DE60025059T2 - Verfahren und System zur Satelliten-Kommunikation, worin tragbare Endgeräte ein aus mehreren Satelliten abgestrahltes Signal empfangen - Google Patents

Verfahren und System zur Satelliten-Kommunikation, worin tragbare Endgeräte ein aus mehreren Satelliten abgestrahltes Signal empfangen Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein mobiles Satellitenkommunikationssystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein mobiles Satellitenkommunikationssystem mit erhöhter Benutzerkapazität, indem eine Frequenzwiederbenutzung durch Einsatz mehrerer Satelliten zur Ausstrahlung eines Signals erlaubt wird.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Aktuelle mobile Satellitenkommunikationssysteme (Satellitenkommunikationssysteme mit mobilen Endgeräten), wie beispielsweise Iridium, Globalstar und ICO, verwenden kostengünstige Benutzerendgeräte bzw. Terminals als eines ihrer System-Schlüsselmerkmale. Um die Kommunikationsverbindung mit diesen aktuellen mobilen Systemen aufrechtzuerhalten, liefern die Systemsatelliten mehrere Strahlen und Dienste mit hoher Verstärkung an die Teilnehmer. Die kostengünstigen Hand-Terminals mit geringer Verstärkung, die von den Benutzern dieses Systems verwendet werden, senden und empfangen Signale zu und von den Hochleistungssatelliten, die fast die gesamte Hemisphäre bevölkern. Einige dieser aktuellen Systeme erfordern die Verwendung von zumindest zwei Satelliten, um einen weichen Übergabevorgang zu gewährleisten, wenn die Satelliten vom Horizont zum Horizont wandern. Als Ergebnis ergibt sich daraus, dass je mehr Satelliten in das Sichtfeld (FOV) eines Benutzers kommen, desto zuver lässiger und verfügbarer wird das Satellitensystem. Die Satellitenkonstellationen, die von diesen aktuellen Systemen bereitgestellt werden, sind so dimensioniert, um eine minimale Anzahl von Satelliten innerhalb eines FOV eines Benutzers über große Abdeckungsgebiete zu allen Zeiten zu garantieren.
  • All diese aktuellen mobilen Satellitenkommunikationssysteme leiden jedoch an einer Vielzahl von Nachteilen. Erstens haben sie alle begrenzte Frequenzressourcen. Jede vorgegebene Frequenz über einer vorgegebenen Bodenposition kann nur von einem Benutzer gleichzeitig benutzt werden. Dies ist so unabhängig davon, wie ausgefallen das System ist, einschließlich Systemen, die Mehrfach-Strahl-Satellitendesigns benutzen. Selbst wenn mehrere Satelliten an einer vorgegebenen geographischen Position verfügbar sind, kann das gleiche Frequenzspektrum nicht für mehr als einen nahe gelegenen Benutzer verwendet werden. Die Verfügbarkeit mehrerer Satelliten dient lediglich dazu, die Verfügbarkeit des Systems für den Benutzer zu erhöhen, der diesem spezifischen Frequenzspektrum zugeordnet ist. Die Gesamtkapazität dieser mobilen Kommunikationssatellitensysteme ist jedoch weiterhin begrenzt durch die nichteffiziente Nutzung des Frequenzspektrums. Somit ist das mögliche Wachstum dieser aktuellen Satellitenkommunikationssysteme in sich begrenzt.
  • Satellitenkommunikationssysteme sind beispielsweise in US-A-5 233 626, EP-A-860 710 oder EP-A2-0837568 offenbart.
