專利名稱：利用地面網(wǎng)關(guān)進(jìn)行用戶分配和資源分配的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及衛(wèi)星通信系統(tǒng)，更加具體地說，涉及衛(wèi)星通信系統(tǒng)的資源分配技術(shù)。
共同轉(zhuǎn)讓的、1995年9月5日授予R.A.Wiedeman和P.A.Monte的、題為“使用與地面通信系統(tǒng)一起工作的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)網(wǎng)關(guān)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)”的美國專利第5,448,623號(hào)中描述了一種能夠用于跨區(qū)無線電話用戶的無線信通系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)衛(wèi)星、最好具有軌道衛(wèi)星群的衛(wèi)星通信系統(tǒng)；至少一個(gè)訪問用戶數(shù)據(jù)庫的地面網(wǎng)關(guān)；在至少一個(gè)衛(wèi)星服務(wù)地區(qū)內(nèi)的至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)網(wǎng)關(guān)；單一的網(wǎng)絡(luò)控制中心；以及若干個(gè)地面通信鏈路。地面數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將系統(tǒng)的各地面組成部分連接在一起，并且用來傳遞諸如各地面組成部分的系統(tǒng)控制和狀態(tài)信息。
該系統(tǒng)的工作方法是借助于單一衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，或經(jīng)過一系列單個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星在地面無線電話終端用戶發(fā)送機(jī)和地面通信鏈路之間進(jìn)行通信。轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星能夠相對于終端用戶發(fā)送機(jī)和地面通信鏈路運(yùn)動(dòng)。地面網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫結(jié)合完成從第一軌道衛(wèi)星到第二軌道衛(wèi)星的跨區(qū)轉(zhuǎn)接。近地軌道衛(wèi)星只需要從網(wǎng)關(guān)傳遞信號(hào)或?qū)⑿盘?hào)從用戶傳遞到網(wǎng)關(guān)，不需要基于衛(wèi)星的控制。即，衛(wèi)星的功能是從用戶收發(fā)機(jī)的網(wǎng)關(guān)接收來自地面的傳輸，對所接收的傳輸進(jìn)行頻率變換，并將頻率轉(zhuǎn)換后的傳輸發(fā)送回地面。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供對于美國專利第5,448,623號(hào)所述基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的一種改進(jìn)。
通過具有至少一個(gè)衛(wèi)星；一個(gè)系統(tǒng)控制器；若干個(gè)網(wǎng)關(guān)；以及至少一個(gè)用戶終端，該用戶終端經(jīng)過至少一個(gè)衛(wèi)星可與至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行雙向通信這樣的衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠克服前面所述以及其它的問題，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)各自與至少一個(gè)地面通信系統(tǒng)雙向聯(lián)系，并且經(jīng)過至少一個(gè)衛(wèi)星將用戶終端與地面通信系統(tǒng)相連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，若干網(wǎng)關(guān)中的每一個(gè)都能夠各自經(jīng)過至少一個(gè)衛(wèi)星，接收來自用戶終端的訪問請求，并且還能夠經(jīng)過至少一個(gè)衛(wèi)星向提出請求的用戶終端報(bào)告該用戶終端是建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)所接受或建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)所不接受的用戶中的一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，若干網(wǎng)關(guān)中的每一個(gè)網(wǎng)關(guān)都與表示現(xiàn)用的、要求聯(lián)機(jī)的用戶終端的標(biāo)志的數(shù)據(jù)庫雙向聯(lián)系。該網(wǎng)關(guān)通過至少一個(gè)衛(wèi)星，可以接收來自用戶終端的聯(lián)機(jī)請求，并且還能夠通過至少一個(gè)衛(wèi)星，在出現(xiàn)下面的情況之一時(shí)通知提出請求的用戶終端(a)當(dāng)用戶終端的聯(lián)機(jī)請求已經(jīng)被網(wǎng)關(guān)接受存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中時(shí)；(b)用戶的聯(lián)機(jī)請求沒有被網(wǎng)關(guān)接受時(shí)。
不接受用戶終端的網(wǎng)關(guān)至少可以部分地根據(jù)用戶終端被確定的位置而向所述用戶終端指明該用戶終端可能向其提出訪問或聯(lián)機(jī)請求的一個(gè)網(wǎng)關(guān)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)的識(shí)別符。
該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)控制器和多個(gè)網(wǎng)關(guān)之間相互連接。系統(tǒng)控制器和網(wǎng)關(guān)為了多個(gè)目的使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，包括至少部分地根據(jù)對系統(tǒng)資源的預(yù)期的需求而有選擇地將系統(tǒng)資源分配給多各網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通過無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的組合中的一個(gè)進(jìn)行傳輸，并且被包含在無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)中。例如，所有或一部分?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)能夠經(jīng)過至少一個(gè)通信衛(wèi)星被包含在建立在網(wǎng)關(guān)之間的無線網(wǎng)絡(luò)之中。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明所作的詳細(xì)地說明，將更加明白本發(fā)明上面所述以及其它的特征，附圖中

圖1是按照本發(fā)明的最佳實(shí)施例建立并運(yùn)行的衛(wèi)星通信系統(tǒng)的方框圖2是圖1中一個(gè)網(wǎng)關(guān)的方框圖；圖3A是圖1中一個(gè)衛(wèi)星的通信有效載荷的方框圖；圖3B說明與圖1中一個(gè)衛(wèi)星相關(guān)的波束樣式的一部分；圖4A是系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的第一實(shí)施例的示意圖，該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以全部或部分地應(yīng)用在非地球同步衛(wèi)星與地面網(wǎng)關(guān)互聯(lián)的射頻鏈路中；圖4B是系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的第二個(gè)實(shí)施例的示意圖，該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以全部或部分地應(yīng)用在衛(wèi)星與地面網(wǎng)關(guān)互聯(lián)的射頻鏈路中，其中至少一個(gè)衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星；圖5示出用戶終端，三個(gè)服務(wù)地面，來自三個(gè)衛(wèi)星的波束，以及三個(gè)網(wǎng)關(guān)，用來解釋本發(fā)明的方法；圖6A和圖6B是說明本發(fā)明第一實(shí)施例的流程圖；圖7是說明本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的流程圖；圖8是適合于實(shí)施本發(fā)明的原理的用戶終端。
圖1舉例說明目前衛(wèi)星通信系統(tǒng)10的最佳實(shí)施例，它是適合用于本發(fā)明目前的最佳實(shí)施例。在詳細(xì)描述本發(fā)明之前，首先將說明通信系統(tǒng)10的構(gòu)成，以便能夠更加全面地了解本發(fā)明。
通信系統(tǒng)10可以從概念上分為1，2，3，4段，第1段稱為空間段，第2段稱為用戶段，第3段稱為地面(地球)段，第4段稱為電話系統(tǒng)基礎(chǔ)段。
應(yīng)該指出，大地或地面段3是指位于地球表面或附近(包括飛機(jī))上任意位置的所有組成部分。任何位于或在水面上的組成部分因此被認(rèn)為是包含在地面段內(nèi)。
在本發(fā)明目前的最佳實(shí)施例中，舉例來說共有48顆衛(wèi)星在1414公里的低地球軌道(LEO)。衛(wèi)星12以每一平面6顆等空間衛(wèi)星的形式被分布在8個(gè)軌道平面上。軌道平面相對于赤道傾斜52度，并且每一衛(wèi)星每114分鐘繞軌道一周。這種方案可以幾乎將全球范圍覆蓋，同時(shí)，在大約南緯70度與北緯70度之間，在任意給定時(shí)間，從特定用戶的位置最好至少能看到兩顆衛(wèi)星。這樣，用戶就能夠經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)18以及一顆或多顆衛(wèi)星12，還可能使用部分電話基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)段4，從網(wǎng)關(guān)(GW)18覆蓋地面內(nèi)地球表面任意點(diǎn)(通過公共交換電話網(wǎng)(PSTN)方法)、到地球表面上其他點(diǎn)進(jìn)行通信，反之亦然。
