Система двусторонней/широковещательной мобильной и портативной спутниковой связи

Система двусторонней/широковещательной мобильной и портативной спутниковой связи

Реферат

 

Система связи включает в себя первую систему спутниковой связи, например систему на ГСО, обеспечивающую услуги широковещательной передачи в наземной зоне обслуживания, вторую систему спутниковой связи, например систему на НГСО, обеспечивающую услуги двусторонней связи в наземной зоне обслуживания, двунаправленную линию связи между первой системой спутниковой связи и второй системой спутниковой связи, а именно между наземными частями их сегментов, оконечное устройство пользователя, находящееся в наземной зоне обслуживания. Оконечное устройство пользователя имеет приемопередатчик для получения услуг от системы связи через вторую систему спутниковой связи и дополнительно имеет приемник для приема услуг широковещательной связи из первой системы спутниковой связи в ответ на приобретение услуги. Объединение функциональных возможностей различных спутниковых систем, в особенности при их использовании для мобильной связи, дает способ идентификации пользователей и способ предоставления пользователям доступа в различные сети, что и является достигаемым техническим результатом. Дополнительно обеспечена возможность устанавливать приемлемую оплату за доступ к полосе частот и многофункциональность по одной абонентской подписке. Система сотовой связи, имеющая высокоразвитую систему идентификации, регистрации и опознавания мобильной связи при передвижении, предоставляет средство, которое позволяет пользователю, даже при его передвижении, осуществлять доступ к услугам широковещательной связи и принимать данные, например, от поставщика услуг Интернета. 6 с. и 21 з.п. ф-лы, 30 ил.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Настоящее изобретение относится в общем случае к системам спутниковой связи и, в частности, к системе спутниковой связи, имеющей орбитальную и наземную часть, обеспечивающую широковещательную передачу, и орбитальную и наземную часть, обеспечивающую мобильную связь.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ Посредством способов с использованием спутников услуги сотовой телефонной связи были распространены на самые отдаленные участки Земли, обеспечивая таким образом доступ многих новых абонентов к различным услугам телефонной связи. Эти спутниковые системы могут быть системами региональной связи с геостационарными орбитами (ГСО) (GSO), или системами глобальной связи с негеостационарными орбитами (НГСО) (NGSO). В качестве двух примеров спутниковых систем с НГСО могут быть приведены системы Иридиум (Iridium^TM ) и Глобалстар (Globalstar ^TM ), которые могут быть названы Системами Глобальной Спутниковой Мобильной Связи СГСМС (GMSS).

Службы прямого вещания (ПВ) (DTH) обеспечивают услуги по трансляции, например телевизионных программ, передачу которых обычно осуществляют при помощи спутников с ГСО. В отличие от них системы СГСМС или Системы Региональной Спутниковой Мобильной Связи (СРСМС) (RMSS) спроектированы так, что они представляют собой высокопроизводительные системы связи, подобные системам сотовой связи, обеспечивающие прямую передачу речи и данных для пользователей систем мобильной и портативной связи. Для того чтобы обеспечить максимальное количество абонентов в системе СГСМС, пропускную способность по скорости передачи данных предоставляемого абоненту тракта обычно ограничивают относительно низкими скоростями передачи данными (например 2400, 4800 или 9600 бит в секунду), а также обычно используют цифровые речевые сигналы с высокой степенью сжатия.

Для того чтобы обеспечить использование одного и того же ВЧ-канала несколькими пользователями, в этих системах обычно применяют способы множественного доступа с временным разделением (МДВР) или множественного доступа с кодовым разделением (МДКР).

Спутниковые системы с НГСО и ГСО имеют существенно различные параметры их работы. Например времена задержки на прохождение сигнала для систем СГСМС с НГСО составляют величину приблизительно порядка от 9 до 100 мс, тогда как операции кодирования и декодирования могут вносить дополнительную задержку до 100 мс. Для спутников с ГСО, имеющих большую высоту орбиты, задержка на прохождение сигнала равна 250 мс плюс задержка на кодирование и декодирование, которая может увеличить эту задержку до 350 мс или более. Кроме того, существующая пропускная способность систем ССМС (MSS) (систем спутниковой мобильной связи) ограничена из-за малого диапазона спектра, выделенного для этой цели. Однако услуги спутникового вещания уже были оптимизированы для коммерческого телевидения с полной передачей движения и высокоскоростных данных и отличаются наличием высокопроизводительных каналов связи спутник-Земля, которые могут обеспечивать обслуживание, используя параболические антенны диаметром от 18 до 24 дюймов.

