專利名稱：具有兩種系統(tǒng)協(xié)議變換的收發(fā)信機(jī)中繼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及通信系統(tǒng)，更具體地，涉及基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)知道了基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)。例如，1994年4月12公Robert A.Wiedeman美國(guó)專利5303286號(hào)專利作為參考，該專利的名稱為＂無線電話/衛(wèi)星漫游系統(tǒng)＂。在美國(guó)專利5303286中記載的許多美國(guó)專利，外國(guó)專利和其它公開物也作為參考。
在這里特別感興趣的是基于衛(wèi)星的利用低地球軌道的多個(gè)衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的種類，涉及＂LEO＂系統(tǒng)或LEOS。LEOS用在地面上信號(hào)＂腳?。?footprint)的移動(dòng)圖型來表征，相應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)射束的覆蓋區(qū)域的每個(gè)腳印的地方由給定的衛(wèi)星發(fā)送和接收這些射束，因?yàn)樵撔l(wèi)星繞著地球的軌道。這些衛(wèi)星可能是與被稱為網(wǎng)間連接器的陸地站進(jìn)行通信。這些衛(wèi)星可能用作為中繼器，用于轉(zhuǎn)播通信，例如從一個(gè)地面站到另一個(gè)地面的電話呼叫。其中的一個(gè)地面站可能是一個(gè)網(wǎng)間連接器，而另一個(gè)可能是具有手持或車載收發(fā)信機(jī)的用戶。
現(xiàn)存的或已經(jīng)提出的其它類型的基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)，其中單獨(dú)的衛(wèi)星能夠轉(zhuǎn)播通信直接地到另一個(gè)衛(wèi)星，而不需要中間地面站。但是，這種增加的功能性導(dǎo)致增加衛(wèi)星復(fù)雜性的費(fèi)用。
可參見Davis等人的美國(guó)專利5008952(4/16/91)，名稱為＂具有地區(qū)協(xié)議變換的全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)＂，根據(jù)這個(gè)美國(guó)專利的教導(dǎo)，衛(wèi)星尋呼系統(tǒng)利用交叉耦合的非同步衛(wèi)星，該衛(wèi)星包括可編程的編碼器，用于編碼所接收的以第一數(shù)據(jù)格式編碼的數(shù)據(jù)信息組成為第二種數(shù)據(jù)格式。第二種數(shù)據(jù)格式打算相應(yīng)于特定地理傳送區(qū)域內(nèi)便攜式通信接收機(jī)的信令要求。
如可能被實(shí)現(xiàn)的那樣，這種方法要求增加每個(gè)衛(wèi)星的復(fù)雜性，因?yàn)樾l(wèi)星必須執(zhí)行接收傳輸?shù)男禽d信號(hào)處理，用于按規(guī)定路由發(fā)送接收的傳輸和用于執(zhí)行數(shù)據(jù)信息組編碼功能。
本發(fā)明涉及用于耦合第一衛(wèi)星通信系統(tǒng)到第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法，其中第一和第二系統(tǒng)以不同協(xié)議工作。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第一系統(tǒng)使用擴(kuò)展頻譜(SS)，碼分多址(CDMA)技術(shù)，其中衛(wèi)星用作簡(jiǎn)單的＂彎管＂中繼器，用于轉(zhuǎn)播用戶和網(wǎng)間連接器之間的通信。第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)可能是任何其它類型的系統(tǒng)，至少具有一個(gè)特征，即阻止第一和第二系統(tǒng)之間的直接通信。在下面描述的例子中，第二系統(tǒng)使用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)，而且能夠啟動(dòng)直接的星對(duì)星間的通信鏈路。
放置一具基于陸地的或地面的協(xié)議變換單元，用于從第一或第二系統(tǒng)的衛(wèi)星接收通信，并且該單元包括用于變換該傳輸?shù)搅硪贿m于傳輸?shù)狡渌到y(tǒng)的傳輸?shù)碾娐贰＠?，例如從第一系統(tǒng)接收的SS_CDMA傳輸變換為TDMA格式，并被發(fā)送到第二系統(tǒng)。在被發(fā)送到第二系統(tǒng)的地面站之前，至少在第二系統(tǒng)的兩個(gè)衛(wèi)星之間轉(zhuǎn)換通信，用于連接到本地公眾交換電話網(wǎng)(PSTN)。
通過放置在兩上不同的基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的協(xié)議變換器形成根據(jù)本發(fā)明的混合通信系統(tǒng)，因此，鏈接兩個(gè)不同的系統(tǒng)，用于雙向話音和/或數(shù)據(jù)通信。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的詳細(xì)的說明書時(shí)上面提出的和本發(fā)明的其它特征就更明顯了，其中

圖1是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的方框圖，該系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)成和工作；圖2是圖1的其中一網(wǎng)間連接器的方框圖；圖3A是圖1的其中一個(gè)衛(wèi)星的通信有效負(fù)載的方框圖；圖3B說明與圖1的其中一個(gè)衛(wèi)星相關(guān)聯(lián)的波束圓形的部分；圖4是表示支持衛(wèi)星遙測(cè)和控制功能的地面設(shè)備的方框圖；圖5是圖2的CDMA子系統(tǒng)的方框圖；圖6是說明從第一基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)經(jīng)本發(fā)明的協(xié)議變換系統(tǒng)到第二基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信的方框圖；和圖7是更詳細(xì)地說明圖6的協(xié)議變換系統(tǒng)的方框圖。
圖1以圖說明衛(wèi)星通信系統(tǒng)10的優(yōu)選實(shí)施例，該衛(wèi)星通信系統(tǒng)10適用于本發(fā)明的協(xié)議變換的優(yōu)選實(shí)施例。在詳細(xì)地描述本發(fā)明之前，將首先描述通信系統(tǒng)10，以便更完全地理解本發(fā)明的協(xié)議變換系統(tǒng)。
