CN101138169A - 使用分配给另一个卫星运营商的频谱来进行通信的方法、无线终端、和辅助地面部件 - Google Patents

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CN101138169A CN200680007264.3A CN200680007264A CN101138169A CN 101138169 A CN101138169 A CN 101138169A CN 200680007264 A CN200680007264 A CN 200680007264A CN 101138169 A CN101138169 A CN 101138169A
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Abstract

一种提供通信的方法可以如下地提供：由第一系统/运营商的至少一个基于空间的和/或地面的部件使用被分配给第二系统/运营商的频谱，在第二系统/运营商的基于空间的部件处的以小于或基本上等于预定的阈值的累积的干扰电平来发送/接收信息。还公开了相关的其它方法、系统和无线终端。

Description

使用分配给另一个卫星运营商的频谱来进行通信的方法、无线终端、和辅助地面部件
对优先权的要求
本专利申请要求2005年3月8日提交的、题目为“Reusing Spectrumof Another Satellite Operator for MSS and ATC Without Exceeding aCoordination Threshold(复用另一个卫星运营商的频谱以用于MSS和ATC而不超过协调阈值)”的美国临时专利申请No.60/659,463的优先权，该专利申请整体地在此引用以供参考。
发明领域
本发明涉及无线通信系统和方法，更特定地，涉及卫星和地面通信系统和方法。
背景
卫星通信系统和方法被广泛使用于无线通信。卫星通信系统和方法通常利用至少一个基于空间的部件，诸如被配置成与多个卫星无线终端进行无线通信的一个或多个卫星。
卫星无线终端通信系统或方法可以利用覆盖由系统提供服务的整个区域的单独的天线方向图(波束或小区)。替换地或与以上内容相组合地，在蜂窝卫星无线终端通信系统和方法中，提供多个天线方向图(波束或小区)(其中每个可以为总的服务地区中基本上不同的地理区域服务)以便合起来为总的卫星照射区服务。因此，类似于在传统的地面蜂窝/PCS无线终端系统和方法中所使用的那种蜂窝结构可以在基于蜂窝卫星的系统和方法中实施。卫星典型地通过双向通信路径与无线终端通信，无线终端通信信号通过下行链路或前向链路从卫星传送到无线终端，并通过上行链路或返回链路从无线终端传送到卫星。
蜂窝卫星无线终端系统和方法的总体的设计和操作是本领域技术人员熟知的，这里不需要进一步描述。而且，正如这里使用的，术语“无线终端”包括：带有或不带有多线显示器的蜂窝和/或卫星无线终端；个人通信系统(PCS)终端，它可以组合具有数据处理、传真和/或数据通信能力的无线终端；个人数字助理(PDA)，它可包括射频收发信机和/或寻呼机、互联网/内部网络接入、网络浏览器、组织器、日历和/或全球定位系统(GPS)接收机；和/或传统的笔记本电脑和/或掌上电脑或包括射频收发信机的其它电器装置。正如这里使用的，术语“无线终端”还包括任何其它辐射用户装置/设备/源，它们具有时变的或固定的地理坐标，和可以是便携式、可输送的、安装在车辆(航空、海上、或基于地面)，或位于和/或被配置为本地的和/或以分布方式在地球上和/或在空间内任何其它位置运行。无线终端在这里还可被称为“无线电话”、“终端”或“无线用户设备”。正如这里使用的，术语“基于空间的”部件包括一个或多个卫星和/或一个或多个其它对象/平台(例如，飞机、气球、无人驾驶飞机、宇宙飞船、导弹等等)，它们具有在地球上任何高度上的轨道。而且，正如这里使用的，术语“发送/接收数据”将具有相同的意义，以及可以与术语“发送/接收信息”互换使用。
地面网络可以通过在地面上使用/复用被许可使用的和/或被蜂窝卫星无线终端系统使用的至少某些频率而提高蜂窝卫星无线终端系统的可用性、效率和/或经济耐用性。特别地，如所周知，蜂窝卫星无线终端系统可能很难可靠地为人口密集的区域服务，因为卫星信号可能被例如高耸的结构阻挡和/或可能无法穿透建筑物。结果，卫星频谱在这些区域可能未被充分利用或未被利用。至少某些卫星系统频率的地面使用/复用可以减小或消除这个潜在的问题。
包括地面和基于卫星通信并被配置成在地面上使用/复用至少某些卫星系统频率的混合系统的能力可以高于只有卫星的相应系统，因为地面频率复用比起只有卫星的系统的频率使用可以密集得多。事实上，在最需要的地方，即，在只靠卫星系统的信号可能是不可靠的那些人口密集的城市/工业/商业区域，容量可能得到提高。结果，被配置成在地面上使用/复用至少某些卫星频段的频率的混合(卫星/地面蜂窝)系统可能成为在经济上更合用的，因为它能够更有效和更可靠地为更大的用户群服务。
卫星频段频率的地面复用的一个例子在授权给本发明人Karabinis的、题目为“Telecommunications Repeaters and Retransmission Methods(电信转发器和重发方法)”的美国专利5,937,332中描述，该专利的公开内容整体地在此引用以供参考。正如那里描述的，提供了卫星电信转发器，它接收、放大、和本地重发来自卫星/无线终端的下行链路/上行链路信号，从而增加在卫星电信转发器附近有效的下行链路/上行链路余量，并且允许增加上行链路和下行链路信号对建筑物，树叶丛，运输车辆的穿透，并穿透那些会减小链路余量的其它物体。提供了便携式和非便携式转发器。见美国专利5,937,332的摘要。
通过在地面上使用/复用至少某些卫星频段并使用基本上相同的地面和卫星通信的空中接口而具有地面通信能力的用于卫星无线终端系统或方法的卫星无线终端，比起其它替换例，可能在成本上更经济和/或外表更美观。传统的双频段/双模无线终端替换例(诸如熟知的Thuraya，Iridium和/或Globalstar双模卫星/地面无线终端)重复设置某些部件(这是因为用于卫星和地面通信的不同的频段和/或空中接口协议而造成的)，这会导致无线终端的成本、尺寸和/或重量增加。见授权给本发明人Karabinis的、题目为“Satellite System Utilizing a Plurality of AirInterface Standards and Method Employing Same(利用多个空中接口标准的卫星系统和采用该卫星系统的方法)”的美国专利6,052,560。