Аналоговые или цифровые телевизионные сигналы могут быть несколькими способами поданы в станцию связи Земля-спутник, именуемую подводящей линией связи, которая осуществляет преобразование сигнала в цифровой вид (и дополнительно может осуществлять сжатие сигнала), а затем передает его на спутник с ГСО. Спутник с ГСО осуществляет преобразование сигнала по частоте, усиление сигнала и ретранслирует его в широкую зону обслуживания, где его почти одновременно принимают множество приемников, находящихся в зоне обслуживания. Помимо вышеуказанной задержки на прохождение сигнала в 250 мс, может возникнуть дополнительная задержка при цифроаналоговом преобразовании сигнала. Преобразованный сигнал затем подают в обычный телевизионный приемник или в телевизионный приемник высокой четкости (ТВЧ) (HDTV). В общем случае ширина полосы частот для этих услуг вещания велика по сравнению с полосой частот СГСМС.

До настоящего времени системы спутниковой сотовой связи и системы спутникового вещания развивались параллельно, причем каждая была оптимизирована для своих собственных целей. Наземные системы с проводными линиями связи и системы беспроводной связи, например системы сотовой и персональной связи, разрабатывают и оптимизируют для передачи речи данных, и, в частности, для передачи данных персонального компьютера. Тем временем использование Интернета становится широко распространенным, причем к нему одновременно постоянно подключены миллионы абонентов. В настоящее время разрабатываются способы объединения услуг передачи речи и данных с Интернетом, а также коммерческим телевидением. В действительности, ожидается, что обычное понятие "сигнал готовности к набору телефонного номера" будет скоро объединено с новым понятием, называемым "сигнал готовности ко входу во всемирную сеть".

Ожидается, что будущие системы ССМС будут использовать традиционные способы связи, объединенные с телевидением (например телефон с передачей изображений), а также в них будет использован Интернет или его преемник. Персональные компьютеры, становясь все меньшими по размерам, все более производительными и быстрыми, будут объединены с системами беспроводной связи, что приведет к созданию интегрированной системы связи и компьютера. Общей связующей нитью между этими услугами является сам абонент и растущее использование абонентом беспроводной телефонной связи, персонального компьютера и сети Интернет.

Однако в настоящее время у абонентов систем мобильной связи наблюдается отставание в использовании сети Интернет из-за неспособности этих систем предоставить абоненту тракт или канал высокоскоростной передачи данных. В результате у абонента возникают длительные задержки при приеме входных данных, поступающих в качестве ответов на запросы абонента. Тем не менее, абоненты систем ПВ отстают в использовании сети Интернет по сравнению с пользователями мобильной и передвижной связи из-за неспособности создать линию связи Земля-спутник от пользователя к передающему спутнику и от него к станции передачи поставщика услуг Интернет (ПУИ) (ISP) или поставщика услуг телевещания. В результате в настоящее время много пользователей могут иметь три или более отдельных подписки на абонентское обслуживание: одну для сотовой связи с передачей речи и данных с низкой скоростью, одну для телевидения ПВ и одну для подключения к Интернету.

До этого изобретения не существовало удовлетворительного решения для этих и других проблем.

ЦЕЛИ И ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ Первая цель и преимущество этого изобретения заключается в создании системы спутниковой связи, в которой преодолены вышеупомянутые и другие проблемы.

Другая цель и преимущество этого изобретения состоит в том, чтобы санкционировать доступ и предоставить абоненту оконечное устройство пользователя, обеспечивающее доступ к сотовой связи с передачей речи и данных с низкой скоростью, к телевещанию, и высокоскоростное соединение с сетью Интернет для передачи данных.

Еще одной целью и преимуществом этого изобретения является создание гибридной системы связи, отличающейся тем, что орбитальная и наземная часть, обеспечивающая широковещательную передачу, и орбитальная и наземная часть, обеспечивающая мобильную связь, подобную сотовой, функционируют совместно, предоставляя абоненту высокоскоростную связь для передачи данных, более низкоскоростную связь для передачи данных и речевую связь.

