專利名稱：向移動(dòng)平臺(tái)提供雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和實(shí)況電視節(jié)目的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)全球系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用衛(wèi)星通信，向移動(dòng)平臺(tái)(mobileplatform)諸如飛機(jī)，提供實(shí)況電視節(jié)目和雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
背景技術(shù)：
我們的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)越來越依賴的寬帶數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)對(duì)于在移動(dòng)平臺(tái)，諸如飛機(jī)、艦艇、火車和汽車等上的用戶來說，到目前為止，仍然不是能夠輕易可以得到的。盡管現(xiàn)有的技術(shù)能夠把這類業(yè)務(wù)傳送到所有形式的移動(dòng)平臺(tái)上，但是以往的解決辦法一般價(jià)格十分昂貴、數(shù)據(jù)傳輸率低和/或僅適用于極為有限的政府/軍事用戶市場(chǎng)或某些高端的海事市場(chǎng)上(如巡航艦艇)。
目前，經(jīng)由衛(wèi)星鏈路，地面上的用戶可以獲得各種各樣的廣播電視業(yè)務(wù)。這類業(yè)務(wù)包括商用DBS(Direct Broadcast Satellite，直播衛(wèi)星)業(yè)務(wù)(諸如DirecTV 7和EchoStar 7)和定制視頻業(yè)務(wù)，諸如在專用FSS(FixedSatellite Services，固定衛(wèi)星業(yè)務(wù))或BSS(Broadcast Satellite Services，廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù))衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)播視頻業(yè)務(wù)?？山?jīng)由衛(wèi)星鏈路提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，包括所有常規(guī)的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)(例如，電子郵件、萬維網(wǎng)瀏覽和網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等)以及供團(tuán)體和政府部門使用的VPN(Virtual private networks，虛擬專用網(wǎng))。
以前開發(fā)的、試圖用于為移動(dòng)平臺(tái)提供實(shí)況電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)僅取得了有限的成功。一個(gè)主要的障礙是這類的寬帶數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)的接入費(fèi)用一直很高。另一個(gè)問題是以前開發(fā)的系統(tǒng)的容量有限，它們不能滿足運(yùn)載幾十甚至幾百可能會(huì)同時(shí)請(qǐng)求不同的廣播節(jié)目頻道或者不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的個(gè)體的移動(dòng)平臺(tái)的需要。進(jìn)而，現(xiàn)有系統(tǒng)一般也不易升級(jí)以滿足行進(jìn)中的公眾的需要。
當(dāng)前，某些可用業(yè)務(wù)提供了上述業(yè)務(wù)中有限的部分。其中一項(xiàng)業(yè)務(wù)是為移動(dòng)平臺(tái)上的用戶提供窄帶互聯(lián)網(wǎng)連接。另一種業(yè)務(wù)是提供來自現(xiàn)有的直播信號(hào)(如EchoStar 7和DirectTV 7)的電視廣播業(yè)務(wù)或者是通過專用的衛(wèi)星鏈路(如Airshow 7)提供定制電視廣播信號(hào)。然而，目前還沒有系統(tǒng)或方法可以向在移動(dòng)平臺(tái)或遠(yuǎn)程平臺(tái)上的用戶群提供高速(即大于64Kbps)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，更不用說與視頻業(yè)務(wù)一起的高速網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
有幾種運(yùn)行系統(tǒng)可在商務(wù)航班和巡航艦艇上提供有限的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這些系統(tǒng)的鏈路容量是極為有限(主要使用為電話開發(fā)的通信鏈路)，并且服務(wù)費(fèi)非常昂貴(對(duì)于語音連接而言，高于每分鐘1美元)鏈路。由于這些原因，并且由于這類系統(tǒng)容量上的固有限制，因此，它們?cè)谏虡I(yè)上所取得的成功和所得到的采用是很有限的。
當(dāng)前的運(yùn)行系統(tǒng)通常采用Inmarsat衛(wèi)星通信鏈路或地面無線通信鏈路(即，the National Air Telephone System“NATS”，國家無線電話系統(tǒng))來完成對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的雙向連接。這些連接形式有如下缺點(diǎn)1)有限的連接帶寬(一般小于64Kbps)；2)有限的整體系統(tǒng)容量(由于有限的頻譜)；3)費(fèi)用高。
Inmarsat在L波段頻譜中工作，因此，可以用來向行進(jìn)中的公眾提供寬帶業(yè)務(wù)的帶寬和可用容量很小。基于NATS的解決方案(即，GTE Airfone7，AT & T Claircom)使用的是安裝在座位背后的電話，這是民航旅客所熟悉的。由于它們工作在L波段上，因此也只能提供極為有限的容量。這些系統(tǒng)還受到另外的問題影響，就是它僅僅可在陸地上連接。
當(dāng)前移動(dòng)平臺(tái)的連接方法通常是窄帶，并且限制數(shù)據(jù)流流向一般網(wǎng)絡(luò)不能達(dá)到的地方。典型的情況是，在用戶的計(jì)算機(jī)和空對(duì)地或艦對(duì)岸的電話系統(tǒng)之間，通過使用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)電話調(diào)制解調(diào)器來完成連接。在此方案中，每個(gè)用戶在他/她的通話期間，能夠單獨(dú)使用整個(gè)的通信頻道，并且能夠有效地防止他人使用該部分電話系統(tǒng)。
受到關(guān)注的另一個(gè)業(yè)務(wù)是向移動(dòng)平臺(tái)的用戶提供預(yù)存儲(chǔ)的全球萬維網(wǎng)(word-wide-web)內(nèi)容。預(yù)計(jì)該項(xiàng)業(yè)務(wù)將與位于移動(dòng)平臺(tái)上的服務(wù)器相結(jié)合，以便通過簡(jiǎn)單的觸摸屏界面，向移動(dòng)平臺(tái)上的用戶提供它存儲(chǔ)的內(nèi)容。當(dāng)該移動(dòng)平臺(tái)處于停止?fàn)顟B(tài)例如，飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)上或船舶停在港口時(shí))，每隔幾周對(duì)服務(wù)器上的內(nèi)容更新一次。通過裝載CDROMS(光盤只讀存儲(chǔ)器)或更換在服務(wù)器上的硬盤驅(qū)動(dòng)器，可以完成移動(dòng)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)更新。雖然用此項(xiàng)業(yè)務(wù)存儲(chǔ)在移動(dòng)平臺(tái)上的內(nèi)容是可以改變的，但是這種改變是非實(shí)時(shí)的。
由上可見，極為需要一種系統(tǒng)和方法，用于經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星鏈路，向移動(dòng)平臺(tái)上的用戶提供實(shí)況電視節(jié)目和雙向數(shù)據(jù)通信。更具體地說，需要提供互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信、經(jīng)由BSS衛(wèi)星的直播衛(wèi)星業(yè)務(wù)，以及經(jīng)由Ku或Ka波段衛(wèi)星，向一個(gè)或多個(gè)在移動(dòng)平臺(tái)上的多個(gè)用戶轉(zhuǎn)播實(shí)況電視節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)。其方式是讓每個(gè)用戶請(qǐng)求并接收互聯(lián)網(wǎng)或其它形式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及用戶希望觀看的特定的活動(dòng)廣播節(jié)目。
