KR102533601B1 - 공중 대 지상 컨텍스트에서 다중 네트워크들의 통합을 위한 아키텍처 - Google Patents

공중 대 지상 컨텍스트에서 다중 네트워크들의 통합을 위한 아키텍처 Download PDF

Info

Publication number
KR102533601B1
KR102533601B1 KR1020207011506A KR20207011506A KR102533601B1 KR 102533601 B1 KR102533601 B1 KR 102533601B1 KR 1020207011506 A KR1020207011506 A KR 1020207011506A KR 20207011506 A KR20207011506 A KR 20207011506A KR 102533601 B1 KR102533601 B1 KR 102533601B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
atg
network
aircraft
base stations
handover
Prior art date
Application number
KR1020207011506A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200057738A (ko
Inventor
더글라스 히슬롭
Original Assignee
스마트스카이 네트웍스 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스마트스카이 네트웍스 엘엘씨 filed Critical 스마트스카이 네트웍스 엘엘씨
Publication of KR20200057738A publication Critical patent/KR20200057738A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102533601B1 publication Critical patent/KR102533601B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0072—Transmission or use of information for re-establishing the radio link of resource information of target access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • H01Q21/205—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path providing an omnidirectional coverage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/2605—Array of radiating elements provided with a feedback control over the element weights, e.g. adaptive arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/382—Monitoring; Testing of propagation channels for resource allocation, admission control or handover
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18504—Aircraft used as relay or high altitude atmospheric platform
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18502—Airborne stations
    • H04B7/18506—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service
    • H04B7/18508—Communications with or from aircraft, i.e. aeronautical mobile service with satellite system used as relay, i.e. aeronautical mobile satellite service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/22—Arrangements affording multiple use of the transmission path using time-division multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0016—Hand-off preparation specially adapted for end-to-end data sessions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0083—Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
    • H04W36/00837—Determination of triggering parameters for hand-off
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/08—Reselecting an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/30—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data
    • H04W36/302—Reselection being triggered by specific parameters by measured or perceived connection quality data due to low signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/08—Reselecting an access point
    • H04W36/085—Reselecting an access point involving beams of access points
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

네트워크 간 통신 제어기는 처리 회로를 포함할 수 있다. 처리 회로는 제1 공중 대 지상(ATG) 네트워크에 의해 추적되고 ATG 무선 통신 서비스들을 제공받는 비행중 항공기와 연관된 위치 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 ATG 네트워크는 통신 서비스들을 제공하기 위해 항공기로 지향되는 빔포밍을 이용할 수 있다. 처리 회로는 또한 제2 ATG 네트워크가 항공기와의 무선 통신을 확립하는 데에 빔포밍을 이용하기 위해 위치 정보를 이용할 수 있게 하기 위해, 제2 ATG 네트워크에 위치 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 ATG 네트워크 및 제2 ATG 네트워크는 각각 무선 주파수(RF) 스펙트럼의 상이한 범위들에 걸쳐 동작할 수 있다.

