专利名称：用于提供飞行中宽带移动通信服务的系统和方法
技术领域：
本发明涉及陆基无线蜂窝通信系统；涉及适合于提供飞行中宽带移动通信服务的 飞机装备；并且涉及相应的方法。本发明还涉及如下通信系统其包括这样的陆基无线蜂 窝通信系统以及至少一个这样的飞机装备。
背景技术：
为了高效地向飞机提供(供乘客、机组使用的，以及/或者用于(航线)营运数据 的自动交换的)宽带(以及/或者窄带)通信服务，地对空和空对地通信中的频谱效率应 当很高，以在同时服务于大量飞机的情况下提供真正的宽带服务并保持陆基基站和/或所 需传输资源(例如，许可频谱)的数量较低。另外，应当使飞机乘客能够使用他们自己的常 规通信设备(电话、笔记本计算机等)来执行宽带通信。为了提供这样的飞行中宽带通信，可以使用基于卫星的系统，其依靠与对地球静 止轨道中的卫星的通信。然而，这样的系统是昂贵的，并且通常具有非常高的延迟，从而对 服务质量具有负面影响。另外，现有L波段解决方案不提供由即将来临的空中交通需求所 需的能力。一种更好的解决方案将是如下陆基蜂窝系统其使用在天线特征中具有宽主瓣 的基站天线，以覆盖大片的天空。用于服务若干飞机的多址接入方案将为时分多址接入 (Time-Division Multiple-Access, TDMA)方案，或者频分多址接入(Frequency-Division Multiple-Access,FDMA)方案，或者二者的组合。然而，这些多址接入方案没有顾及到一个 小区内的被服务飞机的空间间隔。因此，这些方案达不到理论上可能的频率效率。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于飞机的高效飞行中宽带移动通信服务。本发明的一个方面实施在用于提供飞行中宽带移动通信服务的陆基无线通信系 统之中，该系统包括至少一个陆基基站，该基站适合于产生至少一个小区，该小区限定基 站周围空间的立体角；该陆基基站还包括至少一个天线阵列，该天线阵列使用二维波束赋 形来产生至少一个波束，用以使用空分多址接入(Spatial-Division Multiple Access, SDMA)服务由所述至少一个小区所覆盖的空间中的至少一架飞机。创造性陆基通信系统通过在陆基基站上使用二维波束赋形而利用被服务飞机的 空间间隔。术语“二维波束赋形”指的是在三个球坐标中的两个中，即在方位和高度中的波 束赋形，而常规(一维)波束赋形仅限于一个球坐标(方位)。因此，除了常规TDMA和FDMA 之外，二维波束赋形还实现空分多址接入(SDMA)，即一个小区内的可用传输资源的空间复 用，从而提高每小区的平均和峰值数据吞吐量。另外，二维波束赋形导致地对空和空对地 方向二者上的接收机信号与干扰加噪声比(Signal-to-Noise-ancWnterference Ratio, SINR)的波束赋形增益，并且单个链路的数据吞吐量也得以提高。陆基移动通信系统的基础是由成组的遍布于服务区的上述类型基站所给予的。每个基站可以服务在其上方或周围的空间的由一定立体角所限定的几个扇区(小区)。这样 的布置非常类似于常见的蜂窝移动通信系统(例如，GSM、UMTS、LTE)，然而相比于本通信系 统的分布于三维空间中的移动用户(飞机)，在常见的蜂窝移动通信系统中移动用户或多 或少地分布在平面中。在一个实施方式中，陆基基站适合于形成波束，特别是自适应波束，用于跟踪飞机 的当前位置。对于本文所述系统，飞机专用自适应波束为优选的波束赋形技术。然而，在其 中从预定的成组可用波束中反复选择暂时优选波束的二维波束网格技术也可用于跟踪飞 机的当前位置。