全球导航卫星系统辅助的飞行器无线通信的制作方法

本发明涉及用于在蜂窝地面网络和移动子网络(例如，飞行器、火车、气球、无人机等)之间提供无线通信的系统和方法；更具体地，涉及利用全球导航卫星系统(gnss)集成的系统和方法，用以在蜂窝地面网络和移动子网之间提供第五代或未来的无线通信(5g+)。

背景技术：

随着现代数据驱动的生活方式和移动连接设备的出现，无线数据通信已变得无处不在。与此相关的是，飞行器旅客越来越要求用于商业和个人应用的高速数据连接。机上乘客以及机上设施对高速数据连接存在巨大需求。但是，提供这些飞行通信服务还存在若干挑战。

有两种可能的解决方案来提供飞行通信。

首先，可以通过位于卫星网络上的基站为飞行器提供服务。卫星的ku波段和ka波段用于在数字服务和飞行器之间建立实际链接，覆盖范围广，对于在海洋上的洲际长途飞行可能是有效的。但是，对于短途和中程的大陆上空的航班，基于卫星的解决方案成本相对较高；该设备沉重，笨重且昂贵，而且在空中交通繁忙的地区时延很长。ka波段和ku波段卫星天线难以安装在陆地上空的飞行器上，因为安装卫星天线需要对飞行器的基础设施进行大量的投资。此外，ka波段卫星解决方案需要从飞行器到地球上方36,000公里的对地静止轨道的大型传输路径，这对于任何要求严格延迟的服务都是一个普遍障碍。

第二种方法是飞行器可以由位于地面的蜂窝无线网络的基站提供服务，即地面基站。虽然在3g和4g的通信中考虑过使用地面基站(3gnb和4genb)的飞行通行的概念，但是，但是存在一些与5g和使用5g地面基站(gnb)有关的和架构实现有关的问题。例如，为了在飞行网络上实现可靠的5g连接，需要解决多普勒频移和时延问题。

飞行用户设备(fue)与传统的地面用户设备(ue)至少在以下几方面不同：(i)飞行器的速度比典型的地面用户设备ue快得多，因此多普勒速度要高得多；(ii)与地面ue相比，飞行器具有更确定的飞行路径；(iii)飞行器始终与全球导航卫星系统(gnss)连接。

技术实现要素：

技术问题

与飞行器速度与基于地面的网络相关的多普勒频移和有关问题使得飞行中5g无线通信难以实现和维持。

问题的解决方案

本专利涉及用于通过集成全球导航卫星系统(gnss)数据以及其他特征和方面来为飞行通信和其他应用提供第五代(5g)无线通信的系统和方法。

发明的技术效果

在一些实施例中，公开了基于gnss辅助的多普勒估计和跟踪的系统和方法。

在另一实施例中，公开了gnss辅助的小区获取、测量和切换目标小区选择。

在另一实施例中，公开了基于gnss的辅助的初始接入过程以及随后的数据传输过程中的时间提前量估计和跟踪。

在另一实施例中，公开了基于gnss的辅助的功率控制。

在又一实施例中，公开了基于gnss的辅助的波束识别、波束跟踪和波束管理。

这些实施例的一个或多个和其他实施例，可提供用于在蜂窝地面网络和移动子网络之间进行无线通信的系统和方法。

如本文公开的这些实施例中的每一个和其他实施例，当单独考虑或进行任一组合，都能提供gnss辅助的无线通信。该gnss辅助的无线通信是首个能够通过蜂窝地面网络提供第五代或未来(5g+)的飞行无线通信。

