本发明涉及卫星通讯领域，具体而言，涉及一种功率控制方法、装置和终端。
背景技术：
卫星通信是指利用人造卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信，卫星通信系统主要由卫星，地面主站，地面终端，地面卫星控制中心四部分组成。
卫星包含一个转发器，它用于接收地面站信号，将小信号放大，混频，功率放大，再发射到地面站。地面卫星控制中心用于监控卫星状态，并对卫星的轨道，姿态，功率等进行控制。
地面主站相当一个多端口转发器(简称为HUB)，它一方面通过卫星中继和地面终端连接，另一方面通过网关连接到英特网。地面主站射频系统包括收发信机模块，变频模块、功放模块、低噪放接收模块、天线及伺服控制系统等。
工作在10GHz以上的空间通信系统无线电波经常遭受各种衰减的影响，环境的影响主要是由于对流层闪烁、云雾衰减、雨衰减和大气衰减造成的，此外还有卫星本身漂移等造成的周期性变化。
地面主站的功率控制是当出现路径衰减时，为保持接收机的接收功率而改变地面站发射功率。具体来讲就是在出现衰落时增加发射功率，衰落事件消失后降低发射功率。功控的目的是根据链路衰减成比例的增加输出功率，同时要保证地面站到达卫星的功率过高以产生系统间的干扰和相邻卫星的干扰。
采用功率控制时，若控制的发射功率过高可能会造成两个问题：
1.卫星接收机前端过激励，或者多载波共用非线性放大器的同一转发器，必须保持功率平衡，以规避弱载波的增益抑制，产生系统内的干扰。
2.超小口径地面终端(VerySmallApertureTerminal，简称为VSAT)的天线半径较小，天线的波束较宽，辐射功率分散，很容易对目标卫星旁边的临星产生干扰。
图1是卫星通讯系统中对临星干扰的示意图，如图1所示，VSAT的天线半径较小对目标卫星旁边的临星会产生干扰；图2为传统地球面站功率控制方法的示意图，如图2所示，传统的卫星通讯地面站都是大型天线系统，天线波束很窄，而且天线系统复杂，功率控制是通过遥测遥感技术，检测卫星上接收信号电平(通过遥测遥感链路返回地面)，根据卫星上接收的电平控制地面站的功放输出；这种方法使用的设备复杂而且成本很高，无法用于民用VSAT的卫星通讯系统上。
传统的基站通信系统功控方法，由基站根据接收信号质量，下发终端以增加或减少功率，终端收到指令后执行操作，基站根据收到的新的信号质量，再下发终端新的功控命令，直到终端功率达到一个合理值；而卫星通讯，尤其是民用同步轨道卫星通信，主站和终端通信的时延很长，时延往往大于快衰落的相干时间，使用这种方法往往是不切实际的。
由于民用VSAT是一个新兴产业，目前产业化的关键是终端的低成本和小型化，目前还没有比较合理的方法，对VSAT进行功控；如何低成本、快速的实现地面站功率控制是小型化民用卫星通讯的一个技术难题。
针对相关技术中如何便捷的实现卫星通讯的功率控制的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本发明提供了一种功率控制方法、装置和终端，以至少解决相关技术中如何便捷的实现卫星通讯的功率控制的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种功率控制方法，包括：确定终端的发射功率，判断发射功率是否小于预定阈值，在判断结果为是的情况下，对终端的发射功率进行控制。
优选地，确定终端的所述发射功率包括：检测终端接收到终端所属主站的信号接收功率，依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率。
优选地，通过以下公式，依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率：Put＝Pbt+Pbr_n0+C/N-Pur-10*lg(M)+C1，其中，Put为终端的发射功率，Pur为信号接收功率，主站的功率参数包括：Pbt为主站的发射功率、Pbr_n0为在主站没有发射功率时主站的接收底噪、C/N为主站的最小信噪比、M为终端与主站之间信道的载波数，C1为终端与主站之间的增益常数。
优选地，在判断发射功率是否小于预定阈值之前，还包括：依据来自卫星的一个或多个信标功率确定基准值，其中，基准值为卫星的一个或多个信标功率中的最大值，依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值。