在任何情况中，都可以保证每个波束仅指向应被服务的飞机。在又一实施方式中，系统包括网关，用于到核心(计算机)网络，比如到因特网的 连接。根据陆基移动通信网络的架构，基站互相连接或者连接到控制器，用于数据回传和信 令。基站或者控制器应当进一步由一些网关连接到核心网络，用于提供宽带接入。同样，这 非常类似于常见的蜂窝移动通信系统。大家将会理解，陆基无线蜂窝通信系统可以是使用专用基础结构的网络，或者可 以是现有陆基蜂窝网络的重叠网络，在后一种情况中系统的所有陆基基站不一定都被适配 于执行二维波束赋形。比如，如WiMAX或LTE之类的常规蜂窝网络技术可装备有若干基站 /天线阵列，所述基站/天线阵列具有二维波束赋形能力，所述基站例如仅布置于网络的特 定位置，这些“有效”基站中的每一个基站覆盖例如150km的大半径(小区尺寸)，其他基站 则具有例如Ikm到5km的小区尺寸。例如，在主要德国城市中仅布置9个这样的基站就将 允许向德国之上的整个领空提供飞行中宽带接入。另一方面实施在用于提供飞行中宽带移动通信服务的飞机装备之中，其包括至 少一个天线，用于与陆基无线蜂窝通信系统，特别是上述类型的系统交换用户数据；收发器 单元，其连接到所述至少一个天线，用于处理与所述陆基无线蜂窝通信系统的空对地和地 对空通信；飞机内通信系统，特别是无线类型的系统，用于向飞机内的终端或者从所述终端 分发用户数据；以及互相通信单元，用于进行所述收发器单元与所述飞机内通信系统之间 的通信。这样的飞机装备可用于执行分发与飞机内的(例如由用户所使用的)终端地对空 和空对地通信的用户数据的任务。对于天线系统而言并且对于飞机内通信系统而言，多种 实施都是可能的对于便于乘客使用而言，飞机内无线通信系统是有益的，但并不是必需的。具体而 言，对于提供机组和航线营运服务而言，有线通信系统可能就足够了。本领域中技术人员将 会很容易地认识到，舱内分发系统的类型(无线或者有线)对与陆基通信系统的通信并无 影响。大家还将理解，用于处理与陆基无线蜂窝通信系统的通信的天线通常适合于相应地 经空对地和地对空链路既发送又接收数据。大家还将理解，飞机装备(相应地，天线)适合于与其通信的无线通信系统不一 定需要适合于执行二维波束赋形；事实上，陆基无线通信系统可根本不需要适合于执行波 束赋形。具体而言，飞机装备与其通信的陆基通信系统可以基于常规蜂窝网络技术，比如 WiMAX或LTE等，优选地适合于执行一维波束赋形。在一个实施方式中，所述至少一个天线布置于飞机(通常为传导性的)机壳外部， 而飞机内无线通信系统则布置在飞机机壳内部。因此，可以执行相应的空对地、地对空通信 与飞机内无线通信的有效隔离。大家将会理解，为了向乘客终端提供数据，飞行器内的通信系统可包括至少一个另外的天线，该天线布置在飞行器机壳内部。在另一实施方式中，用于与陆基无线蜂窝系统交换用户数据的天线为机械操控式 定向天线或者二维波束赋形天线阵列，适合于陆基基站的自动跟踪。所述天线可以实施为 具有高天线增益的机械操控式定向天线，其提供服务中的陆基基站的自动跟踪；或者实施 为二维波束赋形天线阵列，提供波束赋形增益和陆地基站的自动跟踪。如果例如为了切换 测量而应当监控多个陆基基站，那么后一种方案可能是优选的。备选地，可以用为切换而选 择的具有高天线增益并具有服务中的陆地基站的自动跟踪的第二机械操控式定向天线来 补充具有高天线增益并具有所述基站的自动跟踪的第一机械操控式定向天线。本领域技术 人员将会明白，所述天线备选地还可以实施为仅具有低天线增益的简单的非定向天线，因 为陆基基站天线阵列上的二维波束赋形提供足够的增益。