應(yīng)當(dāng)注意的一點(diǎn)是，前面以及接下來對系統(tǒng)10的說明代表了一種本發(fā)明的精神可用于其中的通信系統(tǒng)的合適的實(shí)施例。即，不能把所述通信系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)理解成或者認(rèn)為是對本發(fā)明實(shí)踐的限制。
現(xiàn)在繼續(xù)說明系統(tǒng)10，在衛(wèi)星12之間的軟傳遞(跨區(qū)轉(zhuǎn)接)過程，以及同樣在16個(gè)由每一衛(wèi)星所發(fā)送的各個(gè)點(diǎn)波束之間的軟傳遞，經(jīng)過擴(kuò)展頻譜(SS)，碼分多址(CDMA)技術(shù)，提供了不間斷的通信。雖然其它擴(kuò)展頻譜和CDMA技術(shù)及協(xié)議能夠被使用，但是，目前最佳的SS-CDMA技術(shù)與TIA/EIA過渡標(biāo)準(zhǔn)，“雙模式寬帶擴(kuò)展頻譜蜂窩式系統(tǒng)的移動(dòng)站-基地站兼容標(biāo)準(zhǔn)”1993年7月，TEA/EIA/IS-95相似?？傊?，可以使用任何多址方案，諸如，CDMA，TDMA，F(xiàn)DMA，或這些技術(shù)的組合。
低地軌道允許低功率固定或移動(dòng)用戶終端13經(jīng)過衛(wèi)星12進(jìn)行通信，在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，其每一種功能單獨(dú)作為一種“彎曲管道”轉(zhuǎn)發(fā)器接收來自用戶終端或來本地網(wǎng)關(guān)18的通信業(yè)務(wù)信號(hào)(例如語音和/或數(shù)據(jù))，將所接收的通信業(yè)務(wù)信號(hào)轉(zhuǎn)換到另一波段，然后再發(fā)送這些轉(zhuǎn)換后的信號(hào)。即，不存在處理接收到的通信業(yè)務(wù)信號(hào)的星載信號(hào)，并且衛(wèi)星12不注意任何關(guān)于接收到的或發(fā)送的通信業(yè)務(wù)信號(hào)正在傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 另外，在衛(wèi)星12之間不需要一條或多條直接通信鏈路。即，每一衛(wèi)星12只從位于用戶段2的發(fā)送器，或從位于地面段3上的發(fā)送器接收信號(hào)，并且只將信號(hào)發(fā)送到位于用戶段2或位于地面段3的接收器上。
用戶段2可以包括若干種類型適合于與衛(wèi)星12進(jìn)行通信的用戶終端13。例如用戶終端13包括若干種不同類型的固定的和移動(dòng)的用戶終端，包括手持移動(dòng)無線電話機(jī)14；車載移動(dòng)無線電話機(jī)15；尋呼/留言型(messaging-type)設(shè)備16；以及固定無線電話機(jī)14a，但并不限于這些。用戶終端13最好配備有全向輻射天線13a，用來通過一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12進(jìn)行雙向通信。
應(yīng)當(dāng)指出，固定無線電話機(jī)14a可以使用定向天線。其優(yōu)點(diǎn)是它能夠減少因可以同時(shí)由一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12來提供服務(wù)的用戶數(shù)量的增加所帶來的干擾。
還應(yīng)當(dāng)指出，用戶終端13可以是兩用設(shè)備，它包括與地面蜂窩式電話系統(tǒng)進(jìn)行通信的電路。
參考圖3A，用戶終端13能夠在全雙工模式下工作，并經(jīng)過，例如，L波段射頻鏈路(上行鏈路或返回鏈路17b)以及S-帶射頻鏈路(下行鏈路或前向鏈路17a)，分別通過返回和前向衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器來進(jìn)行通信。返回L波段射頻鏈路17b能夠在頻率范圍1.61GHz到1.625GHz，帶寬16.5MHz以內(nèi)進(jìn)行工作，并可以用分成分組的數(shù)據(jù)語音信號(hào)和/或按照最佳擴(kuò)展頻譜技術(shù)的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。前向S波段射頻鏈路能夠在頻率范圍2.485GHz到2.5GHz，帶寬16.5MHz以內(nèi)工作。前向射頻鏈路17a也可以在網(wǎng)關(guān)18上用分成分組的數(shù)據(jù)語音信號(hào)和/或按照最佳擴(kuò)展頻譜技術(shù)的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。
前向鏈路的16.5MHz的帶寬被分成13個(gè)信道，以滿足每一信道上分配128個(gè)用戶。返回鏈路可以具有各種帶寬，并且可以把或者可以不把給定的用戶指定給除了分配在前向鏈路上的信道外的不同的信道。然而，當(dāng)在返回鏈路上以多種接收模式工作(從兩個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12上接收)時(shí)，用戶被指定到每一衛(wèi)星的相同的前向信道以及相同或不同的返回鏈路的信道。
地面段3包括至少一個(gè)但通常是若干個(gè)網(wǎng)關(guān)18，它經(jīng)過，例如，全雙工C波段射頻鏈路19(前向鏈路19a(到衛(wèi)星)，返回鏈路19b(來自衛(wèi)星))與衛(wèi)星12通信，鏈路19一般工作在3GHz頻率以上，最好是工作在C波段。C波段射頻鏈路雙向地傳輸通信饋線鏈路，并同時(shí)傳輸衛(wèi)星指令到衛(wèi)星上，以及來自衛(wèi)星的遙感信息。前向饋線鏈路19a能夠工作在5GHz到5.5GHz頻帶內(nèi)，同時(shí)返回饋線鏈路19b能夠工作在6.875GHz到7.075Ghz的頻帶內(nèi)。
衛(wèi)星饋線鏈路天線12g和12h最好是寬覆蓋范圍的天線，它能夠覆蓋從LEO衛(wèi)星12所見到的最大地球覆蓋地面。在通信系統(tǒng)10的最佳實(shí)施例中，給定LEO衛(wèi)星12的角度大約為107°(假設(shè)與地球表面成10°仰角)。它將產(chǎn)生接近3600英里直徑覆蓋地面。
L波段和S波段天線是多波束天線，它可以形成在相關(guān)地面服務(wù)地區(qū)內(nèi)的覆蓋范圍。如圖3B所示，L波段和S波段天線12d和12c最好相互疊合。也就是說，來自太空站的發(fā)送和接收波束覆蓋地球表面的同一地面，雖然這一特性對于系統(tǒng)10的操作不是關(guān)鍵的。
舉一個(gè)例子，幾千個(gè)全雙工通信可以發(fā)生在一個(gè)給定的衛(wèi)星12上。根據(jù)系統(tǒng)10的特點(diǎn)，兩個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12各自能夠在指定的用戶終端13和一個(gè)網(wǎng)關(guān)18之間進(jìn)行相同的通信。這種工作模式如下面所詳細(xì)描述的，提供在各自的接收機(jī)組合的分集，導(dǎo)致增加抗衰落性，并有助于軟跨區(qū)轉(zhuǎn)接過程的進(jìn)行。
應(yīng)該指出的是，這里所描述的所有頻率，帶寬等等反映一個(gè)特殊的系統(tǒng)的特征。其它頻率和頻帶能夠無變化地用于所討論的原理。而作為一個(gè)例子，網(wǎng)關(guān)和衛(wèi)星之間的饋線鏈路可以使用除了C波段(大約3GHz到7GHz的范圍)以外的頻率，例如，Ku波段(從大約10GHz到15GHz)或Ka波段(15GHz以上)。
網(wǎng)關(guān)18的功能是將通信載荷或衛(wèi)星12的轉(zhuǎn)發(fā)器12a和12b(圖3A)與電話基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)段4相連接。轉(zhuǎn)發(fā)器12a和12b包括L波段接收天線12c；S波段發(fā)送天線12d；C波段功率放大器12e；C波段低噪聲放大器12f；C波段天線12g和12h；L波段到C波段頻率轉(zhuǎn)換部分12i；和C波段到S波段頻率轉(zhuǎn)換部分12j。衛(wèi)星12還包括主頻率產(chǎn)生器12K和指令，以及遙感設(shè)備121。
在這方面還可以參考美國專利第5,422,647號(hào)，該專利是授予E.Hirshfield和C.A.Tsao，題目為“移動(dòng)通信衛(wèi)星載荷”，該專利公開了通信衛(wèi)星載荷的一種形式，它適合于實(shí)施本發(fā)明的原理。
電話基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)段4包括現(xiàn)有的電話系統(tǒng)，并包括公共地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(PLMN)網(wǎng)關(guān)20，本地電話交換系統(tǒng)，如，地區(qū)公共電話網(wǎng)絡(luò)(RPTN)22或其它本地電話服務(wù)供應(yīng)商，國內(nèi)長途網(wǎng)絡(luò)24，國際網(wǎng)絡(luò)26，私人網(wǎng)絡(luò)28以及其它的RPTNs30。通信系統(tǒng)10起如下作用它在用戶段2和公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)電話機(jī)32、以及電話基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)段4的非PSTN電話機(jī)32、或可以是私人網(wǎng)絡(luò)的各種其它類型用戶終端之間提供雙向語音和/或數(shù)據(jù)通信。
如圖1中所示，衛(wèi)星操作控制中心(SOCC)36和地面操作控制中心(GOCC)38是地面段3的一部分。包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(DN)39(見圖2)的通信路徑提供了網(wǎng)關(guān)18和TCUs18a，地面段3的SOCC36和GOCC38之間的相互連接。通信系統(tǒng)10的這一部分提供全部系統(tǒng)控制功能。
圖2更加詳細(xì)地顯示了一個(gè)網(wǎng)關(guān)18。每一個(gè)網(wǎng)關(guān)18包括最多四個(gè)雙極射頻C波段子系統(tǒng)，每一子系統(tǒng)包括碟形天線40，天線驅(qū)動(dòng)器42和支架42a，低噪聲接收器44，以及高功率放大器46。所有這些部件可以位于天線屏蔽罩結(jié)構(gòu)中，以提供環(huán)境保護(hù)。
網(wǎng)關(guān)18還包括下變頻器48和上變頻器50，各自用來處理被接收和發(fā)送的射頻載波信號(hào)。下變頻器48和上變頻器50與CDMA子系統(tǒng)52相連接，該子系統(tǒng)依次經(jīng)過PSTN接口54與公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)相連。作為一種選擇，可以通過使用衛(wèi)星到衛(wèi)星鏈路將PSTN旁路。
