一种功率控制方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:32871826发布日期:2023-01-07 04:44阅读:25来源:国知局
一种功率控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及卫星技术领域,具体地涉及一种功率控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.近几年,低轨卫星通信具有通信延迟小,全球覆盖等特点。卫星端在以不同的发射角度向地面移动终端扫描发射电磁波信号时,需进行功率控制,以使得所有用户的通信质量得到保证。
3.在现有技术中,卫星发射信号时通常以落地功率谱密度相等为目标,其中,功率谱密度为每单位频率波携带的功率。基于该目标,通常采用闭环功率控制的方法进行卫星端的发射功率控制。即为,卫星以预设的功率向地面扫描发射电磁波信号,地面终端设备接收电磁波信号并进行信道测量,得到功率谱密度、损耗值等信道测量结果。然后,将信道测量结果上报给卫星,卫星根据接收到的不同地面终端设备的信道测量结果进行发射功率的调整,以保证在卫星覆盖区域内的每个地面终端设备接收的电磁波信号的功率谱密度相等,从而形成闭环控制。
4.但是,这种闭环功率控制方法过程较为复杂,卫星在以不同的角度扫描发射信号时,需要根据不同的地面终端设备上报的信道测量结果不断调整发射功率,对卫星的功率控制能力要求较高。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本技术提供一种功率控制方法、装置、设备及存储介质,以利于解决现有技术中采用闭环功率控制方法控制卫星端发射功率的过程较为复杂的问题。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种功率控制方法,包括:
7.确定目标扫描区域;
8.获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系;
9.根据所述目标扫描区域,在所述预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定所述目标扫描区域对应的目标发射功率;
10.根据所述目标发射功率,向所述目标扫描区域扫描发射信号。
11.优选地,在所述确定目标扫描区域之前,还包括:
12.获取目标波束的总发射功率;所述目标波束包括信令波束或业务波束;
13.获取卫星覆盖区域,并按照预设扫描区域大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个扫描区域;
14.根据所述目标波束的总发射功率,确定所述目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系。
15.优选地,所述预设扫描区域大小包括:信令波束对应的预设扫描区域大小或业务
波束对应的预设扫描区域大小。
16.优选地,所述按照所述目标波束对应的预设扫描区域大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
17.按照所述目标波束对应的预设波位大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个波位;
18.所述根据所述目标波束的总发射功率,确定所述目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
19.确定所述目标波束对应的至少一个波位中每个波位与卫星间的距离,以及所述目标波束对应的至少一个波位中每个波位对应的卫星的扫描角度;
20.根据所述每个波位与卫星间的距离,以及所述每个波位对应的卫星的扫描角度,确定所述每个波位对应的路径损耗及扫描损耗;
21.获取所述每个波位对应的终端增益参数
22.根据所述每个波位对应的终端增益参数、所述每个波位对应的路径损耗及扫描损耗,确定所述每个波位对应的损耗值;
23.根据所述目标波束的总发射功率及所述每个波位对应的损耗值,确定所述每个波位对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个波位与发射功率的对应关系。
24.优选地,所述按照所述目标波束对应的预设扫描区域大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
25.按照所述目标波束对应的预设同心环大小,将所述卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个同心环;
26.所述根据所述目标波束的总发射功率,确定所述目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
27.确定所述目标波束对应的至少一个同心环中每个同心环与卫星间的距离、以及所述目标波束对应的至少一个第一同心环中每个同心环对应的卫星扫描角度;
28.根据所述每个同心环与卫星间的距离、以及所述每个同心环对应的卫星扫描角度,确定每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗;
29.根据所述每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗,确定所述每个同心环对应的损耗值;
30.根据所述目标波束的总发射功率及所述每个同心环对应的损耗值,确定所述每个同心环对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
31.优选地,所述按照所述目标波束对应的预设扫描区域大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
32.在所述目标波束包括业务波束时,获取所述卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域;
33.所述根据所述目标波束的总发射功率,确定所述目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个扫描区域与发
射功率的对应关系包括:
34.获取所述至少一个用户终端中的每个用户终端对应的用户通信参数;
35.根据所述至少一个用户终端中的每个用户终端的所在区域信息,确定所述每个用户终端与卫星间的距离,以及所述每个用户终端对应的卫星扫描角度;
36.根据所述每个用户终端与卫星间的距离,以及所述每个用户终端对应的卫星扫描角度,确定所述每个用户终端的路径损耗及扫描损耗;
37.根据所述每个用户终端对应的用户通信参数、路径损耗及扫描损耗,确定所述每个用户终端对应的损耗值;
38.根据所述目标波束的总发射功率及所述每个用户终端对应的损耗值,确定所述每个用户终端的所在区域对应的业务波束发射功率,并生成所述业务波束对应的至少一个用户终端的所在区域与发射功率的对应关系。
39.优选地,所述每个用户终端的用户通信参数包括每个用户终端对应的终端增益参数或者终端特定损耗参数。
40.优选地,所述按照所述目标波束对应的预设扫描区域大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
41.在所述目标波束包括业务波束时,按照所述目标波束对应的预设平行条带大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个平行条带;
42.所述根据所述目标波束的总发射功率,确定所述目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
43.确定所述至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度;
44.根据所述至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度,确定所述每个条带对应的路径损耗及扫描损耗;
45.根据所述每个条带对应的路径损耗及扫描损耗,确定所述每个条带对应的损耗值;
46.根据所述目标波束的总发射功率及所述每个条带对应的损耗值,确定所述每个条带对应的目标波束发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个条带与发射功率的对应关系。
47.优选地,所述按照所述目标波束对应的预设扫描区域大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
48.在所述目标波束为业务波束时,按照所述目标波束对应的同心环大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个同心环;
49.所述根据所述目标波束的总发射功率,确定所述目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
50.获取预设功率分配比例参数,并将所述预设功率分配比例参数确定为所述至少一个同心环中最外圈同心环的功率分配比例参数;
51.根据所述最外圈同心环的功率分配比例参数,按照预设规则,确定所述至少一个
同心环中除最外圈同心环以外的同心环的功率分配比例参数;所述预设规则包括所述至少一个同心环中,外环半径越小的同心环,其功率分配比例参数越大;
52.根据所述目标波束的总发射功率及所述至少一个同心环中的每个同心环的功率比例分配参数,确定所述每个同心环对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
53.优选地,在所述获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系之前还包括:
54.确定待使用波束;所述待使用波束包括信令波束或者业务波束;
55.所述获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系包括:
56.获取所述待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系;
57.所述根据所述目标扫描区域,在所述预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定所述目标扫描区域对应的目标发射功率包括:
58.根据所述目标扫描区域,在所述待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定所述目标扫描区域对应的目标发射功率;
59.所述根据所述目标发射功率,向所述目标扫描区域扫描发射信号包括:
60.根据所述目标发射功率,通过所述待使用波束向所述目标扫描区域扫描发射信号。
61.优选地,所述确定目标扫描区域包括:
62.在所述待使用波束为信令波束时,获取所述业务波束对应的至少一个扫描区域;
63.按照所述信令波束对应的至少一个扫描区域的预设扫描顺序,在所述信令波束对应的至少一个扫描区域中确定出目标扫描区域;
64.或者,在所述待使用波束为业务波束时,确定目标用户终端的位置信息;
65.获取所述业务波束对应的至少一个扫描区域;
66.根据所述目标用户终端的位置信息,在所述业务波束对应的扫描区域中,确定所述目标用户终端对应的扫描区域,并将其确定为目标扫描区域。
67.第二方面,本技术实施例提供了一种功率控制装置,包括:
68.处理单元,用于确定目标扫描区域;
69.获取单元,用于获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系;
