CN113573318B - 频谱使用方法、系统、天线和网络设备 - Google Patents

频谱使用方法、系统、天线和网络设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施方式涉及通信技术领域，公开了一种频谱使用方法，包括：利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述公网的上行链路的频谱将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备。本发明实施方式还公开了一种频谱使用系统、天线和网络设备。本发明实施方式提供的频谱使用方法、系统、天线和网络设备，可以提高空对地通信服务的容量。

Description

频谱使用方法、系统、天线和网络设备
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种频谱使用方法、系统、天线和网络设备。
背景技术
由于运营商地面公众网络(简称公网)主要为地面的用户提供网络，难以对空中的通信设备(例如是空中飞行器的机载通信设备)提供网络，因此需要通过建立相应的空对地(Air to Ground，简称ATG)通信系统来为空中的通信设备提供网络。
然而，由于公网中已经使用了大量的频谱，可专用于空对地通信的频谱非常有限，因此目前存在空对地通信服务的容量不足的问题。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种频谱使用方法、系统、天线和网络设备，可以提高空对地通信服务的容量。
为实现上述目的，本申请实施例提供了一种频谱使用方法，包括：利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述公网的上行链路的频谱将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种频谱使用系统，包括ATG基站和空中通信设备；ATG基站用于通过公网的上行链路的频谱发送信号至空中通信设备，和/或，通过公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号；空中通信设备用于通过公网的下行链路的频谱发送信号至ATG基站，和/或，通过公网的上行链路的频谱接收ATG基站发送的信号。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种天线，应用于ATG基站或空中通信设备，包括共享频谱模块和专用频谱模块；所述共享频谱模块发射公网的上行链路的频谱，和/或，接收公网的下行链路的频谱；所述专用频谱模块用于发射和/或接收ATG的专用频谱。
为实现上述目的，本申请实施例还提供了一种网络设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的频谱使用方法。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过利用公网的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用公网的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备，可以复用公网的频谱来进行空对地通信，使空对地通信服务的容量不会受限于专用于空对地通信的频谱非常有限的情况，提高空对地通信服务的容量。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。
图1是本发明第一实施方式提供的频谱使用方法的流程示意图；
图2是公网的频谱的示例图；
图3是本发明第二实施方式提供的频谱使用方法的流程示意图；
图4是本发明第二实施方式提供的频谱使用方法的示例图；
图5是本发明第二实施方式提供的频谱使用方法ATG基站使用余割平方赋形特征的波束的示意图；
图6是本发明第二实施方式提供的频谱使用方法中ATG基站使用地面辅助接收天线的示意图；
图7是本发明第三实施方式提供的频谱使用方法的流程示意图；
图8是本发明第三实施方式提供的频谱使用方法的示例图；
图9是本发明第四实施方式提供的频谱使用方法的流程示意图；
图10是ATG的专用频谱的示例图；
图11是本发明第五实施方式提供的频谱使用方法的流程示意图；
图12是本发明第五实施方式提供的频谱使用方法的示例图；
图13是本发明第六实施方式提供的频谱使用方法的流程示意图；
图14是本发明第六实施方式提供的频谱使用方法的示例图；
图15是本发明第七实施方式提供的频谱使用系统的结构示意图；
图16是本发明第八实施方式提供的天线的模块结构示意图；
图17(a)是本发明第八实施方式提供的天线的一示例图；
图17(b)是本发明第八实施方式提供的天线的另一示例图；
图18(a)是本发明第八实施方式提供的天线的另一示例图；
图18(b)是本发明第八实施方式提供的天线的另一示例图；
图19是本发明第八实施方式提供的天线设计为顶部填充形式的示意图；
图20是本发明第九实施方式提供的网络设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本发明第一实施方式涉及一种频谱使用方法，通过利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用公网的上行链路的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备，可以复用公网的频谱来进行空对地通信，从而提高空对地通信服务的容量。
应当说明的是，本发明实施方式提供的频谱使用方法执行主体可以为ATG基站。
本发明实施方式提供的频谱使用方法的具体流程如图1所示，具体包括以下步骤：
S101：利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号。
S102：利用公网的上行链路的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备。
对于S101-S102，具体说明如下：
其中，空中通信设备例如是飞机上的机载通信设备。公网的频谱是指公网中正在使用的频谱，例如是图2所示的1920-1940Mhz的频谱，或2110-2130Mhz的频谱，具体可以根据实际需要进行选用，此处不做具体限制。
可以理解的是，公网的上行链路为公网终端至公网基站的链路，公网的下行链路为公网基站至公网终端的链路；ATG基站的上行链路是指由空中通信设备指向ATG基站方向的链路，ATG基站的下行链路是指由ATG基站指向空中通信设备方向的链路，而利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，或者，利用公网的上行链路的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备的方案，是指将公网的频谱颠倒之后用于空对地的通信。根据S101和S102，其是将公网的频谱同时用于ATG基站的上行链路和下行链路中，即将公网的频谱同时用于ATG基站的上行链路和下行链路作为本发明实施方式，实际上，可以在将公网的频谱用于ATG基站的上行链路和/或下行链路时，具体可以是：