也需要提供一種系統(tǒng)和方法，以使數(shù)以百計(jì)或更多的移動(dòng)平臺(tái)(如飛機(jī))能夠與多個(gè)衛(wèi)星相互通信。其中，這些衛(wèi)星中的每一個(gè)都有多個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)發(fā)器，以使每個(gè)移動(dòng)平臺(tái)都能與一個(gè)指定的轉(zhuǎn)發(fā)器通信，以便讓每個(gè)旅客都能進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通信并觀看他們所選擇的實(shí)況電視節(jié)目。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)本發(fā)明中的優(yōu)選實(shí)施例提供一種方法和裝置，用于向移動(dòng)平臺(tái)提供電視和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)利用地面部分來接收視頻和數(shù)據(jù)內(nèi)容，并同時(shí)經(jīng)由地面天線，利用射頻信號(hào)向空中部分發(fā)送內(nèi)容?？罩胁糠职ㄖ辽侔粋€(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星，最好是含有多個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)發(fā)器，利用衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器，該衛(wèi)星接收由地面部分天線發(fā)送的射頻信號(hào)，并將這些信號(hào)至少中繼給一個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)，通常多個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)。每個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)位于移動(dòng)平臺(tái)(例如，飛機(jī)、船舶等)上，接收來自至少一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的射頻信號(hào)，并根據(jù)用戶的選擇，將轉(zhuǎn)發(fā)的視頻內(nèi)容和數(shù)據(jù)內(nèi)容分發(fā)給單個(gè)用戶。因而，每個(gè)用戶僅接收他/她特別選擇或請(qǐng)求的視頻節(jié)目和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容。
可選的，但最好是地面部分包括至少一個(gè)與互聯(lián)網(wǎng)提供商相連的專用鏈路，也可以為專用的/聯(lián)合的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)客戶提供一個(gè)或多個(gè)專用鏈路。地面部分中的內(nèi)容管理中心也與其網(wǎng)絡(luò)操作中心相連，用于控制實(shí)況電視節(jié)目和其它數(shù)據(jù)向空中部分的傳輸。
由地面站發(fā)送給移動(dòng)平臺(tái)的所有信息在衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的整個(gè)覆蓋區(qū)的上廣播。每個(gè)衛(wèi)星位于地球同步軌道(GeoStationary Orbit)上或地球非同步軌道(Non GeoStat ionary Orbit)。最好使用分組多路復(fù)用來為每個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上的多個(gè)用戶提供多路同時(shí)接入。
該移動(dòng)系統(tǒng)上包括合適的天線系統(tǒng)，用于與指定的轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行雙向通信。在一個(gè)優(yōu)選形式中，該天線系統(tǒng)包括由移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)載的可控制天線組成，用于在覆蓋區(qū)內(nèi)，向衛(wèi)星發(fā)送或從衛(wèi)星接收射頻信號(hào)。該天線系統(tǒng)與接收器相連接，并由接收器來解碼和解調(diào)所接收的射頻信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字視頻、音頻信號(hào)及數(shù)據(jù)內(nèi)容信號(hào)。這些信號(hào)最好以包的形式提供并反饋給過濾分組的路由器，以便只把移動(dòng)平臺(tái)上的用戶選擇/請(qǐng)求的內(nèi)容發(fā)送給用戶。在上下文中，用戶可以定義為乘客、船艙乘務(wù)員、機(jī)艙乘務(wù)員、維修人員和非人的實(shí)體，例如，無人管理的數(shù)據(jù)設(shè)備。發(fā)送系統(tǒng)路由數(shù)據(jù)內(nèi)容，直接發(fā)送給在接入站、與各個(gè)用戶獨(dú)立聯(lián)系的的適當(dāng)?shù)挠脩?，或者發(fā)送給分布在移動(dòng)平臺(tái)上的指定部件(例如，頭頂監(jiān)視器(overhead monitor))。這樣，每個(gè)用戶或使用者只接收他/她請(qǐng)求的特定數(shù)據(jù)內(nèi)容(即，或是數(shù)據(jù)，或是電視節(jié)目)，或者將數(shù)據(jù)內(nèi)容簡(jiǎn)單地提供給移動(dòng)平臺(tái)上的全體乘客。
本發(fā)明的方法和裝置提供了在多個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)平臺(tái)之間實(shí)施雙向數(shù)據(jù)通信的能力，在各個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上的每個(gè)用戶能夠單獨(dú)請(qǐng)求和得到互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)或者其它形式的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。本發(fā)明進(jìn)一步能使用戶單獨(dú)請(qǐng)求和觀看所選頻道的實(shí)況電視節(jié)目。


參考下列附圖，通過閱讀下面的說明書和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域人員來說，將會(huì)變得很清楚。
圖1是簡(jiǎn)化的方塊圖，說明本發(fā)明的系統(tǒng)的三個(gè)主要部分。
圖2是裝載在各個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上的移動(dòng)系統(tǒng)的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)10，用以在一個(gè)或多個(gè)不同的覆蓋區(qū)域14a和14b中向多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)12a-12f提供數(shù)據(jù)內(nèi)容或者是從其接收數(shù)據(jù)內(nèi)容。系統(tǒng)10通常是由地面部分16、構(gòu)成空間部分17的多個(gè)衛(wèi)星18a-18f，以及安置在各個(gè)移動(dòng)平臺(tái)12上的移動(dòng)系統(tǒng)20組成的。移動(dòng)平臺(tái)可由飛機(jī)、巡航艦艇或任何其它移動(dòng)交通工具組成。在本發(fā)明的附圖中，移動(dòng)平臺(tái)18是以飛機(jī)作為例子。盡管在下面的說明中移動(dòng)平臺(tái)都是用飛機(jī)做例子來介紹的，但并不能認(rèn)為系統(tǒng)10的應(yīng)用范圍僅限于飛機(jī)。
