專利名稱：減少衛(wèi)星通信系統(tǒng)中位置更新程序執(zhí)行步驟的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地說涉及用于衛(wèi)星通信的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
移動通信系統(tǒng)允許用戶在一個地理區(qū)域內(nèi)移動的時候通過相應的用戶終端接入通信網(wǎng)絡(luò)。一些移動通信系統(tǒng)將這一地理區(qū)域劃分成許多區(qū)域，其中的每一個區(qū)域都由移動通信系統(tǒng)的一部分覆蓋。因此，如果用戶在得到服務(wù)的地理區(qū)域中從第一個區(qū)域移動到第二個區(qū)域時，移動通信系統(tǒng)就會在第一個區(qū)域內(nèi)停止提供服務(wù)，開始在第二個區(qū)域內(nèi)提供服務(wù)，以維持用戶的接入。用戶可以用用戶終端接入移動通信系統(tǒng)。


圖1A說明了一種衛(wèi)星系統(tǒng)，它用相應的點波束101和102為區(qū)域120和125內(nèi)的用戶終端200提供通信服務(wù)。這一衛(wèi)星系統(tǒng)跟蹤區(qū)域120和125內(nèi)用戶終端200的位置，并在這一區(qū)域里注冊用戶終端200，以此為用戶終端200提供通信服務(wù)。例如，如果用戶終端200位于區(qū)域125內(nèi)，衛(wèi)星系統(tǒng)就將用戶終端200注冊成位于區(qū)域125內(nèi)，并通過點波束102跟用戶終端200通信。但如果用戶終端200重新進入?yún)^(qū)域120，那么衛(wèi)星系統(tǒng)就會將用戶終端200重新注冊成位于區(qū)域120內(nèi)，并隨后用點波束101跟用戶終端200通信。
點波束101和102會為衛(wèi)星110和用戶終端200之間的通信提供相應的通信信道。點波束還會在這一點波束覆蓋的區(qū)域內(nèi)為用戶終端提供相應的控制信道?？刂菩诺罆y帶關(guān)于相應點波束覆蓋區(qū)提供的服務(wù)的信息。例如，點波束102可能通過一個控制信道廣播信息，向這一區(qū)域125內(nèi)的用戶終端說明這是點波束102在提供覆蓋，還可能說明分配給這一點波束的通信信道。
用戶終端200的位置還可以通過位置更新程序注冊。這一位置更新程序是一個通信協(xié)議，用戶終端200可以按照這一協(xié)議將用戶終端在這一地理區(qū)域內(nèi)的位置告訴衛(wèi)星系統(tǒng)。當用戶終端200移動到一個新的區(qū)域，并要求在這一新區(qū)域里重新注冊的時候，可以執(zhí)行位置更新程序。當用戶終端200檢測到它當前點波束的信號強度低于另一個點波束的強度時，用戶終端200就可以啟動位置更新程序。例如，如果用戶終端200位于點波束102提供服務(wù)的區(qū)域125內(nèi)，隨后移動到區(qū)域120內(nèi)，那么，用戶終端200就會檢測到點波束101的信號強度更高。檢測到點波束101的信號強度更高時，用戶終端200從跟點波束102有關(guān)的控制信道切換到跟點波束101有關(guān)的控制信道，并利用跟點波束101有關(guān)的控制信道上廣播的信息，將它自己對應于區(qū)域120的新位置告訴衛(wèi)星系統(tǒng)。這樣，用戶終端200在區(qū)域120里重新在衛(wèi)星系統(tǒng)里注冊。然后，這一衛(wèi)星系統(tǒng)用點波束101跟用戶終端200通信。如果用戶終端200在某一區(qū)域工作很長時間，那么用戶終端還可以周期性地執(zhí)行位置更新程序。
一些衛(wèi)星會在叫做傾斜軌道的軌道上運轉(zhuǎn)，它們的點波束投影到地球上的地理區(qū)域會周期性地偏移或者擺動。這樣一種擺動在圖1B里說明。在時刻t1，衛(wèi)星110通過點波束101為區(qū)域120提供服務(wù)，通過點波束102為區(qū)域125提供服務(wù)。用戶終端200位于點波束102服務(wù)的區(qū)域125內(nèi)。在時刻t2，軌道的傾斜引起覆蓋區(qū)域120和125的點波束擺動。具體而言，以前覆蓋區(qū)域120的點波束101現(xiàn)在覆蓋的是區(qū)域120’。類似地，以前覆蓋區(qū)域125的點波束102現(xiàn)在覆蓋的是區(qū)域125’。更進一步，以前位于區(qū)域125內(nèi)的用戶終端200現(xiàn)在位于點波束101服務(wù)的區(qū)域120’內(nèi)。這樣，用戶終端200沒有移動卻經(jīng)歷了一次點波束服務(wù)的漂移。在時刻t3，又恢復了時刻t1的覆蓋區(qū)，引起點波束覆蓋區(qū)和給用戶終端200的服務(wù)的又一次漂移。跟傾斜軌道有關(guān)的擺動會使圖1B所示的點波束覆蓋區(qū)的漂移周期性地發(fā)生。
如上所述，檢測到點波束服務(wù)的改變時，用戶終端200可以啟動位置更新程序。例如，在時刻t1，用戶終端200檢測到點波束102的服務(wù)。而在時刻t2，用戶終端200檢測到它發(fā)生了變化，給它的服務(wù)由點波束101提供。因此，用戶終端200可以啟動一個位置更新程序。隨后，當傾斜軌道導致向相反方向擺動時，用戶終端200會檢測到點波束服務(wù)的另一次漂移。因此，用戶終端又可以進行另一次位置更新。而且，可以為點波束覆蓋區(qū)的每一次周期性漂移請求執(zhí)行位置更新程序。
用戶終端200可能是一個通信裝置，比方說無線電電話，它能夠跟衛(wèi)星系統(tǒng)通信。用戶終端200可以檢測點波束的信號強度，用戶終端200中的波束對位置更新定時器可以測量跟點波束服務(wù)區(qū)改變的時間。用戶終端200中周期性的位置更新定時器，可以測量從當前點波束開始為用戶終端200提供服務(wù)開始所經(jīng)歷的時間。
