DE69838272T2

DE69838272T2 - Verfahren und Anordnung zur Herstellung Breitband Kommunikationen für mobile Benutzer in einem Satelliten Netz

Info

Publication number: DE69838272T2
Application number: DE69838272T
Authority: DE
Inventors: Lynne S. Long Beach Wainfan; Ellen K. Santa Monica Wesel; Arthur W. Cypress Wang; Michael S. Redondo Beach Pavloff
Original assignee: Hughes Electronics Corp
Current assignee: DirecTV Group Inc
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1998-05-30
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2018-05-31
Also published as: US20080064328A1; US7324056B2; EP0883252A2; US6032041A; EP0883252A3; EP0883252B1; US7750863B2; DE69838272D1; US6339707B1; US20040157554A1

Description

Querverweis auf zugehörige Anmeldungen
Diese Erfindung steht in Bezug zu der anhängigen Anmeldung mit dem Titel "Method and System for Communicating High Rate Date In A Satellite-Based Communications Network" ( US 6,125,261 und US 6,324,381 ), die den gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung hat.
Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft Verfahren und Systeme zum Bereitstellen von Breitbandkommunikation an mobile Benutzer in einem satellitengestützten Kommunikationsnetzwerk.
Hintergrund
Drahtgebundene terrestrische Systeme bieten eine Kommunikation mit hohen Datenraten, aber nur während der Benutzer sich an einem Computer befindet. Sobald der Benutzer zu einem Besprechungsraum geht, sich aus einem Bürogebäude entfernt, in ein Fahrzeug steigt oder zu einem Park fährt, ist die Verbindung verloren.
Mobilität kann jedoch auf einem von zwei Wegen unterstützt werden, nämlich durch ein terrestrisch gestütztes drahtloses Netzwerk oder ein satellitengestütztes Kommunikationssystem.
Terrestrisch gestützte drahtlose Netzwerke bieten Sprach- und Datenkommunikation zwischen einem mobilen Benutzer und einem feststehenden Benutzer oder anderen mobilen Benutzern sowie Kommunikation für mit Modem ausgerüstete Computer und andere ähnliche Vorrichtungen, wie bspw. mobile Faxgeräte. Keine existierenden drahtlosen Netzwerke wurden für einen Mix aus Sprache, Daten und Video optimiert trotz des Trends in Richtung Multimediadatenverkehr. Verschiedene drahtlose und drahtgebundene Standards, wie bspw. der asynchrone Übertragungsmodus (ATM) wurden entworfen, um Multimediaverkehr zu optimieren. Drahtlose Weitgebietsnetzwerke (WANs) tragen typischerweise Sprache, wohingegen drahtlose lokale Netzwerke (LANs) typischerweise Daten tragen. Der meiste drahtlose WAN-Verkehr arbeitet unterhalb von 19,2 kbps. Drahtlose LANs, die Datenraten von bis zu 10 Mbps unterstützen, sind in der Vergangenheit erschienen, aber sind auf eine Reichweite von mehreren zehn Metern beschränkt.
Ein typisches, terrestrisch gestütztes, drahtloses Netzwerk umfasst ein Gitter von Servicezonen oder -zellen, deren jede eine Basisstation aufweist, die nahe ihres jeweiligen Mittelpunkts angeordnet ist. Ein mobiler Benutzer, der sich in einer bestimmten Zelle befindet, wird mit der Basisstation dieser Zelle über Funkfrequenz(RF)-Übertragungen verbunden. Jede Basisstation wird über leistungsarme Verbindungsleitungen mit anderen Gateways verbunden, die ihrerseits über Verbindungsleitungen zwischen Vermittlungsstellen mit verschiedenen anderen Netzwerken verbunden sind. Jede dieser Zellen erfordert eine kostenaufwändige Infrastrukturentwicklung und bedeckt nur ein sehr kleines Gebiet. Das Anordnen einer drahtlosen Basisstation alle 200 m, um eine globale mobile Kommunikation bereitzustellen, ist sehr kostenaufwändig und eine zeitraubende Anstrengung. Zusätzlich ist der Elevationswinkel zwischen dem Benutzer und der Basisstation relativ niedrig für terrestrisch bzw. bodengestützte drahtlose Netzwerke. Bei hohen Frequenzen stören Hindernisse wie Bäume, Gebäude, Verkehrszeichen, etc. die Kommunikation.
Um einen drahtlosen Dienst bereitzustellen, wurden satellitengestützte Kommunikationssysteme, wie bspw. in US 5,559,806 , vorgeschlagen, die eine weltweite Abdeckung bzw. Ausleuchtung liefern würden. Diese vorgeschlagenen Systeme umfassen typischerweise eine Konstellation von Satelliten in nur einer Umlaufbahn, bspw. einer geostationären Erdumlaufbahn (GEO) oder nur einer nicht-geostationären Umlaufbahn (NGSO). Kommunikationssatelliten in einer geostationären Umlaufbahn liefern eine Abdeckung in vorbestimmten Gebieten auf der Erde vom Äquator ausgehend. Die Abdeckung bzw. Ausleuchtung schließt typischerweise die Ozeane aus, so dass die Satellitenkapazität nicht in unbevölkerten Wasserflächen verschwendet wird. Kommunikationssatelliten in einer geostationären Umlaufbahn haben jedoch eine begrenzte Abdeckung bei höheren oder niedrigeren geografischen Breiten gegenüber dem Äquator.
