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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Nutzlastschaltung für einen
Satelliten, aufweisend ein Empfangsarray, ein Strahlformungsnetzwerk
für den Empfang,
ein Sendearray, ein Strahlformungsnetzwerk für das Senden, eine Kommunikationssteuerschaltung
zum Steuern der Kommunikation des Satelliten und eine Rekonfigurationsschaltung,
die mit der Kommunikationssteuerschaltung verbunden ist und zum
Rekonfigurieren der Kommunikationssteuerschaltung ausgebildet ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein System zum Bereitstellen
von Datenkommunikationen bei hoher Frequenz in einem auf Satelliten basierenden
Kommunikationsnetzwerk, aufweisend eine Vielzahl von Kommunikationssatelliten,
von denen jeder Antennen für
die Aufwärtsverbindung (uplink)
und für
die Abwärtsverbindung
(downlink) hat, die in der Lage sind, eine Vielzahl von Signalen zu
empfangen und zu senden, wobei jeder der Satelliten eine Kommunikationssteuerschaltung
hat, und wobei zumindest einer der Satelliten ein rekonfigurierbarer
Satellit ist.
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Eine
solche Nutzlastschaltung für
einen Satelliten ist aus der
US
4,858,225 bekannt.
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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Systeme für die Kommunikation
bei hohen Datenraten mit Kunden in einem auf Satelliten basierenden Kommunikationsnetzwerk.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine
Anzahl von Anwendungen sind weiterhin die treibende Kraft bei der
Notwendigkeit für
einen Datentransport bei hoher Geschwindigkeit. Zu den spezifischen
Beispielen aus der Industrie gehören
das Editieren von Filmen aus der Ferne (remote film editing), der
Transport von medizinischen Bildern und die Konsolidierung und Sicherung
von Daten im Zusammenhang mit Finanzdienstleistungen. Geschäftskommunikation
und -training beschleunigen den Bedarf an Informationstransfer über alle
Bereiche hinweg. So wie die Geschäftswelt, Regierungseinrichtungen
und Bildungseinrichtungen mehr Information verteilen, wird dem Transfer
von Daten eine größere Bedeutung
zugemessen. In dieser Umgebung werden ein zuverlässiger Video- und Datentransport
bei hoher Geschwindigkeit noch wichtiger.
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Des
Weiteren hat der erhebliche Zuwachs beim Internet-Verkehr eine erhebliche
Belastung bei der Kapazität
der Telefonnetzwerke gebracht. Zu den Unzulänglichkeiten bei Netzwerken
zählen
Netzwerkausfälle,
unzureichende Zugriffsbandbreite und unzureichende Bandbreite zwischen
den Knoten (internode bandwidth). Derzeit müssen die Anbieter bzw. Provider
erhebliche Investitionen machen und dabei auch Verzögerungen
bei der Installation erfahren, um die Netzwerkinfrastruktur aufzurüsten, und
können dabei
doch nicht die Kosten an die Endkunden weitergeben.
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LANs/WANs
von Firmen erzeugen auch eine unersättliche Nachfrage nach höheren Bandbreiten. Die
Nachfrage nach Bandbreite erhöht
sich, so wie mehr und mehr Benutzer angeschlossen werden. Die Nutzer
wiederum verlangen mehr Dienste und eine verbesserte Netzwerkgeschwindigkeit.
Personal Computer werden nicht nur verwendet, um Text zu verarbeiten,
sondern genauso Graphiken und Video, wobei diese alle an Netzwerke
angeschlossen sind, die zunehmend global sind. Die weit verbreitete
Implementierung von Firmen-Intranets und Extranets treiben den Trend
hin zu Anwendungen mit erhöhter Bandbreite
weiter voran. Netzwerke mit hoher Geschwindigkeit werden auch durch
das Wachstum bei der Verteilung von Videos, Client/Server-Technologien,
dezentralisierten Systemen, erhöhter
Verarbeitungsleistung und Weiterentwicklungen bei der Speicherkapazität vorangetrieben.
