JP2000506689A - Time compression transponder - Google Patents

Time compression transponder

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Abstract

(57)【要約】 衛星通信システムの中の二つの移動局の間の呼びを支援するための方法が開示される。第一に、狭帯域伝送フォーマットを使用して第一の移動局が送信した信号が衛星中継局が受信する。受信された信号はサンプリングされ、ディジタル化される。サンプリングされ、ディジタル化された信号は次に、第一の速度でバッファに記憶される。記憶されたデータは次に、第一の速度より早い速度でバッファから読み出され、ダウンリンク周波数上に変調されることにより広帯域伝送フォーマットが作成される。変調された信号は次に、第二の移動局に送信される。 SUMMARY A method for supporting a call between two mobile stations in a satellite communication system is disclosed. First, the signal transmitted by the first mobile station using the narrowband transmission format is received by the satellite relay station. The received signal is sampled and digitized. The sampled and digitized signal is then stored at a first rate in a buffer. The stored data is then read out of the buffer at a rate faster than the first rate and modulated onto a downlink frequency to create a wideband transmission format. The modulated signal is then transmitted to a second mobile station.

Description

【発明の詳細な説明】 時間圧縮トランスポンダ 発明の分野 本発明は、軌道衛星または中継局を用いる移動無線通信に関するものであり、 更に詳しくは衛星中継局を通して中継される移動局−移動局間の呼びを支援する ための方法および装置に関するものである。 発明の背景 従来技術には、異なる無線電話機の各々が送信方向と受信方向の伝送のために 特有な周波数対をそなえる周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を使用する同時送受無 線通信のいくつかの例、たとえば米国のＡＭＰＳセルラ電話システムが含まれる 。従来技術として、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）を使用する同時送受無線通信システムも開示 されている。このシステムでは、各無線電話機は一つの方向の通信のために第一 の共用周波数上に特有なタイムスロットをそなえ、また他方の方向の通信のため に第二の共用周波数上に第二の特有なタイムスロットをそなえている。このよう なシステムとしては、たとえば、欧州のＧＳＭディジタルシステムまたは米国の ディジタルセルラ規格ＩＳ−５４がある。これらのシステムでは、各方向のタイ ムスロットは更に互いに時間的にずらされているので、携帯無線電話機は同時に 送信と受信を行う必要は無い。これにより、ＦＤＭＡシステムで動作する無線電 話機では必要とされる同時送受フィルタが不要となる。その代わりに、前の欧州 のセルラシステムであるＧＳＭで考えられているような、いわゆる「時間二重」 電話機では、より簡単な送／受スイッチを使用することにより、アンテナを受話 器、送話器に交互に結合する。 用途によっては、ＴＤＭＡでもＦＤＭＡでも最適解が得られない。ＴＤＭＡシ ステムでは、全体の時間のほんの一部分に過ぎないタイムスロットに伝送を圧縮 して入れたことを補償するために、ピークがより高い送信器電力が必要とされる 。 通信の範囲と品質を左右するのは平均電力であるからである。このことは基地局 については問題とならない。どのみち、基地局はすべての移動局を支援するのに 充分な送信器電力をそなえていなければならず、総電力はＦＤＭＡの解でもＴＤ ＭＡの解でも同じであるからである。ＴＤＭＡ基地局が、時分割多重（ＴＤＭ： Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を使用するすべての 基地局／移動局リンクの間で時間共用できる一つの高電力送信器と一つのアンテ ナをそなえるのは、より簡単であり、より安価である。しかし、ＴＤＭＡ移動局 が高ピーク電力を発生するのは都合が悪いことが多い。また一方では、ＦＤＭＡ 移動局がアンテナ同時送受フィルタを使用するのは都合が悪い。したがって本発 明は、基地局から移動局へのリンク（ダウンリンク）にはＴＤＭを使用し、移動 局から基地局へのリンク（アップリンク）にはＦＤＭＡを使用するという組み合 わせで、しかもデュプレクサが必要になるのを避ける方法を提供しようとするも のである。 従来技術では、ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡハイブリッドシステムの例が開示されてい る。たとえば、英国陸軍のターミガン（ＰＴＡＲＭＩＧＡＮ）単一チャネル無線 アクセスシステム（ＳＣＲＡ：Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｒａｄｉｏ Ａ ｃｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＳＣＲＡシステムは実際には軍用無線電話 システムである。ダウンリンクには第一の周波数帯域のＴＤＭを使用しているの に対して、アップリンクにはＦＤＭＡを使用し、第二の周波数帯域の別々の周波 数を各移動局アップリンクに割り当てている。しかしＳＣＲＡシステムでは、ア ップリンクとダウンリンクにそれぞれ別のアンテナを設けるか、または一つのア ンテナで同時送受が行えるようにデュプレクサフィルタを設けなければならない 。 図１は米国のディジタルセルラ規格アイエス５４（ＩＳ−５４）に述べられて いる従来技術の伝送フォーマットを示す。基地局は、長さが２０ｍｓのデータの フレームで絶えず情報を送信する。当該データは、ディジタル音声圧縮アルゴリ ズムで作成されたディジタル化された音声情報の所々に同期、信号、および制御 のシンボルを入れたもので構成される。各２０ｍｓデータフレームは三つのタイ ムスロットに分割され、各タイムスロットには三つの移動局の一つ宛ての情報が 含まれている。したがって、特定の移動局は１／３の時間だけその受信器をター ンオンするだけでよい。特定の移動局に対するデータはフレームを構成する三つ のタイムスロットの一つに制限されているからである。逆方向については、２０ ｍｓのフレームが同様に三つのタイムスロットに分割される。各移動局送信器は それが受信していない二つのタイムスロットの中の一つだけを使用する。残る他 方の１／３の時間は、他の基地局の周波数をスキャンして他の基地局をより強く 受信しているか調べるために使用することができる。これらの信号強度の測定値 はアップリンクチャネルで現在の基地局に報告される。現在の基地局は、その移 動局との通信をより強い基地局へ渡すべきか判断する。渡すか判断する際に移動 局が行った信号強度の測定を使用することは、「移動局支援ハンドオーバ」（Ｍ ＡＨＯ：Ｍｏｂｉｌｅ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）と呼ばれる。 この従来技術システムでは、移動局は利用可能な時間の１／３しか送信しない ので、連続的な送信を用いる場合には充分であったピーク電力の３倍を使用しな ければならない。連続的な送信を用いる場合には、三つの移動局の送信が時間的 に重なるので、英国陸軍のターミガン（ＰＴＡＲＭＩＧＡＮ）ＳＣＲＡシステム のように異なる周波数チャネルを与えなければならなくなる。更に、移動局で同 時送受が行えるように、送／受デュプレクサフィルタを設けなければならなくな る。 現在、移動電話機または携帯電話機との通信を支援する軌道衛星を打ち上げる 計画が多数ある。大部分の呼びは固定（ＰＳＴＮまたは有線回線）加入者と衛星 端末との間で行われるが、ある割合の呼びは衛星端末相互の間で生じる。後者の 場合には、一方の端末から衛星に伝搬し、衛星で地上のネットワークスイッチに 中継され、スイッチから衛星に戻り、最後に衛星から第二の端末に至る信号の二 重遅延を避けることが望ましい。この方法では、信号は地上と衛星との間の距離 の４倍を伝搬するので、音声の遅延が増大する。したがって、移動局−移動局ト ランスポンダを使用する単一の衛星中継経路により一つの移動端末をもう一つの 移動端末に接続する手段が提供されることが望ましい。本出願で開示された本発 明の非対称なＴＤＭＡまたはＴＤＭＡ／ＦＤＭＡシステムを使用すると、衛星の 従来技術のトランスポンダは一方の移動端末の送信フォーマットを使用して受信 した信号を正しくないフォーマットで中継し、これを第二の移動端末が受信する 。 移動局−移動局の呼びの場合に、衛星トランスポンダが単に、第一の移動局か ら受信した信号を第二の移動局に透明に反射し、また第二の移動局から受信した 信号を第一の移動局に透明に反射するようにプログラミングされていれば、移動 局は狭帯域ＴＤＭＡ信号を受信することができなければならなくなり、移動局の 複雑さが増す。その代わりに、衛星が狭帯域ＴＤＭＡ信号を受信し、復号した後 、広帯域ＴＤＭＡフォーマットに再符号化し、再送信すれば、移動局−移動局の 間でかなり大きな容量を得るために衛星上での所要処理量が過大になることがあ る。したがって、衛星中継局または移動局の複雑さをあまり増すことがない、衛 星通信システムで移動局−移動局の呼びを支援するための方法および装置が求め られている。 発明の概要 本発明の一つの目的は、衛星通信システムで移動局−移動局の呼びを支援する ための革新的な方法および装置を提供することにより、従来技術の欠陥を解消す ることである。 本発明の一実施例によれば、衛星通信システム内で二つの移動局の間の呼びを 支援するための方法が開示される。第一に、狭帯域伝送フォーマットを使用して 第一の移動局が送信する信号を衛星中継局で受信したとき、受信信号がサンプリ ングされ、ディジタル化される。次に、サンプリングされ、ディジタル化された 信号が第一の速度でバッファに記憶される。次に、記憶されたデータは、第一の 速度より早い速度でバッファから読み出され、ダウンリンク周波数に変調される 。これにより、広帯域伝送フォーマットが作成される。次に、変調された信号が 第二の移動局に送信される 本発明のもう一つの実施例によれば、衛星通信システム内で二つの移動局の間 の呼びを支援するための衛星トランスポンダが開示される。トランスポンダに、 第一の伝送フォーマットから信号を受信するための受信手段が含まれる。受信さ れた信号はサンプリングディジタル化手段でサンプリングされてディジタル化さ れ、第一の速度でバッファに記憶される。次に、記憶された信号は第一の速度よ り早い速度でバッファから読み出され、変調手段でダウンリンク周波数に変調さ れる。これにより、広帯域伝送フォーマットが作成される。次に、送信手段は変 調された信号を第二の移動局に送信する。 図面の簡単な説明 次に、本発明の実施例を参照して本発明を更に詳しく説明する。実施例は例示 のためのものに過ぎず、付図に示されている。付図は次の通りである。 図１は従来技術のＴＤＭＡフォーマットを示す。 図２は本発明の一実施例による、移動局の送信が重なるＴＤＭ／ＦＤＭＡフォ ーマットを示す。 図３は本発明の一実施例によるＴＤＭ／ＦＤＭＡハイブリッドフォーマットを 示す。 図４は本発明の一実施例によるＴＤＭ／ＦＤＭＡハイブリッドフォーマットを 示す。 図５は多数のタイムスロットをそなえた衛星通信に対する本発明の適用を示す 。 図６は３セルの周波数再使用計画を示す。 図７は本発明の一実施例による携帯無線のブロック図を示す。 図８は本発明の一実施例に対する基地局を示す。 図９は本発明の一実施例における衛星／移動局の通信を示す。 図１０は本発明の一実施例による衛星トランスポンダを示す。 図１１はハブから移動局への衛星トランスポンダを示す。 図１２は移動局からハブへの衛星トランスポンダを示す。 図１３ａ−ｂは本発明の一実施例による移動局から移動局への直接のトランス ポンディングを行うための付加的な構成要素を示す。 実施例の詳細な説明 移動局支援ハンドオーバ機能が必要でなく、送／受デュプレクサフィルタを無 くすために同時送受を避けなければならない３スロットのＴＤＭＡ通信システム では、本発明は送信使用率を１／３から２／３に増大するので、所要ピーク電力 は半分になる。本発明によるアップリンクとダウンリンクのフォーマットが図２ に示されている。 図２に示すように、いつでも三つの移動局送信の中の二つが重なる。時間的に 重なってもよいように、それらは何か他の領域、たとえば周波数領域で直交させ なければならない、すなわち非干渉性としなければならない。伝送に２倍の時間 を使用することにより伝送データ速度を半分にできるので、一方の伝送が割り当 てられた帯域幅の上半分を使用し、他方の伝送が下半分を使用するか、またはそ の逆となるように配置することにより、同じ帯域幅の中に二つの伝送を収容する ことができる。たとえば、第一の移動局がチャネル帯域幅の上半分を使用し、そ の２／３の送信期間の中間に達すると、第二の移動局がチャネルの下半分での送 信を開始してもよい。次に、フレーム周期の更に１／３後に、第一の移動局がチ ャネルの上半分の使用を終え、第三の移動局がチャネルの上半分で送信を開始す ることができる。更に周期の１／３後に、第二の移動局がチャネルの下半分の使 用を終え、第一の移動局が送信を再び開始することができる。しかし、第一の移 動局がそれが最初に動作したチャネルの上半分の代わりにチャネルの下半分で動 作する。この問題が生じるのは、チャネル帯域幅の偶数分割と組み合わせて奇数 のタイムスロットを使用したときだけであり、下記の二つの方法のいずれでも解 決することができる。 二つの移動局が２／３の時間、それぞれチャネルの上半分とチャネルの下半分 を使用し、第三の移動局がその最初の１／３の時間はチャネルの上半分を使用し た後、その第二の１／３の時間はチャネルの下半分に切り換えるという解決策は 避ける。どの解決策でも、すべての移動局がタイムスロットに拘わらず同様に動 作するようにしなければならないからである。送信バーストの中程での周波数切 り換えがいずれかの移動局で行われるならば、システムが一様な設計となるよう に、これがすべての移動局で行われることが望ましい。 図３は本発明の一実施例を示し、第一の移動局は基地局送信の最初の１／３を 受信した後、その２／３の送信期間の最初の１／３の間、アップリンクチャネル の上半分を使用して基地局に送信する。最初の１／３の送信期間の後、第一の移 動局は周波数を切り換えて、その第二の１／３の送信期間の間、チャネルの下半 分を使用する。一方、第二の移動局は基地局の４０ｍｓのフレームの第二の１／ ３を受信し、第一の移動局がチャネルの下半分に切り換えたとき、チャネルの上 半分での送信を開始する。その後、第二の移動局がその送信バーストの中程でチ ャネルの下半分に切り換えたとき、第三の移動局はチャネルの上半分での送信を 開始する。第三の移動局がチャネルの下半分に切り換えたとき、第一の移動局が チャネルの上半分での送信を再び開始する。バーストの中程でのチャネルの上半 分からチャネルの下半分への周波数の切り換えは、高速に切り替わる周波数シン セサイザによって行うのではなく、送信される信号に系統的な位相回転に適用す ることによりチャネルの中心からプラスまたはマイナスの周波数ずれを与えるこ とが好ましい。これは、後で説明するように変調波形を発生するために使用され るディジタル信号処理の中で行うことができる。 バーストの中程での周波数シフトを避ける、本発明の第二の実施例が図４に示 されている。ここで、第一の移動局がまずチャネルの上半分で送信を行い、その ２／３の送信フレームの中程で第二の移動局がチャネルの下半分を使用した送信 を開始する。第二の移動局の送信期間の中程で、第一の移動局が送信を終了し、 第三の移動局がチャネルの上半分を使用した送信を開始する。第三の移動局の送 信期間の中程で、第二の移動局がチャネルの下半分でのその送信を終了する。こ のとき、第一の移動局が送信を再び開始するが、最初に使用したのとは逆にチャ ネルの下半分を使用する。この実施例では、すべての移動局は同じ動作をするが 、相次ぐバーストでチャネルの上半分での送信とチャネルの下半分での送信とが 交互に行われる。このシステムでは、相次ぐバーストの間の１３．３ｍｓの、１ ／３受信期間は送信周波数の切り換えに利用できる。送信周波数の切り換えは、 適度の周波数切り換え速度で周波数シンセサイザを使用することにより行うこと ができる。 本発明はタイムスロットが三つあるシステムに限定されないことが理解されよ う。偶数個のタイムスロット、たとえば４個のタイムスロットが使用され、移動 局の送信時間がフレームの３／４であるとき、三つの移動局の送信が周波数で一 度に重なる。このような状況では、チャネル帯域幅を三つに分けて、各移動局が これらのサブバンドを順に使用することができる。代わりに、一つの移動局が帯 域幅の１／２で２／４の時間の間、送信し、他の三つの移動局がフレーム期間の 半分とチャネル帯域幅の半分との他の組み合わせを使用することもできる。 上記の解決策は一般に、アップリンクチャネルの帯域幅をダウンリンクのタイ ムスロット数「Ｎ」より少なくとも１少ない数の個数のサブバンドに分割するこ とを特徴としている。たとえば、３個のタイムスロットの場合、チャネルは上半 分と下半分に分割されるのに対して、４個のタイムスロットの場合にはチャネル は３個のサブバンドに分割される。これは、送信器が１個のタイムスロットの代 わりにＮ−１個のタイムスロットに対して動作するときビットレートを１／（Ｎ −１）に下げることと適合する。Ｎが小さいときには、１／（Ｎ−１）だけの代 わりにビットレートを１／Ｎにすることもしないと数をＮ個のサブバンドに分割 することは難しい。たとえば、３タイムスロットシステムでは、帯域幅の１／３ だけに、１／３の時間でなく２／３の時間だけ送信することにより得られる半ビ ットレート送信を入れることは困難であろう。しかし、この困難はＮが大きいと きには解消する。 図５は、衛星−移動局の通信に都合がよい本発明の一実施例を示す。この実施 例では、５１２スロットのＴＤＭダウンリンクが５１２サブバンドのＦＤＭＡア ップリンクと組合わされる。移動局でデュプレクサフィルタを使用することを避 けるために、移動局がダウンリンクのＴＤＭフォーマットの１／５１２を受信し た後に残された時間の５１１／５１２に、送信のための信号が圧縮されて入れら れる。しかし、情報レートの０．２％の増大によってそれを帯域幅の１／５１２ に収容することが妨げられることはない。この信号フォーマットが無ければ、移 動局は同時に送信と受信を行わなければならないか、さもなければ、アップリン クでＴＤＭＡを使用して、たとえばピーク電力の５１２倍を使用して１／５１２ の時間の間、移動局が送信しなければならない。前者の場合には、デュプレクサ フィルタが必要になって、望ましくない信号損失が生じる。後者の場合には、電 源からの所要ピーク電力と電流の望ましくない増大が生じる。本発明ではこのよ うな場合に、たいして困難でなければ、もちろん５１０／５１２の時間、あるい はもっと少ない時間の間、送信してもよい。送信と受信との間にガード時間を設 けるというような他の時間についての要求がある場合には、情報の圧縮は受信の ために１タイムスロットをあけることに限定されない。 衛星通信の場合には、ＴＤＭＡとＦＤＭＡの他の混成（ハイブリッド）を考え ること、そしてアップリンクについてはＣＤＭＡまで考えることが有利になるこ ともある。地球静止高度より低い高度で周回する衛星は、地上の静止または移動 端末に対してかなり大きな速度を示す。その結果、地上の端末から衛星が受信す る周波数にドップラーシフトがしょうじることがあり、これは純粋なＦＤＭＡア ップリンクの狭い伝送帯域幅に比べてかなり大きくなり得る。したがってときに は、システムの容量を減らすことなく、ドップラーシフトを比較的目立たなくす るためアップリンクの帯域幅を大きくすることが望ましいことがある。たとえば 、２、４または８のような小さな係数の増大で充分なことが多い。同数の送信器 を収容しつつ、帯域幅を２：１に増大させるための一つの方法は、各アップリン クの送信を２５６個の利用可能なサブバンドの中の一つで、２５６／５１２の時 間に圧縮するものである。このとき、各サブバンドの二つの送信はＴＤＭＡによ り収容され、第一の移動局の送信器は１から２５６と付番された１／５１２のタ イムスロットを使用し、第二の移動局の送信器は２５７から５１２と付番された タイムスロットを使用する。第一の移動局がタイムスロット２５７て受信してい る間に、第二の移動局がたとえばタイムスロット２５７で受信する。このように して、同時に送受できなければならないという必要性が避けられる。この原理は 、１２８個のサブバンドの各々に４個のタイムスロット、６４個のサブバンドの 各各に８個のタイムスロット等に拡張してもよい。しかし、アップリンクに使用 するＴＤＭＡを多くし、ＦＤＭＡを少なくすることにより使用率が小さくなる程 、移動局の送信器のピーク電力を大きくしなければならない。 その代わりに、アップリンクに符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Ｃｏｄｅ Ｄｉ ｖｉｓｉｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｐ１ｅ Ａｃｃｅｓｓ）を使用して帯域幅を拡大 してもよい。ＣＤＭＡでは、もとの各情報ビットが、アクセス符号のビットに応 じて極性反転したり、しなかったりして多数回送信される。たとえば、帯域幅の ４倍の増大は、アクセス符号１１００を使用し、もとのビットＢ１の代わりに系 列Ｂ１Ｂ１Ｂ１Ｂ１を送信し、Ｂ２もＢ２Ｂ２Ｂ２Ｂ２に置き換える等により、 ビットレートを４倍に増大することにより達成される。もう一つの移動局の送信 が、異なるアクセス符号、好ましくは１００１のような直交符号を使用すること により、これと重なることを許してもよい。他の相互に直交する符号は１１１１ と１０１０であり、その結果、四つの重なる非干渉性の送信が４倍広いサブ バンドを共用する。これにより、アップリンクの信号の帯域幅が４倍に増大する 。これは、移動局からのより高い送信器ピーク電力を必要とすることなく、容量 を維持しながらドップラーシフトを比較的わずかなものにするために望ましいこ とである。 セルラ電話システムまたは移動局−衛星通信システムの容量は、二つ以上の通 話に対する限定された数の割り当てられた周波数を再使用可能性によって左右さ れる。カバーすべきサービスエリアは通常、多数のセルに分割され、各セルは基 地局のサービスを受ける（または衛星アンテナのスポットビームによって照射さ れる）。理想的には、隣接した各セルで割り当てられたスペクトルの全体を直ち に使用することができるべきである。しかし、これは、同じ周波数で使用される 隣接したセルの干渉により従来不可能であった。したがって、干渉レベルを制御 するために周波数再使用計画を用いなければならない。たとえば、図６に示すよ うな、いわゆる３セル周波数再使用計画を用いてもよい。３セル周波数再使用計 画は、送信される信号に対して適当な誤り訂正符号化を用いる場合には充分であ る、ある最小の望ましい信号対干渉（Ｃ／Ｉ）比を保証する。一般に、地上のセ ルラの場合に比べて衛星の場合の方が、３セル周波数再使用計画に対するＣ／Ｉ 比がより良くなる。これは、地上の伝搬の距離増大による信号強度の減少よりも 早く、衛星のセルの照射プロフィールのサイドローブがセル外で消滅するからで ある。 ＴＤＭダウンリンクに周波数再使用計画を適用する際に、問題が生じ得る。３ セル周波数再使用計画を可能にするために、限定された割り当てられた周波数ス ペクトルを三つに分割しなければならない。その結果、全ＴＤＭ解決策の帯域幅 をもはや収容することができない。この問題は、本発明の一側面によれば、ＦＤ ＭＡアップリンクの対応する周波数再使用計画と組み合わせて、ＴＤＭダウンリ ンクの周波数再使用計画の代わりに時間再使用計画を使用することにより解決さ れる。 時間再使用計画では、図６で「１」と表示されたセルが、ＴＤＭフォーマット の最初の１／３のタイムスロットを使用し、全体が利用可能な周波数スペクトル を使用して衛星から、またはそれぞれの地上の基地局から照射される。次に、 「２」と表示されたセルがＴＤＭフォーマットの第二の１／３の間に照射を受け るというように続く。このようにして、隣接セルが同時に同じ周波数で照射され ることはないが、ＴＤＭ信号の全帯域幅はなお送信される。たとえば、５１２タ イムスロットのＴＤＭフォーマットでは、「１」と表示されたセルが最初の１７ ０タイムスロットの間、照射される。各移動端末は、それぞれの１／５１２のタ イムスロットを受信した後、アップリンクの５１２個のＦＤＭＡチャネルから最 初の１７０個のＦＤＭＡチャネルの中の指定された一つのＦＤＭＡチャネルを使 用してフレームの残りの５１１／５１２の間、送信することができる。次に、「 ２」と表示されたセルが５１２個のタイムスロットの中の二番目の１７０個のタ イムスロットの間、照射される。それらのセルの中の対応する移動端末はＦＤＭ Ａおよびそれぞれのアップリンクのチャネル周波数１７１から３４０を使用して 応答する。次に、「３」と表示されたセルが５１２個のタイムスロットの中の三 番目の１７０個のタイムスロットの間、照射される。それらの移動端末はアップ リンクの周波数３４１から５１０で応答する。ページングおよび呼びのセットア ップに使用される特別の信号ですべてのセルを照射するために、残りの二つのタ イムスロットを取って置くことができる。同様に、いわゆるランダムアクセスを 行うことによりシステムとの接触を開始したい移動端末に、二つの対応する未使 用のアップリンクチャネル周波数を取って置くことができる。 アップリンクの一致周波数再使用計画と組み合わせてダウンリンクの時間再使 用計画の上記システムを使用することにより、隣接セル相互の間の干渉レベルを 制御しながら、上記のＴＤＭ／ＦＤＭＡハイブリッドアクセス方法を用いること ができる。 前に開示したように、ＦＤＭＡアップリンクにＴＤＭＡまたはＣＤＭＡを用い 、それに応じてＦＤＭＡチャネルの数を減らすことにより、アップリンクチャネ ルの帯域幅を広げて、ドップラーシフトの許容度を大きくすることが望ましいこ とがあり得る。通常程度の当業者には理解されるように、上記の実際の数は例に 過ぎず、それらの例に本発明を限定するものではない。 図７は本発明で使用するのに適した移動無線または携帯無線の好ましい具体例 を示す。アップリンクとダウンリンクの両方の周波数で動作するアンテナ１０は 、 ＴＤＭタイミング発生器５０により制御されるＴ／Ｒスイッチ２０により、受信 器３０と送信電力増幅器１２０に交互に接続される。代替案では、アップリンク の周波数とダウンリンクの周波数が充分に離れていて、低損失で簡単なフィルタ を使用できる場合には、送／受デュプレクサフィルタを使用することができる。 アップリンクの周波数とダウンリンクの周波数が広く隔たるときは、単一のアン テナでは効率的でないことがある。この場合には、送信と受信に別々のアンテナ が必要になることがある。しかしこれは、受信の間に送信器を作動させないとい う本発明の原理を変更するものではない。 タイミング発生器はタイミングおよび制御パルスをスイッチ２０、受信器３０ 、およびディジタル復調器復号器４０に供給することにより、ダウンリンクの割 り当てられたタイムスロットの信号を選択する能力をそれらに与える。受信器３ ０はＴＤＭダウンリンク信号スペクトル全体を受けるのに充分な帯域幅をそなえ ているが、このビットレート流のＴＤＭフレーム周期当たり一つのタイムスロッ トがディジタル復調器復号器４０での処理のために選択される。この選択された タイムスロットの間、受信器からの信号はＡ／Ｄ変換器３１でディジタル化され 、復調器４０の中に含まれているバッファメモリに記録される。ディジタル化手 法は信号の複素ベクトルの性質を保存することが好ましい。そのため、たとえば 、直角ミクサにより実数（Ｉ）部と虚数（Ｑ）部を分割した後、各部分をディジ タル化する。このいわゆるＩ、Ｑ法またはデカルト法の代替手法が、本出願と譲 受人が同じで、ここに引用し本願明細書の一部として組み入れる米国特許第５， ０４８，０５９号に説明されているログポーラ（ＬＯＧＰＯＬＡＲ）法である。 もう一つの代替手法は、ここに引用し本願明細書の一部として組み入れる米国特 許出願第０７／５７８，２５１号に説明されているようないわゆるホモダインま たは零ＩＦ受信器である。 バッファメモリに記録された複素ベクトルは、その後、次のタイムスロットの 複素信号サンプルの収集前の、フレーム時間の残りの間にディジタル復調器復号 器４０により処理される。処理の復調段にチャネル等化またはエコーキャンセル を含めて、多重路伝搬の影響を緩和することができる。これに適した代表的なア ルゴリズムは、本出願と譲受人が同じで、ここに引用し本願明細書の一部として 組み入れる米国特許出願第０７／９６４，８４８号および第０７／８９４，９３ ３号に開示されている。 ブリッジフェージングを助けるため、誤り訂正符号化されたデータフレームは インタリーブ（はさみ込み）により二つ以上のタイムスロットに広げられている ことがある。したがって、音声データの第一フレームを誤り訂正復号する前に、 多数のタイムスロットを集めて、デインタリーブしなければならない。低い信号 対雑音比で最良の性能を得るため、誤り訂正復号アルゴリズムと一緒に各タイム スロットの信号サンプルの復調を最適化することが好ましい。そのため、たとえ ば、ここに引用し本願明細書の一部として組み入れる米国特許出願第０８／３０ ５，７２７号に開示されているように、復調器からの軟判定情報を復号器に送る か、またはいわゆる復号調器（ｄｅｃｏｄｕｌａｔｏｒ）で復調を復号と組み合 わせる。 復調、および、たとえば軟判定に基づく畳み込み復号器を使用した誤り訂正復 号の後、誤り訂正復号された音声データの一フレーム分が音声符号器／復号器６ ０に送られ、そこで発信送信器の符号器に合致する復号器を使用して８キロサン プル／秒でＰＣＭ音声サンプルに変換される。音声符号／復号手法はたとえば、 残留パルス励起線形予測符号化（ＲＥＬＰ：Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）または符号ブック励起 線形予測符号化（ＣＥＬＰ：Ｃｏｄｅ Ｂｏｏｋ Ｅｘｃｉｔｅｄ Ｌｉｎｅａ ｒ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ Ｃｏｄｉｎｇ）とすることができる。