Kommunikationssatelliten in einer nicht-geostationären Umlaufbahn, wie bspw. einer mittleren Erdumlaufbahn (MEO) oder einer niederen Erdumlaufbahn (LEO), wandern relativ zu der Erddrehung und liefern typischerweise eine hohe Elevationswinkelabdeckung bei höheren und niedrigeren Breiten, und da sie näher an der Erde sind, werden die Laufzeitverzögerungen minimiert. Nicht-geostationäre Kommunikationssatelliten verschwenden jedoch Satellitenkapazität über dem Ozean während ihrer Umlaufbahn und unterstützen momentan nicht Breitbanddienste für mobile Benutzer.
Datenraten von bis zu 19,2 kbps, wie sie für drahtlose WANs verfügbar sind, werden zukünftige Datenratenbedürfnisse der Konsumenten nicht befriedigen. Viele Computerbenutzer aktualisieren momentan ihre drahtgebundenen Modems auf 56,6 kbps, wann immer es möglich ist. Solche Benutzer wünschen eine schnelle Antwort von ihren Modems, selbst während sie von ihren Schreibtischen entfernt sind. Zusätzlich ändert sich die Natur der übertragenen Information von kurzen, textbasierten, elektronischen Mailnachrichten in Kommunikation mit eingebetteten Videoclips. Solche medienreiche Nachrichten konsumieren eine hohe Bandbreite und Kommunikationsressourcen und erfordern folglich hohe Datenraten, um sie Senden und innerhalb einer vernünftigen Zeitdauer empfangen zu können.
Es gibt folglich ein Bedürfnis nach einem Satellitenkommunikationssystem, das eine Breitbandkommunikation mobilen Benutzern bereitstellt. Es gibt ebenfalls einen Bedarf nach einem Satellitenkommunikationssystem, das globale Kommunikationsdienste bereitstellt, während die Nutzkapazität der Satelliten maximiert, die Zeitverzögerung reduziert und die minimalen Elevationswinkel über die geografischen Breiten maximiert werden.
Offenbarung der Erfindung
Es ist folglich eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Breitbandsatellitenkommunikationssystem bereitzustellen, das globale Breitbandnetzwerkdienste mobilen Benutzern zur Verfügung stellt.
Beim Ausführen der vorgenannten Aufgaben und anderer Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird ein System für die Übertragung von Breitbandkommunikation an mobile Benutzer in einem satellitengestützten Netzwerk geliefert. Das System, wie es in Anspruch 1 definiert ist, umfasst eine Vielzahl von Satelliten, deren jeder eine Aufwärtsverbindungs- und eine Abwärtsverbindungsantenne zum Senden und Empfangen einer Vielzahl von Signalen aufweist, die eine Vielzahl von Punktstrahlen zu und von einer Vielzahl von Abdeckungs- bzw. Ausleuchtungsgebieten bei einem vorgegebenen Frequenzbereich umfasst. Jeder der Vielzahl von Satelliten sendet und empfängt die Vielzahl von Signalen mit einer ersten Vielzahl von Datenraten. Das System umfasst ferner eine Vielzahl von Benutzerendgeräten zum Senden und Empfangen von Signalen zu und von der Vielzahl von Kommunikationssatelliten in dem vorgegebenen Frequenzbereich und mit einer der ersten Vielzahl von Datenraten. Jedes der Benutzerendgeräte hat eine ausrichtbare Antenne zum Nachführen der relativen Bewegung jedes der Benutzerendgeräte mit Bezug auf jeden der Vielzahl von Kommunikationssatelliten und zum Nachführen der Bewegung jedes der Vielzahl von Kommunikationssatelliten, um die Kommunikation mit der Vielzahl von Kommunikationssatelliten aufrechtzuerhalten.
Die vorgenannte Aufgabe und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung des besten Modus zur Ausführung der Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines Satellitenkommunikationssystems der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Darstellung einer GEO/MEO-Konstellation von Kommunikationssatelliten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
3 ist eine schematische Darstellung einer GEO/geneigten geostationären Umlaufbahn(IGSO)-Bodennachführung der Kommunikationssatelliten, die alternativ in der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Kommunikationsteilsystem innerhalb der Satelliten der vorliegenden Erfindung zeigt; und
5 ist eine schematische Darstellung einer Satellitenausleuchten, indem Punktstrahlen verwendet werden.
Beste Modi zur Ausführung der Erfindung
Es wird zuerst auf 1 Bezug genommen. Ein Kommunikationssystem 10 mit einer typischen Geometrie zur Ausführung der vorliegenden Erfindung ist diagrammartig dargestellt. Allgemein umfasst das System 10 eine Vielzahl von Kommunikationssatelliten in einer geostationären Erdumlaufbahn (GEO) 12 und in einer nicht-geostationären Erdumlaufbahn (NGSO) 14, 15, eine Bodenstation 16 zum Steuern und Aufrechterhalten des Betriebs der Satelliten 12, 14, 15 und Benutzerendgeräte in Form von entweder mobilen Vorrichtungen 18 oder tragbaren Vorrichtungen 20. Das System 10 umfasst ebenfalls einen Systemzugangsknoten 22, der in jedem Gebiet liegt, das von den Satelliten 12, 14, 15 bedient wird, der über Fernleitungen mit einem von mehreren möglichen Netzwerken 23 verbunden ist, bspw. lokale oder öffentliche Telefon-Vermittlungsstellen (PSTN), asynchrone Übertragungsmodus(ATM)-Netzwerke, das Internet, DirecPC^TM (ein satellitengestütztes Internetzugangssystem), und jedes andere Daten- oder Sprachnetzwerk. Ferner benutzt das System 10 Information von zumindest einem GPS-Satelliten 24, um bei der Bereitstellung von Positionsinformation für mobile Vorrichtungen 18 zu helfen.
