АППАРАТ, СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ УСЛУГ МОБИЛЬНОЙ И СПУТНИКОВОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ
APPARATUS, METHOD AND SYSTEM FOR INTEGRATION OF MOBILE AND SATELLITE TELEPHONY COMMUNICATION SERVICES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее раскрытие относится, в общем, к мобильным телефонам, а конкретнее, к аппарату, способу и системе для интеграции услуг мобильной и спутниковой связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Различные виды беспроводных систем связи находятся во всеобщем использовании, включая спутниковую телефонную сеть и мобильную, или сотовую телефонную сеть. Хотя спутниковые телефоны являются хорошо известными, эти виды устройств обладают некоторым числом ограничений, касающихся области использования, переносимости телефонного номера в неспутниковые сети, длительного времени разработки, стоимости и тому подобного. Область использования существующих спутниковых телефонов, кроме того, ограничена, поскольку эти устройства не будут передавать или принимать телефонные вызовы, если пользователь находится в помещении. Следовательно, пользователь спутникового телефона должен находиться на открытом воздухе, для того, чтобы иметь доступ к спутнику и использовать устройство по его конструктивному назначению.
Существующие спутниковые телефоны дополнительно ограничены касательно переносимости телефонного номера в неспутниковые сети. Точнее говоря, телефонные номера, назначенные спутниковому мобильному устройству, не могут быть перенесены для использования в неспутниковые сети (например, мобильные сети общего пользования). Наоборот, мобильные телефоны в настоящее время пользуются переносимостью телефонного номера между разными мобильными сетями.
Как и в случае со спутниковыми телефонами, мобильные устройства также обладают рядом недостатков, которые ограничивают их применение. К примеру, пользователь должен быть в окрестностях сотовой вышки, относящейся к сети, с тем, чтобы принимать и совершать вызовы. Сброс телефонных вызовов может происходить во время переключения между сотовыми вышками. Если пользователь находится в удаленном местоположении за пределами дальности действия сотовой вышки, то тогда мобильное устройство не будет работать как устройство связи.
Потребитель, нуждающийся в широком телефонном покрытии, должен будет использовать как сотовый телефон, так и спутниковый телефон, каждый, имеющий отдельный телефонный номер. Таким образом, имеется необходимость в данной области техники, в системе, позволяющей мобильному телефону эмулировать спутниковый телефон и, кроме того, иметь возможность пересылать текущий вызов из спутниковой системы в мобильную систему (и обратно) без вмешательства пользователя и без прерывания текущего вызова.
СУЩНОСТЬ РАСКРЫТИЯ
В настоящем документе предоставлена система связи, которая позволяет интегрировать сети мобильной и спутниковой связи. Устройство системы связи включает в себя интерфейсное устройство, выполненное с возможностью двунаправленно осуществлять связь с мобильным устройством (предпочтительно, беспроводным способом), которое включает в себя спутниковую антенну на устройстве связи и модем голоса/данных, сконфигурированный с возможностью двунаправленной связи со спутниковой сетью связи через эту антенну. Система связи может включать в себя или не включать в себя также устройство программного коммутатора, которое взаимодействует и со спутниковыми системами и осуществляет доступ к сетям мобильной связи или через Интернет или через сеть мобильной связи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фигура A изображает систему, используемую для пересылки вызовов между сетями.
Фигура B показывает течение исходящего вызова от мобильного устройства в одном варианте осуществления данной системы.
Фигура C изображает течение входящего вызова к мобильному устройству в одном варианте осуществления данной системы.
Фигура D является блок-схемой изображения некоторых из компонентов одного варианта осуществления VHSG.
Фигура E является блок-схемой изображения некоторых компонентов одного варианта осуществления усилителя.
Фигура F изображает течение для входящего вызова в альтернативном варианте осуществления.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Общепринятые сотовые или мобильные сети включают в себя мобильные устройства (устройства с поддержкой сот), такие как интеллектуальные телефоны, которые осуществляют связь беспроводным способом с сотовыми вышками 20, которые затем маршрутизируют принятые вызовы другому устройству связи, например через шлюз к телефонной сети общего пользования, или другой мобильной сети. В данном контексте сеть мобильной связи является сотовой сетью с поддержкой радиосвязи, в которой мобильное устройство 40 напрямую осуществляет связь через соту 20, которая взаимодействует с телефонной сетью общего пользования, другой сотовой сетью или Интернетом. Спутниковая сеть связи включает в себя спутниковые устройства связи, такие как спутниковые телефоны, которые осуществляют связь напрямую со спутником 10, который переадресовывает вызов на спутниковый шлюз 11 для маршрутизации спутникового вызова через телефонную сеть общего пользования к другому устройству связи. Схема системы интегрированной беспроводной телефонной сети показана на Фигуре A. Интегрированная беспроводная телефонная сеть ликвидирует пробел между покрытием сотового телефона через сеть сотовых вышек и покрытием спутникового телефона через спутниковую сеть. Данная сеть дополнительно включает в себя обычную спутниковую сеть, (изображенную посредством спутника 10 и спутникового шлюза 11) которая осуществляет связь через спутниковые шлюзы 11 с базовой сетью (включая системы маршрутизации пакетных данных), которая, в конечном счете, передает информацию в Интернет или телефонную сеть общего пользования (или PSTN). В качестве справочной информации, как для мобильных, так и для спутниковых устройств связи, информация передается через соответствующие сети в цифровом виде. В общепринятых спутниковых и мобильных сотовых телефонах процессор в телефоне преобразует аналоговый голосовой сигнал для передачи в цифровой выходящий сигнал и обратно для входящих цифровых голосовых данных.
