專利名稱：利用在功率調(diào)節(jié)中的變化確定干擾移動(dòng)終端的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種要求引導(dǎo)經(jīng)由衛(wèi)星鏈路與基站雙向通信的移動(dòng)RF終端，并且尤其涉及一種用于確定多個(gè)移動(dòng)終端中的哪個(gè)移動(dòng)終端引起了對(duì)鄰近目標(biāo)衛(wèi)星的一個(gè)或者多個(gè)衛(wèi)星的干擾的方法和裝置。
背景技術(shù)：
利用位于諸如飛機(jī)、艦船的移動(dòng)平臺(tái)以及其它運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的經(jīng)由轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星與地面站通信的移動(dòng)RF終端，由于距離總是較遠(yuǎn)，盡管可以在該移動(dòng)終端中植入安全裝置，但該終端還是可能出現(xiàn)意想不到的失效。在這樣的事件中，存在移動(dòng)終端可能引起干擾鄰近該移動(dòng)終端與其通信的目標(biāo)衛(wèi)星的、繞地球軌道運(yùn)動(dòng)的其它衛(wèi)星的可能性。
還要認(rèn)識(shí)到，固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星(FSS)操作者可能難以從由在遠(yuǎn)端的成千的簡單終端組成的VSAT(甚小孔徑終端)系統(tǒng)中找出干擾。
由此，對(duì)于地面站存在一種經(jīng)由轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星與多個(gè)移動(dòng)終端通信、以能夠快速地識(shí)別引起對(duì)非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾的故障終端并且快速地解決該干擾事故的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明定位于一種用于通過分析由移動(dòng)終端所發(fā)射的信號(hào)的調(diào)制功率電平，并且確定何時(shí)給定移動(dòng)終端的調(diào)制功率電平不同于期望的調(diào)制電平，而從多個(gè)移動(dòng)終端之一中識(shí)別干擾移動(dòng)終端的系統(tǒng)和方法。通過檢測該變化，能夠快速地識(shí)別所述干擾移動(dòng)終端并且命令它停止發(fā)射。
本發(fā)明利用具有用于對(duì)每個(gè)移動(dòng)終端發(fā)送命令的網(wǎng)絡(luò)操作中心(NOC)的基站，優(yōu)選是地面站。這些命令信號(hào)會(huì)經(jīng)由每個(gè)移動(dòng)終端與之通信的轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星中繼到該移動(dòng)終端上。所述NOC命令每個(gè)移動(dòng)終端改變要從位于其相關(guān)移動(dòng)平臺(tái)上的發(fā)射天線上發(fā)射的信號(hào)的功率。該移動(dòng)終端能夠由飛機(jī)、艦船或者其它運(yùn)動(dòng)車輛攜載，然而為了這個(gè)討論的目的，將該移動(dòng)平臺(tái)參照為飛機(jī)。
NOC首先從正在經(jīng)歷來自移動(dòng)終端之一的干擾的固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星(FSS)操作員處接收一消息，盡管該FSS操作員將不能夠確認(rèn)哪一個(gè)移動(dòng)終端在引起該干擾。接著該NOC開始順序命令每個(gè)飛機(jī)對(duì)要由其移動(dòng)終端的發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)率或者發(fā)射功率的變化(即，調(diào)制)。該NOC分析接收的信號(hào)，并且確定是否該調(diào)制信號(hào)符合總是指示將不引起干擾的所期望的功率電平。如果接收的信號(hào)符合該期望功率電平，則NOC確定該特定移動(dòng)終端不是所述干擾的原因，并且命令正訪問所述轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星的下一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)根據(jù)所命令的數(shù)據(jù)率調(diào)制方案開始發(fā)射信號(hào)。NOC繼續(xù)執(zhí)行如為第一飛機(jī)所描述的同一分析，并且對(duì)每個(gè)飛機(jī)逐一重復(fù)所述完整處理，直到它確定正引起干擾的那個(gè)移動(dòng)終端。在該處理期間，NOC還可以與經(jīng)歷干擾的非目標(biāo)衛(wèi)星的操作員通信。當(dāng)在受干擾的衛(wèi)星處檢測到在功率電平上對(duì)應(yīng)的增加時(shí)那個(gè)操作員能夠通知該NOC。以此方式，只要干擾移動(dòng)終端引起了通過一受干擾終端可看見的功率電平的增加，則NOC就得到通知。
