DE3919352A1

DE3919352A1 - Von einem satelliten geschalteter vielstrahl-signalverteiler mit variabler bandbreite und variabler mittenfrequenz

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Publication number: DE3919352A1
Application number: DE3919352A
Authority: DE
Inventors: Santis Pietro De
Original assignee: INT TELECOMM SATELLITE
Current assignee: INT TELECOMM SATELLITE
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1989-06-10
Publication date: 1990-12-20
Also published as: CA1332008C; FR2648295B1; GB8912897D0; GB2232560A; GB2232560B; FR2648295A1; US4858225A

Description

Die Erfindung betrifft Satellitenkommunikationssysteme und speziell ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zum Schaffen bordseitiger Steuerung der Rekonfiguration der Verbindungen zwischen den Strahlen gemäß den Erfordernissen des Verkehrs in einem Vielstrahlkommunikationssatellitensystem.

In gegenwärtigen kommerziellen Kommunikationssatellitensystemen, die bei 6 und 4 GHz (C-Band), 14 und 11 GHz (Ku-Band) und 20-30 GHz (Ka-Band) arbeiten, werden die Schaltverbindungen an Bord zwischen den aufwärts verbindenden und den abwärts verbindenden Strahlen auf einer Transponder-Kanalbasis durchgeführt, und zwar durch Vorsehen "statischer" Schaltnetzwerke mit gelegentlichen Schalter-Rekonfigurationen etwa fünfzig bis einhundert mal pro Jahr. Dabei angewandte Schaltschemata sind zum Übertragen eines kontinuierlichen "Frequenzteilungs-Vielfachzugriffs" (Frequency Division Multiple Access, FDMA)-Verkehrs geeignet. Andere Satellitensysteme sehen ein "dynamisches" Schalten mit Rekonfigurationsperioden von wenigen Millisekunden vor, was zum Übertragen eines "im Satelliten geschalteten Zeitteilungs-Vielfachzugriffs" (Satellite Switched Time Division Multiple Access, SSTDMA)-Stoßverkehrs geeignet ist. Das Schalten der Kommunikationswege zwischen vielfachen aufwärts verbindenden und abwärts verbindenden Strahlen wird üblicherweise von einer Schaltmatrix auf einer Transponder- Kanalbasis durchgeführt. Diese an Bord befindlichen Schaltmatrizen bilden eingehenden (aufwärts verbindenden) Verkehr auf ausgehenden (abwärts verbindenden) Verkehr ab, wobei die Schalterkonfigurationen nur den mit einem gegebenen Eingangsanschluß verbundenen Ausgangsanschluß ändern, ohne die Bandbreiten der jeweiligen Verbindungswege zu ändern. Diese Schaltverbindung wird hiernach als "konstante Bandbreiten" (Constant Bandwidth, CB)-Schaltverbindung und der zugehörige Verkehr als "CB"-Verkehr bezeichnet.

Gegenwärtige CB-FDMA-Kommunikationssysteme verwenden nur Netzwerke mit statischen 1 : 1-Verbindungen zwischen den aufwärts verbindenden und den abwärts verbindenden Transponder-Kanälen zusammengehöriger Frequenz und benutzen mechanische Koaxialschalter, die keine Gleichstromleistung benötigen, um sie nach der Betätigung in Position zu halten. Eine typische Schaltung für diese Anwendung ist eine "änderbare Schaltmatrix"-Architektur, die "Beta"-Elemente als Bausteine benutzt. Andererseits verwenden heutige CB-SSTDMA (Constant Bandwidth Satellite-Switched Time Division Multiple Access)-Kommunikationssatellitensysteme Schaltverbindungsnetzwerke zwischen aufwärts verbindenden und abwärts verbindenden Kanälen, die Koppler-Kreuzschienen-Mikrowellenschaltverteiler (Microwave Switch Matrices, MSM) entweder aus Dioden oder Feldeffekttransistoren (FET) mit Anstiegs- und Abfallzeiten von wenigen Nanosekunden benutzen. Gegenwärtig ist bekannt, daß keine an Bord geschalteten SSTDMA-Systeme mit variabler Bandbreite existieren.

Wenn die Schaltverbindungen an Bord zwischen den Strahlen durch eine Matrix mit Einträgen entsprechend der Bandbreiten der Verbindungswege zwischen den Strahlen dargestellt werden, dann wird eine CB-Schaltverbindungsfunktion für eine Gruppe von Transponder-Kanälen mit zusammengehörigen Frequenzen in einem Satelliten-System (z. B. 8 Strahlen) zu einem gegebenen Zeitpunkt durch eine 8×8-Matrix dargestellt, die nur ein von Null verschiedenes Element in jeder Zeile oder Spalte hat- Die folgende Matrix ist typisch:

Hierbei ist B_T eine Transponder-Bandbreite für die jeweiligen Kanäle. In SSTDMA-Systemen wird die Kanalkonfiguration durch dieselbe Matrix (1) dargestellt, aber die von Null verschiedenen Matrixelemente ändern ihren Ort periodisch mit der Zeit. Eine vollständige Darstellung der gesamten Verbindungen zwischen den Strahlen im Satelliten umfaßt eine Anzahl solcher Schaltmatrizen, die zumindest der Anzahl der Transponder-Kanäle gleich ist.

CB-Schaltverbindung in Verbindung mit der Fähigkeit, scharf bündelnde Antennen über Quellen mit hohem Verkehr zu steuern, haben sich soweit als ausreichend für starken Leitwegverkehr mit gelegentlichen Schaltverbindungsänderungen erwiesen. Auch für schwachen Leitwegverkehr kann die CB-Schaltverbindung genügen. Für solchen Verkehr sind die Schaltverbindungsänderungen an Bord minimal, da die Träger in Raum und Zeit etwas verstreut sind.

Kürzlich sind jedoch als Antwort auf Verkehrserfordernisse mit einer relativ großen Zahl kleiner Benutzer "intelligentere" Satelliten entwickelt worden, die anpassungsfähig hohe Satellitenentwurfseffizienz über schmale Verbindungswege zwischen den Strahlen mit rekonfigurierbaren Bandbreiten erreichen, z. B. über an Bord befindliche Schaltverbindungen mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz (Variable Bandwidth, Variable Center-Frequency, VBVCF). Hier ist Satellitenentwurfseffizienz als das Verhältnis der Sättigungskapazität zur nominalen Kapazität des Satelliten definiert und liefert einen Hinweis, wie effizient die Satellitenmittel ausgenutzt werden, z. B., wie die an Bord befindlichen Schaltverbindungen und das Antennenausleuchtungsgebiet zu den Verkehrsbedürfnissen passen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung kann eine VBVCF-Schaltverbindung ohne Anstieg in der Zahl der an Bord befindlichen Wanderwellenröhrenverstärker (Travelling Wave Tube Amplifiers, TWTA) durch Unterteilen einer Transponder-Bandbreite in eine Anzahl schmälerer Kanäle veränderlicher Bandbreite und durch Unterbringen verschiedener schwacher Leitweg-Dienste mit verschiedenen Schaltverbindungserfordernissen innerhalb desselben Transponders durchgeführt werden. Neuere Linearisierungstechniken mit an Bord befindlichen TWTAs und Modulationsformate lassen diese Entwurfsphilosophie besonders attraktiv erscheinen. Als ein Beispiel können Dienste, die ein kontinuierliches Band variabler Breite erfordern, auf Anforderung einem Unterband B_X der Transponder-Bandbreite B_T zugeordnet werden, während die übrig bleibende Bandbreite B_T-B_X in eine Vielzahl schmaler VBVCF-Kanäle kanalisiert werden kann, was für Verkehr mit vielen Trägern mit einer veränderlichen Zahl verschiedener Träger geeignet ist. Im Betrieb wird jeder Kanal anschließend durch ein Schaltnetzwerk zu einem definierten abwärts verbindenden Strahl geleitet.

Ein Schaltkreis, der VBVCF-Funktionen zum Demultiplexen und Leiten durchführt, wird hier als "an Bord befindlicher Signalverteiler" (on-board router) bezeichnet. Kontinuierlicher FDMA-Verkehr mit an Bord befindlichen VBVCF-Schaltverbindungen, der entweder teilweise oder vollständig durch an Bord befindliche Schaltnetzwerke erreicht wird, wird hier "im Satelliten geschalteter VBVCF-FDMA (SSFDMA)-Verkehr" genannt. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird die existierende CB-Schaltverbindung durch Schaffen sowohl einer CB-Schaltverbindung als auch einer VBVCF-Schaltverbindung innerhalb desselben Raumschiffs verbessert, wobei die VBVCF-Schaltverbindung durch einen an Bord befindlichen Signalverteiler (router) vorgesehen ist, um die Fähigkeit zum Schalten im Satelliten zu schaffen.