CDMA子系統(tǒng)52包括信號(hào)累加/交換單元52a，網(wǎng)關(guān)收發(fā)器子系統(tǒng)(GTS)52b，GTS控制器52c，CDMA互聯(lián)子系統(tǒng)(CIS)52d，和選擇器存儲(chǔ)體子系統(tǒng)(SBS)52e。CDMA子系統(tǒng)52由基地站管理器(BSM)52f控制，并且起與CDMA兼容(例如，IS-95兼容)基地站相似的作用。CDMA子系統(tǒng)還包括所需頻率同步器52g和全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器52h。
PSTN接口54包括PSTN服務(wù)交換點(diǎn)(SSP)54a，呼叫控制處理器(CCP)54b，訪問者位置寄存器(VLR)54c，和到本地位置寄存器(HLR)的協(xié)議接口54d。HLR可以位于蜂窩網(wǎng)關(guān)20(圖1)上，或可選擇在PSTN接口54上。
網(wǎng)關(guān)18通過經(jīng)SSP54a所形成的標(biāo)準(zhǔn)接口與遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)相連。網(wǎng)關(guān)18提供一個(gè)接口，并經(jīng)過主速率接口(PRI)或其它合適的裝置連接到PSTN。網(wǎng)關(guān)18還能夠提供與移動(dòng)交換中心(MSC)的直接連接。
網(wǎng)關(guān)18提供SS-7ISDN固定信令給CCP54b。在這接口的網(wǎng)關(guān)側(cè)，CCP54b與CIS52d相接，并因此連接到CDMA子系統(tǒng)52上。CCP54b為系統(tǒng)空中接口(AI)提供協(xié)議翻譯功能，該接口可以與CDMA通信的IS-95臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)相似。
方框54c和54d一般提供一種在網(wǎng)關(guān)18和外部蜂窩式電話網(wǎng)絡(luò)之間的接口，該電話網(wǎng)絡(luò)例如與IS-41(北美標(biāo)準(zhǔn)，AMPS)或GSM(歐洲標(biāo)準(zhǔn)，MAP)蜂窩系統(tǒng)兼容，并且特別是對于處理跨區(qū)用戶的特殊方法，所述跨區(qū)用戶就是接入他們本身系統(tǒng)的外部的呼叫的用戶。網(wǎng)關(guān)18支持系統(tǒng)10/AMPS電話和系統(tǒng)10/GSM電話用戶終端認(rèn)證。在不存在遠(yuǎn)程通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的服務(wù)地面，HLR能夠被加到網(wǎng)關(guān)18上，并與SS-7信令接口相接。
一個(gè)用戶呼叫到該用戶通常服務(wù)的地面以外(跨區(qū)用戶)是由被授權(quán)的系統(tǒng)10進(jìn)行調(diào)節(jié)的。由于距區(qū)用戶可能在任何環(huán)境中出現(xiàn)，所以用戶可能使用相同終端設(shè)備從世界的任何地方呼叫，并且通過網(wǎng)關(guān)18透明地進(jìn)行必要協(xié)議的轉(zhuǎn)換。當(dāng)不需要轉(zhuǎn)換時(shí)，例如，從GSM到AMPS，協(xié)議接口54d被旁路。
本發(fā)明所傳授的范圍包括向蜂窩式網(wǎng)關(guān)18提供專用的，通用的接口，加上或者代替專門用于GSM移動(dòng)交換中心的“A”傳統(tǒng)接口，和到IS-41移動(dòng)中心的廠家專利接口。本發(fā)明的范圍還包括提供一種直接到PSTN的接口，如圖1所示的標(biāo)以PSTN-INT的信號(hào)通路。本發(fā)明的范圍還包括提供一個(gè)或多個(gè)不與任何蜂窩式系統(tǒng)和/或PSTN相連接的網(wǎng)關(guān)。
整個(gè)網(wǎng)關(guān)的控制是由網(wǎng)關(guān)控制器56提供的，該控制器包括到上述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(DN)39的接口56a和到服務(wù)供應(yīng)商控制中心(SPCC)60的接口56b。網(wǎng)關(guān)控制器56一般經(jīng)過BSM 52f以及經(jīng)過與每一天線40相關(guān)的射頻控制器43與網(wǎng)關(guān)18相互連接。網(wǎng)關(guān)控制器56還與數(shù)據(jù)庫62連接，例如，用戶數(shù)據(jù)庫，衛(wèi)星星歷表數(shù)據(jù)庫，等，并和I/O單元64相連，該I/O單元能夠幫助個(gè)人取得網(wǎng)關(guān)控制器56的訪問。DN39也是雙向與遠(yuǎn)程及命令(T&C)單元66的接口(圖1)。
GOCC38的功能是通過網(wǎng)關(guān)18計(jì)劃與控制衛(wèi)星的應(yīng)用，并使這種應(yīng)用與SOCC36相協(xié)調(diào)?？傊珿OCC38分析趨勢，產(chǎn)生通信計(jì)劃，分配衛(wèi)星12和系統(tǒng)資源(如，功率和信道分配，但不限于這些)，監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)10的性能，并經(jīng)過DN39實(shí)時(shí)或提前向網(wǎng)關(guān)18發(fā)布系統(tǒng)資源利用指令。
SOCC36用來維護(hù)和監(jiān)視軌道；向經(jīng)過GDN39輸入到GOCC38的網(wǎng)關(guān)18轉(zhuǎn)播衛(wèi)星利用信息；監(jiān)視每一個(gè)衛(wèi)星12的整體性能，包括衛(wèi)星電池的狀態(tài)；設(shè)定衛(wèi)星12內(nèi)射頻信號(hào)通路的增益；保證相對于地球表面最佳的衛(wèi)星方位，以及其它的功能。
如上所述，每一網(wǎng)關(guān)18通過數(shù)據(jù)庫62(圖2)將指定的用戶連接到信令，語音和/數(shù)據(jù)通信的PSTN并產(chǎn)生數(shù)據(jù)，用于記帳。被選網(wǎng)關(guān)18包括遠(yuǎn)程和命令單元(TCU)18a，該單元接收返回鏈路19b上衛(wèi)星12所發(fā)送的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)，并經(jīng)過前向鏈路19a，向衛(wèi)星12發(fā)送命令。DN39與網(wǎng)關(guān)18，GOCC38和SOCC36相互連接。
DN39可以以使用電纜和/或光纖的地面數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的形式來實(shí)現(xiàn)。以通過衛(wèi)星群12與Gws18，也能夠與GOCC38和SOCC36相互連接的無線鏈路的形式來實(shí)現(xiàn)DN39的全部或部分功能也屬于本發(fā)明的范圍。對于這點(diǎn)可以參考圖4A，其中多個(gè)網(wǎng)關(guān)18經(jīng)過基于空間的射頻鏈路相互連接，該鏈路經(jīng)過衛(wèi)星12傳輸DN39，而其它的將經(jīng)過衛(wèi)星12相互連接。在這種情況下，衛(wèi)星12可以包括C波段到C波段的轉(zhuǎn)發(fā)器或，例如，C波段(上行鏈路)到S波段(下行鏈路)的轉(zhuǎn)發(fā)器。對于后面一種情況，一個(gè)或多個(gè)L波段和S波段通信信道能夠被分配用來傳輸DN39，于是，GWs18分別配備有適當(dāng)?shù)腖波段和S波段的發(fā)送器和接收器電路以及天線(S)，例如可能是GOCC38和SOCC36。在圖4A中，衛(wèi)星12可以都是非地球同步軌道衛(wèi)星，而在圖4B中衛(wèi)星12’中至少一個(gè)可以是地球同步軌道衛(wèi)星。
應(yīng)當(dāng)指出，所有的DN39能夠利用無線射頻鏈路，或部分地利用無線射頻鏈路來實(shí)現(xiàn)。還應(yīng)當(dāng)指出，無線射頻連接能夠被用來與地面數(shù)據(jù)鏈路連接，提供冗余和容錯(cuò)。另外，某種類型的信息和/或狀態(tài)信息能夠經(jīng)過地面數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來傳輸，而其它類型的信息和/或狀態(tài)信息能夠通過無線射頻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，所有或部分無線射頻鏈路可以使用例如，基于地面的微波鏈路和轉(zhuǎn)發(fā)器，并不需要專門選擇經(jīng)過衛(wèi)星的路由。同樣，使用除衛(wèi)星群12以外的一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星傳輸DN39也屬于本發(fā)明的范圍以內(nèi)。例如，如圖4B所示，一個(gè)或多個(gè)中間地球軌道和/或地球同步衛(wèi)星能夠被用來為DN39提供整個(gè)地球覆蓋范圍。
總之，LEO衛(wèi)星群12中的每個(gè)運(yùn)行將信息從網(wǎng)關(guān)18轉(zhuǎn)發(fā)到用戶(C波段前向鏈路19a到S波段前向鏈路17a)，并將信息從用戶轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)18(L波段返回鏈路17b到C波段返回鏈路19b)。該信息包括SS-CDMA同步，尋呼和訪問信道，還有功率控制信號(hào)。也可以使用各種CDMA導(dǎo)頻信道，正如下面進(jìn)一步詳細(xì)說明的那樣。衛(wèi)星星歷表更新數(shù)據(jù)經(jīng)過衛(wèi)星12，從網(wǎng)關(guān)18上也被傳遞到每一個(gè)用戶終端13。衛(wèi)星12還起將信令信息從用戶終端13轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)18的作用，這些信令信息包括訪問請求，功率變化請求，和登錄請求。衛(wèi)星12也在用戶和網(wǎng)關(guān)18之間轉(zhuǎn)發(fā)通信信號(hào)，并應(yīng)用保密措施減少非授權(quán)使用。
如果被用到的話，每一個(gè)由網(wǎng)關(guān)18發(fā)送的導(dǎo)頻信道可以按照與其它信號(hào)相同的功率水平、比其他信號(hào)更高或更低的功率水平被發(fā)送。在每一個(gè)波束內(nèi)的每一個(gè)FDMA信道上都有導(dǎo)頻信道。所有導(dǎo)頻都是由與GPS系統(tǒng)時(shí)間同步的公用PN種子碼導(dǎo)出的。每一網(wǎng)關(guān)18應(yīng)用時(shí)間偏移產(chǎn)生帶有不同相位偏移的PN碼。時(shí)間偏移被用戶終端所使用、以便確定哪一網(wǎng)關(guān)18正在發(fā)送導(dǎo)頻。導(dǎo)頻能夠使用戶終端13獲得前向CDMA信道的時(shí)序，為連貫的解調(diào)提供一種相位參考，并提供一種機(jī)制完成信號(hào)強(qiáng)度比較，以確定開始跨區(qū)轉(zhuǎn)接的時(shí)間。然而，導(dǎo)頻信道的使用并不是必須的，并且使用其它的技術(shù)能夠完成這一目的。