1、将公网的频谱只用作ATG基站的上行链路的频谱，即将公网的下行链路的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱；
2、将公网的频谱只用作ATG基站的下行链路的频谱，即将公网的上行链路的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱；
3、将公网的频谱同时用作ATG基站的上行链路和下行链路的频谱，即将公网的下行链路的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，同时将公网的上行链路的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱。
当公网的频谱用于ATG基站的下行链路时，是利用包含公网的频谱的ATG基站的下行链路将ATG基站的信号发送至空中通信设备；当公网的频谱用于ATG基站的上行链路时，是利用包含公网的频谱的ATG基站的上行链路接收空中通信设备发送的信号；相应地，利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用公网的上行链路的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备，具体可以是：
1、ATG基站利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，此时，可以使用ATG的专用下行频谱作为ATG基站的下行链路的频谱，其中，ATG的专用下行频谱是指专用于空对地(即空中通信设与ATG基站之间)通信下行(具体为ATG基站的下行链路)的频谱；
2、ATG基站利用公网的上行链路的频谱将信号发送至空中通信设备，此时，可以使用ATG的专用上行频谱作为ATG基站的上行链路的频谱，其中，ATG的专用上行频谱是指专用于空对地通信上行(具体为ATG基站的上行链路)的频谱；
3、ATG基站利用公网的上行链路的频谱将信号发送至空中通信设备，同时，ATG基站也利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号。
应当说明的是，ATG的专用频谱包括ATG的专用下行频谱和ATG的专用上行频谱，ATG的专用下行频谱和ATG的专用上行频谱具体选用的频谱可以根据实际需要进行设置，即ATG的专用频谱中的某一个频谱可以作为ATG的专用下行频谱，也可以作为ATG的专用上行频谱，并不限定某一个频谱只能作为ATG的专用下行频谱，或者只能作为ATG的专用上行频谱。当然，一个频谱只能作为ATG的专用下行频谱或ATG的专用上行频谱中的一个。
可选地，可以将ATG的专用频谱与公网的频谱叠加进行使用，例如上述第1种情况，可以是ATG基站利用公网的下行链路的频谱与ATG的专用上行频谱叠加后的频谱接收空中通信设备发送的信号；又例如上述第2种情况，可以是ATG基站利用公网的上行链路的频谱与ATG的专用下行频谱叠加后的频谱将信号发送至空中通信设备；又例如上述第3种情况，ATG基站利用公网的上行链路的频谱与ATG的专用下行频谱叠加后的频谱将信号发送至空中通信设备，同时利用公网的下行链路的频谱与ATG的专用上行频谱叠加后的频谱接收空中通信设备发送的信号，等等，具体可以根据实际需要进行设置，此处不做具体限制。
本发明实施方式提供的频谱使用方法，通过利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用公网的上行链路的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备，可以复用公网的频谱来进行空对地通信，使空对地通信服务的容量不会受限于专用于空对地通信的频谱非常有限的情况，提高空对地通信服务的容量。
本发明第二实施方式涉及一种频谱使用方法，第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别在于：在本发明实施方式中，将公网的上行链路的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，同时将公网的下行链路的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，即将公网的上行链路和下行链路的频谱颠倒之后用作ATG基站与空中通信设备的频谱。
本发明实施方式提供的频谱使用方法的具体流程如图3所示，具体包括以下步骤：
S201：将公网的上行链路的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，利用ATG基站的下行链路将ATG基站的信号发送至空中通信设备。
S202：将公网的下行链路的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，利用ATG基站的上行链路接收空中通信设备发送的信号。
可以理解的是，本发明实施方式以S201与S202的关系为和为例进行说明，实际上，S201与S202的关系可以为“和/或”的关系，当为“或”的关系时，ATG基站的另一个链路的频谱例如可以为ATG的专用频谱，具体可以根据实际需要进行设置，此处不做具体限制。
请参考图4，其为本发明实施方式提供的频谱使用方法的示例图。具体地，将公网的上行链路的频谱F3共享用作ATG基站的下行链路的频谱，将公网的下行链路的频谱F4共享用作ATG基站的上行链路的频谱。可以理解的是，由于是频谱进行了共享，因此会对参与通信的主体带来干扰。本发明实施方式提供的频谱使用方法会带来以下几种干扰：
1、空中通信设备利用公网的频谱(共享的F3)发送信号至ATG基站时，由于地面的终端也是通过共享的F3接收公网基站的信号，因此，地面的终端也会接收到空中通信设备通过共享的F3发送的信号，即空中通信设备会对地面的终端的信号接收造成干扰；
2、地面的终端通过共享的F4向公网基站发送信号时，由于空中通信设备也是通过共享的F4接收ATG基站的信号，因此，空中通信设备也会接收到地面的终端通过共享的F4发送的信号，即地面的终端会对空中通信设备的信号接收造成干扰；
3、ATG基站通过共享的F4发送信号至空中通信设备时，由于公网基站也是通过共享的F4接收地面的终端发送的信号，因此，公网基站也会接收到ATG基站通过共享的F4发送的信号，即ATG基站会对公网基站的信号接收造成干扰；
4、公网基站通过共享的F3发送信号至地面的终端时，由于ATG基站也是通过共享的F3接收空中通信设备发送的信号，因此，ATG基站也会接收到公网基站通过共享的F3发送的信号，即公网基站会对ATG基站的信号接收造成干扰。
应当理解的是，虽然本发明实施方式提供的频谱使用方法会造成以上几种干扰，但并不影响本发明实施方式提供的频谱使用方法的具体实现。并且，以上几种干扰可以设法减小，从而提高空对地的通信质量和减少对地面(公网基站与终端之间)通信的影响。
