[发明专利]混合蜂窝无线电通信系统和用于保持一致性的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合蜂窝无线电通信系统，该混合蜂窝无线电通信系统将卫星组件集成到高密度陆地蜂窝网络中，并且旨在提供宽带移动无线电通信服务。

背景技术

陆地移动无线电通信系统，即欧洲系统UMTS(通用移动电信系统)、其演化HSPA(高速分组接入)和美国系统CDMA2000以及其演化已经处于运营中并且提供了高达1兆比特/秒的所谓第三代或3G宽带服务。

针对新一代的标准，即诸如LTE(长期演进3GPP技术)和WIMAX IEEE802.16(全球微波接入互操作性)等之类的所谓第四代或4G系统正在研发中并且提供甚至更高速的服务。这些4G系统的部署已规划在2010年启动。

所有这些第三代系统和第四代系统可以额外地包括基于卫星的空间组件，该基于卫星的空间组件旨在完成和覆盖非常小的陆地小区的覆盖范围(如所谓的卫星伞小区)，非常小的陆地小区形成陆地组件并且部署在城市地区中，在这些城市地区中，其高场强电平确保了优质服务，并且对于非常小的陆地小区而言，人口密度足以符合成本效益，因此所有这些第三代系统和第四代系统与对于卫星来说艰难的都市环境的无线电传播条件兼容。

为了增加这种混合电信系统的容量，通过减小陆地小区尺寸来增加由分配到陆地组件的陆地频带内的频率重用所提供的增益。

类似地，必须减小伞小区的尺寸，以使伞小区集合的粒度适应包括在伞小区中的陆地小区集合的粒度，并且增加分配给卫星组件的卫星频带内的工作频率重用效率。

不考虑这一事实，即：陆地频率的分配频带和卫星频率的分配频带可以是相同的、部分相同的或不同的，由于相对于陆地小区而言，伞小区的原点处的卫星波束的定位或形状的不稳定性，导致陆地小区与卫星伞小区之间将出现干扰，其中定位或形状的不稳定性具有诸如关于温度变化的天线灵敏度或卫星平台的姿态控制缺陷等各种原因。

技术问题是减少陆地小区与卫星伞小区之间的干扰，以增加混合电信系统的总体容量。

发明内容

出于该目的，本发明的目标是提供一种混合蜂窝无线电通信系统，包括：

陆地基站的网络，所述陆地基站互连在一起并且链接到陆地基础设施，每个陆地基站都适于在相关联频率子带内在前向下行链路上发送和/或在反向上行链路上接收服务无线电通信信号，并且每个陆地基站都由其无线电范围来界定陆地无线电通信小区的向上覆盖范围和/或向下覆盖范围，

至少一个通信卫星，其经由双向结合链路通过至少一个接入站链接到所述陆地基础设施，并且适于在前向卫星下行链路上发送和/或在反向卫星上行链路上接收分布在无线电通信卫星波束上的服务无线电通信信号，所述卫星波束中的每个卫星波束都与频带相关联并且每个卫星波束都由其地面无线电范围来界定卫星伞小区的向上卫星覆盖范围和/向下卫星覆盖范围，

一组通信服务终端，其适于发射和/或接收无线电通信信号，并且分布在所述陆地小区和所述卫星小区上，

用于向所述基站或所述卫星波束分配传输资源的装置，所述传输资源中的每一个由频率子带和/或时隙和/或代码来界定，其中，所述子带是相对于分配给一组所述基站的第一频带和分配给所述卫星波束的第二频带来确定的，

其特征在于，

所述基站分布成根据时不变分布函数可由卫星小区区分，并且

所述系统包括一致性保持装置，所述一致性保持装置用于永久地并且在相同链路方向上保持每个卫星小区的覆盖范围相对于与包含在所述卫星小区中的所述基站相关联的所述陆地小区的覆盖范围的一致性，当预定覆盖范围的集合完全包括在卫星覆盖范围中时，卫星小区(136；436)的覆盖范围与所述预定陆地覆盖范围的集合是一致的。

根据具体实施例，混合系统包括以下特征中的一个或多个：

由所述基站和所述卫星共享相同频带。

每个卫星小区的相应所述卫星波束具有特征孔径角θ，所述特征孔径角θ定义为从波束相对于所述卫星的发射相平面或接收相平面的方位角方向的集合中所选择的最小孔径角，并且每个卫星小区的相应波束的最小孔径角θ是小于0.5度至若干度之间的角度值，并且所述一致性保持装置适于使所述卫星波束的偏差Δθ永久地保持为小于0.05度。

所述卫星的轨道包括在以下的组中：对地静止轨道(GEO)，西克莫、苔原或闪电型的高度椭圆轨道(HEO)以及倾斜对地同步轨道(IGSO)。