基于高度动态调整波束的宽度的利记博彩app
【专利说明】基于高度动态调整波束的宽度
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年5月10日提交的美国专利申请第13/892，161号的优先权，通过弓I用将其全部内容结合于此。
【背景技术】
[0003]除非本文另外指出，否则本部分中描述的材料并不是本申请中的权利要求的现有技术，并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。
[0004]诸如个人计算机、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话和无数类型的具备联网能力的设备之类的计算设备在现代生活的许多方面中正越来越普遍。这样，对于经由因特网、蜂窝数据网络和其它这样网络的数据连接的需求正在增长。然而，在世界的许多地区，数据连接仍是不可得的，或者如果可得也是不可靠的和/或成本高昂的。
【发明内容】
[0005]示例实施例涉及用于空中通信网络的安装在气球上的面向地面的天线的网络。气球可由支撑具有电源、数据存储装置以及一个或多个收发器的有效载荷的气囊(envelope)形成，以用于将信息无线传达给气球网络的其它成员和/或位于地面的无线台站。
[0006]本公开的一些实施例提供一种被配置为安装到高空平台的天线。该天线可包括辐射器、反射器以及联动装置(linkage)。辐射器可被配置为根据馈送的信号发射辐射。反射器被配置为引导从辐射器发射的辐射以使得反射的辐射通过至少部分地由辐射器与反射器之间的间距确定的发射模式(emiss1n pattern)来表征。反射器可被配置为定位为使得当相关联的高空平台在高处时在面向地面的方向上引导发射模式。联动装置被配置为根据相关联的高空平台的高度调整辐射器与反射器之间的间距。
[0007]本公开的一些实施例提供一种气球。该气球可包括气囊，被配置为悬挂于气囊的有效载荷，以及天线。天线可安装到有效载荷并且被定位为使得当气球在高处时其是面向地面的。该天线可包括:(i)辐射器，被配置为根据馈送的信号发射辐射；(ii)反射器，被配置为引导根据至少部分地根据辐射器与反射器之间的间距确定的辐射模式从辐射器发射的辐射;以及(iii)联动装置，被配置为根据天线的高度调整辐射器与反射器之间的间距。
[0008]本公开的一些实施例提供一种方法。该方法可包括从天线发射辐射，所述天线被配置为安装到相关联的气球的有效载荷。天线可具有至少部分地由天线的辐射器与反射器之间的间距确定的发射模式。天线可被配置为定位为使得当相关联的气球在高处并且天线被安装到有效载荷时在面向地面的方向上引导发射模式。该方法可包括响应于相关联的气球的高度减小来减小辐射器与反射器之间的间距。该方法可包括响应于相关联的气球的高度增大来增大辐射器与反射器之间的间距。
[0009]本公开的一些实施例提供一种用于从被配置为安装到相关联的气球的有效载荷的天线发射辐射的装置。该天线可具有至少部分地由天线的辐射器与反射器之间的间距确定的发射模式。该天线可被配置为定位为使得当相关联的气球在高处并且天线被安装到有效载荷时在面向地面的方向上引导发射模式。一些实施例可包括用于响应于相关联的气球的高度减小而减小辐射器与反射器之间的间距的装置。一些实施例可包括用于响应于相关联的气球的高度增大而增大辐射器与反射器之间的间距的装置。
[0010]通过酌情参考附图阅读以下详细描述，本领域普通技术人员将清楚这些以及其它方面、优点和替换方案。
【附图说明】
[0011]图1是根据示例实施例图示出气球网络的简化框图。
[0012]图2是根据示例实施例图示出气球网络控制系统的框图。
[0013]图3是根据示例实施例图示出高空气球的简化框图。
[0014]图4A是被定位为从第一海拔照射一地理区域的具有面向下的天线的气球的示图。
[0015]图4B是从第二海拔照射该地理区域的图4A中的气球的示图。
[0016]图4C是被配置为照射宽发射模式的天线的侧视图。
[0017]图4D是被配置为照射窄发射模式的天线的侧视图。
[0018]图5A是具有可动态调整的发射模式的天线的简化框图。
[0019]图5B是具有可动态调整的发射模式的另一天线的简化框图。
[0020]图5C是具有可动态调整的发射模式的另一天线的简化框图。
[0021 ]图6A示出了扩展状态下的压力敏感容器(vessel)。
[0022 ]图6B示出了收缩状态下的压力敏感容器。
[0023]图7A是具有平面反射器的天线的简化图。
[0024]图7B是具有平面反射器的另一天线的简化图。
[0025]图8A是根据示例实施例的用于动态地调整天线发射模式的过程的流程图。
[0026]图8B是根据示例实施例的用于动态地调整天线发射模式的过程的流程图。
[0027]图9图示了根据示例实施例的计算机可读介质。
【具体实施方式】
[0028]本文描述了示例方法和系统。本文描述的任何示例实施例或特征不一定要被解释为比其它实施例或特征更优选或更有利。本文描述的示例实施例不欲进行限定。将容易理解，公开的系统和方法的某些方面可按许多种不同的配置来布置和组合，所有这些在本文都已被设想到。
[0029]1.概述
[0030]示例实施例涉及空中通信网络，其使用具有通信装备的多个气球来促进与地基台站的无线通信以及这些气球之间的无线通信。气球可由支撑具有电源、数据存储装置以及一个或多个收发器的有效载荷的气囊形成，以用于将信息无线传达给气球网络的其它成员和/或位于地面的无线台站。为了在高处时与地基台站通信，气球可装备有安装到气球有效载荷以面向地面的天线。
