Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УЧЕТ В СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ
УЧЕТ В СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ

УЧЕТ В СПУТНИКОВОЙ СИСТЕМЕ СВЯЗИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ и система обеспечивают точный учет объема ресурсов спутниковой системы связи, в чем заключается технический результат. Земная шлюзовая станция, которая назначается для обработки вызова абонентского терминала, накапливает данные и впоследствии передает их по наземной сети передачи данных в наземный центр управления. 3 с. и 29 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: 2140725
Класс(ы) патента: H04Q7/38, H04B7/185
Номер заявки: 98100219/09
Дата подачи заявки: 23.01.1996
Дата публикации: 27.10.1999
Заявитель(и): Глоубалстар Л.П. (US)
Автор(ы): Видемен Роберт Э. (US); Монт Пол Э. (US); Сайтс Майкл Дж. (US)
Патентообладатель(и): Глоубалстар Л.П. (US)
Описание изобретения: Настоящее изобретение относится к системам связи и касается, в частности, спутниковых систем связи, в которых множество абонентских терминалов осуществляют двунаправленную радиосвязь с наземной системой связи через земную шлюзовую станцию и по меньшей мере один спутник.
В обычных наземных сотовых системах радиосвязи счет за пользование системой часто выставляется абонентам по одинаковой ставке на поминутной основе. Однако в спутниковой системе связи такая схема выставления счетов не может точно отражать сумму, подлежащую оплате. Например, абонент, который передает или принимает большой файл данных через спутник со скоростью 9,6 кбит/с, вероятно использует больший объем ресурсов системы (например, мощности спутника), чем другой абонент, который участвует в речевой связи со средней скоростью передачи речевой информации менее 4 кбит/с. Результатом может быть несправедливая схема оплаты, при которой некоторые абоненты фактически субсидируют использование системы другими абонентами.
Первой целью данного изобретения является точное измерение объема ресурсов системы, потребляемого абонентом спутниковой системы связи при каждом вызове или соединении.
Другой целью данного изобретения является точное измерение объема ресурсов системы, потребляемого абонентом, на основе каждого вызова или соединения, и использование способа формирования и применения данных, полученных при измерениях, неоднократно выполняемых во время соединения.
Вышеуказанная и другие проблемы преодолеваются и цели изобретения достигаются при помощи способа точного учета спутниковых ресурсов системы связи, которые используются абонентским терминалом для каждого разговора или соединения. Согласно этому способу в течение соединения с периодическими интервалами, например, с частотой кадров кодера речи, накапливаются данные, указывающие, какая часть общих ресурсов системы используется как в прямой линии связи (от земной шлюзовой станции через спутник (спутники) к абонентскому терминалу), так и в обратной линии связи (от абонентского терминала через спутник (спутники) к земной шлюзовой станции). Земная шлюзовая станция, которая назначается для обработки вызова абонентского терминала, накапливает данные и впоследствии передает их по наземной сети передачи данных в наземный центр управления. Наземный центр управления использует данные, чтобы определить сумму счета, который будет выставлен поставщиком услуг, связанным с областью обслуживания, включающей земную шлюзовую станцию. Земная шлюзовая станция может использовать эти данные также для того, чтобы вывести статистическую информацию, описывающую трафик связи, обрабатываемый земной шлюзовой станцией, и получить предсказываемое распределение ресурсов и информацию для планирования распределения ресурсов для земной шлюзовой станции.
Следует заметить, что концепция этого изобретения может использоваться вместо подхода на основе минут эквивалентной речевой связи или вместе с ним, чтобы по мере необходимости модифицировать этот подход для точного отражения ресурсов системы, используемых при разговоре.
Изложенные выше и другие признаки изобретения будут более ясны при рассмотрении подробного описания вместе с приложенными чертежами, на которых:
Фиг. 1 представляет собой блок-схему системы спутниковой связи в соответствии с предпочтительной формой осуществления данного изобретения.
Фиг. 2 представляет собой блок-схему одной из земных шлюзовых станций, показанных на фиг. 1.
Фиг. 3A представляет собой блок-схему бортовой аппаратуры связи одного из спутников, показанных на фиг. 1.
Фиг. 3B иллюстрирует часть диаграммы направленности луча одного из спутников, показанных на фиг. 1.
Фиг. 4 представляет собой блок-схему наземного оборудования для обеспечения функций спутниковой телеметрии и управления.
На фиг. 5 показана блок-схема подсистемы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, приведенной на фиг. 2.
На фиг. 6 показана блок-схема спутниковой системы связи, более подробно поясняющая концепцию этого изобретения.
Фиг. 1 иллюстрирует предпочтительную форму осуществления системы спутниковой связи 10, которая пригодна для использования с предпочтительной формой осуществления настоящего изобретения. Перед подробным описанием данного изобретения для его более полного понимания сначала будет приведено описание системы связи 10. Система связи 10 может быть концептуально разделена на множество сегментов 1, 2, 3 и 4. Сегмент 1 называется здесь космическим сегментом, сегмент 2 - абонентским сегментом, сегмент 3 - наземным (земным) сегментом и сегмент 4 - сегментом инфраструктуры телефонной системы.
В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения имеется всего 48 спутников, например, на низкой околоземной орбите высотой 1414 км. Спутники 12 распределены в восьми орбитальных плоскостях, по шесть одинаково разнесенных спутников в плоскости ("созвездие" Уолкера). Орбитальные плоскости наклонены на 52o относительно экватора и каждый спутник проходит по орбите за 114 минут. Такой подход обеспечивает почти глобальную зону обслуживания, предпочтительно по меньшей мере с двумя спутниками, находящимися в любое данное время в пределах видимости абонента, расположенного между приблизительно 70o южной широты и приблизительно 70o северной широты. По существу пользователю предоставляется возможность осуществлять радиосвязь с почти любым или из почти любого пункта на земной поверхности в пределах зоны обслуживания земной узловой станции (наземного "шлюза") 18 с другими или из других пунктов на земной поверхности (посредством телефонной сети общего пользования) через одну или несколько земных узловых станций 18 и один или несколько спутников 12, возможно также с использованием части сегмента 4 телефонной инфраструктуры.
Здесь уместно заметить, что предыдущее и нижеследующее описание системы 10 представляет лишь одну из подходящих форм осуществления системы связи, в рамках которой может найти применение концепция данного изобретения. То есть, специфические подробности системы связи не должны пониматься или рассматриваться с точки зрения ограничения практического применения этого изобретения.
Продолжим далее описание системы 10 и процесса плавной передачи (переключения) линий связи между спутниками 12, а также между отдельными узкими лучами 16, передаваемыми каждым спутником (фиг. 3B), которые обеспечивают непрерывную связь путем многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и сигналами с расширенным спектром. Данный предпочтительный способ многостанционного доступа с кодовым разделением каналов путем расширения спектра сигналов подобен рассмотренному в промежуточном стандарте TIA/EIA "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" TIA/EIA/IS-95, July 1993 ("Стандарт совместимости подвижных станций-базовых станций для двухрежимной широкополосной сотовой системы с расширением спектра" IS-95 Асоциации промышленности средств связи / Ассоциации электронной промышленности, июль 1993), хотя могут быть использованы и другие способы и протоколы расширения спектра сигналов и доступа с кодовым разделением каналов.