70.所述处理单元,还用于根据所述目标扫描区域,在所述预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定所述目标扫描区域对应的目标发射功率;
71.所述处理单元,还用于根据所述目标发射功率,向所述目标扫描区域扫描发射信号。
72.优选地,所述获取单元,还用于获取目标波束的总发射功率;所述目标波束包括信令波束或业务波束;
73.优选地,所述获取单元,还用于获取卫星覆盖区域,并按照预设扫描区域大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个扫描区域;
74.优选地,所述处理单元,还用于根据所述目标波束的总发射功率,确定所述目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系。
75.优选地,所述获取单元,具体用于按照所述目标波束对应的预设波位大小,将所述
卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个波位;
76.所述处理单元,具体用于确定所述目标波束对应的至少一个波位中每个波位与卫星间的距离,以及所述目标波束对应的至少一个波位中每个波位对应的卫星的扫描角度;
77.所述处理单元,还用于根据所述每个波位与卫星间的距离,以及所述每个波位对应的卫星的扫描角度,确定所述每个波位对应的路径损耗及扫描损耗;
78.所述获取单元,还用于获取所述每个波位对应的终端增益参数
79.所述处理单元,还用于根据所述每个波位对应的终端增益参数、所述每个波位对应的路径损耗及扫描损耗,确定所述每个波位对应的损耗值;
80.所述处理单元,还用于根据所述目标波束的总发射功率及所述每个波位对应的损耗值,确定所述每个波位对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个波位与发射功率的对应关系。
81.优选地,所述获取单元,具体用于按照所述目标波束对应的预设同心环大小,将所述卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个同心环;
82.所述处理单元,具体用于确定所述目标波束对应的至少一个同心环中每个同心环与卫星间的距离、以及所述目标波束对应的至少一个第一同心环中每个同心环对应的卫星扫描角度;
83.所述处理单元,还用于根据所述每个同心环与卫星间的距离、以及所述每个同心环对应的卫星扫描角度,确定每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗;
84.所述处理单元,还用于根据所述每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗,确定所述每个同心环对应的损耗值;
85.所述处理单元,还用于根据所述目标波束的总发射功率及所述每个同心环对应的损耗值,确定所述每个同心环对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
86.优选地,所述获取单元,具体用于在所述目标波束包括业务波束时,获取所述卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域;
87.所述处理单元,具体用于获取所述至少一个用户终端中的每个用户终端对应的用户通信参数;
88.所述处理单元,还用于根据所述至少一个用户终端中的每个用户终端的所在区域信息,确定所述每个用户终端与卫星间的距离,以及所述每个用户终端对应的卫星扫描角度;
89.所述处理单元,还用于根据所述每个用户终端与卫星间的距离,以及所述每个用户终端对应的卫星扫描角度,确定所述每个用户终端的路径损耗及扫描损耗;
90.所述处理单元,还用于根据所述每个用户终端对应的用户通信参数、路径损耗及扫描损耗,确定所述每个用户终端对应的损耗值;
91.所述处理单元,还用于根据所述目标波束的总发射功率及所述每个用户终端对应的损耗值,确定所述每个用户终端的所在区域对应的业务波束发射功率,并生成所述业务波束对应的至少一个用户终端的所在区域与发射功率的对应关系。
92.优选地,所述获取单元,具体用于在所述目标波束包括业务波束时,按照所述目标波束对应的预设平行条带大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个
平行条带;
93.所述处理单元,具体用于确定所述至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度;
94.所述处理单元,还用于根据所述至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度,确定所述每个条带对应的路径损耗及扫描损耗;
95.所述处理单元,还用于根据所述每个条带对应的路径损耗及扫描损耗,确定所述每个条带对应的损耗值;
96.所述处理单元,还用于根据所述目标波束的总发射功率及所述每个条带对应的损耗值,确定所述每个条带对应的目标波束发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个条带与发射功率的对应关系。
97.优选地,所述获取单元,具体用于在所述目标波束为业务波束时,按照所述目标波束对应的同心环大小,将所述卫星覆盖区域划分为所述目标波束对应的至少一个同心环;
98.所述处理单元,具体用于获取预设功率分配比例参数,并将所述预设功率分配比例参数确定为所述至少一个同心环中最外圈同心环的功率分配比例参数;
99.所述处理单元,还用于根据所述最外圈同心环的功率分配比例参数,按照预设规则,确定所述至少一个同心环中除最外圈同心环以外的同心环的功率分配比例参数;所述预设规则包括所述至少一个同心环中,外环半径越小的同心环,其功率分配比例参数越大;
100.所述处理单元,还用于根据所述目标波束的总发射功率及所述至少一个同心环中的每个同心环的功率比例分配参数,确定所述每个同心环对应的发射功率,并生成所述目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
101.优选地,所述处理单元,还用于确定待使用波束;所述待使用波束包括信令波束或者业务波束;
102.所述获取单元,具体用于获取所述待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系;
103.所述处理单元,具体用于根据所述目标扫描区域,在所述待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定所述目标扫描区域对应的目标发射功率;
104.所述处理单元,具体用于根据所述目标发射功率,通过所述待使用波束向所述目标扫描区域扫描发射信号。
105.优选地,所述处理单元,具体用于在所述待使用波束为信令波束时,获取所述业务波束对应的至少一个扫描区域;按照所述信令波束对应的至少一个扫描区域的预设扫描顺序,在所述信令波束对应的至少一个扫描区域中确定出目标扫描区域;
106.或者,所述处理单元,还用于在所述待使用波束为业务波束时,确定目标用户终端的位置信息;获取所述业务波束对应的至少一个扫描区域;根据所述目标用户终端的位置信息,在所述业务波束对应的扫描区域中,确定所述目标用户终端对应的扫描区域,并将其确定为目标扫描区域。
107.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括:
108.处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,当所述计算机程序被执行时,使得所述电子设备执行上述第一方面任一项所述的方法。
109.第四方面,本技术实施例提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其
中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面任一项所述的方法。
110.采用本技术实施例所提供的方案,所述方法包括:确定目标扫描区域;获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系;根据目标扫描区域,在预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定目标扫描区域对应的目标发射功率;根据目标发射功率,向目标扫描区域扫描发射信号。也就是说,在本技术中,功率控制装置可以预先设置扫描区域与发射功率的对应关系。在需要卫星发射信号时,功率控制装置可以先获取目标扫描区域,然后获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系。根据目标扫描区域,在预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定出目标扫描区域对应的发射功率,即为目标发射功率。在确定出目标发射功率之后,可直接以目标发射功率向目标扫描区域扫描发射信号。这样一来,在发射信号时,由于功率控制装置预先设置了扫描区域与发射功率的对应关系,因此功率控制装置可以根据预设的扫描区域与发射功率的对应关系,直接确定出目标扫描区域对应的目标发射功率,无需通过复杂的闭环功率控制对卫星的发射功率进行不断调整,简化了功率控制过程。
附图说明
111.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
112.图1为本技术实施例提供的一种功率控制方法的场景示意图;
113.图2为本技术实施例提供的一种功率控制方法的流程示意图;
114.图3为本技术实施例提供的另一种功率控制方法的流程示意图;
115.图4为本技术实施例提供的一种功率控制方法的场景示意图;
116.图5为本技术实施例提供的另一种功率控制方法的场景示意图;
117.图6为本技术实施例提供的另一种功率控制方法的场景示意图;
118.图7为本技术实施例提供的另一种功率控制方法的流程示意图;
119.图8为本技术实施例提供的一种功率控制装置的结构示意图;
120.图9为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
121.为了更好的理解本技术的技术方案,下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
122.应当明确,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。
123.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
124.应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,甲和/或乙,可以表示:单独存在甲,同时存在甲和乙,单独存在乙
这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
125.在对本技术实施例进行具体介绍之前,首先对本技术实施例应用或可能应用的术语进行解释。
126.功率谱密度(power spectral density,psd):在物理学中,信号通常是波的形式表示,例如电磁波、随机振动或者声波。当波的功率频谱密度乘以一个适当的系数后将得到每单位频率波携带的功率,这被称为信号的功率谱密度。功率谱密度的单位通常用每赫兹的瓦特数(w/hz)表示
127.业务波束(traffic beam pattern):对智能天线阵列施加特定的幅度和相位激励所形成的在工作角域内具有任意波束指向扫描以及具有高增益窄波束的方向图。
