CN117256110A - 用于在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的技术 - Google Patents

用于在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的技术 Download PDF

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CN117256110A CN202080106848.6A CN202080106848A CN117256110A CN 117256110 A CN117256110 A CN 117256110A CN 202080106848 A CN202080106848 A CN 202080106848A CN 117256110 A CN117256110 A CN 117256110A
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Abstract

本发明描述了用于使通信卫星切换操作模式的***和方法。一种通信卫星可以根据第一操作模式进行操作，以向第一覆盖区域中的用户终端提供通信服务(例如，使用具有第一极化的第一通信链路向所述用户终端提供前向链路通信服务)。所述通信卫星可以从第二覆盖区域中的接入节点终端接收对应极化的前向上行链路信号，并且所述通信卫星可以将相应的前向下行链路信号中继到所述第一覆盖区域中的所述用户终端。在一些情况下，所述第一覆盖区域可以在地理上与所述第二覆盖区域重叠。所述通信卫星可以确定第二操作模式(例如，以基于动态条件优化所述通信服务)，并且所述通信卫星可以切换至所述第二操作模式，以向所述用户终端提供通信服务。

Description

用于在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的技术
背景技术
如卫星通信***等无线通信***提供了可以使用通信卫星将信息，包含音频、视频和各种其它种类的数据从一个定位传送到另一个定位的方法。通信卫星通常包含用于与各种地面目标装置通信的一个或多个天线组合件，所述目标装置可以包含基于地面的接入节点终端或用户终端，其中任一种都可以是固定的(例如，安装在永久安装位点处、从一个固定安装位点移动到另一个固定安装位点等)或者移动的(例如，安装在车辆、船只、飞机、手持装置等处)。通信卫星的天线组合件可以被配置成用于发射下行链路信号(例如，指向用户终端的前向链路信号和指向接入节点的返回链路信号)和/或接收上行链路信号(例如，来自接入节点的前向链路信号和来自用户终端的返回链路信号)。天线组合件可以与服务覆盖区域相关联，在所述服务覆盖区域内可以通过天线组合件向装置提供通信服务。在一些情况下，通信卫星可以是对地静止卫星，在这种情况下，所述通信卫星的轨道可以与地球的旋转同步，以维持服务覆盖区域相对于地球基本上是静止的。在其它情况下，通信卫星可以使用不同的轨道(例如，围绕地球)，当通信卫星在其轨道路径上横向移动时，引起服务覆盖区域在地球的表面之上移动。
一些通信卫星可以在固定位置放置点波束覆盖区域。然而，这些通信卫星可能不具有移动点波束以适应服务覆盖区域的变化的能力。此外，此类卫星通信架构基本上在服务覆盖区域之上提供均匀分布的容量。例如，每点波束的容量与每点波束的所分配带宽密切相关，所述容量可以针对每个点波束预先确定，并且因此几乎不允许灵活性或可配置性。
尽管当期望的服务覆盖区域是熟知的并且对于容量的需求均匀地分布在服务覆盖区域之上时这些卫星通信架构可能是有价值的，但是上述架构的不灵活性可能会限制某些应用。例如，通信卫星可能被重新分配任务或者部署条件(例如，轨道时隙等)可能改变。另外地，卫星通信服务可能会注意到用户需求的变化(例如，固定用户与移动用户等)。尽管如波束成形等信号处理技术可以提供一些能力来适应点波束或服务覆盖区域的布置，但是可能期望在服务覆盖区域和点波束布置的适应方面的另外的灵活性。例如，可能期望卫星通信***和对应地通信卫星基于如用户终端和接入节点终端的定位、通信服务容量的空间分布和通信服务的容量分配等因素来灵活地并且动态地调整服务覆盖区域的定位和大小。另外地，可能期望卫星通信***和对应地通信卫星在不同的服务覆盖区域之间灵活地并且动态地分配通信资源，例如，基于动态变化的条件将更高吞吐量的服务转移到不同的覆盖区域。
发明内容
描述了用于在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的方法、***和装置。
通信卫星的天线组合件可以包含所述通信卫星可以用于向覆盖区域内的装置提供通信服务的一组天线。在一些情况下，通信卫星可以将其天线中的每个天线分配给对应覆盖区域，使得所述通信卫星可以使用天线中的每个天线与对应覆盖区域之间的通信链路向覆盖区域内的装置发射和接收信号。在许多情况下，与不同覆盖区域中的每个覆盖区域相关联的条件和需求可能会随时间推移而变化。因此，通信卫星可以被配置成具有多个不同的操作模式，这些操作模式可以不同地为覆盖区域中的每个覆盖区域提供通信服务。例如，第一操作模式可以向一个覆盖区域的用户终端提供前向链路和返回链路(或上行链路和下行链路)通信服务，而第二操作模式可以仅提供前向链路(或下行链路)通信服务，但是可以向多个覆盖区域的用户终端提供前向链路服务。另外地，在一些情况下，第一覆盖区域和第二覆盖区域可以至少部分地重叠。为了区分通信链路，例如，用于第一覆盖区域的前向下行链路通信链路和用于第二覆盖区域的单独的前向下行链路通信链路，通信卫星可以使用不同的天线极化(例如，正交线性极化、正交圆极化(如右旋圆极化(RHCP)和左旋圆极化(LHCP))或其它类似的极化技术)与相应覆盖区域的用户终端通信。
因此，在一个实例中，通信卫星可以根据第一操作模式来操作，以向第一覆盖区域中的用户终端提供通信服务，但不向第二覆盖区域中用户终端提供通信服务。根据第一操作模式，通信卫星可以使用第一极化经第一通信链路向第一覆盖区域中的用户终端提供前向链路通信服务。在一些情况下，根据第一操作模式，通信卫星还可以例如使用第二极化(例如，与第一极化正交)经另外的通信链路向第一覆盖区域中的用户终端提供返回链路通信服务。
在此实例中，通信卫星可以(例如，根据从控制器接收到的指令)(例如，从一组多种操作模式中)确定可能不同于第一操作模式的第二操作模式。例如，通信卫星可以切换至向不同组的用户终端(例如，仅向第二覆盖区域中的用户终端或除了第一覆盖区域中用户终端之外的用户终端)提供通信服务的操作模式。另外地或可替代地，通信卫星可以确定第二操作模式，例如以在第一覆盖区域和第二覆盖区域的用户终端之间和/或基于与通信链路相关联的性能特性提供特定的资源分配。
所描述的方法和设备的适用性的另外的范围将从以下详细说明、权利要求书和附图中变得显而易见。详细说明和具体实例仅通过说明的方式给出，因为在本说明书的范围内进行的各种改变和修改对本领域的技术人员来说将变得显而易见。
附图说明
通过参考以下附图可以实现对本公开的实施例的性质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。进一步地，可以通过在附图标记后用破折号和第二标记(所述第二标记在类似的组件之间进行区分)来区分相同类型的各组件。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则描述适用于具有相同的第一附图标记的而不论第二附图标记如何的类似组件中的任一组件。
图1展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***。
图2示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的帧结构。
图3示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的操作模式的表。
图4-10展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置。
图11展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的处理流程的实例。
图12-31展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置。
图32–33展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的电路架构的示例图。
图34示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的通信卫星的框图。
图35示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的示例方法的流程图。
具体实施方式
所描述的特征总体上涉及用于在卫星通信***和其它波束成形***中的操作模式之间切换的技术。卫星通信***中的通信卫星可以被配置成在地面目标装置(例如，终端)之间提供通信服务，所述地面目标装置可以是固定的(例如，安装在永久安装位点处、从一个固定安装位点移动到另一个固定安装位点等)或者移动的(例如，安装在车辆、船只、飞机、手持装置等处)。通信服务可以包含，例如，如接入节点终端和用户终端等装置之间的双向网络接入服务。在一些实例中，为了支持通信服务，通信卫星的一个或多个天线组合件可以被配置成发射下行链路通信(例如，到用户终端和/或接入节点终端)、接收上行链路通信(例如，从用户终端和/或接入节点终端)或发射下行链路通信和接收上行链路通信两者(例如，作为应答器进行操作)。
在一些实例中，通信卫星的天线组合件可以包含馈源阵列组合件，如天线馈源元件的相控阵，其可以用于跨给定的***覆盖地理区域(例如，北美)在期望的点波束覆盖区域(例如，小区)上对准波束成形的点波束。波束成形的点波束可以由通过多个天线馈源元件的发射和/或接收形成，并且使用发射和/或者接收的相位和幅度特性来提供与波束成形的点波束中的每一个相关联的定向发射和接收。在一些实例中，通信卫星可以采用波束成形来电子地操纵天线组合件的一个或多个天线的天线元件阵列。在一些实例中，通信卫星可以采用端到端波束成形***来通过端到端中继器形成端到端波束，其中可以在多个接入节点终端处发射和接收端到端波束内的信号，以与大量用户终端通信。
因此，为了支持使用端到端波束成形的通信服务，通信卫星的一个或多个天线组合件可以被配置成接收前向链路通信(例如，来自用户终端和/或接入节点终端的上行链路信号)并且中继前向链路通信(例如，将对应的下行链路信号中继到用户终端和/或接入节点终端)。类似地，对于端到端波束成形服务，通信卫星的一个或多个天线组合件可以被配置成接收返回链路通信(例如，来自用户终端和/或接入节点终端的返回上行链路信号)并且中继返回链路通信(例如，将对应的返回下行链路信号中继到用户终端和/或接入节点终端)。
接入节点终端和用户终端可以分布在一个或多个覆盖区域之间。在一个实例中，天线组合件可以包含三个天线(例如，在本文中被称为R1、R2和R3的三个天线)，通信卫星可以使用所述天线通过在与天线中的每个天线相关联的相应通信链路上发射的信号向位于相应覆盖区域中的一个或多个覆盖区域(例如，三个覆盖区域之一)内的装置(例如，接入节点终端和用户终端)提供通信服务。天线中的每个天线可以是例如馈源元件的直接辐射阵列(DRA)，或者可以包含反射器以将信号能量反射到馈源阵列。
在一些情况下，天线中的每个天线可以与对应的覆盖区域相关联，使得通信卫星可以使用相应的一个天线向覆盖区域内的装置发射和接收信号。例如，通信卫星可以通过第一天线传送信号，以使用第一通信链路向位于第一覆盖区域中的装置(例如，用户终端)提供通信服务，其中使用第一通信链路传送信号可以包含向装置发射前向下行链路信号以及从装置接收返回上行链路信号。另外地，通信卫星可以通过第二天线传送信号，以使用第二通信链路向位于第二覆盖区域中的装置(例如，用户终端)提供通信服务，其中使用第二通信链路传送信号可以包含向装置发射前向下行链路信号以及从装置接收返回上行链路信号。另外地，通信卫星可以通过第三天线传送信号，以使用第三通信链路向位于第三覆盖区域中的装置(例如，接入节点终端)提供通信服务，其中使用第三通信链路传送信号可以包含从装置接收前向上行链路信号以及向装置发射返回下行链路信号。
在一些情况下，与和不同覆盖区域中的每个覆盖区域的通信相关联的条件(例如，物理定位、网络条件、与干扰相关的环境条件等)和需求(例如，来自用户终端)可以随时间推移而变化。根据本文所描述的技术，通信卫星可以配置有具有不同特性的多个不同操作模式，这些不同操作模式可以提供相对于其它模式的相关联的优点和缺点。例如，一种操作模式可以向一个覆盖区域的用户终端提供前向链路和返回链路(或上行链路和下行链路)通信服务，而另一种操作模式可以仅提供前向链路(或下行链路)通信服务，但是可以向多个覆盖区域的用户终端提供前向链路服务。另外地或可替代地，例如，一些操作模式可以为某些覆盖区域提供更大的带宽，而其它操作模式可以提供更高的可靠性。通过针对不同情况选择这些操作模式中的不同操作模式，本文所描述的技术可以允许通信卫星基于动态(例如，快速)变化的条件和需求来动态地和灵活地调整其操作，以更有效地提供通信服务。因此，通信卫星可以根据模式的组合在多个覆盖区域的聚合区域之上提供服务，其中各模式的模式可以周期性地重复或动态地变化。
另外地，在一些情况下，第一覆盖区域和第二覆盖区域可以至少部分地重叠。为了区分在通信链路之上传送的信号，例如，用于第一覆盖区域的前向下行链路通信链路和用于第二覆盖区域的单独的前向下行链路通信链路，通信卫星可以使用不同的天线极化(例如，不同的极化状态)与相应覆盖区域的用户终端通信。例如，通信卫星可以使用第一极化在一个通信链路之上通信，并且可以使用与所述第一极化正交的第二极化(例如，正交线性极化、正交圆极化，如右旋圆极化(RHCP)和左旋圆极化(LHCP)或其它类似的极化技术)在另一个通信链路之上通信。不同的操作模式还可以为通信链路的不同相应组合提供不同极化的使用。
根据本文所描述的技术，通信卫星可以根据第一操作模式操作，并且在一段时间(例如，配置的帧结构的多个时隙和/或帧)之后，通信卫星可以根据第二操作模式(例如，其可以不同于第一操作模式或者可以与其相同)操作。例如，通信卫星的控制器(例如，其可以在通信卫星上或基于地面，通过控制链路向通信卫星提供命令)可以确定切换至用于通过通信卫星向一组不同的用户终端(例如，仅向第二覆盖区域中的用户终端或除了第一覆盖区域中用户终端之外的用户终端)提供通信服务的第二操作模式。另外地或可替代地，第二操作模式可以在第一覆盖区域和第二覆盖区域的用户终端之间提供特定的资源分配(例如，向一个覆盖区域的用户终端提供相对于另一个覆盖区域更大的吞吐量)。另外地或可替代地，可以基于与通信链路相关联的性能特性来选择第二操作模式(例如，可以选择可以增加吞吐量同时引入可能降低信号质量的干扰的操作模式(或反之亦然))。
在一些情况下，通信卫星可以根据一种操作模式进行操作，持续一定的持续时间，例如，根据配置的方向图或者配置的帧结构的时隙或帧的数量。在一些实例中，通信卫星可以(例如，根据从控制器接收到的指令)确定在根据给定的帧结构进行期间操作的时隙的数量(例如，根据本文所描述的考虑中的任一种)。在其它实例中，通信卫星可以确定包含若干个操作模式的序列以及序列中的操作模式中的每个操作模式的时隙数量的对应持续时间。在一些情况下，所述序列可以被配置或预配置成根据某些已知条件提供通信服务，和/或所述序列可以在控制信令中被指示给通信卫星。
在一些情况下，控制器可以识别用于切换操作模式的动态切换事件，并且可以对应地确定所述动态切换事件的发生。例如，控制器可以确定如特定信号质量度量(例如，信噪比(SNR)、信号干扰加噪声比(SINR)、有效各向同性辐射功率(EIRP)等)等性能特性满足用于执行此类切换的对应阈值。在一些情况下，可以配置或预配置与不同信号质量度量相对应的各种阈值、可以向通信卫星指示所述阈值(例如，通过控制信令)，或者控制器可以根据其它情境因素(例如，基于如一天中的时间、用户需求等因素，或者如可以根据公式确定的因素等)来确定阈值。例如，控制器可以确定信号质量度量已经落到期望的信号质量目标之下，并且控制器可以相应地将通信卫星切换至第二操作模式，例如，以提供具有较高信号质量但可能具有较低吞吐量上限的通信服务。
根据本文所描述的技术，通信卫星可以根据不同情况的相应特性，根据针对所述不同情况的不同操作模式进行操作。例如，某些操作模式可以向某个覆盖区域提供相对较高的信道容量，并且因此可以用于在某些情况下向所述覆盖区域提供相对较高的吞吐量。在其它情况下，可能期望在不同覆盖区域之间提供较低吞吐量和更大信道分集，和/或同时向更多或更少的覆盖区域提供通信服务。因此，通信卫星可以被配置成在操作模式之间切换，例如，以在不同情况下优化这些特性。在一些情况下，控制器可以基于例如来自覆盖区域中的每个覆盖区域的服务需求、与和覆盖区域中的每个覆盖区域相对应的天线相关联的功率增益(和/或其它性能度量)、固定和/或动态干扰条件(例如，天气和环境条件、通信卫星的定位等)以及本文所提供的其它类似技术和考虑，确定操作模式切换的定时或频率以及要以可以最大化第一覆盖区域、第二覆盖区域和第三覆盖区域中的每一个的装置的吞吐量的方式使用的特定操作模式。
此描述提供实例，而不旨在限制本文所描述的原则的实施例的范围、适用性或配置。相反，随后的描述将向本领域的技术人员提供用于实施本文所描述的原则的实施例的使能描述。可以对元件的功能和布置进行各种改变。
因此，各个实施例可以视情况省略、替代或添加各种过程或组件。例如，应当理解的是，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行所述方法，并且可以添加、省略或组合各个步骤。同样，关于某些实施例描述的方面和元件可以在各个其它实施例中进行组合。还应当理解，以下***、方法、装置和软件可以单独地或共同地作为更大***的组件，其中其它程序可以优先于或以其它方式修改其应用。
图1展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***100。卫星通信***100可以使用包含空间段和地面段的多个网络架构。空间段可以包含一个或多个通信卫星105。地面段可以包含一个或多个用户终端150、一个或多个接入节点终端160(包含例如，网关终端，或者可以可替代地简称为“网关”)和一个或多个网络装置170(包含例如，网络操作中心(NOC)以及卫星和网关终端命令中心)。网络装置170可以包含控制器175，所述控制器可以确定用于控制卫星105的命令。在一些情况下，地面段的装置可以被称为地球站。尽管为了简单起见，在图1的示例卫星通信***100中仅示出了一个用户终端150、一个接入节点终端160等，但是在卫星通信***100中通常存在许多此类装置。卫星通信***100的一个或多个终端(例如，接入节点终端160)可以通过网状网络、星形网络等彼此连接和/或连接到一个或多个网络180。
通信卫星105可以是被配置用于与一个或多个接入节点终端160和一个或多个用户终端150进行无线通信的任何合适类型的通信卫星。在一些实例中，通信卫星105可以部署在对地静止轨道中，使得其相对于地面装置的轨道位置相对固定，或者固定在操作公差或其它轨道窗口内(例如，在轨道时隙内)。在其它实例中，通信卫星105可以在任何适当的轨道(例如，近地轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)等)上运行。在一些实例中，通信卫星105可以具有不确定的轨道位置，如在其中已经确定轨道时隙部署之前设计通信卫星105的情况下，在其中通信卫星105可以部署到一系列可能的轨道位置中的不同位置和/或部署到一系列不同的轨道路径的情况下(例如，部署到具有一系列轨道位置的轨道时隙，部署到一组不同轨道时隙之一等)和/或在其中通信卫星105在部署后可能随时间推移漂移到先前不确定的或非计划的轨道位置和/或轨道路径的情况下。在各个实例中，通信卫星105可以被重新分配任务(例如，移动到不同的对地静止轨道时隙，调整到不同的LEO或MEO轨道路径等)。另外地或可替代地，通信卫星105可以接收(例如，从控制器175)用于执行轨道修改或重新分配任务的命令。尽管贯穿本公开在卫星(如卫星通信***100)的上下文中描述了许多实例，但此类实例不旨在限于卫星。在其它实施方案中，可以使用任何其它合适的无线装置并以类似的方式操作。
用户终端150可以包含被配置成与通信卫星105传送信号的任何数量的装置，包含例如，固定终端(例如，基于地面的固定终端)和移动终端，如船只、飞机、基于地面的车辆上的终端、手持终端等。用户终端150(或任何数量的用户终端150)可以通过通信卫星105(其可以包含通过一个或多个接入节点终端160进行通信)向目的地装置，如一个或多个网络装置170或与一个或多个网络180相关联的某个其它装置或分布式服务器传送数据和信息。用户终端150可以根据各种物理层传输调制和编码技术来传送信号，包含例如，通过卫星数字视频广播(DVB-S2)、GEO移动无线电(GMR)、宽带卫星多媒体(BSM)、卫星通用移动电信服务(S-UMTS)、卫星数字无线电(SDR)和数据电缆服务接口规范(DOCSIS)标准定义的技术。
用户终端150可以包含用户终端天线152，其被配置成从通信卫星105接收前向下行链路信号117和/或向通信卫星105发射返回上行链路信号118。因此，用户终端150可以被配置用于与通信卫星105进行单向和/或双向通信。在一些实例中，用户终端天线152可以是定向的。例如，用户终端天线152可以具有沿主轴线(例如，天线瞄准线方向)的峰值增益，其可以通过聚焦和/或反射元件的固定配置和/或通过电子可配置波束成形来提供。
用户终端150的用户终端天线152可以是用户终端天线组合件153的一部分，其还可以包含用于安装卫星终端天线的各种硬件。用户终端天线组合件153还可以包含用于在射频(RF)卫星通信信号(例如，前向下行链路信号117和/或返回上行链路信号118)与在用户终端天线152与用户终端150的用户终端接收器158之间传送的用户终端通信信号157之间进行转换(例如，进行频率转换、调制/解调、复用/解复用、滤波、转发等)的电路和/或处理器。此类电路***、处理器和/或其它组件可以包含在天线通信组合件中，天线通信组合件也可以称为发射和接收集成组合件(TRIA)。
另外地或可替代地，用户终端接收器158可以包含用于进行各种RF、中频(IF)和/或基带信号操作(例如，接收、进行频率转换、调制/解调、复用/解复用等)的电路和/或处理器。用户终端天线组合件153也可以被称为卫星室外单元(ODU)，并且用户终端接收器158可以被称为卫星室内单元(IDU)。在一些实例中，用户终端150的用户终端天线152和用户终端接收器158(例如，一起)可以是甚小孔径终端(VSAT)，其中例如，用户终端天线152可以测量大约0.6米的直径，并且可以具有使用大约2瓦特(W)功率进行通信的能力。在其它实施例中，可以在用户终端150处使用各种其它类型的用户终端天线152来与通信卫星105传送前向下行链路信号117和返回上行链路信号118。在一些情况下，覆盖区域115中的用户终端150中的每一个可以是单个用户终端，或者可替代地可以是耦接到多个用户终端150的集线器或路由器(未示出)。
用户终端150可以提供有线或无线连接191与使用者驻地设备(CPE)190(或多个CPE 190)连接，并且用户终端150可以提供卫星通信***100向CPE 190提供网络接入服务(例如，互联网接入等)和/或其它通信服务(例如，广播媒体等)。CPE 190可以包含用户装置，如但不限于计算机、局域网、互联网设备、无线网络、移动电话、个人数字助理(PDA)、其它手持装置、上网本、笔记本计算机、平板计算机、膝上型计算机、显示装置(例如，TV、计算机显示器等)、打印机等。CPE 190还可以包含位于订户驻地的任何设备，包含路由器、防火墙、交换机、专用小交换机(PBX)、互联网语音传输协议(VoIP)网关等。在一些实例中，用户终端150可以提供通信卫星105和接入节点终端160在CPE 190与网络180之间提供双向通信。
在一些实例中，通信卫星105可以包含天线组合件106，所述天线组合件可以是相控阵天线组合件、相控阵馈源反射器(PAFR)天线或用于发射和/或接收通信服务的信号的任何其它机构。可替代地，通信卫星105可以采用板载波束成形(OBBF)电子地操纵天线元件阵列，例如具有相控阵每波束多馈源(MFPB)OBBF能力的通信卫星105。在其它实例中，卫星通信***100可以采用端到端波束成形来通过端到端中继器(例如，通信卫星105)形成端到端波束，其中可以在多个接入节点终端160处发射和接收端到端波束内的信号，以与大量用户终端150通信。
如图1的示例卫星通信***100所示，天线组合件106包含三个天线(例如，反射器天线)，以通过经相应波束(例如，通信链路，如本文一般所指)发射的信号向相应覆盖区域提供通信服务。例如，通信卫星105可以通过第一天线110(其可以照射第一覆盖区域115)、第二天线120(其可以照射第二覆盖区域(未示出))和第三天线130(其可以照射第三覆盖区域135)传送信号。通信卫星105可以使用第一通信链路116(例如，用于一个或多个用户终端150)向位于第一覆盖区域115中的装置提供通信服务，其中使用第一通信链路116传送的信号可以包含发射到第一覆盖区域115中的装置的前向下行链路信号117和从第一覆盖区域115中的装置接收的返回上行链路信号118。另外地，通信卫星105可以通过第二天线120传送信号，以使用第二通信链路(未示出)(例如，用于一个或多个用户终端150)向位于第二覆盖区域中的装置提供通信服务，其中使用第二通信链路传送的信号可以包含发射到第二覆盖区域中的装置的前向下行链路信号和从第二覆盖区域中的装置接收的返回上行链路信号。类似地，通信卫星105可以通过第三天线130传送信号，以使用第三通信链路136(例如，用于一个或多个接入节点终端160)向位于第三覆盖区域135中的装置提供通信服务，其中使用第三通信链路136传送的信号可以包含从第三覆盖区域135中的装置接收的前向上行链路信号137和发射到第三覆盖区域135中的装置的返回下行链路信号138。
卫星覆盖区域可以广泛地定义为地球发射源或地球接收器(如基于地面的地球站或用户终端150)可以通过通信卫星105从其进行通信和/或向其进行通信的区域。在一些卫星通信***100中，每个相应链路的覆盖区域(例如，前向上行链路覆盖区域、前向下行链路覆盖区域、返回上行链路覆盖区域和返回下行链路覆盖区域)可以彼此不同。
尽管卫星覆盖区域可能仅对正在服务中(例如，在服务轨道中)的通信卫星105有效，但通信卫星105可以被认为具有独立于卫星相对于地球的相对定位的对应卫星天线方向图。也就是说，卫星天线方向图是从卫星的天线发射(例如，从卫星的天线发射或由卫星的天线接收)的能量的分布的方向图(例如，参考图1，通过通信卫星105的反射器中的每个反射器)。例如，当卫星处于服务轨道中时，卫星的天线可以根据卫星天线方向图照射(即，向其发射和/或从其接收)特定卫星覆盖区域。卫星覆盖区域可以由卫星天线方向图、卫星设计的轨道位置和姿态、给定的天线增益阈值和/或其它类似参数来限定。通常，天线方向图(在特定有效天线增益下，例如，峰值增益3分贝(dB)、4dB、6dB、10dB)与特定所关注物理区域(例如，地球表面上或附近的区域)的相交限定了天线的覆盖区域。天线可以被设计为提供特定的天线方向图(和/或覆盖区域)，其中例如，可以从计算方面(例如，通过分析或仿真)确定和/或从实验方面(例如，在天线测试范围内或在实际使用中)测量天线方向图。
如本文所描述的，通信卫星105的第一天线110可以向位于第一覆盖区域115内的用户终端150或其它装置提供通信服务。在一些情况下，第一覆盖区域115可以相对较大，例如，从通信卫星105的角度来看，覆盖一个或多个大陆的部分或直到地球的整个可见部分。通信卫星105的第二天线120可以向位于第二覆盖区域(未示出)内的用户终端150或其它装置提供通信服务。在一些情况下，第二覆盖区域可以是小于第一覆盖区域的区域，但例如覆盖具有相对高需求的地球的区域(例如，人口稠密的用户终端150的地理区域)。通信卫星105的第三天线130可以向位于第三覆盖区域135内的接入节点终端160、用户终端150和/或其它装置提供通信服务。在一些情况下，第三覆盖区域135可以是为相对大量的接入节点终端160指定的区域，如本文进一步描述的。在一些情况下，通信卫星105可以包含可以向位于另外的覆盖区域内的装置提供通信服务的另外的天线(例如，反射器)，对于所述另外的天线，本文所描述的技术可以类似地实施。在替代性实施方案中，通信卫星105的天线组合件106可以仅包含两个天线，并且本文所描述的技术可以类似地实施为在两个天线的操作模式之间切换。
在一些实例中，不同覆盖区域之间可以存在一些重叠。例如，如图1的示例卫星通信***100所示，第一覆盖区域115与第三覆盖区域135完全重叠。类似地，在一些实例中，第一覆盖区域115可以部分地或完全地与第二覆盖区域(未示出)重叠。在一些情况下，可以使用多色模式(例如，双色、三色或四色重用模式)。在四色模式的实例中，覆盖区域可以被划分为多个用户波束覆盖区域，其中每个用户波束覆盖区域与用户波束相关联。每个用户波束可以被单独地分配频率(例如，一个或多个频率范围或一个或多个信道)和/或天线极化(例如，正交线性极化、RHCP、LHCP或其它类似极化技术)的唯一组合。因此，这些技术可以相对地减少在不同用户波束上发射的信号之间的相互干扰量。频率和天线极化的这些组合可以然后在重复的“四色”重用模式中重新使用，其中与频率范围和极化的组合相关联的用户波束覆盖区域可以不重叠。在一些情况下，可以通过使用单一颜色来实现期望的通信容量。在一些情况下，通信链路之间的时间共享和/或其它干扰缓解技术可以用于类似目的。
