JPH09182166A - 衛星通信システムにおける呼確立の方法および装置 - Google Patents
衛星通信システムにおける呼確立の方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加入者ユニット２６は、加入者の移動性に基
づいて所定の時間期間後に満了する位置データを含む。
位置データが満了しなかった場合、加入者ユニットは、
アクセス要求メッセージ内で位置データを与えることに
より衛星通信システム１０へのアクセスを要求する（１
０８）。通信システムは、位置データを検証するため即
刻チェックする（２１４）。よって、呼を起こしたり、
呼を受信する際に、時間のかかる位置手順が避けられ
る。位置データが満了すると、加入者ユニットは、アク
セス要求メッセージ内で位置データを与えずにアクセス
を要求する（１１０）。通信システムは完全な位置手順
（２１０）を実行して、加入者ユニットの有効位置デー
タを求める。位置データは、加入者ユニットに送信され
（２１１）、タイムスタンプが押される（１１３）。
づいて所定の時間期間後に満了する位置データを含む。
位置データが満了しなかった場合、加入者ユニットは、
アクセス要求メッセージ内で位置データを与えることに
より衛星通信システム１０へのアクセスを要求する（１
０８）。通信システムは、位置データを検証するため即
刻チェックする（２１４）。よって、呼を起こしたり、
呼を受信する際に、時間のかかる位置手順が避けられ
る。位置データが満了すると、加入者ユニットは、アク
セス要求メッセージ内で位置データを与えずにアクセス
を要求する（１１０）。通信システムは完全な位置手順
（２１０）を実行して、加入者ユニットの有効位置デー
タを求める。位置データは、加入者ユニットに送信され
（２１１）、タイムスタンプが押される（１１３）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、衛星通信シス
テムの分野に関し、さらに詳しくは、加入者ユニットの
地理的位置に基づく衛星通信システムのアクセス方法に
関する。
テムの分野に関し、さらに詳しくは、加入者ユニットの
地理的位置に基づく衛星通信システムのアクセス方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】位置データは、通信ネットワークにとっ
て極めて重要である。移動ユニットの位置を把握するこ
とにより、ネットワークはネットワークのノードを介し
て通信を最も有利に中継できる。さらに、これによって
ネットワークは、このネットワークが動作する管轄内の
さまざまな政治機関によって課せられる多様な規則およ
び手順に準拠できる。例えば、ある管轄では、ネットワ
ーク動作は第１セットの周波数内でのみ許され、隣接の
管轄では、ネットワーク動作は第２セットの周波数内で
のみ許される。さらに、異なる管轄内で動作する移動ユ
ニットによって利用される通信サービスに対して異なる
関税または税金を適用できる。
て極めて重要である。移動ユニットの位置を把握するこ
とにより、ネットワークはネットワークのノードを介し
て通信を最も有利に中継できる。さらに、これによって
ネットワークは、このネットワークが動作する管轄内の
さまざまな政治機関によって課せられる多様な規則およ
び手順に準拠できる。例えば、ある管轄では、ネットワ
ーク動作は第１セットの周波数内でのみ許され、隣接の
管轄では、ネットワーク動作は第２セットの周波数内で
のみ許される。さらに、異なる管轄内で動作する移動ユ
ニットによって利用される通信サービスに対して異なる
関税または税金を適用できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】位置データは正確であ
ればあるほど、よい。より正確なデータにより、ネット
ワークはいつ移動ユニットがある管轄から別の管轄に移
動するかをより良好に把握できる。しかし、位置データ
の精度に比例してコストも一般に増加し、コストをでき
るだけ低く抑え、かつ収入をできるだけ高くする逼迫し
た必要がある。特に問題となる１つのコストに、呼が発
呼されるたびに加入者ユニットの位置を判定するために
必要な時間がある。別の問題は、現在の位置データを維
持する際に消費される通信資源のコストである。現在の
位置データを維持する際に多くの資源が消費されると、
通信サービス加入者によって利用され、収入を生み出す
ための資源が少なくなる。さらに、加入者ユニットはバ
ッテリ駆動の場合が多く、大量の通信は有効バッテリ電
力の過剰な消費につながる。
ればあるほど、よい。より正確なデータにより、ネット
ワークはいつ移動ユニットがある管轄から別の管轄に移
動するかをより良好に把握できる。しかし、位置データ
の精度に比例してコストも一般に増加し、コストをでき
るだけ低く抑え、かつ収入をできるだけ高くする逼迫し
た必要がある。特に問題となる１つのコストに、呼が発
呼されるたびに加入者ユニットの位置を判定するために
必要な時間がある。別の問題は、現在の位置データを維
持する際に消費される通信資源のコストである。現在の
位置データを維持する際に多くの資源が消費されると、
通信サービス加入者によって利用され、収入を生み出す
ための資源が少なくなる。さらに、加入者ユニットはバ
ッテリ駆動の場合が多く、大量の通信は有効バッテリ電
力の過剰な消費につながる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従って、呼設定および確
立のために必要な時間を低減する方法および装置が必要
とされる。また、通信を確立する際の通信資源の量を低
減する方法および装置が必要とされる。また、携帯通信
装置においてバッテリ電力を節約する方法および装置が
必要とされる。
立のために必要な時間を低減する方法および装置が必要
とされる。また、通信を確立する際の通信資源の量を低
減する方法および装置が必要とされる。また、携帯通信
装置においてバッテリ電力を節約する方法および装置が
必要とされる。
【０００５】
【実施例】本発明は、特許請求の範囲で具体的に指摘す
る。ただし、本発明のさらに完全な理解は、図面ととも
に以下の詳細な説明および特許請求の範囲を参照するこ
とによって得ることができよう。尚、同様な参照番号
は、図面全体を通じて同様な項目を表すものとする。
る。ただし、本発明のさらに完全な理解は、図面ととも
に以下の詳細な説明および特許請求の範囲を参照するこ
とによって得ることができよう。尚、同様な参照番号
は、図面全体を通じて同様な項目を表すものとする。
【０００６】本明細書で説明する例は、本発明の好適な
実施例を一形態で示し、かかる例示はいかなる上でも制
限するものではない。
実施例を一形態で示し、かかる例示はいかなる上でも制
限するものではない。
【０００７】本発明は、とりわけ、衛星通信システムに
おいて呼設定(call set-up) に必要な時間を低減する方
法および装置を提供する。また、本発明は、通信の確立
中に必要な通信資源の量を低減し、さらに本発明は、呼
確立手順中に用いられるバッテリ電力の量を低減する。
本発明により、加入者ユニットは、システムへのアクセ
スを要求する際に、既知の位置データを利用できる。１
つの利点として、ある時間期間において、加入者ユニッ
トが発呼したい場合に、システムまたは加入者ユニット
はいずれも位置データをリアルタイムに算出する必要が
ないことである。そのため、処理能力および通信帯域幅
は節約される。位置データは、好ましくは、加入者ユニ
ットに格納され、所定の時間だけ有効である。この時間
は、加入者ユニットの最大速度、あるいは加入者ユニッ
トがある時間期間で移動できる距離に依存する。
おいて呼設定(call set-up) に必要な時間を低減する方
法および装置を提供する。また、本発明は、通信の確立
中に必要な通信資源の量を低減し、さらに本発明は、呼
確立手順中に用いられるバッテリ電力の量を低減する。
本発明により、加入者ユニットは、システムへのアクセ
スを要求する際に、既知の位置データを利用できる。１
つの利点として、ある時間期間において、加入者ユニッ
トが発呼したい場合に、システムまたは加入者ユニット
はいずれも位置データをリアルタイムに算出する必要が
ないことである。そのため、処理能力および通信帯域幅
は節約される。位置データは、好ましくは、加入者ユニ
ットに格納され、所定の時間だけ有効である。この時間
は、加入者ユニットの最大速度、あるいは加入者ユニッ
トがある時間期間で移動できる距離に依存する。
【０００８】「衛星(satellite) 」とは、本明細書で
は、地球を周回するための人工物またはビークルを意味
すると定義され、静止衛星および周回衛星の両方および
／またはＬＥＯ(low earth orbiting)衛星を含め、それ
らの組み合わせを含む。「衛星群(constellation) 」と
は、本明細書では、地球の部分に特定の有効範囲(cover
age)を提供するため軌道上に配置された衛星の集合を意
味すると定義される。本明細書で用いられる「セル」，
「アンテナ・ビーム」および「アンテナ・パターン」と
いう用語は、特定の発生モードに制限されるものではな
く、地上または衛星通信システムのいずれかおよび／ま
たはその組み合わせによって生成されるものを含む。
は、地球を周回するための人工物またはビークルを意味
すると定義され、静止衛星および周回衛星の両方および
／またはＬＥＯ(low earth orbiting)衛星を含め、それ
らの組み合わせを含む。「衛星群(constellation) 」と
は、本明細書では、地球の部分に特定の有効範囲(cover
age)を提供するため軌道上に配置された衛星の集合を意
味すると定義される。本明細書で用いられる「セル」，
「アンテナ・ビーム」および「アンテナ・パターン」と
いう用語は、特定の発生モードに制限されるものではな
く、地上または衛星通信システムのいずれかおよび／ま
たはその組み合わせによって生成されるものを含む。
【０００９】図１は、本発明を実施できる衛星方式の通
信システムの極めて簡略化された図面を示す。通信シス
テム１０は、６つの極軌道１４を利用し、各軌道１４は
１１基の衛星１２を有し、全部で６６基の衛星１２があ
る。ただし、これは不可欠ではなく、それ以上またはそ
れ以下の衛星、あるいはそれ以上またはそれ以下の軌道
も利用できる。本発明は、多数の衛星が用いられる場合
に有利に利用できるが、１つの衛星でも適用可能であ
る。わかりやすいように、図１はわずかの衛星１２しか
示していない。また、本発明は地上通信システムにも適
用可能である。図示の例では、衛星１２は約２５，００
０ｋｍ／時で地球に対して移動し、そのため衛星１２は
最大約９分間だけ地上局から見える。衛星１２は地上局
と通信し、この地上局は、ある数の無線通信加入者ユニ
ット（ＳＵ：subscriber unit２６と、システム制御セ
グメント（ＳＣＳ：system control segment）２８に接
続された地上端末（ＥＴ：earth terminal）２４とを含
むことができる。ＥＴ２４は、ゲートウェイ（ＧＷ：ga
teway ）２２にも接続でき、このゲートウェイは、公衆
電話交換網（ＰＳＴＮ）または他の通信設備にアクセス
する。はっきりさせ、わかりやすいように、図１では１
つのＧＷ２２，ＳＣＳ２８およびＳＵ２６しか示してい
