專利名稱：使用基于無線電話位置的波束成形的衛(wèi)星通信系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)及方法，更具體來說，涉及衛(wèi)星通信系 統(tǒng)及方法。
背景技術：
衛(wèi)星通信系統(tǒng)及方法廣泛用于語音和/或數(shù)據(jù)通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng) 及方法一般采用至少一個基于空間的部件，例如一個或一個以上衛(wèi) 星，它/它們配置成以無線方式與多個無線終端進行通信。
衛(wèi)星通信系統(tǒng)或方法可利用覆蓋由系統(tǒng)提供服務的整個服務區(qū)的 單個天線波束(天線方向圖)。作為替代，在蜂窩衛(wèi)星通信系統(tǒng)及方法 中，提供多個天線波束/小區(qū)(天線方向圖)，其中的每個可月l務于整個 服務區(qū)域內(nèi)的截然不同地理區(qū)域，以便共同服務于整個衛(wèi)星服務區(qū)。 因此，與傳統(tǒng)陸地蜂窩無線電話系統(tǒng)及方法中所使用的相似的蜂窩體 系結構可在基于衛(wèi)星的蜂窩系統(tǒng)及方法中實現(xiàn)。衛(wèi)星通常通過雙向通 信通路與無線終端進行通信，其中的通信信號通過下行鏈路或正向鏈 路從衛(wèi)星傳遞給無線終端，以及通過上行鏈路或反向鏈路從無線終端 傳遞給衛(wèi)星。從衛(wèi)星到無線電終端的下行鏈路(正向鏈路)和/或從無線 電終端到衛(wèi)星的上行鏈路(反向鏈路)可稱作業(yè)務鏈路。
蜂窩衛(wèi)星系統(tǒng)及方法的整體設計和操作是本領域的技術人員眾所
周知的，因此本文不需要再進行描述。此外，本文所使用的術語"無
線終端"包括帶有或不帶多行顯示器的蜂窩和/或衛(wèi)星無線電話；可 將無線電話與數(shù)據(jù)處理、傳真和/或數(shù)據(jù)通信功能相結合的個人通信系 統(tǒng)(PCS)終端；可包括射頻收發(fā)信機和/或?qū)ず魴C、互聯(lián)網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)接 入、萬維網(wǎng)瀏覽器、管理器、日歷和/或全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機的 個人數(shù)字助理(PDA);和/或包括射頻收發(fā)信機的傳統(tǒng)膝上型計算機和/ 或掌上電腦或其它設備。無線終端在本文中還可稱作"終端"、"無 線電話"、"用戶設備"和/或"無線電終端，，。本文所使用的術語"無 線電終端"或上述任何其等價術語還包括可能具有時變或固定地理坐 標，以及可能是便攜式、移動式、安裝在車輛(航空、航海或基于地面) 中，或設置成和/或配置成本地操作和/或在地^l和/或空間的任何其他 位置以分布方式進行操作的任何其它輻射用戶裝置/設備/源。
蜂窩衛(wèi)星通信系統(tǒng)及方法可在它們對應于服務區(qū)域的衛(wèi)星覆蓋區(qū) 上部署數(shù)百個小區(qū)(天線方向圖或點束)。會理解，可能一般希望大量 小區(qū)，因為蜂窩衛(wèi)星通信系統(tǒng)或方法的頻率再用和容量都可能與小區(qū) 數(shù)量成正比地增加。此外，對于給定衛(wèi)星覆蓋區(qū)或服務區(qū)域，增加小 區(qū)的數(shù)量還可能提供每個小區(qū)的更高增益，它可增加鏈路健壯性并且 改善服務質(zhì)量。
在無線終端和衛(wèi)星之間的上行鏈路和下行鏈路可利用 一個或一個 以上空中接口 ，包括專有空中接口和/或諸如時分多址(TDMA)和/或碼 分多址(C副A)空中接口的傳統(tǒng)地面蜂窩接口 。單個空中接口可貫穿蜂 窩衛(wèi)星系統(tǒng)中使用。作為替代，多個空中接口可被衛(wèi)星通信系統(tǒng)使用。 參見例如2000年4月18日由本發(fā)明人Karabinis發(fā)布的標題為"利 用采用相同的多個空中接口標準及方法的衛(wèi)星系統(tǒng)，，的美國專利 6052560。通常，不考慮使用的空中接口或多個接口，各衛(wèi)星小區(qū)一般 使用至少一個栽波/信道來提供服務。因此，反向業(yè)務鏈路及正向業(yè)務 鏈路各使用 一個或一個以上載波/信道來提供服務。
上面的描述著重在衛(wèi)星和無線終端之間的通信。然而，蜂窩衛(wèi)星
通信系統(tǒng)及方法通常還采用在衛(wèi)星網(wǎng)關和衛(wèi)星之間通信的雙向饋線鏈 路。雙向饋送器鏈路包括從網(wǎng)關到衛(wèi)星的正向饋送器鏈路以及從衛(wèi)星 到網(wǎng)關的反向饋送器鏈路。正向饋送器鏈路及反向饋送器鏈路各使用 一個或一個以上栽波/信道。
如本領域的技術人員所周知，^f支使用的衛(wèi)星小區(qū)及其空中接口或 多個空中接口的數(shù)量會影響用在從衛(wèi)星網(wǎng)關到衛(wèi)星以及從衛(wèi)星到衛(wèi)星
網(wǎng)關的饋線鏈路的帶寬。例如，如果蜂窩衛(wèi)星系統(tǒng)及方法采用400業(yè) 務鏈路小區(qū)并使用窄帶CDMA空中接口來在衛(wèi)星和無線終端之間提供 通信，則從衛(wèi)星網(wǎng)關傳輸?shù)叫l(wèi)星的各CDMA栽波會消耗l. 25MHz的饋線 鏈路頻譜。假設業(yè)務量使得每個小區(qū)只使用一個栽波，則可能使用400 xl. 25MHz或500MHz的正向饋線鏈路帶寬。此外，如果某些小區(qū)使用 一個以上栽波和/或使用寬帶CDMA(W-CDMA)空中接口標準，則饋線鏈 路的帶寬會進一步增加。
授予Wolcott等人的美國專利6317583描述了基于預定頻率規(guī) 劃、用于在饋線鏈路和移動鏈路波束之間映射射頻(RF)信號的電信衛(wèi) 星信道器(channelizer)。移動鏈路波束規(guī)定衛(wèi)星的覆蓋區(qū)域。各饋線
成饋線鏈路信道及移動鏈路信道。信道器包括至少一個承載與地面站 相關聯(lián)的饋線鏈路信號的饋線引線。饋線鏈路分布網(wǎng)連接到饋線引線 并將在饋線鏈路中的RF信號作為分開的饋線信號映射到多個分布引 線。信道復用器連接到分布引線。各信道復用器包括一組帶通濾波器， 各帶通濾波器傳遞與單個饋線信道對應的饋送子波段的子組中的RF 信號以便基于預定頻率規(guī)劃將移動鏈路信道及饋線鏈路信道映射到另 一個上。信道器將信號從多個饋線分組或復用成各波束。固定本地振 蕩器上變頻器將各復合移動信道轉換到分配給所有波束的公共波段。 規(guī)定了頻率規(guī)劃以便波束切換和地面站的切換無需電信衛(wèi)星及移動終 端的至少一個交換、再調(diào)諧和再同步就可執(zhí)行。參見Wolcott等人的 的摘要。
授予von der Embse等人的美國專利5903549描述了一種允i午在 地面站波束成形的方法，用于通過將正交同步碼分復用碼和偽隨機擴 頻碼與信息信號結合，將相關且穩(wěn)定的上行鏈路信號提供給采用多點
波束的衛(wèi)星系統(tǒng)以實現(xiàn)衛(wèi)星饋線上行鏈路。
最后，授予本發(fā)明人Karabinis的已出版的美國專利申請US 2003/0224785 Al描迷了信息內(nèi)容4支非完全相同地在蜂窩衛(wèi)星的業(yè)務 鏈路栽波和饋線鏈路栽波之間映射。因此可獲得與衛(wèi)星業(yè)務鏈路載波 相比減少的衛(wèi)星饋線鏈路栽波數(shù)目和/或與衛(wèi)星業(yè)務鏈路栽波相比減 少的衛(wèi)星饋線鏈路栽波的總帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一些實施例中，用在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的反向鏈路處理 器包括配置成基于無線電終端的位置選擇多個空間分集衛(wèi)星信號(即 具有不同的空間內(nèi)容的信號)的子組的選擇器。反向鏈路處理器還包括 配置成響應所選擇的空間分集衛(wèi)星信號的子組檢測來自無線電終端的 反向鏈路傳輸?shù)男盘柼幚砥鳌８骺臻g分集衛(wèi)星信號可包括與衛(wèi)星業(yè)務 鏈路天線的各天線單元相對應的各饋送信號。選擇器和信號處理器可 以是基于地面的。
在某些實施例中，選擇器配置成響應終端的正向鏈路關聯(lián)、終端 的登記和/或由終端發(fā)送的位置信息選擇多個空間分集衛(wèi)星信號的子 組。例如，在一些實施例中，選擇器可配置成響應終端的登記和/或正 向/反向鏈路波束關聯(lián)來選擇多個空間分集衛(wèi)星信號的第一子組，并且 信號處理器配置成響應多個衛(wèi)星信號的第一子組檢測由終端發(fā)送的位 置信息。選擇器還可配置成響應所檢測的位置信息，選擇多個空間分 集衛(wèi)星信號的第二子組，并且處理器還可配置成響應多個空間分集衛(wèi) 星信號的第二子組檢測來自終端的后續(xù)傳輸。
在本發(fā)明的另外實施例中，信號處理器用來從所選擇的空間分集 衛(wèi)星信號的子組中產(chǎn)生相應的頻率分集信號組(即與不同栽波頻率范
