(57)【要約】  衛星通信システムにおけるリンク適応のための方法および装置であって、衛星は、サービスリンクを介してユーザ端末(UT)から逆方向リンク(RL)通信を受信し、フィーダリンクを介してRL通信を衛星アクセスネットワーク(SAN)に再送信するように構成される。SANは、衛星のフットプリント内のUTに対する基準ロケーションを選択し、基準ロケーションに基づいて、衛星のターゲット電力効率を達成するためにRL通信に関する動作パラメータのセットを決定することができる。SANは、サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することができる。利点の中でも、本明細書で開示する方法は、衛星の能力に基づいて、RL通信を最適化し得る。
2020526105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星通信システムにおけるリンク適応の方法であって、
前記衛星通信システムの衛星のフットプリント内のユーザ端末(UT)に対する基準ロケーションを選択するステップであって、前記衛星が、サービスリンクを介して前記UTから逆方向リンク(RL)通信を受信し、フィーダリンクを介して前記RL通信を衛星アクセスネットワーク(SAN)に再送信するように構成される、ステップと、
前記UTに対する前記基準ロケーションに基づいて、前記衛星のターゲット電力効率を達成するために前記RL通信に関する動作パラメータのセットを決定するステップと、
前記サービスリンク、前記フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、前記衛星の前記ターゲット電力効率を維持しながら、前記動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記UTと前記衛星との間の距離が、前記衛星の前記フットプリント内の他のロケーションと比較して前記基準ロケーションにおいて最短である、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記1つまたは複数の動作パラメータが、前記SANにおいて前記RL通信を受信するためのターゲット信号対雑音比(SNR)、前記RL通信のために割り振られるリソースブロック(RB)の数、または前記RL通信を送信するために使用される変調およびコーディング方式(MCS)を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記動的に調整するステップが、
前記サービスリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記フィーダリンク内の前記チャネル条件に基づいて、前記ターゲットSNRを調整するステップ
を含む、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記動的に調整するステップが、
前記フィーダリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記サービスリンク内の前記チャネル条件に基づいて、RBの前記数を調整するステップ
を含む、請求項3に記載の方法。
【請求項６】
前記ターゲット電力効率は、前記UTが前記サービスリンク内のすべての利用可能な帯域幅を使用して最大電力で前記基準ロケーションからRL通信を送信するときに前記RL通信が前記衛星に到着するターゲット電力スペクトル密度(PSD)に対応する、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
RBの前記数を調整するステップが、
前記UT内の利用可能な送信電力量が前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる追加の送信電力量未満であると決定するステップと、
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量に基づいて、前記RL通信のために割り振られるRBの前記数を低減するステップと
を含む、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量が、RBごとに必要とされる送信電力量に対応する、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記ターゲットPSDに少なくとも部分的に基づいて、前記RL通信のために割り振り可能なRBの最大数を決定するステップと、
RBの前記最大数をRBのしきい値数と比較するステップと、
前記比較に少なくとも部分的に基づいて、前記RL通信のために割り振られることになるRBの前記数を選択するステップと
をさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項１０】
前記選択するステップが、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数以上であるとき、前記RL通信のために前記最大数のRBを割り振るステップと、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数未満であるとき、前記RL通信のために前記しきい値数のRBを割り振るステップと
を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
衛星アクセスネットワーク(SAN)であって、
1つまたは複数のプロセッサと、
命令を記憶するように構成されたメモリと
を含み、前記命令が、前記1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記SANに、
衛星通信システムの衛星のフットプリント内のユーザ端末(UT)に対する基準ロケーションを選択することであって、前記衛星が、サービスリンクを介して前記UTから逆方向リンク(RL)通信を受信し、フィーダリンクを介して前記RL通信を前記SANに再送信するように構成される、選択することと、
前記UTに対する前記基準ロケーションに基づいて、前記衛星のターゲット電力効率を達成するために前記RL通信に関する動作パラメータのセットを決定することと、
前記サービスリンク、前記フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、前記衛星の前記ターゲット電力効率を維持しながら、前記動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することと
を行わせる、衛星アクセスネットワーク(SAN)。
【請求項１２】
前記UTと前記衛星との間の距離が、前記衛星の前記フットプリント内の他のロケーションと比較して前記基準ロケーションにおいて最短である、請求項11に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項１３】
前記1つまたは複数の動作パラメータが、前記SANにおいて前記RL通信を受信するためのターゲット信号対雑音比(SNR)、前記RL通信のために割り振られるリソースブロック(RB)の数、または前記RL通信を送信するために使用される変調およびコーディング方式(MCS)を含む、請求項11記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項１４】
前記1つまたは複数の動作パラメータを動的に調整するための前記命令の実行が、前記SANに、
前記サービスリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記フィーダリンク内の前記チャネル条件に基づいて、前記ターゲットSNRを調整することと、
前記フィーダリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記サービスリンク内の前記チャネル条件に基づいて、RBの前記数を調整することと
を行わせる、請求項13に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項１５】
前記ターゲット電力効率は、前記UTが前記サービスリンク内のすべての利用可能な帯域幅を使用して最大電力で前記基準ロケーションからRL通信を送信するときに前記RL通信が前記衛星に到着するターゲット電力スペクトル密度(PSD)に対応する、請求項14に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項１６】
RBの前記数を調整するための前記命令の実行が、前記SANに、
前記UT内の利用可能な送信電力量が前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる追加の送信電力量未満であると決定することと、
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量に基づいて、前記RL通信のために割り振られるRBの前記数を低減することと
を行わせる、請求項15に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項１７】
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量が、RBごとに必要とされる送信電力量に対応する、請求項16に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項１８】
前記命令の実行が、前記SANにさらに、
前記ターゲットPSDに少なくとも部分的に基づいて、前記RL通信のために割り振り可能なRBの最大数を決定することと、
RBの前記最大数をRBのしきい値数と比較することと、
前記比較に少なくとも部分的に基づいて、前記RL通信のために割り振られることになるRBの前記数を選択することと
を行わせる、請求項15に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項１９】
RBの前記数を選択するための前記命令の実行が、前記SANに、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数以上であるとき、前記RL通信のために前記最大数のRBを割り振ることと、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数未満であるとき、前記RL通信のために前記しきい値数のRBを割り振ることと
を行わせる、請求項18に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項２０】
衛星アクセスネットワーク(SAN)であって、
衛星通信システムの衛星のフットプリント内のユーザ端末(UT)に対する基準ロケーションを選択するための手段であって、前記衛星が、サービスリンクを介して前記UTから逆方向リンク(RL)通信を受信し、フィーダリンクを介して前記RL通信を前記SANに再送信するように構成される、手段と、
前記UTに対する前記基準ロケーションに基づいて、前記衛星のターゲット電力効率を達成するために前記RL通信に関する動作パラメータのセットを決定するための手段と、
前記サービスリンク、前記フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、前記衛星の前記ターゲット電力効率を維持しながら、前記動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整するための手段と
を含む、衛星アクセスネットワーク(SAN)。
【請求項２１】
前記1つまたは複数の動作パラメータを前記動的に調整するための手段が、
前記サービスリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記フィーダリンク内の前記チャネル条件に基づいて、前記SANにおいて前記RL通信を受信するためのターゲット信号対雑音比(SNR)を調整するための手段と、
前記フィーダリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記サービスリンク内の前記チャネル条件に基づいて、前記RL通信のために割り振られるリソースブロック(RB)の数を調整するための手段と
を含む、請求項20に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項２２】
前記ターゲット電力効率は、前記UTが前記サービスリンク内のすべての利用可能な帯域幅を使用して最大電力で前記基準ロケーションからRL通信を送信するときに前記RL通信が前記衛星に到着するターゲット電力スペクトル密度(PSD)に対応する、請求項21に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項２３】
RBの前記数を前記調整するための手段が、
前記UT内の利用可能な送信電力量が前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる追加の送信電力量未満であると決定するための手段と、
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量に基づいて、前記RL通信のために割り振られるRBの前記数を低減するための手段と
を含む、請求項22に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項２４】
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量が、RBごとに必要とされる送信電力量に対応する、請求項23に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項２５】
前記ターゲットPSDに少なくとも部分的に基づいて、前記RL通信のために割り振り可能なRBの最大数を決定するための手段と、
RBの前記最大数をRBのしきい値数と比較するための手段と、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数以上であるとき、前記RL通信のために前記最大数のRBを割り振るための手段と、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数未満であるとき、前記RL通信のために前記しきい値数のRBを割り振るための手段と
をさらに含む、請求項22に記載の衛星アクセスネットワーク。
【請求項２６】
ワイヤレス通信システムにおけるリンク適応の方法であって、
前記ワイヤレス通信システムのリモートラジオヘッド(RRH)の地理的カバレージエリア内のユーザ機器(UE)に対する基準ロケーションを選択するステップであって、前記RRHが、サービスリンクを介して前記UEからアップリンク(UL)通信を受信し、フィーダリンクを介して前記UL通信を基地局に再送信するように構成される、ステップと、
前記UEに対する前記基準ロケーションに基づいて、前記RRHのターゲット電力効率を達成するために前記UL通信に関する動作パラメータのセットを決定するステップと、
前記サービスリンク、前記フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、前記RRHの前記ターゲット電力効率を維持しながら、前記動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整するステップと
を含む、方法。
【請求項２７】
前記ターゲット電力効率は、前記UEが前記サービスリンク内のすべての利用可能な帯域幅を使用して最大電力で前記基準ロケーションからUL通信を送信するときに前記UL通信が前記RRHに到着するターゲット電力スペクトル密度(PSD)に対応し、前記動的に調整するステップが、
前記サービスリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記フィーダリンク内の前記チャネル条件に基づいて、前記基地局において前記UL通信を受信するためのターゲット信号対雑音比(SNR)を調整するステップと、
前記フィーダリンク内の前記チャネル条件とは無関係に、前記サービスリンク内の前記チャネル条件に基づいて、前記UL通信のために割り振られるリソースブロック(RB)の数を調整するステップと
を含む、請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
RBの前記数を調整するステップが、
前記UE内の利用可能な送信電力量が前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる追加の送信電力量未満であると決定するステップと、
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量に基づいて、前記UL通信のために割り振られるRBの前記数を低減するステップと
を含む、請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
前記ターゲットPSDを達成するために必要とされる前記追加の送信電力量が、RBごとに必要とされる送信電力量に対応する、請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
前記ターゲットPSDに少なくとも部分的に基づいて、前記UL通信のために割り振り可能なRBの最大数を決定するステップと、
RBの前記最大数をRBのしきい値数と比較するステップと、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数以上であるとき、前記UL通信のために前記最大数のRBを割り振るステップと、
RBの前記最大数がRBの前記しきい値数未満であるとき、前記UL通信のために前記しきい値数のRBを割り振るステップと
をさらに含む、請求項27に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で説明する様々な態様は、ワイヤレス通信に関し、より詳細には、送信デバイスと受信デバイスとの間に仲介要素を伴うワイヤレス通信システムにおけるリンク適応に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の衛星ベースの通信システムは、ゲートウェイと1つまたは複数のユーザ端末との間で通信信号を中継するために、ゲートウェイと1つまたは複数の衛星とを含む。ゲートウェイは、通信衛星に信号を送信し、通信衛星から信号を受信するためのアンテナを有する地上局である。ゲートウェイは、ユーザ端末を、公衆交換電話網、インターネット、ならびに様々なパブリックネットワークおよび/またはプライベートネットワークなどの他の通信システムの他のユーザ端末またはユーザに接続するために、衛星を使用して通信リンクを提供する。衛星は、情報を中継するために使用される、周回する受信機およびリピータである。
【０００３】
衛星は、ユーザ端末が衛星の「フットプリント」内にあるならば、ユーザ端末から信号を受信し、ユーザ端末に信号を送信することができる。衛星のフットプリントは、衛星の信号の範囲内にある、地球の表面上の地理的領域である。フットプリントは通常、1つまたは複数のアンテナの使用を通じて「ビーム」へと地理的に分割される。各ビームは、フットプリント内の特定の地理的領域をカバーする。ビームは、同一の衛星からの複数のビームが同一の特定の地理的領域をカバーするように向けられ得る。
【０００４】
