NL1007685A1

NL1007685A1 - Hybride-constellatie-satellietcommunicatiesystemen en werkwijzen met efficiënte signalering en besturing.

Info

Publication number: NL1007685A1
Application number: NL1007685A
Authority: NL
Inventors: Keith Andrew Olds
Original assignee: Motorola Inc
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 1998-06-08
Also published as: GB9722726D0; JPH10285100A; CN1108669C; RU97121430A; FR2756992B1; FR2756992A1; ITRM970695A1; GB2320163A; BR9705489A; US5887257A; CA2222238A1; CN1190297A; IL121906A0; GB2320163B; KR19980063765A; DE19752876A1; IT1296120B1; TW444450B

Description

HYBRIDE-CONSTELLATIE-SATELLIETCOMMUNICATIESYSTEMEN EN WERKWIJZEN MET EFFICIËNTE SIGNALERING EN BESTURING

GEBIED VAN DE UITVINDING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op communicatiesystemen en, meer in het bijzonder, op systemen en werkwijzen voor het zenden en ontvangen van signalen tussen satellieten in communicatiesystemen.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

Er zijn significante voordelen verbonden aan het combineren van een constellatie van lage-aardbaan(LEO)-satellieten (LEO = Low Earth Orbit) en een constellatie van geosynchrone (GEO) satellieten om een globaal communicatiesysteem te verschaffen. Veel systemen uit de stand van de techniek zijn voorgesteld met gebruikmaking van één enkele constellatie en er zijn een aantal voorgesteld die twee of meer constellaties gebruiken.

In satellietcommunicatiesystemen zijn er in het algemeen twee klassen signaleringsdata die worden gebruikt voor het ondersteunen en besturen van de abonneediensten die door het systeem worden geboden. In-band-signalering wordt in het besturingskanaal gevoerd en is nauw met het dienstenkanaal verbonden. In het algemeen delen bijbehorende besturingskanalen dezelfde fysische bedrijfsmiddelen als de dienstenkanalen, zodat het gewoonlijk zeer lage-datasnelheids-kanalen zijn om overbelasting van de dienstenkanaal-bedrijfsmiddelen en verslechtering van de mogelijkheid van het systeem inkomsten te genereren te vermijden. Uit-band-signalering wordt gezonden met gebruikmaking van andere fysische bedrijfsmiddelen dan de bedrijfsmiddelen die worden gebruikt door de dienstenkanalen. Deze signaleringskanalen kunnen wel of niet signaleringsdata voeren die bij een actieve dienstensessie behoren.

Hybride systemen uit de stand van de techniek hebben beperkingen omdat deze systemen uit de stand van de techniek geen volledig gebruik hebben gemaakt van de sterkte en zwakten van elk constellatietype. De GEO-satellieten in de systemen zijn beperkt vanwege hun vaste positie. GEO-satellieten verschaffen een betere equatoriale bedekking maar hebben, hiermee verbonden, meer vertraging. Individuele LEO-satellie-ten hebben een beperkte bedekking vanwege hun relatief lage hoogte. LEO-constellaties verschaffen een betere niet-equatoriale bedekking en minder vertraging.

Wat nodig is, zijn een werkwijze en apparaat die deze beperkingen ondervangen en die het mogelijk maken dat efficiëntere en goedkopere satellietcommunicatiesystemen geconstrueerd kunnen worden.

KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

Figuur 1 toont een blokschema van een hybride-constellatie-satel-lietcommunicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 toont een blokschema van een abonnee-apparaat overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 3 toont een blokschema van een systeembesturingscentrum overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 4 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijven van een hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 5 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijven van een systeembesturingscentrum in een hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem, overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 6 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijven van abonnee-apparatuur in een hybride-constellatie-satelliet-communicatiesysteem volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 7 toont een blokschema van een GEO-satelliet overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 8 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijven van een eerste satelliet in een hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 9 toont een blokschema van een LEO-satelliet overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en

Figuur 10 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijven van een tweede satelliet in een hybride-constellatie-satel-lietcommunicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN EEN VOORKEURSUITVOERINGSVORM

De werkwijzen en systemen van de onderhavige uitvinding ondervangen deze beperkingen en maken het mogelijk om efficiëntere en goedkopere satellietcommunicatiesystemen te construeren. De werkwijze en het apparaat van de onderhavige uitvinding benutten de sterkten van elk constellatietype en vermijden veel van de zwakheden van elk individuele constellatietype. Een hybride constellatie van dit type vereist echter een coördinatie van diensten- en constellatiebesturing om deze voordelen te realiseren.

De werkwijze en het apparaat van de onderhavige uitvinding verschaffen een hybride satellietsysteem dat een efficiënt besturings- en signaleringssubsysteem omvat dat de door het systeem verschafte diensten efficiënt beheert. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bevat het hybride satellietsysteem een GEO-constel-latie en een LEO-constellatie. Vertragingsgevoelige diensten worden bijvoorbeeld over de LEO-constellatie gerouteerd, die weinig voort-plantingsvertraging heeft, en niet-vertragingsgevoelige diensten en signalering worden over de GEO-satellieten gerouteerd vanwege hun stabiliteit en in het algemeen grote capaciteit.

De werkwijze en het apparaat van de onderhavige uitvinding hebben ook andere voordelen. Eén voordeel is dat er geen inter-satellietver-bindingen zijn tussen de LEO- en de GEO-satellieten. De coördinatie tussen de twee constellaties wordt uitgevoerd zonder een directe intersatellietverbinding hiertussen. Een tweede voordeel is dat een getrapte-inzet-strategie kan worden gebruikt die het financiële prestatievermogen van het systeem verbetert.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding vindt de initiële verwerving en signalering altijd plaats via het hogere-vertragings-pad, dat kenmerkend een GEO-constellatie is. Bovendien zijn de diensten tussen de twee constellaties verdeeld volgens hun vertragingsgevoeligheid. Tijdsvertragingsgevoelige diensten worden bijvoorbeeld verschaft door de LEO-constellatie, en niet-tijdvertra- gingsgevoelige diensten worden verschaft door de GEO-constellatie. Ook wordt de coördinatie en besturing van de twee constellaties uitgevoerd in het systeembesturingscentrum (SCC). In alternatieve uitvoeringsvormen zou de reden voor het kiezen van een specifieke constellatie voor het verschaffen van diensten kunnen zijn dat het marginale prestatievermogen dan beter kan worden geëlimineerd of dat het prestatievermogen over bevolkte gebieden dan beter kan worden gekoppeld.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding is het systeembesturingscentrum (SCC = system control center) onderverdeeld in drie delen: het netwerkbesturingssysteem (NCS = network control system), het GEO-constellatie-besturingssysteem (GCS = GEO constellation control system) en het LEO-constellatie-besturings-systeem (LCS = LEO constellation control system). Het GCS en het LCS voeren traditionele satellietbeheerfuncties uit voor de twee satel-lietconstellaties. Het NCS bedrijft het netwerk en verschaft de diensten. De meeste NCS-functies zijn standaard netwerkbeheer- en dienstenbesturingsfuncties .