これによれば 、送信器で８キロサンプル／秒のＰＣＭ音声信号が４キロビット／秒に落とされ 、逆に復号器４０からの４キロビット／秒の信号が８キロサンプル／秒のＰＣＭ 信号に伸長される。ＰＣＭ信号はＤ／Ａ変換器１３０でＤ／Ａ変換され、音声増 幅されて、イヤホン１３２を駆動する。 原理的に受信器は、その上にすべての移動局からのすべての信号が多重化され 、変調された単一の周波数を受信しさえすればよい。したがって、受信器は代わ りの周波数に同調する必要はなく、すべての可能なタイムスロットからの選択を 行う。制御マイクロプロセッサ１１０は呼びのセットアップの間に呼び出し／ペ ージングスロットで、その呼びに対して使用すべきスロットを指定する情報を受 信 する。次ぎに、制御マイクロプロセッサ１１０はそれに応じてタイミング発生器 のプログラミングを行うことにより、ここで説明している本発明のＴＤＭ／ＦＤ ＭＡハイブリッドフォーマットに従って受信器および送信器の電源をオン／オフ するために必要なすべての制御パルスを発生する。制御マイクロプロセッサはま た、送信シンセサイザ９０のプログラミングを行うことにより、アップコンバー タ８０の助けを得て、割り当てられたダウンリンクのタイムスロットに対応する 狭帯域アップリンク周波数チャネルを発生する。アップコンバータ８０はいくつ かの仕方で動作することができる。第一に、アップコンバータ８０は固定変調さ れた周波数（ＴＸＩＦ）をプログラマブル周波数シンセサイザが発生する可変周 波数と混合することにより、所望の送信チャネル周波数で和または差の周波数を 発生するように動作することができる。この和または差がフィルタにより選択さ れる。代替案では、アップコンバータ８０は電圧制御発振器からの信号をシンセ サイザ周波数と混合することにより、差周波数を発生するように動作することが できる。この差周波数が位相誤差検出器で固定変調された周波数と位相比較され る。次に、その位相誤差が増幅されて、ＶＣＯ（電圧制御発振器）に印加される ことにより、それが変調されたＴＸＩＦにロックされる。これにより、ＶＣＯの 位相がＴＸＩＦの位相変調に追従する。どちらの方法を選択すべきかの判断は、 選択された送信変調手法が純粋な位相変調である、すなわち一定振幅変調である か、または選択された変調に可変振幅成分が含まれるかによって左右される。 逆方向では、マイクロホン１３１がまず増幅され、Ａ／Ｄ変換器１３を使用し て８キロサンプル／秒のＰＣＭに変換された後、音声符号器６０を使用して低下 ビットレートに圧縮される。音声を４キロビット／秒まで圧縮するＲＥＬＰ、Ｃ ＥＬＰのような音声圧縮手法は一般に一度に音声サンプルの４０ｍｓのフレーム に対して動作する。フレームは通常１６０ビットに圧縮され、これが次にディジ タル符号器７０で誤り訂正符号化された後、無線周波数に変調される。変調され た無線周波数は、正確な基準発振器１００にロックされた一定の中間周波数とす ることができる。次に、信号はアップコンバータ８０で送信シンセサイザ９０と 混合することにより最終的なアップリンク周波数信号にアップ変換される。次に 、アップリンク周波数信号が送信電力増幅器１２０により増幅され、スイッチ２ ０ によりアンテナ１０に送られる。ディジタル符号器変調器７０にはバッファリン グ（および使用されている場合にはインタリーブ）が含まれており、本発明の側 面を実現するように、ダウンリンクタイムスロットを受信した後、残された利用 可能な時間に送信を圧縮する。このようにして、同時送受信が避けられる。４個 または８個のアップリンクタイムスロットをそなえることが望ましい場合には、 送信をフレーム周期の１／４または１／８に圧縮してもよい。適当な場合の電力 増幅器のこの圧縮、変調、および作動と復旧のタイミングもタイミング発生器５ ０によって制御され、送信タイミングと受信タイミングとの間の整合が達成され る。 用途によっては、受信器はそれらのチャネルのＴＤＭタイムスロットから選択 を行うだけでなく、代わりのチャネル周波数に同調することができなければなら ないことがあり得る。それらの場合には受信器３０には、制御マイクロプロセッ サ１１０によってプログラミングされ、基準周波数発振器１００の正確さにロッ クされた周波数シンセサイザも含まれる。呼びセットアップで、割り当てられた 周波数は呼び出しまたはページングチャネルに与えられる。 プレストーク動作を使用する陸上移動無線の用途では、移動端末は他の群と幹 線（ｔｒｕｎｋｅｄ）無線システムを共用する一群の類似物の構成員としてもよ い。幹線システムでは、すべての空き無線は呼びセットアップチャネルを受信す る状態に置く（ｌｉｓｔｅｎ ｔｏ）。無線が通話スイッチの作動により送信す ると、対応する呼びセットアップのアップリンクチャネルで、チャネル割り当て を要求する短いメッセージが送信される。受信した基地局のネットワークは直ち にダウンリンクの呼びセットアップチャネルで応答し、現在空きの周波数／タイ ムスロットを割り当てる。これによりその移動端末は残りの送信の間、割り当て られた周波数／タイムスロットに合わせる。送信している無線のプレストーク（ ｐｒｅｓｓ−ｔｏ−ｔａｌｋ）スイッチを離すと、メッセージ終了信号が送信さ れる。これにより、基地ネットワークおよび群の他の構成員が空きモードに戻り 、それらは呼びセットアップチャネルを受信する状態に置く。この手順は１秒の ほんの一部分で高速かつ自動的に行われるので、操作者には完全にわからない。 セルラまたは衛星の電話の用途では、空き移動端末は呼び出し／ページングの チャネルにより指定された特定のタイムスロット／周波数を受信する状態に置く 。更に、呼び出し／ページングのチャネルタイムスロットでの送信を更に小多重 化することにより、たとえばそれぞれの電話番号の最後の二三桁により指定され た特定の群の移動端末に各々が対応する、繰り返しの少ないスロットを形成して もよい。これらのいわゆるスリープモード群は特定の小多重スロットでページン グされるだけである。これを、制御マイクロプロセッサ１１０は受信データから 識別することができ、したがってこれらの場合にだけ受信器を起こすようにタイ ミング発生器５０をプログラミングすることができる。その結果、待機時の電流 消費がかなり節減される。 更にディジタル復調器／復号器４０は、新たに受信した各タイムスロットの処 理後に、基準発振器１００の不正確さとともに、衛星システムではかなり大きく なり得るドップラーシフトによって生じる受信器の周波数誤差の推定値を作成す る。衛星からの放送情報を使用することにより、マイクロプロセッサ１１０はド ップラーシフトを補正し、基準発振器１００のみによる誤差を判定することがで きる。次に、マイクロプロセッサ１１０は同調電圧のような補正信号を発振器に 送ることにより誤差を補正することができる。これにより、送信周波数シンセサ イザ９０が基準発振器を基準として発生する送信周波数が正確に作られることが 保証される。ドップラーシフトを補正するプロセスには、下記のパラメータのい くつかまたはすべてを使用することによる衛星の軌道に対する位置または方位の 判定が含まれる。そのパラメータは、ドップラーシフトの変化速度の測定値、衛 星とアンテナビームの識別信号、衛星の瞬時の三次元座標、および使用している 場合には、ドップラー前補償量についての放送情報、前の移動端末の位置、最後 の位置推定からの経過時間、および移動端末の速度である。 上記の周波数補正機構に加えて、復調器は既知の同期シンボルに対応すると思 われるバッファメモリ内の信号サンプルの位置についての情報を作成する。これ により、タイミング発生器５０が発生するタイミングの正確さについての情報が 得られる。マイクロプロセッサ１１０はこの情報についてチェックした後、妥当 と思われればそれを使用して、いかなるドリフトも補正するように、タイミング 発生器５０の小さなタイミング補正を要求する。 図８は本発明で使用するのに適した基地局の具体例のブロック図を示す。共通 アンテナ２１０がデュプレクサフィルタ２２０によって受信器低雑音増幅器２３ ０および送信電力増幅器２６０に接続されている。低雑音増幅器はアップリンク 周波数帯域全体をＦＤＭＡチャネル受信器のバンク２４０に送る。上記の複素ベ クトルディジタル化手法を使用して各チャネルの信号をディジタル化した後、信 号を受信ディジタル信号処理装置のバンク５２０で処理することにより、各作動 チャネルに対する復調と等化、誤り訂正復号、および音声復号を行う。次に、そ の結果得られた８キロサンプル／秒の音声信号は、エリクソン社のエーエックス イー（ＥＲＩＣＳＳＯＮ ＡＸＥ）スイッチのようなディジタルスイッチすなわ ち交換機２８０に接続しやすいように標準のディジタル電話規格、たとえばＴ１ フォーマット、を使用して時間多重化される。 ＦＤＭＡ受信器バンクのアナログ構成の代替案は、合成信号全体をディジタル 化し、それをディジタル的に処理することにより個々のＦＤＭＡ信号を分離する ものである。これは、信号相互の間の信号強度の差がＡ／Ｄ変換器のダイナミッ クレンジに対して大き過ぎない限り、実用的である。本発明のもう一つの側面は 、電力制御手段を設けて、異なるＦＤＭＡ信号相互の間の信号レベル差を制限す ることにより、ＦＤＭＡ受信器フィルタバンクのディジタル構成を容易にすると ともに、基地局を単純化できる可能性を得ることである。提案された電力制御手 段は、移動局が基地局から受信する信号強度と基地局が移動局から受信する信号 強度との間の相関を移動局が推定することに基づいてもよい。したがって、衛星 を介して基地局から受信した信号強度が増大すると、移動局はその送信器の電力 を下げる。逆の場合はその逆にする。これを補足して、基地局の、より遅い電力 制御手段は、各移動局のタイムスロットの中の音声シンボルではさみ込まれた信 号サンプルの中にアップ／ダウン電力制御情報を入れる。 交換機／スイッチ２８０は、呼びセットアップ情報、要求された経路、または 予め設定された情報に応じて、衛星電話機から受信したアップリンク信号、公衆 交換電話網から受けた呼び、またはダウンリンクで送信するための操作者または 制御室からの信号の間で選択を行う。スイッチ２８０は、Ｔ１のような何か公知 のディジタル電話中継線フォーマットに従って、選択された信号を一緒に多重化 し、多重化された信号を送信ディジタル信号処理バンク２７０に送る。送信ディ ジタル信号処理バンクは、ＲＥＬＰまたはＣＥＬＰのような音声圧縮アルゴリズ ムを使用して多重化ストリームの中の各音声信号を別々に符号化する。次に、送 信ディジタル信号処理バンクは信号の誤り訂正符号化を行って、信号を再多重化 してダウンリンクＴＤＭフォーマットとする。再多重化された信号は変調器２９ ０を使用してダウンリンク無線周波数上に変調され、高電力増幅器２６０を使用 して増幅される。スイッチ２８０はアップリンク呼び出しチャネルに対する呼び セットアップ情報の抽出も行い、ページングスロットに対応する呼びセットアッ プ情報をダウンリンクＴＤＭフォーマットに挿入する。この情報はデータと識別 され、それぞれのディジタル信号処理装置に対する音声とは識別されないので、 ＲＥＬＰ符号化を避けて迂回し、その代わりにより強力な形式の誤り訂正符号化 を受ける。 陸上システムには更に、空間ダイバーシチを行ってレンジを改善し、フェージ ングを除去するために、別のアンテナとそれに対応する受信信号処理を含めても よい。遠隔のアンテナからの処理された信号とアンテナ２１０で処理された信号 との組み合わせは、復調と等化のアルゴリズムの中で行うか、または信号品質に 応じて音声フレーム毎の簡単なダイバーシチの選択により行うことができる。同 様に、送信方向では、第二の遠隔送信器が送信ディジタル信号処理バンク２７０ から信号を受信して、同一周波数で送信することにより、通達範囲を改善しても よい。図７に示した移動受信器はその等化復調器アルゴリズムにより、第二の送 信器から受信した遅延信号を第一の送信器のエコーと識別し、これらの信号を使 用して受信を改善することができる。ここに引用されている米国特許出願第０８ ／３５４，９０４号に開示されているように、衛星ダイバーシチを用いて通信の 信頼度を改善してもよい。 図９は本発明の一実施例に対する衛星通信システムのブロック図を示す。軌道 衛星４１０はハブと呼ばれる少なくとも一つの地上局または出張所と通じており 、また多数の携帯移動電話４２０と通じている。各電話機は、各電話機の方向に 高利得を与える衛星上の多重スポットビームアンテナからの適当なアンテナビー ムのサービスを受ける。ハブはたとえばＣバンドまたはＫａバンドの周波数を使 用 して衛星と通信し、衛星はたとえばＬバンド（アップリンク）およびＳバンド（ ダウンリンク）の周波数を使用して電話機と通信する。ほとんどの場合、ほとん どの呼びは衛星電話機と公衆交換電話網に属する一般電話機との間に生じる。ハ ブ局は公衆交換電話網からの呼びを受けて、衛星を介して移動電話機に中継する 。ハブ局はまた逆に、衛星から中継された移動電話機からの呼びを受けて、公衆 交換電話網に接続する。少数の呼びが移動電話機から移動電話機への呼びとなり 、ハブは必ずしも公衆交換電話網を介さないで直接中継するように衛星トランス ポンダに命じてもよい。システムによっては、世界の異なる部分にある二つ以上 のハブが同じ衛星と通信する。この場合には、移動電話機から移動電話機への呼 びには、ハブからハブへの接続が含まれることになり、これは公衆交換電話網の 一部となり得る国際中継線を介して行うことができる。代替案として、衛星ハブ リンクのある容量をこのような生起に対する衛星を介したハブ−ハブ通信に対し て割り当てることができ、その場合、陸上回線の料金表が避けられる。 本発明の一実施例によれば、移動局から移動局への呼びは、遅延および外部料 金表を避けるために、陸上のハブ局を使用することなく衛星中継局を介して直接 中継することができる。本発明のこの実施例による衛星トランスポンダ５００が 図１０に示されている。移動局の一つが他の移動局に送信した信号は衛星の受信 器５１０が受信する。受信した信号は次に、Ａ／Ｄ変換器５２０でサンプリング され、ディジタル化されて、第一の速度でバッファ５３０に記憶される。記憶さ れた信号は次に、より早い速度でバッファ５３０から読み出して、変調器５４０ でダウンリンク周波数に変調することにより、広帯域伝送フォーマットを作成す ることができる。 トランスポンダがディジタル処理ペイロードとして知られている型であるとき は常に、アップリンク信号のサンプリングとディジタル化はいずれの場合も衛星 上で行われる。後でディジタルフィルタまたは高速フーリエ変換手法を使うこと により、帯域幅をサブバンドに分割するか、またはずっと個別アップリンクチャ ネル周波数まで落とすために、このようなトランスポンダはアップリンクの帯域 幅全体をディジタル化してもよい。またトランスポンダは、たとえばここに引用 し本願明細書の一部として組み入れる１９９５年１２月７日出願の米国特許出願 第０８／５６８，６６４号、「アンテナアレーに対して変調とディジタルビーム 形成を同時に効率的に行うための装置」（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ａｐｐａｒａｔ ｕｓ ｆｏｒ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄ ｉｇｉｔａｌ Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ ｆｏｒ ａｎ Ａｎｔｅｎｎａ Ａｒ ｒａｙ）に説明されているようなディジタルビーム形成に影響を及ぼすために、 ディジタル化された信号を使用してもよい。本発明による移動局−移動局のトラ ンスポンダを形成するために、ディジタル帯域分割と選択的にディジタルビーム 形成が用いられ、これにより、他の移動局に直接中継されるように予定されてい る移動局信号を受信するための一つ以上の狭帯域アップリンクチャネルが分離さ れる。しかし、このような直接中継された信号はハブ局にも中継されることが好 ましい。ハブ局は移動局送信器に指令して、移動局の電力またはタイミングを調 整し、加入者にシステムの使用料金を請求するために料金表を累積する責任を負 い続ける。 このようなディジタル処理ぺイロードが上記のように使用されるとき、移動局 から受信した信号は引用文献に説明されている上記の手法のいずれかを使用して ディジタル化され、メモリ素子と演算素子を含むプロセッサで処理される。ハブ 局はＣバンドまたはＫバンドのフィーダリンクで同期信号を与える。これにより 、衛星の移動局−移動局の処理素子で、アップリンクフレーム周期、および移動 端末からのサンプルがディジタル化され、処理され、プロセッサメモリに収集さ れるタイムスロットタイミング（ＴＤＭＡがアップリンクに使用される場合）が 判定される。プロセッサメモリにフレーム当たり収集されるサンプルの数は、ア ップリンクの１タイムスロットの信号継続時間に対応する。ハブ局は、Ｃバンド またはＫバンドのフィーダリンクを介して中継された移動局からの受信信号の監 視も行い、必要な場合には、タイミング調整指令を発することにより、信号が定 められたタイムスロットに正しくそろえられて衛星で受信されるように移動局の 送信タイミングを制御する。 移動局のアップリンク送信の収集されたタイムスロット分は次に、より高い周 波数のクロックに従ってメモリから読み出され、ダウンリンクの処理、ビーム形 成、および衛星トランスポンダ手段により衛星から移動局へのダウンリンク周波 数に変換される。これは、一つのＴＤＭＡフォーマット（たとえば、狭帯域ＴＤ ＭＡ）のチャネルおよびタイムスロットを異なる（たとえば、広帯域）ＴＤＭＡ フォーマットのチャネルおよびタイムスロットに対応させるための本出願の原理 に従って、アップリンクのチャネルおよびタイムスロットに対応するダウンリン クのタイムスロットで送信される。これにより、中継される信号の時間圧縮が行 われる。この時間圧縮により、ＴＤＭＡバーストの中の信号のビット割り当ては 影響を受けないし、変調の性質も影響を受けず、ただ、中継された信号が、移動 局の受信器がそれに対して最適化される信号の帯域幅とタイムスロット継続時間 に合致するように、時間と帯域幅のスケーリングが行われるだけである。必要な 場合には、移動局−移動局の直接のトランスポンダチャネルを割り当てられた移 動局は、公衆交換電話網との通信またはハブ局を介した通信に使用されるビット 割り当てと比較して、アップリンクバーストの中のビットの割り当てを変更する 。たとえば、本願明細書の一部として組み入れた米国特許出願第０８／３０５， ７２７号には、狭帯域チャネルで効率的な通信を行うために特定のビットのイン タリーブ方策と一緒に分散パイロットシンボルを使用することの利点が説明され ている。しかし、移動局の受信器は広帯域チャネルを受信し、フェージングによ る信号変化が無視できる短いタイムスロットだけを処理する。広帯域チャネルの 場合には、ダウンリンクのタイムスロットの中の中央に配置された公知の「同期 ワード」の形式で、分散されていない、すなわち「凝集した」パイロットシンボ ルを使用する方が望ましいことがあり得る。したがって、移動局−移動局の直接 のチャネルが割り当てられるときには常に、移動局のアップリンクの送信はダウ ンリンクフォーマットのパイロットシンボルとインタリーブビット配置を採用す るように変更される。 衛星システムまたはジ−エスエム（ＧＳＭ）陸上セルラシステムで動作する二 モード電話機と衛星通信するための好ましいフォーマットは、ＧＳＭと同じ２０ ０ｋＨｚのチャネル化を使用し、またバースト継続時間とシンボルレートはＧＳ Ｍと同じであるが、フレーム周期はＧＳＭの「フルレート」フレーム周期の２倍 または４倍であるので、ＧＳＭの８に対して１６または３２タイムスロットをそ なえたＴＤＭＡフォーマットを使用する。アップリンク方向では、移動端末が送 信する好ましいフォーマットは、移動端末送信のピーク対平均の電力比を小さく するために、５０ｋＨｚのチャネル化と、それに対応して数の少ないタイムスロ ット（４個または８個）を使用する、より狭帯域のフォーマットである。アップ リンク方向では、バースト継続時間はＧＳＭのバースト継続時間の４倍となり、 シンボルレートが丁度１／４となるように選択される。このフォーマットは、Ｇ ＳＭセルラモードに対する既存の構成要素を使用して移動端末の送信器が容易に 作成する。本発明のフォーマットは、ここに引用されている米国特許出願第０８ ／５０１，５７５号、「二モード衛星／セルラ電話機」（Ｄｕａｌ Ｍｏｄｅ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ／Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｐｈｏｎｅ）に、より詳細に説明され ている。 好ましいフォーマットには、１２個の１６スロットＴＤＭＡフレームに、低速 付随制御チャネル情報（ＳＡＣＣＨ：Ｓｌｏｗ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｃｏｎ ｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が入っている１３番目の フレームが加えられたものの繰り返しパターンで形成されるスーパフレーム構造 が含まれる。ＳＡＣＣＨスロットにはハブから移動端末へのメッセージが入って おり、これによりハブ局は移動端末にとりわけそれらの電力または送信タイミン グを調整するように指示することができる。ここに開示されている本発明の時間 圧縮トランスポンダを使用して、ある移動端末がもう一つの移動端末に直接接続 されるとき、一方の移動端末が他方の移動端末に対する指令を発する能力を持つ ように要求するより、ＳＡＣＣＨ指令がハブから当該移動端末に送られ続ける方 が適当である。更に、直接接続されている二つの移動端末が互いの送信タイミン グを制御しようとすれば、それらの絶対タイミングはいずれのシステム基準にも 制御されず、制御されないままドリフトすることになり、同じ周波数で他のタイ ムスロットを使用している他の移動端末とタイミング衝突する危険が生じる。こ れは、本発明の時間圧縮トランスポンダを使用して、移動端末に中継された１３ 番目のタイムスロット毎のサンプルをＣバンドまたはＫバンドのフィーダリンク を介してハブ局から受信したＳＡＣＣＨ信号サンプルに置き換えることにより、 避けられる。移動端末から衛星が受信するアップリンクＳＡＣＣＨバーストはハ ブ局に中継され続けるので、移動端末−移動端末の直接の通信モードでも 各移動局とそれを制御しているハブ局との間の両方向ＳＡＣＣＨメッセージチャ ネルが維持される。ハブが発信したＳＡＣＣＨスロットはこのように移動局に絶 対的な時間基準を与え、この時間基準により移動局はその送信タイミングを決め るので、上記のドリフトの問題が解消する。衛星または移動端末のバッテリー電 力を節約するために音声トラヒックスロットが送信されない無音声期間の間も、 タイミングは維持される。不連続送信（ＤＴＸ：Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の期間を通じて同期を維持するために周期的な信号 バーストを送信することは、ここに引用されている承認された米国特許第５，２ ３９，５５７号に説明されている。 このように、移動局−移動局のトランスポンダは好ましくは、以下のステップ を含む。移動局から狭帯域信号を受信し、ハブ局に中継すること、受信した狭帯 域信号のいくつかをディジタル化して時間圧縮し、広帯域フォーマットで他の移 動局に送信して戻すこと、および上記移動局宛のＳＡＣＣＨメッセージもしくは 公衆交換電話網−移動局の呼びに対する音声またはデータのトラヒックのような 、既に広帯域フォーマットでハブ局から受信した他の信号とともに、時間圧縮さ れた信号を多重化して広帯域ダウンリンクＴＤＭフォーマットとすること。多重 化された信号はダウンリンクＴＤＭＡ信号構造を形成し、これは次にダウンリン ク搬送周波数に変調される。変調された信号は次に送信器により第二の移動局に 送信される。このように、受信した信号をバッファに記憶し、より早い速度でバ ッファから読み出すことにより、衛星中継局を介する移動局−移動局の呼びを支 援することが可能であり、衛星中継局または移動局の複雑さを著しく増す必要は 無い。移動局−移動局の呼びに対しては、ダウンリンク電力レベルを増大させる ことにより二重経路無線雑音を補償する。アップリンク雑音は衛星上での誤り訂 正復号により除去されなかったからである。 図１１および１２は本発明の一実施例に適した衛星通信ペイロードを示す。図 １１は移動電話機へのダウンリンクを示し、図１２は移動電話機からのアップリ ンクを示す。図１０に示すように、アンテナ３６０はハブから多数の信号を受け 、これらの信号は受信器バンク３４０を使用して復調またはコヒーレントにダウ ン変換される。受信器出力信号は次に、共通局部発信器３３０と混合されること に よりアップコンバータのバンク３２０でコヒーレントにアップ変換される。アッ プ変換された信号はこのときダウンリンク周波数となり、電力増幅器バンク３１ ０により増幅される。電力増幅器バンク３１０では、各増幅器は１素子、１素子 群、またはマルチビームアンテナまたはフェーズドアレーの１フィーダに結合さ れる。本発明の一実施例では、増幅器は最大効率で動作するＣ級送信電力増幅器 である。本発明の一実施例では、衛星送信器は飽和進行波管で構成される。この ようにして、適当な信号を衛星アンテナ３６０に送ることにより、ハブはマルチ ビームアンテナ３００がどの信号をいつ、どの方向に送出するか確かめることが できる。このようにして、たとえば、ダウンＴＤＭフォーマットの任意の特定の タイムスロットで、一つの領域が他の領域に干渉しないように照準角度が充分隔 たっているような地上の領域の組だけが信号を受信するように決めることができ る。このようにして、独立の信号を干渉無しに各タイムスロットで各領域の一つ の電話機に送ることができる。次のタイムスロットでは、異なる組の領域、すな わち第一組の領域の中間にある領域が照射される。したがって、すべての領域が フレーム内のあるタイムスロットから信号を受信する。ここに引用し本願明細書 の一部として組み入れる１９９４年１月１１日出願の同時係属米国特許出願第０ ８／１７９，９５３号、「周波数再使用を改善したセルラ／衛星通信システム」 （Ａ Ｃｅｌｌｕｌａｒ／Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｗｉｔｈ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒｅ−ｕｓ ｅ）には、すべてのタイムスロットが多数の部分領域のすべてで使用される本実 施例に対して１対１の再使用をどのように使用できるかが開示されている。 システムが全容量未満で動作しているとき、フレーム内のタイムスロットのす べてが作動しているわけではない。更に、二者通話の半分は一般にいつでも無音 であるので、対応するタイムスロットでしばらく信号をターンオフすることによ り利益を得ることができる。タイムスロットの数が多い、すなわち５１２個であ るとき、同時には約５０％だけが作動していると仮定することは統計的に正確で ある。電力増幅器３１０は、不作動のタイムスロットすなわち割り当てられてい ないタイムスロットの間は電流をほとんどまたは全然引き出さないように構成さ れる。したがって、全負荷時でも、衛星主電源からの平均消費は増幅器のピーク 電力消費の半分にだけ対応する。したがって、与えられたサイズの太陽電池アレ ーに対して、電力増幅器のピーク電力は太陽電池アレーがそうでない場合に支援 する値の２倍となるように決めることができる。 更に、ピーク容量に達するのは１日のうちのあるときだけであるのに対して、 太陽電池アレーは２４時間一杯太陽エネルギーを電力に変換する。再充電可能な バッテリーを使用して２４時間の電力消費を平均化することにより、太陽電池ア レーが支援できる連続負荷に対するピーク送信器電力の係数を更に増大させるこ とができる。本発明で使用されるＴＤＭダウンリンクの利点は、電流消費が使用 率に正比例して少なくなるということである。これに対して、ＦＤＭＡまたはＣ ＤＭＡのダウンリンクで使用される電力増幅器の電流消費はどう見ても使用率の 平方根だけ減るだけである。したがって、ＴＤＭダウンリンクを使用することに より、平均使用率の全利点を得ることができる。 任意のＴＤＭ信号の作動タイムスロットをまとめて、ＴＤＭフレーム周期の一 部であるサブフレーム周期の中の互いに隣接したタイムスロットを占めるように してもよい。不作動のタイムスロットはＴＤＭフレーム周期の残りを形成する。 多重衛星アンテナビームの一つで再送信される任意のＴＤＭ信号のサブフレーム は隣接したビームで送信されるＴＤＭ信号のサブフレームと重ならない。 次に図１２に示すように、マルチビームアンテナまたは多素子フェーズドアレ ー４００が複数の移動局からアップリンク周波数で信号を受信する。地上の同じ 領域の移動局がアップリンクで異なるＦＤＭＡチャネルを使用し、また本発明に よりＴＤＭダウンリンクの受信タイムスロットの間、送信しない。地上の異なる 領域の移動局は第一の領域の移動局と同じ組の周波数を使用するので、アンテナ ４００は異なる方向から到来する各ＦＤＭＡチャネルで複数の信号を受信する。 フィーダが間隔を置いてハイチされたパラボラのようなマルチビームアンテナの 場合には、異なる方向は異なるビームに対応するので、同じ周波数の信号が異な るビームに現れ、したがって分離することができる。これにより、隣接したビー ムは同じ周波数を含まないことが要求されることがあるが、図６に示すような３ 対１周波数再使用パターンのような適切な再使用係数を用いることが要求される ことがある。アップリンクＦＤＭＡチャネルを対応するダウンリンクＴＤＭＡタ イムスロットに対応させたとき、上記に開示されたようにダウンリンクで３対１ の時間再使用パターンを使用すると、自動的にアップリンクで３対１の周波数再 使用パターンが生じるので、信号の分離が行われる。これに反して、特にアンテ ナ４００がフェーズドアレーであるときに図１１の構成を使用して、アップリン クに対して１対１の再使用周波数パターンを達成することができる。 多フィーダパラボラであっても多素子フェーズドアレーであっても、アンテナ ４００は複数の移動局アップリンク信号を含む多数の無線周波数ポートを提供す る。低雑音増幅器バンク４１０およびダウンコンバータバンク４２０はこれらの 信号を増幅し、共通局部発信器４７０を使用して、増幅およびフィルタリングに 適した中間周波数にコヒーレントにダウン変換する。ダウン変換され、フィルタ リングされ、増幅された信号は次にアップコンバータまたは送信器変調器のバン ク４３０に印加される。バンク４３０で位相関係は維持しつつ、信号がＣまたは Ｋａバンクに変換された後、コンバイナ４４０で加算され、進行波管電力増幅器 ４５０で増幅され、アンテナ４６０を介してハブ局に送信される。注意すべきこ とは、図１２のアンテナ４６０は図１１のアンテナ３６０と同じにしてもよく、 そのときＣ／Ｋａバンク受信器はデュプレクサフィルタにより送信器から分離さ れる。更に、帯域幅の利用を増大するため、両方向に両方の極性を使用してもよ い。