的網(wǎng)關(guān)，其中，所述第一天線被配置為 通過第一衛(wèi)星向第一多個(gè)用戶發(fā)送信號。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的網(wǎng)關(guān)，其中，所述第二天線被配置為 通過第二衛(wèi)星向第二多個(gè)用戶發(fā)送信號。
20、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的網(wǎng)關(guān)，其中，第一和第二衛(wèi)星位于相同的軌道槽。
21、 一種網(wǎng)關(guān)，包括第一天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收極化信號；第二天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收正交極化信號；第三天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收極化信號；第四天線，被配置為從第二衛(wèi)星接收正交極化信號；其中，第一天線和第三天線中的一個(gè)或另一個(gè)或兩個(gè)向第一衛(wèi)星發(fā)送饋線信號，以及第二衛(wèi)星和第四衛(wèi)星中的一個(gè)或另一個(gè)或兩個(gè)向第二衛(wèi)星發(fā)送饋線信號。
22、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的網(wǎng)關(guān)，其中，第一和第二衛(wèi)星位于不 同的軌道槽。
23、 一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括 多個(gè)衛(wèi)星；具有多根天線的網(wǎng)關(guān)，其中，所述多根天線中的一根或多根指向 所述多個(gè)衛(wèi)星中的多于一個(gè)衛(wèi)星，所述網(wǎng)關(guān)被配置為使用正交頻分復(fù) 用OFDM來發(fā)送數(shù)據(jù)流；以及多個(gè)用戶終端，其中，所述多個(gè)用戶終端中的每一個(gè)包括指向所 述多個(gè)衛(wèi)星中的至少兩個(gè)衛(wèi)星的天線，所述天線被配置為通過所述多 個(gè)衛(wèi)星從所述網(wǎng)關(guān)接收OFDM信號，其中，OFDM信號時(shí)間與衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的用戶終端處 的最大傳送時(shí)間差成比例；以及其中，所述傳送時(shí)間差是用戶終端處最長傳送路徑上的信號傳送 時(shí)間和最短傳送路徑上的信號傳送時(shí)間之間的差值。
24、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，OFDM信號內(nèi) 的正交子載波的數(shù)目與OFDM符號時(shí)間成比例。
25、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)被配置為使用正交幅度調(diào)制來調(diào)制信號。
26、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)被配置為使用相移鍵控來調(diào)制信號。
27、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)衛(wèi)星 包括三個(gè)衛(wèi)星。
28、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述多根天線 包括三根天線。
29、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)衛(wèi)星位于相鄰的軌道槽。
30、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述用戶終端是移動(dòng)的。
31、 根據(jù)權(quán)利要求23所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述用戶終端的天線是寬波束天線。
32、 一種使用正交頻分復(fù)用OFDM通過多個(gè)衛(wèi)星與多個(gè)用戶終端進(jìn)行通信的方法，其中，所述多個(gè)用戶終端位于地理區(qū)域內(nèi)，所述方 法包括將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為OFDM信號，其中，OFDM信號時(shí)間與衛(wèi)星所服 務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的用戶終端處的最大傳送時(shí)間差成比例，所述傳送時(shí) 間差是用戶終端處最長傳送路徑上的信號傳送時(shí)間和最短傳送路徑上 的信號傳送時(shí)間之間的差值；以及通過所述多個(gè)衛(wèi)星向所述多個(gè)用戶終端發(fā)送OFDM數(shù)據(jù)串。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，OFDM信號內(nèi)的正交子 載波的數(shù)目與OFDM符號時(shí)間成比例。
34、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括利用正交幅度調(diào)制來對數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制。
35、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括利用相移鍵控來對數(shù) 據(jù)流進(jìn)行調(diào)制。
36、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述多個(gè)衛(wèi)星包括三個(gè)衛(wèi)星。
37、 一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括 多個(gè)衛(wèi)星；具有多根天線的網(wǎng)關(guān)，其中，所述多根天線中的一根或多根指向所述多個(gè)衛(wèi)星中的多于一個(gè)衛(wèi)星；以及具有一根或多根天線的參考終端，所述一根或多根天線指向所述 多個(gè)衛(wèi)星，并被配置為通過所述多個(gè)衛(wèi)星從所述網(wǎng)關(guān)接收信號。
38、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)關(guān)被配 置為，向通過衛(wèi)星從所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送至多個(gè)移動(dòng)用戶終端的一個(gè)或多個(gè) 信號提供定時(shí)預(yù)校正，其中所述定時(shí)預(yù)校正基于在參考終端處接收到 的信號之間的延時(shí)。