通信系統(tǒng)10從概念上可細(xì)分為多個(gè)區(qū)段1，2，3和4。區(qū)段1在這里稱為空間區(qū)段，區(qū)段2稱為用戶區(qū)段，區(qū)段3稱為地面(陸地)區(qū)段，和區(qū)段4稱為電話系統(tǒng)基礎(chǔ)區(qū)段。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中總共有48個(gè)衛(wèi)星，例如144公里的低地球軌道(LEO)。衛(wèi)星12被分布在8個(gè)軌道平面，每個(gè)平面具有6個(gè)相等空間衛(wèi)星(Walker構(gòu)像)。軌道平面相對(duì)于赤道傾斜52度而且每個(gè)衛(wèi)星每114分鐘完成一次軌道。這種方法至少兩個(gè)衛(wèi)星在約南緯度70度和約北緯度70度之間從特定的用戶位置來看提供近似地全地球覆蓋。這樣，能夠使一個(gè)用戶經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)間連接器18和一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12，還有可能使用一部分電話基礎(chǔ)區(qū)段4，到或從地球的表面(經(jīng)過PSTN)的其它點(diǎn)傳送到或從網(wǎng)間連接器(GW)18覆蓋區(qū)內(nèi)地球表面的接近地任何點(diǎn)。
這時(shí)注意到，代表系統(tǒng)10的前面的和接著的描述，但是是通信系統(tǒng)的一個(gè)合適的實(shí)施例，其中可找到本發(fā)明教導(dǎo)的使用。即，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐，在限定的見識(shí)內(nèi)不閱讀或解釋通信系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)。
現(xiàn)在繼續(xù)描述系統(tǒng)10，通過擴(kuò)展頻譜(SS)，碼分子多址(CDMA)技術(shù)，在衛(wèi)星12之間，和由每個(gè)衛(wèi)星(圖3B)發(fā)送的16個(gè)點(diǎn)射束的單獨(dú)一個(gè)之間的軟轉(zhuǎn)移(越區(qū)切換)過程提供不間斷的通信。該優(yōu)選的SS-CDMA技術(shù)類似于TIA/EIA臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，＂用于雙模式寬帶擴(kuò)頻蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)站-基站兼容標(biāo)準(zhǔn)＂TIA/EIA/IS-95，1993年，7月，盡管可利用其它擴(kuò)頻和CDMA技術(shù)和協(xié)議。
低的地球軌道允許低功率固定或移動(dòng)用戶終端13經(jīng)衛(wèi)星12通信，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，每一個(gè)衛(wèi)星只起著＂彎曲管道＂中繼器，從用戶終端13或從網(wǎng)間連接器18接收通信業(yè)務(wù)量信號(hào)(例如話音和/或數(shù)據(jù))，變換接收的通信業(yè)務(wù)量信號(hào)為其他頻帶并且然后重新發(fā)送變換的信號(hào)。即出現(xiàn)接收通信業(yè)務(wù)量信號(hào)的非星載信號(hào)處理，而且衛(wèi)星12不變?yōu)槿魏沃悄?，可能傳送接收或發(fā)送通信業(yè)務(wù)量信號(hào)。
而且，衛(wèi)星12之間不需要直接地通信鏈路或鏈路，即每一個(gè)衛(wèi)星12僅從處在用戶區(qū)段2內(nèi)的發(fā)射機(jī)或從處在地面區(qū)段3內(nèi)的發(fā)射機(jī)接收信號(hào)，并且僅發(fā)送信號(hào)到處在用戶區(qū)段2的接收機(jī)或到處在地面區(qū)段3中的接收機(jī)。
用戶區(qū)段2可能包括多中類型的用戶終端13，這些終端適于與衛(wèi)星12通信。例如，用戶終端13包括多種不同類型的固定的和移動(dòng)的用戶終端，包括但不限于手持移動(dòng)無線電話機(jī)14，車載移動(dòng)無線是話機(jī)15，尋呼/消息型裝置16和固定的無線電話機(jī)14a。用戶終端13最好裝備有全向天線13a，用于一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12進(jìn)行雙向通信。
注意到，固定的無線電話機(jī)14a可利用一個(gè)定向天線。這種天線的優(yōu)點(diǎn)是能夠降低干擾，增加用戶數(shù)量，能同時(shí)地服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12。
還應(yīng)注意到，用戶終端13可能是雙重使用的裝置，該裝置包括以常規(guī)的方式與陸地蜂窩系統(tǒng)通信的電路。
還參見圖3A，用戶終端13可能是能夠工作在全雙工方式并且例如經(jīng)過L-頻帶RF鏈路(上行或返回鏈路17b)和S-頻帶RF鏈路(下行鏈路或前向鏈路17a)，分別通過返回和前向衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器12a和12b。返回L頻帶RF鏈路17b可能工作在1.61GHz至1.625GHz的頻帶范圍，16.5MHz的帶寬，而且根據(jù)優(yōu)選的擴(kuò)頻技術(shù)用分組化的數(shù)字活音信號(hào)和/或數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制。前向S頻帶RF鏈路17a可能工作在2.485GHz至2.5GHz的頻率范圍內(nèi)16.5MHz的帶寬。前向RF鏈路17a也在網(wǎng)間連接器18，根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)頻技術(shù)，用分組化的數(shù)字話音信號(hào)和/或數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制。
前向鏈路的16，5MHz帶寬被劃分為13個(gè)信道，例如達(dá)到每個(gè)信道被指配給128個(gè)用戶。返回鏈路可能有各種各樣的帶寬，而且給定的用戶終端比前向鏈路上指配的信道可能是或可能不是指配的不同信道。但是，當(dāng)在返回鏈路(從兩個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12接收)上以分集接收工作時(shí)，對(duì)于每個(gè)衛(wèi)星來說，用戶被指配相同的前向或返返鏈路RF信道。
地面區(qū)段3至少包括一個(gè)，但一般地包括多個(gè)網(wǎng)間連接器18，該網(wǎng)間連接器例如經(jīng)過全雙IC頻帶RF鏈路19(前后鏈路19a(至衛(wèi)星)，返鏈路19b(來自衛(wèi)星)與衛(wèi)星12通信，它一般地工作在3GHz以上的頻率范圍，而且最好工作在C-頻段。C-頻段RF鏈路雙向地傳送通信饋送鏈路，而且也傳送衛(wèi)星指令到衛(wèi)星和來自衛(wèi)星的遙測(cè)信息。前向饋送鏈路19a可能工作在5GHz至5.25GHz的頻段，而同時(shí)返回饋送鏈路19b可工作在6.875GHz至7.075GHz的頻帶。
衛(wèi)星饋送鏈路天線12g和12h最好地是寬覆蓋天線，從LEO衛(wèi)星12看這些天線具有最大的地球復(fù)蓋區(qū)域。在通信系統(tǒng)10的優(yōu)選實(shí)施例中，從給定的LEO衛(wèi)星12觀看的角度(從地球的表面假定10度的向上角度)近似為110度。這就產(chǎn)生直徑約為3600英里的覆蓋區(qū)域。
L-頻段和S-頻段天線是多射束天線，它們提供在相關(guān)陸地業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)的覆蓋。L-頻段和S-頻段分別為天線12d和12c，最好是相互一致，如圖3B所示。即從宇宙飛行器發(fā)送和接收的射束覆蓋地球表面上的相同區(qū)域，雖然對(duì)于系統(tǒng)10的工作來諳這個(gè)特征不是嚴(yán)格的。