优选地，通过以下公式，通过以下公式，依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值：B＝Px0-Pxr+A-C2，其中，B为预定阈值，Px0为基准值，Pxr为当前信标功率，A为晴天时终端的发射功率的门限值，C2为上下行衰减常数。
优选地，在判断发射功率是否小于预定阈值之后，还包括：在判断结果为否的情况下，禁止依据预定阈值，对终端的发射功率进行控制。
根据本发明的一方面，提供了一种功率控制装置，包括：第一确定模块，用于确定终端的发射功率，判断模块，用于判断发射功率是否小于预定阈值，控制模块，用于在判断模块的判断结果为是的情况下，对终端的发射功率进行控制。
优选地，上述第一确定模块包括：检测单元，用于检测终端接收到终端所属主站的信号接收功率，确定单元，用于依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率。
优选地，上述确定单元包括，还用于通过以下公式，依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率：Put＝Pbt+Pbr_n0+C/N-Pur-10*lg(M)+C1，其中，Put为终端的所述发射功率，Pur为信号接收功率，主站的功率参数包括：Pbt为主站的发射功率、Pbr_n0为在主站没有发射功率时主站的接收底噪、C/N为主站的最小信噪比、M为终端与主站之间信道的载波数，C1为终端与主站之间的增益常数。
优选地，该装置还包括：第二确定模块，用于依据来自卫星的一个或多个信标功率确定基准值，其中，基准值为所述卫星的一个或多个信标功率中的最大值，第三确定模块，用于依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值。
优选地，上述第三确定模块包括，还用于通过以下公式，依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值：B＝Px0-Pxr+A-C2，其中，B为预定阈值，Px0为基准值，Pxr为当前信标功率，A为晴天时终端的发射功率的门限值，C2为上下行衰减常数。
优选地，该装置还包括：禁止模块，用于在判断模块的判断结果为否的情况下，禁止对终端的发射功率进行控制。
根据本发明的还一方面，提供了一种终端，包括上述任一项上述的装置。
通过本发明，采用确定终端的发射功率，判断发射功率是否小于预定阈值，在判断结果为是的情况下，对终端的所述发射功率进行控制，解决了相关技术中如何便捷的实现卫星通讯的功率控制的问题，进而达到了通过终端控制功率实现低成本控制功率的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是卫星通讯系统中对临星干扰的示意图；
图2是传统地面站功率控制方法的示意图；
图3是根据本发明实施例的一种卫星通讯中功率控制的方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的一种卫星通讯中功率控制的装置的结构框图；
图5是根据本发明优选实施例的卫星通讯中功率控制的装置的一种优选结构框图；
图6是根据本发明优选实施例的卫星通讯中功率控制的装置的另一种优选结构框图；
图7是根据本发明优选实施例的卫星通讯中功率控制的装置的另一种优选结构框图；
图8是根据本发明实施例的终端的结构框图；
图9是根据本发明实施例的卫星通讯系统的增益示意图；
图10是根据本发明优选实施例的终端信标接收机进行收发功率检测的结构示意图；
图11是根据本发明优选实施例的终端射频接收机进行信标功率检测的结构示意图；
图12是根据本发明优选实施例的晴天信标功率迭代的方法流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例中还提供了一种功率控制方法，该方法可以通过终端来实现，但不限于此，图3是根据本发明实施例的一种功率控制方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
步骤S302，确定终端的发射功率；
步骤S304，判断发射功率是否小于预定阈值；
步骤S306，在判断结果为是的情况下，对终端的发射功率进行控制。
通过上述步骤，通过终端自身确定终端的发射功率，终端自身判断发射功率是否小于预定阈值，在判断结果为是的情况下，终端自身在终端的发射功率小于预定阈值的情况下，终端自身对终端的发射功率进行控制，解决了相关技术中如何便捷的实现卫星通讯的功率控制的问题，通过终端自身控制自身的发射功率提高了卫星通讯中控制功率的效率。