Wie hier diskutiert, wurden frühere an Bord befindliche Signalverteiler zur VBVCF-Schaltverbindung bereits 1980 vorgeschlagen, hauptsächlich in Verbindung mit kontinuierlichem FDMA-Verkehr. Zum Beispiel beschreibt die US-PS 42 28 401, mit dem Titel "Communication Satellite Transponder Interconnection Utilizing Variable Bandpass Filter", herausgegeben am 14. Oktober 1980, ein System, das eine Nutzlast verwendet, die nicht zum Schalten an Bord in der Lage ist, aber rekonfigurierbare Verbindungen zwischen den Strahlen unter Verwendung von VBVCF-Filtern aufweist, was durch eine serielle Filterarchitektur erreicht wird. Der darin benutzte VBVCF-Filter führt zwei aufeinanderfolgende Frequenzumsetzungen des Signalfrequenzspektrums in bezug auf die festen Durchlaßbereiche zweier gleicher, seriell verbundener Filter durch. Unglücklicherweise hat diese Technik nur am Rande praktischen Nutzen für Kommunikationskanäle mit linearer Phase (konstanter Verzögerungszeit), und zwar infolge des Aufaddierens der Transmissionsamplitude und der Phasenwelligkeit in den seriell verbundenen Bandpaßfiltern in der Nachbarschaft von deren oberer Grenzfrequenz, obwohl diese Technik für andere Anwendungen nützlich ist (siehe z. B. J. Melngilis and R. C. Williamson, "Filter With Bandwidth Continuously Variable Form 5 to 100 MHz", Proc. 1977 Ultrasonics Symp. pp. 965-968). Im Gegensatz dazu wird im hier beschriebenen erfindungsgemäßen Signalverteiler die VBVCF-Funktion zum Demultiplexen durch eine schaltbare Kombination von parallel verbundenen Bandpaßfiltern durchgeführt und wird nicht durch das Aufaddieren spektraler Unreinheiten, die von seriellen Filtern injiziert sind, beeinträchtigt.

Die in den früheren 80er Jahren vorgeschlagenen an Bord befindlichen FDMA-Signalverteiler beziehen sich hauptsächlich auf Vielstrahlsatellitensysteme im Bereich von 30 und 20 GHz. Bei diesen Frequenzen steht für kommerzielle Satellitenkommunikation ein großes Frequenzspektrum zur Verfügung (2500 MHz × Frequenz-Doppelausnutzung), und folglich waren frühere Signalverteiler auf der Basis von Breitband-Kanalisierungsschemata geplant, die für eine große Zahl elementarer Kanäle Platz haben, welche über große Bandbreiten mittels der Frequenz verteilt werden (frequency-multiplexed). Die Rekonfigurierbarkeit wurde durch Aussuchen derjenigen Kanäle aus einer großen Zahl zur Verfügung stehender Kanäle erreicht, die genau zu den Benutzeranforderungen passen. Für eine schmalbandige rekonfigurierbare Schaltverbindung liegen in diesen Signalverteilern sehr große Filterbänke und Schaltmatrizen vor. Sowohl die Komplexität der Hardware als auch Gewicht und Volumen machen diese Signalverteiler unattraktiv und bewirkten eine Verschiebung des Interesses zu alternativen an Bord befindlichen Lösungen für das Leiten und Signalverteilen wie SSTDMA (Satellite Switched Time Division Multiple Access).

Eine gute Zusammenfassung der von der NASA geförderten Technologien für an Bord befindliche SSFDMA-Signalverteiler wird in "A comparsion of Frequency Domain Multiple Access (FDMA) and Time Domain Multiple Access (TDMA) Approaches to Satellite Service for Low Data Rate Earth Stations", G. Stevens, NASA Tech. Memo. 83 430, Juni 1983, gegeben. Eine detaillierte Beschreibung von Entwürfen für an Bord befindliche FDMA-Signalverteiler aus der Vergangenheit wird in "Non-regenerative Satellite Switched FDMA (SSFDMA) Payload Technologies", P. de Santis, International Journal of Satellite Communications, April-Juni 1987, Vol. 5, pp. 171-190, gegeben. Zusätzliche Information ist zu finden in: J. D. Kiesling, "Study of Advanced Communications Satellite Systems Based on SS-FDMA", G. E. Document No. 80SDS4217 NASA Contract No. NAS-3-21 745, Mai 180; J. D. Kiesling, "Direct Access Satellite Communications Using SS-FDMA", Proc. AIAA 8th CSSC, Orlando, FL, April 20, 1980, pp. 627-633; und "Customer Service Study for 30/20 GHz Satellite Systems", TRW Space and Technology Group, NASA Contract NAS-3-22 889, Final Report, Document No. 038 050-011, April 22, 1982.

Angesichts des heutigen Stands der Technik für an Bord befindliche Technologien und der bei früheren Satelliten-Signalverteilungssystemen beim Rekonfigurieren der Transponder-Kanäle erfahrenen Schwierigkeiten ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein praktisches Signalverteilungssystem zum Verbessern der Effizienz und Flexibilität beim Handhaben der Verkehrsanforderungen zu schaffen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, existierende an Bord befindliche CB-Schaltnetzwerke in vorteilhafter Weise zu verwenden, um die Fähigkeiten davon zum Handhaben des Verkehrs zu verbessern.

Eine speziellere Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zum rekonfigurierbaren Teilen einer Transponder-Bandbreite in wenigstens zwei Unterbänder variabler Breite zu schaffen, wobei zumindest ein Unterband weiter in Kanäle eingeteilt ist, um vielfache VBVCF-Unterkanäle zu erzielen.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein System zum Leiten oder Signalverteilen von Verkehr durch einen Demultiplexer mit VBVCF-Kanälen linearer Phase zu schaffen, das eine "parallele" Architektur benutzt und auf einer Klasse von Kanalisierungsformaten mit vielen Pegeln beruht, die vorzugsweise bei Multiplexerschaltkreisen für Zeit und Frequenz ausgeführt ist.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen an Bord befindlichen Signalverteiler mit programmierbarem Leiten von Unterkanälen zu abwärts verbindenden Strahlen zu schaffen, wobei jeder Unterkanal entweder Stoßverkehr (SSTDMA) oder kontinuierlichen Verkehr (SSFDMA) unterbringen kann.

Gesichtspunkte der Erfindung werden durch ein Verfahren und eine Vorrichtung realisiert, bei denen eine Verbesserung der CB-Schaltverbindung vorzugsweise von einer Vorrichtung wie einem an Bord befindlichen Signalverteiler in Verbindung mit einem existierenden CB-Schaltverbindungsnetzwerk an Bord eines Vielstrahlkommunikationssatelliten ausgeführt wird, der vielfache Transponder-Kanäle anwendet. Sowohl der CB- als auch der VBVCF-Verkehr werden in aufwärts verbindenden Strahlen gegebener Bandbreiten und Mittenfrequenzen zu dem Satelliten gestrahlt. Beim Empfang wird die Bandbreite jedes aufwärts verbindenden Strahls in eine Zahl von Transponder-Kanälen der Bandbreite B_T geteilt. Die den VBVCF-Verkehr tragenden Transponder- Kanäle werden von einem an Bord befindlichen Signalverteiler weiter in eine Anzahl von Unter-Transponder-Kanälen aufgeteilt. Von diesen Kanälen liefert einer ein kontinuierliches Band variabler Breite, was besonders für SSTDMA-Verkehr mit variabler Stoßrate geeignet ist.

Das Verfahren und die Vorrichtung können unter Bezug auf die obige Matrix (1) und unter der Annahme, daß VBVCF-Verkehr in den aufwärts verbindenden Strahlen, 5, 6, 7 und 8 und in den abwärts verbindenden Strahlen 4, 5, 7 und 8 vorliegt, erkannt werden. Die verbesserte CB-Schaltverbindungsmatrix (2) sieht wie folgt aus:

Hierbei stellen mit "*" gekennzeichnete Einträge CB-Verkehr und die anderen Eingänge VBVCF-Verkehr dar. Schaltverbindungswege mit Bandbreiten B_T* werden durch ein CB-Schaltverbindungsnetzwerk eingerichtet, während die Wege B_ÿ (i = 5, 6, 7, 8 und j = 4, 5, 7, 8) und B_xi (i = 5, 6, 7, 8) in dem an Bord befindlichen Signalverteiler eingerichtet werden. In der Matrix (2) ist die Bandbreite B_xi ein Bruchteil einer Transponder-Bandbreite B_T, während B_ÿ Bruchteile des verbleibenden B_T-B_xi sind. Es gilt:

VBVCF-Rekonfigurierbarkeit wird durch Ändern der Werte der Einträge B_xi, B_ÿ erzielt.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Verbessern von CB-Verkehr in einem bestehenden an Bord befindlichen CB-Netzwerk wird durch Verbinden einer Vorrichtung, wie einem an Bord befindlichen Signalverteiler, mit dem CB-Netzwerk ausgeführt. Das bevorzugte Verfahren weist weiter die Schritte auf: Teilen der Transponder-Bandbreite in zwei Teile, wobei ein Teil weiter in Kanäle aufgeteilt wird, was jeweilige Bandbreiten und Mittenfrequenzen der elementaren VBVCF-Verkehrskanäle einrichtet, Zurückleiten des VBVCF-Verkehrs durch das CB-Netzwerk zu abwärts verbindenden Strahlen und Steuern der Mittenfrequenzen und Bandbreiten (z. B. der Werte von B_xi und B_ÿ) der VBVCF-Kanäle.

