DE19751161A1

DE19751161A1 - Statellitenkommunikationssystem und das dazugehörende Verfahren

Info

Publication number: DE19751161A1
Application number: DE19751161A
Authority: DE
Inventors: Kenneth L Sowles; Peter J Armbuster; Daniel R Tayloe; Raymond J Leopold
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1998-06-04
Also published as: RU97119747A; GB9723112D0; FR2756696A1; BR9705707A; TW384580B; GB2319929A; IL121823A0; JPH10163948A; NL1007634A1; CA2221004A1; ITRM970673A1; US6047161A; IT1295842B1; KR19980042950A

Description

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf globale mobile Kommunikati on und insbesondere auf ein zelluläres Telefon- und Datenkommuni kationssystem mit Satelliten.

Hintergrund der Erfindung

Die US Patentschriften 5 410 728 und 5 509 004, die beide dem Anmelder der vorliegenden Erfindung erteilt wurden, beschrei ben ein Kommunikationsnetz mit sowohl Schaltnetzzentralen im Weltraum als auch Schaltnetz zentralen auf der Erde, um sowohl Basis- als auch ergänzende Kommunikationsdienste genügend gut zu bedienen. In diesen Patenten werden Satellitenanordnungen für zelluläre Telefonkommunikationssysteme mit Satelliten darge stellt. Diese Anordnungen verwenden mehrere Satelliten in niedri ger Umlaufbahn um die Erde (Low Earth Orbit = LEO). Die Satelli ten bewegen sich gleichförmig um die Erde. Die zellulären Struk turen der Satelliten sind in gewisser Weise den gängigen zellulä ren mobilen Telefonsystemen ähnlich. Bei zellulären mobilen Systemen sind die zellulären Stationen fest, und die Anwender bewegen sich. Wenn ein Anwender von einer Zellenposition zu einer anderen fährt, wird der Telefonanruf von einer zellulären Schalt einheit an eine andere weitergegeben. Beim Satellitensystem der Patentschriften '728 und '004 sind die Anwender zu jeder vorgege benen Zeit verhältnismäßig statisch, während die Satelliten, die die Zellen sind, sich in stetiger Bewegung befinden. Mit einem tragbaren oder mobil installierten zellulären Telefon wird eine Verbindung zu einem der Satelliten direkt vom tragbaren, vom mobil installierten oder von einem entfernten, eingebauten Telefon zu einem der am nächsten gelegenen Satellitenschalter hergestellt. Wenn ein Satellit, der ursprünglich als Schaltein heit für den bestimmten Anwender diente, eine Zelle dieses Schalters verläßt, wird der Anwenderanruf an die geeignete benachbarte Zelle "weitergereicht". Benachbarte Zellen können Zellen innerhalb eines Satelliten oder Zellen von anderen Satel liten sein, die sich entweder in derselben Umlaufebene oder in einer benachbarten Umlaufebene befinden. Anwender können "wandern", aber die Entfernung dieser Wanderung ist verglichen mit den Reisewegen der Satellitenschalter verhältnismäßig klein.

Wie beim zellulären mobilen Telefonsystem hat das zelluläre Satellitenkommunikationssystem eine spektrale Wirksamkeit. Das bedeutet, die gleiche Frequenz kann von verschiedenen Satelliten schaltern gleichzeitig benutzt werden.

Die spektrale Wirksamkeit ergibt sich durch die räumliche Entfernung zwischen den Satellitenschaltern und den Anwendern. Die Anwender können sich überall an Land oder auf dem Wasser oder in der Luft in einer geringeren Höhe als die LEO-Satelliten befinden. Zum Beispiel kann jemand von einem Ort auf der Erde jemanden an einem anderen Ort auf der Erde, jemanden auf einem Boot oder jemandem in einem Flugzeug anrufen.

