專利名稱：信號(hào)波束截面可變的衛(wèi)星信令系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有很寬信號(hào)覆蓋區(qū)域的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，具體而不排它地說(shuō)，本發(fā)明涉及例如可用于衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)的衛(wèi)星信令系統(tǒng)。
當(dāng)代衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)包括一個(gè)安裝在同步衛(wèi)星上的固定指向天線。通常，在這種系統(tǒng)中，將天線固定，而天線的信號(hào)波束在地球上的著落區(qū)或“足跡”能覆蓋到被衛(wèi)星“視及”的區(qū)域;即是說(shuō)，能覆蓋約三分之一的地球表面。
在這些先有技術(shù)的系統(tǒng)中，由天線發(fā)射的信號(hào)到達(dá)地面的強(qiáng)度在整個(gè)覆蓋域內(nèi)是相當(dāng)均勻的，然而，其強(qiáng)度則很微弱。由此產(chǎn)生的問(wèn)題是因地面信號(hào)太弱以致不能在覆蓋區(qū)域內(nèi)進(jìn)行尋呼，這甚至對(duì)最高發(fā)射功率的同步衛(wèi)星亦是如此，例如對(duì)于一個(gè)輻射功率為400瓦的同步衛(wèi)星，對(duì)采用以每秒510比特的比特率的POCSAG尋呼協(xié)議的當(dāng)代技術(shù)水平的選擇呼叫尋呼接收機(jī)來(lái)說(shuō)，其信號(hào)裕度不過(guò)是2db，換句話說(shuō)，在地面上的信號(hào)強(qiáng)度比為驅(qū)動(dòng)尋呼設(shè)備所需的最小最平只高出兩分貝。于是，由于大多數(shù)建筑物要衰減射頻尋呼信號(hào)達(dá)20dB，這些系統(tǒng)不能用于位于建筑物內(nèi)的信號(hào)尋呼用戶。
用以解決目前系統(tǒng)的這個(gè)難題的方法之一是通過(guò)將數(shù)據(jù)速率降低至60波特或以下來(lái)減少尋呼接收機(jī)的帶寬，然而這么一來(lái)，從尋呼系統(tǒng)因此只能提供少量用戶的觀點(diǎn)來(lái)看，使這種尋呼系統(tǒng)顯得極其昂貴而不切實(shí)用。即是說(shuō)，低速率只能提供小容量的尋呼通訊。
與本發(fā)明為同一發(fā)明人并轉(zhuǎn)讓給同一受讓人的未決申請(qǐng)中描述并申明了一種比當(dāng)前技術(shù)先進(jìn)得多的衛(wèi)星播叫系統(tǒng)，它使用小“足跡”或小波束寬度的天線而使地面信號(hào)的強(qiáng)度大大提高，并對(duì)天線波束的指向加以控制，使以一個(gè)相應(yīng)的天線輻射方向圖來(lái)覆蓋不同的地理區(qū)以此獲得寬覆蓋區(qū)域。將由此得到的高強(qiáng)度地面信號(hào)電平，并與波束在地面的掃描運(yùn)動(dòng)，及尋呼接收機(jī)的打開(kāi)和關(guān)閉與波束掃描同步的尋呼機(jī)電池節(jié)省技術(shù)相結(jié)合，則無(wú)論是512波特或1200波特的信令數(shù)據(jù)速率都可使用，從而為實(shí)現(xiàn)很寬區(qū)域或環(huán)球的衛(wèi)星為基地的尋呼系統(tǒng)提供了第一個(gè)可實(shí)用的辦法。
然而，該方法本身還有一些局限，首先，即使能達(dá)到512波特或1200波特的信號(hào)速率，它還不夠高到提供最終實(shí)現(xiàn)環(huán)球?qū)ず舴?wù)的甚大數(shù)量的用戶。其次，系統(tǒng)只能通過(guò)改變掃描波束所指向的一個(gè)給定區(qū)域的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)處理地區(qū)人口居集的不同。最后，它也不能利用這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)發(fā)達(dá)國(guó)家的人口大部份居集在人口高密度的城市里。
