專利名稱：至少有兩顆衛(wèi)星可見的衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中功率調(diào)節(jié)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)，更確切地說，本發(fā)明涉及在衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)節(jié)第一站或發(fā)射站與第二站或接收站之間傳輸功率的方法。在本發(fā)明所涉及的多衛(wèi)星可視類型的網(wǎng)絡(luò)中，從第一站發(fā)射通信信號到第二站，既能選擇通過經(jīng)由從兩個站都可看見的N個衛(wèi)星的不同傳播路徑發(fā)射，所用形式為第二站以N個組合的第二信號形式接收的N個組合第一信號一起形成一個全局接收的信號，也能選擇經(jīng)由在相應(yīng)傳播路徑上的N個衛(wèi)星中的一個衛(wèi)星發(fā)射，所用形式為第二站以獨(dú)立的第二信號形式接收的獨(dú)立的第一信號，N是大于或等于2的整數(shù)。
由接收站在兩個站之間所建立的每個信道上接收的信號功率和噪聲功率是變化的。信號功率變化是因?yàn)樾诺捞卣饕鸬?。這個變化容易由于出現(xiàn)障礙或出現(xiàn)與所發(fā)射的信號的主要分量不相干組合的多路徑而引起衰落的結(jié)果。與信號功率類似，噪聲功率變化是因?yàn)樾诺捞卣饕鸬?，這個變化也是噪聲源功率變化的結(jié)果。
如果沒有措施來解決所接收信號分量中的變化這個問題，那么經(jīng)信道所建立的鏈路質(zhì)量惡化了。
現(xiàn)有技術(shù)解決此問題的一個簡單的方案是事先考慮所接收信號可能經(jīng)歷的最大變化。然后，發(fā)射站以保證鏈路質(zhì)量的功率極限發(fā)射，而不管與信道有關(guān)的傳播與干擾環(huán)境如何。這個解決方案導(dǎo)致傳輸系統(tǒng)的超過規(guī)范、容量的損失和終端發(fā)射功率的超過規(guī)范。
另一個現(xiàn)有技術(shù)的方法，稱為“閉合回路”方法，該方法根據(jù)下列原則控制發(fā)射站所發(fā)射的信號功率接收站測量從發(fā)射站接收的信號中的信噪比電平。所測得的信噪比以消息形式從接收站發(fā)射到發(fā)射站。發(fā)射站根據(jù)接收站所測量的電平校正所發(fā)射信號的功率電平。在應(yīng)用此方法到現(xiàn)在才主要使用的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上時只出現(xiàn)有限的益處，所說的網(wǎng)絡(luò)使用高度大約38000km的對地靜止軌道中的衛(wèi)星。在這類網(wǎng)絡(luò)中，如果忽略處理時間的話，發(fā)射站與接收站之間信號往返傳播時間基本等于功率調(diào)節(jié)裝置的響應(yīng)時間，即該往返傳播時間是由發(fā)射站數(shù)據(jù)傳輸與該響應(yīng)時間之間的時間，而發(fā)射數(shù)據(jù)的功率是在該響應(yīng)時間中根據(jù)發(fā)射信號所測量的接收電平校正的。對于在高度約為38000km的一顆衛(wèi)星來說，功率校正響應(yīng)時間大約為500ms，這對頻率低于1/0.5＝2HZ的信號分量中變化的可能校正施加一個絕對限制。實(shí)際上，由系統(tǒng)引起的給定限制，此范圍的上限是1HZ。
由本受讓人1995年12月11日申請并要求1995年7月25日的法國專利申請第95-09007號優(yōu)先權(quán)的美國專利申請s/n08570470描述了一種預(yù)測類型的功率調(diào)節(jié)方法。此方法包括連續(xù)步驟在給定時間上，預(yù)測由接收站在稍后的時間所接收的信號中的信噪比的代表值，然后在發(fā)射站，在給定時間之后并在基本等于第一與第二站之間傳播時間量的稍后時間之前的一個時間上，根據(jù)預(yù)測值調(diào)節(jié)第一信號的功率。
此方法的目的是以最佳方式保持由發(fā)射站發(fā)射的功率。
參看

