Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВЫЗЫВНЫХ ОПОВЕЩЕНИЙ ЧЕРЕЗ СПУТНИКОВУЮ СИСТЕМУ СВЯЗИ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВЫЗЫВНЫХ ОПОВЕЩЕНИЙ ЧЕРЕЗ СПУТНИКОВУЮ СИСТЕМУ СВЯЗИ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВЫЗЫВНЫХ ОПОВЕЩЕНИЙ ЧЕРЕЗ СПУТНИКОВУЮ СИСТЕМУ СВЯЗИ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Спутниковая система связи обеспечивает для абонентов глобальную сотовую зону обслуживания. Для облегчения передачи вызовов абонентам, имеющим абонентские аппараты, назначается постоянный канал, на котором абонентские аппараты оповещаются о входящих вызовах. Абонентские аппараты контролируют этот канал вызывного оповещения и анализируют идентификаторы, передаваемые в сообщении с содержащимся в нем вызывным оповещением. Когда абонентский аппарат определяет на основании идентификатора, что ему направлен вызов, он звонит в сеть для приема вызова. Абонентские аппараты также контролируют этот постоянный канал для приема указателя управляющего канала, идентифицирующего местонахождение широковещательных (управляющих) каналов для абонентского аппарата, в чем заключается технический результат. 4 с. и 4 з.п.ф-лы, 7 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2140707
Класс(ы) патента: H04B7/185
Номер заявки: 97107001/09
Дата подачи заявки: 28.07.1995
Дата публикации: 27.10.1999
Заявитель(и): Моторола, Инк. (US)
Автор(ы): Кит Эндрю Олдс (US); Грегори Бартон Ватт (US); Кристофер Нейл Керби (US)
Патентообладатель(и): Моторола, Инк. (US)
Описание изобретения: Изобретение относится к спутниковым системам сотовой связи, в частности к системе и способу для оповещения абонентских аппаратов о входящих вызовах с обеспечением абонентских аппаратов информацией о местонахождении и указанием управляющих каналов.
Спутниковая система сотовой связи проецирует на Землю множество ячеек. В наземной системе сотовой связи излучение ячеек направлено вокруг сотовой станции. Вызовы, обращенные к абонентским аппаратам, должны направляться через шлюз на сотовую станцию, проецирующую луч, в пределах которого находится вызываемое абонентское устройство.
Наземные системы сотовой связи оповещают абонентские аппараты о входящем вызове посредством передачи (пейджинга) идентификационного номера, используя одну или несколько частот в ячейке. Эти пейджинговые частоты используются повторно в несмежных ячейках.
Абонентские аппараты в наземных системах сотовой связи в отличие от абонентских аппаратов в спутниковой системе сотовой связи перемещаются относительно сотовой станции с незначительной скоростью. Поэтому доплеровские частоты в наземных системах не вызывают существенного расширения пейджинговой частоты, но в спутниковой системе сотовой связи, в которой спутники (сотовые станции) вращаются на орбите со скоростью более 20000 км/ч, как правило, имеет место доплеровское расширение частоты приблизительно на 60-80 кГц.
Для компенсации доплеровского расширения в спутниковых системах сотовой связи с многократным повторным использованием пейджинговых частот требуется несколько широкополосных пейджинговых частот, использующих значительный частотный спектр.
Кроме того, абонентским аппаратам в системе сотовой связи необходимы управляющие каналы (широковещательные каналы) для обеспечения информации о доступных каналах связи. В традиционных системах, где абонентские аппараты должны сканировать множество каналов, прежде чем будут обнаружены управляющие каналы, расходуются значительные ресурсы и время.
Следует отметить, что в системе связи с несколькими рабочими режимами, предусматривающей дуплексную связь и симплексный пейджинг, в частности, согласно изобретению симплексный пейджинг сохраняет свое наименование, а извещение о входящем вызове можно назвать вызывным оповещением.
При этом в целях экономии спектра необходимо использовать один канал вызывного оповещения.
Также необходимо, чтобы абонентские аппараты имели возможность легкого захвата и отслеживания канала вызывного оповещения.
Кроме того, существует потребность в эффективном способе указания абонентским аппаратам пригодных для использования управляющих каналов, выделенных ячейке, в которой они находятся в текущий момент.
