專(zhuān)利名稱(chēng)：衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中的頻率誤差校正的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及通過(guò)移動(dòng)中繼站(例如軌道衛(wèi)星)與移動(dòng)電話(huà)進(jìn)行雙向通信的系統(tǒng)。在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)使得由移動(dòng)臺(tái)所察覺(jué)到的衛(wèi)星傳輸?shù)纳漕l受多卜勒(Doppler)效應(yīng)而變化。如果移動(dòng)臺(tái)把它們內(nèi)部的頻率標(biāo)準(zhǔn)鎖定到所收到的衛(wèi)星信號(hào)，那么它們將會(huì)出錯(cuò)，因而由移動(dòng)臺(tái)發(fā)回到衛(wèi)星的頻率也將是不正確的。而且，由移動(dòng)臺(tái)發(fā)回到衛(wèi)星的信號(hào)也將受多卜勒漂移而偏移，所以在衛(wèi)星處察覺(jué)到的頻率就加倍地出錯(cuò)。更具體地，本發(fā)明涉及一種方法和裝置，利用這一方法和裝置，移動(dòng)臺(tái)利用從移動(dòng)中繼站接收到的信號(hào)就夠校正它們的頻率，包括校正由衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所造成的任何多卜勒漂移。
背景技術(shù)：
由于假定對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)中繼站或衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)是已知的，因此地面網(wǎng)絡(luò)主站在原則上可以預(yù)先補(bǔ)償用來(lái)廣播信號(hào)的頻率，這樣移動(dòng)臺(tái)可正確地收到信號(hào)頻率。然而，由于在移動(dòng)臺(tái)處察覺(jué)到的多卜勒漂移依賴(lài)于移動(dòng)臺(tái)的位置，對(duì)于被發(fā)送到每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的每個(gè)信號(hào)需要不同的預(yù)補(bǔ)償。這樣，預(yù)補(bǔ)償技術(shù)對(duì)于所有移動(dòng)臺(tái)接收同樣的信號(hào)的情形、例如對(duì)于基于衛(wèi)星的移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng)的呼叫或?qū)ず粜诺啦⒉皇强尚械慕鉀Q辦法。
現(xiàn)有技術(shù)包含從移動(dòng)衛(wèi)星廣播頻率或時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的例子。全球定位衛(wèi)星(GPS)系統(tǒng)是這樣的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)，正如它的名稱(chēng)所揭示的，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其主要用途是允許地面上的接收機(jī)確定它們的位置。在知道了它們的位置和衛(wèi)星的規(guī)則運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)之后，多卜勒漂移可在每個(gè)移動(dòng)臺(tái)被確定，因此衛(wèi)星信號(hào)可被校正，這樣就提供了頻率基準(zhǔn)。為了確定三維坐標(biāo)和為確定多卜勒漂移所需要的未知時(shí)間/頻率參量，接收機(jī)必須能同時(shí)接收來(lái)自四個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)。GPS系統(tǒng)不是通信系統(tǒng)，導(dǎo)航接收機(jī)不帶有能給衛(wèi)星發(fā)送信號(hào)的相關(guān)的發(fā)射機(jī)。另外，GPS接收機(jī)通常也不企圖根據(jù)收聽(tīng)來(lái)自單個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)來(lái)確定位置或頻率基準(zhǔn)。