ない。ＥＴ２４は、ＳＣＳ２８またはＧＷ２２と同一位
置でもあるいは分離してもよい。ＳＣＳ２８と関連する
ＥＴ２４は、衛星１２の追跡を記述するデータを受信
し、制御情報のパケットを中継し、一方ＧＷ２２と関連
するＥＴ２４は、データ・パケット（例えば、進行中の
呼に関する）を中継する。
信システムの極めて簡略化された図面を示す。通信シス
テム１０は、６つの極軌道１４を利用し、各軌道１４は
１１基の衛星１２を有し、全部で６６基の衛星１２があ
る。ただし、これは不可欠ではなく、それ以上またはそ
れ以下の衛星、あるいはそれ以上またはそれ以下の軌道
も利用できる。本発明は、多数の衛星が用いられる場合
に有利に利用できるが、１つの衛星でも適用可能であ
る。わかりやすいように、図１はわずかの衛星１２しか
示していない。また、本発明は地上通信システムにも適
用可能である。図示の例では、衛星１２は約２５，００
０ｋｍ／時で地球に対して移動し、そのため衛星１２は
最大約９分間だけ地上局から見える。衛星１２は地上局
と通信し、この地上局は、ある数の無線通信加入者ユニ
ット（ＳＵ：subscriber unit２６と、システム制御セ
グメント（ＳＣＳ：system control segment）２８に接
続された地上端末（ＥＴ：earth terminal）２４とを含
むことができる。ＥＴ２４は、ゲートウェイ（ＧＷ：ga
teway ）２２にも接続でき、このゲートウェイは、公衆
電話交換網（ＰＳＴＮ）または他の通信設備にアクセス
する。はっきりさせ、わかりやすいように、図１では１
つのＧＷ２２，ＳＣＳ２８およびＳＵ２６しか示してい
ない。ＥＴ２４は、ＳＣＳ２８またはＧＷ２２と同一位
置でもあるいは分離してもよい。ＳＣＳ２８と関連する
ＥＴ２４は、衛星１２の追跡を記述するデータを受信
し、制御情報のパケットを中継し、一方ＧＷ２２と関連
するＥＴ２４は、データ・パケット（例えば、進行中の
呼に関する）を中継する。
【００１０】ＳＵ２６は、地球の表面上や、地上の大気
中のどこにでも配置できる。ＳＵ２６は、好ましくは、
衛星１２にデータを送信できかつ衛星１２からデータを
受信できる通信装置である。一例として、ＳＵ２６は、
衛星１２と通信するように適応されたハンドヘルド型携
帯セルラ電話でもよい。一般に、ＳＵ２６は、通信シス
テム１０のために制御機能を実行する必要はない。
中のどこにでも配置できる。ＳＵ２６は、好ましくは、
衛星１２にデータを送信できかつ衛星１２からデータを
受信できる通信装置である。一例として、ＳＵ２６は、
衛星１２と通信するように適応されたハンドヘルド型携
帯セルラ電話でもよい。一般に、ＳＵ２６は、通信シス
テム１０のために制御機能を実行する必要はない。
【００１１】システム１０は、任意の数、潜在的には数
百万もの加入者ユニット２６を収容できる。本発明の好
適な実施例では、加入者ユニット２６は、加入者リンク
１６を介して近傍の衛星１２と通信する。リンク１６
は、多数のチャネルに分割される電磁スペクトルの限定
された部分を包含する。リンク１６は、好ましくは、Ｌ
バンド周波数チャネルの組み合わせであり、周波数分割
多重接続（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Ac
cess）および／または時分割多重接続（ＴＤＭＡ：Time
Division Multiple Access ）通信またはその組み合わ
せを包含できる。また、リンク１６は、符号分割多重接
続も包含できる。最小限でも、衛星１２は１つまたはそ
れ以上の放送チャネル(broadcast channel) １８上で連
続的に送信する。加入者ユニット２６は、放送チャネル
１８に同期し、放送チャネル１８を監視して、自局に宛
てられたデータ・メッセージを検出する。加入者ユニッ
ト２６は、１つまたはそれ以上の捕捉チャネル(acquisi
tion channel) １９上で衛星１２にメッセージを送信で
きる。放送チャネル１８および捕捉チャネル１９は、任
意の１つの加入者ユニット２６に専用ではなく、現在衛
星１２の視界内のすべての加入者ユニット２６によって
共用される。トラヒック・チャネル１７は、随時衛星１
２によって特定の加入者ユニット２６に割り当てられる
双方向チャネルである。トラヒック・チャネル１７は、
リアルタイム通信をサポートする。
百万もの加入者ユニット２６を収容できる。本発明の好
適な実施例では、加入者ユニット２６は、加入者リンク
１６を介して近傍の衛星１２と通信する。リンク１６
は、多数のチャネルに分割される電磁スペクトルの限定
された部分を包含する。リンク１６は、好ましくは、Ｌ
バンド周波数チャネルの組み合わせであり、周波数分割
多重接続（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Ac
cess）および／または時分割多重接続（ＴＤＭＡ：Time
Division Multiple Access ）通信またはその組み合わ
せを包含できる。また、リンク１６は、符号分割多重接
続も包含できる。最小限でも、衛星１２は１つまたはそ
れ以上の放送チャネル(broadcast channel) １８上で連
続的に送信する。加入者ユニット２６は、放送チャネル
１８に同期し、放送チャネル１８を監視して、自局に宛
てられたデータ・メッセージを検出する。加入者ユニッ
ト２６は、１つまたはそれ以上の捕捉チャネル(acquisi
tion channel) １９上で衛星１２にメッセージを送信で
きる。放送チャネル１８および捕捉チャネル１９は、任
意の１つの加入者ユニット２６に専用ではなく、現在衛
星１２の視界内のすべての加入者ユニット２６によって
共用される。トラヒック・チャネル１７は、随時衛星１
２によって特定の加入者ユニット２６に割り当てられる
双方向チャネルである。トラヒック・チャネル１７は、
リアルタイム通信をサポートする。
【００１２】衛星１２は、クロス・リンク２３を介して
他の近傍の衛星１２と通信する。地球の表面またはその
付近の任意の点に位置する加入者ユニット２６からの通
信は、地球の表面上の実質的に他の点の範囲内に、衛星
１２群を介して中継できる。加入者リンク１６を利用し
て、衛星１２から加入者ユニット２６または地球の表面
付近に通信を中継できる。
他の近傍の衛星１２と通信する。地球の表面またはその
付近の任意の点に位置する加入者ユニット２６からの通
信は、地球の表面上の実質的に他の点の範囲内に、衛星
１２群を介して中継できる。加入者リンク１６を利用し
て、衛星１２から加入者ユニット２６または地球の表面
付近に通信を中継できる。
【００１３】ＳＣＳ２８は、システム通信ノード（例え
ば、ＧＷ２２，ＥＴ２４および衛星１２）の健全性およ
び状態を監視し、望ましくは、通信システム１０の動作
を管理する。１つまたはそれ以上のＥＴ２４は、ＳＣＳ
２８と衛星１２との間で主通信インタフェースを提供す
る。ＥＴ２４は、アンテナおよびＲＦトランシーバを含
み、好ましくは、衛星１２群について遠隔測定，追跡お
よび制御(telemetry,tracking and control) 機能を行
う。
ば、ＧＷ２２，ＥＴ２４および衛星１２）の健全性およ
び状態を監視し、望ましくは、通信システム１０の動作
を管理する。１つまたはそれ以上のＥＴ２４は、ＳＣＳ
２８と衛星１２との間で主通信インタフェースを提供す
る。ＥＴ２４は、アンテナおよびＲＦトランシーバを含
み、好ましくは、衛星１２群について遠隔測定，追跡お
よび制御(telemetry,tracking and control) 機能を行
う。
【００１４】ＧＷ２２は、衛星１２とともに呼処理機能
を行い、あるいは通信システム１０内の呼処理および呼
処理容量の割当を単独で行うことができる。ＰＳＴＮな
ど、多様な地上方式の通信システムは、ＧＷ２２を介し
て通信システム１０にアクセスできる。
を行い、あるいは通信システム１０内の呼処理および呼
処理容量の割当を単独で行うことができる。ＰＳＴＮな
ど、多様な地上方式の通信システムは、ＧＷ２２を介し
て通信システム１０にアクセスできる。
【００１５】図２は、本発明の好適な実施例で用いるの
に適した衛星無線通信局の簡略ブロック図を示す。好ま
しくは、システム１０（図１参照）内のすべての衛星１
２は、図２のブロック図に示されるような装置を含む。
衛星１２は、クロス・リンク・トランシーバ５２および
その関連アンテナ５４を含む。トランシーバ５２および
アンテナ５４は、他の近傍の衛星に対するクロス・リン
クをサポートする。地上リンク・トランシーバ５６およ
びその関連アンテナ５８は、地上端末２４（図１）と通
信するため地上リンクをサポートする。加入者リンク・
トランシーバ５３およびその関連アンテナ５５は、加入
者リンク１６（図１）をサポートする。好ましくは、各
衛星１２は、数千またはそれ以上の加入者ユニット２６
（図１）のリンクを同時にサポートできる。
に適した衛星無線通信局の簡略ブロック図を示す。好ま
しくは、システム１０（図１参照）内のすべての衛星１
２は、図２のブロック図に示されるような装置を含む。
衛星１２は、クロス・リンク・トランシーバ５２および
その関連アンテナ５４を含む。トランシーバ５２および
アンテナ５４は、他の近傍の衛星に対するクロス・リン
クをサポートする。地上リンク・トランシーバ５６およ
びその関連アンテナ５８は、地上端末２４（図１）と通
信するため地上リンクをサポートする。加入者リンク・
トランシーバ５３およびその関連アンテナ５５は、加入
者リンク１６（図１）をサポートする。好ましくは、各
衛星１２は、数千またはそれ以上の加入者ユニット２６
（図１）のリンクを同時にサポートできる。
【００１６】コントローラ５１は、各トランシーバ５
２，５６，５３をメモリ５７およびタイマ５９に結合す
る。コントローラ５１は、１つまたはそれ以上のプロセ
ッサを利用して構築できる。コントローラ５１は、タイ
マ５９を利用して、とりわけ、現在日付および時間を維
持する。メモリ５７は、コントローラ５１に対して命令
として機能するデータであって、コントローラ５１によ
って実行されると、衛星に以下で説明する手順を行わせ
るデータを格納する。さらに、メモリ５７は、衛星１２
の動作中に処理される変数，テーブルおよびデータベー
スも格納する。
２，５６，５３をメモリ５７およびタイマ５９に結合す
る。コントローラ５１は、１つまたはそれ以上のプロセ
ッサを利用して構築できる。コントローラ５１は、タイ
マ５９を利用して、とりわけ、現在日付および時間を維
持する。メモリ５７は、コントローラ５１に対して命令
として機能するデータであって、コントローラ５１によ
って実行されると、衛星に以下で説明する手順を行わせ
るデータを格納する。さらに、メモリ５７は、衛星１２
の動作中に処理される変数，テーブルおよびデータベー
スも格納する。
【００１７】図３は、本発明の好適な実施例で用いるの
に適した地上端末２４およびゲートウェイ２２の簡略ブ
ロック図を示す。ゲートウェイ２２は、関連記憶媒体３
２に結合されたプロセッサ３０を含む。地上端末２４
は、リンクを介して送信機３５および受信機３７に結合
されたアンテナ３９を含む。送信機３５および受信機３
７は、リンク３４，３６をそれぞれ介してプロセッサ３
０に結合される。プロセッサ３０は、望ましくは、以下
で例示し、関連する文章で説明する手順を実行する。例
