KR101985033B1

KR101985033B1 - 온보드 빔포밍 및 지상기반 처리를 이용하는 위성 통신 시스템에서의 간섭 억제

Info

Publication number: KR101985033B1
Application number: KR1020140091716A
Authority: KR
Inventors: 이. 베이소글루 무랏; 쿠오 리사
Original assignee: 더 보잉 컴파니
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2019-05-31
Also published as: CA2856381C; US20150087299A1; US9490893B2; EP2854305A2; EP2854305B1; JP2015092655A; CA2856381A1; CN104601502A; JP6405167B2; CN104601502B; BR102014023331B1; EP2854305A3; KR20150035374A; BR102014023331A2

Abstract

위성은 제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지를 제공하기 위하여 지상 기지국과 통신하고, 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하도록 구성된다. 위성은 온보드 빔포머(OBBF), 피드 어레이, 및 피더-링크 안테나를 포함한다. OBBF는 제1 및 제2 지리적 영역들 각각을 위해서 제1 및 제2 스폿 빔들을 생성하도록 구성된다. 피드 어레이는 각각의 지리적 영역들을 위한 제1 및 제2 스폿 빔들 각각에서 제1 및 제2 신호들을 수신하도록 구성된다. 제1 및 제2 신호들의 적어도 일부분들은 통신 및 간섭 각각을 전달한다. 이후, 피더-링크 안테나는 제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국에 전송하도록 구성되고, 지상 기지국은 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성된다.

Description

온보드 빔포밍 및 지상기반 처리를 이용하는 위성 통신 시스템에서의 간섭 억제{INTERFERENCE SUPPRESSION IN A SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM USING ONBOARD BEAMFORMING AND GROUND-BASED PROCESSING}

본 발명은 일반적으로 위성 통신 시스템들에 관한 것이고, 특히 위성 통신 시스템에서의 간섭 억제(interference suppression)에 관한 것이다.

우리의 사회 및 경제의 의존이 점점 더 증가하고 있는 무선 통신 액세스(wireless communications access)는 일상적인 사회 기능들의 모든 면에서 널리 퍼지고 있는 중이다. 예를 들어, 무선 통신은 육상 차량(land vehicle)들, 항공기, 우주선, 선박(watercraft) 등과 같은 이동 플랫폼(mobile platform)들에 탑승한 사용자들에게 점점 더 이용가능하게 되었다. 이동 플랫폼들의 승객들을 위한 무선 통신 서비스들은 인터넷 액세스, 예컨대, 이메일 및 웹 브라우징, 라이브 텔레비전, 음성 서비스(voice service)들, 가상 사설 네트워크 액세스(virtual private network access), 및 다른 인터렉티브한(interactive) 실시간 서비스들을 포함한다.

원격의, 접근하기 어려운, 또는 이동하는 사용자 단말기(user terminal)들을 위한 무선 통신 플랫폼(wireless communication platform)들, 예컨대, 이동 플랫폼들은 종종 원격 육상기반(land-based) 또는 수상기반(water-based) 영역들을 포함하여 넓은 지리적 수신권(geographic footprint)들에 대해서 서비스 커버리지(service coverage)를 제공할 수 있는 통신 위성들을 흔히 이용한다. 일반적으로, 기지국들(예컨대, 지상 기지국(ground base station)들)은 하나 이상의 위성들을 경유하여 벤트 파이프(bent pipe)를 통해서 사용자 단말기에 정보(예컨대, 데이터)를 보낸다. 더욱 구체적으로는, 기지국들은 포워드 링크 상에서 정보를 위성으로 보내고, 위성은 정보를 수신하고, 정보를 증폭하고, 하나 이상의 정지된(fixed) 또는 이동하는(mobile) 사용자 단말기의 안테나로 정보를 보낸다. 차례로, 사용자 단말기는 위성을 통해서 데이터를 기지국들로 도로 보낼 수 있다. 기지국들은 인터넷, 공중 전화망(public switched telephone network)들, 및/또는 다른 공공 또는 사설 네트워크들, 서버들, 및 서비스들로의 링크들을 사용자 단말기에 제공할 수 있다.

현대의 위성들 및 다른 셀룰러 통신 시스템들은 복수의 셀(cell)들로 나누어질 수 있는 지리적 영역(geographic region)에 대하여 커버리지를 형성하는 빔 레이다운(beam laydown)을 제공하는 다수의 스폿 빔(spot beam)들을 흔히 채용한다. 스폿 빔들을 이용하는 통신 시스템에서, 둘 이상의 셀들에서 동일한 주파수가 동시에 이용될 수 있다. 이 빔들은 빔들 간의 간섭을 최소화하기 위하여 미리 결정된 동일편파 격리(co-polar isolation)(예컨대, 반송파-대-간섭 비(carrier-to-interference ratio)) 값을 유지하도록 구성될 수 있다. 이것은 공간 격리(spatial isolation) 및 공간 재사용(spatial reuse)이라고 불릴 수 있다. 하나의 전형적인 용어로, 각각의 스폿 빔에는 주파수 재사용 패턴(frequency reuse pattern)에 매칭하는(match) 칼라 패턴(color pattern)을 생성하도록 칼라가 할당될 수 있다. 이후, 동일한 주파수들은 동일한 칼라를 가진 상이한 빔들에 의해서 재사용될 수 있다.

다수의 시스템들은 로우 사이드로브(low sidelobe)들 또는 적응형 빔포밍(adaptive beamforming) 기법들과 함께 빔 설계들을 채용함으로써 간섭을 억제하기 위하여 빔포밍 안테나들을 이용한다. 이 시스템들에 대해서, 빔포머는 위성에 탑재되거나(때때로 온보드 빔포머(onboard beamformer ― OBBF)라고 지칭됨) 지상에서(때때로 지상기반 빔포머(ground-based beamformer ― GBBF)라고 지칭됨) 구현될 수 있다. 이 기법들 중의 하나를 채용하는 시스템들 간에 중요한 차이점들이 존재한다. OBBF는 위성의 사이즈 및 전력 소산(power dissipation) 요구사항들에 의해서 제약을 받을 수 있는데, 이것은 정교한 빔포밍 알고리즘들을 구현하는 것을 어렵게 할 수 있다. 한편, GBBF는 이런 류의 사이즈 및 파워 제약들을 가지지 않을 수 있고, 그래서 적응형 간섭 제거(adaptive interference cancellation) 기법들을 포함하는 것들과 같은 정교한 빔포밍 알고리즘들을 구현하는 것이 가능할 수 있다. 하지만, GBBF-기반 시스템들은, 몇몇 상황에 있어서 이들을 실행불가능하게 되도록 할 수 있는 더 높은 피더 대역폭(feeder bandwidth)을 요한다.