在一些系統(tǒng)里，傾斜軌道造成的周期性擺動影響到的區(qū)域內(nèi)，用戶終端的數(shù)量可能非常大。例如，在一些系統(tǒng)里，衛(wèi)星系統(tǒng)提供服務(wù)的用戶終端中有10％會位于受到點波束服務(wù)區(qū)擺動影響的區(qū)域內(nèi)。因此，衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供服務(wù)的用戶終端200的10％會在檢測到點波束服務(wù)區(qū)的每一次擺動時啟動位置更新程序。執(zhí)行這樣多的位置更新程序會給衛(wèi)星系統(tǒng)資源帶來很大的壓力。
現(xiàn)有系統(tǒng)可以用一個注冊過程來減少點波束覆蓋區(qū)擺動引起的位置更新次數(shù)。這一注冊過程可能需要每一點波束在相應的控制信道上廣播單個位置區(qū)代碼(LAC)，這一個代碼唯一地標明點波束在這一衛(wèi)星系統(tǒng)中的身份，以及叫做“波束對”的相鄰點波束的一個清單。這一波束對還可以用一個唯一的波束對LAC來確定。例如，點波束102和點波束101構(gòu)成一個波束對115。因此點波束102的控制信道可能攜帶對應于點波束102的單個LAC和每一個都對應于一對點波束的LAC的一個清單。波束對LAC清單內(nèi)的一個LAC將對應于點波束101和點波束102形成的波束115。用戶終端200可以接收控制信道上廣播的這單個LAC和波束對LAC，并利用這些LAC在衛(wèi)星系統(tǒng)里注冊。隨后，衛(wèi)星系統(tǒng)用用戶終端200注冊的LAC來確定用戶終端的位置。此外，用戶終端200可以儲存為它服務(wù)的點波束廣播的這單個LAC，以及點波束對LAC清單。當用戶終端200檢測到它的點波束服務(wù)區(qū)發(fā)生漂移時，這一用戶終端200可以查閱儲存的單個LAC和波束對LAC清單，以確定是否需要執(zhí)行位置更新程序。
如果儲存的點波束對LAC清單說明提供服務(wù)的這一個新的點波束跟注冊點波束形成一個波束對，那么用戶終端200就可以用這一點波束對注冊。例如，如果用戶終端200要從區(qū)域125移動到區(qū)域120，用戶終端200會檢測到點波束102的覆蓋區(qū)變成了101的覆蓋區(qū)。此外，這一用戶終端200會檢查點波束102廣播的單個LAC，以及儲存的波束對LAC清單，以確定點波束101跟點波束102構(gòu)成一對。因此，用戶終端200會在衛(wèi)星系統(tǒng)里注冊成由點波束101和點波束102形成的點波束對提供服務(wù)。然后，發(fā)往用戶終端200的所有通信請求(也就是尋呼信息)都會同時在點波束101和點波束102中廣播。
當用戶終端200用給它服務(wù)的波束對注冊時，用戶終端200會啟動一個波束對位置更新定時器。波束對位置更新定時器的計時長度超過傾斜軌道的擺動周期。例如，如果傾斜軌道的擺動周期為六個小時，那么波束對位置更新定時器220的計時長度就會大于六個小時。如果在波束對位置更新定時器停止計時以前，用戶終端沒有檢測到它最初的點波束覆蓋區(qū)恢復過來，這一用戶終端200就用當前提供服務(wù)的單個點波束注冊。而如果用戶終端檢測到它又回到了最初的點波束服務(wù)區(qū)，這一用戶終端就維持它當前在這一波束對里的注冊，并且重新啟動波束對位置更新定時器。讓用戶終端維持波束對注冊不變，系統(tǒng)就已經(jīng)認定用戶終端位于傾斜軌道導致擺動的區(qū)域內(nèi)。此外，如果用戶終端一直在這一區(qū)域內(nèi)，它就會發(fā)現(xiàn)它的點波束服務(wù)區(qū)在連續(xù)地擺動。
盡管有了前面討論過的通信系統(tǒng)和方法，仍然需要減少衛(wèi)星通信系統(tǒng)中位置更新程序的執(zhí)行次數(shù)。
發(fā)明簡述因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種改進了的衛(wèi)星通信方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的是提供進一步減少位置更新程序執(zhí)行次數(shù)的衛(wèi)星方法和系統(tǒng)。
這些目的和其它目的是通過在包括多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機的一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中注冊用戶終端的方法來達到的，其中的每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都確定了一個相應的點波束。兩個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動使得對應的相鄰點波束地理覆蓋區(qū)發(fā)生改變，從而使用戶終端能夠在用戶終端靜止時，交替地由第一個和第二個點波束覆蓋。確定了用戶終端是由第一個和第二個點波束交替地提供覆蓋的時候，用戶終端用第一個和第二個相鄰點波束的點波束對注冊，這一點波束對的注冊信息儲存在用戶終端的存儲器里。用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作可能會結(jié)束，并在晚些時候重新建立，此時，用戶終端重新用存儲器中儲存的注冊信息所指明的點波束對注冊。
通過用通信操作終止以前用戶終端注冊的同一個點波束對重新注冊用戶終端，隨后的位置更新程序可以免除。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)里，重新建立通信操作時，用戶終端會用提供服務(wù)的單個點波束注冊。而如果用戶終端位于一個交替覆蓋區(qū)中，那么，現(xiàn)有技術(shù)終端用戶終端將在第一次檢測到擺動時重新注冊。這樣本發(fā)明的方法是，重新建立通信操作時，用單次位置更新跟這一波束對建立服務(wù)。
本發(fā)明還可以通過劃分波束對位置更新程序和周期性位置更新程序的優(yōu)先級別來減少位置更新的次數(shù)。用一個周期性的更新定時器，它按照預定周期啟動位置更新程序，幫助衛(wèi)星系統(tǒng)在時間上確定是否可以接入用戶終端。這一周期性的位置更新定時器有一個由衛(wèi)星系統(tǒng)控制的周期。位置更新可以在這一周期性的位置更新定時器停止計時的時候進行。這一波束對位置更新程序通過在執(zhí)行波束對位置更新程序的時候，重新啟動周期性的更新定時器，被給予比源自周期性位置更新定時器的位置更新程序要高的優(yōu)先級。本發(fā)明能夠這樣減少位置更新程序的執(zhí)行次數(shù)，如果不這樣做，這些程序就會在波束對位置更新定時器停止計時的時候執(zhí)行。換句話說，按照本發(fā)明，可以通過規(guī)范波束對和周期性的位置更新定時器的操作，來減少位置更新程序的執(zhí)行次數(shù)。