在工作中，衛(wèi)星12發(fā)送空間站遙感數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括對衛(wèi)星工作狀態(tài)的測量。來自衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)流，來自SOCC36的命令，以及通信饋線鏈路19都分享C波段天線12g和12h。對于含有TCU 18a的那些網(wǎng)關(guān)18，一般根據(jù)SOCC的要求接收到的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)會(huì)被立即傳遞給SOCC36，或者該遙感數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)，在以后的時(shí)間傳遞給SOCC36。不論是被立即發(fā)送或被存儲(chǔ)并在以后傳遞，遙感數(shù)據(jù)能夠作為分組信息發(fā)送到DN39上，每一分組信息含有單個(gè)小遙感幀。即使有一個(gè)以上的SOCC36提供衛(wèi)星支持，遙感數(shù)據(jù)也會(huì)被發(fā)送給所有的SOCC。
SOCC36具有多種與GOCC38聯(lián)接的接口功能。一種接口功能是軌道位置信息，其中SOCC36提供軌道信息給GOCC38，以便每一網(wǎng)關(guān)18能夠準(zhǔn)確地跟蹤網(wǎng)關(guān)范圍內(nèi)的多達(dá)四個(gè)衛(wèi)星。這種數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)表，該數(shù)據(jù)表足以允許網(wǎng)關(guān)18使用已知的算法、導(dǎo)出其本身衛(wèi)星互通信息表(contactlist)。SOCC36不需要知道網(wǎng)關(guān)跟蹤時(shí)間表。TCU 18a尋找下行鏈路遙感波段并且在命令傳播之前，唯一地識(shí)別正被每一天線跟蹤的衛(wèi)星。
另一種接口功能是衛(wèi)星狀態(tài)信息，該信息由SOCC36報(bào)告給GOCC38。衛(wèi)星狀態(tài)信息包括衛(wèi)星/轉(zhuǎn)發(fā)器的可用度，電池狀態(tài)和軌道信息，衛(wèi)星狀態(tài)信息一般包括任何與衛(wèi)星相關(guān)的限制值，該限制值預(yù)先排除了使用所有或部分衛(wèi)星12用于通信目的。
系統(tǒng)10的一個(gè)重要的方面是使用與網(wǎng)關(guān)接收器上和用戶終端接收器上的分集組合相結(jié)合的SS-CDMA。分集組合被用來減少由于信號(hào)經(jīng)過多條不同路經(jīng)長度、從多個(gè)衛(wèi)星到達(dá)用戶終端13或網(wǎng)關(guān)18所產(chǎn)生的對衰落的影響。在用戶13和網(wǎng)關(guān)18中的分離多徑接收器被用來接收并組合來自多種資源的信號(hào)。舉例來說，用戶終端13和18形成同時(shí)經(jīng)過衛(wèi)星12的多波束接收和發(fā)送的前向鏈路信號(hào)或返回鏈路信號(hào)的分集組合。
在這方面，本文全面地參考1993年8月3日授予Stephen A.Ames的題目為“轉(zhuǎn)發(fā)器分集擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)”的美國專利第5,233,626號(hào)。
在連續(xù)的分集接收模式中的性能要優(yōu)于經(jīng)過一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器接收信號(hào)的模式，此外，在由于樹木或其它在接收信號(hào)過程中具有不利影響的障礙物造成陰影或封閉地面而丟失一條鏈路的情況下，沒有中斷通信。
給定的一個(gè)網(wǎng)關(guān)18的多個(gè)定向性天線40能夠經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12的不同波束發(fā)送前向鏈路信號(hào)(網(wǎng)關(guān)到用戶終端)，支持用戶終端13的分集組合。用戶終端13的全方位天線13a通過用戶終端13能夠“看見”的所有衛(wèi)星波束發(fā)送信號(hào)。
每一網(wǎng)關(guān)18支持發(fā)送器功率控制功能，以便確定慢衰落的位置，并且也支持塊的交叉存取，以便提出解決快衰落的方法。功率控制同時(shí)在前向和返回鏈路上實(shí)現(xiàn)。功率控制功能的響應(yīng)時(shí)間能夠調(diào)整以適應(yīng)衛(wèi)星圓周運(yùn)動(dòng)延遲的30秒最壞情況。
同步(SYNC)信道產(chǎn)生一種數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流包括下面的信息(a)延遲時(shí)間；(b)發(fā)送網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)；(c)衛(wèi)星位置預(yù)測表；和(d)被指定的尋呼信道。該尋呼信道傳輸幾種類型的信息包括(a)系統(tǒng)參數(shù)信息；(b)訪問參數(shù)信息；(c)CDMA信道清單信息。系統(tǒng)參數(shù)信息包括尋呼信道的配置，登錄參數(shù)，和幫助采集的參數(shù)。訪問參數(shù)信息包括訪問信道的配置和訪問信道數(shù)據(jù)速率。CDMA信道清單信息如果被使用，該信息將傳輸相關(guān)的導(dǎo)頻標(biāo)識(shí)和威爾士(Walsh)碼分配。尋呼信道也傳輸相鄰網(wǎng)關(guān)和它們的導(dǎo)頻信號(hào)，下面將更加詳細(xì)地加以說明。
當(dāng)用戶終端13不在使用業(yè)務(wù)信道時(shí)，訪問信道被用戶終端用來與網(wǎng)關(guān)18進(jìn)行通信。訪問信道被用來進(jìn)行短信令信息的交換，諸如呼叫開始，響應(yīng)尋呼，以及登錄。
從訪問信道，網(wǎng)關(guān)18接收并譯碼來自請求訪問的用戶終端13的信息串。訪問信道信息被放在長序文中，接著是相對小的數(shù)據(jù)量。該序文是用戶終端的長PN碼。每一用戶終端13具有由公用PN發(fā)生器多項(xiàng)式中的偏移產(chǎn)生的唯一的長PN碼。
接收到訪問請求之后，網(wǎng)關(guān)18在前向鏈路尋呼信道上發(fā)送信息，確認(rèn)接收訪問請求，并指定一個(gè)Walsh碼和一個(gè)頻率信道給用戶終端13，以建立業(yè)務(wù)信道。用戶終端13和網(wǎng)關(guān)18同時(shí)切換到被指定的信道上并開始使用被分配的Walsh(擴(kuò)展)碼進(jìn)行雙工通信。
在用戶終端13中，通過對來自本地?cái)?shù)據(jù)資源和用戶終端聲碼器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行卷積編碼產(chǎn)生返回業(yè)務(wù)信道。然后該數(shù)據(jù)以預(yù)定的間隔時(shí)間進(jìn)行塊交叉存儲(chǔ)，并被應(yīng)用到64-Ary調(diào)制器和數(shù)據(jù)突發(fā)隨機(jī)發(fā)生器中，以減小相關(guān)性并因此減小返回業(yè)務(wù)信道之間的干擾。然后該數(shù)據(jù)被加到零偏移PN碼上并通過一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12被發(fā)送到網(wǎng)關(guān)18。
網(wǎng)關(guān)18通過使用，例如快速Hadamard變換(FHT)處理返回鏈路，對64-Ary Walsh碼解調(diào)，并把解調(diào)后的信息提供給分集混合器。
前面已經(jīng)對通信系統(tǒng)10的最佳實(shí)施例進(jìn)行了說明?，F(xiàn)在將對本發(fā)明當(dāng)前的最佳實(shí)施例進(jìn)行說明。
在當(dāng)前的最佳實(shí)施例中用戶終端13能夠?qū)?zhǔn)衛(wèi)星系統(tǒng)或地面系統(tǒng)并接收僅僅來自衛(wèi)星系統(tǒng)(單一模式)的服務(wù)，或來自衛(wèi)星系統(tǒng)或地面系統(tǒng)(多模式)的服務(wù)。在后一種情況中，一個(gè)系統(tǒng)最好覆蓋在其它先進(jìn)行對準(zhǔn)嘗試的系統(tǒng)上。如果不能成功地獲得來自最佳系統(tǒng)的服務(wù)，則其它系統(tǒng)能夠自動(dòng)地嘗試。在這點(diǎn)上可以參考由R..A.Wiedeman和M.J.Sites在1996年4月9日提交的題目為“自動(dòng)衛(wèi)星/地面移動(dòng)終端呼叫系統(tǒng)和方法”的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請S.N.08/707,534，本文中通過參考而包括了該項(xiàng)中請的各方面。
正如前面所指出的，導(dǎo)頻信號(hào)是一種非調(diào)制直接序列擴(kuò)展頻譜信號(hào)。該導(dǎo)頻允許用戶終端13獲得前向CDMA信道的時(shí)序，這樣為連續(xù)解調(diào)提供相位參考，同時(shí)也提供一種信號(hào)強(qiáng)度比較的方法，確定何時(shí)開始跨區(qū)轉(zhuǎn)接。由每一網(wǎng)關(guān)18發(fā)送多個(gè)導(dǎo)頻，每一FDMA信道一個(gè)。
圖5說明三個(gè)標(biāo)為A，B和C的服務(wù)地面(SAs)的范例。服務(wù)地面A包括為SAA和SAC服務(wù)的GW-A18，而SA B由GW-B18提供服務(wù)。該圖同時(shí)說明三個(gè)與衛(wèi)星A，B和C相關(guān)的波束，特別是衛(wèi)星A和B的外部波束15和衛(wèi)星C的內(nèi)部波束1。GW-D18位于服務(wù)地面SA-A，SA-B，和SA-C的外部，但位于衛(wèi)星C的波束1的內(nèi)部。用戶終端13位于SA-A內(nèi)并且在衛(wèi)星A，B和C各自的所有波束15，12，和1之內(nèi)。
假設(shè)用戶終端13從最初的手動(dòng)狀態(tài)開始要訪問系統(tǒng)10。參考圖6A和圖6B的邏輯流程圖，用戶終端13與圖2中的網(wǎng)關(guān)控制器56配合將執(zhí)行下面的步驟。
在方框A，用戶終端(UT)13通電(冷啟動(dòng)條件)。UT13訪問前一被存儲(chǔ)的網(wǎng)關(guān)數(shù)目指示，諸如，最近被使用的網(wǎng)關(guān)，和網(wǎng)關(guān)主FDMA信道數(shù)目。在許多種情況中，該網(wǎng)關(guān)將是UT的本地網(wǎng)關(guān)。在方框B，UT13調(diào)諧到信道并試圖獲得主FDMA信道的導(dǎo)頻。例如，該導(dǎo)頻可能是UT13所使用的載波信號(hào)、用于得到初始系統(tǒng)同步，并提供時(shí)間，頻率和相位跟蹤?？梢杂孟嗤拇a、不同的碼偏移，發(fā)送不同的導(dǎo)頻，使得所述導(dǎo)頻可以被區(qū)分。如果UT13成功地獲得了主FDMA信道，則控制將轉(zhuǎn)到方框L，如下所述。如果UT13不能成功地得到主FDMA信道(和網(wǎng)關(guān))控制將轉(zhuǎn)到方框C，這里UT13訪問存儲(chǔ)的信道清單并調(diào)諧到預(yù)定的信道(例如，13個(gè)信道中的信道7)，該信道被規(guī)定為主信道。
