RU2810128C1 - Methods for switching between operating modes of beam forming systems and satellites - Google Patents

Abstract

FIELD: satellite communications.

SUBSTANCE: communication satellite can operate in accordance with the first operating mode for providing communication services for user terminals in a first coverage area (for example, providing user terminals with direct channel of communication services using a first communication channel with a first polarization) and receive suitably polarized forward uplink signals from access node terminals in the second coverage area, wherein the communications satellite may relay corresponding forward downlink signals to user terminals in the first coverage area. In some cases, the first coverage area may geographically overlap the second coverage area. The communications satellite may determine a second operating mode (e.g. optimize communications services based on dynamic conditions) and switch to the second operating mode to provide communications services to user terminals.

EFFECT: providing flexible and dynamic distribution of communication resources between different service coverage areas, for example, to move higher capacity services to different coverage areas based on dynamically changing conditions.

26 cl, 35 dwg

Description

Системы беспроводной связи, такие как спутниковые системы связи, обеспечивают средства, посредством которых информацию, включающую аудио, видео и различные другие виды данных, можно передавать от одного местоположения к другому с использованием спутника связи. Спутники связи, как правило, содержат один или более антенных узлов для связи с различными наземными целевыми устройствами, которые могут включать терминалы наземного узла доступа или пользовательские терминалы, любой из которых может быть стационарным (например, установленным в постоянном месте установки, перемещаемым из одного фиксированного места установки к другому и т.д.) или мобильным (например, установленным на транспортном средстве, судне, самолете, быть переносным и т. д.). Антенный узел спутника связи может быть выполнен с возможностью передачи сигналов нисходящего канала связи (например, сигналов прямого канала связи к пользовательским терминалам и сигналов обратного канала связи к узлам доступа) и/или приема сигналов восходящего канала связи (например, сигналов прямого канала связи от узлов доступа и сигналов обратного канала связи от пользовательских терминалов). Антенный узел может быть связан с зоной покрытия обслуживания, в пределах которой устройствам могут быть предоставлены услуги связи посредством антенного узла. В некоторых случаях спутник связи может представлять собой геостационарный спутник, в этом случае орбита спутника связи может быть синхронизирована с вращением Земли для сохранения зоны покрытия обслуживания, чтобы она была по существу стационарной относительно Земли. В других случаях спутник связи может использовать другую орбиту (например, вокруг Земли), что приводит к перемещению зоны покрытия обслуживания над поверхностью Земли, поскольку спутник связи пересекает ее орбитальную траекторию.Wireless communications systems, such as satellite communications systems, provide a means by which information, including audio, video, and various other types of data, can be transmitted from one location to another using a communications satellite. Communications satellites typically contain one or more antenna nodes for communicating with various terrestrial target devices, which may include ground access node terminals or user terminals, any of which may be stationary (e.g., installed in a fixed installation location, moved from one fixed place of installation to another, etc.) or mobile (for example, installed on a vehicle, ship, aircraft, be portable, etc.). A communications satellite antenna assembly may be configured to transmit downlink signals (eg, forward link signals to user terminals and reverse link signals to access nodes) and/or receive uplink signals (eg, forward link signals from nodes). access and reverse channel signals from user terminals). An antenna node may be associated with a service coverage area within which communication services can be provided to devices via the antenna node. In some cases, the communications satellite may be a geostationary satellite, in which case the communications satellite's orbit may be synchronized with the rotation of the Earth to maintain its service coverage substantially stationary with respect to the Earth. In other cases, the communications satellite may use a different orbit (eg, around the Earth), which causes the service coverage area above the Earth's surface to move as the communications satellite intersects its orbital path.

Некоторые спутники связи могут размещать зоны покрытия точечным лучом в стационарных местоположениях. Однако эти спутники связи могут не иметь возможности перемещать точечные лучи в соответствии с изменениями к зоне покрытия обслуживания. Кроме того, такие архитектуры спутниковой связи по существу обеспечивают равномерно распределенную пропускную способность по всей зоне покрытия обслуживания. Пропускная способность на точечный луч, например, тесно связана с выделенной пропускной способностью на точечный луч, которая может быть задана для каждого точечного луча и поэтому практически не допускает гибкости или возможности конфигурирования.Some communications satellites can place spot beam coverage areas at fixed locations. However, these communications satellites may not be able to move the spot beams according to changes to the service coverage area. In addition, such satellite communications architectures essentially provide evenly distributed capacity throughout the service coverage area. The throughput per spot beam, for example, is closely tied to the dedicated throughput per spot beam, which can be set for each spot beam and therefore allows for little flexibility or configurability.

Хотя эти архитектуры спутниковой связи могут быть полезны в случае, когда требуемая зона покрытия обслуживания хорошо известна и запрос пропускной способности равномерно распределен по зоне покрытия обслуживания, отсутствие гибкости вышеупомянутых архитектур может быть ограничивающим для некоторых вариантов применения. Например, спутник связи может быть перенацелен или могут быть изменены условия развертывания (например, орбитальная позиция и т.д.). Кроме того, услуги спутниковой связи могут отслеживать изменения в требованиях пользователей (например, неподвижные и мобильные пользователи и т.д.). Хотя способы обработки сигналов, такие как формирование луча, могут обеспечивать некоторую возможность для адаптации расположения точечных лучей или зон покрытия обслуживания, может потребоваться дополнительная гибкость в адаптации зоны покрытия обслуживания и расположении точечного луча. Например, может быть желательно для системы спутниковой связи и, соответственно, спутника связи гибко и динамически корректировать местоположения и размеры зон покрытия обслуживания на основании факторов, таких как местоположения пользовательских терминалов и терминалов узлов доступа, пространственного распределения пропускной способности услуг связи и распределения пропускной способности услуг связи. Кроме того, может быть желательно для системы спутниковой связи и, соответственно, спутника связи гибко и динамично распределять коммуникационные ресурсы между различными зонами покрытия обслуживания, например, для перемещения услуг с более высокой пропускной способностью в различные зоны покрытия на основании динамически изменяющихся условий.While these satellite communications architectures may be useful when the required service coverage area is well known and the bandwidth demand is evenly distributed across the service coverage area, the lack of flexibility of the above architectures may be limiting for some use cases. For example, a communications satellite may be retargeted or deployment conditions (eg, orbital position, etc.) may be changed. In addition, satellite communication services can track changes in user requirements (eg, fixed and mobile users, etc.). Although signal processing techniques such as beamforming may provide some ability to adapt the location of spot beams or service coverage areas, additional flexibility in adapting the service coverage area and location of the spot beam may be required. For example, it may be desirable for a satellite communications system, and thus a communications satellite, to flexibly and dynamically adjust the locations and sizes of service coverage areas based on factors such as the locations of user terminals and access node terminals, the spatial distribution of communication service capacity, and the distribution of service capacity communications. In addition, it may be desirable for a satellite communications system, and thus a communications satellite, to flexibly and dynamically allocate communication resources among different service coverage areas, for example, to move higher capacity services to different coverage areas based on dynamically changing conditions.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Описаны способы, системы и устройства для переключения между режимами работы формирования луча систем и спутников.Methods, systems and devices for switching between operating modes of beamforming systems and satellites are described.

Антенный узел спутника связи может содержать набор антенн, которые могут использоваться спутником связи для предоставления услуг связи устройствам в пределах зоны покрытия. В некоторых случаях спутник связи может определять каждую из своих антенн соответствующей зоне покрытия таким образом, чтобы спутник связи мог передавать и принимать сигналы к устройствам в пределах зоны покрытия с использованием канала связи между каждой антенной и соответствующими зонами покрытия. Во многих случаях условия и запросы, связанные с каждой из различных зон покрытия, могут меняться с течением времени. Соответственно, спутник связи может быть сконфигурирован со множеством различных режимов работы, которые могут по-разному предоставлять услуги связи для каждой из зон покрытия. Например, первый режим работы может обеспечивать услуги связи прямого канала связи и обратного канала связи (или восходящего канала связи и нисходящего канала связи) для пользовательских терминалов одной зоны покрытия, в то время как второй режим работы может обеспечивать только услугу связи прямого канала связи (или нисходящего канала связи), но может обеспечивать услуги прямого канала связи для пользовательских терминалов множества зон покрытия. Кроме того, в некоторых случаях, первая зона покрытия и вторая зона покрытия могут по меньшей мере перекрываться. Чтобы провести различие между каналами связи, например, прямым нисходящим каналом связи для первой зоны покрытия и для отдельного прямого нисходящего канала связи для второй зоны покрытия, спутник связи может связываться с пользовательскими терминалами соответствующих зон покрытия с использованием различных поляризаций антенн (например, ортогональные линейные поляризации, ортогональные круговые поляризации, такие как правая круговая поляризация (right-hand circular polarization; RHCP) и левая круговая поляризация (left-hand circular polarization; LHCP) или другие подобные методы поляризации).A communications satellite antenna assembly may include a set of antennas that can be used by the communications satellite to provide communications services to devices within its coverage area. In some cases, a communications satellite may designate each of its antennas to a corresponding coverage area so that the communications satellite can transmit and receive signals to devices within the coverage area using a communications link between each antenna and the respective coverage areas. In many cases, the conditions and requests associated with each of the various coverage areas may change over time. Accordingly, a communications satellite may be configured with a variety of different operating modes that may provide communications services differently for each coverage area. For example, the first mode of operation may provide forward link and reverse link (or uplink and downlink) communication services for user terminals in the same coverage area, while the second mode of operation may provide only forward link communication service (or downlink) but may provide forward link services to user terminals in multiple coverage areas. Moreover, in some cases, the first coverage area and the second coverage area may at least overlap. To differentiate between communication channels, for example, a forward downlink for a first coverage area and a separate forward downlink for a second coverage area, the communications satellite may communicate with user terminals of the respective coverage areas using different antenna polarizations (for example, orthogonal linear polarizations , orthogonal circular polarizations such as right-hand circular polarization (RHCP) and left-hand circular polarization (LHCP) or other similar polarization methods).

Соответственно, в примере спутник связи может функционировать в соответствии с первым режимом работы для предоставления услуг связи для пользовательских терминалов в первой зоне покрытия, но не для пользовательских терминалов во второй зоне покрытия. В соответствии с первым режимом работы спутник связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи для пользовательских терминалов в первой зоне покрытия по первому каналу связи с использованием первой поляризации. В некоторых случаях в соответствии с первым режимом работы спутник связи также может предоставлять услуги связи обратного канала связи для пользовательских терминалов в первой зоне покрытия по дополнительному каналу связи, например, с использованием второй поляризации (например, ортогональной к первой поляризации).Accordingly, in an example, the communications satellite may operate in accordance with the first mode of operation to provide communications services to user terminals in a first coverage area, but not to user terminals in a second coverage area. In accordance with the first mode of operation, the communications satellite may provide forward link communication services to user terminals in a first coverage area over a first communications channel using a first polarization. In some cases, in accordance with the first mode of operation, the communications satellite may also provide reverse link communication services to user terminals in the first coverage area over an additional communication channel, for example, using a second polarization (eg, orthogonal to the first polarization).

В этом примере спутник связи может определять (например, в соответствии с командой, принятой от контроллера) второй режим работы (например, из многочисленных режимов работы), который может отличаться от первого режима работы. Например, спутник связи может переключаться в режим работы, который обеспечивает услуги связи для различных наборов пользовательских терминалов (например, пользовательским терминалам только во второй зоне покрытия или в дополнение к пользовательским терминалам в первой зоне покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления спутник связи может определять второй режим работы, например, для предоставления конкретного распределения ресурсов между пользовательскими терминалами первой и второй зон покрытия и/или на основании технических характеристик, связанных с каналами связи.In this example, the communications satellite may determine (eg, in accordance with a command received from the controller) a second operating mode (eg, among multiple operating modes), which may be different from the first operating mode. For example, a communications satellite may switch to an operating mode that provides communications services to different sets of user terminals (eg, user terminals only in a second coverage area or in addition to user terminals in a first coverage area). In an additional or alternative embodiment, the communications satellite may determine a second mode of operation, for example, to provide a specific allocation of resources between user terminals of the first and second coverage areas and/or based on technical characteristics associated with the communication channels.

Дальнейшая сфера применения описанных способов и устройств будет очевидна из последующего подробного описания изобретения, формулы изобретения и графических материалов. Подробное описание и конкретные примеры приводятся исключительно в качестве иллюстрации, поскольку различные изменения и модификации в пределах объема описания станут очевидными для специалистов в данной области техники.Further scope of application of the described methods and devices will be apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings. The detailed description and specific examples are provided solely by way of illustration, as various changes and modifications within the scope of the description will become apparent to those skilled in the art.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS

Для дальнейшего понимания сущности и преимуществ вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть выполнены ссылки на следующие графические материалы. На прилагаемых графических материалах подобные компоненты или элементы могут иметь одинаковые ссылочные позиции. Кроме того, между различными компонентами одного и того же типа можно провести различие, если после ссылочной позиции поставить тире и вторую позицию, которая отличает аналогичные компоненты. Если в описании используется только первая ссылочная позиция, описание применяется к любому из аналогичных компонентов, имеющих одинаковую первую ссылочную позицию независимо от второй ссылочной позиции.To further understand the nature and advantages of the embodiments of the present invention, reference may be made to the following drawings. In the accompanying graphics, similar components or elements may have the same reference numbers. In addition, a distinction can be made between different components of the same type by placing a dash after the reference position and a second position that distinguishes similar components. If only the first reference numeral is used in the description, the description applies to any of the like components having the same first reference numeral regardless of the second reference numeral.

На Фиг. 1 проиллюстрирована система спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 1 illustrates a satellite communications system that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 2 показана иллюстративная структура цикла, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 2 illustrates an exemplary loop structure that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 3 показана таблица режимов работы, которые поддерживают переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 3 illustrates a table of operating modes that support switching between operating modes of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 4–10 проиллюстрированы конфигурации системы спутниковой связи, которые поддерживают переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 4-10 illustrate satellite communications system configurations that support switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 11 проиллюстрирован пример последовательности операций, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 11 illustrates an example of a flow that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 12–31 проиллюстрированы конфигурации системы спутниковой связи, которые поддерживают переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 12-31 illustrate satellite communications system configurations that support switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 32–33 проиллюстрирована приведенная в качестве примера схема схемной архитектуры, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 32-33 illustrate an exemplary circuit architecture that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 34 проиллюстрирована структурная схема спутника связи, который поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 34 illustrates a block diagram of a communications satellite that supports mode switching between beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

На Фиг. 35 показана блок-схема приведенного в качестве примера способа, который поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения.In FIG. 35 is a flow diagram of an exemplary method that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Описанные особенности в основном относятся к способам переключения между режимами работы в системах спутниковой связи и других системах формирования луча. Спутник связи в системе спутниковой связи может быть выполнен с возможностью обеспечения услуг связи между наземными целевыми устройствами (например, терминалами), которые могут быть стационарными (например, установленными в постоянном месте установки, перемещаемыми из одного фиксированного места установки к другому и т.д.) или мобильными (например, установленными на транспортном средстве, судне, самолете, быть переносными и т. д.). Услуги связи могут включать, например, услуги двунаправленного сетевого доступа между устройствами, такими как терминалы узлов доступа и пользовательские терминалы. В некоторых примерах для обеспечения услуг связи один или более антенных узлов спутника связи могут быть выполнены с возможностью передачи данных по нисходящему каналу связи (например, к пользовательским терминалам и/или терминалам узлов доступа), приема данных по восходящему каналу связи (например, от пользовательских терминалов и/или терминалов узлов доступа) или одновременно передачи данных по нисходящему каналу связи и приема данных по восходящему каналу связи (например, функционирует как ретранслятор).The features described generally relate to methods for switching between modes of operation in satellite communications systems and other beamforming systems. A communications satellite in a satellite communications system may be configured to provide communication services between terrestrial target devices (e.g., terminals), which may be stationary (e.g., installed in a permanent installation location, moved from one fixed installation location to another, etc. ) or mobile (for example, installed on a vehicle, ship, aircraft, be portable, etc.). Communication services may include, for example, bidirectional network access services between devices such as access node terminals and user terminals. In some examples, to provide communication services, one or more antenna nodes of a communications satellite may be configured to transmit data on a downlink (for example, to user terminals and/or access node terminals), receive data on an uplink (for example, from user terminals and/or access node terminals) or simultaneously transmitting data on a downlink and receiving data on an uplink (for example, functions as a repeater).

В некоторых примерах антенный узел спутника связи может содержать узел облучающей антенной решетки, такой как фазированная решетка облучающих элементов антенны, которая может использоваться для целевого формирования луча из точечных лучей на требуемых зонах покрытия точечным лучом (например, сотах) на заданной географической области покрытия системы (например, Северная Америка). Точечные лучи, полученные с помощью формирования луча, могут формироваться из передаваемых данных и/или принимаемых данных через множество облучающих элементов антенны, при этом используют фазовые и амплитудные характеристики передаваемых данных и/или принимаемых данных для обеспечения передачи и приема, связанных с каждым из точечных узлов, полученных с помощью формирования луча. В некоторых примерах спутник связи может использовать формирование луча для электронного управления решеткой элементов антенны одной или более антенн антенного узла. В некоторых примерах спутник связи может использовать сквозную систему формирования луча для формирования сквозных лучей посредством сквозной ретрансляции, причем сигналы в сквозных лучах могут передаваться и приниматься на множестве терминалов узлов доступа для связи с большим количеством пользовательских терминалов.In some examples, a communications satellite antenna assembly may comprise a feed array antenna assembly, such as a phased array of feed antenna elements, that can be used to target spot beamforming to desired spot beam coverage areas (e.g., cells) within a given geographic area of system coverage ( e.g. North America). Spot beams produced by beamforming may be formed from transmitted data and/or received data through a plurality of antenna feed elements, using the phase and amplitude characteristics of the transmitted data and/or received data to provide transmission and reception associated with each of the spot beams. nodes obtained using beamforming. In some examples, a communications satellite may use beamforming to electronically steer an array of antenna elements of one or more antennas of an antenna assembly. In some examples, a communications satellite may use an end-to-end beamforming system to form end-to-end beams through end-to-end relay, wherein signals in the end-to-end beams may be transmitted and received at multiple access node terminals to communicate with a large number of user terminals.

Соответственно, для обеспечения услуг связи с использованием сквозного формирования луча один или более антенных узлов спутника связи может быть выполнен с возможностью приема данных прямого канала связи (например, сигналов восходящего канала связи от пользовательских терминалов и/или терминалов узлов доступа) и ретрансляции данных прямого канала связи (например, соответствующих сигналам нисходящего канала связи к пользовательским терминалам и/или терминалам узлов доступа). Аналогично, для услуг сквозного формирования луча один или более антенных узлов спутника связи также может быть выполнен с возможностью приема данных обратного канала связи (например, сигналов обратного восходящего канала связи от пользовательских терминалов и/или терминалов узлов доступа) и ретрансляции данных обратного канала связи (например, соответствующих сигналам обратного нисходящего канала связи к пользовательским терминалам и/или терминалам узлов доступа).Accordingly, to provide communications services using end-to-end beamforming, one or more antenna nodes of a communications satellite may be configured to receive forward link data (eg, uplink signals from user terminals and/or access node terminals) and relay forward link data communications (eg, corresponding to downlink signals to user terminals and/or access node terminals). Likewise, for end-to-end beamforming services, one or more antenna nodes of a communications satellite may also be configured to receive reverse link data (eg, reverse uplink signals from user terminals and/or access node terminals) and relay reverse link data ( for example, corresponding to reverse downlink signals to user terminals and/or access node terminals).

Терминалы узлов доступа и пользовательские терминалы могут быть распределены между одной или более зонами покрытия. В одном примере антенный узел может содержать три антенны (например, три антенны, обозначенные в настоящем документе как R1, R2 и R3), которые спутник связи может использовать для предоставления услуг связи устройствам (например, терминалам узлов доступа и пользовательским терминалам), расположенным в пределах одной или более соответствующих зон покрытия (например, одной из трех зон покрытия) посредством сигналов, передаваемых через соответствующие каналы связи, связанные с каждой из антенн. Каждая из антенн может представлять собой, например, решетку прямого излучения (direct radiating array; DRA) облучающих элементов или может содержать отражатель для отражения энергии сигнала к облучающей решетке.Access node terminals and user terminals may be distributed among one or more coverage areas. In one example, an antenna node may include three antennas (eg, three antennas designated herein as R1, R2, and R3) that a communications satellite may use to provide communications services to devices (eg, access node terminals and user terminals) located in within one or more respective coverage areas (eg, one of three coverage areas) through signals transmitted through respective communication channels associated with each of the antennas. Each of the antennas may be, for example, a direct radiating array (DRA) of irradiating elements or may contain a reflector to reflect signal energy to the irradiating array.

В некоторых случаях каждая из антенн может быть связана с соответствующей зоной покрытия таким образом, чтобы спутник связи мог передавать и принимать сигналы к устройствам в пределах зон покрытия с использованием одной из антенн. Например, спутник связи может передавать сигналы через первую антенну для предоставления услуг связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне покрытия, с использованием первого канала связи, причем передача сигналов с использованием первого канала связи может включать передачу сигналов прямого нисходящего канала связи к устройствам и прием сигналов обратного восходящего канала связи от устройств. Кроме того, спутник связи может передавать сигналы через вторую антенну для предоставления услуг связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне покрытия, с использованием второго канала связи, причем передача сигналов с использованием второго канала связи может включать передачу сигналов прямого нисходящего канала связи к устройствам и прием сигналов обратного восходящего канала связи от устройств. Кроме того, спутник связи может передавать сигналы через третью антенну для предоставления услуг связи устройствам (например, терминалам узлов доступа), расположенным в третьей зоне покрытия, с использованием третьего канала связи, причем передача сигналов с использованием первого канала связи может включать прием сигналов прямого восходящего канала связи от устройств и передачу сигналов обратного нисходящего канала связи к устройствам.In some cases, each of the antennas may be associated with a corresponding coverage area so that a communications satellite can transmit and receive signals to devices within the coverage areas using one of the antennas. For example, a communications satellite may transmit signals through a first antenna to provide communication services to devices (eg, user terminals) located in a first coverage area using a first communication channel, wherein transmitting signals using the first communication channel may include transmitting forward downlink signals to devices and receiving reverse uplink signals from devices. In addition, the communications satellite may transmit signals through a second antenna to provide communication services to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area using a second communication channel, wherein transmitting signals using the second communication channel may include transmitting forward downlink signals communication to devices and receiving reverse uplink signals from devices. In addition, the communications satellite may transmit signals through a third antenna to provide communications services to devices (eg, access node terminals) located in the third coverage area using a third communication channel, wherein transmitting signals using the first communication channel may include receiving direct uplink signals. communication channel from devices and transmission of reverse downlink communication signals to devices.

В некоторых случаях условия (например, физические условия расположения сети, условия окружающей среды, связанные с помехами, например, и т. д.) и запросы (например, от пользовательских терминалов), связанные с передачей данных с каждой из разных зон покрытия, могут меняться со временем. В соответствии со способами, описанными в настоящем документе, спутник связи может быть выполнен с множеством различных режимов работы с различными характеристиками, которые могут обеспечить соответствующие преимущества и недостатки по сравнению с другими режимами. Например, один режим работы может обеспечивать услуги связи прямого канала связи и обратного канала связи (или восходящего канала связи и нисходящего канала связи) для пользовательских терминалов одной зоны покрытия, в то время как другой режим работы может обеспечивать только услугу связи прямого канала связи (или нисходящего канала связи), но может обеспечивать услуги прямого канала связи для пользовательских терминалов множества зон покрытия. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления некоторые режимы работы могут обеспечивать большую пропускную способность для некоторых зон покрытия, при этом другие режимы работы, например, могут обеспечивать большую надежность. Путем выбора различных из данных режимов работы для различных ситуаций описанные в настоящем документе способы могут обеспечить для спутника связи динамическую и гибкую адаптацию его работы для более эффективного предоставления услуг связи на основании динамического (например, быстрого) изменения условий и запросов. Таким образом, спутник связи может предоставлять услугу в одной агрегированной зоне из множества зон покрытия в соответствии с комбинацией режимов, причем шаблон режимов может повторяться периодически или изменяться динамически.In some cases, conditions (eg, physical network location conditions, environmental conditions associated with interference, etc.) and requests (eg, from user terminals) associated with the transmission of data from each of the different coverage areas may change over time. In accordance with the methods described herein, a communications satellite may be configured with a variety of different operating modes with varying characteristics that may provide respective advantages and disadvantages over other modes. For example, one mode of operation may provide forward link and reverse link (or uplink and downlink) communication services to user terminals in the same coverage area, while another mode of operation may provide only forward link communication service (or downlink) but may provide forward link services to user terminals in multiple coverage areas. In an additional or alternative embodiment, some operating modes may provide greater throughput for some coverage areas, while other operating modes, for example, may provide greater reliability. By selecting different of these operating modes for different situations, the methods described herein can enable a communications satellite to dynamically and flexibly adapt its operation to more efficiently provide communications services based on dynamic (eg, rapid) changing conditions and demands. Thus, a communication satellite can provide service in one aggregated area of multiple coverage areas according to a combination of modes, wherein the pattern of modes can be repeated periodically or changed dynamically.

Кроме того, в некоторых случаях, первая зона покрытия и вторая зона покрытия могут по меньшей мере перекрываться. Чтобы провести различие между сигналами, передаваемыми по каналам связи, например, прямым нисходящим каналом связи для первой зоны покрытия и для отдельного прямого нисходящего канала связи для второй зоны покрытия, спутник связи может связываться с пользовательскими терминалами соответствующих зон покрытия с использованием различных поляризаций антенн (например, различные состояния поляризации). Например, спутник связи может передавать данные по одному каналу связи с использованием первой поляризации и по другому каналу связи с использованием второй поляризации, которая может быть ортогональной к первой поляризации (например, ортогональные линейные поляризации, ортогональные круговые поляризации, такие как правая круговая поляризация (RHCP) и левая круговая поляризация (LHCP) или другие подобные методы поляризации). Различные режимы работы также могут предусматривать использование различных поляризаций для различных соответствующих комбинаций каналов связи.Moreover, in some cases, the first coverage area and the second coverage area may at least overlap. To differentiate between signals carried on communication channels, such as a forward downlink for a first coverage area and a separate forward downlink for a second coverage area, the communications satellite may communicate with user terminals of the respective coverage areas using different antenna polarizations (eg , different states of polarization). For example, a communications satellite may transmit data on one communication channel using a first polarization and on another communication channel using a second polarization, which may be orthogonal to the first polarization (eg, orthogonal linear polarizations, orthogonal circular polarizations, such as right-handed circular polarization (RHCP) ) and left-handed circular polarization (LHCP) or other similar polarization methods). Different modes of operation may also involve the use of different polarizations for different respective combinations of communication channels.

В соответствии с этими методами, описанными в настоящем документе, спутник связи может функционировать в соответствии с первым режимом работы и по истечении отрезка времени (например, количества временных интервалов и/или циклов сконфигурированной структуры цикла) спутник связи может работать в соответствии со вторым режимом работы (например, который может отличаться или может не отличаться от первого режима работы). Например, контроллер для спутника связи (например, который может находиться на борту спутника связи или на Земле, обеспечивая команды к спутнику связи через канал управления) может определять переключение во второй режим работы для предоставления услуг связи посредством спутника связи различным наборам пользовательских терминалов (например, пользовательским терминалам только во второй зоне покрытия или дополнительно пользовательским терминалам в первой зоне покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления второй режим работы может обеспечивать конкретное распределение ресурсов между пользовательскими терминалами первой и второй зон покрытия (например, для предоставления большей пропускной способности пользовательским терминалам одной зоны покрытия по сравнению с другой). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления второй режим работы может быть выбран на основании технических характеристик, связанных с каналами связи (например, режим работы может быть выбран таким, что может увеличивать пропускную способность, при этом внося помеху, которая может снижать качество сигнала (или наоборот)).In accordance with these techniques described herein, the communications satellite may operate in accordance with a first mode of operation and after a period of time (e.g., the number of time slots and/or cycles of a configured frame structure) has elapsed, the communications satellite may operate in accordance with a second mode of operation (eg, which may or may not be different from the first operating mode). For example, a controller for a communications satellite (e.g., which may be on board the communications satellite or on Earth providing commands to the communications satellite via a control channel) may determine switching to a second mode of operation to provide communications services via the communications satellite to different sets of user terminals (eg, user terminals only in the second coverage area or additionally user terminals in the first coverage area). In an additional or alternative embodiment, the second mode of operation may provide a specific allocation of resources between user terminals of the first and second coverage areas (eg, to provide more capacity to user terminals of one coverage area compared to another). In an additional or alternative embodiment, the second operating mode may be selected based on the technical characteristics associated with the communication channels (e.g., the operating mode may be selected such that it may increase throughput while introducing interference that may degrade signal quality (or vice versa )).

В некоторых случаях спутник связи может функционировать в соответствии с одним режимом работы в течение некоторого отрезка времени, например, в соответствии со сконфигурированным шаблоном или количеством временных интервалов или циклов сконфигурированной структуры цикла. В некоторых примерах спутник связи может определять (например, в соответствии с командой, принятой от контроллера) количество временных интервалов, в течение которых необходимо функционировать в соответствии с заданной структурой цикла, например, в соответствии с любым из учитываемых факторов, описанных в настоящем документе. В других примерах спутник связи может определять последовательность, включающую несколько режимов работы и соответствующие длительности групп временных интервалов для каждого из режимов работы в последовательности. В некоторых случаях последовательность может быть сконфигурирована или предварительно сконфигурирована для предоставления услуг связи в соответствии с некоторыми известными условиями и/или последовательность может быть указана спутнику связи в сигналах управления.In some cases, the communications satellite may operate in accordance with one mode of operation for a period of time, for example, in accordance with a configured pattern or the number of time slots or cycles of a configured frame structure. In some examples, the communications satellite may determine (eg, in accordance with a command received from the controller) the number of time slots during which to operate in accordance with a given cycle structure, for example, in accordance with any of the considerations described herein. In other examples, the communications satellite may define a sequence including multiple modes of operation and corresponding durations of groups of time slots for each of the modes of operation in the sequence. In some cases, the sequence may be configured or pre-configured to provide communication services in accordance with certain known conditions and/or the sequence may be indicated to the communication satellite in control signals.

В некоторых случаях контроллер может определить событие динамического переключения для переключения режимов работы и может соответственно определять появление события динамического переключения. Например, контроллер может определять, что техническая характеристика, такая как конкретный показатель качества сигнала (например, отношение сигнал/шум (signal-to-noise ratio; SNR), отношение сигнал/помеха плюс шум (signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR), эффективная изотропная излучаемая мощность (effective isotropic radiated power; EIRP) и т. д.) удовлетворяет соответствующему пороговому значению для выполнения такого переключения. В некоторых случаях различные пороговые значения, соответствующие различным показателям качества сигнала могут быть сконфигурированы или предварительно сконфигурированы, могут быть указаны спутнику связи (например, посредством сигналов управления) или контроллер может определять пороговые значения в соответствии с другими ситуационными факторами (например, на основании факторов, таких как время суток, запрос пользователя или может определяться в соответствии с формулой и т.д.). Например, контроллер может определять, что показатель качества сигнала упал ниже требуемого целевого значения качества сигнала и контроллер соответственно может переключить спутник связи во второй режим работы, например, для предоставления услуг связи с более высоким качеством сигнала, но с более низким максимальным значением для пропускной способности.In some cases, the controller may determine a dynamic switching event to switch operating modes and may accordingly determine the occurrence of a dynamic switching event. For example, the controller may determine that a technical characteristic, such as a particular signal quality indicator (eg, signal-to-noise ratio (SNR), signal-to-interference-plus-noise ratio; SINR), effective isotropic radiated power (EIRP), etc.) satisfies the appropriate threshold to perform such a switch. In some cases, different thresholds corresponding to different signal quality metrics may be configured or preconfigured, may be indicated to the communication satellite (eg, via control signals), or the controller may determine thresholds in accordance with other situational factors (eg, based on factors such as time of day, user request or can be determined according to a formula, etc.). For example, the controller may determine that the signal quality has fallen below a desired target signal quality and the controller may accordingly switch the communications satellite to a second mode of operation, for example, to provide communications services with higher signal quality but a lower maximum value for throughput. .

В соответствии с методами, описанными в настоящем изобретении, спутник связи может функционировать в соответствии с различными режимами работы для различных ситуаций в соответствии с соответствующими характеристиками ситуаций. Например, некоторые режимы работы могут обеспечивать относительно более высокую пропускную способность канала для некоторой зоны покрытия и поэтому могут использоваться для обеспечения относительно более высокой пропускной способности в этой зоне покрытия в некоторых ситуациях. В других ситуациях может потребоваться обеспечить более низкую пропускную способность с более высоким разнесением каналов между разными зонами покрытия и/или одновременно обеспечить услуги связи для большего или меньшего количества зон покрытия. Соответственно, спутник связи может быть выполнен с возможностью для переключения между режимами работы, например, для оптимизации этих характеристик в различных ситуациях. В некоторых случаях контроллер может определять синхронизацию или частоту переключателей режима работы, а также конкретный режим работы, который должен использоваться для увеличения до максимума пропускной способности для каждого из устройств в первой зоне покрытия, второй зоне покрытия и третьей зоне покрытия, на основании, например, запроса услуг для каждой из зон покрытия, коэффициента усиления мощности (и/или других показателей производительности), связанных с антеннами, соответствующими каждой из зон покрытия, условий стационарных и/или динамических помех (например, погода и условия окружающей среды, местоположение спутника связи и т.д.) и других аналогичных методов и учитываемых факторов, описанных в настоящем документе.According to the methods described in the present invention, the communication satellite can operate in accordance with different operating modes for different situations in accordance with the respective characteristics of the situations. For example, some operating modes may provide relatively higher channel capacity for a certain coverage area and therefore may be used to provide relatively higher capacity within that coverage area in some situations. In other situations, it may be necessary to provide lower capacity with higher channel spacing between different coverage areas and/or simultaneously provide communications services to more or fewer coverage areas. Accordingly, the communications satellite may be configured to switch between operating modes, for example, to optimize these characteristics in different situations. In some cases, the controller may determine the timing or frequency of the operating mode switches, as well as the particular operating mode that should be used to maximize throughput for each of the devices in the first coverage area, the second coverage area, and the third coverage area, based on, for example, service request for each of the coverage areas, the power gain (and/or other performance indicators) associated with the antennas corresponding to each of the coverage areas, stationary and/or dynamic interference conditions (e.g., weather and environmental conditions, communications satellite location, and etc.) and other similar methods and factors considered described in this document.

В данном описании представлены примеры, которые не предназначены для ограничения объема, применимости или конфигурации вариантов осуществления принципов, описанных в настоящем документе. Скорее, последующее описание предоставит специалистам в данной области техники описание, позволяющее реализовать варианты осуществления описанных в настоящем документе принципов. Могут быть сделаны различные изменения функций и расположений элементов.This description provides examples that are not intended to limit the scope, applicability, or configuration of embodiments of the principles described herein. Rather, the following description will provide those skilled in the art with description to enable embodiments of the principles described herein to be implemented. Various changes in function and arrangement of elements can be made.

Таким образом, по мере необходимости различные варианты осуществления могут быть опущены, заменены или добавлены различные процедуры или компоненты. Например, следует принимать во внимание, что способы могут выполняться в порядке, отличном от описанного, и что различные стадии могут быть добавлены, опущены или комбинированы. Также аспекты и элементы, описанные в отношении некоторых вариантов осуществления, могут быть объединены в различных других вариантах осуществления. Следует принимать во внимание, что последующие системы, способы, устройства и программное обеспечение по отдельности или совместно могут являться компонентами больших систем, причем другие процедуры могут иметь приоритет или иным образом модифицировать их применение.Thus, various embodiments may be omitted, replaced, or added with various procedures or components as needed. For example, it should be appreciated that the methods may be performed in a different order than described and that various steps may be added, omitted, or combined. Also, aspects and elements described with respect to some embodiments may be combined in various other embodiments. It should be appreciated that subsequent systems, methods, devices and software, individually or collectively, may be components of larger systems, and other procedures may take precedence or otherwise modify their use.

На Фиг. 1 проиллюстрирована система 100 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Система 100 спутниковой связи может использовать ряд сетевых архитектур, включающих космический сегмент и наземный сегмент. Космический сегмент может включать один или более спутников 105 связи. Наземный сегмент может включать один или более пользовательских терминалов 150, один или более терминалов 160 узлов доступа (включающих, например, шлюзовые терминалы или в качестве альтернативы для упрощения называемые «шлюзами») и одно или более сетевых устройств 170 (включающих, например, сетевые операционные центры (network operations centers; NOC) и центры управления спутниковыми и шлюзовыми терминалами). Сетевые устройства 170 могут содержать контроллер 175, который может определять команды для управления спутниками 105. В некоторых случаях устройства наземного сегмента могут называться наземными станциями. Хотя только один пользовательский терминал 150, один терминал 160 узла доступа и т. д. показаны для упрощения в приведенной в качестве примера системе 100 спутниковой связи, показанной на Фиг. 1, обычно в системе 100 спутниковой связи присутствует множество таких устройств. Один или более терминалов системы 100 спутниковой связи (например, терминалы 160 узлов доступа) могут быть соединены друг с другом и/или с одной или более сетями 180, например, посредством ячеистой сети, звездообразной сети и т.п.In FIG. 1 illustrates a satellite communications system 100 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The satellite communications system 100 may utilize a number of network architectures, including a space segment and a terrestrial segment. The space segment may include one or more communications satellites 105. The ground segment may include one or more user terminals 150, one or more access node terminals 160 (including, for example, gateway terminals or alternatively referred to as “gateways” for simplicity), and one or more network devices 170 (including, for example, network operating centers (network operations centers; NOC) and control centers for satellite and gateway terminals). Network devices 170 may include a controller 175 that can define commands to control satellites 105. In some cases, ground segment devices may be referred to as ground stations. Although only one user terminal 150, one access node terminal 160, etc. are shown for simplicity in the exemplary satellite communication system 100 shown in FIG. 1, there are typically many such devices present in the satellite communications system 100. One or more terminals of the satellite communications system 100 (eg, access node terminals 160) may be connected to each other and/or to one or more networks 180, such as through a mesh network, star network, or the like.

Спутник 105 связи может представлять собой любой подходящий тип спутника связи, выполненного с возможностью беспроводной связи с одним или более терминалов 160 узлов доступа и одним или более пользовательскими терминалами 150. В некоторых примерах спутник 105 связи может быть развернут на геостационарной орбите таким образом, чтобы его орбитальное положение относительно наземных устройств было относительно стационарным или стационарным в пределах функционального допуска или другого орбитального окна (например, в пределах орбитальной позиции). В других примерах спутник 105 связи может функционировать на любой подходящей орбите (например, низкой околоземной орбите (LEO), средней околоземной орбите (MEO) и т. д.). В некоторых примерах спутник 105 связи может иметь неопределенное орбитальное положение, такое как в случаях, в которых спутник 105 связи разработан до того, как будет определено развертывание орбитальной позиции; в случаях, в которых спутник 105 связи может быть развернут в разные положения в диапазоне возможных орбитальных положений (например, развертывается на орбитальной позиции, которая имеет ряд орбитальных положений, в одно из набора различных орбитальных положений и т.д.) и/или в диапазон различных орбитальных траекторий; и/или в случаях, в которых спутник 105 связи со временем может перемещаться после развертывания в предварительно неопределенное или нежелательное орбитальное положение и/или орбитальную траекторию. В различных примерах спутник 105 связи может быть перенацелен (например, скорректирован на другую геостационарную орбитальную позицию, настроен на другую орбитальную траекторию LEO или MEO и т.д.). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления спутник 105 связи может принимать (например, от контроллера 175) команды для выполнения модификации орбиты или перенацеливания. Хотя многие примеры повсюду в данном описании описаны в контексте спутника, такого как система 100 спутниковой связи, такие примеры не предназначены для того, чтобы ограничиваться спутниками. В других осуществлениях любое другое подходящее беспроводное устройство может использоваться и функционировать аналогичным образом.The communications satellite 105 may be any suitable type of communications satellite configured to communicate wirelessly with one or more access node terminals 160 and one or more user terminals 150. In some examples, the communications satellite 105 may be deployed in geostationary orbit such that it the orbital position relative to ground devices was relatively stationary or stationary within a functional tolerance or other orbital window (eg, within an orbital position). In other examples, the communications satellite 105 may operate in any suitable orbit (eg, low Earth orbit (LEO), medium Earth orbit (MEO), etc.). In some examples, the communications satellite 105 may have an undefined orbital position, such as in cases in which the communications satellite 105 is developed before the deployment of the orbital position is determined; in cases in which the communications satellite 105 may be deployed to different positions within a range of possible orbital positions (eg, deployed to an orbital position that has a number of orbital positions, to one of a set of different orbital positions, etc.) and/or in range of different orbital trajectories; and/or in cases in which the communications satellite 105 may eventually move after deployment to a predetermined or undesired orbital position and/or orbital path. In various examples, communications satellite 105 may be retargeted (eg, adjusted to a different geostationary orbital position, adjusted to a different LEO or MEO orbital path, etc.). In an additional or alternative embodiment, communications satellite 105 may receive (eg, from controller 175) commands to perform orbit modification or retargeting. Although many examples throughout this specification are described in the context of a satellite, such as satellite communications system 100, such examples are not intended to be limited to satellites. In other implementations, any other suitable wireless device may be used and function in a similar manner.

Пользовательские терминалы 150 могут включать в себя любое количество устройств, выполненных с возможностью обмена сигналами со спутниками 105 связи, включающими, например, неподвижные терминалы (например, наземные стационарные терминалы) и мобильные терминалы, такие как терминалы на лодках, самолетах, наземных транспортных средствах, переносные терминалы и т.п. Пользовательский терминал 150 (или любое количество пользовательских терминалов 150) может передавать данные и информацию через спутник 105 связи, что может включать связь через один или более терминалов 160 узлов доступа с устройством назначения, таким как одно или более сетевых устройств 170, или некоторым другим устройством или распределенным сервером, связанным с одной или более сетями 180. Пользовательские терминалы 150 могут передавать сигналы в соответствии с множеством методик модуляции и кодирования передачи физического слоя, например, которые определены с помощью стандартов спутникового цифрового видеовещания (DVB-S2), мобильного радио GEO (GMR), широкополосного спутникового мультимедиа (BSM), универсальной спутниковой службы мобильной связи (S-UMTS), спутникового цифрового радио (SDR) и спецификации интерфейса службы передачи данных по кабелю (DOCSIS).User terminals 150 may include any number of devices configured to communicate with communications satellites 105, including, for example, fixed terminals (e.g., land-based fixed terminals) and mobile terminals, such as terminals on boats, aircraft, land vehicles, portable terminals, etc. User terminal 150 (or any number of user terminals 150) may transmit data and information via communications satellite 105, which may include communication through one or more access node terminals 160 with a destination device, such as one or more network devices 170, or some other device or a distributed server associated with one or more networks 180. User terminals 150 may transmit signals in accordance with a variety of physical layer transmission modulation and coding techniques, such as those defined by digital video broadcast satellite (DVB-S2), GEO mobile radio ( GMR), Broadband Satellite Multimedia (BSM), Satellite Universal Mobile Service (S-UMTS), Satellite Digital Radio (SDR), and Data Over Cable Service Interface Specification (DOCSIS).

Пользовательский терминал 150 может содержать антенну 152 пользовательского терминала, выполненную с возможностью приема сигналов 117 прямого нисходящего канала связи от спутника 105 связи и/или приема сигналов 118 обратного восходящего канала связи к спутнику 105 связи. Таким образом, пользовательский терминал 150 может быть выполнен с возможностью однонаправленной и/или двунаправленной связи со спутником 105 связи. В некоторых примерах антенна 152 пользовательского терминала может быть двунаправленной. Например, антенна 152 пользовательского терминала может иметь пиковое усиление вдоль основной оси (например, направления визирования антенны), которое может обеспечиваться путем фиксированной конфигурации фокусирующих и/или отражающих элементов и/или путем формирования луча с электронной конфигурацией.User terminal 150 may include a user terminal antenna 152 configured to receive forward downlink signals 117 from communications satellite 105 and/or receive reverse uplink signals 118 to communications satellite 105 . Thus, the user terminal 150 may be configured to communicate unidirectionally and/or bidirectionally with the communications satellite 105 . In some examples, the user terminal antenna 152 may be bidirectional. For example, user terminal antenna 152 may have a peak gain along a major axis (eg, the antenna's boresight), which may be provided by a fixed configuration of focusing and/or reflective elements and/or by electronically configured beamforming.

Антенна 152 пользовательского терминала пользовательского терминала 150 может являться частью антенного узла 153 пользовательского терминала, который также может содержать различное аппаратное обеспечение для установки спутниковых антенн терминала. Антенный узел 153 пользовательского терминала также может содержать схемы и/или процессоры для преобразования (например, выполнения преобразования частоты, модуляции/демодуляции, мультиплексирования/демультиплексирования, фильтрации, переадресации и т. д.) между радиочастотными (РЧ) сигналами спутниковой связи (например, сигналами 117 прямого нисходящего канала связи и сигналами 118 обратного восходящего канала связи) и сигналами 157 связи пользовательского терминала, передаваемыми между антенной 152 пользовательского терминала и приемником 158 пользовательского терминала указанного пользовательского терминала 150. Такие схемы, процессоры и/или другие компоненты могут быть включены в узел связи антенны, который также может называться интегрированным узлом передачи и приема (transmit and receive integrated assembly; TRIA).The user terminal antenna 152 of the user terminal 150 may be part of a user terminal antenna assembly 153, which may also include various hardware for mounting the terminal's satellite antennas. The user terminal antenna assembly 153 may also include circuitry and/or processors for converting (e.g., performing frequency conversion, modulation/demodulation, multiplexing/demultiplexing, filtering, forwarding, etc.) between radio frequency (RF) satellite communications signals (e.g., forward downlink signals 117 and reverse uplink signals 118) and user terminal communications signals 157 transmitted between the user terminal antenna 152 and the user terminal receiver 158 of said user terminal 150. Such circuits, processors and/or other components may be included in antenna communication node, which may also be called an integrated transmit and receive assembly (TRIA).

В дополнительном или альтернативном варианте осуществления приемник 158 пользовательского терминала может содержать цепи и/или процессоры для выполнения различных операций с РЧ, промежуточной частоты (ПЧ) и/или низкочастотными сигналами (например, прием, выполнение преобразования частоты, модуляции/демодуляции, мультиплексирования/демультиплексирования и т.д.). Антенный узел 153 пользовательского терминала может быть также известен как спутниковый внешний блок (satellite outdoor unit; ODU), а приемник 158 пользовательского терминала может быть также известен как спутниковый внутренний блок (satellite indoor unit; IDU). В некоторых примерах антенна 152 пользовательского терминала и приемник 158 пользовательского терминала (например, совместно) пользовательского терминала 150 могут представлять собой терминал с очень малой апертурой (very small aperture terminal; VSAT), в котором, например, антенна 152 пользовательского терминала может иметь размер приблизительно 0,6 м в диаметре и может иметь возможность связи с использованием приблизительно 2 Ватт (Вт) мощности. В других вариантах осуществления можно использовать множество других типов антенн 152 пользовательских терминалов в пользовательском терминале 150 для передачи сигналов 117 прямого нисходящего канала связи и сигналов 118 обратного восходящего канала связи с помощью спутника 105 связи. В некоторых случаях каждый из пользовательских терминалов 150 в зоне 115 покрытия может представлять собой однопользовательский терминал или, альтернативно, может представлять собой концентратор или маршрутизатор (не показан), который связан с множеством пользовательских терминалов 150.In an additional or alternative embodiment, the user terminal receiver 158 may include circuits and/or processors for performing various operations on RF, intermediate frequency (IF) and/or low frequency signals (e.g., receiving, performing frequency conversion, modulation/demodulation, multiplexing/demultiplexing etc.). The user terminal antenna assembly 153 may also be known as a satellite outdoor unit (ODU), and the user terminal receiver 158 may also be known as a satellite indoor unit (IDU). In some examples, the user terminal antenna 152 and the user terminal receiver 158 (eg, jointly) of the user terminal 150 may be a very small aperture terminal (VSAT), in which, for example, the user terminal antenna 152 may be approximately 0.6 m in diameter and can communicate using approximately 2 watts (W) of power. In other embodiments, a variety of other types of user terminal antennas 152 may be used in the user terminal 150 to transmit forward downlink signals 117 and reverse uplink signals 118 via communications satellite 105 . In some cases, each of the user terminals 150 in coverage area 115 may be a single user terminal or, alternatively, may be a hub or router (not shown) that is coupled to a plurality of user terminals 150.

Пользовательский терминал 150 может быть соединен с абонентским оборудованием (CPE) 190 (или множеством CPE 190) посредством проводного или беспроводного соединения 191, причем пользовательский терминал 150 может предоставлять услуги доступа к сети (например, доступ к Интернет и т.д.) и/или другие услуги связи (например, вещательные СМИ и т.д.) к CPE 190 посредством системы 100 спутниковой связи. CPE 190 могут включать пользовательские устройства, такие как, но не ограничиваясь этим, компьютеры, локальные вычислительные сети, интернет-устройства, беспроводные сети, мобильные телефоны, персональные цифровые помощники (PDA), другие портативные устройства, нетбуки, ноутбуки, планшетные компьютеры, лэптопы, устройства отображения (например, телевизоры, компьютерные мониторы и т.д.), принтеры и т.п. CPE 190 могут также включать любое оборудование, расположенное в помещении абонента, включая маршрутизаторы, межсетевые экраны, коммутаторы, цифровые офисные АТС (PBX), шлюзы для протокола передачи голоса через Интернет (VoIP) и т.п. В некоторых примерах пользовательский терминал 150 может обеспечивать двустороннюю связь между CPE 190 и сетью (сетями) 180 посредством спутника 105 связи и терминала (терминалов) 160 узлов доступа.User terminal 150 may be connected to customer equipment (CPE) 190 (or multiple CPEs 190) via a wired or wireless connection 191, where user terminal 150 may provide network access services (eg, Internet access, etc.) and/or or other communications services (eg, broadcast media, etc.) to the CPE 190 via the satellite communications system 100 . CPE 190 may include user devices such as, but not limited to, computers, local area networks, Internet devices, wireless networks, mobile phones, personal digital assistants (PDAs), other portable devices, netbooks, notebooks, tablet computers, laptops , display devices (such as televisions, computer monitors, etc.), printers, etc. The CPE 190 may also include any equipment located on the subscriber premises, including routers, firewalls, switches, PBXs, Voice over Internet Protocol (VoIP) gateways, and the like. In some examples, user terminal 150 may provide two-way communication between CPE 190 and network(s) 180 via communications satellite 105 and access node terminal(s) 160.

В некоторых примерах спутник 105 связи может содержать антенный узел 106, который может представлять собой узел фазированной антенной решетки, антенну с отражателем в виде фазированной антенной решетки (phased array fed reflector; PAFR) или любой другой механизм, используемый для передачи и/или приема сигналов услуги связи. В альтернативном варианте спутники 105 связи могут использовать формирование луча на борту (on-board beamforming; OBBF) для электронного управления решеткой из элементов антенны, например, спутник 105 связи с фазированной решеткой с несколькими облучателями на луч (phased array multi-feed per beam; MFPB) с возможностью OBBF. В других примерах система 100 спутниковой связи может использовать сквозное формирование луча для формирования сквозных лучей посредством сквозной ретрансляции (например, спутник 105 связи), причем сигналы в сквозных лучах могут передаваться и приниматься на множестве терминалов 160 узлов доступа для связи с большим количеством пользовательских терминалов 150.In some examples, communications satellite 105 may include an antenna assembly 106, which may be a phased array antenna assembly, a phased array fed reflector (PAFR) antenna, or any other mechanism used to transmit and/or receive signals. communication services. Alternatively, communications satellites 105 may use on-board beamforming (OBBF) to electronically steer an array of antenna elements, such as a phased array multi-feed per beam communications satellite 105. MFPB) with OBBF option. In other examples, the satellite communications system 100 may use end-to-end beamforming to form end-to-end beams through end-to-end relay (e.g., communications satellite 105), wherein signals in the end-to-end beams may be transmitted and received at multiple access node terminals 160 to communicate with a large number of user terminals 150 .

Как показано в приведенной в качестве примера системе 100 спутниковой связи на Фиг. 1 антенный узел 106 содержит три антенны (например, отражательные антенны) для предоставления услуг связи для соответствующих зон покрытия посредством сигналов, передаваемых с помощью соответствующих лучей (например, каналы связи, как обычно упоминается в настоящем документе). Например, спутник 105 связи может передавать сигналы через первую антенну 110, которая может облучать первую зону 115 покрытия, вторую антенну 120, которая может облучать вторую зону покрытия (не показана) и третью антенну 130, которая может облучать третью зону 135 покрытия. Спутник 105 связи может предоставлять услуги связи устройствам, расположенным в первой зоне 115 покрытия, с использованием первого канала 116 связи (например, для одного или более пользовательских терминалов 150), причем сигналы, передаваемые с использованием первого канала 116 связи могут включать сигналы 117 прямого нисходящего канала связи, передаваемые к устройствам в первой зоне 115 покрытия, и сигналы 118 обратного восходящего канала связи, принимаемые от устройств в первой зоне 115 покрытия. Кроме того, спутник 105 связи может передавать сигналы через вторую антенну 120 для предоставления услуг связи устройствам, расположенным во второй зоне покрытия, с использованием второго канала связи (не показан) (например, для одного или более пользовательских терминалов 150), причем сигналы, передаваемые с использованием второго канала связи могут включать сигналы прямого нисходящего канала связи, передаваемые к устройствам во второй зоне покрытия, и сигналы обратного восходящего канала связи, принимаемые от устройств во второй зоне покрытия. Подобным образом спутник 105 связи может передавать сигналы через третью антенну 130 для предоставления услуг связи устройствам, расположенным в третьей зоне 135 покрытия, с использованием третьего канала 136 связи (например, для одного или более терминалов 160 узлов доступа), причем сигналы, передаваемые с использованием третьего канала 136 связи могут включать сигналы 137 прямого восходящего канала связи, принимаемые от устройств в третьей зоне 135 покрытия, и сигналы 138 обратного нисходящего канала связи, передаваемые устройствам в третьей зоне 135 покрытия.As shown in the exemplary satellite communication system 100 in FIG. 1, antenna node 106 includes three antennas (eg, reflector antennas) for providing communication services for respective coverage areas via signals transmitted via respective beams (eg, communication links as commonly referred to herein). For example, the communications satellite 105 may transmit signals through a first antenna 110 that may cover a first coverage area 115, a second antenna 120 that may cover a second coverage area (not shown), and a third antenna 130 that may cover a third coverage area 135. The communications satellite 105 may provide communications services to devices located in the first coverage area 115 using a first communications channel 116 (e.g., to one or more user terminals 150), wherein signals transmitted using the first communications channel 116 may include forward downlink signals 117 communication channel transmitted to devices in the first coverage area 115, and reverse uplink signals 118 received from devices in the first coverage area 115. In addition, the communications satellite 105 may transmit signals through the second antenna 120 to provide communications services to devices located in the second coverage area using a second communication channel (not shown) (for example, to one or more user terminals 150), wherein the signals transmitted using the second communication channel may include forward downlink signals transmitted to devices in the second coverage area and reverse uplink signals received from devices in the second coverage area. Similarly, communications satellite 105 may transmit signals through a third antenna 130 to provide communications services to devices located in a third coverage area 135 using a third communications channel 136 (e.g., to one or more access node terminals 160), wherein the signals transmitted using the third communication channel 136 may include forward uplink signals 137 received from devices in the third coverage area 135 and reverse downlink signals 138 transmitted to devices in the third coverage area 135 .

Зона покрытия спутника может быть в широком смысле определена как зона, из которой, и/или в которой, либо наземный источник передачи, либо наземный приемник, такой как расположенная на Земле наземная станция или пользовательский терминал 150, могут передавать данные через спутник 105 связи. В некоторых системах 100 спутниковой связи зоны покрытия для каждого соответствующего канала связи (например, зона покрытия прямого восходящего канала связи, зона покрытия прямого нисходящего канала связи, зона покрытия обратного восходящего канала связи и зона покрытия обратного нисходящего канала связи) могут отличаться друг от друга.A satellite's coverage area can be broadly defined as the area from and/or into which either a terrestrial transmission source or a terrestrial receiver, such as an earth-based ground station or user terminal 150, can transmit data via the communications satellite 105. In some satellite communication systems 100, the coverage areas for each respective communication channel (eg, forward uplink coverage, forward downlink coverage, reverse uplink coverage, and reverse downlink coverage) may be different from each other.