現(xiàn)有技術(shù)包含基于記住在溫度查對(duì)表存儲(chǔ)器中的先前的校正的基準(zhǔn)振蕩器的例子。隨后在先前所遇到的溫度上所確定的新的頻率誤差和在該溫度上的先前值進(jìn)行平均，以便更新查對(duì)表的內(nèi)容。這樣的系統(tǒng)已被應(yīng)用在由在瑞典的Lynchburg，Va.的Ericsson-GE自從1991年生產(chǎn)的，和由在瑞典的LundEricsson-GE自從1987年生產(chǎn)的手持蜂窩移動(dòng)電話(huà)中。這樣，即使在對(duì)新頻率誤差的確定被完成之前，有可能使用該現(xiàn)有技術(shù)的方法藉測(cè)量溫度和使用對(duì)在同樣的溫度下所作的先前校正的當(dāng)前平均來(lái)給出對(duì)所需要的頻率校正的良好的估算值。然而，現(xiàn)有技術(shù)的方法并不包括在TCXO存儲(chǔ)器更新以前的多卜勒校正。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明的一個(gè)目的是允許移動(dòng)臺(tái)藉收聽(tīng)衛(wèi)星的尋呼信道來(lái)確定它們的粗略位置，以便接著藉助于由衛(wèi)星以通話(huà)信道廣播的描述衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)來(lái)確定所接收的信號(hào)的近似的多卜勒漂移。然后，在移動(dòng)臺(tái)校正它們的基準(zhǔn)振蕩器之前，消除了多卜勒漂移。而且，所確定的計(jì)算的多卜勒漂移也被用來(lái)確定相對(duì)于在產(chǎn)生移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射信號(hào)時(shí)使用的基準(zhǔn)振蕩器的頻率偏差，這樣該發(fā)射信號(hào)就在衛(wèi)星處以正確的和所希望的頻率被接收。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，移動(dòng)臺(tái)包含多個(gè)組合起來(lái)通過(guò)移動(dòng)中繼站進(jìn)行通信的單元。首先，移動(dòng)臺(tái)包括用于接收由移動(dòng)中繼站廣播的尋呼信道信號(hào)的接收機(jī)裝置、以及用于對(duì)尋呼信道信號(hào)中的信息進(jìn)行譯碼的解調(diào)和譯碼裝置。移動(dòng)臺(tái)利用被譯碼的信息可以確定其在通信系統(tǒng)內(nèi)的位置的估算值。移動(dòng)臺(tái)也具有用于藉使用譯碼后的信息和位置估算值來(lái)確定頻率誤差和多卜勒漂移的裝置。頻率校正裝置藉使用所確定的頻率誤差和多卜勒漂移來(lái)確定頻率控制信號(hào)。被控制的基準(zhǔn)振蕩器然后使用頻率校正信號(hào)作為控制輸入信號(hào)。最后，移動(dòng)臺(tái)包含用于藉使用壓控振蕩器作為基準(zhǔn)源來(lái)發(fā)射信號(hào)的發(fā)射機(jī)裝置。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，移動(dòng)臺(tái)包含多個(gè)組合起來(lái)通過(guò)移動(dòng)中繼站進(jìn)行通信的單元。首先，移動(dòng)臺(tái)包括用于接收由中繼站廣播的尋呼信道信號(hào)的接收機(jī)裝置、以及用于對(duì)尋呼信道信號(hào)中的信息進(jìn)行譯碼的解調(diào)和譯碼裝置。移動(dòng)臺(tái)利用被譯碼的信息可以確定其在通信系統(tǒng)內(nèi)的位置的位置估算值。移動(dòng)臺(tái)也具有用于藉使用譯碼后的信息和位置估算值來(lái)確定頻率誤差和多卜勒漂移的裝置。移動(dòng)臺(tái)也包括用于進(jìn)行粗略溫度測(cè)量的溫度傳感器裝置、以及用于存儲(chǔ)多個(gè)溫度中的每一溫度的平均頻率控制信號(hào)值的存儲(chǔ)器裝置。頻率校正裝置根據(jù)所確定的頻率誤差和多卜勒漂移或根據(jù)所存儲(chǔ)的值和粗略溫度測(cè)量確定頻率控制信號(hào)。平均裝置把所存儲(chǔ)的平均值和頻率校正信號(hào)值相平均，并把平均值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器的由溫度測(cè)量所確定的位置中。受控晶體振蕩器裝置具有對(duì)于頻率校正信號(hào)的控制輸入端。最后，移動(dòng)臺(tái)包含用于藉使用受控振蕩器作為基準(zhǔn)源來(lái)發(fā)射信號(hào)的發(fā)射機(jī)裝置。