圖1，在多衛(wèi)星可視衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中，第一站SE能經(jīng)由多個衛(wèi)星1和2發(fā)射到第二站SR并從第二站SR接收，在此例中N為2顆衛(wèi)星，因此站SE具有N＝2個定向天線A1和A2，每個天線指向各自衛(wèi)星1、2。在這種情況下，由站SR從N＝2顆衛(wèi)星中接收的信號被組合，一起形成一個全局接收的信號。站SE也可能經(jīng)單個衛(wèi)星1或2發(fā)射給站SR和從站SR接收。實(shí)際上，衛(wèi)星數(shù)量N可大于2。
對于尤其是那些使用CDMA(碼分多址)技術(shù)的衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計者來說，一個不變的思想是在保持每個呼叫的滿意的質(zhì)量電平的同時，使每個呼叫所發(fā)射的功率最小以便提高網(wǎng)絡(luò)容量?，F(xiàn)有技術(shù)沒有提出滿足不使用本說明書前言所涉及的技術(shù)的多衛(wèi)星可視類型衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中要求的解決方案。因此，本發(fā)明在于提供一種在多衛(wèi)星可視類型衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)節(jié)由第一站發(fā)射到第二站的信號功率的方法。
因此，本發(fā)明是在衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)節(jié)第一與第二站之間傳輸功率的方法，從所述第一站發(fā)射呼叫信號到所述第二站既可以選擇經(jīng)N個各自衛(wèi)星的不同傳播路徑以由所述第二站以N個組合第二信號的形式接收的N個組合第一信號一起形成一個全局接收信號的形式，也可以選擇經(jīng)由相應(yīng)傳播路徑上的所述N個衛(wèi)星中的一顆衛(wèi)星以由所述第二站以第二獨(dú)立信號形式接收的一個第一獨(dú)立信號的形式，N為大于或等于2的整數(shù)。
所述方法包括下列循環(huán)步驟-調(diào)節(jié)所述N個信道的每一信道的獨(dú)立的發(fā)射功率電平控制信號，使得用該控制信號控制第一站在所述信道的每一信道中發(fā)射第一獨(dú)立信號的功率時，由第二站接收的相應(yīng)獨(dú)立第二信號的質(zhì)量電平等于一個參考質(zhì)量電平，和調(diào)節(jié)所有所述N個信道的N個組合的發(fā)射功率電平控制信號，使得在這些控制信號控制第一站在所述N個信道上分別發(fā)射N個組合第一信號的功率電平時，從N個組合的第二信號形成的全局接收信號的質(zhì)量電平等于參考質(zhì)量電平，和-其中具有最小電平的獨(dú)立控制信號是這樣的，以致此最小電平也小于最大容許獨(dú)立控制電平，選擇所述最小電平的獨(dú)立控制信號來控制第一站在所述相應(yīng)信道中發(fā)射此獨(dú)立的第一信號的功率，-否則，選擇所述N個組合控制信號來控制第一站在所述N個信道上發(fā)射各個組合的第一信號的功率。
調(diào)節(jié)所述N個信道的各個信道的每一個所述獨(dú)立控制信號的步驟最好包括下列分步驟-由第二站周期地測量質(zhì)量電平和在對應(yīng)于所述第一站在所述信道上發(fā)射的第一測量信號所接收的第二測量信號中的代表信噪比的值，-由所述第二站將周期地測量所得的所述質(zhì)量電平和代表信噪比值傳輸?shù)剿龅谝徽荆?由第一站根據(jù)接收的所述質(zhì)量電平和代表信噪比值產(chǎn)生每一個所述獨(dú)立控制信號。
由第一站產(chǎn)生每個所述獨(dú)立控制信號的步驟一般包括下列分步驟
-在給定時間中預(yù)測在后一時間所接收的所述第二測量信號中的信噪比的代表值，和-在所述第一站中，在所述給定時間之后并在基本等于經(jīng)所述信道在所述第一和第二站之間傳播時間的所述后一時間之前的中間時間中，根據(jù)所述預(yù)測值修改獨(dú)立控制信號的電平。
預(yù)測步驟可能包括根據(jù)所述給定時間之前所接收的多個代表信噪比的值對所述預(yù)測值的外推。
與此同時，調(diào)節(jié)所述組合控制信號步驟包括下列分步驟-由第二站分別周期的測量全局質(zhì)量電平和從由所述第一站在所述N個信道中發(fā)射的所述N個第一測量信號中形成的第二全局測量信號中的全局代表信噪比的值，-由所述第二站將周期地測量所得的所述全局質(zhì)量電平和全局代表信噪比的值傳輸?shù)剿龅谝徽荆?由第一站首先根據(jù)所述全局質(zhì)量電平和全局代表信噪比的值，再根據(jù)所述獨(dú)立控制信號產(chǎn)生所述組合控制信號。
