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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren für eine mobile Satellitenkommunikation
und ein mobiles Satellitenkommunikationssystem für die Ausführung von Übertragungen zwischen einer
Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne über einen
Kommunikationssatelliten.
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In
einem Satellitenkommunikationssystem werden Multiplexverfahren,
die Vielfachzugriffe genannt werden, bisher verwendet, um zugewiesene Frequenzen
effizient zu nutzen und die Sendeleistung zu verringern. Unter den
Vielfachzugriffen wird gegenwärtig
in den Satellitenkommunikationssystemen ein Frequenzvielfachzugriffssystem
(FDMA-System), das Frequenzen für
einen Satelliten-Transponder zuweist, weithin verwendet. Dies liegt
daran, daß das
FDMA-System Verfahren anwenden kann, die in einer Bodenkommunikation
eingerichtet werden, niedrige Anfangskosten haben und relativ einfach
realisiert werden können.
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Das
FDMA-System ist jedoch in der Hinsicht unvorteilhaft, daß der Durchsatz
dramatisch abnimmt, wenn die Anzahl von Kanalverbindungen zunimmt.
Insbesondere, wenn die Anzahl von Kanalverbindungen zunimmt, nimmt
die Sendeleistung in dem Satelliten-Transponder zu, und ein Verstärker in dem
Transponder kann an einem Betriebspunkt in der Nähe seines Sättigungspunkts arbeiten. Daher treten
von Wellenformverzerrungen begleitete Intermodulation und Interferenz
zwischen Kanälen
auf. Als ein Ergebnis nimmt die Qualität eines Übertragungswegs ab, es ist
schwierig, den Übertragungsweg
zu verwenden, und der Durchsatz nimmt dramatisch ab. Entsprechend
wird in dem Satellitenkommunikationssystem des FDMA-Systems Gebrauch
von der Trägeraktivierung
gemacht, um diese Probleme zu vermeiden.
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Zum
Beispiel wird die Trägeraktivierung
im Fall eines Satellitenkommunikationssystems, das einen Sprachübertragungsdienst
bietet, von G. Maral, et al. in einem Buch mit dem Titel "Satellite Communications
System", 2. Ausgabe,
John Wiley & Sons, Inc.,
1993, beschrieben oder wird von Vijay K. Bhargava, et al. in einem
Buch mit dem Titel "Digital
Communications by Satellite",
John Wiley & Sons,
Inc., 1981, beschrieben. Gemäß diesen
Büchern
wird als die Trägeraktivierung
eine Sprachaktivierung ausgeführt,
welche eine Sprache erkennt und während einer Zeitspanne, wenn
die Sprache in einem Telefongespräch erkannt wird, ein Trägersignal überträgt. Sofern
das Trägersignal
nicht während
einer Pausenzeitspanne in dem Telefongespräch, wenn die Sprache nicht
erkannt wird, gesendet wird, ist es in der Sprachaktivierung möglich, eine
mittlere Sendeleistung in dem Satelliten zu senken und eine Kanalkapazität sicherzustellen,
wobei Intermodulation verhindert wird.
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6A und 6B sind
Zeitablaufdiagramme, um Signale im Fall der Ausführung der Sprachaktivierung
zu zeigen. 6A zeigt ein Sprachsignal, während 6B ein Übertragungssignal
zeigt. Während
einer Zeitspanne Ti, wenn das Sprachsignal unterbrochen ist, wird
das Senden des Übertragungssignals
(ein Trägersignal)
im wesentlichen gestoppt.
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Eine
derartige Trägeraktivierung
wird nicht nur auf einen Fall der Übertragung eines Sprachsignals,
sondern auch auf einen Fall der Übertragung
eines Datensignals für
die Verwendung in einem Faxgerät
oder in einem Computer angewendet, und die Übertragung des Trägersignals
wird gestoppt, wenn das zu übertragende
Datensignal nicht bereitgestellt wird.
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Außerdem wird
in dem Satellitenkommunikationssystem, das die Trägeraktivierung
ausführt,
wie in 6B gezeigt, regelmäßig in vorbestimmten
Zeitintervallen ein Burst-Trägersignal 102 übertragen, um
einen Kanalverbindungszustand zwischen einer Erdstation und einer
Mobilstation aufrecht zu erhalten, wenn die Zeitdauer eines Sendestopps
nicht weniger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist, ohne daß ein Informationssignal
(kein Sprachsignal oder kein Datensignal, die zu übertragen
sind) geliefert wird. Ein derartiges Burst-Trägersignal wird ein Halte-Burstsignal
genannt.
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Wenn
die Mobilstation andererseits eine automatische Zielfolge-Antenne
als eine Mobilantenne verwendet, empfängt die Mobilstation normalerweise ein
Signal von dem Satelliten und führt
auf der Basis eines Pegels des Empfangssignals eine Zielfolge-Steuerung
durch, um eine Ausrichtung der Mobilantenne in Richtung des Satelliten
zu drehen. Folglich muß eine
derartige Mobilstation die Zielfolge-Steuerung lediglich unter Verwendung
des Halte-Burstsignals während
einer Zeitdauer durchführen,
wenn das Trägersignal
von der Erdstation aufgrund der Trägeraktivierung unterbrochen
ist. Es ist schwierig, genau zu steuern, wenn sich ein schlechter
Zustand aufstaut.
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Insbesondere
in einem Fall eines mobilen Satellitenkommunikationssystems kann
das Empfangssignal aufgrund einer Schattenbildung, die wegen der Änderung
einer Übertragungsbedingung
auftritt, die für
eine mobile Satellitenkommunikation besonders ist, nicht stabil
empfangen werden. Es ist zunehmend schwierig, die Zielverfolgungssteuerung
in einem derartigen Zustand durchzuführen. Außerdem wird in einer Mobilstation,
die in ein Fahrzeug verladen ist, das mit der automatischen Zielfolge-Antenne beladen
ist, angenommen, daß die
Mobilstation sich schnell in ihre Bewegungsrichtung dreht. Unter
diesen Umständen
ist es unmöglich,
die Zielfolge-Steuerung während
des Betriebs der Trägeraktivierung nur
unter Verwendung des Empfangs des Halte-Burstsignals durchzuführen. Dies
kann einen Fall verursachen, in dem es schwierig ist, nur eine Empfangssynchronisation
aufrecht zu erhalten.
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Daher
führt dies
in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem in einem Fall der
Durchführung
der Trägeraktivierung
zu einer beträchtlichen Herabsetzung
der Zuverlässigkeit
in einem Übertragungsweg.
