[发明专利]用于移动通信的空中机载基站收发台

说明书

缩略语

1G        第一代无线移动通信网络

2，5G     GPRS和EDGE

2G        第二代无线移动通信网络

3G        第三代无线移动通信网络

4G        第四代无线移动通信网络

AMPS      高级移动电话服务(1G)

AMPS/D    数字高级移动电话服务(2G)

BCCH      广播控制信道，三个BCH之一

BCH       GSM广播信道，也就是FCCH、SCH和BCCH

BSC       基站控制器

BTS       基站收发台(Base Transceiver Station)

CCCH      公共控制信道

CDMA      码分多址

CDMA2000  也称为IMT-CDMA多载波或1xRTT(3G)

DCCH      专用控制信道

EDGE      增强型数据速率GSM演进(2，5G)

FACCH     快速相关控制信道

FCCH      频率校正信道

GPRS      通用/GSM分组无线业务(2，5G)

GSM       全球移动通信系统(2G)

IS-95     临时标准(Interim Standard)95(IS-95)，是第一个基于CDMA的数字蜂窝标准

NMT       北欧移动电话(1G)

RBS       无线电基站，与由网络服务的UE进行无线电通信的网络接入点

SACCH     慢速相关控制信道

SCH       同步信道

SDCCH     独立专用控制信道

TCH       业务控制信道

TDMA      时分多址

UE        用户设备，例如蜂窝电话

UMTS      通用移动通信系统(3G)

技术领域

本发明涉及基站BTS，和用于BTS的方法，所述BTS用于包括在处于预定高度的飞行器(aircraft)上的用户设备UE和地面网络(terrestrial network)的蜂窝通信系统的方法。

背景技术

在移动通信系统领域中，已知使用移动电话(蜂窝电话)和使用用于无线通信的装置的其他设备，以下将用户设备缩写为UE。UE具有以球形模式(spherical pattern)发送信号至地面网络的全向天线。地面网络由多个基站管理的多个小区构成，所述多个基站与覆盖每个小区的地面天线连接。地面天线通常不是全向的，而是受限于提供水平扇区的方位角和提供垂直扇区的高度角(altitude angle)。

UE与暂时具有最佳通信参数的基站进行通信。当通信参数变差时，比如当UE远离基站或移动到另一个小区时，UE从较弱的基站移动到具有更佳通信参数的邻近基站。

蜂窝网络通过无线电覆盖的相邻小区的模式来支持。第一代(1G)系统(比如NMT、AMPS等)和第二代(2G)系统(比如GSM)利用不同的频率来分隔邻近小区，而UMTS应用逻辑编码来实现小区分隔。分别使用不同的频率和编码的原因是最小化邻近小区中UE的干扰问题。

尽管如此，由于频率的数量有限，为了多次使用相同的频率，不得不在更大的区域内重复蜂窝模式。

当在飞行器上使用UE时，问题就出现了，当飞机距离地面一定高度，由于自高处的视线非常宽阔，以致来自UE的信号与使用相同频率的多个小区产生交织(engage)/干扰。比如说，如果在超过3000m(米)高度的飞行器上的人打开他的蜂窝电话，则全向天线将至少在视线方向上进行发送，因此最终将会与使用相同频率或代码的多个不同小区产生交织/干扰。这导致了上述对地面网络中多个UE造成干扰的问题，因此在大面积网络内和远离标准GSM小区半径之外可能超过使用的频率/时隙组合。此外，为了执行相同的任务而在多个不同的小区内使用或阻止(block)相同的频率是浪费资源。然而如果参与的小区分属不同的网络管理器，将出现另外的问题。如果乘客忘记关闭蜂窝电话则会出现类似的问题。接着蜂窝电话与多个小区通信以报告其位置并且在新的网络运营商中漫游。