Другой целью и преимуществом этого изобретения является создание гибридной системы связи, отличающейся тем, что в ней используют систему спутниковой связи с ГСО совместно с системой спутниковой связи с НГСО и что гибридная система связи оптимизирована так, чтобы использовать достоинства каждой составной части спутниковой системы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Способы и устройства, соответствующие вариантам осуществления этого изобретения, обеспечивают решение вышеупомянутых и иных проблем, а также реализацию целей и преимуществ настоящего изобретения.

В гибридной системе спутниковой связи используют, по крайней мере, две системы спутниковой связи, которыми могут являться система региональной связи на ГСО и система глобальной связи на НГСО. Когда они объединены в соответствии с теорией этого изобретения, гибридная система, имея одну и ту же архитектуру, может осуществлять обслуживание всего населения Земли различными сигналами, имеющими оптимизированную задержку и высокое качество.

В соответствии с настоящим изобретением, чтобы обеспечить эффективный доступ к услугам Интернета, интерактивному телевидению и другим услугам для пользователей мобильной и стационарной связи, один или большее количество ретрансляционных спутников, имеющих высокую орбиту, например ГСО, объединяют с системой спутниковой связи на НГСО, например с системой, имеющей низкую околоземную орбиту (НОО) (LEO) или среднюю околоземную орбиту (СОО) (МЕО).

Объединение функциональных возможностей различных спутниковых систем, в частности, при их использовании для мобильной связи, обуславливает наличие способа идентификации пользователей и способа разрешения доступа пользователей к различным сетям. Кроме того, это предоставляет возможность устанавливать приемлемую оплату за доступ к полосе частот и обеспечивает многофункциональность по одной абонентской подписке. Система спутниковой сотовой связи, имеющая высокоразвитую систему идентификации, регистрации и опознавания мобильной связи при перемещении (роуминг), предоставляет средство, которое позволяет пользователю, даже при его передвижении, осуществлять доступ к услугам широковещательной связи.

Таким образом, в этом изобретении предложена система связи, которая включает в себя первую систему спутниковой связи, обеспечивающую услуги широковещательной связи в наземной зоне обслуживания; вторую систему спутниковой связи, обеспечивающую услуги двусторонней связи в наземной зоне обслуживания; двунаправленную линию связи между первой системой спутниковой связи и второй системой спутниковой связи; и оконечное устройство пользователя, находящееся в наземной зоне обслуживания. Оконечное устройство пользователя имеет приемопередатчик, обслуживаемый системой связи через вторую систему спутниковой связи, и, кроме того, имеет приемник для приема услуг широковещательной связи из первой системы спутниковой связи в ответ на запрос о предоставлении этой услуги.

Далее раскрыты способ и система для подключения устройства обработки данных к сети Интернет. Способ включает в себя следующие операции: (а) обеспечивают связь устройства обработки данных с приемопередатчиком спутниковой связи, например с телефоном спутниковой связи, и с приемником спутниковой связи, (б) обеспечивают такое функционирование устройства обработки данных, чтобы оно осуществляло запрос на предоставление услуг Интернета, который передают через приемопередатчик спутниковой связи в наземный шлюз через, по крайней мере, один спутник с геостационарной орбитой, и ретранслируют запрос на предоставление услуг Интернета от шлюза в объект Интернета, который должен выполнить запрос на предоставление услуг, например в узел всемирной "паутины" (WWW). При следующей операции выполняют запрос на предоставление услуг посредством передачи данных с объекта Интернета в устройство обработки данных через тракт, проходящий либо через, как минимум, один спутник на негеостационарной орбите и приемопередатчик спутниковой связи, либо через спутник на геостационарной орбите и приемник спутниковой связи. Выбор конкретного используемого тракта может быть осуществлен исходя из, по крайней мере, одной характерной особенности данных, например срочности получения данных, или количества данных, которые будут переданы. Например короткие сообщения и ответы могут быть переданы через систему связи со спутником на негеостационарной орбите и приемопередатчик спутниковой связи, а передача длинных файлов и загружаемых Интернет-страниц может быть осуществлена через спутник на геостационарной орбите и приемник спутниковой связи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Вышеизложенные и другие признаки изобретения станут более очевидными при прочтении последующего подробного описания изобретения совместно с приложенными чертежами, на которых: Фиг.1 представляет собой блок-схему системы спутниковой связи по первому варианту осуществления этого изобретения.

На Фиг.2 изображена совокупность спутников на ГСО и НГСО, обслуживающих имеющие различное географическое положение наземные зоны обслуживания, которые связаны вместе через наземные коммуникационные сети передачи данных и речи.

