NO323387B1

NO323387B1 - Wireless link signal including a data burst wherein the burst is transmitted in a time slot arranged channel, and methods for transmitting or receiving a signal including a data burst over a wireless link in a time slot arranged channel

Info

Publication number: NO323387B1
Application number: NO20054574A
Authority: NO
Inventors: Paul Roger Febvre; David Denis Mudge; Edward Arthur Jones; Panagiotis Fines
Original assignee: Inmarsat Ltd
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2007-04-16
Also published as: NO20054574L; NO20054574D0

Abstract

Trådløslenkesignal innbefattende en dataskur hvor skuren utsendes i en tidslukeanordnet kanal, idet kanalen innbefatter et flertall luker anordnet for overføring av skurene og sekvensielt atskilt med et vemetidsrom, og at skurene inkluderer i tidssekvens: - en første, forut bestemt synkroniseringssekvens (UW1), - datafelt (DATA) som bærer skurens hele datainnhold, og - en andre, forut bestemt synkroniseringssekvens (UW2).Wireless link signal including a data burst wherein the burst is transmitted in a time slot arranged channel, the channel including a plurality of bursts arranged for transmission of the bursts and sequentially separated by a dwell time space, and the bursts include in time sequence: - a first, predetermined synchronization sequence, (DATA) carrying the entire data content of the burst, and - a second, predetermined synchronization sequence (UW2).

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kommunikasjonsanordninger og fremgangsmåter, særlig, men ikke utelukkende, for trådløse kommunikasjoner og særlig, men ikke utelukkende, via satellitt. The present invention relates to communication devices and methods, particularly, but not exclusively, for wireless communications and particularly, but not exclusively, via satellite.

Et problem som er knyttet til kommunikasjonssystemer der forskjellige sendere deler en tidsdelt kanalressurs er at mistilpassninger i tidsstyringen kan skape interferens mellom senderne. Disse mistilpassninger kan skyldes drift i sendernes klokker eller variasjoner i forplantningsforsinkelsen fra forskjellige sendere til en felles mottaker. I tidsdelte multippelaksess(TDMA)kanaler blir som regel et vernebånd anbrakt mellom tidsluker som ligger inntil hverandre slik at tidsstyreforskj eller på mindre enn vernebåndets tid mellom overføringene i luker som ligger inntil hverandre ikke skaper interferens. Imidlertid opptar vernebåndene båndbredde som ellers kunne benyttes til å føre trafikk slik at anvendelse av vernebånd alene for å unngå interferens ikke er egnet for systemer der en kanal med stor båndbredde deles av mange sendere. A problem associated with communication systems where different transmitters share a time-shared channel resource is that mismatches in timing can create interference between the transmitters. These mismatches may be due to drift in the transmitters' clocks or variations in the propagation delay from different transmitters to a common receiver. In time-division multiple access (TDMA) channels, a guard band is usually placed between adjacent time slots so that timing differences or less than the guard band time between transmissions in adjacent slots do not cause interference. However, the guard bands take up bandwidth that could otherwise be used to carry traffic so that the use of guard bands alone to avoid interference is not suitable for systems where a channel with a large bandwidth is shared by many transmitters.

Publikasjonen US 5790939 beskriver et TDMA-basert satellittkommunikasjonssystem som har en tidsstyrekorrigeringsprotokoll. Systemet kringkaster tidsstyrekorreksjoner til mobile terminaler. Restfeil i tidsstyringen av de enkelte terminaler blir korrigert etter overføring med de mobile terminaler i en konfliktaksesskanal. En port måler resttids-styrefeilen og rapporterer feilen tilbake til den mobile terminal det gjelder. Publication US 5790939 describes a TDMA-based satellite communication system having a timing correction protocol. The system broadcasts timing corrections to mobile terminals. Residual errors in the time management of the individual terminals are corrected after transmission with the mobile terminals in a conflict access channel. A port measures the remaining time control error and reports the error back to the mobile terminal in question.

Et annet problem som er knyttet til støt i TDMA-kanaler er at hvis støt som ligger inntil hverandre overlapper vil interferensen mellom støtene som regel hindre begge i å bli demodulert og dekodet på en vellykket måte. Støtformater for hver tidsluke kan omfatte et unikt ord som bidrar til uthentning av støtet som beskrevet, for eksempel i US 5661764, men fordelen med det unike ord går tapt hvis støtet interfererer med et støt som ligger inntil. Another problem associated with bursts in TDMA channels is that if adjacent bursts overlap, the interference between the bursts will usually prevent both from being successfully demodulated and decoded. Burst formats for each time slot may include a unique word that contributes to retrieval of the burst as described, for example, in US 5661764, but the benefit of the unique word is lost if the burst interferes with an adjacent burst.

Publikasjonen GB 22770815 beskriver et mobilt celleradiosystem med en pakkereserva-sjons multippelaksessprotokoll der brukertrafikk kan føres både med enkle og dobbelte luker, tildelt dynamisk av basestasjonen i henhold til de krav belastningen stiller. Hvis imidlertid luketildelingen er helt ut fleksibel og kan omfatte luker med forskjellige lengder blir tilpasningen av tidsstyring for støtene komplisert i disse luker. The publication GB 22770815 describes a mobile cellular radio system with a packet reservation multiple access protocol where user traffic can be carried both with single and double slots, allocated dynamically by the base station according to the requirements of the load. If, however, the hatch allocation is completely flexible and can include hatches of different lengths, the adaptation of timing management for the shocks becomes complicated in these hatches.

Publikasjonen US 4,642,806 beskriver en fremgangsmåte for tilordning av tidsluker og sendetidsstyring for overføringer mellom en mobiltransceiver og en basestasjon i en node i et trådløst kommunikasjonssystem, hvor hver tidsluke inneholder datablokker og en blokkstart med synkroniseringsord. Mobiltransceiveren sender ved anrop signal til basestasjonen i en vilkårlig valgt av åtte tilgjengelige, sekvensielle anropsluker. Basestasjonen tilordner mobiltransceiveren en ledig tidsluke blant et sekvensielt flertall ledige tidsluker, og sender en tidslukeindikasjon med starttidspunktet for denne tidsluken til mobiltransceiveren. Så tilbakestiller mobiltransceiveren sin tidsstyring, og går over i en trafikkmodus med klokken synkronisert til basestasjonen. Mobiltransceiveren gjenkjenner blokkstarten, og hvis klokken er feil blir den korrigert, idet, når mobiltransceiveren sender signalstøt i den tilordnede tidsluken med en blokkstart til basestasjonen i riktig rekkefølge og tidsstyring, blir dette kontrollert i basestasjonen. Om nødvendig kan basestasjonen sende en tidsstyringskorreksjonsmelding i trafikkluken til mobiltransceiveren for å opprettholde den innledende synkroniseringen gjennom hele anropet. The publication US 4,642,806 describes a method for assigning time slots and transmission time management for transmissions between a mobile transceiver and a base station in a node in a wireless communication system, where each time slot contains data blocks and a block start with synchronization words. During a call, the mobile transceiver sends a signal to the base station in an arbitrarily selected of eight available, sequential call slots. The base station assigns the mobile transceiver a free time slot among a sequential majority of free time slots, and sends a time slot indication with the start time of this time slot to the mobile transceiver. Then the mobile transceiver resets its timing, and goes into a traffic mode with the clock synchronized to the base station. The mobile transceiver recognizes the block start, and if the clock is wrong, it is corrected, since, when the mobile transceiver sends signal bursts in the assigned time slot with a block start to the base station in the correct order and timing, this is checked in the base station. If necessary, the base station can send a timing correction message in the traffic slot to the mobile transceiver to maintain the initial synchronization throughout the call.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et trådløslenkesignal innbefattende en dataskur hvor skuren utsendes i en tidslukanordnet kanal, kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det medfølgende selvstendige patentkrav 1. The present invention provides a wireless link signal including a burst of data where the burst is transmitted in a time-slotted channel, characterized by the features that appear in the accompanying independent patent claim 1.

Ytterligere fordelaktige trekk ved foreliggende oppfinnelses trådløslenkesignal innbefattende en dataskur hvor skuren utsendes i en tidslukanordnet kanal, fremgår av det medfølgende uselvstendige patentkrav 2 og 3. Further advantageous features of the present invention's wireless link signal including a data burst where the burst is transmitted in a time-slotted channel, appear from the accompanying non-independent patent claims 2 and 3.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å overføre et signal som innbefatter en dataskur over et trådløslenke i en tidslukeanordnet kanal, hvor kanalen innbefatter flere luker anordnet for overføring av skuren og sekvensielt adskilt med vernetidsrom, kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det medfølgende selvstendige patentkrav 4. The present invention provides a method for transmitting a signal that includes a burst of data over a wireless link in a channel arranged in time slots, where the channel includes several slots arranged for the transmission of the burst and sequentially separated by protection time spaces, characterized by the features that appear in the accompanying independent patent claim 4 .

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å overføre et signal som innbefatter en dataskur over et trådløslenke i en tidslukeanordnet kanal, hvor kanalen innbefatter flere luker anordnet for mottak av skuren og sekvensielt adskilt med vernetidsrom, kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det medfølgende selvstendige patentkrav 5. The present invention provides a method for transmitting a signal that includes a burst of data over a wireless link in a channel arranged in time slots, where the channel includes several slots arranged for receiving the burst and sequentially separated by protection time slots, characterized by the features that appear in the accompanying independent patent claim 5 .

I henhold til trekk ved den teknikk som her beskrives er det frembrakt en fremgangsmåte til tidsstyrekorreksjon i et kommunikasjonssystem der sendere/mottakere sender korte støt til en basestasjon som bestemmer tidsstyrekorrigeringen fra tidspunktet da støtene ble mottatt og sender tidsstyrekorreksjoner til de respektive sendere/mottakere. Ved et trekk angir basestasjonen til senderne/mottakerne en rekke tidsluker, hver sender/mottaker velger en av tidslukene tilfeldig, formaterer et støt som omfatter en indikator for den valgte tidsluke og sender støtet i denne luke. Basisstasjonen kan derfor bestemme den tidsstyring hvormed hver enkelt sender/mottaker overførte støtet, men sannsynligheten for kollisjon mellom støtene blir redusert siden de er spredt over rekken med tidsluker. According to features of the technique described here, a method has been developed for timing correction in a communication system where transmitters/receivers send short bursts to a base station which determines the timing correction from the time when the bursts were received and sends timing corrections to the respective transmitters/receivers. In a move, the base station assigns the transmitters/receivers a series of time slots, each transmitter/receiver randomly selects one of the time slots, formats a burst that includes an indicator for the selected time slot, and transmits the burst in that slot. The base station can therefore determine the timing with which each transmitter/receiver transmitted the shock, but the probability of collision between the shocks is reduced since they are spread over the series of time slots.

Ved et annet trekk sender basisstasjonen til hver sender/mottaker en tidsstyreusikkerhetsverdi som bestemmer hvorledes tidsstyrekorrigeringen vil bli modifisert av senderen/mottakeren når intervallet siden den sist mottatte tidsstyrekorreksjon øker. Hvis modifikasjonen som blir bestemt av tidsstyreusikkerhetsverdien øker over en på forhånd bestemt terskel vil sender/mottaker sperre overføringen med unntak av anmodning om en tidsstyrekorreksjon. Disse foranstaltninger vil på en fordelaktig måte redusere sannsynligheten for interferens mellom lukene på grunn av mistilpassning av tidsstyring. In another move, the base station sends to each transceiver a timing uncertainty value that determines how the timing correction will be modified by the transmitter as the interval since the last received timing correction increases. If the modification determined by the timing uncertainty value increases above a predetermined threshold, the transceiver will block the transmission unless a timing correction is requested. These measures will advantageously reduce the likelihood of slot interference due to timing mismatch.

