在移动平台和基站之间提供语音和数据通信的系统和方法

专利名称：在移动平台和基站之间提供语音和数据通信的系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，具体上涉及用于在移动或远程平台上的一个或多个占用者和地面站之间提供无线通信链路的通信系统，其中，所述系统和方法使能对于多个地面服务提供商的均等访问，以使得一个或多个所述服务提供商能参与便利建立用于所述占用者的通信链路。
背景技术：
向在移动平台——诸如公共汽车、火车、轮船或飞机——上行进的占用者、或位于未由传统的蜂窝运营商(carrier)覆盖的远程区域中的个体提供蜂窝服务，已经证明是一种挑战。这是因为蜂窝电话网络虽然是公知和普遍存在的，但是仍然在固定地理区域中提供服务。蜂窝电话用户在物理地位于全世界的按照规定分配的地理区域时进入蜂窝网络。然后在运营商的数据库中查找用户的个人简档(profile)信息，以访问服务(本地)运营商的网络。如果用户正在物理地访问的网络不是用户本身的蜂窝服务提供商，则所述网络被称为“外”网络。
当用户试图通过外网络访问他的/她的蜂窝服务提供商时，则需要在用户的运营商(即原籍位置寄存器(HLR))和网络访问提供商(即访问位置寄存器(VLR))之间的漫游布置，以便向用户提供在由外网络覆盖的地理区域中的蜂窝服务。在所有运营商之间的漫游布置不是普遍存在的，并且对于还没有采用这些漫游布置的区域中的用户拒绝服务。因此，需要一种成本有效的、全球的均等访问方法，使得蜂窝电话能够用在经常以高速移动跨越多个地理蜂窝区域的移动平台上(特别是对于当今的现代喷气式飞机)，和没有蜂窝覆盖可存在的地方——诸如远处——或不再可以获得覆盖的地方。在没有特定的蜂窝基础设施在适当的位置以覆盖所述用户的位置(例如移动平台，诸如飞机、轮船、火车或远处)的情形，传统的蜂窝漫游布置不提供用于连接用户的能力。而且，由于特定的地理许可运营限制，没有单个的蜂窝运营商可以证明实现全球服务覆盖是正当的。结果，移动用户(即在公共汽车、轮船、火车和飞机等上行进的用户)被要求在漫游到由外网络覆盖的区域中之前结束现有的连接，然后被要求重新建立经由新的外网络的连接。
对于消除使得移动用户能够保持与它们的蜂窝服务提供商的连接的问题的一种尝试是使用“微微小区”。微微小区(picocell)已经被部署在有限空间中，诸如在建筑物内，甚至在建筑物内的特定房间内，以使得占用者可以与移动电话和无线计算设备通信。对于移动平台(飞机、轮船等)应用，主要技术问题是无法以足够低的成本来将移动或远程的微微小区连接到基于地面的蜂窝基础设施，并且提供对能够服务所述移动或远程微微小区的所有蜂窝服务提供商的均等访问。仅仅连接到单个蜂窝服务提供商将不是可行的解决方案，因为这将排除未预订那个特定蜂窝运营商的服务或与那个特定蜂窝运营商有漫游协议的服务的那部分人。这对于已经被排除的剩余蜂窝运营商也是非常不期望的。而且，与所有的蜂窝运营商建立漫游关系是不实际的。因此，非常期望根据所有蜂窝服务提供商可以向在移动平台上移动的或位于远处的终端用户提供什么服务，提供对所有蜂窝服务提供商的访问。
因此，将非常期望提供一种系统和方法，其允许在移动平台或在远处的占用者有机会与用户的基于地面的蜂窝服务提供商建立无线通信链路，而且当用户在他的/她的服务提供商的地理覆盖区域之外时，而且借助于外网络来进行。这样的发明将使得不必依赖于漫游协议，其用于当用户在他的/她的蜂窝服务提供商的地理覆盖区域之外时，在移动平台上或远处区域的用户和每个用户本身的蜂窝服务提供商之间，建立语音和数据通信。

发明内容