Фиг.3 представляет собой вид в перспективе варианта осуществления оконечного устройства пользователя в соответствии с сущностью этого изобретения.

На Фиг. 4 показан вариант осуществления оконечного устройства пользователя, устанавливаемого в автомобиле, в соответствии с дополнительным аспектом этого изобретения.

Фиг.5 представляет собой блок-схему системы спутниковой связи по второму варианту осуществления этого изобретения.

На каждом из чертежей Фиг.6А-Фиг.6Е изображен вариант осуществления архитектуры системы и показаны связи между системами спутниковой связи на НГСО и спутникового вещания на ГСО с ретрансляционной станцией подводящей линии связи, шлюзом и наземной частью оконечного устройства пользователя.

На каждом из чертежей Фиг.7А-Фиг.7З показана работа системы в режиме широковещательной связи.

Фиг. 8 представляет собой блок-схему ретрансляционной станции подводящей линии связи, показанной на Фиг.1 и Фиг.5.

Фиг.9А-Фиг.9И представляют собой схемы последовательности логических операций, поясняющие функционирование системы широковещательной связи, где на Фиг. 9А-Фиг. 9Г изображены различные операции входа в систему и опознавания, на Фиг.9Д изображен сеанс установления широковещательной передачи, на Фиг.9Е изображен способ инициализации сеанса связи в режиме двухсторонней широковещательной/интерактивной связи, на Фиг.9Ж показано функционирование системы в течение сеанса двусторонней широковещательной/интерактивной связи, на Фиг.9З показано функционирование системы в течение сеанса только широковещательной передачи и на Фиг.9И показаны операции, выполняемые для завершения сеанса широковещательной передачи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Фиг.1 представляет собой блок-схему, на которой показана общая структура системы спутниковой связи согласно настоящему изобретению для первого варианта его осуществления. На схеме показаны две совокупности спутников, причем одна совокупность находится на более высокой орбите, чем другая. Для удобства систему, имеющую более высокую орбиту, называют совокупностью на ГСтО, которая имеет один или большее количество ретрансляционных спутников 1. Вторую совокупность называют совокупностью 7 на НГСО, которая имеет спутники 7А на НГСО. Совокупность ретрансляционных спутников расположена выше, чем совокупность 7 на НГСО, и может иметь геостационарную околоземную орбиту (ГОО) (GEO), среднюю околоземную орбиту (СОО) или находиться на различных высоких круговых или эллиптических околоземных орбитах (BOO) (HEO), и может, например использовать орбиты спутников "Лопус" (Loopus), "Эйс" (АСЕ) или "Молния", либо любые другие подходящие орбиты. Хотя совокупность с высокими орбитами будет упоминаться далее как геостационарная система, но в соответствии с этим следует учитывать, что данное изобретение не органичивается использованием только ретрансляционных спутников, имеющих ГСО. Совокупность 7 с более низкой высотой может иметь любой набор конфигураций орбит, но в общем случае используют наклонные круговые орбиты или полярные орбиты. Однако также могут быть использованы совокупности спутников с эллиптическими орбитами или комбинации эллиптических и круговых орбит. В общем случае орбита совокупности 7 с низкой высотой необязательно должна быть наклонной, а вместо этого может быть экваториальной, полярной или иметь любую другую конфигурацию, включая гелиостационарную. Таким образом, хотя в последующем описании совокупность 7 на НГСО именуют совокупностью с низкой околоземной орбитой (НОО), в которой используют наклонную круговую орбиту с высотой менее 2000 км, это изобретение не ограничивается использованием только этого конкретного типа совокупности НГСО, в которой может также быть использована, например средняя околоземная орбита (COO).

Соответствующие типы спутниковых систем с НОО, которые могут быть использованы для реализации этого изобретения, описаны в патенте США 5,619,525, "Управление мощностью с обратной связью для системы спутниковой связи с низкой околоземной орбитой" ("Glosed Loop Power Control for Low Earth Orbit Satellite Communication System) P.А. Видемана (R.A.Wiedeman) и М. Дж. Сайтса (M.J.Sites); в патенте США 5,448,623, "Спутниковая телекоммуникационная система, использующая шлюзы с сетевым координированием и действующая совместно с системой наземной связи" ("Satellite Telecommunications System Using Network Coordinating Gateways Operative with a Terrestrial Communication System") Р.А. Видемана (R.A. Wiedeman) и П.А. Монте (P.A. Monte); и в патенте США 5,303,286, "Система роуминга беспроводной телефон/спутник" ("Wireless Telephone/Satellite Roaming System") Р.А. Видемана (R.A.Wiedeman), но изобретение не ограничивается ими.