Низкие околоземные орбиты позволяют маломощным стационарным или подвижным абонентским оконечным станциям (терминалам) 13 осуществлять связь через спутники 12, каждый из которых согласно предпочтительной форме осуществления этого изобретения работает только как ретранслятор типа "изогнутая труба". Такой ретранслятор принимает сигнал трафика связи (типа речи и/или данных) от абонентской станции 13 или от земной узловой станции 18, преобразует полученный сигнал трафика связи в другую частотную полосу, а затем переизлучает преобразованный сигнал. То есть, никакой бортовой обработки принимаемого сигнала трафика связи не происходит и спутник 12 не узнает никакой информации, которую могут транспортировать полученный или переданный сигнал трафика связи.
Кроме того, не требуется никакого прямого канала или каналов связи между спутниками 12. То есть, каждый из спутников 12 получает сигнал только от передатчика, размещенного в абонентском сегменте 2, или от передатчика, размещенного в наземном сегменте 3, и передает сигнал только на приемник, размещенный в абонентском сегменте 2, или на приемник, размещенный в наземном сегменте 3.
Абонентский сегмент 2 может включать множество типов абонентских станций 13, которые приспособлены для связи со спутниками 12. Абонентские станции 13 включают, например, множество различных типов стационарных и подвижных абонентских терминалов, включая, но не ограничиваясь ими, карманные радиотелефоны 14, радиотелефоны 15, установленные на транспортных средствах, пейджинговые устройства передачи сообщений 16 и стационарные радиотелефоны 14a. Абонентские станции 13 предпочтительно обеспечиваются ненаправленными антеннами 13a для двусторонней связи через один или большее число спутников 12. Следует заметить, что стационарные радиотелефоны 14a могут использовать направленные антенны. Это выгодно тем, что дает возможность уменьшить взаимные помехи и в результате увеличить число пользователей, которые могут одновременно обслуживаться одним или большим числом спутников 12.
Кроме того, следует отметить, что абонентские станции 13 могут быть устройствами двойного использования, которые содержат также и схемы для связи стандартным способом с наземной сотовой системой.
Обратимся также к фиг. 3A. Абонентские станции 13 должны быть способны работать в полном дуплексном режиме и осуществлять связь через, например, линии радиосвязи диапазона L (1000-2000 МГц) (линия "Земля-спутник" или обратный канал 17b) и линии радиосвязи диапазона S (2-4 ГГц) (линия "спутник-Земля" или прямой канал 17a) через обратный и прямой спутниковые ретрансляторы (транспондеры) 12a и 12b, соответственно. Обратные линии 17b радиосвязи диапазона L могут работать в полосе частот от 1,61 ГГц до 1,625 ГГц с шириной полосы 16,5 МГц и модулироваться пакетными цифровыми речевыми сигналами и/или сигналами данных в соответствии с предпочтительным методом расширения спектра. Прямые линии 17a радиосвязи диапазона S могут работать в полосе частот от 2,485 ГГц до 2,5 ГГц с шириной полосы 16,5 МГц. Прямые линии радиосвязи 17a также модулируются в земной узловой станции 18 пакетными цифровыми речевыми сигналами и/или сигналами данных в соответствии с методами расширения спектра.
Полоса частот шириной 16,5 МГц прямой линии связи разбита на 13 каналов с числом пользователей, назначаемых на канал, например, до 128. Обратная линия может иметь различную ширину полосы частот и данной абонентской станции 13 может назначаться или не назначаться канал, отличный от канала, назначенного по прямой линии. Однако при работе в режиме разнесенного приема на обратной линии (прием от двух или более спутников 12) абоненту назначаются одинаковые радиоканалы прямой и обратной линии для каждого из спутников.
Наземный сегмент 3 содержит по меньшей мере одну, но как правило множество земных узловых станций 18, которые осуществляют связь со спутниками 12, например, через полнодуплексную радиолинию 19 диапазона C (4-8 ГГц) (прямая линия связи 19a (на спутник), обратная линия 19b (со спутника)), которая как правило работает в диапазоне частот выше 3 ГГЦ и предпочтительно - в диапазоне C. Радиоканалы диапазона C передают в обе стороны сигналы фидерных каналов связи, а также передают команды спутникам и телеметрическую информацию со спутников. Прямой фидерный канал 19a связи может работать в диапазоне от 5 ГГц до 5,25 ГГц, в то время как обратный фидерный канал 19b может работать в диапазоне от 6,875 ГГц до 7,075 ГГц.
Спутниковые антенны 12g и 12h фидерных каналов предпочтительно являются антеннами с широким покрытием, которые охватывают максимальную наземную область, если смотреть со спутника 12 на низкой околоземной орбите. В предпочтительной форме осуществления данной системы связи 10 угол, охватываемый из данного спутника 12 на низкой околоземной орбите (при угле возвышения 10o от поверхности земли) составляет приблизительно 110o. Это дает зону покрытия, которая имеет приблизительно около 6000 км в диаметре.
Антенны диапазона L и диапазона S являются многолучевыми антеннами, которые обеспечивают покрытие в пределах соответствующей наземной зоны обслуживания. Антенны 12d и 12c диапазона L и диапазона S, соответственно, предпочтительно являются конгруэнтными одна с другой, как показано на фиг. 3B. То есть, лучи, передаваемые от космического корабля и принимаемые им, покрывают одну и ту же область на поверхности Земли, хотя эта особенность и не принципиальна для работы системы 10.
Например, несколько тысяч полнодуплексных соединений может осуществляться через один из спутников 12. В соответствии с особенностью системы 10, одно и то же сообщение между данной абонентской станцией 13 и одной из земных узловых станций 18 может передавать каждый из двух и более спутников 12. Этот режим работы, как подробно описано ниже, обеспечивает комбинирование разнесенных сигналов в соответствующих приемниках, обеспечивая повышенную устойчивость к замираниям и облегчая реализацию плавного переключения.
Следует обратить внимание на то, что все частоты, полосы частот и т.п., которые описаны здесь, характерны лишь для одной конкретной системы. Другие частоты и полосы частот могут использоваться без изменения рассматриваемых принципов. В качестве лишь одного примера, фидерные каналы между земными узловыми станциями и спутниками могут использовать частоты в диапазоне, отличном от диапазона C (приблизительно от 3 ГГц до 7 ГГц), например в диапазоне Ku (приблизительно от 10 ГГц до 15 ГГц) или в диапазоне Ka (выше приблизительно 15 ГГц).
Функцией земных узловых станций 18 является связь бортовой аппаратуры связи или стволов транспондера 12a и 12b (фиг. 3А) спутников 12 с сегментом 4 телефонной инфраструктуры. Стволы транспондера 12a и 12b содержат приемную антенну 12c диапазона L, передающую антенну 12d диапазона S, усилитель 12e мощности диапазона C, малошумящий усилитель 12f диапазона C, антенны 12g и 12h диапазона C, блок 12i преобразования частоты диапазона L в диапазон C и блок 12j преобразования частоты диапазона C в диапазон S. Спутник 12 содержит также задающий генератор 12k и аппаратуру 12l управления и телеметрии.