授权给本发明人Karabinis的、题目为“Systems and Methods forTerrestrial Reuse of Cellular Satellite Frequency Spectrum(用于地面复用蜂窝卫星频谱的系统和方法)”的美国专利6,684,057描述了通过使用干扰抵消技术因而卫星频率即使在同一个卫星小区内也可由辅助地面网络进行地面复用，该专利的公开内容整体地在此引用以供参考。特别地，按照美国专利6,684,057的某些实施例的系统包括基于空间的部件和辅助地面网络，前者被配置成通过卫星无线电话频段接收来自在卫星照射区域内的第一无线电话的无线通信；后者被配置成通过卫星无线电话频段接收来自在卫星照射区域内的第二无线电话的无线通信。作为干扰，基于空间的部件通过卫星无线电话频段也接收来自在卫星照射区域内的第二无线电话的无线通信，以及通过卫星无线电话频段从在卫星照射区域内的第一无线电话接收的无线通信。干扰减小器响应基于空间的部件和辅助地面网络而被配置成通过使用由辅助地面网络通过卫星无线电话频段从卫星照射区域内的第二无线电话接收的无线通信来减小来自由基于空间的部件通过卫星无线电话频段从在卫星照射区域内的第一无线电话接收的无线通信的干扰。
可以通过包括至少一个辅助地面部件(ATC)的辅助地面网络(ATN)来利用地面使用/复用卫星频率的卫星无线终端通信系统和方法还在以下的专利申请中作了描述：授权给Karabinis的、题目为“Systemsand Methods for Terrestrial Reuse of Cellular Satellite FrequencySpectrum(用于地面复用蜂窝卫星频谱的系统和方法)”的已公布的美国专利申请No.US 2003/0054760；授权给Karabinis的、题目为“SpatialGuardbands Satellite Frequency Spectrum(空间保护频带卫星频谱)”的US2003/0054761；授权给Karabinis的、题目为“Systems and Methods forMonitoring Terrestrially Reused Satellite Frequencies to Reduse PotentialInterference(用于监视地面复用卫星频率来减小潜在的干扰的系统和方法)”的US 2003/0054814；授权给Karabinis的、题目为“Additional Systemsand Methods for Monitoring Terrestrially Reused Satellite Frequencies toReduse Potential Interference(用于监视地面复用卫星频率来减小潜在的干扰的外加系统和方法)”的US 2003/0073436；授权给Karabinis的、题目为“Multi-Band/Multi-Mode Satellite Radiotelephone CommunicationsSystems and Methods(多频段/多模卫星无线电话通信系统和方法)”的US2003/0054762；授权给Karabinis的、题目为“Wireless CommunicationsSystems and Methods Using Satellite-Linked Remote Terminal InterfaceSubsystems(使用卫星链接的远端终端接口子系统的无线通信系统和方法)”的US 2003/0153267；授权给Karabinis的、题目为“Systems andMethods for Reducing Satellite Feeder Link Bandwidth/Carriers in Cellularsatellite Systems(在蜂窝卫星系统中减小卫星馈电器链路带宽/载波的系统和方法)”的US 2003/0224785；授权给Karabinis的、题目为“CoordinatedSatellite-Terrestrial Frequency Reuse(协调的卫星地面频率复用)”的US2003/0041575；授权给Karabinis的、题目为“Integrated or AutonomousSystem and Method of Satellite-Terrestrial Frequencies Reuse Using SignalAttenuation and/or Blockage，Dynamic Assignment of Frequencies and/orHysteresis(使用信号衰减和/或阻挡，动态频率分配和/或滞后的卫星地面频率复用的集成的或自主的系统和方法)”的US 2002/0090942；授权给Karabinis的、题目为“Space-Based Network Architecture for SatelliteRadiotelephone Systems(用于卫星无线电话系统的基于空间的网络结构)”的US 2003/0068978；授权给Karabinis的、题目为“Filters forCombined Radiotelephone/GPS Terminals(用于组合的无线电话/GPS终端的滤波器)”的美国专利No.6,7856,5543；授权给Karabinis的、题目为“Staggered Sectorization for Terrestrial Reuse of Satellite Frequencies(用于地面复用卫星频率的交错的扇区化)”的US 2003/0153308；和授权给Karabinis的、题目为“Methods and Systems for Modifying Satellite AntennaCell Patterns in Response to Terrestrial Reuse of Satellite Frequencies(响应地面复用卫星频率来修改卫星天线小区方向图的方法和系统)”的US2003/0054815，所有的专利都指定给本发明的代理人，所有的专利的公开内容整体地在此引用以供参考。