附圖簡(jiǎn)述從結(jié)合附圖所作的以下的描述，普通技術(shù)人員將很容易看出本發(fā)明的這些和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1顯示了一般的衛(wèi)星通信系統(tǒng)；圖2顯示了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)；圖3顯示了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)；圖4顯示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
發(fā)明的詳述圖1顯示了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的方框圖。軌道衛(wèi)星110和至少一個(gè)地面站或中樞站100以及多個(gè)移動(dòng)臺(tái)120進(jìn)行通信。衛(wèi)星包含一個(gè)多波束天線(xiàn)。每個(gè)移動(dòng)臺(tái)都受到由多波束天線(xiàn)產(chǎn)生的天線(xiàn)點(diǎn)波束的照射。中樞站100藉使用例如C波段或Ka波段頻率和衛(wèi)星進(jìn)行通信，而衛(wèi)星藉使用例如上行鏈路方向的L波段頻率和下行鏈路方向的S波段頻率和移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。在大多數(shù)情況下，大多數(shù)通話(huà)是在移動(dòng)臺(tái)與連接到公共交換電話(huà)網(wǎng)(PSTN)130的普通電話(huà)之間進(jìn)行的。中樞站100接受來(lái)自PSTN 130的呼叫，并通過(guò)衛(wèi)星110把它們中繼到移動(dòng)臺(tái)120，并相反地接受由衛(wèi)星110中繼的、來(lái)自移動(dòng)臺(tái)120的呼叫，并把它們連接到PSTN 130。通話(huà)中很小的百分比可能是移動(dòng)臺(tái)到移動(dòng)臺(tái)的通話(huà)，此時(shí)中樞站100直接把移動(dòng)臺(tái)互相連接起來(lái)，而不必涉及PSTN。在某些系統(tǒng)中，位于世界不同區(qū)域的兩個(gè)或多個(gè)中樞站和同一個(gè)衛(wèi)星通信。在這種情況下，移動(dòng)臺(tái)到移動(dòng)臺(tái)的通話(huà)可涉及中樞站到中樞站的連接，這可通過(guò)可能是PSTN系統(tǒng)一部分的國(guó)際主干線(xiàn)來(lái)完成?；蛘咝l(wèi)星-中樞站的鏈路可指派一些容量給通過(guò)衛(wèi)星的中樞站到中樞站的通信，這樣可避免地面線(xiàn)路的使用費(fèi)。
在每個(gè)天線(xiàn)波束中，一個(gè)中繼信號(hào)完成呼叫信道(尋呼信道)和廣播信道的功能。該信道載送在該波束中的移動(dòng)臺(tái)所需要的系統(tǒng)信息(廣播信息，例如波束ID、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)信息等)，還載送涉及各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的信息(網(wǎng)絡(luò)發(fā)端呼叫或?qū)ず?。由于每個(gè)呼叫信道只打算被在該波束中的移動(dòng)臺(tái)所接收，所以多卜勒漂移在原則上可按由在波束中的所有移動(dòng)臺(tái)收到的平均值粗略地被校正。例如，多卜勒漂移可被設(shè)置為在波束中心為零。適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的地面站和衛(wèi)星總體結(jié)構(gòu)的例子可在下述美國(guó)專(zhuān)利中找到美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朜O.08/179,953，題為“帶改進(jìn)的頻率復(fù)用的蜂窩/衛(wèi)星通信系統(tǒng)”，此處引用以供參考。
