DE69926824T2

DE69926824T2 - Verfahren und Anordnung für eine trägeraktivierungsfähige Satellitenkommunikation mit Versicherung der Zuverlässigkeit des Übertragungswegs

Info

Publication number: DE69926824T2
Application number: DE69926824T
Authority: DE
Inventors: Hiroki Tsuda
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: DE69941310D1; EP1873934B1; US6226492B1; DE69937469D1; EP0935352A2; EP1575189A2; JPH11205210A; JP3053173B2; EP1873932A3; EP1873933B1; EP1873934A3; EP1873932A2; EP1575189B1; EP1873933A2; EP0935352B1; EP1873934A2; EP0935352A3; DE69926824D1; DE69937469T2; EP1575189A3

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren für eine mobile Satellitenkommunikation und ein mobiles Satellitenkommunikationssystem für die Ausführung von Übertragungen zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne über einen Kommunikationssatelliten.
In einem Satellitenkommunikationssystem werden Multiplexverfahren, die Vielfachzugriffe genannt werden, bisher verwendet, um zugewiesene Frequenzen effizient zu nutzen und die Sendeleistung zu verringern. Unter den Vielfachzugriffen wird gegenwärtig in den Satellitenkommunikationssystemen ein Frequenzvielfachzugriffssystem (FDMA-System), das Frequenzen für einen Satelliten-Transponder zuweist, weithin verwendet. Dies liegt daran, daß das FDMA-System Verfahren anwenden kann, die in einer Bodenkommunikation eingerichtet werden, niedrige Anfangskosten haben und relativ einfach realisiert werden können.
Das FDMA-System ist jedoch in der Hinsicht unvorteilhaft, daß der Durchsatz dramatisch abnimmt, wenn die Anzahl von Kanalverbindungen zunimmt. Insbesondere, wenn die Anzahl von Kanalverbindungen zunimmt, nimmt die Sendeleistung in dem Satelliten-Transponder zu, und ein Verstärker in dem Transponder kann an einem Betriebspunkt in der Nähe seines Sättigungspunkts arbeiten. Daher treten von Wellenformverzerrungen begleitete Intermodulation und Interferenz zwischen Kanälen auf. Als ein Ergebnis nimmt die Qualität eines Übertragungswegs ab, es ist schwierig, den Übertragungsweg zu verwenden, und der Durchsatz nimmt dramatisch ab. Entsprechend wird in dem Satellitenkommunikationssystem des FDMA-Systems Gebrauch von der Trägeraktivierung gemacht, um diese Probleme zu vermeiden.
Zum Beispiel wird die Trägeraktivierung im Fall eines Satellitenkommunikationssystems, das einen Sprachübertragungsdienst bietet, von G. Maral, et al. in einem Buch mit dem Titel "Satellite Communications System", 2. Ausgabe, John Wiley & Sons, Inc., 1993, beschrieben oder wird von Vijay K. Bhargava, et al. in einem Buch mit dem Titel "Digital Communications by Satellite", John Wiley & Sons, Inc., 1981, beschrieben. Gemäß diesen Büchern wird als die Trägeraktivierung eine Sprachaktivierung ausgeführt, welche eine Sprache erkennt und während einer Zeitspanne, wenn die Sprache in einem Telefongespräch erkannt wird, ein Trägersignal überträgt. Sofern das Trägersignal nicht während einer Pausenzeitspanne in dem Telefongespräch, wenn die Sprache nicht erkannt wird, gesendet wird, ist es in der Sprachaktivierung möglich, eine mittlere Sendeleistung in dem Satelliten zu senken und eine Kanalkapazität sicherzustellen, wobei Intermodulation verhindert wird. Siehe EP-A-0 275 118 (NEC).
6A und 6B sind Zeitablaufdiagramme, um Signale im Fall der Ausführung der Sprachaktivierung zu zeigen. 6A zeigt ein Sprachsignal, während 6B ein Übertragungssignal zeigt. Während einer Zeitspanne Ti, wenn das Sprachsignal unterbrochen ist, wird das Senden des Übertragungssignals (ein Trägersignal) im wesentlichen gestoppt.
Eine derartige Trägeraktivierung wird nicht nur auf einen Fall der Übertragung eines Sprachsignals, sondern auch auf einen Fall der Übertragung eines Datensignals für die Verwendung in einem Faxgerät oder in einem Computer angewendet, und die Übertragung des Trägersignals wird gestoppt, wenn das zu übertragende Datensignal nicht bereitgestellt wird.
Außerdem wird in dem Satellitenkommunikationssystem, das die Trägeraktivierung ausführt, wie in 6B gezeigt, regelmäßig in vorbestimmten Zeitintervallen ein Burst-Trägersignal 102 übertragen, um einen Kanalverbindungszustand zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation aufrecht zu erhalten, wenn die Zeitdauer eines Sendestopps nicht weniger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist, ohne daß ein Informationssignal (kein Sprachsignal oder kein Datensignal, die zu übertragen sind) geliefert wird. Ein derartiges Burst-Trägersignal wird ein Halte-Burstsignal genannt.
Wenn die Mobilstation andererseits eine automatische Zielfolge-Antenne als eine Mobilantenne verwendet, empfängt die Mobilstation normalerweise ein Signal von dem Satelliten und führt auf der Basis eines Pegels des Empfangssignals eine Zielfolge-Steuerung durch, um eine Ausrichtung der Mobilantenne in Richtung des Satelliten zu drehen. Folglich muß eine derartige Mobilstation die Zielfolge-Steuerung lediglich unter Verwendung des Halte-Burstsignals während einer Zeitdauer durchführen, wenn das Trägersignal von der Erdstation aufgrund der Trägeraktivierung unterbrochen ist. Es ist schwierig, genau zu steuern, wenn sich ein schlechter Zustand aufstaut.
Insbesondere in einem Fall eines mobilen Satellitenkommunikationssystems kann das Empfangssignal aufgrund einer Schattenbildung, die wegen der Änderung einer Übertragungsbedingung auftritt, die für eine mobile Satellitenkommunikation besonders ist, nicht stabil empfangen werden. Es ist zunehmend schwierig, die Zielverfolgungssteuerung in einem derartigen Zustand durchzuführen. Außerdem wird in einer Mobilstation, die in ein Fahrzeug verladen ist, das mit der automatischen Zielfolge-Antenne beladen ist, angenommen, daß die Mobilstation sich schnell in ihre Bewegungsrichtung dreht. Unter diesen Umständen ist es unmöglich, die Zielfolge-Steuerung während des Betriebs der Trägeraktivierung nur unter Verwendung des Empfangs des Halte-Burstsignals durchzuführen. Dies kann einen Fall verursachen, in dem es schwierig ist, nur eine Empfangssynchronisation aufrecht zu erhalten.
Daher führt dies in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem in einem Fall der Durchführung der Trägeraktivierung zu einer beträchtlichen Herabsetzung der Zuverlässigkeit in einem Übertragungsweg.
Als ein Verfahren, um dieses Problem zu vermeiden, gibt es ein Verfahren, bei dem immer ein exklusives Zielfolgesignal von dem Satelliten gesendet wird und ein Signalpegel des exklusiven Zielfolgesignals in der Mobilstation überwacht wird. Da dieses Verfahren jedoch Hardware zum Empfangen des exklusiven Zielfolgesignals erfordert und als Ganzes eine große Hardware hat, ist dieses Verfahren für die Mobilstation, die eine hohe Mobilität erfordert, ungeeignet.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung für eine trägeraktivierungsfähige mobile Satellitenkommunikation mit Versicherung der Zuverlässigkeit des Übertragungswegs zur Verfügung zustellen.