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Um
die hohen Anforderungen zu befriedigen, werden Satellitennetzwerke
verwendet, um eine variable Abdeckung sowie auch die Kapazität bereitzustellen.
Diese Satelliten können
geostationär
sein oder sich in einem mittleren oder niedrigen Orbit um die Erde
befinden. In vielen Systemen werden nicht alle Satelliten zu jeder
Zeit mit voller Kapazität
genutzt.
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Ein
Nachteil bei verschiedenen Netzwerken ist, dass der Lebenszyklus
eines Netzwerks 10–15 Jahre übersteigen
kann. Während
der Lebensdauer des Netzwerks werden sich die Bedürfnisse
der Benutzer wahrscheinlich verändern,
aber aufgrund einer fehlenden Flexibilität der Elektronikkomponenten,
wird das System möglicherweise
nicht in der Lage sein, alle neuen Anforderungen der Nutzer abzudecken.
Daher müssen
mehr Satelliten gestartet werden oder das System wird unzureichend
bleiben.
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Bekannte
Systeme werden üblicherweise nur
mit einer geringen internen Flexibilität entwickelt, mit der man die
sich verändernden
Anforderungen über
die Lebensdauer des Systems berücksichtigen kann.
Des Weiteren ist es so, dass, falls ein Satellit innerhalb des Systems
ausfällt,
die Bereitstellung des Dienstes unterbrochen sein kann. Andere Satelliten
in dem Netzwerk können
eingesetzt werden, um als Ersatz (back-up) zu dienen. Es ist jedoch
wahrscheinlich, dass ein gewisser Verlust bei der Bereitstellung
von Diensten eintreten wird, da die elektronische Nutzlast möglicherweise
nicht so zu konfigurieren ist, dass der Dienst abgedeckt wird, der
von dem ausgefallenen Satelliten bereitgestellt wurde. Wenn jedoch
die Nutzlastcharakteristiken nicht aufeinander abgestimmt sind,
dann wird sich ein Verlust bei der gesamten Dienstkapazität einstellen.
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Ein
System, wie es in den gleichzeitig anhängigen Anmeldungen 08/867,672
(
US 6,125,261 ) und
09/159,332 (
US 6,272,317 ) desselben Anmelders
offenbart ist, hat festgelegte Punktstrahlen (fixed spot beams)
und abtastende Punktstrahlen (scanned spot beams). Die Strahlen
werden rekonfiguriert, um eine Satellitenabdeckung für verschiedene
Gebiete auf der Erde bereitzustellen. Indem man die Phasen- und Amplitudenkoeffizienten
verändert,
können
verschiedene Abdeckungsgebiete der Punktstrahlen eingestellt werden.
Ein Nachteil eines solchen Systems ist, dass andere Parameter, wie
bspw. die Kommunikationsfrequenzen, im Allgemeinen im Satelliten
selbst festgelegt sind. Dies bedeutet, dass der Satellit nicht für andere
Satelliten innerhalb des Systems verwendet werden kann.
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Es
wäre daher
wünschenswert,
ein auf Satelliten basierendes Kommunikationssystem bereitzustellen,
das in der Lage ist, den Abdeckungsverlust bei der Dienstleistung
innerhalb eines Satellitensystems zu minimieren, wenn ein Satellit
ausfällt.
Es wäre
des Weiteren wünschenswert
einen Satelliten mit der Fähigkeit
bereitzustellen, über
die Lebensdauer des Satelliten rekonfigurierbar zu sein, um die sich
verändernden
Anforderungen von Nutzern des Systems zu erfüllen.
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US 4,858,225 offenbart einen
Router für
einen Satelliten, der mehrere Strahlen mit variabler Bandbreite
und einer variablen Mittenfrequenz verwendet. Der Router verbindet
sich mit einem Verbindungsnetzwerk an Bord eines Kommunikationssatelliten
mit mehreren Strahlen, um dessen Flexibilität zu erhöhen, indem die Fähigkeit
einer variablen Bandbreite bereitgestellt wird, so dass der Satellit
eine Vielzahl von individuellen Nutzern bedienen kann, die verschiedene
Anforderungen bezüglich
der Bandbreite und der Übertragungsraten
haben.