由第一站產(chǎn)生組合控制信號的步驟因此包括下列分步驟在給定時間預(yù)測在后一時間接收的所述第二全局測量信號中的信噪比的代表值，和對于每一信道-根據(jù)所述獨(dú)立控制信號加權(quán)所述第二全局測量信號中的代表信噪比的所述預(yù)測值，和-在所述給定時間之后并在基本上等于經(jīng)所述信道在第一和第二站之間傳播時間的所述后一時間之前的一個中間時間修改各個所述組合控制信號。
預(yù)測在后一時間接收的所述第二全局測量信號中的信噪比的代表值的步驟包括根據(jù)在所述給定時間之前所接收的多個全局代表信噪比值對所述預(yù)測值的外推。
在第一實(shí)施例中，在各個N個信道上發(fā)射的第一測量信號由所述第一站連續(xù)發(fā)射的導(dǎo)頻信號。
在第二實(shí)施例中，在所述N個信道上發(fā)射的第一測量信號是由所述第一站發(fā)射的任何信號。
由第二站測量所述多個代表信噪比值的最后一個值最好在基本上等于第一和第二站之間往返傳播時間的所述后一時間之前進(jìn)行，和由第二站測量所述外推所要求的所述多個全局測量信號功率電平的最后一個電平最好在基本上等于第一和第二站之間往返傳播時間的所述后一時間之前進(jìn)行。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，電信網(wǎng)絡(luò)中的接收站適于從發(fā)射站接收由所述發(fā)射站經(jīng)N個不同衛(wèi)星在不同傳播路徑上以由所述第二站用N個組合的第二信號形式接收的N個組合的第一信號一起形成一個全局接收信號的形式所發(fā)射信號，包括-用于周期地測量每個組合的第二信號中的質(zhì)量電平與代表信噪比值、和用于周期地測量所述全局接收信號中的全局質(zhì)量電平與全局代表信噪比值的裝置。
適于建立到上面所定義的接收站的呼叫的發(fā)射站包括-調(diào)節(jié)所述N個信道的每一個信道的獨(dú)立發(fā)射功率電平控制信號的裝置，使得在該控制信號控制第一站在每個所述信道上發(fā)射一個第一信號所用的功率時，由第二站接收的相應(yīng)第二信號的質(zhì)量電平等于參考質(zhì)量電平，和用于調(diào)節(jié)所有所述N個信道的N個組合發(fā)射功率電平控制信號的裝置，使得在這些控制信號控制發(fā)射站在分別所述N個信道上發(fā)射N個組合的第一信號所用的功率時，從N個組合的第二信號中形成的全局接收信號的質(zhì)量電平等于參考質(zhì)量電平，和-當(dāng)具有最小電平的獨(dú)立控制信號中的這個最小電平也小于最大容許的獨(dú)立控制電平時，用于選擇此最小電平獨(dú)立控制信號以便控制第一站在所述相應(yīng)信道上發(fā)射一個呼叫信號所用的功率、否則選擇所述N個組合的控制信號以便控制第一站分別在所述N個信道上發(fā)射組合的呼叫信號所用的功率的裝置。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合相應(yīng)附圖的下面描述的解釋中更清楚明了。
已評述過的圖1是表示多衛(wèi)星可視類型衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)的圖解表示。
圖2是表示圖1的衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中兩個站的方框圖，其中兩個站之間已建立呼叫。
圖3表示由圖2所示的兩個站之一的選擇器單元所使用的算法。
圖4和圖5是包含在圖2所示的兩個站之一中的功率控制單元的詳細(xì)方框圖。
圖6是表示在圖1的兩個站之間所發(fā)射信號傳播的時序圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的兩個站SE和SR現(xiàn)在結(jié)合圖2進(jìn)行描述。根據(jù)本發(fā)明，假定站SE能經(jīng)過N＝2顆衛(wèi)星之一或N＝2的兩顆衛(wèi)星1和2建立至站SR的呼叫。站SE包括一個接收器/解調(diào)器14；(N+1)＝3個功率控制單元10、11和12；一個選擇器單元13和一個發(fā)射器/調(diào)制器15。站SR包括級聯(lián)的一個接收器/解調(diào)器20、一個信號處理單元20、一個測量單元21和一個發(fā)射器/調(diào)制器22。