如果例如为了切换测量而应当监 控多个陆基基站，那么后一种方案可能是优选的。在一个实施方式中，飞机内通信系统为蜂窝系统，其包括至少一个机载基站用于 在飞机内部产生(微)小区。在这种情况中，陆基基站与移动飞机收发器单元之间交换的 数据可包括用于飞机内终端的复用数据以及涉及终端和飞机收发器单元二者的信令。那 么，关键点就在于地对空和空对地链路上所携带的数据是用于飞机内各用户(乘客、机组 等)的数据的复用，即，在飞机内，必须使用飞机内通信系统将用户数据解复用并且分发到 终端。在一个改进中，飞机内蜂窝无线通信系统与(移动)乘客、机组以及/或者航线营 运终端的至少一个通信标准，特别是与选自包括GSM、UMTS和LTE的组中的通信标准相兼 容。这样是有益的，因为在这种情况下，乘客可以使用他们也在常规陆基移动通信系统中使 用的常规设备。在又一实施方式中，飞机内无线通信系统为非蜂窝无线通信系统，特别是WLAN系 统。在这种情况中，数据在诸如WLAN频谱的潜在未许可频谱中向并且从终端分发。在另一实施方式中，飞机内无线通信系统包括多个安装在飞机内由飞机运营商拥 有的终端，在这种情况中，可以凭借安装在飞机内的由飞机运营商拥有的终端来向乘客或 机组提供宽带服务。这样的终端例如可以集成于飞机座椅之中，作为飞机娱乐系统的一部 分。在又一实施方式中，飞机内无线通信系统包括中继站。在这种情况中，(移动)乘 客终端经由中继站直接连接到基于陆基基站的宏小区，具有从陆基基站到飞机的传导性 机壳外部的中继天线的一跳转；进入(传导性)机壳内的有线连接；以及从传导性机壳内 的天线到终端的另一跳转，并且反之亦然。该中继站也可以使用信号处理技术，以改进信号 质量，因为标准终端不能处理源自于例如900km/h的速度的高多普勒频率。在另一实施方式中，飞机装备适合于优选地使用飞机移动数据，特别是由GPS接 收器或者由飞机的导航系统所提供的移动数据，执行所述至少一个天线所接收和发送的信 号的频率变换以及/或者多普勒补偿。在下行链路地面对中继跳转中，飞机装备，例如中继站，接收数据并且具有两种选 择a)接收、多普勒估计、多普勒补偿、潜在地频率变换、放大并转发到中继到终端跳转；或 者b)接收、完全解码、包括上述多普勒估计和多普勒补偿加上重新编码、潜在地频率变换、 放大并且转发到中继到终端跳转。同样地，在终端到中继跳转的上行链路中，中继再次具有两种选择a)接收、多普勒预补偿(例如使用从下行链路估计的多普勒频移)、潜在地频率 变换、放大和转发；或者b)接收、完全解码、重新编码、包括多普勒预补偿(例如，使用从下 行链路估计的多普勒频移)、潜在地频率变换、放大和转发。如果地对空/空对地链路和机舱内链路使用两个不同的中心频率(这可能是一些 实际实施中的情况)，那么可能需要频率变换。然而，如果空对地/地对空链路和机舱内链 路使用相同的中心频率，则不需要频率变换。在所有上述实施方式中，飞机内无线通信系统可适合于使用优选地由GPS接收器 或者由飞机的导航系统所提供的飞机移动数据。在这种情况中，飞机装备适合于从在飞机 内储存这种信息的设备检索飞机移动数据，比如航向、速度等。当然，飞机移动数据对于陆 基无线通信系统可能也是感兴趣的，并因此可以使用空对地链路从机载无线通信系统发送 到陆基无线通信系统。由此提供的飞机移动数据至少对于以下任务可能是非常感兴趣的，这些任务为 信号处理，例如在发送器或者接收器上的多普勒补偿(在地对空和空对地链路二者中，多 普勒补偿为预补偿或者后补偿)；二维波束赋形以及陆基基站(空对地链路)或飞机(地 对空链路)的跟踪，并且最后但并非最不重要地，用于实施切换机制。