附图说明

本领域技术人员可以通过所附的详细描述和附图理解其功能和效果，其中：

图1示出了通过蜂窝地面网络提供gnss辅助的无线通信的网络架构；

图2示出了根据本发明一个实施例的gnss辅助的小区获取；

图3示出了根据本发明一个实施例的gnss辅助的波束预测和管理；

图4示出了根据本发明的各个实施例的gnss辅助的信令流程。

具体实施方式

在下面的描述中，根据以下的细节和描述，可以透彻理解本发明的实施例，这些细节和描述仅用于解释而非限制。但是，对于本领域技术人员将显而易见的是，本发明可以在其他实施例中实践，包括背离这些细节和描述的某些变型，或者替代组合。本文公开的示例旨在使本领域技术人员能够实施本发明，但是这些示例不应仅仅解释为限制所要求保护的本发明的精神和范围。

现在转向附图，图1示出了用于通过蜂窝地面网络提供gnss辅助的无线通信的网络架构。

飞行器200包含飞行用户设备210(本文也称为“飞行ue”或“fue”)，飞行ue通常与飞行器上的至少一个无线接入点集成在一起或与之相耦合。通过飞行ue，无线接入点服务于飞行器上的各个装置或用户设备，例如笔记本电脑220a或移动电话220b。

飞行ue连接到地面蜂窝网络，该蜂窝网络包括多个地面基站，例如下一代的nodeb(gnbs)100。位于飞行路径上的每个gnb被配置为通过前向链路110a和反向链路110b与飞行ue进行通信。当飞行器沿着飞行路径飞行时，飞行ue会从一个连接的gnb切换到下一个gnb。

如本文将进一步描述的，飞行ue被配置为与全球导航卫星系统(gnss)的卫星300通信，以获得导航数据,例如：飞行器的位置、矢量方向和速度以及其他与gnss连接的运动物体，这些导航数据可用于补偿无线信号参数，以便为移动子网络提供无线通信。

地面的用户设备(也称为地面ue)，例如地面上的蜂窝电话、汽车和其他连接设备，可以进一步连接到地面网络(图中未示)上的gnbs。就这一点而言，同样的蜂窝地面网络的gnbs通常能够服务地面ue和飞行ue。地面ue通常不需要像移动子网络那样进行信号参数补偿，比如，当地面ue运动速度小于100英里/小时(mph)的时候。

然而，如前所述，由于飞行ue的运动速度高得多，多普勒速度尤为明显，为了实现飞行ue与地面蜂窝网络的有效连接，必须考虑多普勒速度。例如，在4ghz频段，飞行器以1200公里/小时(km/h)运动，多普勒频移约为4.4khz。然而，在28ghz频段，相同的飞行器速度下，多普勒频移约为30.8khz。

相对较高的多普勒速度会负面地影响系统的性能。比如，信道在ofdm的符号内会发生变化，这将导致载波间干扰(ici)。此外，信道从一个ofdm的符号到另一个ofdm符号会发生变化，这会在数据解调的过程中带来信道估计损失。另外，进一步的时域滤波是为了减少信道估计误差，而快速信道变化不利于时域滤波，这将降低信道估计质量。此外，新空口(即5g)中现有的跟踪参考信号(trs)设计，在频率范围1(例如，6ghz以下频段)只能允许+/-3.75khz以内的多普勒频移，在频率范围2(例如，毫米波频段)只能允许+/-15khz以内的多普勒频移。

因此，为了实现飞行ue和地面网络之间的有效连接，不仅要考虑多普勒速度的影响，而且要充分补偿多普勒频移。

本发明的实施例公开了在蜂窝地面网络和移动子网络之间提供全球导航卫星系统(gnss)辅助的无线通信的系统和方法。

例1：gnss辅助的多普勒预补偿

在一个实施例中，全球导航卫星系统(gnss)数据以及可以从gnss数据导出的导出数据,统称“导航数据”，集成到无线通信系统或相关方法中来解决上述多普勒速度问题，以便补偿多普勒频移。

在第一个实施例中，飞行ue连接到gnss，并获得与飞行器相关的速度数据。飞行ue可以选择性地从gnss接收其他与飞行器相关的导航数据，包括但不限于：高度、方向和其他环境数据。导航数据通过软件算法估计和飞行器ue相关的多普勒频移。

