JPH10178379A

JPH10178379A - 衛星通信用の地上局取得システム

Info

Publication number: JPH10178379A
Application number: JP9267657A
Authority: JP
Inventors: Jose Luiz Albuquerque Moraes; ホセ・ルイス・アルブケルケ・モラエス; Sze-Ching Lu; ジー−チン・ル
Original assignee: ICO Services Ltd
Current assignee: ICO Services Ltd
Priority date: 1996-08-24
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 1998-06-30
Also published as: GB2316834B; EP0827290A3; US6208836B1; EP0827290A2; GB2316834A; GB9617777D0

Abstract

(57)【要約】【課題】衛星通信システムを提供すること。【解決手段】コントローラ１８は、ユーザ端末１１か
ら受信されたサービスの要求のために全ての地上局７Ａ
〜７Ｅを監視し、どの地上局７Ａ〜７Ｅが最適に配置さ
れて要求をサービスするかを計算し、最適に配置された
地上局７Ｂに要求をサービスするように命令する。要求
をサービスする際に、地上局７Ｂは、ユーザ端末１１が
ビジターとして登録されている移動衛星交換局５Ｃを、
音声リンク２１を介して経路指定することによって、地
上システム１へのゲートウェイとして使用する。ユーザ
端末１１がいかなる地上局７Ａ〜７Ｅにも登録されてい
ないならば、最適に配置された地上局は登録の地上局に
なり、ゲートウェイの役目を果たす。ユーザ端末は、登
録されている最後の地上局７Ａ〜７ＥのＩＤを記憶で
き、直接使用のためにコントローラ１８にこの情報を知
らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔ユーザ端末
が、衛星へ直接アクセスすることによってより大きな電
気通信へのアクセスを得て、この衛星は次に各地上局と
通信する電気通信システムに関するものである。本発明
は、特に、可能性としてユーザ端末が１つ以上の衛星に
アクセスでき、衛星を介して、１つ以上の地上局にアク
セスできるシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】先ず
第一に、一般的な地上電話システムを説明する必要があ
る。これは、前述の“より大きな電気通信システム”で
ある。

【０００３】地上電話システムは、ワイヤ、光、２地点
間マイクロ波の手段と、地球の表面を介して一方の地点
から他方の地点に信号を伝達する任意の他の手段との集
合をその関連交換機、増幅器、エンコーダ、デコーダ、
増幅器および中継器とともに、含んでいる。国家レベル
で、ネットワークは、国内の全てのアクセスポイントを
リンクする。国は国際トランクラインを介して国に連結
される。海洋には海底ケーブルが埋められている。地上
ネットワークは、信号がアクセスポイントから導入さ
れ、地球の表面上のあらゆる場所での選択されたアクセ
スポイントに経路指定できる透明キャリアである。加入
者は、いろいろなゲートウェイを介して地上システムを
アクセスできる。例えば、地上システムは、公衆電話交
換ネットワーク、公衆交換データネットワーク、統合デ
ィジタル交換ネットワーク、セルラ電話システムあるい
は衛星電話システムからアクセスできる。各ゲートウェ
イは、ゲートウェイに応じて、単純な電話から複雑なデ
ータ発生源あるいは画像発生源までの範囲に及ぶ可能性
がある複数の異なるアクセスポイントを提供する。加入
者のゲートウェイは、加入者の要請で、地上システムに
指令して経路を指定し、加入者からのメッセージを選択
された宛先に伝達する。このメッセージは、加入者のゲ
ートウェイを通って入って来て、地上システムを通っ
て、選択された宛先ゲートを通って出て、要求されたア
クセスポイントに到着する。一旦メッセージ経路が確立
すると、両方向通信を始めることができる。これが地上
システムが作動する方法である。各ゲートウェイは他の
単一のゲートウェイに接続されている。地上システム
は、メッセージの進行中、異なる発信ゲートウェイ間あ
るいは異なる宛先ゲートウェイ間で容易に交換できるよ
うにはなっていない。

【０００４】一般に電話システムであると理解されてい
る各ゲートウェイは、複数のアクセスポイントを提供
し、それによって加入者は、呼を形成するかあるいは呼
を受信できる。各アクセスポイントは、そのＩＤあるい
は位置において固有であり、確かにその特定のゲートウ
ェイに固有である。換言すると、１つのアクセスポイン
トは１つのゲートウェイを意味する。

【０００５】次に、衛星システムは、地上局を介してゲ
ートウェイを地上システムに提供し、衛星と両方向接触
を確立できる。次に、衛星は、ユーザ端末（携帯送受
器）と通信できる。したがって、ユーザ端末は、地上シ
ステムのためのゲートウェイの役目を果たすことができ
る地上局と接触する。

【０００６】不幸にも、各地上局は別個のゲートウェイ
である。一般には、地上局は広範囲に離れて広がってい
る。本発明では、各大陸上に１つ、２つあるいはたった
２、３の地上局しかない地上局密度を想像してみる。し
たがって、各ユーザ端末には、１つの地上局にしか見え
ない衛星が見える。これは、“１つのアクセスポイント
はたった１つのゲートウェイを意味する”地上ネットワ
ーク要件を満たす。この状況は問題でない。しかしなが
ら、例えば、ユーザ端末が１つ以上の衛星を見ることが
できて、この衛星は次に１つ以上の地上局に見える太平
洋の真中、サハラ砂漠の真中、アンデス山脈の頂上の高
い地域での状況がある。ところで、これは、“１つのア
クセスポイントはたった１つのゲートウェイを意味す
る”規則を破る。ユーザ端末は１つのアクセスポイント
である。各地上局はゲートウェイである。さて、“１つ
のアクセスポイント・多数のゲートウェイ”の状況があ
る。地上ネットワークは複数のゲートウェイに応答する
ようにされていない。さらに、地上局、衛星およびユー
ザ端末間での信号は絶えず変わっている。今しがた完全
に申し分のない衛星リンクであったことは、衛星が移動
したために、もはや役に立たなく、ユーザ端末は、ビル
ディングあるいは他の建造物および多数の他の理由によ
って遮られる。しかしながら、他のユーザ端末ー衛星リ
ンクー地上局リンクの中の１つはなお作動できる。地上
局間の交換が地上ネットワークの操作を混乱させないで
いかに行うことができるか。特に、呼を複数の衛星およ
び複数の地上局の介在手段を使用してユーザ端末と地上
システムとの間にいかに確立することができるか。本発
明は、たとえ代替の地上局をユーザ端末と接触するため
に使用しなければならない可能性があっても、ユーザ端
末は単一の地上局ゲートウェイを通って地上システムに
アクセスできるシステムおよび方法を提供するようにす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】１つの様態によると、本
発明は、ユーザ端末が複数の衛星の各々と通信するよう
に作動していて、前記複数の衛星の各々が複数の地上局
の各々と通信するように作動していて、前記ユーザ端末
が前記複数の衛星を通して通信するように作動してサー
ビスを要求し、前記複数の地上局がコントローラを備
え、前記複数の地上局の各々が前記衛星を監視するよう
に作動していて、かつ前記ユーザ端末からのサービスの
要求を受信した場合、前記ユーザ端末からのサービスの
要求を受信したことを示す信号を前記コントローラに出
すように作動していて、かつ前記ユーザ端末からのサー
ビスの要求を受信したことを示す前記信号に応じて作動
して前記要求をサービスするように前記複数の地上局の
中からの最適に配置された地上局に命令する衛星通信シ
ステムからなる。

【０００８】本発明の第一の様態は、前記コントローラ
が、前記ユーザ端末の位置を計算するように作動してい
て、かつ前記ユーザ端末の位置、前記衛星の現在および
将来の位置、および地上局の位置に基づいて前記最適に
配置された地上局を選択するように作動している衛星通
信システムを更に提供する。本発明の第一の様態は、前
記ユーザ端末が、ランダムアクセスチャネル上にサービ
スを要求するよう作動していて、かつ前記地上局の各々
が前記ランダムアクセスチャネル上のサービスの要求に
応答するように作動している衛星通信システムをまた更
に提供する。

【０００９】本発明の第一の様態は、前記最適に配置さ
れた地上局が、前記コントローラからの命令に応じて作
動して、前記ユーザ端末が使用するための通信チャネル
に対してある周波数を割り当てる衛星通信システムをま
た更に提供する。

【００１０】本発明の第一の様態は、前記コントローラ
が、前記最適に配置された地上局に命令するように作動
して、前記割り当てられた通信チャネルの周波数を前記
ユーザ端末に通知し、かつ前記ユーザ端末が、前記最適
に配置された地上局によって通知されたことに応じて作
動して、前記割り当てられた通信チャネルの前記周波数
に再同調して前記最適に配置された地上局と通信する衛
星通信システムをまた更に提供する。

【００１１】本発明の第一の様態は、前記ユーザ端末
が、前記ユーザ端末が、最後に登録された地上局のＩＤ
を記憶するように作動していて、かつ前記ユーザ端末
が、前記ＩＤを前記コントローラに知らせるように作動
している衛星通信システムをまた更に提供する。