能夠使用上述方法在大約5至10秒的時(shí)間跨度內(nèi)檢查單個(gè)移動(dòng)終端的干擾。典型地在少于5分鐘內(nèi)能夠檢查供20至30個(gè)飛機(jī)使用的一轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星。一旦干擾移動(dòng)終端得到確認(rèn)，通過NOC能夠命令它關(guān)閉或者減少其數(shù)據(jù)傳輸率，由此有效地降低了它所發(fā)射的信號(hào)的功率電平。


通過詳細(xì)描述和附圖，本發(fā)明將會(huì)變得更加充分地得到理解，其中圖1是用于使得在基于地面的組件與多個(gè)移動(dòng)終端之間能夠通信的一示例系統(tǒng)；圖2是位于每個(gè)移動(dòng)終端上的移動(dòng)終端的簡化方框圖；以及圖3是示出根據(jù)由基于地面的組件命令的一示例調(diào)制方案所調(diào)制的移動(dòng)平臺(tái)中所發(fā)射的信號(hào)的圖，從中所述基于地面的組件能夠確定是否該信號(hào)正引起對(duì)鄰近與該移動(dòng)平臺(tái)正通信的目標(biāo)衛(wèi)星的FSS衛(wèi)星的干擾。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，所示是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的一種系統(tǒng)10。該系統(tǒng)10對(duì)在一個(gè)或者多個(gè)特定覆蓋區(qū)14a和14b中的多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)12a-12f提供數(shù)據(jù)內(nèi)容并且從中得到數(shù)據(jù)內(nèi)容。系統(tǒng)10一般包括地面部分16、形成空中部分17的多個(gè)衛(wèi)星18a-18f以及配置在每個(gè)移動(dòng)平臺(tái)12上的移動(dòng)終端20。所述移動(dòng)平臺(tái)12可以包括飛機(jī)、艦船或者任何其它移動(dòng)車輛。由此，在這里將移動(dòng)平臺(tái)12圖解為圖中所示的飛機(jī)、并且在整個(gè)描述中將該移動(dòng)平臺(tái)參照為飛機(jī)，但不應(yīng)該被解釋為將系統(tǒng)10的可應(yīng)用性僅限于飛機(jī)。
空中部分17可以包括在每個(gè)覆蓋區(qū)14a和14b中為通過對(duì)每個(gè)區(qū)域提供覆蓋所需的任意數(shù)量的衛(wèi)星18。衛(wèi)星18a、18b、18d、18e優(yōu)選地是Ku或者Ka波段衛(wèi)星。衛(wèi)星18c和18f是廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)(BSS)衛(wèi)星。每個(gè)衛(wèi)星18位于地球靜止軌道(GSO)或者非地球靜止軌道(NGSO)。能夠用于本發(fā)明的可能的NGSO軌道的例子包括低地球軌道(LEO)、中地球軌道(MEO)以及高地球軌道(HEO)。每個(gè)衛(wèi)星18至少包括一個(gè)射頻(RF)轉(zhuǎn)發(fā)器，并且更優(yōu)選地包括多個(gè)RF轉(zhuǎn)發(fā)器。例如衛(wèi)星18a被示出具有4個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，所說明的每個(gè)其它衛(wèi)星18能夠具有根據(jù)處理在該覆蓋區(qū)中運(yùn)行的預(yù)期數(shù)量的飛機(jī)12所要求的或多或少的多個(gè)RF轉(zhuǎn)發(fā)器。所述轉(zhuǎn)發(fā)器在飛機(jī)12與地面部分16之間提供“彎曲管(bent-pipe)”通信。用于這些通信鏈接的頻段能夠包括從大約10兆赫茲至100吉赫茲的任意射頻波段。所述轉(zhuǎn)發(fā)器優(yōu)選地包括在由聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)和國際電信聯(lián)盟(ITU)為固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)FSS或者BSS衛(wèi)星所指定的頻段中的Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器。另外，可以使用不同類型的轉(zhuǎn)發(fā)器(即，每個(gè)衛(wèi)星18不需要包括多個(gè)同一類型的轉(zhuǎn)發(fā)器)，并且每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可以工作在不同的頻率上。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4還包括寬地理覆蓋、高效各向同性輻射功率(EIRP)以及高增益/噪聲溫度(G/T)。