关于飞行ue接收(rx)的信号，飞行ue被配置为根据估计的多普勒频移(“ds-rx”)补偿接收信号(从gnbs接收的信号)，然后再按已知的信号处理方法继续处理接收的信号rx的其他部分。由于多普勒频移，飞行ue上的接收信号可以建模为：

y(t)＝x(t)e^j2π(δft)+n(t),

其中δf是多普勒频移，n(t)是噪声。

因此，为了减少多普勒影响，飞行ue可以将接收到的信号补偿为：

y(t)e^-j2π(δft)

关于飞行ue发射(tx)的信号，飞行ue被配置为根据估计的多普勒频移(“ds-tx”)补偿发射的信号，然后再按已知的信号处理方法继续处理发射的信号的其他部分。与上面类似，从飞行ue发送的信号可以建模为：

y(t)＝x(t)e^j2π(δft)+n(t),

其中δf是多普勒频移，n(t)是噪声。

因此，为了减少多普勒影响，飞行ue可以将发送信号预补偿为：

x(t)e^-j2π(δft)

就此而言，蜂窝地面网络的gnb将接收飞行ue发送的信号，该信号已经做了多普勒频移补偿。这种补偿使得信号适用于5g通信，也就是说在5g可接受的范围内。

在上述第一个实施例中，gnb不知道飞行ue的发送和接收功能，因为所有多普勒频移补偿算法都在飞行ue上实现。因此，gnb不需要知道飞行器的速度(飞行ue的速度)和位置，即导航数据。然而，在另一个实施例中，飞行ue可以将飞行器的速度和位置(导航数据)传送到地面网络的一个或多个gnb，地面网络可以根据导航数据补偿信号。

因此，在第二个实施例中，地面网络被配置来处理飞行ue的通信信号，以便补偿多普勒频移。因此，网络侧需要飞行器速度和位置等导航数据，这可以从飞行ue共享或从其他来源获得，例如，可以直接从gnss网络或通过具有所需信息的网络服务器获得。

利用飞行器速度和位置数据，地面网络的服务器可以根据指示的飞行器速度和位置来补偿多普勒频率偏移。

在第二个实施例中，从gnb发送到飞行ue的信号已经进行了多普勒预补偿，因此，飞行ue不需要在接收信号期间进行补偿。类似地，飞行ue可以被配置为在没有进行多普勒补偿的情况下发送信号，地面网络的gnb可以基于飞行器速度和位置调节在gnb接收的信号。

无论是在第一个实施例中,飞行ue对通信信号做了多普勒频移的调节；或者在在第二个实施例中，在网络侧对通信信号做了多普勒频移的调节，未补偿的多普勒效应都可以通过地面ue的其他5g信号进行处理，比如，跟踪参考信号(trs)、同步信号广播(ssb)等。

因此，本申请可解决飞行中的设备和地面设备之间第五代无线通信或未来的无线通信(5g+)的多普勒频移问题，其包括基于从gnss接收的导航数据(例如，gnb与飞行器之间的相对位置和飞行器速度)，采用估计的多普勒频移缓冲器对以下一个或多个信号进行频移补偿：飞行ue的接收信号、飞行器ue的发射信号、gnb的接收信号和gnb的发射信号。

例2：gnss辅助的小区获取、测量和切换目标小区选择

在另一实施例中，描述了用于提供gnss辅助的小区获取、测量和切换目标选择的系统和方法。

与传统的地面ue相比，飞行器上的飞行ue通常已经具有根据飞行器飞行计划的特定的预定路线，这有助于小区获取、测量和切换。

在一个实施例中，飞行ue可预先配置为存储连接网络内的小区分布有关的信息和/或位于根据飞行计划沿着飞行器特定飞行路径或在其附近的小区分布的子集。或者，地面网络可以被配置为把小区分布或其部分相关信息提供给飞行ue，例如，在通信连接中从地面网络上传到飞行ue。