시스템의 성능 요구사항(performance requirement)들은 종종 위성의 전개된 리플렉터 안테나(deployed reflector antenna)가 (이상적으로 형상화된) 이상적인 표면을 가지는 것으로 가정한다. 하지만, 몇몇 리플렉터들의 대형 표면들 및 그 배치는 (비이상적으로 형상화된) 비이상적인 표면을 초래하는 왜곡(distortion)을 빈번히 발생시킨다. 그리고, 표면이 이상적인 형상에서 벗어나는 경우에, 성능이 저하될 수 있다. 마찬가지로, 열적 영향들이 성능을 저하시킬 수 있다. 적응형 빔포밍 기법들은 비이상적으로 형상화된(non-ideally-shaped) 리플렉터 및 열적 영향들의 충격을 감소시킬 수 있다. 하지만, 이것은 현재 GBBF-기반 시스템들에 한정되고, 간섭 억제를 위한 목적으로 이 시스템들이 OBBF-기반 시스템들보다 종종 더 바람직한 이유를 적어도 부분적으로 설명할 수 있다.

본 발명은 위성 통신 시스템에서 간섭을 억제하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 예시적인 구현예들은 일반적으로 온보드 빔포밍(onboard beamforming) 및 지상기반 처리(ground-based processing)를 이용하는 위성 통신 시스템에서 간섭을 억제하는 시스템 및 관련 방법을 지향하는 것이다. 예시적인 구현예들은 미지의(unknown) 리플렉터 왜곡들이 존재할 때조차 간섭을 방지하기 위해 지상기반 신호 처리와 함께 온보드 빔포머(OBBF)를 이용한다. 예시적인 구현예들은 GBBF-기반(ground-based-beamformer-based) 시스템들에 비하여 현저하게 감소된 피더-링크 대역폭 요구사항(feeder-link bandwidth requirement)을 가질 수 있다.

위성 통신 시스템은 위성 및 지상 기지국을 포함할 수 있고, 위성 및 지상 기지국은 제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지(coverage)를 제공하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는(distinct) 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하도록 구성된다. 예시적인 구현예들의 하나의 태양(aspect)에 따르면, 위성이 제공되고, 위성은 온보드 빔포머(OBBF), 피드 어레이(feed array) 및 피더-링크 안테나(feeder-link antenna)를 포함한다. OBBF는 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔들을 생성하도록 구성된다. 피드 어레이는 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 수신하도록 구성된다. 제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달한다. 이후, 피더-링크 안테나는 제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국으로 전송하도록 구성되고, 지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성된다.

하나의 예에서, 피드 어레이가 제1 신호들을 수신하도록 구성되는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다. 이 예에서, 피더-링크 안테나가 제1 신호들을 전송하도록 구성되는 것은 제1 신호들의 제1 부분 및 제2 부분을 전송하도록 구성되는 것을 포함할 수 있고, 지상 기지국은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성될 수 있다.

추가적인 예에서, 피드 어레이가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기(scheduled, periodic time)의 기지의 지속시간(known duration) 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다. 또한, 추가적인 예에서, 피드 어레이는 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간(scheduled time)만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성될 수 있다.

하나의 예에서, 피더-링크 안테나가 제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하도록 구성되는 것은 지상 기지국에 제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하도록 구성되는 것을 포함할 수 있고, 지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치(beam weight)들을 계산해서, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록 구성될 수 있다.

예시적인 구현예들의 다른 태양에 따르면, 지상 기지국이 제공되고, 지상 기지국은 라디오-주파수 장비 및 라디오-주파수 장비와 연결된 신호 처리기를 포함한다. 라디오-주파수 장비는 상술한 바와 같은 온보드 빔포머를 포함하는 위성으로부터 제1 신호들 및 별개의 제2 신호들을 수신하도록 구성된다. 이후, 신호 처리기는 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성될 수 있다.

하나의 예에서, 라디오-주파수 장비가 제1 신호들을 수신하도록 구성되는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다. 이 예에서, 신호 처리기가 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리하도록 구성되는 것은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.

추가적인 예에서, 라디오-주파수 장비가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기의 기지의 지속시간 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다. 또한, 추가적인 예에서, 라디오-주파수 장비가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함할 수 있다.

하나의 예에서, 신호 처리기는 빔-가중치 생성기(beam-weight generator) 및 빔포머를 포함할 수 있다. 빔-가중치 생성기는 제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치들을 계산하도록 구성될 수 있다. 빔포머는 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록 구성될 수 있다.

예시적인 구현예들의 다른 태양들에서, 제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지를 제공하고, 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하는 방법들이 제공된다. 본 명세서에서 설명된 특징들, 기능들, 및 이점들은 다양한 예시적인 구현예들에서 독립적으로 달성될 수 있고, 또는 또 다른 예시적인 구현예들에서 조합될 수 있고, 이들의 추가적인 세부사항들은 이하의 설명 및 도면들을 참조하여 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 위성 통신 시스템을 도시하고;
도 2는 본 발명의 하나의 예시적인 구현예에 따라서 각각의 별개의 커버리지 및 간섭 영역들에 대해서 빔 레이다운들을 포함하는 지리적 영역을 도시하고;
도 3은 본 발명의 예시적인 구현예들에 따른 위성 통신 시스템들의 개략적인 블록도이고;
도 4 및 도 5는 본 발명의 예시적인 구현예들의 태양들에 따라서 각각의 방법들에서의 다양한 동작들을 포함하는 흐름도를 도시한다.