Andere Aufgaben dieser Erfindung werden mit fortschreitender Beschreibung deutlich.
Ein Verfahren für eine mobile Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, führt Übertragungen zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne über einen Kommunikationssatelliten aus. Die Erdstation sendet ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, an die Mobilstation. Das Verfahren für die mobile Satellitenkommunikation führt die Trägeraktivierung durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation sendet, wenn diese nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Gemäß eines Aspekts dieser Erfindung verlängert die Erdstation die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal, wenn die Erdstation von der Mobilstation ein Trägersignal mit einer Trägerfrequenz empfängt, die sich mit einer Änderung ändert, die einen Referenzwert übersteigt.
Ein mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, führt Übertragungen zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne über einen Kommunikationssatelliten durch. Die Erdstation sendet an die Mobilstation ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal durch ein an sie zugeführtes Informationssignal moduliert ist. Das mobile Satellitenkommunikationssystem führt die Trägeraktivierung durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation sendet, wenn sie nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Gemäß eines Aspekts dieser Erfindung weist die Erdstation eine Erkennungsanordnung für eine Trägerfrequenzänderung auf, um die Änderung in einer Trägerfrequenz eines empfangenen Trägersignals zu erkennen, und eine Trägersignal-Steuerungsanordnung, um die Steuerung einer Trägersendung für ein Signal durchzuführen, das an die Mobilstation gesendet werden soll. Wenn die Trägerfrequenz des empfangenen Trägersignals sich mit einer Änderung ändert, die einen Referenzwert übersteigt, erzeugt die Erkennungsanordnung für eine Trägerfrequenzänderung ein Erkennungssignal für die Trägerfrequenzänderung. Ansprechend auf das Erkennungssignal für die Trägerfrequenzänderung verlängert die Trägersignal-Steuerungsanordnung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal.
Wie weiter oben beschrieben, verlängert diese Erfindung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal oder ein Halte-Burstsignal, wenn die Trägerfrequenz des empfangenen Trägersignals sich mit einer Änderung ändert, welche den Referenzwert übersteigt. Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung für die automatische Zielfolge-Antenne durchführen und kann leicht eine Rahmensynchronisation aufrecht erhalten oder kann die Rahmensynchronisation leicht herstellen, obwohl die Rahmensynchronisation aus dem Gleichlauf gekommen ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen und die Rahmensynchronisation stabil aufrecht zu erhalten. Das heißt, es ist möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung einer hohen Zuverlässigkeit der Kanalqualität durchzuführen.
Ein Verfahren für eine mobile Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, führt die Übertragungen zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne über einen Kommunikationssatelliten aus. Die Erdstation sendet ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, an die Mobilstation. Die Erdstation sendet regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation, wenn diese nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Die Erdstation empfängt ein Empfangssignal von der Mobilstation. Gemäß eines Aspekts dieser Erfindung sendet die Erdstation fortlaufend das Trägersignal, wenn die Erdstation für das Empfangssignal keine Rahmensynchronisation herstellen kann.
Ein mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, führt Übertragungen zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne über einen Kommunikationssatelliten durch. Die Erdstation sendet an die Mobilstation ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal durch ein an sie zugeführtes Informationssignal moduliert ist. Das mobile Satellitenkommunikationssystem führt die Trägeraktivierung durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation sendet, wenn sie nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Die Erdstation weist einen Empfänger zum Empfangen eines Empfangssignals von der Mobilstation auf. Gemäß eines Aspekts dieser Erfindung weist die Erdstation eine Trägersignal-Steuerungsanordnung auf, um die Steuerung einer Trägersendung für ein Signal durchzuführen, das an die Mobilstation gesendet werden soll, und eine Rahmensynchronisationsanordnung zum Herstellen einer Rahmensynchronisation für das Empfangssignal, um ein Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen. Wenn die Rahmensynchronisationsanordnung aufgrund fehlenden Empfangs des von der Mobilstation gesendeten Empfangssignals die Rahmensynchronisation nicht herstellen kann, sendet die Trägersignal-Steuerungsanordnung fortlaufend das Trägersignal an die Mobilstation.
Bei diesem Aufbau sendet die Erdstation fortlaufend das Trägersignal, ohne das Burst-Trägersignal zu senden, wenn die Erdstation die Rahmensynchronisation für das Empfangssignal nicht herstellen kann. Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung für die automatische Zielfolge-Antenne durchführen und kann leicht die Rahmensynchronisation aufrecht erhalten oder kann die Rahmensynchronisation leicht herstellen, obwohl die Rahmensynchronisation aus dem Gleichlauf gekommen ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen und die Rahmensynchronisation aufrecht zu erhalten. Das heißt, es ist möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung der hohen Zuverlässigkeit der Kanalqualität durchzuführen.
Ein Verfahren für eine mobile Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, führt die Übertragungen zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne über einen Kommunikationssatelliten aus. Die Erdstation sendet ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, an die Mobilstation. Das Verfahren für die mobile Satellitenkommunikation führt die Trägeraktivierung durch, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation sendet, wenn diese nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Gemäß eines Aspekts dieser Erfindung verlängert die Erdstation die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal, wenn ein Empfangssignal von der Mobilstation einen Empfangspegel hat, der sich mit einer Änderung ändert, die einen Schwellwert übersteigt.
Ein mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, weist eine Erdstation, eine Mobilstation mit einer automatischen Zielfolge-Antenne und einen Kommunikationssatelliten zur Vermittlung von Übertragungen zwischen der Erdstation und der Mobilstation auf. Die Erdstation weist eine Trägersignal-Steuerungs anordnung auf, um ein moduliertes Signal an die Mobilstation zu senden, wobei ein Trägersignal durch ein an sie zugeführtes Informationssignal moduliert ist, und um regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation zu senden, wenn sie nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Gemäß dieser Erfindung weist die Erdstation eine Pegelüberwachungsanordnung auf, um ein Erkennungssignal für eine Pegeländerung zu erzeugen, wenn ein Empfangssignal von der Mobilstation einen Empfangspegel hat, dessen Änderung einen Schwellwert übersteigt. Ansprechend auf das Erkennungssignal für eine Pegeländerung verlängert die Trägersignal-Steuerungsanordnung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal.
Bei diesem Aufbau verlängert die Erdstation die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal, wenn der Empfangspegel des Empfangssignals sich mit einer Änderung ändert, die den Schwellwert übersteigt. Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung für die automatische Zielfolge-Antenne durchführen und kann leicht eine Rahmensynchronisation herstellen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen, die Rahmensynchronisation stabil herzustellen und eine Kanalqualität mit hohem Pegel aufrecht zu erhalten. Das heißt, es ist möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung der Zuverlässigkeit des Übertragungswegs durchzuführen.
Ein Verfahren zur mobilen Satellitenkommunikation, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, führt Übertragungen zwischen einer Erdstation und einer Mobilstation mit einer Mobilantenne über einen Kommunikationssatelliten durch. Die Erdstation sendet an die Mobilstation ein moduliertes Signal, wobei ein Trägersignal durch ein an sie zugeführtes Informationssignal moduliert ist. Die Erdstation sendet regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation, wenn sie nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Gemäß eines Aspekts dieser Erfindung sendet die Mobilstation ein vorbestimmtes Signal an die Erdstation, das anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, um die Erdstation über das vorbestimmte Signal zu benachrichtigen. Die Erdstation verlängert die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal, wenn die Erdstation das vorbestimmte Signal empfängt, welches anzeigt, daß die Mobilstation die automatische Zielfolge-Antenne ist.
