JPH07203548A - 自動的に開始される通信を管理する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信システムにおいて移動ユニットがそれら
自身のロケーションを決定する必要をなくし、該移動ユ
ニットの構成の簡略化および低価格化を計る。 【構成】 通信システム１０では、通信は制御ステーシ
ョン２９と移動ユニット２４との間で行なわれ、システ
ム１０が移動ユニットの位置に関する知識を得る。移動
ユニット２４は時折そのような通信を自動的に開始す
る。制御ステーション２９は目標エリア（７２，図５）
を規定するデータを移動ユニットに送信する。移動ユニ
ット２４は自由に動くことができる。制御ステーション
２９は放送信号を地理的に離れたセル３６に送信する。
放送信号はセル３６によってカバーされるサービス領域
を識別する現在のデータを伝達する。移動ユニット２４
はそれらの割当てられた目標エリア７２がそれらが受信
できる放送信号に対するサービスエリアと一致しない場
合に自動的に通信を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般的には通信システム
に関し、かつ、より特定的には、制御ステーションと移
動ユニットの集団のメンバとの間で時々通信が自動的に
行なわれる通信システムに関する。

【従来の技術】

【０００２】セルラ無線電気通信システムその他のよう
な、通信システムはシステムに関係する構成要素および
移動ユニットの集団を含む。移動ユニットは前記通信シ
ステムによってカバーされる領域にわたり自由に移動す
ることができる。前記システムの構成要素はベースユニ
ット、中継器、制御ステーション、交換局、その他を含
み、かつそれらは通信システムのオペレータおよび提供
者によって制御される。移動ユニットの集団のメンバは
互いにかつたぶん公衆交換電気通信ネットワークに結合
された機器と前記システムの構成要素（ｃｏｍｐｏｎｅ
ｎｔｓ）を通して通信することができる。移動ユニット
は典型的には通信システムの顧客またはエンドユーザに
よって制御される。

【０００３】通信システムはシステムの構成要素および
移動ユニットの間で時折行なわれるシステムに関係する
通信によって利益を受けることができる。システムに関
係する通信は該システムの信頼性あるかつ効率的な動作
を保証するために行なわれる。システムに関係する通信
は情報をエンドユーザに中継することを意図したもので
はない。むしろ、システムに関係する通信は移動ユニッ
トとシステムの構成要素との間で行なわれてシステム
が、移動ユニットのロケーションその他のような、有用
な情報を得ることができるようにする必要がある。

【０００４】移動ユニットのロケーションの知識はいく
つかの理由で有益なものである。もしシステムがある特
定ユニットがどこに位置するかを知れば、該システムは
その移動ユニットのための呼をそのロケーションにのみ
導くことができかつ他のロケーションにおけるシステム
容量を節約することができる。これはシステム資源の消
費を劇的に低減しかつ通信システムがもし呼がある特定
の移動ユニットがあるいは存在するかもしれない全ての
ローションに導かれれば取り扱うことができるものより
ももっと多くの呼を処理できるようにする。さらに、移
動ユニットのロケーションの知識は重要であり、それは
いくつかの地政学的管轄区においては、通信の運用は適
切な認可協定が欠如することによって禁止され得るから
である。さらに、顧客に請求される料金は呼が生成され
る時の移動ユニットのロケーションに応じて変わり得
る。

【０００５】移動ユニットのロケーションについてのシ
ステムの知識は特に有益であるが、他の種類のシステム
に関係する通信もまた価値がある。例えば、システムの
信頼性および運用効率は移動ユニットの動作パラメータ
を再プログラムし、移動ユニットのプログラミングを確
認し、システムの完全性を確認するなどの時折のシステ
ムに関係する通信から利益を受けることができる。

【０００６】システムに関係する通信に参与する理由に
かかわらず、いつそのような通信に参与するかを決定す
ることは重大な問題を提起する。通信システムのエンド
ユーザはたぶん時々システムに関係する通信を開始する
かもしれないが、これは望ましい解決方法ではない。ロ
ケーション情報のエンドユーザによる制御は通信システ
ムを通信サービスの略奪、権限のない地政学的管轄区に
おける通信、および管轄区の間での料金の差分の権限の
ない搾取に対して無防備なものとする。さらに、エンド
ユーザにそのような通信を開始することを要求すること
はエンドユーザに対し望まれていない負担を押しつけか
つ信頼できない解決方法になる結果となる。いくつかの
エンドユーザはシステムに関係する通信を開始するのを
忘れ、システムを古い情報で動作させる。他のエンドユ
ーザは必要以上にシステムに関係する通信を開始しかつ
それによってシステム資源を浪費する。

【０００７】システムに関係する通信はたぶん移動ユニ
ットに導かれかつ移動ユニットから導かれる呼に対して
タグ付けすることができるであろう。例えば、呼のセッ
トアップ動作の間に、システムは移動ユニットが位置す
る場所を知ることができる。この解決方法は前記問題の
いくつかを解決するが、不完全な解決方法である。ある
呼が特定の移動ユニットに向けられた時、システムは該
移動ユニットのロケーションに関する現在の情報を使用
し、それによって到来呼（ｉｎｃｏｍｉｎｇｃａｌｌ）
またはリンギング信号が該移動ユニットが現在所在する
領域にのみ送信できる。しかしながら、この解決方法は
移動ユニットがかなりの距離を移動したがそのときにそ
のロケーションを与える発信呼を前もって生成していな
い場合にシステムが有効な移動ユニットのロケーション
を捕捉する方法を与えない。

【０００８】望ましくは、システムに関係する通信は時
々自動的に行なわれるべきである。これによって、通信
システムの信頼性および動作の効率がエンドユーザの行
動の気まぐれによって制御されることがなくなる。しか
しながら、いつシステムに関係する通信に関与するかを
決定する問題は依然として残っている。そのような通信
は移動ユニットがパワーアップした時に常に移動ユニッ
トによって開始されるのは望ましくなく、それはより多
くのシステムに関係する通信が必要以上に行なわれかつ
システムの資源が浪費されることになるからである。同
様に、そのような通信はある種のタイミングスケジュー
ルにもとづき開始されるべきではない。もしタイミング
スケジュールが頻繁なシステムに関係する通信を規定す
れば、必要よりも多くのシステムに関係する通信が行な
われかつシステムの資源が浪費されることになる。もし
タイミングスケジュールがたまにしかシステムに関係す
る通信を指定しなければ、システムは信頼できないもの
となるが、それはシステムがしばしば古い情報にもとづ
き動作することになるからである。

【０００９】したがって、本発明はこのような不都合を
除去することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】したがって、
本発明の１つの利点は、自動的に開始される通信を管理
するための改善された方法および装置が提供されること
である。

【００１１】本発明の他の利点は、ロケーションデータ
が自動的に開始される通信をトリガすることである。

【００１２】本発明の他の利点は、システムの構成要素
がロケーション情報を時折放送し、かつ移動ユニットが
該放送を監視してシステムの古いロケーションの知識が
有効になっているか否かを判定することである。

【００１３】本発明のさらに他の利点は、システムが自
動的に開始される通信の頻度に影響を与えるパラメータ
をプログラムしかつ調整できることである。

【００１４】本発明のさらに他の利点は、移動ユニット
が比較的低い複雑性およびコストを持つことが可能なこ
とにあり、これは該移動ユニットがそれら自身のロケー
ションを決定することを要求されないからである。

【００１５】本発明の上に述べたおよび他の利点は１つ
の形態で、制御ステーションとの通信をいつ自動的に開
始するかを決定するために移動ユニットを動作させる方
法によって実現される。該方法は前記移動ユニットのた
めの知られたロケーションを記述するデータを受信する
ことを要求する。次に放送信号が監視される。該放送信
号は該放送信号が割当てられるサービスエリアを記述す
る地理的データを伝達する。このサービスエリアに関す
る前記知られたロケーションの場所が決定される。移動
ユニットからのデータ通信がこの相対位置決定に応じて
開始される。

【００１６】

【実施例】本発明のより完全な理解は図面と共に詳細な
説明および特許請求の範囲を参照することにより得ら
れ、図面においては各図にわたり同じ項目に対し同様の
参照数字が使用されている。

【００１７】図１は、無線通信システム１０が動作する
環境の図式的説明図である。システム１０は地球の周り
の比較的低い高度の軌道に配置された衛星１４の衛星集
団（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）１２を含む。好まし
い実施例では、衛星集団１２の構成は少なくとも１つの
衛星１４が常に地球の表面上の各々のポイントから見え
る範囲内にあるようにする。