另外，飞行ue、蜂窝地面网络或其组合可以被配置为由gnss或其它途径在飞行之前和飞行期间获得飞行器的位置。

使用从gnss获得的飞行路线数据以及位置数据，飞行ue可以被配置为确定小区子集，即有限数量的候选小区，以进行小区搜索，而不是从整个网络中数百(或者成千上万)的5g小区里选择。因此，基于候选小区子集的小范围内的搜索而不是网络所有小区的搜索，可以显著改善小区获取的性能和复杂度。

在图2示出了具有飞行ue的飞行器200，其被配置为使用飞行路线数据来限制网络中的小区的数量(即，沿着飞行路线的那些小区)，以进行小区搜索、小区获取、测量和切换。在所有小区里，图2示出了候选小区101a、101b、101c并进行小区搜索、获取、测量和切换，而101d、101e、101f(示以虚线)是非候选小区。所有小区都分别以100a-100f示出。注意图2仅用于表示概念，并未按比例绘制。

在一些实施例中，飞行ue可以被配置为将与飞行器有关的飞行路线数据传送到地面网络(gnb)。蜂窝地面网络可以准备小区获取计划并将其传送到飞行ue。替换地或附加地，当飞行器沿其飞行路径行进时，飞行ue或地面网络可以基于飞行器位置数据和其它来自gnss的导航数据对小区获取计划进行调整。因此，使用导航数据和小区分布数据，地面网络可以被配置为确定飞行ue的候选小区以执行测量，并将该信息从地面网络传送到飞行ue。

在这些实施例中，飞行ue仅需要对有限的候选小区子集的进行测量。因此，可以降低测量的复杂度以及减少测量报告。

根据导航数据和小区分布数据，飞行ue可以确定要切换的目标小区，并且可以请求网络做好早期的切换准备。或者，网络可以基于飞行ue导航数据和飞行路径确定用于早期切换准备的目标小区。在任一变型中，早期切换准备确保从一个小区到下一个小区的无缝切换，从而允许目标小区通过改进的资源准备来调度即将到来的飞行ue。

在一些实施例中，可以预先在gnb之间交换飞行ue的导航数据，如，位置及相关信息。

在一些实施例中，飞行器上的飞行ue可以基于从gnss获得的飞行器位置数据确定飞行ue已飞到小区101a至101c附近(图2)。因此，飞行ue仅需要搜索小区101a到101c，而不是网络中的所有小区。

类似地，在一些实施例中，飞行器上的飞行ue可以基于从gnss或以其它方式获得的飞行器位置数据，确定飞行ue在小区101a至101c附近(图2)，因此，不需要搜索整个网络，仅需要对小区101a至101c进行测量并报告测量结果。

此外，在一些实施例中，飞行器上的飞行ue可以基于从gnss获得的飞行器位置数据和小区分布数据，确定飞行ue正从小区101a向小区101b移动(图2)。然后，飞行ue可以请求在小区101a和小区101b之间进行切换的早期准备。

或者，飞行ue可以指示飞行器位置和到小区101a的飞行路径，然后地面网络可以请求小区101b(图2所示)对飞行ue进行早期准备。

如上所述的gnss辅助的小区获取、测量和切换提供了沿着飞行路径的更快且更有效的实现网络连接的协议。

例3：gnss辅助的时间提前量估计

在另一实施例中，描述了用于提供gnss辅助时间提前量估计的系统与方法，用于服务围绕移动子网络(诸如飞行中)的无线通信。

对于初始接入，飞行ue需要给gnb发送用于估计时间提前量(ta)的前导码，以确保从所有ue收到的信号是在循环前缀(cp)以内，来避免符号间干扰(isi)和载波间干扰(ici)。

实际的ta取决于飞行ue和gnb之间的距离，并且它必须足以覆盖ue和gnb之间往返的传输延迟。例如，当飞行ue距离gnb10km时，相应的ta可能是67μs；然而，当距离为50km时，ta可能为333μs。虽然fr1中的前导码格式可以支持如此大的ta，但fr2中的前导码格式不支持。