128.相控阵天线:通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向,以达到波束扫描的目的。
129.星下点是地球中心与卫星的连线在地球表面上的交点,用地理经、纬度表示。卫星正下方的地面点称为星下点。
130.波位:以卫星为中心将卫星业务波束覆盖角度划分为多个波位,波位一般指波束在方位或者俯仰中的某个角度覆盖的位置。
131.频谱效率:数字通信系统的链路频谱效率定义为净比特率(有用信息速率,不包括纠错码)或最大吞吐量除以通信信道或数据链路的带宽(单位:赫兹)。
132.近几年,低轨卫星通信具有通信延迟小,全球覆盖等特点。在地面终端设备与卫星进行数据通信的过程中,上下行电磁波信号传输会经过对流层、平流层和电离层等复杂大气通道,最终到达对端。其中,上行电磁波信号为地面终端设备向卫星发射的信号,下行电磁波信号为卫星向地面终端设备发射的信号。若卫星以固定的发射功率向地面扫描发射电磁波信号,那么,与卫星距离较近的地面终端设备接收到的信号强度较高,与卫星距离较远的地面终端设备接收到的信号强度较低,甚至不能接收到信号,影响远端用户的通信体验。因此,这就需要卫星端进行发射功率控制,在以不同的发射角度扫描发射电磁波信号时,及时调整发射功率,以使得所有用户的通信质量得到保证。
133.相关技术中,卫星发射信号时通常以落地功率谱密度相等为目标,其中,功率谱密度为每单位频率波携带的功率。也就是说,卫星在发射信号时需保证其覆盖区域内的每个用户终端接收的电磁波的功率谱密度相等。基于该目标,通常采用闭环功率控制的方法进行卫星端的发射功率控制。即为,卫星以预设的功率向地面扫描发射电磁波信号,地面终端设备接收电磁波信号并进行信道测量,得到功率谱密度、损耗值等信道测量结果。然后,将信道测量结果上报给卫星,卫星根据接收到的不同地面终端设备的信道测量结果进行发射功率的调整,以保证在卫星覆盖区域内的每个地面终端设备接收的电磁波信号的功率谱密度相等,从而形成闭环控制。例如,卫星以预设的功率以不同的角度扫描发射电磁波信号,地面终端设备a接收电磁波信号,并向卫星上报信道测量结果。卫星接收到地面终端设备a的信道测量结果,若地面终端设备a上报的信道测量结果指示功率谱密度低于基准值,那么卫星在下一次扫描到地面终端设备a所在位置时,会增大发射功率,以保证地面终端设备a的通信质量;若地面终端设备a上报的信道测量结果指示功率谱密度高于基准值,那么卫星在下一次扫描到地面终端设备a所在位置时,会减小发射功率,以节省卫星的发射功率。但是,这种闭环功率控制方法过程较为复杂,卫星在以不同的角度扫描发射信号时,需要根据
不同的地面终端设备上报的信道测量结果不断调整发射功率,对卫星的功率控制能力要求较高。
134.示例性的,如图1所示,卫星上设置的功率调整装置用于包括功率协调单元101与卫星通信载荷单元102,假设卫星通信载荷单元102由4个基带处理模块1021、4个恒增益变频模块1022及相控阵天线1023组成。其中,功率协调单元101用于确定待调整的发射功率;基带处理模块1021用于处理待发送的数据信息,将待发送的数据信息转换成基带信号;恒增益变频模块1022用于对基带信号进行功率放大、变频处理,将其转换成中频信号;相控阵天线1023用于将中频信号进行放大处理后发射出去。由于恒增益变频模块1022的增益是恒定的,即为恒增益变频模块1022对基带信号的功率放大倍数是一定的,因此功率协调单元101在确定出待调整的发射功率之后,根据待调整的发射功率、恒增益变频模块1022的增益、相控阵天线1023的增益,确定出基带处理模块1021的目标输出功率,然后调整基带处理模块1021的相关参数,以将基带处理模块1021的输出功率调整为目标输出功率,从而使得相控阵天线1023以待调整发射功率向目标扫描区域发射信号。例如,假设功率调整装置中的功率协调单元101确定出的待调整的发射功率为200w,恒增益变频模块1022的增益为10db,对应的功率放大倍数为10倍,相控阵天线1023中的功率放大器的增益为3db,对应的功率放大倍数为2倍,那么功率协调单元101可以确定基带处理模块1021的目标输出功率为10w,然后通过调整基带处理模块的相关参数控制基带处理模块1021输出基带信号的输出功率为目标输出功率10w,那么,在通过恒增益变频模块1022及相控阵天线1023的功率放大作用之后,通过相控阵天线1023发射信号时的发射功率即为目标发射功率200w。
135.为解决上述问题,本技术提供了一种功率控制方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括:确定目标扫描区域;获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系;根据目标扫描区域,在预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定目标扫描区域对应的目标发射功率;根据目标发射功率,向目标扫描区域扫描发射信号。也就是说,在本技术中,功率控制装置可以预先设置扫描区域与发射功率的对应关系。在需要卫星发射信号时,功率控制装置可以先获取目标扫描区域,然后获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系。根据目标扫描区域,在预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定出目标扫描区域对应的发射功率,即为目标发射功率。在确定出目标发射功率之后,可直接以目标发射功率向目标扫描区域扫描发射信号。这样一来,在发射信号时,由于功率控制装置预先设置了扫描区域与发射功率的对应关系,因此功率控制装置可以根据预设的扫描区域与发射功率的对应关系,直接确定出目标扫描区域对应的目标发射功率,无需通过复杂的闭环功率控制对卫星的发射功率进行不断调整,简化了功率控制过程。以下进行详细说明。
136.通常情况下,卫星通常会周期性通过信令波束向其覆盖区域扫描发射信令信号,以便其覆盖区域内的用户终端在接收到信令信号时向卫星返回用户终端的相关信息,以接入卫星通信系统,卫星后续便可以为接入卫星通信系统的用户终端提供通信服务。其中,信令信号中通常携带有卫星的星历信息,即卫星的运行轨道的相关信息。在用户终端接入该卫星通信系统之后,卫星与用户终端之间可以通过业务波束进行数据交互,例如,用户终端a需要将业务数据文件发送给用户终端b,此时,用户终端a使用业务波束向卫星发起数据传输请求,数据传输请求中携带用户终端b的标识信息及业务数据文件信息,卫星在接收到用户终端a发起的数据传输请求后,向用户终端b发送数据传输请求中携带的业务数据文件。
在卫星通过信令波束向其覆盖区域扫描发射信令信号或者通过业务波束向用户终端发送数据文件时,都需要功率控制装置进行卫星端的发射功率控制。
137.需要说明的是,在本技术实施例中,功率控制装置可以设置在卫星上,还可以设置在地面端,本技术对此不作限制。当功率控制装置设置在卫星上时,功率控制装置可以直接与卫星上的各个处理模块连接以实现数据交互;当功率控制装置设置在地面端时,功率控制装置可以与卫星通过信令波束或者业务波束实现数据交互。为方便描述,在以下实施例中,以功率控制装置设置在卫星端为例进行详细描述。
138.图2为本技术实施例提供的一种功率控制方法。所述方法应用于功率控制装置,具体包括如下步骤:
139.步骤s201、确定目标扫描区域。
140.在本技术实施例中,在确定卫星需要发射信号时,功率控制装置需要确定目标发射功率,此时可以先确定目标扫描区域。由于卫星可能通过信令波束向其覆盖区域发送星历信息等信息,也可能通过业务波束向某个用户终端传输数据,在这两种情况下,功率控制装置确定目标扫描区域的方法不同。假设功率控制装置将卫星覆盖区域划分为400个扫描区域,功率控制装置会根据400个扫描区域,预先设置每个扫描区域的信令波束扫描顺序,当功率控制装置确定通过信令波束向其覆盖区域发送星历信息时,功率控制装置会按照预设的400个扫描区域的信令波束扫描顺序,将下一个待扫描区域确定为目标扫描区域;或者,当确定通过业务波束向某个用户终端传输数据时,功率控制装置先获取该用户终端的位置信息,然后确定根据该用户终端的位置信息,在预设的400个扫描区域中确定出该用户终端的位置所处的扫描区域,即为目标扫描区域。
141.步骤s202、获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系。
142.具体的,功率控制装置根据卫星覆盖区域预先设置了多个扫描区域,并且会设置每个扫描区域对应的发射功率,建立并保存扫描区域与发射功率的对应关系。也就是说,功率控制装置预先设置了向每个扫描区域扫描发射信号时需使用的发射功率。那么,功率控制装置在确定了目标扫描区域之后,需进一步确定目标发射功率时,可以先获取已保存的预设的扫描区域与发射功率的对应关系。
143.步骤s203、根据目标扫描区域,在预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定目标扫描区域对应的目标发射功率。
144.具体的,功率控制装置在获取了预设的扫描区域与发射功率的对应关系之后,可以根据目标扫描区域,确定目标扫描区域对应的发射功率,即为目标发射功率。例如,假设功率控制装置确定出的目标扫描区域为扫描区域a,在预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,扫描区域a对应的发射功率为发射功率b,那么功率控制装置可以确定目标扫描区域对应的目标发射功率为发射功率b。
145.步骤s204、根据目标发射功率,向目标扫描区域扫描发射信号。
146.具体的,在确定出目标发射功率之后,功率控制装置可以以目标发射功率向目标扫描区域扫描发射信号。例如,假设需要通过信令波束向其覆盖区域发送星历信息,在确定出目标发射功率之后,功率控制装置将发射功率调整为目标发射功率,并通过信令波束以目标发射功率向目标扫描区域发射信号,其中,信号中携带有卫星星历信息,以便目标扫描区域内的用户能够通过信令波束接收到卫星星历信息;或者,当确定通过业务波束向某个
用户终端传输数据时,在确定出目标发射功率之后,功率控制装置将发射功率调整为目标发射功率,并通过业务波束以目标发射功率向目标扫描区域中该用户终端所在方向发射信号,其中,信号中携带有待传输数据,以便用户终端能够通过业务波束接收到待传输数据。
147.图3为本技术实施例提供的一种功率控制方法。由于功率控制装置需要预先设置扫描区域与发射功率的对应关系,因此在本技术实施例中,详细描述了功率控制装置预先设置扫描区域与发射功率的对应关系的相关步骤,如图3所示,具体如下。
148.步骤s301、获取目标波束的总发射功率。
149.其中,目标波束包括信令波束或业务波束。
150.具体的,功率控制装置通常会通过信令波束向卫星覆盖区域发送信号,信号中携带卫星星历信息等信息;还会根据用户终端需求通过业务波束向用户终端发送数据量较大的数据文件等,也就是说,通过信令波束发射的信号与通过业务波束发射的信号不同,因此假设目标扫描区域相同,在通过信令波束发射信号所使用的发射功率,与在通过信令波束发射信号所使用的发射功率可能相同,也可能不同。这样一来,功率控制装置需要针对信令波束及业务波束分别设置其对应的扫描区域与发射功率的对应关系。在预先设置扫描区域与发射功率对应关系时,可以先获取目标波束的总发射功率。若目标波束为信令波束,则获取信令波束总发射功率,由于功率控制装置可以预先设置信令波束总发射功率,因此,此时可以直接获取预设的信令波束总发射功率。若目标波束为业务波束,则需获取业务波束的总发射功率,由于卫星的总发射功率是一定的,而卫星的总发射功率又可以划分为信令波束的总发射功率及业务波束的总发射功率,那么当信令波束的总发射功率确定时,卫星的总发射功率中除信令波束的总发射功率之外的剩余发射功率即为业务波束的总发射功率。也就是说,在目标波束为业务波束时,功率控制装置可以获取预设的信令波束的总发射功率及预设的卫星总发射功率,从而确定出业务波束的总发射功率。
