DE69839238T2

DE69839238T2 - Verfahren und Anordnung zur Übertragung mit hoher Datenrate in einem Satelliten Kommunikationsnetz

Info

Publication number: DE69839238T2
Application number: DE69839238T
Authority: DE
Inventors: Carl S. Rancho Palos Verdes Anselmo; Sam W. Rancho Palos Verdes Houston; Daniel P. Palos Verdes Estates Sullivan
Original assignee: Hughes Electronics Corp
Current assignee: AT&T MVPD Group LLC
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2018-05-30
Also published as: EP0887951B1; US6125261A; US20010018327A1; US6324381B1; US6336030B2; DE69839238D1; EP0887951A3; US6272317B1; EP0887951A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Bereitstellen von Datenkommunikation bei hoher Frequenz in einem auf Satelliten basierenden Kommunikationsnetzwerk, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bereitstellen von Datenkommunikation bei hoher Frequenz für ein auf Satelliten basierendes Kommunikationsnetzwerk.
Ein solches System und ein solches Verfahren sind aus der EP 0 472 018 A2 bekannt.
Querverweis auf ähnliche Anmeldungen
Diese Erfindung steht im Zusammenhang mit der ebenfalls anhängigen Anmeldung mit dem Titel "Verfahren und System zum Bereitstellen von breitbandiger Kommunikation für mobile Nutzer in einem auf Satelliten basierenden Netzwerk", die denselben Anmelder hat, wie die vorliegende Erfindung.
Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft Verfahren und Systeme, um Daten mit hoher Geschwindigkeit an Kunden in einem auf Satelliten basierenden Kommunikationsnetzwerk zu kommunizieren.
Stand der Technik
Eine Vielzahl von Anwendungen treibt kontinuierlich die Notwendigkeit für den Datentransport bei hoher Geschwindigkeit voran. Zu spezifischen Beispielen aus der Industrie gehört das Editieren von Filmen aus der Ferne (remote film editing), das Transportieren von medizinischen Bildern und die Konsolidierung und das Sichern von Daten im Zusammenhang mit Finanzdienstleistungen. Die Notwendigkeiten bei der Kommunikation im Geschäftsverkehr und bei Trainings beschleunigen den Bedarf beim Transfer von Informationen in allen Bereichen noch weiter. In dem Maße, in dem die Geschäftswelt, Regierungs- und Bildungsinstitutionen mehr Informationen verteilen, erhält die Übertragung von Daten eine größere Wichtigkeit. In dieser Umgebung werden ein zuverlässiger Transport von Video und Daten bei hoher Geschwindigkeit noch wichtiger.
Des Weiteren hat ein enormes Wachstum beim Internetverkehr zu einer Belastung bei der Kapazität der Telefonnetzwerke geführt. Zu den Mangelerscheinungen eines Netzwerks zählen Netzwerkausfälle, zu geringe Zugangsbandbreite und zu geringe Bandbreite zwischen den Knoten (internode bandwidth). Derzeit müssen die Dienstleister erhebliche Investitionen machen, und dabei auch Verzögerungen bei der Installation erfahren, um die Infrastruktur der Netzwerke aufzurüsten, obwohl sie diese Kosten nicht an die Kunden weiterreichen können.
LANs/WANs von Firmen erzeugen auch einen unstillbaren Bedarf an höherer Bandbreite. Der Bedarf an Bandbreite geht in dem Maße hoch, in dem mehr und mehr Benutzer angeschlossen werden. Die Benutzer verlangen dann mehr Dienstleis tungen und verbesserte Netzwerkgeschwindigkeiten. Personal-Computer werden nicht nur verwendet, um Text zu verarbeiten, sondern auch Grafiken und Videos, und dies alles in Netzwerken, die zunehmend global sind. Die weit verbreitete Implementierung von internen Netzwerken (intranets) und externen Netzwerken (extranets) von Firmen treibt die Bewegung hin zu Applikationen mit erhöhter Bandbreite weiter voran. Die Netzwerkanbindung bei hoher Geschwindigkeit wird auch durch das Wachstum von der Verteilung von Videos, der Client/Server-Technologie, von dezentralisierten Systemen, einer erhöhten Rechenleistung und den Weiterentwicklungen im Bereich der Speichertechnik vorangetrieben.
Damit ist es wichtig, die Überlastung bei den stark benutzten Kommunikationsverbindungen in Gebieten mit hoher Dichte zu reduzieren und Dienstleistungen in abgelegene ländliche Gebiete zu bringen, die bislang noch nicht in vollem Maße an der Kommunikationswelt teilhaben konnten. Auch wenn die vorhandenen Satellitensysteme allgegenwärtig Dienstleistungen anbieten, bieten sie doch keine direkte Verbindung mit dem Endbenutzer bei mittleren und hohen Datenraten an. Existierende Systeme für Dienstleistungen mit feststehenden Satelliten (Fixed Satellite Service, FSS) verwenden breite Kanalbandbreiten und relativ große Strahlbreiten, wodurch sie sich mehr für bündelnde Dienstleistungen von Punkt zu Punkt eignen, statt eine Verbindung zum Endverbraucher herzustellen. Das große Abdeckungsgebiet, die begrenzte, äquivalente, isotropisch abgestrahlte Leistung (Equivalent Isotropically Radiated Power, EIRP) und die beschränkte Flexibilität dieser Systeme führen dazu, dass jeder Versuch, viele kleine Nutzer zu bedienen, sowohl ineffizient als auch teuer ist.
Die aufkommenden zellenartigen Satellitendienstleistungen können eine große Anzahl von möglichen Teilnehmern bedienen, aber nur mit sehr geringen Datenraten. Das erforderliche Verarbeiten an Bord und das Prinzip der Paketverteilung in der Signalstruktur beschränkt die praktischen Datenraten für die Benutzer erheblich, die mit den Technologiebeschränkungen des Prozessors abgedeckt werden können.
