CN109787680A - 用于移动平台的多天线系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于移动平台的多天线系统和方法。方法和系统促进卫星集群和安装于移动平台的移动通信器之间的通信。所述方法和系统可以包括在第一地理区域使用适合用第一频带操作的第一天线和在第二地理区域使用适合用第一或第二频带操作的第二天线。所述方法和系统可以使用控制器基于一个或多个地理指示器或信号指示器确定激活哪个天线。由所述方法促进通信使用的系统可以在天线和控制器上有一个或多个外壳以安装到移动平台。

Description

用于移动平台的多天线系统和方法
本申请是申请日为2014年2月11日、申请号为201480012274.0(国际申请号为PCT/US2014/015867)且名称为“用于移动平台的多天线系统和方法”的发明的分案申请。
相关申请交叉引用
本申请要求于2013年2月11日申请的美国临时申请号61/763,350和于2013年11月8日申请的美国临时申请号61/901,848的优先权，他们通过引用被并入本文。
技术领域
本申请一般涉及使用适合用在不同区域的不同天线提供与卫星网络的多区域通信的系统和方法，更具体地涉及安装在移动平台上具有适合用在第一区域的第一天线和适合用在第二区域的第二天线的通信器，所述天线被控制以在移动平台从第一区域移动到第二区域时优化访问卫星网络。
背景技术
自飞机动力飞行开始，飞机上的人能够与地面上的人员通信一直是至关重要的。随着技术进步，这种通信包括数字数据以及模拟声音信号。另外的改进带来这样一种技术，该技术允许航空器与卫星通信以便与地面站中继信息，使得航空器能够继续在陆地和海洋上在全世界的任何地方通信。最近，航空器上的乘客已经可以访问这些卫星系统，特别是使用卫星系统来访问互联网。航空器可以借助适合与卫星系统通信的天线或天线阵列访问卫星系统。然而，地球上不同位置可能要求有不同类型的天线来优化通信，这样，如果安装收发器的移动平台在全球移动的话，只具有单一类型天线的卫星收发器不可能提供充分的服务。具体地，飞行横贯大陆的航线的航空器在从两极纬度向赤道运动时可能与卫星系统通信的能力降低。
发明内容
因此，创建包括多种不同类型天线的系统是有利的，其中，不同的天线适合用在不同的地理区域以及不同的大气条件。系统可以包括控制器或处理器以确定使用哪个天线与卫星网络通信。
在一个实施例中，用于与卫星集群通信的安装于移动平台的移动通信器包括：第一天线，所述第一天线优化为在第一地理区域中使用频带操作；第二天线，所述第二天线适于在第二地理区域中使用或者所述第一频带或者第二频带操作；控制器或处理器，所述控制器或处理器被配置成基于一个或多个地理指示器或信号指示器，确定激活哪个天线；以及一个或多个外壳或天线罩，所述外壳或天线罩用于所述安装于平台的移动通信器。
在另一实施例中，使用移动平台与卫星集群通信的方法包括：使用第一天线在第一频带上与所述卫星集群通信，其中，所述第一天线优化为在第一地理位置操作；通过处理器基于地理指示器或信号指示器之一，确定终止通过所述第一天线通信，开始通过第二天线通信，其中，所述第二天线优化为在第二地理位置操作；以及使用所述第二天线或者在所述第一频带上或者在第二频带上与所述卫星集群通信。
在另一实施例中，与安装到移动平台的移动通信器通信的方法包括：使用所述移动通信器的第一天线建立与第一卫星的通信；通过所述第一天线向所述第一卫星传送数据包；接收一个或多个地理指示器或信号指示器；基于所述一个或多个地理指示器或信号指示器，通过处理器确定终止通过所述第一天线通信，开始通过所述移动通信器的第二天线通信；终止通过所述第一天线通信；配置所述第二天线，以建立与所述第一卫星或第二卫星之一的通信；以及通过所述第二天线向所述第一卫星或所述第二卫星之一传送数据包。
在另一实施例中，卫星通信系统包括：用于在频带上通信的第一卫星；移动平台，其中，所述移动平台能够从第一区域移动到第二区域；以及安装到移动平台的移动通信器，所述移动通信器包括用于在第一频带或第二频带上通信的第一天线阵列；用于在第一频带或第二频带上通信的第二天线阵列以及通信器的控制器，所述控制器被配置成确定使用第一天线阵列还是第二天线阵列，选择性使能或禁止第一天线阵列，并选择性使能和禁止第二天线阵列；以及用于所述移动通信器的外壳。
附图说明
下面描述的图描绘本文中公开的系统和方法的各个方面。应当理解，每幅图描绘公开的系统和方法的特定方面的实施例，每幅图旨在与其可能的实施例一致。而且，在任何可能的情况下，以下描述指下面的图中包括的附图标记，其中，多幅图中描述的特征用一致的附图标记标示。
