CN111224701B - 波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备。波束成形装置包括：基带单元、预编码模块、至少两组通道、S个合路器组和S个天线子阵，每组通道包括S条通道，每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列，S为大于或等于1的整数；其中，预编码模块的一端与基带单元连接，预编码模块的另一端分别与至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接；S个合路器组中的每个合路器组分别与至少两个移相器阵列和一个天线子阵连接，至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道，每组通道的移相器配置相互独立。本申请提高了可以接入至卫星的终端设备的数量。

Description

波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备。
背景技术
在卫星互联网中，终端设备可以通过卫星与其它网络设备(例如核心网设备、其它终端设备等)通信。其中，卫星使用波束形成技术形成点波束对地覆盖，点波束覆盖范围内的终端设备可以接入卫星，并通过卫星与其它网络设备通信。
目前，很多卫星采用可调点波束的方式对地面进行覆盖，即，卫星可以调整点波束的方向，以实现在不同的时刻覆盖地面中不同的地理区域。在现有技术中，卫星中的波束成形装置通常为混合波束成形装置，该混合波束成形装置中的子阵在同一时刻可以形成一个子阵方向图，该子阵方向图的高增益范围在地面可以形成一个覆盖区域，利用数字波束成形技术可以进一步在该覆盖区域内形成若干个增益更高的点波束。通常只有处于子阵方向图的高增益覆盖区域内的终端设备可以接入至卫星。在上述过程中，由于高增益覆盖区域较小，导致可接入卫星的终端设备的数量较少。
发明内容
本申请提供一种波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备，提高了可以接入至卫星的终端设备的数量。
第一方面，本申请提供一种波束成形装置，包括：基带单元、预编码模块、至少两组通道、S(S为大于或等于1的整数)个合路器组和S个天线子阵，每组通道包括S条通道，每条通道包括依次连接的DAC/ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列，其中，预编码模块的一端与基带单元连接，预编码模块的另一端分别与至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接；S个合路器组中的每个合路器组分别与至少两个移相器阵列和一个天线子阵连接，至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道，每组通道的移相器配置相互独立。
在本申请提供的波束成形装置中，每组通道的移相器配置相互独立，一种移相器配置可以使得波束成形装置形成一个子阵方向图，当每组通道的移相器配置不同时，波束成形装置可以形成至少两个子阵方向图。由于一个子阵方向图对应地面中的一个高增益覆盖范围，因此，在同一时刻，在卫星的服务区域中可以形成至少两个高增益覆盖范围，进而使得更多的终端设备可以接入至卫星。进一步的，当多个地理区域中的终端设备同时有业务需求时，卫星只需在该多个地理区域同时发射点波束即可，无需进行点波束发射方向的切换，进而避免了切换对终端设备的业务造成影响。
在一种可能的实施方式中，第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接，第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接，其中，i依次为1,2,……S。
在一种可能的实施方式中，移相器阵列包括T个移相器，每个合路器组包括T个合路器，每个天线子阵包括T个天线单元，T为大于1的整数，其中，第i个合路器组中的第j个合路器的一端与每组通道中第i个通道中的第j个移相器连接，第i个合路器组中的第j个合路器的另一端与第i个天线子阵中的第j个天线单元连接，其中，i依次为1,2,……S，j依次为1,2,……T。
在一种可能的实施方式中，移相器阵列包括T个移相器，其中，功分器分别与T个移相器连接，功分器用于将从射频收发模块接收到的信号分成T个信号，并将T个信号中第k个信号发送给T个移相器中的第k个移相器，k依次为1,2,……T；功分器还用于将从T个移相器接收到的信号合成一个信号，并将一个信号发送给射频收发模块。
在一种可能的实施方式中，至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个，其中，TDD通道组中包括S个TDD通道，FDD通道组中包括S个FDD通道。
当卫星的服务区域中同时存在TDD模式的终端设备和FDD模式的用户终端，可以根据服务区域中TDD模式的终端设备的信息(例如终端设备的数量、终端设备的业务、终端设备的优先级等)确定TDD通道组中的移相器配置，并根据TDD通道组中的移相器配置发射点波束，以使点波束覆盖TDD模式的终端设备。根据服务区域中FDD模式的终端设备的信息(例如终端设备的数量、终端设备的业务、终端设备的优先级等)确定FDD通道组中的移相器配置，并根据FDD通道组中的移相器配置发射点波束，以使点波束覆盖FDD模式的终端设备。进一步的，还可以根据TDD模式的终端设备的信息和FDD模式的终端设备的信息确定分配给每组通道的数据流的数量，这样，可以使得波束成形装置同时为两种模式(TDD模式和FDD模式)的终端设备服务。
在一种可能的实施方式中，DAC的输入端与预编码模块连接，DAC的输出端与射频收发模块连接。ADC的输入端与射频收发模块连接，ADC的输出端与预编码模块连接。
在一种可能的实施方式中，TDD通道中包括ADC、DAC、功率放大器PA、低噪声放大器LNA、链路选择器、射频收发模块、功分器和移相器阵列，其中，DAC的输出端与PA的输入端连接，PA的输出端与链路选择器的一端连接，链路选择器的另一端与射频收发模块连接。链路选择器的一端还与LNA的输入端连接，LNA的输出端还与ADC的输入端连接，ADC的输出端与预编码模块连接。
在一种可能的实施方式中，FDD通道中包括ADC、DAC、PA、LNA、环形器、射频收发模块、功分器和移相器阵列，其中，DAC的输出端与PA的输入端连接，PA的输出端与环形器的一端连接环形器的另一端与射频收发模块连接。环形器的一端还与LNA的输入端连接，LNA的输出端还与ADC的输入端连接，ADC的输出端与预编码模块连接。
第二方面，本申请提供一种控制波束成形的方法，应用于第一卫星，第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，该方法包括：确定待覆盖的至少两个地理区域；根据至少两个地理区域，确定波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及波束成形装置中预编码模块的编码信息，编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；根据配置信息和编码信息，控制波束成形装置发射点波束。
在上述过程中，由于波束成形装置中包括两组通道，对该两组通道分别进行移相器配置，以使第一卫星可以通过通道组1覆盖区域1，通过通道组2覆盖区域2。即，在同一时刻，第一卫星可以在服务区域中形成两个高增益覆盖区域，使得更多的终端设备可以接入至卫星。第一卫星无需在区域1和区域2之间切换高增益覆盖区域，进而避免了对终端设备的业务造成影响。
在一种可能的实施方式中，根据至少两个地理区域，确定波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息，包括：确定每组通道对应的地理区域；确定每个地理区域对应的子阵方向图；根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息，第i个地理区域与第i组通道对应，i依次为1,2，……，N，波束成形装置中包括N组通道，N为大于1的整数。
在上述过程中，针对每个地理区域，先确定地理区域对应的子阵方向图，再根据地理区域对应的子阵方向图确定该地理区域对应的通道中的移相器的配置信息，使得可以准确的确定得到每个通道中的移相器的配置信息。
在一种可能的实施方式中，确定每组通道对应的地理区域，包括：确定每个地理区域的类型，地理区域的类型包括第一类型和第二类型，第一类型的地理区域中包括时分双工TDD模式的终端设备，第二类型的地理区域中包括频分双工FDD模式的终端设备；根据每个地理区域的类型，确定第一卫星的波束成形装置中每组通道对应的地理区域，其中，TDD通道组对应第一类型的地理区域，FDD通道组对应第二类型的地理区域。
在上述过程中，当地理区域中包括TDD模式的终端设备时，则确定TDD通道对应该地理区域。当地理区域中包括FDD模式的终端设备时，则确定FDD通道对应该地理区域。进而可以控制波束成形装置进行准确的波束成形。
在一种可能的实施方式中，根据至少两个地理区域，确定波束成形装置中预编码模块的编码信息，包括：确定每个地理区域对应的点波束；根据每个地理区域对应的点波束，确定每个点波束的成形方向，一个地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中；根据每个点波束的成形方向，确定波束成形装置中预编码模块的编码信息。
在上述过程中，针对每一个地理区域，确定地理区域对应的点波束的成形方向，以使地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中，进而使得可以根据点波束的成形方向准确的确定得到预编码模块的编码信息。
在一种可能的实施方式中，确定每个地理区域对应的点波束，包括：根据每个地理区域中的终端设备的数量或每个地理区域中的终端设备的业务信息中的至少一种，确定每个地理区域对应的点波束。
在一种可能的实施方式中，方法还包括：确定第一终端设备位于第一卫星和第二卫星覆盖的地理区域的重叠区域中，第一卫星向远离第一终端设备的方向移动，第二卫星向靠近第一终端设备的方向移动；向第二卫星发送第一切换指示信息，第一切换指示信息中包括第一终端设备的位置，第一切换指示信息用于指示第二卫星根据第一终端设备的位置调整点波束方向。
