專利名稱：用于飛行器和船舶因特網(wǎng)服務(wù)的混合衛(wèi)星和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
用于飛行器和船舶因特網(wǎng)服務(wù)的混合衛(wèi)星和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)先權(quán)要求本專利申請要求2010年5月18日提交的題為“Hybrid Satellite andMeshNetwork System for Aircraft and Ship Internet Service System (用于飛行器和船舶因特網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)的混合衛(wèi)星和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))”的美國臨時申請No. 61/345，884的權(quán)益，該臨時申請已轉(zhuǎn)讓給本申請受讓人并且由此通過援引整體納入于此。背景領(lǐng)域本公開的諸方面一般涉及無線通信系統(tǒng)，尤其涉及移動網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、地面站節(jié)點和衛(wèi)星節(jié)點的混合網(wǎng)絡(luò)。 背景在海洋或遠(yuǎn)程陸地上行進(jìn)的飛行器可能不具有經(jīng)由電纜(例如，基于銅的電纜或光纖)接入用于因特網(wǎng)連通性的直接無線電鏈路。基于衛(wèi)星的因特網(wǎng)服務(wù)已在一些飛行器和船舶上可用并且主要用于為工作人員提供對于任務(wù)而言關(guān)鍵的連通性。在衛(wèi)星已被用于提供乘客因特網(wǎng)服務(wù)的情況下，尚不能以可行的成本向乘客提供寬帶服務(wù)。向飛行器上的乘客提供基于衛(wèi)星的寬帶服務(wù)的現(xiàn)有嘗試的高成本已經(jīng)導(dǎo)致遠(yuǎn)程飛行器的覆蓋是不可行的。概述本公開的諸方面提供移動網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、地面站節(jié)點和衛(wèi)星節(jié)點的混合網(wǎng)絡(luò)，該混合網(wǎng)絡(luò)改善了飛行器和船舶對諸如因特網(wǎng)之類的基于地面的網(wǎng)絡(luò)的接入。本公開的諸實施例提供至可能例如由于缺少視線通信路徑而不能連接至基于陸地的基站的飛行器和船舶的低成本、高帶寬因特網(wǎng)連通性。根據(jù)本公開的諸方面所描述的設(shè)計通過在飛行器、船舶、專用浮標(biāo)和基于陸地的基站之中建立網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)來減少使用昂貴的衛(wèi)星帶寬。在解說性實施例中，系統(tǒng)默認(rèn)使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的鏈路來抵達(dá)至公共因特網(wǎng)的連通性的點并且僅將衛(wèi)星鏈路用于經(jīng)由網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)來橋接連通性的喪失。在根據(jù)本公開的一個方面的用于無線通信的方法中，由混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的第一移動段節(jié)點執(zhí)行第一嘗試以直接地或經(jīng)由混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的第二移動段節(jié)點來建立至混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的任何地面段節(jié)點的通信路徑。隨后確定由第一移動段節(jié)點進(jìn)行的第一嘗試的失敗或成功。響應(yīng)于確定第一嘗試的失敗，由第一移動段節(jié)點執(zhí)行第二嘗試以經(jīng)由混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星段來建立至混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的任何地面段節(jié)點的通信路徑。本公開的另一方面提供一種通信網(wǎng)絡(luò)，其中地面段包括與因特網(wǎng)處于通信的至少一個地面段節(jié)點。該網(wǎng)絡(luò)的空間段包括與地面段節(jié)點處于通信的至少一個空間段節(jié)點。該網(wǎng)絡(luò)的移動段包括配置成自適應(yīng)地彼此通信和與地面段節(jié)點通信以接入因特網(wǎng)的數(shù)個移動段節(jié)點。這些移動段節(jié)點還可被配置成僅在與地面段節(jié)點的通信鏈路不直接可用或者經(jīng)由其他移動段節(jié)點的與地面段節(jié)點的通信鏈路不可用時才與空間段節(jié)點通信。
附圖簡要說明圖I是根據(jù)本公開的解說性實施例的混合網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。圖2是根據(jù)本公開的解說性實施例的網(wǎng)狀無線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。圖3a_3b是根據(jù)本公開的解說性實施例的具有網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)天線和衛(wèi)星天線的飛行器的系統(tǒng)框圖。圖4是根據(jù)本公開的解說性實施例的在用于飛行器和船舶因特網(wǎng)服務(wù)的混合衛(wèi)星和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上進(jìn)行無線通信的方法的過程流程圖。圖5是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于使新的AP節(jié)點發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點的方法的過程流程圖。圖6是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于由新的AT節(jié)點檢測現(xiàn)有AP節(jié)點的方法的過程流程圖。 圖7是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于調(diào)度從一個AP節(jié)點至多個AT節(jié)點的通信的載波偵聽多址(CSMA)方法的過程流程圖。圖8是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于由AP進(jìn)行中央調(diào)度的方法的過程流程圖。圖9是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于鏈路級數(shù)據(jù)率自適應(yīng)的方法的過程流程圖。

