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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kommunikationssysteme und
insbesondere Satellitenkommunikationssysteme.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Satellitenkommunikationssysteme
sind weit verbreitet, um Video, Sprach- und Datenkommunikationsdienste
weltweit zu unterstützen.
In den letzten Jahren wurden solche Dienste an einzelne Endbenutzer
direkt über
kleine feste oder mobile Endgeräte auf
einer Punkt-zu-Punkt-Basis ausgeliefert.
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Es
wird erwartet, dass tragbare mobile Endgeräte und andere personenbezogene
Endgeräte
mit ultrakleiner Apertur in breitem Umfang mit allen Typen von Satellitensystemen
für mobile
und feste Telefonie, Daten/Fax, interaktive Bandbreiten auf-Anforderungs-
und Multimedia-Anwendungen verwendet werden.
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All
solche Satellitensysteme stützen
sich auf die Benutzung einer oder einer Kombination von Einzelkanal
pro Träger
(SCPC), Zeitmultiplex (TDMA) oder Codemultiplex (CDMA) Übertragungstechnologien.
Solche Systeme führen
zu einer Übertragung einer
großen
Anzahl von Signalträgern
in einer Frequenzmultiplex(FDMA)-Anordnung, und auf einer Mehrfachzugriffs-Basis,
die auf Anforderung zugeteilt wird (DAMA; Demand-Assigned Multiple-Access). Bei
diesen Systemen wird jedem Benutzer ermöglicht, auf das System zuzugreifen
und dieses zu benutzen nur wenn der Benutzer Bedarf hat und selbst dann
werden die Systemressourcen dem Benutzer basierend auf einem Bedarf
zugeteilt. Aus der Sicht eines Satellitenkommunikationssystems haben
die Benutzer keinen dedizierten Vollzeitübertragungskanal, sondern teilen
vielmehr solche Kanäle
mit anderen Nutzern. Darüber
hinaus müssen Signalübertragungen
von Endbenutzer-Endgeräten
zu dem Satelliten so lange nicht erfolgen, wie keine Information
zu übertragen
ist.
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Beispiele
solcher Satellitenkommunikationssysteme umfassen geostationäre (GSO)
und nicht-geostationäre
(NGSO) Systeme auf einer Erdumlaufbahn, die für mobile und ortsfeste Telefonieanwendungen
verwendet werden zusätzlich
zu den neuen Breitbandsystemen für
Multimediadienste mit Bandbreite-auf-Anforderung und Punkt-zu-Punkt-Übertragung.
Die geschäftlichen
Anforderungen hoher Kapazität
und breiter Abdeckung zu erfüllen,
müssen
solche Systeme eine große
Anzahl von Punktstrahlen mit sehr hoher Verstärkung einsetzen.
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Allgemein
können
Kommunikationssatelliten ein großes geographisches Gebiet mit
einem einzelnen oder mehreren Kommunikationsstrahlen abdecken (in
einigen Fällen
sind es bis zu einigen hundert Strahlen). Das gesamte verfügbare Funkfrequenzspektrum
für jeden
Satellitenstrahl wird allgemein in eine Anzahl von kleineren Kanälen aufgebrochen. Jeder
Funkfrequenzkanal kann verwendet werden, basierend auf vielen Systemendesignaufgaben,
um Signale zu tragen, indem eine der drei Übertragungstechnologien (SCPC,
TDMA oder CDMA) eingesetzt wird, die zuvor genannt wurden. In Systemen
mit einer Bedarfs-Zuteilung wird die Übertragung des Signalträgers durch
jedes Benutzerendgerät
in einem Kanal über
einen zentralen Systemcontroller verwaltet. Der Leistungspegel jedes
Trägers
und die Höhe der
Satellitenabwärtsverbindungsleistung,
die von dem Träger
benutzt wird, wird durch viele Systemparameter bestimmt, wird aber
im Allgemeinen fest vorgegeben, sobald er bestimmt ist. Solche Systeme verwenden
jedoch typischerweise eine Aufwärtsverbindungsleistungssteuerung,
um Ausbreitungsanomalien zu kompensieren, so dass der am Satelliten ankommende
Signalpegel relativ konstant ist.
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An
Bord des Satelliten trägt
jeder Abwärtsverbindungsstrahl
Signale von einem oder mehreren Nutzlastzwischenverstärkern bzw.
Repeater. Die Repeater können
vom bent-pipe-Typ (Transponder) oder vom regenerativen Typ sein,
die analoge oder digitale Signalverarbeitungstechnologien verwenden.
Jeder Repeater kann einen zweckgebundenen bzw. dedizierten Hochleistungsverstärker (HPA)
aufweisen oder eine Hybridmatrixverstärkeranordnung mit anderen Repeatern
teilen. Jeder Repeater kann ebenfalls einem einzelnen Signalträger zugeordnet sein
oder kann verwendet werden, um mehrere Träger zu unterstützen. All
solche Hochleistungsverstärkeranordnungen,
die mehrere Träger
unterstützen, werden
in einem linearen Modus betrieben.
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Die
gesamte Abwärtsverbindungsleistung
jedes Satelliten wird unter ihren Repeatern basierend auf dem projizierten
Verkehrsaufkommen jedes Repeaters verteilt. Bei bent-pipe-Designs
wird die Repeaterleistung auch jedem Träger zuvor zugewiesen basierend
auf einer maximalen Anzahl solcher Träger, die der Repeater unterstützen muss.
Mit anderen Worten wird ein vorbestimmter Teil der Repeaterleistung
immer für
jeden Signalträger
reserviert, egal ob der Träger
momentan vorhanden ist oder nicht. Bei regenerativen Designs, bei
denen der Benutzerverkehr durch jeden Repeater im Allgemeinen in
einzelne abwärtsverbindungszeitgemultiplexte
Träger
gemultiplext wird, wird die Repeaterleistung vollständig zu
jedem Zeitpunkt verwendet, unabhängig
vom Verkehrsvolumen. Dies gewährleistet
die Verfügbarkeit der
Leistung für
jeden Träger
(oder Benutzerdatenbursts) während
Perioden mit hohem Verkehrsaufkommen, wenn jeder Repeater mit maximaler
Kapazität
belastet wird. Wie jedoch mit allen Übertragungstechniken mit Mehrfachzugriff
und Anforderungszuteilung, tritt die Spitzenbelastung des Systems
nur während
eines kleinen Abschnitts des täglichen
oder periodischen Betriebs auf. Darüber hinaus tritt die Spitzenverkehrsbelastung
für jeden
Repeater üblicherweise
nach einigen Jahren nach der Systeminbetriebnahme auf, wenn die
vollständige
Anzahl von Benutzerendgeräten
verwendet werden und in Betrieb sind.