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Als
ein Verfahren, um dieses Problem zu vermeiden, gibt es ein Verfahren,
bei dem immer ein exklusives Zielfolgesignal von dem Satelliten
gesendet wird und ein Signalpegel des exklusiven Zielfolgesignals
in der Mobilstation überwacht
wird. Da dieses Verfahren jedoch Hardware zum Empfangen des exklusiven
Zielfolgesignals erfordert und als Ganzes eine große Hardware
hat, ist dieses Verfahren für
die Mobilstation, die eine hohe Mobilität erfordert, ungeeignet.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
und eine Anordnung für
eine trägeraktivierungsfähige mobile
Satellitenkommunikation mit Versicherung der Zuverlässigkeit
des Übertragungswegs
zur Verfügung
zu stellen.
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Andere
Aufgaben dieser Erfindung werden mit fortschreitender Beschreibung
deutlich.
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Ein
Verfahren für
eine mobile Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende Erfindung
anwendbar ist, führt Übertragungen
zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen
Zielfolge-Antenne über
einen Kommunikationssatelliten aus. Die Erdstation sendet ein moduliertes
Signal, wobei ein Trägersignal
durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, an
die Mobilstation. Das Verfahren für die mobile Satellitenkommunikation
führt die
Trägeraktivierung
durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit
einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation sendet, wenn diese nicht mit dem Informationssignal
versorgt wird. Gemäß eines
Aspekts dieser Erfindung verlängert
die Erdstation die Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal,
wenn die Erdstation von der Mobilstation ein Trägersignal mit einer Trägerfrequenz
empfängt,
die sich mit einer Änderung ändert, die
einen Referenzwert übersteigt.
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Ein
mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, führt Übertragungen
zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen
Zielfolge-Antenne über
einen Kommunikationssatelliten durch. Die Erdstation sendet an die
Mobilstation ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal
durch ein an sie zugeführtes
Informationssignal moduliert ist. Das mobile Satellitenkommunikationssystem
führt die
Trägeraktivierung
durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal
mit einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation sendet, wenn sie nicht mit dem Informationssignal
versorgt wird. Gemäß eines
Aspekts dieser Erfindung weist die Erdstation eine Erkennungsanordnung
für eine Trägerfrequenzänderung
auf, um die Änderung
in einer Trägerfrequenz
eines empfangenen Trägersignals
zu erkennen, und eine Trägersignal-Steuerungsanordnung,
um die Steuerung einer Trägersendung für ein Signal
durchzuführen,
das an die Mobilstation gesendet werden soll. Wenn die Trägerfrequenz
des empfangenen Trägersignals
sich mit einer Änderung ändert, die
einen Referenzwert übersteigt,
erzeugt die Erkennungsanordnung für eine Trägerfrequenzänderung ein Erkennungssignal
für die
Trägerfrequenzänderung.
Ansprechend auf das Erkennungssignal für die Trägerfrequenzänderung verlängert die Trägersignal-Steuerungsanordnung
die Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal.
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Wie
weiter oben beschrieben, verlängert
diese Erfindung die Burst-Übertragungsdauer
für das Burst-Trägersignal
oder ein Halte-Burstsignal, wenn die Trägerfrequenz des empfangenen
Trägersignals sich
mit einer Änderung ändert, welche
den Referenzwert übersteigt.
Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung
für die
automatische Zielfolge-Antenne durchführen und kann leicht eine Rahmensynchronisation aufrecht
erhalten oder kann die Rahmensynchronisation leicht herstellen,
obwohl die Rahmensynchronisation aus dem Gleichlauf gekommen ist.
Als ein Ergebnis ist es möglich,
die Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen und die Rahmensynchronisation
stabil aufrecht zu erhalten. Das heißt, es ist möglich, die Trägeraktivierung
mit Versicherung einer hohen Zuverlässigkeit der Kanalqualität durchzuführen.
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Ein
Verfahren für
eine mobile Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende Erfindung
anwendbar ist, führt die Übertragungen
zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen
Zielfolge-Antenne über
einen Kommunikationssatelliten aus. Die Erdstation sendet ein moduliertes
Signal, wobei ein Trägersignal
durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, an
die Mobilstation. Die Erdstation sendet regelmäßig ein Burst-Trägersignal
mit einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation, wenn diese nicht mit dem Informationssignal
versorgt wird. Die Erdstation empfängt ein Empfangssignal von
der Mobilstation. Gemäß eines
Aspekts dieser Erfindung sendet die Erdstation fortlaufend das Trägersignal,
wenn die Erdstation für
das Empfangssignal keine Rahmensynchronisation herstellen kann.
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Ein
mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, führt Übertragungen
zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen
Zielfolge-Antenne über
einen Kommunikationssatelliten durch. Die Erdstation sendet an die
Mobilstation ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal
durch ein an sie zugeführtes
Informationssignal moduliert ist. Das mobile Satellitenkommunikationssystem
führt die
Trägeraktivierung
durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal
mit einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation sendet, wenn sie nicht mit dem Informationssignal
versorgt wird. Die Erdstation weist einen Empfänger zum Empfangen eines Empfangssignals
von der Mobilstation auf. Gemäß eines
Aspekts dieser Erfindung weist die Erdstation eine Trägersignal-Steuerungsanordnung
auf, um die Steuerung einer Trägersendung für ein Signal
durchzuführen,
das an die Mobilstation gesendet werden soll, und eine Rahmensynchronisationsanordnung
zum Herstellen einer Rahmensynchronisation für das Empfangssignal, um ein
Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen. Wenn die Rahmensynchronisationsanordnung
aufgrund fehlenden Empfangs des von der Mobilstation gesendeten
Empfangssignals die Rahmensynchronisation nicht herstellen kann,
sendet die Trägersignal-Steuerungsanordnung
fortlaufend das Trägersignal
an die Mobilstation.
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Bei
diesem Aufbau sendet die Erdstation fortlaufend das Trägersignal,
ohne das Burst-Trägersignal
zu senden, wenn die Erdstation die Rahmensynchronisation für das Empfangssignal
nicht herstellen kann. Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres
eine automatische Zielfolge-Steuerung für die automatische Zielfolge-Antenne
durchführen
und kann leicht die Rahmensynchronisation aufrecht erhalten oder
kann die Rahmensynchronisation leicht herstellen, obwohl die Rahmensynchronisation
aus dem Gleichlauf gekommen ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die
Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen und die Rahmensynchronisation
aufrecht zu erhalten. Das heißt,
es ist möglich,
die Trägeraktivierung
mit Versicherung der hohen Zuverlässigkeit der Kanalqualität durchzuführen.
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Ein
Verfahren für
eine mobile Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende Erfindung
anwendbar ist, führt
die Übertragungen
zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen
Zielfolge-Antenne über
einen Kommunikationssatelliten aus. Die Erdstation sendet ein moduliertes
Signal, wobei ein Trägersignal
durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, an
die Mobilstation. Das Verfahren für die mobile Satellitenkommunikation
führt die
Trägeraktivierung
durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit
einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation sendet, wenn diese nicht mit dem Informationssignal
versorgt wird. Gemäß eines
Aspekts dieser Erfindung verlängert
die Erdstation die Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal,
wenn ein Empfangssignal von der Mobilstation einen Empfangspegel
hat, der sich mit einer Änderung ändert, die
einen Schwellwert übersteigt.