图1图解说明卫星集群和移动平台的框图，该移动平台具有安装于移动平台的移动通信器，示例性多区域卫星通信方法可以根据描述的实施例操作于其上；
图2图解说明安装于移动平台的移动通信器的控制器的框图；
图3图解说明根据描述的实施例操作的示例性多区域卫星通信方法；
图4图解说明根据描述的实施例操作的示例性天线阵列选择方法。
具体实施方式
尽管以下文本陈述了许多不同实施例的详细描述，但应理解本发明的法律范围由此申请最后列出的权利要求的语言来限定。详细描述解读为只是示例性的，不描述每个可能的实施例，因为如果可能的话，描述每个可能的实施例是不实际的。可以使用当前技术或此申请的申请日之后开发的技术实现落入权利要求的范围内的许多替代性实施例。
还要理解，除非在此申请中使用句式“如本文中使用的，词语“__”在本文中定义为表示……”或相似的句式明确限定一个词语，否则不旨在明确地或通过暗示超出其普通含义之外限定该词语的含义，这些词语不应当解读为根据此申请的任何部分中的陈述对范围进行限制(除权利要求的语言之外)。在此申请的最后，在权利要求中引用的任何词语在此申请中以与单数含义一致的方式引用，这只是出于简洁目的，以便不使读者混淆，也不想要使权利要求的这种词语隐含地或者另外局限于单数含义。最后，除非通过引用词语“意味着”和不引用任何结构的功能限定权利要求的元素，否则，不想要使任何权利要求的元素的范围基于使用35U.S.C.§112,第六段而被解释。
图1图解说明使用多天线阵列提供卫星集群和移动平台之间的通信的系统100的实施例。系统100可以在第一区域102和第二区域104之一或其两者中使用。第一区域102和第二区域104可以是具有不同环境的许多区域中的任何一个区域，用于向一个或多个卫星发射信号和从其接收信号。如下文讨论的，由于向一个或多个卫星发射信号和从其接收信号的不同环境，系统100的天线之一可能比系统100的另一天线更加适合。第一区域102和第二区域104可以按地理定义。例如，第一区域102可能是相比赤道更靠近北极或南极的区域，第二区域104可能是相比任何一极更靠近赤道的区域。在另一示例中，第一区域102可以定义为与最接近卫星的视线角比第二区域104中与最接近卫星的视线角相对更高的这样一个区域。第一区域102和第二区域104还可以由大气条件定义。例如，第一区域102可以定义为环境空气中的水分含量比第二区域104中环境空气的水分含量相对更高的区域。在另一示例中，第一区域102可以定义为对系统100使用的频带比在第二区域104中有更多干扰的区域。第一区域102和第二区域104可以由边界103分开。边界103可以是固定的地理边界(例如北回归线、南回归线等)，或者可以是第一区域102和第二区域104之间的移动边界。
系统100可以包括卫星集群，卫星集群包括第一卫星106和第二卫星108。如果区域102和104是按地理定义的，则卫星106和108可以在相应的第一区域102和第二区域104上的地球静止轨道中。然而，要理解卫星106和108可以以任何大小的高度和速度环绕地球运行，并且可能不在地球静止轨道上。卫星106和108可以是将信息在移动平台110(通过如下文讨论的连接114和116)和网络112(分别通过连接118和120)之间中继的通信卫星。网络112可以是专有网络、公共互联网、虚拟专用网络或一些其它类型的网络，诸如专用接入线、普通电话线路、卫星链接、这些的组合等等。在网络112包括互联网时，数据通信可以经由互联网通信协议通过网络112进行。移动平台110可以是能够从第一区域102行进到第二区域104的任何车辆或移动装置。尽管图1绘出的移动平台110是飞机，但要理解移动平台110可以是轮船、小船、游艇、潜艇、汽车、卡车、摩托车、直升机、无人驾驶飞机或能够在空气、陆地或海洋移动的其它装置。尽管在图1中示出单个移动平台110，但要理解卫星集群可以用来与数十、上百、上千的移动平台110通信。类似地，尽管图1中绘出只有两个卫星106和108，但要认识到卫星集群可以包括覆盖地球的全部或一部分的数十、上百或任何数目的卫星。而且，网络112可以由数十、上百或任何数目的子网络组成，这些子网络可以以已知方式彼此通信或者可以不相互通信。