В связи с этим можно сослаться также на патент США N 5422647, озаглавленный "Бортовая аппаратура связи спутника связи с подвижными объектами".
Сегмент 4 телефонной инфраструктуры состоит из существующих телефонных систем и включает шлюзы 20 сети связи общего пользования для связи с наземными подвижными объектами, городские (местные) автоматические телефонные станции 22, такие как станции региональных телефонных сетей общего пользования или других местных поставщиков телефонных услуг, национальные сети дальней связи 24, международные сети 26, частные сети 28 и другие региональные телефонные сети 30 общего пользования. Система связи 10 работает так, чтобы обеспечивать двустороннюю передачу речи и/или данных между абонентским сегментом 2 и телефонами 32 телефонной сети общего пользования, а также телефонами 32 сегмента 4 телефонной инфраструктуры, не относящимися к телефонной сети общего пользования, или другими абонентскими станциями различных типов, которые могут относиться к частным сетям.
На фиг. 1 (а также на фиг. 4) как часть наземного сегмента 3 показан также центр 36 управления полетами спутников и наземный центр 38 управления. Тракт связи, который включает наземную сеть 39 передачи данных (см. фиг. 2), предусмотрен для соединения земных узловых станций 18 и блоков 18a управления и телеметрии, центра 36 управления полетами спутников и наземного центра 38 управления, относящихся к наземному сегменту 3. Эта часть системы связи 10 обеспечивает общие функции управления системой.
На фиг. 2 одна из земных узловых станций 18 показана более подробно. Каждая земная узловая станция 18 имеет до четырех подсистем с двойной поляризацией радиодиапазона C, каждая из которых содержит параболическую антенну 40, привод антенны 42 и основание 42a, малошумящие приемники 44 и усилители 46 большой мощности. Все эти компоненты могут быть размещены внутри структуры обтекателя антенны, чтобы обеспечить защиту от окружающей среды.
Кроме того, земная узловая станция 18 содержит преобразователи 48 с понижением частоты и преобразователи 50 с повышением частоты для обработки соответственно получаемых и передаваемых сигналов радиочастотной несущей. Преобразователи 48 с понижением частоты и преобразователи 50 с повышением частоты соединены с подсистемой 52 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, которая, в свою очередь, соединена с телефонной сетью общего пользования через интерфейс 54 телефонной сети общего пользования. В качестве необязательного варианта телефонная сеть общего пользования может параллельно использовать межспутниковую линию.
Подсистема 52 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов содержит блок 52a суммирования/коммутации сигналов, подсистему 52b приемопередатчика земной узловой станции, контроллер 52c приемопередатчика земной узловой станции, подсистему 52d соединения на основе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и подсистему 52e селекторного каналообразующего оборудования. Подсистема 52 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов управляется устройством 52f управления базовой станцией и работает аналогично аппаратуре базовой станции, совместимой с многостанционным доступом с кодовым разделением каналов (например, совместимой со стандартом IS-95). Подсистема 52 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов содержит также необходимый синтезатор 52g частоты и приемник 52h глобальной системы определения местоположения.
Интерфейс 54 коммутируемой телефонной сети общего пользования включает пункт 54a коммутации служб телефонной сети общего пользования, процессор 54b управления вызовом, регистр 54c посетителей и регистр 54d местоположения абонентов. Регистр положения абонентов может быть размещен в шлюзе 20 сотовой сети (фиг. 1) или, по выбору, в интерфейсе 54 телефонной сети общего пользования.
Земная узловая станция 18 соединена с сетями дальней связи через стандартный интерфейс, реализуемый с помощью пункта 54a коммутации служб. Земная узловая станция 18 обеспечивает интерфейс и соединяется с телефонной сетью общего пользования через интерфейс первичной скорости. Кроме того, земная узловая станция 18 способна обеспечивать прямое соединение с центром коммутации системы связи с подвижными объектами.
Земная узловая станция 18 обеспечивает передачу в процессор 54b сигнализации по выделенному каналу сигналов цифровой сети с интеграцией служб на основе системы сигнализации N 7. На стороне земной узловой станции этого интерфейса процессор 54b управления вызовом стыкуется с подсистемой 52d соединения на основе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и, следовательно, с подсистемой 52 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Процессор 54b управления вызовом обеспечивает функции преобразования протокола для системного интерфейса со средствами радиосвязи, который может быть аналогичен промежуточному стандарту IS-95 для связи на основе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов.
Блоки 54c и 54d в основном обеспечивают интерфейс между земной узловой станцией 18 и внешней сотовой телефонной сетью, совместимой, например, с сотовыми системами IS-41 (Североамериканский стандарт AMPS) или GSM (Европейский стандарт, MAP) и, в частности, с определенными методами для обработки заказов "роумеров", то есть абонентов, которые заказывают разговор по телефону, находясь за пределами той системы, где они обычно расположены. Земная узловая станция 18 обеспечивает идентификацию абонентских станций для телефонов системы 10/AMPS и для телефонов системы 10/GSM. В зонах обслуживания, где нет существующей инфраструктуры дальней связи, регистр местоположения абонентов может быть добавлен к земной узловой станции 18 и сопряжен с интерфейсом сигнализации N 7.
Абонент, делающий вызов за пределами своей обычной зоны обслуживания ("роумер"), обслуживается системой 10, если он имеет на это право. Так как роумер может быть найден в любом месте, абонент может использовать одно и то же оконечное устройство (терминал), чтобы делать вызов из любой точки в мире, а необходимые преобразования протокола выполняются прозрачно земной узловой станцией 18. Интерфейс 54d протокола не используется, если протокол не требуется преобразовывать, например, из GSM в AMPS.
В рамках этого изобретения обеспечивается выделенный универсальный интерфейс к шлюзам 20 сотовых систем, в дополнение к стандартному интерфейсу "A", определенному для центров коммутации подвижных абонентов системы GSM, или вместо него, и интерфейсам с центрами коммутации подвижных абонентов системы IS-41, которые определяют производители оборудования. Кроме того, в пределах объема этого изобретения, обеспечивается интерфейс непосредственно с телефонной сетью общего пользования (ТФОП), как показано на фиг. 1 в виде пути сигнала, обозначенного PSTN-INT.
Общее управление земной узловой станцией обеспечивается контроллером 56 земной узловой станции, который содержит интерфейс 56a с вышеупомянутой наземной сетью 39 передачи данных и интерфейс 56b с центром 60 управления предоставлением услуг. Контроллер 56 земной узловой станции как правило взаимодействует с земной узловой станцией 18 через устройство 52f управления базовой станцией и через радиочастотные контроллеры 43, связанные с каждой из антенн 40. Кроме того, контроллер 56 земной узловой станции подключен к базе 62 данных, например, базе данных абонентов, эфемеридных данных спутников и т.д., и к модулю 64 ввода - вывода, который дает возможность обслуживающему персоналу получать доступ к контроллеру 56 земной узловой станции. Наземная сеть 39 передачи данных двунаправленно состыкована также с модулем 66 телеметрии и управления (фиг. 1 и 4).
