KR101213591B1 - 다른 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용한 통신을 위한방법들, 무선단말들, 및 보조 지상 구성요소들 - Google Patents

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Abstract

제1시스템/운용자의 적어도 하나의 공간기반 및/또는 지상 구성요소가, 기설정된 문턱값 미만이거나 기설정된 문턱과 실질적으로 동일한 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서의 총 간섭 레벨로 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송/수신하는 단계를 포함하는 통신 제공 방법이 제공될 수 있다. 관련된 다른 방법들, 시스템들, 및 무선단말들 역시 개시되어 있다.

Description

다른 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용한 통신을 위한 방법들, 무선단말들, 및 보조 지상 구성요소들{Methods, radioterminals, and ancillary terrestrial components for communicating using spectrum allocated to another satellite operator}
우선권 주장
이 출원은 교정 문턱 초과 없이 MSS 및 ATC를 위한 다른 위성 운용자의 스펙트럼 재사용(Reusing Spectrum of Another Satellite Operator for MSS and ATC Without Exceeding a Coordination Threshold)이라는 명칭으로 2005년 3월 8일자로 출원된 미국 임시 특허출원 제60/659,463호에 대해 우선권을 주장하고, 그것의 전체는 여기에 참고문헌으로 통합된다.
발명의 분야
본 발명은 무선 통신 시스템들 및 방법들에 관한 것으로, 특히 위성 및 지상 통신 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
위성 통신 시스템들 및 방법들은 무선 통신을 위해 널리 사용되고 있다. 위성 통신 시스템들 및 방법들은 복수 개의 위성 무선단말들과 무선으로 통신하도록 구성된 하나 이상의 위성과 같은 적어도 하나의 공간기반 구성요소를 일반적으로 사용한다.
위성 무선단말 통신 시스템 또는 방법은 시스템으로 시스템에 의해 서비스되는 전체 영역을 커버하는 단일 안테나 패턴(빔 또는 셀)을 이용할 수 있다. 대체하여 또는 위와 조합하여, 셀룰러 위성 무선단말 통신 시스템들 및 방법들에서는, 다중 안테나 패턴들(빔들 또는 셀들)이 제공되는데, 그것들의 각각은 전체 서비스지역에서 실질적으로 별개의 지리적 영역들을 서비스할 수 있어 전체 위성 풋프린트를 일괄적으로 서비스한다. 그래서, 기존의 지상 셀룰러/PCS 무선단말 시스템들 및 방법들에서 사용되는 것과 유사한 셀룰러 아키텍처가 셀룰러 위성 기반 시스템들 및 방법들에 구현될 수 있다. 위성은 무선단말과는 위성에서부터 다운링크 또는 포워드링크를 통해 무선단말에 그리고 무선단말에서부터 업링크 또는 리턴 링크를 통해 위성에 전해지는 무선단말 통신 신호들로 양방향 통신 경로를 경유하여 전형적으로 통신한다.
셀룰러 위성 무선단말 시스템들 및 방법들의 전체 디자인 및 동작은 이 기술분야의 숙련자들에 꽤 알려져 있고, 여기서 추가로 기술될 필요가 없다. 더욱이, 여기에 사용된 바와 같이 용어 "무선단말"은 다중 회선 디스플레이를 가지거나 가지지 않는 셀룰러 및/또는 위성 무선단말들; 무선단말을 데이터 처리, 팩시밀리 및/또는 데이터 통신 능력들과 결합할 수 있는 개인 통신 시스템(PCS) 단말들; 무선 주파수 송수신기 및/또는 페이저, 인터넷/인트라넷 액세스, 웹 브라우저, 오거나이저, 달력 및/또는 위성 위치 확인 시스템(GPS) 수신기를 구비할 수 있는 개인휴대 정보단말(PDA); 및/또는 기존의 랩탑 및/또는 팜 탑 컴퓨터들 또는 무선 주파수 송 수신기를 구비할 수 있는 다른 가전제품들을 포함한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "무선단말"도 임의의 다른 방사형 사용자 기기/장비/소스로서, 시변(time-varying) 또는 고정 지리좌표들을 가질 수 있고, 차량(항공,해상, 또는 지상)에 설치되거나, 또는 국소적으로 동작하거나 및/또는 지구상 및/또는 우주공간의 임의의 위치(들)에서 분산된 형태로 동작하도록 놓이고 및/또는 구성된 휴대형, 이송 가능형일 수 있는 임의의 다른 방사형 사용자 기기/장비/소스를 포함한다. 무선단말도 여기서는 "무선전화기", "단말", 또는 "무선 사용자 기기"라고 불릴 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "공간기반(space-based)" 구성요소는 하나 이상의 위성 및/또는 지구 위의 어떤 고도에 비행 경로를 가지는 하나 이상의 다른 객체/플랫폼(예컨대, 비행기, 기구(balloon), 무인 차량, 우주선, 미사일 등)을 포함한다. 게다가, 여기에 사용된 바와 같이, 술어 "데이터를 전송하는/수신하는"은 술어 "정보를 전송하는/수신하는"과 동일한 의미를 가질 것이고 서로 호환하여 사용될 수 있다.
지상 네트워크(terrestrial network)는 사용을 위해 승인되고 및/또는 셀룰러 위성 무선단말 시스템에 의해 사용되는 주파수들 중의 적어도 일부를 지상파로 사용/재사용하는 것에 의해 셀룰러 위성 무선단말 시스템의 가용성, 효율성 및/또는 경제적 실행 가능성을 강화할 수 있다. 특히, 위성 신호들이 예를 들면 고층 구조물들에 의해 차단될 수 있고 및/또는 빌딩들을 통과하지 못할 수 있기 때문에, 셀룰러 위성 무선단말 시스템들이 밀집 거주 영역들을 신뢰성 있게 서비스하는 것은 어려울 수 있다는 것이 알려져 있다. 그 결과, 위성 스펙트럼은 그런 영역들에 서 불충분하게 사용되거나 또는 사용되지 않을 수 있다. 위성 시스템 주파수들 중의 적어도 일부의 지상 사용/재사용은 이 잠재적인 문제를 축소할 수 있거나 제거할 수 있다.
위성-대역 주파수들의 적어도 일부를 지상파로 사용/재사용하도록 구성된 지상 및 위성 기반 통신들을 포함하는 혼성 시스템의 용량은 상응하는 위성전용 시스템보다 높을 수 있는데, 지상파 주파수 재사용이 위성전용 시스템의 그것보다 훨씬 더 밀집하기 때문이다. 실제로, 용량은 그것이 가장 필요할 수 있는 곳, 즉 위성전용 시스템의 신호(들)가 신뢰 될 수 없는 밀집 거주의 도시/산업/상업 지역들에서 향상될 수 있다. 그 결과, 위성 대역의 주파수들 중의 적어도 일부를 지상파로 사용/재사용하도록 구성되는 혼성(위성/지상 셀룰러)시스템은, 그것이 더 큰 가입자 기반을 더 효과적이고 신뢰성 있게 서비스할 수 있으므로, 경제적으로 더 실행 가능하게 될 수 있다.
위성 대역 주파수들의 지상파 재사용의 일 예는 본원의 발명자인 카라비니스(Karabinis)의 위성 원거리통신 리피터들 및 재전송 방법들이라는 명칭의 미국특허 제5,937,332호에 기재되어 있는데, 그것의 개시내용은 마치 여기서 충분히 언급된 것처럼 그것의 전체가 참고문헌으로 여기에 통합된다. 거기에 기재된 바와 같이, 위성(들)/무선단말(들)로부터 다운링크/업링크 신호(들)를 수신, 증폭 및 국소적으로 재전송함으로써 위성 원거리통신 리피터들 부근에서 유효한 다운링크/업링크 마진을 증가시키며 그리고 업링크 및 다운링크 신호들의 빌딩들, 잎, 운송 차량, 및 링크 마진을 줄일 수 있는 다른 대상들로의 침투(관통)를 증가시키는 것을 허용하는 위성 원거리통신 리피터들이 제공된다. 휴대형 및 비 휴대형 리피터들 모두가 제공된다. 미국특허 제5,937,332의 초록을 참조하라.