39、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，通過衛(wèi)星將定 時(shí)延遲從參考終端發(fā)送至網(wǎng)關(guān)。
40、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，通過互聯(lián)網(wǎng)來 傳送所述定時(shí)延遲。
41、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述參考終端 被配置為向一個(gè)或多個(gè)用戶終端發(fā)送信號。
42、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，從所述網(wǎng)關(guān)接 收的信號是OFDM信號。
43、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)衛(wèi)星 包括三個(gè)衛(wèi)星。
44、 一種通過多于一個(gè)衛(wèi)星中繼與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信的用戶終端，包括天線，被配置為從多于一個(gè)衛(wèi)星中繼接收復(fù)合信號，其中，所述 復(fù)合信號包括通過第一衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送的第一信號、通過第二 衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送第二信號、以及通過第二衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的 第三信號，其中，第一信號和第二信號是作為相同的信號發(fā)送至第一和第二衛(wèi)星的；分離器模塊，被配置為從復(fù)合信號中分離第三信號；以及加法器模塊，被配置為從復(fù)合信號中減去第三信號。
45、 根據(jù)權(quán)利要求44所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述分離器模 塊包括RAKE接收機(jī)。
46、 根據(jù)權(quán)利要求44所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述分離器模 塊包括迭代合并器。
47、 一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括 網(wǎng)關(guān)，包括一根或多根天線；多個(gè)衛(wèi)星，至少包括第一和第二衛(wèi)星；以及多個(gè)用戶終端，通過所述多個(gè)衛(wèi)星與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，其中，所述 用戶終端包括天線，被配置為從所述多個(gè)衛(wèi)星接收復(fù)合信號，其中，所述 復(fù)合信號包括通過第一衛(wèi)星從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的第一信號、通過第二 衛(wèi)星從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的第二信號、以及通過第二衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送 的第三信號，其中，當(dāng)從網(wǎng)關(guān)發(fā)送時(shí)，所述第一信號和所述第二 信號是相同的信號；分離器模塊，被配置為從復(fù)合信號中分離第三信號；以及 加法器模塊，被配置為從復(fù)合信號中減去第三信號。
48、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，第一和第二衛(wèi) 星在不同的軌道槽中運(yùn)行。
49、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，第一和第二衛(wèi) 星在相鄰的軌道槽中運(yùn)行。
50、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)衛(wèi)星 包括三個(gè)衛(wèi)星，所述網(wǎng)關(guān)包括三根天線。
51、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)衛(wèi)星 包括三個(gè)衛(wèi)星，所述網(wǎng)關(guān)包括一根天線。
52、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述用戶終端 的天線包括寬波束寬度的天線。
53、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述用戶終端 的天線包括6。波束寬度。
54、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述用戶終端的天線包括4。波束寬度。
55、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中 所述多個(gè)衛(wèi)星至少包括第三衛(wèi)星；以及所述用戶終端還包括天線，該天線還被配置為接收通過第三衛(wèi)星從網(wǎng)關(guān)發(fā)送的第四信號以及通過第三衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的第五信 號，其中，當(dāng)從網(wǎng)關(guān)發(fā)送時(shí)，所述第一信號和所述第四信號是相同的信號；所述分離器模塊被配置為從復(fù)合信號中分離第五信號，所述加法器模塊被配置為從復(fù)合信號中減去第五信號。
56、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述分離器模 塊包括RAKE接收機(jī)。
57、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中，所述分離器模 塊包括迭代合并器。
58、 一種衛(wèi)星通信方法，包括在用戶終端處，從一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星接收復(fù)合信號；其中，所述復(fù) 合信號包括通過第一衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送的第一信號、通過第二衛(wèi) 星從第一用戶發(fā)送的第二信號、以及通過第二衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的 第三信號，其中，所述第一信號和所述第二信號是作為相同的信號發(fā) 送至第一和第二衛(wèi)星的；從復(fù)合信號中分離第三信號；以及從復(fù)合信號中減去第三信號。