В то время как зона покрытия спутника может быть активной только для спутника 105 связи, который находится на обслуживании (например, на служебной орбите), спутник 105 связи можно считать имеющим диаграмму направленности антенны спутника, которая не зависит от относительного местоположения спутника относительно Земли. То есть диаграмма направленности антенны спутника представляет собой диаграмму распределения энергии, передаваемой от антенны спутника, например, либо передаваемой от или принимаемой антенной спутника (например, посредством каждого из отражателей спутника 105 связи, со ссылкой на Фиг. 1). Антенна спутника может облучать (т. е. передавать к и/или принимать от) конкретную зону покрытия в соответствии с диаграммой направленности антенны спутника, например, когда спутник находится на служебной орбите. Зона покрытия спутника может определяться диаграммой направленности антенны спутника, орбитальным положением и пространственным положением, для которого спроектирован спутник, заданным пороговым значением усиления антенны и/или другими параметрами. В основном, пересечение диаграммы направленности антенны (при конкретном эффективном усилении антенны, например, 3 децибела (дБ), 4 дБ, 6 дБ, 10 дБ от пикового усиления) с конкретной интересующей физической областью (например, областью на или вблизи поверхности Земли) определяет зону покрытия для антенны. Антенны могут быть спроектированы для обеспечения конкретной диаграммы направленности антенны (и/или зоны покрытия), причем, например, диаграмма направленности антенны может определяться путем вычислений (например, путем анализа или моделирования) и/или измеряться экспериментально (например, на полигоне для испытания антенн или при фактическом использовании).While satellite coverage may only be active for a communications satellite 105 that is in service (eg, in a service orbit), the communications satellite 105 may be considered to have a satellite antenna pattern that is independent of the relative location of the satellite relative to the Earth. That is, the satellite antenna pattern is a distribution pattern of energy transmitted from the satellite antenna, for example, either transmitted from or received by the satellite antenna (for example, through each of the reflectors of the communications satellite 105, with reference to FIG. 1). A satellite antenna may radiate to (ie, transmit to and/or receive from) a specific coverage area in accordance with the satellite antenna's radiation pattern, for example, when the satellite is in a service orbit. A satellite's coverage area may be determined by the satellite's antenna pattern, the orbital position and attitude for which the satellite is designed, a given antenna gain threshold, and/or other parameters. Basically, the intersection of an antenna's radiation pattern (at a particular effective antenna gain, e.g., 3 decibels (dB), 4 dB, 6 dB, 10 dB of peak gain) with a specific physical region of interest (e.g., a region on or near the Earth's surface) determines coverage area for the antenna. Antennas may be designed to provide a specific antenna pattern (and/or coverage area), where, for example, the antenna pattern may be determined computationally (e.g., by analysis or simulation) and/or measured experimentally (e.g., at an antenna test site or in actual use).

Как описано в настоящем документе первая антенна 110 спутника 105 связи может предоставлять услуги связи пользовательским терминалам 150 или другим устройствам, расположенным в пределах первой зоны покрытия 115. В некоторых случаях первая зона 115 покрытия может быть относительно большой, например, покрывать участки одного или более континентов или вплоть до всей видимой из соответствующего спутника 105 связи части Земли. Вторая антенна 120 спутника 105 связи может предоставлять услуги связи пользовательским терминалам 150 или другим устройствам, расположенным в пределах второй зоны покрытия (не показана). В некоторых случаях вторая зона покрытия может представлять собой зону, которая меньше первой зоны покрытия, но которая, например, покрывает область Земли, в которой имеет относительно большая потребность (например, географическая зона с высокой плотностью пользовательских терминалов 150). Третья антенна 130 спутника 105 связи может предоставлять услуги связи терминалам 160 узлов доступа, пользовательским терминалам 150 и/или другим устройствам, расположенным в пределах третьей зоны покрытия 135. В некоторых случаях третья зона покрытия 135 может представлять собой зону, спроектированную для относительно большого количества терминалов 160 узлов доступа, как далее описано в настоящем документе. В некоторых случаях спутник 105 связи может содержать дополнительные антенны (например, отражатели), которые могут предоставлять услуга связи устройствам, расположенным в пределах дополнительных зон покрытия, для которых могут быть аналогичным образом реализованы методики, описанные в настоящем документе. В альтернативной реализации антенный узел 106 спутника 105 связи может содержать только две антенны, при этом методики, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы аналогичным образом для переключения между режимами работы для двух антенн.As described herein, the first antenna 110 of the communications satellite 105 may provide communication services to user terminals 150 or other devices located within the first coverage area 115. In some cases, the first coverage area 115 may be relatively large, such as covering portions of one or more continents. or up to the entire part of the Earth visible from the corresponding communications satellite 105. A second antenna 120 of the communications satellite 105 may provide communications services to user terminals 150 or other devices located within a second coverage area (not shown). In some cases, the second coverage area may be an area that is smaller than the first coverage area, but which, for example, covers an area of the Earth that has a relatively large demand (eg, a geographic area with a high density of user terminals 150). The third antenna 130 of the communications satellite 105 may provide communications services to access node terminals 160, user terminals 150, and/or other devices located within the third coverage area 135. In some cases, the third coverage area 135 may be an area designed for a relatively large number of terminals 160 access nodes, as further described in this document. In some cases, communications satellite 105 may contain additional antennas (eg, reflectors) that can provide communications service to devices located within additional coverage areas, for which the techniques described herein may be similarly implemented. In an alternative implementation, the antenna assembly 106 of the communications satellite 105 may include only two antennas, and the techniques described herein can be implemented in a similar manner to switch between modes of operation for two antennas.

В некоторых примерах может иметь место некоторое перекрытие между разными зонами покрытия. Например, как показано в приведенной в качестве примера системе 100 спутниковой связи на Фиг. 1, первая зона 115 покрытия полностью перекрывает третью зону 135 покрытия. Подобным образом в некоторых примерах первая зона 115 покрытия может частично или полностью перекрывать вторую зону покрытия (не показана). В некоторых случаях может использоваться многоцветная диаграмма направленности (например, двух, трех или четырехцветная повторно используемая диаграмма направленности). В одном примере четырехцветной диаграммы направленности зона покрытия может делиться на множество зон покрытия пользовательскими лучами, причем каждая зона покрытия пользовательским лучом связана с пользовательским лучом. Каждый пользовательский луч может быть отдельно выделен уникальной комбинацией частот (например, диапазон частот или диапазоны или один или более каналов) и/или поляризацией антенны (например, ортогональная линейная поляризация, RHCP, LHCP или другие аналогичные методики поляризации). Соответственно эти методики могут относительно снижать количество взаимных помех между сигналами, передаваемыми в разных пользовательских лучах. Эти комбинации частоты и поляризации антенны могут быть затем повторно использованы при повторении «четырехцветной» повторно используемой диаграммы направленности, причем зоны покрытия пользовательских лучей, связанные с комбинацией диапазона частот и поляризации, могут не перекрываться. В некоторых ситуациях требуемой пропускной способности линии связи можно достичь путем использования одного цвета. В некоторых случаях для аналогичных целей можно использовать методики разделения сигналов во времени между каналами связи и/или подавления помех.In some examples, there may be some overlap between different coverage areas. For example, as shown in the exemplary satellite communication system 100 in FIG. 1, the first coverage zone 115 completely overlaps the third coverage zone 135. Likewise, in some examples, the first coverage area 115 may partially or completely overlap a second coverage area (not shown). In some cases, a multi-color radiation pattern may be used (eg, two, three, or four color reusable radiation patterns). In one example of a four-color radiation pattern, the coverage area may be divided into multiple user beam coverage areas, with each user beam coverage area associated with a user beam. Each user beam may be separately assigned a unique combination of frequencies (eg, a frequency band or bands, or one or more channels) and/or antenna polarization (eg, orthogonal linear polarization, RHCP, LHCP, or other similar polarization techniques). Accordingly, these techniques can relatively reduce the amount of mutual interference between signals transmitted on different user beams. These combinations of frequency and antenna polarization can then be reused when repeating the "four-color" reusable radiation pattern, and the coverage areas of the user beams associated with the combination of frequency range and polarization may not overlap. In some situations, the required link capacity can be achieved by using a single color. In some cases, signal separation techniques in time between communication channels and/or interference suppression can be used for similar purposes.

Терминал 160 узла доступа (или любое количество терминалов 160 узлов доступа в третьей зоне 135 покрытия) может передавать сигналы 137 прямого восходящего канала связи и принимать сигналы 183 обратного нисходящего канала связи от спутника 105 связи соответственно, например, посредством третьей антенны 130. Терминалы 160 узлов доступа могут быть также известны как наземные станции, шлюзы, шлюзовые терминалы, узлы спутникового доступа или концентраторы. Терминал 160 узла доступа может содержать антенную систему 161 терминала узла доступа и приемник 162 узла доступа. Антенная система 161 терминала узла доступа может быть двунаправленной и спроектированной с достаточной мощностью передачи и чувствительностью приема для надежной связи со спутником 105 связи. В одном варианте осуществления антенная система 161 терминала узла доступа может содержать параболический отражатель с относительно высокой направленностью в направлении спутника 105 связи и относительно низкой направленностью в других направлениях. Антенная система 161 терминала узла доступа может быть сконфигурирована (например, посредством одной или более конфигураций) для таких функций как высокая степень изолированности между ортогональными поляризациями, высокая эффективность в диапазонах рабочих частот, низкий уровень шума и т.п.Access node terminal 160 (or any number of access node terminals 160 in third coverage area 135) may transmit forward uplink signals 137 and receive reverse downlink signals 183 from communications satellite 105, respectively, for example, via third antenna 130. Node terminals 160 access stations may also be known as ground stations, gateways, gateway terminals, satellite access nodes, or hubs. The access node terminal 160 may include an access node terminal antenna system 161 and an access node receiver 162 . The access point terminal antenna system 161 may be bi-directional and designed with sufficient transmit power and receive sensitivity to reliably communicate with the communications satellite 105 . In one embodiment, the access point terminal antenna system 161 may include a parabolic reflector with relatively high directivity in the direction of the communications satellite 105 and relatively low directivity in other directions. The access node terminal antenna system 161 may be configured (eg, through one or more configurations) for features such as high isolation between orthogonal polarizations, high efficiency across operating frequency bands, low noise, and the like.

В некоторых случаях терминал 160 узла доступа может распределять коммуникационный трафик пользовательскому терминалу 150 или пользовательским терминалам 150 в первой зоне 115 покрытия. В альтернативном варианте другие устройства системы 100 спутниковой связи могут выполнять данное распределение (например, в одном или более сетевых устройств 170, которые могут включать один или более NOC и/или один или более центров управления шлюзом и т.д.). Хотя в приведенной в качестве примера системе 100 спутниковой связи на Фиг. 1 показан один терминал 160 узла доступа, альтернативные варианты осуществления могут включать любое количество терминалов 160 узла доступа, причем каждый терминал 160 узла доступа может быть соединен с каждым из других и/или с сетью 180 (или одной или более сетей 180).In some cases, the access node terminal 160 may distribute communication traffic to the user terminal 150 or user terminals 150 in the first coverage area 115. Alternatively, other devices of the satellite communications system 100 may perform this distribution (eg, in one or more network devices 170, which may include one or more NOCs and/or one or more gateway control centers, etc.). Although in the exemplary satellite communication system 100 of FIG. 1 shows a single access node terminal 160, alternative embodiments may include any number of access node terminals 160, wherein each access node terminal 160 may be connected to each of the others and/or to a network 180 (or one or more networks 180).

Некоторые спутниковые системы 100 связи могут использовать и/или иметь доступ к относительно ограниченному количеству доступных частотных спектров для передачи данных. В некоторых случаях каналы связи между терминалами 160 узлов доступа и спутником 105 связи могут использоваться перекрывающиеся (например, одинаковые), частично перекрывающиеся или неперекрывающиеся (например, разные) наборы частотных ресурсов для сигналов связи между спутником 105 связи и пользовательскими терминалами 150. В некоторых случаях терминалы 160 узлов доступа могут быть расположены в зоне покрытия, которая по меньшей мере частично перекрывается (или, например, частично перекрывается) с зоной покрытия для пользовательского терминала 150. Например, как показано на Фиг. 1, первая зона 115 покрытия, содержащая пользовательские терминалы 150 может полностью перекрываться третьей зоной покрытия, содержащей терминалы 160 узлов доступа. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления терминалы 160 узлов доступа могут быть расположены на удалении от пользовательских терминалов 150, например, для содействия повторному использованию одинаковых или частично одинаковых частотных ресурсов для связи со спутником 105 связи.Some satellite communications systems 100 may use and/or have access to a relatively limited amount of available frequency spectrum for data transmission. In some cases, the communication channels between the access node terminals 160 and the communications satellite 105 may use overlapping (e.g., the same), partially overlapping, or non-overlapping (e.g., different) sets of frequency resources for communication signals between the communications satellite 105 and the user terminals 150. In some cases the access node terminals 160 may be located in a coverage area that is at least partially overlapping (or, for example, partially overlapping) with the coverage area for the user terminal 150. For example, as shown in FIG. 1, the first coverage area 115 containing user terminals 150 may be completely covered by a third coverage area containing access node terminals 160. In an additional or alternative embodiment, the access node terminals 160 may be located at a distance from the user terminals 150, for example, to facilitate the reuse of the same or partially the same frequency resources for communication with the communications satellite 105.

Терминалы 160 узла доступа могут обеспечивать интерфейс между сетью 180 (или сетями 180) и спутником 105 связи. Терминалы 160 узла доступа могут быть выполнены с возможностью приема данных и информации, направленной между сетью 180 и пользовательскими терминалами 150 в первой зоне 115 покрытия и могут форматировать данные и информацию, подлежащие доставке соответствующим пользовательским терминалам 150. Аналогично, терминалы 160 узла доступа могут быть выполнены с возможностью приема сигналов от спутника 105 связи (например, от одного или более соответствующих пользовательских терминалов 150) посредством спутника связи для терминалов 160 узлов доступа для направления к месту назначения, доступному, например, посредством одной или более сетей 180. Терминалы 160 узлов доступа могут также форматировать принимаемые сигналы для передачи по сети 180.The access node terminals 160 may provide an interface between the network 180 (or networks 180) and the communications satellite 105. The access node terminals 160 may be configured to receive data and information directed between the network 180 and the user terminals 150 in the first coverage area 115 and may format the data and information to be delivered to the corresponding user terminals 150. Likewise, the access node terminals 160 may be configured to capable of receiving signals from a communications satellite 105 (e.g., from one or more respective user terminals 150) via the communications satellite for the access node terminals 160 to route to a destination accessible, for example, through one or more networks 180. The access node terminals 160 may also format received signals for transmission over the 180 network.

В различных реализациях сеть(-и) 180 могут представлять собой любой тип сети и могут включать, например, Интернет, сеть интернет протокола (Internet Protocol; IP), интранет, глобальную вычислительную сеть (wide-area network; WAN), городскую вычислительную сеть (metropolitan area network; MAN), локальную вычислительную сеть (local area network; LAN), виртуальную частную сеть (virtual private network; VPN), виртуальную LAN (virtual LAN; VLAN), волоконно-оптическую сеть, гибридную волоконно-коаксиальную сеть, кабельную сеть, телефонную сеть общего пользования (public switched telephone network; PSTN), сеть коммутируемых данных общего пользования (public switched data network; PSDN), наземную сеть мобильной связи общего пользования и/или другие типы сети, поддерживающей передачу данных между устройствами, как описано в настоящем документе. Сеть(-и) 180 может включать проводные и/или беспроводные соединения, а также оптические линии, и могут соединять терминалы 160 узлов доступа в третьей зоне 135 покрытия друг с другом для содействия передаче данных между терминалами 160 узлов доступа и спутником 105 связи.In various implementations, the network(s) 180 may be any type of network and may include, for example, the Internet, an Internet Protocol (IP) network, an intranet, a wide-area network (WAN), a metropolitan area network (metropolitan area network; MAN), local area network (LAN), virtual private network (VPN), virtual LAN (virtual LAN; VLAN), fiber-optic network, hybrid fiber-coaxial network, cable network, public switched telephone network (PSTN), public switched data network (PSDN), public landline mobile network, and/or other types of network supporting data transfer between devices, such as described in this document. The network(s) 180 may include wired and/or wireless connections as well as optical links, and may connect the access node terminals 160 in the third coverage area 135 to each other to facilitate data transfer between the access node terminals 160 and the communications satellite 105 .

В некоторых случаях одно или более сетевых устройств 170 могут соединяться с терминалами 160 узлов доступа и могут управлять аспектами системы 100 спутниковой связи. В некоторых случаях одно или более сетевых устройств 170 могут быть размещены совместно или иным образом размещены в относительной физической близости к терминалам 160 узлов доступа. В альтернативном варианте одно или более сетевых устройств 170 могут быть расположены на удалении, например, которые обмениваются данными с терминалами 160 узла доступа и/или сетью (сетями) 180 посредством проводных и/или беспроводных каналов связи. В некоторых случаях сетевые устройства могут содержать контроллер 175.In some cases, one or more network devices 170 may connect to access node terminals 160 and may control aspects of the satellite communications system 100. In some cases, one or more network devices 170 may be co-located or otherwise placed in relative physical proximity to the access node terminals 160. Alternatively, one or more network devices 170 may be located remotely, for example, communicating with access node terminals 160 and/or network(s) 180 via wired and/or wireless communication links. In some cases, network devices may include a controller 175.

Терминалы 160 узла доступа могут принимать пересылаемые данные от одного или более сетевых устройств 170 и/или одной или более сетей 180, модулировать принимаемые данные (например, с использованием модема) и передавать сигналы 137 прямого восходящего канала связи, включая модулированные данные, на спутник 105 связи с использованием третьего канала 136 связи (это может также относиться к использованию фидерного канала связи, прямого фидерного восходящего канала связи и т.д.). Спутник 105 связи может ретранслировать эти пересылаемые данные на пользовательские терминалы 150 с использованием первого канала 116 связи (это также может относиться к использованию прямого пользовательского нисходящего канала связи, прямого служебного нисходящего канала связи и т.д.). В некоторых случаях передача данных в прямом направлении от терминалов 160 узлов доступа предназначена для нескольких из пользовательских терминалов 150 (например, информация является многоадресной для пользовательских терминалов 150). В некоторых случаях прямая передача данных от терминала 160 узла доступа может быть предназначена только для одного пользовательского терминала 150 (например, одноадресная передача для конкретного пользовательского терминала 150) или подмножества пользовательских терминалов 150 в пределах первой зоны 115 покрытия.Access node terminals 160 may receive forwarded data from one or more network devices 170 and/or one or more networks 180, modulate the received data (e.g., using a modem), and transmit forward uplink signals 137, including modulated data, to satellite 105 communication using a third communication channel 136 (this may also refer to the use of a feeder channel, a forward feeder uplink, etc.). The communication satellite 105 may relay this forwarded data to the user terminals 150 using the first communication channel 116 (this may also refer to the use of a direct user downlink, a direct service downlink, etc.). In some cases, forward data transmission from the access node terminals 160 is intended for several of the user terminals 150 (eg, the information is multicast to the user terminals 150). In some cases, direct data transmission from access node terminal 160 may be intended for only one user terminal 150 (eg, unicast for a specific user terminal 150) or a subset of user terminals 150 within the first coverage area 115.

Пользовательские терминалы 150 могут передавать обратные данные на спутник 105 связи по обратному пользовательскому восходящему каналу связи (иногда называемому обратным сервисным восходящим каналом связи), например, посредством сигналов 118 обратного восходящего канала связи с использованием первого канала 116 связи (например, облучающего первую зону 115 покрытия). Спутник 105 связи может ретранслировать обратные данные к терминалам 160 узлов доступа по обратному фидерному нисходящему каналу связи, например, посредством сигналов 138 обратного нисходящего канала связи с использованием третьего канала 136 связи. В некоторых случаях модем фидерного канала вблизи или размещенный совместно с одним или более терминалов 160 узлов доступа может демодулировать обратные данные, которые могут затем могут быть отправлены на одно или более сетевых устройств 170 и/или в одну или более сетей 180. Пропускная способность обратного канала может обычно совместно использоваться группой пользовательских терминалов 150.User terminals 150 may transmit reverse data to communications satellite 105 on a reverse user uplink (sometimes referred to as a reverse service uplink), for example, via reverse uplink signals 118 using a first communication channel 116 (e.g., covering a first coverage area 115 ). Communications satellite 105 may relay reverse data to access node terminals 160 on a reverse feeder downlink, for example, via reverse downlink signals 138 using a third communications channel 136 . In some cases, a feeder channel modem close to or co-located with one or more access node terminals 160 may demodulate return data, which may then be sent to one or more network devices 170 and/or one or more networks 180. Return Channel Capacity may typically be shared by a group of user terminals 150.

Спутник 105 связи может принимать сигналы 137 прямого восходящего канала связи от одного или более терминалов 160 узлов доступа, расположенных в третьей зоне 135 покрытия, и предоставлять соответствующие сигналы 117 прямого нисходящего канала связи одному или более пользовательских терминалов 150, расположенных в первой зоне 115 покрытия. Спутник 105 связи также может принимать сигналы 118 обратного восходящего канала связи от одного или более пользовательских терминалов 150, расположенных в первой зоне 115 покрытия, и направлять соответствующие сигналы 138 обратного нисходящего канала связи одному или более терминалов 160 узлов доступа, расположенных в третьей зоне 135 покрытия. Спутник 105 связи может использовать множество методик модуляции и кодирования передачи физического слоя для передачи сигналов между терминалами 160 узлов доступа и пользовательскими терминалами 150 (например, адаптивное кодирование и модуляция (adaptive coding and modulation; ACM), и т д.).The communications satellite 105 may receive forward uplink signals 137 from one or more access node terminals 160 located in the third coverage area 135 and provide corresponding forward downlink signals 117 to one or more user terminals 150 located in the first coverage area 115. The communications satellite 105 may also receive reverse uplink signals 118 from one or more user terminals 150 located in the first coverage area 115 and forward corresponding reverse downlink signals 138 to one or more access node terminals 160 located in the third coverage area 135 . Communications satellite 105 may use a variety of physical layer transmission modulation and coding techniques to transmit signals between access node terminals 160 and user terminals 150 (eg, adaptive coding and modulation (ACM), etc.).

В некоторых вариантах осуществления для сигналов 137 прямого восходящего канала связи и сигналов 118 обратного восходящего канала связи можно использовать схему многочастотного доступа с временным разделением каналов (multi-frequency time-division multiple access; MF-TDMA), обеспечивающую эффективную потоковую передачу трафика, при этом сохраняя гибкость при распределении пропускной способности между пользовательскими терминалами 150. В этих вариантах осуществления группа частотных каналов может распределяться фиксированным образом или, в качестве альтернативы, может распределяться динамическим образом. В каждом частотном канале также может использоваться схема множественного доступа с временным разделением каналов (time division multiple access; TDMA). В данной схеме каждый частотный канал может быть разделен на несколько временных интервалов, которые могут быть присвоены соединению (например, конкретному терминалу 150 пользователя). В других вариантах осуществления один или более сигналов 137 прямого восходящего канала связи и сигналов 118 обратного восходящего канала связи может быть выполнен с использованием других схем, таких как множественный доступ с частотным разделением каналов (frequency division multiple access; FDMA), множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (orthogonal frequency division multiple access; OFDMA), множественный доступ с кодовым разделением каналов (code division multiple access; CDMA) или любое количество гибридных или других схем, известных в данной области техники. В различных вариантах осуществления методики физического слоя могут быть одинаковыми для каждого из сигналов 117, 118, 137 и 138 или некоторые из сигналов могут использовать разные методики физического слоя отличные от других сигналов.In some embodiments, the forward uplink signals 137 and the reverse uplink signals 118 may utilize a multi-frequency time-division multiple access (MF-TDMA) scheme to provide efficient streaming of traffic while while maintaining flexibility in allocating capacity among user terminals 150. In these embodiments, a group of frequency channels may be allocated in a fixed manner or, alternatively, may be allocated in a dynamic manner. Each frequency channel can also use a time division multiple access (TDMA) scheme. In this design, each frequency channel can be divided into several time slots, which can be assigned to a connection (eg, a specific user terminal 150). In other embodiments, one or more of the forward uplink signals 137 and the reverse uplink signals 118 may be implemented using other schemes, such as frequency division multiple access (FDMA), orthogonal frequency division multiple access (FDMA). orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), code division multiple access (CDMA), or any number of hybrid or other schemes known in the art. In various embodiments, the physical layer techniques may be the same for each of the signals 117, 118, 137 and 138, or some of the signals may use different physical layer techniques from the other signals.

В пределах этих ограничений фокусирование лучей в меньших зонах и, следовательно, увеличение количества лучей, может относительно увеличить пропускную способность спутника 105 связи, обеспечивая более широкие возможности для повторного использования частично или полностью перекрывающихся наборов частотных ресурсов. Однако, увеличение количества лучей может относительно увеличить сложность системы 100 спутниковой связи и соответственно, во многих случаях, сложность спутника 105 связи.Within these limitations, focusing beams into smaller areas, and therefore increasing the number of beams, can relatively increase the capacity of communications satellite 105, providing greater opportunity for reuse of partially or fully overlapping sets of frequency resources. However, increasing the number of beams can relatively increase the complexity of the satellite communications system 100 and accordingly, in many cases, the complexity of the communications satellite 105.

Сложность конструкции спутника 105 связи может привести к относительно большим размерам, относительно большой массе и относительно большому энергопотреблению. Спутники 105 связи могут быть относительно дорогостоящими для запуска на орбиту, причем стоимость запуска спутника 105 связи может определяться, по меньшей мере частично, в соответствии с массой и размерами спутника. В дополнение, могут иметь место относительно абсолютные ограничения по массе и размерам спутника 105 связи, который можно запустить на орбиту с использованием имеющихся ракетных технологий. Кроме того, количество энергии, которую можно подать к компонентам спутника 105 связи на орбите может быть ограничена. Следовательно, могут быть целесообразными методики для относительного снижения массы, размеров и/или энергопотребления спутника 105 связи.The complexity of the design of the communications satellite 105 may result in a relatively large size, a relatively large mass, and a relatively large power consumption. Communications satellites 105 may be relatively expensive to launch into orbit, and the cost of launching a communications satellite 105 may be determined, at least in part, by the mass and size of the satellite. In addition, there may be relatively absolute limitations on the mass and size of the communications satellite 105 that can be launched into orbit using available rocket technology. In addition, the amount of power that can be supplied to the components of the communications satellite 105 in orbit may be limited. Therefore, techniques for relative reduction in the mass, size, and/or power consumption of the communications satellite 105 may be desirable.

Как описано в настоящем документе, термин «элемент приемной антенны» может относиться к физическому преобразователю, который преобразует электромагнитный сигнал в электрический сигнал, и термин «элемент передающей антенны» может относиться к физическому преобразователю, который при возбуждении электрическим сигналом излучает электромагнитный сигнал. Элемент антенны может включать рупор, поляризованный рупор с перегородками (например, который может функционировать как два комбинированных элемента с разными поляризациями), многополосный рупор с множеством портов (например, двухполосный 20 гигагерц (ГГц)/30 ГГц с двойной поляризацией LHCP/RHCP), резонаторно-щелевую антенну, F-инвертированную, щелевой волновод, плоскостную антенну бегущей волны, спиральную антенную решетку, рамочную антенну, микрополосковую антенну или любую другую конфигурацию элемента антенны или комбинации взаимосвязанных субэлементов. Элемент антенны может иметь соответствующую диаграмму направленности антенны, которая описывает усиление антенны как функцию направления (или угла). Элемент антенны может также представлять собой зону покрытия, которая соответствует зоне (например, участку поверхности Земли) или объему (например, участку поверхности Земли плюс воздушное пространство над поверхностью), над которой элемент антенны обеспечивает требуемый уровень усиления (например, в пределах 3 дБ, 6 дБ, 10 дБ или другое значение относительно пикового усиления элемента антенны). Зона покрытия элемента антенны может изменяться посредством различных конструкций, таких как отражатель, частотно-селективная поверхность, линзы, обтекатель и т.п. Некоторые спутники 105 связи, включающие описанные в настоящем документе, могут содержать несколько ретрансляторов, каждый из которых выполнен с возможностью независимо принимать и передавать сигналы. Каждый ретранслятор соединен с элементами антенны (например, приемным элементом и передающим элементом) для формирования пути сигналов приема/передачи, который имеет диаграмму излучения (диаграмму направленности антенны), отличную от других путей сигналов приема/передачи, для формирования уникальных лучей, которые могут распределяться к одинаковым или разным зонам покрытия лучей. В некоторых случаях один путь сигнала приема/передачи может совместно использоваться между лучами с помощью входных или выходных мультиплексоров. В таких случаях количество одновременных лучей, которое может быть сформировано, обычно может ограничиваться количеством путей сигналов приема/передачи, используемых на спутнике.As described herein, the term “receive antenna element” may refer to a physical transducer that converts an electromagnetic signal into an electrical signal, and the term “transmit antenna element” may refer to a physical transducer that, when driven by an electrical signal, emits an electromagnetic signal. The antenna element may include a horn, a polarized baffled horn (for example, which can function as two combined elements with different polarizations), a multi-band, multi-port horn (for example, a dual-band 20 gigahertz (GHz)/30 GHz dual-polarization LHCP/RHCP), a resonator slot antenna, an F-inverter, a slot waveguide, a planar traveling wave antenna, a helical array antenna, a loop antenna, a microstrip antenna, or any other configuration of an antenna element or combination of interconnected subelements. An antenna element may have an associated antenna radiation pattern, which describes the antenna gain as a function of direction (or angle). An antenna element may also be a coverage area, which corresponds to an area (e.g., a portion of the Earth's surface) or volume (e.g., a portion of the Earth's surface plus airspace above the surface) over which the antenna element provides a required gain level (e.g., within 3 dB, 6 dB, 10 dB or other value relative to the peak gain of the antenna element). The coverage area of the antenna element can be varied by various structures such as a reflector, a frequency selective surface, a lens, a radome, and the like. Some communications satellites 105, including those described herein, may contain multiple transponders, each of which is configured to independently receive and transmit signals. Each repeater is coupled to antenna elements (eg, a receiving element and a transmitting element) to form a transmit/receive signal path that has a radiation pattern (antenna radiation pattern) different from other transmit/receive signal paths to form unique beams that can be distributed to the same or different beam coverage areas. In some cases, one transmit/receive signal path can be shared between beams using input or output multiplexers. In such cases, the number of simultaneous beams that can be formed may typically be limited by the number of transmit/receive signal paths used on the satellite.

Формирование луча для канала связи может выполняться путем корректирования фазы сигнала (или времени задержки) и иногда амплитудой сигнала, сигналов, передаваемых и/или принимаемых множеством элементов одной или более антенных решеток. В некоторых случаях некоторые или все элементы антенны расположены в виде решетки, составленной из приемных и/или передающих элементов, которые взаимодействуют для обеспечения сквозного формирования луча, как описано ниже. Для передачи (от передающих элементов одной или более антенных решеток) относительные фазы, а иногда амплитуды, передаваемых сигналов корректируют таким образом, чтобы энергия, передаваемая элементами передающей антенны конструктивно совмещалась в требуемом месте. Данное корректирование фазы/амплитуды обычно относится к применению «весов луча» или «коэффициентов луча» к передаваемым сигналам. Для приема (с помощью приемных элементов одной или более антенных решеток) относительные фазы, а иногда амплитуды, принимаемых сигналов корректируют (например, применяют одинаковые или разные веса луча) таким образом, чтобы энергия, принимаемая из требуемого местоположения множеством элементов приемной антенны, конструктивно совмещалась. В некоторых случаях формирователь луча может вычислять веса лучей элемента антенны, подлежащие применению. Термин «формирование луча» может относиться в некоторых случаях к применению весов луча. Адаптивный формирователь луча включает функцию динамического вычисления весов луча. Вычисление весов луча может потребовать прямого или косвенного обнаружения характеристик канала связи. Процесс вычисления веса луча и применения веса луча может выполняться теми же или разными элементами системы.Beamforming for a communication channel can be accomplished by adjusting the phase of the signal (or delay time) and sometimes the amplitude of the signal, signals transmitted and/or received by multiple elements of one or more antenna arrays. In some cases, some or all of the antenna elements are arranged in an array composed of receiving and/or transmitting elements that interact to provide end-to-end beamforming, as described below. For transmission (from transmitting elements of one or more antenna arrays), the relative phases, and sometimes amplitudes, of the transmitted signals are adjusted so that the energy transmitted by the transmitting antenna elements is structurally combined at the desired location. This phase/amplitude correction usually refers to the application of "beam weights" or "beam coefficients" to the transmitted signals. For reception (by receiving elements of one or more antenna arrays), the relative phases, and sometimes amplitudes, of the received signals are adjusted (for example, applying the same or different beam weights) so that the energy received from the desired location by the plurality of receiving antenna elements is structurally combined . In some cases, the beamformer can calculate the antenna element beam weights to be applied. The term "beamforming" may refer in some cases to the application of beam weights. The adaptive beamformer includes a function for dynamically calculating beam weights. Calculation of beam weights may require direct or indirect detection of communication channel characteristics. The process of calculating the beam weight and applying the beam weight can be performed by the same or different elements of the system.

Со ссылкой на систему спутниковой связи на Фиг. 1, лучи антенны (например, первый канал 116 связи, второй канал связи (не показан) и третий канал 136 связи) можно направлять, селективно формировать и/или иным образом реконфигурировать путем применения разных весов луча для облучения (т. е. передавать сигналы на и/или принимать сигналы от) конкретной зоны покрытия спутника в соответствии с диаграммой направленности антенны, например, когда спутник находится на служебной орбите. Например, количество активных лучей, зона покрытия лучей, размеры лучей, относительное усиление лучей и другие параметры могут меняться с течением времени. Антенны формирования луча могут обычно формировать относительно узкие лучи, причем относительно узкие лучи могут обеспечить отделение сигналов, передаваемых в одном луче, от сигналов, передаваемых в других лучах (например, чтобы избежать помех). Соответственно, узкие лучи могут в большей степени способствовать повторному использованию частоты и поляризации, чем при формировании более широких лучей. Например, лучи, которые сформированы как узкие могут обслуживать две несмежные зоны покрытия, которые не являются перекрывающимися. Лучи, сфокусированные на несмежных зонах покрытия, могут одновременно использовать одну и ту же частоту и поляризацию. Более широкое повторное использование может повысить количество передаваемых и/или принимаемых данных.With reference to the satellite communication system in FIG. 1, antenna beams (e.g., first link 116, second link (not shown), and third link 136) can be directed, selectively shaped, and/or otherwise reconfigured by applying different beam weights to irradiate (i.e., transmit signals to and/or receive signals from a specific satellite coverage area in accordance with the antenna pattern, for example when the satellite is in a service orbit. For example, the number of active beams, beam coverage, beam sizes, relative beam gains, and other parameters may change over time. Beamforming antennas may typically form relatively narrow beams, where the relatively narrow beams may provide separation of signals transmitted in one beam from signals transmitted in other beams (eg, to avoid interference). Accordingly, narrow beams can promote frequency and polarization reuse to a greater extent than wider beams. For example, beams that are configured as narrow beams can serve two non-contiguous coverage areas that are not overlapping. Beams focused on non-contiguous coverage areas can simultaneously use the same frequency and polarization. Increased reuse can increase the amount of data transmitted and/or received.

Некоторые спутники 105 связи могут использовать OBBF для электронного управления решеткой из элементов антенны, например, спутник 105 связи с фазированной решеткой MFPB с возможностью OBBF. В данном примере веса луча можно вычислять в наземном вычислительном центре и затем передавать на спутник 105 связи или предварительно сохранять на спутнике 105 связи для применения (например, посредством одним или более сетевых устройств 170 и/или сетей 180).Some communications satellites 105 may use OBBF to electronically control an array of antenna elements, such as the MFPB phased array communications satellite 105 with OBBF capability. In this example, beam weights may be calculated at a ground computing center and then transmitted to the communications satellite 105 or pre-stored on the communications satellite 105 for use (eg, by one or more network devices 170 and/or networks 180).

Формирование луча (например, OBBF) можно использовать в пользовательских каналах (например, первый канал 116 связи для пользовательских терминалов 150), фидерных каналах (например, третий канал 136 связи для терминалов 160 узла доступа) или для тех и других. В некоторых примерах спутник 105 связи может формировать лучи (например, каналы связи) одновременно на фидерном канале и пользовательском канале. В некоторых случаях каждый из L элементов приемной решетки спутника 105 связи может принимать K сигналов от K терминалов 160 узлов доступа (например, в некоторых случаях размещенные совместно или не размещенные совместно с одним или больше шлюзов). Для одного или более, или каждого, из K лучей фидерного канала, которые должны быть сформированы (например, один луч на шлюз), могут применяться разные веса луча (например, производится корректирование фазы/амплитуды) приемным формирователем луча (например, спутника 105 связи) для каждого сигнала, принятого каждым из L элементов приемной антенной решетки приемной антенной решетки. Соответственно, для K лучей, подлежащих формированию с использованием приемной антенной решетки, имеющей L элементов приемной антенны, K разных векторов весов луча длиной L может быть применено к L сигналам, принятым L элементами приемной антенной решетки. Приемный формирователь луча в спутнике 105 связи (например, включенный как часть подсистемы межсоединений спутника 105 связи или связанный с ней) может корректировать фазу/амплитуду сигналов принятых L элементами приемной антенной решетки для формирования K сигналов приемного луча. Каждый из K приемных лучей можно фокусировать для приема сигнала от одного соответствующего шлюза. Соответственно, формирователь луча может выводить K сигналов приемного луча, причем один такой сигнал приемного луча может формироваться для сигнала, принятого от каждого передающего шлюза.Beamforming (eg, OBBF) may be used on user channels (eg, first communication channel 116 for user terminals 150), feeder channels (eg, third communication channel 136 for access node terminals 160), or both. In some examples, communications satellite 105 may form beams (eg, communication links) simultaneously on a feeder channel and a user channel. In some cases, each of the L receiving array elements of the communications satellite 105 may receive K signals from the K access node terminals 160 (eg, in some cases co-located or not co-located with one or more gateways). For one or more, or each, of the K feeder channel beams to be formed (eg, one beam per gateway), different beam weights (eg, phase/amplitude adjustments are made) may be applied by the receiving beamformer (eg, communications satellite 105 ) for each signal received by each of the L elements of the receiving antenna array of the receiving antenna array. Accordingly, for K beams to be generated using a receive antenna array having L receive antenna elements, K different beam weight vectors of length L may be applied to the L signals received by the L receive antenna array elements. A receive beamformer in communications satellite 105 (eg, included as part of or associated with the interconnect subsystem of communications satellite 105) may adjust the phase/amplitude of signals received by L elements of the receive antenna array to generate K receive beam signals. Each of the K receive beams can be focused to receive a signal from one corresponding gateway. Accordingly, the beamformer may output K receive beam signals, and one such receive beam signal may be generated for a signal received from each transmitting gateway.

В некоторых примерах схема спутника 105 связи (например, включенная как часть подсистемы межсоединений спутника 105 связи или связанная с ней) может преобразовывать с понижением частоты каждый из K сигналов приемного луча и соответственно корректировать усиление. K сигналы могут представлять собой выходные сигналы схемы, которая соединена с передающим формирователем луча (например, спутника 105 связи). Передающий формирователь луча может применять вектор весов L к каждому из K сигналов для общих L × K весов передающего луча для формирования лучей K в пользовательском нисходящий канале связи.In some examples, circuitry of the communications satellite 105 (eg, included as part of or associated with the interconnect subsystem of the communications satellite 105) may downconvert each of the K receive beam signals and adjust the gain accordingly. The K signals may be output signals from a circuit that is coupled to a transmit beamformer (eg, communications satellite 105). The transmit beamformer may apply a vector of weights L to each of the K signals for overall L×K transmit beam weights to form K beams in the user downlink.

В некоторых случаях для управления фазой и усилением каждого элемента антенны, который можно использовать для формирования этих лучей, может использоваться относительно значительная вычислительная мощность спутника 105 связи. Такая вычислительная мощность может повысить сложность спутника 105 связи. В некоторых случаях спутники 105 связи могут работать с помощью наземного формирования луча (ground-based beamforming; GBBF) для снижения сложности спутника, при этом обеспечивая преимущества электронного формирования узких лучей. GBBF может выполняться в прямом пользовательском канале связи посредством L-элементной решетки. Для GBBF фазы и/или амплитуды сигналов, передаваемых в пользовательском канале связи, могут быть взвешены таким образом, чтобы формировать лучи. Фидерный канал может использовать схему один облучатель на луч (single feed per beam; SFPB), в которой каждая приемный и передающий элемент антенны предназначен для одного луча фидерной линии.In some cases, the relatively significant processing power of the communications satellite 105 may be used to control the phase and gain of each antenna element that can be used to form these beams. Such computing power can increase the complexity of the communications satellite 105. In some cases, communications satellites 105 may operate using ground-based beamforming (GBBF) to reduce satellite complexity while still providing the benefits of electronic narrow beamforming. GBBF can be performed on a direct user link via an L-element array. For GBBF, the phases and/or amplitudes of the signals transmitted on the user link may be weighted to form beams. A feeder link may use a single feed per beam (SFPB) design, in which each receive and transmit antenna element is dedicated to one feeder link beam.

Перед передачей от одного или более шлюзов для каждого из K прямых лучей фидерной линии передающий формирователь луча (например, связанный с, включенный в состав и/или расположенный в непосредственной близости к одному или более терминалам 160 узлов доступа) может применять соответствующий из K векторов весов луча, каждый длиной L, для каждого из K сигналов, подлежащих передаче. Определение K векторов весов L и их применение к сигналам позволяет формировать на земле K прямых лучей для прямого пользовательского нисходящего канала связи. В фидерном восходящем канале связи каждый из L различных сигналов может быть мультиплексирован в мультиплексированный сигнал с частотным разделением каналов (frequency division multiplexed; FDM) посредством мультиплексора или т. п. Каждый FDM сигнал может передаваться посредством шлюза на один из элементов приемной антенны в антенне на фидерной линии. Приемник FDM на спутнике 105 связи может принимать сигналы от антенны (например, посредством третьей антенны 130). В некоторых случаях схема спутника 105 связи (например, аналогово-цифровой преобразователь (analog to digital converter; A/D) 326 и т.д., включенная как часть подсистемы межсоединений спутника 105 связи или связанная с ней) может преобразовывать принятые аналоговые сигналы в цифровые сигналы. Цифровой канальный процессор, например, может демультиплексировать FDM сигналы, каждый из которых мог быть надлежащим образом взвешен формирователем луча для передачи посредством одного из L элементов решетки из элементов передающей антенны передающей антенны. Цифровой канальный процессор может выводить сигналы, например, на цифро-аналоговый преобразователь (digital to analog converter; D/A) (или другую аналогичную схему, например, включенную как часть подсистемы межсоединений спутника 105 связи или связанную с ней) для обратного преобразования в аналоговую форму. Аналоговые выходные сигналы D/A могут преобразовываться и усиливаться преобразователем с повышением частоты (up-converter; U/C) и каскадом усиления (или другой аналогичной схемой, например, включенной как часть подсистемы межсоединений спутника 105 связи или связанной с ней) и передаваться соответствующим элементом передающей антенны. Для возвратных лучей в обратном порядке может выполняться взаимодополняющий процесс. Следует отметить, что в данном типе системы фидерная линия FDM может использовать коэффициент L раз с такой же пропускной способностью, как для пользовательских лучей, и поэтому может быть относительно менее эффективной для реализации практической спутниковой системы 100 связи с широкими полосами пропускания данных и/или спутниковых систем 100 связи, которые имеют большое количество элементов L.Prior to transmission from one or more gateways for each of the K forward feeder link beams, a transmit beamformer (e.g., associated with, included in, and/or located in close proximity to one or more access node terminals 160) may apply the corresponding of the K weight vectors beams, each of length L, for each of the K signals to be transmitted. Defining K vectors of weights L and applying them to the signals allows K direct beams to be formed on the ground for a direct user downlink. In a feeder uplink, each of the L different signals may be multiplexed into a frequency division multiplexed (FDM) signal by a multiplexer or the like. Each FDM signal may be transmitted by a gateway to one of the receiving antenna elements in the antenna at feeder line. An FDM receiver on communications satellite 105 may receive signals from an antenna (eg, via a third antenna 130). In some cases, circuitry in the communications satellite 105 (e.g., an analog to digital converter (A/D) 326, etc., included as part of or associated with the interconnect subsystem of the communications satellite 105) may convert received analog signals to digital signals. The digital channel processor, for example, may demultiplex FDM signals, each of which may have been suitably weighted by a beamformer for transmission through one of the L array elements of the transmit antenna elements of the transmit antenna. The digital channel processor may output the signals, for example, to a digital to analog converter (D/A) (or other similar circuitry, such as included as part of or associated with the communications satellite 105 interconnect subsystem) for conversion back to analog. form. The analog D/A output signals may be converted and amplified by an up-converter (U/C) and amplification stage (or other similar circuitry, such as included as part of or associated with the communications satellite interconnect subsystem 105) and transmitted to the appropriate element of the transmitting antenna. For return rays, a complementary process can be performed in reverse order. It should be noted that in this type of system, the FDM feeder link may use a factor L times the same capacity as the user beams, and therefore may be relatively less efficient for implementing a practical satellite communications system 100 with wide data bandwidths and/or satellite communication systems 100 that have a large number of elements L.

В некоторых примерах системы сквозного формирования луча могут использоваться для формирования сквозных лучей через сквозной ретранслятор (например, включенный как часть подсистемы межсоединений спутника 105 связи или связанный с ней). Система сквозного формирования луча может соединять пользовательские терминалы 150 с источниками/потребителями данных, причем веса луча могут вычисляться в центральной процессорной системе (central processing system; CPS), а веса сквозного луча могут применяться в наземной сети (вместо спутника 105 связи). Сигналы в сквозных лучах могут передаваться и приниматься на решетке терминалов 160 узлов доступа, которые могут, в некоторых случаях, называться узлами спутникового доступа (satellite access node; SAN). Как описано выше, в системе сквозного формирования луча можно использовать любой подходящий тип сквозных ретрансляторов и для связи с различными типами сквозных ретрансляторов можно использовать различные типы терминалов 160 узлов доступа. Термин «центральная» ссылается на то, что CPS является доступной для терминалов 160 узлов доступа, которые используют в передаче и/или приеме сигнала, и не относится к конкретному географическому местоположению, в котором расположена CPS. Формирователь луча в CPS (или множество формирователей луча в одном или более CPS) может вычислять набор весов сквозного луча, которые учитывают: (1) восходящие пути беспроводного сигнала к сквозному ретранслятору; (2) пути приема/передачи сигнала через сквозной ретранслятор; и (3) нисходящие пути беспроводного сигнала от сквозного ретранслятора. Веса луча математически могут быть представлены в виде матрицы. Как аналогичным образом обсуждается в настоящем документе, OBBF и GBBF спутниковые системы 100 связи могут размеры вектора весов луча, заданные количеством элементов антенны на спутнике 105 связи. С другой стороны, векторы весов сквозного луча могут иметь размеры, заданные количеством терминалов 160 узлов доступ, а не количеством элементов на сквозном ретрансляторе. В некоторых примерах количество терминалов 160 узлов доступа может быть не таким, как количество элементов антенны на сквозном ретрансляторе. Кроме того, сформированные сквозные лучи могут не заканчиваться на элементах либо передающей, либо приемной антенны сквозного ретранслятора. Напротив, сформированные сквозные лучи могут эффективно ретранслироваться, поскольку сквозные лучи имеют восходящие пути сигнала, пути сигнала ретранслятора (через спутниковый или другой подходящий сквозной ретранслятор) и нисходящие пути сигнала.In some examples, end-to-end beamforming systems may be used to form end-to-end beams through an end-to-end repeater (eg, included as part of or associated with the interconnect subsystem of communications satellite 105). The end-to-end beamforming system may connect user terminals 150 to data sources/consumers, where the beam weights may be calculated in a central processing system (CPS) and the end-to-end beam weights may be applied to the terrestrial network (instead of the communications satellite 105). Signals on end-to-end beams may be transmitted and received on an array of terminal access nodes 160, which may, in some cases, be called satellite access nodes (SANs). As described above, any suitable type of end-to-end relay can be used in an end-to-end beamforming system, and different types of access node terminals 160 can be used to communicate with different types of end-to-end relays. The term "central" refers to the fact that the CPS is accessible to the access node terminals 160 that are used in transmitting and/or receiving the signal, and does not refer to the specific geographic location in which the CPS is located. A beamformer in a CPS (or a plurality of beamformers in one or more CPSs) may compute a set of end-to-end beam weights that take into account: (1) the upstream paths of the wireless signal to the end-to-end repeater; (2) signal reception/transmission paths through an end-to-end repeater; and (3) downstream wireless signal paths from the end-to-end repeater. Beam weights can be represented mathematically as a matrix. As similarly discussed herein, OBBF and GBBF satellite communications systems 100 may have beam weight vector sizes determined by the number of antenna elements on the communications satellite 105 . On the other hand, the end-to-end beam weight vectors may be sized by the number of access node terminals 160 rather than the number of elements on the end-to-end relay. In some examples, the number of access node terminals 160 may not be the same as the number of antenna elements on the end-to-end repeater. In addition, the generated end-to-end beams may not terminate at either the transmit or receive antenna elements of the end-to-end repeater. In contrast, the formed end-to-end beams can be efficiently relayed because the end-to-end beams have upstream signal paths, relay signal paths (via satellite or other suitable end-to-end relay) and downstream signal paths.

Поскольку сквозное формирование луча можно учитывать для пользовательского канала связи и фидерной линии (а также сквозной ретранслятор), для формирования сквозных пользовательских лучей для конкретного направления (например, прямых пользовательских лучей или обратных пользовательских лучей) можно использовать один набор весов луча. Таким образом, один набор весов сквозного луча (которые могут для простоты называться веса прямого луча) может привести к передаче сигналов от терминалов 160 узлов доступа через прямой восходящий канал связи, через сквозной ретранслятор (например, спутник 105 связи) и через прямой нисходящий канал связи для комбинирования с целью формирования сквозных прямых пользовательских лучей (называемых далее прямыми пользовательскими лучами). В свою очередь, сигналы, передаваемые обратно от пользователей через обратный восходящий канал связи, через сквозной ретранслятор (например, на спутнике 105 связи) и обратный нисходящий канал связи, имеют веса обратного сквозного луча (называемые далее весами обратного луча), применяемые для формирования сквозных обратных пользовательских лучей (называемых далее обратными пользовательскими лучами).Since end-to-end beamforming can be considered for the user link and feeder link (as well as the end-to-end repeater), one set of beam weights can be used to form end-to-end user beams for a particular direction (eg, forward user beams or return user beams). Thus, one set of end-to-end beam weights (which may be referred to as forward beam weights for simplicity) may result in signaling from access node terminals 160 via a forward uplink, through an end-to-end relay (eg, communications satellite 105), and through a forward downlink. for combining to form end-to-end forward user beams (hereinafter referred to as forward user beams). In turn, the signals transmitted back from users through the reverse uplink, through the end-to-end relay (for example, on the communication satellite 105) and the reverse downlink have return end-to-end beam weights (hereinafter referred to as return beam weights) used to generate end-to-end beams. return user beams (hereinafter referred to as return user beams).

В некоторых примерах терминалы 160 узлов доступа могут взаимодействовать при передаче сигналов прямого восходящего канала связи для формирования пользовательских лучей и приема сигналов обратного нисходящего канала связи, которые могут обрабатываться совместно для восстановления передач обратного восходящего канала связи. Множество терминалов 160 узлов доступа, которые находятся в пределах отдельной области (например, в пределах зоны обслуживания антенны) и взаимодействуют для осуществления сквозного формирования луча для прямого и/или обратного пользовательских лучей, называются в настоящем документе «кластером узлов доступа» (например, в пределах третьей зоны 135 покрытия). В некоторых примерах множество кластеров узлов доступа в разных зонах могут также взаимодействовать. В некоторых случаях кластеры узлов доступа называются «SAN-фермами». В некоторых случаях терминалы 160 узлов доступа и пользовательские терминалы 150 могут совместно называться наземными приемниками, наземными передатчиками или наземными приемопередатчиками, в зависимости от конкретного функционального применения, поскольку они расположены на Земли или вблизи нее и одновременно передают и принимают сигналы. В некоторых случаях терминалы 150 и терминалы 160 узлов доступа могут быть установлены на воздушном, водном или наземном транспортном средстве или быть портативными и т.п. В некоторых случаях пользовательские терминалы 150 и/или терминалы 160 узлов доступа могут быть географически распределенными. В некоторых случаях терминалы 160 узлов доступа могут обмениваться сигналами с CPS в пределах наземного сегмента, например, посредством распределительной сети. В некоторых примерах пользовательские терминалы 150 могут группироваться с другими, расположенными вблизи пользовательскими терминалами 150 (например, в соответствующих зонах покрытия в пределах зоны 115 покрытия). В некоторых случаях такие группы пользовательских терминалов 150 могут обслуживаться по тому же каналу связи и поэтому остаются в пределах зоны покрытия того же луча.In some examples, access node terminals 160 may cooperate in transmitting forward uplink signals to form user beams and receiving reverse downlink signals, which can be processed together to recover reverse uplink transmissions. A plurality of access node terminals 160 that reside within a discrete area (e.g., within an antenna coverage area) and cooperate to perform end-to-end beamforming for forward and/or return user beams are referred to herein as an “access node cluster” (e.g., in within the third coverage zone 135). In some examples, multiple clusters of access nodes in different zones may also communicate. In some cases, clusters of access nodes are called "SAN farms." In some cases, access node terminals 160 and user terminals 150 may be collectively referred to as terrestrial receivers, terrestrial transmitters, or terrestrial transceivers, depending on the specific functional application, as they are located on or near the Earth and simultaneously transmit and receive signals. In some cases, the access node terminals 150 and terminals 160 may be mounted on an air, water or land vehicle, or be portable or the like. In some cases, user terminals 150 and/or access node terminals 160 may be geographically distributed. In some cases, the access node terminals 160 may communicate with the CPS within the ground segment, for example, through a distribution network. In some examples, user terminals 150 may be grouped with other nearby user terminals 150 (eg, in respective coverage areas within coverage area 115). In some cases, such groups of user terminals 150 may be served over the same communication channel and therefore remain within the coverage area of the same beam.

Сквозной ретранслятор (например, включенный как часть подсистемы межсоединений спутника 105 связи или связанный с ней) может, например ретранслировать сигналы беспроводным способом между пользовательскими терминалами 150 и группой терминалов 160 узлов доступа. Сквозной ретранслятор может включать множество путей сигналов. Каждый путь сигнала может включать, например, по меньшей мере один элемент приемной антенны, по меньшей мере один элемент передающей антенны и по меньшей мере один ретранслятор. В некоторых случаях элементы приемной антенны могут быть выполнены с возможностью приема сигналов, отраженных приемным отражателем для формирования приемной антенной решетки. В некоторых случаях элементы передающей антенны могут быть выполнены с возможностью передачи сигналов и, таким образом, для формирования передающей антенной решетки.An end-to-end relay (eg, included as part of or associated with the interconnect subsystem of communications satellite 105) may, for example, relay signals wirelessly between user terminals 150 and a group of access node terminals 160. An end-to-end repeater may include multiple signal paths. Each signal path may include, for example, at least one receive antenna element, at least one transmit antenna element, and at least one repeater. In some cases, the receiving antenna elements may be configured to receive signals reflected by the receiving reflector to form a receiving antenna array. In some cases, the transmit antenna elements may be configured to transmit signals and thus form a transmit antenna array.