接入节点终端160(或第三覆盖区域135中的任何数量的接入节点终端160)可以例如通过第三天线130分别向通信卫星105发送前向上行链路信号137以及从所述通信卫星接收返回下行链路信号183。接入节点终端160也可以被称为地面站、网关、网关终端、卫星接入节点或集线器。接入节点终端160可以包含接入节点终端天线***161和接入节点接收器162。接入节点终端天线***161可以是双向的，其能够并且被设计为具有足够的发射功率和接收灵敏度以与通信卫星105可靠地通信。在一个实施例中，接入节点终端天线***161可以包含抛物面反射器，所述抛物面反射器在通信卫星105的方向上具有相对较高的方向性并且在其它方向上具有相对较低的方向性。接入节点终端天线***161可以(例如，通过一个或多个配置)被配置成支持如正交极化之间的高隔离、操作频带中的高效率、低噪声等特征。
在一些情况下，接入节点终端160可以将通信流量调度至第一覆盖区域115中的一个用户终端150或多个用户终端150。可替代地，卫星通信***100的其它装置可以执行从调度(例如，在一个或多个网络装置170处，其可以包含一个或多个NOC和/或一个或多个网关命令中心等)。尽管图1的示例卫星通信***100示出了一个接入节点终端160，但是替代性实施例可以包含任何数量的接入节点终端160，并且每个接入节点终端160可以耦接到其它接入节点终端和/或网络180(或网络180中的一个或多个)中的每一个。
一些卫星通信***100可以使用和/或接入相对有限量的用于通信的可用频谱。在一些情况下，接入节点终端160和通信卫星105之间的通信链路可以使用重叠(例如，相同)、部分重叠或非重叠(例如，不同)的频率资源集合，用于在通信卫星105与用户终端150之间传送信号。在一些情况下，接入节点终端160可以位于与用户终端150的覆盖区域至少部分重叠(或例如完全重叠)的覆盖区域中。例如，如图1所示，包含用户终端150的第一覆盖区域115可以与包含接入节点终端160的第三覆盖区域完全重叠。另外地或可替代地，接入节点终端160可以位于远离用户终端150的位置，例如，以便于重用相同或部分相同的频率资源与通信卫星105通信。
接入节点终端160可以提供一个网络180(或多个网络180)与通信卫星105之间的接口。接入节点终端160可以被配置成接收在网络180与第一覆盖区域115中的用户终端150之间定向的数据和信息，并且可以格式化要递送到相应用户终端150的数据和信息。类似地，接入节点终端160可以被配置成通过通信卫星从通信卫星105(例如，从一个或多个相应的用户终端150)接收信号，以便接入节点终端160定向至例如通过一个或多个网络180可访问的目的地。接入节点终端160还可以格式化接收到的信号用于在网络180上传输。
在不同实施方案中，网络180可以是任何类型的网络，并且可以包含例如，互联网、互联网协议(IP)网络、内联网、广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、虚拟专用网络(VPN)、虚拟LAN(VLAN)、光纤网络、混合光纤同轴网络、电缆网络、公共交换电话网(PSTN)、公共交换数据网(PSDN)、公共陆地移动网络和/或支持如本文所描述的装置之间的通信的任何其它类型的网络。网络180可以包含有线和/或无线连接以及光链路，并且可以将第三覆盖区域135中的接入节点终端160彼此连接，以便于接入节点终端160与通信卫星105之间的通信。
在一些情况下，一个或多个网络装置170可以与接入节点终端160耦接，并且可以控制卫星通信***100的各方面。在一些情况下，网络装置170中的一个或多个可以与接入节点终端160共同定位或以其它方式相对近地物理接近所述接入节点终端。可替代地，网络装置170中的一个或多个可以位于远程设施处，例如，所述远程设施通过有线和/或无线通信链路与接入节点终端160和/或网络180通信。在一些情况下，网络装置可以包含控制器175。
接入节点终端160可以从一个或多个网络装置170和/或一个或多个网络180接收前向数据，对接收到的数据进行调制(例如，使用调制解调器)，以及使用第三通信链路136(这也可以被称为使用馈线链路、前向馈线上行链路等)向通信卫星105发射包含经调制的数据的前向上行链路信号137。通信卫星105可以使用第一通信链路116(这也可以被称为使用前向用户下行链路、前向服务下行链路等)将此前向数据中继到用户终端150。在一些情况下，来自接入节点终端160的前向方向通信旨在用于用户终端150中的若干个用户终端(例如，信息被多播到用户终端150)。在一些情况下，来自接入节点终端160的前向通信可以仅针对第一覆盖区域115内的一个用户终端150(例如，单播到特定用户终端150)或用户终端150的子集。
用户终端150可以例如使用第一通信链路116(例如，照射第一覆盖区域115)通过返回上行链路信号118在返回用户上行链路(有时被称为返回服务上行链路)上向通信卫星105发射返回数据。通信卫星105可以例如使用第三通信链路136通过返回下行链路信号138在返回馈线下行链路上向接入节点终端160中继返回数据。在一些情况下，与接入节点终端160中的一个或多个接近或共定位的馈线链路调制解调器可以解调返回数据，所述返回数据然后可以被转发至一个或多个网络装置170和/或一个或多个网络180。此返回链路能力通常可以由多个用户终端150共享。
通信卫星105可以从位于第三覆盖区域135中的一个或多个接入节点终端160接收前向上行链路信号137，并且将对应的前向下行链路信号117提供给位于第一覆盖区域115中的一个或多个用户终端150。通信卫星105还可以从位于第一覆盖区域115中的一个或多个用户终端150接收返回上行链路信号118，并且将对应的返回下行链路信号138转发至位于第三覆盖区域135中的一个或多个接入节点终端160。通信卫星105可以使用各种物理层传输调制和编码技术在接入节点终端160与用户终端150之间传送信号(例如，自适应编码和调制(ACM)等)。
在一些实施例中，可以将多频时分多址(MF-TDMA)方案用于前向上行链路信号137和返回上行链路信号118，从而允许有效的流量流式传输，同时维持在用户终端150之间分配容量的灵活性。在这些实施例中，可以以固定方式分配多个频率信道，或者可替代地，可以以动态方式分配。在每个频率信道中也可以采用时分多址(TDMA)方案。在此方案中，每个频率信道可以被划分为可以分配至连接(例如，分配至特定用户终端150)的若干个时隙。在其它实施例中，可以使用其它方案，如频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)或本领域已知的任何数量的混合或其它方案来配置前向上行链路信号137和返回上行链路信号118中的一个或多个。在各个实施例中，物理层技术对于信号117、118、137和138中的每一个可以是相同的，或者一些信号可以使用与其它信号不同的物理层技术。
在一些限制内，将波束聚焦到较小的区域中并且因此增加波束的数量可以通过允许更大的机会重用部分或完全重叠的频率资源集合来相对增加通信卫星105的数据容量。然而，增加波束数量可以相对增加卫星通信***100的复杂性，并且对应地，在许多情况下，增加通信卫星105的复杂性。
通信卫星105的设计的复杂性可能引起相对较大的大小、相对较大的重量和相对较大的功耗。将通信卫星105发射到轨道中可能相对昂贵，并且发射通信卫星105的成本可以至少部分地根据卫星的重量和大小来确定。此外，对于可以使用可用的火箭技术发射到轨道中的通信卫星105的重量和大小可能存在相对绝对的限制。进一步地，可以提供给通信卫星105的组件的功率量可能在轨道中受到限制。因此，用于相对地改进通信卫星105的重量、大小和/或功耗的技术可以是有益的。
如本文所描述的，术语接收天线元件可以指将电磁信号转换为电信号的物理换能器，并且术语发射天线元件可以指当被电信号激发时发射电磁信号的物理换能器。天线元件可以包含喇叭、隔膜极化喇叭(例如，其可以用作具有不同极化的两个组合元件)、多端口多频带喇叭(例如，具有LHCP/RHCP双极化的20千兆赫(GHz)/30GHz双频带)、背腔式缝隙、倒F、开槽波导、维瓦尔第天线(Vivaldi)、螺旋、环、贴片或天线元件的任何其它配置或互连子元件的组合。天线元件可以具有描述天线增益如何根据方向(或角度)而变化的对应天线方向图。天线元件还可以覆盖区域，所述覆盖区域与天线元件在其之上提供期望的增益水平(例如，相对于天线元件的峰值增益在3dB、6dB、10dB或其它值内)的区域(例如，地球表面的一部分)或体积(例如，地球表面的一部分加表面上方的空气空间)。天线元件的覆盖区域可以通过如反射器、频率选择表面、透镜、天线罩等的各种结构来修改。一些通信卫星105，包含本文所描述的通信卫星，可以包含若干个应答器，每个应答器能够独立地接收和发射信号。每个应答器耦接到天线元件(例如，接收元件和发射元件)，以形成具有与其它接收/发射信号路径不同的辐射方向图(天线方向图)的接收/发射信号路径，以创建可以分配给相同或不同波束覆盖区域的唯一波束。在一些情况下，可以使用输入和/或输出多路复用器跨多个波束共享单个接收/发射信号路径。在此类情况下，可以形成的同时波束的数量通常可能受到部署在卫星上的接收/发射信号路径的数量的限制。
通信链路的波束成形可以通过调整由一个或多个天线阵列中的多个元件发射和/或接收的信号的信号相位(或时间延迟)以及有时信号幅度来进行。在一些情况下，一些或所有天线元件被布置成组成型接收和/或发射元件阵列，其协作以使得能够进行端到端波束成形，如下文所描述。对于发射(来自一个或多个天线阵列的发射元件)，调整发射信号的相对相位以及有时幅度，使得由发射天线元件发射的能量将在期望定位建设性地叠加。这种相位/幅度调整通常被称为对发射信号应用“波束权重”或“波束系数”。对于接收(通过一个或多个天线阵列的接收元件)，调整接收到的信号的相对相位以及有时幅度(例如，应用相同或不同的波束权重)，使得由多个接收天线元件从期望定位接收的能量将建设性地叠加。在一些情况下，波束成形器可以计算要应用的天线元件波束权重。在一些情况下，术语波束成形可以指波束权重的应用。自适应波束成形器包含动态计算波束权重的功能。计算波束权重可能需要直接或间接发现通信信道特性。波束权重计算和波束权重应用的过程可以在相同或不同的***元件中进行。
参考图1的卫星通信***，例如，当卫星处于服务轨道中时，可以通过根据卫星天线方向图应用不同的波束权重来照射(即，向其发射信号和/或从其接收信号)特定的卫星覆盖区域来操纵、选择性地形成和/或以其它方式重新配置天线波束(例如，第一通信链路116、第二通信链路(未示出)和第三通信链路136)。例如，活动波束的数量、波束的覆盖面积、波束的大小、波束的相对增益和其它参数可以随时间推移而变化。波束成形天线通常可以形成相对窄的波束，其中相对窄的波束可以允许在一个波束上发射的信号与在其它波束上发射的信号区分开(例如，以避免干扰)。因此，窄波束可以促进频率和极化在比形成较大波束时更大的程度上被重用。例如，窄成形的波束可以服务于两个不重叠的非连续覆盖区域。聚焦到非连续覆盖区域的波束可以使用相同的频率和极化两者。更高的重用可以增加发射和/或接收的数据的量。
一些通信卫星105可以采用OBBF电子地操纵天线元件阵列，例如具有相控阵MFPBOBBF能力的通信卫星105。在此实例中，波束权重可以在基于地面的计算中心处计算并且然后(例如，通过一个或多个网络装置170和/或网络180)传输到通信卫星105或者预先存储在通信卫星105中以供应用。
可以在用户链路(例如，用于用户终端150的第一通信链路116)、馈线链路(例如，用于接入节点终端160的第三通信链路136)或两者上采用波束成形(例如，OBBF)。在一些实例中，通信卫星105可以在馈线链路和用户链路两者上形成波束(例如，通信链路)。在一些情况下，通信卫星105的接收阵列的L个元件中的每一个可以从K个接入节点终端160接收K个信号(例如，在一些情况下，与一个或多个网关共定位或不共定位)。对于要创建的K个馈线链路波束中的一个或多个或每一个(例如，每网关一个波束)，(例如，通信卫星105的)接收波束成形器可以将不同的波束权重应用(例如，进行相位/幅度调整)到由接收天线阵列中的L个接收天线阵列元件中的每一个接收的每个信号。因此，对于要使用具有L个接收天线元件的接收天线阵列形成的K个波束，可以将长度为L的K个不同波束权重向量应用于由L个接收天线阵列元件接收的L个信号。通信卫星105内的接收波束成形器(例如，被包含作为通信卫星105的互连子***的一部分或与所述通信卫星的所述互连子***通信)可以调整由L个接收天线阵列元件接收的信号的相位/幅度，以创建K个接收波束信号。K个接收波束中的每一个可以被聚焦以从一个相应的网关接收信号。因此，接收波束成形器可以输出K个接收波束信号，并且可以针对从每个发射网关接收的信号形成一个此类接收波束信号。
在一些实例中，通信卫星105的电路***(例如，被包含作为通信卫星105的互连子***的一部分或与所述通信卫星的所述互联子***通信)可以下转换K个接收波束信号中的每一个并适当地调整增益。K个信号可以从电路***输出并且耦接到(例如通信卫星105的)发射波束成形器。发射波束成形器可以对总共为L×K的发射波束权重向K个信号中的每个信号应用权重为L的向量，以在用户下行链路上形成K个波束。
在一些情况下，通信卫星105的相对显著的处理能力可以用于控制可以用于形成这些波束的每个天线元件的相位和增益。这种处理能力可以增加通信卫星105的复杂性。在一些情况下，通信卫星105可以使用基于地面的波束成形(GBBF)来降低卫星的复杂性，同时仍然提供电子成形的窄波束的优势。GBBF可以经由L元件阵列在前向用户链路上进行。对于GBBF，可以对在用户链路上发射的信号的相位和/或幅度进行加权，以使波束成形。馈线链路可以使用每波束单馈源(SFPB)方案，其中天线的每个接收和发射天线元件专用于一个馈线链路波束。
在从一个或多个网关发射之前，对于K个前向馈线链路波束中的每一个，发射波束成形器(例如，与一个或多个接入节点终端160通信、包含在所述一个或多个接入节点终端处和/或位于所述一个或多个接入节点终端的物理邻近范围内)可以将K个波束权重向量中的相应一个(每个的长度为L)应用于要发射的K个信号中的每个信号。确定权重为L的K个向量并将其应用于信号，使得能够在地面上形成用于前向用户下行链路的K个前向波束。在馈线上行链路上，L个不同信号中的每一个可以由多路复用器等多路复用成频分多路复用(FDM)信号。每个FDM信号可以由网关发射至馈线链路上的天线中的接收天线元件之一。通信卫星105上的FDM接收器可以(例如，通过第三天线130)从天线接收信号。在一些情况下，通信卫星105的电路***(例如，被包含作为通信卫星105的互连子***的一部分或与其通信的模数转换器(A/D)326等)可以将接收到的模拟信号转换为数字信号。数字信道处理器例如可以对FDM信号进行解复用，每个FDM信号可以已经由波束成形器适当地加权，用于通过发射天线的发射天线元件阵列的L个元件之一进行发射。数字信道处理器可以将信号输出至例如数模转换器(D/A)(或例如被包含作为通信卫星105的互连子***的一部分或与所述通信卫星的所述互连子***通信其它类似电路***)，以转换回模拟形式。D/A的模拟输出可以由上转换器(U/C)和增益级(或例如被包含作为通信卫星105的互连子***的一部分或与所述通信卫星的所述互连子***通信的其它类似电路***)上转换和放大，并且由发射天线的相关联元件发射。对于返回波束，互补过程可以相反地进行。应当注意，在这种类型的***中，FDM馈线链路可以使用与用户波束一样的L倍的带宽，并且因此对于制造具有宽数据带宽的实际卫星通信***100和/或具有大量L个元件的卫星通信***100来说效率相对较低。
在一些实例中，端到端波束成形***可以用于通过端到端中继器(例如，被包含作为通信卫星105的互连子***的一部分或与所述通信卫星的所述互连子***通信)形成端到端波束。端到端波束成形***可以将用户终端150与数据源/数据池连接，其中可以在中央处理***(CPS)处计算波束权重，并且可以在地面网络内(而不是在通信卫星105处)应用端到端波束权重。可以在接入节点终端160的阵列处发射和接收端到端波束内的信号，在一些情况下，接入节点终端可以被称为卫星接入节点(SAN)。如上文所描述的，可以在端到端波束成形***中使用任何合适类型的端到端中继器，并且可以使用不同类型的接入节点终端160与不同类型的端到端中继器进行通信。术语“中央”是指CPS可由参与信号发射和/或接收的接入节点终端160访问的事实，而不是指CPS所驻留的特定地理定位。CPS内的波束成形器(或一个或多个CPS处的多个波束成形器)可以计算一组端到端波束权重，其考虑：(1)到端到端中继器的无线信号上行链路路径；(2)通过端到端中继器的接收/发射信号路径；以及(3)从端到端中继器向下的无线信号下行链路路径。波束权重可以数学地表示为矩阵。如本文中类似地讨论的，OBBF和GBBF卫星通信***100可以具有由通信卫星105上的多个天线元件设置的波束权重向量维度。相比之下，端到端波束权重向量可以具有由多个接入节点终端160而不是端到端中继器上的多个元件设置的维度。在一些实例中，接入节点终端160的数量可以与端到端中继器上的天线元件的数量不同。进一步地，所形成的端到端波束可以不在端到端中继器的发射或接收天线元件处终止。相反，由于端到端波束具有上行链路信号路径、中继信号路径(通过卫星或其它合适的端到端中继器)和下行链路信号路径，因此可以有效地中继所形成的端到端波束。
因为端到端波束成形可以考虑用户链路和馈线链路(以及端到端中继器)，所以可以使用单组波束权重来形成特定方向的端到端用户波束(例如，前向用户波束或返回用户波束)。因此，一组端到端前向波束权重(可以简称为前向波束权重)可以使通过前向上行链路、通过端到端中继器(例如，在通信卫星105处)和通过前向下行链路从接入节点终端160发射的信号组合以形成端到端前向用户波束(以下称为前向用户波束)。相反地，通过返回上行链路、通过端到端中继器(例如，在通信卫星105处)和返回下行链路从返回用户发射的信号具有已应用的端到端返回波束权重(以下称为返回波束权重)，以形成端到端返回用户波束(以下称为返回用户波束)。
在一些实例中，接入节点终端160可以在发射前向上行链路信号以形成用户波束和接收返回下行链路信号方面进行协作，所述接入节点终端可以被共同处理以恢复返回上行链路传输。在不同区域内(例如，在天线的服务区域内)并且协作以进行前向和/或返回用户波束的端到端波束成形的一组接入节点终端160在本文中被称为“接入节点集群”(例如，第三覆盖区域135内)。在一些实例中，不同区域中的多个接入节点集群也可以协作。在一些情况下，接入节点集群可以被称为“SAN场”。在一些情况下，接入节点终端160和用户终端150可以统称为地球接收器、地球发射器或地球收发器，具体取决于所讨论的特定功能，因为其位于地球上或附近并且都发射和接收信号。在一些情况下，用户终端150和/或接入节点终端160可以安装在飞机、船只、或陆运工具、或手持装置等上。在一些情况下，用户终端150和/或接入节点终端160可以在地理上分布。在一些情况下，接入节点终端160可以例如通过分配网络与地面段内的CPS交换信号。在一些实例中，用户终端150可以与其它附近用户终端150进行分组(例如，在第一覆盖区域115内的相应波束覆盖区域中)。在一些情况下，用户终端150的此类组可以由相同的通信链路服务，并且因此驻留在相同的波束覆盖区域内。
端到端中继器(例如，被包含作为通信卫星105的互连子***的一部分或与所述通信卫星的所述互连子***通信)可以例如在用户终端150与多个接入节点终端160之间无线地中继信号。端到端中继器可以包含多个信号路径。每个信号路径可以包含例如至少一个接收天线元件、至少一个发射天线元件和至少一个应答器。在一些情况下，接收天线元件可以被布置成接收由接收反射器反射的信号以形成接收天线阵列。在一些情况下，发射天线元件可以被布置成发射信号，并且因此形成发射天线阵列。
在一些实例中，端到端中继器可以在通信卫星105上实施。在其它实例中，端到端中继器可以在飞行器、飞艇、塔、水下结构或端到端中继器可以驻留的任何其它合适的结构或车辆上实施。在一些情况下，天线通信***100可以对上行链路和下行链路使用不同的频率范围(在相同或不同的频带中)。在一些情况下，馈线链路和用户链路可以在不同的频率范围内(在相同或不同的频带内)。在一些情况下，端到端中继器可以充当无源或有源反射器。
在一些实例中，端到端中继器可以包含多个应答器，在端到端波束成形***的上下文中，这些应答器在接入节点终端160与用户终端150之间引导多路径。另一个特征是，端到端中继器的天线(例如，一个或多个天线子***)可以有助于端到端波束成形，使得当通过由端到端中继器引导的多路径传送适当波束加权的信号时，形成前向和/或返回用户波束。例如，在前向通信期间，多个应答器中的每个应答器可以从多个(例如，所有)接入节点终端160接收(波束加权的)前向上行链路信号的相应叠加的复合(在一些情况下，所述合成可以被称为复合输入前向信号)，并且应答器可以输出对应的复合信号(在一些情况下，其可以被称为前向下行链路信号)。前向下行链路信号中的每一个可以是波束加权前向上行链路信号的唯一复合，其在由端到端中继器的发射天线元件发射时可以叠加以在期望的定位形成用户波束。返回端到端波束成形可以类似地实施。
在一些情况下，与向不同覆盖区域中的每一个中的装置提供通信服务相关联的条件和/或需求可能会随时间推移而变化。根据本文所描述的技术，通信卫星可以配置有多个不同操作模式，这些不同操作模式可以向覆盖区域提供不同的通信服务，例如，这些不同操作模式各自具有不同特性，可以提供相对于其它模式的相关联的优点和缺点。例如，一种操作模式可以向一个覆盖区域的用户终端提供前向链路和返回链路(或上行链路和下行链路)通信服务，而另一种操作模式可以仅提供前向链路(或下行链路)通信服务，但是可以向多个覆盖区域的用户终端提供前向链路服务。另外地或可替代地，例如，一些操作模式可以为某些覆盖区域提供更大的带宽，而其它操作模式可以提供更高的可靠性。通过针对不同情况选择这些操作模式中的不同操作模式，本文所描述的技术可以允许通信卫星通过基于动态变化的条件和需求在不同操作模式之间切换来动态地并且灵活地调整其操作，以更有效地提供通信服务。
图2示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的帧结构200。图2的示例帧结构200示出了多个帧205，其中每个帧205包含由数量Q给出的多个时隙210。如本文所描述的，通信卫星可以在不同的操作模式之间切换。在一些情况下，通信卫星可以根据任何给定的操作模式进行操作的最小持续时间可以是一个时隙210的持续时间，尽管通信卫星可以根据一个操作模式操作大于时隙210的持续时间(例如，任何数量的连续时隙210)。
在图2所示的示例帧结构200中，数量Q可以等于16，表示每个帧205包含16个时隙210。因此，在此实例中并且如图2所示，通信卫星可以在一个或多个后续时隙210中切换至根据第二操作模式进行操作之前，根据第一操作模式进行操作，持续一个时隙210的最小持续时间。数量Q的值16仅仅是一个实例，并且可以设想，帧205可以根据数量Q的任何值包含任何数量的时隙210。
在一些情况下，可以期望将本文所描述的技术用于如语音等低时延应用。因此，使通信卫星切换操作模式的频率与其它延迟(例如等待时间)相比相对不重要可能是有益的。例如，对于地球同步轨道(GSO)或地球同步赤道轨道(GEO)中的卫星，单向路径延迟(例如，信号传播延迟)可以是大约250毫秒(ms)，并且此单向路径延迟可以是不可避免的延迟。因此，为帧205选择大约为单向路径延迟的值的十分之一或更小的持续时间，可能会使切换操作模式之间的任何延迟变得相对不重要。因此，对于GSO或GEO卫星，大约25ms量级的帧持续时间可以通常是足够的，并且更短的帧持续可能不会显著减少总延迟，因为总延迟由单向路径延迟主导。因此，帧205支持本文所描述的用于切换操作模式的技术的大约25ms的持续时间可以适于许多应用。然而，在其它实例中，可以为帧205限定不同的持续时间，使得时隙210对应地具有不同的持续时间。例如，在其它类型的通信***或其它卫星通信***实施方案中，其它不可避免的延迟可以相对更短或更长，并且因此可以使用相对更短或更长的帧205和时隙210。在一些情况下，用于在操作模式之间切换的非常高的速率可以(例如，通过以足够快的速率切换使得每个时隙210看起来几乎是瞬时的)有效地为多个不同覆盖区域提供几乎连续的全速率数据服务。
在其它实例中，可以在基本上较慢的尺度上限定替代性的帧结构。例如，通信卫星可以被配置成在切换至根据第二操作模式进行操作之前根据第一操作模式进行操作，持续例如几秒、几分钟、几小时或几天的持续时间，而不是每秒在操作模式之间切换若干次。例如，在某些应用(例如，政府、军事等)中，通信***的操作员可以在切换到另一个地理定位之前识别要向其提供最大化通信服务的特定地理定位(例如，临时设施、战场、建筑工地等)。因此，在此实例中，通信卫星可以在一个或多个后续时隙210中切换至根据第二操作模式进行操作之前，根据第一操作模式进行操作，持续相对长的持续时间(例如，几小时、几天、几周、几个月等)。
图3示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的操作模式的表300。表300提供了在参考图1和2描述的卫星通信***中可以为通信卫星实施的多种操作模式的总结。表300中引用的操作模式表示可以在本文所描述的卫星通信***的一个示例实施方案中使用的一组示例操作模式，但是可以设想可以使用任何数量的其它类似组的操作模式的其它类似实施方案。
表300示出了由相应的列和行定义的单元格，其中在单元格内提供了用于此处限定的操作模式和配置的值。出于说明性目的，参考一个示例实施方案，单元格中所示的值将被理解为示例值。
例如，所示的值可以与其中通信卫星配置有功率为24.8千瓦(kW)的总线和具有功率增加效率(PAE)度量(例如，范围为30％至40％)的多个高功率放大器(HPA)的实施方案相对应。然而，这些值仅仅是示例性的，并且其它类似的实施方案可以引起不同的值。行A到H表示前向链路配置310(例如，前向链路配置“A”到“H”)。这些列表示通信卫星的三个天线(例如，反射器R1、R2和R3)之一的对应前向链路和返回链路的极化状态。六列用于前向链路极化，并且三列用于返回链路极化。最后列示出了前向链路配置310A到H中的每一个的天线阵列的最大耗散功率。留空的单元格表示例如在预期的示例实施方案中可能不可用的操作模式和配置，尽管可以在其它类似的实施方案中使用。
如本文所描述的，通信卫星可以包含三个天线(例如，在本文中被称为R1、R2和R3反射器的三个反射器)，通信卫星可以使用这三个天线来通过在相应覆盖区域的波束成形通信链路之上发射和接收的信号向至多三个相应覆盖区域的装置提供通信服务。例如，通信卫星可以包含用于与第一覆盖区域中的装置通信的第一天线(例如，R1天线或R1反射器)、用于与第二覆盖区域中的装置通信的第二天线(例如，R2天线或R2反射器)和用于与第三覆盖区域中的装置通信的第三天线(例如，R3天线或R3反射器)。
如本文所引用的，在一些情况下，通信卫星的操作模式可以由两个字母数字字符给出。例如，字符中的第一个字符可以是与相应前向链路配置310相对应的字母，并且字符中的第二个字符可以是与相应返回链路配置320相对应的数字。在一些情况下，操作模式可以包含前向链路配置310和无返回链路配置320，在这种情况下，第二个字符可以为“0”(例如，表示缺少返回链路配置，即，空值)。
参考图3的表300，可以假设前向链路和返回链路中的每一个通过R3天线(例如，与一组接入节点终端相对应，即“SAN场”)提供与第三覆盖区域中的装置的通信。例如，R1、R2和R3的前向链路配置可以被假定为包含通过R3天线从第三覆盖区域中的装置接收前向上行链路信号，并且向与所指示的R1、R2或R3天线相对应的相应覆盖区域的装置发射(或中继)前向下行链路信号。同样地，R1、R2和R3的返回链路配置可以被假设为包含从与所指示的R1、R2或R3天线相对应的相应覆盖区域的装置接收返回上行链路信号，并且通过R3天线向第三覆盖区域中的装置发射(或中继)下行链路信号。
例如，第一操作模式可以由“A0”表示，其可以与第一前向链路配置311“A”与无返回链路配置(例如，由“0”指示)组合使用相对应。参考表300，第一前向链路配置311“A”在R1LHCP前向链路列的单元格中提供了值12.6，其表示其中LHCP极化信号可以通过R3天线从第三覆盖区域接收并且通过R1天线发射到第一覆盖区域的前向链路。例如对于用于前向链路的天线馈源元件阵列中的每个馈源，值12.6可以表示12.6W的功率放大(例如，由HPA提供)。
