DE69916958T2

DE69916958T2 - Verfahren zur adaptiven Kodierung für Satellitenkommunikationen

Info

Publication number: DE69916958T2
Application number: DE69916958T
Authority: DE
Inventors: David A. Wright; Stuart T. Linsky; Donald C. Wilcoxson; Eldad Perahia
Original assignee: Northrop Grumman Corp
Current assignee: Northrop Grumman Corp
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: EP0991220A2; DE69916958D1; EP0991220B1; EP0991220A3; US6625776B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Satellitenkommunikationssysteme und im Besonderen ein Verfahren zur adaptiven Fehlerkodierung in einem kommunikationsverarbeitenden Satellitensystem gemäß dem Oberbegriff aus Anspruch 1.
Satelliten wurden lange dazu verwendet Kommunikationsmöglichkeiten in einem weltweiten Maßstab bereitrustellen, wobei verschiedenen Boden-Datenstationen ermöglicht wurde, miteinander über eine Satellitenrichtfunkanlage zu kommunizieren. Üblicherweise enthält ein Satellit mehrere aufwärtsgerichtete und abwärtsgerichtete Antennen, von denen jede einer weiten Abdeckungsfläche (oder "Ausleuchtzone") Kommunikationsbandbreite unter Verwendung mehrerer Punktstrahlen bereitstellt. Die von einem Punkstrahl abgedeckte Fläche wird oft als "Zelle" bezeichnet.
Ein hoch entwickelter Verarbeitungssatellit, der aufwärtsgerichtete Daten demoduliert und dann diese Daten weiterschaltet und in der Abwärtsrichtung re-kodiert und remoduliert, kann in der Satellitenrichtfunkanlage verwendet werden. Üblicherweise wird auch ein Netzwerkbetriebssteuerungszentrum (NOC) bereitgestellt, um Befehlssignale zu erzeugen, die die Satellitenrichtfunkanlage steuern und die Zuweisung von Verkehrskanälen in aufwärtsgerichteten Verbindungen und abwärtsgerichteten Verbindungen koordinieren. Ein übliches System setzt Frequenz- und Zeitmultiplexverfahren (FDMA/TDMA) in aufwärtsgerichteten Verbindungen und Zeitmultiplexverfahren (TDM) in abwärtsgerichteten Verbindungen ein. Dennoch könnten weitere Multiplexschemen leicht in beiden der Verbindungen verwendet werden.
Da die zu und von dem Satelliten gesendeten Daten bezüglich erheblicher Verschlechterung anfällig sind, durch z. B. atmosphärische Bedingungen wie Regen oder durch Satellitenantennenausrichtungsfehler, werden die Daten mit Fehlererkennungs- und Korrekturkodes kodiert. Zwei Arten von Fehlererkennungs- und Korrekturkodes werden üblicherweise verwendet, Faltungskodes und Blockkodes. Charakteristiken der verschiedenen Techniken zur Fehlerkontrolle werden ausgiebig in der Literatur behandelt. In modernen Satellitenkommunikationssystemen wird ein "verketteter" Satz von Fehlererkennungs- und Korrekturkodes üblicherweise auf die Daten angewendet. Verkettete Kodierung bezieht sich auf die Reihenfolge der Kodierung, in der eine zweite Kodierungsoperation mit bereits kodierten Daten durchgeführt wird. Der "äußere-Kode" der verketteten Kodierung ist der erste angewandte Kode (üblicherweise ein Blockkode), währen der "innere-Kode" der verketteten Kodierung der zweite angewandte Kode ist (üblicherweise ein Faltungskode bei Verwendung in Abwärtsrichtung oder ein kurzer Blockkode bei Verwendung in Aufwärtsrichtung).
Ein Blockkode fügt hauptsächlich Paritätsbits zur jeder vordefinierten Anzahl von Bits in einem Datenkanal (einem Informationsblock) an. In Verarbeitungssatelliten werden üblicherweise eine Vielfalt von Blockkodes verwendet, die als Reed-Solomon-Kodes bekannt sind, um sowohl die aufwärtsgerichteten als auch die abwärtsgerichteten Signale außen-zu-kodieren. Die Außen-Block-Kodierten-Daten werden dann weiter mit einem Faltungskode in der abwärtsgerichteten Verbindung oder einem kurzen Blockkode in der aufwärtsgerichteten Verbindung kodiert, um die Bitfehlerhäufigkeit (BER) auf ein zulässiges Niveau zu vermindern (die BER ist das Verhältnis der unkorrekt empfangenen Informationsbits zu der gesamten Anzahl von empfangenen Informationsbits). Das Verhältnis der Anzahl von Informations- (oder Daten-) Bits zu der Anzahl von Datenbits plus Fehlerkorrekturbits wird allgemein der "Kode-Anteil" ("code rate") genannt.
Die Boden-Datenstationen, die über den Satelliten kommunizieren, können durch eine große Entfernung getrennt sein und erfahren üblicherweise unterschiedliche und unabhängige Niveaus der Signalverschlechterung. Zusätzlich ist die Verstärkung in der Ausleuchtzone der Antenne und der Antennenausrichtungsfehler für jede Datenstation üblicherweise unterschiedlich.
Jedoch erfahren die meisten Bodenstationen nicht gleichzeitig den ungünstigsten Fall der Signalverschlechterung zu jedem beliebigen Zeitpunkt. In der Vergangenheit wurden verkettete Fehlererkennungs- und Korrekturkodes verwendet, um die Leistung zu erhalten, die auf den ungünstigsten Fall der Signalverschlechterung zugeschnitten war. Demnach wurde in der Vergangenheit Bandbreite durch Über-Kodierung der Aufwärtsrichtung und Abwärtsrichtung mit fehlerkorrigierenden Daten verschwendet, die von den Bodenstationen die meiste Zeit nicht benötigt werden. Verschwendete Bandbreite führt zu ineffizienter Kommunikation, vermindertem Durchsatz und verlorenem Einkommen. Zusätzlich wurde bei bisherigen Systemen versäumt, eine einfache Beziehung zwischen Veränderungen in der Kodierung bereitzustellen (oder sogar einen einfachen, effektiven inneren-Kode, der den Faltungskode ersetzt), die eine effiziente Verarbeitung in einem Satelliten ermöglichte.
Ferner setzten frühere Datenstationen die Übertragung sogar dann noch fort, wenn sich die Signalzustände über die Korrekturfähigkeit des stärksten Fehlererkennungs- und Schutzkodes hinaus verschlechterten. Erneut werden Bandweite, Zeit und Leistung verschwendet, da der Empfänger die an ihn gesendeten Daten unter solchen Bedingungen nicht genau dekodieren kann. Deshalb ermöglichen sogar Systeme die die Senderkodierung auf ein leichteres oder stärkeres Niveau verändern, derart wie das in US-Patent Nr. 5,699,365 dargestellte Patent, betitelt "Vorrichtung und Verfahren zur adaptiven Vorwärtsfehlerkorrektur bei Datenkommunikationen" von Klayman, den Sendern fortzufahren, über die Fähigkeit des Empfängers hinaus die Daten zu dekodieren, zu senden.