本发明导向一种系统和方法，用于当用户在任何蜂窝服务提供商的地理覆盖区域之外时，在移动平台上或远处区域的蜂窝用户和蜂窝服务提供商之间提供通信，在移动平台上或远处区域的每个用户可以与他/她本身的服务提供商、或与和用户本身的服务提供商有漫游协议的服务提供商建立通信链路。
在一个优选实施例中，所述系统包括位于移动平台上的访问分段。该访问分段与位于移动平台上的所述用户的蜂窝设备通信，并且经由基于空间的转发器在所述移动平台和地面分段之间建立无线通信链路。所述地面分段包括地面运营商接口，用于与至少一个基于地面的蜂窝服务提供商通信，并且更优选的是与位于地理分散的区域中的多个这样的服务提供商通信。该地面接口与控制子系统通信，该控制子系统执行用户的认证和注册功能的至少一个，该用户试图建立(或已建立)与访问系统的蜂窝服务提供商的通信链路。
在一种优选的形式中，所述访问分段包括无线访问分段，它包括位于移动平台上的移动收发基站。基站控制应用(BSC)也位于移动平台上。无线访问分段与在移动平台上的平台承载者终端(PBT)通信，该PBT管理与移动平台建立的通信链路的控制。所述移动平台经由基于空间的转发器与所述地面分段通信，并且包括平台外承载者终端(OBT)。所述OBT参与管理与移动平台的通信。所述OBT与所述地面运营商接口、还与所述控制子系统通信。具体上，所述地面运营商接口经由广域网耦合到所述控制系统、以及一个或多个蜂窝服务提供商。所述地面运营商接口实质上操作为出口点和入口点，用于在移动平台和访问系统的一个或多个地面蜂窝服务提供商之间的蜂窝服务。
在一种优选的形式中，所述控制子系统包括访问位置寄存器(VLR)，它与移动交换中心(MSC)服务器通信。这些部件均经由广域网与地面运营商接口通信。VLR作为用户简档的暂时储存器，该用户简档从位于特定蜂窝网络上的原籍位置寄存器(HLR)检索。MSC服务器通过解译和作用于经由地面运营商接口向和从给定的HLR中继的消息，控制注册和认证处理。实际上，VLR和MSC服务器用于帮助处理和监视信息，该信息是建立和保持与移动平台上的每个用户、和访问系统的地面运营商接口的蜂窝服务网络的通信需要的。
因此本发明的系统和方法使得在移动平台上的用户、或甚至在远处的用户，能够访问它们的蜂窝服务提供商或代表用户的蜂窝服务提供商而起作用的外网络。重要的是，本发明的所述系统和方法不区别或限制对仅仅选择的外网络的访问。相反，任何蜂窝服务提供商能够访问网络，并且可以参与向在移动平台上的每个用户、或位于远处的每个用户提供蜂窝服务。


通过详细说明和附图，本发明将变得更全面被理解，附图中图1是本发明的一个优选实施例的方框图；图2是在认证与在移动平台上的用户相关的信息中执行的步骤的流程图；图3是在从移动平台进行向外的呼叫中涉及的步骤的流程图；以及图4是在进行向移动平台进行进入呼叫中涉及的步骤的流程图。
具体实施例方式
优选实施例的下面的说明仅仅在本质上是示例性的，绝不意欲限制本发明、其应用或使用。
参见图1，示出了按照本发明的一个优选实施例的系统10，用于使得能够在移动平台12上的用户和至少一个地面分段141、142、14n之间建立蜂窝通信链路，其中，每个地面分段14与一个或多个蜂窝服务提供商16通信。具体上，系统10使得当移动平台上行进的用户或位于远处区域中的用户，在他/她本身的服务提供商的地理覆盖区域、或任何蜂窝服务提供商的覆盖区域之外时，所述用户能够与至少一个蜂窝服务提供商16建立蜂窝通信链路。本发明的一个重要优点是向蜂窝服务提供商提供对系统10的均等访问，并且系统10不限于用于仅仅一个特定的蜂窝服务提供商。