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Satelliten-basierte
Kommunikationssysteme als solche werden mit einer Kapazität eingesetzt,
um ein System zu unterstützen,
das im Allgemeinen die maximale Verkehrsbelastung in einigen Jahren
danach erreicht. Selbst dann wird die gesamte Nutzlastleistung jedes
Repeaters nur für
einen kleinen Teil der Zeit verwendet, während der täglichen Spitzenverkehrszeiten.
Für alle
anderen Zeiten wird die Leistung jedes Repeaters für viele
Kanäle
oder Träger
reserviert, die nicht aktiv sind. Das Erkennen dieser groben Unter-Benutzung
der teuren Satellitennutzlastleistung liefert eine wesentliche Möglichkeit
zur Verbesserung, wie sie durch die vorliegende Erfindung erreicht
wird. Ein Design von gleichmäßig belasteten
Leistungsverstärkern
unter variierenden Verkehrslastbedingungen für einen Mehrfachstrahlsatelliten
ist in
US 5,550,550 offenbart.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Demgemäß ist es
eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren
zur effizienteren Verwendung der Leistung jedes Satelliten-Repeaters/Transponders
während
Zeitperioden mit geringem Verkehr, um die Gesamtleistung des Systems
in einem Mehrträger,
Anforderungs-zugeteilten Satellitenkommunikationssystems zu verbessern.
In solchen Systemen wird die Satellitennutzlast im Allgemeinen aus
einer Anzahl von nicht regenerativen (bent-pipe) Repeater-Abschnitten aufgebaut, wobei
jeder Repeater die aktiven Signalträger verarbeitet, die innerhalb
eines bestimmten Abschnitts des Satellitenfrequenzspektrums vorhanden
sind. Diese Repeater arbeiten in einem linearen Modus, bei dem die
Höhe der
Abwärtsverbindungs-
bzw. Downlink-Leistung jedes Signalträgers (wie es beim Satelliten
ankommt) direkt proportional zu dem Pegel ist, der von einer Bodenstation übertragen
wird. Solche Systeme können
auch Aufwärtsverbindungs-
bzw. Uplink-Leistungssteuerung einsetzen, um verschiedene Ausbreitungsanomalien
zu kompensieren und einen relativ konstanten Signalpegel aufrecht
zu erhalten.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme und
Verfahren zur Verbesserung der Verwendung der Satellitenleistung
anzugeben, ob dynamisch oder automatisch, durch Zuteilung der Leistung
an jeden Repeater aus den Signalträgern, die diese passieren,
entsprechend den aktuellen Verkehrslastbedingungen. Während Zeitperioden
mit geringer Verkehrslast empfängt
jeder Träger
einen bestimmten zusätzlichen
Betrag an Abwärtsverbindungsleistung
(im Vergleich zu dem geringeren Volllastwert), was zu einer wesentlichen
Verbesserung der Systemleistung führt.
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Die
vorliegende Erfindung kann entweder als Boden-gestütztes System
oder als Satelliten-gestütztes
System implementiert werden. Bei bestehenden Satellitensystemen
(die bereits gestartet sind und in Betrieb sind) kann die vorliegende
Erfindung in die existierende Geräteinfrastruktur am Boden integriert werden.
Bei neueren Systemen wird die vorliegende Erfindung bevorzugt als
Teil der Satellitennutzlast selbst implementiert.
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Bei
der Ausführung
der zuvor genannten Aufgaben und anderer Aufgaben und Merkmale der vorliegenden
Erfindung für
eine Boden-gestützte
Implementierung wird ein System zur Steuerung bzw. Regelung des
Leistungspegels der Uplink-Träger
bereitgestellt, wie in Anspruch 1 definiert, um die Verwendung der
Satelliten-Repeaterleistung
zu verbessern. Das System wird als eine dynamische Trägerleistungszuteilungs(DCPA)-Anordnung
an jeder Einspeise-Bodenstation implementiert oder alternativ in die
Satellitennutzlast eines Kommunikationsnetzwerkes integriert. Die
DCPA-Anordnung umfasst DCPA-Treiber-Verstärkermodule und zugeordnete Schaltungen,
die vor dem Aufwärtswandler
und der Hochleistungsverstärker(HPA)-Anordnung
innerhalb der Bodenstation eingefügt werden. An jeder Einspeisestation
sammelt die DCPA-Anordnung die ausgehenden Zwischenfrequenz(IF)-Träger, die
dem gleichen Satelliten-Repeater zugeteilt sind, und gruppiert sie
in ein zusammengesetztes Signal. Der DCPA-Treiber-Verstärker steuert
den Pegel jedes zusammengesetzten IF-Signals entsprechend der aktuellen
Gesamtbelastung jedes Repeaters. Jeder DCPA-Treiber-Verstärker, der mit einem der IF-Signale
verknüpft
ist, besitzt eine steuerbare Verstärkerfunktion. Bei Satellitenkommunikationssystemen,
die eine einzelne Einspeise-Bodenstation einsetzen, wird die Verstärkungssteuerungsfunktion
jedes Treiber-Verstärkers
vorzugsweise automatisch ausgeführt.
Wenn die gesamte Verkehrsbelastung für einen Repeater oberhalb eines
vorbestimmten oder einstellbaren Schwellenwerts ist, wählt der
zugeordnete Treiber-Verstärker
automatisch eine Verstärkungsposition,
die relativen Null-Verstärkungen
mit Bezug auf den nominalen Wert entspricht, der für eine 100% Volllastbedingung
benötigt
wird, d.h. es wird keine zusätzliche
Verstärkung
oder Boost bereitgestellt. Wenn die Belastung unterhalb des Schwellenwerts liegt,
wählt der
Treiber-Verstärker
automatisch einen festen Verstärkungspunkt,
der einen bestimmten Betrag oberhalb der relativen Null-Verstär kung liegt, d.h.
dass die Verstärkung
basierend auf der reduzierten Systembelastung des jeweiligen Repeaters
erhöht
wird. Der Treiber-Verstärker
arbeitet bei dieser Verstärkungsposition,
während
die Verkehrslast unterhalb des Schwellenwertpunktes ist. Auf diese
Art und Weise erhalten alle aktiven Träger, die den Verstärker durchlaufen,
eine feste Verstärkung
ihrer Leistungspegel. Dies führt
wiederum zu einer entsprechenden Erhöhung, wenn die Träger durch
die HPA-Anordnung der Einspeise-Bodenstation
laufen. Der erhöhte
Uplink-Pegel führt
zu einer entsprechenden Erhöhung
der Downlink-Leistung jedes betroffenen Trägers, der durch den Satelliten-Repeater läuft, was
zu einer verbesserten Leistungsverwendung führt, um die Systemleistung
zu erhöhen.