空間部分17可以包括在覆蓋區(qū)14a和14b中的任何數(shù)量的、覆蓋各個(gè)區(qū)域所需要的衛(wèi)星18。衛(wèi)星18a、18b、18d和18e最好是Ku或Ka波段衛(wèi)星。衛(wèi)星18c或18f是BSS(廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù))衛(wèi)星。衛(wèi)星18中的每一個(gè)衛(wèi)星都在與GSO(地球同步軌道)上或是在與NGSO(地球非同步軌道)上運(yùn)行?？梢杂糜诒景l(fā)明的NGSO軌道的例子包括LEO(Low Earth Orbit，近地軌道)、MEO(Medium Earth Orbit，中距離軌道)和HEO(Highly Elliptical Orbit，遠(yuǎn)距離橢圓軌道)。衛(wèi)星18中的每一個(gè)衛(wèi)星都至少具有一個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器，最好是有多個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器。例如，衛(wèi)星18a就被描述成具有四個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4。較為理想的是，所列舉的其它的各個(gè)衛(wèi)星18最好也能有或多或少的射頻轉(zhuǎn)發(fā)器，這要由處理在覆蓋區(qū)中工作的、預(yù)計(jì)數(shù)量的移動(dòng)平臺(tái)12的需要來決定。轉(zhuǎn)發(fā)器在飛機(jī)12和地面部分16之間提供“彎管”(bent-pipe)通信。用于這些通信鏈路上的頻帶可以包括范圍大約在10MHz到100MHz之間的任意射頻頻帶。轉(zhuǎn)發(fā)器最好由Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器組成，其頻帶是由FCC(聯(lián)邦通信委員會(huì))和ITU(國際電聯(lián))為固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)FSS或BSS衛(wèi)星指定的。當(dāng)然，也可使用不同類型的轉(zhuǎn)發(fā)器(即，每個(gè)衛(wèi)星18不需要包括多個(gè)相同種類的轉(zhuǎn)發(fā)器)并且每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可以在不同的頻率上工作。轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4中的每一個(gè)包括寬地域覆蓋面、高效EIRP(Effective Isotropic Radiated Power，全向輻射功率)以及高增益/噪聲溫度(G/T)。
參見圖1，地面部分16包括地面站22，它能夠與內(nèi)容中心24和NOC(Network Operations Center，網(wǎng)絡(luò)操作中心)26雙向通信。如果業(yè)務(wù)上需要一個(gè)以上的不同覆蓋區(qū)的話，就可以使用位于第二覆蓋區(qū)14b中的第二地面站22a。在此情況下，地面站22a也能通過地面鏈路或任何其它合適的、用于與NOC 26建立通信鏈路的方式與NOC 26進(jìn)行雙向通信。地面站22a也可與內(nèi)容中心24a進(jìn)行雙向通信。為了便于討論，本發(fā)明也將說明系統(tǒng)10在覆蓋區(qū)14a中的操作。然而，可以理解的是，與衛(wèi)星18d-18f相關(guān)的同樣操作出現(xiàn)在覆蓋區(qū)14b中。也可以理解的是，以下面將要說明的方式，可將本發(fā)明伸縮(scalable)為任何數(shù)量的覆蓋區(qū)14。
地面站22包括天線和相關(guān)的天線控制電子裝置，它們是將數(shù)據(jù)內(nèi)容傳送給衛(wèi)星18a和18b所需要的。地面站22的天線也可以用來接收由轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，這些數(shù)據(jù)內(nèi)容源于在覆蓋區(qū)14a中的每一飛機(jī)12上的各個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)20。地面站22也可以位于覆蓋區(qū)14a中的任何地方。同樣地，地面站22a(如果安裝有的話)也可位于第二覆蓋區(qū)14b中的任何地方。
內(nèi)容中心24與各種外部的數(shù)據(jù)內(nèi)容提供商相互通信，并負(fù)責(zé)控制將它所接收到的視頻信息和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)降孛嬲?2上。內(nèi)容中心24最好與ISP(互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商)30、視頻內(nèi)容源32和PSTN(公共交換電話網(wǎng))34保持聯(lián)系。內(nèi)容中心24也可與一個(gè)或多個(gè)VPN(虛擬專用網(wǎng))36相互通信。ISP 30為飛機(jī)12上的使用者提供互聯(lián)網(wǎng)存取。視頻內(nèi)容源32提供實(shí)況電視節(jié)目(如有線新聞網(wǎng)7(CNN)和ESPN7)。NOC 26執(zhí)行傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理、用戶認(rèn)證、算賬、定制業(yè)務(wù)和賬單等工作。在第二覆蓋區(qū)14b中的、與地面站22a關(guān)聯(lián)的內(nèi)容中心24a最好也能與ISP 38、視頻內(nèi)容提供商、PSTN 42以及可選的VPN 44相互通信?？蛇x的無線電話系統(tǒng)28也被包括在內(nèi)，作為衛(wèi)星返回鏈路(return link)的替代手段。
現(xiàn)在參考圖2，此圖將更加詳細(xì)地說明安裝在每個(gè)飛機(jī)18上的移動(dòng)系統(tǒng)20。每個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)20包括一個(gè)以路由器/服務(wù)器50(下文中稱為“服務(wù)器”)形式提供的數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)，它與通信子系統(tǒng)52、控制單元和顯示系統(tǒng)54以及以局域網(wǎng)56形式提供的分發(fā)系統(tǒng)(distribution system)相互通信?？晒┻x擇的是，也能將服務(wù)器50構(gòu)建成與NATS(國家無線電話系統(tǒng))58、CIS(Crew Information Services System，乘務(wù)信息業(yè)務(wù)系統(tǒng))60和/或IFE(In-Flight Entertainment System，空中娛樂系統(tǒng))62一起工作。
通信子系統(tǒng)52包括發(fā)射器子系統(tǒng)64和接收器子系統(tǒng)66。發(fā)射器子系統(tǒng)64包括編碼器68、調(diào)制器70和上變頻器72，用于將來自服務(wù)器50的數(shù)據(jù)內(nèi)容信號(hào)進(jìn)行編碼、調(diào)制和上變頻，然后送給發(fā)射天線74。接收器子系統(tǒng)66包括解碼器76、解調(diào)器78和下變頻器80，用于將接收天線82接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼、解調(diào)和下變頻，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶐б曨l和音頻信號(hào)以及數(shù)據(jù)信號(hào)。盡管圖中只示出了一個(gè)接收器子系統(tǒng)66，但最好含有多個(gè)接收器子系統(tǒng)66，以便能夠同時(shí)接收來自多個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器的射頻信號(hào)。如果圖中示出多個(gè)接收器子系統(tǒng)66，那就相應(yīng)地需要多個(gè)部件76-80。
然后，將接收器子系統(tǒng)66接收到的信號(hào)輸入到服務(wù)器50中。系統(tǒng)控制器88用于控制移動(dòng)系統(tǒng)20上的所有子系統(tǒng)。系統(tǒng)控制器84將信號(hào)提供給天線控制器86，該天線控制器86以電子方式操縱接收天線82，以使接收天線始終對(duì)著衛(wèi)星18中的某個(gè)特定的衛(wèi)星。下文中，，將該特定衛(wèi)星稱之為“目標(biāo)”衛(wèi)星。發(fā)射天線74是從動(dòng)于接收天線82，它也跟蹤目標(biāo)衛(wèi)星18。較為理想的是，某些中類的移動(dòng)天線可以從同一個(gè)孔徑來進(jìn)行發(fā)射和接收。在此情況下，發(fā)射天線74和接收天線82就合而為一了。