減少位置更新程序?qū)τ谛l(wèi)星通信系統(tǒng)的平穩(wěn)工作可能是至關(guān)重要的。如上所述，本發(fā)明通過在終止通信操作以前重新注冊為用戶終端提供過服務(wù)的一個波束對，并通過對波束對和周期性的位置更新劃分優(yōu)先級，能夠減少控制信道的通信量。特別是，位置更新程序會占用信道帶寬。因此重復的位置更新會產(chǎn)生系統(tǒng)問題，特別是象現(xiàn)有技術(shù)里那樣有大量用戶終端的時候，會啟動毫無必要的位置更新。
附圖簡述圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)的框圖；圖1B是現(xiàn)有技術(shù)中傾斜衛(wèi)星軌道導致點波束覆蓋區(qū)擺動的示意圖；圖2是本發(fā)明中一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)的框圖；圖3是圖2所示用戶終端的一個框圖；圖4A、4B、4C是說明本發(fā)明中衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作過程的流程圖。
發(fā)明詳述下面將將詳細地介紹本發(fā)明，同時參考附圖，其中將給出本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。然而本發(fā)明可以用許多不同的形式來實現(xiàn)，不應當認為局限于這里介紹的實施方案；相反，給出這些實施方案的目的是為了使這一公開更加全面更加完整，能夠充分地將本發(fā)明介紹給本領(lǐng)域里的技術(shù)人員。在整個說明中相似的數(shù)字指的是相似的部件。如同本領(lǐng)域里的技術(shù)人員會明白的一樣，本發(fā)明可以作為方法或者裝置來實現(xiàn)。因此，本發(fā)明可以采取完全是硬件實施方案的形式，也可以完全是軟件實施方案或者軟件和硬件相結(jié)合的實施方案的形式。
圖2畫出了采用本發(fā)明的一個衛(wèi)星系統(tǒng)。衛(wèi)星310投射出點波束301和302，為區(qū)域320和325內(nèi)的用戶終端500提供通信服務(wù)。每一個點波束都可以用一個唯一的單個位置區(qū)碼(LAC)來識別。在每一個點波束的控制信道里廣播該單個LAC。這一衛(wèi)星系統(tǒng)還將相鄰點波束組成對。例如，點波束301和點波束302可以構(gòu)成一個點波束對315。點波束對315也有一個唯一的波束對LAC。這一衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)的每一個點波束都能廣播一個波束對LAC清單，其中這一個清單里包括的每一個波束對LAC都能標明包括相應點波束和一個相鄰點波束的一個波束對。例如，點波束302會廣播一個波束對LAC清單，它包括對應于點波束對315的LAC。用戶終端500利用提供服務(wù)的點波束LAC在衛(wèi)星系統(tǒng)里注冊。例如，如果點波束301為用戶終端500提供服務(wù)，那么用戶終端就用點波束301的LAC在衛(wèi)星系統(tǒng)里注冊。同樣，如果波束對315為用戶終端500提供服務(wù)，那么用戶終端就用波束對315的LAC在衛(wèi)星系統(tǒng)里注冊。
參考圖3，用戶終端500可以是一個通信裝置，比方說無線電電話，它能夠跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信。用戶終端500還可以是一臺個人計算機、一個個人數(shù)字助理或者能夠跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)進行通信的其它電子裝置。此外，用戶終端還可以擁有雙重功能，從而使用戶終端還能跟蜂窩無線電電話系統(tǒng)這樣的地面通信系統(tǒng)通信。用戶終端500可以包括一付天線505，用于在衛(wèi)星310和用戶終端500之間發(fā)射和接收通信信號。收發(fā)信機510接收通信信號，傳送給衛(wèi)星，并接收收到的通信信號。檢測器515檢測收發(fā)信機510接收的點波束的信號強度。波束對位置更新定時器520測量點波束服務(wù)區(qū)的改變時間。周期性的位置更新定時器540測量執(zhí)行上一次位置更新程序以后所經(jīng)歷的時間。處理器525管理用戶終端的操作，并協(xié)調(diào)這里介紹的部件的操作。用戶終端存儲器535儲存操作和管理用戶終端500的信息。用戶終端存儲器535可以是一個非易失性存儲器。I／O530為用戶終端500提供一般性目的的輸入和輸出功能。例如，I／O530可以為用戶終端500提供一個小鍵盤、一個顯示器和一個揚聲器。
通過監(jiān)視點波束的控制信道，用戶終端500檢測當前為用戶終端500提供服務(wù)的點波束廣播的位置區(qū)代碼。然后用戶終端500在這一衛(wèi)星系統(tǒng)里注冊，并儲存當前點波束廣播的單個LAC以及波束對LAC清單。用戶終端500可以接收標識點波束302的單個LAC，以及表示包括點波束302的點波束對的波束對LAC清單，用表示點波束302的單個LAC注冊，并儲存這一單個LAC和波束對LAC清單。例如，點波束302廣播一個波束對LAC清單，它包括對應于波束對315的波束對LAC。點波束301廣播一個波束對LAC清單，它也包括對應于波束對315的LAC。這樣，如果用戶終端500的點波束覆蓋區(qū)發(fā)生改變，用戶終端500就能通過確認每一個波束對LAC都包括一個相同的波束對LAC，比方說點波束對315的波束對LAC，確定它當前正由跟以前提供服務(wù)的點波束是一對的一個點波束提供服務(wù)。