圍相對應的信號)。信號處理器還用來從頻率分集的信號組的至少一個 中檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸。例如，信號處理器可包括配 置成產(chǎn)生頻率分集信號組的信道化和頻率變換組件，以及配置成從頻 率分集信號組的至少一個中檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括配置成接收來自服 務區(qū)的無線電傳輸?shù)男l(wèi)星以及從所接收的無線電終端傳輸中產(chǎn)生多個 空間分集信號的裝置。該系統(tǒng)還包括配置成基于無線電終端的位置選 擇多個空間分集信號的子組并響應所選擇的空間分集信號的子組檢測 來自無線電終端的反向鏈路傳輸?shù)姆聪蜴溌诽幚砥?。從所接收的無線 電終端信號中產(chǎn)生多個空間分集信號的裝置可包括衛(wèi)星的天線，并且 空間分集信號的各信號可包括與天線的各單元相對應的^送信號。 從所接收的無線電終端信號中產(chǎn)生多個空間分集信號的裝置還可包括 配置成接收來自衛(wèi)星天線的第一空間分集信號并作出響應產(chǎn)生^^有第 二空間分集信號的饋線鏈路信號的基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器，其中 基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器根據(jù)其空間關聯(lián)將饋線鏈路信號中的第二 空間分集信號進行頻譜分配。反向鏈路處理器可配置成響應饋線鏈路 信號選擇多個空間分集信號的子組。
在一些實施例中，反向鏈路處理器可配置成響應終端的正向鏈路 關聯(lián)、終端的登記和/或由終端發(fā)送的位置信息，選擇多個空間分集信 號的子組。例如，反向鏈路處理器可配置成響應終端的登記和/或正向 /反向鏈路波束關聯(lián)，選擇多個空間分集信號的第一子組，響應多個空 間分集信號的第 一子組檢測由終端發(fā)送的位置信息，響應所檢測的位 置信息選擇多個空間分集信號的第二子組，以及響應多個空間分集信 號的第二子組檢測來自終端的后續(xù)傳輸。
在另一些實施例中，反向鏈路處理器用來從所選擇的空間分集信 號的子組中產(chǎn)生相應的頻率分集信號組，并從頻率分集信號組的至少 一個中檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸。反向鏈路處理器可包括 配置成選擇空間分集信號的子組的選擇器，配置成從空間分集信號的 子組中產(chǎn)生頻率分集信號組的信道化和頻率變換組件，以及配置成從 頻率分集的信號組的至少一個中檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸 的性能增強的信號處理器。
在本發(fā)明的另 一些實施例中，衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括配置成接收來自 衛(wèi)星天線的第一空間分集信號并作出響應產(chǎn)生饋線鏈路信號的基于衛(wèi) 星的反向鏈路處理器。基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器根據(jù)其空間關聯(lián)將 饋線鏈路信號中的第二空間分集信號進行頻譜分配。該系統(tǒng)還包括配 置成基于無線電終端的位置選擇笫二空間分集信號的子組并響應所選 擇的第二空間分集信號的子組檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸?shù)?基于地面的反向鏈路處理器。
根據(jù)本發(fā)明的另外的實施例，衛(wèi)星通信方法包括響應來自衛(wèi)星服 務的服務區(qū)的無線電終端傳輸產(chǎn)生多個空間分集信號。多個空間分集 信號的子組基于無線電終端的位置而被選擇，并且來自無線電終端的 反向鏈路傳輸響應所選擇的空間分集信號的子組而被檢測?？臻g分集 信號的各信號可包括與衛(wèi)星上天線的各羊元相對應的>潰送信號。基 于無線電終端的位置來選擇多個空間分集信號的子組的步驟可包括基 于終端的正向鏈路關聯(lián)、終端的登記和/或由終端發(fā)送的位置信息來選 擇多個空間分集信號的子組。
基于無線電終端的位置而對多個空間分集信號的子組的選擇的步 驟可在將多個空間分集信號從衛(wèi)星發(fā)送到地面站之后。從來自衛(wèi)星服 務的服務區(qū)域的無線電終端傳輸中產(chǎn)生多個空間分集信號的步驟可包 括產(chǎn)生來自衛(wèi)星天線的第 一空間分集信號，并響應第 一空間分集信號 產(chǎn)生含有笫二空間分集信號的饋線鏈路信號，包括根據(jù)其空間關聯(lián)而 對饋線鏈路信號中的第二空間分集信號進行頻譜分配?；跓o線電終 端的位置選擇多個空間分集信號的子組的步驟可包括基于無線電終端 的位置選擇第二空間分集信號中的子組。響應所選擇的空間分集信號 的子組檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸?shù)牟襟E可包括響應所選擇 的第二空間分集信號的子組檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸。
在又一實施例中，基于無線電終端的位置選擇多個空間分集信號
選擇多個空間分集信號的第 一子組。響應所選擇的空間分集信號的子 組檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸?shù)牟襟E包括響應多個空間分集 信號的第一子組檢測由終端發(fā)送的位置信息?；跓o線電終端的位置 選擇多個空間分集信號的子組的步驟還包括響應所檢測的位置信息選 擇多個空間分集信號中的笫二子組。響應所選擇的空間分集信號的子 組檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸?shù)牟襟E還包括響應多個空間分 集信號的第二子組檢測來自終端的后續(xù)傳輸。
附困說明
圖1說明了衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的示范性的正向和反向鏈路波束方向圖。
圖2是i兌明根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的反向鏈路處理器的示意圖。
圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例的反向鏈路處理器的示意圖。
圖4a-c是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例說明關于空間分集天線饋送
信號的選擇性頻鐠再分配分布操作的頻譜分配圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例說明衛(wèi)星通信系統(tǒng)的示意圖。 圖6是根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例說明衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的示范性
操作的流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的又一些實施例說明衛(wèi)星通信系統(tǒng)的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)將參考


本發(fā)明的特定示范性實施例。不過，本發(fā)明可 按照許多不同形式來實現(xiàn)，并且不應當認為是限制于本文所述的實施 例。相反，提供這些實施例，使得對本公開的描述透徹和全面，并且
將對本領域的技術人員全面?zhèn)鬟_本發(fā)明的范圍。圖中，相似標號表示 相似單元。會理解當單元被稱作被"連接"、"耦合"或"響應"另 一單元時，它可被直接連接、耦合或響應到其它單元或者可能存在插 入其中的單元。而且，本文使用的"連接"、"耦合"或"響應"可 包括無線連接、耦合或響應。
本文使用的術語只是為了描述具體實施例并不是旨在限制本發(fā) 明。本文使用的單數(shù)形式"一個"也旨在包括復數(shù)形式，除非特別聲 明。還會理解術語"包括"和/或"包含"，當^皮用在這個說明書中時， 說明存在陳述的特征、整體、步驟、操作、單元和/或部件，但不排除 一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、單元、部件和/或其組合的 存在或附加。
除非另外規(guī)定，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有 與本領域的技術人員普遍理解相同的意義。還會理解如那些在普遍使
用的詞典中定義的術語應,釋成具有與相關技術和^^開內(nèi)容的意 義一致的含義，并且除非本文特別規(guī)定，它們不將被解釋為理想化的 或過度正式的意義。
會理解，雖然術語第一和第二可在本文中用來描述各種單元，但 是這些單元不應當受限于這些術語。這些術語僅用來區(qū)分一個單元與 另一單元。因此，下文的第一無線電話可稱作笫二無線電話，類似地， 第二無線電話可稱作第一無線電話，而不會背離本發(fā)明所講授的內(nèi) 容。本文所使用的術語"和/或"包括關聯(lián)的所列項的一個或多個的所 有組合。符號"/"還用作"和/或"的簡化符號。
本發(fā)明的一些實施例可從以下認識中產(chǎn)生將一組反向業(yè)務鏈路 天線饋送單元信號通過衛(wèi)星反向饋送鏈路從衛(wèi)星業(yè)a路天線傳送到 遠離衛(wèi)星的位置，以便在遠離衛(wèi)星的位置進一步處理該組反向業(yè)W 路天線饋送單元信號并因而允許反向業(yè)^路波束成形，在該組從衛(wèi) 星傳送到遠離衛(wèi)星的位置的反向業(yè)務鏈路天線饋送單元信號之間不需 要維持特定的相關關系。而且，為允許正向業(yè)務鏈路波束成形，在將
一組正向業(yè)^^路天線饋送單元信號通過正向衛(wèi)星饋線鏈路、從遠離 衛(wèi)星的位置傳送到 一組衛(wèi)星的正向業(yè)務鏈路天線的天線饋送單元中不 需要維持特定的相關關系。在反向和/或正向業(yè)務漣路天線饋送單元信 號通過一個或多個系統(tǒng)單元傳播時，在反向和/或正向業(yè)M路天線單