Das oben beschriebene System ergibt ein Kommunikationsnetz, das sowohl Schaltnetz zentralen im Weltraum als auch Schaltnetz zentralen am Boden hat, damit sowohl Basis- als auch ergänzende Kommunikationsdienste gut bedient werden können. Damit mit einem System dieser Art telefoniert werden kann, müssen Schaltnetze am Boden verwendet werden. Bei der Entwicklung von Tarifen für Dienste, die solch ein zelluläres System verwenden, können verschiedene vermittlungsfirmen beteiligt sein. Außerdem kostet das Weiterleiten von Telefonanrufen über das öffentlich geschal tete Telefonnetz (PSTN) für jeden Anruf sogenannte "Schlußgebühren"Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Satellitenvermittlungsanordnung gemäß ei ner bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm, das die Verbindung der Sa tellitenschalteinheiten mit zugehörigen mobilen Anwendern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, das die Verbindung der Sa tellitenschalteinheiten mit zugehörigen Anwendern und die Verbin dung zum öffentlichen Telefonnetz gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 4 zeigt einen ersten Übergangsbetriebszustand des Kom munikationsnetzes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 zeigt einen zweiten Übergangszustand des Kommunikati onsnetzes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 6. zeigt einen dritten Übergangsbetriebszustand des Kommunikationsnetzes gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 7 zeigt den letzten Betriebszustand des Kommunikations netzes beim Verarbeiten eines Anrufs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Anordnung von Satelliten für das zelluläre Satellitentelefonkommunikationssystem. Bei dieser Anordnung befinden sich einige Satelliten, wie etwa die Satelliten 10, 20 und 30 in einer niedrigen Umlaufbahn um die Erde (LEO). In jede Umlaufebene wurden einige Satelliten gebracht. Die Satelliten in den Umlaufebenen 3 bis 8 decken zum Schalten die gesamte Erde ab. Jeder Satellit enthält eine (nicht gezeigte) Satellitenschaltein heit, geeignete Antennen 11 und eine sich entfaltende Solarzel len-Matrix 12 sowie (nicht gezeigten) Speicherbatterien, die mit den Solarzellen verbunden sind, um die Energie für die Schaltein heit zu liefern. Die Satellitenbusse bzw. -fahrzeuge selbst sind LEO-Satelliten etwa solche, die gekauft werden können. Die Satelliten werden mit einem Trägerfahrzeug in die Umlaufbahn gebracht. Wenn sie in der Umlaufbahn angekommen sind, wird die Solarzellen-Matrix geöffnet, und dadurch wird die Schalteinheit aktiviert. Die Satelliten werden dann einzeln über herkömmliche telemetrische Spurverfolgungs- und Steuerkanäle auf ihre Bahnen gebracht, um das Netz aufzubauen.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mindestens ein weiterer Satellit 1000 hinzugefügt. Der zusätzli che Satellit 1000 wird bei einer bevorzugten Ausführungsform in eine hohen Umlaufbahn um die Erde (High Earth Orbit = HEO) vorzugsweise auf eine geostationäre Umlaufbahn gebracht. Bei dieser geostationären Umlaufbahn ist es möglich, eine Sichtlini en-Kommunikation zu jedem der Satelliten innerhalb des Blickwin kels von der Erdoberfläche wenigstens einer Hemisphäre zu haben. Dieser zusätzliche Satellit 1000 enthält ein Telekommunikations- Schaltnetz, das als Gateway-Schalter arbeitet. Ein Gateway- Schalter stellt Telefonfunktionen und Dienste bereit, zu denen unter anderem etwa das Weiterleiten, das Verfolgen der Position des Anwenders und die Verwaltung des Teilnehmerprofils gehören. Er hat die Antenne 1111 und das Solarsegel 1112. Durch diesen Satelliten 1000 der als Gateway arbeiten kann, können Nachrich tensignale von einem Anwender 15 zu einem zweiten Anwender 16 weitergeleitet werden, ohne ein Schaltnetz am Boden zu verwenden (vorausgesetzt die Teilnehmer 15 und 16 verwenden Teilnehmerein heiten (Subscriber Units = SUs ), um sich direkt über einen oder mehrere zugehörige LEO-Satelliten zu verständigen.)