Seit Langem bestand in der Industrie ein Bedarf für ein effizientes und effektives Verfahren zur adaptiven Fehlerkodierung in einem Satellitenkommunikationssystem.
Die Patentanmeldung WO 98/03030 offenbart ein Verfahren zum Optimieren der Datenübertragungsbetriebsart in zellulären Telekommunikationssystemen. Gemäß diesem Verfahren wird die Datenübertragungsbetriebsart unter Verwendung der Qualität der abwärtsgerichteten Verbindung gesteuert, die von dem Funktelefon gemessen wird und der Qualität der aufwärtsgerichteten Verbindung, die von der Bodenstation gemessen wird. Wenn die Übertragungsqualität unterhalb eines bestimmten Grenzwerts fällt, wird eine fehlertolerantere Kodierung gewählt.
Das US-Patent 5,541,955 offenbart einen Modulator/Demodulator mit adaptiver Übertragungsgeschwindigkeit zur Übertragung von Daten über abklingende Kommunikationskanäle. Der Modulator/Demodulator verwendet eine adaptive Übertragungsgeschwindigkeitstechnik, die mehrere Übertragungsgeschwindigkeiten in derselben Vorrichtung unterstützt. Es wird eine Schätzung für ein Signal-zu-Rauschen Verhältnis berechnet. Darauf beruhend wird die Übertragungsgeschwindigkeit automatisch verändert. Wenn das geschätzte Signal-zu-Rauschen Verhältnis unterhalb eines minimalen Grenzwerts fällt, der für zuverlässige Kommunikationen erforderlich ist, wird ein Befehl gesendet die Kommunikationen aufrecht zu erhalten.
Ein zelluläres Kommunikationssystem mit mehreren Kode-Anteilen ist in der WO 97/11535 offenbart. In diesem System kann eine mobile Einheit, die erforderliche Übertragungsleistung aus der bei der mobilen Einheit empfangenen Leistung bestimmen. Wenn die übertragenen Daten nicht zufriedenstellend von der Bodensta tion empfangen werden, wir von der mobilen Einheit ein geringerer Kode-Anteil zur Verwendung gewählt.
Die US 5,757,813 offenbart ein Verfahren zur Anzeige einer Veränderung der Kodierungs-Anteile während die Synchronisation zwischen einem Kommunikationssystem und einem Funktelefon aufrechterhalten wird. Ein Funktelefon kann entweder auffordern das Maß der Kanalkodierung beruhend auf einer erkannten Fehlerhäufigkeit zu erhöhen oder zu erniedrigen.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein adaptives Kodierungsschema für einen Verarbeitungssatelliten bereitrustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Mechanismus bereitrustellen, bei dem Ursprungs-Datenstationen eine Übertragung unterbrechen können, wenn deren Daten von den Ziel-Datenstationen nicht zuverlässig dekodiert werden können und die Übertragung wiederaufnehmen, wenn Bedingungen gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur adaptiven fehlerüberwachten Kodierung von Daten, die auf dem Wert eines Leistungsniveauanzeigers beim letzten Verstärker der Ursprungs-Datenstation A beruht, in einer aufwärtsgerichteten Verbindung bereit. Dieses Leistungsniveau wird in einer geschlossenen Schleife durch Befehl von dem Satelliten gesteuert, eines der beiden vorbestimmten Niveaus aufrecht zu erhalten, wie beim Satelliten abhängig davon gesehen, ob der starke Kode oder leichte Kode in der aufwärtsgerichteten Verbindung verwendet wird. Das Verfahren enthält die Schritte des Sendens leicht kodierter Daten von einer betroffenen Datenstation A in einer aufwärtsgerichteten Verbindung, die an eine erste Ziel-Datenstation B gerichtet sind und Bestimmen eines Leistungsanzeigewerts leicht kodierter Daten, der den leicht kodierten Daten zugeordnet ist. Wenn der Leistungsanzeigewert der leicht kodierten Daten einen ersten Grenzwert überschreitet, fordert die betroffenen Datenstation A die Übertragung ihrer aufwärtsgerichteten Verbindung auf einen starken Kanal und sendet anschließend stark kodierte Daten.
Das Verfahren bestimmt ferner einen ersten stark kodierten Leistungsanzeigewert, der z. B. dem von der betroffenen Datenstation A übertragenen stark kodierten Daten zugeordnet ist. Wenn der stark kodierte Leistungsanzeigewert unterhalb eines ersten Grenzwerts fällt, fordert die betroffenen Datenstation A die Übertragung ihrer aufwärtsgerichteten Verbindung auf einen leichten Kanal und sendet anschließend leicht kodierte Daten. Wenn der erste stark kodierte Leistungsanzeigewert einen zweiten Grenzwert überschreitet, dann unterbricht das Verfahren die Übertragung von der betroffenen Datenstation A. Dennoch kann die betroffene Datenstation fortfahren Synchronisationssignalfolgen zu übertragen, wenn Sie unterbrochen ist.
Um stark kodierte Daten zu senden, kann das Verfahren einen bestimmten inneren-Kode in einem verketteten Kodierschema anwenden, z. B. einen (8, 4) oder (16, 8) Blockkode. Gleichermaßen kann das Verfahren beim Senden leicht kodierter Daten einen unterschiedlichen inneren-Kode oder keinen inneren-Kode (einen "Anteil 1" ("Rate 1") Kode) anwenden. Vorzugsweise ist der Kode-Anteil der stark kodierten Daten hälftig dem der leicht kodierten Daten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen Zustands- und Wirkungsplan einer abwärtsgerichteten Verbindung für abwärtsgerichtete adaptive fehlerüberwachte Kodierung.
2 stellt ein Zustands- und Wirkungsplan einer aufwärtsgerichteten Verbindung für aufwärtsgerichtete adaptive fehlerüberwachte Kodierung.
3 veranschaulicht ein Blockdiagramm das eine mögliche Implementierung einer aufwärtsgerichteten adaptiven fehlerüberwachten Kodierung in einem verarbeitenden Satellitensystem darstellt.
4 zeigt eine mögliche Zusammenstellung von Grenzwerten in abwärtsgerichteten Verbindungen, die zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind.
5 zeigt eine mögliche Zusammenstellung von Grenzwerten in aufwärtsgerichteten Verbindungen, die zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 zeigt einen Zustands- und Wirkungsplan 10 für eine bevorzugte Ausführungsform adaptiver Fehlerkodierung von Daten in Abwärtsrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt einen leicht-kodierenden Zustand 100 mit einem Übergang 102 zum Aufrechterhalten-leichter-Kodierung, sowie einen Übergang 104 von leicht-zu-stark aus dem leicht-kodierenden Zustand 100 zu einem stark-kodierenden Zustand 106. Von dem stark-kodierenden Zustand 106 gibt es einen Übergang 108 zum Aufrechterhalten-starker-Kodierung und einen Übergang 110 von stark-zu-leicht. Zusätzlich gibt es einen Übergang 112 zum Eintreten in die Unterbrechung von dem stark-kodierenden Zustand 106 zu einem Unterbrechungszustand 114. 1 zeigt auch einen Übergang 116 zum Aufrechterhalten der Unterbrechung und einen Übergang 118 zum Verlassen der Unterbrechung.