根據(jù)圖2，局域網(wǎng)(LAN)56是用來將服務(wù)器50與多個(gè)接入站88連接起來，這些接入站安裝在飛機(jī)12a的座位上。每個(gè)接入站88可用來將服務(wù)器50直接連到用戶的膝上型計(jì)算機(jī)、PDA(個(gè)人數(shù)字助手)或用戶的其它個(gè)人計(jì)算設(shè)備上。每個(gè)接入站88也可以由一個(gè)安裝在座位背后的計(jì)算機(jī)/顯示器組成。局域網(wǎng)(LAN)56使用戶的計(jì)算設(shè)備和服務(wù)器50之間的雙向數(shù)據(jù)通信成為可能，這樣，每個(gè)用戶就能夠請(qǐng)求他們想要的電視節(jié)目頻道，接入期望的網(wǎng)址和他/她的電子郵件，或者進(jìn)行各種各樣其它的、與飛機(jī)12上別的用戶無關(guān)的工作。
接收天線82和發(fā)射天線74可分別由任何形式的可控制天線構(gòu)成。較理想的方式是，這些天線由電子掃描相控陣天線組成。相控陣天線特別適合于需要特別考慮氣動(dòng)阻力的航空應(yīng)用。波音公司的美國專利第5886671號(hào)公開了適用于本發(fā)明的電子掃描相控陣天線的一個(gè)特定形式。
根據(jù)圖1，在系統(tǒng)10的操作中，在由各個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)20的地面站22或發(fā)射天線74發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容之前，最好將數(shù)據(jù)內(nèi)容格式化為IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)包。為了討論起見，將地面站22以IP包的形式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容稱之為“前向鏈路”傳輸。最好用IP分組多路復(fù)用來將內(nèi)容數(shù)據(jù)同時(shí)提供給各個(gè)飛機(jī)12，這些飛機(jī)在覆蓋區(qū)14a中使用單播、組播和廣播傳輸技術(shù)來操作。
轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4將它們接收到的IP數(shù)據(jù)內(nèi)容包由轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)給在覆蓋區(qū)14a中運(yùn)行的飛機(jī)12。如果在覆蓋區(qū)14a上有多個(gè)衛(wèi)星18，目前較為理想的是，單個(gè)衛(wèi)星能夠覆蓋包括整個(gè)美國大陸在內(nèi)的區(qū)域。這樣，根據(jù)覆蓋區(qū)的地域大小和此區(qū)域中期望的移動(dòng)平臺(tái)通信量，就可能只需要用一個(gè)含有單個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星來覆蓋整個(gè)的區(qū)域。除了美國大陸外，另一些不同的覆蓋區(qū)是歐洲、南美洲/中美洲、東亞、中東、北大西洋等地區(qū)。預(yù)計(jì)在比美國大陸更大的服務(wù)區(qū)域中，就需要多個(gè)衛(wèi)星18(它們每個(gè)都有一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器)來提供對(duì)整個(gè)區(qū)域的完全覆蓋。
最好將接收天線82和發(fā)射天線74安裝在與其相關(guān)的飛機(jī)18的機(jī)身頂部。每一飛機(jī)的接收天線74接收編碼射頻信號(hào)的全部射頻發(fā)射，該信號(hào)代表從轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)來的IP數(shù)據(jù)內(nèi)容包。接收天線82接收HP(Horizontally Polarized，水平極化)和VP(Vertically Polarized，垂直極化)信號(hào)，并將這些信號(hào)至少輸入到一個(gè)接收器66中。如果安裝了一個(gè)以上的接收器66，那么，就指定其中一個(gè)專門與一個(gè)特定的轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4一起使用，該轉(zhuǎn)發(fā)器是由在接收器對(duì)準(zhǔn)的目標(biāo)衛(wèi)星18運(yùn)載的。接收器66譯碼、解調(diào)和下變頻編碼的射頻信號(hào)，以產(chǎn)生視頻信號(hào)、音頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，并將它們輸入到服務(wù)器50中。該服務(wù)器過濾和丟棄不是飛機(jī)18上用戶的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并將其余的數(shù)據(jù)內(nèi)容通過LAN 56轉(zhuǎn)發(fā)給適合的接入站88。照此方式，每個(gè)用戶僅接收他們先前請(qǐng)求的節(jié)目或其它信息中的一部分。相應(yīng)地，每個(gè)用戶可以自由地請(qǐng)求和接收他們想要的電視節(jié)目頻道，存取他們的電子郵件和接入互聯(lián)網(wǎng)，或者進(jìn)行其它的與飛機(jī)12a上別的用戶無關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸操作。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，系統(tǒng)10也能接收實(shí)況電視節(jié)目(如新聞、運(yùn)動(dòng)、天氣和娛樂等)的DBS傳輸。DBS業(yè)務(wù)供應(yīng)商的例子包括DirecTV 7和Echostar 7。DBS傳輸出現(xiàn)在為BSS(廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)) 指定的頻段中，在北美DBS傳輸通常都是環(huán)狀極化的。因此，作為任選方案，可以將線性極化轉(zhuǎn)換器加入到接收天線82中，以便在北美地區(qū)接收廣播衛(wèi)星業(yè)務(wù)。在Ku波段中，運(yùn)載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的FSS頻段和運(yùn)載DBS傳輸?shù)腂SS頻段是彼此相鄰的。在一個(gè)系統(tǒng)10的可選實(shí)施例中，可用單個(gè)的Ku波段接收天線來接收在BSS波段中的、來自DBS衛(wèi)星18c和18f的DBS傳輸，或者是接收在FSS波段中的、來自FSS衛(wèi)星18a和18b之一的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，或者兩者都同時(shí)使用相同的接收天線82。通過使用多波束接收天線82或單波束接收天線82(這些天線和衛(wèi)星一起共處在同一個(gè)對(duì)地靜止衛(wèi)星軌道的間隙中)完成了對(duì)多個(gè)衛(wèi)星的同時(shí)接收任務(wù)。
移動(dòng)系統(tǒng)20按照完全相同的方式來接收和處理轉(zhuǎn)播電視或定制的視頻業(yè)務(wù)。從視頻內(nèi)容源32獲得轉(zhuǎn)播的或定制的視頻內(nèi)容，并通過地面站22發(fā)送到FSS衛(wèi)星18a和18b上。在由地面站22廣播視頻內(nèi)容之前，對(duì)視頻內(nèi)容適當(dāng)?shù)鼐幋a，以便讓內(nèi)容中心24來發(fā)送。某些轉(zhuǎn)播內(nèi)容的定制可以在移動(dòng)系統(tǒng)20的服務(wù)器50上進(jìn)行(圖2)，以便針對(duì)特定市場(chǎng)的需要或是根據(jù)飛機(jī)12上的用戶的興趣來修改廣告和其它的信息內(nèi)容。
利用專用的入口數(shù)據(jù)內(nèi)容(portal data content)來為飛機(jī)12上的用戶提供大量的數(shù)據(jù)內(nèi)容。這是作為裝在各個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)20的服務(wù)器50上的一組HTML頁面來實(shí)行的。根據(jù)由地面部分16的NOC 26控制的調(diào)度功能，并通過從內(nèi)容中心24的地面服務(wù)器上定期發(fā)送更新的部分來使內(nèi)容保持新鮮。能夠很容易地構(gòu)建服務(wù)器50以接收用戶的登錄信息，支持用戶認(rèn)證，并跟蹤用戶和聯(lián)網(wǎng)記賬信息以支持賬單編制系統(tǒng)。認(rèn)證和記賬系統(tǒng)可以構(gòu)建來與地面部分16通信，以便按方便的時(shí)間間隔向NOC 26發(fā)送積累的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的系統(tǒng)10也通過衛(wèi)星鏈路為各種目的提供直接的互聯(lián)網(wǎng)連接。例如，在飛機(jī)12上的用戶想要得到未高速緩存在服務(wù)器50上的數(shù)據(jù)內(nèi)容或者是將衛(wèi)星鏈路作為內(nèi)容源的路徑為專用端口提供新內(nèi)容時(shí)。該服務(wù)器也可用于高速緩存經(jīng)常訪問的網(wǎng)頁，并用于放置(host)頻繁訪問的DMS(DomainnaMe System，域名系統(tǒng))查找表。DMS查找表最好由內(nèi)容中心24來維護(hù)，并在移動(dòng)系統(tǒng)20上定期進(jìn)行更新。入口(portal)緩存內(nèi)容的更新可以通過飛行中定期“推壓的”(pushed)高速緩存器的更新來完成；或者是在機(jī)場(chǎng)終端設(shè)備的門上使用任何形式的有線和無線連接與飛機(jī)18相互通信，或者是由飛機(jī)12上的機(jī)組人員通過手工操作高速緩存更新，將飛機(jī)上攜帶的CD-ROM插入到高速緩存服務(wù)器上。本發(fā)明的系統(tǒng)10在衛(wèi)星鏈路上實(shí)行了飛行中定期“推壓的”高速緩存的更新。高速緩存內(nèi)容的更新最好出現(xiàn)在對(duì)衛(wèi)星鏈路需求較低的時(shí)期。