在连接状态中，gnb还可以在需要时发出ta命令以校准ue发送时间。但是处于连接状态的当前ta命令只能支持有限的ta范围。

因此，在本申请的实施例中提出飞行ue可以从gnb获得其位置和距离，并相应地计算粗略的ta。gnb的位置是固定的并且可以作为网络数据进行存储。然而，飞行器位置不断变化，可以优先考虑从gnss获得位置信息。在任何时间(t),飞行ue可以获得(例如下载)和使用gnb位置数据和从gnss获得的飞行器位置数据来确定飞行器和gnb之间的距离。根据飞行器的导航数据(例如：位置和速度)，飞行ue可以预测飞行ue和gnb之间的未来距离。该信息可以存储在存储器中，并且可以不时地更新，或者可以仅在需要时获取。

在优选实施例中，飞行ue基于估计的粗略ta发送具有时间提前量的上行链路信号。例如，假设飞行ue需要发送信号x(t)，利用来自gnss的ta预补偿(ta_1)，则飞行ue发送x(t+ta_1)。剩余ta的估值分量由随机接入程序或由ta命令提供。gnb检测因飞行ue调整时间产生的剩余ta分量，并相应地向飞行ue指示剩余ta分量(ta_2)。

ue发送信号的实际ta是ta_1+ta_2,ue将其传输提前ta_1+ta_2。

在初始接入期间，由gnb发送的ta不能为负，因此基于gnss的ta预补偿应该更加保守，以确保具有ta_1的上行链路信号不会导致负的ta_2。这可以通过对ta_1进行有效回退来实现，在连接状态下，gnb发出的ta_2可以是正的也可以是负的，在这种情况下，ta_1不需要额外的回退。

例4：gnss辅助的功率控制

在另一个实施例中，描述了利用gnss辅助的功率控制的系统和方法。

上行链路功率控制在正交频分多址(ofdma)系统中是必不可少的，其中为了避免相邻载波干扰，必须将来自多个飞行ue的接收功率的差异控制在合理范围内。

功率控制是路径损耗和/或数据速率的函数。当飞行ue更靠近基站时，与位于相对远离基站的飞行ue相比，它可以以更低的功率进行发送。另外，当ue需要支持高数据速率时，与具有低数据速率的飞行ue相比，它可以以更高的功率进行发送。

由于地面ue的速度相对较低，开环功率控制不能非常快速地适配。另外，由于飞行ue的速度高得多，路径损耗可以非常动态地改变。

在实施例中，飞行ue基于从gnss得到的gnb的位置来估计其到gnb的路径损耗，并且飞行ue可以被配置为更新其开环功率控制。基于gnss辅助的路径损耗测量，附加的闭环功率控制可以叠加在更新的开环功率之上。因此，闭环功率控制不需要非常大的动态范围，并且不需要非常快。

利用预定的飞行路线(飞行路线数据)和gnss获得的位置(导航数据)，gnb还可以估计飞行ue的路径损耗并获得开环功率控制参数。

如果飞行ue和gnb之间的功率控制参数在一定范围内不一致，例如，飞行ue以比路径损耗要求更高的功率进行发送，则gnb可以选择为飞行ue调度更少的时间或频率资源，以最小化对整个系统容量的影响。

例5：gnss辅助波束预测和管理

在另一个实施例中，描述了gnss辅助的用于定位天线信号的波束预测的系统和方法。

窄波束传输是成功实现5g无线通信的一个方面。

在一个示例中，多个天线被相干地组合以形成窄波束，以便为飞行ue提供更好的穿透能力和高数据速率。在另一个示例中，可以用单个波束控制天线以实现相同或相似的结果。

无论天线系统使用何种波束成形天线，都需要通过波束管理实现窄波束传输，这就要求飞行ue和gnb在使用的波束上同步。当gnb和飞行ue在波束上不同步时，性能显著降低。

