[发明专利]从陆地节点和空间节点接收数据的空间网络节点

说明书

描述了一种网络节点，其被配置为在空间中使用，该网络节点包括：传输接口，用于传输无线电频率信号；接收接口，用于接收无线电频率信号；网络管理模块，用于确定通信会话信息；控制器，被设置为依据网络管理接口所提供的会话信息来控制传输接口和接收接口，其中，传输接口和接收接口用于接收来自陆地节点和空载节点的数据。还描述了一种包括前述网络节点和多个适应性天线的网络实体、一种包含前述网络实体的卫星、以及一种被配置为与前述网络节点进行通信的用户设备装置。

技术领域

本发明涉及一种网络节点，尤其涉及(但不是排他地)一种在使用了互补的陆地与天基技术来支持多个应用的通信系统中使用的网络节点。

背景技术

可以获得的各种报告和资源均报告了访问数据的需求正以越来越高的速率增长。除了诸如视频之类的高数据速率业务之外，机器对机器(M2M)通信和其他较低速率业务的增长也扩展了各种通信网络的容量。类似地，对在通信系统中使用的各类数据进行设置以进行演进。例如，在空间技术领域中，对实时或接近实时可用的地球观测与其他传感器数据的需求预期会增长。

为了应对日益增长的需求，已经提出并实现了各种卫星系统，包括处于近地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)、地球静止轨道(GEO)等的各种星群(constellations)，以实现大型通信网络。

历史上，设计和实施卫星系统的高成本是指这些系统被设想为是彼此孤立的，并且主要专用于单一应用或任务，任务是以下主要类别之一：

●地球观测(覆盖民用和军用应用)；

●科学(例如罗塞塔号(Rosetta)的彗星任务)；

●探测(例如好奇号(Curiosity)的火星任务)；

●导航并提供全球定位卫星(也称为全球导航卫星系统(GNSS))，用于卫星导航应用；

●电信，覆盖用于广播卫星业务(BSS)、同步卫星业务(FSS)、移动卫星业务(MSS)或者军事应用的卫星系统。

使用这种卫星系统的通信网络通常是基于点对点链路的建立按照自组织模式(ad-hoc basis)构建的。网络也可以是专有的，不同网络上的设备不能进行交互(一个这样的交互障碍在于频谱划分)，并且为了避免干扰和/或出于安全性的目的，不同应用的网络被配置为在不同的频带中运行。通常，随着进一步的任务和应用被设计，在划分成越来越小的带宽的基础上进行频谱分配。

随着开发的任务和应用的数量增加，频率协调因而变得越来越困难，现在在某种程度上已经成为一个严重的问题。因此，某些频带内的系统优化一直是新通信网络的创新焦点，以便可以避免频率分配问题，并且系统可以更好地利用现有资源。

但是，该方法的难点在于随着系统性能与容量的增加，系统要求也提高，所以频谱分配一直是一个限制因素。

除了频率问题之外，还要意识到更一般的协调问题，例如在不同网络上运行的设备之间的技术不兼容性、对各种格式的数据和通过不同通信协议发送或接收的数据进行处理的能力等。在两个不同网络上的两个设备的核心功能可能是相同的，但是即使设备提供的功能相同，这两个设备也是专用于特定制造商或应用，并且针对特定用途而配置。因此可能存在由于技术重复所导致的高度冗余。

对于上述各类应用领域，整体的基础结构要求结合地面和天基技术组组件(这里称为“资产(asset)”)。例如，地面基础结构包括：多个地面站，用于控制和操作卫星；用户终端(例如卫星电视天线和机顶盒)；以及相关联的操作软件工具，用于支持所有空间和地面资产之间的网络连接。这些基础结构资产已经独立演进。实际上，出现了如下的进一步细分：

●地球观测、科学、导航和军事卫星从制度上主要是由不同组织运营的运营方案。因此，整个基础结构是由具有不同需求和待处理应用的不同组织自主研发的。运作的基础结构通常沿着区域线或国家线来划分。