Gemäß der Vorrichtung der Erfindung ist ein an Bord befindlicher Signalverteiler seriell an Bord des Raumschiffes vorliegende CB-Netzwerke verbunden und arbeitet damit simultan. Der Signalverteiler weist Einrichtungen zum Empfangen von VBVCF-Verkehr gegebener Bandbreiten und Mittenfrequenzen, Einrichtungen zum Aufteilen einer Transponder-Bandbreite in zumindest zwei Unterbänder, Einrichtungen zum weiteren Aufteilen in Kanäle von zumindest einem der Unterbänder, um eine Vielzahl elementarer Kanäle einzurichten, die den VBVCF-Verkehr tragen, und Schalteinrichtungen zum Umsetzen oder Abbilden aufwärts verbindender auf abwärts verbindende Wege innerhalb des Signalverteilers und des CB-Netzwerks auf. Die Bandbreiten und Mittenfrequenzen der elementaren VBVCF- Kanäle können extern gesteuert werden.

Das System paßt sich an CB- und VBVCF-Verkehr an, wobei der CB-Verkehr Schaltverbindungen konstanter Bandbreite mit gelegentlichen Rekonfigurationen erfordert und der VBVCF-Verkehr Schaltverbindungen variabler Bandbreite benötigt.

Diese und andere Aufgaben, Gesichtspunkte und Eigenschaften der Erfindung werden für diejenigen, die in diesem Gebiet geschult sind, bei Betrachtung der folgenden Beschreibung des erläuternden Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich.

Fig. 1A ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten an Bord befindlichen Signalverteilers gemäß der Erfindung, der mit einem typischen CB-Schaltverbindungsnetzwerk eines Satelliten gekoppelt ist. Erläuternde Frequenzpläne für Aufwärtsverbindung und Abwärtsverbindung sind ebenso gezeigt.

Fig. 1B ist eine schematische Abbildung der Bandbreitenkonfiguration gegen die Zeitcharakteristik des durch den an Bord befindlichen Signalverteiler aus Fig. 1A erzielten Kanalleitens.

Fig. 2 bildet den Eingabeabschnitt 40 des an Bord befindlichen Signalverteilers aus Fig. 1A ab und zeigt schematisch einen Aufwärtsverbindungsfrequenzplan 20 relativ zu einer Gruppe von Transpondern mit zusammengehöriger Frequenz in einem N-Strahl-Kommunikationssatelliten, einen Kanalaufteilungsplan 30, der von dem an Bord befindlichen Signalverteiler zum Leiten durch das CB-Schaltverbindungsnetzwerk erreicht wird, und ein bevorzugtes Schema zum Bandaufteilen 60, das zum Erzielen der erfindungsgemäßen Prinzipien erforderlich ist.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines bevorzugten Schaltnetzwerks, das in dem an Bord befindlichen Signalverteiler aus Fig. 1A integriert ist, und bildet ebenso die Details eines Elements der Kreuzschienenschaltmatrix aus Fig. 3 ab.

Fig. 4 erläutert schematisch die zugrundeliegende Entwurfsphilosophie des in der Erfindung betrachteten Schaltnetzwerks.

Fig. 5(a) bis 5(c) erläutern in einem praktischen Beispiel das Leiten von Kanälen und gesteuerte Schalten in dem an Bord befindlichen Signalverteiler aus Fig. 1A.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten an Bord befindlichen Signalverteilers gemäß der Erfindung.

Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt, koppelt ein an Bord befindlicher Signalverteiler 10 mit einem exisiterenden an Bord befindlichen CB-Schaltverbindungsnetzwerk 12, um eine Verbesserung der CB-Schaltverbindung zu erzielen. Der Signalverteiler 10 und das CB-Netzwerk 12 befinden sich an Bord eines Kommunikationssatelliten und schaffen rekonfigurierbare Verbindungswege zwischen aufwärts verbindenden und abwärts verbindenden Strahlen gemäß den als Beispiel gezeigten Frequenzplänen 11 bzw. 13. Diese Wege können sowohl digitalen Verkehr von digitalisierten Telefonstimmensignalen und/oder Datenkommunikationssystemen, welcher unterschiedliche Datenübertragungsraten erfordert, als auch unterschiedliche Volumina analogen FM-Verkehrs tragen. Weiterhin können sich diese Wege erfindungsgemäß entweder auf FDMA- oder TDMA-Verkehr einstellen. Wie zuvor angezeigt, bezieht sich "CB" auf Transponder- Verkehr konstanter Bandbreite, während sich "VBVCF" auf Unter-Transponderverkehr mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz bezieht. Die Breiten der Rechtecke innerhalb der Blöcke der Frequenzpläne 11 und 13 zeigen allgemein die Bandbreitenerfordernisse des Verkehrs entlang eines spezifischen Weges an. Die durchgezogenen und gestrichelten Linien entsprechen dem CB- bzw. dem VBVCF-Verkehr. Zum Beispiel zeigen die ersten vier Blöcke des Aufwärtsverbindungsfrequenzplans 11 CB-Verkehr an, der die gesamte Transponder- Bandbreite B_T einnimmt, während die Rechtecke in den letzteren vier Blöcke des Plans 11 entsprechend die Bandbreitenerfordernisse des VBVCF-Verkehrs in jedem der vier Kanäle 5 bis 8 anzeigen.

Der Aufwärtsverbindungsfrequenzplan 11 zeigt eine mögliche Aufteilung in Kanäle des Transponders gemäß der zuvor definierten verbesserten Schaltverbindungsmatrix (2). Mit Transponder- Frequenzplan ist eine gegebene Teilung eines Transponder- Frequenzbandes in eine Menge von Unterbändern entsprechend den verschiedenen Verkehrswegen gemeint. In jedem Block des Plans 11 repräsentieren die beiden Ziffern in jedem Paar jeweils die numerische Identität des Ursprungs- und des Bestimmungsstrahls, wie auch an den jeweiligen Eingängen und Ausgängen des Signalverteilers 10 und des CB-Netzwerks 12 in Fig. 1A angezeigt. Ähnlich bildet der Abwärtsverbindungsfrequenzplan 13 die Eigenart der abwärts verbindenden Kanäle ab und zeigt ebenso die übersetzten Wegsequenzen durch die Ursprungs- und Bestimmungsstrahl-Nummer an. Mehr als ein Ziffernpaar innerhalb desselben Rechtecks gibt an, daß eine besonders Bandbreite für eine Vielzahl von Verbindungswegen benutzt wird. Die Ziffernpaare in Klammern beziehen sich auf SSTDMA-Verkehr, während sich die Ziffernpaare ohne Klammern auf FDMA-Verkehr beziehen.

Gemäß der Erfindung zeigt der Frequenzplan 13 andererseits typische im Satelliten geschaltete Verbindungen zwischen den Strahlen und Umsetzungen für sowohl den CB- als auch den VBVCF-Verkehr. Die aufwärts verbindenden Strahlen 1 bis 4 behandeln den durch das CB-Schaltverbindungsnetzwerk 12 geleiteten CB-Verkehr, während die aufwärts verbindenden Strahlen 5 bis 8 den durch das Netzwerk 12 und den Signalverteiler 10 geleiteten VBVCF-Verkehr handhaben. Der Signalverteiler 10 ist in Reihe mit dem statischen Schaltverbindungsnetzwerk 12 verbunden und arbeitet mit ihm simultan. Er teilt ebenso den VBVCF-Verkehr auf und leitet den VBVCF-Verkehr zu den geeigneten abwärts verbindenden Strahlen.

Für Erläuterungszwecke weist der Signalverteiler 10 ein VBVCF- Filter auf, das parallel mit einem in Verbindung mit Fig. 2 definierten internen vielstufigen Kanalisierer (channelizer) (MSC) verbunden ist. Der MSC ist mit einem Kopplerkreuzschienen (coupler crossbar)-Schaltnetzwerk verbunden, das von einer SSTDMA-Steuerung 14 und einer SSFDMA-Steuerung 16 gesteuert wird. Die Schalter in jeder Reihe der Schaltmatrix können entweder gemäß eines für SSTDMA-Anwendungen (Stoßverkehr) typischen periodischen Zeitmusters oder einem für SSFDMA-Anwendungen (kontinuierlicher Verkehr) typischen Rekonfigurationszeitplans aktiviert werden, wobei entweder die SSTDMA-Steuerung 14 oder die SSFDMA-Steuerung 16 benutzt wird. In dem Signalverteiler 10 gezeigte Schaltpunkte, die von der SSTDMA-Steuerung 14 gesteuert werden, sind als offene Kreise abgebildet, während von der SSFDMA-Steuerung 16 gesteuerte Schaltpunkte als schwarze Punkte dargestellt sind. Diese Konfiguration der Schaltmatrix existiert für einen gegebenen Zeitpunkt. Zu einem anderen Zeitpunkt können die Schaltsteuerungen 14 und 16 andere Schaltkonfigurationen bewirken.