【００１２】本発明の第一の様態は、前記コントローラ
が、それぞれのビジターの位置の登録内容を検査するよ
うに前記地上局の各々に指令するように作動して、前記
ユーザ端末がそれに登録されているか否かを決定し、か
つ前記ユーザ端末が登録されているか否かを前記コント
ローラに信号を送り返す衛星通信システムを更に提供す
る。

【００１３】本発明の第一の様態は、ユーザ端末が、前
記地上局の中の１つに地上電話システムへのゲートウェ
イ局として登録される時、前記最適に配置された地上局
が前記ゲートウェイ局でない場合、前記コントローラ
が、前記ゲートウェイ地上局を介して前記地上システム
との間で全ての音声メッセージを中継するように前記最
適に配置された地上局に命令するように作動している衛
星通信システムを更に提供する。

【００１４】本発明の第一の様態は、前記ユーザ端末が
前記地上局のいずれかにゲートウェイ地上局として登録
されない場合、前記コントローラが前記ユーザ端末に対
する前記登録ゲートウェイ地上局になるように前記最適
に配置された地上局に命令するように作動している衛星
通信システムをまた更に提供する。

【００１５】本発明の第一の様態は、前記ゲート地上局
と前記最適に配置された地上局との間での前記メッセー
ジの中継が音声周波数帯域リンクを使用して得られる衛
星通信システムを更に提供する。

【００１６】本発明の第一の様態は、前記命令およびデ
ータが、前記コントローラと前記地上局との間、および
前記地上局間に低容量ディジタルリンクを使用して伝達
される衛星通信システムを更に提供する。本発明の第一
の様態は、前記コントローラが、主地上局を提供するよ
うに前記複数の地上局の中からの１つと結合されている
地球通信システムをも提供する。

【００１７】第二の様態によると、本発明は衛星通信シ
ステムでの使用方法からなり、ユーザ端末が複数の衛星
の中の各々と通信するよう作動していて、前記複数の衛
星の各々が複数の地上局の各々と通信するように作動し
ていて、前記ユーザ端末が前記複数の衛星を通して通信
するように作動していてサービスを要求し、前記複数の
地上局がコントローラを備えている衛星通信システムで
使用する方法において、前記複数の地上局の各々が前記
衛星を監視するステップと、前記複数の地上局の各々
が、前記ユーザ端末からのサービスの要求を受信する場
合、前記ユーザ端末からのサービスの要求を受信したこ
とを示す信号を前記コントローラに出すステップと、前
記コントローラが、前記ユーザ端末からのサービスの要
求を受信したことを示す信号の前記受信に応じて、前記
複数の地上局の中からの最適に配置された地上局に前記
要求をサービスするように命令するステップとからな
る。

【００１８】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
が前記ユーザ端末の位置を計算するステップと、前記コ
ントローラが、前記ユーザ端末の現在の位置、前記衛星
の現在および将来の位置、および前記地上局の位置に基
づいて前記最適に配置された地上局を選択するステップ
とを含む方法を提供する。

【００１９】本発明の第二の様態は、前記ユーザ端末
が、ランダムアクセスチャネル上にサービスを要求する
ステップと、前記地上局の各々が、前記ユーザ端末から
のサービスの要求を受信した場合、それに応答するステ
ップとを含む方法を更に提供する。

【００２０】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
からの命令に応じて、前記最適に配置された地上局が、
前記ユーザ端末で使用するための通信チャネルに対して
ある周波数を割り当てるステップを含む方法を更に提供
する。

【００２１】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
が、前記ユーザ端末に前記割り当てられたチャネルの周
波数を知らせるように前記最適に配置された地上局に命
令するステップと、前記ユーザ端末が、前記通信チャネ
ルの周波数を前記最適に配置された地上局によって知ら
されることに応じて、前記割り当てられた通信チャネル
の周波数に再同調して前記最適に配置された地上局と通
信するようにステップとを含む方法を提供する。

【００２２】本発明の第二の様態は、前記ユーザ端末
が、前記ユーザ端末に最後に登録されたこの地上局のＩ
Ｄを記憶するステップと、前記ユーザ端末が、前記コン
トローラに前記ＩＤを知らせるステップとを含む方法を
更に提供する。

【００２３】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
が、前記ユーザ端末がそれに登録されたか否かを決定す
るためにそれぞれのビジターの位置の登録内容を検査す
るように前記地上局の各々に命令するステップと、前記
地上局の各々が、前記ユーザ端末が登録されたか否かを
前記コントローラに信号を送り返すステップとを含む方
法を更に提供する。

【００２４】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
が、前記ユーザ端末が、地上電話システムへのゲートウ
ェイ局として前記地上局の中の１つに登録される場合
と、前記最適に配置された地上局が前記ゲートウェイ局
でない場合、前記ゲートウェイ局を介して前記地上シス
テムの間で全ての音声メッセージを中継するように前記
最適に配置された地上局に命令するステップとを含む方
法を更に提供する。

【００２５】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
が、前記ユーザ端末がゲートウェイ地上局として前記地
上局のいずれかで登録されない場合、前記ユーザ端末に
対して登録されたゲートウェイ地上局になるように前記
最適に配置された地上局に命令するステップを含む方法
を更に提供する。

【００２６】本発明の第二の様態は、前記ゲートウェイ
地上局と前記最適に配置された地上局との間に前記メッ
セージを中継するために音声リンクを使用するステップ
を含む方法を更に提供する。

【００２７】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
と前記地上局との間、および前記地上局との間に、低容
量ディジタルリンクを使用して、前記命令を伝達するス
テップを含む方法更に提供する。

【００２８】本発明の第二の様態は、前記コントローラ
と前記複数の地上局の中からの１つとを一体にして主地
上局を提供するステップを含む方法を更に提供する。第
三の様態によると、本発明は、ユーザ端末が複数の衛星
の各々と通信するように作動していて、前記複数の衛星
の各々が複数の地上局の各々と通信するように作動して
いて、前記ユーザ端末が前記複数の衛星を通して通信す
るように作動してサービスを要求し、前記複数の地上局
がコントローラを備え、前記複数の地上局の各々が前記
衛星を監視するように作動していて、かつ前記ユーザ端
末からのサービスの要求を受信した場合、前記ユーザ端
末からのサービスの要求を受信したことを示す信号をコ
ントローラに出すように作動していて、かつ前記ユーザ
端末からのサービスの要求を受信したことを示す前記信
号に応じて作動して、前記要求をサービスするように前
記複数の地上局の中からの最適に配置された地上局に命
令する衛星通信システムで使用するためのユーザ端末に
おいて、前記ユーザ端末が、前記ユーザ端末が最後に登
録されたこの地上局のＩＤを記憶し、かつ前記コントロ
ーラに前記ＩＤを知らせるように作動されていて、そし
て前記ユーザ端末がＩＤを記憶していない場合、前記Ｉ
Ｄとして前記最適に配置された地上局のＩＤを受け入れ
るように更に作動するユーザ端末からなる。

【００２９】好ましい実施形態では、各地上局は、選択
のために、個別の地上局と移動ユーザ端末との間の対話
を制御し、地上システムの内外への交換ができる監視移
動衛星交換局を備えている。コントローラは、選択のた
めに、移動衛星交換局の中の１つと取り付けられてい
て、主地上局になるようにその動作を修正する。ユーザ
端末は、登録されている地上局のＩＤを記憶するレジス
タを備えている。そのように行うことを要求される場
合、ユーザ端末は、主地上局を通って直接あるいは他の
地上局を介して間接のいずれかで、コントローラに、地
上システムへのそのゲートウェイが識別できるように登
録されているこの地上局のＩＤを知らせる。

【００３０】好ましい実施形態では、ユーザ端末は、ラ
ンダムアクセスチャネル上にサービスの要求を送信し、
このチャネルは範囲内のいかなる衛星によっても選択さ
れ、衛星は次に接触しているこれらの地上局の各々への
要求を中継する。要求を受信する地上局は、主地上局の
コントローラに要求のあることを中継して、コントロー
ラは地上局の中のどれをユーザ端末からの要求をサービ
スするために配置するのが最もよいかを決め、この最適
に配置された地上局に要求をサービスするように命令す
る。ユーザ端末が地上システムへのゲートウェイとの役
目を果たすいかなる地上局にも登録されているならば、
音声帯域メッセージ接触は、最適に配置された地上局と
ゲートウェイ地上局との間に確立されることによって、
最初のゲートウェイが地上システムで見ることができる
全てである。ユーザ端末がいかなる地上局にも登録され
ていないならば、最適に配置された地上局は、地上シス
テムへのゲートウェイとしての役目を果たすために登録
局になる。

【００３１】サービスの要求がかなえられた場合、全シ
ステムをその最初のモードにリセットする（地上局の中
の１つへのユーザ端末の可能性のある新規の登録はいず
れも除く）。その後にサービスの要求があれば、全ての
動作は、どの地上局が要求を処理すべきかの指示に関し
て、主地上局のコントローラに対して行われることを基
準にしてもう一度開始する。