De ovennevnte trekk ved den teknikk som her beskrives strekker seg individuelt til de deler av fremgangsmåten som utføres av senderen/mottakeren, de deler som utføres av nettet som senderen kommuniserer med og anordninger som er innrettet til å utføre disse individuelle deler av fremgangsmåten. The above-mentioned features of the technique described here extend individually to the parts of the method which are carried out by the transmitter/receiver, the parts which are carried out by the network with which the transmitter communicates and devices which are arranged to carry out these individual parts of the method.

Ifølge et annet trekk ved den teknikk som her beskrives er det frembrakt et signal med et format som omfatter et første unikt ord, et innholdsfelt og et andre unikt ord i denne rekkefølge. Det er fortrinnsvis ingen andre felt i støtet foran det første eller etter det andre unike ord som er nødvendig for demodulering og dekoding av støtet. Dette har den fordel at hvis enten begynnelsen eller enden av støtet overlapper med et annet støt kan det være mulig fremdeles å lese datainnholdet i støtet riktig. Innholdsfeltet kan føre brukerdata og/eller signaleringsinformasjon. Det kan finnes et ytterligere felt foran det første unike ord og/eller etter det andre unike ord, men disse er fortrinnsvis hjelpefelt som ikke er av betydning for dekoding av innholdsfeltet. For eksempel kan det finnes en konstant effektinnledning ved begynnelsen av støtet for å bidra til effektstyring i senderen. Dette trekk ved foreliggende oppfinnelse gjelder også fremgangsmåter til formatering og/eller overføring av et signal av denne art og anordning som er innrettet til å utføre disse fremgangsmåter. According to another feature of the technique described here, a signal is produced with a format comprising a first unique word, a content field and a second unique word in this order. There are preferably no other fields in the burst before the first or after the second unique word which are necessary for demodulation and decoding of the burst. This has the advantage that if either the beginning or the end of the bump overlaps with another bump it may still be possible to read the data content of the bump correctly. The content field can contain user data and/or signaling information. There may be a further field before the first unique word and/or after the second unique word, but these are preferably auxiliary fields which are not important for decoding the content field. For example, there may be a constant power lead-in at the start of the shock to contribute to power control in the transmitter. This feature of the present invention also applies to methods for formatting and/or transmitting a signal of this nature and devices which are designed to carry out these methods.

Ifølge et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse er det frembrakt et TDMA-kanalformat som kan håndtere både korte og lange støt i et blokkformat med konstant periodisitet. According to another feature of the present invention, a TDMA channel format has been developed which can handle both short and long bursts in a block format with constant periodicity.

Her beskrives en første fremgangsmåte til kontroll med tidsstyring av overføringen med en trådløs sender/mottaker i et trådløst kommunikasjonssystem, som omfatter: mottak av en støtoverføring fra senderen/mottakeren på en tidslukeoppdelt kanal, hvilken støtoverføring omfatter en tidslukeindikasjon som angir en tidsluke innen hvilken støtet ble overført; Here is described a first method for timing control of the transmission with a wireless transmitter/receiver in a wireless communication system, which comprises: receiving a burst transmission from the transmitter/receiver on a time-slotted channel, which burst transmission comprises a time-slot indication indicating a time slot within which the burst was transferred;

beregning, fra tidsstyringen av mottak av støtoverføringen, av en tidskorreksjonsverdi for senderen/mottakeren for dermed å synkronisere overføringens tidsstyring av senderen/mottakeren med en referansetidsstyring; og calculating, from the timing of reception of the burst transmission, a timing correction value for the transmitter/receiver to thereby synchronize the transmission timing of the transmitter/receiver with a reference timing; and

overføring av verdien på tidsstyrekorreksjonen til senderen/mottakeren. transfer of the value of the timing correction to the transmitter/receiver.

Den ovennevnte første fremgangsmåten kan videre omfatte, før.mottakstrinnet: overføring til senderen/mottakeren en tidsluketildeling som angir et flertall luker i kanalen der tidslukeindikasjonen angir en av tidslukene. The above-mentioned first method may further comprise, prior to the receiving step: transmitting to the transmitter/receiver a time slot allocation indicating a plurality of slots in the channel where the time slot indication indicates one of the time slots.

I den ovennevnte første fremgangsmåte kan rekken med tidsluker danne en sekvens-blokk med en samlet lengde som er større enn den maksimale variasjon i forplantningsforsinkelsen i det trådløse kommunikasjonssystem. In the above-mentioned first method, the series of time slots can form a sequence block with a total length greater than the maximum variation in the propagation delay in the wireless communication system.

En andre fremgangsmåte med kontroll av overføringstidsstyringen for en trådløs sender/mottaker i et trådløst kommunikasjonssystem omfatter: valg av en tidsluke i en tidslukeoppdelt kanal; A second method of controlling the transmission timing of a wireless transmitter/receiver in a wireless communication system comprises: selecting a time slot in a time slot divided channel;

overføring fra senderen/mottakeren av en støtoverføring i den valgte tidsluke, hvilken overføring omfatter en tidslukeindikasjon som angir den valgte tidsluke; transmitting from the transmitter/receiver a burst transmission in the selected time slot, the transmission comprising a time slot indication indicating the selected time slot;

mottak ved senderen/mottakeren av en tidsstyrekorrigerende verdi utledet fra tidsstyringen av støtoverføringen; og receiving at the transmitter/receiver a timing correction value derived from the timing of the burst transmission; and

justering av tidsstyringen av en påfølgende overføring med senderen/mottakeren i henhold til den nevnte tidsstyrekorrigerende verdi. adjusting the timing of a subsequent transmission with the transmitter/receiver according to said timing correction value.

Den andre fremgangsmåten kan videre omfatte: The second method may further include:

mottak ved senderen/mottakeren av en tidsluketildeling som angir et flertall tidsluker i kanalen der den valgte tidsluke velges fra det nevnte flertall av tidsluker. receiving at the transmitter/receiver a time slot allocation indicating a plurality of time slots in the channel where the selected time slot is selected from said plurality of time slots.

I den andre fremgangsmåten kan den valgte tidsluken velges tilfeldig eller pseudo-tilfeldig. In the second method, the selected time slot can be chosen randomly or pseudo-randomly.

En tredje fremgangsmåte til kontroll med tidsstyringen av en overføring med en trådløs sender/mottaker i et trådløst kommunikasjonssystem omfatter: overføring av en støtoverføring fra senderen/mottakeren; A third method for controlling the timing of a transmission with a wireless transmitter/receiver in a wireless communication system comprises: transmitting a burst transmission from the transmitter/receiver;

mottak ved senderen/mottakeren av en tidsstyrekorreksjonsverdi; og styring av en påfølgende overføring med senderen/mottakeren ifølge tidsstyrekorreksjonsverdien og ifølge en tidsstyreusikkerhetsverdi som en funksjon av tid som er gått etter mottak av tidsstyrekorreksjonsverdien. receiving at the transmitter/receiver a timing correction value; and controlling a subsequent transmission with the transceiver according to the timing correction value and according to a timing uncertainty value as a function of time elapsed since receiving the timing correction value.

I den tredje fremgangsmåten kan tidsstyreusikkerhetsverdien bli bestemt med en tids-styreusikkerhetstakt mottatt av senderen/mottakeren. In the third method, the timing uncertainty value can be determined with a timing uncertainty rate received by the transmitter/receiver.

I den tredje fremgangsmåten kan, hvis tidsstyreusikkerhetsverdien overskrider en på forhånd bestemt grense, senderen/mottakeren bli sperret fra sending i en tidsluke som er tildelt senderen/mottakeren inntil en ytterligere tidsstyrekorreksjonsverdi blir mottatt. In the third method, if the timing uncertainty value exceeds a predetermined limit, the transmitter/receiver may be blocked from transmitting in a time slot allocated to the transmitter/receiver until a further timing correction value is received.

En fjerde fremgangsmåte til kontroll med tidsstyringen av en sending med en sender/ mottaker i et trådløst kommunikasjonssystem, omfatter: overføring til senderen/mottakeren av et kanaltildelingssignal som angir en kanal dedi-kert denne sender/mottaker og som ikke er tilgjengelig for andre sendere/mottakere i systemet; A fourth method for controlling the timing of a transmission with a transmitter/receiver in a wireless communication system comprises: transmitting to the transmitter/receiver a channel assignment signal indicating a channel dedicated to this transmitter/receiver and which is not available to other transmitters/receivers receivers in the system;

mottak fra senderen/mottakeren av en overføring hovedsakelig i den dedikerte kanaltildeling; reception by the transmitter/receiver of a transmission mainly in the dedicated channel allocation;

påvisning av en tidsstyrefeil i den nevnte overføring, og detection of a timing error in said transmission, and

overføring til en av senderne/mottakerne et tidsstyrekorreksjonssignal som er avhengig av tidsstyrefeilen, for korrigering av overføringens tidsstyring med senderen/ mottakeren. transmitting to one of the transmitters/receivers a timing correction signal dependent on the timing error, for correcting the timing of the transmission with the transmitter/receiver.

Et første trådløst lenkesignal omfatter et datastøt innbefattende i tidsmessig sekvens: en første på forhånd bestemt synkroniseirngssekvens; A first wireless link signal comprises a data burst including in temporal sequence: a first predetermined synchronization sequence;

et datafelt som fører datainnholdet i støtet; og a data field that carries the data content of the bump; and

en avsluttende på forhånd bestemt synkroniseirngssekvens. a final predetermined synchronization sequence.

Et andre trådløst lenkesignal, omfatter et datastøt innbefattende i tidsmessig sekvens: en første på forhånd bestemt synkroniseirngssekvens; A second wireless link signal comprises a data burst including in temporal sequence: a first predetermined synchronization sequence;

et datafelt som fører stort sett hele datainnholdet i støtet; og a data field that carries substantially the entire data content of the bump; and

en andre på forhånd bestemt synkroniseirngssekvens. a second predetermined synchronization sequence.

I det første eller det andre av de ovennevnte trådløse lenkesignaler kan støtet omfatte en første innledning foran den første synkroniseringssekvens. In the first or second of the above wireless link signals, the bump may comprise a first preamble before the first synchronization sequence.

I det første eller det andre av de ovennevnte lenkesignaler kan støtet overføres i en tidslukeoppdelt kanal. In the first or second of the above link signals, the burst can be transmitted in a time-slotted channel.

I det første eller det andre av de ovennevnte lenkesignaler hvor støtet overføres i en tidslukeoppdelt kanal, kan kanalen omfatte et flertall luker sekvensielt atskilt med et vernebånd der lengden av vemebåndet er mindre enn den maksimale relative tidsstyrefeil mellom overføringer i tilstøtende tidsluker. In the first or second of the above link signals where the burst is transmitted in a time-slotted channel, the channel may comprise a plurality of slots sequentially separated by a guard band where the length of the guard band is less than the maximum relative timing error between transmissions in adjacent time slots.

En femte fremgangsmåte til overføring av et signal over en trådløs lenke omfatter over-føring av et signal som angitt i et av de ovennevnte første eller andre trådløse lenkesignaler. A fifth method for transmitting a signal over a wireless link comprises transmitting a signal as indicated in one of the above-mentioned first or second wireless link signals.

En sjette fremgangsmåte til mottak av et signal over en trådløs lenke, omfatter mottak av et signal som et av de ovennevnte første eller andre trådløse lenkesignaler. A sixth method for receiving a signal over a wireless link comprises receiving a signal as one of the above-mentioned first or second wireless link signals.