Um eine effiziente globale Abdeckung bereitzustellen, werden Satelliten 12, 14, 15 in zwei unterschiedlichen Konstellationen positioniert. Die GEO-Satelliten 12 stellen eine schnelle Einführung regionaler Dienste, kostengünstige Dienste über ausgewählten Gebieten und eine größere Kapazität über Gebieten mit hohem Verkehr als eine NGSO-Konstellation bereit. Vorzugsweise bestehen GEO-Satelliten 12 aus einer Vielzahl von Satelliten in einer geostationären Umlaufbahn über Gebieten mit hoher Nachfrage.
Die NGSO-Satelliten 14, 15 können entweder mittlere Erdumlaufbahn(MEO)-Satelliten 14 oder geneigte geostationäre Umlaufbahn(IGSO)-Satelliten 15 sein. Sowohl MEO- als auch IGSO-Satelliten stellen einen Dienst mit hohem Elevationswinkel für höhere Breiten bereit und bieten Satellitendiversität, um Abschattungseffekte abzulindern. MEO-Satelliten 14 reduzieren die Latenz für hochinteraktive Anwendungen. Die Laufzeitverzögerung zu einem MEO-Satelliten 14 in einer Höhe von 10.352,08 km beträgt etwa 80 ms, was interaktivem Echtzeitverkehr gut dient. Die MEO-Konstellation liefert ebenfalls eine große Gesamtsystemkapazität bei geringerer Komplexität als eine niedere Erdumlaufbahn(LEO)-Konstellation. Vorzugsweise ist die MEO-Konstellation aus vier Ebenen mit fünf Satelliten pro Ebene ausgebildet, wie in 2 gezeigt. Ebenso vorzugsweise ist die MEO-Konstellation in einer äquatorialen Höhe von 10.352 km bei einer Umlaufbahndauer von sechs Stunden, die ihre Bodennachführung etwa alle 24 Stunden wiederholt. Das Merkmal der wiederholbaren Bodennachführung vereinfacht die Komplexität der Satellitennutzlast, da sie nur vier Karten abspeichern muss, die ihre vier unterschiedlichen Umlaufbahnmuster identifizieren. Die wiederholbare Bodennachführung vereinfacht ebenfalls das Teilen des Spektrums mit anderen Systemen. Die Satelliten in jeder Ebene sind um 30 bis 60 Grad geneigt und haben eine optimierte Phase zwischen den Ebenen. Diese Konstellation ermöglicht eine Elevation von über 35 Grad und geografische Breiten bis zu 80 Grad.
Das System 10 der vorliegenden Erfindung kann das geforderte Frequenzspektrum mit anderen Satelliten und terrestrischen Konstellationen über Satellitendiversität teilen. Bei der MEO-Implementierung existiert eine duale Satellitendiversität bei Breiten von bis zu 70 Grad, was es einem Benutzer ermöglicht, zu einem anderen Satelliten in Sichtweite zu schalten, wenn das Signal gegenüber seinem ursprünglichen Satelliten aufgrund des geringen Elevationswinkels, Abschattung oder Interferenz sich verschlechtert. Über 50 % der Zeit sieht der MEO-Benutzer drei Satelliten in der Breite zwischen 20 und 60 Grad. Die Satellitendiversität umfasst ebenfalls eine erhöhte Kapazität an einem bestimmten geografischen Ort.
IGSO-Satelliten 15 können alternativ für viele der gleichen Gründe benutzt werden, wie eine MEO-Konstellation benutzt wird, bspw. um ein Abdeckung bei hohen Elevationswinkeln für höhere Breiten als über GEO-Satelliten verfügbar bereitzustellen, und um die Interferenz mit anderen Kommunikationssystemen zu minimieren, die mit der gleichen Frequenz arbeiten. Vorzugsweise besteht die IGSO-Konstellation aus vier Ebenen von drei Satelliten pro Ebene, die um 90 Grad beabstandet sind zwischen Ebenen, die um 55 Grad geneigt sind. Eine Bodennachführung der IGSO-Satelliten 14 ist ebenfalls in 3 gezeigt. Wie in 3 gezeigt, teilen die IGSO-Satelliten 15 einen Umlaufbahnschlitz mit GEO-Satelliten 12. Das heißt, dass es die Konstellation der IGSO-Satelliten 15 dem IGSO-Satelliten 15 erlaubt, über einen Bogen des GEO-Satelliten 12 hinweg zu laufen. Ein knappes Frequenzspektrum kann zwischen GEO-Satelliten 12 und IGSO-Satelliten 15 geteilt werden. Diese Konfiguration ermöglicht auch einen zusätzlichen Satelliten, der nicht Teil des Systems 10 der vorliegenden Erfindung ist, um in den gleichen Umlaufbahnschlitz gesetzt zu werden und einen Dienst bereitzustellen, während er mit der gleichen Frequenz arbeitet und damit das Frequenzspektrum teilt.
Jeder der Satelliten 12, 14, 15 ist vorzugsweise ein Hochleistungssatellit, der ein Multipanelsolararraysystem zusammen mit außen liegenden Radiatortafeln benutzt, die am Hauptkörper angebracht sind, um die von den hochleistungsgesteuerten Wanderwellenröhren (TWTs) abzuleiten. Ein schematisches Blockdiagramm, das eine Kommunikationsnutzlast 29 innerhalb der Satelliten 12, 14, 15 darstellt, ist in 4 gezeigt. Jeder Satellit 12, 14, 15 umfasst ein Hochfrequenzaufwärtsverbindungsantennenarray 30, eine Hochfrequenzabwärtsverbindungsantennenarray 32, einen Hybridschalter 34 und eine Zwischensatellitenverbindung 36. Diese Architektur ermöglicht es, dass ein von einem Satelliten empfangenes Signal direkt zurück zu dem gleichen Strahl geleitet wird, in einen anderen Strahl geschaltet wird oder über Zwischensatellitenverbindungen über andere Satelliten weitergeleitet wird, um ein globales Netzwerk für den Transport von Echtzeit-Sprach- und -Datensignalen auszubilden.
