EA001820B1 - Спутниковая прямая вещательная система - Google Patents

Abstract

Спутниковая прямая радиовещательная система (10) собирает биты вещательных программ в приращения основной скорости, собранные в кадр (100). Кадры (100) делятся на символы, которые демультиплексируются в множество каналов (110) с основной скоростью. Каналы (110) с основной скоростью демультиплексируются в соответствующие вещательные частоты (21) для передачи в сторону спутника (25). Бортовой демультиплексор (144) делит сигналы на линии связи Земля-спутник на мультиплексированные с временным разделением потоки символов (154). Демодулятор (146) фазовой манипуляции демодулирует символы в цифровые модулирующие данные. Полезная нагрузка спутника коммутирует символы в мультиплексированные с временным разделением потоки данных, используя два попеременно переключаемых буферных ЗУ (156) и маршрутный коммутатор (172). Приемники (29) обрабатывают МВР потоки, используя преамбулы кадров и управляющие каналы, сформированные спутником (25), а также служебные управляющие заголовки, сформированные вещательными станциями (23, 24). Предусмотрена система управления, которая управляет спутником (25) и вещательными станциями (23, 24).

Description

Изобретение относится к спутниковым вещательным системам, форматированию данных вещания и их обработке в полезной нагрузке спутника и в удаленных радиоприемниках. Описание предшествующего уровня техники

В настоящее время существует более четырех миллиардов человек, которые, в общем, не удовлетворены плохим качеством звучания передач на коротких волнах или ограничениями зон обслуживания наземных радиовещательных систем, работающих в диапазоне частот с амплитудной модуляцией (АМ) и с частотной модуляцией (ЧМ). Все это население, в основном, проживает в Африке, Центральной и Южной Америке и Азии. Поэтому существует потребность в спутниковой прямой радиовещательной системе для передачи таких сигналов, как звуковые сигналы, сигналы изображения и сигналы данных, в недорогие бытовые приемники.

Известен целый ряд спутниковых коммуникационных сетей для коммерческих и военных применений. Однако эти спутниковые коммуникационные системы не удовлетворяют ни потребность множества независимых поставщиков услуг вещания в гибком и экономичном доступе к сегменту пространства, ни потребность потребителей в высококачественном приеме радиосигналов с помощью недорогих бытовых радиоприемных устройств. Поэтому существует потребность в предоставлении поставщикам услуг вещания прямого доступа к сегменту пространства, а также выбора оплачиваемого и используемого сегмента пространства. Кроме того, существует потребность в экономичном радиоприемнике, выполненном с возможностью приема мультиплексированного с временным разделением потока битов на линии связи спутник-Земля.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту изобретения предложено приемное устройство для приема мультиплексированного с временным разделением потока данных от спутника на линии связи спутник-Земля, содержащее демодулятор фазовой манипуляции, предназначенный для демодуляции потока данных на линии связи спутникЗемля в поток символов. Поток данных на линии спутник-Земля содержит временные интервалы и заранее заданное количество каналов с основной скоростью, обеспеченных спутником в соответствующих временных интервалах. К демодулятору подсоединен коррелятор для обнаружения главной преамбулы кадра, введенной в поток символов спутником, и для синхронизации с ней. К коррелятору подсоединен демультиплексор для обнаружения канала управления временными интервалами в потоке символов. Канал управления временными интервалами введен в поток символов спутником для идентификации, который из временных интервалов содержит каналы с основной скоростью, соот ветствующие каждому из множества поставщиков услуг вещания. Предусмотрено также устройство ввода, чтобы позволить оператору выбрать одного из поставщиков услуг вещания и подать выходной сигнал в демультиплексор. Демультиплексор выделяет выбранные каналы с основной скоростью из потока данных, используя канал управления временными сигналами и выходной сигнал.

Согласно другому аспекту изобретения коррелятор выполнен с возможностью работы в режиме поиска, режиме синхронизированной работы и режиме с прогнозированием.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложен способ приема одного из множества каналов с основной скоростью, передаваемых со спутника в сигналах линии связи спутникЗемля, заключающийся в том, что демодулируют сигналы линии связи спутник-Земля в немодулированный, мультиплексированный с временным разделением поток битов, содержащий кадры, сформированные спутником. Каждый кадр содержит множество временных интервалов, каждый из которых имеет набор символов. Каждый символ в наборе символов, соответствующем одному из каналов с основной скоростью, занимает одинаковое положение символа в каждом временном интервале. Способ также заключается в том, что обнаруживают кадры в потоке битов, используя главную преамбулу кадра, введенную в него спутником, и извлекают из набора символов в каждом временном интервале, по меньшей мере, один из кадров, символы которого соответствуют одному из каналов с основной скоростью.

Согласно следующему аспекту изобретения предложен способ форматирования вещательных данных для передачи на несущей на линии связи Земля-спутник, заключающийся в том, что объединяют потоки данных от нескольких поставщиков услуг вещания в параллельные потоки на несущих на линии связи Земля-спутник, чтобы обеспечить эффективное и экономичное использование спутниковой подсистемы. Биты в программе собирают в первое количество приращений основной скорости, имеющих постоянные заданные скорости. Формируют кадр с заданной продолжительностью, который содержит каждое из приращений основной скорости и заголовок кадра. Делят кадр на символы, каждый из которых содержит заданное последовательное количество битов программы. Демультиплексируют символы во второе количество параллельных каналов с основной скоростью, причем символы подают в переменные каналы с основной скоростью, чтобы разделить последовательные символы. Каждый канал с основной скоростью содержит синхронизирующий заголовок канала с основной скоростью для восстановления данного канала с основной скоростью в упомянутых удаленных приемных устройствах. Затем каналы с основ ной скоростью демультиплексируют на соответствующее количество несущих частот линии Земля-спутник для вещательной передачи.

Согласно изобретению, приращения основной скорости можно делить на два сегмента для передачи двух разных типов данных для определенной услуги.

Согласно еще одному аспекту изобретения, кадры кодируют с прямым исправлением ошибок, используя два связанных способа кодирования и перемежение.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложена система для управления спутником и несколькими вещательными станциями при выработке программ для передачи удаленным радиоприемникам на вещательных каналах через спутник. Система содержит узел управления спутником, выполненный с возможностью формирования управляющих сигналов для регулировки ориентации и орбиты спутника и командных сигналов для управления бортовой обработкой программ, переданных в спутник на линии связи Земля-спутник. По меньшей мере, одна система телеметрии, дальности и управления подсоединена к узлу управления спутником для осуществления связи со спутником и передачи в него управляющих сигналов и сигналов обработки данных. Система также содержит узел управления вещанием, связанный с узлом управления спутником и вещательными станциями. Узел управления вещанием выполнен с возможностью назначения избранных вещательных каналов тем поставщикам услуг вещания, которые желают передавать, по меньшей мере, одну из программ на спутник на линии связи Земля-спутник, хранения канальных данных, относящихся к назначениям вещательных каналов, подачи канальных данных в узел управления спутником и осуществления расчетов с поставщиками услуг вещания в соответствии с назначенным им количеством вещательных каналов. Узел управления вещанием предоставляет поставщикам услуг вещания множество возможностей выбора, включая количество вещательных каналов, которые можно зарезервировать для передачи на линии связи Земляспутник, даты и время суток для использования зарезервированных вещательных каналов, а также какие из нескольких лучей, связанных со спутником, должны использоваться для передач со спутника. Узел управления вещанием извещает узел управления спутником о том, какой из лучей должен использоваться, и узел управления спутником вырабатывает соответствующие сигналы обработки данных для маршрутизации программы в выбранные лучи. Узел управления вещанием также выполнен с возможностью указания вещательным станциям, когда им следует прекратить использование выделенных им вещательных каналов в те дни и в то время суток, которые для них не зарезервированы.

Согласно другому аспекту изобретения узел управления вещанием запрограммирован на выполнение процесса дефрагментации на назначениях вещательных каналов, чтобы повысить эффективность использования спутниковой подсистемы.

Согласно другому аспекту изобретения передаваемые сигналы имеют цифровую форму и поэтому более устойчивы к искажениям передачи. Цифровая сигнализация также обеспечивает гибкость для предоставления полного объема услуг, предполагаемых в будущем.

Согласно следующему аспекту изобретения предложено устройство для коммутации символов в параллельных вещательных каналах в мультиплексированные с временным разделением потоки данных, содержащее первое и второе попеременно переключаемые буферные ЗУ. Первое попеременно переключаемое буферное ЗУ выполнено с возможностью сохранения в нем первого множества параллельных вещательных каналов. Второе попеременно переключаемое буферное ЗУ выполнено с возможностью сохранения в нем второго множества вещательных каналов. Второе множество вещательных каналов поступает во второе попеременно переключаемое буферное ЗУ раньше, чем первое множество вещательных каналов поступает в первое попеременно переключаемое буферное ЗУ. Устройство также содержит маршрутный коммутатор, соединенный с выходами первого и второго попеременно переключаемых буферных ЗУ, и первый сборщик кадров, подсоединенный к маршрутному коммутатору. Маршрутный коммутатор управляет записью содержания второго попеременно переключаемого буферного ЗУ в первый сборщик кадров.

Согласно другому аспекту изобретения содержание попеременно переключаемого буферного ЗУ можно коммутировать в соответствующие временные интервалы в двух или более сборщиках кадров.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложена обрабатывающая система полезной нагрузки спутника для обработки сигнала линии связи Земля-спутник с одним каналом на несущую и множественным доступом с частотным разделением каналов, которая содержит многофазный демультиплексорный процессор для разделения сигнала на линии связи Земляспутник в поток символов данных, мультиплексированных с временным разделением. Многофазный демультиплексорный процессор последовательно подает символы, соответствующие каждой из множества несущих, на соответствующих частотах в сигнале на линии связи Земля-спутник на выход упомянутого многофазного демультиплексорного процессора. Демодулятор фазовой манипуляции подсоединен к выходу многофазного демультиплексорного процессора для демодуляции потока символов в соответствующий мультиплексированный с времен ным разделением поток цифровых модулирующих битов.

Согласно еще одному аспекту изобретения предложено устройство согласования скорости для спутника, содержащее бортовой синхрогенератор, входной переключатель, выходной переключатель и пару попеременно переключаемых буферных ЗУ, состоящую из первого и второго буферных ЗУ, и подсоединенную к входному переключателю и выходному переключателю. Первое и второе буферные ЗУ принимают поток цифровых модулирующих символов, восстановленных из сигнала на линии связи Земляспутник, в зависимости от работы входного и выходного переключателей. Первое буферное ЗУ из пары буферных ЗУ принимает биты в соответствии с частотой синхронизации, полученной из сигнала с Земли. Второе буферное ЗУ из пары буферных ЗУ практически одновременно освобождает свое сохраненное содержание в третье буферное ЗУ в соответствии с бортовым синхрогенератором, причем работа упомянутых первого и второго буферных ЗУ переключается на противоположную при включении входного переключателя и выходного переключателя.

Первый и второй корреляторы соответственно подсоединены к первому и второму буферным ЗУ, чтобы вырабатывать выброс при обнаружении заголовка, указывающего кадр в потоке модулирующих символов. Пара буферных ЗУ выполнена с возможностью продолжать запись потока модулирующих символов в одно из пары буферных ЗУ до тех пор, пока не возникнет выброс. Входной переключатель и выходной переключатель переключаются в свои противоположные состояния, а первое и второе буферные ЗУ считывают сигнал линии связи Земля-спутник на свой выход в соответствии с бортовой частотой синхронизации. Синхронизированный импульсный генератор, соединенный с первым и вторым корреляторами, вырабатывает сглаженный импульс для каждого из символов, считываемых на выход. Счетчик, подсоединенный к генератору, подсчитывает сглаженные импульсы. Некоторое число битов добавляется к заголовкам потоков или извлекается из них в соответствии со значением упомянутого счетчика.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется подробным описанием примеров его воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 схематически изображает спутниковую прямую вещательную систему, выполненную в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

фиг. 2 - алгоритм, иллюстрирующий последовательность операций сквозной обработки сигнала в системе, изображенной на фиг.1, в соответствии с вариантом изобретения;

фиг. 3 - структурную схему наземной вещательной станции, выполненной в соответствии с вариантом воплощения изобретения;

фиг. 4 схематически изображает мультиплексирование вещательных сегментов в соответствии с вариантом изобретения;

фиг. 5 - структурную схему бортовой обрабатывающей полезной нагрузки для спутника в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 6 схематически изображает операции демультиплексирования и демодуляции на борту спутника в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 7 схематически изображает операции согласования скорости на борту спутника в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 8 схематически изображает операции коммутации и мультиплексирования с временным разделением на борту спутника в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 9 - структурную схему радиоприемника для использования в системе, показанной на фиг. 1 , выполненного в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 10 схематически изображает операции синхронизации и демультиплексирования в приемнике в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

фиг. 11 схематически изображает операции синхронизации и мультиплексирования для восстановления кодированных вещательных каналов в приемнике в соответствии с вариантом осуществления изобретения, фиг. 12 схематически изображает систему управления спутником и вещательными станциями в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Общее описание

Согласно изобретению предложена спутниковая радиовещательная система 10 для вещания программ через спутник 25 с нескольких разных вещательных станций 23а и 23Ь (в дальнейшем обозначаемых просто цифрой 23), показанная на фиг. 1 . Пользователям предоставляются радиоприемники, обозначенные номером 29, выполненные с возможностью приема одной или нескольких мультиплексированных с временным разделением (МВР) несущих 27 диапазона Ь, которые передаются со спутника 25 и модулируются со скоростью 1,86 мегасимволов в секунду (Мсим/с). Пользовательские радиоприемники 29 выполнены с возможностью демодуляции и демультиплексирования МВР несущей для восстановления битов, составляющих содержание цифровой информации или программы, передаваемой на вещательных каналах с вещательных станций 23. В соответствии с вариантом выполнения изобретения вещатель ные станции 23 и спутник 25 выполнены с возможностью форматирования сигналов, передаваемых на линиях Земля-спутник и спутникЗемля, для улучшения приема вещательных программ с помощью относительно недорогих радиоприемников. Таким радиоприемником может быть, например, мобильный аппарат 29а, установленный в транспортном средстве, носимый аппарат 28Ь или обрабатывающий терминал 29с с дисплеем.

