專利名稱：衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及一種衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，更具體地說涉及一種選擇呼叫接收機的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，它增加了選擇呼叫接收機接收到信息的可能性。
已知的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)提供的是點對點(point to point)通訊。衛(wèi)星中繼來自地面發(fā)射機的信息很可能是通過一個或多個另外的衛(wèi)星將該信息轉(zhuǎn)發(fā)到地面的某個區(qū)域。
但是，由于衛(wèi)星內(nèi)的功率限制，這種轉(zhuǎn)發(fā)強度是有限的。因為有些接收機，例如選呼接收機可能處于轉(zhuǎn)發(fā)信號難以穿透的建筑區(qū)域內(nèi)，所以，不是所有的轉(zhuǎn)發(fā)信號都能被到。
因此，就需要一種具有增加選呼接收機接收可能的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)。
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的就是提供一種經(jīng)改進(jìn)的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)。。為實現(xiàn)本發(fā)明以上的及其它的目的，所提供的方法包括步驟為，經(jīng)過至少一個衛(wèi)星從兩個或多個位置發(fā)送到接收機。


圖1是傳統(tǒng)的多個地球軌道衛(wèi)星的示意圖。
圖2是衛(wèi)星內(nèi)部件的方框圖。
圖3是在第一時間點接收和轉(zhuǎn)發(fā)信號的方案兩個地球軌道衛(wèi)星按照本發(fā)明最佳實施方案示意圖。
圖4是在第二時間點接收和轉(zhuǎn)發(fā)信號的兩個地球軌道衛(wèi)星按照最佳實施方案示意圖。
圖5是按照最佳實施方案的兩個軌道衛(wèi)星的無線電天線波瓣圖。
參見圖1，衛(wèi)星通訊系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)包括若干個衛(wèi)星，如10，11，20和21，它們處在一個或多個軌道平面A、B、C、D、E和F的低地球軌道上，這些平面是高度自然傾斜的，這種布置對地球12提供了全面的通訊覆蓋。
在最佳實施方案的高傾斜軌道結(jié)構(gòu)中，采用48個低地球軌道衛(wèi)星就可運到滿意的地球覆蓋。這些衛(wèi)星可以被布置在6個高傾斜地球軌道平面上，每個平面8個衛(wèi)星。也可采用其它布置，但這種布置需要更多的衛(wèi)星才能取得和上述高傾斜軌道布置相同的地球覆蓋。
參見圖2，每個衛(wèi)星10，11，20和21包括衛(wèi)星通訊電路13，適當(dāng)?shù)奶炀€14，15，如用于上行/下行線路的螺旋天線及用于線路交叉的透鏡，相應(yīng)地還有一個連接有蓄電池，為通訊系統(tǒng)提供電源的展開的太陽能電池陣16。太陽能電池陣在衛(wèi)星被運載工具送入軌道后即展開，于是通訊系統(tǒng)激活。然后這些通訊系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)的遙測，尋跡及控制通道被納入線路形成網(wǎng)絡(luò)。
這里描述的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)提供了高效的頻譜，不同的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)可同時采用同一頻率。每個衛(wèi)星10，11，20和21作用起來象一個平臺將發(fā)射機17發(fā)出的信號中繼后發(fā)射到接收機18的平臺。發(fā)射機接收機可處于地球的不同區(qū)域的地面上，空中或水上的運載工具上。
在本發(fā)明中，多個接收機18，如包含有呼叫器的選呼接收機，在衛(wèi)星11處在連續(xù)的運動中的任何給定的時刻位置總是相對地固定的。盡管接收機18的使用者會四處移動，但是距離與其上的衛(wèi)星的行程相比是相對較小的。每個衛(wèi)星通訊線路13包含一個微處理機，用于確定如何將發(fā)射的信號以下述的方式中繼到適當(dāng)?shù)慕邮諜C18。
傳統(tǒng)的衛(wèi)星系統(tǒng)可通過增加衛(wèi)星發(fā)射功率來增加接收的可能性，但是這種方法受到太陽能電池可提供給衛(wèi)星的平均功率的限制。另外，一旦信號經(jīng)受到城市區(qū)域多路反射的環(huán)境影響，距發(fā)射機給定的距離的信號電平的變化是該距離的對數(shù)正態(tài)分布。這種分布的偏差(δ)通常在8分貝(db)左右。為了將成功的百分比從百分之五十增加到百分之七十五，將需要0.7δ或5.6db的額外功率增益。但是，一個不相關(guān)的重復(fù)只需要3db的能量增加就能取得相同的結(jié)果。為了將成功的百分比從百分之九十增加到百分之九十將需要1.1δ或8.8db的功率增益;但是，一個不相關(guān)重復(fù)將節(jié)省5.8db能量的增加而達(dá)到同樣的效果。