  • Zusätzlich erlauben aktuelle Telekommunikationssysteme nur eine Kommunikation von mobilem Terminal-zu-Hub und von Hub-zu-mobilem Terminal in den meisten der mobilen Satellitenkonstel lationen mit niederen Erdumlaufbahnen und mittleren Erdumlaufbahnen. Verbindungen von mobilem Endgerät-zu-mobilem Endgerät erfordern mehrere Sprünge zwischen den Hubs. Somit benutzt ein Benutzer einen Satelliten mit einem Frequenzschlitz, um mit seinem Gegenüber in dem Netzwerk zu kommunizieren. Andere Satelliten auf oder in dem gleichen Gebiet können den gleichen Frequenzschlitz für andere nahe Benutzer nicht wiederbenutzen. Falls ein zweiter Benutzer in der Nähe ein Handgerät besitzt, das eine bestimmte Frequenz erfordert, die von dem ersten Benutzer in der Nähe benutzt wird, ist der zweite Benutzer nicht in der Lage, das System über die gleiche Frequenz über unterschiedliche Satelliten zu erreichen. Es ist deshalb wünschenswert, ein mobiles Kommunikationssatellitensystem bereitzustellen, das diese Einschränkungen lockert und effizienter Ressourcen aktueller mobiler Satellitenkommunikationssysteme benutzt, während es ebenfalls größere Wachstumsmöglichkeiten für das System liefert.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Satellitenkommunikationssystem bereitzustellen, das keine Begrenzung bezüglich der Frequenzwiederbenutzung für Punkt-zu-Punkt-Kommunikation besitzt.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Satellitenkommunikationssystem bereitzustellen, das einfache und kostengünstige Satellitendesigns verwendet.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Satellitenkommunikationssystem bereitzustellen, das eine große Systemzuverlässigkeit bei geringer Alterung besitzt.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Satellitenkommunikationssystem bereitzustellen, bei dem die einzelnen Satelliten und die mobilen Endgeräte bzw. Terminals eine geringe Komplexität besitzen, wobei die Komplexität des Systems auf die Boden-Hubgeräte konzentriert wird.
  • Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mobiles Satellitenkommunikationssystem bereitzustellen, das eine genauere Fähigkeit zur Satelliten- und Benutzerpositionierung besitzt.
  • Entsprechend den Aufgaben der vorliegenden Erfindung wird eine neue mobile Satellitenkommunikationstechnik für Handendgeräte bereitgestellt, wie in den Ansprüchen definiert. Das mobile Satellitenkommunikationssystem umfasst ein Satellitensystem mit einer Vielzahl von einzelnen Satelliten. Die Vielzahl von einzelnen Satelliten stehen jeweils in Kommunikation mit einem Boden-Telekommunikationshub, so dass ein Signal, das von dem Boden-Telekommunikationshub verarbeitet wird, über mehrere Pfade zu einer Vielzahl der einzelnen Satelliten in der Satellitenkonstellation gestrahlt wird. Das abgestrahlte Signal wird dann von der Vielzahl von einzelnen Satelliten zu dem mobilen Satellitenendgerät weiter gesendet, das das neu gesendete Signal von der Vielzahl einzelner Satelliten gleichzeitig empfängt, derart, dass das gleiche Frequenzspektrum von anderen mobilen Benutzern wiederverwendet werden kann.
  • Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung, wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen und den angehängten Ansprüchen betrachtet wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die die Vorwärts-Verbindungsgeometrie eines mobilen Satellitenkommunikationssystems entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Signalübertragungsfunktion eines Boden-Telekommunikationshubs für ein mobiles Satellitenkommunikationssystem entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die Rückverbindungsgeometrie eines mobilen Satellitenkommunikationssystems entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das die Signalempfangsfunktion eines Boden-Telekommunikationshubs für ein mobiles Satellitenkommunikationssystem entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 5 ist ein schematisches Flussdiagramm, das die Gesamtarchitektur für ein mobiles Kommunikationssystem mit mehreren Satelliten entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
  • Es wird nun auf die Figuren Bezug genommen. Das offenbarte mobile Kommunikationssystem kann verwendet werden, um die Frequenzspektrums-Beschränkung, die zuvor diskutiert wurde, aufzubrechen und ein sehr viel effizienteres Mittel bereitzustellen, um das zugewiesene mobile Satellitenspektrum mehrere Male wiederzubenutzen. Durch Beseitigen dieser Frequenzspektrumsbegrenzung kann die Gesamtkapazität der existierenden mobilen Satellitenkommunikationssysteme wachsen.