本发明的又一方面涉及如下通信系统，该系统包括上述陆基无线蜂窝通信系统与 上述至少一个飞机装备的组合。这样的通信系统允许以成本有效的方式向飞机提供飞行中 宽带移动通信服务。在一个优选实施方式中，陆基基站和收发器单元适合于交换经复用的用户数据。 在这种情况中，飞机内无线通信系统适合于通过使用适当的信令和用户数据的解复用，向 各个终端分发用户数据。本发明的另一方面实施在用于提供飞行中宽带移动通信服务的方法之中，该方法 包括在陆基基站的天线元件阵列中使用二维波束赋形，以形成至少一个波束，用于使用 空分多址接入(SDMA)来服务由基站的至少一个小区所覆盖的空间中的至少一架飞机。本 创造性方法的二维波束赋形导致在地对空和空对地的方向二者上对于接收机信号与干扰 加噪声比(Signal-to-Noise-and-Interference Ratio, SINR)的波束赋形增益，并且单 个链路的数据吞吐量也得以提高。大家将会理解，提供二维波束赋形的本创造性方法可以 实施于计算机程序产品之中，后者为合适的软件或硬件，特别是现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit, ASIC)或者数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)。其他特征和优点在参考示出重要细节的附示的示例性实施方式的以下描述 中陈述说明，并且由权利要求所定义。各个特征可以由其本身单独实施，或者它们中的几个 特征可以以任何期望的组合来实施。
示例性实施方式在示意图中示出，并且在下面的描述中解释。以下示意图示出图1示出使用二维波束赋形的陆基通信系统的一个实施方式的示意图，并且图2示出用于陆基基站与飞机内分发系统之间的宽带通信的飞机装备的一个实 施方式。
具体实施例方式图1示出了陆基无线蜂窝通信系统Ia的陆基基站2。陆基基站2可以连接到遍布 于陆基通信系统Ia的服务区的陆基通信系统Ia的其他基站(未示出)。根据陆基无线通 信系统/网络的架构，基站可以互相连接或者连接到控制器，用于数据的回传和信令。为了 提供到计算机网络的接入，陆基基站2通过网关4连接到核心(计算机)网络3。在这方 面，陆基通信系统Ia非常类似于常见的蜂窝移动通信系统。大家将会理解，除了用于数据 通信的计算机网络以外，可以提供用于语音业务的语音网络。当然，例如在使用IP语音时， 可以将语音通信视为数据。然而，陆基无线通信系统Ia与常规蜂窝移动通信系统的区别在于基站2包括两 个天线元件阵列fe、5b，其能够进行二维波束赋形。为了这一目的，天线元件阵列5ajb既 垂直地又水平地布置，而常规天线元件阵列通常垂直地堆叠，从而仅可以向完全垂直的天 线元件堆叠应用复天线加权，从而仅允许在方位方向上的波束赋形。与其相反，天线元件阵 列5ajb允许在球坐标系统中的方位和高度二者上的二维波束赋形。每个天线阵列5a、恥服务基站2的小区Cl、C2( S卩，扇区)，小区Cl、C2限定了基 站2周围空间的非重叠立体角。对于目前的应用，小区尺寸，即小区Cl、C2的半径，可以在 50km左右，或者更大。基站2适合于使用天线加权来执行信号处理算法，以形成定向被服务的飞机 8a-8e的方位和高度方向之中的波束6a-6c、7a-7c，基站2还适合于执行SDMA调度算法，以 利用飞机8a_8e的空间间隔。在图1的示例中，飞机8a-8c在小区Cl中全都在同一时间/频率资源上，但却在 不同的无干扰飞机专用波束6a-6c上得到服务。