DE69919656T2 - Verminderung der Latenzzeit in Kommunikationssystemen mit Satelliten - Google Patents

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft die Satellitenkommunikation. Insbesondere befasst sich die vorliegende Erfindung mit der Verringerung der Latenz in einem Satellitenkommunikationsnetzwerk.
• Kommunikationssatelliten leiten routinemäßig jeden Tag erstaunliche Informationsmengen zwischen zahlreichen Erdgeräten weiter. Aufwärtssignale und Abwärtssignale, die über einen Kommunikationssatellit übertragen werden, sind jedoch Verzögerungen unterworfen, die der Signallaufzeit durch den Weltraum und die Atmosphäre zwischen den Endgeräten und dem Satellit entsprechen. Anders ausgedrückt läuft die elektromagnetische Ausbreitung (das Signal) mit der Geschwindigkeit des Lichts (modifiziert durch das Medium – welches auch immer –, durch das sie läuft, einschließlich der Atmosphäre). Die Laufzeit bringt eine Zeitverzögerung oder Latenz des Signals mit sich, die dem Betrag der Zeit entspricht, den das Signal benötigt, um sein Ziel zu erreichen. Üblicherweise sind in einem System auch andere bedeutsame Beitragende zur Gesamtlatenz vorhanden, einschließlich beispielsweise der durch die Datenverarbeitung bedingten Zeitverzögerung.
• Satelliten im geostationären Orbit werden wegen ihrer einzigartigen orbitalen Eigenschaft, in einem konstanten Abstand fest an einer gegebenen Längenposition bei Null Grad Breite zu bleiben, oftmals zur Kommunikation eingesetzt. Ein geostationärer Satellit bleibt dabei an einer festen (erdzentrierten) Stelle im Himmel (d. h. der Satellit hat unveränderlichen Azimut und unveränderliche Elevation). Allerdings müssen geostationäre Satelliten auf einer einzigen, kreisförmigen Bahn mit Neigung Null und einer Höhe von etwa 22.000 Meilen fliegen. In dieser relativ großen Entfernung ist die Latenz für eine „Strecke" (von der Erde zum Satellit oder umgekehrt) der Signalübertragung ungefähr 1/8 einer Sekunde. Wenngleich dies nicht als wesentliche Verzögerung erscheinen mag, kann sie für Echtzeit-Anwendungen zu einem ernsthaften oder beeinträchtigenden Gesichtspunkt werden, wenn (wie es gewöhnlich der Fall ist) mehrere Laufstrecken erforderlich sind. Eine „Etappe" (d. h. zwei Strecken, eine nach oben, eine nach unten) benötigt etwa ¼ Sekunden.
• Zwei Etappen – ein typisches Szenario für Erdgeräte, um ein Signal zu einem anderen Endgerät (z. B. einem anderen Einzelnutzer oder einer zentralen Kommunikationseinrichtung) zu senden und eine Antwort zu empfangen, können somit länger als ½ Sekunden dauern. Wenn einzelne Endgeräte Informationen über eine zentrale Kommunikationsstation leiten müssen, kann ein vollständiger Kommunikationsdurchlauf (Frage/Antwort hin und zurück) länger als eine Sekunde dauern.
• Bei Echtzeit-Anwendungen (einschließlich beispielsweise Action-Videospielen) ist eine Latenz von einer Sekunde nicht hinnehmbar. Viele geschäftliche Anwendungen, wie etwa Videokonferenzen und Arbeitsteilung (z. B. Tabellen- oder Whiteboard-Anwendungen), sind darüber hinaus sehr träge, geht man von diesen Latenzen aus. Angesichts des Trends zu zunehmender Satellitenkommunikation bei abnehmenden Kosten würden solche Anwendungen dazu bereitstehen, einen neuen Grad an weltweiter Interaktivität herbeizuführen, wären nicht die beteiligten Latenzen.