En sjuende fremgangsmåte til overføring av data over en trådløs kommunikasjonslenke, omfatter: påvisning av et referansesignal for tidsstyring; A seventh method of transmitting data over a wireless communication link comprises: detecting a timing reference signal;

mottak av en tidsstyreluketildeling over den trådløse kommunikasjonslenke; og overføring av de nevnte data ifølge referansesignalet for tidsstyring og tidsstyreluketil-delingen i en tidslukeoppdelt kanal med et format innbefattende periodiske blokker med konstant lengde hver oppfylt med enten et langt støt eller et helt antall av korte støt med lik lengde. receiving a timing slot allocation over the wireless communication link; and transmitting said data according to the timing reference signal and the timing slot allocation in a time-slotted channel with a format including periodic blocks of constant length each filled with either a long burst or an integer number of short bursts of equal length.

En åttende fremgangsmåte til styring av dataoverføring over en tidsdelt multippel-aksesskanal for en trådløs kommunikasjonslenke omfatter: bestemmelse av et tildelingsprogram for kanalen til hver av et flertall sendere/mottakere og overføring av tildelingsprogrammet til senderne/mottakerne, hvorved senderne/ mottakerne overfører data i kanalen med et format som omfatter periodiske blokker av konstant lengde hver oppfylt med enten et langt støt eller et helt antall korte støt med lik lengde. An eighth method of controlling data transmission over a time-division multiple access channel for a wireless communication link comprises: determining an assignment program for the channel to each of a plurality of transmitters/receivers and transmitting the assignment program to the transmitters/receivers, whereby the transmitters/receivers transmit data in the channel with a format comprising periodic blocks of constant length each filled with either a long burst or an integer number of short bursts of equal length.

Et tredje trådløst lenkesignal, har et format innbefattende periodiske blokker av konstant lengde hver oppfylt med enten et langt støt eller et helt antall korte støt med lik lengde. A third wireless link signal has a format including periodic blocks of constant length each filled with either a long burst or an integer number of short bursts of equal length.

En niende fremgangsmåte til overføring av data over en trådløs kommunikasjonslenke omfatter: overføring av data i ett eller flere korte støt og/eller ett eller flere lange støt der de korte støt omfatter 112 modulerte datasymboler og har en samlet lengde på omtrent 5 ms, og de lange støt omfatter 596 datasymboler og har en samlet lengde på omtrent 20 ms. A ninth method for transmitting data over a wireless communication link comprises: transmitting data in one or more short bursts and/or one or more long bursts wherein the short bursts comprise 112 modulated data symbols and have a total length of approximately 5 ms, and the long bursts comprise 596 data symbols and have a total length of approximately 20 ms.

Et fjerde signal omfatter en støtoverføring med en samlet lengde på omtrent 5 eller 20 ms og omfatter henholdsvis 112 eller 596 datasymboler. A fourth signal comprises a burst transmission with a total length of approximately 5 or 20 ms and comprises 112 or 596 data symbols respectively.

Herværende beskrivelse omfatter en av de ovennevnte anordninger til utførelse av første, andre, tredje, fjerde, femte, sjette, sjuende, åttende eller niende fremgangsmåter. This description includes one of the above devices for carrying out the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth or ninth methods.

Herværende beskrivelse omfatter en fremgangsmåte i det vesentlige som her beskrevet med henvisning til figurene 7, 8a og 8b på tegningene. This description includes a method essentially as described here with reference to Figures 7, 8a and 8b in the drawings.

Herværende beskrivelse omfatter et signal i det vesentlige som her beskrevet med henvisning til figur 5 eller figur 6 på tegningene. This description includes a signal essentially as described here with reference to Figure 5 or Figure 6 in the drawings.

Eksempler på den teknikk som her beskrives vil nå bli beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger der: Fig. 1 viser skjematisk komponenter i et satellittkommunikasjonssystem som Examples of the technique described here will now be described with reference to the attached drawings where: Fig. 1 schematically shows components in a satellite communication system which

omfatter utførelser av foreliggende oppfinnelse. includes embodiments of the present invention.

Fig. 2 viser de kanaler som benyttes for kommunikasjon mellom SAN og MAN Fig. 2 shows the channels used for communication between SAN and MAN

i en pakkedatatj eneste som er implementert i systemet på fig. 1. in a package datatj only which is implemented in the system in fig. 1.

Fig. 3 er et koblingsskjema for sender- og mottakerkanalenheter i en Fig. 3 is a connection diagram for transmitter and receiver channel units in one

satellittaksessnode (SAN) i systemet på fig. 1. satellite access node (SAN) in the system of fig. 1.

Fig. 4 er et koblingsskjema for sender- og mottakerkanalenheter i en mobil aksessnode (MAN) i systemet på fig. 1. Fig. 4 is a connection diagram for transmitter and receiver channel units in a mobile access node (MAN) in the system of fig. 1.

Fig. 5a til 5d viser oppbygningen av en av LESP-kanalene på fig. 4. Fig. 5a to 5d show the structure of one of the LESP channels in fig. 4.

Fig. 6a viser støtstrukturen for et 5 ms støt i en av MESP-kanalene på fig. 4. Fig. 6b viser støtstrukturen for et 20 ms støt i en av MESP-kanalene på fig. 4. Fig. 7 er et tidsdiagram som viser virkemåten for en protokoll til en første tidskorreksjon til korrigering av tidsstyringen av overføringer i MESP-kanalene. Fig. 8a er et tidsdiagram som viser tidsstyringen av en overføring i en av MESP-kanalene umiddelbart etter en tidskorreksjon. Fig. 8b er et tidsdiagram som viser tidsstyringen av en overføring i en av MESP-kanalene et intervall etter tidskorreksjon der tidsstyringen er usikker. Fig. 9a-9c er tidsstyreskjemaer som viser forskjellige kollisjonsscenarier mellom Fig. 6a shows the shock structure for a 5 ms shock in one of the MESP channels in fig. 4. Fig. 6b shows the shock structure for a 20 ms shock in one of the MESP channels in fig. 4. Fig. 7 is a timing diagram showing the operation of a protocol for a first time correction for correcting the timing of transmissions in the MESP channels. Fig. 8a is a timing diagram showing the timing of a transmission in one of the MESP channels immediately after a timing correction. Fig. 8b is a time diagram showing the timing of a transmission in one of the MESP channels an interval after time correction where the timing is uncertain. Fig. 9a-9c are timing charts showing different collision scenarios between

støt i et vanlig format i TDMA-luker som ligger inntil hverandre, og bursts in a common format in adjacent TDMA slots, and

Fig. 10a-10c er tidsstyreskjemaer som viser de ekvivalente kollisjonsscenarier mellom Fig. 10a-10c are timing charts showing the equivalent collision scenarios between

støt i et format ifølge den foreliggende teknikkbeskrivelsen. shock in a format according to the present technical description.

Oversikt over systemet Overview of the system

Figur 1 viser hovedkomponentene i et satellittkommunikasjonssystem ifølge en ut-førelse av foreliggende oppfinnelse. Et flertall mobile aksessnoder (MAN) 2 kommuniserer via en satellitt 4 med en jordstasjon for satellitten i det følgende betegnet som satellittaksessnode (SAN) 6. Satellitten 4 kan for eksempel være en Inmarsat-3™-satellitt som beskrevet for eksempel i artikkelen "Launch of a New Generation" av J. R. Asker, TRANSAT, utgave 36, januar 1996, sidene 15 til 18, publisert av Inmarsat, og det vises til dette innhold som referanse. Satellitten 4 er geostasjonær og projiserer et flertall punktstråler SB (fem punktstråler når det gjelder en Inmarsat-3™-satellitt) og en global stråle GB som omfatter dekningsområdet for punktstrålene SB på jordoverflaten. MAN-ene kan være bærbare satellitterminaler med manuelt styrbare antenner av den type som for tiden er tilgjengelig for bruk med Inmarsat Mini-M™-tjeneste, men med modifikasjoner som beskrevet i det følgende. Det kan være et flertall SAN-er 6 innen dekningsområdet for hver satellitt 4, og de kan være i stand til å drive kommunikasjoner med MAN-ene 2, og det kan også finnes ytterligere geostasjonære satellitter 4 med dekningsområder som kan, men ikke behøver overlappe dekningsområdet for satellitten 4 som er eksempel. Hver SAN 6 kan være en del av en Inmarsat land jord stasjon (LES) og dele RF-antermer og modulasjons-/demodulasjonsutstyr med vanlige deler i LES. Hver SAN 6 danner et grensesnitt mellom kommunikasjonslenken gjennom satellitten 4 og en eller flere terrestriske noder 8 for å koble MAN-ene til terrestriske aksessnoder TAN 10 som kan kobles direkte eller indirekte gjennom ytterligere noder til en eller annen av et antall kommunikasjonstjenester som Internet, PSTN eller ISDN-baserte tjenester. Figure 1 shows the main components of a satellite communication system according to an embodiment of the present invention. A plurality of mobile access nodes (MAN) 2 communicate via a satellite 4 with an earth station for the satellite hereinafter referred to as satellite access node (SAN) 6. The satellite 4 may for example be an Inmarsat-3™ satellite as described for example in the article "Launch of a New Generation" by J.R. Asker, TRANSAT, Issue 36, January 1996, pages 15 to 18, published by Inmarsat, the contents of which are hereby incorporated by reference. The satellite 4 is geostationary and projects a plurality of spot beams SB (five spot beams in the case of an Inmarsat-3™ satellite) and a global beam GB comprising the coverage area of the spot beams SB on the Earth's surface. The MANs may be portable satellite terminals with manually steerable antennas of the type currently available for use with Inmarsat Mini-M™ service, but with modifications as described below. There may be a plurality of SANs 6 within the coverage area of each satellite 4 and they may be capable of conducting communications with the MANs 2, and there may also be additional geostationary satellites 4 with coverage areas that may or may not overlap the coverage area of the satellite 4 which is an example. Each SAN 6 can be part of an Inmarsat land earth station (LES) and share RF antennas and modulation/demodulation equipment with common parts in the LES. Each SAN 6 forms an interface between the communication link through the satellite 4 and one or more terrestrial nodes 8 to connect the MANs to terrestrial access nodes TAN 10 which can be connected directly or indirectly through additional nodes to one or another of a number of communication services such as the Internet, PSTN or ISDN-based services.

Kanaltyper Channel types

Figur 2 viser de kanaler som benyttes for kommunikasjon mellom en utvalgt av MAN-ene 2 og SAN 6. Alle kommunikasjoner under denne pakkedatatj eneste fra MAN 2 til SAN 6 blir utført i en eller flere luker i en eller flere TDMA-kanaler, betegnet som MESP-kanaler (mobil jordstasj on - pakkekanaler). Hver MESP-kanal er delt opp i 40 ms blokker som er delbare i 20 ms blokker. Hver 20 ms blokk fører enten et 20 ms støt eller fire 5 ms støt i et format som vil bli beskrevet nedenfor. Figure 2 shows the channels used for communication between a selected one of the MANs 2 and SAN 6. All communications under this packet data from MAN 2 to SAN 6 are carried out in one or more slots in one or more TDMA channels, denoted as MESP channels (mobile earth station - packet channels). Each MESP channel is divided into 40 ms blocks which are divisible into 20 ms blocks. Each 20 ms block carries either one 20 ms burst or four 5 ms bursts in a format that will be described below.