Wenn also ein Anwender 15 in Fig. 1 eine SU hat und abhebt, wird von einem bestimmten Satelliten 10 seine Dienstnachfrage empfangen. Dem Anwender 15 wird eine Kanalfrequenz zugewiesen, und die vom Anrufer gewünschte Nummer wird dann durch das System weitergeleitet. Jeder LEO-Satellit ist ein zugeteilter lokaler Prozessor. Der Satellit 10 schaltet den Ruf in eine geeignete Zelle, die entweder in seiner eigenen Zellenempfehlung oder in der Zellenempfehlung des geeigneten Satelliten liegt. Der Satel lit 10 wird eine Bestimmung vornehmen, so daß auf den angerufenen Anwender über den Gateway-Satelliten 1000 zugegriffen werden kann. In diesem Fall wird durch eine Verbindung vom Satelliten 10 zum Satelliten 1000 ein Pfad eingerichtet, der seinerseits als Gateway-Schalter wirkt und der eine Verbindung zum Satelliten 20 herstellt. Der Satellit 20 wiederum stellt eine Verbindung zum angerufenen Anwender her. Das System enthält daher gemäß der Erfindung mehrere LEO- oder erste Satelliten und mindestens einen Gateway-Satelliten oder zweiten Satelliten zum Einrichten der Nachrichtenkanäle zwischen den ersten Satelliten der LEO-An ordnung.

Die zwei gezeigten Anwender 15 und 16 haben tragbare SUs. Die Anwender können sich in einem Schiff, auf dem Wasser, in einem Fahrzeug in Bewegung, in der Luft befinden, oder sie können Teil eines öffentlichen Telefonnetzes (PSTN) sein, bei dem die Verbindung über ein Gateway erfolgt. Jeder LEO-Satellit ist ein lokaler Prozessor. Das System bestimmt, an welchen geeigneten Satelliten oder an welche Zelle der Anruf geschaltet werden muß. Jeder LEO-Satellit bestimmt einen optimalen Pfad von sich zum wachsten geeigneten Satelliten. Diese Bestimmungen können auf der Grundlage des Bürokennungsteils der Telefonnummer des angerufenen Anwenders durchgeführt werden.

Es sollte beachtet werden, daß, wie in Fig. 1 gezeigt, in einem globalen Netz mehr als ein Gateway-Satellit bereitgestellt werden kann. Fig. 1 zeigt einen zweiten Gateway-Satelliten 2000. Wenn Verbindungen zwischen zwei Anwendern, die weit voneinander entfernt sind, eingerichtet werden sollen, können Verbindungen zwischen den Gateway-Satelliten eingerichtet werden. Wenn ein Anwender 15 mit dem Anwender 17 sprechen möchte, kann bei dieser Anordnungsart daher ein Pfad von Anwender 15 über den LEO- Satellit 10 zum Gateway-Satelliten 1000 eingerichtet werden, der sich im Sichtbereich des Gateway-Satelliten 2000 befindet und der eine Verbindung zu ihm einrichten würde. Der Gateway-Satellit 2000 seinerseits würde über den LEO-Satelliten 30 einen Pfad zum Anwender 17 einrichten.

Es kann mehrere Gateway-Satelliten geben, die miteinander oder mit den terrestrischen Gateways kommunizieren, um die Position eines angerufenen Teilnehmers zu bestimmen, aber der Pfad des Anrufs würde nur über die LEO-Satelliten gehen, wobei die Gateway-Satelliten die Steuerung der Verarbeitung des Anrufs übernehmen (d. h. den Aufbau, den Abbruch des Anrufs, das Anrufen von ergänzenden Diensten, Ansagen, etc.).

Mit verhältnismäßig wenig Gateway-Satelliten im HEO kann die gesamte Erde mit einem Schaltnetz überdeckt werden, das komplett im Weltraum schaltet. Je nach Position können drei bis vier Gateway-Satelliten praktisch die gesamte Erde abdecken.