系统10包括无线访问分段18，它位于移动平台12上。但是，将立即明白，虽然下面的说明将引用在移动平台12上的用户，但是本发明10可以恰好如容易被构造地，使得访问分段18位于远处的地面设施，而不是移动平台上。在任何一种实现中，本发明允许在它们的蜂窝覆盖区域之外的用户与他们本身的运营商或外蜂窝服务提供商建立蜂窝通信链路。
进一步参见图1，无线访问分段与用户的个人通信设备20进行射频通信。访问分段18在移动平台12上有效地形成“微微小区”，它可以被在移动平台12上的任何特定用户的个人通信设备访问。
无线访问分段18与平台承载者终端(PBT)接口22和平台承载者终端24通信，基于空间的转发器26在PBT 24和一个或多个平台外承载者终端28之间中继信息，每个所述平台外承载者终端28与一个地面分段14相关联。每个OBT 28与一个相关联的网关接口30通信，该网关接口30与访问系统10的至少一个蜂窝服务提供商16接口。每个网关30进一步经由广域网34、租用线路网络或者因特网，与例如控制子系统32通信。控制子系统32包括访问位置寄存器(VLR)36和与VLR 36通信的移动交换中心(MSC)服务器38。
如果期望其他的数据通信以及语音通信，则终端接口40将作为相关联的地面分段14的一部分而被包括，用于将语音信令和通信业务数据路由到网关接口30。给定地面分段14的部件30和40可以被看作形成单个节点。因此，部件301和401可以被看作形成节点A，部件302和402形成节点B，等等。那么将会理解，可以形成任何数量的不同节点。节点A和B通常将位于可能相隔成百上千英里的地理分散区域。但是，每个经由广域网34而与控制子系统32通信。对于可以形成地面分段14的不同节点的数量的唯一限制是MSC服务器38和VLR 36在管理在所有的蜂窝服务网络16和控制子系统32之间的信息交换上的能力。
进一步参见图1，将不详细说明蜂窝网络的操作，因为这对于本领域内的技术人员是公知的。但是，每个传统的蜂窝网络16可以被看作包括其本身的公共的移动交换中心42、原籍位置寄存器(HLR)44和公共地面移动网络(PLMN)46。HLR 44存储关于那个特定蜂窝服务提供商的网络的用户的信息。
如上所述，无线访问分段18也可以被安装在远程地理位置而不是如图示的在移动平台12上。而且，当已经将移动平台12图解为飞机时，会明白本发明10不限于仅仅对于飞机的实现，而是可以容易地被实现在公共汽车、火车、轮船或期望蜂窝服务连接的任何其他的运输工具或移动物体上。无线访问分段18包括移动基站收发站48、基站控制(BSC)服务器50。在地面蜂窝网络上的标准实践是，将BSC服务器50置于(host)专用于控制多个BTS 48的网络节点。但是，为了避免将BTS 48绑定到专用的地面节点，并且避免使用用于控制消息的平台外的链路，BSC服务器50可以共存于BTS 48附近。这不排除BSC 50的位置在更中心的位置，有可能在地面分段14之一中，然后它可以被配置来控制多个BTS 48，只要在BSC服务器50和BTS 48之间交换的控制信息，已经被适配来跨越移动平台12和地面分段14之间的平台外通信链路而正确地工作。
BTS 48管理来自移动平台12上的每个用户的个人通信设备20的射频(RF)信号的发送和接收。BTS 48的发送功率被自动选择和控制，以便它提供访问(移动平台12上或在访问分段18所在的远处的)要求的区域所需要的最小功率电平。因为其覆盖与平台或远处的物理大小相当(即与地面小区相比为小)，所以BTS 48实质上限定了微小区、微微小区或毫微小区。由BTS 48提供的射频链路的物理和逻辑特性符合适用于地面运营商的标准，从而使它与用户的个人通信设备的那些兼容。BTS 48用于将信息流转换代码，所述信息流包括在BTS 48和PBT 24之间的因特网协议接口52上传输的信令/控制和业务(语音和数据)。