例如，如果在方框B處的測試失敗，在上次被使用的時(shí)間內(nèi)，UT13可能已經(jīng)被攜帶到整個(gè)國家，或到達(dá)另外一個(gè)國家。在這種情況下，當(dāng)UT13試圖訪問系統(tǒng)10時(shí)，它可能不會(huì)找到本地網(wǎng)關(guān)18。
在方框D，UT13試圖獲得來自預(yù)定信道清單中的信道的導(dǎo)頻。如果UT13不成功，控制將轉(zhuǎn)到D1，以選擇其它清單中的信道，然后回到方框C。如果信道清單已經(jīng)用盡，而沒有能夠訪問網(wǎng)關(guān)，則控制將轉(zhuǎn)到方框D2，終止起始系統(tǒng)獲得過程。
假設(shè)UT13在方框D成功地獲得了預(yù)定信道清單中一個(gè)信道的導(dǎo)頻，則UT13將與該導(dǎo)頻同步，然后依次訪問同步信道，訪問衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫，和其它信息。這個(gè)數(shù)據(jù)庫有助于將來呼叫導(dǎo)頻的快速獲得。然后UT13訪問尋呼信道(方框E)。得到這些信道的操作可以集中地被稱為接收參考信號(hào)。UT13能夠從尋呼信道得到網(wǎng)關(guān)清單以及它們各自的導(dǎo)頻偏移(方框F)。在方框G，UT13確定UT的本地網(wǎng)關(guān)是否是在網(wǎng)關(guān)清單中。如果UT的本地網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)關(guān)清單中，則UT13轉(zhuǎn)到為本地網(wǎng)關(guān)所指定的信道并獲得該信道的導(dǎo)頻，并且控制轉(zhuǎn)到方框L，以便UT13能夠訪問本地網(wǎng)關(guān)，如下面所述。如果UT的本地網(wǎng)關(guān)不在該網(wǎng)關(guān)清單中，則控制將轉(zhuǎn)到方框H，I和I1，選擇一個(gè)網(wǎng)關(guān)(如果在該網(wǎng)關(guān)清單中有一個(gè)是可用的)并嘗試獲得被選擇的網(wǎng)關(guān)。如果在方框H中沒有更多的網(wǎng)關(guān)，則控制將回到方框C。
再參考圖5，被選網(wǎng)關(guān)18可能對用戶終端13所處的地面不進(jìn)行服務(wù)。例如，UT13位于SA-A，并被分配到網(wǎng)關(guān)A。然而，UT13會(huì)通過衛(wèi)星C的內(nèi)部波束接收網(wǎng)關(guān)C的特定信道的導(dǎo)頻信號(hào)。雖然UT13也正接收來本地網(wǎng)關(guān)A和B的導(dǎo)頻，但是由于網(wǎng)關(guān)D的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度更高，或由于該網(wǎng)關(guān)的導(dǎo)頻信號(hào)是用戶終端13所能夠獲得的第一個(gè)信號(hào)，或根據(jù)其它準(zhǔn)則可能選擇該網(wǎng)關(guān)，所以網(wǎng)關(guān)D將被選擇。
假設(shè)這是經(jīng)過獲得過程的第一條路徑，控制將通過方框J到方框K，以確定是否被選網(wǎng)關(guān)也是在方框D和方框E時(shí)獲得的起始網(wǎng)關(guān)。如果是，控制將轉(zhuǎn)到方框M，UT13在指定的訪問信道上發(fā)出訪問請求。如果被選網(wǎng)關(guān)不是在方框K中最初所選網(wǎng)關(guān)，則控制將轉(zhuǎn)到方框L，UT13獲得同步和被選網(wǎng)關(guān)的尋呼信道，并且因此確定訪問信道參數(shù)。然后控制將轉(zhuǎn)到方框M，在訪問信道上向被選網(wǎng)關(guān)發(fā)出訪問請求。例如，訪問請求可以是一種將UT13登錄到現(xiàn)用用戶數(shù)據(jù)庫上的請求，或是一種開始呼叫請求，或者同時(shí)是以上兩種請求。即能夠呼叫到與網(wǎng)關(guān)18相連的地面遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)中的一個(gè)，諸如PSTN，也能夠呼叫到私人網(wǎng)絡(luò)，或另一個(gè)網(wǎng)關(guān)18服務(wù)地面內(nèi)的用戶終端13，或UT13所指定的任意其它設(shè)備。
在方框N中，被選網(wǎng)關(guān)，例如圖5中的網(wǎng)關(guān)D，接收來自UT13的訪問請求。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，被選網(wǎng)關(guān)18使用各種位置確定技術(shù)中的任何一種，諸如多邊時(shí)間測量，接收UT13 GPS信息，或其它方法來進(jìn)行UT13 的定位。在方框P中，被選網(wǎng)關(guān)18至少部分地根據(jù)定位位置判斷接受還是拒絕UT13。其它的接受/拒絕準(zhǔn)則也可以使用(例如，用戶網(wǎng)關(guān)服務(wù)商是否帶有跨區(qū)協(xié)議)。如果UT13被接受，則控制將轉(zhuǎn)到方框S，UT13被鑒定，UT13被加到網(wǎng)關(guān)的VLR54c中(圖2)作為這個(gè)網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)現(xiàn)用用戶?？刂茖⑥D(zhuǎn)到方框T，該網(wǎng)關(guān)通知UT13接受，并如果一個(gè)呼叫請求被發(fā)出，則開始建立呼叫。在方框U中，網(wǎng)關(guān)確定是否UT13已經(jīng)開始進(jìn)行呼叫請求。如果不是，控制轉(zhuǎn)到方框V進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)等待呼叫請求。在方框W中，呼叫請求被接收，并在方框X中，網(wǎng)關(guān)18分配一個(gè)或多個(gè)通信信道給UT13。呼叫被啟動(dòng)，并在方框Y中進(jìn)行。在方框Z中呼叫終止，并且控制回到方框V，網(wǎng)關(guān)18等待下一次呼叫請求。如果在方框U中的判斷為是，則控制將立即轉(zhuǎn)到方框X，分配一個(gè)或多個(gè)通信信道給UT13。
再來參考圖5，并假設(shè)在這個(gè)例子中UT13發(fā)出一個(gè)訪問請求給網(wǎng)關(guān)D，網(wǎng)關(guān)D根據(jù)UT的確定的位置判斷UT在SA-A內(nèi)，并且UT13將被分配給網(wǎng)關(guān)A。如果UT13被確定在SA-C中，UT13將仍然被分配給網(wǎng)關(guān)A，假設(shè)這例子同時(shí)也服務(wù)于SA-C。如果UT13被確定位于SA-B內(nèi)，則UT13將被分配給網(wǎng)關(guān)B。
假設(shè)網(wǎng)關(guān)D在方框P中判斷UT13不被接受，網(wǎng)關(guān)D(在方框Q處)通過前向鏈路，在尋呼信道上通知UT13，UT13不被接受。如上所述，非接受信息還能包括網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)，UT13下一次將向該網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)申請接受。以下情況也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)網(wǎng)關(guān)D只是不響應(yīng)預(yù)定的超時(shí)周期以后UT13的訪問請求，這時(shí)UT13將被通知由于故障UT13沒有被網(wǎng)關(guān)D接受。UT13在一個(gè)預(yù)定時(shí)間周期之后將嘗試另外一個(gè)網(wǎng)關(guān)。
由于沒有被網(wǎng)關(guān)D接受，UT13判斷所指示的不接受的網(wǎng)關(guān)是否是起始網(wǎng)關(guān)(即，在方框B中取“是”的路徑)。如果為是，控制將轉(zhuǎn)到方框C。如果為不是，控制將轉(zhuǎn)到方框R，UT13從在方框F中所確定的網(wǎng)關(guān)清單中刪除前一被選網(wǎng)關(guān)，并且控制回到方框H，從清單中選擇下一網(wǎng)關(guān)。下一網(wǎng)關(guān)可以是，例如，具有下一最強(qiáng)導(dǎo)頻信號(hào)的網(wǎng)關(guān)。另外，如果網(wǎng)關(guān)D在不接受信息中包含了網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)，則UT13將選擇在不接受信息中被指定的網(wǎng)關(guān)。在方框J中，現(xiàn)在控制將轉(zhuǎn)到方框L，并在方框M中將向下一網(wǎng)關(guān)提出訪問請求，如前所述。
圖7說明本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例，其中方框A-N與圖6A相同。在方框N接收訪問請求之后，在方框S，網(wǎng)關(guān)對UT13進(jìn)行鑒定。在方框U，如果沒有被證實(shí)(方框V)，UT13將被拒絕。如果在方框U上UT13被證實(shí)，則執(zhí)行方框O，完成被證實(shí)的UT13的定位。然后在方框P繼續(xù)進(jìn)行處理，如圖6B所示，判斷接受還是拒絕UT的訪問請求。
現(xiàn)在參考圖8所顯示的用戶終端13之一的方框圖。與天線13A(該天線可能由分離的發(fā)送和接收天線所組成)相連接的是衛(wèi)星射頻部分，它具有在各種FD信道上，有選擇地接收下行鏈路衛(wèi)星傳輸17B，以及在各種FD信道上，有選擇地發(fā)送上行鏈路傳輸17A的可調(diào)諧的接收器和發(fā)送器。調(diào)制器和解調(diào)器(modem)13C包括適合的擴(kuò)展頻譜電路，用來調(diào)制并擴(kuò)展上行鏈路傳輸，以及對下行鏈路進(jìn)行解調(diào)和逆擴(kuò)展。控制器13D控制用戶終端13的整個(gè)工作，并與調(diào)制解調(diào)器13C，用戶接口13E，音頻部分13F以及存儲(chǔ)器13G相連接。用戶接口13E與顯示器(圖中沒有顯示)以及用戶輸入設(shè)備，一般為普通的鍵盤(圖中沒有顯示)相連。音頻部分13F包括驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器以及接收并將從麥克風(fēng)(mic)輸入的信號(hào)數(shù)字化的電路。存儲(chǔ)器13G存儲(chǔ)終端標(biāo)志(ID)和類型(例如，固定式，手提式，等)，圖6A中方框B所使用的最后信道的信息，圖6A方框F中所獲得的網(wǎng)關(guān)清單，衛(wèi)星位置預(yù)測表數(shù)據(jù)，被分配的網(wǎng)關(guān)和頻率信道的標(biāo)識(shí)，被分配的傳播碼或碼組，以及任何其它的數(shù)據(jù)和操作用戶終端13所需的程序。同時(shí)還應(yīng)提供在數(shù)據(jù)傳輸和接收請求中所使用的端口，例如可以與數(shù)據(jù)處理器，傳真機(jī)，或其它發(fā)送和/接收數(shù)據(jù)設(shè)備連接的端口。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，系統(tǒng)10中的每一個(gè)網(wǎng)關(guān)18包括能夠接收和接受來自用戶終端13的訪問請求的能力，以及接收和拒絕來自UT13的訪問請求的能力。如果拒絕UT13的訪問請求，則網(wǎng)關(guān)18會(huì)提供其它一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)的指示，UT13將對其做下一個(gè)訪問請求。也就是說，網(wǎng)關(guān)18中的每一個(gè)能夠在UT13是分配到其本身或者分配到其它的網(wǎng)關(guān)方面起積極的作用。雖然專用電路也能夠被用來全部或部分地實(shí)現(xiàn)這一功能，但這一功能最好由網(wǎng)關(guān)控制器56(圖2)用軟件來實(shí)現(xiàn)。