В некоторых примерах сквозной ретранслятор может быть реализован на спутнике 105 связи. В других примерах сквозной ретранслятор может быть реализован на воздушном средстве, аэростате, башне, подводной конструкции или любой подходящей конструкции или транспортном средстве, на котором может быть расположен сквозной ретранслятор. В некоторых случаях антенная система 100 связи может использовать различные диапазоны частот (в тех же или разных полосах частот) для восходящих каналов связи и нисходящих каналов связи. В некоторых случаях фидерные линии и пользовательские линии могут находиться в разных частотных диапазонах (в тех же или разных полосах частот). В некоторых случаях сквозной ретранслятор может функционировать как пассивный или активный отражатель.In some examples, an end-to-end relay may be implemented on communications satellite 105. In other examples, the end-to-end relay may be implemented on an aircraft, balloon, tower, underwater structure, or any suitable structure or vehicle on which the end-to-end relay can be located. In some cases, the communications antenna system 100 may use different frequency bands (in the same or different frequency bands) for uplinks and downlinks. In some cases, feeder lines and user lines may be in different frequency ranges (same or different frequency bands). In some cases, an end-to-end repeater can function as a passive or active reflector.

В некоторых примерах сквозной ретранслятор может содержать множество ретрансляторов, которые в контексте систем сквозного формирования луча вызывают многолучевое распространение между терминалами 160 узлов доступа пользовательскими терминалами 150. Другой особенностью является то, что антенны (например, одна или более антенных подсистем) сквозного ретранслятора могут вносить вклад в сквозное формирование луча таким образом, что прямой и/или обратный пользовательские лучи формируют, когда надлежащим образом взвешенные сигналы луча передаются посредством многолучевого распространения, вызванного сквозным ретранслятором. Например, во время прямой связи каждый из множества ретрансляторов может принимать соответствующая совмещенная комбинация (взвешенная по лучу) сигналов прямого восходящего канала связи от множества (например, всех) терминалов 160 узлов доступа (которые могут в некоторых случаях называться комбинированными входными прямыми сигналами), а ретрансляторы могут выводить соответствующие комбинированные сигналы (которые в некоторых случаях могут называться сигналами прямого нисходящего канала связи). Каждый из сигналов прямого нисходящего канала связи может представлять собой уникальную комбинацию взвешенных по лучу сигналов прямого канала связи, которая при передаче элементами передающей антенны сквозного ретранслятора может совмещаться для формирования пользовательских лучей в требуемых местоположениях. Обратное сквозное формирование луча может быть реализовано аналогичным образом.In some examples, an end-to-end repeater may comprise multiple repeaters that, in the context of end-to-end beamforming systems, cause multipath propagation between access node terminals 160 and user terminals 150. Another feature is that antennas (e.g., one or more antenna subsystems) of the end-to-end repeater may contribute into end-to-end beamforming such that forward and/or return user beams are formed when suitably weighted beam signals are transmitted via multipath propagation caused by the end-to-end repeater. For example, during forward communication, each of a plurality of repeaters may receive a corresponding combined (beam-weighted) combination of forward uplink signals from a plurality of (eg, all) access node terminals 160 (which may in some cases be referred to as combined input forward signals), and repeaters may output corresponding combined signals (which in some cases may be called forward downlink signals). Each of the forward downlink signals may be a unique combination of beam-weighted downlink signals which, when transmitted by the end-to-end repeater transmit antenna elements, can be combined to form user beams at desired locations. Reverse end-to-end beamforming can be implemented in a similar manner.

В некоторых случаях условия и/или запросы, связанные с предоставлением услуг связи устройствам каждой из различных зон покрытия, могут изменяться с течением времени. В соответствии со способами, описанными в настоящем документе, спутник связи может быть выполнен с множеством различных режимов работы, которые могут обеспечивать услуги связи для зон покрытия, например, каждая с различными характеристиками, которые могут обеспечить соответствующие преимущества и недостатки по сравнению с другими режимами. Например, один режим работы может обеспечивать услуги связи прямого канала связи и обратного канала связи (или восходящего канала связи и нисходящего канала связи) для пользовательских терминалов одной зоны покрытия, в то время как другой режим работы может обеспечивать только услугу связи прямого канала связи (или нисходящего канала связи), но может обеспечивать услуги прямого канала связи для пользовательских терминалов множества зон покрытия. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления некоторые режимы работы могут обеспечивать большую пропускную способность для некоторых зон покрытия, при этом другие режимы работы, например, могут обеспечивать большую надежность. Путем выбора различных из данных режимов работы для различных ситуаций описанные в настоящем документе способы могут обеспечить для спутника связи динамическую и гибкую адаптацию его работы для более эффективного предоставления услуг связи путем переключения между различными режимами работы на основании динамического изменения условий и запросов.In some cases, the conditions and/or requests associated with the provision of communication services to devices in each of the various coverage areas may change over time. In accordance with the methods described herein, a communications satellite may be configured with a variety of different operating modes that can provide communication services to coverage areas, for example, each with different characteristics that may provide respective advantages and disadvantages compared to other modes. For example, one mode of operation may provide forward link and reverse link (or uplink and downlink) communication services to user terminals in the same coverage area, while another mode of operation may provide only forward link communication service (or downlink) but may provide forward link services to user terminals in multiple coverage areas. In an additional or alternative embodiment, some operating modes may provide greater throughput for some coverage areas, while other operating modes, for example, may provide greater reliability. By selecting different of these operating modes for different situations, the methods described herein can enable a communications satellite to dynamically and flexibly adapt its operation to more efficiently provide communications services by switching between different operating modes based on dynamic changes in conditions and demands.

На Фиг. 2 показана иллюстративная структура 200 цикла, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. В приведенной в качестве примера структуре 200 цикла на Фиг. 2 показана группа циклов 205, причем каждый цикл 205 содержит группу временных интервалов 210, заданных количеством Q. Как описано в настоящем документе спутник связи может переключаться между различными режимами работы. В некоторых случаях минимальный интервал, в течение которого спутник связи может функционировать в соответствии с любым заданным режимом работы, может представлять собой длительность одного временного интервала 210, хотя спутник связи может функционировать в соответствии с одним режимом работы в течение длительности, которая больше временного интервала 210 (например, любое количество последовательных временных интервалов 210).In FIG. 2 illustrates an exemplary loop structure 200 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. In the exemplary loop structure 200 of FIG. 2 illustrates a group of frames 205, with each frame 205 comprising a group of time slots 210 defined by a number of Qs. As described herein, the communications satellite may switch between different modes of operation. In some cases, the minimum interval during which a communications satellite can operate in accordance with any given operating mode may be the duration of one time slot 210, although the communications satellite may operate in accordance with a single operating mode for a duration that is greater than time slot 210 (eg, any number of consecutive time slots 210).

В приведенной в качестве примера структуре 200 цикла, показанной на Фиг. 2, количество Q может равняться 16, причем каждый цикл 205 содержит 16 временных интервалов 210. Соответственно, в данном примере и как показано на Фиг. 2, спутник связи может функционировать в соответствии с первым режимом работы в течение минимальной длительности одного временного интервала 210 перед переключением к функционированию в соответствии со вторым режимом работы в течение одного или более последовательных временных интервалов 210. Значение 16 для количества Q приводится только в качестве одного примера и предполагается, что цикл 205 может содержать любое количество временных интервалов 210 в соответствии с любым значением для количества Q.In the exemplary loop structure 200 shown in FIG. 2, the number of Q may be 16, with each cycle 205 containing 16 time slots 210. Accordingly, in this example and as shown in FIG. 2, the communications satellite may operate in accordance with a first mode of operation for a minimum duration of one time slot 210 before switching to operation in accordance with a second mode of operation for one or more consecutive time slots 210. The value 16 for the quantity Q is given as only one example and it is contemplated that cycle 205 may contain any number of time slots 210 corresponding to any value for quantity Q.

В некоторых случаях может потребоваться использовать методики, описанные в настоящем документе для применений с низким временем ожидания, таких как передача голоса. Таким образом, может быть полезным для частоты, на которой спутник связи переключает режимы работы, чтобы сделать относительно незначительной по сравнению с другими задержками (например, временем ожидания). Например, для спутника на геосинхронной орбите (geosynchronous orbit; GSO) или геосинхронной экваториальной орбите (geosynchronous equatorial orbit; GEO) задержка в один конец (например, задержка распространения сигнала) может быть приблизительно 250 миллисекунд (мс) и данная задержка в один конец может представлять собой неизбежную задержку. Следовательно, выбор длительности для циклов 205 приблизительно одной десятой значения задержки в один конец или менее может свести любую задержку между переключением режимов работы до относительно незначительной. Соответственно, для спутника GSO или GEO длительность цикла порядка приблизительно 25 мс, как правило, может быть достаточной, а более короткая длительность цикла может не уменьшать в достаточной степени общую задержку, поскольку общая задержка преобладает над задержкой в один конец. Таким образом, длительность циклов 205 для обеспечения методик, описанных в настоящем документе, для переключения режимов работы приблизительно 25 мс может подходить для многих применений. Однако, в других примерах для циклов 205 могут быть определены разные длительности таким образом, чтобы временные интервалы 210 соответственно имели разные длительности. Например, в реализациях других типов систем связи или других спутниковых систем связи другие неизбежные задержки могут быть больше или меньше и поэтому можно использовать относительно более короткие или более длинные циклы 205 и временные интервалы 210. В некоторых случаях очень высокая скорость переключения между режимами работы может эффективно обеспечить множество различных зон покрытия с практически непрерывными услугами передачи данных на полной скорости (например, путем переключения на достаточно высокой скорости, чтобы каждый из временных интервалов 210 появлялся практически мгновенно).In some cases, it may be necessary to use the techniques described in this document for low latency applications such as voice. Thus, it may be useful for the frequency at which a communications satellite switches modes of operation to be made relatively negligible compared to other delays (such as latency). For example, for a satellite in a geosynchronous orbit (GSO) or geosynchronous equatorial orbit (GEO), the one-way delay (e.g., signal propagation delay) may be approximately 250 milliseconds (ms), and this one-way delay may constitute an unavoidable delay. Therefore, selecting a duration for cycles 205 of approximately one-tenth the one-way delay value or less can reduce any delay between switching modes of operation to be relatively negligible. Accordingly, for a GSO or GEO satellite, a cycle time of about 25 ms may generally be sufficient, but a shorter cycle time may not sufficiently reduce the overall delay since the overall delay dominates the one-way delay. Thus, cycle times 205 to provide the techniques described herein for switching operating modes of approximately 25 ms may be suitable for many applications. However, in other examples, different durations may be defined for the cycles 205 such that the time slots 210 respectively have different durations. For example, in implementations of other types of communication systems or other satellite communication systems, other unavoidable delays may be greater or less and therefore relatively shorter or longer cycles 205 and time slots 210 may be used. In some cases, a very high rate of switching between modes of operation may effectively provide multiple different coverage areas with substantially continuous data service at full speed (eg, by switching at a high enough speed so that each of the time slots 210 appears almost instantly).

В другом примере альтернативная структура цикла может быть определена в по существу более медленном масштабе. Например, вместо переключения между режимами работы несколько раз в секунду спутник связи может быть выполнен с возможностью работы в соответствии с первым режимом работы в течение длительности времени, например, несколько секунд, минут, часов или несколько дней перед переключением для работы в соответствии со вторым режимом работы. Например, в некоторых вариантах применения (например, правительство, армия и т.д.) оператор системы связи может определить конкретное географическое местоположение (например, временная установка, поле боя, строительная площадка и т.д.), для которого следует обеспечить услуги связи в максимальном объеме перед переключением на другое географическое местоположение. Соответственно, в данном примере спутник связи может функционировать в соответствии с первым режимом работы в течение относительно продолжительной длительности (например, несколько часов, дней, недель, месяцев и т.д.) перед переключением к функционированию в соответствии со вторым режимом работы в течение одного или более последовательных временных интервалов 210.In another example, an alternative loop structure may be defined on a substantially slower scale. For example, instead of switching between operating modes several times per second, the communications satellite may be configured to operate in accordance with the first operating mode for a duration of time, such as several seconds, minutes, hours, or several days before switching to operate in accordance with the second mode work. For example, in some applications (e.g., government, military, etc.), a communications system operator may determine a specific geographic location (e.g., temporary installation, battlefield, construction site, etc.) for which communications services should be provided as much as possible before switching to another geographic location. Accordingly, in this example, the communications satellite may operate in accordance with the first mode of operation for a relatively long duration (eg, several hours, days, weeks, months, etc.) before switching to operation in accordance with the second mode of operation for one or more consecutive time intervals 210.

На Фиг. 3 показана таблица 300 режимов работы, которые поддерживают переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. В таблице 300 представлены сводные данные многочисленных режимов работы, которые могут быть реализованы для спутника связи в спутниковых системах связи, описанных со ссылкой на Фиг. 1 и 2. Режимы работы, на которые ссылается таблица 300, представляют собой один пример набора режимов работы, которые могут использоваться в одном примере реализации спутниковой системы связи, описанной в настоящем документе, но предполагается, что другие аналогичные реализации могут использовать любое количество других аналогичных наборов режимов работы.In FIG. 3 shows a table 300 of operating modes that support switching between operating modes of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. Table 300 provides a summary of numerous modes of operation that may be implemented for a communications satellite in the satellite communications systems described with reference to FIG. 1 and 2. The operating modes referenced in table 300 are one example of a set of operating modes that may be used in one example implementation of a satellite communications system described herein, but it is contemplated that other similar implementations may use any number of other similar sets of operating modes.

В таблице 300 представлены ячейки, заданные соответствующими столбцами и строками, причем значения в ячейках представлены для режимов работы и конфигураций, которые определены в настоящем документе. Значения, показанные в ячейках, следует понимать как примерные значения в иллюстративных целях со ссылкой на один примерный вариант осуществления.Table 300 presents the cells defined by the corresponding columns and rows, the values in the cells being for the modes of operation and configurations that are defined herein. The values shown in the cells are to be understood as exemplary values for illustrative purposes with reference to one exemplary embodiment.

Например, показанные значения могут соответствовать реализации, в которой спутник связи выполнен с шиной, имеющей мощность 24,8 киловатта (кВт) и группу высокомощных усилителей (high power amplifiers; HPA), имеющих показатели эффективности добавленной мощности (power-added efficiency; PAE), например, в диапазоне от 30% до 40%. Однако, значения являются лишь примерными и другие аналогичные реализации могут привести к разным значениям. Строки A–H представляют конфигурации 310 прямого канала связи (например, конфигурации прямого канала связи «A»–«H»). Столбцы представляют состояния поляризации для соответствующих прямых каналов связи и обратных каналов связи для одной из трех антенн (например, отражатели R1, R2 и R3) спутника связи. Шесть столбцов предусмотрены для поляризаций прямого канала связи и три столбца предусмотрены для поляризаций обратного канала связи. Последний столбец отображает максимальную рассеиваемую мощность антенной решетки для каждой из конфигураций 310 прямого канала связи A–H. Ячейки, оставленные пустыми, представляют, например, режимы работы и конфигурации, которые могут быть недоступными в предполагаемой примерной реализации, хотя могут использоваться в других аналогичных реализациях.For example, the values shown may correspond to an implementation in which the communications satellite is configured with a bus having a power of 24.8 kilowatts (kW) and a bank of high power amplifiers (HPAs) having power-added efficiency (PAE) ratings. , for example, in the range from 30% to 40%. However, the values are only approximate and other similar implementations may result in different values. Rows A-H represent forward link configurations 310 (eg, forward link configurations "A"-"H"). The columns represent the polarization states for the corresponding forward links and reverse links for one of the three antennas (eg, reflectors R1, R2 and R3) of the communication satellite. Six columns are provided for forward link polarizations and three columns are provided for reverse link polarizations. The last column displays the maximum antenna array power dissipation for each of the A-H forward link configurations 310. Cells left blank represent, for example, modes of operation and configurations that may not be available in the intended exemplary implementation, although they may be used in other similar implementations.

Как описано в настоящем документе, спутник связи может содержать три антенны (например, три отражателя, называемые в настоящем документе отражателями R1, R2 и R3), которые спутник связи может использовать для предоставления услуг связи устройствам до трех соответствующих зон покрытия с помощью сигналов, передаваемых и принимаемых по каналам связи сформированного луча для соответствующих зон покрытия. Например, спутник связи может содержать первую антенну (например, антенна R1 или отражатель R1) для связи с устройствами в первой зоне покрытия, вторую антенну (например, антенну R2 или отражатель R2) для связи с устройствами во второй зоне покрытия и третью антенну (например, антенну R3 или отражатель R3) для связи с устройствами в третьей зоне покрытия.As described herein, a communications satellite may include three antennas (e.g., three reflectors, referred to herein as reflectors R1, R2, and R3), which the communications satellite may use to provide communications services to devices in up to three respective coverage areas using signals transmitted and received via communication channels of the formed beam for the corresponding coverage areas. For example, a communications satellite may include a first antenna (e.g., antenna R1 or reflector R1) for communicating with devices in a first coverage area, a second antenna (e.g., antenna R2 or reflector R2) for communicating with devices in a second coverage area, and a third antenna (e.g. , antenna R3 or reflector R3) for communication with devices in the third coverage area.

Как указано в настоящем документе, в некоторых случаях режим работы для спутника связи может быть задан двумя буквенно-цифровыми символами. Например, первый из символов может представлять собой букву, соответствующую соответствующей конфигурации 310 прямого канала связи, и второй из символов может представлять собой число, соответствующее соответствующей конфигурации 320 обратного канала связи. В некоторых случаях режим работы может включать конфигурацию 310 прямого канала связи и не включать конфигурацию 320 обратного канала связи, в таком случае второй символ может быть «0» (например, представляющий отсутствие конфигурации обратного канала связи, т. е. нулевое значение).As stated herein, in some cases, the operating mode for a communications satellite may be specified by two alphanumeric characters. For example, the first of the symbols may be a letter corresponding to a corresponding forward link configuration 310, and the second of the symbols may be a number corresponding to a corresponding reverse link configuration 320. In some cases, the mode of operation may include forward link configuration 310 and not include reverse link configuration 320, in which case the second symbol may be "0" (eg, representing no reverse link configuration, i.e., a value of zero).

Со ссылкой на таблицу 300 на Фиг. 3, каждый из прямых каналов связи и обратных каналов связи может быть присвоен для обеспечения связи с устройствами в третьей зоне покрытия посредством антенны R3 (например, соответствующей группе терминалов узлов доступа, т. е. «SAN-фермы»). Например, конфигурации прямого канала связи для R1, R2 или R3 могут быть присвоены для включения приема сигналов прямого восходящего канал связи от устройств в третьей зоне покрытия через антенну R3 и передачи (или ретрансляции) сигналов прямого нисходящего канала связи к устройствам соответствующей зоны покрытия, соответствующей указанной антенне R1, R2 или R3. Подобным образом, конфигурации обратного канала связи для R1, R2 или R3 могут быть присвоены для включения приема сигналов обратного восходящего канал связи от устройств соответствующей зоны покрытия, соответствующей указанной антенне R1, R2, или R3, и передачи (или ретрансляции) сигналов нисходящего канала связи к устройствам в третьей зоне покрытия через антенну R3.With reference to table 300 in FIG. 3, each of the forward links and reverse links may be assigned to communicate with devices in a third coverage area via antenna R3 (eg, a corresponding group of access node terminals, i.e., a "SAN farm"). For example, forward link configurations for R1, R2, or R3 may be assigned to enable receiving forward uplink signals from devices in a third coverage area through antenna R3 and transmitting (or relaying) forward downlink signals to devices in the corresponding coverage area corresponding to specified antenna R1, R2 or R3. Likewise, reverse link configurations for R1, R2, or R3 may be assigned to enable receiving reverse uplink signals from devices in the appropriate coverage area corresponding to said antenna R1, R2, or R3, and transmitting (or relaying) downlink signals to devices in the third coverage area via antenna R3.

Например, первый режим работы может быть представлен «A0», который может соответствовать использованию первой конфигурации 311 «A» прямого канала связи в комбинации с отсутствием конфигурации обратного канала связи (например, указанной «0»). Со ссылкой на таблицу 300, первая конфигурация 311 «A» прямого канала связи предоставляет значение 12,6 в ячейке столбца прямого канала связи R1 LHCP, которое представляет прямой канал связи, в котором через антенну R3 могут приниматься LHCP-поляризованные сигналы от третьей зоны покрытия и через антенну R1 передаваться в первую зону покрытия. Значение 12,6 может представлять усиление мощности 12,6 Вт (например, обеспеченное HPA), например, для каждого облучателя решетки из облучающих элементов антенны, используемых для прямого канала связи.For example, the first mode of operation may be represented by "A0", which may correspond to the use of the first forward link configuration 311 "A" in combination with no reverse link configuration (eg, indicated by "0"). Referring to table 300, the first forward link configuration 311 "A" provides a value of 12.6 in the LHCP forward link column cell R1, which represents the forward link in which LHCP-polarized signals from a third coverage area can be received via antenna R3 and transmitted through antenna R1 to the first coverage area. A value of 12.6 may represent a power gain of 12.6 W (eg, provided by the HPA), for example, for each feed of the array of antenna feed elements used for the forward link.

В соответствии с различными режимами работы каждая из конфигураций 310 «A»–«H» прямого канала связи может использоваться в сочетании с одной или более конфигураций 320 обратного канала связи. В таблице 300 показаны три конфигурации 320 обратного канала связи (например, «1»–«3»), которые могут использоваться в сочетании с конфигурациями 310 прямого канала связи (в дополнение к нулевой «0» конфигурации обратного канала связи). Таблица 300 содержит три столбца поляризации обратного канала связи, соответствующие этим конфигурациям 320 обратного канала связи. Например, столбец R1 RHCP соответствует первой конфигурации 321 «1» обратного канала связи, которая может представлять обратный канал связи, в котором RHCP-поляризованные сигналы можно принимать через антенну R1 из первой зоны покрытия и передавать через антенну R3 в третью зону покрытия. Столбец R2 RHCP соответствует второй конфигурации 322 «2» обратного канала связи, которая может представлять обратный канал связи, в котором RHCP-поляризованные сигналы можно принимать через антенну R2 из второй зоны покрытия и передавать через антенну R3 в третью зону покрытия. Столбец R3 RHCP соответствует третьей конфигурации 323 «3» обратного канала связи, которая может представлять обратный канал связи, в котором RHCP-поляризованные сигналы можно принимать через антенну R3 из третьей зоны покрытия и передавать через антенну R3 обратно в третью зону покрытия (например, обеспечивая связи по обратному каналу связи между различными устройствами в третьей зоне покрытия).In accordance with various modes of operation, each of the forward link configurations 310 "A" through "H" may be used in combination with one or more reverse link configurations 320. Table 300 shows three reverse link configurations 320 (eg, "1" through "3") that can be used in combination with forward link configurations 310 (in addition to the null "0" reverse link configuration). Table 300 contains three reverse link polarization columns corresponding to these reverse link configurations 320. For example, RHCP column R1 corresponds to a first reverse link configuration 321 "1", which may represent a reverse link in which RHCP-polarized signals can be received via antenna R1 from a first coverage area and transmitted via antenna R3 to a third coverage area. RHCP column R2 corresponds to a second reverse link configuration 322 "2", which may represent a reverse link in which RHCP-polarized signals can be received via antenna R2 from a second coverage area and transmitted via antenna R3 to a third coverage area. Column R3 RHCP corresponds to a third reverse link configuration 323 "3", which may represent a reverse link in which RHCP-polarized signals can be received via antenna R3 from the third coverage area and transmitted via antenna R3 back to the third coverage area (e.g., providing reverse link communication between different devices in the third coverage area).

Наличие значения в ячейке в столбцах поляризации обратного канала связи может указывать, что соответствующая конфигурация 320 обратного канала связи может быть доступна для использования с конфигурацией 310 прямого канала связи, заданной строкой, содержащей ячейку. Таблица 300 указывает, что три режима работы с конфигурацией 320 обратного канала связи могут быть доступны для первой конфигурации 311 «A» прямого канала связи. Например, таблица 300 предоставляет значение 1,0 в ячейке столбца обратного канала связи RHCP R1, которое может указывать, что первая конфигурация «1» обратного канала связи может использоваться с первой конфигурацией 310 «A» прямого канала связи, например, во втором режиме работы «A1». Значение 1,0 может представлять усиление мощности 1,0 Вт (например, обеспеченное HPA), например, для каждого облучателя решетки из облучающих элементов антенны, используемых для обратного канала связи. В таблице 300 также показано, что вторая конфигурация 312 «2» обратного канала связи и третья конфигурация 313 «3» обратного канала связи может также использоваться с первой конфигурацией 311 «A» прямого канала связи, например, в третьем режиме работы «A2» и четвертом режиме работы «A3» соответственно.The presence of a value in a cell in the reverse link polarization columns may indicate that a corresponding reverse link configuration 320 may be available for use with the forward link configuration 310 specified by the row containing the cell. Table 300 indicates that three modes of operation with the reverse link configuration 320 may be available for the first forward link configuration 311 "A". For example, table 300 provides a value of 1.0 in the RHCP reverse link column cell R1, which may indicate that the first reverse link configuration "1" can be used with the first forward link configuration 310 "A", for example, in a second mode of operation. "A1". A value of 1.0 may represent 1.0 W of power gain (eg, provided by the HPA), for example, for each feed in the array of antenna feed elements used for the return link. Table 300 also shows that the second reverse link configuration 312 "2" and the third reverse link configuration 313 "3" may also be used with the first forward link configuration 311 "A", for example, in the third operating mode "A2" and fourth operating mode “A3”, respectively.

Каждая из ячеек обратного канала связи, показанная в таблице 300, также заштрихована для представления уровня помех, которые могут возникать между прямым(-и) канал(-ами) связи и обратным(-и) каналом(-ами) связи. В некоторых случаях помехи могут оказывать влияние, снижая скорость передачи данных для соответствующего канала связи, например, вследствие того, что спутник связи может корректировать (например, уменьшать) индекс схемы модуляции и кодирования (modulation and coding scheme; MCS) и/или скорость кодирования, или другие аналогичные параметры связи для связи с использованием канала связи. В альтернативном варианте осуществления, если спутник связи не корректирует такие параметры связи, помехи могут снизить показатель качества сигнала (например, снизить SNR или SINR) для соответствующей связи, таким образом, аналогично снижая эффективную скорость передачи данных для связи.Each of the reverse link cells shown in table 300 is also shaded to represent the level of interference that may occur between the forward link(s) and the reverse link(s). In some cases, interference may have the effect of reducing the data rate for the associated communication channel, for example, due to the fact that the communication satellite may adjust (e.g., reduce) the modulation and coding scheme (MCS) index and/or the coding rate , or other similar communication parameters for communication using a communication channel. In an alternative embodiment, if the communication satellite does not adjust such communication parameters, interference may reduce the signal quality score (eg, reduce the SNR or SINR) for the associated communication, thereby similarly reducing the effective data rate for the communication.

Как показано в таблице 300, например, каждая из ячеек обратного канала для конфигурации 311 «A» прямого канала связи заштрихована для указания, что по существу отсутствуют помехи между прямым каналом связи и обратным каналом связи. В каждом из этих режимов работы (например, «A1», «A2» и «A3») прямой канал связи может быть поляризован с использованием LHCP, при этом обратные каналы связи могут быть поляризованы с использованием RHCP. Поскольку LHCP и RHCP представляют состояния ортогональной поляризации, изолирование перекрестной поляризации может обеспечить разнесение поляризации между прямыми каналами связи и обратными каналами связи и поэтому может быть меньше (например, существенно незначительное значение) помех между прямыми каналами связи и обратными каналами связи.As shown in table 300, for example, each of the reverse link cells for the forward link configuration 311 "A" is shaded to indicate that there is substantially no interference between the forward link and the reverse link. In each of these operating modes (eg, "A1", "A2" and "A3"), the forward link can be polarized using LHCP, while the reverse links can be polarized using RHCP. Because LHCP and RHCP represent orthogonal polarization states, cross-polarization isolation can provide polarization diversity between the forward links and the reverse links and therefore there can be less (eg, substantially negligible) interference between the forward links and the reverse links.

Однако, в другом режиме работы применение конкретной конфигурации 320 обратного канала связи с конкретной конфигурацией 310 прямого канала связи может привести к помехам между прямым(-и) канал(-ами) связи и обратным(-и) каналом(-ами) связи. Например, в таблице 300 предложена вторая конфигурация 312 «B» прямого канала связи. Со ссылкой на таблицу 300 вторая конфигурация 312 «B» прямого канала связи может включать конфигурацию двойной поляризации, в которой как RHCP-поляризованные сигналы, так и LHCP-поляризованные сигналы могут приниматься через антенну R3 от третьей зоны покрытия и передаваться через антенну R2 во вторую зону покрытия по соответствующим прямым каналам связи. Пятый режим работы «B0» может включать только прямые каналы связи с ортогональными RHCP и LHCP без конфигурации 320 обратного канала связи. Комбинирование второй конфигурации 312 «B» прямого канала связи с конфигурацией обратного канала связи может или не может привести к определенному количеству помех.However, in another mode of operation, using a particular reverse link configuration 320 with a particular forward link configuration 310 may result in interference between the forward link(s) and the reverse link(s). For example, table 300 proposes a second forward link configuration 312 "B". With reference to table 300, the second forward link configuration 312 "B" may include a dual polarization configuration in which both RHCP-polarized signals and LHCP-polarized signals can be received through antenna R3 from the third coverage area and transmitted through antenna R2 to the second. coverage area via appropriate direct communication channels. The fifth mode of operation "B0" can only include forward links with orthogonal RHCP and LHCP without reverse link configuration 320. Combining the second forward link configuration 312 "B" with the reverse link configuration may or may not result in a certain amount of interference.

Например, шестой режим работы «B1» может включать вторую конфигурацию 312 «B» прямого канала связи и первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи. Таблица 300 показывает, что может иметь место высокий уровень помех для шестого режима работы «B1». В данном примере вторая конфигурация 312 «B» второго прямого канала связи может включать RHCP-поляризованные сигналы, а первая конфигурация 321 «1» обратного канала связи может также включать RHCP-поляризованные сигналы. Таким образом, каналы связи RHCP могут не иметь перекрестной поляризации между ними и поэтому могут привести к высокому уровню помех между сигналами, которые охватывают, например, перекрывающиеся наборы пространственных ресурсов. Однако, как описано в настоящем документе, первая зона покрытия может перекрываться с третьей зоной покрытия (а также второй зоной покрытия). Соответственно RHCP-поляризованные сигналы могут передаваться между устройствами в перекрывающихся географических областях и поэтому RHCP-поляризованные сигналы и сигналы обратного канала связи могут охватывать перекрывающиеся наборы пространственных ресурсов, что приводит к относительно более высокому уровню помех, показанному в таблице 300.For example, the sixth operating mode "B1" may include a second forward link configuration 312 "B" and a first reverse link configuration 321 "1". Table 300 shows that a high level of interference may occur for the sixth operating mode "B1". In this example, the second second forward link configuration 312 "B" may include RHCP-polarized signals, and the first reverse link configuration 321 "1" may also include RHCP-polarized signals. Thus, RHCP communication channels may not have cross-polarization between them and may therefore result in high levels of interference between signals that span, for example, overlapping sets of spatial resources. However, as described herein, the first coverage area may overlap with the third coverage area (as well as the second coverage area). Accordingly, RHCP-polarized signals may be transmitted between devices in overlapping geographic areas, and therefore RHCP-polarized and reverse link signals may span overlapping sets of spatial resources, resulting in relatively higher interference levels as shown in Table 300.

С другой стороны, седьмой режим работы «B2» может включать вторую конфигурацию 312 «B» прямого канала связи и вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи. Таблица 300 показывает, что может не быть помех (или минимальное количество помех) для шестого режима работы «B2». То есть в седьмом режиме работы «B2» RHCP-поляризованные сигналы могут приниматься через антенну R2 из второй зоны покрытия и передаваться через антенну R3 в третью зону покрытия по обратному каналу связи. Как описано в настоящем документе, в некоторых случаях вторая зона покрытия и третья зона покрытия могут не перекрываться. Таким образом, для седьмого режима работы «B2» проблемы с помехами может не быть, потому что сигналы прямого канала связи и сигналы обратного канала связи могут не охватывать перекрывающиеся наборы ресурсов.On the other hand, the seventh operating mode "B2" may include a second forward link configuration 312 "B" and a second reverse link configuration 322 "2". Table 300 shows that there may be no interference (or a minimal amount of interference) for the sixth operating mode "B2". That is, in the seventh operating mode “B2”, RHCP-polarized signals can be received through antenna R2 from the second coverage area and transmitted through antenna R3 to the third coverage area via a reverse communication channel. As described herein, in some cases the second coverage area and the third coverage area may not overlap. Thus, for the seventh operating mode "B2", there may not be an interference problem because the forward link signals and the reverse link signals may not cover overlapping sets of resources.

В некоторых случаях конкретная комбинация конфигурации 310 прямого канала связи и конфигурация 320 обратного канала связи может быть недоступна. Например, как показано в таблице 300 комбинация второй конфигурации 312 «B» прямого канала связи и третьей конфигурации 323 «3» обратного канала связи может не быть доступной. В таком гипотетическом восьмом режиме работы «B3» антенна R3 может использоваться для приема сигналов прямого восходящего канала связи с двойной поляризацией и поэтому антенна R3 может быть недоступна также для передачи сигналов обратного канала связи в соответствии с третьей конфигурацией 323 «3» обратного канала. Такой гипотетический режим работы дополнительно описан в настоящем документе со ссылкой на Фиг. 15. Подобным образом, поскольку каждая из четвертой конфигурации 314 «D» прямого канала связи, пятой конфигурации 315 «E» прямого канала связи, шестой конфигурации 316 «F» прямого канала связи, седьмой конфигурации 317 «G» прямого канала связи и восьмой конфигурации 318 «H» прямого канала связи может использовать третью антенну R3 для приема сигналов прямого восходящего канала связи с двойной поляризацией, третья конфигурация 323 «3» обратного канала связи может также быть недоступна с каждой из этих конфигураций прямого канала связи.In some cases, a particular combination of forward link configuration 310 and reverse link configuration 320 may not be available. For example, as shown in table 300, the combination of a second forward link configuration 312 "B" and a third reverse link configuration 323 "3" may not be available. In such a hypothetical eighth operating mode "B3", antenna R3 may be used to receive dual-polarized forward uplink signals and therefore antenna R3 may not be available to also transmit reverse link signals in accordance with the third reverse channel configuration 323 "3". Such a hypothetical mode of operation is further described herein with reference to FIGS. 15. Likewise, since each of the fourth forward link configuration 314 "D", the fifth forward link configuration 315 "E", the sixth forward link configuration 316 "F", the seventh forward link configuration 317 "G" and the eighth configuration The forward link "H" 318 may use a third antenna R3 to receive dual-polarized forward uplink signals, the third reverse link configuration 323 "3" may also not be available with each of these forward link configurations.

В таблице 300 также показан пример режимов работы, который может привести к «среднему» уровню помех. Например, в таблице 300 предложена третья конфигурация 313 «C» прямого канала связи. Со ссылкой на таблицу 300, в третьей конфигурации 313 «C» прямого канала связи LHCP-поляризованные сигналы могут приниматься через антенну R3 из третьей зоны покрытия и передаваться через антенну R3 обратно в третью зону покрытия по прямому каналу связи. Девятый режим работы «C0» может включать только прямой канал связи LHCP без конфигурации обратного канала связи. В некоторых случаях комбинирование третьей конфигурации 313 «C» прямого канала связи с конфигурацией 320 обратного канала связи может привести к «среднему» уровню помех. Например, в каждом из десятого режима работы «C1», одиннадцатого режима работы «C2» и двенадцатого режима работы «C3» помеха может появляться из-за одновременного приема и передачи прямого восходящего и нисходящего канала связи LHCP через антенну R3. Например, отношение несущей к помехам (carrier-to-interference; C/I) может быть снижено (например, приблизительно на 14 дБ) по сравнению с конфигурацией, в которой прием сигналов прямого канала связи происходит через антенну с неперекрывающейся зоной покрытия на антенну для передачи прямого канала связи. Кроме того, в десятом режиме работы «C1» более высокая EIRP прямого канала связи прямого канала связи LHCP может вызвать помехи в обратном восходящем канале связи RHCP на R1. В то время как сигналы LHCP и RHCP могут быть перекрестно-поляризованными, более высокая EIRP прямого канала связи сигналов прямого канала связи LHCP от терминалов узлов доступа может привести к дополнительной перекрестно-поляризованной помехе через R1 (например, 3–8 дБ относительно несущей (дБн)).Table 300 also shows an example of operating conditions that may result in a “medium” level of interference. For example, table 300 proposes a third forward link configuration 313 "C". Referring to table 300, in the third forward link configuration 313 "C", LHCP-polarized signals may be received through antenna R3 from the third coverage area and transmitted through antenna R3 back to the third coverage area on the forward link. The ninth operating mode “C0” can only enable the forward LHCP link without reverse link configuration. In some cases, combining the third forward link configuration 313 "C" with the reverse link configuration 320 may result in a "medium" level of interference. For example, in each of the tenth operating mode "C1", the eleventh operating mode "C2" and the twelfth operating mode "C3", interference may occur due to simultaneous reception and transmission of the LHCP forward uplink and downlink through antenna R3. For example, the carrier-to-interference (C/I) ratio can be reduced (e.g., by approximately 14 dB) compared to a configuration in which forward link signals are received through an antenna with non-overlapping coverage to the antenna for forward communication channel transmission. In addition, in the tenth operating mode "C1", a higher forward link EIRP of the LHCP forward link may cause interference in the reverse uplink RHCP on R1. While LHCP and RHCP signals may be cross-polarized, the higher forward link EIRP of LHCP forward link signals from access node terminals may result in additional cross-polarized interference across R1 (e.g., 3 to 8 dBc )).

В таблице 300 также показан пример режимов работы, который может привести к относительно низкому уровню помех. Например, в таблице 300 предложена четвертая конфигурация 314 «G» прямого канала связи. Со ссылкой на таблицу 300, в четвертой конфигурации 314 «G» прямого канала связи RHCP-поляризованные сигналы могут приниматься через антенну R3 из третьей зоны покрытия и передаваться через антенну R1 в первую зону покрытия по первому прямому каналу связи, а LHCP-поляризованные сигналы могут также приниматься через антенну R3 от третьей зоны покрытия и передаваться через антенну R3 обратно в третью зону покрытия по прямому каналу связи. Тринадцатый режим работы «G0» может включать только прямые каналы связи с RHCP и LHCP без конфигурации обратного канала связи. В некоторых случаях комбинирование четвертой конфигурации 314 «G» прямого канала связи с конфигурацией 320 обратного канала связи может привести к низкому уровню помех. Например, в четырнадцатом режиме работы «G2» с обратным каналом связи, обеспеченным через обратный восходящий канал связи RHCP, принимаемый через антенну R2, и обратный нисходящий канал связи RHCP, передаваемый через антенну R3. В данном случае сигналы прямого нисходящего канала связи RHCP, передаваемые через антенну R1, могут влиять на сигналы обратного нисходящего канала связи RHCP, передаваемые через антенну R3 из-за географического перекрытия между зоной покрытия антенны R1 и зоной покрытия антенны R3 и более высокой EIRP сигналов прямого нисходящего канала связи относительно сигналов обратного нисходящего канала связи (например, сигналы прямого нисходящего канала связи могут иметь C/I на 7–12 дБ выше сигналов обратного нисходящего канала связи).Table 300 also shows an example of operating modes that may result in relatively low interference levels. For example, table 300 proposes a fourth forward link configuration 314 "G". Referring to table 300, in the fourth forward link configuration 314 "G", RHCP-polarized signals may be received via antenna R3 from the third coverage area and transmitted via antenna R1 to the first coverage area on the first forward link, and LHCP-polarized signals may also received through antenna R3 from the third coverage area and transmitted through antenna R3 back to the third coverage area via a forward communication channel. The thirteenth operating mode "G0" can only include forward links with RHCP and LHCP without reverse link configuration. In some cases, combining the fourth forward link configuration 314 "G" with the reverse link configuration 320 may result in low interference. For example, in the fourteenth operating mode "G2" with a reverse link provided through a reverse uplink RHCP received through antenna R2 and a reverse downlink RHCP transmitted through antenna R3. In this case, the forward downlink RHCP signals transmitted through antenna R1 may affect the reverse downlink RHCP signals transmitted through antenna R3 due to the geographic overlap between the coverage area of antenna R1 and the coverage area of antenna R3 and the higher EIRP of the forward signals. downlink relative to reverse downlink signals (for example, forward downlink signals may have a C/I 7–12 dB higher than reverse downlink signals).

В дополнение к четырнадцати режимам работы, описанным выше, в таблице 300 также представлены дополнительные режимы работы, такие как: «D0», «D1», «D2», «E0», «E1», «E2», «F0», «F1», «F2», «G1», «H0», «H1» и «H2». Всего в таблице 300 представлены двадцать семь режимов работы (включая, «гипотетический» режим работы B3), каждый из которых может быть реализован способами, аналогичными описанным выше в соответствии с таблицей 300. Каждый из этих режимов работы описан в свою очередь ниже со ссылкой на спутниковую систему связи, показанную на Фиг. 4–10 и 12–31.In addition to the fourteen operating modes described above, Table 300 also provides additional operating modes such as: "D0", "D1", "D2", "E0", "E1", "E2", "F0", "F1", "F2", "G1", "H0", "H1" and "H2". A total of twenty-seven modes of operation are presented in table 300 (including the "hypothetical" mode of operation B3), each of which can be implemented in ways similar to those described above in accordance with table 300. Each of these modes of operation is described in turn below with reference to satellite communication system shown in FIG. 4–10 and 12–31.

Как показано с помощью значений, представленных в таблице 300, и различных уровней помех между прямым и обратным каналами связи, в разных ситуациях могут использоваться разные режимы работы в соответствии с их соответствующими характеристиками. Например, некоторые режимы работы могут обеспечивать относительно более высокую пропускную способность канала для некоторой зоны покрытия и поэтому могут использоваться для обеспечения относительно более высокой пропускной способности в этой зоне покрытия в некоторых ситуациях. В других ситуациях может потребоваться обеспечить более низкую пропускную способность с более высоким разнесением каналов между разными зонами покрытия и/или одновременно обеспечить услуги связи для большего или меньшего количества зон покрытия. Соответственно, спутник связи может быть выполнен с возможностью для переключения между режимами работы, например, для оптимизации этих характеристик в различных ситуациях.As shown by the values presented in Table 300 and the different levels of interference between the forward and reverse links, different operating modes may be used in different situations according to their respective characteristics. For example, some operating modes may provide relatively higher channel capacity for a certain coverage area and therefore may be used to provide relatively higher capacity within that coverage area in some situations. In other situations, it may be necessary to provide lower capacity with higher channel spacing between different coverage areas and/or simultaneously provide communications services to more or fewer coverage areas. Accordingly, the communications satellite may be configured to switch between operating modes, for example, to optimize these characteristics in different situations.

В соответствии с методиками, описанными в настоящем документе, спутник связи может быть выполнен с возможностью работы в соответствии с исходным режимом работы (например, режимом работы по умолчанию или, как правило, одним из режимов работы, описанных в настоящем документе). После функционирования в соответствии с исходным режимом работы в течение периода времени спутник связи может быть сконфигурирован для переключения во второй (например, новый) режим работы (например, в соответствии с командой, принятой от контроллера), причем спутник связи может переключать свою работу из исходного режима работы в новый режим работы соответственно.In accordance with the techniques described herein, the communications satellite may be configured to operate in accordance with an initial operating mode (eg, a default operating mode or, typically, one of the operating modes described herein). After operating in accordance with the original operating mode for a period of time, the communication satellite may be configured to switch to a second (e.g., new) operating mode (e.g., in accordance with a command received from the controller), and the communication satellite may switch its operation from the original operating mode to the new operating mode accordingly.

В некоторых случаях спутник связи может быть выполнен с возможностью переключения между режимами работы в соответствии с шаблоном или последовательностью режимов работы (например, на основании макроскопических условий окружающей среды или трафика). В некоторых случаях спутник связи может быть выполнен с последовательностью режимов работы, между которыми переключается в определенном порядке для предоставления услуг связи устройствам в пределах агрегированной зоны покрытия соответствующих зон покрытия. Например, спутник связи может функционировать в соответствии с шаблоном (например, повторяющийся шаблон) режимов работы, который обеспечивает требуемые скорости передачи данных прямого и обратного каналов связи для соответствующих зон покрытия. Шаблон или последовательность режимов работы может меняться в зависимости от нагрузки трафика или условий окружающей среды (например, в соответствии со временем дня).In some cases, the communications satellite may be configured to switch between operating modes according to a pattern or sequence of operating modes (eg, based on macroscopic environmental or traffic conditions). In some cases, a communications satellite may be configured with a sequence of operating modes that are switched between in a specific order to provide communications services to devices within an aggregated coverage area of the respective coverage areas. For example, a communications satellite may operate according to a pattern (eg, a repeating pattern) of operating modes that provides the required downlink and uplink data rates for the respective coverage areas. The pattern or sequence of operating modes may vary depending on traffic load or environmental conditions (for example, according to the time of day).

В некоторых случаях последовательность режимов работы может быть модифицирована в соответствии с одним или более критериями. Например, спутник связи может обычно быть выполнен с возможностью переключения между первым и вторым режимами работы в соответствии со стандартным шаблоном (например, для стандартных операций), но спутник связи также может быть выполнен с возможностью модификации стандартного шаблона на основании одного или более критериев. Такие критерии могут включать, например, определенный объем трафика и/или время дня. То есть спутник связи может обычно использовать первый шаблон режимов работы в определенное время суток при условии, например, если спутник связи обнаружил относительно увеличенный трафик данных от некоторой области. В данном случае спутник связи может переключаться на второй шаблон режимов работы для предоставления увеличенной пропускной способности данных для этой области.In some cases, the sequence of operating modes may be modified in accordance with one or more criteria. For example, a communications satellite may typically be configured to switch between first and second modes of operation in accordance with a standard pattern (eg, for standard operations), but the communications satellite may also be configured to modify the standard pattern based on one or more criteria. Such criteria may include, for example, a certain amount of traffic and/or time of day. That is, the communications satellite may typically use the first pattern of operating patterns at certain times of day, provided, for example, that the communications satellite has detected relatively increased data traffic from a certain area. In this case, the communications satellite may switch to a second mode pattern to provide increased data throughput for that area.

В дополнительном или альтернативном варианте осуществления спутник связи может переключаться (например, динамически) на новый режим работы или шаблон на основании одного или более критериев. Например, система 100 спутниковой связи может определять и/или быть сконфигурирована с помощью одного или более событий динамического переключения, на основании которых спутник связи может переключать режимы работы или шаблоны режимов работы. Соответственно, когда обнаружено появление события динамического переключения (например, в соответствии с одним или более измерений или другими критериями), спутник связи может переключаться из первого режима работы во второй режим работы или от первого шаблона режимов работы ко второму шаблон режимом работы. Например, система 100 спутниковой связи может определять, какая техническая характеристика, такая как показатель качества сигнала (например, SNR, SINR, EIRP и т.д.) удовлетворяет соответствующему пороговому значению для переключения режимов работы или шаблонов режимов работы. Например, система 100 спутниковой связи может определять, что показатель качества сигнала (например, для канала связи через одну или более антенн) опустился ниже требуемого целевого значения качества сигнала, и может переключаться во второй режим работы или второй шаблон режимов работы для обеспечения услуг связи по другим каналам связи, имеющим более высокое качество сигнала и, соответственно, надежность (но который, например, может иметь более низкий верхний предел для пропускной способности). В некоторых случаях разные антенны (например, антенны R1, R2 и R3) могут иметь разные показатели производительности, например, каждая из антенн спутника связи может иметь различные соответствующие коэффициенты усиления мощности. Например, коэффициент усиления мощности для каждой из антенн может быть обратно пропорционален географическому размеру соответствующей зоны покрытия, которую обслуживает антенна. То есть антенны R2 и/или R3 могут иметь по существу более высокие соответствующие коэффициенты усиления мощности, например, по сравнению с антенной R1, которая может обеспечивать услуги связи для первой зоны покрытия (которая может быть, например, большой областью вплоть до всей видимой поверхности Земли). Коэффициент усиления мощности для каждой из антенн может коррелировать со скоростью передачи данных, и следовательно с пропускной способностью, которую антенна может обеспечить для устройств этой соответствующей зоны покрытия.In an additional or alternative embodiment, the communications satellite may switch (eg, dynamically) to a new operating mode or pattern based on one or more criteria. For example, satellite communications system 100 may detect and/or be configured with one or more dynamic switching events based on which the communications satellite may switch operating modes or operating mode patterns. Accordingly, when the occurrence of a dynamic switching event is detected (eg, in accordance with one or more measurements or other criteria), the communications satellite may switch from a first operating mode to a second operating mode or from a first operating mode pattern to a second operating mode pattern. For example, satellite communications system 100 may determine which technical characteristic, such as a signal quality metric (eg, SNR, SINR, EIRP, etc.) satisfies a corresponding threshold for switching operating modes or operating mode patterns. For example, satellite communications system 100 may determine that a signal quality indicator (eg, for a communication channel through one or more antennas) has fallen below a desired target signal quality value, and may switch to a second operating mode or a second operating mode pattern to provide communication services over other communication channels that have higher signal quality and therefore reliability (but which, for example, may have a lower upper limit for throughput). In some cases, different antennas (eg, antennas R1, R2, and R3) may have different performance ratios, for example, each of the antennas of a communications satellite may have different corresponding power gains. For example, the power gain for each of the antennas may be inversely proportional to the geographic size of the corresponding coverage area served by the antenna. That is, antennas R2 and/or R3 may have substantially higher respective power gains, for example, compared to antenna R1, which may provide communication services for a first coverage area (which may be, for example, a large area up to the entire visible surface Earth). The power gain for each antenna may correlate with the data rate, and therefore the throughput, that the antenna can provide to devices in that respective coverage area.

Соответственно спутник связи может быть сконфигурирован для нового режима работы или шаблона режимов работы таким образом, чтобы оптимизировать пропускную способность для устройств каждой из зон покрытия, для которых спутник связи предоставляет услуги. В некоторых случаях новый режим работы или шаблон режимов работы может быть определен (например, в соответствии с алгоритмом в контроллере) для увеличения до максимума пропускной способности для каждого из устройств в первой зоне покрытия, второй зоне покрытия и третьей зоне покрытия, на основании, например, запроса услуг для каждой из зон покрытия, коэффициента усиления мощности (и/или других показателей производительности), связанных с антеннами, соответствующими каждой из зон покрытия, условий стационарных и/или динамических помех (например, погода и условия окружающей среды, местоположение спутника связи и т.д.) и т.п.Accordingly, the communications satellite may be configured for a new operating mode or operating mode pattern so as to optimize throughput for devices in each of the coverage areas for which the communications satellite provides services. In some cases, a new operating mode or pattern of operating modes may be defined (eg, in accordance with an algorithm in the controller) to maximize the throughput for each of the devices in the first coverage area, the second coverage area, and the third coverage area, based on, for example, , service request for each of the coverage areas, power gain (and/or other performance indicators) associated with the antennas corresponding to each of the coverage areas, stationary and/or dynamic interference conditions (e.g., weather and environmental conditions, communications satellite location etc.

Например, для оптимизации пропускной способности антенны, имеющие наибольшее усиление (например, R2 и R3), могут быть расположены для облучения зон покрытия с более высокими плотностями пользовательских терминалов. В некоторых случаях антенны с более низким коэффициентом усиления (например, антенна R1 для первой зоны покрытия) могут быть способны для предоставления услуг устройствам, которым не могут предоставлять услуг остальные антенны спутника связи, и поэтому спутник связи может обслуживать эти устройства с использованием антенны R1, при этом используя антенны R2 и/или R3 с более высоким коэффициентом усиления для предоставления услуг с более высоким коэффициентом усиления для областей с более высокой плотностью в пределах соответствующей зоны покрытия антенны. Соответственно, контроллер может определять режимы работы соответствующего шаблона режимов работы на основании физических возможностей спутника связи.For example, to optimize throughput, the antennas having the highest gain (eg, R2 and R3) may be positioned to illuminate coverage areas with higher user terminal densities. In some cases, antennas with lower gain (for example, antenna R1 for the first coverage area) may be capable of providing services to devices that cannot be served by the remaining antennas of the communications satellite, and therefore the communications satellite may serve these devices using antenna R1. while using higher gain antennas R2 and/or R3 to provide higher gain services to higher density areas within the respective antenna coverage area. Accordingly, the controller may determine operating modes of the corresponding operating mode pattern based on the physical capabilities of the communication satellite.

Подобным образом спутник связи может корректировать одну или более длительностей времени (например, соотношение между несколькими длительностями), при которой спутник связи функционирует в одном или более соответствующих режимах работы. Например, услуги обратного канала связи могут обеспечить сравнительно небольшую пропускную способность, и поэтому в некоторых случаях (например, ситуациях с высоким количеством запросов) спутник связи может распределять относительно небольшую долю времени (например, количество временных интервалов цикла) для режимов работы, которые обеспечивают услуги обратного канала связи в отличие от режимов работы, которые обеспечивают по существу более высокую пропускную способность посредством услуг прямого канала связи. Путем уравновешивания технических характеристик каждой из его соответствующих антенн, запроса на услуги для каждой из антенн, соответствующего зонам покрытия, физическим параметрам (ориентация, место назначения населения, траектория и т.д.) и другим аналогичным параметрам, описанным в настоящем документе, шаблон режимов работы (например, включающий режим работы, порядок и длительность) может быть выбран для эффективного предоставления услуг связи устройствам, расположенным в зонах покрытия обслуживания.Likewise, the communications satellite may adjust one or more time durations (eg, the relationship between multiple durations) at which the communications satellite operates in one or more respective operating modes. For example, reverse link services may provide relatively little throughput, and so in some cases (e.g., high demand situations), the communications satellite may allocate a relatively small fraction of time (e.g., number of cycle time slots) to the modes of operation that provide the services reverse link as opposed to modes of operation that provide inherently higher throughput through forward link services. By balancing the technical characteristics of each of its respective antennas, the service request for each of the antennas corresponding to coverage areas, physical parameters (orientation, population destination, trajectory, etc.) and other similar parameters described herein, a pattern of modes operation (eg, including operating mode, order and duration) can be selected to efficiently provide communication services to devices located in service coverage areas.

На Фиг. 4 проиллюстрирована конфигурация 400 системы спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. В некоторых примерах конфигурация 400 системы спутниковой связи может реализовывать аспекты системы спутниковой связи, описанные со ссылкой на Фиг. 1–3. Конфигурация 400 системы спутниковой связи может использовать ряд сетевых архитектур, включающих космический сегмент и наземный сегмент. Спутниковый сегмент может включать спутник 405 связи, который может быть примером спутника 105 связи, как описано на Фиг. 1–3. Наземный сегмент может включать группу пользовательских терминалов и группу терминалов узлов доступа (включая, например, один или более шлюзов), которые могут быть примерами соответствующих устройств, как описано со ссылкой на Фиг. 1–3. Приведенная в качестве примера конфигурация 400 системы спутниковой связи на Фиг. 4 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с первым режимом работы, например, режимом работы «A0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «A0» обеспечивает первую конфигурацию 311 «A» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 4 illustrates a satellite communications system configuration 400 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. In some examples, satellite communications system configuration 400 may implement aspects of the satellite communications system described with reference to FIG. 1–3. The satellite communications system configuration 400 may utilize a number of network architectures, including a space segment and a terrestrial segment. The satellite segment may include a communications satellite 405, which may be an example of a communications satellite 105 as described in FIG. 1–3. The ground segment may include a group of user terminals and a group of access node terminals (including, for example, one or more gateways), which may be examples of corresponding devices, as described with reference to FIG. 1–3. The exemplary satellite communications system configuration 400 in FIG. 4 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a first operating mode, eg, an "A0" operating mode as described with reference to FIG. 3. The "A0" operating mode provides the first forward link configuration 311 "A" without the reverse link configuration.