某些卫星无线终端通信系统和方法可以利用在与无线终端通信时使用多频段的卫星。例如，上述授权给Karabinis的美国专利申请公布号US 2003/0054762描述了卫星无线终端系统和通信方法，它包括配置成与在被划分成卫星小区的卫星照射区内的无线终端进行通信的基于空间的部件。基于空间的部件被配置成通过第一频段和/或第一空中接口与在第一卫星小区中的第一无线终端进行通信，以及通过第二频段和/或第二空中接口与在第一或第二卫星小区中的第二无线终端进行通信。还提供了辅助地面网络，它被配置成通过基本上第一频段和/或基本上第一空中接口与第一无线终端进行地面通信，以及通过基本上第二频段和/或基本上第二空中接口与第二无线终端进行地面通信。见美国专利申请公布号No.US 2003/0054762的摘要。
发明概要
按照本发明的实施例可提供使用被分配给另一个卫星运营商的频谱来进行通信的方法、无线终端、和辅助地面网络。按照这些实施例，可以通过由第一系统/运营商的至少一个基于空间的和/或地面的部件使用被分配给第二系统/运营商的频谱，以在第二系统/运营商的基于空间的部件处小于或基本上等于预定阈值的累积的干扰电平来发送/接收信息从而提供一种提供通信的方法。
在按照本发明的某些实施例中，发送/接收包括选择被分配给第二系统/运营商的一部分频谱，以便由第一系统/运营商用于通信，以及由第一系统/运营商使用被分配给第二系统/运营商的一部分的频谱来发送/接收信息。在按照本发明的某些实施例中，预定的阈值小于或基本上等于6％ΔT/T。在按照本发明的某些实施例中，预定的阈值是由国际电信联盟规定的干扰阈值。
在按照本发明的某些实施例中，该方法还包括调节与由第一系统/运营商使用被分配给第二系统/运营商的部分频谱以便发送/接收信息有关的至少一个参数，从而控制在第二系统/运营商的基于空间的部件处的干扰电平以使其小于或基本上等于预定阈值。在按照本发明的某些实施例中，对至少一个参数进行的调节包括限制用户的数目、指定用于通信的数据速率和/或指定用于通信的声码器速率。在按照本发明的某些实施例中，对通信的数据速率的指定包括指定寻呼和/或低数据速率通信。在按照本发明的某些实施例中，该方法还包括由第一系统/运营商的至少一个地面部件使用被分配给第二系统/运营商的部分频谱发送/接收信息。
在按照本发明的某些实施例中，发送/接收包括由第一系统/运营商进行通信的频谱频带，其中包括被分配给第二系统/运营商的一部分频谱和被分配给第一系统/运营商的一部分频谱。
在按照本发明的某些实施例中，发送/接收包括一个数据率，它与寻呼有关的数据速率、用于通信的数据速率、用于通信的声码器速率和/或低数据速率通信相比是更大的数据速率。
在按照本发明的某些实施例中，发送/接收包括把多个第一无线终端配置成通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来与第一系统/运营商的至少一个基于空间的和/或地面部件进行通信以提供累积的带内干扰电平和/或把多个第二无线终端配置成通过使用被分配给第一系统/运营商的频谱来与至少一个基于空间的和/或地面部件进行通信以提供累积的带外干扰电平，其中带内和带外干扰电平的组合小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，提供通信的方法包括把第一系统/运营商的基于空间的部件配置成通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送和/或接收信息。在按照本发明的某些实施例中，提供通信的方法包括由第一系统/运营商的基于空间的部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱发送/接收信息以提供在第二系统/运营商的基于空间的部件处的带内基于空间的干扰分量和/或第一系统/运营商的至少一个地面部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱发送/接收信息，以提供在第二系统/运营商的基于空间的部件处的带内地面干扰分量。
在按照本发明的某些实施例中，在第二系统/运营商的基于空间的部件处的带内基于空间的干扰分量和带内地面干扰分量提供小于或基本等于6％ΔT/T的干扰电平。
在按照本发明的某些实施例中，第一系统/运营商的基于空间的部件发送/接收信息包括与相对较少的用户进行通信、使用相对较低的数据速率的通信进行通信和/或使用相对较低的声码器速率通信进行通信。
在按照本发明的某些实施例中，提供通信的方法包括由基于空间的部件和/或第一系统/运营商的至少一个地面部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱发送/接收信息以允许连续的频谱频带被第一系统/运营商用来发送/接收信息。
在按照本发明的某些实施例中，无线终端包括发射机/接收机电路，它们被配置成通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送/接收到/来自基于空间的部件、和/或到/来自第一系统/运营商的至少一个辅助地面部件的信息。
在按照本发明的某些实施例中，无线终端还包括基带处理器电路，它被配置提供到/来自发射机/接收机的数据。在按照本发明的某些实施例中，累积干扰控制器被配置成去调节与无线终端有关的至少一个参数以保持累积的干扰小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，累积干扰控制器被配置成去限制无线终端的数目、把数据模式和/或声码器模式指定给使用被分配给第二系统/运营商的频谱的无线终端。
在按照本发明的某些实施例中，在第二卫星运营商的基于空间的部件处，预定的阈值小于或基本等于6％ΔT/T。在按照本发明的某些实施例中，预定的阈值是由国际电信联盟规定的电平。
在按照本发明的某些实施例中，第一系统/运营商的辅助地面网络(ATN)包括累积干扰控制器，用于控制由第一系统/运营商通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱进行的基于空间的通信和/或地面通信，和保持在第二系统/运营商的基于空间的部件处的累积干扰电平小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，累积干扰控制器还被配置成去选择被分配给第二系统/运营商的至少一部分频谱以供第一系统/运营商使用，和把第一系统/运营商的无线终端配置成去使用被分配给第二系统/运营商的该至少一部分频谱以发送/接收信息。