В дальнейшем изобретение поясняется описанием примеров его воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, в числе которых
фиг. 1 схематически изображает рабочую среду спутниковой системы сотовой связи, в которой может быть реализовано данное изобретение;
фиг. 2 - конфигурации сотовых ячеек, образованных соседними спутниками, проецирующими лучи связи на поверхность Земли;
фиг. 3 - схему разделения частоты и времени спектра связи между абонентскими аппаратами и спутниками согласно изобретению;
фиг. 4 - схему сообщения с вызывным оповещением согласно одному из возможных вариантов реализации изобретения;
фиг.5 - структурную схему спутника системы связи;
фиг.6 - структурную схему абонентского аппарата согласно изобретению;
фиг. 7 - алгоритм способа оповещения абонентских аппаратов о входящем вызове согласно предпочтительному варианту изобретения.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
На фиг. 1 представлено схематическое изображение рабочей среды спутниковой системы сотовой связи 116, в которой может быть реализовано данное изобретение. Комплекс 102, состоящий из нескольких спутников 1, находится на относительно низкой околоземной орбите.
Система 116 включает один или несколько шлюзов (GW) 117. Шлюзы 117 находятся на земной поверхности и взаимосвязаны с ближайшим спутником (спутниками) 1 через шлюзовую линию связи 119. Спутники 1 также взаимосвязаны друг с другом перекрестными линиями связи 108. В целях синхронизации связи и минимизации помех все спутники 1 синхронизированы по времени за счет использования наземного функционального узла управления спутниками. Следовательно, все спутники 1 комплекса ведут отсчет от общего значения времени.
Через комплекс 102 спутников 1 шлюз 117 может управлять передачами, передаваемыми на земные территории любого размера. Однако предпочтительно, чтобы территория, управляемая каждым шлюзом 117, была связана с одной или несколькими специальными геополитическими юрисдикциями. Шлюз 117 связан с телекоммуникационными сетями общего пользования (PSTN), не показанными на чертеже, от которых могут приниматься вызовы, адресованные к абонентским аппаратам 300, и на которые можно посылать вызовы, размещаемые абонентскими аппаратами.
Система 116 также содержит любое количество абонентских аппаратов 300, которое может исчисляться в миллионах. Абонентские аппараты 300 могут быть выполнены как традиционные подвижные или портативные средства радиосвязи. Абонентские аппараты 300 выполнены с возможностью приема сообщений от спутников 1 и осуществления других описанных ниже функций. Абонентские аппараты 300 осуществляют связь с ближайшими спутниками 1 через абонентские линии связи 112. Абонентские линии связи 112 включают в себя, помимо прочего, широковещательный канал (каналы), входящие и исходящие каналы трафика и каналы захвата (см. фиг. 3).
Вызовы передаются между двумя абонентскими аппаратами 300 или между абонентским аппаратом 300 и телефонным номером PSTN. В общем, каждый абонентский аппарат 300 участвует в управляющих передачах (например, при контролировании широковещательного канала, захвате, и т.п.) с ближайшим шлюзом 117 через комплекс 102 во время установления соединения. Эти управляющие передачи имеют место до формирования тракта передачи между абонентским аппаратом 300 и другим узлом, которым может быть абонентский аппарат 300 или телефонный номер PSTN. В частности, абонентский аппарат 300 осуществляет связь со шлюзом 117 через один или несколько спутников 1. Шлюз 117 можно рассматривать как обслуживающий шлюз конкретного абонентского аппарата 300.
Так как спутники 1 находятся на низких околоземных орбитах, они постоянно перемещаются относительно Земли. Если, например, спутники находятся на орбитах на расстоянии около 765 км над Землей, тогда спутник 1, находящийся над данной точкой на поверхности Земли, перемещается относительно нее со скоростью около 25000 км/ч. Это позволяет спутнику 1 находиться в пределах видимости точки на поверхности Земли в течение максимум около 9 минут. Также из-за того, что спутники 1 находятся на низких орбитах, электромагнитные передачи в линии прямой видимости от любого спутника покрывают относительно малую площадь Земли в любой момент времени. Например, когда спутники находятся на орбитах около 765 км над Землей, такие передачи покрывают площадь диаметром около 6350 км.