Wie während des ganzen Rests dieser Patentschrift verwendet, ist eine "betroffene Datenstation A" die Datenstation, bei welcher der adaptive Kodierungsablauf relativ zu sich selbst durchgeführt wird und die "entsprechende Datenstation B" ist die Datenstation, die an die betroffene Datenstation sendet oder von ihr empfängt. Sowohl die betroffene Datenstation als auch die entsprechende Datenstation kann entweder die Ursprungs-Datenstation, woher die Nachricht herstammt, oder die Ziel-Datenstation, woher die Nachricht empfangen wird, sein.
Eine betroffene Datenstation A empfängt eine Mischung aus leicht und stark kodierten Daten von dem Satelliten in dessen abwärtsgerichteten Verbindung. Die betroffene Datenstation bestimmt eine Datenfehlerhäufigkeit, die den in der abwärtsgerichteten Verbindung vorhandenen leicht kodierten Daten zugeordnet is. Als ein Beispiel kann die Datenfehlerhäufigkeit eine Bit-Fehlerhäufigkeit, Zeichenfehlerhäufigkeit oder dergleichen sein. Obwohl die nachfolgende Diskussion mit Bezug auf die Zeichenfehlerhäufigkeit (CER) fortfährt, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
Die folgende Diskussion der Betriebsweise der wie in 1 gezeigten vorliegenden Erfindung, wird von dem in 4 dargestellten Diagramm der Grenzwerte der abwärtsgerichteten Verbindung 400 ergänzt. Als Beispiele zeigt das Grenzwertdiagramm 400 Fehlerhäufigkeiten von 0,8% (402), 1,2% (404), und 1,5% (406). Die 1,2% Fehlerhäufigkeit 404 kann als Grenzwert verwendet werden, bei dem der Satellit vorzugsweise von leichter Kodierung der abwärtsgerichteten Verbindung zu starker Kodierung der abwärtsgerichteten Verbindung (T_lh unterhalb) als Antwort auf Adressierungsveränderungen bei einer Ursprungs-Datenstation B schaltet, wie im Folgenden detaillierter diskutiert. Zusätzlich kann die 0,8% Fehlerhäufigkeit 402 als Grenzwert verwendet werden, bei dem der Satellit von starker Kodierung der abwärtsgerichteten Verbindung zu leichter Kodierung der abwärtsgerichteten Verbindung (T_hl unterhalb) schaltet. Die 1,5% Fehlerhäufigkeit 406 kann als der Grenzwert verwendet werden, oberhalb dessen einer Ursprungs-Datenstation B befohlen wird die Übertragungen durch den Satelliten zu unterbrechen (T_hs unterhalb). Die Ursprungs-Datenstation B kann dann die abwärtsgerichteten Übertragungen reaktivieren, wenn die Fehlerhäufigkeit z. B. unterhalb T_lh fällt.
Rückkehrend zu 1 misst die Ziel-Datenstation eine CER für die in ihrer abwärtsgerichteten Verbindung vorhandenen leicht kodierten Daten (CER_leicht) 120 und vergleicht die CER_leicht 120 mit dem leicht-zu-stark Grenzwert T_lh (welcher beispielsweise in der Größenordnung von 1,2% sein kann). In der bevorzugten Ausführungsform ist die beobachtete CER die bei einem Dekodieren für einen Reed-Solomon Blockkode beobachtete CER, der als der äußere-Kode auf die Daten in der abwärtsgerichteten Verbindung angewendet wird. So werden sowohl die CER_leicht als auch die CER_stark festgestellt. Wenn der Wert der CER 120 geringer ist als T_lh bleibt die Ziel-Datenstation in dem leicht-kodierenden Zustand 100, wie von dem Übergang 102 zum Aufrechterhalten-leichter-Kodierung dargestellt. Ansonsten sendet die Ziel-Datenstation A eine schalt-auf-stark Mitteilung 122 an alle Ursprungs-Datenstationen B, die an die betroffene Datenstation A senden, wobei sie ihnen befiehlt eine Adressierung auszuwählen, die zu starker Kodierung für alle nachfolgenden in Abwärtsrichtung zu A übermittelten Daten führt. Die betroffene Datenstation A geht dann durch den Übergang 104 von leicht-zu-stark in den stark-kodierenden Zustand 106 über.
Während die betroffene Datenstation A in dem stark-kodierenden Zustand 106 ist, erwartet die Datenstation A stark kodierte Daten von jeder Ursprungs-Datenstation B zu erhalten. In der bevorzugten Ausführungsform gibt es eine anteilsmäßige Beziehung zwischen den starken und leichten Fehlerkodierungsanteilen. Die anteilsmäßige Beziehung kann die Kodeanteilanpassung mit dem Zeitmultiplex und der Synchronisationsstruktur des Satellitenkommunikationssystems abgleichen. In der bevorzugten Ausführungsform ist der stark fehlerkodierende Anteil 1/2 dem des leicht fehlerkodierenden Anteils. Entsprechend enthält ein abwärtsgerichteter Datenübertragungsblock, der stark kodierte Blöcke aufnimmt, den halben Informationsinhalt (Nutzinformation) eines Datenübertragungsblocks, der Blöcke trägt, die unter Verwendung leichter Fehlerkodierung kodiert wurden. Deswegen können zweimal soviel leicht kodierte Daten in dem gleichen abwärtsgerichteten Zeitrahmen übermittelt werden, wie die Menge stark kodierter Daten die übermittelt werden könnten. Demnach minimiert die Anteilsanpassung gemäß der vorliegenden Erfindung die Notwendigkeit für Synchronisationsunterbrechungen und Veränderungen in der Rahmengröße.
Als ein Beispiel für die zwei zu eins Beziehung zwischen den leichten und starken Fehlerhäufigkeiten könnten die stark kodierten Daten einen 3/8 Anteil Faltungskode verwenden, während die leicht kodierten Daten einen 3/4 Anteil Faltungskode verwenden. Während die Daten, die an die Ziel-Datenstation adressiert sind mit dem stark-kodierenden Anteil kodiert sind, enthält der abwärtsgerichtete Strahl üblicherweise leicht kodierte Daten, die an andere Datenstationen adressiert sind, z. B. in unterschiedlichen abwärtsgerichteten Rahmen, dabei erlaubend die oben genannten leichten und starken Fehlerhäufigkeiten gleichzeitig zu überwachen.
Deshalb kann die Ziel-Datenstation die Zeichenfehlerhäufigkeit solcher leicht kodierter Daten (CER_leicht) 124 bestimmen und sie mit dem stark-zu-leicht Grenzwert T_hl (der in der Größenordnung von 0,8% sein kann) vergleichen. Wenn der Wert der CER_leicht 124 unterhalb T_hl fällt, während die Datenstation in starker Betriebsart 106 ist, kann die Datenstation eine schalt-auf-leicht Mitteilung 126 an alle Ursprungs-Datenstationen (Sender) senden, wobei sie ihnen befiehlt, leichte Kodierung für alle nachfolgenden an die Ziel-Datenstationen gesendeten Daten zu verwenden. Die Ziel-Datenstation geht dann tatsächlich durch den Übergang 110 von stark-zu-leicht zu dem leicht-kodierenden Zustand 100 über.