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US 5,813,634 betrifft ein
Verfahren zum Ersetzen eines ausgefallenen Satelliten in einem Satellitenkommunikationssystem.
Es wird vorgeschlagen, den ausgefallenen Satelliten mit einem Ersatzsatelliten
aus einem Ersatzorbit zu ersetzen. Dies bedeutet, dass wenn ein
ausgefallener Satellit in dem Betriebsorbit erkannt wird, der Ersatzsatellit
den ausgefallenen Satelliten ersetzt, indem er seine Position mit dem
ausgefallenen Satelliten tauscht.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Nutzlast für einen
Satelliten und ein System bereitzustellen, das die Probleme in einer
flexibleren und/oder kosteneffizienteren Art und Weise mildert oder
löst, die
durch einen ausgefallenen Satelliten entstehen.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch die eingangs genannte Nutzlastschaltung für einen Satelliten, wobei die
Kommunikationssteuerschaltung einen Transponder mit einem Aufwärtswandler
und einem Abwärtswandler
aufweist und wobei die Rekonfigurationsschaltung einen Synthesizer
mit programmierbarer Frequenz, der mit dem Aufwärtswandler und dem Abwärtswandler
verbunden ist, einen bordseitigen Computer und eine Routing-Tabelle
aufweist, wobei der bordseitige Computer dafür ausgebildet ist, die Routing-Tabelle
mit Rekonfigurationsdaten zu aktualisieren und dem Synthesizer mit
programmierbarer Frequenz Informationen bereitzustellen, um so eine Frequenzrekonfiguration
der Kommunikationssteuerschaltung zu steuern.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein eingangs genanntes System gelöst, das
eine zuvor beschriebene Nutzlastschaltung aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung weist ein System zum Bereitstellen von Datenkommunikationen
bei hoher Frequenz in einem auf Satelliten basierenden Kommunikationsnetzwerk
eine Vielzahl von Kommunikationssatelliten auf, von denen jeder Antennen
für die
Aufwärtsverbindung
und für
die Abwärtsverbindung hat,
die in der Lage sind, eine Vielzahl von Signalen zu empfangen und
zu senden, wobei jeder der Satelliten eine Kommunikationssteuerschaltung
hat. Zumindest einer dieser Satelliten ist rekonfigurierbar. Der
rekonfigurierbare Satellit hat einen Synthesizer mit programmierbarer
Frequenz (programmable frequency synthesizer), der mit einer Kommunikationssteuerschaltung
verbunden ist. Eine Steuerschaltung ist in dem Satelliten angeordnet
und mit der Kommunikationssteuerschaltung verbunden. Die Steuerung
steuert eine Frequenzrekonfiguration der Kommunikationssteuerschaltung
durch den Synthesizer mit programmierbarer Frequenz.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung, wird ein Verfahren zum Konfigurieren
eines Satellitensystems, das eine Vielzahl von Satelliten hat, aufweisend
die folgenden Schritte aufgezeigt: Absetzen eines rekonfigurierbaren
Satelliten; Übertragen von
Rekonfigurationsanweisungen an den Satelliten; Rekonfigurieren der
Nutzlast des rekonfigurierbaren Satelliten; Repositionierung eines
Satelliten aus einer Netzwerkposition; und Bewegen des rekonfigurierbaren
Satelliten in die Netzwerkposition.
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Ein
Vorteil der Erfindung ist, dass ein rekonfigurierbares Satellitensystem
bereitgestellt werden kann, wobei lediglich geringe Zusatzkosten
bezogen auf das Gesamtsystem entstehen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich unmittelbar
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, wie man die Erfindung
am besten ausführen
kann, und zwar in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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Kurze Erläuterung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Teils einer Konstellation von
Kommunikationssatelliten, bei der zumindest ein Satellit rekonfigurierbar ist,
um ein rekonfigurierbares Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung
zu bilden.
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Nutzlastsystems, das ein Beispiel
einer geeigneten Antenne verwendet.
