CN1943137A - 基于空间的网络和辅助地面网对卫星频带不同使用的系统及方法 - Google Patents

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    • H04B7/18563—Arrangements for interconnecting multiple systems

Abstract

无线电终端通信系统包括配置成采用第一卫星频带(例如L频带)的频率从多个无线电终端中的至少一些进行接收以及采用第二卫星频带(例如S频带)的频率向多个无线电终端中的至少一些进行发送的辅助地面部件。该系统还包括配置成采用第一卫星频带的频率中的至少一些和/或第二卫星频带的频率中的至少一些与多个无线电终端进行通信的基于空间的部件。

Description

基于空间的网络和辅助地面网对 卫星频带不同使用的系统及方法
相关申请
本发明要求2004年4月12日提交的标题为“基于空间的网络和辅助地面网对卫星频带的不同使用”的美国临时申请No.60/561325的权益，通过引用将其完整地结合于此。
技术领域
本发明涉及无线电终端通信系统及方法，以及更具体来说，涉及地面蜂窝和卫星蜂窝无线电终端通信系统及方法。
背景技术
卫星无线电话通信系统及方法广泛用于无线电话通信。卫星无线电话通信系统及方法一般采用至少一个基于空间的部件、例如一个或多个卫星，它/它们配置成以无线方式与多个卫星无线电话进行通信。
卫星无线电话通信系统或方法可利用覆盖由系统提供服务的整个区域的单个卫星天线波束(天线方向图)。作为对以上所述的替代或与其结合，在蜂窝卫星无线电话通信系统及方法中，提供多个卫星波束(天线方向图)，其中的每个可服务于整个服务区域内的截然不同地理区域，以便共同服务于整个卫星覆盖区。因此，与传统地面蜂窝无线电话系统及方法中所使用的相似的蜂窝体系结构可在基于卫星的蜂窝系统及方法中实现。卫星通常通过双向通信通路与无线电话进行通信，其中的无线电话通信信号通过下行链路或正向业务链路从卫星传递给无线电话，以及通过上行链路或反向业务链路从无线电话传递给卫星。
蜂窝卫星无线电话系统及方法的整体设计和操作是本领域的技术人员众所周知的，因此本文不需要再进行描述。此外，本文所使用的术语“无线电话”包括：带有或不带多行显示器的蜂窝和/或卫星无线电话；可将无线电话与数据处理、传真和/或数据通信功能相结合的个人通信系统(PCS)终端；可包括射频收发器和/或寻呼机、因特网/内联网接入、万维网浏览器、管理器、日历和/或全球定位系统(GPS)接收器的个人数字助理(PDA)；和/或包括射频收发器的传统膝上型计算机和/或掌上电脑或其它设备。无线电话在本文中还可称作“无线电终端”、“移动终端”或者简单称作“终端”。本文所使用的术语“无线电终端”、“无线电话”、“移动终端”和/或“终端”还包括可能具有时变或固定地理坐标和/或可能是便携式、移动式、安装在车辆(航空、航海或地面相关)中和/或设置成和/或配置成本地操作和/或以通过一个或多个地面和/或地面外位置的分布方式进行操作的其它任何辐射用户装置/设备/源。
蜂窝卫星通信系统及方法可在它们对应于服务区域的卫星覆盖区上部署数百个小区，其中的每个小区对应于一个或多个点束。应当理解，可能一般希望大量小区，因为蜂窝卫星通信系统或方法的频率再用和容量都可能与小区数量成正比地增加。此外，对于给定卫星覆盖区或服务区域，增加小区的数量还可能提供每个小区的更高增益，它可增加链路健壮性并且改善服务质量。
通过地面再用分配给蜂窝卫星无线电终端系统的频带的至少一些，地面网络可增强蜂窝卫星无线电终端系统的可用性、效率和/或经济生存能力。具体来说，众所周知，让蜂窝卫星无线电终端系统可靠地服务于人口稠密区域可能是困难的，因为卫星信号可能被高层结构物阻挡和/或可能不会透入建筑物。因此，卫星频谱在这类区域中可能利用不足或者未被利用。至少一些卫星系统频率的地面再用可减少或消除这种可能的问题。
此外，包括卫星和地面通信连通性的混合系统的容量可通过引入至少一些卫星系统频率的地面频率再用得到增加，因为地面频率再用可能比只有卫星的系统密集得多。实际上，在最为需要容量的情况、即在人口稠密的市区/工业区/商业区中，可提高容量。因此，整个系统可能成为经济上可行的，因为可能能够更有效且可靠地服务于更大的用户群。
在授予本发明人Karabinis的标题为“卫星远程通信转发器和重传方法”的美国专利5937332中描述了卫星频率的地面再用的一个示例，通过引用将其公开完整地结合到本文中。如其中所述，提供卫星远程通信转发器，它接收、放大以及本地重传从卫星所接收的下行链路信号，从而增加卫星远程通信转发器附近的有效下行链路容限，并且允许对建筑物、植物、运输车辆以及可能降低链路容限的其它物体的穿透力的增加。提供便携式以及非便携式转发器。参见美国专利5937332的摘要。
通过地面再用至少一些相同卫星频带以及把实质上相同的空中接口用于地面和卫星通信而具有地面通信功能的卫星无线电终端系统或方法的卫星无线电终端可能是节省成本和/或在美学观点上有吸引力。传统的双频/双模无线电终端备选方案、如众所周知的Thuraya、Iridium和/或Globalstar双模卫星/地面无线电终端使某些部件加倍(由于卫星与地面通信之间的不同频带和/或空口协议)，它导致无线电终端的成本、大小和/或重量增加。参见授予本发明人Karabinis的标题为“利用多个空口标准的卫星系统及采用同样标准的方法”的美国专利6052560。
在以下各文献中描述了可采用卫星频率的地面再用的卫星无线电终端通信系统及方法：授予Karabinis的标题为“蜂窝卫星频谱的地面再用的系统及方法”的美国专利6684057；以及授予Karabinis的标题为“蜂窝卫星频谱的地面再用的系统及方法”的公开美国专利申请No.US 2003/0054760；授予Karabinis的标题为“卫星频率的地面再用的空间保护频带”的US 2003/0054761；授予Karabinis等人的标题为“监测地面再用卫星频率以减少可能干扰的系统及方法”的US2003/0054814；授予Karabinis等人的标题为“监测地面再用卫星频率以减少可能干扰的附加系统及方法”的US 2003/0073436；授予Karabinis的标题为“多频/多模卫星无线电话通信系统及方法”的US2003/0054762；授予Karabinis的标题为“采用卫星链接远程终端接口子系统的无线通信系统及方法”的US 2003/0153267；授予Karabinis的标题为“减少蜂窝卫星系统中的卫星馈送链路带宽/载波的系统及方法”的US 2003/0224785；授予Karabinis等人的标题为“协调卫星-地面频率再用”的US 2002/0041575；授予Karabinis等人的标题为“采用信号衰减和/或阻塞、频率和/或滞后的动态分配的集成或自主系统及方法”的US 2002/0090942；授予Karabinis等人的标题为“卫星无线电话系统的基于空间的网络体系结构”的US 2003/0068978；授予Karabinis的标题为“组合无线电话/GPS终端的滤波器”的US2003/0143949(现在为美国专利No.6785543)；授予Karabinis的标题为“卫星频率的地面再用的交错分区”的US 2003/0153308；以及授予Karabinis的标题为“响应卫星频率的地面再用而修改卫星天线单元方向图的方法及系统”的US 2003/0054815。