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Ein
Verfahren, wie es in Anspruch 8 definiert ist, liefert ebenfalls
eine verbesserte Leistungsverwendung und eine erhöhte Effizienz
für Kommunikationssysteme,
bei denen mehrere Einspeise-Bodenstationen verwendet werden, die
alle die gleichen Satelliten-Repeater belasten. Das Verfahren steuert den
Gesamtleistungspegel der Uplink-Signale in einer Weise, wie sie
zuvor für
eine einzelne Einspeise-Bodenstationsimplementation beschrieben
wurde. Wenn jedoch mehrere Einspeise-Bodenstationen verwendet werden,
wird die Verstärkungssteuerungsfunktion
jedes DCPA-Treiber-Verstärkers von einem
Netzwerkkontrollzentrum mit bedarfszugeteiltem Mehrfachzugriff (NDCC;
Network Demand-Assigned Multiple-Access Control Center) bestimmt.
Das NDCC verwaltet zentral die gesamte oder zusammengesetzte Verkehrszuordnung
und Belastung jedes Satelliten-Repeaters über deren Interaktion mit allen
Einspeise-Bodenstationen. Somit kennt das NDCC die Gesamtbelastung
jedes Satelliten-Repeaters, die er durch alle Einspeise-Bodenstationen
erfährt,
und wählt
eine gemeinsame Verstärkungsposition
für die
DCPA-Treiber-Verstärker
aller Einspeise-Bodenstationen
entsprechend aus. Das NDCC kommuniziert vorzugsweise mit jeder Einspeisestation
zu jedem Zeitpunkt, um diese Funktion auszuführen.
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Die
vorliegende Erfindung gruppiert einzelne Benutzerträger basierend
auf dem gewünschten
Satelliten-Repeater, und nicht durch Gruppieren auf der Basis des
Benutzerorts, wie in den bekannten Systemen. Nach dem Gruppieren
entsprechend dem gewünschten
Repeater durchläuft
jedes zusammengesetzte IF-Signal ein DCPA- Treiber-Verstärkermodul für eine Pegelsteuerung, wie
zuvor beschrieben. Das Ausgangssignal der DCPA-Treiber-Verstärker-Module
wird dann zu einem einzelnen zusammengesetzten Signal kombiniert
und dem Aufwärtswandler-HPA-Teilsystem
zugeführt,
wie bei den existierenden Systemen. Die jeweilige DCPA-Konfiguration wird
auf einer Fall-zu-Fall-Basis festgelegt, abhängig von den Konfigurationsdetails
des existierenden Netzwerks. Allgemein umfasst die DCPA-Konfiguration
eine Anzahl von DCPA-Treiber-Verstärkermodulen, Signalteilern,
Bandpassfiltern und Kombinierern, wie nachfolgend in größerem Detail
erläutert
werden wird.
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Für alle neuen
Systeme kann die vorliegende Erfindung als Teil jedes Satelliten-Repeaters
in Form eines DCPA-Treiber-Verstärkers
implementiert werden, der den herkömmlichen Treiber-Verstärker ersetzt,
der der HPA-Einheit für
den Repeater vorgeht. In solchen Systemen steuert der DCPA-Treiber-Verstärker automatisch
die Verstärkung,
wie mit Bezug auf den Fall der einzelnen Einspeisestation bei einer Boden-gestützten Tmplementierung
beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung besitzt eine Anzahl von Vorteilen im Vergleich
zu früheren
Systemen und Verfahren. Die vorliegende Erfindung verwendet die
Downlink-Leistung der Repeater unter allen Belastungsbedingungen
besser, was zu einer Erhöhung der
Downlink-Leistung für
jeden Träger
bei reduzierten Verkehrsbelastungsbedingungen führt. Diese Erhöhung der
Downlink-Leistung führt
zu einer entsprechenden Erhöhung
der Downlink-Sicherheit bzw. Reserve. Als Ergebnis ergibt sich daraus,
dass die Kommunikationsverbindung eine höhere Verfügbarkeit hat, im Vergleich
zu der Verbindungsverfügbarkeit, die
bei den Leistungssystemen des Standes der Technik mit geringerer
Leistungsfestsetzung erreichbar ist. Um die gleiche höhere Durchschnittsverbindungsverfügbarkeit
zu erreichen unter Einsatz herkömmlicher
Verfahren, müsste
mehr Downlink-Leistung jedem Träger
zugeteilt werden, was zu einer Erhöhung der gesamten benötigten Repeater-Leistung und
damit der gesamten Satellitenleistung bei zusätzlichen Kosten führen würde, falls
zusätzliche Leistung überhaupt
verfügbar
ist. Die vorliegende Erfindung kann somit wie eine Erhöhung der
Satellitenleistung betrachtet werden, die sich in verschiedenen Systemvorteilen
manifestiert, um die gesamte Systemleistung zu verbessern, ohne
die zugehörigen Nachteile
erhöhter
Kosten und eines erhöhten
Gewichts zu erleiden.
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Bei
neuen Systemen können
die sich ergebenden Vorteile der vorliegenden Erfindung direkt angewendet
werden, um die erforderliche Satellitennutzlastleistung für eine bestimmte
Mission zu reduzieren, um damit die Kosten zu reduzieren. Bei existierenden
Systemen umfassen die Vorteile der vorliegenden Erfindung eine Erhöhung der
gesamten Anzahl von Trägern,
die von dem System unterstützt werden
(falls zusätzliches
Frequenzspektrum verfügbar
ist), eine Erhöhung
der Durchschnitts-Verbindungssicherheit
und Verfügbarkeit
der Kommunikationsdienste, eine Erhöhung des Systemabdeckungs- und
Dienste-Gebiets (wenn mit einem Upgrade der ausgestrahlten Leistung
der Endbenutzerstationen kombiniert), oder einer Kombination davon,
wie von dem Systemeigner und dem Systemoperator festgelegt. Die
vorherigen Aufgaben und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich leichter für den Fachmann aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung der besten Modi zur Ausführung der
Erfindung, wenn sie mit den begleitenden Zeichnungen zusammen betrachtet wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 zeigt
einen allgemeinen Aufbau eines Satellitenkommunikationssystems,
bei dem die vorliegende Erfindung integriert werden kann;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das die Integration der DCPA-Anordnungen in die
Einspeise-Bodenstationen entsprechend der vorliegenden Erfindung
für eine
Boden-gestützte
Implementierung zeigt;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das Details einer Dynamic Carrier Power Allocation(DCPA)-Anordnung
für eine
Boden-gestützte
Implementierung der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das ein DCPA-Treiber-Verstärkermodul entsprechend der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
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5 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Verbesserung der Verwendung
von Satellitennutzlastleistung entsprechend der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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Bester Modus
zur Ausführung
der Erfindung
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Bezug
nehmend auf die 1 ist ein Satellitenkommunikationssystem 10 dargestellt.