在建立了通往地面部分16的視距鏈路(line-of-sight link)并用以作為物理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)(physical infrastructure)的情況下，任選的無線電話系統(tǒng)28也可以與系統(tǒng)10一起使用。例如，可選的、包含有無線電話系統(tǒng)的實(shí)施方案可用于低數(shù)據(jù)速率返回鏈路(2.4kbps-9.6kbps)上。我們也將會(huì)認(rèn)識(shí)到，諸如歐洲和亞洲的其它地區(qū)也有類似的無線電話系統(tǒng)，它們使用地面蜂窩通信鏈路與飛機(jī)進(jìn)行通信。無線電話系統(tǒng)(在北美為NATS)原來是為傳送電話通信業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的，但是現(xiàn)在己用來傳送每次通話單個(gè)用戶的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的模擬調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)。就本發(fā)明而言，來自移動(dòng)系統(tǒng)20的、集聚返回鏈路(aggregate return line)通信量是與服務(wù)器/路由器50、轉(zhuǎn)換器(switch)或者是PBX(專用小交換機(jī))(未示出)組合在一起的，然后通過模擬調(diào)制解調(diào)器或直接通過數(shù)字接口(例如，CEPT-E1)接入到無線電話返回鏈路之中。通過在路由器/轉(zhuǎn)換器和無線電話系統(tǒng)之間建立多個(gè)同時(shí)連接，能夠提供擴(kuò)充的通信容量?？梢杂枚噫溌贰PP(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))的數(shù)據(jù)封裝來完成在機(jī)載路由器和NOC路由器之間的數(shù)據(jù)流的分離/重組。除了擴(kuò)大的容量之外，單連接故障的容錯(cuò)度隨著無線電話系統(tǒng)的多連接的增加而增加。在分立的無線電話系統(tǒng)天線塔之間的切換(handover)是由無線電話系統(tǒng)來管理的。當(dāng)移動(dòng)平臺(tái)穿越多個(gè)覆蓋區(qū)時(shí)，在各個(gè)空中的和地面的路由器之間的連接是自動(dòng)維護(hù)的。
本發(fā)明所預(yù)期的一個(gè)重要應(yīng)用是與在地球的水域和邊遠(yuǎn)地區(qū)上空長(zhǎng)時(shí)間飛行的飛機(jī)連接，它所飛越的地區(qū)幾乎沒有或完全沒有當(dāng)前的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋。本發(fā)明可以同今后要發(fā)射到海洋上空軌道上的GSO衛(wèi)星或新型NGSO衛(wèi)星一起運(yùn)作，以便完全覆蓋地球(包括極地)。
參照?qǐng)D1，將對(duì)從飛機(jī)12a到地面站22的數(shù)據(jù)內(nèi)容傳輸加以說明。該傳輸用術(shù)語稱為“返回鏈路”傳輸。天線控制器86使發(fā)射天線74保持它的天線束始終對(duì)著目標(biāo)衛(wèi)星18a。從每一移動(dòng)系統(tǒng)20返回到地面站22的通信頻道代表了單獨(dú)指定的、并由地面部分16的NOC 26來對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，如果系統(tǒng)10要容納幾百個(gè)或更多的飛機(jī)12，那就要將多個(gè)飛機(jī)分配給裝載在指定衛(wèi)星18上的轉(zhuǎn)發(fā)器。返回鏈路的優(yōu)選多路存取方法是CDMA(碼分多址)、FDMA(頻分多址)、TDMA(時(shí)分多址)或者是它們的組合?？蓪⒍鄠€(gè)移動(dòng)系統(tǒng)分配給單個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4。如果在覆蓋區(qū)14a中有更多數(shù)量的、裝有移動(dòng)系統(tǒng)20的飛機(jī)12在運(yùn)行，就需要相應(yīng)地增加轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量。
接收天線82可以實(shí)施一個(gè)閉環(huán)跟蹤系統(tǒng)，以便對(duì)準(zhǔn)天線束或者是根據(jù)接收信號(hào)的振幅來調(diào)節(jié)天線的極化。發(fā)射天線74從動(dòng)于接收天線82的指向和極化。另一個(gè)可供選用的實(shí)施方案是使用開環(huán)跟蹤方法，此法利用機(jī)載的IRU(Inertial Reference Unit，慣性參照單元)并根據(jù)移動(dòng)平臺(tái)的位置和高度以及衛(wèi)星18的位置來決定天線的指向和極化。
從指定飛機(jī)12的移動(dòng)系統(tǒng)20的發(fā)射天線74上發(fā)出的編碼射頻信號(hào)被傳輸給轉(zhuǎn)發(fā)器18a1-18a4中指定的一個(gè)。然后再由這個(gè)指定的轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)到地面站22上。地面站22與內(nèi)容中心24相互通信以確定并提供適合用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)(例如，來自萬維網(wǎng)的內(nèi)容、電子郵件或來自用戶VPN(虛擬專用網(wǎng))的信息)。
另一個(gè)要考慮的問題是系統(tǒng)10是引起干擾的潛在因素，這種干擾是由于接收天線82的小孔徑尺寸引起的。接收天線82的孔徑尺寸通常比常規(guī)的VSAT(Very Small Aperture Terminal，“超小孔徑終端”)天線還要小。因此，來自接收天線82的波束就能包圍鄰近的、沿著對(duì)地同步的弧線運(yùn)行的衛(wèi)星。這就會(huì)導(dǎo)致來自目標(biāo)衛(wèi)星之外的其它衛(wèi)星的干擾，這種干擾由特定的移動(dòng)系統(tǒng)20所接收。為了克服這個(gè)潛在的問題，系統(tǒng)10最好使用比標(biāo)準(zhǔn)前向鏈路數(shù)據(jù)速率更低的速率，以便克服來自鄰近衛(wèi)星的干擾。例如，當(dāng)系統(tǒng)10在轉(zhuǎn)發(fā)器的前向鏈路數(shù)據(jù)速率至少為每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器5Mbps的狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，所用的是典型的FSS Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器(例如，Telstar-6)和具有有源孔徑的天線，有源孔徑的尺寸大約為17英寸×24英寸(43.18cm×60.96cm)。為了比較，該典型的Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器通常使用常規(guī)的VSAT天線，并運(yùn)行在約為30Mbps的數(shù)據(jù)速率上。
