JPH11239089A - 遠距離通信ネットワークにおける使用者端末への通知信号の送信装置および送信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信の試みが失敗した場合に、「通信が試み
られている」という通知を、使用者端末に提供するこ
と。 【解決手段】 通知信号トランスポンダーシステム１１
０は、供給路上で受信された通知信号（ＨＰＮ）に応答
する。通知信号（ＨＰＮ）は、例えば、ショートメッセ
ージ通知または失敗した通信の試みの通知を提供するた
めに、使用者端末への通信の通知を、選択的に使用者端
末へ提供する。通知信号トランスポンダーシステム１１
０は、遠距離通信信号量信号よりも高い信号透過を達成
するために、使用者端末１６による受信に対して、選択
的な高い電力で通知信号を先へ再送信するように動作す
る通知信号トランスポンダーシステム１１０の信号処理
容量は、処理されるべき通知信号の数に応答して、適応
的に変化可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、遠距離通信ネッ
トワーク（例えば衛星遠距離通信ネットワーク）内の使
用者端末への通知信号の送信に関する。この送信は、例
えば通信の試みが失敗した場合に、「通信が試みられて
いる」という通知を、使用者端末に提供するため、また
は、使用者端末で表示するためのショートメッセージを
提供するために行われる。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】地上
セルラー通信システムは、本技術分野ではよく知られて
おり、かつ、ＧＳＭ規格およびＰＣＮ規格のように、該
地上セルラー通信システムに対して異なる信号送信プロ
トコルを定義する多数の規格が存在する。これらの規格
の詳細は、例えば、Gordon White, Butterworth Heinem
ann による”Mobile Radio Technology ”（１９９４
年）に与えられる。ＧＳＭおよびＰＣＮシステムは、デ
ジタル通信システムであり、かつ、音声通信に加えて、
ページングおよびデータ通信を許可する。ＧＳＭシステ
ムでは、移動端末へショートメッセージを送信するため
に、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）が提供され
る。

【０００３】一群の衛星によって無線周波数リンクが提
供される移動衛星通信システムも、提案されている。こ
れらの衛星通信システムは、地上セルラーシステムより
も非常に大きな範囲を提供する。そのようなシステムの
一例がＩＣＯ（登録商標）システムである。その特徴
は、国際公開第９５／２８７４７号明細書と国際公開第
９６／０３８１４号明細書と英国特許公開第２２９５２
９６号公報とに記載されている。他の例は、インマルサ
ット（登録商標）衛星システムとイリジウム（登録商
標）衛星セルラーシステムとを含む。インマルサット衛
星システムは、Calcutt とTetleyとによる（Edward Arn
old によって１９９４年に発行された）”Satellite Co
mmunications:Principles and Applications”に記載さ
れている。イリジウム衛星セルラーシステムは、例え
ば、欧州特許公開第０３６５８８５号公報に記載されて
いる。

【０００４】しかしながら、地上移動通信システムおよ
び衛星移動通信システムの両方において、移動使用者端
末において受信された信号強度は、例えば、遮断または
マルチパスフェーディング（multi-path fading ）によ
って、著しく減衰されるので、移動使用者と通信するこ
とが常に可能という訳ではない。さらに、例えば、使用
者端末のアンテナは、格納されているか、または、最適
位置に展開されていないので、使用者端末の利得は低い
かも知れない。

【０００５】この課題に対する解決が、１９９７年１１
月１７日に提出された（この文書の譲受人に割り当てら
れている）米国特許第０８／９７１４０７号公報に記載
されている。この解決では、「通信が試みられている」
という通知を使用者へ提供するために、高出力の通知信
号が使用者端末へ送信される。高出力通知（ＨＰＮ）
は、多数の異なる目的に対して使用される。この目的と
は、ショートメッセージ（ＳＭＳ）を使用者端末へ送信
する試みの失敗を示すというようなことであり、また
は、予め決定されたデータを特定のセルエリア内の使用
者端末へ同報通信するというようなことである。ここ
で、上記ショートメッセージは、「音声またはファック
スまたはデータの入力呼が、使用者端末に到達すること
に失敗した」という事実を使用者端末へ警告するもので
ある。米国特許第０８／９７１４０７号公報の内容は、
ここで、参照として組み込まれる。

【０００６】衛星システムに対して、各衛星は、典型的
には、４０００個のセルを同時に処理することができる
が、太陽電池およびバックアップバッテリからの限られ
た電力供給しか持たない。そこで、信号電力を抑えるこ
とは大いに考慮すべき事柄である。我々の英国特許出願
第９６２４１０４．７号明細書に開示されたシステムで
は、衛星と使用者端末との間の信号通信は、通信リンク
に対するリンクマージンの関数として、３つの異なるレ
ベルに存在し得る。リンクマージンは、雑音密度に対す
る超過信号エネルギーの比率として定義される。この比
率は、見通し線チャネル内のメッセージを復号するのに
十分に必要とされる。通常透過（penetration）に対し
ては、衛星と使用者端末との間の通常の遠距離通信信号
量の間に起こるフェーディング等を補償するために、リ
ンクマージンは、典型的には、７〜８ｄＢの水準であ
る。通常透過は、衛星と使用者端末との間の通常の通信
信号量に対して使用される。中間透過に対しては、リン
クマージンは、１８ｄＢの水準である。中間透過は、使
用者端末を呼び出すために、かつ、ページングのために
使用される。高透過は、前述のＨＰＮ信号を送信するた
めに使用され、かつ、３０ｄＢの水準のリンクマージン
を有する。

【０００７】要求されるリンクマージンは、信号強度を
増加することによって、かつ、ある期間の時間を越え
て、信号が許容可能な低いエラーレートで受信されるこ
とができるように、信号を繰り返すことによっても、達
成されることができる。

【０００８】衛星内でＨＰＮトランスポンダーを使用す
ることが提案される。衛星電力資源の比較的大きな割合
（例えば、２０％）が、ＨＰＮトランスポンダーに割り
当てられる。この固定された資源は、「利用可能な電力
の８０％だけが、通常透過信号トラフィックおよび中間
透過信号トラフィックに対して使用されることができ
る」ということを意味する。

【０００９】また、使用者端末に対しては、資源が、Ｈ
ＰＮ信号を信号トラフィックの予め決定された時刻にお
いて検出するために割り当てられることを必要とする。
このことは、使用者端末の電力資源の使用を、望ましく
なく限定する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によると、「通知
信号資源は、固定された電力資源を必ずしも要求する必
要がなく、実際には、通知信号トラフィックのレベルに
依存して変化することに適応して許可されることができ
る」ということが認められる。

【００１１】本発明によると、第１の特徴から、移動遠
距離通信システム内での使用のためのトランスポンダー
構成において、該トランスポンダー構成は、遠距離通信
信号量信号を受信するように動作し、かつ、使用者端末
による受信のために遠距離通信信号量信号を先へ送信す
る信号量通信信号トランスポンダーシステムと、受信さ
れた通知信号に応答する通知信号トランスポンダーシス
テムとを具備し、該受信された通知信号は、使用者端末
への通信の通知を、使用者端末へ選択的に提供し、トラ
ンスポンダーシステムは、使用者端末による選択的な受
信に対して、通知信号を先へ再送信するように動作し、
通知信号トランスポンダーシステムの信号処理容量は、
処理されるべき通知信号の数に応答して、適応的に変化
可能であることを特徴とするトランスポンダー構成が提
供される。

【００１２】通知信号トランスポンダーシステムの適応
信号処理容量は、通知信号トラフィックが減少すると、
通知信号トランスポンダーシステムによって要求される
電力資源が減少されることを許可する。その結果、使用
されない電力が、他の目的（例えば、追加の呼び出しを
処理すること）に再割り当てされることができる。

【００１３】本発明は、また、地球軌道内に配置される
ための遠距離通信衛星において、該遠距離通信衛星は、
遠距離通信信号量信号を受信するように動作し、かつ、
使用者端末による受信のために遠距離通信信号量信号を
先へ送信する信号量通信信号トランスポンダーシステム
と、受信された通知信号に応答する通知信号トランスポ
ンダーシステムとを具備し、該受信された通知信号は、
使用者端末への通信の通知を、使用者端末へ選択的に提
供し、トランスポンダーシステムは、使用者端末による
選択的な受信に対して、通知信号を先へ再送信するよう
に動作し、通知信号トランスポンダーシステムの信号処
理容量は、処理されるべき通知信号の数に応答して、適
応的に変化可能であることを特徴とする遠距離通信衛星
を具備する。