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Ein
mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, weist eine Erdstation, eine Mobilstation
mit einer automatischen Zielfolge-Antenne und einen Kommunikationssatelliten
zur Vermittlung von Übertragungen
zwischen der Erdstation und der Mobilstation auf. Die Erdstation
weist eine Trägersignal-Steuerungs anordnung
auf, um ein moduliertes Signal an die Mobilstation zu senden, wobei
ein Trägersignal durch
ein an sie zugeführtes
Informationssignal moduliert ist, und um regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit
einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation zu senden, wenn sie nicht mit dem Informationssignal
versorgt wird. Gemäß dieser
Erfindung weist die Erdstation eine Pegelüberwachungsanordnung auf, um
ein Erkennungssignal für
eine Pegeländerung
zu erzeugen, wenn ein Empfangssignal von der Mobilstation einen
Empfangspegel hat, dessen Änderung einen
Schwellwert übersteigt.
Ansprechend auf das Erkennungssignal für eine Pegeländerung
verlängert die
Trägersignal-Steuerungsanordnung
die Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal.
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Bei
diesem Aufbau verlängert
die Erdstation die Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal,
wenn der Empfangspegel des Empfangssignals sich mit einer Änderung ändert, die
den Schwellwert übersteigt.
Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung für die automatische
Zielfolge-Antenne durchführen
und kann leicht eine Rahmensynchronisation herstellen. Als ein Ergebnis
ist es möglich,
die Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen, die Rahmensynchronisation stabil
herzustellen und eine Kanalqualität mit hohem Pegel aufrecht
zu erhalten. Das heißt,
es ist möglich, die
Trägeraktivierung
mit Versicherung der Zuverlässigkeit
des Übertragungswegs
durchzuführen.
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Ein
Verfahren zur mobilen Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, führt Übertragungen
zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer Mobilantenne über einen
Kommunikationssatelliten durch. Die Erdstation sendet an die Mobilstation
ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal durch ein an sie
zugeführtes
Informationssignal moduliert ist. Die Erdstation sendet regelmäßig ein
Burst-Trägersignal
mit einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation, wenn sie nicht mit dem Informationssignal versorgt wird.
Gemäß eines
Aspekts dieser Erfindung sendet die Mobilstation ein vorbestimmtes Signal
an die Erdstation, das anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische
Zielfolge-Antenne ist oder nicht, um die Erdstation über das
vorbestimmte Signal zu benachrichtigen. Die Erdstation verlängert die
Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal,
wenn die Erdstation das vorbestimmte Signal empfängt, welches anzeigt, daß die Mobilstation
die automatische Zielfolge-Antenne ist.
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Ein
mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende
Erfindung anwendbar ist, weist eine Erdstation, eine Mobilstation
mit einer Mobilantenne und einen Kommunikationssatelliten zur Vermittlung
von Übertragungen
zwischen der Erdstation und der Mobilstation auf. Die Erdstation weist
eine Trägersignal-Steuerungsanordnung
auf, um ein moduliertes Signal an die Mobilstation zu senden, wobei
das Trägersignal
durch ein an sie zugeführtes
Informationssignal moduliert ist, und um regelmäßig ein Burst-Trägersignal
mit einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation zu senden, wenn sie nicht mit dem Informationssignal
versorgt wird. Gemäß dieser
Erfindung wiest die Mobilstation eine Antennentyp-Benachrichtigungsanordnung
auf, um ein Antennentyp-Benachrichtigungssignal an die Erdstation
zu senden, das anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische Zielfolge-Antenne ist
oder nicht. Die Trägersignal-Steuerungsanordnung
verlängert
die Burst-Übertragungsdauer
für das Burst-Trägersignal
nach Empfang des Antennentyp-Benachrichtigungssignals, das anzeigt,
daß die Mobilantenne
die automatische Zielfolge-Antenne ist.
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Bei
diesem Aufbau benachrichtigt die Mobilstation die Erdstation darüber, ob
die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht. Die
Erdstation verlängert
die Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal,
wenn die Erdstation die Nachricht empfängt, daß die Mobilantenne die automatische
Zielfolge-Antenne ist. Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres
eine automatische Zielfolge-Steuerung
für die
Mobilantenne durchführen
und kann leicht eine Rahmensynchronisation herstellen. Als ein Ergebnis
ist es möglich,
die Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen, die Rahmensynchronisation
stabil herzustellen und eine Kanalqualität mit hohem Pegel aufrecht
zu erhalten. Das heißt,
es ist möglich,
die Trägeraktivierung
mit Versicherung der Zuverlässigkeit
des Übertragungswegs
durchzuführen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockschaltbild eines mobilen Satellitenkommunikationssystems
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der gegenwärtigen
Erfindung;
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2 ist
ein Blockschaltbild einer Erkennungsvorrichtung für die Frequenzänderung
für die Verwendung
in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem, das in 1 dargestellt
ist;
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3A bis 3F sind
Zeitablaufdiagramme, die zur Beschreibung des Betriebs des mobilen Satellitenkommunikationssystems,
das in 1 dargestellt ist, dienen;
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4 ist
ein Blockschaltbild eines mobilen Satellitenkommunikationssystems
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der gegenwärtigen
Erfindung;
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5 ist
ein Blockschaltbild einer Empfangspegel-Erkennungsvorrichtung für die Verwendung
in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem, das in 4 dargestellt
ist; und
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6A und 6B sind
Zeitablaufdiagramme, um Signale in einem Fall der Durchführung der Sprachaktivierung
zu zeigen.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bezug
nehmend auf 1 geht die Beschreibung mit
einem mobilen Satellitenkommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform dieser
Erfindung weiter. Das dargestellte mobile Satellitenkommunikationssystem
weist eine Erdstation 10, eine Mobilstation 20 und
einen Kommunikationssatelliten (der hier lediglich Satellit genannt
wird) 30 zur Vermittlung von Übertragungen zwischen der Erdstation 10 und
der Mobilstation 20 auf.
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Die
Erdstation 10 weist eine Erdschnittstelle 11,
eine terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12, einen
terrestrischen Sender 13, eine Erdantenne 14,
einen terrestrischen Duplexer 15, einen terrestrischen
Empfänger 16,
eine terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 und
eine Erkennungsvorrichtung 18 für eine Trägerfrequenzänderung auf.
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Andererseits
weist die Mobilstation 20 eine mobile Schnittstelle 21,
eine mobile Signalverarbeitungsschaltung 22, einen mobilen
Sender 23, eine Mobilantenne 24, einen mobilen
Duplexer 25, einen Mobilempfänger 26, eine mobile
Rahmensynchronisationsschaltung 27, einen Pegeldetektor 28 und eine
Zielfolge-Steuerung 29 auf.