作為一個(gè)例子，通過衛(wèi)星12的其中一個(gè)給定衛(wèi)星可能出現(xiàn)幾千個(gè)全雙工通信，根據(jù)系統(tǒng)10的特征，兩個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12每一個(gè)可傳送給定的用戶終端133和其中一個(gè)網(wǎng)間連接器18之間相同的通信。這種工作方式，正如下面所描述的，在各個(gè)接收機(jī)提供分集組合，導(dǎo)致增加對(duì)衰落的抵抗力并且便于實(shí)現(xiàn)軟過區(qū)切換程序。
應(yīng)當(dāng)指出，在這里所描述的所有頻率，帶寬和鏈路不只是一個(gè)特定系統(tǒng)的表示，在不改變所研究的原理的情況下可以使用其它頻率和頻帶。不只作為一個(gè)例子，網(wǎng)間連接器和衛(wèi)星之間的饋送鏈路可使用除了C-波段(大約3GHz至約7GHz)之外的頻帶，例如Ku波段(大約7GHz至約15GHz)或Ka波段(約15GHz以上)。
網(wǎng)間連接器18起著耦合衛(wèi)星12的通信負(fù)載或轉(zhuǎn)發(fā)器12a和12b(圖3A)到電話基礎(chǔ)區(qū)段4的功能。轉(zhuǎn)發(fā)器12a和12b包括L-波段接收天線12C。S-波段發(fā)送天線12d，C-波段功率放大器12e，C-波段低噪聲放大器12f，C-波線天線12h和12h，L波段至C波段頻率變換部件12i和C波段至S波段頻率變換部件12j。衛(wèi)星12還包括一個(gè)主頻率發(fā)生器12k和命令遙測(cè)設(shè)備121。
由E·Hirshfield和C.A.Tsao發(fā)明的美國(guó)專利名稱為＂移動(dòng)通信衛(wèi)星負(fù)載＂(USSN.08/060，207)也可作為參考。
電話基礎(chǔ)區(qū)段4是由現(xiàn)存的電話系統(tǒng)組成的，和包括公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN)網(wǎng)間連接器20，本地電話交換局，例如區(qū)域公共電話網(wǎng)絡(luò)(RPTN)22或其它一地電話業(yè)務(wù)提供者，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)24，國(guó)際網(wǎng)26，專用網(wǎng)28和其它RPTN30。通信系統(tǒng)10工作在用戶區(qū)段2和公共交換電話網(wǎng)(PSTN)電話30和電話基礎(chǔ)區(qū)段4的非PSTN電話32或可能是專用網(wǎng)的各種類型的其它用戶終端之間提供雙向的話音機(jī)/或數(shù)據(jù)通信。
如圖1所示(以及圖4所示)，作為地面區(qū)段3的部分是一個(gè)衛(wèi)星操作控制中心((SOCC)36，和一個(gè)地面操作控制中心(GOCC)38。包括有地面數(shù)據(jù)網(wǎng)(GDN)39(見圖2)的通信通路提供互連地面區(qū)段3的網(wǎng)間連接器18和TCUS 18a，SOCC36和GOCC38。通信系統(tǒng)10的這一部分提供整個(gè)系統(tǒng)控制功能。
圖2更詳細(xì)地表示其中一個(gè)網(wǎng)間連接器18。每個(gè)網(wǎng)間連接器18包括多達(dá)4個(gè)雙極化RF C-波段子系統(tǒng)，每一個(gè)包括一個(gè)拋物面天線40，天線驅(qū)動(dòng)器42和支架42a，低噪聲接收機(jī)44和高功率放大器46。所有這些部件可能是被放置在屏蔽罩內(nèi)，以提供環(huán)境的保護(hù)。
網(wǎng)間連接器18進(jìn)一步包括下行變換器48和上行變換器50，用于分別處理接收的和發(fā)送的RF載頻信號(hào)。下行變換器48和上行變換器50被連接到(DMA子系統(tǒng)52，又通過PSTN接口54耦合到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)。作為任選，PSTN可能通過使用衛(wèi)星至衛(wèi)星鏈路傍路。
CDMA子系統(tǒng)52包括一個(gè)信號(hào)加法器/開關(guān)單元52a，網(wǎng)間連接器收發(fā)信機(jī)子系統(tǒng)(GTS)52b，GTS控制器52C，CDMA互連子系統(tǒng)(CIS)52d，和選擇器銀行子系統(tǒng)(SBS)52e。CDMA子系統(tǒng)52由基站管理器(BSM)52f控制，并且起著類似于CDMA-兼容(例如，IS-95兼容)基站的功能。CDMA子系統(tǒng)52還包括要求的頻率綜合器52g和一個(gè)全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)52h。
PSTN接口54包括一個(gè)PSTN業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)(SSP)54a，呼叫控制處理順(CCP)546，旅游者定位寄存器(VLR)54C和至家庭定位寄存器(HLR)的協(xié)議接口54d。HLR可能是被安置在蜂窩式網(wǎng)間連接器20(圖1)或任選地，在PSTN接口54。
網(wǎng)間連接器18通過SSP 54a通過標(biāo)準(zhǔn)接口連接到通信網(wǎng)路。網(wǎng)間連接器18提供一個(gè)接口并且經(jīng)一次速率接口(PRI)連接到PSN。網(wǎng)間連接器18進(jìn)一步能夠提供直接連接到移動(dòng)交換中心(MSC)。
網(wǎng)間連接器18提供SS-7 ISDN固定信今至CCP 54b。在這個(gè)接口的網(wǎng)間連接器側(cè)，CCP 54b與CIS 52d接口，并且因此連接到CDMA子系統(tǒng)52。CCP 54b為系統(tǒng)空中接口(AI)提供協(xié)議變換功能，它可能是類似于用于CDMA通信的IS-95臨時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
組件54C和54d一般地提供網(wǎng)間連接器18和外部蜂窩電話網(wǎng)之間的接口，例如它是與IS-41(北美標(biāo)準(zhǔn)，APMPS_)或GSM(歐洲標(biāo)準(zhǔn))蜂窩系統(tǒng)兼容的，而且，具體地規(guī)定處理漫游者的方法，即發(fā)出呼叫的用戶在其家庭系統(tǒng)的外側(cè)。網(wǎng)間連接器18對(duì)系統(tǒng)10/AMPS電話和對(duì)系統(tǒng)10/GSM電話支持用戶終端識(shí)別。在服務(wù)區(qū)域內(nèi)，在沒有通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的地方，HLR能被加到網(wǎng)間連接器18并且與SS-7信令接口相接口。
在用戶的正常業(yè)務(wù)區(qū)域之外進(jìn)行呼叫的用戶(漫游者)，如果授權(quán)的話由系統(tǒng)10供給，在任何環(huán)境可能發(fā)現(xiàn)漫游者的情況下，用戶可利用相同的終端設(shè)備從世界的任何地方進(jìn)行呼叫。由網(wǎng)間連接器18透明地進(jìn)行必要的協(xié)議變換。當(dāng)不要求變換時(shí)，例如GSM至AMPS，協(xié)議接口54d羧被路。
