DE3881063T2

DE3881063T2 - TDMA-System und Methode geschickt zur individuellen Kontrolle der elektrischen Stärke von Data-bursts.

Info

Publication number: DE3881063T2
Application number: DE88100527T
Authority: DE
Inventors: Akio C O Nec Corporatio Saburi
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-01-16
Filing date: 1988-01-15
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2008-01-16
Also published as: EP0275118A3; US4905235A; EP0275118B1; AU599191B2; EP0275118A2; AU1036288A; CA1288180C; DE3881063D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex- (TDMA-) System für die Durchführung des Nachrichtenverkehrs zwischen mehreren Bodenstationen über einen Satelliten. In der vorliegenden Patentbeschreibung ist der Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex insbesondere für den geschäftlichen Satelliten-Nachrichtenverkehr geeignet.
Der Satelliten-Nachrichtenverkehr wurde früher nur im internationalen Nachrichtenverkehr verwendet. Neue technische Entwicklungen ermöglichen jedoch eine Kostenverringerung beim Satelliten-Nachrichtenverkehr sowie die Anwendung des Satelliten-Nachrichtenverkehrs nicht nur auf den örtlichen öffentlichen Nachrichtenverkehr, sondern auch auf den in privaten Gesellschaften verwendeten sogenannten privaten Geschäfts-Nachrichtenverkehr.
Beim Geschäfts-Nachrichtenverkehr müssen mehrere Signalarten, wie ein Bildsignal, ein Datensignal oder ein akustisches Signal zwischen Bodenstationen über einen Satellit gesendet und systematisch und gemeinsam als Folge digitaler Signale behandelt werden. Außerdem befinden sich die Bodenstationen für den Geschäfts-Nachrichtenverkehr normalerweise in der Nähe der Benutzer, zum Beispiel auf den Gebäudedächern der Benutzer. In dieser Verbindung wird ein Hochfrequenzband wie z. B. 14/11 GHz (Ku-Band), 30/20 GHz (Ka-Band) verwendet, um einen ungünstigen Einfluß auf oder Interferenz mit bereits errichteten anderen Mikrowellen-Netzwerksystemen zu vermeiden.
Als allgemeines Satelliten-Nachrichtenverkehrssystems zur Übertragung einer Folge digitaler Signale wurde das Einkanal-Träger- (SCPC-) System vorgeschlagen, bei dem in jedem Einheitskanal eine einzelne Trägerwelle von beispielsweise 64 kbps verwendet wird. Der Nachteil des SCPC-Systems besteht jedoch darin, daß die maximale Sendekapazität pro Kanal auf 64 kbps beschränkt ist.
Alternativ wurde weiterhin ein Mehrkanal-Träger- (MCPC-) System vorgeschlagen, bei dem eine einzelne Trägerwelle verwendet wird, die in ein Multiplexsignal von beispielsweise 1.5 Mbps, 2.0 Mbps oder ähnlichem gemultiplext wird, nachdem sie ein mehreren Kanälen zugewiesenes Multiplexsignal von beispielsweise 1.5 Mbps, 2.0 Mbps oder ähnlichem übertragen hat. Die wahre Zeichendichte erreicht jedoch an einer Bodenstation nicht immer 1.5 Mbps oder 2.0 Mbps. Daher kann die Trägerwelle an einer Bodenstation nicht immer voll ausgenutzt werden.
Sowohl das SCPC-, als auch das MCPC-System weisen jedoch eine geringe Flexibilität hinsichtlich der systematischen und gemeinsamen Behandlung verschiedenartiger digitaler Signale auf. Daher ist sowohl das SCPC-, als auch das MCPC-System für den vorstehend erwähnten Geschäfts-Nachrichtenverkehr ungeeignet.
Zur Lösung der vorstehend erwähnten Nachteile und Unzulänglichkeiten und zur systematischen und wirksamen Behandlung der digitalen Signale wurde ein verbessertes Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System vorgeschlagen.
Gemäß einem Artikel-Beitrag von John E. Ohlson et al zu ICC's 83 (19.-22. Juni 1983) mit dem Titel "Multi-Frequency TDMA for Satellite Communications" können mehrere Trägerwellen, die durch die Stationen zeitlich verzahnt werden, in einem mehreren Stationen zugewiesenen Basistransponder verwendet werden. Durch diese Struktur kann jede Station Daten- Bursts in mehrere Zeit- und Frequenzsegmente auf einen Zeit- Frequenz-Plan übertragen.
Außerdem wird die Daten-Burst-Synchronisation ohne Verwendung einer Präambel ausgeführt. Eine derartige Mehrfrequenz-TDMA wird nachstehend mit MFTDMA bezeichnet. In dem bestimmten MFTDMA wird der bei Bedarf zugewiesene Mehrfach- Zugriff (DAMA) schnell mit hohem Blockwirkungsgrad ausgeführt.
Die Träger im Transponder können mit verschiedenen Leistungspegeln betrieben werden, so daß hohe Schwundränder durch Schaltungs-Rückzuweisung bereitgestellt werden können. Daher ist eine wirksame Nutzung der elektrischen Leistung durch die Steuerung der Leistungspegel möglich, um einer bestimmten Bodenstation, die ein stark gedämpftes Signal empfängt, einen hohen Leistungspegel zuzuweisen.
Der Artikel von Ohlson et al beschränkt sich jedoch nur auf den bestimmten MFTDMA. D.h., daß eine wirksame Ausnutzung der elektrischen Leistung bei einem gewöhnlichem TDMA, der unter Steuerung eines Burst-Zeitplans betrieben wird, nicht berücksichtigt wird.
Der Artikel von Ohlson et al zeigt auch, wie die Leistungspegel der Träger unter Berücksichtigung der Größen der Bodenstationen und des Wetters an jeder Bodenstation verändert werden kann, um die elektrische Leistung wirksam zu nutzen. Der Artikel von Ohlson et al zeigt jedoch nicht, wie die Leistungspegel der jeweiligen Träger im einzelnen zu verändern sind und zeigt auch nicht die Notwendigkeit der Veränderung der Leistungspegel gemäß den Sende- Qualitätsanforderungen der jeweils zu übertragenden Datenraten oder Zeichendichten auf.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Mehrfachzugriffim-Zeitmultiplex- (TDMA-) System bereitzustellen, daß sich von dem vorstehend erwähnten bestimmten MFTDMA unterscheidet und bei dem die elektrische Leistung wirksam ausgenutzt werden kann.
Weiterhin wird ein TDMA-Systein der beschriebenen Art bereitgestellt, das die elektrische Leistung angepaßt verändern kann.
Weiterhin wird ein TDMA-System der beschriebenen Art bereitgestellt bei dem die Leistungspegel bei jedem Burst unter Berücksichtigung der Größen der Bodenstationen und des Wetters an jeder Bodenstation verändert werden können.
Ferner wird ein TDMA-System der beschriebenen Art bereitgestellt, das die Leistungspegel unter Berücksichtigung der Sende-Qualitätsanforderungen der jeweiligen zwischen den Bodenstationen verwendeten Datenraten oder Zeichendichten verändert.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Kurzbeschreibung der Abbildungen:

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht zur Beschreibung des Prinzips eines Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Systems;
Fig. 2(a) und (b) zeigen Zeitdiagramme zur Beschreibung der Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Systems;
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung zur Beschreibung der Jahreswahrscheinlichkeit einer Dämpfung bei verschiedenen Trägerfrequenzen aufgrund von Regen;
Fig. 4(a) und (b) zeigen Zeitdiagramme zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Prinzips;
Fig. 5 zeigt das Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Systems;
Fig. 6 zeigt das Blockdiagramm einer Bodenstation, die bei dem in Fig. 5 dargestellten Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System verwendet wird und gemäß dem bezüglich Fig. 4(a) und (b) erläuterten Prinzip betrieben wird;
Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm zur Beschreibung eines weiteren erfindungsgemäßen Prinzips;
Fig. 8 zeigt das Blockdiagramm einer Bodenstation, die gemäß dem bezüglich Fig. 7 beschriebenen Prinzip betrieben wird;
Fig. 9 zeigt das Blockdiagramm einer weiteren Bodenstation, die gemäß dem bezüglich Fig. 7 beschriebenen Prinzip betrieben wird;
Fig. 10 zeigt das Blockdiagramm einer Dämpfungsschaltung, die in den in Fig. 8 und 9 dargestellten Bodenstationen verwendet werden kann;
Fig. 11 zeigt das Blockdiagramm einer weiteren Dämpfungsschaltung, die in den in Fig. 8 und 9 dargestellten Bodenstationen verwendet werden kann;
Fig. 12 zeigt das Blockdiagramm einer Schaltungsanordnung zur Verwendung in den in Fig. 8 und 9 dargestellten Bodenstationen;
Fig. 13 zeigt das Blockdiagramm einer weiteren Schaltungsanordnung zur Verwendung in den in Fig. 8 und 9 dargestellten Bodenstationen; und
Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm der in Fig. 8 und 9 dargestellten Dämpfungssteuerschaltung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Unter Bezug auf Fig. 1 folgt die Beschreibung des Prinzips eines Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex- (TDMA-) Systems. Das erläuterte TDMA-System unterscheidet sich von dem vorstehend gemäß dem Artikel von Ohlson et al beschriebenen bestimmten MFTDMA. Zur Abkürzung der Beschreibung werden nur drei Bodenstationen A, B und C in der Figur dargestellt, die als erste, zweite bzw. dritte Station bezeichnet werden. Es wird angenommen, daß die erste Station A als Referenzstation zur periodischen Übertragung eines Referenz-Bursts 31 an einen Satellit (symbolisch durch eine horizontale Linie dargestellt) wirkt, um auf dem Satellit einen Mehrfachzugriffim-Zeitmultiplex- (TDMA-) Block festzulegen. Daher dient das Referenz-Burst 31 dazu, eine Referenz-Zeitzählung oder einen Zeitmoment auf dem Satellit bereitzustellen. Der Satellit weist mindestens einen Rückmelder auf. Ein derartiger Rückmelder wird als Transponder bezeichnet.
Jede der ersten bis dritten Stationen A bis C stellt die Referenz-Zeitzählung des durch den Satelliten empfangenen Referenz-Bursts fest und sendet während eines jeder Bodenstation vorher relativ zur Referenz-Zeitzählung zugewiesenen Zeitintervalls ein Daten-Burst 32. Das Daten-Burst 32 überträgt eine Zeichendichte, die ein Bild, ein Ton und/oder Daten sein können, die an einer Bodenstation erzeugt werden. Daher wird der Transponder an Bord des Satelliten gemeinsam von der ersten bis dritten Station A bis C im Zeitmultiplexverfahren verwendet.
Beim erläuterten TDMA-System wird vorausgesetzt, daß eine einzelne Trägerwelle mit einer vorgewählten Frequenz allen Bodenstationen gemeinsam ist, um verschiedene Signalarten wie ein Tonsignal, ein Bildsignal oder ein Datensignal zu senden. Daher können alle Signale durch einen einzelnen Empfänger an jeder Bodenstation empfangen werden. Der große Vorteil des TDMA-Systems besteht daher darin, daß jede Bodenstation eine zeitlich flexibel veränderliche Sendekapazität besitzt. Darüber hinaus kann auch die Sende-Burstlänge an jeder Bodenstation vorteilhaft verändert werden. Außerdem werden die einzelnen Kanäle des TDMA-Systems nicht streng eingeschränkt.
Im einzelnen wird in jeder Bodenstation des TDMA-Systems gemäß einem Burst-Zeitplan ein Satz von Steuerdatensignalen erzeugt, um im TDMA-Block den Ort und die Breite jedes Sende-Bursts und eine bestimmte Adresse jeder Zeichendichte festzulegen. Ähnlich werden auch ein Empfangs-Burst und dessen Verarbeitungsverfahren durch einen weiteren Satz von Steuerdatensignalen gemäß dem Burst-Zeitplan festgelegt. Um den Burst-Zeitplan zu speichern wird eine (später erläuterte) Speicherschaltung in jeder Bodenstation in der Form von Steuerdatensignalsätzen vorbereitet.
Mit diesem System kann ein vorhergehender Burst-Zeitplan durch einen neuen Burst-Zeitplan ersetzt werden, beispielsweise durch Senden neuer Steuerdatensignale des neuen Burst-Zeitplans von der Referenzstation an den Satelliten, durch Laden jeder Speicherschaltung mit den neuen Steuerdatensignalen über den Satellit an jede Bodenstation, und durch gleichzeitiges Umschalten vom vorhergehenden zum neuen Burst-Zeitplan. Daher ist es möglich, augenblicklich von einem zum anderen Burst-Zeitplan zu wechseln, ohne die den Übertragungsablauf darstellende Zeichendichte ungünstig zu beeinflussen. Dies zeigt, daß das Leitungsnetz zu jeder Zeit dadurch in einem optimalen Zustand gehalten werden kann, indem willkürlich ein geeigneter Burst-Zeitplan unter Betracht der Betragsänderung oder der Abschwächung der Zeichendichte im Leitungsnetz und anderer Zustandsänderungen gebildet wird, und indem der geeignete Burst-Zeitplan schnell an die Bodenstationen gesendet wird.
Ein derartiges TDMA-System, das einen Burst-Zeitplan verwendet, ist durch ein TDMA-System von Intelsat bekannt, das seit Herbst 1985 in Verbindung mit einem internationalen Satelliten-Nachrichtenverkehrssystem in Betrieb ist.
Das TDMA-System arbeitet mit einer einzelnen Trägerwelle in einem einzelnen Transponder des Satelliten, wobei die verfügbare elektrische Gesamtleistung und das vollständige Frequenzband des Transponders verwendet wird. Bei diesen Verhältnissen wird die verfügbare elektrische Leistung im TDMA-System im Vergleich zu anderen Systemen am wirksamsten ausgenutzt. Mit dem TDMA-System ist es möglich, eine verfügbare Sendekapazität zwischen 60 Mbps und 120 Mbps auszuführen. Dies zeigt, daß der Transponder ein verfügbares Frequenzband für die verfügbare Sendekapazität besitzt.
Jede Bodenstation besetzt momentan das gesamte Frequenzband und die elektrische Gesamtleistung des Transponders im Zeitmultiplexverfahren. Daher muß jede Bodenstation dem Transponder angepaßt werden können und muß daher eine große elektrische Leistung und Ausdehnung aufweisen. Daher ist das TDMA-System für die Übertragung eines großen Bündels von Zeichendichten zwischen einer vergleichsweise kleinen Anzahl von Bodenstationen geeignet.
Hinsichtlich des Geschäfts-Nachrichtenverkehrssystems muß berücksichtigt werden, daß jede Bodenstation eine Sendekapazität besitzt, die auf ein Maß von mehreren Mbps beschränkt und im Vergleich zur vorstehend erwähnten Sendekapazität klein ist. Wird dies berücksichtigt, wird das verfügbare Frequenzband für den Transponder in mehrere Teilfrequenzbänder aufgeteilt, um ein oder einige örtlich ausgewählte Teilfrequenzbänder bei einer geringen Übertragungsrate zwischen mehreren Mbps und 20 Mbps zu verwenden und ein TDMA-System mit einer geringen Übertragungsrate zu bilden, das als Niedrigraten-TDMA-System bezeichnet wird.
Eine derartige örtliche Verwendung des verfügbaren Frequenzbands kann die wirksame Nutzung des Transponders an Bord des Satelliten verhindern. Die Bodenstationen können jedoch am Geschäfts-Nachrichtenverkehrssystem teilnehmen, wenn jede Bodenstation ähnliche Größen hat wie die im SCPC- System oder im MCPC-System verwendeten Größen. Außerdem kann ein derartiges Niedrigraten-TDMA-System durch Verwendung eines Burst-Zeitplans flexibel gestaltet werden und kann daher vorteilhaft im Geschäfts-Nachrichtenverkehr angewendet werden.
Beim Niedrigraten-TDMA-System können Frequenzsprünge verwendet werden, um die wahre Sendekapazität in einer oder einigen ausgewählten Bodenstationen zu erhöhen und die Einrichtungen jeder Bodenstation wirksam auszunutzen. Es wird hierbei angenommen, daß die Frequenzsprünge beim Niedrigraten-TDMA-System durch die Auswahl mehrerer von einem einzelnen Transponder empfangenen Trägerwellen und durch Umschalten von einer zu einer anderen ausgewählten Trägerwelle innerhalb des TDMA-Blocks ausgeführt werden.
Unter Bezug auf Fig. 2(a) und 2(b), sowie Fig. 1 folgt die Beschreibung des Frequenzsprungs unter der Voraussetzung, daß ein einzelner Transponder (nicht dargestellt) mit einem Transponder-Frequenzband FB an Bord des Satelliten gemeinsam mit der ersten bis dritten Bodenstation A bis C (Fig. 1) verwendet wird. Es werden erste, zweite und dritte Trägerwellen innerhalb des Transponder-Frequenzbands FB festgelegt und mit f&sub1;, f&sub2; bzw. f&sub3; bezeichnet. In bekannter Weise weist jede Bodenstation ein Sendeende und ein empfängerseitiges Ende auf, um den Geschäfts-Nachrichtenverkehr auszuführen. Zur abkürzenden Beschreibung ist in Fig. 2(a) und (b) nur ein TDMA-Block dargestellt. Die Daten- Bursts 32 sind im dargestellten TDMA-Block mit dem Referenz- Burst (in Fig. 2(a) und (b) ausgelassen) angeordnet. Es wird angenommen, daß die individuellen Daten-Bursts 32 in der in den Abbildungen gezeigten Weise verschiedenen der ersten bis dritten Bodenstationen A bis C zugeführt werden oder für diese bestimmt sind.
In Fig. 2(a) werden die erste bis dritte Trägerwelle f&sub1; bis f&sub3; den Sendeenden der dritten, zweiten und ersten Bodenstation C, B bzw. A als Sende-Trägerwellen zugeordnet.
Im einzelnen kann die erste Bodenstation A die Daten- Bursts 32 der zweiten und der dritten Bodenstation B und C, wie durch die schraffierten Abschnitte dargestellt, durch die dritte Trägerwelle f&sub3; zuführen, während die zweite und die dritte Bodenstation B und C die Daten-Bursts 32 den verbleibenden Bodenstationen durch die zweite bzw. erste Trägerwelle f&sub2; bzw. f&sub1; zuführen kann.
Die empfängerseitigen Enden der ersten bis dritten Bodenstationen A bis C schalten durch Frequenzsprünge im Zeitmultiplexverfahren von einer zur anderen Empfangs-Trägerwelle um, um die jeweiligen für sie bestimmten Daten-Bursts 32 zu empfangen.
In Fig. 2(b) werden die ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; an den empfängerseitigen Enden der dritten, zweiten und ersten Bodenstation C, B und A als jeweilige Empfangs-Trägerwellen empfangen. Bei diesem Ereignis führen die Sendeenden der ersten bis dritten Bodenstation A bis C Frequenzsprünge aus, um die erste bis dritte Trägerwelle f&sub1; bis f&sub3; im Zeitmultiplexverfahren von einer zur anderen umzuschalten. Beispielsweise wählt die erste Bodenstation A zu Beginn die zweite Trägerwelle f&sub2; aus, um der zweiten Bodenstation B das Daten-Burst zuzuführen und wählt danach die erste Trägerwelle f&sub1; aus, um das Daten-Burst der dritten Bodenstation C zuzuführen.