在低軌道的衛(wèi)星中，多卜勒漂移隨地球上不同的地點(diǎn)而改變，以及波束邊緣處的多卜勒漂移將不同于波束中心處的多卜勒漂移。因此，在蜂窩區(qū)邊緣處的多卜勒漂移即使當(dāng)在蜂窩區(qū)中心處的多卜勒漂移已被預(yù)補(bǔ)償為零時(shí)仍將不是零。最大的蜂窩區(qū)邊緣多卜勒誤差發(fā)生在衛(wèi)星幾乎接近過(guò)頂時(shí)，這時(shí)多卜勒漂移隨位置的變化率是最大的。因而為了更精確地校正多卜勒漂移，移動(dòng)臺(tái)需要關(guān)于它在當(dāng)前的波束或蜂窩區(qū)內(nèi)的位置的某些信息。和GPS相反，此位置信息應(yīng)當(dāng)可藉偵聽(tīng)單個(gè)衛(wèi)星而得到。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)臺(tái)示于圖2。移動(dòng)臺(tái)200包含接收機(jī)202和發(fā)射機(jī)216，它們被用來(lái)通過(guò)移動(dòng)中繼站和中樞站進(jìn)行通信。如上所述，中繼站或衛(wèi)星在每個(gè)天線(xiàn)波束內(nèi)廣播尋呼信道信號(hào)。當(dāng)接收機(jī)202接收來(lái)自衛(wèi)星的尋呼信道信號(hào)時(shí)，被接收的信號(hào)在解調(diào)器204中以已知方式被解調(diào)。然后被解調(diào)的信號(hào)在譯碼器204中被譯碼，以提取出包含在接收信號(hào)中的信息。移動(dòng)臺(tái)利用已譯碼的信息可確定它在天線(xiàn)波束或蜂窩區(qū)內(nèi)的位置的粗略估算值。
移動(dòng)臺(tái)能用來(lái)確定其位置的一個(gè)這樣的方法就是所謂的TRANSIT衛(wèi)星導(dǎo)航方法。TRANSIT衛(wèi)星接收機(jī)在衛(wèi)星過(guò)頂通過(guò)期間對(duì)多卜勒漂移進(jìn)行幾次確定。利用多卜勒漂移隨時(shí)間的曲線(xiàn)上的幾個(gè)樣本，加上衛(wèi)星在其軌道路徑上廣播的信息，移動(dòng)臺(tái)可計(jì)算其位置達(dá)到幾百米的精度以?xún)?nèi)。此過(guò)程通常要化費(fèi)一段時(shí)間，這段時(shí)間相對(duì)于移動(dòng)臺(tái)應(yīng)當(dāng)在被接通后的幾秒鐘內(nèi)在一個(gè)位置上打電話(huà)或接電話(huà)而言是過(guò)長(zhǎng)了。然而，TRANSIT方法給出了比衛(wèi)星通信所需要的大得多的精度。典型地，在衛(wèi)星系統(tǒng)中地面上的點(diǎn)波束直徑可以是幾百公里，且在這樣的蜂窩區(qū)內(nèi)在預(yù)補(bǔ)償以后的多卜勒漂移的相差值可以是+/-2KHz。因而關(guān)于蜂窩區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)位置精確到幾公里的信息將使得對(duì)未補(bǔ)償?shù)亩嗖防掌颇艽_定到大約+/-20Hz。結(jié)果，就有可能使對(duì)TRANSIT方法進(jìn)行修改以適合于本發(fā)明，而且本發(fā)明并不限制于任何具體的修改。然而，一種優(yōu)選的方法被揭示于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)NO.08/179,958(題目為“蜂窩衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的位置登錄”)以及美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)NO.08/179,953(題目為“帶改進(jìn)的頻率復(fù)用的蜂窩/衛(wèi)星通信系統(tǒng)”)，這兩項(xiàng)申請(qǐng)已被共同轉(zhuǎn)讓并特別引用于此，以供參考。
其中所揭示的一個(gè)系統(tǒng)包括以逐漸交錯(cuò)重迭的多個(gè)大量重迭的波束發(fā)出的衛(wèi)星輻射。每個(gè)重迭波束被用于一個(gè)特定的通信信道。在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“信道”可以指頻率(在FDMA(頻分多址)系統(tǒng)中)、時(shí)隙(在TDMA(時(shí)分多址)系統(tǒng)中)、或擴(kuò)展碼(在CDMA(碼分多址)系統(tǒng)中)或者是在混合調(diào)制系統(tǒng)中的上述這些的任意組合。信道1的波束具有例如和信道2的波束的90％重迭，和信道3的波束的80％重迭，和信道4的波束的70％重迭等等，直到和信道11的波束的零的重迭為止，因而它又可復(fù)用與信道1相同的頻率、時(shí)隙或代碼。以上的例子為了便于說(shuō)明起見(jiàn)被簡(jiǎn)化為一維的波束方向圖，實(shí)際上是使用二維的逐漸交錯(cuò)重迭的復(fù)用方向圖。