EP 0 472 018 A2 zeigt eine schaltbare Kommunikationsnutzlast an Bord für Anwendungen mit mehreren Bändern und mehreren Strahlen. Es wird vorgeschlagen, die Techniken von SSFDMA (Satelliten-verteiltes Frequenzmultiplexverfahren, Satellite Switched Frequency Division Multiple Access) und des Matrixschaltens zu kombinieren, um ein Verbindungssystem bereitzustellen, bei dem eine Verbindung von Band zu Band, Strahl zu Strahl und Kanal zu Kanal möglich sein soll. Eine Vielzahl von Bändern oder Kanälen werden auf eine gemeinsame Frequenz konvertiert, bevor das Matrixschalten stattfindet. Die Verbindung von Band zu Band wird dadurch erzielt, indem man die SSFDMA vorab anwendet, und zwar nicht auf einen einzelnen Kanal, sondern auf das gesamte Band.
US 5,220,320 betrifft ein Satellitenkommunikationssystem, das Systeme zum verteilten Weiterleiten und Schalten verwendet, die die Menge der Satelliten-Hardware minimieren. Insbesondere betrifft sie Satellitensysteme mit mehreren stiftförmigen Strahlen und hoher Kapazität, die SSTDMA (Satelliten-geschaltetes Zeitmultiplexen, Satellite Switched Time Division Multiple Access) mit Regeneration und Verarbeitung an Bord verwenden. Es wird eine spezifische Anordnung von Crossbar-Schaltmatritzen mit einer Vielzahl von β-Schaltelementen vorgeschlagen, um die Flexibilität während des Betriebs und die Möglichkeiten des Schaltens zu verbessern. Eine erste Matrix leitet die empfangenen Kanäle selektiv entweder an Demodulatoren oder an Frequenzumsetzer. Eine innere Matrix weist sowohl einen Basisschalter und einen Prozessorbereich für die Verarbeitung und das Schalten der Ausgänge der Demodulatoren und eine Matrix zum Schalten der Ausgänge auf die Frequenzumsetzer auf. Die Ausgänge des Basisschalters und des Verarbeitungsbereichs werden dann erneut moduliert und einem dritten Matrix-Array bereitgestellt, wo die Ausgänge der inneren Schaltmatrix auch der dritten Matrix zur Verfügung gestellt werden.
US 3,676,778 widmet sich der Dämpfung, die bei einem Kommunikationssystem mit Radiosatelliten durch Niederschlag hervorgerufen werden kann. Die Dämpfung wird dadurch minimiert, indem die Übertragung zwischen den Stationen und das Maß des Niederschlags an jeder Station überwacht wird, so dass Frequenzbänder, die im Hinblick auf den Niederschlag eine geringe Dämpfung haben, den entsprechenden Stationen im Hinblick auf das Maß des Niederschlags zugewiesen werden können. Eine lokale Überwachungs- und Steuereinrichtung stellt die Schaltinformationen in Abhängigkeit von dem Maß des Niederschlags bereit, um die Übertragung und den Empfang jeweils entsprechend an Frequenzumsetzer für das Senden und das Empfangen zu schalten, die in den gewählten Frequenzbändern arbeiten.
Im Hinblick auf das Vorstehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein auf Satelliten basierendes Kommunikationsnetzwerk bereitzustellen, das zuverlässige Kommunikationsdienstleistungen mit einer hohen Datenrate selbst unter problematischen Übertragungsbedingungen, wie sie zum Beispiel durch das Wetter hervorgerufen werden, bereitstellt.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch das System gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 20 gelöst.
Die oben genannte Aufgabe und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erkennt man schnell aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen die beste Möglichkeit aufzeigt, die Erfindung auszuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung in der Art eines Diagramms, die ein Satellitenkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische Darstellung in der Art eines Blockdiagramms, die ein Kommunikations-Teilsystem in den Satelliten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
3 ist eine schematische Darstellung der Konstellation von Kommunikationssatelliten, wie sie bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Beste Realisierungsmöglichkeiten der Erfindung
In 1 ist ein auf Satelliten basierendes Kommunikationsnetzwerk 10 mit einer typischen Anordnung zum Realisieren der vorliegenden Erfindung in der Art eines Diagramms dargestellt. Im Allgemeinen weist das Netzwerk 10 eine Vielzahl von Kommunikationssatelliten 12 in einem geosynchronen Orbit, eine Bodenstation 14 zum Steuern und zum Aufrechterhalten des Betriebs von jedem der Vielzahl von Satelliten 12 und eine Vielzahl von Nutzerstationen (user terminals) 16 auf. Die Nutzerstationen 16 können mit einem einzelnen Computer 18, einer Gruppe von in einem Netzwerk verbundenen PC/Workstation-Nutzern 20, einer Gruppe von verbundenen Klein-/Groß-Computer-Nutzern 22, einem Supercomputer 24 oder einem Servicedienstleister 26 verbunden sein, der Dienstleistungen für eine beliebige Anzahl von unabhängigen Systemen 28 bereitstellt.