Es ist wichtig zu beachten, dass der leicht-zu-stark Grenzwert T_lh und der stark-zu-leicht Grenzwert T_hl durch ein Kodierungshystereseintervall getrennt sind, welches unnötiges Umschalten zwischen dem leicht-kodierenden Zustand 100 und dem starkkodierenden Zustand 106 in Grenzfallbedingungen vermeidet. Demnach, selbst wenn die betroffene Datenstation A von dem leicht-kodierenden Zustand 100 zu dem starkkodierenden Zustand 106 übergeht, wenn CER_leicht 120 T_lh überschreitet, tritt der Übergang von dem stark-kodierenden Zustand 106 zurück zu dem leicht-kodierenden Zustand 100 nicht auf, wenn CER_leicht 120 unterhalb T_lh fällt. Stattdessen tritt der Übergang zu dem leicht-kodierenden Zustand 100 auf, wenn CER_leicht 124 unterhalb T_lh (welcher um das Kodierungshystereseintervall geringer als T_lh ist) fällt. Gleichermaßen schaltet die betroffene Datenstation A nicht zu dem stark-kodierenden Zustand 106 bis die CER_leicht 120 erneut T_lh (welcher um das Kodierungshystereseintervall höher als T_lh ist) überschreitet.
Die Übergänge zwischen starker und leichter Kodierung können erreicht werden, indem jeder Ursprungs-Datenstation B befohlen wird, ein einzelnes Bit in ein ATM VPI oder VCI Feld auf einen bestimmten Wert zu setzen, wobei der zu verwendende angemessene Kodierungsanteil in der abwärtsgerichteten Verbindung angezeigt wird. Zum Beispiel kann das Setzten des führenden VPI Bits auf 0 leichte Kodierung bedeuten, während das Setzen des führenden VPI Bits auf 1 starke Kodierung bedeuten kann. Der Satellit kann solche Veränderungen in der VPI erkennen und das entsprechende Kodierungsniveau auf die Daten in der abwärtsgerichteten Verbindung anwenden. Gemäß einem solchen Schema, wenn eine betroffene Datenstation A vom stark-kodierenden Zustand 106 zu dem leicht-kodierenden Zustand 100 übergeht, befiehlt die schalt-auf-leicht Mitteilung 126 allen Ursprungs-Datenstationen B das führende VPI Bit in allen an die betroffene Datenstation A adressierten Daten auf 0 zu setzen. Dieses ermöglicht der Satellitenrichtfunkanlage leichte Kodierung auf die an die betroffene Datenstation A adressierten Daten anzuwenden.
Rückschauend auf 1 bestimmt die betroffene Datenstation A, während sie in dem stark-kodierenden Zustand 106 ist, auch die CER der in ihrer Abwärtsrichtung (CER_stark) 128 vorhandenen stark kodierten Daten und vergleicht die CER_stark 128 mit dem Eintreten-Unterbrechung Grenzwert T_hs (welcher z. B. in der Größenordnung von 1,5% sein kann). Wenn die CER_stark 128 T_hs überschreitet, sendet die betroffene Datenstation A eine Senden-Anhalten Mitteilung 130 an alle Ursprungs-Datenstationen B (Sender) und wahlweise das NOC, wobei sie ihnen befiehlt, das Senden von Daten an die betroffene Datenstation A zu unterbrechen. Die betroffene Datenstation A geht in den Unterbrechungszustand 114 durch den Eintreten-Unterbrechung Übergang 112 über. Demnach verschwenden Ursprungs-Datenstationen B keine Zeit, Energie und Bandbreite, wobei sie die Daten übermitteln, die die betroffene Datenstation A nicht genau aufgrund von schwachem Signalsempfang dekodieren kann. Der Eintreten-Unterbrechung Grenzwert T_hs bedeutet die höchste tolerierbare Datenfehlerhäufigkeit, oberhalb dessen es wünschenswerter ist, die Datensendung zu der Ziel-Datenstation zu unterbrechen, als durchwegs fehlerhafte Daten zu erzeugen.
Alternativ, wenn die CER_leicht 124 T_hl überschreitet und die CER_stark 128 geringer als T_hs ist, dann bleibt die betroffene Datenstation A tatsächlich in dem starkkodierenden Zustand 106, wie in dem Übergang 108 zum Aufrechterhalten-starker-Kodierung dargestellt. Glücklicherweise sind Eintreten-Unterbrechung und Austreten-Unterbrechung Grenzwerte höher als die leicht-zu-stark und stark-zu-leicht Grenzwerte, da die Eintreten-Unterbrechung und Austreten-Unterbrechung Grenzwerte extreme Signalverschlechterungsbedingungen bedeuten.
In dem unterbrochenen Zustand 114 empfängt die betroffene Datenstation A keine Daten von den Ursprungs-Datenstationen. Dennoch empfängt die betroffene Datenstation A nach wie vor die abwärtsgerichtete Verbindung, die üblicherweise stark kodierte Daten enthält, die an weitere Datenstationen adressiert sind. Die Ziel-Datentstation kann deswegen die Zeichenfehlerhäufigkeit solcher stark kodierter Daten (CER_stark) 132 bestimmen und Sie mit dem Austreten-Unterbrechung Grenzwert T_sh (der z.B. in der Ordnungsgröße von 1,2% sein kann) vergleichen.
Wenn der Wert der CER_stark 132 unterhalb T_sh fällt, kann die betroffene Datenstation A eine Wiederaufnahme-Senden Mitteilung 134 an alle Ursprungs-Datenstationen B (Sender) und wahlweise an das NOC senden, wobei sie ihnen befiehlt, das Senden der Daten an die betroffenen Datenstationen A wieder aufzunehmen. Die betroffene Datenstation A geht dann durch den Übergang 118 zum Austreten aus der Unterbrechung in den stark-kodierenden Zustand 106 über. Ansonsten, wenn die CER_stark 132 T_sh überschreitet, verbleibt die betroffene Datenstation A in dem Unterbrechungszustand 114, wie von dem Übergang 116 zum Aufrechterhalten der Unterbrechung dargestellt.
Es ist wichtig zu beachten, dass der Eintreten-Unterbrechung Grenzwert T_hs und der Austreten-Unterbrechung Grenzwert T_sh auch durch ein Unterbrechunghystereseintervall getrennt sind, das unnötiges hin-und-her Schalten zwischen dem starkkodierenden Zustand 106 und dem Unterbrechungszustand 114 in Grenzfallbedingungen vermeidet. Demnach, tritt in der bevorzugten Ausführungsform, selbst wenn die betroffene Datenstation A von dem stark-kodierenden Zustand 106 zu dem Unterbrechungszustand 114 übergeht, wenn die CER_stark 128 T_hs überschreitet, der Übergang aus dem Unterbrechungszustand 114 zu dem stark-kodierenden Zustand 106 nicht auf, wenn die CER_stark 132 unterhalb T_hs fällt. Stattdessen tritt der Übergang aus dem Unterbrochenen-Zustand 114 auf, wenn die CER_stark 132 unterhalb T_sh (der um das Unterbrechungshystereseintervall geringer ist als T_hs) fällt. Gleichermaßen schaltet die betroffene Datenstation A nicht zu dem Unterbrechungszustand 114 bis die CER_stark 128 erneut T_hs (der um das Unterbrechungshystereseintervall höher als T_sh ist) überschreitet.