【００３２】

【発明の実施の形態】注意を図１に引く。地上システム
１は、個別の国内公衆電話システムあるいはセルラ電話
システム、公衆交換データネットワーク、公衆地上移動
システム、他の衛星システム等であってもよい複数のゲ
ートウェイ３を備える。ゲートウェイに含まれるのは、
多数の移動衛星交換局５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅで
ある。各移動衛星交換局５Ａ〜５Ｅは、唯一の地上局７
Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄに一意に接続されている。地上局
７Ａ〜７Ｅは地球の周りに散らばっている。この地上局
は、各軌道が２つの予備を有する１０個の使用できる衛
星に関して２つの直交軌道の衛星９Ａ、９Ｂ、９Ｃの集
合体と対話するように設計され、各軌道は、赤道に対し
て45゜であり、地球の表面から10,500Ｋｍの高さにあ
る。これは、本発明が機能する１つの衛星システムの一
例にすぎない。下記の説明およびクレームを理解する際
に当業者に明かになるように、本発明は、複数の地上局
の問題が生じるいかなる衛星システムにも事実上適用で
きる。

【００３３】地上局７Ａ〜７Ｅは、その見通し線の範囲
内にある得る衛星９Ａ〜９Ｃのいずれかと通信できる。
いつでも、異なる衛星９Ａ〜９Ｃは、異なる地上局７Ａ
〜７Ｅの見通し線内にあり得る。いくつかの衛星９Ａ〜
９Ｅは、１つ以上の地上局７Ａ〜７Ｅに見えてもよい。

【００３４】ユーザ端末１１は、遠隔であるか、または
そのように接続できる能力がないために、地上システム
１に接続されていないユーザ端末１１は、その見通し線
内にあり、水平線以上に十分高い衛星９Ａ〜９Ｃのいず
れかと無線信号を交換して通信を確立し、保持できる。
ユーザ端末１１は、一般に、セルラ無線電話送受器と違
って衛星９Ａ〜９Ｃとともに機能を果たすようにされて
いる携帯無線電話送受器の形である。ところで、ユーザ
端末１１に見える衛星９Ａ〜９Ｃは、次に１つ以上の地
上局７Ａ〜７Ｅに見える。同様に、１つ以上の衛星９Ａ
〜９Ｃは、ユーザ端末１１に見えるので、ユーザ端末１
１は、可能性として、複数の地上局５Ａ〜５Ｅと同時に
接触できる。

【００３５】加入者１３がユーザ端末１１を呼び出した
い場合、ユーザ端末１１の固有識別子を認識する地上シ
ステム１は、地上システム内にあるホーム位置レジスタ
１５を参照する。ホーム位置レジスタ１５は、ユーザ端
末１１の詳細が記憶されている通常のレジスタであり、
ユーザ端末１１が通常ある地点に近接して物理的に置く
ことができる。この例の目的のために、ユーザ端末１１
は移動し、もはやその通常の位置にないと仮定される。

【００３６】ある地点で、ユーザ端末１１は、衛星にロ
グオンするので、移動衛星交換局５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５
Ｄの中の１つと係わる。これはそのビジター位置であ
る。各移動衛星交換局５Ａ〜５Ｅは、対応するビジター
位置レジスタ１７Ａ〜１７Ｅを備えている。ユーザ端末
１１が、それへのアクセスを選択した地上局７Ａ〜７Ｅ
を介して地上システム１に、次にそして本例では関連移
動衛星交換局５Ａ−５Ｅであるその対応するゲートウェ
イにログオンした場合、メッセージは地上システム１を
通して送られるので、それを通してユーザ端末１１が得
ることができる特定のゲートウェイ５Ａ〜５ＥのＩＤが
ホーム位置レジスタ１５に記憶される。加入者１３が、
ユーザ端末１１を呼び出そうと試みる場合、最初にホー
ム位置レジスタ１５の参照が行われる。ホーム位置レジ
スタ１５は、現在、それを通してユーザ端末１１が得る
べきゲートウェイ５Ａ〜５ＥのＩＤを保持している。加
入者からの、加入者のゲートウェイ３を介してのオーデ
ィオ信号は、ユーザ端末１１が登録されているビジター
位置（例えば、５Ｃ）に直接経路指定される。

【００３７】地上システム１の操作の結果として、加入
者１３は、矢印１７で示されるように両方向音声通信の
ために、加入者のゲートウェイ３を介して、ユーザ端末
１１がたまたま“ビジター位置”として登録されている
関連移動衛星交換局５Ｃに直接接続されている。

【００３８】次に、これまで、前述されたあらゆること
は、地上システム１に関しては、完全に普通のことであ
る。加入者１３は、両方向通信の確立のために他のゲー
トウェイ５Ｃをアクセスするためにその関連ゲートウェ
イ３を精査した。今後は、物事はもう少し複雑になる。
何故ならば、ユーザ端末１１は、関連衛星９Ａ〜９Ｃを
介する接続が過渡的に可能であり、ユーザ端末１１とビ
ジター位置情報１７Ｃがたまたま記憶されている地上局
５Ｃとの間では任意の形式の衛星接続の可能性がどう見
ても不確実である地上局５Ｃを介してたまたま接続され
ているからである。いつなんどきかに、地上局５Ａ〜５
Ｃは、ビジター位置地上局５Ｃから他の地上局５Ａ、５
Ｂ、５Ｄ、５Ｅの１つに変わってしまう。これは、衛星
がユーザ端末１１および地上局５Ａ〜５Ｅに対してその
位置を絶えず変えているためである。条件は変化するこ
とがあるので、最適に位置決めされた地上局７Ａ〜７Ｅ
の位置をある程度不確実にしてしまう。

【００３９】地上局の各々７Ａ〜７Ｅは、命令および地
上局７Ａ〜７Ｅ間の応答を送ることができるが、音声信
号を伝達するのには不十分な容量の低容量ディジタルリ
ンク１９によって他の地上局７Ａ〜７Ｅすべてに連結さ
れる。

【００４０】各移動衛星交換局５Ａ〜５Ｅは、地上ネッ
トワーク１を介して、両方向音声周波数帯域通信ができ
る音声リンク２１によって他の移動衛星交換局５Ａ〜５
Ｅすべてに連結される。

【００４１】ディジタルリンク１９は、簡単なパケット
ネットワークであり、これは固定接続であり得ると考え
る。それとは別に、それは、地上システムの一部を含む
システムにおける専用タイムスロットあるいは借用タイ
ムスロットにある可能性がある。

【００４２】音声リンク２１は、形成し、実行するには
高価な品目である。地上局７Ａ〜７Ｅは、数千Ｋｍ離れ
ていて、おそらく太洋でそれ以上も分けられていること
を思い起こす。したがって、関連移動衛星交換局５Ａ〜
５Ｅも同様に分けられている。音声通信２１が固定専用
音声帯域チャネルであってもよいことは本発明の範囲内
であるが、音声リンク２１は既に地上ネットワーク内に
存在し、必要な時に要求することができる回線であるこ
とが好ましい。例えば、一方の移動衛星交換局５Ｃがゲ
ートウェイそのものである他方の移動衛星交換局５Ｅを
呼び出したい場合、一方の移動衛星交換局５Ｃは、地上
システム１を通して他方の移動衛星交換局５Ｅに単に呼
び出しを行い、この方法で音声リンク２１を確立する。
この例は、限定することを目的とするものでなく、当業
者は、音声リンク２１を形成することができる多数の他
の方法を知っている。

【００４３】図２は、ユーザ端末１１がビジター位置
（１７Ｃ）として登録されている移動衛星交換局（図１
によって、この例では５Ｃであると選択されている）の
動作のフローチャートである。

【００４４】第１の動作２３は、地上システム１からの
要求を第１のテスト２５がこのような要求を検出するま
で待つ、そこで制御は、第２の動作２７に渡されてビジ
ター位置レジスタ１７Ｃおよびその関連メモリからアク
セスすることが望ましい特定のユーザ端末１１の詳細を
再度呼び出す。

【００４５】第２のテスト２９は、地理的な位置が記憶
されているかどうかを調べるために関連データを検査す
る。前述のように、このデータは、衛星９Ａ〜９Ｃの位
置に関する先行情報、ドップラー周波数偏移測定および
信号経路遅延の測定から得て地球の表面上約50Ｋｍ以内
にユーザ端末の位置を決定する。このような位置が記憶
されているならば、制御は、衛星９Ａ〜９Ｅの現在の配
置が得られていれば、ユーザ端末１１は、その最後に記
録された位置からビジターとして登録されている地上局
７Ｃに接触できるかどうかが計算される第３の動作３１
に渡される。第３のテスト３３は、ユーザ端末１１にこ
の瞬間に届くことができることを確認すれば、制御は、
ユーザ端末１１をページングする第４の動作３５に渡さ
れる。ユーザ端末１１が首尾よくページングされるなら
ば、第４の動作３７は、第１２の動作３９に制御を渡
し、動作３９はユーザ端末１１への呼び出しが、進行し
て、呼び出し完了時に第１の動作２３に制御を戻すよう
にできる。