還是參見圖1，地面部分16包括與內(nèi)容中心24和網(wǎng)絡(luò)操作中心(NOC)26雙向通信的地面站22。如果該業(yè)務(wù)要求多于一個(gè)特定覆蓋區(qū)，則可以使用位于第二覆蓋區(qū)14b中的第二地面站22a。在此例子中，地面站22a還將經(jīng)由陸地地面鏈接或者用于建立與NOC 26的通信鏈接的任何其它適當(dāng)方法與NOC 26雙向通信。地面站22a還將與內(nèi)容中心24a雙向通信。為了討論的目的，將參考發(fā)生在覆蓋區(qū)14a中的操作描述系統(tǒng)10。然而，應(yīng)該理解，在覆蓋區(qū)14b中針對(duì)衛(wèi)星18d-18f發(fā)生相同的操作。還應(yīng)該理解，可以將系統(tǒng)10以剛描述的方式擴(kuò)大到任意數(shù)量的覆蓋區(qū)上。
地面站22包括天線和用于發(fā)射數(shù)據(jù)內(nèi)容到衛(wèi)星18a和18b所需的相關(guān)的天線控制電子儀器。地面站22的天線還可以用于接收從在覆蓋區(qū)14a內(nèi)的每個(gè)飛機(jī)12的每個(gè)移動(dòng)終端20中產(chǎn)生的由轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)內(nèi)容。地面站22還可以位于覆蓋區(qū)14a內(nèi)的任何地方。類似地，如果被合并，地面站22a能夠位于在第二覆蓋區(qū)14b內(nèi)的任何地方。
內(nèi)容中心24與各種外部數(shù)據(jù)內(nèi)容提供商通信，并且控制由它接收的視頻和數(shù)據(jù)信息對(duì)地面站22的發(fā)送。優(yōu)選地，內(nèi)容中心24連接到因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)30、視頻內(nèi)容源32和公共交換電話網(wǎng)(PSTN)34?？蛇x地，內(nèi)容中心24還能夠與一個(gè)或者多個(gè)虛擬專用網(wǎng)(VPN)36通信。ISP 30提供對(duì)每個(gè)飛機(jī)12的每個(gè)所有者的因特網(wǎng)訪問。視頻內(nèi)容源32提供直播電視節(jié)目，例如，有線新聞網(wǎng)(CNN)和ESPN。NOC 26執(zhí)行傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理、用戶驗(yàn)證、記帳、客戶服務(wù)以及票據(jù)作業(yè)。與在第二覆蓋區(qū)14b中的地面站22a相關(guān)的內(nèi)容中心24a還將優(yōu)選地與ISP 38、視頻內(nèi)容提供商40、PSTN 42以及可選地VPN 44通信。還可以包括可選的空中電話系統(tǒng)28作為對(duì)衛(wèi)星返回鏈路的替代。
現(xiàn)在參見圖2，將詳細(xì)描述配置在每個(gè)飛機(jī)12上的移動(dòng)終端20。每個(gè)移動(dòng)終端20包括與通信子系統(tǒng)52通信的路由器/服務(wù)器50(在下文中“服務(wù)器”)形式的數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)，控制單元和顯示系統(tǒng)54，以及局域網(wǎng)(LAN)56形式的發(fā)送系統(tǒng)。可選地，還能夠?yàn)椴僮鲗⒎?wù)器50構(gòu)造與國家空中電話系統(tǒng)(NATS)58、機(jī)組信息業(yè)務(wù)系統(tǒng)60和/或飛行娛樂系統(tǒng)(IFE)62連接。
通信子系統(tǒng)52包括發(fā)射器子系統(tǒng)64和接收器子系統(tǒng)66。發(fā)射器子系統(tǒng)64包括編碼器68、調(diào)制器70以及用于編碼、調(diào)制和從服務(wù)器50升頻數(shù)據(jù)內(nèi)容信號(hào)到發(fā)射天線74的升頻器72。接收器子系統(tǒng)66包括解碼器76、解調(diào)器78以及用于解碼、解調(diào)和降頻由接收天線82接收的信號(hào)為基帶視頻和音頻信號(hào)以及數(shù)據(jù)信號(hào)的降頻器80。當(dāng)僅示出一個(gè)接收器子系統(tǒng)66時(shí)，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到優(yōu)選地將典型地包括多個(gè)接收器子系統(tǒng)66使得能夠同時(shí)接收來自多個(gè)RF轉(zhuǎn)發(fā)器的RF信號(hào)。如果示出了多個(gè)接收器子系統(tǒng)66，則還將要求對(duì)應(yīng)的多個(gè)組件76-80。