Настоящая система включает в себя программный коммутатор 90 или шлюз программного коммутатора вертикальной передачи управления (VHSG) (иногда именуемый как устройство переключения), который взаимодействует между мобильной сетью и спутниковой сетью (и может осуществлять доступ к этим сетям связи через PSTN, мобильную сеть, Интернет или интранет, или некоторое другое соединение), как описано ниже по тексту. Система включает в себя использование мобильных устройств, таких как мобильные "интеллектуальные" телефоны. Различные примеры интеллектуальных телефонов включают в себя iPhone, Blackberry, Android или подобное. Мобильное устройство может быть портативным компьютером, планшетным компьютером или другим устройством, которое может беспроводным образом осуществлять связь с сетью мобильной связи. Многие из этих устройств, например, интеллектуальные телефоны, способны преобразовывать аналоговый голосовой сигнал в поток данных VoIP, и иногда будут именоваться "передающими устройствами VoIP". В описании, которое следует ниже, мобильное устройство упоминается как мобильный телефон для удобства, но данное изобретение отнюдь не ограничивается этим. Мобильный телефон способен беспроводным способом осуществлять связь через мобильную сеть общего доступа. Мобильная сеть общего доступа включает в себя множество сотовых вышек 20, географически расположенных для того, чтобы обеспечить покрытие сотового телефона в пределах диапазона сотовой вышки. Мобильный номер ассоциируется с мобильным телефоном в целях идентификации, как используется в карте модуля идентификации абонента (SIM) (для сетей GSM) или картах модуля повторно используемой идентификации (RUIM) (для сетей CDMA) (обе именуются в настоящем документе как "SIM" карты) или некотором другом виде SIM-подобного устройства (именуются в настоящем документе как "SIM-карты"). Система также использует переходное устройство 100 для каждого соответствующего мобильного устройства, также называемое усилителем сигнала или усилителем, в оперативной связи с мобильным телефоном (или другим мобильным устройством) способом, который будет описан ниже по тексту.
Система связи может включать в себя программный коммутатор 90 и соответствующее оборудование, которое осуществляет связь с телефонной коммутируемой сетью общего пользования (PTSN) и мобильными сетями, и через любые сети, со спутниковой сетью связи. Программный коммутатор 90 позволяет текущим "вызовам" к или от мобильного устройства быть переключенными от спутниковой сети связи к сети мобильной связи (и обратно) без "сбрасывания" вызова. Преимущественно, программный коммутатор 90 может работать через любую сеть общего пользования без специальных договоров или соглашений. По этой причине выбор того, какой оператор сети использовать для коммутации для текущих вызовов является очень гибким.
Программный коммутатор или шлюз программного коммутатора вертикальной передачи управления (VHSG).
Назначением VHSG или программного коммутатора 90 является позволить ведущимся вызовам быть незаметно для пользователя переданными от одной сети к другой без сбрасывания вызова. В телекоммуникационных терминах этот процесс известен как плавная "передача управления" или "передача". Передачей управления, подходящей для этого изобретения, является передача от сети мобильной связи к спутниковой сети связи или обратно. Обычным путем для операторов мобильной связи общего пользования (PMO) коммутироваться между собой является способ посредством меж-MSC линии связи SS7, однако этот протокол линии связи не поддерживает передачу управления действующих вызовов от одной сети к другой. Аспекты программного коммутатора показаны на функциональной схеме на Фигуре D.
Способность программного коммутатора 90 достигать передачи управления лежит в его способности постоянно "закреплять" или контролировать все выполняемые входящие и исходящие вызовы к или от мобильного устройства через процессор или центральный контроллер программного коммутатора. Одним из преимуществ системы VHSG является то, что пока абонент подключен к сети PMO, все вызовы маршрутизируются напрямую к абоненту через программный коммутатор 90, а не "тромбонируются" (“tromboned”) через коммутатор, иначе говоря, вызов мультиплексируется в пределах сети оператора мобильной связи общего пользования. Это гарантирует, что качество и время запаздывания вызова останутся такими же, как обычно. Следует отметить, что описанное "закрепление" является не тем же самым, что и маршрутизация всех вызовов через программный коммутатор.