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3 ist
eine schematische Darstellung eines Nutzlastsystems von einem rekonfigurierbaren Satelliten
gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung eines TDMA-Verteilers (TDMA switch).
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4 ist
eine alternative schematische Darstellung eines Abschnitts des rekonfigurierbaren
Satellitensystems gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei der der TDMA-Verteiler
durch einen Paket-Verteiler (packet switch) ersetzt wurde.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Bei
der nachfolgenden Beschreibung werden identische Bezugszeichen verwendet,
um identische Bauteile in den Figuren zu bezeichnen. Die vorliegende
Erfindung ist auf verschiedene Arten von Satelliten anwendbar, die
für ortsgebundene, Übertragungs-
oder mobile Anwendungen geeignet sind. Die vorliegende Erfindung
ist auch für
Satelliten in verschiedenen Orbits geeignet, wie z.B. niedrigen, mittleren
und geostationären
Orbits. Verschieden geformte Orbits können verwendet werden, wie
z.B. geneigte, elliptische oder exzentrische.
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Bezugnehmend
auf die 1, ist das vorliegende System
geeignet für
eine Verwendung in einem rekonfigurierbaren Satellitensystem 300,
das im Allgemeinen Satelliten 302 und zumindest einen rekonfigurierbaren
Satelliten 304 hat. Die Satelliten 302 bilden
ein Satellitennetzwerk 306. Der rekonfigurierbare Satellit 304 dient
als Ersatz im Orbit, oder, wie weiter unten beschrieben wird, kann
Teil des Netzwerks 306 sein. Die Satelliten 302 und 304 können über eine
Hochfrequenz-(HF-)Verbindung oder eine optische Verbindung verbunden
sein, die allgemein mit den Pfeilen 308 dargestellt ist.
Bei den Satelliten 302, 304 kann es sich um Satelliten
in einem mittleren Erdorbit (medium earth orbit satellites, MEOs), Satelliten
in einem niedrigen Erdorbit (low earth orbit satellites, LEOs) oder
um Satelliten in einem geosyn chronen Orbit (geosynchronous orbit
satellites, GSOs) handeln, die verschieden geformte Orbits haben,
wie z.B. elliptische, kreisförmige
oder geneigte.
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Die
Satelliten 302, 304 kommunizieren mit einer Bodenstation 310,
die sich auf der Erde 312 befindet. Die Satelliten 302, 304 können mit
ortsgebundenen und mobilen Terminals von Benutzern auf der Erde 312 kommunizieren.
Punktstrahlen können
verwendet werden, um mit der Erde 312 zu kommunizieren.
Die Bodenstation 310 erzeugt sowohl Steuersignale als auch
Kommunikationsnetzwerksignale für die
Satelliten 302, 304.
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Jeder
Satellit 302, 304 hat eine Antenne 314 für die Aufwärtsverbindung
(uplink antenna) und eine Antenne 316 für die Abwärtsverbindung (downlink antenna).
Die Antennen 314 für
die Aufwärtsverbindung
empfangen Kommunikationssignale und Steuersignale von der Bodenstation 310.
Kommunikationssignale an die Bodenstation 310 von den Satelliten 302, 304 werden über die
Antennen 316 für
die Abwärtsverbindung
gesendet.
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Wenn
einer der Satelliten 302 nicht mehr funktionstüchtig ist
oder nicht mehr in der Lage ist, die gewünschte Abdeckung bereitzustellen,
kann der rekonfigurierbare Satellit 304 an die Stelle im
Orbit des zu ersetzenden Satelliten gesetzt werden. Der rekonfigurierbare
Satellit 304 kann auch verwendet werden, um mehr als einen
Satelliten zu ersetzen.
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Bezugnehmend
auf 2 hat der rekonfigurierbare Satellit eine Nutzlast 317 und
eine Kommunikationssteuerschaltung 318, die mit einem Empfangsarray 320 und
mit einem Sendearray 322 verbunden ist. Das Empfangsarray 320 kann
ein Teil der Antenne 314 für die Aufwärtsverbindung sein. Das Sendearray 322 kann
ein Teil der Antenne 316 für die Abwärtsverbindung sein.