由接收器子系統(tǒng)66接收的信號(hào)接著輸入到服務(wù)器50上。系統(tǒng)控制器84用于控制移動(dòng)系統(tǒng)20的所有子系統(tǒng)。該系統(tǒng)控制器84尤其提供信號(hào)給用于電子操縱接收天線82以保持該接收天線定位于在衛(wèi)星18中的一特定衛(wèi)星(在下文中稱作“目標(biāo)”衛(wèi)星)的天線控制器86。發(fā)射天線74從屬于接收天線82使得它也能夠跟蹤目標(biāo)衛(wèi)星18。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，一些類型的移動(dòng)天線可以從相同的孔徑發(fā)射和接收。在此情形中，發(fā)射天線74和接收天線82合并為單個(gè)天線。
還是參見圖2，局域網(wǎng)(LAN)56用于將服務(wù)器50連接到與在飛機(jī)12a上的每個(gè)座位相關(guān)的多個(gè)接入站88上。每個(gè)接入站88能夠用于將服務(wù)器50直接與用戶的膝上計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助手(PDA)或者該用戶的其它個(gè)人計(jì)算設(shè)備連接。接入站88每個(gè)還能夠包括安裝于座位后背的計(jì)算機(jī)/顯示器。LAN 56允許在用戶的計(jì)算設(shè)備和服務(wù)器50之間的數(shù)據(jù)能夠雙向通信，使得每個(gè)用戶能夠請求期望頻道的電視節(jié)目、訪問期望的網(wǎng)站、訪問他/她的電子郵件或者執(zhí)行獨(dú)立于在飛機(jī)12上的其它用戶的各種其它任務(wù)。
接收和發(fā)射天線82和74分別可以包括任何形式的可操縱天線。在一優(yōu)選形式中，這些天線包括電子掃描相位陣列天線。相位陣列天線尤其適于其中空氣動(dòng)力學(xué)阻力是重要考慮的航空應(yīng)用。在分配給波音公司的第5886671號(hào)美國專利中公開了適用于本發(fā)明的一種特定形式的電子掃描相位陣列天線。
還是參見圖1，在系統(tǒng)10的操作中，數(shù)據(jù)內(nèi)容在被地面站22或者從每個(gè)移動(dòng)終端20的發(fā)射天線74中發(fā)射之前優(yōu)選地被格式化為因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組。為討論的目的，將來自地面站22的IP分組形式的數(shù)據(jù)內(nèi)容的發(fā)射稱為“前向鏈路”發(fā)射。還優(yōu)選地使用IP分組復(fù)用，使得能夠利用單點(diǎn)傳送、多點(diǎn)傳送以及廣播發(fā)射同時(shí)向在覆蓋區(qū)14a內(nèi)運(yùn)行的每個(gè)飛機(jī)12提供數(shù)據(jù)內(nèi)容。
由每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4接收的IP數(shù)據(jù)內(nèi)容分組接著會(huì)由該轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)到在覆蓋區(qū)14a內(nèi)運(yùn)行的每個(gè)飛機(jī)12上。在跨越覆蓋區(qū)14a圖示了多個(gè)衛(wèi)星18的同時(shí)，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到當(dāng)前單個(gè)衛(wèi)星能夠提供對(duì)包含整個(gè)美國本土的區(qū)域的覆蓋。由此，取決于覆蓋區(qū)的地理尺寸和在該區(qū)域內(nèi)預(yù)期的移動(dòng)平臺(tái)業(yè)務(wù)量，有可能可以僅需要組合了單個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的單個(gè)衛(wèi)星來提供整個(gè)區(qū)域的覆蓋。除了美國本土之外其它特定覆蓋區(qū)包括歐洲、南/中美洲、東亞、中東、北大西洋等。可以預(yù)期在大于美國本土的業(yè)務(wù)區(qū)域中，可以要求每個(gè)組合了一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的多個(gè)衛(wèi)星18來提供該區(qū)域的完全覆蓋。
接收天線82和發(fā)射天線74每個(gè)優(yōu)選地配置在它們的相關(guān)飛機(jī)12的機(jī)身的頂部。每個(gè)飛機(jī)的接收天線74從轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4的至少一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器中接收代表IP數(shù)據(jù)內(nèi)容分組的編碼RF信號(hào)的整個(gè)RF發(fā)射。接收天線82接收將輸入到至少一個(gè)接收器66中的水平極化(HP)和垂直極化(VP)信號(hào)。如果組合了多于一個(gè)接收器66，則將指定一個(gè)接收器結(jié)合由它指向的目標(biāo)衛(wèi)星18所攜載的特定轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4使用。