Относительно друг друга спутники 1 остаются неподвижными, за исключением того, что орбиты 118 сходятся и пересекаются друг с другом в полярных областях и на траектории с противовращением, создаваемой спутниками, движущимися в противоположном направлении. В результате этого движения расстояния между спутниками 1, находящимися на общих орбитах 118, остаются по существу постоянными. Но расстояния между спутниками 1, находящимися на соседних орбитах 118, известных также как орбиты с пересекающимися плоскостями, изменяются в зависимости от широты спутников 1. Максимальное расстояние между спутниками 1 на орбитах с пересекающимися плоскостями существует на экваторе. Это расстояние уменьшается по мере того, как спутники 1 на орбитах с пересекающимися плоскостями приближаются к полярным областям, и возрастает по мере того, как они приближаются к экватору.
На фиг. 2 схематически изображены сотовые конфигурации, образованные соседними спутниками, проецирующими лучи связи на земную поверхность. Спутники 1 и 3 (которые могут быть идентичны спутнику 1) используют технологию повторного использования спектра частот, заключающуюся в разделении между ячейками ширины проецируемых лучей. Спутники 1 и 3 формируют соответственно проекции 2 и 4 групп лучей. Проекции 2 и 4 групп лучей являются областями (ячейками) с двунаправленным усилением, связанными с антеннами на спутниках 1 и 3. Эти антенны могут быть отдельными направленными антеннами или фазированной антенной решеткой, выполненными с возможностью проецирования множества лучей.
Ячейки 10-28 могут иметь разную форму в зависимости от амплитудных характеристик антенн. На фиг. 2 ячейки 10-28 в целях иллюстрации показаны как многоугольники. Ячейки 10-28 перемещаются в орбитальном направлении 8 по мере вращения спутников 1 и 3 на орбите в направлении 8. Ячейки 10-28 используют разделенные, не создающие помех частоты и временные интервалы для передач абонентских аппаратов на абонентских линиях связи 112.
Повторное использование частотного спектра в сотовых системах усложняет определение абонентским аппаратом доступных частот связи и управляющих каналов (широковещательных и каналов захвата) в конкретной ячейке. Управляющая информация для абонентских аппаратов обычно поступает из широковещательного управляющего канала, который они контролируют. Традиционно абонентские аппараты сканируют группу заранее установленных каналов, выделенных для функции управления, чтобы определить соответствующие управляющие каналы посредством измерений мощности или данных о местоположении. Сканируемые управляющие каналы вызывают задержки в захвате управляющей информации, а выделение заданного количества управляющих каналов обуславливает неэффективный расход ресурсов.
В настоящем изобретении используется выделенный универсальный одночастотный канал 48 вызывного оповещения (фиг. 3) для последовательной широковещательной передачи сообщения 82 с вызывным оповещением (фиг.4), содержащего управляющую информацию для последовательных ячеек 10-28 в рамках проекций 2 и 4 групп лучей. Абонентские аппараты 300 контролируют одну частоту и принимают информацию с указанием широковещательных (управляющих) каналов их ячейки. Это исключает необходимость в сканировании абонентскими аппаратами множества частот и временных интервалов в поисках соответствующего управляющего канала.
На фиг. 3 представлена схема разделения частоты 46 и времени 44 спектра связи между абонентскими аппаратами 300 и спутниками 1 (фиг. 1) согласно изобретению. Связь между спутниками 1 и абонентскими аппаратами 300 осуществляется по абонентской линии 112 (фиг. 1).
Абонентская линия 112 состоит из групп кадров 40 и 42 абонентской линии, показанных как непрерывные относительно временной оси 44. За счет тщательной регистрации частей передачи (нисходящих) и частей приема (восходящих) абонентской линии 112 минимизируются помехи от соседних спутников. Приемная часть кадра 40 абонентской линии содержит время 52 восходящей связи, время 54 нисходящей связи и канал 48 вызывного оповещения.