用戶終端500可以通過位置更新程序用點波束或者點波束對注冊得到服務(wù)。這一位置更新程序是一個通信協(xié)議，用戶終端500可以利用它將用戶終端在一個點波束通信信號或者點波束對覆蓋的地理區(qū)域內(nèi)用戶終端的位置告訴衛(wèi)星通信系統(tǒng)。位置更新程序可以在用戶終端500移動到一個新的區(qū)域，并需要重新用新區(qū)域點波束注冊的時候執(zhí)行。用戶終端可以在用戶終端500檢測到它當前的點波束的信號強度比另一個點波束的信號強度弱的情況下啟動位置更新程序。
如果點波束覆蓋已經(jīng)變成一個波束對，那么用戶終端就會認定當前不需要進行位置更新。例如，如果以上比較說明，當前的點波束覆蓋是由包括在包括這一點波束的一個波束對中的一個點波束提供的，用戶終端當前是用這一個點波束注的冊，那么用戶終端500檢測到的點波束覆蓋區(qū)的漂移就有可能是跟傾斜軌道有關(guān)的擺動造成的?；蛘?，覆蓋區(qū)的這一改變也可能是由于用戶終端500的移動造成的。如果覆蓋區(qū)的改變是用戶終端500的移動造成的，用戶終端500就可以在衛(wèi)星系統(tǒng)里重新注冊成位于點波束301服務(wù)的區(qū)域320里。但如果覆蓋區(qū)的改變是因為擺動引起的，那么用戶終端500就能在點波束對315中注冊，并請求由點波束301和點波束302同時攜帶隨后發(fā)往用戶終端500的，象尋呼信號這樣的通信信號。
如果用戶終端500檢測到的覆蓋區(qū)的改變源于傾斜軌道，那么用戶終端500就會經(jīng)歷覆蓋區(qū)的周期性擺動。于是用戶終端500啟動一個波束對位置更新定時器520，其中的波束對位置定時器計時長度比衛(wèi)星點波束的擺動周期長。這樣，如果用戶終端500碰到了由于擺動造成的點波束覆蓋區(qū)的漂移，隨后的點波束覆蓋區(qū)漂移就會在波束對位置定時器停止計時以前發(fā)生。但如果波束對位置更新定時器520在用戶終端500碰到下一次點波束覆蓋區(qū)的漂移以前就停止了計時，那么用戶終端500就假定前面的覆蓋區(qū)漂移是由于用戶終端500的移動造成的。當用戶終端500是在波束對位置更新定時器停止計時以前檢測到點波束覆蓋區(qū)的漂移時，用戶終端500就重新啟動波束對位置更新定時器。這意味著用戶終端可能是在會因為傾斜軌道而造成覆蓋區(qū)擺動的區(qū)域內(nèi)。如果是這樣，覆蓋會在某一段預定時間以內(nèi)返回到由最初的點波束提供。因此，用戶終端啟動一個波束對位置更新定時器，它的計時長度比跟傾斜軌道有關(guān)的擺動周期長，在這一波束對位置更新定時器520停止計時以前，覆蓋會返回到由最初提供服務(wù)的點波束提供。如果用戶終端不是在受到擺動影響的區(qū)域內(nèi)，這一波束對位置更新定時器就會在用戶終端檢測到回到最初的點波束覆蓋區(qū)以前停止計時，用戶終端就會在新的點波束里注冊。如果用戶仍然在受到覆蓋區(qū)擺動影響的區(qū)域內(nèi)，用戶終端就會維持在點波束對里的注冊。于是這一波束對位置更新定時器520就會在每次組成這一點波束對的點波束之間改變覆蓋區(qū)的時候重新啟動。
本發(fā)明的這些方法和系統(tǒng)可以用一個點波束對注冊，然后在同一點波束對的一個覆蓋區(qū)內(nèi)重新建立通信的時候，用于進一步減少用戶終端終止跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信的時候進行位置更新的次數(shù)。在現(xiàn)有技術(shù)里的系統(tǒng)中重新建立通信的時候，用戶終端會檢測到提供服務(wù)的點波束的單個LAC，并用這一單個LAC注冊。如果用戶終端位于擺動覆蓋區(qū)的一個區(qū)域內(nèi)，用戶終端就可以象上面所介紹的那樣，在這一點波束對內(nèi)重新注冊。
而按照本發(fā)明，點波束對315的LAC是儲存在用戶終端的存儲器里作為當前注冊的。在重新建立通信的時候，用戶終端500比較儲存在用戶終端存儲器里的LAC和當前提供服務(wù)的點波束廣播的波束對LAC清單。如果用戶終端存儲器內(nèi)儲存的LAC跟當前提供服務(wù)的點波束廣播的波束對LAC清單中的一個波束對LAC相同，用戶終端500就用同一個波束對重新注冊。因此，本發(fā)明可以用一個位置更新程序注冊。應當明白，這一中斷可以包括用戶終端跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間導致系統(tǒng)儲存的注冊信息發(fā)生改變的所有通信中斷，比方說切換到一個地面系統(tǒng)(例如一個蜂窩系統(tǒng))，或者關(guān)機，或者掉電。
本發(fā)明可以通過為周期性的定時器啟動的位置更新程序和波束對位置更新計時器設(shè)置優(yōu)先級，減少位置更新的次數(shù)。這樣來劃分這兩個定時器啟動的位置更新程序的優(yōu)先級，從而使位置更新波束對定時器啟動的位置更新程序獲得的優(yōu)先級比周期性的位置更新定時器啟動的位置更新程序的優(yōu)先級高。因此，由于波束對位置更新定時器停止計時而進行波束對位置更新的時候，還未進行的周期性的位置更新就會被忽略。位置更新程序可以因為用戶終端由于用戶終端的信令狀態(tài)或者由于無線電狀況不能跟衛(wèi)星系統(tǒng)通信而暫停。完成了波束對位置更新以后，就重新啟動周期性的位置更新定時器540。
或者，如果這兩個定時器同時停止計時，用戶終端500就可以進行波束對位置更新，并重新啟動周期性的定時器。隨后，當位置更新周期性定時器540停止計時時，就用前面的波束對位置更新使用的同一個LAC進行位置更新。但如果周期性的位置更新定時器540停止計時，波束對位置更新定時器520仍然在運轉(zhuǎn)，那就可以進行位置更新，而不會對波束對位置更新定時器520的狀態(tài)造成任何影響。
圖4A、4B、4C是說明本發(fā)明的操作流程圖。顯然，流程圖中的每一個方框，以及流程圖中方框的組合，都可以用計算機程序指令來實現(xiàn)。這些程序指令可以提供給衛(wèi)星通信系統(tǒng)和／或用戶終端里的處理器，從而使處理器中執(zhí)行的這些指令產(chǎn)生實現(xiàn)流程圖方框或這一些流程圖方框中指定的功能的方式。這些計算機程序指令可以由處理器執(zhí)行，使得處理器進行的一系列操作步驟形成一個計算機實現(xiàn)的過程，從而使處理器里執(zhí)行的指令能夠提供步驟，實現(xiàn)流程圖方框或者一些方框指定的功能。