Как показано на фиг. 4, функцией наземного центра 38 управления является планирование и управление использованием спутников земными узловыми станциями 18, а также координация этой эксплуатации с центром 36 управления полетами спутников. В общем, наземный центр 38 управления анализирует тенденции, создает планы трафика, распределяет спутник 12 и ресурсы системы (например, но не ограничиваясь только ими, мощность и распределение каналов), контролирует эффективность всей системы 10 и выдает команды использования через наземную сеть 39 передачи данных на земные узловые станции 18 в реальном времени или заранее.
Центр 36 управления полетами спутников функционирует для того, чтобы поддерживать и контролировать орбиты, ретранслировать информацию об использовании спутников на земную узловую станцию для ввода в наземный центр 38 управления через наземную сеть 39 передачи данных, контролировать общее функционирование каждого спутника 12, включая состояние спутниковых батарей, устанавливать коэффициент усиления для трактов радиосигнала внутри спутника 12, гарантировать оптимальную ориентацию спутника относительно поверхности земли.
Как описано выше, каждая земная узловая станция 18 функционирует так, чтобы соединять данного пользователя с телефонной сетью общего пользования как для передачи информации сигнализации, так и для передачи речи и/или данных, а также создавать с помощью базы данных 62 (фиг. 2) данные для расчета за предоставленные услуги. Выбранные земные узловые станции 18 содержат модуль телеметрии и управления 18a для приема данных телеметрии, которые передаются спутниками 12 через обратную линию 19b, и для передачи команд на спутники 12 через прямую линию 19a связи. Наземная сеть 39 передачи данных функционирует для связывания между собой земных узловых станций 18, наземного центра 38 управления и центра 36 управления полетами спутников.
Вообще, каждый спутник 12 из группы спутников на низких околоземных орбитах функционирует так, чтобы ретранслировать информацию от земных узловых станций 18 к абонентам (из прямого канала 19a диапазона C в прямой канал 17a с диапазона S) и ретранслировать информацию от абонентов на земные узловые станции 18 (из обратного канала 17b диапазона L в обратный канал 19b диапазона C). Эта информация содержит, в дополнение к сигналам управления мощностью, сигналы синхронизации системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и сигналами с расширенным спектром и сигналы служебных каналов. Могут также использоваться различные пилот-каналы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, чтобы контролировать помехи в прямой линии связи. Данные для коррекции спутниковых эфемеридных данных также передаются на все абонентские станции 13 с земной узловой станции 18 через спутники 12. Спутники 12 выполняют также функцию ретрансляции информации сигнализации от абонентских станций 13 на земную узловую станцию 18. Эта информация включает в себя запросы на доступ, запросы на изменение мощности и запросы о регистрации. Спутники 12 также ретранслируют сигналы связи между абонентами и земными узловыми станциями 18 и могут применять защиту информации, чтобы предотвратить ее несанкционированное использование.
Во время работы спутники 12 передают данные телеметрии космического корабля, которые включают результаты измерения состояния спутника. Поток телеметрической информации со спутников, команды из центра 36 управления полетами спутников и фидерные каналы 19 связи совместно используют антенны 12g и 12d диапазона C. Те земные узловые станции 18, которые содержат аппаратуру 18a телеметрии и управления, могут немедленно посылать принятые спутниковые данные телеметрии в центр 36 управления полетами спутников или же данные телеметрии могут сохраняться и позже посылаться в центр 36 управления полетами спутников, обычно по его запросу. Данные телеметрии, передаваемые немедленно или сохраняемые и посылаемые впоследствии, передаются через наземную сеть 39 передачи данных как пакетные сообщения, каждое пакетное сообщение содержит одиночный малый кадр телеметрии. Если поддержку спутников должен обеспечивать более чем один центр 36 управления полетами спутников, то данные телеметрии направляются во все центры управления полетами спутников.
Центр 36 управления полетами спутников выполняет несколько функций взаимодействия с наземным центром 38 управления. Одна из этих функций касается информации о положении орбиты, причем центр 36 управления полетами спутников предоставляет орбитальную информацию в наземный центр 38 управления так, что каждая земная узловая станция 18 может точно прослеживать до четырех спутников, которые могут быть в зоне радиовидимости земной узловой станции. Эти данные включают таблицы данных, которые являются достаточными для того, чтобы позволить земным узловым станциям 18 разработать свои собственные списки контактов со спутниками, используя известные алгоритмы. Центру 36 управления полетами спутников не требуется знать планы слежения земной узловой станции. Аппаратура 18a телеметрии и управления ищет диапазон телеметрии линии "спутник-Земля" и уникально идентифицирует спутник, отслеживаемый каждой антенной, перед прохождением команд.
Другая функция взаимодействия касается информации о состоянии спутника, которая сообщается из центра 36 управления полетами спутников в наземный центр 38 управления. Эта информация о состоянии спутника содержит сведения о готовности спутника / транспондера, состоянии батареи и орбитальную информацию и включает, как правило, любые ограничения, связанные со спутником, которые могли бы препятствовать использованию всего спутника 12 или его части для задач связи.
Важным аспектом системы 10 является использование многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и расширением спектра сигналов вместе с комбинированием разнесенных сигналов в приемниках земных узловых станций и в приемниках абонентских станций. Комбинирование разнесенных сигналов использовано для того, чтобы смягчить эффекты замирания, поскольку сигналы приходят на абонентские станции 13 или земную узловую станцию 18 с нескольких спутников по нескольким путям с различной длиной. Приемники с обработкой сигналов по методу RAKE используются в абонентских станциях 13 и земных узловых станциях 18 для того, чтобы принимать и комбинировать сигналы от нескольких источников. Например, абонентская станция 13 или земная узловая станция 18 обеспечивает комбинирование разнесенных сигналов для прямой линии связи или обратной линии связи, которые одновременно принимаются и передаются через многие лучи спутников 12.
В связи с этим описание патента США N 5233626, озаглавленного "Система связи с расширенным спектром и разнесением ретрансляторов", включено в данное описание путем ссылки на соответствующий документ. Рабочие характеристики в непрерывном режиме разнесенного приема превосходят характеристики приема одного сигнала через один спутниковый ретранслятор и, кроме того, не происходит никакого перерыва связи, если один канал связи будет потерян из-за затенения деревьями или другими преградами, оказывающими неблагоприятное воздействие на принимаемый сигнал.
Антенны 40 с возможностью ориентации диаграммы направленности по нескольким направлениям из определенной земной станции 18 способны передавать сигнал прямой линии связи (от земной узловой станции на абонентскую станцию) через различные лучи одного или нескольких спутников 12, чтобы обеспечивать комбинирование разнесенных сигналов в абонентских станциях 13. Ненаправленные антенны 13a абонентских станций 13 передают через лучи всех спутников, которые могут быть "видны" из местоположения абонентской станции 13.