Die Nutzlast 29 arbeitet in einem vorbestimmten Frequenzbereich von vorzugsweise 50/40 GHz FSS-Gebiet (das heißt, V-Band), oder jedem anderen ähnlichen Hochfrequenzbereich, um einen Dienst mit hoher Kapazität an kleine Benutzerendgeräte zu liefern. Datenraten von bis zu 2,048 Mbps (äquivalent mit der E1-Geschwindigkeit) für tragbare Vorrichtungen 20 und bis zu 10 Mbps (äquivalent zu Ethernet-Raten) für mobile Vorrichtungen 18 können unterstützt werden. Benutzer, die mit Datenraten unterhalb von E1 oder dem Ethernetpegel arbeiten, können durch Teilmultiplexen der Signale am Benutzerendgerät 18 bedient werden.
Das Aufwärtsverbindungsantennenarray 30 und das Abwärtsverbindungsantennenarray 32 empfangen und senden Punktstrahlen, die Signale in einem vorbestimmten Bereich von Frequenzen tragen. Schmale Punktstrahlen ermöglichen eine große Leistung, die wirksam empfangen und gesendet wird in dem Gebiet, das sie abdecken, und ermöglichen viele kleine Antennen für mobile Vorrichtungen 18. Eine einzelne Satellitenantenne kann viele Punktstrahlen liefern. Nicht nur die Satelliten, die mehrere schmale Strahlantennen haben, liefern eine hohe Abstrahlenergie an ein Abdeckungsgebiet, aber die gleiche Frequenz kann ebenfalls mehrere Male für unterschiedliche Abschnitte auf der Erde wiederverwendet werden, was zu einer effizienteren Nutzung der knappen Frequenzbelegungen führt.
Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Fläche oder ein Gebiet, wie bspw. die kontinentalen Vereinigten Staaten (CONUS), die Kommunikationsdienste der vorliegenden Erfindung empfangen, in eine Vielzahl von Abdeckungsgebieten 43 aufgeteilt, wie in 5 gezeigt. Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungsantennen 30 bzw. 32 können eine vorbestimmte Anzahl von Abdeckungs- bzw. Ausleuchtungsgebieten, bspw. 200, unterstützen. Allerdings wird eine Teilmenge der Vielzahl von Abdeckungsgebieten 43 ausgewählt, um von den Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungsantennenarrays 30 bzw. 32 benutzt zu werden, um Kommunikationsdienste in ausgewählten Metropolen mit großem Datenverkehr zu unterstützen. Bspw. kann das Gebiet von Los Angeles durch einen Strahl mit hoher Kapazität (bspw. Strahl 1) bedient werden, während andere Gebiete, wie bspw. Phoenix und Detroit, durch andere Strahlen mit hoher Kapazität (bspw. Strahlen 40 und 60) bedient werden. Diese Konfiguration wird durch Strahlauswahlbefehle gesteuert, die von der Bodenstation 16 gesendet werden. Die Punktstrahlen, die von GEO-Satelliten 12 gebildet werden, sind somit hinsichtlich ihrer Position halbfest, bis sie zu einem späteren Zeitpunkt neu konfiguriert werden. Somit werden die verfügbaren Satellitenressourcen, wie bspw. Gewicht und Leistung, optimiert. Die MEO-Punktstrahlen werden dynamisch neu konfiguriert, wenn sich der MEO-Satellit 14 bewegt.
GEO-Satelliten 12 senden vorzugsweise die Punktstrahlen, indem ein Mehrstrahlantennenarray verwendet wird. Viele kleine Einspeisehörner sind so positioniert, dass deren Signale in schmale Strahlen durch einen Tellerbereich der Antenne reflektiert werden. Für die MEO-Satelliten 14 und die IGSO-Satelliten 15 werden die Punktstrahlen durch lenkbare phasengesteuerte Gruppenantennen gebildet.
Wenn Verkehr von einem Quellenstrahl empfangen wird, der für den gleichen Strahl bestimmt ist, ermöglicht ein Hybridschalter 34, dass der Verkehr über einen Bent-Pipe-Repeater 40 nach unten zu dem gleichen Strahl mit nur einer Trägerfrequenzumsetzung gesendet wird. Alternativ kann der Verkehr durch den Bent-Pipe-Repeater 40 zu einem oder mehreren Hub-Strahlen weitergeleitet werden. Der Systemzugangsknoten 22 in dem empfangenen Strahl empfängt die Information und leitet den Verkehr zu dem beabsichtigten Ziel weiter, entweder über das drahtgebundene Netzwerk 23 oder zurück zu dem Satelliten. Diese Konfiguration ermöglicht volle Flexibilität beim Weiterleiten von Verkehr zu dem endgültigen Ziel, während die Satelliten-Schaltergröße, die benötigte Leistung und die Masse reduziert werden.
Wenn Verkehr von einem Quellenstrahl empfangen wird, der für einen anderen Strahl bestimmt ist, leitet der Hybridschalter 34 den Verkehr über einen volldigitalen Paketschalter bzw. Vermittlung 41 weiter. Der volldigitale Paketschalter 41 demoduliert eingehende Pakete, liest die Header und decodiert die Pakete, leitet die Pakete zu ihren Bestimmungsstrahlen weiter, codiert die Pakete und moduliert die Pakete neu. Dieses Merkmal ermöglicht direkte Verbindungen zwischen Benutzerendgeräten 18, 20 sowie einem Bypass des terrestrischen Netzwerks für andere Verbindungen. Eine Paketanordnung ermöglicht, dass ein Benutzer für die Dienste basierend auf dem Bit-Verkehr bezahlen muss und nicht für die teurere Verbindungszeit.