151.需要说明的是,信令波束的总发射功率可以根据实际需求设置,本技术对此不作限制。
152.步骤s302、获取卫星覆盖区域,并按照预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个扫描区域。
153.具体的,在确定出目标波束的总发射功率之后,功率控制装置可以获取卫星覆盖区域,并按照目标波束对应的预设扫描区域的大小,以星下点为中心,将卫星的覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个扫描区域。其中,星下点为地球中心与卫星的连线在地球表面上的交点,用地理经、纬度表示。卫星正下方的地面点称为星下点。在目标波束为信令波束时,功率控制装置根据预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为信令波束对应的至少一个扫描区域;在目标波束为业务波束时,功率控制装置可以根据预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为信令波束对应的至少一个扫描区域。
154.作为一种可能的实现方式,预设扫描区域大小包括:信令波束对应的预设扫描区域大小或业务波束对应的预设扫描区域大小。
155.具体的,目标波束包括信令波束或业务波束,针对目标波束的不同,可以根据实际需求设置信令波束对应的预设扫描区域大小及业务波束对应的预设扫描区域大小。
156.作为一种可能的实现方式,所述按照目标波束对应的预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
157.按照目标波束对应的预设波位大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个波位。
158.具体的,由于卫星覆盖区域较大,若针对卫星覆盖区域内的每个用户终端都设置其对应的发射功率的话,对功率控制装置的控制灵活度要求较高、卫星的设计难度也较大。因此,可以按照目标波束对应的预设波位大小,将卫星覆盖区域划为至少一个波位,针对每个波位设置对应的发射功率,这样一来,对于同一个波位内的不同用户终端均采用同一个发射功率发射信号。例如,假设卫星覆盖区域为图4所示的正方形区域,假设预设的扫描区域大小为半径为5km的圆形波位,那么按照预设的扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为12
×
12个波位,这样一来,功率控制装置只需为每个波位设置对应的发射功率即可。
159.作为一种可能的实现方式,所述按照目标波束对应的预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
160.按照目标波束对应的预设同心环大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个同心环。
161.具体的,为进一步简化功率控制流程,功率控制装置可以进一步扩大预设扫描区域的大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个同心环,然后针对每个同心环设置对应的发射功率。也就是说,由于以星下点为中心,处于同一个同心环的用户终端与卫星的距离近似相等,信号传输过程中的损耗也近似相等,因此可以考虑使用相同的发射功率向其发射信号,那么功率控制装置可以仅针对每个同心环设置对应的发射功率即可。例如,假设卫星覆盖区域仍为图4所示的正方形区域,假设预设的同心环的环宽为10km,按照预设的同心环大小,如图5所示,将卫星覆盖区域划分为6个同心环,其中,在图5中最外圈同心环用虚线标示,次外圈同心环用实线标示,以此类推。功率控制装置后续将会针对每个同心环设置对应的发射功率,也就是说,基于图4所述的实施例,不再为每个波位设置对应的发射功率,而是针对每个同心环设置对应的发射功率,那么,相同同心环中的任意两个不同波位对应的发射功率均相同,若向处于同一同心环的两个波位发射信号,将不必进行发射功率的调整。
162.需要说明的是,在目标波束为信令波束时,信令波束对应的预设扫描区域可以是波位,也可以是同心环;在目标波束为业务波束时,业务波束对应的预设扫描区域可以是波位,也可以是同心环。并且,信令波束对应的预设波位的大小与业务波束对应的预设波位的大小可以相同,也可以不同,信令波束对应的预设同心环的大小与业务波束对应的预设同心环的大小可以相同,也可以不同,本技术对此不作限制。
163.作为一种可能的实现方式,所述按照目标波束对应的预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
164.在目标波束包括业务波束时,获取卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域。
165.具体的,在目标波束为业务波束时,由于每个用户终端的配置不同、所处位置也不同,因此,为确保每个用户终端的通信质量,提高功率控制的精确度,可以针对每个用户终端设置对应的发射功率。此时,功率控制装置可以将每个用户终端的所在区域视作一个扫描区域,获取卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域。例如,功率控制装置可以通过信令波束向卫星覆盖区域发送广播消息,其中,广播消息中携带有卫星的星历信息,卫星
覆盖区域内的至少一个用户终端在接收到卫星的星历信息之后,向功率控制装置返回各自的用户终端相关信息,其中,用户终端信息至少包括终端位置信息,终端增益参数信息等。功率控制装置可以记录至少一个用户终端的位置信息,并将用户终端所在位置的预设范围内的区域确定为该用户终端的所在区域。这样一来,功率控制装置可以确定出至少一个用户终端的所在区域。
166.作为一种可能的实现方式,所述按照目标波束对应的预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个扫描区域包括:
167.在目标波束包括业务波束时,按照目标波束对应的预设平行条带大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个平行条带。
168.具体的,在目标波束包括业务波束时,还可以按照业务波束对应的预设平行条带大小,将卫星覆盖区域划分为业务波束对应的至少一个平行条带。例如,如图6所示,卫星覆盖区域仍为如图4所示的正方形,将其划分为12
×
12个波位,每个波位半径大小为5km,假设预设平行条带大小的宽度为20km,也就是说,可以将每2行波位视作一个平行条带,那么,如图6所示,卫星覆盖区域被划分为6个平行条带,其中,第一行波位及第二行波位用虚线示出,为第一个平行条带;第二行波位及第二行波位用实线示出,为第二个平行条带,以此类推,共6个平行条带。然后,功率控制装置可以针对每一个平行条带设置对应的发射功率,不再为每个波位设置对应的发射功率,这样一来,可以减少功率控制的复杂度,向相同平行条带的不同位置扫描发射信号时不必进行功率的调整。
169.步骤s303、根据目标波束的总发射功率,确定目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系。
170.具体的,功率控制装置在确定出目标波束的总发射功率及目标波束对应的至少一个扫描区域之后,可以分别设置每个扫描区域对应的发射功率。通常情况下,功率控制的目标有两种,一种以落地功率谱密度相等为控制目标,也就是说,保证每个扫描区域内的用户终端接收到的功率相等,用户体验一致,针对在信号传输过程中功率损耗较大的扫描区域,设置其对应的发射功率较大,针对在信号传输过程中功率损耗较小的扫描区域,设置其对应的发射功率较小,以实现落地功率谱密度相等的控制目标。另一种是以卫星容量最大为功率控制目标,尽可能减少在信号传输过程中的功率损耗,提高发射功率的利用率,针对与卫星距离较远的扫描区域,由于信号传输过程中的功率损耗太大,因此仅保证其内的用户终端的最低通信质量,设置其对应的发射功率较小;针对与卫星距离较近的扫描区域,由于信号传输路径相对较短,卫星的扫描角度较小,相应的功率损耗较小,因此可以设置其对应的发射功率较大。
171.例如,以目标波束为信令波束为例,由于卫星覆盖区域内的用户终端只有在接收到用户通过信令波束发送的星历信息等消息时,才能向卫星返回其对应的用户终端信息,那么,功率控制装置需要保证卫星覆盖区域内的用户终端都可以接收到卫星通过信令波束发射的信号,也就是说,功率控制以落地功率谱密度相等为目标。因此在向距离卫星相对较远的区域发射信号时,由于信号的传输路径相对较长,并且卫星的扫描角度较大,导致功率损耗相对较大,因此需采用的发射功率应该较大;在向距离卫星相对较近的区域发射信号时,由于信号的传输路径相对较短,卫星的扫描角度较小,因此为节省发射功率,可以采用
相对较小的发射功率。这样一来,以每个扫描区域内的用户终端的接收功率相等为功率控制目标,针对与卫星相距最远的扫描区域,设置其对应的发射功率最大,随着扫描区域与卫星的距离的缩短,设置扫描区域对应的发射功率也相应减小,也就是说,扫描区域对应的发射功率与扫描区域与卫星的距离成正比例关系,扫描区域与卫星距离越远、卫星扫描角度越大,对应的传输过程中的功率损耗越大,因此设置扫描区域对应的发射功率越大。此时,功率控制装置按照每个扫描区域与卫星间的距离、以及每个扫描区域对应的卫星的扫描角度,确定每个扫描区域的功率分配比例,然后按照至少一个扫描区域的功率分配比例,将目标波束的总发射功率分配给至少一个扫描区域。具体如下。
172.作为一种可能的实现方式,在将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个波位时,所述根据目标波束的总发射功率,确定目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
173.确定目标波束对应的至少一个波位中每个波位与卫星间的距离,以及目标波束对应的至少一个波位中每个波位对应的卫星的扫描角度;
174.根据每个波位与卫星间的距离,以及每个波位对应的卫星的扫描角度,确定每个波位对应的路径损耗及扫描损耗;
175.获取每个波位对应的终端增益参数
176.根据每个波位对应的终端增益参数、每个波位对应的路径损耗及扫描损耗,确定每个波位对应的损耗值;
177.根据目标波束的总发射功率及每个波位对应的损耗值,确定每个波位对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个波位与发射功率的对应关系。
178.具体的,当功率控制装置将卫星覆盖区域划分为至少一个波位时,功率控制装置需要确定目标波束对应的至少一个波位中的每个波位与卫星间的距离,以及卫星的扫描角度。首先,功率控制装置可以先确定卫星的位置信息,然后针对每个波位,确定该波位的中心点的位置信息,然后根据卫星的位置信息、该波位的中心点的位置信息,确定该波位的中心点与卫星间的距离,即为该波位与卫星间的距离;接着,确定卫星与该波位的中心点连线与卫星基准扫描方向间的夹角,即为该波位对应的卫星扫描角度,其中,基准扫描方向为向卫星正下方发射信号时的波束的指向,例如,可以是卫星的发射天线的法线方向。
