專利名稱：衛(wèi)星通信系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全球移動通信，特別是涉及一個衛(wèi)星蜂窩電話與數(shù)字通信系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)讓人于本發(fā)明受讓人的美國專利5410728以及5509004描述一個兼具基于空間的網(wǎng)絡(luò)交換中心以及基于地面的網(wǎng)絡(luò)交換中心的、在基本的和附加的通信服務(wù)方面提供合理的服務(wù)質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)。在上述專利中，示出了用于衛(wèi)星蜂窩電話通信系統(tǒng)的衛(wèi)星配置。在那些配置中，利用了若干低地球軌道(“LEO”)衛(wèi)星。這些衛(wèi)星處于環(huán)繞地球的連續(xù)運動之中。衛(wèi)星的蜂窩結(jié)構(gòu)有點像今天的蜂窩移動通信系統(tǒng)。在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，蜂窩位置是固定的而用戶們則是移動的。隨著用戶從一個小區(qū)位置走到另一個位置，電話呼叫也從一個蜂窩交換單元切換到另一個。在上述’728和’004兩份專利的衛(wèi)星系統(tǒng)中，在任何給定時間內(nèi)用戶們都是相對固定的，而構(gòu)成諸小區(qū)的諸衛(wèi)星則處于連續(xù)運動之中。手持的或車載的蜂窩電話跟諸衛(wèi)星中的一個建立連接，是通過從該手持的、車載的或遠方固定的電話直接呼叫最近的一個衛(wèi)星交換臺而實現(xiàn)的。一顆衛(wèi)星本來是作為一個特定用戶的交換單元，隨著衛(wèi)星離開該交換小區(qū)，該用戶的呼叫就被“切換”到適當?shù)南噜徯^(qū)。相鄰的諸小區(qū)可以是一顆衛(wèi)星之內(nèi)諸小區(qū)，也可以是一個特定軌道平面或者一個相鄰的軌道平面之中的其他諸衛(wèi)星的諸小區(qū)。用戶們可以“漫游”，但其漫游距離跟諸衛(wèi)星交換臺的移動距離相比是相當短的。
跟蜂窩移動電話系統(tǒng)相似，該衛(wèi)星蜂窩通信系統(tǒng)提供頻譜效率。這意味著同樣的頻率可以同時被不同的衛(wèi)星交換臺使用。
頻譜效率是通過在諸衛(wèi)星交換臺與諸用戶之間的空間分集而提供的。諸用戶可以位于在高度上低于低地球軌道衛(wèi)星的陸地、水面或空中。例如，一個位于地面上的人可以呼叫一個位于地面上另一個位置的人，一個在船上的人，或者一個在飛機上的人。
上述系統(tǒng)提供一個兼具基于空間的網(wǎng)絡(luò)交換中心以及基于地面的網(wǎng)絡(luò)交換中心的、在基本的和附加的通信服務(wù)方面提供合理的服務(wù)質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)。為了在這種類型的系統(tǒng)中建立電話呼叫，需要使用基于地面的諸交換網(wǎng)絡(luò)。在為使用這樣的蜂窩系統(tǒng)的服務(wù)建立資費表時，可能涉及到不同的常規(guī)代理商。還有，通過公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(“PSTN”)建立諸電話呼叫的路由，對每一次呼叫來說，都導(dǎo)致所謂的“尾費”問題。


圖1描述根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的衛(wèi)星交換系統(tǒng)的配置；圖2為一份描述根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的諸衛(wèi)星交換單元跟相關(guān)的諸移動用戶之間的相互連接的方框圖；圖3為一份描述根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的諸衛(wèi)星交換單元跟相關(guān)的諸用戶之間的相互連接、以及跟公共交換電話網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接的方框圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的該通信網(wǎng)絡(luò)的第一種中間工作狀態(tài)；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的該通信網(wǎng)絡(luò)的第二種中間工作狀態(tài)；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的該通信網(wǎng)絡(luò)的第三種中間工作狀態(tài)；圖7表示根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的該通信網(wǎng)絡(luò)在處理一個呼叫時的最終工作狀態(tài)；以及圖8為一份根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例所實行的一種方法的流程圖。