えば、プロセッサ３０は、適宜他のタスクを実行する他
に、望ましくはかかる手順からの結果を記憶媒体３２に
格納する。送信機３５および／または受信機３７は、衛
星１２にメッセージを送信し、および／または衛星１２
からメッセージを受信する。
に適した地上端末２４およびゲートウェイ２２の簡略ブ
ロック図を示す。ゲートウェイ２２は、関連記憶媒体３
２に結合されたプロセッサ３０を含む。地上端末２４
は、リンクを介して送信機３５および受信機３７に結合
されたアンテナ３９を含む。送信機３５および受信機３
７は、リンク３４，３６をそれぞれ介してプロセッサ３
０に結合される。プロセッサ３０は、望ましくは、以下
で例示し、関連する文章で説明する手順を実行する。例
えば、プロセッサ３０は、適宜他のタスクを実行する他
に、望ましくはかかる手順からの結果を記憶媒体３２に
格納する。送信機３５および／または受信機３７は、衛
星１２にメッセージを送信し、および／または衛星１２
からメッセージを受信する。
【００１８】プロセッサ３０は、ユーザ・アクセス，メ
ッセージの受信および送信，チャネル設定，無線同調，
周波数およびタイムスロット割当ならびに他のセルラ無
線通信および制御機能を一般に制御・管理する。とりわ
け、プロセッサ３０は、望ましくは、ユーザが通信シス
テム１０にアクセスすることを許す手順を実行する。こ
れには、以下で説明するように、チャネル設定および他
の関連機能のプロトコルについての手順が含まれる。位
置プロセッサ３１は、加入者アクセスおよび課金用に用
いられる加入者ユニットの地理的位置を算出する。タイ
マ３８は、加入者位置データを推定位置データと相関す
るために用いられる。さらに、タイマ３８は、位置プロ
セッサ３１によって生成される加入者ユニット位置デー
タにタイムスタンプを押すためにも利用できる。これに
ついては、以下でさらに詳しく説明する。
ッセージの受信および送信，チャネル設定，無線同調，
周波数およびタイムスロット割当ならびに他のセルラ無
線通信および制御機能を一般に制御・管理する。とりわ
け、プロセッサ３０は、望ましくは、ユーザが通信シス
テム１０にアクセスすることを許す手順を実行する。こ
れには、以下で説明するように、チャネル設定および他
の関連機能のプロトコルについての手順が含まれる。位
置プロセッサ３１は、加入者アクセスおよび課金用に用
いられる加入者ユニットの地理的位置を算出する。タイ
マ３８は、加入者位置データを推定位置データと相関す
るために用いられる。さらに、タイマ３８は、位置プロ
セッサ３１によって生成される加入者ユニット位置デー
タにタイムスタンプを押すためにも利用できる。これに
ついては、以下でさらに詳しく説明する。
【００１９】交換センタ３３は、好ましくは、移動側で
生成された呼および移動側で終了された呼について電話
交換局(telephone switching office)と類似した機能を
持つ。交換センタ３３は、ＰＳＴＮに対してインタフェ
ースを提供する。記憶媒体３２は、ホーム位置レジスタ
（ＨＬＲ：home location register）データベースを含
み、このデータベースは、加入者ユニット・データを管
理し、また加入者ユニットが地球全体で移動する際に、
加入者ユニットの位置を記録する。ＨＬＲは、加入者ユ
ニット・パラメータの基準データベースである。さまざ
まな識別番号およびアドレスは、認証パラメータ，加入
サービスおよび特殊中継情報とともにＨＬＲ内に格納さ
れる。
生成された呼および移動側で終了された呼について電話
交換局(telephone switching office)と類似した機能を
持つ。交換センタ３３は、ＰＳＴＮに対してインタフェ
ースを提供する。記憶媒体３２は、ホーム位置レジスタ
（ＨＬＲ：home location register）データベースを含
み、このデータベースは、加入者ユニット・データを管
理し、また加入者ユニットが地球全体で移動する際に、
加入者ユニットの位置を記録する。ＨＬＲは、加入者ユ
ニット・パラメータの基準データベースである。さまざ
まな識別番号およびアドレスは、認証パラメータ，加入
サービスおよび特殊中継情報とともにＨＬＲ内に格納さ
れる。
【００２０】また、記憶媒体３２は、ビジタ位置レジス
タ（ＶＬＲ：visitor location register)も含み、ここ
で加入者ユニットの一時的なローミング番号(roaming n
umber)を含め、現在の加入者ユニットの状態も好ましく
は維持される。このデータは、交換センタおよびＶＬＲ
から遠隔アクセス可能である。ＨＬＲおよびＶＬＲは、
望ましくは、不正システム利用から保護する責任を有す
る認証センタを含む。ＶＬＲは、加入者ユニットの現在
位置データを含んでもよい。この位置データは、それに
関連するタイムスタンプを含んでもよい。
タ（ＶＬＲ：visitor location register)も含み、ここ
で加入者ユニットの一時的なローミング番号(roaming n
umber)を含め、現在の加入者ユニットの状態も好ましく
は維持される。このデータは、交換センタおよびＶＬＲ
から遠隔アクセス可能である。ＨＬＲおよびＶＬＲは、
望ましくは、不正システム利用から保護する責任を有す
る認証センタを含む。ＶＬＲは、加入者ユニットの現在
位置データを含んでもよい。この位置データは、それに
関連するタイムスタンプを含んでもよい。
【００２１】地上端末２４は、上述のように、ＲＦイン
タフェースを通信衛星１２（図１）に提供する。ゲート
ウェイ２２のプロセッサ３０は、交換センタ３３を衛星
１２（図１）にインタフェースする地上端末コントロー
ラ（ＥＴＣ：earth terminalcontroller ）（図示せ
ず）を含む。ＥＴＣは、加入者ユニットと交換センタ３
３との間の論理インタフェースを提供するなど、交換セ
ンタ３３によってサポートされない機能を提供する。Ｅ
ＴＣは、シグナリング・データを処理して、加入者ユニ
ットと交換センタとの間で交信されるトラヒック・デー
タを中継する。
タフェースを通信衛星１２（図１）に提供する。ゲート
ウェイ２２のプロセッサ３０は、交換センタ３３を衛星
１２（図１）にインタフェースする地上端末コントロー
ラ（ＥＴＣ：earth terminalcontroller ）（図示せ
ず）を含む。ＥＴＣは、加入者ユニットと交換センタ３
３との間の論理インタフェースを提供するなど、交換セ
ンタ３３によってサポートされない機能を提供する。Ｅ
ＴＣは、シグナリング・データを処理して、加入者ユニ
ットと交換センタとの間で交信されるトラヒック・デー
タを中継する。
【００２２】図４は、本発明の好適な実施例で用いるの
に適した加入者ユニットの簡略ブロック図を示す。加入
者ユニット２６（図１の加入者ユニット２６と同様）
は、通信システム１０と通信し、また通信システム１０
を介して他のＳＵ２６または別の通信装置とも通信でき
る。加入者ユニット２６は、アンテナ４１を利用して通
信システム１０との信号の送受信を行うトランシーバ４
２を含む。トランシーバ４２は、望ましくは、通信シス
テム１０によって必要とされるように、指定された時間
スロットにおいてすべての周波数チャネル上で送受信で
きる多重チャネル・トランシーバである。
に適した加入者ユニットの簡略ブロック図を示す。加入
者ユニット２６（図１の加入者ユニット２６と同様）
は、通信システム１０と通信し、また通信システム１０
を介して他のＳＵ２６または別の通信装置とも通信でき
る。加入者ユニット２６は、アンテナ４１を利用して通
信システム１０との信号の送受信を行うトランシーバ４
２を含む。トランシーバ４２は、望ましくは、通信シス
テム１０によって必要とされるように、指定された時間
スロットにおいてすべての周波数チャネル上で送受信で
きる多重チャネル・トランシーバである。
【００２３】トランシーバ４２は、望ましくは、捕捉チ
ャネル・トランシーバ部と、放送チャネル受信部と、ト
ラヒック・チャネル・トランシーバ部とによって構成さ
れる。捕捉チャネル・トランシーバ部は、衛星１２によ
って決定されるいくつかの捕捉チャネルのうち１つで通
信し、加入者が前述のように通信システム１０にアクセ
スしたいときに、アクセス・プロトコル中に主に用いら
れる。トラヒック・チャネル・トランシーバ部は、衛星
１２によって割り当てられたトラヒック・チャネル上で
通信システム１０と通信する。当業者であれば、捕捉チ
ャネル・トランシーバ部，放送チャネル受信部およびト
ラヒック・チャネル・トランシーバ部は、すべて３つの
機能が可能な１つのトランシーバ・ユニット内に内蔵で
きることが理解される。
ャネル・トランシーバ部と、放送チャネル受信部と、ト
ラヒック・チャネル・トランシーバ部とによって構成さ
れる。捕捉チャネル・トランシーバ部は、衛星１２によ
って決定されるいくつかの捕捉チャネルのうち１つで通
信し、加入者が前述のように通信システム１０にアクセ
スしたいときに、アクセス・プロトコル中に主に用いら
れる。トラヒック・チャネル・トランシーバ部は、衛星
１２によって割り当てられたトラヒック・チャネル上で
通信システム１０と通信する。当業者であれば、捕捉チ
ャネル・トランシーバ部，放送チャネル受信部およびト
ラヒック・チャネル・トランシーバ部は、すべて３つの
機能が可能な１つのトランシーバ・ユニット内に内蔵で
きることが理解される。
【００２４】トランシーバ４２は、トランシーバ４２が
動作する周波数およびタイミング・パラメータを制御す
るプロセッサ４４に結合する。また、プロセッサ４４
は、好ましくは、トランシーバ４２が信号を送信する電
力レベルを制御する。さらに、プロセッサ４４は、望ま
しくは、入出力（Ｉ／Ｏ）部４６，タイマ４８およびメ
モリ４３に結合する。プロセッサ４４は、タイマ４８を
利用して、現在日付および時間を維持する。メモリ４３
は、プロセッサに対する命令として機能するデータであ
って、プロセッサ４４によって実行されると、加入者ユ
ニット２６に以下で説明する手順を行わせるデータを格
納する記憶デバイスを含む。さらに、メモリ４３は、加
入者ユニット２６の動作中に処理される変数，テーブル
およびデータベースを含む。
動作する周波数およびタイミング・パラメータを制御す
るプロセッサ４４に結合する。また、プロセッサ４４
は、好ましくは、トランシーバ４２が信号を送信する電
力レベルを制御する。さらに、プロセッサ４４は、望ま
しくは、入出力（Ｉ／Ｏ）部４６，タイマ４８およびメ
モリ４３に結合する。プロセッサ４４は、タイマ４８を
利用して、現在日付および時間を維持する。メモリ４３
は、プロセッサに対する命令として機能するデータであ
って、プロセッサ４４によって実行されると、加入者ユ
ニット２６に以下で説明する手順を行わせるデータを格
納する記憶デバイスを含む。さらに、メモリ４３は、加
入者ユニット２６の動作中に処理される変数，テーブル
およびデータベースを含む。
【００２５】本発明の一実施例では、加入者ユニット２
６は、加入者ユニットの地理的な位置を判定する位置プ
ロセッサ４５を含む。位置プロセッサ４５は、ＧＰＳ(g
lobal positioning system satellite) からの信号を利
用して位置データを得るか、あるいはシステム１０（図
１）に示される衛星から位置データを得ることができ
る。また、位置プロセッサは、当技術分野で周知のいく
つかの地理的位置方法の組み合わせを介して加入者ユニ