Eine einzelne Bodenstation kann weder eine gleichzeitige Übertragung durch zwei oder mehrere Trägerwellen ausführen, noch den gleichzeitigen Empfang durch zwei oder mehr Trägerwellen. Der Burst-Zeitplan muß demgemäß derart gebildet sein, daß jedes Zeitintervall für die Bursts der Bodenstationen und die Bestimmungsart der jeweiligen Bursts geeignet festgelegt werden.
Obwohl in Fig. 2(a) und (b) Vereinfachungen gemacht wurden, wird ein praktisches System aufgrund mehrerer Bodenstationen und unterschiedlicher Sendekapazitäten in den Bodenstationen komplizierter. Außerdem können Frequenzsprünge sowohl am Sendeende, als auch am empfängerseitigen Ende der Badenstationen ausgeführt werden. Die Sendekapazität jeder Bodenstation kann nahezu zu einer Sendekapazität erweitert werden, die erreicht werden kann, wenn die in Frage kommende Bodenstation kontinuierlich sendet.
Der Algorithmus nach dem der Burst-Zeitplan in einem mehrere Trägerwellen verwendenden TDMA-System gebildet wird, ist beispielsweise gemäß eines Artikel-Beitrags von William H. Wolfe zur 7. ICDSC (12.-16. Mai, 1986) mit dem Titel "THE DST-1100 TDMA SYSTEM" bekannt.
Wie vorstehend erwähnt, kann der Geschäfts-Nachrichtenverkehr durch das mehrere Trägerwellen verwendende Niedrigraten-TDMA-System ausgeführt werden. Die Nachteile eines derartigen TDMA-Systems bestehen jedoch darin, daß die teilnehmenden Bodenstationen einander ähnliche Größen besitzen müssen. Der Ausdruck "Größen" umfaßt die Antennengrößen, die Ausgangsleistungspegel der Sendeenden, die Empfindlichkeit der empfängerseitigen Enden und ähnliches.
Im Zusammenhang mit dem Geschäfts-Nachrichtenverkehr muß die Verarbeitung verschiedener Signalarten, wie ein akustisches Signal und ein Datensignal betrachtet werden, die sich voneinander in den Bitfehlerratenanforderungen unterscheiden. Im einzelnen kann das Ton- oder Audiosignal eine Bitfehlerrate von etwa 10&supmin;&sup4; haben, während das Datensignal eine Bitfehlerrate von 10&supmin;&sup8; oder besser haben sollte, weil das Datensignal zur Verringerung der Redundanz der Bandverdichtung unterliegt. Dies zeigt, daß eine hochwertige Übertragung so wie für das Datensignal ausgeführt werden muß, indem ein Fehlerkorrekturcode hinzugefügt wird. Eine derartig hochwertige Übertragung ist jedoch für das Tonsignal unnötig. Unter diesen Umständen ist es vorteilhaft, möglichst zwischen dem Tonsignal und dem Datensignal zu unterscheiden.
Hinsichtlich des Geschäfts-Nachrichtenverkehrs ergibt sich bei Verwendung des Ka- und des Ku-Bands ein schwieriges Problem, weil in diesen Frequenzbändern leicht eine starke Dämpfung auftreten kann.
Unter Bezug auf Fig. 3, worin eine Ordinate und eine Abszisse die Dämpfung in einer Dezibel- (db-) Skala und eine Jahreswahrscheinlichkeit (%), die die entlang der Ordinate dargestellte Dämpfung übersteigt, darstellen, wird der Zusammenhang zwischen der Dämpfung und dem Frequenzband beschrieben, um die Dämpfung in den Frequenzbändern für den Geschäfts-Nachrichtenverkehr zu bestimmen. In Fig. 3 wird das C-Band (zwischen 4 GHz und 6 GHz), das Ku-Band (zwischen 12 GHz und 14 GHz) und das Ka-Band (zwischen 20 GHz und 30 GHz) berücksichtigt. Für jedes der C-, Ku- und Ka-Bänder ist ein Kurvenpaar dargestellt. Jede Kurve kann als eine Signaldämpfung aufgrund von Regen betrachtet werden. Im einzelnen wird die Dämpfung für das C-Band durch die Kurven von 4 GHz und 6 GHz dargestellt, während die Dämpfungen für das Ku-Band bzw. das Ka-Band durch die Kurven von 12 GHz und 16 GHz bzw. die Kurven von 20 GHz und 30 GHz bestimmt werden. Das C-Band wurde bereits dem internationalen Satelliten- Nachrichtenverkehr und dem terrestrischen Mikrowellen-Übertragungssystem zugewiesen und kann nicht im Geschäfts-Nachrichtenverkehr verwendet werden, obwohl die Regendämpfung bei der C-Funktion sehr gering ist.
Andererseits besitzt jedes der dem Geschäfts-Nachrichtenverkehr zugewiesenen Ku- und Ka-Bänder im Vergleich zum C-Band eine starke Regendämpfung.
Zur Vermeidung einer derart starken Regendämpfung kann der Platz- oder Standortunterschied betrachtet werden, der zwei voneinander durch eine lange Strecke von beispielsweise mehreren zehn Kilometern entfernte Bodenstationen verwendet. Ein derartiger Standortunterschied ist für den Geschäfts- Nachrichtenverkehr jedoch unbequem, weil der Geschäfts-Nachrichtenverkehr eine Bodenstation erfordert, die sich in unmittelbarer Nähe jedes Benutzers befindet.
Alternativ kann betrachtet werden, daß die Sendeleistung in einer Bodenstation oder in Bodenstationen erhöht werden kann, um die Regendämpfung zu kompensieren und den Eingangssignalpegel eines Transponders unverändert beizubehalten. Das bedeutet, daß die vorstehend erwähnte Kompensation in Verbindung mit der Aufwärtsstrecke von der Bodenstation zum Satellit ausgeführt wird und, daß keine Kompensation der Regendämpfung in Verbindung mit der Abwärtsstrecke vom Satellit zur Bodenstation ausgeführt wird.
Weiterhin kann einer Bodenstation eine zusätzliche elektrische Leistung unter Berücksichtigung der Regendämpfung aufgrund einer Verbindungsbilanzanalyse übergeben oder zugeführt werden. Mit diesem Verfahren kann die in Fig. 3 dargestellte Jahreswahrscheinlichkeit im Ku-Band auf 0.1% verringert werden. In diesem Fall muß die zusätzliche elektrische Leistung, wie aus Fig. 3 zu erkennen, 10 dB erreicht haben. Das bedeutet, daß nur 1/10 der verfügbaren elektrischen Leistung für die normale Übertragung verwendet wird. Daher ist diese Methode sehr unwirtschaftlich.
Unter Bezug auf Fig. 4(a) und (b) zusammen mit Fig. 1 folgt eine schematische Beschreibung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Systems unter der Voraussetzung, daß ein Transponder mit einem Transponder-Frequenzband FB an Bord eines Satelliten, wie in Fig. 1, gemeinsam mit der ersten bis dritten Bodenstation A bis C verwendet wird. Der Transponder besitzt einen verfügbaren elektrischen Leistungspegel von beispielsweise etwa 5 Watt. Außerdem wird vorausgesetzt, daß erste bis dritte Trägerwellen mit einer ersten, zweiten und dritten Frequenz f&sub1;, f&sub2; bzw. f&sub3; innerhalb des Transponder- Frequenzbands FB festgelegt sind. In diesem Zusammenhang werden die ersten bis dritten Trägerwellen nachstehend als f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; bezeichnet und dienen zur Übertragung von Zeichendichten von jeder Bodenstation zum Satellit. Die ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; können als Aufwärtsstrecken-Trägerwellen oder Sende-Trägerwellen bezeichnet werden.
Es wird ferner vorausgesetzt, daß die erste Bodenstation A ein Sendeende aufweist, das Frequenzsprünge ausführen kann, während die dritte Bodenstation C unter anderen Bedingungen betrieben wird, als die anderen Stationen. Die dritte Bodenstation C kann daher als besondere Station bezeichnet werden. Im einzelnen kann entweder die dritte Station C andere, nämlich geringere Größen besitzen als die erste und zweite Bodenstation A und B oder die dritte Bodenstation c wird aufgrund starken Regens oder ähnlichem auf andere Empfangsbedingungen gesetzt.
Beim erläuterten Beispiel kann die dritte Bodenstation C durch eine der ersten Trägerwelle f&sub1; entsprechende Empfangs-Trägerwelle die für sie bestimmten Daten-Bursts empfangen. Dies zeigt, daß die Empfangs-Trägerwelle der dritten Station C in einer ähnlichen Weise zugewiesen wird, wie unter Bezug auf Fig. 2(b) dargestellt.
Die in Fig. 4(a) dargestellten zweiten und dritten Trägerwellen f&sub2; und f&sub3; werden der Datenübertragung bzw. der Sprachübertragung oder der Übertragung akustischer Signale zugewiesen. Wie vorstehend erwähnt ist bei der Datenübertragung eine hohe Qualität im Vergleich zur Sprachübertragung erforderlich.
Daher ist es leicht verständlich, daß die erste Trägerwelle f&sub1; Daten-Bursts trägt, die innerhalb eines TDMA-Blocks angeordnet und für die dritte Bodenstation bestimmt sind, während die zweite und dritte Trägerwelle f&sub2; und f&sub3; Daten- Bursts übertragen, die bei der Datenübertragung bzw. der Sprachübertragung erzeugt werden.
In Fig. 4(a) haben die von der ersten Trägerwelle f&sub1; getragenen Daten-Bursts einen höchsten Leistungspegel, während die von der zweiten Trägerwelle f&sub2; getragenen Daten- Bursts einen niedrigeren Leistungspegel haben als die von der ersten Trägerwelle f&sub1; getragenen Daten-Bursts und einen höheren als die von der dritten Trägerwelle f&sub3; getragenen Daten-Bursts. Daher werden die Leistungspegel der ersten bis dritten Trägerwelle unter Berücksichtigung der von den Trägerwellen getragenen Zeichendichten ausgewählt. In diesem Fall wird die Summe der elektrischen Leistungen der ersten bis dritten Trägerwelle f&sub1; bis f&sub3; so gewählt, daß die Summe den im Transponder an Bord des Satelliten festgelegten verfügbaren elektrischen Leistungspegel, beispielsweise die vorstehend erwähnten 5 Watt, nie überschreitet.
Hierbei kann eine an den einzelnen Transponder übergebene, bestimmte verfügbare elektrische Leistung für jede der ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; vorausgesetzt werden, die als erster elektrischer Gesamtleistungspegel bezeichnet wird, der an die Gesamtzahl von Trägerwellen übergeben wird. Andererseits können die ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; manchmal wahlweise unterbrochen werden. Die Summe der elektrischen Leistungspegel der ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; kann daher zeitlich verändert werden und wird als zweiter elektrischer Gesamtleistungspegel bezeichnet, der den elektrischen Gesamtleistungspegel einer oder einiger ausgewählter der ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; darstellt.
In Fig. 4(b) führt das Sendeende der ersten Bodenstation A Frequenzsprünge in der dargestellten Weise aus. Im einzelnen wählt die erste Bodenstation A die dritte Trägerwelle f&sub3; in einem Zeitintervall zwischen den Zeitpunkten t&sub1; und t&sub2; aus, um ein führendes Daten-Burst zur Sprachübertragung zu senden, das der zweite Bodenstation B zugeführt wird. Anschließend wird die erste Trägerwelle f&sub1; während des nachfolgenden Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t&sub3; und t&sub4; ausgewählt, um das nachfolgende Daten-Burst zu erzeugen, das der dritten Bodenstation c zugeführt wird. Nach der Auswahl der ersten Trägerwelle f&sub1; wird die zweite Trägerwelle f&sub2; während des Zeitintervalls zwischen den Zeitpunkten t&sub5; und t&sub6; ausgewählt, um ein Daten-Burst zu erzeugen, das jedes der zweiten Bodenstation B zugeführte Datensignal überträgt.
Jeder Sendeleistungspegel der Daten-Bursts wird, wie in Fig. 4(b) dargestellt, in jeder Bodenstation bei jeder der ersten bis dritten Trägerwelle f&sub1; bis f&sub3; verändert, so daß jedes Burst vom Transponder innerhalb des ersten elektrischen Gesamtleistungspegels empfangen wird. Daher reagiert die zweite Bodenstation B auf die Empfangs-Trägerwellen, die der zweiten und dritten Trägerwelle f&sub2; und f&sub3; entsprechen, im Zeitmultiplexverfahren.