Fig. 1B ist eine Darstellung der Bandbreite gegen die Zeit für einen hypothetischen Kanalaufteilungsplan oder Kanalisierungsplan in bezug auf Verkehr, der vom aufwärts verbindenden Strahl Nr. 5 herrührt. Die Ziffernpaare in Fig. 1B, die die Ursprungs- bzw. Bestimmungswege darstellen, entsprechen den in Fig. 1A gezeigten Ziffernpaaren. Die Unterkanalaufteilung entspricht ebenfalls Fig. 1A. Zur Zeit t = 0 wird die Bandbreite B_x5 anfänglich von einer SSFDMA-Rundfunkbetriebsart durch die Wege (55), (57), (58) benutzt, wobei der Verkehr in Strahl 5 entsteht und simultan zu den abwärts verbindenden Strahlen 5, 7 und 8 gesendet wird. Zur Zeit t = t* wechselt die Betriebsart in eine SSTDMA-Betriebsart mit einer Rahmendauer von T₁. Innerhalb jedes Rahmens T₁ wird die Information im Unterkanal B_x5 mit der Zeit durch die jeweiligen Wege (55), (57) und (58) geschaltet (time-multiplexed). Zur Zeit t = t₁ tritt eine Rekonfiguration des Signalsverteilers auf, wobei die den Wegen (55), (57) und (58) zugewiesene Bandbreite B_x5 in der SSTDMA-Betriebsart auf B′_x5 schrumpft und sich gleichzeitig die Rahmendauer von T₁ auf T₂ ändert, womit die geschalteten Intervalle größer werden. Die Bandbreite (B_x5-B′_x5) wird nun verwendet, um die Bandbreite des Verbindungsweges (54) zum Tragen des SSFDMA-Verkehrs aufzuweiten. Eine weitere Rekonfiguration findet zur Zeit t = t₂ statt. In diesem Fall tritt keine Änderung der Bandbreite auf, aber die Wege (55) und (57) der SSTDMA-Betriebsart mit einer Rahmenperiode T₃ werden in einen Weg (57) für kontinuierliche SSFDMA-Betriebsart mit derselben Bandbreite geändert.

Innerhalb des Signalverteilers 10 findet kein Schalten des CB-Verkehrs statt. Der CB-Verkehr wird nur durch das statische Schaltverbindungsnetzwerk 12 geschaltet, und der VBVCF-Verkehr wird unabhängig durch den Signalverteiler 10 geschaltet. Folglich können beim Schalten des CB- und des VBVCF-Verkehrs verschiedene Technologien gemäß den verschiedenen Erfordernissen der beiden Verkehrstypen verwendet werden.

Der Signalverteiler 10 weist Schaltmatrizen und Steuereinrichtungen zum unabhängigen Leiten des jeweiligen eintreffenden Verkehrs durch das Netzwerk 12 zu spezifischen abwärts verbindenden Strahlen auf. Es schließt ebenso Filterbänke zum Aufteilen eines Teils eines Transponder-Kanals in Kanäle mit steuerbaren Bandbreiten und Mittenfrequenzen ein, wobei schmale Bandbreiten für die elementaren Kanäle des VBVCF- Verkehrs eingerichtet werden. Vorzugsweise haben diese Filterbänke Bandpaßeigenschaften mit hoher Flankensteilheit. Die Flankensteilheit in dB/MHz ist hier definiert als das Verhältnis von 39 dB zu der 1-40 dB-Übergangsbandbreite, d. h., der Differenz zwischen der 40 dB-Bandbreite und der 1 dB-Bandbreite, geteilt durch 2.

Fig. 2 zeigt den Eingabeabschnitt des Signalverteilers 10 und erläutert eine typische Frequenzaufteilung für einen der acht Transponder-Kanäle. Eine Beschreibung eines solchen Kanals ist exemplarisch für die übrigen Transponder-Kanäle. Fig. 2 zeigt einen idealen Transponder-Aufwärtsverbindungs-Frequenzplan 20 in bezug auf eine Gruppe von Transpondern mit zusammengehöriger Frequenz in einem Satellitenkommunikationssystem mit N-Strahlen, einen exemplarischen Frequenzplan 30, der auf dem an Bord befindlichen Signalverteiler 10 durchgeführt wird, und ein Schema 60 zum Aufteilen eines Bandes, das zum Erreichen des Ziels der Erfindung verwendet wird. Ein typisches Satellitenkommunikationssystem weist verschiedene solcher Gruppen von Transpondern auf, um Verkehrsinformation zwischen den Strahlen zu übertragen. In den Frequenzplänen 20 und 30 wird jeder Verkehrskanal in idealer Weise durch ein Trapez dargestellt, dessen obere und untere Seiten die nützliche (z. B. 1 dB) und die 40 dB-Bandbreite abgrenzen. Der Abstand zwischen den oberen Seiten zweier angrenzender Trapeze wird hiernach als Schutzband B_G bezeichnet.

Die Mittenfrequenz eines Transponders ist definiert als f_TC = (f_T1 + f_T21)/2, wobei f_T1 bzw. f_T2, die unteren bzw. oberen Randfrequenzen, die 1 dB-Abschwächungspunkte definieren. Als ein Beispiel nimmt Verkehr mit einem einzigen Träger und variabler Bitrate im Aufwärtsverbindungsplan 20 eine nützliche Bandbreite B_x 22 von f_T1 bis f_x1 ein, während Verkehr mit vielen Trägern eine Bandbreite B_T-B_x von f_x2 bis f_T2 einnimmt. In diesem Beispiel ist der Verkehr mit vielen Trägern zwei Schaltverbindungswegen 23 und 24 zugeordnet, die jeweils Verkehr enthalten, der für denselben abwärts verbindenden Strahl bestimmt ist.

Der Frequenzplan 30 des an Bord befindlichen Signalverteilers besteht vorzugsweise aus zwei festen angrenzenden Durchlaßbereichen 31 und 32, deren nützliche Bandbreiten sich in Durchlaßbereich 31 von f_R1 bis f_R2 und in Durchlaßbereich 32 von f_R3 = (f_R2 + B_G) bis f_R4 erstrecken. Die Durchlaßbereiche 31 und 32 brauchen nicht benachbart zu sein, aber sie sind es vorzugsweise, um die gesamte Bandbreite des Transponder-Kanals effizient auszunutzen. Die abgedunkelten Flächen in den Durchlaßbereichen 31 und 32 entsprechen dem Verkehr 22, 23 bzw. 24 des Strahls Nr. 2. Durchlaßbereich 31 ist dem Verkehr eines einzelnen Trägers zugewiesen und ist mit einem festen Bandpaßfilter mit sehr hoher Flankensteilheit versehen, um eine hohe Ausnutzung des Spektrums zu erzielen. Es wird angenommen, daß die Bandbreite 33 für den 1 dB - 40 dB-Übergang am oberen Frequenzrand f_R2 gleich dem Schutzband B_G ist, das mit dem M-ten Kanalisierungspegel des Durchlaßbereichs 32 verknüpft ist. Unter diesen Umständen wird die Störung benachbarter Kanäle (ACI) zwischen dem Verkehr für einen einzelnen Träger und viele Träger um mehr als 39 dB unterdrückt. Die Mittenfrequenz des Durchlaßbereichs 32 ist f_RC = (f_R3 + f_R4)/2. Sie wird hiernach als "Signalverteiler-Mittenfrequenz" bezeichnet, und ihre Wahl wird im wesentlichen durch die zum Ausführen der Filter des Signalverteilers verwendete Technologie vorgeschrieben.

Als eine weitere Beschränkung zum Ausführen des exemplarischen Plans aus Fig. 2 ist f_R2-f_R1 = f_R4-f_R3 = B_T · B_T repräsentiert den größten für f_R4-f_R3 gebrauchten Wert, um irgendeinen Wert mit 0B_xB_T zu fassen. Wenn man in der Praxis einen minimalen Belastungsfaktor LF_min = 100 B_x′min/B_T für den Verkehr eines einzelnen Trägers annimmt, dann wird diese Ungleichung:

B_x′min = (LF_minB_T)/100B_xB_T (4)

und

f_R4-f_R3 = B_T-B_x′min (5)

Wenn beispielsweise LF_min = 50%

B_x′min = B_T/2 und

f_R2-f_R1 = B_T (6)

f_R4-f_R3 = B_T/2 (6′)

Der Durchlaßbereich 32 wird von M Filterbänken im Signalverteiler 10 M-mal wieder verwendet. Die M Filterbänke sind parallel verbunden, um eine für seriell verbundene Filter typische additive Verzerrung zu vermeiden. Jede Filterbank bildet eine "Stufe" eines vielstufigen "parallelen" Kanalisierers (channelizer) und führt einen Kanalisierungs-"Pegel" (level) des vielpegeligen Kanalisierungsplans durch. Im wesentlichen kanalisiert (oder teilt in Kanäle auf) jede Filterbank die Bandbreite 32 in eine Anzahl elementarer VBVCF-Kanäle. In jeder Stufe unterscheiden sich die elementaren Kanäle durch ihre Mittenfrequenz und können gleiche oder verschiedene nützliche Bandbreiten, Übergangsbandbreiten und Schutzbänder haben. Gemäß einer Anordnung haben die N_i Bandpaßfilter der i-ten Kanalisierstufe dieselben nominalen Werte für die Bandbreite B_i, das Schutzband B_G,i und die 1-40 dB Übergangsbandbreite F_i, um die Komplexität der Hardware zu minimieren. Der Kanalisierungspegel mit der kleinsten Zahl N₁ elementarer Kanäle wird hiernach als der niedrigste Pegel bezeichnet. Der Kanalisierungspegel mit der höchsten Zahl N_M elementarer Kanäle wird als der höchste Pegel bezeichnet.