Alle kommunikasjoner under denne pakkedatatjeneste fra SAN 6 til MAN 2 utføres i en eller flere luker i en eller flere TDM-kanaler (betegnet som LESP-kanaler (landjord stasjon - pakkekanaler). Hver luke er 80 ms lang og omfatter to delgrupper av samme lengde. All communications under this packet data service from SAN 6 to MAN 2 are carried out in one or more slots in one or more TDM channels (designated as LESP channels (land ground station - packet channels). Each slot is 80 ms long and comprises two subgroups of the same length .

For kanaloppstilling og annen nodesignalering kommuniserer den mobile aksessnode MAN 2 med en nodekoordineirngsstasjon (NCS) 5, slik det er kjent i Inmarsat Mini-M™-tjenesten. Satellittaksessnoden SAN 6 kommuniserer gjennom noden 8 med en regional landjordstasjon (RLES) 9 som på sin side kommuniserer med NCS 5 for å utføre kanaloppstillingen og annen nodesignalering. For channel setup and other node signaling, the mobile access node MAN 2 communicates with a node coordination station (NCS) 5, as is known in the Inmarsat Mini-M™ service. The satellite access node SAN 6 communicates through node 8 with a regional land earth station (RLES) 9 which in turn communicates with NCS 5 to perform channel setup and other node signaling.

Satellittlenkegrensesnitt Satellite link interface

Satellittlenkegrensesnittet mellom MAN-ene 2 og SAN 6 som MAN-ene 2 er forbundet med vil nå bli beskrevet. Dette grensesnitt kan betraktes som en rekke kommunikasjons-lag: et fysisk lag, et mediumaksesstyrelag (MAC) og et tjenestetilknytningslag. The satellite link interface between the MANs 2 and the SAN 6 to which the MANs 2 are connected will now be described. This interface can be thought of as a series of communication layers: a physical layer, a medium access control layer (MAC) and a service association layer.

SAN kanalenhet SAN channel device

Figur 3 viser funksjonene i satellittaksessnoden SAN 6 i en senderkanalenhet ST som utfører sending av datapakker over en enkeltfrekvenskanal i satellittlenken og en mot-takerkanal SR som utfører mottak av datapakkene over en enkeltfrekvenskanal i satellittlenken. SAN 6 omfatter fortrinnsvis et flertall sendekanalenheter ST og mottakerkanalenheter SR for å være i stand til å yte kommunikasjonstjenester for et tilstrekkelig antall MAN 2. Figure 3 shows the functions of the satellite access node SAN 6 in a transmitter channel unit ST which performs the sending of data packets over a single frequency channel in the satellite link and a receiver channel SR which performs reception of the data packets over a single frequency channel in the satellite link. The SAN 6 preferably comprises a plurality of transmit channel units ST and receiver channel units SR to be able to provide communication services for a sufficient number of MAN 2.

Et maskinvaretilpasningslag (MTL) 10 danner et grensesnitt mellom kanalenhetene og høynivåprogramvare og styrer innstillingene av kanalenhetene. I senderkanalenheten ST gir MTL 10 utganger i form av datastøt Td som blir omkastet med en omkaster 12 der utgangstidsstyringen av denne reguleres av en gruppetidsstyrefunksjon 14 som også gir gruppetidsstyresignaler til de andre senderkanalenheter ST. De omkastede datastøt blir så redundanskodet med en koder 16, for eksempel ved hjelp av en turbokodealgoritme som beskrevet i PCT/GB97/03551. A hardware customization layer (MTL) 10 interfaces between the channel units and high-level software and controls the settings of the channel units. In the transmitter channel unit ST, MTL 10 provides outputs in the form of data bursts Td which are reversed with a reverser 12 where the output time control of this is regulated by a group time control function 14 which also provides group time control signals to the other transmitter channel units ST. The discarded data bursts are then redundantly encoded with an encoder 16, for example by means of a turbo coding algorithm as described in PCT/GB97/03551.

Dataene og paritetsbiter kommer som utgang fra koderen 16 til en sendesynkronise-rende funksjon 18 som som utgang gir data og paritetsbiter i form av sett på fire biter for modulasjon med en 16 kvadraturamplitudemodulator (QAM) 20. Unike ordsym-boler (UW) føres også som inngang til modulatoren 20 ifølge et lukeformat som blir beskrevet nedenfor. Utgangstidsstyringen for koderen 16, sendesynkronisatoren 18 og modulatoren 20 blir styrt av MTL 10 som også velger frekvensen for senderkanalen ved styring av en sendefrekvenssyntetisator 22 slik at denne som utgang gir et oppomfor-mende frekvenssignal. Dette frekvenssignal blir kombinert med utgangen fra modulatoren 20 ved en oppomformer 24 hvis utgang sendes med en RF-antenne (ikke vist) til satellitten 4. The data and parity bits are output from the encoder 16 to a transmission synchronizing function 18 which outputs data and parity bits in the form of sets of four bits for modulation with a 16 quadrature amplitude modulator (QAM) 20. Unique word symbols (UW) are also carried as input to the modulator 20 according to a gate format which will be described below. The output time control for the encoder 16, the transmit synchronizer 18 and the modulator 20 is controlled by the MTL 10 which also selects the frequency for the transmit channel by controlling a transmit frequency synthesizer 22 so that it outputs an up-converting frequency signal. This frequency signal is combined with the output from the modulator 20 by an upconverter 24 whose output is sent with an RF antenna (not shown) to the satellite 4.

I mottakerkanalenheten SR blir en frekvenskanal mottatt med en RF-antenne (ikke vist) og nedomformet ved blanding med et nedomformende frekvenssignal i en nedomformer 26. Det nedomformende frekvenssignal blir frembrakt av en syntetisator 28 for det frekvenssignal som mottas og hvis utgangsfrekvens styres av MTL 10. In the receiver channel unit SR, a frequency channel is received with an RF antenna (not shown) and down-converted by mixing with a down-converting frequency signal in a down-converter 26. The down-converting frequency signal is produced by a synthesizer 28 for the frequency signal received and whose output frequency is controlled by the MTL 10 .

For å demodulere de mottatte støt riktig blir tidsstyringen av mottaket av støtene forutsagt av en tidsstyrer 29 for mottak, som mottar gruppetidsstyrerinformasjon fra gruppetidsfunksjonen 14 og parametrene for satellitten 4 fra maskinvaretilpasningslaget, MTL 10. Disse parametere angir posisjonen for satellitten 4 og av dens utstråling og muliggjør forutsigelse av tidspunktene for ankomst av datastøt fra MAN 2 til SAN 6. Forplantningsforsinkelsen fra SAN 6 til satellitten 4 varierer syklisk over en 24 timers periode som et resultat av inklinasjonen av satellittens bane. Denne forsinkelses-variasjon er tilsvarende for alle MAN 2 og benyttes derfor til å modifisere referanse-tidsstyringen av mobile jordstasjon-pakkekanaler MESP slik at tidsstyringen for de individuelle MAN 2 ikke behøver modifiseres for å kompensere for variasjoner i satelli «posisjon. To correctly demodulate the received bursts, the timing of the reception of the bursts is predicted by a receive timer 29, which receives group timing information from the group timing function 14 and the parameters of the satellite 4 from the hardware matching layer, MTL 10. These parameters indicate the position of the satellite 4 and of its radiance and enables prediction of the times of arrival of data bursts from MAN 2 to SAN 6. The propagation delay from SAN 6 to satellite 4 varies cyclically over a 24 hour period as a result of the inclination of the satellite's orbit. This delay variation is equivalent for all MAN 2 and is therefore used to modify the reference time control of mobile earth station packet channels MESP so that the time control for the individual MAN 2 does not need to be modified to compensate for variations in satellite position.

Den forutsagte tidsstyreinformasjon kommer som utgang til hver av mottakerkanal-enhetene SR. De mottatte støt er enten av 5 ms eller 20 ms varighet alt etter et opplegg som styres av satellittaksessnoden SAN 6. MTL 10 skaffer informasjon om de for-ventede luketyper til en 1 ukestyrer 32 som også mottar informasjon fira tidsstyreren 29 for mottak. The predicted timing information is output to each of the receiver channel units SR. The received shocks are either of 5 ms or 20 ms duration depending on a scheme controlled by the satellite access node SAN 6. MTL 10 provides information about the expected slot types to a 1-week controller 32 which also receives information from the time controller 29 for reception.

Figur 3 viser atskilte mottaksbaner for 5 ms og 20 ms støt og henvisninger til funksjonene over hver av disse baner vil bli angitt med henholdsvis a og b. Lukestyreren 32 velger hvilken mottaksbane som skal benyttes for hvert mottatt støt i henhold til den forutsagte lengde av støtet. Støtet blir modulert av en 16 kvadraturamplitude demodulator 34a/34b og tidsstyringen for støtet blitt hentet ut med et unikt ord UW uthentnings-trinn 36a/36b. Straks begynnelse og slutt på støtet er fastlagt blir støtet turbodekodet med en dekoder 38a/38b og gjenopprettet i en tilbakeomkaster 40a/40b. De gjenopprettede 5 eller 20 ms datastøt blir så mottatt av maskinvaretilpasningslaget MTL 10. Figure 3 shows separate receiving paths for 5 ms and 20 ms shocks and references to the functions above each of these paths will be indicated by a and b respectively. The hatch controller 32 selects which receiving path is to be used for each received shock according to the predicted length of the shock . The shock is modulated by a 16 quadrature amplitude demodulator 34a/34b and the timing of the shock extracted with a unique word UW extraction stage 36a/36b. As soon as the start and end of the shock are determined, the shock is turbo-decoded with a decoder 38a/38b and restored in a reverse converter 40a/40b. The recovered 5 or 20 ms data bursts are then received by the hardware adaptation layer MTL 10.

MAN kanalenhet MAN channel unit

Figur 4 viser funksjonene i en av mobilaksessnodenes MAN 2 i en mottakerkanalenhet MR og en senderkanalenhet MT. MAN 2 kan ha bare en hver av mottaker- og senderkanalenhet for å være mest mulig kompakt og kostnadseffektiv, men hvis det kreves større båndbreddekapasitet kan flere mottaker- og senderkanalenheter være bygget inn i MAN 2. Figure 4 shows the functions in one of the mobile access nodes MAN 2 in a receiver channel unit MR and a transmitter channel unit MT. MAN 2 can have only one receiver and transmitter channel unit each to be as compact and cost-effective as possible, but if greater bandwidth capacity is required, several receiver and transmitter channel units can be built into MAN 2.

I mottakerkanalenheten MR blir et signal mottatt med en antenne (ikke vist) og nedomformet av en nedomformer 42 som mottar et nedomformningsfrekvenssignal fra en frekvenssyntetisator 44 for mottatt signal der frekvensen fra denne styres av et MAN maskinvaretilpasningslag 46. Det nedomformede signal blir demodulert av en 16 kvadraturamplitude demodulator 48 som som utganger gir parallelle bitverdier for hvert symbol til et trinn 50 til detektering av et unikt ord UW der tidsstyringen for det mottatte signal blir påvist ved å identifisere et unikt ord UW i det mottatte signal. Tidsstyreinformasjonen blir sendt til en gruppe- og symboltidsenhet 52 som lagrer tidsstyreinformasjonen og regulerer tidsstyringen for de senere trinn til behandling av signalet som vist på figur 4. Straks blokkgrensene for de mottatte data er blitt påvist blir de mottatte blokker turbodekodet av en dekoder 54, gjenopprettet av en tilbakeomkaster 56 og gitt som utgang som mottatte støt til maskinvaretilpasningslaget 46. In the receiver channel unit MR, a signal is received with an antenna (not shown) and down-converted by a down-converter 42 which receives a down-conversion frequency signal from a frequency synthesizer 44 for the received signal, the frequency of which is controlled by a MAN hardware matching layer 46. The down-converted signal is demodulated by a 16 quadrature amplitude demodulator 48 which outputs parallel bit values for each symbol to a step 50 for detecting a unique word UW where the timing of the received signal is detected by identifying a unique word UW in the received signal. The timing information is sent to a group and symbol timing unit 52 which stores the timing information and regulates the timing for the later stages of processing the signal as shown in Figure 4. As soon as the block boundaries for the received data have been detected, the received blocks are turbo-decoded by a decoder 54, restored by a flyback 56 and given as output as received shocks to the hardware matching layer 46.