Ein mobiles Satellitenkommunikationssystem, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, weist eine Erdstation, eine Mobilstation mit einer Mobilantenne und einen Kommunikationssatelliten zur Vermittlung von Übertragungen zwischen der Erdstation und der Mobilstation auf. Die Erdstation weist eine Trägersignal-Steuerungsanordnung auf, um ein moduliertes Signal an die Mobilstation zu senden, wobei das Trägersignal durch ein an sie zugeführtes Informationssignal moduliert ist, und um regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation zu senden, wenn sie nicht mit dem Informationssignal versorgt wird. Gemäß dieser Erfindung wiest die Mobilstation eine Antennentyp-Benachrichtigungsanordnung auf, um ein Antennentyp-Benachrichtigungssignal an die Erdstation zu senden, das anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht. Die Trägersignal-Steuerungsanordnung verlängert die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal nach Empfang des Antennentyp-Benachrichtigungssignals, das anzeigt, daß die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist.
Bei diesem Aufbau benachrichtigt die Mobilstation die Erdstation darüber, ob die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht. Die Erdstation verlängert die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal, wenn die Erdstation die Nachricht empfängt, daß die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist. Folglich kann die Mobilstation ohne weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung für die Mobilantenne durchführen und kann leicht eine Rahmensynchronisation herstellen. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Zielfolge-Steuerung stabil durchzuführen, die Rahmensynchronisation stabil herzustellen und eine Kanalqualität mit hohem Pegel aufrecht zu erhalten. Das heißt, es ist möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung der Zuverlässigkeit des Übertragungswegs durchzuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockschaltbild eines mobilen Satellitenkommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung;
2 ist ein Blockschaltbild einer Erkennungsvorrichtung für die Frequenzänderung für die Verwendung in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem, das in 1 dargestellt ist;
3A bis 3F sind Zeitablaufdiagramme, die zur Beschreibung des Betriebs des mobilen Satellitenkommunikationssystems, das in 1 dargestellt ist, dienen;
4 ist ein Blockschaltbild eines mobilen Satellitenkommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung;
5 ist ein Blockschaltbild einer Empfangspegel-Erkennungsvorrichtung für die Verwendung in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem, das in 4 dargestellt ist; und
6A und 6B sind Zeitablaufdiagramme, um Signale in einem Fall der Durchführung der Sprachaktivierung zu zeigen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezug nehmend auf 1 geht die Beschreibung mit einem mobilen Satellitenkommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung weiter. Das dargestellte mobile Satellitenkommunikationssystem weist eine Erdstation 10, eine Mobilstation 20 und einen Kommunikationssatelliten (der hier lediglich Satellit genannt wird) 30 zur Vermittlung von Übertragungen zwischen der Erdstation 10 und der Mobilstation 20 auf.
Die Erdstation 10 weist eine Erdschnittstelle 11, eine terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12, einen terrestrischen Sender 13, eine Erdantenne 14, einen terrestrischen Duplexer 15, einen terrestrischen Empfänger 16, eine terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 und eine Erkennungsvorrichtung 18 für eine Trägerfrequenzänderung auf.
Andererseits weist die Mobilstation 20 eine mobile Schnittstelle 21, eine mobile Signalverarbeitungsschaltung 22, einen mobilen Sender 23, eine Mobilantenne 24, einen mobilen Duplexer 25, einen Mobilempfänger 26, eine mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27, einen Pegeldetektor 28 und eine Zielfolge-Steuerung 29 auf.
Die Erdschnittstelle 11 ist mit einem (nicht gezeigten) allgemeinen Netzwerk und einer (nicht gezeigten) Mietleitung (auf die hier im weiteren gemeinsam als terrestrische Schaltung Bezug genommen wird) verbunden. Die Erdschnittstelle 11 führt eine Protokollsteuerung zum Senden eines Informationssignals an die terrestrische Schaltung bzw. Empfangen eines Informationssignals von ihr durch. Das Informationssignal wird an die Mobilstation 20 gesendet und von ihr empfangen. Das Informationssignal kann ein Sprachsignal oder ein Datensignal sein. Außerdem wandelt die Erdschnittstelle 11 ein von der terrestrischen Schaltung geliefertes analoges Signal in ein digitales Signal um und wandelt ein von der Mobilstation 20 empfangenes digitales Signal in ein analoges Signal um. Außerdem kodiert die Erdschnittstelle 11 ein von außen eingegebenes Signal und dekodiert ein Empfangssignal von der Mobilstation 20.
Die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 sendet ein Leitungssteuerungssignal an die Erdschnittstelle 11 und multiplext ein Signal von der Erdschnittstelle 11 in ein Multiplexsignal mit einem Datenformat für die Übertragung über einen Satelliten-Übertragungsweg. Außerdem dient die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 als eine Signalverarbeitungsanordnung gemäß dieser Erfindung. Das heißt, die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 trennt ein mit dem Datenformat des Satelliten-Übertragungswegs empfangenes Multiplexsignal, um ein Informationssignal zu extrahieren. Wenn das Leitungssteuerungssignal in dem Multiplexsignal enthalten ist, analysiert die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 außerdem das Leitungssteuerungssignal.
Der terrestrische Sender 13 moduliert ein Trägersignal mit dem Informationssignal, das von der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 gemultiplext wurde, wandelt eine Frequenz des Trägersignals in eine höhere Übertragungsfrequenz um und verstärkt es bis zu einer vorbestimmten Sendeleistung, um es an den terrestrischen Duplexer 15 zu liefern.
Außerdem fungiert eine Kombination der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 und des terrestrischen Senders 13 als eine Trägersignal-Steuerungsanordnung gemäß dieser Erfindung. Die Trägersignal-Steuerungsanordnung verarbeitet das Informationssignal, das von der terrestrischen Schaltung über die Erdschnittstelle 11 eingegeben wird, auf die weiter oben beschriebene Weise, moduliert das Trägersignal, um über den terrestrischen Duplexer 15 ein moduliertes Signal an die Erdantenne 14 zu liefern, und sendet das modulierte Signal an die Mobilstation 20. Wenn das Informationssignal andererseits nicht geliefert wird, führt die Trägersignal-Steuerungsanordnung die Trägeraktivierung durch, indem der terrestrische Sender 13 von der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 gesteuert wird, so daß er regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation 20 sendet.
Außerdem verlängert die Trägersignal-Steuerungsanordnung in einer später deutlich werdenden Weise ansprechend auf ein Erkennungssignal für die Frequenzänderung, das von der Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung geliefert wird, die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal. In dem dargestellten Beispiel sendet die Trägersignal-Steuerungsanordnung fortlaufend das Trägersignal, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer verstreicht, während die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 kein Signal zur Synchronisationsherstellung erzeugt. Außerdem verlängert die Trägersignal-Steuerungsanordnung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal in einer später deutlich werdenden Weise, wenn die Trägersignal-Steuerungsanordnung von der Mobilstation 20 ein Antennentyp-Benachrichtigungssignal empfängt, das anzeigt, daß die Mobilantenne 24 eine automatische Zielfolge-Antenne ist.
Der terrestrische Duplexer 15 ermöglicht die wechselweise Verwendung der Erdantenne 14 sowohl zum Senden als auch zum Empfangen. Das heißt, der terrestrische Duplexer 15 liefert ein Signal von dem terrestrischen Sender 13 an die Erdantenne 14 und liefert ein Signal von der Erdantenne 14 an den terrestrischen Empfänger 16. Außerdem ist die Erdantenne 14 derart aufgestellt, daß sie eine Hauptoberfläche der Erdantenne 14 in Richtung des Satelliten 30 dreht. Die Erdantenne 14 sendet eine elektrische Welle an den Satelliten 30 und empfängt eine elektrische Welle von ihm.