Время 52 восходящей связи содержит сегментированные во временной области временные интервалы 64, 66, 68 и 70 восходящей связи. В целях иллюстрации показано четыре временных интервала восходящей связи, но в системе FDMA/TDMA (многостанционного доступа с частотным и временным уплотнением) можно использовать любое поддающееся управлению количество временных интервалов. Абонентским аппаратам 300 выделяются специальный временной интервал и специальная частота 56, 58, 60 или 62, на которых они передают информацию на спутники 1.
Время 54 нисходящей связи содержит сегментированные во временной области временные интервалы 72, 74, 76 и 78 нисходящей связи. В целях иллюстрации показано четыре временных интервала нисходящей связи, но в системе FDMA/TDMA можно использовать любое количество временных интервалов, с которым можно справиться. Абонентским аппаратам 300 выделяется специальный временной интервал, в котором они принимают информацию от спутников 1.
Кадр 42 абонентской линии связи иллюстрирует альтернативный вариант канала вызывного оповещения, в котором канал 51 вызывного оповещения планируется во время нисходящей связи спутниковой передачи. Перекрытие передач на канале вызывного оповещения передачами нисходящей связи может обременить абонентский аппарат необходимостью одновременного приема, но при этом упростить отсчет времени в абонентском аппарате.
Спутниковые передачи во время 54 нисходящей связи излучаются в основном в конкретные ячейки, как показано на фиг.2. Но значительное количество передач со спутника 1 расширяется и продолжает распространяться до спутника 3. Эти излучения могут создавать помехи для передач с абонентского аппарата на спутник 3 в последующем кадре или временном интервале. Для решения этой проблемы определяется период запирания приема, в течение которого принимаемые сигналы на спутниках 1 игнорируются.
Хотя период запирания приема на спутниках снижает влияние побочных помех от соседних спутников, тем не менее он ухудшает пропускную способность системы. В настоящем изобретении период запирания приема используется как окно передачи информации со спутников на абонентские аппараты 300 на частоте, не подпадающей под время нисходящей связи. На канале 48 вызывного оповещения используются периоды запирания приема на спутниках для передачи управляющей информации на последовательные ячейки 10-28 с применением выделенного универсального одночастотного канала. Этот период запирания приема на спутниках можно также использовать для других функций симплексной передачи, таких как пейджинг, при условии, что данная частота не используется также и для дуплексных каналов.
Наличие канала вызывного оповещения, который обеспечивает абонентским аппаратам указание широковещательных (управляющих) каналов, позволяет системе связи динамично выделять широковещательные каналы для более эффективного использования спектра, при этом не требуется выделять блок спектра для использования только как широковещательных каналов.
На фиг.4 представлена схема сообщения 82 с вызывным оповещением согласно одному из вариантов изобретения. В системе 116 (фиг. 1) требуется, чтобы широковещательный (управляющий) канал информировал абонентские аппараты 300 о входящих вызовах. В предпочтительном варианте сообщение 82 с вызывным оповещением содержит преамбулу 84, управляющую информацию 85 и перечень идентификаторов 90 абонентских аппаратов. Преамбула 84 облегчает захват сообщения 82 с вызывным оповещением, и в предпочтительном варианте она представляет собой фиксированный период немодулированной несущей частоты.
В предпочтительном варианте управляющая информация 85 содержит уникальное слово 86 и заголовок 88. Уникальное слово 86 особым образом идентифицирует команду связи между абонентскими аппаратами 300 и спутниками 1. Заголовок 88 содержит идентификатор спутника, идентификатор ячейки, географическое местонахождение ячейки, следующий интервал вызывного оповещения, а также частоту широковещательного канала для конкретного луча и информацию о временном интервале. Вместо того, чтобы принимать измерения мощности для вычисления обслуживающей ячейки, абонентские аппараты 300 могут использовать информацию о географическом местонахождении ячейки.
Идентификаторы 90 абонентских аппаратов означают, что поступил запрос на связь с абонентскими аппаратами, расположенными в конкретной ячейке. Когда абонентский аппарат обнаруживает идентификатор 90, совпадающий с его собственным идентификатором, он оповещает спутники 1 о своей готовности принять вызов.