【００１８】それらの低い高度の地球軌道のため、衛星
１４は絶えず地球に対して移動している。好ましい実施
例では、衛星１４は地球上５００〜１０００Ｋｍの範囲
の高度の軌道を移動している。もし、例えば、衛星１４
が地球上のおよそ７６５Ｋｍにある軌道に配置されれ
ば、頭上の衛星１４は地球の表面上のあるポイントに関
してほぼ２５，０００Ｋｍ／ｈｒの速度で進行する。地
球の表面とそのような軌道にある衛星の通信ノード１４
との間で光の速度であるいは光の速度に近い速度で進行
する電磁気信号は衛星の視角（ａｎｇｌｅ ｏｆ ｖｉ
ｅｗ）に応じて２〜３ｍｓｅｃまたはそれ以上の伝搬時
間を必要とする。さらに、地球の表面とそのような軌道
にある衛星１４との間を進行する電磁気信号はかなりの
ドップラ成分の周波数シフトを受け、その正確な値は信
号源周波数および衛星の視角に依存する。

【００１９】システム１０はさらに１つまたはそれ以上
の交換局（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｏｆｆｉｃｅｓ：Ｓ
Ｏ）１６を含む。ＳＯ１６は地球の表面上にありかつＲ
Ｆ通信リンク１８を通して衛星１４のうち近くのものと
データ通信している。衛星１４はまたデータ通信リンク
２０を介して互いにデータ通信を行なう。したがって、
衛星１４の衛星集団１２を通して、ＳＯ１６は地球の任
意の大きさの領域に伝達される通信を制御できる。しか
しながら、各々のＳＯ１６によって制御される領域は、
１つまたはそれ以上の国のような、１つまたはそれ以上
の特定の地政学的管轄区に関連することが好ましい。Ｓ
Ｏ１６は公衆交換電気通信ネットワーク（ＰＳＴＮ）２
２に接続され、該公衆交換電気通信ネットワーク２２か
らシステム１０の加入者に向けられた呼が受信できかつ
システム１０の加入者によって生成された呼が送信でき
る。

【００２０】システム１０はまた移動加入者ユニット２
４の、数１００万になり得るメンバを有する、集団（ｐ
ｏｐｕｌａｔｉｏｎ）を含む。移動ユニット２４は種々
の地政学的管轄区に関連する政府機関によって割当てら
れた電磁気スペクトルの部分により衛星１４との通信に
参与するよう構成されている。移動ユニット２４は通信
リンク２６を介して近くの衛星１４と通信する。システ
ム１０は地球の表面上のまたは地球の表面に近くのいず
れの場所への移動ユニット２４の移動に対しても対処す
ることができる。

【００２１】システム１０内には任意の数の加入者情報
管理装置（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏ
ｎ ｍａｎａｇｅｒｓ：ＳＩＭ）２８を含むことができ
る。各々のＳＩＭ２８は移動ユニット２４の集団のある
分離した部分のみに関連する加入者データベースを維持
することができる。該データベースは移動ユニット２４
に関連する特徴、移動ユニット２４に関連する料金（ｒ
ａｔｅｓ）、移動ユニット２４に対する現在のロケーシ
ョン、その他を記述する情報を含むことができる。各々
の移動ユニット２４にはＳＩＭ２８の１つが割当てられ
ており、かつその１つのＳＩＭ２８はその移動ユニット
２４に対する「ホーム」ＳＩＭ２８であると考えられ
る。各々のＳＯ１６は衛星集団１２、ＰＳＴＮ２２、ま
たは他の通信経路を介して任意のＳＩＭ２８と通信する
ことができる。

【００２２】一般に、システム１０はノードのネットワ
ークである。各々の移動ユニット２４、衛星１４、ＳＯ
１６、およびＳＩＭ２８はシステム１０のノードを表
す。システム１０の全てのノードは通信リンク１８，２
０および／または２６を通してシステム１０の他のノー
ドとデータ通信を行なっておりあるいは行なうことがで
きる。さらに、システム１０の全てのノードはＰＳＴＮ
２２を通して世界中に分散された他の電話装置とデータ
通信しておりあるいはデータ通信することができる。さ
らに、システム１０は制御ステーション２９および移動
ユニット２４を含む。移動ユニット２４はシステム１０
の加入者によって制御される。制御ステーション２９
は、衛星１４、ＳＯ１６、およびＳＩＭ２８を含む、シ
ステムの構成要素を含む。制御ステーション２９はシス
テム１０の提供者によって制御されかつ運用される。移
動ユニット２４が制御ステーション２９と通信する場
合、関与する正確なシステムの構成要素は世界中のどの
場所にも位置することができ、かつ該通信は通信リンク
１８，２０および／または２６を通して目標とする構成
要素に導かれる。これらまたは他のシステムの構成要素
のいずれか１つのみまたはこれらまたは他のシステムの
構成要素のうちの１つまたはそれ以上のものはここでは
集合的に制御ステーション２９と称される。

【００２３】呼（ｃａｌｌｓ）を含む、通信サービスは
２つの移動ユニット２４の間でまたは任意の移動ユニッ
ト２４とＰＳＴＮ電話番号との間で設定することができ
る。呼は地球上の任意の２つのロケーションの間で、該
ロケーションが存在する管轄区において、適切な認可が
得られているものと仮定すると、設定できる。一般に、
各々の移動ユニット２４は、以下に説明する、呼のセッ
トアップの間および登録プロセスの間に、制御ステーシ
ョン２９とかつ特に近くのＳＯ１６とシステム通信に参
与することができる。該呼のセットアップ通信は移動ユ
ニット２４と、他の移動ユニット２４またはＰＳＴＮ電
話番号であり得る、他のユニットとの間で通信経路を形
成する前に行なわれる。

【００２４】図２は、単一の衛星１４によって地球の表
面上に形成されるセルラフットプリントパターン（ｃｅ
ｌｌｕｌａｒ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ ｐａｔｔｅｒｎ）
３０を示す。各々の衛星１４はマルチビームアンテナ３
２を含む。各々のアンテナ３２は数多くの別々のアンテ
ナビームまたはパターン３４をその衛星１４から種々の
角度で地球の表面に向けて投影する。図２は、ビーム３
４が地球の表面上に形成するセル３６の得られたパター
ンの図を示す。各々のビーム３４はセル３６と１対１の
対応で関連している。本発明の好ましい実施例では、全
ての衛星１４は実質的に図２に示したように構成されて
いる。したがって、他の衛星（図示せず）は同様のフッ
トプリント（図示せず）を形成する。望ましくは、セル
３６の連続したブランケット（ｂｌａｎｋｅｔ）が実質
的に地球の全表面を覆う。

【００２５】フットプリント３０内の各々のセル３６は
フットプリント３０内の独自の位置を占める。これらの
位置は図２の１〜４８で示されている、セルのＩＤを使
用することによって互いに区別される。

【００２６】明瞭化のため、図２の概略図はセル３６お
よびフットプリント３０がオーバラップまたはギャップ
を持たない個別のほぼ六辺形状のものであるとして示し
ている。しかしながら、当業者は実際には衛星１４のア
ンテナ３２からのビーム３４によって投影される等しい
強度のラインは現実には六辺形とは大幅に異なる形状を
持つ可能性があり、アンテナのサイドロブ（ｓｉｄｅ
ｌｏｂｅｓ）がパターンを歪ませることがあり、いくつ
かのセル３６は他のセル３６よりも大きな領域をカバー
することがあり、かつ隣接セルの間のオーバラップが予
期されることを理解するであろう。

【００２７】セルのオーバラップ、前記サイドロブ、セ
ルの境界に対する加入者ユニットの位置、および当業者
に理解された他の要因のため、移動ユニット２４はしば
しば１つより多くのセル３６から送信された信号を同時
に受信することができる。一般に、移動ユニット２４は
該移動ユニット２４がそのとき位置するセル３６内で送
信された信号を最も多く受信する可能性があり、かつ他
のセルからの信号を受信する可能性はこれらの他のセル
への距離が増大するに応じて低減する。しかしながら、
反射およびサイドロブはこの一般的なルールに対し例外
を引き起こす。

【００２８】システム１０（図１を参照）は電磁気スペ
クトルを使用して移動ユニット２４（図１を参照）と衛
星１４を通して通信する。この通信はアンテナ３２およ
びビーム３４を介して行なわれる。当業者はアンテナ３
２によって形成される複数のビーム３４は形状を規定し
かつ特定の方向の通信の意味しないことを理解するであ
ろう。言い替えれば、通信はアンテナ３２によって地球
の表面に向けて投影されたビーム３４によって送信およ
び／または受信することができる。