Das Satellitenkommunikationssystem 10 umfasst eine Vielzahl von
Einspeise-Bodenstationen 12, die sich auf der Erde befinden.
Die Einspeise-Bodenstationen 12 senden Signale an einen
Satelliten 16 in einer Umlaufbahn um die Erde. Der Satellit 16 umfasst
zumindest einen Zwischenverstärker
bzw. Repeater 18, der Signale von Einspeise-Bodenstationen 12 empfängt, die
Signale verarbeitet, deren Frequenz ändert und die Signale zu einer
oder mehreren Endbenutzerstationen (EUS) 20 sendet, die
sich auf der Erde befinden. Der Satellit 16 kann Signale
senden, indem ein einzelner Strahl oder mehrere Strahlen verwendet werden,
deren jeder von einem einzelnen oder einer Menge von Repeater-Abschnitten
unterstützt
wird, abhängig
von der jeweiligen Anwendung.
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Einspeise-Bodenstationen 12 sind
vorzugsweise ortsfest angeordnet. Die Endbenutzerstationen 20 sind
ortsfest, tragbar oder mobil. Jede Einspeise-Bodenstation 12 hat
eine Antenne 22 zum Senden von Signalen über Träger geeigneter
Frequenzen zu einer Empfangsantenne 26 des Satelliten 16.
Jede Endbenutzerstation 20 hat eine Antenne 28 zum Empfang
der Signale, die über
geeignete Träger
von einer sendenden Antenne 32 des Satelliten 16 gesendet
wurden. In den meisten Anwendungen kann die gleiche Antenne sowohl
für das
Senden als auch für
das Empfangen von Signalen verwendet werden.
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Ein
oder mehrere Repeater 18 (am besten in 2 dargestellt)
sind zwischen der Empfangsantenne 26 und der Sendeantenne 32 verbunden.
Die vorliegende Er findung kann in einer Vielzahl von Kommunikationsanwendungen
verwendet werden. Beispielsweise kann das Satellitenkommunikationssystem 10 zur Übertragung
von Telefonie und Datensignalen eingesetzt werden. Private oder öffentliche Telefonie
und Datennetzwerke 36 können
mit einer oder mehreren Einspeise-Bodenstationen 12 verbunden
werden. Eine Netzwerk-DAMA und ein Kontrollzentrum (NDCC) 40 können eingesetzt
werden, um den Kommunikationsverkehr der Einspeise-Bodenstationen 12 zu überwachen
und zu steuern, wie in größerem Detail
nachfolgend erläutert
werden wird.
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Es
wird nun auf die 2 Bezug genommen. Ein Blockdiagramm
verschiedener Komponenten des Kommunikationssystems 10 zeigt
den Einsatz einer Dynamic Carrier Power Allocation (DCPA) entsprechend
der vorliegenden Erfindung. Vorzugsweise benutzt das Satellitenkommunikationssystem 10 eine
Architektur mit Mehrfachträgern
pro Repeater und anforderungszugeteilter Übertragung. Alle Signalträgerfrequenz/Kanalzuordnungen
zu den Einspeisestationen 12 und Endbenutzerstationen 20 zusammen
mit der Systembelastung werden von dem NDCC 40 verwaltet
und gesteuert. Das Kommunikationssystem 10 kann nur eine
einzelne Einspeise-Bodenstation 12 haben, wobei in diesem
Fall die Funktionalität
des NDCC 40 in die Einspeise-Bodenstation aufgenommen sein
kann.
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Die
Einspeise-Bodenstationen 12 senden Signale an die Endbenutzerstationen 20 über einen oder
mehrere Repeater-Abschnitte 18 (von eins bis "m" nummeriert) des Satelliten 16.
Der Satellit 16 empfängt
Aufwärts-
bzw. Uplink-Signale über
die Empfangsantenne 26 und weist sie einem oder mehreren
Repeater-Abschnitten 18 basierend auf der Trägerfrequenz
des Signals zu. Jeder Repeater-Abschnitt 18 wandelt die
Signale in eine Abwärtsverbindungs-
bzw. Downlink-Frequenz um, und kann eine Verstärkung mit festem Verstärkungsfaktor
einsetzen, um das Signal für
den Weitertransport über
einen oder mehrere Strahlen zu den Endbenutzerstationen 20 vorzubereiten.
Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die Blöcke, die
die Satelliten-Repeater 18 darstellen, wie in 2 gezeigt,
rein funktionale Darstellungen aus Vereinfachungsgründen präsentieren.
Natürlich
könnten
in der Praxis viele Nutzlast teilsysteme, einschließlich Empfangs-
und Sendeantennen, Empfänger,
HPA-Anordnungen und Ähnliches
von verschiedenen konzeptionellen Repeatern geteilt werden.
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Wo
mehr als eine Einspeise-Bodenstation 12 in einem Kommunikationssystem 10 verwendet
wird, wird die Verkehrslastkoordination unter den Einspeise-Bodenstationen 12 von
der NDCC 40 bereitgestellt. Jede Einspeise-Bodenstation 12 umfasst
Network Interface Equipment 44, über das die Einspeise-Bodenstationen 12 mit
dem Netzwerk 36 verbunden sind. Jede Einspeise-Bodenstation 12 umfasst ferner
eine Vielzahl von Kanaleinheiten (CU; Channel Units) 46.
Die Kanaleinheiten 46 verarbeiten und modulieren Benutzerinformationssignale
in Zwischenfrequenz(IF)-Signale zur Übertragung, demodulieren zusätzlich empfangene
IF-Signale, um Benutzerinformationen wiederzugewinnen. Die Anzahl
der Kanaleinheiten 46 im Betrieb und aktiv zu einem bestimmten
Zeitpunkt hängt
als solches von der Verkehrslast des Kommunikationssystems 10 ab.
In Zeitperioden mit schwachem Verkehr werden nur einige wenige Kanaleinheiten 46 tatsächlich gleichzeitig
aktiv sein.