Der terrestrische Empfänger 16 verstärkt ein Empfangssignal, das von der Erdantenne 14 über den terrestrischen Duplexer 15 empfangen wird. Wenn das Empfangssignal ein frequenzgemultiplextes Signal ist, trennt der terrestrische Empfänger 16 das frequenzgemultiplexte Signal in mehrere getrennte Signale und wählt als ein ausgewähltes Signal eines der getrennten Signale aus. Außerdem wandelt der terrestrische Empfänger 16 das ausgewählte Signal in ein Zwischensignal mit einer Zwischenfrequenz um. Der terrestrische Empfänger 16 umfaßt einen (nicht gezeigten) Demodulationsabschnitt, um das Zwischensignal zu demodulieren, um als ein regeneriertes Signal ein Signal zu regenerieren, das die Mobilstation 20 sendet.
Die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 empfängt das regenerierte Signal von dem terrestrischen Empfänger 16 und erkennt ein eindeutiges Wort in dem regenerierten Signal, um eine Rahmensynchronisation herzustellen. Die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 erzeugt ein Rahmensynchronisationssignal, das als eine Zeitbasis für die Signalverarbeitung in der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 dient. Außerdem fungiert die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 als eine Synchronisationsüberwachungsanordnung, um die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 mit dem Signal zur Synchronisationsherstellung zu versorgen, wenn die Rahmensynchronisation hergestellt wird.
Die Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung nimmt ein Trägerfrequenz-Informationssignal (ein empfangenes Trägersignal) mit einer empfangenen Trägerfrequenz aus dem Demodulationsabschnitt heraus, der einen Teil des terrestrischen Empfängers 16 bildet, um eine Frequenzänderung in dem empfangenen Trägersignal zu erkennen.
Uns 2 zuwendend geht die Beschreibung mit der Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung weiter. In 2 stellt eine Signalleitung, die bei einer dicken Linie abgebildet ist, ein Quadratursignal (ein komplexes Signal) dar. Die Erkennungsvorrichtung 18 für die Trägerfrequenzänderung weist eine Phasenregelschleife (PLL) 40, eine Differenzierschaltung 45 und eine Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung auf. Die Phasenregelschleife 40 weist einen komplexen Multiplizierer 41, einen Phasendetektor 42, ein Schleifenfilter 43 und einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 44 auf.
Der komplexe Multiplizierer 41 wird mit dem von dem terrestrischen Empfänger 16 empfangenen Trägersignal versorgt. Außerdem wird der komplexe Multiplizierer 41 auf die mit fortschreitender Beschreibung deutlich werdende Weise, mit einem regenerierten Trägersignal von dem spannungsgesteuerten Oszillator 44 versorgt. Der komplexe Multiplizierer 41 multipliziert das empfangene Trägersignal komplex mit dem regenerierten Trägersignal, um ein multipliziertes Ergebnissignal zu erzeugen. Das multiplizierte Ergebnissignal wird an den Phasendetektor 42 geliefert. Der Phasendetektor 42 erkennt einen Phasenfehler (eine Phasendifferenz) zwischen dem regenerierten Trägersignal und dem empfangenen Trägersignal auf der Basis des multiplizierten Ergebnis signals. Der Phasendetektor 42 erzeugt ein Phasenfehlersignal, das den Phasenfehler anzeigt.
Das Phasenfehlersignal wird an das Schleifenfilter 43 geliefert. Das Schleifenfilter 43 entfernt eine hochfrequente Komponente aus dem Phasenfehlersignal, um eine Steuerspannung zu erzeugen. Die Steuerspannung wird an den spannungsgesteuerten Oszillator 44 geliefert. Ansprechend auf die Steuerspannung erzeugt der spannungsgesteuerte Oszillator 44 das regenerierte Trägersignal mit einer steuerbaren Oszillationsfrequenz.
Verbunden mit der Phasenregelschleife 40 differenziert die Differenzierschaltung 45 die Steuerspannung, um eine differentielle Spannung zu erzeugen. Die Differenzierschaltung 45 ist mit der Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung verbunden. Die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung wird mit einer Schwellspannung V_th versorgt. Wenn die differentielle Spannung die Schwellspannung V_th übersteigt, erzeugt die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung einen Impuls, der als das Erkennungssignal für die Frequenzänderung an die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 geliefert wird.
Wie weiter oben beschrieben, bildet eine Kombination des komplexen Multiplizierers 41, des Phasendetektors 42, des Schleifenfilters 43 und des spannungsgesteuerten Oszillators 44 die Phasenregelschleife 40. Die Phasenregelschleife 40 fängt das empfangene Trägersignal ein und bringt das regenerierte Trägersignal dazu, zu folgen, um eine Trägerphase des empfangenen Trägersignals zu synchronisieren. Folglich tritt eine Phasenverschiebung zwischen dem empfangenen Trägersignal und dem regenerierten Trägersignal auf, und es wird als der Phasenfehler beobachtet, wenn aufgrund eines Doppler-Effekts oder einer Frequenzdrift eines lokalen Oszillators zur Erzeugung eines Trägersignals in dem Satelliten-Transponder oder der Mobilstation 20 eine Änderung in der empfangenen Trägerfrequenz des empfangenen Trägersignals auftritt. Die dem Phasenfehler entsprechende Steuerspannung wird an den spannungsgesteuerten Oszillator 44 geliefert, um die steuerbare Oszillationsfrequenz des regenerierten Trägersignals zu steuern. Außerdem erscheint Information, welche die empfangene Trägerfrequenz des empfangenen Trägersignals anzeigt, aufgrund des Folgens der Phasenregelschleife 40 als die Steuerspannung des Schleifenfilters 43.
Als ein Ergebnis erzeugt die Differenzierschaltung 45 die differentielle Spannung, welche die Größe der Änderung der empfangenen Trägerfrequenz des empfangenen Trägersignals anzeigt. Und dann liefert die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung das Erkennungssignal für die Frequenzänderung an die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12, wenn die Änderung in der empfangenen Trägerfrequenz einen Schwellwert übersteigt.
Uns zurück zu 1 wendend weist die Mobilstation 20, wie weiter oben beschrieben, die mobile Schnittstelle 21, die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22, den mobilen Sender 23, die Mobilantenne 24, den mobilen Duplexer 25, den Mobilempfänger 26, die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27, den Pegeldetektor 28 und die Zielfolge-Steuerung 29 auf.
Die mobile Schnittstelle 21, die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22, der mobile Sender 23, die Mobilantenne 24, der mobile Duplexer 25, der mobile Empfänger 26 und die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 sind im wesentlichen im Aufbau und dem Betrieb jeweils ähnlich der Erdschnittstelle 11, der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12, dem terrestrischen Sender 13, der Erdantenne 14, dem terrestrischen Duplexer 15, dem terrestrischen Empfänger 16 und der terrestrischen Rahmensynchronisationsschaltung 17.
Es gibt jedoch ein paar Unterschiede zwischen der Mobilstation 20 und der Erdstation 10. Insbesondere haben die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22, der mobile Sender 23 und die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 keine Funktion zur Steuerung des Trägersignals und unterscheiden sich von denen in der Erdstation 10. Außerdem ist die Mobilantenne 24 eine automatische Zielfolge-Antenne. Überdies ist die mobile Schnittstelle 21 mit einem (nicht gezeigten) Telefonapparat (einem Handapparat), einem (nicht gezeigten) Faxgerät, einem (nicht gezeigten) Datenendgerät, wie etwa einem PC, oder etwas ähnlichem verbunden.
Außerdem dient eine Kombination aus der mobilen Signalverarbeitungsschaltung 22 und dem mobilen Sender 23 als eine Benachrichtigungsanordnung für den Antennentyp, um das Antennentyp-Benachrichtigungssignal, das anzeigt, ob die Mobilantenne 24 die automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, an die Erdstation 10 zu senden.
