本公開涉及通信領(lǐng)域，并且特別地涉及在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星和與其相關(guān)聯(lián)的終端之間保持的通信。

背景技術(shù)：

由于使用相同頻率從相鄰衛(wèi)星發(fā)送/發(fā)送到相鄰衛(wèi)星的傳輸而出現(xiàn)的干擾以及由于使用相同頻率沿著衛(wèi)星波束傳輸?shù)耐ㄐ哦霈F(xiàn)的干擾趨向于使接收性能退化并限制最大信道吞吐量。

對(duì)沿著衛(wèi)星鏈路交換的通信的干擾是限制衛(wèi)星通信的能力的主要因素之一。現(xiàn)代衛(wèi)星包括大量的應(yīng)答器，其在不同頻率、不同天線（單束或多束）、以及每天線的不同極化下進(jìn)行傳輸。因此，衛(wèi)星鏈路的地面接收器對(duì)干擾敏感，所述干擾可能例如產(chǎn)生于相同頻率、相同波束但不同極化（共頻率、共波束、交叉極化）、相同頻率但不同波束（共頻率、鄰近波束）和來(lái)自相同或來(lái)自不同波束的鄰近頻率信道下的共頻率傳輸。

在衛(wèi)星上行鏈路接收器也對(duì)干擾敏感時(shí)，在上行鏈路上的干擾也可以泄露到所期望的信道中。此外，源自鄰近衛(wèi)星的不想要的干擾也可以與來(lái)自陸地源的干擾信號(hào)一起出現(xiàn)。

干擾事件可以由操作員進(jìn)行的規(guī)則違背或錯(cuò)誤引起。然而，這些事件的效果可能由于新近建立的載波ID標(biāo)準(zhǔn)而被減輕，其使得衛(wèi)星操作員或校準(zhǔn)者能夠識(shí)別并切斷干擾傳輸。盡管如此，即使根據(jù)操作規(guī)則和規(guī)章進(jìn)行操作的鏈路仍可能是干擾源。

有源干擾消除裝置是可用的。這樣的裝置通常涉及建立專用接收器來(lái)捕獲干擾信號(hào)并然后通過(guò)從想要的信號(hào)減去來(lái)消除它。明顯地，此技術(shù)是相當(dāng)昂貴的，而完美的消除是永遠(yuǎn)不可能的。即便當(dāng)干擾信號(hào)是已知的時(shí)（其是在傳輸虛擬幀時(shí)的情況），消除要求干擾的同步和信道估計(jì)，其仍可能要求另外電路的安裝。

經(jīng)由衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄐ艠I(yè)務(wù)量的大部分在本質(zhì)上是連續(xù)的。它包括廣播傳輸、分配和貢獻(xiàn)鏈路、蜂窩和因特網(wǎng)連接回程業(yè)務(wù)量等等。傳輸是連續(xù)的事實(shí)使得制造相對(duì)簡(jiǎn)單的接收器是可能的，所述接收器不被要求來(lái)重新獲取和重新同步以分離傳輸突發(fā)。它還使得接收器能夠在簡(jiǎn)單操作中相對(duì)地跟蹤各種傳輸參數(shù)。因此，衛(wèi)星通信的標(biāo)準(zhǔn)（諸如DVB-S2和DVB-S2X）限定了在正向鏈路（傳輸被從（多個(gè)）衛(wèi)星朝著終端發(fā)送）中的操作的連續(xù)傳輸模式，并且限定（中心）發(fā)射器無(wú)論何時(shí)沒有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，“虛擬幀”都將被傳輸。這些虛擬幀不包含信息，創(chuàng)建對(duì)鄰近波束和衛(wèi)星的干擾，并且因此增加衛(wèi)星功率消耗。

然而，不是被交換的所有業(yè)務(wù)量要求嚴(yán)格連續(xù)的鏈路的使用。交互式通信例如生來(lái)是突發(fā)性的，并且此類鏈路的組裝形成非恒定速率的鏈路。取決于鏈路的特定統(tǒng)計(jì)，總是存在鏈路的分配帶寬之間的差異，其通常由在用于傳遞信息的峰值信息率到可以被支持的平均信息率之間的差異來(lái)確定。使用由DVB-S2和DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)使用的虛擬幀，以便補(bǔ)償此差異。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于減少由于使用相同頻率從相鄰衛(wèi)星發(fā)送/發(fā)送到相鄰衛(wèi)星的傳輸而出現(xiàn)的干擾和/或由于使用相同頻率沿著衛(wèi)星波束傳輸?shù)耐ㄐ哦霈F(xiàn)的干擾的方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是為了減少對(duì)空中接口操作的干擾而提供一種依賴于峰值到平均信息率差異的方法（例如虛擬幀的傳輸）。