위성 주파수 대역의 적어도 일부를 지상파로 사용/재사용하고 지상 및 위성 통신들 둘 다를 위해 실질적으로 동일한 무선 인터페이스를 이용하는 것에 의해 지상 통신 능력을 가지는 위성 무선단말 시스템 또는 방법용 위성 무선단말들은 다른 대체물들보다 비용 효율적이고 및/또는 미학적으로 사람 마음에 들 수 있다. 종래의 듀얼 밴드/이중 모드 무선단말 대체물들, 이를테면 주지의 투라야, 이리듐 및/또는 글로벌스타 이중 모드 위성/지상 무선단말들은 얼마간의 구성요소들(위성 및 지상 통신들을 위해 사용되는 다른 주파수 대역들 및/또는 무선 인터페이스 프로토콜들의 결과임)을 중복하고 있고, 그것은 무선단말의 비용, 크기 및/또는 무게의 증대로 이끌 수 있다. 본원의 발명자인 카라비니스의 복수 개의 무선 인터페이스 표준들을 이용한 위성 시스템 및 그것을 채용한 방법이란 명칭의 미국특허 제6,052,560호를 참조하라.
본원의 발명자인 카라비니스의 셀룰러 위성 주파수 스펙트럼의 위성 재사용을 위한 시스템들 및 방법들이란 명칭의 미합중국 특허 제6,684,057호는, 그것의 개시내용이 마치 여기서 충분히 언급된 것처럼 그것의 전체가 참고문헌으로 여기에 통합된 것으로, 간섭 소거 기법들을 이용하여, 동일 위성 셀 내에서도 위성 주파수가 보조 지상 네트워크에 의해 지상파적으로 재사용될 수 있다는 것을 기재하고 있다. 특히, 미국특허 제6,684,057호의 일부 실시예들에 따르는 시스템은 제1무선전화기로부터의 무선 통신물을 위성 풋프린트에서 위성 무선전화 주파수 대역을 통해 수신하도록 구성된 공간기반 구성요소, 및 제2무선전화기로부터의 무선 통신물을 위성 풋프린트에서 위성 무선전화 주파수 대역을 통해 수신하도록 구성된 보조 지상 네트워크를 포함한다. 또한 공간기반 구성요소는 제1무선전화기로부터 위성 풋프린트에서 위성 무선전화 주파수 대역을 통해 수신되는 무선 통신물과 함께, 제2무선전화기로부터의 무선 통신물을 위성 풋프린트에서 위성 무선전화 주파수 대역을 통해 간섭으로서 수신한다. 공간기반 구성요소에 그리고 보조 지상 네트워크에 응답하는 간섭 감소기는, 위성 풋프린트에서 제2무선전화기로부터 위성 무선전화 주파수 대역을 통해 보조 지상 네트워크에 의해 수신되는 무선 통신물들을 이용하여, 위성 풋프린트에서 제1무선전화기로부터 위성 무선전화 주파수 대역을 통해 공간기반 구성요소에 의해 수신되는 무선 통신물들로부터 간섭을 줄이도록 구성된다.
적어도 하나의 보조 지상 구성요소(Ancillary Terrestrial Component; ATC)를 포함하는 보조 지상 네트워크에 의해 위성 주파수들의 지상 사용/재사용을 채용할 수 있는 위성 무선단말 통신 시스템들 및 방법들은 또한, 카라비니스의 셀룰러 위성 주파수 스펙트럼의 지상 재사용을 위한 시스템들 및 방법들이란 명칭의 미국 공개특허공보 제2003/0054760호; 카라비니스의 위성 주파수들의 지상 재사용을 위한 공간 가드밴드들이란 명칭의 US 2003/0054761; 카라비니스 등의 지상 재사용 위성 주파수들을 모니터하여 잠재 간섭을 줄이는 시스템들 및 방법들이란 명칭의 US 2003/0054814; 카라비니스 등의 지상 재사용 위성 주파수들을 모니터하여 잠재 간섭을 줄이는 부가적인 시스템들 및 방법들이란 명칭의 US 2003/0073436; 카라비니스의 다중대역/ 다중모드 위성 무선전화 통신 시스템들 및 방법들이란 명칭의 US 2003/0054762; 카라비니스의 위성 링크된 원격 단말 인터페이스 서브시스템들을 이용한 무선 통신 시스템들 및 방법들이란 명칭의 US 2003/0153267; 카라비니스의 셀룰러 위성 시스템들에서 위성 공급기( feeder ) 링크 대역폭/ 캐리어들을 감소시키기 위한 시스템들 및 방법들이란 명칭의 US 2003/0224785; 카라비니스 등의 조정된 위성-지상 주파수 재사용이란 명칭의 US 2002/0041575; 카라비니스 등의 신호 감쇄 및/또는 주파수들의 차단, 동적 할당 및/또는 히스테리시스를 이용한 위성-지상 주파수 재사용 방법이란 명칭의 US 2002/0090942; 카라비니스 등의 위성 무선전화 시스템들을 위한 공간기반 네트워크 아키텍처들이란 명칭의 US 2003/0068978; 카라비니스의 무선전화기/ GPS 단말기들 겸용 필터들이란 명칭의 미국특허 제6,785,543호; 카라비니스의 위성 주파수들의 지상 재사용을 위한 스태그형 섹터화라는 명칭의 US 2003/0153308; 그리고 카라비니스의 위성 주파수들의 지상 재사용에 응답하여 위성 안테나 셀 패턴들을 수정하기 위한 방법들 및 시스템들이란 명칭의 US 2003/0054815에 기재되어 있는데, 그것들의 모두는 본 발명의 양수인에게 양도되어 있고, 그것들 모두의 개시내용들은 마치 여기서 충분히 언급된 것처럼 그것들의 전체가 참고문헌으로 여기에 통합된다.
일부 위성 무선단말 통신 시스템들 및 방법들은 무선단말들과의 통신을 위해 다중 대역들을 사용하는 위성들을 채용할 수 있다. 예를 들면, 위에서 언급된 카라비니스의 미국 공개특허공보 제2003/0054762호는, 위성 셀들로 나누어진 위성 풋프린트에서 무선단말들과 통신하도록 구성된 공간기반 구성요소를 구비하는 위성 무선단말 시스템들 및 통신 방법들을 기재한다. 공간기반 구성요소는 제1 위성 셀의 제1무선단말과는 제1 주파수 대역 및/또는 제1 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 그리고 제1 또는 제2 위성 셀의 제2무선단말과는 제2 주파수 대역 및/또는 제2 무선 인터페이스를 통해 통신하도록 구성된다. 또한 제1무선단말과는 실질적으로 제1 주파수 대역 및/또는 실질적으로 제1 무선 인터페이스를 통해 지상파 통신하도록 그리고 제2무선단말과는 실질적으로 제2 주파수 대역 및/또는 실질적으로 제2 무선 인터페이스를 통해 지상파 통신하도록 구성된 보조 지상 네트워크도 제공된다. 미국 공개특허공보 제2003/0054762호의 초록을 참조하라.
