KR20010050445A - 저궤도위성용 동적 위성 필터 제어기 - Google Patents

Abstract

RF 트랜스폰더를 포함하는 통신위성의 전력소모를 줄이기 위한 방법 및 시스템. 이 방법은 (a) 적어도 일부분의 서비스지역 내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더에 대한 수요의 이력기록을 유도하기 위해 적어도 하나의 게이트웨이를 작동시키는 단계; (b) 서비스지역 내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더의 미래의 수요를 예측하는데 이력기록을 사용하는 단계; 및 (c) 트랜스폰더에 의해 증폭되는 수신잡음의 양을 줄이기 위해 예측된 미래 수요에 따라 트랜스폰더의 입력필터 대역폭을 변경하는 단계로 이루어진다. 상기 변경단계는 예측된 수요에 따라 필터대역폭 프로그래밍 스케줄을 생성하여; 서비스지역 내의 지방시에 대한 사전에 결정된 시간에, 및/또는 서비스지역에 관해 사전에 결정된 위치에 관련하여 입력필터의 대역폭을 변경하는데 사용하기 위해 위성의 메모리에 필터대역폭 프로그래밍 스케줄을 저장하는 예비단계를 포함한다. 상기 예측단계는 다중 빔 트랜스폰더 수신안테나의 개개의 빔들의 관계에 따라 미래의 수요를 예측하고, 상기 변경단계는 빔별로 빔의 대역폭을 바람직하게 변경한다.

Description

저궤도위성용 동적 위성 필터 제어기{DYNAMIC SATELLITE FILTER CONTROLLER FOR LEO SATELLITES}

본 발명은 중계기-기반 통신시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, "굽힌-파이프(bent-pipe)" 통신위성과 같은 하나 이상의 위성중계기를 채용하는 이동 위성통신시스템과 같은, 중계기-기반 통신시스템에서 전력 이용을 최적화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

위성 및 육상 통신시스템들은 개인용 전화 음성, 데이터, 위치지정, 및 그 밖의 이동식 및 고정식 통신수단을 제공한다. 이러한 시스템들은 경제적 이용성, 시장 범위, 및 기술적 현실화에 따라 배치된다.

이러한 통신서비스를 위한 위성은 일반적으로 저궤도(Low Earth Orbit: LEO) 또는 중간궤도(Medium Earth Orbit: MEO), 그리고 경우에 따라서는 정지궤도(Geosynchronous Orbit: GEO)에서 작동한다. 이 위성들은 두 가지 기본형이 있고, 탑재처리(on-board processing)로 또는 굽힌-파이프 중계기로서 기능한다. 일반적으로, 전형적인 굽힌-파이프 중계기 형태는, 보통 많은 전송 순방향링크 또는 다운링크 빔에서, 육상 게이트웨이로부터 신호를 수신하고 그 수신신호를 사용자단말로 중계하는 선형 또는 제한 트랜스폰더를 포함한다. 또한, 굽힌-파이프 중계기는 다양한 역방향링크 또는 업링크 빔으로 지구에 배치된 사용자단말로부터 신호를 수신하여, 이 신호들을 하나 이상의 육상 게이트웨이에 중계한다.

종래 기술의 위성통신시스템에서는, 도 1a에 도시한 것처럼, 위성 트랜스폰더(1)는 수신기(5)내의 저잡음증폭기(LNA)(4)에 연결된 수신안테나(3A)를 통해 육상 위치 사용자단말(UT)(2)로부터 송환 업링크로 신호를 수신한다. 일반적으로, 위성 트랜스폰더(1)는 LNA(4) 앞에 필터(6)를 배치시켜 원하는 수신 대역폭 밖의 잡음을 제거하여, 상호변조 곱을 줄이고, 위성 트랜스폰딩 처리에 불필요한 신호입력 및 그 밖의 원하지 않는 입력을 줄인다. 위성 트랜스폰더(1)에서 송환 업링크의 신호입력은 필터(6)의 고정 대역통과특성에 의해 이루어지고, 따라서 트랜스폰더(1)의 송환 (업링크) 대역폭은 보통 어떤 값에 고정된다. 대역폭은 위성 업링크용으로 허용된 전체 주파수와 같은 폭이 될 수 있으며, 또는 여러 개의 부대역으로 채널화 되어 감소될 수 있다. 어떤 경우이든, 사용되는 주파수의 양은 원하는 신호를 갖는 점유된 업링크 주파수와, 잡음만 포함하는 점유되지 않은 대역폭에 의존한다. 송환 업링크 대역폭에는, UT(2)로부터의 원하는 신호와 함께, 안테나(3A)에 입력되어 입력필터(6)를 경유해 LNA(4)를 통과하는 열 잡음(thermal noise), 인공잡음, 및 그 밖의 잡음이나 불필요한 신호원이 있다. 입력잡음과 신호(들)는 원하는 신호와 함께 LNA(4)에 의해 증폭되고, 주파수 변환장치(7)를 통과하여, 다운링크 증폭기(8)(선형 또는 제한 트랜스폰더)를 경유해 송신안테나(3B)로 보내진다. 다운링크 증폭기(8)는 그 증폭기에 나타나는 모든 신호를 증폭시킨다. 즉, 대역 내에서 원하는 신호의 전력과 원하지 않는 업링크 잡음 및 신호(들)의 전력은 구분 없이 모두 증폭된다. 따라서, 대역의 사용하지 않는 부분을 증폭하는데 필요한 전력은, 사실상, 원하지 않는 잡음과 불필요한 신호(들)만 증폭시키는 것이므로, 위성전력을 낭비하게 되는 것이다. 위성전력시스템(9)은 트랜스폰더에 발전기원(10)으로부터의 전력을 공급하는데, 이것은 위성(1)에 탑재하는 태양 어레이 및 배터리를 포함할 수 있다. 원하지 않는 잡음을 증폭하는데 필요한 전력은 위성전력시스템(9)의 낭비되는 용량을 분명하게 나타낸다. 이 낭비된 용량으로, 위성전력시스템(9), 따라서 위성 트랜스폰더(1)의 무게가 증가될 필요가 생기게 되는데, 이에 상응하여 위성을 궤도로 올리는데 드는 비용을 증가시키게 된다.

좀더 자세히, 이용 가능한 전력량은 유한하기 때문에, 위성의 전력소비량을 최소화하는 것이 중요한 요소이다. 일반적으로, 비정지궤도(non-geosynchronous) 통신위성시스템에서, 위성 군으로부터 이용 가능한 전력에 의해서, 시간대에서 시간대로 지구 주위를 가장 바쁜 시간이 지나갈 때, 가장 바쁜 시간에 유지될 수 있는 회로 수가 정해진다. 따라서, 어떤 순간에도 영역을 선회하고 있는 위성은 전력시스템의 상태, 영역을 커버하는 위성의 수, 이용할 수 있는 스펙트럼의 양 등 여러 가지 요인에 따라서 그 영역에 특정 수의 회로를 보낼 수 있게 된다. 스펙트럼의 양이 전력전달을 제한하지 않는다고 가정하면, 처음 두 개의 요인이 우세하다.

태양발전기는, 보통 우주공간 배터리가 매우 무겁기 때문에, 건설과 발사에 비용이 많이 들어 고가가 된다. 위성발사의 비용은 들어올려야 할 무게와 크게 상관한다. 그러므로, 와트 및 와트시 전력은 시스템의 재정적 실행 가능성을 크게 한정한다. 사용자단말의 전지무게를 최소화하고, 우주공간 전력시스템의 비용과 무게를 최소화하도록, 원하는 RF 링크집합을 접속하는데 필요한 최소 전력만을 전송하는 것이 좋다.

본 발명의 제1 목적 및 이점은 위성에서 전력이용을 최적화 하는 향상된 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적 및 이점은 원하는 채널 수에 따라 송환링크(업링크) 대역폭을, 또는 원하는 채널의 대역폭을 선택적으로 설정하는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 제3 목적 및 이점은 통신 트래픽의 실제 또는 기대되는 발생에 응하여, 및/또는 트래픽의 양을 기초로, 송환 업링크 필터의 대역폭을 교환하여, 위성의 전력이용을 최적화하고 위성에서 사용되는 궤도의 평균전력을 줄임으로써, 위성전력시스템의 크기 및 부피를 줄이는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 목적 및 이점은 필수 태양 어레이 및 배터리 크기를 줄여 전력시스템 비용을 축소할 목적으로 실제 또는 기대나 예상수요에 응하여 송환 업링크 트랜스폰더 필터의 대역폭을 효과적으로 조정하는 기술을 제공하는 것이다. 이것은 또한 배터리 의존뿐만 아니라, 발사비용도 축소시키고, 더구나 배터리 순환기록을 유리하게 감소시킨다.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 파일럿채널(들)을 자동적으로 온(on) 및 오프(off)시키는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 방법 및 장치는 상기 및 그 밖의 다른 문제점들을 해결함과 동시에 본 발명의 목적을 실현시킨다.