Несмотря на то, что на фиг. 1 в целях иллюстрации показан только один спутник 25, система 10 предпочтительно содержит три геостационарных спутника 25а, 25Ь и 25с (фиг. 12), которые выполнены с возможностью использования полосы частот от 1467 до 1492 МГц, выделенной для прямого звукового вещания (ПЗВ) спутниковой вещательной службы (СВС). Вещательные станции 23 предпочтительно используют фидерные линии 21 Земляспутник в диапазоне X, т.е. от 7050 до 7075 МГц. Каждый спутник 25 предпочтительно выполнен с возможностью работы на трех лучах линии связи спутник-Земля, обозначенных 31а, 31Ь и 31с. Каждый луч охватывает приблизительно 14 миллионов квадратных километров в пределах контуров распределения мощности, которые составляют четыре децибела (дБ) вниз от центра луча и 28 миллионов квадратных километров в переделах контуров, которые составляют восемь дБ вниз от центра луча. Пределы в центре луча могут составлять 14 дБ, исходя из отношения усиления приемника к температуре, равного -13 дБ/К.

На фиг. 1 также показано, что сигналы 21 линии связи Земля-спутник, выработанные вещательными станциями 23, модулированы в каналы многостанционного доступа с частотным разделением (МДЧР) с наземных станций 23, которые предпочтительно расположены в пределах земной видимости спутника 25. Каждая вещательная станция 23 предпочтительно выполнена с возможностью вести передачу прямо с собственной аппаратуры в один из спутников и помещать одно или несколько приращений основной скорости 16 Кбит/с на одной несущей. Использование каналов МДЧР для линии Земля-спутник обеспечивает значительную гибкость для совместного использования сегмента пространства множеством независимых вещательных станций 23 и существенно снижает мощность, а значит и стоимость наземных станций 23 на линии связи Земля-спутник. Приращения основной скорости (ПОС) 16

Кбит/с предпочтительно представляют самый основной структурный блок или рудиментарный элемент, используемый в системе 10 для размера канала, и могут объединяться для достижения более высоких скоростей передачи в битах. Например, ПОС можно объединить для создания программных каналов со скоростями битов до 128 Кбит/с, обеспечивающих качество звучания, почти сравнимое со звучанием компакт-диска, или мультимедийные вещательные программы, содержащие видеоданные.

Преобразование между каналами МДЧР и мультиплексированными с временным разделением каналами с множеством каналов на несущей (МВР/МКН) обеспечивается на борту каждого спутника 25 на модулирующем уровне. Как будет описано более подробно ниже, каналы с основной скоростью, передаваемые вещательной станцией 23, демультиплексируются в спутнике 25 в отдельные модулирующие каналы со скоростью 16 Кбит/с. Затем эти отдельные каналы маршрутизируются в один или несколько лучей 31а, 31Ь и 31с, каждый из которых является одним МВР потоком на несущем сигнале. Такая модулирующая обработка обеспечивает высокий уровень управления каналом в смысле распределения частоты и маршрутизации каналов между сигналами МДЧР на линии связи Земля-спутник и сигналами МВР на линии связи спутник-Земля.

Сквозная обработка сигналов, которая осуществляется в системе 10, описана со ссылкой на фиг. 2. Компоненты системы, ответственные за сквозную обработку сигналов, более подробно описаны со ссылками на фиг. 3-11. Как показано на фиг. 2, звуковые сигналы из источника звука, например в вещательной станции 23, предпочтительно кодируются с использованием стандарта МРЕО 2,5 уровня 3 (блок 26). Цифровая информация, собранная поставщиком услуг вещания в вещательной станции 23, предпочтительно форматируется в приращениях 16 Кбит/с или ПОС, где η - число ПОС, оплаченных поставщиком услуг вещания (т.е. η X 16 Кбит/с). Затем цифровая информация форматируется в кадр вещательного канала, имеющий служебный управляющий заголовок (СУЗ) (блок 28), более подробно описанный ниже. Периодический кадр в системе 10 предпочтительно имеет длительность 432 мс. В каждом кадре, предпочтительно, назначается η х 224 бита для СУЗ, так что скорость битов становится равной приблизительно η х 16,519 Кбит/с. Затем каждый кадр скремблируется путем добавления псевдослучайного потока битов к СУЗ. Управление информацией этой скремблирующей комбинации с помощью ключа позволяет осуществлять шифрацию. Биты в кадре последовательно кодируются для защиты с помощью прямого исправления ошибок (ПИО) с использованием предпочтительно двух связанных методов кодирования, таких как метод Рида-Соломона, за которым следует перемежение, а затем сверточного кодирования (например, кодирования решетчатым кодом, описанным Витерби) (блок 30). Кодированные биты в каждом кадре, соответствующие каждому ПОС, последовательно делятся и демультиплексируются в η параллельных каналов с основной скоростью (КОС) (блок 32). Для восстановления каждого КОС предусмотрен синхронизирующий заголовок КОС. Каждый из η КОС затем дифференциально кодируется и модулируется, например, с помощью квадратурной фазовой манипуляции на промежуточной несущей частоте (блок 34). Несущие ПЧ частоты η КОС, составляющие вещательный канал вещательной станции 23, преобразуются в диапазон Х для передачи на спутник 25, как показано стрелкой 36.

Несущие от вещательных станций 23 представляют собой несущие с множественным доступом с частотным разделением каналов и с одним каналом на несущей (МДЧР/ОКН). На борту каждого спутника 25 несущие МДЧР/ОКН принимаются, демультиплексируются и демодулируются для восстановления несущих КОС (блок 38). Цифровые модулирующие каналы КОС, восстановленные спутником 25, подвергаются согласованию скорости для компенсации разности частоты синхронизации между синхрогенератором на борту спутника и несущими КОС, принятыми в спутнике (блок 40). Демультиплексированные и демодулированные цифровые потоки, полученные из КОС, подаются в сборщики кадров МВР с помощью элементов маршрутизации и коммутации. Цифровые потоки КОС маршрутизируются с блоков демультиплексирования и демодуляции на борту спутника 25 в сборщики кадров МДЧР в соответствии с блоком последовательности коммутации на борту спутника, который управляется с наземной станции по командной линии связи (т.е. узлом 236 управления спутником, показанным на фиг. 12, для каждого рабочего режима). Формируются три МВР несущие, которые соответствуют каждому из трех лучей спутника 31а, 31Ь и 31с (блок 42). Три МВР несущие преобразуются с повышением частоты в частоты диапазона Ь после модуляции КФМн, как показано стрелкой 44. Радиоприемники 29 выполнены с возможностью приема любой из трех МВР несущих и демодуляции принятой несущей (блок 46). Радиоприемники 29 также выполнены с возможностью синхронизации потока битов МВР с помощью преамбулы главного кадра, введенной во время бортовой обработки на спутнике (блок 48). КОС также демультиплексируются из кадра МВР с помощью канала управления временными интервалами (КУВИ). Затем цифровые потоки повторно мультиплексируются в формат КОС, кодированный ПИО, который описан выше со ссылкой на блок 30 (блок 50). Обработка ПИО предпочтительно включает в себя декодирование с помощью решетчатого декодера Витерби, например, обращенного перемежения, а затем декодирования Рида-Соломона для восстановления первоначального вещательного канала, содержащего канал η х 16 Кбит/с и СУЗ. Сегмент η х 16 Кбит/с вещательного канала подается в декодер источника МРЕО 2,5 уровня 3 для преобразования обратно в звуковой сигнал. Со гласно изобретению звуковой выходной сигнал можно получать с помощью весьма недорогого вещательного радиоприемника 21, благодаря обработке и МВР форматированию, описанному в связи с вещательной станцией (станциями) 23 и спутником 25 (блок 52).

Мультиплексирование и модуляция на линии связи Земля-спутник

Обработка сигналов для преобразования потоков данных, полученных из одной или более вещательной станции 23, в параллельные потоки для передачи в сторону спутника 25 будет описана со ссылкой на фиг. 3. В целях иллюстрации показано четыре источника 60, 64, 68 и 72 программной информации. Два источника - 60 и 64 или 68 и 72 кодируются и передаются вместе как часть одной программы или услуги. Будет описано кодирование программы, содержащей объединенные звуковые источники 60 и 64. Обработка сигналов программы, содержащей цифровую информацию, из источников 68 и 72 производится идентичным образом.

Как уже указывалось выше, вещательные станции 23 собирают информацию из одного или нескольких источников 60 и 64 для конкретной программы в вещательные каналы, характеризующиеся приращениями по 16 Кбит/с. Эти приращения называются приращениями основной скорости или ПОС. Следовательно, скорость битов в вещательном канале составляет η х 16 Кбит/с, где η - количество ПОС, используемых определенным поставщиков услуг вещания. Кроме того, каждое ПОС 16 Кбит/с может дополнительно делиться на сегменты по 8 Кбит/с, которые маршрутизируются или коммутируются вместе по системе 10. Эти сегменты обеспечивают механизм переноса двух разных сервисных элементом в одном и том же ПОС, например, поток данных с речевыми сигналами с низкой скоростью битов или два речевых канала с низкой скоростью битов для двух соответствующих языков и т. п. Количество ПОС предпочтительно определяется, т. е. задается, в соответствии с программным кодом. Следовательно, число η не является физическим ограничением системы 10. Величина η может устанавливаться, исходя из деловых соображений, например, стоимости одного вещательного канала и готовности поставщиков услуг вещания платить за них. Как видно на фиг. 3, η для первого вещательного канала 59 для источников 60 и 64 равно 4. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения величина η для вещательного канала 67 для источников 68 и 72 установлена на 6.

Как показано на фиг. 3, к одной вещательной станции 23 могут иметь доступ более одного поставщика услуг вещания. Например, первый поставщик услуг вещания формирует вещательный канал 59, а второй поставщик услуг вещания может формировать вещательный канал 67. Описанная и предложенная обработка сигналов позволяет передавать на спутник потоки данных от нескольких поставщиков услуг вещания в параллельных потоках, что снижает стоимость вещания для поставщиков и повышает использование сегмента пространства. За счет повышения эффективности использования сегмента пространства можно реализовать вещательные станции 23 с меньшими затратами, используя компоненты с меньшим энергопотреблением. Например, антенна на вещательной станции 23 может быть антенной малого терминала спутниковой связи с узкой направленностью (МТУН). Для полезной нагрузки на спутнике требуются меньший объем памяти, меньшие возможности обработки, а значит и меньше источников питания, что уменьшает вес полезной нагрузки.

Вещательный канал 59 или 67 характеризуется кадром 100 с периодической длительностью 432 мс, показанным на фиг. 4. Такая периодическая длительность выбрана в целях облегчения использования кодера стандарта МРЕС, описанного ниже, однако, кадр в системе 10 может быть установлен и на другую заданную величину. Если периодическая длительность составляет 432 мс, то для каждого ПОС 16 Кбит/с требуется 16000 х 0,432 с = 6912 битов на кадр. Как показано на фиг. 4, вещательный канал состоит из числа η таких ПОС 16 Кбит/с, которые передаются в виде группы в кадре 100. Как будет описано ниже, эти биты скремблируются для улучшения демодуляции в радиоприемниках 29. Операция скремблирования также предусматривает механизм шифрования услуги по желанию поставщика услуг вещания. Каждому кадру 100 назначается η х 224 битов, которые соответствуют служебному управляющему заголовку (СУЗ), что дает в результате η х 7136 битов на кадр и скорость битов η х (1518+14/27) битов в секунду. Цель СУЗ - посылать данные в каждый из радиоприемников 29, настроенных на прием вещательного канала 59 или 67, чтобы помимо прочих функций контролировать режимы приема для разных мультимедийных услуг, отображать данные и изображения, посылать информацию дешифровального ключа, обращаться к конкретному приемнику.

На фиг. 3 также показано, что источники 60 и 64 соответственно кодируются с помощью, например, кодеров 62 и 64 стандарта МРЕС 2,5 уровня 3. Затем эти два источника соединяются посредством объединителя 76 и обрабатываются с помощью процессора в вещательной станции 23, чтобы получить кодированные сигналы в периодических кадрах длительностью 432 мс, т.е. η х 7136 битов на кадр, включая СУЗ, как показано модулем 78 обработки на фиг.3. Блоки, показанные в вещательной станции на фиг.3, соответствуют программированным модулям, выполняемым процессором и связанными с ним аппаратными средствами, такими как цифровые схемы памяти и кодера. Биты в кадре 100 по следовательно кодируются для защиты ПИО с помощью программ цифровой обработки сигналов (ЦОС), специализированных интегральных схем (СИС) и заказных кристаллов БИС для двух связанных методов обработки. Первым идет кодер 80а Рида-Соломона для получения 255 битов для каждых 223 битов, поступающих в кодер. Затем биты в кадре переупорядочиваются в соответствии с известной схемой перемежения, как показано позицией 80Ь. Кодирование с перемежением обеспечивает дополнительную защиту от импульсных ошибок, имеющих место при передаче, поскольку этот метод распространяет искаженные биты на несколько каналов. Как показано обрабатывающим модулем 82, применяется известная схема сверточного кодирования с ограничительной длиной 7 с использованием кодера Витерби 80с. Кодер Витерби 83 с вырабатывает два выходных бита для каждого введенного бита, что дает в результате 16320 кодированных ПИО битов на кадр для каждого приращения 6912 битов на кадр, применяемого в вещательном канале 59. Следовательно, каждый кодированный ПИО вещательный канал (например, канал 59 или 67) содержит η х 16230 битов информации, которые были кодированы, переупорядочены и кодированы снова, в результате чего первоначально вещаемые ПОС 16 Кбит/с больше невозможно идентифицировать. Кодированные ПИО биты организованы в соответствии с первоначальной структурой кадра 432 мс. Общая скорость кодирования для защиты от ошибок составляет (255/233) х 2 = 2 + 64/233.