系统100可以包括安装于移动平台的移动通信器130，移动通信器130包括第一天线阵列132、第二天线阵列134、安装于移动平台的移动通信器的控制器136和天线罩外壳138。第一天线阵列132可以优化为在第一区域102中的条件下与卫星通信。例如，如果第一区域102相比赤道更靠近北极或南极，则第一天线阵列132可能更适合靠近极地操作。例如，第一天线阵列132可以是AeroSat HR6400天线系统、KuStream 2000天线系统或Auro LE天线，其说明书通过引用被全部并入本文。第一天线阵列132可以通过链路114与卫星集群通信，链路114可以是如图1中描绘的到卫星106的链路。尽管本文中使用词语“第一天线阵列”，但要理解第一天线阵列132可以是单个天线，或者包括多个天线的阵列。第二天线阵列134可以优化为在第二区域104的条件下与卫星通信。例如，如果第二区域104更靠近赤道，则第二天线阵列134可能更适合靠近赤道操作。例如，第二天线阵列134可以是ThinKom公司的解决方案可变倾角连续切向节(VICTS)阵列。第二天线134还可以与Schippers等人的“Conformal Phased Array With Beam Forming for Airborne SatelliteCommunication”中描述的共形相控阵天线阵列或与在Guidon等人的美国专利7,068,235中描述的天线系统相似，这两个文件通过引用被并入本文。第二天线阵列134可以通过链路116与卫星集群通信，链路116可以是使用图1中描绘的多个频带中的任何一个频带到卫星108或不同卫星的链路。尽管本文中使用词语“第二天线阵列”，但要理解第二天线阵列134可以是单个天线或包括多个天线的阵列。
系统100可以使用任何数目的频带来发送和接收消息。在卫星106和108往返的消息可以调制到频率在几个已知的卫星通信波段之一的波上。例如，在卫星106和108往返的消息可以调制到电磁光谱的微波波段中的波上。具体地，载波频率可以是在12-18GHZ之间的Ku段和/或在26.5-40GHz之间的Ka段。当然，可以使用微波光谱中的其它波段。而且，要理解可以使用微波光谱之外的波段。
安装于移动平台的移动通信器的控制器/处理器136可以是计算机或实时控制器，其适于或被配置成执行各种软件应用和功能以选择使用哪个天线阵列来与卫星集群通信，以及促进使用所选天线阵列与卫星集群通信。图2图解说明示例性的安装于移动平台的移动通信器的控制器136的框图。安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以有通过链路218可操作地连接于数据库210(例如一个或多个硬盘驱动器、光存储驱动器、固态存储装置等)的控制器202。数据库210适于存储与安装于移动平台的移动通信器130的操作有关的数据，安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以在执行与安装于移动平台的移动通信器130的操作关联的各种功能和任务时访问存储于数据库210中的数据。这些数据可以包括例如来自GPS单元230的地理位置数据、来自信号传感器232的传感器数据、多个应用224的应用数据、多个例程226的例程数据或其它种类的数据。应当注意到尽管没有显示，但附加数据库可以以已知方式链接到控制器202。
控制器202可以包括程序存储器204、处理器206(可以被称作微控制器或微处理器)、随机存取存储器(RAM)208和输入/输出(I/O)电路214，所有这些部件可以通过地址/数据总线216互连。应当认识到尽管只显示了一个微处理器206，但控制器202可以包括多个微处理器206。类似地，控制器202的存储器可以包括多个RAM 208和多个程序存储器204。尽管I/O电路214显示为单个模块，但应当认识到I/O电路214可以包括许多个不同类型的I/O电路。程序存储器204和/或RAM 208可以包括图形用户界面220、安装于移动平台的移动通信器的控制器222、多个软件应用224和多个软件例程226。图形用户界面220可以是指令集，这些指令集在由处理器206执行时引起显示器(未显示)向用户显示信息和/或从任务为配置安装于移动平台的移动通信器的控制器136的用户、管理员、技术员等接收输入。安装于移动平台的移动通信器的控制器222可以是指令集，这些指令集在由处理器206执行时引起安装于移动平台的移动通信器的控制器136执行与本文中描述的安装于移动平台的移动通信器130关联的功能。(若干)RAM 208和程序存储器204可以实现为例如半导体存储器、磁可读存储器和/或光可读存储器。信号传感器232可以通过链路242操作地连接到第一天线阵列132，通过链路244连接到第二天线阵列134。如下文讨论的，安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以使用相应的链路242和244使能或禁止第一天线阵列132和/或第二天线阵列134。