它们全部转让给本发明的受让人，通过引用将其公开全部完整地结合到本文中，好像本文完全阐述一样。
一些卫星无线电终端通信系统及方法可采用利用多个频带与无线电终端进行通信的卫星。例如，授予Karabinis的上述美国专利申请公开No.US 2003/0054762描述包括配置成与分成卫星小区的卫星覆盖区中的无线电终端进行通信的基于空间的部件的卫星无线电终端系统及通信方法。基于空间的部件配置成通过第一频带和/或第一空中接口与第一卫星小区中的第一无线电终端进行通信，以及通过第二频带和/或第二空中接口与第一或第二卫星小区中的第二无线电终端进行通信。还提供了辅助地面网络，它配置成通过实质上的第一频带和/或实质上的第一空中接口在地面与第一无线电终端进行通信，以及通过实质上的第二频带和/或实质上的第二空中接口在地面与第二无线电终端进行通信。参见美国专利申请公开No.US 2003/0054762的摘要。
发明内容
在本发明的一些实施例中，提供方法用于操作无线电终端通信系统，其中包括包含基于空间的部件(SBC)的基于空间的网络(SBN)以及包含一个或多个辅助地面部件(ATC)的辅助地面网络(ATN)。从多个无线电终端中的至少一些到一个或多个辅助地面部件的通信采用第一卫星频带的频率。从一个或多个辅助地面部件到多个无线电终端中的至少一些的通信采用第二卫星频带的频率。基于空间的部件与多个无线电终端之间的通信采用第一卫星频带的频率中的至少一些和/或第二卫星频带的频率中的至少一些。第一卫星频带例如可包括L频带和S频带的第一个，以及第二卫星频带例如可包括L频带和S频带的第二个。
基于空间的部件与多个无线电终端之间的采用第一卫星频带的频率的至少一些和/或第二卫星频带的频率的至少一些的通信可包括：基于空间的部件与第一无线电终端之间经由正向链路采用第一卫星频带的频率和经由反向链路采用第一卫星频带的频率进行通信；以及基于空间的部件与第二无线电终端之间经由正向链路采用第二卫星频带的频率和经由反向链路采用第二卫星频带的频率进行通信。从多个无线电终端中的至少一些到一个或多个辅助地面部件、采用第一卫星频带的频率的通信可包括从第三无线电终端采用第一卫星频带的频率进行通信。从一个或多个辅助地面部件到多个无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率的通信可包括从一个或多个辅助地面部件到第三无线电终端采用第二卫星频带的频率进行通信。第三无线电终端可包括第一无线电终端中的至少一个和/或第二无线电终端中的至少一个。
在其它实施例中，基于空间的部件与第一无线电终端之间通过正向链路、采用第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第一卫星频带的频率的通信可包括从基于空间的部件到第一无线电终端的第一组采用第一卫星频带的频率进行通信以及从第一无线电终端的第二组到基于空间的部件采用第一卫星频带的频率进行通信。基于空间的部件与第二无线电终端之间通过正向链路、采用第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第二卫星频带的频率的通信可包括从基于空间的部件到第二无线电终端的第一组采用第二卫星频带的频率进行通信以及从第二无线电终端的第二组到基于空间的部件采用第二卫星频带的频率进行通信。
根据其它实施例，基于空间的部件与第一无线电终端之间通过正向链路、采用第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第一卫星频带的频率的通信可包括SBC的第一卫星与第一无线电终端之间通过正向链路、采用第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第一卫星频带的频率的通信。基于空间的部件与第二无线电终端之间通过正向链路、采用第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第二卫星频带的频率的通信可包括SBC的第二卫星与第二无线电终端之间通过正向链路、采用第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第二卫星频带的频率的通信。
在本发明的附加实施例中，辅助地面网络包括第一辅助地面部件和第二辅助地面部件。从多个无线电终端中的至少一些到辅助地面网络、采用第一卫星频带的频率的通信可包括从无线电终端中的至少一些到第一辅助地面部件、采用第一卫星频带的频率中的至少一个进行通信。从辅助地面网络到多个无线电终端的至少一些、采用第二卫星频带的频率的通信可包括从第二辅助地面部件到无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率中的至少一个进行通信。
从第一辅助地面部件到无线电终端中的至少一些的通信可采用第一卫星频带的频率中的至少一个，以及从无线电终端中的至少一些到第二辅助地面部件的通信可采用第二卫星频带的频率中的至少一个。通信业务可采用公共地理区域中或者相应不同地理区域上的第一和/或第二辅助地面部件来提供给无线电终端。在其它实施例中，通信业务可采用第一和/或第二辅助地面部件来提供给相应的第一和/或第二类和/或类型的无线电终端。