圖10是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的鏈路級功率控制的方法的過程流程圖。圖11是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于自適應(yīng)地調(diào)整波束以使鏈路數(shù)據(jù)率最大化的方法的過程流程圖。圖12是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于FDD雙工方案中的波束成形的方法的過程流程圖。圖13是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于調(diào)整地面段節(jié)點與移動段節(jié)點之間的波束的方法的過程流程圖。圖14是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于劃分移動節(jié)點至地面節(jié)點話務(wù)的方法的過程流程圖。圖15是根據(jù)本公開的解說性實施例的用于減小網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)與地面微波鏈路之間的干擾的方法的過程流程圖。具體描述參照圖I來描述根據(jù)本公開的解說性實施例的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)100包括分成三段的一組節(jié)點102、108、110 :地面段、移動段和空間段。每一段可具有多個節(jié)點。地面段節(jié)點包括可經(jīng)由電纜、光纖或衛(wèi)星回程106連接至因特網(wǎng)104的站102。這些站102可以是基于陸地的地面站或者可以是連接至在海底運(yùn)行的光纖的基于海洋的浮標(biāo)。在解說性實施例中，地面段中的節(jié)點具有允許它們與移動段中的節(jié)點通信的高帶寬無線電。注意，這些基于陸地的基站中的一些基站可在電纜或光纖不可用的情況下經(jīng)由衛(wèi)星回程連接至因特網(wǎng)。對于來自陸地基站的衛(wèi)星回程，可以使用非常大的天線來與衛(wèi)星通信。由于非常大的地面站天線，衛(wèi)星回程成本將比從飛行器至衛(wèi)星的直接連接的成本低得多。然而，可以期望在任何可能的地方將電纜或光纖用于至地面站的回程。
移動段節(jié)點包括非系留的并且可在空中或海上的移動飛行器108。具體地，這種系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了不具有至地面上的電纜因特網(wǎng)接入點的直接視線連通性的移動飛行器108的連通性。移動段中的節(jié)點具有允許它們與移動段的其他節(jié)點或與電纜段的節(jié)點通信的網(wǎng)狀無線電。移動段中的節(jié)點還具有允許它們與以下所描述的空間段中的節(jié)點通信的無線電(以下稱為衛(wèi)星無線電)。在網(wǎng)狀無線電鏈路提供至地面段的路徑的任何地方，移動段中的節(jié)點使用網(wǎng)狀無線電來路由因特網(wǎng)數(shù)據(jù)。如果沒有經(jīng)由地面站102至因特網(wǎng)的路由，則移動段中的節(jié)點使用衛(wèi)星無線電以經(jīng)由空間段中的節(jié)點來路由因特網(wǎng)數(shù)據(jù)。如果網(wǎng)狀無線電鏈路不能抵達(dá)地面段并且沒有衛(wèi)星是可見的，則移動段中的節(jié)點將經(jīng)由網(wǎng)狀無線電將因特網(wǎng)數(shù)據(jù)路由至具有至衛(wèi)星的可見性的另一移動節(jié)點?？臻g段節(jié)點包括可經(jīng)由衛(wèi)星地面網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)中繼至因特網(wǎng)的衛(wèi)星110。地面段、移動段和空間段一起可達(dá)成移動節(jié)點的高等級連通性，而同時經(jīng)由網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)將絕大多數(shù)話務(wù)路由至地面段并且隨后路由到因特網(wǎng)上。衛(wèi)星組件可預(yù)期具有相對較 高的資本支出成本，而網(wǎng)狀節(jié)點可具有低得多的資本支出成本。因此，本公開的諸方面通過尋求使通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的話務(wù)量增大或最大化來減小總成本。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)組件因此有助于使網(wǎng)絡(luò)成本減小或最小化并且使因特網(wǎng)至飛行器服務(wù)是負(fù)擔(dān)得起的。衛(wèi)星組件有助于提供普遍存在性并且填補(bǔ)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可能具有的任何漏洞。換言之，在網(wǎng)狀節(jié)點不具有通過地面站102至因特網(wǎng)的路由的情況下，衛(wèi)星組件提供服務(wù)的穩(wěn)健性。結(jié)果是高度穩(wěn)健且成本高效的系統(tǒng)。在解說性實施例中，網(wǎng)絡(luò)可包括較小數(shù)目的(例如，20-40個)構(gòu)成地面段的地面站102。移動段可由商業(yè)航空公司的多種不同的組合構(gòu)成?？臻g段可以是諸如舉例而言在L頻帶或Ku頻帶衛(wèi)星系統(tǒng)中運(yùn)行的Inmarsat之類的對地靜止衛(wèi)星系統(tǒng)。盡管本公開中所描述的解說性實施例主要被描述為將飛行器用作移動節(jié)點，但是應(yīng)當(dāng)理解，相同的實施例還可包括諸如舉例而言船舶和汽車之類的其他移動節(jié)點。根據(jù)本公開的諸方面，網(wǎng)絡(luò)中的每個飛行器被配置成與多個其他飛行器并且在一些情形中與地面站通信。在解說性實施例中，每個飛行器具有至少兩個收發(fā)機(jī)/天線系統(tǒng)以幫助提供網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中朝至少兩個一般方向的鏈路，其中一條鏈路去往飛行器前面的節(jié)點并且另一條鏈路去往飛行器后面的節(jié)點。在每個飛行器上使用多個網(wǎng)狀無線電收發(fā)機(jī)/天線系統(tǒng)，因為每個飛行器的單個網(wǎng)狀無線電收發(fā)機(jī)/天線可能不提供至其他飛行器(節(jié)點)的充分可見性以促成至地面站的連續(xù)網(wǎng)狀無線電路由的創(chuàng)建。給定飛行器上的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)系統(tǒng)中的每個系統(tǒng)可被認(rèn)為是節(jié)點本身。移動網(wǎng)絡(luò)中的術(shù)語“節(jié)點”可指代可在相同飛行器上安裝的兩個或更多個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)系統(tǒng)中的任何一個。每個節(jié)點一旦接收到來自另一節(jié)點的數(shù)據(jù)就可根據(jù)為改進(jìn)或優(yōu)化某個準(zhǔn)則所設(shè)計的路由算法來將該數(shù)據(jù)路由至網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點。每個飛行器可接收來自多個節(jié)點的數(shù)據(jù)并且將接收自該多個節(jié)點的數(shù)據(jù)復(fù)用成在該飛行器至網(wǎng)絡(luò)中的地面站的路由上向另一節(jié)點發(fā)送的流。參照圖2，每個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)系統(tǒng)200可包括多個調(diào)制解調(diào)器模塊(MM)。根據(jù)本公開的諸方面，每個MM支持至少兩個模式接入終端(AT)模式和接入點(AP)模式。在AT模式中，麗搜索網(wǎng)絡(luò)中與其相關(guān)聯(lián)的另一 AP節(jié)點。