KR100372037B1 - 이동 위성 무선 전화기 시스템 및 이동 무선 전화기 대역폭을 변환하는 방법 - Google Patents
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Abstract
이동 위성 무선 전화기 자신에서 TDMA 대역폭을 변환함으로써, 복수의 이동 위성 무선 전화기 사이에 직접 단일 호프 협대역 TDMA 무선 전화 통신을 제공하면서, 게이트웨이 및 위성을 경유하여 광대역 TDMA 무선 전화 통신의 수신을 제공한다. 이런 위성이 TDMA 대역폭 변환을 수행할 필요성을 경감시킴으로써, 이런 위성의 크기, 중량 및/또는 전력 소비가 줄어들 수 있다.
Description
이동 위성 무선 전화기 시스템은 개발되어 세계 전역의 여러 장소에 배치되어 있다. 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이, 이동 위성 무선 전화기 시스템은 상기 이동 위성 무선 전화기 시스템을 와이어(wire) 전화기 시스템 또는 이동 셀룰러 무선 전화기 시스템과 같은 다른 전화기 시스템과 인터페이스하는 하나 이상의 게이트웨이 및 하나 이상의 위성을 포함한다. 복수의 위성 무선 전화기는 위성과 통신하여 이동 위성 무선 전화 통신을 제공한다. 무선 전화기 시스템 및 다른 전화기 시스템은 음성 및 데이터 통신에 이용될 수 있음으로써, 무선 전화기 및 다른 전화기가 PCS 단말기와 같은 단말기를 포함할 수 있도록 하는 것을 알 수 있다.
이동 위성 무선 전화기 시스템에서의 주요 관심사는 이동 위성 무선 전화기의 피크(peak) 전력 소비를 줄이는 것이다. 위성으로의 전송 동안 무선 전화기가 필요로 하는 피크 전력을 줄이기 위해서는, 협대역 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access)(TDMA)을 이용하는 것으로 알려져 있다.
현재 계획되거나 이용되는 많은 이동 위성 무선 전화기 시스템은 TDMA 통신방식을 채용한다. TDMA 시스템에서, 다중 통신은 비중첩(non-overlapping) 타임 슬롯을 각각의 통신에 할당함으로써 단일 통신 케리어상에서 동작할 수 있다. 상기 이동 위성 무선 전화기상의 피크 전력 요구를 줄이기 위해서는, 비교적 적은 타임슬롯을 가진 프레임을 갖는 협대역 TDMA 통신 방식을 이용하는 것으로 공지되어 있다. 비교적 적은 슬롯을 주어진 프레임 시간 기간 동안에 제공함으로써, 각 슬롯은 적은 피크 전력이 통신에 요구될 수 있도록 더욱 길어질 수 있다. 이에 의해, 이동 위성 무선 전화기에 대한 배터리 피크 전력은 줄어들 수 있다.
이와 반대로, 피크 전력이 커다란 관심사가 되지 않는, 위성에서 이동 위성 무선 전화기로의 전송 시에는, 많은 슬롯을 가진 프레임을 포함하는 광대역 TDMA 통신 방식이 이용될 수 있다. 광대역 TDMA 방식은 위성이 단일 캐리어(carrier)로 통신할 수 있는 무선 전화기의 갯수를 증가시킬 수 있다.
따라서, 이동 위성 무선 전화 통신 시스템은 비대칭 에어 인터페이스(non-symmetrical air interface)를 이용할 수 있는 데, 여기서 협대역 TDMA는 위성 통신으로의 이동 통신에 이용되고, 광대역 TDMA는 위성 통신에서 이동 통신까지 사용된다. 이동 위성 무선 전화기 시스템용 비대칭 에어 인터페이스는, 1996년 7월 23일자로 출원되고, 본 발명의 양수인에게 양도된 덴트 파울 더블유.에 의한 명칭이 "TDMA/FDMA/CDMA 하이브리드 무선 액세스 방법"인 미국 특허 제5,539,730호에 기재되어 있는 데, 이것은 본원에 참고 문헌으로 포함된다.