在小区C2中，飞机8c-8d在同一时间/频 率资源上，但再次在不同的无干扰飞机专用波束7a-7c上得到服务。在该示例中，第三飞机 8c由小区Cl和C2 二者服务，因为其处于Cl、C2 二者之间的切换状态。除了 SDMA，基站2 的调度算法还可以使用常规时分多址接入或者频分多址接入以实现最佳的资源使用情况。波束6a-6C、7a-7C形成为它们跟踪飞机8a_8C的当前位置。跟踪可以通过使用 (复)天线加权产生飞机专用自适应波束6a-6C、7a-7C来执行，所述波束6a-6c、7a-7c动态 地适应飞机8a-8e的位置。备选地，还可以应用二维波束网格技术，其中根据被服务的飞机 8a-8e的位置在预定的成组可用(固定)波束中选择暂时优选的波束。在下文中，将要参考图2描述陆基无线通信系统Ia的基站2与(宏)小区Cl中 的第一飞机8a之间的链路。飞机8a包括飞机装备lb，该飞机装备Ib具有发送和接收天 线9，该天线9实施为机械操控式定向天线，适合于产生自动跟踪陆基基站Cl的定向波束 10。大家将会理解，除一个机械操控式天线以外，可以使用两个机械操控式天线或者另一二 维波束赋形天线阵列，该天线阵列在必须执行两个基站之间的切换时是特别有用的。并且， 在陆基基站2的天线阵列fe的二维发送和接收波束赋形提供足够的增益的情况下，可以使 用仅具有低天线增益的简单的非定向发送和接收天线9。飞机装备Ib还包括收发器单元11，其连接到发送和接收天线9，用于处理与图1 的陆基无线蜂窝通信系统Ia的基站2的空对地和地对空通信。另外，飞机装备Ib包括飞 机内通信系统12，用于向飞机8a内的乘客终端13a-13c或者从乘客终端13a_13c分发用户数据；以及互相通信单元14，用于收发器单元11与飞机内无线通信系统12的机载基站15 之间的通信。机载基站15连接到飞机内天线16，用于用户和信令数据到或者从移动乘客终 端13a-13c的传输。大家将会理解，备选地或者除了通过通信系统12的数据的无线舱内分 发，还可以使用有线分发，例如针对由机组或者由营运服务所使用的终端。为了将陆基无线蜂窝通信系统Ia的地对空和空对地链路6a、10与飞机内无线通 信系统12隔离，接收与发送天线9和收发器单元11布置在飞机8a的机壳17的外部，而飞 机内分发系统12的基站15和另一天线16则布置在飞机8a的(可能不是完全传导性的) 机壳17的内部。大家将会理解，备选地或者附加地，可以通过对于飞机内通信系统12和 空对地/地对空链路使用两个不同频率范围而将所述两个无线系统隔离。在后一情况中， 飞机装备lb，特别是互相通信单元14，可以适合于执行不同系统的中心频率之间的频率变 换。在图2的示例中，收发器单元11、机载基站15和互相通信单元14共同位于一个公 共盒中，从而与天线9、16—同形成飞机装备Ib。然而，本领域技术人员将会明白，飞机装备 Ib的实际配置取决于由飞机构造所给出的安装限制。在陆基基站2与移动飞机收发器单元11之间交换的数据包括用于飞机8a内的乘 客终端13a-13c的复用数据以及涉及乘客终端13a-13c并且涉及飞机收发器单元11的信 令。此处的关键点在于地对空和空对地链路上所携带的数据是用于飞机8a内的各个用户 (乘客)的数据复用，即，在飞机8a内，数据必须分发到乘客终端13a_13c。由于这些乘客 终端通常为乘客也在常规陆基移动通信系统中使用的常规设备，所以飞机8a内的无线分 发系统12应当兼容至少一种常用的无线系统标准，比如GSM、UMTS或者LTE等。