在本發(fā)明教導(dǎo)的范圍內(nèi)，向蜂窩式網(wǎng)間連接器20提供專用的，通用的接口，加上或替代用于GAM移動(dòng)交換中心和自動(dòng)售貨機(jī)適當(dāng)接口到IS-41移動(dòng)交換中心規(guī)定的常規(guī)＂A＂接口。在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)一步提供直接地至PSTM的接口，如圖1所示，作為指配的PSTN-INT的信號(hào)通路。
通過網(wǎng)間連接器控制器56提供整個(gè)網(wǎng)間連接器的控制，包括至上述地面數(shù)據(jù)網(wǎng)(GDN)的接口56a和至業(yè)務(wù)提供者控制中心(SPCC)60的接口56b。網(wǎng)間連接器控制器56一般地通過BSM 52f和與每個(gè)天線40相關(guān)的RG控制器43互連到網(wǎng)間連接器18。網(wǎng)間連接器控制器56連接到數(shù)據(jù)庫(kù)62，例如用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，衛(wèi)星的天文歷數(shù)據(jù)等，并且連接到I/O單元64，該單元能使其服務(wù)于個(gè)人，增加接入到網(wǎng)間連接器控制器56。GDN39也是雙向地接口到遙測(cè)和命令(5個(gè)C)單元66(圖1和4)。
參見圖4，GOCC38的功能是由網(wǎng)間連接器18來規(guī)劃和控制衛(wèi)星的利用，并且協(xié)調(diào)SOCC36的這種利用。一般地，GOCC38分析趨向，產(chǎn)生業(yè)務(wù)量規(guī)劃，分配衛(wèi)星12和系統(tǒng)資源(例如，但不限于，功率和信道分配)，監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)10的性能，和經(jīng)GDN38實(shí)時(shí)或提前發(fā)送利用指令到網(wǎng)間連接器18。
SOCC36工作維持和監(jiān)視軌道，轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星使用信息經(jīng)GDN39到網(wǎng)間連接器用于輸入到GOCC38監(jiān)視每個(gè)衛(wèi)星12的整人功能，包括衛(wèi)星電池的狀態(tài)，設(shè)置衛(wèi)星12內(nèi)RF信號(hào)通路和增益，保證相對(duì)于地球表面的最佳衛(wèi)星的方向，加之其它功能。
如上所述，每個(gè)網(wǎng)間連接器18的功能是經(jīng)地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)62(圖2)連接給定的用戶到PSTN，用于信令，語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)通信，并且產(chǎn)生數(shù)據(jù)，用于計(jì)費(fèi)處理。選擇的網(wǎng)間連接器18包括遙測(cè)和命令單元(TCU)18a，用于接收遙測(cè)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由衛(wèi)星12經(jīng)返回鏈路19b發(fā)送和用于發(fā)送命令經(jīng)前向鏈路19a到衛(wèi)星12。GDN39工作互連網(wǎng)間連接器18，GOCC和SOCC36。
一般地，LEO星座的每個(gè)衛(wèi)星12工作轉(zhuǎn)發(fā)來自網(wǎng)間連接器18的信息到用戶(C波段前向鏈路19a到S波段前向鏈路17a)，和轉(zhuǎn)發(fā)來自用戶的信息到網(wǎng)間連接器18(L波段返回鏈路17b和C波段返回鏈路19b)。這種信息包括SS-CDMA同步和尋呼信道，加上功率控制信號(hào)。各種CPMA導(dǎo)頻信道也可能是用于監(jiān)視前向鏈路上的干擾。衛(wèi)星和星歷表更新數(shù)據(jù)經(jīng)衛(wèi)星12也從網(wǎng)間連接器18傳送到每個(gè)用戶終端13。衛(wèi)星12還起著從用戶終端13轉(zhuǎn)發(fā)信令信息到網(wǎng)間連接器18的作用，包括接入請(qǐng)求，功率改變請(qǐng)求和登記請(qǐng)求。衛(wèi)星12還轉(zhuǎn)播用戶和網(wǎng)間連接器18之間的通信信號(hào)，而且可應(yīng)用加密減輕未授權(quán)使用。
在運(yùn)行中，衛(wèi)星12發(fā)送宇宙飛行器的遙測(cè)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星工作狀態(tài)的測(cè)量。來自衛(wèi)星的遙測(cè)數(shù)據(jù)流，來自SOCC36和來自通信饋送鏈路19的命今都共用C波段天線12g和12h。對(duì)于包括TCU 18a的那些網(wǎng)間連接器18來說，接收的衛(wèi)星遙測(cè)數(shù)據(jù)可能是立即傳送到SOCC36或是存儲(chǔ)遙測(cè)數(shù)據(jù)，在以后的時(shí)間，典型地根據(jù)SOCC請(qǐng)求，接著傳送到SOCC36。遙測(cè)數(shù)據(jù)，或者是立即發(fā)送的或者是存儲(chǔ)和接著發(fā)送的，經(jīng)GDN39作為分組消息發(fā)送，每一個(gè)分組消息包含一個(gè)單個(gè)小的遙測(cè)幀。應(yīng)當(dāng)多于一個(gè)SOCC36提供衛(wèi)星支持，遙測(cè)數(shù)據(jù)傳送到所有的SOCC。
SOCC36具有與GOCC38的一些接口功能。一個(gè)接口功能是軌道位置信息，其中SOCC36提供軌道信息到GOCC38，以便每個(gè)網(wǎng)間連接器18能夠精確地跟蹤4個(gè)衛(wèi)星，這4個(gè)衛(wèi)星可能是從網(wǎng)間連接器觀看。該數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)表，這些數(shù)據(jù)表足以能夠使網(wǎng)間連接器18，使用已知的算法開發(fā)它們自己的衛(wèi)星通信表。SOCC36不要求知道網(wǎng)間連接器的跟蹤時(shí)間表。TCU18搜索下行鏈路遙測(cè)波段，并且在傳播命令之前由每個(gè)天線唯一地識(shí)別跟蹤的衛(wèi)星。
另一個(gè)接口功能是從SOCC36向GOCC38報(bào)告的衛(wèi)星狀態(tài)信息。該衛(wèi)星狀態(tài)信息包括衛(wèi)星/轉(zhuǎn)發(fā)器二者的可用性，電池狀態(tài)和軌道信息，而且一般包括任何衛(wèi)星相關(guān)限制，這些限制將防礙用于通信目的的衛(wèi)星12的所有或部分使用。
系統(tǒng)10的一個(gè)重要方面是在網(wǎng)間連接器接收機(jī)處和用戶終端接收機(jī)處與分接組合相結(jié)合使用SS-CDMA。利用分集組合減少來自多個(gè)衛(wèi)星經(jīng)多個(gè)和不同路徑長(zhǎng)度到達(dá)用戶終端13或網(wǎng)間連接器18的信號(hào)衰減的影響。利用用戶終端13和網(wǎng)間器18的瑞克(Rake)接收機(jī)接收和組合來自多個(gè)信源的信號(hào)。例如，用戶終端13或網(wǎng)間連接器18為前向鏈路信號(hào)或返回鏈路的信號(hào)提供分集組合，這些信號(hào)是同時(shí)地通過衛(wèi)星12的多個(gè)射束發(fā)送和接收。
考慮到由Stephen A.Ames于1993年8月3日發(fā)表公開的美國(guó)專利5233626，名稱為＂中斷器分集的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)＂的整個(gè)專利引用在這里作為參考。