于是，本發(fā)明的目的是提供一種具有較大信息吞吐量的改進(jìn)的衛(wèi)星信令系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能適應(yīng)人口密度不同的衛(wèi)星信令系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種可有選擇性地提供一個(gè)較高速率信號(hào)速率的衛(wèi)星信令系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是為足夠數(shù)量的用戶提供經(jīng)濟(jì)的衛(wèi)星信令系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種衛(wèi)星信令系統(tǒng)，它包括一個(gè)衛(wèi)星和一個(gè)與其相連的天線用來(lái)提供一個(gè)波束截面可變的信號(hào)波束。衛(wèi)星可以對(duì)天線的指向進(jìn)行控制，使信號(hào)波束以預(yù)定的順序指向地球上的多個(gè)位置。天線可以按信號(hào)波束所指向的位置來(lái)改變信號(hào)波束的截面。信號(hào)波束包括一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)，系統(tǒng)根據(jù)波束截面來(lái)改變數(shù)據(jù)速率，例如，如果信號(hào)波束是指在一個(gè)人口稠密的位置，則改變天線波束截面和數(shù)據(jù)速率以給出一個(gè)小的波束截面和一個(gè)高數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)信號(hào)。如果信號(hào)波束是指在人口稀少的位置，則改變天線波束截面和數(shù)據(jù)速率以給出一個(gè)大的波束截面和一個(gè)低數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)信號(hào)。
于是，我們可以理解到，利用發(fā)射一個(gè)可變波束截面和可變數(shù)據(jù)速率的信號(hào)波束的可移動(dòng)的天線，波束截面和數(shù)據(jù)速率可按每個(gè)特定的位置于以改變，以使每個(gè)位置時(shí)在地面上的信號(hào)強(qiáng)度足以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)的尋呼覆蓋，并且通過(guò)改變數(shù)據(jù)速率以使信號(hào)系統(tǒng)的吞吐量最大。
同時(shí)也可認(rèn)識(shí)到，因?yàn)樘炀€是設(shè)計(jì)能按預(yù)定的順序移動(dòng)的，所以信號(hào)波束可依次對(duì)準(zhǔn)指定的地理區(qū)域，其結(jié)果，使天線對(duì)一個(gè)甚寬的區(qū)域進(jìn)行掃描，從而實(shí)現(xiàn)洲際或環(huán)球覆蓋。
本發(fā)明的衛(wèi)星信令系統(tǒng)將根據(jù)附圖中實(shí)施例進(jìn)行描述。


圖1是先有技術(shù)的衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)的示意圖;
圖2是本發(fā)明的衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)的示意圖;
圖3是包括本發(fā)明的系統(tǒng)的方框圖;
圖4是詳細(xì)說(shuō)明圖3系統(tǒng)的工作原理的流程圖;
圖5A是本發(fā)明的一個(gè)被發(fā)射的下行線路信號(hào)批列的示意圖;
圖5B是組成圖5A系列一部分的一批信號(hào)的示意圖;
圖5C是組成示于圖5B中的批的一部份的信號(hào)幀的示意圖;
圖6是一個(gè)可用于新的衛(wèi)星信令系統(tǒng)的那類尋呼接收機(jī)的方框圖;
圖7是詳細(xì)說(shuō)明圖6中的尋呼機(jī)的電池節(jié)省電路的定時(shí)圖;
圖8A和8B示出了圖6的尋呼機(jī)的譯碼器的工作的流程圖。
先參閱圖1。先有技術(shù)的衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)2包括一個(gè)安裝在地球8的同步軌道衛(wèi)星上的固定天線。由衛(wèi)星6控制天線4的工作。
天線4是設(shè)計(jì)成由其發(fā)射的信號(hào)波束10(其周界圖1中虛線示出)的波束截能覆蓋衛(wèi)星4所能“視及”的地球表面部份。。如上所述，除非信號(hào)波束10的數(shù)據(jù)速率被減至60波特以下，否則因在地球表面的信號(hào)強(qiáng)度非常低，而使衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)2不能提供建筑物內(nèi)的尋呼覆蓋。
現(xiàn)在參閱圖2。為解決這些問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)先的實(shí)施例，衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)2包括一個(gè)裝在地球26的同步軌道衛(wèi)星24上的可駕駛或可移動(dòng)的天線22。可移動(dòng)天線22的運(yùn)動(dòng)和操作則由衛(wèi)星24控制。