I senderkanalenheten MT blir data for støt med 5 eller 20 ms varighet gitt som utgang fra MTL 46. Separate baner er angitt med a og b, som vist på figur 4 når det gjelder henholdsvis 5 og 20 ms støt. Dataene blir omkastet ved en omkaster 48a/48b og kodet med en turbokoder 50a/50b. Unike ord UW blir tilføyd som krevd av støtformatet ved trinn 52a/52b, og den resulterende datastrøm blir avbildet på settet med overførings-signaler ved trinn 54a/54b og filtrert ved trinn 56a/56b. Sendingens tidsstyring bestemmes i et sendetidsstyretrinn 58a/58b. Ved dette trinn blir posisjonen for den tidsdelte multippelaksessluke (TDMA) styrt med et lukestyretrinn 60 i overensstemmelse med en tildelt lukeposisjon som er angitt av maskinvaretilpasningslaget MTL 46. En tidsstyreforskyvning kommer som utgang fira MTL 46 og tilføres et tidsstyrejusterende trinn 62 som justerer tidsstyringen for lukestyretrinnet 60. Denne tidsforskyvning benyttes til å utligne for variasjoner i forplantningsforsinkelse som skyldes den relative posisjon for MAN 2, satellitten 4 og SAN 6 og blir styrt av en signaleringsprotokoU som vil bli beskrevet mer i detalj nedenfor. Settene med databiter kommer som utgang på et tids-punkt som bestemmes i overensstemmelse med luketidsstyringen og tidsstyrings-justeringen til en 16 kvadraturamplitudemodulator 64. De modulerte symboler blir oppomformet i en oppomformer 66 til en overføringskanalfrekvens som bestemmes av en frekvensutgang med en sendefrekvenssyntetisator 68 styrt av MTL 46. Det oppomformede signal sendes til satellitten 4 med en antenne (ikke vist). In the transmitter channel unit MT, data for shocks of 5 or 20 ms duration is output from the MTL 46. Separate paths are indicated by a and b, as shown in Figure 4 in the case of 5 and 20 ms shocks respectively. The data is reversed by a reverser 48a/48b and coded by a turbo coder 50a/50b. Unique words UW are added as required by the burst format at step 52a/52b, and the resulting data stream is mapped onto the set of carry signals at step 54a/54b and filtered at step 56a/56b. The transmission's time control is determined in a transmission time control step 58a/58b. At this stage, the position of the time-division multiple axis shutter (TDMA) is controlled by a shutter control stage 60 in accordance with an assigned shutter position indicated by the hardware matching layer MTL 46. A timing offset is output from the MTL 46 and fed to a timing adjusting stage 62 which adjusts the timing of the shutter control stage 60. This time shift is used to compensate for variations in propagation delay due to the relative position of MAN 2, the satellite 4 and SAN 6 and is controlled by a signaling protocol which will be described in more detail below. The sets of data bits are output at a time determined in accordance with the slot timing and timing adjustment of a 16 quadrature amplitude modulator 64. The modulated symbols are upconverted in an upconverter 66 to a transmission channel frequency determined by a frequency output with a transmit frequency synthesizer 68 controlled by MTL 46. The op-shaped signal is sent to the satellite 4 with an antenna (not shown).

LESP kanalformat LESP channel format

Figur 5a viser gruppestrukturen for en av landjordstasjon - pakkekanalene (LESP). Hver landpakkegruppe (LPF) har en varighet på 80 ms og en topptekst som består av et konstant unikt ord UW som er det samme for alle grupper. Det unike ord UW benyttes til gruppeuthentning, til løsning av fasetvetydighet i utgangen fra demodulatoren 48 og for å synkronisere tilbakeomkasteren 56 og dekoderen 54. Figur 5b viser strukturen for hver gruppe som består av det unike ord UW på 40 Figure 5a shows the group structure for one of the land earth station - packet channels (LESP). Each land packet group (LPF) has a duration of 80 ms and a header consisting of a constant unique word UW which is the same for all groups. The unique word UW is used for group retrieval, to resolve phase ambiguity in the output of the demodulator 48 and to synchronize the deconverter 56 and the decoder 54. Figure 5b shows the structure for each group consisting of the unique word UW of 40

symboler fulgt av 88 blokker på 29 symboler hver etterfulgt av et enkelt pilotsymbol PS som slutter med 8 symboler slik at gruppelengden kommer opp i 2688 symboler hvorav 2560 er datasymboler. Disse datasymboler blir delt som vist på figur 5c i to delgrupper SF1, SF2, som hver blir kodet separat med koderen 16 hver med 5120 biter som utgjør 1280 symboler. Koderen 16 har en kodetakt på 0,509375, slik at hver delgruppe blir symbols followed by 88 blocks of 29 symbols each followed by a single pilot symbol PS ending with 8 symbols so that the group length comes to 2688 symbols of which 2560 are data symbols. These data symbols are divided, as shown in figure 5c, into two subgroups SF1, SF2, each of which is coded separately with the coder 16, each with 5120 bits which make up 1280 symbols. The encoder 16 has a coding rate of 0.509375, so that each subgroup becomes

kodet fra en inngangsblokk IB1, IB2 på 2608 biter, som vist på figur 5d. Denne struktur er oppsummert nedenfor i tabell 1: encoded from an input block IB1, IB2 of 2608 bits, as shown in Figure 5d. This structure is summarized below in table 1:

MESP kanalformat MESP channel format

Den mobile jordstasjon-pakkekanalstruktur (MESP) er basert på 40 ms blokker med en kanalstyring knyttet til tidsstyringen av den tilhørende LESP-kanalen som mottas av MAN-ene 2. Hver 40 ms blokk kan deles i to 20 ms luker der hver av disse kan deles videre i fire S ms luker, og delingen av hver blokk i luker bestemmes fleksibelt av høyere mvåprotokoller. Figur 6a viser formatet for et 5 ms støt bestående av en vernetid Gl foran støtet på 6 symboler, en innledning CW på 4 symboler, et første unikt brd UW1 på 20 symboler, en datadelgruppe på 112 symboler, et avsluttende unikt ord UW2 på 20 symboler og etter støtet en vernetid G2 på 6 symboler. The mobile earth station packet channel structure (MESP) is based on 40 ms blocks with a channel management linked to the timing of the associated LESP channel received by the MANs 2. Each 40 ms block can be divided into two 20 ms slots where each of these can is further divided into four S ms slots, and the division of each block into slots is flexibly determined by higher mv protocols. Figure 6a shows the format of a 5 ms burst consisting of a guard time Gl before the burst of 6 symbols, a preamble CW of 4 symbols, a first unique word UW1 of 20 symbols, a data sub-group of 112 symbols, a closing unique word UW2 of 20 symbols and after the impact a protection time G2 of 6 symbols.

Innledningen CW er ikke beregnet for synkroniseirngsformål ved mottakere (for eksempel demodulatorene 30a, 30b), men gir på en hensiktsmessig måte et signal med konstant effektnivå som bidrag til automatisk nivåstyring av en høyeffekts forsterker (HP A, ikke vist) i den sendende mobile aksessnode MAN 2.1 ett eksempel har hvert av symbolene i innledningen CW verdien (0,1,0,0). I et alternativt format kan innledningen bestå av mindre enn 4 symboler, og symboltidene som ikke benyttes av innledningen CW blir føyd til vernetidene Gl, G2 foran og etter støtet. For eksempel kan innledningen CW utelates i sin helhet og hver av vernetidene før og etter støtet økes til 8 symboler. The preamble CW is not intended for synchronization purposes at receivers (for example the demodulators 30a, 30b), but in an appropriate manner provides a signal with a constant power level as a contribution to automatic level control of a high-power amplifier (HP A, not shown) in the transmitting mobile access node MAN 2.1 one example has each of the symbols in the introduction CW the value (0,1,0,0). In an alternative format, the preamble may consist of less than 4 symbols, and the symbol times not used by the preamble CW are added to the guard times G1, G2 before and after the shock. For example, the preamble CW can be omitted in its entirety and each of the protection times before and after the impact increased to 8 symbols.

De unike ord innbefatter bare symbolene (1,1,1,1), som blir avbildet på en fase på 45° ved maksimum amplitude og (0,1,0,1), som blir avbildet på en fase på 225° ved maksimum amplitude. Dermed blir de unike ord i virkeligheten modulert med binær faseskiftnøkling selv om symbolene er modulert med 16 kvadraturamplitudemodula-toren 64. Ved å angi (1,1,1,1) symbolet som (1) og (0,1,0,1,) symbolet som (0) omfatter det første unike ord UW1 sekvensen 10101110011111100100, mens det avsluttende unike ord UW2 omfatter sekvensen med symboler 10111011010110000111. 5 ms støtet er beregnet til å føre korte signaleringsmeldinger eller datameldinger, og dets struktur er oppsummert nedenfor i tabell 2. Figur 6b viser strukturen for et 20 ms støt i MESP-kanalen. De samme henvisningstall vil bli benyttet til å angi de deler av strukturen som tilsvarer støtet på 5 ms. Strukturen består av en vernetid Gl på 6 symboler foran støtet, en innledning CW på 4 symboler, et første unikt ord UW1 på 40 symboler, en data delgruppe på 596 symboler, et avsluttende unikt ord på 20 symboler og en vernetid G2 på 6 symboler etter støtet. Strukturen er oppsummert nedenfor i tabell 3: The unique words include only the symbols (1,1,1,1), which are mapped to a phase of 45° at maximum amplitude and (0,1,0,1), which are mapped to a phase of 225° at maximum amplitude. Thus, the unique words are actually modulated with binary phase shift keying even though the symbols are modulated with the 16 quadrature amplitude modulator 64. By specifying the (1,1,1,1) symbol as (1) and (0,1,0,1, ) symbol as (0) comprises the first unique word UW1 the sequence 10101110011111100100, while the final unique word UW2 comprises the sequence of symbols 10111011010110000111. The 5 ms burst is intended to carry short signaling messages or data messages, and its structure is summarized below in Table 2. Figure 6b shows the structure for a 20 ms burst in the MESP channel. The same reference numbers will be used to indicate the parts of the structure that correspond to the 5 ms shock. The structure consists of a protection time Gl of 6 symbols before the shock, a preamble CW of 4 symbols, a first unique word UW1 of 40 symbols, a data subgroup of 596 symbols, a closing unique word of 20 symbols and a protection time G2 of 6 symbols after the bump. The structure is summarized below in table 3:

Innledningen CW har samme form og formål som for støtet på 5 ms. Det første unike ord UW1 omfatter sekvensen: 0000010011010100111000010001111100101101, mens det avsluttende unike ord UW2 omfatter sekvensen 11101110000011010010 ved bruk av den samme konvensjon som for støtet på 5 ms. The introduction CW has the same form and purpose as for the 5 ms shock. The first unique word UW1 comprises the sequence: 0000010011010100111000010001111100101101, while the final unique word UW2 comprises the sequence 11101110000011010010 using the same convention as for the 5 ms burst.