對于涉及站SE發(fā)射一個信號SIG到站SR的給定呼叫來說，站SE既可產(chǎn)生N＝2個組合的第一信道信號SIG1與SIG2，該SIG1與SIG2是經(jīng)各自衛(wèi)星1與2在各自不同傳播路徑或信道上發(fā)射至站SR的，并且該SIG1與SIG2由站SR以組合第二信道信號的形式接收的，一起形成一個全局接收信號，或者該站SE也可為所討論的呼叫產(chǎn)生一個獨(dú)立的第一信道信號SIG1或SIG2，該SIG1或SIG2是經(jīng)衛(wèi)星1或2之一在一個給定傳播路徑上發(fā)射至站SR的，并且以相應(yīng)的獨(dú)立的第二信道信號形式由站SR接收的。在所有情況中，經(jīng)各自衛(wèi)星1與2發(fā)射的組合的第一信道信號SIG1與SIG2或所發(fā)射的單個獨(dú)立第一信號信號SIG1或SIG2各對應(yīng)所討論的呼叫的信號SIG。
稱為測量信號的N＝2個第二信道信號SMR1與SMR2由站SR分別經(jīng)衛(wèi)星1與2，并因此在不同信道1與2上從站SE中接收。信號處理單元200首先再生這些第二測量信號SMR1與SMR2，然后組合第二測量信號SMR1與SMR2形成一個全局接收的測量信號SMRT。這個組合是將第二測量信號相加并考慮因每個信號采用形成不同的傳播路徑而在兩個站之間引起的時延的結(jié)果。例如，對于各個傳播路徑由站SR接收的每個第二測量信號SMR1、SMR2對應(yīng)于由站SE經(jīng)相應(yīng)衛(wèi)星連續(xù)發(fā)射的第一導(dǎo)頻測量信號SME1、SME2。在一個替代實(shí)施例中，在各自信道由站SR接收的每個第二測量信號SMR1、SMR2對應(yīng)在那個信道上由第一站為站SE與SR之間所討論的呼叫SIG或?yàn)橐粋€不同的呼叫所發(fā)射的第一信號SME1、SME2。
現(xiàn)將結(jié)合圖6來解釋對于理解本發(fā)明起決定性作用的具體時序，應(yīng)記住，本發(fā)明的方法是用來連續(xù)地估計所要求的功率并相應(yīng)地調(diào)節(jié)由發(fā)射器15發(fā)射的功率。
在時刻(t-εi)，對于給定信道i(i為1與N之間)，站SE的發(fā)射器15在這個信道上以給定功率發(fā)射一個第一測量信號SMEi。這個第一測量信號SMEi在經(jīng)等于站SE與SR之間在所涉及的信道i中的單程傳播時間的時延εi后由站SR的接收器20在時間t、以第二測量信號SMRi的形式接收。例如，由發(fā)射器15發(fā)射的每個第一測量信號SMEi是一個直接序列擴(kuò)頻信號，其中i在1和N＝2之間。站SR的接收器20重組所接收的兩個第二測量信號，即對于N＝2顆衛(wèi)星，重組信號SMR1、SMR2。因此，對于N＝2信道的每一信道，接收器20提供對應(yīng)于由發(fā)射器15所發(fā)射的第一測量信號SME1、SME2的第二測量信號SME1、SMR2。提供這些第二測量信號給數(shù)字信號處理單元，該處理單元再生第二測量信號SMR1、SMR2并形成全局接收的第二測量信號SMRT。
每個第二測量信號SMR1、SMR2和SMRT提供到測量單元21的輸入并以下面的方式進(jìn)行處理(下面的描述只涉及信號SMR1，其他信號SMR2和SMRT的處理方式完全相同)例如具有100HZ截止頻率的低通濾波器抑制所考慮的信號SMR1的低頻噪聲分量。因此在這個低通濾波器的輸出近似地測量信號SMR1的有用信號分量C1(t)，而低頻噪聲分量已被該濾波器阻擋。通過從所接收的信號SMR1中減去這個有用信號分量C1(t)，單元21在時間t建立信號SMR1中的噪聲分量N1(t)。由單元21對信號分量C1(t)和噪聲分量N1(t)的測量能用分別表示有用信號功率和噪聲信號功率的任意兩個值的測量替代。因此單元21能在時間t通過用分量C1(t)除以分量N1(t)來測量信號SMR1中的信噪比C1/N1(t)。單元21一般地利用大約1秒的周期周期地測量信號SMR1的質(zhì)量電平Q1，Q1一般是幀差錯率或誤比特率。
對每個信號SMR1、SMR2與SMRT執(zhí)行上面的操作，測量單元21例如以1秒間隔周期性地產(chǎn)生信號SMR1、SMR2與SMRT的各自質(zhì)量電平Q1、Q2與QT，并在比質(zhì)量電平的頻率更高的頻率上產(chǎn)生相同信號SMR1、SMR2與SMRT的代表信噪比值C1/N1(t)、C2/N2(t)與CT/NT(t)。
