Способ и система распределения передач в беспроводной системе передачи данных
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к осуществлению связи между подвижным устройством и множеством приемопередатчиков, и может быть использовано в спутниковой системе связи. Технический результат заключается в обеспечении возможности сбережения спутниковой мощности и таким образом в увеличении общей пропускной способности сети связи. Для этого второй приемопередатчик размещается в области, покрываемой первым приемопередатчиком. Первый приемопередатчик и подвижное устройство могут обмениваться данными, по меньшей мере, по одному из множества каналов. Подвижное устройство передает первый сигнал на первый приемопередатчик, по меньшей мере, по одному из множества каналов. Второй приемопередатчик передает второй сигнал на подвижное устройство по каналу вне упомянутого множества каналов, причем канал вне упомянутого множества каналов является каналом наземной связи, и при этом первый приемопередатчик не может осуществлять связь по каналу, вне упомянутого множества каналов. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 9 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка основана на и испрашивает приоритет по дате подачи предварительной патентной заявки США № 60/913,153, поданной 20 апреля 2007 года, которая связана с предварительной патентной заявкой США № 60/908,289, поданной 27 марта 2007 года, содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Способы и устройства, соответствующие настоящему изобретению, относятся к осуществлению связи подвижным устройством с множеством приемопередатчиков, в частности, к способу и системе сбережения мощности в беспроводной системе передачи данных.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1A иллюстрирует распределение каналов в спутниковом сфокусированном луче;
Фиг.1B иллюстрирует распределение каналов в спутниковом сфокусированном луче, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.1C иллюстрирует распределение каналов в спутниковом сфокусированном луче, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 демонстрирует границы передачи между режимом мобильной спутниковой системы (MSS) и наземными режимами вспомогательного наземного компонента (ATC) или ATC в Наземном режиме (TMA), расширенным наземным режимом (TME) и режимом сбережения мощности наземной связи (TPC), согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3A, 3B и 3C иллюстрируют распределение каналов в процессе эстафетной передачи между различными режимами, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4 изображает конфигурацию связи между подвижным устройством, спутниковым приемопередатчиком и базовой станцией, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.5 иллюстрирует блок-схему, описывающую способ связи между подвижным устройством и первым приемопередатчиком, таким, как спутниковый приемопередатчик, и вторым приемопередатчиком, таким, как базовая станция, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1A иллюстрирует распределение каналов в спутниковом сфокусированном луче. Спутниковые системы, работающие с множественными сфокусированными лучами, могут осуществлять многократное использование частоты. Каждый сфокусированный луч среди множественных сфокусированных лучей может использовать только часть полного спектра, доступного для спутниковой системы. Например, если полный доступный спектр составляет 10 МГц (5 МГц для сегмента Земля-космос и 5 МГц для сегмента космос-Земля) и если спутник использует схему многократного использования 10 сфокусированных лучей, любой данный луч может использовать 0,5 МГц (т.е. 5 МГц/10). Если спутник использует большое количество сфокусированных лучей (например, более 200), спутник может быть ограничен по мощности прежде, чем он исчерпает спектр радиочастот.
Спутниковый приемопередатчик сфокусированного луча может передавать данные по множественным каналам. Каждый канал может иметь назначенную частоту. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, приемопередатчик может осуществлять передачу по любому из четырех каналов 10, обозначенных A, B, C, D, соответственно, как проиллюстрировано на Фиг.1A. Разумеется, может быть предусмотрено любое количество каналов. В случае нисходящей связи, связь от спутникового приемопередатчика на подвижное устройство (MD) будет проходить по одному из этих каналов, например, по каналу A.
По каналу восходящей связи Земля-спутник, подвижное устройство (MD) может передавать данные на спутниковый приемопередатчик. При такой передаче данных в варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг.1A, имеется четыре возможных канала 12, обозначенных A1, B1, C1, D1, соответственно. Канал A1 соответствует каналу A, упомянутому выше. То есть каналы A и A1 формируют пару каналов. Другими словами, канал A соотносится с половиной канала, используемой для отправки данных со спутника на наземное устройство на Земле (т.е. для нисходящей связи). Канал A1, с другой стороны, соотносится с другой половиной канала для отправки данных от наземного устройства на спутник (т.е., для восходящей связи). Аналогично дело обстоит для остальных пар каналов B/B1, C/C1 и D/D1.
По каналу связи спутник-Земля, спутниковый приемопередатчик может передавать сигнал на подвижное устройство (MD). Связь спутник-Земля может быть частью мобильной спутниковой системы (MSS). Канал связи спутник-Земля может упоминаться как канал нисходящей связи мобильной спутниковой системы. По каналу связи Земля-спутник, подвижное устройство может передавать сигнал на спутниковый приемопередатчик. Канал связи Земля-спутник может упоминаться как канал восходящей связи мобильной спутниковой системы. По каналу связи базовая станция-подвижное устройство, базовая станция может передавать сигнал на подвижное устройство. По каналу связи подвижное устройство-базовая станция, подвижная станция может передавать сигнал на базовую станцию.