【００１４】通知信号トランスポンダーシステムの適応
特性は、使用者端末における電力節減を達成するために
使用されることができる。

【００１５】更に詳細には、本発明よると、遠距離通信
ネットワークのための使用者端末において、遠距離通信
信号は、無線リンク上で、使用者端末と他のそのような
端末へと送信され、端末は、使用者端末への通信の通知
を、使用者端末へ選択的に提供する通知信号に応答し、
通知信号は、シーケンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）において
送信され、シーケンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）は、異なる
使用者端末へ同期信号（Ｆ）と共に送信されるべき通知
信号の信号量に依存する長さ（Ｄ）のシーケンスであ
り、同期信号（Ｆ）は、端末に対して個々に、通知信号
が予期されるべきシーケンス内の期間を示し、該使用者
端末は、通知信号のシーケンスにおいて使用者に対する
通知信号が送信されるべき期間（ＨＰＮi）を示すタイ
ミング信号を同期信号から取り出すように動作する受信
機システムと、使用者端末が、前記期間に対応する期間
（Ｗ）の間に使用者端末に到達した通知信号に、選択的
に応答するようにするコントローラとを具備することを
特徴とする使用者端末が提供される。

【００１６】本発明は、また、個々の使用者端末によっ
て受信されるべき通知信号を送信する方法において、該
通知信号は、使用者端末への通信の通知を、使用者端末
へ選択的に提供し、通知信号は、シーケンス（ＨＰＮ1
〜ＨＰＮn）において送信され、シーケンス（ＨＰＮ1〜
ＨＰＮn）は、異なる使用者端末へ送信されるべき通知
信号の信号量に依存する長さ（Ｄ）のシーケンスであ
り、該方法は、同期信号（Ｆ）を送信することを具備
し、同期信号（Ｆ）は、端末に対して個々に、通知信号
が予期されるべきシーケンス内の期間を示すことを特徴
とする方法を具備する。

【００１７】本発明は、また、個々の使用者端末へ通知
信号を送信するための遠距離通信システムに対する送信
局において、通知信号は、使用者端末への通信の通知
を、使用者端末へ選択的に提供し、該送信局は、個々の
使用者端末によって受信されるべき通知信号を送信する
ように動作する送信機を具備し、通知信号は、シーケン
ス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）において送信され、シーケンス
は、異なる使用者端末へ送信されるべき通知信号の信号
量に依存する長さ（Ｄ）のシーケンスであり、送信機
は、また、同期信号（Ｆ）を送信するように動作し、同
期信号（Ｆ）は、端末に対して個々に、通知信号が予期
されるべきシーケンス内の期間を示すことを特徴とする
送信局を提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明が更に完全に理解されるた
めに、ここでは、本発明の一例が添付図面を参照して説
明される。添付図面は以下の通りである。図１は、本発
明の一実施形態において、ショートメッセージサービス
センターを具備する移動衛星システムネットワークの概
要図である。図２は、図１のネットワークにおいて、シ
ョートメッセージを発することの不成功の試みに続いて
起こるＨＰＮ信号の送信のシーケンス図である。図３
は、図２のシーケンスにおける高透過チャネルフレーム
のフォーマットの図である。図４は、図１のネットワー
クにおける使用者端末の概要図である。図５は、図３の
フォーマットにおける高透過メッセージスロットの幅
と、メッセージを受信するのに必要な有効タイムウイン
ドウの幅とを示す図である。図６は、図４の使用者端末
によって適用される周波数信号取得ウインドウの図であ
る。図７は、図１のネットワークにおける衛星のうちの
１つの衛星の概要図である。

【００１９】・ネットワーク 図１は、ショートメッセージおよび高透過通知メッセー
ジの移動使用者端末への通信のために使用される衛星通
信ネットワークの部分を概要的に示す。

【００２０】定置使用者２は、公衆サービス電話ネット
ワーク（ＰＳＴＮ）４に接続されている。適切な番号を
ダイヤルすることによって、定置使用者２は、ＰＳＴＮ
４を通して、ショートメッセージサービス（ＳＭＳ）サ
ービスセンター６に接続される。ＳＭＳサービスセンタ
ー６は、最も適切なネットワーク接続を選択することに
よって、移動使用者へのショートメッセージの送信を制
御する。基地位置レジスタ（ＨＬＲ）８と通信すること
によって、ＳＭＳサービスセンター６は、呼ばれた移動
使用者に関する位置と顧客特徴情報とを得ることができ
る。

【００２１】ＳＭＳサービスセンター６は、適切な通信
リンクによって、移動端末との通信を許可する（１また
は２以上の）移動通信ネットワークに接続される。例え
ば、ＳＭＳサービスセンター６は、地上セルラーネット
ワークおよび移動衛星システムの両方に接続され、か
つ、移動端末が地上セルラーネットワークの範囲内に存
在する場合には、地上セルラーネットワークを優先的に
選択する。地上セルラーネットワークは、ＧＳＭ規格に
従い、かつ、ＧＳＭショートメッセージサービスをサポ
ートする。

【００２２】ＳＭＳサービスセンター６は、また、例え
ば、地上セルラーネットワークまたは移動衛星システム
を介して、移動使用者からショートメッセージ要求を受
信する。

【００２３】図１において、ＳＭＳサービスセンター６
（ＳＭＳ−ｓｃ）は、ＩＣＯ（登録商標）システムのよ
うな移動衛星システムに接続されている。この移動衛星
システムは、高透過メッセージ送信を含むメッセージ送
信サービスを提供する。移動衛星システム（ＭＳＳ）１
０は、複数の衛星アクセスノード１２ａ，１２ｂを具備
する。衛星アクセスノード１２ａ，１２ｂは、一群の衛
星１４ａ，１４ｂ，１４ｃへ、無線周波数通信リンクを
提供する。衛星１４ａ，１４ｂ，１４ｃのうちの少なく
ともいくつかは、移動使用者端末１６との見通し線内に
存在し、かつ、衛星アクセスノード１２のうちの１つと
使用者端末１６との間の無線通信を可能にする。

【００２４】英国特許公開第２２９５２９６号公報に記
載された一例では、世界の全体にわたる最適位置に置か
れた１２個の衛星アクセスノード１２が存在する。衛星
群は、２つの軌道平面内の１周６時間の軌道内に１０個
の使用可能な衛星を具備する。各軌道平面は、赤道に対
して４５゜傾いている。各平面には、１つの予備の衛星
が設けられている。衛星アクセスノード１２と衛星１４
との配置は、全世界の範囲に移動衛星サービスを提供す
る。イリジウム（登録商標）またはインマルサット（登
録商標）またはオデッセイ（登録商標）システムのよう
な他の移動衛星システムが使用されてもよい。

【００２５】各衛星アクセスノード（ＳＡＮ）１２は、
多重指向性アンテナを有する地上地球局（ＬＥＳ）１８
ａ，１８ｂを具備する。この多重指向性アンテナは、視
野内に存在する（いくつかのまたは全ての）衛星１４を
追跡する。各衛星アクセスノード１２は、また、移動衛
星スイッチングセンター（ＭＳＳＣ）２０を具備する。
ＭＳＳＣ２０は、（移動衛星システムにアクセスするこ
とを許可されている）第三者オペレータによって所有さ
れている他の衛星アクセスノードおよびゲートウエー
へ、通信信号量の経路を定める。ＳＭＳサービスセンタ
ー６は、そのようなゲートウエーの一例である。各ＭＳ
ＳＣ２０は、相手先位置レジスタ（ＶＬＲ）２２に接続
されている。ＶＬＲ２２は、衛星アクセスノード１２へ
ログオンされた使用者端末１６の詳細のデータベースを
具備する。

【００２６】ＨＬＲ８から得られた情報は、使用者端末
１６が登録された衛星アクセスノード１２を識別し、か
つ、ＳＭＳサービスセンター６は、その情報に基づい
て、メッセージの経路を、適切な衛星アクセスノード１
２へ定める。衛星アクセスノード１２では、移動衛星ス
イッチングセンター２０は、使用者端末１６の位置をよ
り正確に判断するために、かつ、使用者端末１６がどの
タイプのメッセージサービスに加入したのかを判断する
ために、ＶＬＲ２２からより明確な情報を得る。以下に
さらに詳細に論じられるように、この情報は、衛星アク
セスノード１２が使用者端末１６とどのようにして通信
するのかを判断する。