在AP模式中，麗懇請其他節(jié)點，這些其他節(jié)點可能正在搜索與其相關(guān)聯(lián)的節(jié)點。每個收發(fā)機(jī)可支持多個MM。因此，每個節(jié)點可通過例如在硬件和/或軟件中實例化多個MM來建立多個AP或AT鏈路。參照圖3a，根據(jù)本公開的諸方面，還在移動段中的飛行器上安裝衛(wèi)星無線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)300。衛(wèi)星無線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)300耦合至飛行器中的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)系統(tǒng)200中的一個或多個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)系統(tǒng)。在某些實施例中，衛(wèi)星無線電收發(fā)機(jī)安裝在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的每個飛行器上。其他實施例可包括不具有自己的衛(wèi)星無線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)300的飛行器。這些飛行器可以例如依賴至裝備有衛(wèi)星無線電收發(fā)機(jī)系統(tǒng)300的其他飛行器的網(wǎng)狀無線電鏈路以經(jīng)由空間段來建立通信。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)收發(fā)機(jī)系統(tǒng)200各自包括至少一個天線，從而每個飛行器將具有至少兩個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)天線。這兩個天線可允許給定飛行器建立與在該飛行器前面飛行的飛行器以及在該飛行器后面飛行的飛行器的連通性。在一種天線配置中，第一網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)天線302位于飛行器的頂部并且第二網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)天線304位于飛行器的底部。在一個飛行器正以較高的海 拔在另一飛行器前面飛行的情況下，這種配置允許在后面飛行的飛行器的頂部上的天線能夠看到在前面飛行的飛行器的腹部上的天線。圖3b中所示的另一種天線放置配置將第一網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)天線306定位在飛行器的尾部并且將第二網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)天線308定位在飛行器的前部。在這種配置中，兩個飛行器可以經(jīng)由一個飛行器的尾部中的一個天線306或者另一飛行器的前面的天線308來連接。例如，使用這種天線配置，在另一飛行器前方和下方的飛行器使用其尾部天線與拖尾的飛行器的前部天線通信。根據(jù)本公開的解說性實施例中，地面站節(jié)點還包括一個或多個網(wǎng)狀無線電接收機(jī)系統(tǒng)200并且可以作為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一部分連同移動站節(jié)點起作用。地面站節(jié)點還可例如經(jīng)由電纜連接直接連接至諸如因特網(wǎng)之類的廣域網(wǎng)。本公開的諸方面包括一種用于在混合衛(wèi)星和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上進(jìn)行無線通信以供飛行器和船舶因特網(wǎng)服務(wù)的方法。參照圖4，在框402中，移動段節(jié)點嘗試直接經(jīng)由地面段節(jié)點或者經(jīng)由網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的其他移動段節(jié)點來建立至因特網(wǎng)的通信路徑。在框404中，如果通信路徑被建立，則在該路徑上在移動段節(jié)點與地面段節(jié)點之間路由分組。例如，在框406中，當(dāng)移動段節(jié)點不能通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建立至因特網(wǎng)的路由時，該移動段節(jié)點嘗試通過至空間段節(jié)點的鏈路來建立與因特網(wǎng)的通信并且開始經(jīng)由衛(wèi)星將分組路由至地面站。同時，在框408中，移動段節(jié)點繼續(xù)搜索至地面段節(jié)點的可能路由。在框410中，至地面段節(jié)點的路由一旦被移動段節(jié)點發(fā)現(xiàn)，移動段節(jié)點就改變其從衛(wèi)星節(jié)點至網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的路由。每個移動段節(jié)點可能不總是能夠建立與空間段節(jié)點的通信。例如，當(dāng)飛行器具有至衛(wèi)星非常小的仰角時，諸如在北極點時，飛行器不能直接連接至衛(wèi)星。在框412中，當(dāng)移動段節(jié)點不能經(jīng)由網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)建立至地面段節(jié)點的通信并且不能建立與空間段節(jié)點的通信時，該節(jié)點可經(jīng)由網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中具有至空間段節(jié)點的連接的其他節(jié)點來建立至空間段節(jié)點的鏈路。根據(jù)本公開的一方面，通過地面基站或者通過衛(wèi)星鏈路的至因特網(wǎng)的所有可能路由可被提供給路由算法。該路由算法確定用于來自特定移動節(jié)點的話務(wù)的較好或最佳路由。換言之，每個飛行器或網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可建立與其他飛行器或其他網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及與空間段中的一個或多個衛(wèi)星的鏈路。這些鏈路以一定的約束輸入到路由算法。在一個示例中，這些約束可包括特定鏈路的成本和該鏈路的數(shù)據(jù)率及其延遲。該路由算法確定改進(jìn)或優(yōu)化諸如易受某些成本約束影響的最小延遲之類的某個準(zhǔn)則的路由。在解說性實施例中，一旦飛行器與其他網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和衛(wèi)星之間的潛在鏈路被建立，就將該路由算法降低到現(xiàn)有的網(wǎng)際協(xié)議和路由算法。本公開的諸方面提供一種用于發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點和用于向路由算法提供候選鏈路的方法。該路由算法可以基本上與廣泛用于路由因特網(wǎng)話務(wù)的路由算法相同。本公開的諸方面包括用于將移動段節(jié)點彼此連接并且將其連接至地面段節(jié)點的多個接入?yún)f(xié)議?？墒褂妙l分多址(FDMA)、OFDMA (正交頻分多址)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、或這些方案的組合。根據(jù)本公開的諸方面，數(shù)種可能的辦法可被用于使可用頻譜的帶寬效率增大或最大化。