对于第1种干扰，可根据地面的终端在公网的小区边缘的RSRP(参考信号接收功率)电平接收强度门限要求，将空中通信设备在公网小区边缘的干扰电平强度降到该位置的公网终端RSRP电平门限之下的一定范围内(该范围可配置，例如5～20db)，来保证地面的终端在公网的小区边缘的接收信号的性能不受影响。由于公网的运营商一般都会设置公网的小区边缘终端(用户)的RSRP最小场强，而该场强一般远高于空中通信设备到达地面的终端场强，因此对于第1种干扰无需特殊处理，即可以较容易的控制空中通信设备对地面的终端的干扰。
对于第2种干扰，由于地面的终端的发射功率较低，到达空中通信设备时空间损耗也较大，因此地面的终端对空中通信设备的信号接收造成的干扰较低，可以无需特殊处理。
对于第3种干扰，可根据公网基站上行接收对干扰抬升的门限要求，将ATG基站在公网基站的天线连线方向处的干扰抬升降到公网基站所允许的干扰抬升门限之内(该干扰抬升的门限可配置，例如3～15db)，来保证公网基站的接收信号的性能不受影响。
在一个具体的例子中，ATG基站的天线为具有余割平方赋形特征的波束方向图的天线，请参考图5，其为本发明实施方式提供的频谱使用方法中ATG基站使用余割平方赋形特征的波束的示意图。由于余割平方赋形特征的天线可提升天线的下副瓣抑制能力，而ATG基站对公网基站的干扰是由ATG基站的下副瓣造成的干扰，因此，ATG基站使用余割平方赋形特征的波束方向图的天线，可以有效减少ATG基站对公网基站的信号接收造成的干扰。
为满足ATG基站对其波束扫描方位角内所包含的公网基站接收的干扰抬升都低于规定的干扰抬升门限，在一个具体的例子中，本发明实施方式提供的频谱使用方法还包括：获取在ATG基站的波束扫描方位角内所包含的第一公网基站的干扰抬升门限，并获取与上述第一公网基站的干扰抬升门限对应的ATG基站的EIRP(有效辐射功率)门限，控制ATG基站在波束扫描方位角的EIRP小于或等于上述ATG基站的EIRP门限，以使第一公网基站的干扰抬升小于或等于上述干扰抬升门限。
具体地，可根据ATG基站的天线与ATG基站的波束扫描方位角内的区域每个公网基站(第一公网基站)的天线连线角度上的ATG基站与公网基站的基站天线收发增益之和，及ATG基站到达公网中该区域内每个地面基站的路损，计算出与该区域内第一公网基站的干扰抬升门限对应的ATG基站的EIRP门限，再控制ATG基站在该波束扫描方位角的EIRP小于或等于该EIRP门限，从而使第一公网基站接收的干扰抬升小于或等于相应的干扰抬升门限。可选地，可以通过以下方式控制ATG基站在波束扫描方位角的EIRP小于或等于EIRP门限：
1、通过控制ATG基站(具体可以是共享的频谱对应的射频单元的)发射功率来控制ATG基站在波束扫描方位角的EIRP。若ATG基站在共享的频谱上使用波束扫描天线，可通过波束在扫到不同方向的公网基站时根据上面的预先计算的各个方向的ATG基站的EIRP门限结果来控制其发射功率等级，使得ATG基站在各个方向的EIRP均小于或等于对应方向的EIRP门限，从而使各个方向上的公网基站接收的干扰抬升控制在干扰抬升门限之内。若ATG基站在共享频谱上使用固定波束天线，可通过根据上面的预先计算结果中最低的ATG基站的EIRP门限来控制射频单元的发射功率等级，使得ATG基站在所有方向上的EIRP门限均小于或等于该最低的EIRP门限，从而使所有方向上的公网基站接收的干扰抬升均控制在干扰抬升门限之内。
2、对ATG基站的波束方向进行调整，从而使ATG基站在该波束扫描方向上的EIRP控制在相应的EIRP门限内。但应当理解的是，对ATG基站的波束方向进行调整时，虽然其可以减少ATG基站在该波束扫描方向的EIRP，但可能会影响其它方向上的公网基站接收的干扰抬升。
3、对ATG基站的波束合成算法进行调整，使ATG基站在指向空中通信设备上的EIRP保持不变，而使ATG基站在水平面方向的EIRP减小至相应的EIRP门限内，例如对ATG基站的波束合成算法进行调整，使其形成在水平面方向有凹陷的波束，从而减少水平面方向上的EIRP。
以上几种方式也可以根据需要组合进行使用，可以根据实际需要进行设置，此处不做具体限制。
另外，由于公网的上行链路频谱F4是地面的终端的发射频率，因为地面的终端的发射功率较低，到达高空时空间损耗也较大，所以地面的终端在高空中叠加形成的干扰电平并不高，这有利于ATG基站以较低的功率谱密度发射仍能在空中获得较好的信噪比。
对于第4种干扰，由于公网基站的发射功率较大，若公网基站的下倾角较小或上副瓣的抑制能力不够，则会对ATG基站的信号接收造成较大的干扰，如此一来则需要空中通信设备需要增大发射功率来使ATG基站接收到的信号达到ATG基站的解调信噪比的要求，但空中通信设备的最大发射能力是有限度的，过大的最大发射能力会导致空中通信设备的体积和功耗增加，易用性降低。
可选地，可以通过增加设置于地面的辅助接收天线来提升ATG基站的接收增益，降低对空中通信设备的最大发射能力的要求。
在一个具体的例子中，ATG基站还包括地面辅助接收天线。由于地面辅助接收天线在地面安装，安装的位置较低，与公网基站之间的视通LOS路损模型可近似为3GPP UMA(urban macro,市区宏小区)模型，路径损耗要远大于自由空间的损耗，可以有效地抑制公网基站对ATG基站的干扰。另外，地面辅助接收天线可采用与主天线接近的上倾角，从而保证与主天线的覆盖范围一致。请参考图6，其为本发明实施方式提供的频谱使用方法中ATG基站使用地面辅助接收天线的示意图。
在采用地面辅助接收天线时，可显著抑制公网基站在ATG基站方向上的干扰：
假设公网基站的发射功率为P(11G)，距离ATG基站的距离为L，公网基站在指向ATG基站的地面辅助接收天线的方向上的天线增益为Gain(13G)，ATG基站的地面辅助接收天线在与公网基站连线方向上的增益为Gain(11G)，则可求得公网基站到达ATG基站的地面辅助接收天线方向的干扰电平值＝公网基站的发射功率+公网基站天线在指向ATG基站的地面辅助接收天线的方向上的增益+ATG基站的地面辅助接收天线在与公网基站连线方向上的增益-公网基站到ATG基站的路损。
假设公网基站处于100％负荷的满功率发射状态，即P(11G)＝200W，共调度100个RB，假设公网基站距离ATG基站5公里，二者之间视通，路损按3GPP UMA NLOS路损模型计算为150db；假设ATG地面辅助天线在飞机连线方向的接收增益为19dbi,公网基站的2.1G频段天线增益为18dbi，公网基站在与ATG基站连线方向上的垂直面副瓣电平抑制为13db，假设公网基站与ATG基站的天线轴向在地面的投影在一条直线上，即两者天线形成面对面对打关系，则公网基站的天线在水平方向上的增益抑制为0db；空中通信设备(例如飞机)距离ATG基站100公里，空中通信设备到达ATG基站的路损在2.1G频段上为139db；通过上述参数可求出ATG地面辅助天线接收到的机载终端信号信噪比为8db，而不使用ATG地面辅助天线接收到的信噪比只有-33db。通过计算可以看出，由于采用地面辅助天线后，可显著的提升ATG基站的接收信号的信噪比。
另外，上述的计算是假设ATG基站的天线与公网基站的天线为面对面对打关系，而当两者不是面对面对打关系时，则会改善公网基站和ATG基站天线在水平面的增益抑制，ATG基站的接收信噪比会提升，因为可以通过避免形成公网基站的天线和ATG基站的天线的面对面对打关系来降低干扰。