Für den Fall, wenn zwei benachbarte Kanäle, die durch zwei Bandpaßfilter getrennt sind, dieselbe Einfügungsdämpfung an ihren Randfrequenzen haben und wenn das Schutzband zwischen ihnen B_G ist, dann ist in einem gegebenen Kanal die maximale Störung durch einen Nachbarkanal ACI_max (nämlich das Minimum C/I, wenn C die gewünschte Signalleistung und I die Störungssignalleistung ist), die von einem angrenzenden Kanal mit einer niedrigeren Mittelfrequenz verursacht wird, gleich dem Zuwachs der Nachbarkanal-Einfügungsdämpfung, die mit einem Anstieg von B_G in der oberen Randfrequenz verknüpft ist. Wenn der angrenzende Kanal eine höhere Mittenfrequenz hat, ist ACI_max gleich dem Zuwachs der Nachbarkanal-Einfügungsdämpfung, die mit einer Abnahme von B_G in der unteren Randfrequenz verknüpft ist.

Bei der Erfindung erfüllen die bevorzugten Kanalisierungspläne die folgende Eigenschaft. Das Multiplexen elementarer, von verschiedenen Kanalisierungspegeln ausgewählten Kanälen über Frequenzteilung erzeugt eine VBVCF-Kanalsequenz, wobei (ACI)_max zwischen zwei Kanälen kleiner ist als ein spezifizierter Wert oder alternativ (C/I)_min zwischen irgendwelchen zwei Kanälen größer ist als ein spezifizierter Wert. Eine mathematische Formulierung der obigen Eigenschaft wird unten angegeben.

(1) Die nützliche (d. h. 1 dB) in Kanäle aufzuteilende Bandbreite ist vollständig durch eine natürliche Zahl N_M elementarer Kanäle der Bandbreite B_M plus eine natürliche Zahl (N_M-1) von Schutzbändern B_GM gefüllt, nämlich:

B_T = N_M B_M + (N_M - 1) B_GM (7)

(2) Unter Bezug auf den Signalverteilerfrequenzplan 30 aus Fig. 2, wenn F_M = B_GM und n_i (natürliche Zahl) = N_M/N_i, erfordert die Bedingung, daß ein i-ter Pegelkanal n_i Kanäle des M-ten Pegels ersetzen kann:

B_i + 2 F_i = n_iB_M + (n_i-1) B_GM + 2 B_GM (8)

Allgemeiner kann Gleichung (8) in parametrische Form umformuliert werden:

B_i = n_iB_M + α (n_i - 1)B_GM (9)

F_i = B_GM [1 + α + n_i (1 - α)]/2 (10)

wobei ein Parameter 0α1 benutzt wird, der aufgrund zur Verfügung stehender Mittel (z. B. Frequenzspektrum und Filtertechnologie) und aufgrund von Systemanforderungen angewählt werden muß. Spektralgraphen 60 in Fig. 2 stellen einen Teil eines Kanalisierungsformats mit n_i = 2 für die drei Fälle von α = 0, für < α < 1, und α = 1 dar. Für α = 1 ist die Übergangsbandbreite minimal und liefert so mehr nützliche Bandbreite zum Tragen von Information.

(3) Die Bedingung, daß (C/I)_i zwischen irgendwelchen zwei benachbarten Kanälen am i-ten Pegel größer ist als ein Minimalwert (C/I)_min, erfordert, daß

B_Gi = 2 F_i - B_GM = B_GM [α + n_i (1 -α)] (11)

Kanalisierungsformate, die die Gleichungen (7) bis (11) erfüllen und verschiedene Werte des Parameters α haben, unterscheiden sich voneinander durch Kanalformfaktoren (SF_i = 1 + 2 F_i/B_i), Effizienz zur Ausnutzung des Spektrums (η_i = 100 N_iB_i/B_T) und Nachbarkanalstörung (C/I)_i. Zum Beispiel liefert das Kanalisierungsformat 30 in Fig. 2 ("Ziegelsteinwand"-Format) ein maximales η_i und erfüllt die Bedingung α = 1, so daß sich aus den Gleichungen (10) und (11) ergibt:

B_Gi = F_i = F_M = B_GM (12)

Für N_M = 12 hat ein Ziegelsteinwand-Kanalisierungsformat fünf mögliche Pegel, wie in der folgenden Tabelle (13) gezeigt:

Hierbei wurde angenommen, daß B_GM/B_M = 0,25, nämlich SF_M = 1,5. In Fig. 2 entsprechen die gezeigten Kanalisierungspegel den obigen Pegeln i = 2, 4 und 5. Aus Tabelle (13) ist offensichtlich, daß eine Konsequenz der Bedingung α = 1 eine Abnahme von SF_i und ein Anstieg in η_i ist, wenn die Bandbreite B_i eines elementaren Kanals ansteigt (z. B. bei niedrigeren Kanalisierungspegeln). Eine Abnahme von SF_i auf Werte, die zu dicht an Eins liegen (ideales Filter in Form eines rechteckigen Kastens) kann schwerwiegende technologische Probleme bei der praktischen Realisierung solcher Filter an den unteren Kanalisierungspegeln aufwerfen. Aus diesem Grund können andere Kanalisierungsformate betrachtet werden, z. B. mit kleineren Werten des Parameters α. Im allgemeinen ist für 0α1:

Als ein Beispiel für α = 0 zeigt Tabelle (13) SF₁ = 1,291 (im Vergleich zu SF₁ = 1,069 für α = 1). Unglücklicherweise bestimmen höhere Formfaktoren niedrigere Effizienzen für die Ausnutzung des Spektrums. Eine optimale Lösung ergibt sich bei einem Ausgleich unter den Anforderungen an SF_i, η_i und ACI_i.

Nun erfolgt unter Bezug auf Fig. 2 eine Beschreibung des Eingabeabschnitts 40 des Signalverteilers. Der Eingabeabschnitt 40 des Signalverteilers enthält einen Eingangsabwärtsumwandler 41 und einen Schaltkreis zum Parallelschalten 46 mit einem Eingangsanschluß und zwei Ausgangsanschlüssen, die parallel an ein Bandpaßfilter 50 mit der Transmissionscharakteristik des Durchlaßbereichs 31 und einen Kanalisierer 55 zum Entwickeln der Unterkanäle im Durchlaßbereich 32 koppeln. Der Abwärtsumwandler 41 ist ein herkömmlicher Schaltkreis, der ein gegebenes Frequenzband von einer gegebenen Mittenfrequenz auf eine niedrigere Mittenfrequenz umsetzt, und er kann durch herkömmliche, in der Technik bekannte Schaltkreise ausgeführt werden, z. B. durch einen von einem Filter gefolgten Frequenzmischer. Ein Schaltkreis zum Parallelschalten, der zwei Bandpaßfilterschaltkreise parallel setzt, wie das Bandpaßfilter 50 und den Kanalisierer 55 mit minimaler Einfügungsdämpfung zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen, kann durch herkömmliche Mittel auf einer Anzahl von Wegen ausgeführt werden, die davon abhängen, wie die Filter des Signalverteilers konstruiert sind. Zum Beispiel kann er aus zwei seriell verbundenen Zirkulatoren mit drei Anschlüssen aufgebaut sein, wobei ein Anschluß mit einer angepaßten Last abgeschlossen ist, wenn die Filter bei Mikrowellenfrequenzen arbeiten; oder er kann aus einem Leiternetzwerk mit einem konstanten k aufgebaut sein, wenn die Filter bei Frequenzen im Bereich von Oberflächenschallwellen (Surface Acoustic Wave, SAW) arbeiten. Siehe zum Beispiel D. C. Webbs und C. Banks, "Properties of a Constant-K Ladder SAW Contiguous Filter Bank", IEEE Trans. on Sonics and Ultrasonics, Vol. SU-23, No. 6, pp. 386-393, Nov. 1976.

Der Kanalisierer 55 weist einen 1 : M-Leistungsteiler 51 auf, der die im Durchlaßbereich 32 ankommende Leistung in M parallel Zweige aufteilt, einschließlich M Filterbänken 52, 53 und 54. Wenn erforderlich, kann jeder Leistungsteilungsverlust 10 log₁₀ M (dB) entweder teilweise oder vollständig durch lineare Verstärker ausgeglichen werden. Der Eingangsabschnitt 40 des Signalverteilers weist auch eine Quelle 45 für zusammengesetzte Frequenzen auf, die eine lokale Oszillatorfrequenz f_LO + B_x mit f_LO = f_TC - f_RC erzeugt, und B_x variiert zwischen Null und B_T in diskreten Schritten der Breite B′_M = (B_M + B_G). Vorzugsweise wird eine Kristallquelle mit einem durch n teilenden Zähler angewandt, um Frequenzstabilität zu erreichen, obwohl andere Typen stabiler Quellen angewandt werden können.

