一种波束覆盖方法、装置及设备与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种波束覆盖方法、装置及设备。

背景技术：

1、在卫星系统中，由于卫星系统需要覆盖的区域很大，局限于卫星载荷能力，不能同时对整个覆盖区域，打出波束进行覆盖。因此，卫星里的广播波束沿用了新空口(newradio，nr)分时扫描的特点，需要以时分的方式，通过波束扫描完成整个卫星系统的覆盖。但是，随着卫星移动，会导致原来基于卫星静止状态设计的波束覆盖区发生偏移，导致卫星系统无法覆盖原区域。为了解决覆盖漏洞问题，目前可以按照卫星的覆盖情况，提前计算码本集合，存储到卫星基站上。但是目前设计的码本集合存储的码本数量非常多，卫星的存储开销非常大；并且还需要卫星具备高效的搜索算法，从而能够在较大的码本集合中快速找到与实际波束指向相匹配的码本，卫星的计算开销也非常大。

技术实现思路

1、本技术提供一种波束覆盖方法、装置及设备，该方法中根据卫星的运动方向设计码本，有利于降低卫星的计算开销和存储开销。

2、第一方面，本技术提供一种波束覆盖方法，该方法可以应用于卫星，该卫星具有接入网设备的功能，例如，可以将终端设备接入无线接入网络。具体来说，该方法由卫星所执行，也可以由卫星的部件(例如处理器、芯片、或芯片系统等)执行，还可以由能实现全部或部分卫星功能的逻辑模块或软件实现。其中，卫星根据第一覆盖区域，确定第一码本；根据卫星运动方向和第一码本，确定第二码本；根据第二码本传输数据。

3、该方法中，卫星可以先确定第一码本，然后基于该第一码本沿卫星运动方向设计少量的码本，该少量的码本包括第二码本(即当前时刻用于传输数据的码本)。那么在卫星运动过程中，基于少量码本就可以实现无缝覆盖，有利于降低卫星的计算开销和存储开销。

4、一种可能的实施方式中，卫星根据第一码本对应的第一波束集合或第一波位集合，以及卫星运动方向，获取沿卫星运动方向与第一波束集合或第一波位集合第一次相邻的第二波束集合或第二波位集合；根据码本存储需求和信噪比波动需求，确定扫描颗粒度；根据扫描颗粒度、第二波束集合或第二波位集合对应的码本、和第一码本，确定第二码本。

5、该方法中，具体描述了卫星如何根据卫星运动方向和第一码本确定第二码本。例如，卫星根据第一码本对应的第一波束集合，沿着卫星运动方向获取与第一波束集合第一次相邻的第二波束集合；从而可以根据扫描颗粒度，在第一波束集合与第二波束集合之间进行插值处理，得到另外的少量的码本(包括第二码本)，有利于降低卫星的计算开销和存储开销。

6、一种可能的实施方式中，卫星根据第一覆盖区域和卫星天线面板的朝向，确定第一码本；或者，根据第一覆盖区域、地球自转速度、和地面波位，确定第一码本。

7、该方法中，卫星可以采用两种不同的方式，包括基于卫星天线面板的朝向(可以称为卫星固定，satellite-fixed)的方式或者基于地面波位(可以称为地面固定，earth-fixed)的方式，确定第一码本。第一码本也可以称为初始码本，有利于卫星实现覆盖。

8、一种可能的实施方式中，当卫星采用基于卫星天线面板的朝向的方式时，卫星根据卫星天线面板的朝向，确定第一波束集合中的各个波束的角度参数；根据第一波束集合中的各个波束的角度参数，获取沿卫星运动方向与第一波束集合中的各个波束分别第一次相邻的各个波束，也即是，获取第二波束集合。其中，第二波束集合包括沿所述卫星运动方向与第一波束集合中的各个波束分别第一次相邻的各个波束。

9、该方法中，卫星可以采用satellite-fixed的方式，按照波束的布局，提前确定波束的角度参数，而无需考虑地面的任何地理位置信息，实现的复杂度较低。

10、一种可能的实施方式中，当卫星采用基于卫星天线面板的朝向的方式时，根据卫星运动方向和地球自转速度，确定第一波位集合中的各个波位的角度参数；根据第一波位集合中的各个波位的角度参数，获取沿卫星运动方向与第一波位集合中的各个波位分别第一次相邻的各个波位，也即是，获取第二波位集合。其中，第二波位集合包括沿卫星运动方向与第一波位集合中的各个波位分别第一次相邻的各个波位。

11、该方法中，卫星可以采用earth-fixed的方式，当卫星在地球表面寻找两个波位的连线为卫星运动方向时，需要考虑地球自转的影响，波位的布局需要进行较好的规划，实现复杂度高于satellite-fixed的方式，但是更符合实际场景，覆盖更全面。

