NL1007404A1

NL1007404A1 - Space based communication systems.

Info

Publication number: NL1007404A1
Application number: NL1007404A
Authority: NL
Inventors: Kenneth Lee Sowles; James Powers Redden; Peter Joseph Armbruster; Daniel Richard Tayloe
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1998-05-27
Also published as: IT1295433B1; CA2221003A1; KR19980042704A; DE19751160A1; TW399375B; IL121764A0; ITRM970628A1; RU97119431A; FR2756439A1; GB9722728D0; GB2319700A; JPH10163947A; BR9705135A; CN1184385A

Description

In de ruimte gebaseerde communicatiesystemen Technisch gebiedSpace Based Communication Systems Technical Field

Deze uitvinding betreft in het algemeen in de ruimte gebaseerde telecommunicatiesystemen en in het bijzonder satellieten in verschillende omloopbanen welke satellietbesturingsinformatie naar elkaar overzenden.This invention generally relates to space-based telecommunications systems and in particular satellites in different orbits that transmit satellite control information to each other.

Achtergrond van de uitvindingBackground of the invention

Sommige satellieten in conventionele satelliettelecommunicatie-systemen hebben de mogelijkheid om met naburige satellieten te communiceren die dezelfde omloopbaanhoogte delen. Deze tussensatellietver-binding wordt aangeduid als kruisverbindingen, waarbij de kruisverbindingen spraak en/of data overdragen van een satelliet naar een andere satelliet. Indien een basisstation, gelokaliseerd op aarde, commando-informatie verzendt die is bestemd voor een andere satelliet dan de eerste satelliet die de informatie ontvangt, kan het zijn dat commando- informatie via vele kruisverbindingen is verlopen voordat de satelliet, die gekozen is om de commando-informatie te ontvangen, deze daadwerkelijk ontvangt. Dergelijk doorgeven van data of informatie van een satelliet naar een andere satelliet wordt in het algemeen aangeduid met springen. Springen verbruikt waardevolle energie en bandbreedte, in het bijzonder wanneer commando-informatie doorgegeven wordt via veel verschillende satellieten. Overeenkomstig is er een aanzienlijke behoefte aan een satelliettelecommunicatiesysteem dat het aantal sprongen vermindert dat wordt uitgevoerd, voordat satellietbe-sturingsinformatie of -commando’s ontvangen worden door de bestemde satelliet. Daarbij komt dat gebruik van kruisverbindingen voor satellietbesturingsinformatie kruisverbindingsbandbreedte kan verbruiken, die gebruikt zou kunnen worden om inkomsten opbrengend verkeer over te dragen. Dergelijk verkeer omvat, maar is niet gelimiteerd tot spraak-, data- of faxinformatie. Overeenkomstig is er een aanzienlijke behoefte aan een satelliettelecommunicatiesysteem dat het satellietbesturings-verkeer op de kruisverbindingen minimaliseert, en daardoor de beschikbare bandbreedte voor inkomsten opbrengend verkeer maximaliseert.Some satellites in conventional satellite telecommunication systems have the ability to communicate with neighboring satellites that share the same orbit height. This intermediate satellite connection is referred to as cross connections, in which the cross connections transfer voice and / or data from one satellite to another satellite. If a base station located on Earth transmits command information that is destined for a satellite other than the first satellite that receives the information, command information may have passed through many cross links before the satellite selected to command the receive information, actually receive it. Such transfer of data or information from one satellite to another satellite is generally referred to as jumping. Jumping consumes valuable energy and bandwidth, especially when transmitting command information from many different satellites. Accordingly, there is a significant need for a satellite telecommunication system that reduces the number of jumps that are performed before satellite control information or commands are received by the destination satellite. In addition, using cross connections for satellite control information can consume cross connection bandwidth, which could be used to transfer revenue generating traffic. Such traffic includes, but is not limited to, voice, data or fax information. Accordingly, there is a significant need for a satellite telecommunication system that minimizes satellite control traffic on the crossings, thereby maximizing available bandwidth for revenue generating traffic.