본 발명의 교시에 따라 구성되어 작동하는 위성 트랜스폰더는 송환 업링크 대역폭을 선택적으로 제어함으로써 상기 및 그 밖의 문제점들을 해결하여, 수신된 입력잡음과 불필요한 신호들을 줄이고, 그에 따라 통신위성의 전력수요를 최적화 한다. 송환 업링크 대역폭의 제어는 거의 실시간으로 지시되거나, 위성에 장착되어, 또는 지상에 위치하는 제어기에 사전에 프로그램이 만들어질 수 있다. 대역폭 제어는, 예컨대, 동적으로 끊임없이 제어 가능한 주파수 통과대역을 갖는 수신기 입력 대역통과필터를 제공함으로써 바람직하게 이루어질 수 있다. 그러나, 본 발명의 그 밖의 실시예들에서 대역폭 제어는 필요에 따라 회로를 개폐할 수 있게 연결되거나 연결되지 않는 필터뱅크에 의해 제공될 수 있다.

수신된 입력잡음과 불필요한 신호를 줄임으로써 위성에서 이용되는 전력을 감소시키는 방법 및 장치가 개시된다. 이 때문에, 위성이 지구를 선회할 때, 지시된 또는 사전에 프로그램이 만들어진 수신 주파수대역의 대역폭 축소에 의해 위성중계기에 의한 불필요한 신호들과 잡음의 재전송이 회피된다. 본 발명은 이동 위성서비스를 제공하는 실례가 되는 저궤도(LEO) 위성시스템을 포함하여, 폭 넓은 다양한 위성 트랜스폰더 설계에 의해 사용될 수 있다.

본 발명에 따라서 송환 또는 역방향링크(사용자단말에서 게이트웨이) 위성 트랜스폰더의 입력필터는 원하는 역방향 업링크신호를 정확하게 증폭하여 통과시키기 위해 미리 또는 실시간으로 결정되는 요구에 따라 대역폭이 변한다. 원하는 주파수채널의 개수 또는 대역폭에 따른 대역폭의 변경 및 축소는 전체 수신신호의 입력잡음성분을 감소시켜, 그 때문에 적어도 역방향 다운링크 송신기전력을 보존하게 된다. 탑재 대역폭제어기는 입력필터 대역폭을 변화시키는 수단을 제공하여, 입력필터 대역폭은 교환되거나 끊임없이 제어될 수 있다. 입력필터 대역폭 변화는 위성의 시간에 대한 시간 또는 위치에 따라, 사전에 프로그램으로 만들어지거나, 고정될 수 있고, 또는 실시간으로 변할 수 있다. 지상국으로부터의 직접 명령을 통해 실시간으로, 또는 주기적으로 업로드되는 탐색표에 의해 입력필터의 대역폭을 제어하고, 그리하여 탑재 대역폭제어기를 통해 제어하는 위성제어 프로세서의 필요를 제거하거나 줄이는 것은 본 발명의 범위에 속한다.

RF 트랜스폰더를 포함하는 통신위성의 전력소비를 줄이는 방법이 개시된다. 그 방법은 (a) 적어도 일부분의 서비스지역 내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더에 대한 수요의 이력기록을 유도하기 위해 적어도 하나의 게이트웨이를 작동시키는 단계; (b) 서비스지역 내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더의 미래의 수요를 예측하는데 이력기록을 사용하는 단계; 및 (c) 트랜스폰더에 의해 증폭되는 수신잡음의 양을 줄이기 위해 예측된 미래 수요에 따라 트랜스폰더의 입력필터 대역폭을 변경하는 단계로 이루어진다.

상기 변경단계는 예측된 수요에 따라 필터대역폭 프로그래밍 스케줄을 생성하여; 서비스지역 내의 지방시에 대한 사전에 결정된 시간에, 및/또는 서비스지역에 관해 사전에 결정된 위치에 관련하여 입력필터의 대역폭을 변경하는데 사용하기 위해 위성의 메모리에 필터대역폭 프로그래밍 스케줄을 저장하는 준비단계를 포함한다.

상기 예측단계는 다중 빔 트랜스폰더 수신안테나의 개개의 빔들의 관계에 따라 미래의 수요를 예측하고, 상기 변경단계는 빔별로 빔의 대역폭을 바람직하게 변경한다.

또 다른 관점에서 본 발명은 피더 업링크 수신안테나, 수신 증폭기, 프로그램 가능 대역폭을 갖는 필터, 송신 증폭기, 및 서비스 다운링크 송신안테나가 직렬로 함께 결합된 순방향링크 RF 트랜스폰더를 포함하는 통신위성을 제공한다. 필터 제어기는 위성이 지구를 선회할 때 필터 대역폭을 프로그래밍 하기 위해 필터에 출력을 결합시켜 서비스 다운링크 송신전력에서 피더 업링크 간섭의 영향을 감소시킨다.

도 1a는 종래의 기술에 따라 구성되어 작동하는 이동 위성시스템의 위성 트랜스폰더의 일반적인 작동을 도시한 블록도이다.

도 1b는 본 발명의 교시에 따라 구성되어 작동하는 이동 위성시스템의 위성 트랜스폰더의 일반적인 작동을 도시한 블록도이다.

도 2a-2d는 전형적인 종래 기술의 위성 트랜스폰더들의 각 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대표적인 위성의 블록도이다.

도 4는 여러 가지 위성궤도의 구조와 서비스 적용범위를 나타낸다.

도 5는 위성, 사용자단말 및 게이트웨이의 블록도로, 순방향 및 역방향 서비스 (트래픽) 및 피더링크를 나타내는데 유용하다.

도 6은 단순화된, 전체적인 시스템-레벨도이다.

도 7은 대표적인 빔 패턴과, 도 3에 도시한 위성의 송환링크 트랜스폰더의 구성도이다.

도 8은 도 6에 도시한 지상운영제어센터 및 그 외부접속의 블록도이다.

도 9는 도 6에 도시한 위성운영제어센터 및 그 외부접속의 블록도이다.

도 10은 전형적인 위성의 단일궤도를 나타내며, 위성은 여러 지방시에 단일궤도내의 여러 지점에 나타나고, 또한 위성 역방향링크 트랜스폰더에 대한 트래픽(수요)의 변화를 보여준다.

도 11은 도 10에 도시한 위성의 3개의 빔에 대해 트래픽 및 해당 필터구성을 시간의 함수로써 그래프로 나타낸 것이다.

도 12는 각각 16개의 빔을 가진 48개의 위성군의 '스냅 사진'을 도시하며, 활성화된 최소 대역폭보다 더 높은 대역폭을 갖는 빔은 어둡게 표시된다.

도 13은 위성의 또 다른 실시예를 도시하며, 탑재(on-board) 트래픽 감지시스템을 포함한다.

도 14는 RF 트랜스폰더를 포함하는 통신위성의 전력소비를 줄이기 위한 본 발명에 따른 방법의 논리적 순서도이다.

도 15는 본 발명의 그 밖의 관점에 따라 조정 가능하거나 교환 가능한 협대역필터를 구비한 순방향링크 트랜스폰더의 단순화된 블록도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 위성 2 사용자단말

6 필터 11 위성제어 프로세서

12 대역폭제어기 13 데이터베이스

14 위성 원격측정 및 지시장치 18 게이트웨이

20 이동 위성통신시스템 22 지상운영제어센터

24 지상데이터망 25 공중 회선 교환 전화망

26 위성운영제어센터 28 원격측정 추적 및 지시국

우선, 비정지궤도(NGSO) 및 정지궤도(GEO) 성운, 궤도 및 그와 관련된 서비스 적용범위(도 4), 사용자단말(UT)(2)의 단순화된 블록도, 게이트웨이(GW)(18), 및 위성(1)의 순방향 및 역방향 트랜스폰더(도 5)의 다양한 실시예들과, 이동 위성통신시스템(Mobile Satellite Communication System: MSCS)(20)의 전체적인 개략도(도 6)를 도시한 도 4, 5, 및 6을 먼저 참고하고, 이것은 본 발명을 실시하는데 사용될 수 있다. MSCS(20)에 관해 설명하지만, 이 기술에 숙련된 자들은 본 발명의 교시가 어떠한 육상통신시스템에도 적용된다는 것을 인식해야 한다.

MSCS(20)는 적어도 하나의, 그러나 대개는 많은 무선 사용자단말(UT)(2), 적어도 하나의, 그러나 대개는 여러 개의 통신위성(1), 및 적어도 하나의, 그러나 대개는 여러 개의 통신지상국 또는 게이트웨이(GW)(18)를 포함한다.

이 점에 있어서는, 저궤도(LEO) 위성시스템과 같이, 본 발명의 교시로부터 이익을 얻을 수 있는, 위성통신시스템의 다양한 실시예를 교시하는 바, 예컨대, Robert A. Wiedeman과 Paul A. Monte에 의한, 미국 특허 제5,526,404호의 "위성 및 육상 자원을 할당하는 세계적인 위성 전화시스템 및 네트웍 조정 게이트웨이", Robert A. Wiedeman에 의한, 미국 특허 제5,303,286호의 "무선 전화/위성 로밍시스템", Robert A. Wiedeman과 Michael J. Sites에 의한, 미국 특허 제5,619,525호의 "저궤도 위성통신시스템의 폐쇄루프 전력제어", 및 Robert A. Wiedeman에 의한, 미국 특허 제5,896,558호의 "상호 작용하는 고정 및 이동 위성망"을 참조할 수 있다. 이러한 여러 미국 특허의 개시된 바는, 본 발명의 교시에 모순되지 않는 한, 본원 발명에 참고로 결합되어 실시된다.