Каждая земная узловая станция 18 поддерживает функцию управления мощностью передатчика, чтобы подавлять медленные постепенные замирания, а также обеспечивает перемежение блоков, чтобы подавлять средние и быстрые замирания. Управление мощностью выполнено на обеих, прямой и обратной, линиях связи. Время реагирования функции управления мощности подстраивается, чтобы обеспечивать для наихудшего случая задержку двусторонней передачи сигнала через спутник на 30 мс.
Устройства перемежения блоков (53-d, 53e, 53f, фиг. 5) работают с длиной блока, которая связана с пакетными кадрами вокодера 53g. Оптимальная длина в устройстве перемежения является результатом компромисса между большей длиной и, следовательно, улучшенным исправлением ошибок, и увеличением полной задержки сквозной передачи. Предпочтительная максимальная общая сквозная задержка составляет 150 мс или менее. Эта задержка включает все задержки, включая задержки из-за выравнивания полученного сигнала, выполняемого устройствами комбинирования разнесенных сигналов, задержки обработки в вокодере 53g, задержки в устройствах 53d-53f перемежения блоков и задержки в декодерах Витерби (не показанных), которые образуют часть подсистемы 52 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов.
Фиг. 5 представляет собой блок-схему модуляционной части прямой линии для подсистемы 52 многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, показанной на фиг. 2. Выходной сигнал блока 53a суммирования подается на быстродействующий преобразователь 53b частоты с повышением частоты, выходной сигнал которого в свою очередь подается на блок 52a суммирования и коммутации.
Информация телеметрии и управления (Т&С) также подается на вход блока 52a.
Немодулированный сигнал пилот-канала с расширением спектра прямой последовательностью формирует код Уолша со всеми нулями с необходимой битовой скоростью передачи. Этот поток данных объединяется с коротким псевдошумовым кодом, который используется, чтобы разделить сигналы от различных земных узловых станций 18 и различных спутников 12. Если используется сигнал пилот-канала, то он суммируется по модулю 2 с коротким кодом и затем расширяется по спектру с помощью четырехпозиционной фазовой манипуляции или двухпозиционной фазовой манипуляции до ширины полосы частот канала системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и частотным уплотнением радиоканалов. Обеспечиваются следующие различные смещения псевдошумового кода: (а) смещение псевдошумового кода, чтобы позволить абонентской станции 13 уникально идентифицировать станцию 18; (b) смещение псевдошумового кода, чтобы позволить абонентской станции 13 уникально идентифицировать спутник 12; и (с) смещение псевдошумового кода, чтобы позволить абонентской станции 13 уникально идентифицировать определенный луч из 16 лучей, которые передаются со спутника 12. Псевдошумовым кодам пилот-каналов от различных спутников 12 назначаются различные смещения по времени / фазе относительно одного и того же исходного псевдошумового кода пилот-канала.
Каждый пилот-канал, который передается земной узловой станцией 18, если он используется, может передаваться с более высоким или низким уровнем мощности, чем другие сигналы. Пилот-канал дает возможность абонентской станции 13 войти в синхронизм с прямым каналом многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, обеспечивает опорную фазу для когерентной демодуляции и обеспечивает механизм для выполнения сравнения интенсивности сигнала, чтобы определить, когда начинать переключение. Однако использование пилот-канала не является обязательным и для этой цели могут быть использованы другие методы.
Канал синхронизации формирует поток данных, который включает следующую информацию: (а) время дня; (b) идентификацию передающей земной узловой станции; (с) эфемериды спутника; и (d) назначенный служебный канал. Данные синхронизации подаются на сверточный кодер 53i, где данные кодируются сверточным кодом и впоследствии перемежаются по блокам, чтобы бороться с быстрыми замираниями. Результирующий поток данных суммируется по модулю два с синхронизирующим кодом Уолша и расширяется по спектру с помощью четырехпозиционной или двухпозиционной фазовой манипуляции до ширины полосы частот канала системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов и частотным уплотнением радиоканалов.
Сигнал служебного канала подается на сверточный кодер 53i, где он кодируется сверточным кодом и затем перемежается по блокам. Результирующий поток данных объединяется с выходным сигналом генератора 53j длинного кода. Длинный псевдошумовой код используется для разделения полос различных абонентских станций 13. Сигнал служебного канала и длинный код суммируются по модулю два и подаются на устройство кодирования символов, где результирующий сигнал суммируется по модулю два с кодом Уолша. Результат затем расширяется по спектру с помощью четырехпозиционной фазовой манипуляции или двухпозиционной фазовой манипуляции до ширины полосы частот канала системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов при частотном уплотнении радиоканалов.
Как правило, служебный канал передает сообщения нескольких видов, которые включают: (а) сообщение о параметрах системы; (b) сообщение о параметрах доступа; и (с) сообщение о списке каналов многостанционного доступа с кодовым разделением каналов.
Сообщение о параметрах системы включает информацию о конфигурации служебного канала, параметры регистрации и параметры, способствующие вхождению в синхронизм. Сообщение о параметрах доступа включает информацию о конфигурации канала доступа и скорости передачи данных канала доступа. Сообщение о списке каналов многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, если оно используется, передает соответствующую идентификацию пилот-сигнала и данные о назначении кода Уолша.
Вокодер 53g кодирует речевой сигнал, преобразуя его в поток данных прямого трафика с импульсно-кодовой модуляцией. Этот поток данных прямого трафика подается на сверточный кодер 53l, где он кодируется сверточным кодом, и затем перемежается по блокам в блоке 53f. Формируемый в результате поток данных объединяется с выходным сигналом блока 53k длинного кода абонента. Длинный код абонента используется для разделения различных абонентских каналов. Возникающий в результате поток данных затем регулируется по мощности в перемножителе 53m, складывается по модулю два с кодом Уолша, а затем расширяется по спектру с помощью четырехпозиционной или двухпозиционной фазовой манипуляции до ширины полосы частот канала системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов при частотном уплотнении радиоканалов.
Земная узловая станция 18 работает так, чтобы демодулировать обратный канал (каналы) многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Имеются два различных кода для обратной линии связи: (а) код с нулевым смещением; и (b) длинный код. Они используются двумя различными типами каналов обратной линии связи системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, а именно каналом доступа и каналом обратного трафика.
Для канала доступа земная узловая станция 18 принимает и декодирует пакет в канале доступа, который запрашивает доступ. Сообщение канала доступа заключено в длинной преамбуле, за которой следует относительно малое количество данных. Преамбулой является длинный псевдошумовой код абонентский станции. Каждая абонентская станция 13 имеет уникальный длинный псевдошумовой код, сформированный уникальным смещением по времени в общем псевдошумовом порождающем полиноме.