Korte beschrijving van de tekeningenBrief description of the drawings

Fig. 1 toont een diagram op hoog niveau van een satelliettelecom- municatiesysteem volgens een voorkeursuitvoerlngsvorm van de onderhavige uitvinding; enFig. 1 shows a high-level diagram of a satellite telecommunication system according to a preferred embodiment of the present invention; and

Fig. 2 toont een voorbeeld van een zeer vereenvoudigd diagram van een satelliet.Fig. 2 shows an example of a very simplified diagram of a satellite.

Beschrijving van de voorkeursuitvoerinasvormenDescription of the preferred output formats

De onderhavige uitvinding is nuttig doordat een netwerk van satellieten in geosynchrone omloopbanen kan communiceren met een netwerk van satellieten in een lage aarde-omloopbaan. Door het overdragen van satellietbesturingsinformatie en -commando’s via de geosynchrone satellieten zijn geen kruisverbindingen in lage aarde-omloopbaan nodig voor het overdragen van deze informatie. Een basisstation (dat wil zeggen, een satellietbesturingsfaciliteit) communiceert direct met een geosynchrone satelliet, die op zijn beurt dit direct doorgeeft aan de individuele satellieten in een lage of middelhoge aarde-omloopbaan. Een geosynchrone satelliet zal op een bepaald moment zichtverbinding en daardoor directe communicatie hebben met verscheidene satellieten in een lage aarde-omloopbaan. Door het verbinden van drie of vier geosynchrone satellieten zal elke satelliet in een lage aarde-omloopbaan zichtbaar zijn.The present invention is useful in that a network of satellites in geosynchronous orbits can communicate with a network of satellites in a low earth orbit. By transmitting satellite control information and commands via the geosynchronous satellites, no cross-connections in low earth orbit are required to transmit this information. A base station (i.e., a satellite control facility) communicates directly with a geosynchronous satellite, which in turn transmits this directly to the individual satellites in a low or medium Earth orbit. A geosynchronous satellite will at some point have line of sight and therefore direct communication with several satellites in a low Earth orbit. By connecting three or four geosynchronous satellites, each satellite will be visible in a low Earth orbit.

Fig. 1 toont een zeer vereenvoudigd diagram van satelliettelecom-municatiesysteem 10. Zoals getoond in Fig. 1 omvat telecommunicatiesysteem 10 ten minste twee satellieten 20 en 22, een bepaald aantal abonnee-eenheden 30 en ten minste één basisstation 40. In het algemeen kunnen satellieten 20 en 22, abonnee-eenheden 30 en basisstation 40 van telecommunicatiesysteem 10 beschouwd worden als een netwerk van knooppunten. Alle knooppunten van telecommunicatiesysteem 10 zijn betrokken of kunnen betrokken zijn in datacommunicatie met andere knooppunten van telecommunicatiesysteem 10 via telecommunicatieverbin-dingen. Daarbij komt dat alle knooppunten van telecommunicatiesysteem 10 betrokken zijn of kunnen zijn met andere telefooninrichtingen die verspreid zijn over de wereld via publieke geschakelde telefoonnetwerken (PSTN’s) en/of conventionele op aarde gebaseerde communicatie-inrichtingen gekoppeld aan een PSTN via conventionele op aarde gebaseerde basisstations.Fig. 1 shows a very simplified diagram of satellite telecommunication system 10. As shown in FIG. 1, telecommunication system 10 includes at least two satellites 20 and 22, a certain number of subscriber units 30 and at least one base station 40. Generally, satellites 20 and 22, subscriber units 30 and base station 40 of telecommunication system 10 can be considered a network of nodes. All nodes of telecommunication system 10 are involved or may be involved in data communication with other nodes of telecommunication system 10 via telecommunication connections. In addition, all nodes of telecommunication system 10 are or may be involved with other telephone devices distributed around the world via public switched telephone networks (PSTNs) and / or conventional ground-based communications devices coupled to a PSTN via conventional ground-based base stations.