GPS单元230可以使用确定移动平台110和/或安装于移动平台的移动通信器的控制器136的位置的卫星GPS或任何其它适当的全球定位协议(例如由俄罗斯政府运营的GLONASS系统)或系统。本领域技术人员会认识到位置数据不需要直接来自卫星，可以是从航空器的初始参考单元获得或导出的数据。尽管图2中只显示单个GPS单元230，但可以使用任何数目的GPS单元230来收集地理数据。GPS单元230可以如图2所示集成到安装于移动平台的移动通信器的控制器136中，或者可以单独地安装到移动平台110上，将地理数据传送到安装于移动平台的移动通信器的控制器136(例如通过I/O电路214)。由GPS单元230收集的地理数据可以包括关于经度和纬度坐标和/或移动平台110的高度和/或安装于移动平台的移动通信器的控制器136的信息。
信号传感器232可以用来收集信号数据。信号传感器232可以如图2所示集成到安装于移动平台的移动通信器的控制器136中，或者可以单独地安装到移动平台110上，将地理数据传送到安装于移动平台的移动通信器的控制器136(例如通过I/O电路214)。尽管图2中只显示了一个信号传感器232，但可以使用任何数目的信号传感器232来收集信号数据。信号数据可以包括关于信号强度和信号质量的信息。信号传感器232可以收集关于信噪比、衰减、干扰、退化、电磁环境或可能影响安装于移动平台的移动通信器130能够使用第一天线阵列132或第二天线阵列134或其两者向卫星集群发射信号和从其接收信号的效率的任何其它测量指示因素。
图3是描绘由系统100实现的多区域卫星通信方法300的示例性实施例的流程图。更具体地，方法300可以由安装于移动平台的移动通信器130结合卫星106和108以及网络112执行。尽管移动平台110位于第一区域102中，但安装于移动平台的移动通信器130可以使用第一天线阵列132促进移动平台110和第一卫星106之间的通信(块302)。安装于移动平台的移动通信器130可以通过检查地理数据或信号数据，周期性验证其在第一区域102的存在。安装于移动平台的移动通信器130然后确定终止通过第一天线阵列132通信，开始通过第二天线阵列134通信(块304)。图4示出实现块304所采用的步骤的细节。在确定终止通过第一天线阵列132通信，开始通过第二天线阵列134通信之后，安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以使用链路242禁止第一天线阵列132，使用链路244使能第二天线阵列134(块306)。在使能第二天线阵列134之后，安装于移动平台的移动通信器130可以使用第二天线阵列134促进移动平台110和第二卫星108之间的通信。再次参照图1，尽管图1示出使用第一卫星106和第二卫星108，但要理解方法300可以用来只使用单个卫星106或108(即卫星106用来在两个区域中与移动平台110通信)通过第一天线阵列132通信，确定终止通过第一天线阵列132通信，开始与第二天线阵列134通信，并通过第二天线阵列134通信。方法还可以包括使用单个波段或频率范围或借助第二频带或频率范围与一个或多个卫星通信。
图4是描绘由系统100实现的作为块304的一部分的天线阵列选择方法400的示例性实施例的流程图。安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以接收对终止通过第一天线阵列132通信，开始通过第二天线阵列134通信有用的指示器(块402)。指示器可以从地理或信号数据导出或以其为根据。安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以确定指示器是地理指示器还是信号指示器(块404)。地理指示器可以包括纬度和经度坐标、高度、当前地理区域(例如第一区域102或第二区域104)、邻近边界103、是否已经穿越边界103等。信号指示器可以包括与上文讨论的信号数据的有关的信息，包括信号质量、信号强度等已经变化超过特定阈值的指示器。
