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JP2001501419A - Method and apparatus for pre-correcting timing and frequency in a communication system - Google Patents

Method and apparatus for pre-correcting timing and frequency in a communication system

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JP2001501419A
JP2001501419A JP10516703A JP51670398A JP2001501419A JP 2001501419 A JP2001501419 A JP 2001501419A JP 10516703 A JP10516703 A JP 10516703A JP 51670398 A JP51670398 A JP 51670398A JP 2001501419 A JP2001501419 A JP 2001501419A
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Abstract

(57)【要約】 衛星の動きによるタイミングの不安定さおよび周波数の不安定さを低減するために複数の衛星(116,118)を採用する通信システム(100)においてタイミングおよび周波数を事前修正する方法および装置。送信信号(410)が送信機(120)から衛星(116)に伝搬する送信信号として既知の衛星の動きに基づく効果を考慮して事前修正すなわち補正(342)される。これら効果の排除は受信機(124)に到達したときに送信信号における不安定量を低減し、信号受信作業を容易にする。 (57) Abstract Pre-correct timing and frequency in a communication system (100) employing multiple satellites (116, 118) to reduce timing and frequency instability due to satellite motion Methods and equipment. The transmit signal (410) is pre-corrected or corrected (342) to account for effects based on known satellite motion as a transmit signal propagating from the transmitter (120) to the satellite (116). Elimination of these effects reduces the amount of instability in the transmitted signal when it reaches the receiver (124), facilitating the task of signal reception.

Description

【発明の詳細な説明】 通信システムのタイミングおよび周波数を前補正する方法および装置 発明の背景 I.発明の分野 この発明は、一般にスペクトラム拡散通信システムに関し、特に、多量の信号 ドップラーが存在した状態における通信信号の受信に関する。更に、この発明は 、通信信号の時間および周波数を前補正して上記信号ドップラーを補償する新規 で改良された方法に関する。 II.関連技術の説明 無線データシステム、すなわち、電話システムのような、典型的な従来の地上 通信システムは、予め定められた複数の地理的領域あるいはセル内に位置した、 セルサイトとも称される複数の基地局を用いて、1以上のユーザ端末あるいはシ ステム加入者に対する通信信号の中継を行っている。また、一般的な衛星基地通 信システムは、ゲートウエイと称される複数の基地局、および複数の衛星を用い て、これら複数のゲートウエイと1以上のユーザ端末との間で通信信号を中継す る。複数の基地局およびゲートウエイは、各ユーザ端末から他のユーザ端末ある いは、公共電話交換ネットワークのような、接続された他の通信システムへの通 信リンクを提供する。このようなシステムのユーザ端末は、固定式のもの、ある いは移動電話のような移動可能なものがあり、ゲートウエイの近傍あるいはゲー トウエイから離れて配置される。 1990年2月13日に付与され“衛星あるいは地上中継器を用いたスペクト ラム拡散多重アクセス通信システム”と題された米国特許第4,901,307 号、および1995年1月4日に出願され“個々の受信位相時間およびエネルギ に追随するスペクトラム拡散通信システムにおけるフルスペクトラム伝達パワー を使用する方法および装置”と題された米国特許出願第08/368,570号 に開示されているように、いくつかの通信システムは、符号分割多重アクセス( CDMA)スペクトラム拡散信号を用いている。これらの米国特許および米国出 願は、いずれも本発明の譲受人に譲り受けられたものであり、以下の説明におい て参考として用いる。 一般的なスペクトラム拡散通信システムでは、伝達用の搬送信号を通信信号と して変調する前に、予め選択された1以上の擬似雑音(PN)符号シーケンスを 用いて情報信号を所定のスペクトル帯域に亘って変調あるいは拡散する。公知の スペクトラム拡散伝達方法であるPN符号拡散は、データ信号の帯域幅よりも非 常に大きな帯域幅を持った伝達用の信号を生成する。基地局あるいはゲートウエ イとユーザ端末との通信リンクでは、PN拡散コードあるいは2進シーケンスを 用いて、異なる複数の基地局によって伝達された信号、あるいは異なるビームに 亘って伝達された信号を識別し、同様に、多重通路信号を識別する。 一般的なCDMAスペクトラム拡散システムでは、チャンネル化コードを用い て、順方向リンク(つまり、基地局あるいはゲートウエイからユーザ端末トラン シーバへの信号通路)における1つのセルあるいは衛星サブービーム内で、種々 のユーザ端末のための信号を区別している。各ユーザトランシーバは、独自のチ ャンネル化直交コードを用いることにより、順方向リンク上に設けられた自身の 直交チャンネルを有している。これらのチャンネルを通して伝達された信号は、 通常、トラフィック信号と呼ばれている。ページング、同期、およびシステムユ ーザに送られる他の信号のために、更なる順方向リンクチャンネルあるいは順方 向リンク信号が設けられている。また、通常、上記チャンネル化コードを補足す るためにウォルシュ関数が使用されている。 この種の伝達装置における動作の詳細は、“CDMAセルラ電話における信号 波形を発生するシステムおよび方法”と題された米国特許第5,103,459 号に開示されている。この米国特許は、本発明の譲受人に譲り受けられたもので あり、以下の説明において参考として用いる。 上述した特許に開示されているようなCDMAスペクトラム拡散通信システム は、順方向リンクユーザ端末通信のためのコヒーレント変調および復調の使用を 検討している。このような試みを行っている通信システムにおいて、パイロット 搬送信号、簡略化すると、パイロット信号が、順方向リンク信号のコヒーレント 位相基準として用いられている。パイロット信号は、通常、データ変調を含まな い信号であり、ゲートウエイあるいは基地局により、適用範囲の領域全体に基準 として伝達される。 パイロット信号は、初期システム同期、および、基地局あるいはゲートウエイ によって送られた他の信号の時間、周波数、および位相トラッキングを得るため に、ユーザ端末によって使用されている。パイロット信号キャリアのトラッキン グから得られた位相情報は、他のシステム信号あるいトラフィック(データ)信 号のコヒーレント復調を行う際のキャリア位相基準として用いられている。この 技術は、多数のトラフィック信号に、位相基準としての共通パイロット信号を共 有させることを可能とし、コストの低減および一層有効なトラッキング機構を提 供することができる。一般に、単一パイロット信号は、使用する各周波数毎に各 基地局あるいはゲートウエイによって伝達され、CDMAチャンネルあるいはサ ブービームと称されるとともに、その周波数の発生源あるいはゲートウエイから の全てのユーザ端受信信号によって共有化される。 ユーザ端末がトラフィック信号を受信あるいは送信していない場合、ページン グ信号あるいはチャンネルとして知られる1以上の信号を用いて、これらのユー ザ端末に情報を伝達することができる。例えば、特定の移動電話に対して呼び出 しがあった場合、基地局あるいはゲートウエイは、ページング信号によりこの移 動電話を切換える。ページング信号は、呼び出しの存在、および、どのトラフィ ックチャンネルを使用するかを指摘するために用いられ、また、システム加入者 特定メッセージと共にシステムオーバヘッド情報を分配するために利用されてい る。1つの通信システムは、複数のページング信号あるいはチャンネルを有して いてもよい。また、時間同期の容易化に有効なシステム情報を伝送るために、同 期信号を使用することもできる。これら全ての信号は、パイロット信号と同様に 、共有化資源として機能する。 ユーザ端末は、逆方向リンクを通してアクセス信号を送ることにより、ページ ング信号上のメッセージに応答することができる。すなわち、ユーザ端末から基 地局あるいはゲートウエイへの信号通路である。また、アクセス信号は、ユーザ 端末が呼び出しを開始する際、これらユーザ端末によっても利用され、アクセス プローブと称される場合もある。通常、ロングPNコードは、逆方向リンクトラ フィックチャンネルを作るために用いられる。同時に、1組の直交コードを使用 したM−ary変調方式を用いて、逆方向リンクデータ伝送を改善することがで きる。 いずれの通信システムにおいても、順方向リンク通信信号は、ユーザ端末によ って受信され、更なる処理のために、ベースバンド周波数にダウンコンバートさ れる。ダウンコンバートされると、これらの信号はデジタル処理され、特定のパ イロット信号あるいは受信した信号を検出するため使用されるとともに、協同し たページング信号、同期信号、トラフィック信号を復調するために使用される。 復調の間、PN拡散コードが供給されてこれらの信号を凝集するとともに、これ らの信号にチャンネル化コードが関係付けられ、データを提供する。 このようなシステムにおいて上記受信、ダウンコンバージョン、および復調処 理を正確に行うためには、ユーザ端末は、共通周波数基準および共通タイミング 基準を、処理される信号を伝送している基地局あるいはゲートウエイと共有化す る必要がある。つまり、情報は信号キャリアの位相で伝送されるため、キャリア 周波数は正確に検出されなければならず、また、多重キャリアの相対位相位置も 決定されなければならない。ある程度正確な周波数調整がないと、キャリアを正 確に取り除くことができず、デジタル信号を正確に凝集および復調することがで きない。 PN拡散コードが信号へ次々と与えられることから、信号のタイミングは、デ ータを供給する信号から拡散コードを適当に逆拡散或いは復調するように決めら れなければならない。PN拡散コードおよび直交チャネライジングコードは、適 切なシステムタイミング或いは信号同期なくして正確に除去できない。コードが 正しくない同期で与えられると、信号はただのノイズとして現れ且つ何の情報も 運ばれない。このようなシステムで用いられる衛星、ユーザ端末、およびコード タイミングオフセットの位置を設定することも、時間或いは関連する時間の置換 えの正確な知識による。ユーザ端末は、適切なクロック値、事象タイミング、お よび基地局或いはゲートウェイタイミングに関する関連時間値を維持するローカ ル発振器の正確さ、および絶対に年代順の歴史や関係をあてにする。 非静止軌道の衛星を用いる通信システムは、ユーザ端末および衛星動作に関す る高い程度を示す。関連動作は、全く実質的なドップラー成分を生じ、或いは通 信リンク内の信号の搬送波周波数内でシフトする。これらのドップラー成分がユ ーザ端末および衛星動作によっていろいろであることから、搬送波信号の周波数 における不確かな値、すなわちより簡単には不確かな周波数を生じる。 このような周波数シフトの他にも、ドップラー効果も、視太陽時、すなわちP Nコード、記号、その他を含む種々のコードへシフトするタイミングで生じる。 これらの視太陽時シフトは、コードドップラーとして参照される。特に、コード ドップラーは、ベースバンド信号へ導入される衛星動作の効果である。従って、 コードは、正しいコードタイミングで受信機へ到着しない。 コードドップラーに加えて、衛星動作も、通信リンク内の信号のための、伝搬 遅延における大量の不確定性、或いはタイミングの不確定性を生じる。伝搬遅延 は、衛星がゲートウェイに連結されたユーザ端末の上方にあるときの最小から、 衛星がゲートウェイに連結されたユーザ端末と水平にあるときの最大へ変化する 。言い換えると、伝搬遅延は、ゲートウェイから衛星までの距離が最小になった とき最小となる。同様に、伝搬遅延は、ゲートウェイから衛星までの距離が最大 になったとき最大となる。 スペクトラム拡散通信システムにおいて通信信号を取得するため、通信システ ムは、信号の搬送波周波数および信号の同期タイミングを検出しなければならな い。一般的な通信システムにおける信号を“仮説”と比較することによる正確な 周波数およびタイミングの“探索”は、不確定性の範囲内の種々の固波数および タイミング値を有する。予め設定されたしきい値を上回る信号への最も高い相互 間系を伴う仮説は、正確な周波数および信号の逆拡散および復調のタイミングを 含む。 しかしながら、一般的な通信システムは、今まで、比較的小さな周波数および タイミングの不確定性のため、比較的小さな“探索空間”、すなわちタイミング の設定および周波数仮説に面している。例えば、地上通信システム或いは衛星通 信システムは、1から2ms或いはそれ以上の値のタイミング不確定性、および1 00万分の1程度のドップラー不確定性を示す静止衛星を用いている。比較とし て、非静止衛星を用いる通信システムでは、10から20ms或いはそれ以上の値 のタイミング不確定性、および10ppm程度、或いはそれ以上のドップラー不確 定性を示す。従って、全ての他のことは等しく、非静止衛星を用いた通信システ ムは、地上或いは静止通信システムの探索空間より大きい100回或いはそれ以 上の程度の大きさの探索空間を有する。 より大きな探索空間は、信号を取得するためのより長い時間か、探索空間の部 分と平行に作動する復号探索受信機のうちいずれかを必要とする。これらのいず れもが好ましくない。 高いドップラーの状態下で作動する通信システムの探索空間を減少するための 方法および装置が必要とされる。 発明の要約 この発明は、衛星中継器およびユーザ端末の関連動作のため、ドップラーを経 験する通信システムにおける信号を取得することに関する。この種のシステムは 、関連動作のため、ドップラーシフトおよび伝搬遅延の変化による周波数不確定 性およびタイミング不確定性の広い範囲を有する。この発明は、通信システムに おける周波数およびタイミングの不確定性の範囲を減少する。 この発明の特徴は、周波数およびタイミング不確定性を決定するため、さらな る探索受信機を必要としないことにある。これにより、減少された周波数不確定 性の範囲およびタイミング不確定性の範囲を含む探索空間が提供される。従って 、 信号を取得するため、少数の周波数およびタイミング仮説が探索されなければな らない。このことは、信号の取得に必要とされる時間を減少する。 この発明の実施例によると、通信システムのゲートウェイに配置された送信機 が順方向リンク信号の周波数を予め補正し、衛星とゲートウェイとの間の関連動 作のためのドップラーシフトを補償する。ゲートウェイに関する衛星の関連動作 が良く知られているため、信号は、信号が衛星に到達したとき、関連動作のため のいかなるドップラーシフトにも信号が晒されることのないように補償される。 言い換えると、順方向リンク信号の上リンク部分(例えば、ゲートウェイから衛 星までの順方向リンクの部分)は、ドップラーシフトを補償する送信機により予 め補正される。 しかしながら、ユーザ端末に関する衛星の関連動作は、良く知られている。従 って、順方向リンク信号の下リンク部分が衛星によってユーザ端末へ中継、すな わち伝達されたとき、信号は、衛星とユーザ端末との間の関連動作による知られ ていないドップラーシフトに晒される。それゆえに、この発明によると、順方向 リンク信号の上リンク部分の周波数を予め補正することは、周波数の不確定性を 全体的に除去するのではなく、ユーザ端末での順方向リンク信号における全体に わたる周波数の不確定性を減少する。周波数を予め補正することは、信号取得を 試みる受信機の探索空間を減少する。 この発明の他の実施例によると、通信システムのユーザ端末に配置された送信 機は、搬送波周波数が予め補正された逆リンク信号を伝達し、ユーザ端末と衛星 との間の関連動作のためのドップラーシフトを補償する。このことは、2つの方 法のうちいずれか一方によって成し遂げられる。ユーザ端末が、種々の方法によ り衛星の関連動作に気が付くか、順方向リンク信号の下リンク部分にあるドップ ラーに基づく逆リンク信号を調節する。いずれの場合であっても、ユーザ端末は 、逆リンク信号の上リンク部分からドップラーを効果的に除去する。この場合、 逆リンク信号の上リンク部分がいかなる明白なドップラーを伴わずに衛星に到達 するが、下リンク部分はドップラーに晒される。 この発明のさらに他の実施例によると、ゲートウェイにある送信機は、順方向 リンク信号の上リンク部分のタイミングを予め補正する。この実施例では、信号 のタイミングが連続的に調節され、信号が、通信システムにより用いられたいか なる衛星でも衛星時間として同時に到着する。従って、送信機は、各衛星を通し てユーザ端末へ伝達される信号のタイミングを調節し、信号が、ゲートウェイと 衛星との間の距離にかかわらず予め設定された時間で各衛星で同期される。従っ て、信号が各衛星に実質的に同時に到着する。多くの場合におけるこの手段では 、信号が異なる時間にゲートウェイで種々の衛星へ伝達される。 タイミングの事前補正の一つの機能として、伝搬遅延の変動が原因であるユー ザ端末におけるタイミングの誤差を減少させるものがある。フォワードリンク信 号のアップリンク部分のタイミングは既知であるため、伝送遅延に基づく誤差の みがフォワードリンクのダウンリンク部分に生じる。このようにタイミングを事 前補正することにより、フォワードリンク信号のタイミングの誤差をほぼ半分に 低減させることができる。 続いて、CDMA通信システムでの信号タイミングの事前補正を行うことによ り、ゲートウエイと衛星の距離に関わらずどんな他の衛星でも実質的に同期する 出発時間で特定の衛星にたどり着くPNスプレッディングコードシーケンスを提 供することができる。言い換えると、衛星でのフォワードリンク信号のアップリ ンク部分は、コードドップラーを何ら示していない。このように受信機は、フォ ワードリンク信号のダウンリンク部分でのドップラー現象(経験)のみを補正す ればよい。これにより、ユーザ端末において、受信機のタイミングトラッキング ループの要求を軽減させるものである。 更に本発明の他の実施形態においては、ユーザ端末での送信機がリバースリン ク信号のタイミングを事前補正する。この実施形態において、リバースリンク信 号は連続して調整され、これにより信号は、出発時間を伴って衛星時間において どの衛星に対しても衛星時間に実質的に同期して到達する。これは、ユーザ端末 と衛星の距離に基づき各ユーザ端末で異なる時間により信号が送信されることを 意味している。フォワードリンクについては、タイミングの事前補正は、タイミ ングの誤差とリバースリンク信号のコードドップラの存在を低減するものである 。 本発明の好ましい一実施形態として、タイミングと周波数事前補正はフォワー ドリンク信号とリバースリンク信号とのアップリンク部分について行われる。タ イミングと周波数の不安定は、この事前補正によりほぼ半分に低減し、本発明に 関する全体的な調査領域は、ほぼ四分の一に低減する。この結果、ハードウエア コストやアクイジッション(獲得)時間の実質的な節約を実現するものである。 図面の簡単な説明 この発明の特徴、目的、効果は、一貫して与えられる参照符号により詳細に説 明される図面によって明らかになるだろう。 FIG.1は、本発明に使用される典型的な通信システムを示している。 FIG.2は、ユーザ端末で使用される模範的な送信装置を示している。 FIG.3は、ゲートウェイ又はベースステーションに使用される典型的な送受信 装置を示している。 FIG.4は、ゲートウェイとユーザ端末間のフォワードリンクとリバースリンク の送信を示している。 FIG.5は、周波数事前補正がなされながった場合のフォワードリンク信号に関 連づけられた種々の周波数を示している。 FIG.6は、周波数事前補正がなされた場合のフォワードリンク信号に関連づけ られた種々の周波数を示している。 FIG.7は、ゲートウェイからのフォワードリンク送信のための周波数事前補正 の各工程を示している。 FIG.8は、ゲートウェイからのリバースリンク送信のための周波数事前補正の 各工程を示している。 FIG.9は、時間の事前補正がなされなかった場合のフォワードリンクとリバー スリンクの送信を示している。 FIG.10は、本発明に従って時間の事前補正が行われたトラフィック(交通) チャンネルのためのフォワードリンクとリバースリンクの送信を示している。 FIG.11は、本発明に従って時間の事前補正が行われたアクセスチャンネルの ためのフォワードリンクとリバースリンクの送信を示している。 FIG.12は、ゲートウェイからのフォワードリンク送信の事前時間補正の各工 程を示している。 FIG.13は、ゲートウェイからのリバースリンク送信の事前時間補正の各工程 を示している。 発明の詳細な説明 本発明は、通信システムにおいて、ドップラ現象によるタイミングと周波数不 安定性を軽減するべく、タイミングと周波数を事前に補正するための方法と装置 である。本発明は、これを成し遂げ、部分的には、フォワードリンク信号、つま りゲートウェイから衛星への転送信号のアップリンク部分のドップラ現象があっ た部分の決定と補正によって行われるものである。このように、全てのフォワー ドリンク信号が、同様の周波数の事前補正を受け、衛星に到着する。 フォワードリンク信号のダウンリンク部分は、衛星とユーザ端末間の関連の動 作が既知であるので、補正は行われない。ダウンリンク部分も補正されていない が、フォワードリンク中の全ての周波数不確定性は大幅に軽減する(ほぼ、半減 される)。これにより、信号を受信するフォワードリンク信号の受信機が必要と する探索空間を、削減することができる。 本発明は、低い地球軌道衛星を使用する通信システムに好適である。しかしな がら、関連技術の当業者に明らかなように、本発明のコンセプトは通信目的には 使用されない衛星システムにも適用が可能である。発明は、受信信号の周波数に 衝撃を与える十分な同様の動きがあるか、又信号の伝搬遅延に十分な不安定性が あるのなら、非LEO軌道で廻る衛星の衛星システムや非衛星反復(リピーター )システムにも同様に本発明の適用が可能である。 発明の良好な実施形態は、詳細に以下に説明される。特定の工程において、構 成と配置が論じられるが、これは説明を目的として行われているものである。関 連技術の当業者は、他の工程も理解し、構成と配置が本発明の趣旨と範囲から離 れることなく本発明を使用することができる。本発明は、位置決定の機能をもつ ワイヤレス情報と通信システムの分野で使用することができ、衛星と地球規模の 携帯電話システムで使用することが可能である。良好な適用として、衛星を用い た転送の典型的な例である、モービル又はポータブルテレフォンサービスのため のCDMA無線スペクトラム通信システムへの応用が挙げられる。 本発明が有効に適用される無線通信システムの一例を図1に示す。この通信シ ステムはCDMA形式の通信信号を使用するが、本発明はこの形式に限られるも のではない。図1に示される通信システム100の1形態として、1つの基地局 112、2つの衛星116及び118、及び2つの対応するゲートウエイ即ちハ ブ(hub)120及び122が、2つの遠隔ユーザ端末124及び126と通信を 行う。一般に基地局及び衛星/ゲートウエイは、分離した通信システムの構成要 素で、テレストリアル(terrestrial)及び衛星ベースと呼ばれるが、これは必須 の条件ではない。基地局、ゲートウエイ、及び衛星の合計数は、所望システムの 規摸及び当分野で知られている他の要因に依存している。 ユーザ端末124はセルラ電話、データトランシーバ、又はページング又は位 置判断受信器等を含み、携帯又は所望であれば車載装置である。ここで、ユーザ 端末は携帯電話として示されている。しかし、この発明の主旨は、遠隔無線サー ビスが望まれる屋内ならびに屋外で用いられる固定ユニットにも適用可能である 。 一般に、衛星116及び118からのビームは、所定パターンの地理学的に異 なるエリアをカバーする。異なる周波数のビーム(CDMAチャンネル又は”サ ブビーム”と呼ばれる)は、同一領域で重なるように方向づけることができる。 勿論、複数衛星用のビームのカバー範囲又はサービスエリア、又は基地局のアン テナパターンは、通信システムの設計及び提供されるサービスの種類、及びスペ ースダイバーシティが達成されるが否かに応じて、与えられた領域全て又は部分 的に重なるように設計されるものである。 異なる8つの楕円平面を低軌道(LEO:low earth orbit)で移動する48又はそ れ以上の衛星を使用するシステムの一例を含め、様々な複数衛星通信システムが 提案されている。しかし、本発明の技術が様々の衛星システム及び他の楕円距離 及び配列を含むゲートウエイ構成にどのように適用されるかは、当業者により容 易に理解されるものである。同時に本発明は、様々な基地局構成の地上ベースの システムにも同様に適用できる。 図1において、幾つかの信号経路が、ユーザー端末124及び126と基地局 112間、ゲートウエイ120及び122を含む又は衛星116及び118を介 して確立される通信を目的として示されている。基地局ユーザ端末通情リンクは 、 ライン130及び132で示されている。衛星116及び118とユーザ端末1 24及び126間の衛星ユーザ端末通信リンクはライン140、142及び14 4で示されている。ゲートウエイ120及び122と衛星116及び118間の ゲートウエイ衛星通信リンクは、ライン146、148、150及び152で示 されている。ゲートウエイ120及び122、及び基地局112は、1方向又は 2方向通信システムとして用いられるか、又は単にメッセージ又は日時をユーザ 端末124及び126に伝えるために用いられる。 ユーザ端末106で使用されるトランシーバ200の一例を図2に示す。トラ ンシーバ200は通信信号を受信するための少なくとも1つのアンテナ210を 使用する。この通信信号はアナログレシーバ214に転送され、そこでダウンコ ンバート(downconvert)され、増幅され、そしてデジタル化される。送受信要素 212は一般に、同一のアンテナで送信と受信の両方の機能を果たすために用い られる。しかし、異なる送信及び受信周波数で動作する別々のアンテナを用いる システムでもよい。 アナログ受信機214により出力されたデジタル通信信号は、少なくとも1つ のデータ受信機216A及び少なくとも1つのデジタル探索(searcher)受信機2 18に転送される。他のデジタルデータ受信機216B〜216Nを、受け入れ られるレベルのユニットの複雑性に依存して、所望レベルの信号ダイバーシティ を得るために用いることができることは勿論である。 少なくとも1つのユーザ端末制御プロセッサ220が、データ受信機216A 〜216N及び探索受信機218に接続される。制御プロセッサ220は、とり わけ、基本信号処理、タイミング、電力及びハンドオフ制御又は調整、及び信号 搬送に用いられる周波数の選択を提供する。制御プロセッサ220によりしばし ば実行される他の基本的制御機能は、通信信号波形を処理するためのPNコード シーケンス又は対角線関数の選択又は操作である。制御プロセッサ220の信号 処理は、相対信号強度の判断及び対応する様々の信号パラメータの計算を含むこ とができる。このような相対的タイミング及び周波数等の信号パラメータの計算 は、効率又は速度の向上又は制御処理資源の改善された割り付けを達成するため に、追加又は専用回路を設けることもできる。 デジタルデータ受信機216A〜215Nの出力は、ユーザ端末内のデジタル ベースバンド回路222に供給される。ユーザデジタルベースバンド回路222 は、情報をユーザのユーザ端末から及びそのユーザ端末に転送するために用いる 処理要素及び提供要素を具備する。