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Die
Erdschnittstelle 11 ist mit einem (nicht gezeigten) allgemeinen
Netzwerk und einer (nicht gezeigten) Mietleitung (auf die hier im
weiteren gemeinsam als terrestrische Schaltung Bezug genommen wird)
verbunden. Die Erdschnittstelle 11 führt eine Protokollsteuerung
zum Senden eines Informationssignals an die terrestrische Schaltung
bzw. Empfangen eines Informationssignals von ihr durch. Das Informationssignal
wird an die Mobilstation 20 gesendet und von ihr empfangen.
Das Informationssignal kann ein Sprachsignal oder ein Datensignal sein.
Außerdem
wandelt die Erdschnittstelle 11 ein von der terrestrischen
Schaltung geliefertes analoges Signal in ein digitales Signal um
und wandelt ein von der Mobilstation 20 empfangenes digitales
Signal in ein analoges Signal um. Außerdem kodiert die Erdschnittstelle 11 ein
von außen
eingegebenes Signal und dekodiert ein Empfangssignal von der Mobilstation 20.
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Die
terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 sendet ein
Leitungssteuerungssignal an die Erdschnittstelle 11 und
multiplext ein Signal von der Erdschnittstelle 11 in ein
Multiplexsignal mit einem Datenformat für die Übertragung über einen Satelliten-Übertragungsweg.
Außerdem
dient die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 als
eine Signalverarbeitungsanordnung gemäß dieser Erfindung. Das heißt, die
terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 trennt ein
mit dem Datenformat des Satelliten-Übertragungswegs empfangenes
Multiplexsignal, um ein Informationssignal zu extrahieren. Wenn das
Leitungssteuerungssignal in dem Multiplexsignal enthalten ist, analysiert
die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 außerdem das
Leitungssteuerungssignal.
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Der
terrestrische Sender 13 moduliert ein Trägersignal
mit dem Informationssignal, das von der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 gemultiplext
wurde, wandelt eine Frequenz des Trägersignals in eine höhere Übertragungsfrequenz
um und verstärkt
es bis zu einer vorbestimmten Sendeleistung, um es an den terrestrischen
Duplexer 15 zu liefern.
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Außerdem fungiert
eine Kombination der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 und
des terrestrischen Senders 13 als eine Trägersignal-Steuerungsanordnung
gemäß dieser
Erfindung. Die Trägersignal-Steuerungsanordnung
verarbeitet das Informationssignal, das von der terrestrischen Schaltung über die
Erdschnittstelle 11 eingegeben wird, auf die weiter oben
beschriebene Weise, moduliert das Trägersignal, um über den
terrestrischen Duplexer 15 ein moduliertes Signal an die
Erdantenne 14 zu liefern, und sendet das modulierte Signal
an die Mobilstation 20. Wenn das Informationssignal andererseits
nicht geliefert wird, führt
die Trägersignal-Steuerungsanordnung
die Trägeraktivierung durch,
indem der terrestrische Sender 13 von der terrestrischen
Signalverarbeitungsschaltung 12 gesteuert wird, so daß er regelmäßig ein
Burst-Trägersignal mit
einer Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation 20 sendet.
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Außerdem verlängert die
Trägersignal-Steuerungsanordnung
in einer später
deutlich werdenden Weise ansprechend auf ein Erkennungssignal für die Frequenzänderung,
das von der Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung geliefert wird, die
Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal.
In dem dargestellten Beispiel sendet die Trägersignal-Steuerungsanordnung
fortlaufend das Trägersignal,
wenn eine vorbestimmte Zeitdauer verstreicht, während die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 kein
Signal zur Synchronisationsherstellung erzeugt. Außerdem verlängert die Trägersignal-Steuerungsanordnung
die Burst-Übertragungsdauer
für das
Burst-Trägersignal
in einer später
deutlich werdenden Weise, wenn die Trägersignal-Steuerungsanordnung
von der Mobilstation 20 ein Antennentyp-Benachrichtigungssignal
empfängt, das
anzeigt, daß die
Mobilantenne 24 eine automatische Zielfolge-Antenne ist.
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Der
terrestrische Duplexer 15 ermöglicht die wechselweise Verwendung
der Erdantenne 14 sowohl zum Senden als auch zum Empfangen.
Das heißt,
der terrestrische Duplexer 15 liefert ein Signal von dem
terrestrischen Sender 13 an die Erdantenne 14 und
liefert ein Signal von der Erdantenne 14 an den terrestrischen
Empfänger 16.
Außerdem
ist die Erdantenne 14 derart aufgestellt, daß sie eine Hauptoberfläche der
Erdantenne 14 in Richtung des Satelliten 30 dreht.
Die Erdantenne 14 sendet eine elektrische Welle an den
Satelliten 30 und empfängt eine
elektrische Welle von ihm.
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Der
terrestrische Empfänger 16 verstärkt ein Empfangssignal,
das von der Erdantenne 14 über den terrestrischen Duplexer 15 empfangen
wird. Wenn das Empfangssignal ein frequenzgemultiplextes Signal
ist, trennt der terrestrische Empfänger 16 das frequenzgemultiplexte
Signal in mehrere getrennte Signale und wählt als ein ausgewähltes Signal
eines der getrennten Signale aus. Außerdem wandelt der terrestrische
Empfänger 16 das
ausgewählte
Signal in ein Zwischensignal mit einer Zwischenfrequenz um. Der
terrestrische Empfänger 16 umfaßt einen
(nicht gezeigten) Demodulationsabschnitt, um das Zwischensignal
zu demodulieren, um als ein regeneriertes Signal ein Signal zu regenerieren,
das die Mobilstation 20 sendet.
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Die
terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 empfängt das
regenerierte Signal von dem terrestrischen Empfänger 16 und erkennt
ein eindeutiges Wort in dem regenerierten Signal, um eine Rahmensynchronisation
herzustellen. Die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 erzeugt
ein Rahmensynchronisationssignal, das als eine Zeitbasis für die Signalverarbeitung
in der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 dient. Außerdem fungiert
die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 als
eine Synchronisationsüberwachungsanordnung,
um die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 mit
dem Signal zur Synchronisationsherstellung zu versorgen, wenn die Rahmensynchronisation
hergestellt wird.
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Die
Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung nimmt ein Trägerfrequenz-Informationssignal
(ein empfangenes Trägersignal)
mit einer empfangenen Trägerfrequenz
aus dem Demodulationsabschnitt heraus, der einen Teil des terrestrischen
Empfängers 16 bildet,
um eine Frequenzänderung
in dem empfangenen Trägersignal
zu erkennen.
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Uns 2 zuwendend
geht die Beschreibung mit der Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung
weiter. In 2 stellt eine Signalleitung,
die bei einer dicken Linie abgebildet ist, ein Quadratursignal (ein
komplexes Signal) dar. Die Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung
weist eine Phasenregelschleife (PLL) 40, eine Differenzierschaltung 45 und
eine Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung
auf. Die Phasenregelschleife 40 weist einen komplexen Multiplizierer 41,
einen Phasendetektor 42, ein Schleifenfilter 43 und
einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 44 auf.