Een "satelliet" zoals gebruikt in deze beschrijving, betekent een door de mens vervaardigd object of voertuig bedoeld om rond de aarde te cirkelen. Een "constellatie" betekent een aantal satellieten ge plaatst in omloopbanen voor het verschaffen van een gespecificeerde dekkingsgraad (bijv. radiocommunicatie, remote sensing, enz.) van een gedeelte van. meerdere gedeelten van of de gehele aarde. Een constellatie omvat typisch meerdere ringen (of vlakken) van satellieten en kan een even aantal satellieten in elk vlak hebben, hoewel dit niet essentieel is.A "satellite," as used herein, means a man-made object or vehicle intended to orbit the Earth. A "constellation" means a number of satellites placed in orbits to provide a specified coverage (eg radio communication, remote sensing, etc.) of a portion of. multiple parts of or the entire earth. A constellation typically includes multiple rings (or planes) of satellites and can have an even number of satellites in each plane, although this is not essential.

De onderhavige uitvinding is toepasbaar op in de ruimte gebaseerde telecommunicatiesystemen 10 die specifieke gebieden op de aarde toewijzen aan specifieke cellen op de aarde, en bij voorkeur op systemen 10 die cellen bewegen over het oppervlak van de aarde. Satellieten 20 kunnen een enkele satelliet zijn of een van meerdere satellieten 20 in een constellatie van satellieten die de aarde omlopen. De onderhavige uitvinding is tevens toepasbaar op in de ruimte gebaseerde telecommunicatiesystemen 10 met satellieten 20 die de aarde omlopen onder elke hellingshoek, inclusief polaire, equatoriale, geïnclineerde of andere omlooppatronen. De onderhavige uitvinding is toepasbaar op systemen 10, waarbij volledige dekking van de aarde niet bereikt wordt (dat wil zeggen, waar "gaten" aanwezig zijn in de telecommunicatiebe-dekking verschaft door de constellatie) en op systemen 10 waar meervoudige bedekking van gedeelten van de aarde optreedt (dat wil zeggen meer dan één satelliet is in zicht op een specifiek punt op het oppervlak van de aarde).The present invention is applicable to space-based telecommunications systems 10 that map specific regions of the Earth to specific cells on the Earth, and preferably to systems 10 that move cells across the surface of the Earth. Satellites 20 can be a single satellite or one of several satellites 20 in a constellation of satellites orbiting the Earth. The present invention is also applicable to space-based telecommunications systems 10 with satellites 20 orbiting the earth at any angle of inclination, including polar, equatorial, inclined or other orbital patterns. The present invention is applicable to systems 10 where full coverage of the earth is not achieved (i.e., where "holes" are present in the telecommunications coverage provided by the constellation) and systems 10 where multiple coverage of portions of the Earth occurs (i.e. more than one satellite is in sight at a specific point on the Earth's surface).

In de voorkeursuitvoeringsvorm hebben satellieten 20 een lage aarde-omloopbaan, terwijl satelliet 22 een geosynchrone satelliet is. In een alternatieve uitvoeringsvorm kunnen satellieten 20 in een middelhoge aarde-omloopbaan draaien, terwijl satelliet 22 een geosynchrone satelliet is. In een verdere alternatieve uitvoeringsvorm kunnen satellieten 20 in een lage aarde-omloopbaan draaien, terwijl satelliet 22 in een middelhoge aarde-omloopbaan draait. Er kan meer dan een satelliet 22 zijn welke satellieten 20 bedient, en deze satellieten 22 kunnen in staat zijn met elkaar te communiceren. Satellieten in een lage aarde-omloopbaan bevinden zich typisch in een hoogtebereik van 700 km tot 1400 km (440 tot 800 mijl), terwijl satellieten in een middelhoge aarde-omloopbaan zich bevinden op een hoogte van ongeveer 10.000 km (6200 mijl) en geosynchrone satellieten zich op een hoogte van ongeveer 36.000 km (23.000 mijl) bevinden.In the preferred embodiment, satellites 20 have a low earth orbit, while satellite 22 is a geosynchronous satellite. In an alternative embodiment, satellites 20 can rotate in a medium Earth orbit, while satellite 22 is a geosynchronous satellite. In a further alternative embodiment, satellites 20 can rotate in a low earth orbit, while satellite 22 rotates in a medium earth orbit. There may be more than one satellite 22 serving satellites 20, and these satellites 22 may be able to communicate with each other. Low Earth orbit satellites are typically in an altitude range of 700 km to 1400 km (440 to 800 miles), while medium Earth orbit satellites are at an altitude of about 10,000 km (6200 miles) and geosynchronous satellites are located at an altitude of approximately 36,000 km (23,000 miles).