在如图3所示的实施例中，为确保通信效率，实现了gnss辅助的波束预测和管理。

例如，地面网络可以被配置为根据飞行路线获得并存储波束信息。基于飞行ue位置数据，小区101a；101b的地面蜂窝网络(gnb)100a,100b可以预测对例如飞行器200发送和接收波束从120a波束切换到120b波束，再切换到121a到121b波束，以用于飞行ue的通信。

或者，基于飞行ue的位置数据，飞行ue可以配置为使用预测的发送tx波束/接收rx波束与网络gnb通信。该过程可适用于连接状态和初始访问中的发送和接收。例如，在初始随机接入(rach)过程中，一旦fue报告其ueid(例如,imsi、rnti)，gnb就可以使用与fue相对应的波束进行后续发送和接收(例如msg4，参见图4)。

例6：整体系统流程

整个系统流程如图4所示。

在一个概括的实施例中，蜂窝地面网络用基站gnb100表示，移动子网络用fue210表示。

fue被配置为从gnss获得导航数据，还可以被进一步配置为获得飞行路线数据。

fue使用导航数据和飞行路线数据来确定来自蜂窝地面网络中的所有小区的候选小区的子集。或者，可以将候选小区上载到fue或从存储器中获取。

fue针对候选小区的子集(而不是针对网络的所有小区)进行小区搜索。

步骤1：gnb发送包含主同步信号(pss)和辅同步信号(sss)的同步信号和物理广播信道块(ssb)，以及在物理广播信道(pbch)上的主信息块(mib)。

步骤2：gnb发送系统信息块(sib)，其定义了其它系统信息块的调度信息，并包含了需要在物理下行链路共享信道(pdsch)上进行初始接入所需的信息。

步骤3：fue使用与前向链路接收波束中相同的发送波束方向并使用基于gnss的ta补偿，在物理随机接入信道(prach)上发送随机接入前导码(msg1)。

步骤4：在接收到msg1后，gnb发送两个物理数据：(i)用无线电接入-无线电网络临时标识(ra-rnti)掩蔽的物理下行控制信道(pdcch)，其携带解调pdsch所需的下行控制信息(dci)；(ii)pdsch，承载随机接入响应消息(rar或msg2)的mac数据和其它信息。

步骤5：在成功解码rar之后，基于其位置以及rar中指示的功率控制命令，fue使用由rar指定的反向链路授权分配的无线电资源并使用功率控制参数在物理上行链路共享信道(pusch)上发送无线电资源控制(rrc)连接请求(msg3)。

步骤6：gnb在pdsch上发送rrc连接建立消息，并且在解码pdsch所需的pdcch上发送控制信息。gnb基于从步骤5接收的fueid(国际移动用户标识(imsi)或无线电网络临时标识符(rnti))使用fue特定的波束。

步骤7：fue处于连接状态，后续数据和控制信道使用基于gnss的时间提前量ta、功率控制、测量、切换和波束管理。

gnss辅助无线通信

因此，根据以上实施例，公开了一种用于在蜂窝地面网络和移动子网络之间提供无线通信的方法，该方法包括：从全球导航卫星系统(gnss)获得导航数据，所述导航数据包括与以下至少之一相关联的信息：移动子网络的位置、矢量方向和速度；并基于导航数据补偿一个或多个信号参数以进行发送、接收或其组合。

在一些实施例中，移动子网络装配在飞行器上。

在一些实施例中，该方法还进一步包括：基于导航数据确定无线信号的估计的多普勒频移分量；用估计的多普勒频移分量补偿接收或发送的信号。

在一些实施例中，该方法还进一步包括：利用移动子网络的飞行用户设备，将接收信号补偿为y(t)e^-j2∏(δft)以减少多普勒效应，其中δf是估计的多普勒频移分量；其中，补偿由移动子网络的飞行用户设备实现。

在一些实施例中，该方法还进一步包括：利用移动子网络的飞行用户设备，将发送信号预补偿为x(t)e^-j2∏(δft)以减少多普勒效应，其中δf是估计的多普勒频移分量；其中，预补偿由移动子网络的飞行用户设备实现。