同時(shí)在上面所描述的本發(fā)明的實(shí)施例的情況下，應(yīng)當(dāng)指出，可以對這些實(shí)施例做許多的修改并且所有這些修改都將屬于本發(fā)明的精神的范圍之內(nèi)。例如，如圖6A，6B和7中所顯示的某些方框可以不按顯示的順序來執(zhí)行，而仍然可以得到同樣的結(jié)果。
另外，應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)確定是接受或者拒絕來自給定用戶終端13的訪問請求時(shí)，網(wǎng)關(guān)18能夠使用許多不同準(zhǔn)則。例如，除了考慮用戶終端13的確定的位置以外，網(wǎng)關(guān)18還能夠考慮一個(gè)或多個(gè)(a)當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的負(fù)載或預(yù)報(bào)網(wǎng)關(guān)18的負(fù)載(從DN39上的GOCC38得到)；(b)系統(tǒng)中任何的損傷，諸如，在請求訪問的用戶終端13范圍內(nèi)的衛(wèi)星12的一束或多束波束(它也會(huì)從DN39上的GOCC38或SOCC36接收)；(c)請求訪問的用戶終端13的類型(即，當(dāng)發(fā)送訪問請求時(shí)，用戶終端3也會(huì)發(fā)送它的類型(例如，固定式，手提式，等等))；(d)分享若干服務(wù)地面的分享網(wǎng)關(guān)的存在，諸如，跨區(qū)協(xié)議的存在。
另外一個(gè)據(jù)以確定接受或不接受UT13的準(zhǔn)則是由UT13所發(fā)送的電話號(hào)碼，該電話號(hào)碼帶有包含鑒定數(shù)據(jù)的呼叫建立服務(wù)請求。例如，再次參考圖5，如果網(wǎng)關(guān)A能夠根據(jù)號(hào)碼確定UT13正在呼叫的號(hào)碼根據(jù)數(shù)據(jù)庫信息已知要與網(wǎng)關(guān)B(而不是網(wǎng)關(guān)A)連接的私人或非公共網(wǎng)絡(luò)，則網(wǎng)關(guān)A會(huì)拒絕該呼叫請求，并提供給UT13一種只包含網(wǎng)關(guān)B的網(wǎng)關(guān)清單。用相同的方法，如果UT13被確定要呼叫另外一個(gè)UT，而已知該UT將在網(wǎng)關(guān)B的服務(wù)地面內(nèi)，則網(wǎng)關(guān)A會(huì)拒絕該呼叫請求，并提供給UT13一個(gè)包含網(wǎng)關(guān)B的網(wǎng)關(guān)清單。
象這樣，提供了一種操作遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)至少具有一個(gè)在用戶終端和一個(gè)或若干個(gè)網(wǎng)關(guān)之間傳輸信號(hào)的地球軌道衛(wèi)星。該方法包括下面的步驟(a)接收由用戶終端所發(fā)送的服務(wù)請求，該服務(wù)請求在第一網(wǎng)關(guān)上被接收，并且指出所呼叫的目的地的電話號(hào)碼。(b)判斷是否第一個(gè)網(wǎng)關(guān)能夠?yàn)槟康牡仉娫捥?hào)碼提供服務(wù)；并且如果不，則(c)發(fā)送一個(gè)信息給用戶終端，該信息拒絕服務(wù)請求，并包含另外一個(gè)能夠?yàn)樗瞿康牡仉娫捥?hào)碼提供服務(wù)的網(wǎng)關(guān)的指示。例如，該目的地電話號(hào)碼可能相當(dāng)于非公共網(wǎng)絡(luò)的電話號(hào)碼，或者可能相當(dāng)于另一用戶終端的電話號(hào)碼。
基于被呼叫號(hào)碼的另一個(gè)準(zhǔn)則是由網(wǎng)關(guān)確定哪一個(gè)網(wǎng)關(guān)能夠用最好的成本-效果方法完成呼叫。例如，假設(shè)UT13位于重疊網(wǎng)關(guān)服務(wù)地面，并且呼叫國家B中的一個(gè)號(hào)碼，但是首先要訪問在國家A中的網(wǎng)關(guān)。國家A中的網(wǎng)關(guān)檢查被呼叫號(hào)碼并確定如果由國家B中的網(wǎng)關(guān)來處理該用戶的呼叫將更加便宜。在這種情況下國家A中的網(wǎng)關(guān)將發(fā)出拒絕信息給UT13，并帶有連接國家B網(wǎng)關(guān)的指示。
象這樣，提供了一種操作遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)至少具有一個(gè)在用戶終端和一個(gè)或若干個(gè)網(wǎng)關(guān)之間傳輸信號(hào)的地球軌道衛(wèi)星。該方法包括下面的步驟(a)接收由用戶終端所發(fā)送的服務(wù)請求，該服務(wù)請求在第一網(wǎng)關(guān)上被接收并且指出所呼叫的目的地的電話號(hào)碼。(b)確定是否第一個(gè)網(wǎng)關(guān)能夠?qū)⒃摵艚羞B接到目的地電話號(hào)碼上，并且比另一個(gè)能夠?qū)⒃摵艚羞B接到目的地電話號(hào)碼上的網(wǎng)關(guān)成本低；如果不(c)由第一個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)送一個(gè)信息給用戶終端，該信息拒絕服務(wù)請求并包含至少一個(gè)其它網(wǎng)關(guān)的指示，該網(wǎng)關(guān)被確定能夠比第一個(gè)網(wǎng)關(guān)更便宜地連接該呼叫。
雖然這里是在使用彎管道近地軌道(LEO)衛(wèi)星的擴(kuò)展頻譜的(CDMA)系統(tǒng)的范圍內(nèi)進(jìn)行描述，但是本發(fā)明也同樣適用于其他類型的調(diào)制和訪問方案，諸如，時(shí)分/多址(TDMA)系統(tǒng)，同樣適用于進(jìn)行通信業(yè)務(wù)的機(jī)載信號(hào)處理(例如，再生式轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星，也同樣適用于其它軌道結(jié)構(gòu)的衛(wèi)星，象，極軌道LEO衛(wèi)星，橢圓軌道LEO衛(wèi)星，中間地球軌道結(jié)構(gòu)衛(wèi)星，以及地球同步衛(wèi)星。而且，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，一些或所有用戶接受和/或登錄功能能夠在衛(wèi)星上單獨(dú)地或與一個(gè)網(wǎng)關(guān)18聯(lián)合來完成。如果衛(wèi)星配備了內(nèi)部衛(wèi)星鏈路(如，射頻或光纖鏈路)，則信息能夠在衛(wèi)星之間傳遞，并且如上所述用戶接受和/或登錄功能能夠由兩個(gè)或更多的協(xié)作衛(wèi)星單獨(dú)地或與至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)18結(jié)合起來完成。
這樣，通過其最佳實(shí)施例，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的顯示和描述，對于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)方面的修改，這并不脫離本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括至少一個(gè)衛(wèi)星；若干個(gè)網(wǎng)關(guān)；至少一個(gè)用戶終端，該終端包括經(jīng)過所述至少一個(gè)衛(wèi)星與至少一個(gè)所述網(wǎng)關(guān)進(jìn)行雙向通信的裝置；其特征在于所述若干網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)包括用來經(jīng)過所述至少一個(gè)衛(wèi)星接收來自所述至少一個(gè)用戶終端的訪問請求的裝置，并且還包括用來通知所述請求的用戶終端該用戶終端是建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)所接受，或建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)所不接受的用戶中的一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述若干網(wǎng)關(guān)與數(shù)據(jù)庫雙向耦合，并且所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括地面段和空間段中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)還包括確定用戶終端位置的裝置，并且，所述通知裝置至少部分地對所述被確定的位置起反應(yīng)而確定是否接受所述用戶終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述至少一個(gè)用戶終端包括存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)各個(gè)所述若干網(wǎng)關(guān)清單的裝置，并且，所述用戶終端還包括從所述清單中選擇一個(gè)網(wǎng)關(guān)以便把訪問請求發(fā)送到該網(wǎng)關(guān)的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述用戶終端經(jīng)過所述至少一個(gè)衛(wèi)星、從所述若干網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)接收所述清單。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述至少一個(gè)用戶終端包括這樣的裝置它最初調(diào)諧到用戶終端上次所使用的頻率信道，如果上次被使用的頻率信道不可用，則調(diào)諧到一個(gè)或多個(gè)預(yù)定的信道。