정지 이동 위성 무선 전화기 시스템에서, 또한, 일반적으로 게이트웨이를 통하여 통신할 필요없이 위성을 경유하여 이동 위성 무선 전화기 사이를 직접 통신하는 것이 바람직하다. 이러한 "단일 호프(single hop)"는, 게이트웨이를 경유하여 한 이동 위성 무선 전화기로부터 다른 이동 위성 무선 전화기로의 통신이 중계(relay)되는 경우에 제공될 수 있는 지연을 감소시킬 수 있다. 단일 호프 통신을 달성하기 위해서, 위성은 일반적으로 레이트(rate) 변환 시스템을 포함하는 데, 이런 시스템은 이동 위성 무선 전화기로 전송하기 위하여 수신된 협대역 TDMA 신호를 광대역 TDMA 신호로 변환한다. 위성에서의 레이트 변환에 대해서는, 1997년 7월 10일자로 공개되고, 본 발명의 양수인에게 양도된 데트 파울 더블유.에 의한 명칭이 "Time Compressing Transponder"인 PCT 출원 번호 WO-A-9724884호에 개시되어 있다. 따라서, 무선 전화 통신이 게이트웨이로 반송되거나 이동 위성 무선 전화기 자신으로 반송되는 여부에 상관없이 이동 위성 무선 전화기는 협대역 TDMA를 이용하여 전송하고, 광대역 TDMA를 이용하여 수신할 수 있다.1998년 8월 20일자로 공개된 국제 출원 번호 WO-A-98 36 510호는 개선된 위성 통신 방법 및 시스템에 이용하는 개선된 멀티모드 전화기를 개시한다. 이런 전화기는 선택적으로 상이한 캐리어 대역폭에서 신호를 수신할 수 있음으로써, 비대칭 에어 인터페이스를 갖는 위성 통신 시스템이 직접 이동 간의 통신을 위해 위성에서 속도 변환 하드웨어 또는 소프트웨어가 필요없이 쉽게 구현될 수 있다(이러한 출원의 요약서 참조).1996년 9월 19일 공개된 국제 출원 번호 WO-A-96 28 900호는 비대칭 TDMA 포맷을 이용하여 이동 위성 통신 시스템에서의 이동국 간의 통신을 위한 방법 및 장치를 개시한다. 제 1 이동국은 제 1 TDMA 포맷을 이용하여 제 1 신호를 궤도 위성으로 동보 통신한다. 이런 위성은 제 1 신호를 수신하고, 상기 제 1 TDMA 포맷을 제 2 TDMA 포맷으로 맵(MAP)하며, 제 2 TDMA 포맷을 갖는 제 2 신호를 제 2 이동국으로 동보 통신한다(이러한 출원의 요약서 참조).1996년 12월 11일에 공개된 유럽 특허 출원 제 EP-A-0 748 063 호는 낮은 지구 궤도(Low Earth Orbit)(LEO) 위성 통신 시스템에서의 오버랩 풋프린트(overlapping footprints)를 사용하여 이런 시스템의 전체 연결성을 증가시킴으로써, 광범위한 서비스 이용 가능성을 제공하는 것에 대해 개시하고 있다. 특히, 이러한 출원은 하나 이상의 지상 LEOS 중계국을 사용하는 것으로 제시하는 데, 이런 중계국은 제 1 통신 가능 구역(coverage area)과 관련된 게이트웨이로부터 제2 통신 가능 구역과 관련된 게이트웨이로의 통신을 중계하기 위한 2개 이상의 위성 통신 가능 구역의 오버랩내에 위치된다. 음성 통신과 같은 통신이 복수의 통신 가능 구역 및 게이트웨이를 통하여 경로 지정되게 하여, 언더라잉(underlying) 지상 통신 시스템의 실질적인 부분을 바이패스하는 복수의 LEOS 중계국이 제공될 수 있다(이러한 출원의 요약서 참조).1992년 11월 26일자로 공개된 국제 출원 번호 제 WO-A-92 21 195 호는, 안테나, 모드 제어기, 소스 인코더, 동조 가능한 주파수 합성기, 칩 코드 발생기, 확산 스펙트럼 변조기, 협대역 변조기, 전력 증폭기 및 조정 가능한 대역 통과 필터를 구비한 이중 모드 송신기를 개시한다. 또한, 모드 제어기, 동조 가능한 주파수 합성기, 칩 코드 발생기, 안테나, 조정 가능한 대역 통과 필터, 전치 증폭기, 주파수 변환기, IF 증폭기, 확산 스펙트럼 디스프레더(despreader), 확산 스펙트럼 복조기, 협대역 변조기 및 소스 디코더를 구비한 이중 모드 수신기도 제공된다. 이런 송신기 및 수신기에 대하여, 모드 제어기는 수신하는 협대역 변조 또는 확산 스펙트럼 변조를 선택한다. 동조 가능한 주파수 합성기는 수신기용 국부 발진기 신호 및 송신기용 캐리어 신호를 발생한다. 칩 코드 발생기는 송신기 및 수신기용 칩 코드 신호를 발생한다. 모드 제어기의 협대역 변조 설정으로, 송신기 및 수신기는 전화 통신을 위한 협대역 폭으로 조정된 조정 가능한 대역 필터를 구비한다. 모드 제어기의 확산 스펙트럼 설정으로, 조정 가능한 대역 통과 필터 및 시스템은 확산 스펙트럼 신호를 통과시키기 위한 광 대역폭을 송수신하도록 조정된다(이러한 출원의 요약서 참조).