Der Pegeldetektor 28 erkennt einen Pegel eines mobil empfangenen Signals, das von dem mobilen Empfänger 26 empfangen wird. Der Pegeldetektor 28 erzeugt ein Pegelerkennungssignal, das den Pegel des mobil empfangenen Signals anzeigt. Das Pegelerkennungssignal wird an die Zielfolge-Steuerung 29 geliefert. Ansprechend auf das Pegelerkennungssignal steuert die Zielfolge-Steuerung 29 eine Richtung der Mobilantenne 24, so daß der Pegel des mobil empfangenen Signals das Maximum hat.
Bezug nehmend auf 1 und 2 wird der Betrieb des mobilen Satellitenkommunikationssystems beschrieben. Es wird angenommen, daß die mobile Schnittstelle 21 mit dem (nicht gezeigten) Telefonapparat verbunden ist.
Wenn der Telefonapparat einen Anruf durchführt, erkennt die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 in der Mobilstation 20 den Anruf durch die mobile Schnittstelle 21, um ein Leitungssteuerungssignal zu erzeugen, um eine Kanalverbindung eines Satelliten-Übertragungswegs anzufordern, und sendet das Leitungssteuerungssignal an den mobilen Sender 23. Nach Empfang des Leitungssteuerungssignals führt der mobile Sender 23 auf der Basis des Leitungssteuerungssignals die Modulation eines Trägersignals, das Multiplexen und die Leistungsverstärkung durch, um ein moduliertes Signal an die Mobilantenne 24 zu liefern, und sendet es an eine (nicht gezeigte) Netzverwaltungsstation.
Die Netzverwaltungsstation weist der Mobilstation 20 und der Erdstation 10 einen Übertragungskanal zu. Beide, die Mobilstation 20 und die Erdstation 10, führen unter Verwendung des zugewiesenen Übertragungskanals eine vorbestimmte Zugriffssteuerung durch.
Während die vorbestimmte Zugriffssteuerung durchgeführt wird, bestimmt die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 in der Mobilstation 20 den Typ der Mobilantenne 24, die gerade verwendet wird. Sofern die Mobilantenne 24 die automatische Zielfolge-Antenne ist, erzeugt die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 das Antennentyp-Benachrichtigungssignal, das anzeigt, daß die Mobilantenne 24 die automatische Zielfolge-Antenne ist, und sendet es über den mobilen Sender 23 an die Erdstation 10.
In der Erdstation 10 empfängt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 das Antennentyp-Benachrichtigungssignal. Sofern das Antennentyp-Benachrichtigungssignal anzeigt, daß die Mobilantenne 24 die automatische Zielfolge-Antenne ist, legt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 durch Steuerung des terrestrischen Senders 13 eine lange Burst-Übertragungsdauer für das Senden eines Burst-Trägersignals oder eines Halte-Burstsignals fest, die länger als in einem Fall einer Nicht-Zielfolge-Antenne ist.
Insbesondere in dem in 1 dargestellten mobilen Satellitenkommunikationssystem sendet die Erdstation 10 das Halte-Burstsignal mit der langen Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation 20, sofern die Mobilantenne 24 der Mobilstation 20 die automatische Zielfolge-Antenne ist. Sofern die Mobilstation 20 das Halte-Burstsignal mit der langen Burst-Übertragungsdauer empfängt, ist es möglich, ohne weiteres eine automatische Zielfolge-Steuerung in der Mobilantenne 24 durchzuführen, indem der Pegeldetektor 28 und die Zielfolge-Steuerung 29 verwendet werden. Außerdem kann die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 leicht die Rahmensynchronisation herstellen, und es ist möglich, die Unterbrechung der Kanalverbindung zu vermeiden und einen Leitungszustand schnell zurückzubringen, obwohl die Rahmensyn chronisation aus dem Gleichlauf gekommen ist und ohne zur Zielverfolgung fähig zu sein. Folglich ist es möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung der Zuverlässigkeit eines Übertragungswegs durchzuführen.
Nach Durchführen der Zugriffskontrolle werden Übertragungen zwischen der Mobilstation 20 und der Erdstation 10 begonnen, und die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 in der Erdstation 10 führt die Trägeraktivierung durch.
Bezug nehmend auf 3A bis 3F wird eine Beschreibung des Betriebs bezogen auf die Trägeraktivierung gegeben. 3A zeigt eine Wellenform eines Übertragungssignals in der Erdstation 10, und 3B zeigt eine Wellenform eines Empfangssignals in der Erdstation 10. 3C zeigt das Signal zur Synchronisationsherstellung, das von der terrestrischen Rahmensynchronisationsschaltung 17 erzeugt wird, und 3D zeigt die empfangene Trägerfrequenz f des empfangenen Trägersignals, das von dem terrestrischen Empfänger 16 erzeugt wird. Außerdem zeigt 3E eine Wellenform des differentiellen Signals df/dt, das von der Differenzierschaltung 45 erzeugt wird, und 3F zeigt das Erkennungssignal für die Frequenzänderung, das von der Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung erzeugt wird.
Wie in 3A gezeigt, wird in der Erdstation 10 ein Sprachsignal über die terrestrische Schaltung bis zu einem Zeitpunkt t1 an die Erdschnittstelle 11 geliefert. Das Sprachsignal wird durch die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 mit anderen Signalen gemultiplext, wird von dem terrestrischen Sender 13 leistungsverstärkt und wird von der Erdantenne 14 über den Satelliten 30 an die Mobilstation 20 gesendet.
Danach wird das Sprachsignal während eines Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt t1 und einem Zeitpunkt t2 nicht an die Erdstation 10 geliefert. Daher sendet die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 regelmäßig ein Halte-Burstsignal 51, indem sie den terrestrischen Sender 13 steuert. Das Halte-Burstsignal 51 hat eine längere Dauer als die eines normalen Halte-Burstsignals. Dies liegt daran, daß die Mobilantenne 24 der Mobilstation 20 die automatische Zielfolge-Antenne ist.
Wie in 3B gezeigt, empfängt der terrestrische Empfänger 16 in der Erdstation 10 außerdem während des Zeitintervalls zwischen dem Zeitpunkt t1 und dem Zeitpunkt t2 über die Erdantenne 14 ein terrestrisch empfangenes Signal 52, das durch ein Sprachsignal moduliert ist, um ein Signal, das die Mobilstation 20 sendet, als ein regeneriertes Signal zu regenerieren. Die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 stellt die Rahmensynchronisation her, indem sie das eindeutige Wort in dem regenerierten Signal erkennt, um das Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen, das als die Zeitbasis für die Signalverarbeitung in der terrestrischen Signalverarbeitungsschaltung 12 verwendet wird, und um es an die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 zu liefern. Außerdem ist die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 als die Synchronisationsüberwachungsanordnung betreibbar. Sofern die Rahmensynchronisation hergestellt ist, versorgt die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 mit dem Signal zur Synchronisationsherstellung, das, wie in 3B gezeigt, einen logischen Hochpegel hat.
Es wird angenommen, daß die Mobilstation 20, wie in 3A bis 3C gezeigt, zu einem Zeitpunkt t3 ihre Bewegungsrichtung gegen den Satelliten 30 ändert. Unter diesen Umständen ändert sich die empfangene Trägerfrequenz f des empfangenen Trägersignals aufgrund des Doppler-Effekts, wie in 3D gezeigt. Die Phasenregelschleife 40 (2) folgt der Änderung der empfangenen Trägerfrequenz f. Als ein Ergebnis erzeugt das Schleifenfilter 43 die Steuerspannung, die sich ansprechend auf die Änderung der empfangenen Trägerfrequenz f ändert. Folglich erzeugt die Differenzierschaltung 45 die differentielle Spannung df/dt, welche die Änderung der Steuerspannung oder der Größe der Änderung der empfangenen Trägerfrequenz f anzeigt. Die Erkennungsvorrichtung 46 für die Frequenzänderung versorgt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 mit dem Erkennungssignal für die Frequenzänderung, wenn die Änderung der empfangenen Trägerfrequenz den Schwellwert übersteigt.