ットの位置を得ることができる。位置プロセッサは、個
別の位置受信機およびアンテナ（図示せず）を利用して
もよい。加入者ユニット位置データは、好ましくは、タ
イマ４８によってタイムスタンプが押され、メモリ４３
に格納される。これについては、以下で詳細に説明す
る。
６は、加入者ユニットの地理的な位置を判定する位置プ
ロセッサ４５を含む。位置プロセッサ４５は、ＧＰＳ(g
lobal positioning system satellite) からの信号を利
用して位置データを得るか、あるいはシステム１０（図
１）に示される衛星から位置データを得ることができ
る。また、位置プロセッサは、当技術分野で周知のいく
つかの地理的位置方法の組み合わせを介して加入者ユニ
ットの位置を得ることができる。位置プロセッサは、個
別の位置受信機およびアンテナ（図示せず）を利用して
もよい。加入者ユニット位置データは、好ましくは、タ
イマ４８によってタイムスタンプが押され、メモリ４３
に格納される。これについては、以下で詳細に説明す
る。
【００２６】一般に、各加入者ユニットは、位置データ
と、この位置データに関連するタイムスタンプとを持つ
ように設計される。位置データは、加入者ユニットがあ
る時間期間内で移動できる最大距離に依存する所定の時
間期間だけ有効である。この再登録距離(re-registrati
on distance)は、衛星の有効範囲直径(footprint diame
ter)または個別セルの直径に依存してもよい。例えば、
本発明の好適な実施例では、衛星１２（図１）は、約５
００ｋｍの有効範囲直径を有する。この実施例では、加
入者ユニットが移動できる最大距離は、有効範囲直径の
約半分（例えば、２５０ｋｍ）に設定される。有効範囲
領域またはセル・サイズが大きければ大きいほど、位置
データの有効時間は長くなる。例えば、極めて小さいセ
ルを有するパーソナル通信システム（ＰＣＳ：Personal
Communication Systems）などのマイクロセル・システ
ムでは、位置データ有効時間は極めて短いが、静止衛星
システムでは、位置データ有効時間は極めて長い。
と、この位置データに関連するタイムスタンプとを持つ
ように設計される。位置データは、加入者ユニットがあ
る時間期間内で移動できる最大距離に依存する所定の時
間期間だけ有効である。この再登録距離(re-registrati
on distance)は、衛星の有効範囲直径(footprint diame
ter)または個別セルの直径に依存してもよい。例えば、
本発明の好適な実施例では、衛星１２（図１）は、約５
００ｋｍの有効範囲直径を有する。この実施例では、加
入者ユニットが移動できる最大距離は、有効範囲直径の
約半分（例えば、２５０ｋｍ）に設定される。有効範囲
領域またはセル・サイズが大きければ大きいほど、位置
データの有効時間は長くなる。例えば、極めて小さいセ
ルを有するパーソナル通信システム（ＰＣＳ：Personal
Communication Systems）などのマイクロセル・システ
ムでは、位置データ有効時間は極めて短いが、静止衛星
システムでは、位置データ有効時間は極めて長い。
【００２７】好ましくは、各加入者ユニットは、自局に
関連するカテゴリを有し、このカテゴリは、好ましく
は、加入者ユニットがある時間期間内で移動できる最大
距離と関連する。好適な実施例では、加入者ユニットは
５つのカテゴリのうち１つに入る。例えば、ある加入者
ユニットは静止している（カテゴリ１−ゼロ速度）。こ
れらのカテゴリ１の加入者ユニットには、地上局，地上
端末または固定地理的位置と少なくとも半永久的に関連
する他の加入者ユニットが含まれる。他の加入者ユニッ
トは、低速加入者ユニット（カテゴリ２）である。これ
らのカテゴリ２の加入者ユニットには、ハンドヘルド型
ユニット，自動車，トラック，船舶および列車に搭載さ
れる加入者ユニットが含まれる。
関連するカテゴリを有し、このカテゴリは、好ましく
は、加入者ユニットがある時間期間内で移動できる最大
距離と関連する。好適な実施例では、加入者ユニットは
５つのカテゴリのうち１つに入る。例えば、ある加入者
ユニットは静止している（カテゴリ１−ゼロ速度）。こ
れらのカテゴリ１の加入者ユニットには、地上局，地上
端末または固定地理的位置と少なくとも半永久的に関連
する他の加入者ユニットが含まれる。他の加入者ユニッ
トは、低速加入者ユニット（カテゴリ２）である。これ
らのカテゴリ２の加入者ユニットには、ハンドヘルド型
ユニット，自動車，トラック，船舶および列車に搭載さ
れる加入者ユニットが含まれる。
【００２８】ある加入者ユニットは、中速加入者ユニッ
ト（カテゴリ３）であり、それには例えば高速列車また
は小型飛行機に搭載される加入者ユニットが含まれる。
他の加入者ユニットは高速加入者ユニット（カテゴリ
４）であり、それには例えばジェット機に搭載されるも
のが含まれる。カテゴリ１〜カテゴリ４に入らない加入
者ユニットは、カテゴリ５に入る。カテゴリ５は、カテ
ゴリが未定義または未知の加入者ユニットまたは速度が
他のすべてのカテゴリを越える加入者ユニットのデフォ
ルト・カテゴリである。
ト（カテゴリ３）であり、それには例えば高速列車また
は小型飛行機に搭載される加入者ユニットが含まれる。
他の加入者ユニットは高速加入者ユニット（カテゴリ
４）であり、それには例えばジェット機に搭載されるも
のが含まれる。カテゴリ１〜カテゴリ４に入らない加入
者ユニットは、カテゴリ５に入る。カテゴリ５は、カテ
ゴリが未定義または未知の加入者ユニットまたは速度が
他のすべてのカテゴリを越える加入者ユニットのデフォ
ルト・カテゴリである。
【００２９】好ましくは、加入者ユニットの各カテゴリ
は、加入者ユニットが所定の時間期間で移動できる最大
速度によって定義され、これは加入者ユニットが移動で
きる最大距離（すなわち、再登録距離）に関連する。一
実施例では、加入者ユニットは設定可能なオプションを
有し、ここでユーザは割り当てられたカテゴリを選択で
きる。別の実施例では、加入者ユニットのカテゴリはサ
ービス・プロバイダによってあらかじめ設定され、ある
いは工場設定済みである。
は、加入者ユニットが所定の時間期間で移動できる最大
速度によって定義され、これは加入者ユニットが移動で
きる最大距離（すなわち、再登録距離）に関連する。一
実施例では、加入者ユニットは設定可能なオプションを
有し、ここでユーザは割り当てられたカテゴリを選択で
きる。別の実施例では、加入者ユニットのカテゴリはサ
ービス・プロバイダによってあらかじめ設定され、ある
いは工場設定済みである。
【００３０】５つの加入者ユニット・カテゴリの各例
は、加入者ユニットの最大速度と関連する。よって、位
置データは、この速度と、再登録距離とに依存する時間
だけ有効である。好ましくは、通信システムは、再登録
距離として定義される最大許容距離を有する。好適な実
施例では、カテゴリ１（半静止加入者ユニット）は、ゼ
ロ速度と関連し、よってその位置データは、例えば、数
日または数カ月など長期間有効である。固定位置を有す
る加入者ユニットは、無限に有効な位置データを有して
もよい。好適な実施例では、カテゴリ２（低速度）加入
者ユニットは、最大２５０キロメートル／時（ｋｐｈ）
の速度範囲と関連し、位置データは４５分間有効であ
る。好適な実施例では、カテゴリ３（中速度）加入者ユ
ニットは、最大５００ｋｐｈの加入者ユニット速度と関
連し、位置データは最大２３分間有効である。好適な実
施例では、カテゴリ４（高速度）加入者ユニットは、最
大１０００ｋｐｈの速度関連する加入者ユニットであ
り、位置データは最大１３分間有効である。好適な実施
例では、カテゴリ５加入者ユニットの位置データは無効
と想定され、その結果、カテゴリ５加入者ユニットは、
システム・アクセスが要求されるたびに常に新たな位置
情報を必要とする。
は、加入者ユニットの最大速度と関連する。よって、位
置データは、この速度と、再登録距離とに依存する時間
だけ有効である。好ましくは、通信システムは、再登録
距離として定義される最大許容距離を有する。好適な実
施例では、カテゴリ１（半静止加入者ユニット）は、ゼ
ロ速度と関連し、よってその位置データは、例えば、数
日または数カ月など長期間有効である。固定位置を有す
る加入者ユニットは、無限に有効な位置データを有して
もよい。好適な実施例では、カテゴリ２（低速度）加入
者ユニットは、最大２５０キロメートル／時（ｋｐｈ）
の速度範囲と関連し、位置データは４５分間有効であ
る。好適な実施例では、カテゴリ３（中速度）加入者ユ
ニットは、最大５００ｋｐｈの加入者ユニット速度と関
連し、位置データは最大２３分間有効である。好適な実
施例では、カテゴリ４（高速度）加入者ユニットは、最
大１０００ｋｐｈの速度関連する加入者ユニットであ
り、位置データは最大１３分間有効である。好適な実施
例では、カテゴリ５加入者ユニットの位置データは無効
と想定され、その結果、カテゴリ５加入者ユニットは、
システム・アクセスが要求されるたびに常に新たな位置
情報を必要とする。
【００３１】本明細書では加入者ユニットの５つのカテ
ゴリしか説明しないが、本発明は、任意の数の加入者ユ
ニット・カテゴリを含むことができる。各カテゴリは、
加入者ユニットが動作するシステムの条件に適応され
る。例えば、セル・サイズ，衛星速度，チャネル再利
用，地勢学的境界および他の条件が加入者ユニット・カ
テゴリに影響することがある。
ゴリしか説明しないが、本発明は、任意の数の加入者ユ
ニット・カテゴリを含むことができる。各カテゴリは、
加入者ユニットが動作するシステムの条件に適応され
る。例えば、セル・サイズ，衛星速度，チャネル再利
用，地勢学的境界および他の条件が加入者ユニット・カ
テゴリに影響することがある。
【００３２】一般に、加入者ユニットが自局の再登録距
離を超えたかもしれない時間がすぎると、新たな位置デ
ータが必要とされる。加入者ユニットは、最初にオンさ
れたとき、あるいはユーザなどの外部入力によって要求
されたときに、これを自動的に行うことができる。好適
な実施例では、加入者ユニットが前回登録した位置から
２５０ｋｍ以上移動したときに、加入者ユニットは再登
録する。
離を超えたかもしれない時間がすぎると、新たな位置デ
ータが必要とされる。加入者ユニットは、最初にオンさ
れたとき、あるいはユーザなどの外部入力によって要求
されたときに、これを自動的に行うことができる。好適
な実施例では、加入者ユニットが前回登録した位置から
２５０ｋｍ以上移動したときに、加入者ユニットは再登
録する。
【００３３】本発明の好適な実施例では、加入者ユニッ
トは、捕捉プロセスと、それに続くアクセス・プロセス
を実行することによって、システムへのアクセスを試み
る。捕捉プロセスは、衛星と加入者ユニットとの間で通
信リンクを確立する。このプロセスは、例えば、トラヒ
ック・チャネルを必要とするサービスを要求するため加
入者ユニットのユーザがある措置を講ずることによって
開始される。また、加入者ユニットは、システムに再登
録しなければならないことを認識できる。また、加入者
ユニットは、加入者ユニットに着呼を通知する呼出報知
またはページに応答できる。これらすべての場合におい
て、加入者ユニットはシステムを捕捉する。
トは、捕捉プロセスと、それに続くアクセス・プロセス
を実行することによって、システムへのアクセスを試み