도 5를 참조하면, 전형적인 UT(2)는 RF 신호를 송수신하는 하나 이상의 서비스링크 안테나와 그 안테나에 각각 연결되는 RF 송신기(TX)(2A) 및 RF 수신기(RX)(2B)를 포함한다. UT(2)는, 음성 부호기와 음성 복호기 및/또는 데이터송신 가능출력을 포함하는 필수 음성처리회로뿐만 아니라, 하나 이상의 마이크로프로세서 및 관련 메모리와 지지회로로 구성되어, 필수 입력 및 출력 음성변환기(음성단말용)를 포함하는 제어기를 구비한 전자장치 블록(2C)을 더 포함한다. 이 기술에 알려진, 변조기, 복조기, 인터리버, 디인터리버 등도 포함된다.

UT(2)는 전이중방식(full duplex mode)으로 작동할 수 있고, 예컨대, L-밴드 RF 링크(송환 업링크) 및 S-밴드 RF 링크(순방향 다운링크)를 통해 적당한 위성(1) 트랜스폰더와 통신할 수 있다. 송환 L-밴드링크는 16.5 MHz 대역폭의, 1.61 - 1.625 GHz의 주파수 범위 내에서 작동할 수 있고, 현재 바람직한 직접연속(DS) 코드분할다중접속(CDMA) 확산스펙트럼 기술에 따라 패킷화 된 디지털 음성신호 및/또는 데이터신호로 변조될 수 있다. 순방향 S-밴드 다운링크는 16.5 MHz 대역폭의 2.485 - 2.5 GHz의 주파수 범위 내에서 작동할 수 있다. 순방향링크는 DS-CDMA 확산스펙트럼 기술에 따라 GW(18)에서 변조될 수 있다.

전형적인 GW(18)도 RF 신호를 송수신하는 피더링크 안테나(일반적으로 조종 가능한 포물선형 안테나)와, 그 안테나에 각각 연결되는 RF 송신기(TX)(18A) 및 RF 수신기(RX)(18B)를 포함한다. GW(18)는, 일반적으로 하나 이상의 마이크로프로세서 및 관련 메모리와 지지회로로 구성된 GW 제어기와, 데이터송신 가능출력뿐만 아니라, 음성부호기 및 음성복호기 등의 뱅크로 구현되는 음성처리회로를 구비한 전자장치 블록(18C)을 더 포함한다.

이와 같이 GW(18)는 일반적으로 3 GHz 이상의 주파수 범위 내에서, 예컨대, C-밴드 또는 Ka-밴드 내에서 작동하는 전이중 RF 순방향 피더링크 및 송환 피더링크를 통해 위성(1)과 통신한다. 원격측정 정보뿐만 아니라 위성(1)에 위성명령을 전달하는데 양방향 피더링크가 사용될 수도 있고, 또는 분할제어 및 원격측정 안테나(15)가 사용될 수 있다(도 3 참조).

위성(1)은 역방향 서비스링크(UT에서 GW) 수신기(2C) 및 피더 다운링크 송신기(2D)뿐만 아니라, 피더 업링크 수신기(2A) 및 서비스 다운링크 송신기(2E)로 구성된 순방향 서비스링크(GW에서 UT)(10) 트랜스폰더를 포함한다. 본 발명은 서비스 업링크 수신기(2C)의 작동 및 구성과, 그 결과로써 생기는 피더 다운링크로 대역폭 이동에 가장 관계가 있다.

도 4에 도시한 것처럼, 위성(1)은, NGSO 또는 GSO 배열이 될 수 있는, 위성군의 복수개의 위성중의 하나이다. 바람직한 실시예에서, NGSO형 배열이지만, 본 발명의 실시에 있어서 이것은 20으로 제한하지 않는다.

좀더 자세히, MSCS(20)의 우주공간 세그먼트(space segment)는 위성(1)군을 포함한다. 위성(1)은 저궤도(LEO), 중간궤도(MEO), 몰니야(Molniya), 또는 그 밖의 다른 궤도들과 같이 비정지궤도(NGSO)로 지구 주위에 분포될 수 있다. 위성(1)군은GEO-동기 궤도(GSO)로 배열될 수도 있다. 각 궤도위성들은 지표면에 각각의 서비스 적용범위를 제공한다. 각 서비스 적용범위는 어떠한 적절한 빔형의 하나 내지 여러 개의 빔으로 구성될 수 있다. 예를 들면, NGSO 서비스 적용범위는 16개의 스폿 빔으로 조사된다. NGSO 위성(1)에 해당하는 서비스 적용범위는 위성의 궤도에 따라 지표면을 가로질러 이동한다. 대조적으로, GSO 궤도위성 서비스 적용범위는 지표면에 고정되어 나타난다. 그러나, 설명한 발명은 GSO 위성의 고정된 서비스 적용범위에도 적용하며, 본 발명의 다음 설명으로 분명해질 것이다.

이제 도 6을 참조하면, 우주공간 세그먼트에서 궤도위성(1)으로부터의 개별적인 서비스 적용범위들의 합은 MSCS(20)에 전체 서비스 적용범위 또는 서비스 지역을 제공한다. 바람직한 실시예에서, 위성(1)군에 의해 제공된 전체 서비스 적용범위는 지표면을 거의 커버한다. 게다가, MSCS(20)의 전체 서비스 적용범위에서 어떤 정해진 지점이 가급적 2개 이상의 위성의 오버랩 서비스 적용범위 내에 있을 수 있도록 각 위성(1)들의 서비스 적용범위는 오버랩할 수 있다. 예를 들면, 성운은 1414km의 LEO에 배치된 총 48개의 위성(1)들을 포함할 수 있다. 위성들은 각 평면당 6개의 등간격의 위성으로 된 8개의 궤도면에 배치될 수 있다(워커 배열). 궤도면은 적도에 대해 52도로 기울어지며, 각 위성은 일반적으로 매 114분마다 한번씩 궤도를 완성한다. 이러한 배치는 거의 전 지구영역에 남위 약 70도와 북위 약 70도 사이에서 특정 위치로부터 어느 주어진 시점에서 보이는 적어도 2개의 위성으로 대략 지구 전체를 커버한다.

전체 서비스 적용범위는 여러 개의 서비스 지역(B30, C)을 포함한다. 바람직한 실시예에서 서비스 지역은 아마, 예컨대, 지구의 지표면 영역이다. 각 서비스 지역(B, C) 내에는 사용자단말(2)이 전개되는 하나 이상의 트래픽 영역(A-n)이 있다. 도 6에 5개의 트래픽 영역이 도시되었지만, 그 안에 몇 개라도 있을 수 있다. 트래픽 영역(A-n)은 전역적으로 배치되고, 그 결과, 시간 및 시간대의 편차, 낮 대 밤, 전반적인 인구밀도 및 사용자의 전화습관과 같은 요인으로 인해 각 트래픽 영역으로부터 방사된 역방향 서비스링크 신호들에 순간적인 차이가 생기게 된다. 위성(1)의 전체 서비스 적용범위는 서비스 지역(B, C) 사이와 서비스 지역(B, C)을 대체로 둘러싸고 있는 하나 이상의 비취급지역(UA)을 포함한다. 비취급지역은 대양, 또는 트래픽이 거의 또는 전혀 제공되고 있지 않은 넓은 지역으로 구성된다. 게다가, MSCS(20)의 서비스를 제공하기에 적절한 사업배치가 없는 지역이 있을 수 있으며, 이 지역들도 비취급지역에 포함될 수 있다.

도 5에 도시한 게이트웨이 전자장치(18C)는 게이트웨이가 지상운영제어센터(Ground Operations Control Center: GOCC)(22)와, 혹은 다른 게이트웨이와 통신할 수 있게 하는 지상데이터망(Ground Data Network: GDN)(24)에 접속을 제공하는 게이트웨이 인터페이스(Gateway Interface: GWI)를 포함하는 것으로 가정한다. 또한 GWI는 공중회선교환전화망(PSTN)(25)과 같은, 하나 이상의 육상전화 및 데이터통신망에 접속을 제공하고, 그것에 의해 UT(2)의 개별적인 각각은 육상통신망을 통해, 어떠한 유선이나 무선전화, 또는 다른 UT에도 접속할 수 있다.

GDN(24)은 육상링크에 의해, 또는 적어도 부분적으로 위성링크를 통해 완전히 전달될 수 있다. 게다가, GDN(24)은 위성군 그 자체내의 링크로 구성될 수 있다. GOCC(22)는 전체적인 통신제어와, 위성군 자원 플래닝, 할당 및 제어를 제공한다. 위성트랜스폰더 구성(configuration)은 GDN(24)과 GOCC(22)에 역시 접속되는 위성운영제어센터(Satellite Operation Control Center: SOCC)(26)를 통해 제어된다. SOCC(26)는 GDN(24)를 통해 하나 이상의 원격측정 추적 및 지시국(Telemetry Tracking and Command station: TT＆C국)(28)에 접속된다. TT＆C국(28)은 원격측정 다운링크(17)를 통해 위성(1)으로부터 원격측정자료를 수신하여 제어관련 업링크(16)로 위성에 명령을 전달한다(도 3 참조). 이 링크들은 개별주파수 상에 있을 수도 있고 GW(18)에서 UT(2)로 전송된 대역폭 내에 있을 수도 있다. 단일 TT＆C국은 많은 다른 위성들을 동시에 제어할 수 있고, 별도의 유닛이나 GW(18)에 관련된 것일 수 있다. 여러 개의 TT＆C국은 전세계 서비스 적용범위를 제공하지만, 바람직한 LEO 성운이 모든 위성(1)을 TT＆C국(28)의 시야에 주기적으로 들어오게 할 때, 단일 TT＆C국은 위성 크로스링크가 있건 없건 모든 성운을 제어하는데 채용될 수 있다.