BSC应用50管理BTS 48的射频功率电平的跳频和控制。会注意到，在这两个部件之间不要求切换能力。由BSC应用50执行的功能可以在专用硬件中实现，如在地面蜂窝基础设施中的情况那样，或者经由仅仅软件的实现(其将与在平台上的服务器上的其他(无关)应用共存)，只要那个特定服务器支持BTS兼容接口。
进一步参见图1，只有在移动平台12上除了蜂窝语音和数据之外还提供其他服务时，才需要PBT接口22。PBT接口22负责保证最小化语音业务等待时间所需要的优先级排队。PBT 24与PBT接口22通信，并且除了平台外承载控制之外，还管理在访问分段18和平台外物理和逻辑格式之间的信号的代码转换、链路获取。
除了错误控制之外，每个OBT 28还通过帮助在平台外物理和逻辑格式及其相关联的地面分段14的那些之间的信号的代码转换、链路获取，参与平台外链路控制。每个地面分段14也提供在无线访问分段18和地面蜂窝网络161-16n之间的信令和业务传送和接口。
每个网关接口30执行下面的主要功能与其相关联的OBT 28接口，以传送支持蜂窝语音和数据服务的信令(认证和呼叫控制)和业务信息；以一个或多个地面蜂窝网络接口，以传送认证、呼叫控制和其他SS7消息(例如SMS/EMS/MMS)(短/增强/多媒体消息传送服务)；通过下述方式来处理信号和业务信息分离信令分组，将所述分组转换为SS7格式(如果需要的话)，将SS7分组路由到相关联的开关或SMSC(短消息服务中心)，以提供SMS/EMS/MMS服务；解译和作用于去往地址是其本身的呼叫控制消息；分离业务分组，将所述分组转换代码为PCM格式(如果需要的话)，将PCM采样复用到链路上，导致地面蜂窝网络16的相关联的转换(使得到/自地面无线网络的业务具有固有(native)格式)；通过在给定蜂窝提供商16的HLR 44和MSC服务器38之间中继SS7/MAP消息，参与注册和认证处理。
控制子系统32的VLR 36实质上操作为关于在MSC服务器38的控制下工作的有效用户的暂时信息的数据库。在VLR 36中保存的数据在很大程度上是从用户的蜂窝服务提供商16的HLR 44获取的对应用户数据的拷贝。VLR 36数据库最好被截短，从而仅仅接受必要的用户信息，以使能关于用户正在访问的新的外蜂窝提供商16的服务，并且数据库记录被在用户的原籍网络HLR 44的请求下被清除，以便在VLR 36数据库中不存储长期的记录。VLR 36数据库也存储移动平台相关的数据，诸如平台BTS 48的标识符和服务所述移动平台的特定网关30的标识符。VLR 36也存储从移动平台12实时报告的信息，诸如纬度、经度，并且如果一个以上基于空间的转发器用于系统10中，则VLR 36也存储哪个卫星网关与移动平台12接触的信息。如蜂窝通信领域中的技术人员会明白的，位于用户(subscriber)(即用户，user)的蜂窝服务提供商16的蜂窝网络内的HLR 44，存储关于正在外MSC——如MSC 38——的无线服务区域中访问的其用户的当前位置的信息，并且指示是否用户可以通过不同的提供商网络来接收呼叫。
在图1中，会明白，基于空间的转发器在一个或多个地面分段14之间提供了双向无线通信链路。当然，可以实现多个基于卫星的转发器，并且仅仅使用单个基于空间的转发器26，仅仅用于简化整个系统10的操作的下面的示例说明。