  • Bezug nehmend auf die 1 ist ein mobiles Satellitenkommunikationssystem 10 entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In 1 ist das mobile Satellitenkommunikationssystem 10 in einem Vorwärtsverbindungsmodus gezeigt. Das mobile Satellitenkommunikationssystem 10 umfasst einen Boden-Telekommunikationshub 12, eine Satellitenkonstellation 14 mit einer Vielzahl von einzelnen Satelliten 16, und eine Vielzahl von Hand-Nutzerendgeräten 18, wie beispielsweise mobile Telefone (Handys). Wie nachfolgend in größerem Detail diskutiert, können die Benutzerterminals bzw. -endgeräte 18 Signale 20 gleichzeitig von mehreren Satelliten 16 über ihre Breitstrahlantennen 22 empfangen. Der Boden-Telekommunikationshub 12 verbindet alle Satelliten 16 in der Satellitenkonstellation 14 einzeln und gleichzeitig. Der Hub 12 vorverarbeitet ebenfalls empfangene Signale, um Pfad unterschiede zu kompensieren, bevor die abgestrahlten Signale 24 an die Satelliten 16 gesendet werden, wie nachfolgend in größerem Detail diskutiert wird.
  • Gemäß der bevorzugten Ausführungsform kann das Design der einzelnen Satelliten 16 wesentlich vereinfacht werden gegenüber jenen, die in früheren mobilen Systemen verwendet wurden, da die Satellitenkonstellation 14 als ein Array mit wenigen Strahlen (engl.: sparse radiating array) funktioniert. Es ist bekannt, dass je mehr Satelliten 16 in einer Satellitenkonstellation 14 vorhanden sind, desto besser die Leistung wird, die das mobile Satellitenkommunikationssystem 10 erreichen wird. Satelliten, die einfach und klein sind und eine hohe Leistung bereitstellen, sind bevorzugt. Dies liegt daran, dass die Leistung des Systems 10 stärker von der Satellitenkonstellation 14 abhängt als von den einzelnen Satelliten 16.
  • In einem Sendemodus, der in 1 gezeigt ist, strahlen die einzelnen Satelliten 16 modulierte HF-Leistung an ein gewähltes FOV ab. Das System 10 ist weiterhin betreibbar mit reduzierter Kapazität und muss nicht neu konfiguriert werden, selbst wenn ein einzelner Satellit 16 aus irgendeinem Grund verlorengeht. Als Ergebnis zeigt das System 10 gute Alterungseigenschaften und stellt eine sehr hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit bereit. Der größte Teil der Komplexität des Systems 10 liegt in den Bodenhubs 12, die die möglichen Benutzer lokalisieren und nachverfolgen und die Hauptfunktionen der Strahlformung und des Filterns ausführen, wie nachfolgend diskutiert.