Wie im Folgenden gesehen werden wird, sind auf die Daten in der Aufwärtsrichtung angewandte Kodierungsveränderungen vollständig unabhängig von Kodierungsveränderungen, die auf Daten in Abwärtsrichtung angewendet werden, obwohl der Aufruf solcher Veränderungen üblicherweise ein Ergebnis einer gewöhnlichen Ursache ist, wie eines aufziehenden Sturms.
2 stellt einen Zustands- und Wirkungsplan 200 für eine bevorzugte Ausführungsform der adaptiven Kodierung in der aufwärtsgerichteten Verbindung dar. Das Diagramm 200 zeigt einen leicht-kodierenden Zustand 202, einen stark-kodierenden Zustand 204 und einen Bereitschaftszustand 206. Ferner ist in 2 ein stark-Aufforderungsblock 208 und ein stark-Übergangsblock 210 dargestellt, durch den unter starken Übergangsbedingungen 212 Übergänge auftreten können. Gleichermaßen werden ein leicht-Aufforderungsblock 214 und ein leicht-Übergangsblock 216 dargestellt, durch den unter leichten Übergangsbedingungen 218 Übergänge auftreten können. Ein Zeitüberschreitungsblock 220 wird beim Versuchen von der starken zur leichten Kodierung zu wechseln, mit einem möglichen Zweig in Verbindung gebracht. 2 zeigt auch einen Bereitschaftsübergang 222 (der unter Bereitschaftsbedingungen 224 auftritt) und einen Wiederaufnahme-Übergang 226 auf (der unter Wiederaufnahmebedingungen 228 auftritt).
Ausgehend von dem leicht-kodierenden Zustand 202 wird davon ausgegangen, dass eine betroffene Datenstation A leicht kodierte Daten in einer Aufwärtsrichtung übermittelt. Die leicht kodierten Daten könnten an jede bestimmte Ziel-Datenstation B adressiert werden und durch die Kommunikationssatelliten weitergeleitet werden. Die betroffene Datenstation A übermittelt bei einem bestimmten Leistungsniveau P, um entsprechend z. B. ein gewünschtes Signal-zu-Rauschen Verhältnis (SNR) bei dem Satellitenempfänger aufrecht zu erhalten, der abhängig davon ob leichter oder starker Kode verwendet wird, üblicherweise zwei eindeutige Werte aufweist. Die betroffene Datenstation A kann Rückmeldung von dem Satelliten oder einem unabhängigen Überwachungssystem empfangen, um P einzustellen die gewünschte (SNR) einzuhalten. Das Leistungsniveau P (üblicherweise in Watt ausgedrückt) des letzten Verstärkers der betroffenen Datenstation A ist ein Beispiel eines Leistungsanzeigers, der zur Verwendung mit dem vorliegenden adaptiven Kodierungsverfahren geeignet ist.
Die folgende Diskussion der Betriebsweise der vorliegenden Erfindung, wie in 2 gezeigt, wird von dem Grenzwertdiagramm 500 für aufwärtsgerichtete Verbindungen ergänzt, das in 5 dargestellt ist. Das Grenzwertdiagramm 500 zeigt als Beispiele Leistungsgrenzwerte von 0,4 Watt (502), 0,5 Watt (504), 1,3 Watt (506), 1,6 Watt (508) und 2,0 Watt (510) und die Beziehung zwischen starker und leichter Kodierung und sich unterscheidende Leistungsniveaus. Die Beziehungen werden im Folgenden detaillierter diskutiert. Als ein einleitender Überblick, beginnend mit der Annahme das die betroffene Datenstation A mit P geringer als dem 1,6 Watt Grenzwert 508 (Plh unten) arbeitet und unter Verwendung leichter Kodierung in ihrer aufwärtsgerichte ten Verbindung, wenn das Leistungssteuerungssystem P veranlasst den 1,6 Watt Grenzwert 508 zu überschreiten, schaltet die betroffene Datenstation dennoch vorzugsweise zu starker Kodierung und senkt ihre Leistung auf den 0,5 Grenzwert 504 (Phs unten) ab, wie von dem Übergang 514 dargestellt. Wenn die erforderliche Leistung bei der betroffenen Datenstation A unterhalb des 0,4 Watt Grenzwerts 502 (P_hl unten) fällt, während sie starke Kodierung in ihrer aufwärtsgerichteten Verbindung verwendet, schaltet die betroffene Datenstation A vorzugsweise zu leichter Kodierung und erhöht ihre Leistung auf den 1,3 Watt Grenzwert 506, der ursprünglich mit dem leichten Kode verwendet wird, wie von dem Übergang 516 dargestellt.
Wie auch im Folgenden detaillierter diskutiert wird, kann die betroffene Datenstation A in einen Unterbrechungszustand eintreten. Zum Beispiel, wenn die erforderliche Leistung an der betroffenen Datenstation oberhalb 2,0 Watt (P_max unten) ansteigt, an welchem Punkt die betroffene Datenstation A schon die starke Betriebsart verwenden sollte, kann die Ursprungs-Datenstation alle Übermittlungen, ausgenommen optionale Synchronisationssignalfolgen, unterbrechen. Wenn die erforderliche Leistung danach unterhalb des 1,6 Watt Grenzwerts 508 (P_sh unten) fällt, kann die Ursprungs-Datenstation dann die Übermittlungen in den stark kodierten oder leicht kodierten Zuständen und zugeordneten Leistungsniveaus wieder aufnehmen.
Es ist zu beachten, dass die letzte Verstärkungsleistung P, die bei der betroffenen Datenstation A erforderlich ist, als Ergebnis wechselnder Übertragungsbedingungen wesentlich variieren kann, selbst wenn die SNR bei dem Satelliten hauptsächlich konstant ist. Die betroffene Datenstation A kann jedoch die Leistung nicht unendlich erhöhen um den gewünschten SNR einzuhalten. Demnach wird ein leicht-zu-stark Grenzwert P_lh definiert, der den Punkt darstellt, bei dem die Ursprungs-Datenstation zu einer stärkeren Kodierung schalten wird. Die stärkere Kodierung stellt über die leichtere Kodierung hinaus zusätzlich fehlerkorrigierende Fähigkeiten bereit und ermöglicht dadurch tatsächlich der betroffenen Datenstation A ihre Leistungsabgabe P zu reduzieren, während sie eine konstante Fehlerhäufigkeit bei dem Satelliten aufrechterhält. Als ein Beispiel können leicht kodierte Daten mit einem leichten "Anteil 1" inneren Blockkode (d. h., kein innerer-Kode) erzeugt werden, während die stark kodierten Daten vorzugsweise mit einem starken Anteil 1/2 inneren Blockkode erzeugt werden können. Da die zwei zu eins Beziehung üblicherweise bedeutet, dass die betroffene Datenstation A zwei Zeitschlitze erfordern wird, um die stark kodierten Daten zu übermitteln, wofür sonst jederzeit stets leicht kodierte Daten gereicht hätten, kann ein verarbeitender Satellit sich an die Änderung beim Kodieren ohne we sentliche Veränderungen oder aufwendige Anpassungen in der Verarbeitung der Daten, anpassen.