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Die
Kommunikationssteuerschaltung 318 hat eine Vielzahl von
Strahlformungsnetzwerken 324 für den Empfang, die jeweils
mit einem Transponder 326 verbunden sind. Das Sendearray 322 ist
mit einer Vielzahl von Strahlformungsnetzwerken 328 für das Senden
verbunden. Jedes Strahlformungsnetzwerk 328 ist mit einem
Transponder 326 verbunden.
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Jeder
Transponder 326 hat einen Vorverstärker 330, der mit
dem Strahlformungsnetzwerk 324 verbunden ist. Der Vorverstärker 330 ist
mit einem Frequenzabwärtswandler 332 verbunden.
Der Vorverstärker 330 und
der Frequenzabwärtswandler 332 verstärken das
empfangene Signal von dem Empfangsarray 320. Der Frequenzabwärtswandler 332 steuert
die Frequenz, die von dem Empfangsarray 320 empfangen wird.
Der Frequenzabwärtswandler 332 ist
mit einem Zwischenfrequenz-(ZF-)Verstärker/Filter 334 (intermediate
frequency (IF) amplifier/filter) verbunden. Der ZF-Verstärker/Filter 334 ist mit
einem Frequenzaufwärtswandler 336 verbunden, der
mit einem Sendeleistungsverstärker 338 verbunden
ist. Der Sendeleistungsverstarker 338 ist mit dem Strahlformungsnetzwerk 328 für das Senden
verbunden. Der Transponder 326 empfängt die Informationen vom Empfangsarray 320,
verarbeitet die Information und sendet die Information durch das
Sendearray 322.
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Um
einen rekonfigurierbaren Satelliten 304 zu bilden, weist
eine Rekonfigurationsschaltung 339 einen Synthesizer 340 mit
programmierbarer Frequenz auf, der mit dem Frequenzabwärtswandler 332 und
dem Frequenzaufwärtswandler 336 verbunden
ist. Der Synthesizer 340 mit programmierbarer Frequenz
wird verwendet, um die Frequenz des Frequenzabwärtswandlers 332 und
des Frequenzaufwärtswandlers 336 zu
verändern.
Ein bordseitiger Computer 342 kann Informationen über die
Antenne 314 für
die Aufwärtsverbindung
empfangen und kann Informationen über die Antenne 316 für die Abwärtsverbindung
senden. Weitere Informationen, die mittels des bordseitigen Computers 342 gesendet
und empfangen werden können,
können
die Amplituden- und Phasenwichtungskoeffizienten zum Steuern der Richtung
der phasengesteuerten Antennengruppen (phased arrays) zum Senden
und Empfangen. Diese Information kann von dem Satelliten auf eigenen HF-Verbindungen
oder mittels einer „Befehlsleitung"-Schaltung empfangen
werden, die mit dem bordseitigen Computer verbunden ist. Alternativ
hierzu können
die Gewichtungskoeffizienten auch bordseitig innerhalb des Satelliten
berechnet werden. Die Amplituden- und Phasenwichtungskoeffizienten
werden verwendet, um den Strahl zu rekonfigurieren und so das gewünschte Strahlmuster
zu erhalten. Strahlmuster können
von engen Punktstrahlen bis hin zu Strahlen mit einer breiteren
Abdeckung, wie bspw. Strahlen für
ein regionales Gebiet, variiert werden.
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Der
Synthesizer 340 mit programmierbarer Frequenz verwendet
einen digital gesteuerten Phasenregelkreis (phase lock loop) um
eine Einstellbarkeit innerhalb eines engen Frequenzbereichs zu erzielen.
Der Synthesizer 340 mit programmierbarer Frequenz wird
verwendet, um die Frequenzen des rekonfigurierbaren Satelliten auf
die Frequenz des zu ersetzenden Satelliten einzustellen. Aufgrund
der Flexibilität
durch den Synthesizer mit programmierbarer Frequenz kann der rekonfigurierbare
Satellit verwendet werden, um sich an die Charakteristiken des Satelliten
anzupassen, den er ersetzt.