  • Wie in 2 gezeigt, ist die Verarbeitung, die an dem Boden-Telekommunikationshub 12 ausgeführt wird, schematisch in einem Diagramm dargestellt. Der Hub 12 verfolgt, aktualisiert und schätzt die zeitvariable Differenzinformation unter verschiedenen Pfaden zwischen dem Hub 12 und den gewünschten Benutzerendgeräten 18. Die Genauigkeit dieser Information muss innerhalb eines Zehntels einer HF-Wellenlänge liegen. Für UHF-Satellitensysteme muss die erforderliche Pfaddifferenzgenauigkeit etwa zehn (10) Zentimeter betragen. Für eine mobile L- und S-Band Satellitenkonstellation muss die Genauigkeit im Bereich von einem (1) Zentimeter liegen. Unglücklicherweise liefern herkömmliche Techniken oder GPS-Techniken nicht die gewünschte Genauigkeit.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die gewünschte Genauigkeit äquivalenter Pfadunterschiede einschließlich aller Ausbreitungsstörungen bereitgestellt werden, indem eine aktive Zweiwege-Kalibrierung und R2N-(Zweiwege-Entfernungsnavigations-)Technik benutzt wird. Eine R2N-Technik ist gerade eine Technik zum Erhalt von Positionsinformation, durch die die Lokalisierung der Position der Satelliten und Benutzer präzise durch Verwendung mehrerer Kalibrierungsorte möglich ist und die in der anhängigen parallelen US-Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 09/209,062 ( US 6,246,363 ) mit dem Titel "Method and System for Determining a Position of a Transceiver Unit Incorporating Two-Way Ranging Navigation as a Calibration Reference for GPS" beschrieben ist, die am 10. Dezember 1998 angemeldet wurde. Andere bekannte Techniken können ebenfalls verwendet werden.
  • Der Boden-Telekommunikationshub 12 besitzt ein Verarbeitungszentrum 26, das jedes Signal verarbeitet und das in 2 in einem Sendemodus gezeigt ist. Der Hub 12 besitzt die Fähigkeit, die Vielzahl von Satelliten 16 einzeln durch Verwendung einer Antennen-Raumdiskriminierung anzusprechen, um Signale zu unterschiedlichen Satelliten zu trennen. Alternativ kann eine Codeidentifikation ebenfalls verwendet werden, um unterschiedliche Satelliten unabhängig anzusprechen.
  • Wie in 2 gezeigt und unter der Annahme, dass es "H"-Benutzer gibt, werden die Signale von Benutzer I bis Benutzer H, die allgemein durch Bezugszeichen 28 gekennzeichnet sind, in das Verarbeitungszentrum 26 eingegeben. Die Position der verschiedenen Benutzer (I bis H) wird allgemein bestimmt durch die Schaltung von den verschiedenen Benutzersignalen 28, die durch das Bezugszeichen 30 gekennzeichnet sind. Die verschiedenen Benutzersignale 28 für Benutzer I bis Benutzer H werden dann zur Übertragung zu den unterschiedlichen Satelliten 16 kombiniert, wie allgemein durch Bezugszeichen 32 gekennzeichnet. In diesem Fall wird das Signal an N-Satelliten gesendet, unter der Annahme, dass N-Satelliten in der Konstellation sind. Die kombinierten Signale werden dann verstärkt, gefiltert, aufwärts konvertiert und dann weiter verstärkt, wie allgemein durch Bezugszeichen 36 gekennzeichnet. Diese Signale werden dann an eine Mehrfachstrahlantenne 38 geliefert, wo eine Strahlformungsverarbeitung durchgeführt wird, so dass die Signale an die N-Satelliten über Abstrahlungssignale 24 gesendet werden können. Der Strahlformungsvorgang kann im Basisband oder einem unteren IF-Frequenzband entweder über digitale oder über analoge Mittel ausgeführt werden. Für eine geringe Bandbreite (Signale mit weniger als ein paar MHz) kann die digitale Implemen tierung Kostenvorteile haben. Das verarbeitete Signal 24, das von dem Bodenhub 12 über mehrere Pfade abgestrahlt wird, wird verstärkt, gefiltert und dann neu ausgestrahlt von jedem der mehreren Satelliten 16, um gleichzeitig an einem gewünschten Benutzerort anzukommen. Folglich werden die abgestrahlten Signale von den mehreren Satelliten kohärent über ein Handendgerät 22 kombiniert.