본 발명에 따른 실시예들은 다른 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 통신하기 위한 방법들, 무선단말들, 및 보조 지상 구성요소들을 제공할 수 있다. 이 실시예들에 따라서, 통신을 제공하는 방법은, 제1시스템/운용자의 적어도 하나의 공간기반 및/또는 지상 구성요소가, 기설정된 문턱값 미만이거나 기설정된 문턱값과 실질적으로 동일한 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서의 총 간섭 레벨로 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송/수신함으로써, 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 전송/수신하는 단계는, 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 부분을 제1시스템/운용자에 의한 통신을 위해 사용되도록 선택하는 단계와 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 부분을 이용하여 제1시스템/운용자에 의해 정보를 전송/수신하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 기설정된 문턱값은 6% ΔT/T 미만이거나 그것과 실질적으로 동일하다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 기설정된 문턱값은 국제전기통신연합(ITU)에 의해 규정된 간섭 문턱값이다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 이 방법은, 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서의 간섭레벨을 기설정된 문턱값 미만 또는 그것과는 실질적으로 동일하게 되도록 제어하기 위해 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 부분을 이용하여 제1시스템/운용자에 의해 정보를 전송/수신하는 것과 관련된 적어도 하나의 매개변수를 조절하는 단계를 더 포함한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 매개변수를 조절하는 것은, 사용자들의 수를 제한하는 것, 통신용 데이터 속도를 지정하는 것, 및/또는 통신용 보코더 속도를 지정하는 것을 포함한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 통신용 데이터 속도를 지정하는 것은, 페이징 및/또는 저 데이터 속도 통신을 지정하는 것을 포함한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 이 방법은 제1시스템/운용자의 적어도 하나의 지상 구성요소가 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 부분을 이용하여 정보를 전송/수신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 전송/수신하는 단계에서는, 제1시스템/운용자에 의한 통신용 스펙트럼 대역이, 제1시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 부분 및 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 부분을 포함하고 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 전송/수신하는 단계에서는, 페이징에 관련된 데이터 속도, 통신용 데이터 속도, 통신용 보코더 속도 및/또는 저 데이터속도 통신에 비해 큰 데이터 속도를 가진다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 전송/수신하는 단계는, 총 대역내(in-band) 간섭 레벨을 제공하기 위해 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 제1시스템/운용자의 적어도 하나의 공간기반 및/또는 지상 구성요소와 통신하도록 복수 개의 제1무선단말들을 구성하는 단계, 및/또는 총 대역외(out-of-band) 간섭 레벨을 제공하기 위해 제1시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 적어도 하나의 공간기반 및/또는 지상 구성요소와 통신하도록 복수 개의 제2무선단말들을 구성하는 단계를 포함하며, 여기서 대역내 간섭 레벨 및 대역외 간섭 레벨의 조합은 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 동일하다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 통신을 제공하는 방법은, 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송 및/또는 수신하도록 제1시스템/운용자의 공간기반 구성요소를 구성하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 통신을 제공하는 방법은, 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서 대역내 공간기반 간섭 성분을 제공하기 위해 제1시스템의 공간기반 구성요소가 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송/수신하는 단계, 및/또는 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서 대역내 지상 간섭 성분을 제공하기 위해 제1시스템/운용자의 적어도 하나의 지상 구성요소가 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송/수신하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서의 대역내 공간기반 간섭 성분 및 대역내 지상 간섭 성분은 6% ΔT/T 미만이거나 6% ΔT/T와 실질적으로 동일한 간섭 레벨을 제공한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 제1시스템/운용자의 공간기반 구성요소가 정보를 전송/수신하는 것은, 비교적 적은(relative few) 사용자들과 통신하는 것, 비교적 낮은 데이터 속도 통신을 이용하여 통신하는 것 및/또는 비교적 낮은 속도의 보코더 통신을 이용하여 통신하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 통신을 제공하는 방법은, 제1시스템/운용자에 의해 정보를 전송/수신하기 위한 연속하는 스펙트럼 대역을 허용하기 위해 제1시스템/운용자의 공간기반 구성요소 및/또는 적어도 하나의 지상 구성요소가 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송/수신하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 무선단말은, 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 제1시스템/운용자의 적어도 하나의 보조 지상 구성요소에/로부터 그리고/또는 공간기반 구성요소에/로부터 정보를 전송/수신하도록 구성된 송신기/수신기 회로를 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 무선단말은, 송신기/수신기 회로에/로부터 데이터를 제공하도록 구성된 기저대역 처리 회로를 더 구비한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 총 간섭 제어기가, 총 간섭이 기설정된 문턱값 미만이 되도록 또는 그것과 실질적으로 동일하게 되도록 총 간섭을 유지시키기 위해 무선단말에 관련된 적어도 하나의 매개변수를 조절하도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 총 간섭 제어기는 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 무선단말들에 데이터 모드 및/또는 보코더 모드를 지정하며, 무선단말들의 수를 제한하도록 구성된다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 기설정된 문턱값은 제2 위성 운용자의 공간기반 구성요소에서 6% ΔT/T 미만이거나 6% ΔT/T와 실질적으로 동일하다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 기설정된 문턱값은 국제전기통신연합에 의해 규정된 레벨이다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 제1시스템/운용자의 보조 지상 네트워크(ATN)는, 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 제1시스템/운용자의 공간기반 및/또는 지상 통신들을 제어하고 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서의 총 간섭 레벨을 기설정된 문턱값 미만 또는 그것과 실질적으로 동일하게 유지시키는 총 간섭 제어기를 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 총 간섭 제어기는 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 적어도 하나의 부분을 제1시스템/운용자에 의해 사용되게끔 선택하도록 추가로 구성되고, 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼의 적어도 하나의 부분을 이용하여 정보를 전송/수신하도록 제1시스템/운용자의 무선단말들을 구성한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 기설정된 문턱값은 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서 6% ΔT/T 미만이거나 그것과 실질적으로 동일하다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 기설정된 문턱값은 국제전기통신연합에 의해 규정된 간섭 문턱값이다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 총 간섭 제어기는 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서의 총 간섭을 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 실질적으로 동일하게 유지시키기 위해 적어도 하나의 무선단말에 관련된 적어도 하나의 매개변수를 조절하도록 추가로 구성된다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 매개변수를 조절하는 것은 무선단말들의 수를 제한하는 것, 데이터 모드를 지정하는 것 및/또는 보코더 모드를 지정하는 것을 포함한다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 보조 지상 네트워크(ATN)는, 총 대역내 간섭 성분을 제공하기 위해 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 제1시스템/운용자의 ATN과 및/또는 공간기반 구성요소와 통신하도록 복수 개의 제1무선단말들을 구성하고 및/또는 총 대역외 간섭 성분을 제공하기 위해 제1시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 ATN 및/또는 공간기반 구성요소와 통신하도록 복수 개의 제2무선단말들을 구성하는 제어기를 더 구비하며, 제2시스템/운용자의 공간기반 구성요소에서의 총 대역내 간섭 성분 및 총 대역외 간섭 성분의 조합은 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 실질적으로 동일하다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 지상 시스템이, 다른 시스템에 할당된 적어도 일부의 스펙트럼을 이용하여 정보를 무선으로 전송 및/또는 수신하도록 그리고 다른 시스템에서의 간섭 레벨을 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 실질적으로 동일하게 유지시키도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 제1시스템/운용자에 의해 제2시스템/운용자의 스펙트럼을 재사용하는 방법은, 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 동일한, 제2시스템/운용자에서의 총 간섭 레벨에서 제1시스템/운용자에 의해 공간기반 및/또는 지상 통신들을 위해 제2시스템/운용자의 스펙트럼을 재사용하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 시스템의 공간기반 구성요소가, 다른 시스템에 할당된 적어도 일부의 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송 및/또는 수신하도록 그리고 다른 시스템에서의 간섭 레벨을 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 동일하게 유지시키도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 무선단말이, 제1무선시스템의 요소에/로부터 정보를 제2무선시스템에 할당된 스펙트럼을 이용하여 전송/수신하도록 그리고 제2무선시스템에서의 간섭 레벨을 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 동일하게 유지시키도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 제1무선시스템이, 제2무선시스템에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송/수신하도록 그리고 제2무선시스템에서의 간섭 레벨을 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 동일하게 유지시키도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 통신을 제공하는 방법이, 제1시스템/운용자의 적어도 하나의 구성요소가 제2시스템/운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 정보를 전송/수신하고 제2시스템/운용자의 구성요소에서의 간섭 레벨을 기설정된 문턱값 미만이거나 그것과 동일하게 유지시키는 단계를 포함한다.