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding verschaft het SCC een unieke werkwijze om de signalering en diensten door het netwerk te sturen. Zoals hierboven is vermeld wordt bijna alle signalering over de GEO-constellatie gezonden, waardoor waarde-volle LEO-bedrijfsmiddelen worden bespaard voor inkomsten-genererende diensten. De LEO-bedrijfsmiddelen zijn waardevoller omdat ze vertra-gingsgevoelige diensten ondersteunen en daarom moeten de kanaalbe-drijfsmiddelen beschikbaar zijn om deze dienst op aanvraag te ondersteunen. Het NCS-deel van het SCC waarborgt tevens dat de correcte diensten op de LEO- en GEO-constellaties worden gerouteerd.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt een hogere waarde gehecht aan de LEO-bedrijfsmiddelen. Omdat de hogere waarde wordt gehecht aan de LEO-bedrijfsmiddelen, worden de systeembesturingskanalen ondersteund door de GEO-constellatie. Niet alleen worden hierdoor de minder tijdskritieke GEO-bedrijfsmiddelen gebruikt, maar er wordt tevens een stabielere besturingskanaalomgeving verschaft. De besturingskanalen worden door de abonnee-apparatuur (SE = subscriber equipment) gebruikt om toegang tot het netwerk te verkrijgen. De besturingskanalen worden door het systeem gebruikt om een SE te waarschuwen dat deze lopende dienstenaanvragen heeft. De relatieve stabiliteit van de GEO-satellieten is een significant voordeel ten opzichte van de LEO-satellieten. Omdat de locatie van de GEO-satellieten redelijk gefixeerd is, kan de SE gemakkelijk richtings-antennes gebruiken, kan gemakkelijk en nauwkeurig de voortplantings-vertraging naar de satelliet voorspellen en heeft niet te kampen met grote Doppler-verschuivingen in de satellietfrequentie. De SE moet voor al deze kwesties een oplossing zoeken als hij de LEO-satellieten voor systeemverwerving gebruikt.

Figuur 1 toont een blokschema van een hybride-constellatie-satel-lietcommunicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Constellaties kunnen bijvoorbeeld worden onderscheiden door het aantal satellieten en/of de hoogte waarop de satellieten zijn gepositioneerd. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat het hybride-constellatie-satel-lietcommunicatiesysteem 100 een constellatie van GEO-satellieten 110, een constellatie van LEO-satellieten 120, systeembesturingscentrum (SCC) l40 en abonnee-apparatuur (SE) 150. SCC 140 heeft drie voornaamste subsystemen: het NCS, LCS en GCS. In een voorkeursuitvoeringsvorm is het SCC 1^0 getoond als één enkele eenheid. De vakman zal herkennen dat de bewerkingen die zijn uitgevoerd door SCC 140 naar andere eenheden gedistribueerd zouden kunnen worden. De satellieten in elke constellatie zijn onderling verbonden via een netwerk van intersatelliet-verbindingen (ISL's = inter-satellite links), maar de twee constellaties zijn niet door ISL's verbonden. Het eerste type satellieten 110 is onderling verbonden met behulp van ISL 115 en is getoond in baan 117 boven het oppervlak van de aarde 130. Het tweede type satellieten 120 is onderling verbonden met behulp van ISL 125 en is getoond in baan 127·

Beide constellaties hebben verbindingen met de SE 150 via twee-wegs aarde-naar-ruimte-abonneeverbindingen, en met SCC 140 via twee-wegs aarde-naar-ruimte-besturingsverbindingen. Abonneeverbindingen 1^5 verschaffen dienstenkanalen tussen SE 150 en satellieten 120 in de LEO-constellatie. Abonneeverbindingen 155 van SE 150 naar satellieten 110 in de GEO-constellatie verschaffen dienstenkanalen en besturings-kanalen. Besturingsverbindingen 135 verschaffen dienstenkanalen tussen SE’s I5O en satellieten 120 in de LEO-constellatie. Besturingsverbindingen 105 van SE's 150 naar satellieten 110 in de GEO-constellatie verschaffen dienstenkanalen en besturingskanalen. De ISL's verschaffen een netwerk voor het voeren van diensten en besturingsdata overal op aarde of in de constellaties.

Het hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem 100 kan speciale klassen van SE's omvatten, maar deze speciale klassen van SE's zijn niet vereist voor de onderhavige uitvinding. Een speciale klasse van SE zou bijvoorbeeld een poort kunnen zijn die een onderlinge verbinding met een openbaar geschakeld telecommunicatienetwerk (PSTN) mogelijk maakt, maar de speciale eigenschappen van deze poort-SE's zijn niet belangrijk voor de onderhavige uitvinding. SE's kunnen vast of mobiel zijn. Aangezien mobiele SE’s zijn toegestaan in het systeem, kan het NCS mobiliteitsbeheersoftware omvatten die noodzakelijk is in een mobiel draadloos communicatiesysteem.

Figuur 2 toont een blokschema van een abonnee-apparaat overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Abonnee-apparatuur (SE) 150 omvat een zendontvangapparaat dat omvat: GEO-antenne 202, GEO-deplexer 204, GEO-ontvanger 206, schakelaar 210 voor het selecteren van duplexers, LEO-antennesysteem 212, LE0-duplexer 214, LEO-ontvanger 216, schakelaar 218 voor het selecteren van ontvangers, en zender 222. SE omvat tevens een processor die omvat: schakelaar 220 voor het selecteren van processoren, signalerings-processor 230, dienstprocessor 234, en besturingsprocessor 232, en gebruikersinterface 236. In een voorkeursuitvoeringsvorm is tenminste een tweekanaals-SE vereist. SE 150 omvat bijvoorbeeld twee antenne-systemen, een vaste GEO-antenne met hoge versterkingsfactor, en een tweebundelgestuurd LEO-antenne-subsysteem met lagere versterkingsfactor.

De GEO-antenne 202 wordt gebruikt voor het communiceren met satellieten 110 (figuur 1) en is gekoppeld met GEO-duplexer 204. GEO-duplexer 204 verschaft een afzonderlijke enkelvoudige-functiepoort voor de overdrachtsfunctie, een afzonderlijke enkelvoudige-functiepoort voor de ontvangfunctie, en een duale-functiepoort voor de anten-nefunctie. GEO-ontvanger 206 verschaft de noodzakelijke signaalomzet-ting om data aan de processoren te leveren. De GEO-ontvanger 206 is permanent verbonden met de signaleringsprocessor 230. De signalerings-processor 230 verwerkt data die worden gebruikt om signaleringsdiensten te verschaffen.

Het LEO-antennesysteem 212 wordt gebruikt om te communiceren met satellieten 120 (figuur 1) en is gekoppeld met LEO-duplexer 214. LE0-duplexer 214 is een driepoort-inrichting die zowel voor het scheiden als combineren van de zend- en ontvangfuncties wordt gebruikt. Eén poort aan de LEO-duplexer 214 is verbonden met het LEO-antennesysteem 212. Een tweede poort is verbonden met de schakelaar 210, en een derde poort is verbonden met de LEO-ontvanger 216. De schakelaar 210 verbindt de zender 222 met een willekeurige van de duplexers. De schakelaar 210 is ook gekoppeld met de besturingsprocessor 232, die bepaalt wanneer de schakelaar 210 schakelt. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt één enkele zender gebruikt, en de zender 222 wordt tussen GE0-duplexer 204 en LEO-duplexer 214 geschakeld. In een voorkeursuitvoeringsvorm liggen de LEO- en GEO-zendfrequenties dicht bij elkaar, en één enkele HF-sectie- en vermogensversterker wordt bedreven met beide constellaties.

De zender 222 is ook gekoppeld met de schakelaar 220, die wordt gebruikt voor het selecteren van ofwel signaleringsprocessor 230 ofwel dienstprocessor 234. De schakelaar 220 wordt gebruikt om te selecteren welk type signalen moet worden gezonden. In het ene geval worden signalen die diensteninformatie bevatten geselecteerd, en in een ander geval worden signalen die signaleringsinformatie bevatten geselecteerd .