因此飞机 8a内的服务提供是通过使用在飞机8a内创建微小区C3的机载基站15而得以实现的。本领域技术人员将会明白，备选地，飞机内无线通信系统12可以设计为在潜在未 许可频谱中发送和接收的非蜂窝无线通信系统，特别是WLAN系统。并且，除了服务与常用 蜂窝或非蜂窝无线通信系统兼容的由乘客拥有的终端，还可以凭借安装于飞机8a内的由 飞机运营商拥有的终端向乘客提供宽带服务。这样的终端例如可以集成在飞机座椅中作为 飞机娱乐系统的一部分。并且，除了使用飞机8a中的微小区机载基站15和执行用户数据的复用/解复用， 移动终端13a-13c还可以经由中继站15直接连接到基于陆基基站的宏小区Cl，所述中继站 代替图2中所示的飞机装备Ib的基站来使用。在这种情况中，一个跳转从陆基基站2到传 导性机壳17外的中继天线9 ；为了向传导性机壳17中传输数据而提供的有线连接；由传导 性机壳17内的天线16提供到终端13a-13c的另一跳转，并且反之亦然。中继站15还使用 信号处理技术以改进信号质量，因为标准终端可能无法应对源自于例如900km/h的速度的 高多普勒频率。在所有上述实施方式中，飞机内无线通信系统12可适合于使用优选地由GPS接收 器18或者由飞机8a的导航系统所提供的飞机移动数据。在这种情况中，飞机装备Ib可适 合于使用诸如航向、速度等飞机移动数据，来计算多普勒频率。另外，飞机移动数据还可以 使用空对地链路传输到陆基无线通信系统la。由此提供的飞机移动数据还可以用于以下任务信号处理，例如在(在地对空和 空对地链路二者中的)发送器或者接收器上的多普勒补偿；二维波束赋形和陆地基站(空对地链路)或飞机(地对空链路)的跟踪，并且还用于实施切换机制。本领域技术人员将会明白，本文所述的飞行中宽带移动通信服务并不限于高速因 特网接入、语音以及消息收发，而是还可以包括安全应用，比如机舱视频监控、飞行和飞机 数据实时交换，例如用于形成陆基“黑匣子(Black Box)”;以及物流应用，例如货物监控、乘 客行李监控(“遗失行李跟踪”)。另外，配备到陆基网络的宽带链路的飞机还可以被作为 传感器网使用，例如，向陆基无线蜂窝通信系统Ia提供计量数据。优选实施方式的以上描述作为举例的方式给出的。从给出的公开内容中，本领域 技术人员将不仅理解本发明及其随附的优点，而且还将找到对于所公开的结构和方法的各 种改变和修改。本申请人因此旨在涵盖由随附权利要求及其等效项所定义的所有这样的变 化和修改。
权利要求
1.用于提供飞行中宽带移动通信服务的陆基无线蜂窝通信系统(Ia)，其包括至少一个陆基基站O)，其适合于产生限定所述基站(2)周围空间的立体角的至少一 个小区(C1、C2)；所述陆基基站(2)还包括至少一个天线阵列(5ajb)，其使用二维波束赋 形来产生至少一个波束(6a-6C、7a-7C)，用于使用空分多址接入(SDMA)来服务在由所述至 少一个小区(C1、C2)所覆盖的空间中的至少一架飞机(8a-8C、8C-8e)。
2.根据权利要求1的陆基通信系统，其中所述陆基基站( 适合于形成波束(6a-6c、 7a_7c)，特别是自适应波束(6a-6C、7a-7C)，用于跟踪所述飞机(8a-8C、8C-8e)的当前位 置。
3.根据权利要求1的陆基通信系统，其还包括网关G)，用于到核心网络(3)的连接。