Настройка
Для того, чтобы VHSG управлял вызовами, пользователь или абонент должен сначала иметь мобильное устройство, которое обслуживается посредством PMO. Каждый абонент затем способен зарегистрироваться в Системе, которая включает в себя VHSG. После регистрации и настройки, как описано, вызовы от или к мобильному устройству будут направляться (если вызов сделан через сеть PMO) или маршрутизироваться (если вызов был сделан через спутниковую сеть связи) посредством VHSG. Для настройки абонента с VHSG используются по меньшей мере две SIM-карты. Одна SIM-карта находится в мобильном устройстве 40, другая находится в процессоре VHSG 90 или осуществляет связь с ним. Пользователь-абонент может иметь дополнительный необязательный идентификатор, используемый, чтобы предоставить мобильному устройству абонента доступ к VHSG, предпочтительно через спутниковую сеть связи, и это называется его номером доступа пользователя (UAN), и может быть, к примеру, IP-адресом, номером наземного телефона или третьей SIM-картой. UAN выглядит для PMO и PSTN как действительный адресат или идентификатор для маршрутизации вызовов.
Мобильное устройство 40 абонента имеет PMO, ассоциированного с устройством, и идентификатор абонента (такой как номер сотового телефона), связанный с этим устройством (хранящимся на SIM-карте или другом схожем устройстве). Второй идентификатор (такой как второй номер сотового телефона) будет ассоциирован с этим абонентом, предпочтительно ассоциирован с PMO абонента (но не обязательно), и сохраненный на таком устройстве, как SIM-карта. SIM-карта, находящаяся в мобильном устройстве 40, будет обозначена как "вторичный SIM", тогда как SIM-карта, находящаяся или ассоциированная с VHSG 90, будет обозначена как "первичный SIM" (обычно первичный SIM будет ассоциирован с исходным номером мобильного телефона пользователя). Идентификатор абонента первичного SIM (например, номер мобильного телефона) обозначается как его шлюзовой номер пользователя (UGN), тогда как вторичный SIM имеет второй идентификатор абонента и обозначается как мобильный номер пользователя (UMN). Первичный и вторичный SIM идентификаторы могут быть из любого PMO и будут "спарены" вместе или сопоставлены в системе (например, базе данных системы). На практике является предпочтительным, чтобы (1) две SIM-карты были связаны друг с другом в базе данных в целях управления вызовами и (2) были спарены посредством тарифного плана дружественного и семейного вида, с тем, чтобы имелся эффективный по стоимости тариф, покрывающий факт, что две SIM-карты будут активны в сети PMO вместо одной.
В описании, которое последует ниже, вторичный SIM будет находиться с мобильным телефоном 40 пользователя, тогда как первичный SIM будет храниться и осуществлять связь с центральным процессором программного коммутатора 90. Первичные SIM всех абонентов на услугу будут описаны как хранящиеся в "банке SIM", средстве, которое вводит каждый первичный SIM абонента в устройство хранения, которое позволяет помещенной в банк SIM-карте осуществлять связь с каждым PMO абонента (например, через пикосоту, микросоту, фемтосоту, gnac или другое подобное устройство, (например вторичный SIM выглядит для PMO как "активное мобильное устройство", с которым он может поддерживать связь через сотовую вышку)). Центральный процессор программного коммутатора также способен поддерживать связь с каждой SIM-картой, и процессор контролирует связи и квитирование у и по помещенным в банк SIM-картам. Банк SIM будет обычно расположен вместе с программным коммутатором, но этого не требуется. Если используются UAN, VHSG может применять эти UAN через IP-шлюз (для IP-адресов), или телефонную станцию, такую как частная телефонная станция с исходящей и входящей связью (PBX), для номеров наземных линий.
Другой дополнительный идентификатор также выделен или ассоциирован с абонентом, спутниковый идентификатор (например, номер спутникового телефона) и обозначен как его спутниковый номер пользователя (USN).
Работа
После того как абонент настроен и зарегистрирован в системе связи, база данных, ассоциированная с процессором программного коммутатора, будет делать перекрестные ссылки или ассоциировать все идентификаторы абонентов (первичный и вторичный SIM, спутниковый, USN и, если применимо, UAN).
Дополнительно, VHSG может содержать модемы и другое аппаратное/программное обеспечение, содействующее надлежащему осуществлению связи с PSTN, сетью мобильной связи, или Интернетом, по мере необходимости, такое как аналогово-цифровые преобразователи, модемы, кодеры-декодеры, алгоритмы переформатирования, серверы протокола инициации сеансов (SIP) для связи посредством IP-телефонии (VoIP), и так далее. Это оборудование связи обычно называют устройствами смены носителя ("Media Changer"). В нижеследующем описании несколько разных номеров и SIM-карт используются в данной системе, но они полностью прозрачны для абонента и стороны, вызывающей этого абонента. Абонент продолжает делать и принимать вызовы, используя идентификатор абонента (идентификатор, ассоциированный с первичным SIM), как описано ниже по тексту.