每个地面分段141、142等的OBT 281、282等，与基于空间的转发器26通信。每个网关301、302等通常与一个或多个蜂窝服务提供商16通信。例如，蜂窝服务提供商161经由适当的通信方案——如SS7通信消息传递协议——或甚至可能经由诸如因特网之类的广域网，与网关301通信。一个或多个附加的提供商161a可以与提供商161接触，或直接连接到网关301。为了方便，提供商161a被指示为经由漫游协议链接到提供商161，因此经由提供商161间接地与网关301通信。因此，会明白，能够直接地连接到广域网34(在地球上的任何位置)、或与直接地连接到网关301、302等的任何一个的提供商具有漫游协议的任何蜂窝提供商，将能够与其在移动平台12上行进的蜂窝用户通信。作为进一步的示例，提供商161B可以与10个其他的蜂窝提供商(在图1的图中未示出)具有漫游协议。但是，那10个其他蜂窝提供商的每个将经由在提供商161A和161B之间的链路访问问网关301。如果那10个提供商之一——如提供商“X”——本身与6个其他的蜂窝提供商具有漫游协议，则那6个其他的蜂窝提供商，将经由在提供商X、提供商161B和161A之间的链路访问问网关301。因此，系统10能够按指数地链接到大量的提供商。这个特征提供了很灵活的布置，用于实质上容纳任何数量的独立蜂窝服务提供商，并且向每个提供用于与其用户接口的手段(直接地或经由与不同提供商的漫游布置)。唯一的主要限制是移动平台12与至少一个网关30通信。当前，在下列地方建立网关30日本的Ibaraki；科罗拉多的Littleton；瑞士的Leuk；俄罗斯的莫斯科。但是，将会明白，可以使用更多或更少的多个网关以及进一步的地理上不同的位置来实现系统10。
现在参见图2，将说明由本发明的系统10在认证无线通信链路中执行的步骤。开始，如在步骤60中所示，用户将他们的个人通信设备20通电。通信设备20发出认证请求消息。移动BTS 49将这个认证请求中继到MSC服务器38，如在步骤62中所示。MSC服务器38使用在所述认证请求中包含的信息来查询VLR 36，以确定是否个人通信设备20当前对于VLR 36注册，如在步骤64中所示。如果未注册设备20，则MSC服务器38从所述认证请求消息中的IMSI(国际移动用户身份)识别与设备20相关联的原籍网络(即原籍提供商)，并且查询原籍网络的HLR(例如网络162的HLR 44)，如在步骤66中所示。SS7/MAP协议消息用于这个目的。或者，可以使用通过IP协议的SS7消息。SS7消息是优选的，因为这个方法是地面蜂窝网络流行的。
进一步参见图2，MSC服务器38然后从用户的原籍提供商网络162的HLR 44接收认证响应，如在步骤68中所示。然后MSC服务器38将认证响应中继到BSC控制应用50，如在步骤70中所示。MSC服务器38也产生到VLR数据库中的登记项，如在步骤72中所示。然后BSC控制应用50许可或拒绝对于平台上18网络的访问，如在步骤74中所示。
现在参见图3，将说明在执行向外的呼叫(即由个人通信设备20的用户启动的呼叫)中涉及的步骤。开始，个人通信设备20向移动BTS 48发送呼叫请求，如在步骤76中所示。BSC控制应用50验证设备20的认证状态，并且以被发送回设备20的“呼叫正在进行”消息来响应，如在步骤78中所示。BSC控制应用50然后将呼叫建立请求中继到至少一个网关接口30，如在步骤80中所示。网关接口30将这个请求中继到公共MSC 42，如在步骤82中所示。公共MSC 42建立到被呼叫号的连接，如在步骤84中所示。公共MSC42经由网关接口30将ALERTING(警告)消息中继到用户的设备20，如在步骤86中所示。当被呼叫号摘机时，公共MSC 42经由网关接口30将“CONNECT(连接)”消息中继到个人设备20，如在步骤88中所示。个人通信设备20然后通过向公共MSC 42发送确认消息来确认呼叫建立完成，如在步骤90中所示。