По крайней мере, как минимум, один ретрансляционный спутник 1, находящийся на ГСО, размещен в точке экваториальной орбиты и способен излучать энергию в ВЧ-диапазоне в требуемую зону 2 обслуживания. Ретрансляционная станция 3 подводящей линии связи (РСПЛС) (BFS) размещена так, чтобы она смогла замкнуть линию связи с ретрансляционным спутником 1, находящимся на ГСО. Эту линию связи называют здесь подводящей линией 4 широковещательной передачи Земля-спутник. РСПЛС 3 может находиться внутри зоны обслуживания 2 или вне ее. Подводящая линия 5 широковещательной передачи спутник-Земля соединяет спутник 1 с оконечным устройством пользователя 6 внутри зоны обслуживания 2. Совокупность 7 спутников, имеющих НГСО, находится на более низкой орбите, чем спутник 1, находящийся на ГСО, и, как описано выше, может являться системой с НОО.

Станция двухточечной линии связи, также называемая шлюзом 8, размещена на поверхности Земли таким образом, что она может замыкать каналы связи и к совокупности 7 спутников, имеющих НГСО, и к оконечным устройствам 6 пользователя, находящимся в зоне 2 обслуживания. Шлюз 8 создает подводящие линии 9 двусторонней связи к спутникам 7А из совокупности 7 спутников, имеющих НГСО. В любой заданный момент времени в поле обзора шлюза 8 обычно нахоятся два или более спутников 7А на НГСО. Следовательно, шлюз 8 имеет, по крайней мере, один, но в общем случае более одного набора антенн связи и оборудования. Совокупность 7 спутников на НГСО осуществляет ретрансляцию данных по подводящим линиям 9 связи в оконечное устройство 6 пользователя и из него, используя линии 10 двусторонней связи для обслуживания пользователя. Линии двусторонней связи могут проходить через одиночный спутник 7А или, в предпочтительном варианте, через два или более спутников 7А, находящихся в зоне видимости для того, чтобы иметь возможность осуществить объединение разнесенных сигналов в оконечном устройстве 6 пользователя, во избежание задержки, затенения и затухания на линии связи. Подобным образом, для того, чтобы обеспечить разнесение, совокупность ретрансляционных спутников на ГСО может включать в себя два или большее количество спутников 1. Шлюз 8 может быть соединен с коммутируемой телефонной сетью 11 общего пользования (КТСОП) и, следовательно, с другими системами 12 наземной сотовой связи, с сетями наземной мобильной связи общего пользования (СНСМСОП) (PLMNS) или с частными сетями 13. В предпочтительном варианте шлюз 8 также соединен с РСПЛС 3 посредством наземной линии 14 внутрисистемной связи. Эта линия связи может быть специально выделена для этой цели или же могут быть использованы средства КТСОП 11. При другой конфигурации оконечное устройство линии 15 внутрисистемной связи осуществляет связь с РСПЛС 3 через дополнительные линии 16 внутрисистемной радиосвязи. В предпочтительном варианте линии 16 связи проходят через совокупность спутников на ГСО, однако для этой цели может быть использована совокупность 7 на НГСО или другая система спутниковой связи, находящаяся на НОО, СОО или ГОО.

Общее управление системой и распределение ресурсов осуществляется центром управления работой наземных служб (ЦУРНС) (GOCC) 17 и центром управления работой спутника (ЦУРС) (SOCC) 18. Эти центры могут быть централизованными или разделены на несколько региональных центров. Шлюз 8 и ретрансляционные станции 3 подводящей линии связи соединены с ЦУРНС 17 через наземную сеть 19 передачи данных (НСПД) (GDN).

РСПЛС 3 связана с одним или большим количеством поставщиков услуг Интернета (ПУИ) 20 или с другими поставщиками 21 услуг вещания. В свою очередь, ПУИ 20 обычно осуществляет подключение к "всемирной паутине" (WWW) Интернета 50 через КТСОП 11 и предоставляет пользователю множество услуг.