Входящие вызовы (Фигура A и Фигура C)
На Фигурах B и C ссылка на номер в скобках, (такой как (1), (3), (5)), ссылается на канал связи, показанный на Фигуре A. К примеру (2) является каналом связи между мобильным устройством 40 и программным коммутатором 90 (через усилитель 100 и спутниковую сеть связи SI (10,11)). Когда осуществляют вызов к абонентскому первичному идентификатору абонента, этот вызов маршрутизируется через сеть мобильной связи к первичному SIM, находящемуся в или связанному с VHSG. VHSG контролирующий вызовы на первичном SIM, знает, что вызов направлен к первичному SIM и будет распознавать это как вызов от третьей стороны к первичному SIM от идентификатора осуществляющего вызов лица (иначе говоря, идентификатор осуществляющего вызов лица не означает, что вызывающая сторона является идентифицированной со вторичным SIM или USN) (этап 1001). Программный коммутатор обнаруживает входящий вызов, "отвечает" на вызов и затем инициирует два исходящих вызова (этап 1002), каждый ассоциирован с первичным SIM - первый вызов является конференц-вызовом (вызов в режиме конференц-связи) через сеть мобильной связи ко вторичному SIM (то есть к UGN) ветвь Y (показанная как канал 3 на Фигуре A), и второй вызов к UGN, ветвь X (показанная как канал 2 на Фигуре A), который предпочтительно является вызовом, сделанным через UAN. Кроме того, оба вызова могут быть раздельным конференц-вызовом, или каждый может быть сделан как ветвь одного конференц-вызова через первичный SIM. Вызов к USN (ветвь X) будет маршрутизирован через PSTN к спутниковому шлюзу 11 и отсюда, через спутниковую сеть связи, к усилителю 100 (описанному ниже по тексту), который осуществляет связь с мобильным устройством 40. Усилитель 100 позволяет мобильному устройству 40 работать как спутниковый телефон или эмулировать его, и управляет спутниковой связью с мобильного устройства в сочетании с прикладной программой ("app") на этом мобильном устройстве. Усилитель будет извещать прикладную программу, резидентную в мобильном устройстве о входящих спутниковых вызовах от программного коммутатора (и может быть идентифицирован как идентификатор осуществляющего вызов лица, (к примеру, идентифицироваться как UAN)). Если задержки при установлении вызовов будут чрезмерными, программный коммутатор может, по выбору, передать сообщение третьей стороне (например "попытаться достичь xxx-xxxx", или просто обеспечить вызывной сигнал обратно третьей стороне) или переводить третью сторону в режим удержания (этап 1001 A).
Обычно, поскольку спутниковая сеть связи медленнее при установлении линии связи, первый вызов "достигший" мобильное устройство 40 абонента будет, как правило, вызовом, направленным через сеть мобильной связи к UGN (если только абонент находится в диапазоне хорошего сигнала сотовой вышки). В любом случае, абонент ответит на один из входящих вызовов. Поскольку вызов мобильному устройству "сделан" посредством VHSG через первичный SIM (или UAN), VHSG остается в петле связи на вызовах к мобильному устройству. Находясь в петле связи, VHSG принимает и/или обеспечивает информацию квитирования, такую, которая необходима для установления и завершения вызова. В результате, VHSG является способным обнаруживать, какой исходящий вызов был отвечен (мобильный вызов ко вторичному SIM или спутниковый вызов к USN).
Когда абонент "снимет трубку" или ответит на один из входящих вызовов на мобильном устройстве, (этап 1003X или 1003Y), VHSG или направит вызов, на который был получен отвечен на мобильном устройстве (1003X или 1003Y), к осуществляющей вызов третьей стороне, (если на вызов был получен отвечен через вторичную SIM-карту) (этап 1005Y) или маршрутизирует вызов, на который получен ответ, к вызывающей третьей стороне (если получен ответ на спутниковый вызов) (этап 1005X). VHSG также сбрасывает или разъединяет вызов, на который не получен ответ, или ветвь конференц-вызова, на который не был получен ответ (этап 1004X или 1004Y). Однако, поскольку программный коммутатор 90 делает вызов, на который отвечает мобильное устройство, программный коммутатор 90 остается "участником" получившегося в результате вызова между мобильным устройством 40 и третьей стороной 30, контролируя вызов на предмет квитирования или другой уместной информации прохождения вызова.
Использование конференц-вызовов через первичную SIM карту также подразумевает, что вызов третьей стороны не будет тромбонирован через VHSG, а вместо этого будет мультиплексирован PMO.
Передача управления установленным текущим вызовом между сетями (Фигуры A, B и C).