Zurückkehrend zu 2 bleibt die Ursprungs-Datenstation in dem leicht-kodierten Zustand 202 während P < P_lh. Wenn die betroffene Datenstation A von dem Satelliten angewiesen wird ihre Übermittlungsleistung oberhalb P_lh zu erhöhen (aufgrund von beispielsweise zunehmenden Regenbedingungen), sendet sie eine schalt-aufstark Aufforderung an das NOC. Dieser Vorgang ist in 2 als Übergangsbedingung 212 und stark-Aufforderungsblock 208 dargestellt. Angenommen, dass das NOC der Aufforderung statt gibt (die Stattgabe kann durch den Satelliten zurück an die betroffene Datenstation A übermittelt werden), geht die betroffene Datenstation A durch den stark-Übergangsblock 210 zu dem stark-kodierten Zustand 204 über. Als Teil des Übergangs, kann die betroffene Datenstation A, wie von dem NOC befohlen, zu einem neuen Frequenzkanal oder Zeitschlitz wechseln ("Kanalschlitz" ("chanslot") in 2) und ihre Leistung auf einen vorherbestimmten Startpunkt für starke Kodierung P_h0 vermindern, üblicherweise 5 dB unterhalb P_lh.
Wenn jedoch das NOC die Aufforderung ablehnt, geht die betroffene Datenstation A in den Bereitschaftszustand 206 über. In dem Bereitschaftszustand 206 versucht die betroffene Datenstation A, wegen schlechter Signalbedingungen, Daten nicht an eine Ziel-Datenstation B zu übermitteln. Demnach geht die betroffene Datenstation A aus einer aktiven Übermittlung in einen Bereitschaftszustand über. Es kann eine Aktiv-zu-Bereitschaft Prozedur ausgeführt werden, in der die betroffene Datenstation beispielsweise die Übermittlung, ausgenommen für Synchronisationssignalfolgen, einstellt.
Rückkehrend zum stark-kodierten Zustand 204, fährt die betroffene Datenstation während P > P_hl, fort stark kodierte Daten zu übermitteln. In anderen Worten bleibt die betroffene Datenstation A in dem stark-kodierten Zustand 204, solange sie mehr als P_hl Leistung benötigt, um der Anweisung des Leistungssteuerungsalgorithmusses zu folgen. Es sei angemerkt, dass die betroffene Datenstation ihre Übermittlungsleistung P allmählich erhöhen oder vermindern kann, während sie in dem starkkodierten Zustand 204 ist, wie sie es während des leicht-kodierten Zustandes 202 tat. Dennoch, beim Erreichen einer vorbestimmten maximalen Übermittlungsleistung P_max, üblicherweise die bewertete Leistung des Senders, benachrichtigt das NOC die betroffene Datenstation A, dass sie zu dem Bereitschaftszustand 206 übergeht. Diese Schritte entsprechen der Bereitschaftsbedingung 224 und dem Bereitschaftsübergang 222.
Die betroffene Datenstation A bleibt in dem Bereitschaftszustand 206, während die erforderliche Leistung, um Synchronisationssignalfolgen zu senden, größer als P_sh bleibt. In bestimmten Ausführungsformen ist zu beachten, dass P_sh den selben Wert wie P_lh haben kann. Wenn P unterhalb P_sh fällt, geht die betroffene Datenstation A zum aktiven Zustand unter Verwendung einer starken aufwärtsgerichteten Verbindung 204 über 228, wobei sie eine Bereitschaft-zu-Aktiv Prozedur 226 unter Verwendung des starken Kodes auslöst. Während der Prozedur kann die betroffene Datenstation A jede Anschalten-, Anmeldung- oder Aufwachen-Signalisierung ausführen, die vorgesehen ist, der betroffenen Datenstation A Zugang zu dem Kommunikationssystem zu ermöglichen. Anschließend kann die betroffene Datenstation A unter Verwendung des stark-kodierten Zustandes 204 zu Routineübermittlungen an die Ziel-Datenstationen B übergehen. Alternativ kann die betroffene Datenstation A in den leicht-kodierten Zustand 202 übergehen, wenn sich die Übertragungsbedingungen seit Eintritt in den Bereitschaftszustand 206 wesentlich verbessert haben, vorzugsweise als Antwort auf eine Leistungsmessung und eine zugeordnete leichte Übergangsbedingung 218.
Fortfahrend mit Bezugnahme auf den stark-kodierten Zustand 204, fährt die betroffene Datenstation wie oben vermerkt fort, ihr Leistungsniveau P zu überwachen. Wenn P unterhalb des hoch-zu-niedrig Grenzwertes P_hl, fällt, geht die betroffene Datenstation A zu dem leicht-Aufforderungsblock 214 entsprechend der leichten Übergangsbedingung 218 über. In dem leicht-Aufforderungsblock 214 sendet die betroffene Datenstation A eine Aufforderung an das NOC, um die leicht kodierte Datenübermittlung wieder aufzunehmen (da die verschlechternden aufwärtsgerichteten Signalbedingungen nachgelassen haben). Bei dem Ereignis, dass das NOC der Aufforderung statt gibt (die Stattgabe kann durch den Satelliten zur der betroffenen Datenstation A zurück übermittelt werden), geht die betroffene Datenstation A durch den leichten Übergangsblock 216 zu dem leicht-kodierten Zustand 202 über. Als Teil des Übergangs, kann die betroffene Datenstation A, wie von dem NOC befohlen, zu einem neuen Frequenzkanal oder Zeitschlitz ("Kanalschlitz" ("chanslot") in 2) wechseln und ihre Leistung zum leichten Kodieren auf einen vorherbestimmten Startpunkt P₁₀ erhöhen.
Andererseits, wenn das NOC die Aufforderung ablehnt, geht die betroffene Datenstation A durch den Zeitüberschreitungsblock 220 durch. Dem Zeitüberschreitungsblock 220 gemäß fährt die betroffene Datenstation A fort, stark kodierte Daten für einen vorbestimmten Zeitabschnitt, z. B. T_out Sekunden, zu senden. Der Wert von T_out kann entsprechend den speziellen in Frage kommenden Kommunikationssystemen angepasst werden und kann von mehreren Sekunden bis zu mehreren zehn Sekunden oder mehr reichen. Nach dem Fortfahren stark kodierter Übermittlung für T_out Sekunden, geht die betroffene Datenstation A zurück zu dem stark-kodierten Zustand 204 über, wo sie wie oben fort fährt zu bestimmen, ob sie in dem stark-kodierten Zustand 204 verbleiben soll.
