[发明专利]具有超节点气球之间的自由空间光通信和超节点与子节点气球之间的RF通信的气球网络

权利要求书

1.一种网络系统，包括：

被配置为气球网络中的子节点的多个子节点气球，其中每个所述子节点气球包括可操作用于数据通信的射频(RF)通信系统；以及

被配置为所述气球网络中的超节点的多个超节点气球，其中每个超节点气球包括可操作用于经由光链路与一个或多个其他超节点气球的数据通信的自由空间光通信系统，并且其中，至少一个超节点气球包括以下两者：(a)可操作用于与一个或多个其他超节点气球的数据通信的自由空间光通信系统；以及(b)可操作用于经由RF链路与至少一个子节点气球的数据通信的RF通信系统；

其中所述至少一个子节点气球的RF通信系统可操作来将从至少一个超节点气球接收的数据发送到至少一个陆基台站。

2.如权利要求1所述的网络系统，其中，所述超节点气球和所述子节点气球都是高空气球。

3.如权利要求1所述的网络系统，其中，至少所述超节点气球共同作为网格网络来操作。

4.如权利要求3所述的网络系统，其中，所述网格网络包括超节点气球之间的光链路。

5.如权利要求1所述的网络系统，其中，所述超节点气球和所述子节点气球共同作为网格网络来操作，并且其中，所述网格网络包括超节点气球之间的光链路和超节点气球与子节点气球之间的RF链路。

6.如权利要求1所述的网络系统，其中，一个或多个所述超节点气球的自由空间光通信系统包括可操作来发送自由空间光信号的一个或多个超亮发光二极管。

7.如权利要求1所述的网络系统，其中，一个或多个所述超节点气球的自由空间光通信系统包括可操作来接收自由空间光信号的接收器。

8.如权利要求1所述的网络系统，其中，一个或多个所述超节点气球的自由空间光通信系统包括可操作来发送自由空间光信号的激光系统。

9.如权利要求1所述的网络系统，还包括至少一个下行链路气球，其中所述至少一个下行链路气球包括自由空间光通信系统，该自由空间光通信系统可操作来：(a)与一个或多个所述超节点气球通信，以及(b)与至少一个陆基台站通信。

10.如权利要求1所述的网络系统，其中，一个或多个所述超节点气球和一个或多个所述子节点气球各自包括可操作来调整高度的高度控制系统。

11.如权利要求10所述的网络系统，其中，一个或多个所述超节点气球和一个或多个所述子节点气球的每一个中的所述高度控制系统可操作来经由对以下各项中的至少一个的调整来改变相应气球的高度：(a)相应气球的气体密度，以及(b)相应气球的气体体积。

12.如权利要求10所述的网络系统，其中，一个或多个所述超节点气球和一个或多个所述子节点气球中的每一个还可操作来：

使用高度风数据来确定具有与相应气球的期望横向移动相对应的风的目标高度；以及

使得所述高度控制系统发起相应气球朝着所述目标高度的高度移动，以尝试引起相应气球的期望水平移动。

13.如权利要求1所述的网络系统，其中，所述超节点气球和所述子节点气球共同作为网格网络来操作，并且其中，每个气球还可操作来基于所述网格网络的期望拓扑确定相应气球的期望水平移动。

14.如权利要求1所述的网络系统，其中，所述超节点气球和所述子节点气球处于连续的运动中，并且其中，所述超节点气球和所述子节点气球使用高度调整来移动以符合台站保持参数。

15.如权利要求1所述的网络系统，其中，所述超节点气球和所述子节点气球基于一个或多个台站保持参数来移动，其中所述台站保持参数是基于期望的网络拓扑的。

16.如权利要求15所述的网络系统，其中，所述一个或多个台站保持参数包括所述超节点气球和所述子节点气球中的任何两个之间的可接受距离范围。

17.如权利要求15所述的网络系统，其中，所述一个或多个台站保持参数包括以下各项中的一个或多个：(a)相邻超节点气球之间的可接受距离范围，(b)相邻子节点气球之间的可接受距离范围，以及(c)超节点气球与相邻子节点气球之间的可接受距离范围。