Mindestens eine der Bodenstationen kann ein Sendeende besitzen, das Frequenzsprünge ausführen kann, wenn Empfangs- Trägerwellen individuell den jeweiligen Bodenstationen und/oder Zeichendichten zugewiesen werden und das durch Frequenzsprünge ausgewählt werden kann. Dies zeigt, daß, wenn in mehreren Bodenstationen (die als Sprungstationen bezeichnet werden können) durch die sequentielle Auswahl mehrerer Trägerwellen (die als Sprungwellen bezeichnet werden können) Frequenzsprünge ausgeführt werden, die Anzahl der Sprungstationen entsprechend der Anzahl der in den jeweiligen Sprungstationen ausgeführten Sprungwellen festgelegt wird.
Daher sendet die erste Bodenstation A verschiedenartige Daten-Bursts mit verschiedenen elektrischen Leistungspegeln durch Verwendung verschiedener Trägerwellen. Derartige Daten-Bursts können von den anderen Bodenstationen gesendet werden. In diesem Fall sollten die elektrischen Leistungspegel und die Trägerwellen vorteilhaft in dem dargestellten TDMA-System zugeordnet und gehandhabt werden. Ein genauer Burst-Zeitplan kann gebildet oder entworfen werden, um die elektrischen Leistungspegel und die Trägerwellen der Daten- Bursts zuzuordnen und zu handhaben.
Unter Bezug auf Fig. 5 folgt eine ausführliche Beschreibung der ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen TDMA-Systems. In Fig. 5 sind stellvertretend für eine große Anzahl von Bodenstationen, die einen einzelnen Transponder des Satelliten (in Fig. 5 mit 40 bezeichnet) verwenden, nur die erste und die zweite Bodenstation A und B dargestellt.
Die erste Bodenstation A dient im dargestellten System als Referenzstation und ist über eine bereitgestellte Datenübertragungsanlage 42 mit einem Leitungsnetz-Steuerzentrum 41 und über eine terrestrische Verbindung 43 auch mit Teilnehmern (nicht dargestellt) verbunden.
Das Leitungsnetz-Steuerzentrum 41 kann innerhalb der Referenzstation oder von der Referenzstation entfernt angeordnet sein. Das Leitungsnetz-Steuerzentrum 41 dient zur Überwachung und Steuerung des gesamten TDMA-Systembetriebs. Das Leitungsnetz-Steuerzentrum 41 erhält normalerweise die notwendige Information von der ersten Bodenstation A durch die bereitgestellte Datenübertragungsanlage 42. Es ist jedoch auch möglich, eine andere Bodenstation oder Stationen über eine mit 44 bezeichnete öffentliche Telefonleitung zugänglich zu machen und eine Information über die öffentliche Telefonleitung 44 zu sammeln, wenn keine Information von der ersten Bodenstation A erhalten werden kann.
Beim dargestellten Leitungsnetz-Steuerzentrum 41 wird der Burst-Zeitplan in bekannter Weise unter Berücksichtigung der Größen der Bodenstationen, der Aufnahme- oder Empfangsbedingungen der Bodenstationen, der für die Zeichendichten erforderlichen Sendequalitäten und ähnlichem gebildet. Der Burst-Zeitplan kann für jede der teilnehmenden Bodenstationen oder als herkömmlicher Datensatz, der die mit allen Bodenstationen verbundene Gesamtinformation enthält, gebildet werden. Der Burst-Zeitplan wird durch die Referenzstation A an den Satellit 40 gesendet und danach abwärts den teilnehmenden Bodenstationen zugeführt, die jeweils eine Speicherschaltung (in Fig. 5 nicht dargestellt) aufweisen. Dadurch wird die Speicherschaltung jeder Bodenstation mit dem jeweiligen Burst-Zeitplan geladen.
Der als Referenzstation betriebenen ersten Bodenstation A wird über die terrestrische Leitung 43 die zu übertragende Zeichendichte zugeführt, die Sprach-, Bild und/oder Datensignale überträgt. Die Zeichendichte wird über eine terrestrische Schnittstelleneinrichtung 46 an eine Kommunikations- Endeinrichtung 50 übergeben. Gesteuert von einer Referenzstationseinrichtung 52 und einer Überwachungs- und Steuereinrichtung 53 überträgt die Kommunikations-Endeinrichtung 50, wie später erläutert wird, die Zeichendichte durch eine Bodenstationseinrichtung 51 an den Satellit 40. Daher wird die Zeichendichte gemäß dem Burst-Zeitplan in der in Verbindung mit Fig. 4 erläuterten Weise von den Sende- oder Aufwärtsstrecken-Trägerwellen getragen.
Empfangs-Zeichendichten werden von Empfangs- oder Abwärtsstrecken-Trägerwellen getragen und vom Satellit 40 über die Bodenstationseinrichtung 51, die Kommunikations-Endeinrichtung 50 und die terrestrische Schnittstelleneinrichtung 46 an die terrestrische Leitung 43 gesendet. Daher kann die Zeichendichte die erste Bodenstation, wie jede andere Bodenstation, beidseitig gerichtet durchlaufen.
Die Referenzstationseinrichtung 52 dient zum Betrieb der ersten Bodenstation A als Referenzstation. D.h., die erste Bodenstation A kann durch die Referenzstationseinrichtung 52 außer den für die anderen Bodenstationen notwendigen normalen Betriebsarten zusätzliche Betriebsarten ausführen. Im einzelnen wird die Referenzstationseinrichtung 52 mit dem Leitungsnetz-Steuerzentrum 41 verbunden und wirkt als Datenstationsrechner in Bezug auf das Leitungsnetz-Steuerzentrum 41. Ein derartiger Datenstationsrechner dient nicht nur zur Bildung und Erzeugung eines Referenz-Bursts, sondern auch zum Empfang der Zustandsinformation, die von jeder Bodenstation gesendet wird, sowie zur Sammlung von Daten, die durch Überwachungs-Bursts von jeder Bodenstation übergeben werden. Außerdem überträgt die dargestellte Referenzstationseinrichtung 52 den Burst-Zeitplans an die Überwachungs- und Steuereinrichtung 53.
Die Überwachungs- und Steuereinrichtung 53 umfaßt einen Mini-Computer und überwacht die Betriebszustände verschiedener Elemente in der ersten Bodenstation A, sowie die Zustände von Kanälen oder Verbindungen. Außerdem kann die Überwachungs- und Steuereinrichtung 53 ebenso die Steuer- und Signalverarbeitung ausführen.
Die zweite Bodenstation B ist in ihrer Struktur und ihrer Arbeitsweise ähnlich der ersten Bodenstation A außer, daß die zweite Bodenstation B keine Referenzstationseinrichtung aufweist. Daher werden ähnliche Teile der zweiten Bodenstation B durch Kombinationen der ähnlichen Bezugszeichen und Strichen, wie 43', 46', 50', 51' und 53' bezeichnet und nicht näher beschrieben.
Unter Bezug auf Fig. 6 folgt eine ausführliche Beschreibung der Kommunikations-Endeinrichtung 50 in Verbindung mit der Überwachungs- und Steuereinrichtung 53 und der terrestrischen Schnittstelleneinrichtung 46. Die dargestellte Kommunikations-Endeinrichtung 50 kann entweder in der ersten Bodenstation A oder in der zweiten Bodenstation B verwendet werden und arbeitet als Sendeteil oder -abschnitt. Der Burst-Zeitplan wird von der Referenzstation über den Satellit 40 der Kommunikations-Endeinrichtung 50 zugeführt, obwohl der Burst-Zeitplan in der Referenzstation direkt der Kommunikations-Endeinrichtung 50 zugeführt werden kann.
Der Burst-Zeitplan wird von der Überwachungs- und Steuereinrichtung 53 verarbeitet, um sequentiell an die Kommunikations-Endeinrichtung 50 gesendet zu werden. Die Kommunikations-Endeinrichtung 50 weist einen Blockzähler 60 zur Festlegung der Zeitzählung im Sendeteil durch die Erzeugung verschiedener Zeitzählsignale bezüglich einer Periode des in Fig. 4 dargestellten TDMA-Blocks auf. Die Periode kann TDMA- Blockperiode genannt werden. Die Zeitzählsignale werden vom Blockzähler 60 der Speicherschaltung 61 zugeführt. Die Speicherschaltung 61 wird in geeigneter Weise synchron zu einem der Zeitzählsignale mit dem Burst-Zeitplan geladen. Der Burst-Zeitplan wird in fester zeitlicher Beziehung zu den Zeitzählsignalen aufeinanderfolgend aus der Speicherschaltung 61 als erstes und zweites Zeitplansignal TP1 und TP2 ausgelesen.
Das erste Zeitplansignal TP1 wird als inneres Steuersignal an eine Burst-Sammelschaltung 63 gesendet, die mit der terrestrischen Schnittstelleneinrichtung 46 gekoppelt ist. Über die terrestrische Schnittstelleneinrichtung 46 wird die Zeichendichte an die Burst-Sammelschaltung 63 übergeben, die eine Folge von Daten-Bursts der Zeichendichten unter Bezug auf das erste Zeitplansignal TP1 bildet. Andererseits wird der Frequenzsprungsteuerschaltung 64, die mit einem Oszillator 65 verbundenen ist, der mehrere Frequenz-Synthesizer aufweist, deren Anzahl gleich der Gesamtzahl der Sende-Trägerwellen im Maximum ist, das zweite Zeitplansignal TP2 zugeführt. Die Gesamtzahl der Sende-Trägerwellen wird durch N dargestellt. Die Frequenz-Synthesizer erzeugen entsprechend den jeweiligen für die Frequenzsprünge notwendigen Sende- Trägerwellen innere Frequenzsignale oder innere Trägerwellen.
In Antwort auf das zweite Zeitplansignal TP2 erzeugt die Frequenzsprungsteuerschaltung 64 ein erstes Steuersignal FC, das eines der inneren Frequenzsignale anzeigt und ein zweites Steuersignal SC, das nachstehend beschrieben wird. Durch das zugeführte erste Steuersignal FC sendet der Oszillator 65 eines der inneren Frequenzsignale an einen Modulator 66, dem die Daten-Bursts von der Burst-Sammelschaltung 63 zugeführt werden. Als Ergebnis moduliert der Modulator 66 eines der inneren Frequenzsignale durch die Daten-Bursts in ein moduliertes Signal.
Das modulierte Signal wird in einem Dämpfungsglied 67, dem das zweite Steuersignal SC zugeführt wird, einer Dämpfungssteuerung unterzogen. Nun stellt das zweite Steuersignal SC einen Dämpfungsbetrag dar, der von dem zweiten Zeitplansignal TP2 abhängt. Damit dient das zweite Zeitplansignal TP2 in der in Zusammenhang mit Fig. 4 erwähnten Weise zur individuellen Festlegung jedes elektrischen Leistungspegels der Daten-Bursts an Bord des Satelliten 40. Durch das Dämpfungsglied 67 wird in Antwort auf das zweite Steuersignal SC ein Dämpfungssignal erzeugt und durch die Bodenstationseinrichtung 51 einer Frequenzwandlung und Leistungsverstärkung unterzogen, um als eines der Sende- oder Aufwärtsstrecken-Trägerwellen an den Satellit 40 gesendet zu werden.
Beim vorstehend erwähnten System können die Sendeleistungspegel der Daten-Bursts eineindeutig den durch Frequenzsprünge ausgewählten Sende-Trägerwellen zugeordnet werden. In diesem Fall kann das zweite Zeitplansignal TP2 direkt als erstes und zweites Steuersignal FC und SC erzeugt werden.
Unter Bezug auf Fig. 7 zusammen mit Fig. 1 folgt eine schematische Beschreibung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Systems unter der Voraussetzung, daß ein ähnlicher Transponder wie in Fig. 1 mit einem Transponder-Frequenzband FB und einem verfügbare elektrischen Leistungspegel an Bord des Satelliten gemeinsam mit der ersten bis dritten Bodenstation A bis C verwendet wird. Innerhalb des Transponder-Frequenzbandes FB werden erste bis dritte Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; festgelegt, die im dargestellten System als Aufwärtsstrecken- oder Sendeträgerwellen verwendet werden. Beim beschriebenen Beispiel werden die ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; der dritten, zweiten und ersten Bodenstation C, B bzw. A zugewiesen.
Daher ist verständlich, daß die erste bis dritte Bodenstation A bis C Sendeenden besitzen, die die Übertragung durch Verwendung der dritten, zweiten und ersten Trägerwelle f&sub3;, f&sub2; bzw. f&sub1; ausführen.