• In der Vergangenheit wurden freilich keine Methoden vorgeschlagen, um Latenzen auf hinnehmbare Werte zu verringern. Ein Grund ist, dass das Design von Satelliten in wenige allgemeine Kategorien fällt, von denen keine besonders zur Latenzverringerung geeignet ist. Ein Satellit, der ein Aufwärtssignal demoduliert und Daten für eine Abwärtsstrecke remoduliert, wird "regenerativ" genannt. Ein Satellit, der ein Aufwärtssignal demoduliert, die Signale dekodiert und die Signale rekodiert, wird typischerweise als "regeneratives Dekodier-/Rekodier-" System oder kurz als "Dekodierer/Rekodierer" bezeichnet. Dagegen wird ein Satellit, der die empfangenen Aufwärtssignale unverändert einfach zu einer Erdstation weiterleitet, gewöhnlich als "bent pipe"-System bezeichnet. Diese bekannten Satellitenentwürfe statten den Satellit mit nichts weiter als der Fähigkeit aus, Informationen weiterzuleiten, wenngleich sie in vielen Situationen nützlich sind. Daten, die in bestimmter Weise verarbeitet werden müssen, müssen danach mehrere Etappen zwischen spezialisierten verabeitenden Erdgeräten zurücklegen, wobei jede Etappe die Latenz von der ursprünglichen Absendung bis zum endgültigen Empfang vergrößert.
• EP 0 854 590 A2 offenbart einen Analogprozessor für digitale Satelliten, welcher die Bandbreite von hochfrequenten Aufwärtsstrahlen in Subbänder segmentiert. Zu diesem Zweck weist der Analogprozessor mehrere Subband-Verarbeitungsketten auf, die jeweils einen Teil des eingehenden HF-Aufwärtsspektrums extrahieren. Die Segmentierung des HF-Aufwärtsspektrums ermöglicht es, die Teilbänder unter Verwendung von risikoarmen, energiearmen Standard-Digitalprozessoren zu verarbeiten.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Latenz in einem Satellitenkommunikationssystem zu verringern. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1 vor.
• Das Verfahren umfasst die Schritte des Anwendens eines Diskriminators bei Benutzerdaten in einem ersten Erdgerät. Der Diskriminator grenzt Aktionsdaten von Weiterleitungsdaten ab und bildet auf diese Weise abgegrenzte Benutzerdaten. Die Aktionsdaten stellen Daten dar, die an Bord eines Satelliten zu verarbeiten sind, während die Weiterleitungsdaten Daten darstellen, die ohne Verarbeitung über den Satellit weiterzuleiten sind.
• Anschließend überträgt das Erdgerät die abgegrenzten Benutzerdaten zu dem Satellit. In dem Satellit werden die abgegrenzten Benutzerdaten in die Aktionsdaten und die Weiterleitungsdaten aufgeteilt. Der Satellit verarbeitet dann die Aktionsdaten, um verarbeitete Aktionsdaten zu bilden, und überträgt erforderlichenfalls die verarbeiteten Aktionsdaten von dem Satellit.
• Während der Verarbeitung der Benutzerdaten kann der Satellit Ergebnisdaten in Antwort auf die Aktionsdaten erzeugen und die Ergebnisdaten alleine oder angehängt an die verarbeiteten Aktionsdaten übermitteln. Der Satellit kann somit während der Verarbeitung bei Bedarf zusätzliche Daten bereitstellen, um die verarbeiteten Daten zu ergänzen. Ferner kann der Satellit in einem Speicher an Bord des Satelliten ein Weltmodell speichern. Bei der Verarbeitung der Aktionsdaten kann der Satellit dann das Weltmodell auf die Aktionsdaten anwenden.
• Als ein Beispiel kann das Weltmodell einen Regelsatz für ein Videospiel darstellen. Der Regelsatz kann beispielsweise die Grenzen (z. B. eine Rennstrecke) umfassen, innerhalb der sich ein Spieler bewegen kann, die maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung, die der Spieler erreichen kann, sowie Auswirkungen von Umgebungseffekten (z. B. Regen, Schnee und dergleichen) auf die Spieler. Der Regelsatz kann auch Bewertungsregeln (z. B. 100 Punkte für den, der als Erster beendet), Kollisionsregeln (z. B. Kollisionen treten auf, wenn sich zwei Spielerpositionen überlappen) und dergleichen umfassen.