본 발명의 예시적인 구현예들이 일반적인 용어들로 설명되었으며, 이제 첨부도면을 참조할 것이며, 첨부도면들은 반드시 크기에 비례하는 것은 아니다.

본 발명의 몇몇 구현예들은 이제 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 더욱 완전하게 설명될 것이고, 본 발명의 모든 구현예들은 아니지만 일부 구현예들이 도시된다. 실제로, 본 발명의 다양한 구현예들은 상이한 형태들로 구체화될 수 있고, 본 명세서에서 제시된 구현예들에 한정되는 것으로 고려되지 않아야 하며; 오히려, 이 예시적인 구현예들은 본 발명이 철저하고 완전하게 되도록 하고, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범위를 완전히 전하기 위하여 제공된다. 예를 들어, 구성요소들의 치수들 또는 구성요소들 간의 관계들에 대한 참조가 본 명세서에서 이루어질 수 있다. 이러한 또는 다른 유사한 관계들은, 엔지니어링 공차(engineering tolerance) 등으로 인한 것들과 같이, 발생할 수 있는 변형들을 고려하기 위하여 절대적이거나 근사적(approximate)일 수 있다. 본 출원 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 가리킨다.

본 발명은 위성 통신 시스템에서의 간섭 억제에 관한 것이다. 상술한 바와 같이, "위성(satellite)"이라는 용어는 일반성을 잃지 않고 사용될 수 있으며, 다양한 예들에서 육상에서(on land) 또는 이동 플랫폼(예컨대, 육상 차량, 항공기, 우주선, 선박)에 탑재되어 위치해 있을 수 있는, 다른 타입의 릴레이(relay) 및 분배 장치(distribution apparatus)들을 포함할 수 있다. 그래서, 예시적인 구현예들의 통신 시스템이 하나 이상의 "위성들"을 포함하는 것으로 설명되고 도시되더라도, 이 용어는 하나 이상의 릴레이 또는 분배 장치를 포함하는 것으로 더욱 폭넓게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 예시적인 구현예들에 따른 위성 통신 시스템(100)의 하나의 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 위성 통신 시스템은 하나 이상의 위성(102)들, 하나 이상의 위성 지상 기지국(104)들, 및 복수의 사용자 단말기(106)들을 포함할 수 있다. 사용자 단말기들은 소형 사이즈 핸드헬드(handheld) 단말기(106a)들, 중형 사이즈의 포터블(portable) 및 차량용(vehicular) 단말기(106b)들, 및/또는 대형 사이즈의 항공(aeronautical) 및 해양(maritime) 단말기(106c)들과 같은 다양한 상이한 타입들로 이루어질 수 있다. 위성은 기지국 및 하나 이상의 사용자 단말기들이 위치해 있을 수 있는 지리적 영역(108)(때때로 "커버리지 영역(coverage region)"이라고 함)에서 통신을 위한 커버리지를 제공하기 위하여 기지국과 통신하도록 구성될 수 있다. 기지국은 인터넷, PSTN(public switched telephone networks), PDN(packet data networks), PLMN(public land mobile networks), 기업 및 정부 네트워크들과 같은 사설 네트워크((private network))들, 및/또는 다른 서버들 및 서비스들과 같은 하나 이상의 네트워크(110)들에 연결되어 있거나 그 일부일 수 있다.

다양한 예들에서, 위성(102) 및 기지국(104)은 사용자 단말기(106)들과 네트워크(110) 간의 통신을 가능하게 할 수 있다. 이와 관련하여, 기지국은 네트워크로부터 정보(예컨대, 데이터)를 수신할 수 있고, 이 정보를 위성에 전할 수 있다. 결국, 위성은 스폿 빔들에서 이 정보를 하나 이상의 사용자 단말기들에게 전송하거나 릴레이(relay)할 수 있다. 반대로, 예를 들어, 위성은 사용자 단말기로부터 정보를 수신할 수 있고, 이 정보를 기지국으로 전할 수 있고, 결국, 기지국은 이 정보를 네트워크로 전송하거나 릴레이할 수 있다. 이러한 타입의 통신은 때때로 "벤트 파이프(bent-pipe)" 통신이라고 지칭될 수 있다. 하지만, 예시적인 구현예들은 온보드 패킷 스위칭(on-board packet switching)을 가진 것들과 같은 다른 타입의 위성 시스템들에도 적용될 수 있다고 이해되어야 한다.

위성 통신 시스템(100)의 위성(102)은 커버리지 영역(108)에 대해서 빔 레이다운을 제공하는 다수의 스폿 빔들을 채용할 수 있다. 빔 레이다운은 복수의 셀들로 나누어질 수 있고, 그 빔들은 각각의 셀들을 커버(cover)할 수 있다. 각각의 빔에는 위성에 대한 주파수 재사용 패턴에 매칭하는 패턴을 생성하기 위하여 모종의 빔 표식(beam indicia)이 할당될 수 있다. 몇몇 예들에서, 빔 표식은 칼라들 또는 셀들일 수 있고, 또는 알파벳(alpha), 숫자(numeric), 또는 알파-뉴메릭(alpha-numeric) 문자들일 수 있다. 본 발명의 예시적인 구현예들에 따라서, 위성은 둘 이상의 셀들에 대해서 동일한 주파수를 이용할 수 있다. 다시 말해, 위성은 동일한 칼라를 가진 상이한 빔들에서 동일한 주파수를 재사용할 수 있다. 하나의 예에 있어서, 재사용 거리는 하나의 빔의 중심에서부터 동일한 칼라를 가진 다른 빔의 엣지(edge)까지로서 측정될 수 있다.