Fig. 2 zeigt die Verbindung der Satelliten, wenn, wie in Zu sammenhang mit Fig. 1 beschrieben, eine Telefonverbindung bereit gestellt wird. Die Satelliten 10 und 20 sind jeweils LEO-Satel liten, und der Satellit 1000 ist in der gezeigten Ausfüh rungsform ein Satellit in einer hohen Umlaufbahn (HEO), die in der bevorzugten Ausführungsform eine geostationäre Umlaufbahn sein kann. Es ist jedoch klar, daß der Satellit 1000 ein Teil einer Anordnung von HEO-Satelliten sein kann, die nicht in geostationären Umlaufbahnen sein müssen.

Der mobile Anwender 15 stellt eine Verbindung 101 zum Satel liten 10 her. Der Satellit 10 bestimmt seinerseits aus der angerufenen vom Anwender 15 erhaltenen Nummer, daß das Satelli ten-Gateway 1000 verwendet werden muß. Zwischen dem Satelliten 10 und dem Satelliten 1000 wird eine Verbindung 1001 eingerichtet. Der Satellit 1000 stellt seinerseits fest, daß der angerufene Teilnehmer, d. h. der Anwender 16 über den Satelliten 2000 bedient werden kann. Der Satellit 1000 richtet ein Verbindungsglied 1002 zum Satelliten 20 ein, der seinerseits eine Verbindung 102 zum Anwender 16 herstellt. Bei den Verbindungen zwischen den Satelli ten, d. h. der Verbindung 1001 und Verbindung 1002 können die Daten zum Beispiel mit einem Mikrowellenstrahl oder mit einen Laserstrahl übertragen werden.

Das Satelliten-Gateway 1000 wird manchmal zum Aufbau eines Anrufs verwendet, d. h. zwischen den Satelliten 10 und 20 wird eine Nachrichtenverbindung für die Stimme eingerichtet, die nicht über das Satelliten-Gateway 1000 geht. Wenn der Rufpfad jedoch ergänzende Dienste beinhaltet, wie zum Beispiel etwa Konferenz schaltungen, wird die Sprachkommunikation über das Satelliten- Gateway 1000 gesendet, denn die Satelliten 10 und 20 enthalten nicht die für Konferenzschaltungen wesentlichen zentralen Verwal tungsfunktionen, die im Satelliten-Gateway 1000 enthalten sind.

Die Satelliten werden mit ihren mobilen Anwendern zum Bei spiel über die Strahlen 101 und 102 verbunden. Diese Strahlen werden über die Satelliten Auf/Ab-Verbindungsantennen zum Austau schen von Nachrichten mit den Anwendern von deren Rundstrahlan tennen empfangen.

Jeder der LEO-Satelliten, wie etwa der Satellit 20, kann Da ten zu und von einem Gateway senden und empfangen. Das Gateway kann sich im Satelliten befinden, wie etwa im Satelliten 1000, oder es kann ein Gateway am Boden sein. Die Gateway-Verbindung zu den Gateways am Boden können Datenpaketverbindungen ähnlich den Satelliten-nach-Satelliten-Verbindungen sein.