После получения запроса на доступ, земная узловая станция 18 посылает по служебному каналу прямой линии связи (блоки 53e, 53i, 53j) сообщение, подтверждающее получение запроса на доступ и назначающее код Уолша абонентской станции 13, чтобы установить канал трафика. Земная узловая станция 18 назначает также частотный канал абонентской станции 13. И абонентская станция 13, и земная узловая станция 18 переключаются на назначенный элемент канала и начинают дуплексную связь, используя назначенный (расширяющий) код(ы) Уолша.
Обратный канал трафика формируется на абонентской станции 13 сверточным кодированием цифровых данных от местного источника данных или вокодера абонентской станции. Затем данные поблочно перемежаются в определенных интервалах и подаются на 128-ичный модулятор и на генератор последовательности импульсов со случайными интервалами между импульсами для рандомизации пакетов данных, чтобы уменьшить число конфликтов. Затем данные суммируются с псевдошумовым кодом с нулевым смещением и передаются через один или несколько спутников 12 на земную узловую станцию 18.
Земная узловая станция 18 обрабатывает сигнал обратного канала связи, используя, например, быстрое преобразование Адамара, чтобы демодулировать 128-ичный код Уолша, и подает демодулированную информацию на устройство комбинирования разнесенных сигналов.
Выше было приведено описание предпочтительного в настоящее время варианта осуществления системы 10 связи. Теперь приведем описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Сначала необходимо отметить, что одной из возможных методик выставления счетов у поставщика услуг для данного абонентского соединения или разговора является выставление счета по общей тарифной ставке на основе продолжительности связи. Общая тарифная ставка может быть названа минутой эквивалентной речевой связи, которая задается заранее для того, чтобы учесть объем ресурсов системы, потребляемых абонентским терминалом за минуту соединения. Минута эквивалентной речевой связи может базироваться на некотором типичном качестве речи, которое в свою очередь характеризуется некоторой "типичной" скоростью передачи вокодера (воспринимаемом качестве речи), мощности в прямой линии связи, уровне разнесения и т.д.
В то время как минута эквивалентной речевой связи обеспечивает относительно простую методику учета использования спутниковой системы связи, она не в состоянии учитывать ряд ситуаций, что может приводить к занижению счета, выставляемого поставщиком услуг. Например, абонент, который принимает большой файл данных со скоростью 9600 бод, использует большее количество первичной мощности спутника, чем абонент, участвующий в типичном телефонном диалоге, который происходит при средней скорости передачи вокодера, например, 2400 бод. Или, например, абонент, который осуществляет разговор из автомобиля с использованием ручного абонентского терминала, использует большую мощность спутника, чем другой абонент, осуществляющий разговор той же самой продолжительности на открытом месте вдали от любых препятствий для радиоволн.
Теперь обратимся к фиг. 6 для пояснения упрощенной блок-схемы спутниковой системы 10 связи, показанной на фиг. 1. Абонентский терминал 13 может быть ручным, установленным на автомобиле или стационарным. Абонентский терминал 13 имеет электронный порядковый номер 13b (ESN), который однозначно идентифицирует абонентский терминал и может дополнительно идентифицировать тип абонентского терминала (например, установленный на автомобиле, ручной, только для передачи речи, передачи речи / данных, передачи данных и т.д.). Абонентский терминал 13 обычно содержит вокодер 13c с переменной скоростью (1200, 2400, 4800, 9600 бод) для преобразования в цифровую форму речи абонента и для преобразования подаваемой на вход кодированной вокодером речи в аналоговую форму. Абонентский терминал 13 также выполняет функцию 13d регулирования мощности передатчика с обратной связью, которая может быть аналогична функции, указанный в вышеупомянутом стандарте "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System. TIA/EIA/IS-95, July 1993". Антенна 13a связывает абонентский терминал 13 с одним или несколькими спутниками 12 на низких околоземных орбитах.
Как было описано выше со ссылкой на фиг. 3A, в этой форме осуществления изобретения спутники 12 являются ретрансляторами типа "изогнутая труба", которые принимают передаваемые абонентом сигналы одного из 16 лучей обратной линии 17b, преобразуют их по частоте и передают сигнал абонента на шлюзовую станцию 18 по линии 19b связи. Спутники 12 принимают также сигнал фидерного канала 19a от шлюзовой станции, преобразуют его по частоте и передают сигнал на абонентский терминал через тот же самый луч из 16 лучей по прямой линии 17a связи. Битовая скорость передачи сигнала прямой линии связи прямо пропорциональна величине мощности спутника, необходимой для передачи сигнала. Если при этом спутники 12 также используют линейные усилители, то передаваемая мощность спутника для данного луча прямо пропорциональна числу абонентов, обслуживаемых лучом.
В каждой из прямых и обратных линий 13 имеются каналы различной частоты, по которым передают сигналы с прямым расширением спектра по методу многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Например, задают 128 различных расширяющих кодов Уолша на канал, позволяя таким образом ряду абонентов (например, 50 абонентам) одновременно использовать одну и ту же частоту канала. Во время установления соединения абонентскому терминалу 13 назначается по меньшей мере один код Уолша для прямой линии связи и по меньшей мере один код Уолша для обратной линии. Таким образом, коды Уолша также являются расходуемым ресурсом системы, при этом, если назначены все доступные коды Уолша для данного канала, пропускная способность этого канала для трафика связи использована полностью.
Шлюзовая станция 18 отвечает за назначение каналов и кодов Уолша абонентским терминалам и за управление мощностью абонентских терминалов во время разговора. Управление мощностью выполняется путем определения качества сигнала абонентского терминала в обратной линии и подстройки излучаемой мощности абонентского терминала 13 с помощью битов управления мощностью, передаваемых шлюзовой станцией 18 по прямой линии связи. Абонентский терминал также может управлять мощностью шлюзовой станции, передаваемой по прямой линии связи, исходя из качества сигнала шлюзовой станции, принимаемого абонентским терминалом 13. То есть, если качество сигнала шлюзовой станции, принимаемого абонентским терминалом 13, является низким, абонентский терминал 13 будет посылать биты управления мощностью по обратной линии на шлюзовую станцию 18, чтобы увеличить мощность ее передатчика. Качество сигнала может быть определено, например, из энергии, приходящейся на бит, или из вероятности ошибки в кадре.
Как было описано ранее, шлюзовая станция 18 способна также с помощью своих нескольких направленных антенн 40 вести передачу на абонентский терминал 13 через несколько спутников. В результате несколько идентичных копий одного и того сигнала принимаются абонентским терминалом 13. В абонентском терминале 13 эти копии когерентно объединяются, как описано в патенте США N 5233626, в результате чего увеличивается устойчивость к замираниям.
Шлюзовая станция 18 подключена к телефонной сети общего пользования (ТФОП) и содержит вышеописанные вокодеры 53g с переменной скоростью передачи для преобразования в цифровую форму входного речевого сигнала перед передачей его по прямой линии связи на абонентский терминал 13. Обычно обеспечивается также подключение к центру 70 коммутации системы связи с подвижными объектами. Центр коммутации системы связи с подвижными объектами является обычной системой, имеющей регистр 70a местоположения абонентов, и может быть соединен с одним или более контроллеров 72 базовых станций, каждый из которых управляет наземными ячейками сотовой радиосвязи.