在上述过程中，在终端设备从第一卫星切换至第二卫星的过程中，只需调整第一卫星和第二卫星的部分点波束的方向即可，无需中断第一卫星覆盖范围内其它终端设备的业务，也无需中断第二卫星覆盖范围内的其它终端设备的业务，进而提高了卫星切换的可靠性。
在一种可能的实施方式中，向第二卫星发送第一切换指示信息之后，还包括：接收第二卫星发送的第一切换响应消息，第一切换响应消息用于指示第一终端设备切换至第二卫星；根据第一切换响应消息，释放覆盖第一终端设备的点波束。
在一种可能的实施方式中，方法还包括：接收第三卫星发送的第二切换指示信息，第二切换指示信息包括第二终端设备的位置；根据第二终端设备的位置，调整第一卫星的点波束方向，以使第一卫星的点波束覆盖第二终端设备。
第三方面，本申请提供一种通信方法，该方法包括：终端设备确定位于第一点波束的覆盖范围，第一点波束为第一卫星发射的点波束，第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，第一点波束为第一卫星根据波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及波束成形装置中预编码模块的编码信息确定得到的，编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；终端设备通过第一点波束接入第一卫星。
在一种可能的实施方式中，配置信息和编码信息为第一卫星根据终端设备的位置确定得到的。
在上述过程中，第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，一种移相器配置可以使得波束成形装置形成一个子阵方向图，当每组通道的移相器配置不同时，波束成形装置可以形成至少两个子阵方向图。由于一个子阵方向图对应地面中的一个高增益覆盖范围，因此，在同一时刻，在卫星的服务区域中可以形成至少两个高增益覆盖范围，进而使得更多的终端设备可以接入至卫星。进一步的，当多个地理区域中的终端设备同时有业务需求时，卫星只需在该多个地理区域同时发射点波束即可，无需进行点波束发射方向的切换，进而避免了对终端设备的业务造成影响。
第四方面，本申请提供一种控制波束成形的装置，应用于第一卫星，所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，所述装置包括第一确定模块、第二确定模块和控制模块，其中，
所述第一确定模块用于，确定待覆盖的至少两个地理区域；
所述第二确定模块用于，根据所述至少两个地理区域，确定所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
所述控制模块用于，根据所述配置信息和所述编码信息，控制所述波束成形装置发射点波束。
在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块具体用于：
确定每组通道对应的地理区域；
确定每个地理区域对应的子阵方向图；
根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息，第i个地理区域与第i组通道对应，所述i依次为1,2，……，N，所述波束成形装置中包括N组通道，所述N为大于1的整数。
在一种可能的实施方式中，所述第一确定模块用于：
确定每个地理区域的类型，所述地理区域的类型包括第一类型和第二类型，所述第一类型的地理区域中包括时分双工TDD模式的终端设备，所述第二类型的地理区域中包括频分双工FDD模式的终端设备；
根据每个地理区域的类型，确定所述第一卫星的波束成形装置中每组通道对应的地理区域，其中，TDD通道组对应第一类型的地理区域，FDD通道组对应第二类型的地理区域。
在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块用于：
确定每个地理区域对应的点波束；
根据每个地理区域对应的点波束，确定每个点波束的成形方向，一个地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中；
根据每个点波束的成形方向，确定所述波束成形装置中预编码模块的编码信息。
在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块用于：
根据每个地理区域中的终端设备的数量或每个地理区域中的终端设备的业务信息中的至少一种，确定每个地理区域对应的点波束。
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括第三确定模块和发送模块，其中，
所述第三确定模块用于，确定第一终端设备位于所述第一卫星和第二卫星覆盖的地理区域的重叠区域中，所述第一卫星向远离所述第一终端设备的方向移动，所述第二卫星向靠近所述第一终端设备的方向移动；
所述发送模块用于，向所述第二卫星发送第一切换指示信息，所述第一切换指示信息中包括所述第一终端设备的位置，所述第一切换指示信息用于指示所述第二卫星根据所述第一终端设备的位置调整点波束方向。
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括接收模块，其中，
所述接收模块用于，在所述发送模块向所述第二卫星发送第一切换指示信息之后，接收所述第二卫星发送的第一切换响应消息，所述第一切换响应消息用于指示所述第一终端设备切换至所述第二卫星；
所述控制模块还用于，根据所述第一切换响应消息，释放覆盖所述第一终端设备的点波束。
在一种可能的实施方式中，所述接收模块还用于，接收第三卫星发送的第二切换指示信息，所述第二切换指示信息包括第二终端设备的位置；
所述控制模块还用于，根据所述第二终端设备的位置，调整所述第一卫星的点波束方向，以使所述第一卫星的点波束覆盖所述第二终端设备。
第五方面，本申请提供一种通信装置，包括确定模块和接入模块，其中，
所述确定模块用于，确定位于第一点波束的覆盖范围，所述第一点波束为所述第一卫星发射的点波束，所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，所述第一点波束为所述第一卫星根据所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息确定得到的，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
所述接入模块用于，通过所述第一点波束接入所述第一卫星。
在一种可能的实施方式中，所述配置信息和所述编码信息为所述第一卫星根据所述终端设备的位置确定得到的。
第六方面，本申请提供一种控制波束成形的装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器中的程序指令，用于实现第一方面任一项所述的控制波束成形的方法。
第七方面，本申请提供一种通信装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器中的程序指令，用于实现第二方面任一项所述的通信方法。
第八方面，本申请提供一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现第一方面任一项所述的控制波束成形的方法。
第九方面，本申请提供一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现第二方面任一项所述的通信方法。
第十方面，本申请提供一种卫星，包括第一方面任一项所述的波束成形装置和第六方面所示的控制波束成形的装置。
本申请提供的波束成形装置、控制波束成形的方法、装置及设备，波束成形装置中包括多组通道，每组通道的移相器配置相互独立，一种移相器配置可以使得波束成形装置形成一个子阵方向图，当每组通道的移相器配置不同时，波束成形装置可以形成至少两个子阵方向图。由于一个子阵方向图对应地面中的一个高增益覆盖范围，因此，在同一时刻，在卫星的服务区域中可以形成至少两个高增益覆盖范围，进而使得更多的终端设备可以接入至卫星。进一步的，当多个地理区域中的终端设备同时有业务需求时，卫星只需在该多个地理区域同时发射点波束即可，无需进行点波束发射方向的切换，进而避免了切换对终端设备的业务造成影响。
附图说明
图1为本申请提供的应用场景示意图；
图2为本申请提供的卫星发射可调点波束的示意图；
图3为本申请提供的一种波束成形装置的结构示意图；
图4为本申请提供的通道的结构示意图；
图5为本申请提供的另一种波束成形装置的结构示意；
图6为本申请提供的TDD通道的结构示意图；
图7为本申请提供的FDD通道的结构示意图；
图8为本申请提供的一种点波束的示意图；
图9为本申请提供的一种控制波束成形的方法的流程示意图；
图9A为本申请提供的子阵方向图的示意图；
图10A为本申请提供的波束分布示意图；
图10B为本申请提供的另一种点波束的示意图；
图11为本申请提供的另一种控制波束成形的方法的流程示意图；
图12为本申请提供的卫星切换示意图；
图13为本申请提供的通信方法的流程示意图；
图14为本申请提供的一种控制波束成形的装置的结构示意图；
图15为本申请提供的另一种控制波束成形的装置的结构示意图；
图16为本申请提供的通信装置的结构示意图；
图17为本申请提供的控制波束成形的装置的硬件结构示意图；
图18为本申请提供的通信装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
图1为本申请提供的应用场景示意图。请参见图1，包括卫星101、终端设备(terminal device)102、网关(Gate Way，GW)103和核心网104。
卫星101在同一时刻可以发射多个点波束，每个点波束可以覆盖一个地理区域，该多个点波束可以覆盖不同区域，不同的点波束覆盖的地面的地理区域可以具有重合区域。例如，卫星101在同一时刻可以发射三个点波束，该三个点波束分别覆盖地面的地理区域A、地理区域B和地理区域C。本申请所示的地理区域可以包括空中区域、海洋区域、陆地区域(包括偏远地区)。
终端设备102包括但不限于移动台(MS，Mobile Station)、移动终端(MobileTerminal)、移动电话(Mobile Telephone)、手机(handset)及便携设备(portableequipment)、车载的移动装置或设备等。当终端设备102位于卫星101的点波束的覆盖范围内时，则终端设备102可以通过接入卫星101。