Fig. 3 zeigt zur Veranschaulichung eine zweite Zusammen schaltung zwischen zwei Anwendern. Der Anwender 15 ist wiederum ein Anwender mit einem tragbaren SU-Telefon, und er will eine Telefonverbindung zum Anwender 17 herstellen, der in diesem Fall kein tragbares SU-Telefon sondern ein mit dem PSTN 50 verbundenes herkömmliches Telefon hat. In diesem Fall hebt der Anwender 15 ab, um den Dienst zu beanspruchen. Der Satelliten 10 erhält wieder über die Verbindung 101 die Nachfrage nach einem Kanal. Er weist dem Anwender 15 eine Kanalfrequenz zu, und die angerufene Anwendernummer wird über das System weitergeleitet. In diesem Fall bestimmt der Satellit 10, daß erneut der Gateway-Satellit 1000 gebraucht wird, und er richtet eine Verbindung 1001 zum Satelliten 1000 ein. Der Satellit 1000 führt die notwendigen Gateway- oder Schalttätigkeiten aus, einschließlich beispielswei se der Registrierung und/oder der Authentisierung. Der Satellit 1000 stellt dann die Verbindung 1002 zum Satelliten 20 her. Der Satellit 20 richtet daraufhin eine Verbindung 1003 zum Gateway 40 auf der Erde ein. Das Gateway 40 seinerseits hat Einheiten, die es mit dem PSTN 50 zusammenschalten. Als Folge der Verbindung des Satelliten 20 über das Gateway 40 mit dem PSTN 50 kann der Anwender 15, der direkt über den Strahl 101 mit dem Satelliten 10 verbunden ist, Sprache oder Daten über die Satelliten-S-Struktur (Satellit-nach-Satellit über entsprechende Verbindungen) über das Gateway 40 und über das PSTN 50 übermitteln, um den Anwender 17 des PSTN 50 auszuwählen. Der Gateway-Satellit 1000 bleibt im Pfad der Anrufsteuerung, um den Aufbau und den Abbruch des Anrufs oder, wenn verlangt, Zusatzdienste zu liefern; die Daten des Anwenders (d. h. der Sprachpfad) aber werden zwischen den Satelli ten 10 und 20 in niedriger Erdumlaufbahn ausgetauscht.

Der Satellit 1000 und das Gateway 40 sind Schaltzentralen des Telekommunikationsnetzes. In jede Schaltzentrale kommen Signale von mehreren Quellen herein, und sie schaltet die herein kommenden Signale an mehrere Bestimmungsorte weiter. In der bevorzugten Ausführungsform können diese Signale digitale Pakete sein, die Aufruf- oder Nachrichtendaten transportieren. Die Aufrufdaten sind Nachrichten, mit denen der Betrieb der vom Netz bereitgestellten Schaltdienste gesteuert wird. Die Nachrichtenda ten sind die Nutzlastinformationen, deren Austausch der Zweck des Netzes ist.

Das Gateway 40 auf der Erde hat eine Bodenterminalsteuerung (BTS), die sich direkt mit dem Satelliten verständigt, und eine mobile Schaltzentrale (MSZ) zur Kopplung an ein BTS und über eine Schnittstelle an das PSTN. Der Satellit 1000 hat eine MSZ, die dem im auf der Erde verwendeten globalen System für mobile Telekommunikation entspricht. Die MSZs können Verbindungen zwischen Halbanrufen herstellen, wobei ein Halbanruf einen Anwender oder einen Teilnehmer an einem Ende eines verbundenen Anrufs repräsentiert. Solche Verbindungen werden auf herkömmliche Art definiert. Außerdem führen die MSZs im Gateway des Satelliten 1000 ebenfalls wie normal sowohl Basis- als auch ergänzende Schaltdienste durch.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen die Betriebszustände des Kommuni kationsnetzes an verschiedenen Punkten des dynamischen internen Schaltprozesses. Die Fig. 4 bis 7 zeigen den Ablauf beim Herstellen einer Verbindung über die LEO-Satelliten 10 und 20 und den Gateway-Satelliten 1000 mit einer MSZ zwischen den Telefonan wendern 15 und 16 aus Fig. 2. Obwohl der Ablauf für zwei tragbare Telefonanwendereinheiten, die von verschiedenen Satelliten bedient werden, gezeigt und beschrieben wird, gilt der Ablauf für das ganze Telekommunikationsnetz, um alle Kombinationen von Elementen bedienen zu können, einschließlich, aber nicht beschränkt auf zwei tragbare SU-Anwender 15 und 16, die jeweils von verschiedenen LEO-Satelliten 10, 20 und von demselben Satel liten-Gateway 1000 bedient werden. Der Ablauf zum Herstellen von Schaltverbindungen zwischen Systemanwendern weist mehrere Schrit te auf, die jeweils von verschiedenen Anwendereinheiten ausge führt werden, zu denen sowohl tragbare Satellitentelefone als auch herkömmliche Telefone, Leo-Satelliten, Gateways in Satelli ten und Gateways auf der Erde gehören, die alle oben, in Zusam menhang mit den anderen Figuren beschrieben würden. Tragbare Anwendereinheiten, LEO-Satelliten und Gateway-Satelliten werden jeweils von einem Computer gesteuert, und sie enthalten möglichst einen oder mehrere Prozessoren, Mikroprozessoren, Steuerungen und ähnliche Bestandteile, die Programmanweisungen, die in den jeweiligen Speichern gespeichert sind, ausführen. Fachleute werden erkennen, daß das verwendete dynamische interne Schalten auf eine für Fachleute von Computergesteuerten Ausrüstungen allgemein bekannte Weise durch Programmanweisungen implementiert werden kann. Dem Fachmann ist klar, daß jede der Anwendereinhei ten, der LEO-Satelliten und der Gateway-Satelliten auch andere Schritte ausführt, die für das dynamische interne Schalten nicht relevant sind. Solche anderen Schritte können Aufgaben zum Rückfragen und andere Programmierungsmechanismen sein, die verschiedene Signale auswerten oder auf andere Weise feststellen, ob der Ablauf des hier beschriebenen Programms geändert werden muß.