【００２７】・高透過通知 高透過通知サービスは、高透過通知（ＨＰＮ）サービス
センター２４によって制御される。高透過通知（ＨＰ
Ｎ）サービスセンター２４は、ＭＳＳＣ２０および（各
衛星アクセスノード１２）のＬＥＳ１８と通信する。

【００２８】高透過通知（ＨＰＮ）は、ショートメッセ
ージ信号量または音声信号量またはデータ信号量に対し
て使用されるリンクマージンよりも十分に高いリンクマ
ージンを伴って、１または２以上の衛星１４によって送
信されるメッセージである。

【００２９】例えば、通常の音声チャネルおよびデータ
チャネルは、衛星に対する直接の見通し線内で展開され
たアンテナを伴って、または、例えば７〜８ｄＢの軽い
遮断またはフェーディングを伴って、使用可能な位置内
の携帯使用者端末によって受信されるのに十分なリンク
マージンを有する。これは、通常透過として参照され
る。ショートメッセージおよび制御チャネルは、（スー
ツケース内のような）使用可能ではない位置内の携帯使
用者端末によって、および／または、アンテナが格納さ
れている携帯使用者端末によって、および／または、例
えば１８ｄＢの（中位の／軽い）無線遮断またはフェー
ディングを伴う携帯使用者端末によって受信されるのに
十分なリンクマージンを有する。これは、中間透過とし
て参照される。高透過通知は、使用者端末１６がいかな
る他の信号量も受信することができない状況において、
情報を使用者端末１６へ送信するために使用される。こ
の状況とは、使用者端末１６がビルディング内に存在す
る場合、および、全ての衛星１４からの重大な無線遮断
またはフェーディング内に存在する場合、および、アン
テナが格納されている場合のような状況である。高透過
通知のリンクマージンは、そのような環境内の使用者端
末によるデータの受信および復号化を許可するのに十分
な透過を与える。例えば、リンクマージンは、３０ｄＢ
である。リンクマージンは、送信電力の関数であり、か
つ、加えて、重畳符号化のような符号化によって増加さ
れる。重畳符号化では、使用者端末１６によって受信さ
れた信号において申し分のないビットエラーレートを達
成するために、信号送信が多くの回数繰り返される。

【００３０】・ショートメッセージ失敗後のＨＰＮ ここで、高透過通知メッセージの使用の一例が、図１お
よび図２を参照して説明される。ステップ３０では、メ
ッセージが、定置使用者２からＳＭＳサービスセンター
６へ送られる。このメッセージは、電話番号のような識
別子コードを具備する。この識別子コードは、向けられ
た受取人（この場合では、使用者端末１６）を識別す
る。ステップ３２では、ＳＭＳサービスセンター６は、
使用者端末１６を識別する情報を、基地位置レジスタ８
へ送信する。基地位置レジスタ８は、使用者端末１６が
登録されている衛星アクセスノード１２の識別子のよう
な経路決定情報を用いて返答する。ステップ３４では、
ＳＭＳサービスセンター６は、使用者２からのメッセー
ジを、基地位置レジスタ８によって識別された衛星アク
セスノード１２の移動衛星スイッチングセンター２０
へ、使用者端末１６を識別する情報と共に送る。

【００３１】ステップ３６では、移動衛星スイッチング
センター２０は、相手先位置レジスタ２２にアクセス
し、かつ、使用者端末１６の位置上の詳細な情報を相手
先位置レジスタ２２から引き出し、かつ、使用者端末１
６の所有者がショートメッセージサービスに加入してい
るか否かを判断する。ステップ３７では、メッセージ
は、使用者端末１６の予期される位置に関する情報と共
に、ＬＥＳ１８へ送信される。

【００３２】ステップ３８では、ＬＥＳ１８は、使用者
端末１６へのメッセージの送信を達成しそうな衛星を選
択し、かつ、その瞬間において使用者端末１６の位置を
カバーする衛星１４によって生成されるビームを選択す
る。そして、メッセージは、選択された衛星１４を介し
て、使用者端末１６へ送信される。

【００３３】ＬＥＳ１８は、予め決定された期間ｔ1 内
に使用者端末１６からメッセージの認識が受信されたか
否かを検出する。もし、そのような認識が受信されない
ならば、ステップ４０において、失敗信号が移動衛星ス
イッチングセンター２０へ送信される。そして、移動衛
星スイッチングセンター２０は、ステップ４２におい
て、失敗報告をＭＥＳサービスセンター６へ送信する。
ＭＥＳサービスセンター６は、同様に、失敗報告４４を
定置使用者２へ送信してもよい。ステップ４２における
失敗報告に応答して、ＳＭＳサービスセンター６は、
「使用者端末１６が現在ショートメッセージに応答して
いない」という情報を含むように、ＨＬＲ８を更新す
る。

【００３４】ステップ４０におけるページング失敗に応
答して、移動衛星スイッチングセンター２０は、ステッ
プ４８において、メッセージの内容を、ＨＰＮ要求内の
ＨＰＮサービスセンター２４へ送る。そして、ＨＰＮサ
ービスセンター２４は、ステップ５０において、ＨＰＮ
メッセージを送信するために必要とされる他の情報と共
に、移動衛星スイッチングセンター２０からの位置情報
を要求する。移動衛星スイッチングセンター２０は、ス
テップ５２において、要求された情報を基地位置レジス
タ８から取得し、かつ、ステップ５４において、要求さ
れた情報を相手先位置レジスタ２２から取得し、かつ、
ステップ５６において、要求された情報をＬＥＳ１８へ
送信する。

【００３５】ステップ５８において、ＨＰＮサービスセ
ンター２４は、ステップ４８において移された元のメッ
セージから取り出されたＨＰＮメッセージを生成し、か
つ、ＬＥＳ１８は、ステップ６０において、該ＨＰＮメ
ッセージを使用者端末１６へ送信する。ステップ６０に
おける（ＨＰＮメッセージを送信する）処理は、以下に
さらに詳細に説明される。

【００３６】使用者端末１６がＨＰＮメッセージを受信
すると、使用者端末１６は、ステップ６２において、認
識信号を、ＬＥＳ１８へ送信する。この認識に応答し
て、ＬＥＳ１８は、ステップ６４において、「ＨＰＮが
認識された」という信号を、ＨＰＮサービスセンター２
４へ信号送信する。それによって、ＬＥＳ１８は、（同
じ元のメッセージから取り出されたＨＰＮメッセージを
送信するという）ＨＰＮサービスセンター２４によるさ
らなる試みを防止する。

【００３７】・ＨＰＮ入力呼警報 この他に、ＨＰＮメッセージは、音声またはファクスま
たはデータの入力呼を使用者端末１６へ送出することの
失敗に応答して、生成されてもよい。そのような呼を発
するための処理は、「呼がＰＳＴＮ４からゲートウエー
移動衛星スイッチングセンター（ＧＭＳＳＣ）へ送ら
れ、該ＧＭＳＳＣは、その呼を、選択された衛星アクセ
スノード１２へ送る」ということを除くと、ショートメ
ッセージを発するための（上述された）処理に類似して
いる。ＬＥＳ１８は、（呼がアドレス指定された）使用
者端末１６を識別する同報通信チャネル上へ、ページン
グ信号を送信する。もし、予め決定された時間以内に使
用者端末１６から応答が受信されないならば、かつ、使
用者端末１６の加入者プロフィールがＨＰＮ補足サービ
スを具備するならば、移動衛星スイッチングセンター２
０は、ＨＰＮサービスセンター２４への呼に関する情報
を、ステップ４８に類似した方法で送る。そして、その
処理は、「ＨＰＮメッセージの内容が、（電話の）かけ
手によって送信されたショートメッセージを含まず、代
わりに、ＨＰＮ要求（例えば、失敗した入力呼）に対す
る理由に関する情報、および／または、（電話の）かけ
手の電話番号または識別子に関する情報を含んでもよ
い」ということを除くと、上述されたショートメッセー
ジの例における通りに継続する。同じ加入者からのさら
なる入力呼に起因する（繰り返される）ＨＰＮ要求は、
以下に説明されるように、徐々に出される。