• Andere Weltmodelle sind ebenso möglich. Als ein weiteres Beispiel kann das Weltmodell ein Konfliktszenario darstellen. Das Konfliktszenario kann die Startpositionen von Freund- und Feindpanzern und -flugzeugen sowie die Regeln enthalten, die deren Bewegung, Beschleunigung, Identifizierung und Interaktion bestimmen. Anstatt zusätzliche Etappen des Signallaufs zu bodenseitigen Verarbeitungszentren und zugehörige Latenzen zu verursachen, kann der Satellit so die Latenz verringern, indem Aktionsdaten in dem Satellit selbst verarbeitet werden.
• Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• 1 stellt ein Kommunikationsszenario dar, das eine übermäßige Latenz in eine Signalübertragung einführt.
• 2 zeigt ein Kommunikationszenario, das die Latenz in einem Kommunikationssystem verringert.
• 3 stellt eine Ausführungsform eines Verarbeitungssatelliten dar, der zur Reduzierung der Latenz bei einer Signalübertragung verwendet werden kann.
• 4 stellt ein Flussdiagramm einer Übertragung mit verringerter Latenz dar.
• Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• Bezugnehmend nunmehr auf 1 zeigt diese Figur ein Kommunikationsnetzwerk 100 mit einer ersten Erdstation 102 und einer zweiten Erdstation 104 sowie eine Verarbeitungsstation 106. Ebenfalls gezeigt ist in 1 ein Satellit 108, der Signale weiterleitet, die sich längs der ersten (Aufwärts-), zweiten (Abwärts-), dritten (Aufwärts-) und vierten (Abwärts-) Strecke 110–116 ausbreiten.
• Die Verarbeitungsstation 106 verwaltet, steuert und verfolgt beispielsweise die gegenseitige Aktivität der ersten und zweiten Erdstation 102–104. Beispielsweise überwacht die Verarbeitungsstation 106 globale Spieldaten (Spielanbahnung, Wertung, Mannschaftsbildung, Spielerposition auf dem Feld oder der Bahn, Rangordnung/Handicap von Spielern und dergleichen). Das Spiel kann als ein Beispiel ein Autorennen sein, wo Einzelgewinne gegen einen Spielgegner für eine Teamwertung zählen.
• In 1 bilden die erste und zweite Strecke 110–112 eine erste Etappe zwischen der ersten Erdstation 102 und der Verarbeitungsstation 106. In ähnlicher Weise bilden die erste und zweite Strecke 114–116 eine zweite Etappe zwischen der Verarbeitungsstation 106 und der zweiten Erdstation 104. Jede Etappe bringt allerdings eine Latenz zwischen Empfang und Absendung des Signals von ungefähr ¼ Sekunde mit sich. Eine Antwort von der ersten Erdstation 102 zur zweiten Erdstation 104 und zurück kann in dem Netzwerk 110 somit über eine Sekunde dauern. Selbst global verteilte Informationen (einschl. Spielstände beispielsweise) erfahren zumindest ½ Sekunde Latenz bei der Übertragung von einer Erdstation zu einer anderen über die Verarbeitungsstation 106. Angesichts dessen, dass Latenzen von mehr als 300 Millisekunden wahrnehmbar sind, hat das Netzwerk 100 gewöhnlich unakzeptable Echtzeit-Eigenschaften (beispielsweise für Action-Videospiele).
• Das gegenwärtige Denken in der modernen Physik schließt allerdings die Möglichkeit einer Übertragung schneller als Licht aus und erlaubt daher keine Verbesserung der tatsächlichen Latenz zwischen einem Erdgerät und einem Satellit. Bezugnehmend auf 2 ist jedoch ein verbessertes Netzwerk 102 dargestellt, das unter Einsatz einer anderen Technik die Latenz dramatisch reduziert. 2 umfasst eine erste Erdstation 202, eine zweite Erdstation 204 sowie einen Satellit 206. Im Gegensatz zu dem Satellit 108 in 1 umfasst der Satellit 206 allerdings einen Kommunikationsnutzprozessor 208 (in näherer Einzelheit unten erläutert), der das Verarbeitungszentrum 106 für zeitsensitive Datenverarbeitungen ersetzt (wenngleich die Verarbeitungsstation 106 für nicht-zeitsensitive Aufgaben weiterhin verwendet werden kann).
