On-board beam generation for multibeam satellite systems

This paper aims at designing an onboard beam generation process for a hybrid onboard on-ground multibeam satellite architecture. The proposed method offers a good tradeoff between total throughput and feeder link bandwidth requirements compared with pure on-ground systems. Full frequency reuse among...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Joroughi, Vahid, Vázquez, Miguel Ángel, Pérez Neira, Ana Isabel|||0000-0003-4281-3934, Devillers, Bertrand
Tipo de recurso: artículo
Fecha de publicación:2017
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/106740
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/106740
https://dx.doi.org/10.1109/TWC.2017.2687924
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Artificial satellites in telecommunication
Wireless communication systems
Multibeam satellite systems
On-board beam processing
Linear precoding
DVB-S2
DVB-RCS
Satèl·lits artificials en telecomunicació
Comunicació sense fil, Sistemes de
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Radiocomunicació i exploració electromagnètica::Satèl·lits i ràdioenllaços
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Telemàtica i xarxes d'ordinadors
id ES_e9ab4b6ca1cd24c38e7e9780f98dfe0d
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/106740
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling On-board beam generation for multibeam satellite systemsJoroughi, VahidVázquez, Miguel ÁngelPérez Neira, Ana Isabel|||0000-0003-4281-3934Devillers, BertrandArtificial satellites in telecommunicationWireless communication systemsMultibeam satellite systemsOn-board beam processingLinear precodingDVB-S2DVB-RCSSatèl·lits artificials en telecomunicacióComunicació sense fil, Sistemes deÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Radiocomunicació i exploració electromagnètica::Satèl·lits i ràdioenllaçosÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Telemàtica i xarxes d'ordinadorsThis paper aims at designing an onboard beam generation process for a hybrid onboard on-ground multibeam satellite architecture. The proposed method offers a good tradeoff between total throughput and feeder link bandwidth requirements compared with pure on-ground systems. Full frequency reuse among beams is considered, and the beamforming at the satellite is designed for supporting interference mitigation techniques. In addition, in order to reduce the payload cost and complexity, this onboard beamforming is assumed to be constant and the same for forward and return link transmissions so that the same array-fed reflector can be used for forward and return links, leading to a substantial reduction of the payload mass. To meet all these requirements, a novel robust minimum mean square error optimization is conceived. The benefits of the considered scheme are evaluated with respect to the current approaches both analytically and numerically. Indeed, we show that with the DVB-RCS and DVB-S2 standards, our proposal allows increasing the total throughput within a range between 6% and 15% with respect to other onboard processing techniques in the return and forward link, respectively.Peer Reviewed20172017-03-2720172017-07-24journal articlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501AMhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aainfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/106740https://dx.doi.org/10.1109/TWC.2017.2687924reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Inglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/1067402026-05-27T15:37:01Z
dc.title.none.fl_str_mv On-board beam generation for multibeam satellite systems
title On-board beam generation for multibeam satellite systems
spellingShingle On-board beam generation for multibeam satellite systems
Joroughi, Vahid
Artificial satellites in telecommunication
Wireless communication systems
Multibeam satellite systems
On-board beam processing
Linear precoding
DVB-S2
DVB-RCS
Satèl·lits artificials en telecomunicació
Comunicació sense fil, Sistemes de
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Radiocomunicació i exploració electromagnètica::Satèl·lits i ràdioenllaços
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Telemàtica i xarxes d'ordinadors
title_short On-board beam generation for multibeam satellite systems
title_full On-board beam generation for multibeam satellite systems
title_fullStr On-board beam generation for multibeam satellite systems
title_full_unstemmed On-board beam generation for multibeam satellite systems
title_sort On-board beam generation for multibeam satellite systems
dc.creator.none.fl_str_mv Joroughi, Vahid
Vázquez, Miguel Ángel
Pérez Neira, Ana Isabel|||0000-0003-4281-3934
Devillers, Bertrand
author Joroughi, Vahid
author_facet Joroughi, Vahid
Vázquez, Miguel Ángel
Pérez Neira, Ana Isabel|||0000-0003-4281-3934
Devillers, Bertrand
author_role author
author2 Vázquez, Miguel Ángel
Pérez Neira, Ana Isabel|||0000-0003-4281-3934
Devillers, Bertrand
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Artificial satellites in telecommunication
Wireless communication systems
Multibeam satellite systems
On-board beam processing
Linear precoding
DVB-S2
DVB-RCS
Satèl·lits artificials en telecomunicació
Comunicació sense fil, Sistemes de
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Radiocomunicació i exploració electromagnètica::Satèl·lits i ràdioenllaços
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Telemàtica i xarxes d'ordinadors
topic Artificial satellites in telecommunication
Wireless communication systems
Multibeam satellite systems
On-board beam processing
Linear precoding
DVB-S2
DVB-RCS
Satèl·lits artificials en telecomunicació
Comunicació sense fil, Sistemes de
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Radiocomunicació i exploració electromagnètica::Satèl·lits i ràdioenllaços
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria de la telecomunicació::Telemàtica i xarxes d'ordinadors
description This paper aims at designing an onboard beam generation process for a hybrid onboard on-ground multibeam satellite architecture. The proposed method offers a good tradeoff between total throughput and feeder link bandwidth requirements compared with pure on-ground systems. Full frequency reuse among beams is considered, and the beamforming at the satellite is designed for supporting interference mitigation techniques. In addition, in order to reduce the payload cost and complexity, this onboard beamforming is assumed to be constant and the same for forward and return link transmissions so that the same array-fed reflector can be used for forward and return links, leading to a substantial reduction of the payload mass. To meet all these requirements, a novel robust minimum mean square error optimization is conceived. The benefits of the considered scheme are evaluated with respect to the current approaches both analytically and numerically. Indeed, we show that with the DVB-RCS and DVB-S2 standards, our proposal allows increasing the total throughput within a range between 6% and 15% with respect to other onboard processing techniques in the return and forward link, respectively.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017
2017-03-27
2017
2017-07-24
dc.type.none.fl_str_mv journal article
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
AM
http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
format article
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/106740
https://dx.doi.org/10.1109/TWC.2017.2687924
url https://hdl.handle.net/2117/106740
https://dx.doi.org/10.1109/TWC.2017.2687924
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869423071975178240
score 15.300719

Similares en LA Referencia