根据又一些实施例，辅助地面网络还包括第三辅助地面部件。从多个无线电终端中的至少一些到辅助地面网络、采用第一卫星频带的频率的通信可包括从无线电终端中的至少一些到第三辅助地面部件、采用第一卫星频带的频率中的至少一个进行通信。从辅助地面网络到多个无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率的通信可包括从第三辅助地面部件到无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率中的至少一个进行通信。通信业务可采用公共地理区域中或者相应不同地理区域上的第一、第二和/或第三辅助地面部件来提供给无线电终端。在附加实施例中，通信业务可采用第一、第二和/或第三辅助地面部件来提供给相应的第一、第二和/或第三类型和/或类的无线电终端。
根据本发明的附加实施例，提供方法用于操作无线电终端通信系统，包括包含基于空间的部件的基于空间的网络以及包含一个或多个辅助地面部件的辅助地面网络。这些方法包括：一个或多个辅助地面部件与多个无线电终端中的至少一些之间以时分双工(TDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率进行通信，以及基于空间的部件与多个无线电终端中的至少一些之间以频分双工(FDD)模式和/或TDD模式采用第一和/或第二卫星频带的频率进行通信。第一卫星频带可包括L频带和S频带的第一个，以及第二卫星频带可包括L频带和S频带的第二个。
在本发明的一些实施例中，无线电终端通信系统包括配置成采用第一卫星频带的频率从多个无线电终端中的至少一些进行接收以及采用第二卫星频带的频率向多个无线电终端中的至少一些进行发送的辅助地面系统/网络/部件。无线电终端通信系统还包括配置成采用第一卫星频带的频率中的至少一些和/或第二卫星频带的频率中的至少一些与多个无线电终端进行通信的基于空间的系统/网络/部件。
基于空间的系统/网络/部件可配置成通过正向链路、采用第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第一卫星频带的频率与第一无线电终端进行通信，并且通过正向链路、采用第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第二卫星频带的频率与第二无线电终端进行通信。辅助地面系统/网络/部件可配置成采用第一卫星频带的频率从第三无线电终端进行接收以及采用第二卫星频带的频率向第三无线电终端进行发送。
在其它实施例中，基于空间的系统/网络/部件还配置成采用第一卫星频带的频率向第一无线电终端的第一组进行发送以及采用第一卫星频带的频率从第一无线电终端的第二组进行接收。基于空间的系统/网络/部件还可配置成采用第二卫星频带的频率向第二无线电终端的第一组进行发送以及采用第二卫星频带的频率从第二无线电终端的第二组进行接收。基于空间的系统/网络/部件还可配置成在基于空间的系统/网络/部件的第一卫星与第一无线电终端之间通过正向链路、采用第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第一卫星频带的频率进行通信，并且在基于空间的系统/网络/部件的第二卫星与第二无线电终端之间通过正向链路、采用第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用第二卫星频带的频率进行通信。
辅助地面系统/网络/部件可包括配置成采用第一卫星频带的频率中的至少一个从无线电终端中的至少一些进行接收的第一辅助地面部件以及配置成采用第二卫星频带的频率中的至少一个向无线电终端中的至少一些进行发送的第二辅助地面部件。辅助地面系统/网络/部件还可包括配置成采用第一卫星频带的频率中的至少一个从无线电终端中的至少一些进行接收以及配置成采用第二卫星频带的频率中的至少一个向无线电终端中的至少一些进行发送的第三辅助地面部件。
附图说明
图1-3是根据本发明的各种实施例的无线通信系统及其操作的示意图解。
具体实施方式
在下文中将参照示出了本发明的实施例的附图更全面地描述本发明。不过，本发明可按照许多不同形式来实现，并且不应当认为是限制于本文所述的实施例。相反，提供这些实施例，使得对本公开的描述透彻和全面，并且将对本领域的技术人员全面传达本发明的范围。相似标号一直表示相似元件。
会理解，虽然诸如第一和第二之类的术语可能在本文中用来描述各种元件，但是这些元件不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用来区分一个元件与另一元件。因此，以下的第一元件可能称作第二元件，以及类似地，第二元件可称作第一元件，而没有背离本发明的所讲授的内容。本文所使用的术语“和/或”包括关联的所列项目的一个或多个的任意组合。符号“/”还用作“和/或”的简化符号。此外，本文所使用的“基本上相同”的频带意味着进行比较的两个或两个以上频带基本上重叠，但是可能存在一些非重叠区域，例如在频带端部。此外，“基本上相同”的空中接口意味着进行比较的两个或两个以上空中接口相似但不需要相同。在两个或两个以上空中接口之间可能存在一些差别，以便例如说明地面和卫星环境之间的不同特性。例如，可采用不同的声码器速率(例如，对于地面通信大约9至13kbps，以及对于卫星大约2至4kbps)，可采用不同的前向纠错编码和/或不同的交织深度和/或不同的扩频码。
卫星无线电终端通信服务提供商可能具有或者可能获取在第一卫星频带的至少一些频率上以及在至少第二卫星频带的至少一些频率上进行运营的许可和/或授权。例如，第一卫星频带可能是L频带卫星频带，而第二频带则可能是S频带卫星频带。作为以上所述的替代或与其结合，卫星无线电终端通信服务提供商可能具有或者可能获取在卫星频带的第一组频率上以及在卫星频带的至少第二组频率上进行运营的许可和/或授权。因此，服务提供商可能请求和接收由管理当局汇聚/聚集至少两个卫星频带中的每一个的至少一些频率和/或卫星频带的第一和第二组频率，并且部署可在至少两个卫星频带的每一个的至少一些频率和/或卫星频带的第一和第二组频率的汇聚/聚集上进行运营的系统和/或方法。
本发明的一些实施例提供卫星无线电终端通信系统及方法，其中多个卫星频带由基于空间的网络和辅助地面网络以不同方式来使用。更具体来说，本发明的一些实施例包括基于空间的网络(SBN)和辅助地面网络(ATN)，其中SBN和ATN以不同方式利用该至少两个卫星频带。SBN包括至少一个基于空间的部件(SBC)、如卫星，它可用于通过第一卫星频带的正向和反向链路和/或通过第二卫星频带的正向和反向链路与至少一个卫星无线电终端进行通信。ATN包括至少一个辅助地面部件(ATC)，并且可用于利用第一卫星频带的至少一个频率从至少一个ATC无线电终端向至少一个ATC发送信息。ATN还可用于利用第二卫星频带的至少一个频率从至少一个ATC向至少一个ATC无线电终端发送信息。在从ATC无线电终端向ATC发送信息中，ATC无线电终端所使用的至少一个频率可能是属于第一卫星频带的正向和/或反向链路的频率。在从该至少一个ATC向该至少一个ATC无线电终端发送信息中，ATC所使用的至少一个频率可能是属于第二卫星频带的正向和/或反向链路的频率。