即ちそれらの要素は、一時的又は長期メモリ 等の信号つまりデータ格納要素、ディスプレイスクリーン、スピーカ、キーパッ ド端末及びハンドセット等の入出力装置、A/O要素、ボコーダ(vocoder)及び 他の音声及びアナログ信号処理要素等であって、全てユーザ端末ベースバンド回 路の各部を構成する一般的な要素である。ダイバーシティ信号処理が採用される 場合、ユーザデジタルベースバンド回路222は、ダイバーシティコンバイナ(d iversity combiner)及びデコーダを具備することができる。これら要素の中には 、制御プロセッサ220の制御の下、又は制御プロセッサ220と通信を行って 動作するものもある。 音声又は他のデータがユーザ端末から発せられる出力メッセージ又は通信信号 として用意されたとき、ユーザデジタルベースバンド回路222は、所望送信デ ータを受信、格納、処理、及び作成のために用いられる。ユーザデジタルベース バンド回路222はこのデータを、制御プロセッサ220の下に動作する送信変 調器226に提供する。送信変調器226の出力は電力コントローラ228に転 送される。このコントローラ228は出力電力制御を、送信電力アンプ230に 提供し、ここでアンテナ210がらゲートウエイへの出力信号の最終的送信が行 われる。 後述するように、本発明の実施例を導入するために、ユーザ端末200は1つ 又は複数の予備訂正要素すなわちプリコレクタ(precorrector)232及び234 を用いることもできる。好適に、予備訂正要素232はデジタル電力コントロー ラ228のデジタル出力の周波数をベースバンド周波数に調節するために用いら れる。周波数調節を含むベースバンドスペクトル情報は、送信電力アンプ230 で行われるアップコンバージョン(up-conversion)中の適切な中心周波数に変換 される。 予備訂正又は周波数調節は、この分野で一般的な方法で行われる。例えば予備 訂正は、複素数信号回転により行うことができる。これは信号にej ωtをかけ ることに等しい。ここでωは周知の衛星エフェムライド(ephemride)及び所望チ ャンネル周波数に基づいて計算される。これは、通信信号が同相チャンネル(I )及びクワドラチャ位相チャンネル(Q)として処理される場合に非常に有用で ある。直接デジタル合成装置を回転積の幾らかを発生するために用いることがで きる。又は、二進シフト、加算、及び減算を行って一連の個別回転を実行し、総 合的な所望回転を達成する座標回転デジタル計算要素を用いることができる。 別の方法として、出て行く信号の周波数を調整するために、送信電力増幅機2 30の出力の伝送経路にプリコレクション素子234を配設することができる。 これは、送信波形のアップ・コンバージョンあるいはダウン・コンバージョンと いった周知技術を用いることで達成できる。しがしながら、波形を整えるために 用いられる直列フィルタが存在することがよくあり、ここでの周波数変更はフィ ルタ処理に影響する可能性があるので、アナログ送信器の出力の周波数を変更す ることは、困難なことがある。この別方法においては、プリコレクション素子2 32、234は、アナログアップコンバージョンの周波数選択あるいは制御機構 およびユーザ端末の変調ステージ(230)の一部を、構成することができる。 これにより、デジタル信号を所望の送信周波数に1ステップで変換するために、 適切に調整された周波数が用いられるようになる。 以下に更に詳細に述べるが、ユーザ端末200もまた、出て行く信号のタイミ ング調整のために、伝送経路に配設されたプリコレクション素子232、234 を採用することができる。ここではタイミングのプリコレクション回路がこれら の素子の一部を構成する。これは、伝送波形内に遅延を加えあるいは差し引くと いった、周知の技術により達成できる。さらに、プリコレクション素子232お よび234と類似で更に付加的な(図示しない)時間のプリコレクション素子も 、必要に応じて、タイミング変更の目的に供するために、用いることができる。 時間のプリコレクションは、周波数のプリコレクションとともに、あるいは周波 数のプリコレクションを伴わずに、信号、すなわちPNコードの相対タイミング を変えるために、用いることができる。 しかしながら、タイミング調整は、通常、信号がベースバンドで発生されパワ ーコントローラ228により出力されるときに、制御プロセサ調整コードの発生 およびタイミングあるいは他の信号パラメータのタイミングを持つことで、達成 される。コントローラ220は、たとえば、何時コードが発生されるかを決定で き、それらのタイミングおよび信号への適用を決定でき、さらに何時信号が送信 変調器226によりアクティブとされてパワーコントローラ228により種々な 衛星に送信されるかを決定できる。 少なくとも1つの時間基準素子238が、日付および時間といった時間情報を 発生し記憶することに使用できる。この時間情報は、既知の軌道内での衛星位置 を決定する際に利用できる。この時間は、周期的に更新され記憶されることがで きる。そして、幾つかの用途において、GPS受信器がらのユニバーサルタイム (UT)信号をこのプロセスの一部として用いることができる。この時間はまた 、ゲートウエイによって、周期的に、ユーザ端末へ供給することもできる。加え て、ユーザ端末が停止モードに入るとき、すなわち端末がオフされるとき、その ときの現在時間を記憶することができる。そして、この現在時間は、種々な時間 依存信号パラメータを決定するのに使用できる。 図2に示すように、局部あるいは基準発振器240は、アナログ受信器214 、アナログ送信器230、および時間基準素子238により用いられるクロック 回路のための基準として、使用される。発振器240はまた、タイミング回路2 42に対する周波数標準あるいは基準としても使用され、ユーザ端末200内の 他のステージあるいは処理素子に対するタイミング信号を発生する。これらのス テージあるいは処理素子の例として、時間追跡回路、またはデジタル受信器21 6A−Nおよび218内の相関器、または送信変調器226、時間基準素子23 8、および制御プロセサ220がある。 業界では周知であるが、所望のタイミング信号を形成するために、公知の回路 構成を用いて、発振出力の周波数を調整することができる。これらのタイミング 信号は、一般的には、多くの回路に対するクロック信号として扱われる。タイミ ング回路242は、プロセス制御の下、遅延あるいは阻止の発生の目的で、若し くはクロック信号の相対タイミング内で進める目的で、構成することができる。 これにより、時間追跡を所定量だけ調整できるようになる。このことはまた、一 般的には1以上のチップ期間だけ「通常」のタイミングから進むべきか遅れるべ きコードの適用を、認めている。これにより、PNコードすなわちコードを構成 するチップが、適宜、異なるタイミングで、適用可能になる。 受信された通信信号すなわち1以上の分担リソース信号に対して計測された1 以上の信号パラメータに対応する情報あるいはデータは、業界で周知の種々な技 術を用いて、ゲートウエイに送ることができる。たとえば、この情報は、別々の 情報信号として送信でき、あるいはユーザデジタルベースバンド回路222によ り作成された他のメッセージに付加することができる。あるいは、この情報は、 制御プロセサ220による制御の下、送信変調器226または送信パワーコント ローラ228により所定の制御ビットとして挿入されることができる。 データ受信器216A−Nおよび探索受信器218は、信号補正素子とともに 、特定の信号を変調し追跡するよう構成される。デジタル受信器216A−Nが 検出されたパイロット信号でもって他の信号を変調するのに用いられている間、 探索受信器218は、パイロット信号あるいは他の比較的パターンが固定された 強い信号を探索するのに用いられる。データ受信器416は、捕捉後にパイロッ ト信号を追跡しあるいは変調する用途に割り当てることができる。したがって、 これらのユニットの出力を、パイロット信号あるいは他の信号のエネルギあるい は周波数を決定する目的で、監視することができる。これらの受信器は、現在の 周波数およびタイミング情報を提供し復調されている信号のためのプロセサ22 0を制御するために監視できるところの周波数追跡素子を、採用している。 制御プロセサ220は、必要に応じて、同じ周波数バンドにスケールされると きに、このような情報を、期待される受信周波数あるいは発振周波数から受信信 号がどの程度ずれるかを決定するのに、用いる。周波数誤差および後述するドッ プラーシフトに関係した、この情報および他の情報は、1以上の誤差/ドップラ ーステージあるいは記憶素子236に、適宜、記憶できるようになっている。こ の情報は、発振動作周波数を調整する目的で制御プロセサ220で用いられるこ とができ、あるいは、種々な通信信号を用いてゲートウエイまたは基地局に送信 することができる。 図3は、ゲートウエイ120および122または基地局で使用される送受信装 置300の一例を示す。この装置は業界周知であり、前述した特許に開示されて いる。たとえば、この手の装置の動作に関する更なる詳細事項は、1992年4 月7日に発行された米国特許第5,103,459号;“CDMAセルラー電話 内における信号波形発生のためのシステムおよび方法”に示されている。この米 国特許は本願発明の特許譲受人と同じ者に譲渡されており、この米国特許の内容 は本願に開示されているものとする。 図3に示されたゲートウエイ120、122の部分は、通信信号を受信するア ンテナ310に接続された1以上のアナログ受信器314を有している。これら の通信信号は、業界周知の種々な方法を用いることで、後に、ダウンコンバート され、増幅され、デジタル化される。多重アンテナ310は幾つかの通信システ ムで使用されている。アナログ受信器314により出力されるデジタル化された 信号は、少なくとも1つのデジタル受信モジュール(破線324により概括的に 示されている)に対して、入力として与えられる。 幾つかの変形例が業界周知であるが、各デジタル受信モジュール324は、ゲ ートウエイ120、122とユーザ端末124、126の1つとの間の通信を管 理するのに使用される信号処理素子に対応する。1つのアナログ受信器314は 、多数のデジタル受信モジュール324に対して、入力を供給できる。そして、 多数のこのようなモジュールは、全ての衛星ビームおよび任意の時点で取り扱わ れるところの可能な変化モード信号(diversity mode signals)に適応するため に、一般的には、ゲートウエイ120内で使用される。各デジタル受信モジュー ル324は、1以上のデジタルデータ受信器316および探索受信器318を有 している。探索受信器318は、通常、パイロット信号以外の信号の適当な変化 モードを探索する。通信システムに組み込まれる場合では、多重デジタルデータ 受信器316A−316Nは、変化信号受信(diversity signal reception)の ために使用される。 データ受信機316の出力は、続くベースバンド処理素子322に与えられる 。このベースバンド処理素子322は、良く知られた装置であり、ここでは、そ の詳細は図示していない。模範的なベースバンド装置は、ダイバーシティー結合 器及びデコーダを含みマルティパス信号を各ユーザ用の出力中に結合させている 。この模範的なベースバンド装置は、また、通常、デジタルスイッチ或いはネッ トワークに出力データを供給するインターフェース回路を含んでいる。例えば、 ボコーダ、データモデム及びディジタルスイッチング記憶部品、これらに限定さ れるものではない他の知られている素子は、ベースバンド処理素子322の一部 を形成しても良い。これらの素子は、一又はそれ以上の送信モジュール334へ のデータ信号の送信を制御し、或いは、向けるように動作する。 ユーザのターミナルに送信されるべき信号は、一或いはそれ以上の適当な送信 モジュールにそれぞれ連結される。典型的なゲートウエーは、多数のこのような 送信モジュール334を用いてある時には多数のユーザターミナル124,12 6にサービスし、また、ある時には幾つかの衛星及び方向指示電波の為に用意さ れている。ゲートウエー120,122によって用いられる多数の送信モジュー ル334は、この技術分野で知られるシステムの複雑さ、考慮される衛星の数、 ユーザの定員、選ばれたダイバシティーの程度等のファクタで決定される。 各ターミナルモジュール334は、送信の為にスペクトラムモジュールデータ を拡散する送信モジュール326を含み、出て行くディジタル信号のために用い られる送信パワーを制御するディジタル送信パワーコントローラ328に結合さ れる出力を有する。ディジタル送信コントローラ328は、インターフェースの 縮小の為及び資源(リソース)の割り当ての為に最小レベルのパワーを与えてい る。しかし、このディジタル送信コントローラ328は、送信パス(経路)及び 他のパス送信特性における減衰を補償するに必用とされる適切なレベルのパワー を与えている。少なくとも1つのPN発信器332は、信号を拡散している場合 において送信モジュール326によって用いられる。このコード発信器は、ゲー トウエー12 2,124或いは基地局における一又はそれ以上のコントロールプロセッサ或い は記憶素子の機能の一部を構成し、時分割されても良い。 送信パワーコントローラ328の出力は、加算器336に送信され、ここで、 その出力は、他の送信パワーコントロール回路からの出力に合計される。これら の出力は、同一周波数で、しかも、同一の方向で送信パワーコントローラ328 の出力として他のユーザターミナル124,126に送信される為の信号である 。この加算器336の出力は、デジタルーアナログ変換の為に、適切なFR搬送 周波数に変換する為に、増幅、フイルタの為に、また、ユーザターミナル124 、126に放射する為の1又はそれ以上のアンテナ340に出力する為にアナロ グの送信器338に供給される。アンテナ310及び340は、システムの複雑 さ及び構成に依存している同様のアンテナであっても良い。 この発明の実施例を実施する為に、1又はそれ以上の予備補正器或いは周波数 並びにタイミング予備補正素子342、344が用いられる。好ましくは、予備 補正素子342は、ベースバンド周波数でのディジタルパワーコントローラ32 8のディジタル出力の周波数を調整するに用いられる。ユーザターミナルにおい ては、周波数調整を含むベースバンドスペクトラ情報がアナログ送信器338に おいて実行される上位変換の間に適切なセンター周波数に直される。この周波数 予備変換は、上述した複素信号回転のような知られている技術を用いて達成され る。ここでは、知られている衛星エフェムライド(ephemrides)及び所望のチャネ ル周波数を基に回転角が計算される。ユーザターミナルにおいては、他の信号回 転技術及びこれに関連したハードウエアは、この技術分野において良く知られた ものである。 図3において、予備補正器342は、合計器336に先立つ送信経路中に描か れている。これはあ、要望に応じて各ユーザターミナル信号について個々の制御 をすることを許している。しかしながら、合計器336の後に予備補正が行われ た際に信号周波数予備補正素子を使うことができる。なぜならば、ユーザターミ ナルがゲートウエーからの同一の送信経路を衛 星に分けるからである。 変更例として、良く知られた技術を用いて出てくる信号の周波数/タイミング を調整するために予備補正器334をアナログ送信器338の出力上の送信経路 内に置くことができる。しかしながら、アナログ送信器の出力上の周波数を変更 することは、より難しく、信号フィルタ工程での干渉を招くこととなるかもしれ ない。変形例としてアナログ送信器338の出力周波数は、通常おセンター周波 数からオフセットされたシフトした出力周波数を供給する為にコントロールプロ セッサ320によって直接調整することができる。 ユーザターミナル200についての上述した議論において、予備補正素子34 2、344は、このような素子の一部を形成することができる公知の予備補正回 路を用いる出てくる信号のタイミングを調整する為に送信経路において用いるこ とができる。付け加えるならば、必用に応じてタイミング変更を実行するに寄与 する予備補正素子342,344に加えて類似する予備時間補正素子を用いるこ とができる。タイミング予備補正は、相対的な信号タイミング或いはPNコード の変更ために周波数予備補正とともに或いはこれを伴わず用いることができる。 しがしながら、タイミング調整は、信号がベースバンドで、しかも、パワーコ ントローラによる出力に先立って発生された際にコントロールプロセッサ調整コ ード発生器及びタイミング成いは他の信号パラメータタイミングを有させること によって一般に実現される。コントローラ320は、パワーコントローラによっ て信号が種々の衛星及びユーザターミナルに送信された際と同様に、例えば、コ ードタイミング及びコード応用を定める。 出て行くユーザターミナル信号及びフォワードリンク上に現れる信号及び/又 はタイミング補正の量は、ゲートウエー及び通信が確立される各衛星との間の知 られているドプラ(Doppler)を基にしている。衛星ドプラを考慮する必用がある シフト量は、知られていろ衛星軌道位置データを用いてコントロールプロセッサ 320によって計算することができる。このデ ータは、保存され、1又はそれ以上の記憶素子346,例えば、閲覧テーブル或 いはメモリ素子から検索される。このデータは、また、必用に応じて他のデータ 源から与えられることができる。RAM及びROM回路或いは磁気記憶装置のよ うな知られている種々のものが記憶素子346を構成するものとして用いること ができる。この情報は、いつでもゲートウエーによって用いられる衛星の為に周 波数或いはタイミング調整を確率するに用いられる。 図3に示すように、時間及び周波数ユニット(TFU)348は、アナログ受 信機314の為に参照周波数信号を与えている。GPS受信機からのユニバーサ ル時間(UT)信号が幾つかの応用分野におけるこの工程の一部として用いられ ることができる。必用であれば、マルチ中間変換工程にこれを採用することがで きる。図示するようにTFU348は、アナログ送信器338の参照として働く こととなる。TFU348は、また、ディジタル受信機316A−N及び318 における相関器或いは送信モジュレータ326及びコントロールプロセッサー3 20のような基地局300或いはゲートウエー内の他のステージ或いはプロセッ シング素子にTFU348は、タイミング信号を与えている。TFU348は、 また、必用であれば、所定量だけプロセッサ制御下で(クロック)信号の相対タ イミングを進め成いは遅らせるように構成されている。 少なくともゲートウエープロセッサ3320が受信モジュール324,送信モ ジュール334、及びベースバンド回路322に連結されている。これらユニッ トは、物理的に互いに分離されていても良い。コントロールプロセッサ320は 、コマンド及びコントロール信号を与えて信号処理、タイミング信号発生器、パ ワー制御、ハンドオフコントロール、ダイバース結合及びシステムインタフェー スのような機能(これに限るものではない)を実現する。これに加えて、コント ロールプロセッサ320は、PN拡張コード、直交符号シークエンス、及びユー ザ通信に用いる為の特定の送信及び受信器或いはモジュールに割り当てられる。 前記制御処理装置320は、また、パイロット、同期、並びにページ信号の生 成並びにパワー、及び、伝送パワーコントローラ328へのカップリングを制御 する。パイロットチャンネルは、データでは変調されない単純に信号であり、ま た、変調器326を伝送するように、反復不変パターンもしくは無変化フレーム 構造形式の入力を使用し得る。即ち、パイロット信号のためのチャンネルを形成 するのに使用される、直交関数、ウォリシュコードは、全て1もしくは0のよう な一定値を持つか、間隔のあいた1と0の構造パターンのような良く知られた反 復パターンを一般に有する。かくして、PN発生器332,332により与えら れるPNT拡散コードのみを伝送する好ましい結果となる。 前記制御処理装置320は、伝送モジュール334もしくはレシーバモジュー ル324のようなモジュールの要素に直接結合され得る。また、各モジュールは 、伝送制御処理装置330もしくはレシーバ制御処理装置321のようなモジュ ール仕様の制御処理装置を一般に有し、この処理装置は、そのモジュールの要素 を制御する。かくして、好ましい実施の形態においては、前記制御処理装置32 0は、図3に示すように、伝送処理装置330とレシーバ処理装置321に結合 されている。このようにして、単一の制御処理装置320は、多数のモジュール の動作と資源とを比較的有効に制御することができる。前記伝送制御装置330 は、パイロット、同期、並びにページ信号及び伝送チャンネル信号の生成と、そ のための信号パワーとを、また、パワーコントローラへの夫々の結合を制御する 。前記レシーバ制御装置321は、復調並びにモニターする受信パワーのための PN拡散コードを制御する。 共有される資源パワー制御のような所定の操作のために、ゲートウエー120 ,122は、受信信号強度、周波数測定、もしくは通信信号での使用者側のター ミナルからの他の受信信号パラメータのような情報を受信する。この情報は、レ シーバ処理装置320によりデータレシーバ316の復調された出力から得られ る。代わって、この情報は、制御処理装置320もしくはレシーバ処理装置32 1によりモニターされ制御処理装置320に伝送される信号の予め設定された場 所で生じるように検出され得る。制御処理装置320は、伝送パワーコントロー ラ328並びにアナログ送信器338を使用して伝送され、かつ処理される信号 のタ イミングと周波数とを制御するためのこの情報(以下に説明する)を使用してい る。 通信システム100が動作している間、順方向リンク信号と称される通信信号 s(t)は、ゲートウエー120,122により、A0のゲートウエー生成搬送周 波数を使用する使用者側のターミナル124,126に伝送される。前記順方向 リンク信号は、ドップラーヤ他の効果による時間遅延、伝播遅延、周波数変位を 経験する。順方向リンク信号は、ケートウエーから衛星への遷移の間に対処にこ れら効果を経験し(即ち、順方向リンク信号のアップリンク部で)、そして、衛 星から使用者測のターミナルへの遷移のときにも効果を経験する(即ち、順方向 リンク信号のダウンリンク部で)。信号が受信されると、リターンもしくはリバ ースリンク信号を送るときの遅延、伝播遅延、並びに使用者測から衛星への(即 ち、リバースリンク信号のアップリンク部で)また、衛星からゲートウエーへの (即ち、リバースリンク信号のグウンリンク部で)遷移でのドップラーが生じて いる。 図4は、通信システム100で伝送される種々の信号を示す。ゲートウエー1 20は、順方向リンク信号410を衛星中継器116を介して使用者側のターミ ナル124に伝送する。この順方向リンク信号410は、ゲートウエー120か ら衛星中継器116へのアンリンク部分412と、衛星中継器116から使用者 側のターミナル124へのダウンリンク部とからなっている。使用者側のターミ ナル124は、リバースリンク信号420を衛星中継器116を介してゲートウ エー120に伝送する。このリバースリンク信号420は、使用者側のターミナ ル124から衛星中紬器116へのアップリンク部422と、衛星中継器116 からゲートウエー120へのダウンリンク部とからなっている。 ゲートウエー120が順方向リンク信号410を衛星中継器116に伝送する ときに、アップリンク部412は、ゲートウエー120と衛星中継器116との 間の相対的な移動(即ち、衛星中継器116が動くので)の結果として、周波数 ドップラーやコードドップラーを経験する。良く知られているように、衛星中継 器116がゲートウエー120に接近するのに従って、アップリンク部412は 、コードドップラーの結果として、PNコードシーケンスのコードもしくはパル ス 幅での減少をまた、経験する。反対の効果が、衛星中継器116がゲートウエー 120から遠のくのに従ってアップリンク部412に生じる。 同様に、衛星中継器116が使用者側のターミナル124に順方向リンク信号 410を伝送するときに、ダウンリンク部414は、衛星中継器116と使用者 側のターミナル124との間の相対的な移動(即ち、衛星中継器116と使用者 側のターミナル124との両方が動くので)の結果として、周波数ドップラーと コードドップラーとを経験する。良く知られているように、衛星中継器116が 使用者側のターミナル124に接近するのに従って、グウンリンク部414は、 周波数ドップラーの結果として、その搬送周波数での増加を経験する。また、ダ ウンリンクドップラー414は、コードドップラーの結果として、そのPNコー ドシーケンスのコードもしくはパルス幅で減少を経験する。これと反対の効果は 、衛星中継器116が使用者側のターミナル124から遠ざかるのに従ってダウ ンリンク部414に生じる。 搬送周波数でのドップラー効果は、図5を参照して説明される。図5は、例え ば、衛星中継器116がゲートウエー120並びに使用者側のターミナル124 に接近するのに従う、順方向リンク信号410の搬送周波数でのドップラー効果 を示す。搬送周波数510(fcarrier510)を有する順方向リンク信号41 0がゲートウエー120から伝送されている。アップリンク部412は、アップ リンクドップラー周波数520(fuplink520)として図5に示されているド ップラーにより、搬送周波数での増加を経験する。かくして、衛星中継器での順 方向リンク信号410の周波数(fSAT)は、搬送周波数510とアップリンク ドップラー周波数520とを加算したものである。ダウンリンク部414は、ダ ウンリンクドップラー周波数(fdownlink530)として図5に示されているド ップラーにより、その周波数で増加を経験する。かくして、使用者側のターミナ ル124(fUT)での順方向リンク信号410の周波数は、搬送周波数510と 、アップリンクドップラー周波数520と、ダウンリンクドップラー周波数53 0とを加算したものである。 上記アップリンクドップラー周波数520とダウンリンクドップラ周波数53 0とは、衛星中継器116の相対的な移動に応じて変化するので、使用者側のタ ーミナル124での順方向リンク信号410の周波数もまた変化する。この変化 は、周波数不確定性と称されている。LED衛星を使用する通信システム100 においては、周波数不確定性は、50ないし300kHzの範囲、もしくはこれ 以上である。 図6は、本発明の一実施の形態に従ってなされる周波数事前矯正処理の例を示 す。順方向リンク信号410は、所定の周波数の搬送周波数510(fcarricr 510)を有する。ゲートウエー12から伝送される前に、順方向リンク信号4 10は、事前矯正周波数、事前矯正因数610を使用して事前矯正器342によ り調節される。周波数事前矯正器610は、アップドップラー周波数520と大 きさが等しいが符号が反対である。かくして、順方向リンク信号410がゲート ウエー12から伝送されると、順方向リンク信号410は、搬送周波数510と 、これに加算された事前矯正周波数610とからなる初期周波数を有する。そし て、順方向リンク信号410のアップリンク部412は、アップリンクドップラ ー周波数520によりその周波数での変化を経験する。本発明では、衛星中継器 116での順方向リンク信号410の周波数(fSAT)は、搬送周波数510と 、事前矯正周波数610と、アップリンクドップラー周波数520との合計であ る。事前矯正周波数610と、アップリンクドップラー周波数520とは、大き さが同じで符号が反対なので、衛星中継器116での順方向リンク信号410の 周波数は、搬送周波数510と等しい。 ダウンリンク部414はまた、ダウンリンク・ドプラー周波数530によりそ の周波数において変化を生ずる。しかし本発明によれば、ユーザターミナル12 4における順方向リンク信号410の周波数(fUT)は、キャリア周波数510 とダウンリンク・ドプラー周波数530の合計となる。ユーザターミナル124 における順方向リンク信号410の周波数は、ダウンリンク・ドプラー周波数5 30によってこのキャリア周波数510から変化する。したがってこの発明にお いては、その周波数は単にダウンリンク・ドプラー周波数530で不確実な結果 得られたものである。実際的な目的のために本発明は、サテライトリピータ11 6との比較において相互に関係するユーザターミナル124の為の半分の要素に よって周波数の不確実性を減らしている。 図7は、本発明の一実施例に基づいてゲートウエイ120がらの順方向リン ク信号410の為の周波数に予め修正するためのステップを示している。ステッ プ710では、送信器338は、1つ又はそれ以上のサテライトリピター116 に送信されるべき順方向リンク信号410の為の周波数を準備する。