【００２９】この通信は限られた量の電磁気スペクトル
のみを使用する。このスペクトルの正確なパラメータは
本発明にとって重要ではなくかつシステムによって変わ
り得る。本発明の好ましい実施例はこのスペクトルを別
々の部分またはチャネルセットに分割する。例えば、該
スペクトルは別々の周波数帯域、別々のタイムスロッ
ト、別々の符号化技術、またはこれらの組み合わせへと
分割できる。このスペクトルを分割する正確な方法もま
た本発明にとって重要ではない。これらの離散的なチャ
ネルセットの各々は全ての他のチャネルセットに対し直
交する（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）ことが望ましい。言い
替えれば、大きな妨害なしにそれぞれのチャネルセット
によって共通のロケーションで同時通信が可能である。
セルラ通信システムにおいては一般的であるように、前
記チャネルセットは隣接セル３６が同じチャネルセット
を使用することを防止する再使用計画によってセル３６
に割当てられる。しかしながら、共通のチャネルセット
が離れたセル３６において再使用され割当てられたスペ
クトルを効率的に利用する。

【００３０】本発明の好ましい実施例においては、放送
信号（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｓｉｇｎａｌ）は各々のビ
ーム３４を通して衛星１４から連続的にまたは周期的に
送信される。各々のビームの放送信号は他のビームの放
送信号とは異なるパラメータを有し、かつ各々のビーム
の放送信号は１つまたはそれ以上のデータメッセージを
伝達し、該データメッセージはビーム３４によってカバ
ーされる現在のサービス領域またはセル３６、前記信号
を放送している衛星１４、前記ビームの放送信号が関連
するセル３６のＩＤ、ビーム３４によってサポートされ
る他のチャネルの識別子（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、および
／またはリンギングメッセージを識別する情報を伝達す
る。これらの放送信号の前記識別子および周波数、タイ
ミング、および／または符号化パラメータは移動ユニッ
ト２４に知られている。

【００３１】あるビームの現在のサービスエリアを識別
する情報は数多くの異なる形式のうちの任意のものとす
ることができる。その形式にかかわらず、該情報は一般
に前記放送メッセージが送信される瞬間に近い時にビー
ム３４によってカバーされる地理的領域を規定する。好
ましい実施例では、このサービスエリアおよび全ての他
の地理的構成は全てのシステム要素によって知られてい
る地球に固定された座標システムに関してパラメータ的
に規定される。衛星１４は地球の回りをそれらの軌道に
おいて移動するから、ビーム３４およびそれらの対応す
るサービスエリアは同様に移動する。したがって、サー
ビスエリアのこの規定は衛星１４が移動するに応じて時
間的に変わり得る。

【００３２】このサービスエリアの地理的データは、例
えば、円、楕円、または他の等辺等角の（ｒｅｇｕｌａ
ｒ）幾何学的形状の地球表面上の大きさおよび位置を規
定するパラメータを伝達することができる。しかしなが
ら、好ましい実施例では、サービスエリアを規定するた
めに使用されるデータの量は最小限に保持される。例え
ば、あるビームの現在のサービスエリアを識別する情報
は該ビームの近似的な中心における地球表面上の現在の
ポイントのみを記述する。移動ユニット２４はサービス
エリアがこのポイントを囲んでいることを単に推断でき
るのみである。サービスエリアを規定するために使用さ
れるデータの量をさらに低減するために、このポイント
は低い精度のみで記述することができるが、それはこの
データを使用して移動ユニット２４において行なわれる
計算は高い精度まで行なわれる必要はないからである。
したがって、このビーム中心のポイントは単にビームの
中心領域におけるどこかにほぼ位置するポイントを単に
言及すればよい。

【００３３】地球の表面上で、境界３８は第１の管轄区
４０を第２の管轄区４２から分離する。任意の数の境界
３８が地球の表面全体を任意の数の異なる管轄区に分割
できる。境界３８は地球の物理的な現象を表す必要はな
い。むしろ、境界３８はシステム１０（図１を参照）の
目標のいくつかを達成するために地球の地形上に与えら
れるラインを表す。地球の同じセクションに対応して１
つより多くの組の境界３８が存在しても構わない。境界
３８は地球を地政学的管轄区、通信サービス料金管轄
区、その他に分割することができる。システム１０は移
動ユニット２４が現在所在する１つまたはそれ以上の管
轄区にしたがって該移動ユニット２４に提供される通信
サービスを制限する。例えば、システム１０は運用の認
可が得られていない地政学的管轄区におけるアクセスを
否定することによりサービスを制限することができ、か
つシステム１０は呼に対して該呼に関連する特定の料金
管轄区にしたがって料金を課すことによりサービスを制
限することができる。

【００３４】図３は、通信システム１０（図１を参照）
の任意のノード４８のブロック図を示す。前に述べたよ
うに、任意の移動ユニット２４、衛星１４、ＳＯ１６、
またはＳＩＭ２８はシステム１０のノードを表す。ノー
ド４８は１つまたはそれ以上の受信機５０を表す。受信
機５０はアンテナ３２′に結合されて通信リンク１８，
２０および／または２６（図１を参照）からの信号を受
信する。移動ユニット２４、ＳＯ１６、ＳＩＭ２８は単
一の受信機５０のみを含むものでも良いが、衛星１４は
リンク１８，２０および２６（図１を参照）のうちの数
多くの異なるものによって同時に通信するために、数多
くの受信機を含む。アンテナ３２′は望ましくは衛星１
４においてはマルチビームアンテナであり、またはマル
チビームアンテナを含む。受信機５０は受信バッファ５
２に結合され、該受信バッファ５２は受信機５０におい
て受信されたデータをこれらのデータが処理できるよう
になるまで一時的に格納する。

【００３５】プロセッサまたはコントローラ５４は受信
バッファ５２へかつ受信機５０へ結合されている。コン
トローラ５４は受信機５０に結合されて、周波数、タイ
ミング、その他のような、受信パラメータを制御する。
コントローラ５４はさらにタイマ５６、メモリ５８、送
信バッファ６０、および送信機６２に結合されている。
コントローラ５４はタイマ５６を現在の日付けおよび時
間を維持することにより実時間の監視を助けるために使
用する。メモリ５８はプロセッサまたはコントローラ５
４への命令として作用しかつ、プロセッサまたはコント
ローラ５４によって実行された時、ノード４８に以下に
説明する処理を行なわせるデータを含む。さらに、メモ
リ５８はノード４８の動作によって操作される変数、テ
ーブル、およびデータベースを含む。望ましくは、メモ
リ５８の少なくとも一部は不揮発性読出し／書込みメモ
リとして構成される。送信バッファ６０はコントローラ
５４によって該バッファに入れられるデータを一時的に
格納するために使用される。コントローラ５４は送信機
６２に結合されて、周波数、タイミング、その他のよう
な、送信パラメータを制御する。移動ユニット２４、Ｓ
Ｏ１６、およびＳＩＭ２８は一つの送信機６２のみを含
むものでも良いが、衛星１４は望ましくはリンク１８，
２０および２６（図１を参照）のうちの数多くの異なる
ものによって同時通信を行なうために数多くの送信機６
２を含む。送信バッファ６０もまた送信機６２に結合さ
れている。送信機６２は送信バッファ６０に格納された
データを伝達するために変調された信号を送信する。こ
れらの信号はアンテナ３２″を介してリンク１８，２０
および２６により送信される。衛星１４に対しては、ア
ンテナ３２″はマルチビームアンテナであるかまたはマ
ルチビームアンテナを含む。当業者はアンテナ３２′お
よび３２″は実際には単一のアンテナを使用して実現で
きるできることを理解するであろう。

【００３６】地球をベースとしたノード４８において
は、コントローラ５４はまたＩ／Ｏセクション６３に結
合されている。移動ユニット２４においては、Ｉ／Ｏセ
クション６３はオーディオとシステム１０（図１を参
照）と両立するデジタル化されたバケットとの間で変換
を行なうためにマイクロホン、スピーカ、デジタイザ、
ボコーダ、デコーダ、その他を含んでいても良い。同様
に、Ｉ／Ｏセクション６３はユーザによって移動ユニッ
ト２４の動作を制御するためにキーパッドを含むことが
できる。ＳＯ１６またはＳＩＭ２８においては、Ｉ／Ｏ
セクション６３はキーボード、ディスプレイ、磁気メモ
リ装置、プリンタ、およびコンピュータ化された機器に
伝統的に接続される他の装置を含むことができる。ＳＯ
１６においては、Ｉ／Ｏセクション６３はさらにＰＳＴ
Ｎ２２（図１を参照）に結合するための構成要素を含む
ことができる。