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Bezugnehmend
auf 3 ist eine alternative Nutzlast 317' gegenüber der
aus der 2 gezeigt. Ein Empfangsarray 320' und ein Sender 322' sind mit einer
Kommunikationssteuerschaltung 318' verbunden. Die Kommunikationssteuerschaltung 318' hat Strahlformungsnetzwerke 324 für den Empfang,
die mit dem Empfangsarray 320' verbunden sind. Jedes Strahlformungsnetzwerk 324 ist
mit einem Vorverstärker 330' verbunden.
Ein Abwärtswandler
(down converter, DC) 344 ist mit dem Vorverstärker 330' verbunden.
Jeder Abwärtswandler 344 hat
einen Eingang 346 für
einen lokalen Oszillator (local oscillator, L.O.), der dafür verwendet
wird, die Frequenz des Abwärtswandlers
einzustellen.
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Jeder
Abwärtswandler 344 ist
mit einer Verteilerschaltung 348 verbunden. Die Verteilerschaltung 348 hat
Kanalfilter 350, die mit dem Abwärtswandler 344 verbunden
sind.
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Ein
Zeitmultiplex-Verteiler 352 (time division multiple access
switch, TDMA) ist mit den Kanalfiltern 350 verbunden. Der
TDMA-Verteiler 352 hat einen bordseitigen Computereingang 354,
der mit einer Routing-Tabelle verbunden sein kann, wie weiter unten
noch beschrieben wird. Der TDMA-Verteiler 352, wie bereits
oben beschrieben, stellt Verknüpfungen von
allen Strahlen, Diensten und Nutzern bereit und zudem gezielte Dienste
sowohl von einem Punkt zu einem anderen Punkt als auch von einem
Punkt zu mehreren anderen Punkten zur Verfügung. Der TDMA-Verteiler 352 schaltet
die zu übertragenden
Signale entweder auf denselben Strahl für die Aufwärtsverbindung von dem das Quellensignal
gesendet wurde oder mittels eines anderen Strahls für die Abwärtsverbindung
basierend auf dem Zeitintervall, das dem Quellensignal gemäß der bordseitigen
Recheneinheit 354 zugewiesen wurde. Der TDMA-Verteiler 352 ist
innerhalb der Zeitdomäne
verriegelt (gated), um genaue Zeitfenster für die verschiedenen gewünschten
Ausgangssignale bereitzustellen. Verschiedene TDMA-Verteiler 352 sind
im Stand der Technik bekannt.
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Zudem
sind Kanalmultiplexer 356 in der Verteilerschaltung 348 enthalten.
Die Kanalmultiplexer 356 haben verschiedene Eingänge von
dem TDMA-Verteiler. Die Ausgänge
der Kanalmultiplexer 356 sind mit einem Aufwärtswandler 358 verbunden. Jeder
Aufwärtswandler 358 hat
einen Eingang 360 für
einen lokalen Oszillator. Jeder Aufwärtswandler 358 ist
mit einem Leistungsverstärker 362 verbunden.
Jeder Leistungsverstärker 362 ist
mit einem Strahlformungsnetzwerk 328' von der oben beschriebenen Art
verbunden. Jedes Strahlformungsnetzwerk 328' ist mit dem Sendearray 322' verbunden.
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Die
Kommunikationssteuerschaltung 318' hat eine Rekonfigurationsschaltung 339', die einen Synthesizer 364 mit
programmierbarer Frequenz aufweist. Der Synthesizer 364 mit
programmierbarer Frequenz hat Ausgänge 366 des Synthesizers
mit programmierbarer Frequenz, die mit den Eingängen 346 des lokalen
Oszillators des Abwärtswandlers 344 und
mit den Eingängen 360 des
lokalen Oszillators des Aufwärtswandlers 358 verbunden
sind. Der Synthesizer 364 mit programmierbarer Frequenz
hat einen Eingang 368, der mit einem bordseitigen Computer 370 verbunden
ist. Der bordseitige Computer 370 stellt Abstimminformationen
für den
Synthesizer 364 mit programmierbarer Frequenz durch den
Eingang 368 bereit.
