一种适用于vsat星状网络的频谱共享传输方法
技术领域
1.本发明属于vsat卫星通信技术领域，尤其涉及一种适用于vsat星状网络的频谱共享传输方法。
背景技术：2.vsat是由主站和若干小口径终端(小站)组成的卫星通信网络。主站配有大口径天线，具有较强的发送信息能力，可以向小站传输高速数据业务。小站配置小口径天线，用于向主站传输低速业务及信令信息。通常的vsat网络中，卫星搭载透明转发器，采用fdma传输体制，系统为主站和小站分配不同的频率资源，并且转发器频带存在一定的保护间隔，这就导致了转发器频率资源没有得到充分利用，甚至当小站数量增多时系统无法同时将小站接入vsat网络中。
3.为了提高卫星转发器的频谱效率，成对载波的pcma技术得到了广泛研究，但是pcma主要解决地球站之间的点对点传输，无法应用于vsat多小站组网场景中。虽然tdma技术可以解决组网问题，但是将多个小站分配在不同的时隙没有充分利用时域资源。
技术实现要素：4.有鉴于此，本发明提出一种适用于vsat星状网络的频谱共享传输方法，旨在解决卫星透明转发器频率资源匮乏带来的同时服务小站数量受限问题。
5.为了实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：
6.一种适用于vsat星状网络的频谱共享传输方法，包括下述步骤：
7.(1)vsat系统根据所传输的业务确定频谱共享传输方法可以同时通信的小站数量n。
8.(2)vsat系统为主站和同时通信的小站分配相同的转发器频带，小站之间占用这部分带宽内的不同频率资源。
9.(3)主站和小站将各自的上行信号调制在系统分配频率的载波上，同时发射上行信号。
10.(4)卫星转发器将接收到的主站和小站信号进行混叠后形成下行混叠信号，通过广域波束下行发射。
11.(5)主站接收机首先对混叠信号中的主站信号进行解调，将解调得到的信息重新调制后在混叠信号中进行消除，然后按照小站信号频率进行并行滤波，得到各个小站的发射信号，再对其进行解调，获得各个小站的有效信息。
12.(6)小站接收机直接对接收到的混叠信号进行解调得到主站的有效信息。
13.其中，步骤(1)中，若给定小站解调信噪比门限为γdb，主站和小站的调制信号功率分别为α瓦和β瓦，主站天线发射增益为e0，小站天线发射增益为ei，则同时通信的小站数量n需要满足条件：
14.本发明相比背景技术具有如下优点：
15.本发明在可以实现多小站组网的基础上，不需要为小站分配额外转发器频带，能够提高频谱资源利用率，特别适用于转发器频带资源受限的vsat网络。
附图说明
16.图1是本发明的应用场景示意图。
17.图2是本发明卫星转发器为主站信号和小站信号分配频率资源示意图。
18.图3是本发明主站接收机解调原理图。
19.图4是本发明小站接收机解调原理图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明进行详细说明。
21.一种适用于vsat星状网络的频谱共享传输方法，图1给出了由n个小站和1个主站组成的vsat卫星通信网络，主站和小站通过卫星实现双向通信。
22.图2给出了主站和小站所占用的频带示意。系统为主站和n个小站分配相同的频带资源，小站之间占用这部分频带的不同频率。其中，主站信号功率高于小站信号。
23.图3给出了主站接收机的解调原理。
24.图4给出了小站接收机的解调原理。
25.该方法将主站和小站分配在同一频带内，星载转发器将接收到的主站和小站信号混叠后形成混叠信号下行发射。小站直接解调混叠信号中的主站信号，主站先对混叠信号中的主站信号进行解调，将解调得到的信息重新调制后在混叠信号中进行消除，然后按照小站信号频率进行并行滤波，得到各个小站的发射信号，再对其进行解调，获得各个小站的有效信息，实现高频谱利用率的信号传输。
26.具体来说，该方法包括以下步骤：
27.(1)vsat系统根据所传输的业务确定频谱共享传输方法可以同时通信的小站数量n。
28.其中，在给定小站解调信噪比门限为γdb，主站和小站的调制信号功率分别为α瓦和β瓦，主站天线发射增益为e0，小站天线发射增益为ei，则同时通信的小站数量n需要满足条件：
[0029][0030]
(2)vsat系统为主站和同时通信的小站分配相同转发器频带，小站之间占用这部分带宽内的不同频率资源。
[0031]
(3)主站和小站将各自的上行信号调制在系统分配频率的载波上，同时发射上行信号。
[0032]
(4)卫星转发器将接收到的主站和小站信号进行混叠后形成下行混叠信号，通过广域波束下行发射。
[0033]
(5)主站接收机首先对混叠信号中的主站信号进行解调，将解调得到的信息重新调制后在混叠信号中进行消除，然后按照小站信号频率进行并行滤波，得到各个小站的发
射信号，再对其进行解调，获得各个小站的有效信息。
[0034]
(6)小站接收机直接对接收到的混叠信号进行解调得到主站的有效信息。
[0035]
至此，完成了vsat星状网络的频谱共享传输方法。
[0036]
总之，该方法将主站和多个小站分配在同一频带内，小站之间占用该频带内不同频率资源，星载转发器将收到的主站和小站信号混叠后下行发射。小站直接解调主站信号，主站先对主站信号进行解调，再将其重调制后在混叠信号中消除，然后按照各小站信号频率进行滤波，解调各路小站信号。
[0037]
本发明允许主站和小站信号共享转发器带宽，不需要单独为小站划分频率资源，提高了同时入网的小站数量，实现了频谱效率的提升。
技术特征：1.一种适用于vsat星状网络的频谱共享传输方法，其特征在于包括以下步骤：(1)vsat系统根据所传输的业务确定频谱共享传输可以同时通信的小站数量n；(2)vsat系统为主站和同时通信的小站分配相同的转发器频带，小站之间占用这部分带宽内的不同频率资源；(3)主站和小站将各自的上行信号调制在系统分配频率的载波上，同时发射上行信号；(4)卫星转发器将接收到的主站和小站信号进行混叠后形成下行混叠信号，通过广域波束下行发射；(5)主站接收机首先对混叠信号中的主站信号进行解调，将解调得到的信息重新调制后在混叠信号中进行消除，然后按照小站信号频率进行并行滤波，得到各个小站的发射信号，再对其进行解调，获得各个小站的有效信息；(6)小站接收机直接对接收到的混叠信号进行解调得到主站的有效信息。2.根据权利要求1所述的一种适用于vsat星状网络的频谱共享传输方法，其特征在于，步骤(1)中，可以同时通信的小站数量n满足如下条件：其中，小站解调信噪比门限为γdb，主站和小站的调制信号功率分别为α瓦和β瓦，主站天线发射增益为e0，小站天线发射增益为e
i
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技术总结本发明公开了一种适用于VSAT星状网络的频谱共享传输方法，旨在解决卫星透明转发器频率资源匮乏带来的同时服务小站数量受限问题。该方法将主站和多个小站分配在同一频带内，小站之间占用该频带内不同频率资源，星载转发器将收到的主站和小站信号混叠后下行发射。小站直接解调主站信号，主站先对主站信号进行解调，再将其重调制后在混叠信号中消除，然后按照各小站信号频率进行滤波，解调各路小站信号。该方法允许主站和小站信号共享转发器带宽，不需要单独为小站划分频率资源，提高了同时入网的小站数量，实现频谱效率的提升。实现频谱效率的提升。实现频谱效率的提升。
技术研发人员：李田 李国彦 王依恺 李嘉席 程英辉 李勇 卢山 李悦 周萌 李辉
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2022/11/1