網(wǎng)絡(luò)中的干擾可通過在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中施加頻率重用模式來減少。減少的干擾可允許移動段節(jié)點之間增加的數(shù)據(jù)率。根據(jù)該技術(shù)，可用帶寬被分成具有中心頻率fi，i=l，. . .，N的數(shù)個子帶。每個節(jié)點可在數(shù)個頻率fi上操作。兩個節(jié)點可按時分雙工(TDD)的方式在相同頻率上彼此傳送和接收或者可按頻分雙工(FDD)的方式在不同頻率上接收和傳送。頻率重用模式對系統(tǒng)施加FDMA方案。本公開的諸實施例包括一種用于一節(jié)點最初發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點的方法。該方法可例如在飛行器已抵達(dá)海拔高度并且已打開其收發(fā)機(jī)的情況下使用。飛行器搜索網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點并且建立與一組節(jié)點的鏈路以建立至因特網(wǎng)的高效率路由。參照圖5來描述根據(jù)本公開的解說性實施例的用于新的AP節(jié)點發(fā)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點的方法。在框502中，網(wǎng)絡(luò)中的每個AP節(jié)點在預(yù)定的時隙中并且以周期性的方式傳送探測消息。該探測消息包含關(guān)于AP節(jié)點的參數(shù)的信息。根據(jù)本公開的諸方面，每個AP節(jié)點將因節(jié)點而異的導(dǎo)頻信號模式用作其探測消息傳輸?shù)囊徊糠?。在?04中，該導(dǎo)頻信號模式由網(wǎng)絡(luò)中的AT節(jié)點用于搜索該節(jié)點的探測消息。AT可在指定的時隙中向這些AT從其接收到探測消息的AP發(fā)送這些AT的響應(yīng)消息。更一般地，在框506中，可以在由AP支持的復(fù)用接入信道上發(fā)送響應(yīng)消息。如果已檢測到探測消息的任何AT節(jié)點希望建立與檢測到的AP節(jié)點的鏈路，則該AT節(jié)點在響應(yīng)時隙/消息中向檢測到的AP節(jié)點發(fā)送該AT節(jié)點的鏈路關(guān)聯(lián)請求。此系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)使用被調(diào)整以使鏈路兩端之間的數(shù)據(jù)率增大或最大化的定向天線。因此，探測和相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)頻信號應(yīng)當(dāng)在寬波束上發(fā)送，以使得它們可被網(wǎng)絡(luò)中的大量飛行器/節(jié)點接收。在替換實施例中，導(dǎo)頻信號模式和探測信號可順序地在不同的窄波束上發(fā)送，以允許發(fā)送移動段節(jié)點附近的所有節(jié)點接收到該探測消息。根據(jù)本公開的諸方面，可發(fā)送兩種類型的導(dǎo)頻信號。一種類型的導(dǎo)頻信號是如以上所描述的用于節(jié)點發(fā)現(xiàn)目的的廣播導(dǎo)頻信號，并且另一種類型的導(dǎo)頻信號是在數(shù)據(jù)傳輸期間在特定鏈路的兩端之間專用的導(dǎo)頻信號。這允許接收機(jī)為解調(diào)目的而作出信道估計并且為速率控制和功率控制而作出因鏈路而異的信號干擾加噪聲比(SINR)測量。參照圖6來描述根據(jù)本公開的解說性實施例的用于由新的AT節(jié)點來檢測現(xiàn)有AP節(jié)點的方法。在框602處，新的AT節(jié)點搜索所有頻率和所有導(dǎo)頻模式以檢測網(wǎng)絡(luò)中所有的現(xiàn)有AP節(jié)點。在框604中，新的AT節(jié)點隨后根據(jù)某個度量來對所有檢測到的AP節(jié)點進(jìn)行排序。例如，用于排序的一個度量可包括收到導(dǎo)頻C/(No+I)強(qiáng)度，其中C是收到載波功率，No是熱噪聲功率，并且I是總收到干擾功率。在框606中，新的AT節(jié)點的網(wǎng)狀無線電收發(fā)機(jī)的每個麗(調(diào)制解調(diào)器模塊)實例根據(jù)某個準(zhǔn)則來建立與一個AP節(jié)點的鏈路。例如，用于建立與特定AP節(jié)點的鏈路的一個準(zhǔn)則可以是C/(No+I)最高強(qiáng)度。至AP的鏈路可以使用如以上所描述的響應(yīng)消息機(jī)制來建立。在框608中，新的AT節(jié)點從與其建立了鏈路的節(jié)點接收關(guān)于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)配置的路由表信息。在框610中，新的AT隨后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化準(zhǔn)則和算法來維護(hù)與提供最高效率路由和網(wǎng)絡(luò)吞吐量的鏈路的通信。新的AT節(jié)點由此通過探測/響應(yīng)消息序列連接至網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。在框612中，新的節(jié)點還可在給定頻率上在AP模式中傳送它自己的探測信號以懇請正在搜索與其相關(guān)聯(lián)的AP的節(jié)點。參照圖7，本公開的諸方面提供了用于調(diào)度從一個AP節(jié)點至可在相同頻率上和使用相同的導(dǎo)頻序列進(jìn)行通信的多個AT節(jié)點的通信的載波偵聽多址(CSMA)方法。在框702中，所有節(jié)點監(jiān)聽載波頻率并且抑制傳送直至該頻率變得空閑。在框704中，當(dāng)該頻率變得 空閑時，其他節(jié)點可根據(jù)隨機(jī)接入辦法或者根據(jù)避免競爭節(jié)點之間的沖突的預(yù)定機(jī)制來占用信道。例如，一旦該頻率變得空閑，其他節(jié)點可根據(jù)數(shù)種可能的算法每次一個地順序接入該頻率。在解說性實施例中，用于避免競爭節(jié)點之間的沖突的算法根據(jù)節(jié)點的媒體接入控制(MAC)地址的降序來選擇下一傳送節(jié)點。在此實施例中，一旦發(fā)現(xiàn)頻率空閑，具有最高M(jìn)AC地址的節(jié)點將在其有數(shù)據(jù)要發(fā)送的情況下占用該頻率。如果該頻率繼續(xù)空閑，則剩余節(jié)點集合中具有最高M(jìn)AC地址的節(jié)點可嘗試進(jìn)行傳送。根據(jù)本公開的實施例，各種其他機(jī)制可提供節(jié)點之間的公平裁決。在另一解說性實施例中，例如，每個節(jié)點可被允許傳送最大數(shù)目的分組，在此之后該節(jié)點釋放該頻率以供由其他節(jié)點使用。根據(jù)本公開的諸方面的CSMA的替換方案是由AP進(jìn)行中央調(diào)度。由多個節(jié)點共享一個載波頻率上的可用帶寬導(dǎo)致施加在先前提及的FDMA方案之上的TDMA (時分多址)方案。注意，取代使多個AT在給定的所指派的帶寬上以TDMA的方式與AP通信，不同的AT可使用共享指派給AP的帶寬的CDMA或OFDMA方案來與AP通信。參照圖8來描述根據(jù)本公開的諸方面的由AP進(jìn)行中央調(diào)度的方法。在框802中，每個AT被給予保留請求帶寬。該保留請求帶寬在TDMA辦法中可以是時隙的形式、或者在OFDMA辦法中可以是數(shù)個頻調(diào)的形式、或者在CDMA辦法中可以是碼片的形式。在框804中，AT可在需要時使用該保留請求帶寬來請求附加帶寬。根據(jù)本公開的諸方面，可對毗鄰AP使用的頻率施加頻率重用以減少干擾并且改善數(shù)據(jù)率。在框804中，在AP發(fā)送寬波束的情況下，每個AP可周期性地測量在探測消息序列期間由其他AP傳送的所有導(dǎo)頻和所有頻率上的SINR。