【００３８】・ＨＰＮ同報通信 ＨＰＮメッセージは、２以上の使用者端末へ（例えば、
定義された使用者グループへ、または、予め定義された
エリア内の全ての使用者端末へ）同報通信されてもよ
い。ＨＰＮ同報通信は、ＨＰＮ同報通信センターによっ
て制御される。ＨＰＮ同報通信センターは、ＨＰＮサー
ビスセンター２４と同じ方法で各ＬＥＳ１８と通信する
か、または、ＨＰＮサービスセンター２４の一部を形成
してもよい。ＨＰＮ同報通信センターは、外部情報提供
者から同報通信情報を受信し、かつ、ＨＰＮ同報通信メ
ッセージの生成およびスケジューリングを制御する。

【００３９】認識は、ＨＰＮ同報通信メッセージに対し
て要求されない。

【００４０】・多様性 図２を参照すると、ステップ６２において認識がＬＥＳ
１８によって受信されないならば、ＨＰＮサービスセン
ター２４は、ＬＥＳ１８に対して、予め決定された短い
遅延の後（例えば、ＨＰＮチャネルの次の送信フェイズ
サイクルにおいて）ＨＰＮメッセージを再送信するよう
命令する。この遅延は、ＬＥＳ１８上の信号量負荷に従
って決定されてもよい。この他にも、または、これに加
えて、ＨＰＮメッセージは、（使用者端末１６からの衛
星１４の方向が著しく変化するほどに、衛星１４が移動
することを許可するのに）十分な長い遅延の後、ＬＥＳ
１８によって再送信される。そして、ＨＰＮメッセージ
は、短い遅延の後、繰り返される。

【００４１】もし、予め決定された数の（ＨＰＮメッセ
ージの）再送信の後、使用者端末１６から認識が受信さ
れないならば、ＨＰＮサービスセンター２４は、「使用
者端末１６がこのレベルのサービスに加入しているか否
か」というＨＰＮメッセージを（他の衛星１４を通し
て）再送信するよう、ＬＥＳ１８を制御する。たとえ、
使用者端末１６が、ＨＰＮメッセージが最初に受信され
た衛星１４ａからＨＰＮメッセージを受信できないとし
ても、第２衛星１４ｂを通してメッセージを受信するこ
とができるかも知れない。ＬＥＳ１８が、認識が受信さ
れた時を、ＨＰＮサービスセンター２４へ知らせるま
で、メッセージは、信号量負荷とメッセージの優先度と
使用者端末１６の加入詳細とに依存して、第２衛星１４
ｂを通して、予め決定された回数だけ繰り返される。

【００４２】選択的には、もし、第１衛星１４ａまたは
第２衛星１４ｂまたは他の衛星を通した送信時に、予め
決定された繰り返し回数の後、使用者端末１６から認識
が受信されないならば、ＨＰＮサービスセンター２４
は、例えば、使用者端末１６の視野内に存在する衛星の
うちの１つの衛星１４ｃを通した送信のために、衛星ア
クセスノードのうちの他の１つの衛星アクセスノード１
２ｂを通して、ＨＰＮメッセージを送る。このことは、
第３衛星１４ｂが第１衛星アクセスノード１２ａの視野
内に存在しないときに要求される。上記多様性技術のそ
れぞれは、単独で使用されてもよいし、または、いかな
るシーケンス内に組み込まれてもよい。

【００４３】・ＨＰＮフィルタリング ＨＰＮサービスセンター２４は、ＨＰＮ要求の内容を先
に受信されたＨＰＮ要求のデータベースと比較すること
によって、ＨＰＮ要求が先のＨＰＮ要求と同じ理由で発
生したか否かを検出する。例えば、もし、ショートメッ
セージの内容および加入者識別子が、先に受信されたＨ
ＰＮ要求のものと同じならば、このことは、「定置使用
者２またはＳＭＳサービスセンター６のいずれかが、同
じショートメッセージを繰り返すことを試みた」という
ことを示す。もし、入力呼に起因するＨＰＮ要求が失敗
したならば、ＨＰＮサービスセンターは、同じ使用者２
から同じ使用者端末１６への呼の試みに関して先のＨＰ
Ｎ要求が既に受信されているか否かを検出する。

【００４４】いずれの場合でも、繰り返されたＨＰＮ要
求は、ＨＰＮサービスセンター２４によって無視され
る。この他にも、繰り返されたＨＰＮ要求は、繰り返さ
れた要求の数が予め決定された数を越えた場合のみ無視
されてもよい。

【００４５】・ＨＰＮ要求内容 ステップ４８においてＨＰＮサービスセンター２４へ送
信されたＨＰＮ要求は、以下の情報を具備する。 １．ショートメッセージが向けられている加入者の識別
子。この識別子は、ＧＳＭ技術仕様書０３．０３におい
て定義されているＩＭＳＩ（International Mobile Sub
scriber Identity）およびＴＭＳＩ（Temporary Mobile
Subscriber Identity）と同じフォーマットのものであ
る。使用者端末１６が対応するＬＥＳ１８に登録する
と、ＴＭＳＩは、ＶＬＲ２２によって割り当てられる。 ２．移動局インターナショナルＩＳＤＮ番号。この番号
は、ＧＳＭ ＭＳＩＳＤＮと同じフォーマットのもので
ある。 ３．加入者のＨＰＮ加入詳細（例えば、ＨＰＮメッセー
ジに割り当てられた優先度）。好ましくは、優先度のレ
ベルは、標準と高位との２つだけである。 ４．使用者端末１６に関する位置情報（例えば、緯度ま
たは経度または位置エリア識別子またはセル全体識別
子）。 ５．ＨＰＮ要求に対する理由に関する情報（例えば、失
敗したショートメッセージまたは入力呼）、および、Ｈ
ＰＮ要求を引き起こすサービスのタイプ（例えば、音声
サービスまたはファクスサービスまたはショートメッセ
ージサービス）。 ６．ＨＰＮメッセージを編集するための追加情報。例え
ば、もし、ショートメッセージに起因するＨＰＮ要求が
失敗したならば、該追加情報は、元のショートメッセー
ジのヘッダおよび内容を具備する。

【００４６】・ＨＰＮメッセージ内容 ＨＰＮサービスセンター２４は、元のメッセージを受信
する。そして、ＨＰＮサービスセンター２４は、元のメ
ッセージからＨＰＮメッセージの内容を取り出してもよ
いし、または、元のメッセージの内容とは無関係にＨＰ
Ｎメッセージを生成してもよい。例えば、ＨＰＮサービ
スセンター２４は、メッセージの内容を破棄し、かつ、
ＨＰＮメッセージとして、簡単な通知信号を生成しても
よい。この場合、ＨＰＮメッセージは、単に、「使用者
端末１６と通信する試みが行われた」ということを、使
用者端末１６に示す。この他にも、ＨＰＮメッセージ
は、定置使用者２の電話番号、または、元のメッセージ
の短縮バージョン、または、ユーザーメッセージタグか
らなってもよい。この電話番号または短縮バージョンま
たはユーザーメッセージタグは、使用者端末１６で先に
記憶された１組のメッセージのうちの１つを示す（例え
ば「次の列車で家に帰る」）。

【００４７】・ＨＰＮメッセージバースト ＨＰＮメッセージは、ＬＥＳ１８によって、メッセージ
バースト内で送信される。メッセージバーストは、同期
プリアンブルとシステム情報および衛星情報とメッセー
ジデータとエラーチェックデータとからなる。衛星情報
は、ＨＰＮメッセージを送信するために使用される衛星
を識別するコードを具備する。

【００４８】システム情報ブロックは、認識チャネル周
波数リファレンスと認識チャネル時間遅延リファレンス
とを更に具備する。これらのリファレンスは、ステップ
６２において認識信号を送信するためにどの周波数が使
用されるか、および、認識を送信する前にどのくらいの
長さを遅延するかを使用者端末１６に知らせる。

