用于空对地单频网络的系统和方法技术方案

用于将空对地单频网络的共道干扰减到最少的系统和方法，包括用于传输至单频网络（例如，LTE，HSPA）及其基站的机载定向、全向天线阵列。该定向阵列可以包围若干基站，采用C‑RAN架构。该系统默认定向阵列建立或重新建立网络访问，识别可访问的网络和网站以及监控相应的同步基站计数。如果可访问的基站或网络的数量足够高，或者由于其他因素（例如，上升到高于阀值的高度），则该系统可以通过切换到定向阵列将对地面网络用户的共道干扰减到最少。同样地，如果所述基站计数下降到低于阀值的水平，则该系统可以切换到全向阵列。

System and Method for Air-to-Ground Single Frequency Networks

Systems and methods for minimizing co-channel interference in air-to-ground single-frequency networks include airborne directional and omnidirectional antenna arrays for transmission to single-frequency networks (e.g., LTE, HSPA) and their base stations. The directional array can encompass several base stations and adopt C_RAN architecture. The system establishes or re-establishes network access by default directional array, identifies accessible networks and websites, and monitors corresponding synchronous base station counts. If the number of accessible base stations or networks is high enough, or due to other factors (e.g., rising above the threshold), the system can minimize the co-channel interference of ground network users by switching to the directional array. Similarly, if the base station count falls below the threshold level, the system can be switched to an omnidirectional array.

【技术实现步骤摘要】
用于空对地单频网络的系统和方法
本专利技术涉及移动通信
，尤其涉及一种用于空对地单频网络的系统和方法。
技术介绍
由于共道干扰的风险，商业飞行器到目前为止无法为乘客使用下一代地面无线3G/4G/5G单频网络(例如，长期演进(LTE)网络；高速分组接入(HSPA)网络；宽带码分多址(WCDMA)网络)。也就是说，移动设备通过最近的能够为设备服务的发射端连接到无线网络。一般而言，可用于地面设备的基站数量受信号衰减及障碍的限制(例如，地形，人为特征，地球曲率)。不受限制的机载设备(例如，由乘客携带)不受所述衰减和障碍限制。因此，有无障碍视线的机载设备可以“看到”，并试图连接到许多地面基站，这样存在对网站和网络的地面用户造成严重干扰和潜在破坏的风险。集中式无线接入网(RAN)或云无线接入网(C-RAN)的实现可以在一定程度上减轻用户之间的共道干扰。
技术实现思路
在一个方面，本文公开的专利技术构思体现为用于将空对地单频网络的共道干扰减到最少的系统。该系统包括至少一个定向天线阵列和一个全向天线阵列，所述天线阵列可安装在飞行器上，能传输到单频网络(SFN)(例如，LTE网络或HSPA网络)及其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于空对地单频网络的系统，包括：至少一个被配置为安装在飞行器上的天线阵列，该天线阵列包括至少一个全向天线单元和至少一个定向天线单元，所述天线阵列被配置用以通过一有源天线传输到单频网络SFN和与所述SFN相关联的网络基站中的至少一个，所述有源天线对应所述至少一个全向天线单元或所述至少一个定向天线单元中的一个；至少一个与所述天线阵列耦合的控制器，所述至少一个控制器包括至少一个控制处理器，所述至少一个控制处理器被配置用以：基于一个或多个接收的网络信号，识别所述SFN和网络基站中至少一个；基于所述识别的SFN和识别的网络基站，确定至少一个基站计数；以及基于所述确定的基站计数，选择所述至少一个全...

【技术特征摘要】
2017.08.04 US 15/669,6481.一种用于空对地单频网络的系统，包括：至少一个被配置为安装在飞行器上的天线阵列，该天线阵列包括至少一个全向天线单元和至少一个定向天线单元，所述天线阵列被配置用以通过一有源天线传输到单频网络SFN和与所述SFN相关联的网络基站中的至少一个，所述有源天线对应所述至少一个全向天线单元或所述至少一个定向天线单元中的一个；至少一个与所述天线阵列耦合的控制器，所述至少一个控制器包括至少一个控制处理器，所述至少一个控制处理器被配置用以：基于一个或多个接收的网络信号，识别所述SFN和网络基站中至少一个；基于所述识别的SFN和识别的网络基站，确定至少一个基站计数；以及基于所述确定的基站计数，选择所述至少一个全向天线单元和所述至少一个定向天线单元中的一个作为所述有源天线。2.根据权利要求1所述的用于空对地单频网络的系统，其中：所述至少一个SFN包括LTE网络、HSPA网络以及与RAN或C-RAN架构中至少一个相关联的网络中的一个或多个；所述至少一个网络信号包括一同步信号；以及所述基站计数包括PSC计数和PCI计数中的至少一个。3.根据权利要求1所述的用于空对地单频网络的系统，其中：所述至少一个控制处理器被配置用以基于超过第一上限的所述至少一个基站计数，选择所述至少一个定向天线作为所述有源天线；以及所述至少一个控制处理器被配置用以基于低于第一下限的所述至少一个基站计数，选择所述至少一个全向天线作为所述有源天线。4.根据权利要求1所述的用于空对地单频网络的系统，其中：所述选择至少一个定向天线作为有源天线包括取消选择至少一种全向天线；以及所述选择至少一个全向天线作为有源天线包括取消选择至少一种定向天线。5.根据权利要求1所述的用于空对地单频网络的系统，其中，所述至少一个控制处理器被配置用以基于与所述单频网络和所述网络基站中的至少一个相关联的MNC和MCC中的至少一个，选择所述至少一个定向天线和所述至少一个全向天线中的一个作为有源天线。6.根据权利要求1所述的用于空对地单频网络的系统，其中，所述至少一个控制处理器被配置用以：确定与所述至少一个定向天线相关联的第一双向链路质量和与所述至少一个全向天线相关联的第二双向链路质量中的一个或多个；以及基于所述第一双向链路质量和所述第二双向链路质量中的一个或多个，选择所述至少一个定向天线和所述至少一个全向天线中的一个作为有源天线。7.根据权利要求1所述的用于空对地单频网络的系统，进一步包括，至少一个与所述控制器耦合的无线电高度表，该无线电高度表被配置用以将与所述飞行器相关的高度数据提供给所述控制器。8.根据权利要求7所述的用于空对地单频网络的系统，其中，所述至少一个控制处理器被配置用以基于所述高度数据和所述确定的基站计数中的一个或多个，选择所述至少一个全向天线单元和所述至少一个定向天线单元中的一个作为有源天线。9.根据权利要求7所述的用于空对地单频网络的系统，其中：所述至少一个控制处理器被配置用以基于超过第二上限的所述高度数据，选择所述至少一个定向天线作为有源天线；以及所述至少一个控制处理器被配置用以基于低于第二下限的所述高度数据，选择所述至少一个全向天线作为有源天线。10.一种用于减少空对地单频网络的共道干扰的方法，该方法包括：通过与飞行器相关联的有源天线接收一个或多个与单频网络SFN和该SFN相关联的网络基站中的至少一个相关的网络信号，所述有源天线包括至少一个定向天线和至少一个全向天线中的一个；基于所述一个或多个接收的网络信号，通过与所述至少一个定向天线和所述至少一个全向天线耦合的控制器识别所述SFN和所述相关的网络基站中的至少一个；基于所述接收的一个或多个网络信号、与所述识别的SFN和所述识别的网络基站中的至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·J·瑞切尔斯，瑞安·J·科帕，
申请(专利权)人：罗克韦尔柯林斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US