网关103设置在地面，网关103可以与卫星101建立通信，例如，卫星101可以通过馈电电路与网关103进行通信，网关103还可以与地面的核心网104建立通信，以使卫星101可以通过网关103接入至核心网104。
需要说明的是，图1只是以示例的形式示意一种应用场景，本申请所示的技术方案还可以应用于其它场景，本申请对此不作具体限定。
在实际应用过程中，卫星可以通过固定点波束方式或可调点波束方式发射点波束。在卫星通过固定点波束方式发射点波束时，卫星根据其服务(或覆盖)的地理区域发射点波束，以使点波束可以实时的对其服务的地理区域进行全覆盖。例如，铱星***中每颗卫星配有48个L波段固定点波束，该48个L波段固定点波束可以实时全覆盖卫星的服务区域。在卫星通过可调点波束方式发射点波束时，卫星发射的点波束无法实时全覆盖卫星的服务区域，卫星根据其服务区域内的终端设备的业务需求调整其发射的点波束，以使发射的点波束覆盖其服务区域中有业务需求的终端设备。例如，另外的30亿(Other 3billion，O3b)***中每颗卫星配有12个Ka波段可调点波束，在同一时刻，该12个Ka波段可调点波束无法完全覆盖卫星的服务区域，但卫星可以调整其发射的可调点波束，以使可调点波束覆盖其服务区域中的不同区域。
本申请所示的技术方案可以适用于可调点波束的场景，为了便于对本申请的理解，下面，结合图2，对卫星发射可调点波束的过程进行进一步详细说明。
图2为本申请提供的卫星发射可调点波束的示意图。请参见图2，卫星201的服务区域为服务区域X，在同一时刻，卫星201的高增益覆盖区域为服务区域X中的一部分。例如，卫星201的服务区域X可以为几千平方公里，而卫星201的高增益覆盖区域通常为几十平方公里。假设卫星201在同一时刻发射的点波束的个数M为16，当然，M还可以为其它值，本申请对此不作具体限定。
在实际应用过程中，卫星201可以周期性的对其服务区域X进行扫描，以使卫星201的高增益覆盖区域覆盖服务区域X中的不同区域。在卫星201进行扫描的过程中，卫星201可以确定具有业务需求的终端设备，例如，在卫星扫描的过程中，当位于高增益覆盖区域中的终端设备具有业务需求时，则该终端设备可以请求接入卫星201。卫星201可以根据具有业务需求的终端设备的位置，调整其发射点波束的方向，以使发射的点波束覆盖具有业务需求的终端设备。
例如，在时刻T1，假设地理区域X1中的终端设备具有业务需求，则卫星202可以根据地理区域X1确定子阵方向图，并根据子阵方向图确定配置信息，并根据配置信息调整其发射点波束的方向，以使发射的点波束覆盖区域X1，请参见图2，在T1时刻，卫星201发射的16个点波束覆盖地理区域X1。在时刻T2，假设地理区域X2中的终端设备具有业务需求，则卫星202可以根据地理区域X2确定子阵方向图，并根据子阵方向图确定配置信息，并根据配置信息调整其发射点波束的方向，以使发射的点波束覆盖区域X2，请参见图2，在T2时刻，卫星201发射的16个点波束覆盖地理区域X2。
本申请所示的卫星的高增益覆盖区域是指增益在预设范围内的区域，例如，高增益覆盖区域可以为增益(A-3)dB至AdB的覆盖区域，其中，A为点波束的最大增益。在高增益覆盖区域，终端设备接收到的卫星信号较强，以使终端设备设备可以与卫星201进行数据通信业务。卫星的服务区域中、除高增益覆盖区域之外的区域为低增益覆盖区域，在低增益覆盖区域中，终端设备接收到的卫星信号较弱，终端设备根据该较弱的卫星信号可能无法与卫星201进行数据通信业务。
在实际应用过程中，一个子阵方向图对应一个地理区域。如果卫星在同一时刻仅可以形成一个子阵方向图，相应的，卫星在同一时刻仅能覆盖其服务区域内的一个地理区域，导致可接入卫星的终端设备的数量较少。进一步的，当卫星的服务区域中不同地理区域中的终端设备同时有业务需求时，则卫星需要进行高增益覆盖范围的切换，以使不同的终端设备均可以完成业务。例如，请参见图2，在T1时隙中，地理区域X1中的多个终端设备有业务需求，且该多个终端设备均位于卫星的高增益覆盖区域(点波束覆盖区域)中。假设在T2时隙中，地理区域X2中的一个高优先级终端设备有业务需求，而该多个终端设备的业务未完成时，则卫星需要断开与地理区域X1中的多个终端设备的连接，并调整点波束方向，以使地理区域X2中的一个终端设备接入卫星。当地理区域X2中的终端设备的业务处理完成之后，再调整点波束方向，断开与地理区域X2中的一个终端设备的连接，并使得地理区域X1中的多个终端设备接入卫星。
基于上述问题，本申请提供一种设置在卫星中的波束成型装置，该波束成型装置在同一时刻可以形成至少两个子阵方向图，以使卫星在同一时刻可以至少覆盖其服务区域中的至少两个地理区域。这样，在同一时刻，在卫星的服务区域中可以形成至少两个高增益覆盖范围，进而使得更多的终端设备可以接入至卫星。进一步的，当多个地理区域中的终端设备同时有业务需求时，卫星只需在该多个地理区域同时发射点波束即可，无需进行点波束发射方向的切换，进而避免了对终端设备的业务造成影响。
下面，结合具体实施例对本申请所示的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面几个具体实施例可以独立存在，也可以相互结合，对于相同或相似的内容，在不同的实施例中不再进行重复说明。
图3为本申请提供的一种波束成形装置的结构示意图。图4为本申请提供的通道的结构示意图。图3所示的波束成形装置可以设置在卫星中，图4所示的通道为图3所示的波束成形装置的一部分。
请参见图3-图4，该波束成型装置可以包括基带单元301、预编码模块302、至少两组通道303、S个合路器组304和S个天线子阵305，其中，每组通道303包括S条通道，每条通道包括依次连接的数模转换器(Digital to Analog Converter，DAC)/模数转换器(Analogto Digital Converter，ADC)、射频收发模块、功分器和移相器阵列，S为大于或等于1的整数。预编码模块的一端与基带单元连接，预编码模块的另一端分别与至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接。S个合路器组中的每个合路器组分别与至少两个移相器阵列和一个天线子阵连接，至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道，每组通道的移相器配置相互独立。
可选的，基带单元可以为现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)模块。
基带单元与预编码模块连接，基带单元可以生成基带信号，并向预编码模块发送基带信号。基带单元可以同时发送多个基带信号(数据流)，基带单元发送的数据流的个数与卫星可发射的点波束的个数相同，基带单元发送的每一个数据流可以形成一个点波束。
例如，假设卫星可以发射M(M为大于1的整数)个点波束，则基带单元可以同时发送M个数据流，该M个数据流可以形成M个点波束。
基带单元还可以接收预编码模块发送的数字信号，并对数字信号进行处理。例如，基带单元可以将数字信号转换成为基带信号。
预编码模块的一端与基带单元连接，预编码模块的另一端分别与至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接。预编码模块可以接收基带单元发送的多个数据流(基带信号)，确定每个数据流对应的通道，并将数据流发送至对应的通道。例如，预编码模块可以确定每个数据流对应的通道组，并将数据流发送至通道组中的所有通道。一个数据流可以对应一个通道组，即，一个数据流对应一组通道。
可选的，预编码模块(或者卫星中的其它部件)可以根据需要覆盖的地理区域确定每个点波束的成型方向，并根据每个点波束的成形方向确定数据预编码矩阵中各个元素的取值。预编码模块可以根据数字预编码矩阵中各个元素的取值来控制发往各个通道的数据流的幅值和相位，进而实现数字波束成形的效果。
例如，假设一组通道中包括S个通道，针对任意一个数据流1，该数据流1对应第一组通道，该第一组通道中的S个通道分别记为通道11、通道12、……、通道1S，该数据流1对应的数据预编码矩阵中包括S个权重值，分别记为w(1,1)，w(1,2)，……，w(1,S)，则可以通过w(1,1)对数据流1进行处理，并将处理后的数据流1发送至通道11，通过w(1,2)对数据流1进行处理，并将处理后的数据流1发送至通道12，……，通过w(1,S)对数据流1进行处理，并将处理后的数据流1发送至通道1S。
可选的，波束成形装置中包括的通道组的个数至少为两个，例如，通道组的个数可以为2个、3个、4个等，当然，在实际应用过程中，可以根据实际需要设置通道组的个数。
需要说明的是，每组通道中包括S条通道，每条通道的结构可以相同。针对多组通道中任意一组通道中的任意一个通道，请参见图4，DAC/ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列依次连接。
请参见图4，DAC的输入端与预编码模块连接，DAC的输出端与射频收发模块连接。ADC的输入端与射频收发模块连接，ADC的输出端与预编码模块连接。
可选的，当波束成型装置发射信号时，则DAC启动工作、ADC暂停工作；当波束成型装置接收信号时，则DAC暂停工作、ADC启动工作。即，在波束成形装置发射信号的过程中，DAC将接收到的数字信号转换成模拟信号；在波束成形装置接收信号的过程中，DAC将接收到的模拟信号转换成数字信号。
可选的，射频收发模块可以为射频链路(radio frequency chain)。射频收发模块用于接收DAC发送的模拟信号，并将模拟信号发送至功分器。射频收到模块还用于接收功分器发送的模拟信号，并将模拟信号发送至ADC。
可选的，功分器可以接收射频模块发送的信号，并将该一个信号分成多个信号，例如，功分器可以将该一个信号平均分成多个信号。功分器还可以接收移相器阵列发送的多个信号，并将该多个信号合成一个信号，例如，功分器可以将该多个信号进行叠加，得到一个信号。
可选的，移相器阵列中包括多个并联的移相器，每个移相器用于对从功分器接收到的信号的相位进行调节。一个移相器阵列中包括的移相器个数通常与一个合路器组中包括的合路器的个数、以及一个天线子阵中包括的天线单元的个数相同。
可选的，每个合路器组中包括多个合路器。例如，合路器可以为加法器。
可选的，每个天线子阵中包括多个天线单元。
每个合路器组分别与至少两个移相器阵列连接，该至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道，即，每个合路器组与至少两组通道中的移相器阵列连接。