7.一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特征在于包括至少一個(gè)用戶終端，該終端包括發(fā)送服務(wù)請求信號(hào)到第一射頻鏈路并且從所述第一射頻鏈路接收信號(hào)的第一收發(fā)器；至少一個(gè)衛(wèi)星，該衛(wèi)星包括在所述第一射頻鏈路上接收和發(fā)送信號(hào)并且在第二射頻鏈路上接收和發(fā)送信號(hào)的裝置；以及至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)，所述至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)具有至少一個(gè)相關(guān)的服務(wù)地區(qū)，并且包括向所述第二射頻鏈路發(fā)送信號(hào)并從所述第二射頻鏈路接收信號(hào)的第二收發(fā)器，所述第二收發(fā)器與至少一個(gè)地面通信網(wǎng)絡(luò)雙向耦合，把所述至少一個(gè)用戶終端的通信信號(hào)從所述至少一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到所述第二射頻鏈路，并且把所述至少一個(gè)用戶終端的通信信號(hào)從所述第二射頻鏈路發(fā)送到所述至少一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)，所述至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)還包括判斷裝置，該裝置具有用來從所述第二射頻鏈路接收所述至少一個(gè)用戶終端的服務(wù)請求信號(hào)的輸入端，所述判斷裝置按照至少一個(gè)準(zhǔn)則確定接受或不接受所述服務(wù)請求。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)還包括確定所述至少一個(gè)用戶終端位置的裝置，并且，所述確定裝置響應(yīng)所述被確定的位置而確定所述至少一個(gè)準(zhǔn)則是否被滿足。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述用戶終端包括經(jīng)過所述第一射頻鏈路接收由所述至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)發(fā)送的至少一個(gè)參考信號(hào)的接收裝置，并且所述用戶終端至少部分地根據(jù)所接收的至少一個(gè)參考信號(hào)而將所述服務(wù)請求送給被選網(wǎng)關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述至少一個(gè)用戶終端按照接收到的具有最大接收信號(hào)強(qiáng)度的參考信號(hào)將服務(wù)請求送到被選網(wǎng)關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于具有若干個(gè)網(wǎng)關(guān)，每一個(gè)網(wǎng)關(guān)都具有網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)符，所述若干網(wǎng)關(guān)中的每一個(gè)還包括將含有至少一個(gè)其它網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)符的清單發(fā)送到所述第二射頻鏈路的裝置，并且所述至少一個(gè)用戶終端還包括存儲(chǔ)從所述第一射頻鏈路接收到的所述清單的裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述至少一個(gè)用戶終端將服務(wù)請求送給所述存儲(chǔ)的清單中具有網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)符的網(wǎng)關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于具有若干個(gè)網(wǎng)關(guān)，每一個(gè)網(wǎng)關(guān)具有網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)符，所述若干個(gè)網(wǎng)關(guān)中的每一個(gè)還包括將至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)符發(fā)送到所述第二射頻鏈路的裝置，當(dāng)不接受來自所述至少一個(gè)用戶終端的服務(wù)請求時(shí)，由所述至少一個(gè)用戶終端接收所述至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)符，至少部分地按照所述被確定的位置而選用所述至少一個(gè)被發(fā)送的網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí)符，以便向所述用戶終端指出一個(gè)網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)具有所述用戶終端被確定位于其中的服務(wù)區(qū)。
14.用來操作遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的方法，所述遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)具有至少一個(gè)在用戶終端和若干網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)之間傳輸信號(hào)的地球軌道衛(wèi)星，所述網(wǎng) 關(guān)中的至少一個(gè)耦合到地面通信系統(tǒng)，其特征在于所述方法包括下列步驟在用戶終端，嘗試接收來自上次被使用的網(wǎng)關(guān)的信號(hào)；如果成功，則向上次被使用網(wǎng)關(guān)發(fā)送訪問請求；如果不成功，嘗試接收預(yù)定的通信信道；如果成功，則從發(fā)送預(yù)定通信信道的網(wǎng)關(guān)獲得網(wǎng)關(guān)清單，并將該網(wǎng)關(guān)清單存儲(chǔ)在用戶終端內(nèi)；確定是否預(yù)定網(wǎng)關(guān)被包括在網(wǎng)關(guān)清單內(nèi)，如果是，從用戶終端向預(yù)定網(wǎng)關(guān)發(fā)送訪問請求；以及如果確定在該清單內(nèi)不包含預(yù)定的網(wǎng)關(guān)，則從所述清單中選擇一個(gè)網(wǎng)關(guān)，并向被選網(wǎng)關(guān)發(fā)送訪問請求。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于還包括下列步驟在所述網(wǎng)關(guān)接收訪問請求，并確定用戶終端的位置；至少部分地根據(jù)被確定的位置，確定是否接受與地面遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)或另一個(gè)用戶終端建立通信的所述用戶終端，如果該用戶終端被接受，則對該用戶終端進(jìn)行鑒定，并將至少一個(gè)衛(wèi)星通信信道分配給被證實(shí)的用戶終端。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其特征在于還包括下列步驟如果網(wǎng)關(guān)確定不接受用戶終端，則通知該未被接受的用戶終端；在用戶終端上，從網(wǎng)關(guān)清單中刪除該網(wǎng)關(guān)，并從清單中選擇另一網(wǎng)關(guān)進(jìn)行下一次訪問請求。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特點(diǎn)在于選擇網(wǎng)關(guān)的步驟包括起始步驟，該步驟從清單中的至少某些網(wǎng)關(guān)獲得參考信號(hào)，并且按照至少一個(gè)所獲得的參考信號(hào)的特性選擇這些網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于還包括下列步驟在接收訪問請求的網(wǎng)關(guān)上，完成對請求用戶終端的鑒定；如果該用戶終端沒有被鑒定通過，則拒絕該訪問請求；如果該用戶終端被鑒定通過，則確定該用戶終端的位置；至少部分地根據(jù)被確定的位置，確定是否接受與地區(qū)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)或另一個(gè)用戶終端建立通信聯(lián)系的該用戶終端，以及如果該用戶終端被接受，則至少分配一個(gè)衛(wèi)星通信信道給被鑒定通過的用戶終端。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其特征在于還包括下列步驟如果該網(wǎng)關(guān)確定不接受該用戶終端，則通知該未被接受的用戶終端；在用戶終端上，從網(wǎng)關(guān)清單中刪除該網(wǎng)關(guān)；從該清單中選擇另一網(wǎng)關(guān)進(jìn)行下一次訪問請求。
20.用來操作遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的方法，所述遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)具有至少一個(gè)在用戶終端和若干網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)之間傳輸信號(hào)的地球軌道衛(wèi)星，所述網(wǎng)關(guān)中的至少一個(gè)耦合到至少一個(gè)地面通信系統(tǒng)，其特征在于所述方法包括下列步驟在網(wǎng)關(guān)上接收來自用戶終端的服務(wù)請求，該服務(wù)請求是經(jīng)過至少一個(gè)衛(wèi)星傳輸?shù)模桓鶕?jù)至少一個(gè)準(zhǔn)則，通知請求的用戶終端該用戶終端是建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)接受的用戶終端或建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)不接受的用戶終端。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特點(diǎn)在于通知的步驟包括給被接受的用戶終端分配至少一個(gè)衛(wèi)星通信信道的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特點(diǎn)在于通知的步驟包括向不被接受的用戶終端發(fā)送至少一個(gè)其它網(wǎng)關(guān)的標(biāo)識(shí)符的步驟，還包括向被標(biāo)識(shí)的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行下一次服務(wù)請求的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于包括下列起始步驟在用戶終端上，從第一網(wǎng)關(guān)獲得參考信號(hào)；從第一網(wǎng)關(guān)接收標(biāo)識(shí)至少一個(gè)其它網(wǎng)關(guān)的清單；從清單中的至少一個(gè)其它網(wǎng)關(guān)接收參考信號(hào)；以及選擇具有最大接收信號(hào)強(qiáng)度的參考信號(hào)的網(wǎng)關(guān)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特點(diǎn)在于所述至少一個(gè)準(zhǔn)則包括至少一個(gè)用戶終端的位置；網(wǎng)關(guān)當(dāng)前通信業(yè)務(wù)載荷；網(wǎng)關(guān)預(yù)期的通信載荷；存在或不存在任何射頻損傷；用戶終端的類型；呼叫路由的最低開銷；呼叫的目的地；以及存在或不存在與請求用戶終端服務(wù)提供商的跨區(qū)協(xié)議。