Мобильное устройство 40 (и/или усилитель) будут иметь пакет прикладных программ ("app"), который контролирует интенсивность сотового сигнала сети мобильной связи или другим образом отслеживает ожидаемую интенсивность сигнала. На основании интенсивности сигнала или ожидаемой интенсивности сигнала может быть желательно переключить текущий вызов из одной сети в другую. К примеру, если мобильный вызов выполняется, но интенсивность сотового сигнала падает, может быть желательным переключить вызов в спутниковую сеть связи. Наоборот, если текущий вызов идет через спутниковую сеть связи, а интенсивность мобильного сигнала достигает достаточной интенсивности сигнала на достаточный период времени, может быть желательным передать управление вызовом в сеть мобильной связи. Предполагается, что абонент предпочтет использовать сеть мобильной связи вместо спутниковой сети связи, в первую очередь, с точки зрения цены, но это может быть выбором, задаваемым пользователем.
"Передачу управления" между сетями устанавливают, как описано ниже, где "активная" сеть относится к текущей сети, поддерживающей текущий вызов, а "пассивная" сеть относится к сети, не поддерживающей текущий звонок в текущий момент времени. На Фигуре C вызов будет перенесен из ветви Y в ветвь X, или наоборот.
Резидентное мобильное приложение (app) определяет, что изменение в интенсивности сигнала произошло и передача управления из активной в пассивную сеть является желательной (этап 1006). Вместо этого, или в качестве замены активному контролированию интенсивности мобильного сигнала, мобильное устройство может хранить в себе информацию, соотносящую ожидаемую низкую интенсивность сигнала с географическим местоположением (или наоборот, - хорошую интенсивность сигнала с географическим местоположением). К примеру, app может быть способно иметь доступ к "карте" ожидаемой плохой интенсивности сигнала, и на основании текущего местоположения (или ожидаемого местоположения на основании информации о направлении) определять, что смена сетей является желательной. В любом случае, app будет инициировать обратное соединение VHSG через пассивную сеть (или через (4) или через (5)) с первичным идентификатором абонента (первичным SIM) (в одном варианте осуществления) или с UAN (если UAN используются). Если пассивная сеть является сетью мобильной связи (к примеру, пересылка происходит из ветви X в ветвь Y), вызов производят через вторичный SIM к VHSG в качестве мобильного вызова (маршрут (4)); если пассивная сеть является спутниковой сетью связи (к примеру, пересылка из ветви Y в ветвь X), вызов производят от усилителя к, например, UAN (маршрут (5)). VHSG 90 обнаружит входящий вызов к первичному SIM или UAN и распознает, что входящий вызов происходит от мобильного устройства 40 или усилителя 100 (как, например, посредством использования технологии автоматического определения номера, обозначенной как "CLI" на Фигурах). VHSG 90, осведомленное, что вызов к данному пользователю уже осуществляется через первичный SIM, распознает этот второй вызов как запрос на передачу управления или перенос существующего вызова между сетями. VHSG затем направит или соединит этот входящий вызов от вторичного SIM или усилителя в установленный текущий вызов в активной сети (этап 1007). На данном этапе обе сети используются для поддержки вызова, и, следовательно, обе сети являются "активными". В предопределенный момент VHSG отключит или сбросит ветвь конференц-вызова через исходную "активную" сеть, которая теперь становится "пассивной" сетью (этап 1008).
В качестве альтернативы, app может отправить сигналы через текущий вызов активной сети (как, например, используя данные вместе с голосом), который должен быть обнаружен в VHSG как "запрос на передачу управления", в этом случае VHSG может совершить обратный вызов к мобильному устройству через пассивную сеть и позволить резидентному app в мобильном устройстве подключить оба канала связи, а затем отключить канал к ранее "активной" сети (не показано на фигурах).
Прежде чем VHSG предпримет сброс одного из вызовов, усилитель 100 и мобильное app осуществляют координацию для передачи управления вызовом на мобильном устройстве 40 между сетью мобильной связи (ветвь Y) и спутниковой сетью связи (ветвь X). К примеру, допустим, первичной сетью является сеть мобильной связи (ветвь Y, канал (3)), а спутниковая сеть связи (ветвь X) является пассивной. Резидентное app обнаруживает интенсивность сигнала как падающую (за пределы установленных ограничений) или падающую резко (тенденция интенсивности сигнала является быстро понижающейся) (этап 1009). Резидентное app на мобильном устройстве 40 тогда связывается с усилителем 100, чтобы установить исходящий вызов через спутниковую сеть связи (ветвь X, канал (5), к примеру, исходящий вызов к UAN на VHSG 90 (этап 1009)). Когда на этот исходящий вызов "получают ответ" (т.е. его распознают с помощью CLI) на VHSG и маршрутизируют его в текущий установленный вызов (этап 1010), усилитель 100 извещается посредством сигналов квитирования (таких как тоновый сигнал, отправленный программным коммутатором) или отметкой времени, которая используется для отражения состояния вызова. Усилитель 100 извещает прикладную программу, резидентную на мобильном устройстве 40 об уставленном спутниковом вызове, для того, чтобы app могло перенаправить текущий мобильный вызов к усилителю 100 для связи через спутник (приложение может или может не перенести вызов напрямую, но может ждать, чтобы перенаправить на основании дальнейших показаний интенсивности сигнала). Перенаправление вызова на мобильном устройстве 40 от сети мобильной связи (ветвь Y) к спутниковой сети связи (ветвь X), или отключение вызова через сеть мобильной связи может быть использовано программным коммутатором 90 как указатель того, что мобильное устройство переключило сети, и позволить VHSG сбросить или отключить вызов теперь неиспользуемой сети (например, вызов теперь пассивной сети) (этап 1011).