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Der
bordseitige Computer 370 ist mit einer Routing-Tabelle 372 verbunden.
Die Routing-Tabelle 372 ist mit einem Eingang 354 für den bordseitigen Computer
(on-board computer, OBC) des TDMA-Verteilers 352 verbunden.
Die Routing-Tabelle 372 speichert Informationen bezüglich der
gewünschten
Strahlbreite und der Zeiten, die jedem Strahl zugeordnet sind. Der
bordseitige Computer 370 kann mit einer Befehlsleitung
und zu und von einer Steuerung für
die Aufwärtsverbindung
und für
die Abwärtsverbindung
verbunden sein. Der bordseitige Computer 370 kann auch
die Amplituden- und Phasengewichtungssteuerung, wie oben beschrieben, steuern.
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Unter
Bezugnahme auf die 4 ist dort eine alternative
Verteilerschaltung 348' gezeigt,
die die Verteilerschaltung 348 aus der 3 ersetzen kann.
Die Verteilerschaltung 348 hat Kanalfilter 350' und Kanalmultiplexer 356', die jeweils
entsprechend mit den Abwärtswandlern 344 und
den Aufwärtswandlern 358 verbunden
sind. In der 4 ist der TDMA-Verteiler 352 aus
der 3 durch einen Signalprozessorpaketverteiler 374 ersetzt
worden. Verschiedene Arten von Paket-Verteilern 374 sind
denjenigen bekannt, die sich auf diesem technischen Gebiet auskennen.
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Während des
Betriebs, wenn verschiedene Bereiche der Nutzlast rekonfiguriert
werden sollen, wie bspw. eine Rekonfiguration der Antenne, eine Rekonfiguration
der Frequenz oder eine Rekonfiguration von Strahl-zu-Strahl, kann
eine Bodenstation über
eine Befehlsleitung oder einen Steuerkanal Informationen an den
Satelliten senden, um die bordseitige Nachschlagetabelle (look-up
table) zu aktualisieren. Der bordseitige Computer kann verwendet werden,
um die Amplituden- und Phasengewichtungskoeffizienten zu berechnen,
die erforderlich sind, um die Strahlen für die Aufwärtsverbindung und für die Abwärtsverbindung
zusammenzusetzen bzw. zu synthetisieren. Der Synthesizer mit programmierbarer
Frequenz, der mit dem bordseitigen Computer verbunden ist, wird
verwendet, um die Kommunikationsfrequenzen zu steuern.
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Alternativ
dazu kann auch der bordseitige Computer verwendet werden, um die
Routing-Tabelle periodisch oder bei Bedarf zu aktualisieren, und zwar
durch eine Befehlsleitung oder einen HF-Steuerkanal von der Bodenstation
während
des Betriebs des Satelliten.
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Wenn
ein rekonfigurierbarer Satellit bewegt wird, um einen Satelliten
innerhalb eines Netzwerks zu ersetzen, kann eine Stationsbeibehaltung
bezüglich
Ost/West und Nord/Süd
in konventioneller Art und Weise durchgeführt werden, so dass der rekonfigurierbare
Satellit in der geeigneten Orbitposition positioniert werden kann.
Wenn der Satellit in die geeignete Position bewegt wurde und nachdem
der Satellit geeignet konfiguriert wurde, um den Satelliten aus dem
Netzwerk zu ersetzen, kann der rekonfigurierbare Satellit seinen
Betrieb fortsetzen. Der rekonfigurierbare Satellit kann auch zu
einer beliebigen Zeit während
des Betriebs des Satelliten rekonfiguriert werden.
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Auch
wenn hier die beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung im Detail
beschrieben wurde, werden diejenigen, die sich auf diesem Gebiet auskennen,
auf das sich die Erfindung bezieht, erkennen, dass verschiedene
alternative Aufbauten und Ausgestaltungen zum Ausüben der
Erfindung gemäß der Definition
durch die nachfolgenden Ansprüche
möglich
sind.