Die ersten, zweiten und dritten Trägerwellen f&sub1;, f&sub2; und f&sub3; werden durch den Satellit jeder Bodenstation als Empfangs- bzw. Abwärtsstrecken-Trägerwellen zugeführt.
Um die vorstehend erwähnten Empfangs-Trägerwellen zu empfangen muß mindestens eine der ersten bis dritten Bodenstationen A bis C mehrere Empfangs-Trägerwellen gleichzeitig oder im Zeitmultiplexverfahren empfangen. Ansonsten kann der Nachrichtenverkehr zwischen allen Bodenstationen nicht gleichzeitig ausgeführt werden. Der gleichzeitige Empfang der mehreren Empfangs-Trägerwellen kann durch den Aufbau mehrerer Demodulatoren in den in Frage kommenden Bodenstationen ausgeführt werden, wodurch eine Reserve für Bedarfsfälle eingerichtet wird. Andererseits werden Frequenzsprünge am empfängerseitigen Ende der in Frage kommenden Bodenstation ausgeführt, um die mehreren Empfangs-Trägerwellen im Zeitmultiplexverfahren zu empfangen.
Jeder Sendeleistungspegel der ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; wird gemäß den Merkmalen der durch jede Trägerwelle übertragenen Daten-Bursts verändert. Im einzelnen können bei der Sendung eines Sprachsignals durch die Daten-Bursts die ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; bei einem niedrigen Sendeleistungspegel übertragen werden. Weil für die Datenübertragung eine hohe Güte erforderlich ist, muß andererseits der Sendeleistungspegel jede der Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; bei der Datenübertragung im Vergleich zum Sendeleistungspegel, der für die Übertragung von Sprachsignalen nötig ist, hoch sein. Weiterhin wird angenommen, daß die dritte Bodenstation C, wie in Fig. 4, Größen und/oder eine andere Empfangsbedingung hat als die erste oder zweite Station A und B. In dieser Verbindung hat die dritte Bodenstation C einen schwächeren Sendeleistungspegel als die erste oder zweite Station A und B, weshalb Empfangs-Trägerwellen mit hohen elektrischen Leistungspegeln zugeführt werden müssen.
Bei diesen Verhältnissen sendet die erste Bodenstation A innerhalb eines TDMA-Blocks erste, zweite, dritte und vierte mit 321a, 322a, 323a und 324a bezeichnete Daten- Bursts. Die ersten und dritten Daten-Bursts 321a und 323a übertragen Sprachsignale, die der zweiten bzw. dritten Bodenstation B bzw. C zugeführt werden, während das vierte Daten-Burst 324a ein Datensignal trägt, das der zweiten Bodenstation B zugeführt wird.
Obwohl sowohl das erste, als auch das vierte Daten- Burst 321a und 324a der gleichen Bodenstation B zugeführt wird, hat, wie in Fig. 7 dargestellt, das vierte Daten-Burst 324a einen höheren Sendeleistungspegel als das erste Daten- Burst 321a. Dies ergibt sich, wie vorstehend erwähnt, aus dem Unterschied der erforderlichen Sendequalitäten zwischen den Sprach- und den Datensignalen. Das dritte Daten-Burst 323a hat im Vergleich zum vierten Daten-Burst 324a in Anbetracht des Unterschieds der Größen und der Empfangsbedingungen der dritten und der zweiten Bodenstation C und B einen hohen Sendeleistungspegel.
Die vorstehend erwähnten Beziehungen zwischen den von der ersten Bodenstation A übertragenen Daten-Bursts gelten auch für die von der zweiten und der dritten Bodenstation B und C gesendeten Daten-Bursts. Daher wird die Beschreibung der von der zweiten und der dritten Bodenstation B und C gesendeten Daten-Bursts ausgelassen.
Die erste Bodenstation A überträgt das zweite Daten- Burst 322a im Rundfunkverfahren, um das zweite Daten-Burst 322a, mit Ausnahme der ersten Bodenstation A, an jede der Bodenstationen B und C zu verteilen. Das zweite Daten-Burst 322a kann daher als Rundfunk-Burst bezeichnet werden. Während des Rundfunkverfahrens der ersten Bodenstation A kann weder die zweite Bodenstation B, noch die dritte Bodenstation C eine Übertragung im beschriebenen System ausführen. D.h., nur die dritte Trägerwelle f&sub3; wird im Rundfunkverfahren an den Satelliten gesendet. Dies zeigt, daß drei Trägerwellen zu einer einzelnen Trägerwelle im Rundfunkverfahren verringert werden.
Eine derartige Verringerung der Trägerwellen ist sehr hilfreich um den Sendeleistungspegel des Rundfunk-Bursts zu erhöhen und damit den Rundfunk-Burst mit hoher Sendequalität an die Bodenstationen zu verteilen. Daher kann der Rundfunk- Burst sogar von einer bestimmten Bodenstation empfangen werden, die bei einer sehr schlechten Empfangsbedingung betrieben wird.
Es ist möglich, die Bursts und die Sendeleistungspegel der Bursts durch Verwendung eines Burst-Zeitplans zu steuern.
Der verfügbare elektrische Leistungspegel des Transponders ist durch die maximale Anzahl der Trägerwellen festgelegt, die von Bodenstationen mit großen Größen bei klarem Himmel mit normalen Sendequalitäten der Bodenstationen übertragen werden können. Die maximale Anzahl der Trägerwellen kann als erste vorgegebene Anzahl allgemein mit N bezeichnet werden. Der verfügbare Leistungspegel ist dem für die N Trägerwellen verfügbaren Leistungspegel gleich und kann als erster elektrischer Gesamtleistungspegel bezeichnet werden. In Hinsicht auf das beschriebene System kann die erste vorgegebene Anzahl als größer als drei betrachtet werden.
Andererseits verändert sich die Anzahl der von den Bodenstationen übertragenen Trägerwellen im beschriebenen System zeitlich, wie in Fig. 7 dargestellt.
Eine derart veränderliche Anzahl der Trägerwellen kann als zweite vorgegebene Anzahl bezeichnet werden, die durch M dargestellt wird und nicht größer als N ist. Die Trägerwellen der zweiten vorgegebenen Anzahl M werden von den Bodenstationen mit individuell veränderlichen Sendeleistungspegeln übertragen und vom Satelliten mit jeweiligen empfängerseitigen elektrischen Leistungspegeln empfangen. Die Summe der empfängerseitigen elektrischen Leistungspegel kann als zweiter elektrischer Gesamtleistungspegel der M Trägerwellen definiert werden.
Bei diesen Verhältnissen wird der Burst-Zeitplan so entwickelt oder gebildet, daß der zweite Gesamtleistungspegel nicht größer ist als der erste Gesamtleistungspegel. In der Praxis wird jeder Sendeleistungspegel durch den Burst- Zeitplan gesteuert, damit der zweite Gesamtleistungspegel innerhalb des ersten Gesamtleistungspegels des Satelliten fällt.
Gemäß Fig. 8 und Fig. 5 wird die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Systems durch die in Fig. 8 dargestellte Nachrichtenverkehrsendeinrichtung 50 erläutert. Die Nachrichtenverkehrsendeinrichtung 50 (Fig. 8) ist der in Fig. 6 dargestellten ähnlich außer, daß im Sendeende der in Fig. 8 dargestellten Nachrichtenverkehrsendeinrichtung 50 keine Frequenzsprünge ausgeführt werden können. Dies zeigt, daß derartige Frequenzsprünge im empfängerseitigen Ende (nicht dargestellt) ausgeführt werden.
Die Dämpfungssteuerschaltung 71 wird durch den Burst- Zeitplan gesteuert, der durch die Überwachungs- und Steuereinrichtung 53 in der Speicherschaltung 61 in der im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebenen Weise gespeichert ist. Die Speicherschaltung 61 ist, wie in Fig. 6, mit der Burst- Sammelschaltung 63 gekoppelt und außerdem direkt mit dem Oszillator 65 gekoppelt, der mehrere Frequenz-Synthesizer zur Erzeugung mehrerer Frequenzsignale aufweist. Im beschriebenen Beispiel kann der Oszillator 65 nur ein Frequenzsignal erzeugen.
Der Burst-Zeitplan wird gleichzeitig mit den vom Blockzähler 60 als erste, zweite und dritte Zeitplan-Datensignale TD1, TD2 und TD3 gesendeten Zeitzählsignalen aus der Speicherschaltung 61 ausgelesen. Die ersten bis dritten Zeitplan-Datensignale TD1, TD2 und TD3 werden dem Oszillator 65, der Dämpfungssteuerschaltung 71 bzw. der Burst-Sammelschaltung 63 zugeführt. Das erste Zeitplan-Datensignal TD1 definiert das für jede Bodenstation bestimmte Frequenzsignal.
Bei diesen Verhältnissen führt die Burst-Sammelschaltung 63 dem Modulator 66 eine Folge von Daten-Bursts zu, die in der vorstehend beschriebenen Weise die Zeichendichten übertragen.
Das erste Zeitplan-Datensignal TD1 stellt ein erstes ausgewähltes Frequenzsignal dar und wird dem Oszillator 65 als inneres Steuersignal zugeführt. Als Ergebnis wird das erste ausgewählte Frequenzsignal dem Modulator 66 als innere Trägerwelle zugeführt. Die innere Trägerwelle wird im Modulator 66 durch die innere Trägerwelle moduliert, um als moduliertes Signal erzeugt zu werden.
Das zweite Zeitplan-Datensignal TD2 zeigt den Dämpfungsbetrag an, um, wie in Fig. 7 dargestellt, Daten-Bursts mit veränderlichen Sendeleistungspegeln zu erzeugen. Das zweite Zeitplan-Datensignal TD2 wird der Dämpfungssteuerschaltung 71 zugeführt.
Der Dämpfungssteuerschaltung 71 kann ein zusätzliches Steuersignal AC, das den Zustand jeder Bodenstation oder ähnliches darstellt, zugeführt werden. Die Dämpfungssteuerschaltung 71 führt dem Dämpfungsglied 67 entsprechend dem zweiten Zeitplan-Datensignal TD2 und dem zusätzlichen Steuersignal AC ein Dämpfungssteuersignal zu.
Das Dämpfungsglied 67 dämpft das modulierte Signal in Antwort auf das Dämpfungssteuersignal zu einem gedämpften Signal, das durch die Bodenstationseinrichtung 51 in der in Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebenen Weise an den Satellit gesendet wird. Das Dämpfungssteuersignal kann anzeigen, daß keine Dämpfung vorhanden ist. In diesem Fall wird das modulierte Signal der Bodenstationseinrichtung 51 als gedämpftes Signal ohne Dämpfung übertragen.
Unter Bezug auf Fig. 9 und Fig. 5 ist eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mehrfachzugriff-im- Zeitmultiplex-Systems dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsteil oder -abschnitt der Nachrichtenverkehrsendeinrichtung 50 in Antwort auf jede der in Fig. 9 mit DW bezeichneten Empfangs- oder Abwärtsstrecken-Trägerwellen betrieben wird. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann jede der Abwärtsstrecken-Trägerwellen von jeder Bodenstationseinrichtung 51 durch die Nachrichtenverkehrsendeinrichtung 50 und die terrestrische Schnittstelleneinrichtung 46 an die terrestrische Leitung 43 gesendet werden.
Obwohl das empfängerseitige Ende jeder Bodenstation nicht beschrieben wurde, ist es vorteilhaft, daß die vorstehend erwähnte elektrische Leistungssteuerung nicht nur im Sendeende jeder Bodenstation ausgeführt wird, sondern auch in deren empfängerseitigen Enden, um jedes in der vorstehend beschriebenen Weise im Sendeleistungspegel gesteuerte Daten- Burst wirksam zu demodulieren. Zu diesem Zweck wird das in Fig. 9 dargestellte System im Empfangsabschnitt der Nachrichtenverkehrsendeinrichtung 50 angeordnet, die als Teil des empfängerseitigen Endes jeder Bodenstation betrieben wird.
Es wird angenommen, daß die Abwärtsstrecken-Trägerwellen DW die Daten-Bursts in der unter Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Weise tragen und, daß Frequenzsprünge im Empfangsabschnitt der Nachrichtenverkehrsendeinrichtung 50 in einer später beschriebenen Weise ausgeführt werden.