Как отмечалось выше, спутники 1 и 3 (фиг.2) индивидуально передают сообщение 82 с вызывным оповещением на ячейки 10-28 в последовательных кадрах 40 абонентской линии связи. Поскольку спутники 1 и 3 будут только "звонить" абонентскому аппарату в конкретной ячейке (т. е. посылать идентификатор абонентского аппарата), от абонентского аппарата 300 требуется только контролировать канал 48 вызывного оповещения, когда спутники 1 и 3 передают сообщение 82 с вызывным оповещением в ячейку, окружающую абонентский аппарат 300. Абонентские аппараты 300 сберегают мощность за счет перехода в неактивный режим (режим ожидания) с низким энергопотреблением и перехода в активный режим только для контролирования канала 48 вызывного оповещения, обращенного к конкретной ячейке, окружающей абонентский аппарат 300.
На фиг. 5 показана структурная схема спутника системы связи. Предпочтительно все спутники 1 в системе 116 (см. фиг.1) по существу соответствуют структурной схеме на фиг. 5. Спутник 1 включает приемопередатчики 172 перекрестной линии связи и антенны 174 перекрестной линии связи. Приемопередатчики 172 и антенны 174 поддерживают перекрестные линии связи с другими ближайшими спутниками 1. Приемопередатчики 176 шлюзовой линии связи и антенны 178 поддерживают шлюзовые линии связи 119 для связи со шлюзами 117 (фиг. 1). Кроме того, приемопередатчики 180 абонентской линии связи и антенны 182 абонентской линии связи поддерживают абонентские аппараты 300 (фиг.1). Предпочтительно каждый спутник 1 может одновременно поддерживать линии связи с тысячей и более абонентских аппаратов 300 (фиг.1). При этом специалистам в данной области будет понятно, что антенны 174, 178 и 182 могут быть выполнены либо как единичные многонаправленные антенны или как батареи отдельных антенн. Желательно, чтобы антенна 182 абонентского аппарата была выполнена в виде фазированной антенной решетки с возможностью одновременного доступа к множеству ячеек 10-28 (фиг.2).
Контроллер 184 связан с каждым приемопередатчиком 172, 176 и 180, а также с запоминающим устройством 186 и датчиком времени 188. Контроллер 184 может быть реализован с использованием одного или нескольких процессоров. В контроллере 184 используется датчик времени 188 для хранения текущей даты и времени. ЗУ 186 сохраняет данные, которые служат командами для контроллера 184 и которые, при их выполнении контроллером 184, вызывают выполнение спутником 1 описанных ниже процедур. Кроме того, ЗУ 186 содержит переменные, таблицы и базы данных, которыми оперирует в работе спутник 1.
Приемопередатчиками 180 абонентских аппаратов предпочтительно служат многоканальные приемопередатчики стандарта FDMA/TDMA, выполненные с возможностью передачи и приема на всех разных выбираемых частотах во время конкретных выбираемых временных интервалов в соответствии с указанием контроллера 184. Приемопередатчики 180 абонентских аппаратов имеют достаточное число каналов, чтобы обеспечить необходимое количество частот передачи и приема для осуществления связи. Контроллер 184 может обеспечить выделение частоты и назначения временных интервалов, формирование сообщений с вызывным оповещением и информации, включенной в них. Приемопередатчики 180 абонентских аппаратов предпочтительно предусматривают передачу и прием на любой группе частотных каналов, так что приемопередатчик 180 каждого абонентского аппарата может при необходимости использовать все спектральные возможности всех групп частотных каналов благодаря возможности обрабатывать все назначения частот и временных интервалов.
На фиг. 6 представлена структурная схема предложенного абонентского аппарата. Абонентский аппарат 300 включает приемник 92. Приемник 92 принимает сигналы со спутника 1. Приемник 92 подключен к буферу 99 приема, который временно сохраняет данные, принятые приемником 92, до тех пор, пока эти данные можно будет обрабатывать. Приемник 92 также подключен к детектору 95 времени прибытия и к детектору 98 частоты/мощности. Эти детекторы способствуют анализу и выбору канала.
Детектор 95 времени прибытия определяет момент времени, когда абонентский аппарат 300 впервые принял пакет данных полосы частот модулирующих сигналов. Приемник 92 подключен к буферу 99, так что данные могут точно синхронизироваться в буфер 99 по мере их приема.