De schakelaar 218 heeft twee ingangspoorten die met GEO-ontvanger 206 en LEO-onvanger 216 zijn verbonden. De schakelaar 218 heeft één enkele uitgangspoort die met de dienstprocessor 234 is verbonden. De dienstprocessor 234 wordt gebruikt voor het verwerken van diensteninformatie van ofwel de GEO-ontvanger 206 ofwel de LEO-ontvanger 216. De besturingsprocessor 232 wordt gebruikt voor het besturen van de schakeltoestand voor de schakelaar 218. De besturingsprocessor 232 is gekoppeld met de signaleringsprocessor 230 en de dienstprocessor 234. De gebruikersinterface 236 is gekoppeld met de dienstprocessor 234.

Figuur 3 toont een blokschema voor een systeembesturingscentrum overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Systeembesturingscentrum 140 omvat: GEO-antenne 302, GE0-duplexer 304, GEO-ontvanger 306, schakelaar 310 voor het selecteren van duplexers, LEO-antennesysteem 312, LEO-duplexer 314, LEO-ontvanger 316, schakelaar 318 voor het selecteren van ontvangers, zender 322, schakelaar 320 voor het selecteren van processoren, signaleringsprocessor 330, dienstprocessor 334, en besturingsprocessor 332. In een voorkeursuitvoeringsvorm is tenminste eer. tweekanaals-SCC vereist. SCO 140 omvat bijvoorbeeld twee antennesvstemen. Het eerste zou een GE0- antennesubsysteem kunnen zijn met tenminste twee vaste GEO-antennes met hoge versterkingsfactor, en het tweede zou een bundelgestuurde LEO-antenne met lagere versterkingsfactor kunnen zijn. GEO-antenne 302 wordt gebruikt voor het communiceren met satellieten 110 (figuur 1) en is gekoppeld met GEO-duplexer 304. GEO-duplexer 304 verschaft afzonderlijke enkelvoudige-functiepoorten voor de zendfunctie, een afzonderlijke enkelvoudige-functiepoort voor de ontvangfunctie en een duale-functiepoort voor de antennefunctie. GEO-ontvanger 306 verschaft de noodzakelijke signaalconversie om data aan de processoren te verschaffen. GEO-ontvanger 306 is gekoppeld met de signaleringsprocessor 330. De signaleringsprocessor 330 verwerkt data die worden gebruikt voor het verschaffen van signaleringsdiensten.

Het LEO-antennesysteem 312 wordt gebruikt voor het communiceren met satellieten 120 (figuur 1) en is gekoppeld met LEO-duplexer 314-LEO-duplexer 314 is een driepoorts-inrichting die wordt gebruikt zowel voor het scheiden als voor het combineren van de zend- en ontvangfunc-ties. Eén poort op LEO-duplexer 314 is verbonden met het LEO-antenne-systeem 312. Een tweede poort is verbonden met de schakelaar 310, en een derde poort is verbonden met LEO-ontvanger 316. De schakelaar 310 wordt gebruikt om de zender 322 met een van de duplexers te verbinden. De schakelaar 310 is tevens gekoppeld met de besturingsprocessor 332 die bepaalt wanneer de schakelaar 310 schakelt. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt één enkele zender gebruikt, en de zender 322 wordt tussen de GEO-duplexer 304 en de LEO-duplexer 314 geschakeld. In een voorkeursuitvoeringsvorm liggen de LEO- en GEO-zendfrequenties dicht bij elkaar, en één enkele HF-sectie- en vermogensversterker wordt bedreven met beide constellaties.

De zender 322 is ook gekoppeld met de schakelaar 320, die wordt gebruikt voor het selecteren van ofwel de signaleringsprocessor 330 ofwel de dienstprocessor 334. De schakelaar 320 wordt gebruikt om te selecteren welk type signalen gezonden moet worden. In het ene geval worden signalen die diensteninformatie bevatten geselecteerd, en in een ander geval worden signalen die signaleringsinformatie bevatten geselecteerd.

De schakelaar 318 heeft twee ingangspoorten die zijn verbonden met de GEO-ontvanger 306 en de LEO-ontvanger 316. De schakelaar 318 heeft één enkele uitgangspoort die is verbonden met de dienstprocessor 334. De dienstprocessor 334 verwerkt diensteninformatie van ofwel de GEO-ontvanger 306 ofwel de LEO-ontvanger 316. De besturingsprocessor 332 bestuurt de schakel toestand voor de schakelaar 318. De besturingsprocessor 332 is gekoppeld met de signaleringsprocessor 330 en de dienstprocessor 334.

Figuur 4 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijven van een hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De werkwijze 400 start met stap 402. In stap 4θ4 wordt een GE0-satelliet gebruikt voor het verschaffen van een besturingskanaal voor initiële verwervings- en signaleringsdiensten voor een abonnee-appa-raat. In stap 406 vraagt een abonnee-apparaat door middel van de GE0-satelliet diensten aan via het besturingskanaal dat voorheen is verschaft.

In stap 408 selecteert een systeembesturingscentrum of er tenminste één GEO-satelliet of een aantal LEO-satellieten moet worden gebruikt voor een communicatiekanaal, op basis van de aangevraagde diensten.

In stap 410 is een eerste communicatiekanaal voor niet-tijdver-tragingsgevoelige diensten tussen twee van de abonnee-apparaten verschaft met gebruikmaking van tenminste één GEO-satelliet, wanneer de abonnee-apparatuur het communicatiekanaal voor de niet-tijdvertra-gingsgevoelige diensten aanvraagt.

In stap 4l2 is een tweede communicatiekanaal voor tijdvertra-gingsgevoelige diensten tussen twee van de abonnee-apparaten verschaft met gebruikmaking van een aantal LEO-satellieten, wanneer de abonnee-apparatuur het communicatiekanaal voor de ti jdvertragingsgevoelige diensten aanvraagt.

Een voorbeeldsysteem zou kunnen werken zoals hieronder wordt beschreven. Een SE bewaakt downlink-kanalen van een lokale GEO-satelliet. Een lokale GEO-satelliet is er een binnen het gezichtsveld van een GEO-antenne op een SE. Een oorsprongs-SE zendt een bericht over een willekeurig toegankelijk kanaal. Een willekeurig toegankelijk kanaal kan bijvoorbeeld een protocol gebruiken dat het de SE mogelijk maakt communicatie met een satelliet tot stand te brengen zonder voorheen samen ontstaan te zijn met andere SE's of met andere satellieten. Een willekeurig toegankelijk kanaal is één van veel kanalen die tot stand kan worden gebracht tussen een GEO-satelliet en een SE.

Vervolgens ontvangt een GEO-satelliet een bericht en verwerkt dit. De GEO-satelliet zou kunnen bepalen of het bericht correct is verwerkt. Als het bericht niet correct is verwerkt, zou het voorbeeldbedrijf eindigen.

Wanneer het bericht correct is verwerkt, zou de lokale GEO-satelliet een bevestigingsbericht terug kunnen zenden naar de oorsprongs-SE en zendt het bericht naar het netwerkbesturingssysteem-deel van SCO.

Wanneer het systeembesturingscentrum het gezonden bericht ontvangt, zou het het bericht kunnen verwerken om de inhoud van het bericht te bepalen. Als de oorsprongs-SE geen geldige abonnee is, dan wordt een bericht naar de oorsprongs-SE teruggezonden door de lokale GEO-satelliet, en de verwerking eindigt. Dit bericht zou bijvoorbeeld een toegangsweigeringsbericht kunnen zijn.