Der in Zusammenhang mit Fig. 7 beschriebene Burst-Zeltplan wird von der Referenzstation durch den Satellit 40 in der vorstehend erwähnten Weise an die in Frage kommende Bodenstation gesendet und durch die Überwachungs- und Steuereinrichtung 53 in der Speicherschaltung 81 gespeichert. Es wird angenommen, daß die dargestellte Speicherschaltung 81 von der in Fig. 8 dargestellten Speicherschaltung 61 verschieden ist, obwohl eine einzige Speicherschaltung für beide Speicherschaltungen 61 und 81 verwendet werden kann. Die Speicherschaltung 81 wird von einem Blockzähler 82 gesteuert, der ähnlich arbeitet wie der Blockzähler 60 (Fig. 8).
Die Speicherschaltung 81 von Fig. 9 verteilt erste, zweite und dritte Empfangs-Zeitplansignale TR1, TR2 und TR3 an einen Oszillator 85, eine Dämpfungssteuerschaltung 86 bzw. eine Burst-Zerlegungsschaltung 87.
Das erste Empfangs-Zeitplansignal TR1 zeigt jede der im Zeitmultiplexverfahren von einer zur anderen umgeschalteten Abwärtsstrecken-Trägerwellen an, um die für die in Frage kommende Bodenstation bestimmten Daten-Bursts getrennt zu empfangen. Die Trennung der Abwärtsstrecken-Trägerwellen in der Bodenstation geschieht gemäß Fig. 7 und wird nicht näher beschrieben. Der Oszillator 85 weist mehrere Synthesizer zur Erzeugung mehrerer Empfangsfrequenzsignale auf, die den Empfangs-Trägerwellen entsprechen. Mit dem zugeführten ersten Empfangs-Zeitplansignal TR1 führt der Oszillator 85 einem Demodulator 90 ein ausgewähltes Empfangsfrequenzsignal zu, das durch das erste Empfangs-Zeitplansignal TR1 angezeigt wird. Die Empfangsfrequenzsignale werden gemäß dem ersten Empfangs-Zeitplansignal TR1 von einem zum anderen umgeschaltet. Daher werden durch den Oszillator 85 und die Speicherschaltung 81 Frequenzsprünge ausgeführt.
Das zweite Empfangs-Zeitplansignal TR2 zeigt die Beträge der Dämpfungen an, denen die jeweils von den Abwärtsstrecken-Trägerwellen DW übertragenen Daten-Bursts unterliegen.
In Antwort auf das zweite Empfangs-Zeitplansignal TR2 wirkt die Dämpfungssteuerschaltung 86 dazu, die Leistungspegel der Daten-Bursts einander im wesentlichen anzugleichen. Zu diesem Zweck erzeugt die Dämpfungssteuerschaltung 86 ein Dämpfungssteuersignal, das die Dämpfungsbeträge darstellt und das bezüglich dem durch das Dämpfungsglied 67 (Fig. 8) gegebenen Signal umgekehrt ist. Ein zusätzliches Empfangssteuersignal AR kann in der gleichen Weise wie das zusätzliche Steuersignal AC (Fig. 8) wahlweise der Dämpfungssteuerschaltung 86 übergeben werden. In diesem Fall hängt das Dämpfungssteuersignal sowohl vom zweiten Empfangs-Zeitplansignal TR2, als auch vom zusätzlichen Empfangssteuersignal AR ab.
Mit dem zugeführten Dämpfungssteuersignal dämpft das Dämpfungsglied 91 die durch die Bodenstationseinrichtung 51 empfangenen Daten-Bursts und führt dem Demodulator 90 das Dämpfungssignal zu. Das Dämpfungssignal trägt die Daten- Bursts, die durch das Dämpfungsglied 91 angeglichene Leistungspegel haben.
Der Demodulator 90 demoduliert das Dämpfungssignal in Antwort auf das vom Oszillator 85 übergebene ausgewählte Empfangsfrequenzsignal in ein Demodulationssignal. Das Demodulationssignal wird an die Burst-Zerlegungsschaltung 87 gesendet, der das dritte Empfangs-Zeitplansignal TR3 übergeben wird. Wenn das dritte Empfangs-Zeitplansignal TR3 den Empfang eines der Daten-Bursts, die von der Bodenstation empfangen werden sollen, anzeigt, extrahiert die Burst-Zerlegungsschaltung 87 aus dem Demodulationssignal die für die in Frage kommende Bodenstation notwendigen Empfangs-Daten- Bursts, die über die terrestrische Schnittstellenleitung 46 der terrestrischen Leitung 43 zugeführt werden.
Mit dieser Struktur ist es möglich, die Leistungspegel der Daten-Bursts ohne jegliche nichtlineare Schaltung, wie einem Begrenzer oder ähnlichem, im wesentlichen konstant zu halten.
Unter Bezug auf Fig. 10 wird die Dämpfungsschaltung 95 erläutert, die als die in Fig. 8 und 9 dargestellten Dämpfungsglieder 67 und 91 verwendet werden kann. Wenn die dargestellte Dämpfungsschaltung 95 als Dämpfungsglied 67 in Fig. 8 verwendet wird, wird das Modulationssignal als Eingangssignal IN vom Modulator 66 an die Dämpfungsschaltung 95 übergeben und das Dämpfungssignal als Ausgangssignal OUT an die Bodenstationseinrichtung 51 gesendet. Andererseits wird das Eingangssignal IN von der Bodenstationseinrichtung 51 an die Dämpfungsschaltung 95 übergeben und das Ausgangssignal OUT an den Demodulator 90 gesendet, wenn die Dämpfungsschaltung 95 als Dämpfungsglied 91 von Fig. 9 verwendet wird. Ähnlich wird das Dämpfungssteuersignal von der in Fig. 8 oder 9 dargestellten Dämpfungssteuerschaltung 71 oder 86 übergeben.
Nun weist die dargestellte Dämpfungsschaltung 95 erste, zweite, dritte und vierte miteinander in Reihe geschaltete feste Dämpfungsglieder 101, 102, 103 und 104 und erste, zweite, dritte und vierte Schalter 106, 107, 108 und 109 auf, die jeweils das erste, zweite, dritte und vierte Dämpfungsglied 101, 102, 103 und 104 überbrücken. Die ersten bis vierten Dämpfungsglieder 101 bis 104 weisen einen Dämpfungsbetrag von jeweils 1dB, 2dB, 4dB und 8dB auf. Daher kann die Dämpfung durch die Auswahl von Kombinationen der ersten bis vierten Dämpfungsglieder 101 bis 104 durch die ersten bis vierten Schalter 106 bis 109 mit einer Schrittweite von 1dB wahlweise von 0dB bis 15dB verändert werden.
Um die ersten bis vierten Schalter 106 bis 109 zu steuern und dadurch die Kombinationen der ersten bis vierten Dämpfungsglieder 101 bis 104 auszuwählen, weist die Dämpfungsschaltung 95 eine Schaltersteuerschaltung 111 auf, die in Antwort auf das von der Dämpfungssteuerschaltung 71 oder 86 gesendete Dämpfungssteuersignal arbeitet. Die Schaltersteuerschaltung 111 dient zum wahlweisen Öffnen oder Schließen der ersten bis vierten Schalter 106 bis 109. Daher werden die ersten bis vierten Dämpfungsglieder 101 bis 104 wahlweise durch die ersten bis vierten Schalter 106 bis 109 überbrückt.
Wenn das Dämpfungssteuersignal ein die Dämpfungsbeträge auf der dB-Skala darstellendes Binärsignal ist, kann die Schaltersteuerschaltung 111 als Dekodiereinrichtung zum Dekodieren des Binärsignals in ein Auswahlsignal zur Auswahl der ersten bis vierten Schalter 106 bis 109 dienen.
Unter Bezug auf Fig. 11 wird eine Dämpfungsschaltung 95' erläutert, die als das in Fig. 8 oder 9 dargestellte Dämpfungsglied 67 oder 91 verwendbar ist. Ein Eingangssignal IN wird der Dämpfungsschaltung 95' zugeführt, die, wie in Fig. 10, gemäß dem Dämpfungssteuersignal ein Ausgangssignal OUT erzeugt. Die dargestellte Dämpfungssteuerschaltung 95' weist ein PIN-Dioden-Dämpfungsglied 120 mit einer PIN-Diode (nicht dargestellt) auf. Auf bekannte Weise kann das PIN-Dioden-Dämpfungsglied 120 den Dämpfungsbetrag durch Regeln der Vorspannung der PIN-Diode steuern. Im allgemeinen ermöglicht eine einzelne PIN-Diode eine Dämpfung von ca. 20 dB. Wenn mehr als 20 dB Dämpfung erforderlich sind, kann ein zusätzliches PIN-Dioden-Dämpfungsglied 120' mit dem PIN-Dioden-Dämpfungsglied 120, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt, in Serie geschaltet werden.
Um den gewünschten Dämpfungsbetrag zu erhalten muß jede Vorspannung der PIN-Diode oder der Dioden in jedem der PIN- Dioden-Dämpfungsglieder 120 oder den Dämpfungsgliedern 120 und 120' gesteuert werden. Zu diesem Zweck weist die Dämpfungsschaltung 95' eine Festwertspeicher- (ROM-) Schaltung 122 auf, auf die das Dämpfungssteuersignal Zugang hat. Das Dämpfungssteuersignal wird der Festwertspeicher- (ROM-) Schaltung 122 als Adressierungssignal übergeben und in ein Digitalsignal umgewandelt, das den Dämpfungsbetrag darstellt, und an einen Digital-Analog-Wandler 124 übertragen. Wenn das zusätzliche PIN-Dioden-Dämpfungsglied 120' in die Dämpfungsschaltung 95' eingeschlossen wird, wird ein zusätzlicher Digital-Analog-Wandler 124', dem ein zusätzliches Digitalsignal zugeführt wird, zwischen den Festwertspeicher 122 und das zusätzliche PIN-Dioden-Dämpfungsglied 120' geschaltet, wie durch den gestrichelten Block dargestellt. Das Digitalsignal und das zusätzliche Digitalsignal werden jeweils durch den Digital-Analog-Wandler 124 und den zusätzlichen Digital-Analog-Wandler 124' in ein Analogsignal und ein zusätzliches Analogsignal umgewandelt.
Damit wird das Eingangssignal IN durch das PIN-Dioden- und das zusätzliche PIN-Dioden-Dämpfungsglied 120 und 120' in Antwort auf das jeweilige Analogsignal und das zusätzliche Analogsignal gedämpft und als Ausgangssignal OUT erzeugt.
Unter Bezug auf Fig. 12 folgt die Beschreibung einer Schaltungsanordnung, die eine Kombination aus einer Speichereinheit 130 und einer mit einem Taktgeber 132 verbundenen Zählereinheit 131 aufweist. Die dargestellte Schaltungsanordnung verteilt die Ereignisimpulse EV gemäß einem Burst-Zeitplan an verschiedene Abschnitte der Bodenstation. Die dargestellte Speichereinheit 130 kann als Speicherschaltung 61 (Fig. 8) oder 81 (Fig. 9) verwendet werden, während die dargestellte Zählereinheit 131 als Blockzähler 60 (Fig. 8) oder 82 (Fig. 9) verwendet werden kann. Die Ereignisimpulse EV legen die in der Bodenstation durchzuführenden Start-Zeitmessungen der Ereignisse fest, die zur Erzeugung des ersten und des dritten Zeitplan-Datensignals TD1 und TD3 (Fig. 8) oder des ersten und des dritten Empfangs-Zeitplansignals TR1 und TR3 (Fig. 9) verwendet werden können.
In Fig. 12 erzeugt der Taktgeber 132 eine Folge von Zeichentakten CL mit einer vorgegebenen Rate, die der Zeichenrate der zu sendenden Zeichen gleich ist. Die Zählereinheit 131 weist einen durch die Zeichentakte CL gesteuerten Binärzähler 134 mit K Bits und einen Blockperiodendekodierer 135 auf, der mit dem Binärzähler 134 zusammenarbeitet. Insbesondere wird der Speichereinheit 130 und dem Blockperiodendekodierer 135 vom Binärzähler 134 ein Zählerausgangssignal mit K Bits zugeführt. Wenn das Zählerausgangssignal einen vorgewählten Wert erreicht, sendet der Blockperiodendekodierer 135 einen Rückstellimpuls RS an den Binärzähler 134, um den Binärzähler auf einen rückgesetzten Zustand einzustellen. Daher wird der Binärzähler 134 bei einer Blockperiode zurückgesetzt, die die TDMA-Blockperiode sein kann.
Die dargestellte Speichereinheit 130 weist einen mit dem Burst-Zeitplan in einer verfügbaren Form geladenen Direktzugriffsspeicher (RAM) 140 auf. Im dargestellten Beispiel wird der Burst-Zeitplan in eine Folge von Codewörtern umgewandelt, von denen jedes zu einem einzigen der Ereignisse geformt wird und aus einer Zeitzählinformation TM mit K Bits, einer ersten Steuerinformation CF1 und einer zweiten Steuerinformation CF2 besteht. Die Codewörter werden in der jeweiligen Reihenfolge ihres Auftretens in Speicheradressen des Direktzugriffsspeichers 140 gespeichert. Im dargestellten Beispiel wird angenommen, daß die Speicheradressen von einer Anfangsadresse in aufsteigender Reihenfolge entsprechend der Reihenfolge des Auftretens der Ereignisse festgelegt werden.