在移動(dòng)臺(tái)越接近于有關(guān)信道的波束的中心時(shí)，移動(dòng)臺(tái)將越強(qiáng)地接收該信道。這樣，藉對(duì)于重迭信道的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量，移動(dòng)臺(tái)可得出適合于本發(fā)明目的的粗略位置估算值。具體地，當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)是TDMA信號(hào)且部分重迭波束被鏈接到時(shí)隙時(shí)，移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)可只偵聽(tīng)到TDMA載波的單一頻率以及在幀時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)時(shí)隙的采樣信號(hào)強(qiáng)度。而且，幀的重復(fù)允許測(cè)量在幾個(gè)幀內(nèi)進(jìn)行平均以增加精度。
一旦移動(dòng)臺(tái)的位置已被確定，頻率誤差檢測(cè)器210使用所確定的位置以及由衛(wèi)星廣播的描述衛(wèi)星規(guī)則運(yùn)動(dòng)的信息來(lái)確定接收信號(hào)的頻率誤差和多卜勒漂移。按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，衛(wèi)星可預(yù)先補(bǔ)償其發(fā)射頻率，這樣由于多卜勒造成的誤差在蜂窩區(qū)或波束的中心處被抵消了。然而，在包含視線(xiàn)和軌道速度矢量的平面內(nèi)沿一個(gè)方向偏離中心位置處誤差將不再是零。衛(wèi)星可廣播從蜂窩區(qū)中心沿東-西線(xiàn)和北-南線(xiàn)的頻率變化率的大小。由于移動(dòng)臺(tái)確定了它相對(duì)于蜂窩區(qū)中心的位置，它可以計(jì)算在移動(dòng)臺(tái)地點(diǎn)處的未被補(bǔ)償多卜勒漂移的大小，并從由移動(dòng)臺(tái)接收機(jī)所進(jìn)行的絕對(duì)頻率測(cè)量值中減去多卜勒漂移的大小。例如，如果在波束1中，衛(wèi)星廣播這樣的信息沿東-西線(xiàn)偏離中心時(shí)，頻率以+7Hz/km改變，以及沿北-南線(xiàn)偏離中心時(shí)，頻率以-3Hz/km改變，而且移動(dòng)臺(tái)確定，它的位置為離蜂窩區(qū)中心西100km和南200km處，那么頻率誤差將是(7×100)-(3×200)＝100KHz。
替換地，如果衛(wèi)星廣播沿北-40°-西線(xiàn)偏離區(qū)域中心時(shí)，頻率誤差以10Hz/km改變，而且移動(dòng)臺(tái)確定了位置為沿北-30°-東線(xiàn)離區(qū)域中心100km處，那么頻率誤差將被估算為(10Hz)×(cos(70°))。
以上方法只是說(shuō)明性的。通常，衛(wèi)星不單能廣播對(duì)于每個(gè)波束的多卜勒估算參量，也能廣播使用這些參量的公式。所有這些方法都被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。然后，頻率校正裝置212使用誤差信號(hào)來(lái)計(jì)算頻率校正信號(hào)以便對(duì)未補(bǔ)償?shù)亩嗖防掌菩Ｕ煊X(jué)到的衛(wèi)星信號(hào)頻率。然后，頻率校正信號(hào)被壓控振蕩器214用來(lái)校正加到發(fā)射機(jī)216的基準(zhǔn)信號(hào)，它在移動(dòng)臺(tái)發(fā)起或應(yīng)答呼叫時(shí)被發(fā)送回衛(wèi)星。
關(guān)于移動(dòng)臺(tái)是否把進(jìn)一步的多卜勒漂移預(yù)補(bǔ)償應(yīng)用到它的發(fā)送過(guò)程中以便使它在衛(wèi)星處被正確地接收，這是任選的。至于這是否必須，要取決于不同移動(dòng)臺(tái)信號(hào)之間的信道間隔。如果頻率間隔小以及多卜勒漂移是重要的份額，那么在返回鏈路(上行鏈路)上的預(yù)補(bǔ)償將是適當(dāng)?shù)?。在這種情況下，衛(wèi)星所感受到的任何剩余的多卜勒漂移是由于由衛(wèi)星所廣播的信息中的誤差造成的對(duì)移動(dòng)臺(tái)位置確定的誤差。藉助于對(duì)許多個(gè)獨(dú)立的移動(dòng)臺(tái)信號(hào)的剩余誤差進(jìn)行平均，衛(wèi)星可校正廣播信息以去掉系統(tǒng)誤差，這樣，系統(tǒng)就成為自校準(zhǔn)的。為此，移動(dòng)臺(tái)藉適當(dāng)?shù)厥褂脼榇四康牡难厣闲蟹较虻穆嗦?lián)控制信道(SACCH)，將在通話(huà)期間報(bào)告關(guān)于位置的信息。SACCH信息和業(yè)務(wù)(例如，話(huà)音)信息被從移動(dòng)臺(tái)多路傳輸?shù)叫l(wèi)星。