【００４６】第２のテスト３９が地理的な詳細を全然検
出しなかったならば、ユーザ端末１１がビジターとして
列挙されている特定の地上局７Ｃがユーザ端末１１に届
くのに最も可能性がある地上局７Ｃであるのはなおかな
りの賭である。したがって、地理的なデータが全然使用
できないならば、第２のテスト２９は、いずれにしても
ユーザ端末をページングし、成功したならば、呼び出し
を続ける第４の動作３５に制御を渡す。

【００４７】ユーザ端末１１をページングする試みが失
敗したかあるいはユーザ端末１１が第３のテスト３３に
よって届かないとみなされているならば、制御は、後述
される規則に従って代替の地上局７Ａ〜７Ｅを選択する
第６の動作４１に渡される。次に、制御は、第７の動作
４３に渡されて、ディジタルリンク１９を介して信号を
送出されるような代替の地上局にユーザ端末１１をペー
ジングさせる。ユーザ端末１１のページングの試みが成
功したことを第５のテスト４５が検出するならば、制御
は、第８の動作４７に渡されて、ユーザ端末１１がビジ
ターとして登録されている移動衛星交換局５Ｃと選択さ
れた代替の地上局５Ａ〜５Ｅとの間の音声データリンク
２１を確立する。その後、制御は、第９の動作４９に渡
されてユーザ端末１１と接触する手段として代替の地上
局７Ａ〜７Ｅを使用し、同時にユーザ端末１１がビジタ
ーとして登録される移動衛星交換局５Ｃから前後方向に
音声リンク２１を介して音声メッセージを経路指定し、
ユーザ端末１１が地上システム１への唯一のゲートウェ
イ３、５Ａ〜５Ｅとするビジターとして登録されている
移動衛星交換局５Ｃを使用する。

【００４８】第６のテスト５１は、第９の動作４９を監
視し、呼が完了しているかどうかを決定する。呼が完了
してないならば、制御は第９の動作４９次第である。呼
が完了しているならば、制御は、第１０の動作５３に渡
されて、呼を終了させ、音声リンク２１を中止し、第１
の動作２３に制御を戻しユーザ端末１１がビジターとし
て登録されている移動衛星交換局５Ｃが、要求を捜す地
上システム１をもう一度を監視する。

【００４９】第５のテスト４５が選択された代替の地上
局７Ａ〜７Ｅからユーザ端末１１の成功したページング
を検出しないならば、制御は、第７のテスト５５に渡さ
れて、任意の他の代替の地上局７Ａ〜７Ｅが後述される
規則に基づいて使用可能であり得るかどうかを調べる。
代替の地上局７Ａ〜７Ｅが存在するならば、制御は、第
６の動作４１に戻され、他の代替の地上局７Ａ〜７Ｅに
関してユーザ端末１１をページングしようと試みる。第
７のテスト５５が他の代替の地上局７Ａ〜７Ｅを検出で
きないならば、制御は、第１１の動作５７に渡されて呼
を終了させ、制御を、第１の動作２３に戻してユーザ端
末１１がビジターとして登録されている移動衛星交換局
が地上システム１からの要求をもう一度を待つ。

【００５０】第６の動作４１が、１組の規則に従って、
前述されたように作動し、それによって代替の地上局７
Ａ〜７Ｅはユーザ端末１１をページングするように選択
される。３組の可能な規則がある。

【００５１】第１の２組の規則において、ユーザ端末１
１がビジターとして登録されている第２の地上局７Ｃの
移動衛星交換局５Ｃは、ディジタルリンク１９を使用し
てユーザ端末１１があると思われる地理的な周辺のある
いは第２の地上局７Ｃを単に取り囲んでいるだけの他の
地上局７Ｃに命令して成功したページングを実行するこ
とができるかどうか調べる。ページングが成功するなら
ば、前述されたように他の地上局７Ａ〜７Ｅを介して接
触が行われる。成功したページングが可能でないなら
ば、呼が終了される。

【００５２】第１の組の規則の例のように、ユーザ端末
１１がカリブ海のどこかにあると思われるならば、ユー
ザ端末の推定上の周辺地上局７Ａ〜７Ｅが使用される
が、そのビジター位置が記憶されている北アメリカ地上
局７からページングすることができない場合は、その位
置のために、ユーザ端末は南アメリカあるいはアフリカ
の地上局７からアクセスできるかも知れない。したがっ
て、北アメリカ地上局７は、アフリカおよび南アメリカ
の地上局７に、ユーザ端末１１をページングしようと試
みさせる。

【００５３】ユーザ端末１１の推定位置が地理的に囲ま
れている第２の組の規則の例のように、ユーザ端末１１
の可能性がある位置に関する情報が全然使用できないな
らば、北アメリカのそのビジター位置の地上局７は、ユ
ーザ端末１１をページングしようとするように、南アメ
リカおよびアフリカだけではなく、ヨーロッパ、環太平
洋地域および極地地域の地上局７に指令する。このよう
に、ユーザ端末１１がそのビジター位置を有する地上局
７は、それ自体の周りにリングを完成することに最善を
尽くすので、ユーザ端末１１がたとえどんな方向に出て
しまっても、ユーザ端末を見つけることができる。

【００５４】上記では説明していない第３の可能な組の
規則において、ユーザ端末１１がビジターとして登録さ
れている移動衛星交換局５Ｃは、ユーザ端末１１の最後
の既知の地理的な位置を単にとるのではなく、その代わ
りに、以前の複数のアクセスに基づいてユーザ端末１１
の時間および位置をとって、例えばユーザ端末１１に対
する速度および方向を計算し、プロットするが、このこ
とはユーザ端末がジェット航空機あるいは低軌道宇宙船
のような速く移動する輸送機関にあるならば、非常に役
立つ。したがって、ユーザ端末１１がアクセスできるか
否かを計算する場合、現在の位置の推定を行うことがで
き、推定された位置に最も近接している適当な地上局７
はユーザ端末１１をページングするように命令される。

【００５５】これまでは、システムの説明は、地上シス
テム１がユーザ端末１１に接触できる方法に集中してい
た。下記の説明は、ユーザ端末１１が地上システム１に
接触できる方法に関し、本発明に関する内容を含んでい
る。

【００５６】ユーザ端末１１から発信し、地上ネットワ
ーク１に向けられた呼を確定し、実行する工程中にユー
ザ端末１１、主地上局５Ａ〜５Ｅ、および任意の他の地
上局５Ａ〜５Ｅの並行で協働する動作の合成フローチャ
ートである図３に注意を引く。

【００５７】図３には、事象のシーケンスを示すように
連結された双方向のテストおよび動作に関する３つの並
列フローチャートがある。点線で形成されたリンクは、
ディジタルリンク１９あるいは無線の使用のいずれかに
よって送られたメッセージを示している。

【００５８】左側のフローチャートは、ユーザ端末１１
の動作を示している。中央フローチャートは、その重要
性が後で説明される主地上局７Ａ〜７Ｅと呼ばれたこの
地上局７Ａ〜７Ｅの移動衛星交換局５Ａ〜５Ｅの動作を
示している。右側のフローチャートは他の地上局の全て
の移動衛星交換局５Ａ〜５Ｅの動作を示している。

【００５９】地上局７Ａ〜７Ｅの全ては音声メッセージ
でない命令およびデータを地上局７Ａ〜７Ｅと関連移動
衛星交換局５Ａ〜５Ｅとの間に転送できる低容量ディジ
タルリンク１９によって連結されることを図１に関して
思い出すべきである。移動衛星交換局の内の１つ（例の
ために、５Ａを示す）は、主移動衛星交換局５Ａと呼ば
れ、他の移動衛星交換局５Ｂ〜５Ｅは、その動作が右側
のフローチャートに示されている“他のもの”である。

【００６０】前述のように、ユーザ端末１１は、ユーザ
として登録されている移動衛星交換局５Ｃを有すること
も思い出されたい。

【００６１】図１に関してまた、主地上局７Ａに付属さ
れている移動衛星交換局５Ａは、他の地上局７Ｂ〜７Ｅ
の移動衛星交換局５Ｂ〜５Ｅのいずれかに加えて、コン
トローラ１８を有するが、このコントローラ１８はその
役割がこの地上局７Ａを、その動作が図３およびその関
連説明に関して明かになるように他の地上局７Ｂ〜７Ｅ
の動作と異なる主地上局７Ａに変えることである。主地
上局７Ａに付属されることによって、コントローラ１８
は、ディジタルリンク１９を介して他の地上局７Ｂ〜７
Ｅの全てへのアクセス権を有し、主地上局７Ａへの直接
アクセス権を有する。主地上局が問い合わされるときは
常に、その移動衛星交換局５Ａがたまたまコントローラ
１８に直接接続されることを除いて、実際は、主地上局
が誘導要素であるコントローラ１８であり、ある意味で
は、主地上局７Ａが丁度任意の地上局７Ａ〜７Ｅである
ことが、下記の説明から明かになる。本発明の用語内の
コントローラ１８は、ディジタルリンクあるいは直接の
いずれかを介して地上局７Ａ〜７Ｅの各々にディジタル
接続をすることだけが必要であることが当業者に明らか
である。