在确定终端的发射功率时，可以采用多种方式，考虑到终端发射信号所处的环境因素，可以先检测终端接收到终端所属主站的信号接收功率；依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率。需要说明的是，终端接收到的信号接收功率，以及主站的功率参数为确定终端发射功率的较为重要的因素，当然如果具体情况涉及到其它更为重要的因素，也可以被单独考虑。
在通过终端的接收功率和主站的功率参数确定终端的发射功率时，也可以采用多种方式，较优地，可以通过以下公式，依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率：Put＝Pbt+Pbr_n0+C/N-Pur-10*lg(M)+C1，其中，Put为终端的发射功率，Pur为信号接收功率，主站的功率参数包括：Pbt为主站的发射功率、Pbr_n0为在主站没有发射功率时主站的接收底噪、C/N为主站的最小信噪比、M为终端与主站之间信道的载波数，C1为终端与主站之间的增益常数；
通过上述公式，考虑到主站的功率参数包括：Pbt为主站的发射功率、Pbr_n0为在主站没有发射功率时主站的接收底噪、C/N为主站的最小信噪比、M为终端与主站之间信道的载波数，C1为终端与主站之间的增益常数，较为客观地描述了终端所处的环境，可以提高终端控制发射功率的准确性。
可选地，在判断发射功率是否小于预定阈值之前，可以采用多种方式来确定该预定阈值，例如，可以通过以下方式来确定：依据来自卫星的一个或多个信标功率确定基准值，其中，该基准值为卫星的一个或多个信标功率中的最大值；依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值。
例如，确定的基准值可以是通过选取一个或多个信标功率中的最大值，也就是晴天时的信标功率，例如，为星发射的信标功率为-80dB，在终端接收到的信标功率为-85dB的情况下可能为云雨天气，在终端接收到的信标功率为-79dB的情况下可能为晴天。
优选地，依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值也可以采用多种方式，较佳地，可以采用以下公式确定该阈值B＝Px0-Pxr+A-C2，其中，B为预定阈值，Px0为基准值，Pxr为当前信标功率，A为晴天时终端的发射功率的门限值，C2为上下行衰减常数。
可选地，在判断发射功率是否小于预定阈值之后，还包括：在判断结果为否的情况下，禁止对终端的发射功率进行控制；即在终端的发射功率大于等于预定阈值的情况下，说明终端的发射功率大于卫星所能承受的接收功率，此时会对系统内或者对临星产生干扰，不利于卫星通讯中终端与卫星、主站之间的通讯，所以此时禁止对终端的发射功率进行控制，有效地保护了设备的安全性。
在本实施例中还提供了一种功率控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是根据本发明实施例的一种功率控制装置的结构框图，该装置可以为终端，但不限于此，如图4所示，该装置包括：第一确定模块42、判断模块44和控制模块46，下面对该装置进行说明。
第一确定模块42，用于确定终端的发射功率，判断模块44，连接至上述第一确定模块42，用于判断发射功率是否小于预定阈值，控制模块46，连接至上述判断模块44，用于在上述判断模块44的判断结果为是的情况下，对终端的发射功率进行控制。
图5是根据本发明优选实施例的功率控制装置的一种优选结构框图，该装置可以为终端，但不限于此，如图5所示，该装置包括图4所示的所有结构，其中第一确定模块包括：检测单元52和确定单元54，下面对该装置进行说明。
检测单元52，用于检测终端接收到终端所属主站的信号接收功率，确定单元54，连接至检测单元52，用于依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率。
优选地，上述确定单元54，还用于通过以下公式，依据信号接收功率，以及主站的功率参数确定终端的发射功率：Put＝Pbt+Pbr_n0+C/N-Pur-10*lg(M)+C1，其中，Put为终端的所述发射功率，Pur为信号接收功率，主站的功率参数包括：Pbt为主站的发射功率、Pbr_n0为在主站没有发射功率时主站的接收底噪、C/N为主站的最小信噪比、M为终端与主站之间信道的载波数，C1为终端与主站之间的增益常数。
图6是根据本发明优选实施例的功率控制装置的另一种优选结构框图，该装置可以为终端，但不限于此，如图6所示，该装置包括图4所示的所有结构外，该装置还包括以下之一：第二确定模块62或第三确定模块64，下面对该优选结构进行说明。