图1-3示意说明了根据本发明的各个实施例的卫星无线电终端通信系统及方法。更具体来说，如图1所示，如卫星110的基于空间的部件与卫星覆盖区112上的一个或多个无线电终端120进行通信。无线电终端120还配置成与ATN的一个或多个ATC 130进行通信，其中ATN可能在地理上与卫星覆盖区112间隔开和/或与其至少部分重叠。
仍然参照图1，卫星110采用共同由F1/F2所表示的第一卫星频带中的正向链路频率(F1)和/或第二卫星频带中的正向链路频率(F2)与无线电终端120进行通信。无线电终端120还采用共同表示为R1/R2的第一卫星频带中的反向链路频率(R1)和/或第二卫星频带中的反向链路频率(R2)与卫星110进行通信。
在地面，无线电终端120采用共同表示为R1′/F1′的第一卫星频带中基本上相同的反向链路频率(R1′)和/或第一卫星频带中基本上相同的正向链路频率(F1′)向一个或多个ATC 130发送通信。ATC 130采用共同表示为R2′/F2′的第二卫星频带中基本上相同的反向链路频率(R2′)和/或第二卫星频带中基本上相同的正向链路频率(F2′)向无线电终端120发送通信。
因此，比如S频带的第二卫星频带可用于从ATC 130到无线电终端120的正向链路通信，以及比如L频带的第一卫星频带可用于从无线电终端120到ATC 130的反向链路通信。换句话说，在本发明的一些实施例中，为了采用比如S频带的第二卫星频带的频率与一个或多个ATC 130进行通信的目的，无线电终端120可以不在地面辐射，和/或为了采用比如L频带的第一卫星频带的频率与一个或多个无线电终端120进行通信的目的，ATC 130可以不在地面辐射。由此在本发明的一些实施例中可提供降低的干扰可能性。还要理解，在本发明的其它实施例中，撇号(′)符号还可表示无撇号频带的子集，如无撇号频带中的至少一个频率。
图2说明本发明的其它实施例，在其中提供与ATC 130以及与卫星110进行通信的两种类型的无线电终端220a、220b。如图2所示，卫星110配置成采用第一卫星频带中的正向和反向链路频率(F1和R1)与第一类型的无线电终端220a进行通信，以及采用第二卫星频带中的正向和反向链路频率(F2和R2)与第二无线电终端220b进行通信。无线电终端220a和220b都配置成采用以上结合图1所述的频带与一个或多个ATC 130进行通信。因此，在图2的一些实施例中，无线电终端220a和220b可能没有在地面辐射以便采用比如S频带的第二卫星频带的频率与一个或多个ATC 130进行通信，和/或ATC 130可能没有在地面辐射以便采用比如L频带的第一卫星频带的频率与一个或多个无线电终端120a、120b进行通信。
图3从SBN操作和ATN操作的独立观点来说明本发明的其它实施例。SBN操作还相对它使用的频率来说明。更具体来说，如图3的顶部所示，卫星110采用第一卫星频带的正向链路频率(F1)以及第一卫星频带(如L频带)的反向链路频率R1与第一无线电终端220a进行通信。要理解，图3中表示为独立单元的两个无线电终端220a可能是同样的无线电终端单元。卫星110还通过第二卫星频带(如S频带)的正向链路频率(F2)和反向链路频率(R2)与第二无线电终端220b进行通信。在这里还要理解，图3中表示为独立单元的两个无线电终端220b可能是同样的无线电终端单元。还要理解，如图1至图3所示，不是配置单个卫星以便采用第一和/或第二卫星频带的频率与无线电终端进行通信，SBN而是可包括两个或两个以上卫星，其中至少一个卫星配置成采用第一卫星频带(如L频带)的至少一些频率与无线电终端进行通信，以及其中至少第二卫星配置成采用第二卫星频带(如S频带)的至少一些频率与无线电终端进行通信。如图3的底部所示，在ATN操作中，可能与无线电终端220a和/或220b相同或者不同的ATN无线电终端220c对于反向链路通信采用基本上第一卫星频带SB1或者它的至少一部分，以及对于正向链路通信采用基本上第二卫星频带SB2或者它的至少一部分来与ATC 130进行通信。因此，在图3的一些实施例中，ATN终端220c没有在地面辐射以便采用比如S频带的第二卫星频带的频率与ATC 130进行通信，以及ATC 130在地面进行/没有进行辐射以便采用比如L频带的第一卫星频带的频率与无线电终端220c进行通信。
在其它实施例中，ATN可采用至少一个第一和/或至少一个第二类型的ATC来配置。该至少一个第一类型的ATC可配置成通过辐射第一卫星频带正向链路的至少一个频率来与至少一个无线电终端进行通信，以及通过接收第一卫星频带反向链路的至少一个频率从至少一个无线电终端接收通信。该至少一个第二类型的ATC可配置成通过辐射第二卫星频带正向链路的至少一个频率来与至少一个无线电终端进行通信，以及通过接收第二卫星频带反向链路的至少一个频率从至少一个无线电终端接收通信。该至少一个第一和该至少一个第二ATC可用于向共同的、基本上共同的或者不同的地理区域上的无线电终端提供通信业务。
在又一些实施例中，ATN可采用至少一个第一和/或至少一个第二和/或至少一个第三类型的ATC来配置。该至少一个第一类型的ATC可配置成通过辐射第一卫星频带正向链路的至少一个频率来与至少一个无线电终端进行通信，以及通过接收第一卫星频带反向链路的至少一个频率从至少一个无线电终端接收通信。该至少一个第二类型的ATC可配置成通过辐射第二卫星频带正向链路的至少一个频率来与至少一个无线电终端进行通信，以及通过接收第二卫星频带反向链路的至少一个频率从至少一个无线电终端接收通信。该至少一个第三类型的ATC可配置成通过辐射第二卫星频带正向和/或反向链路的至少一个频率来与至少一个无线电终端进行通信，以及通过接收第一卫星频带反向和/或正向链路的至少一个频率从至少一个无线电终端接收通信。该至少一个第一、第二和/或第三ATC可用于向共同的、基本上共同的或者不同的地理区域上的无线电终端提供通信业务。例如，该至少一个第一类型的ATC可用于向纽约的无线电终端提供服务，该至少一个第二类型的ATC可用于向波士顿的无线电终端提供服务，以及该至少一个第三类型的ATC可用于向洛杉矶的无线电终端提供服务。或者，所有三种ATC类型或者三种ATC类型中的任何两种可用于相同或者基本上相同的地理区域来向不同类/类型的无线电终端和/或向一类/类型的无线电终端提供服务。