  • In äquivalenter Weise besteht die Wirkung der räumlichen Verarbeitung, die von dem Verarbeitungszentrum 26 ausgeführt wird, darin, die Signalstärke über mehrere Satelliten 16 auf den Benutzer zu fokussieren, wobei die Satelliten als spärlich getrennte Bereiche eines großen aktiven Reflektors wirken. Deshalb wird die Verarbeitung am Boden unterschiedliche Zeitverzögerungen in die Signale 24 einfügen, die über verschiedene Pfade ausgestrahlt werden. Die Zeitverzögerungen werden in die Signale 24 eingefügt, als ob die Satelliten auf einer ellipsoiden Oberfläche lägen, von der sich die beiden Brennpunkte exakt an dem Hub 12 bzw. den gewünschten Benutzerpositionen 18 befinden. Bei Konstellationen mit niederer oder mittlerer Erdumlaufbahn werden die Benutzer 18 und der Hub 12 immer im Nahfeld des sparse array liegen.
  • In einem Empfangsmodus, der in 3 gezeigt ist, sammeln die einzelnen Satelliten 16 die HF-Signale von dem gleichen FOV. 3 zeigt folglich die Rückverbindungsgeometrie für Empfangssignale, die von den Benutzerendgeräten 18 zu dem Boden-Telekommunikationshub 12 gesendet werden. Wie in 3 gezeigt, gibt es zwei Gruppen von beteiligten Verbindungen: die Verbindungen zwischen den Benutzern 18 und den Satelliten 16, allgemein durch Bezugszeichen 40 gekennzeichnet, und jene zwi schen den Satelliten 16 und dem Hub 12, die allgemein durch Bezugszeichen 42 gekennzeichnet sind. Die Benutzerantennen 22 müssen in der Lage sein, alle beteiligten Satelliten 16 zu bestrahlen. Es gibt ebenfalls eine Beschränkung bezüglich der Variation und der Verstärkung der Benutzerantenne 22 in dem Cluster.
  • Wie bei der Vorwärtsverbindungsgeometrie werden die Satelliten 16 die Signale 40 verstärken, die sie von den Benutzern 18 empfangen, und werden die Signale 42 in Richtung des Hubs 12 weitersenden. Der Hub 12 kann Signale 42 unabhängig, aber gleichzeitig von den Satelliten 16 empfangen und wird die Signale 42 von unterschiedlichen Satelliten kohärent in dem Nachverarbeitungs-Prozessor 44 zusammenfügen, wie in 4 dargestellt.
  • Die Signalflüsse in dem Blockdiagramm, das in 4 gezeigt ist, zeigen die Empfangsfunktion des Nachverarbeitungs-Prozessors 44 und des Hubs 12. Die Signalflüsse sind zu den entsprechenden Flüssen in 2 umgedreht. Deshalb wird der Empfangsprozess nicht nochmals im Detail ausgeführt. Die Verbindungen 42 von den Satelliten 16 zu dem Hub 12 werden jedoch an dem Strahlformer 38 empfangen und dann zu dem Empfänger und Abwärtswandlern 46 übertragen, bevor die Signale getrennt werden. Die Signale werden abhängig von dem Benutzer getrennt, zu dem sie übertragen werden sollen, wie dies allgemein durch Bezugszeichen 48 gekennzeichnet ist, und werden dann zu dem spezifischen Benutzer I bis H gesendet, wie allgemein mit Bezugszeichen 50 gekennzeichnet ist. Es versteht sich, dass sowohl die Empfangs- als auch die Sendefunktion notwendige Teile der Pfadverbindungskalibrierung und Benutzerpositionierung sind.