Фиг.1B иллюстрирует распределение каналов в спутниковом сфокусированном луче, согласно варианту осуществления изобретения. В этом варианте осуществления, один или более из множества каналов 34 могут использоваться как спутниковый (S) канал и/или как наземный (T) канал при передаче по нисходящему каналу. Множество каналов 34 представляет собой двойные нисходящие S/T каналы, которые могут позволить спутниковому приемопередатчику и базовой станции устанавливать связь с подвижным устройством по одному или более из множества каналов 34. Кроме того, в соответствии с многократным использованием совмещенного канала, восходящие каналы 36 передачи данных могут включать в себя множество спутниковых каналов восходящей связи.
Множество наземных внеполосных (T OOB) каналов 38 восходящей связи может быть добавлено к линиям 36 передачи данных, как показано на Фиг.1B. Каждый из T OOB каналов 38 восходящей связи дает возможность подвижному устройству устанавливать связь с базовой станцией, не мешая спутниковому приемопередатчику осуществлять прием. Спектр T OOB может быть реализован, чтобы получить спектральную эффективность, позволяя наземным станциям, работающим по сфокусированному лучу с совмещенными каналами, использовать совмещенные нисходящие каналы в сфокусированном луче от спутника. Каждый наземный T OOB канал во множестве восходящих T OOB каналов вместе с каждым из множества нисходящих T каналов во множестве двойных S/T каналов 34 формируют пару наземных каналов, обеспечивающих связь между базовой станцией и подвижным устройством. В варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг.1B, часть 38 спектра OOB состоит из четырех T OOB восходящих каналов, и каждый из четырех T OOB восходящих каналов составляет пару с соответствующим каналом среди четырех нисходящих T каналов в двойных нисходящих S/T каналах. Хотя показана конфигурация с четырьмя каналами, понятно, что может быть реализовано любое количество каналов. Взаимные помехи ослабляются, поскольку восходящий T OOB канал не воспринимается спутниковым приемопередатчиком. Восходящий T OOB канал 38 находится вне полосы пропускания спутникового приемопередатчика. Без такой реализации использование спутниковым сфокусированным лучом с совмещенным каналом и наземное использование одних и тех же каналов может привести к взаимным помехам между спаренным восходящим совмещенным каналом и спутником. Детальное описание такого способа и системы предоставляется в находящейся в процессе одновременного рассмотрения связанной патентной заявке, озаглавленной "Способ и система для повышения спектральной эффективности линии передачи данных", номер дела патентного поверенного № 028780-P0003, содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
Также может быть добавлено множество мощных нисходящих OOB каналов. Поскольку при связи Земля-космос большая часть мощности спутника используется для передачи в сегменте космос-Земля, добавление мощной нисходящей OOB линии может сохранить мощность спутника. Передача в сегменте Земля-космос может использовать каналы 36, которые выделены спутнику. Использование мощного OOB канала направляет маршрут нисходящей связи. Спектр 40 мощных OOB каналов, который содержит один или более мощных OOB каналов 42, используется для передачи от базовой станции к подвижному устройству. Может быть реализован набор размещенных в стратегически важных точках базовых станций для обеспечения замены только для передачи для спутника в определенных зонах. Каждый мощный OOB канал 42 в одном или более мощных OOB каналах 40 может обеспечить замену нисходящему спутниковому S каналу из множества нисходящих S каналов в двойных S/T каналах 34. Хотя на Фиг.1B проиллюстрированы используемые четыре мощных OOB канала, может использоваться любое количество мощных OOB каналов. Количество мощных OOB каналов не обязательно должно совпадать с количеством сфокусированных лучей в схеме многократного использования сфокусированного луча или с количеством нисходящих S каналов в двойных S/T нисходящих каналах 34. Например, в минимальной конфигурации, тот же самый мощный OOB канал, т.е. один мощный OOB канал может использоваться в каждом сфокусированном луче (сфокусированном луче 1, сфокусированном луче 2 и т.д.). В дополнение, в одной конфигурации, один и тот же мощный OOB канал может использоваться, например, для каждого из множества каналов S в двойных каналах S/T. Часть или вся рабочая нагрузка нисходящей линии связи в каком-либо сфокусированном луче может быть "выгружена" из спутниковой нисходящей линии связи и может альтернативно обрабатываться передающим устройством наземной базовой станции. Эти базовые станции могут располагаться где угодно в зоне обзора сфокусированного луча спутника, по желанию. Это дает возможность спутниковому приемопередатчику сберегать мощность. Мощность спутника может в таком случае использоваться для поддержки других каналов связи, тем самым, увеличивая общую пропускную способность сети связи.