這些質(zhì)量電平Q1、Q2與QT和代表信噪比值C1/N1(t)、C2/N2(t)與CT/NT(t)隨后由站SR的發(fā)射器22一般以消息的形式發(fā)射至站SE的接收器14。
在站SE中，分別提供N＝2對(Q1，C1/N1(t))與(Q2、C2/N2(t))至N＝2個功率控制單元10與11。該對(QT，CT/NT(t))提供至功率控制單元12。單元10、11與12的各自輸出連接到選擇器單元13。單元10、11的各自輸出傳遞獨(dú)立控制信號COM1與COM2單元12的輸出傳遞組合的控制信號COMT。
現(xiàn)在結(jié)合圖3描述選擇器單元13。在步驟ET1中，選擇器單元13接收每個獨(dú)立控制信號COM1與COM2。在信道1與2提供獨(dú)立控制信號至發(fā)射器時，每個獨(dú)立控制信號COM1與COM2與在所討論的各自信道上由發(fā)射器15產(chǎn)生的功率電平有關(guān)。下面在圖4與5的描述中將看出，獨(dú)立控制信號COM1與COM2是這樣的，以致當(dāng)它們被提供至發(fā)射器15時，每個第二信號SMR1、SMR2的各自質(zhì)量電平Q1、Q2等于參考質(zhì)量電平Qref。
然后，在步驟ET2中，選擇器單元13保留N＝2個獨(dú)立控制信號COM1與COM2中具有最小(在這個例子中是較低)電平的一個信號，這個信號表示為COMmCOMm＝MIN(COM1，COM2)。隨后開始測試步驟ET3。這個測試步驟的功能是測試此獨(dú)立控制信號的最小電平是否小于最大容許獨(dú)立控制電平COMmax。
如果具有最小電平(COMm)的獨(dú)立控制信號COM1或COM2是這樣的，以致這個最小電平COMm也小于最大容許獨(dú)立控制電平COMmax，那么在步驟ET4’中選擇這個最小電平獨(dú)立控制信號來控制第一站SE在對應(yīng)于那個控制信號COM1或COM2的唯一信道上以信號SIG1或以SIG2信號的形式發(fā)射呼叫信號SIG所用的功率。
否則，在步驟ET4中，選擇所述N個組合控制信號COMT控制第一站分別在所述N個信道中發(fā)射組合的第一信號SIG1與SIG2所用的功率。
參見圖4，每個功率控制單元10與11包括一個第一減法器110、一個處理器電路120、一個第二減法器130、一個預(yù)測器電路140與一個調(diào)節(jié)器電路150。因?yàn)閱卧?0和11是相同的，所以下面的描述只涉及其中的一個單元，使用與測量的質(zhì)量電平Qi與信噪比值Ci/Ni(t)有關(guān)的下標(biāo)i，實(shí)際上下標(biāo)i分別假定為與N＝2個功率控制單元10或11相關(guān)的值1或2。
從站SR中接收的質(zhì)量電平Qi被提供到減法器110的第一輸入，減法器110的第二輸入接收參考質(zhì)量電平Qref。減法器110的輸出連到處理器電路120的輸入，電路120的輸出連到減法器130的第一輸入。減法器130在第二輸入上接收預(yù)測器電路140的輸出，而電路140在其輸入上接收從站SR中接收的信噪比值Ci/Ni(t)。減法器130的輸出連到調(diào)節(jié)器電路150的輸入，電路150在其輸出上產(chǎn)生一個獨(dú)立控制信號COMi。
減法器110從參考質(zhì)量電平Qref中減去質(zhì)量電平Qi。減法器110在其輸出上輸出提供給處理器電路120的一個輸入的一個質(zhì)量差值ΔQi。后者電路120根據(jù)此質(zhì)量差值ΔQi產(chǎn)生一個所要求的信噪比值(Ci/Ni)req。
電路120的功能因此是把由站SR周期性測量所得的電平Qi從屬于參考質(zhì)量電平Qref。所以，如果質(zhì)量差值ΔQi大于0，處理器電路120減去(Ci/Ni)req的當(dāng)前值。另一方面，如果質(zhì)量差值ΔQi小于0，則電路120就增加(Ci/Ni)req的當(dāng)前值。這考慮到了所涉及的信道(i＝1或2)的傳輸路徑的特征的波動性質(zhì)。