ステップ7 20では、制御プロセッサ320は、送信されるべき順方向リンク信号410を それぞれのサテライトリピータ116に送るべく、関連する動き及び対応したア ップリンク・ドプラー周波数520を計算する。次のステップ730では、プレ コレクタ342は、そのアップリンク・・ドプラー周波数520によって予め修 正されたキャリア周波数510で順方向リンク信号410を予め修正するか又は 補正する。最終的にステップ740においては、送信器338はキャリア周波数 510にのせてその順方向リンク信号410をアップリンク・ドプラー周波数5 20により送出する。 本発明のそのほかの実施例は、逆方向リンク信号420において同様に運用制 御を行う。この実施例においてユーザターミナル124は、そのサテライトリピ ータ116の関連する動きの知識はもっていない。よって、ユーザターミナル1 24は、アップリンク・ドプラー周波数信号520を決定するために1つの異な る技術を用いなければならない。ユーザターミナル124はこれを、知られてい るキャリア周波数510および順方向リンク信号410の周波数に基づいて処理 している。これら周波数の相違(差)はダウンリンク・ドプラー周波数信号53 0である。順方向リンク信号410を受信し逆方向リンク信号510を送信する ユーザターミナル124の間には、サテライトとしての相対的な動きにおいて顕 著な変化はなく、順方向リンク信号410のダウンリンク・ドプラー周波数信号 530が、逆方向リンク信号410のアップリンク・ドプラー周波数信号520 とほぼ等しいとみなしている。この技術について更に詳しくは、特許シリアル番 号08/723,724号の”Determination Of Frequency Offsets In Commun ication Systems”に述べられている。 図8は、ユーザターミナル124からの1つの逆方向リンク信号420の為の 周波数を予め修正を行うステップを示している。ステップ810においては、送 信器230は1つ又はそれ以上のサテライトリピター116に送信されるべき逆 方向リンク信号420を準備する。ステップ820では、制御プロセッサ220 は知られているキャリア周波数510および、最近受信した順方向リンク信号4 10に基づいてダウンリンク・ドプラー周波数530を計算する。これら2つの 周波数の差は、順方向リンク信号410のダウンリンク・ドプラー周波数信号5 30である。そしてこれは逆方向リンク信号420の為のアップリンク・ドプラ ー周波数530に近似するものである。次のステップ830では、プレコレクタ 232はそのアップリンク・・ドプラー周波数530の為に逆方向リンク信号4 20を予め修正するか又は補正する。最後にステップ840において、送信器2 30はキャリア周波数510にのせてその逆方向リンク信号420をアップリン ク・ドプラー周波数520によって修正されたキャリア周波数で送信する。 本発明のそのほかの実施例は、ユーザターミナル124の位置とダイナミクス の知識に基づくものである。もし、ユーザターミナル124の位置やダイナミク スが解っていれば、例えばそのユーザターミナル124におけるデバイスのポジ ショニングを用いて、アップリンク・ドプラー周波数520とダウンリンク・ド プラー周波数信号530との両方が計算され、それらの効果の為に補正される。 実際、仮にこれらのドプラー周波数が両方とも知られていれば、その信号を予め 修正したり早急な修正の為にも使うことができ得る。両方の場合は、その周波数 は、その信号に関連する不確実なものであり、架空なものとして削除される。 サテライトを経由しての信号送信に係わるそのほかの問題は、送信器に近い位 置に在るサテライトの為の伝達遅延における変化(偏差)であり、例えば、1つ のゲートウエイの位置や送信器から遠くに在るサテライトのためのものである。 この変化(偏差)は、タイミングが不確実になることとして現れる。図9には、 順方向リンク信号910と逆方向リンク信号920の為の不確実なタイミングを 示している。図9に示す如く、順方向リンク信号910は実際は2つの異なる信 号であり、1つの順方向リンク信号910Aは1つの最遠のサテライト930を 経由してユーザターミナル124に送信し、また順方向リンク信号910Bは最 近のサテライト940を経由してユーザターミナル124に送信するものである 。ここの記述の目的は、情報としてこれら順方向リンク信号910Aと順方向リ ンク信号910Bとの相違は同じであることにある。それら信号間の相違はゲー トウエイ120がそれを検出してサテライトを分離するものである。また図9で は、異なる位置にユーザターミナル124が2つ示されているが、これは図に描 く上での解りやすさの為のものである。この図9に記述する目的は、ユーザター ミナル124が物理的に同じものであることを示している。或いは、順方向リン ク信号910Aと順方向リンク信号910Bは、相違するサテライト930,9 40を経由したとしても、同じユーザターミナル124に到達することにある。 順方向リンク信号910Aは、1つのアップリンク部912A及びダウンリンク 部914Aを含んでいる。同様に、順方向リンク信号910Bは、1つのアップ リンク部912B及びダウンリンク部914Bを含んでいる。 また図9には、逆方向リンク信号920が2つの信号として示されている。逆 方向リンク信号920Aは、1つの最遠のサテライト930を経由してゲートウ エイ120に送信され、また逆方向リンク信号920Bは最近のサテライト94 0を経由してゲートウエイ120に送信される。逆方向リンク信号920Aは、 1つのアップリンク部922A及びダウンリンク部924Aを含んでいる。同様 にして、逆方向リンク信号920Bは、1つのアップリンク部922B及び1つ のダウンリンク部924Bを含んでいる。 ゲートウエイ120とサテライト930,940間の距離における差のために 、順方向リンク信号910A,910Bはその結果として、異なった時刻にユー ザターミナル124に到達する。図9に示す如く、順方向リンク信号910Aは 、順方向リンク信号910Bが時刻950にユーザターミナル124に到達する 間に、時刻960にユーザターミナル124に到達する。これらの時刻の差は、 ユーザターミナル124に到達するであろう期待される時刻の範囲に対応するも のである。換言すれば、順方向リンク信号910は、時刻950と時刻960と の範囲内にはユーザターミナル124に到達すると言える。この範囲は通常、タ イミングの不確実性として現れる。順方向リンク信号910に対応して、このタ イミングの不確実性は、そのユーザターミナル(UT)順方向の不確実性として 参照される。 また図9には、逆方向リンク信号920の為の不確実なタイミングを示してい る。逆方向リンク信号920Aは、逆方向リンク信号920Bがゲートウエイ1 20に時刻970に到達する間にゲートウエイ120に時刻980に到達する。 これら時刻の差は、そのゲートウエイ120に到達するであろう時刻の範囲を 表わしている。時刻970,980のこのタイミングの不確実性は、(GW)逆 方向のタイミング不確実性として参照される。LEOサテライトを用いる1つの コミュニケーションシステム100においては、このタイミングの不確実性は、 約10から20msであるか、地上又は地球上のサテライト通信システムのタイ ミングの不確実性は、約1から2msのタイミングの不確実性に比べてそれ以上 である。 以上述べたように、タイミングの不確実性は、分離されたスペクトル通信信号 を要するためには、その受信器はそのタイミングの全範囲をサーチしなければな らない。これはシステムの特徴的なチューンイングであり、PNコードシーケン スを使用するものである。本発明は、送信器とサテライトとの距離の違いに基づ いて異なるタイミングで通信信号を送信することによって、そのタイミングの不 確実性を減じており、これによって与えられた通信信号は距離に係わらず同時刻 に送信されてすべてのサテライトに到達する。 図10は、本発明の一実施形態に係る、フォワードリンク信号910とリバー スリンク信号920に対するタイミング不確定期間を示す。本発明によれば、フ ォワードリンク信号910Aは時間1010にゲートウェイ120によって一番 遠い衛星930を介してユーザ端末124に送信される。フォワードリンク信号 910Bは時間1020に一番近い衛星940を介してゲートウェイ120によ ってユーザ端末124に送信される。時間1010と時間1020との間の差は 、前補正時間、あるいはより詳細にはフォワードリンク前補正時間と呼ばれる。 フォワードリンク前補正時間は距離と、ゲートウェイ120と信号を受信する衛 星との間の関連する伝播遅延とに基づいて決定され、信号は距離によらず、同じ 時間に衛星に到着する。例えば、フォワードリンク信号910Aは一番遠い衛星 930に、フォワードリンク信号910Bは一番近い衛星940に同時に時間1 030(衛星時間1030と呼ぶ)に到着する。 各衛星930、940はフォワードリンク信号910をユーザ端末124に対 して反復する。フォワードリンク信号910Aは時間1050にユーザ端末12 4に到着する。フォワードリンク信号910Bは時間1040にユーザ端末12 4に到着する。時間1050と時間1040との間の差違は本発明のユーザ端末 フォワードタイミング不確定期間を表す。本発明は、フォワードリンク信号91 0のアップリンク部912に関連するタイミング不確定期間の量だけユーザ端末 フォワードタイミング不確定期間を低減する。これはフォワードリンク信号91 0は衛星時間1030に衛星930,940に到着することがわかるからである 。 図10は一番遠い衛星930と一番近い940に基づく最悪の不確定期間を示 している。上記の議論は1つまたはそれ以上の衛星に対する送信フォワードリン ク信号910を想定しているが、これに限定されない。例えば、1つのみの衛星 が特定のゲートウェイ120の視線内に存在していてもよい。この場合ゲートウ ェイ120は1つの衛星のみに送信できる。他の例として、特定の通信システム 100はダイバーシチ処理を実行しておらず、同じ信号の多重送信を無効にして しまう。使用する衛星の数によらず、本発明は信号の送信のタイミングを前補正 することによって受信信号におけるタイミング不確定期間を低減し、これによっ て信号は既知の時間に衛星に到着する。 本発明の一実施形態では、信号の送信の開始を前補正するのみならず、送信中 の信号を連続的に前補正するので、信号の各成分(すなわちPN符号)は既知の 時間に衛星に到着する。本発明の実施形態はタイミング不確定期間を低減するこ とに加えて符号ドプラを補償する。上記した周波数前補正と同様に、タイミング が衛星において知られあるいは補正されるので、符号ドプラは、フォワードリン ク信号のアップリンク部912に関してのみ前補正される。これにより符号ドプ ラによる不確定期間は低減され、時間追跡ループの作業ははるかに容易になる。 図11は本発明の他の実施形態による、フォワードリンク信号910及びリバ ースリンク信号920に対するタイミング不確定期間を示している。本発明のこ の実施形態によれば、フォワードリンク信号910は、図9に関して上記した方 法と同一の方法によりゲートウェイ120により送信される。この実施形態はリ バースリンク信号920に関する方法と同様の方法を用いる。ユーザ端末124 は時間1110に一番遠い衛星930を介してゲートウェイ120にリバースリ ンク信号920Aを送信する。ユーザ端末124は時間1120に一番近い衛星 940を介してゲートウェイ120へリバースリンク信号920Bを送信する。 時間1110と時間1120との間の差はリバースリンク前処理時間と呼ばれる 。ユーザ端末124は自身の位置を知らないので、ユーザ端末124は、衛星時 間1030とフォワードリンク信号910がユーザ端末124に到着する時間と の間の時間差に基づいてリバースリンク前補正時間を決定する。この時間差はフ ォワードリンク信号910のダウンリンク部914の伝播遅延に対応する。フォ ワードリンク信号910の受信とリバースリンク信号920の送信の間、総体移 動がほとんどないことを仮定すると、ダウンリンク部914の伝播遅延はリバー スリンク信号920のアップリンク部922の伝播遅延と同じであり、これは必 要なリバースリンク前補正時間である。 リバースリンク前処理時間はリバースリンク信号920の送信を調整あるいは 補償するのに用いられ、これによりリバースリンク信号920は衛星時間113 0と呼ばれる既知の時間に衛星に到着する。衛星はリバースリンク信号920を ユーザ端末124に対して反復する。リバースリンク信号920Aは時間115 0にユーザ端末124に到着する。時間1150と時間1140との間の差は本 発明のゲートウェイリバースタイミング不確定期間を示す。本発明の実施形態は ユーザ端末フォワードタイミング不確定期間のみならずゲートフェイリバースタ イミング不確定期間をも低減する。フォワードリンク910については、ユーザ 端末フォワードタイミング不確定期間はアップリンク部912に関連するタイミ ング不確定期間の量だけ低減される。リバースリンク920については、ゲート ウェイリバースタイミング不確定期間はアップリンク部922に関連するタイミ ング不確定期間だけ低減される。 図12は本発明の一実施形態により、ゲートウェイ120でフォワードリンク 信号910に対するタイミングを前補正するのに実行される工程を示している。 ステップ1210で制御プロセッサ320はゲートウェイ120と、フォワード リンク信号910が送信される各衛星930,940との間の距離を算出する。 次にステップ1220で制御プロセッサ320はこれらの距離の各々に基づいて 伝播遅延を算出する。 そのような距離は例えば、直ちにあるいは既知の遅延の後に、衛星からユーザ 端末まで送信された信号の往復遅延を測定し、結果を2で割り、その結果に信号 (光)の速度を乗算することにより獲得される。往復遅延は、既知のラニングP Nシーケンスまたは拡散符号を含む信号を送信し、送信された信号と、ゲートウ ェイで受信したときの再送信信号のPNシーケンスの状態とを比較することによ り測定される。状態の差は全往復遅延(ゲートウェイから衛星までの既知の遅延 を含む)を決定するのに用いられる。既知の遅延は、既知の衛星天体位置表を用 いて、当業界で良く知られた種々の方法により算出される。一方、距離は、1つ の衛星を通って送信され第2の衛星を通って戻ってきた信号の往復遅延を用いて 測定される。しかしながら、相対位置についてのさらなる情報が要求される。こ れは概して他の信号パラメータを用いて供給される。そのような方法は、位置決 定に関して上記した共に係属中の特許出願により詳細に記載されている。 ステップ1230で、前補正器342は、各衛星930、940に対する伝播 遅延を示すためにフォワードリンク信号410を前処理あるいは補償する。最後 に、ステップ1240で送信機338は、タイミングが適当な衛星930、94 0に対して前補正されたフォワードリンク信号410を送信する。 図13は本発明の一実施形態により、ユーザ端末124でリバースリンク信号 920に対するタイミングを前補正するために実行される工程を示している。ス テップ1310で制御プロセッサ220は、リバースリンク信号920が送信さ れるべき衛星930,940の各々から一番新しく受信したフォワードリンク信 号910に基づいて伝播遅延を算出する。ステップ1320で前補正器232は 、各衛星930、940に対する伝播遅延を示すためにリバースリンク信号92 0を前補正あるいは補償する。最後にステップ1330で送信機230はタイミ ングが適当な衛星930,940に対して前補正されたリバースリンク信号92 0を送信する。 タイミング不確定期間すなわち、信号を獲得するための受信機の探索空間を低 減することに加えて、本発明は、ダイバーシチ処理を用いる通信システム100 によって要求されるデスキューメモリバッファの量を低減する。この種のシステ ムは、可能なすべてのパスからの信号を受信するためにタイミング不確定期間の 全範囲に渡って到来信号をバッファしなければならない。タイミング不確定期間 (すなわち、可能な全てのパスからの信号が予想される時間)を低減することに よって、デスキューメモリはこれに相応して低減される。 本発明の好ましい実施形態は周波数及びタイミング前補正を行なう前補正器を 有している。上記したように、周波数前補正とタイミング前補正はそれぞれ各不 確定期間を約1/2程度低減する。すなわち、本発明の好ましい実施形態は、も との探索空間の約1/4にまで受信機の探索空間を低減することができる。すな わち、本発明の一実施形態におけるゲートウェイ120及びユーザ端末124は 、従来の対応する装置と比較して、約1/4の時間であるいは約1/4の受信機 の数で信号を獲得することができる。 上記した好ましい実施形態は当業者が本発明を製造または使用可能にするため に提供された。当業者にとってこれらの実施形態に対する種々の変更が容易に可 能であり、ここで規定された一般的な原理は新たな能力を使用することなしに他 の実施形態にも適用される。すなわち、本発明はここに開示された実施形態に限 定されるものではなく、ここに開示された原理と新規な特徴に一致する限り一番 広い権利範囲を与えられるべきである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION      Method and apparatus for pre-correcting timing and frequency in a communication system                                Background of the Invention I. Field of the invention   The present invention relates generally to spread spectrum communication systems, and in particular, The present invention relates to reception of a communication signal in a state where Doppler exists. Furthermore, this invention New to pre-correct the time and frequency of communication signals to compensate for the above signal Doppler On the improved method. II. Description of related technology   Typical conventional terrestrial terrestrial, such as wireless data systems, ie telephone systems The communication system is located in a plurality of predetermined geographical areas or cells, Using a plurality of base stations, also called cell sites, one or more user terminals or systems It relays communication signals to system subscribers. In addition, general satellite base traffic The communication system uses multiple base stations, called gateways, and multiple satellites. To relay communication signals between the plurality of gateways and one or more user terminals. You. A plurality of base stations and gateways, each user terminal has another user terminal Or to other connected communication systems, such as the public switched telephone network. Providing a communication link. The user terminal of such a system is of a fixed type, Or a mobile phone, such as a mobile phone. Placed away from toe.   Granted on February 13, 1990, "Spectrum using satellite or terrestrial repeater US Patent No. 4,901,307 entitled "Lamb Spread Multiple Access Communication System" And filed January 4, 1995, entitled "Individual Receive Phase Time and Energy Spectrum Transmitted Power in Spread Spectrum Communication System Following Demand Patent Application Serial No. 08 / 368,570 entitled "Method and Apparatus for Using Some communication systems, as disclosed in US Pat. (CDMA) spread spectrum signal is used. These U.S. patents and U.S. All of the requests have been assigned to the assignee of the present invention, and are set forth in the following description. Used as a reference.   In a typical spread spectrum communication system, a carrier signal for transmission is referred to as a communication signal. And modulating one or more preselected pseudo-noise (PN) code sequences To modulate or spread the information signal over a given spectral band. Known The PN code spreading, which is a spread spectrum transmission method, is more non-uniform than the data signal bandwidth. Generates a transmission signal that always has a large bandwidth. Base station or gateway In the communication link between a and the user terminal, a PN spreading code or a binary sequence is used. To signals transmitted by different base stations or different beams Identify the signal transmitted over it, as well as identify the multipath signal.   A typical CDMA spread spectrum system uses a channelization code. The forward link (that is, user terminal traffic from the base station or gateway). Within one cell or satellite sub-beam in the signal path to the Signals for different user terminals. Each user transceiver has its own By using the channelized orthogonal code, the own code provided on the forward link can be used. It has orthogonal channels. The signals transmitted through these channels It is usually called a traffic signal. Paging, synchronization, and system Additional forward link channel or forward direction for other signals sent to the user A directional link signal is provided. Also, usually supplement the above channelization code. The Walsh function is used for this.   Details of the operation of this type of transmission device are described in "Signaling in CDMA Cellular Phones". US Patent No. 5,103,459 entitled "Systems and Methods for Generating Waveforms" Issue. This U.S. patent is assigned to the assignee of the present invention. Yes, and will be used as a reference in the following description.   CDMA spread spectrum communication system as disclosed in the above mentioned patents Uses coherent modulation and demodulation for forward link user terminal communications. Are considering. In a communication system making such an attempt, a pilot The carrier signal, in short, the pilot signal is the coherent of the forward link signal Used as a phase reference. Pilot signals usually do not include data modulation. Signal and is referenced by the gateway or base station over the entire area of coverage. Conveyed as   The pilot signal is used for initial system synchronization and for the base station or gateway. To get time, frequency, and phase tracking of other signals sent by Used by user terminals. Tracking of pilot signal carrier The phase information obtained from the signals can be used for other system signals or traffic (data) signals. It is used as a carrier phase reference when performing coherent demodulation of signals. this The technology shares a common pilot signal as a phase reference for many traffic signals. To reduce costs and provide a more effective tracking mechanism. Can be offered. In general, a single pilot signal should be used for each frequency used. Delivered by the base station or gateway and transmitted by CDMA channel or It is called a boom beam, and from the source or gateway of that frequency Are shared by all user-end received signals.   