衛(wèi)星24可以移動(dòng)天線22，這樣，被發(fā)射的信號(hào)波束27(圖2中用虛線21和23表示)可以指向地球上規(guī)定的地理位置，從而衛(wèi)星可以對(duì)整個(gè)其所能“視及”地球表面部份進(jìn)行掃描。可移動(dòng)天線按預(yù)定順序和預(yù)定時(shí)間內(nèi)依次掃掠各個(gè)地理位置。
移動(dòng)天線22是這樣設(shè)置的使發(fā)射的信號(hào)波束27(圖2中虛線所示)有一個(gè)可變波束截面28和隨波束截面28而變的信號(hào)數(shù)據(jù)速率。當(dāng)可移動(dòng)天線22掃描每個(gè)地理位置時(shí)，衛(wèi)星選擇最佳的波束截面和相應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù)速率以最佳化尋呼系統(tǒng)20的吞吐量并向每個(gè)位置的地球表面提供足夠強(qiáng)度的信號(hào)以實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)的尋呼覆蓋。對(duì)每個(gè)波束位置的下行線路信號(hào)的波束截面和比特速率，則根據(jù)地面信號(hào)強(qiáng)度反比波束截面變化，而為在建筑物內(nèi)可靠通信所需的地面的信號(hào)的強(qiáng)度與數(shù)據(jù)速率成正比的關(guān)系加以選擇。于是，對(duì)人口稠密的市區(qū)，波束截面28可被減至覆蓋該城市所需的截面積，而數(shù)據(jù)速率則可能被增到允許在市內(nèi)多層建筑物內(nèi)可靠接收信號(hào)要求的最大值上。相反，在人口稀少的農(nóng)村區(qū)域，波束截面28要增大而信號(hào)數(shù)據(jù)速率則減少，以允許能在一很大的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠的尋呼覆蓋。
例如，對(duì)一個(gè)具有400瓦有效輻射功率(ERP)的衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)，一個(gè)截面直徑為800英里的波束在信號(hào)速率為600波特時(shí)能給出高于尋呼電平20dB的地面信號(hào)強(qiáng)度，此信號(hào)強(qiáng)度足以在一個(gè)大的人口稀少的農(nóng)村地區(qū)提供一個(gè)良好的在建筑物內(nèi)的尋呼覆蓋。因?yàn)榈孛嫘盘?hào)強(qiáng)度約與波束截面直徑成二次方變化，則將直徑從800英里減至200英里縮小四倍時(shí)，可使信令數(shù)據(jù)速率增至9600波特而仍能保持為保證在人口稠密的市區(qū)實(shí)現(xiàn)良好的建筑物內(nèi)的尋呼服務(wù)所需的同一信號(hào)強(qiáng)度裕度。
本發(fā)明的衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)20以下列方式工作。參閱圖3，來(lái)自大量陸基尋呼系統(tǒng)終端的尋呼消息通過(guò)公共電話網(wǎng)或某些其它通訊網(wǎng)被送至地面基地終端70，終端70處理入局消息，由此得到的輸出尋呼信號(hào)連同來(lái)自地面站衛(wèi)星控制器74的控制信號(hào)被一起加到上行線路發(fā)射機(jī)76，發(fā)射機(jī)76利用眾所周知的光學(xué)或無(wú)線電通訊技術(shù)將它們發(fā)射到衛(wèi)星24上。由尋呼數(shù)據(jù)信號(hào)和用以控制衛(wèi)星工作并進(jìn)而由衛(wèi)星控制可移動(dòng)天線72工作所需的信號(hào)組成的上行線路信號(hào)由上行線路發(fā)射機(jī)76通過(guò)發(fā)射天線80和接收天線72發(fā)送到上行線路接收面78。被發(fā)送的上行信號(hào)則尋呼數(shù)據(jù)信號(hào)和為控制衛(wèi)星工作而提供給衛(wèi)星控制系統(tǒng)90和衛(wèi)星控制器82(該控制器進(jìn)而控制可移動(dòng)或可駕駛的天線72的工作)的信號(hào)組成。應(yīng)該明白，上行線路數(shù)據(jù)能以比用于下行線路傳輸高得多的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行發(fā)送。