Пользователь, имеющий при себе подвижное устройство, может обслуживаться наземным маршрутом нисходящей связи (мощным OOB каналом 42 из множества мощных OOB каналов 40) и спутниковым маршрутом восходящей связи (S восходящим каналом из множества S восходящих каналов 36). Наземная нисходящая связь, т.е. мощный OOB канал, может синхронизироваться по времени со спутником для того, чтобы вставлять соответствующую задержку в передаваемый сигнал для правильного сдвига во времени, чтобы учитывать запаздывания, связанные с задержкой распространения на расстоянии, связанной с более длинным маршрутом восходящей связи с поддержкой со стороны спутника.
Стандарт традиционной мобильной спутниковой системы (MSS)/Вспомогательного Наземного Компонента (ATC) предусматривает, что каналы, не используемые спутниковым приемопередатчиком, могут использоваться для связи от базовой станции к подвижному устройству в одном сфокусированном луче спутникового приемопередатчика. (Заметим, что ATC упоминается также как TMA). Таким образом, некоторые каналы, например, каналы B, C и D, могут использоваться как каналы наземной связи, например, как каналы ATC/TMA для связи от базовой станции к подвижному устройству, в соответствии со стандартом MSS/ATC.
Фиг.1C иллюстрирует распределение каналов в спутниковом сфокусированном луче в системе MSS/ATC, согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. В соответствии со стандартом MSS/ATC, один или более из множества каналов может использоваться как канал MSS или как нисходящий канал наземной связи (например, канал ATC) при передаче 14 в нисходящем потоке. Например, один канал 16 может использоваться как двойной канал MSS/ATC. Остальные каналы 18 могут использоваться в каналах наземной связи (например, каналах ATC). Кроме того, в соответствии с многократным использованием совмещенного канала, модифицированные восходящие линии 20 передачи данных могут включать в себя канал 22 MSS в дополнение к каналам наземной связи (например, каналам ATC) 24.
Аналогично варианту осуществления, проиллюстрированному на Фиг.1B, чтобы снизить или минимизировать использование спутниковой мощности, внеполосный (OOB) спектр может использоваться вместо части космос-Земля MSS (части для нисходящей связи в MSS) в дополняющей наземной системе (например, ATC/TMA или TME). OOB спектр находится вне спектра, выделенного для использования MSS/ATC. OOB спектр является частью спектра, которая может приравниваться к распределению спектра для любого канала, передаваемого в линии передачи данных. Единый OOB спектр может использоваться для любого сфокусированного луча от спутникового приемопередатчика. Например, OOB спектр может включать в себя любой спектр с соответствующими характеристиками распространения для подвижного или переносного использования.
Как показано на Фиг.1C, ATC OOB восходящий канал 26 добавляется к линиям 20 передачи данных. ATC OOB восходящий канал 26 позволяет подвижному устройству устанавливать связь с базовой станцией, не мешая спутниковому приемопередатчику осуществлять прием. OOB спектр ATC может быть реализован, чтобы получить спектральную эффективность, давая возможность наземным станциям, работающим по сфокусированному лучу с совмещенными каналами, использовать совмещенные нисходящие каналы в сфокусированном луче от спутника. Без реализации этого, использование спутниковым сфокусированным лучом с совмещенным каналом и наземное использование одних и тех же каналов может привести к взаимным помехам между спаренным восходящим совмещенным каналом и спутником.
Как показано на Фиг.1C, также добавляется мощный OOB нисходящий канал 28, поскольку в передачах Земля-космос большая часть мощности в спутнике используется для передачи в сегменте космос-Земля. Передача в сегменте Земля-космос может использовать спектр, который выделен спутнику. Использование мощного OOB канала направляет маршрут нисходящей связи. Спектр 28 мощного OOB канала используется для передачи от базовой станции к подвижному устройству. Как указано выше, вследствие своих конструктивных ограничений, спутники обладают ограниченным количеством полной мощности, которая выделяется для связи, и большая часть потребляемой мощности направляется на мощность передачи, связанную с работой передающих устройств, поддерживающих нисходящую связь. Благодаря реализации размещенных в стратегически важных точках базовых станций, которые обеспечивают замену только для передачи для спутника в определенных зонах, часть полной рабочей нагрузки нисходящей линии связи в каком-либо сфокусированном луче может быть "выгружена" из спутниковой нисходящей линии связи и может альтернативно обрабатываться наземным передающим устройством. Эти базовые станции могут располагаться где угодно в зоне обзора сфокусированного луча спутника, по желанию. Эти базовые станции могут размещаться, например, в областях ATC/TMA или TME в местах расположения базовых станций ATC/TMA или TME. Базовые станции также могут размещаться самостоятельно в высоких точках, чтобы увеличить покрытие зон, окружающих зоны TPC/TMA. В качестве альтернативы или в дополнение, эти передатчики могут работать на более высокой мощности. Увеличение зоны покрытия может сберечь спутниковую мощность. Эти базовые станции осуществляют передачу в спектре 28 мощного OOB канала. Это дает возможность сберегать мощность спутниковому приемопередатчику с ограниченной мощностью. Мощность спутника может в таком случае использоваться для поддержки других каналов связи, тем самым, увеличивая общую пропускную способность сети связи. Однако вместо использования спектра 28 мощного OOB канала, для обеспечения замены только для передачи для спутника в определенных зонах, также может при доступности использоваться канал ATC без взаимных помех. Однако спектр канала ATC в основном используется, чтобы увеличить пропускную способность наземной связи. Использование спектра OOB каналов может разбиваться на узкие каналы с относительно высокой мощностью, которые могут увеличить зону покрытия наземной связи. Поскольку отсутствует дополнительный расход мощности на спутнике, связанный с осуществлением приема, спутник продолжает поддерживать часть восходящей линии связи в канале связи. Следовательно, пользователь, имеющий при себе подвижное устройство, обслуживается наземным маршрутом нисходящей связи и спутниковым маршрутом восходящей связи. Наземная нисходящая связь может синхронизироваться по времени со спутником для того, чтобы вставлять соответствующую задержку в передаваемый сигнал для правильного сдвига во времени, чтобы урегулировать запаздывания, связанные с задержкой распространения на расстояние, связанное с более длинным маршрутом восходящей связи со спутниковой поддержкой.