Fig. 8 zeigt das Ablaufdiagramm eines Verfahrens, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird. Wig. 8 soll in Zusammenhang mit den Fig. 4-7 erläutert werden. Der Ablauf, bei dem eine Verbindung zwischen einem anrufenden Anwender 15 und einem angerufenen Anwender 16 aufge baut wird, hat in Fig. 8 einen Schritt 810, bei dem der Anwender 15 einen Aufrufkanal 101 vom LEO-Satelliten 10 bekommt. In Schritt 820 werden die anfänglichen Stufen zum Aufbau des Anrufs, wie es üblich ist, durchgeführt, unter anderem werden über den Kanal 101 verschiedene Aufrufnachrichten zwischen der Anwender einheit 15 und dem Satelliten 10 übertragen. Der Satellit 10 sammelt die verschiedenen Informationen vom Aufrufkanal und bestimmt auf Grund dieser Informationen, daß ein Zugriff auf den Gateway-Satelliten 1000 verlangt wird. Im Schritt 830 verlangt der Satellit 10 einen Zugriff auf den Gateway-Satelliten 1000 über die in Fig. 5 gezeigte Verbindung 1001. Im Schritt 840 bestimmt der Gateway-Satellit die Position des angerufenen Teilnehmers, um einen geeigneten LEO-Satelliten 20 auszuwählen, auf den, wie in Fig. 5 gezeigt, zugegriffen wird.

Im Schritt 850 authentisiert und/oder registriert der Gate way-Satellit 1000 den Anwender. Wenn der Anwender bereits regi striert wurde, authentisiert der Gateway-Satellit 1000 diese Registrierung. Wenn der Anwender jedoch nicht bereits registriert wurde, dann wird die Registrierinformation aufgenommen.

In Schritt 860 übermittelt der Gateway-Satellit 1000 die In formation zum Aufbau des Anrufs über die Verbindung 1002 an den Satelliten 20, wodurch in Schritt 870, wie in Fig. 5 gezeigt, für den angerufenen Teilnehmer auf den Satelliten 20 zügegriffen wird. Der Gateway-Satellit 1000 baut dann im Schritt 880, wie in Fig. 5 gezeigt, über den Satelliten 20 und die Verbindung 102 eine Verbindung zum angerufenen Anwender 16 auf. Im nächsten Schritt 890 richtet das System, wie in Fig. 8 gezeigt, einen Pfad für die Nachrichten ein. Das Einrichten des Nachrichtenpfads wird in den Fig. 6 und 7 gezeigt.