Die Hysterese bewahrt das System vor dem schnellen hin-und-her Schalten zwischen den leicht-kodierten-, stark-kodierten- und Bereitschaftszuständen. Das anfänglich starke Leistungsniveau P_h0 und der stark-zu-leicht Grenzwert P_hl im Besonderen sind durch ein Kodierungshystereseintervall von üblicherweise 1,0 dB getrennt. Demnach kann P_lh 0,5 Watt sein, während P_hl 0,4 Watt sein kann (z.B.). Ferner ist P_max von P_sh durch ein Bereitschaftshystereseintervall getrennt. Als ein Beispiel kann P_max 2 Watt sein, während P_sh 1,6 Watt sein kann. Es wird wiederholt, dass eine wesentliche Verminderung, üblicherweise 5,0 dB in P, von einem Übergang von leicht zum stark (d. h. vom P_lh zu P_h0) begleitet wird, und umgekehrt.
3 veranschaulicht ein Blockdiagramm 300 einer möglichen Umsetzung adaptiver Fehlerkodierungen in der Aufwärtsrichtung. Das Diagramm 300 zeigt eine betroffene Datenstation A 302, den atmosphärischen Kommunikationspfand 304, die Satellitenrichtfunkanlage 306 und das NOC 308, sowie die entsprechende Datenstation B 348. Die betroffene Datenstation A 302 enthält einen Demodulator und Dekodieren 310, einen Parser 312 und eine adaptive Fehlerkontrollroutine 314, die die oben genannten Schritte mit Bezug auf die 1 und 2 implementiert. Die betroffene Datenstation 302 enthält auch eine Zeitaufnahmevorrichtung 316 in Aufwärtsrichtung, einen Frequenzgenerator 318, Kodierer 320, einen Modulator 322 und einen Sender mit einem Hochleistungsverstärker 323. Das Diagramm 300 stellt die Regeneffekte 324 als ein Beispiel der vorliegenden atmosphärischen Bedingungen und Signalverschlechterungen in dem Kommunikationspfad 304 dar, welche die Signalqualität sowohl in der aufwärtsgerichteten Verbindung 326 als auch in der abwärtsgerichteten Verbindung 328 beeinflussen können, obwohl der Effekt in den Verbindungen ungleich sein kann. Die entsprechende Datenstation B 348 benutzt im Allgemeinen dieselbe Anordnung wie die Ursprungs-Datenstation A und ist demnach in stark verkürzter Form einen einfachen Verkehrsblock 350 enthaltend dargestellt, der Verkehr an eine Ursprungs-Datenstation A 302 erzeugt und sendet. Das Diagramm 300 zeigt ferner die Leistungssteuerung 330 und die NOC Steuerung 332.
Wie Diagramm 300 veranschaulicht, empfängt die betroffene Datenstation 302 abwärtsgerichtete Daten 328, die die Leistungssteuerungsinformation 334 von der Leistungssteuerung 330 des Satelliten 306 enthält, während die betroffene Datenstation 302 anfänglich aufwärtsgerichtete Daten unter Verwendung leichter Kodierung übermittelt. Die abwärtsgerichtete Information wird von dem Demodulator und Dekodieren 310 demoduliert und dekodiert und von dem Parser 312 geparst (um beispielsweise Daten, die sich auf die Leistungssteuerung beziehen, oder Anweisungen, die sich auf adaptive die Kodierung beziehen, zu extrahieren). In der bevorzugten Ausführungsform befiehlt die Leistungssteuerungsinformation 334 Änderungen an die Übermittlungsleistung 343 der betroffenen Datenstation 302 unter Verwendung der Leistungsanpassungssteuerung 341 in Erwiderung der Satellitenleistungssteuerung 330 unter Verwendung der Signalfolgenenergie 336 von der aufwärtsgerichteten Verbindung 326. Die Leistungssteuerungsinformation 334 wird in der adaptiven Fehlersteuerungsroutine 314 zusammen mit dem Leistungsniveau 343 (das das Leistungsniveau P in 2 oben bedeutet) verwendet. Das Leistungsniveau 343 kann dabei verwendet werden, um zu bestimmen, ob beispielsweise den starken Übergangsbedingungen 212 entsprechend ein Übergang zu dem stark-kodierten Übergang 204 notwendig ist. Gleichermaßen können Veränderungen im Leistungsniveau P Übergänge zu leicht kodiertem Zustand 202 oder Bereitschaftszustand 206 auslösen.
Zurückgreifend auf 3, wenn die adaptive Fehlerüberwachungsroutine 314 bestimmt, dass die Ursprungs-Datenstation 302 es benötigt nachfolgende aufwärtsgerichtete Daten unter Verwendung des starken Kodierungsniveaus zu kodieren, werden die geeigneten "Betriebsartänderung" Aufforderungszellen 338 ausgegeben. Die "Betriebsartänderung" Aufforderungszellen 338 werden von den Kodierern 320 kodiert, von dem Modulator 322 moduliert und zu der NOC Steuerung 332 in der aufwärtsgerichteten Verbindung 326 gesendet (dieser Schritt entspricht dem stark-Aufforderungsblock 208 in 2). Wenn die NOC Steuerung 332 der Aufforderung der betroffenen Datenstation A 302 statt gibt unter Verwendung starker Kodierung zu übermitteln, werden die angemessenen "Betriebsartänderung" Zellen 340 vorbereitet und an die Ursprungs-Datenstation A 302 in der abwärtsgerichteten Verbindung 328 gesendet. Die "Betriebsartänderung" Zellen 340 gehen erneut durch den Demodulator und Dekodierer 310 sowie den Parser 312. Unter Verwendung der Betriebsartänderungszellen 340 setzt die adaptive Fehlerüberwachungsroutine 314 den Betriebsartparameter 342 und den Frequenzkanal und die Zeitschlitzinformation 344 auf die neuen Werte, die die starke Kodierung der nachfolgenden Übermittlungen widerspiegeln. Diese neuen Parameterwerte werden von der Zeitaufnahmevorrichtung 316 in Aufwärtsrichtung, dem Frequenzgenerator 318, den Kodierern 320 und dem Modulator 322 verwendet, um nachfolgende Verkehrszellen 346 unter Verwendung der starken Fehlerkodierung bei der korrekten Frequenz in Aufwärtsrichtung und dem Zeitschlitz zu kodieren (dieser Schritt entspricht einem Übergang zu dem stark kodierten Zustand 204 in 2). Darüber hinaus ändert die adaptive Fehlerüberwachungsroutine 314 die Leistungsanpassungssteuerung 341, um P auf das anfängliche Niveau P_h0 für stark kodierte Übermittlungen in Aufwärtsrichtung zu senken.