在一些实施例中，该方法进一步包括：利用移动子网络的飞行用户设备，将导航数据的至少一部分传送到蜂窝地面网络的gnb，所述导航数据的至少一部分包括了与移动子网络的位置和速度相关的信息；利用蜂窝地面网络的gnb，确定估计的多普勒频移分量；至少以下之一：基于估计的多普勒频移分量补偿接收的信号，并在发送之前基于多普勒频移分量预补偿发送信号；其中补偿和/或预补偿由蜂窝地面网络实现。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：获得飞行路线数据；并且使用至少部分的导航数据和飞行路线数据，从蜂窝地面网络的所有小区确定候选小区的子集，以实现小区的获取、测量和切换功能。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：利用移动子网络的飞行用户设备，从gnss接收导航数据；接收飞行路线数据；基于导航数据和飞行路线数据确定候选小区的子集；确定用于切换的目标小区；并将早期切换准备请求传送到蜂窝地面网络。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：利用蜂窝地面网络，从移动子网络的飞行用户设备接收导航数据；接收飞行路线数据；基于导航数据和飞行路线数据确定候选小区的子集；确定用于切换的目标小区；并准备在蜂窝地面网络之间进行切换。飞行用户设备可以被配置为将导航数据传送到蜂窝地面网络的当前服务gnb，并且蜂窝地面网络的当前服务gnb与目标小区的目标gnb进行通信用于实现切换。

在一些实施例中，该方法还进一步包括：基于导航数据确定无线信号的估计的时间提前量(ta)参数；并基于估计的ta参数补偿发送信号。估计的ta参数可以选择为确保由蜂窝地面网络发布的相应ta参数是正值的参数。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：获得飞行路线数据；基于导航数据和飞行路线数据确定无线信号的功率控制参数；根据功率控制参数发送信号。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：利用移动子网络的飞行用户设备，根据导航数据和飞行路线数据估计到蜂窝地面网络的当前服务gnb的路径损耗，并且基于估计的路径损耗更新开环功率控制。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：利用移动蜂窝地面网络的当前服务gnb，根据导航数据和飞行路线数据估计飞行用户设备的路径损耗，并且基于估计的路径损耗更新开环功率控制。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：如果飞行用户设备以比路径损耗要求更高的功率进行发送，则利用蜂窝地面网络的当前服务gnb，向飞行用户设备调度更少的时间或频率资源以最小化对系统容量的影响。

在一些实施例中，该方法可以进一步包括：获得飞行路线数据；基于导航数据和飞行路线数据确定无线信号的波束参数；基于所确定的波束参数发送、接收或发送和接收一个或多个无线信号。所述基于所确定的波束参数发送、接收或发送和接收一个或多个无线信号可以在初始接入期间通过移动子网络实现。可替代地，基于所确定的波束参数，所述发送、接收或发送和接收一个或多个无线信号可以通过处于连接状态的移动子网络来实现。

在一些实施例中，移动子网络可以装配在飞行器火车、气球、无人机等上。

尽管在所示的实施例中描述了各种细节、特征和组合，本领域的技术人员将理解本文公开了无数可能的替换组合和特征的布置以及细节。同样地，描述仅旨在使得可以，而不是限制。代替地，发明的精神和范围旨在从所附权利要求中确定。

工业适用性

本发明涉及飞行应用的无线通信领域。

gnb(100)

gnba(100a)

gnbb(100b)

gnbc(100c)

gnbd(100d)

gnbe(100e)

gnbf(100f)

小区a(101a)

小区b(101b)

小区c(101c)

小区d(101c)

小区e(101e)

小区f(101f)

前向链路(110a)

反向链路(110b)

发送/接收波束(120a)

发送/接收波束(120b)

发送/接收波束(121a)

发送/接收波束(121b)

飞行器(200)

飞行用户设备(210)

笔记本电脑(220a)

移动电话(220b)