静止衛星が、長らく通信に使用されてきた。静止衛星は、地球上の所与の場所に対して静止しているので、地球上の通信トランシーバと静止衛星との間の無線信号伝搬において、タイミングのシフトおよび周波数のシフトはほとんどない。しかしながら、GSO衛星ベースの通信は、比較的大きい往復遅延(〜500ms)を有し、比較的高い減衰レベルを招く傾向がある。その上、静止衛星は静止衛星軌道(GSO)に制限されるので、GSOに配置できる衛星の数は限られている。静止衛星の代替案として、地球全体または地球の少なくとも大部分に通信カバレージを提供するために、地球低軌道(LEO)などの非静止軌道(NGSO)内の衛星のコンスタレーションを利用する通信システムが考案された。
【０００５】
各衛星は、ユーザ端末と衛星アクセスネットワーク(たとえば、ゲートウェイ、コントローラ、および衛星を介してユーザ端末と通信する他の要素のネットワーク)との間の通信のためのトランスポンダまたはリピータとして動作し得る。たとえば、衛星は、サービスリンク(たとえば、衛星とユーザ端末との間の通信チャネル)を介してユーザ端末から逆方向リンク(RL)通信を受信することができ、フィーダリンク(たとえば、衛星と衛星アクセスネットワークとの間の通信チャネル)を介してRL通信を衛星アクセスネットワークに再送信することができる。従来の「ベントパイプ」衛星は、受信通信信号を再送信するとき、周波数変換および電力増幅を実行することができるが、一般に、RL通信信号に対して何の追加デジタル処理も実行しない。
【０００６】
レインフェード、アンテナビームポインティングエラー、見通し線妨害、ドップラー効果、および他のRF妨害源は、フィーダリンクおよび/またはサービスリンク内で信号減衰を引き起こす可能性がある。従来のリンク適応方式(たとえば、送信デバイスが受信デバイスと直接通信する)において、送信デバイスの1つまたは複数の送信パラメータを調整して、受信デバイスにおける信号劣化に直接的に適応することによって、信号減衰を補償することが可能である。しかしながら、衛星は、ユーザ端末と衛星アクセスネットワークとの間のRF仲介(たとえば、トランスポンダ)として動作するため、衛星通信システムにおいてリンク適応を実行するとき、衛星の性能が明らかにされるべきである。より具体的には、サービスリンクおよび/または逆方向リンク内のRF妨害を補償するとき、(たとえば、電力効率を最適化することによって)衛星の効率的な動作を維持することが望ましいことがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の態様は、衛星通信システムにおいて逆方向リンク適応を実行するための装置および方法に関し、衛星は、サービスリンクを介してユーザ端末(UT)から逆方向リンク(RL)通信を受信し、フィーダリンクを介してRL通信を衛星アクセスネットワーク(SAN)に再送信するように構成される。一例では、リンク適応の方法が開示される。この方法は、衛星のフットプリント内のUTに対する基準ロケーションを決定するステップと、UTに対する基準ロケーションに基づいて、衛星のターゲット電力効率を達成するためにRL通信に関する動作パラメータのセットを決定するステップと、サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整するステップとを含み得る。利点の中でも、本明細書で開示する方法は、衛星の能力および/または限界に基づいて、UTとSANとの間のRL通信を最適化し得る。
【０００８】
別の例では、衛星アクセスネットワークが開示される。SANは、1つまたは複数のプロセッサと、命令を記憶するように構成されたメモリとを含み得る。1つまたは複数のプロセッサによる命令の実行は、SANに、衛星通信システムの衛星のフットプリント内のUTに対する基準ロケーションを選択させ、UTに対する基準ロケーションに基づいて、衛星のターゲット電力効率を達成するためにRL通信に関する動作パラメータのセットを決定させ、サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整させることができる。利点の中でも、本明細書で開示する衛星アクセスネットワークは、衛星の能力および/または限界に基づいて、UTとSANとの間のRL通信を最適化し得る。
【０００９】
別の例では、衛星アクセスネットワークが開示される。このSANは、衛星通信システムの衛星のフットプリント内のUTに対する基準ロケーションを選択するための手段と、UTに対する基準ロケーションに基づいて、衛星のターゲット電力効率を達成するためにRL通信に関する動作パラメータのセットを決定するための手段と、サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整するための手段とを含み得る。利点の中でも、本明細書で開示する衛星アクセスネットワークは、衛星の能力および/または限界に基づいて、UTとSANとの間のRL通信を最適化し得る。
【００１０】
別の例では、非一時的コンピュータ可読媒体が開示される。この非一時的コンピュータ可読媒体は、命令を記憶することができ、これらの命令は、SANの1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、SANに、衛星通信システムの衛星のフットプリント内のUTに対する基準ロケーションを選択することと、UTに対する基準ロケーションに基づいて、衛星のターゲット電力効率を達成するためにRL通信に関する動作パラメータのセットを決定することと、サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することとを含み得る動作を実行させる。利点の中でも、本明細書で開示する非一時的コンピュータ可読媒体は、衛星の能力および/または限界に基づいて、UTとSANとの間のRL通信を最適化し得る。
【００１１】
本開示の他の態様は、ワイヤレス通信システムにおいて逆方向リンク適応を実行するための装置および方法に関し、無線周波数リモートラジオヘッド(RRH)は、サービスリンクを介してユーザ機器(UE)からアップリンク(UL)通信を受信し、ワイヤレスバックホールフィーダリンクを介して、UL通信を基地局またはクラウド処理センターに再送信するように構成される。一例では、リンク適応の方法が開示される。この方法は、RRHの地理的カバレージエリア内のUEに対する基準ロケーションを選択するステップと、UEに対する基準ロケーションに基づいて、RRHのターゲット電力効率を達成するために、UL通信に関する動作パラメータのセットを決定するステップと、サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、RRHのターゲット電力効率を維持しながら、1つまたは複数の動作パラメータを動的に調整するステップとを含み得る。利点の中でも、本明細書で開示する方法は、衛星の能力および/または限界に基づいて、UTとSANとの間のRL通信を最適化し得る。
【００１２】
本開示の態様は例として示されており、添付の図面の図によって限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】例示的な通信システムのブロック図である。
【図２】図1のゲートウェイの一例のブロック図である。
【図３】図1の衛星の一例のブロック図である。
【図４】図1のユーザ端末(UT)の一例のブロック図である。
【図５】図1のユーザ機器(UE)の一例のブロック図である。
【図６】地球を周回するNGSO衛星コンスタレーションおよびGSO衛星コンスタレーションを示す図である。
【図７】地球の表面上にいくつかのビームを送信するNGSO衛星を示す図である。
【図８Ａ】フィーダリンク内にRF妨害を伴う、例示的な衛星通信システムを示す図である。
【図８Ｂ】サービスリンク内にRF妨害を伴う、例示的な衛星通信システムを示す図である。
【図８Ｃ】フィーダリンクおよびサービスリンク内にRF妨害を伴う、例示的な衛星通信システムを示す図である。
【図９】本開示の態様が実装され得る、例示的なワイヤレス通信システムを示す図である。
【図１０】例示的な実装形態による、例示的な衛星アクセスネットワークのブロック図である。
【図１１】衛星通信システムに対する例示的な逆方向リンク適応動作を示す例示的なフローチャートである。
【図１２】衛星通信システムにおけるRF妨害に基づいて、RL通信に関する1つまたは複数の動作パラメータを動的に調整するための例示的な動作を示すフローチャートである。
【図１３】一連の相互に関係する機能モジュールとして表される例示的な衛星アクセスネットワークを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本明細書で説明する例示的な実装形態は、ユーザ端末(UT)と衛星通信システムの衛星アクセスネットワーク(SAN)との間のRF仲介として動作する衛星の効率的な動作を維持しながら、レインフェード、アンテナビームポインティングエラー、見通し線妨害、ドップラー効果、および/または衛星通信システムにおける他のRF妨害を軽減し得る。たとえば、以下でより詳細に説明するように、SANは、衛星の能力および/または限界に基づいて、UTとSANとの間の逆方向リンク(RL)通信を最適化する基準動作パラメータ(ターゲット信号対雑音比、帯域幅割振り、および/または変調およびコーディング方式など)のセットを最初に確立することができる。より具体的には、基準動作パラメータは、理想的なチャネル条件下で衛星のターゲット(たとえば、最適)電力効率を達成するために使用され得る。SANは、その場合、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整して、(UTと衛星との間の)サービスリンクおよび/または(衛星とSANとの間の)フィーダリンクにおける実際のチャネル条件に適応することができる。図7〜図13に関して、以下でより詳細に説明するように、リンク適応の方法は、他のリンク内に存在し得る何らかのRF妨害に関係なく、特定の通信リンク(サービスリンクまたはフィーダリンクなど)におけるRF妨害を補償し得る。
【００１５】
特定の例を対象とする以下の説明および関係する図面において、本開示の態様について説明する。本開示の範囲から逸脱することなく、代替例が考案され得る。さらに、本開示の関連する詳細を不明瞭にしないように、よく知られている要素については詳細に説明しないか、または省略する。
【００１６】
「例示的」という語は、本明細書において「一例、事例、または例示としての働きをすること」を意味するために使用される。本明細書で「例示的」として説明するいかなる態様も、必ずしも他の態様よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。同様に、「態様」という用語は、すべての態様が論じられる特徴、利点、または動作モードを含むことを必要としない。
【００１７】
本明細書で使用される用語は、特定の態様のみを説明することを目的としており、態様を限定するものではない。本明細書で使用する単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈が別段明確に示さない限り、複数形も含むものとする。「備える(comprises、comprising)」、または「含む(includes、including)」という用語は、本明細書で使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、または構成要素の存在を明示するが、1つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、またはそれらのグループの存在または追加を除外しないことがさらに理解されよう。さらに、「または、もしくは(or)」という言葉は、ブール演算子の「OR」と同じ意味を有しており、すなわち、「いずれか」および「両方」の可能性を包含しており、別段に明記されていない限り、「排他的or」(「XOR」)に限定されないことが理解されよう。2つの隣接する語の間の記号「/」は、別段に明記されていない限り、「または」と同じ意味を有することも理解される。その上、「〜に接続される」、「〜に結合される」、または「〜と通信している」などの句は、別段に明記されていない限り、直接接続に限定されない。
【００１８】
さらに、多くの態様について、たとえば、コンピューティングデバイスの要素によって実行されるべきアクションのシーケンスに関して説明する。本明細書で説明する様々なアクションは、特定の回路、たとえば中央処理装置(CPU)、グラフィック処理ユニット(GPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または様々な他のタイプの汎用もしくは専用のプロセッサもしくは回路によって実行されることがあり、1つまたは複数のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって実行されることがあり、あるいは両方の組合せによって実行されることがあることが認識されよう。さらに、本明細書で説明するこれらのアクションのシーケンスは、実行されると、関連するプロセッサに本明細書で説明する機能を実行させるコンピュータ命令の対応するセットを記憶した、任意の形態のコンピュータ可読記憶媒体内で完全に具現化されるものと見なされ得る。したがって、本開示の様々な態様は、請求する主題の範囲内にそのすべてが入ることが企図されている、いくつかの異なる形態で具現化され得る。さらに、本明細書で説明する態様の各々に対して、任意のそのような態様の対応する形態が、たとえば、説明するアクションを実行する「ように構成された論理」として本明細書で説明されることがある。
【００１９】
以下の説明では、本開示を完全に理解できるように特定の構成要素、回路、およびプロセスの例など多数の特定の詳細事項が記載されている。本明細書で使用する「結合される」という用語は、直接接続されるか、または1つもしくは複数の介在する構成要素もしくは回路を介して接続されることを意味する。さらに、以下の説明では、説明の目的で、本開示の完全な理解を与えるために具体的な名称が記載される。しかしながら、これらの具体的な詳細が本開示の様々な態様を実践するのに必要ではないことがあることは当業者には明らかであろう。他の事例では、本開示を不明瞭にすることを避けるために、よく知られている回路およびデバイスが、ブロック図の形態で示されている。本開示の様々な態様は、本明細書で説明する具体的な例に限定されるものと見なされるべきではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲によって定義されるすべての実装形態を様々な態様の範囲内に含むものと見なされるべきである。
【００２０】
図1は、非静止軌道、たとえば地球低軌道(LEO)にある複数の衛星(ただし、例示をわかりやすくするために1つの衛星300のみが示されている)と、衛星300と通信している衛星アクセスネットワーク(SAN)150と、衛星300と通信している複数のユーザ端末(UT)400および401と、UT400および401とそれぞれ通信している複数のユーザ機器(UE)500および501とを含む衛星通信システム100の例を示す。各UE500または501は、モバイルデバイス、電話機、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ、コンピュータ、ウェアラブルデバイス、スマートウォッチ、オーディオビジュアルデバイス、またはUTと通信する能力を含む任意のデバイスなどのユーザデバイスとすることができる。さらに、UE500および/またはUE501は、1つまたは複数のエンドユーザデバイスと通信するのに使用されるデバイス(たとえば、アクセスポイント、スモールセルなど)とすることができる。図1に示す例では、UT400およびUE500は、両方向アクセスリンク(順方向アクセスリンクおよび逆方向アクセスリンクを有する)を介してお互いと通信し、同様に、UT401およびUE501は、別の両方向アクセスリンクを介してお互いと通信する。別の実装形態では、1つまたは複数の追加のUE(図示せず)が、受信専用に構成され、したがって、順方向アクセスリンクを使用することのみによってUTと通信することができる。別の実装形態において、1つまたは複数の追加のUE(図示せず)が、UT400またはUT401と通信することもできる。代替案では、UTおよび対応するUEは、たとえば衛星と直接に通信するための一体衛星トランシーバおよびアンテナを有する携帯電話機など、単一の物理デバイスの一体の部分とすることができる。
【００２１】
SAN150は、ゲートウェイ200および201と、インフラストラクチャ106と、衛星通信システム100の1つまたは複数のユーザ端末400および/または401と(たとえば、衛星300を介して)通信するための追加の要素または構成要素(簡単にするために図示されていない)とを含み得る。ゲートウェイ200は、インターネット108または1つもしくは複数の他のタイプの公衆ネットワーク、半私有ネットワーク、もしくは私有ネットワークへのアクセスを有することができる。図1に示す例では、ゲートウェイ200は、インフラストラクチャ106と通信しており、このインフラストラクチャ106は、インターネット108または1つもしくは複数の他のタイプの公衆ネットワーク、半私有ネットワーク、もしくは私有ネットワークにアクセスすることができる。ゲートウェイ200は、たとえば光ファイバネットワークまたは公衆交換電話網(PSTN)110などの陸線ネットワークを含む、様々なタイプの通信バックホールにも結合され得る。さらに、代替実装形態では、ゲートウェイ200は、インフラストラクチャ106を使用せずに、インターネット108、PSTN110、または1つもしくは複数の他のタイプのパブリックネットワーク、セミプライベートネットワーク、もしくはプライベートネットワークとインターフェースし得る。またさらに、ゲートウェイ200は、インフラストラクチャ106を通じてゲートウェイ201などの他のゲートウェイと通信することがあり、またはその代わりに、インフラストラクチャ106を使用せずにゲートウェイ201に通信するように構成されることがある。インフラストラクチャ106は、全体的にまたは部分的に、ネットワーク制御センター(NCC)、衛星制御センター(SCC)、有線および/もしくはワイヤレスのコアネットワーク、ならびに/または衛星通信システム100の動作および/または衛星通信システム100との通信を容易にするために使用される任意の他の構成要素もしくはシステムを含み得る。
【００２２】
SAN150は、サービスリンクまたはフィーダリンクのうちの少なくとも1つにおけるRF妨害(レインフェードなど)に基づいて、対応するユーザ端末(たとえば、UT400)とのRL通信に関する1つまたは複数の動作パラメータを動的に調整することを可能にし得る動的逆方向リンク(RL)適応論理152を含み得る。より具体的には、動的RL適応論理152は、たとえば、図7〜図12に関して以下でより詳細に説明するように、SAN150が、衛星300のターゲット電力効率を維持しながら、フィーダリンクおよび/またはサービスリンク内の変化するチャネル条件に適応することができるようにし得る。いくつかの態様では、SAN150は、サービスリンク内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク内のRF妨害を補償するために、RL通信がSAN150において受信されることが予想されるターゲット信号対雑音比(SNR)を調整することができる。いくつかの他の態様では、SAN150は、フィーダリンク内のチャネル条件とは無関係に、サービスリンク内のRF妨害を補償するために、RL通信を送信するためにUTによって使用されるリソースブロック(RB)の数または変調およびコーディング方式(MCS)を調整することができる。