Ansprechend auf das Erkennungssignal für die Frequenzänderung verlängert die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 die Burst-Übertragungsdauer und sendet ein Halte-Burstsignal 53 mit der verlängerten Burst-Übertragungsdauer, indem sie den terrestrischen Sender 13 steuert.
Wenn die Mobilstation 20, wie vorher erwähnt, ihre Bewegungsrichtung gegen den Satelliten 30 ändert, ist es für die Mobilstation 20 folglich möglich, die automatische Zielfolge-Steuerung der Mobilantenne 24 einfach unter Verwendung des Pegeldetektors 28 und der Zielfolge-Steuerung 29 durchzuführen. Es ergibt sich eine stabile Zielfolge-Steuerung. Außerdem ist es für die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 möglich, zu erreichen, daß die Rahmensynchronisation stabil ist. Dies liegt daran, daß die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 die Rahmensynchronisation aufrecht erhalten kann und die Rahmensynchronisation schnell herstellen kann, selbst wenn die Rahmensynchronisation aus dem Gleichlauf kommt. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung der Zuverlässigkeit des Übertragungswegs auszuführen.
Außerdem tritt eine Änderung der empfangenen Trägerfrequenz f aufgrund der Umlaufbahnbewegung des Satelliten 30 bemerkenswerterweise in einem Fall auf, in dem der Satellit 30 kein geostationärer Satellit ist. Es ist möglich, die Kanalverbindung in einem derartigen Fall sicher stabil zu halten. Dies liegt daran, daß die Burst-Übertragungsdauer in gleicher Weise verlängert wird.
Sodann wird angenommen, daß das terrestrisch empfangene Signal sich, wie in 3B gezeigt, zu einer Zeit t4 zum Beispiel aufgrund von Schattenbildung oder einem Fehler der Antennen-Zielfolge-Steuerung in der Mobilstation 20 abschwächt. In diesem Fall kann die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 die Rahmensynchronisation nicht herstellen, und die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17, die als die Synchronisationsüberwachungsanord nung fungiert, stoppt die Erzeugung des Signals zur Synchronisationsherstellung, wie in 3C gezeigt.
Nachdem ein vorbestimmtes Zeitintervall verstreicht, während das Signal zur Synchronisationsherstellung nicht geliefert wird, das heißt zu einem Zeitpunkt t5, veranlaßt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 durch Steuerung des terrestrischen Senders 13 den terrestrischen Sender 13 demzufolge, fortlaufend ein Trägersignal 54 zu senden, obwohl das Sprachsignal von der terrestrischen Schaltung nicht geliefert wird.
Sodann wird angenommen, daß das terrestrisch empfangene Signal auf den Anfangspegel zurückgeht, und die terrestrische Rahmensynchronisationsschaltung 17 zu einem Zeitpunkt t6 das Signal zur Herstellung der Synchronisation erzeugt. Unter diesen Umständen stoppt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 eine fortlaufende Übertragung des Trägersignals.
Da die Mobilstation 20 außerdem in ähnlicher Weise ein Halte-Burstsignal sendet wie die Erdstation 10, ist es, wenn die Mobilstation 20 das Informationssignal nicht sendet, möglich, die Rahmensynchronisation immer herzustellen, wenn der Übertragungsweg normal ist. Wenn die Rahmensynchronisation nicht hergestellt werden kann, wird, wie bereits erwähnt, folglich entschieden, daß die Schattenbildung oder der Fehler der Antennen-Zielfolge-Steuerung in der Mobilstation 20 aufgetreten ist. Als Ergebnis ist es wirksam, daß die Erdstation 10 das Trägersignal fortlaufend sendet.
Da das Trägersignal, wie weiter oben beschrieben, in dem mobilen Satellitenkommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung fortlaufend von der Erdstation 10 gesendet wird, wenn die Schattenbildung oder der Fehler der Antennen-Zielfolge-Steuerung in der Mobilstation 20 auftritt, ist es für die Mobilstation 20 möglich, in einen übertragbaren Zustand zurückzukehren, indem die Zielfolge-Steuerung für die Mobilantenne 24 zuverlässig durchgeführt wird, um eine Richtung der Mobilantenne 24 schnell und genau auf den Satelliten 30 zu zu drehen. Außerdem ist es für die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 einfach, die Rahmensynchronisation herzustellen. Im Ergebnis ist es möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung der Zuverlässigkeit des Übertragungswegs durchzuführen.
Obwohl die vorher erwähnte Beschreibung des Betriebs bisher in einem Fall beschrieben wurde, in dem das Sprachsignal zwischen der Erdstation 10 und der Mobilstation 20 gesendet und empfangen wird, ist der Betrieb jedes Teils in einem anderen Fall, in dem ein Datensignal als das Informationssignal zwischen der Erdstation 10 und der Mobilstation 10 gesendet und empfangen wird, indem das Faxgerät oder das Datenendgerät mit der mobilen Schnittstelle 21 der Mobilstation 20 verbunden wird, im wesentlichen ähnlich dem weiter oben erwähnten Fall, und es ist möglich, ein ähnliches Ergebnis zu erzielen.
Obwohl die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 in der weiter oben erwähnten ersten Ausführungsform außerdem den Typ der Mobilantenne 24 erkennt, um das Antennentyp-Benachrichtigungssignal zu senden, kann die mobile Signalverarbeitungsschaltung 22 vorübergehend Informationen speichern, die anzeigen, ob die Mobilantenne 24 die automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, und kann auf der Basis der Information das Antennentyp-Benachrichtigungssignal erzeugen, um es zu senden.
Bezug nehmend auf 4 geht die Beschreibung mit einem mobilen Satellitenkommunikationssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung weiter. Das mobile Satellitenkommunikationssystem ist im Aufbau und dem Betrieb ähnlich dem in 1 dargestellten, abgesehen davon, daß die Erdstation, wie später deutlich wird, gegenüber der in 1 dargestellten abgewandelt ist. Die Erdstation ist daher bei 10A dargestellt. Die Erdstation 10A ist im Aufbau und Betrieb ähnlich der in 1 dargestellten Erdstation 10, abgesehen davon, daß die Erdstation 10A ferner eine Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung aufweist. In 4 sind Bestandteilen, die denen in 1 ähnlich sind, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, und ihre Beschreibung wird hier daher weggelassen.
Uns 5 zuwendend geht die Beschreibung mit der Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung weiter. In 5 stellt eine mit einer dicken Linie dargestellte Signalleitung ein Quadratursignal (ein komplexes Signal) dar.
Der terrestrische Empfänger 16 weist ein Filter 161 und einen Demodulator 162 auf. Das Filter 161 filtert das terrestrisch empfangene Signal in ein gefiltertes Signal. Das gefilterte Signal wird an den Demodulator 162 und die Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung geliefert. Der Demodulator 162 demoduliert das gefilterte Signal in ein demoduliertes Signal.
Die Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung weist einen Leistungsdetektor 191, eine Mittelungsschaltung 192, eine Differenzierschaltung 193, eine Erkennungsvorrichtung 194 für Pegeländerungen, eine Gatter-bildende Schaltung 195 und ein UND-Gatter 196 auf.