Wenn ein minimaler Belastungsfaktor LF_min angenommen wird, dann variiert B_x innerhalb des Intervalls B_{x, min} < B_x < B_T. Das Eingangsverkehrssignal wird auf einen Anschluß 43 des Abwärtsumwandlers 41 angewandt, und simultan wird ein lokales Oszillatorsignal der Frequenz f_LO + B′_x (wobei B′_x + B_G) auf den Abwärtsumwandler über den Anschluß 42 angewandt. Der Abwärtsumwandler 41 setzt f_x1 in f_R2 gemäß der Beziehung f_x1 - (f_LO + B′_x) = f_R2 um. Auf diese Weise bleibt der gesamte Verkehr für einzelne Träger innerhalb des Durchlaßbereichs 31, während der gesamte Vielträgerverkehr innerhalb des Durchlaßbereichs 32 ist. Der Verkehr innerhalb des Durchlaßbereichs 32 geht von einem Anschluß 47 des Schaltkreises 46 zum Parallelschalten aus. Ausgang 47 ist an den Eingang 48 des 1 : M Leistungsteilers 51 angeschlossen, der die eingehenden Signale den M Filterbänken 52, 53, 54 zuführt. Die Filterbank 52 führt den niedrigsten Kanalisierungspegel durch und erzeugt N₁ Ausgaben 56 der Bandbreite B₁. Die Filterbank 53 führt den nächst höheren Kanalisierungspegel durch und erzeugt N₂ elementare Kanäle 57 der Bandbreite B₂. Die letzte Filterbank 54 führt den höchsten Kanalisierungspegel M durch und erzeugt N_M elementare Kanäle 58 der Bandbreite B_M. Die Ausgaben 56, 57 und 58 werden auf die Eingangsanschlüsse eines Schaltnetzwerks im Signalverteiler 10 angelegt, das unten in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wird. Obwohl drei Stufen beschrieben sind, um die M Kanalisierungspegel durchzuführen, ist die Erfindung nicht auf drei Stufen beschränkt.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Schaltnetzwerks 90, das sowohl an das Bandpaßfilter 50 (Fig. 2) als auch an den Kanalisierer 51 (Fig. 2) aus Fig. 2 koppelt, um die M Ausgaben 56, 57, 58 (Fig. 2) zu schalten. Im Betrieb führt das Netzwerk 90 durch: i) Auswahl jedes elementaren Kanals aus jedem Kanalisierungspegel, ii) Multiplexen der ausgewählten Kanäle durch FDM (Frequency-Division Multiplexing, Multiplexen durch Frequenzteilung)-Techniken und iii) Leiten der in zwei ii) geformten Kanalgruppen zu den gewünschten abwärts verbindenden Strahlen. Das Kanalisierungsformat 30 (Fig. 2) und allgemein Kanalisierungsformate, die die Gleichungen (7)-(11) erfüllen, erlauben dem Schaltnetzwerk 90, die beiden durch Fig. 4 angezeigten Funktionen durchzuführen, nämlich (a) eines von vielen Eingangssignalen mit überlappenden Bändern an einen einzelnen Ausgangsanschluß zu verbinden, und zwar zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten, und (b) simultan viele Eingangssignale mit nicht überlappenden Bändern an einen einzelnen Ausgangsanschluß zu verbinden. Das Netzwerk 90 ist vorzugsweise durch Verwendung zweier Schaltnetzwerke mit vielen Anschlüssen ausgeführt, die diese jeweiligen Funktionen durchführen, und die hiernach als Schaltnetzwerke 60 und 80 bezeichnet werden.

Das Schaltnetzwerk 60 (Fig. 3) ist durch eine lineare Anordnung einzelpoliger, vielfach umlegbarer (SPmT, Single Pole multi-Throw, wobei m = 2, 3, 4 . . . M) Schalter 62 bis 70 ausgeführt, die über ein Verbindungsnetzwerk 61 an die Kanalisierungsausgänge 51, 52, 53 und 54 verbunden sind. Die Schalter 62 bis 70 können vorteilhafterweise von einer Steuereinheit 103 auf herkömmliche Weise durch einen Mikroprozessor oder mechanische Mittel an Bord des Satelliten oder automatisch in Antwort auf Befehlssignale von der Erde oder durch andere in der Technik bekannte Mittel betrieben und gesteuert werden.

Das Schaltnetzwerk 80 enthält vorzugsweise eine Kreuzschienenschaltmatrix mit (N_M + 1) Spalten 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87 und N_x Reihen 871, 872, 873, wobei N_x die Zahl der abwärts verbindenden Strahlen ist. Die einzelnen Schaltmatrixkoppelpunkte der Schaltmatrix 80 sind in der Lage, sowohl für eine "Sende" (ein Eingang an viele Ausgänge)- und eine "Berichts" (viele Eingänge auf einen Ausgang)-Betriebsart zu sorgen. Zum Beispiel können sie von der im Einsatz von Fig. 3 gezeigten Art mit einem SP1T-Schalter 93, einer Überkreuzung 94 und zwei gerichteten Kopplern 95 und 96 sein. Dies ist eine traditionelle Architektur, die gegenwärtig in vielen an Bord befindlichen Mikrowellenschaltmatrizen verwendet wird. Siehe zum Beispiel P. T. Ho, et al. "Coupler Crossbar Microwave Switch Matrix", Proceedings IEEE-MTT Symp., Juni 1982, pp. 239-241. Jede Spalte der Kreuzschienenschaltmatrix kann durch eine von zwei Steuereinheiten (CU), eine SSTDMA-Steuerung 101 oder eine SSFDMA-Steuerung 102, gesteuert werden, die in der Lage ist, Signale zur schnellen periodischen Rekonfigurierbarkeit (SSTDMA) oder aperiodischen Rekonfigurierbarkeit (SSFDMA) zu liefern. Die N_x Ausgänge 91 der Schaltmatrix 80 gehen von der SPmT-Schalteranordnung 60 an den Verbindungspunkten 71, 72 und 73 aus oder direkt von dem Kanalisierer 55 (Fig. 2) am Verbindungspunkt 74 und vom Bandpaßfilter 50 aus Fig. 2 an der Verbindungsstelle 75. Fig. 4 erläutert die Philosophie der Kanalisierverbindungen für eine exemplarische Situation.

Mit Hilfe von Fig. 4 kann man verstehen, daß das Schaltnetzwerk 90 aus Fig. 3 die Fähigkeit hat, eines von vielen Eingangssignalen mit überlappenden Bändern zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten an einen einzelnen Ausgangsanschluß zu koppeln und/oder simultan mehrfache Eingänge mit nicht überlappenden Bändern an einen einzelnen Ausgangsanschluß zu verbinden. Sie zeigt ein Kanalisierungsformat mit N₁ = 3, N₂ = 4, N₃ = 6 und N_M = N₄ = 12. Mit denselben graphischen Markierungen dargestellte Bänder werden durch denselben SPmT-Schalter geschaltet, mit der Ausnahme der vierten Pegelbänder mit gekreuzten Balken, die für Verkehr vorgesehen sind, der direkt an die Kreuzschienenschaltmatrix 80 aus Fig. 3 am Eingangsanschluß 74 verbunden ist. Ein Aufteilen der Bänder in Gruppen, die von demselben SPmT-Schalter geschaltet werden, wurde gemäß einem Kriterium durchgeführt, eine minimale Zahl von Schaltern zu verwenden. Es können jedoch andere Kriterien angenommen werden, z. B. das Minimieren der Anzahl der Umlegungen bei jedem Schalter.

Für das Beispiel aus Fig. 4 ist es offenbar, daß eine Anwendung dieses Kriteriums zu einem Schaltnetzwerk mit drei SP4T-, einem SP3T-, zwei SP2T-Schaltern führt und daß sechs Filter von zwölf in der vierten Kanalisiererstufe direkt an die Schaltmatrix verbunden sind. Allgemeiner erzeugt die Anwendung des Kriteriums der minimalen Schalterzahl die folgenden Eigenschaften, die aus Fig. 3 ersichtlich sind. Der Eingang an das Schaltnetzwerk 90 von der M-ten Filterbank spaltet in zwei Gruppen elementarer Kanäle 54 und 55 auf: eine Gruppe von N_M-1 Kanälen geht zu der Anordnung 60 der SPmT- Schalter und die übrigen N_M-N_M-1 Kanäle gehen direkt zu einigen Eingangsanschlüssen 74 der Kreuzschienenschaltmatrix 80. Die Struktur der Anordnung 60 der SPmT-Schalter, wie in Fig. 3 gezeigt, ist wie folgt:

Zahl der Schalter
Schaltertyp
N₁
SPmT
N₂-N₁	SP(M-1)T
N₃-N₂	SP(M-2)T
. . .	. . .
N_M-1-N_M-2	SP2T
Insgesamt: N_M-1

Aus Tabelle (15) ist ersichtlich, daß N_M-1 die Gesamtzahl der SPmT-Schalter bestimmt und M und N₁ die Komplexheit und die Anzahl der größten SPMT-Schalter steuern. Die Größe der Kreuzschienenschaltmatrix 80 ist durch N_M und N_x bestimmt.

Fig. 5(a) erläutert einen Mechanismus zum Identifizieren und Markieren aller möglichen VBVCF-Kanalsequenzen, die von einem gegebenen Kanalisierer erzeugt werden können. Für Darstellungszwecke wurde ein Kanalisierungsformat mit N₁ = 2, N₂ = 4, N_M = N₃ = 16 gewählt.