Description

공중 대 지상 컨텍스트에서 다중 네트워크들의 통합을 위한 아키텍처
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2017년 9월 21일자로 출원된 미국 특허 출원 제62/561,423호를 우선권으로 주장하며, 그 전체 내용들은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.
기술 분야
예시적인 실시예들은 일반적으로 무선 통신들에 관한 것으로, 특히, 무선 공중 대 지상(air-to-ground, ATG) 환경에서 다중 네트워크들의 통합을 가능하게 하기 위한 기술들에 관한 것이다.
고속 데이터 통신들 및 그러한 통신들을 가능하게 하는 디바이스들은 현대 사회에서는 유비쿼터스가 되었다. 이러한 디바이스들은 많은 사용자들이 인터넷 및 다른 통신 네트워크들에 대해 거의 연속적인 연결을 유지할 수 있게 한다. 이러한 고속 데이터 연결들은 전화선들, 케이블 모뎀들, 또는 물리적 유선 연결을 갖는 다른 그러한 디바이스들을 통해 이용가능하지만, 무선 연결들은 이동성을 희생하지 않고 연결된 상태를 유지하는 우리의 능력을 혁신시켰다.
그러나, 사람들이 지상에 있는 동안에 네트워크들에 연속적으로 연결된 채로 있는 친숙함에도 불구하고, 사람들은 일반적으로 항공기에 탑승하면 쉬운 및/또는 저렴한 연결이 정지하는 경향이 있을 것을 이해한다. 항공 플랫폼들은 적어도 기내의 승객들에 대해, 통신 네트워크들에 여전히 쉽고 저렴하게 연결되지 않았다. 공중에서 연결된 상태를 유지하기 위한 시도들은 통상적으로 고가이고 대역폭 제한들 또는 높은 레이턴시 문제들을 갖는다. 더욱이, 항공기 통신 능력들에 의해 제시된 비용 및 문제들을 다루고자 하는 승객들은 종종 항공기 상에 제공된 융통성 없는 통신 아키텍처에 의해 지원되는 매우 특정한 통신 모드들로 제한된다.
다양한 종류들의 기내의 수신 디바이스들과의 더 나은 통신들을 가능하게 하기 위해 네트워크 기반시설들에 대한 개선들이 이루어지는 동안, 레거시(legacy) ATG 네트워크들이 다양한 기간들 동안 특정 지리적 영역들에서 더 새로운 ATG 네트워크들과 중첩될 가능성이 있는 것으로 보인다. 상이한 네트워크들은 무선 주파수(RF) 스펙트럼의 상이한 부분들을 사용할 수 있고/있거나 다른 구조를 이용할 수 있다. 사용자들이 레거시 네트워크 또는 더 새로운 네트워크 중 어느 하나를 사용할 것으로 예상할 수 있지만, 사용자들이 상이한 시간들 또는 공간들에서의 네트워크들 사이에서 실제로 스위칭되는 것이 가능할 수 있다. 네트워크들 사이를 옮겨다니기 위한 이러한 기회들이 발생할 때, 그러한 이동을 수행하기 위한 방법론이 필요할 것이다. 즉, 둘 이상의 ATG 네트워크를 네트워크 운영자들 및 사용자들 모두에게 유리하도록 통합하는 비교적 매끄러운 방식(적어도 사용자의 관점으로부터)을 개발할 필요가 있을 수 있다.
무선 기술들의 연속적인 발전은 잠재적으로 다중 네트워크들로부터 서비스를 통합함으로써 항공기 기내(aircraft in-flight)에 대한 무선 커버리지(coverage)를 제공하는 새로운 기회들을 제공한다. 이와 관련하여, 예를 들어, 다양한 통합 전략들을 이용함으로써, 항공기 상의 사용자들은 동일한 지리적 영역에 공존하는 중첩된 무선 통신 네트워크들로부터 개선된 서비스를 수신할 수 있다.
일 예시적인 실시예에서, 처리 회로를 포함하는 네트워크 간 통신 제어기가 제공된다. 처리 회로는 제1 ATG 네트워크에 의해 추적되고 ATG 무선 통신 서비스들을 제공받는 비행중 항공기(in-flight aircraft)와 연관된 위치 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 제1 ATG 네트워크는 통신 서비스들을 제공하기 위해 항공기로 지향되는 빔포밍(beamforming)을 이용할 수 있다. 처리 회로는 또한 제2 ATG 네트워크로 하여금 항공기와의 무선 통신을 확립하는 데에 빔포밍을 이용하기 위해 위치 정보를 이용할 수 있게 하기 위해, 위치 정보를 제2 ATG 네트워크에 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 ATG 네트워크 및 제2 ATG 네트워크는 각각 무선 주파수(RF) 스펙트럼의 상이한 범위들에 걸쳐 동작할 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 네트워크 간 통신을 제공하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 ATG 네트워크 내에서 통신하도록 구성된 제1 라디오, 및 제2 ATG 네트워크 내에서 통신하도록 구성된 제2 라디오를 포함하는 비행중 항공기를 포함할 수 있다. 시스템은 또한 제1 ATG 네트워크를 정의하는 복수의 제1 ATG 기지국들, 제2 ATG 네트워크를 정의하는 복수의 제2 ATG 기지국들, 및 처리 회로를 포함하는 네트워크 간 통신 제어기를 포함할 수 있다. 처리 회로는 빔포밍을 통해 제1 ATG 네트워크에 의해 추적되고 통신 서비스들을 제공받는 항공기와 연관된 위치 정보를 수신하고, 제2 ATG 네트워크가 항공기와의 무선 통신을 확립하는 데에 빔포밍을 이용하기 위해 위치 정보를 이용할 수 있게 하기 위해 위치 정보를 제2 ATG 네트워크에 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 ATG 네트워크 및 제2 ATG 네트워크는 각각 무선 주파수(RF) 스펙트럼의 상이한 범위들에 걸쳐 동작할 수 있다.
이와 같이 본 발명을 일반적인 용어들로 설명하였고, 반드시 일정한 축척으로 그려진 것은 아닌 첨부 도면들에 대한 참조가 이루어질 것이다.
도 1은 예시적인 실시예에 따라 다중 ATG 네트워크들의 통합이 달성될 수 있는 네트워크 토폴로지의 측면도를 예시한다.
도 2는 예시적인 실시예의 네트워크 간 통신 제어기의 기능 블록도를 예시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따라 ATG 네트워크들의 통합을 수행하는 방법의 블록도를 예시한다.
이제 일부 예시적인 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 더 충분히 설명될 것이며, 첨부 도면들에는 전부가 아니라 일부 예시적인 실시예들이 도시된다. 실제로, 본 명세서에 설명되고 도시된 예들은 본 개시내용의 범위, 적용가능성 또는 구성에 관해 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 예시적인 실시예들은 이 개시내용이 적용가능한 법적 요건들을 만족시키도록 제공된다. 유사한 참조 번호들은 전체에 걸쳐 유사한 요소들을 참조하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "또는" 이라는 용어는 그 피연산자 중 하나 이상이 참일 때마다 참을 야기하는 논리 연산자로서 해석되어야 한다.
본 명세서에 설명된 일부 예시적인 실시예들은 개선된 공중 대 지상(ATG) 무선 통신 성능을 위한 아키텍처들을 제공한다. 이와 관련하여, 일부 예시적인 실시예들은 제2 ATG 네트워크 또는 시스템(예를 들어, 더 새로운 세대 시스템)과 제1 ATG 네트워크 또는 시스템(예들 들어, 레거시 시스템)의 통합을 제공할 수 있다. 그러나, 수반된 시스템들의 상대적인 시기들은 예시적인 실시예들의 동작에 중요하지 않다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 제1 및 제2 ATG 네트워크들은 동일한 지리적 영역에서의 사용에 대한 상당한 간섭 또는 다른 장애물들을 생성하지 않고도 이들이 적어도 부분적으로 중첩될 수 있게 하는 상이한 특성들(예를 들어, 상이한 스펙트럼을 사용하거나 다른 차별점들을 가짐)을 단순히 갖는 동일한 또는 상이한 세대들의 네트워크들일 수 있다.
임의의 ATG 네트워크들이 본 명세서에 설명되는 방식으로 통합될 수 있지만, 제1 ATG 네트워크가 비행중 자산들(airborne assets)과의 비허가 대역 무선 통신의 이용을 가능하게 하는 아키텍처를 갖고, 제2 ATG 네트워크가 또 다른 통신 대역에서의 허가 주파수를 사용하는 하나의 특정한 비제한적 예가 설명될 것이다. 그러나, 다른 네트워크들이 대체되거나 추가될 수 있고 예시적인 실시예들이 이러한 시나리오들에 여전히 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 제1 ATG 네트워크는 내부에서 지향성 빔들이 포커싱될 수 있는 쐐기형 셀을 생성하도록 구성된 안테나 구조물들을 갖는 지상의 복수의 기지국들을 포함할 수 있다. 쐐기형 셀들은 서로 이격되고 넓은 영역 및 비행중 항공기의 순항 고도들까지 걸쳐 커버리지를 제공하기 위해 고도 대역들(altitude band)에서 서로 중첩되도록 배열될 수 있다. 따라서 쐐기형 셀들은 수평선을 향하거나 수평선 바로 위로 연장되는 중첩 쐐기들을 형성할 수 있다. 따라서, 쐐기형 셀들의 크기는 기지국으로부터의 거리가 증가함에 따라 고도 대역 폭을 증가시키는 것(또는 고도에서 수직 범위를 증가시킴)을 특징으로 한다. 한편, 비행중 항공기는 항공기가 항공기 바로 아래일 수 있거나 그렇지 않으면 항공기에 근접할 수 있는(예를 들어, 가장 가까운) 기지국들 대신에 멀리 떨어져 있는 기지국들과 일반적으로 통신하도록 수평선을 향하거나 수평선 바로 아래에 포커싱할 수 있는 안테나들을 이용할 수 있다. 실제로, 예를 들어, 항공기 안테나들은 수평선 근처에 포커싱하고 기지국 안테나들은 수평선 위에 포커싱함에 따라 기지국 바로 위의 항공기는 대신에 보다 먼 기지국에 의해 서빙될 것이다. 이것은 항공기가 항공기 바로 아래일 수 있는 통신 전송기들에 의해 본질적으로 영향을 받지 않게 한다. 따라서, 예를 들어, 동일한 RF 스펙트럼(예를 들어, WiFi), 및 항공기가 멀리 위치된 기지국과 통신하기 위해 사용하는 동일한 특정 주파수들도 항공기 바로 아래의 지상 네트워크들에 의해 재사용될 수 있다. 그 결과, 지상 무선 통신 네트워크들 및 제1 ATG 네트워크와 관련하여 스펙트럼 재사용이 실시될 수 있고 제1 ATG 네트워크는 간섭 없이 지상 네트워크들과 동일한 주파수 스펙트럼 대역(예를 들어, 비허가 대역)을 사용할 수 있다.
제1 ATG 네트워크에서, 비행중 자산들의 위치에 지향적으로 포커싱된 빔들을 조종(steer)하거나 형성하기 위해 빔포밍이 이용될 수 있다. 이것은 또한 간섭 완화를 용이하게 하고 범위를 증가시킨다. 그러나, 그것은 일반적으로 항공기(또는 그것에 대한 자산들)를 서빙하기 위해 빔포밍이 정확하게 수행되는 것을 지속적으로 가능하게 하기 위해 항공기(또는 그것에 대한 자산들)가 추적되어야 한다는 것을 또한 의미한다.