Elke satelliet 20 communiceert met andere nabij gelegen satellieten 20 via kruisverbindingen. Deze kruisverbindingen vormen een rugge- graat van in de ruimte gebaseerd telecommunicatiesysteem 6. Derhalve kan een oproep of gebruikerscommunicatie, inclusief maar niet gelimiteerd tot spraak, fax en data van abonnee-eenheid 30 aanwezig op elk punt op of bij het oppervlak van de aarde, via satelliet 20 of een constellatie van satellieten tot binnen bereik van in hoofdzaak elk ander punt op het oppervlak van de aarde gerouteerd worden. Communicatie kan tot aan een abonnee-eenheid 30 (die de oproep ontvangt) op of bij het oppervlak van de aarde gerouteerd worden vanaf een andere satelliet. Hoe satelliet 20 fysiek communiceert (bijvoorbeeld ge-spreid-spectrum-techniek) met abonnee-eenheden 30 en basisstation 40 is bekend aan de deskundige.Each satellite 20 communicates with other nearby satellites 20 via cross connections. These cross connections are the backbone of space based telecommunications system 6. Therefore, a call or user communication, including but not limited to voice, fax and data from subscriber unit 30 may be present at any point on or near the surface of the earth, routed via satellite 20 or a constellation of satellites to within range of substantially any other point on the surface of the Earth. Communication can be routed up to a subscriber unit 30 (receiving the call) on or near the surface of the earth from another satellite. How satellite 20 physically communicates (e.g. spread spectrum technique) with subscriber units 30 and base station 40 is known to those skilled in the art.

Satelliet 20 communiceert met satelliet 22 via een kruisverbinding wanneer satelliet 20 in zicht is van satelliet 22. Satelliet 20 is niet altijd in zicht van satelliet 22, maar is in zicht van satelliet 22 gedurende een tijdsperiode tijdens zijn omloop rond de aarde. In alternatieve uitvoeringsvormen zijn er meerdere satellieten 22 waarbij elke satelliet 20 in staat is te communiceren met een van de satellieten 22, onafhankelijk van waar zij zich in hun omloop rond de aarde bevinden. Verder kan elke satelliet 22 in staat zijn te communiceren met naburige satellieten 22.Satellite 20 communicates with satellite 22 through a cross connection when satellite 20 is in sight of satellite 22. Satellite 20 is not always in sight of satellite 22, but is in sight of satellite 22 for a period of time during its orbit around the earth. In alternative embodiments, there are multiple satellites 22 where each satellite 20 is able to communicate with one of the satellites 22 regardless of where they orbit the Earth. In addition, each satellite 22 may be able to communicate with neighboring satellites 22.

Kruisverbindingen tussen satellieten 20 en 22 dragen satellietbe-sturingsinformatie over. inclusief maar niet gelimiteerd tot satel-lietcommando’s, telemetrie, verkeersrouteringvectoren, tot stand brengen van verkeersverbindingen, verbreekberichten, cel kanaal frequentie, satel1i etmanoeuvreercommando’s, celafsluitschema’s. Satel1i etbestu-ringsinformatie kan verder managementdata voor telefonie-radioverbin-dingen omvatten, zoals tijdgestempelde bundel aan/uittabellen, tijdge-stempelde bundel gerelateerde radiokanaal data zoals toewijzing en vrijmaking van radiobronnen en tijdgestempelde bundelgerelateerde zendka-naaldata.Cross connections between satellites 20 and 22 transmit satellite control information. including but not limited to satellite commands, telemetry, traffic routing vectors, establishing traffic connections, disconnect messages, cell channel frequency, satellite maneuvering commands, cell termination schedules. Satellite control information may further include telephony radio link management data, such as time-stamped bundle on / off tables, time-stamped bundle-related radio channel data such as assignment and clearing of radio sources, and time-stamped bundle-related broadcast channel data.