• Allgemein gesprochen senden die Erdstationen 202–204 Anwenderdaten enthaltende Aufwärtssignale zu dem Satellit 206. Die Anwenderdaten können in Aktionsdaten und Weiterleitungsdaten unterteilt sein. Die Aktionsdaten sind Daten zeitsensitiver Art, die der Satellit verarbeitet, während die Weiterleitungsdaten Daten sind, die der Satellit 206 einfach zu ihrem Ziel weiterleitet. Ein Diskriminator wird üblicherweise zur Identifizierung der Aktionsdaten und der Weiterleitungsdaten verwendet. Der Diskriminator kann beispielsweise ein Identifizierungscode, ein vorbestimmter Zeitschlitz oder eine vorbestimmte Symbolposition in einem Rahmen oder irgendeine Markierung sein, die anzeigt, dass ein bestimmter Teil der Anwenderdaten in dem Satellit 206 verarbeitet werden muss.
• Bei Empfang des Aufwärtssignals kann der Satellit 206 die Anwenderdaten in ihre Aktionsdaten- und Weiterleitungsdatenbestandteile aufteilen. Der Satellit 206 kann dann die Aktionsdaten verarbeiten, verarbeitete Aktionsdaten erzeugen und die verarbeiteten Aktionsdaten bei Bedarf auf einer Abwärtsstrecke zu einer Zielerdstation weiterleiten. Die Verarbeitungsstation 106 wird auf diese Weise aus dem Kommunikationsweg für zeitkritische Signale herausgenommen und die Latenz stark verringert.
• Als ein besonderes Beispiel kann der Satellit 206 die in einem Renn-Videospiel erforderlichen zeitsensitiven Operationen durchführen. Bei einer Ausgestaltung kann eine zentrale Steuereinrichtung (z. B. die Verarbeitungsstation 106) Spieler (Fahrer) auf Grundlage ihrer früheren Leistungen in vorherigen Rennen zusammenstellen. Das Videospiel an jedem Erdstationsort kann dann die Szene (Ansicht des Rennkurses) für den lokalen Fahrer in flächenhafter „3D" (tatsächliche Perspektive 2D) anzeigen und auch die anderen teilnehmenden Fahrzeuge zeigen.
• Mit anderen Worten sieht ein Fahrer eine Bildschirmanzeige, die so erscheint, als würde der Fahrer durch die Windschutzscheibe schauen und die vorausliegende Straße und andere Autos im Sichtfeld sehen. Die Echtzeit-Daten, die von dem Videospiel eines gegebenen Fahrers zur Darstellung der Aktionen über den Satellit 206 auszutauschen sind, sind von der Menge her üblicherweise relativ gering. Als ein Beispiel können die Aktionsdaten bei einem Rennspiel Positions-, Bewegungs- und Lagevektoren eines Fahrers (d. h. Fahrerstatus) zu einem gegebenen Zeitpunkt umfassen. Diese Informationen können von dem Videospiel des Fahrers sehr häufig zu dem Satellit gesendet und möglicherweise viele Male pro Sekunde aktualisiert werden, so dass andere Fahrer nahezu sofort von der Position, Bewegung und Lage anderer Fahrer erfahren.
• Andere nicht-zeitkritische Zusatzinformationen (d. h. Weiterleitungsdaten, die keine satellitenseitige Verarbeitung benötigen), wie etwa eine Fahrerkennung und -ranganordnung, eine Autobeschreibung und dergleichen können zu Beginn des Rennens zu der Verarbeitungsstation 106 gesendet werden. Versorgt mit den Positions-, Bewegungs- und Lageinformationen der anderen Fahrer kann das lokale Videospiel somit ein exaktes Szenario der lokalen Fahrersituation einschließlich der Konkurrenzfahrer entwerfen und in situ eine Spiellogik ausführen (etwa eine Kollisionsbewertung).
• Die geschätzten Ressourcenanforderungen an den Satellit sind relativ gering, wie nachstehend in Tabelle 1 dargestellt.