도 1은 제1 및 제2 위성 운용자들에 할당된 스펙트럼의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼 을 이용하여 공간기반 및/또는 지상 구성요소들과 통신하는 제1 위성 운용자의 셀룰러 위성 무선전화기 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 공간기반 및/또는 지상 구성요소들과 통신하도록 구성된 무선전화기들을 도시하는 블록도이다.
이제 본 발명의 구체적이고 전형적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 다른 형태들로 실시될 수 있고 여기에 언급된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 그보다는, 이 실시예들은 개시내용이 전적이고 완전하게 되도록 그리고 본 발명의 범위를 당업자에게 충분히 전달하도록 하기 위해 제공된다. 요소가 다른 요소에 "접속된" 또는 "연결된"이라고 할 때 그것이 다른 요소에 직접 접속되거나 연결될 수 있거나 또는 개재하는 요소들이 존재할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 더욱이, 여기서 사용되는 "접속된" 또는 "연결된"은 무선으로 접속되거나 연결되는 것을 포함할 수 있다.
여기서 사용되는 용어는 특정 실시예들만을 기술할 목적이고 발명을 제한할 의도는 아니다. 여기서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 그렇지 않다고 명시적으로 말해지지 않는 한 복수 형태도 포함하는 것을 의도하고 있다. "구비한다", "포함한다", "구비하는" 및/또는 "포함하는"이란 술어들은, 이 명세서에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들 및/또는 구성요소들의 존재를 명기하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 요소들, 구성요소들 및/또는 그것들의 그룹들의 존재나 부가를 배제하지 않는다는 것도 이해될 것이다.
달리 정의되지 않는 한, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 및 과학 용어들 포함)은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에 의해 통상 이해되는 것과 동일한 뜻을 가진다. 통상 사용되는 사전들에서 정의된 것들과 같은 용어들은 관련 기술 및 본 개시내용의 문맥에서의 그것들의 의미와 일치하는 뜻을 가진다고 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 이상화되거나 또는 전체적으로 형식적인 느낌으로 해석되지 않아야 할 것이다.
술어 제1 및 제2가 여기서 각종 요소들을 기술하는데 이용되지만 요소들을 이러한 술어들에 의해 한정되지 않아야 할 것임이 이해될 것이다. 이 술어들은 하나의 요소를 다른 요소로부터 구별하는데만 이용된다. 그래서, 아래의 제1 공간기반 구성요소는 제2 공간기반 구성요소라고 불릴 수 있고, 마찬가지로, 제2 공간기반 구성요소는 본 발명의 가르침들로부터 벗어나는 일 없이 제1 공간기반 구성요소라고 불릴 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이, 술어 "및/또는"은 관련하여 열거된 항목들의 하나 이상의 어느 것이나 모든 조합들을 포함한다. 기호 "/"는 "및/또는"을 위한 단축표기로서 사용되기도 한다.
더군다나, 여기서 사용된 바와 같이, "실질적으로 동일한" 대역(들)은 다루어지거나 비교되는 2 이상의 대역들이 실질적으로 겹치지만 일부 비겹침 영역들이 예를 들면 대역 끝 및/또는 그 밖의 위치들에서 있을 수 있다는 것을 의미한다. "실질적으로 동일한" 무선 인터페이스(들)는 다루어지거나 비교되는 2 이상의 무선 인터페이스들이 유사하지만 동일할 필요가 없다는 것을 의미한다. 하나의 무선 인터페이스(즉, 위성 무선 인터페이스)가 다른 무선 인터페이스(즉, 지상 무선 인터 페이스)에 관련되어 있을 때에 예를 들면 지상 및 위성 통신 환경들 사이에 존재할 수 있는 하나 이상의 다른 특성/관심사항이 원인이 되어 얼마간의 차이들이 존재할 수 있다. 예를 들면, 지상 통신을 위해 사용될 수 있는 보코더 속도에 비교하여 다른 보코더 속도가 위성 통신을 위해 이용될 수 있는(즉, 지상 통신의 경우, 음성은 대략 9 내지 13 kbps로 압축될("보코드될") 수 있는) 반면, 위성 통신의 경우, 예를 들면, 대략 2 내지 4 kbps의 보코더 속도가 이용될 수 있으며; 예를 들면, 지상 통신을 위해 이용될 수 있는 부호화, 인터리빙 깊이, 및/또는 대역확산 코드들(즉, 왈시 코드들, 롱(long) 코드들, 및/또는 주파수 호핑 코드들)과 비교되는 다른 순방향 오류정정 부호화, 다른 인터리빙 깊이, 및/또는 다른 대역확산(spread-spectrum) 코드들이 위성 통신을 위해 이용될 수도 있다.
본 발명의 일부 실시예들은, 시스템간 간섭 충격이 예를 들면 문턱 잡음 온도 증가와 같은 문턱 레벨을 초과하지 않는다는 것을 전제로 하여, 다른 시스템/운용자에 의해 사용된 및/또는 사용을 위해 승인된 스펙트럼이 주어진 시스템/운용자에 의해 재사용될 수 있는 인식으로부터 비롯될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 주어진 시스템/운용자의 스펙트럼과 인터리브되는 다른 시스템/운용자의 스펙트럼은, 간섭이 제어된다는 것을 전제로 하여, 주어진 시스템/운용자에 의해 지상파적으로 및/또는 공간기반 통신을 위해 재사용될 수 있다. 비교적 저 전력 스펙트럼 밀도의 통신은 주어진 시스템/운용자에 의해 다른 시스템/운용자의 스펙트럼에서 제공될 수 있다. 시스템들, 방법들, 단말들, 위성들 및/또는 위성 게이트웨이들은 본 발명의 여러 가지 실시예들에 따라 제공될 수 있다.
국제전기통신연합(ITU)은 둘 이상의 이동 위성 시스템들(MSS) 사이의 교정(coordination)에 관한 트리거로서 6% 잡음 온도 증가("ΔT/T")의 간섭 레벨을 확립했다. 즉, ITU 규칙에 따라, 2개의 MSS는, 하나의 시스템으로부터 다른 시스템으로의 상호 시스템간 간섭이 6% ΔT/T를 초과하지 않는다는 것을 전제로 하여, 그것들 간에 교정을 요하는 일 없이 간섭할 수 있다. 그러므로, 위성 운용자는 그런 통신에 의해 생성된 간섭이 ITU에 의해 지정된 문턱을 초과하지 않는 한 다른 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 교정 없이 공간 및/또는 지상 구성요소들과 통신할 수 있다.
도 1은 통신을 위해 제1 및 제2 위성 운용자들에 할당되고 및/또는 그들에 의해 사용되는 스펙트럼의 제1 및 제2 부분들(100, 105)의 도면이다. 스펙트럼의 제1 및 제2 부분들(100, 105)이 실질적으로 인접하는 것으로 도 1에 도시되었지만, 이것은 그 경우일 필요는 없다. 스펙트럼의 부분들(100a, 100b 및 100c)은 제1 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제1 위성 운용자에 의해 사용되고, 스펙트럼의 부분들(105a 및 105b)은 제2 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제2 위성 운용자에 의해 사용된다. 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 제1 위성 운용자는 저 전력 스펙트럼 밀도를 발하는 무선단말들의 제1패밀리를 제공할 수 있고, 제1패밀리의 무선단말들 중 적어도 하나의 무선단말이 저 전력 스펙트럼 밀도와 제2 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제2 위성 운용자에 의해 사용되는 부분들(105a 및 105b) 내의 적어도 하나의 주파수를 이용하여 제1 위성 운용자의 공간기반 구성요소(SBC)와 통신하는 것을 허용할 수 있다.