Спутник 405 связи проиллюстрирован с тремя антеннами для предоставления услуг связи устройствам вплоть до трех соответствующих зон покрытия посредством сигналов, передаваемых и принимаемых по каналам связи сформированного луча для соответствующих зон покрытия. Например, спутник 405 связи может содержать первую антенну 410, облучающую первую зону 415 покрытия (например, отражатель R1, соответствующий зоне R1 покрытия), вторую антенну 420, облучающую вторую зону 425 покрытия (например, отражатель R2, соответствующий зоне покрытия R2) и третью антенну 430, облучающую третью зону 435 покрытия (например, отражатель R3, соответствующий зоне покрытия R3). Каждая из антенн может содержать отражатель и узел облучающей антенной решетки (не показан) или может содержать узел облучающей антенной решетки без отражателя (например, DRA).Communications satellite 405 is illustrated with three antennas for providing communication services to devices in up to three respective coverage areas via signals transmitted and received on beamformed communications links for the respective coverage areas. For example, the communications satellite 405 may include a first antenna 410 illuminating a first coverage area 415 (e.g., reflector R1 corresponding to coverage area R1), a second antenna 420 illuminating a second coverage area 425 (e.g., reflector R2 corresponding to coverage area R2), and a third an antenna 430 illuminating a third coverage area 435 (eg, a reflector R3 corresponding to the coverage area R3). Each of the antennas may include a reflector and a feed array assembly (not shown), or may include a feed array assembly without a reflector (eg, a DRA).

В то время как в приведенной в качестве примера конфигурации 400 системы спутниковой связи показан и описан спутник 405 связи как содержащий три антенны (например, три отражателя) главным образом для связи, реализующей сквозное формирование луча, в других предусмотренных реализациях системы 400 спутниковой связи могут содержать любое количество антенн для связи с устройствами в любом количестве зон покрытия и могут подобным образом реализовывать любые другие применимые схемы связи. В некоторых примерах может иметь место некоторое перекрытие между разными зонами покрытия. Например, как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 400 системы спутниковой связи, первая зона 415 покрытия полностью перекрывает вторую зону 425 покрытия и третью зону 435 покрытия. В других примерах первая зона 415 покрытия может перекрываться только с одной во второй зоне 425 покрытия или третьей зоне 435 покрытия. Кроме того, в других примерах первая зона 415 покрытия может частично перекрываться со второй зоной 425 покрытия и/или третьей зоной 435 покрытия (например, вторая зона 425 покрытия и/или третья зона 435 покрытия может быть частично в первой зоне 415 покрытия и частично не перекрываться первой зоной 415 покрытия).While the exemplary satellite communications system configuration 400 illustrates and describes the communications satellite 405 as comprising three antennas (e.g., three reflectors) primarily for end-to-end beamforming communications, in other contemplated implementations, satellite communications systems 400 may include any number of antennas to communicate with devices in any number of coverage areas and can similarly implement any other applicable communication schemes. In some examples, there may be some overlap between different coverage areas. For example, as shown in the exemplary satellite communications system configuration 400, the first coverage area 415 completely overlaps the second coverage area 425 and the third coverage area 435. In other examples, the first coverage zone 415 may overlap with only one in the second coverage zone 425 or the third coverage zone 435. Additionally, in other examples, the first coverage zone 415 may partially overlap with the second coverage zone 425 and/or the third coverage zone 435 (e.g., the second coverage zone 425 and/or the third coverage zone 435 may be partially in the first coverage zone 415 and partially not overlapped by the first coverage zone 415).

В соответствии с первым режимом работы, показанным на Фиг. 4 (например, режим работы «A0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия. Например, при использовании прямого канала 436 связи спутник 405 связи может принимать сигналы прямого восходящего канала связи от устройств (например, терминалов узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430 и ретранслятор, соответствующий сигналам прямого нисходящего канала связи к устройствам (например, пользовательским терминалам) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410. Приведенная в качестве примера конфигурация 400 системы спутниковой связи также показывает, что спутник 405 связи содержит вторую антенну 420, связанную со второй зоной 425 покрытия, но, в некоторых случаях, вторая антенна 420 может не использоваться в первом режиме работы. Соответственно, при функционировании в соответствии с первым режимом работы спутник 405 связи может не предоставлять услуги связи для участков во второй зоне 425 покрытия, не перекрываясь с первой зоной 415 покрытия.According to the first operating mode shown in FIG. 4 (eg, operating mode "A0"), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415, which may be served by devices (eg, access node terminals) located in a third coverage area 435. For example, when using forward link 436, communications satellite 405 may receive forward uplink signals from devices (e.g., access node terminals) in third coverage area 435 through antenna R3 430 and a repeater corresponding to forward downlink signals to devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 via antenna R1 410. The exemplary satellite communications system configuration 400 also shows that the communications satellite 405 includes a second antenna 420 associated with the second coverage area 425, but, in some cases, the second antenna 420 may not be used in the first operating mode. Accordingly, when operating in accordance with the first mode of operation, the communications satellite 405 may not provide communications services to portions of the second coverage area 425 without overlapping the first coverage area 415.

Как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 400 системы спутниковой связи на Фиг. 4, сигналы, передаваемые по прямому каналу 436 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации 450, которой является LHCP. Соответственно, антенны передающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 436 связи, причем антенны принимающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 436 связи. Подобным образом соответствующие приемные и передающие порты спутника 405 связи могут быть сконфигурированы для LHCP, чтобы по существу ретранслировать только LHCP-поляризованные сигналы и не ретранслировать, например, RHCP-поляризованные сигналы таким образом, чтобы спутник 405 связи соответственно ретранслировал поляризованные сигналы, передаваемые от терминалов узлов доступа. В то время как в настоящем документе описано применение круговых поляризаций, подобным образом могут быть реализованы другие поляризации с использованием аналогичных методик поляризации (например, применение одной или более поляризаций, выбранных из наборов поляризаций, которые имеют взаимную ортогональность).As shown in the exemplary satellite communications system configuration 400 in FIG. 4, signals transmitted on the forward link 436 may be polarized using a first polarization 450, which is LHCP. Accordingly, antennas of transmitting devices (e.g., access node terminals) may employ LHCP polarization to transmit signals on the forward link 436, and antennas of receiving devices (e.g., user terminals) may likewise use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 436 . Similarly, the respective receive and transmit ports of the communications satellite 405 may be configured for LHCP to substantially relay only LHCP-polarized signals and not relay, for example, RHCP-polarized signals such that the communications satellite 405 accordingly relays the polarized signals transmitted from the terminals access nodes. While the use of circular polarizations is described herein, other polarizations may be similarly implemented using similar polarization techniques (eg, using one or more polarizations selected from sets of polarizations that have mutual orthogonality).

Устройства в зонах покрытия обслуживания и спутник 405 связи могут использовать первый частотный диапазон для передачи сигналов восходящего канала связи и могут использовать второй частотный диапазон для передачи сигналов нисходящего канала связи. В некоторых примерах первый частотный диапазон для сигналов восходящего канала связи и второй частотный диапазон для сигналов нисходящего канала связи могут охватывать неперекрывающиеся наборы частотных ресурсов. Например, сигналы восходящего канала связи могут передаваться с использованием диапазона частот около спектра 30 ГГц, а сигналы нисходящего канала связи могут передаваться с использованием диапазона частот около спектра 20 ГГц. Соответственно, в некоторых случаях сигналы восходящего канала связи и нисходящего канала связи могут передаваться одновременно (например, по перекрывающимся или частично перекрывающимся ресурсам временной области). В таких случаях спутник 405 связи может быть выполнен с возможностью приема сигналов восходящего канала связи на 30 ГГц через R3, выполнения обработки сигнала для преобразования сигналов в 20 ГГц и передачи сигналов нисходящего канала связи через R1 на 20 ГГц. Однако, сочетание 30 ГГц и 20 ГГц восходящего-нисходящего каналов связи является лишь одним примером реализации. В других реализациях конфигурация 400 системы спутниковой связи может быть сконфигурирована с сочетаниями нисходящих-восходящих каналов связи, например, 50 ГГц и 40 ГГц, 14 и 12 ГГц (например, Ku-диапазон), спектрами V-диапазона и любыми другими аналогичными сочетаниями диапазонов радиочастотного спектра. Подобным образом, в некоторых вариантах осуществления сигналы восходящего канала связи могут быть сконфигурированы для использования частотного диапазона, содержащего более высокую частоту, а сигналы нисходящего канала связи могут быть сконфигурированы для использования частотного диапазона, содержащего более низкую частоту, но также может быть реализовано противоположное соглашение.Devices in coverage areas and communications satellite 405 may use the first frequency band to transmit uplink signals and may use the second frequency band to transmit downlink signals. In some examples, the first frequency range for uplink signals and the second frequency range for downlink signals may span non-overlapping sets of frequency resources. For example, uplink signals may be transmitted using a frequency range around the 30 GHz spectrum, and downlink signals may be transmitted using a frequency range around the 20 GHz spectrum. Accordingly, in some cases, uplink and downlink signals may be transmitted simultaneously (eg, over overlapping or partially overlapping time domain resources). In such cases, communications satellite 405 may be configured to receive 30 GHz uplink signals via R3, perform signal processing to convert the 20 GHz signals, and transmit downlink signals via 20 GHz R1. However, the combination of 30 GHz and 20 GHz uplink-downlink is just one example implementation. In other implementations, satellite communications system configuration 400 may be configured with downlink-uplink combinations, such as 50 GHz and 40 GHz, 14 and 12 GHz (e.g., Ku-band), V-band spectra, and any other similar combinations of radio frequency bands. spectrum Likewise, in some embodiments, uplink signals may be configured to use a frequency band containing a higher frequency and downlink signals may be configured to use a frequency band containing a lower frequency, but the opposite convention may also be implemented.

Как подобным образом описано в настоящем документе, первый режим работы показан как режим работы «A0». Как проиллюстрировано на Фиг. 4 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «A0» указывает, что первый режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «A1», «A2» и «A3», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 5–7, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией «A» первого прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 4.As likewise described herein, the first operating mode is shown as the "A0" operating mode. As illustrated in FIG. 4 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation "0" of the "A0" operating mode indicates that the first operating mode does not include reverse link configuration. The operating modes "A1", "A2" and "A3" are as described below with reference to FIG. 5-7, for example, provide reverse link configurations in combination with the first forward link configuration "A" shown and described herein in FIG. 4.

На Фиг. 5 проиллюстрирована конфигурация 500 системы спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 500 системы спутниковой связи на Фиг. 5 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии со вторым режимом работы, например, режимом работы «A1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «A1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 311 «A» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 4.In FIG. 5 illustrates a satellite communications system configuration 500 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 500 in FIG. 5 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a second operating mode, for example, an "A1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "A1" operating mode provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with a forward link configuration 311 "A", as described with reference to FIG. 4.

В соответствии со вторым режимом работы, показанным на Фиг. 5 (например, режим работы «A1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямой канал 436 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 4 (например, в соответствии с первой конфигурацией «A» прямого канала).According to the second operating mode shown in FIG. 5 (e.g., "A1" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward link. communication channel 436, as similarly described with reference to FIG. 4 (for example, according to the first forward channel configuration “A”).

Кроме того, в соответствии со вторым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между первой зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с конфигурацией 321 «1») с использованием второй поляризации 460 (например, RHCP). Например, для установления обратного канала 537 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 537 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 537 связи.Additionally, in accordance with the second mode of operation, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the first coverage area 415 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the first coverage area 415 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the "1" configuration 321) using the second polarization 460 (for example, RHCP). For example, to establish a reverse uplink 537, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 via antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP signals to the devices. (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) may apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 537, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 537.

Приведенная в качестве примера конфигурация 500 системы спутниковой связи на Фиг. 5 показана как помеха 545 прямого канала связи, так и шум с интермодуляционными компонентами (intermodulation components; IM) 546. один или оба из которых могут потенциально ухудшать качество сигнала сигналов, передаваемых в третьей зоне 435 покрытия через спутник 405 связи. Например, устройства в третьей зоне 435 покрытия могут принимать сигналы по обратному каналу 537 связи с использованием временно-частотных ресурсов, которые могут по меньшей мере частично перекрываться с временно-частотными ресурсами в третьей зоне 435 покрытия прямого канала 436 связи. Кроме того, поскольку первая зона 415 покрытия может перекрываться с третьей зоной 435 покрытия, ресурсы для прямого канала 436 связи могут также пространственно перекрываться с ресурсами для обратного канала 537 связи. Таким образом, помехи 545 прямого канала связи могут иметь место и при этом могут понижать качество сигнала для связи с устройствами в третьей зоне 435 покрытия. Однако, как показано для второго режима работы, прямой канал 436 связи и обратный канал 537 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации (например, –22 дБ). Соответственно, помехи 545 прямого канала связи не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех (как подобным образом указывается в таблице, описанной со ссылкой на Фиг. 3). Уровень оценочных испытаний помех может соответствовать, например, конфигурации системы спутниковой связи, в которой третья зона 435 покрытия (например, содержащая терминалы узлов доступа) не перекрывается с первой зоной 415 покрытия.The exemplary satellite communications system configuration 500 in FIG. 5 shows both forward link interference 545 and noise with intermodulation components (IM) 546, either or both of which can potentially degrade the signal quality of signals transmitted in the third coverage area 435 via communications satellite 405. For example, devices in the third coverage area 435 may receive signals on the reverse link 537 using time-frequency resources that may at least partially overlap with the time-frequency resources in the third coverage area 435 of the forward link 436. In addition, since the first coverage area 415 may overlap with the third coverage area 435, the resources for the forward communication channel 436 may also spatially overlap with the resources for the reverse communication channel 537. Thus, forward link interference 545 may occur and may degrade the signal quality for communication with devices in the third coverage area 435. However, as shown for the second mode of operation, the forward link 436 and the reverse link 537 may use orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity (eg, –22 dB). Accordingly, forward link interference 545 may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels (as similarly indicated in the table described with reference to FIG. 3). The level of interference evaluation testing may correspond, for example, to a satellite communications system configuration in which the third coverage area 435 (eg, containing access node terminals) does not overlap with the first coverage area 415.

Кроме того, шум и IM 546 могут привести к относительно небольшой степени деградации обратного канала 537 связи, обусловленной прямым каналом 436 связи (например, –15 дБн). Таким образом, даже формирование луча лучей в прямом канале 436 связи в третьей зоне 435 покрытия не может вызвать существенных помех. Взятые вместе влияние на характеристики канала связи от помехи 545 прямого канала связи, а также шум и IM 546 для второго режима работы могут быть относительно незначительными (например, по существу незначительными по сравнению с оценочными испытаниями). В то время как могут быть реализованы методики для минимизации некоторой степени деградации качества сигнала, как описано в настоящем документе, такие методики (например, ненаправленные сформированные лучи прямого канала связи в третьей зоне 435 покрытия и/или различные методики подавления помех) могут быть относительно ненужными, учитывая относительно низкий уровень помех и степень деградации в данном примере.In addition, noise and IM 546 may result in a relatively small amount of degradation of the reverse link 537 caused by the forward link 436 (eg, -15 dBc). Thus, even the formation of a beam of beams in the forward communication channel 436 in the third coverage area 435 cannot cause significant interference. Taken together, the impact on link performance from forward link interference 545 as well as noise and IM 546 for the second mode of operation may be relatively minor (eg, substantially negligible compared to evaluation tests). While techniques may be implemented to minimize some degree of signal quality degradation as described herein, such techniques (e.g., omnidirectional forward link beamforming in third coverage area 435 and/or various interference suppression techniques) may be relatively unnecessary , given the relatively low level of interference and degradation in this example.

На Фиг. 6 проиллюстрирована конфигурация системы 600 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 600 системы спутниковой связи на Фиг. 6 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с третьим режимом работы, например, режимом работы «A2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «A2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 311 «A» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 4.In FIG. 6 illustrates a configuration of a satellite communications system 600 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 600 of FIG. 6 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a third operating mode, for example, an "A2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "A2" provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with a forward link configuration 311 "A", as described with reference to FIG. 4.

В соответствии с третьим режимом работы, показанным на Фиг. 6 (например, режим работы «A2»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямой канал 436 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 4 (например, в соответствии с первой конфигурацией «A» прямого канала).According to the third operating mode shown in FIG. 6 (e.g., "A2" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward link. communication channel 436, as similarly described with reference to FIG. 4 (for example, according to the first forward channel configuration “A”).

Кроме того, в соответствии с третьим режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам, расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 639 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия через антенну R2 420 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP через устройства (например, терминалы узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 639 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 639 связи.Additionally, in accordance with the third mode of operation, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse uplink 639, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 via antenna R2 420 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP signals through the devices. (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) can apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 639, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 639.

Приведенная в качестве примера конфигурация 600 системы спутниковой связи на Фиг. 6 также отображает шум и IM 646, которые могут привести к относительно небольшой степени деградации обратного канала 639 связи, обусловленной прямым каналом 436 связи (например, –15 дБн). Таким образом, даже формирование луча лучей в прямом канале 436 связи в третьей зоне 435 покрытия не может вызвать существенных помех. Как показано для третьего режима работы, прямой канал 436 связи и обратный канал 639 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации (например, –22 дБ). Соответственно, помехи прямого канала связи не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех (как подобным образом указывается в таблице, описанной со ссылкой на Фиг. 3). В то время как могут быть реализованы методики для минимизации некоторой степени деградации качества сигнала, как описано в настоящем документе, такие методики (например, ненаправленные сформированные лучи прямого канала связи в третьей зоне 435 покрытия, подавление помех) могут быть относительно ненужными, учитывая относительно низкий уровень помех и степень деградации в данном примере.The exemplary satellite communications system configuration 600 in FIG. 6 also depicts the noise and IM 646 that can result in a relatively small amount of degradation of the reverse link 639 caused by the forward link 436 (eg, -15 dBc). Thus, even the formation of a beam of beams in the forward communication channel 436 in the third coverage area 435 cannot cause significant interference. As shown for the third mode of operation, the forward link 436 and the reverse link 639 may use orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity (eg, –22 dB). Accordingly, forward link interference may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels (as similarly indicated in the table described with reference to FIG. 3). While techniques may be implemented to minimize some degree of signal quality degradation, as described herein, such techniques (eg, forward link omnidirectional beamforming in third coverage area 435, interference suppression) may be relatively unnecessary given the relatively low the level of interference and the degree of degradation in this example.

На Фиг. 7 проиллюстрирована конфигурация системы 700 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 700 системы спутниковой связи на Фиг. 7 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с четвертым режимом работы, например, режимом работы «A3», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «A3» обеспечивает третью конфигурацию 323 «3» обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 311 «A» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 4.In FIG. 7 illustrates a configuration of a satellite communications system 700 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 700 of FIG. 7 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a fourth operating mode, for example, an "A3" operating mode as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "A3" provides a third reverse link configuration 323 "3" in combination with a forward link configuration 311 "A", as described with reference to FIG. 4.

В соответствии с четвертым режимом работы, показанным на Фиг. 7 (например, режим работы «A3»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямой канал 436 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 4 (например, в соответствии с первой конфигурацией 311 «A» прямого канала).According to the fourth operating mode shown in FIG. 7 (e.g., "A3" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward link. communication channel 436, as similarly described with reference to FIG. 4 (eg, in accordance with the first forward channel configuration 311 "A").

Кроме того, в соответствии с четвертым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между устройствами третьей зоны 435 покрытия и другими устройствами третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с третьей конфигурацией 323 «3»). Например, для установления обратного канала 742 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к другим устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 742 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 742 связи.In addition, in accordance with the fourth mode of operation, the communication satellite 405 can relay reverse link signals between devices of the third coverage area 435 and other devices in the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the third coverage area 435 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the third "3" configuration 323). For example, to establish a reverse uplink 742, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP signals from devices (e.g., user terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP signals to others. devices (eg, access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of the transmitting devices (eg, user terminals) can apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 742, and the antennas of the receiving devices (eg, terminals) access nodes) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 742.

Приведенная в качестве примера конфигурация 700 системы спутниковой связи на Фиг. 7 также отображает шум и IM 746, которые могут привести к относительно небольшой степени деградации обратного канала 742 связи, обусловленной прямым каналом 436 связи (например, –15 дБн). Таким образом, даже формирование луча лучей в прямом канале 436 связи в третьей зоне 435 покрытия не может вызвать существенных помех. Как показано для четвертого режима работы, прямой канал 436 связи и обратный канал 742 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации (например, –22 дБ). Соответственно, помехи прямого канала связи не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех (как подобным образом указывается в таблице, описанной со ссылкой на Фиг. 3). В то время как могут быть реализованы методики для минимизации некоторой степени деградации качества сигнала, как описано в настоящем документе, такие методики (например, ненаправленные сформированные лучи прямого канала связи в третьей зоне 435 покрытия, подавление помех) могут быть относительно ненужными, учитывая относительно низкий уровень помех и степень деградации в данном примере.The exemplary satellite communications system configuration 700 of FIG. 7 also depicts the noise and IM 746 that can result in a relatively small amount of degradation of the reverse link 742 caused by the forward link 436 (eg, -15 dBc). Thus, even the formation of a beam of beams in the forward communication channel 436 in the third coverage area 435 cannot cause significant interference. As shown for the fourth mode of operation, the forward link 436 and the reverse link 742 may use orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity (eg, –22 dB). Accordingly, forward link interference may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels (as similarly indicated in the table described with reference to FIG. 3). While techniques may be implemented to minimize some degree of signal quality degradation, as described herein, such techniques (eg, forward link omnidirectional beamforming in third coverage area 435, interference suppression) may be relatively unnecessary given the relatively low the level of interference and the degree of degradation in this example.

Режимы работы для четырех конфигураций 314 «D» прямого канала связи описаны далее со ссылкой на Фиг. 8–10 чтобы проиллюстрировать режим работы, в который может переключиться спутник 405 связи, например, из режима работы с использованием первой конфигурации 311 «A» прямого канала связи. Конфигурации «D» прямого канала связи обеспечивают аналогичные услуги связи прямого и обратного каналов для режимов работы для конфигураций «A» прямого канала связи (например, режимы работы «A0», «A1» и «A2» обеспечивают услуги связи прямого и обратного каналов связи для тех же соответствующих зон покрытия, что и режимы работы «D0», «D1» и «D2»). Однако, в то время как режимы работы «A» обеспечивают услуги прямого канала связи устройствам в первой зоне 415 покрытия посредством одного прямого канала связи с LHCP, режимы работы «D» обеспечивают услуги прямого канала связи устройствам в первой зоне 415 покрытия через соответствующие прямым каналам связи с двойной поляризацией LHCP и RHCP.The operating modes for the four forward link configurations 314 "D" are described below with reference to FIGS. 8-10 to illustrate the mode of operation to which the communications satellite 405 may switch, for example, from the mode of operation using the first forward link configuration 311 "A". Forward link "D" configurations provide similar forward and reverse link communication services to the operating modes for forward link "A" configurations (for example, operating modes "A0", "A1" and "A2" provide forward and reverse link communication services for the same corresponding coverage areas as operating modes "D0", "D1" and "D2"). However, while modes of operation "A" provide forward link services to devices in the first coverage area 415 through a single forward link with LHCP, modes of operation "D" provide forward link services to devices in the first coverage area 415 through corresponding forward links connections with dual polarization LHCP and RHCP.

На основании разницы в прямом канале связи для режимов работы «A» и режимов работы «D», спутник 405 связи может определять (например, в соответствии с командой, принятой от контроллера) следует ли переключаться в один или другой режим работы (например, из другого, из нового режима работы и т.д.) на основе различных факторов. Например, прямые каналы связи с двойной поляризацией режимов работы «D» могут обеспечивать примерно увеличение спектра примерно вдвое для связи по прямому каналу связи через антенну R1 по сравнению с режимами работы «A» с использованием одного прямого канала связи. Это может увеличить потенциальную скорость передачи данных и, следовательно, пропускную способность для услуг связи прямого канала связи к устройствам в первой зоне 415 покрытия. То есть, как показано в таблице на Фиг. 3, спутник 405 связи может применять усилитель большей мощности на один облучатель, когда применяют поляризацию для одного канала связи по сравнению с двойной поляризацией. Например, первая конфигурация 311 «A» первого прямого канала связи может обеспечить усилитель 12,6 Вт, например, по сравнению с 6,0 Вт и 5,4 Вт с использованием двойной поляризации для конфигурации «D» прямого канала связи. Распределение мощности по большей пропускной способности, обеспечиваемое конфигурациями «D» прямого канала связи, может обеспечить большую информационную емкость (например, в соответствии с теоремой Шеннона-Хартли), чем конфигурации «A» прямого канала связи. Однако, в некоторых случаях большее усиление мощности конфигураций «A» прямого канала связи может снизить колебания мощности, например, по сравнению с режимами с двойной поляризацией, путем использования большей доли доступной мощности к передаваемой информации полезной нагрузки (и, в некоторых случаях, например, когда размер заголовка является очень большим, это может привести к тому, что режимы работы «A» обеспечивают более высокую эффективную информационную емкость, чем режимы работы «D»).Based on the difference in the forward communication channel for the "A" operating modes and the "D" operating modes, the communication satellite 405 can determine (for example, in accordance with a command received from the controller) whether to switch to one or the other operating mode (for example, from different, from a new operating mode, etc.) based on various factors. For example, dual-polarization forward links of "D" operating modes can provide roughly twice the spectrum for forward link communications via antenna R1 compared to "A" operating modes using a single forward link. This may increase the potential data rate and therefore the throughput for forward link communication services to devices in the first coverage area 415. That is, as shown in the table in FIG. 3, communications satellite 405 may employ a higher power amplifier per feed when using polarization for a single communication channel compared to dual polarization. For example, the first forward link configuration 311 "A" can provide an amplifier of 12.6 W, for example, compared to 6.0 W and 5.4 W using dual polarization for the forward link configuration "D". The higher capacity power distribution provided by forward link "D" configurations can provide greater information capacity (eg, according to the Shannon-Hartley theorem) than forward link "A" configurations. However, in some cases, the greater power gain of forward link "A" configurations can reduce power fluctuations, e.g., compared to dual polarization modes, by applying a greater proportion of the available power to the transmitted payload information (and, in some cases, e.g. when the header size is very large, this may result in "A" operating modes providing higher effective information capacity than "D" operating modes).

Кроме того, при этом режимы работы «D» могут вызывать помехи при использовании обратных каналов связи (например, как показано в таблице на Фиг. 3), тем не менее эти конфигурации обратного канала связи доступны для режимов работы «D». Однако, режимы работы «A» вызывают относительно меньше помех при использовании тех же конфигураций обратного канала связи (например, по существу незначительные помехи, описанные в настоящем документе). Соответственно, как описано в настоящем документе, спутник 405 связи может определять или управлять для переключения (например, динамического) использованием одного из режимов работы «A», например, для обеспечения более высокой надежности услуг связи, как для услуг прямого канала связи, так и для услуг обратного канала связи, при этом спутник 405 связи может определять для использования один из режимов работы «D», например, для обеспечения более высокой максимальной скорости передачи данных для услуг связи прямого канала связи с устройствами в первой зоне 415 покрытия. Спутник 405 связи может выполнять аналогичные анализ и определения для остальных режимов работы, описанных в настоящем документе, для определения и соответственно переключения между режимами работы.In addition, while the "D" operating modes may cause interference when using reverse links (eg, as shown in the table in Fig. 3), these reverse link configurations are nevertheless available for the "D" operating modes. However, "A" modes of operation cause relatively less interference when using the same reverse link configurations (eg, substantially the negligible interference described herein). Accordingly, as described herein, communications satellite 405 may determine or control to switch (eg, dynamically) the use of one of the "A" operating modes, for example, to provide higher reliability of communications services, both for forward link services and for reverse link services, wherein the communication satellite 405 may determine one of the "D" operating modes to be used, for example, to provide a higher maximum data rate for forward link communication services with devices in the first coverage area 415. Communications satellite 405 may perform similar analyzes and determinations for the remaining operating modes described herein to determine and accordingly switch between operating modes.

На Фиг. 8 проиллюстрирована конфигурация системы 800 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 800 системы спутниковой связи на Фиг. 8 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с пятым режимом работы, например, режимом работы «D0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «D0» обеспечивает четвертую конфигурацию 314 «D» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 8 illustrates a configuration of a satellite communications system 800 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 800 of FIG. 8 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a fifth operating mode, eg, a "D0" operating mode as described with reference to FIG. 3. The "D0" operating mode provides the fourth forward link configuration 314 "D" without the reverse link configuration.

В соответствии с пятым режимом работы, показанным на Фиг. 8 (например, режим работы «D0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 836 и 838 связи.According to the fifth operating mode shown in FIG. 8 (e.g., "D0" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward links. communication channels 836 and 838.

Как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 800 системы спутниковой связи на Фиг. 8, сигналы могут передаваться между устройствами в третьей зоне 435 покрытия и первой зоне 415 покрытия с использованием двойной поляризации. Например, сигналы, передаваемые по прямому каналу 836 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации, в данном случае — LHCP, и сигналы, передаваемые по прямому каналу 838 связи, могут быть поляризованы с использованием второй поляризации, в данном случае — RHCP. Соответственно, антенны передающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 836 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 836 связи. Подобным образом, антенны передающих устройств могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по прямому каналу 838 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 838 связи. Подобным образом соответствующие приемные и передающие порты спутника 405 связи могут быть сконфигурированы для LHCP или RHCP для по существу ретрансляции только соответственно поляризованных сигналов таким образом, чтобы спутник 405 связи соответственно ретранслировал поляризованные сигналы, передаваемые от терминалов узлов доступа. Таким образом, двойная поляризация может использоваться для передачи перекрывающихся потоков данных между одними и теми же соответствующими зонами покрытия. В то время как в настоящем документе описано применение круговых поляризаций, подобным образом могут быть реализованы другие поляризации с использованием аналогичных методик поляризации (например, применение одной или более поляризаций, выбранных из наборов поляризаций, которые имеют взаимную ортогональность).As shown in the exemplary satellite communications system configuration 800 in FIG. 8, signals may be transmitted between devices in the third coverage zone 435 and the first coverage zone 415 using dual polarization. For example, signals transmitted on the forward communication channel 836 may be polarized using a first polarization, in this case LHCP, and signals transmitted on the forward communication channel 838 may be polarized using a second polarization, in this case RHCP. Accordingly, the antennas of transmitting devices (eg, access node terminals) may use LHCP polarization to transmit signals on the forward communication channel 836, and the antennas of corresponding receiving devices (eg, user terminals) may likewise use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 836 communications. Similarly, the antennas of transmitting devices may use RHCP polarization to transmit signals on the forward link 838, and the antennas of corresponding receiving devices may use RHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 838. Likewise, the respective receive and transmit ports of the communications satellite 405 may be configured for LHCP or RHCP to substantially relay only the correspondingly polarized signals such that the communications satellite 405 respectively relays the polarized signals transmitted from the access node terminals. Thus, dual polarization can be used to transmit overlapping data streams between the same respective coverage areas. While the use of circular polarizations is described herein, other polarizations may be similarly implemented using similar polarization techniques (eg, using one or more polarizations selected from sets of polarizations that have mutual orthogonality).

Приведенная в качестве примера конфигурация 800 системы спутниковой связи на Фиг. 8 также показан шум и IM 846 и 848, которые могут потенциально ухудшать качество сигнала сигналов, передаваемых в третьей зоне 435 покрытия через спутник 405 связи. Как показано для пятого режима работы, прямой канал 836 связи и прямой канал 838 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации. Соответственно, помехи прямого канала связи не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех.The exemplary satellite communications system configuration 800 of FIG. 8 also shows noise and IMs 846 and 848 that can potentially degrade the signal quality of signals transmitted in the third coverage area 435 via communications satellite 405. As shown for the fifth mode of operation, forward link 836 and forward link 838 may utilize orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity. Accordingly, forward link interference may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels.

Как подобным образом описано в настоящем документе, пятый режим работы показан как режим работы «D0». Как проиллюстрировано на Фиг. 8 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «D0» указывает, что пятый режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «D1» и «D2», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 9 и 10, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 314 «D» четвертого прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 8.As similarly described herein, the fifth operating mode is shown as the "D0" operating mode. As illustrated in FIG. 8 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation "0" of the "D0" operating mode indicates that the fifth operating mode does not include reverse link configuration. Operating modes "D1" and "D2" are as described below with reference to FIG. 9 and 10, for example, provide reverse link configurations in combination with the fourth forward link configuration 314 "D" shown and described herein in FIG. 8.

На Фиг. 9 проиллюстрирована конфигурация системы 900 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 900 системы спутниковой связи на Фиг. 9 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с шестым режимом работы, например, режимом работы «D1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «D1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации с четвертой конфигурацией 314 «D» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 8.In FIG. 9 illustrates a configuration of a satellite communications system 900 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 900 of FIG. 9 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a sixth operating mode, for example, a "D1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "D1" provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with a fourth forward link configuration 314 "D", as described with reference to FIG. 8.

В соответствии с шестым режимом работы, показанным на Фиг. 9 (например, режим работы «D1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 836 и 838 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 8 (например, в соответствии с четвертой конфигурацией 314 «D» прямого канала).According to the sixth operating mode shown in FIG. 9 (e.g., "D1" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward links. communication channels 836 and 838, as similarly described with reference to FIG. 8 (eg, in accordance with the fourth forward channel configuration 314 "D").

Кроме того, в соответствии с шестым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между первой зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с первой конфигурацией 321 «1» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 937 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 937 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 937 связи.Additionally, in accordance with the sixth operating mode, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the first coverage area 415 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the first coverage area 415 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the first reverse link configuration 321 "1" ). For example, to establish a reverse uplink 937, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 via antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP signals to the devices. (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) may apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 937, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 937.

Соответственно, в спутнике 405 связи сигналы могут передаваться между устройствами в третьей зоне 435 покрытия и первой зоне 415 покрытия с использованием двойной поляризации. Например, каждый из соответствующих приемных и передающих портов спутника 405 связи могут быть сконфигурированы для LHCP или RHCP для по существу ретрансляции соответственно поляризованных сигналов и таким образом, чтобы спутник 405 связи соответственно ретранслировал поляризованные сигналы. Для обратного канала 937 связи соответствующие приемные и передающие порты спутника 405 связи могут быть сконфигурированы для RHCP, чтобы по существу ретранслировать RHCP-поляризованные сигналы и не ретранслировать, например, LHCP-поляризованные сигналы. Таким образом, сигналы прямого канала связи и обратного канала связи могут передаваться между устройствами в первой зоне 415 покрытия и устройствами в третьей зоне 435 покрытия через спутник 405 связи с использованием, например, ресурсов двойной поляризации и связи, которые могут перекрываться во времени и/или по частоте. В то время как в настоящем документе описано применение круговых поляризаций, подобным образом могут быть реализованы другие поляризации с использованием аналогичных методик поляризации (например, применение одной или более поляризаций, выбранных из наборов поляризаций, которые имеют взаимную ортогональность).Accordingly, in the communications satellite 405, signals may be transmitted between devices in the third coverage area 435 and the first coverage area 415 using dual polarization. For example, each of the respective receive and transmit ports of the communications satellite 405 may be configured for LHCP or RHCP to substantially relay respectively polarized signals and such that the communications satellite 405 respectively relays the polarized signals. For reverse link 937, the respective receive and transmit ports of communications satellite 405 may be configured for RHCP to substantially relay RHCP-polarized signals and not to relay, for example, LHCP-polarized signals. Thus, forward link and reverse link signals may be transmitted between devices in the first coverage area 415 and devices in the third coverage area 435 via communications satellite 405 using, for example, dual polarization and communications resources that may overlap in time and/or by frequency. While the use of circular polarizations is described herein, other polarizations may be similarly implemented using similar polarization techniques (eg, using one or more polarizations selected from sets of polarizations that have mutual orthogonality).

Приведенная в качестве примера конфигурация 900 системы спутниковой связи на Фиг. 9 также отображает помеху 946 прямого восходящего канала связи и помеху 947 прямого нисходящего канала связи. Например, помеха 946 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 836 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 937 связи, при этом помеха 947 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между нисходящим каналом связи для прямого канала 836 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 937 связи. Однако, поскольку прямой канал 836 связи и обратный канал 937 связи используют ортогональную поляризацию, помеха 946 прямого восходящего канала связи и помеха 947 прямого нисходящего канала связи не может быть существенно увеличена по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех из-за разнесения по поляризации (например, –22 дБ). Таким образом, формирование луча в прямом канале 836 связи может осуществляться даже в пределах третьей зоны 435 покрытия.The exemplary satellite communications system configuration 900 of FIG. 9 also displays forward uplink interference 946 and forward downlink interference 947. For example, forward uplink interference 946 may represent interference between the uplink for forward link 836 and the uplink for reverse link 937, while forward uplink interference 947 may represent interference between the downlink for forward link 836 and a downlink for the reverse communication channel 937. However, since the forward link 836 and the reverse link 937 use orthogonal polarization, the forward uplink interference 946 and the forward downlink interference 947 cannot be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels due to polarization diversity (eg –22 dB). Thus, beamforming on the forward communication link 836 can occur even within the third coverage area 435.

Помеха 948 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 838 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 937 связи. Поскольку прямой канал 836 связи и прямой канал 937 связи не используют ортогональных поляризаций и третья зона 435 покрытия находится в пределах зоны облучения R1, восходящий канал связи прямого канала 836 связи может вызвать значительную помеху в восходящем канале связи для обратного канала 937 связи (например, на 22 дБ хуже чем, если третья зона 435 покрытия находится за пределами зоны облучения R1). Формирование луча приемных лучей для обратного канала 937 связи может минимизировать помеху 948 прямого восходящего канала связи, однако принимаемая на R1 мощность от помехи 948 прямого восходящего канала связи может снижать уровень сигналов для обратного канала 937 связи и, следовательно, снижать возможность для полной минимизации влияний на обратный канал 937 связи.Forward uplink interference 948 may represent interference between the uplink for forward link 838 and the uplink for reverse link 937 . Because the forward link 836 and the forward link 937 do not use orthogonal polarizations and the third coverage area 435 is within the irradiation zone R1, the uplink of the forward link 836 may cause significant uplink interference to the reverse link 937 (e.g., on 22 dB worse than if the third coverage zone 435 is outside the irradiation zone R1). Beamforming the receive beams for the reverse link 937 can minimize the forward uplink interference 948, however, the power received at R1 from the forward uplink interference 948 may reduce the signal strength for the reverse link 937 and therefore reduce the ability to completely minimize the effects on reverse channel 937 communication.

Помеха 949 прямого нисходящего канала связи может представлять помеху между нисходящим каналом связи прямого канала 838 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 937 связи, которые не используют ортогональных поляризаций. Помеха 949 прямого нисходящего канала связи может быть уменьшена из-за более низкого усиления R1 по сравнению с R3, но все же может вызывать значительную помеху, если энергия сигнала от нисходящего канала связи прямого канала 838 связи присутствует в третьей зоне 435 покрытия. Формирование луча прямого канала 838 связи может использоваться для минимизации помехи 949 прямого нисходящего канала связи (например, сведение к нулю энергии сигнала от прямого канала 838 связи в пределах третьей зоны 435 покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления MCS и/или скорость кодирования для прямого канала 838 связи или обратного канала 937 связи могут быть адаптированы для учета помехи. Однако, это может соответственно снижать скорость передачи данных для этих систем связи. В альтернативном варианте осуществления, если система связи не использует процедуру минимизации помех, помехи могут снизить показатель качества сигнала (например, снизить SNR или SINR) для соответствующей связи, таким образом, аналогично снижая эффективную скорость передачи данных для связи.Forward downlink interference 949 may represent interference between the downlink of forward link 838 and the downlink of reverse link 937, which do not use orthogonal polarizations. The downlink interference 949 may be reduced due to the lower gain of R1 compared to R3, but may still cause significant interference if signal energy from the downlink of the forward link 838 is present in the third coverage area 435. Beamforming of the forward link 838 may be used to minimize interference 949 of the forward downlink (eg, minimizing the signal energy from the forward link 838 within the third coverage area 435). In an additional or alternative embodiment, the MCS and/or coding rate for the forward link 838 or the reverse link 937 may be adapted to account for interference. However, this may correspondingly reduce the data transfer rate for these communication systems. In an alternative embodiment, if the communication system does not employ an interference minimization procedure, the interference may reduce the signal quality score (eg, reduce the SNR or SINR) for the associated communication, thereby likewise reducing the effective data rate for the communication.

В некоторых случаях часть шума и IM 946 и 948 (например, в частности, некоторые интермодуляционные частоты) могут быть следствием собственных помех. Например, паразитные соединения между компонентами антенн и ретрансляторов могут вызвать собственные помехи, которые могут ухудшать соответствующую систему связи. В таких случаях для подавления данных собственных помех могут использоваться процедуры подавления собственных помех (self-interference cancellation; SIC) (например, собственные помехи могут быть идентифицированы и минимизированы посредством активных процедур ил посредством фиксированных аппаратных средств).In some cases, some of the noise and IM 946 and 948 (for example, in particular, some intermodulation frequencies) may be due to self-interference. For example, parasitic connections between antenna and repeater components can cause their own interference, which can degrade the associated communication system. In such cases, self-interference cancellation (SIC) procedures may be used to cancel these self-interferences (eg, self-interference can be identified and minimized through active procedures or through fixed hardware).

Однако, в некоторых случаях в качестве альтернативы реализации методик минимизации помех спутник 405 связи может вместо этого переключиться в другой режим работы. Например, в соответствии с шестым режимом работы «D1», как показано и описано в настоящем документе на Фиг. 9, спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого и обратного каналов связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия. Соответственно, вместо выполнения методик минимизации конкретной помехи и/или подавления помех спутник 405 связи вместо этого может определять (например, в соответствии с командой, принимаемой от контроллера), что необходимо переключение в новый режим работы, например, второй режим работы «A1», как описано со ссылкой на Фиг. 5. То есть второй режим работы «A1» может также предоставлять услуги прямого и обратного каналов связи устройствам, расположенным в первой зоне покрытия, но может быть менее подвержен потере производительности из-за помех, например, как может происходить при шестом режиме «D1» работы. Однако, второй режим работы «A1» может обеспечивать немного сниженную максимальную скорость передачи данных по сравнению с шестым режимом «D1» работы. Подобным образом, если, например, запрос на услуги связи обратного канала связи является относительно низким, контроллер может определить, что необходимо переключение в режим работы с более высокой скоростью передачи данных прямого канала связи и более низким уровнем помех, но который может не обеспечивать услуги обратного канала связи (например, для устройств в третьей зоне 435 покрытия и/или на основании запроса от первой зоны 415 покрытия и/или второй зоны 425 покрытия). Соответственно, контроллер может динамически определять, на основании помех, а также других показателей и критериев, описанных в настоящем документе, что необходимо переключение в другой режим работы для условий, в которых может лучше подходить другой режим работы.However, in some cases, as an alternative to implementing interference minimization techniques, communications satellite 405 may instead switch to another operating mode. For example, according to the sixth operating mode "D1" as shown and described herein in FIG. 9, a communications satellite 405 may provide forward and reverse link communication services to devices located in the first coverage area 415. Accordingly, rather than performing specific interference minimization and/or interference suppression techniques, communications satellite 405 may instead determine (e.g., in accordance with a command received from the controller) that it is necessary to switch to a new operating mode, e.g., a second operating mode "A1" as described with reference to FIG. 5. That is, the second mode of operation "A1" can also provide forward and reverse link services to devices located in the first coverage area, but may be less susceptible to performance loss due to interference, for example, as may occur in the sixth mode "D1" work. However, the second operating mode "A1" may provide a slightly reduced maximum data transfer rate compared to the sixth operating mode "D1". Likewise, if, for example, the demand for reverse link communication services is relatively low, the controller may determine that it needs to switch to a mode of operation that has a higher forward link data rate and lower interference, but which may not provide reverse link services. communication channel (eg, for devices in the third coverage area 435 and/or based on a request from the first coverage area 415 and/or the second coverage area 425). Accordingly, the controller may dynamically determine, based on interference as well as other indicators and criteria described herein, that switching to a different operating mode is necessary for conditions for which a different operating mode may be better suited.

Хотя описание приводится со ссылкой на конфигурацию 900 системы спутниковой связи, показанной на Фиг. 9, аспекты этих методик минимизации, подавления и предотвращения помех могут использоваться для любых из режимов работы, как описано в настоящем документе.Although the description is made with reference to the satellite communication system configuration 900 shown in FIG. 9, aspects of these interference minimization, suppression, and avoidance techniques may be used for any of the operating modes as described herein.

На Фиг. 10 проиллюстрирована конфигурация 1000 системы спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1000 системы спутниковой связи на Фиг. 10 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с седьмым режимом работы, например, режимом работы «D2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «D2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации с четвертой конфигурацией 314 «D» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 8.In FIG. 10 illustrates a satellite communications system configuration 1000 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communication system configuration 1000 in FIG. 10 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a seventh operating mode, for example, a "D2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "D2" provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with a fourth forward link configuration 314 "D", as described with reference to FIG. 8.

В соответствии с седьмым режимом работы, показанным на Фиг. 10 (например, режим работы «D2»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 836 и 838 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 8 (например, в соответствии с четвертой конфигурацией 314 «D» прямого канала).According to the seventh operating mode shown in FIG. 10 (e.g., "D2" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward links. communication channels 836 and 838, as similarly described with reference to FIG. 8 (eg, in accordance with the fourth forward channel configuration 314 "D").

Кроме того, в соответствии с седьмым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи с RHCP между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 1039 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия через антенну R2 420 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 1039 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 1039 связи.Additionally, in accordance with the seventh mode of operation, the communications satellite 405 may relay RHCP reverse link signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse communications channel 1039, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communications signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 via antenna R2 420 and a repeater corresponding to reverse downlink RHCP communications signals to the devices (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) may apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 1039, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 1039.

Приведенная в качестве примера конфигурация 1000 системы спутниковой связи на Фиг. 10 также отображает помеху 1046 прямого нисходящего канала связи и помеху 1048 прямого нисходящего канала связи. Помеха 1046 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между нисходящим каналом связи для прямого канала 836 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 1039 связи, при этом помеха 1048 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между нисходящим каналом связи для прямого канала 838 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 1039 связи. Поскольку прямой канал 836 связи и обратный канал 1039 связи используют ортогональную поляризацию, помеха 1046 прямого нисходящего канала связи не может быть существенно увеличена по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех из-за разнесения по поляризации (например, –22 дБ). Таким образом, формирование луча в прямом канале 836 связи может осуществляться даже в пределах третьей зоны 435 покрытия. The exemplary satellite communication system configuration 1000 in FIG. 10 also displays forward downlink interference 1046 and forward downlink interference 1048. Forward uplink interference 1046 may represent interference between a downlink for forward link 836 and a downlink for reverse link 1039, while forward uplink interference 1048 may represent interference between a downlink for forward link 838 and a downlink communication channel for the reverse communication channel 1039. Because the forward link 836 and reverse link 1039 use orthogonal polarization, the forward downlink interference 1046 cannot be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels due to polarization diversity (eg, -22 dB ). Thus, beamforming on the forward communication link 836 can occur even within the third coverage area 435.

Помеха 1048 прямого нисходящего канала связи может представлять помеху между нисходящим каналом связи прямого канала 838 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 1039 связи, которые не используют ортогональных поляризаций. Помеха 1048 прямого нисходящего канала связи может быть уменьшена из-за более низкого усиления R1 по сравнению с R3, но все же может вызывать значительную помеху, если энергия сигнала от нисходящего канала связи прямого канала 838 связи присутствует в третьей зоне 435 покрытия. Формирование луча прямого канала 838 связи может использоваться для минимизации помехи 1048 прямого нисходящего канала связи (например, сведение к нулю энергии сигнала от прямого канала 838 связи в пределах третьей зоны 435 покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления MCS и/или скорость кодирования для прямого канала 838 связи или обратного канала 1048 связи могут быть адаптированы для учета помехи. Однако, это может соответственно снижать скорость передачи данных для этих систем связи. В альтернативном варианте осуществления, если система связи не использует процедуру минимизации помех, помехи могут снизить показатель качества сигнала (например, снизить SNR или SINR) для соответствующей связи, таким образом, аналогично снижая эффективную скорость передачи данных для связи.Forward downlink interference 1048 may represent interference between the downlink of forward link 838 and the downlink of reverse link 1039, which do not use orthogonal polarizations. The downlink interference 1048 may be reduced due to the lower gain of R1 compared to R3, but may still cause significant interference if signal energy from the downlink of the forward link 838 is present in the third coverage area 435. Beamforming of the forward link 838 may be used to minimize interference 1048 of the forward downlink (eg, minimizing the signal energy from the forward link 838 within the third coverage area 435). In an additional or alternative embodiment, the MCS and/or coding rate for the forward link 838 or the reverse link 1048 may be adapted to account for interference. However, this may correspondingly reduce the data transfer rate for these communication systems. In an alternative embodiment, if the communication system does not employ an interference minimization procedure, the interference may reduce the signal quality score (eg, reduce the SNR or SINR) for the associated communication, thereby similarly reducing the effective data rate for the communication.

На Фиг. 11 проиллюстрирован пример последовательности 1100 операций, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. В некоторых примерах последовательность 1100 операций может быть реализована с помощью аспектов системы спутниковой связи, как описано со ссылкой на Фиг. 1–10. Последовательность 1100 операций может выполняться контроллером 175 и может включать определение режимов работы для спутника связи, как описано со ссылкой на Фиг. 1–10. Могут быть использованы альтернативные примеры, причем некоторые стадии выполняются в порядке, отличном от описанного, или не выполняются вообще. В некоторых примерах стадии могут включать дополнительные элементы, не указанные ниже, или могут быть добавлены дополнительные стадии.In FIG. 11 illustrates an example flow 1100 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. In some examples, process flow 1100 may be implemented using aspects of a satellite communications system, as described with reference to FIG. 1–10. Flow 1100 may be performed by controller 175 and may include determining operating modes for a communications satellite, as described with reference to FIG. 1–10. Alternative examples may be used, with some steps performed in a different order than described, or not performed at all. In some examples, steps may include additional elements not listed below, or additional steps may be added.

В 1110 контроллер может определять первый режим работы для спутника связи из набора режимов работы для предоставления услуг связи терминалам в пределах зоны обслуживания, которая включает первую зону покрытия, связанную с первой антенной спутника связи (например, зону покрытия R1, связанную с антенной R1) и вторую зону покрытия, связанную со второй антенной набора антенн (например, зону покрытия R3, связанную с антенной R3). В некоторых случаях вторая зона покрытия может включать по меньшей мере один терминал узла доступа (например, шлюз) для предоставления услуг связи через спутник связи. В некоторых случаях вторая зона покрытия может по меньшей мере частично перекрываться с первой зоной покрытия.At 1110, the controller may determine a first operating mode for a communications satellite from a set of operating modes for providing communications services to terminals within a service area that includes a first coverage area associated with a first communications satellite antenna (e.g., coverage area R1 associated with antenna R1) and a second coverage area associated with a second antenna of the antenna set (eg, coverage area R3 associated with antenna R3). In some cases, the second coverage area may include at least one access node terminal (eg, a gateway) for providing communication services via a communications satellite. In some cases, the second coverage area may at least partially overlap with the first coverage area.

Первый режим работы может соответствовать первой конфигурации соответствующих поляризаций с по меньшей мере одной из набора антенн для принимаемых сигналов каждой из соответствующих поляризаций и по меньшей мере одной из набора антенн для передаваемых сигналов каждой из соответствующих поляризаций. В качестве иллюстративного примера для последовательности 1100 операций, первый режим работы может соответствовать конфигурации (например, включающей первую конфигурацию прямого канала связи) спутника связи в соответствии с режимом работы «D», например, как описано в настоящем документе со ссылкой на Фиг. 8–10. The first mode of operation may correspond to a first configuration of the respective polarizations with at least one of a set of antennas for received signals of each of the respective polarizations and at least one of a set of antennas for the transmitted signals of each of the respective polarizations. As an illustrative example for process flow 1100, a first operating mode may correspond to a configuration (eg, including a first forward link configuration) of a communications satellite in accordance with operating mode "D", eg, as described herein with reference to FIG. 8–10.

В 1115 спутник связи может функционировать в соответствии с первым режимом работы. Например, в иллюстративном примере, в котором первый режим работы представляет собой режим работы «D» (например, «D» является первой конфигурацией прямого канала связи), спутник связи может использовать антенну R3 для приема сигналов прямого восходящего канала связи от терминалов узлов доступа в зоне покрытия R3, используя поляризации LHCP и RHCP, и спутник 405 связи может использовать антенну R1 (для передачи сигналов прямого нисходящего канала связи пользовательским терминалам в зоне покрытия R1, также используя поляризации LHCP и RHCP. То есть первая конфигурация может быть связана с каждой из соответствующих поляризаций с первой антенной для приема каждой из соответствующих поляризаций для направления первого канала связи (например, прямого канала связи) и второй антенной для передачи каждой из соответствующих поляризаций для направления первого канала связи.At 1115, the communications satellite may operate in accordance with a first mode of operation. For example, in an illustrative example in which the first operating mode is the "D" operating mode (eg, "D" is the first forward link configuration), the communications satellite may use antenna R3 to receive forward uplink signals from access node terminals in coverage area R3, using LHCP and RHCP polarizations, and communications satellite 405 may use antenna R1 (to transmit forward downlink signals to user terminals in coverage area R1, also using LHCP and RHCP polarizations. That is, the first configuration may be associated with each of respective polarizations, with a first antenna for receiving each of the respective polarizations for guiding the first communication channel (eg, a forward communication channel) and a second antenna for transmitting each of the respective polarizations for directing the first communication channel.

В 1120 контроллер может определять второй режим работы из набора режимов работы для предоставления услуг связи для терминалов зоны обслуживания, причем второй режим работы соответствует второй конфигурации соответствующей поляризации с по меньшей мере одной из набора антенн для приема сигналов каждой из соответствующих поляризаций и по меньшей мере одной из набора антенн для передачи сигналов каждой из соответствующих поляризаций.At 1120, the controller may determine a second operating mode from a set of operating modes for providing communication services to service area terminals, wherein the second operating mode corresponds to a second configuration of a corresponding polarization with at least one of a set of antennas for receiving signals of each of the respective polarizations and at least one from a set of antennas for transmitting signals of each of the corresponding polarizations.

В некоторых примерах второй режим работы может отличаться от первой конфигурации. Например, спутник 405 связи может определять, что необходимо переключение в режим работы, который предоставляет услуги связи для другого набора терминалов, который иным образом распределяет ресурсы между терминалами разных зон покрытия, что увеличивает пропускную способность для терминалов в некоторых зонах покрытия, которые имеют разные характеристики помех (например, разные компромиссы между пропускной способностью и помехами) и другие аналогичные факторы. В иллюстративном примере последовательности 1100 операций, показанной на Фиг. 11, второй режим работы и вторая конфигурация могут соответствовать режиму работы «A», например, как описано в настоящем документе со ссылкой на Фиг. 4–7. В данном примере режим работы «A» может соответствовать второй конфигурации прямого канала связи, используемой спутником 405 связи. In some examples, the second mode of operation may differ from the first configuration. For example, communications satellite 405 may determine that it needs to switch to an operating mode that provides communication services to a different set of terminals that otherwise allocates resources among terminals in different coverage areas, thereby increasing capacity for terminals in some coverage areas that have different characteristics. interference (for example, different trade-offs between throughput and interference) and other similar factors. In the illustrative example flow 1100 shown in FIG. 11, the second operating mode and the second configuration may correspond to operating mode "A", for example, as described herein with reference to FIG. 4–7. In this example, operating mode "A" may correspond to a second forward link configuration used by communications satellite 405.

В некоторых случаях спутник связи может функционировать в соответствии со вторым режимом работы в течение некоторого отрезка времени, например, количества временных интервалов цикла структуры цикла, например, как описано со ссылкой на Фиг. 2. В некоторых примерах контроллер может определять количество временных интервалов структуры цикла для работы спутника связи в соответствии со второй конфигурацией. В других примерах контроллер может определять последовательность, включающую несколько режимов работы и соответствующие длительности количества временных интервалов для каждого из режимов работы в последовательности (например, последовательности режимов работы для временных интервалов структуры цикла). В некоторых случаях последовательность может быть сконфигурирована или предварительно сконфигурирована для предоставления услуг связи в соответствии с некоторыми известными условиями.In some cases, the communications satellite may operate in accordance with the second operating mode for a period of time, eg, the number of frame time slots of a frame structure, for example, as described with reference to FIG. 2. In some examples, the controller may determine the number of frame structure time slots for operating the communications satellite in accordance with the second configuration. In other examples, the controller may define a sequence including multiple operating modes and corresponding durations of a number of time slots for each of the operating modes in the sequence (eg, a sequence of operating modes for the time slots of a cycle structure). In some cases, the sequence may be configured or pre-configured to provide communication services in accordance with certain known conditions.