In jedem Codewort legt die Zeitzählinformation Zählimpulse des Binärzählers 134 fest, bei denen die Ereignisse stattfinden, während die erste Steuerinformation CF1 den semantischen Gehalt der jeweiligen Ereignisse und der in den jeweiligen Ereignissen verwendeten Schaltungen festlegt. Außerdem definiert die zweite Steuerinformation CF2 den Betriebszustand, der während des zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ereignissen liegenden Zeitintervalls ausgeführt wird. Die Zeitzählinformation TM, die erste Steuerinformation CF1 und die zweite Steuerinformation CF2 werden jeweils in einem Zeitinformationsfeld, einem ersten Steuerinformationsfeld und einem zweiten Steuerinformationsfeld gespeichert.
Der dargestellte Direktzugriffsspeicher 140 arbeitet mit einem Adressenzähler 141 und einer Vergleichereinrichtung 142 in der nachstehend beschriebenen Weise zusammen. Dem Adressenzähler 141 wird der Rückstellimpuls RS vom Blockperiodendekodierer 135 zugeführt, wodurch der Adressenzähler auf einen Anfangszustand eingestellt wird, der die Anfangsadresse des Direktzugriffsspeichers 140 anzeigt. Als Ergebnis wird das erste Codewort aus der Anfangsadresse ausgelesen. Die Zeitzählinformation TM des ersten Codeworts wird der Vergleichereinrichtung 142 zugeführt. Wenn der Vergleichereinrichtung 142 parallel auch das Zählerausgangssignal mit K Bits zugeführt wird, vergleicht die Vergleichereinrichtung 142 die Zeitzählinformation TM mit dem Zählerausgangssignal, das aufeinanderfolgend in der Zeichenrate verändert wird. Wenn die Zeitzählinformation TM mit dem Zählerausgangssignal zusammenfällt oder übereinstimmt, führt die Vergleichereinrichtung 142 dem Adressenzähler 141 einen Übereinstimmungsimpuls MP zu. Der Übereinstimmungsimpuls MP wird auch einer Gruppe von UND-Gattern, die gemeinsam mit 143 bezeichnet sind, und einer Signalspeicherschaltung 146 zugeführt.
Andererseits wird die erste Steuerinformation CF1 des ersten Codeworts zur Auswertung des Inhalts der zu betrachtenden ersten Steuerinformation CF1 an einen Auswertungsdekodierer 148 gesendet, um einem der UND-Gatter 143 einen logischen "1"-Pegel zuzuführen. Die zweite Steuerinformation CF2 wird an die Signalspeicherschaltung 146 gesendet. In Antwort auf den Übereinstimmungsimpuls MP wird eines der UND-Gatter 143 geöffnet, um den logischen "1"-Pegel als einen der Ereignisimpulse EV zu erzeugen, und die Signalspeicherschaltung 146 speichert die zweite Steuerinformation CF2 des ersten Codeworts, um den Betriebszustand festzulegen, der bis zum nachfolgenden Codewort beibehalten wird.
Die in der Signalspeicherschaltung 146 gespeicherte zweite Steuerinformation CF2 wird direkt oder über einen Dekodierer 149 als zweites Zeitplan-Datensignal TD2 (Fig. 8) oder zweites Empfangs-Zeitplansignal TR2 an die Dämpfungssteuerschaltung 71 (Fig. 8) oder 86 (Fig. 9) gesendet.
Mit dem zugeführten Übereinstimmungsimpuls MP wird der Adressenzähler 141 um Eins hochgezählt, um die nachfolgende Adresse anzuzeigen. Daher wird das zweite Codewort aus der nachfolgenden Adresse ausgelesen und in der vorstehend erwähnten Weise verarbeitet.
Gemäß Fig. 13 weist eine weitere Schaltungsanordnung eine Speichereinheit 130 und eine Zählereinheit 131 auf, die ähnlich betrieben werden, wie in Fig. 12 dargestellt, obwohl die Speichereinheit 130 und die Zählereinheit 131 etwas anders aufgebaut sind, wie die in Fig. 12 dargestellten Einheiten.
In Fig. 13 weist die Zählereinheit 131, wie die in Fig. 12 dargestellte Zählereinheit 131, einen Binärzähler 134 mit K Bits, der in Antwort auf eine Folge von Zeichentakten CL arbeitet und einen Blockperiodendekodierer 135 zur Erzeugung eines Rückstellimpulses RS auf. Das Zählerausgangssignal mit K Bits wird in einen unwesentlichen Anteil von L Bits und einen wesentlichen Anteil von (K-L) Bits unterteilt. Im dargestellten Beispiel wird vorausgesetzt, daß von einem zum anderen Ereignis gewechselt wird, wenn die Zeichentakte CL zu 2L oder einem ganzzahligen Vielfachen von 2L gezählt werden.
Wird dies berücksichtigt, führt die Speichereinheit 130 immer dann, wenn die Anzahl der Zeichentakte gleich 2L wird, die Ereignisimpulse EV verschiedenen Abschnitten der in Frage kommenden Bodenstation zu. Zur Erzeugung derartiger Ereignisimpulse EV weist die Speichereinheit 130 einen Zeitzähldekodierer 151 auf, dem der unwesentliche Anteil von L Bits des Zählerausgangssignals zugeführt wird. Der Zeitzähldekodierer 151 überwacht das vorgewählte Muster beispielsweise aller NULLEN, um der Gruppe von UND-Gattern 143 und der Signalspeicherschaltung 146, die beide denjenigen von Fig. 12 entsprechen, einen Ereignis-Zeitzählimpuls ET zuzuführen. Die UND-Gatter 143 sind mit einem ähnlichen Auswertungsdekodierer 148 verbunden, wie in Fig. 12 dargestellt.
Die in Fig. 13 dargestellte Speichereinheit 130 weist eine Direktzugriffsspeicher- (RAM-) Schaltung 140' auf, dem der wesentliche Anteil von (K-L) Bits des Zählerausgangssignals zugeführt wird. Die RAM-Schaltung 140' besitzt mehrere Speicheradressen, die mit mehreren Codewörtern geladen sind, die jeweils aus einer ersten Steuerinformation CF1 und einer zweiten Steuerinformation CF2 bestehen. Die Codewörter weisen keine Zeitzählinformation auf.
Mit diesem Aufbau wird der wesentliche Anteil der Zählerausgangssignale der RAM-Schaltung 140' immer dann, wenn die Zeichentakte CL zu 2L gezählt werden, als Adressensignal zugeführt, das jedes der Speicheradressen bestimmt. Als Ergebnis werden die erste Steuerinformation CF1 und die zweite Steuerinformation CF2 bei jeder Periode von 2L aus der RAM- Schaltung 140' ausgelesen und in der gemäß Fig. 12 dargestellten Weise verarbeitet.
Daher kann der in Fig. 12 dargestellte Adressenzähler 141 von der Speichereinheit 130 von Fig. 13 übergangen werden.
Schließlich wird gemäß Fig. 14 in der Dämpfungssteuerschaltung 71 (Fig. 8) oder 86 (Fig. 9) eine Dämpfungssteuereinheit 155 verwendet. In diesem Fall wird die zweite Steuerinformation CF2 (dargestellt in Fig. 12 oder 13) von der Signalspeicherschaltung 146 als zweites Zeitplan-Datensignal TD2 oder zweites Empfangs-Zeitplansignal TR2 an die Dämpfungssteuerschaltung 155 übergeben. Das derartige Zeitplansignal TD2 oder TR2 kann als Primärdämpfungssignal bezeichnet werden, das in Fig. 14 mit PA bezeichnet ist. Das Primärdämpfungssignal PA wird an einen Umwandler 156 gesendet und in ein gedämpftes Steuersignal umgewandelt, das dem Dämpfungsglied 67 oder 91 zugeführt wird.
Es wird nun vorausgesetzt, daß die Dämpfungsbeträge im Dämpfungsglied 67 oder 91 eindeutig nur durch den Burst- Zeitplan bestimmt werden können und daß die zweite Steuerinformation CF (d. h. das Primärdämpfungssignal PA) Codes trägt, die die Dämpfungsbeträge anzeigen. Dadurch können die Codes durch den Umwandler 156 direkt in Dämpfungssteuersignale umgewandelt werden. Ein derartiges Primärdämpfungssignal PA besteht normalerweise aus zwei bis drei Bits und kann die Dämpfungsbeträge auf einer vergleichsweise großen Skala von beispielsweise 2 oder 3 dB festlegen.
Die beschriebene Dämpfungssteuereinheit 155 kann die Dämpfungsbeträge zusätzlich zum Primärdämpfungssteuersignal PA unter Berücksichtigung verschiedener anderer aktueller Zustände bestimmen. Zu diesem Zweck wird der Dämpfungssteuereinheit 155 ein Kanalzustandssignal CS zugeführt, das den Zustand eines bestimmten oder einiger bestimmter Kanäle darstellt. Dieses Kanalzustandsignal CS wird in bekannter Weise von der Referenzstation übergeben, wenn sich der aktuelle Übertragungszustand an oder in der Nähe einer bestimmten Badenstation aufgrund eines schweren Regens oder ähnlichem ändert. In diesem Fall dient das Kanalzustandsignal CS zur Steuerung, d. h. zur Steigerung der elektrischen Sendeleistung der betreffenden Bodenstation.
Ein Hilfsdämpfungssignal SA, wie das zusätzliche Steuersignal AC (Fig. 8) und das zusätzliche Empfangs-Steuersignal AR (Fig. 9) wird der Dämpfungssteuerschaltung 155 zugeführt. Das Hilfsdämpfungssignal SA zeigt, wie vorstehend im Zusammenhang mit AC und AR erwähnt, einen zusätzlichen Dämpfungszustand an.
Das Kanalzustandsignal CS wird einem Dämpfungssteuerprozessor 157 zugeführt, der ein Mikroprozessor sein kann. Der Dämpfungssteuerprozessor 157 wertet die Kanalzustandsignale CS aus und bestimmt abhängig von einer Änderung des aktuellen Übertragungszustands den aktuellen Dämpfungsbetrag. Der aktuelle Dämpfungsbetrag wird als aktuelles Betragssignal zusammen mit dem Hilfsdämpfungssignal SA an die Speichersteuerschaltung 158 gesendet. Das Hilfsdämpfungssignal SA und das aktuelle Betragssignal sind mit einem Zielcode verbunden, der ein zu steuerndes Ziel, wie beispielsweise Bursts, Bodenstationen oder Träger darstellt.
Die Speichersteuerschaltung 158 steuert die Direktzugriffsspeicher- (RAM-) Einheit 159, die mehrere Adressen aufweist. Die Adressen der RAM-Einheit 159 entsprechen Stations-Kennungscodes bestimmter Bodenstationen, Übertragungs- Bursts zugeordneten Burst-Kennungscodes oder Burst-Zahlen bzw. Trägerauswahlsignalen, die Trägerwellen für die Frequenzsprünge anzeigen. D.h., die Stations-Kennungscodes, die Burst-Kennungscodes und die Trägerauswahlsignale können der RAM-Einheit 159 als Adressierungssignale zur Bestimmung der jeweiligen Adressen übergeben und durch die zweite Steuerinformation CF2 getragen werden.
Mit dem durch das aktuelle Betragssignal und das Hilfsdämpfungssignal zugeführten Zielcode wandelt die Speichersteuerschaltung 158 jeden Zielcode in ein entsprechendes Adressierungssignal um, und speichert das Hilfsdämpfungssignal und das aktuelle Betragssignal in die durch das Adressiersignal bestimmten Adressen.
Nach dem Speichern des Hilfsdämpfungssignals und des aktuellen Betragssignals führt die RAM-Einheit 159 kontinuierlich nur den Auslesebetrieb durch, bis durch das Hilfsdämpfungssignal SA und das aktuelle Betragssignal eine Zustandsänderung angezeigt wird. Ein Auslesesignal wird aus der RAM-Einheit 159 ausgelesen, dem Umwandler 156 zugeführt und durch den Umwandler 156 mit dem Primärdämpfungssignal PA addiert, wodurch das Dämpfungssteuersignal erzeugt wird.
Daher kann die dargestellte Dämpfungssteuereinheit 155 der Änderung verschiedener Zustände Rechnung tragen und dient zum Steuern der Sende- oder Empfangsleistungspegel der Trägerwellen.
Es wurden bisher wenige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, jedoch kann die Erfindung auf verschiedene andere Weisen realisiert werden. Die Erfindung kann beispielsweise in einem internationalen Satelliten-Nachrichtenverkehrssystem verwendet werden. In Fig. 4 können die den ersten bis dritten Trägerwellen f&sub1; bis f&sub3; entsprechenden Empfangs-Trägerwellen jeweils verschiedenen Bodenstationen zugeordnet werden, obwohl die zweite und dritte Trägerwelle f&sub2; und f&sub3; für die Datenübertragung bzw. die Sprachübertragung verwendet werden. Die in Fig. 10 und 11 dargestellten Dämpfungsglieder können als das in Fig. 6 dargestellte Dämpfungsglied 67 verwendet werden. Ähnlich kann der Burst-Zeitplan in Fig. 6, in ähnlicher Weise wie in Fig. 12 oder 13 dargestellt, der Burst-Sammelschaltung 63 und der Frequenzsprungsteuerschaltung 64 zugeführt werden. Der Burst-Zeitplan kann entweder zeitlich veränderlich oder konstant sein.