與此同時，如圖6所示，由站SE中的預(yù)測器電路140以消息的形式、在時間(t+εi)、以具有等于站SR與SE之間的傳播時間εi的時延接收由站SR在時間t所測量的信噪比值Ci/Ni(t)，εi根據(jù)所涉及的信道(i＝1或2)而定。電路140已接收了在時間t之前的各個連續(xù)時間tp、t(p+1)、t(p+2)等的第二測量信號的多個P測量的信噪比值。與Ci/Ni(t)類似，這些連續(xù)測量的信噪比值是以由站SR在時間t之前的所述時間上對所討論信道的第二測量信號的多個功率電平的測量，和為第二測量信號的多達(dá)P個測量的功率電平的每個電平對由站SR接收的各個信號中的信噪比值的測量為基礎(chǔ)的。這是本發(fā)明方法的交互性質(zhì)的結(jié)果，這提供了站SR發(fā)射功率的連續(xù)調(diào)節(jié)。
預(yù)測器電路140的功能是通過外推預(yù)測在時間(t+2·εi)上的信噪比值Ci/Ni(t+2·εi)，其中時間(t+2·εi)與站SR接收由站SE在時間(t+εi)所發(fā)射的信號的時間一致(參見圖6)。
結(jié)果，在時間(t+εi)上，站SE擁有預(yù)測信噪比值Ci/Ni(t+2·εi)并根據(jù)這個值Ci/Ni(t+2·εi)能調(diào)節(jié)站SE在此時間(t+εi)上要發(fā)射的功率以便影響由站SR在時間(t+2·εi)所接收的第二信號中的信噪比值。通過預(yù)測站SR在時間(t+2·εi)所接收的信號的信噪比值，和給定對所討論的信道(i＝1或2)的站SE與SR之間傳播時間εi，有可能調(diào)節(jié)發(fā)射器15在時間(t+εi)所發(fā)射的功率以便有益地修改將由站SR在時間(t+2·εi)所接收的信號的信噪比值。這將對于站SR測量為完成外推所要求的多個功率電平的最后一個電平所在時間t顯得特別地有利，其中外推是在時間(t+2·εi)之前的基本等于站SE與SR之間的往返傳播時間(2·εi)的時間上完成的。這產(chǎn)生由站SR在時間(t+2·εi)所接收的信號的一個預(yù)測信噪比值Ci/Ni(t+2·εi)，這是假定兩個站SE與SR之間所討論信道的往返傳播時間不能被減少的的情況下的最佳外推的結(jié)果。這是自我證明(self-evident)原理的結(jié)果，即外推的有效性是與作出外推的時間周期成反比的。
實(shí)際上，預(yù)測器電路是以產(chǎn)生二階泰勒級數(shù)擴(kuò)展的處理器電路的形式根據(jù)多個P測量的信噪比值和站SE與SR之間的往返傳播時間(2·εi)預(yù)測Ci/Ni(t+2·εi)的。更一般地講，這個處理器電路可以是一個自適應(yīng)濾波器的形式。
由減法器130從所要求的信噪比值(Ci/Ni)req中減去以這種方式產(chǎn)生的預(yù)測信噪比值Ci/Ni(t+2·εi)以便產(chǎn)生一個要求的信噪比變化指示ΔCi/Ni(t+2·εi)，該ΔCi/Ni(t+2·εi)提供到調(diào)節(jié)器電路150的輸入。作為響應(yīng)，電路150修改提供給選擇器單元13輸入的獨(dú)立控制信號CDMi。
參見圖5，與單元10與11稍有不同的功率控制單元12卻包括一個第一減法器110’、一個處理器電路120’、一個第二減法器130’和一個預(yù)測器電路140’，這些與N＝2個單元10與11中的減法器110、處理器電路120、第二減法器130和預(yù)測器電路140相同并以完全一樣的方式相互連接。在單元12中，減法器130’的輸出通過一個加權(quán)單元141’連接到調(diào)節(jié)器電路150’的一個輸入。
必須記住站SR中的單元200通過組合第二測量信號SMR1與SMR2形成一個全局接收的測量信號SMRT。然后，單元21周期性地測量一個全局質(zhì)量電平QT和在更高頻率上產(chǎn)生此全局測量信號SMRT中的一個全局信噪比表示值CT/NT(t)。這些值和周期性測量的質(zhì)量電平由站SR發(fā)射至站SE，質(zhì)量電平QT提供給減法器110’的第一輸入，減法器110’的第二輸入接收參考質(zhì)量電平Qref。此全局信噪比表示值CT/NT(t)提供至預(yù)測器電路140’的輸入。
因?yàn)閱卧?2以與單元10與11完全相同的方式工作，所以減法器130’的輸出產(chǎn)生一個提供至加權(quán)電路141’第一輸入的所要求的信噪比變化信號ΔCT/NT(t+2·εi)。加權(quán)電路141’在N＝2個第二輸入上分別接收獨(dú)立控制信號COM1與COM2。εT等于εi的最大值，即它定義站SE與SR之間經(jīng)不同的衛(wèi)星的最大傳播時間。
