[发明专利]优化的位置信息辅助波束成形

说明书

全球定位系统(GPS)接收器可包括配置为从GPS卫星接收GPS信号的天线，配置为预处理由天线接收的信号的射频(RF)前端，配置为执行对从RF前端接收的输出信号解调和模数转换的解调器/转换器，配置为提供一致时钟信号的时钟，以及配置为接收时钟信号并进行与基于由天线接收的信号确定GPS接收器的位置相关的时间和代码测量的数字信号处理器。GPS接收器可以被配置为从时间和代码测量中消除反射或间接信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月26日提交的申请号为62/634,964的美国申请优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

示例实施例总体上涉及无线通信，并且更具体地，涉及使得能够使用优化的全球定位系统(GPS)位置信息来引导可转向天线波束的方向，以促进空对地(ATG)通信网络中的无线通信。

背景技术

高速数据通信和支持这种通信的设备在现代社会中已经无处不在。这些设备使许多用户能够保持与互联网和其他通信网络的几乎连续的连接。尽管可以通过电话线、电缆调制解调器或其他具有物理有线连接的设备来获得这些高速数据连接，无线连接已经彻底变革了我们保持连接而不牺牲移动性的能力。

然而，尽管人们熟悉在地面上保持连续连接到网络，但人们通常理解，一旦登上飞行器，容易和/或廉价的连接将趋于停止。至少对于机上乘客而言，航空平台仍未变得容易且便宜地连接至通信网络。尝试保持空中连接的成本通常很高，并且存在带宽限制或高延迟问题。此外，愿意承担飞行器通信能力所带来的费用和问题的乘客通常限于非常特定的通信模式，该模式由飞行器上提供的刚性通信架构来支持。

在过去的几十年中，传统的陆基通信系统已经得到发展和成熟。虽然与陆基通信有关的进步仍在继续，并且人们可能希望其中的一些进步也能适用于与航空平台的通信，但事实是传统的陆基通信涉及二维覆盖范式，而空对地(ATG)通信是一个三维问题，这意味着两个环境之间没有直接关联。而且，相对于与陆基通信有关的因素，在ATG的环境中必须考虑许多其他因素。

发明内容

因此，可以提供一些示例实施例以增强通信节点确定其在困难环境中的位置的能力。然后，提高的确定位置的能力可以例如有助于采用波束成形技术来更有效和可靠地进行通信。

在一个示例实施例中，提供了一种波束成形控制模块。波束成形控制模块可以包括处理电路，该处理电路被配置为接收指示基站的固定地理位置的固定位置信息，以及接收指示飞行器上的移动通信站的三维位置的动态位置信息。可以从布置在飞行器上的GPS接收器接收动态位置信息。处理电路可以进一步被配置为基于动态位置信息提供指令以指导从天线阵列到飞行器或从飞行器到天线阵列的波束形成。可以响应于GPS接收器消除反射或间接信号GPS接收器计算而生成动态位置信息。

在另一个示例实施例中，提供了一种GPS接收器。GPS接收器可以包括：天线，其被配置为从GPS卫星接收GPS信号；射频(RF)前端，其被配置为预处理由天线接收的信号；解调器/转换器，其配置为对从射频前端接收的输出信号进行解调和模数转换；配置为提供一致时钟信号的时钟；以及数字信号处理器，其配置为接收时钟信号并进行与基于天线接收的信号确定GPS接收器位置相关的时间和代码的测量。GPS接收器可以被配置为从时间和代码测量中消除反射或间接信号。

在另一个示例实施例中，提供了一种改进GPS位置确定的方法。该方法可以包括：确定被配置为接收GPS信号的天线的天线方向图；确定包括该天线的GPS接收器的当前位置；基于当前位置执行信号选择；基于信号选择来调整天线方向图以接收选定的一组信号，并根据该选定的一组信号执行GPS位置确定。

附图说明

如此概括地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1示出了根据示例实施例的从GPS卫星接收信号的同时在不同基站的覆盖区域之间移动的飞行器。