MESP tidskorreksjon MESP time correction

Som vist ovenfor omfatter MESP (mobil jordstasjons pakkekanal) lukestruktur en meget kort vernetid på omtrent 0,24 ms ved hver ende. Imidlertid er forskjellen i forplantningsforsinkelsen mellom SAN 6 og MAN 2 og mellom MAN 2 som ligger ved undersatellittpunktet og ved kanten av dekningsområdet omtrent 40 ms for en geostasjonær satellitt, slik at posisjonen av hver MAN 2 vil innvirke på tidspunktet for mottak av de overførte støt i MESP-kanalen og kan føre til interferens mellom støt fra MAN 2 i forskjellige avstander fra undersatellittpunktet. Videre er satellitten, selv om den nominelt er geostasjonær utsatt for forstyrrelse som innfører en liten inklinasjon i banen og fører til at avstanden mellom satellitten 4 og SAN 6 og mellom satellitten 4 og MAN 2 kan begynne å svinge. Selv om posisjonen for SAN 6 er fast og posisjonen for satellitten 4 kan forutsies er MAN-er (mobile aksessnoder) mobile og deres posisjoner endrer seg derfor uforutsigbart og deres klokker blir utsatt for skjelving og drift. As shown above, the MESP (mobile earth station packet channel) slot structure includes a very short protection time of approximately 0.24 ms at each end. However, the difference in propagation delay between SAN 6 and MAN 2 and between MAN 2 located at the subsatellite point and at the edge of the coverage area is about 40 ms for a geostationary satellite, so the position of each MAN 2 will affect the time of reception of the transmitted shocks in MESP channel and can lead to interference between shocks from MAN 2 at different distances from the subsatellite point. Furthermore, the satellite, although nominally geostationary, is subject to disturbance which introduces a slight inclination into the orbit and causes the distance between the satellite 4 and SAN 6 and between the satellite 4 and MAN 2 to begin to fluctuate. Although the position of SAN 6 is fixed and the position of satellite 4 is predictable, MANs (mobile access nodes) are mobile and their positions therefore change unpredictably and their clocks are subject to jitter and drift.

En tidskorreksjonsprotokoll blir benyttet av SAN 6 (satellittaksessnode) for å måle forplantningsforsinkelsen fra MAN 2 og sende en tidskorreksjonsverdi til MAN 2 for å utligne forskjeller i forplantningsforsinkelse mellom de forskjellige MAN-er 2 for å unngå interferens mellom støt fra forskjellige MAN-er som skyldes mistilpassning med lukene. Denne protokoll vil nå bli illustrert med henvisning til tidsstyrediagrammet på fig. 7. A time correction protocol is used by SAN 6 (satellite access node) to measure the propagation delay from MAN 2 and send a time correction value to MAN 2 to compensate for differences in propagation delay between the different MANs 2 to avoid interference between bursts from different MANs caused by mismatch with the hatches. This protocol will now be illustrated with reference to the timing control diagram of fig. 7.

Figur 7 viser LESP-grupper LPF innbefattende delgrupper SF1, SF2 og første unike ord UW. Når MAN 2 kobles inn eller er i stand til å hente ut en av LSP-kanalene etter et intervall da den ikke var i stand til å gjøre det, mottar MAN 2 (ved trinn 70) en 40 ms LESP delgruppe SF innbefattende returprograminformasjon som dikterer lukebruken i en tilsvarende MESP-kanal. Returprograminformasjonen sendes periodisk med en periodisitet som styres av SAN 6. Delegruppen SF innbefatter angivelsen av en blokk på minst ni sammenstående S ms luker som en tidsuthentende gruppe bestående av direkte aksessluker som ikke er tildelt noen bestemt MAN 2. MESP remrprogrammet som delgruppen SF er knyttet til begynner 120 ms etter begynnelsen av mottak av delgruppen SF. Denne 120 ms periode gir 90 ms for MAN 2 til å demodulere LESP delgruppe SF (trinn 72) og 30 ms for MAN 2 til å initialisere seg selv for overføring (trinn 74). Figure 7 shows LESP groups LPF including subgroups SF1, SF2 and first unique word UW. When MAN 2 comes on or is able to retrieve one of the LSP channels after an interval when it was unable to do so, MAN 2 receives (at step 70) a 40 ms LESP Subgroup SF including return program information dictating the slot use in a corresponding MESP channel. The return program information is sent periodically with a periodicity controlled by SAN 6. Subgroup SF includes the specification of a block of at least nine contiguous S ms slots as a time-retrieval group consisting of direct access slots that are not assigned to any specific MAN 2. The MESP remr program to which subgroup SF is associated to begins 120 ms after the start of reception of the subgroup SF. This 120 ms period provides 90 ms for MAN 2 to demodulate the LESP subgroup SF (step 72) and 30 ms for MAN 2 to initialize itself for transmission (step 74).

Ved begynnelsen av MESP returprogrammet blir det tildelt en tidstildelingsgruppe på 5 ms luker. Til å begynne med antas det at MAN 2 har den maksimale tidsusikkerhet på 40 ms svarende til åtte 5 ms luker. Derfor kan MAN 2 bare sende etter de første åtte luker av tidsstyreuthentningsgruppe og kan ikke sende i det hele tatt i uthentnings-grupper som inneholder mindre enn ni luker for dermed å unngå interferens med sendinger i luker som ligger foran tidsstyreuthentningsgruppen. At the beginning of the MESP return program, a time allocation group of 5 ms slots is allocated. To begin with, it is assumed that MAN 2 has the maximum time uncertainty of 40 ms corresponding to eight 5 ms slots. Therefore, MAN 2 can only transmit after the first eight slots of the timing retrieval group and cannot transmit at all in retrieval groups containing less than nine slots in order to avoid interference with transmissions in slots that lie before the timing retrieval group.

MAN 2 vil vilkårlig velge (trinn 78) en av lukene i tidsstyreuthentningsgruppen som følger de første åtte luker og sende (trinn 79) et støt i den valgte luke der støtet innbefatter en angivelse av den luke som er valgt. I eksempelet på figur 7 er lukene i tidsstyreuthentningsgruppen nummerert fra 0 til M-l, der M er antallet av luker i tidsstyreuthentningsgruppen og der tallet R som er valgt vilkårlig fra 8 til M-l blir overført i støtet ved trinn 79. Støtet kan også angi typen av mobil enhet som for eksempel landbasert, maritim eller aeronautisk. MAN 2 will arbitrarily select (step 78) one of the slots in the timing retrieval group that follows the first eight slots and send (step 79) a burst in the selected slot where the burst includes an indication of the slot selected. In the example of Figure 7, the slots in the timing retrieval group are numbered from 0 to M-l, where M is the number of slots in the timing retrieval group and where the number R selected arbitrarily from 8 to M-l is transferred in the bump at step 79. The bump may also indicate the type of mobile unit such as land-based, maritime or aeronautical.

SAN 6 mottar og registrerer ankomsttiden for det støt som sendes av MAN 2. Fra luke R som er angitt i støtet beregner SAN 6 forskjellen i forplantningsforsinkelse for denne MAN 2. Siden tidsstyringen av overføringen av støtet var (120 + R x 5) ms etter mottakstiden for LESP delgruppe SF blir tiden for mottaket Tr av støtet tilnærmet (2 x DP + C + 120 + 5 x R) ms etter tidspunktet for overføringen av LESP delgruppe LPSF, der DP er differensialet for forplantningsforsinkelse til denne MAN 2 og C er en forsinkelse som er den samme for alle MAN-ene i en gruppe og innbefatter forskjellige faktorer som for eksempel forplantningsforsinkelse til og fra satellitten 4 og reoverføringsforsinkelsen fra satellitten 4. På denne måten kan i dette eksempel differensialforplantningsforsinkelsen beregnes som: SAN 6 receives and records the arrival time of the burst sent by MAN 2. From slot R specified in the burst, SAN 6 calculates the difference in propagation delay for this MAN 2. Since the timing of the transmission of the burst was (120 + R x 5) ms after the reception time of LESP subgroup SF becomes the time of reception Tr of the shock approximately (2 x DP + C + 120 + 5 x R) ms after the time of transmission of LESP subgroup LPSF, where DP is the propagation delay differential of this MAN 2 and C is a delay which is the same for all the MANs in a group and includes various factors such as propagation delay to and from satellite 4 and the retransmission delay from satellite 4. Thus, in this example, the differential propagation delay can be calculated as:

Satellittaksessnoden SAN 6 vil så overføre til mobilaksessnoden MAN 2 en datapakke som angir en tidskorrigerende forskyvning X i området 0 til 40 ms. Forskyvningen erstatter den opprinnelige tidsforskyvning på 40 ms i trinn 76 for senere overføringer. MAN 2 mottar tidskorrigeringsforskyvningen og justerer tidsstyringen for overføringen på tilsvarende måte. The satellite access node SAN 6 will then transmit to the mobile access node MAN 2 a data packet indicating a time-correcting offset X in the range 0 to 40 ms. The offset replaces the original time offset of 40 ms in step 76 for subsequent transmissions. MAN 2 receives the time correction offset and adjusts the timing of the transmission accordingly.

Hvis støtet som sendes av MAN 2 interfererer med støt som sendes av et annet MAN 2 og altså forsøker å motta en tidskorreksjon kan SAN 6 ikke være i stand til å lese innholdene av noe støt, og i dette tilfelle vil det ikke bli overført en tidsforskyvningskorreksjon til noe MAN 2. Hvis MAN 2 ikke mottar en tidsforskyvningskorreksjon fra SAN 6 innen en på forhånd fastlagt tid vil MAN 2 vente et vilkårlig intervall innen et på forhånd bestemt område før det gjøres forsøk på å sende et støt i den neste påfølgende tilgjengelige tidsstyreuthentningsgruppe. Det på forhånd bestemte området med intervaller blir fastlagt av en signaleirngspakke som sendes av SAN 6 og som angir maksimum og minimum intervaller det må tas hensyn til av MAN 2 etter en første ikke vellykket overføring før det forsøkes ny overføring, sammen med et ytterligere vente-intervall som skal tilføyes det totale intervall hver gang en ytterligere ny overføring gjøres etter en overføring som ikke var vellykket. If the burst sent by MAN 2 interferes with a burst sent by another MAN 2 and thus attempts to receive a time correction, the SAN 6 may not be able to read the contents of any burst, and in this case no time offset correction will be transmitted to any MAN 2. If MAN 2 does not receive a timing offset correction from SAN 6 within a predetermined time, MAN 2 will wait an arbitrary interval within a predetermined range before attempting to send a burst in the next available timing acquisition group. The predetermined range of intervals is determined by a signaling packet sent by SAN 6 which indicates the maximum and minimum intervals to be considered by MAN 2 after a first unsuccessful transmission before a new transmission is attempted, together with a further wait- interval to be added to the total interval each time a further retransmission is made after an unsuccessful transmission.