Die geosynchronen Satelliten 12 sind an Stellen des Orbits positioniert, die eine Abdeckung für Dienstleistungen mit feststehendem Satelliten (FSS) für inländische Dienstleistungen ermöglichen und einen ersten Frequenzbereich und einen zweiten Frequenzbereich, wie zum Beispiel einen Betrieb im 50/40 GHz V-Band und auch einen Betrieb im 13/11 GHz Ku-Band, ermöglichen. Die Positionen der Satelliten 12 müssen Übertragungen gemeinsam mit den anderen Satelliten im Orbit ermöglichen und müssen Dienstleistungen in und von großstädtischen Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte und Geschäftsgebieten in der ganzen Welt unterstützen. Die Höhenwinkel der Bodengeräte (ground terminal) hin zum Satelliten 12 müssen 30° oder mehr sein, um die nachteiligen Ausbreitungseffekte zu minimieren, die sich insbesondere in der Gegenwart von Regen oder anderen Störungen ergeben. Zu den bevorzugten Positionen im Orbit zählen vier Satelliten über den USA, zwei jeweils bei 99° West und 103° West. Um das globale Wachstum abzudecken und eine Abdeckung für das westliche Europa, Zentraleuropa, den Mittleren Osten und Afrika bereitzustellen, zählen zu den weiteren bevorzugten Positionen im Orbit 8 weitere Satelliten, zwei jeweils bei 10° Ost und jeweils einer bei 63° West, 53° West, 48° Ost, 63,5° Ost, 115,4° Ost und 120,6° Ost.
Jeder der Satelliten 12 ist ein Satellit mit hoher Leistung, der eine 15–20 KW-Nutzlastfähigkeit hat, wie zum Beispiel ein HS 702L High Power Spacecraft, wie es von der Hughes Electronics Corporation hergestellt wird, der Anmelderin der vorliegenden Erfindung. Das HS 702L ist ein dreiachsiges körperstabilisiertes Raumfahrzeug, das ein solares Array-System mit fünf Panelen verwendet, und zwar gemeinsam mit außen liegenden Abstrahlpanelen, die am Hauptkörper angebracht sind, um Hitze freizugeben, die von Wanderfeldröhren (Travelling Wave Tubes, TWTs) mit hoher Energie erzeugt werden. Ein schematisches Blockdiagramm, das ein Kommunikations-Teilsystem, oder eine Nutzlast, 30 innerhalb der Satelliten 12 zeigt, ist in der 2 abgebildet.
Zu der Nutzlast 30 gehört eine primäre Kommunikationsnutzlast 32, eine sekundäre Kommunikationsnutzlast 34, eine Verbindungseinrichtung 35 für eine Verbindung zwischen den Hemisphären und eine Verbindungseinrichtung 36 für eine Verbindung zwischen den Satelliten. Die primäre Kommunikationsnutzlast 32 unterstützt die Mehrheit der Kommunikationssignale. Die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 wird für schmalbandigen Satellitenverkehr und als Back-up-Einheit verwendet, wenn die primäre Kommunikationsnutzlast 32 aufgrund des Wetters ausfällt. Die primäre Kommunikationsnutzlast 32 arbeitet vorzugsweise in dem FSS-Bereich mit 50/40 GHz, oder in einem anderen, ähnlichen, hohen Frequenzbereich, um Dienstleistungen mit hohem Durchsatz bereitzustellen, und verwendet 3 GHz des Spektrums (47,2 bis 50,2 GHz) für Aufwärtsverbindungen und weitere 3 GHz des Spektrums (38,6 bis 41,6 GHz) für Abwärtsverbindungen. Daher können Datenraten von 1,544 Mbps (äquivalent zu T1) bis 155 Mbps (äquivalent zu OC3) unterstützt werden. Nutzer, die mit Datenraten unterhalb des T1-Pegels arbeiten, können berücksichtigt werden, indem man die Signale am Nutzerterminal 16 teilmultiplext. Die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 arbeitet bevorzugt in der 13/11 Ku-Band-FSS-Region mit einer Bandbreite von 500 MHz, um allgegenwärtige Dienstleistungen mit schmaler Bandbreite und hoher Verbindungsverfügbarkeit und eine Verbindung zwischen den nördlichen und südlichen Hemisphären bereitzustellen.
Die primäre Kommunikationsnutzlast 32 weist eine Aufwärtsverbindungs-Antenne 38 und eine Abwärtsverbindungs-Antenne 44 zum Empfangen und Senden von Spot-Strahlen auf, die die Signale in einem primären Frequenzbereich tragen. Enge Spot-Strahlen ermöglichen es, dass eine größere Leistung empfangen und gesendet werden kann, in den Gebieten, die er abdeckt, wodurch höhere Datenraten ermöglicht werden als die von breiteren Strahlen. Eine einzelne Antenne kann viele Spot-Strahlen erzeugen. Viele kleine Strahlhörner (feed horns) sind derart angeordnet, dass ihre Signale in schmalen Strahlen von einem Parabolelement der Antenne reflektiert werden. Verschiedene Antennenspeisungen werden an- und abgeschaltet, und zwar über einen Aufwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter 39 und einen Abwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter 41, so dass auf diese Weise für jeden Fall der Spot-Strahl ausgewählt wird, der verwendet werden soll. Dabei ist es nicht nur so, dass Satelliten mit vielen schmalen Strahlantennen eine höhere EIRP je Strahl liefern, sondern auch so, dass dieselbe Frequenz und Bandbreite mehrfach für verschiedene Abschnitte auf der Erde wiederverwendet werden können. Noch zusätzlich, wenn die Spot-Strahlen auch die Fähigkeit für eine duale Polarisation haben, wird die Anzahl der Strahlen verdoppelt, wodurch die Wiederverwendbarkeit des Spektrums auch um einen Faktor zwei erhöht wird. Zum Beispiel beträgt die Wiederverwendbarkeit des Spektrums bei 20 Spot-Strahlen, von denen jeder mit dualer Polarisation ausgestattet ist, das Vierzigfache.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Oberfläche oder das Gebiet, wie zum Beispiel CONUS, wo die Kommunikationsdienstleistungen gemäß der vorliegenden Erfindung empfangen werden sollen, in eine Vielzahl von Abdeckungsgebieten 43 eingeteilt, wie es in der 3 gezeigt ist. Aufwärtsverbindungs-Antennen und Abwärtsverbindungs-Antennen 38, 44, jeweils entsprechend, können eine vorgegebene Anzahl von Abdeckungsgebieten 43, zum Beispiel 200, abdecken. Es wird jedoch eine Untergruppe von der Vielzahl von Abdeckungsgebieten 43 dafür ausgewählt, von den Aufwärtsverbindungs-Antennen und Abwärtsverbindungs-Antennen 38, 44, jeweils entsprechend, verwendet zu werden, um Kommunikationsdienstleistungen in vorgegebenen großstädtischen Gebieten zu unterstützen, die ein hohes Verkehrsaufkommen haben. Diese Konfiguration wird durch eine Wege-Tabelle (routing table) 45 gesteuert, die in der Nutzlast 30 gespeichert ist. Damit sind die Spot-Strahlen 43 in einer halb-festgelegten Position, bis sie zu einem späteren Zeitpunkt neu konfiguriert werden. Das Neukonfigurieren der Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter 39, 41, jeweils entsprechend, ist dadurch möglich, dass man die Wege-Tabelle 45 so wie benötigt aktualisiert. Diese aktualisierte Information wird von der Bodenstation 14 übertragen. Daher wird die Verwendung von verfügbaren Satellitenressourcen, wie zum Beispiel Gewicht und Leistung, nur für die Strahlen verwendet, die ausgewählt sind und aktiv sind.