元信號的相應組之間不需要維持特定的反向和/或正向鏈路信號相 關，因為用來形成反向和/或正向業(yè)^路波束的算法是自適應的并且 能對在兩個或兩個以上被處理以形成反向或正向類型的衛(wèi)星業(yè)務鏈路 波束(小區(qū))的天線饋送單元信號之間的相對相位和/或幅度變化進行 基本校正。因此，根據(jù)本發(fā)明的一些實施例可提供降低復雜性的反向 和/或正向業(yè)務鏈路波束成形。
在本發(fā)明的一些實施例中，例如可以是基于地面的反向業(yè)務漣路 波束成形器的反向業(yè)務漣路波束成形器(例如位于衛(wèi)星網(wǎng)關和/或其他 系統(tǒng)單元中或與它們相關聯(lián))，可^皮用來在一組非相關信號中降低或消 除干擾，該非相關信號是在波束成形器中從一組衛(wèi)星天線反向業(yè)^: 路天線饋送單元中接收的，并且波束成形器可在與期望的信號源關聯(lián) 的地理區(qū)域上形成基本最佳的反向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))，上述期望的 信號源被包括在提供給反向業(yè)務鏈路波束成形器的那組反向業(yè)務漣路 天線饋送單元信號中，因此基本最大化了期望的信號性能測量，例如，
信號對干擾加噪聲的比(S/I+N)和/或比特差錯率(BER)。會理解，在反 向鏈路波束成形器中從衛(wèi)星天線反向業(yè)務鏈路饋送單元的相應組接收 的非相關反向業(yè)務鏈路信號組包括可在反向業(yè)務鏈路天線饋送單元信 號組的至少兩個之間相關和/或依賴的內(nèi)容，以及在波束成形器中從衛(wèi) 星天線反向業(yè)，路饋送單元的相應組接收的非相關信號組可包括衛(wèi)
組。而且，會理解在一些實施例中，反向和/或正向非相關信號組可以 是一組反向和/或正向相關信號。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，反向和/ 或正向業(yè)務鏈路波束成形可基于與信號源相關聯(lián)的地理區(qū)域的標識，
例如與無線電終端的位置相關聯(lián)的地理區(qū)域，以選擇衛(wèi)星的反向和/或
正向業(yè)，路天線饋送單元信號的子組用于處理。
圖1 _沈明了一組可相應通過例如在衛(wèi)星月1務覆蓋區(qū)100上的衛(wèi)星 形成的正向和反向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))110、 120。每個正向業(yè)務鏈路 波束110可配置成輻射至少一個諸如正向業(yè)務鏈路廣播控制信道 (BCCH)的正向業(yè)務鏈路信道。每個反向業(yè)M路波束120可配置成接 收至少一個諸如反向業(yè)務漣路隨機訪問信道(RACH)的反向業(yè)務鏈路 信道，它可通過一個或一個以上無線電終端在至少一個反向業(yè)務漣路 波束120上坤支輻射。該組正向業(yè)務鏈路波束110相對于該組反向業(yè)務 鏈路波束120可以相同、基本相同或基本不相同，并且該組正向和/或 反向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))IIO、 120可具有在它們之間重疊的區(qū)域，或 者可以是不重疊的。整個衛(wèi)星覆蓋區(qū)100或基本上整個衛(wèi)星覆蓋區(qū) 100,或衛(wèi)星覆蓋區(qū)100的一部分可由該組正向和/或反向業(yè)務漣路波 束(小區(qū))110、 120覆蓋，并且該組正向和/或反向業(yè)務鏈路波束(小 區(qū))110、120可分別由衛(wèi)星的正向和反向業(yè)務鏈路天線饋送單元相關聯(lián) 的地理區(qū)域和/或?qū)谏鲜龅乩韰^(qū)域來形成。在一些實施例中，例如 給定的正向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))IIO可由提供給衛(wèi)星的單個相應正向 業(yè)務鏈路天線饋送單元的激發(fā)來形成，并且給定的反向業(yè)務鏈路波束 (小區(qū))120可由衛(wèi)星的相應單個反向業(yè)務鏈路天線饋送單元來形成和/ 或規(guī)定(即由衛(wèi)星的單個相應反向業(yè)務鏈路天線饋送單元的地理視野 規(guī)定)。在其他實施例中，給定的正向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))IIO可由提 供給衛(wèi)星的相應的多個正向業(yè)務鏈路天線饋送單元的多個激發(fā)來形 成，并且給定的反向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))120可通過處理由衛(wèi)星的多個 反向業(yè)務鏈路天線饋送單元接收的信號來形成。在一些實施例中，正 向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))110具有關聯(lián)的地理區(qū)域，該地理區(qū)域同反向業(yè) 務漣路波束(小區(qū))120相關聯(lián)的地理區(qū)域、與正向業(yè)務鏈路天線饋送單
理區(qū)域相比較大、較小或基本相同。
許多正向業(yè)務鏈路波束110可以同許多反向業(yè)務鏈路波束120不同。在一些實施例中，為了減少或最小化在提供正向業(yè)^:路信道或 多個信道(如正向業(yè)M路控制信道和/或正向業(yè)務鏈路廣播信道)中 而由衛(wèi)星耗費的功率，與許多反向業(yè)務漣路波束120相比，在期望的
衛(wèi)星覆蓋區(qū)100上可形成減少或最少數(shù)目的正向業(yè)務鏈路波束110。
在一些實施例中，可由提供正向業(yè)，路信道或多個信道的衛(wèi)星產(chǎn)生
僅僅一個(地理寬廣的)正向鏈路波束110，諸如全局正向鏈路波束。
在其他實施例中，衛(wèi)星可配置成產(chǎn)生多個正向業(yè)務鏈路頻率再用 簇組，其中各正向業(yè)務鏈路頻率再用簇組使用衛(wèi)星頻帶的至少一個頻 率提供至少一個正向業(yè)務鏈路信道，并且其中多個正向業(yè)務鏈路頻率 再用簇組的至少 一個頻率再用簇組與多個正向業(yè)務鏈路頻率再用簇組 的其他頻率再用簇組在以下方面不同(a)規(guī)定頻率再用簇組的頻率再 用簇的許多衛(wèi)星波束(小區(qū)；(b)與頻率再用簇組的頻率再用簇相關聯(lián) 的地理區(qū)域；(c)通過頻率再用簇組的頻率再用簇使用的至少一個頻 率；(d)在頻率再用簇組的衛(wèi)星覆蓋區(qū)上的許多頻率再用；(e)由頻率 再用簇組提供的通信服務；(f)由頻率再用簇組利用的最大系統(tǒng)帶寬； 和/或(g)由頻率再用簇組利用的最大EIRP。例如衛(wèi)星可神皮配置成形成 第一和第二正向業(yè)務鏈路頻率再用簇組，例如，其中第一正向業(yè)務鏈
路頻率再用簇組包括在衛(wèi)星覆蓋區(qū)100上重復的三個小區(qū)再用簇大 小，例如65倍，以形成笫一正向業(yè)^M路頻率再用簇組(包括65個單 元)，并且其中第二正向業(yè)務漣路頻率再用簇組包括，例如在衛(wèi)星覆蓋 區(qū)IOO上重復的七小區(qū)再用簇大小，例如36倍，以形成第二正向業(yè)務 鏈路頻率再用簇組(包括36個單元)。而且，第一正向業(yè)，路頻率再 用簇組可使用頻率F1以提供至少一個正向業(yè)務鏈路信道，并且第二正 向業(yè)務鏈路頻率再用簇組可使用頻率F2以提供至少一個正向業(yè)^ 路信道，其中頻率F1可基本上與頻率F2不同。類似于正向業(yè)^路 頻率再用簇組，在一些實施例中，衛(wèi)星可^^皮配置成形成多個反向業(yè)務 鏈路頻率再用簇組。
圖1中的正向和/或反向業(yè)務鏈路波束(小區(qū))110、 120可以是先驗
確定和/或相對于一個或一個以上地理參考位置基本固定，和/或可以是 相對于一個或一個以上地理參考位置可重新配置的。例如，正向和/或
反向業(yè)M路波束110、 120可響應由衛(wèi)星從至少一個可位于已知/預 定的地理位置的發(fā)射機和/或收發(fā)信機接收的至少一個信號，通過在衛(wèi) 星和/或在衛(wèi)星外部的位置的衛(wèi)星和/或波束成形器來配置和/或重配 置。正向和/或反向業(yè)務鏈路波束110、 120可被配置成發(fā)送和/或接收 至少一個正向鏈路信道和至少一個反向鏈路信道，如正向鏈路控制信 道和/或反向鏈路控制信道，它們可由至少 一個無線電終端和/或系統(tǒng)單 元(如系統(tǒng)網(wǎng)關的基礎結構單元)，以發(fā)起在系統(tǒng)和該至少 一個無線電 終端之間的通信。
位于衛(wèi)星服務覆蓋區(qū)100內(nèi)或接近于其和在圖1中給定的正向鏈 路波束110內(nèi)或接近于其的無線電終端可接收并處理正向業(yè)^路信 道，如由給定的正向業(yè)務鏈路波束110提供的正向鏈路控制信道，并 且，根據(jù)一些實施例，還可接收并處理至少一個由可能接近和/或鄰近 給定的正向業(yè)務鏈路波束的另一正向業(yè)務鏈路波束110提供的其他正 向業(yè)務鏈路信道。響應正向業(yè)M路信道的接收和處理，無線電終端 可經(jīng)由一個或一個以上反向鏈路信道將消息發(fā)送到系統(tǒng)，例如為了向 系統(tǒng)登記和/或為了請求通信業(yè)務的發(fā)起。由無線電終端發(fā)送到系統(tǒng)的 消息可由系統(tǒng)經(jīng)由反向業(yè)，路信道接收，其地理覆蓋區(qū)包含該無線 電終端的反向業(yè)務鏈路波束120上具有最大的信號強度和/或最高質(zhì) 量，并且該系統(tǒng)因而可響應所接收的消息的強度、質(zhì)量和/或信息內(nèi) 容，通過無線電終端與系統(tǒng)接收無線電終端消息的反向鏈路波束120 的關聯(lián)和/或通過可指示無線電終端的近似位置的消息的信息內(nèi)容來 確定無線電終端的近似位置。諸如包括通過在登記請求或從無線電終 端到系統(tǒng)的其他消息中的輔助網(wǎng)絡的和/或單獨的GPS(全球定位系統(tǒng)) 之類的其他技術，也可由系統(tǒng)使用以識別和/或估計無線帶終端的位 置。