Wenn zwischen den Anwendern 15 und 16 ein Aufrufpfad einge richtet wurde, wird gemäß Fig. 6 zwischen dem Anwender 15 und dem Satelliten 10 über eine Verbindung 111 ein Nachrichtenpfad eingerichtet. Vom LEO-Satelliten 10 zum Gateway-Satelliten 1000 wird über die Verbindung 1011 ein Nachrichtenpfad eingerichtet.

Der Gateway-Satellit 1000 richtet gemäß Fig. 7 über die Ver bindung 1022 einen Nachrichtenpfad zum LEO-Satelliten 20 ein, und zwischen dem Satelliten 20 und dem Anwender 16 wird über die Verbindung 122 ein Nachrichtenpfad eingerichtet. Somit ist über die LEO-Satelliten 10, 20 und den Gateway-Satelliten 1000 ein vollständiger Nachrichtenpfad zwischen dem Anwender 15 und dem Anwender 16 eingerichtet. Der Nachrichtenpfad bleibt wegen des von den Satelliten 10, 20 und dem Gateway-Satelliten 1000 und den Verbindungen zwischen den Satelliten ausgeführten internen Schaltens im Weltraum. Die überwiegende Mehrzahl der vom Satelli tennetz bereitgestellten Nachrichtendienstleistungen sind übli cherweise Basisdienste. Die intern schaltenden Satelliten 10, 20 und 1000 verbessern die Qualität des Dienstes für Nachrichten dienstleistungen insgesamt. Außerdem können herkömmliche BTS 70 und MSZ 72 über das PSTN 74 Verbindungen zu Anwendern ohne SUs herstellen. Ein System mit Schaltfunktionen in Satelliten hat den besonderen Vorteil, daß die in Rechnung gestellten sogenannten "Schlußgebühren" bei Verbindungen über das PSTN 74 verringert werden können, indem die Verbindungen über das PSTN 74 durch eine geeignete der Position des angerufenen Anwenders entsprechende Auswahl der LEO-Satelliten begrenzt werden können. Eine Schlußge bühr ist die Gebühr, die bei der Benützung des PSTN, über das ein Anruf verbunden wird, anfällt. Wenn, wie es in Fig. 2 und in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist, die SU von Anwender 15 mit der SU von Anwender 16 verbunden wird, fällt die Schlußgebühr völlig fort. In diesen Fällen wird kein PSTN gebraucht.

Die Erfindung schafft ein verbessertes Kommunikationsnetz und Verfahren zum Betrieb des Kommunikationsnetzes. Das Kommuni kationsnetz beinhaltet eine Gateway-Schaltzentrale im Weltraum, die zusammen mit LEO-Satelliten arbeitet, damit sowohl bei Basis- als auch bei ergänzenden Kommunikationsdiensten eine annehmbare Qualität erreicht wird.

Die Erfindung wurde oben in bezug auf bevorzugte Ausfüh rungsformen dargestellt. Fachleute werden jedoch erkennen, daß bei diesen bevorzugten Ausführungsformen Änderungen und Modifika tionen möglich sind, ohne vom Geist oder dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Obwohl die beschriebenen Satelliten 10 und 20 in einer niedrigen Umlaufbahn um die Erde sind, könnten sich die Satelliten 10 und 20 zum Beispiel ebensogut auch auf einer Umlaufbahn mittlerer Höhe um die Erde befinden.