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Der
komplexe Multiplizierer 41 wird mit dem von dem terrestrischen
Empfänger 16 empfangenen Trägersignal
versorgt. Außerdem
wird der komplexe Multiplizierer 41 auf die mit fortschreitender
Beschreibung deutlich werdende Weise, mit einem regenerierten Trägersignal
von dem spannungsgesteuerten Oszillator 44 versorgt. Der
komplexe Multiplizierer 41 multipliziert das empfangene
Trägersignal
komplex mit dem regenerierten Trägersignal,
um ein multipliziertes Ergebnissignal zu erzeugen. Das multiplizierte
Ergebnissignal wird an den Phasendetektor 42 geliefert.
Der Phasendetektor 42 erkennt einen Phasenfehler (eine
Phasendifferenz) zwischen dem regenerierten Trägersignal und dem empfangenen
Trägersignal
auf der Basis des multiplizierten Ergebnis signals. Der Phasendetektor 42 erzeugt
ein Phasenfehlersignal, das den Phasenfehler anzeigt.
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Das
Phasenfehlersignal wird an das Schleifenfilter 43 geliefert.
Das Schleifenfilter 43 entfernt eine hochfrequente Komponente
aus dem Phasenfehlersignal, um eine Steuerspannung zu erzeugen. Die
Steuerspannung wird an den spannungsgesteuerten Oszillator 44 geliefert.
Ansprechend auf die Steuerspannung erzeugt der spannungsgesteuerte Oszillator 44 das
regenerierte Trägersignal
mit einer steuerbaren Oszillationsfrequenz.
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Verbunden
mit der Phasenregelschleife 40 differenziert die Differenzierschaltung 45 die
Steuerspannung, um eine differentielle Spannung zu erzeugen. Die
Differenzierschaltung 45 ist mit der Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung
verbunden. Die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung
wird mit einer Schwellspannung Vth versorgt.
Wenn die differentielle Spannung die Schwellspannung Vth übersteigt,
erzeugt die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung
einen Impuls, der als das Erkennungssignal für die Frequenzänderung
an die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 geliefert
wird.
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Wie
weiter oben beschrieben, bildet eine Kombination des komplexen Multiplizierers 41,
des Phasendetektors 42, des Schleifenfilters 43 und
des spannungsgesteuerten Oszillators 44 die Phasenregelschleife 40.
Die Phasenregelschleife 40 fängt das empfangene Trägersignal
ein und bringt das regenerierte Trägersignal dazu, zu folgen,
um eine Trägerphase
des empfangenen Trägersignals
zu synchronisieren. Folglich tritt eine Phasenverschiebung zwischen
dem empfangenen Trägersignal
und dem regenerierten Trägersignal
auf, und es wird als der Phasenfehler beobachtet, wenn aufgrund
eines Doppler-Effekts oder einer Frequenzdrift eines lokalen Oszillators
zur Erzeugung eines Trägersignals
in dem Satelliten-Transponder oder der Mobilstation 20 eine Änderung
in der empfangenen Trägerfrequenz des
empfangenen Trägersignals
auftritt. Die dem Phasenfehler entsprechende Steuerspannung wird an
den spannungsgesteuerten Oszillator 44 geliefert, um die
steuerbare Oszillationsfrequenz des regenerierten Trägersignals
zu steuern. Außerdem
erscheint Information, welche die empfangene Trägerfrequenz des empfangenen
Trägersignals
anzeigt, aufgrund des Folgens der Phasenregelschleife 40 als die
Steuerspannung des Schleifenfilters 43.
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Als
ein Ergebnis erzeugt die Differenzierschaltung 45 die differentielle
Spannung, welche die Größe der Änderung
der empfangenen Trägerfrequenz
des empfangenen Trägersignals
anzeigt. Und dann liefert die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung
das Erkennungssignal für
die Frequenzänderung
an die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12, wenn
die Änderung
in der empfangenen Trägerfrequenz
einen Schwellwert übersteigt.
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Uns
zurück
zu 1 wendend weist die Mobilstation 20,
wie weiter oben beschrieben, die mobile Schnittstelle 21,
die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22, den mobilen
Sender 23, die Mobilantenne 24, den mobilen Duplexer 25,
den Mobilempfänger 26,
die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27, den Pegeldetektor 28 und
die Zielfolge-Steuerung 29 auf.
-
Die
mobile Schnittstelle 21, die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22,
der mobile Sender 23, die Mobilantenne 24, der
mobile Duplexer 25, der mobile Empfänger 26 und die mobile
Rahmensynchronisationsschaltung 27 sind im wesentlichen
im Aufbau und dem Betrieb jeweils ähnlich der Erdschnittstelle 11,
der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12, dem
terrestrischen Sender 13, der Erdantenne 14, dem
terrestrischen Duplexer 15, dem terrestrischen Empfänger 16 und
der terrestrischen Rahmensynchronisationsschaltung 17.
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Es
gibt jedoch ein paar Unterschiede zwischen der Mobilstation 20 und
der Erdstation 10. Insbesondere haben die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22,
der mobile Sender 23 und die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 keine
Funktion zur Steuerung des Trägersignals
und unterscheiden sich von denen in der Erdstation 10.
Außerdem ist die
Mobilantenne 24 eine automatische Zielfolge-Antenne. Überdies
ist die mobile Schnittstelle 21 mit einem (nicht gezeigten)
Telefonapparat (einem Handapparat), einem (nicht gezeigten) Faxgerät, einem
(nicht gezeigten) Datenendgerät,
wie etwa einem PC, oder etwas ähnlichem
verbunden.
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Außerdem dient
eine Kombination aus der mobilen Signalverarbeitungsschaltung 22 und
dem mobilen Sender 23 als eine Benachrichtigungsanordnung
für den
Antennentyp, um das Antennentyp-Benachrichtigungssignal, das anzeigt,
ob die Mobilantenne 24 die automatische Zielfolge-Antenne
ist oder nicht, an die Erdstation 10 zu senden.
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Der
Pegeldetektor 28 erkennt einen Pegel eines mobil empfangenen
Signals, das von dem mobilen Empfänger 26 empfangen
wird. Der Pegeldetektor 28 erzeugt ein Pegelerkennungssignal,
das den Pegel des mobil empfangenen Signals anzeigt. Das Pegelerkennungssignal
wird an die Zielfolge-Steuerung 29 geliefert.
Ansprechend auf das Pegelerkennungssignal steuert die Zielfolge-Steuerung 29 eine Richtung
der Mobilantenne 24, so daß der Pegel des mobil empfangenen
Signals das Maximum hat.
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Bezug
nehmend auf 1 und 2 wird der
Betrieb des mobilen Satellitenkommunikationssystems beschrieben.