本發(fā)明的其它目標(biāo)隨著發(fā)明描述的繼續(xù)進(jìn)行而將變得顯而易見。

根據(jù)本公開的第一實(shí)施例，提供了一種用于減少由于利用相同頻率從相鄰衛(wèi)星發(fā)送/發(fā)送到相鄰衛(wèi)星的其它傳輸而出現(xiàn)的對(duì)傳輸?shù)母蓴_和/或由于使用相同頻率沿著不同衛(wèi)星波束傳輸?shù)钠渌ㄐ哦霈F(xiàn)的干擾的方法，其中，該方法包括用虛擬幀的標(biāo)題代替應(yīng)當(dāng)在TDM連續(xù)衛(wèi)星正向信道中傳輸?shù)耐耆摂M幀的步驟。

如在本文中遍及說(shuō)明書和權(quán)利要求使用的術(shù)語(yǔ)“相同頻率”被用來(lái)表示確切相同的頻率，或充分靠近傳輸頻率的頻率，從而引起對(duì)在傳輸頻率下傳輸?shù)耐ㄐ诺母蓴_。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，所提供的方法進(jìn)一步包括將至少一個(gè)導(dǎo)頻序列插入在至少一個(gè)間隙處的步驟，所述間隙在完全虛擬幀被虛擬幀的標(biāo)題代替時(shí)形成，所述完全虛擬幀與虛擬幀的標(biāo)題相關(guān)聯(lián)并包括相應(yīng)有效負(fù)荷。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，以減少的功率傳輸虛擬幀的標(biāo)題。而且，如果至少一個(gè)導(dǎo)頻序列已經(jīng)被插入在所形成的至少一個(gè)間隙處，則它將以減少的功率被傳輸。

通過(guò)又一個(gè)實(shí)施例，所提供的方法進(jìn)一步包括當(dāng)存在可用于沿著該至少一個(gè)波束傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)，將虛擬幀插入在衛(wèi)星的傳輸波束中的至少一個(gè)處的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，優(yōu)化虛擬幀的定時(shí)，使得增強(qiáng)系統(tǒng)性能（例如，增加系統(tǒng)吞吐量）。為此，在多束系統(tǒng)中，虛擬幀的傳輸定時(shí)、虛擬幀標(biāo)題或虛擬幀標(biāo)題和在每一個(gè)波束中的導(dǎo)頻信號(hào)以這樣的方式進(jìn)行控制，使得束間干擾被最小化（以一些另外的延遲為代價(jià)）。也就是說(shuō)，即便此波束的隊(duì)列不是空的，虛擬幀也將被插入在沿著波束輸送的傳輸中，以便減少對(duì)沿著另外的一個(gè)或多個(gè)波束傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)特定幀的干擾。對(duì)是否插入虛擬幀和因此使幀傳輸延遲的決定可以取決于該幀時(shí)間敏感性或與其相關(guān)聯(lián)的服務(wù)參數(shù)的其它質(zhì)量。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)協(xié)議，虛擬幀僅在沒有待發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)被傳輸。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，還當(dāng)存在待發(fā)送的數(shù)據(jù)以便以使數(shù)據(jù)幀延遲為代價(jià)來(lái)減少對(duì)其它波束的干擾時(shí)，虛擬幀、虛擬幀標(biāo)題或虛擬幀標(biāo)題和導(dǎo)頻信號(hào)被插入在波束中的一些處（優(yōu)選地在較少被通信占據(jù)的那些處）。

根據(jù)本公開的另一個(gè)方面，提供了一種接收器，其配置用于在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中使用，其中所述接收器被配置成接收通信，其中用虛擬幀的標(biāo)題來(lái)代替本應(yīng)在TDM連續(xù)衛(wèi)星正向信道中傳輸?shù)耐耆摂M幀。