【００４９】・ＨＰＮ送信チャネル 衛星１４のうちの１つの衛星によって送信されるＨＰＮ
送信チャネルのタイミングが図３に示されている。（Ｄ
と示される）高透過メッセージバーストＨＰは、同報通
信チャネルバースト（ＢＣＣＨ）を挿入される。同報通
信チャネルバーストは、特定の地理的区域内の全ての使
用者端末に送信される制御情報に対して、中間透過同報
通信チャネルを形成する。高透過メッセージバーストＤ
は、一連のＨＰＮフレームＨＰＮ1〜ＨＰＮnからなる。
この一連のフレームにおいて、各ＨＰＮフレームは、端
末１６のような個々の使用者端末に対して向けられたメ
ッセージバーストを含む。期間Ｄにおいて送信されるＨ
ＰＮフレームの数は、あらゆる特定の時刻における通知
信号量に依存して変化する。期間Ｄに先行する期間Ｆの
間に送信される同期データＳは、個々の使用者端末に対
するＨＰＮフレーム番号に関するデータを具備する。こ
れは、各使用者端末が、期間Ｄを構成する一連のＨＰＮ
フレーム内の関係するフレームからＨＰＮデータを読め
るようにするためである。期間Ｆの間に送信されるデー
タは、挿入係数Ｆに関するデータを具備してもよい。挿
入係数Ｆは、期間Ｄ全体の長さを具備する。例えば、期
間Ｄは、信号トラフィックに依存して割り当てられる最
大期間の１／２または１／４でもよい。挿入係数Ｆは、
ＬＥＳ１８ａによって選択される。

【００５０】「期間Ｆにおいて送信される同期データＳ
は、特定の地理的エリア内の全ての使用者端末に同報通
信され、かつ、（以下に更に詳細に説明されるように）
使用者端末回路が衛星との同期を達成することを許可す
る」ということが理解される。各ＨＰＮフレームは、周
波数リファレンスおよびタイミングリファレンスを提供
する同期プリアンブルバーストＦによって先行されるデ
ータスロットを具備する。

【００５１】図３に示される同報通信チャネルと高透過
スロットとのタイミングは、衛星に関して参照される。
それによって、衛星は、同報通信チャネルおよび高透過
バーストの両方を同時に送信することを、決して要求さ
れない。この方法では、衛星のピーク電力要求は定義さ
れた限界より下に保たれ、かつ、衛星における電力変動
が避けられる。

【００５２】使用者端末１６は、システム情報と衛星情
報とを受信し、かつ、メッセージバーストの到達時刻を
記録する。この情報から、使用者端末１６は、使用者端
末１６自身の送信バーストタイミングおよび受信バース
トタイミングを、システムの送信バーストタイミングお
よび受信バーストタイミングと同期する。

【００５３】・ＨＰＮメッセージタイプ メッセージバースト内容は、テンポラリィユーザーＩＤ
とメッセージＩＤとを更に具備する。テンポラリィユー
ザーＩＤは、メッセージが向けられているユーザーを識
別する。メッセージＩＤは、メッセージリファレンスＩ
ＤとメッセージタイプＩＤとを具備する。これらのＩＤ
は、送信されるべきメッセージのタイプを識別する。

【００５４】データスロットＤは、メッセージ全体を具
備してもよく、または、より長いメッセージの一部を具
備してもよい。後者の場合（データスロットＤがより長
いメッセージの一部を具備する場合）、使用者端末１６
にアドレス指定された一連のデータスロットＤのメッセ
ージ内容は、元のメッセージを再構成するために、使用
者端末１６によって連結される。

【００５５】テンポラリィＩＤによって識別されたユー
ザーのみがメッセージをデコードできるように、メッセ
ージ内容は、暗号化されるかまたは攪乱（スクランブ
ル）されてもよい。

【００５６】メッセージ内容は、有効なリンクマージン
を増加するために、例えば重畳符号化によって、符号化
されてもよい。

【００５７】・使用者端末 ここでは、ＨＰＮ信号を受信するときの使用者端末１６
の動作が、図４を参照して説明される。使用者端末は、
受信機７０を具備する。受信機７０は、アンテナ７２か
ら受信されたＲＦ信号を復調し、かつ、復調された信号
をコントローラ７４へ送る。コントローラ７４は、ステ
ップ６２の認識信号のような信号を送信機７６へ送る。
送信機７６は、この信号をＲＦ変調し、かつ、ＲＦ変調
された信号を（該ＲＦ変調された信号が送信されるよう
に）アンテナ７２へ出力する。

【００５８】コントローラ７４は、受信機７０および送
信機７６の周波数およびタイミングを制御する。コント
ローラ７４は、クロックを具備する。受信タイミングお
よび送信タイミングは、このクロックによって決定され
る。クロックは、発振器７８によって発生される。受信
機７０によって受信されたメッセージは、メモリ７９内
に記憶され、かつ、ＬＣＤスクリーンのようなディスプ
レイ８０上に表示されることができる。ユーザーは、キ
ーパッド８２によって使用者端末１６の動作を制御す
る。それによって、メッセージを修正・表示・消去す
る。メモリ７９は、また、受信されたメッセージタグに
よって識別されるメッセージの検索表を記憶する。

【００５９】使用者端末１６は、また、使用者端末１６
が移動電話として使用されることができるように、マイ
クロフォンとイヤホーンとＡ／Ｄ変換器とＤ／Ａ変換器
と符復号器とを具備する。この他に、もし使用者端末１
６がページャーとしてのみ構成されるならば、これらの
追加部品は省略されてもよい。

【００６０】・スリープモード 使用者端末１６が待機しており、かつ、音声呼び出しま
たはデータ呼び出しのために使用されていない場合に
は、コントローラ７４は、通常、「スリープ」モードで
ある。スリープモードでは、受信機７０は、電力を温存
するために、スイッチを切られている。しかし、使用者
端末のクロックによって決定される周期で、コントロー
ラ７４は、有効モードに切り換える。有効モードでは、
受信機７０は、信号を受信できるようにするために、ス
イッチを入れられる。コントローラ７４は、コントロー
ラ７４が図３の期間Ｄの間に送信されたＨＰＮフレーム
の到達時刻に同期して有効モードに切り換えるように、
通常、移動衛星システム１０と同期している。上記ＨＰ
Ｎフレームは、個々の使用者端末１６に向けられてい
る。「先の送信の間の（図３に示される）先行する期間
Ｆの間に送信されたデータは、期間Ｄの開始からの時間
遅延の点からみて、フレームシーケンスＨＰＮ1〜ＨＰ
Ｎn内の適切なフレームを、使用者端末に通知する」と
いうことが理解される。この情報は、コントローラ７４
において、使用者端末内に記憶され、かつ、使用者端末
への信号送信の副次的結果として周期的に更新される。
故に、使用者端末１６は、関係する使用者端末に対して
先に選択されたＨＰＮフレーム番号の到達と同時に起こ
るために特に選択された非常に短い期間の間に、スリー
プモードから有効モードへ切り換えられるだけでよい。
故に、期間Ｄ全体を受信するために使用者端末を起動す
る必要はなく、期間Ｄ内の関係するＨＰＮフレームだけ
を受信するために使用者端末を起動すればよい。このこ
とは、デューティサイクルを大幅に減少し、故に、使用
者端末の電力消費を大幅に減少し、故に、スリープモー
ドの間におけるバッテリ寿命を大幅に延ばす。

【００６１】図５に示されるように、スロットウインド
ＳＷは、データスロットＤ内の関係するＨＰＮフレーム
（ＨＰＮi）を受信するために受信機７０が有効でなく
てはならない期間である。伝搬遅延中の最大変化（水平
線より上の最小高度にある送信衛星と丁度頭上にある送
信衛星との間の差異）を適応するために、コントローラ
７４が有効モードである有効ウインドＷは、スロットウ
インドＳＷよりも幅広い。

【００６２】しかしながら、もし、拡張された期間の間
において、使用者端末１６が移動衛星システム１０との
接触外にあるならば、コントローラ７４は、発振器７８
の限られた精度と衛星１４からの信号の伝搬時間におけ
る不確実性との結果として、移動衛星システム１０との
同期を徐々に失う。接触外に存在する期間が増加するに
つれて、コントローラ７４は、これらの不確実性を許容
するために、有効タイムウインドウを（例えば拡張タイ
ムウインドウＷ’に）増加する。しかし、このことは、
使用者端末１６の有効デューティサイクルを増加し、故
に、使用者端末１６の電力消費を増加する。使用者端末
１６がＨＰＮメッセージバーストを受信すると、コント
ローラ７４は、そのクロックを移動衛星システム１０と
同期し、そして、有効タイムウインドウのサイズを元の
タイムウインドウＷに戻すように減少することができ
る。