因此，流程圖里的方框支持實現(xiàn)指定功能的方式的組合，實現(xiàn)指定功能的步驟的組合，以及實現(xiàn)指定功能的程序指令方式。還應當明白，流程圖里的每一個方框，以及流程圖里方框的組合，都能用基于專用硬件的系統(tǒng)實現(xiàn)，這些系統(tǒng)實現(xiàn)指定的功能或者步驟，或者用基于專用硬件和計算機指令的組合實現(xiàn)。
現(xiàn)在參考圖4A、4B和4C，用戶終端檢測到覆蓋從第一個點波束提供改變成由當前提供服務(wù)的點波束提供(方框600)。用戶終端讀出當前提供服務(wù)的點波束和波束對LAC清單的LAC(方框602)，并確定注冊的LAC是否等于提供服務(wù)的點波束對LAC清單中的一個LAC(方框606)。如果注冊的LAC等于提供服務(wù)的點波束的波束對LAC清單中的一個LAC，那么用戶終端當前就是在包括第一個點波束和提供服務(wù)的點波束的波束對里注的冊。用戶終端啟動一個波束對位置更新定時器，并且(方框608)給予波束對位置更新程序比任何同時進行的周期性的位置更新程序更高的優(yōu)先級，見圖4C。在那以后，在用戶終端的正常操作過程中監(jiān)視波束對位置更新定時器(方框612)。如果波束對位置更新定時器超時，用戶終端就用提供服務(wù)的點波束的單個LAC重新注冊。如果用戶終端在波束對位置更新定時器超時以前檢測到提供服務(wù)的點波束覆蓋發(fā)生了改變，過程就從方框600重新開始。
現(xiàn)在回到方框606，如果用戶終端認定當前用戶終端沒有在一個波束對里注冊，那么用戶終端就判斷儲存在用戶終端內(nèi)的波束對LAC清單是否跟當前提供服務(wù)的點波束LAC清單有一個同樣的條目(方框610)。如果找到了相同的波束對，用戶終端就是由一個點波束提供服務(wù)的，這一個點波束跟第一個點波束構(gòu)成一對。用戶終端通過利用波束對的LAC進行位置更新，在這一波束對里注冊(方框616)，為提供服務(wù)的點波束LAC啟動一個波束對位置更新定時器，并給予波束對位置更新程序比所有同時發(fā)生的周期性的位置更新程序更高的優(yōu)先級，見圖4C(方框618)。于是在用戶終端的正常工作過程中監(jiān)視波束對位置更新定時器(方框619)。如果波束對位置更新定時器超時，用戶終端就用提供服務(wù)的點波束的單個LAC重新注冊。如果用戶終端在波束對位置更新定時器超時以前檢測到提供服務(wù)的點波束覆蓋發(fā)生了改變，程序就從方框600重新開始。用戶終端在用戶終端的存儲器中儲存位置區(qū)標志(LAI)(方框622)和提供服務(wù)的點波束的波束對LAC清單(方框622)。于是用戶終端繼續(xù)正常操作(方框626)。
現(xiàn)在回到方框610，如果儲存在用戶終端內(nèi)的波束對LAC不包括提供服務(wù)的點波束的位置區(qū)代碼廣播的條目，那么用戶終端就是由一個新的點波束提供服務(wù)，它跟以前服務(wù)于用戶終端的點波束不構(gòu)成一對。因此，用戶終端就通過利用提供服務(wù)的點波束的單個LAC進行位置更新，用提供服務(wù)的點波束注冊(方框614)，并將波束對位置更新定時器清零，如果它正在計時的話(方框620)。然后用戶終端將注冊的LAI存入用戶終端的存儲器(方框622)。
現(xiàn)在參考圖4B，在用戶終端的正常工作過程中(方框626)，用戶終端可能會得到指令終止跟衛(wèi)星系統(tǒng)的通信(方框628)。終止通信可能包括關(guān)掉用戶終端，或者切換到地面通信系統(tǒng)，例如蜂窩通信系統(tǒng)。如果用戶終端被關(guān)掉，那么用戶終端就將波束對位置更新定時器清零，如果它仍在計時的話(方框630)，并終止運行。如果用戶終端切換到地面通信模式(方框628)，那么用戶終端就將波束對位置更新定時器清令(方框634)，并等待重新在衛(wèi)星模式中建立通信(方框636)。用衛(wèi)星模式重新建立通信時(方框636)，用戶終端檢測提供服務(wù)的點波束，并讀出單個LAC和波束對LAC清單(方框640)。如果用戶終端儲存的注冊LAC等于波束對LAC清單中的一個條目(方框642)，用戶終端就用相同的波束對位置區(qū)代碼進行位置更新(方框616)，為提供服務(wù)的點波束LAC啟動波束對位置更新定時器，并給予位置區(qū)更新程序比所有同時發(fā)生的周期性位置更新程序更高的優(yōu)先級，見圖4C(方框618)。但如果注冊的LAC不同于波束對LAC清單中的任何一個條目(方框642)，那么當前的服務(wù)就是由跟前一個服務(wù)點波束不構(gòu)成波束對的一個點波束提供的。因此，用戶終端就能用提供服務(wù)的點波束的單個LAC進行位置更新(方框614)。
現(xiàn)在參考圖4C，本發(fā)明為波束對位置更新定時器和周期性的位置更新定時器觸發(fā)的位置更新劃定優(yōu)先級(方框644)。如果波束對或者周期性的位置定時器停止計時(方框646)，而且無線電狀況或者信令狀態(tài)不允許進行位置更新(方框650)，用戶終端就等待，直到無線電狀況或者信令狀態(tài)允許位置更新。如果無線電狀況和信令狀態(tài)允許位置更新(方框650)，就進行相應的位置更新(方框654)。但如果剩下的定時器在無線電狀況或者信令狀態(tài)允許位置更新(方框658)以前停止計時(方框652)，兩個定時器就都會暫停。
當無線電狀況或者信令狀態(tài)允許執(zhí)行位置更新程序時，用戶終端就執(zhí)行跟波束對位置定時器有關(guān)的位置更新程序(方框660)。然后，用戶終端忽略周期性的定時器的計時停止，以及對應的位置更新程序(方框662)。于是用戶終端重新啟動周期性的位置更新定時器(方框664)。
在這些附圖和說明中，公開了本發(fā)明典型的優(yōu)選實施方案，雖然采用了具體的術(shù)語，但是只是在一般性和描述性的意義上使用它們，而不是為了進行限制，本發(fā)明的范圍由以下權(quán)利要求說明。
權(quán)利要求