每个合路器组还与一个天线子阵连接，合路器组与天线子阵可以具有一一对应关系。
可选的，每组通道的移相器配置可以相同，也可以不同。
本申请提供的波束成形装置中包括多组通道，每组通道的移相器配置相互独立，一种移相器配置可以使得波束成形装置形成一个子阵方向图，当每组通道的移相器配置不同时，波束成形装置可以形成至少两个子阵方向图。由于一个子阵方向图对应地面中的一个高增益覆盖范围，因此，在同一时刻，在卫星的服务区域中可以形成至少两个高增益覆盖范围，进而使得更多的终端设备可以接入至卫星。进一步的，当多个地理区域中的终端设备同时有业务需求时，卫星只需在该多个地理区域同时发射点波束即可，无需进行点波束发射方向的切换，进而避免了切换对终端设备的业务造成影响。
在上述任意一个实施例的基础上，下面，通过图5所示的实施例，对波束成形装置进行进一步详细说明。图5为本申请提供的另一种波束成形装置的结构示意图。
请参见图5，第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接，第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接，其中，i依次为1,2,……S。
例如，第1个合路器组的一端与每组通道中的第1个通道中的移相器阵列连接，第1个合路器组的另一端与第1个天线子阵连接。第2个合路器组的一端与每组通道中的第2个通道中的移相器阵列连接，第2个合路器组的另一端与第2个天线子阵连接，以此类推。
请参见图5，移相器阵列可以包括T个移相器(图中未示出T)，每个合路器组包括T个合路器，每个天线子阵包括T个天线单元，T为大于1的整数。其中，第i个合路器组中的第j个合路器的一端与每组通道中第i个通道中的第j个移相器连接，第i个合路器组中的第j个合路器的另一端与第i个天线子阵中的第j个天线单元连接，其中，i依次为1,2,……S，j依次为1,2,……T。
例如，第1个合路器组中的第1个合路器的一端与每组通道中第1个通道中的第1个移相器连接，第1个合路器组中的第1个合路器的另一端与第1个天线子阵中的第1个天线单元连接，第1个合路器组中的第2个合路器的一端与每组通道中第1个通道中的第2个移相器连接，第1个合路器组中的第2个合路器的另一端与第1个天线子阵中的第2个天线单元连接，依次类推。
请参见图5，移相器阵列包括T个移相器(图中未示出T)，其中，功分器分别与T个移相器连接，功分器用于将从射频收发模块接收到的信号分成T个信号，并将T个信号中第k个信号发送给T个移相器中的第k个移相器，k依次为1,2,……T；功分器还用于将从T个移相器接收到的信号合成一个信号，并将一个信号发送给射频收发模块。
可选的，至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个，其中，TDD通道组中包括S个TDD通道，FDD通道组中包括S个FDD通道。
当卫星的服务区域中同时存在TDD模式的终端设备和FDD模式的用户终端，可以根据服务区域中TDD模式的终端设备的信息(例如终端设备的数量、终端设备的业务、终端设备的优先级等)确定TDD通道组中的移相器配置，并根据TDD通道组中的移相器配置发射点波束，以使点波束覆盖TDD模式的终端设备。根据服务区域中FDD模式的终端设备的信息(例如终端设备的数量、终端设备的业务、终端设备的优先级等)确定FDD通道组中的移相器配置，并根据FDD通道组中的移相器配置发射点波束，以使点波束覆盖FDD模式的终端设备。进一步的，还可以根据TDD模式的终端设备的信息和FDD模式的终端设备的信息确定分配给每组通道的数据流的数量，这样，可以使得波束成形装置同时为两种模式(TDD模式和FDD模式)的终端设备服务。
可选的，TDD通道和FDD通道的结构不同。下面，分别对TDD通道和FDD通道的结构进行详细说明。
图6为本申请提供的TDD通道的结构示意图。请参见图6，TDD通道中包括ADC、DAC、功率放大器(Power Amplifier，PA)、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、链路选择器、射频收发模块、功分器和移相器阵列。
其中，DAC的输出端与PA的输入端连接，PA的输出端与链路选择器的一端连接，链路选择器的另一端与射频收发模块连接。链路选择器的一端还与LNA的输入端连接，LNA的输出端还与ADC的输入端连接，ADC的输出端与预编码模块连接。
可选的，链路选择器可以为双路开关，在同一时刻，双路开关与PA或者LNA连通。
当波束成型装置发射信号时，链路选择器与PA连通，与LNA断开，以使DAC可以将从预编码模块接收到的数字信号转换成模拟信号，由PA对模拟信号进行放大处理之后，将放大处理后的模拟信号发送给射频收发模块，这种情况下，射频收发模块无法向LNA发送信号。
当波束成型装置接收信号时，链路选择器与LNA连通，与PA断开，以使得射频收发模块可以向LNA发送模拟信号，LNA对模拟信号进行处理，并将处理后的模拟信号发送给ADC，ADC将处理后的模拟信号转换成数字信号，并将数字信号发送给预编码模块，这种情况下，无法向射频模块发送信号。
图7为本申请提供的FDD通道的结构示意图。请参见图7，FDD通道中包括ADC、DAC、PA、LNA、环形器、射频收发模块、功分器和移相器阵列。
其中，DAC的输出端与PA的输入端连接，PA的输出端与环形器的一端连接环形器的另一端与射频收发模块连接。环形器的一端还与LNA的输入端连接，LNA的输出端还与ADC的输入端连接，ADC的输出端与预编码模块连接。
当波束成型装置发射信号时，环形器正向导通(可以将PA发送的数据发送给射频收发模块)，以使DAC可以将从预编码模块接收到的数字信号转换成模拟信号，由PA对模拟信号进行放大处理之后，将放大处理后的模拟信号发送给射频收发模块，这种情况下，射频收发模块无法向LNA发送信号。
当波束成型装置接收信号时，环形器反向导通(可以将射频收发模块发送的数据发送给LNA)，以使得射频收发模块可以向LNA发送模拟信号，LNA对模拟信号进行处理，并将处理后的模拟信号发送给ADC，ADC将处理后的模拟信号转换成数字信号，并将数字信号发送给预编码模块，这种情况下，无法向射频模块发送信号。
在上述任意一个实施例的基础上，下面，结合图8，对波束成形装置发射的点波束的位置进行详细说明。
图8为本申请提供的一种点波束的示意图。请参见图8，卫星的服务区域X包括配置1对应的地理区域、配置2对应的地理区域、……配置N对应的地理区域。
其中，每个配置对应的地理区域中包括M个点波束对应的地理区域，M为卫星发射的最大的点波束个数。
例如，当通道组的配置为配置1时，M个点波束对应的地理区域为B1_1、B1_2、……、B1_M。当通道组的配置为配置N时，M个点波束对应的地理区域为BN_1、BN_2、……、BN_M。
可选的，图8实施例中所示的配置可以为通道组的移相器配置。
可选的，一种移相器配置对应一个地理区域，即，当移相器的配置为配置i时，则波束成形装置根据该配置i发射的点波束位于配置i对应的地理区域中。
可选的，一个点波束通常对应一个通道组，一个通道组可以对应一个或多个点波束。在实际应用过程中，可以根据实际需要确定通道组和点波束的对应关系。
可选的，卫星的通道组在一种配置下的高增益范围与该组通道对应的点波束的个数相关。
例如，假设一个通道组的配置为配置1，该通道组对应5个点波束，则该通道组在配置1下的高增益范围包括该5个点波束对应的范围。
可选的，卫星的高增益覆盖区域包括：波束成形装置中各组通道在其对应的移相器配置下高增益范围。
例如，假设波束成形装置中包括两组通道，分别记为通道组1和通道组2，假设通道组1的配置为配置1，通道组2对应的配置为配置3，则卫星的高增益覆盖区域包括：通道组1在配置1下的高增益范围，和通道组2在配置3下的高增益范围。
在上述任意一个实施例的基础上，下面，以卫星中设置有上述任意一个实施例所示的波束成形装置为例，对波束成形方法进行详细说明，具体的，请参见图9-图12所示的实施例。
图9为本申请提供的一种控制波束成形的方法的流程示意图。请参见图9，该方法可以包括：
S901、第一卫星确定待覆盖的至少两个地理区域。
需要说明的是，第一卫星中设置有波束成形装置，该波束成形装置可以为上述任意实施例所示的波束成形装置，其结构和实现原理可以参见上述任意一个实施例，此处不再进行赘述。
可选的，一个地理区域的大小小于或等于第一卫星的最大的高增益覆盖区域的大小。第一卫星的最大的高增益覆盖区域与第一卫星支持的点波束的个数相关，第一卫星支持的点波束的个数越多，第一卫星的最大的高增益覆盖区域越大。
可选的，至少两个地理区域的个数，小于或等于第一卫星的波束成形装置中包括的通道的组数。
第一卫星有其对应的服务区域，服务区域为地面上的一个区域，待覆盖的至少两个地理区域均位于第一卫星的服务区域中。
可选的，当第一卫星与地球的相对位置固定时，则第一卫星的服务区域固定。当第一卫星与地球的相对位置不固定时，则第一卫星的服务区域不固定。
可选的，第一卫星可以获取其服务区域中各个终端设备的第一信息，并根据终端设备的第一信息确定至少两个地理区域。
可选的，第一信息可以包括终端设备的位置、终端设备的业务需求、终端设备的优先级中的至少一种。当然，第一信息还可以包括其它，本申请对此不作具体限定。
可选的，当终端设备有业务需求时，终端设备可以向第一卫星上报第一信息。或者，终端设备可以周期性的向第一卫星上报第一信息。
例如，当终端设备有业务需求时，终端设备向第一卫星发送接入请求，并在接入请求中携带第一信息。
例如，第一卫星可以先确定其服务区域中有业务需求的终端设备，再根据有业务需求的终端设备的位置、优先级等确定至少两个地理区域。至少两个地理区域覆盖了有业务需求的终端设备。
需要说明的是，当在第一卫星的服务区域中，仅有一个地理区域中的终端设备有业务需求时，则第一卫星可以确定一个地理区域，该一个地理区域覆盖有业务需求的终端设备。或者，第一卫星还可以确定至少两个地理区域，该至少两个地理区域中的一个地理区域覆盖该有业务需求的终端设备，该至少两个地理区域中的其他区域可以覆盖任意的地理区域。
S902、第一卫星根据至少两个地理区域，确定第一卫星的波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及波束成形装置中预编码模块的编码信息。
其中，编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值。
