[发明专利]用于飞行器和船舶因特网服务的混合卫星和网状网络系统

说明书

优先权要求

本专利申请要求2010年5月18日提交的题为“Hybrid Satellite and MeshNetwork System for Aircraft and Ship Internet Service System（用于飞行器和船舶因特网服务系统的混合卫星和网状网络系统）”的美国临时申请No.61/345,884的权益，该临时申请已转让给本申请受让人并且由此通过援引整体纳入于此。

背景

领域

本公开的诸方面一般涉及无线通信系统，尤其涉及移动网状网络节点、地面站节点和卫星节点的混合网络。

背景

在海洋或远程陆地上行进的飞行器可能不具有经由电缆（例如，基于铜的电缆或光纤）接入用于因特网连通性的直接无线电链路。基于卫星的因特网服务已在一些飞行器和船舶上可用并且主要用于为工作人员提供对于任务而言关键的连通性。在卫星已被用于提供乘客因特网服务的情况下，尚不能以可行的成本向乘客提供宽带服务。向飞行器上的乘客提供基于卫星的宽带服务的现有尝试的高成本已经导致远程飞行器的覆盖是不可行的。

概述

本公开的诸方面提供移动网络节点、地面站节点和卫星节点的混合网络，该混合网络改善了飞行器和船舶对诸如因特网之类的基于地面的网络的接入。本公开的诸实施例提供至可能例如由于缺少视线通信路径而不能连接至基于陆地的基站的飞行器和船舶的低成本、高带宽因特网连通性。

根据本公开的诸方面所描述的设计通过在飞行器、船舶、专用浮标和基于陆地的基站之中建立网状网络来减少使用昂贵的卫星带宽。在解说性实施例中，系统默认使用网状网络中的链路来抵达至公共因特网的连通性的点并且仅将卫星链路用于经由网状网络来桥接连通性的丧失。

在根据本公开的一个方面的用于无线通信的方法中，由混合卫星-网状网络的第一移动段节点执行第一尝试以直接地或经由混合卫星-网状网络的第二移动段节点来建立至混合卫星-网状网络的任何地面段节点的通信路径。随后确定由第一移动段节点进行的第一尝试的失败或成功。响应于确定第一尝试的失败，由第一移动段节点执行第二尝试以经由混合卫星-网状网络的卫星段来建立至混合卫星-网状网络的任何地面段节点的通信路径。

本公开的另一方面提供一种通信网络，其中地面段包括与因特网处于通信的至少一个地面段节点。该网络的空间段包括与地面段节点处于通信的至少一个空间段节点。该网络的移动段包括配置成自适应地彼此通信和与地面段节点通信以接入因特网的数个移动段节点。这些移动段节点还可被配置成仅在与地面段节点的通信链路不直接可用或者经由其他移动段节点的与地面段节点的通信链路不可用时才与空间段节点通信。

附图简要说明

图1是根据本公开的解说性实施例的混合网状网络卫星通信系统的系统框图。

图2是根据本公开的解说性实施例的网状无线电收发机系统的系统框图。

图3a-3b是根据本公开的解说性实施例的具有网状网络天线和卫星天线的飞行器的系统框图。

图4是根据本公开的解说性实施例的在用于飞行器和船舶因特网服务的混合卫星和网状网络系统上进行无线通信的方法的过程流程图。

图5是根据本公开的解说性实施例的用于使新的AP节点发现网状网络中的其他节点的方法的过程流程图。

图6是根据本公开的解说性实施例的用于由新的AT节点检测现有AP节点的方法的过程流程图。

图7是根据本公开的解说性实施例的用于调度从一个AP节点至多个AT节点的通信的载波侦听多址（CSMA）方法的过程流程图。

图8是根据本公开的解说性实施例的用于由AP进行中央调度的方法的过程流程图。

图9是根据本公开的解说性实施例的用于链路级数据率自适应的方法的过程流程图。

图10是根据本公开的解说性实施例的用于网状网络中的链路级功率控制的方法的过程流程图。

图11是根据本公开的解说性实施例的用于自适应地调整波束以使链路数据率最大化的方法的过程流程图。

图12是根据本公开的解说性实施例的用于FDD双工方案中的波束成形的方法的过程流程图。

图13是根据本公开的解说性实施例的用于调整地面段节点与移动段节点之间的波束的方法的过程流程图。

图14是根据本公开的解说性实施例的用于划分移动节点至地面节点话务的方法的过程流程图。

图15是根据本公开的解说性实施例的用于减小网状网络与地面微波链路之间的干扰的方法的过程流程图。