相反地，如果上行傳輸比起上行多卜勒漂移來(lái)說(shuō)是寬帶信號(hào)，那么對(duì)于上行多卜勒漂移進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償并不是必要的。在這種情況下，衛(wèi)星把信號(hào)接力傳送到地面網(wǎng)絡(luò)站，地面站在解調(diào)移動(dòng)臺(tái)的被中繼的信號(hào)期間為每個(gè)移動(dòng)臺(tái)確定上行鏈路多卜勒漂移。上行鏈路多卜勒漂移的值在與預(yù)期的蜂窩區(qū)中心的值比較后給出移動(dòng)臺(tái)從蜂窩區(qū)中心移位的指示，它補(bǔ)充了任何附加的位置線(xiàn)索，諸如信號(hào)強(qiáng)度測(cè)量。這樣的信息可被用來(lái)確定最佳信道分配以便為和每個(gè)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信所使用。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例示于圖3，其中圖2所示的移動(dòng)臺(tái)在接收傳呼信號(hào)時(shí)也有測(cè)量溫度的能力。移動(dòng)臺(tái)300包括接收機(jī)302、解調(diào)器304、譯碼器306、位置檢測(cè)器308和頻率誤差檢測(cè)器310，所有這些都以和在圖2中所描述的那些單元同樣的方式進(jìn)行工作。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，頻率校正裝置312可使用幾種方法來(lái)確定頻率校正信號(hào)。在第一種方法中，頻率校正裝置312可使用由頻率誤差檢測(cè)器310產(chǎn)生的誤差信號(hào)來(lái)確定頻率校正信號(hào)，正如以上參照?qǐng)D2所描述的那樣。替換地，頻率校正裝置312可使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置322中的頻率控制值來(lái)確定頻率校正信號(hào)。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)300接收尋呼信號(hào)時(shí)，溫度傳感器314測(cè)量移動(dòng)臺(tái)的基準(zhǔn)振蕩器附近的溫度。然后頻率校正裝置312根據(jù)由溫度傳感器314所測(cè)量的溫度選取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器322中的頻率控制信號(hào)值。另外，移動(dòng)臺(tái)300可包括平均裝置，用來(lái)把所存儲(chǔ)的頻率控制信號(hào)值和所產(chǎn)生的頻率校正信號(hào)進(jìn)行平均。然后可把平均值存儲(chǔ)在由所測(cè)量的溫度確定的存儲(chǔ)器322的正確位置。由頻率校正裝置312輸出的頻率校正信號(hào)被用來(lái)調(diào)整由被控制的基準(zhǔn)振蕩器316產(chǎn)生的且被加到發(fā)射機(jī)318的基準(zhǔn)信號(hào)的頻率。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種方法，藉此，移動(dòng)臺(tái)可藉使用所接收的來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)來(lái)校正其頻率。如圖4所示，在步驟400移動(dòng)臺(tái)接收在傳呼信道中的信號(hào)，以后，所接收的信號(hào)分別在步驟402和404中被解調(diào)和被譯碼。然后，移動(dòng)臺(tái)在步驟406中使用被譯碼的信息來(lái)確定其在波束內(nèi)的位置的粗略估算值。在移動(dòng)臺(tái)確定了它的位置后，頻率誤差和多卜勒漂移可在步驟408中被計(jì)算。移動(dòng)臺(tái)利用所確定的頻率誤差和多卜勒漂移在步驟410計(jì)算頻率校正信號(hào)。