可选的，第一卫星可以通过如下可行的实现方式确定波束成形装置中每组通道中移相器的配置信息：第一卫星确定每组通道对应的地理区域；第一卫星确定每个地理区域对应的子阵方向图；第一卫星根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息，第i个地理区域与第i组通道对应，i依次为1,2，……，N，波束成形装置中包括N组通道，N为大于1的整数。
可选的，第一卫星可以通过至少如下两种可行的实现方式确定每组通道对应的地理区域：
一种可行的实现方式：第一卫星的波束成形装置中包括一种模式的通道(TDD通道或者FDD通道)。
当第一卫星的波束成形装置中包括一种模式的通道时，第一卫星可以任意确定通道和地理区域的对应关系，以使每个地理区域对应至少一组通道。
例如，假设第一卫星的波束成形装置中包括两组通道，分别记为通道组1和通道组2，假设第一卫星确定得到两个地理区域，分别记为地理区域1和地理区域2，则第一卫星可以确定通道组1对应地理区域1，通道组2对应地理区域2，或者，第一卫星可以确定通道组1对应地理区域2，通道组2对应地理区域1。
例如，假设第一卫星的波束成形装置中包括三组通道，分别记为通道组1、通道组2和通道组3，假设第一卫星确定得到两个地理区域，分别记为地理区域1和地理区域2，则第一卫星可以确定通道组1和通道组2对应地理区域1，通道组3对应地理区域2，或者，第一卫星可以确定通道组1对应地理区域2，通道组2和通道组3对应地理区域1。当然，第一卫星还可以确定通道组和地理区域的对应关系为其它，只要每个地理区域对应至少一个通道组即可。
另一种可行的实现方式：第一卫星的波束成形装置中包括两种模式的通道(TDD通道和者FDD通道)。
当第一卫星的波束成形装置中包括两种模式的通道时，第一卫星可以确定每个地理区域的类型，并根据每个地理区域的类型，确定第一卫星的波束成形装置中每组通道对应的地理区域；其中，地理区域的类型包括第一类型和第二类型，第一类型的地理区域中包括TDD模式的终端设备，第二类型的地理区域中包括FDD模式的终端设备，TDD通道组对应第一类型的地理区域，FDD通道组对应第二类型的地理区域。
可选的，若一个地理区域中具有业务需求的终端设备均为TDD模式时，则可以确定该地理区域为第一类型。若一个地理区域中具有业务需求的终端设备均为FDD模式时，则可以确定该地理区域为第二类型。
例如，假设第一卫星的波束成形装置中包括两组通道，分别记为通道组1和通道2组，其中，通道组1为TDD通道，通道组2为FDD通道，假设第一卫星确定得到两个地理区域，分别记为地理区域1和地理区域2，其中，地理区域1为第一类型，地理区域2为第二类型，则第一卫星确定通道组1对应地理区域1，通道组2对应地理区域2。
可选的，第一卫星可以根据第一卫星和每个地理区域的相对位置，确定每个地理区域对应的子阵方向图。
下面，结合图9A，对确定移相器的配置信息的过程进行说明。
图9A为本申请提供的子阵方向图的示意图。请参见图9A，假设子阵方向图为一个M*N的二维平面阵，在该二维平面阵中，沿x轴有M个子阵单元，间距为dx，沿y轴有N个子阵单元，间距为dy。卫星可以根据其自身位置和需要覆盖的地理区域的中心位置，计算出需要覆盖的地理区域的中心位置相对于卫星自身的方位角θ0和
Figure GDA0003571479490000141
根据如下公式确定x轴方向上两个相邻子阵单元之间的相位差βx，以及y轴方向上两个相邻子阵单元之间的相位差βy：
Figure GDA0003571479490000142
Figure GDA0003571479490000143
其中，βx为x轴方向的两个相邻子阵单元之间的相位差，βy为y轴方向两个相邻子帧单元之间的相位差，
Figure GDA0003571479490000144
λ为卫星发射信号的波长。
针对任意一个子阵，根据x轴方向上两个相邻子阵单元之间的相位差βx、y轴方向上两个相邻子阵单元之间的相位差βy、以及该子阵单元在子阵方向图中的位置确定该子阵单元的相位。可以通过子阵单元在子阵方向图中x轴和y轴的标号表示子阵单元在子阵方向图中的位置。例如，针对x轴中第m个，y轴中第n个子阵单元Emn，该子阵单元Emn的相位为：(m-1)×βx+(n-1)×βy，其中，m为整数，n为整数，1≤m≤M，1≤n≤N。
在确定得到每个子阵单元的相位之后，可以根据各个子阵单元的相位确定移相器的配置信息。
可选的，若第i个地理区域与第i组通道对应，则可以根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息。
其中，一组通道对应一个地理区域，一个地理区域可以对应一组或多组通道。当一个地理区域对应多组通道时，该多组通道的移相器配置相同，即，该多组通道中的移相器的配置信息相同。
其中，在第一卫星根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息之后，第一卫星通过该配置信息发射的点波束在第i个地理区域中。
可选的，一组通道中的移相器的配置信息中包括该组通道中各个移相器的相位。
可选的，第一卫星可以通过如下可行的实现方式确定波束成形装置中预编码模块的编码信息：第一卫星确定每个地理区域对应的点波束；第一卫星根据每个地理区域对应的点波束，确定每个点波束的成形方向，一个地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中；第一卫星根据每个点波束的成形方向，确定波束成形装置中预编码模块的编码信息。
可选的，第一卫星可以根据每个地理区域中的终端设备的数量或每个地理区域中的终端设备的业务信息中的至少一种，确定每个地理区域对应的点波束。
例如，终端设备的数量可以为该地理区域中的终端设备的总数量，也可以为该地理区域中当前时刻具有业务的终端设备的数量。
例如，业务信息可以包括业务的标识、业务的优先级、业务所需的资源量中的至少一个。
例如，一个地理区域中具有业务需求的终端设备的数量越多，则该地理区域对应的点波束的数量越多。一个地理区域中的终端设备的业务量越大，则该地理区域对应的点波束的数量越多。
可选的，预编码信息中包括每个点波束的权重值。
例如，预编码信息中包括数据流1对应的S个权重值(W(1,1)，W(1,2)，……，W(1,S))，数据流2对应的S个权重值，……，数据流M对应的S个权重值(W(M,1)，W(M,2)，……，W(M,S))。
可选的，点波束的成形方向与编码信息中各点波束的权重值之间具有预设对应关系，可以根据点波束的成形方向和该对应关系，确定编码信息。
S903、第一卫星根据配置信息和编码信息，控制波束成形装置发射点波束。
可选的，在第一卫星确定得到每组通道中的移相器的配置信息和预编码模块的编码信息之后，第一卫星根据确定得到的每组通道中的移相器的配置信息，修改每组通道的移相器配置，并根据编码信息修改预编码模块中各数据流的权重值。
在第一卫星修改完每组通道的移相器配置和预编码模块中各数据流的权重值之后，第一卫星发射的点波束可以该第一卫星在S901中确定得到的至少两个地理区域。
本申请提供的波束成形方法，第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，使得第一卫星可以覆盖地面中的至少两个地理区域。在第一卫星发射点波束时，第一卫星确定待覆盖的至少两个地理区域，根据至少两个地理区域，确定波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及波束成形装置中预编码模块的编码信息，编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值，并根据配置信息和编码信息，控制波束成形装置发射点波束。一种移相器配置可以使得波束成形装置形成一个子阵方向图，当每组通道的移相器配置不同时，波束成形装置可以形成至少两个子阵方向图。由于一个子阵方向图对应地面中的一个高增益覆盖范围，因此，在同一时刻，在卫星的服务区域中可以形成至少两个高增益覆盖范围，进而使得更多的终端设备可以接入至卫星。进一步的，当多个地理区域中的终端设备同时有业务需求时，卫星只需在该多个地理区域同时发射点波束即可，无需进行点波束发射方向的切换，进而避免了对终端设备的业务造成影响。
下面，结合图10A-图10B，通过具体示例，对图9实施例所示的方法进行详细说明。
图10A为本申请提供的波束分布示意图。图10B为本申请提供的另一种点波束的示意图。
请参见图10A，第一卫星的服务区域为服务区域X，在服务区域X中的区域1中有较多的终端设备具有业务需求，在服务区域X中的区域2中有较少的终端设备具有业务需求。其中，区域1对应的移相器配置为配置1，区域2对应的移相器配置为配置3。
请参见图10B，第一卫星在同一时刻可以发射16个点波束，第一卫星可以具有N种移相器配置。
假设第一卫星的波束成形装置中包括两组通道，分别记为通道组1和通道组2，可以将通道组1的移相器配置设置为配置1，以使第一卫星可以通过通道组1对区域1进行高增益覆盖。可以将通道组2的移相器配置设置为配置2，以使第一卫星可以通过通道组2对区域2进行高增益覆盖。
由于区域1中具有业务需求的终端设备的数量较多，区域2中具有业务需求的终端设备的数量较少，则可以为通道组1配置12个点波束(点波束1-点波束12)，为通道组2配置4个点波束(点波束13-点波束16)。因此，区域1的高增益范围包括12个点波束的覆盖范围，区域2的高增益范围包括4个点波束的覆盖范围。
在上述过程中，由于波束成形装置中包括两组通道，对该两组通道分别进行移相器配置，以使第一卫星可以通过通道组1覆盖区域1，通过通道组2覆盖区域2。即，在同一时刻，第一卫星可以在服务区域中形成两个高增益覆盖区域，使得更多的终端设备可以接入至卫星。第一卫星无需在区域1和区域2之间切换高增益覆盖区域，进而避免了对终端设备的业务造成影响。
在图9所示实施例的基础上，在卫星或者终端设备移动的过程中，终端设备可以需要从一个卫星切换至另一个卫星。下面，通过图11所示的实施例对终端设备的切换过程进行详细说明。
图11为本申请提供的另一种控制波束成形的方法的流程示意图。请参见图11，该方法可以包括：
S1101、第一卫星确定第一终端设备位于第一卫星和第二卫星覆盖的地理区域的重叠区域中。
其中，第一卫星向远离第一终端设备的方向移动，第二卫星向靠近第一终端设备的方向移动。