1．在包括多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機的衛(wèi)星通信系統(tǒng)里注冊用戶終端的一種方法，其中每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都給出了一個相應的點波束，其中兩個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動導致相應相鄰點波束地理覆蓋區(qū)的改變，從而在用戶終端處于靜止狀態(tài)時，使用戶終端被第一個和第二個點波束交替覆蓋，該方法包括以下步驟確定用戶終端是由第一個和第二個點波束交替覆蓋的；用第一個和第二個相鄰點波束的點波束對記錄注冊該用戶終端；將該點波束對記錄存入存儲器中；終止用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作；在用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間重新建立通信操作；和用存儲器中儲存的點波束對記錄重新注冊用戶終端。
2．權(quán)利要求1的方法，其中在注冊步驟以前包括以下步驟找出當前覆蓋該用戶終端的點波束的多個點波束對中跟儲存的點波束對記錄相同的一個。
3．權(quán)利要求1的方法，其中確定用戶終端是由第一個和第二個點波束交替覆蓋的步驟包括以下步驟在用戶終端檢測由第一個點波束覆蓋變成由第二個相鄰點波束覆蓋；比較第一個點波束的點波束對清單和第二個點波束的點波束對清單；用第一個和第二個相鄰點波束的點波束對記錄注冊用戶終端；啟動一個波束對位置更新定時器，其中波束對位置更新定時器的計時長度比衛(wèi)星點波束發(fā)射機的擺動周期長；和該波束對位置更新定時器超時時，用單個點波束記錄注冊用戶終端。
4．權(quán)利要求3的方法，還包括以下步驟用戶終端跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)間結(jié)束通信時，波束對位置更新定時器清零。
5．權(quán)利要求3的方法，還包括以下步驟啟動一個周期性的更新定時器，其中所述周期性更新定時器的計時長度比所述波束對位置更新定時器的計時長度長；當所述周期性的更新定時器超時時，進行周期性的位置更新；和當波束對位置更新定時器超時時，重新啟動周期性的更新定時器。
6．在包括多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機的衛(wèi)星通信系統(tǒng)里注冊用戶終端的一種方法，其中的每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都給出了一個相應的點波束，其中兩個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動導致了相應相鄰點波束地理覆蓋區(qū)的改變，這樣，當用戶終端靜止不動時，用戶終端可以被第一個和第二個點波束交替覆蓋，該方法包括以下步驟在用戶終端檢測從第一個點波束覆蓋變到由第二個相鄰點波束覆蓋；用第一個和第二個相鄰點波束的點波束對記錄注冊用戶終端；啟動一個波束對位置更新定時器，其中波束對位置更新定時器的計時長度比衛(wèi)星點波束發(fā)射機的擺動周期長；當波束對位置更新定時器超時時，用單個點波束記錄注冊用戶終端；啟動一個周期性的更新定時器，其中所述周期性更新定時器的計時長度比所述波束對位置更新定時器的計時長度長；當所述周期性的更新定時器超時時，進行周期性的位置更新；和當波束對位置更新定時器超時時，重新啟動周期性的更新定時器。
7．權(quán)利要求6的方法，其中為波束對位置更新定時器分配了比周期性更新定時器更高的優(yōu)先級，這樣，當周期性的更新定時器和波束對位置定時器都超時時，單個點波束注冊被完成，周期性的更新定時器被重新啟動，而不需要進行周期性的位置更新。
8．權(quán)利要求6的方法，還包括以下步驟用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)間通信終止時，波束對位置更新定時器清零。
9．權(quán)利要求6的方法，還包括以下步驟將點波束對記錄存入存儲器里；在用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間終止通信操作；在用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間重新建立通信操作；和用存儲器中儲存的點波束對記錄重新注冊用戶終端。
10．在包括多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機的衛(wèi)星通信系統(tǒng)里注冊用戶終端的一種方法，其中的每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都給出了一個相應的點波束，其中第一個和第二個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動導致了相應相鄰點波束地理覆蓋區(qū)的改變，這樣，當用戶終端靜止不動時，用戶終端可以被第一個和第二個點波束交替覆蓋，該方法包括以下步驟在用戶終端檢測從第一個點波束覆蓋變到由第二個相鄰點波束覆蓋；用第一個和第二個相鄰點波束的點波束對記錄注冊用戶終端；啟動一個波束對位置更新定時器，其中波束對位置更新定時器的計時長度比衛(wèi)星點波束發(fā)射機的擺動周期長；當波束對位置更新定時器超時時，用單個點波束記錄注冊用戶終端；當用戶終端跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作終止時，將波束對位置更新定時器清零。
11．權(quán)利要求10的方法，其中的用戶終端是一種雙模式用戶終端，能工作于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，也能工作于地面通信系統(tǒng)中，當用戶終端過渡到跟地面通信系統(tǒng)進行通信操作時，用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作被終止。