179.进一步的,可以确定该波位对应的路径损耗及扫描损耗。其中,路径损耗即为在通过目标波束向该波位发射信号时,信号在传输过程中形成的功率损耗;扫描损耗即为在通过目标波束向该波位发射信号时,目标波束的扫描角度偏离基准扫描方向造成的功率损耗。例如,可以根据下述公式(1)确定每个波位对应的路径损耗los1,其中,l为该波位与卫星间的距离;根据下述公式(2)确定每个波位对应的扫描损耗los2,其中,θ为该波位对应的卫星扫描角度。
180.los1=10
×
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10
(l2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
181.los2=-10
×
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10
(cosdθ2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
182.并且,由于用户终端接收到信号时将会按照终端增益参数将信号进行放大,即为用户终端的终端增益参数会影响用户终端的接收功率,其中,终端增益参数即为功率放大倍数,因此,功率控制装置在设置每个波位对应的发射功率时,也需要考虑每个波位内的用
户终端的终端增益参数。而每个波位内可能存在多个用户终端,每个用户终端的终端增益参数可能相同,也可能不同,为方便计算,功率控制装置可以将每个波位对应的终端增益均设定为最小终端增益参数的值,例如0dbi,当然,也可以是其他值,本技术对此不作限制。因此,在确定出每个波位对应的路径损耗及扫描损耗之后,功率控制装置可以获取预设的终端增益参数,将每个波位对应的终端增益参数都视作预设的终端增益参数。
183.然后,功率控制装置可以根据每个波位对应的终端增益参数、路径损耗及扫描损耗,确定至少一个波位中的每个波位的损耗值。此时,功率控制装置可以先获取预设的基准增益及基准路径损耗。其中,基准增益的值设置为最大终端增益参数例如,可以是2.5dbi,当然,也可以是其他值。基准路径损耗为路径损耗的最小值,由于在卫星覆盖区域中,星下点与卫星间的距离最短,因此向星下点发射信号时,路径损耗最小,因此可以将星下点对应的路径损耗确定为基准路径损耗。
184.然后针对每个波位,根据预设的基准增益及基准路径损耗、该波位对应的终端增益参数、路径损耗,确定该波位对应的终端增益下降值及路径损耗增加值。其中,该波位对应的终端增益下降值为该波位对应的终端增益相对于基准增益的下降值,该波位对应的路径损耗增加值为该波位对应的路径损耗相对于基准路径损耗间的增加值。例如,根据下述公式(3)确定该波位对应的终端增益下降值,其中,δlosg表示终端增益下降值,g0表示基准增益,g表示该波位对应的终端增益参数;根据下述公式(4)确定该波位对应的路径损耗增加值δlos1,los1表示该波位对应的路径损耗值,los0表示基准路径损耗值,l0表示星下点与卫星间的距离。
185.δlosg=|g
0-g|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
186.δlos1=|los
1-los0|=|10
×
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10
(l2)-10
×
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10
(l
02
)|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
187.在确定出该波位对应的终端增益下降值及能够损耗增加值之后,根据该波位对应的终端增益下降值、路径损耗增加值及扫描损耗,按照下述公式(5),确定该波位对应的损耗值。
188.los

=δlosg+δlos1+|los2|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
189.当确定出每个波位对应的损耗值之后,按照至少一个波位中的每个波位对应的损耗值间的比值,确定至少一个波位中的每个波位对应的功率分配比例,根据目标波束的总发射功率及至少一个波位中的每个波位对应的功率分配比例,确定每个波位对应的发射功率。也就是说,某个波位对应的损耗值越大,其对应的功率分配比例越大,那么确定出的该波位对应的发射功率越大。示例性的,假设目标波束的总功率为24w,将卫星覆盖区域划分为4个波位,确定出的4个波位的损耗值分别为12、18、6、12,那么4个波位对应的功率分配比例为2:3:1:2,那么可以确定出第一个波位对应的发射功率为6w、第二个波位对应的发射功率为9w、第三个波位对应的发射功率为3w、第二个波位对应的发射功率为6w。
190.作为一种可能的实现方式,在将卫星覆盖区域划分为目标波位对应的至少一个同心环时,所述根据目标波束的总发射功率,确定目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
191.确定目标波束对应的至少一个同心环中每个同心环与卫星间的距离、以及目标波束对应的至少一个第一同心环中每个同心环对应的卫星扫描角度;
192.根据每个同心环与卫星间的距离、以及每个同心环对应的卫星扫描角度,确定每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗;
193.根据每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗,确定每个同心环对应的损耗值;
194.根据目标波束的总发射功率及每个同心环对应的损耗值,确定每个同心环对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
195.具体的,当功率控制装置将卫星覆盖区域划分为至少一个同心环时,功率控制装置需要确定目标波束对应的至少一个同心环中的每个同心环与卫星间的距离,以及卫星的扫描角度。首先,功率控制装置可以先确定卫星的位置信息,然后以同心环的圆心为起点,朝任意方向作一条半径,确定出该半径与每个同心环的交点的位置信息。然后针对每个同心环,根据卫星的位置信息、该同心环的与半径的交点的位置信息,确定该交点与卫星间的距离,即为该同心环与卫星间的距离;接着,确定卫星与该同心环的中心线上任意一点的连线、卫星基准扫描方向,将该连线与基准扫描方向间的夹角确定为该同心环对应的卫星扫描角度,其中,基准扫描方向为向卫星正下方发射信号时的波束的指向,例如,可以是卫星的发射天线的法线方向。
196.进一步的,可以确定该同心环对应的路径损耗及扫描损耗。其中,路径损耗即为在通过目标波束向该同心环发射信号时,信号在传输过程中形成的功率损耗;扫描损耗即为在通过目标波束向该同心环发射信号时,目标波束的扫描角度偏离基准扫描方向造成的功率损耗。该同心环的路径损耗los1、扫描损耗los2的具体计算公式可以参考公式(6)、公式(7),其中,l为该同心环与卫星间的距离,θ为该同心环对应的卫星扫描角度。
197.los1=10
×
log
10
(l2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
198.los2=-10
×
log
10
(cosdθ2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
199.然后功率控制装置可以根据每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗,确定至少一个同心环中的每个同心环的损耗值。例如,功率控制装置可以先获取预设的基准路径损耗及基准扫描损耗。其中,由于在卫星覆盖区域中,星下点与卫星间的距离最短,因此向星下点发射信号时,路径损耗最小,扫描损耗最小,因此功率控制装置可以将星下点对应的路径损耗确定为基准路径损耗,将星下点对应的扫描损耗确定为基准扫描损耗。然后针对每个同心环,根据预设的基准路径损耗以及该同心环对应的路径损耗,确定该同心环对应的路径损耗增加值;根据预设的基准扫描损耗以及该同心环对应的扫描损耗,确定该同心环对应的扫描损耗增加值。其中,该同心环对应的路径损耗增加值为该同心环对应的路径损耗与基准路径损耗的增加值,该同心环对应的扫描损耗增加值为该同心环对应的路径损耗相对于基准扫描损耗的增加值。然后根据该同心环对应的路径损耗增加值及扫描损耗增加值,确定该同心环对应的损耗值。例如,根据公式(8)确定该同心环对应的路径损耗增加值δlos1,此时,los1表示该同心环对应的路径损耗值,los0表示基准路径损耗值,l0表示星下点与卫星间的距离;根据公式(9)确定该同心环对应的扫描损耗增加值,其中,los2表示该同心环对应的扫描损耗值,los'0表示基准扫描损耗值,θ0表示星下点对应的卫星扫描角度;根据公式(10),将该同心环对应的路径损耗增加值与该同心环对应的扫描损耗增加值之和确定为该同心环对应的损耗值。
200.δlos1=|los
1-los0|=|10
×
log
10
(l2)-10
×
log
10
(l
02
)|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
201.202.los

=δlos1+δlos2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
203.当确定出每个同心环对应的损耗值之后,按照至少一个同心环中的每个同心环对应的损耗值间的比值,确定至少一个同心环中的每个同心环对应的功率分配比例,根据目标波束的总发射功率及至少一个同心环中的每个同心环对应的功率分配比例,确定每个同心环对应的发射功率。也就是说,某个同心环对应的损耗值越大,其对应的功率分配比例越大,那么确定出的该同心环对应的发射功率越大。这样一来,只需针对每个同心环设置其对应的发射功率,功率控制装置在向同一个同心环中的不同用户终端发射信号时,采用的发射功率相同,无需进行调整,简化了功率控制的过程。
204.作为一种可能的实现方式,假设目标波位为业务波位,在将卫星覆盖区域划分为目标波位对应的至少一个同心环时,还可以以卫星容量最大为功率控制目标,也就是说为提高卫星发射功率的利用率,减少功率损耗,由于以相同的发射功率分别向近端用户终端及远端用户终端发射信号时,向远端用户终端发射信号时的信号传输距离较远、卫星扫描角度较大,对应的功率损耗也较大,而相对来说,向近端用户终端发射信号时的功率损耗较小,因此在向远端用户终端发射信号时,以能够保证用户终端基本通信质量的最小发射功率发射信号,将更多的发射功率运用到与近端用户终端的数据交互中。也就是说,扫描区域与卫星距离越近,功率控制装置可以设置其对应的发射功率越高。基于此,在目标波束为业务波束时,假设功率控制装置将卫星覆盖区域划分为业务波束对应的至少一个同心环,那么,所述根据目标波束的总发射功率,确定目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
205.获取预设功率分配比例参数,并将预设功率分配比例参数确定为至少一个同心环中最外圈同心环的功率分配比例参数;
206.根据最外圈同心环的功率分配比例参数,按照预设规则,确定至少一个同心环中除最外圈同心环以外的同心环的功率分配比例参数;预设规则包括至少一个同心环中,外环半径越小的同心环,其功率分配比例参数越大;
207.根据目标波束的总发射功率及至少一个同心环中的每个同心环的功率比例分配参数,确定每个同心环对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