在按照本发明的某些实施例中，在第二卫星运营商的基于空间的部件处，预定的阈值小于或基本等于6％ΔT/T。在按照本发明的某些实施例中，预定的阈值是由国际电信联盟规定的干扰阈值。在按照本发明的某些实施例中，累积干扰控制器还被配置成去调节与至少一个无线终端有关的至少一个参数，以保持在第二系统/运营商的基于空间的部件处的累积干扰小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，调节至少一个参数包括限制无线终端的数目、指定数据模式和/或指定声码器模式。在按照本发明的某些实施例中，ATN还包括控制器，它把多个第一无线终端配置成通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来与第一系统/运营商的基于空间的部件和/或ATN进行通信，以提供累积的带内干扰分量和/或把多个第二无线终端配置成通过使用被分配给第一系统/运营商的频谱来与该基于空间的部件和/或ATN进行通信，以提供累积的带外干扰分量，其中在第二系统/运营商的基于空间的部件处的累积的带内干扰分量和累积的带外干扰分量的组合小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，地面系统被配置成通过使用被分配给另一个系统的至少某些频谱以无线方式发送和/或接收信息，以及保持在该其它系统处的干扰电平小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，由第一系统/运营商复用第二系统/运营商的频谱的方法包括把第二系统/运营商的频谱复用于由第一系统/运营商以第二系统/运营商处的小于或基本等于预定阈值的累积干扰电平进行的基于空间的通信和/或地面通信。
在按照本发明的某些实施例中，系统的基于空间的部件被配置成通过使用被分配给另一个系统的至少某些频谱发送和/或接收信息，以及保持该其它系统处的干扰电平小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，无线终端被配置成通过使用被分配给第二无线系统的频谱来发送/接收到/来自第一无线系统的单元的信息，以及保持第二无线系统处的干扰的电平小于或基本等于预定阈值。
在按照本发明的某些实施例中，第一无线系统被配置成通过使用被分配给第二无线系统的频谱来发送/接收信息，以及保持第二无线系统处的干扰的电平小于或基本等于预定的阈值。在按照本发明的某些实施例中，提供通信的方法包括第一系统/运营商的至少一个部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送/接收信息，以及保持第二系统/运营商的部件处的干扰的电平小于或基本等于预定的阈值。
附图简述
图1是被分配给第一和第二卫星运营商的频谱的示意图。
图2是按照本发明的某些实施例通过使用被分配给第二卫星运营商的频谱来与它的基于空间的和/或地面部件进行通信的第一卫星运营商的蜂窝卫星无线电话系统的示意图。
图3是显示按照本发明的某些实施例被配置成与基于空间的和/或地面部件进行通信的无线电话的框图。
按照本发明的实施例的说明
现在参照附图描述本发明的具体的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式被体现，并且不应当看作为限于这里阐述的实施例。而是，提供这些实施例是使得本公开内容将是透彻的和全面的，并把本发明的范围充分传达给本领域技术人员。将会看到，当单元被称为被“连接到”或“耦合到”另一个单元时，它可以直接被连接到或耦合到其它单元，或可以存在中间单元。而且，如这里使用的被“连接到”或“耦合到”可包括无线连接或耦合。
这里使用的术语仅仅是用于描述具体的实施例，而不打算限制本发明。正如这里使用的，单数形式“一个”和“这个”打算也包括多数形式，除非另有明显阐述。还将会看到，术语“包括”当在本技术说明书中使用时，规定了所述的特性、整体、步骤、操作、单元、和/或部件的存在，但不排除存在和/或添加一个或多个其它的特性、整体、步骤、操作、单元、部件和/或它们的组。
除非另外规定，这里使用的所有的术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属于的领域技术人员通常理解的相同的意义。还将会看到，诸如在通常使用的字典中规定的那样的术语应当被解释为具有与在相关的技术的上下文和本公开内容中它们的意义一致的意义，而不是按理想化的或过分正式的意义来解释，除了这里明显地规定的以外。
将会看到，虽然术语“第一”和“第二”在这里用来描述各种单元，但这些单元不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来互相区分一个单元与另一个单元。因此，第一基于空间的部件在下面可被称为第二基于空间的部件，同样地，第二基于空间的部件在下面可被称为第一基于空间的部件，而不背离本发明的教导。正如这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个所列出的事物的任何的和所有的组合。符号“/”也被用作为“和/或”的缩写表示。
另外，正如这里使用的，“几乎相同”的频带是指两个或多个频带在寻址/比较时几乎重叠，但可以有某些非重叠的区域，例如在频带末端和/或其它地方。“几乎相同”的空中接口是指两个或多个空中接口在寻址/比较时是类似的，但不一定是相同的。在一个空中接口(即，卫星空中接口)相对于另一个空中接口(即，地面空中接口)，可以存在某些差别，以便考虑到在例如地面与卫星通信环境之间可能存在的一个或多个不同的特性/关系。例如，对于卫星通信可以使用与可用于地面通信的音码器速率相比不同的音码器速率(即，对于地面通信，话音可被压缩(“被话音编码”)到约9到13kbps，而对于卫星通信，可以使用例如约2到4kbps的音码器速率)；与可用于地面通信的编码、交织深度、和/或扩频码(即，Walsh码、长码、和/或跳频码)相比较，对于卫星通信也可以使用不同的前向纠错编码、不同的交织深度、和/或不同的扩频码。
本发明的某些实施例可能起源于这样的认识，由另一个系统/运营商使用的和/或许可使用的频谱可被给定的系统/运营商复用，只要系统间干扰影响不超过阈值水平，诸如，例如阈值噪声温度的增加量。因此，例如与给定的系统/运营商的频谱交织的另一个系统/运营商的频谱可由给定的系统/运营商在地面上和/或基于空间的通信复用，只要干扰受到控制。在其它系统/运营商的频谱上，可以由给定的系统/运营商提供相对较低的功率谱密度通信。按照本发明的各种实施例可以提供系统、方法、终端、卫星、和/或卫星网关。
