CN115516985B 用于接入空对地网络的系统和方法 （高高商务航空有限责任公司）

2022.08.23PCT/US2020/0662922020.12.21WO2021/173212EN2021.09.02US2012250659A1,2012.10.04提供用于建立运载工具和基站之间的连接具可使每一子扇区与无线电接入前导码序列的息接发中的特定无线电接入前导码序列确定所被配置成循序地激活所述窄束天线以检测当所述运载工具对经由窄束传送的消息作出响应时2由所述运载工具的一个或多个处理器确定由所述基站服务的空间扇区被划分为的子由所述一个或多个处理器通过以下操作基于所述运载工具和所述基站之间的相对位由所述一个或多个处理器使用所接收识别符询问基站数据库以确定所述基站的物理由所述一个或多个处理器且从所述运载工具上的定位传感器获得所述运载工具的位由所述一个或多个处理器将所述基站的所述物理位置与所述运载工具的所述位置进响应于传输所述RACH前导码消息，从所述5.根据权利要求4所述的方法，其中所述运载工具的所述当前位置对应于与所述特定由所述基站的一个或多个处理器使所述基站的子扇区对应于随机接入序列的相应非广播包含所述基站的识别符的同步消息，其中广播使用所广播的识别符询问基站数据库以确定所述将所述基站的所述物理位置与所述运载工具的所述从所述运载工具接收包含基于所述比较识别的随机接入序列的随机接入信道(RACH)由所述一个或多个处理器识别对应于包含在所述RACH前导码消息中的所述随机接入3将RACH响应(RAR)消息经由所述窄束传输到所述使用与所述两个或更多个载波中的每一个相关联的相应功率经由所述两个或更多个经由分组数据网络(PDN)连接从所述运载工具接收由所述一个或多个处理器激活指向对应于所述运载工具的所述位置的所述子扇区的经由指向对应于所述运载工具的所述位置的所述子扇区的所述窄束向所述运载工具使用所广播的识别符询问基站数据库以确定所述将所述基站的所述物理位置与所述运载工具的所述从所述运载工具接收包含基于所述比较识别的随机接入(RA)序列的随机接入信道确定包含在所述RACH前导码消息中的所述RA序列对应于所述特4使用与所述两个或更多个载波中的每一个相关联的相应功率经由所述两个或更多个经由分组数据网络(PDN)连接从所述运载工具接收经由对应于为所述运载工具的所述位置服务的所述子扇区的5[0002]本申请要求2020年2月24日提交的标题为“用于接入空对地网络的系统和方法[0005]一个解决方案是利用不依赖于天线转向技术来进行位置由所述一个或多个处理器使所述子扇区对应于随机接入序列的相应非重叠集合；(3)从基站接收包含基站的识别符的同步消息；(4)由所述一个或多个处理器基于运载工具和基站处理器识别随机接入序列的特定集合；以及(6)将随机接入信道(RACH)前导码消息传输到定子扇区的特定随机接入序列。播包含基站的识别符的同步消息；(3)从运载工具接收包含随机接入序列的随机接入信道(RACH)前导码消息；(4)由所述一个或多个处理器识别对应于包含在RACH前导码消息中的随机接入序列的基站的特定子扇区；(5)由所述一个或多个处理器激活指向所述特定子扇配置天线阵列以使所述多个子扇区与相应窄束相关联；(3)由所述一个或多个处理器广播6包含基站的识别符的同步消息；(4)从运载工具接收包含随机接入(RA)序列的随机接入信道(RACH)前导码消息；(5)由所述一个或多个处理器循序地激活与所述多个子扇区相关联[0009]图1描绘能够执行本文公开的同步技术中的一种或多种的示例性通信系统的实施[0010]图2A示出可实施于图1的通信系统中的实例过程，其中由运载工具选择特定随机[0012]图3A示出可实施于图1的通信系统中的基站循序地激活与多个扇区相关联的波[0014]图4A‑4B示出可实施于图1的通信系统中的基站在多个频率载波之间划分波束的[0015]图5是可实施于图1中所描绘的通信系统中的用于运载工具建立与基站的通信的[0016]图6是可实施于图1中所描绘的通信系统中的用于基站建立与运载工具的通信的[0017]图7是可实施于图1中所描绘的通信系统中的用于基站建立与运载工具的通信的[0018]图8是促进本文公开的同步技术的例如图1中所描绘的运载工具控制器等运载工[0019]图9是促进本文公开的同步的例如图1中所描绘的基站控制器等基站控制器的框利结尾处所阐述的权利要求书和其等效物的措辞限定。详细描述应仅被解释为示例性的，通过暗示)超出其平常或普通含义，并且此术语不应被解释为其范围基于本专利的任何章7使读者感到混淆，并且不希望此权利要求术语以暗示或以其它方式限制为所述单数含义。通信系统可实施当前公开的技术以便定向基站天线来与运载[0023]图1描绘包含能够执行本文中所描述的运载工具_基站同步技术的实例通信系统载工具105装备有运载工具控制器120，其支持经由通信链路130的运载工具105外部的通[0024]运载工具控制器120联接到被配置成存储关于基站145(以及包含在通信网络中的库122可使基站与子扇区到RA序列的不同[0025]此外，运载工具控制器120可以操作方式连接到被配置成支持经由收发器108和8[0028]在一些实施例中，天线142是被配置成由基站控制器140以电子方式和/或以机械置成经由宽束投送初始同步信令以能够与运载工具105通信，而与运载工具105进入基站对定位使RACH前导码消息的每一集合对应于一子扇区(例如，顺时针方位第一子扇区对应于RACH前导码的第一集合，从北开始顺时针方位第二子扇区对应于RACH前导码的第二集[0031]运载工具205包含使子扇区B1_B8中的每一个对应于相应RA序列的序列映射222。