제2 ATG 네트워크는 대응하는 통신 셀들 내의 지향성 또는 포커싱된 안테나 어레이들을 사용하여 비행중 자산들과 통신하기 위해 또 다른 주파수 대역(예를 들어, 허가 대역)을 사용할 수 있다. 생성된 셀들은 제1 ATG 네트워크와는 상이한 주파수 대역을 통해 동작할 수 있고, 따라서 간섭을 방지하는 것을 목표로 하는 다른 구조적 양태들을 반드시 이용하지 않고서 간섭이 회피될 수 있다. 제2 ATG 네트워크가 또한 빔포밍을 이용할 수 있는 것을 고려하면, 제2 ATG 네트워크는 또한 빔들을 비행중 자산들을 향해 지향적으로 포커싱할 수 있다. 따라서, 제2 ATG 네트워크는 또한 일반적으로 비행중 자산들의 위치의 지식 및/또는 추적을 요구할 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 제1 및 제2 ATG 네트워크들은 적어도 일부 지리적 중첩을 가질 수 있다. 따라서, 지리적 중첩 영역들 중 임의의 것에서, 임의의 수의 이유들로, 하나의 네트워크로부터 다른 네트워크로의 비행중 자산들의 핸드오버를 가능하게 하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 간 핸드오버는 부하 균형을 위해, 특정한 영역에서 다른 네트워크보다 우수한 하나의 네트워크의 알려진 성능의 활용을 위해, 커버리지가 불완전하거나 적어도 네트워크들 중 하나에 대해 존재하지 않는 영역들로 전환하거나 향하기 위해, 다른 외부 소스들로부터의 간섭을 감소시키기 위해 등에 바람직할 수 있다. 네트워크 간 핸드오버를 수행하기 위해 준비할 때, 릴리프되고 있는 네트워크(즉, 현재 기능을 수행하는 네트워크가 다른 네트워크로 핸드오버할, 현재 서빙하는 네트워크)가 릴리프 네트워크(relief network)(즉, 그를 향해 핸드오버가 이루어지는 네트워크 및 따라서 장래의 서빙)에 적어도 항공기(또는 그것에 대한 자산들)의 위치를 알려서, 릴리프 네트워크가 네트워크 간 핸드오버를 예상하여 빔포밍(예를 들어, 빔을 생성하거나 조종함)을 수행할 수 있게 하는 것이 바람직할 수 있다. 예시적인 실시예들은 이 프로세스를 용이하게 할 수 있다.
도 1은 2개의 상이한 ATG 네트워크들의 적어도 부분적으로 중첩되는 셀들 사이에 통합된 서비스를 제공하기 위한 예시적인 네트워크 아키텍처를 예시한다. 도 1은 2차원(예를 들어, 수평 평면에서 X 방향 및 수직 평면에서 Z 방향)만을 도시하지만, 제1 ATG 네트워크의 쐐기 아키텍처는 페이지 안 및 밖(즉, Y 방향으로) 방향들로 또한 커버리지를 확장하도록 구조화될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 유사하게, 제2 ATG 네트워크는 3차원으로 또한 커버리지를 제공할 수 있다. 비록 도 1이 축척대로 도시되어 있지 않지만, 제1 ATG 네트워크에 대한 기지국들에 의해 생성된 쐐기형 셀들이 수직 구성 요소보다 훨씬 더 긴 수평 구성 요소를 갖도록 구성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이와 관련하여, 쐐기형 셀들은 수십 내지 거의 100마일 또는 그 이상의 수평 범위를 가질 수 있다. 한편, 수직 구성 요소는 기지국들로부터의 거리만큼 확장되지만, 어느 경우에서든 전형적으로 약 8마일 미만(예를 들어, 약 45,000피트)이다. 제2 ATG 네트워크는 유사하거나 상이한 아키텍처를 가질 수 있지만, 상술한 바와 같이, RF 스펙트럼의 상이한 부분을 이용할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같이 제1 ATG 네트워크(예를 들어, 쐐기형 셀들을 이용함)에서 이용되는 기지국들의 예들인 제1 ATG 기지국(100) 및 제2 ATG 기지국(110)은 특정한 지리적 영역에서 동작하고 있을 수 있다. 제1 ATG 기지국(100)은 X축을 따라 제2 ATG 기지국(110)과 실질적으로 일렬로 배치될 수 있고 제2 ATG 기지국(110)에 의해 생성된 제2 쐐기형 셀(경계들(115) 사이에 정의됨)의 상부에 계층화될 수 있는 제1 쐐기형 셀(경계들(105) 사이에 정의됨)을 생성할 수 있다. 비행중 항공기(120)가 제1 쐐기형 셀에 배타적으로 있을 때, 항공기(120)(또는 그것에 대한 무선 통신 자산들)는 제1 할당된 RF 스펙트럼(예를 들어, 비허가 스펙트럼)을 사용하여 제1 ATG 기지국(100)과 통신할 수 있고, 항공기(120)가 제2 쐐기형 셀에 배타적으로 있을 때, 항공기(120)(또는 그것에 대한 무선 통신 자산들)는 제1 할당된 RF 스펙트럼을 사용하여 제2 ATG 기지국(110)과 통신할 수 있다. 항공기(120)의 위치에 대한 지식에 기반하여 제1 또는 제2 쐐기형 셀 내에서 항공기(120)를 향해 빔을 형성하거나 조종하기 위해 빔포밍을 사용하여 통신이 달성될 수 있다. 제1 쐐기형 셀과 제2 쐐기형 셀 사이의 중첩 영역은 제1 ATG 기지국(100)과 제2 ATG 기지국(110) 사이의 비행중 항공기(120)의 핸드오버를 위한 기회를 각각 제공할 수 있다. 따라서 빔포밍은 핸드오버의 수행을 위해 각각의 빔들을 조종하거나 형성하기 위해 제1 및 제2 기지국들(100 및 110) 각각에 의해 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 바와 같이 중첩되는 커버리지 영역들을 갖는 제1 ATG 네트워크의 기지국들의 커버리지 영역들 사이를 통과하면서 비행중 항공기(120) 상의 수신기들의 중단되지 않은 핸드오버가 제공될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 동일한 지리적 영역은 또한 적어도 하나의 다른 ATG 통신 네트워크(예를 들어, 제2 ATG 네트워크)로부터의 기지국들을 포함할 수 있다. 제2 ATG 네트워크는 제3 ATG 기지국(130) 및 제4 ATG 기지국(140)을 포함할 수 있다. 제3 및 제4 ATG 기지국들(130 및 140)은 서로 또는 제1 및 제2 ATG 기지국들(100 및 110)과 반드시 일렬일 필요는 없다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 도 1에 도시된 공간적 관계들은 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다.
제3 ATG 기지국(130)은 제4 ATG 기지국의 대응하는 제4 셀(경계들(145) 사이에 정의됨)과 적어도 부분적으로 중첩될 수 있는 대응하는 제3 셀(경계들(135) 사이에 정의됨)을 생성할 수 있다. 셀 형상들은 변할 수 있지만, 제3 및 제4 ATG 기지국들(130 및 140)과 연관된 제3 및 제4 셀들 중 적어도 하나는 제1 및 제2 ATG 기지국들(100 및 110)의 쐐기형 셀들 중 적어도 하나와 적어도 부분적으로 중첩될 수 있다. 항공기(120)가 제3 셀에 배타적으로 있을 때, 항공기(120)(또는 그것에 대한 무선 통신 자산들)는 제1 ATG 네트워크에 의해 이용되는 제1 할당된 RF 스펙트럼과 상이한 제2 할당된 RF 스펙트럼(예를 들어, 허가된 대역 스펙트럼)을 사용하여 제3 ATG 기지국(130)과 통신할 수 있다. 항공기(120)가 제4 셀에 배타적으로 있을 때, 항공기(120)(또는 그것에 대한 무선 통신 자산들)는 제2 할당된 RF 스펙트럼을 사용하여 제4 ATG 기지국(140)과 통신할 수 있다. 항공기(120)의 위치에 대한 지식에 기반하여 제3 또는 제4 셀 내에서 항공기(120)를 향해 빔을 형성하거나 조종하기 위해 빔포밍을 사용하여 통신이 달성될 수 있다. 제3 및 제4 셀들 사이의 중첩 영역은 제3 ATG 기지국(130)과 제4 ATG 기지국(140) 사이의 비행중 항공기(120)의 핸드오버를 위한 기회를 각각 제공할 수 있다. 따라서 빔포밍은 핸드오버의 수행을 위해 각각의 빔들을 조종하거나 형성하기 위해 제3 및 제4 기지국들(130 및 140) 각각에 의해 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 설명된 바와 같이 중첩되는 커버리지 영역들을 갖는 제2 ATG 네트워크의 기지국들의 커버리지 영역들 사이를 통과하면서 비행중 항공기(120) 상의 수신기들의 중단되지 않은 핸드오버가 제공될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 ATG 네트워크는 제1 및 제2 ATG 기지국들(100 및 110)에 동작가능하게 결합될 수 있는 제1 ATG 백홀(backhaul) 및 네트워크 제어 구성 요소들(150)을 포함할 수 있다. 제1 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(150)은 일반적으로 제1 ATG 네트워크의 제1 할당된 RF 스펙트럼 및 시스템 자원들의 할당을 제어할 수 있다. 제1 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(150)은 또한 항공기(120) 및 임의의 UE들 및 그것에 대한 다른 무선 통신 디바이스들(즉, 항공기(120) 상의 무선 통신 자산들)이 서로 및/또는 인터넷과 같은 광역 네트워크(WAN)(160)와 통신할 수 있게 하기 위해 라우팅 및 제어 서비스들을 제공할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 ATG 네트워크는 제3 및 제4 ATG 기지국들(130 및 140)에 동작가능하게 결합될 수 있는 제2 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(170)을 포함할 수 있다. 제2 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(170)은 일반적으로 제2 ATG 네트워크의 제2 할당된 RF 스펙트럼 및 시스템 자원들의 할당을 제어할 수 있다. 제2 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(170)은 또한 항공기(120) 및 임의의 UE들 및 그것에 대한 다른 무선 통신 디바이스들(즉, 항공기(120) 상의 무선 통신 자산들)이 서로 및/또는 WAN(160)과 통신할 수 있게 하기 위해 라우팅 및 제어 서비스들을 제공할 수 있다.
지구의 곡률을 고려하여, 제1 및 제2 ATG 네트워크들의 기지국들 사이의 거리들이 향상될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 ATG 네트워크들의 기지국들은 상술한 바와 같이 빔포밍 기술들을 사용하여 생성되는 비교적 작은 지향된 빔들을 사용하여 항공기(120)와 통신하도록 구성될 수 있다. 이용된 빔포밍 기술들은 비교적 좁고 포커싱된 빔들의 생성을 포함할 수 있다. 따라서, 간섭을 야기할 수 있는 사이드 로브들(side lobes)(예를 들어, 주 빔 방향 이외의 방향들에서의 방사선 방출들)의 생성은 감소될 수 있다. 그러나, 이러한 비교적 좁고 포커싱된 빔들을 사용하는 것은 일반적으로 빔들이 항공기(120)의 위치를 찾고 추적하게 하기 위해 이러한 빔들의 조준 또는 선택에 대해 일부 정확도를 요구한다.