25.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特征在于還包括下列起始步驟在用戶終端上，從網(wǎng)關(guān)獲得參考信號(hào)；以及按照從參考信號(hào)得到的信息，發(fā)送服務(wù)請求給網(wǎng)關(guān)。
26.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其特點(diǎn)在于通知的步驟包括不響應(yīng)來自未被接受的用戶終端的服務(wù)請求的步驟，并且還包括下列步驟在用戶終端，等待預(yù)定的時(shí)間周期以便接收來本地網(wǎng)關(guān)的響應(yīng)；在預(yù)定時(shí)間周期終止時(shí)，向另一網(wǎng)關(guān)發(fā)出服務(wù)請求。
27.一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，它包括至少一個(gè)衛(wèi)星；系統(tǒng)控制器；其特征在于還包括若干個(gè)網(wǎng)關(guān)；至少一個(gè)用戶終端，該終端包括經(jīng)過所述至少一個(gè)衛(wèi)星，與至少一個(gè)所述網(wǎng)關(guān)進(jìn)行雙向通信的裝置；與所述系統(tǒng)控制器和所述若干個(gè)網(wǎng)關(guān)相互連接的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，所述系統(tǒng)控制器至少部分地根據(jù)對系統(tǒng)資源的預(yù)期的需求，有選擇地將系統(tǒng)資源分配給所述若干個(gè)網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)，利用無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的組合中的一個(gè)傳輸所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述若干網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)與至少一個(gè)地面通信系統(tǒng)雙向耦合，并且，所述若干網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)包括經(jīng)過所述至少一個(gè)衛(wèi)星接收來自所述至少一個(gè)用戶終端的訪問請求的裝置，并且還包括用于發(fā)出通知的裝置，該裝置通知所述請求用戶終端該用戶終端是被與地面通信網(wǎng)絡(luò)或另一個(gè)用戶終端建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)接受的用戶終端，或不被建立所述通信鏈路的網(wǎng)關(guān)接受的用戶終端。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述若干個(gè)網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)用的被登錄的用戶終端的數(shù)據(jù)庫雙向耦合，并且，所述若干網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)包括經(jīng)過所述至少一個(gè)衛(wèi)星接收來自所述至少一個(gè)用戶終端的登錄請求的裝置，并且還包括通知所述請求用戶終端的裝置，通知的內(nèi)容包括(a)用戶終端的登錄請求已經(jīng)被網(wǎng)關(guān)所接受存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中；(b)用戶終端的登錄請求沒有被網(wǎng)關(guān)所接受。
30.根據(jù)權(quán)利要求27的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述無線網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)衛(wèi)星和所述若干網(wǎng)關(guān)中的至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)之間的射頻鏈路。
31.根據(jù)權(quán)利要求27的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述無線網(wǎng)絡(luò)包括所述若干網(wǎng)關(guān)中的至少兩個(gè)網(wǎng)關(guān)之間的地面射頻鏈路。
32.根據(jù)權(quán)利要求27的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于所述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送用來協(xié)調(diào)用戶終端到各個(gè)所述網(wǎng)關(guān)的分配的信息。
33.用來操作遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的方法，所述遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)具有至少一個(gè)在用戶終端和若干網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)之間傳輸信號(hào)的地球軌道衛(wèi)星，所述網(wǎng)關(guān)中的至少一個(gè)耦合到至少一個(gè)地面通信系統(tǒng)，其特征在于所述方法包括下列步驟接收由用戶終端所發(fā)送的服務(wù)請求；根據(jù)至少一個(gè)準(zhǔn)則，確定是否接受提出服務(wù)請求的用戶終端，并且通知請求用戶終端該終端是接受其服務(wù)的終端或不接受其服務(wù)的終端，所述至少一個(gè)準(zhǔn)則包括至少一個(gè)用戶終端的位置；系統(tǒng)當(dāng)前通信業(yè)務(wù)載荷；系統(tǒng)的預(yù)期的通信業(yè)務(wù)載荷；存在或不存在任何射頻損傷；用戶終端的類型；以及存在或不存在與請求用戶終端服務(wù)提供商的跨區(qū)協(xié)議，并且，所述確定和通知的步驟是由至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)，至少一個(gè)衛(wèi)星來執(zhí)行的，或是由至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)和至少一個(gè)衛(wèi)星相結(jié)合來執(zhí)行的。
34.用來操作遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的方法，所述遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)具有至少一個(gè)在用戶終端和若干網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)之間傳輸信號(hào)的地球軌道衛(wèi)星，其特征在于所述方法包括下面的步驟接收由用戶終端所發(fā)送的服務(wù)請求，該服務(wù)請求是在第一網(wǎng)關(guān)上被接收的，并指示呼叫的目的地的電話號(hào)碼；確定第一網(wǎng)關(guān)是否能夠?qū)υ撃康牡仉娫捥?hào)碼進(jìn)行服務(wù)；如果不能服務(wù)，則向用戶終端發(fā)送信息，該信息拒絕所述服務(wù)請求并包括另一個(gè)能夠?qū)υ撃康牡仉娫捥?hào)碼進(jìn)行服務(wù)的網(wǎng)關(guān)的指示。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其特點(diǎn)在于所述目的地電話號(hào)碼與非公共網(wǎng)絡(luò)的電話號(hào)碼相對應(yīng)。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的方法，其特點(diǎn)在于所述目的地電話號(hào)碼與另一個(gè)用戶終端的電話號(hào)碼相對應(yīng)。
37.用來操作遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的方法，所述遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)具有至少一個(gè)在用戶終端和若干網(wǎng)關(guān)中的一個(gè)之間傳輸信號(hào)的地球軌道衛(wèi)星，其特征在于所述方法包括下面的步驟接收由用戶終端所發(fā)送的服務(wù)請求，該服務(wù)請求是在第一網(wǎng)關(guān)上被接收的，并指示呼叫的目的地的電話號(hào)碼；確定與另一個(gè)能夠與目的地電話號(hào)碼進(jìn)行呼叫連接的網(wǎng)關(guān)相比、所述第一網(wǎng)關(guān)是否能夠更廉價(jià)地與目的地電話號(hào)碼進(jìn)行呼叫連接；如果不是，則從第一網(wǎng)關(guān)向用戶終端發(fā)送信息，該信息拒絕服務(wù)請求，并包括至少一個(gè)其它網(wǎng)關(guān)的指示，該網(wǎng)關(guān)被確定能夠比第一網(wǎng)關(guān)更廉價(jià)地進(jìn)行呼叫連接。
全文摘要
衛(wèi)星通信系統(tǒng)(10)中,若干網(wǎng)關(guān)中的各個(gè)網(wǎng)關(guān)與至少一個(gè)地面通信系統(tǒng)(4)雙向耦合,并將用戶終端通過至少一個(gè)衛(wèi)星與地面通信系統(tǒng)耦合。各個(gè)網(wǎng)關(guān)通過至少一個(gè)衛(wèi)星接收來自用戶終端的訪問請求,并且通過至少一個(gè)衛(wèi)星通知發(fā)出請求的用戶終端;該用戶終端被建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)所接受或不被建立通信鏈路的網(wǎng)關(guān)所接受。不接受用戶終端的網(wǎng)關(guān)能夠至少部分根據(jù)被確定的用戶終端的位置向該用戶終端指出一個(gè)網(wǎng)關(guān)標(biāo)識(shí),該用戶終端可以向該網(wǎng)關(guān)申請?jiān)L問和或登錄。
文檔編號(hào)H04B7/15GK1194512SQ9810576
公開日1998年9月30日 申請日期1998年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月17日
發(fā)明者R·A·維德曼, P·A·蒙特 申請人:環(huán)球星有限合伙人公司