可选的，第一卫星向远离第一终端设备的方向移动可以为，第一卫星与地球的相对位置固定，第一终端向远离第一卫星的方向移动；或者，第一终端设备与地球的相对位置固定，第一终端设备向远离第一卫星的方向移动；或者，第一卫星与地球的相对位置不固定，第一终端设备与地球的相对位置不固定，第一终端设备和第一卫星的移动使得第一卫星和第一终端设备之间的距离变远。
可选的，第二卫星向靠近第一终端设备的方向移动可以为，第二卫星与地球的相对位置固定，第一终端向靠近第二卫星的方向移动；或者，第一终端设备与地球的相对位置固定，第一终端设备向靠近第二卫星的方向移动；或者，第二卫星与地球的相对位置不固定，第一终端设备与地球的相对位置不固定，第一终端设备和第二卫星的移动使得第二卫星和第一终端设备之间的距离变近。
可选的，第一卫星可以获取第二卫星覆盖的地理区域(服务区域)，并根据第一卫星覆盖的地理区域(服务区域)和第二卫星覆盖的地理区域，确定重合区域。
S1102、第一卫星向第二卫星发送第一切换指示信息，第一切换指示信息中包括第一终端设备的位置。
其中，第一切换指示信息用于指示第二卫星根据第一终端设备的位置调整点波束方向。
可选的，第一切换指示信息中还可以包括第一终端设备的速率、业务信息等。
可选的，业务信息可以包括业务的标识和业务优先级等。
可选的，第一卫星可以通过星间链路向第二卫星发送第一切换指示信息。
可选的，第一卫星还可以向第一终端设备发送第一指示信息，第一指示信息用于向第一终端设备指示第一终端设备即将切换至第二卫星。可选的，第一指示信息可以包括第二卫星的位置等信息。
可选的，在第一终端设备接收到第一指示信息之后，若第一终端设备配备了高增益天线，则第一终端设备可以调整波束方向，以使第一终端设备的波束方向对准第二卫星。
S1103、第二卫星根据第一终端设备的位置，调整第二卫星的点波束方向，以使第二卫星的点波束覆盖第一终端设备。
可选的，第二卫星可以调整少量点波束的方向，以使第二卫星的少量点波束覆盖第一终端设备。
例如，少量点波束可以为1个、2个等。
S1104、第二卫星向第一卫星发送第一切换响应消息。
其中，第一切换响应消息用于指示第一终端设备成功的切换至第二卫星。
S1105、第一卫星根据第一切换响应消息，释放覆盖第一终端设备的点波束。
可选的，第一卫星可以调整覆盖第一终端设备的点波束的方向，以使该点波束覆盖其它位置。
在图11所示的实施例中，在终端设备从第一卫星切换至第二卫星的过程中，只需调整第一卫星和第二卫星的部分点波束的方向即可，无需中断第一卫星覆盖范围内其它终端设备的业务，也无需中断第二卫星覆盖范围内的其它终端设备的业务，进而提高了卫星切换的可靠性。
需要说明的是，在实际应用过程中，第二终端设备还可能从第三卫星切换至第一卫星，切换过程与图11所示的切换过程类似，此处不再进行赘述。
下面，结合图12，通过具体示例，对图11实施例所示的方法进行详细说明。
图12为本申请提供的卫星切换示意图。请参见图12，卫星1的服务区域为服务区域X1，卫星2的服务区域为服务区域X2。卫星1和卫星2处于飞行状态，且卫星1和卫星2与地面的相对位置不固定。卫星1和卫星2的相对于地球的飞行方向如图12所示。
在T1时刻(切换前)，在卫星1的服务区域X1中，区域1和区域3中均有具有业务需求的终端设备，此时，卫星1的部分点波束覆盖区域1，部分点波束覆盖区域2，使得区域1和区域2中的终端设备均可以接入卫星1。在卫星1飞行的过程中，卫星1检测到区域3中的终端设备位于了卫星1和卫星2覆盖范围的重叠区域，由于卫星1正在远离区域3中的终端设备，卫星2正在靠近区域3中的终端设备，因此，卫星1确定需要将区域3中的终端设备切换至卫星2，则卫星1向卫星2发送切换请求消息，切换请求消息中包括区域3中的终端设备的位置等信息。
卫星2接收到卫星1发送的切换请求消息之后，卫星2调整其部分点波束的方向，以使部分点波束覆盖区域3中的终端设备，并向卫星1发送切换响应消息，以向卫星1指示区域3中的终端设备完成切换，则卫星1释放覆盖区域3的点波束。
在T2时刻(切换后)，卫星1的点波束覆盖区域1，卫星2的点波束覆盖区域2和区域3。
图13为本申请提供的通信方法的流程示意图。请参见图13，该方法可以包括：
S1301、终端设备确定位于第一点波束的覆盖范围，第一点波束为第一卫星发射的点波束。
其中，第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，第一点波束为第一卫星根据波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及波束成形装置中预编码模块的编码信息确定得到的，编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值。
需要说明的是，第一卫星的波束成形装置可以为上述任意一个实施例所示的波束成形装置，此处不再进行赘述。
可选的，第一点波束为第一卫星发射的点波束中的任意一个。
可选的，配置信息和编码信息为第一卫星根据终端设备的位置确定得到的。
需要说明的是，第一卫星发射第一点波束的过程可以参见上述图9-图12任意一个实施例，此处不再进行赘述。
S1302、终端设备通过第一点波束接入第一卫星。
可选的，在终端设备具有业务需求时，终端设备可以通过第一点波束接入卫星。例如，终端设备可以通过第一点波束向卫星发送接入请求。
在图13实施例所示的方法中，第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，一种移相器配置可以使得波束成形装置形成一个子阵方向图，当每组通道的移相器配置不同时，波束成形装置可以形成至少两个子阵方向图。由于一个子阵方向图对应地面中的一个高增益覆盖范围，因此，在同一时刻，在卫星的服务区域中可以形成至少两个高增益覆盖范围，进而使得更多的终端设备可以接入至卫星。进一步的，当多个地理区域中的终端设备同时有业务需求时，卫星只需在该多个地理区域同时发射点波束即可，无需进行点波束发射方向的切换，进而避免了对终端设备的业务造成影响。
图14为本申请提供的一种控制波束成形的装置的结构示意图。控制波束成形的装置10可以应用于第一卫星。所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立。控制波束成形的装置10可以控制第一卫星中的波束成形装置进行波束成形。请参见图14，控制波束成形的装置10包括第一确定模块11、第二确定模块12和控制模块13，其中，
所述第一确定模块11用于，确定待覆盖的至少两个地理区域；
所述第二确定模块12用于，根据所述至少两个地理区域，确定所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
所述控制模块13用于，根据所述配置信息和所述编码信息，控制所述波束成形装置发射点波束。
可选的，控制波束成形的装置10可以为基带单元301中的一部分。或者，控制波束成形的装置10也可以为独立于基带单元301的装置。
可选的，控制波束成形的装置10可以控制图3-图7实施例所示的波束成形装置进行波束成形。
可选的，第一确定模块11可以执行图9实施例中的S901。
可选的，第二确定模块12可以执行图9实施例中的S902。
可选的，控制模块13可以执行图9实施例中的S903。
需要说明的是，控制波束成形的装置10可以执行图9-图12方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此处不再进行赘述。
在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块12具体用于：
确定每组通道对应的地理区域；
确定每个地理区域对应的子阵方向图；
根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息，第i个地理区域与第i组通道对应，所述i依次为1,2，……，N，所述波束成形装置中包括N组通道，所述N为大于1的整数。
在一种可能的实施方式中，所述第一确定模块11用于：
确定每个地理区域的类型，所述地理区域的类型包括第一类型和第二类型，所述第一类型的地理区域中包括时分双工TDD模式的终端设备，所述第二类型的地理区域中包括频分双工FDD模式的终端设备；
根据每个地理区域的类型，确定所述第一卫星的波束成形装置中每组通道对应的地理区域，其中，TDD通道组对应第一类型的地理区域，FDD通道组对应第二类型的地理区域。
在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块12用于：
确定每个地理区域对应的点波束；
根据每个地理区域对应的点波束，确定每个点波束的成形方向，一个地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中；
根据每个点波束的成形方向，确定所述波束成形装置中预编码模块的编码信息。
在一种可能的实施方式中，所述第二确定模块12用于：
根据每个地理区域中的终端设备的数量或每个地理区域中的终端设备的业务信息中的至少一种，确定每个地理区域对应的点波束。
图15为本申请提供的另一种控制波束成形的装置的结构示意图。在图14实施例的基础上，请参见图15，控制波束成形的装置10还包括第三确定模块14和发送模块15，其中，
所述第三确定模块14用于，确定第一终端设备位于所述第一卫星和第二卫星覆盖的地理区域的重叠区域中，所述第一卫星向远离所述第一终端设备的方向移动，所述第二卫星向靠近所述第一终端设备的方向移动；
所述发送模块15用于，向所述第二卫星发送第一切换指示信息，所述第一切换指示信息中包括所述第一终端设备的位置，所述第一切换指示信息用于指示所述第二卫星根据所述第一终端设备的位置调整点波束方向。
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括接收模块16，其中，
所述接收模块16用于，在所述发送模块15向所述第二卫星发送第一切换指示信息之后，接收所述第二卫星发送的第一切换响应消息，所述第一切换响应消息用于指示所述第一终端设备切换至所述第二卫星；
所述控制模块13还用于，根据所述第一切换响应消息，释放覆盖所述第一终端设备的点波束。
在一种可能的实施方式中，所述接收模块16还用于，接收第三卫星发送的第二切换指示信息，所述第二切换指示信息包括第二终端设备的位置；
所述控制模块13还用于，根据所述第二终端设备的位置，调整所述第一卫星的点波束方向，以使所述第一卫星的点波束覆盖所述第二终端设备。