12．權(quán)利要求11的方法，其中的地面通信系統(tǒng)包括一個蜂窩通信系統(tǒng)。
13．權(quán)利要求10的方法，其中當用戶終端關(guān)機的時候，用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作被終止。
14．權(quán)利要求10的方法，其中的注冊步驟包括波束對位置更新定時器超時的時候，用單個波束對注冊注冊用戶終端，而不需要在定時器工作期間檢測用戶終端覆蓋情況的另一個改變的步驟。
15．權(quán)利要求10的方法，還包括以下步驟在波束對位置更新定時器的工作過程中檢測到用戶終端覆蓋區(qū)發(fā)生改變的時候，為用戶終端維持點波束對記錄；和重新啟動波束對位置更新定時器。
16．權(quán)利要求10的方法，還包括以下步驟在終止通信操作以前，將點波束對記錄存入用戶終端存儲器里；終止通信以后，在用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間重新建立通信；和用存儲器中儲存的點波束對記錄重新注冊用戶終端。
17．權(quán)利要求16的方法，其中的重新注冊步驟之前有以下步驟找出當前覆蓋該用戶終端的點波束的多個點波束對中跟儲存的點波束對記錄相同的一個。
18．權(quán)利要求10的方法，還包括以下步驟啟動一個周期性的更新定時器，其中所述周期性更新定時器的計時長度比所述波束對位置更新定時器的計時長度長；當所述周期性的更新定時器超時時，進行周期性的位置更新；和當波束對位置更新定時器超時時，重新啟動周期性的更新定時器。
19．權(quán)利要求18的方法，其中的波束對位置更新定時器被給予比周期性更新定時器更高的優(yōu)先級，這樣，當周期性的更新定時器和波束對位置定時器超時時，單個波束對注冊被執(zhí)行，周期性的更新定時器被重新啟動，而不需要進行周期性的位置更新。
20．權(quán)利要求10的方法，還包括將第一個點波束的點波束對清單跟第二個點波束的點波束對清單進行比較的步驟。
21．用于跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信的一種移動用戶終端，包括多個衛(wèi)星點波束接收機和多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機，其中每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都給出了一個相應的點波束，其中第一個和第二個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動導致第一個和第二個相應相鄰點波束地理覆蓋區(qū)的改變，這樣，當用戶終端靜止不動時，用戶終端可以被第一個和第二個點波束交替覆蓋，該用戶終端包括一個收發(fā)信機，從一個點波束發(fā)射機接收衛(wèi)星通信信號，并發(fā)射通信信號給一個衛(wèi)星點波束接收機；跟所述收發(fā)信機連接的一個檢測器，其中所述檢測器檢測從第一個點波束覆蓋改變成由第二個相鄰的點波束覆蓋；跟所述檢測器連接的一個處理器，其中的處理器用第一個和第二個點波束的點波束對記錄注冊用戶終端；跟所述處理器連接的一個波束對位置更新定時器，其中波束對位置更新定時器的計時長度比衛(wèi)星點波束發(fā)射機的擺動周期長，其中的波束對位置更新定時器響應用所述點波束對進行的所述注冊而啟動，當所述波束對位置更新定時器超時時，其中的波束對位置更新定時器觸發(fā)所述處理器用單個點波束記錄注冊用戶終端，當所述用戶終端跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信終止時，其中的波束對位置更新定時器被清零。
22．權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中的用戶終端是一種雙模式用戶終端，能跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信，也能跟地面通信系統(tǒng)通信，其中當用戶終端過渡到跟地面通信系統(tǒng)進行通信操作時，用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作被終止。
23．權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中的地面通信系統(tǒng)包括蜂窩通信系統(tǒng)。
24．權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中當用戶終端關(guān)機時，用戶終端跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作被終止。
25．權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中當波束對位置更新定時器超時時，處理器用單個點波束記錄注冊用戶終端，而不需要在定時器的計時過程中檢測用戶終端覆蓋區(qū)的另一個改變。
26．權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中在波束對位置更新定時器的計時過程中檢測到用戶終端覆蓋區(qū)的改變時，處理器維持用戶終端的點波束對記錄，并重新啟動波束對位置更新定時器。
27．權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中的檢測器將第一個點波束的點波束對清單跟第二個點波束的點波束對清單進行比較。