由與衛(wèi)星尋呼控制器82相聯(lián)接的天線控制系統(tǒng)94控制可移動(dòng)天線88的指向，使其按預(yù)定順序和預(yù)定時(shí)間對(duì)地球表面的指定地理位置進(jìn)行掃描。當(dāng)可移動(dòng)天線88的波束指在一個(gè)特定的位置時(shí)，則下行發(fā)射機(jī)86將經(jīng)由尋呼信號(hào)產(chǎn)生器84在分配給該位置的時(shí)隙內(nèi)，以如前所述的批的形式發(fā)射相應(yīng)于指定位置的尋呼信號(hào)。
工作時(shí)，衛(wèi)星24通過(guò)以預(yù)定順序?qū)⒖梢苿?dòng)天線88指向地球上的指定地理位置一段預(yù)定時(shí)間，對(duì)地球26的表面進(jìn)行掃描。當(dāng)可移動(dòng)天線88指在一個(gè)特定的位置時(shí)，波束截面28和信令數(shù)據(jù)速率被調(diào)整至與此特定位置相應(yīng)的值上。然后衛(wèi)星24在分配給該位置的時(shí)隙內(nèi)以批的形式發(fā)射相應(yīng)于指定位置的尋呼信號(hào)。
用來(lái)操作圖3的衛(wèi)星尋呼控制器82的，控制邏輯示于圖4的流程圖中。
衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)20被啟動(dòng)(框102)而下個(gè)地理位置被選擇(框104)。天線22被移動(dòng)以使信號(hào)波束指向下地理位置(框106)。在108框波束截面28被調(diào)節(jié)到相應(yīng)于此下個(gè)地理位置的值上，在110框時(shí)信令數(shù)據(jù)速率被調(diào)節(jié)到相應(yīng)于該下個(gè)地理位置的值上。在設(shè)定這些值之后，信號(hào)波束27被接通(框112)，在114框時(shí)尋呼信號(hào)被發(fā)射。尋呼信號(hào)在一個(gè)預(yù)定時(shí)隙內(nèi)被發(fā)射，并且如果時(shí)隙已終止，則例行程序分岔以關(guān)閉信號(hào)波束27(框118)。如果要將衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)中斷，則例行程序在框122結(jié)束。如果在框120時(shí)未檢測(cè)互中斷信號(hào)，則例行程序返回至框104以選擇下一個(gè)地理位置由此再啟坳例行程序。
圖5示出了由衛(wèi)星天線22發(fā)射的一個(gè)信號(hào)的示例性的表示。信號(hào)40是一個(gè)時(shí)分多路二進(jìn)制尋呼信號(hào)，它包括一序列的批42-50。批42-50中的每批相應(yīng)于在由衛(wèi)星24覆蓋的掃描區(qū)域內(nèi)的一個(gè)指定的地理位置。例如，批42可相應(yīng)于紐約，批44相應(yīng)于波士頓，批46相應(yīng)于芝加哥，等等。將每批按順序發(fā)射到適當(dāng)?shù)奈恢谩＠?，POCSAG信令協(xié)議被用作為各批的信令格式。
圖5B示出了每批(例如，42)包括一個(gè)前序62及后續(xù)的N幀64。
最后，圖5C示出了在圖5A中的一幀的示例性表示。幀61包括一個(gè)同步碼63及后續(xù)的相應(yīng)于由該批發(fā)射所覆蓋的地理位置的唯一地址識(shí)別碼65。識(shí)別碼65衙續(xù)用來(lái)對(duì)預(yù)定尋呼機(jī)尋址信號(hào)66。
幀61的格式使得可利用同步碼63將在尋呼機(jī)中的電池節(jié)省操作與可移動(dòng)天線的掃描序列相同步。如果衛(wèi)星24向其地理位置發(fā)射信號(hào)，則一旦在一個(gè)特定地理位置內(nèi)工作的尋呼機(jī)已經(jīng)被同步后，它才被加電以解碼尋呼信號(hào)。這可使尋呼機(jī)電池有長(zhǎng)的壽命。
此外，幀61的識(shí)別碼識(shí)別尋呼機(jī)的當(dāng)前工作位置。于是，如果尋呼機(jī)是在正常工作區(qū)域之外，則識(shí)別碼65給尋呼機(jī)提供一個(gè)可以顯示在顯示器上或可用來(lái)啟動(dòng)尋呼機(jī)的不同工作模式(例如“漫游”模式)的位置信息。
利用適當(dāng)批信號(hào)的同步碼62，在衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射過(guò)程中，在尋呼系統(tǒng)中的尋呼機(jī)對(duì)它們電池節(jié)省裝置同步至適宜的批。一旦尋呼機(jī)被同步之后，它即解碼適當(dāng)?shù)膶ず粜盘?hào)。
現(xiàn)根據(jù)圖6、7和8對(duì)新的衛(wèi)星系統(tǒng)中的尋呼接收的工作作一更詳細(xì)的描述。