接收所要求的全局信噪比變化信號ΔCT/NT(t+2·εi)的加權(quán)單元141’在其輸出產(chǎn)生N＝2個所要求的信噪比變化信號，此N＝2個所要求的信噪比變化信號是通過利用各自的加權(quán)系數(shù)A/COM1與A/COM2加權(quán)此所要求的全局信噪比變化信號ΔCT/NT(t+2·εi)而獲得的，其中A=Σi=1N=2(1/COMi)]]>。
調(diào)節(jié)器電路150’接收這些加權(quán)的信號，并且為每個信道i在給定時間t之后和在后一時間(t+2·εi)之前的基本等于第一與第二站之間經(jīng)所述信道的傳播時間的中間時間(t+2·εi-εi)上修改各自的一個所述組合控制信號。
權(quán)利要求
1.在衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)節(jié)第一與第二站之間傳輸功率的方法，選擇經(jīng)N個各自衛(wèi)星的不同傳播路徑，以由所述第二站以N個組合第二信號的形式接收的N個組合第一信號一起形成一個全局接收的信號的形式，或選擇經(jīng)在相應(yīng)傳播路徑上的所述N個衛(wèi)星之一，以由所述第二站以第二獨(dú)立信號形式接收的一個第一獨(dú)立信號的形式從所述第一站發(fā)射一個呼叫信號至所述第二站，其中N為大于或等于2的整數(shù)，所述方法包括下列循環(huán)步驟-調(diào)節(jié)所述N個信道的每一信道的獨(dú)立發(fā)射功率電平控制信號，使得在該控制信號控制所述第一站在所述信道的每一信道中發(fā)射所述第一獨(dú)立信號的功率時，由所述第二站接收的相應(yīng)獨(dú)立第二信號的質(zhì)量電平等于一個參考質(zhì)量電平，和調(diào)節(jié)所有所述N個信道的N個組合發(fā)射功率電平控制信號，使得在這些控制信號控制所述第一站在所述N個信道上分別發(fā)射所述N個組合的第一信號的電平時，從所述N個組合的第二信號中形成的全局接收信號的質(zhì)量電平等于所述參考質(zhì)量電平，和-其中具有最小電平的獨(dú)立控制信號是這樣的，以致這個最小電平也小于最大容許獨(dú)立控制電平，選擇所述最小電平的獨(dú)立控制信號來控制所述第一站在所述相應(yīng)信道中發(fā)射所述獨(dú)立第一信號的功率，-否則，選擇所述N個組合控制信號來控制所述第一站在所述N個信道上發(fā)射各個組合的第一信號的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)各個所述N個信道的每個所述獨(dú)立控制信號的步驟包括下列分步驟-由所述第二站周期地測量質(zhì)量電平和在對應(yīng)于由所述第一站在所述信道上所發(fā)射的第一測量信號的所接收的第二測量信號中的代表信噪比的值，-由所述第二站將周期地測量所得的所述質(zhì)量電平和代表信噪比值傳輸?shù)剿龅谝徽荆?由所述第一站根據(jù)接收的所述質(zhì)量電平和代表信噪比值產(chǎn)生每一個所述獨(dú)立控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中由所述第一站產(chǎn)生每個所述獨(dú)立控制信號的所述步驟包括下列分步驟-在給定時間中預(yù)測在后一時間所接收的所述第二測量信號中的信噪比的代表值，和-在所述第一站中，在所述給定時間之后并在基本等于經(jīng)所述信道在所述第一與第二站之間傳播時間的所述后一時間之前的一個中間時間中，根據(jù)所述預(yù)測值修改所述獨(dú)立控制信號的電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述預(yù)測步驟包括根據(jù)在所述給定時間之前所接收的多個代表信噪比值對所述預(yù)測值的外推。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)節(jié)所述組合控制信號的所述步驟包括下列分步驟-由所述第二站分別周期地測量全局質(zhì)量電平和從由所述第一站在所述N個信道中所發(fā)射的所述N個第一測量信號中形成的第二全局測量信號中的全局代表信噪比值，-由所述第二站將周期地測量的所述全局質(zhì)量電平和全局代表信噪比值傳輸?shù)剿龅谝徽荆?