在其它实施例中，ATN可采用配置成以时分双工(TDD)模式、采用第一卫星频带和/或第二卫星频带的频率的任何集合来与至少一个无线电终端进行通信。例如，这样一种ATC可以TDD模式采用第一和/或第二卫星频带的频率来与多个无线电终端中的至少一些进行通信，而基于空间的部件则配置成以频分双工(FDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率来与多个无线电终端中的至少一些进行通信。SBN、SBC、ATN和/或ATC可配置成通过优先采用第一和/或第二卫星频带和/或卫星频带的一部分来建立与无线电终端的优先通信。SBN、SBC、ATN和/或ATC均可配置成有选择地按地理位置再用频率，以及SBN、SBC、ATN和ATC均可配置成有选择地按地理位置以不同方式再用频率。对于给定频率，由SBN、SBC、ATN和/或ATC进行的给定频率的选择性的地理频率再用可能相同或者可能不同。
根据其中ATN和/或至少一个ATC配置成结合配置为采用FDD和/或TDD空中接口协议与相同或者其它无线电终端进行通信的SBN和/或SBC、采用TDD空中接口协议与无线电终端进行通信的附加实施例，该SBN、SBC、ATN、该至少一个ATC和/或至少一个无线电终端可配置成和/或响应建立ATN和/或至少一个ATC与无线电终端之间通过第一地理区域和/或时间段的优先通信，以及该SBN、SBC、ATN、该至少一个ATC和/或至少一个无线电终端可配置成和/或响应建立SBN和/或SBC与无线电终端之间通过第二地理区域和/或时间段(例如与紧急情况关联的时间段)的优先通信。在其它实施例中，ATN和/或至少一个ATC可配置成采用相对于SBN和/或SBC所使用的极化基本上垂直和/或不同的极化向无线电终端发送信息，以便与至少一些无线电终端通信。在一些实施例中，与ATN和/或至少一个ATC进行通信的无线电终端配置成以基本上线性极化和/或圆形极化的空间取向、采用可能基本上垂直极化、不同方式极化和/或间隔开的一个或多个天线和/或天线元件对ATN和/或至少一个ATC辐射和/或接收电磁波形，以及ATN和/或至少一个ATC可配置成采用至少两个基本上垂直极化的天线和/或天线单元、不同方式极化的天线和/或天线元件和/或间隔开的天线和/或天线元件来接收和处理和/或处理和发送来自/送往无线电终端的信息。在其它实施例中，无线电终端可配置成采用第一天线子系统、电磁极化和/或无线电终端的相等各向同性辐射功率(EIRP)等级来与ATN和/或至少一个ATC进行通信，以及无线电终端还可配置成采用第二天线子系统、电磁极化和/或EIRP等级来建立与SBN和/或SBN的至少一个SBC的通信。在一些实施例中，第一和第二天线子系统、电磁极化和/或EIRP等级是同样的和/或相同的或者基本上同样的和/或相同的；在其它实施例中，第一和第二天线子系统、电磁极化和/或EIRP等级至少部分不同。在其它实施例中，至少一个ATC配置成基本上采用频率的公共集合(同信道/同频通信)同时与地理区域中的至少两个(第一和第二)间隔开的无线电终端进行通信，并且通过使用在空间和/或极化取向上不同的至少两个天线方向图能够区分至少两个无线电终端的通信。
在附图和说明书中，公开了本发明的示范实施例。虽然本文中采用具体术语，但是它们仅用于一般及描述意义上，而不是为了限制，本发明的范围由所附权利要求来规定。

Claims (60)

1.一种操作包括含有基于空间的部件的基于空间的网络以及含有至少一个辅助地面部件的辅助地面网络的无线电终端通信系统的方法，所述方法包括：
从多个无线电终端中的至少一些到所述辅助地面网络、采用第一卫星频带的频率进行通信；
从所述辅助地面网络到所述多个无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率进行通信；以及
所述基于空间的部件与所述多个无线电终端之间采用所述第一卫星频带的频率中的至少一些和/或所述第二卫星频带的频率中的至少一些进行通信。
2.如权利要求1所述的方法：
其中，所述基于空间的部件与所述多个无线电终端之间采用所述第一卫星频带的频率中的至少一些和/或所述第二卫星频带的频率中的至少一些的通信包括：
在所述基于空间的部件与第一无线电终端之间通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率进行通信；以及
在所述基于空间的部件与第二无线电终端之间通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率进行通信；
其中，从多个无线电终端中的至少一些到所述辅助地面网络、采用第一卫星频带的频率的通信包括采用所述第一卫星频带的频率从第三无线电终端进行通信；以及
其中，从所述辅助地面网络到所述多个无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率的通信包括从所述辅助地面网络到所述第三无线电终端采用所述第二卫星频带的频率进行通信。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第三无线电终端包括所述第一无线电终端中的至少一个和/或所述第二无线电终端中的至少一个。
4.如权利要求2所述的方法，其中在所述基于空间的部件与第一无线电终端之间通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率的通信包括：
从所述基于空间的部件到所述第一无线电终端的第一组采用所述第一卫星频带的频率进行通信；以及
从所述第一无线电终端的第二组到所述基于空间的部件采用所述第一卫星频带的频率进行通信。
5.如权利要求2所述的方法，其中在所述基于空间的部件与第二无线电终端之间通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率的通信包括：
从所述基于空间的部件到所述第二无线电终端的第一组采用所述第二卫星频带的频率进行通信；以及
从所述第二无线电终端的第二组到所述基于空间的部件采用所述第二卫星频带的频率进行通信。
6.如权利要求2所述的方法：