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• Der satellitenseitige Bordspeicher zur Unterstützung von 20.000 Fahrern würde dann nur 320.000 Bytes verbrauchen (20.000 Spieler × 16 Bytes/Spieler). Die Bitrate pro Spieler beträgt dann unter der Annahme von 100 Aktualisierungen der Fahrerstatusinformation pro Sekunde und vier Fahrern in einem einzelnen Rennen lediglich 12.800 Bits pro Sekunde (100 Aktualisierungen/s × 128 Bits/Aktualisierung) auf der Aufwärtsstrecke und 38.400 Bits pro Sekunde (100 Aktualisierungen/s × 128 Bits/Aktualisierung × 3 Spieler) auf der Abwärtsstrecke.
• Bei der Verarbeitung der Aktionsdaten (z. B. des Fahrerstatus) kann der Satellit 206 beispielsweise die in dem Satellit 206 gespeicherten Statusinformationen einfach mit Aktionsdaten aktualisieren, die er von den Videospielen aller Fahrer erhält. Der Satellit 206 kann auch eine kompliziertere Verarbeitung der Aktionsdaten durchführen, einschließlich einer Aktualisierung jedes Fahrerstatus auf Grundlage der Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Als ein weiteres Beispiel kann der Satellit 206 Kollisionen zwischen Fahrern durch Untersuchung der X-, Y- und Z-Orte jedes Fahrers ermitteln.
• Wenn eine Kollision festgestellt wird, kann der Satellit 206 Ergebnisdaten (d. h. zusätzliche Daten, die von dem Satellit 206 während der Verarbeitung erzeugt werden) in die Abwärtsstrecke zu jedem Fahrer einspeisen. Die Ergebnisdaten für eine Kollision können beispielsweise die Fahrer repräsentieren, die in die Kollision verwickelt sind, und ihre Schwere, wie anhand der Geschwindigkeit der beteiligten Fahrer ermittelt. Von dem Satellit 206 können freilich auch beliebige andere Ergebnisdaten bereitgestellt werden, einschließlich als weiteres Beispiel der Tatsache, dass bestimmte Fahrer vom Kurs abgekommen sind, in die falsche Richtung fahren oder disqualifiziert wurden.
• Weiterhin muss der Satellit 206 seine Verarbeitung nicht isoliert durchführen. Stattdessen kann der Satellit 206 ein Weltmodell auf die Aktionsdaten anwenden. Das Weltmodell stellt den Regelsatz oder andere Bedingungen dar, die dem Typ von Aktionsdaten zugeordnet sind, welche der Satellit verarbeitet. Beispielsweise kann das Weltmodell demnach für ein Rennspiel die maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung, die Auswirkungen von Kollisionen, den Ort von Gefahrenstellen (z. B. Ölflecken) auf der Bahn und dergleichen enthalten.
• Beim Anwenden des Weltmodells auf die Aktionsdaten kann der Satellit 206 zusätzliche Ergebnisdaten ermitteln, die an jeden Fahrer zu verteilen sind. Beispielsweise kann ein Weltmodell danach anzeigen, dass eine Kollision mit mehr als 80 Meilen pro Stunde beide Fahrzeuge zerstört. Die aus einer derartigen Kollision resultierenden Ergebnisdaten können dann jeden Fahrer darauf hinweisen, dass die zusammengestoßenen Fahrer aus dem Rennen herauszunehmen sind.
• Ein weiteres Beispiel einer Anwendung, die von der Satellitenverarbeitung profitieren kann, ist ein Konflikt- (z. B. Kriegsspiel) Szenario. Bei einem Weltmodell für ein Konfliktszenario kann der Regelsatz den Startpunkt, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung von feindlichen Zielen und befreundeten Zielen, Versorgungslager, Landepisten, den Schadenverträglichkeitsgrad pro Ziel, die Schadenerzeugungsfähigkeit pro Ziel und dergleichen enthalten. Beim Anwenden des Weltmodells auf die Aktionsdaten (die Statusinformationen für Flugzeuge, Panzer, Bodentruppen und dergleichen umfassen) kann der Satellit beispielsweise den Ort jedes Teilnehmers und der befreundeten oder feindlichen Einheiten ermitteln, mit denen der Teilnehmer interagieren kann.