본 발명은 무선 전화기 시스템 및 방법에 관한 것으로써, 특히, 이동 위성 무선 전화기 시스템 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 이동 위성 무선 전화기 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 이동 위성 무선 전화기를 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 위성을 도시한 블록도이다.
도 4는 종래의 이중 모드 위성/셀룰러 전화기의 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 대역폭 변환의 제1 실시예의 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 대역폭 변환의 제2 실시예의 블록도이다.
본 발명은, 이동 위성 무선 전화기 자신에서 TDMA 대역폭을 변환함으로써, 복수의 이동 위성 무선 전화기 사이에 직접 단일 호프 협대역 TDMA 무선 전화 통신을 제공하면서, 게이트웨이 및 위성을 경유하여 광대역 TDMA 무선 전화 통신의 수신을 제공한다. 이런 위성이 TDMA 대역폭 변환을 수행할 필요성을 경감시킴으로써, 이런 위성의 크기, 중량 및/또는 전력 소비가 줄어들 수 있다.
실제로, 본 발명에 따르면, 이동 위성 무선 전화기 시스템은, 위성, 이동 위성 무선 전화기 시스템을 와이어 전화기 시스템 및/또는 셀룰러 전화기 시스템과 같은 다른 전화기 시스템에 인터페이스하는 게이트웨이 및, 복수의 이동 위성 무선 전화기를 포함한다. 각각의 이동 위성 무선 전화기는 제 1 신호 대역폭에서 무선 전화 통신을 위성으로 전송하는 수단을 포함한다. 또한, 각각의 이동 위성 무선 전화기는 제 2 신호 대역폭에서 위성을 경유하여 게이트웨이로부터 무선 전화 통신을 수신하고, 제 1 신호 대역폭에서 위성을 경유하여 이동 위성 무선 전화기로부터 무선 전화 통신을 수신하는 수단을 포함한다.
본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 수신 수단은 수신된 무선 전화 통신이 게이트웨이 또는 이동 위성 무선 전화기 자신으로부터 발신하는지의 여부를 식별하는 수단을 포함한다. 변환 수단은, 이런 식별 수단에 응답하여, 이동 위성 무선 전화기로부터 수신된 무선 전화 통신을 제 1 신호 대역폭으로부터 제 2 신호 대역폭으로 변환하기 위한 것이다. 일반적으로, 제 1 신호 대역폭은 협대역 TDMA이고, 제 2 신호 대역폭은 광대역 TDMA이다. 변환 수단은, 리클록킹 수단(reclocking means), 리샘플링 수단(resampling means), 당업자에게 공지된 다른 레이트(rate) 변환 수단 또는 다른 대역폭 변환 수단일 수 있다.
본 발명에 따른 이동 위성 무선 전화 통신을 위한 위성은, 제 1 신호 대역폭에서 게이트웨이로 이동 위성 무선전화기 간의 무선 전화 통신을 중계하는 제 1 수단을 포함한다. 또한, 제 2 신호 대역폭에서 게이트웨이로부터 이동 위성 전화기로 의 무선 전화 통신을 중계하는 수단도 포함된다. 따라서, 위성 자신은 대역폭 변환 수단이 필요하지 않을 수 있는 데, 그 이유는 대역폭 변환이 이동 위성 무선 전화기에서 행해질 수 있기 때문이다. 이런 위성이 대역폭 변환의 짐(burdens)을 경감함으로써, 위성의 크기, 중량, 비용 및/또는 전력 소비는 줄어들 수 있다. 또한, 위성 및 이동 위성 무선 전화기를 동작시키는 관련 방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 양호한 실시예가 도시된 첨부한 도면을 참조로 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 다양한 형태로 실시될 수 있고, 여기에 설명된 실시예로 제한되는 것으로 구성되지 않으며, 오히려, 이러한 실시예는 본 발명의 범주를 당업자에게 충분히 전달하도록 제공된다. 동일한 번호는 동일한 구성 요소라 한다.
당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 방법 또는 장치로서 실시될 수 있다. 본 발명은 전체적인 하드웨어 실시예, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 양상을 결합한 실시예의 형태를 취할 수 있다.