В соответствии с данным изобретением шлюзовая станция 18 накапливает данные, касающиеся каждого вызова или соединения, сделанного отдельными абонентскими терминалами. Эти данные формируются в результате периодических измерений, которые выполняются, например, с частотой кадров (через 20 мс) или с некоторой кратной частотой. По завершении разговора данные предварительно обрабатываются шлюзовой станцией 18. Например, собранные данные усредняются по интервалу 100 мс или более и сохраняются в шлюзовой станции 18 для последующей передачи в центр 38 управления наземными станциями по наземной сети 39 передачи данных. Центр 38 управления наземными станциями использует эти данные по меньшей мере для двух целей.
Первой целью использования данных является вычисление статистических параметров, описывающих предысторию использования системы 10. То есть, на основании этих данных функционируют модули долгосрочного планирования LTP и анализа тенденций TA. Выходные сигналы модулей долгосрочного планирования и анализа тенденций подаются в модуль CAP планирования пропускной способности, который на основании предшествующих запросов предсказывает будущие запросы на обслуживание системой. Выходной сигнал модуля планирования пропускной способности подается в модуль RA распределения ресурсов, который через интерфейс IF к шлюзовой станции, используя наземную сеть 39 передачи данных, назначает каналы, максимальные уровни мощности передатчиков и т.п. отдельным шлюзовым станциям 18. В предпочтительном случае это распределение частично выполняется также для входных сигналов из центра 36 управления полетами спутников. Как было описано выше, центр 36 управления полетами спутников отвечает за текущий контроль состояния заряда батареи, состояние и исправность приемопередатчика и все другие аспекты эксплуатации спутника. Конечным результатом является вывод данных для управления шлюзовыми станциями 18 так, чтобы пропорционально распределять и сбалансированно использовать ресурсы всей системы и спутников, а также контролировать качество обслуживания, предоставляемого абонентам.
Второй целью использования данных, поступающих с выхода шлюзовой станции 18, является определение объема всех ресурсов системы, которые были использованы абонентским терминалом 13 во время вызова или соединения. Для этого наземный центр 38 управления содержит также модуль SA учета обслуживания, который принимает данные о пользовании системой, которые поступают с выхода шлюзовой станции вместе с идентифицирующими данными абонентского терминала 13 и данными об общем времени связи. Модуль SA учета обслуживания обрабатывает данные об использовании системы в соответствии с заданными критериями и подает на выход данные AD учета для использования их при составлении счетов поставщиком услуг, связанным со шлюзовой станцией 18.
Данные, которые в течение сеанса связи накапливаются шлюзовой станцией 18 и, в частности, контроллером 56 шлюзовой станции, для вывода в наземный центр 38 управления, могут содержать всю приведенную ниже информацию или ее часть.
Прямая линия - Обратная линия
Скорость передачи вокодера шлюзовой станции - Скорость передачи вокодера абонентского терминала
Мощность радиопередатчика шлюзовой станции - Мощность радиопередатчика абонентского терминала
Число кодов Уолша - Число кодов Уолша
В соответствии с данным изобретением, в информацию, накапливаемую шлюзовой станцией, входит также один или несколько из перечисленных ниже видов данных: уровень разнесения (то есть число спутников), тип абонентского терминала и местоположение абонентского терминала.
Скорость передачи вокодера абонентского терминала 13 становится известной на покадровой основе, поскольку шлюзовая станция 18 должна определять ее, чтобы должным образом декодировать сигнал абонентского терминала. Уровень мощности передатчика абонентского терминала 13 также известен шлюзовой станции 18, так как шлюзовая станция непрерывно управляет уровнем мощности абонентского терминала, повышая и понижая его с периодичностью кадров. Начальный уровень мощности абонентского терминала становится известным шлюзовой станции 18 во время первоначального установления соединения и последующая подстройка мощности абонентского терминала предпочтительно осуществляется относительно начального уровня. Число используемых кодов Уолша обязательно известно шлюзовой станции 18, поскольку она их и назначает.
Уровень разнесения в обратной линии может быть определен шлюзовой станцией 18, исходя из местоположения абонентского терминала 13, которое определяется из данных о положении спутника, когда устанавливается соединение, и из спутниковых эфемеридных данных, которые хранятся на шлюзовой станции 18. То есть, зная местоположение абонентского терминала 13, а также число и местоположение спутников 12, связь с которыми может быть установлена с помощью антенны 13a абонентского терминала, земная шлюзовая станция 18 может определить, сколько спутников используется, чтобы ретранслировать сигнал обратной линии связи от абонентского терминала 13 в шлюзовую станцию 18.
Данные о местоположении абонентского терминала включают широту абонентского терминала 13, которая является полезной, если определяются зависящие от широты компоненты использования мощности системы. Местоположение абонента может также быть полезным при определении того, какие абонентские терминалы находятся в периферийных областях диаграммы направленности луча спутника, где требуется большая мощность.
Тип абонентского терминала может быть использован для того, чтобы отличать, например, переносные абонентские терминалы от установленных на автомобилях абонентских терминалов, обычно более мощных.
Модуль SA учета обслуживания оперирует данными, подаваемыми шлюзовой станцией 18, чтобы определить, например, денежную сумму, соответствующую общей величине пропускной способности системы и мощности спутника, которые были использованы абонентским терминалом в течение сеанса связи.
В объем изобретения входит также использование данных о пользовании системой для того, чтобы вычислить поправочный или весовой коэффициент, предназначенный для использования при подстройке заранее задаваемой минуты эквивалентной речевой связи с целью более точного отражения фактического использования системы при данном вызове или соединении.