る。捕捉プロセスは、衛星と加入者ユニットとの間で通
信リンクを確立する。このプロセスは、例えば、トラヒ
ック・チャネルを必要とするサービスを要求するため加
入者ユニットのユーザがある措置を講ずることによって
開始される。また、加入者ユニットは、システムに再登
録しなければならないことを認識できる。また、加入者
ユニットは、加入者ユニットに着呼を通知する呼出報知
またはページに応答できる。これらすべての場合におい
て、加入者ユニットはシステムを捕捉する。
【００３４】図５は、本発明の好適な実施例により加入
者ユニットによって実行される捕捉およびアクセス手順
１００の一部のフローチャートを示す。手順１００は、
起動時またはオン時に、好ましくは加入者ユニットによ
って実行される。一般に、タスク１０２において加入者
ユニットが初期化されると、位置データと関連するタイ
ムスタンプが満了した(expired) と設定され、以下で説
明するように加入者の新たな位置が判定される。タスク
１０４において、加入者ユニットは、衛星の放送チャネ
ル１８（図１）を受信することによってシステムを捕捉
する。加入者ユニットは、ドップラ周波数オフセットを
推定し、ビーム識別子(beam identifier) に基づいてタ
イミング不確実性を予測する。加入者ユニットは、自局
のタイミング周波数をあらかじめ補正し、捕捉チャネル
１９（図１）上でレンジング・バースト(ranging burs
t) （捕捉バースト）を衛星に送信し、これはゲートウ
ェイに中継される。ゲートウェイは、受信捕捉バースト
の時間および周波数誤差を計算し、時間および周波数補
正とともにトラヒック・チャネル割当１０５を加入者ユ
ニットに送出する。加入者ユニットは、トラヒック・チ
ャネル割当を受信すると、トラヒック・チャネル１７
（図１）に遷移し、このチャネル変更を肯定応答(ackno
wledge) する。
者ユニットによって実行される捕捉およびアクセス手順
１００の一部のフローチャートを示す。手順１００は、
起動時またはオン時に、好ましくは加入者ユニットによ
って実行される。一般に、タスク１０２において加入者
ユニットが初期化されると、位置データと関連するタイ
ムスタンプが満了した(expired) と設定され、以下で説
明するように加入者の新たな位置が判定される。タスク
１０４において、加入者ユニットは、衛星の放送チャネ
ル１８（図１）を受信することによってシステムを捕捉
する。加入者ユニットは、ドップラ周波数オフセットを
推定し、ビーム識別子(beam identifier) に基づいてタ
イミング不確実性を予測する。加入者ユニットは、自局
のタイミング周波数をあらかじめ補正し、捕捉チャネル
１９（図１）上でレンジング・バースト(ranging burs
t) （捕捉バースト）を衛星に送信し、これはゲートウ
ェイに中継される。ゲートウェイは、受信捕捉バースト
の時間および周波数誤差を計算し、時間および周波数補
正とともにトラヒック・チャネル割当１０５を加入者ユ
ニットに送出する。加入者ユニットは、トラヒック・チ
ャネル割当を受信すると、トラヒック・チャネル１７
（図１）に遷移し、このチャネル変更を肯定応答(ackno
wledge) する。
【００３５】タスク１０６において、加入者ユニット
は、メモリに格納された位置データの有効性をチェック
する。これは、好ましくは、位置データと関連するタイ
ムスタンプを現在時間と比較することによって行われ
る。好適な実施例では、加入者ユニットのタイムスタン
プは、加入者ユニットのカテゴリに応じて所定の時間期
間だけ有効である。カテゴリ１加入者ユニットの場合、
タイムスタンプは長時間の間（例えば、数年または数カ
月）有効であるが、カテゴリ４加入者ユニットの場合、
タイムスタンプは上記のように数分しか有効でない。一
実施例では、加入者ユニットはこの有効性チェックのた
めにカウントアップまたはカウントダウン・タイマを利
用する。
は、メモリに格納された位置データの有効性をチェック
する。これは、好ましくは、位置データと関連するタイ
ムスタンプを現在時間と比較することによって行われ
る。好適な実施例では、加入者ユニットのタイムスタン
プは、加入者ユニットのカテゴリに応じて所定の時間期
間だけ有効である。カテゴリ１加入者ユニットの場合、
タイムスタンプは長時間の間（例えば、数年または数カ
月）有効であるが、カテゴリ４加入者ユニットの場合、
タイムスタンプは上記のように数分しか有効でない。一
実施例では、加入者ユニットはこの有効性チェックのた
めにカウントアップまたはカウントダウン・タイマを利
用する。
【００３６】タスク１０７では、位置データが有効なと
きを判定する。位置データが有効なとき、タスク１０８
が実行され、既知の位置データでサービスを要求する。
好ましくは、満了状態について現在時間に対してタイム
スタンプがチェックされる。位置データが無効（すなわ
ち、満了）の場合、タスク１０９間他はタスク１１０の
いずれかが実行され、新たな位置データが取得される。
きを判定する。位置データが有効なとき、タスク１０８
が実行され、既知の位置データでサービスを要求する。
好ましくは、満了状態について現在時間に対してタイム
スタンプがチェックされる。位置データが無効（すなわ
ち、満了）の場合、タスク１０９間他はタスク１１０の
いずれかが実行され、新たな位置データが取得される。
【００３７】タスク１０７により位置データが有効であ
ると判断されると、タスク１０８は既知の位置データで
アクセス（サービス）を要求する。好ましくは、加入者
ユニットは、この加入者ユニットの位置データが有効で
あることを示す表示を含むアクセス要求メッセージを生
成する。このアクセス要求は位置データを含んでもよ
く、あるいは位置データが有効であるという表示を単純
に含んでもよい。後者の場合、加入者ユニットの位置デ
ータは、最後の登録プロセスからゲートウェイにて格納
済みでなければならない。それ以外の場合には、加入者
ユニットは、アクセス要求の一部として位置データをゲ
ートウェイに送出してもよい。好適な実施例では、位置
情報は、地球の中心を原点とするデカルト座標の形式で
あるが、緯度および経度など他の位置表現も利用でき
る。
ると判断されると、タスク１０８は既知の位置データで
アクセス（サービス）を要求する。好ましくは、加入者
ユニットは、この加入者ユニットの位置データが有効で
あることを示す表示を含むアクセス要求メッセージを生
成する。このアクセス要求は位置データを含んでもよ
く、あるいは位置データが有効であるという表示を単純
に含んでもよい。後者の場合、加入者ユニットの位置デ
ータは、最後の登録プロセスからゲートウェイにて格納
済みでなければならない。それ以外の場合には、加入者
ユニットは、アクセス要求の一部として位置データをゲ
ートウェイに送出してもよい。好適な実施例では、位置
情報は、地球の中心を原点とするデカルト座標の形式で
あるが、緯度および経度など他の位置表現も利用でき
る。
【００３８】本発明の一実施例では、タスク１０９は、
位置データが無効なときに実行してもよい。タスク１０
９において、加入者ユニットは、位置プロセッサ４５
（図４）によって自局の位置データを生成する。この実
施例では、加入者ユニットが自局の位置データを生成し
た後、この位置データはタイムスタンプが押され、加入
者ユニットのメモリに格納される。次に、タスク１０
６，１０７が反復され、望ましくは位置データは有効と
判断され、タスク１０８においてシステム・アクセス要
求は既知の位置データで行うことができる。
位置データが無効なときに実行してもよい。タスク１０
９において、加入者ユニットは、位置プロセッサ４５
（図４）によって自局の位置データを生成する。この実
施例では、加入者ユニットが自局の位置データを生成し
た後、この位置データはタイムスタンプが押され、加入
者ユニットのメモリに格納される。次に、タスク１０
６，１０７が反復され、望ましくは位置データは有効と
判断され、タスク１０８においてシステム・アクセス要
求は既知の位置データで行うことができる。
【００３９】位置データが有効でないとタスク１０７が
判断した場合、タスク１１０が実行される。タスク１１
０において、加入者ユニットは、未知の（または無効
な）位置データでアクセス（サービス）を要求する。ゲ
ートウェイは完全位置判定プロセスを実行する。好適な
実施例では、加入者ユニットはアクセス要求メッセージ
をゲートウェイに送信し、加入者ユニットの位置情報が
提供されてない、あるいは利用できないことを示す。た
だし、位置データのないアクセス要求や、有効位置デー
タがあるという表示のないアクセス要求により、加入者
ユニットに関する位置データを獲得するようにゲートウ
ェイに指示できる。タスク１１０において、ゲートウェ
イは、加入者ユニットの位置を判定するように指示され
る。この手順については、以下でさらに詳しく説明す
る。
判断した場合、タスク１１０が実行される。タスク１１
０において、加入者ユニットは、未知の（または無効
な）位置データでアクセス（サービス）を要求する。ゲ
ートウェイは完全位置判定プロセスを実行する。好適な
実施例では、加入者ユニットはアクセス要求メッセージ
をゲートウェイに送信し、加入者ユニットの位置情報が
提供されてない、あるいは利用できないことを示す。た
だし、位置データのないアクセス要求や、有効位置デー
タがあるという表示のないアクセス要求により、加入者
ユニットに関する位置データを獲得するようにゲートウ
ェイに指示できる。タスク１１０において、ゲートウェ
イは、加入者ユニットの位置を判定するように指示され
る。この手順については、以下でさらに詳しく説明す
る。
【００４０】タスク１０８および１１０の両方におい
て、加入者は、タスク１０４において割り当てられたト
ラヒック・チャネル上でアクセス要求を通信システムに
送出する。上述のように、加入者ユニットは自局の位置
データをアクセス要求とともに送出する。別の実施例で
は、アクセス要求は、位置データが有効なときに設定さ
れ、位置データが無効なときに設定されないビットを含
む。
て、加入者は、タスク１０４において割り当てられたト
ラヒック・チャネル上でアクセス要求を通信システムに
送出する。上述のように、加入者ユニットは自局の位置
データをアクセス要求とともに送出する。別の実施例で
は、アクセス要求は、位置データが有効なときに設定さ
れ、位置データが無効なときに設定されないビットを含
む。
【００４１】タスク１１０において、加入者ユニットが
アクセス要求をゲートウェイに送出すると、アクセス要
求はゲートウェイによって受信され、ゲートウェイは加
入者ユニットの位置データを生成する（手順２００（図
６）を参照）。
アクセス要求をゲートウェイに送出すると、アクセス要
求はゲートウェイによって受信され、ゲートウェイは加
入者ユニットの位置データを生成する（手順２００（図
６）を参照）。
【００４２】加入者ユニットの位置は、さまざまな方法
でゲートウェイによって判定できる。好ましくは、加入
者ユニットおよび衛星は、衛星時間および周波数基準に
対して時間および周波数オフセットを測定するために用
いられるバーストをトラヒック・チャネル上で交信す
る。衛星は、差動着信時間（ＤＴＯＡ：Differential T
ime of Arrival）および差動着信周波数（ＤＦＯＡ：Di