Figur 8 A viser tidsstyringen av overføringen for en av mobilaksessnodene MAN 2 som tidligere har mottatt en tidsstyrekorrigerende forskjøvet verdi X. Som på figur 7 mottar MAN 2 (trinn 80) LESP delgruppen SF som omfatter returprograminformasjon. MAN 2 demodulerer (trinn 82) LESP delgruppen LPSF og initialiserer (trinn 84) sin sende-kanalenhet i løpet av en samlet tildelt tid på 120 ms etter begynnelsen av mottaket av LESP delgruppen LPSF. MAN 2 beregner begynnelsen av MESP returprogrammet til å være (120 + X) ms fira begynnelsen av mottaket av delgruppen SF som fører returprograminformasjonen. MAN 2 venter derfor tidsforskyvningsperioden X (trinn 86) etter enden av 120 ms perioden før den blir i stand til å sende. 1 dette eksempel omfatter returprogrammet som bestemmes av LESP delgruppe LPSF fire 5 ms luker fulgt av en 20 ms luke. Hvis MAN 2 har fått tildelt en 20 ms luke vil den sende (trinn 88) i den tildelte 20 ms luke. Hvis MAN 2 er blitt tildelt en S ms luke vil det sende i den tildelte 5 ms luke. Som et alternativ, hvis 5 ms lukene er angitt som tilfeldig tilgangsluker og MAN 2 har en kort pakke som skal sendes til SAN 6, vil MAN 2 velge en av de fire luker tilfeldig og sende i denne luke (trinn 89). Figure 8 A shows the timing of the transmission for one of the mobile access nodes MAN 2 which has previously received a timing correcting shifted value X. As in Figure 7, MAN 2 (step 80) receives the LESP subgroup SF which includes return program information. MAN 2 demodulates (step 82) the LESP subset LPSF and initializes (step 84) its transmit channel unit during a total allocated time of 120 ms after the beginning of reception of the LESP subset LPSF. MAN 2 calculates the beginning of the MESP return program to be (120 + X) ms before the beginning of the reception of the subgroup SF carrying the return program information. MAN 2 therefore waits the time offset period X (step 86) after the end of the 120 ms period before becoming able to transmit. In this example, the return program determined by the LESP subgroup LPSF comprises four 5 ms slots followed by a 20 ms slot. If MAN 2 has been allocated a 20 ms slot, it will transmit (step 88) in the allocated 20 ms slot. If MAN 2 has been assigned an S ms slot, it will transmit in the assigned 5 ms slot. Alternatively, if the 5 ms slots are designated as random access slots and MAN 2 has a short packet to send to SAN 6, MAN 2 will select one of the four slots at random and send in that slot (step 89).

Hvis satellittaksessnoden SAN 6 fra overføringen med MAN 2 påviser at en korreksjon i tidsstyreforskyvningen er nødvendig, for eksempel hvis tiden mellom begynnelse av støtet og lukens grenser slik dette måles av SAN 6 er mindre enn et på forhånd bestemt antall symboler angir SAN 6 en ny tidskorreksjon til den mobile aksessnode MAN 2 i en påfølgende datapakke. Dette kan angis som en absolutt tidsstyreforskyvning X eller som en relativ tidsstyreforskyvning som skal tilføyes eller subtraheres fra den gjeldende verdi for X. If the satellite access node SAN 6 from the transmission with MAN 2 detects that a correction in the timing offset is necessary, for example if the time between the start of the shock and the hatch boundaries as measured by the SAN 6 is less than a predetermined number of symbols, the SAN 6 indicates a new timing correction to the mobile access node MAN 2 in a subsequent data packet. This can be specified as an absolute timing offset X or as a relative timing offset to be added or subtracted from the current value of X.

Usikkerhet ved tidsstyring Uncertainty in time management

I støtet for forskyvning av tidsstyrekorreksjonen sender SAN 6 til MAN 2 sammen med tidsstyreforskyvningen, en usikkerhetstakt R0 for tidsstyringen med angivelse av den takt hvormed tidsstyringen av MAN 2 sannsynligvis vil forandre seg. For eksempel, kan usikkerhetstakten for tidsstyringen representere et antall symboler pr. sekund hvormed MAN 2 sannsynligvis vil endre sin tidsstyring. SAN 6 bestemmer usikkerhetstakten for tidsstyringen ut fra klassen av MAN 2 (for eksempel land, mobil, aeronautisk) og andre faktorer som for eksempel inklinasjonen av banen for satellitten 6. In the offset timing correction shock, SAN 6 sends to MAN 2 together with the timing offset, a timing uncertainty rate R0 indicating the rate at which the timing of MAN 2 is likely to change. For example, the uncertainty rate for the timing can represent a number of symbols per second with which MAN 2 is likely to change its time management. SAN 6 determines the timing uncertainty rate based on the class of MAN 2 (e.g. land, mobile, aeronautical) and other factors such as the inclination of the orbit of the satellite 6.

MAN 2 tidsbestemmer det intervall som er gått siden den siste tidsstyrekorreksjon ble mottatt og multipliserer denne med usikkerhetstakten Ru for tidsstyringen for å gi en tidsstyreusikkerhet tu, der der T er den gjeldende tid og Tc er tidspunktet da den siste korreksjonen ble mottatt. MIN-funksjonen betyr at tidsstyreusikkerheten ikke kan overskride maksimum usikkerhet på 40 ms. MAN 2 times the interval that has passed since the last timing correction was received and multiplies this by the uncertainty rate Ru for the timing to give a timing uncertainty tu, where T is the current time and Tc is the time when the last correction was received. The MIN function means that the timing uncertainty cannot exceed the maximum uncertainty of 40 ms.

Tidsstyreforskyvningen X blir redusert med tidsstyreusikkerheten tu slik at: The timing offset X is reduced by the timing uncertainty tu so that:

der Xc er den opprinnelige verdi på X angitt i den siste tidsstyrekorreksjon, mens MIN-funksjonen sikrer at X ikke kan falle under null. Figur 8b viser overføringstidsstyring av en av MAN-ene 2 med tidsstyringsusikkerhet. Trinnene 80 til 84 tilsvarer de som er vist på figur 8a og beskrivelsen av disse vil ikke bli gjentatt. Ved trinn 86 beregner MAN 2 MESP returprogrammet som begynner (120 + X) ms etter begynnelsen av mottaket av delgruppen SF ved bruk av verdien for X redusert med tidsstyreusikkerheten tu. Som et resultat av tidsstyreusikkerheten tu må MAN 2 først ignorere de første I luker i en tilfeldig aksessgruppe der where Xc is the original value of X specified in the last timing correction, while the MIN function ensures that X cannot fall below zero. Figure 8b shows transmission time management of one of the MANs 2 with time management uncertainty. Steps 80 to 84 correspond to those shown in figure 8a and the description of these will not be repeated. At step 86, the MAN 2 MESP calculates the return program beginning (120 + X) ms after the beginning of the reception of the subgroup SF using the value of X reduced by the timing uncertainty tu. As a result of the timing uncertainty tu, MAN 2 must first ignore the first I slots in a random access group where

ts er lukevarigheten på 5 ms og to er vernetiden Gl, som er 6 symbolperioder i dette tilfelle. ts is the slot duration of 5 ms and two is the protection time Gl, which is 6 symbol periods in this case.

I eksempelet som er vist på figur 8b er det fire 5 ms luker ved begynnelsen av MESP returprogrammet, men tu er 7 ms, slik at de første to luker må ignoreres. MAN 2 kan da bare sende i de tredje og fjerde luker. In the example shown in Figure 8b, there are four 5 ms slots at the beginning of the MESP return program, but tu is 7 ms, so the first two slots must be ignored. MAN 2 can then only transmit in the third and fourth slots.

Hvis tidsstyreusikkerheten tu er større enn en på forhånd bestemt verdi som for eksempel verdien på vernetiden, går MAN 2 tilbake til anmodningsprosessen om korreksjon av tilfeldig aksesstyring som vist på figur 7 og hindrer overføring i tidsluker som er tildelt utelukkende til seg selv med unntak av der et tilstrekkelig antall av disse er sammenkjedet, slik at deres totale lengde kan omfatte både tidsstyreusikkerheten og selve støtet inntil en ny tidsstyrende korreksjonsforskyvning er blitt mottatt fra SAN 6. Protokollen skiller seg imidlertid fra den som er vist på figur 7 ved at MAN 2 bruker sin gjeldende tidsstyreforskyvning X istedenfor å gå tilbake til utgangsverdien på 40 ms i trinn 76. Denne protokoll reduserer mulighetene for interferens mellom støt i tildelte luker. If the timing uncertainty tu is greater than a predetermined value such as the guard time value, MAN 2 returns to the random access control correction request process as shown in Figure 7 and prevents transmission in time slots allocated exclusively to itself except where a sufficient number of these are concatenated, so that their total length can include both the timing uncertainty and the bump itself until a new timing correction offset has been received from SAN 6. However, the protocol differs from that shown in Figure 7 in that MAN 2 uses its current timing offset X instead of returning to the initial value of 40 ms in step 76. This protocol reduces the possibility of interference between bursts in allocated slots.

I den ovenstående utførelse blir tidsstyreforskyvningen X redusert med tidsstyreusikkerheten tu for alle overføringer med MAN 2.1 en alternativ utførelse blir tidsstyreforskyvningen X redusert med tidsstyreusikkerheten tu bare for sendinger med MAN 2 i tilfeldigaksessluker, mens den opprinnelige tidsstyreforskyvning Xc som ble mottatt i den siste tidsstyrekorrigerende melding fra SAN 6 blir anvendt ved sending i tildelte luker. I denne alternative utførelse er det viktig å skille mellom tidsstyre-korrigeringsmeldinger som initialiseres av SAN 6 etter påvisning av en overføring fra MAN 2 i en tildelt luke som ligger for nær lukens grenser, og tidsstyrekorreksjons-meldinger som sendes av SAN 6 som svar på en anmodning om tidsstyrekorreksjon fra MAN 2, som vil ha en annen tidsstyreforskyvning enn overføringene i tildelte luker. Derfor angir SAN 6 i tidsstyrekorreksjonsmeldingen om denne sendes som svar på en anmodning fra MAN 2 eller ble initialisert av SAN 6. MAN 2 bestemmer så den nye tidsstyreforskyvning Xc ut fra den tidsstyreforskyvning som er angitt i tidsstyrekorreksjonsmeldingen alt etter hvorledes tidskorreksjonsmeldingen blir initialisert. In the above embodiment, the timing offset X is reduced by the timing uncertainty tu for all transmissions with MAN 2.1 an alternative embodiment, the timing offset X is reduced by the timing uncertainty tu only for transmissions with MAN 2 in random axis slots, while the original timing offset Xc received in the last timing correcting message from SAN 6 is used when sending in allocated slots. In this alternative embodiment, it is important to distinguish between timing correction messages initialized by SAN 6 upon detection of a transmission from MAN 2 in an assigned slot that is too close to the slot's boundaries, and timing correction messages sent by SAN 6 in response to a request for timing correction from MAN 2, which will have a different timing offset than the transmissions in allocated slots. Therefore, SAN 6 indicates in the timing correction message whether this is sent in response to a request from MAN 2 or was initialized by SAN 6. MAN 2 then determines the new timing offset Xc based on the timing offset specified in the timing correction message depending on how the timing correction message is initialized.

Unik ordstruktur Unique word structure

Som vist på figur 6a og 6b omfatter hvert MESP-støt et første unikt ord UW1 og et avsluttende unikt ord UW2. Dette format er særlig fordelaktig for TDMA-kanaler med korte vernetider mellom lukene. Til sammenligning viser figurene 9a til 9c en vanlig støtstruktur med bare et første unikt ord henholdsvis uten kollisjon, to-støtkollisjon og tre-støtkollisjon, mens figurene 10a til 10c viser de tilsvarende situasjoner med både en første og en avsluttende UW-stniktur. As shown in Figures 6a and 6b, each MESP burst comprises a first unique word UW1 and a final unique word UW2. This format is particularly advantageous for TDMA channels with short protection times between slots. For comparison, Figures 9a to 9c show a normal bump structure with only a first unique word respectively without collision, two-bump collision and three-bump collision, while Figures 10a to 10c show the corresponding situations with both a first and a final UW block.