Детектор 98 частоты/мощности измеряет частоту, связанную с данными полосы частот модулирующих сигналов. Данные полосы частот модулирующих сигналов могут быть связаны с остаточной промежуточной частотой, вызванной доплеровским эффектом и погрешностями точности данных модуляции и демодуляции полосы частот модулирующих сигналов. Детектор 98 также измеряет уровни принятой мощности для контролирования каналов вызывного оповещения в соседних ячейках.
Буфер 99, детектор 95 времени прибытия и детектор 98 подключены к контроллеру 96. Контроллер 96 также связан с синтезатором 94 частот для управления частотами приема и передачи. Синтезатор 94 вырабатывает гетеродинный сигнал для приемника 92.
Контроллер 96 также связан с таймером 120, ЗУ 97 и буфером 124 передачи. Контроллер 96 использует таймер 120 для слежения за реальным временем, ведя отсчет текущей даты и времени. Кроме того, таймер 120 способствует точному определению моментов времени для выхода из неактивного режима с низким энергопотреблением, чтобы контролировать канал 48 вызывного оповещения и передавать данные от абонентского аппарата 300. Буфер 124 передачи временно сохраняет данные, помещенные в него контроллером 96. Буфер 124 передачи подключен к передатчику 93, а синтезатор вырабатывает гетеродинный сигнал, который передатчик 93 использует для модуляции данных полосы частот модулирующих сигналов в радиочастоту. Приемник 92 и передатчик 93 подключены к антенне 101 через делитель 91 сигналов. Таймер 120 связан с буфером 124 передачи для определения, когда данные должны синхронизироваться из буфера 124 для передачи через передатчик 93, делитель 91 сигналов и антенну 101.
ЗУ 97 включает данные, которые служат командами для контроллера 96 и которые при выполнении контроллером 96 побуждают абонентский аппарат 300 выполнять описанные ниже процедуры. Кроме того, ЗУ 97 хранит переменные, таблицы, сдвиги и базы данных, которыми оперирует в работе абонентский аппарат 300.
В абонентском аппарате 300 контроллер 96 также связан с секцией 122 ввода/вывода данных. Секция 122 ввода/вывода данных может включать в себя микрофоны, динамики, преобразователи в цифровую форму, вокодеры, декодеры и т. п. для осуществления преобразований между речевыми и цифровыми пакетами в совместимую с системой 116 форму (см.фиг.1).
На фиг. 7 изображен алгоритм способа оповещения абонентских аппаратов о входящих вызовах согласно предпочтительному варианту изобретения. Этим способом абонентские аппараты оповещаются о входящих вызовах, и им указываются широковещательные каналы, связанные с ячейкой, которая обслуживает находящиеся в ней в данный момент абонентские аппараты.
При первоначальном включении абонентского аппарата он входит в режим ожидания с низким энергопотреблением. В этом режиме он захватывает канал 48 вызывного оповещения (фиг. 3) и отслеживает его до тех пор, пока не произойдет некоторое событие, инициирующее переход в другой режим работы. К событиям, которые прекращают работу в режиме ожидания, относятся инициирование вызова абонентом, обнаружение необходимости регистрации, прием идентификатора абонентского аппарата в сообщении с вызывным оповещением для данного абонентского аппарата и отключение питания от абонентского аппарата.
Подача питания на абонентский аппарат инициирует процедуру 210 контролирования канала вызывного оповещения. После этого абонентский аппарат выполняет задание 212, настраивая свой приемник на заданную частоту вызывного оповещения. По заданию 214 контролируется каждый из каналов вызывного оповещения (последовательные кадры 40 абонентской линии связи, как показано на фиг. 3) в ячейках 10-28 (фиг.2), которые можно принимать на данном местоположении. Это позволяет абонентскому аппарату 300 выбрать ячейку, обеспечивающую благоприятные условия связи.
Необходимо отметить, что некоторые сообщения с вызывным оповещением в соседних ячейках могут не обнаруживаться абонентским аппаратом 300 из-за направленности амплитудной характеристики антенны 182. Система производит полный оборот канала вызывного оповещения по спутниковым ячейкам, обеспечивая без помех периодический охват всей земной поверхности.