該接收器66解碼、解調(diào)和降頻(down-convert)所述編碼RF信號(hào)以產(chǎn)生將輸入到服務(wù)器50的視頻和音頻信號(hào)以及數(shù)據(jù)信號(hào)。服務(wù)器50工作以過濾掉和丟棄在飛機(jī)12上的用戶不想要的任何數(shù)據(jù)內(nèi)容，并且接著經(jīng)由LAN 56提供剩余的數(shù)據(jù)內(nèi)容到恰當(dāng)?shù)慕尤胝?8上。以此方式，每個(gè)用戶僅接收該用戶預(yù)先請求的節(jié)目或者其它信息。相應(yīng)地，每個(gè)用戶可以自由地請求和接收期望頻道的節(jié)目、訪問電子郵件、訪問因特網(wǎng)，并且執(zhí)行獨(dú)立于在飛機(jī)12a上的其它用戶的其它數(shù)據(jù)傳送操作。
還是參見圖1，將描述數(shù)據(jù)內(nèi)容從飛機(jī)12a到地面站22的發(fā)射。該發(fā)射被稱為“返回鏈路”發(fā)射。天線控制器86引起發(fā)射天線74去維持其天線波束定向于目標(biāo)衛(wèi)星18a。用于從每個(gè)移動(dòng)終端20返回到地面站22的通信的信道表示由地面部分16的NOC 26單個(gè)分配和動(dòng)態(tài)管理的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接。為了系統(tǒng)10容納幾百個(gè)或者更多的飛機(jī)12，將需要分配多個(gè)飛機(jī)到由給定衛(wèi)星18攜載的每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器上。返回鏈路的優(yōu)選多路接入方法是碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)或者其組合。由此，可以分配多個(gè)移動(dòng)終端20到單個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4上。其中組合了移動(dòng)終端20的較大數(shù)量的飛機(jī)12運(yùn)行在覆蓋區(qū)14a內(nèi)，接著所要求的轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量相應(yīng)地增加。
接收天線82可以實(shí)現(xiàn)一種閉環(huán)跟蹤系統(tǒng)，用于定向天線波束和用于基于接收信號(hào)幅度調(diào)節(jié)天線的極化。發(fā)射天線74從屬于接收天線82的定向方向和極化。一種替換的實(shí)現(xiàn)能夠使用利用由使用機(jī)上慣性參照單元(IRU)的飛機(jī)12的位置和姿態(tài)的知識(shí)和衛(wèi)星18的位置的知識(shí)所確定的定向方向和極化的一種開環(huán)跟蹤方法。
編碼RF信號(hào)會(huì)從給定飛機(jī)12的移動(dòng)終端20的發(fā)射天線74發(fā)射到轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4中所分配的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器上，并且由該指定的轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)到地面站22上。地面站22與內(nèi)容中心24通信以確定和提供由用戶請求的恰當(dāng)數(shù)據(jù)(例如，來自萬維網(wǎng)的內(nèi)容、來自用戶的VPN的電子郵件或者信息)。
對(duì)于系統(tǒng)10必須考慮的另外一個(gè)問題是可以由接收天線82的小孔徑尺寸引起的潛在的干擾。接收天線82的孔徑尺寸典型地小于傳統(tǒng)的“甚小孔徑終端”(VAST)天線。優(yōu)選地，來自接收天線82的波束可以包含沿地球同步軌道的鄰近衛(wèi)星。這可能導(dǎo)致來自不是被特定移動(dòng)終端20接收的目標(biāo)衛(wèi)星的衛(wèi)星的干擾。為了克服這個(gè)潛在問題，系統(tǒng)10優(yōu)選地使用克服了來自鄰近衛(wèi)星的干擾的一種低于正常的前向鏈路數(shù)據(jù)率。例如，使用了典型的FSS Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器(例如，Telstar-6)和具有大約17英寸乘24英寸(43.18厘米乘60.96厘米)的有效孔徑的天線的系統(tǒng)10工作于每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器至少大約5兆比特每秒的優(yōu)選前向鏈路數(shù)據(jù)率。為了比較的目的，典型的Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器使用的傳統(tǒng)VAST天線通常工作于大約30兆比特每秒的數(shù)據(jù)率。