Также на фиг. 3 показано, что η х 16230 битов кодированного ПИО кадра вещательного канала затем делится или демультиплексируется с помощью канального распределителя 82 на η параллельных каналов с основной скоростью (КОС), каждый из которых несет 16320 битов в виде наборов из 8160 двухбитовых символов. Этот процесс дополнительно показан на фиг. 4. Здесь показан вещательный канал 59, который характеризуется кадром 100 длительностью 432 мс, имеющим СУЗ 102. Остальная часть 104 кадра состоит из η ПОС 16 Кбит/с, что соответствует 6912 битам на кадр для каждого из η ПОС. Кодированный ПИО вещательный канал 106 формируется после связанного кодирования Рида-Соломона 255/233, перемежения и сверточного кодирования ПИО 1/2, описанного выше в связи с модулем 80. Как было указано ранее, кодированный ПИО кадр 106 вещательного канала содержит η х 16230 битов, что соответствует 8160 наборам двухбитовых символов, каждый из которых, в целях иллюстрации, обозначен цифрой 108. Согласно изобретению, эти символы распределяются по КОС 110, как это показано на фиг. 4. Следовательно, символы будут распространены по времени и частоте, что дополнительно уменьшает ошибки в радиоприемнике, вызванные помехами при передаче.

Например, поставщик услуг вещания на вещательном канале 59 купил четыре КОС, а поставщик услуг вещания на вещательном канале 67 купил шесть КОС. На фиг. 4 показан первый вещательный канал 59 и распределение символов 114 среди η = 4 КОС 110а, 110Ь, 110с и 1106 соответственно. Для восстановления каждого двухбитового символа 114, заданного в приемнике, синхронизирующий заголовок КОС или преамбула 112а, 112Ь, 112с и 1126 соответственно помещается впереди каждого КОС. Синхронизирующий заголовок КОС (в дальнейшем обозначенный цифрой 112) содержит 48 символов. Синхронизирующий заголовок 112 КОС помещается перед каждой группой из 1860 символов, тем самым увеличивая число символов в кадре длительностью 432 мс до 8208 символов. Следовательно, скорость символов становится равной 8208/0,432, что составляет 19000 Ксим/с для каждого КОС 110. 48-символьная преамбула 112 КОС используется, по существу, для синхронизации синхрогенератора КОС радиоприемника в целях восстановления символов из передачи 27 со спутника. В бортовом процессоре 116 преамбула КОС используется для компенсации разности времени между скоростями символов в поступающих в спутник сигналах и теми, которые используются на борту, для коммутации сигналов и сборки потоков МВР на линии спутник-Земля. Это осуществляется посредством добавления или удаления символа О из каждого 48-символьного КОС или не выполнения ни одной из этих двух операций, в процессе согласования скорости, используемом на борту спутника. Следовательно преамбулы КОС на линии МВР в сторону Земли имеют 47, 48 или 49 символов, в зависимости от определения процессом согласования скорости. Как показано на фиг. 4, символы 114 назначаются последовательным КОС в порядке круговой очереди, так что символ 1 назначается КОС 110а, символ 2 назначается КОС 110Ь, символ 3 назначается КОС 110с, символ 4 назначается КОС 1106, символ 5 назначается КОС 110е, и т.д. Этот процесс демультиплексирования КОС выполняется процессором в вещательной станции 23 и показан на фиг. 3 как модуль 82 канального распределения (демульт.).

Преамбулы каналов КОС назначаются для отметки начала кадров КОС 110а, 110Ь, 110с и 1106 для вещательного канала 59 с помощью модуля 84 преамбулы и модуля 85 сумматора, η КОС последовательно дифференциально кодируются, а затем модулируются КФМн на ПЧ частоте несущей, используя банк модуляторов КФМн 86, как показано на фиг. 3. Для соответствующих КОС 110а, 110Ь, 110с и 1106 для вещательного канала 59 используется четыре модулятора КФМн 86а, 86Ь, 86с, 866. Следовательно имеется четыре ПЧ частоты несущих КОС, составляющих вещательный канал 59. Каждая из четырех несущих частот преобразу ется с повышением частоты в назначенное положение частоты в диапазоне Х с помощью повышающего преобразователя 88 для передачи в спутник 25. Преобразованные с повышением частоты КОС затем передаются через усилитель 90 в антенну (например, антенну МТУН) 91а и 91Ь.

Согласно изобретению в способе передачи, применяемом в вещательной станции 23, в сигнал 21, передаваемый с Земли в сторону спутника, вводится множество несущих η с одним каналом на несущую и множественным доступом с частотным разделением каналов (МДЧР/ОКН). Эти несущие МДЧР/ОКН разнесены на сетке средних частот, предпочтительно разделенных между собой на 38000 Гц, и организованы в группы по 48 смежных средних частот или несущих каналов. Организация этих групп по 48 несущих каналов полезна для подготовки к операциям демультиплексирования и демодуляции, выполняемым на борту спутника 25. Разные группы по 48 несущих каналов не обязательно должны быть смежными. Несущие, связанные с конкретным вещательным каналом (например, каналом 59 или 67), не обязательно смежные в группе из 48 несущих каналов и не обязательно должны назначаться в одной и той же группе из 48 несущих каналов. Таким образом, способ передачи, описанный в связи с фиг. 3 и 4, обеспечивает гибкость при выборе положений частоты и оптимизирует возможность заполнить имеющийся частотный спектр и избежать помех от других пользователей, совместно использующих этот же спектр частот.

Преимущество системы 10 заключается в том, что она обеспечивает общую базу увеличения пропускной способности для множества вещательных компаний или поставщиков услуг вещания, благодаря которой можно с относительной легкостью создавать вещательные каналы с разными скоростями битов и передавать их в приемник 29. Обычные приращения вещательного канала или ПОС предпочтительно составляют 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112 и 128 битов. Вещательные каналы с разными скоростями битов относительно легко интерпретируются радиоприемником, благодаря обработке, описанной в связи с фиг. 4. Следовательно, можно предусмотреть размер и стоимость вещательной станции в соответствии с потребностями в пропускной способности и финансовыми возможностями вещательной компании. Вещательная компания с более скромными средствами может установить малый терминал спутниковой связи с узкой направленностью (МТУН), который требует относительно небольшую мощность для вещания услуг со скоростью 16 Кбит/с в своей стране, что вполне достаточно для передачи речи и музыки с качеством звучания намного выше качества звучания коротковолнового приемника. С другой стороны, более продвинутая вещательная компания со значительными фи нансовыми средствами может вещать с качеством звучания ЧМ, используя немного большую антенну и больше мощности, со скоростью 64 Кбит/с, а при дальнейшем повышении пропускной способности можно обеспечить вещание с качеством звучания, близким к стереозвучанию компакт-диска при скорости 96 Кбит/с, или совершенно сопоставимым со звучанием компактдиска при скорости 128 Кбит/с.

Размеры кадра, СУЗ, преамбулы и длина КОС, описанные в связи с фиг. 4, используются для реализации ряда преимуществ, однако, обработка в вещательной станции, описанная в связи с фиг. 3 и 4, не ограничена этими параметрами. Период кадра 432 мс удобен при использовании кодера стандарта МРЕО (например, кодера 62 или 66). 224 бита для каждого СУЗ 102 выбраны для облегчения кодирования ПИО. Преамбула 112 КОС длиной 48 символов выбрана для получения 8208 символов на КОС 110, чтобы обеспечить скорость 19000 Ксим/с для каждого КОС в целях упрощения мультиплексирования и демультиплексирования на борту спутника 25, как более подробно описано ниже. Определение символов как содержащих два бита удобно для модуляции КФМн (т.е. 2² = 4). В целях дополнительной иллюстрации, если для модуляции фазовой манипуляцией в вещательной станции 23 используется не четыре фазы, а восемь, то более удобным будет символ, состоящий из трех битов, так как каждая комбинации из трех битов (т. е. 2³) может соответствовать одной из восьми фаз.

В вещательной станции 23 или, если в системе 10 работает несколько вещательных станций, то в региональном узле 238 управления вещанием (РУУВ) (фиг. 12) может быть предусмотрено программное обеспечение для назначения маршрута канала в сегмент пространства через узел 240 управления задачей (УУЗ), узел 236 управления спутником (УУС) и узел 244 управления вещанием (УУВ). Это программное обеспечение оптимизирует использование спектра линии Земля-спутник путем назначения несущих каналов КОС 110 в любом свободном месте в 48-канальных группах. Например, вещательная станция может пожелать вести вещание со скоростью 64 Кбит/с на четырех несущих КОС. В текущих условиях использования спектра может быть недоступно четыре несущих в смежных положениях, и иметься четыре несущих только в несмежных положениях в группе из 48 несущих. Кроме того, РУУВ 238, используя свой УУЗ и УУС, может назначить КОС в несмежных местах среди разных 48-канальных групп. Программное обеспечение УУЗ и УУС в РУУВ 238 или в одной вещательной станции 23 может перераспределить несущие КОС определенной вещательной службы на другие частоты, чтобы избежать преднамеренных или случайных помех в конкретных положениях частоты. В рассматриваемом варианте системы имеется три РУУВ, по одному для каждого из трех региональных спутников. Дополнительные спутники могут управляться одним их этих трех узлов.

Как будет более подробно описано ниже, в связи с обработкой на борту спутника на фиг. 6, бортовой цифровой многофазный процессор используется для бортовой регенерации сигнала и цифрового модулирующего восстановления символов 114, передаваемых в КОС. Использование групп из 48 несущих, разнесенных на средних частотах на интервал 38000 Гц, облегчает обработку многофазным процессором. Программное обеспечение, имеющееся в вещательной станции 23 или РУУВ, может выполнять дефрагментацию для оптимизации назначений КОС 110 для несущих каналов линии связи Земля-спутник, т.е. групп из 48 несущих каналов. В принципе, обратная дефрагментация назначений несущей частоты на линии связи Земля-спутник напоминает известную программу для реорганизации файлов на жестком диске компьютера, хранение которых со временем приобретает такой дробный вид, что становится неэффективным. Функции УУВ в РУУВ позволяют ему дистанционно контролировать и управлять вещательными станциями, чтобы гарантировать их работу в пределах назначенных допусков.

Обрабатывающая полезная нагрузка спутника

Восстановление полосы частот модулирующих сигналов в спутнике важно для осуществления бортовой коммутации, маршрутизации и сборки несущих МВР на линии Земляспутник, каждая из которых содержит 96 КОС. Несущие МВР усиливаются на борту спутника 25 по принципу одна несущая на лампу бегущей волны. Спутник 25 предпочтительно содержит восемь бортовых процессоров полосы частот модулирующих сигналов, хотя показан только один процессор 116. Предпочтительно, одновременно используется только шесть из восьми процессоров, а остальные обеспечивают резерв на случай отказов и выдачи им команды прекратить передачу, если того потребуют обстоятельства. Один процессор 116 описан со ссылками на фиг. 6 и 7. Понятно, что идентичные компоненты предпочтительно предусмотрены во всех других семи процессорах 116. Как видно на фиг. 5, кодированные несущие 21 КОС на линии связи Земля-спутник принимаются в спутнике 25 приемником 120 диапазона X. Общая пропускная способность линии связи Земля-спутник, предпочтительно, составляет от 288 до 384 каналов КОС по 16 Кбит/с каждый (т. е. 6 х 48 несущих, если используется шесть процессоров 116, или 8 х 48 несущих, если используются все восемь процессоров 116). Как будет более подробно описано ниже, 96 КОС выбираются и мультиплексируются для передачи в каждом луче 27 от спутника на несущей с шириной полосы приблизительно 2,5 МГц.

Каждый канал КОС на линии связи Земляспутник может быть маршрутизирован во все, в некоторые или ни в один из лучей 27 от спутника. Порядок и размещение КОС в луче от спутника можно программировать и выбирать из устройства 24 телеметрии, дальности и управления (ТДУ) (фиг. 1). Каждый многофазный демультиплексор и демодулятор 122 принимает отдельные сигналы МДЧР с Земли в группах по 48 смежных каналов и вырабатывает один аналоговый сигнал, на котором мультиплексируют ся во времени данные 48 сигналов МДЧР, и выполняет высокоскоростную демодуляцию этих последовательных данных, как будет более подробно описано ниже в связи с фиг. 6. Шесть таких многофазных демультиплексоров и демодуляторов 122 работают параллельно при обработке сигналов МДЧР. Маршрутный коммутатор и модулятор 124 избирательно направляет отдельные каналы шести последовательных потоков данных во все, некоторые или ни в один из сигналов 27 на линии связи спутник-Земля, а также модулирует и преобразует с повышением частоты три МВР сигнала 27 на линии связи спутник-Земля. Три усилителя на лампе бегущей волны (ЛБВ) 126 индивидуально усиливают три сигнала на линии связи спутник-Земля, которые излучаются на Землю передающими антеннами 128 диапазона Ь.