В этом примере, в этот момент, мобильное устройство 40 в текущий момент поддерживает связь с третьей стороной 30 через ранее пассивную сеть (то есть ветвь X через усилитель и спутниковую сеть связи, например, к UAN). Вызов был успешно переключен из ранее "пассивной" сети (спутниковой сети связи), которая теперь является активной сетью, тогда как ранее активная сеть (сеть мобильной связи) теперь пассивна. Эта передача является прозрачной для абонента.
Также показано в необязательной процедуре (которая может быть использована как в спутниковой ветви, так и в мобильной ветви), показанной в мобильной ветви. В этой процедуре, если третья сторона отключается (к примеру, вызов сброшен, например, из-за недостаточности сотового сигнала для поддержания вызова, а не из-за того, что третья сторона завершила соединение, что должно иметь квитирование, ассоциированное с освобождением вызова), программный коммутатор может ожидать предопределенное время для восстановления вызова, и в случае восстановления перенести вызовы от пассивной сети к активной сети, или если время вышло, прервать остающиеся каналы этого вызова.
Альтернативная обработка входящего вызова (Фигуры A и F)
В альтернативном варианте осуществления, показанном на Фигуре F, входящий вызов от третьей стороны к UGN принимается программным коммутатором, (этап 3000). Программный коммутатор инициирует спутниковый вызов к мобильному устройству (а именно, усилитель) (этап 3001). Усилитель 100 инициирует сеанс с мобильным app (этап 3002 - показан как SIP-вызов через WiFi в качестве неограничивающего примера). Мобильное приложение на мобильном устройстве распознает, что это является извещением об ожидающем входящем вызове. Мобильное app протестирует интенсивность сотового сигнала, и на основании этой интенсивности сигнала определит, какую сеть изначально применить для этого вызова (этап 3003). Если интенсивность сигнала является низкой (этап 3003X), мобильное приложение позволит входящему звонку маршрутизироваться через мобильное устройство (описанное как телефонная трубка на Фигуре E) (этап 3005X). К примеру, мобильное app может иметь мобильное обеспечение извещения пользователю о входящем вызове (например, звонке телефона), и если пользователь ответит, подключать этот вызов к мобильному устройству через усилитель и мобильное app.
Если интенсивность сотового сигнала является высокой (этап 3003Y), мобильное app может инициировать вызов сотовой связи к программному коммутатору (этап 3003Y). Программный коммутатор обнаруживает входящий вызов как поступающий от данного мобильного устройства (этапы 3004 и 3005) и распознает этот вызов как запрос на маршрутизацию ожидающего входящего звонка в сеть мобильной связи. Программный коммутатор затем соединяет входящий мобильный вызов с входящим вызовом третьей стороны (этап 3005Y) и сбрасывает спутниковую ветвь входящего вызова. Остающиеся этапы на Фигуре F направлены на пересылку текущего вызова между сетями (например, спутниковой - мобильной), как описано выше.
Исходящие вызовы (Фигура A и Фигура B)
Для исходящих вызовов от мобильного устройства 40 мобильное app сначала определит, через какую сеть произвести начальный вызов (опять, в зависимости от интенсивности сигнала сети мобильной связи, или, возможно, от пользовательских предпочтений). Резидентное мобильное программное приложение на мобильном устройстве 40 может сохранить номер, набранный абонентом (вызываемый номер), и затем приложение инициирует исходящий вызов к VHSG через UAN или первичный SIM (в зависимости от варианта осуществления) через сеть, выбранную приложением (этап 2001).