【００２３】
両方の方向での衛星300とゲートウェイ200との間の通信は、フィーダリンクと呼ばれ、両方の方向での衛星とUT400および401の各々との間の通信は、サービスリンクと呼ばれる。衛星300からゲートウェイ200またはUT400および401のうちの1つとすることのできる地上局への信号経路は、包括的にダウンリンクと呼ばれることがある。地上局から衛星300への信号経路は、包括的にアップリンクと呼ばれることがある。さらに、図示されているように、信号は、順方向リンクおよび逆方向リンクなどの全般的な方向性を有することができる。したがって、ゲートウェイ200から発し、衛星300を介してUT400で終わる方向における通信リンクは、順方向リンクと呼ばれ、UT400から発し、衛星300を介してゲートウェイ200で終わる方向における通信リンクは、逆方向リンクと呼ばれる(「戻りリンク」と呼ばれることもある)。したがって、図1では、ゲートウェイ200から衛星300への信号経路は、「順方向フィーダリンク」というラベルを付けられ、衛星300からゲートウェイ200への信号経路は、「逆方向フィーダリンク」というラベルを付けられている。同様の方法で、図1では、各UT400または401から衛星300への信号経路は、「逆方向サービスリンク」というラベルを付けられ、衛星300から各UT400または401への信号経路は、「順方向サービスリンク」というラベルを付けられている。
【００２４】
図2は、ゲートウェイ200の例のブロック図であり、図1のゲートウェイ201にもあてはめられ得る。ゲートウェイ200は、複数のアンテナ205、RFサブシステム210、デジタルサブシステム220、公衆交換電話網(PSTN)インターフェース230、ローカルエリアネットワーク(LAN)インターフェース240、ゲートウェイインターフェース245、およびゲートウェイコントローラ250を含んで図示されている。RFサブシステム210は、アンテナ205およびデジタルサブシステム220に結合される。デジタルサブシステム220は、PSTNインターフェース230、LANインターフェース240、およびゲートウェイインターフェース245に結合される。ゲートウェイコントローラ250は、RFサブシステム210、デジタルサブシステム220、PSTNインターフェース230、LANインターフェース240、およびゲートウェイインターフェース245に結合される。
【００２５】
RFサブシステム210は、複数のRFトランシーバ212と、RFコントローラ214と、アンテナコントローラ216とを含み得るが、順方向フィーダリンク301Fを介して衛星300に通信信号を送信することができ、逆方向フィーダリンク301Rを介して衛星300から通信信号を受信することができる。簡単にするために図示されていないが、RFトランシーバ212の各々は、送信チェーンおよび受信チェーンを含むことができる。各受信チェーンは、受信された通信信号をよく知られている形でそれぞれ増幅し、ダウンコンバートするために、低雑音増幅器(LNA)およびダウンコンバータ(たとえば、ミキサ)を含むことができる。さらに、各受信チェーンは、受信された通信信号を(たとえば、デジタルサブシステム220による処理のために)アナログ信号からデジタル信号に変換するために、アナログ-デジタル変換器(ADC)を含むことができる。各送信チェーンは、衛星300に送信される通信信号をよく知られている形でそれぞれアップコンバートし、増幅するために、アップコンバータ(たとえば、ミキサ)および電力増幅器(PA)を含むことができる。さらに、各送信チェーンは、デジタルサブシステム220から受信されたデジタル信号を衛星300に送信されるアナログ信号に変換するためにデジタル-アナログ変換器(DAC)を含むことができる。
【００２６】
RFコントローラ214は、複数のRFトランシーバ212の様々な態様(たとえば、搬送波周波数の選択、周波数および位相の較正、利得セッティング、ならびに類似物)を制御するのに使用され得る。アンテナコントローラ216は、アンテナ205の様々な態様(たとえば、ビームフォーミング、ビームステアリング、利得セッティング、周波数チューニング、および類似物)を制御することができる。
【００２７】
デジタルサブシステム220は、複数のデジタル受信機モジュール222と、複数のデジタル送信機モジュール224と、ベースバンド(BB)プロセッサ226と、制御(CTRL)プロセッサ228とを含み得る。デジタルサブシステム220は、RFサブシステム210から受信された通信信号を処理し、処理された通信信号をPSTNインターフェース230および/またはLANインターフェース240に転送することができ、PSTNインターフェース230および/またはLANインターフェース240から受信された通信信号を処理し、処理された通信信号をRFサブシステム210に転送することができる。
【００２８】
各デジタル受信機モジュール222は、ゲートウェイ200とUT400との間の通信を管理するのに使用される信号処理要素に対応し得る。RFトランシーバ212の受信チェーンの1つが、複数のデジタル受信機モジュール222に入力信号を提供することができる。複数のデジタル受信機モジュール222が、所与の時に処理される衛星ビームおよび可能なダイバーシティモード信号のすべてに対応するのに使用され得る。簡単にするために図示されていないが、各デジタル受信機モジュール222は、1つまたは複数のデジタルデータ受信機、サーチャ受信機、ならびにダイバーシティコンバイナおよび復号器回路を含むことができる。サーチャ受信機は、搬送波信号の適当なダイバーシティモードを検索するのに使用され得、パイロット信号(または他の相対的に固定されたパターンの強い信号)を検索するのに使用され得る。
【００２９】
デジタル送信機モジュール224は、衛星300を介してUT400に送信される信号を処理することができる。簡単にするために図示されていないが、各デジタル送信機モジュール224は、送信のためにデータを変調する送信変調器を含むことができる。各送信変調器の送信電力は、(1)干渉低減およびリソース割振りのために電力の最小レベルを適用し、(2)送信経路内の減衰および他の経路転送特性を補償するのに必要な時に適当なレベルの電力を適用することができる、対応するデジタル送信電力コントローラ(簡単にするために図示せず)によって制御され得る。
【００３０】
制御プロセッサ228は、デジタル受信機モジュール222、デジタル送信機モジュール224、およびベースバンドプロセッサ226に結合されるが、信号処理、タイミング信号生成、電力制御、ハンドオフ制御、ダイバーシティ合成、およびシステムインターフェーシングなどであるがこれに限定はされない機能をもたらすためにコマンド信号および制御信号を提供することができる。
【００３１】
制御プロセッサ228は、パイロットの生成および電力、同期化、ならびにページングチャネル信号およびその送信電力コントローラへの結合(簡単にするために図示されていない)も制御することがある。パイロットチャネルは、データによって変調されない信号であり、反復的な変化しないパターンまたは変動しないフレーム構造タイプ(パターン)もしくはトーンタイプの入力を使用することがある。たとえば、パイロット信号のチャネルを形成するのに使用される直交関数は、一般に、すべて1もしくはすべて0などの定数値または散在する1および0の構造化されたパターンなどのよく知られている反復パターンを有する。
【００３２】
ベースバンドプロセッサ226は、当技術分野においてよく知られており、したがって、本明細書では詳細には説明されない。たとえば、ベースバンドプロセッサ226は、コーダ、データモデム、ならびにデジタルデータスイッチングおよびストレージ構成要素など(これに限定はされない)の様々な既知の要素を含むことができる。
【００３３】
PSTNインターフェース230は、図1に示すように、直接にまたは追加のインフラストラクチャ106を介してのいずれかで、外部PSTNに通信信号を提供し、外部PSTNから通信信号を受信することができる。PSTNインターフェース230は、当技術分野においてよく知られており、したがって、本明細書では詳細には説明されない。他の実装形態に関して、PSTNインターフェース230は、省略され得、または、ゲートウェイ200を地上ベースのネットワーク(たとえば、インターネット)に接続する任意の他の適切なインターフェースに置換され得る。
【００３４】
LANインターフェース240は、外部LANに通信信号を提供し、外部LANから通信信号を受信することができる。たとえば、LANインターフェース240は、図1に示すように、直接、または追加のインフラストラクチャ106を通じて、インターネット108に結合され得る。LANインターフェース240は当技術分野においてよく知られているので、本明細書において詳細に説明されない。
【００３５】
ゲートウェイインターフェース245は、図1の衛星通信システム100に関連する1つまたは複数の他のゲートウェイ(および/または、簡単にするために図示されていない他の衛星通信システムに関連するゲートウェイ)に通信信号を提供し、これらのゲートウェイから通信信号を受信することができる。いくつかの実装形態に関して、ゲートウェイインターフェース245は、1つまたは複数の専用の通信回線またはチャネル(簡単にするために図示せず)を介して他のゲートウェイと通信することができる。他の実装形態に関して、ゲートウェイインターフェース245は、PSTN110および/またはインターネット108(図1も参照されたい)などの他のネットワークを使用して他のゲートウェイと通信することができる。少なくとも1つの実装形態に関して、ゲートウェイインターフェース245は、インフラストラクチャ106を介して他のゲートウェイと通信することができる。
【００３６】
全体的なゲートウェイ制御は、ゲートウェイコントローラ250によって行われ得る。ゲートウェイコントローラ250は、ゲートウェイ200による衛星300のリソースの利用を計画し、制御することができる。たとえば、ゲートウェイコントローラ250は、傾向を分析し、トラフィック計画を生成し、衛星リソースを割り振り、衛星位置を監視(または追跡)し、衛星300とSAN150との間の遅延を推定し、ゲートウェイ200および/または衛星300の性能を監視することができる。ゲートウェイコントローラ250は、衛星300の軌道を維持し、監視し、衛星使用情報をゲートウェイ200に中継し、衛星300の位置を追跡し、かつ/または衛星300の様々なチャネルセッティングを調整する地上ベースの衛星コントローラ(簡単にするために図示せず)にも結合され得る。
【００３７】
図2に示す例の実装形態に関して、ゲートウェイコントローラ250は、ローカル時刻、周波数、および位置基準251を含み、このローカル時刻、周波数、および位置基準251は、RFサブシステム210、デジタルサブシステム220、ならびに/またはインターフェース230、240、および245にローカル時刻情報およびローカル周波数情報を提供することができる。時刻情報および周波数情報は、ゲートウェイ200の様々な構成要素をお互いおよび/または衛星300と同期化するのに使用され得る。ローカル時刻、周波数、および位置基準251は、ゲートウェイ200の様々な構成要素に衛星300の位置情報(たとえば、天体暦データ)を提供することもできる。さらに、図2ではゲートウェイコントローラ250内に含まれるものとして示されているが、他の実装形態に関して、ローカル時刻、周波数、および位置基準251は、ゲートウェイコントローラ250(ならびに/またはデジタルサブシステム220およびRFサブシステム210のうちの1つまたは複数)に結合される別々のサブシステムとすることができる。
【００３８】
簡単にするために図2には示されていないが、ゲートウェイコントローラ250は、ネットワーク制御センター(NCC)および/または衛星制御センター(SCC)にも結合され得る。たとえば、ゲートウェイコントローラ250は、SCCが、たとえば衛星300から天体暦データを取り出すために、衛星300と直接に通信することができるようにし得る。ゲートウェイコントローラ250は、ゲートウェイコントローラ250がそのアンテナ205のねらいを正しく定め(たとえば、適当な衛星300に)、ビーム送信をスケジューリングし、ハンドオーバを調整し、様々な他のよく知られている機能を実行することができるようにする、処理された情報を受信する(たとえば、SCCおよび/またはNCCから)こともできる。
【００３９】
図3は、例示のみのための衛星300の例のブロック図である。特定の衛星構成が、大幅に異なる場合があり、オンボード処理を含んでも含まなくてもよいことを諒解されたい。さらに、単一の衛星として図示されているが、衛星間通信を使用する2つ以上の衛星が、ゲートウェイ200とUT400との間の機能的接続を提供することができる。開示が、どの特定の衛星構成にも限定されず、ゲートウェイ200とUT400との間の機能的接続を提供できる任意の衛星または衛星の組合せが、本開示の範囲内と考えられ得ることを了解されたい。一例では、衛星300は、順方向トランスポンダ310、戻りトランスポンダ320、発振器330、コントローラ340、順方向リンクアンテナ351〜352、および戻りリンクアンテナ361〜362を含んで図示されている。順方向トランスポンダ310は、対応するチャネルまたは周波数帯内の通信信号を処理することができるが、第1の帯域フィルタ311(1)〜311(N)のそれぞれの1つ、第1のLNA312(1)〜312(N)のそれぞれの1つ、周波数変換器313(1)〜313(N)のそれぞれの1つ、第2のLNA314(1)〜314(N)のそれぞれの1つ、第2の帯域フィルタ315(1)〜315(N)のそれぞれの1つ、およびPA316(1)〜316(N)のそれぞれの1つを含むことができる。PA316(1)〜316(N)の各々は、図3に示すように、アンテナ352(1)〜352(N)のそれぞれの1つに結合される。
【００４０】
それぞれの順方向経路FP(1)〜FP(N)の各々の中で、第1の帯域フィルタ311は、それぞれの順方向経路FPのチャネルまたは周波数帯内の周波数を有する信号成分を通過させ、それぞれの順方向経路FPのチャネルまたは周波数帯の外部の周波数を有する信号成分をフィルタリングする。したがって、第1の帯域フィルタ311の通過帯域は、それぞれの順方向経路FPに関連するチャネルの幅に対応する。第1のLNA312は、受信された通信信号を、周波数変換器313による処理に適切なレベルまで増幅する。周波数変換器313は、それぞれの順方向経路FP内の通信信号の周波数を変換する(たとえば、衛星300からUT400への送信に適切な周波数に)。第2のLNA314は、周波数変換された通信信号を増幅し、第2の帯域フィルタ315は、関連するチャネル幅の外部の周波数を有する信号成分をフィルタリングする。PA316は、フィルタリングされた信号を、それぞれのアンテナ352を介した順方向サービスリンク302Fに沿ったUT400への送信に適切な電力レベルまで増幅する。戻りトランスポンダ320は、N個の戻り経路RP(1)〜RP(N)を含むが、アンテナ361(1)〜361(N)を介して逆方向サービスリンク302Rに沿ってUT400から通信信号を受信し、1つまたは複数のアンテナ362を介して逆方向フィーダリンク301Rに沿ってゲートウェイ200に通信信号を送信する。戻り経路RP(1)〜RP(N)の各々は、対応するチャネルまたは周波数帯内の通信信号を処理することができるが、アンテナ361(1)〜361(N)のそれぞれの1つに結合され得、第1の帯域フィルタ321(1)〜321(N)のそれぞれの1つ、第1のLNA322(1)〜322(N)のそれぞれの1つ、周波数変換器323(1)〜323(N)のそれぞれの1つ、第2のLNA324(1)〜324(N)のそれぞれの1つ、および第2の帯域フィルタ325(1)〜325(N)のそれぞれの1つを含むことができる。
【００４１】
それぞれの戻り経路RP(1)〜RP(N)の各々の中で、第1の帯域フィルタ321は、それぞれの戻り経路RPのチャネルまたは周波数帯内の周波数を有する信号成分を通過させ、それぞれの戻り経路RPのチャネルまたは周波数帯の外部の周波数を有する信号成分をフィルタリングする。したがって、第1の帯域フィルタ321の通過帯域は、いくつかの実装形態に関して、それぞれの戻り経路RPに関連するチャネルの幅に対応し得る。第1のLNA322は、すべての受信された通信信号を、周波数変換器323による処理に適切なレベルまで増幅する。周波数変換器323は、それぞれの戻り経路RP内の通信信号の周波数を変換する(たとえば、衛星300からゲートウェイ200への送信に適切な周波数に)。第2のLNA324は、周波数変換された通信信号を増幅し、第2の帯域フィルタ325は、関連するチャネル幅の外側の周波数を有する信号成分をフィルタリングする。戻り経路RP(1)〜RP(N)からの信号は、組み合わされ、PA326を介して1つまたは複数のアンテナ362に提供される。PA326は、組み合わされた信号を、ゲートウェイ200への送信のために増幅する。
【００４２】
発振器330は、発振する信号を生成する任意の適切な回路またはデバイスとすることができるが、順方向トランスポンダ310の周波数変換器313(1)〜313(N)に順方向局所発振器信号LO(F)を提供し、戻りトランスポンダ320の周波数変換器323(1)〜323(N)に戻り局所発振器信号LO(R)を提供する。たとえば、LO(F)信号は、ゲートウェイ200から衛星300への信号の送信と関連付けられる周波数帯域から、衛星300からUT400への信号の送信と関連付けられる周波数帯域へ、通信信号を変換するために、周波数変換器313(1)〜313(N)によって使用され得る。LO(R)信号は、UT400から衛星300への信号の送信と関連付けられる周波数帯域から、衛星300からゲートウェイ200への信号の送信と関連付けられる周波数帯域へ、通信信号を変換するために、周波数変換器323(1)〜323(N)によって使用され得る。
【００４３】
コントローラ340は、順方向トランスポンダ310、戻りトランスポンダ320、および発振器330に結合されるが、チャネル割振りを含む(が、これに限定はされない)衛星300の様々な動作を制御することができる。一態様において、コントローラ340は、プロセッサに結合されたメモリ(簡単にするために図示せず)を含むことができる。メモリは、プロセッサによって実行されると、(限定はされないが)図12〜図15に関して本明細書で説明する動作を含む動作を衛星300に実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体(たとえば、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、ハードドライブなどの1つまたは複数の不揮発性メモリ要素)を含み得る。
【００４４】
UT400または401内での使用のためのトランシーバの例が、図4に示されている。図4では、少なくとも1つのアンテナ410が、順方向リンク通信信号(たとえば、衛星300からの)を受信するために設けられ、この順方向リンク通信信号は、アナログ受信機414に転送され、ここで、ダウンコンバートされ、増幅され、デジタル化される。デュプレクサ要素412が、しばしば、同一のアンテナが送信機能と受信機能との両方のために働くことができるようにするために使用される。代替案では、UTトランシーバは、異なる送信周波数および受信周波数における動作のために別々のアンテナを使用することができる。
【００４５】