저 전력 스펙트럼 밀도 통신들은 도 1의 스펙트럼의 부분들(105a 및 105b)에서 가로선들에 의해 도시된다. 간섭의 레벨을 나타내는 이 가로선들은 다른 주파수 세그먼트들에 대해 다를 수 있다. 따라서, 주파수 세그먼트(105a)와 관련된 가로선은, 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 주파수 세그먼트(105b)의 가로선과 관련된 레벨과는 다른 레벨에 있을 수 있다. 제1 위성 운용자의 SBC는 적어도 하나의 위성을 포함할 수 있는데, 그것은, 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 적어도 하나의 실질적으로 정지한 위성일 수 있다.
제1 위성 운용자는 더 높은 전력 스펙트럼 밀도(무선단말들의 제1패밀리와 비교)를 발할 수 있는 무선단말들의 제2패밀리를 제공할 수도 있고, 제1 위성 운용자는 제1 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제1 위성 운용자에 의해 사용되는 부분들(100a-c) 내의 주파수들을 이용하여 SBC와 통신하도록 제2패밀리의 무선단말들을 구성할 수 있다. 고 전력 스펙트럼 밀도 통신들은 도 1의 스펙트럼의 부분들(l00a-c)에서 가로선들에 의해 도시된다.
본 발명에 따른 다른 실시예들에서, 제1 위성 운용자의 무선단말은, 저 전력 스펙트럼 밀도와 제2 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제2 위성 운용자에 의해 사용되는 부분들(105a-b) 내의 적어도 하나의 주파수를 이용하여 무선단말이 제1 위성 운용자의 SBC와 통신하는 제1모드로, 그리고 무선단말이 제1 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제1 위성 운용자에 의해 사용되는 부분들(100a-c) 내의 주파수들을 이용하여 SBC와 통신할 때 (제1모드에 비교하여) 더 높은 전력 스펙트럼 밀도를 발할 수 있는 제2모드로 동작하도록 구성될 수 있다.
제2 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제2 위성 운용자에 의해 사용되는 부분들(105a-b) 내의 적어도 하나의 주파수를 이용하여 동작하는 제1패밀리의 무선단말들(또는 제1모드로 동작하는 무선단말들) 중의 적어도 하나의 무선단말은, 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 제2 위성 운용자의 SBC 수신기에 약 (6-X)% ΔT/T 정도로 영향을 주도록 구성될 수 있다. 이같이, 제1 위성 운용자는, 적어도 하나의 보조 지상 구성요소(ATC)를 포함하고 있는 보조 지상 네트워크(ATN)가, ATN 및/또는 그것의 무선단말들이 제2 위성 운용자의 SBC의 위성 수신기와는 X% ΔT/T보다 크게는 또는 X% ΔT/T보다 실질적으로 크게는 간섭하지 않는 정도로, 제2 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제2 위성 운용자에 의해 사용되는 부분들(105a-b) 내의 적어도 하나의 주파수를 통해 ATN 무선단말들과 통신하는 것을 허용할 수 있다. 제1 위성 운용자에 의해, 제1 위성 운용자의 총(또는 전체) SBC 및 ATN 통신들은 제2 위성 운용자의 SBC의 위성 수신기와는 6% ΔT/T정도, 또는 6% ΔT/T를 실질적으로 넘게 간섭하도록 제어될 수 있다.
도 1에서, 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 각 부분을 가로지르는 가로선은 제1 위성 운용자의 SBC 및/또는 ATN 통신들로 인한 제2 위성 운용자의 SBC에서의 전력 스펙트럼 밀도 값을 보여준다. 그러므로, 제1 위성 운용자의 SBC 및/또는 ATN 통신으로 인한 총 방사 전력 스펙트럼 밀도는, 본 발명의 일부 실시예들에 따라, 제어되고 제2 위성 운용자의 SBC에 대해 6% ΔT/T보다 큰(또는 실질적으로 큰) 간섭 레벨을 초과하는 것이 허용되지 않는다.
따라서, 제1 위성 운용자는 제2 위성 운용자에 할당되고 및/또는 제2 위성 운용자에 의해 사용되지만 제1 위성 운용자에는 할당되지 않는 주파수들의 대역의 스펙트럼의 적어도 얼마간의 부분들을 사용(예컨대, 그것들을 이용하여 통신)할 수 있고, 이것에 의해, 주파수들의 대역을 이용하여 SBC 및/또는 ATN 통신들을 제공하도록 제1 위성 운용자에 의해 이용될 수 있는 주파수들의 대역의 스펙트럼 인접성 한도(measure)를 증가시킨다. 여기서 사용된 바와 같이, 술어 "통신한다" 또는 "통신하는"은 다른 제공자의 스펙트럼을 사용하여 능동적으로/의도적으로 전송하는 및/또는 수신하는 것을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 이것은 그 자신의 스펙트럼을 사용한 제공자의 통신 때문에 부주의하게 발생할 수 있는 부차적인 간섭(즉 대역외 방출(0OBE))과 대조되는 것이다.
일부 실시예들에서, 만일 MSS 주파수가 공간기반 통신을 위해 사용되지 않는다면 그 MSS 주파수는 지상파적으로 사용되지 않는 것이 소망될 수 있거나 또는 FCC 규정에 의해 지정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 저 전력 및/또는 전력 스펙트럼 밀도에서의 낮은 데이터 속도 통신, 예를 들면, 100bps 통신은 SBC와 무선단말들의 제1패밀리 및/또는 무선단말들 사이에 제1모드에서 제공/할당될 수 있다. 다른 예에서, 페이징 통신이 무선단말들의 제1모드에 및/또는 제1모드를 위해 제공/할당될 수 있다. 다른 실시예들에서, 고, 중 및/또는 저 데이터 속도 통신들이 제1시스템/운용자에 의해 제1시스템/운용자의 SBC와 무선단말들의 패밀리 사이에 제2시스템/운용자에 할당된 주파수들을 이용하여 제공될 수 있다. 제1시스템/운용자의 지상 및 공간기반 통신들의 조합된 방사 전력 스펙트럼 밀도가 기설정된 문턱값 미만이거나 기설정된 문턱값과 실질적으로 동일한 제2시스템/운용자의 요소(예를 들 면, 제2시스템/운용자의 SBC)에서의 간섭 레벨을 가지도록 제어될 수 있도록 하기 위해, 제2시스템/운용자에 할당되고 및/또는 제2시스템/운용자에 의해 사용되는 주파수들을 이용한 지상 통신들은 고, 중 및/또는 저 데이터 속도로 일어날 수도 있다. 일부 실시예들에서, 기설정된 문턱값은 ITU에 의해 결정되고 및/또는 6% ΔT/T이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 공간기반 및/또는 지상 구성요소와 통신하는 제1 위성 운용자의 셀룰러 위성 무선전화 시스템의 개략도이다. 도 2에 보인 것처럼, 셀룰러 위성 무선전화 시스템(200)은, 제1 위성 운용자에 의해 서비스되는 무선전화기들(220a-c)과 통신하는 적어도 하나의 공간기반 구성요소(SBC; 211), 이를테면 위성을 구비한다. 셀룰러 위성 무선전화 시스템(205)은 제2 위성 운용자에 의해 조작된 무선전화기들(221)과 통신하는 적어도 하나의 SBC(210), 이를테면 위성을 구비한다.
본 발명에 따르는 일부 실시예들에서, 셀룰러 위성 무선전화 시스템들(200, 205)은 다른 위성 운용자들에 의해 조작된다. 더욱이, 셀룰러 위성 무선전화 시스템들(200, 205)은 도 1에 보인 것처럼 각각 다른 주파수 스펙트럼들(l00a-c 및 105a-b)에서의 동작을 위해 각각 별도로 허가된다.