【００３７】要するに、各々のノード４８はメモリ５８
に配置されかつプロセッサまたはコントローラ５４によ
って実行されるソフトウエアプログラミングにより割当
てられる性格を帯びるプログラム可能な機器を表す。衛
星１４、ＳＯ１６およびＳＩＭ２８のような、制御ステ
ーション２９の各々のノード４８は他の制御ステーショ
ンノード４８とデータ通信しまたはデータ通信すること
ができるから、制御ステーション２９によって集合的に
行われる処理の正確な位置および分布はあまり重要でな
い事項である。移動ユニット２４の見地から、システム
の処理は制御ステーション２９の任意のノード４８で行
なうことができ、あるいはいくつかのノード４８の間で
分散させることができる。

【００３８】図４および図６〜図９は、移動ユニット２
４で行なわれる処理およびメモリ構造を示す。本発明の
好ましい実施例においては、全ての移動ユニット２４は
独立して実質的に同じ処理を行なう。したがって、以下
に与えられた説明は単一の移動ユニット２４に向けられ
ているが、それは移動ユニット２４の集団における全て
のメンバに対して広く適用できる。当業者は移動ユニッ
ト２４として機能するノード４８のメモリ５８（図３を
参照）に格納されたプログラミング命令は図４および図
６〜図９を参照して以下に説明する処理を制御すること
を理解するであろう。

【００３９】図４は、移動ユニット２４によって行なわ
れる登録処理６４のフローチャートを示す。一般に、登
録処理６４は制御ステーション２９に移動ユニットのロ
ケーションを通知しかつ制御ステーション２９が移動ユ
ニット２４に対しまたは移動ユニット２４から呼をセッ
トアップするための準備ができるようにする。登録処理
６４は呼が発信呼または到来呼のいずれであっても、呼
のセットアップの間に行なうことができる。あるいは、
登録処理６４は以下にさらに詳細に説明するようにいず
れの呼のセットアップ動作とも独立に行なうことができ
る。登録処理６４に入ると、移動ユニット２４と制御ス
テーション２９との間で通信期間（ｓｅｓｓｉｏｎ）が
すでに開始されている。

【００４０】登録処理６４は移動ユニット２４の地理的
ロケーションが解明されかつ制御ステーション２９に通
信されるまで制御ステーション２９と通信するためにタ
スク６６を行なう。本発明は移動ユニット２４のロケー
ションを解明する上でいずれか特定の技術を使用するこ
とを必要としない。例えば、移動ユニット２４は全世界
測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｙ
ｓｔｅｍ：ＧＰＳ）受信機、ロラン（ＬＯＲＡＮ）受信
機、または他の地球ロケーション（ｇｅｏ−ｌｏｃａｔ
ｉｏｎ）受信機を含んでいても良く、それによって移動
ユニット２４はそれ自身のロケーションを解明すること
ができる。しかしながら、好ましい実施例では、移動ユ
ニット２４はそれ自身のロケーションを解明しない。む
しろ、ドップラおよび伝搬遅延計測が移動ユニット２４
と制御ステーション２９との間で通信される信号につい
て行なわれ、かつ制御ステーション２９はこれらの計測
を処理して移動ユニットのロケーションを決定する。制
御ステーション２９は移動ユニットのロケーションを決
定するから、移動ユニットは複雑なロケーション決定機
器を含む必要がなく、かつ移動ユニットの複雑さおよび
コストが低減される。

【００４１】タスク６６の後、問合せタスク６８は制御
ステーション２９がシステム１０（図１を参照）によっ
て提供された通信サービスへのアクセスを承認されてい
るか否かを判定する。この判定は制御ステーション２９
から移動ユニット２４へ送信されるデータコードを調べ
ることによって行なうことができる。もしこのデータコ
ードがアクセスが承認されていないことを示せば、プロ
グラム制御は登録処理６４を退出する。システムは、例
えば、移動ユニットのロケーションが権限のない地政学
的管轄区内にあることが判定された場合にアクセスの承
認を否定することができる。

【００４２】タスク６８がアクセスが承認されているこ
とを判定した場合、タスク７０が制御ステーション２９
からの「知られたロケーション」データを受信する。こ
の知られたロケーションデータは制御ステーション２９
が移動ユニット２４に対して知っているロケーションを
記述する。それはその登録処理６４が行なわれる時間に
おける移動ユニット２４に対するロケーションを表す。
しかしながら、移動ユニット２４はこのロケーションか
らいずれのときにも自由に離れることができる。前記知
られたロケーションデータは制御ステーション２９から
データメッセージによって得られる。

【００４３】望ましくは、移動ユニット２４のための知
られたロケーションは単に地理的ポイントを識別するの
みならず、登録処理６４の行なわれている間にその境界
内に移動ユニット２４が所在する目標エリアを規定す
る。図５は、境界７４で囲まれた例示的な目標エリア７
２に関するいくつかのセル３６の概略的表現を示す。セ
ル３６のサービスエリアは衛星１４の移動に応じて地球
の上を移動することができるが、目標エリア７２は比較
的静止している。目標エリア７２はシステム１０によっ
て制御ステーション２９が効率的かつ信頼性をもって移
動ユニット２４に対して動作できる領域であると解釈す
ることができる。本発明の好ましい実施例によれば、移
動ユニット２４はそれが目標エリア２４の中にあるかあ
るいは外にあるかを直接決定しない。むしろ、移動ユニ
ット２４は目標エリア７２をいつ制御ステーション２９
に自動的に登録するかを決定するためのツールとして使
用する。

【００４４】図５は、目標エリア７２が、知られたロケ
ーションデータが対向するコーナに対する座標によって
規定できる、方形であるものとして示している。しかし
ながら、他の形状も同様に使用できる。例えば、知られ
たロケーションデータはある円の中心の座標及び半径を
規定することができる。あるいは、知られたロケーショ
ンデータは楕円または他の幾何学的形状のパラメータを
特定することができる。目標エリア７２の幾何学的形状
は少しの量のデータによって明瞭に規定され、それによ
ってシステムの資源および処理能力が複雑な形状を通信
しかつ処理するのに消費されないようにすることができ
るのが好ましい。

【００４５】前記知られたロケーションデータは単に移
動ユニット２４が所在する知られたポイント７６を記述
するのみで良い。移動ユニット２４はそのとき目標エリ
ア７２は知られたポイント７６を所定の様式で囲んでい
るものと想定することができる。しかしながら、領域に
よってかつ時間によって変わり得る特定の目標エリアを
規定することによりさらに大きな柔軟性が与えられる。
前記放送メッセージは移動ユニットがその知られたロケ
ーションを受信したとき適用する目標エリア７２を決定
するための現在の局部的な一般ルールを含むことができ
る。したがって、目標エリア７２の形状および寸法は管
轄区の境界３８（図２を参照）への接近に応じてまたは
遅延、システムのオーバヘッド、および古いロケーショ
ンデータを使用することから生じ得る低い呼完了レート
に対し、以下に説明する、自動登録プロセスの頻度をバ
ランスさせるための現在のシステムの要求にしたがって
変えることができる。図５に示されるように、知られた
ポイント７６は移動ユニット２４のための例示的な正確
なロケーションを示す。知られたポイント７６は目標エ
リア７２内の特定の場所にあることに限定される必要は
なく、任意の場所に存在し得る。

【００４６】図６は、メモリ５８（図３を参照）の不揮
発性読出し／書込み部に維持された記憶要素７８を示
す。図４および図６を参照すると、タスク７０が前記知
られたロケーションデータを受信したとき、タスク８０
はその知られたロケーションデータを記憶要素７８に保
存する。上に述べたように、このデータは目標エリア７
２（図５を参照）および／またはその境界７４を規定す
ることができる。

【００４７】前記知られたロケーションデータには、タ
スク８０がまた記憶要素７８にセーブする、計算または
評価技術データ（ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉ
ｑｕｅ ｄａｔａ）が伴うようにすることができる。概
評価技術データは自動的に登録を開始しかつそれによっ
て登録通信を取り扱うシステム資源を消費するときを決
定するために移動ユニット２４の集団をプログラムする
上での柔軟性を改善する。例えば、前記評価データは移
動ユニット２４に、円の中心および半径、ボックスの対
向するコーナ、楕円の軸、その他のような、知られたロ
ケーションデータをどのように解釈するかを通知するこ
とができる。さらに、前記評価データは移動ユニット２
４に対しビーム３４（図２を参照）によって放送される
サービスエリアの地理的データをどのように解釈するか
を指示することができる。このプログラム可能性の特徴
はシステムオペレータが目標エリア７２（図５を参照）
の形状および寸法、ならびにサービスエリアの規定およ
び評価技術を、必要に応じて、あまりにも少ない自動的
に開始される登録とあまりにも多い自動的に開始される
登録との間で望ましいバランスを維持するために変える
ことができるようにする。