  • Die Technik der vorliegenden Erfindung hat zu einer signifikanten Reduzierung der Durchschnitts-Seitenkeulenpegel geführt. Es wurde herausgefunden, dass dies an drei Faktoren liegt. Erstens ist die vorgeschlagene Architektur kein periodisches Array sondern vielmehr ein sparse array mit zufälligen Abständen, das keine Gitterkeulen besitzt. Obgleich die mittlere Seitenkeule an einer einzelnen Frequenz relativ hoch ist, sinkt der Pegel mit ansteigender Bandbreite. Zweitens ist das große schwach gefüllte Array, das durch bewegte Satelliten gebildet wird, eine große ausgedehnte Aperturgröße. Somit liegen alle Benutzer am Boden im Nahfeld der ausgedehnten bzw. erweiterten Apertur, und die Wellenfronten, die von allen Benutzern empfangen werden, sind sphärisch anstatt planar. Folglich werden die Dispersionswirkungen sehr viel deutlicher als dies im Fernfeld der Fall wäre. Die Dispersion wächst sehr schnell, wenn eine Sonde weg von dem Hauptstrahl geschwenkt wird, und die Dispersion verwischt die Leistungsverteilung über eine finite Signalbandbreite sehr wirksam. Drittens ist das Kommunikationssystem bevorzugt mit einem finiten Frequenzspektrum entworfen. Das Informationssignal wird deshalb über eine finite Bandbreite über CDMA oder über kurzdauernde Wellenformen für die TDMA-Schemata gespreizt.
  • 5 zeigt als Diagramm den Betrieb der Erfindung, die eine Erhöhung der Wiederverwendbarkeit des wertvollen Frequenzspektrums ermöglicht. Die Vorteile, die durch dieses System bereitgestellt werden, umfassen eine fehlende Beschränkung der Frequenzwiederverwendung für Punkt-zu-Punkt-Kommunikation. Vielmehr ist die Kapazität dieses Systems nur durch die HF-Gesamtleistung für Satelliten begrenzt. Ferner ermöglicht die bevorzugte Ausführungsform den Einsatz einfacher und kostengünstiger Satellitenentwürfe, da, je mehr Satelliten in der Konstellation enthalten sind, desto besser die Leistung des Gesamtsystems wird. Das System besitzt ebenfalls eine hohe Systemzuverlässigkeit durch eine schwache Alterung sowie auch durch Konzentration komplexer Verarbeitung auf die Hubs. Die bevorzugte Ausführungsform erzeugt einen Bedarf für eine große Anzahl von kostengünstigen Satelliten und ebenfalls der Verwendung von R2N-Techniken, um Satelliten und Benutzerpositionierung auszuführen. Je mehr Benutzer dieses System benutzen, desto genauer können die Satelliten und Benutzerpositionen bestimmt werden. Noch wichtiger als die aktuellen Positionen von Benutzern und Satelliten sind jedoch die Pfadlängen, die von den Signalen durchlaufen werden. Deshalb können die periodischen Kalibrierungstechniken, die direkt auf diese Pfadlängen angewendet werden, viel einfacher und kostengünstiger sein. Ferner liefert das System auch Vorteile des CDMA und des TDMA für die Systemleistung über große Teile der Bandbreite.
  • Wie in 5 gezeigt, wird die vorliegende Erfindung in bis zu drei Segmente aufgeteilt; ein Hubsegment 52, das den Boden-Telekommunikationshub 12 enthält, ein Raumsegment 54, das eine Vielzahl von einzelnen Satelliten 16 enthält, und ein Benutzersegment 56 mit einer Vielzahl von Benutzerendgeräten 18. Das Hubsegment besitzt ebenfalls ein Verarbeitungszentrum 26 und einen Nachverarbeitungs-Prozessor 44 zur Verarbeitung der Signale während des Übertragungs- und Empfangsmodus.
  • Nachdem die Erfindung vollständig beschrieben wurde, ergibt sich für den Fachmann, dass viele Änderungen und Modifikationen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er in den Ansprüchen abgesteckt ist.