アナログ受信機414によって出力されたデジタル通信信号は、少なくとも1つのデジタルデータ受信機416Aおよび少なくとも1つのサーチャ受信機418に転送される。追加のデジタルデータ受信機416B〜416Nが、当業者に明白であろうように、トランシーバ複雑さの許容可能なレベルに応じて、信号ダイバーシティの所望のレベルを入手するのに使用され得る。
【００４６】
少なくとも1つのユーザ端末制御プロセッサ420が、デジタルデータ受信機416A〜416Nおよびサーチャ受信機418に結合される。制御プロセッサ420は、他の機能の中でも、基本的な信号処理、タイミング、電力およびハンドオフの制御または調整、ならびに信号搬送波に使用される周波数の選択を提供する。制御プロセッサ420によって実行され得る別の基本的な制御機能は、様々な信号波形の処理に使用される機能の選択または操作である。制御プロセッサ420による信号処理は、相対信号強度の決定、および様々な関係する信号パラメータの計算を含み得る。タイミングおよび周波数などの信号パラメータのそのような計算は、測定における高められた効率もしくは速度または制御処理リソースの改善された割振りを提供するための、追加のまたは別々の専用の回路網の使用を含むことができる。
【００４７】
デジタルデータ受信機416A〜416Nの出力は、ユーザ端末内のデジタルベースバンド回路網422に結合される。デジタルベースバンド回路網422は、たとえば図1に示す、UE500へおよびUE500から情報を転送するのに使用される処理要素およびプレゼンテーション要素を含む。図4を参照すると、ダイバーシティ信号処理が使用される場合に、デジタルベースバンド回路網422は、ダイバーシティコンバイナおよび復号器を含むことができる。これらの要素の一部は、制御プロセッサ420の制御の下でまたは制御プロセッサ420と通信して動作することもできる。
【００４８】
音声または他のデータが、ユーザ端末を用いて発する出力メッセージまたは通信信号として準備される時に、デジタルベースバンド回路網422は、送信のために所望のデータを受信し、記憶し、処理し、他の形で準備するのに使用される。デジタルベースバンド回路網422は、制御プロセッサ420の制御の下で動作する送信変調器426にこのデータを提供する。送信変調器426の出力は、電力コントローラ428に転送され、電力コントローラ428は、アンテナ410から衛星(たとえば、衛星300)への出力信号の最終的な送信のために、出力電力制御を送信電力増幅器430に提供する。
【００４９】
図4では、UTトランシーバは、制御プロセッサ420に関連するメモリ432も含む。メモリ432は、制御プロセッサ420による実行のための命令ならびに制御プロセッサ420による処理のためのデータを含むことができる。
【００５０】
図4に示す例では、UT400は、オプションのローカル時刻、周波数、および位置基準434(たとえば、GPS受信機)も含み、ローカル時刻、周波数、および位置基準434は、たとえばUT400の時刻および周波数の同期化を含む様々な応用例のために制御プロセッサ420にローカル時刻情報、周波数情報、および/または位置情報を提供する。
【００５１】
デジタルデータ受信機416A〜Nおよびサーチャ受信機418は、特定の信号を復調し、追跡するために信号相関要素とともに構成される。サーチャ受信機418は、パイロット信号または他の相対的に固定されたパターンの強い信号を検索するのに使用され、デジタルデータ受信機416A〜Nは、検出されたパイロット信号に関連する他の信号を復調するのに使用される。しかしながら、デジタルデータ受信機416は、信号雑音に対する信号チップエネルギーの比率を適切に決定し、パイロット信号強度を定式化するために、獲得の後にパイロット信号を追跡するように割り当てられ得る。したがって、これらのユニットの出力は、パイロット信号または他の信号のエネルギーまたは周波数を決定するために監視され得る。これらの受信機は、復調される信号に関して現在の周波数情報およびタイミング情報を制御プロセッサ420に提供するために監視され得る周波数追跡要素も使用する。
【００５２】
制御プロセッサ420は、適宜、受信された信号が、同一周波数帯にスケーリングされた時に発振器周波数からどの範囲までオフセットするのかを決定するために、そのような情報を使用することができる。この情報ならびに周波数誤差および周波数シフトに関する他の情報は、望みに応じてストレージ要素またはメモリ要素432内に記憶され得る。
【００５３】
制御プロセッサ420は、UT400と1つまたは複数のUEとの間の通信ができるようにするために、UEインターフェース回路網450にも結合され得る。UEインターフェース回路網450は、様々なUE構成との通信のために望み通りに構成され得、したがって、サポートされる様々なUEと通信するのに使用される様々な通信技術に依存して、様々なトランシーバおよび関連する構成要素を含むことができる。たとえば、UEインターフェース回路網450は、1つまたは複数のアンテナ、広域ネットワーク(WAN)トランシーバ、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)トランシーバ、ローカルエリアネットワーク(LAN)インターフェース、公衆交換電話網(PSTN)インターフェース、および/またはUT400と通信している1つもしくは複数のUEと通信するように構成された他の既知の通信技術を含むことができる。
【００５４】
図5は、UE500の例を示すブロック図であり、図1のUE501にもあてはめられ得る。図5に示すUE500は、たとえば、モバイルデバイス、ハンドヘルドコンピュータ、タブレット、ウェアラブルデバイス、スマートウォッチ、またはユーザと対話することのできる任意のタイプのデバイスとすることができる。加えて、UEは、様々な最終的なエンドユーザデバイスおよび/または様々な公衆ネットワークもしくは私有ネットワークに接続性を提供するネットワーク側デバイス(たとえば、ワイヤレスノード、スモールセルなど)とすることができる。図5に示す例では、UE500は、LANインターフェース502と、1つまたは複数のアンテナ504と、広域ネットワーク(WAN)トランシーバ506と、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)トランシーバ508と、衛星測位システム(SPS)受信機510とを含むことができる。SPS受信機510は、全地球測位システム(GPS)、GLONASSおよび/または任意の他の全地球衛星もしくは地域衛星ベースの測位システムに適合し得る。代替の態様では、UE500は、たとえば、LANインターフェース502、WANトランシーバ506、および/またはSPS受信機510を伴ってまたは伴わずに、Wi-FiトランシーバなどのWLANトランシーバ508を含むことができる。さらに、UE500は、LANインターフェース502、WANトランシーバ506、WLANトランシーバ508、および/またはSPS受信機510を伴ってまたは伴わずに、Bluetooth(登録商標)、ZigBee、および他の既知の技術などの追加のトランシーバを含むことができる。したがって、UE500に関して図示された要素は、単に例の構成として提供され、本明細書で開示する様々な態様に従うUEの構成を限定することは意図されていない。
【００５５】
図5に示す例では、プロセッサ512は、LANインターフェース502、WANトランシーバ506、WLANトランシーバ508、およびSPS受信機510に接続される。オプションで、動きセンサ514および他のセンサも、プロセッサ512に結合され得る。
【００５６】
メモリ516がプロセッサ512に接続される。一態様では、メモリ516は、図1に示すように、UT400に送信され、かつ/またはUT400から受信され得るデータ518を含み得る。図5を参照すると、メモリ516は、たとえば、UT400と通信するためのプロセスステップを実行するためにプロセッサ512によって実行されるべき、記憶された命令520も含み得る。さらに、UE500は、ユーザインターフェース522も含むことができ、ユーザインターフェース522は、たとえば光、音、または触覚の入力または出力を介してプロセッサ512の入力または出力をユーザにインターフェースするためのハードウェアおよびソフトウェアを含むことができる。図5に示す例では、UE500は、ユーザインターフェース522に接続されたマイクロホン/スピーカ524と、キーパッド526と、ディスプレイ528とを含む。代替案では、ユーザの触覚入力または触覚出力が、たとえばタッチスクリーンディスプレイを使用することによってディスプレイ528に統合され得る。やはり、図5に示す要素は、本明細書で開示するUEの構成を限定することは意図されておらず、UE500内に含まれる要素が、デバイスの最終的な使用およびシステムエンジニアの設計選択に基づいて変化することを諒解されたい。
【００５７】
加えて、UE500は、たとえば、図1に示すUT400と通信しているが、これとは別々の、モバイルデバイスまたは外部ネットワーク側デバイスなどのユーザデバイスとすることができる。代替案では、UE500およびUT400は、単一の物理デバイスの一体の部分とすることができる。
【００５８】
上記で説明したように、GSO衛星は、地球の表面から約35,000kmの上空にある静止軌道に展開され、地球自体の角速度で赤道軌道において地球の周りを回転する。対照的に、NGSO衛星は、非静止軌道に展開され、(たとえば、GSO衛星と比較して)比較的低い高度で地球の表面の様々な経路の上で地球の周りを回転する。
【００５９】
たとえば、図6は、地球630の周りの軌道にあるNGSO衛星300A〜300Hの第1のコンスタレーション610およびGSO衛星621A〜621Dの第2のコンスタレーション620を示す図600を示す。8つのNGSO衛星300A〜300Hのみを含むものとして図6に示されているが、第1のコンスタレーション610は、たとえば、世界規模の衛星カバレージを提供するために、任意の適切な数のNGSO衛星を含み得る。いくつかの実装形態の場合、第1のコンスタレーション610は、600個から900個の間のNGSO衛星を含み得る。同様に、4つのGSO衛星621A〜621Dのみを含むものとして図6に示されているが、第2のコンスタレーション620は、たとえば、世界規模の衛星カバレージを提供するために、任意の適切な数のGSO衛星を含み得る。さらに、簡単にするために図6には示されていないが、GSO衛星の1つもしくは複数の他のコンスタレーションおよび/またはNGSO衛星の1つもしくは複数の他のコンスタレーションが地球630の上の軌道にあってよい。
【００６０】
第1のコンスタレーション610は、以下ではNGSO衛星コンスタレーション610と呼ばれることがあり、地球630上のすべてではないとしても大半のエリアに第1の衛星サービスを提供し得る。第2のコンスタレーション620は、以下ではGSO衛星コンスタレーション620と呼ばれることがあり、地球630の大部分に第2の衛星サービスを提供し得る。第1の衛星サービスは、第2の衛星サービスとは異なることがある。いくつかの態様の場合、NGSO衛星コンスタレーション610によって提供される第1の衛星サービスは、グローバルなブロードバンドインターネットサービスに対応し得、GSO衛星コンスタレーション620によって提供される第2の衛星サービスは、衛星ベースのブロードキャスト(たとえば、テレビジョン)サービスに対応し得る。さらに、少なくともいくつかの実装形態の場合、NGSO衛星300A〜300Hの各々は、図1および図3の衛星300の一例であり得る。
【００６１】
NGSO衛星300A〜300Hは、任意の適切な数の非静止軌道面(簡単にするために図示されていない)において地球630を周回することができ、軌道面の各々は、複数のNGSO衛星(たとえば、NGSO衛星300A〜300Hのうちの1つまたは複数など)を含み得る。非静止軌道面は、たとえば、極軌道パターンおよび/またはWalker軌道パターンを含み得る。したがって、地球630上の静止観測器にとっては、NGSO衛星300A〜300Hは、地球の表面にわたる複数の異なる経路で空中を迅速に移動するように見え、NGSO衛星300A〜300Hの各々は、地球の表面にわたる対応する経路に対するカバレージを提供する。
【００６２】
対照的に、GSO衛星621A〜621Dは、地球630の周りの静止軌道にあることがあり、したがって、地球630上の静止観測器にとっては、地球の赤道631の上に配置された空の固定位置で動かないように見える場合がある。GSO衛星621A〜621Dの各々は、地球630上の対応するGSO地上局に対する比較的固定した見通し線を維持する。たとえば、GSO衛星621Bは、GSO地上局625に対する比較的固定した見通し線を維持するものとして図6に示されている。地球630の表面上の所与の地点では、空に位置の円弧がある場合があり、その円弧に沿ってGSO衛星621A〜621Dが配置され得ることに留意されたい。GSO衛星位置のこの円弧は、本明細書ではGSO円弧640と呼ばれることがある。GSO地上局(たとえば、GSO地上局625など)の受信エリアは、通常は固定した方位および固定したビーム幅(ITU仕様によって定義されたビーム幅など)のアンテナパターンによって定義され得る。たとえば、GSO地上局625は、GSO衛星621Bに向かってビーム626を送信するものとして示されている。
【００６３】
いくつかの態様では、NGSO衛星300A〜300Hの各々は、図1のUT400などのユーザ端末に対する、かつ/または図1のゲートウェイ200などのゲートウェイに対する高速順方向リンク(たとえば、ダウンリンク)を提供するためのいくつかの指向性アンテナを含み得る。高利得指向性アンテナは、(オムニ指向性アンテナに関連する比較的広いビーム幅と比較して)比較的狭いビーム幅に放射を集中させることによって、オムニ指向性アンテナよりも高いデータレートを達成し、干渉を受けにくい。たとえば、図6に示すように、NGSO衛星300Aから送信されるビーム612Aによって提供されるカバレージエリア613Aは、GSO衛星621Aから送信されるビーム622Aによって提供されるカバレージエリア623Aと比較して比較的小さい。
【００６４】
NGSO衛星300A〜300Hは比較的迅速に(たとえば、地球低軌道(LEO)衛星の場合は約90分ごとに)地球630の周りを回転するので、それらの位置は地球630上の固定場所に対して迅速に変化する。地球の表面の広いエリアにわたるカバレージを提供するために(たとえば、米国全体にわたってインターネットサービスを提供するために)、NGSO衛星300A〜300Hの各々は、地球の表面にわたる対応する経路に対するカバレージを提供し得る。たとえば、NGSO衛星300A〜300Hは、それぞれ任意の数のビームを送信することができ、ビームのうちの1つまたは複数は、地球の表面上の重複する領域に向けられ得る。本明細書で使用する、衛星のフットプリントは、中にあるすべてのUTが(最小仰角を上回る)衛星と通信することができる(地球上の)表面エリアである。衛星の(たとえば、対応するアンテナから)送信されたビームによってカバーされるエリアは、本明細書ではビームカバレージエリアと呼ばれる。したがって、衛星のフットプリントは、衛星から送信された、いくつかのビームによって提供されるいくつかのビームカバレージエリアによって定義され得る。
【００６５】
図7は、いくつか(N個)のビーム710(1)〜710(N)をそれぞれの数(N個)のアンテナ352(1)〜352(N)から送信する衛星300を示す図700を示す。また図3を参照すると、アンテナ352(1)〜352(N)の各々は、衛星300の戻りトランスポンダ320における対応する戻り経路(RP)に結合され得る。ビーム710(1)〜710(N)の各々は、地球630上のビームのカバレージエリア内に位置するゲートウェイ(GW)とユーザ端末(UT)との間でデータを送信するために使用され得る。たとえば、GWは、図2のゲートウェイ200の一実装形態であり得、UTは、図4のユーザ端末400の一実装形態であり得る。いくつかの実装形態では、GWは、衛星アクセスネットワーク(図1のSAN150など)の中に含まれてよいか、またはその少なくとも一部分を形成し得る。衛星300は、GWとUTとの間の通信のためのRF仲介として機能し得る。したがって、GWは、フィーダリンク712を介して衛星300と通信することができ、UTは、サービスリンク714を介して衛星300と通信することができる。
【００６６】
図7の例示的な図700の場合、ビーム710(1)〜710(N)は、地球630上の、それぞれカバレージエリア720(1)〜720(N)を提供するものとしてとして示されている。合わせて、それぞれのビーム710(1)〜710(N)によって提供されるカバレージエリア720(1)〜720(N)が衛星300のフットプリントを定義し得る。カバレージエリア720(1)〜720(N)の各々は、衛星のフットプリントの全幅にわたり得る。いくつかの実装形態では、カバレージエリア720(1)〜720(N)は、他の適切な形状、サイズ、および/または方位のものであり得る。さらに、少なくともいくつかの実装形態の場合、NGSO衛星コンスタレーション610におけるすべての衛星300が実質的に同様のフットプリントを有し得る。ビーム710(1)〜710(N)の各々は、衛星300のそれぞれの通信チャネルとして動作する。カバレージエリア720(1)〜720(N)の隣接するペアは、たとえば、ビーム710(1)〜710(N)によって提供されるフットプリントが最小カバレージギャップを有し得るように、互いに接触および/または重複し得る。GWは、ビーム710(1)のカバレージエリア720(1)内に存在するとして示されているが(簡単にするため)、GWは、ビームカバレージエリア720(1)〜720(N)のいずれかの中でユーザ端末と(たとえば、衛星300のビーム710(1)〜710(N)のいずれかを介して)通信することができる。
【００６７】
衛星300は、(フィーダリンク712を介して)GWから順方向リンク(FL)通信を受信し、(サービスリンク714を介して)UTにFL通信を再送信するように構成され得る。同様に、衛星300はまた、(サービスリンク714を介して)UTから順方向リンク(RL)通信を受信し、(フィーダリンク712を介して)GWにRL通信を再送信するように構成され得る。いくつかの実装形態では、衛星300は、通信信号を意図された受信者に再送信するとき、周波数変換および電力増幅を実行するように構成され得る。たとえば、衛星300は、再送信された信号が受信デバイスによって検出されるために十分高い電力レベルであるように、受信信号を増幅するように構成された1つまたは複数の電力増幅器を含み得る。電力増幅器は、増幅プロセスの間に電力をやはり消費するため、電力増幅器の効率性(たとえば、入力電力に対する出力電力比)は、受信信号における電力量に対して異なり得る。
【００６８】
たとえば、電力増幅器の効率曲線は、「線形領域」および「飽和領域」を含み得る。線形領域において、再送信信号の電力レベルは、電力増幅器が飽和点に達するまで、受信信号の電力レベルに対して線形に増大し得る。飽和点は、電力効率が十分に徐々に衰える、電力増幅器の動作点を記述する。したがって、(たとえば、飽和点を超えた)飽和領域において、再送信信号は、受信信号の電力レベルにおけるさらなる増大に対して電力レベルのわずかな増大を受ける(または、まったく受けない)ことがある。したがって、電力増幅器は、飽和領域よりも線形領域においてさらにより効率的に動作する。最適効率は、増幅器が飽和点において、またはその直前で動作するときに達成され得る。
【００６９】