Somit ermöglicht ein Hybridschalter 34 das Weiterleiten von einem Strahl zu einem anderen und ein Bypass des volldigitalen Paketschalters 41 für Bent-Pipe-Verbindungen zu vorbestimmten Strahlen. Das System 10 erlaubt, dass eine Steuerung 39 am Satelliten den Echtzeit-Verkehr auf den Satelliten 12, 14, 15 steuert und nicht am Boden, so dass die Übertragungsverzögerung, Übertragungsstau und Komplexität und Kosten des Gesamtsystems reduziert werden.
Die Logik bestimmt, ob ein Signal über den Bent-Pipe-Repeater 40 oder über den digitalen Paketschalter 41 gesendet werden soll. Die Logik kann auf vielerlei Weise implementiert werden. Ein Verfahren bestünde darin, die speziellen Frequenz bänder für die Übertragung von Bent-Pipe-Verkehr zu benutzen. Bei diesem Verfahren sendet das Benutzerendgerät 18, 20 das Signal mit einer spezifischen Frequenz abhängig davon, ob das Signal über die Bent-Pipe zurück zu dem gleichen Strahl wie der Quellort des Signals weitergeleitet werden soll oder paketvermittelt zu einem unterschiedlichen Strahl. Der Satellit, der Verkehr auf diesen Frequenzen erfasst, weiß, wie der Verkehr durch den Bent-Pipe-Repeater weitergeleitet werden soll oder zu dem Paketschalter bzw. der Paketvermittlung über fest verdrahtete Verbindungen. Ein anderes Verfahren bestünde darin, die spezifischen Zeitschlitze für Bent-Pipe-Verkehr zu benutzen und andere Zeitschlitze für paketvermittelten Verkehr. Bei diesem Verfahren würde die Tabelle darüber, welche Zeitschlitze für Bent-Pipe-Verkehr und welche Zeitschlitze für paketvermittelten Verkehr zu benutzen sind, in einer Routing-Tabelle 38 gespeichert werden. Diese Routing-Tabelle 38 kann über Befehle aktualisiert werden, die von einer Bodenstation an eine Steuerung 39 an Bord des Satelliten gesendet werden. Somit können die Signale am Satelliten differenziert werden, ohne die Notwendigkeit einer Demodulation, was die Satelliten-Schaltergröße, den Leistungsverbrauch und die Masse reduziert.
Das Benutzerendgerät 18, 20 kann beide Signaltypen senden; jene, die über eine Bent-Pipe zurück zu dem gleichen Strahl gesendet werden sollen oder paketvermittelt zu einem anderen Strahl. Es gibt verschiedene Verfahren für die Benutzerendgeräte 18, 20, den Signaltyp auszuwählen, der zu senden ist. Ein Verfahren besteht darin, das Endgerät automatisch den Signaltyp basierend auf der Anwendung auswählen zu lassen; lokale Telefonanrufe bspw. dürften alle als Bent-Pipe-Signale gesendet werden, wohingegen Webbrowsing automatisch das paketvermittelte Signal benutzen würde, um schnelleren Zugang zu entfernten Webservern zu erhalten. Ein anderes Verfahren besteht darin, dass der Benutzer auswählt, ob seine Verbindung zurück zu dem gleichen Strahl oder zu einem anderen Strahl gehen soll.
Die Datenraten variieren abhängig von dem Benutzerendgerät 18, 20 und davon, ob Regen vorhanden ist oder nicht. Wenn kein Regen vorhanden ist, unterstützen mobile Vorrichtungen 18 maximale Datenraten von 10 Mbps, während tragbare Vorrichtungen 20 maximale Bitraten von 2 Mbps unterstützen. Die minimale unter stützte Datenrate beträgt 4 kbps für komprimierten Sprachverkehr. In Perioden mit starkem Regen fallen die Benutzerendgeräte 18, 20 auf eine geringere Datenrate zurück, um die Wirkungen von zusätzlicher, durch den Regen verursachter Signaldämpfung zu lindern. In diesem Modus mit geringerer Datenrate unterstützen die mobilen Vorrichtungen 18 Bitraten von bis zu 2,5 Mbps, während tragbare Vorrichtungen 20 Bitraten von 500 kbps unterstützen. Diese Datenraten können ein Bündel von Diensten tragen, wie bspw. Sprache, Video mit hoher Qualität, Bilderdownloads und Internet/Intranet-Browsing. Die Steuerung der Datenrate kann mit einer von mehreren möglichen Verfahren erreicht werden. Vorzugsweise wird die Datenrate an Bord des Satelliten gesteuert, indem die Steuerung 39 die verschlechterte Performance in einem gegebenen Dienstegebiet 43 erfasst und automatisch die Informationsdatenrate einstellt. Die Datenrate wird dann eingestellt, indem mehrere Fehlerkorrekturbits in das Signal aufgenommen werden, was die Zuverlässigkeit der Nachricht erhöht, während die effektive Datenrate reduziert wird.
Da Wetterbedingungen lokal sind, könnte ein Teil des Strahls (Beam #1), der das Gebiet von Los Angeles bedient, in einem Clear-Modus arbeiten, während ein anderer Teil des gleichen Strahls auf Regen trifft. Um die Wirkung der geringeren Datenraten auf das von Regen betroffene Gebiet zu minimieren, wird das Gebiet, in dem geringere Datenraten benutzt werden müssen, ständig lokalisiert. Ein Benutzer erfährt die aktuelle Datenrate über den Verbindungssetup-Vorgang. Falls sich das Wetter während der Verbindung ändert, sendet die Satellitensteuerung 39 ein Broadcast-Informationspaket, das die betroffenen Benutzer über die Datenratenänderung informiert. Benutzerendgeräte 18, 20 schalten dann automatisch auf die geringere Datenrate um.