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Signalträger von
den Einspeise-Bodenstationen 12 entsprechend den Kanaleinheiten 46 werden zu
dem Satelliten 16 gesendet und werden nach dem Empfang
zu verschiedenen Repeater-Abschnitten 18 geleitet. Jede
Kanaleinheit 46 wird dynamisch vom NDCC 40 zugeordnet,
um über
einen zugewiesenen Repeater-Abschnitt 18 entsprechend einem
vorbestimmten Trägerfrequenzplan
zu arbeiten. Einspeise-Bodenstationen 12 umfassen
ferner einen Signalkombinierer 48, der mit den Kanaleinheiten 46 verbunden
ist, um die modulierten IF-Signale zu kombinieren. Das kombinierte
oder zusammengesetzte Signal wird zu der Dynamic Carrier Power Allocation(DCPA)-Anordnung 50,
einem Aufwärtswandler (U/C) 52 und
einem Hochleistungsverstärker
(HPA) 54 übermittelt.
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3 zeigt
ein allgemeines Blockdiagramm zur Umsetzung des DCPA-Systems und
des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung für Satellitensysteme,
die bereits verwendet werden und im Betrieb sind. Eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann implementiert werden, indem die DCPA-Anordnung 50 in
die Einspeise-Bodenstationen) integriert wird, wie dargestellt.
Die DCPA-Anordnung 50 umfasst einen Leistungsteiler oder
Weiche 60, eine Vielzahl von Sätzen 62 von Bandpassfiltern 64,
eine Vielzahl von Signalkombinierern 66, eine Vielzahl
von DCPA-Modulen 68 und einen Signalkombinierer 70.
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Im
Betrieb wird das kombinierte IF-Signal vom Kombinierer 48 (2)
durch den Leistungsteiler 60 auf die Bandpassfilter 64 aufgeteilt.
Innerhalb einer Einspeise-Bodenstation 12 unterscheiden
sich die Durchlassbänder
der Filter 64 voneinander, so dass jedes Bandpassfilter 64 einen
Teil des gesamten IF-Spektrums trennt und damit eine Anzahl der einzelnen
IF-Träger
trennt. Die Vielzahl von Filtergruppen 62 trennt und kopiert
zusammen all diese IF-Träger
(zusammengesetzte Signale), die von dem gleichen Satelliten-Repeater-Abschnitt 18 neu
gesendet werden. Kombinierer 66 kombiniert die Ausgangssignale
all der zugeordneten Bandpassfilter 64 eines Filtersatzes 62 entsprechend
einem bestimmten Repeater-Abschnitt 18, um ein zusammengesetztes
IF-Signal zu formen. Filter 64 sind mit 1-1 bis 1-j und
m-1 bis m-j bezeichnet, wobei die erste Zahl einen zugeordneten
Repeater-Abschnitt und die zweite Zahl das jeweilige Spektralband
des Filters darstellt.
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Das
Ausgangssignal jedes Kombinierers 66 (d.h. das zusammengesetzte
IF-Signal für einen
jeweiligen Repeater) wird variieren abhängig von der Anzahl der aktiven
Kanaleinheiten 46, die einem bestimmten Repeater-Abschnitt 18 zugewiesen
sind. Nach dem Kombinieren durch einen entsprechenden Signalkombinierer 66 wird
jedes zusammengesetzte IF-Signal von einem entsprechenden DCPA-Modul 68 verstärkt, was
mit Bezug auf die 4 und 5 im Detail
beschrieben werden wird. Für
Systeme mit einer einzelnen Einspeise-Bodenstation arbeiten DCPA-Module 68 autonom,
um die Verstärkung,
mit dem die Signale beaufschlagt werden, basierend auf der aktuellen
Last jedes Repeater-Abschnitts zu steuern. Für Systeme mit mehreren Einspeisestationen
arbeiten DCPA-Module 68 unter der Kontrolle des System-NDCC über Befehle 80,
wie in größerem Detail
mit Bezug auf 4 erläutert werden wird.
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Ausgangssignale
der DCPA-Module 68 werden dann vom Kombinierer 70 kombiniert,
um ein anderes zusammengesetztes IF-Signal zu erzeugen, das dem
Aufwärtswandler 52 und
dem Hochleistungsverstärker 54 zugeführt wird
(am besten in 2 dargestellt). Vorzugsweise
arbeitet der HPA 54 in einem linearen Mehrfachträger-Modus,
um das sich ergebende zasammengesetzte Signal (aus mehreren IF-Signalen zusammengesetzt)
auf einen Leistungspegel zu verstärken, der zur Übertragung über die
Antenne 22 zu einem oder mehreren Repeatern 18 des
Satelliten 16 geeignet ist. Jeder Repeater 18 empfängt einen
Teil der Uplink-Signale, die Frequenzen haben, die innerhalb des
vorbestimmten Frequenzbereichs fallen. Die Signale werden dann verstärkt und
in Downlink-Frequenzsignale umgewandelt, um sie über die Antenne 32 zu
Endbenutzerstationen 20 weiterzusenden. Anders als die
Modifikationen zur Umsetzung des DCPA, wie zuvor beschrieben, werden
die übrigen
Funktionen der Einspeisestationen in herkömmlicher Weise ausgeführt.
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Bei
den bekannten Kommunikationssystemen wird jedes IF-Signal von jeder
Kanaleinheit in jeder Einspeise-Bodenstation gleich behandelt und wird
einer festen Leistungsverstärkung über die HPAs
beaufschlagt, unabhängig
davon, wie viele andere Träger
gleichzeitig vorhanden sind. Die End-zu-End-Verbindung über jeden
Satelliten-Repeater wird entsprechend entworfen, um die erforderliche
Leistung zu liefern, als wäre
jeder Repeater 100%ig mit Verkehr ausgelastet, so dass die Repeater-Leistung vollständig erschöpft wäre. Wenn
die Verkehrslast nicht bei 100 % liegt, sendet jeder Träger zu dem
Satelliten immer noch mit dem gleichen festen Pegel. Bei einem linearen
Kanal von Ende-zu-Ende wird nur ein Bruchteil der Repeater-Leistung
proportional zu der Anzahl der Uplink-Träger verwendet, wobei der Rest
der Leistung nicht benutzt d.h. im Leerlauf bleibt.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung überwacht
jedes DCPA-Modul 68 (in einem System mit einer einzelnen
Einspeise-Bodenstation) die Lastbedingung des zugeordneten Repeaters
und wählt
automatisch dessen Arbeits-Verstärkungsposition
aus. Für
die beste Systemleistung wird das DCPA-Modul vorzugsweise mit einer
bimodalen Verstärkungsfähigkeit
umgesetzt. Ein erster Arbeitspunkt entspricht einem Lastbereich
zwischen einem vorbestimmten DCPA-Schwellenwert und einem Punkt,
der 100 % Last darstellt. Dieser Punkt kann als relativer Nullverstärkungspunkt
bezeichnet werden, da die vorliegende Erfindung vorzugsweise keine
zusätzliche
Verstärkung
bereitstellt, wenn die Last innerhalb dieses Bereichs liegt. Wenn
die Verkehrslast unterhalb des DCPA-Schwellenwerts liegt, wird eine
feste relative Verstärkung
auf alle Signale angewendet, die dem jeweiligen Repeater zugeordnet sind.