Satelliet 22 ontvangt satel!ietbesturingsinformatie voor een of meer satellieten van basisstation 40 en communiceert deze naar de juiste satellieten 20. Omdat satelliet 22 satel1ietbesturingsinformatie communiceert naar satellieten 20, kunnen de kruisverbindingen tussen satellieten 20 alleen gebruikersinformatie overdragen (bijvoorbeeld spraak, fax en data) om een oproep te ondersteunen van een abonnee-eenheid 30 naar een andere abonnee-eenheid 30.Satellite 22 receives satellite control information for one or more satellites from base station 40 and communicates it to the appropriate satellites 20. Because satellite 22 communicates satellite control information to satellites 20, the cross links between satellites 20 can only transmit user information (for example, voice, fax and data) to support a call from one subscriber unit 30 to another subscriber unit 30.

Abonnee-eenheden 30 kunnen overal op het oppervlak van de aarde geplaatst zijn of in de atmosfeer boven de aarde. Mobiele telecommunicatiesystemen 10 kunnen plaats bieden aan elk aantal abonnee-eenheden 30. Abonnee-eenheden 30 zijn bij voorkeur communicatie-inrichtingen die in staat zijn tot het ontvangen van spraak en/of data van satellieten 20 en/of basisstations 40. Als voorbeeld kunnen abonnee-eenheden 30 draagbare, mobiele satelliet cellulaire telefoons zijn, die zijn aangepast om berichten te verzenden en te ontvangen van satellieten 20 en/of basisstations 40. Verder kunnen abonnee-eenheden 30 computers zijn, in staat tot het zenden van email-berichten, videosignalen of facsimile-signal en, om enkele te noemen.Subscriber units 30 may be located anywhere on the surface of the Earth or in the atmosphere above the Earth. Mobile telecommunication systems 10 can accommodate any number of subscriber units 30. Subscriber units 30 are preferably communication devices capable of receiving voice and / or data from satellites 20 and / or base stations 40. For example, subscriber units 30 are portable, mobile satellite cellular phones adapted to send and receive messages from satellites 20 and / or base stations 40. Furthermore, subscriber units 30 may be computers capable of transmitting email messages, video signals or facsimile-signal and, to name a few.

Hoe abonnee-eenheden 30 fysiek spraak en/of data overdragen naar en spraak en/of data ontvangen van satellieten 20 is bekend aan deskundigen. In de voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, communiceert abonnee-eenheid 30 met satelliet 20 met gebruikmaking van een gelimiteerd gedeelte van het elektromagnetische spectrum dat verdeeld is in verscheidene kanalen. De kanalen zijn bij voorkeur L-band, K-band, S-band frequentiekanalen of een combinatie daarvan, maar kunnen Frequentie Verdeling Meervoudige Toegang (Frequency Division Multiple Acces, FDMA) en/of Tijd Verdeling Meervoudige Toegang (Time Division Multiple Acces, TDMA) en/of Code Verdeling Meervoudige Toegang (Code Division Multiple Acces, CDMA) communicatie betreffen of een combinatie daarvan. Andere werkwijzen kunnen gebruikt worden zoals bekend aan de deskundige.How subscriber units 30 physically transmit speech and / or data to and receive speech and / or data from satellites 20 is known to those skilled in the art. In the preferred embodiment of the present invention, subscriber unit 30 communicates with satellite 20 using a limited portion of the electromagnetic spectrum which is divided into several channels. The channels are preferably L-band, K-band, S-band frequency channels or a combination thereof, but may be Frequency Division Multiple Access (FDMA) and / or Time Division Multiple Access (TDMA) ) and / or Code Division Multiple Access (CDMA) communication or a combination thereof. Other methods can be used as known to the skilled person.