【００６２】各衛星９Ａ〜９Ｃは、それによって任意の
ユーザ端末１１が呼び出すことができるランダムアクセ
スチャネルを有することを実現することは重要である。
これは、衛星９Ａ〜９Ｃの全てに共通の周波数であり、
衛星が受信した任意のメッセージは、地上局７Ａ〜７Ｅ
の全てに直接中継されるて、次にユーザ端末１１を認識
できる衛星９Ａ〜９Ｃを認識できる。

【００６３】図３を参照すると、第１２の動作５９にお
いて、ユーザ端末１１は、使用のために要求されるま
で、非作動のままである。第８のテスト６１は、ユーザ
端末１１が通信する必要が全然ないならば、第１２の動
作５９の待機を継続し、通信が必要ならば、第１３の動
作６３に制御を移す。

【００６４】第１３の動作６３によって、ユーザ端末１
１は、ランダムアクセスチャネルにサービスするための
無線メッセージ要求を送出する。このメッセージは、範
囲内の全ての衛星によって受信され、その関連のこの地
上局７Ａ〜７Ｅに中継される。

【００６５】一方、第１４の動作６５において、主地上
局５Ａは、ランダムアクセスチャネル上の要求に対する
衛星９Ａ〜９Ｃからの両方のダウン信号を監視し、地上
局のいずれかがランダムアクセスチャネル上の要求を受
信したことを指示するために、他の地上局７Ｂ〜７Ｅの
いずれからもディジタルリンク１９を監視している。

【００６６】また、一方、第１５の動作６７において、
他の地上局７Ｂ〜７Ｅは、要求がいずれかのユーザ端末
１１から受信されているかを調べるためにランダムアク
セス無線チャネルを監視している。

【００６７】ユーザ端末１１は、第１３の動作６３の制
御の下で、ランダムアクセスチャネル上に無線要求を送
出する場合、この要求は、地上局なし（その場合の応答
は何もないのであるから）、主地上局５Ａであってもな
くてもいい１つの地上局、あるいはさらに主地上局５Ａ
を含んでもいいし含まなくてもよいいくつかの地上局７
Ａ〜７Ｅのいずれかによって受信される。

【００６８】ランダムアクセスチャネル上に要求を送出
したユーザ端末１１は、ページがいずれかの発信局から
受信されたかどうかを調べるために第９のテスト６９を
使用する。ページが所定の時間内に受信されないなら
ば、制御は、ユーザ端末１１が待機している第１２の動
作５９に戻され、まだ要求されていればランダムアクセ
スチャネル上に別の要求を送るように進行できる。

【００６９】一方、主地上局７Ａは第１０のテスト７１
を使用し、他の地上局７Ｂ〜７Ｅは、ランダムアクセス
チャネル上で試みられたアクセスがユーザ端末１１から
受信されたか否かを決定するために第１１のテスト７３
を使用する。

【００７０】この例のために、ランダムアクセスチャネ
ル上の要求は、主地上局７Ａおよび他の地上局７Ｂ〜７
Ｅのいくつかの両方によって受信されたと仮定される。
ドップラー推移の測定、瞬間の衛星位置の知識および経
路遅延の測定によって、かなり正確な推定が地球の表面
上のユーザ端末１１の位置を決めることができることは
ランダムアクセスチャネル上の要求の特徴である。主地
上局７Ａを含んでいる地上局７Ａ〜７Ｅの各々は、要求
がランダムアクセスチャネル上で受信されるときは常に
ユーザ端末１１のこのような位置の推定を行う。

【００７１】第１１のテスト７３が衛星９Ａ〜９Ｃを介
して受信されたランダムアクセスチャネル上での要求を
検出する場合、他の地上局７Ｂ〜７Ｅは、第１６の動作
７５に制御を渡して、ユーザ端末１１の位置を計算し、
データリンク１９を使用し、主地上局７Ａに、先ず第一
に、特定の他の地上局７Ｂ〜７Ｅがランダムアクセスチ
ャネル上の要求を、第二に、計算されたユーザ端末の位
置を、第三に、ユーザ端末１１のＩＤを受信したことの
信号を出す。

【００７２】それは、主地上局７Ａがランダムアクセス
チャネル上の要求を受信したことであってもよいし受信
していなくてもよい。それにもかかわらず、他の地上局
７Ｂ〜７Ｅのいずれかが要求を受信したならば、主地上
局７Ａはデータリンク１９を介して通知を受信し、いず
れの場合も、ユーザ端末１１のそれ自体の位置を計算
し、主地上局７Ａがランダムアクセスチャネル上で要求
を受信した場合、第１０のテスト７１は、第１７の動作
７７に制御を渡して、地上局７Ａ〜７Ｅのどれが最適に
配置されているかをユーザ端末１１からの要求をサービ
スする主地上局７Ａが計算する。

【００７３】一方、ランダムアクセスチャネル上の要求
を受信した他の地上局７Ｂ〜７Ｅの各々は第１２のテス
ト７９に移動しており、ここでは主地上局７Ａが他の所
定時間内に他の地上局７Ｂ〜７Ｅを呼び出さなかったな
らば、制御が、第１５の動作６７に戻されて他の地上局
７Ｂ〜７Ｅがランダムアクセスチャネル上での要求の受
話に戻る。

【００７４】主地上局７Ａの第１７の動作７７は、第１
３のテスト８１によって監視されて第１７の動作７７の
計算が主地上局７Ａそのものをユーザ端末１１からの要
求をサービスするのに最適の地上局７Ａ〜７Ｅであると
みなしたかどうかを調べる。主地上局７Ａが最適に配置
されてユーザ端末１１からの要求をサービスすることが
立証されれば、制御は、第１８の動作８３に渡されて主
地上局７Ａにユーザ端末１１をページングさせ、ユーザ
端末１１との音声通信のための音声チャネルを割り当
て、ユーザ端末１１に音声チャネルの周波数を知らせ、
ユーザ端末１１は音声チャネルに再調整し、割り当てら
れた音声チャネル上のユーザ端末と通信する。一方、ユ
ーザ端末１１の第９のテスト６９がページを検出し、ユ
ーザ端末１１が第１４のテスト８５によって主地上局７
Ａとしてページの最初を検出すると、制御は、第１９の
動作８７に渡されて、ユーザ端末１１が、主地上局７Ａ
の第１８の動作８３と協力して主地上局から割り当てら
れた音声チャネルの詳細を受信し、割り当てられた音声
チャネルの周波数に再同調し、電話呼の最中に主地上局
７Ａと音声通信を交換する。ユーザ端末の第１５のテス
ト８９が音声通信が完了されていることを検出すると、
制御は、ユーザ端末がもう一度待機中である第１２の動
作５９に戻される。同じであるが、主地上局７Ａのため
のフローチャートには示されていない方法で、第１８の
動作８３はユーザ端末１１との音声通信を終了させる
と、制御は、第１４の動作６５に戻されて、主地上局７
Ａが、ユーザ端末から直接あるいはデータリンク１９を
介して他の地上局７Ｂ〜７Ｅを通して通知されるかのい
ずれかでランダムアクセスチャネル上で要求をもう一度
受話する。

【００７５】第１３のテスト８１が、主地上局７Ａがラ
ンダムアクセスチャネル上のユーザ端末１１から受信さ
れた要求をサービスするには最適に配置されているもの
ではないと検出すると、制御は、第２０の動作９１に渡
されて、主地上局７Ａがまさに他の地上局７Ｂ〜７Ｅの
どれがユーザ端末１１からの要求をサービスするために
最適に配置されているかを他の地上局７Ｂ〜７Ｅの各々
に関する地理的な知識、および衛星９Ａ−ｃの軌道と位
置とに関する知識をユーザ端末１１の位置の知識と組み
合わせて計算する。次に、制御は、第２１の動作９３に
渡されて、主地上局７Ａがデータリンクを使用して最適
の他の地上局７Ｂ〜７Ｅに命令してユーザ端末１１と接
触を開始する。

【００７６】他の地上局７Ｂ〜７Ｅは、第１２のテスト
７９がこの地上局が主地上局７Ａによって呼び出された
ことを検出する場合、制御を第２２の動作９５に渡す。

【００７７】他の地上局７Ｂ〜７Ｅの中の唯一の地上局
（最適に配置された他の地上局、いわば、この例７Ｂの
ため）は主地上局７Ａの第２１の動作９３からの呼び出
しを受信するであろうことに注目すべきである。残りの
地上局７Ｃ〜７Ｅの全ては、第１２のテスト７９が割り
当てられた時間内に主地上局７Ａからの呼び出しを検出
することができないので、省かれ、残りの各地上局７Ｃ
〜７Ｅは、ランダムアクセスチャネル上の要求をもう一
度受話する第１５の動作６７に戻る。