網(wǎng)絡(luò)中的干擾是可變的并且例如取決于網(wǎng)絡(luò)中的話務(wù)負(fù)載以及例如作為天線誤指向的其他路徑損耗變化。因此，在框806中，每個AP對數(shù)個測量上的測得SINR取平均以使干擾變化達(dá)到平均數(shù)。在框808中，給定的AP可通過所有頻率的SINR來對所有頻率進(jìn)行排序。在框810中，AP選擇具有最高SINR的頻率用于其AP模式。在框812中，AP通知其相關(guān)聯(lián)的AT節(jié)點將頻率改變至新選定的頻率。改變頻率信道的請求可例如在由AP在前向鏈路上在廣播控制信道上發(fā)送的消息中向AT發(fā)送。這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中自適應(yīng)的頻率重用。在替換實施例中，中央處理器可確定用于網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點的頻率重用模式并且向所有節(jié)點發(fā)送頻率重用計劃。本公開的諸方面提供了用于根據(jù)每對AT/AP移動段節(jié)點之間的鏈路上的信道和干擾狀況來調(diào)整該鏈路的數(shù)據(jù)率的方法。參照圖9來描述根據(jù)本公開的解說性實施例的用于鏈路級數(shù)據(jù)率自適應(yīng)的方法。在框902中，接收機(jī)測量收到C/(No+I)。在框904中，接收機(jī)向收到信號的發(fā)射機(jī)發(fā)送表示收到C/(No+I)的數(shù)據(jù)率控制(DRC)索引。在框906中，發(fā)射機(jī)基于收到DRC來選擇用于其至特定節(jié)點的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率。根據(jù)本公開的解說性實施例，為了增加系統(tǒng)的帶寬效率，諸如舉例而言由3G/4G系統(tǒng)使用的遞增冗余(IR)技術(shù)之類的糾錯技術(shù)可被納入到鏈路自適應(yīng)機(jī)制中。IR技術(shù)編碼給定分組并將冗余位分成多個幀。在一幀中發(fā)送經(jīng)編碼分組的第一段。如果接收機(jī)成功地解碼該幀并且恢復(fù)出預(yù)期的分組，則該接收機(jī)向發(fā)射機(jī)發(fā)送確認(rèn)。否則，發(fā)射機(jī)發(fā)送相同 分組的附加冗余幀直至該分組被成功解碼。為了使網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的干擾減小或最小化，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的兩個移動段節(jié)點之間的每條鏈路可受功率控制以滿足該鏈路上的數(shù)據(jù)率要求而同時傳送減小的或最小的功率。移動段節(jié)點之間的路徑損耗是多種可變因素的函數(shù)，諸如飛行器的方位、因氧氣而導(dǎo)致的大氣損失、水蒸氣、雨水等。參照圖10來描述根據(jù)本公開的解說性實施例的用于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的鏈路級功率控制的方法。在框1002中，確定兩條鏈路之間滿足網(wǎng)絡(luò)的總吞吐量要求的期望數(shù)據(jù)率。在框1004中，確定鏈路將支持的平均數(shù)據(jù)率。在框1006中，速率控制機(jī)制使發(fā)射功率減小或最小化，如參照圖9所描述的。在框1008中，鏈路上的發(fā)射機(jī)以開環(huán)方式最初估計發(fā)射功率以達(dá)成鏈路上的期望數(shù)據(jù)率。在框1010中，接收機(jī)從其對由發(fā)射機(jī)傳送的導(dǎo)頻信號作出的測量來估計收到SINR。在框1012中，由接收機(jī)在多址或?qū)Ｓ每刂菩诺郎蠈⒋薙INR測量發(fā)送回發(fā)射機(jī)。在框1014中，發(fā)射機(jī)作出在數(shù)據(jù)傳輸模式期間發(fā)送多少功率的開環(huán)估計，從而可在該鏈路上達(dá)成期望數(shù)據(jù)率。該開環(huán)估計基于接收機(jī)處的SINR估計以及關(guān)于在導(dǎo)頻信號上傳送多少功率的知識。在框1016中，在數(shù)據(jù)傳輸模式期間使用閉環(huán)功率控制以微調(diào)開環(huán)估計并且跟蹤由于天線的失準(zhǔn)和大氣改變而導(dǎo)致的任何路徑損耗變化。該閉環(huán)功率控制基于數(shù)據(jù)率控制(DRC)索引，該DRC索引是對接收機(jī)向發(fā)射機(jī)發(fā)送的SINR的間接測量。在框1018中，如果由接收機(jī)報告的DRC索引不同于期望的DRC索引，則發(fā)射機(jī)調(diào)整其鏈路發(fā)射功率以將DRC索引調(diào)整至期望水平。根據(jù)本公開的另一方面，移動段節(jié)點天線可被配置成是定向的并且可被配置成將發(fā)射波束的瞄準(zhǔn)線對準(zhǔn)接收飛行器的天線。當(dāng)AP傳送探測或其他控制消息時，該AP使用其最寬的波束，以使得網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都可以接收到廣播消息。天線波束可例如通過使多個天線元件正確地定相(即，使用基于相控陣波束成形系數(shù)的相控陣波束成形)來形成。參照圖11來描述根據(jù)解說性實施例的用于自適應(yīng)地調(diào)整波束以使鏈路數(shù)據(jù)率最大化的方法。在框1104中，在寬波束上接收導(dǎo)頻信號。在框1104中，導(dǎo)頻信號由接收機(jī)用于確定相控陣接收波束成形系數(shù)。
根據(jù)本公開的一個方面，使用TDD技術(shù)，其中鏈路的兩端在相同的頻率上傳送和接收并且傳播信道在這兩個方向上是互易的。因此，在框1106中，當(dāng)使用TDD雙工時，發(fā)射機(jī)也可使用所確定的相控陣接收波束成形系數(shù)來形成發(fā)射方向上的波束。在框1108中，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)將使用在其中在廣播波束上發(fā)送導(dǎo)頻的廣播時隙期間確定的系數(shù)來形成數(shù)據(jù)通信模式期間的波束。在另一實施例中，可使用FDD雙工方案，其中發(fā)射和接收頻率是不同的并且傳播信道可以在這兩個方向上是不同的。在這種情形中，可在發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間使用反饋機(jī)制以確定最佳的發(fā)射和接收波束。參照圖12來描述根據(jù)本公開的解說性實施例的用于FDD雙工方案中的波束成形的反饋方法。該用于確定較好或最佳發(fā)射波束的方法使用諸如參照圖10所描述的閉環(huán)方法之類的DRC反饋機(jī)制。在框1202中，發(fā)射機(jī)順序地改變其發(fā)射波束。在框1024中，發(fā)射機(jī)基于從另一節(jié)點接收到的DRC索引來確定最優(yōu)發(fā)射波束。在框1206中，在接收機(jī)處調(diào)整接收波束以使收到SINR增大或最大化。除了 DRC機(jī)制之外，根據(jù)本公開的替換實施例，也可使用發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的其他反饋機(jī)制來調(diào)整發(fā)射波束以達(dá)成最高SINR。由于DRC機(jī)制也被用于功率控制目的(如 參照圖10所描述的)，因而發(fā)射機(jī)不同時調(diào)整功率及其發(fā)射波束以確保對收到DRC索引的