다양한 경우들에 있어서, 다양한 스폿 빔들에서 위성에 의해 수신된 신호들은, 커버리지 영역(108) 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역(112)(때때로, "간섭 영역(interference region)"이라고 함)으로부터의 간섭에 종속될 수 있고, 이 안에서 간섭은 특정 소스(source)(114)에 기인할 수 있다. 발명의 배경이 되는 기술 부분에서 설명된 바와 같이, 다수의 현대 셀룰러 통신 시스템들은 로우 사이드로브들 또는 적응형 빔포밍 기법들과 함께 빔 설계들을 채용함으로써 간섭을 억제하기 위하여 빔포밍 안테나들을 이용한다. 적응형 빔포밍을 구현하기 위해서, 이 시스템들은 종종 온보드 빔포머(OBBF) 또는 지상기반 빔포머(GBBF)를 채용한다. 이러한 타입의 빔포머들 각각은 장점뿐 아니라 단점을 가진다. 본 발명의 예시적인 구현예들의 셀룰러 통신 시스템(100)은 온보드 빔포밍 및 지상기반 처리를 이용하는 간섭 억제(interference suppression)를 위한 기법들을 채용할 수 있고, 이로써 그 단점 없이(또는 단점을 감소시켜) OBBF-기반 시스템들 및 GBBF-기반 시스템들 양쪽 모두의 장점을 실현할 수 있다.

예시적인 구현예들의 간섭 억제를 가능하게 하기 위해서, 위성(102)은 커버리지 영역(108)을 위한 제1 스폿 빔들(때때로, "통신 빔들(ommunication beams)"이라고 함), 및 간섭 영역(112)을 위한 별개의 제2 스폿 빔들(때때로, "보조 빔들(auxiliary beams)"이라고 함)을 생성하도록 구성된 OBBF를 포함할 수 있다. 위성은 커버리지 영역을 위한 통신 빔들에서 제1 신호들(때때로, "통신 신호들(communication signals)"이라고 함)을 수신할 수 있고, 간섭 영역을 위한 보조 빔들에서 제2 신호들(때때로, "보조 신호들(auxiliary signals)")을 수신할 수 있다. 통신 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달할(carry the communication) 수 있고, 보조 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달할(carry the interference) 수 있다. 위성은 통신 및 보조 신호들을 기지국(104)에 전송할 수 있고, 이것은 이후에 통신을 전달하는 통신 신호들의 적어도 일부분으로부터의 임의의 간섭을 억제하도록 구성될 수 있다.

도 2는, 커버리지 영역(202)(예컨대, 커버리지 영역(108)) 및 커버리지 영역 밖에 존재하는 구별되는 간섭 영역(204)(예컨대, 간섭 영역(112))을 포함하는 지리적 지역(geographic area)(200)을 도시한다. 예시적인 구현예들의 위성은 커버리지 영역에 대해서 제1 빔 레이다운(206)을 제공하는 통신 빔들을 제공하도록 구성된 OBBF를 포함할 수 있고, 이 레이다운은 복수의 제1 셀(208)들로 나누어질 수 있다. 마찬가지로, OBBF는 간섭 영역에 대해서 제2 빔 레이다운(210)을 제공하는 보조 빔들을 생성하도록 구성될 수 있고, 이 레이다운은 복수의 제2 셀(212)들로 나누어질 수 있다. 위성은 제1 주파수 대역에서 통신 신호들을 수신할 수 있고, 이에 따라서 통신 빔들은 모종의 주파수 재사용 패턴으로 배열될 수 있다. 위성은 또한 제2 주파수 대역에서 보조 신호들을 수신할 수 있고, 이에 따라서 보조 빔들은 모종의 주파수 재사용 패턴으로 배열될 수 있다. 몇몇 예들에서, 제2 주파수 대역은 제1 주파수의 하나 이상의 서브셋(subset)일 수 있고, 간섭 영역과 커버리지 영역의 상대적인 사이즈들, 및 각각을 커버하기 위하여 요구되는 셀들의 수들에 의존할 수 있다.

도 3은 하나의 예에서 도 1의 위성 통신 시스템(100)에 상응할 수 있는 위성 통신 시스템(300)을 더욱 구체적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 위성 통신 시스템은 하나 이상의 위성(302)들, 하나 이상의 위성 지상 기지(satellite ground base) 또는 게이트웨이 스테이션(gateway station)(304)들, 및 복수의 사용자 단말기(user terminal)(306)들을 포함할 수 있고, 이것은 하나의 예에서 위성(102), 지상 기지국(104), 및 사용자 단말기(106)들 중의 각각의 것들에 상응할 수 있다. 게이트웨이 스테이션은 하나 이상의 네트워크(308)들(예컨대, 네트워크(110))로부터 정보(예컨대, 데이터)를 수신할 수 있고, 미리 결정된 주파수 대역(예컨대, Ku 대역(Ku-band))으로 하나 이상의 피더 링크(310)들을 통해서 이 정보를 위성에 전할 수 있고, 그 반대로도 가능하다(vice versa). 도시된 바와 같이, 게이트웨이 스테이션은 이 네트워크와 통신할 수 있도록 구성된, 예를 들어, SBSS(satellite base sub-system) 및 CN(core network)을 포함할 수 있는 GCN(ground control network)(312)을 포함할 수 있다. 게이트웨이 스테이션은 RF(radio-frequency) 장비(RFE)(314) 및, 이하에서 설명된 바와 같이, 위성으로부터 원하는 통신 신호들에서 간섭을 억제하도록 구성된 지상기반 신호 처리기(signal processor)(316)를 더 포함할 수 있다.

위성(302)은 게이트웨이 스테이션(304)으로부터 하나 이상의 사용자 단말기(306)들로 정보를 전송하거나 릴레이할 수 있고, 그 반대로도 가능하다. 위성은 피더-링크 안테나(320)를 가지고 있는 통신 플랫폼(communication platform)(318) 또는 패이로드(payload)를 포함할 수 있고, 피더-링크 안테나(320)에서 위성은 게이트웨이 스테이션(304)으로부터 신호들을 수신할 수 있고, 위성은 피더-링크 안테나(320)로부터 피더 링크(310)들을 통해서 게이트웨이 스테이션으로 신호들을 전송할 수 있다. 마찬가지로, 통신 플랫폼은, 하나 이상의 사용자 단말기들과의 통신을 위해, 안테나 피드 엘리먼트(antenna feed element)(322)들의 어레이 및 선택적으로 페이즈드 어레이(phased array) 또는 리플렉터(reflector)(324)를 포함하는 안테나 시스템을 가지고 있을 수 있다.