利用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻廣播(DVB)波形，前向鏈路信號(hào)典型地占用整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器27兆赫茲帶寬中的不到8兆赫茲。然而，在小于轉(zhuǎn)發(fā)器的全部帶寬中集中轉(zhuǎn)發(fā)器的功率能夠創(chuàng)建一種受規(guī)則限制的問題。FCC規(guī)則當(dāng)前調(diào)節(jié)來自轉(zhuǎn)發(fā)器的最大有效各向同性輻射功率(EIRP)頻譜密度以防止在兩空間接近的衛(wèi)星之間的干擾。相應(yīng)地，在所述系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)例中，在調(diào)制器70中使用了擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)以利用公知的信號(hào)擴(kuò)展技術(shù)跨越該轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬“擴(kuò)展”前向鏈路信號(hào)。這減少了該轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)的頻譜密度，由此消除了在兩個(gè)或者更多移動(dòng)終端20之間的干擾。
同樣重要的是，發(fā)射天線74滿足防止對(duì)鄰近目標(biāo)衛(wèi)星18的衛(wèi)星的干擾的規(guī)則要求。在大多數(shù)移動(dòng)應(yīng)用中使用的發(fā)射天線還趨向于小于傳統(tǒng)VAST天線(典型地，直徑1米的反射器天線)。用于航空應(yīng)用的移動(dòng)發(fā)射天線應(yīng)該具有低的空氣動(dòng)力學(xué)阻力、重量輕、具有低的功耗以及相對(duì)小的尺寸。由于所有這些原因，發(fā)射天線74的天線孔徑優(yōu)選地小于傳統(tǒng)VAST天線。將VAST天線的尺寸做成使得天線波束窄到足以照射到沿地球同步軌道的單個(gè)FSS衛(wèi)星上。這是重要的，因?yàn)镕SS衛(wèi)星是沿地球同步軌道每隔2°間隔的。在一些例子中用于本發(fā)明的發(fā)射天線74的小于正常的天線孔徑可以創(chuàng)建寬得足以照射沿地球同步軌道鄰近于目標(biāo)衛(wèi)星的衛(wèi)星的天線波束，這將造成干擾問題。通過同時(shí)在返回鏈路發(fā)射上使用擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)將極大地減少引起該潛在問題的機(jī)會(huì)。來自發(fā)射天線74的發(fā)射信號(hào)在頻率上得到擴(kuò)展以在鄰近衛(wèi)星處產(chǎn)生低于該信號(hào)可能對(duì)其干擾的閾值EIRP頻譜密度的一干擾信號(hào)。然而，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，如果在給定覆蓋區(qū)內(nèi)的衛(wèi)星之間的角度空間使得干擾不是一個(gè)問題，則可以不要求擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。
本發(fā)明涉及用于快速地檢測單個(gè)移動(dòng)RF終端20中的哪一個(gè)正在引起對(duì)環(huán)繞在所轉(zhuǎn)發(fā)的目標(biāo)衛(wèi)星附近的FSS衛(wèi)星18(諸如移動(dòng)終端20正在與之通信的衛(wèi)星18a)的干擾的一種系統(tǒng)和方法。
參見圖3，示出了從第一個(gè)移動(dòng)終端20中發(fā)射的調(diào)制信號(hào)的圖100。NOC26通過命令第一移動(dòng)終端20以改變的數(shù)據(jù)率(即，功率電平)發(fā)射信號(hào)來開始本發(fā)明的方法。在該例子中，數(shù)據(jù)率從160千比特每秒變換到16千比特每秒，并且該信號(hào)的占空比是50％。
NOC 26接著檢查干擾了FSS衛(wèi)星的操作者以確定是否所述干擾情況以相同的方式被調(diào)制(即，已經(jīng)增加和/或減少)為從第一移動(dòng)終端20發(fā)射的調(diào)制信號(hào)。如果所述干擾情況未受影響，則NOC 26確定該第一移動(dòng)終端20沒有引起所述干擾。接著NOC 26命令正訪問目標(biāo)衛(wèi)星18a的第二移動(dòng)終端20根據(jù)圖100中所示的信號(hào)水平的調(diào)制包去發(fā)射信號(hào)。如果NOC 26確定該移動(dòng)終端20也沒有干擾，則它將以順序的方式繼續(xù)測試每個(gè)移動(dòng)終端20，直到它確定哪個(gè)移動(dòng)終端20正在引起對(duì)所述衛(wèi)星的干擾。一旦它確定哪個(gè)移動(dòng)終端20正在引起對(duì)所述衛(wèi)星的干擾，則它或者命令那個(gè)移動(dòng)終端20降低它的發(fā)射功率電平到將不引起干擾的適當(dāng)水平，或者完全停止發(fā)射。