Zwischensatellitenverbindungen 36 werden eingeschlossen, so dass Verkehr von einem Satelliten, der ein bestimmtes Gebiet oder eine ausgewählte Metropole abdeckt, zu einem zweiten Satelliten verbunden werden kann, der das gleiche oder ein anderes Gebiet oder Region abdeckt. Eine Zwischensatellitenleitung 36 ermöglicht auch eine nahtlose Übergabe des Verkehrs, wenn ein NGSO-Satellit eine Region verlässt und ein anderer diese betritt. Eine Zwischensatellitenverbindung 36 kann eine optische (oder Laser-) Verbindung sein, die im 1,6 Mikrometerbereich über zwei 9-Inch-Laserteleskopanordnungen 71, 73 arbeitet. Alternativ kann eine Zwischensatellitenverbindung 36 eine Funkfrequenz(RF)-Verbindung sein, die im 60-GHz-Bereich arbeitet.
Wie zuvor diskutiert, steht jeder der Satelliten 12, 14, 15 auch in Verbindung mit der Bodenstation 16. Die Bodenstation 16 hat zwei Funktionen. Eine Satellitensteuerungsfunktion verwaltet die Funktionsfähigkeit und den Status aller Satelliten 12, 14, 15 und hält deren Umlaufbahnen aufrecht. Eine Netzwerkbetriebssteuerungsfunktion liefert eine Ressourcenverwaltung, eine Fehlerverwaltung, Abrechnungs- und Rechnungsinformation. Die Bodenstation 16 wird vorzugsweise in Regionen der Welt mit geringem Regen aufgebaut, um eine Sichtlinienkommunikation mit jedem der Satelliten 12, 14, 15 bereitzustellen.
Das System 10 umfasst ferner mobile Vorrichtungen 18 oder tragbare Vorrichtungen 20. Mobile Vorrichtungen 18 liefern Sicherheits-, Produktivitäts- und Unterhaltungsdienste an die mobilen Fahrzeuge, wie bspw. Autos, Lkws, Flugzeuge, Züge oder Boote. Indem GPS 24 benutzt wird, können Verfolgungs-, Informations- und ortsabhängige Dienste den mobilen Vorrichtungen bereitgestellt werden. Eine mobile Vorrichtung 18 ist vorzugsweise eine konforme phasengesteuerte Nachführgruppenantenne, die auf dem Dach des mobilen Fahrzeugs angebracht ist, um die Kommunikation mit jedem der Satelliten 12, 14, 15 aufrecht zu erhalten, selbst wenn die mobile Vorrichtung 18 in Bewegung ist. Die mobile Vorrichtung 18 ist vorzugsweise 50 cm × 50 cm.
Tragbare Vorrichtungen 20 ermöglichen, dass ein Benutzer mit einer Vielzahl von Diensten irgendwo in der Welt in Verbindung bleibt. Eine tragbare Vorrichtung 20 ist eine Notebook-große Vorrichtung, vorzugsweise nicht größer als 20 cm × 30 cm, die konfiguriert ist, um mit einer Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen verbunden zu werden, die ansonsten drahtgebundene Modemverbindungen benutzen würden. Wie bei mobilen Vorrichtungen 18 umfassen tragbare Vorrichtungen 20 eine Nachführantenne, wie bspw. eine elektronische phasengesteuerte Gruppenantenne, um mit jedem der Satelliten 12, 14, 15 zu kommunizieren.
Der Systemzugangsknoten 22 der vorliegenden Erfindung liefert den Endbenutzern eine transparente Verbindung zu terrestrischen Netzwerken 23. Der Systemzugangsknoten 22 umfasst eine Antenne, wie bspw. eine feststehende Parabolantenne oder eine mechanisch ausrichtbare oder phasengesteuerte Gruppenantenne, um die Kommunikation mit jedem der Satelliten 12, 14, 15 zu erreichen. Der Systemzugangsknoten 22 demoduliert die empfangenen Signale und leitet den Verkehr über das terrestrische Netzwerk 23 zu ihren endgültigen Zielen. Durch Bereitstellen eines globalen Kommunikationsnetzes und durch Schnittstellen zu existierenden terrestrischen Netzwerken wird das System 10 der vorliegenden Erfindung ein integraler und formender Teil der globalen Informationsinfrastruktur (GII) und Teil der nationalen Informationsinfrastruktur der USA (NII).
Das Satellitenkommunikationssystem der vorliegenden Erfindung dient der ansteigenden Zahl von sich unterwegs befindlichen Personen, die Sprachverbindungen und Verbindungen mit hohen Datenraten, interaktive Datenverbindungen von überall aus wünschen. Indem entweder eine tragbare oder eine mobile Vorrichtung benutzt wird, sind die Benutzer in der Lage, mit einer Vielzahl von Netzwerken, wie bspw. dem Internet, Weit- und Local-Area-Netzwerken, Home- und Officecomputer, ATM-Netzwerken und dem terrestrischen Telefonsystem in Verbindung zu bleiben.
Bei einer möglichen Implementation beträgt die Kapazität zu einem mobilen Benutzer 18 9,75 Gbps pro GEO-Satellit 12 und 5,12 Gbps pro MEO-Satellit 14. Die MEO-Konstellation kann bis zu 102 Gbps weltweit unterstützen. Mit insgesamt 28 Satelliten sowohl in der mittleren Erdumlaufbahn 14 als auch in der geostationären Umlaufbahn 12, springt die gesamte Kapazität des mobilen Systems auf 190 Gbps weltweit. Das Netzwerk ist in der Lage, eine große Vielzahl von Datenraten zu unterstützen, die von 4 kbps für komprimierten Sprachverkehr bis zu 10 Mbps für Ethernet-Geschwindigkeiten reichen. Die Anzahl der Benutzer für jede Datenrate wird variieren und die entsprechende Gesamtanzahl von Benutzern, die das Netzwerk unterstützen kann, wird entsprechend variieren.