If the user terminal is not receiving or transmitting traffic signals, These signals can be implemented using one or more signals known as Information can be transmitted to the terminal. For example, call for a specific mobile phone If there is a paging signal, the base station or gateway will Switch between mobile phones. The paging signal indicates the presence of the call and which traffic Used to indicate whether to use a network channel. Used to distribute system overhead information with specific messages You. One communication system has a plurality of paging signals or channels. May be. Also, to transmit system information effective for facilitating time synchronization, A period signal can also be used. All these signals are similar to pilot signals , Function as a shared resource.   The user terminal sends the access signal over the reverse link to To respond to messages on the ringing signal. That is, from the user terminal It is a signal path to a local office or a gateway. Also, the access signal is When a terminal initiates a call, it is also used by these user terminals to access Sometimes referred to as a probe. Normally, long PN codes are used for reverse link traffic. Used to create a fic channel. At the same time, use one set of orthogonal codes The improved M-ary modulation scheme can be used to improve reverse link data transmission. Wear.   In either communication system, the forward link communication signal is transmitted by the user terminal. Down-converted to the baseband frequency for further processing. It is. When downconverted, these signals are digitally processed and Used to detect and cooperate with the pilot signal or received signal. It is used to demodulate paging signals, synchronization signals, and traffic signals. During demodulation, a PN spreading code is provided to aggregate these signals and A channelization code is associated with these signals to provide data.   In such a system, the reception, downconversion, and demodulation processes are performed. For accurate processing, the user terminal must have a common frequency reference and common timing. Sharing the reference with the base station or gateway transmitting the signal to be processed Need to be In other words, since information is transmitted in the phase of the signal carrier, the carrier The frequency must be accurately detected, and the relative phase position of multiple carriers Must be decided. Without a fairly accurate frequency adjustment, the carrier It cannot be reliably removed, and the digital signal can be accurately aggregated and demodulated. I can't.   Since the PN spreading code is given to the signal one after another, the timing of the signal is Decide to properly despread or demodulate the spreading code from the signal that supplies the data. Must be done. PN spreading code and orthogonal channelizing code It can not be accurately removed without the need for severe system timing or signal synchronization. Code is When given with incorrect synchronization, the signal appears as just noise and no information Not carried. Satellites, user terminals and codes used in such systems You can also set the timing offset position, replace time or related time It depends on the exact knowledge. The user terminal must determine the appropriate clock value, event timing, And a localizer that maintains relevant time values for base station or gateway timing Rely on the accuracy of oscillators, and absolutely chronological history and relationships.   Communication systems that use satellites in non-geostationary orbits require user terminals and satellite operation. High degree. The associated action results in a net substantial Doppler component, or Shift within the carrier frequency of the signal in the communication link. These Doppler components The frequency of the carrier signal varies depending on the user terminal and satellite operation. Yields an uncertain value, i.e., an uncertain frequency, more simply.   In addition to such a frequency shift, the Doppler effect also affects the solar time, ie, P It occurs at the timing of shifting to various codes including N codes, symbols, etc. These visual solar time shifts are referred to as code Doppler. In particular, the code Doppler is the effect of satellite operation introduced into the baseband signal. Therefore, The code does not arrive at the receiver at the correct code timing.   In addition to Code Doppler, satellite operation also affects the propagation of signals for communication links. A large amount of uncertainty in delay or timing uncertainty results. Propagation delay From the minimum when the satellite is above the user terminal connected to the gateway, Change to maximum when satellite is level with user terminal connected to gateway . In other words, the propagation delay has been reduced to the minimum distance from the gateway to the satellite When it is at a minimum. Similarly, the propagation delay is the maximum distance between the gateway and the satellite. It becomes the maximum when it becomes.   In order to obtain a communication signal in a spread spectrum communication system, a communication system The system must detect the carrier frequency of the signal and the synchronization timing of the signal. No. Accurate by comparing signals in general communication systems with "hypotheses" The "search" of frequency and timing is based on various fixed wave numbers and uncertainties. It has a timing value. Highest mutual to signal above a preset threshold Hypotheses involving intersystems determine the exact frequency and timing of signal despreading and demodulation. Including.   However, typical communication systems up to now have relatively small frequencies and Due to timing uncertainty, a relatively small “search space”, ie, timing Face the setting and frequency hypothesis. For example, terrestrial communication systems or satellite communication The communication system has a timing uncertainty of 1 to 2 ms or more, and 1 A geostationary satellite showing Doppler uncertainty on the order of one millionth is used. Comparison In a communication system using non-geostationary satellites, a value of 10 to 20 ms or more is used. Timing uncertainty and Doppler uncertainty of about 10 ppm or more Show qualitative. Therefore, all other things are equal and communication systems using non-geostationary satellites System is 100 or more times larger than the search space of a terrestrial or geostationary communication system. It has a search space of the size of the above.   A larger search space takes longer to acquire a signal, or a part of the search space. Requires one of the decoding search receivers that works in parallel with the minute. None of these Both are not preferred.   To reduce the search space of communication systems operating under high Doppler conditions A method and apparatus are needed.                                Summary of the Invention   The present invention uses Doppler for related operations of satellite repeaters and user terminals. Acquiring signals in a communication system to be tested. This type of system Frequency uncertainty due to changes in Doppler shift and propagation delay due to related operation It has a wide range of gender and timing uncertainties. The present invention relates to a communication system. The range of frequency and timing uncertainties in   A feature of the present invention is that it further determines frequency and timing uncertainties. A search receiver is not required. This results in reduced frequency uncertainty A search space is provided that includes a range of gender and a range of timing uncertainty. Therefore , To obtain the signal, a small number of frequency and timing hypotheses must be searched. No. This reduces the time required for signal acquisition.   According to an embodiment of the present invention, a transmitter located at a gateway of a communication system Pre-corrects the frequency of the forward link signal and provides a link between the satellite and the gateway. Compensate for Doppler shift for cropping. Satellite-related operations related to the gateway Because the signal is well known, when the signal reaches the satellite, Of the signal is not exposed to any Doppler shift of the In other words, the upper link portion of the forward link signal (eg, The portion of the forward link to the star) is reserved by the transmitter to compensate for the Doppler shift. Is corrected.   However, the relevant operation of satellites with respect to user terminals is well known. Obedience Therefore, the downlink portion of the forward link signal is relayed by the satellite to the user terminal, That is, when transmitted, the signal is known due to the associated operation between the satellite and the user terminal. Not exposed to a Doppler shift. Therefore, according to the invention, the forward direction Correcting the frequency of the upper link portion of the link signal in advance reduces the uncertainty of the frequency. Instead of removing the whole, the whole in the forward link signal at the user terminal Reduce the uncertainty of the frequency across. Pre-correcting the frequency can reduce signal acquisition Reduces search space for attempted receivers.   According to another embodiment of the present invention, a transmission located at a user terminal of a communication system The transmitter transmits a reverse link signal whose carrier frequency has been pre-corrected, To compensate for the Doppler shift for the related operation between. This is two things Achieved by one of the laws. The user terminal can use various methods. Notice the satellite's associated activity or see a drop in the lower link portion of the forward link signal Adjust the reverse link signal based on the error. In any case, the user terminal , Effectively remove Doppler from the upper link portion of the reverse link signal. in this case, The upper link portion of the reverse link signal reaches the satellite without any apparent Doppler However, the lower link portion is exposed to Doppler.   According to yet another embodiment of the present invention, the transmitter at the gateway has a forward The timing of the upper link portion of the link signal is corrected in advance. In this embodiment, the signal The timing of the signal is continuously adjusted and the signal is used by the communication system Some satellites arrive at the same time as satellite time. Therefore, the transmitter passes through each satellite Adjusts the timing of the signal transmitted to the user terminal so that the signal Synchronization is performed on each satellite at a preset time regardless of the distance to the satellite. Follow Thus, the signal arrives at each satellite substantially simultaneously. In many cases this means , Signals are transmitted to the various satellites at the gateway at different times.   One of the functions of pre-correction of timing is that the Some reduce the timing error in the terminal. Forward link communication Since the timing of the uplink portion of the signal is known, the error Only occurs in the downlink portion of the forward link. Like this, Pre-correction reduces the timing error of the forward link signal by almost half. Can be reduced.   Subsequently, a pre-correction of the signal timing in the CDMA communication system is performed. And virtually synchronize any other satellite regardless of the distance between the gateway and the satellite Provide a PN spreading code sequence to reach a specific satellite at departure time Can be offered. In other words, the uplink of the forward link signal on the satellite The link does not show any code Doppler. In this way, the receiver Correct only Doppler phenomenon (experience) in the downlink part of word link signal Just do it. This allows the user terminal to track the timing of the receiver. This reduces the loop requirements.   In yet another embodiment of the present invention, the transmitter at the user terminal is a reverse link. The timing of the lock signal in advance. In this embodiment, the reverse link signal The signal is adjusted continuously, so that the signal is in satellite time with departure time Each satellite arrives substantially synchronously with satellite time. This is the user terminal That each user terminal transmits signals at different times based on the distance between the Means. For the forward link, the timing And the presence of code Doppler in the reverse link signal. .   