參看圖1，圖中示出了衛(wèi)星蜂窩電話通信系統(tǒng)的衛(wèi)星配置。在這個配置中，在低地球軌道(“LEO”)中示出了若干顆衛(wèi)星，例如諸衛(wèi)星10、20和30。在每一個軌道平面上都配置了若干顆衛(wèi)星。位于諸軌道平面3到8上的諸衛(wèi)星為整個地球提供了交換復(fù)蓋。每一顆衛(wèi)星都含有一個衛(wèi)星交換單元(未示出)，合適的諸天線11，一個非折疊的太陽能電池陣列12，此外還有連接于該太陽能電池以便向該交換單元供電的諸蓄電池(未示出)。該衛(wèi)星或飛行器本身都是低地球軌道衛(wèi)星，例如那些通過商業(yè)途徑能買到的產(chǎn)品。通過運載火箭把這些衛(wèi)星送上軌道。進入軌道以后，該太陽能電池陣列被打開從而使該交換單元被激活。然后，諸衛(wèi)星通過標準的遙測跟蹤與控制信道逐個地進入聯(lián)機狀態(tài)，形成網(wǎng)絡(luò)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，至少增加了一顆附加的衛(wèi)星1000。在一個優(yōu)選的實施例中，該附加的衛(wèi)星1000被定位于高地球軌道(HEO)，最好是地球同步軌道。在這個地球同步軌道中，至少在地球表面一個半球視野的范圍內(nèi)，它能跟諸衛(wèi)星中的每一個進行視距通信。該附加的衛(wèi)星1000包括一個起網(wǎng)關(guān)交換中心作用的遠程通信交換網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)交換提供多種電話功能與服務(wù)，包括但不限于，例如，建立路由、用戶位置跟蹤以及用戶簡況管理。它包括天線1111和諸太陽能電池板1112。通過向衛(wèi)星1000提供作為網(wǎng)關(guān)而工作的能力，從一個用戶15到一個第二用戶16的諸通信信號的路由選擇可以不使用基于地面的交換網(wǎng)絡(luò)而實現(xiàn)(提到的諸用戶15和16利用諸入網(wǎng)用戶單元(“SUs”)、經(jīng)過一個或多個相關(guān)的低地球軌道衛(wèi)星直接進行通信)。
特別是，如果圖1中的用戶15擁有一個入網(wǎng)用戶單元并且開始摘機，那么，他的服務(wù)請求將被一顆特定的衛(wèi)星10所接收。這時將會有一個頻率信道被分配給用戶15，并且該主呼所要打的電話號碼將在該系統(tǒng)內(nèi)建立路由。每一個低地球軌道衛(wèi)星都是一個分布式的本地處理器。衛(wèi)星10將該呼叫切換到位于它本身的小區(qū)復(fù)蓋范圍之內(nèi)的適當小區(qū)，或者切換到適當?shù)男l(wèi)星小區(qū)復(fù)蓋范圍。衛(wèi)星10將對是否可以通過衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)1000接入該被叫用戶一事作出決定。在那種場合，將通過從衛(wèi)星10到衛(wèi)星1000的鏈路建立一條路徑，衛(wèi)星1000起網(wǎng)關(guān)交換的作用并且建立一條通往衛(wèi)星20的鏈路。然后，衛(wèi)星20跟該被叫用戶建立連接。因此，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括許多顆低地球軌道衛(wèi)星或者第一衛(wèi)星以及至少一顆屬于第二種類型的衛(wèi)星，后者是一顆網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星，用以在該低地球軌道星座諸第一衛(wèi)星之間建立諸通信信道。
圖中所示的兩個用戶具有手機入網(wǎng)用戶單元。諸用戶可以位于水面上的船只里，行進中的車輛或飛機里，或者是已建立通往網(wǎng)關(guān)的鏈路的公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(“PSTN”)的一部分。每一顆低地球軌道衛(wèi)星都是一個本地處理器。該系統(tǒng)將決定把該呼叫交換到哪一顆適當?shù)男l(wèi)星或哪一個小區(qū)。每一顆低地球軌道衛(wèi)星將確定從它本身到下一顆適當?shù)男l(wèi)星的最佳路徑。在作出這些決定的時候，所根據(jù)是該被叫用戶的電話號碼中的局代碼部分。
如圖1所示，還應(yīng)當指出，在一個全球網(wǎng)絡(luò)中可以提供不止一顆的網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星。在圖1中還示出了一顆第二網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星2000。要在兩個相距甚遠的用戶之間建立連接時，可能在這兩個網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星之間建立連接。因此，在那種類型的安排中，如果用戶15希望跟用戶17通話，那么，可以建立一條從用戶15經(jīng)過低地球軌道衛(wèi)星10到達網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000的路徑，后者跟網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星2000之間可以實現(xiàn)視距通信并與之建立連接。然后，網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星2000可經(jīng)由低地球軌道衛(wèi)星30建立一條通往用戶17的路徑。