根据不同的操作模式，前向链路配置310“A”到“H”中的每一个可以与一个或多个返回链路配置320结合使用。表300示出了可以与前向链路配置310结合使用的三个返回链路配置320(例如，“1”到“3”)(除了空的“0”返回链路配置之外)。表300包含与这些返回链路配置320相对应的三个返回链路极化列。例如，R1 RHCP列与第一返回链路配置321“1”相对应，其可以表示其中RHCP极化信号可以通过R1天线从第一覆盖区域接收并且通过R3天线发射到第三覆盖区域的返回链路。R2 RHCP列与第二返回链路配置322“2”相对应，其可以表示其中RHCP极化信号可以通过R2天线从第二覆盖区域接收并且通过R3天线发射到第三覆盖区域的返回链路。R3 RHCP列与第三返回链路配置323“3”相对应，其可以表示其中RHCP极化信号可以通过R3天线从第三覆盖区域接收并且通过R3天线发射回到第三覆盖区域(例如，在第三覆盖区域内的不同装置之间提供返回链路通信)的返回链路。
返回链路极化列中的单元格中的值的存在可以指示对应的返回链路配置320可以可用于由含有所述单元格的行给出的前向链路配置310。表300指示具有返回链路配置320的三种操作模式可以可用于第一前向链路配置311“A”。例如，表300在R1 RHCP返回链路列的单元格中提供值1.0，这可以指示第一返回链路配置“1”可以与第一前向链路配置310“A”一起使用，例如，在第二操作模式“A1”中使用。例如对于用于返回链路的天线馈源元件阵列中的每个馈源，值1.0可以表示1.0W的功率放大(例如，由HPA提供)。表300还显示，第二返回链路配置312“2”和第三返回链路配置313“3”也可以与第一前向链路配置311“A”一起使用，例如，分别在第三操作模式“A2”和第四操作模式“A3”中使用。
表300中示出的返回链路单元格中的每一个也加阴影以表示在前向链路与返回链路之间可能发生的干扰的水平。在一些情况下，干扰可能具有降低相关联的通信链路的数据速率的作用，例如，因为通信卫星可以调整(例如，降低)用于使用通信链路的通信的调制和编码方案(MCS)和/或编码速率或其它类似的通信参数。可替代地，如果通信卫星不调整此类通信参数，则干扰可能降低相关通信的信号质量度量(例如，降低SNR或SINR)，因此类似地降低通信的有效数据速率。
如表300所示，例如，第一前向链路配置311“A”的返回链路单元格中的每一个被加阴影，以指示在前向链路与返回链路之间基本上没有干扰。在这些操作模式中的每一种(例如，“A1”、“A2”和“A3”)中，前向链路可以使用LHCP极化，而返回链路可以使用RHCP极化。由于LHCP和RHCP是正交极化状态，交叉极化隔离可以在前向链路与返回链路之间提供极化分集，并且因此前向链路与返回链路之间几乎没有(例如，基本上可以忽略的量)干扰。
然而，在其它操作模式中，将特定返回链路配置320与特定前向链路配置310一起使用可能引起前向链路与返回链路之间的干扰。例如，表300中提供了第二前向链路配置312“B”。参考表300，第二前向链路配置312“B”可以包含双极化配置，其中RHCP极化信号和LHCP极化信号两者都可以通过R3天线从第三覆盖区域接收，并通过R2天线通过相应前向链路发射到第二覆盖区域。第五操作模式“B0”可以仅包含正交RHCP和LHCP前向链路，不包含返回链路配置320。将第二前向链路配置312“B”与返回链路配置组合可能会或者可能不会引起一定量的干扰。
例如，第六操作模式“B1”可以包含第二前向链路配置312“B”和第一返回链路配置321“1”。表300示出了对于第六操作模式“B1”可能存在高水平的干扰。在此实例中，第二前向链路配置312“B”可以包含RHCP极化信号，并且第一返回链路配置321“1”也可以包含RHCP极化信号。因此，RHCP链路之间可能没有交叉极化，并且因此可能引起占用例如重叠的空间资源集合的信号之间的高水平干扰。然而，如本文所描述的，第一覆盖区域可以与第三覆盖区域(以及第二覆盖区域)重叠。因此，RHCP极化信号可以在重叠地理区域中的装置之间传送，并且因此RHCP极化前向链路和返回链路信号可以占用重叠的空间资源集合，因此引起表300中所示的相对较高的干扰水平。
相比之下，第七操作模式“B2”可以包含第二前向链路配置312“B”和第二返回链路配置322“2”。表300示出了对于第六操作模式“B2”可能没有干扰(或最小干扰量)。也就是说，在第七操作模式“B2”中，RHCP极化信号可以通过R2天线从第二覆盖区域接收，并通过R3天线通过返回链路发射到第三覆盖区域。如本文所描述的，在一些情况下，第二覆盖区域和第三覆盖区域可以不重叠。因此，对于第七操作模式“B2”可能不存在干扰问题，因为前向链路信号和返回链路信号可能不占用重叠的资源集合。
在一些情况下，前向链路配置310和返回链路配置320的特定组合可能不可用。例如，如表300所示，第二前向链路配置312“B”和第三返回链路配置323“3”的组合可能不可用。在此类假设的第八操作模式“B3”中，R3天线可以用于接收双极化前向上行链路信号，并且因此根据第三返回链路配置323“3”，R3天线可能不可用于发射返回下行链路信号。本文中参考图15进一步描述了这种假设操作模式。同样地，因为第四前向链路配置314“D”、第五前向链路配置315“E”、第六前向链路配置316“F”、第七前向链路配置317“G”和第八前向链路配置318“H”中的每一个都可以使用第三天线R3来接收双极化前向上行链路信号，对于这些前向链路配置中的每一个，第三返回链路配置323“3”可能类似地不可用。
表300还示出了可能引起“中等”水平的干扰的示例操作模式。例如，表300中提供了第三前向链路配置313“C”。参考表300，在第三前向链路配置313“C”中，LHCP极化信号可以通过R3天线从第三覆盖区域接收，并通过R3天线通过前向链路发射回第三覆盖区域。第九操作模式“C0”可以仅包含LHCP前向链路，不包含返回链路配置。在一些情况下，将第三前向链路配置313“C”与返回链路配置320组合可能引起中等水平的干扰。例如，在第十操作模式“C1”、第十一操作模式“C2”和第十二操作模式“C3”中的每一个中，由于通过R3天线同时接收和发射LHCP前向上行链路和下行链路，可能会发生干扰。例如，与其中通过具有与用于前向链路传输的天线不重叠的覆盖区域的天线来接收前向链路信号的配置相比，载波干扰(C/I)比可以减小(例如，大约14dB)。进一步地，在第十操作模式“C1”中，LHCP前向上行链路的较高前向链路EIRP可能对R1处的RHCP返回上行链路造成干扰。尽管LHCP和RHCP信号可以是交叉极化的，但是来自接入节点终端的LHCP前向上行链路信号的较高前向链路EIRP可能引起通过R1的额外交叉极化干扰(例如，相对于载波为3至8dB(dBc))。
表300还示出了可能引起相对低水平的干扰的示例操作模式。例如，表300中提供了第四前向链路配置314“G”。参考表300，在第四前向链路配置314“G”中，RHCP极化信号可以通过R3天线从第三覆盖区域接收，并通过R1天线通过第一前向链路发射到第一覆盖区域，并且LHCP极化信号也可以通过R3天线从第三覆盖区域接收，并通过R3天线通过前向链路发射回第三覆盖区域。第十三操作模式“G0”可以仅包含RHCP和LHCP前向链路，不包含返回链路配置。在一些情况下，将第四前向链路配置314“G”与返回链路配置320组合可能引起“较低”水平的干扰。例如，在第十四操作模式“G2”中，通过经由R2天线接收的RHCP返回上行链路和经由R3天线发射的RHCP返回下行链路提供返回链路。在这种情况下，由于R1天线覆盖区域与R3天线覆盖区域之间的地理重叠以及前向下行链路信号相对于返回下行链路信号的较高EIRP(例如，前向下行链路信号的C/I可能比返回下行链路信号高7-12dB)，通过R1天线发射的RHCP前向下行链路信号可能会干扰通过R3天线发射的RHCP返回下行链路信号。
除了上文所描述的十四种操作模式外，表300还提供了至多十三种另外的操作模式，如：“D0”、“D1”、“D2”、“E0”、“E1”、“E2”、“F0”、“F1”、“F2”、“G1”、“H0”、“H1”和“H2”。总之，表300提供了二十七种操作模式(包含“假设的”B3操作模式)，每种操作模式可以以与上文根据表300描述的方式类似的方式实施。下面参考图4至10和12至31的卫星通信***依次描述这些操作模式中的每一种。
如表300中提供的值以及前向链路与返回链路之间的各种干扰水平所示，根据其各自的特性，可以在不同的情况下使用不同的操作模式。例如，某些操作模式可以向某个覆盖区域提供相对较高的信道容量，并且因此可以用于在某些情况下向所述覆盖区域提供相对较高的吞吐量。在其它情况下，可能期望在不同覆盖区域之间提供较低吞吐量和更大信道分集，和/或同时向更多或更少的覆盖区域提供通信服务。因此，通信卫星可以被配置成在操作模式之间切换，例如，以在不同情况下优化这些特性。
根据本文所描述的技术，通信卫星可以被配置成根据初始操作模式(例如，默认操作模式或通常本文所描述的操作模式之一)进行操作。在根据初始操作模式进行操作持续一段时间之后，通信卫星可以被配置成切换至第二(例如，新的)操作模式(例如，根据从控制器接收的指令)，并且通信卫星可以相应地将其操作从初始操作模式切换至新的操作模式。
在一些情况下，通信卫星可以被配置成根据操作模式的模式或序列(例如，基于已知的宏观环境或流量状况)在操作模式之间切换。在一些情况下，通信卫星可以配置有操作模式的序列，在这些操作模式之间按已定义的顺序切换，以便向相应覆盖区域的总覆盖区域内的装置提供通信服务。例如，可以根据为相应覆盖区域提供期望的前向和返回链路数据速率的操作模式的模式(例如，重复模式)来操作通信卫星。操作模式的模式或序列可以随流量负荷或环境条件而变化(例如，根据一天中的时间)。
在一些情况下，可以根据一个或多个标准修改操作模式的序列。例如，通信卫星通常可以被配置成根据标准模式(例如，用于标准操作)在第一和第二操作模式之间切换，但是通信卫星也可以被配置成基于一个或多个标准来修改标准模式。此类标准可以包含例如识别的通信量和/或一天中的时间。也就是说，通信卫星通常可以在一天中的某个时间使用第一模式的操作模式，除非例如如果通信卫星检测到来自某个区域的相对增加的数据流量。在此情况下，通信卫星可以切换至第二模式的操作模式，以为此区域提供增加的数据吞吐量。
另外地或可替代地，通信卫星可以基于一个或多个标准(例如动态地)切换至新的操作模式或操作模式的模式。例如，卫星通信***100可以识别和/或配置有一个或多个动态切换事件，通信卫星可以基于所述动态切换事件切换操作模式或操作模式的模式。因此，当检测到动态切换事件的发生时(例如，根据一个或多个测量结果或其它标准)，通信卫星可以从第一操作模式切换至第二操作模式，或者从操作模式的第一模式切换至操作模式的第二模式。例如，卫星通信***100可以确定如信号质量度量(例如，SNR、SINR、EIRP等)等性能特性满足用于切换操作模式或操作模式的模式的对应阈值。例如，卫星通信***100可以确定信号质量度量(例如，对于通过一个或多个天线的通信链路)已经落至期望的信号质量目标以下，并且可以切换至第二操作模式或操作模式的第二模式，以在具有更高信号质量以及对应地可靠性(但其例如可能具有较低的吞吐量上限)的其它通信链路上提供通信服务。在一些情况下，不同的天线(例如，R1、R2和R3天线)可以具有不同的性能度量，例如，通信卫星的天线中的每个天线可以具有不同的相应功率增益。例如，天线中的每个天线的功率增益可以与天线所服务的对应覆盖区域的地理范围大小成反比。也就是说，例如，与可以向第一覆盖区域(其例如可以是至多整个可见地球的大区域)提供通信服务的R1天线相比，R2和/或R3天线可以具有基本上更高的相关联功率增益。天线中的每个天线的功率增益可以与天线可以为其相应覆盖区域的装置提供的数据速率以及因此吞吐量相关。
因此，通信卫星可以以寻求优化通信卫星为其提供服务的每个覆盖区域的装置的吞吐量的方式被配置用于新的操作模式或操作模式的模式。在一些情况下，可以(例如，根据控制器处的算法)确定新的操作模式或操作模式的模式，以基于例如来自覆盖区域中的每个覆盖区域的服务需求、与和覆盖区域中的每个覆盖区域相对应的天线相关联的功率增益(和/或其它性能度量)、固定和/或动态干扰条件(例如，天气和环境条件、通信卫星的定位等)等，最大化第一覆盖区域、第二覆盖区域和第三覆盖区域中的每一个的装置的吞吐量。
例如，为了优化吞吐量，可以将具有最高增益的天线(例如，R2和R3)定位成照射具有较高密度的用户终端的覆盖区域。在一些情况下，较低增益天线(例如，用于第一覆盖区域的R1天线)可以能够向通信卫星的剩余天线不能提供服务的装置提供服务，并且因此通信卫星可以使用R1天线为这些装置提供服务，同时使用更高增益的R2和/或R3天线以更高增益向天线的相应覆盖区域内人口更稠密的区域提供服务。因此，控制器可以基于通信卫星的物理能力来确定操作模式或操作模式的对应模式。
同样地，通信卫星可以调整通信卫星将在一个或多个对应操作模式下操作的一个或多个持续时间(例如，多个持续时间之间的比率)。例如，返回链路服务可以提供相对少量的吞吐量，并且因此，在一些情况下(例如，高需求的情况)，与通过前向链路服务提供基本上更大吞吐量的操作模式相比，通信卫星可以为提供返回链路服务的操作模式分配相对小比例的时间(例如，帧的时隙数)。通过平衡其相应天线中的每一个的性能特性、天线中的每一个的对应覆盖区域的服务需求、物理参数(朝向、人口目的地、轨迹等)以及本文所讨论的其它类似参数，可以选择操作模式的模式(例如，包含操作模式、顺序和持续时间)以有效地向位于其所服务的覆盖区域中的装置提供通信服务。
图4展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置400。在一些实例中，卫星通信***配置400可以实施参考图1至3所描述的卫星通信***的各方面。卫星通信***配置400可以使用包含空间段和地面段的多个网络架构。空间段可以包含通信卫星405，其可以是如参考图1至3所描述的通信卫星105的实例。地面段可以包含多个用户终端和多个接入节点终端(包含例如一个或多个网关)，其可以是如参考图1至3所描述的相应装置的实例。图4的示例卫星通信***配置400展示了通信卫星405根据第一操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“A0”)进行操作的示例通信链路和过程。“A0”操作模式提供了第一前向链路配置311“A”，没有返回链路配置。
通信卫星405被展示为具有三个天线，用于通过在各个覆盖区域的波束成型通信链路之上发射和接收的信号向至多三个相应覆盖区域的装置提供通信服务。例如，通信卫星405可以包含照射第一覆盖区域415的第一天线410(例如，与R1覆盖区域相对应的R1反射器)、照射第二覆盖区域425的第二天线420(例如，与R2覆盖区域相对应的R2反射器)以及照射第三覆盖区域435的第三天线430(例如，与R3覆盖区域相对应的R3反射器)。天线中的每个天线可以包含反射器和馈源阵列组合件(未示出)，或者可以包含没有反射器(例如，DRA)的馈源阵列组合件。
尽管示例卫星通信***配置400示出并描述通信卫星405包含三个天线(例如，反射器)，主要用于实施端到端波束成形的通信，在其它预期实施方案中，卫星通信***400可以包含任何数量的天线，用于与任何数量的覆盖区域内的装置通信，并且可以类似地实施任何其它适用的通信方案。在一些实例中，不同覆盖区域之间可以存在一些重叠。例如，如示例卫星通信***配置400所示，第一覆盖区域415与第二覆盖区域425和第三覆盖区域435完全重叠。在其它实例中，第一覆盖区域415可以仅与第二覆盖区域425或第三覆盖区域435中的一个重叠。另外地，在其它实例中，第一覆盖区域415可以与第二覆盖区域425和/或第三覆盖区域435部分重叠(例如，第二覆盖区域425和/或第三覆盖区域435可以部分地在第一覆盖区域415内并且部分地不被第一覆盖区域415覆盖)。
根据图4中所示的第一操作模式(例如，操作模式“A0”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)服务。例如，使用前向链路436，通信卫星405可以通过R3天线430从第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)接收前向上行链路信号，并且通过R1天线410将对应的前向下行链路信号中继到第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)。示例卫星通信***配置400还示出了通信卫星405包含与第二覆盖区域425相关联的第二天线420，但是在一些情况下，第一操作模式中可以不使用第二天线420。因此，当根据第一操作模式进行操作时，通信卫星405可以不向第二覆盖区域425中不与第一覆盖区域415重叠的部分提供通信服务。
如图4的示例卫星通信***配置400所示，可以使用第一极化450(这里是LHCP)使通过前向链路436传送的信号极化。因此，发射装置(例如，接入节点终端)的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路436之上发射信号，并且接收装置(例如，用户终端)的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路436之上接收极化信号。同样地，通信卫星405的相应接收和发射端口可以被配置用于LHCP基本上仅中继LHCP极化信号而不中继例如RHCP极化信号，使得通信卫星405适当地中继从接入节点终端发射的极化信号。尽管本文描述了圆极化的使用，但是可以使用类似的极化技术(例如，使用从具有相互正交的极化集合中选择的一种或多种极化)来类似地实施其它极化。
所服务的覆盖区域中的装置和通信卫星405可以使用第一频带来传送上行链路信号，并且可以使用第二频带来传送下行链路信号。在一些实例中，用于上行链路信号的第一频带和用于下行链路信号的第二频带可以占用不重叠的频率资源集合。例如，可以使用约30GHz频谱的频率范围来传送上行链路信号，并且可以使用约20GHz频谱的频率范围传送下行链路信号。因此，在一些情况下，上行链路和下行链路信号可以同时传送(例如，在重叠或部分重叠的时域资源之上)。在这种情况下，通信卫星405可以被配置成通过R3接收30GHz的上行链路信号，执行信号处理以将信号转换为20GHz，并且通过R1以20GHz发射下行链路信号。然而，这种30GHz和20GHz上行链路-下行链路配对仅是一个示例实施方案。在其它实施方案中，卫星通信***配置400可以配置有例如，50GHz和40GHz、14GHz和12GHz(例如，Ku频带)的上行链路-下行链路配对、V频带频谱以及射频谱带的任何其它类似配对。同样地，在一些实施方案中，上行链路信号可以被配置成使用具有较高频率的频带，并且下行链路信号可以被配置成使用具有较低频率的频带，但是也可以实施相反的惯例。
如本文类似地描述的，第一操作模式示出“A0”操作模式。如图4所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“A0”操作模式标签的“0”指示第一操作模式不包含返回链路配置。操作模式“A1”、“A2”和“A3”，如下文参考图5至7所讨论的，例如，提供了与图4中所示和描述的第一前向链路配置“A”组合的返回链路配置。
图5展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置500。图5的示例卫星通信***配置500展示了通信卫星405根据第二操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“A1”)进行操作的示例通信链路和过程。“A1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第一前向链路配置311“A”的组合，如参考图4所描述。
根据图5中所示的第二操作模式(例如，操作模式“A1”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路436服务，如参考图4类似地描述(例如，根据第一前向链路配置“A”)。
另外地，根据第二操作模式，通信卫星405可以在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以使用第二极化460(例如，RHCP)通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路537，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路537之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路537之上接收极化信号。
图5的示例卫星通信***配置500还示出了前向链路干扰545以及噪声和互调分量(IM)546两者，其中的任一者或两者都可能潜在地降低通过通信卫星405在第三覆盖区域435中传送的信号的信号质量。例如，第三覆盖区域435中的装置可以使用时频资源在返回链路537上接收信号，所述时频资源可以至少部分地与前向链路436的第三覆盖区域435中的时频资源重叠。另外地，因为第一覆盖区域415可以与第三覆盖区域435重叠，所以前向链路436的资源也可以与返回链路537的资源在空间上重叠。因此，前向链路干扰545可能存在，这可能降低与第三覆盖区域435中的装置通信的信号质量。然而，如针对第二操作模式所示，前向链路436和返回链路537可以使用正交极化，例如，提供极化分集(例如，为-22dB)。因此，前向链路干扰545相对于其它操作模式和/或基准干扰水平(如类似地由参考图3所描述的表所指示)可能基本上不会增加。例如，干扰的基准水平可以与其中第三覆盖区域435(例如，具有接入节点终端)与第一覆盖区域415不重叠的卫星通信***配置相对应。
另外地，噪声和IM 546可以基于前向链路436对返回链路537造成相对少量的降级(例如，-15dBc)。因此，即使波束在第三覆盖区域435内的前向链路436上的波束成形也不会引起实质性干扰。总的来说，前向链路干扰545以及第二操作模式的噪声和IM 546对链路性能的影响可能相对较小(例如，相对于基准基本上可忽略不计)。尽管如本文所描述的，可以实施技术来减轻一些信号质量降级，但在此实例中，鉴于相对较低的干扰和降级水平，此类技术(例如，不在第三覆盖区域435内引导波束成形前向链路波束和/或各种干扰消除技术)可能相对不必要。
图6展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置600。图6的示例卫星通信***配置600展示了通信卫星405根据第三操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“A2”)进行操作的示例通信链路和过程。“A2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第一前向链路配置311“A”的组合，如参考图4所描述。
根据图6中所示的第三操作模式(例如，操作模式“A2”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路436服务，如参考图4类似地描述(例如，根据第一前向链路配置“A”)。
另外地，根据第三操作模式，通信卫星405可以在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路639，通信卫星405可以通过R2天线420从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路639之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路639之上接收极化信号。
图6的示例卫星通信***配置600还示出了噪声和IM 646，其可以基于前向链路436对返回链路639造成相对少量的降级(例如，-15dBc)。因此，即使波束在第三覆盖区域435内的前向链路436上的波束成形也不会引起实质性干扰。如针对第三操作模式所示，前向链路436和返回链路639可以使用正交极化，例如，提供极化分集(例如，为-22dB)。因此，前向链路干扰相对于其它操作模式和/或基准干扰水平(如类似地由参考图3所描述的表所指示)可能基本上不会增加。尽管如本文所描述的，可以实施技术来减轻一些信号质量降级，但在此实例中，鉴于相对较低的干扰和降级水平，此类技术(例如，不在第三覆盖区域435内引导波束成形前向链路波束，干扰消除)可能相对不必要。
图7展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置700。图7的示例卫星通信***配置700展示了通信卫星405根据第四操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“A3”)进行操作的示例通信链路和过程。“A3”操作模式提供了第三返回链路配置323“3”与第一前向链路配置311“A”的组合，如参考图4所描述。
根据图7中所示的第四操作模式(例如，操作模式“A3”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路436服务，如参考图4类似地描述(例如，根据第一前向链路配置311“A”)。
另外地，根据第四操作模式，通信卫星405可以在第三覆盖区域435的装置与第三覆盖区域435的其它装置之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第三返回链路配置323“3”)向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路742，通信卫星405可以通过R3天线430从第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)接收RHCP返回上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路742之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路742之上接收极化信号。
图7的示例卫星通信***配置700还示出了噪声和IM 746，其可以基于前向链路436对返回链路742造成相对少量的降级(例如，-15dBc)。因此，即使波束在第三覆盖区域435内的前向链路436上的波束成形也不会引起实质性干扰。如针对第四操作模式所示，前向链路436和返回链路742可以使用正交极化，例如，提供极化分集(例如，为-22dB)。因此，前向链路干扰相对于其它操作模式和/或基准干扰水平(如类似地由参考图3所描述的表所指示)可能基本上不会增加。尽管如本文所描述的，可以实施技术来减轻一些信号质量降级，但在此实例中，鉴于相对较低的干扰和降级水平，此类技术(例如，不在第三覆盖区域435内引导波束成形前向链路波束，干扰消除)可能相对不必要。
接下来参考图8至10讨论第四前向链路配置314“D”的操作模式，以举例说明通信卫星405可以例如从使用第一前向链路配置311“A”的操作模式切换到的操作模式。“D”前向链路配置为“A”前向链路配置的操作模式提供类似的前向和返回链路通信服务(例如，“A0”、“A1”和“A2”操作模式为与“D0”、“D1”和“D2”操作模式相同的相应覆盖区域提供前向和返回链路通信服务)。然而，尽管“A”操作模式通过单个LHCP前向链路向第一覆盖区域415中的装置提供前向链路服务，“D”操作模式则通过相应的LHCP和RHCP双极化前向链路向第一覆盖区域415中的装置提供前向链路服务。
基于“A”操作模式和“D”操作模式的前向链路的差异，通信卫星405可以基于各种考虑(例如，根据从控制器接收的指令)来确定(例如，从另一种、从另外的种操作模式等)切换至一种或另一种操作模式。例如，与使用单个前向链路的“A”操作模式相比，“D”操作模式的双极化前向链路可以通过R1天线为前向链路通信提供大约两倍的频谱量。这可以增加到第一覆盖区域415中的装置的前向链路通信服务的潜在数据速率以及因此吞吐量。也就是说，如图3的表中所示，与双极性相比，当单极性用于单个链路时，通信卫星405可以为每个馈送应用更大的功率放大器。例如，第一前向链路配置311“A”可以提供12.6W的功率放大器，相比之下，“D”前向链路配置提供例如使用双极化的6.0W和5.4W功率放大器。与“A”前向链路配置相比，“D”前向链路配置提供的更大带宽之上的功率扩展可以提供更大的信息容量(例如，根据香农-哈特利定理(Shannon–Hartley theorem))。然而，在一些情况下，“A”前向链路配置的更大功率放大可以减少功率波动，例如，相对于双极性模式，通过使用更大比例的可用功率来传输有效载荷信息(并且，在一些情况下，例如，当开销量特别高时，这可能引起“A”操作模式提供比“D”操作模式更大的有效信息容量)。
进一步地，尽管“D”操作模式可能在使用返回链路时产生干扰(例如，如图3的表中所示)，但这些返回链路配置仍然可用于“D”操作模式。然而，“A”操作模式使用相同的返回链路配置时产生的干扰相对较小(例如，本文所描述的基本上可忽略的干扰)。因此，如本文所描述的，通信卫星405可以确定或被控制进行切换(例如，动态地)至使用“A”操作模式之一，例如，为前向链路服务和返回链路服务两者提供更高可靠性通信服务，而通信卫星405可以确定使用“D”操作模式之一，例如，为第一覆盖区域415中的装置的前向链路通信服务提供更高的最大数据速率。通信卫星405可以对本文所描述的操作模式中的其余操作模式进行类似的分析和确定，以确定并且相应地在操作模式之间切换。