本開示の態様は、衛星300において受信される通信信号が、衛星300の電力増幅器がターゲット電力効率で動作するために十分な電力を有することを確実にし得る。ターゲット電力効率は、衛星電力効率曲線の線形領域における動作点に対応し得る。電力増幅器の動作点は、衛星300に到着する通信信号の電力スペクトル密度(PSD)によって定義される。衛星通信システムに対するリソーススケジューリングおよび電力制御決定は、一般に、SAN(簡単にするために図示されていない)によって管理される。上記で説明したように、SANは、GWに近接して位置し、したがって、UEからリモートである。しかしながら、UTと衛星300との間のリンクを閉じ、衛星300とGWとの間のリンクを閉じるようにUEの送信電力を管理することが望ましい場合がある。したがって、本明細書で説明する実装形態は、SANが、衛星300がターゲット電力効率を達成することができるようにする、UTによって開始される逆方向リンク(RL)通信に関する動作パラメータのセットを決定することができるようにし得る。さらに、本開示の態様は、SANが、フィーダリンク712またはサービスリンク714のうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に適応するために、衛星300のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することを可能にし得る。
【００７０】
いくつかの実装形態は、SANは、衛星がターゲット電力効率を達成することができる、RL通信に対する基準動作パラメータのセットを決定することができる。いくつかの態様では、1つまたは複数の動作パラメータは、GW(またはSAN)において受信されることになるRL通信に対するターゲット信号対雑音比(SNR)、RL通信に対する帯域幅割振り、またはRL通信を送信するためにUTによって実装される変調およびコーディング方式(MCS)を含み得る。基準動作パラメータは、(たとえば、フィーダリンク712またはサービスリンク714内に何のRF妨害もないと仮定して)理想的なチャネル条件下で1つまたは複数のパラメータの各々に対する最適な構成を反映し得る。たとえば、基準動作パラメータは、UTが、サービスリンク714内のすべての利用可能な帯域幅(たとえば、コンポーネントキャリア単位)を使用してその最大送信電力でRL通信を送信し、GW(またはSAN)が、(たとえば、衛星300がターゲット電力効率で動作するとき)達成可能な最高SNRでRL通信を受信すると仮定し得る。
【００７１】
基準動作パラメータのセットを決定するために、SANは、衛星300のフットプリント内のUTに対する基準ロケーション730を最初に選択することができる。基準ロケーション730は、UTが、UTに利用可能な帯域幅のすべてを使用して、最大電力でRL通信を衛星300に送信することが可能なロケーションに対応し得る。いくつかの態様では、基準ロケーション730は、UTと衛星300との間の距離(D)が、衛星のフットプリント内の他のロケーションと比較して最短であるロケーションに対応し得る。たとえば、基準ロケーション730は、UTが位置するビームカバレージエリア720(N)の中央に一致し得る。基準ロケーション730は、(たとえば、図7に示すような)任意の所与の時点におけるUTの実際のロケーションとは異なり得ることに留意されたい。
【００７２】
いくつかの実装形態では、SANは、衛星300が、UTの基準ロケーション730に基づいて、(たとえば、ターゲット電力効率で動作するために)RL通信をUTから受信すべきターゲットPSD(PSDT)を決定することができる。上記で説明したように、衛星300に到着する通信信号のPSDは、衛星の電力増幅器の動作点を定義する。いくつかの態様では、ターゲットPSDは、その最適電力効率で(たとえば、飽和点における線形領域内で、またはその直前で)衛星300を動作させるために必要とされるPSDに対応し得る。したがって、SANは、UTに対する基準ロケーション730に基づいて、UTがその最大送信電力でRL信号を送信するとき、ターゲットPSDを達成するためにUTに割り振られ得るリソースブロック(RB)の数を決定することができる。基準ロケーション730に基づいてUTに割り振られ得るRBの数は、以下で、RBの基準数(NRB0)と呼ばれることがある。いくつかの他の態様では、ターゲットPSDは、UTが、サービスリンク714内のすべての利用可能な帯域幅(たとえば、コンポーネントキャリア単位)を使用して、その最大送信電力でRF信号を基準ロケーション730から送信するとき、衛星300において受信されるRL信号のPSDに対応し得る。したがって、RBの基準数は、UTに割り振り可能なRBの最大数に対応し得る。
【００７３】
いくつかの実装形態では、SANは、UTの基準ロケーション730に少なくとも部分的に基づいて、GW(またはSAN)においてRL通信が受信され得る基準SNR(SNR0)を決定することもできる。たとえば、基準SNRは、(たとえば、衛星300においてターゲットPSDを達成するために)基準数のRBを使用してその最大送信電力でRL信号を基準ロケーション730から送信するとき、GWにおいて受信されるRL信号のSNRに対応し得る。したがって、いくつかの態様では、基準SNRは、衛星300のターゲット電力効率を維持しながら、RL通信がGW(またはSAN)において受信され得る、達成可能な最高SNRを表し得る。
【００７４】
いくつかの実装形態では、SANは、基準ロケーション730からRL通信を送信するためにUTによって実装され得る基準MCSインデックス(IMCS0)を決定することができる。たとえば、基準MCSインデックスは、少なくともしきい値ブロックエラーレート(BLER: block error rate)を維持しながら、基準ロケーション730から最高電力で送信するとき、UTがRL通信を送信するために使用し得る最大MCSインデックスに対応し得る。より具体的には、基準MCSインデックスは、RL通信のために割り振られるRBの基準数、およびRL通信がGWにおいて受信されることが予想される基準SNRの関数であり得る(たとえば、IMCS0=f(BLER(NRB0,SNR0))。したがって、いくつかの態様では、基準MCSインデックスは、衛星300のターゲット電力効率によってサポートされ得る最高MCSインデックスを表し得る。
【００７５】
上記で説明したように、基準動作パラメータSNR0、NRB0およびIMCS0は、理想的なチャネル条件下でUTとGW(またはSAN)との間のRL通信のための最適構成を表し得る。したがって、衛星300に対するターゲット電力効率は、RL通信が基準動作パラメータのセットの下で衛星300によって受信されるPSD(たとえば、ターゲットPSD)に対応し得る。実際の実装形態では、SANは、フィーダリンク712および/またはサービスリンク714内の実際のチャネル条件に基づいて、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することができる。たとえば、フィーダリンク712および/またはサービスリンク714内のRF妨害は、それぞれ、衛星300とGWおよび/またはUTとの間の通信において信号減衰を引き起こす可能性がある。いくつかの実装形態では、SANは、衛星300のターゲット電力効率を維持しながら、衛星通信システム内のRF妨害を軽減および/または補償するために(たとえば、それらの最適構成からの)動作パラメータのうちの1つまたは複数を調整することができる。
【００７６】
図8Aは、フィーダリンク内にRF妨害を伴う、例示的な衛星通信システム800Aを示す。衛星通信システム800Aは、図7に示した衛星通信システムと実質的に同様であり得る。たとえば、GWは、図2のゲートウェイ200の一実装形態であり得、UTは、図4のユーザ端末400の一実装形態であり得る。いくつかの実装形態では、GWは、衛星アクセスネットワーク(図1のSAN150など)の中に含まれてよいか、またはその少なくとも一部分を形成し得る。図8Aの例では、フィーダリンク712内の1つまたは複数のRF妨害810は、衛星300とGW(またはSAN)との間の通信において信号減衰を引き起こす可能性がある。例示的なRF妨害810は、レインフェード、アンテナビームポインティングエラー、見通し線妨害、および/またはドップラー効果に属し得る(が、これらに限定されない)。
【００７７】
フィーダリンク712内のRF妨害810は、GWに到着するRL通信信号のSNRを低減し得る。いくつかの態様では、GWは、「ターゲット」SNR(SNRT)においてRL通信信号を受信することを予想し得る。たとえば、GW(またはSAN)は、ターゲットSNR以上でのみ着信通信信号を処理することができる。ターゲットSNR未満のSNRでGWに到着する信号は、GWにおける受信機回路によって(たとえば、雑音または干渉として)無視および/またはフィルタリングされ得る。リンク適応の従来の方法は、UTにおけるRL通信信号の送信電力を増大させることによって、(たとえば、RF妨害810によって引き起こされる)信号減衰を補償し得る。しかしながら、UTにおいて送信電力を単に増大させることは、衛星300において受信された、ターゲットPSDを超えてRL通信信号のPSDを増大させる可能性がある。これは、ターゲット電力効率を超えて衛星300内の電力振幅機の動作点をプッシュし得る。
【００７８】
いくつかの実装形態では、SANは、衛星300のターゲット電力効率を維持しながら、フィーダリンク712内のRF妨害810を補償し得る。より具体的には、SANは、サービスリンク714内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク712内のRF妨害810を補償するために、UTとGW(またはSAN)との間のRL通信に対する1つまたは複数の動作パラメータを調整することができる。いくつかの態様では、SANは、RL通信がGW(またはSAN)において受信されることが予想されるターゲットSNRを低減させることによって、RF妨害810を補償し得る。たとえば、SANは、フィーダリンクフェード推定(たとえば、フィーダリンク712に関する)に基づいて、RF妨害810によって引き起こされるSNRの変化量(ΔSNRFADE)を推定することができる。SANは、次いで、RF妨害810に属する、SNR内の変化を基準SNRから減じることによって、GWにおけるターゲットSNRを低減させることができる(たとえば、ΔSNRT=SNR0-ΔSNRFADE)。GW(またはSAN)におけるターゲットSNRを低減させることによって、SANは、GWが、UTが通信信号の送信電力を増大させることなく、RL通信を受信し続けることが可能であることを確実にし得る。
【００７９】
いくつかの態様では、SANは、ターゲットSNRに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。たとえば、SANは、GW(またはSAN)におけるターゲットSNRを維持しながら、少なくともしきい値BLERを達成するために、RL通信のために使用され得る最高MCSインデックスを選択することができる。上記で説明したように、MCSインデックスは、RL通信のために割り振られるRBの数およびRL通信がGWによって受信されることが予想されるターゲットSNRの関数であり得る(たとえば、IMCS=f(BLER(NRB,SNRT)))。いくつかの実装形態では、RL通信のために割り振られるRBの数は、(たとえば、図8Bに関して以下で説明するように)サービスリンク714内のRF妨害の存在または不在に基づいて決定され得る。しかしながら、サービスリンク714内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク712内のRF妨害810を補償することが望ましいことがある。したがって、SANは、フィーダリンク712内のRF妨害810を補償するとき、サービスリンク714内のRL通信の送信電力に影響を及ぼす可能性がある動作パラメータ(たとえば、RL通信のために割り振られるRBの数)の調整を控えることができる。
【００８０】
いくつかの実装形態では、SANは、フィーダリンク712内の変化するチャネル条件に応じて、1つまたは複数の動作パラメータを周期的に調整することができる。たとえば、SANは、RF妨害810がフィーダリンク712内に存在するとき、RL通信がGWにおいて受信されることになるターゲットSNRを低減させることができる。さらに、SANは、RF妨害810が減少したか、またはもはや存在しないとき、RL通信がGWにおいて受信されることになるターゲットSNRを(たとえば、SNR0まで)増大させることができる。いくつかの態様では、SANは、送信時間間隔(TTI)単位でGWにおいてターゲットSNRを動的に調整することができる。
【００８１】
図8Bは、サービスリンク内にRF妨害を伴う、例示的な衛星通信システム800Bを示す。衛星通信システム800Bは、図7に示した衛星通信システムと実質的に同様であり得る。たとえば、GWは、図2のゲートウェイ200の一実装形態であり得、UTは、図4のユーザ端末400の一実装形態であり得る。いくつかの実装形態では、GWは、衛星アクセスネットワーク(図1のSAN150など)の中に含まれてよいか、またはその少なくとも一部分を形成し得る。図8Bの例では、サービスリンク714内の1つまたは複数のRF妨害820は、衛星300とUTとの間の通信において信号減衰を引き起こす可能性がある。例示的なRF妨害820は、レインフェード、アンテナビームポインティングエラー、見通し線妨害、および/またはドップラー効果に属し得る(が、これらに限定されない)。
【００８２】
サービスリンク714内のRF妨害820は、衛星300に到着するRL通信信号のPSDを低減し得る。上記で説明したように、衛星300は、ターゲットPSD(PSDT)においてRL通信信号を受信するように構成され得る。たとえば、ターゲットPSDは、衛星の電力増幅器に対するターゲット電力効率に対応し得る。ターゲットPSD未満のPSDで衛星300に到着する信号は衛星300がターゲット電力効率で動作することを妨げることがある。結果として、衛星300によって受信されるRL通信は、より少ない電力で再送信されることがあり、したがって、GWのターゲットSNR未満のSNRでGWに到着することがある。ターゲットSNR未満でGWに到着するRL通信信号は、結果として、より高い逆方向リンクBLER性能および不要なハイブリッド自動再送要求(HARQ)再送信をもたらし得る。
【００８３】
いくつかの実装形態では、SANは、衛星300のターゲット電力効率を維持しながら、サービスリンク714内のRF妨害820を補償し得る。より具体的には、SANは、フィーダリンク712内のチャネル条件とは無関係に、サービスリンク714内のRF妨害820を補償するために、UTとGW(またはSAN)との間のRL通信に対する1つまたは複数の動作パラメータを調整することができる。いくつかの態様では、SANは、衛星300において受信されるRB単位の電力量が予想される最適範囲内であるように、RL通信のために割り振られるRBの数を低減させることによって、RF妨害820を補償し得る。たとえば、SANは、UTから受信された電力ヘッドルーム報告(PHR)に基づいて、UTの電力バジェットを決定することができる。各PHRは、(たとえば、前のTTIからの)既存の帯域幅割振りに基づいてUTにおける送信電力の可用性(または、不足)を指示し得る。SANは、その場合、UT内の利用可能な送信電力量に基づいて、衛星300におけるターゲットPSD(たとえば、RB単位)を維持するためにRL通信に割り振られ得るRBの最大数を決定することができる。
【００８４】
たとえば、第iの時点においてUTに割り振り可能なRBの最大数(MaxNRB)は、以下の式に従って、第τの時点において送られたPHRに基づいて決定され得る。
【００８５】
【数１】
2020526105.tif 000003
【００８６】
式中、NRB(τ)は、第τの時点においてUTに割り振られるリソースブロックの数であり、PHR(τ)は、第τの時点におけるUT内の利用可能な送信電力量を表し、ΔTF(i)-ΔTF(τ)は、第τの時点から第iの時点までの電力調整パラメータの変化を反映し、Σk∈[τ,i]f(k)は、その間隔の間のRL通信信号の累積経路損失調整を表す。
【００８７】
より小さい数のRB上でのUTの送信電力の分散は、RL通信のPSD(RB単位)を増大し得る。しかしながら、RBの数を(たとえば、しきい値量を超えて)低減させることは、低減したチャネルコーディング利得により、RL通信の性能を劣化させる可能性がある。したがって、いくつかの実装形態では、SANは、UTに割り振られることになるRBのしきい値数(NRB_TH)を決定することができる。RBのしきい値数は、RBのしきい値数よりも少ない数の使用が、結果として、RL通信において許容できない性能劣化をもたらし得るように確立され得る。したがって、UTに現在割り振られているRBの最大数がRBのしきい値数以上である場合(MaxNRB(i)≧NRB_TH)、SANは、後続のRL通信のために最大数のRB(たとえば、NRB=MaxNRB(i))をUTに割り振ることができる。しかしながら、UTに現在割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値数未満である場合(MaxNRB(i)<NRB_TH)、SANは、後続のRL通信のためにしきい値数のRB(たとえば、NRB=NRB_TH)をUTに割り振ることができる。
【００８８】
いくつかの実装形態では、SANは、UTに現在割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値数未満であるとき、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。たとえば、RBのしきい値数がUTに現在割り振り可能なRBの最大数を超えるとき、しきい値数のRBをUTに割り振ることは、既存の変調およびコーディング方式の下でRL通信が衛星300において受信されるPSDを低減し得る。したがって、SANは、UTがしきい値数のRBを介してRL通信を送信するとき、衛星300におけるターゲットPSDを維持するために、より低いMCSを選択することができる。いくつかの態様では、SANは、RL通信のために前に使用されたMCSインデックスからMCSインデックスを直接的に「格下げ」することができる。たとえば、第τの時点における最高MCSインデックスに基づいて、SANは、第iの時点に対して使用されることになる次に最高のMCSインデックス(たとえば、IMCS(i)=IMCS(τ)-1)を選択することができる。いくつかの他の態様では、SANは、PHR内で提供される情報に基づいて、後続のRL通信のために使用されることになるMCSインデックスを決定することができる。
【００８９】
たとえば、SANは、以下の式に従って、第τの時点において送られたPHRに基づいて、現在の電力調整パラメータ(ΔTF(i))を計算することができる。
【００９０】
【数２】
2020526105.tif 000004
【００９１】
式中、ΔTF(τ)は、第τの時点における電力調整パラメータであり、PHR(τ)は、第τの時点において利用可能な送信電力量を表し、NRB(τ)は、第τの時点においてUTに割り振られるリソースブロックの数であり、Σk∈[τ,i]f(k)は、PHRが送信されてからのRL通信信号の経路損失調整を表す。SANは、次いで、電力調整パラメータに応じて、第iの時点に対して使用されることになるMCSインデックスを選択することができる(たとえば、IMCS(i)=g(ΔTF(i)))。
【００９２】