通過無線電終端發(fā)送到系統(tǒng)的消息也可由系統(tǒng)通過接近和/或鄰
近其地理覆蓋區(qū)包含該無線電終端的反向業(yè)^路波束的其他反向業(yè)
務鏈路波束120接收，并且該系統(tǒng)可合并從多個波束和/或衛(wèi)星天線饋 送單元所接收的消息的貢獻以提高無線電終端消息的檢測性能和/或 無線電終端位置的估計精度。通過系統(tǒng)確定的無線電終端的近似位 置，可由該系統(tǒng)使用以形成本文稱為具有在無線電終端所在的地理位 置上增加的增益、最大增益或接近最大的增益的"最佳"反向業(yè)， 路波束，并且通過該最佳反向業(yè)務鏈路波束接收來自無線電終端的通 信信息，包括信令。在本發(fā)明的一些實施例中，該系統(tǒng)可通過處理一 組可用來從包含該無線電終端的地理區(qū)域接收信號的天線饋送單元來 形成最佳反向業(yè)務漣路波束。該組天線饋送單元的信號不需相關地傳 送到地面，如傳送到才艮據(jù)本發(fā)明的一些實施例的衛(wèi)星網(wǎng)關(即以基本不 變的相對相位)，如下文將詳細描述的。
圖2說明了可在衛(wèi)星網(wǎng)關的地面上或在衛(wèi)星通信系統(tǒng)的其他地方 工作以便形成至少一個相對于一個或一個以上的無線電終端的最佳反 向業(yè)M路波束的反向鏈路處理器200。圖2所述的N信號，它可從 N個相應的衛(wèi)星天線的反向業(yè)務鏈路天線饋送單元中得到，該N信號 可經(jīng)由衛(wèi)星反向饋線鏈路傳送到地面，并且可用作選擇器210的輸入 端，該選擇器210可用來選擇至少一個輸入端用于進一步處理。在圖2 中，會理解， 一般，N信號中的每一個可包括來自多個無線電終端的 信號，該無線電終端可使用系統(tǒng)可用的許多不同栽波頻率中的任何一 個。還會理解，N信號可與實際(物理)的天線饋送單元和/或從使用例 如波束成形網(wǎng)絡合并了實際(物理)的天線饋送單元輸出端得到的合成 饋送單元相對應，并且， 一般，圖2中的N信號輸入端包括不同的空 間內(nèi)容，即包括來自不同位置的信號能量，它們可在空間、時間和/或 頻率中不相交和/或重疊。
仍參考圖2,基于一個或一個以上無線電終端的位置，可產(chǎn)生指 示選擇器210以便在N個信號輸入端中選擇和輸出Ml的控制信號， 其中MBW。在信道化和頻率變換組件220中，凈皮選擇的Ml信號可
進一步被處理以便提取對應于R載波頻率的信號，該R選擇器210可 由一個或一個以上無線電終端使用以在反向鏈路上發(fā)送信息。從每個 所選擇的Ml反向業(yè)M路天線饋送單元信號得到的信號可被頻率變 換到公共或基本公共的中頻或基帶。
因此，可由無線電終端輻射的反向業(yè)務鏈路栽波的Ml版本可通 過被配置成從包括無線電終端的區(qū)域接收信號的衛(wèi)星業(yè)，路天線的 Ml反向業(yè)務鏈路天線饋送單元接收。如圖2所述，可能已被頻率變換
指標優(yōu)化信號處理器230的輸入的信號，該處理器230可用來優(yōu)化(基 本優(yōu)化)性能指標，例如使在各無線電終端的恢復信息的均方差最小。 如本領域的技術人員所周知，先驗的已知數(shù)據(jù)序列可被插入到通過無 線電終端輻射的反向鏈路波形中，并且該先驗的已知數(shù)據(jù)序列(即導頻 信號)可由信號處理器230使用以實現(xiàn)期望的性能指標優(yōu)化。作為替代 和/或除使用先驗的已知數(shù)據(jù)序列以優(yōu)化關于性能指標的通信性能之 外，該信號處理器230可經(jīng)由本領域的技術人員公知的決策導向的技 術來實現(xiàn)期望的性能指標優(yōu)化。
本發(fā)明的實施例可與單獨的衛(wèi)星無線電終端系統(tǒng)和方法和/或與 合并的地面/衛(wèi)星無線電終端系統(tǒng)一起使用。如本領域的技術人員所周 知，地面網(wǎng)絡可通過在地面上再用至少一些分配給蜂窩衛(wèi)星無線電終 端系統(tǒng)的頻帶來增強蜂窩衛(wèi)星無線電終端系統(tǒng)的可用性、有效性和/或 經(jīng)濟生命力?？刹捎眯l(wèi)星頻率的地面再用的衛(wèi)星無線電終端通信系統(tǒng) 及方法在以下文獻中描述授予Karabinis標題為"蜂窩衛(wèi)星頻譜的地 面再用的系統(tǒng)及方法"的美國專利6684057、以及已出版的授予 Karabinis的標題為"蜂窩衛(wèi)星頻譜的地面再用的系統(tǒng)及方法"的美國 專利申請US 2003/0054760、授予Karabinis的標題為"衛(wèi)星頻率的地 面再用的空間保護帶，，的US 2003/0054761、授予Karabinis等人的標 題為"監(jiān)控地面再用的衛(wèi)星頻率以減少可能干擾的系統(tǒng)及方法，，的US 2003/0054814、授予Karabinis等人的標題為"監(jiān)控地面再用衛(wèi)星頻率以減少可能干擾的附加系統(tǒng)及方法"的US 2003/0073436、授予 Karabinis的標題為"多波^多模式衛(wèi)星無線電話通信系統(tǒng)及方法"的 US 2003/0054762、授予Karabinis的標題為"使用衛(wèi)星鏈接的遠程終端 接口子系統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)及方法"的US 2003/0153267、授予 Karabinis的標題為"在蜂窩衛(wèi)星系統(tǒng)中減少衛(wèi)星饋線鏈路帶寬/載波的 系統(tǒng)及方法"的US 2003/0224785、授予Karabinis等人的標題為"協(xié) 同的衛(wèi)星-地面頻率再用"的US 2002/0041575、授予Karabinis等人的 標題為M吏用信號衰減和/或阻塞、頻率的動態(tài)分配和/或滯后的衛(wèi)星-地面頻率再用的綜合或自主系統(tǒng)及方法"的美國專利6859652、授予 Karabinis等人的標題為"衛(wèi)星無線電話系統(tǒng)的基于空間的網(wǎng)絡體系結 構"的美國專利6785543、授予Karabinis的標題為"合并的無線電話 /GPS終端的濾波器"的US 2003/0143949、授予Karabinis的標題為"衛(wèi) 星頻率的地面再用的交錯分區(qū)"的US 2003/0153308、以及授予 Karabinis的標題為"響應衛(wèi)星頻率的地面再用修改衛(wèi)星天線小區(qū)方向 圖的方法及系統(tǒng)"的US 2003/0054815，所有這些都凈皮轉讓給本發(fā)明的 授讓人，由此所有這些公開內(nèi)容都通過引用完整地結合于此，彷佛在 本文中完全闡明一樣。
在優(yōu)化性能指標中，諸如圖2所示的反向鏈路處理器200的反向-鏈路處理器可配置成共同形成反向業(yè)務鏈路衛(wèi)星波束(天線方向圖)并 在一級中同時或基本同時減少來自輔助地面網(wǎng)絡的干擾和/或其他干 擾。作為替代，可使用多級接收機，如本領域技術人員認識的一樣， 它們可被配置成對每一級優(yōu)化性能指標，其中這些通過多級接收機使 用的性能指標可以全部相同、基本相同或在級間不同。例如兩級接收 機可被配置成例如基于使在接收機觀測次數(shù)的均方差最小而在笫一級 中形成最佳反向鏈路波束，并例如基于零強制(zero-forcing)性能指標而 在笫二級中減少ATN引入的干擾和/或其他千擾的電平。會理解，多 級接收機可被配置成同時、基本同時和順序地優(yōu)化多個性能指標。
此外，如圖2所述，與處理從無線電終端1接收的信號相對應的
反向鏈路處理器單元可被配置成與其他接收機單元交換信息，該接收 機單元可被配置成對從可在一組與無線電終端1輻射的頻率公共(至少
部分z^共)的頻率上輻射信號的其他無線電終端2、 3.......、 L接收的
信號進行處理。圖2中描述的反向鏈路處理器200的多用戶檢測方面 可在某些實施例中使用，以進一步通過至少部分地減輕由也輻射(至 少部分輻射)由無線電終端1輻射的頻率的其他用戶(無線電終端2到 L)引起共頻干擾而提高通信性能。多用戶檢測技術是本領域的技術人 員/>知的，因而無需在本文中說明。
仍參考圖2，"選擇器"的數(shù)目Q可以大于、等于或小于反向業(yè) 務鏈路天線饋送單元的數(shù)目N。每個選擇器"信道器和頻率變換器" 的數(shù)目R可取決于由系統(tǒng)的無線電終端輻射的栽頻組的數(shù)目。該數(shù)目 R還可取決于系統(tǒng)的可用業(yè)M路頻讒并取決于通過系統(tǒng)的無線電終 端用來通信的空中接口協(xié)議。
圖3說明了在衛(wèi)星上可配置成處理由衛(wèi)星的反向業(yè)^M路天線的 N個反向業(yè)務鏈路天線饋送單元接收的信號的反向鏈路信號處理器 300。圖3所示的說明性實施例假設衛(wèi)星工作在兩個波段；諸如L波段 的第一波段以及諸如S波段的第二波段。同樣，諸如反向業(yè)員路天 線饋送單元1的反向業(yè)^路天線饋送單元的聚集信號可通過前端塊 濾波器來濾波，該前端濾波器的示例可以是諸如圖3中描述的可^皮配 置成允許兩個波段中的至少某些頻率(即至少某些L及S波段頻率)基 本不被表減地出現(xiàn)在其輸出端的L/S波段塊濾波器301。低噪聲放大器 (LNA)302可用來連接到前端L/S波段塊濾波器301的輸出端以提供信 號放大。LNA302的輸出端可用來連接到第一帶通濾波器，如L波段 帶通濾波器303，以及第二帶通濾波器，如S波段帶通濾波器304。