본 발명에 따르는 위성 무선전화 시스템(200)의 실시예들은 적어도 하나의 게이트웨이(260)를 구비할 수 있는데 이 게이트웨이는 안테나(260a)와, 회선교환 및/또는 패킷교환 서비스들을 제공하도록 구성될 수 있는 지상 및/또는 다른 무선전화기 네트워크들을 포함한 다른 네트워크들(262)에 연결될 수 있는 전자공학 시 스템을 구비할 수 있다. 게이트웨이(260)는 SBC(211)와는 위성 피더(feeder) 링크(212)를 통해 통신하고, 보조 지상 네트워크(ATN)와는 무선 및/또는 유선 통신 링크(242)를 통해 통신할 수 있다. ATN은 적어도 하나의 보조 지상 구성요소(ATC; 240)를 구비할 수 있는데, 이 구성요소는 안테나와 전자공학 시스템(미도시)을 구비할 수 있다.
셀룰러 위성 무선전화 시스템(205)을 참조하면, SBC(210)는 하나 이상의 개별 위성 무선전화 순방향 링크(다운링크) 주파수들(fD2)을 통하여 무선전화기들(221)과 통신할 수 있다. SBC(210)도 개별 위성 무선전화 리턴 링크(업링크) 주파수들(fU2)을 통하여 무선전화기들(221)로부터의 통신물들을 수신한다. 주파수들(fD2 및 fU2)은 도 1에 보인 것처럼 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 부분들(105a-b)에 포함된다. 셀룰러 위성 무선전화 시스템(205)은 도시되지 않은 다른 구성요소들을 구비할 수 있다.
셀룰러 위성 무선전화 시스템(200)을 참조하면, SBC(211)는 위성 풋프린트에서 무선 통신물들을 복수 개의 무선전화기들(220a-c)에 전송하도록 구성된다. 특히, SBC(211)는 통신물들을 다운링크 주파수(fD1)를 이용하여 무선전화기(220a)에 전송하도록 구성된다. SBC(211)는 또한 무선전화기들(220a)로부터 위성 업링크 주파수(fU1)를 통해 무선 통신물들을 수신하도록 구성된다. 무선전화기들(220a)은 다운링크 주파수(f'D1)와 위성 업링크 주파수(f'U1)를 통해 ATC(240)와 통신하도록 구 성된다. 주파수들(fD1, fU1, f'D1과 f'U1)은 도 1에 보인 것처럼 제1 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 부분들(100a-c)에 포함된다. 다른 무선전화기들(220b-c)이 주파수들(fD1과 fU1과 f'D1과 f'U1)을 이용하여 SBC(211)과 통신할(또는 통신하도록 선택적으로 구성될) 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 무선전화기들(220a-c)의 각각이 여기에 기술된 바와 같은 무선전화기들의 패밀리를 나타낼 수 있다는 것이 이해될 것이다.
무선전화기들(220b)은 업링크 주파수(fU1)와 다운링크 주파수(fD1)를 통해 ATC(240)와 통신할 수 있다. 그래서, 도 2에 도시된 것처럼, 무선전화기(220a)는 SBC(211)와 통신할 수 있는 반면 무선전화기(220b)는 ATC(240)와 통신할 수 있다. 본 발명에 따르는 일부 실시예들에서, 무선전화기(220b)는 제1 위성 운용자에 할당된 업링크 및 다운링크 주파수들을 이용하여 SBC(211)와 통신할 수도 있다.
도 2에 더 보인 것처럼, 본 발명에 따르는 일부 실시예들에서, 무선전화기들(220c)은 도 1에서 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 부분들(105a-b)에 포함되는 다운링크/업링크 주파수들(f'D2 및 f'U2)을 통해 SBC(211)와 통신할 수 있다. 무선전화기들(220c)은 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 부분들(105a-b)에 포함되는 주파수들(f"D2 및 f"U2)을 이용하여 ATC(240)와 통신할 수도 있다.
발명에 따르는 일부 실시예들에서, 무선전화기들(220c)은 주파수들(f"D2 및 f"U2)을 이용하여 ATC(240)와 통신하는 일 없이 주파수들(f'D2 및 f'U2)을 이용하여 SBC(211)와 통신하도록(또는 f"D2 및 f"U2 외의 주파수들을 사용하도록) 구성될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 발명에 따르는 다른 실시예들에서, 무선전화기들(220c)은 주파수들(f"D2 및 f"U2)을 이용하여 ATC(240)와 통신하도록 구성될 수 있고, 주파수들(f'D2 및 f'U2)을 이용하여 SBC(211)와 통신하지 않도록(또는 f'D2 및 f'U2 외의 주파수들을 사용하도록) 구성될 수 있다.
셀룰러 위성 무선전화 시스템(200)은 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기(즉, 총 간섭 제어기)를 구비할 수도 있는데, 이 총 간섭 제어기는 ATN(235), 게이트웨이(260), SBC(211)에 포함될 수 있으며 및/또는 ATN(235), 게이트웨이(260) 및 SBC(211)에 분산될 수 있거나 또는 독립형 시스템 요소일 수 있다. 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 시스템(205)의 동작과 간섭할 수 있는 시스템(200)에 의해 생성된 총 방사 전력 스펙트럼 밀도(PSD)를 제어하기 위해 ATC(240) 및/또는 무선단말들(220a-c)의 동작들을 관리하도록 구성될 수 있다. 특히, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 시스템(200)의 총 방사 전력 스펙트럼 밀도를 지정된 문턱값 미만으로 유지시키기 위해, 예를 들면, 도 2에 보인 위성 풋프린트에서 동작하는 사용자들의 수 및/또는 전기-자기 방출들을 관리할 수 있다. 따라서, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 제1 및/또는 제2 위성 운용자에 할당된 업링크 및/또는 다운링크 주파수들을 이용하여 무선단말들(220a-c)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
도 2에 보인 것처럼, ATC(240)와 통신하기 위해 업링크 및 다운링크 주파수들(제1 위성 운용자에 할당됨)을 이용하는 무선단말들(220a 및 220b)은 SBC(210)에서 대역외 지상 전력 스펙트럼 밀도 간섭 성분(PSDOOBT)을 생성할 수 있다. 게다가, 제1 위성 운용자에 할당된 주파수들을 이용한 SBC(211) 및 무선단말들(220a) 사이의 통신은 SBC(210)에서 대역외 공간기반 PSD 간섭 요소(PSDOOBSB)를 생성할 수도 있다. 따라서, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 SBC(210)에서의 대역외 지상 및/또는 공간기반 PSD 간섭 요소들을 소망의 레벨로 또는 그 레벨 아래로 유지시키기 위해 무선단말들(220a-b)의 동작을 관리할 수 있다.
총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기("제어기")는 시스템(200)의 구성요소들에 의해 생성된 SBC(210)에서의 간섭을, 예를 들면, 도 2에 보인 풋프린트에서 작동하는 무선단말의 수를 조절하는 것에 의해 관리할 수 있다. 예를 들면, CDMA 시스템에서, 제어기는 지리적인 영역 위에서 무선단말에 의한 사용을 위해 이용 가능한 부호들의 수를 줄일 수 있다. 대체하여 또는 위와 조합하여, 제어기는 지리적인 영역 위에서 적어도 얼마간의 무선단말들에 의해 제공된 데이터 속도를 조절할 수 있거나, 또는 다른(예컨대, 더 낮은) 보코더 속도를 이용하여 동작하도록 다수의 무선단말들을 구성할 수 있다. 조절된 매개변수(들)는 SBC(210)에 도달하는 총 PSD가 예를 들면 감소하도록 허용하여서 SBC(210)에서의 총 PSD가 예를 들면 6% ΔT/T 미만이거나 그것과 실질적으로 동일한 간섭 레벨로 유지되도록 할 수 있다. 다른 유형들의 무선 인터페이스들을 이용하는 시스템에서, 제어기는, 위의 것 외에도, 다른 매개변수들을 조절할 수 있다. 예를 들면, GSM 시스템에서, 제어기는 적어도 얼마간의 무선전화기들이 SBC(210)에서 PSD를 관리하기 위해 송신/수신하도록 할 수 있는 시간 슬롯들의 수를 변경할 수 있다.