В 1125 спутник связи может быть переключен из первого режима работы во второй режим работы. Например, спутник связи может переключаться из режима работы с использованием конфигурации «D» прямого канала связи (например, с использованием каждой поляризации для направления прямого канала связи) в режим работы с использованием конфигурации «A» прямого канала связи (например, с использованием одной поляризации для направления прямого канала связи). В простом примере из режима работы «D0» в режим работы «A1» спутник связи может переключаться с обеспечения двойной поляризации в направлении прямого канала связи для первой зоны покрытия и обеспечения одной поляризации в направлении прямого канала связи и одной поляризации в направлении обратного канала связи для первой зоны покрытия. В альтернативных вариантах осуществления каждый из первого режима работы и второго режима работы может представлять собой любой из режимов работы, описанных в настоящем документе.At 1125, the communications satellite may be switched from a first mode of operation to a second mode of operation. For example, a communications satellite may switch from an operating mode using a forward link configuration "D" (e.g., using each polarization to direct the forward link) to an operating mode using a forward link configuration "A" (e.g., using a single polarization to direct the direct communication channel). In a simple example, from operating mode "D0" to operating mode "A1", the communications satellite may switch from providing dual polarization in the forward link direction for the first coverage area and providing one polarization in the forward link direction and one polarization in the reverse link direction for first coverage area. In alternative embodiments, each of the first operating mode and the second operating mode may be any of the operating modes described herein.

В дополнительном или альтернативном варианте осуществления контроллер может определять событие динамического переключения для переключения режимов работы. Например, контроллер может определять, какая техническая характеристика, такая как показатель качества сигнала (например, SNR, SINR, EIRP и т.д.) удовлетворяет соответствующему пороговому значению для выполнения такого переключения. Например, контроллер может определять, что показатель качества сигнала опустился ниже требуемого целевого значения качества сигнала для конкретного канала связи (например, прямого канала связи, обратного канала связи) в первом режиме работы и может переключаться во второй режим работы для повышения показателя качества сигнала, что может привести к более эффективным каналам связи. In an additional or alternative embodiment, the controller may determine a dynamic switching event to switch operating modes. For example, the controller may determine which technical characteristic, such as a signal quality metric (eg, SNR, SINR, EIRP, etc.) satisfies a corresponding threshold for making such a switch. For example, the controller may determine that a signal quality score has fallen below a desired signal quality target for a particular communication channel (eg, forward link, reverse link) in a first mode of operation and may switch to a second mode of operation to improve the signal quality score, such that can lead to more effective communication channels.

В 1130 спутник связи может функционировать в соответствии со вторым режимом работы. Например, в иллюстративном примере, в котором второй режим работы представляет собой режим работы «A», спутник 405 связи может использовать антенну R3 (например, отражатель R3) для приема сигналов прямого восходящего канала связи от терминалов узлов доступа в третьей зоне покрытия, используя поляризацию LHCP, и спутник связи может использовать антенну R1 (например, отражатель R1) для передачи сигналов прямого нисходящего канала связи пользовательским терминалам в зоне покрытия R1, также используя поляризацию LHCP.At 1130, the communications satellite may operate in accordance with a second mode of operation. For example, in an illustrative example in which the second operating mode is the "A" operating mode, communications satellite 405 may use antenna R3 (e.g., reflector R3) to receive forward uplink signals from access node terminals in the third coverage area using polarization LHCP, and the communications satellite may use the R1 antenna (eg, the R1 reflector) to transmit forward downlink signals to user terminals in the R1 coverage area, also using LHCP polarization.

В 1135 контроллер может определять третий режим работы из набора режимов работы для предоставления услуг связи для терминалов зоны обслуживания, причем третий режим работы соответствует третьей конфигурации соответствующей поляризации с по меньшей мере одной из набора антенн для приема сигналов каждой из соответствующих поляризаций и по меньшей мере одной из набора антенн для передачи сигналов каждой из соответствующих поляризаций.At 1135, the controller may determine a third operating mode from a set of operating modes for providing communication services to service area terminals, wherein the third operating mode corresponds to a third configuration of a corresponding polarization with at least one of a set of antennas for receiving signals of each of the respective polarizations and at least one from a set of antennas for transmitting signals of each of the corresponding polarizations.

В некоторых случаях третий режим работы может быть таким же, как первый режим работы. Например, контроллер может определять, что необходимо вернуться к первому режиму работы на основании факторов, указывающих, что первый режим работы обеспечивает улучшенное распределение ресурсов для набора пользовательских терминалов. Например, контроллер может определять, что необходимо переключить спутник связи назад в первый режим работы, как показано в 1140. In some cases, the third operating mode may be the same as the first operating mode. For example, the controller may determine that it is necessary to revert to the first mode of operation based on factors indicating that the first mode of operation provides improved resource allocation for a set of user terminals. For example, the controller may determine that it is necessary to switch the communication satellite back to the first mode of operation, as shown at 1140.

В альтернативном варианте третий режим работы может отличаться как от первого режима работы, так и от второго режима работы. Например, третий режим работы может представлять собой любой из оставшихся режимов работы (например, конфигурации 310 «A»–«H» прямого канала связи и дополнительно конфигурацию 320 обратного канала связи), как описано в настоящем документе. Например, третий режим работы может представлять собой конфигурацию «A» или «D» прямого канала связи с использованием конфигурации 320 обратного канала связи, отличной от первого режима работы и второго режима работы. Соответственно, в 1145 контроллер может переключать спутник связи из второго режима работы в третий режим работы. Alternatively, the third operating mode may be different from both the first operating mode and the second operating mode. For example, the third mode of operation may be any of the remaining modes of operation (eg, forward link configurations 310 "A" through "H" and optionally reverse link configuration 320) as described herein. For example, the third operating mode may be a forward link configuration "A" or "D" using a reverse link configuration 320 different from the first operating mode and the second operating mode. Accordingly, at 1145, the controller may switch the communications satellite from a second mode of operation to a third mode of operation.

В 1150 спутник 405 связи может функционировать в соответствии с третьим режимом работы. Например, в иллюстративном примере, в котором третий режим работы представляет собой режим работы «D2», спутник 405 связи может, таким же образом как в первой конфигурации (например, «D0»), использовать антенну R3 (например, отражатель R3) для приема сигналов прямого восходящего канала связи от терминалов узлов доступа, используя поляризацию LHCP и RHCP (например двойную поляризацию), и спутник 405 связи может использовать антенну R1 (например, отражатель R1) для передачи сигналов прямого нисходящего канала связи пользовательским терминалам в зоне покрытия R1, также используя двойную поляризацию LHCP/RHCP.At 1150, communications satellite 405 may operate in accordance with a third operating mode. For example, in an illustrative example in which the third operating mode is the "D2" operating mode, the communications satellite 405 may, in the same manner as in the first configuration (eg, "D0"), use antenna R3 (eg, reflector R3) to receive forward uplink signals from access node terminals using LHCP and RHCP polarization (eg, dual polarization), and communications satellite 405 may use antenna R1 (eg, reflector R1) to transmit forward downlink signals to user terminals in R1's coverage area, also using dual polarization LHCP/RHCP.

Кроме того, с другой стороны, в третьем режиме работы спутник 405 связи может функционировать с использованием конфигурации «2» обратного канала связи. Соответственно, спутник 405 связи может использовать антенну R3 для приема сигналов обратного восходящего канала связи от пользовательских терминалов в третьей зоне покрытия и ретрансляции соответствующих сигналов обратного нисходящего канала связи к терминалам узлов доступа в зоне покрытия R3. В данном примере сигналы обратного канала связи (например, сигналы обратного восходящего канала связи и сигналы обратного нисходящего канала связи) могут передаваться с использованием поляризации RHCP (например, в соответствии с конфигурацией «2», как описано в настоящем документе). Additionally, on the other hand, in the third operating mode, the communications satellite 405 may operate using a reverse link configuration "2". Accordingly, communications satellite 405 may use antenna R3 to receive reverse uplink signals from user terminals in the third coverage area and relay corresponding reverse downlink signals to access node terminals in coverage area R3. In this example, reverse link signals (eg, reverse uplink signals and reverse downlink signals) may be transmitted using RHCP polarization (eg, in accordance with the "2" configuration as described herein).

В некоторых случаях спутник связи может функционировать в соответствии с третьим режимом работы для некоторого отрезка времени, например, в соответствии с определенным количеством временных интервалов для функционирования в третьем режиме работы в соответствии со структурой цикла (например, определенной в 1135). В других примерах спутник связи может функционировать в соответствии с третьим режимом работы в течение количества временных интервалов в последовательности режимов работы (например, для каждого из одного или более циклов), которые могут быть предварительно определены или сконфигурированы.In some cases, the communications satellite may operate in accordance with the third mode of operation for a certain period of time, for example, in accordance with a certain number of time slots for operation in the third mode of operation in accordance with the frame structure (eg, defined in 1135). In other examples, the communications satellite may operate in accordance with a third operating mode for a number of time slots in a sequence of operating modes (eg, for each of one or more cycles) that may be predetermined or configured.

На Фиг. 12 проиллюстрирована конфигурация системы 1200 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1200 системы спутниковой связи на Фиг. 12 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с восьмым режимом работы, например, режимом работы «B0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «B0» обеспечивает вторую конфигурацию 312 «B» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 12 illustrates a configuration of a satellite communications system 1200 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 1200 of FIG. 12 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with an eighth operating mode, for example, a "B0" operating mode as described with reference to FIG. 3. The "B0" operating mode provides a second forward link configuration 312 "B" without a reverse link configuration.

В соответствии с восьмым режимом работы, показанным на Фиг. 12 (например, режим работы «B0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным во второй зоне 425 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 1240 и 1241 связи.According to the eighth operating mode shown in FIG. 12 (e.g., "B0" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a second coverage area 425, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward links. communication channels 1240 and 1241.

Как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 1200 системы спутниковой связи на Фиг. 12, сигналы могут передаваться между устройствами в третьей зоне 435 покрытия и второй зоне 425 покрытия с использованием двойной поляризации. Например, сигналы, передаваемые по прямому каналу 1240 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации, в данном случае — LHCP, и сигналы, передаваемые по прямому каналу 1241 связи, могут быть поляризованы с использованием второй поляризации, в данном случае — RHCP. Соответственно, антенны передающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 1240 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 1240 связи. Подобным образом, антенны передающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по прямому каналу 1241 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 1241 связи. As shown in the exemplary satellite communications system configuration 1200 in FIG. 12, signals may be transmitted between devices in the third coverage zone 435 and the second coverage zone 425 using dual polarization. For example, signals transmitted on the forward communication channel 1240 may be polarized using a first polarization, in this case LHCP, and signals transmitted on the forward communication channel 1241 may be polarized using a second polarization, in this case RHCP. Accordingly, the antennas of transmitting devices (eg, access node terminals) may use LHCP polarization to transmit signals on the forward communication channel 1240, and the antennas of corresponding receiving devices (eg, user terminals) may likewise use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 1240 communications. Similarly, antennas of transmitting devices (eg, access node terminals) may use RHCP polarization to transmit signals on the forward link 1241, and antennas of corresponding receiving devices (eg, user terminals) may use RHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 1241. .

Как подобным образом описано в настоящем документе, восьмой режим работы показан как режим работы «B0». Как проиллюстрировано на Фиг. 12 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «B0» указывает, что восьмой режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «B1», «B2» и «B3», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 13–15, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 312 «B» второго прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 12.As likewise described herein, the eighth operating mode is shown as the "B0" operating mode. As illustrated in FIG. 12 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation "0" of the "B0" operating mode indicates that the eighth operating mode does not include reverse link configuration. Operating modes "B1", "B2" and "B3", as described below with reference to FIG. 13-15, for example, provide reverse link configurations in combination with the second forward link configuration 312 "B" shown and described herein in FIG. 12.

На Фиг. 13 проиллюстрирована конфигурация системы 1300 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1300 системы спутниковой связи на Фиг. 13 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с девятым режимом работы, например, режимом работы «B1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «B1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации со второй конфигурацией 312 «B» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 12.In FIG. 13 illustrates a configuration of a satellite communications system 1300 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 1300 of FIG. 13 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a ninth operating mode, for example, a "B1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "B1" provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with a second forward link configuration 312 "B", as described with reference to FIG. 12.

В соответствии с девятым режимом работы, показанным на Фиг. 13 (например, режим работы «B1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным во второй зоне 425 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 1240 и 1241 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 12 (например, в соответствии со второй конфигурацией 312 «B» прямого канала).According to the ninth operating mode shown in FIG. 13 (e.g., "B1" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a second coverage area 425, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward links. communication channels 1240 and 1241, as similarly described with reference to FIG. 12 (eg, in accordance with the second forward channel configuration 312 "B").

Кроме того, в соответствии с девятым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между первой зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия (например, которая может включать или по меньшей мере частично перекрываться со второй зоной 425 покрытия) через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с первой конфигурацией 321 «1» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 1337 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. In addition, in accordance with the ninth operating mode, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the first coverage area 415 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (e.g., user terminals) located in the first coverage area 415 (e.g., which may include or at least partially overlap with the second coverage area 425) through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the first reverse link configuration 321 "1"). For example, to establish a reverse uplink 1337, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 via antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP signals to the devices. (eg, access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430.

Соответственно, спутник 405 связи может быть выполнен с возможностью предоставления прямых каналов связи с двойной поляризацией (например, прямых каналов связи 1240 и 1241) для второй зоны 425 покрытия, при этом предоставляя один обратный канал 1337 связи для первой зоны покрытия. Посредством первой зоны покрытия, включающей или перекрывающейся со второй зоной покрытия, спутник 405 связи также может предоставлять обратный канал связи для устройств во второй зоне покрытия, предоставляя прямой канал связи через один или оба прямых канала связи 1240 и 1241. Accordingly, communications satellite 405 may be configured to provide dual-polarization forward communications links (eg, forward communications links 1240 and 1241) for the second coverage area 425 while providing one reverse communications link 1337 for the first coverage area. Through a first coverage area including or overlapping with a second coverage area, communications satellite 405 may also provide a reverse communications link to devices in the second coverage area by providing a forward communications link through one or both of forward communications links 1240 and 1241.

Приведенная в качестве примера конфигурация 1300 системы спутниковой связи на Фиг. 13 также отображает помеху 1345 прямого восходящего канала связи и помеху 1347 прямого восходящего канала связи. Помеха 1345 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 1240 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 1337 связи. Однако, поскольку прямой канал 1240 связи и обратный канал 1337 связи используют ортогональную поляризацию, помеха 1345 прямого восходящего канала связи не может быть существенно увеличена по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех из-за разнесения по поляризации (например, –22 дБ). The exemplary satellite communications system configuration 1300 of FIG. 13 also displays forward uplink interference 1345 and forward uplink interference 1347. Forward uplink interference 1345 may represent interference between the uplink for forward link 1240 and the uplink for reverse link 1337 . However, since the forward link 1240 and the reverse link 1337 use orthogonal polarization, the forward uplink interference 1345 cannot be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels due to polarization diversity (eg, - 22 dB).

Помеха 1347 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 1241 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 1337 связи. Поскольку прямой канал 1241 связи и прямой канал 1337 связи не используют ортогональных поляризаций и третья зона 435 покрытия находится в пределах зоны облучения R1, восходящий канал связи прямого канала 1241 связи может вызвать значительную помеху в восходящем канале связи для обратного канала 1337 связи (например, на 22 дБ хуже чем, если третья зона 435 покрытия находится за пределами зоны облучения R1). Формирование луча приемных лучей для обратного канала 1337 связи может минимизировать помеху 1347 прямого восходящего канала связи, однако принимаемая на R1 мощность от помехи 1347 прямого восходящего канала связи может снижать уровень сигналов для обратного канала 1337 связи и, следовательно, снижать возможность для полной минимизации влияний на обратный канал 1337 связи.Forward uplink interference 1347 may represent interference between the uplink for forward link 1241 and the uplink for reverse link 1337 . Because the forward link 1241 and the forward link 1337 do not use orthogonal polarizations and the third coverage area 435 is within the irradiation zone R1, the uplink of the forward link 1241 may cause significant uplink interference to the reverse link 1337 (e.g., on 22 dB worse than if the third coverage zone 435 is outside the irradiation zone R1). Beamforming the receive beams for the reverse link 1337 can minimize the forward uplink interference 1347, however, the power received at R1 from the forward uplink interference 1347 may reduce the signal strength for the reverse link 1337 and therefore reduce the ability to fully minimize the effects on reverse channel 1337 communication.

На Фиг. 14 проиллюстрирована конфигурация системы 1400 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1400 системы спутниковой связи на Фиг. 14 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с десятым режимом работы, например, режимом работы «B2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «B2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации со второй конфигурацией 312 «B» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 12.In FIG. 14 illustrates a configuration of a satellite communications system 1400 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 1400 of FIG. 14 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a tenth operating mode, for example, a "B2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "B2" provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with a second forward link configuration 312 "B", as described with reference to FIG. 12.

В соответствии с десятым режимом работы, показанным на Фиг. 14 (например, режим работы «B2»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным во второй зоне 425 покрытия, которая может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 1240 и 1241 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 12 (например, в соответствии со второй конфигурацией 312 «B» прямого канала).According to the tenth operating mode shown in FIG. 14 (e.g., "B2" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a second coverage area 425, which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward links. communication channels 1240 and 1241, as similarly described with reference to FIG. 12 (eg, in accordance with the second forward channel configuration 312 "B").

Кроме того, в соответствии с десятым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 1439 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия через антенну R2 420 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 1439 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 1439 связи.In addition, in accordance with the tenth operating mode, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse uplink 1439, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 through antenna R2 420 and a repeater corresponding to reverse downlink RHCP signals to the devices. (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) may apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 1439, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 1439.

На Фиг. 15 проиллюстрирована конфигурация системы 1500 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1500 системы спутниковой связи на Фиг. 15 обеспечивает пример гипотетического режима работы, который в некоторых реализациях может быть неработоспособным или недоступным. Гипотетический режим работы, описанный на Фиг. 15 может называться одиннадцатым режимом работы, который может представлять собой, например, режим работы «B3», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «B3» пытается реализовать третью конфигурацию 323 «3» обратного канала связи в комбинации со второй конфигурацией 312 «B» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 12.In FIG. 15 illustrates a configuration of a satellite communications system 1500 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 1500 in FIG. 15 provides an example of a hypothetical mode of operation that may be inoperable or unavailable in some implementations. The hypothetical operating mode described in FIG. 15 may be referred to as an eleventh operating mode, which may be, for example, an operating mode "B3" as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "B3" attempts to implement a third reverse link configuration 323 "3" in combination with a second forward link configuration 312 "B", as described with reference to FIG. 12.

В соответствии с одиннадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 15 (например, режим работы «B3»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным во второй зоне 425 покрытия, которая обслуживается устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 1240 и 1241 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 12 (например, в соответствии со второй конфигурацией 312 «B» прямого канала).According to the eleventh operating mode shown in FIG. 15 (e.g., "B3" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a second coverage area 425 that is served by devices (e.g., access node terminals) located in a third coverage area 435 via forward links. 1240 and 1241 connections, as similarly described with reference to FIGS. 12 (eg, in accordance with the second forward channel configuration 312 "B").

Кроме того, в соответствии с одиннадцатым режимом работы спутник 405 связи предоставляет услуги связи обратного канала связи устройствам, расположенным в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с третьей конфигурацией 323 «3» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 1542 связи спутник 405 связи принимает сигналы обратного восходящего канала связи от устройств (например, пользовательских терминалов) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430 и ретрансляторы, соответствующие сигналам обратного нисходящего канала связи к другим устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. В соответствии с третьей конфигурацией 323 обратного канала связи сигналы, передаваемые по обратному каналу 1542 связи, могут быть поляризованы с использованием одной или двух поляризаций, например, RHCP. Соответственно, пользовательские терминалы будут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 1542 связи, причем терминалы узлов доступа будут подобным образом использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 1542 связи.In addition, in accordance with the eleventh mode of operation, the communications satellite 405 provides reverse link communication services to devices located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the third reverse link configuration 323 "3"). For example, to establish a reverse communication channel 1542, the communications satellite 405 receives reverse uplink signals from devices (e.g., user terminals) in the third coverage area 435 through antenna R3 430 and repeaters corresponding to reverse downlink signals to other devices (e.g., terminals). access nodes) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. According to the third reverse link configuration 323, signals transmitted on the reverse link 1542 may be polarized using one or two polarizations, such as RHCP. Accordingly, user terminals will use RHCP polarization to transmit signals on the reverse link 1542, and access node terminals will likewise use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 1542.

Однако, одиннадцатый режим работы не может быть практически реализован в спутнике 405 связи, как описано в настоящем документе. Как показано на Фиг. 15, элементы RHCP антенны антенны R3 могут быть выполнен с возможностью приема прямого восходящего канала связи для прямого канала 1241 связи от терминалов узлов доступа в третьей зоне 435 покрытия и ретрансляции этих сигналов через антенну R2 420. Таким образом, эти элементы могут быть недоступны для приема сигналов обратного восходящего канала связи с RHCP от пользовательских терминалов в третьей зоне 435 покрытия. Таким образом, одиннадцатый режим работы, проиллюстрированный на Фиг. 15, представляет собой один пример режима работы, который в некоторых реализациях может быть непригодным или недоступным. Конфигурация системы спутниковой связи для других аналогичных режимов работы, как показано в таблице на Фиг. 3 (например, режимы «D3», «E3», «F3», «G3» и «H3») опущены для краткости. However, the eleventh mode of operation cannot be practically implemented in the communications satellite 405 as described herein. As shown in FIG. 15, the RHCP antenna elements of antenna R3 may be configured to receive the forward uplink for forward communication channel 1241 from access node terminals in the third coverage area 435 and relay those signals through antenna R2 420. Thus, these elements may not be available for reception. RHCP reverse uplink signals from user terminals in the third coverage area 435. Thus, the eleventh operating mode illustrated in FIG. 15 is one example of a mode of operation that may not be suitable or available in some implementations. The configuration of the satellite communication system for other similar operating modes, as shown in the table in FIG. 3 (e.g. modes "D3", "E3", "F3", "G3" and "H3") are omitted for brevity.

На Фиг. 16 проиллюстрирована конфигурация системы 1600 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 400 системы спутниковой связи на Фиг. 4 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двенадцатым режимом работы, например, режимом работы «C0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «C0» обеспечивает третью конфигурацию 313 «C» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 16 illustrates a configuration of a satellite communications system 1600 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 400 of FIG. 4 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a twelfth operating mode, eg, a "C0" operating mode, as described with reference to FIG. 3. The "C0" operating mode provides the third forward link configuration 313 "C" without the reverse link configuration.

В соответствии с двенадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 16 (например, режим работы «C0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия, которая может обслуживаться другими устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямой канал 1643 связи.According to the twelfth operating mode shown in FIG. 16 (e.g., "C0" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices (e.g., user terminals) located in a third coverage area 435 that may be served by other devices (e.g., access node terminals) located in the third coverage zone 435 through a direct communication channel 1643.

Как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 1600 системы спутниковой связи на Фиг. 16, сигналы, передаваемые по прямому каналу 1643 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации, которой является LHCP. Соответственно, антенны передающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 1643 связи, причем антенны принимающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 1643 связи. As shown in the exemplary satellite communications system configuration 1600 in FIG. 16, signals transmitted on the forward link 1643 may be polarized using a first polarization, which is LHCP. Accordingly, antennas of transmitting devices (e.g., access node terminals) may employ LHCP polarization to transmit signals on the forward communication channel 1643, and antennas of receiving devices (e.g., user terminals) may likewise use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward communication channel 1643 .

Как подобным образом описано в настоящем документе, двенадцатый режим работы показан как режим работы «C0». Как проиллюстрировано на Фиг. 16 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «C0» указывает, что двенадцатый режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «C1», «C2» и «C3», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 17–19, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 313 «C» третьего прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 16.As similarly described herein, the twelfth operating mode is shown as the "C0" operating mode. As illustrated in FIG. 16 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation "0" of the "C0" operating mode indicates that the twelfth operating mode does not include reverse link configuration. The operating modes "C1", "C2" and "C3" are as described below with reference to FIGS. 17-19, for example, provide reverse link configurations in combination with the third forward link configuration 313 "C" shown and described herein in FIG. 16.

На Фиг. 17 проиллюстрирована конфигурация системы 1700 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1700 системы спутниковой связи на Фиг. 17 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с тринадцатым режимом работы, например, режимом работы «C1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «C1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации с третьей конфигурацией 313 «C» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 16.In FIG. 17 illustrates a configuration of a satellite communications system 1700 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 1700 of FIG. 17 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a thirteenth operating mode, for example, a "C1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "C1" provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with a third forward link configuration 313 "C", as described with reference to FIG. 16.

В соответствии с тринадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 17 (например, режим работы «C1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи пользовательским терминалам, расположенным в третьей зоне 435 покрытия, посредством терминалов узлов доступа, расположенных в третьей зоне 435 покрытия, через прямой канал 1643 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 16 (например, в соответствии с третьей конфигурацией 313 «C» прямого канала).According to the thirteenth operating mode shown in FIG. 17 (e.g., "C1" operating mode), the communications satellite 405 may provide forward link communication services to user terminals located in the third coverage area 435 via access node terminals located in the third coverage area 435 via the forward link 1643 as likewise described with reference to FIG. 16 (eg, in accordance with the third forward channel configuration 313 "C").

Кроме того, в соответствии с тринадцатым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между первой зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия через обратный канал 1737 связи. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия (например, которая может включать пользовательские терминалы в третьей зоне покрытия, предоставляющей услуги связи прямого канала связи через прямой канал 1643 связи) через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с первой конфигурацией 321 «1» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 1737 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, пользовательские терминалы могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 1737 связи, причем терминалы узлов доступа могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 1737 связи.In addition, in accordance with the thirteenth operating mode, the communication satellite 405 can relay reverse communication channel signals between the first coverage area 415 and the third coverage area 435 via the reverse communication channel 1737. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the first coverage area 415 (eg, which may include user terminals in a third coverage area providing forward link communication services via the forward link 1643) via access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the first reverse link configuration 321 "1"). For example, to establish a reverse communications channel 1737, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communications signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 through antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP communications signals to the devices (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, user terminals may use RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 1737, and access node terminals may use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse communication channel 1737 communications.

Приведенная в качестве примера конфигурация 1700 системы спутниковой связи на Фиг. 17 также отображает помеху 1745 прямого восходящего канала связи. Например, помеха 1745 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 1643 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 1737 связи. Однако, поскольку прямой канал 1643 связи и обратный канал 1737 связи используют ортогональную поляризацию, помеха 1745 прямого восходящего канала связи не может быть существенно увеличена по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех из-за разнесения по поляризации (например, –22 дБ). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления, в некоторых случаях, EIRP, используемая для передачи по прямому каналу 1643 связи может быть относительно увеличена (например, отношение C/I для прямого канала 1643 связи может быть увеличено с 3 до 8 дБ), что может также, в некоторых случаях, вызывать помеху нисходящего канала связи (например, на 14 дБ по сравнению с режимами, в которых прямой канал связи не передается антенной R3 430).The exemplary satellite communications system configuration 1700 of FIG. 17 also displays forward uplink interference 1745. For example, forward uplink interference 1745 may represent interference between the uplink for forward link 1643 and the uplink for reverse link 1737. However, since the forward link 1643 and the reverse link 1737 use orthogonal polarization, the forward uplink interference 1745 cannot be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels due to polarization diversity (eg, 22 dB). In an additional or alternative embodiment, in some cases, the EIRP used for transmission on the forward link 1643 may be relatively increased (e.g., the C/I ratio for the forward link 1643 may be increased from 3 to 8 dB), which may also , in some cases, cause downlink interference (eg, 14 dB compared to modes in which the downlink is not transmitted by the R3 430 antenna).

На Фиг. 18 проиллюстрирована конфигурация системы 1800 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1800 системы спутниковой связи на Фиг. 18 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с четырнадцатым режимом работы, например, режимом работы «C2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «C2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации с третьей конфигурацией 313 «C» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 16.In FIG. 18 illustrates a configuration of a satellite communications system 1800 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 1800 of FIG. 18 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a fourteenth operating mode, for example, a "C2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "C2" provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with a third forward link configuration 313 "C", as described with reference to FIG. 16.

В соответствии с четырнадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 18 (например, режим работы «C1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи пользовательским терминалам, расположенным в третьей зоне 435 покрытия, посредством терминалов узлов доступа, расположенных в третьей зоне 435 покрытия через прямой канал 1643 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 16 (например, в соответствии с третьей конфигурацией 313 «C» прямого канала).According to the fourteenth operating mode shown in FIG. 18 (eg, "C1" operating mode), the communications satellite 405 may provide forward link communication services to user terminals located in the third coverage area 435 through access node terminals located in the third coverage area 435 via the forward link 1643, as like manner is described with reference to FIG. 16 (eg, in accordance with the third forward channel configuration 313 "C").

Кроме того, в соответствии с четырнадцатым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 1839 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия через антенну R2 420 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 1839 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 1839 связи.In addition, in accordance with the fourteenth operating mode, the communication satellite 405 can relay reverse link signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse communications channel 1839, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communications signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 via antenna R2 420 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP communications signals to the devices (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) may apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 1839, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 1839.

В некоторых случаях четырнадцатый режим работы, показанный на Фиг. 18 может включать помеху нисходящего канала связи, которая могут потенциально ухудшать качество сигнала сигналов, передаваемых в третьей зоне 435 покрытия через спутник 405 связи. Например, устройства в третьей зоне 435 покрытия могут принимать сигналы по обратному каналу 1839 связи и по части нисходящего канала прямого канала 1643 связи с использованием временно-частотных ресурсов, которые могут по меньшей мере частично перекрываться с временно-частотными ресурсами в третьей зоне 435 покрытия прямого канала 1643 связи. Однако, как показано для четырнадцатого режима работы, прямой канал 1643 связи и обратный канал 1839 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации. Соответственно, помехи нисходящего канала связи не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех (как подобным образом указывается в таблице, описанной со ссылкой на Фиг. 3). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления, в некоторых случаях, EIRP, используемая для передачи по прямому каналу 1643 связи может быть относительно увеличена (например, отношение C/I для прямого канала 1643 связи может быть увеличено с 3 до 8 дБ), что может, в некоторых случаях, увеличить уровень помех нисходящего канала связи (например, на 14 дБ по сравнению с оценочными испытаниями) в обратном канале 1839 связи.In some cases, the fourteenth operating mode shown in FIG. 18 may include downlink interference that can potentially degrade the signal quality of signals transmitted in the third coverage area 435 via communications satellite 405. For example, devices in the third coverage area 435 may receive signals on the reverse link 1839 and the downlink portion of the forward link 1643 using time-frequency resources that may at least partially overlap with the time-frequency resources in the third forward coverage area 435 channel 1643 communication. However, as shown for the fourteenth mode of operation, the forward link 1643 and the reverse link 1839 may use orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity. Accordingly, downlink interference may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels (as similarly indicated in the table described with reference to FIG. 3). In an additional or alternative embodiment, in some cases, the EIRP used for transmission on the forward link 1643 may be relatively increased (e.g., the C/I ratio for the forward link 1643 may be increased from 3 to 8 dB), which may in some cases, increase the level of downlink interference (eg, 14 dB compared to evaluation tests) on the return link 1839.

На Фиг. 19 проиллюстрирована конфигурация системы 1900 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 1900 системы спутниковой связи на Фиг. 19 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с пятнадцатым режимом работы, например, режимом работы «C3», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «C3» обеспечивает третью конфигурацию 323 «3» обратного канала связи в комбинации с третьей конфигурацией 313 «C» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 16.In FIG. 19 illustrates a configuration of a satellite communications system 1900 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 1900 of FIG. 19 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a fifteenth operating mode, for example, a "C3" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "C3" provides a third reverse link configuration 323 "3" in combination with a third forward link configuration 313 "C", as described with reference to FIG. 16.

В соответствии с пятнадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 19 (например, режим работы «C1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи пользовательским терминалам, расположенным в третьей зоне 435 покрытия, посредством терминалов узлов доступа, расположенных в третьей зоне 435 покрытия через прямой канал 1643 связи, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 16 (например, в соответствии с третьей конфигурацией 313 «C» прямого канала).According to the fifteenth operating mode shown in FIG. 19 (e.g., "C1" operating mode), the communications satellite 405 may provide forward link communication services to user terminals located in the third coverage area 435 by means of access node terminals located in the third coverage area 435 via the forward link 1643, as like manner is described with reference to FIG. 16 (eg, in accordance with the third forward channel configuration 313 "C").

Кроме того, в соответствии с пятнадцатым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между пользовательскими терминалами в третьей зоне 435 покрытия и терминалами узлов доступа в третьей зоне 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться пользовательским терминалам, расположенным в третьей зоне 435 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с третьей конфигурацией 323 «3»). Например, для установления обратного канала 1942 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от пользовательских терминалов в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи к терминалам узлов доступа в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. In addition, in accordance with the fifteenth operating mode, the communication satellite 405 can relay reverse link signals between user terminals in the third coverage area 435 and access node terminals in the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to user terminals located in the third coverage area 435 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the third "3" configuration 323). For example, to establish a reverse communication channel 1942, the communications satellite 405 may receive reverse uplink signals with RHCP from user terminals in the third coverage area 435 through antenna R3 430 and a repeater corresponding to the reverse downlink signals to the access node terminals in the third coverage area 435 via antenna R3 430.

В некоторых случаях пятнадцатый режим работы, показанный на Фиг. 19 может включать помеху нисходящего канала связи, которая могут потенциально ухудшать качество сигнала сигналов, передаваемых в третьей зоне 435 покрытия через спутник 405 связи. Например, пользовательские терминалы в третьей зоне 435 покрытия могут принимать сигналы по части нисходящего канала связи прямого канала 1643 связи с использованием временно-частотных ресурсов, которые могут по меньшей мере частично перекрываться с временно-частотными ресурсами, используемыми частью нисходящего канала связи обратного канала 1942 связи. Однако, как показано для пятнадцатого режима работы, прямой канал 1643 связи и обратный канал 1942 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации. Соответственно, в некоторых случаях помехи нисходящего канала связи не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех (как подобным образом указывается в таблице, описанной со ссылкой на Фиг. 3). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления, в некоторых случаях, EIRP, используемая для передачи по прямому каналу 1643 связи может быть относительно увеличена (например, отношение C/I для прямого канала 1643 связи может быть увеличено с 3 до 8 дБ), что может, в некоторых случаях, увеличить уровень помех нисходящего канала связи (например, на 14 дБ по сравнению с оценочными испытаниями).In some cases, the fifteenth operating mode shown in FIG. 19 may include downlink interference that can potentially degrade the signal quality of signals transmitted in the third coverage area 435 via communications satellite 405. For example, user terminals in the third coverage area 435 may receive signals on the downlink portion of the forward link 1643 using time-frequency resources that may at least partially overlap with the time-frequency resources used by the downlink portion of the reverse link 1942 . However, as shown for the fifteenth mode of operation, the forward link 1643 and the reverse link 1942 may use orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity. Accordingly, in some cases, downlink interference may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels (as similarly indicated in the table described with reference to FIG. 3). In an additional or alternative embodiment, in some cases, the EIRP used for transmission on the forward link 1643 may be relatively increased (e.g., the C/I ratio for the forward link 1643 may be increased from 3 to 8 dB), which may in some cases, increase the downlink interference level (eg 14 dB compared to evaluation tests).

На Фиг. 20 проиллюстрирована конфигурация системы 2000 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2000 системы спутниковой связи на Фиг. 20 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с шестнадцатым режимом работы, например, режимом работы «E0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «E0» обеспечивает пятую конфигурацию 315 «E» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 20 illustrates a configuration of a satellite communications system 2000 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2000 in FIG. 20 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a sixteenth operating mode, eg, an "E0" operating mode, as described with reference to FIG. 3. The "E0" operating mode provides the fifth forward link configuration 315 "E" without the reverse link configuration.

В соответствии с шестнадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 20 (например, режим работы «E0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия и второй зоне 425 покрытия, каждая из которых может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 2036 и 2041 связи соответственно.According to the sixteenth operating mode shown in FIG. 20 (e.g., "E0" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415 and a second coverage area 425, each of which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in the third coverage zone 435 through direct communication channels 2036 and 2041, respectively.

Как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 2000 системы спутниковой связи на Фиг. 20, сигналы могут передаваться между устройствами в третьей зоне 435 покрытия и соответствующими устройствами в первой зоне 415 покрытия и второй зоне 425 покрытия с использованием двойной поляризации. Например, сигналы, передаваемые по прямому каналу 2036 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации, в данном случае — LHCP, и сигналы, передаваемые по прямому каналу 2041 связи, могут быть поляризованы с использованием второй поляризации, в данном случае — RHCP. Соответственно, антенны передающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2036 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2036 связи. Подобным образом, антенны передающих устройств могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2041 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2041 связи. As shown in the exemplary satellite communications system configuration 2000 in FIG. 20, signals may be transmitted between devices in the third coverage zone 435 and corresponding devices in the first coverage zone 415 and the second coverage zone 425 using dual polarization. For example, signals transmitted on the forward link 2036 may be polarized using a first polarization, in this case LHCP, and signals transmitted on the forward link 2041 may be polarized using a second polarization, in this case RHCP. Accordingly, the antennas of transmitting devices (eg, access node terminals) may employ LHCP polarization to transmit signals on the forward communication channel 2036, and the antennas of corresponding receiving devices (eg, user terminals) may likewise use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 2036 communications. Similarly, the antennas of transmitting devices may use RHCP polarization to transmit signals on the forward link 2041, and the antennas of corresponding receiving devices may use RHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 2041.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2000 системы спутниковой связи на Фиг. 20 также показан шум и IM 2046, который может потенциально ухудшать качество сигнала сигналов, передаваемых в третьей зоне 435 покрытия через спутник 405 связи. Как показано для шестнадцатого режима работы, прямой канал 2036 связи и прямой канал 2041 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации. Соответственно, шум и IM 2046 не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех.The exemplary satellite communications system configuration 2000 in FIG. 20 also illustrates noise and IM 2046 that can potentially degrade the signal quality of signals transmitted in the third coverage area 435 via communications satellite 405. As shown for the sixteenth mode of operation, the forward link 2036 and the forward link 2041 may utilize orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity. Accordingly, noise and IM 2046 may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels.

Как подобным образом описано в настоящем документе, шестнадцатый режим работы показан как режим работы «E0». Как проиллюстрировано на Фиг. 20 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «E0» указывает, что шестнадцатый режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «E1» и «E2», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 21 и 22, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 315 «E» пятого прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 20.As likewise described herein, the sixteenth operating mode is shown as the "E0" operating mode. As illustrated in FIG. 20 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation “0” of the “E0” operating mode indicates that the sixteenth operating mode does not include reverse link configuration. Operating modes "E1" and "E2" as described below with reference to FIG. 21 and 22, for example, provide reverse link configurations in combination with the fifth forward link configuration 315 "E" shown and described herein in FIG. 20.

На Фиг. 21 проиллюстрирована конфигурация системы 2100 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2100 системы спутниковой связи на Фиг. 21 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с семнадцатым режимом работы, например, режимом работы «E1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «E1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации с пятой конфигурацией 315 «E» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 20.In FIG. 21 illustrates a configuration of a satellite communications system 2100 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2100 of FIG. 21 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a seventeenth operating mode, for example, an "E1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "E1" operating mode provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with a fifth forward link configuration 315 "E", as described with reference to FIG. 20.

В соответствии с семнадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 21 (например, режим работы «E1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия и второй зоне 425 покрытия, каждая из которых может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 2036 и 2041 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 20 (например, в соответствии с пятой конфигурацией 315 «E» прямого канала).According to the seventeenth operating mode shown in FIG. 21 (e.g., "E1" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415 and a second coverage area 425, each of which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in the third coverage area 435 via forward communication channels 2036 and 2041, respectively, as similarly described with reference to FIG. 20 (eg, in accordance with the fifth forward channel configuration 315 "E").

В соответствии с семнадцатым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между первой зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия в дополнение к прямым каналам 2036 и 2041 связи. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с первой конфигурацией 321 «1» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 2137 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к терминалам узлов доступа в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 2137 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 2137 связи.In accordance with the seventeenth mode of operation, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the first coverage area 415 and the third coverage area 435 in addition to the forward links 2036 and 2041. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the first coverage area 415 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the first reverse link configuration 321 "1" ). For example, to establish a reverse communication channel 2137, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communication signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 through antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP communication signals to the terminals. access nodes in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, antennas of transmitting devices (eg, user terminals) can use RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 2137, and antennas of receiving devices (eg, access node terminals) can use the polarization RHCP for receiving polarized signals over the reverse communication channel 2137.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2100 системы спутниковой связи на Фиг. 21 также отображает как помеху 2147 прямого восходящего канала связи, так и шум и IM 2146. Помеха 2147 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 2041 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 2137 связи. Поскольку прямой канал 2041 связи и прямой канал 2137 связи не используют ортогональных поляризаций и третья зона 435 покрытия находится в пределах зоны облучения R1, восходящий канал связи прямого канала 2041 связи может вызвать значительную помеху в восходящем канале связи для обратного канала 2137 связи (например, на 22 дБ хуже чем, если третья зона 435 покрытия находится за пределами зоны облучения R1). Формирование луча приемных лучей для обратного канала 2137 связи может минимизировать помеху 2147 прямого восходящего канала связи, однако принимаемая на R1 мощность от помехи 2147 прямого восходящего канала связи может снижать уровень сигналов для обратного канала 2137 связи и, следовательно, снижать возможность для полной минимизации влияний на обратный канал 2137 связи. Шум и IM 2146 могут быть аналогичны шуму и IM 2046, описанным выше, и поэтому не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех.The exemplary satellite communications system configuration 2100 of FIG. 21 also displays both forward uplink interference 2147 and noise and IM 2146. Forward uplink interference 2147 may represent interference between the uplink for forward link 2041 and the uplink for reverse link 2137. Because the forward link 2041 and the forward link 2137 do not use orthogonal polarizations and the third coverage area 435 is within the irradiation zone R1, the uplink of the forward link 2041 may cause significant uplink interference to the reverse link 2137 (e.g., on 22 dB worse than if the third coverage zone 435 is outside the irradiation zone R1). Beamforming the receive beams for the reverse link 2137 can minimize the forward uplink interference 2147, however, the power received at R1 from the forward uplink interference 2147 may reduce the signal strength for the reverse link 2137 and therefore reduce the ability to completely minimize the effects on reverse communication channel 2137. The noise and IM 2146 may be similar to the noise and IM 2046 described above and therefore may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels.

На Фиг. 22 проиллюстрирована конфигурация системы 2200 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2200 системы спутниковой связи на Фиг. 22 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с восемнадцатым режимом работы, например, режимом работы «E2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «E2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации с пятой конфигурацией 315 «E» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 20.In FIG. 22 illustrates a configuration of a satellite communications system 2200 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2200 of FIG. 22 illustrates an example of communication channels and procedures for the communication satellite 405 to operate in accordance with the eighteenth operating mode, for example, the "E2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "E2" mode of operation provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with a fifth forward link configuration 315 "E", as described with reference to FIG. 20.

В соответствии с восемнадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 22 (например, режим работы «E2»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия и второй зоне 425 покрытия, каждая из которых может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 2036 и 2041 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 20 (например, в соответствии с пятой конфигурацией 315 «E» прямого канала).According to the eighteenth operating mode shown in FIG. 22 (e.g., "E2" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415 and a second coverage area 425, each of which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in the third coverage area 435 via forward communication channels 2036 and 2041, respectively, as similarly described with reference to FIG. 20 (eg, in accordance with the fifth forward channel configuration 315 "E").

Кроме того, в соответствии с восемнадцатым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия через обратный канал 2239 связи. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 2239 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия через антенну R2 420 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 2239 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 2239 связи.In addition, in accordance with the eighteenth operating mode, the communication satellite 405 can relay reverse communication channel signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435 via the reverse communication channel 2239. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse communications channel 2239, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communications signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 via antenna R2 420 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP communications signals to the devices. (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) can apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 2239, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 2239.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2200 системы спутниковой связи на Фиг. 22 также отображает шум и IM 2246, которые могут быть аналогичны шуму и IM 2046, и поэтому не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех.The exemplary satellite communications system configuration 2200 of FIG. 22 also displays noise and IM 2246, which may be similar to noise and IM 2046, and therefore may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels.

На Фиг. 23 проиллюстрирована конфигурация системы 2300 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2300 системы спутниковой связи на Фиг. 23 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с девятнадцатым режимом работы, например, режимом работы «F0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «F0» обеспечивает шестую конфигурацию 316 «F» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 23 illustrates a configuration of a satellite communications system 2300 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2300 of FIG. 23 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a nineteenth operating mode, for example, an "F0" operating mode, as described with reference to FIG. 3. The "F0" operating mode provides the sixth forward link configuration 316 "F" without the reverse link configuration.

В соответствии с девятнадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 23 (например, режим работы «F0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия через прямой канал 2338 связи и второй зоне 425 через прямой канал связи 2340 покрытия, каждая из которых может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия.According to the nineteenth operating mode shown in FIG. 23 (e.g., "F0" operating mode), the communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in the first coverage area 415 via the forward link 2338 and the second area 425 via the forward link 2340, each of which may be served devices (eg, access node terminals) located in the third coverage area 435.

Сигналы, передаваемые по прямому каналу 2340 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации, в данном случае — LHCP, и сигналы, передаваемые по прямому каналу 2338 связи, могут быть поляризованы с использованием второй поляризации, в данном случае — RHCP. Соответственно, антенны передающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2340 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2340 связи. Подобным образом, антенны передающих устройств могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2338 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2338 связи. Signals transmitted on the forward link 2340 may be polarized using a first polarization, in this case LHCP, and signals transmitted on the forward link 2338 may be polarized using a second polarization, in this case RHCP. Accordingly, the antennas of transmitting devices (eg, access node terminals) may use LHCP polarization to transmit signals on the forward communication channel 2340, and the antennas of corresponding receiving devices (eg, user terminals) may similarly use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 2340 communications. Likewise, antennas of transmitting devices may use RHCP polarization to transmit signals on the forward link 2338, and antennas of corresponding receiving devices may use RHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 2338.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2300 системы спутниковой связи на Фиг. 23 также показан шум и IM 2348, который может потенциально ухудшать качество сигнала сигналов, передаваемых в третьей зоне 435 покрытия через спутник 405 связи. Как показано для девятнадцатого режима работы, прямой канал 2338 связи и прямой канал 2340 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации. Соответственно, шум и IM 2348 не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех.The exemplary satellite communications system configuration 2300 of FIG. 23 also illustrates noise and IM 2348 that can potentially degrade the signal quality of signals transmitted in the third coverage area 435 via communications satellite 405. As shown for the nineteenth mode of operation, the forward link 2338 and the forward link 2340 may utilize orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity. Accordingly, noise and IM 2348 may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels.

Как подобным образом описано в настоящем документе, девятнадцатый режим работы показан как режим работы «F0». Как проиллюстрировано на Фиг. 23 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «F0» указывает, что девятнадцатый режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «F1» и «F2», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 24 и 25, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 316 «F» шестого прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 23.As likewise described herein, the nineteenth operating mode is shown as the "F0" operating mode. As illustrated in FIG. 23 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation "0" of the operating mode "F0" indicates that the nineteenth operating mode does not include the reverse link configuration. The operating modes "F1" and "F2" are as described below with reference to FIG. 24 and 25, for example, provide reverse link configurations in combination with the sixth forward link configuration 316 "F" shown and described herein in FIG. 23.

На Фиг. 24 проиллюстрирована конфигурация системы 2400 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2400 системы спутниковой связи на Фиг. 24 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцатым режимом работы, например, режимом работы «F1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «F1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации с шестой конфигурацией 316 «F» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 23.In FIG. 24 illustrates a configuration of a satellite communications system 2400 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2400 in FIG. 24 illustrates an example of communication channels and procedures for the communication satellite 405 to operate in accordance with the twentieth operating mode, for example, the "F1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "F1" operating mode provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with a sixth forward link configuration 316 "F", as described with reference to FIG. 23.

В соответствии с двадцатым режимом работы, показанным на Фиг. 24 (например, режим работы «F1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия и второй зоне 425 покрытия, каждая из которых может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 2338 и 2340 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 23 (например, в соответствии с шестой конфигурацией 316 «F» прямого канала).According to the twentieth operating mode shown in FIG. 24 (e.g., "F1" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415 and a second coverage area 425, each of which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in the third coverage area 435 via forward communication links 2338 and 2340, respectively, as similarly described with reference to FIG. 23 (eg, in accordance with the sixth forward channel configuration 316 "F").

Кроме того, в соответствии с двадцатым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между первой зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с первой конфигурацией 321 «1» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 2437 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия (например, терминалам узлов доступа) через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 2437 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 2437 связи.In addition, in accordance with the twentieth operating mode, the communication satellite 405 may relay reverse link signals between the first coverage area 415 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the first coverage area 415 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the first reverse link configuration 321 "1" ). For example, to establish a reverse communication channel 2437, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communication signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 through antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP communication signals to the devices (eg, access node terminals) in the third coverage area 435 (eg, access node terminals) via antenna R3 430. Accordingly, antennas of transmitting devices (eg, user terminals) may apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 2437, wherein the antennas Receiving devices (eg, access node terminals) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 2437.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2400 системы спутниковой связи на Фиг. 24 также отображает помеху 2447 прямого восходящего канала связи и помеху 2448 прямого нисходящего канала связи. Помеха 2447 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 2338 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 2437 связи. Поскольку прямой канал 2338 связи и прямой канал 2437 связи не используют ортогональных поляризаций и третья зона 435 покрытия находится в пределах зоны облучения R1, восходящий канал связи прямого канала 2338 связи может вызвать значительную помеху в восходящем канале связи для обратного канала 2437 связи (например, на 22 дБ хуже чем, если третья зона 435 покрытия находится за пределами зоны облучения R1). Формирование луча приемных лучей для обратного канала 2437 связи может минимизировать помеху 2447 прямого восходящего канала связи, однако принимаемая на R1 мощность от помехи 2447 прямого восходящего канала связи может снижать уровень сигналов для обратного канала 2437 связи и, следовательно, снижать возможность для полной минимизации влияний на обратный канал 2437 связи.The exemplary satellite communications system configuration 2400 of FIG. 24 also displays forward uplink interference 2447 and forward downlink interference 2448. Forward uplink interference 2447 may represent interference between the uplink for forward link 2338 and the uplink for reverse link 2437 . Because the forward link 2338 and the forward link 2437 do not use orthogonal polarizations and the third coverage area 435 is within the irradiation zone R1, the uplink of the forward link 2338 may cause significant uplink interference to the reverse link 2437 (e.g., on 22 dB worse than if the third coverage zone 435 is outside the irradiation zone R1). Beamforming the receive beams for the reverse link 2437 can minimize the forward uplink interference 2447, however, the power received at R1 from the forward uplink interference 2447 may reduce the signal strength for the reverse link 2437 and therefore reduce the ability to fully minimize the effects on reverse communication channel 2437.

Помеха 2448 прямого нисходящего канала связи может представлять помеху между нисходящим каналом связи прямого канала 2338 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 2437 связи, которые не используют ортогональных поляризаций. Помеха 2448 прямого нисходящего канала связи может быть уменьшена из-за более низкого усиления R1 по сравнению с R3, но все же может вызывать значительную помеху, если энергия сигнала от нисходящего канала связи прямого канала 2338 связи присутствует в третьей зоне 435 покрытия. Формирование луча прямого канала 2338 связи может использоваться для минимизации помехи 2448 прямого нисходящего канала связи (например, сведение к нулю энергии сигнала от прямого канала 2338 связи в пределах третьей зоны 435 покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления MCS и/или скорость кодирования для прямого канала 2338 связи или обратного канала 2437 связи могут быть адаптированы для учета помехи. Однако, это может соответственно снижать скорость передачи данных для этих систем связи. В альтернативном варианте осуществления, если система связи не использует процедуру минимизации помех, помехи могут снизить показатель качества сигнала (например, снизить SNR или SINR) для соответствующей связи, таким образом, аналогично снижая эффективную скорость передачи данных для связи.Forward downlink interference 2448 may represent interference between the downlink of forward link 2338 and the downlink for reverse link 2437, which do not use orthogonal polarizations. The downlink interference 2448 may be reduced due to the lower gain of R1 compared to R3, but may still cause significant interference if signal energy from the downlink of the forward link 2338 is present in the third coverage area 435. Beamforming of the forward link 2338 may be used to minimize interference 2448 of the forward downlink (eg, minimizing the signal energy from the forward link 2338 within the third coverage area 435). In an additional or alternative embodiment, the MCS and/or coding rate for the forward link 2338 or the reverse link 2437 may be adapted to account for interference. However, this may correspondingly reduce the data transfer rate for these communication systems. In an alternative embodiment, if the communication system does not employ an interference minimization procedure, the interference may reduce the signal quality score (eg, reduce the SNR or SINR) for the associated communication, thereby similarly reducing the effective data rate for the communication.

На Фиг. 25 проиллюстрирована конфигурация системы 2500 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2500 системы спутниковой связи на Фиг. 25 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцать первым режимом работы, например, режимом работы «F2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «F2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации с шестой конфигурацией 316 «F» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 23.In FIG. 25 illustrates a configuration of a satellite communications system 2500 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2500 in FIG. 25 illustrates an example of communication channels and procedures for the communication satellite 405 to operate in accordance with the twenty-first operating mode, for example, the "F2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. Mode of operation "F2" provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with a sixth forward link configuration 316 "F", as described with reference to FIG. 23.

В соответствии с двадцать первым режимом работы, показанным на Фиг. 25 (например, режим работы «F2»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам, расположенным в первой зоне 415 покрытия и второй зоне 425 покрытия, каждая из которых может обслуживаться устройствами (например, терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия через прямые каналы 2338 и 2340 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 23 (например, в соответствии с шестой конфигурацией 316 «F» прямого канала).According to the twenty-first operating mode shown in FIG. 25 (e.g., "F2" operating mode), the communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices located in a first coverage area 415 and a second coverage area 425, each of which may be served by devices (e.g., access node terminals) located in the third coverage area 435 via forward communication links 2338 and 2340, respectively, as similarly described with reference to FIG. 23 (eg, in accordance with the sixth forward channel configuration 316 "F").

Кроме того, в соответствии с двадцать первым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 2539 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия через антенну R2 420 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 2539 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 2539 связи.Additionally, in accordance with the twenty-first mode of operation, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse communications channel 2539, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communications signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 via antenna R2 420 and a repeater corresponding to reverse downlink RHCP communications signals to the devices (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) can apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 2539, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 2539.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2500 системы спутниковой связи на Фиг. 25 также отображает помеху 2548 прямого нисходящего канала связи, которая может представлять помеху между нисходящим каналом связи прямого канала 2338 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 2539 связи, которые не используют ортогональных поляризаций. Помеха 2548 прямого нисходящего канала связи может быть уменьшена из-за более низкого усиления R1 по сравнению с R3, но все же может вызывать значительную помеху, если энергия сигнала от нисходящего канала связи прямого канала 2338 связи присутствует в третьей зоне 435 покрытия. Формирование луча прямого канала 2338 связи может использоваться для минимизации помехи 2548 прямого нисходящего канала связи (например, сведение к нулю энергии сигнала от прямого канала 2338 связи в пределах третьей зоны 435 покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления MCS и/или скорость кодирования для прямого канала 2338 связи или обратного канала 2539 связи могут быть адаптированы для учета помехи. Однако, это может соответственно снижать скорость передачи данных для этих систем связи. В альтернативном варианте осуществления, если система связи не использует процедуру минимизации помех, помехи могут снизить показатель качества сигнала (например, снизить SNR или SINR) для соответствующей связи, таким образом, аналогично снижая эффективную скорость передачи данных для связи.The exemplary satellite communications system configuration 2500 in FIG. 25 also displays forward downlink interference 2548, which may represent interference between the downlink of forward link 2338 and the downlink of reverse link 2539, which do not use orthogonal polarizations. The downlink interference 2548 may be reduced due to the lower gain of R1 compared to R3, but may still cause significant interference if signal energy from the downlink of the forward link 2338 is present in the third coverage area 435. Beamforming of the forward link 2338 may be used to minimize interference 2548 of the forward downlink (eg, minimizing the signal energy from the forward link 2338 within the third coverage area 435). In an additional or alternative embodiment, the MCS and/or coding rate for the forward link 2338 or the reverse link 2539 may be adapted to account for interference. However, this may correspondingly reduce the data transfer rate for these communication systems. In an alternative embodiment, if the communication system does not employ an interference minimization procedure, the interference may reduce the signal quality score (eg, reduce the SNR or SINR) for the associated communication, thereby similarly reducing the effective data rate for the communication.