可以有許多顆網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星，它們互相間進行通信，或者跟地面上的諸網(wǎng)關(guān)進行通信，以確定一個被叫用戶的位置，但該呼叫路徑只能經(jīng)由該低地球軌道衛(wèi)星，由諸網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星向該呼叫提供呼叫處理控制(即呼叫建立、拆線、附加服務(wù)的提供、通知等)。
僅用位于一條高地球軌道上為數(shù)甚少的諸網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星，通過在太空中發(fā)生的全部交換，就能提供復(fù)蓋全球的交換網(wǎng)絡(luò)。只要有3或4顆網(wǎng)關(guān)交換衛(wèi)星就能充分地復(fù)蓋整個世界，但這取決于諸網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星所處的位置。
圖2描述用以提供圖1所說明的電話連接的諸衛(wèi)星間的相互連接。衛(wèi)星10和20都是低地球軌道衛(wèi)星，而在說明性的實施例中，衛(wèi)星1000是一顆高地球軌道(“HEO”)衛(wèi)星，在優(yōu)選實施例中，后者可以位于地球同步軌道之中。然而，應(yīng)當知道，衛(wèi)星1000可以是由高地球軌道諸衛(wèi)星組成的星座的一部分，而高地球軌道諸衛(wèi)星可以是位于地球同步軌道上，或者不是。
移動用戶15建立通往衛(wèi)星10的鏈路連接。然后，衛(wèi)星10利用從用戶15那里接收到的被叫號碼，以確定是否利用衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)1000。在衛(wèi)星10跟衛(wèi)星1000之間建立一條鏈路1001。然后，衛(wèi)星1000確定是否經(jīng)由衛(wèi)星20向該被叫用戶，即，用戶16，提供服務(wù)。衛(wèi)星1000建立通往衛(wèi)星20的鏈路連接1002，然后，衛(wèi)星20建立一條通往用戶16的鏈路102。諸衛(wèi)星間的鏈路，鏈路1001和鏈路1002，可以經(jīng)由例如基于微波波束或基于激光波束的數(shù)據(jù)傳輸來實現(xiàn)。
有時衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)1000被用于呼叫建立；這意味著不經(jīng)過衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)1000，直接在衛(wèi)星10與20之間建立一條語音通信鏈路。然而，若該呼叫路徑涉及例如多用戶呼叫那樣的附加服務(wù)，由于衛(wèi)星10和20都不具備包含于衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)1000之內(nèi)的用于多用戶呼叫的基本中心局功能，所以，語音通信只能經(jīng)由衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)來發(fā)送。
諸衛(wèi)星跟諸移動用戶之間的連接是通過例如，波束101和102來獲得的。這些波束可以經(jīng)由該衛(wèi)星的諸上行-下行鏈路天線來獲得，后者經(jīng)由該用戶的全方向性天線向諸用戶提供通信服務(wù)。
任何一顆低地球軌道衛(wèi)星，例如衛(wèi)星20，都能夠發(fā)送和從網(wǎng)關(guān)接收數(shù)據(jù)。該網(wǎng)關(guān)可以位于衛(wèi)星之內(nèi)，例如衛(wèi)星1000，或者它也可以是一個基于地面的網(wǎng)關(guān)。利用類似于衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的鏈路的分組數(shù)據(jù)鏈路，就能夠?qū)崿F(xiàn)該網(wǎng)關(guān)通往基于地面的諸網(wǎng)關(guān)的鏈路。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，圖中示出了介于兩個用戶之間的第二種說明性的相互連接。用戶15依舊是一個具有手持機入網(wǎng)用戶單元的電話用戶，并且希望跟用戶16建立電話連接，在本例中，用戶16沒有已入網(wǎng)的手持電話，但擁有一部連接于公共交換電話網(wǎng)絡(luò)50的普通電話。在本例中，用戶15再次摘機請求服務(wù)。這個信道請求再次經(jīng)由鏈路101被衛(wèi)星10接收。這時將會有一個頻率信道被分配給用戶15，并且將通過該系統(tǒng)為該被叫用戶號碼建立路由。在本例中，衛(wèi)星10決定應(yīng)當再次利用網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000，并且建立通往衛(wèi)星1000的鏈路連接1001。衛(wèi)星1000執(zhí)行必要的網(wǎng)關(guān)或交換功能，包括例如，注冊和/或鑒權(quán)。然后，衛(wèi)星1000建立通往衛(wèi)星20的鏈路1002。接著，衛(wèi)星20建立通往基于地面的網(wǎng)關(guān)40的鏈路連接1003。網(wǎng)關(guān)40包括互連于公共交換電話網(wǎng)絡(luò)50的諸單元。