[发明专利]在无线通信系统中提供使用信息的设备和方法

说明书

                        发明领域

本发明涉及通信系统，尤其涉及向无线通信服务的用户提供信息的设备和方法。

                        发明背景

无线通信系统通常用来向用户提供话音和数据通信。举例来说，诸如被称为AMPS、ETACS、NMT-450和NMT-900的这些模拟蜂窝无线电话系统早已成功地在世界范围内被推广使用。诸如符合北美标准IS-54(由IS-136所取代)和欧洲标准GSM的这些数字蜂窝无线电话系统从二十世纪九十年代早期开始已经付诸使用。近来，统称为PCS(个人通信服务)的各种无线数字服务已经被采用，它包括符合诸如IS-136和IS-95标准的高级数字蜂窝系统、诸如DECT(数字增强无线电话)的低功率系统和诸如CDPD(蜂窝数字包数据)的数据通信服务。由Gibson编辑并由CRC出版社出版的《移动通信手册》中描述了这些及其它系统。

图1所示为一种典型的地面蜂窝无线电话通信系统20。蜂窝无线电话系统20可包括一个或多个无线电话(终端)22，终端22与多个小区24通信，小区24由基站26和移动电话交换局(MTSO)28提供服务。尽管在图1中只示出了三个小区24，但一个典型的蜂窝网络可包括数百个小区，并可包括不止一个MTSO，还可向数百个无线电话提供服务。

小区24在通信系统20中通常作为节点使用，这些小区24通过向小区24提供服务的基站26可建立无线电话22和MTSO28之间的链接。每个小区24将被分配一个或多个专用控制信道和一个或多个通信信道。控制信道是用来发送小区识别及寻呼信息的专用信道。通信信道传送话音和数据信息。通过蜂窝网络20，双工无线电通信链路可在两个移动终端22之间实现，或者通过公共交换电话网络(PSTN)34在移动终端22和陆线电话用户32之间实现。基站26的功能是处理小区24和移动终端22之间的无线电通信。基站26的这种能力起到了数据和话音信号的中继站的作用。

本专业技术人员可以理解，“小区”的配置可不同于图1所示的全向小区24。例如，从概念上来说，覆盖区可表示为由基站26提供服务的六边形区域，但实际上，通过使用安装在基站26上的独立定向天线可把该覆盖区分成三个扇区，其中扇区天线具有在三个不同方向上延伸的模式。这些扇区中的每个扇区本身均可被看作是一个“小区”。本专业技术人员可以理解，其它小区配置也是可以的，例如包括覆盖区、微蜂窝区、皮蜂窝区等。

如图2所示，卫星42可用来执行由传统地面基站执行的类似功能，以便向人口稀少或地形崎岖的地区提供服务，从技术或经济的角度来考虑，在这些区域建立传统的陆线电话或地面蜂窝电话的基础结构是不现实的。卫星无线电话系统40通常包括一个或多个卫星42，卫星42被用作一个或多个地面站44与终端23之间的中继站或转发器。该卫星通过双工链路46向终端23和地面站44传递无线电通信。接着，地面站44可连接公共交换电话网络34，从而允许卫星无线电话之间的通信，以及卫星无线电话与传统地面蜂窝无线电话或陆线电话之间的通信。卫星无线电话系统40可使用一个天线射束，它覆盖该系统提供服务的整个区域，或者如图所示，该卫星可被设计为产生多个重叠程度最小的射束48，每个射束向该系统服务区中的不同地理覆盖区50提供服务。覆盖区50的服务功能与图1的地面蜂窝系统20的小区24类似。

由于可获得较便宜的用户终端，并且由于较易理解的计费方案的推广以及总体下降的费率，正是由于这些原因的推动，无线通信系统的使用得到了快速的增长。这些及其它特征促使全球范围内的无线用户人数增加至3亿人以上。

在许多国家，操作无线通信系统的执照是以全国范围为基础来授予的。但在美国及其它一些国家，频段的执照是以地区为基础来授予的，因而会有“本地”和“漫游”区的概念。尽管电信产业的联合已经使这些区域性执照集中到少数大的经营者手中，但这些人为的区域边界仍然存在。它们的存在使得在跨越边界时难以提供无缝操作，因而常常会使移动用户产生无线使用方面的问题。

在美国，漫游费一直以来都较高。在许多国家，呼叫费用与呼叫所处位置或接收呼叫的位置无关，与这些国家不同，在美国的呼叫费用是可变且不可预测的。当用户在漫游(受访)网络上活动时，它可能要支付日常的漫游费。对受访系统“本地”区之外的目的地进行呼叫要增加长途费，这通常不同于系统经营者的覆盖区来定义。当一个人在其本地网之外的网络中漫游时则要付日常费用。正是由于这些及其它困难，在未进行呼叫时，特别是在旅行时，用户要频繁关闭它们的终端。