參見圖3和圖4，按照本發(fā)明，當(dāng)接收機處在接收條件受到限制的區(qū)域時，例如建筑物19之間。在第一個時間點(圖3)，信息從發(fā)射機17被發(fā)射到衛(wèi)星10然后被中繼(轉(zhuǎn)發(fā))到接收機18。另外，信息也可以從發(fā)射機17直接或從衛(wèi)星10中繼到達(dá)衛(wèi)星11。在第二時間點(圖4)，衛(wèi)星11從衛(wèi)星10先前轉(zhuǎn)發(fā)的位置不同的位置向接收機18轉(zhuǎn)發(fā)信息。在第二時間點信息可由發(fā)射機17或衛(wèi)星10或其它衛(wèi)星發(fā)射到衛(wèi)星11。第一時間點與第二時間點之間有例如秒或幾分鐘的時間差。由于接收機可從不同的角度接收發(fā)射的信息，接收機18接收信息的可接收性增加了。這些不同的角度一般來說具有不同的多路反射，因而在接收點產(chǎn)生不同的信號電平。該系統(tǒng)選擇哪一個衛(wèi)星(信號被接收的大致方向)及何時(入射角)完成中繼，這樣便可最大程度地增加可接收性。該系統(tǒng)通過已知的計算機優(yōu)選技術(shù)來實現(xiàn)這些選擇，并最好設(shè)置在地面，但也可交替地設(shè)置在一個或多個衛(wèi)星之中。此外，由于接收機18在第一個及第二個時間點之間可在發(fā)射區(qū)域內(nèi)改變位置，接收性可能被進(jìn)一步增加。
參見圖5，每個衛(wèi)星可典型地在地球上投射(project)四個或多個波瓣(通常顯示為圓型區(qū)域)這是通過具有與波瓣數(shù)目相適合的固定的波束寬度的天線14取得的。盡管這些被辯被圖示為四個圓形，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該懂得，這些波瓣的形狀和數(shù)目可以是多種的，衛(wèi)星10和20處在從北極到南極的軌道“D”，衛(wèi)星11和21處在從北極到南極軌道“E”上，盡管也可利用包括反向軌道的其它軌道。為了描述衛(wèi)星10，11，20，21如何轉(zhuǎn)發(fā)信息，圖示出四個實例，其中字母A、B、C、D代表在第一時間點的接收機18，字母A+、B+、C+及D+代表在第二時間點的接收機18。最初，發(fā)射機17向其上空的衛(wèi)星發(fā)射信息，該衛(wèi)星可以是任何一個離發(fā)射機17較近的特定軌道上的衛(wèi)星。在圖1所示的例子中，發(fā)射機17可將信息送到衛(wèi)星10再轉(zhuǎn)發(fā)到在“A”點的接收機。接收機18的使用者事先將接收機的位置如一個特定的城市告之系統(tǒng)。在衛(wèi)星11已進(jìn)一步南移的第二時間點，信息從衛(wèi)星11轉(zhuǎn)發(fā)到在“A+”點的接收機18。來自發(fā)射機17的信息在被傳送到接收機18之前可經(jīng)過幾個衛(wèi)星。以類似的方式，實例B顯示了來自同一軌道的衛(wèi)星11和21的信息傳送，實例“C”顯示了來自同一衛(wèi)星21發(fā)出的23及24或25中的兩個波瓣的信息發(fā)送，實例“D”顯示了來自同一衛(wèi)星20發(fā)出的同一波瓣26的信息傳送。該信息可在第一也可在第二時間點從幾個源之中的一個任何一個衛(wèi)星或發(fā)射機17傳送到第二個衛(wèi)星11。
總之，通過在不同的時間點在兩個不同的位置(角度)中繼信息，使接收機的可接收性增加了。
權(quán)利要求
1.在用于增加從發(fā)射機發(fā)出的被接收機接收的信息的的可接收性的衛(wèi)星系統(tǒng)中，所采用的方法包括步驟為，在兩個或多個位置通過至少一個衛(wèi)星將信息(發(fā)射信號)中繼到接收機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從兩個或多個位置中的每個中繼是在不同的時間點開始的。
3.一種用于將信息發(fā)射到接收機的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，包括發(fā)射機裝置用于發(fā)射信息;衛(wèi)星裝置用于接收信息和將信息轉(zhuǎn)發(fā)到接收機;并通過將信息按順序地轉(zhuǎn)發(fā)到接收機用于增加信息被接收機接收的可能性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中衛(wèi)星裝置包括單個衛(wèi)星。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中的轉(zhuǎn)發(fā)是來自第一個位置的，后來的信息的發(fā)射是來自第二位置的。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中的衛(wèi)星裝置包括第一衛(wèi)星用于轉(zhuǎn)發(fā)信息及第二衛(wèi)星用于繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中的發(fā)射裝置向衛(wèi)星裝置發(fā)射數(shù)據(jù)指示接收機的位置，衛(wèi)星裝置確定何時進(jìn)行其后的轉(zhuǎn)發(fā)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中的第二衛(wèi)星接收來自第一衛(wèi)星的信息。