【００４８】もちろん、当業者は、移動ユニットのプロ
グラミング用パラメータのような、他のデータもまた登
録６４の間に移動ユニット２４に転送しかつ移動ユニッ
ト２４から転送できることを理解するであろう。タスク
８０およびそのような他の転送タスク（図示せず）の
後、プログラム制御は登録プロセス６４を呼んだ処理に
戻る。これらの処理は呼のセットアップ（図示せず）ま
たはスタンバイ前景（ｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄ）処理に関
係し、これらについては図９を参照して後に説明する。

【００４９】図７は、移動ユニット２４によって行なわ
れるスタンバイ背景（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ）プロセス
８２のフローチャートを示す。一般に、スタンバイモー
ドの間に、移動ユニット２４はパワーアップされ、到来
呼を示すリンギング信号のために制御ステーション２９
からの通信を監視しており、かつユーザがそのＩ／Ｏセ
クション６３に対し発信呼を生成するよう指令している
かを判定するためにそのＩ／Ｏセクション６３を監視し
ている。スタンバイ背景プロセス８２は移動ユニット２
４がスタンバイモードにあるときは絶えず動作する。

【００５０】スタンバイ背景プロセス８２はそれが受信
できる限り多くの放送信号を繰り返し捕捉しかつ監視す
る。前に述べたように、放送信号は制御ステーション２
９、かつ特に各々のセル３６（図２を参照）における衛
星１４から送信される。プロセス８２におけるタスク８
４の間、移動ユニット２４は次の放送信号を捕捉する。
言い替えれば、移動ユニット２４はそれが監視した最後
の放送信号とは異なることが好ましいある放送信号を捕
捉する。しかしながら、もし移動ユニット２４が１つの
放送信号のみを受信できればタスク８４において捕捉さ
れた信号は前記最後の放送信号と異ならないであろう。

【００５１】タスク８４の後、タスク８６は前記放送信
号のデータメッセージを受信する。前に述べたように、
このデータメッセージは、例えば、ビーム３４（図２を
参照）によってカバーされる現在のサービスエリアを識
別する情報、前記信号を放送している衛星１４（図１な
いし図２を参照）、前記ビームの放送信号が関連するセ
ル３６のＩＤ、ビーム３４によってサポートされる他の
チャネルの識別子（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、および／また
はリンギングメッセージを伝達することができる。タス
ク８６が前記放送信号のデータメッセージを監視した
後、タスク８８は放送データメッセージテーブル９０を
前記放送データメッセージからのデータによって更新す
る。

【００５２】図８は、メモリ５８内に維持される、放送
データメッセージテーブル９０を示す。移動ユニット２
４によって受信可能な種々の放送信号に対し、テーブル
９０はビーム中心または他のサービスエリア規定デー
タ、セルＩＤ、前記サービスエリアのビーム３４（図２
を参照）を介しての通信に参与するのに使用可能なアク
セスチャネル識別子、および種々の統計値を記録する。
該統計値はデータメッセージが受信された時間的な瞬間
を識別する時間スタンプ、放送信号特性、および前記放
送信号が受信されている回数または期間を含むことがで
きる。これらの統計値は必要に応じてタスク８８によっ
て現状を維持するために更新できる。

【００５３】タスク８８の後、問い合わせタスク９２は
リンギング信号が移動ユニット２４に送信されたか否か
を判定する。該リンギング信号はリング信号データ符号
および移動ユニットのシリアル番号または他の識別番号
として構成できる。もし移動ユニット２４が前記リング
信号データ符号およびそれ自身の識別番号を認識すれ
ば、リンギング信号が検出されたことになる。リンギン
グが検出されたとき、プログラム制御はスタンバイモー
ドを離れ、かつ到来呼処理９４が行なわれる。電話技術
に習熟したものに知られている、到来呼を取り扱うため
の伝統的なシーケンスが該到来呼を処理するために行な
われる。

【００５４】到来呼処理９４の完了後またはタスク９２
がリンギング信号を検出しなかった場合には、プログラ
ム制御はタスク８４にループバックする。プログラム制
御は移動ユニット２４がそのスタンバイモードにとどま
っている限りタスク８４，８６，８８および９２を含む
ループにとどまっている。移動ユニット２４はこのルー
プ動作によりサービスエリアの移動を追跡する。放送デ
ータメッセージテーブル９０が該ループの各々の反復時
に更新されそのデータを最新のものに保つ。

【００５５】図９は、移動ユニット２４によって行なわ
れるスタンバイ前景処理９６のフローチャートを示す。
スタンバイ前景処理９６は移動ユニット２４がそのスタ
ンバイモードになる時絶えず動作する。好ましくは、ス
タンバイ前景処理９６はスタンバイ背景処理８２（図７
を参照）も進行している間に動作する。一般に、スタン
バイ前景処理９６は放送データメッセージテーブル９０
（図８を参照）における情報を処理して自動的に登録を
開始すべきか否かを決定する。

【００５６】スタンバイ前景処理９６は放送データメッ
セージテーブル９０（図８を参照）からいずれの古いエ
ントリをも除去するためにタスク９８を行なう。したが
って、テーブル９０に残っている記録は最新のデータを
含むべきである。古いエントリは記録の時間スタンプ統
計値を調べることにより識別できる。

【００５７】タスク９８の後、任意選択的なタスク１０
０がテーブル９０から異常な（ａｂｅｒｒａｎｔ）エン
トリを除去する。異常なエントリはビーム３４（図２を
参照）のサイドロブまたは反射から生じ得る。それらは
フットプリント３０（図２を参照）におけるセル位置決
め機構に対して、テーブル９０における他のセルＩＤの
近くに位置しないセルＩＤを有するテーブル９０中のエ
ントリとして識別できる。言い替えれば、テーブル９０
に示された大多数のセル３６からあまりにも遠く離れた
セル３６（図２を参照）は異常であると宣言されかつ捨
てることができる。タスク１００は任意選択的なタスク
であり、それはそのような異常なエントリは速く古くな
る傾向が最も大きく、かつタスク９８によって除去され
るからである。タスク９８および１００の後、テーブル
９０は有効でありかつ最新のものであると想定されるデ
ータを含んでいる。

【００５８】タスク９８および１００の後、タスク１０
２は前記知られたロケーションとサービスエリアとの間
の相対的な位置を決定する。前記知られたロケーション
は前述のようにタスク７０（図４を参照）において得ら
れておりかつ記憶要素８０（図６を参照）に保存されて
いる。この知られたロケーションは望ましくは目標エリ
ア７２（図５を参照）を規定する。タスク１０２が行な
われるときに、移動ユニット２４の正確なロケーション
は知られておらず、かつ移動ユニット２４は目標エリア
７２内に所在するかも知れずあるいは所在しないかもし
れない。タスク１０２は移動ユニット２４のロケーショ
ンとは直接関連しない。むしろ、タスク１０２は前記知
られたロケーションをテーブル９０（図８を参照）にお
いて特定されたサービスエリアのロケーションにつき前
記セル３６（図２を参照）と比較する。相対的な位置は
テーブル９０における各々のサービスエリアのエントリ
に対して決定できる。

【００５９】タスク１０２の後、問い合わせタスク１０
４はテーブル９０内に掲げられたセル３６に関連するビ
ーム３４（図２を参照）のいずれかが目標エリア７２
（図５を参照）内にあるか否かを判定する。言い替えれ
ばタスク１０４はいずれかのセルのサービスエリアが目
標エリア７２と一致するか否かを判定する。

【００６０】処理９６はセル３６と目標エリア７２との
間の一致を識別するための任意の広範囲のアルゴリズム
を使用することができる。ビーム中心ポイントが放送デ
ータメッセージにおいて通信される上に述べた好ましい
実施例では、タスク１０４はテーブル９０内に示された
いずれかのビーム中心ポイントが目標エリア７２内に存
在するか否かを判定することができる。

【００６１】図５に戻ると、いくつかのビーム中心ポイ
ント１０６が示されている。ビーム中心ポイント１０６
はセル３６の中央領域内に所在する。図５に示された例
示的な状況では、ポイント１０６′として示されたビー
ム中心ポイント１０６の１つは目標エリア７２内に所在
する。この例示的な状況に対しては、もし移動ユニット
２４がビーム中心ポイント１０６′を有するセル３６に
対する放送信号を捕捉しかつ受信できれば、タスク１０
４（図９を参照）はその１つのビーム３４（図２を参
照）は目標エリア７２内にあることを結論付ける。タス
ク１０４はそれが現在どれだけ多くの他の放送信号を受
信可能であってもこの同じ結論に到達するであろう。移
動ユニット２４がこれを行なうことができるためには、
該移動ユニットは目標エリア７２の付近に位置すること
が必要である。