Der Leistungsdetektor 191 wird mit dem gefilterten Signal von dem Filter 161 versorgt. Der Leistungsdetektor 191 erkennt die Leistung des gefilterten Signals, um ein Signal mit erkannter Leistung zu erzeugen. Das Signal mit erkannter Leistung wird an die Mittelungsschaltung 192 geliefert. Die Mittelungsschaltung 192 mittelt das Signal mit erkannter Leistung, um ein gemitteltes Signal zu erzeugen, das eine mittlere Leistung des terrestrisch empfangenen Signals anzeigt. Das gemittelte Signal wird an die Differenzierschaltung 195 geliefert. Die Differenzierschaltung 195 differenziert das gemittelte Signal, um ein differentielles Signal zu erzeugen. Das differentielle Signal wird an die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung geliefert. Auf der Basis des differentiellen Signals und eines vorbestimmten Schwellwerts V_th erkennt die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung die Änderung eines Empfangspegels des terrestrisch empfangenen Signals, um ein Erkennungssignal für die Pegeländerung zu erzeugen. Das Erkennungssignal für die Pegeländerung wird an einen Eingangsanschluß des UND-Gatters 196 geliefert. Die Gatter-bildende Schaltung 195 wird mit dem Rahmensynchronisationssignal von der terrestrischen Rahmensynchronisationsschaltung 17 versorgt. Ansprechend auf das Rahmensynchronisationssignal erzeugt die Gatter-bildende Schaltung 195 ein Gattersignal, um die Änderung des Empfangspegels zu erkennen. Das Gattersignal wird an einen anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 196 geliefert.
Der Betrieb der Erkennungsvorrichtung 19 für die Empfangspegeländerung wird beschrieben. Das terrestrisch empfangene Signal, das von der Mobilstation 20 gesendet wird, wird in der Erdstation 10A empfangen und wird durch das Filter 161 in dem terrestrischen Empfänger 16 an den Leistungsdetektor 191 geliefert. Die Leistung des gefilterten Signals wird von dem Leistungsdetektor 191 erkannt und von der Mittelungsschaltung 192 gemittelt, um das gemittelte Signal zu erzielen, das die mittlere Leistung des terrestrisch empfangenen Signals anzeigt. Die Differenzierschaltung 193 differenziert das gemittelte Signal, um die Schwankung der Empfangsleistung zu berechnen. Die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung vergleicht die Schwankung der Empfangsleistung mit dem vorbestimmten Schwellwert V_th. Wenn die Schwankung der Empfangsleistung den vorbestimmten Schwellwert V_th übersteigt, erzeugt die Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung das Erkennungssignal für die Pegeländerung, das an das UND-Gatter 196 geliefert wird.
Andererseits erzeugt die Gatter-bildende Schaltung 195 auf der Basis des Rahmensynchronisationssignals, das von der terrestrischen Rahmensynchronisationsschaltung 17 geliefert wird, während der Empfangsrahmensynchronisation das Gattersignal mit einem hohen logischen Pegel. Das Gattersignal wird an das UND-Gatter 196 geliefert. Als Ergebnis wird das von der Erkennungsvorrichtung 194 für die Pegeländerung gelieferte Erkennungssignal für die Pegeländerung während der Empfangsrahmensynchronisation als ein Effektiv signal an die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 (4) geliefert.
Wenn das Erkennungssignal für die Pegeländerung empfangen wird, stellt die terrestrische Signalverarbeitungsschaltung 12 die Burst-Übertragungsdauer des Halte-Burstsignals, das gesendet werden soll, wenn das Informationssignal, wie etwa das Sprachsignal, nicht an die Erdschnittstelle 11 geliefert wird, so ein, daß es länger als im Normalfall wird.
Da die Burst-Übertragungsdauer für das Halte-Burstsignal, das von der Erdstation 10A an die Mobilstation 20 gesendet wird, in der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung so eingestellt wird, daß sie länger als im Normalfall ist, wenn der Empfangspegel des terrestrisch empfangenen Signals in der Erdstation 10A sich abschwächt, weil Schattenbildung auftritt oder die Antennen-Zielfolge-Steuerung in der Mobilstation 20 nicht immer genau ausgeführt wird, ist es für die Mobilstation 20 folglich möglich, die automatische Zielfolge-Steuerung in der Mobilantenne 24 leicht durchzuführen, und dies führt dazu, daß die Zielfolge-Steuerung stabil ist. Außerdem ist es für die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 möglich, die stabile Rahmensynchronisation zu erreichen. Dies liegt daran, daß die mobile Rahmensynchronisationsschaltung 27 die Rahmensynchronisation aufrechterhalten kann und die Rahmensynchronisation schnell herstellen kann, obwohl die Rahmensynchronisation aus dem Gleichlauf ist. Ferner ist es möglich, die Mobilstation 20 schnell dazu zu bringen, in einen Normalzustand zurückzukehren, obwohl Übertragungen unterbrochen sind. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Trägeraktivierung mit Versicherung der Zuverlässigkeit des Übertragungswegs durchzuführen.
Während diese Erfindung bisher in Verbindung mit einigen ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, wird es nun für Fachleute auf dem Gebiet ohne weiteres möglich, diese Erfindung auf verschiedene andere Arten umzusetzen.

Claims

Verfahren zum Ausführen von Übertragungen zwischen einer Erdstation (10, 10A) und einer Mobilstation (20) mit einer automatischen Zielfolge-Antenne (24) über einen Kommunikationssatelliten (30), wobei die Erdstation an die Mobilstation ein moduliertes Signal sendet, wobei ein Trägersignal durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, wobei das Verfahren die Trägeraktivierung durchführt, wobei die Erdstation regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation sendet, wenn das Informationssignal nicht an sie geliefert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren den folgenden Schritt aufweist: Verlängern (16, 18, 12) der Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Übertragungssignal in der Erdstation, wenn die Erdstation von der Mobilstation ein Trägersignal mit einer Trägerfrequenz empfängt, die sich mit einer Änderung ändert, welche einen Referenzwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, das aufweist: fortlaufendes Senden (17, 12) des Trägersignals von der Erdstation an die Mobilstation, wenn die Erdstation keine Rahmensynchronisation für das Empfangssignal herstellen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, das aufweist: Verlängern (16, 19, 12) der Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Übertragungssignal in der Erdstation, wenn die Erdstation das Empfangssignal mit einem Empfangspegel empfängt, der sich mit einer Änderung ändert, welche einen Schwellwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, das aufweist: Senden (22) eines vorbestimmten Signals, das anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, von der Mobilstation, um die Erdstation über das vorbestimmte Signal zu benachrichtigen; und Verlängern (12) der Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Übertragungssignal in der Erdstation, wenn die Erdstation das vorbestimmte Signal empfängt, das anzeigt, daß die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem, das aufweist: eine Erdstation (10, 10A), eine Mobilstation (20) mit einer automatischen Zielfolge-Antenne (24) und einen Kommunikationssatelliten (30) zur Vermittlung von Übertragungen zwischen der Erdstation und der Mobilstation, wobei die Erdstation Trägersignal-Steuerungseinrichtungen (12, 13) aufweist, um an die Mobilstation ein Trägersignal zu senden, wobei das Trägersignal durch ein an sie geliefertes Informationssignal moduliert ist, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtungen regelmäßig ein Burst-Trägersignal mit einer Burst-Übertragungsdauer an die Mobilstation senden, wenn das Informationssignal nicht an sie geliefert wird, wobei die Erdstation einen Empfänger (16) zum Empfangen eines Empfangssignals von der Mobilstation aufweist, um ein empfangenes Trägersignal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdstation aufweist: eine Frequenzänderungs-Erkennungseinrichtung (18), die mit den Trägersignal-Steuerungseinrichtungen (12, 13) und dem Empfänger (16) verbunden ist, um zu erkennen, daß das empfangene Trägersignal eine Trägerfrequenz hat, die sich mit einer Änderung ändert, welche einen Referenzwert übersteigt, wobei die Frequenzänderungs-Erkennungseinrichtung ein Erkennungssignal für die Frequenzänderung erzeugt, wenn die Trägerfrequenz des empfangenen Trägersignals sich mit der Änderung ändert, welche den Referenzwert übersteigt, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtungen die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal anspre chend auf das Erkennungssignal für die Frequenzänderung verlängern.