如果指示器是地理指示器，则指示器可以用来确定移动平台110已经(或将很快通过)从第一区域102通过进入第二区域104中(块406)。因为第二天线阵列134更适于在第二区域104中操作，安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以命令第一天线阵列132去激活(deactivate)，并激活第二天线阵列134(块408)。在过渡期，安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以执行移交过程以确保第一天线阵列132和第二天线阵列134的使用之间的无缝过渡。此外，如果安装于移动平台的移动通信器130继续与第一卫星106通信，则卫星106可以执行移交过程。替代性地，如果安装于移动平台的移动通信器130继续与第二区域104中的第二卫星108通信，则卫星集群可以执行移交过程，以确保从第一卫星106无缝过渡到第二卫星108。
如果指示器是信号指示器，则指示器可以用来确定移动平台110已经从第一区域102通过(或将很快通过)进入第二区域104中(块410)。然而，因为基于信号的区域确定可能不是地图上的边界，测试第一天线阵列132和第二天线阵列134以确定哪个更适合当前位置和移动平台110的操作环境可能是有用的。相应地，去激活或不去激活第一天线阵列132，安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以测试第二天线阵列134以确定使用第二天线阵列134是否与改进的信号关联(块412)。与使用第一天线阵列132关联的信号数据可以与使用第二天线阵列134关联的信号数据相比，以确定哪个天线有更好的信号(块414)。来自两个天线的信号可以被信号传感器连续地监控。替代性地，不需要进行离散测量，因为两个天线都可以同时接收“锁定”，传感器可以用来确定哪个链路要“关闭”(双向通信)。更好的信号可以包括更高的信号质量、更高的信号功率、更靠近一个或多个最佳操作参数的信号等。如果来自使用第一天线阵列132的信号比来自使用第二天线阵列134的信号更好，则安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以确定继续使用第一天线阵列132，并去激活第二天线阵列134(块416)。方法300可以结束，或者方法300可以循环，并等待直到接收可能对切换天线阵列有利的第二指示器，并重复上文讨论的过程。如果来自使用第二天线阵列134的信号更好，则安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以命令第一天线阵列132去激活，并激活第二天线阵列134(块418)。在过渡期，安装于移动平台的移动通信器的控制器136可以执行移交过程，以确保第一天线阵列132和第二天线阵列134的使用的无缝过渡。此外，如果安装于移动平台的移动通信器130继续与第一卫星106通信，则卫星106可以执行移交过程。替代性地，如果安装于移动平台的移动通信器130在第二区域104中继续与第二卫星108通信，则卫星集群可以执行移交过程，以确保从第一卫星106到第二卫星108的无缝过渡。
在本说明书中，多个实例可以实现描述为单个实例的元件、操作或结构。尽管一个或多个方法的各个操作被图示和描述为单独的操作，但一个或多个各个操作可以被同时执行，这些操作不要求以图示的顺序执行。在示例配置中呈现为单独元件的结构和功能可以实现为组合结构或元件。类似地，呈现为单个元件的结构和功能可以实现为单独的元件。这些和其它变形、修改、增加和改进都落入本文的主题的范围内。
此外，在本文中某些实施例描述为包括逻辑或许多例程、子例程、应用或指令。这些可以构成软件(例如体现在机器可读介质上的代码)或硬件。在硬件中，例程等是能够执行某些操作的有形单元，并且可以以某些方式被配置或安排。在示例性实施例中，一个或多个计算机系统(例如单机、客户端或服务器计算机系统)或计算机系统的一个或多个硬件模块(例如处理器或一组处理器)可以被软件(例如应用或应用部分)配置为操作以执行本文中描述的某些操作的硬件模块。
在各种实施例中，硬件模块可以以机械或电子方式实现。例如，硬件模块可以包括被永久地配置以执行某些操作的专用电路或逻辑(例如专用处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。硬件模块还可以包括由软件暂时配置来执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如通用处理器或其它可编程处理器中包括的)。要认识到在专用和永久配置的电路中或在暂时配置的电路(例如由软件配置)中以机械方式实现硬件模块的决定可能受成本和时间因素的驱使。