fferential Frequency of Arrival ）測定値を導出し、
この情報を加入者ユニットのホーム・ゲートウェイに送
出する。ホーム・ゲートウェイは、この情報を利用し
て、レンジおよびレンジ・レート曲線を算出する。位置
プロセスは、レンジ・レート曲線およびレンジ球(range
sphere)を地球の表面に投影する。レンジおよびレンジ
・レート曲線の交点が加入者ユニットの位置である。ゲ
ートウェイは、この位置データを加入者ユニットに送出
する（手順２００（図６）を参照）。
でゲートウェイによって判定できる。好ましくは、加入
者ユニットおよび衛星は、衛星時間および周波数基準に
対して時間および周波数オフセットを測定するために用
いられるバーストをトラヒック・チャネル上で交信す
る。衛星は、差動着信時間（ＤＴＯＡ：Differential T
ime of Arrival）および差動着信周波数（ＤＦＯＡ：Di
fferential Frequency of Arrival ）測定値を導出し、
この情報を加入者ユニットのホーム・ゲートウェイに送
出する。ホーム・ゲートウェイは、この情報を利用し
て、レンジおよびレンジ・レート曲線を算出する。位置
プロセスは、レンジ・レート曲線およびレンジ球(range
sphere)を地球の表面に投影する。レンジおよびレンジ
・レート曲線の交点が加入者ユニットの位置である。ゲ
ートウェイは、この位置データを加入者ユニットに送出
する（手順２００（図６）を参照）。
【００４３】タスク１１２において、加入者ユニットは
ゲートウェイから位置データを受信する。一実施例にお
いて、加入者ユニットは位置データと関連するタイムス
タンプを受信する。タスク１１３において、加入者ユニ
ットは、ゲートウェイから位置情報を受信すると、この
情報を格納し、この情報を受信した時間でタイムスタン
プを押す。本発明の別の実施例では、位置データにタイ
ムスタンプを押す代わりに、位置データの受信または生
成時に、タイマまたはカウンタが開始される。カウント
アップ値または初期カウントダウン値は、加入者ユニッ
トのカテゴリによって好ましくは決定される。
ゲートウェイから位置データを受信する。一実施例にお
いて、加入者ユニットは位置データと関連するタイムス
タンプを受信する。タスク１１３において、加入者ユニ
ットは、ゲートウェイから位置情報を受信すると、この
情報を格納し、この情報を受信した時間でタイムスタン
プを押す。本発明の別の実施例では、位置データにタイ
ムスタンプを押す代わりに、位置データの受信または生
成時に、タイマまたはカウンタが開始される。カウント
アップ値または初期カウントダウン値は、加入者ユニッ
トのカテゴリによって好ましくは決定される。
【００４４】タスク１０８が既知の位置データでシステ
ムへのアクセスを要求した後、あるいはタスク１１０が
位置データなしにシステムへのアクセスを要求した後、
タスク１１４が実行される。タスク１１４において、加
入者ユニットはゲートウェイと協調して、呼確立手順を
実行する。この手順中に、加入者ユニットおよび被呼側
または発呼側は通信状態となる。
ムへのアクセスを要求した後、あるいはタスク１１０が
位置データなしにシステムへのアクセスを要求した後、
タスク１１４が実行される。タスク１１４において、加
入者ユニットはゲートウェイと協調して、呼確立手順を
実行する。この手順中に、加入者ユニットおよび被呼側
または発呼側は通信状態となる。
【００４５】有効位置データでシステムへのアクセスを
要求する（タスク１０８）ことの一つの主要な利点は、
システム・アクセスが要求されるときに、位置判定プロ
セスを実行する必要がないことである。これは、特にユ
ーザがいくつかの呼を連続して発呼する際に、ユーザに
とってかなりの時間を節約する。さらに、システムが位
置判定プロセスを実行する必要がないので、システム処
理能力およびデータ伝送能力が節約される。さらに、位
置データを加入者ユニットとやり取りする必要がない。
要求する（タスク１０８）ことの一つの主要な利点は、
システム・アクセスが要求されるときに、位置判定プロ
セスを実行する必要がないことである。これは、特にユ
ーザがいくつかの呼を連続して発呼する際に、ユーザに
とってかなりの時間を節約する。さらに、システムが位
置判定プロセスを実行する必要がないので、システム処
理能力およびデータ伝送能力が節約される。さらに、位
置データを加入者ユニットとやり取りする必要がない。
【００４６】図６は、本発明の好適な実施例によりゲー
トウェイによって実行されるアクセス手順２００のフロ
ーチャートを示す。タスク２０４において、ゲートウェ
イは加入者ユニットからアクセス要求を受信する。この
アクセス要求は、手順１００（図５）のタスク１０８ま
たは１１０のいずれかの一部として加入者ユニットによ
って送出される。ゲートウェイは、加入者ユニットから
のアクセス要求メッセージを連続的に待つ。かかるメッ
セージがゲートウェイに着信すると、このアクセス要求
に対して手順２００が実行され、しかも同時に、ゲート
ウェイは他の加入者ユニットから他のアクセス要求メッ
セージを待ち続ける。
トウェイによって実行されるアクセス手順２００のフロ
ーチャートを示す。タスク２０４において、ゲートウェ
イは加入者ユニットからアクセス要求を受信する。この
アクセス要求は、手順１００（図５）のタスク１０８ま
たは１１０のいずれかの一部として加入者ユニットによ
って送出される。ゲートウェイは、加入者ユニットから
のアクセス要求メッセージを連続的に待つ。かかるメッ
セージがゲートウェイに着信すると、このアクセス要求
に対して手順２００が実行され、しかも同時に、ゲート
ウェイは他の加入者ユニットから他のアクセス要求メッ
セージを待ち続ける。
【００４７】タスク２０８は、アクセスを要求する加入
者ユニットが位置データを有することをアクセス要求が
示すかどうかを判断する。例えば、これは、位置データ
が有効なときに設定され、位置データが無効なときある
いは加入者ユニットが位置データを有さないときに設定
されないビットによって表示できる。上述のように、本
発明の一実施例では、アクセス要求は位置データを含
む。好ましくは、加入者ユニットは位置データありまた
は位置データなしでアクセス要求を送出するオプション
を有する（図５の手順１００を参照）。メッセージ構造
により、ゲートウェイはこのような位置データがメッセ
ージに含まれるかどうかを判断できる。好適な実施例で
は、これは、任意の情報要素と関連する種類および値フ
ィールドを利用して達成され、そのうち位置データが一
例である。ゲートウェイが既知の位置データ種類フィー
ルドを検出すると、それ以降のフィールドは既知の位置
データを含む。好適な実施例では、この既知の位置デー
タは、測定精度情報とともに、ＸＹＺ格子コード(grid
code) （デカルト座標）の形式である。
者ユニットが位置データを有することをアクセス要求が
示すかどうかを判断する。例えば、これは、位置データ
が有効なときに設定され、位置データが無効なときある
いは加入者ユニットが位置データを有さないときに設定
されないビットによって表示できる。上述のように、本
発明の一実施例では、アクセス要求は位置データを含
む。好ましくは、加入者ユニットは位置データありまた
は位置データなしでアクセス要求を送出するオプション
を有する（図５の手順１００を参照）。メッセージ構造
により、ゲートウェイはこのような位置データがメッセ
ージに含まれるかどうかを判断できる。好適な実施例で
は、これは、任意の情報要素と関連する種類および値フ
ィールドを利用して達成され、そのうち位置データが一
例である。ゲートウェイが既知の位置データ種類フィー
ルドを検出すると、それ以降のフィールドは既知の位置
データを含む。好適な実施例では、この既知の位置デー
タは、測定精度情報とともに、ＸＹＺ格子コード(grid
code) （デカルト座標）の形式である。
【００４８】アクセス要求メッセージが位置データを含
む、あるいは加入者ユニットが自局の位置データが有効
なことを示すとタスク２０８が判断した場合、タスク２
１４が実行される。タスク２１４において、省略位置計
算(abbreviated location calculation)が実行される。
アクセス要求メッセージが位置データを含んでいない、
あるいは加入者ユニットが自局の位置データが有効でな
いことを示すとタスク２０８が判断した場合、タスク２
１０が実行される。タスク２１０において、完全位置計
算(full location calculation) が実行される。
む、あるいは加入者ユニットが自局の位置データが有効
なことを示すとタスク２０８が判断した場合、タスク２
１４が実行される。タスク２１４において、省略位置計
算(abbreviated location calculation)が実行される。
アクセス要求メッセージが位置データを含んでいない、
あるいは加入者ユニットが自局の位置データが有効でな
いことを示すとタスク２０８が判断した場合、タスク２
１０が実行される。タスク２１０において、完全位置計
算(full location calculation) が実行される。
【００４９】省略位置計算を実行する１つの目的は、ア
クセス要求メッセージに含まれる位置データの「健全性
(sanity)」（例えば、誤検出）を粗精度でチェックする
ことである。これは、それ以外の場合に実行される完全
位置計算に比べて、はるかに短い時間ですむ。
クセス要求メッセージに含まれる位置データの「健全性
(sanity)」（例えば、誤検出）を粗精度でチェックする
ことである。これは、それ以外の場合に実行される完全
位置計算に比べて、はるかに短い時間ですむ。
【００５０】好適な実施例において、タスク２１４の省
略位置計算がゲートウェイによって実行される。好まし
くは、ゲートウェイは、加入者ユニットによって与えら
れた既知の位置データを受信し、あるいは加入者ユニッ
トについてホーム・ゲートウェイに格納された位置デー
タを取り出す。ゲートウェイは、システムアクセス要求
が発生された衛星によって与えられる衛星識別子および
関連ビーム識別子を受信する。ゲートウェイは、加入者
ユニットの位置データを、地球の該領域に対して有効範
囲を現在提供している衛星識別子およびビーム識別子と
比較する。加入者ユニットの位置データは、加入者ユニ
ットの該地理的位置について有効範囲を現在提供してい
る衛星およびアンテナ・ビーム内にある位置を識別す
る。
略位置計算がゲートウェイによって実行される。好まし
くは、ゲートウェイは、加入者ユニットによって与えら
れた既知の位置データを受信し、あるいは加入者ユニッ
トについてホーム・ゲートウェイに格納された位置デー
タを取り出す。ゲートウェイは、システムアクセス要求
が発生された衛星によって与えられる衛星識別子および
関連ビーム識別子を受信する。ゲートウェイは、加入者
ユニットの位置データを、地球の該領域に対して有効範
囲を現在提供している衛星識別子およびビーム識別子と
比較する。加入者ユニットの位置データは、加入者ユニ
ットの該地理的位置について有効範囲を現在提供してい
る衛星およびアンテナ・ビーム内にある位置を識別す
る。
【００５１】タスク２１６は、加入者ユニットの位置デ
ータが有効かどうかを判定する。衛星および関連アンテ
ナ・ビームが加入者位置データとほぼ相関すると、タス