正確調(diào)整。根據(jù)本公開的諸方面，諸如基站處的地面段節(jié)點的天線具有比移動段節(jié)點上的天線高得多的增益。這允許諸如飛行器之類的移動段節(jié)點與諸如地面基站之類的地面段節(jié)點之間的鏈路上的數(shù)據(jù)率增大。由于飛行器與地面站之間的鏈路攜帶比飛行器之間的鏈路更多的話務(wù)，因而對飛行器至地面鏈路的數(shù)據(jù)率要求可能相當(dāng)高。在地面段節(jié)點上使用較高增益的天線可能導(dǎo)致基站天線的非常窄的波束寬度。本公開的諸方面提供了用于調(diào)整從基站至期望飛行器的波束或者反過來的方法。本公開的諸方面還提供了用于檢測基站附近的新節(jié)點的方法。參照圖13來描述根據(jù)本公開的解說性實施例的用于調(diào)整地面段節(jié)點與移動段節(jié)點之間的波束的方法。在框1302中，地面段節(jié)點或移動段節(jié)點可在寬波束上發(fā)送探測消息和/或廣播導(dǎo)頻信號。這允許視野中的其他節(jié)點檢測到這些導(dǎo)頻信號并且發(fā)現(xiàn)該節(jié)點。盡管寬波束天線增益較低，但是這對于發(fā)現(xiàn)階段而言是足夠的，因為在此階段數(shù)據(jù)率非常低。在框1304中，從另一節(jié)點接收到探測/廣播導(dǎo)頻的節(jié)點還將在寬波束上發(fā)送自己的響應(yīng)消息。響應(yīng)消息的寬波束傳輸是恰當(dāng)?shù)模驗榇讼⒅械臄?shù)據(jù)率要求較低。在框1306中，在探測和響應(yīng)階段期間，地面段節(jié)點確定反向鏈路上用于接收特定移動段節(jié)點的較好或最佳窄波束。在階段1308中，地面段節(jié)點使用所確定的波束來向特定的移動段節(jié)點進(jìn)行傳送。在框1310中，移動段節(jié)點使用來自探測/響應(yīng)階段的SINR測量來估計最佳接收和發(fā)射波束。在階段1312中，在數(shù)據(jù)傳輸模式期間，基于如參照圖10所描述的那些DRC機(jī)制之類的DRC機(jī)制以閉環(huán)方式進(jìn)一步調(diào)整發(fā)射波束。這允許相同頻帶被重用多次并且可例如增加從網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)至因特網(wǎng)的吞吐量。根據(jù)本公開的諸方面，除了在地面段節(jié)點中使用高度定向的天線之外，分集方案可劃分從移動段節(jié)點至多個地面段節(jié)點的話務(wù)。因為地面站節(jié)點可能間隔數(shù)十千米，因而移動段節(jié)點可形成至特定基站的窄波束并且由此避免對其他基站造成過多干擾。參照圖14來描述根據(jù)本公開的一方面的用于劃分移動節(jié)點至地面節(jié)點話務(wù)的方法。在框1402中，每個移動段節(jié)點發(fā)現(xiàn)較小地理區(qū)域中的多個地面站節(jié)點。在階段1404中，移動站節(jié)點向路由算法提供所發(fā)現(xiàn)的鏈路以及可在那些鏈路上達(dá)成的相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)率。在框1406中，該路由算法分發(fā)從移動站節(jié)點至地面段節(jié)點的話務(wù)以調(diào)整每條鏈路上的負(fù)載。根據(jù)本公開的諸方面在較小地理區(qū)域中使用多個地面段節(jié)點還提供了針對諸如因雨水導(dǎo)致的損耗之類的大氣損耗的分集。根據(jù)本文中所描述的各個實施例，每條鏈路上的功率和每條鏈路上的數(shù)據(jù)率可單獨(dú)控制以補(bǔ)償諸如舉例而言因大氣狀況而導(dǎo)致的損耗之類的各種損耗。用于移動段節(jié)點之間和從移動段節(jié)點至地面段節(jié)點的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的特定頻譜也可由地面微波鏈路使用。參照圖15來描述根據(jù)本公開的諸方面的用于減少網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)與地面微波鏈路之間的干擾的方法。該方法可將干擾減小到熱噪聲電平以下，以使得網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)對微波鏈路的性能的影響可忽略不計。在框1502中，選擇地面段天線的位置，以使得地面段節(jié)點不干擾地面微波鏈路。為了使來自移動段節(jié)點的干擾減小或最小化，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)地面段節(jié)點的天線增益被配置成等于或大于地面微波鏈路的增益。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)地面站節(jié)點天線的大增益降低了對移動段節(jié)點發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率要求。
在本公開的解說下實施例中，移動段節(jié)點還可在較大的帶寬上擴(kuò)展其信號，以減小在地面微波站點處接收到的信號的功率譜密度。本文中所描述的鏈路級功率控制方法也可被采用以確保信號在地面上以某個電平接收以減少干擾。例如，可為從飛行器至地面基站的鏈路選擇目標(biāo)數(shù)據(jù)率。大于數(shù)據(jù)率的頻譜量被用于擴(kuò)展信號。開環(huán)和閉環(huán)功率控制的組合確保在基站處接收到的信號電平將達(dá)成指定的數(shù)據(jù)率。根據(jù)本公開的另一方面，地面微波天線可被定向，以使得它們的瞄準(zhǔn)線偏離某些飛行器走廊達(dá)某個較小的角位移，諸如舉例而言偏離幾度。這將導(dǎo)致微波鏈路天線與飛行器天線之間一定的天線辨別以進(jìn)一步減少從飛行器網(wǎng)站網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機(jī)進(jìn)入微波鏈路的干擾。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，信息和信號可使用各種不同技術(shù)和技藝中的任何一種來表示。例如，貫穿上面描述始終可能被述及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位(比特)、碼元、和碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子、或其任何組合來表示。本文中所描述的功能框和模塊可包括處理器、電子器件、硬件設(shè)備、電子組件、邏輯電路、存儲器、軟件代碼、固件代碼等，或其任何組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步領(lǐng)會，結(jié)合本文公開所描述的各種解說性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可被實現(xiàn)為電子硬件、計算機(jī)軟件、或兩者的組合。為清楚地解說硬件與軟件的這一可互換性，以上已經(jīng)以其功能性的形式一般化地描述了各種解說性組件、框、模塊、電路、和步驟。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和加諸于整體系統(tǒng)的設(shè)計約束。技術(shù)人員可針對每種特定應(yīng)用以不同方式來實現(xiàn)所描述的功能性，但此類實現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀為致使脫離本公開的范圍。