In a preferred embodiment of the present invention, the timing and frequency This is performed on the uplink portion between the drink signal and the reverse link signal. Ta This pre-compensation reduces the instability and frequency instability by almost half, and The overall survey area is reduced to almost a quarter. As a result, the hardware It provides substantial savings in cost and acquisition time.         BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   The features, objects, and advantages of the present invention will be described in more detail with reference numerals being consistently given. It will become apparent from the drawings described.   FIG. 1 shows a typical communication system used in the present invention.   FIG. 2 shows an exemplary transmitting device used in the user terminal.   FIG. 3 is a typical transmission / reception used for gateway or base station The device is shown.   FIG. 4 is the forward link and reverse link between the gateway and the user terminal Is shown.   FIG. 5 relates to the forward link signal when frequency pre-correction is not performed. The various frequencies associated are shown.   FIG. 6 relates to the forward link signal when the frequency pre-correction is performed FIG.   FIG. 7 is frequency pre-correction for forward link transmission from gateway Are shown.   FIG. 8 is a frequency pre-correction for the reverse link transmission from the gateway. Each step is shown.   FIG. 9 is the forward link and river when no pre-adjustment was made. The transmission of a slink is shown.   FIG. 10 is traffic (traffic) whose time has been pre-corrected according to the present invention. Fig. 4 shows transmission of a forward link and a reverse link for a channel.   FIG. 11 is an access channel whose time has been pre-corrected according to the present invention. And transmission of a forward link and a reverse link for transmission.   FIG. 12 is a process for correcting the advance time of the forward link transmission from the gateway. Shows the process.   FIG. Reference numeral 13 denotes each step of the advance time correction of the reverse link transmission from the gateway. Is shown.   Detailed description of the invention   The present invention relates to a communication system in which timing and frequency Method and apparatus for pre-correcting timing and frequency to reduce stability It is. The present invention accomplishes this, in part, by providing a forward link signal, Doppler phenomenon occurs in the uplink part of the transfer signal from the gateway to the satellite. This is performed by determining and correcting the portion that has been changed. Thus, all forwards The drink signal arrives at the satellite with a similar frequency precorrection.   The downlink portion of the forward link signal is the associated activity between the satellite and the user terminal. No correction is made since the work is known. Downlink part is not corrected However, all frequency uncertainties in the forward link are significantly reduced (almost half Is done). This requires a forward link signal receiver to receive the signal Search space can be reduced.   The present invention is suitable for a communication system using low earth orbit satellites. But However, as will be apparent to those skilled in the relevant art, the concepts of the present invention may be used for communication purposes. It can also be applied to unused satellite systems. The invention relates to the frequency of the received signal. There is sufficient similar motion to impact, and there is sufficient instability in signal propagation delay If so, the satellite system of non-LEO orbiting satellites and the non-satellite repetition (repeater The present invention can be similarly applied to a system.   Preferred embodiments of the invention are described in detail below. In certain processes, The configuration and arrangement are discussed, but this is done for illustrative purposes. Seki Those skilled in the art will also understand other steps, and configuration and arrangement will depart from the spirit and scope of the present invention. The present invention can be used without being performed. The present invention has a position determination function Can be used in the field of wireless information and communication systems, satellite and global It can be used in mobile phone systems. A good application is to use satellites For mobile or portable telephone services, which are typical examples of transfer To a CDMA wireless spectrum communication system.   FIG. 1 shows an example of a wireless communication system to which the present invention is effectively applied. This communication system The system uses communication signals in CDMA format, but the present invention is limited to this format. Not. One form of the communication system 100 shown in FIG. 112, two satellites 116 and 118, and two corresponding gateways Hubs 120 and 122 communicate with two remote user terminals 124 and 126 Do. Generally, base stations and satellite / gateway are components of a separate communication system. Called terrestrial and satellite-based, but this is essential It is not a condition. The total number of base stations, gateways, and satellites depends on the desired system. It depends on the model and other factors known in the art.   User terminal 124 may be a cellular telephone, data transceiver, or paging or location. It is a portable device or a vehicle-mounted device if desired, including a position determination receiver and the like. Where the user The terminal is shown as a mobile phone. However, the gist of the present invention is that Applicable to fixed units used indoors and outdoors where screws are desired .   Generally, the beams from satellites 116 and 118 will have a predetermined pattern of geographic differences. Cover an area. Beams of different frequencies (CDMA channels or (Called "beams") can be directed to overlap in the same area. Of course, the beam coverage or service area for multiple satellites, or The tena pattern is based on the design of the communication system, the types of services to be provided, and the specifications. All or part of a given area, depending on whether or not source diversity is achieved It is designed to overlap.   48 or so on a low earth orbit (LEO) on eight different elliptical planes Various multi-satellite communication systems, including one that uses more satellites, Proposed. However, the techniques of the present invention may be applied to various satellite systems and other elliptical distances. And how it applies to gateway configurations including arrays. It is easily understood. At the same time, the present invention provides a terrestrial-based The same applies to systems.   In FIG. 1, several signal paths include user terminals 124 and 126 and a base station. Between 112, including gateways 120 and 122 or via satellites 116 and 118 It is shown for the purpose of establishing communication. Base station user terminal communication link , Shown by lines 130 and 132. Satellites 116 and 118 and user terminal 1 Satellite user terminal communication links between 24 and 126 are on lines 140, 142 and 14 4. Between gateways 120 and 122 and satellites 116 and 118 Gateway satellite communication links are indicated by lines 146, 148, 150 and 152. Have been. Gateways 120 and 122 and base station 112 can be one-way or Used as a two-way communication system, or simply a message or date and time Used to communicate to terminals 124 and 126.   FIG. 2 shows an example of the transceiver 200 used in the user terminal 106. Tiger Transceiver 200 includes at least one antenna 210 for receiving a communication signal. use. This communication signal is transferred to the analog receiver 214, where the down-con It is downconverted, amplified and digitized. Send / receive element 212 is generally used to perform both transmit and receive functions on the same antenna. Can be But use separate antennas operating at different transmit and receive frequencies It may be a system.   The digital communication signal output by the analog receiver 214 has at least one Data receiver 216A and at least one digital searcher receiver 2 18 is transferred. Accept other digital data receivers 216B-216N Desired level of signal diversity, depending on the level of complexity of the unit Can of course be used to obtain   At least one user terminal control processor 220 includes a data receiver 216A. 216N and the search receiver 218. The control processor 220 Meaning, basic signal processing, timing, power and handoff control or regulation, and signal Provides selection of frequency used for transport. Control processor 220 The other basic control functions performed are PN codes for processing communication signal waveforms. Selection or manipulation of a sequence or diagonal function. Control processor 220 signals Processing includes determining relative signal strength and calculating corresponding various signal parameters. Can be. Calculation of signal parameters such as relative timing and frequency To achieve increased efficiency or speed or improved allocation of control processing resources May be provided with additional or dedicated circuitry.   The outputs of the digital data receivers 216A to 215N are digital The signal is supplied to the baseband circuit 222. User digital baseband circuit 222 Is used to transfer information from and to the user's user terminal It includes a processing element and a providing element. That is, those elements are temporary or long-term memory Signals, such as data storage elements, display screens, speakers, keypads, etc. Input / output devices such as a mobile terminal and a handset, an A / O element, a vocoder, Other audio and analog signal processing elements, etc. It is a general element that constitutes each part of the road. Diversity signal processing is adopted In this case, the user digital baseband circuit 222 includes the diversity combiner (d iversity combiner) and a decoder. Some of these elements Under the control of the control processor 220 or by communicating with the control processor 220 Some work.   An output message or communication signal where voice or other data originates from the user terminal The user digital baseband circuit 222, when prepared as Used to receive, store, process, and create data. User digital base The band circuit 222 converts this data into transmission data that operates under the control processor 220. Provided to the controller 226. The output of transmit modulator 226 is transferred to power controller 228. Sent. The controller 228 sends output power control to the transmission power amplifier 230. Where the final transmission of the output signal from the antenna 210 to the gateway takes place. Will be   As described later, in order to introduce the embodiment of the present invention, one user terminal 200 is provided. Or a plurality of pre-correction elements or pre-correctors 232 and 234 Can also be used. Preferably, the pre-correction element 232 is a digital power controller. Used to adjust the frequency of the digital output of the It is. The baseband spectrum information including the frequency adjustment is transmitted to the transmission power amplifier 230 To the appropriate center frequency during up-conversion performed in Is done.   Pre-correction or frequency adjustment is performed in a manner common in the art. For example, reserve The correction can be made by a complex signal rotation. This is the signalj ωtOver Is equivalent to Where ω is the known satellite ephemride and desired channel Calculated based on channel frequency. This is because the communication signal is in-phase channel (I ) And very useful when treated as a quadrature phase channel (Q) is there. Digital synthesizers can be used directly to generate some of the rolling products. Wear. Alternatively, perform a series of individual rotations by performing binary shifts, additions, and subtractions, A coordinate rotation digital computing element that achieves a combined desired rotation can be used.   