【００７８】最適に配置された他の地上局７Ｂの第２２
の動作９５は、主地上局７Ａの第２１の動作９３によっ
て発生され、データリンク１９を介して送信された主地
上局７Ａからの呼を受信し、肯定応答する。最適に配置
された他の地上局７Ｂは、制御を第２３の動作９７に渡
して、次に、そのアンテナのパターンおよび各々が地球
の方へ向かったように見えるビームの範囲内の周波数割
り当てに関してユーザ端末１１の正確な位置を参照して
最適に配置された他の地上局７Ｂは、適当なビームを選
択し、ユーザ端末１１が使用する音声通信を割り当て
る。

【００７９】次に、最適に配置された他の地上局７Ｂ
は、第２４の動作９９に制御を渡して、最適に配置され
た他の地上局７Ｂがデータリンク１９を使用し、主地上
局７Ａに信号を出し、主地上局７Ａにどの周波数がユー
ザ端末１１が使用するために割り当てられているかを知
らせ、ユーザ端末１１をページングする。一方、主地上
局７Ａは、第２１の動作９３からの制御を第２５の動作
１０１に渡して主地上局７Ａが最適に配置された他の地
上局７Ｂから割り当てられた周波数情報を受信する。

【００８０】ユーザ端末１１をページングする際に、最
適に配置された他の地上局７Ｂの第４の動作９９によっ
て、第９のテスト６９および第１４のテスト８５の組合
せは、制御を第２６の動作１０３に渡して、ユーザ端末
１１が最適に配置された他の地上局７Ｂが音声通信のた
めに使用するであろう割り当てられた周波数に関するデ
ータを受け入れる。

【００８１】次に、第２５の動作１０１は、２つの事の
中の１つを行うことができる。ランダムアクセスチャネ
ル上の要求が主地上局７Ａによって識別されるならば、
主地上局それ自体は、ユーザ端末１１に知らせるように
応答し、ユーザ端末１１の第２６の動作は、主地上局７
Ａの無線リンクを介して割り当てられた音声チャネル周
波数情報を受信する。しかしながら、主地上局７Ａは、
ユーザ端末１１との無線通信によってランダムアクセス
チャネル上で要求を受信しないならば、主地上局７Ａ
は、データリンク１９を使用して最適に配置された他の
地上局７Ｂの第２７の動作１０５を命令して、音声チャ
ネルの割り当てられた周波数をユーザ端末１１に伝送す
る。

【００８２】いずれにしても、何とかして、ユーザ端末
１１は、その第２６の動作１０３によって、割り当てら
れた音声チャネルの周波数を受信する。ユーザ端末１１
の第２６の動作１０３によって、ユーザ端末は、割り当
てられた音声チャネルの周波数に再同調し、最適に配置
された他の地上局７Ｂを通して音声通信を開始する。最
適に配置された地上局７Ｂは、ユーザ端末１１との音声
通信を互いにやりとりするようにその第２７の動作１０
５により応答する。第１６のテスト１０７は、ユーザ端
末１１の第２６の動作を監視し、音声通信が完了された
場合、ユーザ端末１１をユーザ端末１１が待機中である
第１２の動作５９に戻す。同様に、第１７のテスト１０
９は、最適に配置された他の地上局７Ｂの第２７の動作
１０５を監視し、ユーザ端末１１との音声通信が終了さ
れた場合、最適に配置された他の地上局７Ｂを第１５の
動作６７に戻して、最適に配置された他の地上局７Ｂが
ランダムアクセスチャネル上で他の要求を受話するため
に復帰する。

【００８３】図４は、全システムがランダムアクセスチ
ャネル上のユーザ端末１１からの要求に互いに作用し合
う方法の説明のためのフローチャートである。

【００８４】地上局７Ａ〜７Ｅおよび地上局７Ａ〜７Ｅ
を制御するその関連移動衛星交換局５Ａ−Ｅの（ユーザ
端末１１であるべきであろうが地上システム１であるべ
きであろうが、地上とユーザ端末１１のための衛星無線
接続との間にひとまとめにした作動要素である）“エア
インタフェース”システムは、１つの状態で開始し、ラ
ンダムアクセスチャネルを介する要求のサービスの終了
でこの元の１つの状態に戻す。

【００８５】図３の説明を要約すると、第１４の動作６
５に等しい第２８の動作１１１は、図３の第１５の動作
６７とともにランダムアクセスチャネル上の要求を識別
するために待つ。要求の受信と同時に、第８のテスト１
１３は、第２９の動作１１５で主地上局７Ａに要求を直
接問い合わせて、動作１１５は資源を割り当てて電話呼
を設定すること、最適の他の地上局７Ｂによって電話呼
で実行することを含む第３０の動作１１７で要求をサー
ビスする。第１９のテスト１１９が、電話の呼が終了さ
れたことを検出する場合、第３１の動作１２１は、ユー
ザ端末および地上局７Ａ〜７Ｅの全てをリセットするの
で、ランダムアクセスチャネル上の次の要求の際に、全
手順は、変更されないで再び開始する。

【００８６】したがって、地上局７Ａ〜７Ｅおよびユー
ザ端末１１の全ては、その関連初期動作５９、６５、６
７で開始し、この動作に戻す。システム７Ａ、７Ｂ〜７
Ｅの全状態は、要求の動作およびその後の音声通信によ
って変更されない。

【００８７】ある意味で、全“エアインタフェース”シ
ステムは、星あるいはスポークを有する車輪のようにふ
るまう。要求がランダムアクセスチャネル上のユーザ端
末１１から受信された時は常に、問い合わせは、分配の
中心、すなわち主地上局７Ａに直ちに戻される。次に、
主地上局７Ａは、星の放射の中心あるいは車輪のハブか
らのように資源を割り当てる。新しい要求が行われる度
に、星の光線あるいは車輪のスポークは変わり得る。要
求をサービスする動作の終了で、システムは、崩壊して
星あるいは車輪のハブとなり、新しい要求が受信された
場合、もう一度開始するだけである。

【００８８】図１および図２に関して、ユーザ端末１１
が、地上システム１へのゲートウェイの役目を果たすビ
ジターとして地上局の中の１つ５Ｃに登録されているこ
とを思い出すべきである。地上システム１は１つの入口
ゲートウェイおよび１つの出口ゲートウェイだけを許容
できることも前述に関して思い出すべきである。図３お
よび図４に関して述べたように、ユーザ端末１１による
通信はこの要件にも応じなければならない。最適の場
合、主地上局、最適に配置された局、およびユーザ端末
１１がビジターとして登録されているゲートウェイ地上
局は同一である。一般に、世界中で唯一の地上局が主地
上局７Ａと呼ばれ、ユーザ端末１１は、地球表面上どこ
にでもあり得て、ある地点で、地上局７Ａ〜７Ｅに登録
してあるので、主地上局７Ａはゲートウェイ地上局であ
ることは非常に可能性が低い。これらの状況の下では、
最適に配置された地上局７Ｂがユーザ端末１１がビジタ
ーとして登録されているゲートウェイ地上局７Ａ〜７Ｅ
であるという次善の状況が生じるので、ゲートウェイの
問題は生じない。しかしながら、全システムの動作を説
明する目的で、ここに選択された例はこれらの最適の場
合と相違している。最悪の例において、主地上局７Ａは
最適に配置された地上局７Ｂと同じでないことは、前述
の説明から理解される。この最適に配置された地上局７
Ｂは、またユーザ端末１１がビジターとして登録されて
いるゲートウェイ地上局５Ｃ、７Ｃとも同じでない。必
要とされる３つまでの地上局７Ａ〜７Ｅ間に相違がある
にもかかわらず、地上システム１に、地上システム１と
接続できる唯一のゲートウェイ５Ｃの地上局がある状況
が存在することがなお必要である。

【００８９】再度、図１および図３に参照すると、この
極端状況の下では、主地上局５Ａは、ディジタルリンク
１９を使用し、最適に配置された地上局５Ｂに命令し
て、それ自体とユーザ端末１１との間に電話呼を構成す
る音声対話を行うのに対して、ずっと、地上システム１
は、ゲートウェイ地上局５Ｃを地上システム１とユーザ
端末１１間の唯一のインタフェースとみなす。

【００９０】図３の第１８の動作８３における主地上局
７Ａがユーザ端末１１と通信する場合、実際、主地上局
７Ａは、その移動衛星交換局５Ａとゲートウェイ地上局
７Ｃの移動衛星交換局５Ｃとの間の音声リンク２１上に
確立された接続を有する。ゲートウェイ地上局５Ｃ、７
Ｃは、音声メッセージの全てを、地上システム１と主地
上局７Ａ間で送信する。

【００９１】同様に、図３の第２７の動作１０５におけ
る最適に配置された他の地上局７Ｂはユーザ端末１１と
通信する場合、実際、最適に配置された他の地上局７Ｃ
は、それとゲートウェイ地上局５Ｃとの間の音声リンク
２１上に確立された接続を有する。ゲートウェイ地上局
５Ｃ、７Ｃは、音声メッセージの全てを、地上システム
１と最適に配置された地上局７Ｂ間で送信する。