사용자단말(2)로부터의 트래픽은 접속된 게이트웨이(18)에 의해 구별된다. 게이트웨이(18)는 여러 사용자단말에 각 접속의 상세한 호출기록을 생성한다. 바람직한 실시예에서, 전력형태 및 그 밖의 정보뿐만 아니라, 휴대용, 이동식, 또는 고정식과 같은 사용자단말의 형태도 이용 가능하다. 트래픽 사용패턴에 따라 임의로 호출되는, 사용자단말(2)에 의해 이용 가능한 주파수 스펙트럼의 이용은 낮 시간까지 개개의 게이트웨이(18)에 의해 이와 같이 구별된다. 이 정보는 수집되고, 집합되어, 게이트웨이(18)에 의해 전처리되고 포맷되어 GDN(24)을 통해 GOCC(22)로 전송된다. 모든 게이트웨이(18)는 거의 실시간으로, 또는 나중에 GOCC(22)에 전송하기 위해 한 주기의 시간동안(예를 들면, 한 시간 또는 하루) 정보를 저장함으로써, GOCC(22)에 트래픽 관련 및 그 밖의 정보를 제공한다.

예를 들면, 호를 처리하거나 액세스를 위해 시스템에 사용자를 등록할 때 GW(18)는 사용자의 위치탐색을 실시한다. 호는 GW(18)에서 그 위치, 트래픽, 단말 유형 및 그 밖의 기술적인 데이터에 대해 구별된다. GW(18)는 그 서비스 지역의 부영역으로부터의 모든 트래픽을 모을 수 있고, 정보를 전처리하여, 그것을 GOCC(22)에 전달한다. 그러면 GOCC(22)는 단말 유형 기준으로, 알려진 위치-종속 트래픽 정보를 사용하여 위성(1)을 작동시키기 위한 계획을 분석하고 개발할 수 있고, 또는 단순히 단말 유형을 무시하면서 이 기능을 실행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 도 2a-2d에 도시하여, 하기에 상세히 설명하는, 하나 이상의 여러 가지 트랜스폰더형태는 다른 기능을 실행하고 여러 가지 작동방식이 가능하도록 MSCS(20)의 각 위성(1)의 송환 트랜스폰더로 조합될 수 있다. 특히, 하기에 더 상세히 설명하는 바대로, 각 위성(1)의 송환 트랜스폰더는 신호 라우팅을 실행하기 위해 재생식과 준선형 트랜스폰더를 모두 이용할 수 있다. 도 15에 순방향 트랜스폰더를 도시하고, 아래에 더 자세히 설명한다.

도 1a에도 있는 구성성분의 동일 참조부호를 사용한 도 1b 및 도 3을 참조하면, 위성 송환 트랜스폰더 입력필터(6)가 프로그램 가능 필터(6A)로 수정되어 있다. 각 위성(1)의 송환 트랜스폰더의 입력필터(6A)는 대역통과형, 저역 또는 고역통과형, 대역저지형, 또는 신시사이저 제어 대역폭을 형성하는 전술한 것들이 결합된 것일 수도 있다. 또는, 다양한 형태의 기술로 구현된 여러 가지 필터대역폭이 사용될 수 있고, 지시에 따라 수신기경로 안팎으로 교환될 수 있다.

입력필터(6A)는 대역폭제어기(12)에 결합되고 이에 위성제어 프로세서(11)에 순서대로 결합된다. 대역폭제어기(12)는 송환 업링크의 원하는 입력채널의 수에 따라 입력필터(6A)의 대역폭을 변화시킬 수 있다. 입력필터(6A)는 입력필터의 대역폭(또는 필터형태)를 변화시키기 위해 대역폭제어기(12)에 의해 전환되거나 연속해서 제어된다. 또한, 대역폭제어기(12)에 의해 실행되는 스위칭은, 예를 들면, 게이트웨이(18)의 제어 하에, 입력신호를 이 빔들에서 의사부하로 향하게 함으로써, 하나 이상의 송환링크빔의 제거를 포함할 수 있다. 대역폭제어기(12)는 적당한 지상제어기(실시간 대역폭제어가 가능한)로부터 작동되게 할 수도 있지만, 가급적이면, 대역폭제어기(12)는 위성(1)에 탑재한 위성제어 프로세서(11)에 의해 작동된다. 대역폭제어기(12)는 제어국으로서 작동하는 정지궤도 또는 그 밖의 다른 형태의 고궤도위성으로부터 작동될 수도 있다. 위성제어 프로세서(11)는, 예를 들면, 위성(1)의 궤도위치, 위성(1)의 지방시, 위성직하점, 태양-지구 선에 대한 위성의 궤도면의 방향, 또는 그 밖의 다른 궤도파라미터와 같은 궤도파라미터에 따라 실시간 또는 거의 실시간으로 필터 대역폭제어기(12)에 지시를 제공하도록 적절하게 프로그래밍 될 수 있다. 더구나, 인접한 위성(1)(빔 서비스 적용범위를 오버랩 하는 것에 의한)들의 트래픽의 양을 감지하는 것과, 그에 따라 대역폭을 조정하는 것은 본 발명의 교시의 범위 내에 있다. 위성제어 프로세서(11)는, 대역폭 제어명령이 업링크 된 입력필터(6A)의 리스트, 및/또는 과거의 트래픽데이터와 같은, 정보 데이터베이스(13)를 저장하기에 적당한 기억장치를 포함하여, 실시간으로, 연속해서 또는 단계적으로 필터(6A)의 대역폭, 또는 선택된 필터형태를 변화시킨다. 데이터베이스(13) 안의 정보는, 하기에 더 설명하는 바대로, 송환링크 트랜스폰더 대역폭을 제어하는 거의 실시간 파라미터를 포함하도록 처음에 디폴트정보로 로드 된 다음 주기적으로 갱신된다. 장착된 클록(11a)은 위성제어 프로세서(11)에 지방시 정보를 제공하는데 사용될 수 있다. 또는, 출력 또는 IF 스테이지 조정 가능 필터가 채용될 수 있다.

위성제어 프로세서(11)는, 위성 원격측정 및 지시시스템(14)의 지시안테나(15)를 통해, 지상제어기, 일반적으로 TT＆C국(28)으로부터 프로그램 명령을 수신하는 위성 원격측정 및 지시시스템(14)에 결합될 수 있다. 또한, 위성 원격측정 및 지시시스템(14)은 다른 파라미터를 사용해 입력필터(GA)의 대역폭을 변화시키도록 위성제어 프로세서(11)에 다른 프로그램을 업로드 하는데 사용될 수 있다.

인접한 두 개의 주파수채널(채널 A, 채널 B)이 쓰이고 있는 전형적인 경우에 있어서 원하는 신호에 잡음이 더해진 것을 보여주는 도 1b의 송환링크파형을 주목해야 한다. 또한 본 발명에 따라, 입력필터(GA)에 의한 감소 전후 양쪽의 결과로써 생기는 트랜스폰더 대역폭을 도시하였다. 해당하는 역방향 다운링크파형은 입력필터(6A)의 대역폭을 조정(좁힘)함으로써 가능해지는 다운링크 전력의 현저한 감소를 도시하였다.

도 1b는 한 위성의 서비스 적용범위 내에 있는 MSCS(1)의 대표적인 사용자단말(2)과 GW(18) 사이의 대표적인 통신경로도 도시하고 있다. 사용자단말(2)과 GW(18) 사이의 통신경로는 여러 위성을 통해 동시에 발송될 수 있다(도시하지 않음). 게다가, 사용자단말과 다른 게이트웨이 사이의 다른 통신경로가 하나 이상의 위성간 링크를 포함하더라도, 사용자단말(2)과 GW 사이의 통신경로는 위성간 링크를 사용하지 않는다. 또한, 통신경로는 게이트웨이(18)로 발송되지 않고 하나 이상의 위성(1)을 통해 사용자단말들(2) 사이에서만 개설될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 위성(1)은 사용자단말(2)이나 GW(18)로부터 통신 트래픽신호(음성 및/또는 데이터와 같은)를 수신하고, 그 수신된 통신 트래픽신호를 다른 주파수대역으로 변환하여, 그 변환된 신호를 재전송하는 "굽힌-파이프" 중계기로서 기능한다. 또 다른 실시예에 있어서, MSCS(20)의 위성(1)은 재전송 전에 수신된 통신의 탑재 신호처리를 실시하기 위해 수신된 전송을 복조하도록 적응될 수 있다. 본 발명의 특징이 수신통신의 탑재처리를 실시하는 위성에 동일하게 적용되더라도(예를 들어, 도 13을 본다), 본 발명은 주로 "굽힌-파이프" 중계기로서 작동하는 위성을 구체적으로 참고해 하기에 설명한다.