圖6是適用于衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)中的尋呼接收機(jī)的框圖。除了一個(gè)例外，它就是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中熟知的常規(guī)的選擇呼叫尋呼接收機(jī)。此例外就是接收機(jī)的信號(hào)速率和檢測(cè)帶寬是取決于接收機(jī)的位置。這些參數(shù)則既可通過(guò)給衛(wèi)星系統(tǒng)中的每個(gè)位置制造不同的尋呼機(jī)來(lái)設(shè)定，亦可使這些參數(shù)通過(guò)儲(chǔ)存在碼插件中的信息加以改變。關(guān)于如何制造一個(gè)可變比特速率和解碼帶寬的尋呼機(jī)的細(xì)節(jié)在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的Davis的題為“Radio Commanication Receiver With Apparatus for Altering the Bit Rate of the Receivcr”的美國(guó)專利No.4，816，820中有詳細(xì)的描述。
圖6中的接收機(jī)使用了一個(gè)基于微處理機(jī)的解碼器124，它被編好程序來(lái)解碼如圖5A，5B和5C中所示的信令協(xié)議。在題為“Universal Paging Device With Poqer Conservafion”的轉(zhuǎn)讓給相發(fā)明人的受讓人的Davis美國(guó)專利No.4518961中已作了介紹。無(wú)線電接收機(jī)通過(guò)天線128接收信號(hào)。接收機(jī)126的輸出經(jīng)低通濾波器130和數(shù)據(jù)限幅器132送至微處理機(jī)解碼器124。低通濾波器130與接收機(jī)控制邏輯134進(jìn)行通訊，控制邏輯則受微處理器124的控制。也可以看到，微處理機(jī)解碼器124也與碼軸件地址和選配器136，輸出信號(hào)裝置138及通過(guò)用戶控制器與用戶進(jìn)行通訊。
具體說(shuō)，解碼器被編程對(duì)來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行搜索，然后使其解碼操作與波束運(yùn)動(dòng)的定時(shí)相同步。為了與信令波形同步，解碼器在其解出下行線路信號(hào)前一直保持打開(kāi)。然后，用眾所周知的同步技術(shù)使解碼器操作與被接收的信號(hào)同步，這包括與接收信號(hào)建立比特同步和幀同步。比特同步過(guò)程包括調(diào)整低通濾波器的帶寬使其匹配于被接收的信號(hào)的比特速率。完成此步之后，接收機(jī)然后利用既可包含在微處理器解碼器124的程序ROM中的或包含在碼軸件和選配存儲(chǔ)器136中的信息。將其電池節(jié)省電路的操作與衛(wèi)星的下行線路的發(fā)送預(yù)定定時(shí)相同步。結(jié)果，只在衛(wèi)星向?qū)ず魴C(jī)所在地理區(qū)域發(fā)射信號(hào)期間，接收機(jī)電池節(jié)省裝置才驅(qū)動(dòng)尋呼機(jī)。例如，圖7A再次示出了前序62和其后續(xù)的同步碼及其后的識(shí)別部份。識(shí)別部份和地址號(hào)130組成了稱之為組1的區(qū)域。如圖7A所示，依次各組均包含第一和第二地址，而同步碼經(jīng)8個(gè)組重復(fù)一次。于是，如果將接收機(jī)編程得響應(yīng)于組4的地址，則接收機(jī)中的電池節(jié)省電路將在下列期間驅(qū)動(dòng)尋呼機(jī)。在接收機(jī)搜索前序62和同步碼63的搜索操作132期間，在組4的地址正在發(fā)送的時(shí)間間隔134期間和在每個(gè)同步碼間隔136期間。
圖8A和8B是描述接收機(jī)工作的流程圖。初始化之后，將接收機(jī)打開(kāi)(140框)，在一預(yù)定搜索周期內(nèi)(框144)搜索比特同步(142框)，在預(yù)定周期后將接收機(jī)關(guān)閉(145)。如果在此預(yù)定搜索周期終止前比特同步已獲得(146框)，則接收機(jī)再開(kāi)始其同步碼的搜索(148)。再假設(shè)同步碼是在預(yù)定搜索周期終止前(152框)則位置碼將在檢測(cè)(154框)，且電池節(jié)省定時(shí)電路被同步(156框)。接收機(jī)然后開(kāi)始搜索一個(gè)地址信號(hào)(158框)。如果一個(gè)地址信號(hào)被檢測(cè)互(160)，則將產(chǎn)生警報(bào)信號(hào)(162框)。如果地址信號(hào)未被檢測(cè)到(160框)，則接收機(jī)繼續(xù)搜索一個(gè)地址信號(hào)，直到電池節(jié)省定時(shí)電路指示現(xiàn)在是電池節(jié)省時(shí)候(164框)。如果批的末尾還未檢測(cè)到(166框)，則定時(shí)器將置于對(duì)下幀等待(168框)。如果已檢測(cè)出批的末尾，則定時(shí)器置于等待下一個(gè)批(170框)。無(wú)論哪種情形，在一個(gè)適當(dāng)時(shí)間(174)之后接收機(jī)將被打開(kāi)(172)。