Um Betriebsverschlechterungen zu vermeiden, sollte der DCPA-Schwellenwert
vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von etwa 40 bis 70 % der Volllastbedingung
gehalten werden. Für
irgendeinen bestimmten Arbeitspunkt arbeitet das DCPA-Modul wie ein
Verstärker
mit fester Verstärkung.
Solange die Transponder/Repeater-Lastbedingungen unterhalb des Schwellenwerts
liegen, erhöht
das DCPA-Modul den Pegel jedes zugeordneten Trägers um einen auswählbaren
konstanten DCPA-Verstärkungswert unabhängig von
dem aktuellen Grad der Gesamtlast.
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Als
Beispiel wird bei einem DCPA-Schwellenwert von 50 % das DCPA-Modul
eine feste relative Verstärkung
liefern, wie beispielsweise 3 dB, wenn die Gesamtlast in einem bestimmten
Repeater unterhalb 50 % des Maximalwerts liegt. Diese zusätzliche Verstärkung wird
so lange bereitgestellt werden, wie die Gesamtlast unterhalb des
DCPA-Schwellenwerts (50 % in diesem Beispiel) bleibt. Das DCPA-Modul erhöht den Pegel
jedes zugeordneten IF-Signals um einen festen Wert von 3 dB. Diese
Erhö- hung
wird direkt zu einer entsprechenden 3 dB-Erhöhung der Leistung durch den
zugeordneten HPA führen,
der die Träger
zu dem Satelliten sendet. Für
nicht regenerative Satellitennutzlasten wird dies wiederum die Repeater
proportional höher
ansteuern und zu einer 3 dB-Erhöhung
der gesendeten Leistung des Downlinks für jeden Träger führen. Wenn die Verkehrslast des
zugeordneten Repeaters den Schwellenwert übersteigt, kehrt das DCPA-Modul
zu dem Betrieb mit relativer Null-Verstärkung zurück, was der Verstärkung für Volllastbedingungen
entspricht. Auf diese Art und Weise gibt das DCPA-Modul der vorliegenden
Erfindung zumindest einiges (oder alles) der unbenutzten Transpanderleistung
den vorhandenen Signalträgern
ab, um die Systemleistung zu verbessern.
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4 ist
ein funktionales Blockdiagramm, das ein DCPA-Modul entsprechend
der vorliegenden Erfindung zeigt. Das dargestellte DCPA-Modul kann sowohl
in Boden-gestützten
als auch Satelliten-gestützten
Anwendungen verwendet werden. Das DCPA-Modul 68 umfasst
einen Verstärker 82 mit
einstellbarer Verstärkung,
der sein Eingangssignal von einem der Signalkombinierer 66 empfängt. Das DCPA-Modul 68 umfasst
ebenfalls einen Detektor 84, eine Referenzsignalquelle 86,
eine Komparatorlogik 88 und einen Befehlsempfänger 90.
Das zusammengesetzte Eingangssignal vom Kombinierer 66 stellt einen
Satz von Signalträgern
dar, die einen bestimmten Satelliten-Repeater durchlaufen, das vom
Verstärker 82 verstärkt wird,
wobei dessen Ausgangssignal vom Detektor 84 kontinuierlich
abgetastet wird. Der Ausgang des Detektors 84 wird der
Komparatorlogik 88 zugeführt, die es mit einem Referenzwert vergleicht,
der von der Referenzquelle 86 erzeugt wird. Der Referenzwert
stellt vorzugsweise die 100 % Verkehrslastbedingung für den jeweiligen
Repeater dar. Der Referenzwert kann über eine Kalibrierung 94 modifiziert
werden, die über
den Befehlsempfänger 90 in
Antwort auf einen NDCC-Befehl 80 für jene Systeme erzeugt wird,
die mehrere Einspeisestationen und einen NDCC verwenden. Die Komparatorlogik 88 legt
ihr Ausgangssignal basierend auf den Eingangssignalen vom Detektor 84 und
der Referenzquelle 86 entsprechend einem Lastalgorithmus
basierend auf der jeweiligen Anwendung fest.
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Bevor
irgendeiner der Satelliten-Repeater in Betrieb genommen wird, wird
vorzugsweise Leistung zu den vorherigen DCPA-Modulen geführt (ob
Teil des Repeaters auf dem Satelliten oder Teil der Einspeise-Bodenstation
auf der Erde). Nach Ausführung eines
Selbsttestes und einer Initialisierung wird das DCPA-Modul für die geeignete
Volllast (relativ Null) Verstärkung
und dem DCPA-Schwellenwertverstärkungswert
basierend auf einem vorbestimmten DCPA-Schwellenwertlastwert konfiguriert.
Da es keinen Verkehr gibt (und deshalb kein Eingangssignal vom Kombinierer 66 vorliegt),
gibt es auch kein Ausgangssignal vom DCPA-Verstärker 82. Der Detektor 84 gibt
einen "Kein Ausgangssignal"-Wert an die Komparatorlogik 88,
die dieses Signal mit dem Ausgangssignal von der Referenzquelle 86 vergleicht. Da
die Verkehrslast unterhalb des DCPA-Schwellenwerts ist, wählt die
Komparatorlogik 88 die DCPA-Schwellenwertverstärkung als anfänglichen Arbeitszustand
für den
Verstärker 82 aus.
Für die meisten
Systeme ist die relative Verstärkung,
die angewandt wird, wenn der Verkehr unterhalb des DCPA-Schwellenwerts
ist, vorzugsweise im Bereich von etwa 2 bis 4 dB unterhalb des Verstärkungswerts für Volllastbedingungen.