作為衛(wèi)星20經(jīng)過網(wǎng)關(guān)40連接于公共交換電話網(wǎng)絡(luò)50的結(jié)果，通過波束101直接連接于衛(wèi)星10的衛(wèi)星蜂窩通信系統(tǒng)的用戶15可以經(jīng)由該衛(wèi)星結(jié)構(gòu)(衛(wèi)星與衛(wèi)星之間，經(jīng)過相應(yīng)的鏈路進行通信)，通過網(wǎng)關(guān)40以及公共交換電話網(wǎng)絡(luò)50向公共交換電話網(wǎng)絡(luò)中的被選用戶17發(fā)送語音或數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星繼續(xù)保留在呼叫控制路徑之中，以在必要時提供呼叫建立、拆線或附加服務(wù)，但該用戶數(shù)據(jù)(例如，語音路徑)是在低地球軌道衛(wèi)星10與20之間進行傳送的。
衛(wèi)星1000和網(wǎng)關(guān)40是遠程通信網(wǎng)絡(luò)的交換中心。每一個交換中心都從眾多的信號源那里接收諸入網(wǎng)信號，并把它們交換到眾多的目的地。在本優(yōu)選實施例中，這些信號可以是傳送信令或通信數(shù)據(jù)的諸數(shù)字包。信令數(shù)據(jù)表示對該網(wǎng)絡(luò)提供的交換服務(wù)的工作進行控制的諸消息。通信數(shù)據(jù)表示凈負荷信息，而溝通這些信息，正好是該網(wǎng)絡(luò)的目的所在。
每一個基于地面的網(wǎng)關(guān)40都包括一個地球站終端控制器(“ETC”)，它直接跟該衛(wèi)星進行通信，還包括一個移動交換中心(“MSC”)，它連接于一個地球站終端控制器，并經(jīng)過一個接口連接于公共交換電話網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星1000包括一個移動交換中心，其類型跟基于地面的全球移動通信系統(tǒng)所使用的相同。諸移動交換中心使用為在諸半呼之間建立連接所需的消息，這里所說的半呼表示一個終端用戶或團體到一個已連接的呼叫。這樣的連接以常規(guī)的方式定義。此外，包含于衛(wèi)星1000的網(wǎng)關(guān)中的諸移動交換中心再次以常規(guī)的方式提供基本的和附加的交換服務(wù)。
圖4至圖7說明在動態(tài)的內(nèi)部交換處理過程中通信網(wǎng)絡(luò)在各不同點上的工作狀態(tài)。圖4至圖7描述如圖2所示的在電話用戶15和16之間建立連接的過程，該連接經(jīng)由低地球軌道衛(wèi)星10，20以及含有一個移動交換中心的網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000而實現(xiàn)。雖然該過程是就兩個各由一顆不同的衛(wèi)星提供服務(wù)的手持電話用戶單元來顯示和說明的，但該過程可應(yīng)用于整個遠程通信網(wǎng)絡(luò)以支持諸單元的全部組合，這些單元包括，但不限于，兩個分別由不同的低地球軌道衛(wèi)星10、20并由相同的衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)1000提供服務(wù)的手持機入網(wǎng)單元用戶15和16。在系統(tǒng)各用戶之間建立交換連接的過程包括由不同的諸用戶單元所執(zhí)行的若干步驟，上述諸用戶單元包括手持衛(wèi)星電話、普通電話、低地球軌道諸衛(wèi)星、基于衛(wèi)星的諸網(wǎng)關(guān)以及基于地面的諸網(wǎng)關(guān)，所有這些在前面都結(jié)合其他附圖進行了討論。諸手持用戶單元、低地球軌道諸衛(wèi)星以及諸網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星各由一臺計算機來控制，并需要包括一個或多個處理器、微處理器、控制器以及類似部件，以執(zhí)行存儲在其存儲器中的諸程序指令。本技術(shù)專業(yè)人員將懂得，這里所使用的動態(tài)的內(nèi)部交換處理過程可以通過這樣的諸程序指令，以一種計算機控制設(shè)備專業(yè)技術(shù)人員所熟知的方式來實施。本技術(shù)專業(yè)人員還將懂得，諸用戶單元、近地球軌道諸衛(wèi)星以及諸網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星中的每一個還要執(zhí)行跟動態(tài)內(nèi)部交換無關(guān)的其它諸步驟。這些其它步驟包括對各種激勵進行評估或者反過來決定是否改變這里所敘述的程序流程的查詢?nèi)蝿?wù)以及其他編程機制。
圖8顯示一份根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例所實行的方法的流程圖。我們將結(jié)合圖4至圖7來討論圖8。在圖8中，在主叫用戶15和被叫用戶16之間建立連接的過程包括步驟810，在其中，用戶15從低地球軌道衛(wèi)星10那里獲得一條信令信道101。在步驟820中，呼叫建立的諸初始階段以一種常規(guī)的方式出現(xiàn)，并且涉及在該用戶單元15與衛(wèi)星10之間，通過信道101發(fā)送各種信令消息。衛(wèi)星10從該信令信道收集各種信息，根據(jù)這些信息決定是否需要接入到網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000。如圖5所示，在步驟830中，衛(wèi)星10請求經(jīng)由鏈路1001接入到網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000。如圖5所示，在步驟840中，網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000確定該被叫用戶的位置，從而確定一顆適當?shù)拇尤氲偷厍蜍壍佬l(wèi)星20。