Vorzugsweise weisen jede Aufwärtsverbindungs-Antenne 38 und jede Abwärtsverbindungs-Antenne 44 eine östlich-befestigte und eine westlich-befestigte Antennenbaugruppe mit mehreren Speisungen auf, die ein Array 40, 46 mit mehreren Strahlen und einen Reflektor 42, 48 haben, um eine CONUS-Abdeckung und eine Abdeckung für die Küsten bereitzustellen. Die versetzten parabolischen Reflektoren 42, 48 werden von der östlichen und der westlichen Seite des Satelliten 12 ausgefahren, wohingegen die Speise-Arrays 40, 46 an der tiefsten Seite befestigt sind und nicht ausgefahren werden. Jeder Reflektor 42, 48 ist mit einem Speise-Array 40, 46 besetzt, das einundfünfzig Hörner aufweist und dual zirkulär polarisiert ist. Jedes Horn des Speise-Arrays 40, 46 hat eine Weiche sowohl für die Sende- als auch die Empfangsfrequenzen. Zudem stellt jedes Horn entweder eine Art der zirkulären Polarisation oder eine duale zirkuläre Polarisation bereit. Damit gibt es insgesamt 400 Eingangsanschlüsse für die 200 Hörner, die in den Antennenbaugruppen 38, 44 enthalten sind.
Alternativ dazu können die Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen 38, 44 eine phasengesteuerte Array-Antenne aufweisen.
Wie oben erläutert wurde, wählen die Antennenstrahlschalter 39, 41 zwanzig Spot-Strahlen aus den 200 Hörnern des Arrays aus, wobei jeder eine duale zirkuläre Polarisation aufweist, um 40 Strahlen je Satellit bereitzustellen. Jeder Strahl und jede Polarisation verwendet die 3 GHz des Spektrums in seiner ganzen Breite und dies mit einer vierzigfachen Wiederbenutzung des Spektrums (120 GHz) insgesamt. Die ausgewählten 40 Spot-Strahlen 43 werden auf die wichtigen großstädtischen Bevölkerungszentren und Geschäftsgebiete gerichtet, die in den allgegenwärtigen Gebieten enthalten sind, wie es in der 3 gezeigt ist. Zusätzlich können beliebige 20 Strahlen, die in dem Aufwärtsverbindungs-Array von Empfangsstrahlstellen und beliebige 20 aus dem Array der Abwärtsverbindungs-Strahlstellen unabhängig voneinander im Orbit ausgewählt werden, um Variationen beim Verkehr oder Neuanordnungen von Satelliten zu einem späteren Zeitpunkt zu berücksichtigen.
Jeder Kanal wird in zehn Kanäle mit Frequenzmultiplexen (Frequency Division Multiple Access, FDMA) aufgeteilt, wobei jeder Kanal nominal 300 MHz breit ist, einschließlich von Sicherheitsbändern. Jeder FDMA-Kanal ist in 100 Kanäle mit Zeitmultiplexen (Time Division Multiple Access, TDMA) aufgeteilt, wobei jeder TDMA-Kanal eine nominale Burst-Rate von 150 Mbps hat. Damit können insgesamt 100 Benutzer denselben Frequenzkanal in demselben Strahl nutzen. Wenn eine Anmeldung für eine Dienstleistung stattfindet, die von dem Netzwerk 10 gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, wird dem Benutzer an einer Ursprungsstelle (source location) in einer der Abdeckungsgebiete 43 und einem Nutzer an einer Zielstelle (destination location) in einem anderen der Abdeckgebiete 43 eine dedizierte Kommunikationsverbindung zugewiesen. Diese dedizierte Verbindung wird einem exklusiven Zeit-Kanal in einem der Frequenz-Kanäle zum Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen zugewiesen.