리플렉터(324)는 단일한 리플렉터 또는 복수의 리플렉터들일 수 있고, 파라볼릭(parabolic) 또는 다른 적절한 표면을 갖는 임의의 적절한 사이즈로 이루어질 수 있다. 다양한 예들에서, 리플렉터는 예컨대 지름이 22 미터(meter)가 될 정도로 클 수 있고, 이것은 더 좁은 스폿 빔들 및 최대한의 주파수 재사용을 가능하게 할 수 있다. 하나의 예에 있어서, 리플렉터는 메쉬 소재(mesh material)로 형성된 표면을 가질 수 있고, 격납된 구성에서(from stowed configuration), 전개된 구성으로(to deployed configuration) 밖으로 당겨질 수 있고, 그 표면은 파라볼라(parabola)를 형성할 수 있다. 몇몇 경우들에 있어서, 이러한 전개(deployment)는 코너 힌지(corner hinge)들에 위치한 개별적으로 명령을 내릴 수 있는(individually-commandable) 구동 모터(drive motor)들에 의해서 구동될 수 있고, 이들은 리플렉터를 전개하기 위해서 테더(tether)를 당기기 위해 필요한 토크(torque)를 공급할 수 있다.

통신 플랫폼(318)은 피더-링크 안테나(320)와 피드 어레이(322) 사이에서, 위성(302)에 의해서 전송되거나 수신된 신호들을 처리하도록 구성된 적절한 회로(326)를 포함할 수 있다. 이 회로는 스폿 빔들을 생성하도록 구성된 OBBF(328)를 포함할 수 있고, 여기서 피드 어레이는 미리 결정된 주파수 대역(예컨대, L 대역(L-band))에서 하나 이상의 사용자 링크들을 통하여 신호들을 전송하거나 수신할 수 있다. 몇몇 예들에서, 회로는 (신호들의 전송을 위한) 포워드 방향(forward direction) 및 (신호들의 수신을 위한) 리턴 방향(return direction) 양쪽 모두에서 빔들을 생성하도록 구성된 단일한 OBBF를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 회로는 포워드 방향 및 리턴 방향 각각에 대해서 빔들을 생성하도록 구성된 별개의 OBBF들을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 스폿 빔들은 하나 이상의 빔 레이다운들을 제공할 수 있고, 이들 각각은 복수의 셀들로 나누어질 수 있다. 더욱 구체적으로는, 스폿 빔들은 사용자 단말기(들)(306)이 위치해 있을 수 있는 커버리지 영역에 대한 제1 빔 레이다운을 위한 통신 빔(330)들을 포함할 수 있다. 스폿 빔들은 또한 간섭의 하나 이상의 소스(334)들(예컨대, 소스(114))이 위치해 있을 수 있는 간섭 영역에 대한 제2 빔 레이다운을 위한 보조 빔(332)들을 포함할 수 있다.

스폿 빔들을 생성하도록 구성된 OBBF(328)는 하나 이상의 빔 계수(beam coefficient)들, 빔 가중치들 등(일반적으로, "빔 가중치들")에 따라서 어레이(322)의 각각의 피드 엘리먼트(feed element)로의 각각의 경로의 진폭(amplitude) 및 위상(phase)을 조절하도록 구성된 것을 포함할 수 있다. 피드 엘리먼트들로의 경로들은 때때로 본 명세서에서 "엘리먼트 경로들(element paths)"이라고 지칭될 수 있고, 그래서 OBBF는 OBBF의 각각의 포트(port)들(때때로,"빔포트들(beamports)"이라고 지칭됨)을 통해서 피드 엘리먼트들로 출력될 수 있는 빔들을 생성할 수 잇다.

다양한 예들에서, 빔 가중치들이 생성되어 OBBF(328)에 로딩되거나(loaded) OBBF(328)에 의해 수신될 수 있다. 빔 가중치들은 다수의 상이한 방식으로 생성될 수 있다. 하나의 예에서, 빔 가중치들은 빔-가중치 생성기(BWG)와 같은 컴퓨팅 장치(computing apparatus)에 의해서 생성될 수 있고, 또는 다른 컴퓨팅 장치에 의해 오프라인(offline)이고 BWG로 로딩되어 이로부터 빔 가중치들이 OBBF 상으로 로딩될 수 있다. OBBF는 각각의 셀들에 대응하는 빔들을 형성하기 위하여 빔 가중치들을 이용할 수 있고, 각각의 빔포트들을 통해서 빔들을 피드 엘리먼트(322)들에 출력할 수 있다.

OBBF(328)뿐 아니라, 통신 플랫폼(318)의 회로(326)는 또한 피더-링크 안테나(320)와 피드 엘리먼트(322)들 사이에서 신호들을 증폭, 업컨버팅(up-convert), 다운컨버팅(down-convert) 및/또는 라우팅(route)하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회로는 피더-링크-대역(feeder-link-band)(예컨대, Ku 대역) 신호들 및 사용자-링크-대역(user-link-band)(예컨대, L 대역) 신호들 간에 신호들을 라우팅하도록 구성된 하나 이상의 채널라이저(channelizer)들(예컨대, 포워드 및 리턴 채널라이저들)을 포함할 수 있다. 회로는 하이브리드-매트릭스-투-컴바이너(hybrid-matrix-to-combiner) 변환에 따라서 피드 엘리먼트들의 것들을 포워딩하기(forward) 위하여 신호들을 분배하도록 구성된 하이브리드 매트릭스(hybrid matrix)를 포함할 수 있다. 그리고, 몇몇 예들에서, 회로는 사용자 링크(user link)를 사용자 단말기(306)와 "근접시키기(close)" 위하여 안테나 이득(antenna gain)을 적용하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다.