ATG基站在使用地面辅助接收天线时，可以采用以下方式来进一步提升干扰抑制的效果：
ATG基站的地面辅助接收天线可以采用水平多通道余割平方赋形阵列天线，即方位面波束可扫描，俯仰面为固定波束，通过多通道接收合并增益可以进一步改善ATG基站的接收信噪比。
ATG基站可通过获取空中通信设备的位置信息，根据空中通信设备的位置信息调整ATG基站的天线的方向，使ATG基站的天线跟踪空中通信设备进行通信。其中，ATG基站的天线可以为地面辅助接收天线，具体可以是：ATG基站的地面辅助接收天线可以是在俯仰和方位面都可机械转动的抛物面天线组，每个天线跟踪不同的空中通信设备；地面辅助接收天线可以为多波束的介质透镜天线，具体可以是沿透镜的水平和垂直方向都布置多个振子，不同的振子对应俯仰面和方位面不同的波束指向，通过电子切换开关将多个接收机通道在不同的波束振子间切换，用来跟踪不同的空中通信设备；ATG的天线可基于空中通信设备的位置信息的方式同时使用多个波束来跟踪不同的空中通信设备。其中，空中通信设备的位置信息可通过ATG基站的专用频谱载波上从空中通信设备传递给ATG基站，或在共享的频谱载波上采用满功率小RB周期性调度从空中通信设备发送到ATG基站，从而确保ATG基站的主天线即使在受到公网基站高干扰下也可准确解调空中通信设备的位置信息。另外，空中通信设备的位置信息也可以通过ATG基站所在的地面系统服务器从地面的民航数据服务器根据航班号来实时查询获取，在ATG基站获得空中通信设备的位置信息后，将其传递给地面辅助接收天线。若地面辅助接收天线为阵列天线，则可根据空中通信设备的位置信息进行基于DOA的波束赋形以跟踪每一空中通信设备；若地面辅助接收天线为可机械转动的抛物面天线组，则可以根据空中通信设备的位置信息计算伺服装置的转动角度，控制抛物面天线在方位面和俯仰面转动将抛物面的主轴指向空中通信设备；若地面辅助接收天线为预制多波束的介质透镜天线，则可以根据空中通信设备的位置信息控制切换开关矩阵，在预制的波束系统中选择指向空中通信设备的波束。
可选地，地面辅助接收天线与铁塔或楼面上的ATG基站的主天线通过光纤相连，光纤接口采用CPRI或ECPRI接口，可传递OFDM(正交频分复用)符号级的IQ数据、4G或5G的PHY层的数据，地面辅助接收天线的数据通过接口传递给ATG基站的主天线所在系统，并在ATG基站的主天线所在系统中进行数据合并，其中，数据合并算法可以是MRC算法或其他选择性合并算法，用于在ATG基站的主天线所在系统和地面辅助接收天线所在系统中选择最优的接收信号。
本发明实施方式提供的频谱使用方法，通过将公网的上行链路的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，将公网的下行链路的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，根据与公网共享的频谱进行ATG基站与空中通信设备的通信，可以复用公网的频谱来进行空对地通信，从而提高了空对地通信服务的容量。
本发明第三实施方式涉及一种频谱使用方法，第三实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别在于：在本发明实施方式中，将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，并将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，其中，ATG基站的上行链路的频谱和下行链路的频谱以TDD方式工作。
本发明实施方式提供的频谱使用方法的具体流程如图7所示，具体包括以下步骤：
S301：将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，利用ATG基站的上行链路接收空中通信设备发送的信号。
S302：将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，利用ATG基站的下行链路将ATG基站的信号发送至空中通信设备，其中，ATG基站的上行链路的频谱和下行链路的频谱以TDD方式工作。
其中，ATG基站的载波频谱以TDD(时分双工)方式工作时，每个载波的TDD上下行子帧的配比可以独立进行配置。请参考图8，其为本发明实施方式提供的频谱使用方法的示例图。具体地，将公网的上行链路的频谱F4和下行链路的频谱F3均用于ATG基站的载波频谱。由于ATG基站的载波频谱以TDD方式，因此会带来以下几种干扰：
1、在公网基站的下行链路的频谱F3在ATG基站的下行时隙时，ATG基站通过F3将信号发送至空中通信设备，由于地面的终端也是通过共享的F3接收公网基站的信号，因此，地面的终端也会接收到ATG基站通过F3发送的信号，即ATG基站会对地面的终端的信号接收造成干扰。
2、在公网基站的下行链路的频谱F3在ATG基站的上行时隙时，空中通信设备通过F3将信号发送至ATG基站，由于地面的终端也是通过共享的F3接收公网基站的信号，因此，地面的终端也会接收到空中通信设备通过F3发送的信号，即空中通信设备会对地面的终端的信号接收造成干扰。
3、在公网基站的下行链路的频谱F3在ATG基站的上行时隙时，ATG基站通过F3接收空中通信设备的信号，由于公网基站也是通过共享的F3发送信号，因此ATG基站也会接收到公网基站通过F3发送的信号，即公网基站会对ATG基站的信号接收造成干扰。
4、在公网基站的上行链路的频谱F4在ATG基站的下行时隙时，ATG基站通过F4发送信号至空中通信设备，由于公网基站也是通过共享的F4接收地面的终端发送的信号，因此，公网基站也会接收到ATG基站通过F4发送的信号，即ATG基站会对公网基站的信号接收造成干扰。
5、在公网基站的上行链路的频谱F4在ATG基站的上行时隙时，空中通信设备通过F4发送信号至ATG基站，由于公网基站也是通过共享的F4接收地面的终端发送的信号，因此，公网基站也会接收到空中通信设备通过F4发送的信号，即空中通信设备对公网基站的信号接收造成干扰。
对于第1种干扰，可以通过增大ATG基站与公网基站的距离来降低。在一个具体的例子中，ATG基站与公网基站的距离为预设距离，其中，预设距离根据公网的小区边缘的RSRP(参考信号接收功率)电平接收门限强度确定。具体可根据地面用户在公网小区边缘的RSRP电平接收强度门限要求，将ATG基站在公网的小区边缘位置处的干扰电平强度降到该位置终端RSRP电平门限之下的一定范围内(该范围可配置，例如5～20db)，来保证地面的终端在小区边缘的性能不受影响。由于地面的终端相对ATG基站一般处于地势较低的位置，路损较大；且运营商一般都会设置公网的小区边缘终端(用户)的RSRP最小场强，通过ATG基站和公网之间设置为预设距离(如3～5公里)，就可以比较容易的使得地面的终端受到的来自ATG基站的干扰远小于其收到的来自其服务小区的公网基站的信号电平，可以较容易的控制ATG基站的下旁瓣对地面的终端的干扰到可接受的范围内。