Период между поступлениями вызывного оповещения в конкретный луч приблизительно равен в кадрах количеству ячеек, формируемых одним спутником. Но этот период может время от времени изменяться, чтобы избежать помех при изменении относительного положения спутников или чтобы расширить возможности вызывного оповещения в зоне с высоким трафиком. Из-за этих колебаний в управляющий заголовок каждого сигнала вызывного оповещения, посылаемого в конкретную ячейку, включается точный интервал следующего прихода вызывного оповещения в данную ячейку.
По заданию 216 абонентский аппарат 300 выбирает для отслеживания самое качественное сообщение с вызывным оповещением. Мерой качества сигнала может служить уровень принятого сигнала или отношение сигнал-шум для каждого принятого им пакета вызывного оповещения. Выбор канала может быть основан на принятой мощности, но она восприимчива к боковым лепесткам диаграммы направленности антенны и замиранию в канале. В предпочтительном варианте абонентский аппарат выбирает ячейку, расположенную ближе всех к его зарегистрированному местонахождению. Абонентский аппарат 300 ведет регистрацию последовательного контролирования сигнала, чтобы способствовать этому процессу выбора.
По заданию 218 извлекается информация о широковещательном канале, содержащаяся в заголовке 88 сообщения 82 с вызывным оповещением (фиг.4). Информация о широковещательном канале указывает абонентскому аппарату 300 широковещательный (управляющий) канал.
По заданию 220 абонентский аппарат 300 сравнивает принятую информацию о географическом местонахождении ячейки, содержащуюся в заголовке 88 сообщения с вызывным оповещением, с сообщенным ранее (зарегистрированным) местонахождением абонентского аппарата 300. Если текущая принятая информация о географическом местонахождении ячейки не является достаточно близкой к ранее зарегистрированному местонахождению абонентского аппарата 300, то на этапе 228 контролирование канала вызывного оповещения прекращается и абонентский аппарат 300 начинает регистрацию в системе. При регистрации система связи информируется о текущем местонахождении абонентского аппарата, чтобы обеспечить эффективную маршрутизацию вызова.
Если на этапе 220 определяется, что принятая информация о географическом местонахождении ячейки достаточно близка к ранее зарегистрированному местонахождению абонентского аппарата 300, далее выполняется этап 222, на котором абонентский аппарат 300 сравнивает каждый идентификатор 90 абонентских аппаратов (фиг.4) со своим собственным хранящимся в памяти идентификатором. При обнаружении совпадения процедура 210 контролирования канала вызывного оповещения прекращается на этапе 228.
Если совпадение идентификаторов не обнаружено, абонентский аппарат 300 переходит в неактивный режим на этапе 224. В неактивном режиме обеспечивается энергосбережение в абонентском аппарате, так как не требующиеся ресурсы простаивают, а активными остаются только необходимые элементы, такие как таймеры.
По заданию 226 абонентский аппарат 300 определяет, равен ли следующий интервал вызывного оповещения, принятый в управляющей информации 85 (фиг.4) сообщения 82 с вызывным оповещением, значению на таймере. Если эти значения равны, на этапе 230 абонентский аппарат 300 переходит в активное состояние.
На этапе 231 абонентский аппарат 300 сравнивает значения таймера интервала для определения, следует ли продолжать контролирование конкретного канала или контролировать все каналы вызывного оповещения, чтобы проверить правильность контролируемого в данный момент канала вызывного оповещения, или принять во внимание любое изменение назначения каналов вызывного оповещения для ячеек. Если интервал для сканирования или приема всех каналов не поступил, абонентский аппарат возвращается к этапу 216, на котором он контролирует свой ранее выбранный канал вызывного оповещения.
Периодически абонентский аппарат 300 повторно входит в состояние захвата, на котором он контролирует все каналы вызывного оповещения, которые он может обнаружить или принять со своего местонахождения. Это позволяет абонентскому аппарату выбрать новую ячейку для контролирования. Периодический выбор новой ячейки обусловлен тем, что спутники 1 перемещаются относительно некоторой точки на Земле. Этот период приблизительно равен времени, необходимому лучу или ячейке для прохождения точки на Земле.
Следовательно, предложенные устройство и способ оповещения вызываемого абонента в системе связи обеспечивают существенное повышение эффективности частотного спектра и облегчают захват канала вызывного оповещения по сравнению с использованием большого числа каналов вызывного оповещения.