예시적인 실시예에서, 빔포밍 제어 모듈들은 제1 및 제2 ATG 네트워크들 중 어느 하나 또는 모두의 기지국들에서 이용될 수 있다. 이러한 빔포밍 제어 모듈들은 항공기(120)의 위치에 대해 빔포밍을 지향시키기 위해 각각의 네트워크들의 구성 요소들에 의해 제공되는 위치 정보를 사용할 수 있다. 네트워크 내 핸드오버(예를 들어, 제1 및 제2 기지국들(100 및 110) 사이의 핸드오버, 또는 제3 및 제4 기지국들(130 및 140) 사이의 핸드오버)가 수행될 때, 각각의 개별 ATG 네트워크는 그들의 각각의 네트워크들의 기지국들 사이에서 위치 정보를 공유하도록 충분히 구비될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 제1 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(150)은 제1 ATG 기지국(100) 및 제2 ATG 기지국(110)이 각각 제1 및 제2 ATG 기지국들(100 및 110) 사이의 핸드오버들을 위해 항공기(120)의 위치를 알림받을 수 있는 능력을 제공하도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(170)은 제3 ATG 기지국(130) 및 제4 ATG 기지국(140)이 각각 제3 및 제4 ATG 기지국들(130 및 140) 사이의 핸드오버들을 위해 항공기(120)의 위치를 알림받을 수 있는 능력을 제공하도록 구성될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 ATG 네트워크들은 그 외에는 완전히 독립적으로 동작할 것이고 어떤 식으로든 함께 통합되지 않을 것이다. 예시적인 실시예들은 본 명세서에 설명된 바와 같이 제1 및 제2 ATG 네트워크들의 통합을 제공하여 그들 사이의 핸드오버들을 허용할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 항공기(120) 또는 그것에 대한 무선 통신 자산들 중 어느 하나는 제1 ATG 네트워크의 제1 및 제2 ATG 기지국들(100 및 110)과 인터페이스하도록 구성된 제1 라디오(180), 및 제2 ATG 네트워크의 제3 및 제4 기지국들(130 및 140)과 인터페이스하도록 구성된 제2 라디오(185)를 가져야 한다. 따라서 제1 및 제2 라디오들(180 및 185)은 그들 각각의 네트워크 구성 요소들에 동작 가능하게 결합되는 것을 유지하기 위해 대응하는 제1 및 제2 할당된 RF 스펙트럼에서 동작하도록 각각 구성될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 ATG 네트워크들 사이의 임의의 핸드오버(즉, 네트워크 간 핸드오버)는 또한 항공기(120)가 제1 및 제2 라디오들(180 및 185)(및 아마도 대응하는 상이한 안테나들)을 사용하는 것 사이에서 스위칭할 수 있을 것을 요구할 것이다.
네트워크 간 핸드오버를 가능하게 하기 위해, 항공기(120)의 위치 정보는 하나 또는 양 방향들로 제1 및 제2 ATG 네트워크들 사이에서 공유될 수 있다. 이러한 네트워크 간 공유를 달성하기 위해, 예시적인 실시예의 통신 제어기가 이용될 수 있다. 도 2는 예시적인 실시예에 따른 네트워크 간 통신 제어기(200)의 블록도를 예시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 통신 제어기(200)는 항공기(120)(또는 그것에 대한 무선 통신 자산들)의 네트워크 간 핸드오버를 용이하게 하기 위해 상이한 네트워크들의 구성 요소들 사이의 항공기 위치(location)/소재(position) 정보의 공유를 관리하도록 구성된 처리 회로(210)를 포함할 수 있다.
처리 회로(210)는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 데이터 처리, 제어 기능 실행 및/또는 다른 처리 및 관리 서비스들을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 회로(210)는 칩 또는 칩셋으로서 구현될 수 있다. 즉, 처리 회로(210)는 구조적 어셈블리(예를 들어, 베이스보드(baseboard)) 상의 재료들, 구성 요소들 및/또는 와이어들을 포함하는 하나 이상의 물리적 패키지(예를 들어, 칩들)를 포함할 수 있다. 구조적 어셈블리는 그것에 대해 포함된 구성 요소 회로에 대한 물리적 강도, 크기의 보존, 및/또는 전기적 상호작용의 제한을 제공할 수 있다. 따라서 처리 회로(210)는, 일부 경우들에서, 단일 칩 상에 또는 단일 "시스템 온 칩"으로서 본 발명의 실시예를 구현하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 일부 경우들에서, 칩 또는 칩셋은 본 명세서에 설명된 기능들을 제공하기 위한 하나 이상의 동작을 수행하기 위한 수단들을 구성할 수 있다.
예시적 실시예에서, 처리 회로(210)는 디바이스 인터페이스(220) 및, 일부 경우들에서는 사용자 인터페이스(230)와 통신하거나 그렇지 않으면 그것들을 제어할 수 있는 프로세서(212) 및 메모리(214)의 하나 이상의 인스턴스를 포함할 수 있다. 이와 같이, 처리 회로(210)는 본 명세서에 설명된 동작들을 수행하도록 구성된(예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로) 회로 칩(예를 들어, 집적 회로 칩)으로 구현될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 처리 회로(210)는 상이한 네트워크들 중 어느 하나의 코어 네트워크에 위치된 컴퓨터의 일부로서, 또는 상이한 네트워크들 모두에 의해 액세스 가능한 중앙 위치에서 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 처리 회로(210)는 상이한 네트워크들의 다양한 구성 요소들, 엔티티들(entities) 및/또는 센서들과 통신하여 네트워크들 사이에서 정보를 언제 공유할지, 및 어떤 정보를 공유할지를 결정하는 데 사용되는 정보를 수신할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 처리 회로(210)는 상이한 네트워크들 중 어느 하나 또는 모두의 센서 네트워크(240)와 통신할 수 있고, 또한 각각의 상이한 네트워크들의 제1 빔포밍 제어 모듈(250) 및 제2 빔포밍 제어 모듈(260)과 통신하거나 그렇지 않으면 동작 가능하게 결합될 수 있다.
디바이스 인터페이스(220)는 다른 디바이스들(예를 들어, 기지국들, 모듈들, 엔티티들, 센서들, 및/또는 제1 및 제2 ATG 네트워크들의 다른 구성 요소들)과의 통신을 가능하게 하기 위한 하나 이상의 인터페이스 메커니즘을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 디바이스 인터페이스(220)는 처리 회로(210)와 통신하는 제1 및 제2 ATG 네트워크들의 기지국들, 모듈들, 엔티티들, 센서들, 및/또는 다른 구성 요소들로/로 데이터를 수신 및/또는 전송하도록 구성되는 하드웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현되는 디바이스 또는 회로와 같은 임의의 수단들일 수 있다.
프로세서(212)는 다수의 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(212)는 마이크로프로세서 또는 다른 처리 요소, 코프로세서(coprocessor), 제어기 또는 예를 들어 ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등과 같은 집적 회로들을 포함하는 다양한 다른 컴퓨팅 또는 처리 디바이스들 중 하나 이상과 같은 다양한 처리 수단들로서 구현될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 프로세서(212)는 메모리(214)에 저장되거나 그렇지 않으면 프로세서(212)가 액세스할 수 있는 명령어들을 실행하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 하드웨어에 의해 구성되든 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 구성되든 간에, 프로세서(212)는 그에 따라 구성되는 동안 본 발명의 실시예들에 따른 동작들을 수행할 수 있는 엔티티(예를 들어, 처리 회로(210)의 형태로, 회로에서 물리적으로 구현됨)를 나타낼 수 있다. 따라서, 예를 들어, 프로세서(212)가 ASIC, FPGA 등으로서 구현될 때, 프로세서(212)는 본 명세서에 설명된 동작들을 수행하기 위해 구체적으로 구성된 하드웨어일 수 있다. 대안적으로, 또 다른 예로서, 프로세서(212)가 소프트웨어 명령어들의 실행자로서 구현될 때, 명령어들은 본 명세서에 설명된 동작들을 수행하도록 프로세서(212)를 구체적으로 구성할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 프로세서(212)(또는 처리 회로(210))는 항공기(120)의 소재/위치(및/또는 주어진 시간에 항공기(120)의 장래 소재)를 나타내는 처리 회로(210)에 의해 수신된 입력들에 기반한 통신 제어기(200)의 동작을 포함하거나 그렇지 않으면 제어하는 것과 같이 구현될 수 있다. 소재 또는 위치 정보는 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 ATG 기지국들로부터 또는 그것의 구성 요소들/모듈들로부터, 또는 제1 및 제2 ATG 네트워크들 중 하나 또는 모두 내의 그러한 정보를 인식할 수 있는 다른 엔티티들로부터 수신될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예들에서, 프로세서(212)(또는 처리 회로(210))는 그에 따라 프로세서(212)(또는 처리 회로(210))를 구성하는 명령어들 또는 알고리즘들의 실행에 기반한 네트워크 간 핸드오버를 용이하게 하기 위해 네트워크 간 정보 공유와 관련하여 통신 제어기(200)와 연결하여 설명된 동작들 각각을 야기한다고 할 수 있다. 특히, 명령어들은 네트워크 간 핸드오버를 개시하는 것이 바람직한 것을 결정하고, 네트워크 간 핸드오버를 용이하게 하기 위해 제1 및 제2 ATG 네트워크들의 구성 요소들 사이에서 정보를 공유하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 메모리(214)는 예를 들어, 고정 또는 착탈식일 수 있는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리와 같은 하나 이상의 비일시적 메모리 디바이스를 포함할 수 있다. 메모리(214)는 처리 회로(210)가 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 다양한 기능들을 수행할 수 있게 하기 위한 정보, 데이터, 애플리케이션들, 명령어들 등을 저장하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(214)는 프로세서(212)에 의한 처리를 위해 입력 데이터를 버퍼링하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 메모리(214)는 프로세서(212)에 의한 실행을 위한 명령어들을 저장하도록 구성될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 메모리(214)는 센서들 및 네트워크 구성 요소들로부터의 입력에 응답하여 다양한 데이터 세트들을 저장할 수 있는 하나 이상의 데이터베이스를 포함할 수 있다. 메모리(214)의 내용들 중에서, 애플리케이션들 및/또는 명령어들은 각각의 개별 애플리케이션/명령어와 연관된 기능을 수행하기 위해 프로세서(212)에 의한 실행을 위해 저장될 수 있다. 일부 경우들에서, 애플리케이션들은 본 명세서에 설명된 네트워크 간 핸드오버의 실행과 관련된 네트워크 간 정보 공유 및/또는 조정을 지시하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 메모리(214)는 네트워크들 사이의 공유를 위해 항공기(120)의 위치(예를 들어, 현재 및 장래)를 나타내는 동적 위치 정보를 저장할 수 있다. 또한 또는 대안적으로, 메모리(214)는 충족될 때, 동적 위치 정보의 공유 또는 핸드오버 자체의 실행을 트리거할 수 있는 파라미터들 또는 다른 기준들을 저장할 수 있다.