Fig. 5(b) bildet eine Kanalisierungssequenz ab, die als ein Beispiel ausgewählt wurde, um ausgeführt zu werden.

Fig. 5(c) ist ein Schaltkreisdiagramm eines Schaltnetzwerks des in Fig. 3 gezeigten Typs mit Schalterstellungen, die zum Erzeugen des in Fig. 5(b) gezeigten Kanalisierungsschemas geeignet sind.

In Fig. 5(a) ist das Markieren der Sequenz unter Verwendung eines dem Kanalisierungsplan des Kanalisierers überlagerten Gitterdiagramms durchgeführt. Es ist eine binäre numerische Darstellung angenommen, die zur Ausführung durch digitale Steuersignale geeignet ist. Steuersignale werden von Steuereinheiten wie den Einheiten 101, 102 und 103 in Fig. 3 erzeugt. In Fig. 5(a) ist jede mögliche VBVCF-Kanalsequenz durch einen Weg innerhalb des Gitterdiagramms identifiziert, der durch gestrichelte Linien (Zweige) und schwarze Punkte (Knoten) dargestellt ist. Jeder Zweig ist mit den Kanälen darunter verknüpft, und jeder Knoten stellt eine Entscheidung dar, unter Kanälen bei verschiedenen Pegeln zu wählen. Ausgehend von dem Knoten 161 kann die VBVCF-Kanalsequenz entweder von einem breiten Kanal des ersten Pegels (Zweig 00), einem Kanal mittlerer Größe des zweiten Pegels (Zweig 01) oder einem schmalen Kanal des M-ten (dritten) Pegels (Zweig 11) eingeleitet werden. Entsprechend liegen drei Gruppen von VBVCF- Kanalsequenzen 165, 166 und 167 vor, die durch mit den Ziffernpaaren 00, 01 bzw. 11 beginnenden Worten aus 6 Bit charakterisiert sind. Wenn man sich weiter entlang der Zweige des Gitterdiagramms nach rechts bewegt, gelangt man zu den Knoten 162, 163 und 164. An diesen Punkten muß die Wahl getroffen werden, welche elementaren Kanäle in der gewünschten VBVCF-Kanalsequenz eingeschlossen werden müssen. Jeder Gitterweg kreuzt den Kanalisierungsfrequenzplan von links nach rechts und ist durch ein Wort von sechs Bit charakterisiert. Jedes Wort stellt auch die mit einem besonderen Gitterweg verknüpfte VBVCF-Kanalsequenz dar. Zum Beispiel ist die Kanalsequenz 70 aus Fig. 5(b) durch das Wort 174 = "011110" relativ zu dem Gitterweg charakterisiert, der durch eine fettere gestrichelte Linie in Fig. 5(a) dargestellt ist.

Fig. 5(c) zeigt, wie ein solches Wort verwendet wird, um die Anordnung aus SPmT-Schaltern in einem Schaltnetzwerk des in Fig. 3 gezeigten Typs zu steuern. Signale von den ersten, zweiten und dritten Kanalisierungspegeln 180, 182 und 184 werden über ein Verbindungsnetzwerk 186 an die Anordnung 80 der SPmT-Schalter angelegt. Die Anordnung der SPmT-Schalter schließt vier Schalter 188, 190, 192 und 194 ein, die den Gitterknoten 161, 162, 163 und 164 entsprechen. Die SP3T-Schalter entsprechen den Knoten für drei Wahlmöglichkeiten, und die SP2T-Schalter entsprechen den Knoten für zwei Wahlmöglichkeiten in dem Gitterdiagramm. Eine Konfiguration der Anordnung der SPmT-Schalter wird durch ein Steuersignal aus sechs Bit (CB 1, 2, 3, 4, 5, 6) bestimmt, das gleich dem zuvor erzeugten Sechs-Bit-Wort ist. Die Zustände der Schalter 188, 190, 192 und 194 werden durch die ersten beiden Bits, das dritte Bit, die vierten und fünften Bits bzw. durch das sechste Bit definiert. Die Steuerung 140 liefert die Steuersignale. Die Stellungen der Schalter aus Fig. 5(c) sind durch schwarze Punkte an den beiden Enden des Schalterdreharms identifiziert und sind gemäß dem Wort "011110" ausgeführt. Die vier Ausgänge der Schalteranordnung liefern die vier Kanäle der Sequenz 70, was durch die Symbole ▲ ⚫ ∆ angezeigt ist. Die anderen Kanäle in der Sequenz 70, die alle zum dritten Kanalisierungspegel gehören, sind direkt an die Kreuzschienenschaltmatrix gekoppelt. Diese Kanäle sind durch einen Buchstaben D in Fig. 5(a) bezeichnet (Kanäle mit gekreuzten Balken in Fig. 4).

Sobald die geplante VBVCF-Sequenz der elementaren Kanäle erhalten ist, müssen verschiedene Blockkanäle zu verschiedenen abwärts verbindenden Strahlen geleitet werden. Zum Beispiel wird in Fig. 5(b) angenommen, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt die Kanalsequenz 70 in drei Blöcke 71, 72 und 73 gespalten wird, die für die abwärts verbindenden Strahlen 1, 2 und 3 bestimmt sind. Die Aufgabe, simultan nicht überlappende, über die Frequenz geschaltete (frequency-multiplexed) Kanäle mit einem Ausgangsanschluß zu verbinden, wird von der Kopplerkreuzschienenmatrix 90 aus Fig. 5(c) ausgeführt. Die Schalterpunkte sind vom in Fig. 3 gezeigten Typ. Umkreiste schwarze Punkte zeigen geschlossene Schalterpunkte an und liefern die korrekten Verbindungen, um den Anforderungen zum Leiten 71, 72 und 73 aus Fig. 5(b) zu entsprechen. Die Schaltersteuerungen der Schaltmatrix 90 sind von herkömmlicher Art und bestehen aus Wörtern aus fünf Bit, die auf die Matrixreihen angewandt werden. Es sind vier Bit für die Adressen der sechzehn Schalterpunkte und ein Statusbit von einem Bit vorgesehen. In Fig. 5(c) werden die drei Worte von der Steuereinheit 140 geliefert und sind als (CB 7, 8, 9, 10, 11), (CB 12, 13, 14, 15, 16), und (CB 17, 18, 19, 20, 21) bezeichnet. Es sei darauf hingewiesen, daß in dem beschriebenen Beispiel ein Zeitplan für die Schaltersteuerung nicht spezifiziert ist, weder für SSTDMA noch für SSFDMA. Für den allgemeinsten Fall verwendet das bevorzugte Ausführungsbeispiel eine Steuereinheit 140, die durch drei separate Steuerungen ausgeführt ist, und zwar eine SSTDMA-Steuerung, eine SSFDMA-Steuerung und eine Steuerung für die Anordnung der SPmT-Schalter.

Fig. 6 ist ein detailliertes Blockdiagramm eines bevorzugten an Bord befindlichen Signalverteilers gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung. Die Eingangsstrahlen von 1 bis N_x < N tragen VBVCF-Verkehr. Wenn man den Transponder-Verkehr relativ zu einem einzelnen Strahl, z. B. Strahl Nr. 1 beschreibt, nimmt der eingehende Verkehr eine bei f_TC zentrierte Bandbreite B_T ein, wie in Fig. 2 gezeigt. Wenn ein Schalter 116 (der auch extern wie andere Schalter in dem CB-Netzwerk gesteuert werden kann) den Eingang an einen Abwärtsumwandler 111 koppelt, werden die Verkehrssignale hinsichtlich der Frequenz durch den Abwärtsumwandler 111 mittels lokaler Oszillatorfrequenzen f_LO + B′_x, wie zuvor beschrieben, die in Aufbauquellen 114 verbindet die Aufbauquelle an den Abwärtsumwandler 111 oder erlaubt alternativ einen Betrieb mit B_x = 0. Der Überbrückungsschalter 116 erlaubt dem eintreffenden Verkehr, die Verarbeitung durch den Signalverteiler zu umgehen und den eintreffenden Verkehr direkt an das CB-Schaltverbindungsnetzwerk 12 (Fig. 1A) anzulegen.

Die Ausgangssignale des Abwärtsumwandlers 111 werden über eine Übertragungsleitung 118 an einen Schaltkreis 112 zum Parallelschalten angelegt, der zuvor in Verbindung mit dem Schaltkreis 46 zum Parallelschalten in Fig. 2 beschrieben wurde. Der Schaltkreis 112 zum Parallelschalten spaltet den Verkehr in zwei Ströme 121 und 122 auf, die zu einem Bandpaßfilter 113 und zu einem Kanalisierer 123 befördert werden, wie zuvor in Verbindung mit dem an ein Schaltnetzwerk 125 verbundenen Kanalisierer 55 (Fig. 2) und auch in Verbindung mit den Schaltmatrizen aus Fig. 3(a) beschrieben. Die Einheit 120 enthält den Kanalisierer (CHAN), den Schaltkreis zum Parallelschalten (PAR), das Bandpaßfilter (BPF) und das Schaltnetzwerk (SN).