4.用于提供飞行中宽带移动通信服务的飞机装备(Ib)，其包括至少一个天线(9)，其用于与陆基无线蜂窝通信系统(Ia)，特别是与根据权利要求1的 陆基通信系统交换用户数据，收发器单元(11)，连接到所述至少一个天线(9)，用于处理与所述陆基无线蜂窝通信 系统(Ia)的空对地和地对空通信，飞机内通信系统(12)，特别是无线类型的飞机内通信系统(12)，用于向并且从所述飞 机(8a)内的终端(13a-13c)分发所述用户数据，以及互相通信单元(14)，用于所述收发器单元(11)与所述飞机内通信系统(1 之间的通
5.根据权利要求4的飞机装备，其中所述至少一个天线(9)布置在所述飞机(8a)的机 壳(17)外部，并且其中所述飞机内通信系统(12)布置在所述飞机(8a)的机壳(17)内部。
6.根据权利要求4的飞机装备，其中所述天线(9)为机械操控式定向天线或者二维波 束赋形天线阵列，适合于自动跟踪所述陆基基站(2)。
7.根据权利要求4的飞机装备，其中所述飞机内通信系统(12)为蜂窝无线系统，其包 括至少一个机载基站(15)用于在所述飞机(8a)内产生小区(C3)。
8.根据权利要求7的飞机装备，其中所述飞机内蜂窝无线通信系统(1 可兼容移动乘 客终端(13a-13c)的至少一种无线通信标准，特别是从包括GSM、UMTS和LTE的组中选取的 标准。
9.根据权利要求4的飞机装备，其中所述飞机内无线通信系统(12)为非蜂窝无线通信 系统，特别是WLAN系统。
10.根据权利要求4的飞机装备，其中所述飞机内通信系统(12)包括多个安装于所述 飞机(8a)内的由飞机运营商拥有的终端(13a-13c)。
11.根据权利要求4的飞机装备，其中所述无线飞机内通信系统(12)包括中继站 (15)。
12.根据权利要求4的飞机装备，适合于优选地使用飞机移动数据，特别是由GPS接收 器(18)或者由所述飞机(8a)的导航系统所提供的飞机移动数据，来执行由所述至少一个 天线(9)接收和发送的信号的频率变换以及/或者多普勒补偿。
13.通信系统(la、lb)，其包括根据权利要求1的陆基无线蜂窝通信系统(Ia)，以及 至少一个根据权利要求4的飞机装备(Ib)。
14.根据权利要求13的通信系统，其中所述陆基无线蜂窝通信系统(Ia)的所述陆基基站( 和所述至少一个飞机装备(Ib)的收发器单元(11)适合于交换复用数据。
15.用于提供飞行中宽带移动通信服务的方法，其包括使用陆基基站O)的天线元件阵列(fe、5b)执行二维波束赋形，以产生至少一个波束 (6a-6C、7a-7C)，用于使用空分多址接入(SDMA)来服务在由所述陆基基站(2)的至少一个 小区(C1、C2)所覆盖的空间中的至少一架飞机(8a-8C、8C-8e)。
全文摘要
本发明涉及用于提供飞行中宽带移动通信服务的陆基无线蜂窝通信系统(1a)，其包括至少一个陆基基站(2)，适合于产生至少一个小区(C1、C2)，所述小区限定基站(2)周围空间的立体角；陆基基站(2)还包括至少一个天线阵列(5a、5b)，所述天线阵列使用二维波束赋形来产生至少一个波束(6a-6c、7a-7c)，用于使用空分多址接入(SDMA)来服务在由至少一个小区(C1、C2)所覆盖的空间中的至少一架飞机(8a-8c、8c-8e)。本发明还涉及用于提供飞行中宽带移动通信服务的飞机装备，其包括至少一个天线，用于与陆基无线蜂窝通信系统(1a)交换用户数据；收发器单元，其连接到所述至少一个天线，用于处理与陆基无线蜂窝通信系统(1a)的空对地和地对空通信；以及飞机内通信系统，用于向并且从飞机内的终端分发用户数据。
文档编号H04B7/185GK102077490SQ200980125521
公开日2011年5月25日 申请日期2009年7月23日 优先权日2008年9月4日
发明者M·奥姆, M·施密特, T·维尔德 申请人:阿尔卡特朗讯