そのとき各極性には、別の進行波管に接続された受信器バンクの半分と送信 器バンク４３０の半分が対応する。更に、各ビーム、アレー素子、またはサブア レーに対して送信／受信デュプレクサフィルタを付加すれば、ダウンリンクアン テナ３００とアップリンクアンテナ４００も原理的に全くの同一のものとするこ とができ、同じアンテナアパーチャの二重使用が達成される。 対応するハブ局装置の説明は、ここに引用し本願明細書の一部として組み入れ る上記米国特許出願第０８／１７９，９５３号、「周波数再使用を改善したセル ラ／衛星通信システム」（Ａ Ｃｅｌｌｕｌａｒ／Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｃｏｍ ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｗｉｔｈ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｆｒｅｑ ｕｅｎｃｙ Ｒｅ−ｕｓｅ）にされている。 衛星トランスポンダに移動局−移動局の呼びを中継する能力を与えるために、 図１１および１２に示す処理の他に衛星上のある処理が設けられる。図１１およ び１２は最も簡単で最も柔軟な形式のマルチビーム衛星トランスポンダを表して おり、これはすべての衛星受信アンテナ素子が受信したすべてのものを処理のた めハブ局に中継することにより動作する。受信アンテナがたとえば多素子フェー ズドアレーであるときは、素子信号を組み合わせて指向性ビームを形成すること は衛星上ではなく、ハブ局で行われ、衛星上では信号をディジタル化する必要さ えない。しかし、もう一つの移動端末に直接中継するため衛星上で移動端末信号 を選択するためには、衛星上で指向性を形成しなければならない。他の移動端末 に直接、トランスポンドすべき移動端末送信が入っている狭帯域アップリンクチ ャネル（一つまたは複数）を選び出す必要もある。衛星受信アンテナが異なる受 信ビームに対する多重給電点をそなえた放物面反射装置によりその指向性を形成 する場合には、ディジタルビーム形成は不要となることもある。ハブ局からの遠 隔指令により、選択されたビームに接続するように切り換えることができるか、 または異なるチャネルを選択するように同調させることができるアナログフィル タハードウェアを使用する多数の狭帯域受信器チャネルを設けることも可能であ る。 代替案として、衛星受信アンテナをフェーズドアレーとしてもよく、そのとき は指向性受信ビームを形成するためにアレー素子信号を衛星上で組み合わせなけ ればならない。これは、素子信号をディジタル化し、ディジタルビーム形成器に 渡し、多数のビーム形成係数を使用して処理することにより、容易になる。係数 はハブ局からの遠隔指令により受信することができる。この場合、ここに引用し 本願明細書の一部として組み入れる米国特許出願第０８／１７９，９５３号に説 明されている方法に従って、信号対雑音プラス干渉比を最大にするように係数を 適応させることができる。ビーム形成に対してこのようなディジタル化およびデ ィジタル処理が存在するとき、帯域幅を制限して個別のアップリンクチャネルを 選択するためにディジタルフィルタを使用するディジタルチャネル化を用いるこ とも論理的であり得る。 図１３ａ−ｂは、たとえば、図１１および１２のトランスポンダに対する本発 明の移動局−移動局チャネルの付加を示す。図１１および１２のトランスポンダ は衛星上でのディジタル処理無しに公衆交換電話網から移動局への接続を支援す るように構成されている。これは、ここに引用し本願明細書の一部として組み入 れる１９９４年４月８日に出願された米国特許出願第０８／２２５，３８９号、 「大形の展開可能なフェーズドアレー衛星」（Ｌａｒｇｅ Ｄｅｐｌｏｙａｂｌ ｅ Ｐｈａｓｅｄ Ａｒｒａｙ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）に開示されている複素ア ナログ時間多重化フィーダリンクを使用することができ、そして、ここに引用さ れている同時米国特許出願第０８／２２５，３９９号、「多重ビーム幅アレー」 （Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｂｅａｍｗｉｄｔｈ Ａｒｒａｙ）に開示されているよう に異なるビーム幅を提供する能力をそなえていてもよい。代替案として、衛星ト ランスポンダは衛星上でディジタルチャネル化、ディジタルビーム形成の一方ま たは両方を行う全ディジタル処理ペイロード方式としてもよい。公衆交換電話網 −移動局のトランスポンダアラインメントのいずれの形式であっても、本発明の 移動局−移動局のトランスポンダを形成するために必要な付加の目的は、移動局 から受信したあるアップリンク信号を流出させて、ここに開示された本発明の原 理によるフィルタリングと時間圧縮を行った後、時間圧縮された信号を付加的に 再挿入し、フィーダリンク受信器３４０を介してハブから受信した他の音声、デ ータ、またはＳＡＣＣＨ信号と多重化して移動局に送信することである。 図１３ａ−ｂは、トランスポンダ１０００に接続された受信アンテナ素子を使 用して移動端末から受信されている信号を示す。トランスポンダ１０００は一実 施例では、図１２に示したものと同じにすることができる。受信素子信号をフィ ーダリンクを介してハブ局にトランスポンドする他に、受信素子信号は増幅とダ ウン変換の後、ディジタル処理ユニット１００１にも供給される。ディジタル処 理ユニット１００１はアナログ−ディジタル変換を行い、ディジタルチャネルフ ィルタリングを行うことにより、選択されたアップリンクチャネル周波数を分離 し、（アンテナ設計により既に充分な空間選択性が与えられていない場合には） ディジタルビーム形成を行う。ディジタルビーム形成とディジタルチャネル化は いずれの順序でも行うことができる。異なるアップリンク周波数に対してビーム 方向の異なる組を形成しなければならない場合には、ディジタルチャネル化が最 初に行われた後、各周波数に対して異なるビーム形成係数の組を使用して周波数 毎のビーム形成が行われる。記述されたビーム特性がすべての周波数に対して同 じであるときは、ディジタルビーム形成を最初に行ってもよい。サブバンドに対 して部分ビーム形成を行った後、サブバンドを更にチャネル分割して個別アップ リンクチャネルとし、その後、更にビーム形成処理を行うことにより各チャネル またはタイムスロットに対するオフセット方向組を決めることもできる。 チャネル周波数（チャネルＫ）および方向（ビームｉ）によって分離された信 号はディジタル処理ユニット１００１に接続されたバッファメモリ１００２にサ ンプルとして記憶される。所望のアップリンクの周波数とビームに対応するサン プルが制御−タイミングユニット１００３によって選択される。制御−タイミン グユニット１００３は所望のアップリンクタイムスロットでサンプルの選択も行 う。そのタイミングは、フィーダリンク受信器を使用してハブから受信した同期 信号によりハブ局を参照して得る。特定のアップリンクタイムスロット、特定の アップリンク搬送波、および特定の到来（ビーム）方向を占める第一の移動局信 号に対応する選択されたサンプルが、対応する移動局−移動局の送信ビーム形成 器１００５に送られる。送信ビーム形成器１００５では、サンプルが処理されて アンテナ素子信号が形成され、これにより所望の方向に、すなわち第一の移動局 が通信しようとしている第二の移動局に向かって、指向性の送信ビームが作成さ れる。サンプルはタイミング制御ユニット１００３によって決められた時点に送 信ディジタルビーム形成器１００５から読み出され、割り当てられたダウンリン クタイムスロットで送信される。ダウンリンクタイムスロットはアップリンクタ イムスロットより短いので、サンプルはビーム形成器１００５から読み出され、 比例して早い速度でＤ／Ａ変換器１００４に入れられる。更に、複素サンプルに 、所望の周波数シフトに対応する漸進的な角度回転を与えることにより所望のダ ウンリンク搬送波周波数で送信が行われるようにすることもできる。上記周波数 シフトには選択的に、着信移動局に対する衛星の運動によるドップラーシフトの 前補償も含まれる。Ｄ／Ａ変換、時間圧縮、および周波数シフトを受けた信号は 、フィーダリンク受信器３４０によりハブ局から受信された他の信号に加算され る。しかし、移動局−移動局のダウンリンクに割り当てられたタイムスロットお よび周波数チャネルではハブから信号を受信しない。ハブ局はこれを確実にする ため、 その時点には対応するフィーダリンク信号を作成しない。しかしハブ局は、ＳＡ ＣＣＨスロットに対応する、移動局から受信した特定のタイムスロットがバッフ ァメモリ１００２から選択されることを制御−タイミングユニット１００３を介 して禁止してもよい。これにより、ＳＡＣＣＨスロットは加算器１００６で加算 されないので、移動局から移動局へトランスポンドされない。その代わりに、ハ ブ局はダウンリンクのＳＡＣＣＨスロットに、移動局に送るべきＳＡＣＣＨ情報 を入れる。 上記は、単一の移動端末信号がどのように第二の移動端末にトランスポンドさ れるかを説明したものである。図１３のハードウェアは逆の方向に対して同時に 同じ機能を果たすことができ、また移動端末−移動端末の直接の呼びに対して与 えられた処理能力に等しい総数まで異なるビーム、周波数、またはタイムスロッ トで多数の異なるこのような移動端末対に対して同時に同じ機能を果たすことが できる。移動端末−移動端末の直接の呼びに対して容量不足が一時的に存在した 場合、信号をハブ局にトランスポンドし、移動端末交換機または公衆交換電話網 を通した後、衛星を介して他の移動端末にトランスポンドして戻すという通常の ダブルホップ法により移動端末を更に他の移動端末に接続してもよい。これには 二重伝搬遅延という欠点があり、これは本発明が解消しようとしたものである。 しかし、移動端末−移動端末の直接のトランスポンド容量の一時的な不足による ダブルホップ経路を最初に割り当てられた移動端末は、前の呼びの終了により利 用可能になるとすぐに、遅延の少ない移動端末−移動端末の直接リンクの割り当 てを受けるための待ち行列に入れてもよい。この待ち行列機能は地上のネットワ ークの交換コンピュータにより行われ、ハブ局がＳＡＣＣＨチャネルを使用して 、いわゆる「内部ハンドオーバ」指令を発することにより、一対の移動端末がダ ブルホップ接続からシングルホップ接続に切り換えられる。内部ハンドオーバは 、移動端末に制御メッセージを送って、モード、チャネル、またはタイムスロッ トを変えるように知らせることを含み、そして上記の目的以外に、引用文献に詳 しく説明されているような同一チャネル干渉を最小にする、タイミング衝突を避 ける等の他のチャネル管理の理由で時々行ってもよい。 通常程度の当業者には理解されるように、上記のタイムスロット数、周波数帯 域、および用途は主として説明を目的としたものであり、本発明を何ら限定する ものではない。本出願は、ここに開示され、請求されている基本的な発明の趣旨 と範囲内に入るありとあらゆる変形を考慮に入れたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Time Compression Transponder Field of the invention The present invention relates to mobile radio communications using orbiting satellites or relay stations, and more particularly to a method and apparatus for supporting a mobile-to-mobile call relayed through a satellite relay station. Background of the Invention The prior art includes some of the simultaneous transmit and receive radio communications using Frequency Division Multiple Access (FDMA), where each of the different radiotelephones has a unique frequency pair for transmission in the transmit and receive directions. Examples include, for example, the United States AMPS cellular telephone system. As a conventional technique, a simultaneous transmission / reception wireless communication system using Time Division Multiple Access (TDMA) has also been disclosed. In this system, each radiotelephone has a unique time slot on a first shared frequency for communication in one direction and a second unique time slot on a second shared frequency for communication in the other direction. Time slots. Such systems include, for example, the GSM digital system in Europe or the digital cellular standard IS-54 in the United States. In these systems, the time slots in each direction are further offset in time from each other, so that the mobile radiotelephone need not transmit and receive at the same time. This eliminates the need for a simultaneous transmission / reception filter required for a wireless telephone operating in the FDMA system. Instead, so-called "time-duplex" telephones, such as those considered in the former European cellular system, GSM, use a simpler transmit / receive switch to allow the antenna to be handset, handset Alternately Depending on the application, an optimal solution cannot be obtained by TDMA or FDMA. In TDMA systems, higher peak transmitter power is required to compensate for compressing transmissions into time slots that are only a fraction of the total time. The range and quality of the communication depend on the average power. This is not a problem for base stations. In any case, the base station must have sufficient transmitter power to support all mobile stations, and the total power is the same for both FDMA and TDMA solutions. It is easier and simpler for a TDMA base station to have one high power transmitter and one antenna that can be time shared among all base station / mobile station links that use Time Division Multiplexing (TDM). Yes, less expensive. However, it is often inconvenient for a TDMA mobile station to generate high peak power. On the other hand, it is inconvenient for an FDMA mobile station to use an antenna simultaneous transmission / reception filter. Therefore, the present invention uses a combination of using TDM for the link (downlink) from the base station to the mobile station and using FDMA for the link (uplink) from the mobile station to the base station, and further requires a duplexer. It tries to provide a way to avoid becoming The prior art discloses an example of a TDMA / FDMA hybrid system. For example, the British Army's Ptarmigan (Single Channel Radio Access System) is a single channel radio access system (SCRA). The SCRA system is actually a military radiotelephone system. The TDM of the first frequency band is used for the downlink, while the FDMA is used for the uplink, and a different frequency of the second frequency band is assigned to each mobile station uplink. However, in the SCRA system, separate antennas must be provided for the uplink and the downlink, or a duplexer filter must be provided so that simultaneous transmission and reception can be performed with one antenna. FIG. 1 shows a prior art transmission format described in the United States Digital Cellular Standards IS 54 (IS-54). The base station transmits information constantly in frames of data 20 ms in length. The data is composed of digitized audio information created by a digital audio compression algorithm, in which synchronization, signal, and control symbols are inserted. Each 20 ms data frame is divided into three time slots, each time slot containing information addressed to one of the three mobile stations. Thus, a particular mobile station need only turn on its receiver for one third of the time. This is because data for a particular mobile station is limited to one of the three time slots that make up the frame. For the reverse direction, a 20 ms frame is similarly divided into three time slots. Each mobile station transmitter uses only one of the two time slots it has not received. The remaining one-third of the time can be used to scan other base station frequencies to see if they are receiving the other base station more strongly. These signal strength measurements are reported to the current base station on the uplink channel. The current base station determines whether communication with the mobile station should be passed to a stronger base station. Using the signal strength measurements made by the mobile station when deciding whether to hand over is referred to as "Mobile Assisted Handover" (MAHO: Mobile Assisted Handover). In this prior art system, the mobile station transmits only one-third of the available time, so three times the peak power that was sufficient when using continuous transmission must be used. If continuous transmissions are used, the transmissions of the three mobile stations will overlap in time, so that a different frequency channel must be provided, as in the British Army PTARMIGAN SCRA system. Further, a transmitting / receiving duplexer filter must be provided so that the mobile station can perform simultaneous transmission / reception. Currently, there are many plans to launch orbiting satellites to support communication with mobile or mobile phones. While most calls are made between fixed (PSTN or wireline) subscribers and satellite terminals, a percentage of the calls occur between satellite terminals. In the latter case, the signal propagates from one terminal to the satellite, is relayed to the terrestrial network switch by the satellite, returns from the switch to the satellite, and finally avoids the double delay of the signal from the satellite to the second terminal. desirable. In this way, the signal propagates four times the distance between the ground and the satellite, thus increasing voice delay. Therefore, it is desirable to provide a means for connecting one mobile terminal to another mobile terminal by a single satellite relay path using a mobile station-mobile station transponder. Using the asymmetric TDMA or TDMA / FDMA system of the present invention disclosed in this application, the prior art transponder of the satellite relays the received signal using the transmission format of one mobile terminal in an incorrect format, This is received by the second mobile terminal. In the case of a mobile station-mobile station call, the satellite transponder simply reflects the signal received from the first mobile station transparently to the second mobile station and the signal received from the second mobile station to the first mobile station. Mobile stations must be able to receive narrowband TDMA signals, which adds complexity to the mobile station. Instead, if the satellite receives and decodes the narrowband TDMA signal, then re-encodes and retransmits it to the wideband TDMA format, the mobile station-to-mobile station will have a significant amount of capacity to gain significant capacity. The required processing amount may be excessive. Therefore, there is a need for a method and apparatus for supporting mobile station-to-mobile station calls in a satellite communication system that does not significantly increase the complexity of the satellite relay station or mobile station. Summary of the Invention One object of the present invention is to eliminate the deficiencies of the prior art by providing an innovative method and apparatus for supporting mobile station-to-mobile station calls in a satellite communication system. According to one embodiment of the present invention, a method for supporting a call between two mobile stations in a satellite communication system is disclosed. First, when a signal transmitted by a first mobile station is received at a satellite relay station using a narrowband transmission format, the received signal is sampled and digitized. Next, the sampled and digitized signal is stored in a buffer at a first rate. Next, the stored data is read from the buffer at a faster rate than the first rate and modulated to a downlink frequency. Thereby, a broadband transmission format is created. Next, the modulated signal is transmitted to a second mobile station. According to another embodiment of the present invention, a satellite transponder for supporting a call between two mobile stations in a satellite communication system is provided. Disclosed. The transponder includes receiving means for receiving a signal from the first transmission format. The received signal is sampled and digitized by sampling digitizing means and stored in a buffer at a first rate. Next, the stored signal is read out of the buffer at a rate faster than the first rate and modulated by the modulation means to the downlink frequency. Thereby, a broadband transmission format is created. Next, the transmitting means transmits the modulated signal to the second mobile station. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples of the present invention. The embodiments are for illustration only and are shown in the accompanying drawings. The attached figure is as follows. FIG. 1 shows a prior art TDMA format. FIG. 2 illustrates a TDM / FDMA format in which mobile station transmissions overlap according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a TDM / FDMA hybrid format according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 illustrates a TDM / FDMA hybrid format according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 illustrates the application of the present invention to satellite communications with multiple time slots. FIG. 6 shows a frequency reuse plan for three cells. FIG. 7 shows a block diagram of a portable radio according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 shows a base station for one embodiment of the present invention. FIG. 9 shows satellite / mobile station communication in one embodiment of the present invention. FIG. 10 shows a satellite transponder according to one embodiment of the present invention. FIG. 11 shows a satellite transponder from the hub to the mobile station. FIG. 12 shows a satellite transponder from a mobile station to a hub. 13a-b show additional components for performing direct transponding from mobile station to mobile station according to one embodiment of the present invention. Detailed description of the embodiment In a three-slot TDMA communication system where no mobile station assisted handover function is required and simultaneous transmission / reception must be avoided to eliminate the transmission / reception duplexer filter, the present invention increases transmission utilization from 1/3 to 2/3. The required peak power is halved. The uplink and downlink formats according to the present invention are shown in FIG. As shown in FIG. 2, two of the three mobile station transmissions always overlap. They must be orthogonal in some other domain, such as the frequency domain, so that they may overlap in time, ie they must be incoherent. The transmission data rate can be halved by using twice the time for transmission, so that one transmission uses the upper half of the allocated bandwidth and the other transmission uses the lower half, or vice versa. The two transmissions can be accommodated in the same bandwidth. For example, when the first mobile station uses the upper half of the channel bandwidth and reaches the middle of its 2/3 transmission period, the second mobile station may start transmitting on the lower half of the channel. . Then, after another １ ／ of the frame period, the first mobile station has finished using the upper half of the channel and the third mobile station can start transmitting on the upper half of the channel. After another １ ／ of the period, the second mobile station has finished using the lower half of the channel and the first mobile station can start transmitting again. However, the first mobile station operates in the lower half of the channel instead of the upper half of the channel on which it first operated. This problem only occurs when odd time slots are used in combination with even division of the channel bandwidth, and can be solved by either of the following two methods. Two mobile stations use the upper half of the channel and the lower half of the channel for two-thirds of the time, respectively, and a third mobile station uses the upper half of the channel for the first one-third of the time. Avoid the solution of switching to the lower half of the channel for the second third of the time. In any solution, all mobile stations must behave the same regardless of time slots. If frequency switching in the middle of a transmission burst is performed at any mobile station, it is desirable that this be performed at all mobile stations so that the system has a uniform design. FIG. 3 shows an embodiment of the invention in which the first mobile station receives the first １ ／ of the base station transmission and then uplinks during the first ３ of its ２ transmission period. Transmit to the base station using the upper half of the channel. After the first one-third transmission period, the first mobile station switches frequencies and uses the lower half of the channel during its second one-third transmission period. On the other hand, the second mobile station receives the second third of the base station's 40 ms frame and starts transmitting on the upper half of the channel when the first mobile station switches to the lower half of the channel. . Thereafter, when the second mobile station switches to the lower half of the channel in the middle of the transmission burst, the third mobile station starts transmitting on the upper half of the channel. When the third mobile station switches to the lower half of the channel, the first mobile station starts transmitting again on the upper half of the channel. The switching of the frequency from the upper half of the channel to the lower half of the channel in the middle of the burst is not performed by a fast-switching frequency synthesizer, but by applying a systematic phase rotation to the transmitted signal by applying a systematic phase rotation. It is preferable to provide a plus or minus frequency shift from the center. This can be done in the digital signal processing used to generate the modulated waveform, as described below. A second embodiment of the present invention that avoids frequency shifting in the middle of a burst is shown in FIG. Here, the first mobile station first performs transmission in the upper half of the channel, and in the middle of 2/3 of the transmission frame, the second mobile station starts transmission using the lower half of the channel. In the middle of the transmission period of the second mobile station, the first mobile station ends transmission and the third mobile station starts transmission using the upper half of the channel. In the middle of the third mobile station's transmission period, the second mobile station ends its transmission on the lower half of the channel. At this time, the first mobile station starts transmitting again, but uses the lower half of the channel, contrary to the one used first. In this embodiment, all mobile stations operate the same, but with successive bursts, transmission in the upper half of the channel and transmission in the lower half of the channel alternate. In this system, 13. between successive bursts. The 1/3 reception period of 3 ms can be used for switching the transmission frequency. Switching of the transmission frequency can be performed by using a frequency synthesizer at an appropriate frequency switching speed. It will be appreciated that the invention is not limited to systems with three time slots. When an even number of time slots, eg, four time slots, are used and the mobile station transmission time is 3/4 of a frame, the three mobile station transmissions overlap in frequency at once. In such a situation, the channel bandwidth can be divided into three and each mobile station can use these subbands in turn. Instead, one mobile station transmits for で of the bandwidth and 時間 of the time, and the other three mobile stations use another combination of half the frame period and half the channel bandwidth You can also. The above solution is generally characterized by dividing the bandwidth of the uplink channel into at least one less subband than the number of downlink time slots "N". For example, in the case of three time slots, the channel is divided into an upper half and a lower half, whereas in the case of four time slots, the channel is divided into three subbands. This is compatible with reducing the bit rate to 1 / (N-1) when the transmitter operates on N-1 time slots instead of one time slot. When N is small, it is difficult to divide the number into N subbands unless the bit rate is reduced to 1 / N instead of only 1 / (N-1). For example, in a three time slot system, it would be difficult to include a half bit rate transmission obtained by transmitting only 1/3 of the bandwidth and 2/3 of the time instead of 1/3 of the time. However, this difficulty is resolved when N is large. FIG. 5 shows an embodiment of the present invention which is convenient for satellite-mobile station communication. In this embodiment, a 512 slot TDM downlink is combined with a 512 subband FDMA uplink. In order to avoid using a duplexer filter at the mobile station, the signal for transmission is compressed and placed at 511/512 of the time left after the mobile station receives 1/512 of the downlink TDM format. Can be However, the information rate of 0. The 2% increase does not prevent it from being accommodated in 1/512 of the bandwidth. Without this signal format, Do mobile stations have to transmit and receive at the same time, Otherwise, Using TDMA on the uplink, For example, using 512 times the peak power for 1/512 time, The mobile station must transmit. In the former case, I need a duplexer filter, Undesirable signal losses occur. In the latter case, Undesired increases in required peak power and current from the power supply occur. In the present invention, in such a case, If not very difficult Of course 510/512 hours, Or for less time, May be sent. If there is a requirement for other times, such as having a guard time between transmission and reception, The compression of information is not limited to leaving one time slot for reception. In the case of satellite communication, Considering other hybrids of TDMA and FDMA, And it may be advantageous to consider CDMA for the uplink. Satellites orbiting below geostationary altitude are: Significant speed for stationary or mobile terminals on the ground. as a result, Doppler shift may occur on the frequency received by the satellite from the terminal on the ground, This can be quite large compared to the narrow transmission bandwidth of a pure FDMA uplink. So sometimes, Without reducing system capacity, It may be desirable to increase the uplink bandwidth to make the Doppler shift relatively inconspicuous. For example, 2, Often a small increase in coefficient, such as 4 or 8, is sufficient. While accommodating the same number of transmitters, Bandwidth 2: One way to increase to one is Each uplink transmission is one of 256 available subbands, The compression is performed in the time of 256/512. At this time, Two transmissions in each subband are accommodated by TDMA, The transmitter of the first mobile station uses 1/512 time slots numbered 1 to 256, The transmitter of the second mobile station uses time slots numbered 257-512. While the first mobile station is receiving in time slot 257, The second mobile station receives, for example, in time slot 257. In this way, The need to be able to send and receive at the same time is avoided. This principle is 4 timeslots in each of the 128 subbands, Each of the 64 subbands may be extended to eight time slots or the like. But, More TDMA used for uplink, As the usage rate becomes smaller by reducing the FDMA, The peak power of the mobile station transmitter must be increased. Instead, Code division multiple access (CDMA: The bandwidth may be expanded by using a code division multiple access (Code Division). In CDMA, Each original information bit is Invert the polarity according to the bit of the access code, Not sent many times. For example, A four-fold increase in bandwidth Using the access code 1100, Transmit the sequence B1B1B1B1 instead of the original bit B1, By replacing B2 with B2B2B2B2, etc. This is achieved by increasing the bit rate by a factor of four. Another mobile station transmission Different access codes, By using orthogonal codes, preferably like 1001, You may allow this to overlap. Other mutually orthogonal codes are 1111 and 1010, as a result, Four overlapping incoherent transmissions share a four times wider subband. This allows The bandwidth of the uplink signal is increased by a factor of four. this is, Without requiring higher transmitter peak power from the mobile station, It is desirable to keep the Doppler shift relatively small while maintaining capacity. The capacity of a cellular telephone system or a mobile station-satellite communication system is A limited number of allocated frequencies for two or more calls is governed by reusability. The service area to be covered is usually Divided into many cells, Each cell is served by a base station (or illuminated by a satellite antenna spot beam). Ideally, The entire spectrum allocated in each neighboring cell should be immediately available. But, this is, Previously, this was not possible due to the interference of adjacent cells used at the same frequency. Therefore, A frequency reuse plan must be used to control the interference level. For example, As shown in FIG. A so-called three-cell frequency reuse plan may be used. The three-cell frequency reuse plan is: Sufficient if appropriate error correction coding is used for the transmitted signal, Guarantee some minimum desired signal-to-interference (C / I) ratio. In general, In the case of satellites, compared to the case of cellular on the ground, A better C / I ratio for a three-cell frequency reuse plan. this is, Faster than the decrease in signal strength due to the increased distance of terrestrial propagation, This is because the side lobes of the irradiation profile of the satellite cell disappear outside the cell. When applying the frequency reuse plan to the TDM downlink, Problems can arise. 