• Geschäftliche Anwendungen sind ebenso zur Verarbeitung durch den Satellit geeignet. Als ein Beispiel kann der Satellit Bewegungen (d. h. Aktionsdaten) virtueller Stifte und Radierer auf einem Whiteboard verarbeiten.
• Der Satellit kann dann den momentanen Whiteboard-Status einschließlich neuer Markierungen und Radierungen verfolgen. Der verarbeitete Status des Whiteboards kann dann zu jedem Teilnehmer oder Beobachter der Whiteboard-Sitzung übertragen werden.
• Bezugnehmend nunmehr auf 3 zeigt diese Figur eine Ausführungsform eines Satelliten 300, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der Satellit 300 umfasst einen Empfänger 302, einen Demodulator 304, einen Dekoder 306 sowie eine Schaltvorrichtung 308. Der Satellit 300 umfasst außerdem einen Prozessor 310, einen Speicher 312, einen Kodierer 314, einen Modulator 316 sowie einen Sender 318.
• Der Empfänger 302 umfasst allgemein die Satellitenaufwärtsantenne und Verstärker. Der Demodulator 304 kann beispielsweise QPSK, BPSK, GMSK oder eine andere bei einem Aufwärtssignal angewendete Modulation demodulieren. Der Dekodierer 306 kann beispielsweise ein Reed-Solomon- und Faltungsdekodierer-Paar sein, um verkettete kodierte Anwenderdaten zu dekodieren. Die Schaltvorrichtung 308 enthält Schaltungsmittel (z. B. eine diskrete Logik oder eine Mikroprozessorsteuerung), welche die von dem Dekodierer 306 gewonnenen Anwenderdaten in Aktionsdaten und Weiterleitungsdaten aufteilt. Die Weiterleitungsdaten können dann direkt zu dem Kodierer 314 (z. B. einem Reed-Solomon- und Faltungskodierer-Paar), dem Modulator 31b (zur Anwendung einer QPSK-, GMSK-, BPSK- oder anderen Modulation) und dem Sender 318 zur Absendung zu einer Erdstation geleitet werden. Alternativ können die Weiterleitungsdaten in dem Speicher 312 gepuffert werden, bis genügend Weiterleitungsdaten angehäuft sind, um Zeitschlitze der Abwärtsstrecke effizient zu füllen.
• Die von der Schaltvorrichtung 308 gewonnen Aktionsdaten werden jedoch von dem Prozessor 310 verarbeitet. Zu diesem Zweck speichert die Schaltvorrichtung 308 üblicherweise die Aktionsdaten in dem Speicher 312. Nach Verarbeitung leitet der Prozessor 310 die verarbeiteten Aktionsdaten (die z. B. den aktualisierten Status von Fahrern in einem Rennspiel darstellen) und etwaige Ergebnisdaten zurück über die Schaltvorrichtung 308 zur Absendung (wie oben dargelegt).
• Bezugnehmend nunmehr auf 4 zeigt diese Figur ein Flussdiagramm 400 des Latenzverringerungsverfahrens der vorliegenden Erfindung. In Schritt 402 wendet die Erdstation einen Diskriminator auf die zu dem Satellit zu übertragenden Anwenderdaten an. Der Diskriminator grenzt in den Anwenderdaten allgemein Aktionsdaten von Weiterleitungsdaten ab, beispielsweise indem in einem Kopf ein Merker gesetzt wird, ein bestimmter Code angewendet wird oder die Aktionsdaten und die Weiterleitungsdaten zur Übertragung in vorbestimmten Zeitschlitzen formatiert werden, die den Aktionsdaten und den Weiterleitungsdaten zugewiesen sind. Die abgegrenzten Daten werden nachfolgend in Schritt 404 übermittelt.