【００６３】同様に、使用者端末１６の周波数信号取得
ウインドウは、最後のバーストが受信されてからの期間
が増加するにつれて、増加する。図６に示されるよう
に、コントローラ７４は、周波数ｆ0において次のメッ
セージバーストを受信することを予期する。送信された
信号は、ビームセンターに対しては、ドップラー補償さ
れるが、ビームセンターに関するビーム内における使用
者端末１６の位置の結果として、ドップラーシフトには
ある度合いの不確実性が存在する。故に、コントローラ
７４は、ドップラー不確実性を考慮するために、ｆ0の
周りに最小周波数取得ウインドウΔｆを設定しなくては
ならない。

【００６４】さらに、受信機７０の発振器周波数におけ
るドリフトによる不確実性が、最後のメッセージバース
トが受信されてからの時間と共に増加する。故に、周波
数取得ウインドウの幅は、次のバーストが受信されるま
で、コントローラ７４によって、例えば拡張周波数取得
ウインドウΔｆ’に増加される。そして、周波数取得ウ
インドウは、プリアンブル（preamble）バーストＦの参
照周波数を判断することによって、元の最小幅Δｆに減
少されることができる。

【００６５】・再登録 もし、使用者端末１６が（使用者端末のユーザーＩＤを
運ぶ）メッセージを受信したならば、このことは、「使
用者端末１６との接触を達成する試み（例えば、ショー
トメッセージを発すること）がなされている」というこ
とを示す。使用者端末１６は、衛星１４による同報通信
チャネル（ＢＣＣＨ）が十分な品質で受信できるまで、
該同報通信チャネル（ＢＣＣＨ）の同報通信を監視する
ことを継続する。そして、使用者端末は、再登録信号を
ＬＥＳ１８へ送信して、「使用者端末１６は現在ネット
ワークにアクセスすることができる」ということを示
す。

【００６６】ＬＥＳ１８は、例えば、衛星１４を通して
受信された再登録信号の時間遅延とドップラーシフトと
測定することによって、再登録信号から端末の現在位置
を判断し、かつ、使用者の現在位置を記録するために、
相手先位置レジスタ２２を更新する。

【００６７】もし、ＨＰＮメッセージが、失敗したショ
ートメッセージに応答して送信されたならば、移動衛星
スイッチングセンター２０は、ＨＰＮバーストのために
使用されるリンクマージンよりも低いリンクマージンを
用いて、ショートメッセージサービスチャネル上での使
用者端末への送信のために、元のショートメッセージを
ＬＥＳ１８に送信する。

【００６８】もし、ＨＰＮメッセージが、入力呼の失敗
に応答して送信されたならば、使用者端末１６は、使用
者に対して、ＨＰＮメッセージにおいて送信された（電
話の）かけ手の識別子とＨＰＮメッセージを引き起こし
たサービスのタイプとを表示し、かつ、使用者が不成功
の（電話の）かけ手を呼び戻すことを許可する。例え
ば、もし、（電話の）かけ手の識別子が電話相手の電話
番号を具備するならば、使用者端末１６は、ディスプレ
イ８０上にその電話番号を表示し、かつ、使用者は、不
成功の（電話の）かけ手を呼び戻すために、キーパッド
８２上の「入力」キーまたは類似キーを押すだけでよ
い。この他に、ＧＭＳＳＣは、電話相手２と使用者端末
１６との両方を同様に呼ぶことによって、かつ、電話相
手２と使用者端末１６とを共に接続することによって、
元のコールを再達成することを試みてもよい。

【００６９】ＨＰＮメッセージも、移動衛星スイッチン
グセンター２０において、失敗したショートメッセージ
送信または入力呼よりも催促（prompts）に応答して、
自動的に生成される。例えば、移動衛星スイッチングセ
ンター２０は、どの使用者端末が（予め決定された時間
の長さより長い間）移動衛星システム１０と接触してい
ないのかを、相手先位置レジスタ２２から判断し、か
つ、これらの使用者端末にアドレス指定された再登録要
求ＨＰＮメッセージを生成する。この再登録要求ＨＰＮ
メッセージの受信に応答して、使用者端末は、使用者端
末が登録チャネルを受信できるときに、再登録要求をＬ
ＥＳ１８へ送信する。この方法では、衛星アクセスノー
ド１２にログオンされた使用者端末の位置は、時々更新
されることができる。

【００７０】・衛星 衛星１４の送信電力は、衛星１４のソーラーパネルから
利用可能な電力によって制限され、かつ、（衛星１４が
地球の陰にある場合には）バッテリ蓄電機から利用可能
な電力によって制限される。高透過通知バーストは、衛
星１４の総送信電力の重大な割合（２０％と同程度）を
消費する。故に、各衛星１４は、たった１つのＨＰＮト
ランスポンダーを装備する。このトランスポンダーは、
複数のＬＥＳ１８の間で共用され、かつ、衛星１４の複
数の送信ビームの間で共用される。

【００７１】図７に示されるように、各衛星１４は、供
給路通信サブシステム１００を有する。供給路通信サブ
システム１００は、供給路アンテナ９８によって、供給
路を通した（ＬＥＳ１８との）通信チャネルを送信およ
び受信する。供給路アンテナ９８は、衛星１４の視野の
フィールド内の（地球の表面の）全てを十分カバーする
広いビーム指向性パターンを有する。それによって、視
野のフィールド内の衛星アクセスノード１２のいかなる
衛星アクセスノードからの信号も受信する。供給路通信
サブシステム１００は、チャネルプロセッシングサブシ
ステム１０２を介して、マルチチャネル移動通信サブシ
ステム１０４に接続されている。マルチチャネル移動通
信サブシステム１０４は、マルチビームアンテナ配列１
０６を制御する。移動通信サブシステム１０４およびマ
ルチビームアンテナ１０６は、衛星１４の範囲エリア上
に、スポットビームの重複した配列を生成する。この配
列は、移動使用者端末にユーザーリンクを提供する。

【００７２】チャネルプロセッシングサブシステム１０
２は、供給路通信サブシステム１００からの供給路チャ
ネルを、移動通信サブシステム１０４によって生成され
たスポットビームに対する多重チャネル上にマッピング
する。このマッピングは、チャネル割当表を具備する資
源管理システム１０５に基づいて行われる。このチャネ
ル割当表は、衛星１４の遠隔測定・追跡・制御（ＴＴ＆
Ｃ）サブシステム１０７を介して、ＬＥＳ１８から受信
された信号によって修正されることができる。ＴＴ＆Ｃ
サブシステム１０７は、ＴＴ＆Ｃアンテナ１０８によっ
て、複数のＬＥＳ１８のうちの１または２以上のＬＥＳ
１８から、チャネル割当情報を受信する。

【００７３】マッピングされたチャネルがチャネルプロ
セッシングサブシステム１０２から移動通信サブシステ
ム１０４へ進む場合、このマッピングされたチャネル
は、トランスポンダーサブシステム１０９を通過する。
トランスポンダーサブシステムは、ＨＰＮトランスポン
ダー１１０を具備する。ＨＰＮトランスポンダー１１０
は、ＨＰＮトランスポンダー１１０を通って向けられた
チャネルを、高透過を達成するためのレベルまで増幅す
る。先に述べられたように、ＨＰＮトランスポンダー１
１０は、衛星の電力容量の最大の２０％まで使用する。
トランスポンダーサブシステムは、また、中間透過を達
成するためのトランスポンダーサブシステム１１１と、
通常透過を達成するためのサブシステム１１２とを具備
する。実際には、サブシステム１１１および１１２は、
多数の個別のトランスポンダーからなる。これらのトラ
ンスポンダーは、中間透過または通常透過に対応する電
力レベルでの使用に対して選択可能な利得を有する。

【００７４】衛星通信システムの一例の詳細は、国際公
開第９５／２８７４７号明細書に与えられている。

【００７５】ＨＰＮトランスポンダーの出力は、ＨＰＮ
メッセージバーストの瞬時電力上の制限の結果として、
いかなる時でも、マルチビームアンテナ１０６のビーム
のうちの１つのみのビームに接続されている。ＨＰＮト
ランスポンダーが接続されるビームは、ここで説明され
たように、各ＨＰＮメッセージバーストに対して選択さ
れることができる。