Es wird angenommen, daß die mobile
Schnittstelle 21 mit dem (nicht gezeigten) Telefonapparat
verbunden ist.
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Wenn
der Telefonapparat einen Anruf durchführt, erkennt die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 in
der Mobilstation 20 den Anruf durch die mobile Schnittstelle 21,
um ein Leitungssteuerungssignal zu erzeugen, um eine Kanalverbindung
eines Satelliten-Übertragungswegs
anzufordern, und sendet das Leitungssteuerungssignal an den mobilen Sender 23.
Nach Empfang des Leitungssteuerungssignals führt der mobile Sender 23 auf
der Basis des Leitungssteuerungssignals die Modulation eines Trägersignals,
das Multiplexen und die Leistungsverstärkung durch, um ein moduliertes
Signal an die Mobilantenne 24 zu liefern, und sendet es
an eine (nicht gezeigte) Netzverwaltungsstation.
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Die
Netzverwaltungsstation weist der Mobilstation 20 und der
Erdstation 10 einen Übertragungskanal
zu. Beide, die Mobilstation 20 und die Erdstation 10,
führen
unter Verwendung des zugewiesenen Übertragungskanals eine vorbestimmte
Zugriffssteuerung durch.
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Während die
vorbestimmte Zugriffssteuerung durchgeführt wird, bestimmt die mobile
Signalverarbeitungsschaltung 22 in der Mobilstation 20 den Typ
der Mobilantenne 24, die gerade verwendet wird. Sofern
die Mobilantenne 24 die automatische Zielfolge-Antenne
ist, erzeugt die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 das
Antennentyp-Benachrichtigungssignal, das anzeigt, daß die Mobilantenne 24 die
automatische Zielfolge-Antenne ist, und sendet es über den
mobilen Sender 23 an die Erdstation 10.
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In
der Erdstation 10 empfängt
die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 das Antennentyp-Benachrichtigungssignal.
Sofern das Antennentyp-Benachrichtigungssignal anzeigt, daß die Mobilantenne 24 die
automatische Zielfolge-Antenne ist,
legt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 durch
Steuerung des terrestrischen Senders 13 eine lange Burst-Übertragungsdauer
für das
Senden eines Burst-Trägersignals
oder eines Halte-Burstsignals fest, die länger als in einem Fall einer Nicht-Zielfolge-Antenne
ist.
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Insbesondere
in dem in 1 dargestellten mobilen Satellitenkommunikationssystem
sendet die Erdstation 10 das Halte-Burstsignal mit der
langen Burst-Übertragungsdauer
an die Mobilstation 20, sofern die Mobilantenne 24 der
Mobilstation 20 die automatische Zielfolge-Antenne ist.
Sofern die Mobilstation 20 das Halte-Burstsignal mit der
langen Burst-Übertragungsdauer
empfängt,
ist es möglich, ohne
weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung in der Mobilantenne 24 durchzuführen, indem der
Pegeldetektor 28 und die Zielfolge-Steuerung 29 verwendet
werden. Außerdem
kann die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 leicht
die Rahmensynchronisation herstellen, und es ist möglich, die
Unterbrechung der Kanalverbindung zu vermeiden und einen Leitungszustand
schnell zurückzubringen,
obwohl die Rahmensyn chronisation aus dem Gleichlauf gekommen ist
und ohne zur Zielverfolgung fähig
zu sein. Folglich ist es möglich,
die Trägeraktivierung
mit Versicherung der Zuverlässigkeit
eines Übertragungswegs
durchzuführen.
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Nach
Durchführen
der Zugriffskontrolle werden Übertragungen
zwischen der Mobilstation 20 und der Erdstation 10 begonnen,
und die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 in
der Erdstation 10 führt
die Trägeraktivierung
durch.
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Bezug
nehmend auf 3A bis 3F wird eine
Beschreibung des Betriebs bezogen auf die Trägeraktivierung gegeben. 3A zeigt
eine Wellenform eines Übertragungssignals
in der Erdstation 10, und 3B zeigt
eine Wellenform eines Empfangssignals in der Erdstation 10. 3C zeigt
das Signal zur Synchronisationsherstellung, das von der terrestrischen
Rahmensynchronisationsschaltung 17 erzeugt wird, und 3D zeigt
die empfangene Trägerfrequenz
f des empfangenen Trägersignals,
das von dem terrestrischen Empfänger 16 erzeugt
wird. Außerdem
zeigt 3E eine Wellenform des differentiellen
Signals df/dt, das von der Differenzierschaltung 45 erzeugt
wird, und 3F zeigt das Erkennungssignal
für die
Frequenzänderung,
das von der Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung erzeugt
wird.
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Wie
in 3A gezeigt, wird in der Erdstation 10 ein
Sprachsignal über
die terrestrische Schaltung bis zu einem Zeitpunkt t1 an die Erdschnittstelle 11 geliefert.
Das Sprachsignal wird durch die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 mit
anderen Signalen gemultiplext, wird von dem terrestrischen Sender 13 leistungsverstärkt und
wird von der Erdantenne 14 über den Satelliten 30 an
die Mobilstation 20 gesendet.
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Danach
wird das Sprachsignal während
eines Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt
t2 nicht an die Erdstation 10 geliefert. Daher sendet die
terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 regelmäßig ein
Halte-Burstsignal 51, indem sie den terrestrischen Sender 13 steuert.
Das Halte-Burstsignal 51 hat eine längere Dauer als die eines normalen
Halte-Burstsignals. Dies liegt daran, daß die Mobilantenne 24 der
Mobilstation 20 die automatische Zielfolge-Antenne ist.
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Wie
in 3B gezeigt, empfängt der terrestrische Empfänger 16 in
der Erdstation 10 außerdem während des
Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 über die
Erdantenne 14 ein terrestrisch empfangenes Signal 52,
das durch ein Sprachsignal moduliert ist, um ein Signal, das die Mobilstation 20 sendet,
als ein regeneriertes Signal zu regenerieren. Die terrestrische
Rahmensynchronisationsschaltung 17 stellt die Rahmensynchronisation
her, indem sie das eindeutige Wort in dem regenerierten Signal erkennt,
um das Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen, das als die Zeitbasis
für die Signalverarbeitung
in der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 verwendet
wird, und um es an die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 zu liefern.
Außerdem
ist die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 als
die Synchronisationsüberwachungsanordnung
betreibbar. Sofern die Rahmensynchronisation hergestellt ist, versorgt
die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 die terrestrische
Signalverarbeitungsschaltung 12 mit dem Signal zur Synchronisationsherstellung,
das, wie in 3B gezeigt, einen logischen
Hochpegel hat.
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Es
wird angenommen, daß die
Mobilstation 20, wie in 3A bis 3C gezeigt,
zu einem Zeitpunkt t3 ihre Bewegungsrichtung gegen den Satelliten 30 ändert. Unter
diesen Umständen ändert sich die
empfangene Trägerfrequenz
f des empfangenen Trägersignals
aufgrund des Doppler-Effekts, wie in 3D gezeigt.