Als is bevestigd dat de oorsprongs-SE een geldige abonnee is, dan lokaliseert het SCO de bestemmings-SE en zendt een informatieverzoek naar de GEO-satelliet die lokaal is voor de bestemmings-SE. Het informatieverzoek wordt gezonden met gebruikmaking van GEO-satellieten en intersatellietverbindingen als de bestemmings-SE zich niet binnen het gezichtsveld bevindt van de GEO-satelliet die lokaal is voor de oorsprongs-SE.

Vervolgens zou de bestemmings-SE het informatieverzoek kunnen ontvangen en op het informatieverzoek kunnen reageren. Een bestemmings-SE kan bijvoorbeeld reageren met een niet-beschikbaar- bericht of een gereed-bericht. De bestemmings-SE zou een reactiebericht kunnen zenden naar de GEO-satelliet die lokaal is voor de bestemmings-SE. De reactie wordt door middel van de lokale GEO-satelliet met behulp van GEO-satellieten en inter-satellietverbindingen naar het systeembesturingscentrum gezonden als de bestemmings-SE zich niet binnen het gezichtsveld van het systeembesturingscentrum bevindt of zich niet binnen het gezichtsveld van de GEO-satelliet bevindt die lokaal is voor de oorsprongs-SE.

Verdergaand met het voorbeeld zou het systeembesturingscentrum kunnen bepalen of de aangevraagde diensten vertragingsgevoelig zijn. Als de aangevraagde diensten niet vertragingsgevoelig zijn, dan worden de aangevraagde diensten verschaft door de GEO-satellieten en intersatellietverbindingen, en het voorbeeldproces eindigt.

Wanneer wordt bepaald dat de aangevraagde diensten vertragingsgevoelig zijn, dan bepaalt het systeembesturingscentrum de beste LEO- satellieten die gebruikt moeten worden en selecteert de beste kanalen die gebruikt moeten worden. Bovendien bepaalt het SCC de beste routering die gebruikt moet worden. SCC zendt tevens informatie naar de LEO-satellieten. Deze informatie zou bijvoorbeeld routeringsinformatie kunnen bevatten die gebruikt moet worden door de LEO-satellieten.

Vervolgens zou het systeembesturingscentrum berichten naar zowel de oorsprongs- als bestemmings-SE's kunnen zenden. Deze berichten bevatten informatie over welke LEO-satelliet gebruikt moet worden en welk kanaal gebruikt moet worden. Zowel de bestemmings-SE als de oorsprongs-SE zouden communicatieverbindingen met LEO-satellieten tot stand kunnen brengen. Informatie wordt dan tussen de oorsprongs-SE en de bestemmings-SE uitgewisseld met gebruikmaking van LEO-satellieten en intersatellietverbindingen zoals vereist.

Wanneer een van de SE’s bepaalt dat de LEO-satelliet die hij voor het kanaal gebruikt, uit het zicht verdwijnt, dan is een doorschakeling naar een andere LEO-satelliet vereist. SE zou een doorschakelbe-richt naar het SCC kunnen zenden. In een voorkeursuitvoeringsvorm zou het bericht via de LEO-satellieten gezonden kunnen worden. In een alternatieve uitvoeringsvorm zou het doorschakel-aanvraagbericht via de GEO-satellieten gezonden kunnen worden.

Vervolgens zou het systeembesturingscentrum het doorschakel-aanvraagbericht kunnen ontvangen en een nieuw te gebruiken LEO-satelliet en een nieuw te gebruiken kanaal kunnen bepalen. Dan zendt het systeembesturingscentrum berichten naar beide SE's om de SE's over de veranderingen te informeren. Het systeembesturingscentrum moet de SE die de doorschakeling aanvroeg informeren welke nieuwe satelliet en welk nieuw kanaal deze moet gebruiken. Het systeembesturingscentrum informeert ook de andere SE over de routeringsveranderingen.

Het voorbeeldbedrijf gaat verder met tijdvertragingsgevoelige diensten die gehandhaafd blijven tot een beëindigingsaanvraag is gedaan. Het systeembesturingscentrum zou een beëindigingsbericht van ofwel de oorsprongs-SE ofwel de bestemmings-SE kunnen ontvangen. Ook zou het systeembesturingscentrum kunnen bepalen of er een noodzaak is om beëindigingsberichten naar de SE's te zenden. De oorsprongs-SE kan bijvoorbeeld een beëindigingsbericht zenden wanneer alle informatie die hij naar de bestemmings-SE wilde zenden is gezonden. Ook kan de bestemmings-SE bepalen dat hij niet langer informatie hoeft uit te wisselen met de oorsprongs-SE, en hij zendt een beëindigingsbericht naar het systeembesturingscentrum. Bovendien kan het systeembestu-ringscentrum ervoor verantwoordelijk zijn te bepalen of een beëindi-gingsbericht gezonden moet worden omdat er een netwerkprobleem is. Een beëindigingsbericht zou gebruikt kunnen worden om de verwerking in de bij wijze van voorbeeld gegeven bedrijfswerkwijze te eindigen.

Figuur 5 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijf van een systeembesturingscentrum in een hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. Werkwijze 500 start met stap 502. In stap 504 ontvangt het systeembesturingscentrum een aanvraag van een oorsprongs-abonnee-apparaat voor het tot stand brengen van een communicatiekanaal tussen het oorsprongs-abonnee-apparaat en een bestem-mings-abonnee-apparaat. In stap 506 bepaalt het systeembesturingscentrum of de aanvraag tijdvertragingsgevoelige diensten vereist.

Wanneer stap 506 onjuist is, vertakt de werkwijze 500 naar stap 510, waarin het systeembesturingscentrum een communicatiekanaal voor niet-tijdvertragingsgevoelige diensten verschaft tussen de oorsprongs-abonnee-apparatuur en de bestemmings-abonnee-apparatuur met gebruikmaking van een aantal GEO-satellieten.

Wanneer stap 506 waar is, vertakt de werkwijze 500 naar stap 520 waarin het systeembesturingscentrum een communicatiekanaal voor tijd-vertragingsgevoelige diensten verschaft tussen de oorsprongs-abonnee-apparatuur en de bestemmings-abonnee-apparatuur met gebruikmaking van tenminste één LEO-satelliet.

Bovendien maakt het systeembesturingscentrum gebruik van tenminste één van de GEO-satellieten voor het verschaffen van een bestu-ringskanaal voor initiële verwervings- en signaleringsdiensten voor de oorsprongs-abonnee- en de bestemmings-abonnee-apparatuur. Ook bewaakt het systeembesturingscentrum het besturingskanaal en het communicatiekanaal .

In een voorbeeldsysteem zou het bedrijf zoals hieronder beschreven kunnen zijn. Het systeembesturingscentrum bewaakt de downlink-kanalen van een lokale GEO-satelliet. Een lokale GEO-satelliet is er een binnen het gezichtsveld van een GEO-antenne op het systeembesturingscentrum. Een oorsprongs-SE zou een bericht over een willekeurig toegankelijk kanaal naar een systeembesturingscentrum kunnen zenden.

Vervolgens zou een systeembesturingscentrum het bericht kunnen ontvangen van de GEO-satelliet en verwerkt dit. Het systeembesturings- centrum zou kunnen bepalen of de oorsprongs-SE een geldige abonnee is. Als de oorsprongs-SE geen geldige abonnee is, dan wordt een bericht teruggezonden naar de oorsprongs-SE door de lokale GEO-satelliet. Dit bericht zou bijvoorbeeld een toegangsweigeringsbericht kunnen zijn.