3 To enable cell frequency reuse planning, The limited assigned frequency spectrum must be divided into three. as a result, The bandwidth of the whole TDM solution can no longer be accommodated. This problem, According to one aspect of the invention, In combination with the corresponding frequency reuse plan of the FD MA uplink, The solution is to use a time reuse plan instead of a TDM downlink frequency reuse plan. In a time reuse plan, The cell indicated as “1” in FIG. Use the first third time slot of the TDM format, From satellites using the whole available frequency spectrum, Alternatively, it is radiated from each terrestrial base station. next, The cell labeled "2" is irradiated during the second third of the TDM format, and so on. In this way, Neighboring cells are not illuminated at the same frequency at the same time, The full bandwidth of the TDM signal is still transmitted. For example, In the 512 time slot TDM format, If the cell labeled "1" is in the first 170 time slots, Irradiated. Each mobile terminal After receiving each 1/512 time slot, During the remaining 511/512 of the frame using the designated one of the first 170 FDMA channels from the 512 FDMA channels of the uplink. Can be sent. next, The cell labeled "2" is for the second 170 time slots of the 512 time slots, Irradiated. The corresponding mobile terminals in those cells respond using FDM A and the respective uplink channel frequencies 171 to 340. next, During the third 170 time slots of the 512 time slots, the cell labeled "3" Irradiated. The mobile terminals respond on the uplink frequencies 341-510. To illuminate all cells with special signals used for paging and call setup, You can reserve the remaining two time slots. Similarly, For mobile terminals that want to initiate contact with the system by performing so-called random access, Two corresponding unused uplink channel frequencies can be set aside. By using the above system for downlink time reuse planning in combination with uplink coincidence frequency reuse planning, While controlling the level of interference between neighboring cells, The above TDM / FDMA hybrid access method can be used. As previously disclosed, Using TDMA or CDMA for the FDMA uplink, By reducing the number of FDMA channels accordingly, Increase the bandwidth of the uplink channel, It may be desirable to increase Doppler shift tolerance. As will be appreciated by those of ordinary skill in the art, The actual numbers above are only examples, The invention is not limited to those examples. FIG. 7 shows a preferred embodiment of a mobile or portable radio suitable for use in the present invention. Antenna 10 operating at both uplink and downlink frequencies, With the T / R switch 20 controlled by the TDM timing generator 50, It is connected to the receiver 30 and the transmission power amplifier 120 alternately. In the alternative, The uplink and downlink frequencies are far enough apart, If you can use a simple filter with low loss, A transmit / receive duplexer filter can be used. When the uplink and downlink frequencies are widely separated, A single antenna may not be efficient. In this case, Separate antennas may be required for transmission and reception. But this is It does not change the principle of the present invention that the transmitter is not activated during reception. The timing generator switches the timing and control pulses to switch 20, Receiver 30, And to the digital demodulator decoder 40, It gives them the ability to select signals in the assigned time slots of the downlink. Receiver 30 has sufficient bandwidth to receive the entire TDM downlink signal spectrum, One time slot per TDM frame period of this bit rate stream is selected for processing in digital demodulator decoder 40. During this selected timeslot, The signal from the receiver is digitized by the A / D converter 31, The data is recorded in a buffer memory included in the demodulator 40. The digitizing technique preferably preserves the complex vector nature of the signal. for that reason, For example, After dividing the real part (I) and the imaginary part (Q) by a right angle mixer, Digitize each part. This so-called I, An alternative to the Q or Cartesian method The assignee is the same as the present application, U.S. Pat. No. 5,538,897, incorporated herein by reference. 048, No. 059, which is a LOGPOLAR method. Another alternative is U.S. patent application Ser. No. 07/578, incorporated herein by reference. No. 251, so-called homodyne or zero IF receiver. The complex vector recorded in the buffer memory is afterwards, Before collecting the complex signal sample of the next time slot, It is processed by the digital demodulator decoder 40 during the rest of the frame time. Include channel equalization or echo cancellation in the demodulation stage of processing, The effect of multipath propagation can be reduced. A typical algorithm suitable for this is The assignee is the same as the present application, U.S. patent application Ser. No. 07/964, hereby incorporated by reference as part of this application. No. 848 and 07/894, No. 933. To help bridge fading, An error correction coded data frame may be spread over two or more time slots by interleaving. Therefore, Before error correction decoding the first frame of the audio data, Collect a lot of time slots, Must be deinterleaved. For best performance at low signal-to-noise ratio, It is preferable to optimize the demodulation of the signal samples in each time slot together with the error correction decoding algorithm. for that reason, For example, U.S. patent application Ser. No. 08 / 305,5, which is incorporated herein by reference. As disclosed in US Pat. No. 727, Send the soft decision information from the demodulator to the decoder, Alternatively, the demodulation is combined with the decoding in a so-called decoder. demodulation, and, For example, after error correction decoding using a soft decision based convolutional decoder, One frame of the error-corrected decoded audio data is sent to the audio encoder / decoder 60, It is then converted to PCM speech samples at 8 kilosamples / second using a decoder that matches the encoder of the outgoing transmitter. Audio encoding / decoding techniques are, for example, Residual pulse excitation linear prediction coding (RELP: Residual Excited Linear Predictive Coding or Codebook Excited Linear Predictive Coding (CELP: Code Book Excited Liner Predictive Coding). According to this, At the transmitter, a PCM audio signal of 8 ksample / s is dropped to 4 kbit / s, Conversely, the 4 kbit / s signal from decoder 40 is expanded to a 8 ksample / s PCM signal. The PCM signal is D / A converted by the D / A converter 130, Audio amplified The earphone 132 is driven. In principle, the receiver is On top of that all signals from all mobile stations are multiplexed, All that is required is to receive a single modulated frequency. Therefore, The receiver does not need to tune to the alternative frequency, Make a selection from all possible timeslots. The control microprocessor 110 is in a call / paging slot during call setup, Receive information specifying the slot to be used for the call. Next, The control microprocessor 110 programs the timing generator accordingly, Generates all control pulses necessary to turn on and off the receiver and transmitter in accordance with the TDM / FDMA hybrid format of the present invention described herein. The control microprocessor also By programming the transmission synthesizer 90, With the help of upconverter 80, Generate a narrowband uplink frequency channel corresponding to the assigned downlink time slot. Upconverter 80 can operate in several ways. Primarily, The upconverter 80 mixes the fixed modulated frequency (TXIF) with the variable frequency generated by the programmable frequency synthesizer, It is operable to generate a sum or difference frequency at a desired transmission channel frequency. This sum or difference is selected by a filter. In the alternative, Upconverter 80 mixes the signal from the voltage controlled oscillator with the synthesizer frequency, It can operate to generate a difference frequency. This difference frequency is compared in phase with the frequency which is fixedly modulated by the phase error detector. next, The phase error is amplified, By being applied to a VCO (voltage controlled oscillator), It is locked to the modulated TXIF. This allows The phase of the VCO follows the phase modulation of the TXIF. To determine which method to choose, The selected transmit modulation technique is pure phase modulation, That is, whether it is constant amplitude modulation, Alternatively, it depends on whether the selected modulation includes a variable amplitude component. In the opposite direction, The microphone 131 is first amplified, After being converted to PCM at 8 kilosamples / second using the A / D converter 13, It is compressed to a reduced bit rate using the speech encoder 60. RELP that compresses audio to 4 kilobits / second, Audio compression techniques such as CELP generally operate on 40 ms frames of audio samples at a time. Frames are usually compressed to 160 bits, After this is next error-correction-coded by the digital encoder 70, Modulated to radio frequency. The modulated radio frequency is It can be a constant intermediate frequency locked to the exact reference oscillator 100. next, The signal is upconverted to the final uplink frequency signal by mixing with the transmit synthesizer 90 in an upconverter 80. next, The uplink frequency signal is amplified by the transmit power amplifier 120; The signal is sent to the antenna 10 by the switch 20. Digital encoder modulator 70 includes buffering (and interleaving, if used) To realize aspects of the present invention, After receiving the downlink timeslot, Compress transmissions to the remaining available time. In this way, Simultaneous transmission and reception are avoided. If it is desired to have 4 or 8 uplink time slots, The transmission may be compressed to 1/4 or 1/8 of the frame period. This compression of the power amplifier when appropriate, modulation, And the timing of operation and recovery is also controlled by the timing generator 50, A match between transmission timing and reception timing is achieved. Depending on the application, The receiver not only selects from the TDM time slots of those channels, It may be necessary to be able to tune to an alternative channel frequency. In those cases, the receiver 30 includes Programmed by the control microprocessor 110, A frequency synthesizer locked to the accuracy of the reference frequency oscillator 100 is also included. In the call setup, The allocated frequency is provided to a paging or paging channel. In land mobile radio applications that use the press talk operation, A mobile terminal may be a member of a group of analogs that share a trunked wireless system with another group. In the trunk system, All idle radios are listening to the call setup channel. When the radio transmits by activating the call switch, In the uplink channel of the corresponding call setup, A short message is sent requesting a channel assignment. The received base station network immediately responds with a downlink call setup channel, Assign a currently free frequency / time slot. This allows the mobile terminal to Match to assigned frequency / time slot. When you release the wireless press-to-talk switch, A message end signal is sent. This allows The base network and other members of the group return to idle mode, They are ready to receive a call setup channel. This procedure is fast and automatic in a fraction of a second, The operator does not know completely. For cellular or satellite phone applications, The idle mobile terminal is placed in a state to receive a specific time slot / frequency specified by the paging / paging channel. Furthermore, By further sub-multiplexing the transmission in the paging / paging channel time slots, For example, each corresponds to a particular group of mobile terminals designated by the last few digits of each telephone number, Slots with few repetitions may be formed. These so-called sleep modes are only paged in specific small multiplex slots. this, The control microprocessor 110 can be identified from the received data; Thus, the timing generator 50 can be programmed to wake up the receiver only in these cases. as a result, The current consumption during standby is considerably reduced. Further, the digital demodulator / decoder 40 After processing each newly received time slot, With the inaccuracy of the reference oscillator 100, A satellite system makes an estimate of the receiver frequency error caused by the Doppler shift, which can be quite large. By using broadcast information from satellites, The microprocessor 110 corrects for the Doppler shift, An error due to only the reference oscillator 100 can be determined. next, The microprocessor 110 can correct the error by sending a correction signal, such as a tuning voltage, to the oscillator. This allows It is assured that the transmission frequency generated by the transmission frequency synthesizer 90 with reference to the reference oscillator is made correctly. The process of compensating for Doppler shift involves: Determining the position or orientation of the satellite relative to its orbit by using some or all of the following parameters is included. Its parameters are A measured value of the rate of change of the Doppler shift, Satellite and antenna beam identification signal, Instantaneous three-dimensional coordinates of the satellite, And if used, Broadcast information on the amount of pre-Doppler compensation, Location of the previous mobile terminal, Time elapsed since last position estimate, And the speed of the mobile terminal. In addition to the above frequency correction mechanism, The demodulator produces information about the location of the signal sample in the buffer memory that would correspond to a known synchronization symbol. This allows Information about the accuracy of the timing generated by the timing generator 50 is obtained. After checking for this information, microprocessor 110 Use it if you think it makes sense, To compensate for any drift, Requires a small timing correction of the timing generator 50. FIG. 8 shows a block diagram of an embodiment of a base station suitable for use with the present invention. A common antenna 210 is connected to a receiver low noise amplifier 230 and a transmission power amplifier 260 by a duplexer filter 220. The low noise amplifier sends the entire uplink frequency band to bank 240 of the FDMA channel receiver. After digitizing the signal of each channel using the complex vector digitization method described above, By processing the signal in the bank 520 of the receiving digital signal processor, Demodulation and equalization for each working channel, Error correction decoding, And voice decoding. next, The resulting 8 kilosamples / second audio signal is A standard digital telephone standard to facilitate connection to a digital switch or switch 280, such as Ericsson's ERICSSON AX switch; For example, T1 format, Are time multiplexed using An alternative to the analog configuration of the FDMA receiver bank is: Digitizing the entire synthesized signal, This is digitally processed to separate individual FDMA signals. this is, As long as the difference in signal strength between the signals is not too large for the dynamic range of the A / D converter, It is practical. Another aspect of the present invention is Providing power control means, By limiting the signal level difference between different FDMA signals, Facilitates the digital construction of the FDMA receiver filter bank, The goal is to get the possibility to simplify the base station. The proposed power control means: The mobile station may be based on estimating the correlation between the signal strength received by the mobile station from the base station and the signal strength received by the base station from the mobile station. Therefore, As the signal strength received from the base station via satellite increases, The mobile station powers down its transmitter. If the opposite is true, do the opposite. To complement this, Of the base station, The slower power control means Up / down power control information is put into signal samples interleaved with voice symbols in the time slots of each mobile station. The switch / switch 280 Call setup information, The requested route, Or according to the preset information, Uplink signals received from satellite phones, Calls received from the public switched telephone network, Or make a selection between signals from the operator or control room for transmission on the downlink. The switch 280 is According to some known digital telephone trunk format, such as T1 Multiplex the selected signals together, The multiplexed signal is sent to the transmit digital signal processing bank 270. The transmission digital signal processing bank Each audio signal in the multiplexed stream is encoded separately using an audio compression algorithm such as RELP or CELP. next, The transmission digital signal processing bank performs signal error correction coding, The signal is remultiplexed into a downlink TDM format. The remultiplexed signal is modulated onto a downlink radio frequency using modulator 290, Amplified using high power amplifier 260. Switch 280 also extracts call setup information for the uplink paging channel, Insert the call setup information corresponding to the paging slot into the downlink TDM format. This information is identified as data, Since it is not distinguished from the voice for each digital signal processor, Bypass RELP encoding, Instead, they undergo a stronger form of error correction coding. In addition to land systems, Perform space diversity to improve the range, To eliminate fading, Another antenna and corresponding received signal processing may be included. The combination of the processed signal from the remote antenna and the signal processed at antenna 210 is Do it in the demodulation and equalization algorithm, Alternatively, it can be performed by selecting a simple diversity for each audio frame according to the signal quality. Similarly, In the transmit direction, A second remote transmitter receives a signal from transmit digital signal processing bank 270, By transmitting on the same frequency, Circular coverage may be improved. The mobile receiver shown in FIG. Identifying the delayed signal received from the second transmitter as an echo of the first transmitter, These signals can be used to improve reception. U.S. patent application Ser. No. 08/354, cited herein. As disclosed in US Patent No. 904, Satellite diversity may be used to improve communication reliability. FIG. 9 shows a block diagram of a satellite communication system for one embodiment of the present invention. The orbiting satellite 410 communicates with at least one ground station or branch, called a hub, It also communicates with a number of portable mobile phones 420. Each phone is Appropriate antenna beams are served from multiple spot beam antennas on the satellite that provide high gain in the direction of each telephone. The hub communicates with the satellite using, for example, C-band or Ka-band frequencies, Satellites communicate with telephones using, for example, L-band (uplink) and S-band (downlink) frequencies. In most cases, Most calls occur between a satellite telephone and a landline telephone belonging to the public switched telephone network. The hub receives a call from the public switched telephone network, Relay to the mobile phone via satellite. The hub station, on the other hand, In response to a call from a mobile telephone relayed from a satellite, Connect to the public switched telephone network. A small number of calls are calls from mobile phones to mobile phones, The hub may instruct the satellite transponder to relay directly, not necessarily through the public switched telephone network. Depending on the system, Two or more hubs in different parts of the world communicate with the same satellite. In this case, For calls from mobile phones to mobile phones, It will include hub-to-hub connections, This can be done via international trunks, which can be part of the public switched telephone network. As an alternative, Some capacity of the satellite hub link may be allocated for hub-to-hub communication via satellite for such an occurrence, In that case, Landline tariffs are avoided. According to one embodiment of the present invention, A call from a mobile station to a mobile station To avoid delays and external tariffs, It is possible to directly relay via a satellite relay station without using a land hub station. A satellite transponder 500 according to this embodiment of the present invention is shown in FIG. The signal transmitted by one of the mobile stations to the other mobile station is received by a satellite receiver 510. The received signal is then Sampled by the A / D converter 520, Digitized, Stored in buffer 530 at a first rate. The stored signal is then Reading from buffer 530 at a faster rate, By modulating to the downlink frequency with modulator 540, Broadband transmission formats can be created. Whenever the transponder is of a type known as digital processing payload, The sampling and digitization of the uplink signal is in each case performed on a satellite. Later, using digital filters or fast Fourier transform techniques, Split the bandwidth into sub-bands, Or to down all the way to the individual uplink channel frequency, Such a transponder may digitize the entire uplink bandwidth. Also, the transponder For example, US patent application Ser. No. 08 / 568,568, filed Dec. 7, 1995, which is incorporated herein by reference. No. 664, Digital beam formation as described in "Efficient Apparatus for Simultaneous Modulation and Digital Beamforming for an Antenna Array" To exert A digitized signal may be used. To form a mobile station-mobile station transponder according to the invention, Digital band splitting and optionally digital beamforming, This allows One or more narrowband uplink channels for receiving mobile station signals intended to be relayed directly to other mobile stations are isolated. But, Preferably, such a directly relayed signal is also relayed to the hub station. The hub station commands the mobile station transmitter, Adjust the power or timing of the mobile station, Continue to be responsible for accumulating tariffs to charge subscribers for using the system. When such a digital processing payload is used as described above, The signal received from the mobile station is digitized using any of the above techniques described in the cited references, It is processed by a processor including a memory element and an arithmetic element. The hub station provides a synchronization signal on a C-band or K-band feeder link. This allows Mobile station of satellite-processing element of mobile station, Uplink frame period, And samples from the mobile terminal are digitized, Processed The time slot timing collected in the processor memory (if TDMA is used for the uplink) is determined. The number of samples collected per frame in processor memory is It corresponds to the signal duration of one uplink time slot. The hub station It also monitors received signals from mobile stations relayed via C-band or K-band feeder links, If necessary, By issuing a timing adjustment command, The transmission timing of the mobile station is controlled so that the signal is correctly aligned with the determined time slot and received by the satellite. The collected time slots of the mobile station's uplink transmission are then: Read from memory according to a higher frequency clock, Downlink processing, Beam forming, And a satellite transponder means for converting to a downlink frequency from the satellite to the mobile station. this is, One TDMA format (eg, The channels and time slots of the narrowband TDMA are different (eg, According to the principles of the present application for accommodating channels and time slots in a (wideband) TDMA format, Sent in downlink time slots corresponding to uplink channels and time slots. This allows Time compression of the relayed signal is performed. With this time compression, The bit allocation of the signal in the TDMA burst is not affected, The nature of the modulation is not affected, However, The relayed signal is So that the receiver of the mobile station matches the signal bandwidth and the timeslot duration optimized for it Only time and bandwidth scaling is done. If necessary, Mobile Station-The mobile station assigned the mobile station's direct transponder channel comprises: Compared to the bit assignments used for communication with the public switched telephone network or through hub stations, Change the bit allocation in the uplink burst. For example, U.S. patent application Ser. No. 08/305, incorporated herein as part of this application. In 727, The benefits of using distributed pilot symbols with specific bit interleaving strategies for efficient communication over narrowband channels are described. But, The mobile station receiver receives the wideband channel, Only short time slots in which signal changes due to fading can be ignored are processed. For wideband channels, In the form of a known "sync word" centrally located in the downlink time slot, Not distributed, That is, it may be desirable to use "cohesive" pilot symbols. Therefore, Mobile Station-Whenever a direct channel of the mobile station is assigned, The mobile station's uplink transmission is modified to employ downlink format pilot symbols and an interleaved bit arrangement. A preferred format for satellite communication with a two-mode telephone operating on a satellite system or a GSM terrestrial cellular system is: Using the same 200 kHz channelization as GSM, Also, the burst duration and symbol rate are the same as GSM, Since the frame period is twice or four times the GSM “full rate” frame period, Uses TDMA format with 16 or 32 time slots for GSM 8. In the uplink direction, The preferred format sent by the mobile terminal is To reduce the peak-to-average power ratio of mobile terminal transmissions, 50 kHz channelization, Use a correspondingly small number of time slots (4 or 8), It is a narrower band format. In the uplink direction, The burst duration is four times the GSM burst duration, The symbol rate is selected to be exactly 1/4. This format is A mobile terminal transmitter is easily created using existing components for the GSM cellular mode. The format of the present invention is U.S. patent application Ser. No. 08/501, cited herein. No. 575, "Dual Mode Satellite / Cellular Phone" It is described in more detail. The preferred format is Twelve 16-slot TDMA frames, Low-speed associated control channel information (SACCH: A superframe structure formed by a repetition pattern of a thirteenth frame containing Slow Associated Control Channel Information is included. The SACCH slot contains a message from the hub to the mobile terminal, This allows the hub station to instruct the mobile terminals to adjust, among other things, their power or transmission timing. Using the time compression transponder of the invention disclosed herein, When one mobile terminal is directly connected to another mobile terminal, Rather than requiring one mobile terminal to have the ability to issue commands to the other mobile terminal, It is more appropriate that the SACCH command is continuously sent from the hub to the mobile terminal. Furthermore, If two directly connected mobile terminals try to control each other's transmission timing, Their absolute timing is not controlled by any system reference, Drifting out of control, There is a risk of timing collision with other mobile terminals using other time slots on the same frequency. this is, Using the time compression transponder of the present invention, By replacing the sample every 13th time slot relayed to the mobile terminal with the SACCH signal sample received from the hub station via the C-band or K-band feeder link, can avoid. Since the uplink SACCH burst received by the satellite from the mobile terminal continues to be relayed to the hub station, Even in the mobile terminal-mobile terminal direct communication mode, the bidirectional SACCH message channel between each mobile station and the hub station controlling it is maintained. The SACCH slot originated by the hub thus gives the mobile station an absolute time reference, The mobile station determines its transmission timing based on this time reference. The drift problem described above is eliminated. During voiceless periods when no voice traffic slots are transmitted to conserve satellite or mobile terminal battery power, Timing is maintained. Discontinuous transmission (DTX: Transmitting periodic signal bursts to maintain synchronization throughout the period of Discontinuous Transmission, Approved U.S. Pat. 2 39, No. 557. in this way, Mobile station-the transponder of the mobile station is preferably It includes the following steps. Receiving a narrowband signal from a mobile station, Relay to a hub station, Digitize and time compress some of the received narrowband signals, Transmitting back to other mobile stations in a wideband format, And SACCH messages addressed to the mobile station or public switched telephone network-such as voice or data traffic for mobile station calls, Along with other signals already received from the hub station in wideband format, Multiplexing the time-compressed signal into a wideband downlink TDM format. The multiplexed signals form a downlink TDMA signal structure, This is then modulated to the downlink carrier frequency. The modulated signal is then transmitted by a transmitter to a second mobile station. in this way, Store the received signal in a buffer, By reading from the buffer at a faster rate, Mobile stations via satellite relay stations-capable of supporting mobile station calls; There is no need to significantly increase the complexity of the satellite relay or mobile station. Mobile Station-For mobile station calls, Increasing the downlink power level compensates for double path wireless noise. This is because the uplink noise was not removed by the error correction decoding on the satellite. 11 and 12 show a satellite communication payload suitable for one embodiment of the present invention. FIG. 11 shows the downlink to the mobile phone, FIG. 12 shows the uplink from the mobile telephone. As shown in FIG. The antenna 360 receives many signals from the hub, These signals are demodulated or coherently downconverted using a receiver bank 340. The receiver output signal is then It is coherently upconverted in the upconverter bank 320 by being mixed with the common local oscillator 330. The up-converted signal then becomes the downlink frequency, It is amplified by the power amplifier bank 310. In the power amplifier bank 310, Each amplifier is one element, One element group, Alternatively, it is coupled to one feeder of a multi-beam antenna or a phased array. In one embodiment of the present invention, The amplifier is a class C transmit power amplifier operating at maximum efficiency. In one embodiment of the present invention, The satellite transmitter is composed of a saturated traveling wave tube. In this way, By sending the appropriate signal to the satellite antenna 360, The hub determines which signals the multibeam antenna 300 You can check which direction to send. In this way, For example, At any particular time slot in down TDM format, Only a set of terrestrial regions whose aiming angles are sufficiently spaced so that one region does not interfere with another region can be determined to receive signals. In this way, An independent signal can be sent to one telephone in each region at each time slot without interference. In the next time slot, Different sets of areas, That is, an area in the middle of the first set of areas is illuminated. Therefore, Every region receives a signal from one time slot in the frame. Co-pending US patent application Ser. No. 08/179, filed Jan. 11, 1994, which is incorporated herein by reference. No. 953, "A Cellular / Satellite Communication System With Improved Frequency Re-use", "A Cellular / Satellite Communication System With Improved Frequency Re-use" It is disclosed how one-to-one reuse can be used for this embodiment where all time slots are used in all of a number of sub-regions. When the system is running below full capacity, Not all time slots in a frame are active. Furthermore, Since half of two-way calls are generally silent at any time, Benefit can be obtained by turning off the signal for a while in the corresponding time slot. Large number of time slots, That is, when there are 512, It is statistically accurate to assume that only about 50% is active at the same time. The power amplifier 310 During inactive or unassigned time slots, little or no current is drawn. Therefore, Even at full load, The average consumption from the satellite mains power supply corresponds only to half the peak power consumption of the amplifier. Therefore, For a given size solar array, The peak power of the power amplifier can be determined to be twice the value that the solar array would otherwise support. Furthermore, Peak capacity is reached only at certain times of the day, Solar cell arrays convert solar energy into electricity for 24 hours. By averaging 24-hour power consumption using a rechargeable battery, The coefficient of peak transmitter power for a continuous load that the solar array can support can be further increased. The advantages of the TDM downlink used in the present invention are: The current consumption is reduced in direct proportion to the utilization. On the contrary, The power consumption of a power amplifier used in the FDMA or CDMA downlink is reduced at all by only the square root of the utilization. Therefore, By using the TDM downlink, All benefits of average utilization can be obtained. Summarizing the working time slots of any TDM signal, Adjacent time slots may be occupied in a subframe period that is a part of the TDM frame period. Inactive time slots form the remainder of the TDM frame period. Subframes of any TDM signal retransmitted on one of the multiple satellite antenna beams do not overlap with subframes of a TDM signal transmitted on adjacent beams. Next, as shown in FIG. A multi-beam antenna or multi-element phased array 400 receives signals at uplink frequencies from multiple mobile stations. Mobile stations in the same area of the ground use different FDMA channels on the uplink, Also according to the present invention, during a TDM downlink reception time slot, Do not send. Since mobile stations in different areas of the ground use the same set of frequencies as mobile stations in the first area, Antenna 400 receives multiple signals on each FDMA channel arriving from different directions. In the case of a multi-beam antenna, such as a parabola where the feeders are spaced apart in Haiti, Since different directions correspond to different beams, Signals of the same frequency appear in different beams, Therefore, they can be separated. This allows Adjacent beams may not be required to contain the same frequency, It may be required to use an appropriate reuse factor, such as a three-to-one frequency reuse pattern as shown in FIG. When an uplink FDMA channel is associated with a corresponding downlink TDMA time slot, Using a 3: 1 time reuse pattern on the downlink as disclosed above, Automatically creates a 3: 1 frequency reuse pattern on the uplink, Signal separation is performed. On the contrary, Particularly when the antenna 400 is a phased array, using the configuration of FIG. A one-to-one reuse frequency pattern for the uplink can be achieved. Whether it is a multi-feed parabola or a multi-element phased array, Antenna 400 provides a number of radio frequency ports containing a plurality of mobile station uplink signals. A low noise amplifier bank 410 and a down converter bank 420 amplify these signals, Using a common local oscillator 470, Coherent down-conversion to an intermediate frequency suitable for amplification and filtering. Down converted, Filtered, The amplified signal is then applied to an upconverter or transmitter modulator bank 430. While maintaining the phase relationship in the bank 430, After the signal is converted to C or Ka bank, It is added by the combiner 440, Amplified by traveling wave tube power amplifier 450, It is transmitted to the hub station via the antenna 460. Note that The antenna 460 of FIG. 12 may be the same as the antenna 360 of FIG. The C / Ka bank receiver is then separated from the transmitter by a duplexer filter. Furthermore, To increase bandwidth usage, Both polarities may be used in both directions. Then, for each polarity, One half of the receiver bank connected to another traveling wave tube and one half of the transmitter bank 430 correspond. Furthermore, Each beam, Array elements, Or if you add a transmit / receive duplexer filter to the sub-array, The downlink antenna 300 and the uplink antenna 400 can also be completely identical in principle, Dual use of the same antenna aperture is achieved. For a description of the corresponding hub station device, The above-cited U.S. patent application Ser. No. 08/179, incorporated herein by reference. No. 953, "Cellular / Satellite Communication System With Improved Frequency Re-use". To give the satellite transponder the ability to relay mobile station-mobile station calls, In addition to the processes shown in FIGS. 11 and 12, certain processes on the satellite are provided. 11 and 12 show the simplest and most flexible type of multi-beam satellite transponder, It works by relaying everything received by all satellite receive antenna elements to a hub station for processing. When the receiving antenna is a multi-element phased array, for example, Combining element signals to form a directional beam is not on satellite, Done at the hub station, It is not even necessary to digitize the signal on the satellite. But, To select a mobile terminal signal on a satellite to relay directly to another mobile terminal, Directivity must be formed on the satellite. Directly to other mobile devices, It is also necessary to select the narrowband uplink channel (s) containing the mobile terminal transmissions to transpond. If the satellite receiving antenna forms its directivity with a parabolic reflector with multiple feed points for different receive beams, Digital beamforming may not be necessary. By remote command from hub station, Can be switched to connect to the selected beam, Or it is possible to provide multiple narrowband receiver channels using analog filter hardware that can be tuned to select different channels. As an alternative, The satellite receiving antenna may be a phased array, The array element signals must then be combined on a satellite to form a directional receive beam. this is, Digitize the element signals, Hand over to the digital beamformer, By processing with a large number of beamforming factors, It will be easier. The coefficient can be received by a remote command from the hub station. in this case, U.S. patent application Ser. No. 08/179, incorporated herein by reference. According to the method described in US Pat. The coefficients can be adapted to maximize the signal to noise plus interference ratio. When such digitization and digital processing exists for beamforming, It may also be logical to use digital channelization that uses digital filters to limit bandwidth and select individual uplink channels. Figures 13a-b show For example, FIG. 13 illustrates the addition of the mobile station-mobile station channel of the present invention to the transponder of FIGS. The transponders of FIGS. 11 and 12 are configured to support a connection from a public switched telephone network to a mobile station without digital processing on a satellite. this is, U.S. patent application Ser. No. 08/225, filed Apr. 8, 1994, which is incorporated herein by reference. No. 389, The complex analog time multiplexed feeder link disclosed in "Large Deployable Phased Array Satellite" can be used; And Simultaneous US patent application Ser. No. 08/225, cited herein. No. 399, It may also have the ability to provide different beam widths as disclosed in the "Multiple Beamwidth Array". As an alternative, Satellite transponder is digitalized on satellite, An all digital processing payload system that performs one or both of digital beam forming may be used. Public switched telephone network-in any form of mobile station transponder alignment, Additional objectives needed to form the mobile station-mobile station transponder of the present invention are: Draining an uplink signal received from the mobile station, After performing filtering and time