【００６２】これに対し、もし移動ユニット２４が目標
エリア７２から移動し去った場合は、それが受信できる
放送信号は多分異なるビーム中心ポイント１０６を持つ
ことになる。例えば、もし移動ユニット２４が図５にお
いて１０６″と表示された４つのビーム中心ポイントの
みを受信できれば、タスク１０４はビーム３４のいずれ
も目標エリア７２内にないものと結論付けることができ
る。

【００６３】タスク１０４によって行なわれる一致の判
定は精密かつ正確なデータに基づき動作することを必要
としない。図５によって示されるように、タスク１０４
は移動ユニット２４が目標エリア７２の全体をカバーす
るセル３６の集合に対して割当てられた放送信号を受信
できなくても一致が存在すると結論付けることができ
る。逆に、タスク１０４は移動ユニット２４が目標エリ
ア７２の少なくとも一部をカバーするセル３６に割当て
られた放送信号を受信できても一致が存在しないと結論
付けることができる。不正確さおよび低い精度が許容さ
れているが、それは一致の判定は自動的に開始される通
信を管理する上で使用されるのであって、直接ロケーシ
ョンを決定する上で使用されるのではないからである。
より正確なロケーション決定はいったん通信が自動的に
開始されると登録を通して達成できる。もしあまりにも
少ないまたは過剰な数の自動登録が行なわれると、目標
エリアの規定、サービスエリアの規定、および計算また
は評価技術は移動ユニット２４の集団により多くのまた
はより少ない自動登録を行なわせるよう再プログラムす
ることができる。

【００６４】当業者にはタスク１０４は任意選択的なも
のでありかつ、例えば、もし前記目標エリアがビームよ
り小さければ処理は直接タスク１１０に進んでもよいこ
とを理解するであろう。

【００６５】図９に戻ると、タスク１０４が少なくとも
１つのビーム（図２を参照）が目標エリア７２にありか
つテーブル９０（図８を参照）に含まれるいずれかのサ
ービスエリアと目標エリア７２との間の一致が存在する
と判定した時、タスク１０８が行なわれる。タスク１０
８は移動ユニット２４に制御ステーション２９と自動的
にデータ通信を開始することをやめさせる。タスク１０
８の後、プログラム制御はテーブル９０内のデータを再
評価するためにタスク９８にループバックする。このデ
ータはスタンバイ背景処理８２（図７を参照）の動作に
よって更新されている。したがって、前記再評価はセル
３６における移動および移動ユニット２４による動きを
再評価する。

【００６６】タスク１０４がなんらのビーム３４も目標
エリア７２に存在せずかつ目標エリア７２とテーブル９
０に含まれたサービスエリアとの間で一致が存在しない
ことを判定した時、タスク１１０が行なわれる。タスク
１１０はテーブル９０に含まれるビーム中心ポイントの
間における仮想（ｖｉｒｔｕａｌ）ポイントのロケーシ
ョンを決定する。図５に戻ると、仮想ポイント１１２を
生成する例示的な状況が示されている。この例示的な状
況では、移動ユニット２４はビーム中心ポイント１０
６″を伝達する放送信号のみを受信する。仮想ポイント
１１２は望ましくはビーム中心ポイント１０６″の中心
に存在する。仮想ポイント１１２を位置決めするために
伝統的な三角測量または重心計算アルゴリズムを行なう
ことができる。しかしながら、精密なアルゴリズムは重
要ではなく、かつ仮想ポイント１１２のロケーションは
大きな精度まで求められる必要はない。言い換えれば、
仮想ロケーションがサービスエリアの集合の中央のどこ
かにあることを示すなんらかのアルゴリズムで充分であ
る。

【００６７】ポイント１１２は「仮想（ｖｉｒｔｕａ
ｌ）」ポイントであると考えられるが、その理由はポイ
ント１１２は移動ユニットの現在の位置に対応する必要
のない数学的な構造であるからである。しかしながら、
移動ユニット２４は、それがこのロケーションが得られ
た場所からビーム３４を受信することができるという事
実が与えられれば、多分前記仮想ポイント１１２の付近
のどこかに存在するであろう。図５に示された例では、
仮想ポイント１１２は目標エリア７２内に存在せず、該
移動ユニットがそれが最後に登録しかつロケーションデ
ータ７６を受信した時からかなりの距離を移動したこと
を示している。

【００６８】しかしながら、他の状況では仮想ポイント
１１２は目標エリア７２内に存在するかもしれない。例
えば、移動ユニット２４が目標エリア７２内に存在する
場合、移動ユニット２４において受信可能なビーム中心
ポイント１０６は目標エリア７２の外側に存在するかも
しれない。この状況では、仮想ポイント１１２が目標エ
リア７２内に入る良い機会が存在する。

【００６９】図９に戻ると、タスク１１０が仮想ポイン
ト１１２（図５を参照）のロケーションを決定した後、
問合わせタスク１１４は該仮想ポイント１１２が目標エ
リア７２内に存在するか否かを判定する。もし存在すれ
ば、タスク１１６は移動ユニット２４に制御ステーショ
ン２９とのデータ通信を自動的に開始することを停止さ
せる。タスク１１６の後、プログラム制御はタスク９８
にループバックしテーブル９０（図８を参照）のデータ
を再評価する。

【００７０】タスク１１４が仮想ポイント１１２が目標
エリア７２内に存在しないものと判定した場合、タスク
１１８は制御ステーション２９との通信のために使用す
るセル３６を選択する。言い換えれば、タスク１１８は
テーブル９０（図８を参照）から１つのエントリを選択
する。この選択を行なう上で使用されるパラメータは重
要ではなくかつ電力レベルの試験またはテーブル９０に
含まれる他の統計値を含むことができる。さらに、タス
ク１１８は信号を制御ステーション２９に送信する上で
使用するためのアクセスチャネルを識別する。このアク
セスチャネルはテーブル９０から識別される。

【００７１】タスク１１８の後、タスク１２０は制御ス
テーション２９とのデータ通信を自動的に開始する。言
い換えれば、移動ユニット２４は前記アクセスチャネル
を介して制御ステーション２９に信号を送信する。該送
信はプロセッサまたはコントローラ５４が移動ユニット
２４における送信機６２（図３を参照）を作動させた時
に行なわれる。いったん通信が開始されると、図４に関
して前に説明した、スタンバイ前景処理９６が登録処理
６４を行なう。発信呼または到来呼の発生した機会など
に、人間の活動に頼る事なく登録が自動的に開始され
る。むしろ、移動ユニット２４は放送信号のサービスエ
リアと目標エリア７２（図５を参照）との間の相対位置
に応じて制御ステーション２９とのデータ通信を自動的
に開始する。登録処理６４は次にシステム１０が移動ユ
ニットのロケーションに関するその知識を更新できるよ
うにしかつ新しい目標エリアの規定により移動ユニット
２４を再プログラムすることになる。登録処理６４の完
了に応じて、プログラム制御はタスク９８にループバッ
クし新しい目標エリアの規定との比較によってテーブル
９０（図８を参照）に現在含まれているデータを評価す
る。

【００７２】図１０〜図１１は、制御ステーション２９
によって行われる処理を示す。前に述べたように、制御
ステーション２９は、衛星１４、ＳＯ１６、およびＳＩ
Ｍ２８のような、数多くの異なるノード４８（図３を参
照）を含むことができ、かつこれらのノード４８は互い
にデータ通信しまたは互いにデータ通信することができ
る。したがって、図１０〜１１に示された処理は任意の
１つまたはそれ以上の制御ステーションノード４８にお
いて行なうことができる。当業者は制御ステーション２
９として機能するノード４８のメモリ５８（図３を参
照）に格納されたプログラミング命令は図１０〜図１１
に関して以下に説明する処理を制御することを理解する
であろう。

【００７３】図１０は、制御ステーション２９によって
行なわれる登録要求処理１２２のフローチャートを示
す。一般に、登録要求処理１２２は制御ステーション２
９に対する移動ユニット２４の登録を取扱う。登録要求
処理１２２は制御ステーション２９が移動ユニット２４
からデータ通信を受信した時には常に行なうことができ
る。前に述べたように、登録は到来呼または発信呼に対
する呼セットアップ処理の一部として行なうことがで
き、あるいはそれらは自動的に行なうことができる。