またさらに、いくつかの実装形態では、SANは、UTに現在割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値数未満であるとき、RL通信がGW(またはSAN)において受信されることが予想されるターゲットSNRを調整することができる。たとえば、SANは、UTが、新しいMCSインデックスおよびしきい値数のRBを使用してRL通信を送信するとき、しきい値BLER(たとえば、GWにおいて受信されるRL通信のための)を維持するために、ターゲットSNRを低減させることができる。より具体的には、リソースブロックのしきい値数および新しいMCSインデックスの関数として、「新しい」ターゲットSNRが決定され得る(たとえば、SNRT(i)=f(BLER(NRB_TH,IMCS(i)))。この新しいターゲットSNRは、サービスリンク714内のRF妨害820を反映することに留意されたい。いくつかの態様では、この新しいターゲットSNRは、(たとえば、図8Aに関して説明したように)フィーダリンク712内のRF妨害810に基づいて決定されるターゲットSNRをオーバーライドまたは置換し得る。
【００９３】
いくつかの実装形態では、SANは、サービスリンク714内の変化するチャネル条件に応じて、1つまたは複数の動作パラメータを周期的に調整することができる。たとえば、SANは、RF妨害820がサービスリンク714内に存在するとき、(たとえば、RL通信のために)UTに割り振られるRBの数を低減させることができる。さらに、SANは、RF妨害820が減少したか、またはもはや存在しないとき、UTに割り振られるRBの数を(たとえば、NRB0まで)増大させることができる。いくつかの態様では、SANは、TTI単位でUTに割り振られるRBの数を動的に調整することができる。
【００９４】
図8Cは、フィーダリンクおよびサービスリンク内にRF妨害を伴う、例示的な衛星通信システム800Cを示す。衛星通信システム800Cは、図7に示した衛星通信システムと実質的に同様であり得る。たとえば、GWは、図2のゲートウェイ200の一実装形態であり得、UTは、図4のユーザ端末400の一実装形態であり得る。いくつかの実装形態では、GWは、衛星アクセスネットワーク(図1のSAN150など)の中に含まれてよいか、またはその少なくとも一部分を形成し得る。図8Cの例では、フィーダリンク712内の1つまたは複数のRF妨害810は、衛星300とGW(またはSAN)との間の通信において信号減衰を引き起こす可能性があり、サービスリンク714内の1つまたは複数のRF妨害820は、衛星300とUTとの間の通信において信号減衰を引き起こす可能性がある。例示的なRF妨害810および820は、レインフェード、アンテナビームポインティングエラー、見通し線妨害、および/またはドップラー効果に属し得る(が、これらに限定されない)。
【００９５】
上記で説明したように、フィーダリンク712内のRF妨害810は、GWに到着するRL通信のSNRを低減し得、サービスリンク714内のRF妨害820は、衛星300に到着するRL通信のPSDを低減し得る。いくつかの実装形態では、SANは、衛星300のターゲット電力効率を維持しながら、フィーダリンク712内のRF妨害810を補償し得る。同様に、SANは、衛星300のターゲット電力効率をやはり維持しながら、サービスリンク714内のRF妨害820を補償し得る。共通基準点として衛星300のターゲット電力効率を使用することによって、SANは、通信リンク712および714のそれぞれの中のRF妨害を別個に補償し得る。たとえば、SANは、フィーダリンク712内のRF妨害810を補償するとき、サービスリンク714内のRF妨害820を無視することができる。同様に、SANは、サービスリンク714内のRF妨害820を補償するとき、フィーダリンク712内のRF妨害810を無視することができる。
【００９６】
いくつかの実装形態では、SANは、(たとえば、図8Aに関して説明したように)RL通信がGWにおいて受信されることが予想されるターゲットSNRを低減させることによって、フィーダリンク712内のRF妨害810を補償し得る。GWにおけるターゲットSNRを低減させることによって、SANは、GWが、(たとえば、衛星300がそのターゲット電力効率で動作するとき)フィーダリンク712内にRF妨害810が存在する状態でRL通信信号を受信し続けることが可能であることを確実にし得る。いくつかの態様では、SANは、GWにおけるターゲットSNRSNRに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。たとえば、SANは、GWにおけるターゲットSNRを維持しながら、少なくともしきい値BLERを達成するために、RL通信のために使用され得る最高MCSインデックスを選択することができる。しかしながら、SANは、フィーダリンク714内のRF妨害810を補償するとき、サービスリンク714内のRL通信の送信電力に影響を及ぼす可能性がある動作パラメータ(UTに割り振られるRBの数など)の調整を控えることができることに留意されたい。
【００９７】
いくつかの実装形態では、SANは、(たとえば、図8Bに関して説明したように)RL通信のためにUTに割り振られるRBの数を低減させることによって、サービスリンク714内のRF妨害820を補償し得る。UTに割り振られるRBの数を低減させることによって、SANは、衛星300が、サービスリンク714内にRF妨害820が存在する状態で(たとえば、衛星のターゲット電力効率に対応する)ターゲットPSDにおいてRL通信を受信し続けることが可能であることを確実にし得る。いくつかの態様では、SANは、UTに割り振られるRBの数に対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。たとえば、SANは、(たとえば、ターゲットPSDを達成するために)UTに割り振り可能なRBの最大数が(たとえば、低減したチャネルコーディング利得により)所望の性能レベルを維持するために必要とされるRBのしきい値数未満である場合、より低いMCSインデックスを選択することができる。またさらに、いくつかの態様では、SANは、UTに割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値数未満であるとき、RL通信がまたはGWにおいて受信されることが予想されるターゲットSNRを調整することができる。たとえば、SANは、UTが新しいMCSインデックスを実装するとき、GWにおいて受信されるRL通信のためのしきい値BLERを維持するために、ターゲットSNRを低減させることができる。この新しいターゲットSNRは、(たとえば、上記で説明した)フィーダリンク712内のRF妨害810に基づいて決定されるターゲットSNRをオーバーライドまたは置換し得る。
【００９８】
いくつかの実装形態では、SANは、フィーダリンク712および/またはサービスリンク714内の変化するチャネル条件に応じて、1つまたは複数の動作パラメータを周期的に調整することができる。たとえば、SANは、フィーダリンク712内にRF妨害810が存在するとき、RL通信がGWにおいて受信されることになるターゲットSNRを低減させることができ、フィーダリンク712内のRF妨害810が減少したか、またはもはや存在しないとき、ターゲットSNRを(たとえば、SNR0まで)増大させることができる。さらに、SANは、サービスリンク714内にRF妨害820が存在するとき、(たとえば、RL通信のために)UTに割り振られるRBの数を低減させることができ、サービスリンク714内のRF妨害820が減少したか、またはもはや存在しないとき、UTに割り振られるRBの数を(たとえば、NRB0まで)増大させることができる。いくつかの態様では、SANは、GWにおけるターゲットSNRおよび/またはTTI単位でUTに割り振られるRBの数を動的に調整することができる。
【００９９】
本明細書で説明する動的リンク適応技法は、衛星通信システムに限定されないことに留意されたい。たとえば、本開示の態様は、送信デバイスと受信デバイスとの間のトランスポンダまたはリレーとして動作するRF仲介を含む様々な他の通信システムに適用可能であり得る。いくつかの実装形態では、本開示の態様は、(たとえば、セルラー通信ネットワークなど)ワイヤレス通信システムにおいてリンク適応を実行するために使用され得る。
【０１００】
図9は、本開示の態様が実装され得る例示的なワイヤレス通信システム900を示す。ワイヤレス通信システム900は、基地局905と、ユーザ機器(UE)915と、無線周波数(RF)リモートラジオヘッド(RRH)906とを含み得る。基地局905は、UE915との通信のための無線構成およびスケジューリングを実行してもよく、またはクラウドベースの基地局コントローラ(図示せず)の下で動作してもよい。いくつかの態様では、RRH906は、基地局905とUE915との間のワイヤレス(RF)通信を円滑にし得る。
【０１０１】
いくつかの実装形態では、ワイヤレス通信システム900は、ロングタームエボリューション(LTE)またはLTEアドバンスト(LTE-A)ネットワークであってもよく、またはそれを含んでもよい。ワイヤレス通信システム900は、5Gワイヤレス通信ネットワークなどの次世代ネットワークであることもあり、またはそれを含むこともある。LTE/LTE-Aネットワークおよび5Gネットワークでは、発展型ノードB(eNB)という用語は、概して、基地局905を記述するために使用され得る。ワイヤレス通信システム900は、異なるタイプのeNBが様々な地理的領域にカバレッジを与える異種LTE/LTE-Aまたは5Gネットワークであり得る。たとえば、各eNBまたは基地局905は、マクロセル、スモールセル、または他のタイプのセルに通信カバレッジを提供し得る。「セル」という用語は、文脈に応じて、基地局、基地局に関連するキャリアもしくはコンポーネントキャリア、またはキャリアもしくは基地局のカバレージエリア(たとえば、セクタ)を表すために使用されることがある3GPP用語である。
【０１０２】
ワイヤレス通信システム900に対応し得る通信ネットワークは、階層化プロトコルスタックに従って動作するパケットベースネットワークであってもよく、ユーザプレーン内のデータは、IPに基づいてもよい。無線リンク制御(RLC)レイヤは、論理チャネルを介して通信するためにパケットセグメンテーションおよび再アセンブリを実行し得る。媒体アクセス制御(MAC)レイヤは、優先処理、およびトランスポートチャネルへの論理チャネルの多重化を実行し得る。MACレイヤは、リンク効率を改善するために、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)フィードバックを使用して、MACレイヤにおける再送信を提供することもできる。制御プレーンでは、無線リソース制御(RRC)プロトコルレイヤは、UE915と基地局905との間のRRC接続の確立、構成、および維持を行い得る。物理(PHY)レイヤにおいて、トランスポートチャネルは物理チャネルにマッピングされ得る。
【０１０３】
UE915は、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、もしくは何らかの他の好適な用語を含むか、またはそのように当業者によって呼ばれることがある。UE915は、セルラーフォン、スマートフォン、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、データカード、ユニバーサルシリアルバス(USB)ドングル、ワイヤレスルータなどであり得る。UE915は、マクロeNB、スモールセルeNB、中継基地局などを含む様々なタイプの基地局およびネットワーク機器と通信することが可能であり得る。
【０１０４】
基地局905は、フィーダリンク934を介してRRH906と通信することができ、UE915は、サービスリンク925を介してRRH906と通信することができる。サービスリンク925は、UE915からのアップリンク(UL)送信を搬送するか、またはUE915へのダウンリンク(DL)送信を搬送し得る。フィーダリンク934は、基地局905へのUL送信、または基地局905からのDL送信を搬送し得る。DL送信は順方向リンク(FL)送信と呼ばれることもあり、UL送信は逆方向リンク(RL)送信と呼ばれることもある。通信リンク925および/または934はそれぞれ、1つまたは複数キャリアを含んでもよく、各キャリアは、上記で説明した様々な無線技術に従って変調される複数のサブキャリア(たとえば、異なる周波数の波形信号)から構成される信号であり得る。各被変調信号は、異なるサブキャリア上で送られてもよく、制御情報(たとえば、基準信号、制御チャネルなど)、オーバーヘッド情報、ユーザデータなどを搬送してもよい。通信リンク925および/または934は、周波数分割複信(FDD)動作(たとえば、対スペクトルリソースを使用する)または時分割複信(TDD)動作(たとえば、不対スペクトルリソースを使用する)を使用して、双方向通信を送信し得る。
【０１０５】
RRH906は、地理的カバレージエリア911にワイヤレス通信カバレージを提供し得る。いくつかの実装形態では、RRH906は、基地局905とUE915との間のRF仲介として働くことができる。たとえば、RRH906は、基地局905および/またはUE915から受信された通信信号を再送信するとき、周波数変換および電力増幅を実行するように構成され得る。衛星300と同様に、RRH906は、再送信された信号が受信デバイスによって検出されるために十分高い電力レベルであるように、受信信号を増幅するように構成された1つまたは複数の電力増幅器を含み得る。受信信号を増幅するとき、RRH906内の電力増幅器はやはり電力を消費するため、電力増幅器の効率は、受信信号内の電力量に対して異なり得る。
【０１０６】
本開示の態様は、RRH906によって受信される通信信号が、RRH906の電力増幅器がターゲット電力効率で動作することを可能にするために十分な電力を有することを確実にし得る。たとえば、ターゲット電力効率は、(たとえば、図7に関して説明したように)電力増幅器の電力効率曲線の線形領域内の動作電力に対応し得る。電力増幅器の動作点は、RRH906に到着する通信信号のPSDによって定義される。ワイヤレス通信システム900に対するリソーススケジューリングおよび電力制御決定は、基地局905(または、クラウドベースの基地局コントローラ)によって管理され得る。したがって、本明細書で説明する実装形態は、RRH906がターゲット電力効率を達成することができるようにする、UE915によって開始されるUL通信に関する動作パラメータのセットを基地局905が決定することができるようにし得る。さらに、本開示の態様は、基地局905が、フィーダリンク934またはサービスリンク925のうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に適応するために、RRH906のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することを可能にし得る。
【０１０７】
いくつかの実装形態では、基地局905は、RRH906がターゲット電力効率を達成することができる、UL通信に対する基準動作パラメータのセットを決定することができる。いくつかの態様では、1つまたは複数の動作パラメータは、基地局905において受信されることになるUL通信に対するSNR、UL通信のための帯域幅割振り、またはUL通信を送信するためにUE915によって実装されるMCSを含み得る。基準動作パラメータは、(たとえば、フィーダリンク934またはサービスリンク925において何のRF妨害も存在しないと仮定して)理想的なチャネル条件下で1つまたは複数のパラメータの各々に対する最適な構成を反映し得る。たとえば、基準動作パラメータは、UE915が、サービスリンク925におけるすべての利用可能な帯域幅(たとえば、コンポーネントキャリア単位)を使用してその最大送信電力でUL通信を送信し、基地局905が、SNR(たとえば、RRH906がターゲット電力効率で動作するとき)達成可能な最高SNRでUL通信を受信すると仮定し得る。
【０１０８】
基準動作パラメータのセットを決定するために、基地局905は、RRH906の地理的カバレージエリア911内のUE915に対する基準ロケーション910を最初に選択することができる。基準ロケーション910は、UE915が、UE915に利用可能な帯域幅のすべてを使用して、最大電力でUL通信をRRH906に送信することが可能なロケーションに対応し得る。いくつかの態様では、基準ロケーション910は、UE915とRRH906との間の距離が、地理的カバレージエリア911内の他のロケーションと比較して最短であるロケーションに対応し得る。たとえば、基準ロケーション910は、実質的に、RRH906に最も近い点に一致し得る。基準ロケーション910は、任意の所与の時点におけるUE915の実際のロケーションとは異なり得ることに留意されたい。
【０１０９】
いくつかの実装形態では、基地局905は、RRH906が、UE915の基準ロケーション910に基づいて、(たとえば、ターゲット電力効率で動作するために)UL通信をUE915から受信すべきターゲットPSDを決定することができる。いくつかの態様では、ターゲットPSDは、その最適電力効率で(たとえば、飽和点における線形領域内で、またはその直前で)RRH906を動作させるために必要とされるPSDに対応し得る。したがって、基地局905は、UE915に対する基準ロケーション910に基づいて、UE915がその最大送信電力でUL信号を送信するとき、ターゲットPSDを達成するためにUE915に割り振られ得るRBの数を決定することができる。基準ロケーション910に基づいてUE915に割り振られ得るRBの数は、RBの基準数と呼ばれることがある。いくつかの他の態様では、ターゲットPSDは、UE915が、サービスリンク925内のすべての利用可能な帯域幅(たとえば、コンポーネントキャリア単位)を使用して、その最大送信電力でRL信号を基準ロケーション910から送信するとき、RRH906において受信されるUL信号のPSDに対応し得る。したがって、RBの基準数は、UE915に割り振り可能なRBの最大数に対応し得る。
【０１１０】
いくつかの実装形態では、基地局905は、UE915の基準ロケーション910に少なくとも部分的に基づいて、基地局905においてUL通信が受信され得る基準SNRを決定することもできる。たとえば、基準SNRは、UE915が(たとえば、RRH906においてターゲットPSDを達成するために)基準数のRBを使用してその最大送信電力で基準ロケーション910からUL信号を送信するとき、基地局905において受信されるUL信号のSNRに対応し得る。したがって、いくつかの態様では、基準SNRは、RRH906のターゲット電力効率を維持しながら、UL通信が基地局905において受信され得る達成可能な最高SNRを表し得る。
【０１１１】
いくつかの実装形態では、基地局905は、基準ロケーション910からUL通信を送信するために、UE915によって実装され得る基準MCSインデックスを決定することができる。たとえば、基準MCSインデックスは、少なくともしきい値BLERを維持しながら、基準ロケーション910から最高電力で送信するとき、UE915がUL通信を送信するために使用し得る最大MCSインデックスに対応し得る。より具体的には、基準MCSインデックスは、UL通信のために割り振られるRBの基準数、およびUL通信が基地局905において受信されることが予想される基準SNRの関数であり得る。したがって、いくつかの態様では、基準MCSインデックスは、RRH906のターゲット電力効率によってサポートされ得る最高MCSインデクスを表し得る。