因此，词语“硬件模块”应当理解为包括有形实体，该实体可以是物理构造的或永久配置的(例如硬连线)或暂时配置的(例如编程)以特定方式操作或执行本文中描述的某些操作。考虑硬件模块是暂时配置(例如编程)的实施例，每个硬件模块不需要在任何一个实例上实时地配置或实体化。例如，在硬件模块包括使用软件配置的通用处理器时，通用处理器可以被配置为在不同时间各自不同的硬件模块。软件可以相应地配置处理器，例如以在时间的一个实例上构造特定的硬件模块，在不同的时间实例上构造不同的硬件模块。
硬件模块可以向其它硬件模块提供信息或从其它硬件模块接收信息。相应地，所描述的硬件模块可以认为是通信耦连的。在同时存在多个这种硬件模块时，可以通过连接硬件模块的信号传输(例如通过适当电路和总线)来实现通信。在多个硬件模块在不同时间被配置或初始化的实施例中，这些硬件模块之间的通信可以通过例如存储和检索多个硬件模块访问的存储器结构中的信息来实现。例如，一个硬件模块可以执行操作，在与它通信耦连的存储器产品中存储操作的输出。另一硬件模块则可以在稍后时间访问存储器产品以检索并处理存储的输出。硬件模块还可以初始化与输入或输出产品的通信，并且可以对资源(例如信息集合)进行操作。
本文中描述的示例性方法的各个操作可以至少部分地由被暂时配置(例如通过软件)或永久配置以执行相关操作的一个或多个处理器执行。不管是暂时配置的还是永久配置的，这些处理器可以构造处理器实现的模块，处理器实现的模块操作以执行一个或多个操作或功能。本文中提到的模块在一些示例性实施例中可以包括处理器实现的模块。
类似地，本文中描述的方法和例程可以至少部分是处理器实现的。例如，方法的至少一些操作可以由一个或多个处理器或处理器实现的硬件模块执行。某些操作的执行可以分布在一个或多个处理器上，不只是驻存在单个机器中，而是在许多个机器上部署的。在一些示例性实施例中，一个或若干处理器可以位于单一位置中(例如在家庭环境、办公环境或服务器场中)，而在其它实施例中，处理器可以分布在许多位置上。
某些操作的执行可以分布在一个或多个处理器上，不只是驻存在单个机器中，而是在许多个机器上部署的。在一些示例性实施例中，一个或若干处理器或处理器实现的模块可以位于单一地理位置中(例如在家庭环境、办公环境或服务器场中)。在其它实施例中，一个或若干处理器或处理器实现的模块可以分布在许多地理位置上。
除非明确指出，否则本文中使用诸如“处理”、“计算”、“估计”、“确定”、“呈现”、“显示”等的词语的讨论可以指操作或转换一个或多个存储器(例如易失性存储器、非易失性存储器或其组合)、寄存器或接收、存储、传输或显示信息的其它机器元件内表示为物理(例如电子、磁或光)量的数据的机器(例如计算机)的动作或过程。
如本文中使用的，任何对“一个实施例”或“实施例”的引用表示结合该实施例描述的特定元件、特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。在说明书的各个地方出现词语“在一个实施例中”不一定都指相同的实施例。
一些实施例可以使用表述“耦连”和“连接”以及其派生词来描述。例如，一些实施例可以使用词语“耦连”描述，以指示两个或更多个元件有直接的物理或电接触。然而，词语“耦连”还可以表示两个或更多个元件彼此之间不直接接触，但仍是协作的或相互交互。实施例不局限于在此背景下。
如本文中使用的词语“包括”、“包含”“具有”或其任何其它变形旨在覆盖非排他性的包括。例如，包括元件列表的过程、方法、物品或设备不一定局限于只是那些元件，可以包括没有明确列出或这些过程、方法、物品或设备固有的其它元件。而且，除非明确表示为相反，否则，“或”指包括性的，而不是排他性的。例如，条件A或B通过以下中的任何一个满足：A为真(或存在)B为假(或不存在)，A为假(或不存在)B为真(或存在)，A和B都为真(或存在)。
此外，英语不定冠词“一个”用来描述本文中实施例的元件和组件。这只是出于方便使用的，以给出通常意义的描述。此说明书以及其后的权利要求应当理解为包括一个或至少一个，单数还包括复数，除非明显表示为相反。
此详细描述理解为只是示例性的，不描述非常可能的实施例，因为如果有可能的话，描述每个可能的实施例是不实现的。可以使用当前技术或此申请的申请日之后开发的技术实现许多替代性实施例。
方面1.一种用于与卫星集群通信的安装于移动平台的移动通信器，包括：第一天线，所述第一天线优化为在第一地理区域中使用第一频带操作；第二天线，所述第二天线优化为在第二地理区域中使用或者所述第一频带或者第二频带操作；控制器，所述控制器被配置成基于一个或多个地理指示器或信号指示器，确定激活哪个天线；以及天线罩外壳，所述天线罩外壳用于所述安装于平台的移动通信器，并被配置成包围所述第一天线、所述第二天线或所述第一和第二天线。