• Der Satellit empfängt in Schritt 406 das die abgegrenzten Anwenderdaten führende Aufwärtssignal. Das Aufwärtssignal wird in Schritt 408 demoduliert und dekodiert, und die resultierenden gewonnenen Anwenderdaten werden in Schritt 410 in Aktionsdaten und Weiterleitungsdaten aufgeteilt, nämlich auf Grundlage des in Schritt 402 angewendeten Diskriminators. Mit anderen Worten identifiziert der Aufteilungsschritt 410 die Aktionsdaten und separiert diese in den Anwenderdaten. Sobald die Aktionsdaten von den Anwenderdaten separiert sind, werden die Aktionsdaten in Schritt 412 verarbeitet. Die Verarbeitung kann beispielsweise zuvor gespeicherte Werte mit neuen Werten, die in den Aktionsdaten bereitgestellt werden, aktualisieren. Wie vorstehend angegeben, kann der Prozessor während der Verarbeitung ein Weltmodell auf die Aktionsdaten anwenden (Schritt 414) und Ergebnisdaten erzeugen (Schritt 416). In Schritt 418 werden die Ergebnisdaten an die verarbeiteten Aktionsdaten zur Übermittlung angehängt. Wenn die verarbeiteten Aktionsdaten nicht zum gegenwärtigen Zeitpunkt übermittelt werden müssen (z. B. müssen sie lediglich an Bord des Satelliten gespeichert werden), können die Ergebnisdaten alleine übermittelt werden. Vor der Übermittlung wird ein Abwärtssignal kodiert (z. B. unter Verwendung von Blockcodes, Faltungscodes oder beidem) und moduliert, nämlich in Schritt 420. Die Übertragung erfolgt anschließend in Schritt 422.
• Während bestimmte Elemente, Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, da von einem Fachmann Abwandlungen vorgenommen werden können, insbesondere im Lichte der vorstehenden Lehren. Die beigefügten Ansprüche sollen daher auch derartige Abwandlungen abdecken und diejenigen Merkmale umfassen, die im Umfang der Erfindung liegen.

Claims (6)

1. Verfahren zur Kommunikation zwischen Erdstationen (202, 204) in einem satellitengestützten Kommunikationssystem, wobei das Verfahren umfasst: – Anwenden (402) eines Diskriminators bei Anwenderdaten an einer ersten Erdstation (202) zur Abgrenzung von Aktionsdaten und Weiterleitungsdaten, um hierdurch abgegrenzte Anwenderdaten zu bilden, – Übermitteln (404) der abgegrenzten Anwenderdaten von der ersten Erdstation (202) zu einem Satellit (206), – Aufteilen (410) der abgegrenzten Anwenderdaten an dem Satellit (206) in die Aktionsdaten und die Weiterleitungsdaten, – Verarbeiten (412) der Aktionsdaten an dem Satellit (206) zur Bildung verarbeiteter Aktionsdaten sowie – Übermitteln (422) der verarbeiteten Aktionsdaten von dem Satellit (206) zu einer zweiten Erdstation (204).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt der Verarbeitung der Aktionsdaten das Erzeugen (416) von Ergebnisdaten in Antwort auf die Aktionsdaten und das Anfügen (418) der Ergebnisdaten an einen Abwärtsdatenstrom umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend das Speichern eines Weltmodells in einem Speicher des Satelliten (206), wobei der Schritt der Verarbeitung ferner das Anwenden (414) des Weltmodells auf die Aktionsdaten umfasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend das Kodieren der Weiterleitungsdaten in dem Satellit (206) zur Bildung kodierter Weiterleitungsdaten, das Modulieren der kodierten Weiterleitungsdaten in dem Satellit (206) zur Bildung modulierter Weiterleitungsdaten und das Übermitteln der modulierten Weiterleitungsdaten von dem Satellit (206) zu der zweiten Erdstation (204).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die abgegrenzten Anwenderdaten von der ersten Erdstation (202) in einem modulierten und kodierten Aufwärtssignal zu dem Satellit (206) übertragen werden, wobei das Verfahren ferner das Demodulieren und Dekodieren (408) des Aufwärtssignals in dem Satellit (206) zur Extrahierung der abgegrenzten Anwenderdaten sowie das Aufteilen der extrahierten abgegrenzten Anwenderdaten in die Aktionsdaten und die Weiterleitungsdaten umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt der Übertragung der verarbeiteten Aktionsdaten das Kodieren (420) der verarbeiteten Aktionsdaten zur Bildung eines kodierten Abwärtssignals, das Modulieren (420) des kodierten Abwärtssignals zur Bildung eines modulierten Abwärtssignals und das Übertragen (422) des modulierten Abwärtssignals zu der zweiten Erdstation (204) umfasst.