第二确定模块62，连接至第一确定模块42，用于依据来自卫星的一个或多个信标功率确定基准值，其中，基准值为所述卫星的一个或多个信标功率中的最大值；第三确定模块64，连接至第二确定模块62，用于依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值。
优选地，上述第三确定模块64，还用于通过以下公式，依据卫星的当前信标功率和基准值确定预定阈值：B＝Px0-Pxr+A-C2，其中，B为预定阈值，Px0为基准值，Pxr为当前信标功率，A为晴天时终端的发射功率的门限值，C2为上下行衰减常数。
图7是根据本发明优选实施例的功率控制装置的另一种优选结构框图，该装置可以为终端，但不限于此，如图7所示，该装置包括图4、图5和图6所示的所有结构外，还包括：禁止模块72，下面对该优选结构进行说明。
禁止模块72，连接至控制模块46，用于在上述判断模块44的判断结果为否的情况下，禁止对终端的发射功率进行控制。
具体地，通过上述装置，在终端的发射功率大于等于预定阈值的情况下，说明终端的发射功率大于卫星所能承受的接收功率，此时会对系统内或者对临星产生干扰，不利于卫星通讯中终端与卫星、主站之间的通讯，所以此时禁止对终端的发射功率进行控制。
图8是根据本发明实施例的终端的结构框图，如图8所示，该终端800包括上述任一项功率控制装置82。
通过上述实施例及优选实施例，克服了相关技术中昂贵、复杂的地面站的功率控制，由终端自己对发射功率进行控制，根据接收到主站信号强度自我调节发射功率，实现了一种简单、快速的地面站功率控制。
在本方案中，由于卫星通讯系统，卫星对主站和终端的处理相同，可以认为卫星的处理增益为Gain；图9是根据本发明实施例的卫星通讯系统的增益示意图，如图9所示，可以得到如下公式：
Gain＝Put+Lu+Gupa+Lut+Gut+L3+L4+Gbr+Lbr+Gblna+Lb-Pbr
Gain＝Pbt+Lb+Gbpa+Lbt+Gbt+L1+L2+Gur+Lur+Gulna+Lu-Pur
其中，Pur终端接收功率，Put终端发射功率，单位dBw；
Pbr主站接收功率，Pbt主站发射功率，单位dBw；
Gbpa-Gblna,主站功放增益与主站低噪声下的变频器(LowNoiseBlock，简称为LNB)增益差值，单位dBw；
Gupa-Gulna，终端功放增益与终端LNB增益差值，单位dBw；
Gbt-Gbr，主站天线发射增益和接收增益差值，单位dBw；
Gut-Gur，终端天线发射增益和接收增益差值，单位dBw；
经过整理可以得到：
Pur+Put+(Gupa-Gulna)-(Lur-Lut)-(L1-L4)+Gut-Gur＝Pbt+Pbr+(Gbpa-Gblna)-(Lbr-Lbt)-(L3-L2)+Gbt-Gbr
由图9中可知，-(L1-L4)+(L3-L2)＝-20log10(fbt/fbr)+20log10(fut/fur)≈0
其中，fbt为主站的发射频率，fut终端的发射频率，fbr为主站的接收功率，fur为终端的接收频率；
(Lbr-Lbt)-(Lur-Lut)≈0，其中，Lbr-Lbt为主站的接收-发射滤波器差，Lur-Lut为终端的接收滤波器-发射滤波器差；
所以可得：Put+Pur+(Gupa-Gulna)+Gut-Gur＝Pbt+Pbr+(Gbpa-Gblna)+Gbt-Gbr
系统工作后，(Gupa-Gulna)+Gut-Gur-(Gbpa-Gblna)+(Gbt-Gbr)是一个常数C1；
Pbr是主站接收的功率，在没有发射功率时测量主站的接收底噪Pbr_n0，口径大的主站，此底噪主要是卫星发下来的底噪。例如，主站口径0.9m时，此底噪是卫星发下来的底噪+主站自己的底噪。假设主站需要的最小信噪比为C/N，则可知，Pbr＝Pbr_n0+C/N，其中，C为载波能量，N为噪声。
基于此，可以求出终端发射功率：
Put＝Pbt+Pbr_n0+C/N-Pur-10lg(载波数)+C1(公式1)
一旦终端接入后，主站能把相关参数发给终端，故只要终端通信成功过，可记忆和修正公式1的准常数C1。
卫星通讯的功率控制有个特殊的地方，对卫星接收到的功率有门限要求；否则会对相邻卫星产生干扰，国际电信联盟(InternationalTelecommunicationUnion，简称为ITU)对不同口径的终端天线发射的功率门限要求是不一样的，对小型化的民用VSAT要求更加严格。