使用標(biāo)準(zhǔn)的DVB(數(shù)字視頻廣播)波形，在轉(zhuǎn)發(fā)器的27MHz的總帶寬中，前向鏈路信號(hào)通常僅占不到8MHz的帶寬。然而，將轉(zhuǎn)發(fā)器的功率集中在小于轉(zhuǎn)發(fā)器的全部帶寬之內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生管制上的問題(regulatory concern)。目前，用FCC規(guī)則來調(diào)節(jié)來自轉(zhuǎn)發(fā)器的最大EIRP(有效全向輻射功率)的譜密度，以防止距離靠近的衛(wèi)星間的相互干擾。因此，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在調(diào)制器70上使用了擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，以便用眾所周知的信號(hào)擴(kuò)展技術(shù)來“擴(kuò)展”轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬上的前向鏈路信號(hào)。這就能降低轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)的譜密度，并消除了兩個(gè)或多個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)20之間相互干擾的可能性。
同樣重要的是，發(fā)射天線74符合管制的要求，因此可以防止對(duì)與目標(biāo)衛(wèi)星18相鄰的衛(wèi)星的干擾。在大多數(shù)移動(dòng)應(yīng)用中的發(fā)射天線也都傾向于比常規(guī)VSAT天線更小(后者的典型代表是直徑為1米的反射器天線)。用于航空應(yīng)用的移動(dòng)發(fā)射天線應(yīng)該有低氣動(dòng)阻力，而且質(zhì)量輕，功率消耗低，尺寸相對(duì)較小。由于上述的理由，發(fā)射天線74的天線孔徑最好比常規(guī)的VSAT天線的孔徑更小。VSAT天線的尺寸要能夠生成足夠窄的天線波束，以便照射與地球同步軌道上的FSS衛(wèi)星。這一點(diǎn)是很重要的，這是因?yàn)樵诘厍蛲杰壍郎系腇SS衛(wèi)星之間僅有2E的間距。本發(fā)明所用的發(fā)射天線74的天線孔徑小于標(biāo)準(zhǔn)的天線孔徑，這樣就能產(chǎn)生足夠?qū)挼奶炀€波束，用以輻照與地同步軌道上的、與目標(biāo)衛(wèi)星相鄰的衛(wèi)星，這些衛(wèi)星會(huì)引起干擾問題。將擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)用在返回鏈路傳送上，也消除了這個(gè)潛在的問題。由發(fā)射天線74發(fā)射的信號(hào)具有擴(kuò)展的頻率，以便在鄰近衛(wèi)星上產(chǎn)生干擾信號(hào)。該干擾信號(hào)位于EIRP(有效全向輻射功率)的閾譜密度之下，在該譜密度下信號(hào)會(huì)產(chǎn)生于擾。如果在指定的覆蓋區(qū)中，衛(wèi)星間的角間隔能使干擾不再成為問題的話，就可以不需要使用擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)。比較理想的是，本發(fā)明的系統(tǒng)10提供了一種裝置，用于為大量機(jī)載移動(dòng)平臺(tái)上的多個(gè)獨(dú)立用戶提供雙向數(shù)據(jù)內(nèi)容的傳輸。系統(tǒng)10還能將數(shù)據(jù)內(nèi)容，諸如轉(zhuǎn)播視頻業(yè)務(wù)、廣播視頻業(yè)務(wù)和其它形式的數(shù)據(jù)內(nèi)容，實(shí)時(shí)地提供給大量的移動(dòng)平臺(tái)，諸如飛機(jī)、船舶或其它任何形式的移動(dòng)平臺(tái)，這些平臺(tái)上運(yùn)載了想要訪問地面數(shù)據(jù)內(nèi)容源或觀看實(shí)況電視節(jié)目的個(gè)體。該系統(tǒng)還能讓指定覆蓋區(qū)內(nèi)的多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)與指定覆蓋區(qū)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器相互通信，并通過衛(wèi)星將數(shù)據(jù)內(nèi)容傳回到地面控制系統(tǒng)。因此，在移動(dòng)平臺(tái)上的各個(gè)用戶能夠獨(dú)立地訪問并得到各種形式的數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及選擇的實(shí)況電視節(jié)目的頻道。重要的是，本發(fā)明的系統(tǒng)10可以伸縮(scalable)，以便容納大量的或小量的移動(dòng)平臺(tái)，并且還可以在多個(gè)衛(wèi)星和覆蓋區(qū)上伸縮。
本技術(shù)領(lǐng)域的人員可從上述的說明中認(rèn)識(shí)到，能夠以多種形式來實(shí)施本發(fā)明的示例。因此，盡管本發(fā)明是根據(jù)特定例子來加以說明的，但是本發(fā)明的實(shí)際范圍并不僅限于此。在研究了本發(fā)明的附圖、說明書和所附的權(quán)利要求之后，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域人員來說，本發(fā)明的其它修改方案將會(huì)是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，用于經(jīng)由至少一個(gè)衛(wèi)星向多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)提供數(shù)據(jù)內(nèi)容，所述衛(wèi)星上具有至少一個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器，并經(jīng)由所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器將數(shù)據(jù)內(nèi)容由移動(dòng)平臺(tái)發(fā)送到地面控制中心；獨(dú)立移動(dòng)系統(tǒng)，與每一移動(dòng)平臺(tái)相關(guān)聯(lián)，并由所述移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)載；地面天線系統(tǒng)，與地面控制中心相關(guān)聯(lián)，用于經(jīng)由所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器向所述移動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送代表所述數(shù)據(jù)內(nèi)容的編碼射頻信號(hào)；每一移動(dòng)系統(tǒng)包括可控制的發(fā)射天線和可控制的接收天線；通信子系統(tǒng)，響應(yīng)每一所述天線，用于由所述接收天線接收的所述編碼射頻信號(hào)生成基帶視頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，并由多個(gè)使用者中的每一使用者輸入的數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生編碼射頻信號(hào)；數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)，用于過濾不是發(fā)送給在所述移動(dòng)平臺(tái)使用者的所述數(shù)據(jù)內(nèi)容部分；網(wǎng)絡(luò)，用于將由所述數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)輸出的所述基帶視頻信號(hào)和所述數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給所述使用者，所述網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)接入站，從而，單個(gè)用戶僅僅接收與由所述使用者所選的先前信息相關(guān)的所述數(shù)據(jù)內(nèi)容和所述基帶視頻信號(hào)的特定子部分；和所述獨(dú)立移動(dòng)系統(tǒng)也用于將每一所述使用者從接入站輸入的所述信號(hào)經(jīng)由所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射到所述地面天線上。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述接入站適合與所述使用者操作的個(gè)人計(jì)算設(shè)備連接。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)包括文件服務(wù)器。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述衛(wèi)星包含多個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器，且其中，所述地面控制中心指定一個(gè)所述轉(zhuǎn)發(fā)器以專用方式與指定所述移動(dòng)平臺(tái)通信。