На Фиг. 26 проиллюстрирована конфигурация системы 2600 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2600 системы спутниковой связи на Фиг. 26 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцать вторым режимом работы, например, режимом работы «G0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «G0» обеспечивает седьмую конфигурацию 317 «G» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 26 illustrates a configuration of a satellite communications system 2600 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2600 of FIG. 26 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a twenty-second operating mode, for example, a "G0" operating mode, as described with reference to FIG. 3. The "G0" operating mode provides the seventh forward link configuration 317 "G" without the reverse link configuration.

В соответствии с двадцать вторым режимом работы, показанным на Фиг. 26 (например, режим работы «G0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия и устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия, каждая из которых может обслуживаться терминалами узлов доступа, расположенными в третьей зоне 435 покрытия, через прямые каналы 2638 и 2643 связи соответственно.According to the twenty-second operating mode shown in FIG. 26 (e.g., "G0" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices (e.g., user terminals) located in the first coverage area 415 and devices (e.g., user terminals) located in the third coverage area 435 , each of which can be served by access node terminals located in the third coverage area 435 through forward communication channels 2638 and 2643, respectively.

Как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 2600 системы спутниковой связи на Фиг. 26, сигналы, передаваемые по прямому каналу 2643 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации, в данном случае — LHCP, и сигналы, передаваемые по прямому каналу 2638 связи, могут быть поляризованы с использованием второй поляризации, в данном случае — RHCP. Соответственно, антенны передающих устройств могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2643 связи, причем антенны принимающих устройств могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2643 связи. Подобным образом, антенны передающих устройств могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2638 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2638 связи. As shown in the exemplary satellite communications system configuration 2600 in FIG. 26, signals transmitted on the forward link 2643 may be polarized using a first polarization, in this case LHCP, and signals transmitted on the forward link 2638 may be polarized using a second polarization, in this case RHCP. Accordingly, antennas of transmitting devices may use LHCP polarization to transmit signals on the forward link 2643, and antennas of receiving devices may likewise use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 2643. Likewise, antennas of transmitting devices may use RHCP polarization to transmit signals on the forward link 2638, and antennas of corresponding receiving devices may use RHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 2638.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2600 системы спутниковой связи на Фиг. 26 также отображает помеху 2648 прямого нисходящего канала связи, которая может вызывать относительно небольшую степень деградации части нисходящего канала связи прямого канала 2643 связи, обусловленную прямым каналом 2638 связи. Таким образом, даже формирование луча лучей в прямом канале 2638 связи в третьей зоне 435 покрытия не может вызвать существенных помех. Как показано для двадцать второго режима работы, прямой канал 2638 связи и прямой канал 2643 связи могут использовать ортогональную поляризацию, например, обеспечивая разнесение по поляризации. Соответственно, помехи прямого канала связи не могут быть существенно увеличены по сравнению с другими режимами работы и/или уровнем оценочных испытаний помех.The exemplary satellite communications system configuration 2600 of FIG. 26 also depicts downlink interference 2648, which may cause a relatively small degree of degradation of the downlink portion of the forward link 2643 due to the forward link 2638. Thus, even the formation of a beam of beams in the forward communication channel 2638 in the third coverage area 435 cannot cause significant interference. As shown for the twenty-second mode of operation, the forward link 2638 and the forward link 2643 may utilize orthogonal polarization, for example, providing polarization diversity. Accordingly, forward link interference may not be significantly increased compared to other operating modes and/or interference evaluation test levels.

Как подобным образом описано в настоящем документе, двадцать второй режим работы показан как режим работы «G0». Как проиллюстрировано на Фиг. 26 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «G0» указывает, что двадцать второй режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «G1» и «G2», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 27 и 28, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 317 «G» седьмого прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 26.As likewise described herein, the twenty-second operating mode is shown as the "G0" operating mode. As illustrated in FIG. 26 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation "0" of the "G0" operating mode indicates that the twenty-second operating mode does not include the reverse link configuration. Operating modes "G1" and "G2" as described below with reference to FIGS. 27 and 28, for example, provide reverse link configurations in combination with the seventh forward link "G" configuration 317 shown and described herein in FIG. 26.

На Фиг. 27 проиллюстрирована конфигурация системы 2700 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2700 системы спутниковой связи на Фиг. 27 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцать третьим режимом работы, например, режимом работы «G1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «G1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации с седьмой конфигурацией 317 «G» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 26.In FIG. 27 illustrates a configuration of a satellite communications system 2700 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2700 of FIG. 27 illustrates an example of communication channels and procedures for the communication satellite 405 to operate in accordance with the twenty-third operating mode, for example, the "G1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "G1" operating mode provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with a seventh forward link configuration 317 "G", as described with reference to FIG. 26.

В соответствии с двадцать третьим режимом работы, показанным на Фиг. 27 (например, режим работы «G1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия и устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия, каждая из которых может обслуживаться терминалами узлов доступа, расположенными в третьей зоне 435 покрытия, через прямые каналы 2638 и 2643 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 26 (например, в соответствии с седьмой конфигурацией 317 «G» прямого канала).According to the twenty-third operating mode shown in FIG. 27 (e.g., "G1" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices (e.g., user terminals) located in the first coverage area 415 and devices (e.g., user terminals) located in the third coverage area 435 , each of which may be served by access node terminals located in the third coverage area 435 via forward communication links 2638 and 2643, respectively, as similarly described with reference to FIG. 26 (eg, in accordance with the seventh forward channel configuration 317 "G").

Кроме того, в соответствии с двадцать третьим режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с первой конфигурацией 321 «1» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 2737 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 2737 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 2737 связи.Additionally, in accordance with the twenty-third operating mode, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the second coverage area 415 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the first coverage area 415 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the first reverse link configuration 321 "1" ). For example, to establish a reverse communication channel 2737, the communication satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communication signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 through antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP communication signals to the devices (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) may apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 2737, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals over the reverse link 2737.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2700 системы спутниковой связи на Фиг. 27 также отображает помеху 2747 прямого восходящего канала связи и помеху 2748 прямого нисходящего канала связи. Помеха 2747 прямого восходящего канала связи может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 2638 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 2737 связи. Поскольку прямой канал 2638 связи и прямой канал 2737 связи не используют ортогональных поляризаций и третья зона 435 покрытия находится в пределах зоны облучения R1, восходящий канал связи прямого канала 2638 связи может вызвать значительную помеху в восходящем канале связи для обратного канала 2737 связи (например, на 22 дБ хуже чем, если третья зона 435 покрытия находится за пределами зоны облучения R1). Формирование луча приемных лучей для обратного канала 2737 связи может минимизировать помеху 2747 прямого восходящего канала связи, однако принимаемая на R1 мощность от помехи 2747 прямого восходящего канала связи может снижать уровень сигналов для обратного канала 2737 связи и, следовательно, снижать возможность для полной минимизации влияний на обратный канал 2737 связи.The exemplary satellite communications system configuration 2700 of FIG. 27 also displays forward uplink interference 2747 and forward downlink interference 2748. Forward uplink interference 2747 may represent interference between the uplink for forward link 2638 and the uplink for reverse link 2737 . Because the forward link 2638 and the forward link 2737 do not use orthogonal polarizations and the third coverage area 435 is within the irradiation zone R1, the uplink of the forward link 2638 may cause significant uplink interference to the reverse link 2737 (e.g., on 22 dB worse than if the third coverage zone 435 is outside the irradiation zone R1). Beamforming the receive beams for the reverse link 2737 can minimize the forward uplink interference 2747, however, the power received at R1 from the forward uplink interference 2747 may reduce the signal strength for the reverse link 2737 and therefore reduce the ability to fully minimize the effects on reverse communication channel 2737.

Помеха 2748 прямого нисходящего канала связи может представлять помеху между нисходящим каналом связи прямого канала 2638 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 2737 связи, которые не используют ортогональных поляризаций. Помеха 2748 прямого нисходящего канала связи может быть уменьшена из-за более низкого усиления R1 по сравнению с R3, но все же может вызывать значительную помеху, если энергия сигнала от нисходящего канала связи прямого канала 2638 связи присутствует в третьей зоне 435 покрытия. Формирование луча прямого канала 2638 связи может использоваться для минимизации помехи 2748 прямого нисходящего канала связи (например, сведение к нулю энергии сигнала от прямого канала 2638 связи в пределах третьей зоны 435 покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления MCS и/или скорость кодирования для прямого канала 2638 связи или обратного канала 2737 связи могут быть адаптированы для учета помехи. Однако, это может соответственно снижать скорость передачи данных для этих систем связи. В альтернативном варианте осуществления, если система связи не использует процедуру минимизации помех, помехи могут снизить показатель качества сигнала (например, снизить SNR или SINR) для соответствующей связи, таким образом, аналогично снижая эффективную скорость передачи данных для связи.Forward downlink interference 2748 may represent interference between the downlink of forward link 2638 and the downlink for reverse link 2737, which do not use orthogonal polarizations. The downlink interference 2748 may be reduced due to the lower gain of R1 compared to R3, but may still cause significant interference if signal energy from the downlink of the forward link 2638 is present in the third coverage area 435. Beamforming of the forward link 2638 may be used to minimize interference 2748 of the forward downlink (eg, minimizing the signal energy from the forward link 2638 within the third coverage area 435). In an additional or alternative embodiment, the MCS and/or coding rate for the forward link 2638 or the reverse link 2737 may be adapted to account for interference. However, this may correspondingly reduce the data transfer rate for these communication systems. In an alternative embodiment, if the communication system does not employ an interference minimization procedure, the interference may reduce the signal quality score (eg, reduce the SNR or SINR) for the associated communication, thereby similarly reducing the effective data rate for the communication.

На Фиг. 28 проиллюстрирована конфигурация системы 2800 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2800 системы спутниковой связи на Фиг. 28 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцать четвертым режимом работы, например, режимом работы «G2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «G2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации с седьмой конфигурацией 317 «G» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 26.In FIG. 28 illustrates a configuration of a satellite communications system 2800 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2800 of FIG. 28 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a twenty-fourth operating mode, for example, a "G2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "G2" mode of operation provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with a seventh forward link configuration 317 "G", as described with reference to FIG. 26.

В соответствии с двадцать четвертым режимом работы, показанным на Фиг. 28 (например, режим работы «G2»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия и устройствам (например, терминалам узлов доступа и/или пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия, каждая из которых может обслуживаться другими устройствами (например, дополнительными терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия, через прямые каналы 2638 и 2643 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 26 (например, в соответствии с седьмой конфигурацией 317 «G» прямого канала).According to the twenty-fourth operating mode shown in FIG. 28 (e.g., "G2" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices (e.g., user terminals) located in the first coverage area 415 and devices (e.g., access node terminals and/or user terminals) located in the third coverage area 435, each of which may be served by other devices (eg, additional access node terminals) located in the third coverage area 435 through direct communication channels 2638 and 2643, respectively, as similarly described with reference to FIG. 26 (eg, in accordance with the seventh forward channel configuration 317 "G").

Кроме того, в соответствии с двадцать четвертым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 2839 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия через антенну R2 420 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 2839 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 2839 связи.Additionally, in accordance with the twenty-fourth operating mode, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse uplink 2839, the communications satellite 405 may receive reverse uplink RHCP signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 via antenna R2 420 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP signals to the devices. (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) can apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 2839, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 2839.

Приведенная в качестве примера конфигурация 2800 системы спутниковой связи на Фиг. 28 также отображает помеху 2848 прямого нисходящего канала связи, которая может представлять помеху между нисходящим каналом связи прямого канала 2638 связи и нисходящим каналом связи для обратного канала 2839 связи, которые не используют ортогональных поляризаций. Помеха 2848 прямого нисходящего канала связи может быть уменьшена из-за более низкого усиления R1 по сравнению с R3, но все же может вызывать значительную помеху, если энергия сигнала от нисходящего канала связи прямого канала 2638 связи присутствует в третьей зоне 435 покрытия. Формирование луча прямого канала 2638 связи может использоваться для минимизации помехи 2848 прямого нисходящего канала связи (например, сведение к нулю энергии сигнала от прямого канала 2638 связи в пределах третьей зоны 435 покрытия). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления MCS и/или скорость кодирования для прямого канала 2638 связи или обратного канала 2839 связи могут быть адаптированы для учета помехи. Однако, это может соответственно снижать скорость передачи данных для этих систем связи. В альтернативном варианте осуществления, если система связи не использует процедуру минимизации помех, помехи могут снизить показатель качества сигнала (например, снизить SNR или SINR) для соответствующей связи, таким образом, аналогично снижая эффективную скорость передачи данных для связи.The exemplary satellite communications system configuration 2800 of FIG. 28 also displays forward downlink interference 2848, which may represent interference between the downlink of forward link 2638 and the downlink of reverse link 2839, which do not use orthogonal polarizations. The downlink interference 2848 may be reduced due to the lower gain of R1 compared to R3, but may still cause significant interference if signal energy from the downlink of the forward link 2638 is present in the third coverage area 435. Beamforming of the forward link 2638 may be used to minimize interference 2848 of the forward downlink (eg, minimizing the signal energy from the forward link 2638 within the third coverage area 435). In an additional or alternative embodiment, the MCS and/or coding rate for the forward link 2638 or the reverse link 2839 may be adapted to account for interference. However, this may correspondingly reduce the data transfer rate for these communication systems. In an alternative embodiment, if the communication system does not employ an interference minimization procedure, the interference may reduce the signal quality score (eg, reduce the SNR or SINR) for the associated communication, thereby likewise reducing the effective data rate for the communication.

На Фиг. 29 проиллюстрирована конфигурация системы 2900 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 2900 системы спутниковой связи на Фиг. 29 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцать пятым режимом работы, например, режимом работы «H0», как описано со ссылкой на Фиг. 3. Режим работы «H0» обеспечивает восьмую конфигурацию 318 «H» прямого канала связи без конфигурации обратного канала связи.In FIG. 29 illustrates a configuration of a satellite communications system 2900 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 2900 of FIG. 29 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a twenty-fifth operating mode, for example, an "H0" operating mode as described with reference to FIG. 3. The "H0" operating mode provides the eighth configuration 318 "H" of the forward link without the reverse link configuration.

В соответствии с двадцать пятым режимом работы, показанным на Фиг. 29 (например, режим работы «H0»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия и устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия, каждая из которых может обслуживаться терминалами узлов доступа, расположенными в третьей зоне 435 покрытия, через прямые каналы 2941 и 2943 связи соответственно.According to the twenty-fifth operating mode shown in FIG. 29 (e.g., "H0" operating mode), the communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices (e.g., user terminals) located in the second coverage area 425 and devices (e.g., user terminals) located in the third coverage area 435 , each of which can be served by access node terminals located in the third coverage area 435 through forward communication channels 2941 and 2943, respectively.

Как показано в приведенной в качестве примера конфигурации 2900 системы спутниковой связи на Фиг. 29, сигналы, передаваемые по прямому каналу 2943 связи, могут быть поляризованы с использованием первой поляризации, в данном случае — LHCP, и сигналы, передаваемые по прямому каналу 2941 связи, могут быть поляризованы с использованием второй поляризации, в данном случае — RHCP. Соответственно, антенны передающих устройств могут применять поляризацию LHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2943 связи, причем антенны принимающих устройств могут подобным образом использовать поляризацию LHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2943 связи. Подобным образом, антенны передающих устройств могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по прямому каналу 2941 связи, причем антенны соответствующих принимающих устройств могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по прямому каналу 2941 связи. As shown in the exemplary satellite communications system configuration 2900 in FIG. 29, signals transmitted on the forward communication channel 2943 may be polarized using a first polarization, in this case LHCP, and signals transmitted on the forward communication channel 2941 may be polarized using a second polarization, in this case RHCP. Accordingly, antennas of transmitting devices may use LHCP polarization to transmit signals on the forward link 2943, and antennas of receiving devices may likewise use LHCP polarization to receive polarized signals on the forward link 2943. Likewise, antennas of transmitting devices may use RHCP polarization to transmit signals on the forward communication channel 2941, and antennas of corresponding receiving devices may use RHCP polarization to receive polarized signals on the forward communication channel 2941.

Как подобным образом описано в настоящем документе, двадцать пятый режим работы показан как режим работы «H0». Как проиллюстрировано на Фиг. 29 и подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 3, обозначение «0» режима работы «H0» указывает, что двадцать пятый режим работы не включает конфигурацию обратного канала связи. Режимы работы «H1» и «H2», как описано ниже со ссылкой на Фиг. 30 и 31, например, обеспечивают конфигурации обратного канала связи в комбинации с конфигурацией 318 «H» восьмого прямого канала связи, показанного и описанного в настоящем документе на Фиг. 29.As likewise described herein, the twenty-fifth operating mode is shown as the "H0" operating mode. As illustrated in FIG. 29 and likewise described with reference to FIG. 3, the designation "0" of the "H0" operating mode indicates that the twenty-fifth operating mode does not include reverse link configuration. Operating modes "H1" and "H2" as described below with reference to FIG. 30 and 31, for example, provide reverse link configurations in combination with the eighth forward link configuration 318 "H" shown and described herein in FIG. 29.

На Фиг. 30 проиллюстрирована конфигурация системы 3000 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 3000 системы спутниковой связи на Фиг. 30 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцать шестым режимом работы, например, режимом работы «H1», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «H1» обеспечивает первую конфигурацию 321 «1» обратного канала связи в комбинации с восьмой конфигурацией 318 «H» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 29.In FIG. 30 illustrates a configuration of a satellite communications system 3000 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 3000 in FIG. 30 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a twenty-sixth operating mode, for example, an "H1" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "H1" operating mode provides a first reverse link configuration 321 "1" in combination with an eighth forward link configuration 318 "H", as described with reference to FIG. 29.

В соответствии с двадцать шестым режимом работы, показанным на Фиг. 30 (например, режим работы «H1»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия и устройствам (например, терминалам узлов доступа и/или пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия, каждая из которых может обслуживаться другими устройствами (например, дополнительными терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия, через прямые каналы 2941 и 2943 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 29 (например, в соответствии с восьмой конфигурацией 318 «H» прямого канала).According to the twenty-sixth operating mode shown in FIG. 30 (e.g., "H1" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices (e.g., user terminals) located in the second coverage area 425 and devices (e.g., access node terminals and/or user terminals) located in the third coverage area 435, each of which may be served by other devices (eg, additional access node terminals) located in the third coverage area 435 through direct communication channels 2941 and 2943, respectively, as similarly described with reference to FIG. 29 (eg, in accordance with the eighth forward channel configuration 318 "H").

Кроме того, в соответствии с двадцать шестым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 415 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным в первой зоне 415 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии с первой конфигурацией 321 «1» обратного канала связи). Например, для установления обратного канала 3037 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) в первой зоне 415 покрытия через антенну R1 410 и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия через антенну R3 430. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 3037 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 3037 связи.In addition, in accordance with the twenty-sixth operating mode, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the second coverage area 415 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the first coverage area 415 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the first reverse link configuration 321 "1" ). For example, to establish a reverse communication channel 3037, the communication satellite 405 may receive reverse uplink RHCP communication signals from devices (e.g., user terminals) in the first coverage area 415 through antenna R1 410 and a repeater corresponding to the reverse downlink RHCP communication signals to the devices (e.g., access node terminals) in the third coverage area 435 via antenna R3 430. Accordingly, the antennas of transmitting devices (e.g., user terminals) can apply RHCP polarization to transmit signals on the reverse communication channel 3037, and the antennas of receiving devices (e.g., node terminals) access) can use RHCP polarization to receive polarized signals over the reverse link 3037.

Приведенная в качестве примера конфигурация 3000 системы спутниковой связи на Фиг. 30 также отображает помеху 3047 прямого восходящего канала связи, которая может представлять помеху между восходящим каналом связи для прямого канала 2941 связи и восходящим каналом связи для обратного канала 3037 связи. Поскольку прямой канал 2941 связи и прямой канал 3037 связи не используют ортогональных поляризаций и третья зона 435 покрытия находится в пределах зоны облучения R1, восходящий канал связи прямого канала 2941 связи может вызвать значительную помеху в восходящем канале связи для обратного канала 3037 связи (например, на 22 дБ хуже чем, если третья зона 435 покрытия находится за пределами зоны облучения R1). Формирование луча приемных лучей для обратного канала 3037 связи может минимизировать помеху 3047 прямого восходящего канала связи, однако принимаемая на R1 мощность от помехи 3047 прямого восходящего канала связи может снижать уровень сигналов для обратного канала 3037 связи и, следовательно, снижать возможность для полной минимизации влияний на обратный канал 3037 связи.The exemplary satellite communications system configuration 3000 in FIG. 30 also displays forward uplink interference 3047, which may represent interference between the uplink for forward link 2941 and the uplink for reverse link 3037. Because the forward link 2941 and the forward link 3037 do not use orthogonal polarizations and the third coverage area 435 is within the irradiation zone R1, the uplink of the forward link 2941 may cause significant uplink interference to the reverse link 3037 (e.g., on 22 dB worse than if the third coverage zone 435 is outside the irradiation zone R1). Beamforming the receive beams for the reverse link 3037 can minimize the forward uplink interference 3047, however, the power received at R1 from the forward uplink interference 3047 may reduce the signal strength for the reverse link 3037 and therefore reduce the ability to fully minimize the effects on reverse channel 3037 communication.

На Фиг. 31 проиллюстрирована конфигурация системы 3100 спутниковой связи, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Приведенная в качестве примера конфигурация 3100 системы спутниковой связи на Фиг. 31 иллюстрирует пример каналов связи и процедуры для спутника 405 связи для функционирования в соответствии с двадцать седьмым режимом работы, например, режимом работы «H2», как указано в таблице на Фиг. 3. Режим работы «H2» обеспечивает вторую конфигурацию 322 «2» обратного канала связи в комбинации с восьмой конфигурацией 318 «H» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 29.In FIG. 31 illustrates a configuration of a satellite communications system 3100 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The exemplary satellite communications system configuration 3100 of FIG. 31 illustrates an example of communication channels and procedures for a communication satellite 405 to operate in accordance with a twenty-seventh operating mode, for example, an "H2" operating mode, as indicated in the table in FIG. 3. The "H2" mode of operation provides a second reverse link configuration 322 "2" in combination with an eighth forward link configuration 318 "H", as described with reference to FIG. 29.

В соответствии с двадцать седьмым режимом работы, показанным на Фиг. 31 (например, режим работы «H2»), спутник 405 связи может предоставлять услуги связи прямого канала связи устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия и устройствам (например, терминалам узлов доступа и/или пользовательским терминалам), расположенным в третьей зоне 435 покрытия, каждая из которых может обслуживаться другими устройствами (например, дополнительными терминалами узлов доступа), расположенными в третьей зоне 435 покрытия, через прямые каналы 2941 и 2943 связи соответственно, как подобным образом описано со ссылкой на Фиг. 29 (например, в соответствии с восьмой конфигурацией 318 «H» прямого канала).According to the twenty-seventh operating mode shown in FIG. 31 (e.g., "H2" operating mode), communications satellite 405 may provide forward link communication services to devices (e.g., user terminals) located in the second coverage area 425 and devices (e.g., access node terminals and/or user terminals) located in the third coverage area 435, each of which may be served by other devices (eg, additional access node terminals) located in the third coverage area 435 through direct communication channels 2941 and 2943, respectively, as similarly described with reference to FIG. 29 (eg, in accordance with the eighth forward channel configuration 318 "H").

Кроме того, в соответствии с двадцать седьмым режимом работы спутник 405 связи может ретранслировать сигналы обратного канала связи между второй зоной 425 покрытия и третьей зоной 435 покрытия. Таким образом, услуги связи обратного канала связи могут предоставляться устройствам (например, пользовательским терминалам), расположенным во второй зоне 425 покрытия через терминалы узлов доступа, расположенные в третьей зоне 435 покрытия (например, в соответствии со второй конфигурацией 322 «2»). Например, для установления обратного канала 3139 связи спутник 405 связи может принимать сигналы обратного восходящего канала связи с RHCP от устройств (например, пользовательских терминалов) во второй зоне 425 покрытия и ретранслятор, соответствующий сигналам обратного нисходящего канала связи с RHCP к устройствам (например, терминалам узлов доступа) в третьей зоне 435 покрытия. Соответственно, антенны передающих устройств (например, пользовательских терминалов) могут применять поляризацию RHCP для передачи сигналов по обратному каналу 3139 связи, причем антенны принимающих устройств (например, терминалов узлов доступа) могут использовать поляризацию RHCP для приема поляризованных сигналов по обратному каналу 3139 связи.Additionally, in accordance with the twenty-seventh operating mode, the communications satellite 405 may relay reverse link signals between the second coverage area 425 and the third coverage area 435. Thus, reverse link communication services may be provided to devices (eg, user terminals) located in the second coverage area 425 through access node terminals located in the third coverage area 435 (eg, in accordance with the second "2" configuration 322). For example, to establish a reverse communication channel 3139, the communications satellite 405 may receive reverse RHCP uplink signals from devices (e.g., user terminals) in the second coverage area 425 and a repeater corresponding to the reverse RHCP downlink signals to the devices (e.g., terminals). access nodes) in the third coverage zone 435. Accordingly, antennas of transmitting devices (eg, user terminals) can use RHCP polarization to transmit signals on the reverse link 3139, and antennas of receiving devices (eg, access node terminals) can use RHCP polarization to receive polarized signals on the reverse link 3139.

На Фиг. 32 проиллюстрирована приведенная в качестве примера схема схемной архитектуры 3200, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Схемная архитектура 3200 включает подсистему межсоединений 3205, которая соединяет группу приемопередатчиков между соответствующими антеннами антенного узла спутника связи. В некоторых случаях приемопередатчики могут альтернативно называться передающими/приемными модулями (TRM) или ретрансляторами (или могут быть включены в аспекты одного или более ретрансляторов). В некоторых примерах схемная архитектура 3200 может быть реализована с помощью аспектов спутников связи и спутниковых систем связи, как описано со ссылкой на Фиг. 1–31.In FIG. 32 illustrates an exemplary diagram of a circuit architecture 3200 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. Circuit architecture 3200 includes an interconnect subsystem 3205 that connects a group of transceivers between corresponding antennas of a communications satellite antenna assembly. In some cases, transceivers may alternatively be called transmit/receive modules (TRMs) or repeaters (or may be included as aspects of one or more repeaters). In some examples, circuit architecture 3200 may be implemented using aspects of communications satellites and satellite communications systems, as described with reference to FIG. 1–31.

Как подобным образом описано в настоящем документе, спутники связи могут содержать антенный узел, выполненный с возможностью передачи сигналов соответствующих поляризаций устройствам (например, терминалам узлов доступа и пользовательским терминалам) в пределах группы соответствующих зон покрытия через группу соответствующих антенн. Схемная архитектура 3200 содержит первый набор приемопередатчиков 3210, который может быть соединен с первой антенной (включая, например, отражатель R1) для первой зоны покрытия (например, зоны покрытия R1), второй набор приемопередатчиков 3215, который может быть соединен со второй антенной (включая, например, отражатель R2) для второй зоны покрытия (например, зоны покрытия R2) и третий набор приемопередатчиков 3220, который может быть соединен с третьей антенной (включая, например, отражатель R3) для третьей зоны покрытия (например, зоны покрытия R3). Каждый из приемопередатчиков соответствующих наборов приемопередатчиков может быть соединен с соответствующим облучающим элементом решетки облучающих элементов для соответствующей антенны, причем каждая антенна может содержать решетку из многочисленных облучающих элементов (например, любое количество от одного до тысяч или более облучающих элементов).As similarly described herein, communications satellites may include an antenna assembly configured to transmit signals of appropriate polarizations to devices (eg, access node terminals and user terminals) within a group of respective coverage areas through a group of respective antennas. Circuit architecture 3200 includes a first set of transceivers 3210 that may be coupled to a first antenna (including, e.g., reflector R1) for a first coverage area (e.g., coverage area R1), a second set of transceivers 3215 that may be coupled to a second antenna (including , eg, reflector R2) for a second coverage area (eg, coverage area R2) and a third set of transceivers 3220 that may be coupled to a third antenna (including, eg, reflector R3) for a third coverage area (eg, coverage area R3). Each of the transceivers of the respective sets of transceivers may be coupled to a corresponding feed element of a feed element array for a corresponding antenna, wherein each antenna may comprise an array of multiple feed elements (eg, any number of one to thousands or more feed elements).

Каждый облучающий элемент соответствующей антенны может содержать порт, связанный с первой или второй соответствующей поляризацией (например, LHCP или RHCP). Например, каждая антенна может содержать первый набор облучающих элементов, содержащий первый набор портов для первой поляризации (например, LHCP) и второй набор облучающих элементов, содержащий второй набор портов для второй поляризации (например, RHCP). В дополнительном или альтернативном варианте осуществления антенна может использовать двойную поляризацию, в случае которой облучающие элементы могут содержать поляризатор, который может объединять и разделять сигналы между поляризациями LHCP и RHCP (например, каждый облучающий элемент может одновременно содержать порты LHCP и RHCP). Each feed element of a respective antenna may include a port associated with a first or second corresponding polarization (eg, LHCP or RHCP). For example, each antenna may include a first set of feed elements comprising a first set of ports for a first polarization (eg, LHCP) and a second set of feed elements comprising a second set of ports for a second polarization (eg, RHCP). In an additional or alternative embodiment, the antenna may utilize dual polarization, in which case the feed elements may include a polarizer that can combine and separate signals between LHCP and RHCP polarizations (e.g., each feed element may simultaneously contain LHCP and RHCP ports).

Каждый из приемопередатчиков 3225 может содержать схему приема 3230, 3235, связанную (например, соединенную) с соответствующими схемами приема первого набора портов и/или второго набора портов для приема сигналов, которые могут быть приняты через соответствующую антенну. Например, как показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3200, представленной на Фиг. 32, первый приемопередатчик 3225 третьего набора приемопередатчиков 3220 может содержать схему 3230 приема, связанную с первой поляризацией (например, LHCP) и схему 3235 приема, связанную со второй поляризацией (например, RHCP). Схема приема 3230 или 3235 может содержать путь сигнала (например, дорожки, провода и т. д.) и другие компоненты схемы (например, усилители, смесители и т. д.), которые могут быть связаны с облучающим элементом антенны для приема сигналов через антенну. Подобным образом, первый приемопередатчик 3225 может содержать схему 3240 передачи, связанную с первой поляризацией (например, LHCP) и вторую схему 3245 передачи, связанную со второй поляризацией (например, RHCP). Схема передачи 3240, 3245 может содержать путь сигнала (например, дорожки, провода и т. д.) и другие компоненты схемы (например, усилители, смесители и т. д.), которые могут быть связаны с облучающим элементом для передачи сигналов через облучающий элемент. В некоторых случаях схема приема 3230, 3235 или схема передачи 3240, 3245 может выполнять преобразование сигналов с повышением или понижением частоты. Например, сигналы могут приниматься через схему приема 3230, 3235 в первом диапазоне или полосе частот (например, полоса 30 ГГц) и передаваться через схема передачи 3240, 3245 во втором диапазоне или полосе частот (например, полоса 20 ГГц). Таким образом, принимаемые сигналы могут быть преобразованы с понижением частоты в схеме приема 3230, 3235 или схеме передачи 3240, 3245 для передачи.Each of the transceivers 3225 may include receiving circuitry 3230, 3235 coupled (eg, coupled) to respective receiving circuitry of the first set of ports and/or the second set of ports for receiving signals that can be received through the respective antenna. For example, as shown in the exemplary circuit architecture 3200 shown in FIG. 32, the first transceiver 3225 of the third set of transceivers 3220 may include receive circuitry 3230 associated with a first polarization (eg, LHCP) and receive circuitry 3235 associated with a second polarization (eg, RHCP). Receive circuitry 3230 or 3235 may include a signal path (e.g., traces, wires, etc.) and other circuit components (e.g., amplifiers, mixers, etc.) that may be coupled to an antenna feed element to receive signals through antenna. Likewise, the first transceiver 3225 may include a transmission circuit 3240 associated with a first polarization (eg, LHCP) and a second transmission circuit 3245 associated with a second polarization (eg, RHCP). The transmission circuit 3240, 3245 may include a signal path (e.g., traces, wires, etc.) and other circuit components (e.g., amplifiers, mixers, etc.) that may be coupled to the feed element to transmit signals through the feed element. element. In some cases, receive circuitry 3230, 3235 or transmit circuitry 3240, 3245 may upconvert or downconvert the signals. For example, signals may be received through receive circuitry 3230, 3235 in a first band or frequency band (eg, 30 GHz band) and transmitted through transmit circuitry 3240, 3245 in a second band or frequency band (eg, 20 GHz band). Thus, the received signals may be downconverted in a receive circuit 3230, 3235 or a transmit circuit 3240, 3245 for transmission.

Каждый приемопередатчик первого набора приемопередатчиков 3210, второго набора приемопередатчиков 3215 и третьего набора приемопередатчиков 3220 может содержать подобные или аналогичные схемы или компоненты схем. Например, каждый приемопередатчик 3250 первого набора приемопередатчиков 3210 и каждый приемопередатчик 3260 второго набора приемопередатчиков 3215 может иметь может иметь компоненты аналогичные компонентам приемопередатчика 3225. Как указано многоточиями на Фиг. 32, каждый набор приемопередатчиков может содержать группу соответствующих приемопередатчиков, соответствующих каждому облучающему элементу соответствующей антенны. Each transceiver of the first set of transceivers 3210, the second set of transceivers 3215, and the third set of transceivers 3220 may include similar or similar circuitry or circuit components. For example, each transceiver 3250 of the first set of transceivers 3210 and each transceiver 3260 of the second set of transceivers 3215 may have components similar to those of the transceiver 3225. As indicated by the ellipses in FIG. 32, each set of transceivers may include a group of corresponding transceivers corresponding to each feed element of the corresponding antenna.

В некоторых случаях каждый приемопередатчик первого набора приемопередатчиков 3210, второго набора приемопередатчиков 3215 и третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть связан с реконфигурируемой подсистемой 3205 коммутации. Например, приемные компоненты и передающие компоненты каждого приемопередатчика могут быть связаны с подсистемой 3205 межсоединений посредством одного или более соответствующих путей сигналов. В некоторых случаях схемы передачи или приема для одного или более наборов приемопередатчиков может быть опущены, заменены схемами электрической нагрузки или нагружены иным образом. Например, в некоторых случаях первый набор приемопередатчиков 3210 и/или второй набор приемопередатчиков 3215 может не поддерживать передачу и/или прием конкретной поляризации (например, сигналов восходящего канала связи с LHCP). Соответственно схема приема LHCP может быть соединена с нагрузочной схемой, например, а не соединена с подсистемой 3205 межсоединений. Таким образом, хотя схемная архитектура 3200 проиллюстрирована как полностью конфигурируемая по каждой поляризации, направлению канала связи и антенне, в других реализациях может использоваться частично конфигурируемая архитектура.In some cases, each transceiver of the first set of transceivers 3210, the second set of transceivers 3215, and the third set of transceivers 3220 may be associated with a reconfigurable switching subsystem 3205. For example, the receive components and transmit components of each transceiver may be coupled to the interconnect subsystem 3205 via one or more corresponding signal paths. In some cases, the transmit or receive circuits for one or more sets of transceivers may be omitted, replaced by electrical load circuits, or otherwise loaded. For example, in some cases, the first set of transceivers 3210 and/or the second set of transceivers 3215 may not support transmitting and/or receiving a particular polarization (eg, LHCP uplink signals). Accordingly, the LHCP receive circuitry may be coupled to the load circuitry, for example, rather than coupled to the interconnect subsystem 3205. Thus, although the circuit architecture 3200 is illustrated as being fully configurable per polarization, link direction, and antenna, other implementations may use a partially configurable architecture.

В некоторых случаях подсистема 3205 межсоединений может соединяться с системой управления (не показана). Система управления, например, может быть реализована в диспетчере услуг связи, как описано со ссылкой на Фиг. 34. Система управления может быть выполнена с возможностью (например, посредством сигналов, принимаемых от процессора) управления подсистемой 3205 межсоединений для соединения вместе схем приема и передачи одних и тех же или разных наборов приемопередатчиков. Например, система управления может передавать сигналы подсистеме 3205 межсоединений для соединения различных соединений и разъединения других соединений между разными наборами приемопередатчиков для выполнения операций переключения между разными режимами работы, как описано в настоящем документе.In some cases, interconnect subsystem 3205 may couple to a control system (not shown). The control system, for example, may be implemented in a communication service manager, as described with reference to FIG. 34. The control system may be configured (eg, through signals received from a processor) to control the interconnect subsystem 3205 to connect together the transmit and receive circuitry of the same or different sets of transceivers. For example, the control system may transmit signals to the interconnect subsystem 3205 to connect various connections and disconnect other connections between different sets of transceivers to perform switching operations between different modes of operation, as described herein.

Соединения для каждого из режимов работы, описанных в настоящем документе, приводятся ниже. Сначала приводятся соединения ниже первого направления канала связи (например, для конфигураций 310 прямого канала связи приводятся буквы «A»–«H», как описано в настоящем документе). Затем приводятся соединения для обратного канала связи (например, конфигурации обратного канала связи соответствуют числам «0»–«3», как описано в настоящем документе). Соединения прямого канала связи и соединения обратного канала связи можно комбинировать в любой из различных комбинаций, описанных в настоящем документе. Следует понимать, что они являются лишь примерными реализациями, и что могут существовать другие реализации, посредством которых приемопередатчики могут быть соединены между собой. Подобным образом могут существовать другие режимы работы, для которых могут использоваться другие соединения.The connections for each of the operating modes described in this document are shown below. The connections below the first link direction are listed first (eg, for forward link configurations 310, the letters "A" through "H" are given as described herein). Then the connections for the reverse link are given (for example, the reverse link configurations correspond to the numbers "0" - "3" as described herein). The forward link connections and the reverse link connections can be combined in any of the various combinations described herein. It should be understood that these are only exemplary implementations and that other implementations may exist whereby the transceivers may be interconnected. Likewise, there may be other modes of operation for which different connections may be used.

Для режимов работы конфигурации 311 первого прямого канала (например, для прямых каналов связи «A», например, режимы работы «A0», «A1», «A2» и «A3», как описано со ссылкой на Фиг. 4–7), схема 3230 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3240 передачи приемопередатчиков первого набора приемопередатчиков 3210. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP могут приниматься в схеме 3230 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3240 передачи LHCP первого набора приемопередатчиков 3210.For first forward link configuration 311 operating modes (e.g., for forward "A" links, e.g., operating modes "A0", "A1", "A2" and "A3", as described with reference to FIGS. 4-7) , the receiving circuitry 3230 for each of the transceivers of the third set of transceivers 3220 may be coupled via an interconnect subsystem 3205 to the transmitting circuitry 3240 of the transceivers of the first set of transceivers 3210. Accordingly, for a forward communication link, LHCP signals may be received at the receiving circuitry 3230 of the third set of transceivers 3220, routed through the subsystem 3205 interconnects and transmitted through the LHCP transmission circuit 3240 of the first set of transceivers 3210.

Для режимов работы конфигурации 312 второго прямого канала (например, для прямых каналов связи «B», например, режимы работы «B0», «B1» и «B2», как описано со ссылкой на Фиг. 12–14), схема 3230 приема и схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3240 передачи и схемой 3245 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3215. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP и сигналы RHCP (например сигналы двойной поляризации) могут приниматься в схеме приема 3230 и 3235 третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему передачи LHCP и RHCP 3240 и 3245 второго набора приемопередатчиков 3215.For the operating modes of the second forward link configuration 312 (e.g., for the forward "B" links, e.g., operating modes "B0", "B1" and "B2", as described with reference to FIGS. 12-14), receive circuit 3230 and the receive circuit 3235 of each of the transceivers of the third set of transceivers 3220 may be coupled via an interconnect subsystem 3205 to the transmit circuit 3240 and the transmit transceiver circuit 3245 of the second set of transceivers 3215. Accordingly, for a forward communication channel, LHCP signals and RHCP signals (eg, dual polarization signals) may be received in the receive circuitry 3230 and 3235 of the third set of transceivers 3220, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the LHCP and RHCP transmission circuitry 3240 and 3245 of the second set of transceivers 3215.

Для режимов работы конфигурации 313 третьего прямого канала (например, для прямых каналов связи «C», например, режимы работы «C0», «C1», «C2» и «C3», как описано со ссылкой на Фиг. 16–19), схема 3230 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3240 передачи приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP могут приниматься в схеме 3230 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3240 передачи LHCP третьего набора приемопередатчиков 3215.For third forward link configuration 313 operating modes (e.g., for forward "C" links, e.g., operating modes "C0", "C1", "C2" and "C3", as described with reference to FIGS. 16-19) , the receiving circuit 3230 for each of the transceivers of the third set of transceivers 3220 may be coupled via an interconnect subsystem 3205 to the transmitting circuitry 3240 of the transceivers of the third set of transceivers 3220. Accordingly, for a forward communication link, LHCP signals may be received at the receiving circuit 3230 of the third set of transceivers 3220, routed through the subsystem 3205 interconnects and transmitted through the LHCP transmission circuit 3240 of the third set of transceivers 3215.

Для режимов работы конфигурации 314 четвертого прямого канала (например, для прямых каналов связи «D», например, режимы работы «D0», «D1» и «D2», как описано со ссылкой на Фиг. 8–10), схема 3230 приема и схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой передачи и схемой 3240 и 3245 приемопередатчиков первого набора приемопередатчиков 3210. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP и сигналы RHCP (например сигналы двойной поляризации) могут приниматься в схеме приема 3230 и 3235 третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему передачи LHCP и RHCP 3240 и 3245 первого набора приемопередатчиков 3210.For the operating modes of the fourth forward channel configuration 314 (e.g., for forward "D" communication channels, e.g., operating modes "D0", "D1" and "D2", as described with reference to FIGS. 8-10), receive circuit 3230 and the receiving circuitry 3235 of each of the transceivers of the third set of transceivers 3220 may be coupled via interconnect subsystem 3205 to the transmission circuitry and transceiver circuitry 3240 and 3245 of the first set of transceivers 3210. Accordingly, for a forward communication channel, LHCP signals and RHCP signals (eg, dual polarization signals) may be received in the receive circuitry 3230 and 3235 of the third set of transceivers 3220, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the LHCP and RHCP transmission circuitry 3240 and 3245 of the first set of transceivers 3210.

Для режимов работы конфигурации 315 пятого прямого канала (например, для прямых каналов связи «E», например, режимы работы «E0», «E1» и «E2», как описано со ссылкой на Фиг. 20–22), схема 3230 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3240 передачи приемопередатчиков первого набора приемопередатчиков 3210. Кроме того, схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3245 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3215. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP могут приниматься в схеме 3230 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3240 передачи LHCP первого набора приемопередатчиков 3210. Подобным образом, сигналы RHCP могут приниматься в схеме 3235 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3245 передачи RHCP второго набора приемопередатчиков 3215.For the operating modes of the fifth forward link configuration 315 (e.g., for the forward "E" links, e.g., operating modes "E0", "E1" and "E2", as described with reference to FIGS. 20-22), receive circuit 3230 Each of the third -transmitters of the third set of acceptors 3220 can be connected by subsystem 3205 intercavions to the 3240 transmission of the first set of acceptors of 3210. In addition, scheme 3235 of the acceptance of the third recruiters of the 3220 transceivers can be connected by subsystem 3205 internships with scheme 3245 of the gear transceiver of the second set of transceivers 3215. Accordingly, for a forward link, LHCP signals may be received in receive circuitry 3230 of a third set of transceivers 3220, routed through interconnect subsystem 3205, and transmitted through LHCP transmit circuitry 3240 of a first set of transceivers 3210. Likewise, RHCP signals may be received in circuitry 3235 receiving the third set of transceivers 3220, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the RHCP transmission circuitry 3245 of the second set of transceivers 3215.

Для режимов работы конфигурации 316 шестого прямого канала (например, для прямых каналов связи «F», например, режимы работы «F0», «F1» и «F2», как описано со ссылкой на Фиг. 23–25), схема 3230 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3240 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3215. Кроме того, схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3245 передачи приемопередатчиков первого набора приемопередатчиков 3210. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP могут приниматься в схеме 3230 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3240 передачи LHCP второго набора приемопередатчиков 3215. Подобным образом, сигналы RHCP могут приниматься в схеме 3235 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3245 передачи RHCP первого набора приемопередатчиков 3210.For the operating modes of the sixth forward channel configuration 316 (e.g., for the "F" forward communication channels, e.g., the "F0", "F1" and "F2" operating modes, as described with reference to FIGS. 23-25), receive circuit 3230 Each of the transceivers of the third set of acceptors of 3220 can be connected by subsystem 3205 intercavions to the 3240 transmission of acceptors of the second set of acceptors 3215. In addition, scheme 3235 of the recreation of a third set of acceptors 3220 can be connected through a pollutant of 3205 interredpies with scheme 3245 chi acceptors of the first set of transceivers 3210. Accordingly, for a forward link, LHCP signals may be received in receive circuitry 3230 of a third set of transceivers 3220, routed through interconnect subsystem 3205, and transmitted through LHCP transmit circuitry 3240 of a second set of transceivers 3215. Likewise, RHCP signals may be received in circuitry 3235 receiving the third set of transceivers 3220, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the RHCP transmission circuitry 3245 of the first set of transceivers 3210.

Для режимов работы конфигурации 317 седьмого прямого канала (например, для прямых каналов связи «G», например, режимы работы «G0», «G1» и «G2», как описано со ссылкой на Фиг. 26–28), схема 3230 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3240 передачи приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220. Кроме того, схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3245 передачи приемопередатчиков первого набора приемопередатчиков 3210. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP могут приниматься в схеме 3230 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3240 передачи LHCP третьего набора приемопередатчиков 3220. Подобным образом, сигналы RHCP могут приниматься в схеме 3235 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3245 передачи RHCP первого набора приемопередатчиков 3210.For the operating modes of the seventh forward channel configuration 317 (e.g., for the forward "G" communication channels, e.g., the "G0", "G1" and "G2" operating modes, as described with reference to FIGS. 26-28), receive circuit 3230 Each of the transceivers of the third set of acceptors of 3220 can be connected by subsystem 3205 intercariaments to the 3240 transmission of the third recruiters of the transceivers 3220. In addition, scheme 3235 of the acceptance of the third set of acceptors 3220 can be connected by subsystem 3205 internships with scheme 3245 of the gear The transceivers of the first set of transceivers 3210. Accordingly, for a forward link, LHCP signals may be received in receive circuitry 3230 of a third set of transceivers 3220, routed through interconnect subsystem 3205, and transmitted through LHCP transmit circuitry 3240 of a third set of transceivers 3220. Likewise, RHCP signals may be received in circuitry 3235 receiving the third set of transceivers 3220, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the RHCP transmission circuitry 3245 of the first set of transceivers 3210.

Для режимов работы конфигурации 318 восьмого прямого канала (например, для прямых каналов связи «H», например, режимы работы «H0», «H1» и «H2», как описано со ссылкой на Фиг. 29–31), схема 3230 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3240 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3210. Кроме того, схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3245 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3215. Соответственно, для прямого канала связи сигналы LHCP могут приниматься в схеме 3230 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3240 передачи LHCP третьего набора приемопередатчиков 3220. Подобным образом, сигналы RHCP могут приниматься в схеме 3235 приема третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3245 передачи RHCP второго набора приемопередатчиков 3215.For the operating modes of the eighth forward channel configuration 318 (e.g., for the forward "H" communication channels, e.g., the "H0", "H1" and "H2" operating modes, as described with reference to FIGS. 29-31), receive circuit 3230 Each of the transceivers of the third set of acceptors of 3220 can be connected by subsystem 3205 intercariaments with the circuit 3240 transmitters of the second set of acceptors 3210. In addition, scheme 3235 of the acceptance of the third set of acceptors 3220 can be connected through a pollutant of 3205 intercombs with scheme 3245. Chi of the second -hand transmitters set of transceivers 3215. Accordingly, for a forward communication link, LHCP signals may be received in receive circuitry 3230 of a third set of transceivers 3220, routed through interconnect subsystem 3205, and transmitted through LHCP transmit circuitry 3240 of a third set of transceivers 3220. Likewise, RHCP signals may be received in circuitry 3235 receiving the third set of transceivers 3220, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the RHCP transmission circuitry 3245 of the second set of transceivers 3215.

Для режимов работы, использующих первую конфигурацию 321 обратного канала связи (например, соответствующую конфигурации «1» обратного канала связи), как описано со ссылкой на Фиг. 5, 9, 13, 17, 21, 24, 27 и 30), схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков первого набора приемопередатчиков 3210 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3245 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3210. Таким образом, для обратного канала связи сигналы RHCP могут приниматься посредством схемы 3235 приема приемопередатчиков первого набора приемопередатчиков 3210, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3245 передачи RHCP третьего набора приемопередатчиков 3220.For modes of operation using the first reverse link configuration 321 (eg, corresponding to reverse link configuration "1"), as described with reference to FIG. 5, 9, 13, 17, 21, 24, 27 and 30), the receive circuit 3235 of each of the transceivers of the first set of transceivers 3210 may be coupled via an interconnect subsystem 3205 to the transmit transceiver circuit 3245 of the second set of transceivers 3210. Thus, for the reverse channel communication signals, the RHCP signals may be received through the transceiver receive circuitry 3235 of the first set of transceivers 3210, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the RHCP transmit circuitry 3245 of the third set of transceivers 3220.

Для режимов работы, использующих вторую конфигурацию 322 обратного канала связи (например, соответствующую конфигурации «2» обратного канала связи), как описано со ссылкой на Фиг. 6, 10, 14, 18, 22, 25, 28 и 31), схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3215 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3245 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3210. Таким образом, для обратного канала связи сигналы RHCP могут приниматься посредством схемы 3235 приема приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3215, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3245 передачи RHCP третьего набора приемопередатчиков 3220.For modes of operation using a second reverse link configuration 322 (eg, corresponding to reverse link configuration "2"), as described with reference to FIG. 6, 10, 14, 18, 22, 25, 28 and 31), the receive circuit 3235 of each of the transceivers of the second set of transceivers 3215 may be coupled via an interconnect subsystem 3205 to the transmit transceiver circuit 3245 of the second set of transceivers 3210. Thus, for the reverse channel communication signals, the RHCP signals may be received through the transceiver receive circuitry 3235 of the second set of transceivers 3215, routed through the interconnect subsystem 3205, and transmitted through the RHCP transmit circuitry 3245 of the third set of transceivers 3220.

Для режимов работы, использующих третью конфигурацию 323 обратного канала связи (например, соответствующую конфигурации «3» обратного канала связи), как описано со ссылкой на Фиг. 7, 15 и 19), схема 3235 приема каждого из приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220 может быть соединена посредством подсистемы 3205 межсоединений со схемой 3245 передачи приемопередатчиков второго набора приемопередатчиков 3210. Таким образом, для обратного канала связи сигналы RHCP могут приниматься посредством схемы 3235 приема приемопередатчиков третьего набора приемопередатчиков 3220, маршрутизироваться посредством подсистемы 3205 межсоединений и передаваться через схему 3245 передачи RHCP третьего набора приемопередатчиков 3220.For modes of operation using a third reverse link configuration 323 (eg, corresponding to reverse link configuration "3"), as described with reference to FIG. 7, 15 and 19), the receive circuit 3235 of each of the transceivers of the third set of transceivers 3220 may be coupled via an interconnect subsystem 3205 to the transmit transceiver circuit 3245 of the second set of transceivers 3210. Thus, for the reverse communication channel, RHCP signals may be received by the receive transceiver circuit 3235 third set of transceivers 3220, routed through interconnect subsystem 3205 and transmitted through RHCP transmission circuitry 3245 of third set of transceivers 3220.

На Фиг. 33 проиллюстрирована приведенная в качестве примера схема схемной архитектуры 3300, которая поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. В некоторых примерах схемная архитектура 3300 может быть реализована с помощью аспектов спутников связи и спутниковых систем связи, как описано со ссылкой на Фиг. 1–32. Схемная архитектура 3300 может представлять собой один из примеров реализации схемной архитектуры, описанной со ссылкой на Фиг. 32. Схемная архитектура 3300 может содержать подсистему 3305 межсоединений, которая реконфигурируется для соединения одного или более из первого приемопередатчика 3310, второго приемопередатчика 3315 и третьего приемопередатчика 3320 между соответствующими антеннами антенного узла спутника связи. Хотя показаны только один первый приемопередатчик 3310, второй приемопередатчик 3315 и третий приемопередатчик 3320 на Фиг. 33, схемная архитектура спутника может иметь несколько приемопередатчиков, связанных с каждой антенной (например, один приемопередатчик на канал). В некоторых случаях приемопередатчики могут альтернативно называться TRM. Различные величины описаны со ссылкой на Фиг. 33, такие как конкретные частоты и количества конкретных компонентов. Эти величины являются только примерами, и компоненты, имеющие другие значения, могут быть реализованы аналогичным образом.In FIG. 33 illustrates an exemplary diagram of a circuit architecture 3300 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. In some examples, circuit architecture 3300 may be implemented using aspects of communications satellites and satellite communications systems, as described with reference to FIG. 1–32. Circuit architecture 3300 may be one example implementation of the circuit architecture described with reference to FIG. 32. Circuit architecture 3300 may include an interconnect subsystem 3305 that is reconfigurable to connect one or more of a first transceiver 3310, a second transceiver 3315, and a third transceiver 3320 between respective antennas of a communications satellite antenna assembly. Although only one first transceiver 3310, a second transceiver 3315, and a third transceiver 3320 are shown in FIG. 33, the satellite circuit architecture may have multiple transceivers associated with each antenna (eg, one transceiver per channel). In some cases, transceivers may alternatively be called TRMs. Various quantities are described with reference to FIG. 33, such as specific frequencies and quantities of specific components. These values are examples only, and components having other values can be implemented in a similar manner.

Как подобным образом описано в настоящем документе, спутники связи могут содержать антенный узел, выполненный с возможностью передачи сигналов соответствующих поляризаций устройствам (например, терминалам узлов доступа и пользовательским терминалам) в пределах группы соответствующих зон покрытия через группу соответствующих антенн. Схемная архитектура 3300 содержит первый приемопередатчик 3310, который может быть соединен с первой антенной (включая, например, отражатель R1) для первой зоны покрытия (например, зоны покрытия R1), второй приемопередатчик 3315, который может быть соединен со второй антенной (включая, например, отражатель R2) для второй зоны покрытия (например, зоны покрытия R2) и третий приемопередатчик 3320, который может быть соединен с третьей антенной (включая, например, отражатель R3) для третьей зоны покрытия (например, зоны покрытия R3). Каждый из первого приемопередатчика 3310, второго приемопередатчика 3315 и третьего приемопередатчика 3320 может быть соединен с дополнительными приемопередатчиками соответствующих наборов приемопередатчиков для соответствующих антенн, как аналогично описано со ссылкой на Фиг. 32. Каждый из приемопередатчиков соответствующих наборов приемопередатчиков может быть соединен с соответствующим облучающим элементом решетки облучающих элементов для соответствующей антенны, причем каждая антенна может содержать решетку из многочисленных облучающих элементов (например, любое количество от одного до тысяч или более облучающих элементов). Приемопередатчики схемной архитектуры 3300 могут принимать сигналы на частоте 30 ГГц и передавать сигналы на частоте 20 ГГц. Таким образом, сигналы передачи и приема могут передаваться по по меньшей мере частично перекрывающимся наборам ресурсов (например, с использованием FDM). Аналогичным образом рассматриваются и другие пары частот.As similarly described herein, communications satellites may include an antenna assembly configured to transmit signals of appropriate polarizations to devices (eg, access node terminals and user terminals) within a group of respective coverage areas through a group of respective antennas. Circuit architecture 3300 includes a first transceiver 3310 that may be coupled to a first antenna (including, e.g., reflector R1) for a first coverage area (e.g., coverage area R1), a second transceiver 3315 that may be coupled to a second antenna (including, e.g. , reflector R2) for a second coverage area (eg, coverage area R2) and a third transceiver 3320 that may be coupled to a third antenna (including, for example, reflector R3) for a third coverage area (eg, coverage area R3). Each of first transceiver 3310, second transceiver 3315, and third transceiver 3320 may be coupled to additional transceivers of respective sets of transceivers for respective antennas, as similarly described with reference to FIG. 32. Each of the transceivers of the respective sets of transceivers may be coupled to a corresponding feed element of an array of feed elements for a corresponding antenna, wherein each antenna may comprise an array of multiple feed elements (eg, any number of one to thousands or more feed elements). The 3300 circuit architecture transceivers can receive signals at 30 GHz and transmit signals at 20 GHz. Thus, transmit and receive signals may be transmitted over at least partially overlapping sets of resources (eg, using FDM). Other frequency pairs are considered in a similar way.