Hvis, som vist på figur 9b, støt 2 som sendes i luke 2 blir forsinket på grunn av tidsstyrefeil vil datainnholdene i støt 2 interferere med UW i støt 3 i luke 3, og begge kan bli forvrengt eventuelt slik at korrekt lesing av datainnholdene i støt 3 forhindres som et resultat av feilen med å hente ut symboltidsstyring for støt 3.1 den situasjon som er vist på figur 10b interfererer imidlertid det avsluttende UW for støt 2 med det første UW for støt 3, men i begge støt er dataene og et av de unike ord uforvrengt slik at man får en god sjanse til å lese begge datastøt. If, as shown in figure 9b, burst 2 sent in slot 2 is delayed due to timing errors, the data contents of burst 2 will interfere with the UW of burst 3 in slot 3, and both may be distorted possibly so that correct reading of the data contents of burst 3 is prevented as a result of the error in extracting symbol timing for burst 3.1 the situation shown in Figure 10b, however, the ending UW of burst 2 interferes with the first UW of burst 3, but in both bursts the data and one of the unique words undistorted so that one gets a good chance to read both bursts of data.

I den situasjon som er vist på fig. 9c er støt 2 forsinket og støt 4 er fremskjøvet, begge som et resultat av tidsstyrefeil. Datainnholdet i støtene 2 og 3 og de unike ord for støtene 3 og 4 er forstyrret slik at det vil være vanskelig å lese noe av datainnholdene i støt 2 og 3.1 den situasjon som er vist på figur 10c er, i motsetning til dette, det avsluttende UW for støt 2, begge de unike ord i støt 3 og det første unike ord i støt 4 forstyrret. Ikke desto mindre, hvis tidsstyringen for støtene 2 og 3 kan hentes fra de uforstyrrede unike ord kan de forstyrrede unike ord for støtene 2 og 4 syntetiseres og subtraheres fra det mottatte signal i støt 3 slik at de forstyrrede unike ord for støt 3 kan gjenopprettes og datainnholdet i støt 3 kan leses riktig. In the situation shown in fig. 9c, shock 2 is delayed and shock 4 is advanced, both as a result of timing errors. The data content of bumps 2 and 3 and the unique words for bumps 3 and 4 are scrambled so that it will be difficult to read some of the data content of bumps 2 and 3.1 the situation shown in Figure 10c is, in contrast, the final UW for shock 2, both unique words in shock 3 and the first unique word in shock 4 disrupted. Nevertheless, if the timing of bursts 2 and 3 can be obtained from the undisturbed unique words, the perturbed unique words for bursts 2 and 4 can be synthesized and subtracted from the received signal in burst 3 so that the perturbed unique words for burst 3 can be recovered and the data content of shock 3 can be read correctly.

Bruken av to unike ord pr. støt gir også fordeler når det gjelder tidsulikhet: i nærvær av hensvinnende eller pulsstøy er sjansen for at to separate unike ord blir forstyrret mindre enn for et unikt ord som har den samlede lengde. De to unike ord kan påvises uavhengig av hverandre og resultatet settes sammen før det treffes beslutning om tidsstyring. The use of two unique words per jitter also offers advantages in terms of timing disparity: in the presence of fading or pulse noise, the chance of two separate unique words being disrupted is less than for a unique word of the combined length. The two unique words can be detected independently of each other and the result put together before a decision is made about time management.

For å demodulere et mottatt støt behøver SAN 6 anslå bæreramplitude, fase og frekvens. Den anslåtte kanaltilstand benyttes også av dekoderen 38a/38b. Siden et UW finnes både ved begynnelse og slutt av hvert støt kan kanalulstanden bli fastslått både ved begynnelse og slutt på støtet og eventuelt kan kanaltilstanden i løpet av støtet interpoleres fra disse. Dette kan resultere i en forbedret demodulering og dekoding. Videre kan glidning av tidsstyringen mellom begynnelse og slutt på datastøtet påvises. Dette er fordelaktig der det finnes betydelig drift i senderens eller mottakerens klokke. Samlet kan kanaltilstanden ikke anslås fra selve datastøtet fordi energien i datapartiet som regel er for liten. To demodulate a received shock, the SAN 6 needs to estimate the carrier amplitude, phase and frequency. The predicted channel state is also used by the decoder 38a/38b. Since a UW exists both at the beginning and end of each shock, the channel state can be determined both at the beginning and end of the shock and, if necessary, the channel state during the shock can be interpolated from these. This can result in improved demodulation and decoding. Furthermore, slippage of the time control between the beginning and end of the data burst can be detected. This is advantageous where there is significant drift in the transmitter or receiver clock. Overall, the channel state cannot be estimated from the data burst itself because the energy in the data portion is usually too small.

Som en ytterligere fordel gir den foreslåtte unike ordstruktur forbedret ytelse med høyeffektsforsterkere (HPA). Et vanlig problem med høyeffektsforsterkere er deres langsomme rampe-opp/ned ved begynnelse og slutt av et støt. Dette kan resultere i forvrengning eller dempning av symboler ved begynnelse og slutt av et støt. Hvis disse symboler førte kodede data kunne forvrengning av disse føre til tap av alle de kodede data i støtet. Med den foreslåtte struktur vil bare noen av UW-symbolene bli forvrengt, noe som mindre sannsynlig vil føre til tap av hele støtet. As an additional benefit, the proposed unique word structure provides improved performance with high power amplifiers (HPAs). A common problem with high power amplifiers is their slow ramp up/down at the start and end of a bump. This can result in distortion or attenuation of symbols at the beginning and end of a shock. If these symbols carried coded data, their distortion could lead to the loss of all the coded data in the shock. With the proposed structure, only some of the UW symbols will be distorted, which is less likely to result in the loss of the entire bump.

Som et mindre fordelaktig alternativ kan ytterligere felt overføres i hvert støt enten foran det første UW eller det siste UW i støtet eller på begge steder. I tillegg kan feltene være ytterligere datafelt som fører ytterligere data eller signalering eller kan føre ytterligere støtformatsignaler som er beregnet på å bidra til demodulering og/eller dekoding av datainnholdet i støtet. Imidlertid er slike ytterligere felt utsatt for interferens og bør fortrinnsvis ikke føre data eller signalering som er av viktighet for demodulering og/eller dekoding av støtet. As a less advantageous alternative, additional fields may be transmitted in each burst either before the first UW or the last UW in the burst or at both locations. In addition, the fields may be further data fields which carry further data or signaling or may carry further burst format signals which are intended to contribute to demodulation and/or decoding of the data content of the burst. However, such additional fields are prone to interference and should preferably not carry data or signaling that is important for demodulation and/or decoding of the burst.

De ovenstående utførelser er beskrevet i tilknytning til disse Inmarsat™-systemer bare som eksempler og trekkene ved foreliggende oppfinnelse er ikke på noen måte begrenset til disse. For eksempel ville en fagmann på området lett forstå at problemet med tidsstyrekorreksjon oppstår også i geostasjonære, geosynkrone og ikke-geostasjonære satellittsystemer og at trekkene ved foreliggende oppfinnelse kan anvendes på disse systemer. Videre kan tidsstyrefeil oppstå av årsaker som klokkeustabilitet så vel som relativ bevegelse mellom satellitter, basestasjoner og trådløse sendere/mottakere slik at trekkene ved foreliggende oppfinnelse også kan anvendes på trådløse kommunikasjonssystemer som ikke benytter satellitter som reléstasjoner, som for eksempel terrestriske kommunikasjoner eller systemer som omfatter alternative reléstasjoner som for eksempel ballonger eller fly. The above embodiments are described in connection with these Inmarsat™ systems only as examples and the features of the present invention are in no way limited to these. For example, a person skilled in the field would easily understand that the problem of timing correction also occurs in geostationary, geosynchronous and non-geostationary satellite systems and that the features of the present invention can be applied to these systems. Furthermore, timing errors can occur for reasons such as clock instability as well as relative movement between satellites, base stations and wireless transmitters/receivers so that the features of the present invention can also be applied to wireless communication systems that do not use satellites as relay stations, such as terrestrial communications or systems that include alternative relay stations such as balloons or airplanes.

Selv om de ovenstående utførelser er beskrevet med henvisning til et TDMA-kanalformat vil en fagmann på området lett forstå at problemer med interferens som et resultat av tidsstyrefeil kan oppstå også med andre kanalformater som for eksempel kombinert TDMA-CDMA, lukeformet Aloha og andre tidsdelte formater og at trekkene ved foreliggende oppfinnelse også kan anvendes på slike formater. Although the above embodiments are described with reference to a TDMA channel format, one skilled in the art will readily understand that problems with interference as a result of timing errors can also occur with other channel formats such as combined TDMA-CDMA, slotted Aloha and other time-division formats and that the features of the present invention can also be applied to such formats.

Beskrivelsen av de ovenstående utførelser omfatter en detaljert beskrivelse av overføringsformatene for LESP- og MESP-kanaler. Trekk ved disse kanalformater er særlig fordelaktige for pakkedataoverføring via satellitt, særlig via en geostasjonær satellitt og er blitt valgt etter omfattende undersøkelser av alternative formater, men kan også være fordelaktige i andre forbindelser. På den annen side vil det være klart at noen trekk ved foreliggende oppfinnelse er helt uavhengige av de spesielle kanalformater som benyttes. Mens anordningen i de bestemte utførelser er blitt beskrevet med funksjonsblokker behøver disse blokker ikke nødvendigvis tilsvare bestemt maskinvare eller programvareobj ekter. Det er vel kjent at de fleste basebåndfunksjoner i praksis kan utføres med hensiktsmessig programmerte DSP-er eller universalprosessorer og programvaren kan optimaliseres når det gjelder hastighet i stedet for struktur. The description of the above embodiments includes a detailed description of the transmission formats for LESP and MESP channels. Features of these channel formats are particularly advantageous for packet data transmission via satellite, particularly via a geostationary satellite and have been chosen after extensive investigation of alternative formats, but may also be advantageous in other connections. On the other hand, it will be clear that some features of the present invention are completely independent of the particular channel formats used. While the device in the specific embodiments has been described with function blocks, these blocks do not necessarily have to correspond to specific hardware or software objects. It is well known that most baseband functions can in practice be performed with appropriately programmed DSPs or general purpose processors and the software can be optimized for speed rather than structure.

Claims

1. Wireless link signal including a burst of data where the burst is transmitted in a channel arranged in time slots, characterized in that the channel includes a plurality of slots arranged for the transmission of the bursts and sequentially separated by a guard time space, and that the bursts include in time sequence: - a first, predetermined synchronization sequence (UW1), - data field (DATA) which carries the entire data content of the burst, and - a second, predetermined synchronization sequence (UW2).

2. Wireless link signal according to claim 1, wherein the burst includes an initial conductor block (CW) before the first synchronization sequence (UW1).

3. Wireless link signal according to claim 1 or 2, where the duration of the time slot is less than the maximum relative time error between transmissions in adjacent time slots.

4. Method for transmitting a signal that includes a burst of data over a wireless link in a channel arranged in time slots, where the channel includes several slots arranged for transmission of the burst and sequentially separated by a guard time space, characterized in that the method includes to transmit a burst which includes in time sequence - a first, predetermined synchronization sequence (UW1), - data field (DATA) carrying the entire data content of the burst, and - a second, predetermined synchronization sequence (UW2).

5. Method for receiving a signal that includes a burst of data over a wireless link in a channel arranged in time slots, where the channel includes several slots arranged for the reception of bursts and sequentially separated by a guard time space, characterized in that the method includes to receive a burst which includes in time sequence - a first, predetermined synchronization sequence (UW1), - data field (DATA) carrying the entire data content of the burst, and - a second, predetermined synchronization sequence (UW2).