Basisstation 40 communiceert met en bestuurt satellieten 20 via satelliet 22. Er kunnen meerder basisstations 40 zijn. geplaatst in verschillende gebieden op de aarde. Er kan bijvoorbeeld een basisstation geplaatst zijn in Honolulu, een verder basisstation in Los Angeles en een verder basisstation in Washington, D.C. Basisstations 40 kunnen satellietsignaleringscommando's verschaffen aan satelliet 22 zodat satellieten 22 en 20 hun juiste plaats in hun omloopbaan behouden en andere essentiële huishoudtaken verrichten. Basisstations 40 kunnen daarnaast verantwoordelijk zijn voor het ontvangen van spraak en/of data van satellieten 20. Hoe basisstation 40 fysiek communiceert (bijvoorbeeld gespreid spectrum) met satellieten 22 en 20 en/of abonnee-eenheden 30 is bekend aan de deskundigen.Base station 40 communicates with and controls satellites 20 via satellite 22. There may be multiple base stations 40. placed in different areas of the earth. For example, a base station may be located in Honolulu, a further base station in Los Angeles and a further base station in Washington, D.C. Base stations 40 may provide satellite signaling commands to satellite 22 so that satellites 22 and 20 maintain their proper orbit and perform other essential household tasks. Base stations 40 may additionally be responsible for receiving voice and / or data from satellites 20. How base station 40 physically communicates (e.g. spread spectrum) with satellites 22 and 20 and / or subscriber units 30 is known to those skilled in the art.

Fig. 2 toont een voorbeeld van een zeer vereenvoudigd diagram van satelliet 20 of 22. Satelliet 20 omvat ten minste twee transceivers 30, processor 34 en geheugen 36. Sommige transceivers 30 van satelliet 20 zijn in staat tot het zenden en ontvangen van satellietbesturings-informatie van satelliet 22, terwijl andere transceivers in staat zijn tot het zenden en ontvangen van gebruikersinformatie (bijvoorbeeld spraak, fax en/of data) van andere naburige satellieten 20, abonnee-eenheden 30 en basisstations 40. Sommige transceivers 30 van satelliet 22 zijn in staat tot het zenden en ontvangen van satellietbesturings-informatie van satelliet 22 en van basisstation 40. Processor 34 bestuurt het gehele bedrijf van satelliet 20. 22 en kan verantwoordelijk zijn voor het uitvoeren van softwaretoepassingsprogramma's. Geheugen 36 slaat de softwareprogramma’s op, die uitgevoerd worden door processor 34. Hoewel één processor 34 en één geheugeneenheid 36 getoond zijn in Fig. 2, begrijpen de deskundigen dat meer dan één processor en geheugen gebruikt kan worden in satelliet 20 en 22. Het aantal proces-soren en de omvang van het geheugen is niet belangrijk voor de onderhavige uitvinding.Fig. 2 shows an example of a very simplified diagram of satellite 20 or 22. Satellite 20 includes at least two transceivers 30, processor 34 and memory 36. Some transceivers 30 from satellite 20 are capable of transmitting and receiving satellite control information from satellite 22, while other transceivers are capable of transmitting and receiving user information (e.g., voice, fax and / or data) from other neighboring satellites 20, subscriber units 30 and base stations 40. Some transceivers 30 from satellite 22 are capable of transmitting and receiving satellite control information from satellite 22 and from base station 40. Processor 34 controls the entire operation of satellite 20. 22 and may be responsible for running software application programs. Memory 36 stores the software programs executed by processor 34. Although one processor 34 and one memory unit 36 are shown in FIG. 2, those skilled in the art understand that more than one processor and memory can be used in satellites 20 and 22. The number of processors and the size of the memory is not important to the present invention.

De voordelen van de onderhavige uitvinding betreffen het elimineren van de noodzaak om kruisverbindingen van satellieten in een lage aarde-omloopbaan te gebruiken om besturingsinformatie te verschaffen aan andere satellieten in een lage aarde-omloopbaan. Een ander voordeel is dat slechts één sprong nodig is om satellietbesturingsinforma-tie over te dragen van satelliet 22 naar satelliet 20. Daardoor kunnen satellietbesturingscommando’s de bepaalde satelliet in een lage aarde-omloopbaan veel sneller bereiken. Een verder voordeel is dat bandbreedte, die eerder gebruikt werd voor besturingsinformatie, overgedragen kan worden door satelliet 22, wat meer bandbreedte toelaat voor inkomsten opbrengend verkeer.The advantages of the present invention concern the elimination of the need to use cross-links of satellites in a low earth orbit to provide control information to other satellites in a low earth orbit. Another advantage is that only one jump is required to transfer satellite control information from satellite 22 to satellite 20. This allows satellite control commands to reach the particular satellite in a low Earth orbit much faster. A further advantage is that bandwidth previously used for control information can be transmitted by satellite 22, allowing more bandwidth for revenue generating traffic.