Спутник 25 также содержит три прозрачные полезные нагрузки, каждая из которых содержит демультиплексор и понижающий преобразователь 130 и группу 132 усилителей, выполненную в виде обычной трассы сигналов типа изогнутая магистраль, которая преобразует частоту входных сигналов для ретрансляции. Следовательно, каждый спутник 25 в системе 10 предпочтительно оснащен двумя типами полезной нагрузки. Первый тип - это бортовая обрабатывающая полезная нагрузка, которая описана со ссылкой на фиг. 5, 6 и 7. Второй тип коммуникационной полезной нагрузки представляет собой прозрачную полезную нагрузку, которая преобразует несущие МВР на линии связи Земля-спутник из положений частоты в спектре диапазона Х на линии связи Земляспутник в положения частоты в спектре диапазона Ь на линии связи спутник-Земля. Передаваемый поток МВР для прозрачной нагрузки собирается в вещательной станции 23, посылается на спутник 25, принимается и подвергается частотному преобразованию в положения частоты на линии связи спутник-Земля, используя модуль 130, усиливается с помощью усилителей ЛБВ в модуле 132 и передается в один из лучей. Для радиоприемника 29 сигналы МВР представляются идентичными, независимо от того, пришли ли они от бортовой обрабатывающей полезной нагрузки, обозначенной как 121, или от прозрачной полезной нагрузки, обозначенной как 133. Положения частоты несущей для каждого типа полезной нагрузки 121 и 133 разнесены на отдельных сетках с интервалом 920 КГц, которые чередуются друг с другом разделенными пополам, так что положения несущей в смеси сигналов от обоих типов полезной нагрузки 121 и 133 разнесены на 460 КГц.

Теперь будет более подробно описан бортовой демультиплексор и демодулятор 122 со ссылкой на фиг. 6. Как видно на фиг. 6, несущие МДЧР/ОКН, каждая из которых обозначена цифрой 136, назначаются группам по 48 каналов. На фиг. 6 показана одна группа 138 в целях иллюстрации. Несущие 136 разнесены на сетке средних частот, разделенных на интервал 38 КГц. Этот интервал определяет проектные параметры многофазных демультиплексоров. Для каждого спутника 25 можно принимать предпочтительно 288 несущих МДЧР/ОКН на линии Земля-спутник от нескольких вещательных станций 23. Поэтому предпочтительно использовать шесть многофазных демультиплексоров и демодуляторов 112. Бортовой процессор 116 принимает эти несущие МДЧР/ОКН 136 КОС на линии связи Земля-спутник и преобразует их в три МВР несущие на линии связи спутникЗемля, каждая из которых несет 96 КОС в 96 временных интервалах.

Эти 288 несущих принимаются ненаправленной антенной 118 на линии Земля-спутник и каждая группа из 48 каналов подвергается преобразованию в промежуточную частоту (ПЧ), которая затем фильтруется для выбора полосы частот, занимаемой данной группой 138. Эта обработка осуществляется в приемнике 120. Затем отфильтрованный сигнал подается в аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 140 перед подачей на вход многофазного демультиплексора 144. Демультиплексор 144 разделяет 48 каналов МДЧР/ОКН 138 на поток мультиплексированных с временным разделением аналоговых сигналов, содержащий модулированные КФМн символы, которые последовательно представляют содержание каждого из 48 каналов МДЧР/ОКН на выходе демультиплексора 144. Этот поток аналоговых МВР сигналов маршрутизируют в реализованный цифровыми средствами демодулятор КФМн и дифференциальный декодер 146. Демодулятор КФМн и дифференциальный декодер 146 последовательно демодулируют модулированные КФМн символы в цифровые модулирующие биты. Процесс демодуляции требует таймирования символов и восстановления несущей. Поскольку применяется модуляция КФМн, то для каждого символа несущей восстанавливаются модулирующие символы, содержащие по два бита каждый. Демультиплексор 144 и демодулятор и декодер 146 будут в дальнейшем именоваться как демультиплексор/демодулятор (Д/Д) 148. Д/Д предпочтительно реализуется с использованием высокоскоростной цифровой технологии с по19 мощью известного многофазного метода для демультиплексирования несущих 21 на линии связи Земля-спутник. Демодулятор КФМн предпочтительно является последовательно разделяемым цифровым демодулятором для восстановления модулирующих двухбитовых символов. Восстановленные символы 114 из каждой несущей 110 КОС последовательно дифференциально декодируются для восстановления исходных символов 108 КОС, поступивших на входные кодеры, т.е. канальные распределители 82 и 98, показанные на фиг. 3, на вещательной станции 23. Полезная нагрузка спутника 25 предпочтительно содержит шесть реализованных цифровым методом Д/Д 148 на 48 несущих. Кроме того, в спутниковой полезной нагрузке предусмотрено два запасных Д/Д 148 для замены любого из отказавших процессоров.

Также на фиг. 6 показан процессор 116, который запрограммирован в соответствии с программным модулем, показанным позицией 150, на выполнение функции синхронизации и согласования скорости на мультиплексированном с временным разделением потоке символов, сформированном на выходе демодулятора КФМн и дифференциального декодера 146. Программные и аппаратные компоненты (например, цифровые буферные ЗУ и генераторы колебаний) модуля 150 согласования скорости, показанного на фиг. 6, будут более подробно описаны со ссылками на фиг. 7. Модуль 150 согласования скорости компенсирует разности частоты синхронизации между бортовым синхрогенератором 152 и символами на отдельных несущих 138 КОС на линии связи Земляспутник, принимаемых на спутнике 25. Частоты синхронизации отличаются друг от друга из-за разной частоты синхронизации, используемой на разных вещательных станциях 23, и разных доплеровских скоростей из разных местоположений, обусловленных движением спутника 25. Разности частоты синхронизации, относящиеся к вещательным станциям 23, могут возникать в синхрогенераторах на самой вещательной станции или в удаленных синхрогенераторах, скорости которых передаются через наземные линии связи между вещательной студией и вещательной станцией 23.

Модуль 150 согласования скорости добавляет или удаляет символ со значением О или не производит ни одной из этих операций в части 112 заголовка КОС каждого восстановленного кадра 100 длительностью 432 мс. Символ со значением О является символом, который состоит из битового значения 0 на обоих каналах I и О модулированного КФМн символа. Заголовок 112 КОС содержит 48 символов в нормальном рабочем режиме и состоит из исходного символа со значением О, за которым следуют 47 других символов. Если время символов в синхрогенераторе линии связи Земля-спутник, восстановленное демодулятором КФМн 146 вместе с несущей частотой этой линии связи, и время в бортовом синхрогенераторе 152 синхронизированы, то в преамбулу 112 КОС не вносится никаких изменений для данного конкретного КОС 110. Если же время приходящих символов на линии связи Земля-спутник отстает от времени бортового синхрогенератора на один символ, то добавляется символ О к началу преамбулы 112 того КОС, который обрабатывается в данный момент, что дает длину в 49 символов. Если же время поступающих символов на линии связи Земля-спутник опережает бортовой синхрогенератор на один символ, то удаляется символ О в начале преамбулы 112 КОС, обрабатываемого в данный момент, что дает длину в 47 символов.

Как уже отмечалось выше, сигнал на входе модуля 150 согласования скорости представляет поток восстановленных модулирующих двухбитовых символов для каждого КОС, принятого на линии связи Земля-спутник, со своими индивидуальными исходными скоростями символов. Из Д/Д 148, соответствующих каждому из шести активных процессоров 116, выходит 288 таких потоков. Описываются действия в отношении только одного Д/Д 148 и одного модуля 150 согласования скорости, хотя понятно, что другие пять активных процессоров 116 на спутнике выполняют аналогичные функции.

Для согласования скорости символов КОС на линии связи Земля-спутник с бортовым синхрогенератором 152 выполняется три операции. Во-первых, символы группируются по своим исходным 8208 кадрам 110 двухбитовых символов КОС в каждом буфере 149 и 151 попеременно переключаемого буферного ЗУ 153. Для этого требуется корреляция заголовка 112 КОС (который содержит 47-символьное уникальное слово) с локально сохраненной копией уникального слова в корреляторах, показанных позицией 155, для обнаружения символов в буфере. Во-вторых, определяется число импульсов сигнала времени бортового синхрогенератора 152 между корреляционными выбросами, которое используется для корректировки длины заголовка 112 КОС в целях компенсации разности скорости. В-третьих, кадр КОС с его модифицированным заголовком синхронизируется с бортовой скоростью в свое соответствующее положение в запоминающем устройстве 156 коммутации и маршрутизации (фиг. 8).

Символы КОС поступают в пару 153 попеременно переключаемых буферных ЗУ слева. Попеременное переключение вызывает заполнение одного буфера 149 или 151 с частотой синхронизации линии связи Земля-спутник, а другой буфер одновременно освобождается с бортовой частотой синхронизации. От одного кадра к другому эти роли меняются, так что между входом и выходом буфера 149 и 151 идет непрерывный поток. Новые поступающие символы записываются в буфер 149 или 151, с ко торым они оказались соединенными. Запись для заполнения буфера 149 или 151 продолжается до тех пор, пока не произойдет корреляционный выброс. При этом запись прекращается, и входной и выходной переключатели 161 и 163 переключаются в противоположное состояние. Таким образом, захватывается кадр КОС линии связи Земля-спутник, так что его 48 символов заголовка остаются в 48-символьных временных интервалах, а один временной интервал остается незаполненным на выходе буфера, и 8160 символов данных заполняют первые 8160 временных интервалов. Содержание данного буфера сразу считывается на его выход с бортовой частотой синхронизации. Число считываемых символов таково, что заголовок КОС содержит 47, 48 или 49 символов. Для осуществления этой корректировки в начале заголовка КОС удаляется или добавляется символ со значением О. Длиной 112 заголовка управляет сигнал с выхода счетчика 159 символов в кадре, подсчитывающего число символов бортовой синхронизации, которое укладывается в период кадра КОС, чтобы определять длину заголовка. Роли буферов чередуются за счет операции попеременного переключения.

Для выполнения этого подсчета кадровые корреляционные выбросы, исходящие из буферных корреляторов 155, когда кадры КОС заполняют буферы 149 и 151, сглаживаются генератором синхроимпульсов (СРС) 157. Сглаженные синхроимпульсы используются для подсчета числа символьных периодов на кадр. Это число будет составлять 8207, 8208 или 8209, что указывает на длину заголовка КОС 47, 48 или 49 символов соответственно. Эта информация вызывает вывод соответствующего числа символов из кадровых буферов для сохранения синхронизма потока символов с бортовым синхрогенератором независимо от источника в наземном терминале.

Для разностей частоты, предполагаемых в системе 10, между модификациями преамбулы 112 проходит относительно продолжительное время. Например, разности частоты синхронизации величиной 10^-6 приведут к коррекции преамбулы. КОС, в среднем, на одном из каждых 123 кадров КОС. Результирующие корректировки скорости дадут точную синхронизацию скоростей символов КОС 110 с бортовым синхрогенератором 152. Это позволяет маршрутизировать модулирующие символы битов в соответствующие положения в кадре МВР. Синхронизированные КОС показаны в общем цифрой 154 на фиг. 6. Бортовая маршрутизация и коммутация этих КОС 154 в кадры МВР будет в дальнейшем описана со ссылкой на фиг. 8.

На фиг. 6 показана обработка КОС одним Д/Д 148. Аналогичную обработку выполняют и другие пять активных Д/Д на борту спутника. Синхронизированные и согласованные КОС, выходящие из каждого из шести Д/Д 148, имеют вид последовательного потока со скоростью символов 48 х 19000, что равно 912000 символов в секунду для каждого Д/Д 148. Последовательный поток из каждого Д/Д 148 можно демультиплексировать в 48 параллельных потоков КОС со скоростью 19000 символов в секунду, как показано на фиг. 7. Совокупность потоков КОС, выходящих из всех шести Д/Д 148 на борту спутника 25 равна 288, причем каждый Д/Д 148 несет потоки со скоростью 19000 сим/с. Следовательно, символы имеют периоды 1/19000 с, что составляет продолжительность приблизительно 52,63 мс.