몇몇 예들에서, 특히, 리턴 방향에서, 사용자 단말기(306)로부터의 통신 신호들 및 간섭 소스(interference source)(334)로부터의 보조 신호들은 위성(302)에서 수신될 수 있고, 리플렉터(324)로부터 반사될 수 있고, 피드 엘리먼트(322)들의 복귀하는(return) 것들에 의해서 수신될 수 있다. 통신 및 보조 신호들은 증폭될 수 있고, 다운컨버팅될 수 있고, OBBF(328)로 라우팅될 수 있으며, 이것은 통신 및 보조 신호들의 수신에 대해서 각각 통신 빔(330)들 및 보조 빔(332)들을 생성하도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, OBBF는 통신 및 보조 신호들을 강화하기 위하여 적절한 빔 가중치 또는 빔 가중치들의 세트를 적용할 수 있다. 이후, 통신 및 보조 신호들은 사용자-링크-대역 신호들과 피더-링크-대역 신호들 간에 신호들을 라우팅하기 위하여 채널라이저를 통해 지나갈 수 있다. 통신 및 보조 신호들은 피더 링크(310)들에서 피더-링크 안테나(320)를 통하여 게이트웨이 스테이션(304)으로 업컨버팅되거나 전송될 수 있다.

게이트웨이 스테이션에서, 통신 및 보조 신호들은 RFE(314)를 경유하여 신호 처리기(316)에 의해 수신될 수 있다. 신호 처리기는, 통신 및 보조 신호들을 처리하고 이를 기초로 하여 사용자 단말기(306)로부터의 통신을 전달하는 통신 신호들의 적어도 일부분에서 (간섭 소스(334)로부터의) 임의의 간섭을 억제하도록 구성될 수 있다. 몇몇 예들에서, 신호 처리기는 통신 및 보조 신호들을 처리하기 위하여 BWG(336) 및 빔포머(BF)(338)를 포함할 수 있고, 예컨대 다수의 상이한 적응형 빔포밍 기법들 중의 임의의 것에 따라서 통신 신호들에서 간섭을 억제할 수 있다. 이와 관련하여, BWG는 통신 및 보조 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치들을 계산하도록 구성될 수 있고, 빔포머는 통신을 전달하는 통신 신호들 중의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록 구성될 수 있다. 이후, 통신 신호들은 처리 및 라우팅을 위하여 GCN(312)으로부터 네트워크(308)로 계속될 수 있다.

신호 처리기(316)에 의해서 수행되는 신호 처리는 간섭 제거를 수행하기 위해서 보조 빔(332)들로부터의 보조 신호들을 이용할 수 있다는 점에서 사실상 적응적(adaptive)일 수 있다. 결과적으로, 리플렉터(324)와 연관된 임의의 왜곡들은 신호 처리에 의해서 보상될 수 있고, 이것은 고정(fixed) GBBF 어프로치(approach)를 이용하는 시스템에 비하여 증가된 간섭 억제 성능을 낳을 수 있다.

몇몇 예들에서, 통신이 없는 통신 신호들(통신 빔(330)들로부터의 신호들)을 이용해서 간섭 억제를 위한 신호 처리를 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 몇몇 예들에서, 이후, 통신 신호들은, 통신을 전달하는 제1 부분 및 통신이 없는 다른 제2 부분을 포함하도록 설계될 수 있다. 이것은, 예컨대, 위성(302)이 각각의 통신 빔(330)들로 통신 신호들―이 신호들은 제2 부분을 구성함―을 계속 수신하는 동안, 사용자 단말기들이 일정 시간 기간 및/또는 주파수 대역에 대해서 통신을 중단하도록(이로써 통신이 없게 됨) 구성될 수 있는 것과 같은 다수의 상이한 방식들 중의 임의의 것으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말기(306)들은, 몇몇 할당된 타임 슬롯(time slot) 동안과 같이, 예정된 주기의 기지의 지속시간 동안 리턴 방향으로 통신을 중단하도록(이로써 통신이 없게 됨) 구성될 수 있다. 다른 예에서, 사용자 단말기들은 예정된 시간만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 리턴 방향으로 통신을 중단하도록 구성될 수 있다. 이러한 및 다른 유사한 경우들에서, 신호 처리기(316)는 통신 신호들 및 보조 신호들의 제2 부분을 처리할 수 있고(예컨대, 통신 신호들 및 보조 신호들의 제2 부분을 기초로 하여 빔 가중치들을 계산함), 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 통신 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제할 수 있다(예컨대, 계산된 빔 가중치들을 통신 신호들의 제1 부분에 적용함).

포워드 방향에서, 네트워크(308)로부터의 신호들은 GCN(312)을 거쳐서 (신호 처리기(316)와 별개이거나 신호 처리기(316)의 일부인) 빔포머로 보내질 수 있다. 빔포머는 적절한 빔 가중치 또는 적절한 빔 가중치들의 세트를 신호들에 적용할 수 있고, 몇몇 예들에서 이것은 리턴 방향에 대해 BWG(336)에 의해 계산된 것들을 기초로 하여 계산될 수 있다. 이것은 위성(302)의 통신 플랫폼(318)의 피드 엘리먼트(322)들 중의 각각의 포워드 엘리먼트들에 대해 의도된 여러 신호들을 초래할 수 있다. 이후, 빔포머는 RFE(314)를 경유하여 신호들을 위성으로 포워딩할 수 있다. 이후, 위성은 커버리지 영역에서 통신 빔(330)으로 적절한 사용자 단말기(306)에 신호를 제공할 수 있다. 하나의 예에 있어서, 위성은 피더-링크 안테나(320)에서 피더 링크(310)들을 통해서 신호들을 수신할 수 있고, 신호들을 증폭할 수 있고, 신호들을 다운컨버팅할 수 있고, 적절한 회로(326)를 통해서 포워드 피드 엘리먼트들(forward feed element)로 신호들을 라우팅할 수 있다. 그리고, 포워드 피드 엘리먼트들로부터, 신호들은 신호들이 사용자 단말기에 의해 수신될 수 있는 커버리지 영역에서 셀을 향해 리플렉터(324)에서 방사될(radiate) 수 있다.