Das Schaltnetzwerk 125 enthält zwei größere Einheiten: eine Einzelpol-Vielfachstellungs (Single Pole Multi Throw, SPMT)- Anordnung 126, die die "variable Bandbreiten"-Funktion durchführt, und eine Kreuzschienenschaltmatrix (CBSM) 127, die das Einstellen der variablen Mittenfrequenz und das Leiten des Verkehrs zu den abwärts verbindenden Strahlen durchführt. Die N_x Ausgänge 128 von jeder der Einheiten 120 werden im Ausgangsmultiplexer 130 zurück in N_x Verkehrskanäle geschaltet. Die Verkehrskanäle an den Ausgängen 134, 135 und 136 des Multiplexers werden in den Aufwärtsumwandlern 141 aufwärts gewandelt, bevor sie zu den Ausgangsanschlüssen 142 des Signalverteilers geschickt werden. Andere Einheiten 120 und deren Komponenten arbeiten ähnlich.

Während bisher ein spezifisches Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, sind für Fachleute auf diesem Gebiet weitere Modifikationen und Verbesserungen denkbar. Zum Beispiel wurden die gezeigten Bandbreiten- und Frequenzspezifikationen für Darstellungszwecke und nicht als Einschränkung ausgewählt. Die Bandbreiten und Betriebsfrequenzen können eine Vielfalt von Formen und Spezifikationen einnehmen, ohne von den hier beschriebenen Lehren abzuweichen. Alternative Frequenzpläne können ausgeführt werden, nicht nur der eine gezeigte und beschriebene. Die Steuerung aller Schalter kann durch eine Reihe von Mitteln ausgeführt werden, einschließlich einem Prozessor, Relaiseinrichtungen oder anderen Mitteln. Auch das Filtern kann durch eine Anzahl von Mitteln, die von Filterbänken verschieden sind, durchgeführt werden. Zum Beispiel kann alternativ digitales Filtern mit einer gleichzeitigen Ersetzung geeigneter Komponenten, um der Technologie solcher digitaler Filter zu entsprechen, gemäß den hier gezeigten Lehren durchgeführt werden. Das Aufwärtsumwandeln und Abwärtsumwandeln kann ebenso über verschiedene Mittel anders als durch Mischen von Frequenzen mittels einer Synthesizer-Quelle erreicht werden.

Claims

1. Vielstrahl-Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz, das vielfache Transponder-Kanäle zum Verbinden mehrfacher ankommender und ausgehender Kommunikationswege untereinander aufweist, gekennzeichnet durch:

A. Empfangseinrichtungen zum Empfangen zumindest eines ankommenden Transponder-Kanals konstanter Bandbreite,
B. Bandaufspaltungseinrichtungen, die mit den Empfangseinrichtungen verbunden sind, zum Teilen der Bandbreite des zumindest einen Transponder-Kanals in einen ersten Teil und einen zweiten Teil,
C. vielstufige Kanalisierungseinrichtungen, die mit den Bandaufspaltungseinrichtungen verbunden sind, zum Empfangen des zweiten Teils des zumindest einen Transponder-Kanals, wobei die Kanalisierungseinrichtungen zum weiteren Teilen des zweiten Kanalteils in vielfache Pegel von Unterkanälen variabler Bandbreite betriebsfähig sind, und
D. Schalteinrichtungen zum Verbinden eines von vielen Eingangssignalen mit überlappenden Bändern an einen Ausgangsanschluß des Transponders zu aufeinanderfolgenden Zeitintervallen, und zum simultanen Verbinden mehrfacher Eingangssignale mit nicht überlappenden Bändern an einen Ausgangsanschluß des Transponders.

2. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Variieren der relativen Bandbreiten der ersten und zweiten Teile.

3. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandaufspaltungseinrichtungen Verzweigungseinrichtungen zum Verteilen der Signale zwischen dem ersten und zweiten Teil bei minimalem Leistungsverlust, Bandpaßfiltereinrichtungen zum Passieren des ersten Teils und Leistungsteilungseinrichtungen zum Teilen der Signalleistung des zweiten Teils aufweisen.

4. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigungseinrichtungen Verstärkereinrichtungen zum Verstärken der Leistung des Signals der ersten und zweiten Teile aufweisen.

5. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalisierungseinrichtungen eine Mehrzahl auswählbarer Filterbänke mit hoher Flankensteilheit aufweisen.

6. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbänke eine Mehrzahl von Gruppen von Filtern konstanter Bandbreite aufweisen, um eine vielpegelige Kanalisierung in einer parallelen Anordnung einzurichten, wodurch additive Verluste und Verzerrung einer seriellen Anordnung vermindert werden.

7. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterbänke benachbarter Unterkanäle asymmetrische Transmissionsamplitudencharakteristiken an ihren Rändern haben.

8. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtungen Frequenzumsetzungseinrichtungen zum Umsetzen der Frequenz des zumindest einen Transponder-Kanals aufweisen.

9. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittenfrequenz der Umsetzungseinrichtungen zu der Mittenfrequenz des zumindest einen Transponder-Kanals paßt.

10. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzumsetzungseinrichtungen einen lokalen Oszillator aufweisen, der Einrichtungen zum Erzeugen einer Mehrzahl von Frequenzen aufweist, um die Ausrichtung der Mittenfrequenz für eine Mehrzahl des zumindest einen Transponder-Kanals zu bewirken.

11. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch:

E. SSTDMA-Steuereinrichtungen, die an die Schalteinrichtungen verbunden sind, um ein Zeitteilungs-Multiplexen von Information zu bewirken, die von dem ersten Teil und dem zweiten Teil mit variabler Bandbreite getragen wird.

12. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch:

E. SSFDMA-Steuereinrichtungen, die mit den Schalteinrichtungen verbunden sind, um einen Frequenzteilungs- Vielfachzugriff auf Information zu bewirken, die von den ersten und zweiten Teilen des zumindest einen Transponder-Kanals getragen wird.

13. Satellitenkommunikationssystem mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch:

E. SSTDMA-Steuereinrichtungen, die mit den Schalteinrichtungen verbunden sind, um ein Zeitteilungs- Multiplexen von Information zu bewirken, die von dem ersten Teil konstanter Bandbreite und dem zweiten Teil variabler Bandbreite getragen wird, und
F. SSFDMA-Steuereinrichtungen, die mit den Schalteinrichtungen verbunden sind, um einen Frequenzteilungs- Vielfachzugriff auf Information zu bewirken, die von den ersten und zweiten Teilen des zumindest einen Transponder-Kanals getragen wird.

14. Verfahren zum Schaffen von Vielstrahlkommunikation mit variabler Bandbreite und variabler Mittenfrequenz in einem Satellitensystem, das vielfache Transponder-Kanäle zum Verbinden mehrfacher ankommender und ausgehender Kommunikationswege untereinander aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:
Teilen der Bandbreite zumindest eines der Transponder- Kanäle in einen ersten Teil bei einer ersten Mittenfrequenz und einen zweiten Teil mit einer zweiten Mittenfrequenz,
Kanalisieren des zweiten Teils der Transponder- Kanäle in eine Mehrzahl von Gruppen von Unterkanälen aufeinanderfolgender Pegel auswählbarer Bandbreiten, und
Verbinden, in Einklang mit den Verkehrsanfordernungen, eines von vielen Eingangswegen mit überlappenden Bändern an einen Ausgangsanschluß des Transponders zu aufeinanderfolgenden Zeitintervallen und simultanes Verbinden mehrfacher Eingangswege mit nicht überlappenden Bändern an einen Ausgangsanschluß des Transponders.

15. Verfahren nach Anspruch 14, weiter gekennzeichnet durch den Schritt:
Steuern des Schritts zum Verbinden durch Bewirken eines Frequenzteilungs-Vielfachzugriffs der jeweiligen Eingangs- und Ausgangswege des zumindest einen Transponder-Kanals.

16. Verfahren nach Anspruch 14, weiter gekennzeichnet durch den Schritt:
Steuern des Schritts zum Verbinden durch Bewirken eines Zeitteilungs-Vielfachzugriffs der jeweiligen Eingangs- und Ausgangswege des zumindest einen Transponder-Kanals.

17. Verfahren nach Anspruch 14, weiter gekennzeichnet durch den Schritt:
Steuern des Schritts zum Verbinden durch Bewirken eines Frequenzteilungs- oder Zeitteilungs-Vielfachzugriffs der jeweiligen Eingangs- und Ausgangswege des zumindest einen Transponder-Kanals gemäß den Verkehrsanforderungen.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Steuern weiter den Schritt zum Bewirken sowohl von Zeitteilungs- als auch von Frequenzteilungs- Vielfachzugriff unter jeweiligen Eingangs- und Ausgangswegen aufweist.

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Teilen den Schritt zum Frequenzumsetzen der zumindest einen Transponder-Bandbreite auf erste und zweite Bänder von Frequenzen aufweist, um die ersten und zweiten Teile zu definieren.

20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Teilen den Schritt zum Frequenzumsetzen der zumindest einen Transponder-Bandbreite auf erste und zweite Bänder von Frequenzen aufweist, um die ersten und zweiten Teile zu definieren.

21. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Kanalisieren den Schritt zum Leistungsteilen des zweiten Teils in M Stufen aufweist, die jeweils n gleiche schmalbandige Pegel haben, wobei M und n natürliche Zahlen sind.