본 발명은 여기에서 블록도를 참조로 기술된다. 블록 및 블록의 결합은 컴퓨터 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 프로그램 명령은 머신을 제작하도록 프로세서에 제공될 수 있음으로써, 이런 프로세서상에서 실행하는 명령이 상기 블록에 특정된 기능을 구현하는 수단을 작성한다. 컴퓨터 프로그램 명령은 프로세서에 의해 일련의 조작 단계가 수행되도록 이런 프로세서에 의해 실행됨으로써, 프로세서상에서 실행하는 명령이 블록에 특정된 기능을 구현하는 단계를 제공하도록 한다.
따라서, 도면의 블록은 특정된 기능을 실행하는 수단의 결합, 특정된 기능을 실행하는 단계의 결합 및 상기 특정된 기능을 실행하는 컴퓨터 프로그램 명령 수단을 지원한다. 또한, 각 블록 및 블록의 결합이 특정된 기능을 실행하는 특정 목적용 하드웨어 시스템 또는 특정 목적용 하드웨어 및 컴퓨터 명령의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
지금부터, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 이동 위성 무선 전화기 시스템을 설명할 것이다. 도시된 바와 같이, 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)은 하나 이상의 위성(12), 하나 이상의 게이트웨이(14) 및 복수의 이동 위성 무선 전화기 (20a 내지 20c)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 위성(12)은 2개의 기능을 실행한다. 첫째, 게이트웨이(14)를 경유하여 이동 무선 전화기(20)를 다른 전화기 시스템에 인터페이스한다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 게이트웨이(14)는 와이어 전화기, 셀룰러 무선 전화기 및/또는 다른 위성 시스템에 접속하기 위한 공중 교환(wire) 전화망(PSTN)(16)에 접속된다.
이동 위성 무선 전화기와 다른 전화기 시스템 간의 통신에 대해서는 이동 위성 무선 전화기(20c)에 의해 설명된다. 도시된 바와 같이, 이동 위성 무선 전화기(20c)는 무선 전화 통신을 위성(12)을 통해 협대역 TDMA 링크(19b)를 이용하여 게이트웨이(14)로 전송하고, 게이트웨이(14) 및 위성(12)을 통해 광대역 TDMA 링크(19a)를 이용하여 다른 전화기 시스템으로부터 무선 전화 통신을 수신한다. 이런 시스템의 게이트웨이(14), PSTN(16) 또는 다른 구성 요소가 광대역 TDMA와 협대역 TDMA 간의 변환을 실행할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이러한 변환은 통상적으로 게이트웨이 및/또는 PSTN에서 실행되는 신호 재생/재구성(regeneration/ reconstruction)의 부분으로서 실행될 수 있다.
이동 위성 무선 전화기 시스템(10)은 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)에서 이동 위성 무선 전화기(20) 사이의 무선 전화 통신을 위하여 제 2 모드에서 동작한다. 특히, 이동 위성 무선 전화기(20a 및 20b)로 도시된 바와 같이, 무선 전화 통신은 협대역 TDMA를 이용하여 이동 위성 무선 전화기(20a 및 20b) 사이에서 송수신된다. 이러한 단일 호프 이동 간의 접속은 위성(12)을 경유하여 케이트웨이(14)를 통과할 필요없이 이동 위성 무선 전화기 사이에 전송할 수 있다. 이에 의해 이동 위성 무선 전화기 사이의 단일 호프 무선 전화 통신이 제공되어 지연 시간이 감소된다.
또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)에서 이동 위성 무선 전화기(20) 사이의 무선 전화 통신은 게이트웨이(14)를 이용한 이중 호프 배치에 의해 제공될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 이것은 일반적으로 도입될 수 있는 부가적인 신호 지연 때문에 양호한 이동 간의 통신 모드가 아니다. 양호하게도, 이동 간의 통신은 게이트웨이(14)를 이용하지 않고도 단일 호프(직접) 모드에서 일어날 수 있다. 그럼에도 불구하고, 이중 호프 통신을 이용한다면, 이동 무선 전화기(20)는 위성(12) 및 게이트웨이(14)를 통해 광대역폭 링크를 이용하여 다른 이동 무선 전화기(20)로부터 무선 전화 통신을 수신한다.