国际电信联盟(ITU)已确定6％噪声温度增加量(“ΔT/T”)的干扰电平作为对于在两个或多个移动卫星系统(MSS)之间的协调的触发。也就是，按照ITU规则，两个MSS可以有干扰而不需要在它们之间进行协调，如果从一个系统对另一个系统的相互的系统间干扰不超过6％的ΔT/T的话。所以，卫星运营商可以使用分配给另一个卫星运营商的频谱来与空间和/或地面部件通信而不用协调，只要由这样的通信生成的干扰不超过由ITU规定的阈值。
图1是分配给第一和第二卫星运营商和/或被第一和第二卫星运营商用于通信的频谱的第一和第二部分100，105的示意图。虽然频谱的第一和第二部分100，105在图1上被显示为基本相邻的，但不一定必须是这样的情形。频谱100a，100b，和100c的部分被分配给第一卫星运营商和/或被第一卫星运营商使用，以及频谱105a和105b的部分被分配给第二卫星运营商和/或被第二卫星运营商使用。按照本发明的某些实施例，第一卫星运营商可以提供发射低功率谱密度的第一组无线终端，和可以允许第一组无线终端的至少一个无线终端使用低功率谱密度和在分配给和/或被第二卫星运营商使用的部分105a和105b内的至少一个频率与第一卫星运营商的基于空间的部件(SBC)进行通信。
低功率谱密度通信在图1上由在频谱的105a和105b部分中水平线表示。这些显示干扰电平的水平线，对于不同的频率段是不同的。因此，按照本发明的某些实施例，与频率段105a相关的水平线可以处在与频率段105b的水平线相关水平不同的水平。第一卫星运营商的SBC可包括至少一个卫星，按照本发明的某些实施例，它可以是至少一个基本上的地球静止卫星。
第一卫星运营商还可以提供发射较高的功率谱密度(与第一组的无线终端相比较)的第二组的无线终端，并且第一卫星运营商可以把第二组无线终端配置成使用分配给和/或被第一卫星运营商使用的部分100a-c内的频率与SBC进行通信。较高的功率谱密度通信在图1上由在频谱的部分100a-c中的水平线表示。
在按照本发明的其它实施例中，第一卫星运营商的无线终端可被配置成工作在第一模式，其中无线终端通过使用低功率谱密度和分配给和/或被第二卫星运营商使用的105a-b部分内的至少一个频率与第一运营商的SBC进行通信；并且也工作在第二模式，其中无线终端在使用分配给和/或被第一卫星运营商使用的100a-c部分内的频率与SBC进行通信时，可以辐射较高的功率谱密度(与第一模式相比较)。
通过使用分配给和/或被第二卫星运营商使用的105a-b部分内的该至少一个频率而运行的第一组无线终端(或工作在第一模式的无线终端)的该至少一个无线终端，在按照本发明的某些实施例中，可被配置成对第二卫星运营商的SBC接收机的影响不大于约(6-X)％ΔT/T。因此，第一卫星运营商可以允许包括至少一个辅助地面部件(ATC)的辅助地面网络(ATN)通过分配给和/或被第二卫星运营商使用的105a-b部分内的该至少一个频率与ATN无线终端在这样的程度下通信，即ATN和/或它的无线终端对第二运营商的SBC的卫星接收机干扰不大于或几乎不大于X％ΔT/T。因此第一卫星运营商的累积的(或总的)SBC和ATN通信可以被第一卫星运营商控制成对于第二运营商的SBC卫星接收机的干扰不大于或几乎不大于6％ΔT/T。
在图1上，穿过分配给第二卫星运营商的频谱的每个部分的水平线表示第二卫星运营商的SBC处由第一卫星运营商的SBC和ATN通信造成的功率谱密度值。所以，由第一卫星运营商的SBC和/或ATN通信造成的累积的辐射功率谱密度，在按照本发明的某些实施例中，被控制成和不允许有大于(或明显大于)6％ΔT/T的干扰电平加到第二卫星运营商的SBC。
因此，第一卫星运营商可以使用(例如使用来进行通信)分配给和/或被第二卫星运营商使用但没有分配给第一卫星运营商的频段的频谱的至少某些部分，由此增加可被第一卫星运营商使用的频段的频谱邻近度量值，以便使用频段来提供SBC和/或ATN通信。将会看到，正如这里使用的，术语“通信”包括主动/故意使用另一个供应商的频谱发送和/或接收。这不同于可能由于供应商使用它们自己的频谱的通信而非故意造成的偶尔干扰(即，带外放射(OOBE))。
在某些实施例中，可能希望，或由FCC规章规定，如果MSS频率不在基于空间的通信中使用，则它也不用于地面通信。在某些实施例中，低数据速率通信(例如100bps通信)在低功率和/或功率谱密度下可以在SBC和第一组无线终端和/或第一模式的无线终端之间被提供/指定。在另一实施例中，寻呼通信可为第一组无线终端和/或为第一模式而提供或指定。在其它实施例中，高的、中等和/或低的数据速率通信可以由第一系统/运营商通过使用分配给第二系统/运营商的频率而在第一系统/运营商的SBC与一组无线终端之间进行提供。使用分配给和/或被第二系统/运营商使用的频率的地面通信可以以高的、中等和/或低的数据速率实现，从而使得：第一系统/运营商的地面和基于空间的通信的组合的辐射功率谱密度可被控制成使得在第二系统/运营商的单元处(诸如，例如第二系统/运营商的SBC)的干扰电平小于或基本等于预定的阈值。在某些实施例中，预定的阈值由ITU确定和/或是6％ΔT/T。
图2是按照本发明的某些实施例通过使用分配给第二卫星运营商的频谱来与它的基于空间的和/或地面部件进行通信的第一卫星运营商的蜂窝卫星无线电话系统的示意图。如图2所示，蜂窝卫星无线电话系统200包括至少一个基于空间的部件(SBC)211，诸如卫星，它与由第一卫星运营商提供服务的无线电话220a-c通信。蜂窝卫星无线电话系统205包括至少一个SBC 210，诸如卫星，它与由第二卫星运营商运行的无线电话221通信。
在按照本发明的某些实施例中，蜂窝卫星无线电话系统200，205由不同的卫星运营商运行。此外，蜂窝卫星无线电话系统200，205分开地被许可分别在如图1所示的不同的频谱100a-c和105a-b上运行。
按照本发明的蜂窝卫星无线电话系统200的实施例可包括至少一个网关260，它可包括天线260a和电子系统，该电子系统可被连接到包括地面和/或其它无线电话网的其它网络262，后者可被配置成提供电路交换和/或分组交换服务。网关260通过卫星馈送链路212与SBC211通信，以及可以通过无线和/或有线通信链路242与辅助地面网络(ATN)235通信。ATN可包括至少一个辅助地面部件(ATC)240，它可包括天线和电子系统(未示出)。