Каждый облучающий элемент соответствующей антенны может содержать порт, связанный с первой или второй соответствующей поляризацией (например, LHCP или RHCP). Например, каждая антенна может содержать первый набор облучающих элементов, содержащий первый набор портов для первой поляризации (например, LHCP) и второй набор облучающих элементов, содержащий второй набор портов для второй поляризации (например, RHCP). В альтернативном варианте одна или более антенн могут иметь облучающие элементы с двойной поляризацией (например, каждый облучающий элемент имеет порты LHCP и RHCP). Каждый из приемопередатчиков может содержать приемную схему, связанную (например, соединенную) с соответствующими портами первого набора портов и/или второго набора портов для приема сигналов, которые могли быть приняты через соответствующую антенну.Each feed element of a respective antenna may include a port associated with a first or second corresponding polarization (eg, LHCP or RHCP). For example, each antenna may include a first set of feed elements comprising a first set of ports for a first polarization (eg, LHCP) and a second set of feed elements comprising a second set of ports for a second polarization (eg, RHCP). Alternatively, one or more antennas may have dual polarized feed elements (eg, each feed element has LHCP and RHCP ports). Each of the transceivers may include receiving circuitry coupled (eg, coupled) to respective ports of the first set of ports and/or the second set of ports for receiving signals that could be received through the respective antenna.

Например, как показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, представленной на Фиг. 33, первый приемопередатчик 3310 может содержать приемную схему, которая содержит первый путь 3322 сигнала приема и второй путь 3324 сигнала приема, которые могут быть соединены с облучающим элементом антенны R1 для приема сигналов от устройств, расположенных в пределах зоны покрытия R1, с использованием поляризации LHCP и RHCP соответственно. Аналогичным образом, каждый из приемопередатчиков может содержать схемы передачи, связанные с соответствующими схемами из первого набора портов и/или второго набора портов для передачи сигналов через соответствующую антенну (например, для ретрансляции сигналов, отвечающих соответствующим принятым сигналам, в комплексной системе формирования луча). Например, как показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, представленной на Фиг. 33, первый приемопередатчик 3310 может содержать схему передачи, которая содержит первый путь 3326 сигнала передачи и второй путь 3328 сигнала передачи, которые могут быть соединены с облучающим элементом антенны R1 для передачи сигналов на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R1, с использованием поляризации LHCP и RHCP соответственно.For example, as shown in the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the first transceiver 3310 may include a receiving circuit that includes a first receive signal path 3322 and a second receive signal path 3324 that may be coupled to an antenna feed element R1 to receive signals from devices located within the coverage area of R1 using LHCP polarization. and RHCP respectively. Likewise, each of the transceivers may include transmission circuitry coupled to corresponding circuitry from the first set of ports and/or the second set of ports for transmitting signals through a corresponding antenna (eg, for relaying signals corresponding to corresponding received signals in an integrated beamforming system). For example, as shown in the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the first transceiver 3310 may include a transmission circuit that includes a first transmission signal path 3326 and a second transmission signal path 3328 that can be coupled to an antenna feed element R1 to transmit signals to devices located within the coverage area of R1 using LHCP polarization. and RHCP respectively.

В первом приемопередатчике 3310 первый путь 3322 сигнала приема может быть соединен со схемой электрической нагрузки или окончен иным образом. Например, первый приемопередатчик 3310 может не поддерживать прием сигналов LHCP восходящего канала связи, и, таким образом, сигналы, принимаемые по первому пути 3322 сигнала приема с использованием LHCP, могут просто рассеиваться через схему нагрузки.In the first transceiver 3310, the first receive signal path 3322 may be coupled to an electrical load circuit or otherwise terminated. For example, the first transceiver 3310 may not support receiving uplink LHCP signals, and thus signals received on the first LHCP receive signal path 3322 may simply be dissipated through the load circuit.

Второй путь 3324 сигнала приема может содержать первый усилительный каскад 3330-a, который может содержать один или более усилителей 3335 и/или один или более фильтров 3362. В приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, показанной на Фиг. 33, первый усилительный каскад 3330-a показан для первого усилителя, фильтра 3362-a (например, полосового фильтра 30 ГГц) и второго усилителя 3335. Первый усилительный каскад 3330-a иллюстрирует только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации. Усилители 3335 путей сигналов приема и путей сигналов передачи могут усиливать сигналы и могут включать в себя любые подходящие усилители, включая малошумящие усилители, усилители высокой мощности, усилители с фиксированным коэффициентом усиления, усилители с регулируемым коэффициентом усиления, усилители Догерти (или квази-усилители Догерти) и т.п. Только один из проиллюстрированных усилителей 3335 помечен для ясности проиллюстрированного примера.The second receive signal path 3324 may include a first amplifier stage 3330-a, which may include one or more amplifiers 3335 and/or one or more filters 3362. In the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, a first amplifier stage 3330-a is shown for a first amplifier, a filter 3362-a (e.g., a 30 GHz bandpass filter), and a second amplifier 3335. The first amplifier stage 3330-a illustrates only one exemplary embodiment, and any other comparable implementations. The receive signal path and transmit signal path amplifiers 3335 may amplify the signals and may include any suitable amplifiers, including low noise amplifiers, high power amplifiers, fixed gain amplifiers, variable gain amplifiers, Dougherty amplifiers (or quasi-Dougherty amplifiers) and so on. Only one of the illustrated 3335 amplifiers is labeled for clarity of the illustrated example.

Кроме того, в первом приемопередатчике 3310 первый путь 3326 сигнала передачи может содержать второй усилительный каскад 3330-b, который может содержать один или более усилителей. В приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, показанной на Фиг. 33, показано, что второй усилительный каскад 3330-b содержит три усилителя, что представляет собой один из приведенных в качестве примера вариантов реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации.In addition, in the first transceiver 3310, the first transmission signal path 3326 may include a second amplifier stage 3330-b, which may include one or more amplifiers. In the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the second amplifier stage 3330-b is shown to include three amplifiers, which is one exemplary embodiment, and any other comparable implementations are contemplated.

Кроме того, в первом приемопередатчике 3310 второй путь 3328 сигнала передачи может содержать третий усилительный каскад 3330-c. Третий усилительный каскад 3330-c может быть таким же, как второй усилительный каскад 3330-b, или может иметь другие усилители 3335 (например, такое же или другое количество усилителей 3335, имеющих более низкий или более высокий коэффициент усиления). Усилители второго пути 3328 сигналов передачи могут усиливать сигналы, подлежащие передаче от первого приемопередатчика 3310 через облучающие элементы RHCP антенны (например, антенны R1).Additionally, in the first transceiver 3310, the second transmit signal path 3328 may include a third amplifier stage 3330-c. The third amplifier stage 3330-c may be the same as the second amplifier stage 3330-b, or may have different amplifiers 3335 (eg, the same or a different number of amplifiers 3335 having lower or higher gain). Amplifiers of the second transmission signal path 3328 may enhance signals to be transmitted from the first transceiver 3310 through the RHCP antenna feed elements (eg, antennas R1).

Первый приемопередатчик 3310 может содержать схему 3332 мультиплексирования, которая может селективно соединять, переключать или иным образом мультиплексировать сигналы, передаваемые между первым приемопередатчиком 3310 и вторым приемопередатчиком 3315 или третьим приемопередатчиком 3320. Схема 3332 мультиплексирования может быть связана с путями приема и передачи первого приемопередатчика 3310 и может иметь несколько путей межсоединений для соединения со вторым приемопередатчиком 3315 или третьим приемопередатчиком 3320. В примере, показанном на Фиг. 33, схема 3332 мультиплексирования может быть соединена со вторым путем 3324 приема, первым путем 3326 передачи и вторым путем 3328 передачи. Кроме того, как показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, схема 3332 мультиплексирования может иметь три пути межсоединения: первый путь 3338 межсоединения, второй путь 3340 межсоединения и третий путь 3342 межсоединения. Каждый из путей межсоединения может быть выполнен с возможностью соединения посредством схемы 3332 мультиплексирования с одним или более из второго пути 3324 приема, первого пути 3326 передачи или второго пути 3328 передачи. В некоторых случаях один или более путей межсоединения могут быть выполнены с возможностью ретрансляции сигналов между другими приемопередатчиками (например, между вторым приемопередатчиком 3315 и третьим приемопередатчиком 3320). Схема 3332 мультиплексирования может содержать комбинацию компонентов, таких как мультиплексоры 3334, фильтры 3362 и ответвители 3336. В показанном примере схема 3332 мультиплексирования содержит мультиплексор 3334-a и ответвитель 3336-а. Мультиплексор 3334-а может быть соединен со вторым путем 3324 приема и первым путем 3326 передачи и ответвителем 3336-а. Мультиплексор 3334-а может быть выполнен с возможностью соединения одного или более из второго усилительного каскада 3330-b и третьего усилительного каскада 3330-с с ответвителем 3336-а. Ответвитель 3336-a может представлять собой двунаправленный ответвитель с первым и вторым магистральными портами, соединенными с первым путем 3338 межсоединения и вторым путем 3340 межсоединения соответственно. Соединенный порт ответвителя 3336-а может быть соединен с мультиплексором 3334-а. Третий путь 3342 межсоединения может быть соединен непосредственно со вторым путем 3328 передачи. Для каждого из приемопередатчиков 3320 первый путь 3338 межсоединения может быть соединен с путем 3346 межсоединения одного из вторых приемопередатчиков 3315 (например, через подсистему 3305 межсоединения), и второй путь 3340 межсоединения может быть соединен с путем 3344 межсоединения одного из третьих приемопередатчиков 3320. Путь 3346 межсоединения может быть соединен с путем 3348 межсоединения одного из вторых приемопередатчиков 3315 (например, который может представлять собой тот же второй приемопередатчик 3315 или иной приемопередатчик, чем для первого пути 3338 межсоединения). The first transceiver 3310 may include a multiplexing circuit 3332 that can selectively couple, switch, or otherwise multiplex signals transmitted between the first transceiver 3310 and the second transceiver 3315 or the third transceiver 3320. The multiplexing circuit 3332 may be coupled to the receive and transmit paths of the first transceiver 3310 and may have multiple interconnect paths for connecting to a second transceiver 3315 or a third transceiver 3320. In the example shown in FIG. 33, multiplexing circuit 3332 may be coupled to a second receive path 3324, a first transmit path 3326, and a second transmit path 3328. In addition, as shown in the exemplary circuit architecture 3300, the multiplexing circuit 3332 may have three interconnect paths: a first interconnect path 3338, a second interconnect path 3340, and a third interconnect path 3342. Each of the interconnect paths may be configured to be connected via a multiplexing circuit 3332 to one or more of a second receive path 3324, a first transmit path 3326, or a second transmit path 3328. In some cases, one or more interconnect paths may be configured to relay signals between other transceivers (eg, between second transceiver 3315 and third transceiver 3320). The multiplexing circuit 3332 may include a combination of components such as multiplexers 3334, filters 3362, and couplers 3336. In the example shown, the multiplexing circuit 3332 includes a multiplexer 3334-a and a coupler 3336-a. The multiplexer 3334-a may be coupled to the second receive path 3324 and the first transmit path 3326 and coupler 3336-a. The multiplexer 3334-a may be configured to couple one or more of the second amplifier stage 3330-b and the third amplifier stage 3330-c to coupler 3336-a. The coupler 3336-a may be a bidirectional coupler with first and second trunk ports connected to the first interconnect path 3338 and the second interconnect path 3340, respectively. A coupled port of coupler 3336-a may be coupled to multiplexer 3334-a. The third interconnect path 3342 may be connected directly to the second transmission path 3328. For each of the transceivers 3320, a first interconnect path 3338 may be coupled to an interconnect path 3346 of one of the second transceivers 3315 (e.g., via an interconnect subsystem 3305), and a second interconnect path 3340 may be coupled to an interconnect path 3344 of one of the third transceivers 3320. Path 3346 interconnect may be coupled to the interconnect path 3348 of one of the second transceivers 3315 (eg, which may be the same second transceiver 3315 or a different transceiver than for the first interconnect path 3338).

Как также показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, представленной на Фиг. 33, второй приемопередатчик 3315 может содержать приемную схему, которая содержит первый путь 3350 сигнала приема и второй путь 3352 сигнала приема, которые могут быть соединены с облучающим элементом антенны R2 для приема сигналов от устройств, расположенных в пределах зоны покрытия R2, с использованием поляризации LHCP и RHCP соответственно. Второй приемопередатчик 3315 может содержать схему передачи, содержащую первый путь 3354 сигнала передачи и второй путь 3356 сигнала передачи, которые могут быть соединены с облучающим элементом антенны R2 для передачи сигналов на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R2, с использованием поляризации LHCP и RHCP соответственно.As also shown in the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the second transceiver 3315 may include a receiving circuit that includes a first receive signal path 3350 and a second receive signal path 3352 that may be coupled to an antenna feed element R2 for receiving signals from devices located within the coverage area of R2 using LHCP polarization. and RHCP respectively. The second transceiver 3315 may include a transmission circuit including a first transmit signal path 3354 and a second transmit signal path 3356 that may be coupled to an antenna feed element R2 to transmit signals to devices located within the coverage area of R2 using LHCP and RHCP polarization, respectively. .

Во втором приемопередатчике 3315 первый путь 3350 сигнала приема может быть соединен со схемой электрической нагрузки или завершен иным образом. Например, второй приемопередатчик 3315 может не поддерживать прием сигналов LHCP восходящего канала связи, и, таким образом, сигналы, принимаемые по первому пути 3350 сигнала приема с использованием LHCP, могут просто рассеиваться через схему нагрузки. In the second transceiver 3315, the first receive signal path 3350 may be coupled to an electrical load circuit or otherwise terminated. For example, the second transceiver 3315 may not support receiving uplink LHCP signals, and thus signals received on the first LHCP receive signal path 3350 may simply be dissipated through the load circuit.

Второй путь 3352 сигнала приема может содержать четвертый усилительный каскад 3330-d, который может содержать один или более усилителей 3335 и/или один или более фильтров 3362. В приведенном в качестве примера варианте реализации, представленном в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300 на Фиг. 33, показано, что четвертый усилительный каскад 3330-d содержит первый усилитель 3335, фильтр 3362-c (например, полосовой фильтр 30 ГГц) и второй усилитель 3335. Усилительный каскад 3330-d иллюстрирует только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации. Усилители 3335 пути 3352 сигнала приема могут усиливать принятые сигналы, подлежащие ретрансляции через подсистему 3305 межсоединений и передаче через соответствующие приемопередатчики схемной архитектуры, показанной на Фиг. 33.The second receive signal path 3352 may include a fourth amplifier stage 3330-d, which may include one or more amplifiers 3335 and/or one or more filters 3362. In the exemplary embodiment illustrated in the exemplary circuit architecture 3300 of FIG. . 33, the fourth amplifier stage 3330-d is shown to include a first amplifier 3335, a filter 3362-c (e.g., a 30 GHz bandpass filter), and a second amplifier 3335. The amplifier stage 3330-d illustrates only one exemplary embodiment, and Any other comparable implementation options are considered. Amplifiers 3335 of the receive signal path 3352 may amplify received signals to be relayed through interconnect subsystem 3305 and transmitted through corresponding transceivers of the circuit architecture shown in FIG. 33.

Кроме того, во втором приемопередатчике 3315 первый путь 3354 сигнала передачи может содержать пятый усилительный каскад 3330-e, который может содержать один или более усилителей 3335. В приведенном в качестве примера варианте реализации, представленном в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300 на Фиг. 33, показано, что пятый усилительный каскад 3330-e содержит три усилителя, хотя это только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации. Усилители 3335 пути 3354 сигнала передачи могут усиливать сигналы, подлежащие передаче от второго приемопередатчика 3315.Additionally, in the second transceiver 3315, the first transmit signal path 3354 may include a fifth amplifier stage 3330-e, which may include one or more amplifiers 3335. In the exemplary embodiment illustrated in the exemplary circuit architecture 3300 in FIG. 33, the fifth amplifier stage 3330-e is shown to include three amplifiers, although this is only one exemplary embodiment and any other comparable implementations are contemplated. Amplifiers 3335 of the transmission signal path 3354 may amplify signals to be transmitted from the second transceiver 3315.

Второй путь 3356 сигнала передачи второго приемопередатчика 3315 может содержать шестой усилительный каскад 3330-f, который может содержать один или более усилителей 3335. В приведенном в качестве примера варианте реализации, представленном в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300 на Фиг. 33, показано, что шестой усилительный каскад 3330-f содержит три усилителя, хотя это только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации. Усилители 3335 пути 3356 сигнала передачи могут усиливать сигналы, подлежащие передаче от второго приемопередатчика 3315.The second transmit signal path 3356 of the second transceiver 3315 may include a sixth amplifier stage 3330-f, which may include one or more amplifiers 3335. In the exemplary embodiment illustrated in the exemplary circuit architecture 3300 of FIG. 33, the sixth amplifier stage 3330-f is shown to include three amplifiers, although this is only one exemplary embodiment and any other comparable implementations are contemplated. Amplifiers 3335 of the transmission signal path 3356 may amplify signals to be transmitted from the second transceiver 3315.

Второй приемопередатчик 3315 может содержать схему 3358 мультиплексирования, которая может селективно соединять, переключать или иным образом мультиплексировать сигналы, передаваемые между вторым приемопередатчиком 3315 и первым приемопередатчиком 3310 или третьим приемопередатчиком 3320. Схема 3358 мультиплексирования может быть соединена с путями приема и передачи второго приемопередатчика 3315 и может иметь несколько путей межсоединения для соединения с первым приемопередатчиком 3310 или третьим приемопередатчиком 3320. В примере, показанном на Фиг. 33, схема 3358 мультиплексирования может быть соединена со вторым путем 3352 приема, первым путем 3354 передачи и вторым путем 3356 передачи. Кроме того, как показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, схема 3358 мультиплексирования может быть соединена с тремя путями межсоединения: четвертым путем 3346 межсоединения, пятым путем 3360 межсоединения и шестым путем 3348 межсоединения. Один или более путей межсоединений могут быть выполнены с возможностью соединения через схему 3358 мультиплексирования со вторым путем 3352 приема, первым путем 3354 передачи или вторым путем 3328 передачи. В некоторых случаях один или более путей межсоединения могут быть выполнены с возможностью ретрансляции сигналов между другими приемопередатчиками (например, между первым приемопередатчиком 3310 и третьим приемопередатчиком 3320). Схема 3358 мультиплексирования может содержать комбинацию компонентов, таких как мультиплексоры, фильтры и ответвители. В показанном примере схема 3358 мультиплексирования содержит мультиплексор 3334-b, ответвитель 3336-b и фильтр 3362-b (например, полосовой фильтр 20 ГГц). Мультиплексор 3334-b может быть соединен со вторым путем 3352 приема, первым путем 3354 передачи и четвертым путем 3346 межсоединения. Ответвитель 3336-b может представлять собой двунаправленный ответвитель с первым и вторым магистральными портами, соединенными с пятым путем 3360 межсоединения (например, через фильтр 3362-b) и шестым путем 3348 межсоединения соответственно. Соединенный порт ответвителя 3336-b может быть соединен со вторым путем 3356 передачи. Для каждого из вторых приемопередатчиков 3315 четвертый путь 3346 межсоединения может быть соединен с первым путем 3338 межсоединения одного из первых приемопередатчиков 3310 (например, через подсистему 3305 межсоединения), пятый путь 3360 межсоединения может быть соединен с путем 3364 межсоединения одного из третьих приемопередатчиков 3320, а шестой путь 3348 межсоединения может быть соединен с третьим путем 3342 межсоединения одного из первых приемопередатчиков 3310 (например, который может представлять собой тот же второй приемопередатчик 3315 или другой приемопередатчик, чем в случае четвертого пути 3346 межсоединения). The second transceiver 3315 may include a multiplexing circuit 3358 that can selectively couple, switch, or otherwise multiplex signals transmitted between the second transceiver 3315 and the first transceiver 3310 or the third transceiver 3320. The multiplexing circuit 3358 may be coupled to the receive and transmit paths of the second transceiver 3315 and may have multiple interconnect paths for connecting to the first transceiver 3310 or the third transceiver 3320. In the example shown in FIG. 33, multiplexing circuit 3358 may be coupled to a second receive path 3352, a first transmit path 3354, and a second transmit path 3356. In addition, as shown in the exemplary circuit architecture 3300, the multiplexing circuit 3358 may be coupled to three interconnect paths: a fourth interconnect path 3346, a fifth interconnect path 3360, and a sixth interconnect path 3348. One or more interconnect paths may be configured to connect via multiplexing circuitry 3358 to a second receive path 3352, a first transmit path 3354, or a second transmit path 3328. In some cases, one or more interconnect paths may be configured to relay signals between other transceivers (eg, between the first transceiver 3310 and the third transceiver 3320). The multiplexing circuit 3358 may include a combination of components such as multiplexers, filters, and couplers. In the example shown, multiplexing circuit 3358 includes a multiplexer 3334-b, a coupler 3336-b, and a filter 3362-b (eg, a 20 GHz bandpass filter). The multiplexer 3334-b may be coupled to a second receive path 3352, a first transmit path 3354, and a fourth interconnect path 3346. The coupler 3336-b may be a bidirectional coupler with the first and second trunk ports connected to a fifth interconnect path 3360 (eg, through a filter 3362-b) and a sixth interconnect path 3348, respectively. The coupled port of the coupler 3336-b may be coupled to the second transmission path 3356. For each of the second transceivers 3315, a fourth interconnect path 3346 may be coupled to a first interconnect path 3338 of one of the first transceivers 3310 (e.g., via interconnect subsystem 3305), a fifth interconnect path 3360 may be coupled to an interconnect path 3364 of one of the third transceivers 3320, and the sixth interconnect path 3348 may be coupled to a third interconnect path 3342 of one of the first transceivers 3310 (eg, which may be the same second transceiver 3315 or a different transceiver than in the case of the fourth interconnect path 3346).

Как также показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, представленной на Фиг. 33, третий приемопередатчик 3320 может содержать схему приема, которая содержит первый путь 3366 сигнала приема и второй путь 3368 сигнала приема, которые могут быть соединены с облучающим элементом антенны R3 для приема сигналов от устройств, расположенных в пределах зоны покрытия R3, с использованием поляризации LHCP и RHCP соответственно. Третий приемопередатчик 3320 может содержать схему передачи, которая содержит первый путь 3370 сигнала передачи и второй путь 3372 сигнала передачи, которые могут быть соединены с облучающим элементом антенны R3 для передачи сигналов на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R3, с использованием поляризации LHCP и RHCP соответственно.As also shown in the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the third transceiver 3320 may include a reception circuit that includes a first receive signal path 3366 and a second receive signal path 3368 that may be coupled to an antenna feed element R3 to receive signals from devices located within the coverage area of R3 using LHCP polarization. and RHCP respectively. The third transceiver 3320 may include a transmission circuit that includes a first transmit signal path 3370 and a second transmit signal path 3372 that can be coupled to an antenna feed element R3 to transmit signals to devices located within the coverage area of R3 using LHCP and RHCP polarizations. respectively.

В третьем приемопередатчике 3320 первый путь 3366 сигнала приема может содержать седьмой усилительный каскад 3330-g. Седьмой усилительный каскад 3330-g может содержать один или более усилителей, фильтров или преобразователей частоты. В приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, показанной на Фиг. 33, показано, что седьмой усилительный каскад 3330-g содержит усилитель, фильтр и преобразователь 3374-а частоты. Преобразователь 3374-a частоты может, например, преобразовывать частоту для сигналов, принимаемых через первый путь 3366 сигнала приема (например, 30 ГГц), в частоту для передачи через путь передачи первого приемопередатчика 3310, второго приемопередатчика 3315 или третьего приемопередатчика 3320 (например, 20 ГГц). Показанные компоненты седьмого усилительного каскада 3330-g иллюстрируют только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации. In the third transceiver 3320, the first receive signal path 3366 may comprise a seventh amplifier stage 3330-g. The seventh amplifier stage 3330-g may contain one or more amplifiers, filters, or frequency converters. In the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the seventh amplifier stage 3330-g is shown to include an amplifier, a filter, and a frequency converter 3374-a. Frequency converter 3374-a may, for example, convert a frequency for signals received through a first receive signal path 3366 (e.g., 30 GHz) into a frequency for transmission through a transmission path of a first transceiver 3310, a second transceiver 3315, or a third transceiver 3320 (e.g., 20 GHz). The components of the seventh amplifier stage 3330-g shown are illustrative of one exemplary embodiment only, and any other comparable implementations are contemplated.

Второй путь 3368 сигнала приема может содержать восьмой усилительный каскад 3330-h. Восьмой усилительный каскад 3330-h может содержать один или более усилителей 3335, преобразователей 3374 частоты, фильтров 3362 или ответвителей 3336. В приведенном в качестве примера варианте реализации, представленном в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300 на Фиг. 33, показано, что восьмой усилительный каскад 3330-i содержит первый усилитель 3335, ответвитель 3336-d, преобразователь 3374-b частоты, первый фильтр 3362-e, второй фильтр 3362-f и второй усилитель 3335. Преобразователь 3374-b частоты может, например, преобразовывать частоту для сигналов, принимаемых через второй путь 3368 сигнала приема (например, 30 ГГц), в частоту для передачи из пути передачи первого приемопередатчика 3310, второго приемопередатчика 3315 или третьего приемопередатчика 3320 (например, 20 ГГц). Ответвитель 3336-d может представлять собой направленный ответвитель для обеспечения объединенного сигнала перед преобразователем 3374-b частоты для обратной связи с другим одним из третьих приемопередатчиков 3320 (например, через мультиплексор 3334-c). В некоторых примерах функция ответвителя 3336-d может обеспечиваться с помощью переключателя вместо ответвителя. Компоненты, показанные в восьмом усилительном каскаде 3330-h, иллюстрируют только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации.The second receive signal path 3368 may comprise an eighth amplifier stage 3330-h. The eighth amplifier stage 3330-h may include one or more amplifiers 3335, frequency converters 3374, filters 3362, or couplers 3336. In the exemplary implementation illustrated in the exemplary circuit architecture 3300 in FIG. 33, the eighth amplifier stage 3330-i is shown to include a first amplifier 3335, a coupler 3336-d, a frequency converter 3374-b, a first filter 3362-e, a second filter 3362-f, and a second amplifier 3335. The frequency converter 3374-b may, for example, converting the frequency for signals received through the second receive signal path 3368 (e.g., 30 GHz) to a frequency for transmission from the transmission path of the first transceiver 3310, second transceiver 3315, or third transceiver 3320 (e.g., 20 GHz). The coupler 3336-d may be a directional coupler for providing a combined signal in front of the frequency converter 3374-b for feedback to another one of the third transceivers 3320 (eg, through a multiplexer 3334-c). In some examples, the function of the tap 3336-d may be provided by a switch instead of a tap. The components shown in the eighth amplifier stage of the 3330-h illustrate only one exemplary embodiment, and any other comparable implementations are contemplated.

Кроме того, в третьем приемопередатчике 3320 первый путь 3370 сигнала передачи может содержать девятый усилительный каскад 3330-i, который может содержать один или более усилителей 3335. В приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, показанной на Фиг. 33, показано, что девятый усилительный каскад 3330-i содержит три усилителя, однако это только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации.Additionally, in the third transceiver 3320, the first transmit signal path 3370 may include a ninth amplifier stage 3330-i, which may include one or more amplifiers 3335. In the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the ninth amplifier stage 3330-i is shown to include three amplifiers, however, this is only one exemplary embodiment and any other comparable implementations are contemplated.

Кроме того, в третьем приемопередатчике 3320 второй путь 3372 сигнала передачи может содержать десятый усилительный каскад 3330-j, который может содержать один или более усилителей 3335, фильтров 3362 и/или преобразователей 3374 частоты. В приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, показанной на Фиг. 33, показано, что десятый усилительный каскад 3330-j содержит три усилителя, фильтр 3362-g (например, полосовой фильтр 20 ГГц) и преобразователь 3374-c частоты. Преобразователь 3374-c частоты может, например, преобразовывать частоту для сигналов для передачи через второй путь сигнала передачи из частоты приема (например, 30 ГГц) в частоту для передачи (например, 20 ГГц). Компоненты, показанные в десятом усилительном каскаде 3330-j, иллюстрируют только один приведенный в качестве примера вариант реализации, а также рассматриваются любые другие сопоставимые варианты реализации. Усилители пути 3372 сигнала передачи могут усиливать сигналы, подлежащие передаче от третьего приемопередатчика 3320.Additionally, in the third transceiver 3320, the second transmit signal path 3372 may include a tenth amplifier stage 3330-j, which may include one or more amplifiers 3335, filters 3362, and/or frequency converters 3374. In the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, the tenth amplifier stage 3330-j is shown to include three amplifiers, a filter 3362-g (eg, a 20 GHz bandpass filter), and a frequency converter 3374-c. Frequency converter 3374-c may, for example, convert the frequency for signals to be transmitted via the second transmit signal path from a receive frequency (eg, 30 GHz) to a transmit frequency (eg, 20 GHz). The components shown in the tenth amplifier stage 3330-j illustrate only one exemplary embodiment, and any other comparable implementations are contemplated. Transmission signal path amplifiers 3372 may enhance signals to be transmitted from the third transceiver 3320.

Преобразователи частоты 3374 могут содержать несколько компонентов преобразования частоты. Например, преобразователь 3374 частоты может содержать первый компонент для преобразования исходной частоты (например, 30 ГГц) в промежуточную частоту и второй компонент для преобразования сигнала промежуточной частоты в целевую частоту, например 20 ГГц (например, частоту для передачи).3374 frequency converters can contain multiple frequency conversion components. For example, frequency converter 3374 may include a first component for converting a source frequency (eg, 30 GHz) to an intermediate frequency and a second component for converting the intermediate frequency signal to a target frequency, such as 20 GHz (eg, a transmission frequency).

Третий приемопередатчик 3320 может содержать схему 3378 мультиплексирования, которая может селективно соединять, переключать или иным образом мультиплексировать сигналы, передаваемые между третьим приемопередатчиком 3320 и первым приемопередатчиком 3310 или вторым приемопередатчиком 3315. Схема 3378 мультиплексирования может быть соединена с путями приема и передачи третьего приемопередатчика 3320 и может иметь несколько путей межсоединения для соединения с первым приемопередатчиком 3310, вторым приемопередатчиком 3315 или другими третьим приемопередатчиками 3320. В примере, показанном на Фиг. 33, схема 3378 мультиплексирования может быть соединена с первым путем 3366 приема, вторым путем 3368 приема, первым путем 3370 передачи и вторым путем 3372 передачи. Кроме того, как показано в приведенной в качестве примера схемной архитектуре 3300, схема 3378 мультиплексирования может иметь четыре пути межсоединения: седьмой путь 3364 межсоединения, восьмой путь 3380 межсоединения, девятый путь 3344 межсоединения и десятый путь 3382 межсоединения. Каждый из путей межсоединения может быть выполнен с возможностью соединения через схему 3378 мультиплексирования с одним или более из первого пути 3366 приема, второго пути 3368 приема, первого пути 3370 передачи или второго пути 3372 передачи. В некоторых случаях один или более путей межсоединения могут быть выполнены с возможностью ретрансляции сигналов между другими приемопередатчиками (например, между первым приемопередатчиком 3310 и вторым приемопередатчиком 3315). Схема 3378 мультиплексирования может содержать комбинацию компонентов, таких как мультиплексоры 3334, фильтры 3362 и ответвители 3336. В показанном примере схема 3378 мультиплексирования содержит мультиплексор 3334-c, мультиплексор 3334-d и ответвитель 3336-c. Мультиплексор 3334-c может быть соединен со вторым путем 3368 приема, первым путем 3370 передачи и восьмым путем 3380 межсоединения. Мультиплексор 3334-c может быть выполнен с возможностью мультиплексирования сигналов из второго пути 3368 приема в восьмого пути 3380 межсоединения или из восьмого пути 3380 межсоединения в первого пути 3370 передачи. Мультиплексор 3334-d может быть соединен с первым путем 3366 приема, вторым путем 3372 передачи и ответвителем 3336-c. Мультиплексор 3334-d может быть выполнен с возможностью мультиплексирования сигналов из первого пути 3366 приема на ответвитель 3336-c или от ответвителя 3336-c на второй путь 3372 передачи. Ответвитель 3336-c может представлять собой двунаправленный ответвитель с первым и вторым магистральными портами, соединенными с девятым путем 3344 межсоединения и мультиплексором 3334-d соответственно. Соединенный порт ответвителя 3336-c может быть соединен с десятым путем 3382 межсоединения. Для каждого из третьих приемопередатчиков 3320 седьмой путь 3364 межсоединения может быть соединен с пятым путем 3360 межсоединения одного из вторых приемопередатчиков 3315 (например, через подсистему 3305 межсоединения), а девятый путь 3344 межсоединения может быть соединен со вторым путем 3340 межсоединения одного из первых приемопередатчиков 3310. Восьмой путь 3380 межсоединения и десятый путь 3382 межсоединения могут быть соединены с восьмым путем 3380 межсоединения и десятым путем 3382 межсоединения другого одного из третьих приемопередатчиков 3320.The third transceiver 3320 may include a multiplexing circuit 3378 that can selectively couple, switch, or otherwise multiplex signals transmitted between the third transceiver 3320 and the first transceiver 3310 or the second transceiver 3315. The multiplexing circuit 3378 may be coupled to the receive and transmit paths of the third transceiver 3320 and may have multiple interconnect paths for connecting to a first transceiver 3310, a second transceiver 3315, or other third transceivers 3320. In the example shown in FIG. 33, multiplexing circuit 3378 may be coupled to a first receive path 3366, a second receive path 3368, a first transmit path 3370, and a second transmit path 3372. In addition, as shown in the exemplary circuit architecture 3300, the multiplexing circuit 3378 may have four interconnect paths: a seventh interconnect path 3364, an eighth interconnect path 3380, a ninth interconnect path 3344, and a tenth interconnect path 3382. Each of the interconnect paths may be configured to connect via multiplexing circuit 3378 to one or more of the first receive path 3366, the second receive path 3368, the first transmit path 3370, or the second transmit path 3372. In some cases, one or more interconnect paths may be configured to relay signals between other transceivers (eg, between first transceiver 3310 and second transceiver 3315). The multiplexing circuit 3378 may include a combination of components such as multiplexers 3334, filters 3362, and couplers 3336. In the example shown, the multiplexing circuit 3378 includes a multiplexer 3334-c, a multiplexer 3334-d, and a coupler 3336-c. The multiplexer 3334-c may be coupled to a second receive path 3368, a first transmit path 3370, and an eighth interconnect path 3380. The multiplexer 3334-c may be configured to multiplex signals from the second receive path 3368 to the eighth interconnect path 3380 or from the eighth interconnect path 3380 to the first transmit path 3370. The multiplexer 3334-d may be coupled to a first receive path 3366, a second transmit path 3372, and a coupler 3336-c. The multiplexer 3334-d may be configured to multiplex signals from the first receive path 3366 to the coupler 3336-c or from the coupler 3336-c to the second transmit path 3372. The coupler 3336-c may be a bidirectional coupler with the first and second trunk ports connected to the ninth interconnect path 3344 and the multiplexer 3334-d, respectively. The coupled port of the coupler 3336-c may be connected to the tenth interconnect path 3382. For each of the third transceivers 3320, a seventh interconnect path 3364 may be coupled to a fifth interconnect path 3360 of one of the second transceivers 3315 (e.g., via an interconnect subsystem 3305), and a ninth interconnect path 3344 may be coupled to a second interconnect path 3340 of one of the first transceivers 3310 The eighth interconnect path 3380 and tenth interconnect path 3382 may be connected to the eighth interconnect path 3380 and tenth interconnect path 3382 of another one of the third transceivers 3320.

Как аналогично описано в данном документе, спутник связи может быть выполнен с возможностью переключения между одним или более разными режимами работы. Каждый из разных режимов работы может передавать и/или принимать сигналы через разные порты облучающих элементов каждой из соответствующих антенн, описанных в данном документе. Со ссылкой на приведенную в качестве примера схемную архитектуру 3300, как показано на Фиг. 33, каждый из разных режимов работы может использовать разные пути сигнала схемной архитектуры 3300 для ретрансляции принятых сигналов из соответствующих путей сигнала приема в соответствующие пути сигнала передачи. Соответственно, мультиплексоры 3334 и ответвители 3336 могут быть реконфигурированы для маршрутизации (например, соединения и/или отсоединения) соединений между первым приемопередатчиком 3310, вторым приемопередатчиком 3315 и/или третьим приемопередатчиком 3320 (например, через подсистему 3305 межсоединений) и реконфигурирования компонентов схемной архитектуры 3300, чтобы облегчить функционирование этих переключателей режимов работы.As similarly described herein, the communications satellite may be configured to switch between one or more different modes of operation. Each of the different modes of operation may transmit and/or receive signals through different ports of the feed elements of each of the respective antennas described herein. With reference to the exemplary circuit architecture 3300 as shown in FIG. 33, each of the different modes of operation may use different signal paths of the circuit architecture 3300 to relay received signals from respective receive signal paths to corresponding transmit signal paths. Accordingly, multiplexers 3334 and couplers 3336 may be reconfigured to route (e.g., connect and/or disconnect) connections between first transceiver 3310, second transceiver 3315, and/or third transceiver 3320 (e.g., through interconnect subsystem 3305) and reconfigure components of circuit architecture 3300 to facilitate the operation of these mode switches.

Сначала описаны компоненты и соединения, используемые для каждой из конфигураций прямого канала связи. Затем также описаны компоненты и соединения, используемые для каждой из конфигураций 320 обратного канала связи. Следует понимать, что для приведенной в качестве примера схемной архитектуры 3300, показанной на Фиг. 33, каждую из конфигураций прямого канала связи можно использовать с любой из доступных конфигураций обратного канала связи, например, как показано в таблице на Фиг. 3. Однако аналогичным образом недоступные конфигурации прямого канала связи и конфигурации обратного канала связи также могут быть созданы в других аналогичных вариантах реализации. Схемная архитектура 3300 может быть реконфигурирована из любого из режимов работы в любой из других режимов работы, как описано в данном документе (например, путем соединения и/или отсоединения соответствующих путей сигналов и/или путем активации и/или деактивации соответствующих компонентов схемы, описанных в данном документе).First, the components and connections used for each of the forward link configurations are described. The components and connections used for each of the reverse link configurations 320 are also then described. It should be understood that for the exemplary circuit architecture 3300 shown in FIG. 33, each of the forward link configurations can be used with any of the available reverse link configurations, for example, as shown in the table in FIG. 3. However, similarly unavailable forward link configurations and reverse link configurations may also be created in other similar embodiments. The circuit architecture 3300 may be reconfigured from any of the modes of operation to any of the other modes of operation as described herein (e.g., by connecting and/or disconnecting the corresponding signal paths and/or by activating and/or deactivating the corresponding circuit components described in this document).

В соответствии с первой конфигурацией 311 прямого канала связи (например, конфигурацией «А» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 4), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первые пути 3366 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на вторые усилительные каскады 3330-b первых приемопередатчиков 3310 (например, с использованием мультиплексоров 3334-d, ответвителей 3336-c и мультиплексоров 3334-a) и передавать соответствующий сигнал прямого нисходящего канала связи LHCP от первых приемопередатчиков 3310 через первые пути 3326 сигнала передачи.According to the first forward link configuration 311 (e.g., forward link configuration "A" as described with reference to FIG. 4), the communications satellite may receive the LHCP forward uplink signal on third transceivers 3320 via first receive signal paths 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to second amplifier stages 3330-b of first transceivers 3310 (eg, using multiplexers 3334-d, couplers 3336-c, and multiplexers 3334-a) and transmit the corresponding forward LHCP downlink signal from the first transceivers 3310 through the first transmit signal paths 3326.

В соответствии со второй конфигурацией 312 прямого канала связи (например, конфигурацией «В» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 12), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первые пути 3366 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на пятые усилительные каскады 3330-e вторых приемопередатчиков 3315 (например, с использованием мультиплексоров 3334-d, ответвителей 3336-c, ответвителей 3336-a и мультиплексоров 3334-b) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи LHCP от вторых приемопередатчиков 3315 через первые пути 3354 сигнала передачи. Первые пути 3354 сигнала передачи могут подавать усиленный сигнал прямого канала связи LHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R2 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи LHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R2.According to a second forward link configuration 312 (e.g., forward link configuration "B" as described with reference to FIG. 12), the communications satellite may receive a forward LHCP uplink signal on third transceivers 3320 via first receive signal paths 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to fifth amplifier stages 3330-e of second transceivers 3315 (eg, using multiplexers 3334-d, couplers 3336-c, couplers 3336-a, and multiplexers 3334-b) and transmit corresponding forward LHCP downlink signals from second transceivers 3315 via first transmit signal paths 3354. The first transmission signal paths 3354 may apply the amplified 20 GHz LHCP forward link signal to antenna feed elements R2 to transmit the amplified 20 GHz LHCP forward link signals to devices located within the coverage area of R2.

Кроме того, в соответствии со второй конфигурацией 312 прямого канала связи спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи RHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через вторые пути 3368 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-b частоты, направлять сигналы прямого канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на шестые усилительные каскады 3330-f вторых приемопередатчиков 3315 (например, с использованием мультиплексоров 3334-c и ответвителей 3336-b) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи RHCP от вторых приемопередатчиков 3315 через вторые пути 3356 сигнала передачи. Вторые пути 3356 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R2 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R2.In addition, according to the second forward link configuration 312, the communications satellite may receive the forward uplink RHCP signal on third transceivers 3320 via second receive signal paths 3368, convert signals from a first frequency band (e.g., 30 GHz) to a second frequency band (e.g., 30 GHz). e.g., 20 GHz) on frequency converters 3374-b, route forward RHCP link signals through interconnect subsystem 3305 to sixth amplifier stages 3330-f of second transceivers 3315 (e.g., using multiplexers 3334-c and couplers 3336-b) and transmit the corresponding forward downlink RHCP signals from second transceivers 3315 via second transmit signal paths 3356. Second transmit signal paths 3356 may apply amplified 20 GHz RHCP forward link signals to R2 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP forward link signals to devices located within R2's coverage area.

В соответствии с третьей конфигурацией 313 прямого канала связи (например, конфигурацией «C» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 16), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первые пути 3366 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на девятые усилительные каскады 3330-i других из третьих приемопередатчиков 3320 (например, с использованием мультиплексоров 3334-d, ответвителей 3336-c и мультиплексоров 3334-c) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи LHCP от третьих приемопередатчиков 3320 через первые пути 3370 передачи сигналов. Первые пути 3370 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи LHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R3 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи LHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R3.According to a third forward link configuration 313 (e.g., forward link configuration "C" as described with reference to FIG. 16), the communications satellite may receive a forward LHCP uplink signal on third transceivers 3320 via first receive signal paths 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to ninth amplifier stages 3330-i of other thirds transceivers 3320 (eg, using multiplexers 3334-d, couplers 3336-c, and multiplexers 3334-c) and transmit corresponding forward LHCP downlink signals from third transceivers 3320 via first signaling paths 3370. The first transmission signal paths 3370 may apply amplified 20 GHz LHCP forward link signals to antenna feed elements R3 to transmit the amplified 20 GHz LHCP forward link signals to devices located within R3's coverage area.

В соответствии с четвертой конфигурацией 314 прямого канала связи (например, конфигурацией «D» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 8), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первые пути 3366 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на вторые усилительные каскады 3330-b первых приемопередатчиков 3310 (например, через мультиплексоры 3334-d, ответвители 3336-c, ответвители 3336-а и мультиплексоры 3334-а) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи LHCP от первых приемопередатчиков 3310 через первые пути 3326 сигнала передачи. Первые пути 3326 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи LHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R1 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи LHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R1.According to a fourth forward link configuration 314 (e.g., forward link configuration "D" as described with reference to FIG. 8), the communications satellite may receive a forward LHCP uplink signal on third transceivers 3320 via first receive signal paths 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to second amplifier stages 3330-b of first transceivers 3310 (eg, through multiplexers 3334-d, couplers 3336-c, couplers 3336-a, and multiplexers 3334-a) and transmit corresponding forward LHCP downlink signals from the first transceivers 3310 through the first transmit signal paths 3326. The first transmission signal paths 3326 may apply amplified 20 GHz LHCP forward link signals to antenna feed elements R1 to transmit the amplified 20 GHz LHCP forward link signals to devices located within the coverage area of R1.

Кроме того, в соответствии с четвертой конфигурацией 314 прямого канала связи спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи RHCP на третьем приемопередатчике 3320 через второй путь 3368 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-b частоты, направлять сигналы прямого канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на третьи усилительные каскады 3330-c первых приемопередатчиков 3310 (например, с использованием ответвителей 3336-b) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи RHCP от первых приемопередатчиков 3310 через вторые пути 3328 передачи сигналов. Вторые пути 3328 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R1 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R1.In addition, according to the fourth forward link configuration 314, the communications satellite may receive the forward uplink RHCP signal at the third transceiver 3320 via the second receive signal path 3368, convert signals from a first frequency band (e.g., 30 GHz) to a second frequency band (e.g., 30 GHz). e.g., 20 GHz) on frequency converters 3374-b, route forward RHCP link signals through interconnect subsystem 3305 to third amplifier stages 3330-c of first transceivers 3310 (e.g., using couplers 3336-b) and transmit corresponding forward downlink signals RHCP from the first transceivers 3310 through the second signaling paths 3328. Second transmit signal paths 3328 may apply amplified 20 GHz RHCP forward link signals to R1 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP forward link signals to devices located within R1's coverage area.

В соответствии с пятой конфигурацией 315 прямого канала связи (например, конфигурацией «Е» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 20), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первые пути 3366 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на вторые усилительные каскады 3330-b первых приемопередатчиков 3310 (например, с использованием мультиплексора 3334-d, ответвителя 3336-c, ответвителя 3336-a и мультиплексора 3334-a) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи LHCP от первых приемопередатчиков 3310 через первые пути 3326 сигнала передачи. Первые пути 3326 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи LHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R1 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи LHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R1.According to a fifth forward link configuration 315 (e.g., forward link configuration "E" as described with reference to FIG. 20), the communications satellite may receive a forward LHCP uplink signal on third transceivers 3320 via first receive signal paths 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to second amplifier stages 3330-b of first transceivers 3310 (eg, using multiplexer 3334-d, coupler 3336-c, coupler 3336-a, and multiplexer 3334-a) and transmit corresponding forward LHCP downlink signals from first transceivers 3310 via first transmit signal paths 3326. The first transmission signal paths 3326 may apply amplified 20 GHz LHCP forward link signals to antenna feed elements R1 to transmit the amplified 20 GHz LHCP forward link signals to devices located within the coverage area of R1.

Кроме того, в соответствии с пятой конфигурацией 315 прямого канала связи спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи RHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через вторые пути 3368 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-b частоты, направлять сигналы прямого канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на шестые усилительные каскады 3330-f вторых приемопередатчиков 3315 (например, с использованием ответвителей 3336-b) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи RHCP от вторых приемопередатчиков 3315 через вторые пути 3356 сигнала передачи. Вторые пути 3356 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R2 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R2.In addition, according to the fifth forward link configuration 315, the communications satellite may receive a forward uplink RHCP signal on third transceivers 3320 via second receive signal paths 3368, convert signals from a first frequency band (e.g., 30 GHz) to a second frequency band (e.g., 30 GHz). e.g., 20 GHz) on frequency converters 3374-b, route forward RHCP link signals through interconnect subsystem 3305 to sixth amplifier stages 3330-f of second transceivers 3315 (e.g., using couplers 3336-b) and transmit corresponding forward downlink signals RHCP from second transceivers 3315 via second transmission signal paths 3356. Second transmit signal paths 3356 may apply amplified 20 GHz RHCP forward link signals to R2 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP forward link signals to devices located within R2's coverage area.

В соответствии с шестой конфигурацией 316 прямого канала связи (например, конфигурацией «F» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 23), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первые пути 3366 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на пятые усилительные каскады 3330-e вторых приемопередатчиков 3315 (например, с использованием мультиплексоров 3334-d, ответвителей 3336-c, ответвителей 3336-a и мультиплексоров 3334-b) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи LHCP от вторых приемопередатчиков 3315 через первые пути 3354 сигнала передачи. Первые пути 3354 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи LHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R2 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи LHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R2.According to a sixth forward link configuration 316 (e.g., forward link configuration "F" as described with reference to FIG. 23), the communications satellite may receive a forward LHCP uplink signal on third transceivers 3320 via first receive signal paths 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to fifth amplifier stages 3330-e of second transceivers 3315 (eg, using multiplexers 3334-d, couplers 3336-c, couplers 3336-a, and multiplexers 3334-b) and transmit corresponding forward LHCP downlink signals from second transceivers 3315 via first transmit signal paths 3354. The first transmission signal paths 3354 may apply amplified 20 GHz LHCP forward link signals to antenna feed elements R2 to transmit the amplified 20 GHz LHCP forward link signals to devices located within R2's coverage area.

Кроме того, в соответствии с шестой конфигурацией 316 прямого канала связи спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи RHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через вторые пути 3368 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-b частоты, направлять сигнал прямого канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на третьи усилительные каскады 3330-c первых приемопередатчиков 3310 (например, с использованием ответвителей 3336-b для направления сигналов на третьи пути 3342 межсоединений) и передавать соответствующий сигнал прямого нисходящего канала связи RHCP от первых приемопередатчиков 3310 через вторые пути 3328 сигнала передачи. Вторые пути 3328 сигнала передачи могут подавать усиленный сигнал прямого канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R1 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R1.In addition, according to the sixth forward link configuration 316, the communications satellite may receive a forward uplink RHCP signal on third transceivers 3320 via second receive signal paths 3368, convert signals from a first frequency band (e.g., 30 GHz) to a second frequency band (e.g., 30 GHz). e.g., 20 GHz) on frequency converters 3374-b, route the forward RHCP link signal through interconnect subsystem 3305 to third amplifier stages 3330-c of first transceivers 3310 (e.g., using taps 3336-b to route signals to third interconnect paths 3342) and transmit the corresponding forward downlink RHCP signal from the first transceivers 3310 through the second transmission signal paths 3328. Second transmit signal paths 3328 may apply an amplified 20 GHz RHCP forward link signal to antenna feed elements of R1 to transmit the amplified 20 GHz RHCP forward link signals to devices located within R1's coverage area.

В соответствии с седьмой конфигурацией 317 прямого канала связи (например, конфигурацией «G» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 26), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первый путь сигнала приема 3366, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на девятые усилительные каскады 3330-i других из третьих приемопередатчиков 3320 (например, с использованием мультиплексоров 3334-d, ответвителей 3336-c и мультиплексоров 3334-c) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи LHCP от третьих приемопередатчиков 3320 через первые пути 3370 сигнала передачи. Первые пути 3370 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи LHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R3 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи LHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R3.According to the seventh forward link configuration 317 (eg, forward link configuration "G" as described with reference to FIG. 26), the communications satellite may receive the LHCP forward uplink signal at third transceivers 3320 via a first receive signal path 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to ninth amplifier stages 3330-i of other thirds transceivers 3320 (eg, using multiplexers 3334-d, couplers 3336-c, and multiplexers 3334-c) and transmit corresponding forward LHCP downlink signals from third transceivers 3320 via first transmit signal paths 3370. The first transmission signal paths 3370 may apply amplified 20 GHz LHCP forward link signals to antenna feed elements R3 to transmit the amplified 20 GHz LHCP forward link signals to devices located within R3's coverage area.

Кроме того, в соответствии с седьмой конфигурацией 317 прямого канала связи спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи RHCP на третьем приемопередатчике 3320 через второй путь 3368 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-b частоты, направлять сигналы прямого канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на третьи усилительные каскады 3330-c первых приемопередатчиков 3310 (например, с использованием ответвителей 3336-b для направления сигналов на третьи пути 3342 межсоединений) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи RHCP от первых приемопередатчиков 3310 через вторые пути 3328 сигнала передачи. Вторые пути 3328 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R1 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R1.In addition, according to the seventh forward link configuration 317, the communications satellite may receive a forward uplink RHCP signal at the third transceiver 3320 via a second receive signal path 3368, convert signals from a first frequency band (e.g., 30 GHz) to a second frequency band (e.g., 30 GHz). e.g., 20 GHz) on frequency converters 3374-b, route forward RHCP link signals through interconnect subsystem 3305 to third amplifier stages 3330-c of first transceivers 3310 (e.g., using taps 3336-b to route signals to third interconnect paths 3342) and transmit corresponding forward downlink RHCP signals from the first transceivers 3310 through the second transmission signal paths 3328. Second transmit signal paths 3328 may apply amplified 20 GHz RHCP forward link signals to R1 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP forward link signals to devices located within R1's coverage area.

В соответствии с восьмой конфигурацией 318 прямого канала связи (например, конфигурацией «H» прямого канала связи, как описано со ссылкой на Фиг. 29), спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи LHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через первые пути 3366 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-a частоты, направлять сигналы прямого канала связи LHCP через подсистему 3305 межсоединений на девятые усилительные каскады 3330-i других из третьих приемопередатчиков 3320 (например, с использованием мультиплексоров 3334-d, ответвителей 3336-c и мультиплексоров 3334-c) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи LHCP от третьих приемопередатчиков 3320 через первые пути 3370 передачи сигналов. Первые пути 3370 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи LHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R3 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи LHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R3.According to the eighth forward link configuration 318 (e.g., forward link configuration "H" as described with reference to FIG. 29), the communications satellite may receive the LHCP forward uplink signal on third transceivers 3320 via first receive signal paths 3366 , convert signals from a first frequency band (eg, 30 GHz) to a second frequency band (eg, 20 GHz) at frequency converters 3374-a, route LHCP forward link signals through interconnect subsystem 3305 to ninth amplifier stages 3330-i of other thirds transceivers 3320 (eg, using multiplexers 3334-d, couplers 3336-c, and multiplexers 3334-c) and transmit corresponding forward LHCP downlink signals from third transceivers 3320 via first signaling paths 3370. The first transmission signal paths 3370 may apply amplified 20 GHz LHCP forward link signals to antenna feed elements R3 to transmit the amplified 20 GHz LHCP forward link signals to devices located within R3's coverage area.

Кроме того, в соответствии с восьмой конфигурацией 318 прямого канала связи спутник связи может принимать сигнал прямого восходящего канала связи RHCP на третьем приемопередатчике 3320 через второй путь 3368 сигнала приема, преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-b частоты, направлять сигнал прямого канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на шестые усилительные каскады 3330-f вторых приемопередатчиков 3315 (например, с использованием ответвителей 3336-b) и передавать соответствующие сигналы прямого нисходящего канала связи RHCP от вторых приемопередатчиков 3315 через вторые пути 3356 сигнала передачи. Вторые пути 3356 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы прямого канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R2 для передачи усиленных сигналов прямого канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R2.In addition, according to the eighth forward link configuration 318, the communications satellite may receive the forward uplink RHCP signal at the third transceiver 3320 via the second receive signal path 3368, convert signals from the first frequency band (e.g., 30 GHz) to the second frequency band ( e.g., 20 GHz) on frequency converters 3374-b, route the forward RHCP link signal through the interconnect subsystem 3305 to the sixth amplifier stages 3330-f of the second transceivers 3315 (e.g., using couplers 3336-b) and transmit corresponding forward downlink signals RHCP from second transceivers 3315 via second transmission signal paths 3356. Second transmit signal paths 3356 may apply amplified 20 GHz RHCP forward link signals to R2 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP forward link signals to devices located within R2's coverage area.