도 3에서 안테나(3a, 3b)는 전방향성, 직접방사형, 반사기/피드형, 페이스드(phased)어레이형, 또는 사실상 그 밖의 다른 어떤 안테나가 될 수 있다. 안테나들은 다이플렉서와 같은, 그 밖의 장치들에 의해 분리된 수신 및 송신신호를 단일안테나(도시하지 않음)로 송수신 하도록 연결될 수 있다.

송환 트랜스폰더는 하나 이상의 트랜스폰더형을 포함할 수 있다. 적절한 형태는 준선형 단일변환 중계기(도 2a, 2b), 준선형 이중변환 중계기(도 2c), 또는 재생처리 중계기(도 2d)를 포함한다.

준선형 단일변환 중계기(도 2a)의 제1형은 그 할당된 업링크 반송파를 수신, 분리, 및 증폭하여, 다운링크대역으로 주파수를 변환하고, 다운링크로 재전송하기 위해 신호를 증폭한다. 이 트랜스폰더는 한 단계로 업링크에서 다운링크대역으로 변환한다. 중계기의 앞단은 보통 수신된 주파수대역을 증폭하는 저잡음증폭기, 작동대역 밖의 에너지를 완전히 제거하는 필터, 및 전체 작동대역을 업링크에서 다운링크 주파수로 이동시키는 광대역 주파수변환기로 구성된다. 이 중계기형의 다른 버전(형태 2, 도 2b)은 두 개의 로컬발진기(LO)를 사용하여 최종 다운링크 주파수로부터 그리고 최종 다운링크 주파수로, 로컬발진기 사이에 이용되는 중간주파수로 주파수를 변환한다. 이러한 형태의 트랜스폰더는, UHF나 심지어 더 낮은 주파수와 같이, 일반적으로 매우 낮은 주파수에서 신호의 조작을 허용한다. 이 조작은 스위칭, 주파수 이동, 및 그 밖의 여러 다운링크 신호기능의 조작을 허용하는 탄성표면파 필터(Surface Acoustic Wave Filter: SAW 필터)를 이용할 수 있다.

도 2c에 도시한, 준선형 이중변환 중계기는 대역 A가 한 세트의 주파수로 전송되고 있고, 대역 B는 제2 대역의 주파수로 전송되고 있는 두 개의 대역작동이 있다. 양쪽의 주파수는 어느 하나로 이동된다(도 2c에서는 대역 A로 이동된 것으로 나타난다). 그리고 나서 이동된 주파수는 다중화될 수 있고, 스위치 아니면 다른 조작 또는 교차 접속될 수 있다. 그 후에, 대역 A 다운링크로 향하는 주파수는 대역 A 다운링크 증폭기에 보내지고, 이어서, 대역 A의 안테나로 전달된다. 대역 B 다운링크로 지정된 신호는 대역 B 다운링크 주파수로 또 이동되어 전송된다.

도 2d를 참조하면, 재생식 중계기는 단일변환 또는 이중변환 트랜스폰더와 거의 같은 방식으로 수신 및 송신기능을 수행한다. 그러나, 재생기는 각 송신링크에, 업링크신호를 디지털 기저대역신호로 복조하는 복조기와, 그 신호를 다운링크 반송파로 재변조하는 변조기를 포함하고 있다. 복조된 디지털신호는 업링크동작과 다운링크동작을 분리시키는 표준형으로 다시 시간이 맞춰지고 복구되어, 잡음의 누적을 방지한다.

이전에 언급한 대로, 이러한 트랜스폰더형 중 어느 것에 있어서, 입력필터나 필터(6A)는 이의 적어도 대역폭 특성을, 원하는 신호를 필요로 하는 부분 밖으로 전송되는 다운링크 전력을 제어 및 제한하기 위해서 프로그램 가능하게 한 것이다.

도 7은, 위성 송환 트랜스폰더 대역폭의 제어를 달성하는 본 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 위성 송환 트랜스폰더의 송환 업링크 안테나(예를 들면, L-밴드 안테나)(3A)는 액티브 페이스드어레이로서 도시되어 있다. 그러나, 위성(1)의 송환 업링크 안테나(3A)는 안테나 이득을 증가시키는 반사기를 구비한 혹은 구비하지 않은 수동설계가 될 수 있다. 안테나(3A)는 N개의 빔, 예를 들면, 바람직한 설계에서는 16개의 빔으로부터 신호를 수신하지만, N은 1 이상의 어떤 수도 가능하다. 각 빔에 하나씩, 16개의 수신체인들이 있고, 안테나(3A)의 출력은 각각 수신체인에 결합된다. 각 수신체인에서 LNA(4) 앞에는 프로그램 가능 필터(6A) 중 하나가 온다. 이 바람직한 실시예에서, 필터(6A)는 제1 및 제2(입력 및 출력) 스위치(104A, 104B)와, 복수개의 SAW 필터(101)로 구성된다. 본 바람직한 실시예에 있어서, 사용되는 대역폭에 따라 안팎으로 교환되는 4개의 SAW 필터(101)가 있다. 4개의 필터를 도시하였지만, 1개 이상 몇 개라도 가능하다. 하나의 SAW 필터(101)의 경우에 대해 대역폭제어는 여전히 필터를 개폐함으로써 이루어질 수 있다. 더구나, 입력되는 특정 빔을 차단하기 위해 모든 필터(101)를 스위치아웃(switch out)하고 더미부하는 스위치인(switch in) 할 수도 있을 것이다. 스위치(104A, 104B)는 어떤 정해진 시간에 사용중에 필터(6A) 구성(configuration)을 제어한다. 대역폭제어기(12)는 각 빔과 수신기체인에 대한 스위치(104A, 104B)의 위치를 설정할 구동신호를 제공하여, 각 빔에 대한 개개의 체인 대역폭을 설정한다.

각 수신체인에서 필터(6A) 다음에 믹서, 분리증폭기 및 필터로 구성된 주파수변환장치(7)가 있고, 이어서 신호결합기(102), 송환 다운링크 증폭기(8), 및 안테나(3B)가 온다.

설명한 실시예는 탄성표면파(SAW) 필터를 사용하지만, 어떤 형태의 필터도 사용할 수 있다. 스위칭을 이용할 필요도 없다. 대역폭제어기(12)는 안테나(3A)와 LNA(4) 사이에서 어떤 적절한 형태의 튜닝 가능한 필터를 작동시키도록 구성될 수 있어, 이용 가능한 대역폭의 제어를 더욱 미세하게 한다.

다시 도 6을 참조하면, 비취급지역은 트랜스폰더 안테나에 잡음으로서 수신되어 필터(6A)를 통해 LNA(4)에 공급된 에너지를 방사한다. 트래픽의 출현 및/또는 트래픽의 양에 응답하여 필터(6A)의 대역폭을 변경하는 것은 어떤 정해진 시간에 위성에서 전력의 이용을 최적화하고, 위성에 사용되는 궤도평균전력(orbital average power: OAP)을 줄여, 위성전력시스템(9)의 필수크기를 줄이고 위성무게를 축소시킨다.

이와 함께, 태양 어레이 및 배터리크기 축소로 인해 전력시스템(9)의 비용이 줄고(즉, 발전기시스템(10)의 비용이 줄어든다), 위성무게의 축소로 인해 발진비용(launch cost)이 줄어든다. 더구나, 탑재위성배터리 사용의 의존이 줄어, 배터리 순환기록이 향상되고 배터리 수명이 연장된다. 시스템은 또한 대양 전역의 전력수요를 최소화함으로써 지상 전역의 회로의 수를 최대화한다.

이제 도 8을 참조하면, GOCC(22)는 게이트웨이(18)로부터 낮 시간에 대한 호의 개수 및/또는 형태에 따라 집합적인 트래픽 정보를 수신하고, 이것은 GDN(24)을 통해 보내진다. 많은 호와 그 밖의 데이터는 고성능컴퓨터(202)에 연결된 근거리통신망(LAN)(201)에 수신된다. 관리 및 운영 워크스테이션(203, 204)도 LAN(201)에 연결되어 GOCC(22)에 운영자 인터페이스를 제공한다. 이 인터페이스를 통해 운영자는 수동으로 역방향링크 트랜스폰더 필터(6A)의 대역폭을 변경할 수 있게 되고, 또는 운영자는 탑재 위성 프로세서(11)를 재프로그램 할 수 있다. 시스템 운영 워크스테이션(205)은 GOCC(22)의 소프트웨어 및 하드웨어의 구성을 관리하는데 사용된다. 대형 데이터 기억시스템(206)은 트래픽(GW(18)로부터 수신된)에 관한 이력 데이터베이스(209)를 포함하며, 처리되고 관리되는 대량의 데이터를 기억한다. 여러 가지 그 밖의 주변장치는 도 8에 도시하지만, 이러한 그 밖의 장치는 본 발명의 이해와 밀접한 관계는 없다.