ク２１６は加入者ユニットの位置データが有効であると
判断する。よって、完全位置計算プロセスを費やす時間
が避けられ、時間および処理能力が節約される。位置デ
ータが有効な場合、タスク２１８が実行される。
ータが有効かどうかを判定する。衛星および関連アンテ
ナ・ビームが加入者位置データとほぼ相関すると、タス
ク２１６は加入者ユニットの位置データが有効であると
判断する。よって、完全位置計算プロセスを費やす時間
が避けられ、時間および処理能力が節約される。位置デ
ータが有効な場合、タスク２１８が実行される。
【００５２】一方、位置データが有効でない場合、完全
位置計算がタスク２１０によって実行される。衛星およ
び関連アンテナビームが加入者ユニット位置データとほ
ぼ相関しない場合、タスク２１６は加入者ユニットの位
置データが有効でないと判断し、タスク２１０が実行さ
れる。タスク２１０は、加入者ユニットの完全位置計算
を行う。これは、かなりの時間および処理能力を必要と
する。加入者ユニットの位置は、アクセス要求について
アクセス判定を行う前に決定しなければならない。好適
な実施例では、タスク２１０は、加入者ユニットと、少
なくとも１つの衛星と、ゲートとによって提供される情
報を利用して、加入者ユニットの位置を判定する。
位置計算がタスク２１０によって実行される。衛星およ
び関連アンテナビームが加入者ユニット位置データとほ
ぼ相関しない場合、タスク２１６は加入者ユニットの位
置データが有効でないと判断し、タスク２１０が実行さ
れる。タスク２１０は、加入者ユニットの完全位置計算
を行う。これは、かなりの時間および処理能力を必要と
する。加入者ユニットの位置は、アクセス要求について
アクセス判定を行う前に決定しなければならない。好適
な実施例では、タスク２１０は、加入者ユニットと、少
なくとも１つの衛星と、ゲートとによって提供される情
報を利用して、加入者ユニットの位置を判定する。
【００５３】好適な位置判定プロセスは次のようにして
行われる。加入者ユニットは、伝搬時間遅延およびドッ
プラ周波数オフセットの測定を行う対象となるバースト
を要求する。加入者ユニットは、次のダウンリンク・バ
ースト上で測定を可能にするモードに入る。衛星は、ダ
ウンリンク・バーストで応答する。ダウンリンク・バー
ストが着信すると、加入者ユニットは、被測定パラメー
タについて推定し、このバーストについて送信機タイミ
ングおよび周波数を確立するために用いられた伝搬時間
およびドップラ周波数オフセットを含むバーストを衛星
に送信する。
行われる。加入者ユニットは、伝搬時間遅延およびドッ
プラ周波数オフセットの測定を行う対象となるバースト
を要求する。加入者ユニットは、次のダウンリンク・バ
ースト上で測定を可能にするモードに入る。衛星は、ダ
ウンリンク・バーストで応答する。ダウンリンク・バー
ストが着信すると、加入者ユニットは、被測定パラメー
タについて推定し、このバーストについて送信機タイミ
ングおよび周波数を確立するために用いられた伝搬時間
およびドップラ周波数オフセットを含むバーストを衛星
に送信する。
【００５４】衛星が加入者ユニットからバーストを受信
すると、衛星時間および周波数基準に対してバーストの
時間および周波数オフセットを測定する。次に、これら
の差動着信時間（ＤＴＯＡ）および差動着信周波数（Ｄ
ＦＯＡ）測定を、加入者ユニットによって送信された伝
搬時間およびドップラ周波数推定値と、バーストが受信
された時間とともに、ゲートウェイに送信されるメッセ
ージ内に挿入する。ゲートウェイは、次式を利用して、
加入者ユニット推定値と衛星測定値とを粗伝搬時間およ
びドップラ測定値に合成する。 Ｆ（ｄｃｏａｒｓｅ）＝Ｆ（ｄ）＋Ｆ（ｏｆｆｓｖ）／２． Ｔ（ｐｃｏａｒｓｅ）＝Ｔ（ｐ）＋Ｔ（ｏｆｆｓｖ）／２． Ｆ（ｄ）は、加入者ユニットのドップラ周波数推定値；
Ｆ（ｏｆｆｓｖ）は、衛星における被測定ＤＦＯＡ；Ｔ
（ｐ）は、加入者ユニットの伝搬時間推定値；およびＴ
（ｏｆｆｓｖ）は、衛星における被測定ＤＴＯＡであ
る。
すると、衛星時間および周波数基準に対してバーストの
時間および周波数オフセットを測定する。次に、これら
の差動着信時間（ＤＴＯＡ）および差動着信周波数（Ｄ
ＦＯＡ）測定を、加入者ユニットによって送信された伝
搬時間およびドップラ周波数推定値と、バーストが受信
された時間とともに、ゲートウェイに送信されるメッセ
ージ内に挿入する。ゲートウェイは、次式を利用して、
加入者ユニット推定値と衛星測定値とを粗伝搬時間およ
びドップラ測定値に合成する。 Ｆ（ｄｃｏａｒｓｅ）＝Ｆ（ｄ）＋Ｆ（ｏｆｆｓｖ）／２． Ｔ（ｐｃｏａｒｓｅ）＝Ｔ（ｐ）＋Ｔ（ｏｆｆｓｖ）／２． Ｆ（ｄ）は、加入者ユニットのドップラ周波数推定値；
Ｆ（ｏｆｆｓｖ）は、衛星における被測定ＤＦＯＡ；Ｔ
（ｐ）は、加入者ユニットの伝搬時間推定値；およびＴ
（ｏｆｆｓｖ）は、衛星における被測定ＤＴＯＡであ
る。
【００５５】ゲートウェイ位置プロセスは、伝搬時間お
よびドップラ周波数をレンジおよびレンジ・レートに変
換する。レンジは、ＴＰ＝Ｒ／Ｃによって伝搬遅延から
推定できる。Ｒは、送信側加入者ユニットおよび宇宙船
からのレンジ（距離）であり、Ｃは光の速さである。あ
る値の伝搬遅延について、この式は宇宙船を中心とした
一定レンジの球を表す。この球が地球の表面と交差する
点は、一定の伝搬遅延（レンジ）値の円として見える。
ドップラ周波数は、式Ｒｄｏｔ＝ＦＤ（Ｃ／ＦＲＦ）を
利用してレンジ・レートに変換される。ＦＤはドップラ
周波数で、ＦＲＦはアップリンクに用いられるチャネル
のＲＦ周波数である。一定レンジ・レート（ドップラ周
波数）の曲線は、衛星を中心とした双曲線(hyperboloi
d) である。位置手順は、レンジ・レート曲線およびレ
ンジ球の組み合わせを地球の表面に投影する。レンジお
よびレンジ・レート曲線の交点が加入者ユニットの位置
である。一定レンジは（地球の表面上で）円であるの
で、レンジ・レート曲線は円と２カ所で交差する。２つ
の交点は、ドップラ対称線から等間隔である。この線
は、衛星地上軌跡(satellite ground track)に近いが、
地球の回転によってわずかにずれる。ほとんどの場合、
担当するアンテナ・ビームＩＤは、どの曖昧な位置解が
正しいのかを識別するために用いられる。２つの位置が
衛星地上軌跡に近い場合、ビームＩＤは不十分で、ゲー
トウェイは別の位置測定を要求する。この情報は、曖昧
さを解く際にゲートウェイによって用いられる。
よびドップラ周波数をレンジおよびレンジ・レートに変
換する。レンジは、ＴＰ＝Ｒ／Ｃによって伝搬遅延から
推定できる。Ｒは、送信側加入者ユニットおよび宇宙船
からのレンジ（距離）であり、Ｃは光の速さである。あ
る値の伝搬遅延について、この式は宇宙船を中心とした
一定レンジの球を表す。この球が地球の表面と交差する
点は、一定の伝搬遅延（レンジ）値の円として見える。
ドップラ周波数は、式Ｒｄｏｔ＝ＦＤ（Ｃ／ＦＲＦ）を
利用してレンジ・レートに変換される。ＦＤはドップラ
周波数で、ＦＲＦはアップリンクに用いられるチャネル
のＲＦ周波数である。一定レンジ・レート（ドップラ周
波数）の曲線は、衛星を中心とした双曲線(hyperboloi
d) である。位置手順は、レンジ・レート曲線およびレ
ンジ球の組み合わせを地球の表面に投影する。レンジお
よびレンジ・レート曲線の交点が加入者ユニットの位置
である。一定レンジは（地球の表面上で）円であるの
で、レンジ・レート曲線は円と２カ所で交差する。２つ
の交点は、ドップラ対称線から等間隔である。この線
は、衛星地上軌跡(satellite ground track)に近いが、
地球の回転によってわずかにずれる。ほとんどの場合、
担当するアンテナ・ビームＩＤは、どの曖昧な位置解が
正しいのかを識別するために用いられる。２つの位置が
衛星地上軌跡に近い場合、ビームＩＤは不十分で、ゲー
トウェイは別の位置測定を要求する。この情報は、曖昧
さを解く際にゲートウェイによって用いられる。
【００５６】位置測定を行った衛星の暦表(ephemeris)
は、地球の相対的な座標に対して衛星からの加入者ユニ
ット位置を変換するために用いられる。まず、レンジお
よびレンジ・レートに基づいて、初期位置を推定する。
次に、地球測地モデル(Earthgeodetic model)を参照し
て、加入者ユニットの領域の標高について値を補正す
る。
は、地球の相対的な座標に対して衛星からの加入者ユニ
ット位置を変換するために用いられる。まず、レンジお
よびレンジ・レートに基づいて、初期位置を推定する。
次に、地球測地モデル(Earthgeodetic model)を参照し
て、加入者ユニットの領域の標高について値を補正す
る。
【００５７】位置プロセスの次の段階では、加入者ユニ
ットの位置推定値で精度および信頼係数(confidence fa
ctor) を推定する。このプロセスは、加入者ユニットに
おけるランダム誤差，衛星測定値および衛星暦表誤差の
事前統計(a priori statistics) で開始する。これらの
統計は、現在の解によって示される衛星／加入者ユニッ
ト位置における誤差の相対的重要性によって「加重」さ
れる。位置プロセスは、すべてのプロセス誤差の集合を
表す総合的な３次元確率密度関数（ＰＤＦ：probabilit
y density function）を生成する。このＰＤＦは、積分
することによって２次元位置誤差楕円に整理され、推定
加入者ユニット位置と関連する必要な信頼係数を達成す
る。
ットの位置推定値で精度および信頼係数(confidence fa
ctor) を推定する。このプロセスは、加入者ユニットに
おけるランダム誤差，衛星測定値および衛星暦表誤差の
事前統計(a priori statistics) で開始する。これらの
統計は、現在の解によって示される衛星／加入者ユニッ
ト位置における誤差の相対的重要性によって「加重」さ
れる。位置プロセスは、すべてのプロセス誤差の集合を
表す総合的な３次元確率密度関数（ＰＤＦ：probabilit
y density function）を生成する。このＰＤＦは、積分
することによって２次元位置誤差楕円に整理され、推定
加入者ユニット位置と関連する必要な信頼係数を達成す
る。
【００５８】位置精度が適切な場合、アクセス機能のう
ち位置判定部分は完了する。加入者ユニット位置が収束
しない、あるいは位置精度が閾値以上の場合、ゲートウ
ェイは更なる測定を要求する。このプロセスは、全部で
４回の測定まで繰り返す。望ましくは、三角測量の理由
のため、衛星時間が移動することを許すように少なくと
も４．３秒の間隔をおいて測定される。好適な実施例で
は、タスク２１０における情報の交信は、手順１００
（図５）のタスク１０４において加入者ユニットに割り
当てられたトラヒック・チャネル上で行われる。タスク
２１０が完了すると、ゲートウェイは加入者ユニットの
位置データを得る。
ち位置判定部分は完了する。加入者ユニット位置が収束
しない、あるいは位置精度が閾値以上の場合、ゲートウ
ェイは更なる測定を要求する。このプロセスは、全部で
４回の測定まで繰り返す。望ましくは、三角測量の理由
のため、衛星時間が移動することを許すように少なくと
も４．３秒の間隔をおいて測定される。好適な実施例で
は、タスク２１０における情報の交信は、手順１００
（図５）のタスク１０４において加入者ユニットに割り
