公开了一种用于在陆基用户设备(UE)与至少一个核心网络之间提供通信的装置以及一种用于在陆基用户设备(UE)与至少一个核心网络之间提供无线通信的方法。用于在陆基用户设备(UE)和至少一个核心网络之间提供通信的装置包括多个近地轨道卫星，每个卫星包括至少一个星基光发射器元件和至少一个星基光接收器元件，用于提供至少一个光通信链路；以及至少一个航空载具，包括至少一个基于航空载具的光发射器元件和至少一个基于航空载具的光接收器元件，用于提供至少一个光通信链路，以及至少一根定向天线，用于提供到地面和/或移动UE的无线通信链路。无线通信链路。无线通信链路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】混合通信
[0001]本专利技术涉及一种用于在陆基用户设备(UE)和核心网络之间提供无线通信的方法和装置。特别地，但非排他地，本专利技术涉及一种通信网络，其包括卫星和例如高空平台(HAP)之类的航空载具，由此通过HAP和卫星的组合在陆基用户设备和核心网络之间提供通信链路。
技术介绍
[0002]多年来航空载具一直被建议用来提供高带宽无线通信。航空载具的一个例子是HAP。有各种类型的HAP，例如系留气球或有人驾驶飞机或无人驾驶飞机。HAP可以被部署在平流层，高度范围为15
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22公里。然而，尽管HAP覆盖的视距(LoS)范围比地面通信链路覆盖的要广阔的多，它们目前还没有覆盖足够的区域来支持全球通信。
[0003]多年来，使用卫星的全球通信已经从使用地球同步(GEO)卫星(海拔35000公里)发展到近地轨道(LEO)卫星(海拔160
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2000公里)，以减少延迟以及大气和自由空间损失。然而，陆基UE和蜂窝网络基础设施(核心网络)之间通过卫星的通信链路仍然受到容量和传播延迟的限制，导致要更大的卫星和/或更多数量的卫星来支持高功率通信，以试图克服信号损失。例如，由于云造成的大气中光信号的衰减和闪烁的影响，陆基通信设备和卫星之间的光链路不可靠。通过卫星通信支持蜂窝设备需要高带宽以覆盖大面积区域。这需要更多具有更高功耗的卫星来生成RF通信链路。
[0004]在传统的LEO卫星通信系统中，面内(in
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plane)光学星间链路是连续的，而交叉平面(cross plane)链路会暂时断开并在极端纬度处重新连接。交叉平面链路的这种断开导致不完整的网状网络，其高纬度的边缘不会环绕来形成一个环绕网络。这些非包裹边缘会降低网络路由效率，从而增加延迟并降低容量。
[0005]随着世界范围内对高数据速率的需求增加，卫星通信链路和HAP通信链路的组合已经被提出，但是这种组合需要增加卫星和航空载具的有效载荷，以支持能够为地面上的蜂窝(cell)提供足够带宽的通信设备。此外，将RF和毫米波频率用于卫星
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HAP链路需要使用多个卫星来支持带宽需求。此外，迄今为止，上述通信系统的组合都不能为城市上空的大容量服务提供全球的点对点通信链路。此外，在没有中间陆基站或终端的情况下，上述系统都不能提供与用户设备相连的直接通信。对额外地面设备的需求为通信网络增加了显着的“最后一英里”基础设施成本。另一个问题是，由于从轨道到平流层的RF信号的自由空间损耗，从卫星星座到HAP的RF链路的功率效率不高。这增加了给定网络容量所需的卫星数量，进而增加了网络基础设施成本。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是至少部分地缓解一个或多个上述问题。
[0007]本专利技术的某些实施例的目的是提供至少一颗近地轨道卫星和至少一个航空载具之间的光通信链路。
[0008]本专利技术的某些实施例的目的是提供近地轨道卫星之间的光通信链路。
[0009]本专利技术的某些实施例的目的是提供至少一个HAP和至少一个UE之间的无线通信链路。
[0010]本专利技术的某些实施例的目的是提供在至少一个航空载具和至少一个陆基站之间的无线通信链路。
[0011]本专利技术的某些实施例的目的是提供在航空载具之间的相应的光通信链路。
[0012]本专利技术的某些实施例的目的是提供用于至少一个光通信链路的广角光束转向的万向架支撑件。
[0013]本专利技术的某些实施例的目的是提供至少一个航空载具，作为用于在至少一个近地轨道卫星和至少一个另一个航空载具之间进行通信的集线器(hub)。
[0014]本专利技术的某些实施例的目的是提供至少一个安装到航空载具上的光学相控阵。
[0015]本专利技术的某些实施例的目的是提供至少一个使用安装在航空载具上的光学相控阵的激光通信链路。
[0016]本专利技术的某些实施例的目的是提供至少一个光学相控阵，其可选地提供激光通信链路，用于光束形成和/或光束转向。
[0017]本专利技术的某些实施例的目的是为光通信链路提供波分复用(WDM)。
[0018]本专利技术的某些实施例的目的是在单独的光学相控阵内提供WDM。
[0019]本专利技术的某些实施例的目的是在用于光通信链路的分隔的光相控阵之间提供WDM。
[0020]本专利技术的某些实施例的目的是提供被布置在近地轨道星座中的卫星。