Alternatively, transmit power amplifier 2 may be used to adjust the frequency of the outgoing signal. A pre-correction element 234 can be provided in the transmission path of the 30 outputs. This is equivalent to up-conversion or down-conversion of the transmitted waveform. This can be achieved by using known techniques. While adjusting the waveform, Often there is a series filter used, where the frequency change is Change the frequency of the analog transmitter output, as it may affect the filtering process. It can be difficult. In this alternative, the pre-collection element 2 32, 234 are analog up-conversion frequency selection or control mechanisms And a part of the modulation stage (230) of the user terminal can be configured. Thus, in order to convert a digital signal to a desired transmission frequency in one step, Appropriately adjusted frequencies will be used.   As will be described in more detail below, the user terminal 200 also determines the timing of the outgoing signal. Pre-correction elements 232 and 234 arranged on the transmission path for Can be adopted. Here, the timing precorrection circuit Constituting a part of the element. This is because adding or subtracting delays in the transmitted waveform This can be achieved by known techniques. Furthermore, the pre-collection element 232 and And additional pre-collection elements for additional time (not shown) similar to 234 , As needed, to serve the purpose of changing the timing. Precorrection of time can be done with or Relative timing of signal, ie PN code, without number pre-correction Can be used to change   However, timing adjustments are typically performed when the signal is generated at baseband and power is Generation of control processor adjustment code when output by controller 228 Achieved by having the timing and timing or other signal parameters Is done. Controller 220 may, for example, determine when a code is generated. And determine their timing and application to the signal, and when the signal is transmitted Activated by modulator 226 and controlled by power controller 228 You can determine if it will be transmitted to the satellite.   At least one time reference element 238 stores time information such as date and time. Can be used to generate and store. This time information is the satellite's position in a known orbit. Can be used to determine the This time can be updated and stored periodically. Wear. And in some applications, universal time of GPS receiver (UT) signals can be used as part of this process. This time again , Can be periodically supplied to the user terminal by a gateway. In addition When the user terminal enters the stop mode, that is, when the terminal is turned off, The current time can be stored. And this current time is various time Can be used to determine dependent signal parameters.   As shown in FIG. 2, a local or reference oscillator 240 , Analog transmitter 230, and clock used by time reference element 238 Used as a reference for the circuit. Oscillator 240 also includes timing circuit 2 42 is also used as a frequency standard or reference for It generates timing signals for other stages or processing elements. These Time tracking circuit or digital receiver 21 as an example of a stage or processing element. 6A-N and correlator in 218 or transmit modulator 226, time reference element 23 8, and the control processor 220.   As is well known in the art, known circuits are used to form the desired timing signals. By using the configuration, the frequency of the oscillation output can be adjusted. These timings The signal is generally treated as a clock signal for many circuits. Taimi Circuit 242 may be used under process control to generate delays or blockages. Or for the purpose of proceeding within the relative timing of the clock signal. This allows time tracking to be adjusted by a predetermined amount. This is also Generally, you should advance or delay from "normal" timing for one or more chip periods. Code is allowed. Thereby, a PN code, that is, a code is formed. Chips can be applied at different timings as appropriate.   1 measured for the received communication signal, ie, one or more shared resource signals Information or data corresponding to the above signal parameters is obtained by various techniques well known in the industry. It can be sent to the gateway using techniques. For example, this information is separate Can be transmitted as an information signal or can be transmitted by the user digital baseband circuit 222. Can be added to other messages created. Alternatively, this information Under the control of the control processor 220, the transmission modulator 226 or the transmission power controller It can be inserted as a predetermined control bit by the roller 228.   The data receivers 216A-N and the search receiver 218, together with the signal correction elements , Configured to modulate and track a particular signal. Digital receivers 216A-N While used to modulate other signals with the detected pilot signal, Search receiver 218 may have a fixed pilot signal or other relatively fixed pattern. Used to search for strong signals. The data receiver 416 will Can be assigned to applications that track or modulate the signal. Therefore, The output of these units is used to determine the energy or power of the pilot or other signals. Can be monitored for the purpose of determining the frequency. These receivers are currently Processor 22 for providing frequency and timing information and for the signal being demodulated A frequency tracking element that can be monitored to control zero is employed.   The control processor 220 can be scaled to the same frequency band, if necessary. When such information is received from the expected reception frequency or oscillation frequency, Used to determine how much the number shifts. Frequency error and the This and other information related to the puller shift may include one or more errors / Dopplers. It can be appropriately stored in the stage or the storage element 236. This This information is used by the control processor 220 to adjust the oscillation operating frequency. Or transmit to gateway or base station using various communication signals can do.   FIG. 3 illustrates the transceivers used in gateways 120 and 122 or base stations. 2 shows an example of the device 300. This device is well known in the art and is disclosed in the aforementioned patents. I have. For example, further details regarding the operation of such devices can be found in Apr. 1992. U.S. Patent No. 5,103,459, issued on March 7; "CDMA cellular telephones. Systems and Methods for Generating Signal Waveforms in the United States. The national patent has been assigned to the same assignee as the assignee of the present invention, and the contents of this U.S. Patent Is disclosed in the present application.   Portions of the gateways 120 and 122 shown in FIG. It has one or more analog receivers 314 connected to the antenna 310. these Communication signal is later down-converted using various methods well known in the industry. , Amplified and digitized. Multiple antennas 310 may be used in some communication systems. Used in the system. Digitized output by analog receiver 314 The signal is transmitted to at least one digital receiving module (generally indicated by dashed line 324). (Shown) are provided as inputs.   Although several variations are well known in the art, each digital Manages communications between the gateways 120, 122 and one of the user terminals 124, 126. Corresponding to the signal processing elements used to process the signals. One analog receiver 314 , Can be provided to a number of digital receiving modules 324. And Many such modules are handled at all satellite beams and at any time To accommodate possible diversity mode signals where possible In general, it is used in the gateway 120. Each digital receiving module 324 includes one or more digital data receivers 316 and a search receiver 318. are doing. The search receiver 318 typically provides an appropriate change in signals other than the pilot signal. Explore modes. When embedded in a communication system, multiplex digital data The receivers 316A to 316N are provided for diversity signal reception. Used for   The output of data receiver 316 is provided to subsequent baseband processing element 322. . The baseband processing element 322 is a well-known device. Are not shown. An exemplary baseband device is a diversity coupling Including multi-path and decoder to combine multipath signals into the output for each user . This exemplary baseband device also typically has a digital switch or network. And an interface circuit for supplying output data to the network. For example, Vocoders, data modems and digital switching storage components, but not limited to Other known elements that are not included are part of the baseband processing element 322. May be formed. These elements are connected to one or more transmitting modules 334. To control or direct the transmission of the data signal.   The signal to be transmitted to the user's terminal may be one or more suitable transmissions Each is connected to a module. A typical gateway has many such When using the transmission module 334, a number of user terminals 124, 12 6 and, sometimes, ready for some satellites and direction signals. Have been. Multiple transmission modules used by gateways 120, 122 334 depends on the complexity of the system known in the art, the number of satellites considered, It is determined by factors such as the number of users and the degree of diversity selected.   Each terminal module 334 transmits the spectrum module data for transmission. And a transmitting module 326 for spreading the Coupled to a digital transmit power controller 328 that controls the transmit power applied. Output. The digital transmission controller 328 has an interface Gives a minimum level of power to reduce and allocate resources You. However, the digital transmission controller 328 includes a transmission path (path) and Adequate level of power needed to compensate for attenuation in other path transmission characteristics Is given. If at least one PN oscillator 332 is spreading the signal Is used by the transmission module 326 at. This code transmitter is Tway 12 2, 124 or one or more control processors at the base station or Constitute a part of the function of the storage element, and may be time-divided.   The output of transmit power controller 328 is sent to summer 336, where Its output is summed with the output from the other transmit power control circuits. these Output from the transmission power controller 328 at the same frequency and in the same direction. To be transmitted to other user terminals 124 and 126 as an output of . The output of the adder 336 is an appropriate FR carrier for digital-to-analog conversion. For converting to frequency, for amplification, for filtering, and for user terminals 124 , 126 to radiate to one or more antennas 340 for analysis To the transmitter 338. Antennas 310 and 340 are complex A similar antenna depending on the size and configuration may be used.   To implement an embodiment of the present invention, one or more pre-compensators or frequencies In addition, preliminary timing correction elements 342 and 344 are used. Preferably, spare Correction element 342 is a digital power controller 32 at baseband frequency. 8 is used to adjust the frequency of the digital output. In the user terminal In other words, baseband spectrum information including frequency adjustment is transmitted to the analog transmitter 338. Is adjusted to the appropriate center frequency during the up-conversion performed in this case. This frequency Pre-conversion is achieved using known techniques such as complex signal rotation described above. You. Here, the known satellite ephemrides and the desired channel The rotation angle is calculated based on the frequency. At the user terminal, other signal Transfer technology and related hardware are well known in the art. Things.   In FIG. 3, the pre-corrector 342 is depicted in the transmission path prior to the summer 336. Have been. This is a separate control for each user terminal signal on request Is allowed. However, after the summer 336, a preliminary correction is made. In this case, a signal frequency preliminary correction element can be used. Because, user term Null protects the same transmission path from the gateway Because it is divided into stars.   As an alternative, the frequency / timing of the signal coming out using well-known techniques The pre-corrector 334 is used to adjust the transmission path on the output of the analog transmitter 338. Can be placed inside. However, change the frequency on the output of the analog transmitter Doing so may be more difficult and lead to interference in the signal filtering process Absent. As a modification, the output frequency of the analog transmitter 338 is usually the center frequency. Control Pro to provide a shifted output frequency offset from the number It can be adjusted directly by the processor 320.   