Кроме того, предложенный усовершенствованный способ указания абонентским аппаратам соответствующих управляющих каналов исключает необходимость сканирования абонентскими аппаратами целого ряда управляющих каналов.
Для специалистов в данной области техники представляется очевидным, что изобретение может быть реализовано различными способами и иметь много вариантов помимо описанного выше, предпочтительного варианта выполнения.
Таким образом, прилагаемая формула изобретения охватывает все варианты изобретения, подпадающие под объем и идею изобретения.
Формула изобретения: 1. Способ информирования абонентского аппарата о входящем вызове, заключающийся в том, что контролируют канал связи на наличие сообщения, содержащего идентификатор абонентского аппарата, отличающийся тем, что канал связи является спутниковым каналом вызываемого оповещения, а сообщение является сообщением с вызывным оповещением, при этом выделяют интервал следующего вызывного оповещения из сообщения с вызывным оповещением, устанавливают таймер на истечение времени после поступления интервала следующего вызывного оповещения, ожидают в режиме низкого энергопотребления, переходят в активное состояние после истечения времени таймера и инициируют процесс захвата посредством перехода на канал трафика, если обнаружен идентификатор данного абонентского аппарата, а в противном случае возвращаются к этапу контролирования канала связи.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе контролирования канала связи дополнительно идентифицируют обслуживающую ячейку.
3. Способ информирования абонентских аппаратов о подлежащем контролю широковещательном канале в спутниковой системе сотовой связи, отличающийся тем, что резервируют канал вызывного оповещения, действующий для всей системы, известный всем абонентским аппаратам, передают информацию о местонахождении широковещательного канала с использованием сообщения с вызывным оповещением на канале вызывного оповещения, действующем для всей системы, принимают информацию о местонахождении широковещательного канала в сообщении с вызывным оповещением на канале вызывного оповещения, действующем для всей системы, и контролируют указанный широковещательный канал.
4. Способ индикации входящего вызова абонентскому аппарату в спутниковой системе связи, заключающийся в том, что с помощью спутника системы формируют проекцию группы лучей, содержащую множество ячеек, при этом абонентский аппарат имеет идентификатор абонентского аппарата, выделяют в системе канал связи для передачи сообщения, содержащего идентификатор данного абонентского аппарата, передают в системе по каналу связи сообщение, принимают на абонентский аппарат сообщение, отличающийся тем, что канал связи является каналом вызывного оповещения, а сообщение является сообщением с вызывным оповещением, при этом с помощью абонентского аппарата выделяют интервал следующего вызывного оповещения из сообщения с вызывным оповещением, причем интервал следующего вызывного оповещения идентифицирует период задержки, истекающий перед следующей передачей сообщения с вызывным оповещением в одной из множества ячеек, окружающих указанный абонентский аппарат, сравнивают в абонентском аппарате идентификатор абонентского аппарата, указанный в сообщении с вызывным оповещением, с идентификатором данного абонентского аппарата и отвечают на индикацию входящего вызова.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что сообщение с вызывным оповещением содержит множество идентификаторов абонентских аппаратов.
6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что с помощью спутника последовательно передают через множество ячеек сообщение с вызывным оповещением, используя канал вызывного оповещения.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что при передаче сообщения с вызывным оповещением обращаются к известному местонахождению абонентского аппарата, выбирают одну из множества ячеек, в которой находится данный абонентский аппарат, и передают сообщение с вызывным оповещением только в выбранную ячейку из множества ячеек, в которой находится данный абонентский аппарат.
8. Спутниковая система сотовой связи, в которой используется один назначенный канал для передачи местонахождения широковещательного канала, выделенного для зоны, в которой находится абонент, отличающаяся тем, что содержит абонентский аппарат для контролирования одного назначенного канала, причем абонентский аппарат выделяет местонахождение широковещательного канала и настраивается на него, а широковещательный канал обеспечивает управляющую информацию для указанного абонентского аппарата, станция сопряжения для распределения и координации широковещательных каналов во всей системе, и комплекс спутников для передачи местонахождения широковещательного канала с использованием одного назначенного канала.