도 4 및 5는 본 발명의 예시적인 구현예들의 태양들에 따라서, 제1 지리적 영역(예컨대, 커버리지 영역(108, 202))에서 통신을 위한 커벌리지를 제공하는 것 및 제1 지리적 영역 밖에 존재하는 구별되는 제2 지리적 영역(예컨대, 간섭 영역(112, 204))으로부터의 간섭을 통신에서 억제하는 것에 대한 각각의 방법들(400, 500)에서의 다양한 동작들을 포함하는 흐름도들을 도시한다.

우선, 도 4를 참조하면, 블록 402에서 도시된 바와 같이, 일 태양의 방법은, 위성(예컨대, 위성(102, 302))의 OBBF(예컨대, OBBF(328))에서 제1 지리적 영역에 대한 제1 스폿 빔들(통신 빔들)을 포함하는 복수의 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역에 대한 별개의 제2 스폿 빔들(보조 빔들)을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 본 방법은 블록 404에서 도시된 바와 같이 위성에서 제1 지리적 영역에 대한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들(통신 신호들) 및 제2 지리적 영역에 대한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들(보조 신호들)을 수신하는 것을 포함한다. 제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달할 수 있고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달할 수 있다. 이후, 블록 406에서 도시된 바와 같이, 본 방법은 위성으로부터의 제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국(예컨대, 지상 기지 또는 게이트웨이 스테이션(104, 304))으로 전송하는 것을 포함하고, 지상 기지국은 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성된다.

이제 도 5를 참조하면, 블록 502에서 도시된 바와 같이, 다른 태양의 방법은 지상 기지국(예컨대, 지상 기지 또는 게이트웨이 스테이션(104, 304))에서 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔들을 생성하도록 구성된 온보드 빔포머(예컨대, OBBF(328))를 포함하는 복수의 스폿 빔들을 생성하도록 구성된 온보드 빔포머(예컨대, OBBF(328))를 포함하는 위성(예컨대, 위성(102, 302))으로부터 제1 신호들 및 별개의 제2 신호들을 수신하는 것을 포함한다. 앞에서와 유사하게, 위성은 제1 지리적 영역에 대한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역에 대한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 수신하도록 구성될 수 있고, 제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달할 수 있고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달할 수 있다. 이후, 블록 504에서 도시된 바와 같이, 본 방법은 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분으로부터의 임의의 간섭을 지상 기지국에서 억제하는 것을 포함할 수 있다.

항목 1: 제1 지리적 영역(geographic region)에서 통신(communication)을 위한 커버리지(coverage)를 제공하기 위하여 지상 기지국(ground base station)과 통신하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭(interference)을 통신에서 억제하도록 구성된 위성(satellite)으로서, 상기 위성은: 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔(spot beam)들을 생성하도록 구성된 온보드 빔포머(onboard beamformer); 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 수신하도록 구성된 피드 어레이(feed array); 및 제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국에 전송하도록 구성된 피더-링크 안테나(feeder-link antenna);를 포함하고, 제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하고, 지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성.

항목 2: 항목 1에 있어서, 피드 어레이가 제1 신호들을 수신하도록 구성되는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하고, 피더-링크 안테나가 제1 신호들을 전송하도록 구성되는 것은 제1 신호들의 제1 부분 및 제2 부분을 전송하도록 구성되는 것을 포함하고, 지상 기지국은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성.

항목 3: 항목 2에 있어서, 피드 어레이가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기(scheduled, periodic time)의 기지의 지속시간(known duration) 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성.

항목 4: 항목 2에 있어서, 피드 어레이가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간(scheduled time)만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성.

항목 5: 항목 1에 있어서, 피더-링크 안테나가 제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하도록 구성되는 것은 지상 기지국에 제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하도록 구성되는 것을 포함하고, 지상 기지국은: 제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치(beam weight)들을 계산해서; 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록; 구성되는 것을 특징으로 하는 위성.

항목 6: 제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지를 제공하기 위하여 위성과 통신하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하도록 구성된 지상 기지국으로서, 상기 지상 기지국은: 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔들을 생성하도록 구성된 온보드 빔포머를 포함하는 위성으로부터 제1 신호들 및 별개의 제2 신호들을 수신하도록 구성된 라디오-주파수 장비(radio-frequency equipment); 및 라디오-주파수 장비에 연결된 신호 처리기;를 포함하고, 위성은 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 수신하도록 구성되고, 제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하고, 신호 처리기는 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지상 기지국.

항목 7: 항목 6에 있어서, 라디오-주파수 장비가 제1 신호들을 수신하도록 구성되는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하고, 신호 처리기가 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리하도록 구성되는 것은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 기지국.

항목 8: 항목 7에 있어서, 라디오-주파수 장비가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기의 기지의 지속시간 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 기지국.

항목 9: 항목 7에 있어서, 라디오-주파수 장비가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 기지국.

항목 10: 항목 6에 있어서, 신호 처리기는: 제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치들을 계산하도록 구성된 빔-가중치 생성기; 및 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록 구성된 빔포머;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 기지국.

항목 11: 제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지를 제공하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하는 방법으로서, 상기 방법은: 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔들을 위성의 온보드 빔포머에서 제공하는 단계; 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 위성에서 수신하는 단계: 및 제1 신호들 및 제2 신호들을 위성에서 지상 기지국으로 전송하는 단계;를 포함하고, 제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하고, 지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 12: 항목 11에 있어서,

제1 신호들을 수신하는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하는 것을 포함하고, 제1 신호들을 전송하는 것은 제1 신호들의 제1 부분 및 제2 부분을 전송하는 것을 포함하고, 지상 기지국은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 13: 항목 12에 있어서, 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기의 기지의 지속시간 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 14: 항목 12에 있어서, 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 15: 항목 11에 있어서, 제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하는 것은 제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국에 전송하는 것을 포함하고, 지상 기지국은: 제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치들을 계산해서; 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록; 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 16: 제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지를 제공하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하는 방법으로서, 상기 방법은: 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔들을 생성하도록 구성된 온보드 빔포머를 포함하는 위성으로부터 제1 신호들 및 별개의 제2 신호들을 지상 기지국에서 수신하는 단계; 및 지상 기지국에서 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하는 단계;를 포함하고, 위성은 제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 수신하도록 구성되고, 제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 17: 항목 16에 있어서, 제1 신호들을 수신하는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하는 것을 포함하고, 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리하는 것은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 18: 항목 17에 있어서, 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기의 기지의 지속시간 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 19: 항목 17에 있어서, 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