59、 根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中，所述復(fù)合信號包括通 過第三衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送的第三信號以及通過第三衛(wèi)星從第三用戶 發(fā)送的第五信號。
60、 根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，還包括從復(fù)合信號中分離第 五信號，以及從復(fù)合信號中減去第五信號。
61、 一種衛(wèi)星通信方法，包括在用戶終端處從至少兩個(gè)衛(wèi)星接收復(fù)合信號；其中，所述復(fù)合信號包括通過第一衛(wèi)星從第一用戶發(fā)送的第一主要信號、通過第一衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的第一次要信號、通過第二衛(wèi)星從第三用戶發(fā)送的 第二主要信號、以及通過第二衛(wèi)星從第二用戶發(fā)送的第二次要信號，其中，所述第一次要信號和所述第二次要信號是作為相同的信號發(fā)送 至第一和第二衛(wèi)星的；從復(fù)合信號中分離第一次要信號； 從復(fù)合信號中分離第二次要信號； 從復(fù)合信號中減去第一次要信號；以及 從復(fù)合信號中減去第二次要信號。
62、 根據(jù)權(quán)利要求61所述的衛(wèi)星通信方法，其中，第二用戶未租用接入第一衛(wèi)星或第二衛(wèi)星中的任一或兩者。
63、 一種衛(wèi)星通信網(wǎng)關(guān)，包括第一天線，被配置為從第一衛(wèi)星接收信號，其中，從第一衛(wèi)星接 收的信號至少包括來自第一用戶的第一信號；第二天線，被配置為從第二衛(wèi)星接收第二信號，其中，所述第二 信號至少包括來自第二用戶的第二主要信號、以及第二次要信號；解調(diào)器-重新調(diào)制器，被配置為從第二信號中分離第二主要信號；以及加法器，被配置為從第二信號中減去第二主要信號；以及 合并器，被配置為將第一信號與第二次要信號進(jìn)行合并， 其中，第二次要信號包括第一信號的版本。
64、 根據(jù)權(quán)利要求63所述的衛(wèi)星通信網(wǎng)關(guān)，還包括第三天線，被配置為從第三衛(wèi)星接收信號，其中，從第三衛(wèi)星接 收的信號至少包括來自第三用戶的第三主要信號、以及第三次要信號； 解調(diào)器-重新調(diào)制器，被配置為分離第三信號；以及 加法器，被配置為從第三信號中減去第三主要信號； 其中，所述合并器被配置為將第一信號、第二次要信號和第三次 要信號進(jìn)行合并，其中，第三次要信號包括第一信號的版本。
65、 根據(jù)權(quán)利要求63所述的衛(wèi)星通信網(wǎng)關(guān)，其中，所述合并器是 最大比合并器。
66、 根據(jù)權(quán)利要求63所述的衛(wèi)星通復(fù)網(wǎng)關(guān)，其中，第一用戶租用 接入第一衛(wèi)星。
67、 根據(jù)權(quán)利要求63所述的衛(wèi)星通信網(wǎng)關(guān)，其中，第一用戶未租用接入第二衛(wèi)星'。
68、 根據(jù)權(quán)利要求64所述的衛(wèi)星通信網(wǎng)關(guān)，其中，第一用戶未租用接入第三衛(wèi)星。
69、 一種衛(wèi)星通信方法，包括從第一衛(wèi)星接收信號，其中，來自第一衛(wèi)星的信號至少包括來自 第一用戶的第一信號；從第二衛(wèi)星接收信號，其中，來自第二衛(wèi)星的信號至少包括來自 第二用戶的第二主要信號、以及第二次要信號；從第二信號中消除第二主要信號；以及將第二信號與第一信號進(jìn)行合并，其中，第二次要信號包括第一信號的版本。
70、 根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，還包括在合并之前，對第一 或第二信號進(jìn)行延遲。
71、 根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中，所述合并包括最大比合并。
72、 根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中，所述消除包括使用噪聲消除技術(shù)來對第二信號進(jìn)行解調(diào)。
73、 根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中，第一用戶租用接入第一 衛(wèi)星。
74、 根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中，第一用戶未租用接入第 二衛(wèi)星。
75、 根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，還包括從第三衛(wèi)星接收信號，其中，來自第三衛(wèi)星的信號至少包括來自 第三用戶的第三主要信號、以及第三次要信號； 從第三信號中消除第三主要信號；以及 將第三信號、第二信號和第一信號進(jìn)行合并， 其中，第三次要信號包括第一信號的版本。
76、 根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中，第一用戶未租用接入第 三衛(wèi)星。
77、 一種衛(wèi)星通信方法，包括從第一衛(wèi)星接收第一信號，其中，第一信號至少包括來自第一用戶的第一主要信號和來自第二用戶的第二信號；從第二衛(wèi)星接收第三信號，其中，第三信號至少包括來自第三用戶的第三主要信號、以及第二信號的版本； 從第一信號中分離第二信號； 從第三信號中分離第二信號；以及將從第一信號中分離的第二信號和從第三信號中分離的第二信 號進(jìn)行合并。
78、 根據(jù)權(quán)利要求77所述的衛(wèi)星通信方法，其中，第二用戶未租 用接入第一衛(wèi)星，第二用戶未租用接入第三衛(wèi)星。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)和方法。所述通信系統(tǒng)可以包括與兩個(gè)衛(wèi)星進(jìn)行通信的網(wǎng)關(guān)。所述衛(wèi)星被配置為接收來自第一多個(gè)用戶的極化信號和來自第二多個(gè)用戶的正交極化信號。所述信號可以是OFDM信號。用戶終端可以包括指向至少一個(gè)衛(wèi)星并被配置為接收OFDM信號的天線。OFDM信號時(shí)間與衛(wèi)星所服務(wù)的地理區(qū)域內(nèi)的所有用戶終端的最長傳送時(shí)間差成比例。本發(fā)明還公開了利用多個(gè)衛(wèi)星的各種其他通信方案。
文檔編號H04B7/185GK101517923SQ200780034022
公開日2009年8月26日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者查爾斯·N·帕特羅斯, 馬克·D·丹克伯格, 馬克·J·米勒 申請人:維爾塞特公司