最后，移動(dòng)臺(tái)可使用頻率校正信號(hào)來(lái)調(diào)整由被控制的基準(zhǔn)振蕩器(例如壓控振蕩器)所產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)，在步驟412，然后此信號(hào)被加到移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射機(jī)。另外，多卜勒漂移和基準(zhǔn)頻率可任選地在步驟414中被用來(lái)產(chǎn)生預(yù)校正的發(fā)送信號(hào)。最后，該方法或者在步驟416在等待期間循環(huán)更新，或者在步驟418在業(yè)務(wù)通行期間循環(huán)連續(xù)地更新。
以上所揭示的本發(fā)明避免了在移動(dòng)電話(huà)中必須包括昂貴的、高精度的基準(zhǔn)頻率源，允許藉偵聽(tīng)通話(huà)/尋呼信道來(lái)確定參考頻率。尋呼信道信號(hào)的多卜勒漂移藉使用粗略位置估算值被校正以便得到所述的頻率基準(zhǔn)，然后它被用來(lái)確定所述移動(dòng)臺(tái)的精確發(fā)送頻率。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將可看到，本發(fā)明可以以其它特定形式體現(xiàn)出來(lái)而不背離本發(fā)明的精神或基本特征。因此，剛才所揭示的實(shí)施例在所有方面被看作為說(shuō)明性的而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求來(lái)表示而不是用上述的說(shuō)明來(lái)表示，在本發(fā)明的等同物的意義和范圍內(nèi)所作的所有改變都應(yīng)包括在本發(fā)明之中。
權(quán)利要求
1.一種在帶有至少一個(gè)移動(dòng)中繼站的衛(wèi)星通信系統(tǒng)中使用的移動(dòng)臺(tái)，包括用于接收由所述中繼站廣播的尋呼信道信號(hào)的接收機(jī)裝置；用于解調(diào)所述尋呼信道信號(hào)的裝置；用于對(duì)所述被解調(diào)信號(hào)譯碼的裝置；用于從所述譯碼信號(hào)確定所述移動(dòng)臺(tái)的位置估算值的裝置；用于藉使用所述譯碼信號(hào)和所述位置估算值確定頻率誤差和多卜勒漂移的裝置；用于根據(jù)所述被確定的頻率誤差和多卜勒漂移確定頻率校正信號(hào)的頻率校正裝置；帶有用于所述頻率校正信號(hào)的控制輸入端的受控振蕩器裝置；以及用于藉使用所述的受控振蕩器作為基準(zhǔn)源來(lái)產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)的發(fā)射機(jī)裝置。
2.按照權(quán)利要求1的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中所述移動(dòng)中繼站是軌道衛(wèi)星。
3.按照權(quán)利要求1的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中所述位置估算值是在所述移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際位置的幾公里以?xún)?nèi)。
4.按照權(quán)利要求1的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中所述尋呼信號(hào)包含有關(guān)中繼站移動(dòng)的信息。
5.按照權(quán)利要求1的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中所述發(fā)射機(jī)裝置藉使用所述受控振蕩器和所述被確定的多卜勒漂移產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)，從而所述中繼站接收多卜勒漂移已被補(bǔ)償?shù)乃霭l(fā)送信號(hào)。