在初始化之后，接收機(jī)被打開(kāi)，并試圖在一個(gè)預(yù)定搜索周期內(nèi)建立同步。對(duì)比特同步的搜索包括對(duì)以用于系統(tǒng)中的各種比特速率的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索。如果在此預(yù)定搜索周期終止前比特同步已獲得，則接收機(jī)將開(kāi)始其對(duì)同步碼的搜索。又假設(shè)，同步碼在預(yù)定搜索周期終止前被檢測(cè)到，則位置碼將被檢測(cè)而電池節(jié)省定時(shí)電路將被同步。接收機(jī)然后將開(kāi)始搜索地址信號(hào)。如果檢測(cè)到一個(gè)地址信號(hào)，則跟著產(chǎn)生一個(gè)警報(bào)信號(hào)。如果未檢測(cè)到地址信號(hào)，則接收機(jī)將繼續(xù)搜索地址信號(hào)直到電池節(jié)省裝置定時(shí)電路指示現(xiàn)在是電池節(jié)省時(shí)候。如果還未檢測(cè)到批的末尾，則定時(shí)器將被置于等待下一幀。如果批的末尾被檢測(cè)到了，則定時(shí)器將被置于等待下批，無(wú)論怎樣，接收機(jī)將在合適的時(shí)間內(nèi)被打開(kāi)。
于是，可以理解到，所申明的發(fā)明可在很寬廣的區(qū)域內(nèi)提供實(shí)用的建筑物蛤的尋呼覆蓋。
還可認(rèn)識(shí)到，所申明的發(fā)明可用來(lái)提供真正的全國(guó)范圍或洲際范圍的尋呼覆蓋。此外，本發(fā)明還可以現(xiàn)有的陸基尋呼系統(tǒng)相配合，當(dāng)一個(gè)尋呼用戶離開(kāi)其通常的地理位置時(shí)可獲得真正的全國(guó)范圍的覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星信令系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)衛(wèi)星和一個(gè)與所述衛(wèi)星相聯(lián)結(jié)提供一具有可變波束截面的信號(hào)波束，其中由所述天線提供的所述信號(hào)波束包括一個(gè)有可變數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)信號(hào)，所述數(shù)據(jù)速率取決于所述波束截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，所述信號(hào)波束順序指向多個(gè)地球上的位置，所述天線設(shè)計(jì)得根據(jù)所述位置改變所述波束截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，其中當(dāng)所述信號(hào)波束指向具有人口稠密的區(qū)域時(shí)，所述天線改變其波束截面和數(shù)據(jù)速率以提供一個(gè)小波束截面和一個(gè)高數(shù)據(jù)速率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，其中當(dāng)所述信號(hào)波束指向人口稀少的區(qū)域時(shí)，所述天線改變其波束截面及數(shù)據(jù)速率以提供一個(gè)大波束截面和一個(gè)低數(shù)據(jù)速率。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)信號(hào)其特征在于多個(gè)信號(hào)批以預(yù)定順序排列，其中每一批分別相應(yīng)于一個(gè)區(qū)域，每一批有一個(gè)識(shí)別其中一個(gè)位置的識(shí)別碼和一個(gè)相應(yīng)的預(yù)定發(fā)射時(shí)間，上述衛(wèi)星信令系統(tǒng)的特征在于包括一個(gè)發(fā)射裝置，它用來(lái)發(fā)射所述數(shù)據(jù)信號(hào)，所述發(fā)射裝置與所述天線同步，這樣，當(dāng)所述天線指向其中一個(gè)位置，所述發(fā)射裝置在所述預(yù)定發(fā)射時(shí)間內(nèi)發(fā)射相應(yīng)于一個(gè)位置的一個(gè)批。