当てられたトラヒック・チャネル上で行われる。タスク
２１０が完了すると、ゲートウェイは加入者ユニットの
位置データを得る。
【００５９】タスク２１１において、位置データは加入
者ユニットに与えられる。加入者ユニットは、次のアク
セス要求においてこの情報を利用でき、おそらくそのと
きゲートウェイが完全位置計算を実行する必要を省くこ
とができる。加入者ユニットは、手順１００（図５）の
タスク１１２においてゲートウェイからこの位置データ
を受信する。一実施例では、タスク２１１において、ゲ
ートウェイは位置データにタイムスタンプを押し、位置
データと関連するタイムスタンプを位置データとともに
加入者ユニットに送信する。この実施例では、手順１０
０のタスク１１３は、加入者ユニットによって実行しな
くてもよい。
者ユニットに与えられる。加入者ユニットは、次のアク
セス要求においてこの情報を利用でき、おそらくそのと
きゲートウェイが完全位置計算を実行する必要を省くこ
とができる。加入者ユニットは、手順１００（図５）の
タスク１１２においてゲートウェイからこの位置データ
を受信する。一実施例では、タスク２１１において、ゲ
ートウェイは位置データにタイムスタンプを押し、位置
データと関連するタイムスタンプを位置データとともに
加入者ユニットに送信する。この実施例では、手順１０
０のタスク１１３は、加入者ユニットによって実行しな
くてもよい。
【００６０】タスク２１１が完了した後、あるいは省略
位置データが加入者ユニットの位置データが許容できる
ことを示したとタスク２１６が判断した後、タスク２１
８が実行される。タスク２１８において、呼確立手順が
継続される。位置データは、加入者ユニットに一般に最
も近い適切な来訪側ゲートウェイに呼を割り当てるため
にゲートウェイによって用いられることがある。また、
位置データは、課金目的または故障弁別のために利用で
きる。
位置データが加入者ユニットの位置データが許容できる
ことを示したとタスク２１６が判断した後、タスク２１
８が実行される。タスク２１８において、呼確立手順が
継続される。位置データは、加入者ユニットに一般に最
も近い適切な来訪側ゲートウェイに呼を割り当てるため
にゲートウェイによって用いられることがある。また、
位置データは、課金目的または故障弁別のために利用で
きる。
【００６１】上記の特定の実施例の説明は、本発明の一
般的な性質を十分に示すため、第三者はこの知識を適用
することにより、一般的な概念から逸脱せずにかかる特
定の実施例を容易に修正および／またはさまざまな用途
に適用でき、よってこのような適用および修正は開示実
施例の同等の意味および範囲内で解釈すべきである。本
明細書で用いられた言い回しまたは用語は、説明のため
であり、制限するものではないことを理解されたい。従
って、本発明は、特許請求の範囲の精神および広い範囲
内のかかる一切の代替例，修正，同等および変形例を網
羅するものとする。
般的な性質を十分に示すため、第三者はこの知識を適用
することにより、一般的な概念から逸脱せずにかかる特
定の実施例を容易に修正および／またはさまざまな用途
に適用でき、よってこのような適用および修正は開示実
施例の同等の意味および範囲内で解釈すべきである。本
明細書で用いられた言い回しまたは用語は、説明のため
であり、制限するものではないことを理解されたい。従
って、本発明は、特許請求の範囲の精神および広い範囲
内のかかる一切の代替例，修正，同等および変形例を網
羅するものとする。
【図１】本発明を実施できる衛星方式の通信システムの
極めて簡略化された図面である。
極めて簡略化された図面である。
【図２】本発明の好適な実施例で用いるのに適した衛星
無線通信局の簡略ブロック図である。
無線通信局の簡略ブロック図である。
【図３】本発明の好適な実施例で用いるのに適したゲー
トウェイおよび地上端末の簡略ブロック図である。
トウェイおよび地上端末の簡略ブロック図である。
【図４】本発明の好適な実施例で用いるのに適した加入
者ユニットの簡略ブロック図である。
者ユニットの簡略ブロック図である。
【図５】本発明の好適な実施例により加入者ユニットに
よって実行される捕捉およびアクセス手順の一部のフロ
ーチャートである。
よって実行される捕捉およびアクセス手順の一部のフロ
ーチャートである。
【図６】本発明の好適な実施例によりゲートウェイによ
って実行されるアクセス手順のフローチャートである。
って実行されるアクセス手順のフローチャートである。
１０ 通信システム １２ 衛星 １４ 軌道 １６ 加入者リンク １７ トラヒック・チャネル １８ 放送チャネル １９ 捕捉チャネル ２２ ゲートウェイ（ＧＷ） ２３ クロス・リンク ２４ 地上端末（ＥＴ） ２６ 無線通信加入者ユニット（ＳＵ） ２８ システム制御セグメント（ＳＣＳ） ３０ プロセッサ ３１ 位置プロセッサ ３２ 保存媒体 ３３ 交換センタ ３４，３６ リンク ３５ 送信機 ３７ 受信機 ３８ タイマ ４１ アンテナ ４２ トランシーバ ４３ メモリ ４４ プロセッサ ４５ 位置プロセッサ ４６ 入出力（Ｉ／Ｏ）部 ４８ タイマ ５１ コントローラ ５２ クロス・リンク・トランシーバ ５３ 加入者リンク・トランシーバ ５４ アンテナ ５５ アンテナ ５６ 地上リンク・トランシーバ ５７ メモリ ５８ アンテナ ５９ タイマ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス・バワーズ・レッドデン アメリカ合衆国アリゾナ州メサ、サウス・ アッシュ・サークル2037 (72)発明者 スティーブン・ポール・ソーヤー アメリカ合衆国アリゾナ州ファウンテン・ ヒルズ、エコー・ヒルズ・ドライブ15824
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも１つの通信ノード（１２）を
含む通信システム（１０）内で通信するように設計され
た加入者ユニット（２６）において、前記通信システム
にアクセスする方法であって：前記加入者ユニット内に
格納された位置データの有効性をチェックする段階；前
記位置データが有効な場合に、前記位置データを含むア
クセス要求を前記通信システムに送信する段階；および
前記位置データが前記通信システムによって検証された
後に、前記１つの通信ノード（１２）と協調して、前記
加入者ユニットと前記１つの通信ノードとの間で通信リ
ンクを確立する段階；によって構成され、前記位置デー
タは、前記加入者ユニット（２６）の移動度によって決
定される所定の時間後に期限切れとなることを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 ゲートウェイと通信する少なくとも１つ
の通信ノード（１２）を含む通信システム（１０）で用
いられるように設計されたゲートウェイ（２２）におい
て、前記ゲートウェイ（２２）を運用する方法であっ
て：加入者ユニット（２６）からアクセス要求を受信す
る段階；前記アクセス要求が位置データを含む場合に、
前記位置データを検証する段階；前記位置データが有効
な場合に、前記加入者ユニットが前記通信システムにア
クセスすることを許す段階；および前記位置データが有
効でない場合に、位置判定手順を実行して、前記加入者
ユニットの有効な位置データを獲得する段階；によって
構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 少なくとも１つの通信ノード（１２）を
有する通信システム（１０）において動作するように設
計された加入者ユニット（２６）であって：位置データ
を格納するメモリ（４３）；前記位置データの有効性を
チェックするプロセッサ（４４）；および前記位置デー
タが有効な場合に、前記位置データを含むアクセス要求
を前記通信システムに送信するトランシーバ（４２）；
によって構成され、前記トランシーバ（４２）は、さら
に前記位置データが前記通信システムによって検証され
た後に、前記１つの通信ノードと協調して、前記加入者
ユニットと前記１つの通信ノードとの間で通信リンクを
確立するように動作し、 前記位置データは、前記加入者ユニットの移動度によっ
て決定される所定の期間後に期限切れとなることを特徴
とする加入者ユニット。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/566,617 US5732387A (en) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | Method and apparatus for call establishment in a satellite communication system |
| US566617 | 2000-05-08 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182166A true JPH09182166A (ja) | 1997-07-11 |
| JP4125394B2 JP4125394B2 (ja) | 2008-07-30 |
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ID=24263643
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| JP33889496A Expired - Fee Related JP4125394B2 (ja) | 1995-12-04 | 1996-12-03 | 衛星通信システムにおける呼確立の方法および装置 |
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|---|---|
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| BR (1) | BR9603038A (ja) |
| IT (1) | IT1284256B1 (ja) |
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- 1996-08-14 IT IT96RM000582A patent/IT1284256B1/it active IP Right Grant
- 1996-11-07 KR KR1019960052512A patent/KR100668240B1/ko not_active IP Right Cessation
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| ITRM960582A1 (it) | 1998-02-14 |
| IT1284256B1 (it) | 1998-05-14 |
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| KR100668240B1 (ko) | 2007-05-04 |
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| BR9603038A (pt) | 1998-05-05 |
| ITRM960582A0 (ja) | 1996-08-14 |
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