Die Phasenregelschleife 40 (2) folgt
der Änderung
der empfangenen Trägerfrequenz f.
Als ein Ergebnis erzeugt das Schleifenfilter 43 die Steuerspannung,
die sich ansprechend auf die Änderung
der empfangenen Trägerfrequenz
f ändert. Folglich
erzeugt die Differenzierschaltung 45 die differentielle
Spannung df/dt, welche die Änderung
der Steuerspannung oder der Größe der Änderung
der empfangenen Trägerfrequenz
f anzeigt. Die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung
versorgt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 mit
dem Erkennungssignal für die
Frequenzänderung,
wenn die Änderung
der empfangenen Trägerfrequenz
den Schwellwert übersteigt.
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Ansprechend
auf das Erkennungssignal für die
Frequenzänderung
verlängert
die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 die Burst-Übertragungsdauer
und sendet ein Halte-Burstsignal 53 mit der verlängerten
Burst-Übertragungsdauer,
indem sie den terrestrischen Sender 13 steuert.
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Wenn
die Mobilstation 20, wie vorher erwähnt, ihre Bewegungsrichtung
gegen den Satelliten 30 ändert, ist es für die Mobilstation 20 folglich
möglich,
die automatische Zielfolge-Steuerung der Mobilantenne 24 einfach
unter Verwendung des Pegeldetektors 28 und der Zielfolge-Steuerung 29 durchzuführen. Es
ergibt sich eine stabile Zielfolge-Steuerung. Außerdem ist es für die mobile
Rahmensynchronisationsschaltung 27 möglich, zu erreichen, daß die Rahmensynchronisation
stabil ist. Dies liegt daran, daß die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 die
Rahmensynchronisation aufrecht erhalten kann und die Rahmensynchronisation schnell
herstellen kann, selbst wenn die Rahmensynchronisation aus dem Gleichlauf
kommt. Als ein Ergebnis ist es möglich,
die Trägeraktivierung
mit Versicherung der Zuverlässigkeit
des Übertragungswegs
auszuführen.
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Außerdem tritt
eine Änderung
der empfangenen Trägerfrequenz
f aufgrund der Umlaufbahnbewegung des Satelliten 30 bemerkenswerterweise
in einem Fall auf, in dem der Satellit 30 kein geostationärer Satellit
ist. Es ist möglich,
die Kanalverbindung in einem derartigen Fall sicher stabil zu halten.
Dies liegt daran, daß die
Burst-Übertragungsdauer
in gleicher Weise verlängert
wird.
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Sodann
wird angenommen, daß das
terrestrisch empfangene Signal sich, wie in 3B gezeigt, zu
einer Zeit t4 zum Beispiel aufgrund von Schattenbildung oder einem
Fehler der Antennen-Zielfolge-Steuerung in der Mobilstation 20 abschwächt. In diesem
Fall kann die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 die
Rahmensynchronisation nicht herstellen, und die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17,
die als die Synchronisationsüberwachungsanord nung
fungiert, stoppt die Erzeugung des Signals zur Synchronisationsherstellung,
wie in 3C gezeigt.
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Nachdem
ein vorbestimmtes Zeitintervall verstreicht, während das Signal zur Synchronisationsherstellung
nicht geliefert wird, das heißt
zu einem Zeitpunkt t5, veranlaßt
die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 durch
Steuerung des terrestrischen Senders 13 den terrestrischen
Sender 13 demzufolge, fortlaufend ein Trägersignal 54 zu
senden, obwohl das Sprachsignal von der terrestrischen Schaltung
nicht geliefert wird.
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Sodann
wird angenommen, daß das
terrestrisch empfangene Signal auf den Anfangspegel zurückgeht,
und die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 zu
einem Zeitpunkt t6 das Signal zur Herstellung der Synchronisation
erzeugt. Unter diesen Umständen
stoppt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 eine
fortlaufende Übertragung
des Trägersignals.
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Da
die Mobilstation 20 außerdem
in ähnlicher
Weise ein Halte-Burstsignal sendet wie die Erdstation 10,
ist es, wenn die Mobilstation 20 das Informationssignal
nicht sendet, möglich,
die Rahmensynchronisation immer herzustellen, wenn der Übertragungsweg
normal ist. Wenn die Rahmensynchronisation nicht hergestellt werden
kann, wird, wie bereits erwähnt,
folglich entschieden, daß die
Schattenbildung oder der Fehler der Antennen-Zielfolge-Steuerung
in der Mobilstation 20 aufgetreten ist. Als Ergebnis ist
es wirksam, daß die
Erdstation 10 das Trägersignal
fortlaufend sendet.
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Da
das Trägersignal,
wie weiter oben beschrieben, in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem
gemäß der ersten
Ausführungsform
dieser Erfindung fortlaufend von der Erdstation 10 gesendet
wird, wenn die Schattenbildung oder der Fehler der Antennen-Zielfolge-Steuerung
in der Mobilstation 20 auftritt, ist es für die Mobilstation 20 möglich, in
einen übertragbaren
Zustand zurückzukehren,
indem die Zielfolge-Steuerung für
die Mobilantenne 24 zuverlässig durchgeführt wird,
um eine Richtung der Mobilantenne 24 schnell und genau
auf den Satelliten 30 zu zu drehen. Außerdem ist es für die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 einfach,
die Rahmensynchronisation herzustellen. Im Ergebnis ist es möglich, die
Trägeraktivierung
mit Versicherung der Zuverlässigkeit
des Übertragungswegs durchzuführen.
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Obwohl
die vorher erwähnte
Beschreibung des Betriebs bisher in einem Fall beschrieben wurde, in
dem das Sprachsignal zwischen der Erdstation 10 und der
Mobilstation 20 gesendet und empfangen wird, ist der Betrieb
jedes Teils in einem anderen Fall, in dem ein Datensignal als das
Informationssignal zwischen der Erdstation 10 und der Mobilstation 10 gesendet
und empfangen wird, indem das Faxgerät oder das Datenendgerät mit der
mobilen Schnittstelle 21 der Mobilstation 20 verbunden
wird, im wesentlichen ähnlich
dem weiter oben erwähnten
Fall, und es ist möglich,
ein ähnliches
Ergebnis zu erzielen.
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Obwohl
die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 in der weiter
oben erwähnten
ersten Ausführungsform
außerdem
den Typ der Mobilantenne 24 erkennt, um das Antennentyp-Benachrichtigungssignal
zu senden, kann die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 vorübergehend
Informationen speichern, die anzeigen, ob die Mobilantenne 24 die automatische
Zielfolge-Antenne ist oder nicht, und kann auf der Basis der Information
das Antennentyp-Benachrichtigungssignal erzeugen, um es zu senden.