对于蜂窝卫星无线电话系统205，SBC210可以经由一个或多个相应的卫星无线电话前向链路(下行链路)频率fD2与无线电话221通信。SBC210还通过相应的卫星无线电话反向链路(上行链路)频率fU2接收来自无线电话221的通信。频率fD2和fU2被包括在分配给第二卫星运营商的频谱的部分105a-b中，如图1所示。蜂窝卫星无线电话系统205可包括未示出的其它部件。
对于蜂窝卫星无线电话系统200，SBC211被配置成发送卫星通信到在卫星照射区中的多个无线电话220a-c。特别地，SBC211配置成使用下行链路频率fD1发送通信到无线电话220a。SBC211还被配置成通过卫星上行链路频率fU1接收来自无线电话220a的通信。无线电话220a被配置成通过下行链路频率f’D1和卫星上行链路频率f’u1与ATC240通信。频率fD1，fU1，f’D1，和f’u1包括在分配给第一卫星运营商的频谱的100a-c部分中，如图1所示。将会看到，其它无线电话220b-c也可以通过使用频率fD1和fU1与f’D1和f’Ul与SBC211通信(或有选择地配置成进行通信)。将会看到，每个无线电话220a-c可以代表一组无线电话，正如这里描述的。
无线电话220b可以通过上行链路频率fU1和下行链路频率fD1与ATC240通信。因此，如图2所示，在无线电话220a可以与SBC 211通信的同时，无线电话220b可以与ATC240通信。在按照本发明的某些实施例中，无线电话220b也可以使用分配给第一卫星运营商的上行链路和下行链路频率与SBC211通信。
还如图2所示，在按照本发明的某些实施例中，无线电话220c可以通过包括在图1中被分配给第二卫星运营商的频谱的105a-b部分中的上行链路/下行链路频率fD2和fU2与SBC211通信。无线电话220c还可以使用包括在被分配给第二卫星运营商的频谱的105a-b部分中的频率f”D2和f’u2与ATC240通信。
将会看到，在按照本发明的某些实施例中，无线电话220c可被配置成使用频率f’D2和f’u2与SBC211通信，而不使用频率f”D2和f”u2(或使用不同于f”D2和f”U2的频率)与ATC240通信。在按照本发明的其它实施例中，无线电话220c可被配置成通过使用频率f”D2和f”u2与ATC211通信，而不被配置成通过使用频率f’D2和f’u2(或使用不同于f’D2和f’u2的频率)与SBC211通信。
蜂窝卫星无线电话系统200还可包括累积的辐射功率谱密度控制器(即，累积干扰控制器)，它可被包括在ATN235、网关260、SBC211中和/或被分布在ATN235、网关260与SBC211之间，或可以是独立的系统单元。累积的辐射功率谱密度控制器可被配置成管理ATC240和/或无线终端220a-c的运行，以便控制由系统生成的累积辐射功率谱密度(PSD)，后者可能干扰系统205的运行。特别地，累积的辐射功率谱密度控制器例如可以管理工作在图2所示的卫星照射区中的多个用户和/或它们的电磁发射以保持系统200的累积的辐射功率谱密度低于规定的阈值。因此，累积的辐射功率谱密度控制器可被配置成通过使用分配给第一和/或第二卫星运营商的上行链路和/或下行链路频率来控制无线终端220a-c的运行。
如图2所示，使用上行链路和/或下行链路频率(被分配给第一卫星运营商)与ATC240通信的无线终端220a和220b可以在SBC210处生成带外地面功率谱密度干扰分量(PSDOOBT)。而且，使用分配给第一卫星运营商的频率在SBC211与无线终端220a之间的通信也会在SBC210处生成带外的基于空间的PSD干扰分量(PSDOOBSB)。因此，累积的辐射功率谱密度控制器可以管理无线终端220a-b的运行以使得在SBC 210处的带外的地面和/或基于空间的PSD干扰分量保持在或低于所希望的电平。
累积的辐射功率谱密度控制器(“控制器”)可以通过例如调节在照射区内工作的无线终端的数目来管理由系统200的部件在SBC210处生成的干扰。例如，在CDMA系统中，控制器可以减小在一个地理区域中可由无线终端使用的若干代码。替换地或与上述相结合，控制器可调节在一个地理区中至少某些无线终端所提供的数据率，或可以配置多个无线终端使用不同的(例如，较低的)音码器速率运行。经调节的参数例如能让到达SBC210的累积的PSD被减小，以使得在SBC210处的累积的PSD保持在小于或近似等于例如6％ΔT/T的干扰电平。在使用其它类型的空中接口的系统中，控制器可以替代地或除了以上所述以外地去调节其它参数。例如，在GSM系统中，控制器可以改变时隙数(至少某些无线电话可以用这些时隙来进行发送/接收)，以便管理在SBC210处的PSD。
用来保持累积的辐射功率谱密度为等于或小于阈值的水平的技术例如在2005年12月15日提交的、题目为“Aggregate Radiated PowerControl for Multi-Band/Multi-Mode Satellite RadiotelephoneCommunications Systems and Methods(用于多频段/多模卫星无线电话通信系统和方法的累积的辐射功率控制)”的美国专利申请No.11/300,868中更详细地描述，该专利申请整体地在此引用以供参考。
除了管理通过使用分配给第一卫星运营商的上行链路/下行链路频率的通信而生成的带外干扰分量以外，累积的辐射功率谱密度控制器还保持着对使用分配给第二卫星运营商的频谱而生成的带内干扰分量的控制。特别地，由无线电话对分配给第二卫星运营商的上行链路和下行链路频率的使用可以在SBC210处生成带内地面和基于空间的PSD干扰分量(PSDIBT和PSDIBSB)。例如，使用上行链路和/或下行链路频率fU2和fD2，可以在SBC210处生成带内基于空间的PSD干扰分量。同样地，使用上行链路和/或下行链路频率f”U2和f”D2，可以在SBC210处生成带内地面PSD干扰分量。
因此，累积的辐射功率谱密度控制器也管理无线终端220c的配置和运行。因此，控制器保持着一个包括因使用分配给第一卫星运营商的频谱而生成的干扰分量以及因使用分配给第二卫星运营商的频谱而生成的干扰分量的所需要的累积的辐射功率谱密度。特别地，累积的辐射功率谱密度控制器可以把通过带内地面和基于空间的PSD而生成的干扰分量与带外地面和基于空间的PSD干扰分量相结合，以便提供在SBC210处的想要的总体累积的辐射功率谱密度。
