用于移动平台的低高度、低成本、高增益天线和系统技术方案

本文涉及从信息源向至少一个移动平台提供所需信号的通讯系统和方法；该通讯系统和方法可以被与移动平台有关的乘客所使用，其中移动平台不在信息源信号覆盖范围之内。这一方法包括多个步骤，这些步骤包括：使用位于信息源处的发射机发射信息信号；使用位于信息源信号覆盖范围内第一个移动平台上的第一发射／接收单元来接收信息；然后再将信息信号通过第一发射／接收单元转发到位于信息源信号覆盖范围之外的第二个移动平台上的接收机上。这一方法还可包括通过位于第三个移动平台上的至少另一发射／接收单元沿着信号传途径反复进行信息信号的接收和转发过程，以此来实现第一移动平台和第二移动平台间的信息信号交换。该系统包括信息源、发射／接收单元以及信息所要到达的目的地；信息源包括发射信息信号的发射机；发射／接收单元位于第一个移动平台上，其作用是接收信息信号并将这些信号转发出去；信息目的地包括接收信息信号所用的接收机。该系统还可包括至少一台位于第二个移动平台上的发射／接收机，这一发射／接收机接收信息信号并将这些信号转发出去，从而实现第一个移动平台与信息目的地之间的信息传递。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及向位于信号覆盖区域范围之外的移动平台提供所需通讯信号的通讯方法和系统，与这些目的地有关的乘客可以使用这一通讯方法和系统。相关技术的说明最近的(http//mobility.tamu.edu/study/PDFs/FinalReport.pdf)一项研究表明，目前美国主要公路上的交通工具很容易造成乘客的时间延误。这项研究还表明，交通拥挤不再只限于大城市，在中小城市中这一问题正变得愈来愈严重。许多乘客每天上下班时由于交通延误而浪费了大量的时间。目前，有多种方法用于与交通车辆中的乘客进行通讯。其中许多方法是使用蜂窝移动网络，这种网络可向预定地理区域提供通讯服务。这一区域通常很大，并经常被分成几个被称为“蜂窝”的较小地理区域，在每个蜂窝区域内通常设有一个基站，该基站向这一蜂窝区域内的用户提供信号。每个基站都与相邻的基站相连，基站由基站控制器加以控制。基站控制器提供所需的信号处理以及通讯处理，以便对预定地理区域中的基站网络进行操作。目前所用的地面及空中蜂窝移动通讯系统通常是基于这种地域拓扑结构。这些通讯系统经常要进行优化以便同时向固定电话用户和移动电话用户发送或从这些用户接收通讯信号；例如，从家庭或办公室固定电话用户接收及向这些固定用户发送通讯信号。这些通讯系统不是专门基于现有的复杂路径基本结构，而许多移动用户位于这种基本结构中。蜂窝式基站和发射设备通常设置在中央地点，例如设置在当地最高的山坡上或设置在高建筑物的顶端；这种系统通过使蜂窝地区的发射范围达到最大这种途径来访问固定用户和移动用户。然而。这一地域通常会有一些事物会消弱蜂窝基站与移动用户间的通讯。举例而言，该地域中可能含有山峰和/或谷地以及人造建筑物；这些因素会防碍信号的传送或散射信号，这样会造成信号强度衰减或者信号完全消失。因此，目前使用的蜂窝移动网络在信号传播途中会受到干扰，从而出现衰减和多路效应。信号的衰减是由于地域中各种物体、建筑物以及其他物理形体对信号的反射造成的。这些反射造成了交通工具从不同的方向上同时接收信号。移动用户同时接收的信号通常在相位上存在着不同的传送滞后现象，这样信号间会产生不利的相互干扰，从而造成接收信号质量的低劣。当蜂窝基站以及发射设备位于中央位置且移动平台沿信号传播方向运行时，通常会造成信号的衰减。提高发射功率有助于解决信号衰减这一问题，然而，提高发射功率也会产生副作用；比如，提高发射功率会增加电力的消耗、降低电话电池的寿命并在蜂窝通讯系统之间增加干扰。此外，提高发射功率还会由于辐射作用的结果使移动用户的人身处于更高的危害之中。其他形式的通讯系统，例如卫星通讯网络和系统也基本上不适于位于道路移动平台中的乘客所用。现有通讯网络的另一个问题是传送到移动用户处信息的有用性。举例而言，广播电台可以广播交通报告。通知总体的交通状况并向车辆中的乘客通报具体的事故及交通拥挤地点。这些广播有市建议乘客选择其他的路线，但由于广播电台不知道具体某一车辆的目的地，所以广播电台通常不能向车辆中的乘客提供重新选择行车路线的建议。此外，这类广播通常基于一天中的某一时间段，而不是基于交能事故发生的时间。例如，常规的交通报告每10分钟、15分钟甚至30分钟播放一次。某些广播只是在规定的交通时间内进行。因此，在某一车辆中的乘客可能会因为不适时的广播而失去重新选择出行路线的机会。例如，交通车辆中的乘客本来可以选择另一条路线，但由于没有收到交通建议而错过了另一条特定线路。