208.具体的,在以保证卫星容量最大为功率控制目标时,功率控制装置可以预先根据卫星的覆盖区域确定出与卫星距离最远的用户终端发射信号时的卫星扫描角度,并设置以该扫描角度发射信号时可使用的最小发射功率,即为预设功率分配比例参数,可以根据实际需求预先设置,本技术对此不作限制。在设置至少一个同心环对应的发射功率时,功率控制装置可以获取预设的功率分配比例参数,由于最外圈同心环中的用户终端与卫星的距离最远,因此可以将获取的预设功率分配比例参数确定为至少一个同心环中最外圈同心环的功率分配比例参数。然后,根据最外圈同心环的功率分配比例参数,按照预设规则,确定至少一个同心环中除最外圈同心环以外的同心环的功率分配比例参数。其中,预设规则包括至少一个同心环中,外环半径越小的同心环,其功率分配比例参数越大,预设规则可以按照实际需求设置,本技术对此不作限制。在确定出至少一个同心环中每个同心环对应的功率分配比例参数之后,可以按照业务波束的总发射功率及至少一个同心环的功率分配比例参
数间的比值,确定出每个同心环对应的发射功率。示例性的,假设功率控制装置预先设置预设功率分配比例参数为5w,在目标波束为业务波束时,功率控制装置按照业务波束对应的预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为业务波束对应的4个同心环,那么第一个同心环(最外圈同心环)对应的功率分配比例参数即为预设功率分配比例参数5w。假设第一个同心环(最外圈同心环)对应的卫星扫描角度为40
°
,为方便计算,不再根据每个同心环的位置分别确定每个同心环对应的卫星扫描角度,功率控制装置预先设置每两个同心环的卫星扫描角度之间相差5
°
。假设功率控制装置设置的预设规则为:第n个同心环对应的功率分配比例参数为:yn=2*(θ1+(n-1)*δθ)+b
209.其中,yn表示第n个同心环的功率分配比例参数,θ1表示第1个同心环(最外圈同心环)对应的扫描角度,δθ表示相邻的两个同心环对应的卫星扫描角度之间的差值,b为常数,n为正整数。在本示例中,由于第一个同心环(最外圈同心环)对应的扫描角度为40度,对应的功率分配比例参数为5w,因此θ1为40
°
,δθ为10
°
,并且根据第一个同心环的功率分配比例参数:2*θ1+b=5,可以确定出常数b的值为-75,那么可以确定4个同心环间的功率分配比例参数的比值为5:15:25:35,即为1:3:5:7。假设总发射功率为80w,那么根据4个同心环间的功率分配比例参数的比值1:3:5:7,可以确定出4个同心环对应的发射功率分别为5w、15w、25w、35w。
210.需要说明的是,上述示例中的预设规则仅是一种示例,预设规则还可以按照实际需求设置,本技术对此不作限制。例如,n个同心环的功率分配比例参数按指数形式增加,功率控制装置设置第n个同心环对应的功率分配比例参数为:yn=e
(θ+(n-1)*δθ)
+b。其中,θ表示最外圈同心环对应的扫描角度,δθ表示相邻的两个同心环对应的卫星扫描角度之间的差值,b为常数,n为正整数。
211.也就是说,根据上述方法,对于距离卫星最远的远端同心环,确定出其对应的发射功率最小,同心环距离卫星越近,确定出的其对应的发射功率按预设规则增加。这样一来,功率控制装置可以将更多的发射功率运用到与近端用户终端的通信中,同时保证远端用户终端的基本通信质量,从而实现卫星容量最大的功率控制目标。
212.作为一种可能的实现方式,假设目标波束包括业务波束,在将卫星覆盖区域划分为目标波位对应的至少一个平行条带时,所述根据目标波束的总发射功率,确定目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
213.确定至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度;
214.根据至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度,确定每个条带对应的路径损耗及扫描损耗;
215.根据每个条带对应的路径损耗及扫描损耗,确定每个条带对应的损耗值;
216.根据目标波束的总发射功率及每个条带对应的损耗值,确定每个条带对应的目标波束发射功率,并生成目标波束对应的至少一个条带与发射功率的对应关系。
217.具体的,假设目标波束为业务波束,功率控制装置还可以按照业务波束对应的预设平行条带大小,将卫星覆盖区域划分为业务波束对应的至少一个平行条带时,功率控制装置需要确定业务波束对应的至少一个平行条带中的每个平行条带与卫星间的距离,以及
卫星的扫描角度。首先,功率控制装置可以先确定卫星的位置信息,然后以星下点为基准点作一条与各个平行条带垂直的直线,确定出该直线与每个平行条带的中心线的交点的位置信息。针对每个平行条带,根据卫星的位置信息、该平行条带的中心线与直线的交点的位置信息,确定该交点与卫星间的距离,即为该平行条带与卫星间的距离,然后确定该交点与卫星间的连线、卫星基准扫描方向,将该连线与基准扫描方向间的夹角确定为该平行条带对应的卫星扫描角度,其中,基准扫描方向为向卫星正下方发射信号时的波束的指向,例如,可以是卫星的发射天线的法线方向。
218.进一步的,可以确定该平行条带对应的路径损耗及扫描损耗。其中,路径损耗即为在通过目标波束向该平行条带发射信号时,信号在传输过程中形成的功率损耗;扫描损耗即为在通过目标波束向该平行条带发射信号时,目标波束的扫描角度偏离基准扫描方向造成的功率损耗。例如,可以根据下述公式(11)确定每个平行条带对应的路径损耗los1,其中,l为该平行条带与卫星间的距离;根据下述公式(12)确定每个平行条带对应的扫描损耗los2,其中,θ为该平行条带对应的卫星扫描角度。
219.los1=10
×
log
10
(l2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)
220.los2=-10
×
log
10
(cosdθ2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(12)
221.然后功率控制装置可以根据每个平行条带对应的路径损耗及扫描损耗,确定至少一个平行条带中的每个平行条带的损耗值。例如,功率控制装置可以先获取预设的基准路径损耗及基准扫描损耗。其中,由于在卫星覆盖区域中,星下点与卫星间的距离最短,因此向星下点发射信号时,路径损耗最小,扫描损耗最小,因此功率控制装置可以将星下点对应的路径损耗确定为基准路径损耗,将星下点对应的扫描损耗确定为基准扫描损耗。然后针对每个平行条带,根据预设的基准路径损耗以及该平行条带对应的路径损耗,确定该平行条带对应的路径损耗增加值;根据预设的基准扫描损耗以及该平行条带对应的扫描损耗,确定该平行条带对应的扫描损耗增加值。其中,该平行条带对应的路径损耗增加值为该平行条带对应的路径损耗与基准路径损耗的增加值,该平行条带对应的扫描损耗增加值为该平行条带对应的路径损耗相对于基准扫描损耗的增加值。然后根据该平行条带对应的路径损耗增加值及扫描损耗增加值,确定该平行条带对应的损耗值。例如,可以根据公式(13)确定该平行条带对应的路径损耗增加值δlos1,其中,los1表示该平行条带对应的路径损耗值,los0表示基准路径损耗值,l0表示星下点与卫星间的距离;根据公式(14)确定该平行条带对应的扫描损耗增加值,其中,los2表示该平行条带对应的扫描损耗值,los'0表示基准扫描损耗值,θ0表示星下点对应的卫星扫描角度;然后根据公式(15),将该平行条带对应的路径损耗增加值与该平行条带对应的扫描损耗增加值之和确定为该平行条带对应的损耗值。
222.δlos1=|los
1-los0|=|10
×
log
10
(l2)-10
×
log
10
(l
02
)|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0223][0224]
los

=δlos1+δlos2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0225]
当确定出每个平行条带对应的损耗值之后,按照至少一个平行条带中的每个平行条带对应的损耗值间的比值,确定至少一个平行条带中的每个平行条带对应的功率分配比例,根据目标波束的总发射功率及至少一个平行条带中的每个平行条带对应的功率分配比例,确定每个平行条带对应的发射功率。也就是说,某个平行条带对应的损耗值越大,其对应的功率分配比例越大,那么确定出的该平行条带对应的发射功率越大。这样一来,只需针
对每个平行条带设置其对应的发射功率,功率控制装置在向位于同一个平行条带中的不同用户终端发射信号时,采用的发射功率相同,无需进行调整,简化了功率控制的过程。
[0226]
作为一种可能的实现方式,在目标波束对应的至少一个扫描区域包括卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域时,所述根据目标波束的总发射功率,确定目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系包括:
[0227]
获取至少一个用户终端中的每个用户终端对应的用户通信参数;
[0228]
根据至少一个用户终端中的每个用户终端的所在区域信息,确定每个用户终端与卫星间的距离,以及每个用户终端对应的卫星扫描角度;
[0229]
根据每个用户终端与卫星间的距离,以及每个用户终端对应的卫星扫描角度,确定每个用户终端的路径损耗及扫描损耗;
[0230]
根据每个用户终端对应的用户通信参数、路径损耗及扫描损耗,确定每个用户终端对应的损耗值;
[0231]
根据目标波束的总发射功率及每个用户终端对应的损耗值,确定每个用户终端的所在区域对应的业务波束发射功率,并生成业务波束对应的至少一个用户终端的所在区域与发射功率的对应关系。
[0232]
作为一种可能的实现方式,每个用户终端的用户通信参数包括每个用户终端对应的终端增益参数或者终端特定损耗参数。
[0233]
具体的,位于同一个扫描区域内的任意两个用户终端的位置可能相距较远,并且终端增益参数也可能不同,若功率控制装置采用相同的发射功率向同一个扫描区域内的两个用户终端分别发射同一信号,由于信号的传输路径距离、卫星扫描角度不同、用户终端的终端增益也不相同,那么这两个用户终端的接收功率也可能不同,因此,为了更精确的分配目标波束的总功率,功率控制装置可以获取卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域,并针对每个用户的相关信息确定每个用户终端的所在区域对应的发射功率。由于用户终端的终端增益决定了用户终端在接收到信号时的功率放大倍数,并且用户终端所处环境中的障碍物也可能会影响用户终端对信号的接收,造成一定的功率损耗,因此,在确定每个用户终端的所在区域对应的发射功率时,功率控制装置可以先获取至少一个用户终端中的每个用户终端对应的用户通信参数。其中,用户通信参数为终端增益参数信息或者终端特定损耗参数。在用户通信参数为终端增益参数时,由于在步骤s202中获取卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域时,卫星覆盖区域内的至少一个用户终端会向功率控制装置返回各自的用户终端信息,用户终端信息包括用户终端对应的终端增益参数信息,因此,功率控制装置可以从接收的至少一个用户终端的用户相关信息中获取每个用户终端对应的终端增益参数信息。在用户通信参数为终端特定损耗参数时,由于在步骤s202中获取至少一个用户终端所在位置信息时,功率控制装置会通过信令倍数向卫星覆盖区域内发送广播消息,卫星覆盖区域内的至少一个用户终端在接收到广播消息之后,向功率控制装置返回各自的用户终端相关信息,至少一个用户终端还可以确定发射功率及用户终端的接收功率,进行信道测量并生成信道测量结果,信道测量结果至少包括终端特定损耗参数。至少一个用户终端会向功率控制装置返回信道测量结果,功率控制装置接收至少一个用户终端的信道测量结果,通过至少一个用户终端的信道测量结果便可以获取至少一个用户终端中每
