空对地无线通信网络中的干扰抑制制造技术

一种用于在各个蜂窝中提供空对地(ATG)无线通信的网络可以包括：设置在飞行中的飞行器上的接收器站；多个基站，每个基站限定对应的辐射图案，使得基站彼此分隔开以限定至少部分重叠的覆盖区域；以及与所述基站中的至少一个基站通信的控制模块。所述控制模块可以被配置成接收表示所述飞行器的高度的信息并且基于该高度选择用于所述至少一个基站与所述接收器站之间的通信的频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
示例实施方式总体上涉及无线通信，并且尤其涉及用于无线空对地(ATG)网络的抑制技术。在现代社会中，高速数据通信以及实现此类通信的装置已经普遍存在。这些装置使得许多用户能够与互联网和其它通信网络保持几乎连续的连接。虽然通过电话线、电缆调制解调器或具有物理有线连接的其它此类装置可实现这些高速数据连接，但无线连接已经彻底改变了我们保持连接的能力而不会牺牲移动性。然而，尽管人们对在地面上保持持续连接至网络很熟悉，但人们普遍理解，一旦搭乘飞行器，简单和/或廉价的连接通常将停止。至少对于飞行器上的乘客来说，航空平台仍然无法轻易且廉价地连接到通信网络。尝试在空中保持连接通常是昂贵的，并且有带宽限制或高延迟的问题。此外，愿意承担飞行器通信能力所存在的费用和问题的乘客通常受限于设置于飞行器上的刚性通信架构所支持的非常特定的通信模式。随着对网络基础设施做出改进以使得能够利用各种飞行中接收装置实现更好的通信，可能会遇到干扰问题。特别地，对于涉及大都市区上空开放频段通信的解决方案，可以合理预期到，分布在这些区域的WiFi发射器的存在可能会产生非常具有挑战性的通信环境。事实上，基于发射器的预期数目和密度，较大的大都市区的干扰量可能会相当大。
技术实现思路
无线技术的不断发展提供了新的机会以便在不同的高度为飞行器提供无线覆盖。一些示例实施方式可以提供干扰抑制技术，这些干扰抑制技术可以包含基于接收器的高度使用不同的频率与空中的接收器通信。因此，例如，可以定义高度带，并且可以针对与位于相应的不同高度带内的目标的通信规定不同的频率。在一个示例实施方式中，提供了一种用于在各种蜂窝内提供空对地(ATG)无线通信的网络。该网络可以包括布置在飞行中的飞行器上的接收器站、多个基站以及与所述基站中的至少一个通信的控制模块，其中，每个基站定义了相应的辐射图案，使得这些基站彼此分隔地定位(例如，分隔放置)以限定至少部分重叠的覆盖区域。所述控制模块可以被配置成接收指示所述飞行器的高度的信息，并且基于所述高度选择用于在所述基站中的至少一个与所述接收器站之间进行通信的频率。在另一示例实施方式中，提供了一种在ATG网络中进行通信的方法。该方法可以包括：接收至少指示飞行中的飞行器的高度的动态位置信息，基于所述动态位置信息确定所述飞行器所处的高度带，确定与所述飞行器所处的高度带相关联的频率，并且选择该频率以执行与所述飞行器上的资产的无线通信。在另一示例实施方式中，提供了一种用于在各种蜂窝中提供ATG无线通信的网络。该网络可以包括基站阵列和空中蜂窝。所述基站阵列的每个基站限定了大致水平延伸的辐射图案。另外，所述基站阵列的基站彼此分隔地定位(例如，分隔放置)以限定至少部分重叠的覆盖区域。所述空中蜂窝包括圆极化天线阵列，该阵列限定了与所述基站阵列的基站的至少一个覆盖区域重叠的、大致垂直延伸的辐射图案。该网络被配置成基于接收器站的移动执行所述基站阵列的基站与空中蜂窝之间的飞行器上的接收器的切换。附图说明已这样概括地描述了本专利技术，现在将参照附图，附图不一定按比例绘制，且其中：图1示出了根据示例实施方式的提供空对地(ATG)无线通信覆盖区域的示例网络部署的俯视图；图2示出了根据示例实施方式的提供重叠的蜂窝覆盖区域以实现达到预定高度的覆盖的基站的示例网络部署的一个方面；图3示出了根据示例实施方式的提供重叠的蜂窝覆盖区域和/或额外覆盖区域的基站的示例网络部署的一个方面；图4示出了根据示例实施方式的垂直定向的蜂窝或“空中蜂窝”的覆盖区域的侧视图；图5示出了可以采用波束形成控制模块的示例实施方式的ATG通信网络的功能框图；图6示出了根据示例实施方式的波束形成控制模块的功能框图；图7示出了根据示例实施方式的多个基站的侧视图，该多个基站对应于彼此相邻设置的空中蜂窝以提供可以实现干扰抑制的连续区域；图8示出了可以包括与参考图1的网络所描述的结构类似的结构的网络的俯视图，不同的是图8的网络还包括示例实施方式的空中蜂窝；以及图9示出了根据示例实施方式的在ATG网络中进行通信的方法的框图。具体实施方式下文将参照附图更充分地描述一些示例实施方式，在附图中，示出了一些而非全部示例实施方式。实际上，本文所描述和图示的示例不应被理解成是对本公开的范围、适用性或结构的限制。相反，提供这些示例实施方式使得本公开会满足适合的法律要求。可以使用类似的附图标记指代全文中类似的部件。此外，本文所使用的术语“或”应解释为如下逻辑运算符：当一个或多个操作对象为真时，其结果为真。