其中所述基于空间的部件与第一无线电终端之间通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率的通信包括第一卫星与所述第一无线电终端之间通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率进行通信；以及
其中所述基于空间的部件与第二无线电终端之间通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率的通信包括第二卫星与所述第二无线电终端之间通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率进行通信。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带中的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带中的第二个。
8.如权利要求1所述的方法：
其中所述辅助地面网络包括第一辅助地面部件和第二辅助地面部件；
其中从多个无线电终端中的至少一些到所述辅助地面网络、采用第一卫星频带的频率的通信包括从所述无线电终端中的至少一些到所述第一辅助地面部件、采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个进行通信；以及
其中从所述辅助地面网络到所述多个无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率的通信包括从所述第二辅助地面部件到所述无线电终端的至少一些、采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个进行通信。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
从所述第一辅助地面部件到所述无线电终端中的至少一些、采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个进行通信；以及
从所述无线电终端中的至少一些到所述第二辅助地面部件、采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个进行通信。
10.如权利要求9所述的方法，还包括采用公共地理区域中或各自不同的地理区域上的所述第一和第二辅助地面部件向无线电终端提供通信服务，以及其中所述第一和第二辅助地面部件在机械上和/或在电气上是独立的辅助地面部件，它们基本上位于一处或间隔开，或者在机械上和/或在电气上至少部分集成到一个辅助地面部件中并且基本上位于一处。
11.如权利要求9所述的方法，还包括采用所述第一和/或第二辅助地面部件向相应的第一和/或第二类和/或类型的无线电终端提供通信服务。
12.如权利要求8所述的方法：
其中所述辅助地面网络还包括第三辅助地面部件；
其中从多个无线电终端中的至少一些到所述辅助地面网络、采用第一卫星频带的频率的通信包括从所述无线电终端中的至少一些到所述第三辅助地面部件、采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个进行通信；以及
其中从所述辅助地面网络到所述多个无线电终端中的至少一些、采用第二卫星频带的频率的通信包括从所述第三辅助地面部件到所述无线电终端中的至少一些、采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个进行通信。
13.如权利要求12所述的方法，还包括采用公共地理区域中或者各自不同的地理区域上的所述第一、第二和/或第三辅助地面部件向无线电终端提供通信服务，以及其中所述第一、第二和/或第三辅助地面部件在机械上和/或在电气上是独立的辅助地面部件，它们基本上位于一处或间隔开，或者在机械上和/或在电气上至少部分集成到一个辅助地面部件中并且基本上位于一处。
14.如权利要求12所述的方法，还包括采用所述第一、第二和/或第三辅助地面部件向相应的第一、第二和/或第三类型和/或类的无线电终端提供通信服务。
15.一种操作包括含有基于空间的部件的基于空间的网络以及含有至少一个辅助地面部件的辅助地面网络的无线电终端通信系统的方法，所述方法包括：
在所述辅助地面网络和/或至少一个辅助地面部件与多个无线电终端中的至少一些之间以时分双工(TDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率进行通信；以及
在所述基于空间的网络和/或基于空间的部件与所述多个无线电终端中的至少一些之间以频分双工(FDD)模式和/或TDD模式采用所述第一和/或第二卫星频带的频率进行通信。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带中的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带中的第二个。
17.一种无线电终端通信系统，包括：
辅助地面网络，包括配置成采用第一卫星频带的频率从多个无线电终端中的至少一些进行接收以及采用第二卫星频带的频率向所述多个无线电终端中的至少一些进行发送的至少一个辅助地面部件；以及
基于空间的网络，包括配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一些和/或所述第二卫星频带的频率中的至少一些与所述多个无线电终端进行通信的基于空间的部件。
18.如权利要求17所述的系统：
其中所述基于空间的部件配置成通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率与第一无线电终端进行通信，并且通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率与第二无线电终端进行通信；以及
其中所述至少一个辅助地面部件配置成采用所述第一卫星频带的频率从第三无线电终端进行接收以及采用所述第二卫星频带的频率向所述第三无线电终端进行发送。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述第三无线电终端包括所述第一无线电终端中的至少一个和/或所述第二无线电终端中的至少一个。
20.如权利要求18所述的系统，其中所述基于空间的部件还配置成采用所述第一卫星频带的频率向所述第一无线电终端的第一组进行发送以及采用所述第一卫星频带的频率从所述第一无线电终端的第二组进行接收。