Как показано на фиг. 8, на выходах шести Д/Д 148а, 148Ь, 148с, 1486, 148е и 1481 присутствует 288 символа для каждого символьного периода КОС линии связи Земля-спутник. 288 значений символов записываются в ЗУ 156 коммутации и маршрутизации один раз в каждом символьном периоде КОС. Содержание буфера 156 считывается в три сборщика 160 кадров МВР 160, 162 и 164 линии связи спутник-Земля. Используя элемент маршрутизации и коммутации, обозначенный как 172, содержание каждого из 288 участков памяти считывается по 2522 набора из 96 символов в каждый из трех МВР кадров в сборщики 160, 162 и 164 за период 136,8 мс, который имеет место один раз в каждый период кадра МВР или 138 мс. Следовательно, скорость сканирования или 136,8/2622 быстрее, чем продолжительность символа. Маршрутный коммутатор и модулятор 124 содержит память с конфигураций попеременного переключаемого ЗУ, обозначенную, в общем, как 156 и содержащую буферы 156а и 156Ь соответственно. 288 КОС линии связи Земляспутник, обозначенные как 154, подаются на вход маршрутного коммутатора и модулятора 124. Символы каждого КОС имеют скорость 19000 символов в секунду, скорректированную в соответствии с временем бортового синхрогенератора 152. Символы КОС записываются параллельно при частоте синхронизации 19000 Гц в 288 положений в попеременно переключаемое ЗУ 154 а или 156Ь в качестве входного сигнала. В то же время ЗУ, которое служит выходом 156Ь или 156а, соответственно считывает символы, сохраненные в предыдущем кадре, в три кадра МВР с частотой считывания 3 х 1,84 МГц. Последняя частота достаточна, чтобы позволить одновременное формирование трех параллельных потоков МВР, по одному из них, направленному к каждому лучу. Маршрутизацией символов в свой назначенный луч управляет символьный маршрутный коммутатор 172. Этот коммутатор может направлять символ в любой один, два или три потока МВР. Каждый поток МВР имеет скорость 1,84 Мсим/с. Выходная память тактирована с интервалом 136,8 мс и паузами по 1,2 мс, чтобы позволить ввести 96символьную ПГК и 2112 символов КУВИ. Следует отметить, что для каждого символа, кото рый считывается в более чем один поток МВР, существует смещающий канал МЧР КОС на линии связи Земля-спутник, который не используется и игнорируется. Попеременно переключаемые буферные ЗУ 156а и 156Ь меняются ролями от кадра к кадру через переключающие элементы 158а и 156Ь.

На фиг. 8 также показано, что набор из 96 символов передается в 2622 соответствующих временных интервалов в каждом кадре МВР. Соответствующие символы (т.е. ί-тые символы) для всех 96 КОС линии связи Земля-спутник группируются вместе в одном и том же временном интервале кадра МВР, как показано временным интервалом 166 для символа 1. Содержание 2622 временных интервалов каждого кадра МВР скремблируется путем добавления псевдослучайной комбинации битов в весь период 136,8 мс. Кроме того, период 1,2 мс прибавляется в начале каждого кадра МВР для введения преамбулы главного кадра (ПГК) из 96 символов и КУВИ из 2112 символов, как показано соответственно позициями 168 и 170. Сумма 2622 временных интервалов, каждый из которых несет 96 символов, и символов ПГК и КУВИ составляет 253920 символов на кадр МВР, что дает скорость передачи символов 1,84 Мсим/с на линии связи спутник-Земля.

Маршрутизацией символов КОС между выходами шести Д/Д 148А, 148В, 148С, 148Ό, 148Е и 148Е и входами сборщиков 160, 162 и 164 кадров МВР управляет бортовой блок 172 последовательности коммутации, который хранит команды, посылаемые ему по командной линии от УУС 238 (фиг. 12) с Земли. Каждый символ, исходящий из выбранного потока символов КОС на линии связи Земля-спутник, может быть направлен во временной интервал в кадре МВР для передачи в требуемый луч назначения 27. Способ маршрутизации не зависит от взаимосвязей между временем прихода символов в разных КОС линии связи Земля-спутник и прихода символов в потоках МБР линии связи спутник-Земля. Это уменьшает сложность полезной нагрузки спутника 25. Кроме того символ, исходящий из выбранного КОС на линии связи Земля-спутник, может быть маршрутизирован в два или три луча назначения через коммутатор 158.

Работа радиоприемника

Радиоприемник 29, предназначенный для использования в системе 10, будет описан со ссылкой на фиг. 9. Радиоприемник 29 содержит высокочастотную (ВЧ) секцию 176, имеющую антенну 178 для приема электромагнитных волн диапазона Ь и предварительной фильтрации для выбора рабочего диапазона приемника (например, 1452-1492 МГц). ВЧ секция 176 также содержит малошумящий усилитель 180, который способен усиливать принимаемый сигнал с минимальным собственным шумом и выдерживать сигналы помех, которые могут попадать от дру гой услуги, разделяющей ту же рабочую частоту приемника 29. Смеситель 182 предусмотрен для понижающего преобразования принятого спектра в промежуточную частоту (ПЧ). Высокопроизводительный ПЧ фильтр 184 выбирает требуемую ширину полосы несущей МВР с выхода смесителя 182 и синтезатора 186 гетеродина, который вырабатывает смешанные входные частоты, необходимые для понижающего преобразования полезного сигнала в среднюю полосу ПЧ фильтра. Несущие МВР находятся на средних частотах, разнесенных на сетке с интервалами 460 КГц. Ширина полосы фильтра ПЧ 184 составляет приблизительно 2,5 МГц. Интервал между несущими предпочтительно составляет, по меньшей мере, семь или восемь промежутков или приблизительно 3,3 МГц. ВЧ секция 176 предназначена для выбора требуемой ширины полосы несущей МВР с минимальными собственными помехами и искажениями, а также для отклонения нежелательных несущих, которые могут присутствовать в рабочей полосе от 152 до 192 МГц. В большинстве регионов земного шара уровни паразитных сигналов номинальные, и обычно отношения паразитных сигналов к полезным сигналам от 30 до 40 дБ обеспечивают достаточную защиту. В некоторых регионах работа вблизи мощных передатчиков (например, вблизи наземных СВЧ передатчиков для общественных телефонных сетей или других звуковых вещательных служб) требует, чтобы входные ВЧ схемы были способны обеспечить лучшие отношения. Требуемая ширина полосы несущей МВР, выделенная из сигнала на линии связи спутник-Земля с использованием ВЧ секции 176, подается в АЦП 188, а затем в демодулятор КФМн 190. Демодулятор КФМн 190 предназначен для восстановления потока битов МБР, переданного со спутника 25, т.е. через бортовую обрабатывающую полезную нагрузку 121 или прозрачную полезную нагрузку 133, на выбранной несущей частоте.

Демодулятор КФМн 190 предпочтительно реализуется путем преобразования сигнала ПЧ из ВЧ секции 176 в цифровое представление с помощью АЦП 188, а затем выполнения КФМн с помощью известного метода цифровой обработки. В демодуляции предпочтительно используются схемы таймирования символов, восстановления несущей частоты и принятия решений, которые производят выборку и декодирование символов модулированного КФМн сигнала в поток модулирующих битов МВР.

АЦП 188 и демодулятор КФМн 190 предпочтительно выполнены на микросхеме 187 для восстановления канала, предназначенной для восстановления цифрового модулирующего сигнала вещательного канала из сигналов ПЧ, восстановленных с помощью схемной платы ВЧ/ПЧ 176. Схема 187 восстановления канала содержит модуль 192 МВР синхронизатора и предсказателя, демультиплексор МВР 194, блок 196 согласования синхронизации КОС и мультиплексора, работа которых будет подробно описана в связи с фиг. 10. Поток битов МВР с выхода демодулятора КФМн 190 подается в коррелятор 200 синхронизации МФР в модуле 192 МВР синхронизатора и предсказателя. Коррелятор 200 сравнивает биты принятого потока с хранящейся в нем комбинацией. Если в приемнике ранее не было ни одного сигнала, то коррелятор 200 сначала входит в режим поиска, в котором он осуществляет поиск требуемой коррелирующей комбинации ПГК без какойлибо временной селекции или временной селекции со стробированием на выходе. Когда коррелятор обнаруживает факт корреляции, он входит в режим, при котором вентиль открывается в том интервале времени, в котором ожидается следующий факт корреляции. Если корреляция произошла снова в течение предсказанного периода времени, процесс временной селекции повторяется. Если корреляция произошла, например, для пяти последовательных временных кадров, то в соответствии с программой объявляется установление синхронизма. Однако порог синхронизации может изменяться. Если корреляция не произошла в течение минимального числа последовательных временных кадров, необходимого для достижения порога синхронизации, то коррелятор продолжает поиск коррелирующей комбинации.

Предположив установление синхронизма, коррелятор входит в режим синхронизации, в котором он корректирует свои параметры, чтобы повысить вероятность сохранения синхронизма. Если корреляция утрачена, коррелятор входит в специальный режим предсказания, в котором он продолжает удерживать синхронизм путем предсказания появления следующего факта корреляции. При коротких выпадениях сигнала (например, всего на десять секунд) коррелятор может сохранять достаточно точный синхронизм, позволяющий практически мгновенное восстановление при возвращении сигнала. Такое быстрое восстановление целесообразно для условий мобильного приема. Если после уточненного периода времени корреляция не установлена снова, коррелятор 200 возвращается в режим поиска. После синхронизации с ПГК кадра МВР можно восстановить КУВИ с помощью демультиплексора МВР 194 (блок 202 на фиг. 10). КУВИ содержит информацию, идентифицирующую поставщиков программ, передаваемую в кадре МВР, в котором можно найти положения 96 КОС каждого канала поставщика программы. Прежде чем можно будет демультиплексировать КОС из кадра МВР, предпочтительно дескремблируют часть кадра МВР, несущую символы КОС. Это осуществляется путем добавления в приемнике 29 той же скремблирующей комбинации, которая была добавлена к части КОС потока битов кадра МВР на борту спутника 25. Эта скремблирующая комбинация синхронизируется ПГК кадра МВР.

Символы КОС группируются в кадре МВР не смежно, а распределяются по всему кадру. В части КОС кадра МВР содержится 2622 набора символов. В каждом наборе есть один символ для каждого КОС в положении, пронумерованном в порядке возрастания от 1 до 96. Следовательно, все символы, принадлежащие КОС 1, находятся в первом положении во всех 2622 наборах. Символы, принадлежащие КОС 2, находятся во втором положении всех 2622 наборов и т.д., как показано в блоке 204. Такая система нумерации и размещения символов КОС в кадре МВР согласно изобретению уменьшает размер памяти для выполнения коммутации и маршрутизации на борту спутника и для демультиплексирования в приемнике. Как показано на фиг. 9, КУВИ извлекается из демультиплексора МВР 194 и подается в контроллер 220 в приемнике 29 для восстановления η КОС конкретного вещательного канала. Символы η КОС, связанные с этим вещательным каналом, извлекаются из положений нескремблированных временных интервалов кадра МВР, идентифицированных в КУВИ. Эта связь реализуется контроллером, содержащимся в радиоприемнике, и указана в общем позицией 205 на фиг. 10. Контроллер 220 принимает выбор вещания, идентифицированный оператором радиоприемника, объединяет этот выбор с информацией КОС, содержащейся в КУВИ, и извлекает и реорганизует символы КОС из кадра МВР для восстановления η КОС.

В блоках 196 и 206, соответственно показанных на фиг. 9 и 10, символы каждого из η КОС (например, показанного позицией 207), связанные с каким-то вещательным каналом (например, показанным позицией 209), выбранным оператором радиоприемника, повторно мультиплексируются в кодированный ПИО формат вещательного канала (ВК). Перед повторным мультиплексированием η КОС вещательного канала повторно согласовываются. Повторное согласование полезно, поскольку изменение синхронизации времени символов, встречающееся при мультиплексировании, демультиплексировании и бортовом согласовании скорости во время прохождения по сквозной линии связи в системе 10, может внести сдвиг на целых четыре символа в относительном согласовании восстановленных кадров КОС. Каждый из η КОС вещательного канала имеет 48символьную преамбулу, за которой следуют 8160 кодированных символов КОС. Для повторного соединения этих η КОС в вещательный канал выполняется синхронизация с 47, 48 или 49-символьным заголовком каждого КОС. Длина заголовка зависит от согласования времени, выполненного на КОС линии связи Земляспутник на спутнике 25. Синхронизация выполняется с помощью коррелятора преамбулы, опе27 рирующего с 47 самыми последними принятыми символами заголовка КОС для каждого из η КОС. Коррелятор преамбулы обнаруживает случаи корреляции и выдает корреляционный выброс длительностью в один символ. В зависимости от относительного времени возникновения корреляционных выбросов для корреляции КОС, связанных с данным вещательным каналом, и при взаимодействии с буферами согласования, имеющими ширину в четыре символа, можно точно согласовать содержание символов η КОС и осуществить повторное мультиплексирование для восстановления кодированного ПИО вещательного канала. Для повторного мультиплексирования η КОС в целях реформирования кодированного ПИО вещательного канала предпочтительно требуется, чтобы процедура расширения символов, использованная в вещательной станции 23 для демультиплексирования кодированного ПИО вещательного канала в КОС, выполнялась в обратном порядке, как показано в блоках 206 и 208 на фиг. 10.

На фиг. 11 показано, как вещательный канал, содержащий, например, четыре КОС, восстанавливается в приемнике (блок 196 на фиг. 9). Слева показаны появляющиеся четыре демодулированных КОС. Из-за колебаний повторной синхронизации и разных временных задержек, встречающихся на трассе от вещательной станции через спутник до радиоприемника, может иметь место сдвиг до четырех символов среди η КОС, составляющих вещательный канал. Первым этапом восстановления является повторное согласование содержания символов этих КОС. Эта операция реализуется с помощью группы буферов обратного магазинного типа, каждый из которых имеет длину, равную пределам колебаний. Каждый КОС имеет собственный буфер 222. Каждый КОС сначала подается в коррелятор 226 заголовка КОС, который определяет момент прихода. Моменты прихода показаны корреляционным выбросом 224 для каждого из четырех КОС, показанных на чертеже. Запись (XV) в каждый буфер 222 начинается сразу после момента корреляции и продолжается до тех пор, пока не будет достигнут конец кадра. Для согласования символов в КОС считывание (Я) из всех буферов 222 начинается в момент последней корреляции. Это обеспечивает синхронное считывание всех КОС параллельно в выходы буферов 222 (блок 206). Повторно согласованные символы 228 затем мультиплексируются мультиплексором 230 в один последовательный поток, который является восстановленным кодированным вещательным каналом 232 (блок 208). Благодаря согласованию скорости с бортовым синхрогенератором 152 длина заголовка КОС может быть 47, 48 или 49 символов. Это колебание удаляется в корреляторе 226 путем использования только последних 47 появившихся символов для обнаружения факта корре ляции. Эти 47 символов специально выбираются для обеспечения оптимального обнаружения корреляции.