【００９２】地上局の中のどれかがユーザ端末が登録さ
れるゲート地上局であるかを確立することは必要であ
る。潜在的には、各ユーザ端末１１は、地上局７Ａ〜７
Ｅのいずれかに登録することができる。

【００９３】図５は、ユーザ端末との音声通信を実行す
る場合、地上局５Ａ〜５Ｅ、７Ａ〜７Ｅの動作のフロー
チャートである。図５は、図３の主地上局７Ａの第１８
の動作８３の通信要素をより詳細に示している。図５
は、図３の最適に配置された他の地上局７３の第２７の
動作１０５の通信要素をより詳細に示している。

【００９４】この通信要素は、第３２の動作１２３によ
って入力されて、この動作はユーザ端末１１はランダム
アクセスチャネル上のその要求の過程中あるいはページ
ングされている間に、ユーザ端末１１がたまたまビジタ
ーとして登録されている地上局７Ａ〜７Ｅの中のどれか
に関する任意の指示を与えたかどうか調べる。本発明の
実施形態では、ユーザ端末１１は、地上局７Ａ〜７Ｅに
登録する場合、ランダムアクセス要求中および／または
ページングされる時に送信できるレコードを保持するこ
とを考えている。これは、どこにユーザ端末１１が登録
できるかを知るための時間、資源および努力を費やす必
要が全然ないので、全システムのための大きな時間節約
になる。

【００９５】第１２のテスト１２５は、ユーザ端末１１
がたまたまビジターとして登録されているこの地上局５
Ｃを実際に示したかどうかを調べる。ユーザ端末１１が
たまたま登録されているゲートウェイ端末５Ｃを示した
ならば、第２１のテスト１２７は、識別された地上局７
Ａ〜７Ｅが通信しているのとたまたま同じ地上局である
かどうかを調べるために検査する。この場合であるなら
ば、主地上局７Ａあるいは最適の他の地上局７Ｂのいず
れかがゲートウェイ地上局であり、制御を、第３３の動
作１２９に渡して、地上局が地上システム１へのそれ自
身のゲートウェイとしての役目を果たし、ユーザ端末１
１との音声通信が完了したとき通信要素を出る。

【００９６】第２１のテスト１２７が、ゲートウェイ地
上局７Ｃを現在ユーザ端末１１との音声通信に従事して
いることが必要とされる同じ地上局７Ａ〜７Ｅと識別し
ないならば、制御は、ユーザ端末１１がビジターとして
実際登録される地上局７Ａ〜７ＥのＩＤを示す第３４の
動作１３１に渡される。次に、制御は、第３５の動作１
３３に渡されて、ユーザ端末１１との通信に従事してい
る地上局が信号をディジタルリンク１９を介してユーザ
端末１１が登録されている地上局５Ｃに送信し、それと
協力して音声リンク２１を使用してそれとの間に音声周
波数帯域リンクを確立する。必要なハードウェア構成が
確立されると、制御は、第３６の動作１３５に渡され
て、ユーザ端末１１と実際無線接触している地上局７Ａ
あるいは７Ｂは、全ての音声メッセージを音声リンク２
１を介して、ユーザ端末１１がビジターとして登録され
る地上局７Ｃに伝えて次に地上システム１と両方向音声
通信ができる。ユーザ端末１１との通信が完了される
と、第３６の動作１３５は、通信ルーチンから出るが、
音声リンク２１をユーザ端末１１がビジターとして登録
される地上局７Ｃとは確立されていない。

【００９７】第２０のテスト１２５が地上局７Ａ〜７Ｅ
をビジター登録のそのサイトとして示すユーザ端末１１
を検出できなかったならば、制御は、加入者のＩＤを示
す第３７の動作１３７に渡される。各ユーザ端末には、
一般的にはマイクロプロセッサを有するスマートカード
の形式で提供され、特にユーザ端末のために固有のＩＤ
を提供するユーザ端末に挿入することができる加入者Ｉ
Ｄモジュール（一般にＳＩＭとして知られている）が付
属している。このＩＤは、ランダムアクセスチャネル上
に要求中、ページング動作に応じて伝送される。

【００９８】ユーザ端末１１の固有ＩＤを記憶して、制
御は、第３８の動作１３９に渡されて、ユーザ端末１１
と実際無線接触している特定の地上局が、ユーザ端末１
１がこの地上局７Ａ〜７Ｅに登録されているかどうかを
調べるためにそれ自身のビジター位置レジスタを検査す
る。第２２のテスト１４１が、ユーザ端末１１が実際こ
の地上局７Ａ〜７Ｅに登録されることを知るならば、制
御は、第３３の動作に渡されて、地上局７Ａ〜７Ｅそれ
自体は地上システムへのゲートウェイの役目を果たし、
ユーザ端末１１との音声周波数帯域通信が完了した場
合、通信ルーチンを出る。

【００９９】第２２のテスト１４１が、ユーザ端末と実
際無線接触している地上局７Ａ〜７Ｅのビジター位置レ
ジスタ１７Ａ〜１７Ｅに記憶されているユーザ端末１１
の固有ＩＤを知ることができないならば、制御は、第３
９の動作に渡されて、地上局７Ａ〜７Ｅがディジタルリ
ンク１９を使用して他の地上局７Ａ〜７Ｅの全てにその
ビジター位置レジスタ７Ａ〜７Ｅを調べ、一致があるな
らばもとへ報告するように命令する。

【０１００】第２３のテスト１４５が、他の地上局７Ａ
〜７Ｅの中の１つが肯定的に応答したならば、制御は、
その動作およびその結果生じる制御交換が前述された第
３４の動作１３１に渡される。

【０１０１】第２３のテスト１４５が、地上局７Ａ〜７
Ｅの中のいずれかからも応答を検出できないならば、こ
れは、ユーザ端末１１がどんな理由であってもどこにも
登録されていないことを示している。したがって、制御
は、第４０の動作１４７に渡されて、ユーザ端末１１
が、無線接触している実際の地上局７Ａ〜７Ｅを登録さ
れ、次に、機能が組み込まれているならば、ユーザ端末
が、無線接触している地上局７Ａ〜７ＥのＩＤを示して
いるので、ユーザ端末１１がその後にランダムアクセス
チャネル上に要求しようとすると、どの地上局７Ａ〜７
Ｅにユーザ端末１１が登録されているかの指示が伴う。

【０１０２】未登録ユーザ端末１１は、地上局７Ａ〜７
Ｅおよびユーザ端末１１が互いに識別できることが確実
にされるので、実際無線接触している地上局に適切に登
録されている。

【０１０３】第４０の動作１４７は、第３３の動作１２
９に制御を渡して、現在ユーザ端末１１の登録サイトで
ある地上局が地上システムへのそれ自身のゲートウェイ
の役目を果たし、ユーザ端末１１との音声通信が終了さ
れた場合に通信ルーチンから出る。

【０１０４】主地上局７Ａは、その移動衛星交換局５Ａ
が修正されて、他の地上局７Ａ〜７Ｅの移動衛星交換局
５Ｂ〜５Ｅと異なるように作動する単なる地上局である
ことに理解されるべきである。主地上局７Ａの役割は他
の地上局に対する単に監視用である。その目的のため
に、当業者は、特定の地上局７Ａ〜７Ｅは主地上局７Ａ
を示す必要が全然ないことを知っており、地上局７Ａ〜
７Ｅと通信する、前述の動作を実行できる監視用コント
ローラがどこかに存在することが単に必要であることを
理解するであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるグローバル通信システムの一例
を示すブロック図である。