21.如权利要求18所述的系统，其中所述基于空间的部件还配置成采用所述第二卫星频带的频率向所述第二无线电终端的第一组进行发送以及采用所述第二卫星频带的频率从所述第二无线电终端的第二组进行接收。
22.如权利要求18所述的系统，其中所述基于空间的部件还配置成在第一卫星与所述第一无线电终端之间通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率进行通信，并且在第二卫星与所述第二无线电终端之间通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率进行通信。
23.如权利要求17所述的系统，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带的第二个。
24.如权利要求17所述的系统，其中所述辅助地面网络包括：
第一辅助地面部件，配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个从所述无线电终端中的至少一些进行接收；以及
第二辅助地面部件，配置成采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个向所述无线电终端中的至少一些进行发送。
25.如权利要求24所述的系统：
其中所述第一辅助地面部件还配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个向所述无线电终端中的至少一些进行发送；以及
其中所述第二辅助地面部件还配置成采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个从所述无线电终端中的至少一些进行接收。
26.如权利要求25所述的系统，其中所述第一和第二辅助地面部件配置成向公共地理区域中或者各自不同的地理区域上的无线电终端提供通信服务，以及其中所述第一和第二辅助地面部件在机械上和/或在电气上是独立的辅助地面部件，它们基本上位于一处或者间隔开，或者在机械上和/或在电气上至少部分集成到一个辅助地面部件中并且基本上位于一处。
27.如权利要求25所述的系统，其中所述第一和第二辅助地面部件配置成向相应的第一和第二类和/或类型的无线电终端提供通信服务。
28.如权利要求24所述的系统，其中所述辅助地面网络还包括配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个从所述无线电终端中的至少一些进行接收以及配置成采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个向所述无线电终端中的至少一些进行发送的第三辅助地面部件。
29.如权利要求28所述的系统，其中所述第一、第二和/或第三辅助地面部件配置成向公共地理区域中或者各自不同的地理区域上的无线电终端提供通信服务，以及其中所述第一、第二和/或第三辅助地面部件在机械上和/或在电气上是独立的辅助地面部件，它们基本上位于一处或者间隔开，或者在机械上和/或在电气上至少部分集成到一个辅助地面部件中并且基本上位于一处。
30.如权利要求28所述的系统，其中所述第一、第二和/或第三辅助地面部件配置成向相应的第一、第二和/或第三类型和/或类的无线电终端提供通信服务。
31.一种无线电终端通信系统，包括：
辅助地面网络，包括配置成以时分双工(TDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率与多个无线电终端中的至少一些进行通信的至少一个辅助地面部件；以及
基于空间的网络，包括配置成以频分双工(FDD)和/或TDD模式采用所述第一和/或第二卫星频带的频率与所述多个无线电终端中的至少一些进行通信的基于空间的部件。
32.如权利要求31所述的系统，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带的第二个。
33.如权利要求31所述的无线电终端通信系统，其中所述至少一个辅助地面部件还配置成以时分双工(TDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率、通过第一地理区域优先与所述多个无线电终端中的至少一些进行通信，和/或其中所述基于空间的部件还配置成以频分双工(FDD)和/或TDD模式采用所述第一和/或第二卫星频带的频率、通过第二地理区域优先与所述多个无线电终端中的至少一些进行通信。
34.一种辅助地面部件，配置成采用第一卫星频带的频率从多个无线电终端中的至少一些进行接收以及配置成采用第二卫星频带的频率向所述多个无线电终端中的至少一些进行发送，其中所述辅助地面部件配置成结合采用所述第一卫星频带的频率中的至少一些和/或所述第二卫星频带的频率中的至少一些与所述多个无线电终端进行通信的基于空间的部件来使用。
35.如权利要求34所述的辅助地面部件，其中所述基于空间的系统配置成通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率与第一无线电终端进行通信，并且通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率与第二无线电终端进行通信，以及其中所述辅助地面部件配置成采用所述第一卫星频带的频率从第三无线电终端进行接收以及采用所述第二卫星频带的频率向所述第三无线电终端进行发送。
36.如权利要求35所述的辅助地面部件，其中所述第三无线电终端包括所述第一无线电终端中的至少一个和/或所述第二无线电终端中的至少一个。
37.如权利要求34所述的辅助地面部件，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带的第二个。
38.如权利要求34所述的辅助地面部件，还包括：
第一辅助地面部件，配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个从所述无线电终端中的至少一些进行接收；以及
第二辅助地面部件，配置成采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个向所述无线电终端中的至少一些进行发送。
39.如权利要求38所述的辅助地面部件：
其中所述第一辅助地面部件还配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个向所述无线电终端中的至少一些进行发送；以及