Die Satellitennutzlast 30 weist einen Schaltungsschalter 62 zum Zeitmultiplexen (TDMA) auf, der bei einer geeigneten Zwischenfrequenz (intermediate frequency, IF) betrieben wird. Der Schaltungsschalter 62, der von der Wege-Tabelle 45 betrieben wird, stellt eine Verbindung zwischen allen Strahlen, Dienstleistungen und Nutzern und dedizierten Dienstleistungen her, die von Punkt zu Punkt und von Punkt zu mehreren Punkten gehen. Der Schaltungsschalter 62 schaltet per Schaltung Signale, die entweder über denselben Aufwärtsverbindungs-Strahl wie der, über den das Ursprungssignal übertragen wurde, oder über einen anderen Abwärtsverbindungs- Strahl übertragen werden, basierend auf dem Zeitintervall, das dem Ursprungssignal gemäß der Wege-Tabelle 45 zugewiesen wurde. Der Schaltungsschalter 62 ist innerhalb der Zeit-Domäne verriegelt, um ein genaues Zeitfenster für die verschiedenen gewünschten Ausgänge zur Verfügung zu stellen. Eine Prüfinformation ist innerhalb der Übertragung enthalten, um die notwendige Synchronisation der Nutzer-Terminals 16 mit dem Satelliten 12 zu erzielen. Der Schaltungsschalter 62 leitet auch Verkehr über Querverbindungen und auch Verkehr zu und von dem Abdeckungsstrahl der Hemisphären (hemispheric coverage beam), wie unten erläutert wird.
So wie die primäre Kommunikationsnutzlast 32, weist die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 eine Aufwärtsverbindungs-Antenne 50 auf, die ein Array 52 mit mehreren Strahlen und einen Reflektor 54, und eine Abwärtsverbindungs-Antenne 56, die ein entsprechendes Array 58 mit mehreren Strahlen hat, und einen Reflektor 60 auf. Die sekundäre Kommunikationsabdeckung wird vorzugsweise von zwei, am Fußpunkt befestigten Reflektorantennen mit zwei Gittern bereitgestellt, von denen jede von acht Speisungen mit Weichen für Sende- und Empfangsfrequenzen bestrahlt wird. Die sekundären Kommunikationsantennen 50, 56 stellen eine Gesamtheit von acht Abdeckstrahlen 57 bereit, die dual polarisiert sind und elliptische Gebiete (3° × 1°) haben, wie es in der 3 gezeigt ist, für die Aufwärtsverbindungs- und die Abwärtsverbindungs-Dienstleistungen bereit. Damit bietet die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 eine achtfache Wiederverwendung des Spektrums für eine insgesamt nutzbare Bandbreite von 4 GHz bereit.
Um eine Verbindung zwischen den Hemisphären zu erzielen, weist die Verbindung 35 für eine Verbindung zwischen den Hemisphären ein einzelnes steuerbares Horn 61 auf, das eine Weiche für die Sende- und die Empfangsfrequenzen hat und das einen dualen, linear polarisierten Spot-Strahl für die Aufwärtsverbindungs- und die Abwärtsverbindungs-Dienstleistungen bereitstellt. Das Horn 61 sendet einen 6° × 6°, 13/11 GHz Bereichsstrahl 63 in die Richtung der südlichen Hemisphäre, so dass eine dünne Wege-Abdeckung der südlichen Regionen, wie zum Beispiel Südamerika, möglich ist, wie es in der 3 gezeigt ist. Dieser Strahl kann auch eine Verbindungsabdeckung in Nord-Süd-Richtung für Gebiete, wie zum Beispiel Europa und Afrika, bereitstellen. Die Verbindung zwischen den Hemisphären erreicht man mittels
Die Verbindung 36 für die Verbindung zwischen den Satelliten ist derart enthalten, dass Verkehr von einem Satelliten, der eine bestimmte Region oder bestimmte großstädtische Gebiete abdeckt, mit einem zweiten Satelliten verbunden werden kann, der dieselbe oder andere Gebiete und Regionen abdeckt. Die Verbindung 36 für die Verbindung zwischen den Satelliten kann eine optische (oder auf einem Laser beruhende) Verbindung sein, die in der Region von 1,6 Mikrometern über zwei Laser-Teleskop-Baugruppen 71, 73 mit 9 inch betrieben wird. Alternativ hierzu kann die Verbindung 36 für die Verbindung zwischen den Satelliten eine Hochfrequenz-Verbindung (radio frequency link, RF-Link) sein, die in der 60 GHz-Region betrieben wird. Die Daten werden bezüglich der Frequenz umgewandelt und multiplext, um eine maximale Datenrate von 3 Gbps für die Verbindung zwischen den Satelliten bereitzustellen.
Wendet man sich nun wieder der 1 zu, ist dort gezeigt, dass die Nutzer-Terminals 16 ein primäre Antenne 64 aufweisen, und zwar für die Kommunikation mit jedem der Satelliten 12 in dem primären Frequenzbereich, wie zum Beispiel V-Band-Frequenzen. Damit unterstützen die Nutzer-Terminals Datenraten zwischen 1,544 Mbps (äquivalent zu T1) und 155 Mbps (äquivalent zu OC3) über die V-Band-Antenne 64. Datenraten unterhalb von T1 werden bei den Nutzer-Terminals 16 dadurch erreicht, indem man die Daten auf T1-Raten (oder höher) vor dem Senden submultiplext. Jedes der Nutzer-Terminals 16 teilt sich die FDMA-Kanäle in zeitlicher Hinsicht, wobei 100 TDMA-Kanäle in jedem FDMA-Kanal mit 300 MHz vorhanden sind. Da jeder TDMA-Kanal eine Datenrate von 1,544 Mbps unterstützt, stellt das Netzwerk 10 eine Datendurchsatzrate von 1,544 Gbps (100 × 1,544 Mbps × 10) für jeden der vierzig effektiven Strahlen je Satellit 12 bereit. Bei jedem FDMA-Kanal beträgt die Datenrate 274,8 Mbps, worin der administrative Anteil (overhead) für das Codieren, das Transportprotokoll, das Signalisieren im Netzwerk und die Zugriffsverwaltung enthalten ist. Der Betrieb der Aufwärtsverbindung wird bei jedem der Nut zer-Terminals 16 im Burst-Modus betrieben, und zwar mit einer Datenrate, die durch den gesamten FDMA-Kanalplan festgelegt ist.