Wanneer is bevestigd dat de oorsprongs-SE een geldige abonnee is, zou het systeembesturingscentrum de bestemmings-SE kunnen lokaliseren en kunnen bepalen of deze beschikbaar is. De SCC kan bijvoorbeeld een actief verbindingsbestand controleren om te bepalen of de bestemmings-SE bezet is. Als de bestemmings-SE bezet is, dan kan een bezet-bericht via de lokale GEO-satellieten naar de oorsprongs-SE worden gezonden. Als de bestemmings-SE niet bezet is, dan zendt het SCC een oproep-instelbericht naar de bestemmings-SE via de GEO-satelliet die lokaal is voor de bestemmings-SE. Dan zou het systeembesturingscentrum het oproep-instelbericht naar de bestemmings-SE kunnen sturen met gebruikmaking van de GEO-satellieten en de intersatellietverbindingen.

Het systeembesturingscentrum zou dan de reactie op het oproep-instelbericht van de bestemmings-SE via de GEO-satellieten kunnen ontvangen. Een bestemmings-SE zou bijvoorbeeld kunnen reageren met een niet-beschikbaar-bericht of een gereed-bericht. De reactie zou naar het systeembesturingscentrum gezonden kunnen worden door de lokale GEO-satelliet met gebruikmaking van de GEO-satellieten en de intersatellietverbindingen als de bestemmings-SE zich niet binnen het gezichtsveld van het systeembesturingscentrum bevindt of zich niet binnen het gezichtsveld van de GEO-satelliet bevindt die lokaal is voor de oorsprongs-SE. Als een niet-beschikbaar-bericht wordt ontvangen of als er geen bericht wordt ontvangen van de bestemmings-SE, dan zendt het SCC het niet-beschikbaar-bericht naar de oorsprongs-SE en eindigt de sessie.

Het voorbeeldbedrijf gaat verder als er een gereed bericht is ontvangen. Dan zou het systeembesturingscentrum kunnen bepalen of de aangevraagde diensten vertragingsgevoelig zijn. Als de aangevraagde diensten niet vertragingsgevoelig zijn, verschaft het systeembesturingscentrum de aangevraagde dienst met gebruikmaking van de GEO-satellieten en de intersatellietverbindingen, en het voorbeeldbedrijf zou eindigen.

Wanneer is bepaald dat de aangevraagde diensten vertragingsgevoelig zijn, zou het systeembesturingscentrum de beste LEO-satellieten die gebruikt moeten worden kunnen bepalen, en selecteert de beste kanalen die gebruikt moeten worden. Bovendien zou het systeembestu-ringscentrum de beste routering die gebruikt moet worden kunnen bepalen en de informatie naar de LEO-satellieten kunnen zenden. Deze informatie zou bijvoorbeeld routeerinformatie kunnen bevatten die gebruikt moet worden door de LEO-satellieten.

Vervolgens zou het systeembesturingscentrum berichten naar zowel de oorsprongs- als bestemmings-SE's kunnen zenden. Deze berichten bevatten informatie over welke LEO-satelliet gebruikt moet worden en welk kanaal gebruikt moet worden. Het systeembesturingscentrum zou de bestemmings-SE, de oorsprongs-SE, de LEO-satellieten en de communicatieverbindingen tussen de LEO-satellieten kunnen bewaken terwijl informatie wordt uitgewisseld tussen de oorsprongs-SE en de bestemmings-SE.

Als het systeembesturingscentrum een doorschakelaanvraag ontvangt van een van de SE’s, zou het systeembesturingscentrum een nieuwe LEO-satelliet en kanaal om te gebruiken kunnen bepalen. In een voorkeursuitvoeringsvorm zou het bericht via de LEO-satellieten gezonden kunnen worden. In een alternatieve uitvoeringsvorm zou het doorschakel-aan-vraagbericht via de GEO-satellieten gezonden kunnen worden. Dan zou het systeembesturingscentrum berichten naar beide SE's kunnen zenden om de SE's te informeren over de veranderingen. Het systeembesturingscentrum moet de SE die de doorschakeling aanvroeg informeren welke nieuwe satelliet en welk nieuw kanaal moeten worden gebruikt. Het systeembesturingscentrum informeert tevens de andere SE over de route-ringsveranderingen.

Als de tijdvertragingsgevoelige diensten worden gehandhaafd, gaat het systeembesturingscentrum verder met het bewaken van de SE's en de satellieten. Het systeembesturingscentrum zou een beëindigingsbericht van ofwel de oorsprongs-SE ofwel de bestemmings-SE kunnen ontvangen. Het systeembesturingscentrum zou ook kunnen bepalen of er een noodzaak is om beëindigingsberichten naar de SE's te zenden. De oorsprongs-SE kan bijvoorbeeld een beëindigingsbericht zenden wanneer alle informatie die hij naar de bestemmings-SE wilde zenden is gezonden. Ook kan de bestemmings-SE bepalen dat hij niet langer informatie hoeft uit te wisselen met de oorsprongs-SE, en zendt hij een beëindigingsbericht naar het systeembesturingscentrum. Bovendien kan het systeembesturingscentrum verantwoordelijk zijn om te bepalen of een beëindigingsbericht moet worden gezonden omdat er een netwerkprobleem bestaat.

In reactie op een beëindigingsbericht zou het systeembesturings-centrum de SE's van het actieve verbindingsbestand kunnen verwijderen, een oproep-record tot stand kunnen brengen, de vereiste facturerings-informatie kunnen bepalen, en de bedrijfsmiddelen die gebruikt werden vrijgeven. Een beëindigingsbericht zou gebruikt kunnen worden om het bedrijf in het voorbeeldsysteem te beëindigen.

Figuur 6 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijven van abonnee-apparatuur in een hybride-constellatie-satelliet-communicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De werkwijze 600 start met stap 602. In stap 604 zendt een oorsprongs-abonnee-apparaat een aanvraag voor een communicatiekanaal tussen het oorsprongs-abonnee-apparaat en een bestem-mings-abonnee-apparaat. De aanvraag kan zijn voor niet-tijdsvertra-gingsgevoelige diensten of tijdvertragingsgevoelige diensten. In stap 606 ontvangt de abonnee-apparatuur instelinformatie om het communicatiekanaal tot stand te brengen. In stap 608 is het communicatiekanaal voor niet-tijdvertragingsgevoelige diensten, daarom communiceert de abonnee-apparatuur met een GEO-satelliet met gebruikmaking van de instelinformatie. In stap 610 is het communicatiekanaal voor tijdver-tragingsgevoelige diensten, dus de abonnee-apparatuur communiceert met een LEO-satelliet met gebruikmaking van de instelinformatie. De werkwijze 600 eindigt in stap 620.

Bovendien wordt tenminste één GEO-satelliet gebruikt voor het verschaffen van een besturingskanaal voor initiële verwervings- en signaleringsdiensten voor de oorsprongs-abonnee- en de bestemmings-abonnee-apparatuur. De abonnee-apparatuur kan tevens het besturingskanaal en het communicatiekanaal bewaken.