其中所述第二辅助地面部件还配置成采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个从所述无线电终端中的至少一些进行接收。
40.如权利要求39所述的辅助地面部件，其中所述第一和第二辅助地面部件配置成向公共地理区域中或者各自不同的地理区域上的无线电终端提供通信服务，以及其中所述第一和第二辅助地面部件在机械上和/或在电气上是独立的辅助地面部件，它们基本上位于一处或者间隔开，或者在机械上和/或在电气上至少部分集成到一个辅助地面部件中并且基本上位于一处。
41.如权利要求39所述的辅助地面部件，其中所述第一和第二辅助地面部件配置成向相应的第一和第二类和/或类型的无线电终端提供通信服务。
42.如权利要求38所述的辅助地面部件，还包括配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一个从所述无线电终端中的至少一些进行接收以及采用所述第二卫星频带的频率中的至少一个向所述无线电终端中的至少一些进行发送的第三辅助地面部件。
43.如权利要求42所述的辅助地面部件，其中所述第一、第二和/或第三辅助地面部件配置成向公共地理区域中或者各自不同的地理区域上的无线电终端提供通信服务，以及其中所述第一、第二和/或第三辅助地面部件在机械上和/或在电气上是独立的辅助地面部件，它们基本上位于一处或者间隔开，或者在机械上和/或在电气上至少部分集成到一个辅助地面部件中并且基本上位于一处。
44.如权利要求42所述的辅助地面部件，其中所述第一、第二和/或第三辅助地面部件配置成向相应的第一、第二和/或第三类型和/或类的无线电终端提供通信服务。
45.一种基于空间的部件，配置成与采用第一卫星频带的频率从多个无线电终端中的至少一些进行接收以及采用第二卫星频带的频率向所述多个无线电终端中的至少一些进行发送的辅助地面部件结合使用，所述基于空间的部件配置成采用所述第一卫星频带的频率中的至少一些和/或所述第二卫星频带的频率中的至少一些与所述多个无线电终端进行通信。
46.如权利要求45所述的基于空间的部件，还配置成通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率与第一无线电终端进行通信，并且通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率与第二无线电终端进行通信。
47.如权利要求46所述的基于空间的部件，还配置成采用所述第一卫星频带的频率向所述第一无线电终端的第一组进行发送以及采用所述第一卫星频带的频率从所述第一无线电终端的第二组进行接收。
48.如权利要求46所述的基于空间的部件，还配置成采用所述第二卫星频带的频率向所述第二无线电终端的第一组进行发送以及采用所述第二卫星频带的频率从所述第二无线电终端的第二组进行接收。
49.如权利要求46所述的基于空间的部件，还配置成在第一卫星与所述第一无线电终端之间通过正向链路、采用所述第一卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第一卫星频带的频率进行通信，并且在第二卫星与所述第二无线电终端之间通过正向链路、采用所述第二卫星频带的频率以及通过反向链路、采用所述第二卫星频带的频率进行通信。
50.如权利要求45所述的基于空间的部件，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带的第二个。
51.一种辅助地面网络和/或辅助地面部件，配置成以时分双工(TDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率、结合配置成以频分双工(FDD)和/或TDD模式采用所述第一和/或第二卫星频带的频率与所述多个无线电终端中的至少一些进行通信的基于空间的网络和/或基于空间的部件来与多个无线电终端中的至少一些进行通信。
52.如权利要求51所述的辅助地面网络和/或辅助地面部件，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带的第二个。
53.如权利要求51所述的辅助地面网络和/或辅助地面部件，其中所述第一卫星频带包括L频带和/或S频带的第一组频率，以及所述第二卫星频带包括所述L频带和/或所述S频带的第二组频率。
54.如权利要求51所述的辅助地面网络和/或辅助地面部件，其中所述辅助地面网络和/或所述辅助地面部件分别采用在空间和/或极化取向上不同的至少第一和第二辐射和/或天线方向图、通过地理区域与至少第一和第二无线电终端进行通信/进行基本上同频和/或同信道通信。
55.如权利要求50所述的辅助地面网络和/或辅助地面部件，其中所述辅助地面网络和/或所述辅助地面部件采用两个或两个以上基本上垂直极化的天线和/或天线元件、以不同方式极化的天线和/或天线元件和/或间隔开的天线和/或天线元件来与无线电终端进行通信。
56.一种无线电终端，配置成以时分双工(TDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率与辅助地面网络和/或辅助地面部件进行通信，以及以频分双工(FDD)和/或TDD模式采用所述第一和/或第二卫星频带的频率与基于空间的网络和/或基于空间的部件进行通信。
57.如权利要求56所述的无线电终端，其中所述第一卫星频带包括L频带和S频带的第一个，以及其中所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带的第二个。
58.如权利要求56所述的无线电终端，其中所述第一卫星频带包括L频带和/或S频带的第一组频率，以及所述第二卫星频带包括所述L频带和所述S频带的第二组频率。
59.如权利要求56所述的无线电终端，其中所述无线电终端还配置成以时分双工(TDD)模式采用第一和/或第二卫星频带的频率、通过第一地理区域优先与所述辅助地面网络和/或所述辅助地面部件进行通信，和/或以频分双工(FDD)和/或TDD模式采用所述第一和/或第二卫星频带的频率、通过第二地理区域优先与基于空间的网络和/或基于空间的部件进行通信。
60.如权利要求56所述的无线电终端，其中所述无线电终端还配置成与所述辅助地面网络和/或所述辅助地面部件进行通信，以及以基本上线性极化的空间取向对所述辅助地面网络和/或所述辅助地面部件辐射和/或接收电磁波形。
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