Множество различных зон обслуживания и наборов вышеупомянутого оборудования могут быть соединены в сеть. На Фиг.2 показан пример всемирной сети, в которой населенные области континентов подразделены, например на три зоны обслуживания А, Б и В. В других вариантах осуществления вся площадь поверхности Земли может быть подразделена на зоны обслуживания, включающие в себя океаны. В общем случае зоны обслуживания соответствуют геополитическим границам, которые включают в себя страны или субрегионы внутри стран. Одна зона обслуживания может обслуживать несколько стран либо может быть осуществлено совместное обслуживание множества зон обслуживания отдельными шлюзами 8. Не все зоны обслуживания обязательно включают в себя широковещательную аппаратуру, показанную на Фиг.1 (например РСПЛС 3).

В примере из Фиг.2 показаны три набора аппаратуры, но, как объяснялось выше, он может иметь множество таких наборов. Набор А и набор Б содержат все виды аппаратуры (шлюз 8, РСПЛС 3, ПУИ 20), в то время как набор В не включает в себя аппаратуру широковещательной передачи (например РСПЛС 3). Как было описано выше, эта различная аппаратура связана между собой посредством КТСОП 11, НСПД 19 и Интернета 50. Показано, что ЦУРНС 17 связан с набором А аппаратуры, но он может находиться и где-либо в сети.

Возможно использование многих типов оконечных устройств 6 пользователя, которые могут взаимодействовать с системой, созданной по принципу сочетания функционирования двусторонних линий связи, подобно сотовой связи, и объединенных с ними и работающими только на прием линиями связи спутник-Земля для широковещательной передачи. На Фиг.3 показан пример одного варианта оконечного устройства 6 пользователя, пригодного для межсистемной связи с Интернет 50. В этом примере оконечное устройство 6 пользователя включает в себя спутниковый сотовый телефон 22 (ССТ) (SCT), который соединен с компьютером 23, например с портативным компьютером, либо непосредственно соединен с блоком 24 интерфейса широковещательной связи (БИШС) (BIU). ССТ 22 включает в себя приемопередатчик, который может осуществлять передачу ВЧ-сигналов к спутникам 7А из совокупности 7 на НГСО и прием ВЧ-сигналов от них. БИШС 24 снабжен ВЧ-приемником для приема передач по линии связи 5 спутник-Земля от спутника 1 на ГСО, и, кроме того, в нем предусмотрен логический интерфейс с РСПЛС 3. БИШС 24 снабжен широковещательной приемной антенной 25, которая может быть подвижной или поворотной, для чего используют, например, необязательный блок 26 спутниковой навигации, способствующий наведению антенны БИШС на спутник 1, имеющий ГСО. Прием сигнала подводящей линии 5 широковещательной связи спутник-Земля от РСПЛС 3 осуществляют через спутник 1, имеющий ГСО (или другую высоту орбиты), в то время как линии двусторонней связи между шлюзом 8 и оконечным устройством 6 пользователя устанавливают через совокупность 7 на НГСО, используя ССТ 22. Линии двусторонней связи дают возможность оконечному устройству пользователя 6 воспринимать гибридную систему, а также они могут быть использованы для приема данных через систему на НГСО тогда, когда прием данных от системы на ГСО не производится. Также показаны приемник 6а видеосигнала, например, телевизор, к которому в соответствии с сущностью этого изобретения требуемые телепрограммы от ПУВ 21 (поставщика услуг вещания) (BSP) могут быть направлены через РСПЛС 3, ретрансляционный спутник 1 и БИШС 24.

Используя данные, вложенные внутрь информации заголовка или иным образом добавленные перед ним или после него, РСПЛС 3 определяет, следует ли ответ в виде пакетов данных или файлов направить по линиям 9 и 10 двусторонней связи через линию связи с более низким быстродействием и меньшей задержкой, проходящую через совокупность 7 на НГСО (например, НОО), либо вместо этого направить его через спутниковые линии 4 и 5 широковещательной передачи, имеющие более высокое быстродействие, но более длительную задержку. Передачу данных, содержащих много графической информации, форматированных данных и пересылку длинных файлов, в общем случае, осуществляют через линии 4 и 5 широковещательной передачи, имеющие более высокое быстродействие, а передачу ответов, небольших файлов и коротких команд от ПУИ 50, которые чувствительны к задержке, осуществляют через линии двусторонней связи, через линии 9 и 10 связи, находящиеся на НГСО. Так как местоположение оконечного устройства 6 пользователя известно, то РСПЛС 3 может осуществлять вычисление различных геометрических конфигураций и расстояний линии связи и определять фактические задержки при доставке сообщений. При необходимости РСПЛС 3 может координировать доставку сообщений в компьютер 23 пользователя посредством внутренней буферизации или каким-либо иным образом осуществляя задержку одного или большего числа ответов так, чтобы обеспечить поступление данных в компьютер 23 с ожидаемой, логически верной последовательностью во времени.