VHSG распознает входящий вызов к первичной SIM карте или UAN как идущий от вторичного SIM или USN (к примеру, посредством идентификатора осуществляющего вызов лица) (этап 2002). VHSG распознает этот вызов как новый исходящий вызов, поскольку не имеется активного в настоящий момент вызова к первичной SIM-карте или UAN от вторичного SIM или USN (если текущий вызов присутствует, подобный новый входящий вызов будет функционировать как индикатор для смены сетей) (этап 2002). VHSG 90 "отвечает" на этот вызов (этап 2002), и мобильное app становится осведомленным о поднятии трубки VHSG 90 посредством сигналов квитирования, и VHSG 90 ожидает приема набранного номера от мобильного устройства (этап 2003). Мобильное app распознает, что на вызов был "получен ответ" и вслед за этим передает вызываемый номер на VHSG 90 через установленный вызов (например, отправляя IP-пакеты, или тональные сигналы (например, DTMF-сигналы)) (этап 2004). VHSG, после приема набранного номера через вторичный SIM, начнет конференц-вызов к вызываемому номеру через первичный SIM или UAN (этап 2004). Если вызываемый номер был принят, к примеру, через USN, VHSG инициирует исходящий вызов через первичный SIM (этап 2004X). После того, как вызываемая сторона ответит на вызов, VHSG соединяет вызов к первичной SIM-карте (или UAN) от мобильного устройства с вызовом, осуществленным посредством VHSG, к вызываемой стороне (этап 2005). Мобильное программное приложение может принимать квитирование (к примеру, пересылаемое усилителем 100, как принятое через активную сеть, в случае необходимости) состояния соединения для того, чтобы мобильное программное приложение делало вызов активным на мобильном устройстве 40. В качестве альтернативы, вызов может быть сделан активным с начального вызова или после передачи означенного номера вызываемой стороны (не показано). В любом случае, в этот момент, вызов установлен с вызываемой стороной, мобильным устройством (или мобильным устройством через усилитель) и VHSG (этап 2006). Пересылка вызова между сетями обрабатывается аналогично тому, как для входящего вызова, и изображено на этапах 2007 - 2010, а второе переключение сетей изображено на этапах 2011-2013.
Процессор VHSG 90 закрепляет вызов (оставшийся в конференц-вызове) и контролирует первичный SIM (или UAN) на предмет входящего запроса для пересылки на пассивную сеть, как описано выше.
Для облегчения связи через различные сети программный коммутатор будет иметь подходящее оборудование и/или программное обеспечение, связанное с процессором, чтобы обеспечить связь через Интернет, сети мобильной связи или PSTN, например, программное обеспечение для изменения формата входящей информации в вид, подходящий для исходящей передающей сети (изменение формата, аналоговые/цифровые преобразователи, схемы кодирования-декодирования, сервер протокола инициации сеансов (SIP-сервер) для форматирования в IP-пакеты и так далее). Это аппаратное/программное обеспечение обычно называют устройством смены носителя усилителя, и вид необходимого аппаратного и программного обеспечения будет зависеть от конкретной спутниковой сети связи и вида связи (например, голос, данные, потоковое мультимедиа, с коммутацией пакетов, SMS и так далее).
Усилитель
Усилитель 100 является аппаратным/программным устройством, которое взаимодействует со спутниковой сетью связи и мобильным устройством и включает в себя подходящую антенну и приемопередающую радиостанцию, и может включать в себя подходящий спутниковый модем 34 для передачи голоса/данных. Аспекты усилителя показаны в функциональной схеме на Фигуре E. К примеру, усилитель сигнала функционально связан со спутниковой сетью связи, такой как спутниковая сеть связи Globalstar. Чтобы осуществлять двунаправленную связь со спутниковой сетью связи этого примера, модем для передачи голоса/данных усилителя сигнала может быть модемом для передачи голоса/данных Globalstar (модель 1720 или 1700).
Усилитель 100 включает в себя дополнительный интерфейс, который позволяет усилителю осуществлять двунаправленную связь с мобильным устройством (обычно, с резидентным app на мобильном устройстве, выполненном с возможностью взаимодействовать с усилителем) через радиоинтерфейс 35. Радиоинтерфейс 30 для беспроводной связи может использовать связь WiFi, SIP, Bluetooth или другую локальную беспроводную связь с мобильным устройством. В некоторых мобильных устройствах, например в планшете, интерфейс усилителя может быть проводным интерфейсом, например, предоставляемым посредством USB-порта или разъема Ethernet-порта, которые с соответствующим аппаратным обеспечением Ethernet или USB, необходимым для обеспечения связи, также расположены в усилителе. Для связи WiFi интерфейс может быть сервером 38 протокола инициации сеансов (SIP). SIP-сервер является предпочтительным, чтобы позволить SIP-клиенту (app мобильного телефона) использовать стандартный высококачественный/высокоскоростной сеанс PCMU с усилителем. Без SIP-сервера, находящегося в усилителе, низкое качество речи может иметься, если сильное сжатие потребуется, чтобы вместить SIP-поток в непрозрачный 7.2k асинхронный канал данных. Усилитель 100, в качестве беспроводного устройства связи с мобильным устройством, предоставляет мобильному устройству функциональные возможности, схожие с теми, что и у сотовой телефонной вышки. То есть усилитель создает точку доступа для беспроводной связи с мобильным устройством. Усилитель также содержит аппаратное/программное обеспечение для предоставления спутниковой связи через усилитель в спутниковую сеть связи (не показано на Фигуре E).