Verstärker mit hoher Leistung (high power amplifiers, HPAs) mit dreißig Watt werden im Sättigungsbereich in den Nutzer-Terminals 16 betrieben, wobei die Nutzer-Terminals 16 bei jedem Strahl in zeitlich geteilter Hinsicht auf einer von zehn einzigartigen Trägerfrequenzen betrieben werden. Die Abstrahlungen außerhalb des Bandes werden bei jeder Nutzer-Station 16 minimiert. Jeder der vierzig Strahlen mit einer Bandbreite von 3,0 GHz wird empfangen und abwärtskonvertiert, durch den Schaltungsschalter 62 geführt, aufwärtsgewandelt und durch einen Verstärker mit einer Wanderfeldröhre (Travelling Wave Tube Amplifier, TWTA) verstärkt, der einem bestimmten Abwärtsverbindungs-Strahl zugeordnet ist. Die Abwärtsverbindungs-Strahlen haben jeweils zehn Träger, einen für jeden FDMA-Kanal. Jeder TWTA verwendet Linearisierungselemente und wird mit einer ausreichenden Sicherheit hinsichtlich des Ausgangs betrieben, um ein Minimum an Abstrahlungen außerhalb des Bands und hinsichtlich zwischen Modulations-Produkten sicherzustellen.
Solche Nutzer-Terminals 16a, die einen zu erwartenden Ausfall der Übertragung aufgrund von Ausfällen durch das Wetter nicht hinnehmen können, weisen des Weiteren eine zweite Kommunikationsantenne 65 auf, um Signale in einem zweiten Frequenzbereich zu senden und zu empfangen. Bei der sekundären Kommunikationsantenne 65 kann es sich um dieselbe primäre Kommunikationsantenne 64 handeln oder auch nicht. Die Nutzer-Terminals 16a, die sich für diese Art der Dienstleistung angemeldet haben, weisen ein Zentrum 69 für die Überwachung der Verbindungsqualität auf, um die Qualität der Dienstleistung durch die primäre Kommunikationsnutzlast 32 zu überwachen, und leiten an eine Verbindung von höherer Qualität weiter, das heißt an die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34, falls eine nachteilige Störung bei der Ausbreitung der Verbindung vorhanden ist. Das geänderte Leiten des Verkehrs an eine Verbindung mit höherer Verfügbarkeit wird erreicht, indem man solche Bedingungen an die Bodenstation 14 kommuniziert.
Wie oben erläutert wurde, steht jeder der Satelliten 12 auch in Verbindung mit einer Bodenstation 14. Die Bodenstation 14 hat zwei Funktionen. Das Satellitenkontrollzentrum 68 verwaltet die Funktionstüchtigkeit und den Status von allen Satelliten 12 und behält deren Orbits bei. Wenn die Dämpfung durch Regen die verfügbare zugewiesene Verbindung im primären Frequenzbereich, zum Beispiel 50/40 GHz, überschreitet, soll der Satellit 12 vom Satellitenkontrollzentrum 68 angewiesen werden, die Dienstleistung über die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 bereitzustellen, bis die Wetterfront vorübergezogen ist, um dann zu diesem Zeitpunkt den Satelliten 12 wieder mit den primären Dienstleistungen zu betreiben. Die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 steht mit ihrer Ressource dann zur Verfügung, um ein anderes großstädtisches Gebiet abzusichern, falls notwendig, oder um allgegenwärtige Dienstleistungen mit geringem Durchsatz über CONUS bereitzustellen. Um einen effektiven Rückhalt zu bieten, muss die sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 eine ausreichende Kapazität haben, in der Größenordnung von 10% der primären Kornmunikationsnutzlast 32, um die gesamte Dienstleistung abzusichern.
Das Netzwerk-Betreiberzentrum 70 der Bodenstation 14 stellt die Verwaltung von Ressourcen, eine Behandlung von Fehlern, Kostenerfassung, Kostenberechnung, Kundenkommunikation und Dienstleistungen bereit. Die Bodenstation 14 wird vorzugsweise in Gebieten mit wenig Regen von freundlich gesonnenen Ländern positioniert, um damit Kommunikationen entlang einer Sichtlinie mit jedem der Satelliten 12 durchzuführen.
Das Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung stellt Fähigkeiten der Kommunikation bereit, die erheblich zu den Infrastrukturen für nationale und globale Information beitragen werden. Sie stellt Kommunikation bei hohen Datenraten für Kunden innerhalb der USA und auch in den meisten Teilen der restlichen Welt bereit. Das System bietet echte Breitband-Fähigkeiten, einschließlich eines Zugangs für das Internet bei hoher Geschwindigkeit, insbesondere, und Telekommunikation bei hoher Technologie im Allgemeinen. Das innovative Konzept des Systems stellt sicher, dass diese Fähigkeit bereitgestellt werden kann – bei viel geringeren Kosten als bei der Installation von optischen Netzwerken, wodurch der Vorteil von auf Satelli ten basierenden Dienstleistungen genutzt werden, wo Entfernung nämlich keine Rolle spielt. Sie ist auch besonders dort attraktiv, wo die Verbindungen der "ersten Meile" und der "letzten Meile" gemacht werden sollen, was hinsichtlich der derzeit vorhandenen Kabelsysteme aus Kupfer und Lichtleiter ein Problem darstellt.