De abonnee-apparatuur kan op een grote verscheidenheid aan manieren worden bedreven wanneer deze in een hybride-constellatie-satel-lietcommunicatiesysteem wordt gebruikt. Een aantal van deze bedrijfs-werkwijzen worden hieronder beschreven. SE's 150 kunnen downlink-kana-len van een lokale GEO-satelliet bewaken. Een lokale GEO-satelliet is een satelliet binnen het gezichtsveld van de GEO-antenne 202 (figuur 2) op SE 150 (figuur 1). Een SE kan bepalen dat hij een communicatiekanaal naar een ander abonnee-apparaat tot stand moet brengen. Deze oorsprongs-SE zendt een bericht via een willekeurig toegankelijk kanaal. Een willekeurig toegankelijk kanaal is een van veel kanalen die tot stand gebracht kunnen worden tussen een GEO-satelliet en een SE. Het bericht bevat informatie over het type dienst dat wordt aangevraagd en identificatie van de bestemmings-SE.

De oorsprongs-SE kan een ontvangstbevestiging van het SCC ontvangen en wachten tot het SCC reageert met aanvullende informatie. Terwijl de SE wacht, lokaliseert het SCC de bestemmings-SE en bepaalt of deze wel of niet bezet is en stelt deze in voor het ontvangen van meer informatie.

De oorsprongs-SE kan een bericht ontvangen. In dit geval zou het bericht de reactie kunnen bevatten op een aanvraag voor het tot stand brengen van een communicatieverbinding met een bestemmings-SE, of het bericht zou informatie kunnen bevatten over het tot stand brengen van een communicatieverbinding met een specifieke satelliet. Het bericht zou tevens ontvangen kunnen worden door een bestemmings-SE. In dit geval zou het bericht een informatieverzoek kunnen bevatten dat werd gezonden door een oorsprongs-SE, of het bericht zou informatie kunnen bevatten over het tot stand brengen van een communicatieverbinding met een specifieke satelliet.

De SE kan een communicatiekanaal tot stand brengen met de specifieke satelliet die hiervoor was bepaald door het SCC. Zowel de oorsprongs- als de bestemmings-SE werken zoals geïnstrueerd. Als het SCC de SE's instrueerde om communicatieverbindingen met LEO-satellie-ten tot stand te brengen, dan wordt de abonneeverbinding 145 (figuur 1) tot stand gebracht door de oorsprongs-SE en een andere abonneeverbinding 145 wordt tot stand gebracht door de bestemmings-SE. Als het SCC de SE's instrueerde om communicatieverbindingen met GEO-satellie-ten tot stand te brengen, dan wordt de abonneeverbinding 155 (figuur 1) tot stand gebracht door de oorsprongs-SE, en een andere abonneeverbinding 155 wordt tot stand gebracht door de bestemmings-SE.

Nadat zowel de bestemmings-SE als de oorsprongs-SE communicatieverbindingen tot stand brengen met de geschikte satellieten, kan informatie worden uitgewisseld tussen de oorsprongs-SE en de bestemmings-SE. Als de informatie vertragingsgevoelig is, dan wordt de informatie uitgewisseld met gebruikmaking van LEO-satellieten en inter-satellietverbindingen, zoals vereist. Als de informatie niet vertragingsgevoelig is, dan wordt de informatie uitgewisseld met gebruikmaking van GEO-satellieten en intersatellietverbindingen zoals vereist.

Zowel de oorsprongs- als bestemmings-SE kunnen LEO-satellieten bewaken om te waarborgen dat de abonneeverbindingen 145 niet verbroken worden als gevolg van beweging tussen de satellieten en de SE's. Als een van de SE's bepaalt dat de LEO-satelliet die hij gebruikt voor het kanaal, uit het zicht beweegt, dan concludeert de SE dat een doorschakeling naar een andere LEO-satelliet vereist is. De SE zendt een door-schakelbericht naar het SCC. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het bericht via de LEO-satellieten gezonden. In een alternatieve uitvoeringsvorm zou het doorschakel-aanvraagbericht via de GEO-satellieten gezonden kunnen worden.

De SE kan wachten tot het systeembesturingscentrum reageert met de doorschakelinformatie, die een nieuw te gebruiken LEO-satelliet en een nieuw te gebruiken kanaal bevat. Beide SE's kunnen berichten ontvangen om hen te informeren over de veranderingen die nodig zijn voor de doorschakeling. Het systeembesturingscentrum moet de SE die de doorschakeling aanvroeg informeren welke nieuwe satelliet en welk nieuw kanaal deze moet gebruiken. Het systeembesturingscentrum informeert ook de andere SE over de routeringsveranderingen. De SE kan de nieuwe verbinding zoals geïnstrueerd tot stand brengen en de bedrijfsmiddelen die in de oude verbinding werden gebruikt vrijgeven.

Diensten kunnen worden gehandhaafd totdat er een bestemmingsaan-vraag is gedaan. Communicatiedienstendata worden uitgewisseld tussen een oorsprongs-SE en een bestemmings-SE. Als voorbeeld zou, bij een éénwegs-data-overdracht, een bestemmings-SE geïnstrueerd kunnen worden om geen data te zenden.

Ofwel de oorsprongs-SE ofwel de bestemmings-SE kunnen bepalen of er een noodzaak is om beëindigingsberichten naar het SCC te zenden. De oorsprongs-SE kan bijvoorbeeld een beëindigingsbericht zenden wanneer alle informatie die hij naar de bestemmings-SE wilde zenden, is gezonden. Ook kan de bestemmings-SE bepalen dat hij niet langer informatie hoeft uit te wisselen met de oorsprongs-SE, en hij zendt een beëindigingsbericht naar het systeembesturingscentrum.

De SE kan een beëindigingsbericht naar het SCC zenden. Als dit plaatsvindt, geeft het SCC bedrijfsmiddelen die gebruikt werden vrij en verwijdert de SE's uit het actieve verbindingsbestand.

Figuur 7 toont een blokschema van een GEO-satelliet overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De GEO-satelliet omvat: bovenste besturingskanaal 702, bovenste abonnee-kanaal 704, bovenste intersatellietverbindings(ISL)- kanaal 706, en processor 710. Bovenste besturingskanaal 702 is voor het communiceren met een systeembesturingscentrum wanneer een systeembesturingscentrum lokaal beschikbaar is. Bovenste abonneekanaal 704 is voor het verschaffen van een besturingskanaal voor initiële verwervings- en signaleringsdiensten die communiceren met een abonnee-apparaat, en voor het communiceren met de abonnee-apparatuur voor niet-tijdsvertragings-gevoelige diensten. Bovenste intersatellietverbindings(ISL)-kanaal J06 is voor het tot stand brengen en bewaken van een intersatellietverbin-ding met een andere GEO-satelliet wanneer de andere GEO-satelliet beschikbaar is.

De processor 710 bewerkt berichten die op willekeurige verbindingen zijn ontvangen, bepaalt of de berichten routeringsinformatie bevatten, herzendt een aantal van de berichten, en voert bewerkingen uit met gebruikmaking van informatie die zich in de berichten bevindt die niet worden heruitgezonden.

Figuur 8 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijf van een GEO-satelliet in een hybride-constellatie-satelliet-communicatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De werkwijze 800 start met stap Ö02. In stap 804 verschaft een GEO-satelliet besturingsverbinding 105 (figuur 1) met SCC ΐ4θ (figuur 1), en de GEO-satelliet verschaft de abonneever-binding 155 (figuur 1) met SE 150 (figuur 1).