9.一種用于將信息發(fā)射到接收機的發(fā)射系統(tǒng)，包括發(fā)射機裝置用于發(fā)射所述的信息;以及用于通過至少一個衛(wèi)星從至少兩個位置將所述信息轉(zhuǎn)發(fā)到所述的接收機，用于增加信息被所述接收機接收的可能性的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)射系統(tǒng)，其中從至少兩個位置中的每一個的信息中繼是在不同的時間點完成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，還進(jìn)一步包括電路裝置用于選擇所述的至少兩個位置。
12.一種用于將信息發(fā)射到多個選呼接收機的至少一個的選呼接收機發(fā)射系統(tǒng)，包括發(fā)射裝置，用于發(fā)射包括的信息在內(nèi)的信息;以及衛(wèi)星裝置，用于接收信息及將信息發(fā)射到選呼接收機及按順序?qū)⑿畔牟煌牡攸c轉(zhuǎn)發(fā)給選呼接收機。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中的衛(wèi)星裝置包含單個的衛(wèi)星。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中衛(wèi)星裝置包括用于轉(zhuǎn)發(fā)信息的第一衛(wèi)星及用于相繼轉(zhuǎn)發(fā)信息的第二衛(wèi)星。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，其中第二衛(wèi)星接收來自第一衛(wèi)星的信息。
16.一種將信息信號發(fā)射給接收機的方法，包括的步驟為從多個相對于接收機位于第一位置的衛(wèi)星中的一個衛(wèi)星發(fā)射包括至少部分訊息信號的第一信息;以及從多個相對于位于不同于第一位置的第二位置的衛(wèi)星中的一個衛(wèi)星發(fā)射包含至少部分第一信息的分集(diversity)信息，用于增加信息被接收機接收的可能性。
17.一種用于增加來自發(fā)射機的信號被接收機接受的可能性的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)，包括至少一個用于接收來自發(fā)射機信號，由于第一及第二位置影響第一及第二發(fā)射信息的衛(wèi)星;以及編程裝置，用于確定第一及第二位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的衛(wèi)星系統(tǒng)，其中發(fā)射機向至少一個衛(wèi)星發(fā)射指示第一及第一位置的數(shù)據(jù)。
19.在用于增加來自發(fā)射機的信號被接收機和接收的可能怍的衛(wèi)星系統(tǒng)中，所采用的方法包括的步驟為將來自發(fā)射機的信號發(fā)射至至少一個衛(wèi)星;確定可進(jìn)行第一發(fā)射及第二發(fā)射的第一及第二位置;以及發(fā)射來自第一及第二位置的信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，進(jìn)一步包含的步驟為向至少一個衛(wèi)星發(fā)射指示第一及第二位置的數(shù)據(jù)。
21.一種用于增加來自發(fā)射機的信號被接收機接收的可能怍和衛(wèi)星系統(tǒng)，包括至少一個用于接收來自發(fā)射機的信號并影響第一及第二發(fā)射的衛(wèi)星;以及編程裝置，用于確定所述的至少一個衛(wèi)星在第一及第二時間分別影響第一及第二發(fā)射。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的衛(wèi)星系統(tǒng)，其中，發(fā)射機向至少一個衛(wèi)星發(fā)射指示第一及第二時間的數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種選呼接收機發(fā)射系統(tǒng)用于向從多個選呼接收機選擇出的一個發(fā)送信息，包括一個用于發(fā)射包括訊號在內(nèi)的信息的發(fā)射機，至少一個衛(wèi)星接收該信息并將其發(fā)送到選呼接收機，及相繼地將該信息從不同位置轉(zhuǎn)發(fā)到選呼接收機。
文檔編號H04B7/24GK1066542SQ91102808
公開日1992年11月25日 申請日期1991年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月4日
發(fā)明者羅伯特J·施威特曼 申請人:莫托羅拉公司