In the above discussion of the user terminal 200, the pre-correction element 34 2, 344 are known pre-correction circuits that can form part of such an element. Use in the transmission path to adjust the timing of outgoing signals. Can be. In addition, it helps to make timing changes as needed The use of similar preliminary time correction elements in addition to the preliminary correction elements 342 and 344 Can be. Preliminary timing correction is based on relative signal timing or PN code Can be used with or without the frequency preliminary correction.   However, the timing adjustment is based on the fact that the signal is baseband and the power Control processor adjustment command when generated prior to output by the controller. Mode generator and timing or other signal parameter timing Is generally realized by The controller 320 is a power controller. As when signals were transmitted to various satellites and user terminals, for example, Code timing and code application.   Outgoing user terminal signals and signals appearing on the forward link and / or The amount of timing correction is determined by the knowledge between the gateway and each satellite with which communication is established. It is based on Doppler. Need to consider satellite Doppler The shift amount is known by using the satellite orbit position data and the control processor. 320. This de The data is stored and stored in one or more storage elements 346, such as a look-up table or the like. Or from the memory element. This data may also include other data as needed. Can be provided from sources. RAM and ROM circuits or magnetic storage devices Use of various known elements to constitute the storage element 346 Can be. This information is always available for the satellites used by the gateway. Used to establish the wave number or timing adjustment.   As shown in FIG. 3, a time and frequency unit (TFU) 348 is an analog receiver. A reference frequency signal is provided for the transceiver 314. Universal from GPS receiver Time (UT) signal is used as part of this process in some applications Can be If necessary, this can be used in the multi-intermediate conversion process. Wear. As shown, TFU 348 serves as a reference for analog transmitter 338 It will be. TFU 348 also includes digital receivers 316A-N and 318. Correlator or Transmit Modulator 326 and Control Processor 3 at 20 or another stage or processor in the gateway. The TFU 348 provides a timing signal to the sing element. TFU 348 If necessary, the relative clock of the (clock) signal is controlled by a predetermined amount under processor control. It is configured to advance and delay the imming.   At least the gateway processor 3320 controls the reception module 324 and the transmission module. Module 334 and the baseband circuit 322. These units May be physically separated from each other. The control processor 320 , Command and control signals to provide signal processing, timing signal generator, Power control, handoff control, divers connection and system interface A function like (but not limited to). In addition to this, The role processor 320 includes a PN extension code, an orthogonal code sequence, and a user Assigned to a particular transmitter and receiver or module for use in communications.   The control processor 320 also provides pilot, synchronization, and page signal generation. Control the coupling and power to the transmission power controller 328 I do. A pilot channel is simply a signal that is not modulated with data, A repetition invariant pattern or a non-changing frame so as to transmit the modulator 326 Structured form inputs may be used. That is, a channel for the pilot signal is formed. The orthogonal function, Walsh code, used to perform Well-known countermeasures such as having a constant value or a spaced 1 and 0 structure pattern It generally has a reverse pattern. Thus, given by the PN generators 332,332 The preferred result is that only the PNT spreading code is transmitted.   The control processing device 320 includes a transmission module 334 or a receiver module. Module 324, can be directly coupled to the module components. Also, each module , A module such as the transmission control processor 330 or the receiver control processor 321. Generally has a control processor of the module specification, and the processor Control. Thus, in a preferred embodiment, the control processor 32 0 is coupled to the transmission processor 330 and the receiver processor 321 as shown in FIG. Have been. In this way, a single control processor 320 may Operation and resources can be controlled relatively effectively. The transmission control device 330 The generation of pilot, synchronization, and page and transmission channel signals and their For controlling the signal power and also the respective coupling to the power controller . The receiver control unit 321 is provided for demodulating and monitoring received power. Control the PN spreading code.   For certain operations, such as shared resource power control, the gateway 120 , 122 are the user's side of the received signal strength, frequency measurement, or communication signal. Receive information such as other received signal parameters from the terminal. This information is Obtained from the demodulated output of the data receiver 316 by the You. Alternatively, this information may be stored in control processor 320 or receiver processor 32. 1 when the signal is monitored and transmitted to the control processor 320 by a preset Can be detected as it occurs in The control processing device 320 includes a transmission power controller. Signals transmitted and processed using the analog transmitter 338 and the analog transmitter 338. No This information (described below) is used to control the timing and frequency. You.   While the communication system 100 is operating, a communication signal referred to as a forward link signal s (t) is calculated by gateways 120 and 122 to A0Gateway generation and transport around The wave number is transmitted to terminals 124 and 126 on the user side. The forward direction Link signals are subject to time delays, propagation delays, and frequency displacements due to Doppler and other effects. experience. The forward link signal can help address the transition from gateway to satellite. Experience these effects (ie, in the uplink portion of the forward link signal), and The effect is also experienced during the transition from the star to the user-assessed terminal (ie, forward In the downlink part of the link signal). When a signal is received, return or reverse Link transmission delay, propagation delay, and (In the uplink part of the reverse link signal) Doppler at the transition (ie, at the link section of the reverse link signal) I have.   FIG. 4 shows various signals transmitted in the communication system 100. Gateway 1 20 is to transmit the forward link signal 410 to the user terminal via the satellite repeater 116. Is transmitted to the null 124. This forward link signal 410 is transmitted by the gateway 120 Unlink part 412 from the satellite repeater 116 to the user And a downlink section to the terminal 124 on the side. Terminator on the user side The null 124 transmits the reverse link signal 420 via the satellite repeater 116 to the gateway. The data is transmitted to the agent 120. The reverse link signal 420 is transmitted from the user terminal Uplink section 422 from the base station 124 to the satellite intermediate device 116 and the satellite repeater 116 And a downlink section to the gateway 120.   Gateway 120 transmits forward link signal 410 to satellite repeater 116 Sometimes, the uplink unit 412 establishes a connection between the gateway 120 and the satellite repeater 116. As a result of the relative movement between (i.e., as satellite transponder 116 moves), the frequency Experience Doppler or Code Doppler. As is well known, satellite relay As unit 116 approaches gateway 120, uplink section 412 becomes , Code or PAL of the PN code sequence as a result of Code Doppler S You will also experience a decrease in width. The opposite effect is that satellite repeater 116 This occurs in the uplink section 412 as the distance from the terminal 120 increases.   Similarly, the satellite transponder 116 transmits a forward link signal to the terminal 124 on the user side. When transmitting 410, the downlink section 414 communicates with the satellite repeater 116 and the user. Relative movement between the terminal 124 on the side (ie, the satellite transponder 116 and the user). As both the terminal 124 on the side move) and the frequency Doppler and Experience with Code Doppler. As is well known, the satellite transponder 116 As the user approaches the terminal 124 on the user side, the gun link unit 414 becomes As a result of frequency Doppler, it experiences an increase in its carrier frequency. Also, The Unlink Doppler 414 has its PN code as a result of Code Doppler. Experience a decrease in the code or pulse width of the code sequence. The opposite effect is Down as the satellite transponder 116 moves away from the terminal 124 on the user side. Link portion 414.   The Doppler effect at the carrier frequency will be described with reference to FIG. Fig. 5 If the satellite transponder 116 is a gateway 120 and a user terminal 124, Doppler effect at the carrier frequency of the forward link signal 410 as it approaches Is shown. Carrier frequency 510 (fcarrier510) with the forward link signal 41 0 is transmitted from the gateway 120. Uplink unit 412 is up Link Doppler frequency 520 (fuplink520) as shown in FIG. With the puller, you experience an increase in the carrier frequency. Thus, the order in the satellite repeater The frequency (fSAT) Is the uplink with carrier frequency 510 It is obtained by adding the Doppler frequency 520. The downlink section 414 is Unlink Doppler frequency (fdownlink530) as shown in FIG. Due to the puller, you will experience an increase at that frequency. Thus, the user's terminal Le 124 (fUTThe frequency of the forward link signal 410 in FIG. , Uplink Doppler frequency 520 and downlink Doppler frequency 53 0 is added.   The uplink Doppler frequency 520 and the downlink Doppler frequency 53 0 changes according to the relative movement of the satellite transponder 116, so that the user side The frequency of the forward link signal 410 at terminal 124 also changes. This change Is called frequency uncertainty. Communication system 100 using LED satellite The frequency uncertainty is in the range 50 to 300 kHz or That is all.   FIG. 6 shows an example of a frequency pre-correction process performed according to an embodiment of the present invention. You. The forward link signal 410 has a carrier frequency 510 (fcarricr 510). Before being transmitted from the gateway 12, the forward link signal 4 10 is calculated by the pre-corrector 342 using the pre-correction frequency and the pre-correction factor 610. Is adjusted. The frequency pre-corrector 610 has a large up-doppler frequency 520. The magnitudes are equal but the signs are opposite. Thus, the forward link signal 410 is gated. When transmitted from way 12, forward link signal 410 includes carrier frequency 510 and , And the pre-correction frequency 610 added thereto. Soshi Thus, the uplink section 412 of the forward link signal 410 Experiencing a change in frequency at frequency 520. In the present invention, the satellite repeater The frequency of the forward link signal 410 at 116 (fSAT) Is the carrier frequency 510 , The sum of the pre-correction frequency 610 and the uplink Doppler frequency 520 You. The pre-correction frequency 610 and the uplink Doppler frequency 520 are large Are the same and the signs are opposite, the forward link signal 410 The frequency is equal to the carrier frequency 510.   Downlink section 414 also has its downlink Doppler frequency 530. At the frequency of However, according to the invention, the user terminal 12 4, the frequency (fUT) of the forward link signal 410 is the carrier frequency 510 And the downlink Doppler frequency 530. User terminal 124 At a downlink Doppler frequency of 5 30 changes from this carrier frequency 510. Therefore, the present invention The frequency is simply the downlink Doppler frequency 530 with uncertain consequences It is obtained. For practical purposes, the invention relates to a satellite repeater 11 6 in half for the interrelated user terminal 124 Therefore, the uncertainty of the frequency is reduced.     FIG. 7 illustrates a forward link of a gateway 120 according to one embodiment of the present invention. 