方面2.根据方面1所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述安装于移动平台的移动通信器安装到飞机、汽车或轮船之一。
方面3.根据方面1或2所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述第一地理区域邻近北极或南极，并且其中，所述第二地理区域邻近赤道。
方面4.根据方面1-3中任一项所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述第一频带是Ku段或Ka段之一，所述第二频带是Ku段或Ka段之一。
方面5.根据方面1-4中任一项所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述地理指示器是一组GPS坐标。
方面6.根据方面1-4中任一项所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述信号指示器是信噪指示器、吞吐量指示器、干扰指示器、畸变指示器或衰减指示器之一。
方面7.一种使用移动平台与卫星集群通信的方法，包括：使用第一天线在第一频带上与所述卫星集群通信，其中，所述第一天线优化为在第一地理位置操作；通过处理器基于地理指示器或信号指示器之一，确定终止通过所述第一天线通信，开始通过第二天线通信；其中，所述第二天线优化为在第二地理位置操作；以及使用所述第二天线或者在所述第一频带上或者在第二频带上与所述卫星集群通信。
方面8.根据方面7所述的与卫星集群通信的方法，还包括：将所述安装于移动平台的移动通信器安装到飞机、汽车或轮船之一。
方面9.根据方面7或8所述的与卫星集群通信的方法，还包括：优化所述第一天线以邻近北极或南极操作，优化所述第二天线以邻近赤道操作。
方面10.根据方面7-9中任一项所述的与卫星集群通信的方法，还包括：在Ku段、Ka段之一或两者上与所述卫星集群通信。
方面11.根据方面7-10中任一项所述的与卫星集群通信的方法，其中，基于地理指示器，确定终止通过所述第一天线通信，开始通过第二天线通信包括基于一组GPS坐标或相似的位置数据确定终止通过所述第一天线通信，开始通过所述第二天线通信。
方面12.根据方面7-10中任一项所述的与卫星集群通信的方法，其中，基于信号指示器，确定终止通过所述第一天线通信，开始通过第二天线通信包括基于信噪指示器、吞吐量指示器、干扰指示器、畸变指示器或衰减指示器之一确定终止通过所述第一天线通信，开始通过所述第二天线通信。
方面13.一种与安装到移动平台的移动通信器通信的方法，包括：配置所述移动通信器的第一天线以建立与第一卫星的通信；通过所述第一天线向所述第一卫星传送数据包；接收一个或多个地理指示器或信号指示器；基于所述一个或多个地理指示器或信号指示器，通过处理器确定终止通过所述第一天线通信，开始通过所述移动通信器的第二天线通信；终止通过所述第一天线通信；配置所述第二天线，以建立与所述第一天线或第二天线之一的通信；以及通过所述第二天线向所述第一卫星或所述第二卫星之一传送数据包。
方面14.根据方面13所述的与安装到移动平台的移动通信器通信的方法，还包括：将所述安装于移动平台的移动通信器安装到飞机、汽车或轮船之一。
方面15.根据方面13或14所述的与安装到移动平台的移动通信器通信的方法，还包括：优化所述第一天线以邻近北极或南极操作，优化所述第二天线以邻近赤道操作。
方面16.根据方面13-15中任一项所述的与安装到移动平台的移动通信器通信的方法，还包括：在Ku段、Ka段之一或两者上与所述第一卫星和第二卫星通信。
方面17.根据方面13-16中任一项所述的与安装到移动平台的移动通信器通信的方法，其中，基于地理指示器，确定终止通过所述第一天线通信，开始通过第二天线通信包括基于一组GPS坐标或相似的位置数据确定终止通过所述第一天线通信，开始通过所述第二天线通信。
方面18.根据方面13-16中任一项所述的与安装到移动平台的移动通信器通信的方法，其中，基于信号指示器，确定终止通过所述第一天线通信，开始通过第二天线通信包括基于信噪指示器、吞吐量指示器、干扰指示器、畸变指示器或衰减指示器之一确定终止通过所述第一天线通信，开始通过所述第二天线通信。

Claims (18)