連續(xù)分集接收方式的性能優(yōu)于通過一個(gè)衛(wèi)星中繼器接收一個(gè)信號(hào)的信號(hào)，并且由于樹或其它具有對(duì)接收信號(hào)不利影響的建筑物的屏蔽或阻塞使一個(gè)鏈路丟失而通信不中斷。
給定的一個(gè)網(wǎng)間連接器18的多個(gè)，雙向天線40能夠通過一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12的不同射束發(fā)送前向鏈路信號(hào)(網(wǎng)間連接器至用戶終端)，以支持用戶終端13的分集組合。用戶終端13的全局天線13a通過從用戶終端13＂看見＂的所有衛(wèi)星射束發(fā)送。
每個(gè)網(wǎng)間連接器18支持發(fā)射機(jī)功率控制功能，致力于慢衰落，而且支持信息組交錯(cuò)，致力于中間的快速衰落。在前向和反向鏈路上實(shí)現(xiàn)功率控制。功率控制功能的響應(yīng)時(shí)間被調(diào)整到適應(yīng)衛(wèi)星繞行延遲最壞情況30毫秒。
信息組交錯(cuò)(53d，53e，53f，圖5)工作在信息組的長(zhǎng)度，該長(zhǎng)度涉及聲碼器53g分組幀。最佳交錯(cuò)長(zhǎng)度處理較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，而且因此改進(jìn)了誤碼校正，其代價(jià)是增加了整個(gè)端至端的延遲。最佳最大端至端延遲是150毫秒或至少。這種延遲包括所有延遲，包括那些由于由分集組合器執(zhí)行的接收信號(hào)調(diào)整產(chǎn)生的延遲，聲碼器53g處理延遲，信息組交錯(cuò)53d-53f延遲和維特比解碼器(未示出)的延遲，維特比解碼器構(gòu)成CDMA子系統(tǒng)52的一部分。
圖5是圖2的CDMA子系統(tǒng)52的前向鏈路調(diào)制部分的方框圖。加法器組件53a的輸出饋送一個(gè)頻率靈活地上交換器53b，又饋送加法器和開關(guān)部件52a。遙測(cè)和控制(T&C)信息還輸入到部件52a。
未調(diào)制的直接序列SS導(dǎo)頻信道產(chǎn)生希望比特速率的全零沃爾什(Walsh)碼。這個(gè)數(shù)據(jù)充短的PN碼相組合，該P(yáng)N碼是用于從不同的網(wǎng)間連接器18和不同的衛(wèi)星12中分離信號(hào)。如果使用，導(dǎo)頻信道是模2加到短碼，并且然后是QPSK或BPSK擴(kuò)展交叉CDMAFP.RF信道帶寬，提供如不同的偽噪音(PN)碼偏移(a)PN碼偏移允許用戶終端13唯一地識(shí)別網(wǎng)間連接器18；(b)PN碼偏移允許用戶終端13唯一地識(shí)別衛(wèi)星12；和(C)PN碼偏移允許用戶終端13唯一地識(shí)別16個(gè)射束的其中一個(gè)給定射束，這些射束從衛(wèi)星12發(fā)送。來自不同的其中一個(gè)衛(wèi)星12的導(dǎo)頻PN碼被分配給來自相同導(dǎo)頻源PN碼的不同時(shí)間/相位偏移。
如果使用，由網(wǎng)間連接器18發(fā)送的每個(gè)導(dǎo)頻信道可能是以比其它信號(hào)更高或更低功率電平發(fā)送。導(dǎo)頻信道能夠使用戶終13獲得前向CDMA信道的定時(shí)，為相干解調(diào)提供相位基準(zhǔn)，并且提供一種機(jī)制，以執(zhí)行信號(hào)強(qiáng)度比較以確定何時(shí)初始越區(qū)切換。但是，沒有使用導(dǎo)頻信道，為此目的可利用委托的和其它技術(shù)。
同步信道產(chǎn)生包括如下信息的數(shù)據(jù)流(a)日期時(shí)間(b)發(fā)送的網(wǎng)間連接器識(shí)別；(C)衛(wèi)星星歷表和(d)指配的尋呼信道。同步數(shù)據(jù)被加到卷積編碼器53h，在這里該數(shù)據(jù)被卷積地編碼并且接著信息組交錯(cuò)以防止速衰落。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流被模2加到同步的沃爾什碼和QPSK或BPSK擴(kuò)展交叉CDMA FD RF信道帶寬。
尋呼信道被加到卷積編碼器53i，在這里這些數(shù)據(jù)卷積地被編碼并且然后信息組交錯(cuò)。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流與長(zhǎng)碼發(fā)生器53j的輸出組合。長(zhǎng)的PN碼用于分離不同的用戶終端13波段。尋呼信道和長(zhǎng)碼被模2加并提供到符號(hào)覆蓋器，在這里產(chǎn)生的信號(hào)被模2加到沃爾什碼。該結(jié)果然后被QPSK或BPSK擴(kuò)頻交叉CDMA FD RF信道帶寬。
一般地，尋呼信道傳送一些消息類型，它包括(a)系統(tǒng)參數(shù)消息，(b)接入?yún)?shù)消息；和(c)CDMA信道列表消息。
系統(tǒng)參數(shù)消息包括尋呼信道的配置，登記參數(shù)，和求助于獲得的參數(shù)。接入?yún)?shù)信息包括接入信道的配置和接入信道的數(shù)據(jù)速率。如果使用，傳送CDMA信道表消息，與導(dǎo)頻識(shí)別和沃爾什碼分配相聯(lián)系。
聲碼器53k編碼話音為PCM前向業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)流。前向業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)流被加到卷積編碼器531在這里數(shù)據(jù)被卷積地編碼和然后在部件53f中信息組交錯(cuò)。產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流與用戶長(zhǎng)碼信息組53k的輸出組合。用戶長(zhǎng)碼被用于離不同的用戶信道。然后，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流被功率控制在復(fù)用器(MUXX)53m中，模2加到沃爾什碼并且然后QPSK或BPSK擴(kuò)頻交叉CDMA FD RF通信信道帶寬。
網(wǎng)間連接器18工作解調(diào)CDM返回鏈路。對(duì)于返回鏈路有兩種不同的碼(a)零偏移碼；和(b)長(zhǎng)碼。使用有兩種不同類型的返回鏈路CDMA信道，即接入信道和返回業(yè)務(wù)量信道。
對(duì)于接入信道來說，網(wǎng)間連接器18接收和解碼要求接入的接入信道上的脈沖串。接入信道消息被嵌入到長(zhǎng)的前置碼中，跟隨該前置碼的是相對(duì)小量的數(shù)據(jù)。前置碼是用戶終端的長(zhǎng)的PN碼。每個(gè)用戶終端13具有由唯一時(shí)間偏移產(chǎn)生的唯一長(zhǎng)PN碼為公共PN發(fā)生器多項(xiàng)式。
在接收接入請(qǐng)求之后，網(wǎng)間連接器18在前向鏈路尋呼信道上(組件53e，53i，53j)發(fā)送一個(gè)消息確認(rèn)接入請(qǐng)求的接收并且指配沃爾什碼給建立業(yè)務(wù)量信道的終端13。網(wǎng)間連接器還指配一個(gè)頻率信道經(jīng)該用戶終端13。用戶終端13和網(wǎng)間連接器18轉(zhuǎn)換到指配的信道單元并且使用指配的沃爾什(擴(kuò)頻)碼開始雙工通信。