В некоторых случаях схемная архитектура 3300, включая подсистему 3305 межсоединений, может быть сконфигурирована (или, например, реконфигурирована) для реализации режима работы с использованием конфигурации 320 обратного канала связи, например первой конфигурации 321 обратного канала связи (например, конфигурации «1» обратного канала связи, как описано в данном документе). Конфигурация, предоставленная в данном документе для первой конфигурации 321 обратного канала связи, может быть объединена с любой из вышеописанных конфигураций прямого канала связи, с которой комбинация первой конфигурации 321 обратного канала связи доступна для соответствующей конфигурации прямого канала связи. В некоторых случаях сигналы обратного канала связи могут быть мультиплексированы с сигналами прямого канала связи, причем, например, каждый из них проходит через компоненты схемной архитектуры 3300 (например, через провода, дорожки, мультиплексоры 3334 и т.д.) одновременно (например, с использованием частотного мультиплексирования). In some cases, the circuit architecture 3300, including the interconnect subsystem 3305, may be configured (or, for example, reconfigured) to implement a mode of operation using a reverse link configuration 320, such as a first reverse link configuration 321 (for example, a reverse link configuration "1") communications as described in this document). The configuration provided herein for the first reverse link configuration 321 may be combined with any of the above-described forward link configurations with which the combination of the first reverse link configuration 321 is available for the corresponding forward link configuration. In some cases, the reverse link signals may be multiplexed with the forward link signals, with, for example, each passing through components of the circuit architecture 3300 (e.g., wires, traces, multiplexers 3334, etc.) simultaneously (e.g., with using frequency multiplexing).

В соответствии с первой конфигурацией 321 обратного канала связи спутник связи может принимать сигнал обратного восходящего канала связи RHCP на первых приемопередатчиках 3310 через вторые пути 3324 сигнала приема, направлять сигналы обратного канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на десятые усилительные каскады 3330-j (например, с использованием мультиплексоров 3334-a, ответвителей 3336-a, ответвителей 3336-c и мультиплексоров 3334-d), преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-c частоты и передавать соответствующие сигналы обратного нисходящего канала связи RHCP от третьих приемопередатчиков 3320 через вторые пути 3372 сигнала передачи. Вторые пути 3372 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы обратного канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R3 для передачи усиленных сигналов обратного канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R3.According to the first reverse link configuration 321, the communications satellite may receive the reverse uplink RHCP signal at the first transceivers 3310 through the second receive signal paths 3324, forward the reverse uplink RHCP signals through the interconnect subsystem 3305 to the tenth amplifier stages 3330-j (e.g., using 3334-a multiplexers, 3336-a couplers, 3336-c couplers, and 3334-d multiplexers), convert signals from the first frequency range (for example, 30 GHz) to the second frequency range (for example, 20 GHz) on the 3374-c converters frequency and transmit the corresponding reverse downlink RHCP signals from the third transceivers 3320 through the second transmission signal paths 3372. Second transmit signal paths 3372 may apply amplified 20 GHz RHCP reverse link signals to R3 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP reverse link signals to devices located within R3's coverage area.

В некоторых случаях схемная архитектура 3300, включая подсистему 3305 межсоединений, может быть сконфигурирована (или, например, реконфигурирована) для реализации режима работы с использованием второй конфигурации 322 обратного канала связи (например, конфигурации «2» обратного канала связи, как описано в данном документе). Конфигурация, предоставленная в данном документе для второй конфигурации 322 обратного канала связи, может быть объединена с любой из вышеописанных конфигураций прямого канала связи, с которой комбинация второй конфигурации 322 обратного канала связи доступна для соответствующей конфигурации прямого канала связи. В некоторых случаях сигналы обратного канала связи могут быть мультиплексированы с сигналами прямого канала связи, причем, например, каждый из них проходит через компоненты схемной архитектуры 3300 (например, через проводку, дорожки, мультиплексоры 3334 и т.д.) одновременно (например, с использованием частотного мультиплексирования). In some cases, circuit architecture 3300, including interconnect subsystem 3305, may be configured (or, for example, reconfigured) to implement a mode of operation using a second reverse link configuration 322 (e.g., reverse link configuration "2" as described herein ). The configuration provided herein for the second reverse link configuration 322 may be combined with any of the above-described forward link configurations with which the combination of the second reverse link configuration 322 is available for the corresponding forward link configuration. In some cases, the reverse link signals may be multiplexed with the forward link signals, with, for example, each passing through components of the circuit architecture 3300 (e.g., wiring, traces, multiplexers 3334, etc.) simultaneously (e.g., with using frequency multiplexing).

В соответствии со второй конфигурацией 322 обратного канала связи спутник связи может принимать сигнал обратного восходящего канала связи RHCP на вторых приемопередатчиках 3315 через вторые пути 3352 сигнала приема, направлять сигналы обратного канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на десятые усилительные каскады 3330-j (например, с использованием мультиплексоров 3334-b, ответвителей 3336-a, ответвителей 3336-c и мультиплексоров 3334-d), преобразовывать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-c частоты и передавать соответствующие сигналы обратного нисходящего канала связи RHCP от третьих приемопередатчиков 3320 через вторые пути 3372 сигнала передачи. Вторые пути 3372 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы обратного канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R3 для передачи усиленных сигналов обратного канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R3.According to the second reverse link configuration 322, the communications satellite may receive the reverse uplink RHCP signal at second transceivers 3315 via second receive signal paths 3352, forward the reverse uplink RHCP signals through interconnect subsystem 3305 to tenth amplifier stages 3330-j (e.g., using 3334-b multiplexers, 3336-a couplers, 3336-c couplers, and 3334-d multiplexers), convert signals from the first frequency range (for example, 30 GHz) to the second frequency range (for example, 20 GHz) on the 3374-c converters frequency and transmit the corresponding reverse downlink RHCP signals from the third transceivers 3320 through the second transmission signal paths 3372. Second transmit signal paths 3372 may apply amplified 20 GHz RHCP reverse link signals to R3 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP reverse link signals to devices located within R3's coverage area.

В некоторых случаях схемная архитектура 3300, включая подсистему 3305 межсоединений, может быть сконфигурирована (или, например, реконфигурирована) для реализации режима работы с использованием третьей конфигурации 323 обратного канала связи (например, конфигурации «3» обратного канала связи, как описано в данном документе). Конфигурация, предоставленная в данном документе для третьей конфигурации 323 обратного канала связи, может быть объединена с любой из вышеописанных конфигураций прямого канала связи, с которой комбинация третьей конфигурации 323 обратного канала связи доступна для соответствующей конфигурации прямого канала связи. В некоторых случаях сигналы обратного канала связи могут быть мультиплексированы с сигналами прямого канала связи, причем, например, каждый из них проходит через компоненты схемной архитектуры 3300 (например, через проводку, дорожки, мультиплексоры 3334 и т.д.) одновременно (например, с использованием частотного мультиплексирования). In some cases, circuit architecture 3300, including interconnect subsystem 3305, may be configured (or, for example, reconfigured) to implement a mode of operation using a third reverse link configuration 323 (e.g., reverse link configuration "3" as described herein ). The configuration provided herein for the third reverse link configuration 323 may be combined with any of the above-described forward link configurations with which the combination of the third reverse link configuration 323 is available for the corresponding forward link configuration. In some cases, the reverse link signals may be multiplexed with the forward link signals, with, for example, each passing through components of the circuit architecture 3300 (e.g., wiring, traces, multiplexers 3334, etc.) simultaneously (e.g., with using frequency multiplexing).

В соответствии с третьей конфигурацией 323 обратного канала связи спутник связи может принимать сигнал обратного восходящего канала связи RHCP на третьих приемопередатчиках 3320 через вторые пути 3368 сигнала приема, направлять сигнал обратного канала связи RHCP через подсистему 3305 межсоединений на десятые усилительные каскады 3330-j (например, с использованием мультиплексоров 3334-c, ответвителей 3336-c и мультиплексоров 3334-d), преобразовать сигналы из первого диапазона частот (например, 30 ГГц) во второй диапазон частот (например, 20 ГГц) на преобразователях 3374-c частоты и передавать соответствующие сигналы обратного нисходящего канала связи RHCP от третьих приемопередатчиков 3320 через вторые пути 3372 сигнала передачи. Вторые пути 3372 сигнала передачи могут подавать усиленные сигналы обратного канала связи RHCP 20 ГГц на облучающие элементы антенны R3 для передачи усиленного сигнала обратного канала связи RHCP 20 ГГц на устройства, расположенные в пределах зоны покрытия R3.According to the third reverse link configuration 323, the communications satellite may receive the reverse uplink RHCP signal at third transceivers 3320 via second receive signal paths 3368, route the reverse uplink RHCP signal through interconnect subsystem 3305 to tenth amplifier stages 3330-j (e.g., using multiplexers 3334-c, couplers 3336-c and multiplexers 3334-d), convert signals from the first frequency range (for example, 30 GHz) to the second frequency range (for example, 20 GHz) on frequency converters 3374-c and transmit the corresponding signals a reverse RHCP downlink from third transceivers 3320 via second transmission signal paths 3372. Second transmit signal paths 3372 may apply amplified 20 GHz RHCP reverse link signals to R3 antenna feed elements to transmit the amplified 20 GHz RHCP reverse link signal to devices located within R3's coverage area.

На Фиг. 34 проиллюстрирована структурная схема контроллера 3400, который поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Контроллер 3400 может содержать диспетчер 3405 услуг связи, процессор 3410, запоминающее устройство 3415 и интерфейс 3440 связи. Каждый из этих компонентов может быть связан друг с другом, непосредственно или косвенно по одной или более шин 3435. В некоторых примерах контроллер 3400 может быть примером контроллера 175 и может быть реализован с помощью аспектов системы спутниковой связи, как описано со ссылкой на Фиг. 1–33. Например, аспекты контроллера 3400 могут быть реализованы в сетевом устройстве 170 или спутнике 105 связи.In FIG. 34 illustrates a block diagram of a controller 3400 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The controller 3400 may include a communications service manager 3405, a processor 3410, a storage device 3415, and a communications interface 3440. Each of these components may be coupled to each other, directly or indirectly, via one or more buses 3435. In some examples, controller 3400 may be an example of controller 175 and may be implemented using aspects of a satellite communications system, as described with reference to FIG. 1–33. For example, aspects of controller 3400 may be implemented in network device 170 or communications satellite 105.

Запоминающее устройство 3415 может включать в себя оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и/или постоянное запоминающее устройство (ПЗУ). Запоминающее устройство 3415 может хранить операционную систему (ОС) 3420 (например, встроенную в ядро Linux или Windows). Запоминающее устройство 3415 может также хранить машиночитаемый, исполняемый компьютером код 3425, содержащий команды, которые выполнены с возможностью, при выполнении, вызывать выполнение процессором 3410 различных функций, описанных в настоящем документе, связанных с предоставлением услуг связи в соответствии с различными естественными диаграммами направленности антенны. В альтернативном варианте осуществления код 3425 может быть выполнен с возможностью исполнения не процессором 3410 непосредственно, а может быть выполнен с возможностью обеспечения выполнения контроллером 3400 (например, после компиляции и исполнения) одной или более функций, описанных в настоящем документе.Storage device 3415 may include random access memory (RAM) and/or read only memory (ROM). Storage device 3415 may store an operating system (OS) 3420 (eg, embedded in a Linux or Windows kernel). Memory 3415 may also store computer-readable, computer-executable code 3425 containing instructions that are configured, when executed, to cause processor 3410 to perform various functions described herein associated with providing communications services in accordance with various natural antenna patterns. In an alternative embodiment, code 3425 may not be configured to be executed by processor 3410 directly, but may be configured to cause controller 3400 to perform (eg, after compilation and execution) one or more of the functions described herein.

Контроллер 3400 может содержать диспетчер 3405 услуг связи, который может управлять одним или более аспектами переключения спутника связи между режимами работы системы формирования луча спутников, как описано в настоящем документе. Услуги связи могут, например, предоставляться через интерфейс 3440 связи. В некоторых примерах диспетчер 3405 услуг связи может определять режим работы для спутника связи, сигнал к спутнику для конфигурирования подсистемы межсоединений и антенн антенного узла для определения режима работы, а затем функционирование спутника связи в соответствии с режимом работы (например, передачу сигналов 3445 для услуги связи через интерфейс 3440 связи в соответствии со сконфигурированным режимом работы для предоставления услуг связи терминалам).The controller 3400 may include a communications service manager 3405 that may control one or more aspects of a communications satellite switching between satellite beamforming system modes of operation, as described herein. Communication services may, for example, be provided through communications interface 3440. In some examples, the communications service manager 3405 may determine an operating mode for a communications satellite, a signal to the satellite to configure the interconnect subsystem and antennas of the antenna node to determine the operating mode, and then operating the communications satellite in accordance with the operating mode (e.g., transmitting signals 3445 for a communications service via communication interface 3440 in accordance with the configured operating mode for providing communication services to the terminals).

Контроллер 3400, содержащий диспетчер 3405 услуг связи, процессор 3410, запоминающее устройство 3415 и/или интерфейс 3440 связи, может быть реализован или выполнен с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (digital signal processor; DSP), специализированной интегральной схемы (application-specific integrated circuit; ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (field-programmable gate array; FPGA) или другого программируемого логического устройства, логического элемента на дискретных элементах или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, спроектированной для выполнения функций, описанных в настоящем документе. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор или альтернативно процессор может представлять собой стандартный процессор, контроллер, микроконтроллер или машину состояний. Контроллер 3400 также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров в сочетании с ядром DSP, интегрированным запоминающим устройством, дискретным запоминающим устройством или любой другой подобной конфигурации.The controller 3400, comprising a communications service manager 3405, a processor 3410, a storage device 3415, and/or a communications interface 3440, may be implemented or implemented using a general purpose processor, a digital signal processor (DSP), an application-specific integrated circuit ( specific integrated circuit; ASIC), field-programmable gate array (FPGA) or other programmable logic device, discrete gate or transistor logic, discrete hardware components, or any combination thereof, designed to perform the functions described in this document. The general purpose processor may be a microprocessor, or alternatively the processor may be a standard processor, controller, microcontroller, or state machine. The controller 3400 may also be implemented as a combination of computing devices, such as a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, one or more microprocessors in combination with a DSP core, integrated memory, discrete memory, or any other similar configuration.

На Фиг. 35 показана блок-схема приведенного в качестве примера способа 3500, который поддерживает переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Операции способа 3500 могут быть реализованы контроллером для спутника связи, содержащего множество антенн или их компонентов, как описано в настоящем документе. В некоторых примерах контроллер может исполнять набор команд для управления функциональными элементами контроллера для выполнения функций, описанных в настоящем документе. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления контроллер может выполнять аспекты функций, описанных ниже, с помощью специального оборудования.In FIG. 35 is a flow diagram of an exemplary method 3500 that supports switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. The operations of method 3500 may be implemented by a controller for a communications satellite containing a plurality of antennas or components thereof, as described herein. In some examples, the controller may execute a set of commands to control functional elements of the controller to perform the functions described herein. In an additional or alternative embodiment, the controller may perform aspects of the functions described below using special equipment.

В 3505 контроллер может определять первый режим работы из множества режимов работы для предоставления услуг связи терминалам в пределах зоны обслуживания, которая включает первую зону покрытия, связанную с первой антенной спутника связи, и вторую зону покрытия, связанную со второй антенной спутника связи, причем вторая зона покрытия может по меньшей мере частично перекрываться с первой зоной покрытия и содержит по меньшей мере один шлюз для предоставления услуг связи через спутник связи. В некоторых случаях первый режим работы может соответствовать первой конфигурации соответствующих поляризаций с по меньшей мере одной из множества антенн для принимаемых сигналов каждой из соответствующих поляризаций и по меньшей мере одной из множества антенн для передаваемых сигналов каждой из соответствующих поляризаций.At 3505, the controller may determine a first operating mode of a plurality of operating modes for providing communications services to terminals within a service area that includes a first coverage area associated with a first communications satellite antenna and a second coverage area associated with a second communications satellite antenna, the second area coverage may at least partially overlap with the first coverage area and includes at least one gateway for providing communication services via a communications satellite. In some cases, the first mode of operation may correspond to a first configuration of the respective polarizations with at least one of a plurality of antennas for the received signals of each of the respective polarizations and at least one of a plurality of antennas for the transmitted signals of each of the respective polarizations.

В 3510 спутник связи может функционировать в соответствии с первым режимом работы.At 3510, the communications satellite may operate in accordance with the first mode of operation.

В 3515 контроллер может определять второй режим работы из множества режимов работы для предоставления услуги связи, причем второй режим работы соответствует второй конфигурации соответствующей поляризации с по меньшей мере одной из множества антенн для приема сигналов каждой из соответствующих поляризаций и по меньшей мере одной из множества антенн для передачи сигналов каждой из соответствующих поляризаций, и причем вторая конфигурация отличается от первой конфигурации.At 3515, the controller may determine a second operating mode of a plurality of operating modes for providing a communication service, wherein the second operating mode corresponds to a second configuration of a corresponding polarization with at least one of a plurality of antennas for receiving signals of each of the respective polarizations and at least one of a plurality of antennas for transmitting signals of each of the respective polarizations, and wherein the second configuration is different from the first configuration.

В 3520 контроллер может управлять спутником связи для переключения антенн антенного узла (например, и подсистемы межсоединений) из первого режима работы во второй режим работы.At 3520, the controller may control the communications satellite to switch the antennas of the antenna assembly (eg, and the interconnect subsystem) from a first mode of operation to a second mode of operation.

В 3525 спутник связи может функционировать в соответствии со вторым режимом работы. В некоторых примерах один из первого режима работы или второго режима работы может представлять собой режим, использующий одну поляризацию для прямого канала связи (например, один из режимов «A», «C»), при этом другой из первого режима работы или второго режима работы может представлять собой режим, использующий двойную поляризацию для прямого канала связи (например, один из режимов «B», «D», «E», «F», «G» или «H»). В некоторых примерах один из первого режима работы или второго режима работы может представлять собой режим, использующий одну зону покрытия прямого канала связи (например, один из режимов «A», «B», «C» или «D»), при этом другой из первого режима работы или второго режима работы может представлять собой режим, использующий больше одной зоны покрытия прямого канала связи (например, один из режимов «E», «F», «G» или «H»). В некоторых примерах первый и второй режимы работы могут иметь одну и ту же конфигурацию прямого канала связи, но могут иметь разные конфигурации обратного канала связи. В некоторых примерах первый и второй режимы работы могут представлять собой часть шаблона из двух или более режимов работы (например, которые могут периодически повторяться или динамически изменяться).At 3525, the communications satellite may operate in accordance with the second mode of operation. In some examples, one of the first operating mode or the second operating mode may be a mode using one polarization for the forward communication channel (eg, one of the "A", "C" modes), and the other of the first operating mode or the second operating mode may be a mode that uses dual polarization for the forward link (eg, one of the "B", "D", "E", "F", "G" or "H" modes). In some examples, one of the first operating mode or the second operating mode may be a mode using one forward link coverage area (eg, one of modes "A", "B", "C" or "D"), while the other of the first operating mode or the second operating mode may be a mode using more than one forward link coverage area (eg, one of the "E", "F", "G" or "H" modes). In some examples, the first and second modes of operation may have the same forward link configuration, but may have different reverse link configurations. In some examples, the first and second modes of operation may be part of a pattern of two or more modes of operation (eg, which may repeat periodically or change dynamically).

Таким образом, способ 3525 может поддерживать переключение между режимами работы систем формирования луча и спутников в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Следует отметить, что способ 3500 описывает примеры реализаций и что порядок выполнения операций способа 3500 может быть изменен или модифицирован иным образом так, что возможны другие реализации. Например, некоторые описанные операции могут быть необязательными (например, которые заключены в прямоугольники, имеющие штриховые линии, которые описаны как необязательные и т.д.), причем необязательные операции могут выполняться, когда удовлетворяются некоторые критерии, выполняться на основании частично, опускаться полностью и т.д.Thus, method 3525 can support switching between modes of operation of beamforming systems and satellites in accordance with aspects of the present invention. It should be noted that method 3500 describes example implementations and that the order of operations of method 3500 may be changed or otherwise modified so that other implementations are possible. For example, some described operations may be optional (e.g., those enclosed in rectangles that have dashed lines, which are described as optional, etc.), and optional operations may be performed when certain criteria are met, performed partially, omitted entirely, and etc.

Различные иллюстративные блоки и компоненты, описанные в связи с раскрытием в настоящем документе, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, DSP, ASIC, FPGA или другого программируемого логического устройства, логической схемы на дискретных компонентах или транзисторах, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, выполненной с возможностью выполнения функций, описанных в настоящем документе. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор или альтернативно процессор может представлять собой стандартный процессор, контроллер, микроконтроллер или машину состояний. Процессор также может быть реализован в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, микропроцессоров в сочетании с ядром DSP или любой другой подобной конфигурации.The various illustrative blocks and components described in connection with the disclosure herein may be implemented or implemented using a general purpose processor, DSP, ASIC, FPGA or other programmable logic device, discrete or transistor logic circuit, discrete hardware components, or any a combination thereof configured to perform the functions described herein. The general purpose processor may be a microprocessor, or alternatively the processor may be a standard processor, controller, microcontroller, or state machine. The processor may also be implemented as a combination of computing devices, such as a combination of a DSP and a microprocessor, a plurality of microprocessors, microprocessors combined with a DSP core, or any other similar configuration.

Подробное описание, изложенное выше в связи с прилагаемыми графическими материалами, описывает примеры вариантов осуществления и не представляет только варианты осуществления, которые могут быть реализованы или которые входят в объем формулы изобретения. Повсюду в данном описании термин «пример» означает «служащий примером, образцом или иллюстрацией», а не «предпочтительный» или «преимущественный по отношению к другим вариантам осуществления». Подробное описание включает в себя конкретные детали для обеспечения полного понимания описанных методик. Однако эти методики могут быть реализованы без этих конкретных деталей. В некоторых случаях хорошо известные структуры и устройства показаны в виде блок-схемы для лучшей иллюстрации идей описанных вариантов осуществления.The detailed description set forth above in connection with the accompanying drawings describes exemplary embodiments and does not represent only embodiments that may be implemented or that fall within the scope of the claims. Throughout this specification, the term “example” means “exemplifying, exemplary, or illustrative” and not “preferred” or “overriding other embodiments.” The detailed description includes specific details to provide a thorough understanding of the techniques described. However, these techniques can be implemented without these specific details. In some cases, well-known structures and devices are shown in block diagram form to better illustrate the ideas of the described embodiments.

Информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из множества разных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и микросхемы, которые могут упоминаться повсюду в вышеприведенном описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией.Information and signals can be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, the data, instructions, commands, information, signals, bits, symbols and chips that may be referred to throughout the above description may be voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields or particles, or any combination thereof.

Функции, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы различными способами, с различными материалами, функциями, формами, размерами и т.п. Другие примеры и варианты реализации входят в объем описания и прилагаемой формулы изобретения. Элементы, реализующие функции, могут также быть физически расположены в различных местоположениях, включая распределенное расположение таким образом, что части функций реализованы в разных физических местоположениях. Также, как используется в настоящем документе термин «или», который используется в списке пунктов (например, в списке пунктов, предваряемом таким выражением, как «по меньшей мере один из» или «один или более из»), указывает на взаимоисключающий список, так что, например, список из «по меньшей мере одного из A, B или C» означает «A, или B, или C, или AB, или AC, или BC, или ABC (т. е. A, и B, и C).The functions described herein may be implemented in various ways, with various materials, functions, shapes, sizes, etc. Other examples and embodiments are included within the scope of the description and appended claims. Elements implementing functions may also be physically located in different locations, including a distributed arrangement such that portions of the functions are implemented in different physical locations. Also, as used herein, the term “or” when used in a list of items (e.g., in a list of items preceded by an expression such as “at least one of” or “one or more of”) indicates a mutually exclusive list, so, for example, a list of "at least one of A, B, or C" means "A, or B, or C, or AB, or AC, or BC, or ABC (i.e., A, and B, and C).

К машиночитаемым носителям относятся как компьютерные носители данных, так и средства связи, включающие любой носитель, обеспечивающий возможность переноса компьютерной программы из одного места в другое. Носитель данных может представлять собой любой существующий носитель, доступ к которому может быть осуществлен с помощью универсального или специализированного компьютера. В качестве примера, но не в целях ограничения, машиночитаемый носитель может представлять собой ОЗУ, ПЗУ, электрически стираемое программируемое ПЗУ (ЭСППЗУ), CD-ROM или другой накопитель на оптических дисках, накопитель на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства или любой другой носитель, который можно использовать для переноса или хранения требуемого программного кода в виде команд или структур данных, доступ к которым может осуществлять универсальный или специализированный компьютер или универсальный или специализированный процессор. Кроме того, любое соединение, строго говоря, называется машиночитаемым носителем. Например, при передаче программного обеспечения с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, витой пары, цифровой абонентской линии связи (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасные, радио- и СВЧ-сигналы, в определение носителя включены коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радио- и СВЧ-сигналы. В настоящем документе термин «диск» включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-ray, причем диски одного типа обычно воспроизводят данные магнитным способом, в то время как диски другого типа воспроизводят данные оптическим способом с помощью лазеров. Комбинации вышеперечисленного также включены в объем термина «машиночитаемый носитель».Machine-readable media includes both computer storage media and communications media, which includes any media that allows a computer program to be transferred from one place to another. The storage medium can be any existing medium that can be accessed by a general purpose or dedicated computer. By way of example, and not by way of limitation, a computer-readable medium may be RAM, ROM, electrically erasable programmable ROM (EEPROM), CD-ROM or other optical disk drive, magnetic disk drive or other magnetic storage device, or any other media , which can be used to carry or store required program code in the form of instructions or data structures that can be accessed by a general-purpose or special-purpose computer or a general-purpose or special-purpose processor. In addition, any connection, strictly speaking, is called a machine-readable medium. For example, when transmitting software from a website, server, or other remote source using coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, digital subscriber line (DSL), or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave signals, Media definitions included coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair, DSL, or wireless technologies such as infrared, radio, and microwave signals. As used herein, the term “disc” includes compact disc (CD), laser disc, optical disc, digital versatile disc (DVD), floppy disc, and Blu-ray disc, one type of disc typically reproducing data magnetically, while While other types of disks reproduce data optically using lasers. Combinations of the above are also included within the scope of the term "machine readable medium".

Предшествующее описание изобретения предоставлено, чтобы дать возможность специалисту в данной области техники осуществить или использовать изобретение. Различные модификации описания будут очевидны специалистам в данной области, и общие принципы, определенные в настоящем документе, можно применять к другим вариантам, не выходя за рамки объема описания. Таким образом, описание не должно ограничиваться примерами и конструкциями, описанными в настоящем документе, а должно рассматриваться в самом широком объеме в соответствии с принципами и новыми признаками, описанными в настоящем документе.The previous description of the invention is provided to enable one skilled in the art to make or use the invention. Various modifications to the disclosure will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the disclosure. Thus, the description should not be limited to the examples and designs described herein, but should be considered to the broadest extent in accordance with the principles and novel features described herein.

Claims (78)

1. Способ связи посредством спутника связи (105, 405), имеющего антенный узел (106), содержащий множество антенн (410, 420, 430), при этом способ содержит:1. A method of communication via a communications satellite (105, 405) having an antenna unit (106) containing a plurality of antennas (410, 420, 430), the method comprising: определение первого режима работы из множества режимов работы для предоставления услуги связи терминалам (150) в пределах зоны обслуживания, которая включает первую зону (415) покрытия, связанную с первой антенной (410) из множества антенн, и вторую зону (435) покрытия, связанную со второй антенной (430) из множества антенн (410, 420, 430), причем вторая зона (435) покрытия по меньшей мере частично перекрывается с первой зоной (415) покрытия и содержит по меньшей мере один шлюз (160) для обеспечения услуги связи посредством спутника (105, 405) связи, причем первый режим работы соответствует первой конфигурации (900, 1000) соответствующих поляризаций по меньшей мере с одной из множества антенн (410, 420, 430) для приема сигналов каждой из соответствующих поляризаций и по меньшей мере с одной из множества антенн (410, 420, 430) для передачи сигналов каждой из соответствующих поляризаций;determining a first operating mode of a plurality of operating modes for providing communication service to terminals (150) within a service area that includes a first coverage area (415) associated with a first antenna (410) of the plurality of antennas, and a second coverage area (435) associated with a second antenna (430) of a plurality of antennas (410, 420, 430), wherein the second coverage area (435) at least partially overlaps with the first coverage area (415) and includes at least one gateway (160) for providing communication services via a communications satellite (105, 405), the first mode of operation corresponding to a first configuration (900, 1000) of respective polarizations with at least one of a plurality of antennas (410, 420, 430) for receiving signals of each of the respective polarizations and at least one of a plurality of antennas (410, 420, 430) for transmitting signals of each of the respective polarizations; функционирование спутника связи (105, 405) в соответствии с первым режимом работы;operation of the communication satellite (105, 405) in accordance with the first operating mode; определение второго режима работы из множества режимов работы для предоставления услуги связи, причем второй режим работы соответствует второй конфигурации (400, 500, 600, 700) соответствующих поляризаций по меньшей мере с одной из множества антенн (410, 420, 430) для приема сигналов каждой из соответствующих поляризаций и по меньшей мере с одной из множества антенн (410, 420, 430) для передачи сигналов каждой из соответствующих поляризаций, и при этом вторая конфигурация (400, 500, 600, 700) отличается от первой конфигурации (900, 1000);determining a second operating mode from a plurality of operating modes for providing a communication service, the second operating mode corresponding to a second configuration (400, 500, 600, 700) of respective polarizations with at least one of a plurality of antennas (410, 420, 430) for receiving signals from each of respective polarizations and with at least one of a plurality of antennas (410, 420, 430) for transmitting signals of each of the respective polarizations, and wherein the second configuration (400, 500, 600, 700) is different from the first configuration (900, 1000) ; переключение множества антенн (410, 420, 430) антенного узла (106) из первого режима работы во второй режим работы; иswitching the plurality of antennas (410, 420, 430) of the antenna assembly (106) from the first operating mode to the second operating mode; And функционирование спутника связи (105, 405) в соответствии со вторым режимом работы.operation of the communication satellite (105, 405) in accordance with the second operating mode. 2. Способ по п. 1, в котором:2. The method according to claim 1, in which: первая конфигурация (900, 1000) связывает каждую из соответствующих поляризаций с первой антенной (410) для приема каждой из соответствующих поляризаций для направления первого канала связи и второй антенной (430) для передачи каждой из соответствующих поляризаций для направления первого канала связи; иa first configuration (900, 1000) couples each of the respective polarizations to a first antenna (410) for receiving each of the respective polarizations for directing the first communication channel and a second antenna (430) for transmitting each of the corresponding polarizations for directing the first communication channel; And вторая конфигурация (400, 500, 600, 700) связывает одну поляризацию из соответствующих поляризаций с первой антенной (410) для приема указанной одной поляризации для направления первого канала связи и второй антенной (430) для передачи указанной одной поляризации для направления первого канала связи.a second configuration (400, 500, 600, 700) couples one polarization of the corresponding polarizations to a first antenna (410) for receiving said one polarization to guide the first communication channel and a second antenna (430) to transmit said one polarization to guide the first communication channel. 3. Способ по п. 2, в котором:3. The method according to claim 2, in which: для первой конфигурации (900, 1000) вторая антенна (430) передает сигналы указанной одной поляризации с первой мощностью передачи; аfor the first configuration (900, 1000), the second antenna (430) transmits signals of said one polarization at a first transmit power; A для второй конфигурации (400, 500, 600, 700) вторая антенна (430) передает сигналы указанной одной поляризации со второй мощностью передачи, которая превышает первую мощность передачи.for the second configuration (400, 500, 600, 700), the second antenna (430) transmits signals of said one polarization with a second transmit power that is greater than the first transmit power. 4. Способ по любому из пп. 1–3, в котором:4. Method according to any one of paragraphs. 1–3, in which: первая конфигурация (900, 1000) содержит первую конфигурацию (310) прямого канала связи первой одной или более из соответствующих поляризаций с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для приема сигналов указанной первой одной или более из соответствующих поляризаций и с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для передачи сигналов указанной первой одной или более из соответствующих поляризаций; аa first configuration (900, 1000) comprises a first forward communication link configuration (310) of a first one or more respective polarizations with one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430) for receiving signals of said first one or more corresponding polarizations and with one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430) for transmitting signals of said first one or more corresponding polarizations; A вторая конфигурация (400, 500, 600, 700) содержит вторую конфигурацию (310) прямого канала связи второй одной или более из соответствующих поляризаций с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для приема сигналов указанной второй одной или более из соответствующих поляризаций и с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для передачи сигналов указанной первой одной или более из соответствующих поляризаций, причем вторая конфигурация прямого канала связи отличается от первой конфигурации прямого канала связи.a second configuration (400, 500, 600, 700) comprises a second configuration (310) of a forward communication channel of a second one or more respective polarizations with one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430) for receiving signals from said second one or more of corresponding polarizations and with one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430) for transmitting signals of said first one or more corresponding polarizations, the second forward link configuration being different from the first forward link configuration. 5. Способ по п. 4, в котором первая конфигурация (900, 1000) содержит первую конфигурацию (320) обратного канала связи третьей одной или более из соответствующих поляризаций с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для приема сигналов указанной третьей одной или более из соответствующих поляризаций и с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для передачи сигналов указанной третьей одной или более из соответствующих поляризаций, при этом способ дополнительно содержит:5. The method of claim 4, wherein the first configuration (900, 1000) comprises a first reverse link configuration (320) of a third one or more corresponding polarizations with one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430) for receiving signals said third one or more of the respective polarizations and with one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430) for transmitting signals of the said third one or more of the corresponding polarizations, the method further comprising: определение третьего режима работы из множества режимов работы для предоставления услуги связи, причем третий режим работы соответствует первой конфигурации (310) прямого канала связи и второй конфигурации (320) обратного канала связи четвертой одной или более из соответствующих поляризаций с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для приема сигналов указанной четвертой одной или более соответствующих поляризаций и с одной или более из множества антенн для передачи сигналов указанной четвертой одной или более соответствующих поляризаций;determining a third operating mode from a plurality of operating modes for providing a communication service, wherein the third operating mode corresponds to a first forward communication channel configuration (310) and a second reverse communication channel configuration (320) of a fourth one or more respective polarizations with one or more of the plurality of antennas ( 410, 420, 430) for receiving signals of said fourth of one or more corresponding polarizations and from one or more of a plurality of antennas for transmitting signals of said fourth of one or more corresponding polarizations; переключение множества антенн антенного узла в третий режим работы; иswitching the plurality of antenna nodes to a third operating mode; And функционирование спутника связи в соответствии с третьим режимом работы.operation of the communication satellite in accordance with the third operating mode. 6. Способ по п. 4, дополнительно содержащий:6. The method according to claim 4, additionally containing: определение третьего режима работы из множества режимов работы для предоставления услуги связи, причем третий режим работы соответствует третьей конфигурации, содержащей третью конфигурацию (310) прямого канала связи третьей одной или более из соответствующих поляризаций с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для приема сигналов указанной третьей одной или более из соответствующих поляризаций и с одной или более из множества антенн (410, 420, 430) для передачи сигналов указанной третьей одной или более соответствующих поляризаций;determining a third mode of operation from a plurality of modes of operation for providing a communication service, wherein the third mode of operation corresponds to a third configuration comprising a third forward communication channel configuration (310) of a third one or more corresponding polarizations with one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430 ) for receiving said third signals of one or more corresponding polarizations and from one or more of a plurality of antennas (410, 420, 430) for transmitting said third signals of one or more corresponding polarizations; переключение множества антенн антенного узла в третий режим работы; иswitching the plurality of antenna nodes to a third operating mode; And функционирование спутника связи в соответствии с третьим режимом работы.operation of the communication satellite in accordance with the third operating mode. 7. Способ по любому из пп. 1–6, в котором:7. Method according to any one of paragraphs. 1–6, in which: первая конфигурация (900, 1000) связывает первую одну или более из соответствующих поляризаций с первым подмножеством из множества антенн (410, 420, 430) для приема и передачи указанной первой одной или более из соответствующих поляризаций; аa first configuration (900, 1000) couples a first one or more corresponding polarizations to a first subset of a plurality of antennas (410, 420, 430) for receiving and transmitting said first one or more corresponding polarizations; A вторая конфигурация (400, 500, 600, 700) связывает вторую одну или более из соответствующих поляризаций со вторым подмножеством из множества антенн (410, 420, 430) для приема и передачи указанной второй одной или более из соответствующих поляризаций, причем второе подмножество из множества антенн (410, 420, 430) отличается от первого подмножества из множества антенн (410, 420, 430).a second configuration (400, 500, 600, 700) couples a second one or more of the respective polarizations to a second subset of a plurality of antennas (410, 420, 430) for receiving and transmitting said second one or more of the corresponding polarizations, the second subset of the plurality antennas (410, 420, 430) is different from the first subset of the plurality of antennas (410, 420, 430). 8. Способ по п. 7, в котором первое подмножество из множества антенн (410, 420, 430) соответствует первой антенне (410) и второй антенне (430), а второе подмножество из множества антенн (410, 420, 430) соответствует третьей антенне (420) и по меньшей мере одной из первой антенны (410) или второй антенны (430), причем третья зона (425) покрытия, связанная с третьей антенной (420), по меньшей мере частично перекрывается по меньшей мере с одной из первой зоны (415) покрытия или второй зоны (435) покрытия.8. The method of claim 7, wherein the first subset of the plurality of antennas (410, 420, 430) corresponds to the first antenna (410) and the second antenna (430), and the second subset of the plurality of antennas (410, 420, 430) corresponds to the third antenna (420) and at least one of the first antenna (410) or the second antenna (430), wherein a third coverage area (425) associated with the third antenna (420) at least partially overlaps with at least one of the first coverage zone (415) or second coverage zone (435). 9. Способ по любому из пп. 1–8, в котором каждая антенна из множества антенн (410, 420, 430) антенного узла (106) содержит множество облучающих элементов.9. Method according to any one of paragraphs. 1-8, wherein each antenna of the plurality of antennas (410, 420, 430) of the antenna assembly (106) includes a plurality of feed elements. 10. Способ по любому из пп. 1–9, в котором вторая конфигурация (400, 500, 600, 700) связывает одну поляризацию из соответствующих поляризаций с первой антенной (410) для приема указанной одной поляризации и для передачи указанной одной поляризации.10. Method according to any one of paragraphs. 1-9, wherein the second configuration (400, 500, 600, 700) couples one polarization of the corresponding polarizations to the first antenna (410) for receiving said one polarization and for transmitting said one polarization. 11. Способ по любому из пп. 1–10, в котором первая конфигурация (900, 1000) содержит первые сигналы первой поляризации из соответствующих поляризаций, передаваемые первой антенной (410), и вторые сигналы первой поляризации, передаваемые второй антенной (430).11. Method according to any one of paragraphs. 1-10, wherein the first configuration (900, 1000) comprises first signals of the first polarization of the respective polarizations transmitted by the first antenna (410) and second signals of the first polarization transmitted by the second antenna (430). 12. Способ по п. 11, в котором конфигурацию формирования луча применяют для первых сигналов для уменьшения помех на одном или более терминалов (150), принимающих вторые сигналы в пределах второй зоны (435) покрытия.12. The method of claim 11, wherein the beamforming configuration is applied to the first signals to reduce interference at one or more terminals (150) receiving the second signals within the second coverage area (435). 13. Способ по любому из пп. 1–12, в котором первая конфигурация содержит первые сигналы первой поляризации из соответствующих поляризаций, принимаемых первой антенной (410), и вторые сигналы первой поляризации, принимаемые второй антенной (430).13. Method according to any one of paragraphs. 1-12, wherein the first configuration comprises first signals of the first polarization of the respective polarizations received by the first antenna (410) and second signals of the first polarization received by the second antenna (430). 14. Способ по любому из пп. 1–13, дополнительно содержащий:14. Method according to any one of paragraphs. 1–13, additionally containing: определение последовательности режимов работы из множества режимов работы, причем последовательность определяет соответствующие режимы работы для соответствующих временных интервалов (210) из множества временных интервалов, причем переключение между соответствующими режимами работы осуществляется в соответствии с последовательностью режимов работы.determining a sequence of operating modes from a plurality of operating modes, wherein the sequence determines corresponding operating modes for respective time slots (210) of the plurality of time slots, wherein switching between the respective operating modes is carried out in accordance with the sequence of operating modes. 15. Способ по любому из пп. 1–14, дополнительно содержащий:15. Method according to any one of paragraphs. 1–14, additionally containing: определение события динамического переключения для переключения множества антенн (410, 420, 430) антенного узла (106) во второй режим работы;determining a dynamic switching event for switching the plurality of antennas (410, 420, 430) of the antenna node (106) to a second operating mode; определение появления события динамического переключения по меньшей мере частично на основе технической характеристики, связанной с одной или более из первой зоны (415) покрытия или второй зоны (435) покрытия; иdetermining the occurrence of a dynamic switching event based at least in part on a technical characteristic associated with one or more of the first coverage area (415) or the second coverage area (435); And переключение множества антенн (410, 420, 430) антенного узла (106) во второй режим работы по меньшей мере частично на основе появления события динамического переключения.switching the plurality of antennas (410, 420, 430) of the antenna assembly (106) to a second mode of operation based at least in part on the occurrence of a dynamic switching event. 16. Способ по любому из пп. 1–15, в котором одна или более антенн из множества антенн (410, 420, 430) антенного узла (106) содержат отражатели.16. Method according to any one of paragraphs. 1-15, wherein one or more antennas of the plurality of antennas (410, 420, 430) of the antenna assembly (106) include reflectors. 17. Спутник (105, 405) связи для предоставления услуг связи терминалам (150) в пределах зоны обслуживания, содержащий:17. Communications satellite (105, 405) for providing communication services to terminals (150) within the service area, containing: антенный узел (106), выполненный с возможностью передачи сигналов соответствующих поляризаций, причем антенный узел (106) содержит:an antenna unit (106) configured to transmit signals of corresponding polarizations, wherein the antenna unit (106) contains: первую антенну (410), содержащую первый набор облучающих элементов, имеющих первый набор портов, связанных с первой поляризацией, и второй набор портов, связанных со второй поляризацией, причем первая антенна (410) связана с первой зоной (415) покрытия зоны обслуживания;a first antenna (410) comprising a first set of feed elements having a first set of ports associated with a first polarization and a second set of ports associated with a second polarization, the first antenna (410) associated with a first service area coverage area (415); вторую антенну (430), содержащую второй набор облучающих элементов, имеющих третий набор портов, связанных с первой поляризацией, и четвертый набор портов, связанных со второй поляризацией, причем вторая антенна (430) связана со второй зоной (435) покрытия зоны обслуживания, причем вторая зона (435) обслуживания по меньшей мере частично перекрывается с первой зоной (415) обслуживания;a second antenna (430) comprising a second set of feed elements having a third set of ports associated with a first polarization, and a fourth set of ports associated with a second polarization, wherein the second antenna (430) is associated with a second coverage area (435) of the service area, wherein the second service area (435) at least partially overlaps with the first service area (415); первый ретранслятор, содержащий первую схему (3230) приема, соединенную с первым набором портов, первую схему (3240) передачи, соединенную с первым набором портов, и вторую схему (3245) передачи, соединенную со вторым набором портов; иa first repeater comprising a first receive circuit (3230) connected to the first set of ports, a first transmit circuit (3240) connected to the first set of ports, and a second transmit circuit (3245) connected to the second set of ports; And второй ретранслятор, содержащий вторую схему (3230) приема, соединенную с третьим набором портов, третью схему (3240) передачи, соединенную с третьим набором портов, и третью схему (3235) приема, соединенную с четвертым набором портов; иa second repeater comprising a second receive circuit (3230) connected to the third set of ports, a third transmit circuit (3240) connected to the third set of ports, and a third receive circuit (3235) connected to the fourth set of ports; And реконфигурируемую подсистему (3205) коммутации, соединенную с первой схемой (3230) приема, первой схемой (3240) передачи, второй схемой (3245) передачи, второй схемой (3230) приема, третьей схемой (3235) приема и третьей схемой (3240) передачи;a reconfigurable switching subsystem (3205) coupled to a first receive circuit (3230), a first transmit circuit (3240), a second transmit circuit (3245), a second receive circuit (3230), a third receive circuit (3235), and a third transmit circuit (3240) ; систему (175) управления, выполненную с возможностью:control system (175) configured to: управления реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации в соответствии с первым режимом работы из множества режимов работы для предоставления услуг связи терминалам (150) в пределах зоны обслуживания, причем для первого режима работы система управления управляет реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации для соединения первой схемы (3230) приема с третьей схемой (3240) передачи, третьей схемы (3235) приема со второй схемой (3245) передачи и второй схемы (3230) приема с первой схемой (3240) передачи;controlling a reconfigurable switching subsystem (3205) in accordance with a first operating mode of a plurality of operating modes for providing communication services to terminals (150) within a service area, wherein for the first operating mode, the control system controls the reconfigurable switching subsystem (3205) to connect the first circuit (3230 ) receiving with a third transmission circuit (3240), a third receiving circuit (3235) with a second transmission circuit (3245), and a second receiving circuit (3230) with a first transmission circuit (3240); обеспечения функционирования спутника связи в соответствии с первым режимом работы;ensuring the functioning of the communication satellite in accordance with the first operating mode; управления реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации в соответствии со вторым режимом работы из множества режимов работы для предоставления услуг связи терминалам (150) в пределах зоны обслуживания, причем для второго режима работы система (175) управления управляет реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации для соединения первой схемы (3230) приема с третьей схемой (3240) передачи и третьей схемы (3235) приема со второй схемой (3245) передачи и отсоединения второй схемы (3230) приема от первой схемы (3240) передачи; иcontrolling a reconfigurable switching subsystem (3205) in accordance with a second operating mode of a plurality of operating modes for providing communication services to terminals (150) within a service area, wherein for the second operating mode, the control system (175) controls the reconfigurable switching subsystem (3205) to connect the first a receiving circuit (3230) with a third transmitting circuit (3240) and a third receiving circuit (3235) with a second transmitting circuit (3245) and disconnecting the second receiving circuit (3230) from the first transmitting circuit (3240); And обеспечения функционирования спутника связи в соответствии со вторым режимом работы.ensuring the functioning of the communication satellite in accordance with the second operating mode. 18. Спутник связи (105, 405) по п. 17, в котором:18. Communications satellite (105, 405) according to clause 17, in which: для первого режима работы направление первого канала связи обеспечивается с помощью первых сигналов, связанных с первой поляризацией, принимаемой на второй антенне (430) от шлюза (160), расположенного в пределах второй зоны (435) покрытия, и с помощью вторых сигналов, связанных со второй поляризацией, принимаемой на второй антенне (430) от шлюза (160); иfor the first mode of operation, the direction of the first communication channel is provided by the first signals associated with the first polarization received at the second antenna (430) from the gateway (160) located within the second coverage area (435), and by the second signals associated with a second polarization received at a second antenna (430) from the gateway (160); And для второго режима работы направление первого канала связи обеспечивается с помощью третьих сигналов, связанных со второй поляризацией, принимаемой на второй антенне (430) от шлюза (160).for the second mode of operation, the direction of the first communication channel is provided using third signals associated with the second polarization received at the second antenna (430) from the gateway (160). 19. Спутник (105, 405) связи по п. 18, в котором:19. Communications satellite (105, 405) according to clause 18, in which: для первого режима работы вторая антенна (430) передает вторые сигналы через второй ретранслятор с первой мощностью передачи; иfor the first mode of operation, a second antenna (430) transmits second signals through a second repeater at a first transmit power; And для второго режима работы вторая антенна (430) передает третьи сигналы через второй ретранслятор со второй мощностью передачи, которая превышает первую мощность передачи.for a second mode of operation, a second antenna (430) transmits third signals through a second repeater with a second transmit power that is greater than the first transmit power. 20. Спутник (105, 405) связи по любому из пп. 17–19, в котором антенный узел дополнительно содержит:20. Communication satellite (105, 405) according to any one of claims. 17–19, in which the antenna assembly additionally contains: третью антенну (420), содержащую третий набор облучающих элементов, имеющих пятый набор портов, связанных с первой поляризацией, причем третья антенна (420) связана с третьей зоной (425) покрытия зоны обслуживания, причем третья зона (425) покрытия по меньшей мере частично перекрывается с первой зоной (415) покрытия; иa third antenna (420) comprising a third set of feed elements having a fifth set of ports associated with a first polarization, wherein the third antenna (420) is associated with a third coverage area (425) of the service area, wherein the third coverage area (425) is at least partially overlaps with the first coverage zone (415); And третий ретранслятор, содержащий четвертую схему (3230) приема, соединенную с пятым набором портов, причем реконфигурируемая подсистема (3205) коммутации соединена с четвертой схемой (3230) приема, при этом система (175) управления выполнена с возможностью:a third repeater comprising a fourth receiving circuit (3230) connected to a fifth set of ports, wherein a reconfigurable switching subsystem (3205) is connected to a fourth receiving circuit (3230), wherein the control system (175) is configured to: управления реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации в соответствии с третьим режимом работы из множества режимов работы для предоставления услуг связи терминалам (150) в пределах зоны обслуживания, причем для третьего режима работы система управления управляет реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации для соединения четвертой схемы (3230) приема с третьей схемой (3240) передачи и третьей схемы (3235) приема со второй схемой (3245) передачи; иcontrolling a reconfigurable switching subsystem (3205) in accordance with a third operating mode of a plurality of operating modes for providing communication services to terminals (150) within a service area, wherein for the third operating mode, the control system controls the reconfigurable switching subsystem (3205) for interconnecting a fourth circuit (3230 ) receiving with a third transmission circuit (3240) and a third receiving circuit (3235) with a second transmission circuit (3245); And обеспечения функционирования спутника связи (105, 405) в соответствии с третьим режимом работы.ensuring the functioning of the communication satellite (105, 405) in accordance with the third operating mode. 21. Спутник (105, 405) связи по любому из пп. 17–19, в котором антенный узел (106) дополнительно содержит:21. Communication satellite (105, 405) according to any one of claims. 17–19, in which the antenna assembly (106) additionally contains: третью антенну (420), содержащую третий набор облучающих элементов, имеющих пятый набор портов, связанных с первой поляризацией, причем третья антенна (420) связана с третьей зоной (425) покрытия зоны обслуживания, причем третья зона (425) покрытия по меньшей мере частично перекрывается с первой зоной (415) покрытия; иa third antenna (420) comprising a third set of feed elements having a fifth set of ports associated with a first polarization, wherein the third antenna (420) is associated with a third coverage area (425) of the service area, wherein the third coverage area (425) is at least partially overlaps with the first coverage zone (415); And третий ретранслятор, содержащий четвертую схему (3240) передачи, соединенную с пятым набором портов, причем реконфигурируемая подсистема (3205) коммутации соединена с четвертой схемой (3240) передачи, при этом система (175) управления выполнена с возможностью:a third repeater comprising a fourth transmission circuit (3240) coupled to a fifth set of ports, wherein a reconfigurable switching subsystem (3205) is coupled to the fourth transmission circuit (3240), wherein the control system (175) is configured to: управления реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации в соответствии с третьим режимом работы из множества режимов работы для предоставления услуг связи терминалам (150) в пределах зоны обслуживания, причем для третьего режима работы система управления управляет реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации для соединения второй схемы (3230) приема с четвертой схемой (3240) передачи и третьей схемы (3235) приема со второй схемой (3245) передачи; иcontrolling a reconfigurable switching subsystem (3205) in accordance with a third operating mode of a plurality of operating modes for providing communication services to terminals (150) within a service area, wherein for the third operating mode, the control system controls the reconfigurable switching subsystem (3205) for interconnecting a second circuit (3230 ) receiving with a fourth transmission circuit (3240) and a third receiving circuit (3235) with a second transmission circuit (3245); And обеспечения функционирования спутника связи (105, 405) в соответствии с третьим режимом работы.ensuring the functioning of the communication satellite (105, 405) in accordance with the third operating mode. 22. Спутник (105, 405) связи по любому из пп. 17–21, в котором система (175) управления выполнена с возможностью:22. Communication satellite (105, 405) according to any one of claims. 17–21, in which the control system (175) is configured to: управления реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации в соответствии с третьим режимом работы из множества режимов работы для предоставления услуг связи терминалам (150) в пределах зоны обслуживания, причем для третьего режима работы система (175) управления управляет реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации для соединения второй схемы (3230) приема с третьей схемой (3240) передачи; иcontrolling a reconfigurable switching subsystem (3205) in accordance with a third operating mode of a plurality of operating modes for providing communication services to terminals (150) within a service area, wherein for the third operating mode, the control system (175) controls the reconfigurable switching subsystem (3205) to connect the second reception circuits (3230) with a third transmission circuit (3240); And обеспечения функционирования спутника связи (105, 405) в соответствии с третьим режимом работы.ensuring the functioning of the communication satellite (105, 405) in accordance with the third operating mode. 23. Спутник (105, 405) связи по любому из пп. 17–22, в котором конфигурация формирования луча применяется для первых сигналов, передаваемых от первой антенны (410), для уменьшения помех на одном или более терминалах (150), принимающих вторые сигналы, передаваемые от второй антенны (430) в пределах второй зоны (435) покрытия.23. Communication satellite (105, 405) according to any one of claims. 17-22, in which a beamforming configuration is applied to first signals transmitted from a first antenna (410) to reduce interference at one or more terminals (150) receiving second signals transmitted from a second antenna (430) within a second zone ( 435) coatings. 24. Спутник (105, 405) связи по любому из пп. 17–23, в котором система (175) управления выполнена с возможностью:24. Communication satellite (105, 405) according to any one of claims. 17–23, in which the control system (175) is configured to: определения последовательности режимов работы из множества режимов работы, причем последовательность определяет соответствующие режимы работы для соответствующих временных интервалов (210) из множества временных интервалов; иdetermining a sequence of operating modes from a plurality of operating modes, the sequence determining corresponding operating modes for corresponding time intervals (210) from the plurality of time intervals; And управления реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации в соответствии с соответствующими режимами работы последовательностей режимов работы.controlling the reconfigurable switching subsystem (3205) in accordance with the corresponding operating modes of the sequence of operating modes. 25. Спутник (105, 405) связи по любому из пп. 17–24, в котором система (175) управления выполнена с возможностью:25. Communication satellite (105, 405) according to any one of claims. 17–24, in which the control system (175) is configured to: определения события динамического переключения для управления реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации для переключения во второй режим работы;determining a dynamic switching event to control the reconfigurable switching subsystem (3205) to switch to a second mode of operation; определения появления события динамического переключения по меньшей мере частично на основе технической характеристики, связанной с одной или более из первой зоны (415) покрытия или второй зоны (435) покрытия, причем управление реконфигурируемой подсистемой (3205) коммутации в соответствии со вторым режимом работы основано по меньшей мере частично на появлении события динамического переключения.determining the occurrence of a dynamic switching event based at least in part on a technical characteristic associated with one or more of the first coverage zone (415) or the second coverage zone (435), wherein control of the reconfigurable switching subsystem (3205) in accordance with the second operating mode is based on at least partly on the occurrence of a dynamic switching event. 26. Спутник (105, 405) связи по любому из пп. 17–25, в котором первая антенна (410), вторая антенна (430) или обе антенны содержат отражатели для передачи и приема сигналов между антенным узлом (106) и одним или более терминалами (150) в пределах зоны обслуживания.26. Communication satellite (105, 405) according to any one of claims. 17-25, wherein the first antenna (410), the second antenna (430), or both antennas include reflectors for transmitting and receiving signals between the antenna assembly (106) and one or more terminals (150) within the service area.