图8展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置800。图8的示例卫星通信***配置800展示了通信卫星405根据第五操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“D0”)进行操作的示例通信链路和过程。“D0”操作模式提供了第四前向链路配置314“D”，没有返回链路配置。
根据图8中所示的第五操作模式(例如，操作模式“D0”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路836和838服务。
如图8的示例卫星通信***配置800所示，可以使用双极化在第三覆盖区域435中的装置与第一覆盖区域415中的装置之间传送信号。例如，可以使用第一极化(这里为LHCP)使通过前向链路836传送的信号极化，并且可以使用第二极化(这里为RHCP)使通过前向链路838传送的信号极化。因此，发射装置(例如，接入节点终端)的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路836之上发射信号，并且相应接收装置(例如，用户终端)的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路836之上接收极化信号。类似地，发射装置的天线可以应用RHCP极化，以在前向链路838之上发射信号，并且相应接收装置的天线可以使用RHCP极化，以在前向链路838之上接收极化信号。同样地，通信卫星405的相应接收和发射端口可以被配置用于LHCP或RHCP基本上仅中继适当极化的信号，使得通信卫星405适当地中继从接入节点终端发射的双极化信号。以此方式，双极化可以用于在相同的相应覆盖区域之间传送重叠的数据流。尽管本文描述了圆极化的使用，但是可以使用类似的极化技术(例如，使用从具有相互正交的极化集合中选择的一种或多种极化)来类似地实施其它极化。
图8的示例卫星通信***配置800还示出了噪声和IM 846和848，其可能潜在地降低通过通信卫星405在第三覆盖区域435中传送的信号的信号质量。如针对第五操作模式所示，前向链路836和前向链路838可以使用正交极化，例如，提供极化分集。因此，相对于其它操作模式和/或基准干扰水平，前向链路干扰可能基本上不会增加。
如本文类似地描述的，第五操作模式示出“D0”操作模式。如图8所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“D0”操作模式标签的“0”指示第五操作模式不包含返回链路配置。操作模式“D1”和“D2”如下文参考图9和10所讨论的，例如，提供了与图8中所示和描述的第四前向链路配置314“D”组合的返回链路配置。
图9展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置900。图9的示例卫星通信***配置900展示了通信卫星405根据第六操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“D1”)进行操作的示例通信链路和过程。“D1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第四前向链路配置314“D”的组合，如参考图8所描述。
根据图9中所示的第六操作模式(例如，操作模式“D1”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路836和838服务，如参考图8类似地描述(例如，根据第四前向链路配置314“D”)。
另外地，根据第六操作模式，通信卫星405可以在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第一覆盖区域415中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路937，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路937之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路937之上接收极化信号。
因此，在通信卫星405处，可以使用双极化在第三覆盖区域435中的装置与第一覆盖区域415中的装置之间传送信号。例如，通信卫星405的相应接收和发射端口可以各自被配置用于LHCP或RHCP，以基本上中继对应的极化信号，并且使得通信卫星405适当地中继双极化信号。对于返回链路937，通信卫星405的相应接收和发射端口可以被配置用于RHCP以基本上中继RHCP极化信号，并且不中继例如LHCP极化信号。以此方式，可以通过通信卫星405，使用例如可能在时间和/或频率上重叠的双极化和通信资源，在第一覆盖区域415中的装置与第三覆盖区域435中的装置之间传送前向链路信号和返回链路信号。尽管本文描述了圆极化的使用，但是可以使用类似的极化技术(例如，使用从具有相互正交的极化集合中选择的一种或多种极化)来类似地实施其它极化。
图9的示例卫星通信***配置900还示出了前向上行链路干扰946和前向下行链路干扰947。例如，前向上行链路干扰946可以表示前向链路836的上行链路与返回链路937的上行链路之间的干扰，而前向下行链路干扰947可以表示前向链路836的下行链路与返回链路937的下行链路之间的干扰。然而，由于前向链路836和返回链路937使用正交极化，相对于其它操作模式和/或由于极化分集(例如，-22dB)造成的干扰基准水平，前向上行链路干扰946和前向下行链路干扰947可能不会显著增加。因此，甚至可以在第三覆盖区域435内进行前向链路836上的波束成形。
前向上行链路干扰948可以表示前向链路838的上行链路与返回链路937的上行链路之间的干扰。因为前向链路836和返回链路937不使用正交极化，并且第三覆盖区域435在R1的照射区域内，所以前向链路836的上行链路可能对返回链路937的上行链路造成实质性干扰(例如，比第三覆盖区域435在R1的照射区域之外的情况下22dB更差)。用于返回链路937的接收波束的波束成形可以缓解前向上行链路干扰948，然而，来自R1处的前向上行链路干扰948的接收功率可以降低用于返回链路937的信号的电平，并且从而降低完全缓解对返回链路937的影响的能力。
前向下行链路干扰949可以表示前向链路838的下行链路与不使用正交极化的返回链路937的下行链路之间的干扰。由于R1相对于R3的较低增益，前向下行链路干扰949可以减少，但如果来自前向链路838的下行链路的信号能量存在于第三覆盖区域435中，则仍可能引起实质性干扰。前向链路838的波束成形可以用于缓解前向下行链路干扰949(例如，使来自第三覆盖区域435内的前向链路838的信号能量为零)。另外地或可替代地，前向链路838或返回链路937的MCS和/或编码速率可以适于考虑干扰。然而，这可以对应地降低这些通信的数据速率。可替代地，如果通信***不采用干扰缓解过程，则干扰可能降低相关通信的信号质量度量(例如，降低SNR或SINR)，因此类似地降低通信的有效数据速率。
在一些情况下，噪声和IM 946和948的一部分(例如，特别地，某些互调频率)可能是自干扰的结果。例如，天线的组件与应答器之间的寄生耦接可以引起自干扰，所述自干扰可能会使对应的通信降级。在此类情况下，可以采用自干扰消除(SIC)过程来消除这种自干扰(例如，可以通过活动过程或通过固定硬件来识别和缓解自干扰)。
然而，在一些情况下，作为实施干扰缓解技术的替代方案，通信卫星405可以改为切换至不同的操作模式。例如，根据如图9所示和描述的第六操作模式“D1”，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向和返回链路通信服务。因此，通信卫星405可以改为确定(例如，根据从控制器接收的指令)切换至新的操作模式，例如，如参考图5所描述的第二操作模式“A1”，而不是执行特定的干扰缓解和/或干扰消除技术。也就是说，第二操作模式“A1”还可以向位于第一覆盖区域中的装置提供前向和返回链路服务，但可能不太容易受到干扰造成的性能损失的影响，例如，如第六操作模式“D1”可能会出现的情况。然而，与第六操作模式“D1”相比，第二操作模式“A1”可以提供略微降低的最大数据速率。类似地，如果例如对返回链路通信服务的需求相对较低，则控制器可以确定切换至具有较高前向链路数据速率和较低干扰的操作模式，但此操作模式可能不提供返回链路服务(例如，针对第三覆盖区域435中的装置和/或基于来自第一覆盖区域415和/或第二覆盖区域425的需求)。因此，控制器可以基于干扰以及本文所讨论的其它度量和标准来动态地确定切换至另一种操作模式以适应另一种操作模式可能更适合的情况。
尽管这里参考图9的卫星通信***配置900进行了描述，但是这些干扰缓解、消除和避免技术的各方面可以用于本文所描述的操作模式中的任一种。
图10展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1000。图10的示例卫星通信***配置1000展示了通信卫星405根据第七操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“D2”)进行操作的示例通信链路和过程。“D2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第四前向链路配置314“D”的组合，如参考图8所描述。
根据图10中所示的第七操作模式(例如，操作模式“D2”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路836和838服务，如参考图8类似地描述(例如，根据第四前向链路配置314“D”)。
另外地，根据第七操作模式，通信卫星405可以在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继RHCP返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路1039，通信卫星405可以通过R2天线420从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路1039之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路1039之上接收极化信号。
图10的示例卫星通信***配置1000还示出了前向下行链路干扰1046和前向下行链路干扰1048。前向下行链路干扰1046可以表示前向链路836的下行链路与返回链路1039的下行链路之间的干扰，而前向下行链路干扰1048可以表示前向链路838的下行链路与返回链路1039的下行链路之间的干扰。由于前向链路836和返回链路1039使用正交极化，相对于其它操作模式和/或由于极化分集(例如，-22dB)造成的干扰基准水平，前向下行链路干扰1046可能不会显著增加。因此，甚至可以在第三覆盖区域435内进行前向链路836上的波束成形。
前向下行链路干扰1048可以表示前向链路838的下行链路与不使用正交极化的返回链路1039的下行链路之间的干扰。由于R1相对于R3的较低增益，前向下行链路干扰1048可以减少，但如果来自前向链路838的下行链路的信号能量存在于第三覆盖区域435中，则仍可能引起实质性干扰。前向链路838的波束成形可以用于缓解前向下行链路干扰1048(例如，使来自第三覆盖区域435内的前向链路838的信号能量为零)。另外地或可替代地，前向链路838或返回链路1048的MCS和/或编码速率可以适于考虑干扰。然而，这可以对应地降低这些通信的数据速率。可替代地，如果通信***不采用干扰缓解过程，则干扰可能降低相关通信的信号质量度量(例如，降低SNR或SINR)，因此类似地降低通信的有效数据速率。
图11展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的处理流程1100的实例。在一些实例中，如参考图1至10所描述的，可以通过卫星通信***的各方面来实施处理流程1100。处理流程1100可以由控制器175执行，并且可以包含确定通信卫星的操作模式，如参考图1至10所描述。可以实施以下的替代性实例，其中一些步骤以与所描述的顺序不同的顺序执行或者根本不执行。在一些实例中，步骤可以包含下文未提及的另外的特征，或者可以添加进一步的步骤。
在1110处，控制器可以从用于向服务区域内的终端提供通信服务的一组操作模式中确定通信卫星的第一操作模式，所述服务区域包含与通信卫星的第一天线相关联的第一覆盖区域(例如，与R1天线相关联的R1覆盖区域)和与一组天线中的第二天线相关联的第二覆盖区域(例如，与R3天线相关联的R3覆盖区域)。在一些情况下，第二覆盖区域可以包含用于通过通信卫星提供通信服务的至少一个接入节点终端(例如，网关)。在一些情况下，第二覆盖区域可以至少部分地与第一覆盖区域重叠。
第一操作模式可以与相应极化的第一配置相对应，其中一组天线中的至少一个天线用于接收相应极化中的每种极化的信号，并且一组天线中的至少一个天线用于发射相应极化中的每种极化的信号。作为过程流程1100的说明性实例，第一操作模式可以与根据“D”操作模式的通信卫星的配置(例如，包含第一前向链路配置)相对应，例如，如本文参考图8至10所描述。
在1115处，通信卫星可以根据第一操作模式进行操作。例如，在其中第一操作模式是“D”操作模式(例如，“D”是第一前向链路配置)的说明性实例中，通信卫星可以使用R3天线，使用LHCP和RHCP极化从R3覆盖区域中的接入节点终端接收前向上行链路信号，并且通信卫星405可以使用R1天线，也使用LHCP和RHCP极化向R1覆盖区域中的用户终端发射前向下行链路信号。也就是说，第一配置可以将相应极化中的每种极化与第一天线相关联以用于接收第一链路方向(例如，前向链路)的相应极化中的每种极化，并且与第二天线相关联以用于发射第一链路方向的相应极化中的每种极化。
在1120处，控制器可以从用于向服务区域的终端提供通信服务的一组操作模式中确定第二操作模式，其中所述第二操作模式与相应极化的第二配置相对应，其中一组天线中的至少一个天线用于接收相应极化中的每种极化的信号，并且一组天线中的至少一个天线用于发射相应极化中的每种极化的信号。
在一些实例中，第二操作模式可以不同于第一配置。例如，通信卫星405可以确定切换至向一组不同的终端提供通信服务、向在不同覆盖区域的终端之间不同地分配资源、增加某些覆盖区域中的终端的吞吐量、具有不同的干扰特性(例如，吞吐量与干扰之间的不同权衡)以及其它类似因素的操作模式。在图11所示的过程流程1100的说明性实例中，第二操作模式和第二配置可以与“A”操作模式相对应，例如，如本文参考图4至7所描述。在此实例中，“A”操作模式可以与通信卫星405所使用的第二前向链路配置相对应。
在一些情况下，通信卫星可以根据第二操作模式进行操作，持续一定的持续时间，例如，帧结构的帧的多个时隙，例如，如参考图2所描述。在一些实例中，控制器可以根据第二配置确定用于操作通信卫星的帧结构的时隙数。在其它实例中，控制器可以确定包含若干个操作模式的序列以及序列中的操作模式中的每个操作模式的时隙数量的对应持续时间(例如，针对帧结构的时隙的操作模式序列)。在一些情况下，所述序列可以被配置或预配置成根据某些已知条件提供通信服务。
在1125处，通信卫星可以从第一操作模式切换至第二操作模式。例如，通信卫星可以从使用“D”前向链路配置的操作模式(例如，针对前向链路方向使用每种极化)切换至使用“A”前向链路配置的操作模式(例如，针对前向链路方向使用单极化)。在一简单实例中，从“D0”操作模式到“A1”操作模式，通信卫星可以从在前向链路方向上向第一覆盖区域提供双极化切换至在前向链路方向上向第一覆盖区域提供单极化和在返回链路方向上向第一覆盖区域提供单极化。在替代性实施例中，第一操作模式和第二操作模式各自可以是本文所描述的操作模式中的任一种。
另外地或可替代地，控制器可以识别用于切换操作模式的动态切换事件。例如，控制器可以确定如信号质量度量(例如，SNR、SINR、EIRP等)等性能特性满足用于进行此类切换的对应阈值。例如，控制器可以确定在第一操作模式中信号质量度量已经落至特定通信链路(例如，前向链路、返回链路)的期望信号质量目标以下，并且可以切换至第二操作模式以改善信号质量度量，这可以实现更高效的通信链路。
在1130处，通信卫星可以根据第二操作模式进行操作。例如，在其中第二操作模式是“A”操作模式的说明性实例中，通信卫星405可以使用R3天线(例如，R3反射器)使用LHCP极化从第三覆盖区域中的接入节点终端接收前向上行链路信号，并且通信卫星可以使用R1天线(例如，R1反射器)也使用LHCP极化向R1覆盖区域中的用户终端发射前向下行链路信号。
在1135处，控制器可以从用于向服务区域的终端提供通信服务的一组操作模式中确定第三操作模式，其中所述第三操作模式与相应极化的第三配置相对应，其中一组天线中的至少一个天线用于接收相应极化中的每种极化的信号，并且一组天线中的至少一个天线用于发射相应极化中的每种极化的信号。
在一些情况下，第三操作模式可以与第一操作模式相同。例如，控制器可以基于指示第一操作模式为一组用户终端提供改进的资源分配的因素来确定返回到第一操作模式。例如，控制器可以确定将通信卫星切换回第一操作模式，如在1140处所示。
可替代地，第三操作模式可以与第一操作模式和第二操作模式两者不同。例如，第三操作模式可以是剩余操作模式中的任一种(例如，“A”到“H”前向链路配置310和任选的返回链路配置320)，如本文所描述。例如，第三操作模式可以是使用与第一操作模式和第二操作模式不同的返回链路配置320的“A”或“D”前向链路配置。因此，在1145处，控制器可以将通信卫星从第二操作模式切换至第三操作模式。
在1150处，通信卫星405可以根据第三操作模式进行操作。例如，在其中第三操作模式是“D2”操作模式的说明性实例中，通信卫星405可以以与第一配置(例如，“D0”)相同的方式，使用R3天线(例如，R3反射器)使用LHCP和RHCP极化(例如，双极化)从接入节点终端接收前向上行链路信号，并且通信卫星405可以使用R1天线(例如，R1反射器)也使用LHCP/RHCP双极化向R1覆盖区域中的用户终端发射前向下行链路信号。
然而，另外地，在第三操作模式中，通信卫星405可以使用“2”返回链路配置进行操作。另外地，通信卫星405可以使用R3天线从第三覆盖区域中的用户终端接收返回上行链路信号，并且将对应的返回下行链路信号中继到R3覆盖区域中的接入节点终端。在此实例中，可以使用RHCP极化(例如，根据“2”返回链路配置，如本文所描述)传送返回链路信号(例如，返回上行链路信号和返回下行链路信号)。
在一些情况下，通信卫星可以根据第三操作模式进行操作，持续一定的持续时间，例如，根据用于根据帧结构(例如，在1135处确定的)在第三操作模式下操作的确定的时隙数量。在其它实例中，通信卫星可以根据第三操作模式进行操作，在操作模式序列中持续多个时隙(例如，对于一个或多个帧中的每一个)，如先前可能已经确定或配置的。
图12展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1200。图12的示例卫星通信***配置1200展示了通信卫星405根据第八操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“B0”)进行操作的示例通信链路和过程。“B0”操作模式提供了第二前向链路配置312“B”，没有返回链路配置。
根据图12中所示的第八操作模式(例如，操作模式“B0”)，通信卫星405可以向位于第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路1240和1241服务。
如图12的示例卫星通信***配置1200所示，可以使用双极化在第三覆盖区域435中的装置与第二覆盖区域425中的装置之间传送信号。例如，可以使用第一极化(这里为LHCP)使通过前向链路1240传送的信号极化，并且可以使用第二极化(这里为RHCP)使通过前向链路1241传送的信号极化。因此，发射装置(例如，接入节点终端)的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路1240之上发射信号，并且相应接收装置(例如，用户终端)的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路1240之上接收极化信号。类似地，发射装置(例如，接入节点终端)的天线可以应用RHCP极化，以在前向链路1241之上发射信号，并且相应接收装置(例如，用户终端)的天线可以使用RHCP极化，以在前向链路1241之上接收极化信号。
如本文类似地描述的，第八操作模式示出“B0”操作模式。如图12所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“B0”操作模式标签的“0”指示第八操作模式不包含返回链路配置。操作模式“B1”、“B2”和“B3”，如下文参考图13至15所讨论的，例如，提供了与图12中所示和描述的第二前向链路配置312“B”组合的返回链路配置。
图13展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1300。图13的示例卫星通信***配置1300展示了通信卫星405根据第九操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“B1”)进行操作的示例通信链路和过程。“B1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第二前向链路配置312“B”的组合，如参考图12所描述。
根据图13中所示的第九操作模式(例如，操作模式“B1”)，通信卫星405可以向位于第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路1240和1241服务，如参考图12类似地描述(例如，根据第二前向链路配置312“B”)。
另外地，根据第九操作模式，通信卫星405可以在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第一覆盖区域415(例如，其可以包含第二覆盖区域425或至少部分地与所述第二覆盖区重叠)中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路1337，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收RHCP返回上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。
因此，通信卫星405可以***作为向第二覆盖区域425提供双极化前向链路(例如，前向链路1240和1241)，同时向第一覆盖区域提供单个返回链路1337。通过包含第二覆盖区域或与第二覆盖区域重叠的第一覆盖区域，通信卫星405还可以为通过前向链路1240和1241中的一个或两者提供了前向链路的第二覆盖区中的装置提供返回链路。
图13的示例卫星通信***配置1300还示出了前向上行链路干扰1345和前向上行链路干扰1347。前向上行链路干扰1345可以表示前向链路1240的上行链路与返回链路1337的上行链路之间的干扰。然而，由于前向链路1240和返回链路1337使用正交极化，相对于其它操作模式和/或由于极化分集(例如，-22dB)造成的干扰基准水平，前向上行链路干扰1345可能不会显著增加。
前向上行链路干扰1347可以表示前向链路1241的上行链路与返回链路1337的上行链路之间的干扰。因为前向链路1241和返回链路1337不使用正交极化，并且第三覆盖区域435在R1的照射区域内，所以前向链路1241的上行链路可能对返回链路1337的上行链路造成实质性干扰(例如，比第三覆盖区域435在R1的照射区域之外的情况下22dB更差)。用于返回链路1337的接收波束的波束成形可以缓解前向上行链路干扰1347，然而，来自R1处的前向上行链路干扰1347的接收功率可以降低用于返回链路1337的信号的电平，并且从而降低完全缓解对返回链路1337的影响的能力。
图14展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1400。图14的示例卫星通信***配置1400展示了通信卫星405根据第十操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“B2”)进行操作的示例通信链路和过程。“B2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第二前向链路配置312“B”的组合，如参考图12所描述。
根据图14中所示的第十操作模式(例如，操作模式“B2”)，通信卫星405可以向位于第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路1240和1241服务，如参考图12类似地描述(例如，根据第二前向链路配置312“B”)。
另外地，根据第十操作模式，通信卫星405可以在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路1439，通信卫星405可以通过R2天线420从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路1439之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路1439之上接收极化信号。
图15展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1500。图15的示例卫星通信***配置1500提供了在一些实施方案中可能不可操作或不可用的假设操作模式的实例。图15中描述的假设操作模式可以被称为第十一操作模式，其可以是例如操作模式“B3”，如图3的表中所引用。“B3”操作模式尝试实施第三返回链路配置323“3”与第二前向链路配置312“B”的组合，如参考图12所描述。
根据图15中所示的第十一操作模式(例如，操作模式“B3”)，通信卫星405可以向位于第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)通过前向链路1240和1241服务，如参考图12类似地描述(例如，根据第二前向链路配置312“B”)。
另外地，根据第十一操作模式，通信卫星405向位于第三覆盖区域435中的装置提供返回链路通信服务(例如，根据第三返回链路配置323“3”)。例如，为了建立返回链路1542，通信卫星405通过R3天线430从第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)接收返回上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。根据第三返回链路配置323，可以使用两种极化中的一种(这里例如是RHCP)使通过返回链路1542传送的信号极化。因此，用户终端将应用RHCP极化，以在返回链路1542之上发射信号，并且接入节点终端将类似地使用RHCP极化，以在返回链路1542之上接收极化信号。
然而，如本文所描述的，第十一操作模式实际上可能无法在通信卫星405上实施。如图15所示，R3天线的RHCP天线元件可以被配置成从第三覆盖区域435中的接入节点终端接收前向链路1241的前向上行链路，并且通过R2天线420中继这些信号。因此，这些元件可能不可用于从第三覆盖区域435中的用户终端接收RHCP返回上行链路信号。因此，图15所示的第十一操作模式是在某些实施方案中可能不可用(unusable)或不可用(unavailable)的操作模式的一个实例。为了简洁起见，省略了图3的表中所示的其它类似操作模式(例如，模式“D3”、“E3”、“F3”、“G3”和“H3”)的卫星通信***配置。
图16展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1600。图4的示例卫星通信***配置400展示了通信卫星405根据第十二操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“C0”)进行操作的示例通信链路和过程。“C0”操作模式提供了第三前向链路配置313“C”，没有返回链路配置。
根据图16中所示的第十二操作模式(例如，操作模式“C0”)，通信卫星405可以向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)提供前向链路通信服务，所述装置可以由位于第三覆盖区域435中的其它装置(例如，接入节点终端)通过前向链路1643服务。