Фиг.2 иллюстрирует границы эстафетной передачи между режимом MSS, режимом TPC, режимом ATC/TMA и режимом TME, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг.2, сфокусированный луч 116 облучает зону, которая охватывает подвижное устройство 106. В пределах этой зоны присутствуют четыре режима связи (MSS, TPC, ATC, TME), в которых спутниковый приемопередатчик 102 может устанавливать двунаправленную связь с подвижными устройствами 106. Аналогично, в части этой зоны, базовые станции 104 также могут устанавливать двунаправленную связь с подвижными устройствами 106.
Область 302 режима MSS является областью, в которой подвижные устройства 106 могут устанавливать двунаправленную связь со спутниковым приемопередатчиком 102. В области 302 режима MSS, подвижное устройство 106 находится за пределами зоны действия базовых станций 104. Область 306 режима ATC и область 304 режима TME являются областями, в которых подвижное устройство 106 может устанавливать связь или с базовыми станциями 104 или со спутниковым приемопередатчиком 102. Кроме того, на Фиг.2 также показаны различные границы, на которых осуществляется передача подвижного устройства 106 между различными режимами.
Режим MSS относится к режиму, в котором подвижное устройство 106 организует связь через спутниковый приемопередатчик 102 в части спектра радиочастот, назначенного для связи спутникового приемопередатчика 102 (т.е. по каналам MSS нисходящей и восходящей связи) в соответствии со стандартом традиционной MSS. Например, режим MSS может использоваться, когда наземная связь с базовой станцией 104 невозможна. Каналы, используемые для сфокусированных лучей, смежных спутниковому сфокусированному лучу 116, могут регулироваться традиционными правилами для предотвращения взаимных помех в смежных сфокусированных лучах.
Режим ATC (также именуемый TMA) относится к режиму, в котором подвижное устройство 106 организует связь через наземную базовую станцию 104 в пределах сфокусированного луча 116 от спутникового приемопередатчика 102. Спектр назначается и для каналов наземной связи от базовых станций к подвижному устройству и/или для каналов связи от подвижного устройства к наземным базовым станциям, использующим традиционные стандарты MSS/ATC. Например, один канал может быть назначен для спутниковой связи, а остальные каналы могут использоваться для наземной связи.
Режим TME относится к режиму, в котором подвижное устройство 106 организует связь через наземную базовую станцию 104, используя спектр, назначенный согласно традиционным стандартам MSS/ATC, причем этот спектр назначается каналу связи MSS для дополнительного канала связи от наземной базовой станции к подвижному устройству, а внеполосный (OOB) спектр, который не является частью сегмента спектра, назначенного каналу связи MSS, для дополнительного канала связи от подвижного устройства к базовой станции.
Область 306 режима ATC/TMA между областями 304 режима TME и областью 302 режима MSS обуславливает переключение подвижных устройств 106, которые могли принимать сообщения от базовой станции 104 с использованием канала, используемого совместно с нисходящей линией связи от спутникового приемопередатчика, в областях 304 режима TME, на канал, не используемый для спутниковой связи в соответствии со стандартом MSS/ATC, до того, как подвижные устройства 106 войдут в области 302 режима MSS. Здесь предполагается, что зона действия режима ATC/TMA больше, чем зона действия режима TME. То есть режим TME позволяет использовать большее количество каналов. В этом случае ATC охватывает любую данную географическую зону, которая охватывается TME.