个用户终端对应的终端特定损耗参数。然后,功率控制装置可以先确定卫星的位置信息,针对每个用户终端的所在区域,根据该用户终端的所在区域信息及卫星的位置信息,确定每个用户终端对应的与卫星间的距离;接着,确定卫星与该用户终端的所在区域中心点的连线与卫星基准扫描方向间的夹角,即为该用户终端对应的卫星扫描角度,其中,基准扫描方向为向卫星正下方发射信号时的波束的指向,例如,可以是卫星的发射天线的法线方向。
[0234]
进一步的,可以确定该用户终端对应的路径损耗及扫描损耗。其中,路径损耗即为在通过目标波束向该用户终端的所在区域发射信号时,信号在传输过程中形成的功率损耗;扫描损耗即为在通过目标波束向该用户终端的所在区域发射信号时,目标波束的扫描角度偏离基准扫描方向造成的功率损耗。例如,可以根据下述公式(16)确定每个用户终端对应的路径损耗los1,其中,l为该用户终端与卫星间的距离;根据下述公式(17)确定每个用户终端对应的扫描损耗los2,其中,θ为该用户终端对应的卫星扫描角度。
[0235]
los1=10
×
log
10
(l2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(16)
[0236]
los2=-10
×
log
10
(cosdθ2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(17)
[0237]
然后,功率控制装置可以根据每个用户终端对应的用户通信参数、路径损耗及扫描损耗,确定至少一个用户终端中的每个用户终端的损耗值。此时,在用户通信参数为终端增益参数时,功率控制装置可以先获取预设的基准增益及基准路径损耗。其中,基准增益的值为最大终端增益参数;基准路径损耗为路径损耗的最小值,由于在卫星覆盖区域中,星下点与卫星间的距离最短,因此向星下点发射信号时,路径损耗最小,因此可以将星下点对应的路径损耗确定为基准路径损耗。然后针对每个用户终端,根据预设的基准增益及基准路径损耗、该用户终端对应的终端增益参数、路径损耗,确定该用户终端对应的终端增益下降值及路径损耗增加值。其中,该用户终端对应的终端增益下降值为该用户终端对应的终端增益相对于基准增益的下降值,该用户终端对应的路径损耗增加值为该用户终端对应的路径损耗相对于基准路径损耗间的增加值。例如,根据下述公式(18)确定该用户终端对应的终端增益下降值,其中,δlosg表示终端增益下降值,g0表示基准增益,g表示该用户终端对应的终端增益参数;根据下述公式(19)确定该用户终端对应的路径损耗增加值δlos1,los1表示该用户终端对应的路径损耗值,los0表示基准路径损耗值,l0表示星下点与卫星间的距离。
[0238]
δlosg=|g
0-g|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(18)
[0239]
δlos1=|los
1-los0|=|10
×
log
10
(l2)-10
×
log
10
(l
02
)|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(19)
[0240]
在确定出该用户终端对应的终端增益下降值及路径损耗增加值之后,根据该用户终端对应的终端增益下降值、路径损耗增加值及扫描损耗,按照下述公式(20),确定该用户终端对应的损耗值。
[0241]
los

=δlosg+δlos1+|los2|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(20)
[0242]
另外,在用户通信参数为终端特定损耗参数时,针对每个用户终端,可以只确定该用户终端对应的路径损耗增加值δlos1及扫描损耗los2,无需计算该用户终端对应的终端增益下降值,可以根据下述公式(21),将该用户终端对应的特定损耗值los

、该用户终端对应的路径损耗增加值δlos1及扫描损耗los2的绝对值之和确定为该用户终端对应的损耗值。
[0243]
los

=los

+δlos1+|los2|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(21)
[0244]
当确定出每个用户终端对应的损耗值之后,按照至少一个用户终端中的每个用户终端对应的损耗值间的比值,确定至少一个用户终端中的每个用户终端对应的功率分配比例,根据目标波束的总发射功率及至少一个用户终端中的每个用户终端对应的功率分配比例,确定每个用户终端的所在区域对应的发射功率。也就是说,某个用户终端对应的损耗值越大,其对应的功率分配比例越大,那么确定出的该用户终端的所在区域对应的发射功率越大。
[0245]
这样一来,功率控制装置可以以保证卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的用户体验一致为控制目标,距离卫星越远的扫描区域,其对应的损耗值越高,设置其对应的发射功率越高;也可以以卫星容量最大为控制目标,针对距离卫星最远的扫描区域,仅保证其内的用户终端的基本通信质量,设置其对应的发射功率最低,扫描区域距离卫星越近,设置其对应的发射功率越高。因此,本技术所述的功率控制方法相对来说更加灵活,能够满足不同的控制要求。
[0246]
图7为本技术实施例提供的一种功率控制方法。根据图3所示实施例可知,功率控制装置在预先设置扫描区域与发射功率的对应关系时,针对目标波束为信令波束或业务波束,会分别设置信令波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系,以及业务波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系。因此,在确定发射信号时,需要先确定使用信令波束或者使用业务波束发射信号,在确定使用信令波束发射信号时,需获取预设的信令波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系,在确定使用业务波束发射信号时,需获取预设的业务波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系。基于此,如图7所示,在功率控制装置分别针对信令波束及业务波束设置了扫描区域与发射功率的对应关系时,具体功率控制方法如下。
[0247]
步骤s701、确定待使用波束。
[0248]
其中,待使用波束包括信令波束或者业务波束。
[0249]
在本技术实施例中,在发射信号时,可能是通过信令波束发射信号,也可能是通过业务波束发射信号,功率控制装置需要先确定通过信令波束或业务波束扫描发射信号。功率控制装置通常通过信令波束周期性的向卫星覆盖区域内的至少一个用户终端广播卫星的星历信息等信号,以使得至少一个用户终端接收到信号后上报用户终端相关信息,以便功率控制装置后续根据用户终端相关信息为每个用户终端提供服务,因此,在待发射信号为卫星的星历信息等信令信号时,确定待使用波束为信令波束;或者,功率控制装置按照用户终端需求通过业务波束向用户终端发送其需要的数据文件等信息,此时,待使用波束为业务波束,例如,用户终端a需要向用户终端b传输第一文件,用户终端a向卫星发送传输第一文件请求消息,卫星中的功率控制装置接收传输第一文件请求消息,通过该请求消息确定目标用户终端为用户终端b,此时,需要通过业务波束向用户终端b发送第一文件,因此确定待使用波束为业务波束。
[0250]
步骤s702、确定目标扫描区域。
[0251]
具体可参考步骤s201,在此不再赘述。
[0252]
作为一种可能的实现方式,在待使用波束为信令波束时,获取业务波束对应的至少一个扫描区域;
[0253]
按照信令波束对应的至少一个扫描区域的预设扫描顺序,在信令波束对应的至少一个扫描区域中确定出目标扫描区域;
[0254]
或者,在待使用波束为业务波束时,确定目标用户终端的位置信息;
[0255]
获取业务波束对应的至少一个扫描区域;
[0256]
根据目标用户终端的位置信息,在待使用波束对应的扫描区域中,确定目标用户终端对应的扫描区域,并将其确定为目标扫描区域。
[0257]
具体的,功率控制装置通过信令波束周期性的向卫星覆盖区域内的至少一个用户终端广播卫星的星历信息等信令信号,以告知至少一个用户终端卫星的星历信息。功率控制装置通常会预先设置信令波束对应的至少一个扫描区域的预设扫描顺序,然后按照信令波束对应的至少一个扫描区域的预设扫描顺序,依次确定出目标扫描区域。例如,假设功率控制装置将卫星覆盖区域划分为200个波位,并将位于星下点的正北方向的扫描区域中,距离星下点最远的扫描区域确定为第一个扫描区域,然后按照顺时针扫描的顺序依次确定出每个扫描区域的扫描顺序,在确定需要通过信令波束发射信号时,按照预设扫描顺序将第一个扫描区域确定为目标扫描区域,执行向目标扫描区域扫描发射信号的相关步骤,扫描完成后,按照预设扫描顺序将第二个扫描区域确定为目标扫描区域,依次类推。假设功率控制装置将卫星覆盖区域划分为6个同心环,并按照从内至外的顺序,将最内圈同心环设置为第一个扫描区域,并设置从第一个同心环的正北方向为扫描起始点,按顺时针方向进行扫描,以此类推,为每个同心环设置扫描顺序。
[0258]
需要说明的是,以上仅是预设扫描顺序的一些示例,信令波束对应的至少一个扫描区域的预设扫描顺序可以按照实际需求设置,本技术对此不作限制。
[0259]
由于卫星覆盖区域内的至少一个用户终端在接入卫星通信系统时会上报其对应的用户终端相关信息,例如,用户终端的位置信息、终端增益信息等,功率控制装置会保存至少一个用户终端的相关信息,因此在待使用波束为业务波束时,功率控制装置可以根据目标用户终端的标识信息在已保存的卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的相关信息中,确定出目标用户终端的位置信息。然后获取业务波束对应的至少一个扫描区域,根据目标用户终端的位置信息,在业务波束对应的至少一个扫描区域中,确定目标用户终端的位置对应的扫描区域,并将其确定为目标扫描区域。例如,用户终端a需要向用户终端b传输第一文件,用户终端a向卫星发送传输第一文件请求消息,该请求消息中携带有第一文件的数据信息及用户终端b的标识信息。卫星上的功率控制装置接收传输第一文件请求消息,通过该请求消息确定目标用户终端为用户终端b,根据用户终端b的标识信息在已保存的卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的相关信息中,确定出用户终端b的位置信息。功率控制装置获取业务波束对应的至少一个扫描区域,根据用户终端b的位置信息,在业务波束对应的至少一个扫描区域中确定出用户终端b对应的扫描区域,即为目标扫描区域。
[0260]
需要说明的是,在上述示例中,还可以是卫星的其他模块接收用户终端a发送的传输第一文件请求消息,然后将该请求消息转发至功率控制装置,本技术对此不作限制。
[0261]
步骤s703、获取待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系。
[0262]
具体的,在待使用波束为信令波束时,获取信令波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系;在待使用波束为业务波束时,获取业务波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系。
[0263]
具体可参考步骤s202,在此不再赘述。
[0264]