【００７６】供給路通信サブシステム１００は、供給路
内の専用周波数チャネルを、ＨＰＮメッセージバースト
に割り当てる。チャネル割当表１０５は、データ記憶装
置を具備する。このデータ記憶装置は、ビーム割当と移
動リンク周波数割当と（ＨＰＮトランスポンダーに対す
る）トランスポンダー利得とを示す１組の３つ組データ
を記憶している。ＬＥＳ１８がＨＰＮメッセージバース
トを送信する前の予め決定された時刻において、ＬＥＳ
１８は、ＴＴ＆Ｃサブシステム１０７に対して、選択命
令を送信する。この選択命令は、チャネル割当表内の３
つ組データのうちの１つを識別する。この３組データ
は、どのビームにおいて、および、どの周波数で、およ
び、どの利得で、続くＨＰＮメッセージバーストが送信
されるのかを決定する。資源管理サブシステム１０５
は、選択命令の受信からの予め決定された間隔の後に、
示されたビームと周波数と利得とをＨＰＮトランスポン
ダーへ割り当てるために、続いて起こるＨＰＮメッセー
ジバーストの受信に同期して、チャネルプロセッシング
サブシステム１０２を制御する。それによって、ＨＰＮ
メッセージバーストがその割当を伴って送信される。

【００７７】この方法では、ＨＰＮトランスポンダー
は、衛星１４の視野内の複数のＬＥＳ１８のうちの全て
のＬＥＳの制御下において、複数のスポットビームのう
ちのいかなるスポットビームにも割り当てられることが
できる。

【００７８】図６に示されるように、トランスポンダー
サブシステム１０９は、衛星の電気的な電力供給源１１
３からの電力を受信する。電力は、ソーラーパネルおよ
びバックアップバッテリから取り出される。先に述べら
れたように、ＨＰＮトランスポンダーは、供給源１１３
によって提供される電力資源の２０％までを使用する。
しかしながら、本発明によると、図３に関して先に説明
された（ＨＰＮ信号が送信される）各期間Ｄの長さは、
ＨＰＮ信号トラフィックのレベルに依存して、適応的に
変化可能である。故に、ＨＰＮ信号トラフィックが比較
的低い場合、期間Ｄは短くされ、故に、トランスポンダ
ー１１０の電力要求は、２０％の最大割当から減少され
ることができる。他のトランスポンダー１１１，１１２
のリンクマージンを改善するために、該トランスポンダ
ー１１１，１１２に分配されることができる。または、
該電力資源の残りは、他のデータ送信目的に対して使用
されることができる。

【００７９】・ＨＰＮスケジューリング 衛星１４の見通し線内の各々のＬＥＳ１８は、ＨＰＮメ
ッセージを衛星１４へ送信できるので、かつ、該メッセ
ージに対するビーム割当を制御できるので、衛星アクセ
スノード１２間におけるＨＰＮ資源をスケジューリング
するために、衛星アクセスノード１２間の折衝が要求さ
れる。

【００８０】衛星アクセスノード１２は、英国特許公開
第２２９５２９６号公報に記載されているような（図１
に示される）ネットワーク２３によって、相互結合され
ている。このネットワークは、電話線またはＩＳＤＮ
線、または、専有線、または、衛星アクセスノード１２
間の確実な通信を許可する他の全てのタイプの接続を含
む。衛星アクセスノード１２は、また、衛星１４によっ
て提供されるＣ−ｔｏ−Ｃ帯域リンク（C-to-C band li
nks）を介して、互いに通信する。

【００８１】予め決定された間隔（例えば５〜１０秒
毎）で、各衛星アクセスノード１２は、衛星アクセスノ
ード１２がまさに送信しようとしている（待ち行列に入
れられた）メッセージ上の情報を、他の各々の衛星アク
セスノード１２へ送信する。この情報は、意図された受
け取り使用者端末の位置と、移動リンク内で使用される
べき周波数チャネルおよびタイムスロットと、メッセー
ジの長さと、メッセージに割り当てられる優先度とを含
む。各々の衛星アクセスノード１２は、全ての衛星アク
セスノード１２において送信されることを待機している
（待ち行列に入れられた）メッセージのうちの全てのメ
ッセージ上のデータを編集する。

【００８２】各衛星アクセスノード１２は、メッセージ
が供給路ＨＰＮチャネルにおいて送信されるべき順番を
決定するために、メッセージの編集されたリストに対し
て、同じスケジューリングアルゴリズムを適用する。同
じアルゴリズムが各衛星アクセスノード１２における同
じデータに適用されているので、各衛星アクセスノード
１２において、同じ決定が、ＨＰＮメッセージが専用供
給路チャネル内で送信される順番で行われ、かつ、ＨＰ
Ｎバーストは、供給路チャネル内で衝突することなく、
ＬＥＳ１８によって、各衛星１４へ送信されることがで
きる。スケジューリングアルゴリズムは、また、（認識
のために使用者端末１６に割り当てられる）周波数およ
びタイムスロットを決定する。それによって、使用者端
末１６からの認識信号間の衝突を避ける。

【００８３】スケジューリングアルゴリズムは、また、
ＨＰＮメッセージ信号量レベルを判断し、かつ、図３に
示される期間Ｆの間における送信に対して、適切な挿入
係数を選択する。また、スケジューリングアルゴリズム
は、図３に示されるＨＰＮフレーム送信期間Ｄについ
て、ＨＰＮフレームＨＰＮ1〜ＨＰＮnに割り当てられる
目的使用者端末を決定する。この情報は、また、期間Ｆ
の間に、ＬＥＳ１８から送信される。故に、期間Ｄは、
ＨＰＮ信号量に依存して、適応的に変化する。

【００８４】個々の使用者端末１６によって認識されな
い全てのメッセージは、各衛星アクセスノード１２にお
いて、メッセージの待ち行列内に保持され、かつ、他の
衛星アクセスノード１２へ送信されるメッセージの次の
リスト内に具備される。

【００８５】ＨＰＮメッセージバーストは、スポットビ
ームの範囲エリア内の全ての使用者端末１６に、同期情
報を提供する。そして、「ＨＰＮバーストは、予め決定
された最大間隔よりも短い間隔で、各スポットビームに
おいて、送信されるべきである」ということが好まし
い。衛星アクセスノード１２によって使用されるアルゴ
リズムは、メッセージが発せられるスポットビームに従
って、メッセージの順序づけを決定する。それによっ
て、「全てのスポットビームが、最大間隔内の少なくと
も１つのＨＰＮメッセージに割り当てられる」というこ
とを保証する。もし、要求されるならば、衛星アクセス
ノードのうちの１つの衛星アクセスノードにおいて、
「この基準が満足される」ということを保証するため
に、名目だけのメッセージがメッセージ待ち行列に追加
される。もし、ＨＰＮメッセージがいかなるタイムスロ
ットにも割り当てられないならば、そのタイムスロット
を満たすために、名目だけのメッセージが追加される。
それによって、衛星における電力変動を避ける。

【００８６】上記実施形態は、移動衛星通信システムを
参照して説明されてきたが、本発明の特徴は、また、地
上セルラー移動通信システムおよび地上非セルラー移動
通信システムにも適応可能である。

【００８７】通信システムの装置は、機能ブロックの観
点から説明される。しかしながら、当業者は、「ブロッ
クは、必ずしも別個の物理ユニットを示してはおらず、
代わりに、いくつかのブロックの機能が集積されてもよ
く、または、１つの機能が別個のユニット間で分配され
てもよい」ということを認識する。

【００８８】上記実施形態は、ＨＰＮチャネル内のメッ
セージバーストを分離するためのＴＤＭＡチャネルフォ
ーマットを使用する。しかしながら、スケジューリング
アルゴリズムは、また、ＣＤＭＡまたは拡散スペクトル
ＴＤＭＡのような他の多重アクセスフォーマットに適用
されてもよい。例えば、スケジューリングアルゴリズム
は、各メッセージに対して使用されるべき拡散スペクト
ルコードを決定してもよい。

【００８９】既製の構成部品の使用を許可するために、
かつ、開発コストを減少するために、好ましくは、ＨＬ
Ｒ８およびＶＬＲ２２は、ＧＳＭシステムを伴う使用の
ための設計に基づいたＨＬＲおよびＶＬＲ装置を具備す
る。この他に、特に、移動衛星システムまたは非ＧＳＭ
地上システムのために開発された装置が使用されてもよ
い。