結(jié)合本文公開描述的各種解說性邏輯框、模塊、以及電路可用被設(shè)計成用于執(zhí)行本文中描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其任何組合來實現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例如，DSP與微處理器、多個微處理器、與DSP核心協(xié)作的一個或更多個微處理器的組合、或任何其它此類配置。結(jié)合本文公開描述的方法或算法的步驟可直接在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或在這兩者的組合中實施。軟件模塊可駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、⑶-ROM、或本領(lǐng)域中所知的任何其他形式的存儲介質(zhì)中。示例性存儲介質(zhì)耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲介質(zhì)讀寫信息。在替換方案中，存儲介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可駐留在ASIC中。ASIC可駐留在用戶終端中。在替換方案中，處理器和存儲介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶終端中。在一個或更多個示例性設(shè)計中，所描述的功能可以在硬件、軟件、固件、或其任何組合中實現(xiàn)。如果在軟件中實現(xiàn)，則諸功能可以作為一條或更多條指令或代碼存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。計算機(jī)可讀介質(zhì)包括計算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，其包括促成計算機(jī)程序從一地向另一地轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是能被通用或?qū)Ｓ糜?算機(jī)訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定，這樣的計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括RAM、R0M、EEPROM、CD-ROM或其他光盤存儲、磁盤存儲或其他磁存儲設(shè)備、或能被用來攜帶或存儲指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望程序代碼手段且能被通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C(jī)、或者通用或?qū)Ｓ锰幚砥髟L問的任何其他介質(zhì)。另外，任何連接也被正當(dāng)?shù)胤Q為計算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)從web站點、服務(wù)器、或其他遠(yuǎn)程源傳送的，那么該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義之中。如本文中所使用的，盤(disk)包括壓縮碟(⑶)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(DVD)、軟盤和藍(lán)光碟，其中盤(disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而碟(disc)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)被包括在計算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。提供對本公開的先前描述是為使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本公開。對本公開的各種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的，且本文中所定義的普適原理可被應(yīng)用到其他變體而不會脫離本公開的精神或范圍。由此，本公開并非旨在被限定于本文中所描述的示例和設(shè)計，而是應(yīng)被授予與本文中所公開的原理和新穎性特征相一致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括 由混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第一移動段節(jié)點執(zhí)行第一嘗試以直接地或經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第二移動段節(jié)點來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通信路徑； 確定由所述第一移動段節(jié)點進(jìn)行的所述第一嘗試的失敗或成功；以及 響應(yīng)于確定所述第一嘗試的失敗，由所述第一移動段節(jié)點執(zhí)行第二嘗試以經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星段來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通Ih路徑。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 響應(yīng)于確定所述第一嘗試的成功，由所述第一移動段節(jié)點在所建立的通信路徑上向和從因特網(wǎng)發(fā)送和接收分組。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 響應(yīng)于確定所述第二嘗試的成功，由所述第一移動段節(jié)點在所建立的通信路徑上經(jīng)由所述衛(wèi)星段向和從因特網(wǎng)發(fā)送和接收分組；以及 在經(jīng)由所述衛(wèi)星段發(fā)送和接收分組時，由所述第一移動段節(jié)點連續(xù)重復(fù)所述第一嘗試。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 響應(yīng)于確定所重復(fù)的第一嘗試中的任何一個第一嘗試的成功，中止由所述第一移動段節(jié)點經(jīng)由所述衛(wèi)星段進(jìn)行的通信。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括 由所述第一移動段節(jié)點在所建立的通信路徑上向和從因特網(wǎng)發(fā)送和接收分組。
6.一種通信網(wǎng)絡(luò)，包括 地面段，其包括與因特網(wǎng)處于通信且與包括至少一個空間段節(jié)點的衛(wèi)星段處于通信的至少一個地面段節(jié)點；以及 移動段，其包括多個移動段節(jié)點，所述多個移動段節(jié)點被配置成自適應(yīng)地彼此通信和與所述至少一個地面段節(jié)點通信以接入所述因特網(wǎng)并且被配置成僅在直接與地面段節(jié)點的通信鏈路或者經(jīng)由與所述多個移動段節(jié)點中的其他移動段節(jié)點與地面段節(jié)點的通信鏈路為不可用時才與所述至少一個空間段節(jié)點通信。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述移動段節(jié)點包括配置成支持接入終端(AT)模式和接入點(AP)模式的至少一個調(diào)制解調(diào)器模塊。