Как показано в блоках 198 и 210 на фиг. 9 и 10 соответственно, кодированный ПИО вещательный канал затем подается в модуль 210 обработки ПИО. Большинство ошибок, возникших в передаче между положением кодеров и декодеров, исправляется с помощью обработки ПИО. Для обработки ПИО предпочтительно используется решетчатый кодер Витерби, за которым следует обращенное перемежение, а затем декодирование Рида-Соломона. Обработка ПИО восстанавливает первоначальный вещательный канал, содержащий η х 16 Кбит/с приращений и свой СУЗ η х 224 бита (блок 212).

Сегмент η х 16 Кбит/с вещательного канала подается в декодер, такой как декодер 214 МРЕО 2,5 уровня 3, для преобразования обратно в звуковые сигналы. Таким образом, можно осуществлять обработку с использованием недорогого радиоприемника для приема вещательного канала со спутников. Поскольку передачи вещательных программ через спутники 25 происходят в цифровой форме, система 10 поддерживает ряд других услуг, которые также представляются в цифровом формате. Как уже отмечалось выше, СУЗ (служебный управляющий заголовок), содержащийся в вещательном канале, обеспечивает управляющий канал для широкого спектра будущих видов сервиса. Следовательно, можно выпускать микросхемы для реализации этих видов сервиса путем предоставления всего потока битов МВР и его необработанного демодулированного формата, битов демульти-плексированной информации КУВИ и восстановленного вещательного канала с исправленными ошибками. Радиоприемники 29 можно также снабдить идентификационным кодом для осуществления индивидуальной адресации к каждому радиоприемнику. Доступ к коду может обеспечиваться с помощью битов, передаваемых в канале СУЗ вещательного канала. Для мобильной работы с использованием радиоприемника 29 в соответствии с изобретением радиоприемник выполняется с возможностью предсказания и восстановления практически мгновенно положений корреляционных выбросов ПГК с точностью 1/4 символа для интервалов, составляющих десять секунд. Предпочтительно, в радиоприемнике, особенно носимом радиоприемнике 29Ь, предусматривается гетеродин для таймирования символов с кратковременной точностью выше, чем одна часть на 100000000.

Система для управления спутником и вещательными станциями

Как было отмечено ранее, система 10 может содержать один или несколько спутников

25. На фиг. 12 в целях иллюстрации показано три спутника 25а, 25Ь и 25с. Система 10, имеющая несколько спутников, предпочтительно со29 держит множество станций ТДУ 24а, 24Ь, 24с, 246 и 24е, расположенных так, что каждый спутник 25 а, 25Ь и 25с находится на линии прямой видимости двух станций ТДУ. Станциями ТДУ, обозначенными в общем цифрой 24, управляет региональный узел управления вещанием (РУУВ) 238а, 238Ь, 238с. Каждый РУУВ содержит узел управления спутником (УУС) 236а, 236Ь и 236с, узел управления задачей (УУЗ) 240а, 240Ь и 240с и узел управления вещанием (ЦУВ) 244а, 244Ь и 244с соответственно. Каждый УУС управляет спутниковой шиной и коммуникационной полезной нагрузкой и расположен там, где находятся вычислительная система управления сегментом пространства и человеческие ресурсы. Эта аппаратура предпочтительно круглосуточно обслуживается персоналом, квалифицированным в вопросах управления спутником на орбите. УУС 236а, 236Ь и 236с контролирует бортовые компоненты и, по существу, эксплуатирует соответствующий спутник 25а, 25Ь и 25с. Каждая станция ТДУ 24 предпочтительно связана непосредственно с соответствующими УУС 236а, 236Ь или 236с, работающими круглосуточно схемами ТСОП с двойным резервированием.

В каждом из регионов, обслуживаемых спутниками 25а, 25Ь и 25с, соответствующий РУУВ 238а, 238Ь и 238с резервирует вещательные каналы для звукового вещания, передачи данных и изображений, назначает маршрут канала сегмента пространства через узел управления задачей (УУЗ) 240а, 240Ь и 240с, подтверждает доставку услуги, таким образом имеет всю информацию, необходимую для расчетов с поставщиком услуг связи, и осуществляет эти расчеты.

Каждый УУЗ выполнен с возможностью программирования назначения каналов сегмента пространства, содержащих назначения частоты КОС линии связи Земля-спутник и назначения временных интервалом МВР КОС линии связи спутник-Земля. Каждый УУЗ выполняет динамическое и статическое управление. Динамическое управление заключается в управлении временными окнами для назначений, то есть назначений использования сегмента пространства на ежемесячной, еженедельной и ежедневной основе. Статическое управление заключается в назначениях сегмента пространства, которые не изменяются на ежемесячной, еженедельной и ежедневной основе. Коммерческая компания, персонал которой продает пропускную способность сегмента пространства соответствующим РУУВ, предоставляет УУЗ данные, указывающие имеющуюся пропускную способность и команды на получение той пропускной способности, которой была продана. УУЗ вырабатывает общий план занятия временного и частотного пространства системы 10. Этот план затем преобразуется в команды для бортового маршрутного коммутатора 172 и посылается в УУС для передачи в спутник. План может обновляться и передаваться в спутник предпочтительно каждые 12 ч. УУЗ 240а, 240Ь и 240с также контролирует МВР сигналы спутника, принимаемые соответствующей аппаратурой контролирования каналов системы (АККС) 242а, 242Ь и 242с. Станции АККС проверяют, действительно ли вещательные станции 23 передают вещательные каналы в соответствии с техническими требованиями.

Каждый УУВ 244а, 244Ь и 244с контролирует правильность работы вещательных наземных станций 23 в своем регионе в рамках выбранных допусков частоты, мощности и наведения антенн. УУВ могут соединяться с соответствующими вещательными станциями, чтобы дать команду на прекращение вещания работающим с нарушениями станциям. Предпочтительно, чтобы была предусмотрена центральная аппаратура 246 для технической поддержки и резервных операций для каждого УУС.

Несмотря на то, что для иллюстрации изобретения были выбраны отдельные предпочтительные варианты, специалистам в области связи будет понятно, что в них могут быть внесены разные изменения и модификации, не выходящие за рамки объема притязаний изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.

Claims (62)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Приемное устройство для приема от спутника мультиплексированного с временным разделением потока данных на линии связи спутник-Земля, содержащее демодулятор фазовой манипуляции, предназначенный для демодуляции упомянутого потока данных на линии связи спутник-Земля в поток символов, причем упомянутый поток данных на линии связи спутник-Земля содержит временные интервалы и сформированное упомянутым спутником заранее заданное количество каналов с основной скоростью в соответствующих временных интервалах;

   коррелятор, подсоединенный к упомянутому демодулятору, для обнаружения преамбулы главного кадра, введенной спутником в упомянутой поток символов, и синхронизации с ней, причем коррелятор выполнен с возможностью хранения комбинации, коррелирующей с главным кадром, соответствующей упомянутой преамбуле главного кадра, и программирования на работу в одном режиме из режима поиска, режима предсказания и синхронизированного режима;

   демультиплексор, подсоединенный к упомянутому коррелятору, для обнаружения канала управления временными интервалами в упомянутом потоке символов, причем упомянутый канал управления временными интервалами введен в упомянутый поток символов спутни31 ком для идентификации, какой из временных интервалов содержит упомянутые каналы с основной скоростью, соответствующие каждому из множества поставщиков услуг вещания, и устройство ввода, выполненное с возможностью разрешения оператору выбрать одного из поставщиков услуг вещания и выдающее выходной сигнал в упомянутый демультиплексор, выполненный с возможностью выделения выбранных каналов с основной скоростью с помощью упомянутых канала управления временными интервалами и выходного сигнала, причем упомянутый коррелятор выполнен с возможностью работы в упомянутом режиме предсказания с использованием временной селекции или временной селекции со стробированием, соответствующей предсказанному временному интервалу для следующего случая корреляции на выходе упомянутого коррелятора, когда коррелятор обнаруживает упомянутую комбинацию, коррелирующую с главным кадром, и работы в упомянутом режиме поиска без использования упомянутой временной селекции или временной селекции со стробированием, когда упомянутая комбинация, коррелирующая с главным кадром, не обнаружена.
2. 2. Приемное устройство по п.1, в котором упомянутый коррелятор выполнен с возможностью работы в синхронизированном режиме, когда упомянутая комбинация, коррелирующая с главным кадром, обнаружена для заданного минимального количества последовательных временных кадров в упомянутом потоке данных на линии связи спутник-Земля, и работы в режиме предсказания, когда упомянутая комбинация, коррелирующая с главным кадром, не обнаружена при работе в синхронизированном режиме, при этом упомянутый коррелятор сохраняет работу в синхронизированном режиме, используя предсказанный временной интервал для определения другой комбинации, коррелирующей с главным кадром.
3. 3. Приемное устройство по п.2, в котором упомянутый коррелятор выполнен с возможностью возврата к работе в режиме поиска, когда упомянутая комбинация, коррелирующая с главным кадром, не обнаружена для заранее заданного минимального количества последовательных временных кадров в потоке данных на линии связи спутник-Земля во время работы в режиме предсказания.
4. 4. Приемное устройство для приема от спутника мультиплексированного с временным разделением потока данных на линии связи спутник-Земля, содержащее демодулятор, предназначенный для демодуляции упомянутого потока данных на линии связи спутник-Земля в поток символов, причем упомянутый поток данных на линии связи спутник-Земля содержит временные интервалы, имеющие множество положений временных интервалов, и сформированное упомянутым спутником заранее заданное количество каналов с основной скоростью, при этом каждый канал с основной скоростью содержит множество символов, каждый из которых соответственно назначен упомянутым временным интервалам для распространения упомянутого множества символов, соответствующих каждому из упомянутых каналов с основной скоростью, по упомянутому потоку данных на линии связи спутникЗемля, при этом упомянутое множество символов для каждого канала с основной скоростью назначено соответствующему одному из множества положений временных интервалов в каждом из упомянутых временных интервалов;