【００９０】携帯端末と、航空端末および海洋端末を含
む（車両に搭載された）端末と、無線電話ボックスまた
は無線電話局または（無線通信リンクに接続された）電
話ネットワークのような一時的なまたは永久的な設備と
を具備するために、移動使用者端末への参照が理解され
る。

【００９１】本発明の特徴は、提案されたイリジウム
（登録商標）システムおよびオデッセイ（登録商標）シ
ステムのような移動衛星システムに適用されてもよい。

【００９２】「本発明の実施形態の構成要素は、異なる
管轄区域内にまたは宇宙空間内に位置してもよい」とい
うことが理解される。疑いを避けるために、下記のクレ
ームの保護の範囲は、遠距離通信装置または遠距離通信
システムの全ての部分、または、そのような部分によっ
て実行される全ての方法に拡張する。これらの部分およ
び方法は、クレームにおいて定義されたような発明の概
念の性能に貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態による移動衛星システム
ネットワークの一例を示す説明図である。

【図２】 図１のネットワークにおいて、ショートメッ
セージの発信失敗に続いて起こるＨＰＮ信号の送信シー
ケンスの一例を示す説明図である。

【図３】 図２のシーケンスにおける高透過チャネルフ
レームのフォーマット例を示す説明図である。

【図４】 図１のネットワークにおける使用者端末の構
成例を示すブロック図である。

【図５】 図３のフォーマットにおける高透過メッセー
ジスロットの幅と有効タイムウインドウの幅との一例を
示す説明図である。

【図６】 図４の使用者端末によって適用される周波数
信号取得ウインドウの一例を示す説明図である。

【図７】 図１のネットワークにおける衛星の構成例を
示す説明図である。

【符号の説明】

８……基地位置レジスタ（ＨＬＲ）、１２ａ，１２ｂ…
…衛星アクセスノード、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ……衛
星、 １６……使用者端末、２２ａ，２２ｂ……相手先
位置レジスタ（ＶＬＲ）、７０……受信機、 ７４……
コントローラ、 ７６……送信機、９８……供給路アン
テナ、 １００……供給路通信サブシステム、１０２…
…チャネルプロセッシングサブシステム、１０４……マ
ルチチャネル移動通信サブシステム、１０５……資源管
理システム、 １０６……マルチビームアンテナ配列、
１０７……ＴＴ＆Ｃサブシステム、 １０８……ＴＴ＆
Ｃアンテナ、１０９……トランスポンダーサブシステ
ム、１１０……ＨＰＮトランスポンダー、１１１……ト
ランスポンダーサブシステム、１１２……（通常透過の
ための）サブシステム

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 個々の使用者端末へ通知信号を送信する
   ための遠距離通信システムに対する送信局において、 通知信号は、使用者端末への通信の通知を、使用者端末
   へ選択的に提供し、 該送信局は、個々の使用者端末によって受信されるべき
   通知信号を送信するように動作する送信機を具備し、 通知信号は、シーケンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）において
   送信され、 シーケンスは、異なる使用者端末へ送信されるべき通知
   信号の信号量に依存する長さ（Ｄ）のシーケンスであ
   り、 送信機は、また、同期信号（Ｆ）を送信するように動作
   し、 同期信号（Ｆ）は、端末に対して個々に、通知信号が予
   期されるべきシーケンス内の期間を示すことを特徴とす
   る送信局。
2. 【請求項２】 請求項１記載の送信局において、 送信機は、使用者端末による起こり得る受信のために、
   地球軌道衛星の方へ、遠距離通信信号量と共に、信号を
   送信するように動作し、 送信された信号は、データを具備し、 該データは、衛星が遠距離通信信号量よりも高いリンク
   マージン（link margin）で通知信号を使用者端末へ送
   信することを引き起こすことを特徴とする送信局。
3. 【請求項３】 移動遠距離通信システム内での使用のた
   めのトランスポンダー構成において、 該トランスポンダー構成は、 遠距離通信信号量信号を受信するように動作し、かつ、
   使用者端末による受信のために遠距離通信信号量信号を
   先へ送信する信号量通信信号トランスポンダーシステム
   と、 受信された通知信号に応答する通知信号トランスポンダ
   ーシステムとを具備し、 該受信された通知信号は、使用者端末への通信の通知
   を、使用者端末へ選択的に提供し、 トランスポンダーシステムは、使用者端末による選択的
   な受信に対して、通知信号を先へ再送信するように動作
   し、 通知信号トランスポンダーシステムの信号処理容量は、
   処理されるべき通知信号の数に応答して、適応的に変化
   可能であることを特徴とするトランスポンダー構成。
4. 【請求項４】 地球軌道内に配置されるための遠距離通
   信衛星において、 該遠距離通信衛星は、 遠距離通信信号量信号を受信するように動作し、かつ、
   使用者端末による受信のために遠距離通信信号量信号を
   先へ送信する信号量通信信号トランスポンダーシステム
   と、 受信された通知信号に応答する通知信号トランスポンダ
   ーシステムとを具備し、 該受信された通知信号は、使用者端末への通信の通知
   を、使用者端末へ選択的に提供し、 トランスポンダーシステムは、使用者端末による選択的
   な受信に対して、通知信号を先へ再送信するように動作
   し、 通知信号トランスポンダーシステムの信号処理容量は、
   処理されるべき通知信号の数に応答して、適応的に変化
   可能であることを特徴とする遠距離通信衛星。
5. 【請求項５】 請求項４記載の衛星において、 該衛星は、両方のトランスポンダーシステムを駆動する
   電力供給源を具備し、 電力供給源は、処理されるべき通知信号の数に応答し
   て、通知システムに電力を適応的に提供するように動作
   することを特徴とする衛星。
6. 【請求項６】 請求項４記載の衛星において、 通知信号トランスポンダーシステムは、通信信号トラン
   スポンダーシステムによって送信される遠距離通信信号
   量信号よりも高いリンクマージンで、通知信号（ＨＰ
   Ｎ）を送信するように動作することを特徴とする衛星。
7. 【請求項７】 遠距離通信ネットワークのための使用者
   端末において、 遠距離通信信号は、無線リンク上で、使用者端末と他の
   そのような端末へと送信され、 端末は、使用者端末への通信の通知を、使用者端末へ選
   択的に提供する通知信号に応答し、 通知信号は、シーケンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）において
   送信され、 シーケンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）は、異なる使用者端末
   へ同期信号（Ｆ）と共に送信されるべき通知信号の信号
   量に依存する長さ（Ｄ）のシーケンスであり、同期信号
   （Ｆ）は、端末に対して個々に、通知信号が予期される
   べきシーケンス内の期間を示し、 該使用者端末は、 通知信号のシーケンスにおいて使用者に対する通知信号
   が送信されるべき期間（ＨＰＮi）を示すタイミング信
   号を同期信号から取り出すように動作する受信機システ
   ムと、 使用者端末が、前記期間に対応する期間（Ｗ）の間に使
   用者端末に到達した通知信号に、選択的に応答するよう
   にするコントローラとを具備することを特徴とする使用
   者端末。
8. 【請求項８】 個々の使用者端末によって受信されるべ
   き通知信号を送信する方法において、 該通知信号は、使用者端末への通信の通知を、使用者端
   末へ選択的に提供し、 通知信号は、シーケンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）において
   送信され、 シーケンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）は、異なる使用者端末
   へ送信されるべき通知信号の信号量に依存する長さ
   （Ｄ）のシーケンスであり、 該方法は、同期信号（Ｆ）を送信することを具備し、 同期信号（Ｆ）は、端末に対して個々に、通知信号が予
   期されるべきシーケンス内の期間を示すことを特徴とす
   る方法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の方法において、 同期信号（Ｆ）は、シーケンスに先行し、かつ、全ての
   前記使用者端末へ同報通信される同期情報を具備するこ
   とを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の方法において、 使用者端末へ送信された他の信号（ＢＣＣＨ）をシーケ
    ンス（ＨＰＮ1〜ＨＰＮn）に挿入し、かつ、該他の信号
    の挿入に関するデータを同期信号内に具備することを特
    徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の方法において、 使用者端末による起こり得る受信に対して、地上地球局
    からの信号を地球軌道衛星の方へ送信することを特徴と
    する方法。