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，其特征在于包括一個(gè)位于一個(gè)所述區(qū)域內(nèi)的便攜式選擇信號(hào)接收機(jī)，所述便攜式選擇信號(hào)接收機(jī)其特征在于包括在相應(yīng)的預(yù)定發(fā)射時(shí)間內(nèi)選擇地驅(qū)動(dòng)的接收裝置，它只接收相應(yīng)于其中一個(gè)位置的一個(gè)批。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，其特征在于包括一個(gè)便攜式選擇信號(hào)接收機(jī)，用來(lái)接收和解碼所述數(shù)據(jù)信令，其中當(dāng)解調(diào)所述位置識(shí)別碼時(shí)，所述便攜式選擇信號(hào)接收機(jī)能與相應(yīng)于所述其中一個(gè)位置的一個(gè)批。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的衛(wèi)星信令系統(tǒng)，其中所述的衛(wèi)星其特征在于一個(gè)用于接收通信和控制信息的衛(wèi)星接收機(jī);與所述天線和所述第一接收機(jī)相聯(lián)接的控制裝置，用以根據(jù)所述控制信息控制所述天線順序地指向多個(gè)位置并根據(jù)所述多個(gè)位置改變所述波束截面，及一個(gè)與天線耦合的第一發(fā)射機(jī)，它用來(lái)發(fā)射所述數(shù)據(jù)信號(hào)，其中所述數(shù)據(jù)信號(hào)其特征在于包括多個(gè)按預(yù)定順序和以一個(gè)數(shù)據(jù)速率發(fā)射的信號(hào)批，每批相應(yīng)于所述多個(gè)位置中的一個(gè)位置，每批有一個(gè)用來(lái)識(shí)別所述相應(yīng)一個(gè)位置的識(shí)別碼，其中所述數(shù)據(jù)速率取決于所述波束截面;及所述衛(wèi)星信令系統(tǒng)其特征還在于包括至少一個(gè)選擇呼叫接收機(jī)，該接收機(jī)位于多個(gè)位置中的一個(gè)位置，用來(lái)接收所述尋呼信號(hào)，其中在所述一個(gè)位置中的至少一個(gè)選擇呼叫接收機(jī)只響應(yīng)相應(yīng)于所述多個(gè)位置中的一個(gè)位置的一個(gè)批。
9.一種用于衛(wèi)星向地球上的多個(gè)位置發(fā)送信令的方法，其特征在于包括步驟a)將一個(gè)安裝在地球軌道衛(wèi)星上的天線瞄準(zhǔn)地球上的所述多個(gè)位置中的一個(gè)位置;b)由所述天線提供一個(gè)具有一個(gè)足跡的信號(hào)波束，所述足跡則根據(jù)所述一個(gè)位置確定;c)由所述天線在一個(gè)預(yù)定時(shí)間的向所述多個(gè)位置中的一個(gè)位置發(fā)射具有一個(gè)數(shù)據(jù)速率的通信信號(hào)，所述數(shù)據(jù)速率根據(jù)信號(hào)波束足跡確定;d)對(duì)所述多個(gè)位置中的下一個(gè)位置重復(fù)(a)至(c)步。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征還在于在步驟c上還包括步驟e)在所述預(yù)定時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng)一個(gè)通信接收機(jī)，所述通信接收機(jī)接收所述通信信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)諸如衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)的衛(wèi)星信令系統(tǒng)(20)，它的信號(hào)覆蓋一個(gè)很寬區(qū)域，其特征在于衛(wèi)星上裝有一個(gè)用來(lái)提供一個(gè)波束截面可變的信號(hào)波束(27)的天線該衛(wèi)星控制天線的位置使其按預(yù)定順序?qū)⒉ㄊ赶虻厍蛏系亩鄠€(gè)位置，天線被設(shè)計(jì)成按其波束所指向的位置改變信號(hào)波束截面(28)，波束(27)包括一個(gè)其速率可根據(jù)波束截面(28)改變的數(shù)據(jù)信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B7/24GK1066544SQ9110290
公開(kāi)日1992年11月25日 申請(qǐng)日期1991年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月6日
發(fā)明者戴威·沃爾特李 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司