예시적인 실시예에서 제1 빔포밍 제어 모듈(250)은 제1 ATG 네트워크와 연관될 수 있고 제2 빔포밍 제어 모듈(260)은 제2 ATG 네트워크와 연관될 수 있다. 더욱이, 제1 빔포밍 제어 모듈(250)은 제1 또는 제2 ATG 기지국들(100 또는 110)에, 또는 제1 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(150)에 위치될 수 있는 반면, 제2 빔포밍 제어 모듈(260)은 제3 또는 제4 ATG 기지국들(130 또는 140)에, 또는 제2 ATG 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(170)에 위치될 수 있다. 제1 빔포밍 제어 모듈(250)은 제1 라디오(180)에 의한 수신을 위해 제1 또는 제2 ATG 기지국들(100 및 110)로부터 항공기(120)를 향해 빔을 형성하거나 조종하기 위해 임의의 소스로부터(예를 들어, 항공기(120)로부터 또는 제1 ATG 네트워크의 다른 네트워크 구성 요소들로부터) 수신되는 위치 정보를 이용할 수 있다. 제2 빔포밍 제어 모듈(260)은 제1 라디오(180)에 의한 수신을 위해 제3 및 제4 ATG 기지국들(130 및 140)로부터 항공기(120)를 향해 빔을 형성하거나 조종하기 위해 임의의 소스로부터(예를 들어, 항공기(120)로부터 또는 제2 ATG 네트워크의 다른 네트워크 구성 요소들로부터) 수신되는 위치 정보를 이용할 수 있다.
따라서, 제1 빔포밍 제어 모듈(250)은 제1 및 제2 기지국들(100 및 110)(또는 제1 ATG 네트워크의 다른 기지국들) 사이의 네트워크 내 핸드오버의 어느 한 편(또는 양편)에서 빔 형성을 핸들링하는 데에 있어서 중요할 수 있다. 유사하게, 제2 빔포밍 제어 모듈(260)은 제3 및 제4 기지국들(130 및 140)(또는 제2 ATG 네트워크의 다른 기지국들) 사이의 네트워크 내 핸드오버의 어느 한 편(또는 양편)에서 빔 형성을 핸들링하는 데 있어서 중요할 수 있다. 따라서, 일부 경우들에서, 각각의 기지국은 빔포밍 제어 모듈의 그 자신의 인스턴스를 가질 수 있는 반면, 다른 경우들에 하나의 그러한 모듈은 다중 기지국들을 지원할 수 있다. 그러나, 네트워크 간 핸드오버의 컨텍스트에서, 각각의 개별의 상이한 네트워크로부터의 단지 하나의 빔포밍 제어 모듈이 수반될 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 빔포밍 제어 모듈들(250 및 260)은 각각의 개별의 상이한 네트워크 내의 그러한 구성 요소들의 예들을 나타낸다.
따라서 제1 및 제2 빔포밍 제어 모듈들(250 및 260)은 각각 네트워크 간 핸드오버의 양편에서 빔들을 형성하거나 조종하는 것을 담당할 것이고 결국 모두가 그렇게 하기 위해 항공기(120)의 위치에 대한 지식을 가져야 한다. 그러나, 다른 엔티티들은 또한 이러한 지식(즉, 항공기(120)의 위치 정보)을 가질 수 있고, 따라서 제1 및 제2 빔포밍 제어 모듈들(250 및 260)은 단지 일 예에서 그러한 정보를 공유할 수 있는 예시적인 디바이스들로서 이해되어야 하는 반면, 다른 예들에서는 다른 디바이스들이 정보를 공유할 수 있다.
네트워크 간 핸드오버를 준비하기 위해, 릴리프되고 있는 네트워크(즉, 그것으로부터의 핸드오버가 발생하고 있는 네트워크)가 항공기(120)의 위치 정보를 추적하고 있는 것으로 가정될 수 있다. 한편, 릴리프 네트워크(즉, 그것으로의 핸드오버가 수행될 네트워크)는 아마(더 흔하게는 필시) 항공기(120)의 위치 정보를 추적하지 않았을 수 있다. 그러나, 릴리프 네트워크가 항공기(120)에 대한 빔을 조종하거나 형성하여, 릴리프되고 있는 네트워크를 릴리프하기 위해, 릴리프 네트워크는 항공기(120)에 대한 위치 정보를 필요로 한다. 제1 ATG 네트워크가 초기에 제1 빔포밍 제어 모듈(250)을 통해 그것에 ATG 서비스를 제공하기 위해 항공기(120)의 위치를 추적하고 있고, 네트워크 간 핸드오버가 제2 빔포밍 제어 모듈(260)에 수행되어야 한다면, 통신 제어기(200)는 제1 빔포밍 제어 모듈(250)로부터 제2 빔포밍 제어 모듈(260)로의 위치 정보의 제공을 제어할 수 있다. 이어서 제2 빔포밍 제어 모듈(260)은 위치 정보를 사용하여 항공기(120)의 현재(및 아마도 또한 장래) 위치를 결정하여 핸드오버가 진행될 수 있도록 항공기(120) 방향으로 빔을 조종하거나 형성할 수 있다.
일부 경우들에서, 통신 제어기(200)는 또한 핸드오버의 실제 실행과 연관된 시그널링(signaling)을 핸들링할 수 있다. 그러나, 시그널링 자체는 다른 엔티티들에 의해 또한 관리되거나 수행될 수 있다. 역방향으로의 핸드오버는 또한 통신 제어기(200)에 의해 관리될 수도 있다는 점에 유의해야 한다(즉, 제2 빔포밍 제어 모듈(260)로부터 제1 빔포밍 제어 모듈(250)로).
일부 예들에서, 핸드오버는 동시 서비스의 기간이 확립된 후에 수행될 수 있다. 예를 들어, 제2 빔포밍 제어 모듈(260)은 항공기(120)를 향해 빔을 조종하거나 형성할 수 있고, 통신 서비스들은 항공기(120) 상의 제2 라디오(185)와 제2 빔포밍 제어 모듈(260) 사이에 형성될 수 있다. 동시 서비스(또는 적어도 릴리프 네트워크(즉, 이 예에서 제2 ATG 네트워크)로부터의 서비스)의 미리 결정된 기간 후에, 통신 제어기(200)는 제1 빔포밍 제어 모듈(250)에 릴리프 메시지를 전송하여 제1 ATG 네트워크에게 항공기(120)를 향해 빔들을 형성/조종하는 것을 해제 또는 중지하도록 명령할 수 있다.
핸드오버를 수행하기 위해 동시 서비스가 선호되는 한, 통신 제어기(200)는 단순히 결코 릴리프 메시지를 전송하지 않을 수 있고 동시 서비스는 제1 및 제2 ATG 네트워크들 모두를 통해 항공기(120)에 유지될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 이 예에서, 동시 서비스는 또한 통신 제어기(200)에 의해 상이한 네트워크들 사이의 위치 정보 공유의 이점에 의해 용이해진다. 동시 서비스는 중복(redundancy)을 통해 서비스 신뢰성을 증가시키기 위한 기회들을 제공할 수 있지만, 모든 ATG 네트워크들의 결합된 대역폭 능력들을 레버리징(leveraging)함으로써 이용가능한 증가된 전체 대역폭이 항공기(120)(및 그것에 대한 무선 통신 자산들)에 제공되는 것을 가능하게 할 수도 있다.
일부 경우들에서, 통신 제어기(200)는 핸드오버(또는 동시 서비스의 확립)가 고려되어야 할 때, 핸드오버를 예상하여 항공기 위치 정보의 공유를 트리거할 때, 또는 핸드오버를 트리거할 때 중 임의의 것 또는 모두를 결정하는 것에 연관된 결정들에 참여하도록 더 구성될 수 있다. 일부 경우들에, 정보를 공유하거나 네트워크 간 핸드오버를 수행하기 위한 결정은 네트워크 간 부하 균형을 용이하게 하도록 의도될 수 있다. 예를 들어, 제1 ATG 네트워크는 높은 볼륨의 사용자들 또는 다른 이유들로 인해 대역폭 제한들을 경험할 수 있다. 센서 네트워크(240) 또는 제1 ATG 네트워크의 다른 자산들이 제1 ATG 네트워크의 성능(예를 들어, 디바이스당 대역폭 또는 대역폭에 관하여)이 성능 임계값 아래로 떨어진 것을 나타내는 정보를 제공한다면, 네트워크 간 핸드오버는 바람직한 것으로(또는 트리거될 것으로) 결정될 수 있다. 따라서, 통신 제어기(200)는 릴리프되고 있는 네트워크로부터 릴리프 네트워크로(즉, 이 예에서는 제1 ATG 네트워크로부터 제2 ATG 네트워크로) 위치 정보를 전송할 수 있다. 따라서 이러한 핸드오버는 2개의 ATG 네트워크들 사이의 부하 균형을 맞추는 기능을 수행할 수 있다.
또 다른 예에서, 제1 ATG 네트워크가(일반적으로 또는 현재 시각에 대해) 대응하는 영역 내의 제2 ATG 네트워크보다 우수하다는 것을 나타내기 위해 이력 성능 데이터가 특정한 영역에 대해 이용가능하면, 통신 제어기(200)는 위치 정보 및/또는 네트워크 간 핸드오버의 공유를 트리거할 수 있다. 일부 경우들에서, 통신 제어기(200)는 시간에 따라 각각의 네트워크의 성능에 대해 센서 네트워크(240)로부터 데이터를 수신할 수 있고 각각의 네트워크에 대한 각각의 영역에 대한 서비스 품질을 나타내는 스코어링 함수를 제공할 수 있다. 2개의 네트워크들의 스코어링 함수들이 적어도 미리 결정된 임계값만큼 상이하면, 통신 제어기(200)는 위치 정보 공유 및/또는 네트워크 간 핸드오버를 개시할 수 있다.
다른 예들에서, 항공기 비행 계획 정보 또는 궤적 추적 서비스들이 이용가능하면, 항공기(120)가 네트워크들 중 하나에 대한 커버리지가 불완전한 영역에 있는지 또는 그러한 영역에 있을 것인지를 결정하기 위해, 통신 제어기(200)가 현재 또는 예상된(즉, 장래) 항공기 위치를 평가하는 것이 가능할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 제2 ATG 네트워크가 커버리지 홀, 및 항공기(120)가 커버리지 홀에 진입할 것이라는 것을 나타내는 항공기(120)의 비행 계획 또는 항공기(120)의 궤적을 가지면, 통신 제어기(200)는 위치 정보 공유 및/또는 네트워크 간 핸드오버를 개시하도록 구성될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 센서 네트워크(240) 또는 제1 ATG 네트워크의 다른 자산들은 제1 ATG 네트워크에서 경험된 간섭 레벨들이 간섭 임계값에 도달했다는 것을 나타내는 정보를 제공할 수 있다. 간섭 임계값에 도달하는 것에 응답하여, 통신 제어기(200)는 위치 정보를 릴리프되고 있는 네트워크로부터 릴리프 네트워크로(즉, 이 예에서는 제1 ATG 네트워크로부터 제2 ATG 네트워크로) 전송할 수 있다. 따라서, 네트워크 간 핸드오버는 또한 2개의 ATG 네트워크들 중 어느 하나에서 검출된 높은 간섭 상황들을 완화하거나 그에 응답하는 기능을 수행할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 통신 제어기(200)는 제1 및 제2 백홀 및 네트워크 제어 구성 요소들(150 및 170)의 어느 하나 또는 모두 중에서 각각의 별개의 또는 분산된 구성 요소들로서 구현될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 통신 제어기(200)는 모든 네트워크들에 의해 액세스 가능한(예를 들어, WAN(160) 또는 인터넷에서) 공통 위치에서, 또는 코어 네트워크 위치에서 구현될 수 있다. 그러나, 상이한 네트워크들의 기지국들이 공동위치되는 상황들에서, 상이한 네트워크들의 기지국들 사이의 정보는 공통 사이트에서 국지적으로 공유될 수 있다. 이러한 예에서, 도 1의 제1 ATG 기지국(100) 및 제3 ATG 기지국(130)과 연관된 커버리지 영역들은 동일한 원점으로부터 서로의 상부에 중첩될 수 있다. 유사하게, 제2 ATG 기지국(110) 및 제4 ATG 기지국(140)과 연관된 커버리지 영역들은 동일한 원점으로부터 서로의 상부에 중첩될 수 있다.