NOC26還可以監(jiān)視目標(biāo)衛(wèi)星18a和/或受干擾的FSS衛(wèi)星。如果NOC26能夠檢測干擾信號(hào)，則NOC26能夠直接確定所述干擾信號(hào)是否受到功率調(diào)制的影響。以此方式，NOC26能夠確定哪個(gè)移動(dòng)終端20正在引起干擾而不需要與干擾FSS衛(wèi)星的操作者連續(xù)通信。
利用上述處理，NOC26能夠在大約5至10秒的時(shí)間跨度內(nèi)檢查每個(gè)飛機(jī)12的移動(dòng)終端20。能夠在少于大約5分鐘內(nèi)檢查容納多達(dá)大約30架飛機(jī)的整個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在能夠從前面的描述中認(rèn)識(shí)到能夠以各種形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的廣泛指導(dǎo)。還應(yīng)該認(rèn)識(shí)到其中在具體實(shí)例中的各種優(yōu)選實(shí)例可能已經(jīng)在所述實(shí)例的其它實(shí)例中得到實(shí)現(xiàn)。由此，雖然聯(lián)系其特定例子描述了本發(fā)明，但本發(fā)明的真正范圍應(yīng)該不受到這樣的限制，因?yàn)橐坏┭芯苛烁綀D、說明書和以下的權(quán)利要求，則對(duì)一般技術(shù)人員而言其它修改將變得顯而易見。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測位于對(duì)應(yīng)的多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上并且與轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)衛(wèi)星通信的多個(gè)移動(dòng)RF終端中的哪個(gè)移動(dòng)終端正在引起對(duì)環(huán)繞在所述目標(biāo)衛(wèi)星的附近的非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾的方法，所述方法包括步驟a)利用基站組件去接收指示對(duì)所述非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾正在發(fā)生的消息；b)利用所述基站組件去命令與所述基站組件通信的多個(gè)移動(dòng)終端的第一移動(dòng)終端以調(diào)制它的發(fā)射信號(hào)在由所述基站分配的多個(gè)數(shù)據(jù)率或者功率電平之間；c)利用所述基站去檢查所述非目標(biāo)衛(wèi)星的操作者以確定是否所述操作者檢測到在所述干擾程度上的變化；以及d)如果所述操作者檢測到在程度上的變化，則確定所述移動(dòng)終端的所述第一移動(dòng)終端正在引起所述干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟如果步驟b)和c)顯示出所述移動(dòng)終端的所述第一移動(dòng)終端不是所述干擾的原因，則利用所述基于地面的組件重復(fù)步驟b)和c)以順序地檢查正在訪問所述目標(biāo)衛(wèi)星的每個(gè)所述移動(dòng)終端，直到它確定哪個(gè)所述移動(dòng)終端正在引起所述干擾。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟a)包括利用基于地面的基站組件。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定信號(hào)參數(shù)包括多個(gè)不同數(shù)據(jù)傳輸率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定信號(hào)參數(shù)包括在大約16千比特每秒至160千比特每秒之間的多個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)傳輸率。
6.一種用于檢測位于對(duì)應(yīng)的多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上并且與轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)衛(wèi)星通信的多個(gè)移動(dòng)RF終端中的哪個(gè)移動(dòng)終端正在引起對(duì)環(huán)繞在所述目標(biāo)衛(wèi)星的附近的非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾的方法，所述方法包括步驟a)利用基站去接收指示對(duì)所述非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾正在發(fā)生的消息；b)利用所述基站去命令與所述基站通信的多個(gè)移動(dòng)終端的第一移動(dòng)終端去調(diào)制它的發(fā)射信號(hào)在由所述基站分配的多個(gè)數(shù)據(jù)率或者功率電平之間；c)檢查所述非目標(biāo)衛(wèi)星的操作者以確定當(dāng)所述移動(dòng)終端的所述第一移動(dòng)通信單元改變了它的數(shù)據(jù)率時(shí)是否所述操作者檢測到相對(duì)于所述非目標(biāo)衛(wèi)星在干擾程度上的變化；以及d)如果未檢測到在所述程度干擾上的變化，則執(zhí)行步驟b)和c)重復(fù)地測試每個(gè)所述移動(dòng)終端，直到確定所述移動(dòng)終端的哪個(gè)移動(dòng)終端產(chǎn)生了由所述非目標(biāo)衛(wèi)星的所述操作者檢測到的在干擾上的變化。