Das System 10 der vorliegenden Erfindung kann andere Systeme umfassen oder mit diesen kombiniert werden, um eine erhöhte Kapazität über Gebieten mit hoher Populationsdichte und vollständige Abdeckung über Gebieten mit geringer Population zu ermöglichen und um eine Backup-Verbindung mit einer geringeren Frequenz bereitzustellen, um die Kommunikationsverbindung bei Regen aufrecht zu erhalten. Dies kann erreicht werden, indem die anderen Systeme einen breitflächigen Strahl senden, der die schmalen Punktstrahlen umgibt, um einen Dienst in entfernten Gebieten bereitzustellen, die nicht von den Punktstrahlen erreicht werden. Die Datenraten in diesen Gebieten würden jedoch typischerweise geringer sein als die Datenraten der vorliegenden Erfindung.
Während die besten Modi zur Ausführung der Erfindung im Detail beschrieben wurden, würde der Fachmann für diese Erfindung erkennen, dass verschiedene alternative Designs und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, möglich sind.

Claims

System zum Bereitstellen von Breitbandkommunikation an mobile Benutzer in einem ersten satellitengestützten Netzwerk, wobei das System aufweist: eine Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15), die jeweils Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (30, 32) zum Senden und Empfangen einer Vielzahl von Signalen aufweisen, indem eine Vielzahl von Punktstrahlen zu und von einer Vielzahl von Erfassungsgebieten (43) bei einem vorbestimmten Bereich von Frequenzen benutzt wird, wobei die Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) die Vielzahl von Signalen mit einer ersten Vielzahl von Datengeschwindigkeiten senden und übertragen, wobei jeder der Vielzahl von Satelliten einen Hybridschalter (34) aufweist, der mit einem Bent-Pipe-Repeater (40) und einem digitalen Packetschalter (41) gekoppelt ist, wobei jeder der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) eine programmierbare Routing-Tabelle (38) umfasst, die mit dem Hybridschalter (34) gekoppelt ist, wobei die Routing-Tabelle Benutzer-Routing-Information umfasst, um den Hybridschalter die Vielzahl von Signalen zu dem Bent-Pipe-Repeater (40) oder dem digitalen Packetschalter (41) basierend auf dem Signal, das vom Benutzerendgerät gesendet wird, und der Benutzer-Routing-Information in der Routing-Tabelle weiterleiten zu lassen; und eine Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20) zum Senden und Empfangen von Signalen zu und von der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15) mit dem vorbestimmten Bereich von Frequenzen und mit einer der ersten Vielzahl von Datengeschwindigkeiten, und wobei jedes der Benutzerendgeräte (18, 20) eine ausrichtbare Antenne zum Nachführen der relativen Bewegung jedes der Benutzerendgeräte (18, 20) mit Bezug auf jeden der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15) aufweist und zum Nachführen der Bewegung jedes der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15), um die Kommunikation mit der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15) aufrecht zu erhalten.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) ferner eine Zwischensatellitenverbindung (36) zur Kommunikation mit jedem der anderen Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) aufweist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) GEO-Satelliten (12) in einer geostationären Erdumlaufbahnkonstellation umfasst.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (30, 32) Mehrstrahl-Antennengruppen sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) ferner eine Vielzahl von MEO-Satelliten (14) in einer mittleren Erdumlaufbahnkonstellation umfasst.
System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von MEO-Satelliten (14) eine minimale Anzahl von Satelliten umfasst, derart, dass die Erfassungsgebiete und die Elevationswinkel maximiert und die Verzögerungszeiten und die Übergaben minimiert werden.
System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von MEO-Satelliten (14) in vier Umlaufbahnebenen liegen, wobei fünf Satelliten in jeder der Umlaufbahnebenen sind.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von MEO-Satelliten (14) eine Höhe von etwa 10.352 km über der Erde hat.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von MEO-Satelliten (14) Elevationswinkel größer als 35 Grad bereitstellen.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von MEO-Satelliten (14) eine wiederholbare Bodenspur besitzt.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von MEO-Satelliten (14) vier Umlaufbahnen besitzt, wobei jede Umlaufbahn eine Sechsstundenumlaufbahn ist, die sich alle 24 Stunden wiederholt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (30, 32) ausrichtbare phasengesteuerte Gruppenantennen sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) ferner eine Vielzahl von IGSO-Satelliten (15) in einer geneigten geostationären Umlaufbahnkonstellation aufweist.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von IGSO-Satelliten (15) eine minimale Anzahl von Satelliten umfasst, derart, dass die Erfassungsgebiete maximiert und die Übergaben minimiert werden.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von IGSO-Satelliten (15) in vier Umlaufbahnebenen positioniert sind, wobei drei Satelliten in jeder der Umlaufbahnebenen sind.
System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Satelliten 90 Grad voneinander getrennt sind.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der IGSO-Satelliten (15) Elevationswinkel größer als 30 Grad liefert.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der IGSO-Satelliten (15) einen Inklinationswinkel von 55 Grad mit Bezug auf den Äquator besitzt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzer-Routing-Information frequenzbezogen ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Benutzer-Routing-Information zeitabhängig ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bent-Pipe-Repeater (40) zum Senden von Signalen vorgesehen ist, die für einen Zielstrahl bestimmt sind, der der gleiche ist wie der Quellenstrahl.
System nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Packetschalter (41) zum Packetvermitteln der Signale vorgesehen ist, die für einen Zielstrahl bestimmt sind, der sich von dem Quellenstrahl unterscheidet.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) ferner einen Kontroller (39) zum Regeln der Übertragung der Signale mit einer der ersten Vielzahl von Datenraten umfasst.
System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroller (39) Übertragungen des Signals mit einer zweiten der ersten Vielzahl von Datengeschwindigkeiten beim Erfassen einer Signaldämpfung steuert.
System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal mit einer zweiten der ersten Vielzahl von Datengeschwindigkeiten zu zumindest einem Benutzerendgerät (18, 20) in einem der Vielzahl von Erfassungsgebieten (43) gesendet wird.
System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontroller (39) weiter dafür ausgelegt ist, die programmierbare Routing-Tabelle (38) neu zu programmieren.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bodenstation (16) zum Senden und Empfangen von Signalen zu und von dem Kontroller (39) von jedem der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15) zum Überwachen und Steuern jedes der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15).
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Bereich von Frequenzen das 40/50 6-Hertz-Gebiet der Frequenzen ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischensatellitenverbindung (36) eine optische Verbindung ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischensatellitenverbindung (36) eine Funkfrequenzverbindung ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerendgerät (18, 20) eine mobile Vorrichtung (18) ist, die zur Verwendung in einem Fahrzeug geeignet ist.
System nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die lenkbare Antenne eine konforme Antenne ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Benutzerendgerät (18, 20) eine tragbare Vorrichtung (20) ist, die ausgelegt ist, mit elektronischen Vorrichtungen über eine Modemverbindung verbunden zu werden.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Erfassungsgebiete (43) einen Durchmesser von etwa 200 km hat.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Systemzugangsknoten (22), der mit einer Vielzahl von terrestrischen Netzwerken (23) verbunden ist, um Signale zu und von jedem der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) zu senden und zu empfangen, um jedes der Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20) mit einem der Vielzahl von terrestrischen Netzwerken (23) zu verbinden.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Systemzugangsknoten (16), der in Verbindung mit einem zweiten satellitenbasierten Netzwerk steht, das eine zweite Vielzahl von Satelliten aufweist, um die Signale zu und von jedem der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) zu senden und zu empfangen, um jedes der Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20) mit einem der zweiten Vielzahl von Satelliten zu verbinden.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dritte Vielzahl von Satelliten, die jeweils Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungsantennen zum Senden und Empfangen einer Vielzahl von Signalen aufweisen, und eine Vielzahl von breitflächigen Strahlen zu und von einer Vielzahl von großen Erfassungsgebieten (43) mit einem zweiten vorbestimmten Bereich von Frequenzen benutzen, wobei die dritte Vielzahl von Satelliten die Vielzahl von Signalen mit einer einer zweiten Vielzahl von Datenraten sendet und empfängt, wobei die zweite Vielzahl von Datenraten kleiner ist als die erste Vielzahl von Datenraten, um eine Überall-Abdeckung bereitzustellen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) in einem Umlaufbahnschlitz positioniert ist und Signale zu und von einem bestimmten Erfassungsgebiet sendet bzw. empfängt, und wobei das System ferner zumindest einen zusätzlichen Satelliten umfasst, der in dem gleichen Umlaufbahnschlitz wie einer der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) positioniert ist.
In einem satellitengestützten Kommunikationsnetzwerk mit einer Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15), die jeweils Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungsantennen (30, 32) zum Senden und Empfangen einer Vielzahl von Signalen aufweisen und eine Vielzahl von Punktstrahlen zu und von einer Vielzahl von Erfassungsgebieten (43) mit einem vorbestimmten Bereich von Frequenzen benutzen, und das Netzwerk ferner eine Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20) zum Senden und Empfangen der Vielzahl von Signalen zu und von der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) aufweist, und jedes der Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20) eine ausrichtbare Antenne zum Verfolgen der relativen Bewegung jedes Benutzerendgeräts (18, 20) mit Bezug auf jeden der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15) aufweist und zum Nachführen der Bewegung jedes der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12, 14, 15), wobei ein Verfahren zum Bereitstellen einer Breitbandkommunikation mit mobilen Benutzern aufweist: Senden eines Signals zu einem der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) mit einer der Vielzahl von Datenraten von einem der Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20) in ein erstes der Vielzahl von Erfassungsgebieten; Empfangen des Signals von einem der Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20); Routen des Signals über einen Hybridschalter (34); Routen eines Signals entweder zu einem Bent-Pipe-Repeater (40) oder einem digitalen Packetschalter (41) in Antwort auf das Signal über den Hybridschalter (34), um ein verarbeitetes Signal zu bilden; und Senden des verarbeiteten Signals mit der einen der Vielzahl von Datenraten zu einem zweiten der Vielzahl von Erfassungsgebieten.
Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Vielzahl von Satelliten (12, 14, 15) ferner eine Routing-Tabelle (38) umfasst mit Benutzer-Routing-Information, und wobei das Verarbeiten des empfangenen Signals ein Vergleichen des empfangenen Signals von einem der Vielzahl von Benutzerendgeräten (18, 20) mit der Benutzer-Routing-Information umfasst.
Verfahren nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten des empfangenen Signals ferner ein Paketvermitteln des empfangenen Signals umfasst, falls das erste und das zweite der Vielzahl von Erfassungsgebieten unterschiedlich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Verarbeiten des empfangenen Signals ferner das Weiterleiten des empfangenen Signals umfasst, falls das erste und das zweite der Vielzahl von Erfassungsgebieten gleich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 42, gekennzeichnet durch ein Überwachen der Leistung des Signals, um eine Abschwächung des Signals zu erfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 43, gekennzeichnet durch ein Senden des verarbeiteten Signals mit einer zweiten der Vielzahl von Datengeschwindigkeiten beim Erfassen einer Abschwächung des Signals.