通過卷積地編碼來自本地?cái)?shù)據(jù)源或用戶終端聲碼器的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，在用戶終端13內(nèi)產(chǎn)生返回的業(yè)務(wù)量信道。然后以預(yù)定的間隔信息組交錯(cuò)這些數(shù)據(jù)，并加到128元調(diào)制器和數(shù)據(jù)脈沖隨機(jī)化器，以降低互撞。然后把該數(shù)據(jù)加到零偏移PN碼和通過一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星12發(fā)送到網(wǎng)間連接器18。
網(wǎng)間連接器18通過使用，例如使用快速哈德馬得(Hadamard)交換(FHT)解調(diào)128元沃爾什碼并提供解調(diào)的信息到分集組合器。
前面已經(jīng)描述了通信系統(tǒng)10的優(yōu)選實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)10構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，并且利用一個(gè)協(xié)議變換單元接口系統(tǒng)10到另一個(gè)類似基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)。
正如在這里應(yīng)用的，通信協(xié)議打算包含通信系統(tǒng)的所有電氣和邏輯方面，這些方面服務(wù)于規(guī)定的通信系統(tǒng)。這些電氣和邏輯方面包括，但不限于，接入類型(CPDA，TDMA，頻分多地[FDMA]等)，調(diào)制類型(相位，幅度，頻率等)，頻方案，比特速率，信令格式，誤碼保護(hù)技術(shù)，功率電平控制，語(yǔ)音編碼技術(shù)和速率，接入和尋呼格式，呼叫建立格式，越區(qū)切模技術(shù)等。
現(xiàn)在參見圖6來表本發(fā)明的示例比的實(shí)施例。系統(tǒng)1可能是等同于上面所詳細(xì)描述并在圖1-5中說明的系統(tǒng)10。衛(wèi)星12有一個(gè)相聯(lián)系的覆蓋區(qū)(CA1)，在該區(qū)內(nèi)放置一個(gè)網(wǎng)間連接器18。連接到網(wǎng)間連接18的是具有接有第個(gè)電話機(jī)的第-PSTN。第2系統(tǒng)(系統(tǒng)2)包括衛(wèi)星72A-72C和至少一個(gè)基于地面的網(wǎng)間連接器74。該網(wǎng)間連接器74被連接到具有接有第二個(gè)電話機(jī)的第二PSTN。衛(wèi)星72A具有相聯(lián)系的覆蓋區(qū)(CA2)，在該覆蓋區(qū)內(nèi)放置有本發(fā)明的協(xié)議變換單元(PCU)70。假定PCU70是在衛(wèi)星12和72A二者的視線內(nèi)，則該P(yáng)CU70能從這兩個(gè)衛(wèi)星發(fā)送和接收。
作為例子，響應(yīng)于一個(gè)用戶從電話機(jī)，和電話機(jī)2打一個(gè)電話，網(wǎng)間連接器18慣例形成一個(gè)呼叫請(qǐng)求在上述鏈路A上發(fā)送到衛(wèi)星12。衛(wèi)星12在下行鏈路13上轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)傳輸。在這種情況下，由PCU70接收下行鏈路傳輸(SS-CDMA傳輸)。該CPU70從呼叫請(qǐng)求中解調(diào)傳輸提取呼叫目的地信息。CPU70通過變換SS-CDMA傳輸為能夠與系統(tǒng)2傳輸格式兼容的格式發(fā)送呼叫到電話機(jī)2。
對(duì)于這個(gè)例子來說，假定系統(tǒng)2使用TDMA格式，其中轉(zhuǎn)發(fā)的幀每一個(gè)包括多個(gè)時(shí)隙，和其中用戶通信，包括語(yǔ)音部分，至少在一個(gè)指定的時(shí)隙內(nèi)，以數(shù)字格式發(fā)送。
PVU70在上行鏈路C上發(fā)送以TDMA格式的已變換的呼叫請(qǐng)求信號(hào)至衛(wèi)星72A。衛(wèi)星72A檢查呼叫目的地信息，并且如果需要的話，可經(jīng)多個(gè)衛(wèi)星72發(fā)送該呼叫。在這個(gè)例子中，該呼叫請(qǐng)求經(jīng)信號(hào)通路D從衛(wèi)星72A發(fā)送到衛(wèi)星72B。進(jìn)一步經(jīng)信號(hào)通路E傳送到衛(wèi)星72C。響應(yīng)于呼叫目的地信息，衛(wèi)星72C在下行鏈路F上發(fā)送TDMA格式的呼叫請(qǐng)求至網(wǎng)間連接器74。網(wǎng)間連接器74建立呼叫并連接相同的至PSTN2，對(duì)于電話機(jī)2進(jìn)行分集接收。以相反的次序，適合的確認(rèn)消息被發(fā)送到網(wǎng)間連接器18。此后，在電話機(jī)1和電話機(jī)2之間執(zhí)行全雙工呼叫，在系統(tǒng)1內(nèi)呼叫是以CC-CDMA空中接口格式，在系統(tǒng)2內(nèi)呼叫是以TDMA空中接口格式。
例如，響應(yīng)于用戶終端13發(fā)一個(gè)呼叫到電話機(jī)2或第2用戶終端13′，網(wǎng)間連接器18慣例形成呼叫請(qǐng)求，該請(qǐng)求在上所鏈路A上發(fā)送到衛(wèi)星12。在鏈路B上，該衛(wèi)星12轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)傳輸，由PCU70接收。PCU70從呼叫請(qǐng)求中解解該傳輸提取呼叫目的地信息。然后PCU通過變換SS-CDMA傳輸為能夠與系統(tǒng)2傳輸格式兼容的格式傳送該呼叫電話機(jī)2或用戶終端13′。
這種技術(shù)被用作中繼，例如話音通信，數(shù)據(jù)通信和尋呼消息以及從一個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)到另一個(gè)系統(tǒng)的確認(rèn)。
圖7更詳細(xì)地表示PCU70。PCU70包括用于與衛(wèi)星12通信的接收天線70A和發(fā)送天線70B。天線70A和70B可能是定向或是全向天線。連接到天線70A和70B是SS-CDMA收發(fā)信機(jī)70E，其構(gòu)成如上面描述的圖2和5所述。PCU70還包括一個(gè)發(fā)送天線70C和一個(gè)接收天線7QD，用于與系統(tǒng)2的衛(wèi)星72進(jìn)行雙向通信。天線70C和70D也可能是定向的或全向的天線。連接到天線70C和70D是TDMA收發(fā)信機(jī)70F。雙向地連接到收發(fā)信機(jī)70E和70F是一個(gè)協(xié)議變換器70G。協(xié)議變換器70G下變換和解調(diào)接收的傳輸，從解調(diào)的傳輸中提取相關(guān)信息，并且重新格式化該信息為適于其它系統(tǒng)傳輸?shù)男问?。例如，SS-CDMA傳輸被解除擴(kuò)頻和解調(diào)，從這里提取信息，根據(jù)要求改變信息的格式，和此后該信息被分組化為至少TDMA幀的一個(gè)時(shí)隙，用于經(jīng)TDMA收發(fā)信機(jī)70F和發(fā)送天線70C的傳輸。協(xié)議變換70G加上由系統(tǒng)2，但不是由系統(tǒng)1要求的信息，并且剝?nèi)ハ到y(tǒng)1，但不是在系統(tǒng)2內(nèi)要求的信息。語(yǔ)音編碼的話音信息還可能是被解碼為模擬格式或者例如為64kb/SPCM格式，和然后再次根據(jù)在目的地系統(tǒng)使用的語(yǔ)音編碼技術(shù)編碼。例如，一個(gè)系統(tǒng)可使用可變換速率話音編碼器，而同時(shí)另一個(gè)系統(tǒng)可能使用固定速率話音編碼器。根據(jù)需要也變換呼叫信令和開銷信息。例如，在TDMA系統(tǒng)2中可能是需要時(shí)間調(diào)整信息，以便精確地同步來自PCU70的上行鏈路的脈沖串，而同時(shí)，在系統(tǒng)1中可能是完全不需要這種信息。