지금부터, 도 2를 참조하여, 도 1의 이동 위성 무선 전화기(20)에 대해 설명하기로 한다. 도시된 바와 같이, 위성 무선 전화기(20)는 협대역 TDMA 송신기(22)를 포함하는 데, 이런 송신기는 이동 위성 무선 전화기로부터 무선 전화 통신을 위성(12)을 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기로 전송하거나, 또는 위성(12) 및 게이트웨이(14)를 경유하여 다른 전화기 시스템 또는 다른 이동 위성 무선 전화기로 전송한다. 또한, 이동 위성 무선 전화기(20)는 TDMA 수신기(30)를 포함하는 데, 이런 수신기는 광대역폭에서 위성(12) 및 게이트웨이(14)를 경유하여 다른 전화기 시스템 또는 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 전화 통신을 수신하고, 게이트웨이(14)를 통과하지 않고 협대역폭에서 위성(12)을 경유하여 이동 위성 무선 전화기(20)로부터 단일 호프(직접) 무선 전화 통신을 수신한다.
2개의 개별 TDMA 수신기가 셀룰러 이동 무선 전화기(20)에 제공될 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러나, 양호하게도, 단일 수신기(30)는 대역폭 변환과 함께 제공된다. 실제로, 도 2에 도시된 바와 같이, 식별기(26)는 수신된 무선 전화 통신이 게이트웨이에서 발신하는지 또는 이동 위성 무선 전화기 자신에서 발신하는지를 식별한다. 이런 수신된 무선 전화 통신이 게이트웨이에서 발신한다면, 대역폭 변환은 필요하지 않고, 수신된 무선 전화 통신은 광대역 TDMA 수신기(24)에 직접 제공된다.
다른 한편, 수신된 무선 전화 통신이 다른 이동 위성 무선 전화기(20)로부터의 것으로 식별된다면, 수신된 통신은 변환기(28)에 제공되어 협대역 TDMA로부터 광대역 TDMA로 수신된 무선 전화 통신을 변환한다. 그 후, 이런 변환된 무선 전화 통신은 광대역 TDMA 수신기(24)에 제공된다. 선택적으로, 이동 위성 무선 전화기(20)는 협대역 TDMA 수신기를 포함하여, 수신된 무선 전화 통신이 게이트웨이로부터 수신되는 것으로 식별될 시에 변환기 광대역을 협대역으로 변환시키도록 한다.
도 3은 도 1의 위성(12)의 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 위성은 협대역 TDMA 릴레이(32)를 포함하는 데, 이런 릴레이는 이동 위성 무선 전화기(20) 간의 무선 전화 통신(18)을 중계하고, 또한, 이동 위성 무선 전화기로부터 게이트웨이(14)로 무선 전화 통신(19b)을 중계한다. 또한, 위성은 광대역 TDMA 릴레이(34)를 포함하는 데, 이런 릴레이는 게이트웨이(14)로부터 이동 위성 무선 전화기(20)로 무선 전화 통신(19a)을 중계한다. 도 3에도 도시된 바와 같이, 위성(12)은 대역폭이 변환되지 않는다. 오히려, 위성은 협대역 및 광대역 TDMA 릴레이로서 동작한다. TDMA 대역폭 변환과 관련된 비용, 크기, 무게 및 전력 소비는 본 발명에 따른 위성(12)에 제공될 필요가 없다.
도 4는 종래의 이중 모드 위성/셀룰러 무선 전화기의 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이런 무선 전화기는 공통 기저대 신호 처리기 및 인간-기계(man-machine) 인터페이스(44)를 포함한다. 또한, 합성기, I/Q 변조기 및 업컨버터(up-converter) 및 제 2 IF 단(42)이 제공된다. 셀룰러 송수신기는 필터, 저잡음 증폭기(LNA) 및 변조기를 포함한다. 유사하게도, 셀룰러 송신기는 전력 증폭기(PA) 및 필터를 포함한다. 위성 송수신기는 유사한 필터, 저잡음 증폭기 및 전력 증폭기를 포함한다. 이중 모드 위성/셀룰러 무선 전화기의 설계에 대해서는 당업자에게 널리 알려져 있으므로, 여기에 더 기술할 필요가 없다.
종래의 이중 모드 위성/셀룰러 무선 전화기에서, 위성 모드 또는 셀룰러 모드의 수신 신호는 200 KHz와 같이 동일한 양만큼 간격을 둔 유사한 대역폭의 캐리어를 포함하는 것으로 추정된다. 하나의 무선 전화기가 협대역 파형을 이용하여 위성을 통해 직접 다른 무선 전화기와 통신할 때, 이런 위성에서의 페이로드 레이트(payload rate) 변환은 수신된 캐리어가 무선 전화기와 게이트웨이 간의 통신의 대역폭과 유사한 대역폭을 지니는 것이 확실하다. 페이로드 레이트 변환이 이런 위성에 제공되지 않은 경우에, 단일 호프 통신에서의 수신된 캐리어 대역폭은 게이트웨이 통신으로의 위성 무선 전화기의 1/N 대역폭인 데, 여기서, N은 순방향 및 복귀 링크에 이용된 비대칭 레벨에 따른 2, 4 또는 8이다.