Теперь будет приведен типичный пример функционирования одного варианта оконечного устройства 6 пользователя с точки зрения процедуры входа в систему. После распаковки оконечного устройства 6 пользователя и его монтажа пользователь указывает его приблизительное местоположение. Это местоположение может быть получено с использованием навигационных средств, например, ГСОМ (глобальной системы определения местоположения) (GPS) или "Лоран" (Loran), карты, посредством введения почтового индекса в программу компьютера 23, счислением пути либо любым другим средством. В любом случае, используя приблизительные значения широты и долготы и знание или оценку того, в какой зоне обслуживания находится пользователь, из компьютера 23 или из справочной таблицы, напечатанной в инструкции пользователя, или при помощи любого другого соответствующего средства пользователь получает приблизительно азимут и угол возвышения спутника 1 на ГСО. Затем пользователь либо вручную, либо автоматически ориентирует широковещательную приемную антенну 25 на сигнал от спутника 1, находящегося на ГСО, используя встроенные электронные и механические устройства, например устройство наведения, входящее в состав блока 26 спутниковой навигации. Спутник 1 может излучать сигнал, помогающий пользователю осуществить этот процесс. Для всей этой процедуры может быть использован способ, аналогичный способу, применяемому абонентами телевидения ПВ для обнаружения и слежения за линией связи спутник-Земля от спутника ПВ. Например, может быть использована контрольная лампа на БИШС 24, которая дает более быстрые или более яркие вспышки тогда, когда сигнал обнаружен и взят на сопровождение.

Следует отметить, что вышеуказанной процедуры можно избежать, если антенна 25 БИШС является ненаправленной или слабонаправленной антенной. Однако в этом случае необходимо, чтобы ретрансляционный спутник 1 передавал более мощный ВЧ-сигнал.

В любом случае, как только широковещательный сигнал обнаружен и взят на сопровождение, схема в БИШС 24 осуществляет захват сигнала и идентификацию спутника 1, на который наведена или за которым осуществляет слежение антенна 25 БИШС 24. Идентификатор спутника передают на компьютер 23 или каким-либо иным способом отображают на БИШС 24, и он указывает, что БИШС 24 находится в активном состоянии и готов к работе. После этого либо параллельно с этим пользователь активирует ССТ 22 для передачи запроса на доступ в сеть. ССТ 22 обнаруживает и берет на сопровождение совокупность 7 спутников на НГСО, формирует запрос на обслуживание, получает номера возможных шлюзов и осуществляет передачу этого запроса на обслуживание. Затем система на НГСО (шлюз 8) определяет местоположение пользователя. Те шлюзы 8, которые получают запрос пользователя на доступ к обслуживанию, проверяют местоположение этого пользователя, которое дает либо ССТ 22 (в котором может быть использован необязательный блок 26 спутниковой навигации), либо получаемое посредством триангуляции, используя известные способы. В любом случае, если ССТ 22 находится внутри зоны обслуживания шлюза 2, то этот шлюз начинает процесс подтверждения права на доступ, тогда как остальные шлюзы игнорируют этого пользователя.

Следует отметить, что сетевой согласующий шлюз, например, описанный в вышеуказанном патенте США 5,448,623, также может быть использован для предоставления оконечному устройству 6 пользователя определенного наземного шлюза 8 (или, соответственно, самого себя).