協(xié)議變換器70G在系統(tǒng)操作軟件70H的控制下工作，該軟件包括對(duì)系統(tǒng)1和系統(tǒng)2二者的空中接口的技術(shù)規(guī)范。協(xié)議變換器70G也可能被連接到授權(quán)用戶70I的數(shù)據(jù)庫(kù)。在變換通信之前可能是要檢查這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證始發(fā)方被授權(quán)使用該系統(tǒng)，呼叫指向該系統(tǒng)。用戶識(shí)別典型地為用呼叫請(qǐng)求信號(hào)接收信息的一部分。
PCU70最好地構(gòu)成提雙份部件，這些部件規(guī)定每一個(gè)通信系統(tǒng)。例如，聲碼器，調(diào)制器和解調(diào)制，信道化和下變換電路，定時(shí)和同步電路，發(fā)送機(jī)和接收機(jī)和可能地天線都是用一組雙份，提供給兩個(gè)系統(tǒng)的每一個(gè)系統(tǒng)。
顯然，在第一系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)僅需要一個(gè)PCU70。在這個(gè)例子的第二個(gè)系統(tǒng)中，能夠使直接的衛(wèi)星至衛(wèi)星的鏈路，僅需要提供一個(gè)通信通路到衛(wèi)星72的其中一個(gè)衛(wèi)星，以便獲得世界范圍的覆蓋。
雖然對(duì)系統(tǒng)1的SS-CDMA通信系統(tǒng)Q內(nèi)容進(jìn)行了G描述，本發(fā)明的教導(dǎo)不限于此，即本發(fā)明的教導(dǎo)也可能是用于其它類型的第一和第二通信系統(tǒng)，例如頻分多址(FDMA)系統(tǒng)和混合系統(tǒng)，例如TD-SS通信系統(tǒng)。而且，系統(tǒng)1和系統(tǒng)2二者可以使用，例如，不同于SS-CDMA或TDMA技術(shù)的類型。例如，系統(tǒng)1和系統(tǒng)2二者可以是SS-CDMA型的系統(tǒng)，無論如何，它們?cè)陬l率規(guī)劃，比特速率，調(diào)制類型，信令格式，聲碼器類型等的一個(gè)或多個(gè)方面相互不兼容。在這路情況下，當(dāng)發(fā)送到和接收至兩個(gè)SS-CDMA系統(tǒng)時(shí)CPU70執(zhí)行必要的變換。
而且，雖然已經(jīng)描述了兩個(gè)系統(tǒng)協(xié)議變換的內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，PCU70可包括3個(gè)或多個(gè)不同協(xié)議變換系統(tǒng)，用于接口基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的3個(gè)或更多不同類型。
因此，已經(jīng)特別地描述了本發(fā)明，而且涉及優(yōu)選實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員懂得，在其形式和細(xì)節(jié)方面進(jìn)行改變，而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種通信中繼器單元，包括一個(gè)第一收發(fā)信機(jī)，用于與基于第一衛(wèi)星通信系統(tǒng)的至少一個(gè)第一衛(wèi)星雙向地通信；一個(gè)第二收發(fā)信機(jī)，用于與基于第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)的至少一個(gè)第二衛(wèi)星雙向地通信；其中所述基于第一衛(wèi)星通信系統(tǒng)利用第一協(xié)議，其中所述基于第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)利用第二協(xié)議，其中第一協(xié)議不同于第二協(xié)議；并且其中所述中繼器單元進(jìn)一步包括，一個(gè)雙向耦合接到所述第一收發(fā)信機(jī)和到所述第二收發(fā)信機(jī)協(xié)議變換器，用于從所述基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的其中一個(gè)系統(tǒng)接收傳輸，用于變換接收的傳輸?shù)接苫谄渌l(wèi)星通信系統(tǒng)，和用于發(fā)送已變換協(xié)議的傳輸?shù)交谄渌l(wèi)星通信系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信中繼器單元，進(jìn)一步包括授權(quán)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)，和其中只有當(dāng)接收的傳輸由在授權(quán)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄的用戶始發(fā)時(shí)所述協(xié)議變換器才變換接收的傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的通信中繼器單元，其中所述基于第一衛(wèi)星通信系統(tǒng)使用擴(kuò)展頻譜，基于碼分多址的協(xié)議，和其中所述基于第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)利用基于時(shí)分多址的協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的通信中繼器單元，其中所述基于第一衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi)星只能夠與包括所述協(xié)議變換單元的陸地收發(fā)信機(jī)直接地通信，和其中基于所述第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi)星能直接地與包括所述協(xié)議變換單元的陸地收發(fā)信機(jī)通信，還與基于所述第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)的至少一個(gè)其它衛(wèi)星通信。