现在参见图4，将说明从地面分段14向个人通信设备20的典型向内呼叫建立。开始，使用外部(即基于地面的或位于不同的移动平台上的)设备拨用户的个人通信设备20的号码，并且用户的原籍MSC 42被接触，如在步骤92中所示。用户的原籍MSC 42在原籍网络的HLR 44中查找移动号码，并且确定设备20现在正在系统10的地面分段14上漫游，如在步骤94中所示。用户的原籍网络的公共MSC 42然后将“呼叫建立”请求转发到MSC服务器38，如在步骤96中所示。MSC服务器38然后在VLR 36中查找被呼叫的号码，并且确定适当的服务网关接口(301、302等的任何一个)标识和移动BTS标识，如在步骤98中所示。接口30的IP地址和BTS 48的IP地址将被使用。MSC服务器38然后经由适当的网关接口30，将“呼叫建立”请求转发到在移动平台12上的BTS 48，如在步骤100中所示。然后移动BTS 48向个人通信设备20发送“寻呼”请求，如在步骤102中所示。移动BTS 48和设备20然后按照标准的、公知蜂窝协议实践来建立通信链路，如在步骤104中所示。移动BTS 48然后向个人通信设备20发送“建立”请求，如在步骤106中所示。移动设备20然后通过向BTS 48发回“警告”消息来确认所述建立请求，如在步骤108中所示。当移动设备20摘机时，它向BTS 48发送“连接”消息，如在步骤110中所示。然后在个人通信设备20的用户和呼叫方之间的会话随后发生，如在步骤112中所示。
因此本发明的系统和方法形成一种手段，通过它，对于在移动平台上的用户或位于它们的蜂窝服务提供商的覆盖区域之外的远处的每个用户的每个个人通信设备，可以建立蜂窝通信链路。重要的是，所述系统不限于仅仅访问一个蜂窝设备提供商，而是允许任何实际数量的蜂窝服务提供商参与提供服务给在移动平台上的用户位于远处的用户。本发明的系统和方法还不限于语音信息，而是正如容易地用于处理在用户的个人通信设备20和由本发明的地面网络161-16n支持的地面对应方之间的数据传输。
虽然已经说明了各种优选实施例，但是本领域内的技术人员将会明白，在不脱离本发明思想的情况下可以进行修改或改变。所述示例说明了本发明，并且不意欲限制它。因此，应当不受限制地解释说明书和权利要求，仅仅限制于考虑到相关现有技术有必要限制的情况。
权利要求
1.一种用于向位于任何蜂窝服务网络的覆盖区域之外的个体提供蜂窝服务的系统，所述系统包括访问分段，它与所述个体足够近，以建立与所述个体的个人蜂窝通信设备的无线通信链路，并且用于便利与所述设备的双向无线通信；地面分段，用于与至少一个地面网络接口；远处部件，用于在所述访问分段和所述地面分段之间中继无线信号；并且其中，所述地面分段使得所述地面网络能够用于向所述设备提供蜂窝服务。
2.按照权利要求1的系统，其中，所述访问分段包括收发基站，用于建立与所述设备的无线通信链路。
3.按照权利要求2的系统，其中，所述远处部件包括基于空间的转发器；并且其中，所述访问分段包括与所述基站收发器通信的基站控制器，用于控制在所述基于空间的转发器和所述收发基站之间的无线通信。
4.按照权利要求1的系统，还包括位于所述访问分段附近的承载者终端，用于便利在访问分段和所述地面网络之间的无线通信。
5.按照权利要求1的系统，其中，所述地面分段包括到所述地面网络的接口。
6.按照权利要求1的系统，其中，所述地面分段包括控制子系统，用于控制由所述地面网络对于所述地面分段的访问。