   демультиплексор, подсоединенный к упомянутому демодулятору, для обнаружения канала управления временными интервалами, введенного в упомянутый поток символов упомянутым спутником для идентификации, какое из множества положений временных интервалов содержит упомянутое множество символов, по меньшей мере, одного из упомянутых каналов с основной скоростью, соответствующих выбранному поставщику услуг вещания, устройство для выделения упомянутого множества символов, соответствующих упомянутому, по меньшей мере, одному каналу с основной скоростью выбранного поставщика услуг вещания, из потока символов в соответствии с упомянутым каналом управления временными интервалами, и мультиплексор для мультиплексирования упомянутого множества символов, соответствующих выбранному поставщику услуг вещания, в последовательный поток данных вещательного канала.
5. 5. Приемное устройство по п.4, в котором упомянутый поставщик услуг вещания использует множество упомянутых каналов с основной скоростью, и дополнительно содержащее устройство повторного согласования, подсоединенное к упомянутому устройству для выделения и выполненное с возможностью согласования упомянутого множества каналов с основной скоростью относительно друг друга.
6. 6. Приемное устройство по п.5, в которой каждый из упомянутых каналов с основной скоростью содержит заголовок, а упомянутое устройство повторного согласования содержит буфер для каждого из упомянутого множества каналов с основной скоростью и коррелятор, подсоединенный к упомянутому буферу и выполненный с возможностью определения момента появления упомянутого заголовка соответствующего канала с основной скоростью и начала записи упомянутого канала с основной скоростью в буфер, причем считывание из буфера для каждого из множества каналов с основной скоростью производится после обнаружения момента появления заголовка, соответствующего последнему из каналов с основной скоростью, для формирования упомяну того последовательного потока данных вещательного канала.
7. 7. Способ восстановления, по меньшей мере, одного канала с основной скоростью из нескольких каналов с основной скоростью, передаваемых со спутника в мультиплексированном с временным разделением потоке данных на линии связи спутник-Земля, заключающийся в том, что демодулируют упомянутый поток данных на линии связи спутник-Земля в поток символов, причем упомянутый поток данных на линии связи спутник-Земля содержит временные интервалы, имеющие множество положений временных интервалов и сформированное спутником заранее заданное количество каналов с основной скоростью, при этом каждый канал с основной скоростью содержит множество символов, каждый из которых соответственно назначен упомянутым временным интервалам для распространения упомянутого множества символов, соответствующих каждому из каналов с основной скоростью, по потоку данных на линии связи спутник-Земля, при этом множество символов для каждого из каналов с основной скоростью назначено соответствующему одному из упомянутого множества положений временных интервалов в каждом из временных интервалов, демультиплексируют упомянутый поток символов для обнаружения канала управления временными интервалами, введенного спутником, для идентификации, какое из множества положений временных интервалов содержит упомянутое множество символов, по меньшей мере, одного из каналов с основной скоростью, соответствующих выбранному поставщику услуг вещания, выделяют упомянутое множество символов, соответствующих упомянутому, по меньшей мере, одному каналу с основной скоростью выбранного поставщика услуг вещания, из потока символов в соответствии с упомянутым каналом управления временными интервалами, и мультиплексируют упомянутое множество символов, соответствующих выбранному поставщику услуг вещания, в последовательный поток данных вещательного канала.
8. 8. Способ по п.7, в котором упомянутый поставщик услуг вещания использует множество упомянутых каналов с основной скоростью и в котором дополнительно согласуют упомянутое множество каналов с основной скоростью относительно друг друга перед мультиплексированием упомянутого множества символов, соответствующих множеству каналов с основной скоростью.
9. 9. Способ по п.8, в котором каждый канал с основной скоростью содержит заголовок, и на этапе согласования производят запись каждого из множества каналов с основной скоростью в соответствующие буферы после определения соответствующих моментов появления упомянутых заголовков, и осуществляют считывание из буферов после определения последнего из моментов появления.
10. 10. Способ приема со спутника одного из множества вещательных каналов, передаваемых в сигналах на линии связи спутник-Земля, содержащих каналы с основной скоростью, заключающийся в том, что демодулируют упомянутые сигналы на линии связи спутник-Земля в модулирующий мультиплексированный с временным разделением поток битов, содержащий сформированные спутником кадры, каждый из которых содержит множество временных интервалов, причем каждый временной интервал содержит набор символов и каждый символ в упомянутом наборе соответствует соответствующему одному из каналов с основной скоростью, занимающему подобное положение символа в каждом упомянутом временном интервале, обнаруживают упомянутые кадры в потоке битов с помощью преамбулы главного кадра, введенной в поток битов упомянутым спутником, находят в упомянутом наборе символов в каждом временном интервале, по меньшей мере, одного из кадров символы, соответствующие, по меньшей мере, одному из каналов с основной скоростью, повторно мультиплексируют упомянутые символы, соответствующие, по меньшей мере, одному из каналов с основной скоростью, для восстановления соответствующего им вещательного канала в том виде, как он был первоначально передан в спутник, и выделяют служебный управляющий заголовок из упомянутого вещательного канала.
11. 11. Способ по п.10, в котором на этапе нахождения обнаруживают канал управления временными интервалами, введенный в упомянутый поток битов упомянутым спутником, причем упомянутый канал управления указывает, какой из временных интервалов содержит упомянутые символы, соответствующие каждому из каналов с основной скоростью, и выделяют упомянутые символы, соответствующие одному из каналов с основной скоростью, выбранному с помощью канала управления.
12. 12. Способ по п.10, в котором дополнительно определяют, содержит ли служебный управляющий заголовок идентификационный код, введенный в упомянутый вещательный канал вещательной станцией перед передачей в спутник, для индивидуальной адресации к радиоприемнику.
13. 13. Способ по п. 1 0, в котором дополнительно определяют, содержит ли упомянутый служебный управляющий заголовок управляющие данные, и эксплуатируют радиоприемник для выполнения, по меньшей мере, одной из множества функций в зависимости от упомянутых управляющих данных, причем упомянутое множество функций включает в себя эксплуатацию упомянутого радиоприемника в выбранном режиме приема для обеспечения выбранной мультимедийной услуги, отображения данных, показа изображения и дешифрации данных с помощью дешифровального ключа, предоставленного в служебном управляющем заголовке.
14. 14. Приемное устройство для приема от спутника мультиплексированного с временным разделением потока данных на линии связи спутник-Земля, содержащее демодулятор фазовой манипуляции, предназначенный для демодуляции упомянутого потока данных на линии связи спутник-Земля в поток символов, причем упомянутый поток данных на линии связи спутник-Земля содержит временные интервалы, имеющие множество положений временных интервалов, и сформированное упомянутым спутником заранее заданное количество каналов с основной скоростью в соответствующих временных интервалах, при этом каждый канал с основной скоростью содержит множество символов, каждый из которых соответственно назначен упомянутым временным интервалам для распространения упомянутого множества символов, соответствующих каждому из упомянутых каналов с основной скоростью, по упомянутому потоку данных на линии связи спутник-Земля, при этом упомянутое множество символов для каждого канала с основной скоростью назначено соответствующему одному из множества положений временных интервалов в каждом из упомянутых временных интервалов;

    коррелятор, подсоединенный к упомянутому демодулятору, для обнаружения преамбулы главного кадра, введенной спутником в упомянутой поток символов;

    демультиплексор, подсоединенный к упомянутому коррелятору, для обнаружения канала управления временными интервалами в упомянутом потоке символов, причем упомянутый канал управления временными интервалами введен в упомянутый поток символов спутником для идентификации, какое из множества положений временных интервалов содержит упомянутое множество символов, по меньшей мере, одного из упомянутых каналов с основной скоростью, соответствующего каждому из множества поставщиков услуг вещания, и устройство ввода, выполненное с возможностью разрешения оператору выбрать одного из поставщиков услуг вещания и выдающее выходной сигнал в упомянутый демультиплексор, выполненный с возможностью выделения выбранных каналов с основной скоростью с помощью упомянутого канала управления временными интервалами и выходного сигнала.
15. 15. Радиоприемник для приема со спутника одного из множества каналов с основной скоростью, передаваемых в сигналах на линии связи спутник-Земля, содержащий высокочастотное устройство для приема упомянутых сигналов на линии связи спутникЗемля, устройство для восстановления канала, предназначенное для восстановления упомянутых каналов с основной скоростью из сигналов на линии связи спутник-Земля путем демодуляции сигналов на линии связи спутник-Земля в модулирующий мультиплексированный с временным разделением поток битов, содержащий кадры, сформированные упомянутым спутником, каждый из которых содержит множество временных интервалов, содержащих набор символов, причем каждый символ в упомянутом наборе символов соответствует соответствующему одному из упомянутых каналов с основной скоростью, занимающему подобное положение символа в каждом из временных интервалов, обнаружения упомянутых кадров в потоке битов с помощью преамбулы главного кадра, введенной в поток битов спутником, нахождения в упомянутом наборе символов в каждом из временных интервалов, по меньшей мере, одного из кадров, символы которого соответствуют, по меньшей мере, одному из каналов с основной скоростью, повторного мультиплексирования упомянутых символов, соответствующих упомянутому, по меньшей мере, одному из каналов с основной скоростью, для восстановления соответствующего ему вещательного канала в том виде, как он был первоначально передан в спутник, и выделения служебного управляющего заголовка из упомянутого вещательного канала, и контроллер, выполненный с возможностью приема упомянутого служебного управляющего заголовка из устройства восстановления канала и управления упомянутым радиоприемником для выполнения им множества функций, включающих в себя эксплуатацию радиоприемника в выбранном режиме приема для обеспечения выбранной мультимедийной услуги, отображения данных, показа изображения, дешифрации данных с помощью дешифровального ключа, предоставленного в служебном управляющем заголовке, и срабатывания на идентификационный код, предоставленный в служебном управляющем заголовке для индивидуальной адресации к упомянутому радиоприемнику.
16. 16. Способ передачи вещательной программы от поставщика услуг вещания в одно или несколько удаленных приемных устройств, заключающийся в том, что собирают биты, соответствующие, по меньшей мере, части упомянутой программы, в первое количество приращений основной скорости, имеющих равномерные заранее заданные скорости;

    формируют кадр, имеющий заранее заданную длительность и содержащий каждое из упомянутых приращений основной скорости и заголовок кадра;

    делят упомянутый кадр на символы, каждый из которых содержит заранее заданное последовательное количество упомянутых битов;

    демультиплексируют упомянутые символы кадра во второе количество параллельных каналов с основной скоростью, каждый из которых имеет такую же заранее заданную длительность, как упомянутый кадр, причем символы подаются в заранее заданном порядке по каналам с основной скоростью для разделения последовательных символов, и каждый из каналов с основной скоростью содержит синхронизирующий заголовок канала с основной скоростью для восстановления упомянутых каналов с основной скоростью в удаленных приемных устройствах, и модулируют упомянутые каналы с основной скоростью на соответствующем количестве несущих частот на линии связи Земля-спутник для вещательной передачи.
17. 17. Способ по п. 16, в котором упомянутый заголовок кадра содержит биты для управления упомянутым приемным устройством.
18. 18. Способ по п.16, в котором упомянутая программа характеризуется двумя услугами, при этом дополнительно делят, по меньшей мере, одно из приращений основной скорости на две части для передачи битов, соответствующих упомянутым двум службам.
19. 19. Способ по п.16, в котором упомянутое второе количество каналов с основной скоростью соответствует упомянутому первому количеству приращений основной скорости.
20. 20. Способ по п. 16, в котором при модулировании модулируют каждый канал с основной скоростью с помощью множества модуляторов квадратурной фазовой манипуляции.
21. 21. Способ по п.20, в котором каждый упомянутый символ содержит по два упомянутых бита.
22. 22. Способ по п.20, в котором упомянутое второе количество каналов с основной скоростью и упомянутое множество модуляторов квадратурной фазовой манипуляции соответствуют по числу упомянутому первому количеству приращений основной скорости.
23. 23. Способ по п.16, в котором упомянутый заданный порядок является возрастающим порядком.
24. 24. Способ передачи вещательной программы от поставщика услуг вещания в одно или несколько удаленных приемных устройств, заключающийся в том, что собирают упомянутую программу в первое целое число приращений основной скорости, имеющих равномерную заранее заданную скорость;

    формируют кадр битов, имеющий заранее заданную длительность и содержащий каждое из упомянутых приращений основной скорости и заголовок кадра;

    кодируют упомянутый кадр для формирования кодированного кадра, содержащего биты, кодированные для защиты с прямым исправлением ошибок;

    делят упомянутый кодированный кадр на символы, каждый из которых содержит заранее заданное последовательное количество упомянутых битов;

    демультиплексируют упомянутые символы во второе количество параллельных каналов с основной скоростью, причем символы подаются в заранее заданном порядке по каналам с основной скоростью для разделения последовательных символов, и каждый из каналов с основной скоростью содержит синхронизирующий заголовок канала с основной скоростью для восстановления упомянутых каналов с основной скоростью в удаленных приемных устройствах, и модулируют упомянутые каналы с основной скоростью на соответствующем количестве несущих частот на линии связи Земля-спутник для вещательной передачи.
25. 25. Способ по п.24, в котором при кодировании используют, по меньшей мере, одну схему кодирования, выбранную из группы, включающей в себя кодирование Рида-Соломона, перемежение и решетчатое сверточное кодирование.
26. 26. Способ по п.24, в котором при кодировании кодируют упомянутый кадр в соответствии с первой схемой кодирования для формирования первого кодированного кадра, перемежают упомянутый первый кодированный кадр для формирования перемеженного кодированного кадра и кодируют упомянутый перемеженный кодированный кадр с помощью второй схемы кодирования.
27. 27. Способ по п.26, в котором упомянутой первой схемой кодирования является схема кодирования Рида-Соломона.
28. 28. Способ по п.26, в котором упомянутой второй схемой кодирования является схема решетчатого сверточного кодирования.
29. 29. Способ по п.24, в котором упомянутый заранее заданный порядок является возрастающим порядком.
30. 30. Система для управления спутником и несколькими вещательными станциями для формирования программ для передачи через спутник в удаленные радиоприемники на вещательных каналах, содержащая узел управления спутником, выполненный с возможностью формирования управляющих сигналов для управления ориентацией и орбитой упомянутого спутника и сигналов управления обработкой данных для управления бортовой обработкой упомянутых программ, передаваемых в спутник на линии связи Земля-спутник через вещательные системы, и маршрутизации в мультиплексированные с временным разделением несущие на линии связи спутник-Земля;

    по меньшей мере, один узел телеметрии, дальности и управления, подсоединенный к узлу управления спутником и выполненный с возможностью осуществления связи со спутником в целях подачи упомянутых управляющих сигналов и сигналов обработки данных из узла управления спутником в спутник, и узел управления задачей, связанный с упомянутым узлом управления спутником и вещательными станциями, выполненный с возможностью назначения выбранных вещательных каналов поставщикам услуг вещания, желающим передавать, по меньшей мере, одну из упомянутых программ через спутник, хранения канальных данных, относящихся к упомянутым назначениям вещательных каналов, и подачи канальных данных в упомянутый узел управления спутником, а также ведения расчетов с упомянутыми поставщиками услуг вещания в зависимости от количества назначенных им вещательных каналов, причем упомянутый узел управления задачей выполнен с возможностью предоставления упомянутым поставщикам услуг вещания множества вариантов выбора, включающих количество вещательных каналов, резервируемых для передачи на линии связи Земля-спутник, даты и время суток для использования упомянутых зарезервированных вещательных каналов, а также какой из ряда мультиплексированных с временным разделением сигналов в нескольких лучах, связанных с упомянутым спутником, следует использовать для передачи на линии связи спутник-Земля, при этом узел управления задачей выполнен с возможностью указания упомянутому узлу управления спутником, какие из мультиплексированных с временным разделением сигналов в упомянутых лучах следует использовать, а узел управления спутником выполнен с возможностью формирования соответствующих сигналов обработки данных для маршрутизации упомянутой программы в выбранные лучи.
31. 31. Система по п.30, в которой упомянутые вещательные каналы соответствуют положениям частоты в заданном радиочастотном спектре, а узел управления задачей выполнен с возможностью программирования на назначение несмежных вещательных каналов одному из поставщиков услуг вещания.
32. 32. Система по п.31, в которой упомянутый узел управления задачей выполнен с возможностью выполнения процесса дефрагментации для изменения назначения поставщикам услуг вещания других вещательных каналов в целях оптимизации использования спутникового спектра на линии связи Земля-спутник.
33. 33. Система по п.30, дополнительно содержащая устройство для контроля канальных услуг, связанное с узлом управления задачей, который выполнен с возможностью подтверждения доставки упомянутых программ с достаточным уровнем сигнала и достаточно низким коэффициентом ошибок в битах с помощью упомянутого устройства для контроля канальных услуг перед осуществлением расчетов с упомянутыми поставщиками услуг вещания.
34. 34. Система по п.30, дополнительно содержащая узел управления вещанием для контролирования и управления вещательными станциями в целях сохранения рабочих характеристик вещательных станций в заданных допустимых пределах в отношении назначений несущей частоты, уровней мощности антенн и наведения антенн.
35. 35. Система по п.30, дополнительно содержащая узел управления вещанием для контролирования и управления вещательными станциями, выполненный с возможностью выдачи указания вещательным станциям прекратить использование упомянутых вещательных каналов.
36. 36. Система по п.30, дополнительно содержащая узел управления вещанием для контролирования и управления вещательными станциями, выполненный с возможностью выработки и передачи команды, по меньшей мере, в одну из вещательных станций на снижение мощности упомянутой вещательной станции.
37. 37. Система для управления спутником и несколькими вещательными станциями в целях формирования программ для передачи в удаленные радиоприемники через спутник, содержащая узел управления спутником, выполненный с возможностью выработки управляющих сигналов для управления работой упомянутого спутника, причем спутник выполнен с возможностью приема каналов многостанционного доступа с частотным разделением на линии связи Земля-спутник и формирования, по меньшей мере, двух мультиплексированных с временным разделением сигналов на линии связи спутникЗемля, каждый из которых содержит множество временных интервалов, при этом вещательные станции выполнены с возможностью модуляции упомянутых программ в приращения основной скорости для передачи на выбранных каналах многостанционного доступа с частотным разделением, и спутник дополнительно выполнен с возможностью маршрутизации упомянутых приращений основной скорости в выбранные временные интервалы в соответствии с упомянутыми управляющими сигналами;