5.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其中，網(wǎng)絡(luò)包括局域網(wǎng)。
6.一種系統(tǒng)，經(jīng)由具有至少一個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星向移動(dòng)接收平臺(tái)提供實(shí)時(shí)視頻信號(hào)，該系統(tǒng)包括地面系統(tǒng)，用于向所述衛(wèi)星發(fā)送表示所述視頻信號(hào)的射頻信號(hào)；安裝在所述移動(dòng)接收平臺(tái)上的移動(dòng)接收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括天線，用于接收來自所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器的所述射頻信號(hào)；天線控制系統(tǒng)，用于在所述移動(dòng)接收平臺(tái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，操縱所述天線以跟蹤所述衛(wèi)星；通信系統(tǒng)，響應(yīng)由所述天線接收的信號(hào)的，用于產(chǎn)生根據(jù)接收信號(hào)的基帶視頻信號(hào)；數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)，響應(yīng)所述通信系統(tǒng)，用于確定要將所述基帶視頻信號(hào)的哪個(gè)部分發(fā)送給在所述移動(dòng)接收平臺(tái)上的多個(gè)接入站中的每一接入站，以供所述移動(dòng)接收平臺(tái)上的個(gè)體觀看；和分發(fā)系統(tǒng)，用于將所述基帶視頻信號(hào)的所述部分按路線發(fā)送給某個(gè)特定的所述接入站，以響應(yīng)所述使用者的請(qǐng)求，這樣，每個(gè)所述使用者只接收根據(jù)每一所述使用者的所述請(qǐng)求的所述基帶視頻信號(hào)部分。
7.如權(quán)利要求6的所述系統(tǒng)，其中，所述通信系統(tǒng)包含多個(gè)集成的接收器/解碼器，用于將接收的視頻信號(hào)進(jìn)行譯碼、解調(diào)，和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變?yōu)樗龌鶐б曨l信號(hào)。
8.如權(quán)利要求6的所述系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)包括服務(wù)器。
9.如權(quán)利要求6的所述系統(tǒng)，其中，所述基帶視頻信號(hào)代表實(shí)況電視信號(hào)。
10.如權(quán)利要求6的所述系統(tǒng)，其中，所述基帶視頻信號(hào)代表直播電視信號(hào)。
11.如權(quán)利要求6的所述系統(tǒng)，其中，所述地面系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)操作中心，用于管理與每個(gè)用戶接入系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的計(jì)賬和賬單制作工作。
12.如權(quán)利要求6的所述系統(tǒng)，其中，所述地面部分運(yùn)行以向所述衛(wèi)星的所述轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送編碼數(shù)據(jù)信號(hào)；和其中，所述通信系統(tǒng)運(yùn)行以解調(diào)射頻信號(hào)和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生所述基帶數(shù)據(jù)信號(hào)。
13.一種系統(tǒng)，用于向多個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)接收平臺(tái)提供多個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)容頻道，其中，每個(gè)所述移動(dòng)接收平臺(tái)具有多個(gè)使用者，和用于接收由所述使用者從所述移動(dòng)接收平臺(tái)發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容，所述系統(tǒng)包括地面天線，用于發(fā)送代表所述數(shù)據(jù)內(nèi)容的編碼射頻信號(hào)；至少一個(gè)衛(wèi)星，在所期望的地域覆蓋區(qū)上的軌道中，具有多個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器，所述移動(dòng)平臺(tái)在該覆蓋區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，以便轉(zhuǎn)發(fā)所述編碼射頻信號(hào)；移動(dòng)接收系統(tǒng)，安裝在每一移動(dòng)接收平臺(tái)，每一移動(dòng)接收系統(tǒng)包括天線系統(tǒng)，具有接收天線，用于接收來自所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器中的指定轉(zhuǎn)發(fā)器的所述編碼射頻信號(hào)；發(fā)射天線，用于將所述數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送到所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器中的指定轉(zhuǎn)發(fā)器上；天線控制系統(tǒng)，用于在所述移動(dòng)接收平臺(tái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下時(shí)操縱所述發(fā)送和接收天線以跟蹤所述衛(wèi)星；通信系統(tǒng)，響應(yīng)由所述接收天線接收的所述編碼射頻信號(hào)，用于對(duì)所述編碼射頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和譯碼，以產(chǎn)生基帶射頻信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)；所述通信系統(tǒng)包括經(jīng)由所述發(fā)送天線，將來自每一所述使用者的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送給所述轉(zhuǎn)發(fā)器中的所述指定轉(zhuǎn)發(fā)器的系統(tǒng)；數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)，響應(yīng)所述接收器系統(tǒng)的，用于確定將把所述基帶視頻信號(hào)的哪個(gè)部分和所述數(shù)據(jù)信號(hào)的哪個(gè)部分發(fā)送給所述移動(dòng)平臺(tái)上的多個(gè)接入站中的特定接入站，以讓所述移動(dòng)平臺(tái)的所述使用者使用；和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于將所述基帶視頻信號(hào)和所述數(shù)據(jù)信號(hào)的所述部分按路線發(fā)送給所述接入站中的特定接入站，以響應(yīng)所述使用者的請(qǐng)求，這樣，每個(gè)所述使用者只接收所述基帶視頻信號(hào)中的請(qǐng)求部分和所述數(shù)據(jù)信號(hào)中的請(qǐng)求部分。
14.如權(quán)利要求13的所述系統(tǒng)，其中，所述通信系統(tǒng)包括多個(gè)集成的接收器/解碼器。
15.如權(quán)利要求13的所述系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)包括服務(wù)器。
16.如權(quán)利要求13的所述系統(tǒng)，其中，還包含數(shù)據(jù)系統(tǒng)，用于向所述數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)提供乘務(wù)信息業(yè)務(wù)。
17.如權(quán)利要求13的所述系統(tǒng)，還包括位于移動(dòng)平臺(tái)上的無線電話系統(tǒng)，用于在所述覆蓋區(qū)內(nèi)將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)送給至少一個(gè)地面語音電話接收站。