需要说明的是，控制波束成形的装置10可以执行图9-图12方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此处不再进行赘述。
图16为本申请提供的通信装置的结构示意图。请参见图16，该通信装置20可以包括确定模块21和接入模块22，其中，
所述确定模块21用于，确定位于第一点波束的覆盖范围，所述第一点波束为所述第一卫星发射的点波束，所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，每组通道中的移相器配置相互独立，所述第一点波束为所述第一卫星根据所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息确定得到的，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
所述接入模块22用于，通过所述第一点波束接入所述第一卫星。
可选的，确定模块21可以执行图13实施例中的S1301。
可选的，接入模块22可以执行图13实施例中的S1302。
在一种可能的实施方式中，所述配置信息和所述编码信息为所述第一卫星根据所述终端设备的位置确定得到的。
需要说明的是，通信装置20可以执行图13方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此处不再进行赘述。
图17为本申请提供的控制波束成形的装置的硬件结构示意图。请参见图17，该控制波束成形的装置30包括：存储器31和处理器32，其中，存储器31和处理器32通信；示例性的，存储器31和处理器32通过通信总线33通信，所述存储器31用于存储计算机程序，所述处理器32执行所述计算机程序实现上述实施例所示的方法。
可选的，控制波束成形的装置还可以包括发送器和/或接收器。
可选的，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤(图9实施例中的S901-S903)可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
图18为本申请提供的通信装置的硬件结构示意图。请参见图18，该通信装置40包括：存储器41和处理器42，其中，存储器41和处理器42通信；示例性的，存储器41和处理器42通过通信总线43通信，所述存储器41用于存储计算机程序，所述处理器42执行所述计算机程序实现上述实施例所示的方法。
可选的，通信装置还可以包括发送器和/或接收器。
可选的，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤(图13实施例中的S1301-S1302)可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
本申请提供一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现上述任意方法实施例所述的控制波束成形的方法。
本申请提供一种存储介质，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现上述任意方法实施例所述的通信方法。
本申请提供一种芯片，该芯片用于支持控制波束成形的装置实现本申请实施例所示的功能(例如，确定待覆盖的至少两个地理区域、确定移相器的配置信息、确定预编码模块的编码信息等)，该芯片具体用于芯片***，该芯片***可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。当实现上述方法的为接收设备内的芯片时，芯片包括处理单元，进一步的，芯片还可以包括通信单元，所述处理单元例如可以是处理器，当芯片包括通信单元时，所述通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。处理单元执行本申请实施例中各个处理模块(例如图14中的第一确定模块11、第二确定模块12和控制模块13等)所执行的全部或部分动作，通信单元可执行相应的接收或发送动作。在另一具体的实施例中，本申请中的接收设备的处理模块可以是芯片的处理单元，控制波束成形的装置的接收模块或发送模块是芯片的通信单元。
本申请提供一种芯片，该芯片用于支持终端设备的装置实现本申请实施例所示的功能(例如，接入所述第一卫星等)，该芯片具体用于芯片***，该芯片***可以由芯片构成，也可以包括芯片和其他分立器件。当实现上述方法的为接收设备内的芯片时，芯片包括处理单元，进一步的，芯片还可以包括通信单元，所述处理单元例如可以是处理器，当芯片包括通信单元时，所述通信单元例如可以是输入/输出接口、管脚或电路等。处理单元执行本申请实施例中各个处理模块(例如图16中的确定模块21和接入模块22)所执行的全部或部分动作，通信单元可执行相应的接收或发送动作。在另一具体的实施例中，本申请中的接收设备的处理模块可以是芯片的处理单元，终端设备的接收模块或发送模块是芯片的通信单元。
本申请还提供一种卫星，包括波束成形装置和控制波束成形的装置。可选的，控制波束成形的装置可以设置在波束成形装置的基带单元中。
可选的，卫星中的波束成形装置可以为图3-图7实施例所示的波束成形装置。
可选的，卫星中的控制波束成形的装置可以为图14-图15实施例所示的控制波束成形装置。
实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文：magnetic tape)、软盘(英文：floppydisk)、光盘(英文：optical disc)及其任意组合。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理单元以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
在本申请中，术语“包括”及其变形可以指非限制性的包括；术语“或”及其变形可以指“和/或”。本本申请中术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。本申请中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

Claims (27)

1.一种波束成形装置，其特征在于，包括：基带单元、预编码模块、至少两组通道、S个合路器组和S个天线子阵，所述至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个，其中，TDD通道组中包括S个TDD通道，FDD通道组中包括S个FDD通道，每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列，第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接，所述第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接，其中，所述i依次为1,2,……S，所述S为大于或等于1的整数，其中，
所述预编码模块的一端与所述基带单元连接，所述预编码模块的另一端分别与所述至少两组通道中每条通道中的DAC/ADC连接；
所述S个合路器组中的每个合路器组分别与至少两个移相器阵列和一个天线子阵连接，所述至少两个移相器阵列中的每个移相器阵列分属于不同组通道，每组通道的移相器配置相互独立。
2.根据权利要求1所述的波束成形装置，其特征在于，所述移相器阵列包括T个移相器，每个合路器组包括T个合路器，每个天线子阵包括T个天线单元，所述T为大于1的整数，其中，
第i个合路器组中的第j个合路器的一端与每组通道中第i个通道中的第j个移相器连接，所述第i个合路器组中的第j个合路器的另一端与第i个天线子阵中的第j个天线单元连接，其中，所述i依次为1,2,……S，所述j依次为1,2,……T。
3.根据权利要求1所述的波束成形装置，其特征在于，所述移相器阵列包括T个移相器，其中，
所述功分器分别与所述T个移相器连接，所述功分器用于将从所述射频收发模块接收到的信号分成T个信号，并将所述T个信号中第k个信号发送给所述T个移相器中的第k个移相器，所述k依次为1,2,……T；所述功分器还用于将从所述T个移相器接收到的信号合成一个信号，并将所述一个信号发送给所述射频收发模块。
4.一种控制波束成形的方法，其特征在于，应用于第一卫星，所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，所述至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个，其中，TDD通道组中包括S个TDD通道，FDD通道组中包括S个FDD通道，每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列，第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接，所述第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接，其中，所述i依次为1,2,……S，每组通道中的移相器配置相互独立，所述方法包括：
确定待覆盖的至少两个地理区域；
根据所述至少两个地理区域，确定所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
根据所述配置信息和所述编码信息，控制所述波束成形装置发射点波束。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述至少两个地理区域，确定波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息，包括：
确定每组通道对应的地理区域；
确定每个地理区域对应的子阵方向图；
根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息，第i个地理区域与第i组通道对应，所述i依次为1,2，……，N，所述波束成形装置中包括N组通道，所述N为大于1的整数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定每组通道对应的地理区域，包括：
确定每个地理区域的类型，所述地理区域的类型包括第一类型和第二类型，所述第一类型的地理区域中包括时分双工TDD模式的终端设备，所述第二类型的地理区域中包括频分双工FDD模式的终端设备；