8.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述移動段節(jié)點被配置成 傳送探測信號以供由其他移動段節(jié)點發(fā)現(xiàn)； 接收來自所述其他移動段節(jié)點的響應(yīng)消息；以及 響應(yīng)于接收到所述響應(yīng)消息而建立與所述其他移動段節(jié)點的通信鏈路。
9.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述移動段節(jié)點被配置成基于通信鏈路的測得的信號干擾加噪聲比(SINR)來自適應(yīng)地重用頻率。
10.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述移動段節(jié)點被配置成響應(yīng)于與所述移動段節(jié)點中的另一移動段節(jié)點對應(yīng)的鏈路上的信號干擾加噪聲比(SINR)測量而自適應(yīng)地改變鏈路級數(shù)據(jù)率。
11.如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述移動段節(jié)點被配置成根據(jù)所述鏈路級數(shù)據(jù)率來自適應(yīng)地改變鏈路級功率電平。
12.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述移動段節(jié)點配置有自適應(yīng)波束成形天線以將波束指向所述移動段節(jié)點中的其他移動段節(jié)點。
13.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述移動段節(jié)點被配置成在寬波束上發(fā)送探測消息并且在定向波束上接收響應(yīng)。
14.一種用于無線通信的系統(tǒng)，包括 用于由混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第一移動段節(jié)點執(zhí)行第一嘗試以直接地或經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第二移動段節(jié)點來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通信路徑的裝置； 用于確定由所述第一移動段節(jié)點進(jìn)行的所述第一嘗試的失敗或成功的裝置；以及用于響應(yīng)于確定所述第一嘗試的失敗而由所述第一移動段節(jié)點執(zhí)行第二嘗試以經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星段來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通信路徑的裝置。
15.一種用于無線通信的裝置，包括 至少一個處理器；以及 耦合至所述至少一個處理器的存儲器，所述至少一個處理器被配置成 由混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第一移動段節(jié)點執(zhí)行第一嘗試以直接地或經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第二移動段節(jié)點來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通信路徑； 確定由所述第一移動段節(jié)點進(jìn)行的所述第一嘗試的失敗或成功；以及響應(yīng)于確定所述第一嘗試的失敗而由所述第一移動段節(jié)點執(zhí)行第二嘗試以經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星段來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通信路徑。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述處理器被配置成 響應(yīng)于確定所述第一嘗試的成功而由所述第一移動段節(jié)點在所建立的通信路徑上向和從因特網(wǎng)發(fā)送和接收分組。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述處理器被配置成 響應(yīng)于確定所述第二嘗試的成功而由所述第一移動段節(jié)點在所建立的通信路徑上經(jīng)由所述衛(wèi)星段向和從因特網(wǎng)發(fā)送和接收分組；以及 在經(jīng)由所述衛(wèi)星段發(fā)送和接收分組時，由所述第一移動段節(jié)點連續(xù)重復(fù)所述第一嘗試。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述處理器被配置成 響應(yīng)于確定所重復(fù)的第一嘗試中的任何一個第一嘗試的成功，中止由所述第一移動段節(jié)點經(jīng)由所述衛(wèi)星段進(jìn)行的通信。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述處理器被配置成 由所述第一移動段節(jié)點在所建立的通信路徑上向和從因特網(wǎng)發(fā)送和接收分組。
20.一種用于在無線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無線通信的計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括 其上記錄有程序代碼的計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述程序代碼包括用于由混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第一移動段節(jié)點執(zhí)行第一嘗試以直接地或經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的第二移動段節(jié)點來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通信路徑的 程序代碼； 用于確定由所述第一移動段節(jié)點進(jìn)行的所述第一嘗試的失敗或成功的程序代碼；以及用于響應(yīng)于確定所述第一嘗試的失敗而由所述第一移動段節(jié)點執(zhí)行第二嘗試以經(jīng)由所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星段來建立至所述混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的任何地面段節(jié)點的通信路徑的程序代碼。
全文摘要
包括地面段、移動段和衛(wèi)星段的混合衛(wèi)星-網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)提供移動平臺與因特網(wǎng)之間的高帶寬通信。僅當(dāng)移動段節(jié)點與地面段節(jié)點之間的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通信鏈路不可用時才使用衛(wèi)星段。移動段節(jié)點可在接入終端模式或接入點模式中起作用以在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)狀部分中根據(jù)路由算法與其他移動段節(jié)點通信。移動段節(jié)點采用自適應(yīng)頻率重用、鏈路級數(shù)據(jù)率自適應(yīng)、鏈路級功率控制以及自適應(yīng)波束成形天線。
文檔編號H04B7/185GK102893538SQ201180024432
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者A·加拉里, R·克里希南, B·田 申請人:高通股份有限公司