[發(fā)明專利]空對地網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)使用同時頻譜的架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680007203.0
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN107211278B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 道格拉斯·希斯洛普;瑞安·M·斯通
• 申請（專利權(quán)）人: 智慧天空網(wǎng)絡(luò)有限公司
• 主分類號: H04W16/14
• 分類號: H04W16/14;H04B7/185;H04W16/28
• 代理公司: 北京京萬通知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11440
• 代理人: 許天易

一種用于在各種單元中提供空對地(ATG)無線通信的網(wǎng)絡(luò)可包括含有天線組件的飛行中的飛機、多個ATG基站，以及多個地面基站。ATG基站中的每個均限定相對應(yīng)的輻射圖，并且所述ATG基站彼此間隔開，以限定至少部分地重疊的覆蓋區(qū)域，以與限定在第一海拔高度和第二海拔高度之間的ATG通信層中的天線組件通信。地面基站配置為主要在所述第一海拔高度下方的地面通信層中通信。地面基站和ATG基站各自配置為分別在地面通信層和ATG通信層中使用相同的射頻(RF)頻譜通信。

技術(shù)領(lǐng)域

示例性實施例一般涉及無線通信，更具體地涉及由無線空對地(ATG)網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)在同一地理區(qū)域?qū)崿F(xiàn)頻譜的雙重使用的技術(shù)。

背景技術(shù)

高速數(shù)據(jù)通信和實現(xiàn)這種通信的設(shè)備在現(xiàn)代社會中已經(jīng)變得普遍存在。這些設(shè)備使得許多用戶能夠與互聯(lián)網(wǎng)和其它通信網(wǎng)絡(luò)保持幾乎連續(xù)的連接。雖然這些高速數(shù)據(jù)連接可以通過電話線、電纜調(diào)制解調(diào)器或具有物理有線連接的其它設(shè)備實現(xiàn)，但是無線連接革命性地賦予我們在不犧牲移動性的情況下保持連接的能力。

然而，盡管人們熟知在地面上與網(wǎng)絡(luò)保持持續(xù)連接，但人們普遍認(rèn)為，一旦登乘飛機，將會停止便捷和/或?qū)嵒莸倪B接。至少對于登機的乘客而言，航空平臺仍然無法便捷且實惠地連接到通信網(wǎng)絡(luò)。在空中嘗試保持連接通常是昂貴的，并且具有帶寬限制或高延遲問題。此外，即使乘客愿意承擔(dān)由飛機通信能力產(chǎn)生的費用和問題，通常又局限于由飛機上提供的剛性通信架構(gòu)支持的非常特殊的通信模式。

隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的改進(jìn)以實現(xiàn)與各種飛行中的接收設(shè)備更好地通信，可以構(gòu)想的一個愿景就是將一定數(shù)量的射頻(RF)頻譜應(yīng)用于飛行中的通信。然而，RF頻譜由于其資源相對有限但需求巨大，而非常昂貴。因此，將RF頻譜的一部分專門指定為飛行中的通信的替代性方案可能是令人感興趣的。

發(fā)明內(nèi)容

無線技術(shù)的不斷進(jìn)步為飛機在飛行中提供了無線覆蓋的新機會，而無需將RF頻譜專用于此類覆蓋。就這方面而言，例如，通過采用各種干擾減輕策略，可以進(jìn)行頻譜重用。一些示例性實施例提供可以允許在給定區(qū)域內(nèi)重用頻譜的干擾減輕技術(shù)，使得地面網(wǎng)絡(luò)和空對地(ATG)網(wǎng)絡(luò)可以在相同的地理區(qū)域內(nèi)共存，并采用相同的頻譜。

在一個示例性實施例中，提供了一種用于在各種通信量或單元中提供空對地(ATG)無線通信的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)可包括含有天線組件的飛行中的飛機、多個ATG基站，以及多個地面基站。每個ATG基站均限定相應(yīng)的輻射圖，并且ATG基站彼此間隔開以限定至少部分重疊的覆蓋區(qū)域，以在第一海拔高度和第二海拔高度之間限定的ATG通信層中與天線組件通信。地面基站配置為主要在第一海拔高度以下的地面通信層中通信，以獨立于ATG基站或與ATG基站協(xié)同提供服務(wù)。地面基站和ATG基站各自配置為分別在地面通信層和ATG通信層中使用相同的射頻(RF)頻譜通信。

在另一個示例性實施例中，提供了一種選擇用于在ATG網(wǎng)絡(luò)中通信并補償飛機的運動(例如俯仰和橫滾)的天線組件的天線元件的方法。該方法可包括確定ATG基站相對于飛行中的飛機的預(yù)期相對位置、基于該預(yù)期的相對位置選擇用于與ATG基站通信的天線元件、接收改變動態(tài)位置信息(例如，指示飛機的俯仰或橫滾中的至少一種變化)的指示，以及調(diào)整所選擇的天線元件以補償該動態(tài)位置信息的改變。

在另一個示例性實施例中，提供了一種用于飛機的天線組件。該天線組件能夠與ATG無線通信網(wǎng)絡(luò)的ATG基站通信。天線組件可包括多個天線元件，其中至少一個是可傾斜的，以便使天線組件保持朝向響應(yīng)于飛機的飛行中的機動的聚焦區(qū)域定向。

附圖說明

由此已經(jīng)概括地描述了本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖，這些附圖不一定按比例繪制，并且其中：

圖1示出了根據(jù)一個示例性實施例的提供空對地(ATG)無線通信覆蓋區(qū)域的一個示例性網(wǎng)絡(luò)部署的俯視圖；

圖2示出了根據(jù)一個示例性實施例的提供重疊單元(cell)覆蓋區(qū)域以實現(xiàn)高達(dá)預(yù)定海拔高度覆蓋的基站的示例性網(wǎng)絡(luò)部署的一個方面；