【００７４】登録要求処理１２２に入ると、タスク１２
４が登録要求メッセージを制御ステーション２９の適切
な交換局（ＳＯ）１６（図１を参照）に導く。タスク１
２４のために必要とされる期間は状況に応じて変わり得
る。この期間はもし前記要求がその移動ユニット２４の
ための前の登録を取扱った同じＳＯ１６に導くことがで
きれば短くすることができる。この状況では、そのＳＯ
１６はすでにその移動ユニットの記録をファイル上に持
っている。これに対し、前記要求が前の登録を取扱った
ものと異なるＳＯ１６に導かれればこの期間はより長く
なり得る。この状況では、ＳＯ１６は該移動ユニットの
記録を該移動ユニットのホームＳＩＭ２８（図１を参
照）から要求しかつ多分他のセットアップ動作を行なう
必要があろう。制御ステーション２９が呼セットアップ
で開始された登録に関するタスク１２４を行なう間に加
入者が長い待機を必要とされることを防止するために、
自動登録の頻度を調整する上に述べたプログラミングは
望ましくはできる限り高い頻度の自動登録となる事が望
まれ、それは加入者は一般に自動登録の間のタスク１２
４に関連する遅延に気が付かないからである。

【００７５】タスク１２４の後、タスク１２６は制御ス
テーション２９に移動ユニット２４との通信に、該移動
ユニット２４に対するロケーションが解明されるまで、
参与させる。タスク１２６は図４に関して上に述べた、
タスク６６を補足する。タスク１２６の後、タスク１２
８は該移動ユニットの知られたロケーションに対する規
定または定義を構築する。この規定は移動ユニットの現
在のロケーションに応じてかつ制御ステーション２９に
よって行なわれている自動登録の数を増加または減少さ
せる現在のシステムの必要性に応じて目標エリア７２
（図５を参照）の大きさおよび形状を変えることができ
る。タスク１２８の後、タスク１３０は、目標エリア７
２および境界７４（図５を参照）を規定する、知られた
ロケーションデータを移動ユニット２４に送信する。も
ちろん、他のデータもまたタスク１３０の間に移動ユニ
ット２４と制御ステーション２９との間で通信できる。
タスク１３０は、図４に関して前に述べた、タスク７０
を補足する。タスク１３０の後、プログラム制御は登録
要求処理１２２を退出する。処理１２２は同じまたは他
の移動ユニット２４から他の登録の要求が受信された時
に再び実行されることになる。

【００７６】図１１は、制御ステーション２９によって
行われる放送処理１３２のフローチャートを示す。放送
処理１３２はシステム１０によってサポートされる各々
のビーム３４（図２を参照）に対して行なわれる。放送
処理１３２はシステム１０が各々のセル３６（図２を参
照）に対して割当てる放送信号の送信を取扱う。処理１
３２は各々のビーム３４に対する連続したループにおい
て行なうことができ、それによってビーム中心ポイント
の座標１０６（図５を参照）のような、地球の表面上の
１つのセルのサービスエリアを規定する地理的データが
セル３６の移動を追跡できるようにする。

【００７７】放送処理１３２は現在のサービスエリアの
規定を得るためにタスク１３４を行なう。セル３６によ
って提供されるサービスエリアは地球の周りのそれらの
軌道における衛星１４（図１〜図２を参照）の移動に従
う。この移動およびサービスエリアの対応する移動は予
測可能でありかつ前もって計算できる。したがって、タ
スク１３４は、ビーム中心ポイント１０６（図５を参
照）の座標のような、サービスエリアの規定または定義
を前もって計算し、かつ次に現在のサービスエリアの定
義を得るために現在時間をテーブルインデクスとして使
用してテーブルルックアップ動作を行なうのが好まし
い。

【００７８】タスク１３４の後、タスク１３６は放送デ
ータメッセージをフォーマットする。このデータメッセ
ージはビーム３４（図２を参照）によってカバーされる
現在のサービスエリアまたはセル３６のロケーション、
信号を放送する衛星１４の識別子、ビーム３４によって
サポートされる他のチャネルの識別子、および前記ビー
ムの放送信号が関連するセル３６のＩＤ、および／また
はリングメッセージを含む、いくつかの異なるデータ要
素を伝達することができる。これらのデータ要素は集め
られかつ送信のために適切にフォーマットされる。タス
ク１３６の後、タスク１３８は前記放送データメッセー
ジを伝達するために該放送信号送信する。タスク１３８
の後、プログラム制御はタスク１３４にループバックし
て放送を繰り返す。

【００７９】要するに、本発明は自動的に開始される通
信を管理するための改善された方法および装置を提供す
る。通信は移動ユニットによって登録処理を行なうため
に時折自動的に開始される。自動登録に参与すべきか否
かの決定はロケーションデータに基づく。システムの構
成要素がロケーション情報を時折放送し、かつ移動ユニ
ットが該放送を監視してシステムの古いロケーションの
知識が有効なまま残っているか否かを判定する。ロケー
ションおよび関連する領域を規定するパラメータは状況
に応じて変えることができ移動ユニットの集団が自動登
録に参与する頻度を増大しまたは低減することができ
る。移動ユニットはそれら自身のロケーションを決定す
ることを要求されないから、移動ユニットは複雑でなく
かつ低コストとすることができる。

【００８０】以上本発明が好ましい実施例に関して説明
された。しかしながら、当業者は本発明の範囲から離れ
る事なくこれらの好ましい実施例において変更および修
正を行なうことが可能なことを認識するであろう。例え
ば、本発明は移動する衛星をベースとしたセルラ通信シ
ステムに関してのみ使用されることに制限される必要は
ない。当業者は容易に本発明の教示を静止した送信機か
らサービスエリアのロケーションデータを放送すること
ができる任意の衛星をベースとしたまたは地上をベース
とした通信システムに適用できるであろう。さらに、当
業者はここで与えられたフローチャートは本発明を教示
することを意図しており、かつフローチャートに必ずし
も向いていないプログラムフローを実施するための異な
る技術も考案できることを理解するであろう。特に、こ
こに述べた各々のタスクはプログラムフローが背景タス
クまたは他のタスクを行なうために割込みを受けること
ができる。さらに、タスクの特定の順序は変更でき、か
つ該タスクを行なうために使用されている特定の技術は
システムによって変わり得る。当業者に明らかなこれら
および他の変更および修正は本発明の範囲内に含まれる
ものと考える。

【００８１】好ましい実施例においては、本発明は移動
ユニットを動作させる方法を提供し、該方法は移動ユニ
ットのための知られたロケーションを記述するデータを
受信段階の間に移動ユニットがその中に存在する目標エ
リアと解釈する段階を含み、かつ前記開始段階は前記サ
ービスエリアを記述するデータが前記サービスエリアが
目標エリアと一致しないことを示している場合に移動ユ
ニットからのデータ通信を開始する。

【００８２】他の好ましい実施例では、本発明は移動ユ
ニットを動作させる方法を提供し、該方法は前記サービ
スエリアを記述するデータを前記サービスエリア内の中
心に位置するポイントの座標であるとして解釈する段階
を含み、かつ前記開始段階は前記ポイントが前記目標エ
リアの外側に存在する時前記移動ユニットからのデータ
通信を開始する。

【００８３】他の好ましい実施例では、本発明は移動ユ
ニットを動作させる方法を提供し、該方法は前記移動ユ
ニットのための知られたロケーションを記述するデータ
を前記受信段階の間に移動ユニットが存在する目標エリ
アと解釈する段階を具備し、前記監視段階は複数の放送
信号を監視し、該複数の放送信号の各々は各々の放送信
号が割当てられているサービスエリアを記述する地理的
データを伝達し、かつ前記開始段階は前記複数の放送信
号に対するサービスエリアを記述するデータが前記サー
ビスエリアのいずれも目標エリアと一致しないことを示
している場合に移動ユニットからのデータ通信を開始す
る。

【００８４】他の好ましい実施例では本発明は移動ユニ
ットを動作させる方法を提供し、該方法は前記移動ユニ
ットのための知られたロケーションを記述するデータを
前記移動ユニットが前記受信段階の間に存在する目標領
域と解釈する段階を具備し、前記監視段階は複数の放送
信号を監視し、前記複数の放送信号の各々はそれ自身の
サービスエリアに割当てられ、かつ各々の放送信号はそ
れ自身のサービスエリアの中心に位置するポイントを識
別するデータを伝達し、そして前記ポイントの内の少な
くとも１つが前記目標エリア内に存在する場合に前記移
動ユニットからのデータ通信の開始を自動的にやめる段
階を含む。