为了管理在SBC210处的总的累积的辐射功率谱密度，控制器可以配置多个无线终端220c去使用分配给第一卫星运营商的频谱进行通信。为了减小带内地面和基于空间的PSD的干扰分量，控制器可以调节由无线电话220c使用的参数，以便与SBC211和ATC240通信。例如，在某些实施例中，控制器可以减小被配置来使用分配给第二卫星运营商的频谱进行通信的用户的数目。在按照本发明的其它实施例中，控制器可以把无线终端220c和/或SBC211配置成用于低数据速率服务，诸如与无线终端220c有关的寻呼服务。在按照本发明的另外的实施例中，控制器可以配置无线终端220c使用相对较低速率的音码器，诸如4kbps(与16kbps相比)。
将会看到，在按照本发明的实施例的任何的这些方法中，累积的辐射功率谱密度控制器可以影响带内地面和基于空间的PSD干扰分量，以使得在SBC210处的PSD不超过对干扰的预定阈值。
如上所述，使用分配给第二卫星运营商的至少一部分频谱以及分配给第一卫星运营商的频谱，可以提供频谱的连续的频带以供第一卫星运营商用于通信。在按照本发明的某些实施例中，控制器可以把多个无线终端220c配置成使用分配给第二卫星供应商(即，第二系统205)的一部分频谱来运行以便与ATC240通信。控制器还可以把无线终端220c配置成也通过使用分配给第二卫星运营商的一部分频谱以提供到/来自SBC211的相对较低的数据速率通信而与SBC211通信。
这个方法可以允许更多数目的无线终端220c使用分配给第二卫星运营商的频谱来运行，因为通过与ATC240通信而生成的带内干扰可以低于使用分配给第二卫星供应商的频谱与SBC211通信而生成的干扰。因此，累积的辐射功率谱密度控制器可以提供纯净的好处(例如，在可提供服务的增加的数目的无线终端220c方面)，而同时仍旧保持在SBC210处的累积的辐射PSD为或低于对干扰的规定阈值。在按照本发明的某些实施例中，即使在累积的辐射功率谱密度控制器可能把无线终端220a和220b配置成去减小通过这些无线终端的带外运行而生成的干扰分量时也可以实现这种效果。所以，分配给第二卫星运营商的至少某些频谱可以被第一卫星运营商使用，而同时通过优选地把无线终端220c配置成使用第二卫星运营商的至少一部分频谱与ATC240通信而不是与SPC211通信以便仍旧保持干扰为或低于特定的阈值。
图3是可用来通过使用分配给另一个卫星运营商的频谱，以小于预定阈值的累积的辐射功率谱密度与基于空间的部件和/或辅助地面部件进行通信的无线电话的框图。在按照本发明的某些实施例中，无线电话320可与按照本发明的某些实施例中的卫星无线电话系统一起使用，后者包括使用基本上相同的频带和基本上相同的空中接口。使用分配给另一个卫星运营商的频谱的能力，例如可以增加频谱连续性和/或可支持的用户的数目。
参照图3，可以使用包括低通滤波器322、上和下变频器324a，324b、本地振荡器(LO)326、低噪声放大器(LAN)328、功率放大器(PA)332、带通滤波器334和天线336的一个单独的射频(RF)链。可以使用包括模拟-数字转换器(A/D)344、数字-模拟转换器(D/A)344、和人机接口(MMI)348的一个单独的基带处理器342。可以提供任选的蓝牙接口352。专用集成电路(ASIC)354可以包括位于其中的随机存取存储器(RAM)356、只读存储器(ROM)358、微处理器(μP)362、用于辅助地面通信的逻辑(ATC逻辑)364和用于基于空间的通信的逻辑(空间段逻辑或SS逻辑)366。SS逻辑366可用来适应对以上这些蜂窝、ATC和PCS的卫星独特的要求，诸如卫星专用的音码器、卫星前向纠错编码方案、卫星专用的交织器等等。然而，在按照本发明的某些实施例中，这种添加的门计数可能不会很大地增加ASIC354的成本。
如上所述，本发明的某些实施例可能起源于这样的认识，属于另一个卫星运营商的频谱可被给定的运营商复用，只要系统间干扰电平不超过给定的阈值，诸如，例如给定的噪声温度增加量(即，ΔT/T)。因此，例如与给定的运营商的频谱交织的另一个运营商的频谱可被给定的运营商地面复用和/或复用于基于空间的通信，只要系统间干扰被控制为不超过给定的阈值。因此，相对于其它运营商的空间分段的可接受的系统间干扰电平的低的功率谱密度通信，在其它运营商的至少一部分的频谱上是可以由给定的运营商提供的。
在按照本发明的某些实施例中，给定的运营商可以是MobileSatellite Venture(移动卫星风险)，LP(“MSV”)，以及其它运营商可以是Inmarsat，Globalastar，Iridium，XM-Satellite Radio，Sirius SatelliteRadio，TerreStar和/或ICO。本领域技术人员将会看到，虽然这里描述的原理、系统和/或方法是结合涉及到第一和第二无线系统/运营商的具体说明性实施例描述的，但本发明的原理、系统和/或方法可被应用到任何第一和第二系统。例如，在按照本发明的某些实施例中，第一系统/运营商可以是卫星系统/运营商，以及第二系统/运营商可以是蜂窝/PCS系统/运营商。在其它实施例中，第一系统/运营商可以是蜂窝/PCS系统/运营商以及第二系统/运营商可以是蜂窝/PCS系统/运营商，等等。
在技术说明书中，描述了本发明的公开的实施例，以及虽然采用特定的术语，但它们仅仅是在通用的和说明的意义上使用的，而不是为了限制，本发明的范围在以下的权利要求中阐述。

Claims (35)

1.一种提供通信的方法，包括：
由第一系统/运营商的至少一个基于空间的和/或地面的部件使用被分配给第二系统/运营商的频谱，以在第二系统/运营商的基于空间的部件处累积的小于或基本上等于预定阈值的干扰电平来发送/接收信息。
2.按照权利要求1的方法，其中发送/接收包括：
选择被分配给第二系统/运营商的一部分频谱以供第一系统/运营商用于通信；以及
由第一系统/运营商使用被分配给第二系统/运营商的该一部分频谱来发送/接收信息。
3.按照权利要求1的方法，其中预定阈值小于或基本上等于6％ΔT/T。
4.按照权利要求1的方法，其中预定的阈值是由国际电信联盟规定的干扰阈值。
5.按照权利要求1的方法，还包括：
调节至少一个参数，该至少一个参数与由第一系统/运营商使用的被分配给第二系统/运营商的所述一部分频谱来发送/接收的信息相关，以便控制在第二系统/运营商的基于空间的部件处的干扰电平使其小于或基本上等于预定的阈值。
6.按照权利要求5的方法，其中调节至少一个参数包括限制用户的数目、指定用于通信的数据速率和/或指定用于通信的音码器速率。
7.按照权利要求6的方法，其中指定用于通信的数据速率包括指定寻呼和/或低数据速率通信。
8.按照权利要求7的方法，还包括：
第一系统/运营商的至少一个地面部件使用被分配给第二系统/运营商的部分频谱来发送/接收信息。