Область 308 режима сбережения мощности наземной связи (TPC) относится к режиму, в котором подвижное устройство может осуществлять передачу (восходящая связь от подвижного устройства к спутнику) в том же спектре, в котором оно может осуществлять передачу в режиме MSS. Наземная базовая станция (в нисходящей связи от базовой станции к подвижному устройству) может использовать OOB канал, назначенный для компенсации мощности. Когда подвижное устройство 106 достигает границы зоны 108 действия TPC, происходит его эстафетная передача от режима MSS к режиму TPC. Как только произошла эстафетная передача, взаимные помехи между режимом MSS и режимом TPC отсутствуют. Кроме того, перед эстафетной передачей взаимные помехи также отсутствуют, поскольку подвижное устройство 106 осуществляет передачу/прием в области 302 режима MSS.
В дополнение, в любом данном сфокусированном луче 116 используется только для связи Земля-космос части спектра, благодаря многократному использованию частот.
Фиг.3A-3C более подробно иллюстрируют принцип эстафетной передачи между MSS и TPC, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как проиллюстрировано на Фиг.3A, в режиме MSS восходящей связи канал 1 может использовать часть спектра (например, восходящий канал 1), канал 2 может использовать другую часть спектра (например, восходящий канал 2) и т.д. В режиме MSS нисходящей связи канал 1 может использовать часть спектра (например, нисходящий канал 1), канал 2 может использовать другую часть спектра (например, нисходящий канал 2) и т.д. Как описано выше, мощный OOB нисходящий канал добавляется к нисходящей лини связи MSS, чтобы сберечь спутниковую мощность. Следовательно, в режиме TPC, для поддержки нисходящей связи используется спектр мощных OOB каналов. Спектр OOB каналов может содержать любое количество каналов 1, 2,…, K, ограниченное только шириной каждого канала и полного спектра.
Например, перед эстафетной передачей между MSS и TPC, как проиллюстрировано на Фиг.3B, когда подвижное устройство перемещается в области MSS, восходящий канал 1 может использоваться для установления связи между подвижным устройством и спутниковым приемопередатчиком в направлении восходящей связи. Аналогично, в режиме MSS, перед эстафетной передачей между MSS и TPC, нисходящий канал 1 может использоваться для установления связи между спутниковым приемопередатчиком и подвижным устройством в направлении нисходящей связи. Эстафетная передача от режима MSS к режиму TPC поддерживает восходящую связь на одном и том же восходящем канале, например восходящем канале 1 на Фиг.3B, в то время как происходит эстафетная передача только нисходящего канала к наземной станции TPC. Однако если нисходящая связь со спутником поддерживается после эстафетной передачи, это может обеспечить большую устойчивость в маршруте связи ценой потери производительности из-за избыточности связи, что будет разъяснено дополнительно в следующих абзацах.
После эстафетной передачи, как проиллюстрировано на Фиг.3C, осуществляется эстафетная передача в режиме TPC нисходящей связи от спутника к подвижному устройству в спектр мощного OOB канала (например, OOB канал 1), и отсутствует перекрытие со спектром MSS. Кроме того, заметим, что мощные OOB каналы 1, 2,…, K не должны совпадать с количеством сфокусированных лучей в схеме многократного использования сфокусированных лучей. Фактически, в минимальной конфигурации, единый мощный OOB канал может использоваться в каждом сфокусированном луче (сфокусированном луче 1, сфокусированном луче 2, и т.д.) с некоторыми случаями взаимных помех на географических краях сфокусированных лучей. В другом направлении (т.е. режиме эстафетной передачи от TPC к MSS) имеет место обратное.
Необходимо отметить, что передатчики TPC могут работать на более высокой мощности и, следовательно, могут иметь зону обзора большего охвата при развертывании на тех же базовых станциях, которые используют ATC и/или TME, поскольку система TPC использует спутник для выполнения поддержки восходящей связи, причем это не наталкивается на те же ограничения маршрута подвижной восходящей связи для зоны действия наземной связи. В обычных ATC или TME системах, зона действия мощности базовой станции ограничивается не более той, которая обеспечивает зону обзора, по охвату равную дальности, достижимой для устройства с ограниченной мощностью восходящей связи.
В этом примере использования системы, используются одни и те же параметры (модульный канальный протокол, кодирование и т.д.). Однако эти параметры не обязаны быть одними и теми же. Эти параметры могут выбираться по желанию специалистом по разработке систем.
Как только произошла эстафетная передача MSS-TPC, спутниковая мощность сберегается. То же самое может быть достигнуто благодаря ATC и TME. Однако имеется более значительная возможность сбережения спутниковой мощности, благодаря расширенной географической зоне обзора TPC (что проиллюстрировано, например, на Фиг.2). В дополнение, это может также значительно снизить возможность взаимных помех между режимом TME, ATC/TMA и MSS. Возможность взаимных помех между режимом TME, ATC/TMA и MSS снижается вследствие того, что передача наземной связи смещается на мощный OOB канал в направлении нисходящей связи, в то время как в направлении восходящей связи для передачи сохраняется тот же самый канал MSS. Процесс эстафетной передачи может происходить в последовательности MSS-TPC-ATC-TME. Однако процесс эстафетной передачи может происходить в любой последовательности выполнения, но не обязательно в данном порядке.