Zusammenfassend gesagt, offenbart die vorliegende Erfindung eine auf Satelliten basierendes Kommunikationssystem 10, das bei hohen Datenraten betrieben wird und eine Vielzahl von Kommunikationssatelliten 12 aufweist, von denen jeder eine Aufwärtsverbindungs-Antenne und eine Abwärtsverbindungs-Antenne 38, 44 zum Empfangen und zum Senden einer Vielzahl von Spot-Strahlen hat, die einer Vielzahl von Abdeckungsgebieten 43 bei einer Vielzahl von Frequenzen zu geordnet sind. Das System weist des Weiteren eine Anzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen zwischen einer Ursprungsstelle in einem aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten 43 und einer Zielstelle in einem anderen aus einer Vielzahl von Abdeckungsgebieten 43 bereit, wobei die Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen jeweils einem exklusiven Zeitintervall zum Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen zu und von jedem aus der Vielzahl von Satelliten 12 zugewiesen ist. Die Vielzahl von Satelliten 12 hat jeweils einen Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter 39, 41, der mit den Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen 38, 44 verbunden ist, um eine rekonfigurierbare Untergruppe aus der Vielzahl von Spot-Strahlen basierend auf dem Zeitintervall auszuwählen. Die Vielzahl von Satelliten 12 hat des Weiteren eine primäre Kommunikationsnutzlast 32 zum Empfangen und Senden von Signalen in einem ersten Frequenzbereich bei jedem aus der Vielzahl von Spot-Strahlen und eine sekundäre Kommunikationsnutzlast 34 zum Empfangen und Senden von Signalen in einem zweiten Frequenzbereich bei jedem aus der Vielzahl von Spot-Strahlen, wenn ein Ausfall bei der primären Kommunikationsnutzlast 32 auftritt. Das System weist des Weiteren eine Vielzahl von Nutzer-Terminals 16 auf, die eine primäre Kommunikationsantenne 64 zum Senden und Empfangen von Signalen zu und von jedem aus der Vielzahl von Satelliten 12 in dem primären Frequenzbereich haben.
Auch wenn hier die besten Möglichkeiten zum Ausführen der Erfindung im Detail beschrieben worden sind, werden diejenigen, die sich auf dem Gebiet dieser Erfindung auskennen, erkennen, dass verschiedene alternative Konzepte und Ausgestaltungen zum Realisieren der Erfindung, wie sie durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, möglich sind.

Claims

System zum Bereitstellen von Datenkommunikation bei hoher Frequenz in einem auf Satelliten basierenden Kommunikationsnetzwerk, das System mit: einer Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12), von denen jeder Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (38, 44) hat, die in der Lage sind eine Vielzahl von Signalen zu empfangen und zu übertragen und zwar unter Verwendung von Spotstrahlen in eine Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) in einem vorgegebenen Frequenzbereich und wobei jeder der Vielzahl von Satelliten (12) eine primäre Kommunikationsnutzlast (32) zum Empfangen und Senden von Signalen in einem primären Frequenzbereich in jeder der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) in der Untergruppe; Mittel zum Aufrechterhalten einer Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen zwischen einem Ursprungsort in einem aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) und einem Zielort in einem anderen aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43), wobei jeder der Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen ein exklusives Zeitintervall zum Senden und Empfangen von Kommunikationssignalen an und von jedem der Vielzahl von Satelliten (12) zugewiesen ist und wobei die Vielzahl von Satelliten (12) jeweils einen Schaltungsschalter (62) für ein Schaltungsschalten der Signale aufweist, die an einer der Aufwärtsverbindungs-Antennen (38) empfangen werden an eine entsprechende der Abwärtsverbindungs-Antennen (44) basierend auf dem Zeitintervall; und einer Vielzahl von Nutzerterminals (16) die an der Vielzahl von Ursprungsorten und Zielorten angeordnet sind, und zwar zum Senden und Empfangen von Signalen an einander und von einander über die Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12) unter Verwendung einer der Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen, und wobei jedes der Vielzahl von Nutzerterminals (16) eine primäre Kommunikationsantenne (64) zum Senden und Empfangen von Signalen an jeden aus der Vielzahl von Satelliten (12) im primären Frequenzbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (38, 44) eine Vielzahl von Antennenspeisungen aufweist, die Vielzahl von Satelliten (12) des Weiteren jeweils Aufwärtsverbindungsund Abwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter (39, 41) haben, die entsprechend mit der Vielzahl von Antenneneinspeisungen der Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (38, 44) verbunden sind und zwar zum Auswählen einer rekonfigurierbaren Untergruppe aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) um so eine Satellitenkommunikation zu einer Untergruppe aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) bereitzustellen, indem verschiedene Antennenzuführungen ein- und ausgeschaltet werden, wodurch der Spotstrahl ausgewählt wird, der in jedem einzelnen Fall verwendet werden soll, und die Vielzahl von Satelliten (12) jeweils eine sekundäre Kommunikationsnutzlast (43) zum Empfangen und Senden von Signalen in einem zweiten Frequenzbereich in jedes aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) in der Untergruppe wenn die primäre Kommunikationsnutzlast (32) ausfällt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsschalter (62) ein Schalter für ein Zeitmultiplexverfahren (TDMA) ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Benutzerterminals (16) über Synchronisationssignale mit dem TDMA-Schalter (62) synchronisiert sind, die von jedem aus der Vielzahl von Satelliten (12) gesendet werden.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder aus der Vielzahl der Satelliten (12) eine Tabelle (45) für eine Wegbestimmung aufweist, und zwar zum Speichern der Daten der Zeitintervalle, die jede aus der Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen identifizieren, um die Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter (39, 41) und den Schaltungsschalter (62) anzusteuern.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bodenstation (14) zum Senden und Empfangen von Signalen an und von jedem aus der Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12) zum Überwachen und Steuern von jedem aus der Vielzahl der Satelliten (12).