根據(jù)本公開的此方面的另一實(shí)施例，接收器進(jìn)一步被配置成接收通信，其中至少一個(gè)導(dǎo)頻序列被插入在至少一個(gè)間隙處，所述間隙在完全虛擬幀已經(jīng)被用虛擬幀的標(biāo)題代替時(shí)形成，所述完全虛擬幀與該虛擬幀的標(biāo)題相關(guān)聯(lián)并包括相應(yīng)有效負(fù)荷。

附圖說(shuō)明

根據(jù)結(jié)合附圖進(jìn)行的本發(fā)明的實(shí)施例的下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明將被更加完全地理解，在所述附圖中：

圖1圖示出在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的通信的現(xiàn)有技術(shù)傳輸序列；

圖2展示由本發(fā)明提供的解決方案的一個(gè)實(shí)施例，由此取代完全虛擬幀的有效負(fù)荷，僅虛擬幀的標(biāo)題連同導(dǎo)頻信號(hào)被傳輸；

圖3展示由本發(fā)明提供的解決方案的另一實(shí)施例，由此取代完全虛擬幀，僅虛擬幀的標(biāo)題被傳輸；

圖4A展示標(biāo)準(zhǔn)遵從系統(tǒng)（現(xiàn)有技術(shù)），其中在存在將沿著波束發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，沒有虛擬幀被插入在這些波束中的任何波束處；以及

圖4B圖示由本發(fā)明提供的解決方案的又一實(shí)施例，由此在存在將沿著波束發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，虛擬幀也被插入在這些波束中的一些處。

具體實(shí)施方式

在下面的描述中，為了解釋的目的，闡述了許多特定細(xì)節(jié)，以便作為示例提供對(duì)本發(fā)明的更好理解。然而，應(yīng)當(dāng)顯然的是，本發(fā)明可以在沒有這些特定細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)施。

DVB-S2/ DVB-S2X 標(biāo)準(zhǔn)（EN 302 307，部分I和部分II）

除了用恒定編碼和調(diào)制（CCM）進(jìn)行廣播之外，虛擬幀的插入是用于DVB-S2和DVB-S2X標(biāo)準(zhǔn)的所有操作模式的習(xí)慣作法。該標(biāo)準(zhǔn)預(yù)見插入虛擬幀以用于獲得在分配的帶寬（分配的傳輸率）與實(shí)際傳輸率之間的速率匹配是必要的。當(dāng)數(shù)據(jù)在發(fā)射器的輸入處不可用時(shí)，插入虛擬幀。虛擬幀是相對(duì)短的幀（具有在3330個(gè)至3510個(gè)符號(hào)之間的長(zhǎng)度），取代數(shù)據(jù)，其包括90或180個(gè)符號(hào)的標(biāo)題和3240個(gè)預(yù)定的符號(hào)。它還可以包括72個(gè)導(dǎo)頻的符號(hào)，其也是每個(gè)幀內(nèi)傳輸?shù)囊阎?hào)，以促進(jìn)同步和信道估計(jì)。典型DVB-S2/S2X幀在大小上在3240到33720個(gè)符號(hào)之間變化，并且包括標(biāo)題、數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻符號(hào)。幀大小取決于所選擇的調(diào)制的類型，而實(shí)際符號(hào)率由用于鏈路的分配的帶寬確定。

鏈路性能的預(yù)期改善的計(jì)算

根據(jù)本公開的實(shí)施例，在使用減少的傳輸功率的同時(shí)傳輸虛擬幀。

現(xiàn)在讓我們考慮與干擾信號(hào)相關(guān)聯(lián)的鏈路。該鏈路的操作信號(hào)與干擾加噪聲之比（SINR）（其被要求對(duì)數(shù)據(jù)解碼）高于被要求來(lái)對(duì)標(biāo)題獲取并解碼并且提取接收器所需的同步和信道參數(shù)的那個(gè)。因此，減少用于傳輸虛擬幀的傳輸功率以及甚至將用于傳輸虛擬符號(hào)的功率向下減少到零將對(duì)該鏈路的性能沒有不利影響。而且，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，與現(xiàn)今通常使用的典型接收器相比，避免虛擬幀的一部分的傳輸和/或減少虛擬幀的標(biāo)題、導(dǎo)頻序列（如果可用的話）或兩者所處的功率將要求稍微不同（更復(fù)雜）的接收器以用于執(zhí)行本發(fā)明。