如图16的示例卫星通信***配置1600所示，可以使用第一极化(这里是LHCP)使通过前向链路1643传送的信号极化。因此，发射装置(例如，接入节点终端)的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路1643之上发射信号，并且接收装置(例如，用户终端)的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路1643之上接收极化信号。
如本文类似地描述的，第十二操作模式示出“C0”操作模式。如图16所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“C0”操作模式标签的“0”指示第十二操作模式不包含返回链路配置。操作模式“C1”、“C2”和“C3”，如下文参考图17至19所讨论的，例如，提供了与图16中所示和描述的第三前向链路配置313“C”组合的返回链路配置。
图17展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1700。图17的示例卫星通信***配置1700展示了通信卫星405根据第十三操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“C1”)进行操作的示例通信链路和过程。“C1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第三前向链路配置313“C”的组合，如参考图16所描述。
根据图17中所示的第十三操作模式(例如，操作模式“C1”)，通信卫星405可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端通过前向链路1643向位于第三覆盖区域435中的用户终端提供前向链路通信服务，如参考图16类似地描述(例如，根据第三前向链路配置313“C”)。
另外地，根据第十三操作模式，通信卫星405可以通过返回链路1737在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第一覆盖区域415(例如，其可以包含第三覆盖区域中的用户终端通过前向链路1643提供前向链路通信服务)中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路1737，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，用户终端可以应用RHCP极化，以在返回链路1737之上发射信号，并且接入节点终端可以使用RHCP极化，以在返回链路1737之上接收极化信号。
图17的示例卫星通信***配置1700还示出了前向上行链路干扰1745。例如，前向上行链路干扰1745可以表示前向链路1643的上行链路与返回链路1737的上行链路之间的干扰。然而，由于前向链路1643和返回链路1737使用正交极化，相对于其它操作模式和/或由于极化分集(例如，-22dB)造成的干扰基准水平，前向上行链路干扰1745可能不会显著增加。另外地或可替代地，在一些情况下，用于在前向链路1643之上发射的EIRP可以相对增加(例如，前向链路1643的C/I比可以增加3至8dB)，这在一些情况下也引起下行链路干扰(例如，相对于其中未通过R3天线430发射前向链路的模式，为14dB)。
图18展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1800。图18的示例卫星通信***配置1800展示了通信卫星405根据第十四操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“C2”)进行操作的示例通信链路和过程。“C2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第三前向链路配置313“C”的组合，如参考图16所描述。
根据图18中所示的第十四操作模式(例如，操作模式“C1”)，通信卫星405可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端通过前向链路1643向位于第三覆盖区域435中的用户终端提供前向链路通信服务，如参考图16类似地描述(例如，根据第三前向链路配置313“C”)。
另外地，根据第十四操作模式，通信卫星405可以在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路1839，通信卫星405可以通过R2天线420从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路1839之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路1839之上接收极化信号。
在一些情况下，图18中所示的第十四操作模式可以包含下行链路干扰，这可能潜在地降低通过通信卫星405在第三覆盖区域435中传送的信号的信号质量。例如，第三覆盖区域435中的装置可以使用时频资源在返回链路1839和前向链路1643的下行链路部分上接收信号，所述时频资源可以至少部分地与前向链路1643的第三覆盖区域435中的时频资源重叠。然而如针对第十四操作模式所示，前向链路1643和返回链路1839可以使用正交极化，例如，提供极化分集。因此，下行链路干扰相对于其它操作模式和/或基准干扰水平(如类似地由参考图3所描述的表所指示)可能基本上不会增加。另外地或可替代地，在一些情况下，用于在前向链路1643之上发射的EIRP可以相对增加(例如，前向链路1643的C/I比可以增加3至8dB)，这在一些情况下增加对返回链路1839的下行链路干扰(例如，相对于基准，为14dB)。
图19展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置1900。图19的示例卫星通信***配置1900展示了通信卫星405根据第十五操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“C3”)进行操作的示例通信链路和过程。“C3”操作模式提供了第三返回链路配置323“3”与第三前向链路配置313“C”的组合，如参考图16所描述。
根据图19中所示的第十五操作模式(例如，操作模式“C1”)，通信卫星405可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端通过前向链路1643向位于第三覆盖区域435中的用户终端提供前向链路通信服务，如参考图16类似地描述(例如，根据第三前向链路配置313“C”)。
另外地，根据第十五操作模式，通信卫星405可以在第三覆盖区域435的用户终端与第三覆盖区域435的接入节点终端之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第三返回链路配置323“3”)向位于第三覆盖区域435中的用户终端提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路1942，通信卫星405可以通过R3天线430从第三覆盖区域435中的用户终端接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的接入节点终端。
在一些情况下，图19中所示的第十五操作模式可以包含下行链路干扰，这可能潜在地降低通过通信卫星405在第三覆盖区域435中传送的信号的信号质量。例如，第三覆盖区域435中的用户终端可以使用时频资源在前向链路1643的下行链路部分上接收信号，所述时频资源可以至少部分地与返回链路1942的下行链路部分所使用的时频资源重叠。然而如针对第十五操作模式所示，前向链路1643和返回链路1942可以使用正交极化，例如，提供极化分集。因此，在一些情况下，下行链路干扰相对于其它操作模式和/或基准干扰水平(如类似地由参考图3所描述的表所指示)可能基本上不会增加。另外地或可替代地，在一些情况下，用于在前向链路1643之上发射的EIRP可以相对增加(例如，前向链路1643的C/I比可以增加3至8dB)，这在一些情况下增加下行链路干扰(例如，相对于基准，为14dB)。
图20展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2000。图20的示例卫星通信***配置2000展示了通信卫星405根据第十六操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“E0”)进行操作的示例通信链路和过程。“E0”操作模式提供了第五前向链路配置315“E”，没有返回链路配置。
根据图20中所示的第十六操作模式(例如，操作模式“E0”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415和第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置各自可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)分别通过前向链路2036和2041服务。
如图20的示例卫星通信***配置2000所示，可以使用双极化在第三覆盖区域435中的装置与第一覆盖区域415和第二覆盖区域425中的相应装置之间传送信号。例如，可以使用第一极化(这里为LHCP)使通过前向链路2036传送的信号极化，并且可以使用第二极化(这里为RHCP)使通过前向链路2041传送的信号极化。因此，发射装置(例如，接入节点终端)的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路2036之上发射信号，并且相应接收装置(例如，用户终端)的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路2036之上接收极化信号。类似地，发射装置的天线可以应用RHCP极化，以在前向链路2041之上发射信号，并且相应接收装置的天线可以使用RHCP极化，以在前向链路2041之上接收极化信号。
图20的示例卫星通信***配置2000还示出了噪声和IM 2046，其可能潜在地降低通过通信卫星405在第三覆盖区域435中传送的信号的信号质量。如针对第十六操作模式所示，前向链路2036和前向链路2041可以使用正交极化，例如，提供极化分集。因此，相对于其它操作模式和/或基准干扰水平，噪声和IM 2046可能基本上不会增加。
如本文类似地描述的，第十六操作模式示出“E0”操作模式。如图20所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“E0”操作模式标签的“0”指示第十六操作模式不包含返回链路配置。操作模式“E1”和“E2”如下文参考图21和22所讨论的，例如，提供了与图20中所示和描述的第五前向链路配置315“E”组合的返回链路配置。
图21展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2100。图21的示例卫星通信***配置2100展示了通信卫星405根据第十七操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“E1”)进行操作的示例通信链路和过程。“E1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第五前向链路配置315“E”的组合，如参考图20所描述。
根据图21中所示的第十七操作模式(例如，操作模式“E1”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415和第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置各自可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)分别通过前向链路2036和2041服务，如参考图20类似地描述(例如，根据第五前向链路配置315“E”)。
根据第十七操作模式，除了前向链路2036和2041，通信卫星405可以在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路2137，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的接入节点终端。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路2137之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路2137之上接收极化信号。
图21的示例卫星通信***配置2100还示出了前向上行链路干扰2147和噪声和IM2146两者。前向上行链路干扰2147可以表示前向链路2041的上行链路与返回链路2137的上行链路之间的干扰。因为前向链路2041和返回链路2137不使用正交极化，并且第三覆盖区域435在R1的照射区域内，所以前向链路2041的上行链路可能对返回链路2137的上行链路造成实质性干扰(例如，比第三覆盖区域435在R1的照射区域之外的情况下22dB更差)。用于返回链路2137的接收波束的波束成形可以缓解前向上行链路干扰2147，然而，来自R1处的前向上行链路干扰2147的接收功率可以降低用于返回链路2137的信号的电平，并且从而降低完全缓解对返回链路2137的影响的能力。噪声和IM 2146可以类似于上文所讨论的噪声和IM 2046，并且因此相对于其它操作模式和/或干扰基准水平可以基本上不增加。
图22展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2200。图22的示例卫星通信***配置2200展示了通信卫星405根据第十八操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“E2”)进行操作的示例通信链路和过程。“E2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第五前向链路配置315“E”的组合，如参考图20所描述。
根据图22中所示的第十八操作模式(例如，操作模式“E2”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415和第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置各自可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)分别通过前向链路2036和2041服务，如参考图20类似地描述(例如，根据第五前向链路配置315“E”)。
另外地，根据第十八操作模式，通信卫星405可以通过返回链路2239在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路2239，通信卫星405可以通过R2天线420从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路2239之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路2239之上接收极化信号。
图22的示例卫星通信***配置2200还示出了噪声和IM 2246，所述噪声和IM可以类似于噪声和IM 2046，并且因此相对于其它操作模式和/或干扰基准水平可以基本上不增加。
图23展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2300。图23的示例卫星通信***配置2300展示了通信卫星405根据第十九操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“F0”)进行操作的示例通信链路和过程。“F0”操作模式提供了第六前向链路配置316“F”，没有返回链路配置。
根据图23中所示的第十九操作模式(例如，操作模式“F0”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415(通过前向链路2338)和第二覆盖区域425(通过前向链路2340)中的装置提供前向链路通信服务，所述装置各自可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)服务。
可以使用第一极化(这里为LHCP)使通过前向链路2340传送的信号极化，并且可以使用第二极化(这里为RHCP)使通过前向链路2338传送的信号极化。因此，发射装置(例如，接入节点终端)的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路2340之上发射信号，并且相应接收装置(例如，用户终端)的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路2340之上接收极化信号。类似地，发射装置的天线可以应用RHCP极化，以在前向链路2338之上发射信号，并且相应接收装置的天线可以使用RHCP极化，以在前向链路2338之上接收极化信号。
图23的示例卫星通信***配置2300还示出了噪声和IM 2348，其可能潜在地降低通过通信卫星405在第三覆盖区域435中传送的信号的信号质量。如针对第十九操作模式所示，前向链路2338和前向链路2340可以使用正交极化，例如，提供极化分集。因此，相对于其它操作模式和/或基准干扰水平，噪声和IM 2348可能基本上不会增加。
如本文类似地描述的，第十九操作模式示出“F0”操作模式。如图23所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“F0”操作模式标签的“0”指示第十九操作模式不包含返回链路配置。操作模式“F1”和“F2”如下文参考图24和25所讨论的，例如，提供了与图23中所示和描述的第六前向链路配置316“F”组合的返回链路配置。
图24展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2400。图24的示例卫星通信***配置2400展示了通信卫星405根据第二十操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“F1”)进行操作的示例通信链路和过程。“F1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第六前向链路配置316“F”的组合，如参考图23所描述。
根据图24中所示的第二十操作模式(例如，操作模式“F1”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415和第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置各自可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)分别通过前向链路2338和2340服务，如参考图23类似地描述(例如，根据第六前向链路配置316“F”)。
另外地，根据第二十操作模式，通信卫星405可以在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路2437，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435(例如，接入节点终端)中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路2437之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路2437之上接收极化信号。
图24的示例卫星通信***配置2400还示出了前向上行链路干扰2447和前向下行链路干扰2448。前向上行链路干扰2447可以表示前向链路2338的上行链路与返回链路2437的上行链路之间的干扰。因为前向链路2338和返回链路2437不使用正交极化，并且第三覆盖区域435在R1的照射区域内，所以前向链路2338的上行链路可能对返回链路2437的上行链路造成实质性干扰(例如，比第三覆盖区域435在R1的照射区域之外的情况下22dB更差)。用于返回链路2437的接收波束的波束成形可以缓解前向上行链路干扰2447，然而，来自R1处的前向上行链路干扰2447的接收功率可以降低用于返回链路2437的信号的电平，并且从而降低完全缓解对返回链路2437的影响的能力。
前向下行链路干扰2448可以表示前向链路2338的下行链路与不使用正交极化的返回链路2437的下行链路之间的干扰。由于R1相对于R3的较低增益，前向下行链路干扰2448可以减少，但如果来自前向链路2338的下行链路的信号能量存在于第三覆盖区域435中，则仍可能引起实质性干扰。前向链路2338的波束成形可以用于缓解前向下行链路干扰2448(例如，使来自第三覆盖区域435内的前向链路2338的信号能量为零)。另外地或可替代地，前向链路2338或返回链路2437的MCS和/或编码速率可以适于考虑干扰。然而，这可以对应地降低这些通信的数据速率。可替代地，如果通信***不采用干扰缓解过程，则干扰可能降低相关通信的信号质量度量(例如，降低SNR或SINR)，因此类似地降低通信的有效数据速率。
图25展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2500。图25的示例卫星通信***配置2500展示了通信卫星405根据第二十一操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“F2”)进行操作的示例通信链路和过程。“F2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第六前向链路配置316“F”的组合，如参考图23所描述。
根据图25中所示的第二十一操作模式(例如，操作模式“F2”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415和第二覆盖区域425中的装置提供前向链路通信服务，所述装置各自可以由位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)分别通过前向链路2338和2340服务，如参考图23类似地描述(例如，根据第六前向链路配置316“F”)。
另外地，根据第二十一操作模式，通信卫星405可以在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路2539，通信卫星405可以通过R2天线420从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路2539之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路2539之上接收极化信号。
图25的示例卫星通信***配置2500还示出了前向下行链路干扰2548，其可以表示前向链路2338的下行链路与不使用正交极化的返回链路2539的下行链路之间的干扰。由于R1相对于R3的较低增益，前向下行链路干扰2548可以减少，但如果来自前向链路2338的下行链路的信号能量存在于第三覆盖区域435中，则仍可能引起实质性干扰。前向链路2338的波束成形可以用于缓解前向下行链路干扰2548(例如，使来自第三覆盖区域435内的前向链路2338的信号能量为零)。另外地或可替代地，前向链路2338或返回链路2539的MCS和/或编码速率可以适于考虑干扰。然而，这可以对应地降低这些通信的数据速率。可替代地，如果通信***不采用干扰缓解过程，则干扰可能降低相关通信的信号质量度量(例如，降低SNR或SINR)，因此类似地降低通信的有效数据速率。
图26展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2600。图26的示例卫星通信***配置2600展示了通信卫星405根据第二十二操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“G0”)进行操作的示例通信链路和过程。“G0”操作模式提供了第七前向链路配置317“G”，没有返回链路配置。
根据图26中所示的第二十二操作模式(例如，操作模式“G0”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)以及向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)提供前向链路通信服务，所述装置可以各自由位于第三覆盖区域435中的接入节点终端通过前向链路2638和2643服务。
如图26的示例卫星通信***配置2600所示，可以使用第一极化(这里为LHCP)使通过前向链路2643传送的信号极化，并且可以使用第二极化(这里为RHCP)使通过前向链路2638传送的信号极化。因此，发射装置的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路2643之上发射信号，并且接收装置的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路2643之上接收极化信号。类似地，发射装置的天线可以应用RHCP极化，以在前向链路2638之上发射信号，并且相应接收装置的天线可以使用RHCP极化，以在前向链路2638之上接收极化信号。
图26的示例卫星通信***配置2600还示出了前向下行链路干扰2648，其可以引起基于前向链路2638的前向链路2643的下行链路部分的相对少量的降级。因此，即使波束在第三覆盖区域435内的前向链路2638上的波束成形也不会引起实质性干扰。如针对第二十二操作模式所示，前向链路2638和前向链路2643可以使用正交极化，例如，提供极化分集。因此，相对于其它操作模式和/或基准干扰水平，前向链路干扰可能基本上不会增加。
如本文类似地描述的，第二十二操作模式示出“G0”操作模式。如图26所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“G0”操作模式标签的“0”指示第二十二操作模式不包含返回链路配置。操作模式“G1”和“G2”如下文参考图27和28所讨论的，例如，提供了与图26中所示和描述的第七前向链路配置317“G”组合的返回链路配置。
图27展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2700。图27的示例卫星通信***配置2700展示了通信卫星405根据第二十三操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“G1”)进行操作的示例通信链路和过程。“G1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第七前向链路配置317“G”的组合，如参考图26所描述。
根据图27中所示的第二十三操作模式(例如，操作模式“G1”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)以及向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)提供前向链路通信服务，所述装置可以各自由位于第三覆盖区域435中的接入节点终端通过前向链路2638和2643服务，如参考图26类似地描述(例如，根据第七前向链路配置317“G”)。
另外地，根据第二十三操作模式，通信卫星405可以在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路2737，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路2737之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路2737之上接收极化信号。
图27的示例卫星通信***配置2700还示出了前向上行链路干扰2747和前向下行链路干扰2748。前向上行链路干扰2747可以表示前向链路2638的上行链路与返回链路2737的上行链路之间的干扰。因为前向链路2638和返回链路2737不使用正交极化，并且第三覆盖区域435在R1的照射区域内，所以前向链路2638的上行链路可能对返回链路2737的上行链路造成实质性干扰(例如，比第三覆盖区域435在R1的照射区域之外的情况下22dB更差)。用于返回链路2737的接收波束的波束成形可以缓解前向上行链路干扰2747，然而，来自R1处的前向上行链路干扰2747的接收功率可以降低用于返回链路2737的信号的电平，并且从而降低完全缓解对返回链路2737的影响的能力。
前向下行链路干扰2748可以表示前向链路2638的下行链路与不使用正交极化的返回链路2737的下行链路之间的干扰。由于R1相对于R3的较低增益，前向下行链路干扰2748可以减少，但如果来自前向链路2638的下行链路的信号能量存在于第三覆盖区域435中，则仍可能引起实质性干扰。前向链路2638的波束成形可以用于缓解前向下行链路干扰2748(例如，使来自第三覆盖区域435内的前向链路2638的信号能量为零)。另外地或可替代地，前向链路2638或返回链路2737的MCS和/或编码速率可以适于考虑干扰。然而，这可以对应地降低这些通信的数据速率。可替代地，如果通信***不采用干扰缓解过程，则干扰可能降低相关通信的信号质量度量(例如，降低SNR或SINR)，因此类似地降低通信的有效数据速率。