В другом направлении, в то время как подвижное устройство удаляется от зоны действия наземной связи, подходящая эстафетная передача будет происходить в обратном направлении (т.е. TME-ATC-TCP-MSS).
Хотя описанный выше вариант осуществления использует спутниковый приемопередатчик, нужно принимать во внимание, что вышеизложенный способ смещения передачи нисходящей связи на канал в спектре мощного OOB канала может применяться к конфигурации сети, в которой используется любой приемопередатчик, например, наземный приемопередатчик. Такой приемопередатчик может иметь некоторые ограничения по мощности, т.е. быть приемопередатчиком с ограниченной мощностью. Например, можно использовать тот же принцип для предотвращения взаимных помех из-за высокого местоположения, например, спутника или перекрывающейся зоны покрытия с минимальной пропускной способностью и ограничениями мощности, чтобы обеспечивать географическую буферную зону, хотя сбережение мощности не вызывает большого беспокойства в отношении наземных базовых станций, в отличие от спутникового приемопередатчика.
Фиг.4 изображает конфигурацию связи между подвижным устройством и спутниковым приемопередатчиком и базовой станцией, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг.4, подвижное устройство MD может устанавливать связь со спутниковым принимающим устройством SR в двух направлениях. В направлении восходящей связи, подвижное устройство MD может устанавливать связь со спутниковым приемопередатчиком SR, используя восходящий канал спутниковой связи (например, в режиме MSS, используя какой-либо канал спектра, такой, как восходящий канал 1). Аналогично, в направлении нисходящей связи, спутниковый приемопередатчик может устанавливать связь с подвижным устройством MD, используя нисходящий канал спутниковой связи (например, в режиме MSS, используя какой-либо канал спектра, такой, как нисходящий канал 1). В дополнение, подвижное устройство MD может также устанавливать связь с базовой станцией BS. В направлении восходящей связи подвижное устройство MD может устанавливать связь с базовой станцией BS, используя канал наземной связи (например, в режиме MSS/ATC, используя любой другой канал спектра, не используемый для связи между подвижным устройством и спутниковым приемопередатчиком, т.е. устанавливать связь, используя каналы 2, 3,…, N). В направлении нисходящей связи базовая станция может устанавливать связь с подвижным устройством MD в режиме TPC, используя любой доступный OOB канал. Однако вместо OOB канала может использоваться традиционный канал ATC, если канал ATC доступен или если желательно сохранить OOB канал для другого использования. В этом примере предполагается, что подвижное устройство MD размещается в области, покрываемой сфокусированным лучом 1 от спутникового приемопередатчика. Однако такое же рассмотрение может быть представлено, когда подвижное устройство находится в области, покрываемой любым другим сфокусированным лучом спутника.
В этом варианте осуществления подвижное устройство MD выполнено с возможностью приема и передачи данных во множестве режимов (MSS, ATC и TPC). Более того, подвижное устройство выполняется с возможностью приема данных от спутникового приемопередатчика SR и передачи данных на него через восходящие и нисходящие каналы MSS и передачи данных на базовую станцию BS и приема данных от нее через восходящий канал MSS и OOB каналы. В результате подвижное устройство MD может принимать избыточные данные от спутникового приемопередатчика SR через нисходящий канал MSS (например, нисходящий канал 1 MSS) и осуществлять прием от базовой станции BS через OOB канал. Аналогично, подвижное устройство может передавать тот же набор данных на спутниковый приемопередатчик SR через восходящий канал MSS (например, восходящий канал 1 MSS) и передавать тот же набор данных на базовую станцию BS через восходящий канал MSS (например, восходящий канал 2 MSS). Таким образом, могут достигаться избыточность сети и частотное разнесение, что обеспечивает большую надежность всей сети.
Кроме того, другая особенность этого варианта осуществления состоит в обеспечении большей безопасности данных путем разделения набора данных на два или более поднабора данных, причем эти два или более поднабора данных могут передаваться в режиме MSS и режиме TPC. Например, первый поднабор данных может передаваться в режиме MSS, в то время как второй поднабор данных может передаваться в режиме TPC. Вышеизложенная конфигурация сети может использоваться, например, в передачах оперативной или аварийной служб, требующих избыточности, или при передаче незащищенных данных, требующих защиты данных.
В режиме TPC может совместно использоваться спектр восходящего канала MSS из соседних сфокусированных лучей (может также использоваться стандартный OOB канал ATC, как описано выше и проиллюстрировано на Фиг.1A). Аналогично, согласно Фиг.1B, могут совместно использоваться восходящие S каналы из соседних сфокусированных лучей или также могут использоваться T OOB канал или каналы.