28．用于跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信的一種用戶終端，包括多個衛(wèi)星點波束接收機和多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機，其中每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都給出了一個相應的點波束，其中第一個和第二個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動導致第一個和第二個相應相鄰點波束地理覆蓋區(qū)的改變，這樣，當用戶終端靜止不動時，用戶終端可以被第一個和第二個點波束交替覆蓋，該用戶終端包括一個收發(fā)信機，從一個點波束發(fā)射機接收衛(wèi)星通信信號，并發(fā)射通信信號給一個衛(wèi)星點波束接收機；跟所述收發(fā)信機連接的一個檢測器，其中的檢測器檢測所述用戶終端被第一個和第二個點波束交替覆蓋；跟所述檢測器連接的一個處理器，其中的處理器根據(jù)所述交替覆蓋的檢測結(jié)果，用第一個和第二個相鄰點波束的點波束對記錄注冊用戶終端；和儲存所述點波束對記錄的用戶終端存儲器，其中終止所述用戶終端和所述衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作，然后在所述用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間重新建立通信操作時，所述處理器用儲存在所述存儲器中的點波束對記錄重新注冊用戶終端。
29．權(quán)利要求28的系統(tǒng)，還包括一個比較器，該比較器從當前覆蓋用戶終端的點波束的多個點波束對找出跟儲存的點波束對記錄相同的一個。
30．權(quán)利要求28的系統(tǒng)，當用戶終端跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作終止時，其中的處理器將波束對位置更新定時器清零。
31．權(quán)利要求28的系統(tǒng)，還包括一個周期性的更新定時器，其中所述周期性更新定時器的計時長度比所述波束對位置更新定時器的長度長，當周期性的更新定時器超時時，其中的周期性更新定時器觸發(fā)所述處理器，使它完成周期性的位置更新，響應所述波束對位置更新定時器的所述超時，其中周期性的更新定時器被重新啟動。
32．用于跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信的一種移動用戶終端，包括多個衛(wèi)星點波束接收機和多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機，其中每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都給出了一個相應的點波束，其中第一個和第二個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動導致第一個和第二個相應相鄰點波束地理覆蓋區(qū)的改變，這樣，當用戶終端靜止不動時，用戶終端可以被第一個和第二個點波束交替覆蓋，該用戶終端包括一個收發(fā)信機，從一個點波束發(fā)射機接收衛(wèi)星通信信號，并發(fā)射通信信號給一個衛(wèi)星點波束接收機；跟所述收發(fā)信機連接的一個檢測器，其中所述檢測器檢測所述用戶終端被第一個和第二個點波束交替覆蓋；跟所述檢測器連接的一個處理器，根據(jù)對所述交替覆蓋的檢測結(jié)果，其中的處理器用第一個和第二個相鄰點波束的點波束對記錄注冊用戶終端；跟所述處理器連接的一個波束對位置更新定時器，其中波束對位置更新定時器的計時長度比衛(wèi)星點波束發(fā)射機的擺動周期長，其中的波束對位置更新定時器響應用所述點波束對進行的所述注冊而啟動，當所述波束對位置更新定時器超時時，其中的波束對位置更新定時器觸發(fā)所述處理器用單個點波束記錄注冊用戶終端；和一個周期性的更新定時器，其中的周期性更新定時器的計時長度比所述波束對位置更新定時器的計時長度長，當所述周期性更新定時器超時時，其中的周期性更新定時器觸發(fā)所述處理器，讓它進行周期性的位置更新，其中的周期性更新定時器響應所述波束對位置更新定時器的超時而重新啟動。
33．權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中的波束對位置更新定時器被給予比所述周期性更新定時器更高的優(yōu)先級，這樣，當周期性的更新定時器和波束對位置定時器超時時，單個點波束注冊被完成，周期性的更新定時器被重新啟動，而不必進行周期性的位置更新。
34．權(quán)利要求32的系統(tǒng)，其中當用戶終端跟衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作被終止時，所述波束對位置更新定時器被清零。
35．權(quán)利要求28的系統(tǒng)，還包括一個儲存所述點波束對記錄的用戶終端存儲器，其中在終止所述用戶終端和所述衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作，然后在所述用戶終端和衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間重新建立通信操作以后，所述處理器用儲存在所述存儲器中的所述點波束對記錄重新注冊所述用戶終端。
全文摘要
一個用戶終端在包括多個衛(wèi)星點波束發(fā)射機的一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)里注冊;其中每一個衛(wèi)星點波束發(fā)射機都給出了一個相應的點波束。兩個相鄰衛(wèi)星點波束發(fā)射機的周期性擺動導致了相應相鄰點波束地理覆蓋區(qū)的改變,這樣,當用戶終端靜止不動時,用戶終端可以被第一個和第二個在波束交替覆蓋。確定了用戶終端是被第一個和第二個點波束交替地覆蓋的時候,用戶終端用第一個和第二個相鄰點波束的波束對注冊,而且點波束對記錄被儲存在用戶終端的存儲器里。用戶終端踉衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的通信操作會被終止,晚些時候又重新建立,此時用戶終端用儲存在存儲器里的點波束對記錄重新注冊。還討論了相關(guān)的用戶終端。
文檔編號H04B7/185GK1292177SQ99803268
公開日2001年4月18日 申請日期1999年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月25日
發(fā)明者J·科萊夫, R·維斯, H·林德瓦爾 申請人:艾利森公司