图28展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2800。图28的示例卫星通信***配置2800展示了通信卫星405根据第二十四操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“G2”)进行操作的示例通信链路和过程。“G2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第七前向链路配置317“G”的组合，如参考图26所描述。
根据图28中所示的第二十四操作模式(例如，操作模式“G2”)，通信卫星405可以向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)以及向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端和/或用户终端)提供前向链路通信服务，所述装置可以各自由位于第三覆盖区域435中的其它装置(例如，另外的接入节点终端)通过前向链路2638和2643服务，如参考图26类似地描述(例如，根据第七前向链路配置317“G”)。
另外地，根据第二十四操作模式，通信卫星405可以在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路2839，通信卫星405可以通过R2天线420从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路2839之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路2839之上接收极化信号。
图28的示例卫星通信***配置2800还示出了前向下行链路干扰2848，其可以表示前向链路2638的下行链路与不使用正交极化的返回链路2839的下行链路之间的干扰。由于R1相对于R3的较低增益，前向下行链路干扰2848可以减少，但如果来自前向链路2638的下行链路的信号能量存在于第三覆盖区域435中，则仍可能引起实质性干扰。前向链路2638的波束成形可以用于缓解前向下行链路干扰2848(例如，使来自第三覆盖区域435内的前向链路2638的信号能量为零)。另外地或可替代地，前向链路2638或返回链路2839的MCS和/或编码速率可以适于考虑干扰。然而，这可以对应地降低这些通信的数据速率。可替代地，如果通信***不采用干扰缓解过程，则干扰可能降低相关通信的信号质量度量(例如，降低SNR或SINR)，因此类似地降低通信的有效数据速率。
图29展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置2900。图29的示例卫星通信***配置2900展示了通信卫星405根据第二十五操作模式(例如，如参考图3所描述的操作模式“H0”)进行操作的示例通信链路和过程。“H0”操作模式提供了第八前向链路配置318“H”，没有返回链路配置。
根据图29中所示的第二十五操作模式(例如，操作模式“H0”)，通信卫星405可以向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)以及向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，用户终端)提供前向链路通信服务，所述装置可以各自由位于第三覆盖区域435中的接入节点终端通过前向链路2941和2943服务。
如图29的示例卫星通信***配置2900所示，可以使用第一极化(这里为LHCP)使通过前向链路2943传送的信号极化，并且可以使用第二极化(这里为RHCP)使通过前向链路2941传送的信号极化。因此，发射装置的天线可以应用LHCP极化，以在前向链路2943之上发射信号，并且接收装置的天线可以类似地使用LHCP极化，以在前向链路2943之上接收极化信号。类似地，发射装置的天线可以应用RHCP极化，以在前向链路2941之上发射信号，并且相应接收装置的天线可以使用RHCP极化，以在前向链路2941之上接收极化信号。
如本文类似地描述的，第二十五操作模式示出“H0”操作模式。如图29所展示的，并且如参考图3类似地描述的，“H0”操作模式标签的“0”指示第二十五操作模式不包含返回链路配置。操作模式“H1”和“H2”如下文参考图30和31所讨论的，例如，提供了与图29中所示和描述的第八前向链路配置318“H”组合的返回链路配置。
图30展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置3000。图30的示例卫星通信***配置3000展示了通信卫星405根据第二十六操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“H1”)进行操作的示例通信链路和过程。“H1”操作模式提供了第一返回链路配置321“1”与第八前向链路配置318“H”的组合，如参考图29所描述。
根据图30中所示的第二十六操作模式(例如，操作模式“H1”)，通信卫星405可以向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)以及向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端和/或用户终端)提供前向链路通信服务，所述装置可以各自由位于第三覆盖区域435中的其它装置(例如，另外的接入节点终端)通过前向链路2941和2943服务，如参考图29类似地描述(例如，根据第八前向链路配置318“H”)。
另外地，根据第二十六操作模式，通信卫星405可以在第一覆盖区域415与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第一返回链路配置321“1”)向位于第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路3037，通信卫星405可以通过R1天线410从第一覆盖区域415中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且通过R3天线430将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路3037之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路3037之上接收极化信号。
图30的示例卫星通信***配置3000还示出了前向上行链路干扰3047，其可以表示前向链路2941的上行链路与返回链路3037的上行链路之间的干扰。因为前向链路2941和返回链路3037不使用正交极化，并且第三覆盖区域435在R1的照射区域内，所以前向链路2941的上行链路可能对返回链路3037的上行链路造成实质性干扰(例如，比第三覆盖区域435在R1的照射区域之外的情况下22dB更差)。用于返回链路3037的接收波束的波束成形可以缓解前向上行链路干扰3047，然而，来自R1处的前向上行链路干扰3047的接收功率可以降低用于返回链路3037的信号的电平，并且从而降低完全缓解对返回链路3037的影响的能力。
图31展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的卫星通信***配置3100。图31的示例卫星通信***配置3100展示了通信卫星405根据第二十七操作模式(例如，如图3的表中参考的操作模式“H2”)进行操作的示例通信链路和过程。“H2”操作模式提供了第二返回链路配置322“2”与第八前向链路配置318“H”的组合，如参考图29所描述。
根据图31中所示的第二十七操作模式(例如，操作模式“H2”)，通信卫星405可以向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)以及向位于第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端和/或用户终端)提供前向链路通信服务，所述装置可以各自由位于第三覆盖区域435中的其它装置(例如，另外的接入节点终端)通过前向链路2941和2943服务，如参考图29类似地描述(例如，根据第八前向链路配置318“H”)。
另外地，根据第二十七操作模式，通信卫星405可以在第二覆盖区域425与第三覆盖区域435之间中继返回链路信号。因此，可以通过位于第三覆盖区域435中的接入节点终端(例如，根据第二返回链路配置322“2”)向位于第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)提供返回链路通信服务。例如，为了建立返回链路3139，通信卫星405可以从第二覆盖区域425中的装置(例如，用户终端)接收返回RHCP上行链路信号，并且将对应的RHCP返回下行链路信号中继到第三覆盖区域435中的装置(例如，接入节点终端)。因此，发射装置(例如，用户终端)的天线可以应用RHCP极化，以在返回链路3139之上发射信号，并且接收装置(例如，接入节点终端)的天线可以使用RHCP极化，以在返回链路3139之上接收极化信号。
图32展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的电路架构3200的示例图。电路架构3200包含互连子***3205，所述互连子***在通信卫星的天线组合件的对应天线之间连接多个收发器。在一些情况下，收发器可替代地被称为发射/接收模块(TRM)或应答器(或者可以包含在一个或多个相应应答器的各方面中)。在一些实例中，如参考图1至31所描述的，电路架构3200可以通过通信卫星和卫星通信***的各方面来实施。
如本文中类似地描述的，通信卫星可以包含天线组合件，所述天线组合件可操作以通过多个相应天线将相应极化的信号传送到多个相应覆盖区域内的装置(例如，接入节点终端和用户终端)。电路架构3200示出了第一组收发器3210、第二组收发器3215和第三组收发器3220，所述第一组收发器可以与用于第一覆盖区域(例如，R1覆盖区域)的第一天线(包含例如，R1反射器)耦接，所述第二组收发器可以与用于第二覆盖区域(例如，R2覆盖区域)的第二天线(包含例如，R2反射器)耦接，所述第三组收发器可以与用于第三覆盖区域(例如，R3覆盖区域)的第三天线(包含例如，R3反射器)耦接。各组收发器中的收发器中的每一个可以与相应天线的馈源元件阵列的对应馈源元件耦接，其中每个天线可以包含多个馈源元件的阵列(例如，从一个到数千个或更多个馈源元件中的任何数量)。
相应天线的馈源元件中的每一个可以包含与第一或第二相应极化(例如，LHCP或RHCP)相关联的端口。例如，每个天线可以包含第一组馈源元件和第二组馈源元件，所述第一组馈源元件包含用于第一极化的第一组端口(例如，LHCP)，所述第二组馈源元件包含用于第二极化的第二组端口(如，RHCP)。另外地或可替代地，天线可以利用双极化，在这种情况下，馈源元件可以包含偏振器，所述偏振器可以在LHCP极化与RHCP极化之间组合和分割信号(例如，每个馈源元件可以同时包含LHCP端口和RHCP端口)。
收发器3225中的每一个可以包含耦接(例如，连接)到第一组端口和/或第二组端口中的对应端口的接收电路***3230、3235，以接收可能已经通过相应天线接收的信号。例如，如图32的示例电路架构3200所示，第三组收发器3220中的第一收发器3225可以包含与第一极化(例如，LHCP)相关联的接收电路***3230和与第二极化(例如，RHCP)相关联的接收电路***3235。接收电路***3230或3235可以包含信号路径(例如，迹线、布线等)和其它电路***组件(例如，放大器、混频器等)，其可以与天线的馈源元件耦接以通过天线接收信号。同样，第一收发器3225可以包含与第一极化(例如，LHCP)相关联的发射电路***3240和与第二极化(例如，RHCP)相关联的第二发射电路***3245。发射电路***3240、3245可以包含信号路径(例如，迹线、布线等)和其它电路***组件(例如，放大器、混频器等)，其可以与馈源元件耦接以通过所述馈源元件发射信号。在一些情况下，接收电路***3230、3235或发射电路***3240、3245可以执行信号的上转换或下转换。例如，信号可以通过接收电路***3230、3235通过第一频率范围或频带(例如，30GHz频带)接收，并且通过发射电路***3240、3245通过第二频率范围或频段(例如，20GHz频带)发射。因此，接收到的信号可以在接收电路***3230、3235或发射电路***3240、3245中被下转换以用于发射。
第一组收发器3210、第二组收发器3215和第三组收发器3220中的每个收发器可以包含相似或类似的电路***和电路***组件。例如，第一组收发器3210中的每个收发器3250和第二组收发器3215中的每个收发器3260可以具有与收发器3225类似的组件。如图32中的椭圆所指示，每组收发器可以包含与相应天线的每个馈源元件相对应的多个相应收发器。
在一些情况下，第一组收发器3210、第二组收发器3215和第三组收发器3220中的每个收发器可以与可重新配置的互连子***3205耦接。例如，收发器中的每一个的接收组件和发射组件可以通过一个或多个相应的信号路径与互连子***3205耦接。在一些情况下，可以省略一组或多组收发器中的发射或接收电路***，用电负载电路***替代，或者以其它方式终止。例如，在一些情况下，第一组收发器3210和/或第二组收发器3215可能不支持发射和/或接收特定极化(例如，上行链路LHCP信号)。因此，LHCP接收电路***可以例如与负载电路***耦接，而不是与互连子***3205连接。因此，尽管电路架构3200被展示为跨每种极化、链路方向和天线完全可配置，但是其它实施方案可以使用部分可配置的架构。
在一些情况下，互连子***3205可以与控制***(未示出)耦接。控制***可以例如在通信服务管理器处实施，如参考图34所描述。控制***可以是可操作的(例如，通过经由处理器接收的信号)以控制互连子***3205将相同或不同收发器组的接收和发射电路***耦接在一起。例如，控制***可以向互连子***3205发送信号，以耦接不同组收发器之间的各种连接并将其它连接解耦，以执行不同操作模式之间的切换操作，如本文所描述。
本文所描述的操作模式中的每一种的连接如下提供。首先在第一链路方向下方提供连接(例如，对于前向链路配置310，字母“A”到“H”，如本文所描述)。然后为返回链路提供连接(例如，针对与数字“0”至“3”相对应的返回链路配置，如本文所描述)。前向链路连接和返回链路连接可以以本文所描述的各种组合中的任一种来组合。应当理解，这些仅仅是示例实施方案，并且可以存在收发器可以通过其互连的其它实施方案。同样地，可以存在其它操作模式，根据所述模式可以使用其它连接。
对于第一前向链路配置311的操作模式(例如，对于例如“A0”、“A1”、“A2”和“A3”操作模式的“A”前向链路，如参考图4至7所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230可以通过互连子***3205与第一组收发器3210中的收发器的发射电路***3240耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3230处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第一组收发器3210的LHCP发射电路***3240发射。
对于第二前向链路配置312的操作模式(例如，对于例如“B0”、“B1”和“B2”操作模式的“B”前向链路，如参考图12至14所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230和接收电路***3235可以通过互连子***3205与第二组收发器3215中的收发器的发射电路***3240和发射电路***3245耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号和RHCP信号(例如，双极化信号)可以在第三组收发器3220的接收电路***3230和3235处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第二组收发器3215的LHCP和RHCP发射电路***3240和3245发射。
对于第三前向链路配置313的操作模式(例如，对于例如“C0”、“C1”、“C2”和“C3”操作模式的“C”前向链路，如参考图16至19所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230可以通过互连子***3205与第三组收发器3220中的收发器的发射电路***3240耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3230处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第三组收发器3215的LHCP发射电路***3240发射。
对于第四前向链路配置314的操作模式(例如，对于例如“D0”、“D1”和“D2”操作模式的“D”前向链路，如参考图8至10所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230和接收电路***3235可以通过互连子***3205与第一组收发器3210中的收发器的发射电路***3240和3245耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号和RHCP信号(例如，双极化信号)可以在第三组收发器3220的接收电路***3230和3235处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第一组收发器3210的LHCP和RHCP发射电路***3240和3245发射。
对于第五前向链路配置315的操作模式(例如，对于例如“E0”、“E1”和“E2”操作模式的“E”前向链路，如参考图20至22所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230可以通过互连子***3205与第一组收发器3210中的收发器的发射电路***3240耦接。另外，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3235可以通过互连子***3205与第二组收发器3215中的收发器的发射电路***3245耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3230处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第一组收发器3210的LHCP发射电路***3240发射。类似地，RHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3235处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第二组收发器3215的RHCP发射电路***3245发射。
对于第六前向链路配置316的操作模式(例如，对于例如“F0”、“F1”和“F2”操作模式的“F”前向链路，如参考图23至25所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230可以通过互连子***3205与第二组收发器3215中的收发器的发射电路***3240耦接。另外，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3235可以通过互连子***3205与第一组收发器3210中的收发器的发射电路***3245耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3230处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第二组收发器3215的LHCP发射电路***3240发射。类似地，RHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3235处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第一组收发器3210的RHCP发射电路***3245发射。
对于第七前向链路配置317的操作模式(例如，对于例如“G0”、“G1”和“G2”操作模式的“G”前向链路，如参考图26至28所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230可以通过互连子***3205与第三组收发器3220中的收发器的发射电路***3240耦接。另外，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3235可以通过互连子***3205与第一组收发器3210中的收发器的发射电路***3245耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3230处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第三组收发器3220的LHCP发射电路***3240发射。类似地，RHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3235处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第一组收发器3210的RHCP发射电路***3245发射。
对于第八前向链路配置318的操作模式(例如，对于例如“H0”、“H1”和“H2”操作模式的“H”前向链路，如参考图29至31所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3230可以通过互连子***3205与第三组收发器3210中的收发器的发射电路***3240耦接。另外，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3235可以通过互连子***3205与第二组收发器3215中的收发器的发射电路***3245耦接。因此，对于前向链路，LHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3230处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第三组收发器3220的LHCP发射电路***3240发射。类似地，RHCP信号可以在第三组收发器3220的接收电路***3235处接收，通过互连子***3205路由，并且通过第二组收发器3215的RHCP发射电路***3245发射。
对于采用第一返回链路配置321(例如，与返回链路配置“1”相对应的操作模式，如参考图5、9、13、17、21、24、27和30所描述)，第一组收发器3210中的收发器中的每一个的接收电路***3235可以通过互连子***3205与第三组收发器3210中的收发器的发射电路***3245耦接。因此，对于返回链路，RHCP信号可以通过第一组收发器3210中的收发器的接收电路***3235接收，通过互连子***3205路由，并且通过第三组收发器3220的RHCP发射电路***3245发射。
对于采用第二返回链路配置322(例如，与返回链路配置“2”相对应的操作模式，如参考图6、10、14、18、22、25、28和31所描述)，第二组收发器3215中的收发器中的每一个的接收电路***3235可以通过互连子***3205与第三组收发器3210中的收发器的发射电路***3245耦接。因此，对于返回链路，RHCP信号可以通过第二组收发器3215中的收发器的接收电路***3235接收，通过互连子***3205路由，并且通过第三组收发器3220的RHCP发射电路***3245发射。
对于采用第三返回链路配置323(例如，与返回链路配置“3”相对应的操作模式，如参考图7、15和19所描述)，第三组收发器3220中的收发器中的每一个的接收电路***3235可以通过互连子***3205与第三组收发器3210中的收发器的发射电路***3245耦接。因此，对于返回链路，RHCP信号可以通过第三组收发器3220中的收发器的接收电路***3235接收，通过互连子***3205路由，并且通过第三组收发器3220的RHCP发射电路***3245发射。
图33展示了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的电路架构3300的示例图。在一些实例中，如参考图1至32所描述的，电路架构3300可以通过通信卫星和卫星通信***的各方面来实施。电路架构3300可以是参考图32描述的电路架构的一个示例实施方案。电路架构3300可以包含互连子***3305，所述互连子***可重新配置以在通信卫星的天线组合件的对应天线之间连接第一收发器3310、第二收发器3315和第三收发器3320中的一个或多个。尽管在图33中仅展示了单个第一收发器3310、第二收发器3315和第三收发器3320，但是卫星的电路架构可以具有与每个天线相关联的多个收发器(例如，每馈送一个收发器)。在一些情况下，收发器可以可替代地被称为TRM。参考图33描述了各种数量，如特定频率以及特定组件的数量。这些数量仅为实例，并且可以类似地实施具有其它值的组件。
如本文中类似地描述的，通信卫星可以包含天线组合件，所述天线组合件可操作以通过多个相应天线将相应极化的信号传送到多个相应覆盖区域内的装置(例如，接入节点终端和用户终端)。电路架构3300示出了第一收发器3310、第二收发器3315和第三收发器3320，所述第一收发器可以与用于第一覆盖区域(例如，R1覆盖区域)的第一天线(包含例如，R1反射器)耦接，所述第二收发器可以与用于第二覆盖区域(例如，R2覆盖区域)的第二天线(包含例如，R2反射器)耦接，所述第三收发器可以与用于第三覆盖区域(例如，R3覆盖区域)的第三天线(包含例如，R3反射器)耦接。第一收发器3310、第二收发器3315和第三收发器3320中的每一个都可以与用于相应天线的相应收发器组的另外的收发器耦接，如参考图32类似地描述。各组收发器中的收发器中的每一个可以与相应天线的馈源元件阵列的对应馈源元件耦接，其中每个天线可以包含多个馈源元件的阵列(例如，从一个到数千个或更多个馈源元件中的任何数量)。电路架构3300的收发器可以接收30GHz的信号以及发射20GHz的信号。以此方式，可以在至少部分重叠的资源集合之上发射发射信号和接收信号(例如，使用FDM)。也可以类似地设想其它频率配对。
相应天线的馈源元件中的每一个可以包含与第一或第二相应极化(例如，LHCP或RHCP)相关联的端口。例如，每个天线可以包含第一组馈源元件和第二组馈源元件，所述第一组馈源元件包含用于第一极化的第一组端口(例如，LHCP)，所述第二组馈源元件包含用于第二极化的第二组端口(如，RHCP)。可替代地，一个或多个天线可以具有双极化馈源元件(例如，每个馈源元件具有LHCP和RHCP端口)。收发器中的每一个可以包含耦接(例如，连接)到第一组端口和/或第二组端口中的对应端口的接收电路***，以接收可能已经通过相应天线接收的信号。
例如，如图33的示例电路架构3300所示，第一收发器3310可以包含接收电路***，所述接收电路***包含第一接收信号路径3322和第二接收信号路径3324，所述接收电路***可以与R1天线的馈源元件耦接，以分别使用LHCP和RHCP极化从位于R1覆盖区域内的装置接收信号。同样地，收发器中的每一个可以包含与第一组端口和/或第二组端口中的对应端口耦接的发射电路***，以通过相应天线发射信号(例如，在端到端波束成形***中，中继与相应接收信号相对应的信号)。例如，如图33的示例电路架构3300所示，第一收发器3310可以包含发射电路***，所述发射电路***包含第一发射信号路径3326和第二发射信号路径3328，所述发射电路***可以与R1天线的馈源元件耦接，以分别使用LHCP和RHCP极化向位于R1覆盖区域内的装置发射信号。
在第一收发器3310中，第一接收信号路径3322可以与电负载电路***连接或以其它方式终止。例如，第一收发器3310可能不支持接收上行链路LHCP信号，并且因此使用LHCP在第一接收信号路径3322上接收的信号可以简单地通过负载电路***耗散。