【０１１２】
基準動作パラメータは、理想的なチャネル条件下でUE915と基地局905との間のUL通信のための最適構成を表し得る。しかしながら、実際の実装形態では、基地局905は、フィーダリンク934および/またはサービスリンク925内の実際のチャネル条件に基づいて、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することができる。たとえば、フィーダリンク934および/またはサービスリンク925内のRF妨害は、それぞれ、RRH906と基地局905および/またはUE915との間の通信において信号減衰を引き起こす可能性がある。いくつかの実装形態では、基地局905は、RRH906のターゲット電力効率を維持しながら、ワイヤレス通信システム900内のRF妨害を軽減および/または補償するために(たとえば、それらの最適構成からの)動作パラメータのうちの1つまたは複数を調整することができる。
【０１１３】
フィーダリンク934内のRF妨害は、基地局905に到着するUL通信のSNRを低減し得、サービスリンク925内のRF妨害は、RRH906に到着するUL通信のPSDを低減し得る。いくつかの実装形態では、基地局905は、RRH906のターゲット電力効率を維持しながら、フィーダリンク925内のRF妨害を補償し得る。同様に、基地局905は、RRH906のターゲット電力効率をやはり維持しながら、サービスリンク934内のRF妨害を補償し得る。共通基準点としてRRH906のターゲット電力効率を使用することによって、基地局905は、通信リンク934および925のそれぞれの中のRF妨害を別個に補償し得る。たとえば、基地局905は、フィーダリンク934内のRF妨害を補償するとき、サービスリンク925内の(たとえば、存在し得る何らかのRF妨害を含めて)チャネル条件を無視することができる。同様に、基地局905は、サービスリンク925内のRF妨害を補償するとき、フィーダリンク934内の(たとえば、存在し得る何らかのRF妨害を含めて)チャネル条件を無視することができる。
【０１１４】
いくつかの実装形態では、基地局905は、(たとえば、図8Aに関して、上記で説明したのと同様の方法で)UL通信が基地局905において受信されることが予想されるターゲットSNRを低減させることによって、フィーダリンク934内のRF妨害を補償し得る。基地局905がUL通信を受信することが予想されるターゲットSNRを低減させることによって、基地局905は、基地局905が、フィーダリンク934内にRF妨害が存在する状態で(たとえば、RRH906がそのターゲット電力効率で動作するとき)UL通信信号を受信し続けることが可能であることを確実にし得る。いくつかの態様では、基地局905は、ターゲットSNRに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、UL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。たとえば、基地局905は、基地局905におけるターゲットSNRを維持しながら、少なくともしきい値BLERを達成するために、UL通信のために使用され得る最高MCSインデックスを選択することができる。しかしながら、基地局905は、フィーダリンク934内のRF妨害を補償するとき、サービスリンク925内のUL通信の送信電力に影響を及ぼす可能性がある動作パラメータ(UE915に割り振られるRBの数など)の調整を控えることができることに留意されたい。
【０１１５】
いくつかの実装形態では、基地局905は、(たとえば、図8Bに関して、上記で説明したのと同様の方法で)UL通信に割り振られるRBの数を低減させることによって、サービスリンク925内のRF妨害を補償し得る。(たとえば、UL通信のために)UE915に割り振られるRBの数を低減させることによって、基地局905は、RRH906が、サービスリンク925内にRF妨害が存在する状態で(たとえば、RRHのターゲット電力効率に対応する)ターゲットPSDにおいてUL通信を受信し続けることが可能であることを確実にし得る。いくつかの態様では、基地局905は、UE915に割り振られるRBの数に対する変化に少なくとも部分的に基づいて、UL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。たとえば、基地局905は、(たとえば、ターゲットPSDを達成するために)UE915に割り振り可能なRBの最大数が(たとえば、低減したチャネルコーディング利得により)所望の性能レベルを維持するために必要とされるRBのしきい値数未満である場合、より低いMCSインデックスを選択することができる。またさらに、いくつかの態様では、基地局905は、UE915に割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値数未満であるとき、UL通信が基地局905において受信されることが予想されるターゲットSNRを調整することができる。たとえば、基地局905は、UE915が新しいMCSインデックスを実装するとき(たとえば、基地局905において受信されるUL通信のために)しきい値BLERを維持するために、ターゲットSNRを低減させることができる。この新しいターゲットSNRは、(たとえば、上記で説明した)フィーダリンク934内のRF妨害に基づいて決定されるターゲットSNRをオーバーライドまたは置換し得る。
【０１１６】
いくつかの実装形態では、基地局905は、フィーダリンク934および/またはサービスリンク925内の変化するチャネル条件に応じて、1つまたは複数の動作パラメータを動的に調整することができる。たとえば、基地局905は、フィーダリンク934内にRF妨害が存在するとき、UL通信が基地局905において受信されることになるターゲットSNRを低減させることができ、フィーダリンク934内のRF妨害が減少したか、またはもはや存在しないとき、ターゲットSNRを(たとえば、基準SNRまで)増大させることができる。さらに、905は、サービスリンク934内にRF妨害が存在するとき、(たとえば、UL通信のために)UE915に割り振られるRBの数を低減させることができ、サービスリンク934内のRF妨害が減少したか、またはもはや存在しないとき、UE915に割り振られるRBの数を(たとえば、Rの基準数まで)増大させることができる。いくつかの態様では、基地局905は、基地局905におけるターゲットSNRおよび/またはTTI単位でUE915に割り振られるRBの数を動的に調整することができる。
【０１１７】
図10は、例示的な実装形態による、例示的な衛星アクセスネットワーク(SAN)1000のブロック図を示す。本明細書での議論の目的で、SAN1000は、図1のSAN150の一例であり(またはSAN150内に実装され)得る。SAN1000は、衛星インターフェース1010と、プロセッサ1020と、メモリ1030とを含む。衛星インターフェース1010は、特定の衛星(たとえば、図1の衛星300)と通信するように構成され得る。さらに、衛星インターフェース1010は、1つまたは複数のゲートウェイを介して通信を制御および/またはスケジュールするいくつかのスケジューラSCH_1-SCN_Nを含み得る。いくつかの実装形態の場合、SAN1000は、図10に示すものに加えて他の回路および/または構成要素を含み得る。
【０１１８】
メモリ1030は、SAN1000と特定のUT(図示せず)との間のRL通信のための1つまたは複数の動作パラメータを記憶し得るRL構成データストア1031を含む。例示的な動作パラメータは、RL通信がSAN1000によって受信されることになるターゲットSNR、RL通信のために割り振られるRBの数、および/またはRL通信のためにUTによって実装されることになるMCSを含み得る。メモリ1030はまた、非一時的コンピュータ可読記憶媒体(たとえば、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、ハードドライブなどの1つまたは複数の不揮発性メモリ要素)を含むことができ、非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、以下のソフトウェア(SW)モジュール、すなわち、
・RL通信のためのRF仲介として動作する衛星のターゲット電力効率を達成するために、SAN1000と対応するUTとの間のRL通信のための基準動作パラメータのセットを決定するための基準RL構成SWモジュール1032であって、
○衛星のフットプリント内のUTに対する基準ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、ターゲット電力効率を決定するためのターゲット電力効率(PE)決定サブモジュール1033を含む
基準RL構成SWモジュール1032と、
・衛星のターゲット電力効率を維持しながら、フィーダリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信に対する1つまたは複数のパラメータを動的に調整するためのフィーダリンク適応SWモジュール1034であって、
○サービスリンク内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信がSAN1000において受信されることになるターゲットSNRを調整するためのターゲットSNR調整サブモジュール1035と、
○SAN1000におけるターゲットSNRに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整するためのMCS選択サブモジュール1036と
を含む、フィーダリンク適応SWモジュール1034と、
・衛星のターゲット電力効率を維持しながら、サービスリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信に対する1つまたは複数のパラメータを動的に調整するためのサービスリンク適応SWモジュール1037であって、
○フィーダリンク内のチャネル条件とは無関係に、サービスリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信を送信するためにUTに割り振られるリソースブロック(RB)の数を調整するためのRB割振りサブモジュール1038と、
○UTに割り振られるRBの数に対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整するためのMCS選択サブモジュール1039と、
○MCSインデックスに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信がSAN1000において受信されることになるターゲットSNRを調整するためのターゲットSNR調整サブモジュール1040と
を含む、サービスリンク適応SWモジュール1037と
を記憶し得る。
各ソフトウェアモジュールは、プロセッサ1020によって実行されると、対応する機能をSAN1000に実行させる命令を含む。したがって、メモリ1030の非一時的コンピュータ可読媒体は、図11および図12の動作のすべてまたは一部分を実行するための命令を含む。少なくともいくつかの実装形態では、基準RL構成SWモジュール1032、フィーダリンク適応SWモジュール1034、および/またはサービスリンク適応SWモジュール1037を実行することによって実行される機能は、図1の動的RL適応論理152に対応し得る、かつ/またはそれによって実行され得る。
【０１１９】
プロセッサ1020は、SAN1000内に(たとえば、メモリ1030内に)記憶された1つまたは複数のソフトウェアプログラムのスクリプトまたは命令を実行することが可能な任意の適切な1つまたは複数のプロセッサであり得る。たとえば、プロセッサ1020は、基準RL構成SWモジュール1032を実行して、RL通信のためのRF仲介として動作する衛星のターゲット電力効率を達成するために、SAN1000と対応するUTとの間のRL通信のための基準動作パラメータのセットを決定することができる。基準RL構成SWモジュール1032を実行する際、プロセッサ1020はさらに、ターゲットPE決定サブモジュール1033を実行して、衛星のフットプリント内のUTに対する基準ロケーションに少なくとも部分的に基づいて、衛星に対するターゲット電力効率を決定することができる。
【０１２０】
プロセッサ1020は、フィーダリンク適応SWモジュール1034を実行して、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、フィーダリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信に対する1つまたは複数のパラメータを動的に調整することができる。フィーダリンク適応SWモジュール1034を実行する際、プロセッサ1020は、ターゲットSNR調整サブモジュール1035および/またはMCS選択サブモジュール1036をさらに実行することができる。たとえば、プロセッサ1020は、ターゲットSNR調整サブモジュール1035を実行して、サービスリンク内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信がSAN1000において受信されることになるターゲットSNRを調整することができる。いくつかの態様では、プロセッサ1020は、MCS選択サブモジュール1036を実行して、SAN1000におけるターゲットに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。
【０１２１】
プロセッサ1020は、サービスリンク適応SWモジュール1037を実行して、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、サービスリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信に対する1つまたは複数のパラメータを動的に調整することができる。サービスリンク適応SWモジュール1037を実行する際、プロセッサ1020は、RB割振りサブモジュール1038、MCS調整サブモジュール1039、および/またはターゲットSNR調整サブモジュール1040をさらに実行することができる。たとえば、プロセッサ1020は、RB割振りサブモジュール1038を実行して、フィーダリンク内のチャネル条件とは無関係に、サービスリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信を送信するためにUTに割り振られるリソースブロック(RB)の数を調整することができる。いくつかの態様では、プロセッサ1020は、MCS選択サブモジュール1039を実行して、UTに割当てられたRBの数に対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックスを調整することができる。またさらに、いくつかの態様では、プロセッサ1020は、ターゲットSNR調整サブモジュール1040を実行して、MCSインデックスに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信がSAN1000において受信されることになるターゲットSNRを調整することができる。
【０１２２】
図11は、衛星通信システムに対する例示的な逆方向リンク適応動作1100を示す例示的なフローチャートを示す。例示的な動作1100は、図10に示したSAN1000によって実行され得る。ただし、他の適切なSANによって、かつ/または図1のSAN150の任意の適切な構成要素によって例示的な動作1100が実行されてよいことを理解されたい。
【０１２３】
SAN1000は、衛星通信システムの対応する衛星のフットプリント内のユーザ端末(UT)に対する基準ロケーションを最初に選択することができる(1110)。たとえば、基準ロケーションは、UTが、UTに利用可能な帯域幅のすべてを使用して、最大電力でRL通信を衛星に送信することが可能なロケーションに対応し得る。いくつかの態様では、基準ロケーションは、UTと衛星との間の距離が、衛星のフットプリント内の他のロケーションと比較して最短であるロケーションに対応し得る。たとえば、基準ロケーションは、UTが位置するビームカバレージエリアの中央に一致し得る。基準ロケーションは、任意の所与の時点におけるUTの実際のロケーションとは異なり得ることに留意されたい。
【０１２４】
SAN1000は、次いで、衛星のターゲット電力効率を達成するために、UTに対する基準ロケーションに基づいて、RL通信に関する動作パラメータのセットを決定することができる(1120)。たとえば、1つまたは複数の動作パラメータは、RL通信がSAN1000において受信されることになるターゲットSNR、RL通信のために割り振られるRBの数、またはRL通信を送信するためにUTによって実装されるMCSを含み得る。いくつかの実装形態では、SAN1000は、(図7に関して説明したように)UTに対する基準ロケーションに基づいて、基準動作パラメータのセットを決定することができる。基準動作パラメータは、UTが基準ロケーションからRL送信を開始するとき、理想的なチャネル条件下で1つまたは複数のパラメータの各々に対する最適構成を反映し得る。たとえば、基準動作パラメータは、UTが、サービスリンク内のすべての利用可能な帯域幅(たとえば、コンポーネントキャリア単位)を使用してその最大送信電力でRL通信を送信し、SAN1000が、達成可能な最高SNRでRL通信を受信すると仮定し得る。衛星に対するターゲット電力効率は、RL通信が基準動作パラメータのセットの下で衛星において受信されるPSD(たとえば、ターゲットPSD)に対応し得る。
【０１２５】
さらに、SAN1000は、サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整することができる(1130)。たとえば、衛星通信システムのフィーダリンクおよび/またはサービスリンク内のRF妨害(レインフェード、アンテナビームポインティングエラー、見通し線妨害、および/またはドップラー効果など)は、それぞれ、衛星とSAN1000および/またはUTとの間の通信において信号減衰を引き起こす可能性がある。いくつかの態様では、SAN1000は、フィーダリンク内のチャネル条件とは無関係に、サービスリンク内のRF妨害を補償し得る。いくつかの他の態様では、SAN1000は、サービスリンク内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク内のRF妨害を補償し得る。いくつかの実装形態では、SAN1000は、(たとえば、TTI単位の)フィーダリンクおよび/またはサービスリンク内の変化するチャネル条件に適応するために、1つまたは複数の動作パラメータを周期的に調整することができる。
【０１２６】
図12は、衛星通信システムにおけるRF妨害に基づいて、RL通信に関する1つまたは複数の動作パラメータを動的に調整するための例示的な動作1200を示すフローチャートを示す。例示的な動作1200は、図10に示したSAN1000によって実行され得る。ただし、他の適切なSANによって、かつ/または図1のSAN150の任意の適切な構成要素によって例示的な動作1200が実行されてよいことを理解されたい。
【０１２７】
SAN1000は、前のTTIに関する電力ヘッドルーム報告(PHR)を受信することができる(1210)。いくつかの実装形態では、SAN1000は、UTから受信されたPHRに基づいて、対応するUTの電力バジェットを決定することができる。たとえば、PHRは、(たとえば、前のTTIからの)UTに対する既存の帯域幅割振りに基づいてUTにおける送信電力の可用性(または、不足)を指示し得る。