Фиг.5 иллюстрирует блок-схему, описывающую способ связи между подвижным устройством, первым приемопередатчиком и вторым приемопередатчиком, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Второй приемопередатчик размещается в области, покрываемой сфокусированным лучом от первого приемопередатчика. Первый сигнал, принимаемый подвижным устройством от первого приемопередатчика, имеет меньшую мощность, чем второй сигнал, принимаемый подвижным устройством от второго приемопередатчика. Способ включает в себя этап S202, на котором осуществляют передачу от первого приемопередатчика на подвижное устройство, по меньшей мере, по одному из множества каналов. Способ дополнительно включает в себя этап S204, на котором осуществляют передачу от второго приемопередатчика на подвижное устройство по каналу вне множества каналов. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, способ дополнительно включает в себя этап S206, на котором осуществляют передачу от подвижного устройства на первый приемопередатчик по этому, по меньшей мере, одному каналу, по которому первый приемопередатчик осуществлял передачу на подвижное устройство. В одном варианте осуществления, первый приемопередатчик является приемопередатчиком с ограниченной мощностью, таким, как спутниковый приемопередатчик, а второй приемопередатчик является базовой станцией.
Хотя выше описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, понятно, что они представлены в качестве примера, а не ограничения. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что могут быть сделаны различные изменения по форме и в деталях без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Фактически, из вышеизложенного описания специалисту в данной области техники должно быть очевидно, как реализовать настоящее изобретение в альтернативных вариантах осуществления. Таким образом, настоящее изобретение не должно ограничиваться ни одним из вышеописанных иллюстративных вариантов осуществления.
Более того, способ и система настоящего изобретения, подобно связанным системам и способам, используемым в области техники, относящейся к дистанционной передаче данных, сложным по своей сущности, часто лучше всего осуществляются на практике благодаря определению опытным путем подходящих значений рабочих параметров или проведению компьютерного моделирования для достижения лучшего исполнения для данного приложения. Соответственно, все подходящие изменения, комбинации и эквиваленты должны рассматриваться как попадающие в пределы сущности и объема настоящего изобретения.
Кроме того, нужно понимать, что чертежи представлены только для примера. Архитектура настоящего изобретения достаточно гибкая и настраиваемая, так что оно может использоваться иначе, чем показано на сопровождающих чертежах.
1. Способ осуществления связи между подвижным устройством и первым и вторым приемопередатчиками, причем второй приемопередатчик размещается в области, покрываемой первым приемопередатчиком, причем первый приемопередатчик и подвижное устройство могут обмениваться данными, по меньшей мере, по одному из множества каналов, при этом способ содержит этапы, на которых:
передают первый сигнал от подвижного устройства на первый приемопередатчик, по меньшей мере, по одному из множества каналов; и передают второй сигнал от второго приемопередатчика на подвижное устройство по каналу вне упомянутого множества каналов, причем канал вне упомянутого множества каналов является каналом наземной связи, и при этом первый приемопередатчик не может осуществлять связь по каналу, вне упомянутого множества каналов.
2. Способ по п.1, в котором канал вне упомянутого множества каналов является мощным внеполосным (ООВ) каналом.
3. Способ по п.1, в котором первый приемопередатчик является спутником, а второй приемопередатчик является базовой станцией.
4. Способ по п.3, в котором, по меньшей мере, один из множества каналов конфигурируется, чтобы представлять собой канал спутниковой связи для передачи данных от спутникового приемопередатчика на подвижное устройство и канал наземной связи для передачи данных от базовой станции на подвижное устройство.
5. Способ по п.4, в котором, по меньшей мере, один канал конфигурируется, чтобы представлять собой канал мобильной спутниковой системы (MSS) и канал вспомогательного наземного компонента (АТС).
6. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором передают третий сигнал от первого приемопередатчика на подвижное устройство, по меньшей мере, по одному из множества каналов.
7. Способ по п.6, в котором третий сигнал, принимаемый подвижным устройством от первого приемопередатчика, имеет меньшую мощность, чем второй сигнал, принимаемый подвижным устройством от второго приемопередатчика.
8. Способ по п.6, в котором второй сигнал и третий сигнал содержат, по существу, одинаковые данные.
9. Способ по п.6, в котором второй сигнал содержит часть данных, а третий сигнал содержит оставшуюся часть данных.
10. Способ осуществления связи между подвижным устройством, базовой станцией и приемопередатчиком с ограниченной мощностью, причем базовая станция размещается в области, покрываемой приемопередатчиком с ограниченной мощностью, причем приемопередатчик с ограниченной мощностью и подвижное устройство могут обмениваться данными по любому из множества каналов, при этом способ содержит этапы, на которых:
передают первый сигнал от приемопередатчика с ограниченной мощностью на подвижное устройство, по меньшей мере, по одному из множества каналов; и
передают второй сигнал от базовой станции на подвижное устройство по каналу вне упомянутого множества каналов, причем канал вне упомянутого множества каналов является каналом наземной связи, и при этом приемопередатчик с ограниченной мощностью не может осуществлять связь по каналу, вне упомянутого множества каналов.