对于第2种干扰，其与第二实施方式中的第1种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
对于第3种干扰，其与第二实施方式中的第4种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
对于第4种干扰，其与第二实施方式中的第3种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
对于第5种干扰，可以通过ATG基站增设地面辅助接收天线的方式来降低空中通信设备的发射功率，从而降低空中通信设备对公网基站的信号接收造成的干扰。
本发明实施方式提供的频谱使用方法，通过将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱均用于ATG基站的载波频谱，根据以TDD方式工作的载波频谱进行ATG基站与空中通信设备的通信，可以复用公网的频谱来进行空对地通信，从而提高了空对地通信服务的容量。
本发明第四实施方式涉及一种频谱使用方法，第四实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别在于：在本发明实施方式中，将ATG的专用频谱与公网的频谱进行融合，利用融合后的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用融合后的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备。
本发明实施方式提供的频谱使用方法的具体流程如图9所示，具体包括以下步骤：
S401：将ATG的专用频谱与公网的频谱进行融合。
S402：利用融合后的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用融合后的频谱将ATG基站的信号发送至空中通信设备。
请参考图10，其为ATG的专用频谱的示例图。可选地，将ATG的专用频谱与公网的频谱进行融合时，融合的方式可以是双连接或载波聚合，即将ATG的专用频谱与公网的频谱进行双连接或载波聚合，再根据双连接或载波聚合的频谱进行ATG基站与空中通信设备的通信。
可选地，可以利用ATG的专用频谱来保证ATG基站与空中通信设备通信的基本覆盖和基本容量，利用ATG的专用上行频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，和/或，利用ATG的专用下行频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，再根据需要将公网的频谱用于ATG基站的上行链路的频谱和/或ATG基站的下行链路的频谱。当ATG基站的上行链路的频谱或ATG基站的下行链路的频谱中同时具备ATG的专用频谱和公网的频谱时，将ATG的专用频谱与公网的频谱采用双连接或载波聚合的方式进行融合。
本发明实施方式提供的频谱使用方法，通过将ATG的专用频谱与公网的频谱进行融合，根据融合后的频谱进行ATG基站与空中通信设备的通信，可以在保证空对地通信的基本容量和基本覆盖的同时，复用公网的频谱进行空对地通信，可以进一步提高空对地通信服务的容量。
本发明第五实施方式涉及一种频谱使用方法，第五实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别在于：在本发明实施方式中，在将ATG的专用频谱与公网的频谱进行融合时，是将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱与ATG的专用频谱进行载波聚合，将载波聚合后的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱。
本发明实施方式提供的频谱使用方法的具体流程如图11所示，具体包括以下步骤：
S501：将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱均与ATG的专用下行频谱进行载波聚合，将载波聚合后的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，利用ATG基站的下行链路将ATG基站的信号发送至空中通信设备。
S502：将ATG的专用上行频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，利用ATG基站的上行链路接收空中通信设备发送的信号。
可以理解的是，可以采用ATG的专用上行频谱用作ATG基站的上行链路的频谱。请参考图12，其为本发明实施方式提供的频谱使用方法的示例图。具体地，F1为ATG的专用上行频谱，用于ATG基站的上行链路的频谱，将公网的上行链路的频谱F4和下行链路的频谱F3与ATG的专用下行频谱F2进行载波聚合后作为ATG基站的下行链路的频谱。本发明实施方式提供的频谱使用方法会带来以下几种干扰：
1、ATG基站通过共享的F4发送信号至空中通信设备时，由于公网基站也是通过共享的F4接收地面的终端发送的信号，因此，公网基站也会接收到ATG基站通过共享的F4发送的信号，即ATG基站会对公网基站的信号接收造成干扰。
2、ATG基站通过共享的F3发送信号至空中通信设备时，由于地面的终端也是通过共享的F3接收公网基站发送的信号，因此，地面的终端也会接收到ATG基站通过共享的F3发送的信号，即ATG基站会对地面的终端的信号接收造成干扰。
对于第1种干扰，其与第二实施方式中的第3种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
对于第2种干扰，其与第三实施方式中的第1种干扰相同，可以采用与第三实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第三实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
本发明实施方式提供的频谱使用方法，通过将公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱与ATG的专用频谱进行载波聚合，将载波聚合后的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，可以在保证空对地通信的基本容量和基本覆盖的同时，将公网的上下行链路的频谱均用于ATG基站的下行链路的频谱，可以有效地提升ATG基站下行链路的容量。
本发明第六实施方式涉及一种频谱使用方法，第六实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别在于：在本发明实施方式中，将公网的上行链路的频谱与ATG的专用频谱进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，将公网的下行链路的频谱与ATG的专用频谱进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱。
本发明实施方式提供的频谱使用方法的具体流程如图13所示，具体包括以下步骤：