由所述第一站首先根據(jù)所述全局質(zhì)量電平和全局代表信噪比值、再根據(jù)所述獨(dú)立控制信號產(chǎn)生所述組合控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中由所述第一站產(chǎn)生所述組合控制信號的所述步驟包括下列分步驟-在一個給定時間預(yù)測在后一時間所接收的所述第二全局測量信號中的信噪比的代表值，和對于每個信道-根據(jù)所述獨(dú)立控制信號加權(quán)所述第二全局測量信號中的代表信噪比的所述預(yù)測值，和-在所述給定時間之后并在基本上等于經(jīng)所述信道在第一與第二站之間傳播時間的所述后一時間之前的一個中間時間中修改各個所述組合控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中預(yù)測在后一時間所接收的所述第二全局測量信號中的信噪比的所述代表值的所述步驟包括根據(jù)在所述給定時間之前所接收的多個全局代表信噪比值對所述預(yù)測值的外推。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在各個N個信道上所發(fā)射的所述第一測量信號是由所述第一站連續(xù)發(fā)射的導(dǎo)頻信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在所述N個信道上所發(fā)射的所述第一測量信號是由所述第一站發(fā)射的任何信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中由所述第二站測量所述多個代表信噪比值的最后一個值是在所述后一時間之前基本上等于所述第一與第二站之間往返傳播時間的時間上進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中由所述第二站測量為所述外推所要求的所述多個全局測量信號功率電平的最后一個電平是在所述后一時間之前基本上等于所述第一與第二站之間往返傳播時間的時間上進(jìn)行。
12.一種電信網(wǎng)絡(luò)中的接收站，適于從發(fā)射站接收由所述發(fā)射站在經(jīng)N個不同衛(wèi)星在不同傳播路徑上以由所述第二站用N個組合的第二信號形式接收的N個組合的第一信號一起形成一個全局收信號的形式所發(fā)射的信號，包括一用于周期地測量每個組合第二信號中的質(zhì)量電平與代表信噪比值、和用于周期地測量所述全局接收信號中的全局質(zhì)量電平與全局代表信噪比值的裝置。
13.適于建立到根據(jù)權(quán)利要求12的接收站的呼叫的發(fā)射站，包括-用于調(diào)節(jié)所述N個信道的每一信道的獨(dú)立發(fā)射功率電平控制信號的裝置，使得在該控制信號控制所述第一站在每個所述信道上發(fā)射一個第一信號所用的功率時，由所述第二站接收的相應(yīng)第二信號的質(zhì)量電平等于一個參考質(zhì)量電平，和用于調(diào)節(jié)所有所述N個信道的N個組合發(fā)射功率電平控制信號的裝置，使得在這些控制信號控制所述發(fā)射站分別在所述N個信道上發(fā)射N個組合的第一信號所用功率時，從所述N個組合的第二信號中形成的全局接收信號的質(zhì)量電平等于所述參考質(zhì)量電平，和-當(dāng)具有最小電平的所述獨(dú)立控制信號是這樣的，以致這個最小電平也小于最大容許的獨(dú)立控制電平時，用于選擇此最小電平獨(dú)立控制信號以便控制所述第一站在所述相應(yīng)信道上發(fā)射一個呼叫信號的功率，否則選擇所述N個組合的控制信號以便控制所述第一站分別在所述N個信道上發(fā)射組合呼叫信號的功率的裝置。
全文摘要
在多衛(wèi)星可視型衛(wèi)星電信網(wǎng)絡(luò)中調(diào)節(jié)第一與第二站之間傳輸功率的方法，包括循環(huán)步驟調(diào)節(jié)N個信道的每個的獨(dú)立發(fā)射功率電平控制信號來控制第一站在各信道中發(fā)射第一獨(dú)立信號的功率，使第二站接收的相應(yīng)獨(dú)立第二信號的質(zhì)量電平等于參考值，和調(diào)節(jié)所有N個信道的N個組合發(fā)射功率電平控制信號來控制第一站分別在N個信道上發(fā)射N個第一組合信號的功率，使N個組合第二信號形成的全局信號的質(zhì)量電平等于參考值。
文檔編號H04B7/26GK1166735SQ9710486
公開日1997年12月3日 申請日期1997年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月13日
發(fā)明者圭勞莫·卡勞特, 阿蘭·佛尼奧, 塞里爾·米切爾, 丹尼斯·羅菲特 申請人:阿爾卡塔爾空間公司