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括利用所述基站去傳送命令到所述移動(dòng)終端的所述第一移動(dòng)終端以降低它的發(fā)射功率電平的步驟。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中步驟b)包括命令述移動(dòng)終端的所述第一移動(dòng)終端去調(diào)制它的所述發(fā)射信號(hào)在大約16千比特每秒到160千比特每秒的范圍的數(shù)據(jù)率之間。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中在檢查所述多個(gè)移動(dòng)終端的不同的移動(dòng)終端之前確定每個(gè)所述移動(dòng)終端未引起所述干擾。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中步驟a)包括利用基于地面的基站。
11.一種用于檢測位于對(duì)應(yīng)的多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上并且與轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)衛(wèi)星通信的多個(gè)移動(dòng)RF終端中的哪個(gè)移動(dòng)終端正在引起對(duì)環(huán)繞在所述目標(biāo)衛(wèi)星的附近的非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾的方法，所述方法包括步驟a)利用具有網(wǎng)絡(luò)操作中心(NOC)的地面站去從所述非目標(biāo)衛(wèi)星的操作者處接收指示對(duì)所述非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾正在發(fā)生的消息；b)利用所述NOC去命令多個(gè)移動(dòng)終端的第一移動(dòng)終端去調(diào)制它的發(fā)射信號(hào)在由所述NOC分配的多個(gè)數(shù)據(jù)率之間；c)利用所述NOC去檢查所述操作者以確定是否所述干擾情況已經(jīng)變化；d)如果所述干擾情況已經(jīng)變化，則確定所述移動(dòng)終端的所述第一移動(dòng)終端正在引起所述干擾情況；以及e)如果所述干擾未變化，則對(duì)所述移動(dòng)終端的下一個(gè)移動(dòng)終端重復(fù)步驟b)和c)，直到確定引起在所述干擾情況中的變化的所述移動(dòng)終端。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述步驟b)包括利用所述NOC去命令每個(gè)所述移動(dòng)終端去調(diào)制它的所述發(fā)射信號(hào)在大約16千比特每秒到160千比特每秒的數(shù)據(jù)率之間。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中在檢查所述多個(gè)移動(dòng)終端的不同的移動(dòng)終端之前所述NOC檢查所述多個(gè)移動(dòng)終端之一并且驗(yàn)證其未引起所述干擾。
全文摘要
一種用于確定與基于地面的基站通信的多個(gè)移動(dòng)終端中的哪個(gè)移動(dòng)終端正在引起對(duì)環(huán)繞在轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星的附近的非目標(biāo)衛(wèi)星的干擾的方法和裝置。所述方法涉及利用基站順序地檢查每個(gè)移動(dòng)終端以確定哪個(gè)移動(dòng)終端正在引起干擾。所述檢查是由基站命令每個(gè)移動(dòng)終端調(diào)制它所發(fā)射信號(hào)的功率電平并且接著檢查干擾非目標(biāo)衛(wèi)星的操作者來看是否干擾情況已經(jīng)改變來進(jìn)行的。一旦確認(rèn)了引起該干擾情況的移動(dòng)終端，則基站能夠命令該移動(dòng)終端相應(yīng)地降低它的發(fā)射功率。
文檔編號(hào)H04B7/185GK1427648SQ02150448
公開日2003年7月2日 申請日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月17日
發(fā)明者克里斯托弗·J·麥克萊因, 邁克爾·德拉夏佩爾 申請人:波音公司