9.按照权利要求8的方法，其中发送/接收包括用于由第一系统/运营商进行通信的频谱频带，该频带包括被分配给第二系统/运营商的一部分频谱和被分配给第一系统/运营商的一部分频谱。
10.按照权利要求8的方法，其中
发送/接收包括一个数据速率，该数据速率比与寻呼有关的数据速率、用于通信的数据速率、用于通信和/或低数据速率通信的音码器速率更大。
11.按照权利要求1的方法，其中发送/接收包括
把多个第一无线终端配置成使用被分配给第二系统/运营商的频谱来与第一系统/运营商的至少一个基于空间的和/或地面部件进行通信，以提供一个累积的带内干扰电平；和/或
把多个第二无线终端配置成使用被分配给第一系统/运营商的频谱来与至少一个基于空间的和/或地面部件进行通信，以提供一个累积的带外干扰电平，其中带内和带外干扰电平的组合小于或基本等于预定的阈值。
12.一种提供通信的方法包括：
把第一系统/运营商的基于空间的部件配置成使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送和/或接收信息。
13.一种提供通信的方法包括：
由第一系统/运营商的基于空间的部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送/接收信息，以便在第二系统/运营商的基于空间的部件处提供一个带内基于空间的干扰分量；和/或
由第一系统/运营商的至少一个地面部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送/接收信息，以便在第二系统/运营商的基于空间的部件处提供一个带内地面干扰分量。
14.按照权利要求13的方法，其中在第二系统/运营商的基于空间的部件处的带内基于空间的干扰分量和带内地面干扰分量提供小于或基本等于6％ΔT/T的干扰电平。
15.按照权利要求13的方法，其中第一系统/运营商的基于空间的部件的发送/接收信息包括与相对较少的用户通信、使用相对较低的数据速率通信进行通信和/或使用相对较低的音码器速率通信进行通信。
16.一种提供通信的方法，包括：
由基于空间的部件和/或第一系统/运营商的至少一个地面部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送/接收信息，以允许连续的频谱频带被第一系统/运营商用来发送/接收信息。
17.一种无线终端，包括：
发射机/接收机电路，被配置成通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送/接收到/来自基于空间的部件和/或到/来自第一系统/运营商的辅助地面部件的信息。
18.按照权利要求17的无线终端，还包括基带处理器电路，它被配置成提供到/来自发射机/接收机的数据。
19.按照权利要求18的无线终端，其中累积干扰控制器被配置成去调节与无线终端相关的至少一个参数，以保持累积的干扰小于或基本等于预定的阈值。
20.按照权利要求19的无线终端，其中累积干扰控制器被配置成去限制无线终端的数目、把数据模式和/或音码器模式指定给使用被分配给第二系统/运营商的频谱的无线终端。
21.按照权利要求19的无线终端，其中预定的阈值在第二卫星运营商的基于空间的部件处小于或基本等于6％ΔT/T。
22.按照权利要求1的无线终端，其中预定的阈值是由国际电信联盟规定的电平。
23.第一系统/运营商的辅助地面网络(ATN)，包括：
累积干扰控制器，用于控制由第一系统/运营商通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱而进行的基于空间的通信和/或地面通信，和在第二系统/运营商的基于空间的部件处保持累积干扰电平小于或基本等于预定的阈值。
24.按照权利要求1的ATN，其中累积干扰控制器还被配置成去选择要由第一系统/运营商使用的被分配给第二系统/运营商的至少一部分频谱，和把第一系统/运营商的无线终端配置成去使用被分配给第二系统/运营商的该至少一部分频谱来发送/接收信息。
25.按照权利要求23的ATN，其中在第二卫星运营商的基于空间的部件处，预定的阈值小于或基本等于6％ΔT/T。
26.按照权利要求23的ATN，其中预定的阈值是由国际电信联盟规定的干扰阈值。
27.按照权利要求24的ATN，其中累积干扰控制器还被配置成调节与至少一个无线终端相关的至少一个参数，以保持在第二系统/运营商的基于空间的部件的累积干扰小于或基本等于预定的阈值。
28.按照权利要求27的ATN，其中调节至少一个参数包括限制无线终端的数目、指定数据模式和/或指定音码器模式。
29.按照权利要求23的ATN，还包括控制器，它把多个第一无线终端配置成使用被分配给第二系统/运营商的频谱来与基于空间的部件和/或与第一系统/运营商的ATN进行通信，以提供一个累积的带内干扰分量，和/或把多个第二无线终端配置成使用被分配给第一系统/运营商的频谱来与基于空间的部件和/或ATN进行通信，以提供一个累积的带外干扰分量，其中在第二系统/运营商的基于空间的部件处的累积的带内干扰分量和累积的带外干扰分量的组合小于或基本等于预定的阈值。
30.一种地面系统，被配置成通过使用被分配给另一个系统的至少某些频谱以无线方式发送和/或接收信息，以及保持在该其它系统处的干扰电平小于或基本等于预定的阈值。
31.一种由第一系统/运营商复用第二系统/运营商的频谱的方法，包括：
由第一系统/运营商复用第二系统/运营商的频谱以在第二系统/运营商处的小于或基本等于预定的阈值的累积干扰电平进行基于空间的通信和/或地面通信。
32.一种系统的基于空间的部件，它被配置成通过使用被分配给另一个系统的至少某些频谱来发送和/或接收信息，以及保持在该其它系统处的干扰电平小于或基本等于预定的阈值。
33.一种无线终端，它被配置成通过使用被分配给第二无线系统的频谱来发送/接收到/来自第一无线系统的单元的信息，以及保持在第二无线系统处的干扰的电平小于或基本等于预定的阈值。
34.一种第一无线系统，它被配置成通过使用被分配给第二无线系统的频谱来发送/接收信息，以及保持在第二无线系统处的干扰的电平小于或基本等于预定的阈值。
35.一种提供通信的方法，包括：
第一系统/运营商的至少一个部件通过使用被分配给第二系统/运营商的频谱来发送/接收信息，以及保持在第二系统/运营商的部件处的干扰的电平小于或基本等于预定的阈值。
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