    узел управления задачей, связанный с упомянутыми узлом управления спутником и вещательными станциями, выполненный с возможностью назначения выбранных каналов многостанционного доступа с частотным разделением поставщикам услуг вещания, желающим передавать упомянутые приращения основной скорости через спутник, назначения, по мень шей мере, одного из мультиплексированных с временным разделением сигналов для передачи упомянутых приращений основной скорости на линии связи спутник-Земля, хранения канальных данных, относящихся к упомянутым назначениям каналов многостанционного доступа с частотным разделением и мультиплексированных с временным разделением сигналов, и подачи канальных данных в упомянутый узел управления спутником для формирования упомянутых управляющих сигналов, и по меньшей мере, один узел телеметрии, дальности и управления, связанный с узлом управления спутником и выполненный с возможностью осуществления связи со спутником в целях подачи упомянутых управляющих сигналов из узла управления спутником в упомянутый спутник.
38. 38. Система по п.37, в которой упомянутый узел управления задачей выполнен с возможностью программирования на назначение несмежных каналов многостанционного доступа с частотным разделением одному из поставщиков услуг вещания.
39. 39. Система по п.37, выполненная с возможностью удостоверения успешной передачи упомянутых приращений основной скорости через, по меньшей мере, один из мультиплексированных с временным разделением сигналов перед осуществлением соответствующих расчетов с соответствующими поставщиками услуг вещания.
40. 40. Система по п. 37, в которой упомянутый узел управления задачей выполнен с возможностью осуществления динамического управления путем назначения выбранных каналов многостанционного доступа с частотным разделением для периодического временного использования, по меньшей мере, избранным одним из поставщиков услуг вещания на месячной, недельной и суточной основе.
41. 41. Система по п.37, в которой упомянутый узел управления задачей выполнен с возможностью выполнения статического управления путем назначения выбранных каналов многостанционного доступа с частотным разделением избранным поставщикам услуг вещания для практически постоянного исключительного использования.
42. 42. Система по п.37, дополнительно содержащая узел управления вещанием, связанный с вещательными станциями и выполненный с возможностью контролирования упомянутых вещательных станций для определения, функционируют ли они в заранее заданных допустимых пределах в отношении, по меньшей мере, одного из параметров: частота, мощность и направление антенн, подсоединенных к соответствующим вещательным станциям.
43. 43. Система по п.37, дополнительно содержащая узел управления вещанием, связанный с вещательными станциями и выполненный с возможностью контролирования упомянутых вещательных станций для определения, функционируют ли они в заданных допустимых пределах, и выработки и передачи команды, по меньшей мере, в одну из вещательных станций на снижение ее мощности.
44. 44. Устройство для коммутации символов в параллельных вещательных каналах, передаваемых как соответствующие несущие многостанционного доступа с частотным разделением каналов, в мультиплексированные с временным разделением потоки данных, содержащее первое и второе попеременно переключаемые буферные ЗУ, причем первое попеременно переключаемое буферное ЗУ выполнено с возможностью сохранения в нем первого множества символов в упомянутых параллельных вещательных каналах, второе попеременно переключаемое буферное ЗУ выполнено с возможностью сохранения в нем второго множества символов в упомянутых параллельных вещательных каналах, при этом второе множество символов в упомянутых параллельных вещательных каналах поступает во второе попеременно переключаемое буферное ЗУ до поступления первого множества символов в упомянутых параллельных вещательных каналах в первое попеременно переключаемое буферное ЗУ;

    маршрутный коммутатор, соединенный с выходами упомянутых первого и второго попеременно переключаемых буферных ЗУ, и первый сборщик кадров, подсоединенный к маршрутному коммутатору, при этом маршрутный коммутатор выполнен с возможностью управления записью содержания второго попеременно переключаемого буферного ЗУ в первый сборщик кадров.
45. 45. Устройство по п.44, дополнительно содержащее второй сборщик кадров, подсоединенный к маршрутному коммутатору, при этом маршрутный коммутатор выполнен с возможностью управления записью содержания второго попеременно переключаемого буферного ЗУ, по меньшей мере, в один из первого сборщика кадров и второго сборщика кадров.
46. 46. Устройство по п.45, в котором упомянутый маршрутный коммутатор выполнен с возможностью управления записью содержания второго попеременно переключаемого буферного ЗУ как в первый сборщик кадров, так и во второй сборщик кадров, для формирования двух параллельных мультиплексированных с временным разделением потоков данных.
47. 47. Устройство по п.44, в котором упомянутое второе попеременно переключаемое буферное ЗУ выполнено с возможностью хранения третьего множества вещательных каналов, при этом маршрутный коммутатор выполнен с возможностью управления записью содержания первого попеременно переключаемого буферного ЗУ в первый сборщик кадров.
48. 48. Устройство по п.44, в котором упомянутое первое попеременно переключаемое буферное ЗУ выполнено с возможностью коммутации всего одного из первого множества упомянутых символов одновременно.
49. 49. Устройство по п.44, в котором упомянутое второе попеременно переключаемое буферное ЗУ выполнено с возможностью коммутации всего одного из второго множества упомянутых символов одновременно.
50. 50. Устройство по п.44, в котором упомянутый первый сборщик кадров выполнен с возможностью введения, по меньшей мере, одного кадрирующего бита во второе попеременно переключаемое буферное ЗУ для идентификации символов, сохраненных во втором попеременно переключаемом буферном ЗУ, как кадра.
51. 51. Устройство по п.50, в котором упомянутый кадр содержит временные интервалы, а упомянутый первый сборщик кадров выполнен с возможностью введения, по меньшей мере, одного бита, представляющего канал управления временными интервалами, во второе попеременно переключаемое буферное ЗУ для указания, в каком из упомянутых временных интервалов хранятся упомянутые символы, соответствующие параллельным вещательным каналам.
52. 52. Устройство по п.44, находящееся на борту спутника, при этом маршрутный коммутатор выполнен с возможностью управления им через управляющие сигналы, выработанные наземной станцией и переданные в упомянутый спутник.
53. 53. Устройство по п.45, в котором упомянутый второй сборщик кадров выполнен с возможностью хранения в нем, по меньшей мере, одного кадрирующего бита для идентификации сохраненных в нем символов как кадра.
54. 54. Устройство по п.53, в котором упомянутый кадр содержит временные интервалы, а упомянутый второй сборщик кадров выполнен с возможностью хранения, по меньшей мере, одного бита, представляющего канал управления временными интервалами, для указания, в каком из упомянутых временных интервалов хранятся упомянутые символы, соответствующие параллельным вещательным каналам.
55. 55. Обрабатывающая система в полезной нагрузке спутника для обработки сигнала на линии связи Земля-спутник, состоящего из множества несущих многостанционного доступа с частотным разделением каналов с одним каналом на несущую, и имеющая бортовой синхрогенератор, содержащая многофазный демультиплексорный процессор для разделения упомянутого сигнала на линии связи Земля-спутник в поток символов данных, мультиплексированных с временным разделением, и подачи упомянутых символов, соответствующих каждой из множества несущих, на соответствующих частотах в сигнале на линии связи Земля-спутник последовательно на выход упомянутого многофазного демультиплексорного процессора;

    демодулятор фазовой манипуляции, подсоединенный к выходу многофазного демультиплексорного процессора, для демодуляции упомянутого потока символов в соответствующий мультиплексированный с временным разделением поток цифровых модулирующих битов, и устройство согласования скорости, предназначенное для обработки упомянутого мультиплексированного с временным разделением потока цифровых модулирующих битов в целях компенсации разностей скоростей между бортовым синхрогенератором и символами, соответствующими каждой из множества несущих, принимаемых в спутнике, и демультиплексирования упомянутого мультиплексированного с временным разделением потока в параллельные каналы с согласованной скоростью.
56. 56. Обрабатывающая система в полезной нагрузке спутника по п.55, дополнительно содержащая дифференциальный декодер, соединенный с упомянутым демодулятором фазовой манипуляции, для восстановления упомянутого потока символов, когда он дифференциально кодирован для сигнала несущей на линии связи Земля-спутник.
57. 57. Обрабатывающая система в полезной нагрузке спутника по п.55, в которой упомянутый демодулятор фазовой манипуляции является демодулятором квадратурной фазовой манипуляции для демодуляции каждого из символов в два соответствующих бита.
58. 58. Обрабатывающая система в полезной нагрузке спутника по п.55, дополнительно содержащая процессор коммутации и маршрутизации для маршрутизации упомянутых каналов, по меньшей мере, в одну из множества мультиплексированных с временным разделением несущих на линии связи спутник-Земля.
59. 59. Устройство согласования скорости для спутника, содержащее бортовой синхрогенератор; входной переключатель; выходной переключатель;

    попеременно переключаемую пару буферных ЗУ, состоящую из первого и второго буферных ЗУ и подсоединенную к входному переключателю и выходному переключателю, причем первое и второе буферные ЗУ принимают поток цифровых модулирующих символов, восстановленных из сигнала на линии связи Земляспутник, в зависимости от работы входного и выходного переключателей, первое буферное ЗУ из пары буферных ЗУ принимает биты в соответствии с частотой синхронизации, полученной из сигнала на линии Земля-спутник, второе буферное ЗУ из пары буферных ЗУ практически одновременно освобождает хранимое в нем содержание в соответствии с бортовым синхрогенератором, при этом работа упомянутых перво45 го и второго буферных ЗУ меняется на противоположную после включения входного переключателя и выходного переключателя;

    первый и второй корреляторы, соответственно подсоединенные к первому и второму буферным ЗУ и выполненные с возможностью формирования выброса при обнаружении заголовка, обозначающего кадр, в потоке модулирующих символов, при этом пара буферных ЗУ выполнена с возможностью продолжения записи упомянутого потока модулирующих символов в одно из пары буферных ЗУ до тех пор, пока не возникнет упомянутый выброс, входной переключатель и выходной переключатель выполнены с возможностью переключения в свои противоположные состояния, первое и второе буферные ЗУ принимают сигнал на линии связи Земля-спутник, считываемый на их выход, в соответствии с бортовой частотой синхронизации;

    синхронизированный импульсный генератор, соединенный с первым и вторым корреляторами и выполненный с возможностью выработки сглаженного импульса для каждого из символов, считываемых на упомянутый выход, и счетчик, подсоединенный к упомянутому генератору, для подсчета сглаженных импульсов, причем в соответствии со значением упомянутого счетчика некоторое число битов добавляется к заголовкам в упомянутых потоках и удаляется из них.
60. 60. Устройство согласования скорости для спутника по п.59, дополнительно содержащее приемный синхрогенератор для символов, подсоединенный к первому буферному ЗУ и второму буферному ЗУ и выполненный с возможностью отпирания того из первого буферного ЗУ и второго буферного ЗУ, которое в данный момент подсоединено к входному переключателю для приема символов, восстановленных из сигнала на линии связи Земля-спутник.
61. 61. Устройство согласования скорости для спутника по п.59, дополнительно содержащее бортовой синхрогенератор для символов, подсоединенный к первому буферному ЗУ и второму буферному ЗУ и выполненный с возможностью отпирания того из первого буферного ЗУ и второго буферного ЗУ, которое в данный момент подсоединено к выходному переключателю для вывода хранящихся в нем символов.
62. 62. Способ согласования скорости символов на линии связи Земля-спутник с бортовым синхрогенератором на спутнике, заключающийся в том, что заполняют буферное ЗУ множеством упомянутых символов со скоростью принимаемых символов;

    коррелируют символы в упомянутом буферном ЗУ в кадры путем сравнения заголовка, введенного среди символов, с уникальным кадрирующим словом для обнаружения упомянутого заголовка среди символов, хранящихся в упомянутом буферном ЗУ, и формируют корреляционные выбросы при обнаружении упомянутого заголовка;

    подсчитывают количество импульсов сигнала времени, выработанных бортовым синхрогенератором символов между корреляционными выбросами, и корректируют длину заголовка в упомянутом буферном ЗУ для компенсации разности скорости между скоростью принятых символов и бортовой скоростью символов.