5.一種混合通信系統(tǒng)，包括一個(gè)包括至少一個(gè)第一衛(wèi)星第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)；一個(gè)包括至少一個(gè)第二衛(wèi)星第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)；其中所述第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)利用一個(gè)第一協(xié)議，其中所述基于衛(wèi)星的第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)利用一個(gè)第二協(xié)議，其中第一協(xié)議不同于第二協(xié)議；和其中所述混合通信系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一個(gè)協(xié)議變換單元，它包括，一個(gè)第一收發(fā)信機(jī)，用于雙向地與所述基于所述第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的至少一個(gè)第一衛(wèi)星通信；一個(gè)第二收發(fā)信機(jī)，用于雙向地與所述基于所述第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的至少一個(gè)第二衛(wèi)星通信；和一個(gè)雙向地連接到所述第一收發(fā)信機(jī)和連接到所述第二收發(fā)信機(jī)的協(xié)議變換器，用于從所述基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的其中一個(gè)系統(tǒng)接收傳輸，用于變換接收的傳輸為由其它基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)利用的協(xié)議，和用于發(fā)送已變換協(xié)議的傳輸?shù)狡渌谛l(wèi)星通信系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的混合通信系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)第一衛(wèi)星是低地球軌道衛(wèi)星，包括用于從至少一個(gè)地面站接收通信上行鏈路饋送鏈路的裝置，和用于發(fā)送接收的通信饋送鏈路到多個(gè)陸地放置終端的裝置，這些終端放置在與所述第一衛(wèi)星相聯(lián)系的下行鏈路覆蓋區(qū)域內(nèi)，和其中所述的至少一個(gè)地面站包括用于發(fā)送所述通信饋送鏈路至所述至少一個(gè)第一衛(wèi)星的裝置，并且進(jìn)一步包括用于耦合所述通信饋送鏈路至陸地放置的通信系統(tǒng)的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的混合通信系統(tǒng)，其中所述協(xié)議變換器進(jìn)一步包括一個(gè)受權(quán)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且其中在接收的傳輸由在受權(quán)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的用戶始發(fā)時(shí)所述協(xié)議變換器變換接收的傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的混合通信系統(tǒng)，其中所述第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)利用擴(kuò)展頻譜，基于碼分多地址協(xié)議，和其中所述基于第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)利用基于時(shí)分，基于多址協(xié)議。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的混合通信系統(tǒng)，其中所述的第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)只能夠與陸地包括所述協(xié)議變換單元的收發(fā)信機(jī)直接地通信，和其中基于所述第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi)星能直接地與包括所述協(xié)議變換單元的陸地收發(fā)信機(jī)通信，及與基于所述第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的至少一個(gè)其它衛(wèi)星通信。
10.一種用于從一個(gè)用戶終端到另一個(gè)用戶終端通信的方法，包括以下步驟在第一終端始發(fā)一個(gè)通信；通過地面站播該通信到第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的至少一個(gè)衛(wèi)星，第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)根據(jù)第一協(xié)議工作；與至少一個(gè)第一衛(wèi)星轉(zhuǎn)播該通信；接收轉(zhuǎn)播的通信；交換該通信為具有與第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)相聯(lián)系的第二協(xié)議通信；發(fā)送變換的通信到第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)；接收發(fā)送的變換的與第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的至少一個(gè)第二衛(wèi)星的通信；和傳送變換的通信至第二終端。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中傳送的步驟包括從至少一個(gè)第二衛(wèi)星到第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)的至少一個(gè)進(jìn)一步的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)交換的通信的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中變換的步驟包括確定該通信是否由在授權(quán)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的用戶始發(fā)步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中第一基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)使用擴(kuò)展頻譜，基于碼分多址的協(xié)議，和其中第二基于衛(wèi)星的通信系統(tǒng)使用基于時(shí)分多址的協(xié)議。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中變換的步驟變換接入類型，調(diào)制方式，頻率方案，比特速率，信令格式，誤碼保護(hù)技術(shù)，功率電平控制，語(yǔ)音編碼技術(shù)，語(yǔ)音編碼速率，接入和尋呼格式，呼叫建立格式和過區(qū)切模技術(shù)的至少其中之一。
全文摘要
一種用于雙向連接第一衛(wèi)星通信系統(tǒng)至第二衛(wèi)星通信系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法，其中第一和第二系統(tǒng)以不同協(xié)議工作。安置的基于地面協(xié)議的變換單元用于從或是第一或是第二系統(tǒng)的一個(gè)衛(wèi)星接收通信，而且包括用于交換一種傳輸為能適于其它系統(tǒng)傳輸?shù)膫鬏數(shù)碾娐?。在發(fā)送到連接到本地公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的第二系統(tǒng)的地面話，之前，在第二系統(tǒng)的至少兩個(gè)衛(wèi)星之間可以中繼通信。
文檔編號(hào)H04B7/216GK1143869SQ9610897
公開日1997年2月26日 申請(qǐng)日期1996年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月6日
發(fā)明者R·A·威德曼 申請(qǐng)人:環(huán)球星有限合伙人公司