隨機(jī)鏈路

現(xiàn)在讓我們考慮其中鏈路在L個(gè)干擾鏈路的環(huán)境中操作的情況，每個(gè)與的平均到峰值信息率相關(guān)聯(lián)。假定所有鏈路連續(xù)傳輸。由鏈路經(jīng)歷的SINR由下式給出：

其中，S是所接收的信號(hào)功率，N 是噪聲功率并且I_l是從第l 干擾鏈路接收的干擾功率。所接收的信號(hào)功率S 實(shí)際上是隨機(jī)變量，因?yàn)樾诺揽赡芙?jīng)歷衰落，所以SINR₀ - 操作SINR由其統(tǒng)計(jì)確定，其根據(jù)標(biāo)題為“Propagation data and prediction methods required for the design of Earth-space telecommunication systems”、09/2013的ITU-R推薦號(hào)P.618測(cè)量或取得。

現(xiàn)在，讓我們考慮其中實(shí)現(xiàn)用于傳輸虛擬幀的功率減少的情況。在這種情況下，時(shí)間的分?jǐn)?shù)、鏈路l 將以全功率傳輸并引起對(duì)所感興趣的鏈路的干擾I_l，而對(duì)于時(shí)間的，它將以減少功率傳輸，并且所引起的干擾由此將被減少到。換句話說(shuō)，由這樣的鏈路引起的干擾的功率可以被描述為用二項(xiàng)分布乘以隨機(jī)變量。

總干擾因此由下式給出：

總干擾是隨機(jī)變量。它確切的統(tǒng)計(jì)可以取決于多個(gè)參數(shù)，諸如：干擾信號(hào)的數(shù)目、它們的相對(duì)強(qiáng)度、每鏈路不同的平均與峰值之比、以及它們是否是相關(guān)的（即，在虛擬幀傳輸時(shí)間當(dāng)中是否存在相關(guān)）。然而，類似于在考慮信號(hào)波動(dòng)時(shí)所采取的方法，可以在還考慮減少干擾的事實(shí)時(shí)測(cè)量或估計(jì)所要求的裕度。

受控的鏈路

在所有鏈路被中央實(shí)體（例如，調(diào)度程序）控制的情況下，上文中所描述的隨機(jī)過(guò)程可以變得更有確定性，并且在這種情況下，可以以高概率來(lái)確保一些最大干擾水平。為了該目的，調(diào)度程序?qū)⑷〈鷰鴤鬏斕摂M幀（降低的功率、僅標(biāo)題和導(dǎo)頻），根據(jù)它們的QoS要求其可以被延遲。

圖1圖示在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的通信的現(xiàn)有技術(shù)傳輸序列，其中當(dāng)數(shù)據(jù)在發(fā)射器的入口處不可用時(shí)在通信幀之間傳輸完全虛擬幀。插入這些虛擬幀的的目的是實(shí)現(xiàn)針對(duì)傳輸所分配的帶寬與實(shí)際傳輸率之間的速率匹配。

圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明所解釋的傳輸方法的非限制性示例，由此取代完全虛擬幀的有效負(fù)荷，僅與導(dǎo)頻信號(hào)一起傳輸虛擬幀的標(biāo)題。在此圖2中所示的示例中，如果圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)協(xié)議將被遵循的話，則在虛擬幀的有效負(fù)荷將被傳輸所處的間隔期間插入兩個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)。

圖3展示由本發(fā)明提供的解決方案的另一實(shí)施例，由此取代完全虛擬幀，僅傳輸虛擬幀的標(biāo)題。

圖4B圖示了由本發(fā)明提供的解決方案的又一個(gè)實(shí)施例，由此還在存在要沿著這些波束發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，在波束中的一些處插入虛擬幀，這與在圖4A處所示的標(biāo)準(zhǔn)遵從系統(tǒng)相反（其中，在存在要沿著波束發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)在這些波束的任何波束處不插入虛擬幀）。

本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)使用其實(shí)施例的詳細(xì)描述來(lái)被描述，所述實(shí)施例作為示例被提供，并且不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。所描述的實(shí)施例包括不同特征，在本發(fā)明的所有實(shí)施例中并不要求其中的全部。本發(fā)明的一些實(shí)施例僅利用特征中的一些或特征的可能組合。

所描述的本發(fā)明的實(shí)施例的變化和包括在所描述的實(shí)施例中記錄的特征的不同組合的本發(fā)明的實(shí)施例將被本領(lǐng)域人員想到。本發(fā)明的范圍僅由下面的權(quán)利要求限制。