본 발명에 따르면, 위성 무선 전화기 또는 이중 모드 위성/셀룰러 무선 전화기는 레이트 변환 회로와 같은 대역폭 변환 회로를 포함한다. 레이트 변환에 대한 제 1 및 제 2 실시예는 도 5 및 도 6을 참조로 기술된다. 2개의 실시예에서, 변환 회로는 도 4의 제 2 IF 단(42)과 기저대 신호 처리기(44) 사이에 삽입된다. 그러나, 위성 무선 전화기 또는 이중 모드 위성/셀룰러 무선 전화기의 다른 실시예는 대역폭 변환 회로의 상이한 구성을 이용할 수 있다.
따라서, 위성(12)은 대역폭(B) 및 프레임 슬롯 기간(T)을 갖는 광대역 TDMA 신호를 이용하여 게이트웨이(14)로부터 위성 무선 전화기(20)로 신호를 중계한다. 위성(12)이 한 위성 무선 전화기(20)로부터 다른 위성 무선 전화기로 신호를 중계하는 단일 호프 통신 동안, 더욱 작은 대역폭(B/M) 및 더욱 긴 프레임 슬롯 기간(MT)을 갖는 협대역 TDMA 포맷이 이용되는데, 여기서, M은 2, 4 또는 8과 같은 정수이다.
지금부터, 도 5를 언급하면, 스위치 형태의 식별기(26')는 부호화된 위성 무선 전화 전송에 응답하는 데, 이런 전송은 다른 위성 무선 전화기(20) 또는 게이트웨이(14)로부터 발신되는 지를 나타낸다. 이런 전송이 게이트웨이(14)로부터 발신될 때, 스위치(26')는 도 5의 상부 위치에 배치되고, 변환기(28')는 바이패스된다. 다른 한편, 전송 신호가 다른 위성 무선 전화기로부터 수신되는 것으로 나타낼 때, 스위치(26')는 아래 위치에 배치되어, 변환기(28')를 활성시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이, 변환기는 클록(CLK)에 의해 활성화되는 아날로그 대 디지털 변환기(A/D converter)(54)를 포함한다. 클록(CLK)은 양호하게도 에일리어싱(aliasing)을 회피할 만큼 고속으로 수신 신호를 샘플한다. 디지털 샘플은 버퍼(56)내에 배치되어, 디지털 대 아날로그(D/A) 변환기(58)에 의해 MㆍCLK의 클록율로 디지털 대 아날로그 변환된다. 그 후, 저역 통과 필터(62)는 아날로그 신호에 인가되어, 기저대 신호 처리기 및 인간-기계 인터페이스(44)에 제공된다.
도 6은 본 발명에 따른 레이트 변환의 다른 실시예를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 대역폭(B) 또는 B/M 중의 어느 하나의 신호는 제 2 IF 단(42)을 통과하는 데, 이런 제 2 IF 단(42)은 대역폭 B 신호를 위해 설계되고, 아날로그 대 디지털 변환기(66)에 의해 샘플링된다. 아날로그 대 디지털 변환기(66)는 클록율(CLK), 예컨대, 1.35B으로 동작할 수 있다. 샘플링 후, 적어도 MN 샘플을 기억할 수 있는 버퍼 메모리(68)는 대역폭(B) 케이스용 N 샘플 또는 대역폭 B/M 케이스용 MN 샘플 중의 어느 하나를 획득한다. 대역폭(B/M) 케이스에서, 결과의 MN 샘플은 대역(B) 수신기의 나머지와 일치하도록 다운샘플링 필터(28")에서 M:1 만큼 다운샘플링된다.
도 5의 지저대 신호 처리기 및 인간-기계 인터페이스(44)는 일반적으로 도 6의 기저대 신호 처리기 및 인간-기계 인터페이스(44')와 동일하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 특히, 블록(44)은 아날로그 신호를 수신하는 반면에, 블록(44')에대한 입력은 이산 시간(디지털) 동등한 신호이다. 이와 같이, 도 5의 블록(44)은 아날로그 입력 신호를 디지털화하는 수단을 포함하는 반면에, 도 6의 블록(44')에 대한 그런 수단은 일반적으로 입력이 이미 디지털 형태이기 때문에 필요하지 않다.