第二接收信号路径3324可以包含第一放大器级3330-a，其可以包含一个或多个放大器3335和/或一个或多个滤波器3362。在图33的示例电路架构3300中，第一放大器级3330-a被示出为第一放大器、滤波器3362-a(例如，30GHz带通滤波器)和第二放大器3335。第一放大器级3330-a仅展示了一个示例实施方案，并且还考虑了任何其它可比较的实施方案。接收信号路径和发送信号路径的放大器3335可以放大信号，并且可以包含任何合适的放大器，包含低噪声放大器、高功率放大器、固定增益放大器、可变增益放大器、多尔蒂放大器(Doherty amplifier)(或准多尔蒂放大器(Quasi-Doherty amplifier))等。为了所展示实例清楚期间，仅标记了所展示放大器3335中的一个。
进一步地在第一收发器3310中，第一发射信号路径3326可以包含第二放大器级3330-b，所述第二放大器级可以包含一个或多个放大器。在图33的示例电路架构3300中，第二放大器级3330-b被示出为包含三个放大器，这是一个示例实施方案，并且也可以设想任何其它可比较的实施方案。
同样在第一收发器3310中，第二发射信号路径3328可以包含第三放大器级3330-c。第三放大器级3330-c可以与第二放大器级3330-b相同，或者可以具有不同的放大器3335(例如，具有更低或更高增益的相同或不同数量的放大器3335)。第二发射信号路径3328的放大器可以放大要通过天线(例如，R1天线)的RHCP馈源元件从第一收发器3310发射的信号。
第一收发器3310可以包含多路复用电路***3332，其可以选择性地耦接、切换或以其它方式多路复用在第一收发器3310与第二收发器3315或第三收发器3320之间传送的信号。多路复用电路***3332可以与第一收发器3310的接收和发射路径耦接，并且可以具有用于连接到第二收发器3315或第三收发器3320的多个互连路径。在图33所示的实例中，多路复用电路***3332可以与第二接收路径3324、第一发射路径3326和第二发射路径3328耦接。同样，如示例电路架构3300中所示，多路复用电路***3332可以具有三个互连路径：第一互连路径3338、第二互连路径3340和第三互连路径3342。互连路径中的每一个可以能够通过多路复用电路***3332连接到第二接收路径3324、第一发射路径3326或第二发射路径3328中的一个或多个。在一些情况下，互连路径中的一个或多个可以能够在其它收发器之间(例如，在第二收发器3315与第三收发器3320之间)中继信号。多路复用电路***3332可以包含如多路复用器3334、滤波器3362和耦接器3336等组件的组合。在示出的实例中，多路复用电路***3332包含多路复用器3334-a和耦接器3336-a。多路复用器3334-a可以与第二接收路径3324和第一发射路径3326以及耦接器3336-a耦接。多路复用器3334-a可以可操作以将第二放大器级3330-b和第三放大器级3330-c中的一个或多个与耦接器3336-a耦接。耦接器3336-a可以是具有分别与第一互连路径3338和第二互连路径3340的第一主线端口和第二主线端口耦接的双向耦接器。耦接器3336-a的耦接端口可以耦接到多路复用器3334-a。第三互连路径3342可以直接与第二发射路径3328耦接。对于收发器3320中的每一个，第一互连路径3338可以与第二收发器3315之一的互连路径3346(例如，通过互连子***3305)耦接，并且第二互连路径3340可以与第三收发器3320之一的互连路径3344耦接。互连路径3346可以与第二收发器3315之一(例如，其可以是相同的第二收发器3315，或者与第一互连路径3338的收发器不同的收发器)的互连路径3348耦接。
同样如图33的示例电路架构3300所示，第二收发器3315可以包含接收电路***，所述接收电路***包含第一接收信号路径3350和第二接收信号路径3352，所述接收电路***可以与R2天线的馈源元件耦接，以分别使用LHCP和RHCP极化从位于R2覆盖区域内的装置接收信号。第二收发器3315可以包含发射电路***，所述发射电路***包含第一发射信号路径3354和第二发射信号路径3356，所述发射电路***可以与R2天线的馈源元件耦接，以分别使用LHCP和RHCP极化向位于R2覆盖区域内的装置发射信号。
在第二收发器3315中，第一接收信号路径3350可以与电负载电路***连接或以其它方式终止。例如，第二收发器3315可能不支持接收上行链路LHCP信号，并且因此使用LHCP在第一接收信号路径3350上接收的信号可以简单地通过负载电路***耗散。
第二接收信号路径3352可以包含第四放大器级3330-d，其可以包含一个或多个放大器3335和/或一个或多个滤波器3362。在图33的示例电路架构3300所示的示例实施方案中，第四放大器级3330-d被示出为包含第一放大器3335、滤波器3362-c(例如，30GHz带通滤波器)和第二放大器3335。放大器级3330-d仅展示了一个示例实施方案，并且还考虑了任何其它可比较的实施方案。接收信号路径3352的放大器3335可以放大要通过互连子***3305中继并通过图33的电路架构的相应收发器发射的接收到的信号。
进一步地在第二收发器3315中，第一发射信号路径3354可以包含第五放大器级3330-e，所述第五放大器级可以包含一个或多个放大器3335。在图33的示例电路架构3300示出的示例实施方案中，第五放大器级3330-e被示出为包含三个放大器，尽管这仅是一个示例实施方案，并且也可以设想任何其它可比较的实施方案。发射信号路径3354的放大器3335可以放大要从第二收发器3315发射的信号。
第二收发器3315的第二发射信号路径3356可以包含第六放大器级3330-f，所述第六放大器级可以包含一个或多个放大器3335。在图33的示例电路架构3300示出的示例实施方案中，第六放大器级3330-f被示出为包含三个放大器，尽管这仅是一个示例实施方案，并且也可以设想任何其它可比较的实施方案。发射信号路径3356的放大器3335可以放大要从第二收发器3315发射的信号。
第二收发器3315可以包含多路复用电路***3358，其可以选择性地耦接、切换或以其它方式多路复用在第二收发器3315与第一收发器3310或第三收发器3320之间传送的信号。多路复用电路***3358可以与第二收发器3315的接收和发射路径耦接，并且可以具有用于连接到第一收发器3310或第三收发器3320的多个互连路径。在图33所示的实例中，多路复用电路***3358可以与第二接收路径3352、第一发射路径3354和第二发射路径3356耦接。同样，如示例电路架构3300中所示，多路复用电路***3358可以与三个互连路径耦接：第四互连路径3346、第五互连路径3360和第六互连路径3348。互连路径中的一个或多个可以能够通过多路复用电路***3358连接到第二接收路径3352、第一发射路径3354或第二发射路径3328。在一些情况下，互连路径中的一个或多个可以能够在其它收发器之间(例如，在第一收发器3310与第三收发器3320之间)中继信号。多路复用电路***3358可以包含如多路复用器、滤波器和耦接器等组件的组合。在示出的实例中，多路复用电路***3358包含多路复用器3334-b、耦接器3336-b和滤波器3362-b(例如，20GHz带通滤波器)。多路复用器3334-b可以与第二接收路径3352和第一发射路径3354和第四互连路径3346耦接。耦接器3336-b可以是具有分别与第五互连路径3360(例如，通过滤波器3362-b)和第六互连路径3348的第一主线端口和第二主线端口耦接的双向耦接器。耦接器3336-b的耦接端口可以耦接到第二发射路径3356。对于第二收发器3315中的每一个，第四互连路径3346可以与第一收发器3310中之一的第一互连路径3338耦接(例如，通过互连子***3305)，第五互连路径3360可以与第三收发器3320之一的互连路径3364耦接，并且第六互连路径3348可以与第一收发器3310之一(例如，其可以是相同的第二收发器3315或与第四互连路径3346的收发器不同的收发器)的第三互连路径3342耦接。
同样如图33的示例电路架构3300所示，第三收发器3320可以包含接收电路***，所述接收电路***包含第一接收信号路径3366和第二接收信号路径3368，所述接收电路***可以与R3天线的馈源元件耦接，以分别使用LHCP和RHCP极化从位于R3覆盖区域内的装置接收信号。第三收发器3320可以包含发射电路***，所述发射电路***包含第一发射信号路径3370和第二发射信号路径3372，所述发射电路***可以与R3天线的馈源元件耦接，以分别使用LHCP和RHCP极化向位于R3覆盖区域内的装置发射信号。
在第三收发器3320中，第一接收信号路径3366可以包含第七放大器级3330-g。第七放大器级3330-g可以包含一个或多个放大器、滤波器或频率转换器。在图33的示例电路架构3300中，第七放大器级3330-g被示出为包含放大器、滤波器和频率转换器3374-a。频率转换器3374-a可以例如将通过第一接收信号路径3366接收的信号的频率(例如，30GHz)转换为用于从第一收发器3310、第二收发器3315或第三收发器3320的发射路径发射的频率(例如，20GHz)。示出了第七放大器级3330-g的组件仅展示了一个示例实施方案，并且还考虑了任何其它可比较的实施方案。
第二接收信号路径3368可以包含第八放大器级3330-h。第八放大器级3330-h可以包含一个或多个放大器3335、频率转换器3374、滤波器3362或耦接器3336。在图33的示例电路架构3300所示的示例实施方案中，第八放大器级3330-i被示出为包含第一放大器3335、耦接器3336-d、频率转换器3374-b、第一滤波器3362-e、第二滤波器3362-f和第二放大器3335。频率转换器3374-b可以例如将通过第二接收信号路径3368接收的信号的频率(例如，30GHz)转换为用于从第一收发器3310、第二收发器3315或第三收发器3320的发射路径发射的频率(例如，20GHz)。耦接器3336-d可以是定向耦接器，以在频率转换器3374-b之前提供耦接信号，用于环回到第三收发器3320中的不同收发器(例如，通过多路复用器3334-c)。在一些实例中，可以使用开关替代耦接器来提供耦接器3336-d的功能。第八放大器级3330-h中示出的组件仅展示了一个示例实施方案，并且还考虑了任何其它可比较的实施方案。
进一步地在第三收发器3320中，第一发射信号路径3370可以包含第九放大器级3330-i，所述第九放大器级可以包含一个或多个放大器3335。在图33的示例电路架构3300中，第九放大器级3330-i被示出为包含三个放大器，然而这仅是一个示例实施方案，并且也可以设想任何其它可比较的实施方案。
进一步地在第三收发器3320中，第二发射信号路径3372可以包含第十放大器级3330-j，所述第十放大器级可以包含一个或多个放大器3335、滤波器3362和/或频率转换器3374。在图33的示例电路架构3300中，第十放大器级3330-j被示出为包含三个放大器、滤波器3362-g(例如，20GHz带通滤波器)和频率转换器3374-c。频率转换器3374-c可以例如将用于通过第二发射信号路径发射的信号的频率从接收频率(例如，30GHz)转换为用于发射的频率(例如，20GHz)。第十放大器级3330-j中示出的组件仅展示了一个示例实施方案，并且还可以设想任何其它可比较的实施方案。发射信号路径3372的放大器可以放大要从第三收发器3320发射的信号。
频率转换器3374可以包含多个频率转换组件。例如，频率转换器3374可以包含用于将源频率(例如，30GHz)转换为中间频率的第一组件，以及用于将中间频率信号转换为目标频率，如20GHz(例如，用于发射的频率)的第二组件。
第三收发器3320可以包含多路复用电路***3378，其可以选择性地耦接、切换或以其它方式多路复用在第三收发器3320与第一收发器3310或第二收发器3315之间传送的信号。多路复用电路***3378可以与第三收发器3320的接收和发射路径耦接，并且可以具有用于连接到第一收发器3310、第二收发器3315或其它第三收发器3320的多个互连路径。在图33所示的实例中，多路复用电路***3378可以与第一接收路径3366、第二接收路径3368、第一发射路径3370和第二发射路径3372耦接。同样，如示例电路架构3300中所示，多路复用电路***3378可以具有四个互连路径：第七互连路径3364、第八互连路径3380、第九互连路径3344和第十互连路径3382。互连路径中的每一个可以能够通过多路复用电路***3378连接到第一接收路径3366、第二接收路径3368、第一发射路径3370或第二发射路径3372中的一个或多个。在一些情况下，互连路径中的一个或多个可以能够在其它收发器之间(例如，在第一收发器3310与第二收发器3315之间)中继信号。多路复用电路***3378可以包含如多路复用器3334、滤波器3362和耦接器3336等组件的组合。在示出的实例中，多路复用电路***3378包含多路复用器3334-c、多路复用器3334-d和耦接器3336-c。多路复用器3334-c可以与第二接收路径3368、第一发射路径3370和第八互连路径3380耦接。多路复用器3334-c可以是可操作的以将来自第二接收路径3368的信号多路复用到第八互连路径3380，或者将来自第八互连路径3380的信号多路复用到第一发射路径3370。多路复用器3334-d可以与第一接收路径3366、第二发射路径3372和耦接器3336-c耦接。多路复用器3334-d可以是可操作的以将来自第一接收路径3366的信号多路复用到耦接器3336-c，或者将来自耦接器3336-c的信号多路复用到第二发射路径3372。耦接器3336-c可以是具有分别与第九互连路径3344和多路复用器3334-d的第一主线端口和第二主线端口耦接的双向耦接器。耦接器3336-c的耦接端口可以耦接到第十互连路径3382。对于第三收发器3320中的每一个，第七互连路径3364可以与第二收发器3315之一的第五互连路径3360耦接(例如，通过互连子***3305)，并且第九互连路径3344可以与第一收发器3310之一的第二互连路径3340耦接。第八互连路径3380和第十互连路径3382可以与第三收发器3320中的不同收发器的第八互连路径3380和第一互连路径3382耦接。
如本文中类似地描述的，通信卫星可以被配置成在一个或多个不同的操作模式之间切换。不同操作模式中的每个操作模式可以通过本文所描述的相应天线中的每个天线的馈源元件的不同端口发射和/或接收信号。参考如图33所示的示例电路架构3300，不同操作模式中的每一种可以使用电路架构3300的不同信号路径来将接收到的信号从相应的接收信号路径中继到对应的发射信号路径。因此，多路复用器3334和耦接器3336可以是可重新配置的以(例如，通过互连子***3305)在第一收发器3310、第二收发器3315和/或第三收发器3320之间路由(例如，耦接和/或解耦)连接，并且重新配置电路架构3300的组件以促进这些操作模式切换。
首先描述了用于前向链路配置中的每一种的组件和联轴器。然后还描述了用于返回链路配置320中的每一种的组件和联轴器。应当理解，对于图33的示例电路架构3300，前向链路配置中的每一种可以与可用的返回链路配置中的任一种一起使用，例如，如图3的表所示。然而，类似地，也可以在其它类似实施方案中创建不可用的前向链路配置和返回链路配置。电路架构3300可以从操作模式中的任一种重新配置为其它操作模式中的任一种，如本文所描述(例如，通过耦接和/或解耦相应的信号路径和/或通过激活和/或停用本文所描述的相应电路***组件)。
根据第一前向链路配置311(例如，如参考图4所描述的前向链路配置“A”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第一收发器3310的第二放大器级3330-b(例如，使用多路复用器3334-d、耦接器3336-c和多路复用器3334-a)，并且通过第一发射信号路径3326从第一收发器3310发射对应的LHCP前向下行链路信号。
根据第二前向链路配置312(例如，如参考图12所描述的前向链路配置“B”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第二收发器3315的第五放大器级3330-e(例如，使用多路复用器3334-d、耦接器3336-c、耦接器3336-a和多路复用器3334-b)，并且通过第一发射信号路径3354从第二收发器3315发射对应的LHCP前向下行链路信号。第一发射信号路径3354可以向R2天线的馈源元件提供放大的20GHz LHCP前向链路信号，以向位于R2覆盖区域内的装置发射放大的20GHz LHCP前向链路信号。
另外地，根据第二前向链路配置312，通信卫星可以通过第二接收信号路径3368在第三收发器3320处接收RHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-b处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将RHCP前向链路信号路由至第二收发器3315的第六放大器级3330-f(例如，使用多路复用器3334-c和耦接器3336-b)，并且通过第二发射信号路径3356从第二收发器3315发射对应的RHCP前向下行链路信号。第二发射信号路径3356可以向R2天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP前向链路信号，以向位于R2覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP前向链路信号。
根据第三前向链路配置313(例如，如参考图16所描述的前向链路配置“C”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第三收发器3320中的其它收发器的第九放大器级3330-i(例如，使用多路复用器3334-d、耦接器3336-c和多路复用器3334-c)，并且通过第一发射信号路径3370从第三收发器3320发射对应的LHCP前向下行链路信号。第一发射信号路径3370可以向R3天线的馈源元件提供放大的20GHz LHCP前向链路信号，以向位于R3覆盖区域内的装置发射放大的20GHz LHCP前向链路信号。
根据第四前向链路配置314(例如，如参考图8所描述的前向链路配置“D”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第一收发器3310的第二放大器级3330-b(例如，通过多路复用器3334-d、耦接器3336-c、耦接器3336-a和多路复用器3334-a)，并且通过第一发射信号路径3326从第一收发器3310发射对应的LHCP前向下行链路信号。第一发射信号路径3326可以向R1天线的馈源元件提供放大的20GHz LHCP前向链路信号，以向位于R1覆盖区域内的装置发射放大的20GHz LHCP前向链路信号。
另外地，根据第四前向链路配置314，通信卫星可以通过第二接收信号路径3368在第三收发器3320处接收RHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-b处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将RHCP前向链路信号路由至第一收发器3310的第三放大器级3330-c(例如，使用耦接器3336-b)，并且通过第二发射信号路径3328从第一收发器3310发射对应的RHCP前向下行链路信号。第二发射信号路径3328可以向R1天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP前向链路信号，以向位于R1覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP前向链路信号。
根据第五前向链路配置315(例如，如参考图20所描述的前向链路配置“E”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第一收发器3310的第二放大器级3330-b(例如，使用多路复用器3334-d、耦接器3336-c、耦接器3336-a和多路复用器3334-a)，并且通过第一发射信号路径3326从第一收发器3310发射对应的LHCP前向下行链路信号。第一发射信号路径3326可以向R1天线的馈源元件提供放大的20GHz LHCP前向链路信号，以向位于R1覆盖区域内的装置发射放大的20GHz LHCP前向链路信号。
另外地，根据第五前向链路配置315，通信卫星可以通过第二接收信号路径3368在第三收发器3320处接收RHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-b处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将RHCP前向链路信号路由至第二收发器3315的第六放大器级3330-f(例如，使用耦接器3336-b)，并且通过第二发射信号路径3356从第二收发器3315发射对应的RHCP前向下行链路信号。第二发射信号路径3356可以向R2天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP前向链路信号，以向位于R2覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP前向链路信号。
根据第六前向链路配置316(例如，如参考图23所描述的前向链路配置“F”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第二收发器3315的第五放大器级3330-e(例如，使用多路复用器3334-d、耦接器3336-c、耦接器3336-a和多路复用器3334-b)，并且通过第一发射信号路径3354从第二收发器3315发射对应的LHCP前向下行链路信号。第一发射信号路径3354可以向R2天线的馈源元件提供放大的20GHz LHCP前向链路信号，以向位于R2覆盖区域内的装置发射放大的20GHz LHCP前向链路信号。
另外地，根据第六前向链路配置316，通信卫星可以通过第二接收信号路径3368在第三收发器3320处接收RHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-b处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将RHCP前向链路信号路由至第一收发器3310的第三放大器级3330-c(例如，使用耦接器3336-b将信号路由至第三互连路径3342)，并且通过第二发射信号路径3328从第一收发器3310发射对应的RHCP前向下行链路信号。第二发射信号路径3328可以向R1天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP前向链路信号，以向位于R1覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP前向链路信号。
根据第七前向链路配置317(例如，如参考图26所描述的前向链路配置“G”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第三收发器3320中的其它收发器的第九放大器级3330-i(例如，使用多路复用器3334-d、耦接器3336-c和多路复用器3334-c)，并且通过第一发射信号路径3370从第三收发器3320发射对应的LHCP前向下行链路信号。第一发射信号路径3370可以向R3天线的馈源元件提供放大的20GHz LHCP前向链路信号，以向位于R3覆盖区域内的装置发射放大的20GHz LHCP前向链路信号。
另外地，根据第七前向链路配置317，通信卫星可以通过第二接收信号路径3368在第三收发器3320处接收RHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-b处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将RHCP前向链路信号路由至第一收发器3310的第三放大器级3330-c(例如，使用耦接器3336-b将信号路由至第三互连路径3342)，并且通过第二发射信号路径3328从第一收发器3310发射对应的RHCP前向下行链路信号。第二发射信号路径3328可以向R1天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP前向链路信号，以向位于R1覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP前向链路信号。
根据第八前向链路配置318(例如，如参考图29所描述的前向链路配置“H”)，通信卫星可以通过第一接收信号路径3366在第三收发器3320处接收LHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-a处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将LHCP前向链路信号路由至第三收发器3320中的其它收发器的第九放大器级3330-i(例如，使用多路复用器3334-d、耦接器3336-c和多路复用器3334-c)，并且通过第一发射信号路径3370从第三收发器3320发射对应的LHCP前向下行链路信号。第一发射信号路径3370可以向R3天线的馈源元件提供放大的20GHz LHCP前向链路信号，以向位于R3覆盖区域内的装置发射放大的20GHz LHCP前向链路信号。
另外地，根据第八前向链路配置318，通信卫星可以通过第二接收信号路径3368在第三收发器3320处接收RHCP前向上行链路信号，在频率转换器3374-b处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(如，20GHz)，通过互连子***3305将RHCP前向链路信号路由至第二收发器3315的第六放大器级3330-f(例如，使用耦接器3336-b)，并且通过第二发射信号路径3356从第二收发器3315发射对应的RHCP前向下行链路信号。第二发射信号路径3356可以向R2天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP前向链路信号，以向位于R2覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP前向链路信号。
在一些情况下，包含互连子***3305的电路架构3300可以被配置(或者例如，被重新配置)成使用返回链路配置320(例如，第一返回链路配置321)(例如，如本文所描述的返回链路配置“1”)来实施操作模式。这里为第一返回链路配置321提供的配置可以与上文所描述的前向链路配置中的任一种组合，第一返回链路配置321与其的组合可用于相应前向链路配置。在一些情况下，返回链路信号可以与前向链路信号多路复用，例如，每个信号同时(例如，使用频率多路复用)通过电路架构3300的组件(例如，通过布线、迹线、多路复用器3334等)。
根据第一返回链路配置321，通信卫星可以通过第二接收信号路径3324在第一收发器3310处接收RHCP返回上行链路信号，通过互连子***3305将RHCP返回链路信号路由至第十放大器级3330-j(例如，使用多路复用器3334-a、耦接器3336-a、耦接器3336-c和多路复用器3334-d)，在频率转换器3374-c处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(例如，20GHz)，并且通过第二发射信号路径3372从第三收发器3320发射对应的RHCP返回下行链路信号。第二发射信号路径3372可以向R3天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP返回链路信号，以向位于R3覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP返回链路信号。
在一些情况下，包含互连子***3305的电路架构3300可以被配置(或者例如，被重新配置)成使用第二返回链路配置322(例如，如本文所描述的返回链路配置“2”)来实施操作模式。这里为第二返回链路配置322提供的配置可以与上文所描述的前向链路配置中的任一种组合，第二返回链路配置322与其的组合可用于相应前向链路配置。在一些情况下，返回链路信号可以与前向链路信号多路复用，例如，每个信号同时(例如，使用频率多路复用)通过电路架构3300的组件(例如，通过布线、迹线、多路复用器3334等)。
根据第二返回链路配置322，通信卫星可以通过第二接收信号路径3352在第二收发器3315处接收RHCP返回上行链路信号，通过互连子***3305将RHCP返回链路信号路由至第十放大器级3330-j(例如，使用多路复用器3334-b、耦接器3336-a、耦接器3336-c和多路复用器3334-d)，在频率转换器3374-c处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(例如，20GHz)，并且通过第二发射信号路径3372从第三收发器3320发射对应的RHCP返回下行链路信号。第二发射信号路径3372可以向R3天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP返回链路信号，以向位于R3覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP返回链路信号。