S601：将公网的上行链路的频谱与ATG的专用下行频谱进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，利用ATG基站的下行链路将ATG基站的信号发送至空中通信设备。
S602：将公网的下行链路的频谱与ATG的专用上行频谱进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，利用ATG基站的上行链路接收空中通信设备发送的信号。
请参考图14，其为本发明实施方式提供的频谱使用方法的示例图。具体地，将公网的上行链路的频谱F4与ATG的专用下行频谱F2进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，将公网的下行链路的频谱F3与ATG的专用上行频谱F1进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱。本发明实施方式提供的频谱使用方法会带来以下几种干扰：
1、ATG基站通过共享的F4发送信号至空中通信设备时，由于公网基站也是通过共享的F4接收地面的终端发送的信号，因此，公网基站也会接收到ATG基站通过共享的F4发送的信号，即ATG基站会对公网基站的信号接收造成干扰。
2、公网基站通过共享的F3发送信号至地面的终端时，由于ATG基站也是通过共享的F3接收空中通信设备发送的信号，因此，ATG基站也会接收到公网基站通过共享的F3发送的信号，即公网基站会对ATG基站的信号接收造成干扰。
3、空中通信设备通过共享的F3发送信号至ATG基站时，由于地面的终端也是通过共享的F3接收公网基站发送的信号，因此，地面的终端也会接收到空中通信设备通过共享的F3发送的信号，即空中通信设备会对地面的终端的信号接收造成干扰。
4、地面的终端通过共享的F4发送信号至公网基站时，由于空中通信设备也是通过共享的F4接收ATG基站发送的信号，因此，空中通信设备也会接收到地面的终端通过共享的F4发送的信号，即地面的终端会对空中通信设备的信号接收造成干扰。
对于第1种干扰，其与第二实施方式中的第3种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
对于第2种干扰，其与第二实施方式中的第4种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
对于第3种干扰，其与第二实施方式中的第1种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
对于第4种干扰，其与第二实施方式中的第2种干扰相同，可以采用与第二实施方式相同的方式进行处理，具体请参见第二实施方式中的相关描述，这里不再赘述。
本发明实施方式提供的频谱使用方法，通过将公网的上行链路的频谱与ATG的专用频谱进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的下行链路的频谱，将公网的下行链路的频谱与ATG的专用频谱进行载波聚合后的频谱用作ATG基站的上行链路的频谱，可以在保证空对地通信的基本容量和基本覆盖的同时，可以同时有效地提升ATG基站的上行链路和下行链路通信的容量。
此外，本领域技术人员可以理解，上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第七实施方式提供一种频谱使用系统700，如图15所示，包括：ATG基站701和空中通信设备702，详细说明如下：
ATG基站701用于通过公网的上行链路的频谱发送信号至空中通信设备702，和/或，通过公网的下行链路的频谱接收空中通信设备702发送的信号；
空中通信设备702用于通过公网的下行链路的频谱发送信号至ATG基站701，和/或，通过公网的上行链路的频谱接收ATG基站701发送的信号。
进一步地，ATG基站701还用于通过公网的上行链路的频谱将信号发送至空中通信设备702；空中通信设备702还用于通过公网的下行链路的频谱将信号发送至ATG基站701。
进一步地，ATG基站701还用于通过以TDD方式工作的载波频谱将信号发送至空中通信设备702；空中通信设备702还用于通过以TDD方式工作的载波频谱将信号发送至ATG基站701，其中，载波频谱为公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱。
进一步地，ATG基站701还用于通过ATG的专用频谱与公网的频谱融合后的频谱将信号发送至空中通信设备702；空中通信设备702还用于通过ATG的专用频谱与公网的频谱融合后的频谱将信号发送至ATG基站701。
进一步地，ATG基站701还用于通过公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱均与ATG的专用下行频谱载波聚合后的频谱将信号发送至空中通信设备702。
进一步地，ATG基站701还用于通过公网的上行链路的频谱与ATG的专用下行频谱载波聚合的频谱将信号发送至空中通信设备702；空中通信设备702还用于通过公网的下行链路的频谱与ATG的专用上行频谱载波聚合后的频谱将信号发送至ATG基站701。
进一步地，ATG基站701与公网基站的距离为预设距离，预设距离根据公网的小区边缘的RSRP电平接收门限强度确定。
进一步地，ATG基站701的天线为具有余割平方赋形特征的波束方向图的天线。
进一步地，ATG基站701还用于获取在ATG基站701的波束扫描方位角内所包含的第一公网基站的干扰抬升门限，并获取与上述干扰抬升门限对应的ATG基站的EIRP门限；控制ATG基站701在上述波束扫描方位角内的EIRP小于或等于上述ATG基站的EIRP门限，以使第一公网基站的接收的干扰抬升小于或等于上述干扰抬升门限。
进一步地，ATG基站701包括地面辅助接收天线。
进一步地，地面辅助接收天线为多波束的介质透镜天线。
进一步地，ATG基站701还用于获取空中通信设备的位置信息；根据位置信息调整ATG基站701的天线的方向，使ATG基站701的天线跟踪空中通信设备702进行通信。
不难发现，本实施方式为与前述实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与前述实施方式互相配合实施。前述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在前述实施方式中。
本发明第八实施方式提供一种天线800，如图16所示，包括共享频谱模块801和专用频谱模块802。
共享频谱模块801用于发射公网的上行链路的频谱，和/或，接收公网的下行链路的频谱；
专用频谱模块802用于发射和/或接收ATG的专用频谱。
其中，天线800可以应用于ATG基站，也可以应用于空中通信设备，当天线800应用于空中通信设备时，共享频谱模块801用于接收公网的上行链路的频谱，和/或，发射公网的下行链路的频谱。