[0031]面向地面的天线可包括定位为朝着反射器辐射的辐射元件。反射器可以是碟型，诸如可以是球不变的准抛物形碟型。辐射元件可朝着反射器发射信号，这导致从天线发射的辐射具有方向性的发射模式。方向性的发射模式可大致为顶点位于天线附近的锥形区域。发射模式的方向性从而通过由发射模式照射的区域的宽度或者窄度来确定，并且可通过限定被照射区域的锥形面的张角来表征。张角(从而天线方向性)至少部分地由辐射元件与反射器之间的间距来确定。一般地，越大的间距对应于越窄的发射模式，而越小的间距对应于越宽的发射模式。
[0032]在一些示例中，随着气球改变高度，发射模式可被调整。例如，天线中的辐射元件可靠近或远离反射器地移动以基于气球的高度动态地调整发射模式的宽度。控制系统可确定气球的高度，然后使得辐射元件与反射器之间的间距被根据所确定的高度调整。
[0033]在一些示例中，基于大气压力随着气球改变高度而扩展和收缩的压力敏感容器可被包括在将辐射器和/或反射器安装到气球有效载荷的联动装置中。该容器的扩展和收缩从而可扩展或收缩该联动装置，并进而随着高度变化无源地调整间距。
[0034]发射模式可被调整以应对(accountfor)由于气球的高度变化导致的发射模式在地平面的变化。可执行这种调整以使得发射模式在地平面的宽度即使在气球高度变化时也大体上无变化。额外地或者可替换地，可执行调整以使得发射模式在地平面的强度即使在气球高度变化时也基本上无变化。
[0035]这些具体方法和系统中的每一个在本文中已被设想到，并且若干个示例实施例在下文描述。
[0036]2.示例系统
[0037]图1是根据示例实施例图示出气球网络100的简化框图。如图所示，气球网络100包括气球102A至102F，这些气球被配置为经由自由空间光链路104(例如，通过发送和接收编码有数据的光辐射)与彼此通信。此外，虽然被称为“光”，但光链路104上的通信可利用在包括可见光谱以外的辐射的波长范围的辐射，诸如红外辐射、紫外辐射等等来执行。气球102A至102F可额外地或可替换地被配置为经由射频(RF)链路114(例如，通过发送和接收编码有数据的射频辐射)与彼此通信。气球102A至102F可共同充当用于分组数据通信的网状网络。另外，至少一些气球(例如，102A和102B)可被配置用于经由相应的RF链路108与地基台站106进行RF通信。另外，一些气球，诸如气球102F，可被配置为经由光链路110与适当装备的地基台站112通信。
[0038]在示例实施例中，气球102A至102F是部署在平流层中的高空气球。在中等玮度，平流层包括地球表面以上大约10公里(km)到50km高度之间的高度。在南北极，平流层开始于大约8km的高度。在示例实施例中，高空气球可大体上被配置为在具有相对较低的风速(例如，在8到32千米每小时(kph)之间)的平流层内的高度范围中操作。
[0039]更具体而言，在高空气球网络中，气球102A至102F可大体上被配置为在18km到25km之间的高度操作(虽然其它高度也是可能的)。此高度范围可由于若干个原因而是有利的。具体地，平流层的这一高度区域一般具有相对合意的大气条件:其具有低风速(例如，8至Ij32kph之间的风)和相对较小的湍流。另外，虽然18km到25km的高度之间的风可随着玮度并根据季节而变化，但可以以相当的精度对这些变化建模并进而允许对这些变化进行预测和补偿。额外地，18km以上的高度通常超过了为商业空中交通指定的最大高度。
[0040]为了向另一气球发送数据，给定的气球102A至102F可被配置为经由光链路104发送光信号。在示例实施例中，给定的气球102A至102F可使用一个或多个高功率发光二极管(light-emitting d1de，LED)来发送光信号。可替换地，气球102A至102F中的一些或全部可包括激光系统，用于通过光链路104的自由空间光通信。其它类型的自由空间光通信是可能的。另外，为了经由光链路104从另一气球接收光信号，给定的气球102A至102F可包括一个或多个光学接收器。
[0041 ] 在另一方面中，气球102A至102F可利用各种不同的RF空中接口协议中的一种或多种来经由相应的RF链路108与地基台站106和112通信。例如，气球102A至102F中的一些或全部可被配置为利用IEEE 802.11 (包括IEEE802.11的任何修订版)中描述的协议、诸如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX和/或LTE之类的各种蜂窝协议和/或为气球-地面RF通信开发的一个或多个专有协议等等来与地基台站106和112通信。
[0042]在另一方面中，可存在如下场景:RF链路108不为气球到地面的通信提供期望的链路容量。例如，为了提供从地基网关的回程链路以及在其它场景中，可希望有增大的容量。因此，示例网络还可包括一个或多个下行链路气球，这些下行链路气球可提供高容量空-地链路以将气球网络100连接到地基网络元件。
[0043]例如，在气球网络100中，气球102F被配置为下行链路气球。与示例网络中的其它气球一样，下行链路气球102F可操作以用于经由光链路104与其它气球的光通信。然而，下行链路气球102F也可被配置用于经由光链路110与地基台站112的自由空间光通信。光链路110因此可用作气球网络100与地基台站112之间的高容量链路(与RF链路108相比)。
[0044]注意，在一些实现方式中，下行链路气球102F可额外地操作用于与地基台站106的RF通信。在其它情况下，下行链路气球102F可以只将光链路用于气球到地面的通信。另外，虽然图1中所示的布置只包括一个下行链路气球102F，但示例气球网络也可包括多个下行链路气球。另一方面，气球网络也可实现为没有任何下行链路气球。
[0045]在其它实现方式中，取代自由空间光通信系统或者除了自由空间光通信系统以夕卜，下行链路气球可装备有专门的高带宽RF通信系统以用于