1.一种安装于移动平台的移动通信器，包括：
第一天线；
第二天线；
控制器，被配置为:
控制所述第一天线传送数据；
响应于信号指示器，测试通过所述第二天线的通信；
将与所述第一天线的使用关联的第一信号和与所述第二天线的使用关联的第二信号进行比较；
如果所述第二信号比所述第一信号更接近预定阈值，终止通过所述第一天线的通信，并且开始通过所述第二天线的通信；并且
如果所述第一信号比所述第二信号更接近所述预定阈值，继续通过所述第一天线的通信。
2.根据权利要求1所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述控制器被配置为在测试通过所述第二天线的通信时同时地控制所述第一天线传送数据。
3.根据权利要求1所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述第一天线优化为在第一地理区域中使用第一频带操作。
4.根据权利要求3所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述第二天线优化为在第二地理区域中使用或者所述第一频带或者第二频带操作。
5.根据权利要求4所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述第一地理区域邻近北极或南极，并且其中，所述第二地理区域邻近赤道。
6.根据权利要求4所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述第一频带是Ku段或Ka段之一，并且所述第二频带是所述Ku段或Ka段中的另外一个。
7.根据权利要求1所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述信号指示器表示信噪比、衰减、干扰、退化和电磁环境中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的安装于移动平台的移动通信器，其中，所述安装于移动平台的移动通信器被安装到飞机、汽车或轮船之一。
9.根据权利要求1所述的安装于移动平台的移动通信器，包括：
天线罩外壳，所述天线罩外壳被配置成包围所述第一天线、所述第二天线或所述第一天线和第二天线。
10.一种使用安装于移动平台的移动通信器进行通信的方法，包括：
通过所述移动通信器的第一天线传送数据；
使用控制器，接收信号指示器；
响应于所述信号指示器，测试通过所述移动通信器的第二天线的通信；
使用所述控制器，将与通过所述第一天线传送数据关联的第一信号和与通过所述第二天线传送数据关联的第二信号进行比较；
如果所述第二信号比所述第一信号更接近预定阈值，终止通过所述第一天线的通信，并且开始通过所述第二天线的通信；并且
如果所述第一信号比所述第二信号更接近所述预定阈值，继续通过所述第一天线的通信。
11.根据权利要求10所述的方法，其中响应于所述信号指示器测试通过所述移动通信器的所述第二天线的通信包括：同时地测试通过所述第二天线的通信并且通过所述第一天线传送数据。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一天线优化为在第一地理区域中使用第一频带操作。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第二天线优化为在第二地理区域中使用或者所述第一频带或者第二频带操作。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一地理区域邻近北极或南极，并且其中，所述第二地理区域邻近赤道。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一频带是Ku段或Ka段之一，并且所述第二频带是所述Ku段或Ka段中的另外一个。
16.根据权利要求10所述的方法，其中，所述信号指示器表示信噪比、衰减、干扰、退化和电磁环境中的至少一个。
17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一天线、所述第二天线或所述第一天线和第二天线被所述移动通信器的天线罩外壳包围。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述移动通信器被安装到飞机、汽车或轮船之一。
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