蜂窝电话可以提供交通拥挤的信息；然而，并不是每个车辆及其所处的地点都可以得到具体的信息反馈。本专利技术概述本专利技术的一个目的是向不在信息源信号覆盖范围之内的至少一个移动平台提供信息。在本专利技术通讯方法的某一实施方案中，所用的方法向信息信号源覆盖范围之外的至少一个移动平台提供所需的信号，从而建立一个信息网络。这一方法中的步骤包括使用信息源处的发射设备发送信息信号；使用信息源信号所覆盖范围内移动平台上的第一发射/接收单元来接收信息信号；并将接收的信号通过第一发射/接收机转发到位于至少一个移动平台上的接收设备上。在本专利技术通讯方法的另一实施方案中，所用的方法可以从至少一个移动平台上提供信息；这一移动平台所处的区域中不存在信号网络。根据本专利技术的这一实施方案，这一方法中的步骤包括使用位于至少一个移动平台上的发射设备发送含有信息的信号；使用位于某一移动平台上的第一发射/接收单元接收含有信息的信号，该移动平台在信号覆盖范围之内；使用该第一发射/接收单元将信息信号转发到位于信号目的地的接收设备上。在本专利技术系统的某一实施方案中，向某一区域中的目的地发送或从这一目的地接收信息，但信息源的信号覆盖不到该区域。在这一实施方案中，该系统包括位于信息源处的发射机，该发射机将信息信号发射出去；系统中还包括位于某一移动平台上的发射/接收单元，该移动平台处于信息源信号覆盖的范围之内，该移动平台上的发射/接收单元接收信息信号并将信息信号再转发给位于信号目的地的接收设备，位于目的地的接收设备负责接收信息信号。在本专利技术方法的另一实施方案中，向沿信号方向运动的移动平台提供信息。根据这一实施方案，该方法中的步骤包括从信息源向位于第一个移动平台上的发射/接收设备发射含有信息的信号；使用该发射/接收设备接收信息信号，并将信息信号转发给位于第二个移动平台上的接收设备。图示简介通过本文下面的说明以及所附的图示，可以清楚地理解前面所述的本专利技术的各种目的、特点及优势；在不同图形中相同的参照字符代表相同的部件。附图说明图1表明的是本专利技术通讯方法和系统的示范性部分；图2表明的是使用本专利技术方法和系统实现移动平台间信号漫游的实例，在这一实例中移动平台位于行驶方向基本相同且相互平行的道路上。图3表明的是使用本专利技术方法和系统实现移动平台间信号漫游的实例，在这一实例中移动平台位于行驶方向基本相同和/或相反但相互平行的道路上。图4表明的是在互相垂直的道路上的移动平台使用本专利技术方法和系统来实现信号漫游的实例。图5表明的是处于相互平行和/或交叉道路上的移动平台使用本专利技术中的发法和系统实现信号漫游的实例。图6表明的是处于相互平行和/或交叉道路上的移动平台使用本专利技术中的发法和系统实现信号漫游的其他实例。图7表明的是处于相互平行和/或弯曲道路上的移动平台使用本专利技术中的发法和系统实现信号漫游的实例。图8表明的是处于相互平行和/或弯曲道路上的移动平台使用本专利技术中的发法和系统实现信号漫游的其他实例。图9表明的是不处于道路上的交通工具使用本专利技术方法和系统的实例。图10表明的是不处于道路上的交通工具使用本专利技术方法和系统的另一实例。图11表明的是客机使用本专利技术方法和系统的实例。图12表明的是某一实施方案中位于多条道路上的多个移动平台使用本专利技术方法和系统的功能图，图中包括道路上的控制站以及道路站。专利技术详述本专利技术中的方法和设备包括用于发射和接收信息信号从而在信息源和目的地之间建立信息网络的方法和系统，不论其他通讯信号是否可到达这一目的地，但该信息源的信号不能到达该目的地。总体而言，该方法包括使用位于信息源处的发射设备将信息信号发射出去；使用第一发射/接收单元接收该信息信号并将接收到的信息信号转发到位于信号目的地的接收设备上，其中第一发射/接收单元装载于某一移动平台上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供信息的方法，该方法向位于第二条道路上的第二移动平台提供信号，从而形成信息网络，其中第二移动平台所处的区域不在信息源信号所到达的范围之内，该方法包含下述步骤：１）使用信息源处的发射设备将含有信息的信号发射出去；２）使用 位于第一移动平台上的第一发射／接收单元来接收信息信号，其中第一移动平台位于第一条道路上，该道路位于信息源的信号覆盖范围之内；３）使用第一发射／接收单元将信息信号转发给位于第二移动平台上的第二发射／接收单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔J巴雷特，
申请(专利权)人：爱罗莎特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]