本文所描述的一些示例实施方式提供了用于改进的空对地(ATG)无线通信性能的架构。关于这一点，一些示例实施方式可以提供具有天线结构的基站，该基站有助于在具有足够高度的垂直和水平面中提供无线通信覆盖以与高海拔处的飞行器进行通信。多个基站可以被分布成提供对应的多个相邻的楔形蜂窝覆盖区域。每个楔形蜂窝可以限定在海拔上限与海拔下限之间延伸的覆盖区域，并且海拔上限和海拔下限可以随着与形成楔形蜂窝的发射器的距离增加而(基本上线性地)增加。每个楔形蜂窝中的多个扇区可以组合起来以形成楔形蜂窝。在一些情况下，可以采用六个扇区分别覆盖约30度，以通过各楔形蜂窝实现总共180度的方位覆盖。因此，蜂窝覆盖区域在水平平面中可以为大致半圆形并且可以由多个天线来提供，每个天线在半圆形方位的对应部分上提供楔形扇区。这些基站可以被部署为在第一方向上基本对齐而在第二方向上偏移。例如，这些基站还可以以第一距离部署在第一方向上以提供在海拔高度上重叠的覆盖以实现在预定海拔高度的覆盖，并且基于扇区的可实现的覆盖区域距离部署在第二方向上的第二距离以内。图1示出了用于提供ATG无线通信覆盖的部署基站的网络100的俯视图。网络100包括提供大致半圆形的蜂窝覆盖区域的各种基站。蜂窝覆盖区域分别被示出为两个部分。例如，第一基站的蜂窝覆盖区域被示出为类似图案的部分102和104。部分102和104表示水平平面上的单个连续的蜂窝覆盖区域。但如本文进一步描述的，图1示出了另一蜂窝覆盖区域的中间部分108，其提供重叠的覆盖以实现达到预定海拔高度的连续覆盖。为了说明的目的，部分102被示出为代表自相应基站的位置向外任意距离的初始蜂窝覆盖区域。需要理解的是，该部分102还包括另一蜂窝覆盖区域的部分108的重叠的覆盖以在预定海拔高度处实现覆盖。此外，部分106和108所代本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络，用于在各个蜂窝中提供空对地(ATG)无线通信，所述网络包括：设置在飞行中的飞行器上的接收器站；多个基站，所述多个基站中的每个基站限定对应的辐射图案，其中，所述基站彼此分隔开以限定至少部分重叠的覆盖区域；以及与所述基站中的至少一个基站通信的控制模块，所述控制模块被配置成接收表示所述飞行器的高度的信息，并基于所述高度选择用于在所述至少一个基站与所述飞行器之间通信的频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.10 US 61/875,7241.一种网络，用于在各个蜂窝中提供空对地(ATG)无线通信，所述网络
包括：
设置在飞行中的飞行器上的接收器站；
多个基站，所述多个基站中的每个基站限定对应的辐射图案，其中，所述
基站彼此分隔开以限定至少部分重叠的覆盖区域；以及
与所述基站中的至少一个基站通信的控制模块，所述控制模块被配置成接
收表示所述飞行器的高度的信息，并基于所述高度选择用于在所述至少一个基
站与所述飞行器之间通信的频率。
2.根据权利要求1所述的网络，其中，所述至少一个基站包括限定大致垂
直延伸的辐射图案的圆极化天线阵列。
3.根据权利要求2所述的网络，其中，所述至少一个基站的覆盖区域与另
一基站的至少一个覆盖区域重叠，所述至少一个覆盖区域限定大致水平延伸的
辐射图案。
4.根据权利要求1所述的网络，其中，所述控制模块包括波束形成控制模
块，所述波束形成控制模块被配置成利用所述飞行器的动态位置信息以及与所
述至少一个基站的位置有关的固定位置信息，朝向所述接收器站引导可操纵波
束，所述飞行器的所述动态位置信息限定至少所述高度。
5.根据权利要求4所述的网络，其中，通过基于所述飞行器的高度确定所
述飞行器所处的高度带以及确定与所述高度带相关联的对应频率，所述波束形
成控制模块基于所述飞行器的高度来选择所述可操纵波束的频率。
6.根据权利要求1所述的网络，其中，所述至少一个基站限定锥形的覆盖
区域，所述覆盖区域具有以约120度隔开的锥形腿。
7.根据权利要求6所述的网络，其中，所述多个基站中的多数个基站限定
锥形的具有以约120度隔开的锥形腿的覆盖区域，并且所述多个基站中的所述
多数个基站的相邻实例限定具有约20千米直径的蜂窝。
8.一种方法，包括：
接收至少表示飞行中的飞行器的高度的动态位置信息；
基于所述动态位置信息确定所述飞行器所处的高度带；
确定与所述飞行器所处的所述高度带相关联的频率；以及
选择所述频率以与所述飞行器上的资产进行无线通信。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：利用所述动态位置信息确定所述
飞行器的预期相对位置。
10.根据权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯·希斯洛普，
申请(专利权)人：智慧天空网络有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US