【図２】地上ネットワークからユーザ端末への呼を確
立する場合における動作例を示すフローチャートであ
る。

【図３】ユーザ端末から地上ネットワークへの呼を確
立する場合における動作例を示すフローチャートであ
る。

【図４】図３のフローチャートの概要を示すフローチ
ャートである。

【図５】移動衛星交換局が地上システムへの呼のルー
トを決定する場合の動作例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１……地上システム３……ゲートウェイ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ……移動衛星交換局７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ……地上局９Ａ，９Ｂ，９Ｃ……衛星１１……ユーザ端末１３……加入者１５……ホーム位置レジスタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ，１７Ｅ……ビジター
位置レジスタ１８……コントローラ１９……ディジタルリンク２１……音声リンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ユーザ端末が複数の衛星の各々と通信す
るように作動していて、前記複数の衛星の各々が複数の
地上局の各々と通信するように作動していて、前記ユー
ザ端末が前記複数の衛星を通して通信するように作動し
てサービスを要求し、前記複数の地上局がコントローラ
を備え、前記複数の地上局の各々が前記衛星を監視する
ように作動していて、かつ前記ユーザ端末からのサービ
スの要求を受信した場合、前記ユーザ端末からのサービ
スの要求を受信したことを示す信号を前記コントローラ
に出すように作動していて、かつ前記ユーザ端末からの
サービスの要求を受信したことを示す前記信号に応じて
作動して前記要求をサービスするように前記複数の地上
局の中からの最適に配置された地上局に命令することを
特徴とする衛星通信システム。
【請求項２】前記コントローラが、前記ユーザ端末の
位置を計算するように作動していて、かつ前記ユーザ端
末の位置、前記衛星の現在および将来の位置、および地
上局の位置に基づいて前記最適に配置された地上局を選
択するように作動していることを特徴とする請求項１記
載の衛星通信システム。
【請求項３】前記ユーザ端末が、ランダムアクセスチ
ャネル上にサービスを要求するよう作動していて、かつ
前記地上局の各々が前記ランダムアクセスチャネル上の
サービスの要求に応答するように作動していることを特
徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の衛
星通信システム。
【請求項４】前記最適に配置された地上局が、前記コ
ントローラからの命令に応じて作動して、前記ユーザ端
末が使用するための通信チャネルに対してある周波数を
割り当てることを特徴とする請求項１または請求項２ま
たは請求項３のいずれかに記載の衛星通信システム。
【請求項５】前記コントローラが、前記最適に配置さ
れた地上局に命令するように作動して、前記割り当てら
れた通信チャネルの周波数を前記ユーザ端末に通知し、
かつ前記ユーザ端末が、前記最適に配置された地上局に
よって通知されたことに応じて作動して、前記割り当て
られた通信チャネルの前記周波数に再同調して前記最適
に配置された地上局と通信することを特徴とする請求項
４記載の衛星通信システム。
【請求項６】前記ユーザ端末が、前記ユーザ端末が、
最後に登録された地上局のＩＤを記憶するように作動し
ていて、かつ前記ユーザ端末が、前記ＩＤを前記コント
ローラに知らせるように作動していることを特徴とする
先行の請求項のいずれかに記載の衛星通信システム。
【請求項７】前記コントローラが、それぞれのビジタ
ーの位置の登録内容を検査するように前記地上局の各々
に指令するように作動して、前記ユーザ端末がそれに登
録されているか否かを決定し、かつ前記ユーザ端末が登
録されているか否かを前記コントローラに信号を送り返
すことを特徴とするいずれかの請求項１ないし請求項５
のいずれかに記載の衛星通信システム。
【請求項８】ユーザ端末が、前記地上局の中の１つに
地上電話システムへのゲートウェイ局として登録される
時、前記最適に配置された地上局が前記ゲートウェイ局
でない場合、前記コントローラが、前記ゲートウェイ地
上局を介して前記地上システムとの間で全ての音声メッ
セージを中継するように前記最適に配置された地上局に
命令するように作動していることを特徴とする請求項７
記載の衛星通信システム。
【請求項９】前記ユーザ端末が前記地上局のいずれか
にゲートウェイ地上局として登録されない場合、前記コ
ントローラが前記ユーザ端末に対する前記登録ゲートウ
ェイ地上局になるように前記最適に配置された地上局に
命令するように作動していることを特徴とする請求項１
ないし請求項７のいずれかに記載の衛星通信システム。
【請求項１０】前記ゲート地上局と前記最適に配置さ
れた地上局との間での前記メッセージの中継が音声周波
数帯域リンクを使用して得られることを特徴とする請求
項８記載の衛星通信システム。
【請求項１１】前記命令およびデータが、前記コント
ローラと前記地上局との間、および前記地上局間に低容
量ディジタルリンクを使用して伝達されることを特徴と
する先行の請求項のいずれかに記載の衛星通信システ
ム。
【請求項１２】前記コントローラが、主地上局を提供
するように前記複数の地上局の中からの１つと結合され
ていることを特徴とする先行の請求項のいずれかに記載
の衛星通信システム。
【請求項１３】ユーザ端末が複数の衛星の中の各々と
通信するよう作動していて、前記複数の衛星の各々が複
数の地上局の各々と通信するように作動していて、前記
ユーザ端末が前記複数の衛星を通して通信するように作
動していてサービスを要求し、前記複数の地上局がコン
トローラを備えている衛星通信システムで使用する方法
において、前記複数の地上局の各々が前記衛星を監視す
るステップと、前記複数の地上局の各々が、前記ユーザ
端末からのサービスの要求を受信する場合、前記ユーザ
端末からのサービスの要求を受信したことを示す信号を
前記コントローラに出すステップと、前記コントローラ
が、前記ユーザ端末からのサービスの要求を受信したこ
とを示す信号の前記受信に応じて、前記複数の地上局の
中からの最適に配置された地上局に前記要求をサービス
するように命令するステップとからなることを特徴とす
る方法。
【請求項１４】前記コントローラが前記ユーザ端末の
位置を計算するステップと、前記コントローラが、前記
ユーザ端末の現在の位置、前記衛星の現在および将来の
位置、および前記地上局の位置に基づいて前記最適に配
置された地上局を選択するステップとを含むことを特徴
とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】前記ユーザ端末が、ランダムアクセス
チャネル上にサービスを要求するステップと、前記地上
局の各々が、前記ユーザ端末からのサービスの要求を受
信した場合、それに応答するステップとを含むことを特
徴とする請求項１３または請求項１４のいずれかに記載
の方法。
【請求項１６】前記コントローラからの命令に応じ
て、前記最適に配置された地上局が、前記ユーザ端末で
使用するための通信チャネルに対してある周波数を割り
当てるステップを含むことを特徴とする請求項１３また
は請求項１４または請求項１５のいずれかに記載の方
法。
【請求項１７】前記コントローラが、前記ユーザ端末
に前記割り当てられたチャネルの周波数を知らせるよう
に前記最適に配置された地上局に命令するステップと、
前記ユーザ端末が、前記通信チャネルの周波数を前記最
適に配置された地上局によって知らされることに応じ
て、前記割り当てられた通信チャネルの周波数に再同調
して前記最適に配置された地上局と通信するようにステ
ップとを含むことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】前記ユーザ端末が、前記ユーザ端末に
最後に登録されたこの地上局のＩＤを記憶するステップ
と、前記ユーザ端末が、前記コントローラに前記ＩＤを
知らせるステップとを含むことを特徴とする請求項１３
ないし請求項１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】前記コントローラが、前記ユーザ端末
がそれに登録されたか否かを決定するためにそれぞれの
ビジターの位置の登録内容を検査するように前記地上局
の各々に命令するステップと、前記地上局の各々が、前
記ユーザ端末が登録されたか否かを前記コントローラに
信号を送り返すステップとを含むことを特徴とするいず
れかの請求項１３ないし請求項１７のいずれかに記載の
方法。
【請求項２０】前記コントローラが、前記ユーザ端末
が、地上電話システムへのゲートウェイ局として前記地
上局の中の１つに登録される場合と、前記最適に配置さ
れた地上局が前記ゲートウェイ局でない場合、前記ゲー
トウェイ局を介して前記地上システムの間で全ての音声
メッセージを中継するように前記最適に配置された地上
局に命令するステップとを含むことを特徴とする請求項
１９記載の方法。
【請求項２１】前記コントローラが、前記ユーザ端末
がゲートウェイ地上局として前記地上局のいずれかで登
録されない場合、前記ユーザ端末に対して登録されたゲ
ートウェイ地上局になるように前記最適に配置された地
上局に命令するステップを含むことを特徴とする請求項
１３ないし請求項１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】前記ゲートウェイ地上局と前記最適に
配置された地上局との間に前記メッセージを中継するた
めに音声リンクを使用するステップを含むことを特徴と
する請求項２０記載の方法。
【請求項２３】前記コントローラと前記地上局との
間、および前記地上局との間に、低容量ディジタルリン
クを使用して、前記命令を伝達するステップを含むこと
を特徴とする請求項１３ないし請求項２２のいずれかに
記載の方法。
【請求項２４】前記コントローラと前記複数の地上局
の中からの１つとを一体にして主地上局を提供するステ
ップを含むことを特徴とする請求項１３ないし請求項２
３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】ユーザ端末が複数の衛星の各々と通信
するように作動していて、前記複数の衛星の各々が複数
の地上局の各々と通信するように作動していて、前記ユ
ーザ端末が前記複数の衛星を通して通信するように作動
してサービスを要求し、前記複数の地上局がコントロー
ラを備え、前記複数の地上局の各々が前記衛星を監視す
るように作動していて、かつ前記ユーザ端末からのサー
ビスの要求を受信した場合、前記ユーザ端末からのサー
ビスの要求を受信したことを示す信号をコントローラに
出すように作動していて、かつ前記ユーザ端末からのサ
ービスの要求を受信したことを示す前記信号に応じて作
動して、前記要求をサービスするように前記複数の地上
局の中からの最適に配置された地上局に命令する衛星通
信システムで使用するためのユーザ端末において、前記
ユーザ端末が、前記ユーザ端末が最後に登録されたこの
地上局のＩＤを記憶し、かつ前記コントローラに前記Ｉ
Ｄを知らせるように作動されていて、そして前記ユーザ
端末がＩＤを記憶していない場合、前記ＩＤとして前記
最適に配置された地上局のＩＤを受け入れるように更に
作動することが特徴であるユーザ端末。