11. Способ по п.10, в котором первый сигнал, принимаемый подвижным устройством от приемопередатчика с ограниченной мощностью, имеет меньшую мощность, чем второй сигнал, принимаемый подвижным устройством от базовой станции.
12. Способ по п.10, который дополнительно содержит этап, на котором осуществляют передачу от подвижного устройства на приемопередатчик с ограниченной мощностью по, по меньшей мере, одному каналу, по которому приемопередатчик с ограниченной мощностью осуществляет передачу данных на подвижное устройство.
13. Способ по п.10, в котором приемопередатчик с ограниченной мощностью является спутниковым приемопередатчиком.
14. Способ по п.10, в котором канал вне упомянутого множества каналов является мощным внеполосным (ООВ) каналом.
15. Способ по п.10, в котором, по меньшей мере, один из множества каналов является каналом мобильной спутниковой системы (MSS).
16. Способ по п.10, в котором первый сигнал и второй сигнал содержат, по существу, одинаковые данные.
17. Способ по п.10, в котором первый сигнал содержит часть данных, а второй сигнал содержит оставшуюся часть данных.
18. Устройство для осуществления связи с подвижным устройством, содержащее:
первый приемопередатчик, выполненный с возможностью приема первого сигнала от подвижного устройства, по меньшей мере, по одному из множества каналов; и
второй приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи второго сигнала на подвижное устройство по каналу вне упомянутого множества каналов;
причем канал вне упомянутого множества каналов является каналом наземной связи;
при этом первый приемопередатчик выполнен так, что не может осуществлять передачу данных по каналу, вне упомянутого множества каналов; и
при этом второй приемопередатчик размещен в области, покрываемой первым приемопередатчиком.
19. Устройство по п.18, в котором канал вне упомянутого множества каналов является мощным внеполосным (ООВ) каналом.
20. Устройство по п.18, в котором первый приемопередатчик является спутником, а второй приемопередатчик является базовой станцией.
21. Устройство по п.20, в котором, по меньшей мере, один из множества каналов выполнен с возможностью представлять собой канал спутниковой связи для передачи информации от спутникового приемопередатчика на подвижное устройство и канал наземной связи для передачи информации от базовой станции на подвижное устройство.
22. Устройство по п.21, в котором, по меньшей мере, один из множества каналов конфигурирован, чтобы представлять собой канал мобильной спутниковой системы (MSS) и канал вспомогательного наземного компонента (АТС).
23. Устройство по п.18, в котором первый приемопередатчик выполнен с дополнительной возможностью осуществления передачи третьего сигнала на подвижное устройство, по меньшей мере, по одному из множества каналов.
24. Устройство по п.23, в котором второй сигнал и третий сигнал содержат, по существу, одинаковые данные.
25. Устройство по п.23, в котором второй сигнал содержит часть данных, а третий сигнал содержит оставшуюся часть данных.
26. Устройство для осуществления связи с подвижным устройством, содержащее:
приемопередатчик с ограниченной мощностью, выполненный с возможностью передачи первого сигнала на подвижное устройство, по меньшей мере, по одному из множества каналов; и базовую станцию, выполненную с возможностью передачи второго сигнала на подвижное устройство по каналу вне упомянутого множества каналов;
причем канал вне упомянутого множества каналов является каналом наземной связи;
при этом приемопередатчик с ограниченной мощностью выполнен так, что не может передавать данные по каналу, вне упомянутого множества каналов; и
при этом базовая станция размещена в области, покрываемой приемопередатчиком с ограниченной мощностью.
27. Устройство по п.26, в котором первый сигнал, принимаемый подвижным устройством от приемопередатчика с ограниченной мощностью, имеет меньшую мощность, чем второй сигнал, принимаемый подвижным устройством от базовой станции.
28. Устройство по п.26, которое дополнительно содержит подвижное устройство, причем подвижное устройство выполнено с возможностью осуществления передачи данных на приемопередатчик с ограниченной мощностью по, по меньшей мере, одному каналу, по которому приемопередатчик с ограниченной мощностью осуществляет передачу данных на подвижное устройство.
29. Устройство по п.26, в котором приемопередатчик с ограниченной мощностью является спутниковым приемопередатчиком.
30. Устройство по п.26, в котором канал вне упомянутого множества каналов является внеполосным (ООВ) каналом.
31. Устройство по п.26, в котором, по меньшей мере, один из множества каналов является каналом мобильной спутниковой системы (MSS).
32. Устройство по п.26, в котором первый сигнал и второй сигнал содержат, по существу, одинаковые данные.
33. Устройство по п.26, в котором первый сигнал содержит часть данных, а второй сигнал содержит оставшуюся часть данных.