RA序列以包含在注册消息中时，运载工具205可确定运载工具所定位于的子扇区且从RA序列的相应集合中随机选择序列。在示出的情境中，运载工具位于子扇区B7中且随机选择基站245能够询问其序列映射222的副本以确定运载工具209245的物理位置和响应于同步信号252工具205相对于基站245的相对位置以识别运载工具205所处的特定子扇区B1_B8。相应地，运载工具205使Msg1254格式化以包含从RA序列的集合随机选择的对应于当前子扇区(在[0035]基站245被配置成通过传输“Msg2”或随机接入响应(RAR)消息256来响应于Msg1的窄束传输Msg2。Msg2256可被配置成包含定时提前(TA)以考虑用以在运载工具205和基站245之间传输信号的定时偏移，以及用于运载工具205随后传输无线电资源控制(RRC)连Msg3258可被配置成包含与运载工具205相关联的用于向通信系统认证运载工具205的各站245可随着运载工具205进入基站245的不同子扇区而经由不同窄束将后续前向链路通信为四个子扇区348，但在其它实施例中，基站345可将子扇区划分为更多或更少的子扇区140)可被配置成重新配置相控天线阵列以循环经过与窄束349相关联的增益轮廓。在其它[0040]图3B示出实施图3A的循序窄束激活技术以确定运载工具305(例如，图1的运载工具105)的位置的实例信号图350。在信号图中，用户设备(UE)为运载工具305(或更确切地前导码序列消息354答复。不同于信号图250中，Msg1354不包含与扇区347的特定子扇区不同子扇区348而经由不同窄束349将后续前向链路通信传输到些实施例中，当基站345传输Msg2356时，基站345经由与运载工具305相关联的特定窄束[0045]图4A_4B示出可实施于图1的通信系统中的基站在多个频率载波之间划分波束的波时，较远离基站的运载工具较有可能检测到宽束信[0050]在框510处，运载工具使子扇区对应于RA序列的集合的相应非重叠子集。举例来[0052]在框520处，运载工具基于运载工具和基站之间的相对位置确定运载工具所处的[0053]在框525处，运载工具基于对应于运载工具的当前位置的所确定的子扇区识别RA运载工具可基于在框510处执行的对应性识别RA[0054]在框530处，运载工具向基站传输到基站的随机接入信道(RACH)前导码消息(例子扇区和RA序列的集合之间的对应性存储在该地激活覆盖扇区的子扇区的所述多个窄束且在激活特定窄束后传输同步消息来广播同步[0059]此外，如相对于图4A_4B所描述，基站可使用单个载波或多个载波广播同步消息[0061]在框620处，基站识别基站的对应于包含在RACH前导码消息中的RA前导码序列的[0068]在框720处，基站从运载工具接收随机接入信道(RACH)前导码消息。举例来说，一窄束被激活持续足够的持续时间以将消息传输到位于覆盖区的边缘处的运载工具且从可用传输功率且在所确定的可用传输功率下经由单个载波广播RAR消息。在其中基站经由使用与多个载波中的每一个相关联的相应划分的传输功[0074]虽然上文描述配置基站以循序地激活窄束来传输RAR消息以及基于RRC连接请求地激活窄束来传输同步消息且基于RACH前导码消息的接收确定运载[0075]图8示出可被配置成实施相对于所公开的运载工具描述的各种功能性的实例运载工具控制器820(例如，图1的运载工具控制器120)的框图。运载工具控制器820可包含(例855可各自包含一个或多个非暂时性有形计算机可读存储介质，例如随机存取存储器实施例中，至少一些基站数据存储在运载工具控制器820外部的且与所述运载工具控制器[0077]运载工具控制器820还可包含由I/O控制857控制的网络接口877。网络接口877可令可以包含致使处理器852分析和/或处理所接收数[0078]所示出的运载工具控制器820仅为适合于特定地被配置成在运载工具105中使用的运载工具控制器的一个实例。运载工具控制器820的其它实施例也可特定地被配置成在[0079]图9示出配置基站(例如，图1的基站145)以执行本文中所描述的功能性的基站控示控制器956和I/O控制器957。易失性存储器954和非易失性存储器955可各自包含一个或举例来说，在特定地被配置成执行本文相对于图6和7所描述的同步技术的基站控制器中。子扇区相关联的增益轮廓和/或与所述子扇区中的每一个相关联的RA序列的集合(未描954和/或955中的一个或多个增益轮廓配置的相控天线[0082]所示出的基站控制器940仅为适合于特定地被配置成在基站145中使用的基站控述RACH前导码消息包含来自随机接入序列的所述特定集合内的对应于所述特定子扇区的特定随机接入序列。个或多个处理器使用所接收识别符询问基站数据库以确定所述基站区包括由所述一个或多个处理器且从所述运载工具上的定位传感器获得所述运载工具的应于包含在所述RACH前导码消息中的所述序列的所述基站的特定子扇区；由所述一个或多个处理器激活指向所述特定子扇区的窄束；以及将RACH响应(RAR)消息经由所述窄束传输到所述运载[0094]10.根据方面8至9的任何组合的方法，[0097]13.根据方面8至12的任何组合的方法，具的所述位置的所述子扇区的所述窄束向所述运载工同步消息；从所述运载工具接收包含随机接入(RA)序列的随机接入信道(RACH)前导码消述运载工具接收无线电资源控制(RRC)连接请求；以及由所述一个或多个处理器使所述运多个处理器确定用于所述RAR消息传输的传输功率；由所述一个或多个处理器在两个或更[0102]18.根据方面15至17的任何组合的方法或多个处理器激活覆盖所述基站的所述扇区的宽束；以及经由所述宽束传输所述同步消