В любом случае одновременно шлюз 8 запрашивает различные базы данных, используя идентификационный номер (ИН) ССТ 22, который был передан вместе запросом на обслуживание (или другим способом), для установления того, находится ли оконечное устройство 6 пользователя в исходном месте или же перемещается. Кроме того, может быть использован идентификационный номер БИШС. Затем шлюз 8 передает пользователю номер обслуживающего шлюза, а при необходимости - информацию о синхронизации и привязке по времени и другую информацию, требуемую для слежения за системой на НГСО. Тем временем завершают один или более процессов подтверждения на доступ и осуществляют ввод идентификационного номера ССТ 22, местоположения и разрешенных услуг для ССТ 22 в регистр исходного местоположения (РИМ) (HLR) или в базу данных регистра гостевого местоположения (РГМ) (VLR) по данным, полученным из РИМ шлюза или РИМ пользователя. Затем шлюз 8 формирует сообщение о готовности к обслуживанию и через один или более спутников 7А из совокупности 7 на НГСО передает его в ССТ 22, который, в свою очередь, может отображать эти результаты на одном или более ССТ 22, на БИШС 24 или на компьютере 23. Затем пользователь может посылать запросы на предоставление дополнительных услуг, заказывать телефонные переговоры, посылать или принимать факсимильные сообщения и запрашивать или активизировать множество других услуг, включающих в себя подключение к Интернету 50 по двусторонней связи с низким быстродействием через обычный телефонный модем 23А в компьютере 23.

В соответствии с сущностью настоящего изобретения для обеспечения быстрого подключения к Интернету с потенциально более низкой стоимостью для пользователя и/или получения усовершенствованных услуг пользователь может посылать запрос на предоставление ему подводящей линии 5 широковещательной связи спутник-Земля. Чтобы получить разрешение на использование линии 5 широковещательной связи спутник-Земля, пользователь передает сообщение на разрешение широковещательной связи в шлюз 8 через ССТ 22 и линии 9 и 10 двусторонней связи на НГСО. Передача этого сообщения может быть осуществлена вместе со специальным сигналом с кнопочной панели ССТ 22, либо с информационным сообщением, выработанным программой в компьютере 23, либо с сообщением, выработанным БИШС 24. После приема сообщения, содержащего запрос на разрешение широковещательного обслуживания, шлюз 8 приступает к обработке запроса. Эта процедура предоставления разрешения может быть выполнена путем регистрации запроса на обслуживание в шлюзе 8, или же пользователь может набрать номер РСПЛС 3 и послать запрос непосредственно в РСПЛС 3. Предполагая, что имеет место первый случай и что после проверки пользователю разрешено получить линию широковещательной связи, шлюз 8 передает сообщение через линию 14 внутрисистемной передачи данных (или через линию 16 внутрисистемной передачи данных по радисвязи) в РСПЛС 3. Это сообщение содержит идентификатор пользователя, который может включать в себя идентификатор ССТ 22 и/или другую информацию о типе имеющегося оборудования (то есть, о скоростях модема, о типе БИШС 24 и т.д.). Он также может содержать идентификатор ПУИ 20 пользователя и перечень доступных услуг.

Рассматривая теперь операции подготовки к работе в РСПЛС 3, полагают, что сообщение о запросе на обслуживание от пользователя получено и выполнены различные процессы. Эти процессы могут включать в себя дополнительное предоставление права на доступ и/или проверку паролей пользователя (при необходимости). Другие процессы включают в себя проверку имеющихся ресурсов на спутнике 1, а также определение того, на какой ретранслятор спутника, частоту или канал нужно произвести настройку, а также то, какую часть полосы частот ретранслятора, канала или набора частот в этом ретрансляторе или канале или наборе частот следует использовать. На этом этапе РСПЛС 3 при желании также может получить подтверждение идентификация ПУИ 20. После приема идентификатора пользователя и запроса на обслуживание РСПЛС 3 для того, чтобы установить, является ли пользователь зарегистрированным абонентом этой станции, может проверить абонента либо в своей собственной базе данных, либо в регистре местоположения пользователя (РМП) (ULR), который может представлять собой регистр гостевого или исходного местоположения пользователя (РГМП или РИМП) (VULR или HULR). Если пользователь не является зарегистрированным абонентом, то в этом случае абонент может быть абонентом одного из нескольких ПУИ, связанных с РСПЛС 3. Если это так, то может быть создано сообщение и передано ПУИ 20 абонента через наземную линию связи или спутниковую линию связи, либо другими средствами. Могут быть осуществлены дополнительная проверка, уведомление о доступности обслуживания или другие функции, а затем (если это необходимо) сообщения передают в РСПЛС 3 для предоставления услуг. Наконец, формируют различные сообщения о распределении ресурсов и о разрешении широковещательной передачи и возвращают их в шлюз 8 через наземные или спутниковые линии 14 и/или 16 внутрисистем