在步驟850，網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000對該用戶進行鑒權(quán)和/或注冊。若該用戶原先已經(jīng)注冊，則網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000對注冊情況進行鑒權(quán)。然而，若該用戶原先并未注冊，則該注冊信息將被記錄下來。
如圖5所示，在步驟860，網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000經(jīng)由鏈路1002向衛(wèi)星20提供呼叫建立信息，進而在步驟870向該被叫用戶提供到衛(wèi)星20的接入。然后，如圖5所示，在步驟880，該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000經(jīng)由衛(wèi)星20以及鏈路102，建立通往該被叫用戶16的連接。如圖8所示，下一個系統(tǒng)步驟890就是去建立一條通信路徑。該通信路徑的建立示于圖6與圖7。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖6，一旦介于用戶15和16之間的信令路徑已經(jīng)建立，那么，介于用戶15與衛(wèi)星10之間、經(jīng)由鏈路111的通信路徑也已建立。從低地球軌道衛(wèi)星10經(jīng)由鏈路1011通往網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星的通信路徑也已建立。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000建立了一條經(jīng)由鏈路1022通往低地球軌道衛(wèi)星20的通信路徑，同時，介于衛(wèi)星20與用戶16之間的、經(jīng)由鏈路122的通信路徑也已建立。因此，介于用戶15與16之間的、經(jīng)由低地球軌道衛(wèi)星10、20和網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000的完整的通信路徑已經(jīng)建立起來。由于諸衛(wèi)星10、20、網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星1000以及衛(wèi)星之間諸鏈路所實行的內(nèi)部交換，使得該通信路徑在太空中保留下來。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)所提供的大多數(shù)通信服務(wù)典型地是基本服務(wù)。因此，對全部的通信服務(wù)來說，諸衛(wèi)星10、20和1000的內(nèi)部交換大大地改進了服務(wù)質(zhì)量。而且，常規(guī)的地球站終端控制器70以及移動交換中心72還可以經(jīng)由公共交換電話網(wǎng)絡(luò)50向那些沒有加入移動通信網(wǎng)的用戶們提供連接。由一個基于衛(wèi)星的系統(tǒng)來提供交換功能，其顯著的優(yōu)點在于，經(jīng)過公共交換電話網(wǎng)絡(luò)進行連接時所支付的所謂“尾費”可以降低，這是因為，根基該被叫用戶所在位置，通過適當?shù)剡x擇低地球軌道衛(wèi)星，可以限制經(jīng)由該公共交換電話網(wǎng)絡(luò)進行連接的次數(shù)。尾費是指經(jīng)過公共交換電話網(wǎng)絡(luò)連通一次呼叫的操作所收取的資費。在按照圖2以及圖4至圖7所說明的諸實例中，由于在入網(wǎng)用戶15以及入網(wǎng)用戶16之間存在一種連接，因此該項尾費可以完全取消。在那些實例中，不需要利用公共交換電話網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明提供了一種改進的通信網(wǎng)絡(luò)以及運行該通信網(wǎng)絡(luò)的方法。該通信網(wǎng)絡(luò)包含一個基于空間的網(wǎng)關(guān)交換中心，它跟低地球軌道衛(wèi)星相配合，在基本的和附加的通信服務(wù)兩個方面都提供合理的服務(wù)質(zhì)量。
上面已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了說明。然而，本技術(shù)專業(yè)人員將認識到，可以在不離開本發(fā)明的精神實質(zhì)或范圍的前提下對這些優(yōu)選實施例作出變更與修改。例如，雖然已經(jīng)說明衛(wèi)星10和20位于低地球軌道，但是衛(wèi)星10和20也可以位于中地球軌道。
權(quán)利要求