Claims (6)

  1. Mobiles Satellitenkommunikationssystem (10) für mobile Benutzer, mit: einer Satellitenkonstellation (14) mit einer Vielzahl von einzelnen Satelliten (16), die als Strahlergruppe geringer Dichte wirkt; einem Bodentelekommunikationshub (12) in Kommunikation mit jedem der Vielzahl einzelner Satelliten (16) derart, dass ein Benutzersignal, dass von dem Bodentelekommunikationshub (12), verarbeitet wird, über eine Vielzahl von Pfaden (24) abgestrahlt wird als Ausstrahlungssignale zu einer Vielzahl der einzelnen Satelliten (16) in der Satellitenkonstellation (14); und einen mobilen tragbaren Terminal (18) zum Empfangen der Ausstrahlungssignale (24), die von der Vielzahl einzelner Satelliten (16) abgestrahlt werden, wobei der Bodentelekommunikationshub (12) ein Verarbeitungszentrum (26) zum Empfangen einer Vielzahl der Benutzersignale und zur Verarbeitung dieser Signale aufweist, um zu der Vielzahl einzelner Satelliten (16) gesendet zu werden, und das Verarbeitungszentrum (26) aufweist eine Vorrichtung (32) zum Kombinieren der Vielzahl empfangener Benutzersignale zum Senden zu der Vielzahl von einzelnen Satelliten (16); einen Strahlformer (38) zum Formen mehrerer Strahlen zum Senden der Ausstrahlungssignale (24) zu der Vielzahl von Satelliten (16); Vorrichtung zum Vorhersagen unterschiedlicher Zeitverzögerungen auf verschiedene Pfaden zwischen dem Hub und dem mobilen Terminal und das Benutzersignal von dem Bodentelekommunikationshub (12) verarbeitet wird, um über die Vielzahl einzelner Satelliten (16) gesendet zu werden, derart, dass die Ausstrahlungssignale an einem bestimmten Benutzerort gleichzeitig ankommen und danach das mobile Terminal (18) die Ausstrahlungssignale kohärent zu dem Benutzersignal kombiniert.
  2. Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Vorhersagen des Zeitunterschiedes eine Zwei-Wege Entfernungsmessungsnavigation benutzt.
  3. Verfahren zum Senden eines Kommunikationssignals zu einem mobilen tragbaren Terminal (18) über eine Vielzahl von Pfaden (24) einer Vielzahl einzelner Satelliten (16) in einer Satellitenkonstellation (14), mit den Schritten: Bereitstellen eines Bodentelekommunikationshubs (12); Verarbeiten eines empfangenen Benutzersignals in dem Bodentelekommunikationshub (12); Vorhersagen unterschiedlicher Zeitverzögerungen auf den verschiedenen Pfaden (24) zwischen dem Bodentelekommunikationshub und dem mobilen Terminal; Ausstrahlen des Benutzersignals über die mehreren Pfade (24) als Ausstrahlungssignale zu der Vielzahl von Satelliten (16) in der Satellitenkonstellation (14), die konfiguriert ist um als Ausstrahlungsgruppe mit geringer Dichte zu wirken; Neuabstrahlen der Ausstrahlungssignale von der Vielzahl der Satelliten (16) zu dem mobilen tragbaren Terminal (18) derart, dass die Ausstrahlungssignale an dem bestimmten Benutzerort gleichzeitig ankommen; und das mobile tragbare Terminal (18) in der Folge die Ausstrahlungssignale, die von der Vielzahl von Satelliten (16) kommend empfangen werden, kohärent kombiniert werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch: Verarbeiten einer Vielzahl empfangener Benutzersignale in dem Bodentelekommunikationshub (12).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Verarbeitung der Vielzahl empfangener Benutzersignale ferner aufweist: Kombinieren der Vielzahl der empfangenen Signale zum Senden zu der Vielzahl einzelner Satelliten (16).
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Verarbeitung der Vielzahl empfangener Signale ferner aufweist: Formen mehrerer Strahlen zum Übertragen der Signale zu der Vielzahl von Satelliten (16).
DE60025059T 1999-03-18 2000-03-16 Verfahren und System zur Satelliten-Kommunikation, worin tragbare Endgeräte ein aus mehreren Satelliten abgestrahltes Signal empfangen Expired - Lifetime DE60025059T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/271,997 US6337980B1 (en) 1999-03-18 1999-03-18 Multiple satellite mobile communications method and apparatus for hand-held terminals
US271997 1999-03-18

Publications (2)

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