In stap 806 ontvangt de GEO-satelliet een aanvraag voor het tot stand brengen van een oproep van een abonnee-apparaat. In stap 8θ8 herzendt de GEO-satelliet de aanvraag naar een systeembesturingscentrum. In stap 8l0 bewerkstelligt en bewaakt de GEO-satelliet een communicatiekanaal met abonnee-apparatuur wanneer hij door een systeembesturingscentrum wordt geïnstrueerd om dit zo te doen. Het systeembesturingscentrum heeft informatie verschaft om een communicatiekanaal tot stand te brengen voor niet-tijdvertragingsgevoelige diensten.

De GEO-satelliet bewerkstelligt en bewaakt een besturingsverbin-ding met een systeembesturingscentrum wanneer het systeembesturingscentrum lokaal beschikbaar is. De besturingsverbinding met het systeembesturingscentrum wordt gebruikt voor het heruitzenden van een eerste type bericht naar het systeembesturingscentrum en voor het ontvangen van een tweede type bericht van het systeembesturingscentrum. Bovendien bewerkstelligt en bewaakt de GEO-satelliet een abon-neeverbinding met een abonnee-apparaat wanneer het abonnee-apparaat lokaal beschikbaar is. De abonneeverbinding met het abonnee-apparaat wordt gebruikt voor het ontvangen van het eerste type bericht van het abonnee-apparaat en voor het heruitzenden van het tweede type bericht naar het abonnee-apparaat. Het eerste type berichten zouden bijvoorbeeld aanvraagberichten, bevestigingsberichten of informatieberichten kunnen zijn. Het tweede type berichten zouden besturingsberichten of instelberichten kunnen zijn.

De GEO-satelliet zou bijvoorbeeld berichten kunnen ontvangen van een oorsprongs-SE, die via een willekeurig toegankelijk kanaal worden gezonden. Een willekeurig toegankelijk kanaal is een van veel kanalen die tot stand gebracht kan worden tussen de GEO-satelliet en een SE. Een GEO-satelliet zou een bevestigingsbericht aan de SE kunnen zenden. De GEO-satelliet zou het bericht naar het SCO kunnen zenden.

Een tweede GEO-satelliet die lokaal is voor een bestemmings-SE kan een bericht van het SCO ontvangen. Deze tweede GEO-satelliet zou het bericht naar de bestemmings-SE kunnen zenden. De tweede lokale GEO-satelliet kan een reactiebericht van de bestemmings-SE ontvangen. De reactie zou niet beschikbaar of gereed kunnen zijn. De tweede lokale GEO-satelliet zou een bevestigingsbericht naar de bestemmings-SE kunnen zenden en stuurt het reactiebericht naar het SCC.

Bovendien kunnen lokale GEO-satellieten informatie ontvangen over hoe de communicatiekanalen moeten worden ingesteld. Als de diensten niet vertragingsgevoelig zijn, kunnen de GEO-satellieten de communicatiediensten leveren.

Wanneer de diensten vertragingsgevoelig zijn, kan het SCC informatie naar beide lokale GEO-satellieten zenden. Eén lokale GEO-satelliet zendt een bericht naar de oorsprongs-SE. Dit bericht bevat informatie over welke satelliet gebruikt moet worden, welk kanaal gebruikt moet worden, en de routering die gebruikt moet worden. De tweede GEO-satelliet, die lokaal is voor de bestemmings-SE, zendt een bericht naar de bestemmings-SE. Dit bericht bevat informatie over welke satelliet gebruikt moet worden, welk kanaal gebruikt moet worden en de routering die gebruikt moet worden.

De GEO-satelliet kan de besturingsverbinding met het systeembe-sturingscentrum bewaken om te bepalen of een doorschakelbericht is gezonden. In een alternatieve uitvoeringsvorm zou het doorschakel-aanvraagbericht via de GEO-satellieten gezonden kunnen worden. In een doorschakelbedrijf ontvangt het systeembesturingscentrum het doorscha-kel-aanvraagbericht en bepaalt een nieuw te gebruiken LEO-satelliet en een nieuw te gebruiken kanaal. GEO-satellieten worden door het SCC gebruikt om berichten naar beide SE's te zenden om de SE’s over de veranderingen te informeren. In een andere alternatieve uitvoeringsvorm zou de doorschakelinformatie via de LEO-satellieten gezonden kunnen worden. Het systeembesturingscen-trum moet de SE die de doorschakeling aanvroeg informeren welke nieuwe satelliet en welk nieuw kanaal deze moet gebruiken. Het systeembestu-ringscentrum informeert tevens de andere SE over de routeringsverande-ringen.

Het zal de vakman duidelijk zijn dat andere doorschakeltechnieken beschikbaar zijn om de SE's met een LEO-satellietsysteem te bedrijven. Het SCC zou bijvoorbeeld alle doorschakelingen en doorschakeltijden kunnen berekenen op de tijd dat de eerste verbinding tot stand is gebracht. De onderhavige uitvinding is in staat tot bedrijf met een verscheidenheid aan doorschakelprocedures, en de onderhavige uitvinding vereist geen specifieke doorschakelprocedure.

De GEO-satelliet kan ook het kanaal bewaken met het systeembestu-ringscentrum om te bepalen of een beëindigingsbericht is gezonden. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het beëindigingsbericht via de GEO-satellieten gezonden. In een alternatieve uitvoeringsvorm zou het beëindigingsbericht via de LEO-satellieten gezonden kunnen worden. In een beëindigingsbedrijf ontvangt het systeembesturingscentrum het beëindigingsbericht of bepaalt de noodzaak om de communicatiediensten te beëindigen. GEO-satellieten worden door het SCC gebruikt om beëin-digingsberichten naar beide SE's te zenden. De GEO-satellieten kunnen ook onderhoudstaken uitvoeren. Deze onderhoudstaken kunnen bijvoorbeeld het bewaken van aan-boord-bewerkingen en verbindingskwaliteit omvatten.

Figuur 9 toont een blokschema van een LEO-satelliet overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De LEO-satelliet omvat: onderste besturingskanaal 902, onderste abonnee-kanaal 904 onderste intersatellietverbinding(ISL)- kanaal 906, en processor 910. Het onderste besturingskanaal 902 is voor het communiceren met een systeembesturingscentrum wanneer een systeembesturingscentrum lokaal beschikbaar is. Het onderste abonneekanaal 904 is voor het communiceren met een abonnee-apparaat bij zodanige instructie door het systeembesturingscentrum voor tijdvertragingsgevoelige diensten. Het onderste intersatellietverbindings(ISL)-kanaal 906 is voor het bewerkstelligen en bewaken van een intersatellietverbinding met een andere LEO-satelliet wanneer de andere LEO-satelliet beschikbaar is.

De processor 910 verwerkt berichten die op een of meer verbindingen zijn ontvangen, bepaalt of de berichten routeringsinformatie bevatten, herzendt een aantal van de berichten, en voert bewerkingen uit met gebruikmaking van informatie die zich in de berichten bevindt die niet worden heruitgezonden.

Figuur 10 toont een stroomschema van een werkwijze voor het bedrijf van een LEO-satelliet in een hybride-constellatie-satellietcom-municatiesysteem overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De werkwijze 1000 start met stap 1002. In stap 1004 verschaft de lokale LEO-satelliet een besturingsverbinding met een systeembesturingscentrum. Een lokale LEO-satelliet is er een binnen het gezichtsveld van de LEO-antenne 312 (figuur 3) op systeembesturingscentrum l40 (figuur 1).

In stap 1006 ontvangt een lokale LEO-satelliet een bericht van het systeembesturingscentrum voor het tot stand brengen van een abon-neeverbinding met een specifieke SE. In stap 1008 brengt de oorsprongs-SE een abonneeverbinding 145 tot stand met de LEO-satelliet die lokaal is voor de oorsprongs-SE. De bestemmings-SE brengt een abonneeverbinding 145 tot stand met de LEO-satelliet die lokaal is voor de bestemmings-SE. Werkwijze 1000 eindigt in stap 1020.