如圖3中描述的，笫一(L波段)帶通濾波器303的輸出信號可通過 例如模數(shù)(A/D)轉換器305從連續(xù)時間表示轉換為離散時間表示，并且 然后可通過例如快速傅立葉變換(FFT)306 ^皮轉換為頻域表示。因此， 例如天線饋送單元的信號(如天線饋送單元1的信號)的第一波段(L波
段)頻域表示，可具有如圖4a所示的作為頻率函數(shù)的幅度特性。圖4a 中描述的頻率特性的A-K部分可代表系統(tǒng)可能需要進一步處理的信 號，而圖4a中描述的其他信號(如未標注信號)可代表系統(tǒng)無需進一步 處理的信號并且可因此基^^皮分開并丟棄。
因此，圖3中描述的信道化和濾波級("CFS" )307可用來連接到 FFT 306的輸出端以基本識別、分開和/或丟棄系統(tǒng)無需進一步處理的 信號。同樣，在CFS 307的輸出端，只有圖4a中的信號A-K可以出 現(xiàn)。所有信號A-K可出現(xiàn)在CFS307的一個輸出部分，^f壬何期望的 次序作為頻率的函數(shù)布置，作為頻率的函數(shù)而連續(xù)或不連續(xù)，或者它 們可根據(jù)作為頻率函數(shù)的任何期望的分組和/或布置出現(xiàn)在CFS 307的 不同(兩個或兩個以上)的輸出端。
例如，圖3說明了配置具有其上可出現(xiàn)圖4b和4c中描述的信號 分組的兩個輸出端2a、 2b的CFS 307。圖4b的信號分組代表"小信 號分組"(SSG)并且圖4c的信號分組代表"大信號分組"(LSG),其中 本文使用的術語"小"和"大"用來說明相對信號強度。在某些實施 例中，CFS307配置具有至少兩個輸出端，其中較小信號(SSG)可出現(xiàn) 在笫一輸出端2a并且較大信號(LSG)可出現(xiàn)在笫二輸出端2b上。在其 他實施例中，第三輸出端可譯皮配置成提供具有在較小和較大信號之間 相對測量的信號。如上所述并在圖3中描述的，根據(jù)相對強度測量的 信號的劃分可在某些實施例中使用以分開并放大分開的不同種類信號 以便因此減少可由諸如放大器的非線性器件產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物的影響。
出現(xiàn)在CFS 307的輸出端2a、 2b上的信號的附加的頻率變換可由 頻率變換器308a、 308b引入以便將信號分配在反向饋線鏈路波段的適 當頻率子波段上。作為替代，或者與CFS 307外部執(zhí)行的頻率變換相 結合，CFS 307還可配置具有到反向饋線鏈路波段的指定頻率子波段 內(nèi)的位置信號所需程度的頻率變換的功能。
仍參考圖3， ^支處理的(如上所述)衛(wèi)星業(yè)務漣路天線子系統(tǒng)的反向 業(yè)務鏈路天線饋送單元信號可合并在加法器(2:)309中，通過例如逆FFT(IFFT)310轉換為離散時間域表示，然后通過如圖3所示的D/A轉 換器311轉換為連續(xù)時間域表示。會理解在某些實施例中，工作在不 同的天線饋送單元信號上的不同頻率變換器308a、 308b可引入不同的 頻率變換以便因此在不同的基本非重疊的頻率間隔上定位不同的信 號。而且，會理解在某些實施例中，合并和轉換為離散時間域的操作 可以是互變的以便首先轉換為離散時間域且然后合并。在又一些其他 實施例中，衛(wèi)星天線子系統(tǒng)的反向鏈路天線饋送單元的被處理和頻率 變換過的信號可首先凈皮轉換為離散時間域并且然后與其他相似被處理 的反向鏈路天線饋送單元信號相結合。
仍參考圖3，第一及笫二帶通濾波器312、 313用來連接到D/A轉 換器311的輸出端以便基本上分別選擇并分開出現(xiàn)在D/A轉換器311 的輸出端上的聚集信號的第一及第二部分。該第一及笫二部分可分別 與一個或一個以上的反向業(yè)務鏈路天線饋送單元的SSG及LSG信號 (圖4b及4c)對應。被基本選擇并分開的出現(xiàn)在D/A轉換器311的輸 出端的聚集信號的第一及第二部分由第一及第二功率放大器314、 315 分別放大，并且在可由相應濾波器316、 317(如圖3所示)在功率放大 器的輸出信號上施加的附加濾波之后，該信號可被發(fā)送到衛(wèi)星的饋線 鏈路子系統(tǒng)的附加單元(即合并器、天線饋送單元、天線；圖3中未示 出)用于進一步調(diào)整/處理并傳送到一個或多個衛(wèi)星網(wǎng)關。會理解，通過 反向饋線鏈路被發(fā)送到衛(wèi)星網(wǎng)關的濾波器316、317的輸出可各包括與 N個天線饋送單元信號的各信號相對應的頻譜分配的信號分組，其 中，在適當?shù)念l率變換之后，可為到基于地面的反向鏈路處理器(如圖 2中的處理器200)的輸入端提供多個天線饋送單元信號。關于圖3中 的加法器309的放置/定位，會理解加法器309設在IFFT 310之前以便 減小在加法器309按任何其它替代方式設置(如在濾波器316、 317之 后)時所需的IFFT函數(shù)和/或其他諸如D/A、 PA和/或濾波器函數(shù)的數(shù) 目。
如前所述，圖3所示的說明性實施例假設衛(wèi)星工作在兩個波段的
頻率上，諸如L頻段的笫一波段以及諸如S頻段的笫二波段。同樣， LNA 302的輸出端連接到笫 一帶通濾波器，如L波段帶通濾波器303 ， 以及第二帶通濾波器，如S波段帶通濾波器304。頻率的第二波段， 例如可被允許基本不衰減地出現(xiàn)在S波段濾波器304的輸出端上的頻 率的S波段的至少一部分，可以是期望的信號頻率的基本連續(xù)波段， 并且可不包括可能需要^皮識別并且在將頻率信號的第二波段傳送到衛(wèi) 星網(wǎng)關之前基本凈皮去除的信號(如圖4a中未標注的信號)。同樣，對頻 率信號的第二波段的信號處理可相對于已結合頻信號的第一波段描述 的信號處理被減少和/或筒化。圖3說明了頻率信號的第二波段的模擬 (連續(xù)時間)信號處理，包括濾波級319、 321,使用本地振蕩器(LO)和 混頻器318以及功率放大器(PA)級320的至少一個頻率變換級。雖然 圖3中的實施例僅僅描述了頻率信號的第二波段的模擬信號處理。會 理解，示出的至少一些模擬信號處理級可被部分或全部由數(shù)字(離散時 間)等價物替代。而且，在其他實施例中，衛(wèi)星可能只工作在一個波段 的頻率中，因而圖3的處理器的L波段或S波段無需存在。
在本發(fā)明的一些實施例中，基于空間的網(wǎng)絡的反向鏈,收機可 配置成對由基于空間的網(wǎng)絡的基于空間的部件(如衛(wèi)星)的相應的多個 反向業(yè)務鏈路天線饋送單元提供給反向鏈路接收機的多個信號進行處 理。反向鏈M收機，可配置在距離基于空間的部件的一定距離處(即 在諸如基于空間的網(wǎng)絡的衛(wèi)星網(wǎng)關之類的地面設施上)，并且根據(jù)本發(fā) 明的一些實施例，還可配置成對由基于空間的網(wǎng)絡的基于空間的部件
個信號進行處理，在時間上基本連續(xù)地搜索來自一個或一個以上無線 電終端的標識消息。該標識消息可以是比如登記消息和/或請求服務(如 請求呼叫的建立)消息。響應由可由基于空間的部件輻射的正向業(yè)M 路消息/信道(如廣播控制消息/信道)提供的信息， 一個或一個以上無線 電終端可配置成在預定的反向業(yè)務鏈路頻率或多個頻率上輻射該標識 消息，并且反向鏈珞接收機可配置成在預定的反向業(yè)，路頻率或多
個頻率上來處理供給反向鏈路接收機的多個信號，因此搜索和/或檢測 標識消息。在某些實施例中，可通過基于空間的部件輻射的正向業(yè)務 鏈路消息/信道可通過單個正向業(yè)M路天線饋送單元輻射。在其他實 施例中，可由基于空間的部件輻射的正向業(yè)務鏈路消息/信道可通過多 個正向業(yè)務鏈路天線饋送單元來輻射。在另一些實施例中，可由基于 空間的部件輻射的一些正向業(yè)務鏈路消息/信道可通過單個正向業(yè)務 鏈路天線饋送單元來輻射，并且可由基于空間的部件輻射的一些正向 業(yè)務鏈路消息/信道可通過多個正向業(yè)員路天線饋送單元來輻射。
在一些實施例中，多個反向鏈路接收機可配置成對由基于空間的 網(wǎng)絡的基于空間的部件的反向業(yè)務鏈路天線饋送單元供給的相應的多 個信號進行處理。在一些實施例中，提供給各反向鏈路接收機的信號 組包含與預定的反向業(yè)務漣路頻率或多個頻率相關聯(lián)的一組反向業(yè)務 鏈路天線饋送單元信號，并且上述一組反向業(yè)M路饋送單元信號是 與一組物理上接近和/或鄰近的反向業(yè)務鏈路天線饋送單元相關聯(lián) 的。在一些實施例中，提供給兩個不同的反向鏈路接收機的至少兩個 不同的信號組包括至少一個公共的反向業(yè)務鏈路天線饋送單元信號。 在一些實施例中，反向鏈5^收機的數(shù)目等于反向業(yè)務鏈路天線饋送 單元的數(shù)目，并且各反向鏈M收機可配置成對與在物理上接近和/或 鄰近配置在基于空間的部件上的相應多個反向業(yè)務鏈路天線饋送單元 相關聯(lián)的多個反向業(yè)務鏈路天線饋送單元信號進行處理。在其他實施 例中，每個反向鏈路接收機可配置成處理單個反向業(yè)務鏈路天線饋送 單元信號。在另一些實施例中， 一些反向鏈珞接收機可配置成處理多 個反向業(yè)，路天線饋送單元信號，并且一些反向業(yè)，#收機可 配置成處理單個反向業(yè)務鏈路天線饋送單元信號。
響應反向鏈路接收機，對無線電終端的標識消息(如在該無線電終 端和目的終端之間請求通信信道建立的無線電終端的標識消息)進行 檢測，基于空間的網(wǎng)絡可將正向和/或反向鏈路無線電資源分配給無線 電終端，因此允許該無線電終端建立通信信道并進行通信。無線電終