根据每个地理区域的类型，确定所述第一卫星的波束成形装置中每组通道对应的地理区域，其中，TDD通道组对应第一类型的地理区域，FDD通道组对应第二类型的地理区域。
7.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少两个地理区域，确定所述波束成形装置中预编码模块的编码信息，包括：
确定每个地理区域对应的点波束；
根据每个地理区域对应的点波束，确定每个点波束的成形方向，一个地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中；
根据每个点波束的成形方向，确定所述波束成形装置中预编码模块的编码信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定每个地理区域对应的点波束，包括：
根据每个地理区域中的终端设备的数量或每个地理区域中的终端设备的业务信息中的至少一种，确定每个地理区域对应的点波束。
9.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定第一终端设备位于所述第一卫星和第二卫星覆盖的地理区域的重叠区域中，所述第一卫星向远离所述第一终端设备的方向移动，所述第二卫星向靠近所述第一终端设备的方向移动；
向所述第二卫星发送第一切换指示信息，所述第一切换指示信息中包括所述第一终端设备的位置，所述第一切换指示信息用于指示所述第二卫星根据所述第一终端设备的位置调整点波束方向。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述向所述第二卫星发送第一切换指示信息之后，还包括：
接收所述第二卫星发送的第一切换响应消息，所述第一切换响应消息用于指示所述第一终端设备切换至所述第二卫星；
根据所述第一切换响应消息，释放覆盖所述第一终端设备的点波束。
11.根据权利要求4-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收第三卫星发送的第二切换指示信息，所述第二切换指示信息包括第二终端设备的位置；
根据所述第二终端设备的位置，调整所述第一卫星的点波束方向，以使所述第一卫星的点波束覆盖所述第二终端设备。
12.一种通信方法，其特征在于，包括：
终端设备确定位于第一点波束的覆盖范围，所述第一点波束为第一卫星发射的点波束，所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，所述至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个，其中，TDD通道组中包括S个TDD通道，FDD通道组中包括S个FDD通道，每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列，第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接，所述第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接，其中，所述i依次为1,2,……S，每组通道中的移相器配置相互独立，所述第一点波束为所述第一卫星根据所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息确定得到的，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
终端设备通过所述第一点波束接入所述第一卫星。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述配置信息和所述编码信息为所述第一卫星根据所述终端设备的位置确定得到的。
14.一种控制波束成形的装置，其特征在于，应用于第一卫星，所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，所述至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个，其中，TDD通道组中包括S个TDD通道，FDD通道组中包括S个FDD通道，每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列，第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接，所述第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接，其中，所述i依次为1,2,……S，每组通道中的移相器配置相互独立，所述装置包括第一确定模块、第二确定模块和控制模块，其中，
所述第一确定模块用于，确定待覆盖的至少两个地理区域；
所述第二确定模块用于，根据所述至少两个地理区域，确定所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
所述控制模块用于，根据所述配置信息和所述编码信息，控制所述波束成形装置发射点波束。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：
确定每组通道对应的地理区域；
确定每个地理区域对应的子阵方向图；
根据第i个地理区域对应的子阵方向图，确定第i组通道中的移相器的配置信息，第i个地理区域与第i组通道对应，所述i依次为1,2，……，N，所述波束成形装置中包括N组通道，所述N为大于1的整数。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块用于：
确定每个地理区域的类型，所述地理区域的类型包括第一类型和第二类型，所述第一类型的地理区域中包括时分双工TDD模式的终端设备，所述第二类型的地理区域中包括频分双工FDD模式的终端设备；
根据每个地理区域的类型，确定所述第一卫星的波束成形装置中每组通道对应的地理区域，其中，TDD通道组对应第一类型的地理区域，FDD通道组对应第二类型的地理区域。
17.根据权利要求14-16任一项所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块用于：
确定每个地理区域对应的点波束；
根据每个地理区域对应的点波束，确定每个点波束的成形方向，一个地理区域对应的点波束的成形方向位于该地理区域的子阵方向图中；
根据每个点波束的成形方向，确定所述波束成形装置中预编码模块的编码信息。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块用于：
根据每个地理区域中的终端设备的数量或每个地理区域中的终端设备的业务信息中的至少一种，确定每个地理区域对应的点波束。
19.根据权利要求14-16任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第三确定模块和发送模块，其中，
所述第三确定模块用于，确定第一终端设备位于所述第一卫星和第二卫星覆盖的地理区域的重叠区域中，所述第一卫星向远离所述第一终端设备的方向移动，所述第二卫星向靠近所述第一终端设备的方向移动；
所述发送模块用于，向所述第二卫星发送第一切换指示信息，所述第一切换指示信息中包括所述第一终端设备的位置，所述第一切换指示信息用于指示所述第二卫星根据所述第一终端设备的位置调整点波束方向。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述装置还包括接收模块，其中，
所述接收模块用于，在所述发送模块向所述第二卫星发送第一切换指示信息之后，接收所述第二卫星发送的第一切换响应消息，所述第一切换响应消息用于指示所述第一终端设备切换至所述第二卫星；
所述控制模块还用于，根据所述第一切换响应消息，释放覆盖所述第一终端设备的点波束。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，
所述接收模块还用于，接收第三卫星发送的第二切换指示信息，所述第二切换指示信息包括第二终端设备的位置；
所述控制模块还用于，根据所述第二终端设备的位置，调整所述第一卫星的点波束方向，以使所述第一卫星的点波束覆盖所述第二终端设备。
22.一种通信装置，其特征在于，包括确定模块和接入模块，其中，
所述确定模块用于，确定位于第一点波束的覆盖范围，所述第一点波束为第一卫星发射的点波束，所述第一卫星的波束成形装置中包括至少两组通道，所述至少两组通道中包括时分双工TDD通道组和频分双工FDD通道组中的至少一个，其中，TDD通道组中包括S个TDD通道，FDD通道组中包括S个FDD通道，每条通道包括依次连接的数模转换器DAC/模数转换器ADC、射频收发模块、功分器和移相器阵列，第i个合路器组的一端与每组通道中第i个通道中的移相器阵列连接，所述第i个合路器组的另一端与第i个天线子阵连接，其中，所述i依次为1,2,……S，每组通道中的移相器配置相互独立，所述第一点波束为所述第一卫星根据所述波束成形装置中每组通道中的移相器的配置信息、以及所述波束成形装置中预编码模块的编码信息确定得到的，所述编码信息包括每个点波束的幅度权值和相位权值；
所述接入模块用于，通过所述第一点波束接入所述第一卫星。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述配置信息和所述编码信息为所述第一卫星根据终端设备的位置确定得到的。
24.一种控制波束成形的装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器中的程序指令，用于实现权利要求4-11任一项所述的控制波束成形的方法。
25.一种通信装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器执行所述存储器中的程序指令，用于实现权利要求12或13所述的通信方法。
26.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现权利要求4-11任一项所述的控制波束成形的方法。
27.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于实现权利要求12或13所述的通信方法。
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