Overeenkomstig is het de bedoeling van de bijgevoegde conclusies alle modificaties van de uitvinding te omvatten die binnen de ware geest en reikwijdte van de uitvinding vallen. De volgende combinaties zijn bijvoorbeeld mogelijk: geosynchrone satelliet 22. welke communiceert met satellieten 20 in lage of middelhoge aarde-omloopbanen, of satelliet 22 in middelhoge aarde-omloopbaan. welke communiceert met satellieten 20 in een lage aarde-omloopbaan.Accordingly, it is the object of the appended claims to include all modifications of the invention that fall within the true spirit and scope of the invention. For example, the following combinations are possible: geosynchronous satellite 22. which communicates with satellites 20 in low or medium earth orbits, or satellite 22 in medium earth orbits. which communicates with satellites 20 in a low earth orbit.

Claims

A space based communications system comprising: a first satellite (22) orbiting the earth at a first height; and a second satellite (20) coupled to the first satellite (22) via a telecommunications link that orbits the earth at a second height different from the first height, the first satellite (22) and the second satellite (22) satellite control information to transmit each other.

The space based communication system of claim 1, wherein the first satellite (22) is in a geosynchronous orbit around the Earth.

The space based communication system of claim 2, wherein the second satellite (20) is in a medium Earth-to-Earth orbit.

The space based communication system of claim 2, wherein the second satellite (20) is in a low earth orbit around the earth.

Space based communication system according to claim 1, wherein the telecommunication connection is a high frequency connection.

The space based communication system of claim 1, wherein the telecommunication connection is an optical connection.

The space based communications system of claim 1, further comprising: a base station (40) capable of transmitting and receiving first high frequency signals; and at least one subscriber unit (30) capable of transmitting and receiving second high-frequency signals; and wherein the first satellite (22) comprises: a first transceiver capable of receiving and transmitting the first high-frequency signals to the base station (40) and a second transceiver capable of receiving and transmitting third high-frequency signals to the second satellite (20); and wherein the second satellite (20) comprises: a first transceiver capable of receiving and transmitting the third high frequency signals to the first satellite (22) and a second transceiver capable of receiving and transmitting the second high frequency signals to the subscriber unit (30).

The space based communication system of claim 1, further comprising; a base station (40) capable of transmitting and receiving first high-frequency signals; and at least one subscriber unit (30) capable of transmitting and receiving second high-frequency signals; and wherein the first satellite (22) comprises: a first transceiver capable of receiving and transmitting the first high frequency signals to the base station (40) and a second transceiver capable of receiving and transmitting optical signals to the second satellite (20); and wherein the second satellite (20) comprises; a first transceiver capable of receiving and transmitting the optical signals to the first satellite (22) and a second transceiver capable of receiving and transmitting the second radio frequency signals to the subscriber unit (30).

The space based communications system of claim 1, further comprising: a base station (40) capable of transmitting and receiving optical signals; and at least one subscriber unit (30) capable of transmitting and receiving first high-frequency signals; and wherein the first satellite (22) comprises: a first transceiver capable of receiving and transmitting the optical signals to the base station (40) and a second transceiver capable of receiving and transmitting second high frequency signals to the second satellite (20); and wherein the second satellite (20) comprises: a first transceiver capable of receiving and transmitting the second high frequency signals to the first satellite (22) and a second transceiver capable of receiving and transmitting the first high frequency signals to the subscriber unit (30).

The space based communications system of claim 1, further comprising: a base station (40) capable of transmitting and receiving first optical signals; and at least one subscriber unit (30) capable of transmitting and receiving high-frequency signals; and wherein the first satellite (22) comprises: a first transceiver capable of receiving and transmitting the first optical signals to the base station (40) and a second transceiver capable of receiving and transmitting second optical signals to the second satellite (20); and wherein the second satellite (20) comprises: a first transceiver capable of receiving and transmitting the second optical signals to the first satellite (22) and a second transceiver capable of receiving and transmitting the high frequency signals to the subscriber unit (30).