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Bezug
nehmend auf 4 geht die Beschreibung mit
einem mobilen Satellitenkommunikationssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser
Erfindung weiter. Das mobile Satellitenkommunikationssystem ist
im Aufbau und dem Betrieb ähnlich
dem in 1 dargestellten, abgesehen davon, daß die Erdstation,
wie später
deutlich wird, gegenüber
der in 1 dargestellten abgewandelt ist. Die Erdstation
ist daher bei 10A dargestellt. Die Erdstation 10A ist
im Aufbau und Betrieb ähnlich
der in 1 dargestellten Erdstation 10, abgesehen
davon, daß die
Erdstation 10A ferner eine Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung
aufweist. In 4 sind Bestandteilen, die denen
in 1 ähnlich
sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, und ihre Beschreibung
wird hier daher weggelassen.
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Uns 5 zuwendend
geht die Beschreibung mit der Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung
weiter. In 5 stellt eine mit einer dicken
Linie dargestellte Signalleitung ein Quadratursignal (ein komplexes
Signal) dar.
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Der
terrestrische Empfänger 16 weist
ein Filter 161 und einen Demodulator 162 auf.
Das Filter 161 filtert das terrestrisch empfangene Signal
in ein gefiltertes Signal. Das gefilterte Signal wird an den Demodulator 162 und
die Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung
geliefert. Der Demodulator 162 demoduliert das gefilterte
Signal in ein demoduliertes Signal.
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Die
Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung
weist einen Leistungsdetektor 191, eine Mittelungsschaltung 192,
eine Differenzierschaltung 193, eine Erkennungsvorrichtung 194 für Pegeländerungen,
eine Gatter-bildende Schaltung 195 und ein UND-Gatter 196 auf.
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Der
Leistungsdetektor 191 wird mit dem gefilterten Signal von
dem Filter 161 versorgt. Der Leistungsdetektor 191 erkennt
die Leistung des gefilterten Signals, um ein Signal mit erkannter
Leistung zu erzeugen. Das Signal mit erkannter Leistung wird an die
Mittelungsschaltung 192 geliefert. Die Mittelungsschaltung 192 mittelt
das Signal mit erkannter Leistung, um ein gemitteltes Signal zu
erzeugen, das eine mittlere Leistung des terrestrisch empfangenen
Signals anzeigt. Das gemittelte Signal wird an die Differenzierschaltung 195 geliefert.
Die Differenzierschaltung 195 differenziert das gemittelte
Signal, um ein differentielles Signal zu erzeugen. Das differentielle Signal
wird an die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung geliefert. Auf der
Basis des differentiellen Signals und eines vorbestimmten Schwellwerts Vth erkennt die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung
die Änderung
eines Empfangspegels des terrestrisch empfangenen Signals, um ein
Erkennungssignal für
die Pegeländerung
zu erzeugen. Das Erkennungssignal für die Pegeländerung wird an einen Eingangsanschluß des UND-Gatters 196 geliefert.
Die Gatter-bildende Schaltung 195 wird mit dem Rahmensynchronisationssignal
von der terrestrischen Rahmensynchronisationsschaltung 17 versorgt.
Ansprechend auf das Rahmensynchronisationssignal erzeugt die Gatter-bildende
Schaltung 195 ein Gattersignal, um die Änderung des Empfangspegels
zu erkennen. Das Gattersignal wird an einen anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 196 geliefert.
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Der
Betrieb der Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung
wird beschrieben. Das terrestrisch empfangene Signal, das von der
Mobilstation 20 gesendet wird, wird in der Erdstation 10A empfangen
und wird durch das Filter 161 in dem terrestrischen Empfänger 16 an
den Leistungsdetektor 191 geliefert. Die Leistung des gefilterten
Signals wird von dem Leistungsdetektor 191 erkannt und
von der Mittelungsschaltung 192 gemittelt, um das gemittelte
Signal zu erzielen, das die mittlere Leistung des terrestrisch empfangenen
Signals anzeigt. Die Differenzierschaltung 193 differenziert
das gemittelte Signal, um die Schwankung der Empfangsleistung zu berechnen.
Die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung vergleicht die Schwankung
der Empfangsleistung mit dem vorbestimmten Schwellwert Vth. Wenn die Schwankung der Empfangsleistung den
vorbestimmten Schwellwert Vth übersteigt,
erzeugt die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung das Erkennungssignal
für die
Pegeländerung,
das an das UND-Gatter 196 geliefert wird.
-
Andererseits
erzeugt die Gatter-bildende Schaltung 195 auf der Basis
des Rahmensynchronisationssignals, das von der terrestrischen Rahmensynchronisationsschaltung 17 geliefert
wird, während der
Empfangsrahmensynchronisation das Gattersignal mit einem hohen logischen
Pegel. Das Gattersignal wird an das UND-Gatter 196 geliefert.
Als Ergebnis wird das von der Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung
gelieferte Erkennungssignal für die
Pegeländerung
während
der Empfangsrahmensynchronisation als ein Effektiv signal an die
terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 (4)
geliefert.
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Wenn
das Erkennungssignal für
die Pegeländerung
empfangen wird, stellt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 die
Burst-Übertragungsdauer
des Halte-Burstsignals, das gesendet werden soll, wenn das Informationssignal,
wie etwa das Sprachsignal, nicht an die Erdschnittstelle 11 geliefert
wird, so ein, daß es
länger
als im Normalfall wird.
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Da
die Burst-Übertragungsdauer
für das
Halte-Burstsignal,
das von der Erdstation 10A an die Mobilstation 20 gesendet
wird, in der zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung so eingestellt wird, daß sie länger als im Normalfall ist,
wenn der Empfangspegel des terrestrisch empfangenen Signals in der Erdstation 10A sich
abschwächt,
weil Schattenbildung auftritt oder die Antennen-Zielfolge-Steuerung in
der Mobilstation 20 nicht immer genau ausgeführt wird,
ist es für
die Mobilstation 20 folglich möglich, die automatische Zielfolge-Steuerung
in der Mobilantenne 24 leicht durchzuführen, und dies führt dazu,
daß die
Zielfolge-Steuerung stabil ist. Außerdem ist es für die mobile
Rahmensynchronisationsschaltung 27 möglich, die stabile Rahmensynchronisation
zu erreichen. Dies liegt daran, daß die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 die
Rahmensynchronisation aufrechterhalten kann und die Rahmensynchronisation
schnell herstellen kann, obwohl die Rahmensynchronisation aus dem
Gleichlauf ist. Ferner ist es möglich,
die Mobilstation 20 schnell dazu zu bringen, in einen Normalzustand
zurückzukehren,
obwohl Übertragungen
unterbrochen sind. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Trägeraktivierung
mit Versicherung der Zuverlässigkeit
des Übertragungswegs durchzuführen.
-
Während diese
Erfindung bisher in Verbindung mit einigen ihrer bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, wird es nun für
Fachleute auf dem Gebiet ohne weiteres möglich, diese Erfindung auf
verschiedene andere Arten umzusetzen.