Посредством использования усилителя 100 мобильное устройство становится интегрированным мобильным и спутниковым телефоном (следует отметить, для предшествующих интегрированных спутниковых/мобильных телефонов, усилитель не будет требоваться, но приложение будет по-прежнему требоваться на мобильном устройстве, чтобы позволить пересылку между мобильными функциональными возможностями и спутниковыми функциональными возможностями).
Усилитель 100 также включает в себя процессор (такой как ARM Core) 36 и ассоциированную память, которая обеспечивает все необходимые таблицы маршрутизации и которая содействует в управлении связями между мобильным устройством и спутниковой сетью связи. Процессор 36 осуществляет связь с интерфейсом 35. Усилитель может включать в себя дополнительное аппаратное и/или программное обеспечение, чтобы иметь в составе встроенную поддержку для размещения одного или нескольких приложений добавленной стоимости, таких как обмен SMS, электронная почта, просмотр web-страниц в Интернете, отслеживание друзей и тому подобных. Усилитель 100 преимущественно включает в себя устройство 37 смены носителя, которое подключено с возможностью связи к спутниковому приемопередатчику и/или модему 34 для передачи голоса/данных и процессору 36. Устройство 37 смены носителя усилителя позволяет усилителю форматировать информацию для спутниковой передачи или принимать спутниковую передачу для осуществления связи с мобильным устройством.
Когда пользователь готов совершить исходящий вызов (или начать интернет-сеанс, к примеру), резидентное мобильное приложение мобильного устройства собирает необходимую информацию, вводимую пользователем (например, телефонный номер, если вызов голосовой) и передает эту информацию усилителю 100. Усилитель 100 затем генерирует требуемую информацию и выдает ряд команд, заставляющих спутниковый модем подключиться к спутниковой сети связи, чтобы установить канал связи через спутниковую сеть связи.
Когда вызов подключен, усилитель 100 ретранслирует информацию квитирования к резидентному app (или создает свои собственные сигналы) чтобы известить резидентное app о соединении и для обработки вызова с пользовательским интерфейсом на мобильном устройстве, и затем пересылает данные (такие как голосовые данные), введенные в мобильное устройство (например, микрофон) и преобразованные мобильным телефоном, в поток цифровых данных (или может использовать вывод аналогово-цифрового преобразователя цифрового устройства, при наличии), усилителю 100 для передачи через спутниковую сеть связи (а также, чтобы отправлять принятые данные от спутниковой сети связи обратно мобильному устройству). Устройство смены носителя усилителя, в совокупности с процессором 36, может требоваться для преобразования потоков данных из одного формата в другой для передачи через различные устройства (например, интерфейс усилителя к/от мобильному телефону, спутниковых данных к/от интерфейса и так далее), например, с помощью модема, аналогово-цифрового преобразователя и так далее.
Когда вызов завершен, информация квитирования для освобождения вызова сообщается через усилитель 100, чтобы позволить мобильному app сообщить подобное мобильному устройству 40 для завершения вызова. Аналогично, для входящего вызова, информацию квитирования принимают и передают (или новые сигналы квитирования создаются процессором) посредством усилителя резидентному мобильному приложению. Мобильное приложение затем внутренне связывается с мобильным устройством, чтобы установить входящий вызов для ответа пользователем (например, обеспечив сигнал вызова). После ответа квитирование передается от мобильного устройства через усилитель обратно к спутниковой сети связи, чтобы установить вызов.
Резидентное приложение
Мобильному устройству также требуется резидентное программное приложение для обеспечения необходимых функциональных возможностей, чтобы (1) осуществлять связь с усилителем; и (2) осуществлять связь с мобильным устройством. Резидентное app, таким образом, является посредником на мобильном устройстве, чтобы обрабатывать передачу данных между мобильным устройством и усилителем, точно так же, как усилитель является посредником, чтобы обрабатывать передачу данных между резидентным приложением и спутниковой сетью связи.
В качестве примера, когда исходящий вызов сделан с мобильного телефона, этот вызов направляется через канал связи WiFi к SIP-серверу на усилителе. После этого процессор усилителя совершает исходящий вызов, используя модем для передачи голоса/данных, и направляет голосовые данные через устройство смены носителя, используя, к примеру, аналоговый интерфейс. Наоборот, когда входящий вызов принят модемом для передачи голоса/данных, процессор усилителя принимает входящий вызов и инициирует исходящий вызов к SIP-клиенту на мобильном телефоне, используя свой SIP-сервер, через канал связи WiFi.
Как изображено, усилитель 100 сигнала может быть самостоятельным устройством, которое осуществляет связь с мобильным устройством, или же усилитель может быть интегрирован в аппаратное обеспечение мобильного устройства, чтобы обеспечить возможность спутниковой связи для мобильного устройства, которое не имеет такой возможности, чтобы взаимодействовать напрямую со спутником спутниковой связи.
Усилитель сигнала может включать в себя дополнительные аппаратные или программные средства, такие как защитные функциональные возможности, чтобы ограничить несанкционированных пользователей от использования данного устройства.