compression according to the principles of the present invention disclosed herein, Additionally reinsert the time-compressed signal, Other audio received from the hub via the feeder link receiver 340, data, Alternatively, it is to multiplex with a SACCH signal and transmit to a mobile station. Figures 13a-b show 9 shows a signal being received from a mobile terminal using a receiving antenna element connected to transponder 1000. Transponder 1000 is, in one embodiment, It can be the same as that shown in FIG. In addition to transponding the receiving element signal to the hub via the feeder link, After amplification and down conversion of the receiving element signal, It is also supplied to the digital processing unit 1001. The digital processing unit 1001 performs analog-digital conversion, By performing digital channel filtering, Separating the selected uplink channel frequency, Perform digital beamforming (if the antenna design does not already provide sufficient spatial selectivity). Digital beamforming and digital channelization can be performed in any order. If different sets of beam directions must be formed for different uplink frequencies, After digital channelization is first performed, Beamforming for each frequency is performed using a different set of beamforming coefficients for each frequency. When the described beam characteristics are the same for all frequencies, Digital beamforming may be performed first. After performing partial beamforming on the subbands, Sub-bands are further divided into individual uplink channels, afterwards, Further, by performing beam forming processing, a set of offset directions for each channel or time slot can be determined. The signals separated by the channel frequency (channel K) and the direction (beam i) are stored as samples in a buffer memory 1002 connected to the digital processing unit 1001. The samples corresponding to the desired uplink frequency and beam are selected by control-timing unit 1003. The control-timing unit 1003 also performs sample selection at the desired uplink time slot. The timing is The synchronization signal received from the hub using the feeder link receiver is obtained with reference to the hub station. A specific uplink time slot, A specific uplink carrier, And the selected samples corresponding to the first mobile station signal occupying a particular direction of arrival (beam), The corresponding mobile station-to-mobile station transmit beamformer 1005 is sent. In transmission beamformer 1005, The sample is processed to form an antenna element signal, This allows you to That is, towards the second mobile station with which the first mobile station is trying to communicate, A directional transmit beam is created. The samples are read from the transmit digital beamformer 1005 at a time determined by the timing control unit 1003, Sent in the assigned downlink timeslot. Downlink time slots are shorter than uplink time slots, The sample is read from the beamformer 1005, The data is input to the D / A converter 1004 at a proportionally high speed. Furthermore, For complex samples, Transmission may also be performed at the desired downlink carrier frequency by providing a gradual angular rotation corresponding to the desired frequency shift. Optionally, the frequency shift is Pre-compensation for Doppler shift due to satellite motion relative to the terminating mobile station is also included. D / A conversion, Time compression, And the frequency shifted signal It is added by feeder link receiver 340 to other signals received from the hub station. But, Mobile station—No time slots and frequency channels assigned to the mobile station downlink receive signals from the hub. The hub will ensure this, At that time, no corresponding feeder link signal is created. But the hub station Corresponding to the SA CCH slot, The selection of a particular time slot received from the mobile station from the buffer memory 1002 may be prohibited via the control-timing unit 1003. This allows Since the SACCH slots are not added by the adder 1006, Not transponded from mobile station to mobile station. Instead, The hub station is in the downlink SACCH slot, Enter the SACCH information to be sent to the mobile station. The above is FIG. 4 illustrates how a single mobile terminal signal is transponded to a second mobile terminal. The hardware in FIG. 13 can simultaneously perform the same function in the opposite direction, Mobile terminal-beams differing up to a total number equal to the processing capacity given for the direct call of the mobile terminal; frequency, Or the same function can be performed simultaneously for many different such mobile terminal pairs in a time slot. Mobile terminal-if there is a temporary capacity shortage for a direct call of the mobile terminal, Transpound the signal to the hub station, After passing through the mobile terminal exchange or the public switched telephone network, The mobile terminal may be connected to another mobile terminal by a normal double-hop method of transponding back to another mobile terminal via a satellite. This has the disadvantage of double propagation delay, This is what the present invention seeks to eliminate. But, Mobile Terminal-A mobile terminal initially assigned a double hop path due to a temporary shortage of the mobile terminal's direct transpond capacity, As soon as it becomes available upon termination of the previous call, It may be queued to receive a direct link assignment of mobile terminals with low delay. This queuing function is performed by a switching computer on the ground network, The hub station uses the SACCH channel, By issuing a so-called "internal handover" command, A pair of mobile terminals is switched from a double hop connection to a single hop connection. Internal handover is Send a control message to the mobile terminal, mode, channel, Or including notifying you to change the time slot, And besides the above purpose, Minimize co-channel interference as detailed in the cited reference, It may be done occasionally for other channel management reasons, such as to avoid timing collisions. As will be appreciated by those of ordinary skill in the art, The number of time slots above, frequency band, And uses are primarily for explanation, It does not limit the invention in any way. This application is Disclosed here, Any and all modifications that come within the spirit and scope of the claimed basic invention are contemplated.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, S Z, UG), UA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD , RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ , BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, G E, HU, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR , KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, P L, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK , TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １． 衛星通信システムの中の二つの移動局の間の呼びを支援するための方法 であって、 狭帯域伝送フォーマットを使用して第一の移動局からの信号を衛星中継局に送 信すること、 前記第一の移動局から受信した信号をサンプリングし、ディジタル化すること 、 前記サンプリングされ、ディジタル化された信号を第一の速度でバッファ手段 に記憶すること、 前記記憶された信号を前記第一の速度より早い速度で前記バッファ手段から読 み出し、前記記憶された信号をダウンリンク周波数上に変調することにより広帯 域伝送フォーマットを作成すること、 前記変調された信号を第二の移動局に送信すること、および 前記変調された信号を前記第二の移動局で受信し、復号することを有する、支 援方法。 ２． 衛星通信システムの中の二つの移動局の間の呼びを支援するための衛星 トランスポンダであって、 狭帯域伝送フォーマットを使用して送信される信号を受信するための受信手段 、 前記受信された信号をサンプリングし、ディジタル化するための手段、 前記サンプリングされ、ディジタル化された信号を第一の速度で記憶するため の手段、 前記記憶された信号を前記第一の速度より早い速度で読み出し、前記記憶され た信号をダウンリンク周波数上に変調することにより広帯域伝送フォーマットを 作成するための手段、および 前記変調された信号を第二の移動局に送信するための送信手段 を有する、衛星トランスポンダ。 ３． 衛星通信システムの中の二つの移動局の間の呼びを支援するための方法 であって、 前記移動局からの狭帯域信号を衛星中継局で受信すること、 受信された狭帯域信号を少なくとも一つの地上局に中継すること、 受信された狭帯域信号のいくつかをディジタル化すること、 前記ディジタル化された信号を時間圧縮すること、 前記時間圧縮された信号を前記少なくとも一つの地上局からの他の信号ととも に広帯域ダウンリンクフォーマットに多重化すること、および 前記多重化された信号を前記移動局の一つに送信すること を有する、支援方法。 ４． 請求項３において、前記少なくとも一つの地上局からの前記他の信号が ＳＡＣＣＨ信号である、支援方法。 ５． 請求項４において、前記少なくとも一つの地上局に中継された受信され た狭帯域信号に基づいて前記ＳＡＣＣＨ信号が演算される、支援方法。 ６． 請求項４において、前記ＳＡＣＣＨ信号が前記移動局での送信タイミン グを制御する、支援方法。 ７． 衛星通信システムの中の二つの移動局の間の呼びを支援するための衛星 トランスポンダであって、 前記移動局からの狭帯域信号を衛星中継局で受信するための手段、 受信された狭帯域信号を少なくとも一つの地上局に中継するための手段、 受信された狭帯域信号のいくつかをディジタル化するための手段、 前記ディジタル化された信号を時間圧縮するための手段、 前記時間圧縮された信号を前記少なくとも一つの地上局からの他の信号ととも に広帯域ダウンリンクフォーマットに多重化するための手段、および 前記多重化された信号を前記移動局の一つに送信するための手段 を有する、衛星トランスポンダ。 ８． 請求項７において、前記少なくとも一つの地上局からの前記他の信号が ＳＡＣＣＨ信号である、衛星トランスポンダ。 ９． 請求項８において、前記少なくとも一つの地上局に中継された受信され た狭帯域信号に基づいて前記ＳＡＣＣＨ信号が演算される、衛星トランスポンダ 。 10． 請求項８において、前記ＳＡＣＣＨ信号が前記移動局での送信タイミン グを制御する、衛星トランスポンダ。 11． 衛星中継局を介して移動局相互を直接接続する第一の動作モード、およ び衛星中継局と地上局を介して移動局相互を直接接続する第二の動作モードとい う少なくとも二つの動作モードをそなえた衛星通信システムにおいて、該衛星通 信システムの中の二つの移動局の間の呼びを支援するための方法であって、 前記二つの移動局を接続するための呼びセットアップ要求を受信すること、 第一の動作モードを使用して二つの移動局を接続するための充分な容量がある か判定すること、 充分な容量が存在するとき第一の動作モードを使用して二つの移動局を接続す ること、 容量が充分でないと判定されたときは第二の動作モードを使用して二つの移動 局を接続すること、および 前記呼びを、一旦容量が得られたときは第一の動作モードを使用する接続を行 うための待ち行列に入れることを有する、支援方法。 12． 請求項１１において、前記第一の動作モードの伝搬遅延は前記第二の動 作モードの伝搬遅延より小さい、支援方法。[Claims]   1. Method for supporting a call between two mobile stations in a satellite communication system And   Send the signal from the first mobile station to the satellite relay station using the narrowband transmission format Trusting,   Sampling and digitizing the signal received from the first mobile station ,   Buffering the sampled and digitized signal at a first rate To remember,   Reading the stored signal from the buffer means at a speed faster than the first speed. Wideband by modulating the stored signal onto a downlink frequency. Creating an area transmission format;   Transmitting the modulated signal to a second mobile station; and   Receiving and decoding the modulated signal at the second mobile station. How to help.   2. Satellite to support calls between two mobile stations in a satellite communication system A transponder,   Receiving means for receiving signals transmitted using a narrowband transmission format ,   Means for sampling and digitizing the received signal;   Storing the sampled and digitized signal at a first rate Means,   Reading out the stored signal at a speed faster than the first speed; A wideband transmission format by modulating the transmitted signal onto the downlink frequency. Means for creating; and   Transmission means for transmitting the modulated signal to a second mobile station A satellite transponder.   3. Method for supporting a call between two mobile stations in a satellite communication system And   Receiving a narrow band signal from the mobile station at a satellite relay station,   Relaying the received narrowband signal to at least one ground station;   Digitizing some of the received narrowband signals;   Time compressing the digitized signal;   Combining the time-compressed signal with other signals from the at least one ground station. Multiplexing into a wideband downlink format, and   Transmitting the multiplexed signal to one of the mobile stations Having a support method.   4. 4. The method of claim 3, wherein the other signal from the at least one ground station is A support method, which is a SACCH signal.   5. 5. The received signal relayed to the at least one ground station according to claim 4, A method for calculating the SACCH signal based on the narrowband signal.   6. 5. The transmission timing according to claim 4, wherein the SACCH signal is transmitted at the mobile station. Control method, support method.   7. Satellite to support calls between two mobile stations in a satellite communication system A transponder,   Means for receiving a narrow band signal from the mobile station at a satellite relay station,   Means for relaying the received narrowband signal to at least one ground station;   Means for digitizing some of the received narrowband signals,   Means for time-compressing said digitized signal,   Combining the time-compressed signal with other signals from the at least one ground station. Means for multiplexing into a wideband downlink format, and   Means for transmitting the multiplexed signal to one of the mobile stations A satellite transponder.   8. 8. The method of claim 7, wherein the other signal from the at least one ground station is Satellite transponder, which is a SACCH signal.   9. 9. The received signal relayed to the at least one ground station according to claim 8, Satellite transponder, wherein the SACCH signal is calculated based on the narrow band signal .   Ten. 9. The transmission timing according to claim 8, wherein the SACCH signal is transmitted at the mobile station. Satellite transponder that controls   11． A first operation mode in which mobile stations are directly connected to each other via a satellite relay station, and And a second mode of operation in which mobile stations are directly connected to each other via satellite relay stations and ground stations. In a satellite communication system having at least two operation modes, the satellite communication A method for supporting a call between two mobile stations in a communication system, the method comprising:   Receiving a call setup request to connect the two mobile stations,   There is enough capacity to connect two mobile stations using the first mode of operation Determining whether   Connect the two mobile stations using the first mode of operation when sufficient capacity exists That   If the capacity is determined to be insufficient, use the second mode of operation to Connecting stations, and   Once the capacity has been obtained, a connection using the first operating mode is made. Assisting method comprising queuing for   12． 12. The method of claim 11, wherein the propagation delay of the first mode of operation is the propagation delay of the second mode of operation. A support method that is smaller than the propagation delay of the operation mode.
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