7.按照权利要求6的系统，其中，所述控制子系统包括移动交换中心服务器，用于控制在所述地面网络和所述地面分段之间发送的认证和注册信息。
8.按照权利要求6的系统，其中，所述控制子系统包括访问位置寄存器(VLR)，用于暂时存储从所述个体的原籍网络接收的、关于所述个体的信息。
9.按照权利要求6的系统，其中，所述个体位于移动平台上或位于远离任何蜂窝提供商的所述覆盖区域的区域中；并且所述VLR暂时存储关于所述移动平台或远离所述覆盖区域的所述区域的信息。
10.一种系统，用于在移动平台上或覆盖之外的位置的占用者的个人通信设备、和基于地面的通信服务提供商之间提供无线通信链路，所述系统包括访问分段，它位于所述移动平台上，用于与所述占用者的所述个人通信设备无线通信；平台外系统，用于便利在所述访问分段和所述地面子系统之间的无线通信；地面分段，它经由所述平台外系统与所述访问分段进行无线通信，所述,地面分段包括接口，用于与至少一个基于地面的通信服务提供商通信；以及控制子系统，它与所述接口通信，用于便利与在所述接口和所述基于地面的通信服务提供商之间发送的信息相关的、认证功能和注册功能的至少一个。
11.按照权利要求10的系统，还包括平台承载者终端(PBT)，它位于所述移动平台上，并且与所述访问分段通信，用于至少帮助控制自和到所述访问分段的通信。
12.按照权利要求10的系统，其中，所述访问分段包括收发基站(BTS)，用于提供与所述占用者的个人通信设备的射频(RF)链路。
13.按照权利要求10的系统，其中，所述访问分段包括基站控制应用(BSC)，用于控制在所述访问分段和所述地面分段之间通信的无线信号的操作特性。
14.按照权利要求10的系统，其中，所述接口包括双向接口，用于在所述服务提供商和所述地面分段之间路由语音数据和控制信息。
15.按照权利要求10的系统，其中，所述地面分段的所述控制子系统包括移动交换中心(MSC)服务器，用于控制在所述地面分段和所述服务提供商之间通信的注册和认证信息；以及访问位置寄存器(VLR)，用于暂时存储由所述服务提供商提供的、关于所述占用者的信息，以及关于所述移动平台和所述覆盖之外的位置的信息。
16.按照权利要求10的系统，其中，所述控制子系统经由广域网连接来与所述接口通信。
17.按照权利要求10的系统，还包括终端接口，它被插入所述接口和所述平台外系统之间，用于路由去往和来自所述接口的信令和数据业务。
18.按照权利要求10的系统，其中，所述访问地面分段与多个独立服务提供商进行双向通信。
19.一种系统，用于当在移动平台上的占用者在它们的蜂窝服务提供商的覆盖区域之外时，向在移动平台上的个体提供到所述个体的蜂窝服务提供商的访问，所述系统包括访问分段，位于所述移动平台上，用于与所述个体的个人通信设备建立无线通信链路；平台外系统，用于便利与所述访问分段和基于地面的通信系统的通信；基于地面的子系统，它与所述访问分段进行双向通信；以及所述基于地面的子系统包括控制子系统，用于建立和保持在所述访问分段和所述个体的蜂窝服务提供商之间的通信。
20.按照权利要求19的系统，其中，所述访问分段包括收发基站，用于与所述个人通信设备建立射频(RF)通信；以及控制器，用于控制在所述访问分段和所述基于地面的子系统之间的信息的交换。
21.按照权利要求20的系统，还包括用于便利在所述控制器和所述基于地面的子系统之间的信息的交换的终端。
22.按照权利要求19的系统，其中，所述基于地面的子系统包括用于管理从所述服务提供商到所述基于地面的子系统的信息的交换的接口。