端可通過經(jīng)由正向鏈路信道接收來自網(wǎng)絡的信息被告知由網(wǎng)絡分配給 無線電終端的無線電資源。使用反向鏈路無線電資源，無線終端可將 信息(通信波形)經(jīng)由基于空間的網(wǎng)絡發(fā)送到目的終端，并且目的終端 使用正向鏈路無線電資源經(jīng)由基于空間的網(wǎng)絡可將信息(通信波形)發(fā) 送到無線電終端?；诳臻g的網(wǎng)絡可配置成使用基于空間和/或基于地
面的包含圖2和/或圖3的實施例或者圖2和/或圖3的實施例的單元的 接收機/處理器，接收并處理來自無線電終端的信息(通信波形)，如上 所述，因此在不需要將多(N)個反向業(yè)務鏈路天線饋送單元信號相關地 傳送到接收機(如圖2中的接收機),就能允許最佳或接近最佳的非基于 衛(wèi)星的反向鏈路波束成形(即基于地面的波束成形)，因此在維持最佳 或接近最佳性能的同時簡化了反向鏈路的處理要求、復雜性和/或成 本。同樣，頻分復用可用來將多個與各多個反向業(yè)務鏈路天線饋送單 元相對應的波形從基于空間的部件傳送到基于衛(wèi)星或非基于衛(wèi)星的波 束成形接收機。其他諸如時分復用和/或碼分復用的復用技術也可用在 一些實施例中。
關于由基于空間的網(wǎng)絡分配的正向鏈路無線電資源的利用以便啟 用從目的終端到無線電終端的通信，根據(jù)一些實施例，基于空間的網(wǎng) 絡可使用所分配的正向鏈路無線電資源在包括該無線電終端的地理區(qū) 域上將一個或一個以上通信波形發(fā)送到由基于空間的部件輻射的基于 空間的網(wǎng)絡的基于空間的部件(即發(fā)送到衛(wèi)星)。在一些實施例中，被 發(fā)送到基于空間的部件的 一個或一個以上通信波形含有在信息內(nèi)容上 基本相似并可相差一個或一個以上復值(常數(shù))的多個通信波形。在這
樣的實施例中，多個通信波形中較其他通信波形具有最大幅度的一個 通信波形使用與舍有該無線電終端的地理區(qū)域相關聯(lián)的正向業(yè)務漣路 天線饋送單元，通過基于空間的部件輻射，而多個通信波形中的其他 通信波形由其他接近和/或鄰近與不包括該無線電終端的地理區(qū)域相 關聯(lián)的正向業(yè)M路天線饋送單元輻射。
在本發(fā)明的另一些實施例中，無線電終端從基于空間的部件接收
波形，該波形含有對無線電終端為先驗已知的信息，比如在前置碼、 中置碼、導頻信道等中含有的信息。在一些實施例中，上述先驗已知
的信息可由無線電終端使用以便在正#:無線電終端接收的波形狀態(tài)和 沒有任何信道/系統(tǒng)損害時可由無線電終端接收的理想波形狀態(tài)之間 獲得在無線電終端處的誤差測量。根據(jù)這些實施例，無線電終端可將 誤差測定的測量發(fā)送到基于空間的網(wǎng)絡，并且基于空間的網(wǎng)絡可使用 誤差測定的測量來修改正向鏈路特性，如正向業(yè)務鏈路天線方向圖， 因此在無線電終端提供減小的誤差測量。正向業(yè)務鏈路天線方向圖可 通過修改一個或一個以上述復值來修改?？膳c該無線電終端在基本同 信道和/或同頻率工作的其他無線電終端由于該無線電的工作會經(jīng)受 誤差測量的增加。同樣，在一些實施例中，通過一個或一個以上其他 同信道和/或同頻率的無線電終端發(fā)送到基于空間的網(wǎng)絡的一個或一 個以上其他同信道和/或同頻率的無線電終端的誤差測定的測量可在 基于空間的網(wǎng)絡與通過該無線電終端發(fā)送到基于空間的網(wǎng)絡的誤差測 定的測量相結合，以形成誤差測定的總測量。誤差測定的總測量可被
基于空間的網(wǎng)絡使用以修改該無線電終端的正向業(yè)^:路天線方向圖
和/或一個或一個以上其他同信道和/或同頻率的無線電終端的正向業(yè) 務鏈路天線方向圖來使與誤差測定的總測量相關聯(lián)的總誤差測定最 小。會理解，結合從各多個同信道和/或同頻率的無線電終端接收的誤 差測定的多個測量的基于空間的網(wǎng)絡以便形成誤差測定的總測量，基 于空間網(wǎng)絡可在該結合之前基本相同或不同地測度與不同無線電終端 相對應的誤差測定的測量。
如前所述，在一些實施例中，被發(fā)送到基于空間的部件以便建立 無線電終端的正向業(yè)務漣路天線方向圖的一個或一個以上通信波形包 括在信息內(nèi)容上基本相似和可能相差一個或一個以上復值的多個通信 波形。 一個或一個以上復值可在時間周期內(nèi)基本恒定或準恒定，但會 響應在正向鏈路中的一個或一個以上變化而變化，通常使得在誤差測 定的總測量中的變化，因此通常使得多個波形的至少一個波形的至少
一個復值的變化。會理解，本發(fā)明的重要的優(yōu)點源于其中正向業(yè)務鏈 路天線方向圖無需在傳送到基于空間的部件的多個波形之間相關就可 建立的閉環(huán)特性，并且在其中使用以便激發(fā)正向業(yè)務鏈路天線饋送單 元以形成正向業(yè)務鏈路天線方向圖。同樣，頻分復用可用來將要用在
鏈路天線饋送單元。其他諸如時分復用和/或碼分復用之類的復用技術 也可^皮使用?？山?jīng)由通過基于空間的網(wǎng)絡4吏用由一個或一個以上同信 道和/或同頻率無線電終端發(fā)送到基于空間的網(wǎng)絡的誤差測定的測量 來達到相關，以得到與被發(fā)送到基于空間的部件的多個通信波形相關 聯(lián)的復值(增益)以激發(fā)衛(wèi)星的正向業(yè)務鏈路天線饋送單元。基于空間 的網(wǎng)絡可反復地得到與被發(fā)送到基于空間的部件的多個通信波形相關 聯(lián)的復值(增益)，以便通過使差錯測定的總測量與被發(fā)送到基于空間 的部件的多個波形的適當存儲(延遲)的版本相關來激發(fā)衛(wèi)星的正向業(yè) M路天線饋送單元。
根據(jù)一些實施例，基于空間的網(wǎng)絡可配置成估計關于在將附加的 同信道和/或同頻率的正向和/或反向鏈路無線電資源分配給新的無線 電終端之前將附加的同信道和/或同頻率的正向和/或反向業(yè)務信道資 源分配給一個或一個以上新的無線電終端，對一個或一個以上同信道 和/或同頻率無線電終端的正向和/或反向業(yè)M路的影響?；诳臻g的 網(wǎng)絡可配置成通過使用與新無線電終端的位置的估計相結合的同信道 和/或同頻率無線電終端的位置的估計，并且還使用與其他系統(tǒng)參數(shù)相 關的估計，如與基于空間的部件的正向和/或反向業(yè)務漣路天線饋送單 元相關聯(lián)的復增益的估計，來通過計算機仿真/模擬和或其他手段獲得 對正向和/或反向鏈路影響的估計?；谡蚝?或反向鏈路影響的估 計，基于空間的網(wǎng)絡可配置成將同信道和/或同頻率的無線電資源的分 配對于一個、幾個或所有的新無線電終端進行分配或拒絕。
圖5說明了根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例的衛(wèi)星通信系統(tǒng)500。系 統(tǒng)500包括為服務區(qū)520服務的衛(wèi)星510，圖中示出的含有多個小區(qū)(業(yè)
務鏈路天線方向圖)525。響應來自服務區(qū)520的無線電傳輸，衛(wèi)星產(chǎn) 生提供給基于地面設備的多個反向鏈路信號515,圖中示出的^、有天 線530以及基于地面的反向鏈路處理器540。反向鏈路信號515可以 是與由衛(wèi)星510上的天線支持的各天線波束(方向圖)相對應的多個天 線饋送單元信號。會理解，通常每個天線波束可對服務區(qū)520的一個 或一個以上小區(qū)525服務，并且反向鏈路信號515可與來自各天線饋 送單元的信號相對應和/或可以是來自天線饋送單元的信號組合的合 成的信號。反向鏈路信號515還可以是復合信號(如使用諸如上述參考 圖3的技術合成的饋線鏈路信號)的分量。
基于地面的反向鏈路處理器540配置底基于服務區(qū)520內(nèi)的終端 10的位置選擇反向鏈路信號的子組，并從所選擇的多個反向鏈路信號 515的子組中檢測來自無線電終端IO的傳輸。例如，基于地面的反向 鏈路處理器540可類似地用在圖2中的反向鏈路處理器200中。如圖 所示，基于地面的反向鏈路處理器540可與用來確定無線電終端10的 位置(圖中示出的為位置寄存器550)的裝置相關聯(lián)地工作。位置寄存器 550存儲無線電終端10的位置信息555，它可^皮用在通過反向鏈路處 理器540實現(xiàn)的信號選擇過程。會理解，位置信息555可包含比如與 在服務區(qū)520的小區(qū)、波束和或天線方向圖內(nèi)的無線電終端10的登記 有關的信息。比如，無線電終端10可將登記消息經(jīng)由衛(wèi)星510和反向 鏈路處理器540發(fā)送，并響應登記消息，移動交換中心(MSC)(未示出) 或其他基礎設施單元可存儲把無線電終端10與服務區(qū)520的一個小 區(qū)、波束和/或天線方向圖相關聯(lián)的位置信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例，反向鏈路處理可在多級中發(fā)生。例 如，圖6說明了在如圖5中的系統(tǒng)500的衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的示范性操 作，包括逐漸使用更精確和/或準確的位置信息以反復選擇反向鏈路信 號。該系統(tǒng)接收來自無線電終端的登記消息(方塊610)。該系統(tǒng)作出響 應將無線電終端登記到系統(tǒng)的服務區(qū)的小區(qū)、波束和/或天線方向圖(方 塊620)。諸如圖5中的反向鏈路處理器的反向鏈路處理器配置成基于
登記選擇并處理多個反向鏈路信號的子組，以便恢復來自終端的傳輸
(方塊630)。這樣恢復的信息可包含比如從無線電終端發(fā)送的GPS數(shù) 據(jù)的更精確的信息(方塊640)。這個新位置信息可用來重新配置反向鏈 路處理器以便基于新位置信息選擇并處理反向鏈路信號的子組(方塊 650)。