문턱값 미만이거나 동일한 수준에서 총 방사 전력 스펙트럼 밀도를 유지시키는데 사용되는 기법들은, 예를 들면, 2005년 12월 15일자로 출원된 다중대역/다중모드 위성 무선전화 통신 시스템들 및 방법들을 위한 총 방사 전력 제어라는 명칭의 미국특허출원 제11/300,868호에서 더욱 상세히 기술되는데, 그것의 전체는 참고문헌으로 여기에 통합된다.
제1 위성 운용자에 할당된 업링크/다운링크 주파수들을 이용한 통신들에 의해 생성된 대역외 간섭 성분들을 관리하는 것 외에도, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 또한 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 사용에 의해 생성된 대역내 간섭 성분에 대한 제어를 유지한다. 특히, 무선전화기들(220c)에 의한 제2 위성 운용자에 할당된 업링크 및 다운링크 주파수들의 사용은 SBC(210)에서 대역내 지상 및 공간기반 PSD 간섭 성분들(PSDIBT 및 PSDIBSB)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 업링크 및/또는 다운링크 주파수들인 f'U2 및 f'D2의 사용은 SBC(210)에서 대역내 공간기반 PSD 간섭 성분을 생성할 수 있다. 마찬가지로, 업링크 및/또는 다운링크 주파수들인 f"U2 및 f"D2의 사용은 SBC(210)에서 대역내 지상 PSD 간섭 성분을 생성할 수 있다.
따라서, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 또한 무선단말들(220c)의 구성 및 동작을 관리한다. 그래서, 이 제어기는 제1 위성 제공자에 할당된 스펙트럼 의 사용에 의해 생성된 간섭 성분들뿐 아니라 제2 위성 제공자에 할당된 스펙트럼의 사용에 의해 생성된 간섭 성분들을 포함한 소망의 총 방사 전력 스펙트럼 밀도를 유지한다. 특히, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 대역 내 지상 및 공간기반 PSD에 의해 생성된 간섭 성분들과 대역외 지상 및 공간기반 PSD 간섭 성분들을 조합하여 SBC(210)에서 소망의 전체 총 방사 전력 스펙트럼 밀도를 제공한다.
SBC(210)에서 전체 총 방사 전력 스펙트럼 밀도를 관리하기 위해, 제어기는 제1 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 통신하기 위해 다수의 무선단말들(220c)을 구성할 수 있다. 대역내 지상 및 공간기반 PSD 간섭 요소들을 축소하기 위해, 제어기는 SBC(211) 및 ATC(240)와 통신하기 위해 무선전화기(220c)에 의해 사용되는 매개변수들을 조절할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 제어기는 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 통신하도록 구성된 사용자들의 수를 감소할 수 있다. 본 발명에 따른 다른 실시예들에서, 제어기는 무선단말들(220c)에 관련된 페이징 서비스와 같은 저 데이터 속도 서비스를 위해 무선단말들(220c) 및/또는 SBC(211)를 구성할 수 있다. 본 발명에 따르는 또 다른 실시예들에서, 제어기는 비교적 낮은 속도, 이를테면 4 kbps(대 16 kbps)의 보코더들을 사용하도록 무선단말들(220c)을 구성할 수 있다.
발명의 실시예들에 따른 이 접근방법들의 어느 것에서나, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 SBC(210)에서의 PSD가 간섭을 위한 기설정된 문턱값을 초과하지 않도록 대역내 지상 및 공간기반 PSD 간섭 요소들에 영향을 미칠 수 있다는 것이 이해될 것이다.
앞에서 진술한 바와 같이, 제1 위성 운용자에 할당된 스펙트럼과 함께, 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 적어도 부분을 사용하는 것은, 제1 위성 운용자에 의한 통신을 위해 스펙트럼의 연속하는 대역을 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 제어기는 ATC(240)와의 통신을 위해 제2 위성 제공자(즉, 제2시스템(205))에 할당된 스펙트럼의 부분을 이용하여 동작하도록 다수의 무선단말들(220c)을 구성할 수 있다. 제어기는 SBC(211)에/로부터 비교적 낮은 데이터 속도의 전송물들을 제공하기 위해 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 부분을 이용하여 SBC(211)와 통신하도록 무선단말들(220c)을 추가로 구성할 수 있다.
이 접근방법은 더 많은 수의 무선단말들(220c)이 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 동작하는 것을 허용할 수 있는데, ATC(240)와 통신하는 것에 의해 생성된 대역내 간섭이 제2 위성 제공자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 SBC(211)와 통신하는 것에 의해 생성된 간섭에 비해 낮게 될 수 있기 때문이다. 따라서, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기는 순편익(net benefit)(예를 들면 서비스될 수 있는 무선단말들(220c)의 수의 증가의 견지에서)을 제공하면서도 여전히 SBC(210)에서의 총 방사 PSD를 간섭을 위해 지정된 문턱값으로 또는 그 미만으로 유지시킬 수 있다. 이것은, 총 방사 전력 스펙트럼 밀도 제어기가 본 발명에 따른 일부 실시예들에서 무선단말들(220a 및 220b)의 대역외 동작에 의해 생성된 간섭 성분들을 감소하도록 그러한 무선단말들을 구성할 수 있는 경우에도 달성된다. 그러므로, SPC(211)보다는 ATC(240)와 통신하기 위해 제2 위성 운용자의 스펙트럼의 적어도 부분을 사용하도록 무선단말들(220c)을 우선적으로 구성하는 것에 의해, 제2 위성 운용자에 할당된 스펙트럼의 적어도 일부는 제1 위성 운용자에 의해 사용될 수 있으면서도 여전히 간섭을 지정된 문턱값 또는 그 미만으로 유지할 수 있다.
도 3은 다른 위성 운용자에 할당된 스펙트럼을 이용하여 기설정된 문턱값 미만인 총 방사 전력 스펙트럼 밀도에서 공간기반 구성요소들 및/또는 보조 지상 구성요소들과 통신하는데 이용될 수 있는 무선전화기들의 블록도이다. 본 발명에 따른 일부 실시예들에서, 무선전화기(320)는 실질적으로 동일한 대역 및 실질적으로 동일한 무선 인터페이스를 이용하는 보조 지상 구성요소 및 공간기반 구성요소를 구비하는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 위성 무선전화 시스템들과 함께 사용될 수 있다. 다른 위성 제공자에 할당된 스펙트럼을 이용하는 능력은, 예를 들면, 지원될 수 있는 스펙트럼 인접성 및/또는 사용자 수를 늘릴 수 있다.
도 3을 참조하면, 저역통과 필터들(233), 업 및 다운 컨버터들(324a, 324b), 국부발진기들(LO; 326), 저잡음 증폭기(LNA; 328) 전력 증폭기(PA; 332), 대역통과 필터들(334) 및 안테나(336)를 구비한 단일 무선주파수(RF) 체인이 사용될 수 있다. 아날로그-디지털 변환기(A/D; 344), 디지털-아날로그 변환기(D/A; 346) 및 인간-기계 인터페이스(MMI; 348)를 구비한 단일 기저대역 처리기(342)가 사용될 수 있다. 옵션의 블루투스 인터페이스(352)가 제공될 수 있다. 주문형 집적회로(ASIC; 354)가 임의접근 메모리(RAM; 356), 판독전용 메모리(ROM; 358), 마이크로프로세서(μP; 362), 보조 지상 통신용 로직(ATC 로직) 및 공간기반 통신용 로직(공간 세그먼트 로직 또는 SS 로직; 366)을 구비할 수 있다. SS 로직(366)은 셀룰러, ATC 또는 PCS의 위성고유 보코더, 위성 순방향 오류 정정 코딩 체계, 위성고유 인터리 버 등과 같은 것들에 대한 및 그것들 위의 위성고유 요건들을 수용하는데 이용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예들에 따라서, 이 추가된 게이트 카운트는 ASIC(354)의 비용을 실질적으로 늘리지 않을 것이다.