따라서, 도 6의 스위치(26")는 M:1 레이트(대역폭) 변환을 할 수 있도록 하기 위하여 다운(down) 위치로 세트된다. 대역폭(B) 케이스에서, 버퍼에 기억된 N 샘플은 이미 정확한 샘플율에 있다. 따라서, 스위치(26")는 업(up) 위치로 세트되어, 레이트 변환 필터를 바이패스한다. 따라서, 이런 레이트 변환 필터는 또한 위성 무선 전화기 접속으로의 게이트웨이가 확립될 시에 바이패스된다.
위성 무선 전화기는, 양호하게도 위성(12), 게이트웨이(14) 및 PSTN(16)을 통한 통신 뿐만아니라 지상 셀룰러망(GSM)과의 직접 통신을 지원하는 이중 모드 무선 전화기이다. 도 4는 위성 무선 전화기의 이중 모드 특성을 설명한 것이다. 잇점으로, 사용된 파형(순방향 링크)은 지상 셀룰러망(GSM) 대 위성 무선 전화기 지상 모드(GSM) 통신에 사용된 파형과 (대역폭 및 캐리어 스페이싱 면에서) 유사할 수 있다. 이와 같이, 레이트 변환 필터(28")는 또한 지상 셀룰러 대 위성 무선 전화기 셀룰러 접속이 확립될 시에 바이패스될 수 있다.
본 발명의 많은 수정 및 다른 실시예는 본 발명이 상세한 설명 및 도면에서 기술된 요지를 갖고 있다는 것을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명이 특정 실시예에 국한됨이 없이 수정 사항 및 다른 실시예가 첨부된 청구항의 범위내에 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 특정 용어가 여기에 사용되었지만, 일반적인 설명을 하기 위한 것이지 제한할 목적은 아니다.
Claims (30)
- 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)으로서,위성(12),상기 이동 위성 무선 전화기 시스템을 다른 전화기 시스템(16)에 인터페이스하는 게이트웨이(14) 및,다수의 이동 위성 무선 전화기(20)를 구비하는 데,다수의 이동 위성 무선 전화기(20)의 각각은,제 1 신호 대역폭에서 무선 전화 통신을 위성으로 전송하는 수단(22) 및,제 2 신호 대역폭에서 상기 위성을 경유하여 게이트웨이로부터 무선 전화 통신을 수신하는 수단(30)을 포함하는 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭에서 위성을 경유하여 상기 이동 위성 무선 전화기로부터 무선 전화 통신을 수신하는 수단을 포함하는 데,상기 수신 수단은 상기 제 1 신호 대역폭에서 상기 제 2 신호 대역폭으로 상기 이동 위성 무선 전화기로부터 수신된 무선 전화 통신을 변환하는 수단(28)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 수신 수단은 상기 수신된 무선 전화 통신이 게이트웨이 또는 이동 위성 무선 전화기로부터 발신하는지의 여부를 식별하는 수단(26)을 더 포함하는데, 상기 변환 수단은 상기 식별 수단에 응답하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 상기 제 2 신호 대역폭보다 협소한 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 협대역 TDMA 대역폭이고, 상기 제 2 신호 대역폭은 광대역 TDMA 대역폭인 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 변환 수단은 리록킹 수단(28')을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 변환 수단은 리샘플링 수단(28")을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템.
- 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)용 위성(12)으로서, 상기 위성은 이동 위성 무선 전화기 시스템을 다른 전화기 시스템(16)에 인터페이스하는 게이트웨이(14)와 통신하고, 또한, 복수의 이동 위성 무선 전화기(20)와 통신하며, 상기 위성은,제 1 신호 대역폭에서 상기 이동 위성 무선 전화기로부터 게이트웨이로 무선전화 통신을 중계하는 제 1 수단(32) 및,제 2 신호 대역폭에서 상기 게이트웨이로부터 상기 이동 위성 무선 전화기로 무선 전화 통신을 중계하는 제 2 수단(34)을 포함하는 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)용 위성(12)에 있어서,상기 제 1 수단은 상기 제 1 신호 대역폭에서 이동 위성 무선 전화기 사이에서의 무선 전화 통신을 중계하고, 상기 위성은 대역폭 변환 수단이 없는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템용 위성.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 상기 제 2 신호 대역폭보다 협소한 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템용 위성.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 협대역 TDMA 대역폭이고, 상기 제 2 신호 대역폭은 광대역 TDMA 대역폭인 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 시스템용 위성.