在本發(fā)明的另一些實施例中，使用諸如那些參考圖2描迷的技術 基于無線電終端的位置選擇并處理反向鏈路信號的基于地面的反向鏈 路處理器可以使用諸如上述那些參考圖3描述的技術與對信號進行頻 鐠處理的基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器相結合。例如，參考圖7,衛(wèi)星 通信系統(tǒng)700包括對服務區(qū)720服務的衛(wèi)星710。響應來自服務區(qū)720 的無線電傳輸，天線712產(chǎn)生笫一反向鏈路信號713。響應第一反向 鏈路信號713，基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器714產(chǎn)生第二反向鏈路信 號715,例如它可對使用參考圖3的上述技術產(chǎn)生的復合饋線鏈路信 號的分量進行頻謙分配。第二反向鏈路信號715經(jīng)由天線730提供給 基于地面的反向鏈路處理器740。基于地面的反向鏈路處理器740配 置成基于在服務區(qū)720中的終端10的位置選擇第二反向鏈路信號的子 組，并從所選擇的多個反向鏈路信號715的子組中檢測來自無線電終 端10的傳輸。例如，基于地面的反向鏈路處理器740可與圖2中的反 向鏈路處理器200類似地工作。
雖然在上面說明書中每個反向鏈路天線饋送單元只有一個信號被 識別并處理，但是反向鏈路饋送單元可提供可從已配置的在兩個或兩
到的兩個或兩個以上信號。本文使用的"反向鏈路天線饋送單元"代 表配置成按一個或一個以上空間-時間-頻率-相位維接收電磁場輻射， 并且基本維持分開與 一個或一個以上正交或基本正交的空間-時間-頻 率-相位維中的每一個相對應的所接收電磁場輻射，并在其輸出端提供 這樣的所接收電磁場輻射的測量。
在一些實施例中，含有至少一個衛(wèi)星的基于空間的網(wǎng)絡根據(jù)比如
授予von der Embse等人的美國專利5903549可配置有正向業(yè)M路基
于地面的波束成形，并根椐本發(fā)明的實施例可配置有反向業(yè)^:路基
于地面的波束成形裝置。在其他實施例中，^sf至少一個衛(wèi)星的基于 空間的網(wǎng)絡可分別根據(jù)比如Thuraya或ACeS系統(tǒng)而配置數(shù)字或才莫擬的 板上(on-board)基于衛(wèi)星的正向業(yè)^l路波束成形裝置，并根據(jù)本發(fā)明 的實施例配置反向業(yè)，路基于地面的波束成形裝置。
在另一些實施例中，含有至少一個具有Nl個反向業(yè)務鏈路天線 饋送單元和N2個正向業(yè)務漣路天線饋送單元(其中N1〉N2)的衛(wèi)星的 基于空間的網(wǎng)絡，根據(jù)比如Thuraya或ACeS系統(tǒng)，分別配置有才莫擬或 數(shù)字的板上基于衛(wèi)星的正向業(yè)務鏈路波束成形裝置，并根據(jù)本發(fā)明的 實施例而配置有反向業(yè)，路基于地面的波束成形裝置。仍在其他實 施例中，含有至少一個具有半徑為Rl的反向業(yè)務鏈路天線以及半徑 為R2的正向業(yè)務鏈路天線的衛(wèi)星的基于空間的網(wǎng)絡，根據(jù)比如 Thuraya或ACeS系統(tǒng)，分別配置有數(shù)字或模擬的板上基于衛(wèi)星的正向 業(yè)務鏈路波束成形裝置，并根據(jù)本發(fā)明配置有反向業(yè)，路基于地面 的波束成形裝置。本發(fā)明的這些其他的實施例既可神皮用在正向也可凈皮 用在反向業(yè)務鏈路上。
最后，會理解，雖然本發(fā)明的實施例主要參考衛(wèi)星無線電系統(tǒng)說 明，但類似的方法方面還可根據(jù)本發(fā)明的其他實施例提供。此外，單 獨的基于地面的處理器，如圖2中的基于地面的反向鏈路處理器200, 單獨的基于衛(wèi)星的處理器，如圖3中的基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器300 及其操作的相關聯(lián)方法也可根據(jù)本發(fā)明的其他實施例來提供。
在附圖和說明書中公開了本發(fā)明的示范性實施例。雖然采用了特 定的術語，但它們只^f皮用在一般的和描述性的意義上，并不為限制的 目的，本發(fā)明的范圍通過所附權利要求書來規(guī)定。
權利要求
1.一種用在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的處理器，所述處理器包括選擇器，配置成基于無線電終端的位置選擇多個衛(wèi)星信號的子組；信號處理器，配置成響應所選擇的衛(wèi)星信號的子組檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸。
2. 如權利要求1所述的處理器，其中所迷多個衛(wèi)星信號與衛(wèi)星業(yè) 務鏈路天線的天線饋送單元信號相對應。
3. 如權利要求1所述的處理器，其中所述選擇器和/或所述信號 處理器不;U殳在所述衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi)星上。
4. 如權利要求1所迷的處理器，其中所迷選擇器配置成響應所述 終端的正向和/或反向鏈路波束關聯(lián)、所述終端的登記和/或由所述終 端發(fā)送的位置信息來選擇所述多個衛(wèi)星信號的子組。
5. 如權利要求4所述的處理器，其中所述選擇器配置成響應所述 終端的登記來選擇所述多個衛(wèi)星信號的第一子組，其中所述信號處理 器配置成響應所述多個衛(wèi)星信號的第 一子組來檢測由所述終端發(fā)送的 位置信息，其中所述選擇器還配置成響應所檢測的位置信息來選擇所 述多個衛(wèi)星信號的第二子組，以及所述信號處理器還配置成響應所述 多個衛(wèi)星信號的所述第二子組來檢測來自所迷終端的后續(xù)傳輸。
6. 如權利要求1所述的處理器，其中所述信號處理器用來從所選 擇的衛(wèi)星信號的子組中產(chǎn)生多個頻率分集的信號組，并且從所述多個 頻率分集的信號組的至少一個中檢測來自所述無線電終端的反向鏈路 傳輸。
7. 如權利要求6所述的處理器，其中所述信號處理器包括 信道化和頻率變換組件，配置成產(chǎn)生所述多個頻率分集的信號組；以及性能增強的信號處理器，配置成從所述多個頻率分集的信號組中 的至少一個檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸。
8. —種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括配置成接收來自所述衛(wèi)星的服務區(qū)內(nèi)無線電終端的無線電信號的 衛(wèi)星；從所接收的無線電信號中產(chǎn)生多個空間分集的信號的裝置；以及 反向鏈路處理器，配置成基于所述無線電終端的位置選擇所述多個空間分集的信號的子組并響應所選擇的所述空間分集的信號的子組檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸。
9. 如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述從所接收的無線電信號中產(chǎn)生多個空間分集的信號的裝置包括所述衛(wèi)星的天線。
10. 如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述空間分集的信號的各信 號包括與所述天線的各單元相對應的^t送信號。
11. 如權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述反向鏈路處理器是基于 地面的。
12. 如權利要求ll所迷的系統(tǒng)，其中所述從接收的無線電信號中 產(chǎn)生多個空間分集的信號的裝置還包括基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器， 配置成接收來自衛(wèi)星天線的第一空間分集的信號并作出響應產(chǎn)生含有 第二空間分集的信號的饋線鏈路信號，其中所述第二空間分集的信號 與所述笫 一空間分集的信號的所選頻率部件相對應。
13. 如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述反向鏈路處理器配置成 響應所述終端的正向和/或反向鏈路天線方向圖關聯(lián)、所述終端的登記 和/或由所述終端發(fā)送的位置信息來選擇所述多個空間分集的信號的 子組。
14. 如權利13要求所述的系統(tǒng)，其中所迷反向鏈路處理器配置成 響應所迷終端的登記來選擇所述多個空間分集的信號的第一子組，響 應所述多個空間分集的信號的第一子組來檢測由所述終端發(fā)送的位置 信息，響應所檢測的位置信息來選擇所述多個空間分集的信號的第二 子組，以及響應所述多個空間分集的信號的笫二子組檢測來自所述終 端的后續(xù)傳輸。
15. 如權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述反向鏈路處理器用來從 所選擇的空間分集的信號的子組中產(chǎn)生頻率分集的信號的相應組，并 且從所述頻率分集的信號組的至少一個中檢測來自所述無線電終端的 反向鏈路傳輸。
16. 如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述反向鏈路處理器包括 選擇器，配置成選擇所述空間分集的信號的子組； 信道化和頻率變換組件，配置成從所述空間分集的信號的子組中產(chǎn)生所述頻率分集的信號組；以及性能增強的信號處理器，配置成從所述頻率分集的信號組中的至 少一個檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸。
