有效各向同性辐射功率统计计算方法技术

一种在系统中控制移动平台的总返回链路发射的ＥＩＲＰ的方法，所述系统向多个移动平台提供数据内容和从多个移动平台获得数据内容，其中每一移动平台经由安装在卫星上的转发器向预定位置发送具有ＥＩＲＰ的返回链路。该方法包括步骤：确定每一移动平台的返回链路的ＥＩＲＰ的概率分布；使用每一移动平台的返回链路的ＥＩＲＰ的概率分布来确定总返回链路发射的ＥＩＲＰ的概率分布；和确定预定概率级别的总离轴ＥＩＲＰ密度包络和总返回链路发射的ＥＩＲＰ的概率分布。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及利用卫星通信向诸如飞机的移动平台提供实况电视节目和双向数据业务的世界范围的系统。特别是，本专利技术涉及对总发射(aggregateemission)的网络控制，以在通过对离轴(off-axis)EIRP密度计算中的误差的精确核算(accounting)，来在提供改进的数据传输容量的同时，保护同频固定卫星业务(FSS)系统免受干扰。
技术介绍
到目前为止，我们的社会和经济日益依赖的宽带数据和视频业务对于在移动平台，如飞机、船只、火车、汽车等上的用户来说，通常不是随意可用的。虽然存在向所有形式的移动平台提供这样的业务的技术，但是过去的方案一般十分昂贵，数据速率低和/或仅仅对非常有限的政府/军队用户市场以及某些高端海事市场(即，巡航船只)可用。未审结且被分配了美国专利申请序号第09/639,912号的、专利技术名称为“Method and Apparatus for Providing Bi-Directional Data Services and LiveTelevision Programming to Mobile Platforms(用于向移动平台提供双向数据业务和实况电视节目的装置和方法)”的美国专利申请公开了一种经由一条或多条卫星链路向移动平台上的用户提供实况电视节目和双向数据通信的系统，其公开内容通过引用与本文相结合，就像在本文中对其进行了全面阐述。由于允许系统保护同频固定卫星业务(FSS)系统免受干扰，所以对总发射的网络控制是该系统的关键因素。特别是，系统负责管理共享FSS转发器的机载终端的总有效各向同性辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power，EIRP)发射，以便将总EIRP发射保持在用于给定FSS卫星的运行参数和技术的预定包络内，从而符合经由FSS卫星站监视通信的管理机构(例如，FCC和ITU)的许可要求。对总发射的网络控制一般通过控制进入系统来完成并且改变飞机数据速率。在总EIRP发射的精确管理中，必须精确模拟每一移动平台的离轴EIRP模式(pattern)，以及所有移动平台的总发射。模型的精确度受到包括如移动平台瞄准误差(pointing error)、功率控制误差等的误差以及移动平台天线模型的精确度的限制。如后所述，将用于讨论目的的示例移动平台是飞机。然而，本
人员应当理解的是，移动平台也可以是船只、汽车或任何类型的交通工具。考虑(accounting for)在离轴EIRP密度计算中的误差的最直接方法是保持每一误差的固定容限(margin)，该容限提供达到的高概率(例如99.7％)。例如，通过确定在由99.7％的概率误差带来的离轴EIRP密度中的最大变化来建立瞄准误差容限。由于离轴EIRP密度的变化对飞机的位置和姿态(例如朝向、倾斜、摇摆)敏感，所以为最坏情况下的位置和姿态计算瞄准误差容限。以相同方式(基于最坏情况)计算EIRP密度计算中的每一其它误差源的容限，然后求和以提供全部容限(total margin)。然后为每一发送机计算没有误差的离轴EIRP密度，并且对于转发器，将每一发送的成分(contribution)与全部容限一起进行求和，然后将所得的和与预定门限比较。该方法具有几个由于使用最坏标准而导致的缺点。当飞机不在最坏情况下的位置和姿态运行期间，基于最坏位置和姿态的容限趋向于比实际需要的大，结果导致了极大降低转发器容量的人为的高误差计算。由于不可能所有潜在误差同时处于它们的最坏情况，因此对基于最坏情况计算的各个误差进行求和趋向于产生大于所需要的每一移动平台的全部误差(total errors)。而且，当一个以上的移动平台共享转发器时，使用该转发器的多个移动平台的每一个的误差不可能同时都以它们的极值运行。