Die betroffene Datenstation 302 fährt fort Leistungssteuerungsinformationen 334 von der Leistungssteuerung 330 des Satelliten 306 zu empfangen und ihr Leistungsniveau 343 gemäß der Leistungsanpassungssteuerung 341 anzupassen. Wenn die Verschlechterung der Signalqualität aufgrund von Regeneffekten 324 abnimmt, weist die Leistungssteuerung 330 des Satelliten die betroffene Datenstation A 302 an ihre Übermittlungsleistung 343 abzusenken. Wenn die Übermittlungsleistung 343 unterhalb des Grenzwertes P_hl fällt, kann die Ursprungs-Datenstation A 302 eine wie oben beschriebene Betriebsartänderungsprozedur von starker zu leichter Kodierung in der aufwärtsgerichteten Verbindung 326 einleiten.
Adaptive Fehlerkodierung in der abwärtsgerichteten Verbindung kann unter Verwendung eines entsprechenden Systems implementiert werden. Dennoch müssen bei der Implementierung in Abwärtsrichtung die "Betriebsartänderung" Aufforderungszellen 338 nicht zu der NOC Steuerung 332 gesendet werden. Stattdessen werden die "Betriebsartänderung" Aufforderungszellen 338 durch den Satelliten 306 zu jedem der Ursprungs-Datenstationen B gesendet (die z. B. dieselbe in der Ursprungs-Datenstation 302 verwendete Anordnung enthält) und denen, die mit der Ursprungs-Datenstation 302 kommunizieren.
Zum Beispiel kann die Ursprungs-Datenstation B 348 das VPI Feld in den an die betroffene Datenstation A 302 adressierten ATM Datenzellen gesetzt werden, um die Daten von dem Satelliten 306 unter Verwendung starker Kodierung in der Abwärtsrichtung zu kodieren. Demnach wird die Änderung der bei der Ursprungs-Datenstation B 348 empfangenen Kodierungsbetriebsartadresszellen 352 die nachfolgenden Verkehrszellen 354 veranlassen, die geeigneten Adressenanweisungen für den in der abwärtsgerichteten Verbindung gewünschten Kodierungstyp zu tragen/aufzunehmen.
Es ist zu beachten, dass die Verkehrzellen 354 von der Ursprungs-Datenstation B 348 und die Betriebsartänderungszellen 340 von dem NOC 308 in 3 nur im Hinblick auf die abwärtsgerichtete Verbindung 328 gezeigt sind. In Wirklichkeit müssen diese Zellen zuerst die aufwärtsgerichtete Verbindung 326 durchlaufen und den Satelliten 306 vor dem Eintritt in die abwärtsgerichtete Verbindung 334 durchqueren. Aus der Perspektive der betroffenen Datenstation A jedoch sind diese Zellen nur in der abwärtsgerichteten Verbindung von Bedeutung. Der Klarheit wegen ist die Durchquerung des Satelliten von diesen Zellen nicht in 3 gezeigt. Gleichermaßen durchqueren die an die entsprechende Datenstation B gesandten Kodierungsbetriebsartänderungsadresszellen 352 den Satelliten und treffen in der abwärtsgerichteten Verbindung 328 ein. Da jedoch diese Zellen ausschließlich in der aufwärtsgerichteten Verbindung für die betroffene Datenstation A von Bedeutung sind, werden sie, erneut der Klarheit wegen, nur auf der Seite der aufwärtsgerichteten Verbindung 326 von 3 gezeigt.
Das Gesamtergebnis des adaptiven Kodierungsschemas ist abwärtsgerichtete Zellen 335, die mit dem geeigneten Kodierungsniveau in Abwärtsrichtung eintreffen, bereitzustellen und aufwärtsgerichtete Zellen 346 bei dem geeigneten Kodierungsniveau in Aufwärtsrichtung anzunehmen.
Während bestimmte Elemente, Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es selbstverständlich, dass die Endung nicht darauf beschränkt ist, da Änderungen vom Fachmann insbesondere angesichts der vorhergehenden Lehre gemacht werden können. Es wird deswegen von den angefügten Ansprüchen erwägt, solche Abwandlungen abzudecken und diese Merkmale, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung fallen, einzubeziehen.

Claims

Ein Verfahren zur adaptiven fehlerüberwachten Kodierung von Daten in einer Aufwärtsrichtung in einem Satellitenkommunikationssystem einschließlich eines Netzwerkbetriebszentrums (308) und Datenstationen, die Daten durch einen Satelliten (306) senden und empfangen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Senden leicht kodierter Daten, die an eine erste Zieldatenstation gerichtet sind, von einer Ursprungs-Datenstation (302) in aufwärtsgerichteten Übertragungen; Überwachen eines mit den aufwärtsgerichteten Übertragungen in Zusammenhang stehenden Leistungsniveaus; anschließendes Senden stark kodierter Daten in den aufwärtsgerichteten Übertragungen, wenn das Leistungsniveau einen ersten Grenzwert (508) überschreitet; gekennzeichnet durch den Schritt des Unterbrechens anschließender Übertragungen durch die Ursprungs-Datenstation (302), wenn das Leistungsniveau einen zweiten Grenzwert (510) überschreitet.
Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Schritte des anschließenden Sendens leicht kodierter Daten in den aufwärtsgerichteten Übertragungen umfasst, wenn das Leistungsniveau unterhalb eines dritten Grenzwerts (502) fällt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Schritte der Wiederaufnahme der Übertragungen von der Ursprungs-Datenstation (302) umfasst, wenn das Leistungsniveau unterhalb eines von dem zweiten Grenzwert durch ein Unterbrechungs-Hysterese-Intervall getrennten vierten Grenzwerts (508) fällt.
Das Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des anschließenden Sendens stark kodierter Daten ferner den Schritt des Sendens einer schalt-auf-stark Aufforderung (208) umfasst und wenn die schalt-auf-stark Aufforderung (208) abgewiesen wird, der Ursprungs-Datenstation (302) befielt, in einen Bereitschaftsmodus (206) einzutreten.
Das Verfahren nach Anspruch 3, worin der Schritt der Wiederaufnahme der Übertragungen die Wiederaufnahme der Übertragungen von stark kodierten Daten von der Ursprungs-Datenstation (302) umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 3, worin der Schritt der Wiederaufnahme der Übertragungen die Wiederaufnahme der Übertragungen leicht kodierter Daten von der Ursprungs-Datenstation (302) umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 3, worin der Schritt des Unterbrechens anschließender Übertragungen die Unterbrechung anderer Übertragungen als der von Synchronisations-Signalfolgen umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des anschließenden Sendens stark kodierter Daten den Schritt der Anwendung eines inneren, die stark kodierten Daten erzeugenden Kodes umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 8, worin der Schritt der Anwendung eines inneren Kodes zur Erzeugung der stark kodierten Daten das Anwenden eines inneren Kodes mit einem Kode-Anteil umfasst, der hälftig dem leicht kodierter Daten ist.
Das Verfahren nach Anspruch 2, worin der Schritt des anschließenden Sendens leicht kodierter Daten den Schritt des Anwendens eines die leicht kodierten Daten erzeugenden inneren Kodes umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 10, worin der Schritt des Anwendens eines inneren Kodes zur Erzeugung der leicht kodierten Daten das Anwenden eines inneren Kodes mit einem Kode-Anteil umfasst, der zweifach dem stark kodierter Daten ist.