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Geht
man von einer relativen Verstärkung von
3 dB zum Zeitpunkt der anfänglichen
Konfiguration aus, wird das DCPA-Modul 68 den Leistungspegel
jedes Signalträgers,
der dieses durchläuft,
um 3 dB erhöhen.
Dies wird weitergehen, solange die Ausgangsleistung des Verstärkers 82 (vom
Detektor 84 überwacht),
zumindest 3 dB unterhalb des Volllastleistungswerts verbleibt. Die
relative Verstärkung
ist zusätzlich
zu der Verstärkung,
die normalerweise auf jeden Träger
angewendet werden würde,
um die zugehörige
HPA-Anordnung unter Volllastbedingungen richtig anzusteuern. Wenn
die gesamte Last in dem zugehörigen
Repeater den DCPA-Schwellenwert erreicht (50 % in diesem Beispiel),
wird die Leistung des Ausgangssignals des Verstärkers 82 den Volllastleistungspegel
erreichen, der durch die Referenzquelle 86 dargestellt
wird. Hier gibt die Komparatorlogik 88 dem Verstärker 82 vor,
in den relativen Null-Verstärkungszustand
umzuschalten und die Träger
zurück
auf ihre nominalen (nicht DCPA-unterstützten) Werte zu verringern.
Dies beseitigt die Möglichkeit
eines Übersteuerns
der Repeater-HPA-Anordnung und einer zugehörigen Signalverschlechterung,
solange die Verkehrslast weiter über
den Schwellenwertpegel steigt.
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Der
relative Null-Verstärkungszustand
geht weiter, bis die Repeater-Last die Richtung dreht und unter
den DCPA-Schwellenwert fällt,
wobei dann der Verstärker 82 angewiesen
wird, in den DCPA relativen Verstärkungs(3 dB)-Zustand zu wechseln.
Der Betrieb wird auf diese Weise automatisch und undefiniert in
Antwort auf die aktuelle Verkehrslastbedingung weitergeführt. Natürlich ist
eine ausreichende Hysterese vorzugsweise in die Steuerungsschleife eingebaut,
um unnötige
Umschaltungen zwischen den Verstärkungszuständen zu
vermeiden. Die eingebettete Software und der intelligente Algorithmus der
Komparatorlogikteileinheit sollte sorgfältig entworfen werden, um einen
zuverlässigen
und stabilen Betrieb der DCPA-Ansteuerungsverstärker zu erreichen.
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Bei
Boden-gestützten
Implementierungen mit mehreren Einspeisestationen steht der Betrieb des
DCPA-Moduls 68 unter direkter Kontrolle des NDCC 40 über NDCC-Befehle 80.
Für diese
Anwendungen ist die Komparatorlogik 88 in einen manuellen
Modus gesetzt, in dem sie den NDCC-Befehlen 80 folgt, um
die Verstärkung
des Verstärkers 82 einzustellen.
Das NDCC erzeugt Befehle für
das DCPA-Modul 68 basierend auf den Verkehrslastbedingungen
eines bestimmten Repeaters, die von einer oder mehreren der Einspeise-Bodenstationen 12 ausgehen
können.
Als solche wählt
die NDCC entweder die relative Null-Verstärkung oder die DCPA-Schwellenwertverstärkung basierend
auf dem DCPA-Lastschwellenwert jedes zugeordneten Repeaters aus.
Wie zuvor beschrieben legen bekannte Systeme typischerweise proportional
Nutzlastleistung auf die Repeater-Abschnitte und die Signalträger unter
Annahme einer Volllastbedingung, d.h. die maximale Anzahl von Trägern ist
vorhanden. Während
Zeiten mit schwacher Leistung ist viel der verfügbaren Nutzlastleistung unbenutzt
und bleibt frei. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann diese verfügbare freie
bzw. Leerlaufleistung verwendet werden, um die Qualität des Dienstes
und der Verbindungsverfügbarkeit
für jene
Träger
zu verbessern, die momentan in Benutzung sind. Dies wird durch das
Boden-gestützte
DCPA erreicht, das eine effizientere Benutzung der teuren Satellitennutzlastleistung
bereitstellt.
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Bei
neuen Systemen oder jenen, die im Entwurfs- und Konstruktionsstadium
sind, kann die vorliegende Erfindung in die Satellitennutzlast integriert werden.
Bei solchen Fällen
wird das herkömmliche Ansteuerungsverstärkermodul,
das jeder HPA-Verstärkeranordnung
vorgehen wird, durch ein neues DCPA-Ansteuerungsverstärkermodul
ersetzt. Während
herkömmliche
Ansteuerungsverstärker,
die mit Einzelträgergesättigten
Transpondern arbeiten, eine Messung der automatischen Verstärkungssteuerung verwenden,
um die HPA in gesättigter
Ansteuerung gegen einen begrenzten Betrag der Uplink-Signaldämpfungen
zu halten, wobei alle Mehrfachträger Satellitensysteme
mit Bedarfszuteilung (als Ziel der vorliegenden Erfindung) jeden
Repeater oder Transponder in einem linearen Modus unterhalb der
Sättigung
betreiben. In solchen Fällen
könnte
der Ansteuerungsverstärker
nicht verwendet werden, um auf die Variationen im Pegel vieler nicht
miteinander korrelierter Eingangsträger zu reagieren. Deshalb müssen die
Systeme mit Mehrfachträger
und Zugriffszuteilung eine einzelne feste Verstärkung zu allen Zeitpunkten
für den
richtigen Betrieb des Systems verwenden. Das DCPA-Ansteuerungsverstärkermodul der
vorliegenden Erfindung wird tatsächlich
mit einer speziellen Verstärkungssteuerungsfunktion
betrieben, die einen Verstärkungswert
besitzt, der nicht durch Variation des Empfangspegels der kollektiven oder
einzelnen Träger
bestimmt wird, sondern auf den aktuellen Lastbe dingungen relativ
zu der maximal erlaubten Lasthöhe
basiert. Unter normalen Umständen
ist der Betrieb des Satelliten-gestützten DCPA-Ansteuerungsverstärkers voll
automatisiert und ohne irgendeinen Eingang von dem NDCC ausgeführt unabhängig von
der jeweiligen Bodensegmentkonfiguration. Allerdings wird, um mehrere
genaue Operationen bereitzustellen und um ein Mittel zur Auswahl
und zur Steuerung der Auswahl unterschiedlicher Schwellenwertpegel
bereitzustellen, das Ansteuerungsverstärkermodul vorzugsweise mit
einer Kalibrierung sowie einer Verstärkungsauswahlfähigkeit
ausgerüstet.