闭环功控可以调节系统链路工作在最佳的信噪比，但无法判断到达卫星的功率水平，因此无法对功率门限进行和控制，造成临星干扰或通讯中断：
因为如果不进行门限控制，则无限制增加终端功率，很容易对临星产生干扰；
而简单根据临星干扰要求做一个门限控制，很容易造成通讯中断，比如，终端在车辆上运行，卫星到终端的信道很容易有几个甚至十几个dB的波动，而超出门限。
例如，如主站的上空出现暴雨，而终端站上空为晴空，主站强制加大终端的发射功率来满足主站接收的信噪比，可能使终端站到卫星的功率过大，造成临星干扰超标或卫星转发器其它的弱载波被抑制，对其它卫星或系统产生干扰；而主站上空是晴空，终端遇到树木遮挡或上空暴雨，终端到卫星的插损变大，终端可以加大发射功率而不加大功率，导致通讯中断。
本方案中采用持续监视卫星的信标功率，根据信标功率变化估计上行信道的衰减。
信道衰减主要有两种，一种是云、雨造成的衰减，统称雨衰；一种是闪烁衰减。
图10是根据本发明优选实施例的终端信标接收机进行收发功率检测的结构示意图，图11是根据本发明优选实施例的终端射频接收机进行信标功率检测的结构示意图，如图10和图11所示，接收机接收的信标是单音信号，可以用公式标识如下：
Xr(t)＝X0(t)*Ad(t)*Sd(t)*cos(ωt)+N0；
其中，X0(t)为晴空时的信标幅度，Ad(t)为雨衰函数，Sd(t)为闪烁衰减函数，ω为角频率，N0为噪声，一般系统计算可以忽略噪声。
利用信标的幅度信息采样得到的幅度功率，终端接收的信标功率换算为dB后表示如下：
Pxr＝Px0+Ad+Sd(注意：Ad、Sd不为0，如果为0，不能进行dB计算)；其中，Pxr为终端接收到的信标功率(功能同上述当前信标功率)，Px0为晴天时终端接收到的信标功率(功能同上述基准值)，Ad为雨衰函数换算成dB后的值，Sd为闪烁衰减函数换算成dB后的值。
已知，上行和下行雨衰的频率转换因子的公式表示为：
其中，
闪烁衰减的频率转换因子的公式表示为：
其中Fu为上行频率，fd为下行频率，单位是GHz。
一个终端的工作频率是固定的，而每一颗卫星的信标频率也是固定的，因此频率转换因子就固定了；换算成dB后，频率转换因子都是常数；上行衰减可以通过下面公式得到：
Lu＝L0+Au+Su＝L0+Ad+Sd+C2
其中，Lu为上行衰减，L0为晴空时衰减，Ad是下行雨衰，Sd是下行的闪烁衰减，C2为一个常数，代入频率值就可以得到。
由于终端接收到的信标功率：Pxr＝Px0+Ad+Sd；
将上行和下行雨衰的频率转换因子的公式带入之后，得到卫星接收到的终端的发射功率：Pwr＝Put+L0+Au+Su＝Put+L0+Ad+Sd+C2＝Put+Pxr-Px0+L0+C2；
终端按照ITU的要求，确定天线口径，就可以得到晴天时发射功率门限值A；即保证卫星接收到的功率Pwr<A+L0；也就是保证Put+Pxr-Px0+C<A；化简可得：Put<Px0-Pxr+A-C2。
其中Px0-Pxr>0，如果等于0，表明没有雨衰和闪烁衰减，则C2为0，则需要满足Put<A；
通过迭代算法，找出晴天时的Px0，则只有接收机检测到的信标功率Pxr是变量；
下面对本发明优选实施方式进行说明。
优选实施方式1
在本优选实施方式中，结合图10和图11提供了一种功率控制方法的优选实施例1，该方法包括以下步骤：
1.终端上电，与主站建立通讯后，获取Pbr_n0、C/N等相关参数，记录此时的信标功率为初始化基准值；
2.定时启动功控流程，计算卫星信标功率、终端检测功率等；
3.系统初始化完成后的信标功率为基准值，不断迭代，获取晴天的基准值。
4.终端检测接收到Pur，计算终端发射功率：Put＝Pbt+Pbr_n0+C/N-Pur-10*lg(载波数)+C1；
5.利用公式Put<Px0-Pxr+A-C2，其中Px0-Pxr>0，如果等于0，表明没有雨衰和闪烁衰减，则C2为0；判断Put是否门限范围内；
6.如果在门限范围内则调整功率；否则，提示告警，功率无法调整。
优选实施方式2
图12是根据本发明优选实施例的晴天信标功率迭代的方法流程示意图，如图12所示，该方法流程包括：
步骤S1202，计算信标功率(功能同上述当前信标功率)与初始信标功率(功能同上述基准值)之差Δ；
步骤S1204，判断Δ是否大于0.2dB；
步骤S1206，在判断结果为是的情况下，更新新的信标功率为基准值；
步骤S1208，在判断结果为否的情况下，不更新信标功率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。