여기서 기술된 바와 같이, 시스템간 간섭 레벨이, 예를 들면, 주어진 잡음 온도 증가(즉 ΔT/T)와 같은 주어진 문턱값을 초과하지 않는 것을 전제로 하여, 본 발명의 일부 실시예들은 다른 위성 운용자에 속한 스펙트럼이 주어진 운용자에 의해 재사용될 수 있다는 인식으로부터 생겨날 수 있다. 따라서, 시스템간 간섭 레벨이 주어진 문턱을 초과하지 않도록 제어된다는 것을 전제로, 예를 들면 주어진 운용자의 스펙트럼과 인터리브되는 다른 운용자의 스펙트럼은 주어진 운용자에 의해 지상파적으로 및/또는 공간기반 통신들을 위해 재사용될 수 있다. 따라서, 다른 운용자의 공간 세그먼트의 받아들일 수 있는 시스템간 간섭 레벨에 관하여, 저 전력 스펙트럼 밀도 통신들은 주어진 운용자에 의해 다른 운용자의 스펙트럼의 적어도 부분에서 제공될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 주어진 운용자는 모바일 세틀라이트 벤처스, LP("MSV")일 수 있고 다른 운용자는 인마샛, 글로벌스타, 이리듐, XM-세틀라이트 라디오, 시리우스 세틀라이트 라디오, 테레스타 및/또는 ICO일 수 있다. 비록 여기에 기술된 원리, 시스템들 및/또는 방법들이 제1 및 제2 위성 시스템들/운용자들에 관련한 특정 예시적인 실시예들의 견지에서 기술되었지만, 본 발명의 원리, 시스템들 및/또는 방법들이 어떠한 제1 및 제2 시스템에라도 적용될 수 있다는 것은 이 기술분야의 숙련된 자들에 의해 올바로 인식될 것이다. 예를 들면, 본 발명 에 따르는 일부 실시예들에서, 제1시스템/운용자는 위성 시스템/운용자일 수 있고 제2시스템/운용자는 셀룰러/PCS 시스템/운용자일 수 있다. 다른 실시예들에서, 제1시스템/운용자는 셀룰러/PCS 시스템/운용자일 수 있고 제2시스템/운용자는 셀룰러/PCS 시스템/운용자 등일 수 있다.
명세서에서, 본 발명의 실시예들이 개시되었고, 비록 구체적인 용어들이 채용되었지만, 그것들은 일반적이고 기술적인 견지에서 사용된 것이고 다음의 청구범위에서 언급된 본 발명의 범위를 제한하기 위한 목적으로 사용된 것은 아니다.

Claims (35)

  1. 무선 통신을 제공하는 방법에 있어서,
    제1시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소에 의해 정보를 전송하고, 제1시스템의 공간기반 구성요소에서의 총(aggregate) 간섭 레벨을 제1 기설정된 문턱값 미만이거나 제1 기설정된 문턱값과 동일하게 유지시키는 단계; 및
    제2시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소에 의해 정보를 전송하고, 제2시스템의 공간기반 구성요소에서의 총 간섭 레벨을 제2 기설정된 문턱값 미만이거나 제2 기설정된 문턱값과 동일하게 유지시키는 단계를 포함하는 무선 통신 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼 및 제2시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소에 의해 정보를 의도적으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서, 제1 기설정된 문턱값 및/또는 제2 기설정된 문턱값은 6% ΔT/T 미만이거나 그것과 동일한 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서, 제1 기설정된 문턱값 및/또는 제2 기설정된 문턱값은 국제전기통신연합(ITU)에 의해 규정된 간섭 문턱값인 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  5. 제2항에 있어서, 공간기반 구성요소에서의 간섭 레벨을 제어하도록, 지상 구성요소에 의해 정보를 의도적으로 전송하는 것에 관련된 적어도 하나의 매개변수를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서, 적어도 하나의 매개변수를 조절하는 것은, 사용자들의 수를 제한하는 것, 통신용 데이터 속도를 지정하는 것, 및/또는 통신용 보코더 속도를 지정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서, 통신용 데이터 속도를 지정하는 것은, 페이징 및/또는 낮은 데이터 속도 통신을 지정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서, 제2시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 제1시스템의 공간기반 구성요소에 의해 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  9. 무선단말에 있어서,
    제1시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 그리고 제2시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소에 정보를 전송하도록 구성된 송신기 회로를 포함하며,
    총 간섭 제어기가 무선단말에 관련된 적어도 하나의 매개변수를 조절하여 총 간섭을 기설정된 문턱값 미만이거나 기설정된 문턱값과 동일하게 유지시키도록 구성는 것을 특징으로 하는, 무선단말.
  10. 제9항에 있어서, 송신기 회로에 데이터를 제공하도록 구성된 기저대역 프로세서 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선단말.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서, 총 간섭 제어기가 무선단말들의 수를 제한하도록, 데이터 모드를 다수의 무선단말들에 지정하도록 및/또는 보코더 모드를 다수의 무선단말에 지정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선단말.
  13. 제9항에 있어서, 기설정된 문턱값은 제2 위성 운용자의 공간기반 구성요소에서 6% ΔT/T 미만이거나 6% ΔT/T과 동일한 것을 특징으로 하는 무선단말.
  14. 제9항에 있어서, 기설정된 문턱값은 국제전기통신연합(ITU)에 의해 규정된 레벨을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선단말.
  15. 제1항에 있어서, 제1 기설정된 문턱값 및 제2 기설정된 문턱값은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  16. 무선 통신을 제공하는 방법에 있어서,
    운용자의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소에 의해 정보를 수신하고, 운용자의 공간기반 구성요소에서의 총(aggregate) 간섭 레벨을 제1 기설정된 문턱값 미만이거나 제1 기설정된 문턱값과 동일하게 유지시키는 단계; 및
    운용자의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소에 의해 정보를 수신하고, 운용자의 공간기반 구성요소에서의 총 간섭 레벨을 제2 기설정된 문턱값 미만이거나 제2 기설정된 문턱값과 동일하게 유지시키는 단계를 포함하는 무선 통신 제공 방법.
  17. 제16항에 있어서, 운용자의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼 및 운용자의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소에 의해 정보를 의도적으로 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  18. 제17항에 있어서, 공간기반 구성요소에서의 간섭 레벨을 제어하도록, 지상 구성요소에 의해 정보를 의도적으로 수신하는 것에 관련된 적어도 하나의 매개변수를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  19. 제16항에 있어서, 운용자의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 운용자의 공간기반 구성요소에 의해 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 제공 방법.
  20. 무선단말에 있어서,
    제 1 시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 그리고 제 2 시스템의 공간기반 구성요소에 할당된 스펙트럼을 사용하여 지상 구성요소로부터 정보를 수신하도록 구성된 수신기 회로를 포함하며,
    총 간섭 제어기가 무선단말에 관련된 적어도 하나의 매개변수를 조절하여 총 간섭을 기설정된 문턱값 미만이거나 기설정된 문턱값과 동일하게 유지시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는, 무선단말.
  21. 제20항에 있어서, 수신기 회로로부터 데이터를 제공하도록 구성된 기저대역 프로세서 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선단말.
  22. 삭제
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