步骤s704、根据目标扫描区域,在待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率
的对应关系中,确定目标扫描区域对应的目标发射功率。
[0265]
具体可参考步骤s203,在此不再赘述。
[0266]
步骤s705、根据目标发射功率,通过待使用波束向目标扫描区域扫描发射信号。
[0267]
具体可参考步骤s204,在此不再赘述。
[0268]
示例性的,假设功率控制装置接收到用户终端a发送的
[0269]
这样一来,功率控制装置可以分别设置业务波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系,及信令波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系。当发射信号时,可以先确定待使用波束及目标扫描区域,根据目标扫描区域,获取预设的待使用波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系。根据目标扫描区域、待使用波束对应的扫描区域与发射功率的对应关系,即可确定出目标发射功率,直接以目标发射功率发射信号即可,简化了功率控制过程。
[0270]
与上述实施例相对应,如图8所示,本技术实施例还提供了一种功率控制装置,包括:
[0271]
处理单元801,用于确定目标扫描区域;
[0272]
获取单元802,用于获取预设的扫描区域与发射功率的对应关系;
[0273]
处理单元801,还用于根据目标扫描区域,在预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定目标扫描区域对应的目标发射功率;
[0274]
处理单元801,还用于根据目标发射功率,向目标扫描区域扫描发射信号。
[0275]
作为一种可能的实现方式,获取单元802,还用于获取目标波束的总发射功率;目标波束包括信令波束或业务波束;
[0276]
作为一种可能的实现方式,获取单元802,还用于获取卫星覆盖区域,并按照预设扫描区域大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个扫描区域;
[0277]
作为一种可能的实现方式,处理单元801,还用于根据目标波束的总发射功率,确定目标波束对应的至少一个扫描区域中的每个扫描区域对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个扫描区域与发射功率的对应关系。
[0278]
作为一种可能的实现方式,获取单元802,具体用于按照目标波束对应的预设波位大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个波位;
[0279]
处理单元801,具体用于确定目标波束对应的至少一个波位中每个波位与卫星间的距离,以及目标波束对应的至少一个波位中每个波位对应的卫星的扫描角度;
[0280]
处理单元801,还用于根据每个波位与卫星间的距离,以及每个波位对应的卫星的扫描角度,确定每个波位对应的路径损耗及扫描损耗;
[0281]
获取单元802,还用于获取每个波位对应的终端增益参数
[0282]
处理单元801,还用于根据每个波位对应的终端增益参数、每个波位对应的路径损耗及扫描损耗,确定每个波位对应的损耗值;
[0283]
处理单元801,还用于根据目标波束的总发射功率及每个波位对应的损耗值,确定每个波位对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个波位与发射功率的对应关系。
[0284]
作为一种可能的实现方式,获取单元802,具体用于按照目标波束对应的预设同心环大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个同心环;
[0285]
处理单元801,具体用于确定目标波束对应的至少一个同心环中每个同心环与卫
星间的距离、以及目标波束对应的至少一个第一同心环中每个同心环对应的卫星扫描角度;
[0286]
处理单元801,还用于根据每个同心环与卫星间的距离、以及每个同心环对应的卫星扫描角度,确定每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗;
[0287]
处理单元801,还用于根据每个同心环对应的路径损耗及扫描损耗,确定每个同心环对应的损耗值;
[0288]
处理单元801,还用于根据目标波束的总发射功率及每个同心环对应的损耗值,确定每个同心环对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
[0289]
作为一种可能的实现方式,获取单元802,具体用于在目标波束包括业务波束时,获取卫星覆盖区域内的至少一个用户终端的所在区域;
[0290]
处理单元801,具体用于获取至少一个用户终端中的每个用户终端对应的用户通信参数;
[0291]
处理单元801,还用于根据至少一个用户终端中的每个用户终端的所在区域信息,确定每个用户终端与卫星间的距离,以及每个用户终端对应的卫星扫描角度;
[0292]
处理单元801,还用于根据每个用户终端与卫星间的距离,以及每个用户终端对应的卫星扫描角度,确定每个用户终端的路径损耗及扫描损耗;
[0293]
处理单元801,还用于根据每个用户终端对应的用户通信参数、路径损耗及扫描损耗,确定每个用户终端对应的损耗值;
[0294]
处理单元801,还用于根据目标波束的总发射功率及每个用户终端对应的损耗值,确定每个用户终端的所在区域对应的业务波束发射功率,并生成业务波束对应的至少一个用户终端的所在区域与发射功率的对应关系。
[0295]
作为一种可能的实现方式,获取单元802,具体用于在目标波束包括业务波束时,按照目标波束对应的预设平行条带大小,将所述卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个平行条带;
[0296]
处理单元801,具体用于确定至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度;
[0297]
处理单元801,还用于根据至少一个平行条带中的每个条带与卫星间的距离,以及每个条带对应的卫星扫描角度,确定每个条带对应的路径损耗及扫描损耗;
[0298]
处理单元801,还用于根据每个条带对应的路径损耗及扫描损耗,确定每个条带对应的损耗值;
[0299]
处理单元801,还用于根据目标波束的总发射功率及每个条带对应的损耗值,确定每个条带对应的目标波束发射功率,并生成目标波束对应的至少一个条带与发射功率的对应关系。
[0300]
作为一种可能的实现方式,获取单元802,具体用于在目标波束为业务波束时,按照目标波束对应的同心环大小,将卫星覆盖区域划分为目标波束对应的至少一个同心环;
[0301]
处理单元801,具体用于获取预设功率分配比例参数,并将预设功率分配比例参数确定为至少一个同心环中最外圈同心环的功率分配比例参数;
[0302]
处理单元801,还用于根据最外圈同心环的功率分配比例参数,按照预设规则,确
定至少一个同心环中除最外圈同心环以外的同心环的功率分配比例参数;所述预设规则包括至少一个同心环中,外环半径越小的同心环,其功率分配比例参数越大;
[0303]
处理单元801,还用于根据目标波束的总发射功率及至少一个同心环中的每个同心环的功率比例分配参数,确定每个同心环对应的发射功率,并生成目标波束对应的至少一个同心环与发射功率的对应关系。
[0304]
作为一种可能的实现方式,所述处理单元801,还用于确定待使用波束;待使用波束包括信令波束或者业务波束;
[0305]
获取单元802,具体用于获取待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系;
[0306]
处理单元801,具体用于根据目标扫描区域,在待使用波束对应的预设的扫描区域与发射功率的对应关系中,确定目标扫描区域对应的目标发射功率;
[0307]
处理单元801,具体用于根据目标发射功率,通过待使用波束向目标扫描区域扫描发射信号。
[0308]
作为一种可能的实现方式,处理单元801,具体用于在待使用波束为信令波束时,获取业务波束对应的至少一个扫描区域;按照信令波束对应的至少一个扫描区域的预设扫描顺序,在信令波束对应的至少一个扫描区域中确定出目标扫描区域;
[0309]
或者,处理单元801,还用于在待使用波束为业务波束时,确定目标用户终端的位置信息;获取业务波束对应的至少一个扫描区域;根据目标用户终端的位置信息,在业务波束对应的扫描区域中,确定目标用户终端对应的扫描区域,并将其确定为目标扫描区域。
[0310]
与上述实施例相对应,本技术还提供了一种电子设备。图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图,所述电子设备900可以包括:处理器901、存储器902及通信单元903。这些组件通过一条或多条总线进行通信,本领域技术人员可以理解,图中示出的服务器的结构并不构成对本发明实施例的限定,它既可以是总线形结构,也可以是星型结构,还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
[0311]
其中,所述通信单元903,用于建立通信信道,从而使所述电子设备可以与其它设备进行通信。接收其他设备发送的用户数据或者向其他设备发送用户数据。
[0312]
所述处理器901,为电子设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器902内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,以执行电子设备的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(integrated circuit,ic)组成,例如可以由单颗封装的ic所组成,也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装ic而组成。举例来说,处理器901可以仅包括中央处理器(central processing unit,cpu)。在本发明实施方式中,cpu可以是单运算核心,也可以包括多运算核心。
[0313]
所述存储器902,用于存储处理器901的执行指令,存储器902可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
[0314]
当存储器902中的执行指令由处理器901执行时,使得电子设备900能够执行图3或图7所示实施例中的部分或全部步骤。
[0315]
具体实现中,本发明还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本发明提供的功率控制方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory,rom)或随机存储记忆体(random access memory,ram)等。
[0316]
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0317]
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其,对于装置实施例和终端实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例中的说明即可。
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