위성이 그 궤도 내에 어디에 있는가에 따라, 각 위성(1)에 필요한 입력필터(6A) 대역폭을 계산하는 위성 대역폭 할당 프로그램(208)이 있다. 여러 위성궤도의 일지데이터는 위성이 할당되는 때를 결정하는데 사용되는 또 다른 프로그램(207)이다. 트래픽 밀도, 트래픽 형태, 및 시간에 대한 위치의 맵 데이터베이스와, 그 밖의 다른 파라미터들은 데이터베이스(209)에 기억된다. 정보의 맵 데이터베이스를 기초로 한 이력의 이용은 위성 대역폭 할당 프로그램(208)에 의해 채용된다. SOCC(26)에 의해 제공된 현재 위성양호상태뿐만 아니라 기억된 일지데이터(207)를 사용하는 할당 프로그램(208)은 각 위성(1)의 각 위성 빔의 시간에 대한 대역폭의 테이블을 계산하여 개설한다. 컴퓨터(202)는, 그 계산 사이클의 일부로서, 대역폭의 스케줄, 어떤 주파수 부대역이 사용되는지, 및 그 밖에 위성(1)이 위치하는 낮 시간 및 궤도에 따라 각 위성(1)에 필요한 기술적인 정보를 계산한다. 이러한 데이터 테이블은 GDN(24)을 통해 위성운영제어센터(SOCC)(26)로 보내진다. SOCC(26)는 위성(1)에 보내진 메시지를 포맷하여 탑재 대역폭제어기(12)와 위성 데이터베이스(13)에 기억된 데이터를 갱신한다.

SOCC(26)은 도 9에 도시한다. 상기 설명한 대로, GOCC(22)로부터 SOCC(26)로 전달된 대역폭 제어데이터의 테이블은 SOCC(22) 근거리통신망(LAN)(220)에 수신된다. 그 수신된 데이터는 파일서버 서브시스템(225)에 저장되어 SOCC 컴퓨터(221)에 의해 처리된다. SOCC 컴퓨터(221)는, 위성지시장치(222) 및 위성스케줄러(223)와 함께, 대역폭 제어데이터 지시 발생기(224)에 의해 결정되고, 특정 시간에 특정 위성(1)으로 보내지는 지시를 지명하는 것에 따라 대역폭제어신호를 포맷한다. 대역폭 제어신호를 포함하는 포맷된 지시는 GDN(24)을 통해 위성 스케줄러(223)에 의해 지시된 게이트웨이(18)로 보내진다. 게이트웨이(18)의 두 가지 형태는 도 9에 도시한다. 게이트웨이의 한 형태는 원격측정 및 지시장치(TCU)(227)를 포함하지 않는다. 이 게이트웨이는 상기 설명한 것처럼 사용자로부터 트래픽 상의 정보를 수신하고, 바람직한 실시예에서는 그 정보를 GOCC(22)로 발송하지만, 위성(1)에 명령을 전달하지는 않는다. 게이트웨이(18)의 다른 형태는 TCU 장착 게이트웨이이다. 적어도 하나, 그러나 가급적이면 여러 개가 MSCS(20)에 전개된다. TCU(227)는 정보를 원하는 장치에 적절히 발송하는 라우터를 통해 GDN(24)에 접속된다. TCU(227)는 원하는 위성(1)에 전송하도록 TCU 신호를 RF 신호와 통합하는 게이트웨이 트랜시버 서브시스템(229)에 연결된다. 원하는 시간에, 위성 대역폭 할당 및 시간의 언로드된 테이블을 수신하도록 지명된 위성(1)이 TCU-가능 게이트웨이(18)의 시야에 나타나면, 게이트웨이 트랜시버 서브시스템(229)은 원하는 위성(1)을 추적하기 시작한다. 예정된 시간에, TCU-가능 게이트웨이(18)는 게이트웨이 RF 시스템(230)으로 대역폭 할당 테이블을 위성(1)에 업링크 한다. 전형적인 4개의 안테나가 RF 시스템(230)에 나타나지만, 이 기능을 위해서는 하나의 안테나만 필요하다. 4개의 안테나의 사용은 이 기능을 완성하는데 필요한 시간의 양을 줄인다. 마찬가지로, TCU를 구비한 그와 같은 많은 게이트웨이가 있을 수 있다는 것을 보여준다. 하나만 필요하지만, 개개의 위성접촉시간을 증가시켜 위성 접촉 및 제어의 신뢰도를 강화하기 위해, 여러 개를 갖는 것이 유리하다.

본 발명의 원리를 따르기 위해 TCU를 이용할 필요는 없다는 것을 유념해야 한다. 위성(1)에서 복호되어 위성 탑재 프로세서(11)에 인가되는 트래픽메시지에 명령을 끼워 넣는 것과 같이, 다른 방식으로 게이트웨이(18)에 명령을 전할 수 있다. 게다가, 대역폭정보를 실시간으로 위성(1)에 직접 지시할 수 있으며, 이것은 실시간으로 위성 대역폭 제어도 할 수 있게 한다. 또한, 탑재 GPS 시스템은 지상의 지시 없이, 실시간으로 위성일지에 데이터를 제공할 수 있다.

또한 도 3을 참조하면, 다음 절차는 위성들이 그들의 궤도 어디에 있든지 개개의 위성에 의해 사용되는 대역폭 제어명령 테이블이 저장된 위성을 초기화하고 충전(refresh)하는데 사용될 수 있다. 명령은 SOCC(26)로부터 원하는 위성을 지시하도록 선택된 TCU-가능 게이트웨이(18)로 전달된다. 게이트웨이 라우터(228)는 신호를 받아들이고 RF 서브시스템(230)을 통해 업링크 되도록 포맷되어 게이트웨이 트랜시버 서브시스템(Gateway Transceiver Subsystem: GTS)(229)에 전송되는 TCU(227)에 명령을 발송한다. 프로그램 명령 테이블은 지시링크(16)상에서 원하는 위성에 업링크 된다. 위성 TT＆C 안테나(15)는 업링크신호를 수신하여 위성 원격측정 및 지시장치(14)에 발송한다. TT＆C 서브시스템(14)의 지시수신부는 RF로부터의 신호를 하향변환하고, 그 신호를 복호하여, 위성제어 프로세서(11)에 발송한다. 위성제어 프로세서(11)는 입력데이터를 받고, 그것을 처리하여 탑재 데이터베이스(13)에 저장한다. 그러면 탑재 프로세서(11)는, 도 7에 대해 상기 설명한 것처럼, 탑재 타이밍 클럭(11a)과 함께 그 데이터를 이용하여 대역폭제어기(12)에 하나 이상의 위성필터(16A)의 대역폭을 바꾸도록 지시한다.

도 10을 참조하면, 단일위성의 궤도를 도시한다. 위성-게이트웨이 신호의 집합전력은 최적의 방법으로 모든 수신기 체인의 대역폭을 변경함으로써 위성에서 최소화될 수 있다. 위성A는 여러 지방시에 단일 궤도 내의 여러 위치에 나타난다. 도시한 궤도는 거의 2시간 주기의 1400 km 고도의 원형의 경사진 궤도이다. 위성에 액세스하는 지상 트래픽은 위성 궤도 위치와 서로 관련되어 나타난다.

빔(1)은 여러 지방시에 지표면에 조사되는 것이 여러 위치에 나타난다. 지구의 한 궤도 동안, 위성(1)은 모든 시간대를 통과하므로, 보통 한 시간대에서만 트래픽이 최대가 될 것이다. 그러나, 위성빔 중 어떤 것도 어떤 정해진 시간에 최대 트래픽을 운반할 필요가 있는 것은 아니다. 한 전형적인 궤도에 대해 나타난 트래픽은 궤도에서 궤도로 고정되지 않지만, 이 위성(1)에 대해 시간에서 시간으로 그리고 궤도에서 궤도로 정상적으로 바뀔 것이다. 같은 위성(1)은, 일반적으로, 다음 궤도에 동일하게 로딩하지 않으므로, 빔(1)에 관련된 필터(6A)의 프로그래밍과 대역폭도 궤도에서 궤도로 바뀔 것이다.

도 11은, 예컨대, 제공된 트래픽과 서로 관련하여, 지구에서 빔 위치에 따른 3개의 빔 필터위치를 나타내는데, 도 7에 대해서 이전에 설명한 4개의 SAY 필터(101) 구조를 취한다. 빔(2, 16)에 대해 나타낸 것처럼, 역방향링크 트랜스폰더에서 다른 빔들은 일반적으로 다른 프로그래밍을 나타낸다. 필터(6A)의 스위치(104A, 104B)의 위치는 이와 같이 지구의 물리적 맵에 매치될 수 있고, 궤도 위성직하점 지방시, 빔 위치 및 트래픽과 서로 관련이 있다.

도 12는 각각 16개의 빔을 갖는 48개의 위성군의 '스냅 사진'을 나타낸다. 활성화된 최소 대역폭보다 더 높은 대역폭을 갖는 빔은 어둡게 나타낸다. 이 도면으로부터 분명하게 증명되는 것은 최소 대역폭으로, 심지어 대역폭을 할당하지 않고도, 작동될 수 있는 다량의 빔이 있다는 것이다. 빔의 사용을 나타내기 위해 어둡게 했지만, 많은 것(특히 훨씬 북쪽에서)이 최소 대역폭을 갖는 빔일 것이다. 게다가, 지구의 많은 곳은 밤 시간 주기동안 커버되고, 늦은 밤 동안 지상은 최소 트래픽을 가져, 최소 대역폭에서 빔의 작동이 가능해질 것이다.