因此，当将基于最坏情况的保守固定误差率重复覆盖在该系统(每一覆盖表示一个移动平台)上时，系统的误差率被极端地夸大了，导致极大地降低了转发器容量。使用固定容限的另一缺点是它们倾向于否定减小误差的技术改进对系统的影响。例如，一般基于特定类型的终端计算固定边界。假定该终端具有相对高的误差特征组，由于系统不考虑(accounting for)具有较好误差特性的小部分的终端总数，因此实际上不利于在系统中运行的、具有较低误差特征组的终端。再次，这导致了极大降低转发器容量的人为的高误差计算。因此，在现有技术中仍然需要用于控制向移动平台提供双向数据业务的系统的总发射的改进方法，其中该系统采用计算系统的总离轴EIRP密度包络的改进方法，且其中采用考虑在离轴EIRP密度计算中的误差的改进方法。
技术实现思路
本专利技术以一种优选形式提供一种控制向多个移动平台提供数据内容和从多个移动平台提供数据内容的系统的总返回链路发射的EIRP的方法，每一移动平台经由安装在卫星上的转发器向预定位置发送具有EIRP的返回链路，该方法包括步骤确定每一移动平台的返回链路的EIRP的概率分布；使用每一移动平台的返回链路的EIRP的概率分布来确定总返回链路发射的EIRP的概率分布；和确定预定概率级别(probability level)的总离轴EIRP密度包络和总返回链路发射的EIRP的概率分布。从后面提供的详细描述中，本专利技术的其它应用领域将变得更加清楚。应当理解的是，详细描述和特定示例，虽然表示本专利技术的优选实施例，但是仅仅是用于说明目的，而不是对本专利技术范围的限制。附图说明根据后面结合附图的描述以及所附权利要求，本专利技术的附加优点和特征将变得更加清楚，其中图1是描述采用本专利技术方法、向多个移动平台提供数据内容的系统的简化方框图；图2是在每一移动平台上携带的移动系统的方框图；图3是本专利技术方法的流程图形式的示意性说明；图4是图1系统的放大部分。具体实施例方式参照图1，表示根据本专利技术的一个优选实施例的系统10，用于在一个或多个不同覆盖区14a和14b中向多个移动平台12a-12f提供或由多个移动平台12a-12f提供数据内容。系统10通常包括地面部分16、形成空间部分17的多个卫星18a-18f、和置于每一移动平台12上的移动系统20。移动平台12可以包括飞机、巡航船只或任何其它的移动交通工具，并且因而，在此处的图中，将移动平台12描述为飞机，并且在下面的整个描述，将移动平台称为飞机仅仅是示例性的，而不能解释为系统10仅限于应用于飞机。空间部分17在提供对每一区域的覆盖所需的每一覆盖区域14a和14b中可以包括任何数量的卫星18。卫星18a、18b、18d和18e最好是Ku或Ka波段卫星。卫星18c和18f是广播卫星业务(BSS)卫星。每一卫星18进一步位于地球同步轨道(GSO)或非地球同步轨道(NGSO)上。在本专利技术中可以被使用的可能NGSO轨道的例子包括低地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)和高椭圆轨道(HEO)。每一卫星18包括至少一个射频(RF)转发器，并且最好包括多个RF转发器。例如，卫星18被描述成具有四个转发器18a1-18a4。应当理解的是，所述的每一其它卫星18按照处理在覆盖区中运行的预期数量的移动平台12所需，可以具有更多的或更少的多个RF转发器。转发器提供在飞机12和地面部分16之间的“弯管(bent-pipe)”通信。用于这些通信链路的频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在系统中控制移动平台的总返回链路发射的ＥＩＲＰ的方法，所述系统向多个移动平台提供数据内容和从多个移动平台获得数据内容，每一移动平台经由安装在卫星上的转发器向预定位置发送具有ＥＩＲＰ的返回链路，该方法包括步骤：确定每一移动平台的返 回链路的ＥＩＲＰ的概率分布；使用每一移动平台的返回链路的ＥＩＲＰ的概率分布，来确定总返回链路发射的ＥＩＲＰ的概率分布；和确定预定概率级别的总离轴ＥＩＲＰ密度包络和总返回链路发射的ＥＩＲＰ的概率分布。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗J麦克莱恩，约翰R帕尔默，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]