[發明專利]使用基于無線電話位置的波束成形的衛星通信系統及方法

無效

• 申請號: 200580015449.4
• 申請日: 2005-05-17
• 公開（公告）號: CN101099305A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 加里·G·楚蘭;P·D·卡拉比尼斯;S·杜塔
• 申請（專利權）人: ATC科技有限責任公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04B17/00;H01Q3/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;王勇

相關申請

本申請要求2004年5月18日提交的美國臨時申請No.60/572164的權益，通過引用將其完整地結合于此。

技術領域

本發明涉及無線通信系統及方法，更具體來說，涉及衛星通信系統及方法。

背景技術

衛星通信系統及方法廣泛用于語音和/或數據通信。衛星通信系統及方法一般采用至少一個基于空間的部件，例如一個或一個以上衛星，它/它們配置成以無線方式與多個無線終端進行通信。

衛星通信系統或方法可利用覆蓋由系統提供服務的整個服務區的單個天線波束(天線方向圖)。作為替代，在蜂窩衛星通信系統及方法中，提供多個天線波束/小區(天線方向圖)，其中的每個可服務于整個服務區域內的截然不同地理區域，以便共同服務于整個衛星服務區。因此，與傳統陸地蜂窩無線電話系統及方法中所使用的相似的蜂窩體系結構可在基于衛星的蜂窩系統及方法中實現。衛星通常通過雙向通信通路與無線終端進行通信，其中的通信信號通過下行鏈路或正向鏈路從衛星傳遞給無線終端，以及通過上行鏈路或反向鏈路從無線終端傳遞給衛星。從衛星到無線電終端的下行鏈路(正向鏈路)和/或從無線電終端到衛星的上行鏈路(反向鏈路)可稱作業務鏈路。

蜂窩衛星系統及方法的整體設計和操作是本領域的技術人員眾所周知的，因此本文不需要再進行描述。此外，本文所使用的術語“無線終端”包括：帶有或不帶多行顯示器的蜂窩和/或衛星無線電話；可將無線電話與數據處理、傳真和/或數據通信功能相結合的個人通信系統(PCS)終端；可包括射頻收發信機和/或尋呼機、互聯網/內聯網接入、萬維網瀏覽器、管理器、日歷和/或全球定位系統(GPS)接收機的個人數字助理(PDA)；和/或包括射頻收發信機的傳統膝上型計算機和/或掌上電腦或其它設備。無線終端在本文中還可稱作“終端”、“無線電話”、“用戶設備”和/或“無線電終端”。本文所使用的術語“無線電終端”或上述任何其等價術語還包括可能具有時變或固定地理坐標，以及可能是便攜式、移動式、安裝在車輛(航空、航海或基于地面)中，或設置成和/或配置成本地操作和/或在地球和/或空間的任何其他位置以分布方式進行操作的任何其它輻射用戶裝置/設備/源。

蜂窩衛星通信系統及方法可在它們對應于服務區域的衛星覆蓋區上部署數百個小區(天線方向圖或點束)。會理解，可能一般希望大量小區，因為蜂窩衛星通信系統或方法的頻率再用和容量都可能與小區數量成正比地增加。此外，對于給定衛星覆蓋區或服務區域，增加小區的數量還可能提供每個小區的更高增益，它可增加鏈路健壯性并且改善服務質量。

在無線終端和衛星之間的上行鏈路和下行鏈路可利用一個或一個以上空中接口，包括專有空中接口和/或諸如時分多址(TDMA)和/或碼分多址(CDMA)空中接口的傳統地面蜂窩接口。單個空中接口可貫穿蜂窩衛星系統中使用。作為替代，多個空中接口可被衛星通信系統使用。參見例如2000年4月18日由本發明人Karabinis發布的標題為“利用采用相同的多個空中接口標準及方法的衛星系統”的美國專利6052560。通常，不考慮使用的空中接口或多個接口，各衛星小區一般使用至少一個載波/信道來提供服務。因此，反向業務鏈路及正向業務鏈路各使用一個或一個以上載波/信道來提供服務。

上面的描述著重在衛星和無線終端之間的通信。然而，蜂窩衛星通信系統及方法通常還采用在衛星網關和衛星之間通信的雙向饋線鏈路。雙向饋送器鏈路包括從網關到衛星的正向饋送器鏈路以及從衛星到網關的反向饋送器鏈路。正向饋送器鏈路及反向饋送器鏈路各使用一個或一個以上載波/信道。

如本領域的技術人員所周知，被使用的衛星小區及其空中接口或多個空中接口的數量會影響用在從衛星網關到衛星以及從衛星到衛星網關的饋線鏈路的帶寬。例如，如果蜂窩衛星系統及方法采用400業務鏈路小區并使用窄帶CDMA空中接口來在衛星和無線終端之間提供通信，則從衛星網關傳輸到衛星的各CDMA載波會消耗1.25MHz的饋線鏈路頻譜。假設業務量使得每個小區只使用一個載波，則可能使用400×1.25MHz或500MHz的正向饋線鏈路帶寬。此外，如果某些小區使用一個以上載波和/或使用寬帶CDMA(W-CDMA)空中接口標準，則饋線鏈路的帶寬會進一步增加。