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenstation (14) in der Lage ist, Signale an jeden aus der Vielzahl von Satelliten (12) zum Aktualisieren der Tabelle (45) für eine Wegbestimmung zu senden, die bei der Rekonfigurierung der Untergruppe aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) und bei der Ansteuerung des Schaltungsschalters verwendet wird.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Nutzerterminals (16) des Weiteren eine sekundäre Kommunikationsantenne (65) zum Senden und Empfangen von Signalen an und von jedem aus der Vielzahl der Satelliten (12) in dem zweiten Frequenzbereich aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine der Nutzerterminals (16) des Weiteren ein Verbindungsüberwachungssystem (64) aufweist für die Überwachung der Leistungs fähigkeit der primären Kommunikationsnutzlast (32) und zum Erzeugen eines Signals der Verbindungsleistungsfähigkeit beim Auftreten eines Ausfalls bei der primären Kommunikationsnutzlast (32).
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenstation (14) in elektrischer Kommunikation mit dem zumindest einen der Nutzerterminals (16) steht und ein Verbindungssignal an einen aus der Vielzahl der Satelliten (12) sendet, so dass der eine aus der Vielzahl von Satelliten (12) angewiesen wird, Kommunikationssignale an das zumindest eine der Nutzerterminals (16) in dem zweiten Frequenzbereich zu senden und zwar basierend auf dem Leistungsfähigkeitssignal, das von dem zumindest einen der Nutzerterminals (16) erzeugt wurde.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder aus der Vielzahl von Satelliten (12) in der Lage ist, die Leistungsfähigkeit der primären Kommunikation zu überwachen und automatisch Signale in dem zweiten Frequenzbereich zu senden, wenn ein Ausfall bei der primären Kommunikationsnutzlast (32) auftritt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder aus der Vielzahl von Spotstrahlen zwei orthogonal polarisierte Signale aufweist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Satelliten (12) in einem geo-synchronen Ort positioniert sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Satelliten (12) entweder in einem mittleren Erdorbit oder in einem niedrigen Erdorbit positioniert sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (38, 44) mehrstrahlige Array-Antennen (40, 46) sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (38, 44) phasengesteuerte Array-Antennen sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre Frequenzbereich das V-Band der Frequenzen ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Frequenzbereich das Ku-Band der Frequenz ist.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer optischen Verbindung (36) zwischen Satelliten.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner mit einer Hochfrequenzverbindung (36) zwischen Satelliten.
Verfahren zum Bereitstellen von Datenkommunikation bei hoher Frequenz für ein auf Satelliten basierendes Kommunikationsnetzwerk mit einer Vielzahl von Kommunikationssatelliten (12) von denen jeder Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (38, 44) hat, die in der Lage sind eine Vielzahl von Signalen zu empfangen und zu senden, und zwar unter Verwendung von Spotstrahlen in eine Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43), wobei jede der Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennen (38, 44) eine Vielzahl von Antennenspeisungen aufweist, wobei die Vielzahl der Satelliten (12) jeweils des Weiteren Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter (39, 41) aufweisen, die mit der Vielzahl von Antennenspeisungen der Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs- Antennen (38, 44) jeweils entsprechend verbunden sind, um eine rekonfigurierbare Untergruppe aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) auszuwählen, um so Satellitenkommunikation in eine Untergruppe aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) bereitzustellen wobei das Netzwerk des Weiteren eine Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen zwischen einem Ursprungsort in einer aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) und einem Zielort in einem anderen aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) und eine Vielzahl von Nutzerterminals (16) zum Senden und Empfangen von Signalen an und von jedem aus der Vielzahl von Satelliten (12) unter Verwendung einer aus der Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen aufweist, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Zuweisen eines exklusiven Zeitintervalls für jede aus der Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen durch welche jedes aus der Vielzahl von Nutzerterminals (16) Kommunikationssignale an und von jedem aus der Vielzahl von Satelliten (12) sendet und empfängt, Schaltungsschalten der Signale, die von den Aufwärtsverbindungs-Antennen (38) empfangen werden an eine entsprechende der Abwärtsverbindungs-Antennen (44) basierend auf dem Zeitintervall, Senden und Empfangen der Signale an und von jedem aus der Vielzahl von Nutzerterminals (16) über die Vielzahl der Kommunikationssatelliten (12) unter Verwendung einer aus der Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen in einem ersten Frequenzbereich, gekennzeichnet durch Bereitstellen von Satellitenkommunikation in eine Untergruppe aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43) in dem verschiedene Weisungen an- und ausgeschaltet werden, wodurch der Spotstrahl ausgewählt wird, der in jedem einzelnen Fall verwendet werden soll, und Senden und Empfangen der Signale an und von jedem der Nutzerterminals (16) in einem sekundären Frequenzbereich wenn ein Ausfall in dem primären Frequenzbereich auftritt.
Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Synchronisieren von jedem aus der Vielzahl von Nutzerterminals (16) mit jedem aus der Vielzahl von Satelliten (12).
Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein Bereitstellen einer Tabelle (45) für eine Wegbestimmung in jedem aus der Vielzahl von Satelliten (12) zum Speichern von Zeitintervalldaten, die jede aus der Vielzahl von dedizierten Kommunikationsverbindungen identifizieren, und zwar für das Ansteuern der Aufwärtsverbindungs- und Abwärtsverbindungs-Antennenstrahlschalter (39, 41).
Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch ein Ausstatten des auf Satelliten basierenden Kommunikationsnetzwerks mit einer Bodenstation (14) zum Senden und Empfangen von Signalen an und von jedem aus der Vielzahl von Satelliten (12); Senden von Rekonfigurationssignalen an zumindest einen aus der Vielzahl von Satelliten (12) zum Aktualisieren der Tabelle (45) für eine Wegbestimmung zur Verwendung beim Rekonfigurieren der Untergruppe aus der Vielzahl von Abdeckungsgebieten (43).