可选地，共享频谱模块801和专用频谱模块802可以采用不同的上倾角调节方式，专用频谱模块802的天线通道的上倾可以采用电调方式，而共享频谱模块801的天线通道上倾则可以采用机械上倾方式，专用频谱模块802的天线通道方向图可以设计为俯仰面可覆盖全空域；共享频谱模块801的天线通道方向图可以设计为俯仰面可覆盖从天顶开始到距离地平面一定角度的具有高副瓣抑制特性的余割赋形波束，用来降低共享频谱对公网的干扰。天线可设计成水平单波束或双波束的形式，其中，双波束设计可同时提升ATG小区的上下行容量；如图17(a)所示，天线为水平单波束，每波束2端口，每个载波天线两端口，端口间为交叉极化方式；共享频谱模块801和专用频谱模块802可采用分离天线形态或共用一个天线壳体形态，采用左右相隔布放方式，例如如图18(a)所示；共享载波的垂直面方向图设计成余割赋形波束，余割赋形波束具有高下副瓣抑制的特性，根据余割波束的下副瓣抑制能力，结合ATG基站离公网基站的保护距离所产生的空间隔离及地面基站的接收干扰强度门限，可推出ATG基站的最大发射功率。独享载波垂直面方向图需设计成顶部填充形式，例如如图19所示。可选地，如图17(b)所示，天线的每个载波天线4端口，可采用上下两层布放方式(例如如图18(b)所示)，每层天线为两端口，每层端口间为交叉极化方式；共享频谱模块801的载波的阵列设计可以为上下层采用相同的振子数，也可以采用上下层不同的振子数；共享频谱模块801的载波的垂直面分成两个独立的波束，底部波束垂直面方向图可以设计成余割平方赋形波束，顶波束垂直面方向图可以采用平顶赋形波束；底部波束和顶部波束分别与4端口射频单元的两个端口相连。共享频谱模块801的载波的下层天线阵列采用更多的振子数可以获得更好的余割波束特性，获得更好的对公网的干扰抑制效果。专用频谱模块802的载波采用上下相同的两个波束及每波束2端口的方式可以获得最大4流的MIMO能力。在共享频谱模块801和专用频谱模块802的上下层阵列可以采用相同的设计，水平双波束设计可采用巴特勒矩阵来实现上下两层产生分别指向不同方向的窄波束，或采用线阵方式产生窄波束，再采用机械偏转方式使上下两层天线分别指向不同的方向，上层和下层阵列分别与4端口射频单元的两个端口相连。对于双波束，可以每个波束配制成一个独立的小区,用来提升系统的容量，其中，小区可以是4G或5G的小区。或者，将两个波束配制成一个小区，可基于空中通信设备的位置信息来进行SDMA空分复用。可选地，共享频谱模块801的载波波束水平面方向图为两个半功率角为30～40度左右，波束指向分别为正负28～35度的波束。
不难发现，本实施方式为与前述实施方式相对应的天线实施例，本实施方式可与前述实施方式互相配合实施。前述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在前述实施方式中。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明第九实施方式涉及一种网络设备，如图20所示，包括：至少一个处理器901；以及，与至少一个处理器901通信连接的存储器902；其中，存储器902存储有可被至少一个处理器901执行的指令，指令被至少一个处理器901执行，以使至少一个处理器901能够执行上述的频谱使用方法。
其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

Claims (13)

1.一种频谱使用方法，其特征在于，包括：
利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述公网的上行链路的频谱将ATG基站的信号发送至所述空中通信设备；
其中，所述利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述公网的上行链路的频谱将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备，包括：
将所述公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作所述ATG基站的上行链路的频谱，利用所述ATG基站的上行链路接收所述空中通信设备发送的信号；
将所述公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作所述ATG基站的下行链路的频谱，利用所述ATG基站的下行链路将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备，其中，所述ATG基站的上行链路的频谱和下行链路的频谱以TDD方式工作。
2.根据权利要求1所述的频谱使用方法，其特征在于，所述利用公网的下行链路的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述公网的上行链路的频谱将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备，包括：
将ATG的专用频谱与所述公网的频谱进行融合；
利用所述融合后的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述融合后的频谱将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备。
3.根据权利要求2所述的频谱使用方法，其特征在于，所述将ATG的专用频谱与所述公网的频谱进行融合，利用所述融合后的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述融合后的频谱将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备，包括：
将所述公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱均与ATG的专用下行频谱进行载波聚合；
将载波聚合后的频谱用作所述ATG基站的下行链路的频谱，利用所述ATG基站的下行链路将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备。
4.根据权利要求2所述的频谱使用方法，其特征在于，所述将ATG的专用频谱与所述公网的频谱进行融合，利用所述融合后的频谱接收空中通信设备发送的信号，和/或，利用所述融合后的频谱将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备，包括：
将所述公网的上行链路的频谱与ATG的专用下行频谱进行载波聚合后的频谱用作所述ATG基站的下行链路的频谱，利用所述ATG基站的下行链路将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备；
将所述公网的下行链路的频谱与ATG的专用上行频谱进行载波聚合后的频谱用作所述ATG基站的上行链路的频谱，利用所述ATG基站的上行链路接收所述空中通信设备发送的信号。
5.根据权利要求1-4任一项所述的频谱使用方法，其特征在于，所述ATG基站与公网基站的距离为预设距离，所述预设距离根据所述公网的小区边缘的RSRP电平接收门限强度确定。
6.根据权利要求1-4任一项所述的频谱使用方法，其特征在于，所述ATG基站的天线为具有余割平方赋形特征的波束方向图的天线。