[0021]本专利技术的某些实施例的目的是在至少一个航空载具上提供进化的节点B(Evolved Node B)设备。
[0022]本专利技术的某些实施例的目的是为陆基UE提供双向高数据速率通信链路。
[0023]本专利技术的某些实施例的目的是提供一种装置和方法以及通信网络，由此通过由卫星和航空载具结合提供的通信链路的组合提供陆基用户设备和核心网络之间的通信链路。
[0024]本专利技术的某些实施例的目的是提供HAP网络和卫星网络以适应移动陆基UE在例如全球网络的广域网上的通信。
[0025]本专利技术的某些实施例的目的是提供至少一个HAP近卫星轨道交叉点。
[0026]根据本专利技术的第一方面，提供了用于在陆基用户设备(UE)和至少一个核心网络之间提供通信的装置，包括：
[0027]多个近地轨道卫星，每个近地轨道卫星包括至少一个星基光发射器元件和至少一个星基光接收器元件，用于提供至少一个光通信链路；以及
[0028]至少一个航空载具，包括用于提供至少一个光通信链路的至少一个基于航空载具的光发射器元件和至少一个基于航空载具的光接收器元件，以及用于提供陆基站和/或移动UE之间的无线通信链路的至少一根定向天线。
[0029]优选地，所述多个近地轨道卫星中的每一个包括至少一个星基光学收发器元件，所述星基光学收发器元件包括至少一个星基光发射器元件和至少一个星基光接收器元件。
[0030]优选地，所述至少一种航空载具包括至少一个基于航空载具的光学收发器元件，所述基于航空载具的光学收发器元件包括所述至少一个基于航空载具的光发射器元件和
所述至少一个基于航空载具的光接收器元件。
[0031]优选地，每个航空载具包括至少一个光学相控阵。
[0032]优选地，每个航空载具包括至少一个基于航空载具的光终端，每个光终端包括至少一个基于航空载具的光发射器元件和至少一个基于航空载具的光接收器元件。
[0033]优选地，每个航空载具包括至少一个基于航空载具的光终端，每个光终端包括至少一个基于航空载具的光学收发器。
[0034]优选地，所述至少一个基于航空载具的光终端包括至少一个基于航空载具的光学相控阵。
[0035]优选地，每个近地轨道卫星包括至少一个星基光终端，每个光终端包括至少一个星基光发射器元件和至少一个星基光接收器元件或至少一个星基光学收发器元件。.
[0036]优选地，所述至少一个基星光终端包括至少一个光相控阵。
[0037]优选地，至少一个航空载具包括基于航空载具的万向架转向构件(g本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在陆基用户设备(UE)和至少一个核心网络之间提供通信的装置，包括：多个近地轨道卫星，每个所述近地轨道卫星包括用于提供至少一个光通信链路的至少一个星基光发射器元件和至少一个星基光接收器元件；以及至少一个航空载具，所述航空载具包括用于提供至少一个光通信链路的至少一个基于航空载具的光发射器元件和至少一个基于航空载具的光接收器元件，以及用于向路基站和/或移动UE提供无线通信链路的至少一根定向天线。2.如权利要求1所述的装置，进一步包括：所述多个近地轨道卫星中的每一个包括至少一个星基光学收发器元件，所述星基光学收发器元件包括所述至少一个星基光发射器元件和所述至少一个星基光接收器元件。3.如权利要求1或2所述的装置，进一步包括：所述至少一个航空载具包括至少一个基于航空载具的光学收发器元件，所述基于航空载具的光学收发器元件包括至少一个基于航空载具的光发射器元件和至少一个基于航空载具的光接收器元件。4.如权利要求1或3所述的装置，进一步包括：每个航空载具包括至少一个光学相控阵。5.如权利要求1所述的装置，进一步包括：每个航空载具包括至少一个基于航空载具的光终端，每个所述基于航空载具的光终端包括至少一个基于航空载具的光发射器元件和至少一个基于航空载具的光接收器元件。6.如权利要求1、2或3所述的装置，进一步包括：每个航空载具包括至少一个基于航空载具的光终端，每个所述基于航空载具的光终端包括所述至少一个基于航空载具的光学收发器。7.如权利要求5所述的装置，进一步包括：所述至少一个基于航空载具的光终端包括至少一个基于航空载具的光学相控阵。8.如权利要求1所述的装置，进一步包括：每一个近地轨道卫星包括至少一个星基光终端，所述星基光终端中的每一个包括所述至少一个星基光发射器元件和所述至少一个星基光接收器元件或所述至少一个星基光学收发器元件。9.如权利要求7所述的装置，进一步包括：所述至少一个星基光终端包括至少一个光学相控阵。10.如前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括：至少一个航空载具，包括基于航空载具的万向架转向构件，所述基于航空载具的万向架转向构件将所述至少一个基于航空载具的光发射器和所述至少一个基于航空载具的光接收器连接到所述航空载具上。11.如前述权利要求中任一项所述的装置，进一步包括：至少一个近地轨道卫星，包括将所述至少一个星基光发射器和所述至少一个星基光接收器与所述近地轨道卫星相连的星基万向架转向部件。12.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中：所述至少一个无线通信链路是RF通信链路。13.如前述权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：英国萨里卫星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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