在一些情况下，包含互连子***3305的电路架构3300可以被配置(或者例如，被重新配置)成使用第三返回链路配置323(例如，如本文所描述的返回链路配置“3”)来实施操作模式。这里为第三返回链路配置323提供的配置可以与上文所描述的前向链路配置中的任一种组合，第三返回链路配置323与其的组合可用于相应前向链路配置。在一些情况下，返回链路信号可以与前向链路信号多路复用，例如，每个信号同时(例如，使用频率多路复用)通过电路架构3300的组件(例如，通过布线、迹线、多路复用器3334等)。
根据第三返回链路配置323，通信卫星可以通过第二接收信号路径3368在第三收发器3320处接收RHCP返回上行链路信号，通过互连子***3305将RHCP返回链路信号路由至第十放大器级3330-j(例如，使用多路复用器3334-c、耦接器3336-c和多路复用器3334-d)，在频率转换器3374-c处将信号从第一频率范围(例如，30GHz)转换至第二频率范围(例如，20GHz)，并且通过第二发射信号路径3372从第三收发器3320发射对应的RHCP返回下行链路信号。第二发射信号路径3372可以向R3天线的馈源元件提供放大的20GHz RHCP返回链路信号，以向位于R3覆盖区域内的装置发射放大的20GHz RHCP返回链路信号。
图34示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的控制器3400的框图。控制器3400可以包含通信服务管理器3405、处理器3410、存储器3415和通信接口3440。这些组件中的每一个可以通过一个或多个总线3435直接或间接地彼此通信。在一些实例中，控制器3400可以是控制器175的实例，并且可以通过卫星通信***的各方面来实施，如参考图1至33所描述。例如，控制器3400的各方面可以在网络装置170或通信卫星105中实施。
存储器3415可以包含随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)。存储器3415可以存储操作***(OS)3420(例如，构建在Linux或Windows内核上)。存储器3415还可以存储包含指令的计算机可读的计算机可执行代码3425，所述指令被配置成当被执行时使处理器3410执行本文所描述的与根据不同的本地天线方向图提供通信服务相关的各种功能。可替代地，代码3425可以是不可由处理器3410直接执行的，而是被配置成使控制器3400(例如，当被编译和执行时)执行本文所描述的功能中的一个或多个功能。
控制器3400可以包含通信服务管理器3405，其可以管理通信卫星在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的一个或多个方面，如本文所描述。通信服务可以例如通过通信接口3440提供。在一些实例中，通信服务管理器3405可以确定通信卫星的操作模式，向卫星发射信号以针对所确定的操作模式配置互连子***和天线组合件的天线，并且随后根据操作模式操作通信卫星(例如，根据所配置的操作模式通过通信接口3440发送用于通信服务的信号3445，以向终端提供通信服务)。
控制器3400，包含通信服务管理器3405、处理器3410、存储器3415和/或通信接口3440，可以用被设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器3400还可以被实施为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器、集成存储器、离散存储器或任何其它此类配置的组合。
图35示出了根据本公开的各方面的支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换的示例方法3500的流程图。方法3500的操作可以由包含多个天线或其组件的通信卫星的控制器实施，如本文所描述。在一些实例中，控制器可以执行用于控制控制器的功能元件执行下文所描述的功能的指令集。另外地或可替代地，控制器可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的各方面。
在3505处，控制器可以从多个操作模式中识别用于向服务区域内的终端提供通信服务的第一操作模式，所述服务区域包含与通信卫星的第一天线相关联的第一覆盖区域和与通信卫星第二天线相关联的第二覆盖区域，其中第二覆盖区域可以至少部分地与第一覆盖区域重叠并且包含用于通过通信卫星提供通信服务的至少一个网关。在一些情况下，第一操作模式可以与相应极化的第一配置相对应，其中多个天线中的至少一个天线用于接收相应极化中的每种极化的信号，并且多个天线中的至少一个天线用于发射相应极化中的每种极化的信号。
在3510处，通信卫星可以根据第一操作模式进行操作。
在3515处，控制器可以从用于提供通信服务的多种操作模式中确定第二操作模式，其中所述第二操作模式与相应极化的第二配置相对应，其中多个天线中的至少一个天线用于接收相应极化中的每种极化的信号，并且多个天线中的至少一个天线用于发射相应极化中的每种极化的信号，并且其中第二配置不同于第一配置。
在3520处，控制器可以命令通信卫星将天线组合件(例如，以及互连子***)的天线从第一操作模式切换至第二操作模式。
在3525处，通信卫星可以根据第二操作模式进行操作。在一些实例中，第一操作模式或第二操作模式中的一种可以是对前向链路采用单极化的模式(例如，模式“A”、“C”之一)，而第一操作模式或第二操作模式中的另一种可以是对前向链路采用双极化的模式(例如，模式“B”、“D”、“E”、“F”、“G”或“H”之一)。在一些实例中，第一操作模式或第二操作模式中的一种可以是采用单个前向链路覆盖区域的模式(例如，模式“A”、“B”、“C”或“D”之一)，而第一操作模式或第二操作模式中的另一种可以是采用多于一个前向链路覆盖区域的模式(例如，模式“E”、“F”、“G”或“H”之一)。在一些实例中，第一和第二操作模式可以具有相同的前向链路配置，但可以具有不同的返回链路配置。在一些实例中，第一和第二操作模式可以是两种或更多种操作模式(例如，其可以周期性地重复或动态地改变)的模式的一部分。
因此，根据本公开的各方面，方法3525可以支持在波束成形***和卫星的操作模式之间切换。应当注意，方法3500讨论了示例性实施方案，并且方法3500的操作可以被重新布置或以其它方式修改，使得其它实施方案成为可能。例如，某些所描述的操作可以是任选的(例如，由具有虚线的框包围的操作、被描述为任选的操作等)，其中任选的操作可以在满足某些标准时执行、基于配置执行、间歇地省略、完全省略等。
结合本文的公开所描述的各种说明性块和组件可以用被设计成执行本文所描述的功能的通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或其它可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实施为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器、多个微处理器、与DSP核结合的微处理器或任何其它此类配置的组合。
上文阐述的详细描述结合附图描述了示例性实施例并且不表示可以在权利要求的范围内实施的或处于权利要求的范围内的仅有的实施例。贯穿此说明书使用的术语“实例”意指“充当实例(example)、实例(instance)或说明”，而不是“优选的”或“优于其它实施例”。出于提供对所描述技术的理解，详细描述包含具体细节。然而，这些技术可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些实例中，以框图形式示出了众所周知的结构和装置以避免模糊所描述实施例的概念。
可以使用各种不同的工艺和技术中的任何工艺和技术表示信息和信号。例如，可以贯穿以上描述引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示。
本文所描述的功能可以以各种方式实施，具有不同的材料、特征、形状、大小等。其它实例和实施方案处于本公开和所附权利要求的范围内。实施功能的特征还可以物理地定位在各个位置处，包含分布成使得功能的部分在不同的物理位置处实施。并且，如本文中(包含在权利要求中)所使用的，如在项目列表(例如，以如“...中的至少一个”或“...中的一个或多个”等短语结尾的项目列表)中使用的“或”指示分离性的列表，使得例如列表A、B或C中的至少一个意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。
计算机可读介质包含计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包含促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何介质。存储介质可以是可以由通用或专用计算机存取的任何可用介质。通过举例而非限制性的方式，计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储装置、或者可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码装置以及可以由通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。而且，任何连接均适当地被称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或如红外、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则所述同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或如红外、无线电和微波等无线技术包含在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光以光学方式再现数据。上述内容的组合也包含在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的以上描述以使本领域的技术人员能够实施或使用本公开。本公开的各种修改对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以将本文所限定的一般原理应用于其它变体。因此，本公开并不受限于本文所描述的实例和设计，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特征相一致的最广泛的范围。

Claims (26)

1.一种用于通过通信卫星(105，405)进行通信的方法，所述通信卫星具有天线组合件(106)，所述天线组合件包括多个天线(410，420，430)，所述方法包括：
从多个操作模式中识别用于向服务区域内的终端(150)提供通信服务的第一操作模式，所述服务区域包括第一覆盖区域(415)和第二覆盖区域(435)，所述第一覆盖区域与所述多个天线中的第一天线(410)相关联，所述第二覆盖区域与所述多个天线(410，420，430)中的第二天线(430)相关联，所述第二覆盖区域(435)至少部分地与所述第一覆盖区域(415)重叠并且包括用于通过所述通信卫星(105，405)提供所述通信服务的至少一个网关(160)，其中所述第一操作模式与相应极化的第一配置(900，1000)相对应，其中所述多个天线(410，420，430)中的至少一个天线用于接收所述相应极化中的每种极化的信号，并且所述多个天线(410，420，430)中的至少一个天线用于发射所述相应极化中的每种极化的信号；
根据所述第一操作模式操作所述通信卫星(105，405)；
确定用于提供所述通信服务的所述多个操作模式中的第二操作模式，其中所述第二操作模式与所述相应极化的第二配置(400，500，600，700)相对应，其中所述多个天线(410，420，430)中的至少一个天线用于接收所述相应极化中的每种极化的信号，并且所述多个天线(410，420，430)中的至少一个天线用于发射所述相应极化中的每种极化的信号，并且其中所述第二配置(400，500，600，700)不同于所述第一配置(900，1000)；
将所述天线组合件(106)的所述多个天线(410，420，430)从所述第一操作模式切换至所述第二操作模式；以及
根据所述第二操作模式操作所述通信卫星(105，405)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一配置(900，1000)将所述相应极化中的每种极化与所述第一天线(410)相关联以用于接收第一链路方向的所述相应极化中的所述每种极化，并且与所述第二天线(430)相关联以用于发射所述第一链路方向的所述相应极化中的所述每种极化；并且
所述第二配置(400，500，600，700)将所述相应极化中的单极化与所述第一天线(410)相关联以用于接收所述第一链路方向的所述单极化，并且与所述第二天线(430)相关联以用于发射所述第一链路方向的所述单极化。
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
对于所述第一配置(900，1000)，所述第二天线(430)以第一发射功率发射所述单极化的信号；并且
对于所述第二配置(400，500，600，700)，所述第二天线(430)以高于所述第一发射功率的第二发射功率发射所述单极化的信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中：
所述第一配置(900，1000)包括所述相应极化中的第一一种或多种极化的第一前向链路配置(310)，其中所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于接收所述相应极化中的所述第一一种或多种极化的信号，并且所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于发射所述相应极化中的所述第一一种或多种极化的信号；并且
所述第二配置(400，500，600，700)包括所述相应极化中的第二一种或多种极化的第二前向链路配置(310)，其中所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于接收所述相应极化中的所述第二一种或多种极化的信号，并且所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于发射所述相应极化中的所述第二一种或多种极化的信号，其中所述第二前向链路配置不同于所述第一前向链路配置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一配置(900，1000)包括所述相应极化中的第三一种或多种极化的第一返回链路配置(320)，其中所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于接收所述相应极化中的所述第三一种或多种极化的信号，并且所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于发射所述相应极化中的所述第三一种或多种极化的信号，所述方法进一步包括：
确定用于提供所述通信服务的所述多个操作模式中的第三操作模式，其中所述第三操作模式与所述第一前向链路配置(310)和所述相应极化中的第四一种或多种极化的第二返回链路配置(320)相对应，其中所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于接收所述相应极化中的所述第四一种或多种极化的信号，并且所述多个天线中的一个或多个天线用于发射所述相应极化中的所述第四一种或多种极化的信号；
将所述天线组合件的所述多个天线切换至所述第三操作模式；以及
根据所述第三操作模式操作所述通信卫星。
6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：
确定用于提供所述通信服务的所述多个操作模式中的第三操作模式，其中所述第三操作模式与第三配置相对应，所述第三配置包括所述相应极化中的第三一种或多种极化的第三前向链路配置(310)，其中所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于接收所述相应极化中的所述第三一种或多种极化的信号，并且所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线用于发射所述相应极化中的所述第三一种或多种极化的信号；
将所述天线组合件的所述多个天线切换至所述第三操作模式；以及
根据所述第三操作模式操作所述通信卫星。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中：
所述第一配置(900，1000)将所述相应极化中的第一一种或多种极化与所述多个天线(410，420，430)的第一子集相关联以用于接收和发射所述相应极化中的所述第一一种或多种极化；并且
所述第二配置(400，500，600，700)将所述相应极化中的第二一种或多种极化与所述多个天线(410，420，430)的第二子集相关联以用于接收和发射所述相应极化中的所述第二一种或多种极化，其中所述多个天线(410，420，430)的所述第二子集不同于所述多个天线(410，420，430)的所述第一子集。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述多个天线(410，420，430)的所述第一子集与所述第一天线(410)和所述第二天线(430)相对应，并且所述多个天线(410，420，430)的所述第二子集与第三天线(420)和所述第一天线(410)或所述第二天线(430)中的至少一个相对应，并且其中与所述第三天线(420)相关联的第三覆盖区域(425)至少部分地与所述第一覆盖区域(415)或所述第二覆盖区域(435)中的至少一个重叠。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述天线组合件(106)的所述多个天线(410，420，430)中的每个天线包括多个馈源元件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述第二配置(400，500，600，700)将所述相应极化中的单极化与所述第一天线(410)相关联以用于接收所述单极化并且用于发射所述单极化。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述第一配置(900，1000)包括由所述第一天线(410)发射的所述相应极化中的第一极化的第一信号和由所述第二天线(430)发射的所述第一极化的第二信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中对所述第一信号应用波束成形配置以减少在所述第二覆盖区域(435)内接收所述第二信号的一个或多个终端(150)处的干扰。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述第一配置包括由所述第一天线(410)接收的所述相应极化中的第一极化的第一信号和由所述第二天线(430)接收的所述第一极化的第二信号。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其进一步包括：
从所述多个操作模式中确定操作模式的序列，所述序列限定用于多个时隙中的对应时隙(210)的相应操作模式，其中根据所述操作模式的序列来执行所述相应操作模式之间的切换。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其进一步包括：
识别用于将所述天线组合件(106)的所述多个天线(410，420，430)切换至所述第二操作模式的动态切换事件；
至少部分地基于与所述第一覆盖区域(415)或所述第二覆盖区域(435)中的一个或多个相关联的性能特性来确定所述动态切换事件的发生；以及
至少部分地基于所述动态切换事件的所述发生，将所述天线组合件(106)的所述多个天线(410，420，430)切换至所述第二操作模式。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述天线组合件(106)的所述多个天线(410，420，430)中的一个或多个天线包括反射器。
17.一种通信卫星(105，405)，其用于向服务区域内的终端(150)提供通信服务，所述通信卫星包括：
天线组合件(106)，所述天线组合件能操作以传送相应极化的信号，所述天线组合件(106)包括：
第一天线(410)，所述第一天线包括第一组馈源元件，所述第一组馈源元件具有与第一极化相关联的第一组端口和与第二极化相关联的第二组端口，所述第一天线(410)与所述服务区域的第一覆盖区域(415)相关联；
第二天线(430)，所述第二天线包括第二组馈源元件，所述第二组馈源元件具有与所述第一极化相关联的第三组端口和与所述第二极化相关联的第四组端口，所述第二天线(430)与所述服务区域的第二覆盖区域(435)相关联，其中所述第二覆盖区域(435)至少部分地与所述第一覆盖区域(415)重叠；
第一应答器，所述第一应答器包括与所述第一组端口耦接的第一接收电路***(3230)、与所述第一组端口耦接的第一发射电路***(3240)以及与所述第二组端口耦接的第二发射电路***(3245)；以及
第二应答器，所述第二应答器包括与所述第三组端口耦接的第二接收电路***(3230)、与所述第三组端口耦接的第三发射电路***(3240)以及与所述第四组端口耦接的第三接收电路***(3235)；以及
可重新配置的互连子***(3205)，所述可重新配置的互连子***与所述第一接收电路***(3230)、所述第一发射电路***(3240)、所述第二发射电路***(3245)、所述第二接收电路***(3230)、所述第三接收电路***(3235)和所述第三发射电路***(3240)耦接；
控制***(175)，所述控制***能操作以：
根据用于向所述服务区域内的终端(150)提供所述通信服务的多个操作模式中的第一操作模式来控制所述可重新配置的互连子***(3205)，其中，对于所述第一操作模式，所述控制***控制所述可重新配置的互连子***(3205)将所述第一接收电路***(3230)与所述第三发射电路***(3240)耦接、将所述第三接收电路***(3235)与所述第二发射电路***(3245)耦接，并且将所述第二接收电路***(3230)与所述第一发射电路***(3240)耦接；
根据所述第一操作模式操作所述通信卫星；
根据用于向所述服务区域内的终端(150)提供所述通信服务的所述多个操作模式中的第二操作模式来控制所述可重新配置的互连子***(3205)，其中，对于所述第二操作模式，所述控制***(175)控制所述可重新配置的互连子***(3205)将所述第一接收电路***(3230)与所述第三发射电路***(3240)耦接，并且将所述第三接收电路***(3235)与所述第二发射电路***(3245)耦接，并且将所述第二接收电路***(3230)从所述第一发射电路***(3240)解耦；并且
根据所述第二操作模式操作所述通信卫星。
18.根据权利要求17所述的通信卫星(105，405)，其中：
对于所述第一操作模式，第一链路方向由在所述第二天线(430)处从位于所述第二覆盖区域(435)内的网关(160)接收到的与所述第一极化相关联的第一信号和在所述第二天线(430)处从所述网关(160)接收到的与所述第二极化相关联的第二信号提供；并且
对于所述第二操作模式，所述第一链路方向由在所述第二天线(430)处从所述网关(160)接收到的与所述第二极化相关联的第三信号提供。
19.根据权利要求18所述的通信卫星(105，405)，其中：
对于所述第一操作模式，所述第二天线(430)通过所述第二应答器以第一发射功率发射所述第二信号；并且
对于所述第二操作模式，所述第二天线(430)通过所述第二应答器以第二发射功率发射所述第三信号，所述第二发射功率高于所述第一发射功率。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的通信卫星(105，405)，其中所述天线组合件进一步包括：
第三天线(420)，所述第三天线包括第三组馈源元件，所述第三组馈源元件具有与所述第一极化相关联的第五组端口，所述第三天线(420)与所述服务区域的第三覆盖区域(425)相关联，其中所述第三覆盖区域(425)至少部分地与所述第一覆盖区域(415)重叠；以及
第三应答器，所述第三应答器包括与所述第五组端口耦接的第四接收电路***(3230)，其中所述可重新配置的互连子***(3205)与所述第四接收电路***(3230)
耦接，并且其中所述控制***(175)能操作以：
根据用于向所述服务区域内的终端(150)提供所述通信服务的所述多个操作模式中的第三操作模式来控制所述可重新配置的互连子***(3205)，其中，对于所述第三操作模式，所述控制***控制所述可重新配置的互连子***(3205)将所述第四接收电路***(3230)与所述第三发射电路***(3240)耦接，并且将所述第三接收电路***(3235)与所述第二发射电路***(3245)耦接；并且
根据所述第三操作模式操作所述通信卫星(105，405)。
21.根据权利要求17至19中任一项所述的通信卫星(105，405)，其中所述天线组合件(106)进一步包括：
第三天线(420)，所述第三天线包括第三组馈源元件，所述第三组馈源元件具有与所述第一极化相关联的第五组端口，所述第三天线(420)与所述服务区域的第三覆盖区域(425)相关联，其中所述第三覆盖区域(425)至少部分地与所述第一覆盖区域(415)重叠；以及
第三应答器，所述第三应答器包括与所述第五组端口耦接的第四发射电路***(3240)，其中所述可重新配置的互连子***(3205)与所述第四发射电路***(3240)
耦接，并且其中所述控制***(175)能操作以：
根据用于向所述服务区域内的终端(150)提供所述通信服务的所述多个操作模式中的第三操作模式来控制所述可重新配置的互连子***(3205)，其中，对于所述第三操作模式，所述控制***控制所述可重新配置的互连子***(3205)将所述第二接收电路***(3230)与所述第四发射电路***(3240)耦接，并且将所述第三接收电路***(3235)与所述第二发射电路***(3245)耦接；并且
根据所述第三操作模式操作所述通信卫星(105，405)。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的通信卫星(105，405)，其中所述控制***(175)能操作以：
根据用于向所述服务区域内的终端(150)提供所述通信服务的所述多个操作模式中的第三操作模式来控制所述可重新配置的互连子***(3205)，其中，对于所述第三操作模式，所述控制***(175)控制所述可重新配置的互连子***(3205)将所述第二接收电路***(3230)与所述第三发射电路***(3240)耦接；并且
根据所述第三操作模式操作所述通信卫星(105，405)。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的通信卫星(105，405)，其中对从所述第一天线(410)发射的第一信号应用波束成形配置，以减少在所述第二覆盖区域(435)内接收从所述第二天线(430)发射的第二信号的一个或多个终端(150)处的干扰。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的通信卫星(105，405)，其中所述控制***(175)能操作以：
从所述多个操作模式中确定操作模式的序列，所述序列限定用于多个时隙中的对应时隙(210)的相应操作模式；并且
根据所述操作模式的序列的所述相应操作模式控制所述可重新配置的互连子***(3205)。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的通信卫星(105，405)，其中所述控制***(175)能操作以：
识别用于控制所述可重新配置的互连子***(3205)切换至所述第二操作模式的动态切换事件；
至少部分地基于与所述第一覆盖区域(415)或所述第二覆盖区域(435)中的一个或多个相关联的性能特性来确定所述动态切换事件的发生，其中根据所述第二操作模式控制所述可重新配置的互连子***(3205)是至少部分地基于所述动态切换事件的所述发生。
26.根据权利要求17至26中任一项所述的通信卫星(105，405)，其中所述第一天线(410)、所述第二天线(430)或两者包括反射器，所述反射器用于在所述天线组合件(106)与所述服务区域内的一个或多个终端(150)之间发射和接收信号。
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