17. —種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括基于衛(wèi)星的反向鏈路處理器，配置成接收來自衛(wèi)星天線的第一空 間分集的信號并作出響應產(chǎn)生饋線鏈路信號，其中所述基于衛(wèi)星的反 向鏈路處理器來對與所迷饋線鏈路信號中的第一空間分集的信號的所 選頻率部件相對應的笫二空間分集的信號進行頻譜分配；以及基于地面的反向鏈路處理器，配置成基于無線電終端的位置來選 擇所述第二空間分集的信號的子組并響應所述第二空間分集的信號的 所選擇的子組檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸。
18. 如權利要求17所述的系統(tǒng)，還包括產(chǎn)生所述第一空間分集的 信號的衛(wèi)星天線。
19. 如權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述笫一空間分集的信號的 各信號包括與衛(wèi)星天線的各單元相對應的^t送信號。
20. 如權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述基于地面的反向鏈路處 理器配置成響應所述終端的正向鏈路關聯(lián)、所述終端的登記和/或由所 迷終端發(fā)送的位置信息來選擇所述多個空間分集的信號的子組。
21. 如權利要求20所迷的系統(tǒng)，其中所述基于地面的反向鏈路處 理器配置成響應所述終端的登記選擇所述多個空間分集的信號的第一 子組，響應所述多個空間分集的信號的第一子組檢測由所述終端發(fā)送 的位置信息，響應所檢測的位置信息選擇所述多個空間分集的信號的 第二子組，并響應所述多個空間分集的信號的第二子組檢測來自所述 終端的后續(xù)傳輸。
22. 如權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述基于地面的反向鏈路處 理器用來從所選擇的空間分集的信號的子組中產(chǎn)生頻率分集的信號的 相應組，并從所迷頻率分集的信號組中的至少一個檢測來自所迷無線 電終端的反向鏈路傳輸。
23. 如權利要求22所述的系統(tǒng)，其中所述基于地面的反向鏈路處 理器包括選擇器，配置成選擇空間分集的信號的所述子組； 信道化和頻率變換組件，配置成從空間分集的信號的所述子組中產(chǎn)生所述頻率分集的信號組；以及性能增強的信號處理器，配置成從所述頻率分集的信號組中的至少一個檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸。
24. —種衛(wèi)星通信方法，包括從來自衛(wèi)星服務的服務區(qū)的無線電傳輸中產(chǎn)生多個空間分集的信號；基于無線電終端的位置選擇所述多個空間分集的信號的子組；以及響應所選擇的所述空間分集的信號的子組檢測來自所述無線電終 端的反向鏈路傳輸。
25. 如權利要求24所述的方法，其中所述空間分集的信號的各信 號包括與所述衛(wèi)星上的天線的各單元相對應的M送信號。
26. 如權利要求24所述的方法，其中基于無線電終端的位置選擇 所述多個空間分集的信號的子組的步驟是在將所述多個空間分集的信 號從所述衛(wèi)星發(fā)送到地面站之后。
27. 如權利要求24所述的方法，其中從來自衛(wèi)星服務的服務區(qū)的 無線電傳輸中產(chǎn)生多個空間分集的信號的步驟包括從衛(wèi)星天線中產(chǎn)生第一空間分集的信號；以及響應所述第一空間分集的信號產(chǎn)生^^有第二空間分集的信號的饋 線鏈路信號，包括對所述饋線鏈路信號中的所述第二空間分集的信號 進行頻"i普分配；其中基于無線電終端的位置選擇所述多個空間分集的信號的子組 的步驟包括基于所述無線電終端的位置選擇所述第二空間分集的信號 的子組；以及其中響應所選擇的所述空間分集的信號的子組檢測來自所述無線 電終端的反向鏈路傳輸?shù)牟襟E包括響應所選擇的所述第二空間分集的 信號的子組檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸。
28. 如權利要求24所述的方法，其中基于無線電終端的位置選擇 所述多個空間分集的信號的子組的步驟包括基于所述無線電終端的正 向鏈路關聯(lián)、所述無線電終端的登記和/或由所迷無線電終端發(fā)送的位 置信息來選擇所述多個空間分集的信號的所述子組。
29. 如權利要求24所述的方法，其中基于無線電終端的位置選擇 所述多個空間分集的信號的子組的步驟包括響應所述終端的登記選擇 所述多個空間分集的信號的第 一子組；其中響應所選擇的所述空間分集的信號的子組檢測來自所述無線 電終端的反向鏈路傳輸?shù)牟襟E包括響應所述多個空間分集的信號的第 一子組檢測由所述終端發(fā)送的位置信息；其中基于無線電終端的位置選擇所述多個空間分集的信號的子組 的步驟還包括響應所檢測的位置信息選擇所述多個空間分集的信號的 第二子組，以及其中響應所選擇的所述空間分集的信號的子組檢測來自所述無線 電終端的反向鏈路傳輸?shù)牟襟E還包括響應所述多個空間分集的信號的 笫二子組檢測來自所述終端的后續(xù)傳輸。
30. 如;)5L利要求24所述的方法，其中響應所選擇的所述空間分集 的信號的子組檢測來自所述無線電終端的反向鏈路傳輸?shù)牟襟E包括從所選擇的空間分集的信號的子組中產(chǎn)生頻率分集的信號的相應 組；以及從所述頻率分集的信號組的至少一個中檢測來自所述無線電終端 的反向鏈路傳輸。
31. —種在無線通信系統(tǒng)中與^^有多個天線單元的天線一起使用 的波束成形器，所述波束成形器配置成響應從一組天線單元提供給所 述波束成形器的一組天線單元信號形成天線方向圖，以及其中所述波 束成形器在任何兩個或兩個以上天線單元信號從所述天線到所迷波束 成形器的傳送期間，對于在所述天線單元信號組的所述任何兩個或兩 個以上天線單元信號之間的任何相對相位變化，維持所述天線方向圖 基本不變。
32. 如權利要求31所迷的波束成形器，其中所述無線通信系統(tǒng)是 無線衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及其中所述天線包括所述無線衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi) 星的衛(wèi)星天線。
33. 如權利要求32所述的波束成形器，其中所述波束成形器凈皮設 在遠離所述衛(wèi)星的位置。
34. 如權利要求31所述波束成形器，其中所述信號組使用頻分復 用從所述天線單元組到所述波束成形器進行傳送。
35. —種在無線通信系統(tǒng)中與^^有多個天線單元的天線一起使用 的波束成形器，所述天線配置成響應從所述波束成形器到一組所述天 線單元傳送的一組天線單元信號形成天線方向圖，以及其中所述波束 成形器在任何兩個或兩個以上天線單元信號從所述波束成形器到所述 天線的傳送期間，對于在所述天線單元信號組的所述任何兩個或兩個 以上天線信號之間引入的任何相對變化，維持所述天線方向圖基本不 變。
36. 如權利要求35所述的波束成形器，其中所迷無線通信系統(tǒng)是 無線衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及其中所迷天線包括i殳在所述無線衛(wèi)星通信系統(tǒng) 的衛(wèi)星上的衛(wèi)星天線。
37. 如權利要求36所迷的波束成形器，其中所述波束成形器設在 遠離所述衛(wèi)星的位置。
38. 如權利要求35所述的波束成形器，其中所述天線單元信號組 使用頻分復用從所述波束成形器到所述天線傳送。
39. —種波束成形方法，包括將一組天線單元信號從一組天線單元傳送到波束成形器；以及 響應所述天線單元信號組形成天線方向圖，包括在兩個或兩個以 上天線單元信號到所述波束成形器的傳送期間，對于在所述天線單元 信號組的任何所述兩個或兩個以上天線單元信號之間的任何相對相位 變化，維持所述天線方向圖基本不變。
40. 如4又利要求39所述的方法，其中所述天線單元包括，沒在無線 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi)星上的衛(wèi)星天線的天線單元。
41. 如權利要求40所述的方法，其中所述波束成形器設在遠離所 述衛(wèi)星的位置。
42. 如權利要求39所述的方法，其中所述天線單元信號組使用頻 分復用從所述天線到所述波束成形器傳送。
43. —種波束成形方法，包括將一組天線單元信號從波束成形器到一組天線的天線單元傳送；以及響應所述天線單元信號組形成天線方向圖，包括在任何兩個或兩 個以上天線單元信號從所述波束成形器到所述天線的傳送期間，對于 在所迷天線單元信號組的所述任何兩個或兩個以上天線單元信號之間, 引入的任何相對相位變化，維持所迷天線方向圖基本不變。
44. 如權利要求43所述的方法，其中所述天線包括設在無線衛(wèi)星 通信系統(tǒng)的衛(wèi)星上的衛(wèi)星天線。
45. 如權利要求44所述的方法，其中所迷波束成形器設在遠離所 述衛(wèi)星的位置。
46.如權利要求43所述的方法，其中所述天線單元信號組使用頻 分復用從所述波束成形器到所述天線傳送。
全文摘要
一種用在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的處理器包括配置成基于無線電終端的位置選擇多個空間分集衛(wèi)星信號的子組的選擇器。該處理器還包括配置成響應所選擇的空間分集衛(wèi)星信號的子組檢測來自無線電終端的反向鏈路傳輸?shù)男盘柼幚砥?。各空間分集的衛(wèi)星信號可包括與衛(wèi)星的各天線單元相對應的各信號。選擇器和信號處理器可以是基于地面的。
文檔編號H01Q3/26GK101099305SQ200580015449
公開日2008年1月2日 申請日期2005年5月17日 優(yōu)先權日2004年5月18日
發(fā)明者P·D·卡拉比尼斯, S·杜塔, 加里·G·楚蘭 申請人:Atc科技有限責任公司