12、一种可能的实施方式中，扫描颗粒度、信噪比波动需求和码本存储需求之间的关系满足：

13、当第一扫描颗粒度小于第二扫描颗粒度时，第一信噪比波动需求小于第二信噪比波动需求，第一码本存储需求大于第二码本存储需求。

14、该方法中，为了降低存储开销，可以采用较大的扫描颗粒度，但是较大的扫描颗粒度导致信噪比波动范围较大，因此需要对信噪比波动需求和码本存储需求进行权衡。

15、一种可能的实施方式中，卫星接收信噪比波动需求更新请求消息，该信噪比波动需求更新请求消息包括扫描颗粒度的绝对值或扫描颗粒度的更新值；根据该扫描颗粒度的绝对值或该扫描颗粒度的更新值，更新扫描颗粒度；根据更新后的扫描颗粒度，确定更新后的第二码本。

16、该方法中，通过空口传输更新信噪比波动需求的相关信令，有利于适配信噪比需求。

17、第二方面，本技术提供另一种波束覆盖方法，该方法可以由终端设备所执行，也可以由终端设备的部件(例如处理器、芯片、或芯片系统等)执行，还可以由能实现全部或部分终端设备功能的逻辑模块或软件实现。其中，终端设备获取第二码本，根据该第二码本传输数据。

18、该方法中，终端设备可以直接获取用于传输数据的第二码本，从而实现终端设备和卫星之间的数据传输。

19、一种可能的实施方式中，终端设备获取第一码本和扫描颗粒度；根据该第一码本和扫描颗粒度，确定第二码本。

20、该方法中，终端设备可以根据第一码本(即初始码本)和扫描颗粒度进行插值处理，得到用于传输数据的第二码本，从而实现终端设备和卫星之间的数据传输。

21、一种可能的实施方式中，终端设备向卫星发送信噪比波动需求更新请求消息，所述信噪比波动需求更新请求消息包括扫描颗粒度的绝对值或扫描颗粒度的更新值。

22、该方法中，通过空口传输更新信噪比波动需求的相关信令，有利于适配信噪比需求。

23、第三方面，本技术提供一种通信装置，该通信装置可以是卫星，也可以是卫星中的装置，或者是能够和卫星匹配使用的装置。一种设计中，该通信装置可以包括执行如第一方面和第一方面中任一种可能的实施方式中描述的方法/操作/步骤/动作所一一对应的模块，该模块可以是硬件电路，也可以是软件，也可以是硬件电路结合软件实现。一种设计中，该通信装置可以包括处理单元和通信单元。

24、其中，对卫星执行的方法的具体描述可以参考上述第一方面和第一方面中任一种可能的实施方式中对应的描述，此处不再赘述。可以理解的是，该通信装置也可以实现如第一方面中可以实现的效果。

25、第四方面，本技术提供另一种通信装置，该通信装置可以是终端设备，也可以是终端设备中的装置，或者是能够和终端设备匹配使用的装置。一种设计中，该通信装置可以包括执行如第二方面和第二方面中任一种可能的实施方式中描述的方法/操作/步骤/动作所一一对应的模块，该模块可以是硬件电路，也可以是软件，也可以是硬件电路结合软件实现。一种设计中，该通信装置可以包括处理单元和通信单元。

26、其中，对终端设备执行的方法的具体描述可以参考上述第二方面和第二方面中任一种可能的实施方式中对应的描述，此处不再赘述。可以理解的是，该通信装置也可以实现如第二方面中可以实现的效果。

27、第五方面，本技术提供一种通信装置，包括存储器、处理器和通信接口；其中，通信接口用于接收信号或者发送信号，存储器用于存储指令或计算机程序，处理器用于执行存储器所存储的计算机程序或指令，以使该通信装置执行上述第一方面和第一方面中任一种可能的实施方式中的方法。

28、第六方面，本技术提供一种通信装置，包括：存储器、处理器和通信接口；其中，通信接口用于接收信号或者发送信号，存储器用于存储指令或计算机程序，处理器用于执行存储器所存储的计算机程序或指令，以使该通信装置执行上述第二方面和第二方面中任一种可能的实施方式中的方法。

29、第七方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第二方面，以及第一方面或第二方面任一种可能的实施方式中的方法。

30、第八方面，本技术提供一种芯片系统，该芯片系统包括处理器和接口，还可以包括存储器，用于实现上述第一方面或第二方面，以及第一方面或第二方面任一种可能的实施方式中的方法中的功能。该芯片系统可以由芯片构成，也可以包含芯片和其他分立器件。

31、第九方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第二方面，以及第一方面或第二方面任一种可能的实施方式中的方法。