상이한 네트워크들의 기지국들이 공동위치되는 예의 컨텍스트 내에서, 제1 빔포밍 제어 모듈(250)은 제2 빔포밍 제어 모듈(260)과 동일한 물리적 사이트에 위치될 수 있다. 이 예에서, 제1 빔포밍 제어 모듈(250)이 제2 빔포밍 제어 모듈(260)로 핸드오버하고 있는 경우, 제1 빔포밍 제어 모듈(250)은 항공기(120)를 향한 추적 및 후속 빔포밍을 위해 지속적으로 또는 주기적으로 위치 정보를 국지적으로 저장할 수 있다. 통신 제어기(200)는 또한 동일 사이트에 위치될 수 있고, 연속적으로, 주기적으로, 또는 이벤트 구동 기반으로 저장을 위해 위치 정보를 수신할 수 있다. 그 다음 통신 제어기(200)는, 위치 정보의 제공이 지시될 때(예를 들어, 상술한 트리거 이벤트들에 의해), 네트워크 간 핸드오버의 실행과 연결하여 제2 ATG 네트워크에 대한 빔포밍을 용이하게 하기 위해 저장된 위치 정보를 제2 빔포밍 제어 모듈(260)에 제공할 수 있다. 그러한 예는 별개로 위치된(예를 들어, 코어 네트워크 또는 다른 곳에서의) 임의의 중앙 데이터베이스 없이 사이트 레벨에서(즉, 공동위치가 존재하는 각각의 개별 사이트에서) 명령 및 제어를 갖는 분산형 아키텍처를 제공할 수 있다. 이러한 분산형 아키텍처는 오버헤드에 대해 소비되는 더 낮은 레이턴시 제어 및 더 적은 백홀의 이점을 가질 수 있다.
도 3은 상술한 바와 같은 예시적인 실시예와 연관될 수 있는 하나의 방법의 블록도를 예시한다. 기술적 관점에서, 상술한 처리 회로(210)는 도 3에서 설명된 동작들의 일부 또는 전부를 지원하는 데 사용될 수 있다. 이와 같이, 도 2에서 설명된 플랫폼은 여러 컴퓨터 프로그램 및/또는 네트워크 통신 기반 상호작용들의 구현을 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 예로서, 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법 및 프로그램 제품의 흐름도이다. 흐름도의 각각의 블록, 및 흐름도에서의 블록들의 조합들은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 명령어를 포함하는 소프트웨어의 실행과 연관된 하드웨어, 펌웨어, 프로세서, 회로 및/또는 다른 디바이스와 같은 다양한 수단들에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 상술한 절차 중 하나 이상은 컴퓨터 프로그램 명령어들에 의해 구현될 수 있다. 이와 관련하여, 상술한 절차들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 명령어들은 디바이스(예를 들어, 통신 제어기(200) 및/또는 그와 유사한 것)의 메모리 디바이스에 의해 저장될 수 있고 디바이스 내의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 이해될 바와 같이, 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능 장치(예를 들어, 하드웨어) 상에서 실행되는 명령어들이 흐름도 블록(들)에 특정된 기능들을 구현하기 위한 수단들을 생성하도록, 임의의 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능 장치 상에 로딩되어 머신을 생성할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 명령어들이 흐름도 블록(들)에 특정된 기능들을 구현하는 제조물을 생성하도록, 특정한 방식으로 기능하도록 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 장치에 지시할 수 있는 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어들은 또한 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장될 수 있다. 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능 장치 상에서 실행되는 명령어들이 흐름도 블록(들)에서 특정된 기능들을 구현하도록 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하기 위해 일련의 동작들이 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능 장치 상에서 수행되게 하기 위해, 컴퓨터 프로그램 명령어들이 또한 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능 장치에 로딩될 수 있다.
따라서, 흐름도의 블록들은 특정된 기능들을 수행하기 위한 수단들의 조합들 및 특정된 기능들을 수행하기 위한 동작들의 조합들을 지원한다. 흐름도의 하나 이상의 블록, 및 흐름도에서의 블록들의 조합들은 특정된 기능들을 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 컴퓨터 시스템들, 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 명령어들의 조합들에 의해 구현될 수 있다는 점이 또한 이해될 것이다.
이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 동작(300)에서 제1 ATG 네트워크에 의해 추적되고 ATG 무선 통신 서비스들을 제공받는 비행중 항공기와 연관된 위치 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 제1 ATG 네트워크는 통신 서비스들을 제공하기 위해 항공기로 지향된 빔포밍을 이용할 수 있다. 방법은 동작(310)에서 제2 ATG 네트워크에 위치 정보를 제공하여 제2 ATG 네트워크가 항공기와의 무선 통신을 확립하는 데에 빔포밍을 이용하기 위해 위치 정보를 이용할 수 있게 하는 것을 더 포함할 수 있다. 제1 ATG 네트워크 및 제2 ATG 네트워크는 각각 RF 스펙트럼의 상이한 범위들에 걸쳐 동작할 수 있다.
도 3을 참조하여 상술된 방법은 일부 경우들에서 추가 단계들, 수정들, 증강들 및/또는 유사한 것을 포함할 수 있다. 이러한 수정들, 증강들 또는 추가 단계들은 임의적(optional)일 수 있고, 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우들에서 방법은 동작(320)에서 위치 정보가 제2 ATG 네트워크에 제공되는 것에 응답하여 제1 ATG 네트워크로부터 제2 ATG 네트워크로의 핸드오버를 개시하는 것을 더 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 핸드오버를 개시하는 것은 제1 ATG 네트워크에서의 간섭의 표시가 간섭 임계값에 도달하는 것에 응답하여 트리거될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 핸드오버를 개시하는 것은 제1 ATG 네트워크 및 제2 ATG 네트워크 각각과 연관된 서비스 품질 관련 스코어링 함수들이 미리 결정된 임계값만큼 차이가 나는 것에 응답하여 트리거될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 핸드오버를 개시하는 것은 제1 ATG 네트워크의 성능이 성능 임계값 아래로 떨어지는 것에 응답하여 트리거될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 핸드오버를 개시하는 것은 항공기가 제1 ATG 네트워크의 커버리지 홀로 향하는 것을 나타내는 항공기의 비행 계획 또는 궤적에 기반하여 트리거될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 위치 정보는 주어진 장래 시간에서의 항공기의 장래 위치를 나타내는 동적 위치 정보를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 제1 및 제2 ATG 네트워크들은 제2 ATG 네트워크가 항공기와의 무선 통신을 확립한 후에 적어도 미리 결정된 기간 동안 동시에 각각 항공기를 추적하고 그와 통신할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 ATG 네트워크는 미리 결정된 기간이 만료된 후에 항공기와의 통신을 중단하도록 지시될 수 있다. 일부 경우들에서, 제어기는 제1 및 제2 ATG 네트워크들 각각에서의 기지국들에 액세스 가능한 중앙 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 중앙집중화된 위치 패러다임에 대한 대안으로서, 제1 ATG 네트워크의 개별 기지국들이 제2 ATG 네트워크의 각각의 개별 기지국들과 공동위치되고, 제어기의 인스턴스가 제1 ATG 네트워크의 기지국들 중 하나가 제2 ATG 네트워크의 기지국들 중 하나와 공동위치되는 각각의 개별 사이트에 배치되는 분산된 패러다임이 이용될 수 있다.
전술한 설명들 및 관련 도면들에 제시된 교시들의 이익을 갖는 본 발명들이 속하는 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 본 명세서에 제시된 본 발명들의 많은 수정들 및 다른 실시예들이 생각날 것이다. 따라서, 본 발명들은 개시된 특정 실시예들로 제한되지 않아야 하고 수정들 및 다른 실시예들은 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 전술한 설명들 및 관련 도면들은 요소들 및/또는 기능들의 특정 예시적인 조합들의 컨텍스트에서 예시적인 실시예들을 설명하지만, 요소들 및/또는 기능들의 상이한 조합들은 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고 대안적 실시예들에 의해 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이와 관련하여, 예를 들어, 명시적으로 상술된 것들과는 다른 요소들 및/또는 기능들의 조합들이 또한 첨부된 청구항들 중 일부에 제시될 수 있는 바와 같이 고려된다. 문제들에 대한 장점들(advantages), 이점들(benefits) 또는 해결책들이 본 명세서에 설명되는 경우들에서, 이러한 장점들, 이점들 및/또는 해결책들은 반드시 모든 예시적인 실시예들에 적용되는 것이 아니라 일부 예시적인 실시예들에 적용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 설명된 임의의 장점들, 이점들 또는 해결책들은 모든 실시예들 또는 본 명세서에 청구되는 것으로 결정되거나, 요구되거나, 필수적인 것으로 생각되지 않아야 한다. 특정 용어들이 본 명세서에서 이용되지만, 이들은 제한의 목적들이 아니라 일반적이고 설명적인 의미로만 사용된다.