- 위성(12)을 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기 및 다른 전화기와 통신하는 이동 위성 무선 전화기(20)로서,제 1 신호 대역폭에서 무선 전화 통신을 위성으로 전송하는 수단(22) 및,제 2 신호 대역폭에서 위성을 경유하여 다른 전화기로부터 무선 전화 통신을 수신하는 수단(24)을 포함하는 이동 위성 무선 전화기(20)에 있어서,상기 수신 수단은 상기 제 1 신호 대역폭에서 위성을 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 무선 전화 통신을 더 수신하는 데,상기 수신 수단은 상기 제 1 신호 대역폭으로부터 상기 제 2 신호 대역폭으로 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 수신된 무선 전화 통신을 변환하는 수단(28)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기.
- 제 10 항에 있어서,상기 수신 수단은 상기 제 2 신호 대역폭에서 위성 및 게이트웨이를 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 무선 전화 통신을 수신하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기.
- 제 10 항에 있어서,상기 수신 수단은 상기 수신된 무선 전화 통신이 다른 전화기 또는 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 발신하는지의 여부를 식별하는 수단(26)을 더 포함하는데, 상기 변환 수단은 상기 식별 수단에 응답하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 상기 제 2 신호 대역폭보다 협소한 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 협대역 TDMA 대역폭이고, 상기 제 2 신호 대역폭은 광대역 TDMA 대역폭인 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기.
- 제 10 항에 있어서,상기 이동 위성 무선 전화기는 이중 모드 위성/셀룰러 무선 전화기를 제공하도록 셀룰러 무선 전화기 송수신 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기.
- 제 10 항에 있어서,상기 변환 수단은 리록킹 수단(28")을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기.
- 이동 위성 무선 전화기 시스템(10)에서 위성(12)을 동작시키는 방법으로서, 상기 위성은 상기 이동 위성 무선 전화기 시스템을 다른 전화기 시스템(16)에 인터페이스하는 게이트웨이(14)와 통신하고, 또한, 복수의 이동 위성 무선 전화기(20)와 통신하며, 상기 위성 동작 방법은,제 1 신호 대역폭에서 상기 이동 위성 무선 전화기로부터 상기 게이트웨이로 무선 전화 통신을 중계하는 단계(32) 및,제 2 신호 대역폭에서 상기 게이트웨이로부터 상기 이동 위성 무선 전화기로 무선 전화 통신을 중계하는 단계(34)를 포함하는 이동 위성 무선 전화기 시스템에서의 위성 동작 방법에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭에서 상기 이동 위성 무선 전화기 사이의 무선 전화 통신을 중계하는 단계를 포함하는데, 상기 위성은 대역폭 변환없이 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 무선 전화기 시스템에서의 위성 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 상기 제 2 신호 대역폭보다 협소한 것을 특징으로 하는 이동 무선 전화기 시스템에서의 위성 동작 방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 협대역 TDMA 대역폭이고, 상기 제 2 신호 대역폭은 광대역 TDMA 대역폭인 것을 특징으로 하는 이동 무선 전화기 시스템에서의 위성 동작 방법.
- 위성(12)을 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기 및 다른 전화기와 통신하는 이동 위성 무선 전화기(20)를 동작시키는 방법으로서,제 1 신호 대역폭에서 무선 전화 통신을 위성으로 전송하는 단계(22) 및,제 2 신호 대역폭에서 위성을 경유하여 다른 전화기 시스템으로부터 무선 전화 통신을 수신하는 단계(30)를 포함하는 이동 위성 무선 전화기 동작 방법에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭에서 위성을 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 무선 전화 통신을 수신하는 단계 및,상기 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 수신된 무선 전화 통신을 제 1 신호 대역폭에서 제 2 신호 대역폭으로 변환하는 단계(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 동작 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 이동 위성 무선 전화기는 상기 위성 및 게이트웨이를 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기와 통신하고, 상기 방법은,상기 제 2 신호 대역폭에서 위성 및 게이트웨이를 경유하여 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 무선 전화 통신을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 동작 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 변환 수단은 상기 수신된 무선 전화 통신이 다른 전화기 시스템 또는 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 발신하는지의 여부를 식별하는 단계(26)보다 앞서는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 동작 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 상기 제 2 신호 대역폭보다 협소한 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 동작 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 제 1 신호 대역폭은 협대역 TDMA 대역폭이고, 상기 제 2 신호 대역폭은 광대역 TDMA 대역폭인 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 동작 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 변환 단계는 상기 다른 이동 위성 무선 전화기로부터 수신된 무선 전화 통신을 리록킹하는 단계(28')를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 위성 무선 전화기 동작 방법.
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