Der NDCC-Verstärkungseinstell-Befehl 92 kann
verwendet werden, um: (a) die DCPA-Funktion zu sperren, durch Rücksetzen
des Verstärkers
in seine nominelle Verstärkungsposition, und
(b) einen unterschiedlichen DCPA-Schwellenwertpegel auszuwählen. Durch
den Kalibrierungsbefehl 94 kann das DCPA-Ansteuerungsverstärkermodul 68 auf
die Genauigkeit der Referenzquelle 86 und deren Gesamtverstärkung für eine optimale
Leistung kalibriert werden. Es versteht sich für den Fachmann, dass die Satelliten-gestützte Version
des DCPA-Ansteuerungsverstärkermoduls 68 im
Allgemeinen für HF-Frequenzen
entworfen ist und nicht für
die viel geringeren IF-Frequenzen für die Boden-gestützte Version.
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Bei
vielen Satellitensystemen werden Rücksignalsendungen von allen
einzelnen Endbenutzerstationen zurück zu der Einspeise-Bodenstationen) über einen
oder mehrere Satelliten-Repeater unter ähnlichen Bedingungen gehen
wie zuvor für
den Fall der Vorwärtsrichtung
diskutiert. In solchen Fällen
ist der Rücksignal-Repeater
ebenfalls hinsichtlich der Leistungsbeurteilung auf Vollverkehrslastbedingungen
dimensioniert. Das DCPA der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls
bei solchen Repeatern eingesetzt werden, aber nur als Teil des Satelliten-Repeaters. Ähnliche
Vorteile im Hinblick auf verbesserte Verbindungsqualität und Verfügbarkeit
werden ebenfalls in solchen Fällen
realisiert. Eine Boden-gestützte
Umsetzung der Rücksignalrichtung
wäre sehr schwierig,
da die Rücksignalträger durch
Tausende von Endbenutzerstationen auf einer einzelnen Basis gesendet
werden. Als solche ist der einzige Punkt, wo sie als ein Satz zugreifbar
sind, im Satelliten.
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5 zeigt
eine alternative Darstellung eines Systems und eines Verfahrens
zur Verbesserung der Verwendung einer Satellitennutzlastleistung
entsprechend der vor liegenden Erfindung. Wie sich für den Fachmann
hieraus ergibt, können
die verschiedenen Funktionen, die in 5 dargestellt
sind, in geeigneter Hardware, Software oder einer Kombination davon
ausgeführt
werden. Das System und das Verfahren ist in einer fortlaufenden
Weise zur Vereinfachung dargestellt. Die Reihenfolge der Funktionen, die
dargestellt sind, muss nicht notwendig sein, um die Aufgaben, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erreichen.
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Block 100 von 5 zeigt
das Gruppieren einer variablen Anzahl von Benutzerträgern in
zumindest eine Gruppe von Signalen entsprechend jedes Satelliten-Repeaters. Jede Gruppe
bildet ein erstes kombiniertes Signal, das einen zugehörigen Gesamtsignalpegel
besitzt. Wie mit Bezug auf die 1 bis 4 dargestellt
und beschrieben, kann das Gruppieren durch Filtern der Benutzerträger ausgeführt werden,
um zusammengesetzte Signale basierend auf vorbestimmten Frequenzbereichen,
die jedem Repeater zugeordnet sind, zu erzeugen, wie durch Block 102 angedeutet
ist. Wenn diese Anwendungen mehr als eine Einspeise-Bodenstation
benutzen, kann Block 100 auch das Gruppieren von Benutzerträgern aus
all den Einspeise-Bodenstationen und den entsprechenden Gruppen
umfassen, wobei jede Gruppe einem der Satelliten-Repeater entspricht,
wie durch Block 104 gekennzeichnet ist.
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Die
aktuelle Last jedes Repeaters wird bestimmt, wie in Block 106 dargestellt.
Falls die gemeinsame Last über
alle Einspeise-Stationen für
einen bestimmten Repeater kleiner ist als ein Schwellenwert, wie
er durch Block 108 dargestellt ist, wird die DCPA-Verstärkung angewendet,
wie durch Block 110 gekennzeichnet. Falls die aktuelle
Last für
einen Repeater oberhalb des Schwellenwerts ist (mit entsprechender
Hysterese), wird die zusätzliche
Verstärkung nicht
angewendet. Vielmehr wird die nominelle Verstärkung auf das Signal aufgebracht,
wie durch Block 112 dargestellt. Um zu bestimmen, ob die
zusammengesetzte Last für
den bestimmten Repeater größer ist
als der vorbestimmte oder eingestellte Schwellenwert, kann das kombinierte
Signal mit einem entsprechenden Referenzsignal verglichen werden,
wie beschrieben und im Detail zuvor dargestellt wurde. Wenn das
Referenzsignal ein Signal übersteigt,
das den gemeinsamen Lastpegel für
einen Repeater darstellt, wird eine vorbestimmte Verstärkung angewendet,
wie durch Block 110 dargestellt. Es sei angemerkt, dass
die nominelle Verstärkung,
die durch Block 112 dargestellt ist, angewendet wird, ob die
erhöhte
Verstärkung
angewendet wird oder nicht. Als solches stellt der Block 112 eine
relative Null-Verstärkung
oder nominelle Verstärkung
dar.
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Die
verstärkten
Signale werden kombiniert, um ein zweites kombiniertes Signal zur Übertragung zu
oder von dem Satelliten zu bilden, wie durch Block 114 dargestellt.
Das kombinierte Signal wird dann über den Satelliten gesendet,
wie durch Block 116 dargestellt. Bei Boden-gestützten Implementierungen
würden
die Funktionen, die in 5 dargestellt sind, innerhalb
der Einspeise-Bodenstation ausgeführt werden. Natürlich würden bei
einer Satellitenumsetzung die Funktionen von 5 von dem
Satelliten ausgeführt
werden.
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Es
versteht sich natürlich,
dass die Beschreibungen nicht dazu gedacht sind, alle möglichen
Formen davon zu zeigen, während
die Formen der vorliegenden Erfindung, die in diesem Dokument beschrieben
sind, die bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung bilden. Es ist ebenfalls anzumerken, dass
die verwendeten Wörter
als Wörter
der Beschreibung zu verstehen sind, und nicht zur Beschränkung, und
dass in der momentanen Praxis verschiedene Änderungen ausgeführt werden
können,
um die Bedürfnisse
jedes Systems zu erfüllen, ohne
aus dem Umfang der vorliegenden Erfindung herauszugelangen, die
entsprechend den nachfolgenden Ansprüchen definiert sein sollte.