Хотя изобретение подробно описано на примере предпочтительной формы его осуществления, специалистам будет ясно, что в пределах его объема и сущности могут быть сделаны изменения в форме и деталях осуществления изобретения. Например, хотя выше были описаны скорость передачи и кадры вокодера, в пределах объема этого изобретения можно также использовать скорость передачи и время кадра кодера данных или некоторые другие интервалы времени радиосвязи. В объем этого изобретения входит также использование группы спутников, отличной от группы спутников на низких околоземных орбитах и, например, содержащей один или более спутников на средних околоземных орбитах (приблизительно от 10000 до 19000 км). В объем этого изобретения входит также использование спутников, которые, в отличие от более простых спутников с ретрансляторами типа "изогнутая труба", выполняют бортовую обработку трафика связи, с линиями межспутниковой связи или без них. Принципы этого изобретения также могут быть применены в спутниковых системах связи, которые используют методы, отличные от модуляции с расширением спектра и/или от многостанционного доступа с кодовым разделением каналов. Например, концепция этого изобретения может быть использована спутниковыми системами связи, которые применяют методы многостанционного доступа с временным разделением каналови
Формула изобретения: 1. Способ работы спутниковой системы связи, согласно которому устанавливают радиосвязь с абонентским терминалом от шлюзовой станции, которую соединяют с абонентским терминалом через по меньшей мере один спутник по прямой и обратной линиям связи, отличающийся тем, что во время сеанса связи на шлюзовой станции неоднократно определяют объем ресурсов спутниковой системы, которые используются для поддержания радиосвязи с абонентским терминалом, и после завершения сеанса радиосвязи из шлюзовой станции выводят данные об использовании системы, показывающие по меньшей мере ресурсы спутниковой системы, которые были необходимы для обеспечения радиосвязи с абонентским терминалом.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом определении объема ресурсов определяют используемую для поддержания радиосвязи величину мощности в прямой линии связи.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом определении объема ресурсов определяют используемую для поддержания радиосвязи величины мощности в обратной линии связи.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом определении объема ресурсов определяют текущую скорость передачи шлюзовой станции.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом определении объема ресурсов определяют текущую скорость передачи абонентского терминала.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом определении объема ресурсов определяют текущее число спутников, через которые поддерживается радиосвязь.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом определении объема ресурсов определяют число расширяющих кодов, которые используются в прямой линии связи.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при каждом определении объема ресурсов определяют число расширяющих кодов, которые используются в обратной линии связи.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что определяют местоположение абонентского терминала.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют тип абонентского терминала.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что шлюзовая станция содержит вокодер для обработки речи с заранее заданной частотой кадров и каждую операцию определения объема ресурсов выполняют с частотой кадров или с кратной ей частотой.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно обрабатывают данные об использовании системы, поступающие от множества шлюзовых станций, для получения записи предыстории использования спутниковой системы, используют запись предыстории для предсказания будущего использования системы и распределяют ресурсы спутниковой системы среди множества шлюзовых станций в соответствии с предсказанным будущим использованием системы.
13. Спутниковая система связи, включающая по меньшей мере один абонентский терминал для двусторонней радиосвязи со шлюзовой станцией через по меньшей мере один спутник и размещенные на упомянутой шлюзовой станции средства установления радиосвязи с абонентским терминалом через по меньшей мере один спутник по прямой и обратной линиям связи, отличающаяся тем, что она содержит размещенные на упомянутой шлюзовой станции средства определения в течение сеанса радиосвязи объема ресурсов спутниковой системы, которые используются для поддержания радиосвязи с абонентским терминалом, и размещенные на упомянутой шлюзовой станции средства, реагирующие на завершение сеанса радиосвязи, для вывода данных об использовании системы, показывающих объем ресурсов спутниковой системы, которые были необходимы для обеспечения радиосвязи с абонентским терминалом.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что упомянутые средства определения объема ресурсов содержат средства определения по меньшей мере одной величины из мощности в прямой линии связи и мощности в обратной линии связи, используемой для поддержания радиосвязи.
15. Система по п.13, отличающаяся тем, что упомянутые средства определения объема ресурсов содержат средства определения по меньшей мере одной скорости из скорости передачи по прямой линии связи и скорости передачи по обратной линии связи.
16. Система по п.13, отличающаяся тем, что упомянутые средства определения объема ресурсов содержат средства определения числа спутников, через которые поддерживается радиосвязь.
17. Система по п.13, отличающаяся тем, что сигналы связи абонентского терминала и шлюзовой станции модулированы расширяющими кодами, а средства определения объема ресурсов содержат средства определения по меньшей мере одного числа из числа расширяющих кодов, используемых в прямой линии связи, и числа расширяющих кодов, используемых в обратной линии связи между упомянутыми абонентским терминалом и шлюзовой станцией.
18. Система по п.13, отличающаяся тем, что упомянутые средства определения объема ресурсов содержат средства определения местоположения абонентского терминала.
19. Система по п.13, отличающаяся тем, что упомянутые средства определения объема ресурсов содержат средства определения типа абонентского терминала.
20. Система по п.13, отличающаяся тем, что шлюзовая станция содержит по меньшей мере один кодер из кодера речи и кодера данных с заданной рабочей частотой кадров, а частота определения объема ресурсов спутниковой системы, которые используются для поддержания радиосвязи с абонентским терминалом, в упомянутых средствах определения ресурсов равна частоте кадров или кратна ей.
21. Система по п.13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит подключенные к упомянутой шлюзовой станции средства обработки данных об использовании системы с формированием записи предыстории использования спутниковой системы для использования записи предыстории при предсказании будущего использования системы и для выделения ресурсов спутниковой системы упомянутой шлюзовой станции в соответствии с предсказанным будущим использованием системы.
22. Спутниковая система связи, содержащая группу спутников на околоземных орбитах, по меньшей мере один наземный абонентский терминал, по меньшей мере одну наземную шлюзовую станцию, содержащую средства установления двусторонней радиосвязи между наземной системой связи и по меньшей мере одним упомянутым абонентским терминалом через по меньшей мере один из упомянутых спутников с использованием сигналов с расширенным спектром, по меньшей мере один наземный центр управления и наземную сеть передачи данных, соединяющую по меньшей мере одну упомянутую шлюзовую станцию по меньшей мере с одним упомянутым центром управления, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна упомянутая шлюзовая станция содержит средства периодической записи данных в течение сеанса двусторонней радиосвязи с абонентским терминалом, причем упомянутые данные по меньшей мере идентифицируют абонентский терминал и отражают объем ресурсов спутниковой системы связи, используемых для поддержания двусторонней радиосвязи, упомянутая шлюзовая станция содержит также средства подачи упомянутых записанных данных в упомянутую сеть передачи данных для приема их упомянутым центром управления.
23. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутые записанные данные отражают величины мощностей в прямой и обратной линиях связи, используемых для поддержания двусторонней связи, и одну скорость из скоростей передачи в прямой и обратной линиях связи.
24. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутые записанные данные отражают число спутников, через которые поддерживается двусторонняя радиосвязь.
25. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутые записанные данные отражают число расширяющих кодов, которые используются в прямой линии связи, и число расширяющих кодов, которые используются в обратной линии связи.
26. Система по п.22, отличающаяся тем, что шлюзовая станция содержит по меньшей мере один кодер из кодеров речи и данных, имеющий заранее заданную рабочую частоту кадров, а частота записи данных равна частоте кадров или кратна ей.
27. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутый центр управления содержит средства обработки данных об использовании системы с формированием записи предыстории использования системы для использования записи предыстории при предсказании будущего использования системы и для выделения ресурсов спутниковой системы по меньшей мере одной упомянутой шлюзовой станции в соответствии с предсказанным будущим использованием системы.
28. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутая группа спутников на околоземных орбитах содержит группу низкоорбитальных спутников.
29. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутая группа спутников на околоземных орбитах содержит множество спутников, распределенных в n орбитальных плоскостях по m эквидистантно расположенных спутников в каждой плоскости.
30. Система по п.29, отличающаяся тем, что n равно восьми и m равно шести.
31. Система по п.29, отличающаяся тем, что орбитальные плоскости наклонены приблизительно на 52o относительно экватора и каждый спутник совершает оборот по орбите приблизительно за 114 мин.
32. Система по п.22, отличающаяся тем, что упомянутые записанные данные предназначены для модификации фиксированной скорости связи.