【０１２８】
SAN1000は、RL通信がSAN1000において受信されることになるターゲット信号対雑音比(SNRT)を決定することができる(1220)。たとえば、フィーダリンク内のRF妨害は、SAN1000に到着するRL通信信号のSNRを低減し得る。いくつかの実装形態では、SAN1000は、(たとえば、図8Aに関して説明したように)SAN1000がRL通信を受信することを予想するターゲットSNRを低減させることによって、フィーダリンク内のRF妨害を補償し得る。ターゲットSANを低減させることによって、SAN1000は、フィーダリンク内にRF妨害が存在する状態で(たとえば、衛星がターゲット電力効率で動作するとき)RL通信信号を受信し続けることが可能であることを確実にし得る。いくつかの態様では、SAN1000は、フィーダリンクフェード推定に基づいて、フィーダリンク内のRF妨害によって引き起こされる受信RL通信のSNS内の変化量を決定することができる。SAN1000は、フィーダリンク内のRF妨害によるSNRの推定される変化に基づいて、ターゲットSNRを低減させることができる。
【０１２９】
いくつかの態様では、SAN1000は、ターゲットSNRに対する変化に少なくとも部分的に基づいて、RL通信のために使用されるMCSインデックス(IMCS)を調整することができる(1225)。たとえば、SAN1000は、(図8Aに関して説明したように)RL通信がSAN1000に到着するターゲットSNRを維持しながら、少なくともしきい値BLERを達成するために、RL通信のために使用され得る最高MCSインデックスを選択することができる。SAN1000は、サービスリンク内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク内のRF妨害を補償し得ることに留意されたい。したがって、SAN1000は、フィーダリンク内のRF妨害を補償するとき、サービスリンク内のRL通信の送信電力に影響を及ぼす可能性がある動作パラメータの調整を控えることができる。
【０１３０】
SAN1000は、次いで、RL通信のためにUTに割り振り可能なリソースブロックの最大数(MaxNRB)を決定することができる(1230)。たとえば、サービスリンク内のRF妨害は、衛星に到着するRL通信信号のPSDを低減し得る。いくつかの実装形態では、SAN1000は、(たとえば、図8Bに関して説明したように)RL通信のためにUTに割り振られるRBの数を低減させることによって、サービスリンク内のRF妨害を補償し得る。UTに割り振られるRBの数を低減させることによって、SAN1000は、衛星が、サービスリンク内にRF妨害が存在する状態で(たとえば、衛星のターゲット電力効率に対応する)ターゲットPSDにおいてRL通信を受信し続けることが可能であることを確実にし得る。いくつかの態様では、SAN1000は、(たとえば、受信PHRからの)UT内の利用可能な送信電力量に基づいて、衛星におけるターゲットPSD(たとえば、RB単位)を維持するためにRL通信に割り振られ得るRBの最大数を決定することができる。
【０１３１】
いくつかの実装形態では、SAN1000はさらに、UTに割り振り可能なRBの最大数をRBのしきい値数(NRB_TH)と比較することができる(1240)。たとえば、RBのしきい値数は、所望の性能レベルを維持するために必要とされるRBの最大数に対応し得る。したがって、RB割振りをRBのしきい値数未満に低減することは、(たとえば、低減したチャネルコーディング利得による)性能の実質的な劣化を引き起こす可能性がある。UTに現在割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値以上である場合(1240においてテストされたように)、SAN1000は、最大数のRBをUTに割り振り(1245)、現在のTTIの間にRL通信に対して現在の動作パラメータを実装することができる(1270)。しかしながら、UTに現在割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値数未満である場合(1240においてテストされたように)、SAN1000は、しきい値数のRBをUTに割り振ることができる(1250)。
【０１３２】
UTに割り振り可能なRBの最大数がRBのしきい値数未満であるとき、SAN1000はさらに、UTに割り振られるRBのしきい値数に基づいて、RL通信のために使用されることになる新しいMCSインデックス(IMCS)を選択することができる(1260)。たとえば、SAN1000は、(図8Bに関して説明したように)UTがしきい値数のRBを介してRL通信を送信するとき、RL通信が衛星において受信されるターゲットPSDを維持するために、(たとえば、前のTTIの間に使用されたMCSインデックスと比較して)より低いMCSインデックスを選択することができる。いくつかの態様では、SAN1000はさらに、新しいMCSインデックスに少なくとも部分的に基づいて、SAN1000がRL通信を受信することを期待するターゲットSNRを調整することができる(1265)。たとえば、SAN1000は、UTが新しいMCSインデックスを実装するとき、SAN1000において受信されるRL通信のためのしきい値BLERを維持するために、ターゲットSNRを低減させることができる。新しいターゲットSNRは、(たとえば、1220において)フィーダリンク内のRF妨害に基づいて決定されるターゲットSNRをオーバーライドまたは置換し得る。
【０１３３】
最終的に、SAN1000は、現在のTTIに対して現在の動作パラメータを実装し得る(1270)。いくつかの実装形態では、SAN1000は、(たとえば、TTI単位で)フィーダリンクおよび/またはサービスリンク内の変化するチャネル条件に応じて、動作パラメータのうちの1つまたは複数を周期的に調整することができる。たとえば、SAN1000は、RL通信が衛星通信システム内のRF妨害の存在および/または不在を適応的に補償することができるように、TTI単位ベースで例示的な動作1200を繰り返すことができる。
【０１３４】
図13は、一連の相互に関係する機能モジュールとして表される例示的な衛星アクセスネットワーク1300を示す。衛星通信システムの衛星のフットプリント内のユーザ端末(UT)に対する基準ロケーションを選択するためのモジュール1310は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明するプロセッサ(たとえば、プロセッサ1020)に対応し得る。UTに対する基準ロケーションに基づいて、衛星のターゲット電力効率を達成するために逆方向リンク(RL)通信に関する動作パラメータのセットを決定するためのモジュール1320は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で論じるようなプロセッサ(たとえば、プロセッサ1020)に対応し得る。サービスリンク、フィーダリンク、またはそれらの組合せのうちの少なくとも1つにおけるチャネル条件に少なくとも部分的に基づいて、衛星のターゲット電力効率を維持しながら、動作パラメータのうちの1つまたは複数を動的に調整するためのモジュール1330は、少なくともいくつかの態様では、本明細書で論じるようなプロセッサ(たとえば、プロセッサ1020)に対応し得る。サービスリンク内のチャネル条件とは無関係に、フィーダリンク内のチャネル条件に基づいて、衛星アクセスネットワーク1300においてRL通信を受信するためのターゲット信号対雑音比(SNR)を調整するためのモジュール1340は、少なくともいくつかの態様では、本明細書で論じるようなプロセッサ(たとえば、プロセッサ1020)に対応し得る。フィーダリンク内のチャネル条件とは無関係に、サービスリンク内のチャネル条件に基づいて、RL通信のためにUTに割り振られるリソースブロックの数を調整するためのモジュール1350は、少なくともいくつかの態様では、本明細書で論じるようなプロセッサ(たとえば、プロセッサ1020)に対応し得る。
【０１３５】
図13のモジュールの機能は、本明細書の教示に一致する様々な方法で実装され得る。いくつかの設計では、これらのモジュールの機能は、1つまたは複数の電気構成要素として実装され得る。いくつかの設計では、これらのモジュールの機能は、1つまたは複数のプロセッサ構成要素を含む処理システムとして実装され得る。いくつかの設計では、これらのモジュールの機能は、たとえば、1つまたは複数の集積回路(たとえば、ASIC)の少なくとも一部分を使用して実装され得る。本明細書で説明するように、集積回路は、プロセッサ、ソフトウェア、他の関連の構成要素、またはそれらの何らかの組合せを含んでもよい。したがって、異なるモジュールの機能は、たとえば、集積回路の異なるサブセットとして、ソフトウェアモジュールのセットの異なるサブセットとして、またはその組合せとして実装することができる。また、(たとえば、集積回路の、および/またはソフトウェアモジュールのセットの)所与のサブセットが、2つ以上のモジュールのための機能の少なくとも一部分を提供し得ることが諒解されよう。
【０１３６】
加えて、図13によって表された構成要素および機能、ならびに本明細書で説明した他の構成要素および機能は、任意の好適な手段を使用して実装され得る。また、そのような手段は、少なくとも部分的に、本明細書で教示する対応する構造を使用して実装され得る。たとえば、図13の構成要素の「ためのモジュール」と併せて上記で説明した構成要素はまた、同様に指定された機能の「ための手段」に対応し得る。したがって、いくつかの態様では、そのような手段のうちの1つまたは複数は、プロセッサ構成要素、集積回路、または本明細書で教示するような他の適切な構造のうちの1つまたは複数を用いて実装することができる。
【０１３７】
当業者は、情報および信号が、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表現される場合があることを諒解するであろう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表現される場合がある。
【０１３８】
さらに、本明細書で開示する態様に関連して説明した種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装されてもよいことを当業者は理解されよう。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、上記では概してそれらの機能に関して説明してきた。そのような機能が、ハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実施されるのかは、特定の適用例と、システム全体に課される設計制約とによって決まる。当業者は、説明された機能を各々の特定の適用例に様々な方法で実装してもよいが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
【０１３９】
本明細書で開示する態様に関して説明した方法、シーケンス、またはアルゴリズムは、直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはそれら2つの組合せにおいて具現化される場合がある。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体の中に存在し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取ることができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体化してよい。
【０１４０】
したがって、本開示の一態様は、非静止衛星通信システムにおける時間および周波数同期化のための方法を具現化する非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。「非一時的」という用語は、いかなる物理記憶媒体またはメモリも除外せず、特に、ダイナミックメモリ(たとえば、従来のランダムアクセスメモリ(RAM))を除外するのではなく、媒体が一時的な伝搬信号と解釈され得るという解釈のみを除外する。
【０１４１】
上記の開示は例示的な態様を示すが、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更および修正が加えられ得ることに留意されたい。本明細書で説明した態様による方法クレームの機能、ステップ、またはアクションは、別段に明記されていない限り、いかなる特定の順序で実行される必要もない。さらに、要素は、単数形で説明または請求されることがあるが、単数形への限定が明示的に記載されていない限り、複数形が企図される。したがって、本開示は図示の例に限定されず、本明細書で説明した機能を実行するための任意の手段が本開示の態様に含まれる。
【符号の説明】
【０１４２】
100  衛星通信システム
106  インフラストラクチャ
108  インターネット
110  公衆交換電話網(PSTN)
150  衛星アクセスネットワーク(SAN)
152  動的逆方向リンク(RL)適応論理
200  ゲートウェイ
201  ゲートウェイ
205  アンテナ
210  RFサブシステム
212  RFトランシーバ
214  RFコントローラ
216  アンテナコントローラ
220  デジタルサブシステム
222  デジタル受信機モジュール
224  デジタル送信機モジュール
226  ベースバンド(BB)プロセッサ
228  制御(CTRL)プロセッサ
230  公衆交換電話網(PSTN)インターフェース、インターフェース
240  ローカルエリアネットワーク(LAN)インターフェース、インターフェース
245  ゲートウェイインターフェース、インターフェース
250  ゲートウェイコントローラ
251  位置基準
300  衛星
300A〜300H  NGSO衛星
301F  順方向フィーダリンク
301R  逆方向フィーダリンク
302F  順方向サービスリンク
302R  逆方向サービスリンク
310  順方向トランスポンダ
311  第1の帯域フィルタ
311(1)〜311(N)  第1の帯域フィルタ
312  第1のLNA
312(1)〜312(N)  第1のLNA
313  周波数変換器
313(1)〜313(N)  周波数変換器
314  第2のLNA
314(1)〜314(N)  第2のLNA
315  第2の帯域フィルタ
315(1)〜315(N)  第2の帯域フィルタ
316  PA
316(1)〜316(N) PA
320  戻りトランスポンダ
321  第1の帯域フィルタ
321(1)〜321(N)  第1の帯域フィルタ
322  第1のLNA
322(1)〜322(N)  第1のLNA
323  周波数変換器
323(1)〜323(N)  周波数変換器
324  第2のLNA
324(1)〜324(N)  第2のLNA
325  第2の帯域フィルタ
325(1)〜325(N)  第2の帯域フィルタ
326  PA
330  発振器
340  コントローラ
351〜352  順方向リンクアンテナ
352  アンテナ
352(1)〜352(N)  アンテナ
361〜362  戻りリンクアンテナ
361(1)〜361(N)  アンテナ
362  アンテナ
400  ユーザ端末(UT)
401  ユーザ端末(UT)
410  アンテナ
412  デュプレクサ要素
414  アナログ受信機
416  デジタルデータモジュール
416A〜416N  デジタルデータ受信機
418  サーチャ受信機
420  ユーザ端末制御プロセッサ、制御プロセッサ
422  デジタルベースバンド回路網
426  送信変調器
428  電力コントローラ
430  送信電力増幅器
432  メモリ、メモリ要素
434  位置基準
450  UEインターフェース回路網
500  ユーザ機器(UE)
501  ユーザ機器(UR)
502  LANインターフェース
504  アンテナ
506  広域ネットワーク(WAN)トランシーバ
508  ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)トランシーバ
510  衛星測位システム(SPS)受信機
512  プロセッサ
514  動きセンサ
516  メモリ
518  データ
520  命令
522  ユーザインターフェース
524  マイクロホン/スピーカ
526  キーパッド
528  ディスプレイ
600  図
610  第1のコンスタレーション、NGSO衛星コンスタレーション
612A  ビーム
613A  カバレージエリア
620  第2のコンスタレーション、GSO衛星コンスタレーション
621A〜621D  GSO衛星
622A  ビーム
623A  カバレージエリア
625  GSO地上局
626  ビーム
630  地球
631  赤道
640  GSO円弧
700  図
710(1)〜710(N)  ビーム
712  フィーダリンク
714  サービスリンク
720(1)〜720(N)  カバレージエリア
720(N)  ビームカバレージエリア
730  基準ロケーション
800A  衛星通信システム
800B  衛星通信システム
800C  衛星通信システム
810  RF妨害
820  RF妨害
900  ワイヤレス通信システム
905  基地局
906  無線周波数(RF)リモートラジオヘッド(RRH)
910  基準ロケーション
911  地理的カバレージエリア
915  ユーザ機器(UE)
925  サービスリンク、通信リンク
934  フィーダリンク、通信リンク
1000  衛星アクセスネットワーク(SAN)
1010  衛星インターフェース
1020  プロセッサ
1030  メモリ
1031  RL構成データストア
1032  基準RL構成SWモジュール
1033  ターゲット電力効率(PE)決定サブモジュール
1034  フィーダリンク適応SWモジュール
1035  ターゲットSNR調整サブモジュール
1036  MCS選択サブモジュール
1037  サービスリンク適応SWモジュール
1038  RB割振りサブモジュール
1039  MCS選択サブモジュール
1040  ターゲットSNR調整サブモジュール
1100  逆方向リンク適応動作、動作
1200  動作
1300  衛星アクセスネットワーク
【図１】
2020526105.tif 000005
【図２】
2020526105.tif 000006
【図３】
2020526105.tif 000007
【図４】
2020526105.tif 000008
【図５】
2020526105.tif 000009
【図６】
2020526105.tif 000010
【図７】
2020526105.tif 000011
【図８Ａ】
2020526105.tif 000012
【図８Ｂ】
2020526105.tif 000013
【図８Ｃ】
2020526105.tif 000014
【図９】
2020526105.tif 000015
【図１０】
2020526105.tif 000016
【図１１】
2020526105.tif 000017
【図１２】
2020526105.tif 000018
【図１３】
2020526105.tif 000019
【国際調査報告】
2020526105.tif 000020
2020526105.tif 000021
2020526105.tif 000022