Claims (20)

  1. 처리 회로를 포함하는 네트워크 간 통신 제어기로서, 상기 처리 회로는:
    제1 공중 대 지상(air-to-ground, ATG) 네트워크에 의해 추적되고 ATG 무선 통신 서비스들을 제공받는 비행중 항공기와 연관된 위치 정보를 수신하고 - 상기 제1 ATG 네트워크는 공통 백홀(backhaul)을 공유하는 2 이상의 ATG 기지국들의 제1 세트를 포함하고, 상기 제1 ATG 네트워크는 상기 항공기로 지향되는 빔포밍(beamforming)을 이용하여 상기 통신 서비스들을 제공함 -;
    제2 ATG 네트워크가 상기 항공기와의 무선 통신을 확립하는 데에 빔포밍을 이용하기 위해 상기 위치 정보를 이용할 수 있게 하기 위해, 상기 위치 정보를 상기 제2 ATG 네트워크에 제공하고 - 상기 제2 ATG 네트워크는, 상기 2 이상의 ATG 기지국들의 제1 세트의 공통 백홀을 공유하지 않는 2 이상의 ATG 기지국들의 제2 세트를 포함함 -;
    상기 위치 정보가 상기 제2 ATG 네트워크에 제공되는 것에 응답하여 상기 제1 ATG 네트워크로부터 상기 제2 ATG 네트워크로의 핸드오버(handover)를 개시하도록
    구성되고,
    상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 항공기가 상기 제1 ATG 네트워크의 커버리지 홀로 향하는 것을 나타내는 상기 항공기의 비행 계획 또는 궤적에 기반하여 트리거되고,
    상기 제1 ATG 네트워크 및 상기 제2 ATG 네트워크는 각각 상이한 범위들의 무선 주파수(RF) 스펙트럼을 통해 동작하는, 네트워크 간 통신 제어기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 제1 ATG 네트워크에서의 간섭의 표시가 간섭 임계값에 도달하는 것에 응답하여 트리거되는(triggered), 네트워크 간 통신 제어기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 제1 ATG 네트워크 및 상기 제2 ATG 네트워크 각각과 연관된 서비스 품질 관련 스코어링(scoring) 함수들이 미리 결정된 임계값만큼 차이가 나는 것에 응답하여 트리거되는, 네트워크 간 통신 제어기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 제1 ATG 네트워크의 성능이 성능 임계값 아래로 떨어지는 것에 응답하여 트리거되는, 네트워크 간 통신 제어기.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 위치 정보는 주어진 장래 시간에서의 상기 항공기의 장래 위치를 나타내는 동적 위치 정보를 포함하는, 네트워크 간 통신 제어기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 ATG 네트워크들은 상기 제2 ATG 네트워크가 상기 항공기와의 무선 통신을 확립한 후에 적어도 미리 결정된 기간 동안 동시에 각각 상기 항공기를 추적하고 상기 항공기와 통신하는, 네트워크 간 통신 제어기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 ATG 네트워크는 상기 미리 결정된 기간이 만료된 후에 상기 항공기와 통신하는 것을 정지하는, 네트워크 간 통신 제어기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 및 제2 ATG 네트워크들 각각에서의 기지국들에 의해 액세스 가능한 중앙 위치에 배치되는, 네트워크 간 통신 제어기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 ATG 네트워크의 개별 기지국들은 상기 제2 ATG 네트워크의 각각의 개별 기지국들과 공동위치되고(collocated), 상기 제어기의 인스턴스(instance)는 상기 제1 ATG 네트워크의 상기 기지국들 중 하나가 상기 제2 ATG 네트워크의 상기 기지국들 중 하나와 공동위치되는 각각의 개별 사이트에 배치되는, 네트워크 간 통신 제어기.
  12. 네트워크 간 통신을 제공하기 위한 시스템으로서,
    제1 공중 대 지상(ATG) 네트워크 내에서 통신하도록 구성된 제1 라디오, 및 제2 ATG 네트워크 내에서 통신하도록 구성된 제2 라디오를 포함하는 비행중 항공기(in-flight aircraft);
    상기 제1 ATG 네트워크를 정의하고 공통 백홀(backhaul)을 공유하는 복수의 제1 ATG 기지국들;
    상기 제2 ATG 네트워크를 정의하고 상기 제1 ATG 기지국들과 상기 공통 백홀을 공유하지 않는 복수의 제2 ATG 기지국들; 및
    빔포밍을 통해 상기 제1 ATG 네트워크에 의해 추적되고 통신 서비스들을 제공받는 상기 항공기와 연관된 위치 정보를 수신하고,
    상기 제2 ATG 네트워크가 상기 항공기와의 무선 통신을 확립하는 데에 빔포밍을 이용하기 위해 상기 위치 정보를 이용할 수 있게 하기 위해, 상기 위치 정보를 상기 제2 ATG 네트워크에 제공하고,
    상기 위치 정보가 상기 제2 ATG 네트워크에 제공되는 것에 응답하여 상기 제1 ATG 네트워크로부터 상기 제2 ATG 네트워크로의 핸드오버를 개시하도록
    구성된 처리 회로를 포함하는 네트워크 간 통신 제어기
    를 포함하고,
    상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 항공기가 상기 제1 ATG 네트워크의 커버리지 홀로 향하는 것을 나타내는 상기 항공기의 비행 계획 또는 궤적에 기반하여 트리거되고,
    상기 제1 ATG 네트워크 및 상기 제2 ATG 네트워크는 각각 상이한 범위들의 무선 주파수(RF) 스펙트럼을 통해 동작하는, 시스템.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 제1 ATG 네트워크에서의 간섭의 표시가 간섭 임계값에 도달하는 것에 응답하여 트리거되는, 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 제1 ATG 네트워크 및 상기 제2 ATG 네트워크 각각과 연관된 서비스 품질 관련 스코어링 함수들이 미리 결정된 임계값만큼 차이가 나는 것에 응답하여 트리거되는, 시스템.
  16. 제12항에 있어서, 상기 핸드오버를 개시하는 것은 상기 제1 ATG 네트워크의 성능이 성능 임계값 아래로 떨어지는 것에 응답하여 트리거되는, 시스템.
  17. 삭제
  18. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 ATG 네트워크들은 상기 제2 ATG 네트워크가 상기 항공기와의 무선 통신을 확립한 후에 적어도 미리 결정된 기간 동안 동시에 각각 상기 항공기를 추적하고 상기 항공기와 통신하는, 시스템.
  19. 제12항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제1 ATG 기지국들 및 상기 제2 ATG 기지국들 모두에 의해 액세스 가능한 중심 위치에 배치되는, 시스템.
  20. 제12항에 있어서, 상기 제1 ATG 기지국들 중의 개별적인 제1 ATG 기지국들이 상기 제2 ATG 기지국들 중의 개별적인 제2 ATG 기지국들과 각각 공동위치되고, 및 상기 제어기의 인스턴스는 상기 제1 및 제2 ATG 기지국들의 쌍들이 공동위치되는 각각의 개별 사이트에 배치되는, 시스템.
KR1020207011506A 2017-09-21 2018-09-19 공중 대 지상 컨텍스트에서 다중 네트워크들의 통합을 위한 아키텍처 KR102533601B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762561423P 2017-09-21 2017-09-21
US62/561,423 2017-09-21
PCT/US2018/051649 WO2019060354A1 (en) 2017-09-21 2018-09-19 ARCHITECTURE FOR THE INTEGRATION OF MULTIPLE NETWORKS IN AN AIR-GROUND CONTEXT