1.一個在第一用戶與第二用戶之間提供通信路徑的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特征在于諸衛(wèi)星位于諸軌道平面上，每一顆衛(wèi)星包括一個交換網(wǎng)絡(luò)；至少設(shè)置一顆網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星，經(jīng)由諸通信鏈路跟諸衛(wèi)星進行通信，以便進行呼叫建立；一條將該第一用戶連接于諸衛(wèi)星中的一顆第一衛(wèi)星的第一鏈路；一條將該第二用戶連接于諸衛(wèi)星中的一顆第二衛(wèi)星的第二鏈路；一條將該第一衛(wèi)星連接于該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星的第三鏈路；一條將該第二衛(wèi)星連接于該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星的第四鏈路；以及該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星經(jīng)由該第一、第二、第三和第四鏈路，在該第一和第二用戶之間建立一條通信路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信交換系統(tǒng)，其中該第一和該第二衛(wèi)星都被定位于相應(yīng)于低地球軌道的高度上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星被定位于地球同步軌道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星被定位于高地球軌道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信交換系統(tǒng)，其中該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星被定位于地球同步軌道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信交換系統(tǒng)，其中該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星被定位于高地球軌道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，其中該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星包括用戶鑒權(quán)與注冊裝置。
8.一種為了在一個第一用戶和一個第二用戶之間建立一條通信路徑而運行一個基于空間的通信網(wǎng)絡(luò)的方法，其特征在于下列諸步驟a)在該第一用戶以及一顆第一衛(wèi)星之間建立一條第一信令路徑，該第一衛(wèi)星的特征在于具有一個交換系統(tǒng)；b)經(jīng)由介于該第一衛(wèi)星以及該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星之間的一條衛(wèi)星間通信鏈路接入到一顆網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星；c)在該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星以及一顆第二衛(wèi)星之間建立一條第二衛(wèi)星間通信鏈路，該第二衛(wèi)星的特征在于具有一個交換系統(tǒng)；d)在該第二衛(wèi)星以及該第二用戶之間建立一條第二信令路徑，使得該第一用戶能夠跟該第二用戶進行通信；以及e)利用該第一和第二信令路徑以建立一條介于該第一和第二用戶之間的通信路徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟a)的特征在于下列諸步驟a1)收集由該第一用戶產(chǎn)生的關(guān)于該第二用戶的目標信息；以及a2)收集跟該第一用戶有關(guān)的標識信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星中使用該標識信息對該第一用戶進行鑒權(quán)和注冊的步驟。
全文摘要
一個借助于利用一顆網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星(1000)以簡化全球蜂窩通信的系統(tǒng),該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星經(jīng)由信令鏈路(1001,1002)跟低地球軌道衛(wèi)星(10,20)進行通信。交換是在諸衛(wèi)星(10,20)中的每一顆內(nèi)部進行的,并且諸交換互連以及諸語音路徑通信都經(jīng)由該網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星(1000)進行交換。由于是在一顆網(wǎng)關(guān)衛(wèi)星(1000)內(nèi)部進行交換,使得一個基于地面的交換網(wǎng)絡(luò)(50)的使用次數(shù)被減到最少,在某些情況下,甚至被排除。
文檔編號H04B7/15GK1189027SQ9712302
公開日1998年7月29日 申請日期1997年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月27日
發(fā)明者肯尼思·李·索爾斯, 彼得·約瑟夫·安布魯斯特, 丹尼爾·理查德·泰洛, 雷蒙德·約瑟夫·利奧波德 申請人:摩托羅拉公司