도 13에 도시한, 위성(1)의 다른 실시예는 위성(1)에 보내진 수신 트래픽에 따라 자동으로 대역폭을 바꾸는 탑재 트래픽감지기(141)를 사용한다. 업링크 트래픽신호와 잡음은 수신안테나(3A)에 인가된다. 그런 다음 그 신호는 필터(6A)를 통해 LNA(4)에 발송된다. 적어도 하나의 트래픽 채널패스를 허용하기 위해 트래픽 영역에서 최소 대역폭 필터(6A)가 채택되지만, 탑재 프로세서(11)가 위성위치에 따라, 또는 소정의 시간에, DB(13)에 기억된 프로그램에 따라, 빔 신호의 수신을 차단할 수 있다. 필터링 되어 수신된 신호는, LNA(4)에서 증폭된 뒤, 블록(143)에서 IF나 기저대역신호로 하향변환 되어 스위치를 포함할 수 있는(그러나 필수적이지 않은)신호처리기(140)에 보내진다. 링크 대 링크, 또는 링크의 조합으로, 조합되거나 교환된 트래픽은 더 증폭되기 위해 상향변환기(142)에 보내진 다음 다운링크로 전송된다. 트래픽감지기(141)는 빔 내에서 트래픽 밀도의 정보를 수집하거나 측정하여, 그것을 위성제어 프로세서(11)에 보낸다. 위성제어 프로세서(11)는 데이터를 부가하여 그것을 위성 데이터베이스(13)에 저장한다. 그 다음 위성 프로세서(11)는 이 데이터를 지방시에 따라, 실시간 또는 기록데이터를 사용해, 필수 대역폭을 계산하는데 사용한다. 원칙적으로, 위성 프로세서는 시간에 대한 대역폭 테이블을 갱신한다. 시간에 대한 위성 대역폭 테이블은 위성제어 프로세서(11)에서 실행되고, 대역폭 제어신호는 대역폭제어기(12)에 통과되어, 전처럼 필터(6A)의 대역폭을 제어하도록 작동한다.

위성이 지구를 선회할 때, 수신된 주파수대역의 대역폭의 지시된 또는 미리 프로그램으로 만들어진 축소에 의해 수신된 입력잡음을 줄임으로써 위성(1)에서 이용되는 전력을 줄이는 기술을 설명했다.

또한 RF 트랜스폰더를 포함하는 통신위성의 전력소비를 줄이기 위한 방법이 개시되었다. 도 14를 참조하면, 그 방법은 (a) 적어도 일부분의 서비스지역 내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더에 대한 수요의 이력기록을 유도하기 위해 적어도 하나의 게이트웨이를 작동시키는 단계; (b) 서비스지역 내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더의 미래의 수요를 예측하는데 이력기록을 사용하는 단계; 및 (c) 트랜스폰더에 의해 증폭되는 수신잡음의 양을 줄이기 위해 예측된 미래 수요에 따라 트랜스폰더의 입력필터 대역폭을 변경하는 단계를 포함한다. 예측단계(b)는 다중 빔 트랜스폰더 수신안테나의 개개의 빔들의 관계에 따라 미래의 수요를 예측하고, 상기 변경단계(c)는 빔별로 대역폭을 바람직하게 변경한다.

이 점에 있어서, LEO 위성시스템은 다중 위성(1)군에 의해 제공된다. 위성(1) 중에 하나가 적도에 대해 52도의 경사로 1400 km의 궤도로 지구를 통과한다고 가정한다. 위성(1)은 인도 아대륙, 인도양을 가로질러, 오스트레일리아에 서비스를 제공하고, 약 20분간에 걸쳐 대륙을 가로지른다. 그 다음 위성은 동북쪽으로 나아가고 북미 대륙을 조사(illuminate)하기 시작한다. 위성이 남태평양에 있는 동안 안테나 빔은 대양으로부터 잡음입력을 수신하고, 피더 다운링크신호를 수신할 게이트웨이가 나타나지 않더라도, 잡음을 증폭시켜 지상에 전달한다.

본 발명에 관련하여, 예컨대, 오스트레일리아를 취급하는 게이트웨이(18)에 의해 수집되어 GOCC(22)에 전달된, 이전의 시간주기로부터의 트래픽 정보는 위성구성제어기(탑재 프로세서)에 의해 실행되는 일련의 명령들로 분석되어 전처리된다. 명령들은 위성(1)으로 업링크 되고, 몇 일분의 명령을 포함할 수 있다. 명령들은 위성에 저장되어, 그 실행은 현재 서비스 지역의 지방시에 따라 자동으로 발생한다. 이 예에서, 명령들은 전(FULL: 9개의 채널 또는 11.07 MHz), 2/3(TWO THIRDS: 6개의 채널), 반(HALF: 4개의 채널), 3(THIRD: 3개의 채널), 최소(MINIMUM: 1개의 채널), 또는 제로(ZERO: 채널 없음)와 같은 다양한 필터대역폭으로 전환된다.

위에 시작된 예로 돌아가서, 인도 전역의 위성(1) 송환링크의 대역폭은(트래픽에 따라) 어떤 값(예를 들면, 9개의 채널 중에 6개를 지정하는 2/3)으로 설정된다. 위성 풋프린트(footprint)는 인도에 있고 인도양을 지나 통과하기 시작할 때, 필터의 제로 설정이 선택되고, 그것에 의해 전송되는 잡음이 최소화된다. 오스트레일리아의 상당한 부분이 풋프린트에 의해 커버될 때, 필터의 대역폭 설정은, 현재 지방시로 오스트레일리아를 서비스하는 대역폭의 충분한 양인, 반(HALF)으로 설정될 수 있다. 위성 풋프린트가 오스트레일리아에 있을 때, 필터설정은 다시 제로로 설정되어, 잡음증폭을 최소화한다. 위성(1)이 태평양에서 원하는 섬을 커버하기 시작할 때 필터설정은 기대되는 하위 트래픽 레벨에 대해 최소로 교환되어, 남태평양의 그 부분에 존재할 때 제로로 설정된다. 몇 분 뒤에, 위성(1)은 북미를 커버하기 시작한다. 필터설정은 북미의 지방시에 대해 기대되는 트래픽 레벨에 대해 설정된다. 예를 들면, 지방시가 오전 2시라면, 필터설정은 THIRD가 되는데 반해, 지방시가 오후 2시면, 필터설정은 FULL이 되어 위성(1)의 트래픽 처리용량을 최대화한다.

이와 같이 주로 송환링크 트랜스폰더에 관해 논의했지만, 위성(1)의 순방향링크 트랜스폰더에 조정 가능한 또는 교환 가능한 필터를 더 삽입하는 것은 부가적인 전력을 보존할 수 있다. 도 15를 참조하면, 위성 순방향링크(즉, GW(18)에서 UT(2)로) 트랜스폰더는 피더링크 수신안테나(300), 입력 대역통과필터(302), LNA(304), 드라이버증폭기(306), 조정 가능한 또는 교환 가능한 협대역필터(308), 고출력증폭기(310), 출력 대역통과필터(312), 및 송신안테나(314)를 포함한다(주파수 변환단계는 도시하지 않는다). 본 실시예에서 게이트웨이(18)와 위성간 링크는 대략 5 GHz이다. 그러나, 주파수 할당은 주로 건물 안에 포함된 전계로 저출력송신기를 사용하고자 하는 무선 근거리통신망("무선 LAN")으로 최근에 이루어졌다. 게이트웨이(18)와 LEO 위성(1)간 통신을 위한 링크는 집적된 에너지를 위성에 보내는 고이득 게이트웨이 안테나에 의해 제공된다. 한 지역에 집적된 많은 무선 LAN이, 어떤 조건하에, LEO 위성(1)으로 방사할 수도 있다. 이 경우에 그것들은 위성(1)으로의 피더 업링크에 간섭을 일으킬 수 있다.

피더링크에 동시에 사용되는 일부 대역만이 UT(2)로 에너지를 보내는 최종 고출력증폭기로부터 전력을 끌어낼 수 있게 된다면 이 간섭은 완화될 수 있다. 협대역필터(308)(또는 협대역필터의 수집)는 각 위치와 시간에 피더링크를 공급하고 있는 것으로 알려진 그 주파수 부대역만 통과시키도록 교환되거나 조정될 수 있다. 이 경우에 교환 가능한 또는 조정 가능한 필터(308)의 중심주파수 및 대역폭은 대역을 벗어난 잡음뿐만 아니라, 무선 LAN 및 그 밖의 소스로부터 원하는 신호를 받고 불필요한 신호를 거부하도록 설정될 수 있다.

필터 제어기(316)는 필터(308)의 작동을 제어하도록 사용되어, 상대적으로 고정된 또는 일정한 피더 업링크 잡음 및 간섭원의 영향을 완화하도록 미리 프로그램 된 스케줄로 작동할 수 있고, 및/또는 실시간 또는 거의 실시간으로 업링크 되는 필터명령과 관련하여 작동할 수 있다. 필터 제어기(316)는 또한 사용중인 피더 업링크 채널을 감지하여 그에 따라 필터(308)를 설정한다. 어떤 경우에도, 안테나(300)로부터의 서비스 다운링크의 전력은, 피더링크 잡음, 불필요한 신호원 및 그 밖의 손상이 아닌, 필요한 다운링크 트래픽만 공급하도록 더 최적화 된다. 이 기술은 파일럿을 전하는 주파수채널을 약화시키는 필터의 교환을 통해, 순방향링크 파일럿 또는 참고채널을 선택적으로 온 및 오프 하도록 사용될 수도 있다.