Een LEO-satelliet kan een bericht van het SCO ontvangen voor het doorschakelen van de abonneeverbinding. In een voorkeursuitvoeringsvorm gebruikt de LEO-satelliet een maken-voor-verbreken-strategie bij het tot stand brengen van de nieuwe abonneeverbinding. Dit betekent dat de nieuwe abonneeverbinding tot stand wordt gebracht voordat de oude abonneeverbinding is verbroken. Wanneer de oude verbinding is beëindigd, worden de bedrijfsmiddelen hersteld voor gebruik bij het tot stand brengen van andere communicatiekanalen.

Een LEO-satelliet kan een bericht van het SCO ontvangen voor het beëindigen van een abonneeverbinding. Wanneer de abonneeverbinding is beëindigd, worden de bedrijfsmiddelen hersteld voor gebruik bij het tot stand brengen van andere communicatiekanalen.

Een LEO-satelliet kan onderhoudstaken uitvoeren. Deze onderhoudstaken kunnen bijvoorbeeld bewaking van aan-boord-bewerkingen en ver-bindingskwaliteit omvatten.

Een belangrijk kenmerk van de onderhavige uitvinding is dat er geen directe interactie tussen de twee satellietconstellaties is. Alleen de abonnee-apparatuur en de systeembesturingscentra vereisen kennis van de twee satellietconstellaties. Het zal verder duidelijk zijn dat de werkwijzen en systemen van de onderhavige uitvinding niet vereisen dat de twee satellietconstellaties dezelfde frequentiebanden gebruiken. Het bedrijf in twee verschillende frequentiebanden heeft een kleine uitwerking op de abonnee-apparatuur tot gevolg. Het bedrijf in wijd gescheiden frequentiebanden vereenvoudigt de hoogfrequentie-coördinatie tussen de twee satellietconstellaties.

De werkwijzen en systemen van de onderhavige uitvinding maken het mogelijk dat het hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem in trappen wordt opgesteld. De GEO-satellieten en het systeembesturings-centrum kunnen bijvoorbeeld ruim voordat de LEO-satellieten in bedrijf zijn worden opgesteld en in dienst wordt genomen. Wanneer de LEO-satellieten beschikbaar worden, kunnen de passende veranderingen in de software worden aangebracht en kunnen de vertragingsgevoelige diensten naar de LEO-satellieten worden overgedragen.

De werkwijzen en systemen van de onderhavige uitvinding maken tevens de samenvoeging mogelijk van twee systemen die oorspronkelijk zijn gebouwd om onafhankelijk te werken. Met gebruikmaking van het signalerings- en besturingsontwerp van de onderhavige uitvinding is het mogelijk dat de twee systemen worden samengevoegd, zolang de passende veranderingen aan de ruimtevoertuigsoftware aangebracht kunnen worden.

In alternatieve uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zijn de ISL's niet strikt noodzakelijk. Een alternatief systeem zou ontwikkeld kunnen worden met antwoordzendende satellieten zolang adequate grondstations en aardverbindingen zijn verschaft. Aangezien het LEO-satellietssysteem een uitgebreide globale infrastructuur zou vereisen om adequate aansluitbaarheid te verschaffen, zou een meer waarschijnlijke alternatieve implementatie antwoordzendende GEO-satellieten en LEO-satellieten met ISL's zijn.

De onderhavige uitvinding is hierboven beschreven met verwijzing naar een voorkeursuitvoeringsvorm. Het zal de vakman echter duidelijk zijn dat veranderingen en modificaties in deze voorkeursuitvoeringsvorm bewerkstelligd kunnen worden zonder de reikwijdte van de onderhavige uitvinding te verlaten. Terwijl een voorkeursuitvoeringsvorm is beschreven in termen van gebruikmaking van specifieke banen, kunnen andere beschrijvingen of werkwijzen eveneens worden toegepast. Een LEO-constellatie met zeer lage hoogteligging zou bijvoorbeeld gebruikt kunnen worden met een LEO-constellatie met grotere hoogteligging of een gemiddelde-aardbaan(MEO)-constellatie. Derhalve wordt van deze en andere veranderingen en modificaties die de vakman duidelijk zijn, beschouwd dat ze binnen de reikwijdte van de onderhavige uitvinding vallen.

Claims

1. Werkwijze voor het bedrijven van een hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem, omvattende de stappen van: gebruiken van een eerste satelliet voor het verschaffen van een besturingskanaal voor initiële verwervings- en signaleringsdiensten voor abonnee-apparatuur; gebruiken van de abonnee-apparatuur voor het aanvragen van diensten via het besturingskanaal; gebruiken van een systeembesturingscentrum om te selecteren of er gebruik moet worden gemaakt van de eerste satelliet of van een aantal tweede satellieten voor het verschaffen van een communicatiekanaal, op basis van aangevraagde diensten; verschaffen van een eerste communicatiekanaal voor niet-tijdver-tragingsgevoelige diensten tussen twee van de abonnee-apparaten met gebruikmaking van tenminste één eerste satelliet, wanneer de abonnee-apparatuur het communicatiekanaal voor de niet-tijdvertragingsgevoeli-ge diensten aanvraagt; en verschaffen van een tweede communicatiekanaal voor tijdvertra-gingsgevoelige diensten tussen twee van de abonnee-apparaten met gebruikmaking van een aantal tweede satellieten, wanneer de abonnee-apparatuur het communicatiekanaal voor de tijdvertragingsgevoelige diensten aanvraagt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de eerste satelliet een geosynchrone satelliet is en de tweede satellieten lage-aardbaan-satellieten zijn.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de eerste satelliet een geosynchrone satelliet is en de tweede satellieten gemiddelde-aardbaan-satellieten zijn.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de eerste satelliet een gemiddelde-aardbaan-satelliet is en de tweede satellieten lage-aardbaan-satellieten zijn.

5· Hybride-constellatie-satellietcommunicatiesysteem omvattende: een veelheid abonnee-apparatuur, die elk in staat zijn tot het aanvragen van tijdvertragingsgevoelige diensten of niet-tijdvertragingsgevoelige diensten; een systeembesturingscentrum dat een aanvraag voor diensten van de abonnee-apparatuur kan ontvangen en kan bepalen of de tijdvertra- gingsgevoelige diensten zijn aangevraagd; een aantal eerste satellieten die zich binnen een eerste constellatie bevinden, die een communicatiekanaal kunnen verschaffen voor de abonnee-apparatuur die een aanvraag doet voor de niet-tijdvertragings-gevoelige diensten; en een aantal tweede satellieten die zich binnen een tweede constellatie bevinden, die het communicatiekanaal kunnen verschaffen voor de abonnee-apparatuur die een aanvraag doet voor de tijdvertragingsgevoe-lige diensten.

6. Systeem volgens conclusie 5. waarbij de eerste satellieten geosynchrone satellieten zijn en de tweede satellieten lage-aardbaan-satellieten zijn.

7. Systeem volgens conclusie 5» waarbij de eerste satellieten geosynchrone satellieten zijn en de tweede satellieten gemiddelde-aardbaan-satellieten zijn.

8. Systeem volgens conclusie 5. waarbij de eerste satellieten gemiddelde-aardbaan-satellieten zijn en de tweede satellieten lage-aardbaan-satellieten zijn.