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Frequenzänderungs-Erkennungseinrichtung (18) aufweist: eine Phasenregelschleife (40), die einen spannungsgesteuerten Oszillator (44) zum Oszillieren eines Ausgangssignals mit einer Oszillationsfrequenz ansprechend auf eine Steuerspannung aufweist, wobei die Phasenregelschleife die Steuerspannung auf der Basis einer Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Trägersignal und dem Ausgangssignal steuert, um die Phasendifferenz zu beseitigen und die Oszillationsfrequenz zu steuern; eine mit der Phasenregelschleife verbundene Differenzierschaltung (45), um die Steuerspannung zu differenzieren, um ein differentielles Signal zu erzeugen; und eine Frequenzänderungs-Erkennungseinrichtung (46), die mit der Differenzierschaltung verbunden ist und mit einem Schwellwert (V_th) versorgt wird, um ein Erkennungssignal für die Frequenzänderung zu erzeugen, wenn das differentielle Signal den Schwellwert übersteigt.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Erdstation aufweist: eine Rahmensynchronisationseinrichtung (17), um eine Rahmensynchronisation für das Empfangssignal herzustellen, um ein Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen, und eine Signalverarbeitungseinrichtung (12), um auf der Basis des Rahmensynchronisationssignals ein Informationssignal aus dem Empfangssignal zu extrahieren, wobei die Rahmensynchronisationseinrichtung eine Rahmenüberwachungseinrichtung (17) umfaßt, um ein Signal zur Synchronisationsherstellung zu erzeugen, wenn die Rahmensynchronisationseinrichtung die Rahmensynchronisation herstellt, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung fortlaufend das Trägersignal sendet, wenn die Rahmenüberwachungseinrichtung das Signal zur Synchronisationsherstellung nicht erzeugt.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 7, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung fortlaufend das Trägersignal sendet, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstreicht, während die Synchronisationsüberwachungseinrichtung die Erzeugung des Signals zur Synchronisationsherstellung stoppt.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Erdstation eine Pegelüberwachungseinrichtung (19) aufweist, die mit dem Empfänger und der Trägersignal-Steuerungseinrichtung verbunden ist, um einen Empfangspegel des Empfangssignals zu überwachen, wobei die Pegelüberwachungseinrichtung ein Erkennungssignal für eine Pegeländerung erzeugt, wenn der Signalpegel des Empfangssignals sich mit einer Änderung ändert, welche einen Schwellwert übersteigt, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal ansprechend auf das Erkennungssignal für die Pegeländerung verlängert.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 9, wobei die Pegelüberwachungseinrichtung (19) aufweist: einen mit dem Empfänger verbundenen Leistungsdetektor (191), um die Leistung des Empfangssignals zu erkennen, um ein Signal mit erkannter Leistung zu erzeugen; eine mit dem Leistungsdetektor verbundene Mittelungsschaltung (192), um das Signal mit erkannter Leistung zu mitteln, um ein gemitteltes Signal zu erzeugen; eine mit der Mittelungsschaltung verbundene Differenzierschaltung (193), um das gemittelte Signal zu differenzieren, um ein differentielles Signal zu erzeugen; und eine Erkennungsvorrichtung (194) für die Pegeländerung, die mit der Differenzierschaltung verbunden ist und mit einem Schwellwert (V_th) versorgt wird, um das Erkennungssignal für die Pegeländerung zu erzeugen, wenn das differentielle Signal eine Größe hat, welche den Schwellwert übersteigt.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Mobilstation eine Benachrichtigungseinrichtung (22) für den Antennentyp aufweist, um an die Erdstation ein Antennentyp-Benachrichtigungssignal zu senden, welches anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal verlängert, wenn das Antennentyp-Benachrichtigungssignal anzeigt, daß die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 11, wobei die Benachrichtigungseinrichtung für den Antennentyp vorübergehend Informationen speichert, die anzeigen, ob die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, wobei die Benachrichtigungseinrichtung für den Antennentyp das Antennentyp-Benachrichtigungssignal auf der Basis der Information erzeugt, um das Antennentyp-Benachrichtigungssignal an die Erdstation zu senden.
Mobiles Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Erdstation aufweist: eine Rahmensynchronisationseinrichtung (17), um eine Rahmensynchronisation für das Empfangssignal herzustellen, um ein Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen, und eine Signalverarbeitungseinrichtung (12), um auf der Basis des Rahmensynchronisationssignals ein Informationssignal aus dem Empfangssignal zu extrahieren, und eine Rahmenüberwachungseinrichtung (17), die in der Rahmensynchronisationseinrichtung enthalten ist, um ein Signal zur Synchronisationsherstellung zu erzeugen, wenn die Rahmensynchronisationseinrichtung die Rahmensynchronisation herstellt, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung fortlaufend das Trägersignal sendet, wenn die Rahmenüberwachungseinrichtung das Signal zur Synchronisationsherstellung nicht erzeugt; und die Mobilstation eine Benachrichtigungseinrichtung (22) für den Antennentyp aufweist, um an die Erdstation ein Antennentyp-Benachrichtigungssignal zu senden, welches anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal verlängert, wenn das Antennentyp-Benachrichtigungssignal anzeigt, daß die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist.
Mobiles. Satellitenkommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei die Erdstation aufweist: eine Rahmensynchronisationseinrichtung (17), um eine Rahmensynchronisation für das Empfangssignal herzustellen, um ein Rahmensynchronisationssignal zu erzeugen; eine Signalverarbeitungseinrichtung (12), um auf der Basis des Rahmensynchronisationssignals ein Informationssignal aus dem Empfangssignal zu extrahieren; und eine Rahmenüberwachungseinrichtung (17), die in der Rahmensynchronisationseinrichtung enthalten ist, um ein Signal zur Synchronisationsherstellung zu erzeugen, wenn die Rahmensynchronisationseinrichtung die Rahmensynchronisation herstellt, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung fortlaufend das Trägersignal sendet, wenn die Rahmenüberwachungseinrichtung das Signal zur Synchronisationsherstellung nicht erzeugt; und die Mobilstation eine Benachrichtigungseinrichtung (22) für den Antennentyp aufweist, um an die Erdstation ein Antennentyp-Benachrichtigungssignal zu senden, welches anzeigt, ob die Mobilantenne eine automatische Zielfolge-Antenne ist oder nicht, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal verlängert, wenn das Antennentyp-Benachrichtigungs signal anzeigt, daß die Mobilantenne die automatische Zielfolge-Antenne ist; und die Erdstation ferner eine Pegelüberwachungseinrichtung (19) aufweist, die mit dem Empfänger und der Trägersignal-Steuerungseinrichtung verbunden ist, um einen Empfangspegel des Empfangssignals zu überwachen, wobei die Pegelüberwachungseinrichtung ein Erkennungssignal für eine Pegeländerung erzeugt, wenn der Empfangspegel des Empfangssignals sich mit einer Änderung ändert, welche einen Schwellwert übersteigt, wobei die Trägersignal-Steuerungseinrichtung die Burst-Übertragungsdauer für das Burst-Trägersignal ansprechend auf das Erkennungssignal für die Pegeländerung verlängert.