Claims

1. Satellitenkommunikationssystem zum Bereitstellen eines Nachrichtenpfads zwischen einem ersten Anwender (15) und einem zweiten Anwender (16), wobei das System gekennzeichnet ist durch:
Satelliten (10, 20), die sich in Umlaufebenen befinden, wobei jeder der Satelliten (10, 20) ein Schaltnetz enthält,
mindestens einen Gateway-Satelliten (1000), der sich zum Nach richtenaustausch mit den Satelliten (10, 20) über Nachrichtenver bindungen befindet, zum Ausführen eines Anrufaufbaus,
eine erste Verbindung (101), die den ersten Anwender (15) mit einem ersten Satelliten (10) der Satelliten (10, 20) koppelt,
eine zweite Verbindung (102), die den zweiten Anwender (16) mit einem zweiten Satelliten (20) der Satelliten (10, 20) koppelt,
eine dritte Verbindung (1001), die den ersten Satelliten (10) mit dem Gateway-Satelliten (1000) koppelt,
eine vierte Verbindung (1002), die den zweiten Satelliten (20) mit dem Gateway-Satelliten (1000) koppelt, und
dadurch, daß der Gateway-Satelliten (1000) einen Nachrichten pfad zwischen dem ersten und dem zweiten Anwender (15, 16) über die erste, zweite, dritte und vierte Verbindung (101, 102, 1001, 1002) einrichtet.

2. Satellitenkommunikationsvermittlung gemäß Anspruch 1, bei der die ersten und zweiten Satelliten (10, 20) sich in einer Höhe befinden, die einer niedrigen Umlaufbahn um die Erde entspricht.

3. Satellitenkommunikationssystem gemäß Anspruch 2, bei dem sich der Gateway-Satellit (1000) in einer geostationären Umlaufbahn befindet.

4. Satellitenkommunikationssystem gemäß Anspruch 2, bei dem sich der Gateway-Satellit (1000) in einer hohen Umlaufbahn um die Erde befindet.

5. Satellitenkommunikationsvermittlungssystem gemäß Anspruch 1, bei dem sich der Gateway-Satellit (1000) in einer geostationären Umlaufbahn befindet.

6. Satellitenkommunikationsvermittlungssystem gemäß Anspruch 1, bei dem sich der Gateway-Satellit (1000) in einer hohen Umlauf bahn um die Erde befindet.

7. Satellitenkommunikationssystem gemäß Anspruch 1, bei dem der Gateway-Satellit (1000) eine Vorrichtung zur Authentisierung und zum Registrieren der Anwender enthält.

8. Verfahren zum Betreiben eines Weltraum-gestützten Kommuni kationsnetzes zum Einrichten eines Nachrichtenpfades zwischen einem ersten Anwender (15) und einem zweiten Anwender (16), das durch die Schritte gekennzeichnet ist:

a) Einrichten eines ersten Aufrufpfads zwischen dem ersten An wender (15) und einem ersten Satelliten (10), wobei der erste Satellit (10) durch ein Vermittlungssystem gekennzeichnet ist,
b) Zugreifen auf einen Gateway-Satelliten (1000) über eine In tersatelliten-Nachrichtenverbindung zwischen dem ersten Satelliten (10) und dem zweiten Satelliten (20),
c) Einrichten einer zweiten Intersatelliten- Nachrichtenverbindung zwischen dem Gateway-Satelliten (1000) und einem zweiten Satelliten (20), wobei der zweite Satellit (20) durch eine Vermittlung gekennzeichnet ist,
d) Einrichten eines zweiten Aufrufpfads zwischen dem Gateway- Satelliten (1000) und dem zweiten Anwender (16), so daß der erste Anwender (15) mit dem zweiten Anwender (16) kommunizieren kann, und
e) Verwenden des ersten und zweiten Aufrufpfads, um einen Nachrichtenpfad zwischen dem ersten und zweiten Anwender (15, 16) einzurichten.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem Schritt a) durch die Schritte gekennzeichnet ist:

a1) Sammeln der vom ersten Anwender (15) bezüglich des zweiten Anwenders (16) erzeugten Adreßinformationen und
a2) Sammeln der Kennungsinformation, die sich auf den ersten Anwender (15) bezieht.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt, die Kennungsinformation im Gateway-Satelliten (1000) zu verwenden, um den ersten Anwender (15) zu authentisieren und zu registrieren.