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200057738A KR20200057738A (ko) 2020-05-26
KR102533601B1 true KR102533601B1 (ko) 2023-05-16

Family

ID=63966070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207011506A KR102533601B1 (ko) 2017-09-21 2018-09-19 공중 대 지상 컨텍스트에서 다중 네트워크들의 통합을 위한 아키텍처

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11212719B2 (ko)
EP (1) EP3685526B8 (ko)
JP (1) JP7224345B2 (ko)
KR (1) KR102533601B1 (ko)
CN (1) CN111108699B (ko)
AU (1) AU2018335277B2 (ko)
WO (1) WO2019060354A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020223096A1 (en) * 2019-04-30 2020-11-05 Smartsky Networks, Llc Method and apparatus for optimization of beamforming based on user experience
WO2021007384A1 (en) * 2019-07-10 2021-01-14 Smartsky Networks LLC Remote airport management services
US11742932B2 (en) * 2020-11-25 2023-08-29 Honeywell International Inc. Systems and methods for changing VHF data radio mode due to electromagnetic interference
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
CN116506910B (zh) * 2023-06-27 2023-09-08 中国电信股份有限公司 空地通信方法及装置、存储介质及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170026849A1 (en) * 2015-01-13 2017-01-26 Smartsky Networks LLC Architecture for simultaneous spectrum usage by air-to-ground and terrestrial networks
WO2017137632A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Aeronet Global Communications Labs Dac System and method for managing data connectivity links for aviation vehicles

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100350815C (zh) * 1998-07-20 2007-11-21 高通股份有限公司 在混合gsm/cdma网络中的基站切换
US6535739B1 (en) * 2000-04-07 2003-03-18 Qualcomm Incorporated Method of handoff within a telecommunications system containing digital base stations with different spectral capabilities
CN100446612C (zh) * 2001-05-04 2008-12-24 诺基亚公司 借助定向天线的许可控制
US7693551B2 (en) * 2005-07-14 2010-04-06 Broadcom Corporation Derivation of beamforming coefficients and applications thereof
US20070161347A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-12 Lucent Technologies, Inc. Enabling a digital wireless service for a mobile station across two different wireless communications environments
US8306533B2 (en) * 2007-04-16 2012-11-06 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method for exchanging cell information between networks
CN101242327B (zh) * 2008-01-28 2010-06-16 凌阳多媒体股份有限公司 以位置为基础进行信号切换的无线网络通讯系统及方法
EP2161855B1 (en) 2008-09-04 2011-01-05 Alcatel Lucent Systems and method for providing inflight broadband mobile communication services
US9516352B2 (en) * 2010-06-22 2016-12-06 Livetv, Llc Registration of a personal electronic device (PED) with an aircraft IFE system using a PED generated registration identifier and associated methods
US9998202B2 (en) * 2013-03-15 2018-06-12 Smartsky Networks LLC Position information assisted beamforming
WO2015038591A1 (en) 2013-09-10 2015-03-19 Smartsky Networks LLC Interference mitigation in an air-to-ground wireless communication network
WO2015148579A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 Omalley Matthew Systems and methods to manage traffic in a mobile network
US9385803B2 (en) * 2014-03-28 2016-07-05 UBiQOMM, INC. Provision of broadband access to airborne platforms
WO2017150895A2 (en) * 2016-03-01 2017-09-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Partial port hybrid csi feedback for mimo wireless communication systems
US10257078B2 (en) * 2016-04-01 2019-04-09 Qualcomm Incorporated Interworking with legacy radio access technologies for connectivity to next generation core network
US9961664B2 (en) * 2016-08-10 2018-05-01 Verizon Patent And Licensing Inc. Locating customer premises equipment in a narrow beamwidth based radio access network
KR20180080427A (ko) * 2017-01-03 2018-07-12 한국전자통신연구원 대용량 이동 백홀을 구성하는 방법, 대용량 이동 백홀을 위한 전송 방법 및 장치, 그리고 대용량 이동 백홀을 위한 핸드오버 방법 및 장치
US10090909B2 (en) * 2017-02-24 2018-10-02 At&T Mobility Ii Llc Maintaining antenna connectivity based on communicated geographic information
US10945171B2 (en) * 2017-08-07 2021-03-09 Apple Inc. Handover for unmanned aerial vehicles
US10904754B2 (en) * 2018-11-28 2021-01-26 International Business Machines Corporation Cellular network authentication utilizing unlinkable anonymous credentials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170026849A1 (en) * 2015-01-13 2017-01-26 Smartsky Networks LLC Architecture for simultaneous spectrum usage by air-to-ground and terrestrial networks
WO2017137632A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Aeronet Global Communications Labs Dac System and method for managing data connectivity links for aviation vehicles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
E. Dinc et al., "In-Flight Broadband Connectivity: Architectures and Business Models for High Capacity Air-to-Ground Communications," IEEE Comm. Mag., vol. 55, no. 9, p. 142, (2017.08.15)*

Also Published As

Publication number Publication date
EP3685526B8 (en) 2023-09-06
WO2019060354A1 (en) 2019-03-28
KR20200057738A (ko) 2020-05-26
US20220086708A1 (en) 2022-03-17
CN111108699B (zh) 2022-06-21
US11212719B2 (en) 2021-12-28
AU2018335277A1 (en) 2020-04-02
JP2020534757A (ja) 2020-11-26
CN111108699A (zh) 2020-05-05
EP3685526B1 (en) 2023-07-26
EP3685526A1 (en) 2020-07-29
US20200275327A1 (en) 2020-08-27
AU2018335277B2 (en) 2023-08-10
JP7224345B2 (ja) 2023-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11876594B2 (en) Position information assisted beamforming
KR102533601B1 (ko) 공중 대 지상 컨텍스트에서 다중 네트워크들의 통합을 위한 아키텍처
US11382014B2 (en) Interference mitigation in an air-to-ground wireless communication network
US11923955B2 (en) Unified radio solution
JP2019527505A (ja) 分離された制御チャネルとトラフィックチャネルを有する空対地通信システム
US11728883B2 (en) Passive collection of air-to-ground network parameters for network planning and control

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant