DE2203575A1

DE2203575A1 - Schaltungsanordnung zur synchronisation der impulsbuendel bei nachrichtenuebertragung nach dem zeitmultiplexverfahren ueber fernmeldesatelliten mit mehreren schmalbuendelnden richtantennen

Info

Publication number: DE2203575A1
Application number: DE19722203575
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl-Ing Gaenssmantel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1972-01-26
Filing date: 1972-01-26
Publication date: 1973-08-09
Also published as: IT973073B; DE2203575C3; CA1001784A; US3858007A; FR2169047B1; JPS4884519A; DE2203575B2; FR2169047A1

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK/Dr.Li/jo

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Schaltungsanordnung zur Synchronisation der Impulsbündel bei Nachrichtenübertragung nach dem Zeitmultiplexverfahren über Feriuneldesatelliten mit mehreren schmalbündelnden Richtantennen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Synchronisation der Impulsbündel (sog. Bursts) und der Impulsrahmen bei der Übertragung von impulscodierten Nachrichten im Zeitmultiplexverfahren über Richttransponder eines Nachrichtensatelliten, deren schmalbündelnde Antennen mit ihren Strahlungsbereichen die räumlich voneinander entfernt liegenden Bodenstationen jeweils einzeln und/oder zu mehreren erfassen.

Bekanntlich kann der Nachrichtenaustausch zwischen mehreren Sende- und Empfangsstationen gleichzeitig in dem begrenzten Frequenzband einer Relaisstation, beispielsweise eines Transponders eines Nachrichtensatelliten erfolgen, der das empfangene Summensignal aller Sendestationen verstärkt und in einem

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anderen Frequenzband wieder aussendet. Es ist darüber hinaus eine erhebliche Steigerung der Übertragungskapazität und eine Einsparung an Satellitenleistung dadurch erreichbar, dass die räumlich weit auseinanderliegenden Bodenstationen sich einzeln oder jeweils zu mehreren im Strahlungsbereich schmalbündelnder Antennen (Spot-Beam-Antennen) des Satelliten befinden.

Für die Mehrfachübertragung über die einzelnen Transponder kann beispielsweise das Zeitmultiplexverfahren (TDMA) angewendet werden, bei dem jeder Station ein Impulsbündel, ein sogenannter Burst, zugeordnet ist, das eine bestimmte Phasenlage in einem Impulerahmen gegenüber einem Referenzburst aufweist und das mittels Phasenumtastung durch die binärcodierte Nachricht entsteht. Die Zeitpunkte der Aussendung dieser Bursts aller Sendestationen werden dabei so geregelt, dass sie unter Berücksichtigung der Laufzeiten zum Satelliten beim Satelliten zeitlich nacheinander eintreffen und Überschneidungen vermieden werden. Für die Regelung der Lage des Sendebursts relativ zum Referenzburst ist Voraussetzung, dass alle Sendestationen sowohl den Referenzburst als auch den eigenen Senxieburst vom Satelliten, also im Empfangsband, empfangen können.

Die Möglichkeit des Empfanges des eigenen Bursts ist jedoch bei der räumlichen Trennung der Strahlungsbereiche der «sogenannten Spot-Beam-Antennen nicht gegeben, weil nur in Ausnah-

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mefällen das von einer Bodenstation abgegebene Sendesignal in der Richtung zur Sendestation wieder abgestrahlt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Ubertragungsnetz Einrichtungen vorzusehen, die den Bodenstationen die Möglichkeit geben, die Phasenlage ihrer an die verschiedenen Richttransponder adressierten Bursts ohne deren Rückempfang so zu· regeln, dass sie in den jeweils zugeordneten Zeitschlitz zu liegen kommen, ohne benachbarte Bursts zu stören.

In der Deutschen Auslegeschrift 1 803 263 ist eine Schaltung zur Synchronisation bei der impulsweisen Übertragung von digitalen Signalen über Nachrichtensatelliten beschrieben, bei der die Takt- und Trägerfrequenz jeder Station jeweils auf der Sendeseite derart geregelt werden, dass alle Bursts im Satelliten kohärent eintreffen. Es ist jede Sendestation in der Lage, ihren eigenen Burst im Impulsrahmen zu erkennen und seine Phase zu korrigieren.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein im Satelliten vorgesehener Haupttransponder, dessen zugeordnete Antenne mindestens den Strahlungsbereich der schmalbündelnden Antennen überdeckt, für die Übermittlung von Synchronisierinformation verwendbar ist, und zwar derart, dass in diesem Haupttransponder ein bittaktsynchroner TDMA-Betrieb durchführbar i«t, an dem jede Bodenstation der Gesamtanlage beteiligt ist, so dass der Bittakt des wiederempfangenen Eigenbursts in je-

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der Station für die Übertragung der Bursts über die Richt-Transponder ausnutzbar ist und zusammen mit einem vorgegebenen Zeitschema einen ebenfalls bittaktsynchronen Betrieb in den Spot-Beams ermöglicht.

In einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird aus dem Takt des Hauptsystems in den einzelnen Bodenstationen der Sendetakt für die Richtsysteme abgeleitet und durch eine mit Hilfe der Signalisierungsinformation gesteuerten Burstphasenregelschaltung Burstphasenänderungen durchgeführt.