【００８５】他の好ましい実施例においては、本発明は
移動ユニットを動作させる方法を提供し、該方法は前記
複数のサービスエリアの中心におけるポイントの間の中
央に位置する仮想ポイントのロケーションを決定する段
階、および該仮想ポイントが前記目標エリア内に存在す
る場合に前記移動ユニットからのデータ通信の自動的な
開始をやめる段階を具備する。

【００８６】他の好ましい実施例では、本発明は移動ユ
ニットを動作させる方法を提供し、該方法はさらに前記
移動ユニットのための知られたロケーションを記述する
データを前記移動ユニットが受信段階の間にその中に存
在する目標エリアとして解釈する段階を具備し、前記監
視段階は複数の放送信号を監視し、該複数の放送信号の
内の各々はそれ自信のサービスエリアに割当てられ、か
つ各々の放送信号はそれ自身のサービスエリア内の中心
に位置するビーム中心ポイントを識別するデータを伝達
し、前記方法は前記ビーム中心ポイントの間の中央に位
置する仮想ポイントのロケーションを決定する段階を具
備し、そして前記開始段階は前記ビーム中心ポイントが
前記目標エリアの外側にありかつ前記仮想ポイントが前
記目標エリアの外側にある場合に移動ユニットからのデ
ータ通信を開始する。

【００８７】他の好ましい実施例では、本発明は移動ユ
ニットを動作させる方法を提供し、該方法はさらに前記
開始段階に応じて知られたロケーションを記述するデー
タを更新するためにデータ受信段階を反復する段階を具
備する。

【００８８】他の好ましい実施例では、本発明は移動ユ
ニットを動作させる方法を提供し、該方法ではサービス
エリアが移動し、かつ該方法はさらに該サービスエリア
の移動を追跡するために前記監視段階を反復する段階を
具備する。

【００８９】他の好ましい実施例においては、本発明は
自動的に開始されるデータ通信を管理する方法を提供
し、該方法においては前記受信段階は１つの移動ユニッ
トがそれが捕捉できるだけ多くの放送データメッセージ
を監視するよう構成され、かつ前記決定段階は知られた
ロケーションと前記受信段階において監視される放送デ
ータメッセージの各々において記述されるロケーション
との間の相対位置を決定する。

【００９０】他の好ましい実施例では、本発明は自動的
に開始されるデータ通信を管理する方法を提供し、該方
法はさらに１つの移動ユニットに対する知られたロケー
ションを記述するデータを前記送信段階の間前記１つの
移動ユニットがその中に存在する目標エリアと解釈する
段階を具備し、かつ前記自動的に開始する段階は前記受
信された放送データメッセージのサービスエリアに対す
るロケーションを記述するデータがいずれのサービスエ
リアも目標エリアと一致しないことを示している場合に
前記１つの移動ユニットからのデータ通信を自動的に開
始する。

【００９１】他の好ましい実施例では、本発明は自動的
に開始されるデータ通信を管理する方法を提供し、該方
法は前記１つの移動ユニットに対する知られたロケーシ
ョンを記述するデータを前記送信段階の間に前記１つの
移動ユニットがその中に存在する目標エリアと解釈する
段階を具備し、前記受信段階は１つの移動ユニットがそ
れが捕捉できるだけ多くの放送データメッセージを監視
するよう構成され、データメッセージが送信されている
サービスエリアに対するロケーションを記述するデータ
は前記サービスエリア内の中心に位置するビーム中心ポ
イントを識別するものと解釈され、かつ前記方法はさら
に前記ビーム中心ポイントの内の少なくとも１つが前記
目標エリアに存在する場合に前記移動ユニットからのデ
ータ通信を自動的に開始するのをやめる段階を具備す
る。

【００９２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、移動ユ
ニットがそれら自身のロケーションを決定することを要
求されないから、該移動ユニットの構成が簡略化されか
つ低価格のものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通信システムが動作できる環境を示す説明図で
ある。

【図２】前記通信システムの衛星部分によって地球の表
面上に形成されるセルラパターンを示す説明図である。

【図３】前記通信システムの１つのノードのブロック図
である。

【図４】前記通信システムの移動ユニット部分によって
行なわれる登録処理によって行なわれるタスクのフロー
チャートである。

【図５】目標エリアに対する前記セルラパターンからの
いくつかのセルを示す説明図である。

【図６】前記移動ユニットのメモリ部分に維持されてい
る記憶要素を示す説明図である。

【図７】前記移動ユニットによって行なわれるスタンバ
イ背景処理によって達成されるタスクのフローチャート
である。

【図８】前記移動ユニットのメモリ内に維持される放送
データメッセージテーブルを示す説明図である。

【図９】前記移動ユニットによって行なわれるスタンバ
イ前景処理によって達成されるタスクを示すフローチャ
ートである。

【図１０】前記通信システムのシステム構成要素によっ
て達成される登録要求処理によって行なわれるタスクの
フローチャートである。

【図１１】前記システムの構成要素によって達成される
放送処理によって行なわれるタスクのフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０ 無線通信システム １２ 衛星集団 １４ 衛星 １６ 交換局（ＳＯ） １８ ＲＦ通信リンク ２０ データ通信リンク ２２ 公衆交換電気通信ネットワーク（ＰＳＴＮ） ２４ 移動ユニット ２６ 通信リンク ２８ 加入者情報管理装置（ＳＩＭ） ２９ 制御ステーション ３０ セルラフットプリントパターン ３２ マルチビームアンテナ ３４ ビーム ３６ セル ３８ 境界 ４０，４２ 管轄区 ４８ ノード ５０ 受信機 ５２ 受信バッファ ５４ コントローラ ５６ タイマ ５８ メモリ ６０ 送信バッファ ６２ 送信機 ６３ Ｉ／Ｏセクション ７２ 目標エリア ７４ 境界 ７６ 知られたポイント １０６，１０６′，１０６″ ビーム中心ポイント １１２ 仮想ポイント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｑ 7/34 7605−5Ｋ Ｈ０４Ｂ 7/26 Ａ 7605−5Ｋ １０６ Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御ステーション（２９）との通信をい
   つ自動的に開始するかを決定するために移動ユニット
   （２４）を動作させる方法であって、該方法は、 前記移動ユニット（２４）に対する知られたロケーショ
   ンを記述するデータを受信する段階、 放送信号を監視する段階であって、該放送信号は該放送
   信号が割当てられているサービスエリアを記述する地理
   的データを伝達するもの、 前記サービスエリアに対する前記知られたロケーション
   の位置を決定する段階、そして前記決定する段階に応じ
   て前記移動ユニット（２４）からのデータ通信を開始す
   る段階、 を具備することを特徴とする制御ステーション（２９）
   との通信をいつ自動的に開始するかを自動的に決定する
   ために移動ユニット（２４）を動作させる方法。
2. 【請求項２】制御ステーション（２９）が移動ユニット
   （２４）の集団のメンバと時折データ通信を行なう通信
   システム（１０）における、自動的に開始されるデータ
   通信を管理する方法であって、 前記移動ユニット（２４）の１つに対する知られたロケ
   ーションを記述するデータを前記１つの移動ユニット
   （２４）に送信する段階、 データメッセージを異なる地理的領域に放送する段階で
   あって、前記データメッセージは前記データメッセージ
   が放送されているサービスエリアに対するロケーション
   を記述するデータを伝達するもの、 前記１つの移動ユニット（２４）において前記放送デー
   タメッセージの１つを受信する段階、 前記１つの移動ユニット（２４）において、前記知られ
   たロケーションと前記１つの放送データメッセージにお
   いて記述される前記ロケーションとの間の相対位置を決
   定する段階、そして前記決定する段階に応じて前記移動
   ユニット（２４）からデータ通信を自動的に開始する段
   階、 を具備することを特徴とする自動的に開始されるデータ
   通信を管理する方法。
3. 【請求項３】 通信システムの資源を節約して使うよう
   に時折制御ステーション（２９）との通信を自動的に開
   始する移動通信ユニットであって、 前記移動ユニット（２４）に対する知られたロケーショ
   ンを記述するデータおよび前記放送信号が割当てられた
   サービスエリアを記述する地理的データを伝達する放送
   信号を受信するよう構成された受信機、 前記受信機に結合された記憶要素であって、該記憶要素
   は前記知られたロケーションデータを保持するよう構成
   されているもの、 前記受信機および前記記憶要素に結合されたプロセッサ
   であって、該プロセッサは前記サービスエリアに対する
   前記知られたロケーションの位置を決定するよう構成さ
   れているもの、そして前記プロセッサに結合された送信
   機であって、該送信機は前記相対位置に応じて前記移動
   ユニット（２４）からのデータ通信を自動的に開始する
   よう前記プロセッサの制御の下に作動されるもの、 を具備することを特徴とする移動通信ユニット。