물론, 위성(1)의 트랜스폰더는 설정 가능 또는 프로그램 가능 송환링크필터(들)(6A)와 설정 가능 또는 프로그램 가능 순방향링크필터(들)(308)를 포함하도록 구성될 수 있다.

이상 (주로) LEO 위성통신시스템에 관해 설명했지만, VSAT와 다이렉트 브로트캐스트 위성시스템과 같은, 그 밖의 다른 시스템 형태도 유리할 수 있다는 것을 알아야 한다. 상기 설명 외에 또, 위성간 링크(ISL, 도시하지 않음)가 사용될 수 있다는 것도 알아야 한다. 이 경우에 피더링크장치로부터의 세 번째 출력은 ISL 업링크장치로 발송되어 다른 위성으로 전송된다. 다른 위성으로부터의 다운링크는 서비스 또는 피더 다운링크장치로 발송될 수 있다.

또한, 도 1b의 예가 2개의 인접한 주파수채널을 수용하기 위해 대역폭이 좁아진 입력필터(6A)를 도시하고 있지만, 프로그램 가능 노치 또는 비슷한 형태의 필터의 사용이 인접하지 않은 주파수채널도 수용될 수 있게 한다는 것을 인식해야 한다.

상기에 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 위성 트랜스폰더를 사용하여, 수신된 입력잡음과 불필요한 신호들을 줄임으로써, 위성에 이용되는 전력을 최적화 할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명을 바람직한 실시예에 관해 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 범위와 원리를 벗어나지 않는 범위에서 기술적으로 숙련된 자에 의해 형태 및 세부사항이 변경될 수 있다.

Claims (20)

1. 통신위성에 있어서,

   수신안테나, 프로그램 가능 대역폭을 갖는 입력필터, 수신증폭기, 송신증폭기, 및 송신안테나를 직렬로 함께 결합시켜 포함하는 RF 트랜스폰더와,

   상기 위성이 지구를 선회할 때 필터 대역폭을 프로그래밍 하기 위해 상기 입력필터에 출력을 결합시키는 입력필터 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
2. 제1항에 있어서,

   상기 입력필터 제어기의 입력에 출력을 결합시키는 위성 데이터 프로세서를 더 포함하며, 상기 위성 데이터 프로세서는 상기 위성에 기억된 입력필터 대역폭 프로그래밍 스케줄에 응하여 상기 입력필터의 대역폭을 그 스케줄에 따라 프로그래밍 되게 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
3. 제1항에 있어서,

   상기 입력필터 제어기는 지상국으로부터 수신되어 상기 위성에 기억되는 입력필터 대역폭 프로그래밍 스케줄에 응하여 상기 입력필터의 대역폭을 그 스케줄에 따라 프로그래밍 되게 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
4. 제1항에 있어서,

   상기 입력필터 제어기는 지상국으로부터 수신되는 입력필터 대역폭 프로그래밍 스케줄에 응하여 상기 입력필터의 대역폭을 그 스케줄에 따라 프로그래밍 되게 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
5. 제1항에 있어서,

   상기 수신안테나는 복수개의 사용자단말로부터 역방향 업링크 송신을 수신하고, 상기 송신안테나는 지상국에 역방향 다운링크 송신을 전송하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
6. 제1항에 있어서,

   상기 위성이 지구를 선회할 때, 상기 입력필터 제어기는 트랜스폰더에 대한 이력 수요의 함수에 따라 상기 입력필터 대역폭을 프로그래밍 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
7. 제1항에 있어서,

   상기 위성이 지구를 선회할 때, 상기 입력필터 제어기는 트랜스폰더에 대한 예상 수요의 함수에 따라 상기 입력필터의 대역폭을 프로그래밍 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
8. 제1항에 있어서,

   상기 입력필터 제어기는 지상국 제어기에서 발생하는 수신된 지시에 응하여 실시간으로 상기 입력필터 대역폭을 프로그래밍 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
9. 제1항에 있어서,

   상기 입력필터 제어기는 상기 위성에서 발생하는 지시에 응하여 상기 입력필터 대역폭을 실시간으로 프로그래밍 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
10. 제1항에 있어서,

    상기 입력필터 제어기는 위성메모리에 미리 기억된 지시를 기초로 상기 입력필터 대역폭을 프로그래밍 하는 것을 특징으로 하는 통신위성.
11. RF 트랜스폰더를 포함하는 통신위성의 전력소비를 줄이는 방법에 있어서,

    적어도 일부분의 서비스 지역내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더에 대한 수요의 이력기록을 유도하기 위해 적어도 하나의 게이트웨이를 작동시키는 단계,

    서비스 지역 내의 시간과 위치의 관계에 따라 트랜스폰더의 미래 수요를 예측하는데 상기 이력기록을 사용하는 단계, 및

    트랜스폰더에 의해 증폭된 수신잡음의 양을 줄이기 위해 상기 예측된 미래 수요에 따라 상기 트랜스폰더의 입력필터 대역폭을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신위성의 전력소비 감소방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 변경단계는, 예비단계로서,

    상기 예상 수요에 따라서 필터 대역폭 프로그래밍 스케줄을 생성하는 단계,

    서비스 지역내의 지방시에 대한 사전에 결정된 시간에 상기 입력필터의 대역폭을 변경하는데 사용하기 위해 상기 위성의 메모리에 상기 필터 대역폭 프로그래밍 스케줄을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신위성의 전력소비 감소방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 변경단계는, 예비단계로서,

    상기 예상 수요에 따라서 필터 대역폭 프로그래밍 스케줄을 생성하는 단계,

    서비스 지역에 대한 사전에 결정된 위치에 상기 입력필터의 대역폭을 변경하는데 사용하기 위해 상기 위성의 메모리에 상기 필터 대역폭 프로그래밍 스케줄을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신위성의 전력소비 감소방법.
14. 제11항에 있어서,

    상기 예측단계는 다중 빔 트랜스폰더 수신안테나의 개개의 빔들의 관계에 따라 미래 수요를 예측하는 것을 특징으로 하는 통신위성의 전력소비 감소방법.
15. 제11항에 있어서,

    상기 예측단계는 다중 빔 트랜스폰더 수신안테나의 개개의 빔들의 관계에 따라 미래 수요를 예측하고, 상기 변경단계는 빔별로 대역폭을 변경하는 것을 특징으로 하는 통신위성의 전력소비 감소방법.
16. 사용자단말에서 게이트웨이로 RF 신호를 통과시키는 역방향 링크 트랜스폰더를 각각 포함하는 통신위성 배열을 이루는 형태의 이동 위성통신위성을 작동시키는 방법에 있어서,

    복수개의 게이트웨이 각각에 의해 서비스되는 서비스 지역 일부에서의 시간 및 위치의 관계에 따라 트랜스폰더 수요의 이력기록을 각각 유도하도록 복수개의 게이트웨이 각각을 작동시키는 단계,

    서비스 지역 내의 시간 및 위치의 관계에 따라 배열의 각 위성의 트랜스폰더의 미래 수요를 예측하는데 상기 이력기록을 사용하는 단계, 및

    트랜스폰더에 의해 증폭된 수신잡음의 양을 줄이기 위해 상기 예상 미래 수요에 따라 배열의 각 위성의 트랜스폰더의 적어도 하나의 입력필터의 대역폭을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신위성 작동방법.
17. 제16항에 있어서,

    상기 변경단계는, 예비단계로서

    예상 수요에 따라서 필터 대역폭 프로그래밍 스케줄을 생성하는 단계,

    서비스 지역내의 지방시에 대한 적어도 하나의 지방시에서 혹은 상기 서비스 영역내의 소정의 위치에서 상기 입력필터의 대역폭을 변경하는데 사용하기 위해 상기 위성의 메모리에 상기 필터 대역폭 프로그래밍 스케줄을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신위성 작동방법.
18. 제16항에 있어서,

    상기 예측단계는 다중 빔 트랜스폰더 수신안테나의 각각의 빔들의 관계에 따라 미래 수요를 예측하고, 상기 변경단계는 빔별로 상기 대역폭을 변경하는 것을 특징으로 하는 이동통신위성 작동방법.
19. 제16항에 있어서,

    시간 및 위치의 관계에 따라 트랜스폰더의 수요의 이력기록을 유도하는 단계는 상기 트랜스폰더를 사용하는 단말 형태들을 또한 고려하는 것을 특징으로 하는 이동통신위성 작동방법.
20. 통신위성에 있어서,

    피더 업링크 수신안테나, 수신증폭기, 프로그램 가능 대역폭을 갖는 필터, 송신증폭기, 및 서비스 다운링크 송신안테나를 직렬로 함께 결합시켜 포함하는 순방향 링크 RF 트랜스폰더와,

    상기 위성이 지구를 선회할 때 서비스 다운링크 송신전력에 피더 업링크 간섭의 영향을 줄이기 위해 필터 대역폭을 프로그래밍 하는 상기 필터에 출력을 결합시키는 필터 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신위성.