Claims

1. Verfahren zur Ausführung des Nachrichtenverkehrs zwischen mehreren Bodenstationen gemäß einem Burst-Zeitplan über einen Satelliten, der einen Transponder aufweist, der in Antwort auf eine erste vorgegebene Anzahl N verschiedener Trägerwellen arbeitet, wobei N eine natürliche Zahl größer als Eins ist, gekennzeichnet durch

Festlegen eines für die erste vorgegebene Anzahl der Trägerwellen verfügbaren ersten elektrischen Gesamtleistungspegels;

Auswahl einer zweiten vorgegebenen Anzahl M der Trägerwellen als gemäß dem Burst-Zeitplan ausgewählte Trägerwellen aus der ersten vorgegebenen Anzahl, wobei die zweite vorgegebene Anzahl nicht größer als die erste vorgegebene Anzahl ist; und

individuelles und flexibles Steuern der ausgewählten Trägerwellen gemäß dem Burst-Zeitplan derart, daß die ausgewählten Trägerwellen einen zweiten elektrischen Gesamtleistungspegel aufweisen, der den ersten elektrischen Gesamtleistungspegel nicht überschreitet.

2. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System mit mehreren Bodenstationen, die miteinander gemäß einem Burst-Zeitplan über einen Satelliten in Verbindung stehen, der einen Transponder aufweist, der in Antwort auf eine erste vorgegebene Anzahl N von Trägerwellen arbeitet, wobei N eine natürliche Zahl größer als Eins ist, wobei der Transponder einen für die erste vorgegebene Anzahl von Trägerwellen verfügbaren elektrischen Gesamtleistungspegel aufweist, gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zur Auswahl einer zweiten vorgegebenen Anzahl M von Trägerwellen als gemäß dem Burst- Zeitplan ausgewählte Trägerwellen der ersten vorgegebenen Anzahl, so daß die ausgewählten Trägerwellen einen zweiten elektrischen Gesamtleistungspegel aufweisen, der den ersten elektrischen Gesamtleistungspegel im Transponder nicht überschreitet.

3. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach Anspruch 2, wobei die erste und zweite vorgegebene Anzahl jeweils bezüglich der Anzahl der von der Bodenstation an den Satelliten gesendeten Aufwärtsstrecken-Trägerwellen bestimmt sind, wobei mindestens eine der Bodenstationen ein Sendeende aufweist, das durch Frequenzsprünge für mehrere Aufwärtsstrecken-Trägerwellen zugänglich ist.

4. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Bodenstationen voneinander verschiedene Empfangsbedingungen aufweisen, wobei die Aufwärtsstrecken-Trägerwellen individuelle elektrische Leistungspegel besitzen, die unter Berücksichtigung der Empfangsbedingungen derart bestimmt sind, daß der zweite elektrische Gesamtleistungspegel den ersten elektrischen Gesamtleistungspegel auf dem Satelliten nicht überschreitet.

5. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die individuellen elektrischen Leistungspegel zeitlich konstant sind.

6. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die individuellen elektrischen Leistungspegel zeitlich veränderlich sind.

7. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei mindestens ein Teil der individuellen elektrischen Leistungspegel durch den Burst- Zeitplan bestimmt ist, der an die auf den Teil der individuellen elektrischen Leistungspegel bezogenen Bodenstationen gesendet wird.

8. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei mindestens ein Teil der individuellen elektrischen Leistungspegel durch die Information bestimmt ist, die von den auf den Teil der individuellen elektrischen Leistungspegel bezogenen Bodenstationen gesendet wird.

9. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Aufwärtsstrecken-Trägerwellen mehrere Sendesignale übertragen, deren Inhalt sich von einem Sendesignal zu einem anderen Sendesignal unterscheidet, wobei mindestens ein Teil der individuellen elektrischen Leistungspegel gemäß der Inhalte bestimmt ist.

10. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei jede Bodenstation eine auf ein erstes Steuersignal (FC) ansprechende Erzeugungseinrichtung (65) zur Erzeugung eines durch das erste Steuersignal bestimmten inneren Frequenzsignals, eine Modulationseinrichtung (66) zur Erzeugung eines Modulationssignals, die auf das innere Frequenzsignal und die zu übertragende Information zum Modulieren des inneren Frequenzsignals durch die Information anspricht, eine mit dem Modulationssignal gekoppelte Sendeeinrichtung zum Senden des Modulationssignals als eine der Aufwärtsstrecken-Trägerwellen, die in eine Folge von Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Blöcken einteilbar ist, an den Satelliten, eine Speichereinrichtung (61) zum Speichern des Burst-Zeitplans zur Erzeugung eines Zeitplansignals (TP2) gemäß dem Burst-Zeitplan und eine Signalzuführeinrichtung zur Zuführung des Zeitplansignals als erstes Steuersignal an die Erzeugungseinrichtung aufweist, wobei:

das Zeitplansignal (TP2) derart erzeugt wird, daß es den bezüglich der Aufwärtsstrecken-Trägerwellen jeweils bestimmten Dämpfungsbeträgen entspricht;

die Signalzuführeinrichtung aufweist:

eine auf das Zeitplansignal (64) ansprechende Einrichtung zur Erzeugung eines zum ersten Steuersignal zusätzlichen zweiten Steuersignals (SC), das die jeweiligen Dämpfungsbeträge darstellt;

die Sendeeinrichtung in jeder Bodenstation aufweist:

eine auf das zweite Steuersignal (SC) ansprechende Dämpfungseinrichtung (67) zur Dämpfung des Modulationssignals gemäß dem zweiten Steuersignal in ein Dämpfungssignal und;

eine Einrichtung zur Erzeugung des Dämpfungssignals als ein Aufwärtsstrecken-Trägersignal.

11. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Trägerwellen der ersten vorgegebenen Anzahl bezüglich jeder der von den Bodenstationen an den Satelliten gesendeten Aufwärtsstrecken-Trägerwellen und vom Satelliten an die Bodenstationen gesendeten Abwärtsstrecken-Trägerwellen bestimmt sind, wobei mindestens eine Bodenstation ein empfängerseitiges Ende aufweist, das entweder in einem vorgewählten Zeitaufteilungsverfahren oder gleichzeitig auf mehrere Abwärtsstrecken-Trägerwellen anspricht.

12. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach Anspruch 11, wobei jede Bodenstation eine auf ein inneres Steuersignal (TD1) ansprechende Erzeugungseinrichtung (65) zur Erzeugung einer durch das innere Steuersignal bestimmten inneren Trägerwelle, eine Modulationseinrichtung (66) zur Erzeugung eines Modulationssignals, die auf die innere Trägerwelle und die zu übertragende Information zum Modulieren der inneren Trägerwelle durch die Information anspricht, eine mit der Modulationseinrichtung gekoppelte Sendeeinrichtung zum Senden des Modulationssignals als eine der Aufwärtsstrecken- Trägerwellen, die in eine Folge von Mehrfachzugriff-im- Zeitmultiplex-Blöcken einteilbar ist, an den Satelliten, eine Speichereinrichtung (61) zum Speichern des Burst-Zeitplans zur Erzeugung eines ersten (TD1) und zweiten (TD2) Zeitplan-Datensignals und eine Einrichtung zum Übertragen des ersten Zeitplan-Datensignals als inneres Steuersignal an die Erzeugungseinrichtung aufweist, wobei jede Bodenstation ferner aufweist:

eine auf das zweite Zeitplan-Datensignal (TD2) ansprechende Steuersignalerzeugungseinrichtung (71) zur Erzeugung eines Dämpfungssteuersignals, das einen Dämpfungsbetrag darstellt und innerhalb einer Periode der Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-Blöcke veränderlich ist;

die Sendeeinrichtung in jeder Bodenstation umfaßt eine Dämpfungseinrichtung (67), die mit der Steuersignalerzeugungseinrichtung (71) und der Modulationseinrichtung (66) gekoppelt ist, um das Modulationssignal in Abhängigkeit vom Dämpfungssteuersignal in ein Dämpfungssignal zu dämpfen; und

eine Einrichtung zur Erzeugung des Dämpfungssignals als eine der Aufwärtsstrecken-Trägerwellen.

13. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach Anspruch 11 oder 12, wobei das zweite Zeitplan-Datensignal (TD2) eine bestimmte Bodenstation bestimmt, wobei die Steuersignal-Erzeugungseinrichtung aufweist:

eine mit der Speichereinrichtung gekoppelte Speicherschaltung zum Speichern der Beziehungen zwischen den bestimmten Bodenstationen und den jeweiligen den bestimmten Bodenstationen zugeordneten Dämpfungsbeträgen zur Erzeugung eines ausgewählten Dämpfungsbetrags als Dämpfungssteuersignal in Antwort auf das zweite Zeitplan-Datensignal.

14. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das zweite Zeitplan-Datensignal (TD2) ein Burst-Kennungssignal darstellt, das vorher den durch die Trägerwellen zu übertragenden Sende- Bursts zugeordnet wurde, wobei die Steuersignal-Erzeugungseinrichtung aufweist:

eine mit der Speichereinrichtung gekoppelte Speicherschaltung zum Speichern der Beziehungen zwischen den Burst-Kennungssignalen und den den Sende-Bursts zugeordneten Dämpfungsbeträgen zur Erzeugung eines ausgewählten Dämpfungsbetrags als Dämpfungssteuersignal in Antwort auf das zweite Zeitplan-Datensignal.

15. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das zweite Zeitplan-Datensignal eine der Aufwärtsstrecken-Trägerwellen bestimmt, wobei die Steuersignal-Erzeugungseinrichtung aufweist:

eine mit der Speichereinrichtung gekoppelte Speicherschaltung zum Speichern der Beziehungen zwischen den Aufwärtsstrecken-Trägerwellen und den den Aufwärtsstrecken-Trägerwellen zugeordneten Dämpfungsbeträgen zur Erzeugung eines ausgewählten Dämpfungsbetrags als Dämpfungssteuersignal in Antwort auf das zweite Zeitplan-Datensignal.

16. Mehrfachzugriff-im-Zeitmultiplex-System nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei jede der ersten und zweiten vorgegebenen Anzahlen auch in Bezug auf die Anzahl der vom Satelliten zu den Bodenstationen gesendeten Abwärtsstrecken-Trägerwellen bestimmt ist, wobei mindestens eine der Bodenstationen mehrere Trägerwellen im Zeitmultiplexverfahren durch die Ausführung von Frequenzsprüngen empfängt, wobei das Empfangsende aufweist:

eine Speichereinrichtung zum Speichern des Burst- Zeitplans zur Erzeugung eines die Abwärtsstrecken-Trägerwellen darstellenden ersten Empfangs-Zeitplansignals und eines zweiten Empfangs-Zeitplansignals, das die Dämpfungsbeträge darstellt, die bezüglich der jeweiligen Abwärtsstrecken-Trägerwellen bestimmt sind;

eine Dämpfungseinrichtung, die auf das zweite Empfangs-Zeitplansignal anspricht, zur Dämpfung jeder der Abwärtsstrecken-Trägerwellen in Dämpfungssignale;

eine mit der Dämpfungseinrichtung und der Speichereinrichtung gekoppelte Empfangseinrichtung zum Empfang des Dämpfungssignals durch Ausführen von Frequenzsprüngen gemäß dem ersten Empfangs-Zeitplansignal für den Empfang der Abwärtsstrecken-Trägerwellen.