6.一種在帶有至少一個(gè)移動(dòng)中繼站的衛(wèi)星通信系統(tǒng)中所使用的移動(dòng)臺(tái)，包括用于接收由所述中繼站廣播的尋呼信道信號(hào)的接收機(jī)裝置；用于解調(diào)所述尋呼信道信號(hào)的裝置；用于譯碼所述被解調(diào)的信號(hào)的裝置；用于確定所述移動(dòng)臺(tái)的位置估算值的裝置；用于藉使用所述譯碼信號(hào)和所述位置估算值確定頻率誤差和多卜勒漂移的裝置；用于進(jìn)行溫度測(cè)量的溫度傳感器裝置；用于存儲(chǔ)多個(gè)溫度中的每個(gè)溫度的平均頻率控制信號(hào)值的存儲(chǔ)器裝置；用于根據(jù)所述被確定的頻率誤差和多卜勒漂移或根據(jù)所述的被存儲(chǔ)的值和所述的溫度測(cè)量確定頻率校正信號(hào)的頻率校正裝置；用于把所述的存儲(chǔ)的平均值和所述的頻率校正信號(hào)值進(jìn)行平均并把所述的平均值存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器的由所述溫度測(cè)量所確定的位置中的平均裝置；帶有用于頻率校正信號(hào)的控制輸入端的受控振蕩器裝置；以及用于藉使用所述受控振蕩器作為基準(zhǔn)源來(lái)產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)的發(fā)射機(jī)裝置。
7.按照權(quán)利要求6的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中所述的移動(dòng)中繼站是軌道衛(wèi)星。
8.按照權(quán)利要求6的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中所述位置估算值是在所述移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際位置的幾公里以?xún)?nèi)。
9.按照權(quán)利要求6的移動(dòng)臺(tái)，其特征在于，其中所述尋呼信號(hào)包含有關(guān)中繼站移動(dòng)的信息。
10.一種在帶有至少一個(gè)移動(dòng)中繼站的衛(wèi)星通信系統(tǒng)中用于對(duì)所使用的移動(dòng)臺(tái)的頻率進(jìn)行校正的方法，包括以下步驟接收由所述中繼站廣播的尋呼信道信號(hào)；解調(diào)所述尋呼信道信號(hào)；對(duì)所述被解調(diào)信號(hào)進(jìn)行譯碼；從所述譯碼信號(hào)確定所述移動(dòng)臺(tái)的位置估算值；藉使用所述譯碼信號(hào)和所述位置估算值來(lái)確定頻率誤差和多卜勒漂移；根據(jù)所述被確定的頻率誤差和多卜勒漂移確定頻率校正信號(hào)；以及藉使用所述頻率校正信號(hào)來(lái)調(diào)整受控振蕩器裝置。
11.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中所述移動(dòng)中繼站是軌道衛(wèi)星。
12.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中所述位置估算值是在所述移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際位置的幾公里以?xún)?nèi)。
13.按照權(quán)利要求10的方法，其特征在于，其中所述尋呼信道信號(hào)包含有關(guān)中繼站移動(dòng)的信息。
全文摘要
稱(chēng)動(dòng)臺(tái)利用從移動(dòng)中繼站接收的信號(hào)能夠校正它們的頻率，包括校正由衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的任何多卜勒漂移。移動(dòng)臺(tái)包括用于接收由移動(dòng)中繼站廣播的尋呼信道信號(hào)以及用于對(duì)尋呼信道信號(hào)中的信息進(jìn)行譯碼的解調(diào)器和譯碼器。藉使用譯碼信息，移動(dòng)臺(tái)可確定它在通信系統(tǒng)內(nèi)的位置的估算值。移動(dòng)臺(tái)藉使用譯碼信息和位置估算值也能確定頻率誤差和多卜勒漂移。藉助于使用所確定的頻率誤差和多卜勒漂移來(lái)確定頻率控制信號(hào)。然后，受控基準(zhǔn)振蕩器使用頻率校正信號(hào)作為控制輸入信號(hào)。移動(dòng)臺(tái)還包括用于藉使用壓控振蕩器作為基準(zhǔn)源來(lái)發(fā)送信號(hào)的發(fā)射機(jī)。
文檔編號(hào)H04B7/204GK1135813SQ95190892
公開(kāi)日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1995年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月14日
發(fā)明者P·W·登特 申請(qǐng)人:艾利森公司