18.一個(gè)系統(tǒng)，用于使在移動(dòng)的平臺(tái)上的單個(gè)使用者能夠?qū)崟r(shí)發(fā)送和接收來自地面數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)內(nèi)容，所述系統(tǒng)包括地面系統(tǒng)，用于發(fā)送由數(shù)據(jù)內(nèi)容源得到的、代表所述數(shù)據(jù)內(nèi)容的射頻信號(hào)；衛(wèi)星系統(tǒng)，至少具有一個(gè)射頻轉(zhuǎn)發(fā)器的，用于將從所述地面系統(tǒng)接收的所述射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給所述移動(dòng)平臺(tái)，并將從所述移動(dòng)的平臺(tái)接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給所述地面系統(tǒng)；移動(dòng)通信系統(tǒng)，安裝在所述移動(dòng)平臺(tái)，包括接收天線，用于接收來自所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器的射頻信號(hào)；發(fā)射天線，用于將所述射頻信號(hào)發(fā)送到射頻轉(zhuǎn)發(fā)器；通信子系統(tǒng)，與所述接收天線和所述發(fā)射天線相互通信，用于將所述接收的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)內(nèi)容，并將由所述使用者發(fā)送的用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào)，以讓所述發(fā)射天線發(fā)射到所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器；數(shù)據(jù)內(nèi)容管理系統(tǒng)，用于接收來自所述通信子系統(tǒng)的所述數(shù)據(jù)內(nèi)容，并確定要將所述數(shù)據(jù)內(nèi)容中的哪些子部分傳送給所述使用者中的特定使用者；和分發(fā)系統(tǒng)，用于將所述數(shù)據(jù)內(nèi)容的所述子部分傳送給所述使用者，這樣，每個(gè)所述使用者可根據(jù)每一使用者所做的先前信息發(fā)送，只接收所述數(shù)據(jù)內(nèi)容的所述子部分中的特定子部分。
19.如權(quán)利要求18所述系統(tǒng)，其中，所述分發(fā)系統(tǒng)包括局域網(wǎng)。
20.如權(quán)利要求18所述系統(tǒng)，其中，所述分發(fā)系統(tǒng)還包括多個(gè)獨(dú)立的接入站，它們能夠與所述移動(dòng)平臺(tái)上的使用者的電子設(shè)備相連接。
21.一個(gè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括地面天線，用于發(fā)送來自所述地面控制中心的、代表所述數(shù)據(jù)內(nèi)容的編碼射頻信號(hào)；移動(dòng)接收系統(tǒng)，安裝在每一所述移動(dòng)接收平臺(tái)，每一所述移動(dòng)接收系統(tǒng)包括可控制接收天線，用于接收來自所述衛(wèi)星的所述射頻轉(zhuǎn)發(fā)器種的指定轉(zhuǎn)發(fā)器上的所述編碼射頻信息；天線控制系統(tǒng)，用于在所述移動(dòng)接收平臺(tái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下時(shí)操縱所述發(fā)射和接收天線使其跟蹤所述衛(wèi)星；通信系統(tǒng)，響應(yīng)由所述接收天線接收的所述編碼射頻信號(hào)，以產(chǎn)生代表實(shí)況電視節(jié)目和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的輸出信號(hào)；服務(wù)器，響應(yīng)通信系統(tǒng)，用于濾去實(shí)況電視節(jié)目的所述部分和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的所述部分，所述部分代表未被所述使用者的任意使用者請(qǐng)求的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并濾去那些不是發(fā)送給所述飛機(jī)上的任何使用者的所述數(shù)據(jù)內(nèi)容部分；和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，用于根據(jù)每一所述使用者在所述接入站所做的輸入，將所述輸出信號(hào)的所述部分和所述互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的所述部分按路線發(fā)送到多個(gè)接入站中的特定接入站。
22.如權(quán)利要求21所述系統(tǒng)，其中，所述可控制接收天線包括電子控制的、相控陣天線。
23.一種方法，在移動(dòng)接收平臺(tái)和地面控制部分之間發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容，包括措施使用與所述地面控制部分相關(guān)聯(lián)的地面天線，以發(fā)送與所述數(shù)據(jù)內(nèi)容相應(yīng)的編碼射頻信號(hào)；使用具有多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星，并經(jīng)由一個(gè)由所述地面控制部分指定的所述轉(zhuǎn)發(fā)器來接收所述編碼射頻信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給所述移動(dòng)接收平臺(tái)；使用由所述移動(dòng)接收平臺(tái)運(yùn)載的可控制天線來接收所述編碼射頻信號(hào)；在所述移動(dòng)接收平臺(tái)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下時(shí)操縱所述可控制天線，使其跟蹤所述衛(wèi)星，從而與所述衛(wèi)星保持持續(xù)的射頻連接；解碼并解調(diào)所述編碼射頻信號(hào)，以產(chǎn)生多個(gè)代表所述數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)信號(hào)；濾去所述移動(dòng)平臺(tái)上的任一使用者沒有請(qǐng)求的所述數(shù)據(jù)信號(hào)，以產(chǎn)生有限的數(shù)據(jù)內(nèi)容子集；根據(jù)每一所述使用者的請(qǐng)求，將所述數(shù)據(jù)內(nèi)容子集的選出部分傳送給與所述使用者相關(guān)聯(lián)的接入站，這樣，所述使用者只接收與他/她先前提交的請(qǐng)求相應(yīng)的所述數(shù)據(jù)內(nèi)容子集的所選部分；和向所述衛(wèi)星發(fā)送代表所述用戶請(qǐng)求信息的編碼射頻信號(hào)。
全文摘要
一種用于在多個(gè)移動(dòng)平臺(tái)，諸如飛機(jī)或巡航艦，和地面控制部分之間雙向傳送數(shù)據(jù)內(nèi)容的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括安置在每個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上的移動(dòng)系統(tǒng)和空間控制部分、地面控制部分。地面控制部分包括天線，用于將代表數(shù)據(jù)內(nèi)容的編碼射頻信號(hào)發(fā)送給空間部分。空間部分包括多個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，其中之一由地面控制部分指定的，用于將編碼射頻信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給移動(dòng)系統(tǒng)。移動(dòng)系統(tǒng)包括可控制接收和發(fā)送天線。接收天線接收來自衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的編碼射頻信號(hào)，然后由通信子系統(tǒng)解碼、解調(diào)和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換并發(fā)送給服務(wù)器。該服務(wù)器過濾移動(dòng)平臺(tái)上的使用者未請(qǐng)求的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
文檔編號(hào)H04H1/00GK1462552SQ01816100
公開日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2001年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月16日
發(fā)明者格雷格·A·本格爾特, 杰弗里·P·哈蘭, 威廉·R·理查茲, 邁克爾·G·林奇, 邁克爾·德拉夏佩爾, 保羅斯·J·馬滕斯 申請(qǐng)人:波音公司