Hierdurch werden die Vorteile erzielt, dass die an sich leistungsfähigen, mit Spot-Beam-Antennen ausgerüsteten Transponder hochgradig für die Nachrichtenübertragung ausnutzbar sind, während die für die Bittakt-Synchronisierung erforderlichen Informationen im Haupttransponder abgewickelt werden. Es kann daher bei den Nachrichtenbursts in den Richt-Transpondern auf einen besonderen Burstkopf und auf grosse Sicherheitsabstände zwischen den Bursts der einzelnen Bodenstationen verzichtet werden. Die Signalisierungsinformation des gesamten Systems wird in vorteilhafter Weise im Impulsrahmen des Haupttransponders ausgetauscht, der seinerseits auch für die Übertragung von Nachrichtenburst verwendet werden kann.

Die Erfindung wird an einer schematischen Darstellung erklärt. Der Nachrichtensatellit 1 enthält mehrere hier nicht darge-BK 71/102 - 5 -

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stellte Transponder und mindestens eine schmalbündelnde Antenne 12, in deren Strahlungsbereich die Bodenstation k liegt. Im Strahlungsbereich der schwachbündelnden Antenne 11 befinden sich die Stcfcionen 2, 3 und k. Der von einer Referenzstation 2 über den Haupttransponder des Satelliten 1 übertragene Burst wird in der Station 3 im Empfangssyatem für den Hauptkanal 31 zusammen mit dem eigenen abgesendeten Burst empfangen und demoduliert. Die zunächst unterschiedlichen Taktfrequenzen werden in eine Phasenvergleichsschaltung 32 gegeben, die eine der Taktdifferenz der beiden Bursts proportionale Ausgangsspannung liefert. Diese wird dazu verwendet, den Sendetakt der Station für den Haupttransponder im Taktgenerator 33 so nachzuregeln, dass sie zu Null wird und damit der Bittakt der Station 3 und 2 in der Station wie im Haupttransponder gleich sind. Diese Prozedur wird von jeder Station durchgeführt, so dass sich am Ende ein bittaktsynchrones Zeitmultiplexsystem im Haupttransponder ergibt.

Der Takt des Taktgenerators, der dauernd nachgeregelt wird, wird einmal an das Modulationssystem und zum zweiten in eine Schaltung zur Taktaufbereitung 34 gegeben. In dieser Schaltung wird der für die TDMA-Systeme in den Riehttranspondern notwendige Sendetakt erzeugt, da die einzelnen Taktfrequenzen in den Spot-Beam-Systemen nicht notwendigerweise mit der Taktfrequenz des Hauptsystems übereinstimmen müssen. Die abgeleiteten Taktfrequenzen werden an das Modulations- und Sendesystem 35 für die Richttransponder gegeben. Auf diese Art und Weise entsteht

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ein taktsynchrones Gesamtsystem, das sinnvollerweise mit festen Zeitmarken arbeitet, beispielsweise dem jeweiligen Rahmenbeginn im Hauptsystem als Zeitreferenz. Durch einen vorgegebenen Zeitplan, bezogen auf eine festgelegte Marke im Rahmen, kennt jede Station ihre Sendezeitpunkte und die maximale Sendezeit für die einzelnen Spot-Beam-Systeme. Ändert sich dieses Schema beispielsweise bei Betrieb mit variablen Burstlängen, so ergibt sich dies aus der Auswerteschaltung 36 für den Signalisierungskanal des Haupttransponders. Mit dieser Information wird die Burstphasenregelschaltung 37 gespeist, die die neuen Sendezeitpunkte für die einzelnen Systeme bestimmt. Die Bursts werden über die Antenne 38 abgestrahlt. Ein für die Station k bestimmter Burst wird von der Antenne 11 des Satelliten 1 empfangen, in dem entsprechenden Transponder umgesetzt und verstärkt und über die Antenne 12 an die Station k abgestrahlt.

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Claims

- 7 Patentansprüche

1./ Schaltungsanordnung zur Synchronisation der Impulsbündel und Impulsrahmen bei der Übertragung von impulscodierten Nachrichten im Zeitmultiplexverfahren über Richttransponder eines Nachrichtensatelliten, deren schmalbündelnde Antennen mit ihren Strahlungsbereichen die räumlich von- ·> einander entfernt liegenden Bodenstationen jeweils einzeln und/oder zu mehreren erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Satelliten (l) vorgesehener Haupttransponder, dessen zugeordnete Antenne (ll) mindestens den Strahlungsbereich der schmalbündelnden Antennen (12) überdeckt für die Übermittlung von Synchronisierinformation verwendbar ist, und zwar, derart, dass in diesem Haupttransponder ein bittaktsynchroner TDMA-Betrieb durchführbar ist, an dem jede Bodenstation (2, 3» ^) der Gesamtanlage beteiligt ist, so dass der Bittakt des wiederempfangenen Eigenbursts in jeder Station für die Übertragung der Bursts über die Richttransponder ausnutzbar ist und zusammen mit einem vorgegebenen Zeitschema einen ebenfalls bittaktsynchronen Betrieb im Bereich der Spot-Beams (l2) ermöglicht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Takt des Hauptsysteme in den einzelnen Bodenstationen der Sendetakt für die Richtsysteme abgeleitet wird (3k) und dass durch eine mit Hilfe der Signalisie-

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rungsinformation gesteuerten Burstphaaenregelschaltung (37) Burstphasenänderungen durchgeführt werden kann.

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