항목 20: 항목 16에 있어서, 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 임의의 간섭을 억제하는 것은: 제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치들을 계산하는 것; 및 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하는 것;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

상술한 설명 및 관련 도면들에서 제시된 교시(teaching)들의 이익을 갖는 본 발명이 관련된 기술분야의 통상의 기술자에게 본 명세서에서 공개된 본 발명의 많은 변형들 및 다른 구현예들이 떠오를 것이다. 그러므로, 본 발명은 공개된 특정 구현예들에 한정되지 않으며 변형들 및 다른 구현예들이 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다. 게다가, 상술한 설명들 및 관련 도면들은 엘리먼트(element)들 및/또는 기능들의 특정한 예시적인 조합의 맥락에서 예시적인 구현예들을 설명하지만, 엘리먼트들 및/또는 기능들의 상이한 조합들은 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 대안적인 구현예들에 의해 제공될 수 있다고 이해되어야 한다. 이와 관련하여, 예를 들어, 명시적으로 상술한 것이 아닌 엘리먼트들 및/또는 기능들의 상이한 조합들 또한 첨부된 몇몇 청구항들에서 제시될 수 있는 것으로 고려된다. 본 명세서에서 구체적인 용어들이 채용되더라도, 이들은 제한의 목적을 위한 것이 아니라 단지 포괄적이고(generic) 설명적인 의미에서 이용된 것이다.

Claims

삭제
제1 지리적 영역(geographic region)에서 통신(communication)을 위한 커버리지(coverage)를 제공하기 위하여 지상 기지국(ground base station)과 통신하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭(interference)을 통신에서 억제하도록 구성된 위성(satellite)으로서, 상기 위성은:
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔(spot beam)들을 생성하도록 구성된 온보드 빔포머(onboard beamformer);
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 수신하도록 구성된 피드 어레이(feed array); 및
제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국에 전송하도록 구성된 피더-링크 안테나(feeder-link antenna);를 포함하고,
제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하고,
지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되고,
피드 어레이가 제1 신호들을 수신하도록 구성되는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하고,
피더-링크 안테나가 제1 신호들을 전송하도록 구성되는 것은 제1 신호들의 제1 부분 및 제2 부분을 전송하도록 구성되는 것을 포함하고,
지상 기지국은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성.
청구항 2에 있어서,
피드 어레이가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기(scheduled, periodic time)의 기지의 지속시간(known duration) 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성.
청구항 2에 있어서,
피드 어레이가 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간(scheduled time)만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하도록 구성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성.
제1 지리적 영역(geographic region)에서 통신(communication)을 위한 커버리지(coverage)를 제공하기 위하여 지상 기지국(ground base station)과 통신하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭(interference)을 통신에서 억제하도록 구성된 위성(satellite)으로서, 상기 위성은:
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔(spot beam)들을 생성하도록 구성된 온보드 빔포머(onboard beamformer);
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 수신하도록 구성된 피드 어레이(feed array); 및
제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국에 전송하도록 구성된 피더-링크 안테나(feeder-link antenna);를 포함하고,
제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하고,
지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되고,
피더-링크 안테나가 제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하도록 구성되는 것은 지상 기지국에 제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하도록 구성되는 것을 포함하고,
지상 기지국은:
제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치(beam weight)들을 계산해서;
통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록;
구성되는 것을 특징으로 하는 위성.
삭제
제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지를 제공하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하는 방법으로서, 상기 방법은:
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔들을 위성의 온보드 빔포머에서 제공하는 단계;
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 위성에서 수신하는 단계: 및
제1 신호들 및 제2 신호들을 위성에서 지상 기지국으로 전송하는 단계;를 포함하고,
제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하고,
지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되고,
제1 신호들을 수신하는 것은 통신을 전달하는 제1 신호들의 제1 부분 및 통신이 없는 제1 신호들의 다른 제2 부분을 수신하는 것을 포함하고,
제1 신호들을 전송하는 것은 제1 신호들의 제1 부분 및 제2 부분을 전송하는 것을 포함하고,
지상 기지국은 제1 신호들의 제2 부분 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 제1 신호들의 제1 부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 7에 있어서,
제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 주기의 기지의 지속시간 동안 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 7에 있어서,
제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것은 제1 지리적 영역에서 통신이 없는 예정된 시간만큼의 기지의 지속시간 동안 주파수 대역의 할당된 부분에서 제1 신호들의 제2 부분을 수신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1 지리적 영역에서 통신을 위한 커버리지를 제공하고, 제1 지리적 영역 밖에 있는 구별되는 제2 지리적 영역으로부터의 간섭을 통신에서 억제하는 방법으로서, 상기 방법은:
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들 및 제2 지리적 영역을 위한 별개의 제2 스폿 빔들을 포함하는 복수의 스폿 빔들을 위성의 온보드 빔포머에서 제공하는 단계;
제1 지리적 영역을 위한 제1 스폿 빔들에서의 제1 신호들 및 제2 지리적 영역을 위한 제2 스폿 빔들에서의 제2 신호들을 위성에서 수신하는 단계: 및
제1 신호들 및 제2 신호들을 위성에서 지상 기지국으로 전송하는 단계;를 포함하고,
제1 신호들의 적어도 일부분은 통신을 전달하고, 제2 신호들의 적어도 일부분은 간섭을 전달하고,
지상 기지국은 제1 신호들 및 제2 신호들을 처리해서, 이를 기초로 하여, 통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에서 임의의 간섭을 억제하도록 구성되고,
제1 신호들 및 제2 신호들을 전송하는 것은 제1 신호들 및 제2 신호들을 지상 기지국에 전송하는 것을 포함하고,
지상 기지국은:
제1 신호들 및 제2 신호들을 기초로 하여 하나 이상의 빔 가중치들을 계산해서;
통신을 전달하는 제1 신호들의 적어도 일부분에 빔 가중치들을 적용하도록;
구성되는 것을 특징으로 하는 방법.