7.根据权利要求1-4任一项所述的频谱使用方法，其特征在于，还包括：
获取在所述ATG基站的波束扫描方位角内所包含的第一公网基站的干扰抬升门限，并获取与所述干扰抬升门限对应的ATG基站的EIRP门限；
控制所述ATG基站在所述波束扫描方位角的EIRP小于或等于所述ATG基站的EIRP门限，以使所述第一公网基站接收的干扰抬升小于或等于所述干扰抬升门限。
8.根据权利要求1-4任一项所述的频谱使用方法，其特征在于，所述ATG基站包括地面辅助接收天线。
9.根据权利要求8所述的频谱使用方法，其特征在于，所述地面辅助接收天线为多波束的介质透镜天线。
10.根据权利要求1-4任一项所述的频谱使用方法，其特征在于，还包括：
获取所述空中通信设备的位置信息；
根据所述位置信息调整所述ATG基站的天线的方向，使所述ATG基站的天线跟踪所述空中通信设备进行通信。
11.一种频谱使用系统，其特征在于，包括ATG基站和空中通信设备；
所述ATG基站用于通过公网的上行链路的频谱发送信号至所述空中通信设备，和/或，通过所述公网的下行链路的频谱接收所述空中通信设备发送的信号；
所述空中通信设备用于通过所述公网的下行链路的频谱发送信号至所述ATG基站，和/或，通过所述公网的上行链路的频谱接收所述ATG基站发送的信号；
其中，所述通过公网的上行链路的频谱发送信号至所述空中通信设备，和/或，通过所述公网的下行链路的频谱接收所述空中通信设备发送的信号，包括：
将所述公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作所述ATG基站的上行链路的频谱，利用所述ATG基站的上行链路接收所述空中通信设备发送的信号；
将所述公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作所述ATG基站的下行链路的频谱，利用所述ATG基站的下行链路将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备，其中，所述ATG基站的上行链路的频谱和下行链路的频谱以TDD方式工作。
12.一种天线，其特征在于，包括共享频谱模块和专用频谱模块；
所述共享频谱模块用于发射公网的上行链路的频谱，和/或，接收所述公网的下行链路的频谱；
所述专用频谱模块用于发射和/或接收ATG的专用频谱；
其中，所述公网的上行链路的频谱用于将ATG基站的信号发送至空中通信设备，所述公网的下行链路的频谱用于接收所述空中通信设备发送的信号；
其中，所述公网的上行链路的频谱用于将ATG基站的信号发送至空中通信设备，所述公网的下行链路的频谱用于接收所述空中通信设备发送的信号，还包括：
将所述公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作所述ATG基站的上行链路的频谱，利用所述ATG基站的上行链路接收所述空中通信设备发送的信号；
将所述公网的上行链路的频谱和下行链路的频谱用作所述ATG基站的下行链路的频谱，利用所述ATG基站的下行链路将所述ATG基站的信号发送至所述空中通信设备，其中，所述ATG基站的上行链路的频谱和下行链路的频谱以TDD方式工作。
13.一种网络设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至10任一项所述的频谱使用方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113573318B (zh) * 2020-12-31 2023-12-01 中兴通讯股份有限公司 频谱使用方法、系统、天线和网络设备
CN117279112A (zh) * 2022-06-10 2023-12-22 中兴通讯股份有限公司 干扰抑制方法及装置、存储介质、电子装置
CN114885361A (zh) * 2022-06-14 2022-08-09 中国电信股份有限公司 航空移动通信系统、方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107018514A (zh) * 2011-06-29 2017-08-04 Gogo有限责任公司 基于飞行器的空对地通信系统与现有对地静止卫星服务之间的频谱共享
CN107211278A (zh) * 2015-01-13 2017-09-26 智慧天空网络有限公司 空对地网络和地面网络使用同时频谱的架构
CN111108699A (zh) * 2017-09-21 2020-05-05 智慧天空网络有限公司 空对地环境中多个网络集成的架构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE494674T1 (de) * 2008-09-04 2011-01-15 Alcatel Lucent Systeme und verfahren zur bereitstellung von breitbandmobilfunkkommunikationsdiensten an bord eines flugzeugs
US9882630B2 (en) * 2011-08-16 2018-01-30 Qualcomm Incorporated Overlaying an air to ground communication system on spectrum assigned to satellite systems
CN107276665A (zh) * 2016-04-07 2017-10-20 航迅信息技术有限公司 一种通信系统及方法
CN109361448A (zh) * 2018-09-30 2019-02-19 上海无线通信研究中心 一种面向空中通信平台的空地无线通信方法及其系统
CN113573318B (zh) * 2020-12-31 2023-12-01 中兴通讯股份有限公司 频谱使用方法、系统、天线和网络设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107018514A (zh) * 2011-06-29 2017-08-04 Gogo有限责任公司 基于飞行器的空对地通信系统与现有对地静止卫星服务之间的频谱共享
CN107211278A (zh) * 2015-01-13 2017-09-26 智慧天空网络有限公司 空对地网络和地面网络使用同时频谱的架构
CN111108699A (zh) * 2017-09-21 2020-05-05 智慧天空网络有限公司 空对地环境中多个网络集成的架构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Email discussion summary for RAN4 R17 non-spectrum work areas: FR1 HST and ATG》;CMCC;《3GPP TSG RAN Meeting #89e RP-201626》;20200930;全文 *

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