23.按照权利要求19的系统，其中，所述基于地面的子系统包括接口，用于便利在所述服务提供商和所述基于地面的子系统之间的通信；以及访问位置寄存器(VLR)，与所述接口通信，用于暂时存储从所述服务提供商接收的、关于所述个体的信息和关于所述移动平台或覆盖之外的位置的信息。
24.按照权利要求23的系统，还包括移动交换中心(MSC)服务器，用于控制在所述基于地面的子系统和所述服务提供商之间发送的信息的认证和注册的至少一个。
25.按照权利要求19的系统，还包括终端接口，用于便利在所述平台外系统和所述基于地面的子系统之间的通信。
26.按照权利要求24的系统，其中，所述MSC服务器和所述VLR经由与所述接口的广域网连接，与所述服务提供商通信。
27.一种系统，用于提供蜂窝服务给位于远离由个体的蜂窝服务网络覆盖的区域的区域的所述个体，所述系统包括访问分段，与所述个体足够近，以与所述个体的个人蜂窝通信设备建立无线通信链路，并且用于使能与所述用户的所述设备的无线通信；地面分段，用于与至少一个地面网络接口；位于远离所述区域的位置的部件，用于在所述访问分段和所述地面分段之间中继无线信号；并且其中，所述地面分段包括位置寄存器，用于接收与所述个体的实时位置相关的信息。
28.按照权利要求27的系统，其中，所述个体位于移动平台上；并且其中，所述移动平台向所述位置寄存器发送实时位置信息，以使用与所述个体相关的位置信息来更新所述位置寄存器。
29.按照权利要求27的系统，其中，所述个体位于远离所述地面分段的区域；并且其中，所述地面分段包括位置寄存器，它被适配来从与所述区域相关联的位置信息产生部件接收实时位置信息。
30.一种用于提供与位于预定地理区域内的个体的电子设备的蜂窝连接的系统，所述系统包括访问分段，位于与所述个体足够近的移动平台上，用于与所述电子设备建立无线通信链路；地面分段，用于与至少一个地面蜂窝提供商网络接口；位于远处的无线信号中继部件，用于在访问分段到地面分段之间中继无线信号，因此使得所述地面分段能够在所述地面蜂窝提供商网络和所述电子设备之间建立蜂窝通信链路。
31.按照权利要求31的系统，其中，所述访问分段和所述电子设备都位于移动平台上。
32.按照权利要求31的系统，其中，所述位于远处的无线信号中继部件包括基于空间的转发器。
33.一种用于在位于地理区域内并且由个体使用的电子设备和基于地面的蜂窝服务提供商之间建立蜂窝通信链路的方法，包括使用位于所述电子设备附近的访问分段，建立与所述电子设备无线通信的链路；使用地面分段来与所述基于地面的蜂窝服务提供商接口；在所述地面分段和所述访问分段之间中继无线信号，以在所述电子设备和所述基于地面的蜂窝服务提供商之间建立无线通信链路；并且在所述基于地面的蜂窝服务提供商和控制站之间，通信与所述个体相关的用户信息。
全文摘要
一种通信系统和方法，用于在行进在移动平台上(或在远处)的用户和基于地面的分段之间提供蜂窝通信链路。所述系统和方法使用位于移动平台上(或远处)的无线访问分段，与用户的个人通信设备接口。承载者终端便利经由平台外系统对地面分段的去往和来自无线访问分段的信息的传输。地面分段管理在访问地面分段的一个或多个蜂窝服务提供商和移动平台(或远处)之间的通信链路。所述系统不将对于地面分段的访问仅仅限于一个蜂窝服务提供商，而是实际上允许任何数量的蜂窝服务提供商访问地面分段，并且参与提供到移动平台(或远处)的蜂窝链路。
文档编号H04B7/185GK1973453SQ200580021221
公开日2007年5月30日 申请日期2005年2月22日 优先权日2004年5月17日
发明者洛安·勒卡, 戴维·W·博格特, 托马斯·R·奥特, 迈克尔·德拉查普勒 申请人:波音公司