4 shows steps for pre-correcting the frequency for the lock signal 410. Step In step 710, the transmitter 338 transmits one or more satellite repeaters 116 Prepare a frequency for the forward link signal 410 to be transmitted to Step 7 At 20, the control processor 320 transmits the forward link signal 410 to be transmitted. The associated movements and corresponding attributes are sent to each satellite repeater 116. Calculate the uplink Doppler frequency 520. In the next step 730, Collector 342 is pre-corrected by its uplink Doppler frequency 520. Pre-modify the forward link signal 410 with the corrected carrier frequency 510 or to correct. Finally, in step 740, transmitter 338 determines the carrier frequency 510 on the uplink Doppler frequency 5 20.   Other embodiments of the present invention may similarly operate in reverse link signal 420. I will do it. In this embodiment, the user terminal 124 has its satellite repeater Data 116 does not have knowledge of the associated movement. Therefore, user terminal 1 24, one different to determine the uplink Doppler frequency signal 520. Technology must be used. The user terminal 124 knows this Based on carrier frequency 510 and frequency of forward link signal 410 are doing. The difference between these frequencies is determined by the downlink Doppler frequency signal 53. 0. Receives forward link signal 410 and transmits reverse link signal 510 Between the user terminals 124, there is a noticeable relative movement as a satellite. No significant change, the downlink Doppler frequency signal of the forward link signal 410 530 is the uplink Doppler frequency signal 520 of the reverse link signal 410 Is assumed to be approximately equal to For more information on this technology, see Patent Serial Number No. 08 / 723,724 “Determination Of Frequency Offsets In Commun ication Systems ”.   FIG. 8 illustrates one reverse link signal 420 from user terminal 124. The step of correcting the frequency in advance is shown. In step 810, the sending Transmitter 230 is the reverse to be transmitted to one or more satellite repeaters 116. Prepare the directional link signal 420. In step 820, the control processor 220 Is the known carrier frequency 510 and the recently received forward link signal 4 Calculate downlink Doppler frequency 530 based on 10. These two The frequency difference is determined by the downlink Doppler frequency signal 5 of the forward link signal 410. 30. And this is the uplink Doppler for the reverse link signal 420 -Approximation to frequency 530. In the next step 830, the pre-collector 232 is the reverse link signal 4 due to its uplink Doppler frequency 530 20 is modified or corrected in advance. Finally, at step 840, the transmitter 2 30 uplinks the reverse link signal 420 on the carrier frequency 510 Transmit at the carrier frequency modified by the Doppler frequency 520.   Another embodiment of the present invention relates to the location and dynamics of the user terminal 124. It is based on the knowledge of If the position of the user terminal 124 or dynamic If the position is known, for example, the position of the device at the user terminal 124 is determined. The uplink Doppler frequency 520 and the downlink Both the puller frequency signal 530 is calculated and corrected for their effect. In fact, if both of these Doppler frequencies are known, the signal is It can be used for corrections and for quick corrections. In both cases, its frequency Is the uncertainty associated with the signal and is removed as fictitious.   Another issue with transmitting signals through satellites is that they are close to the transmitter. The change (deviation) in the propagation delay for a satellite in position, eg, one For satellites located far away from the gateway location and transmitter. This change (deviation) manifests itself as timing uncertainty. In FIG. Uncertain timing for forward link signal 910 and reverse link signal 920 Is shown. As shown in FIG. 9, the forward link signal 910 is actually two different signals. And one forward link signal 910A transmits one farthest satellite 930. To the user terminal 124 and the forward link signal 910B It is to be transmitted to the user terminal 124 via the nearby satellite 940. . The purpose of this description is to make the forward link signal 910A and the forward link The difference from the link signal 910B is the same. The difference between those signals is The tow 120 detects this and separates the satellite. Also in FIG. Shows two user terminals 124 at different locations, which are illustrated in the figure. This is for easy understanding. The purpose described in FIG. The terminal 124 is physically the same. Or forward phosphorus Signal 910A and the forward link signal 910B are different satellites 930, 9 Even if it goes through 40, it reaches the same user terminal 124. The forward link signal 910A has one uplink section 912A and the downlink section 912A. Section 914A. Similarly, the forward link signal 910B is one up It includes a link unit 912B and a downlink unit 914B.   FIG. 9 also shows the reverse link signal 920 as two signals. Reverse The direction link signal 920A is transmitted via one farthest satellite 930 to the gateway. And the reverse link signal 920B is transmitted to the latest satellite 94 0 to the gateway 120. The reverse link signal 920A is It includes one uplink section 922A and one downlink section 924A. As well And the reverse link signal 920B includes one uplink section 922B and one The downlink section 924B is included.   Due to the difference in the distance between gateway 120 and satellites 930, 940 , The forward link signals 910A, 910B are consequently at different times. The terminal 124 is reached. As shown in FIG. 9, the forward link signal 910A is , Forward link signal 910B arrives at user terminal 124 at time 950 In the meantime, the user terminal 124 is reached at time 960. The difference between these times is Corresponding to the expected time range that will arrive at the user terminal 124 It is. In other words, the forward link signal 910 is generated at time 950 and time 960. Can be said to reach the user terminal 124 within the range of. This range is usually Appears as uncertainty in imming. In response to the forward link signal 910, The uncertainty of the imaging is as its user terminal (UT) forward uncertainty Referenced.   FIG. 9 also shows uncertain timing for the reverse link signal 920. You. The reverse link signal 920A is the gateway 1 While reaching the time 970 at 20, the gateway 120 reaches the time 980.   The difference between these times determines the range of times that will reach that gateway 120. It represents. The uncertainty of this timing at times 970 and 980 is (GW) inverse It is referred to as directional timing uncertainty. One using LEO satellite In the communication system 100, this timing uncertainty Approximately 10 to 20 ms, or the satellite communication The uncertainty of the mining is more than the timing uncertainty of about 1-2 ms It is.   As mentioned above, the timing uncertainty can be attributed to the separated spectrum communication signal. The receiver must search the full range of its timing. No. This is the characteristic tuning of the system and the PN code sequence Use The present invention is based on the difference in the distance between the transmitter and the satellite. Transmitting communication signals at different timings This reduces the certainty, so that the given communication signal is the same regardless of distance. Sent to reach all satellites.   FIG. 10 illustrates the forward link signal 910 and the reverse link signal according to one embodiment of the present invention. The timing uncertain period for the slink signal 920 is shown. According to the present invention, The forward link signal 910A is the most Sent to user terminal 124 via distant satellite 930. Forward link signal 910B is communicated to gateway 120 via satellite 940 closest to time 1020. Is transmitted to the user terminal 124. The difference between time 1010 and time 1020 is , Pre-correction time, or more specifically, the forward link pre-correction time. The forward link pre-correction time is based on the distance and the gateway receiving the signal with the gateway 120. Determined based on the associated propagation delay with the star, the signal is the same regardless of distance Arrive on satellite at time. For example, the forward link signal 910A is the farthest satellite At 930, the forward link signal 910B is simultaneously sent to the nearest satellite 940 at time 1 030 (referred to as satellite time 1030).   Each satellite 930, 940 couples forward link signal 910 to user terminal 124. And repeat. The forward link signal 910A is transmitted to the user terminal 12 at time 1050. Arriving at 4. Forward link signal 910B is transmitted to user terminal 12 at time 1040. Arriving at 4. The difference between time 1050 and time 1040 is the user terminal of the present invention. Represents the forward timing uncertainty period. The present invention provides a forward link signal 91. User terminal by the amount of the timing uncertainty period associated with the uplink section 912 of zero The forward timing uncertainty period is reduced. This is the forward link signal 91 This is because 0 indicates that satellites 930 and 940 arrive at satellite time 1030. .   FIG. 10 shows the worst uncertainty period based on the farthest satellite 930 and the closest 940 are doing. The above discussion is based on the transmit forward link for one or more satellites. 910 is assumed, but is not limited to this. For example, only one satellite May be within the line of sight of a particular gateway 120. In this case the gateway Way 120 can only transmit to one satellite. As another example, certain communication systems 100 is not performing diversity processing and disables multiplexing of the same signal. I will. Regardless of the number of satellites used, the present invention pre-corrects the timing of signal transmission This reduces the timing uncertainty period in the received signal, The signal arrives at the satellite at a known time.   In one embodiment of the present invention, the start of signal transmission is not only pre-corrected, but also Are continuously pre-corrected, so that each component of the signal (ie, the PN code) Arrive on satellite at time. Embodiments of the present invention reduce the timing uncertainty period. And Doppler compensation. As with the frequency pre-correction described above, Is known or corrected on the satellite, so the code Doppler is The pre-correction is performed only on the uplink section 912 of the uplink signal. This allows code The uncertainty period due to the time is reduced and the work of the time tracking loop is much easier.   FIG. 11 illustrates a forward link signal 910 and a reverse link signal according to another embodiment of the present invention. 7 shows a timing uncertain period for the uplink signal 920. The present invention According to an embodiment of the present invention, the forward link signal 910 may be configured as described above with respect to FIG. Transmitted by the gateway 120 in the same manner as the gateway. This embodiment is A method similar to the method related to the reverse link signal 920 is used. User terminal 124 Reverses to gateway 120 via the furthest satellite 930 at time 1110 The link signal 920A is transmitted. User terminal 124 is the satellite closest to time 1120 A reverse link signal 920B is transmitted to the gateway 120 via 940. The difference between time 1110 and time 1120 is called the reverse link pre-processing time . Since the user terminal 124 does not know its position, the user terminal 124 1030 and the time when the forward link signal 910 arrives at the user terminal 124. The reverse link pre-correction time is determined based on the time difference between. This time difference is It corresponds to the propagation delay of the downlink section 914 of the forward link signal 910. Pho The overall transition between receiving the word link signal 910 and transmitting the reverse link signal 920 Assuming that there is almost no movement, the propagation delay of This is the same as the propagation delay of the uplink section 922 of the link signal 920, which is required. This is the required pre-reverse link correction time.   The reverse link pre-processing time adjusts the transmission of the reverse link signal 920 or Compensation, whereby the reverse link signal 920 is Arrives at the satellite at a known time, called zero. The satellite transmits the reverse link signal 920 Repeat for user terminal 124. Reverse link signal 920A is at time 115 At 0, the user terminal 124 arrives. The difference between time 1150 and time 1140 is 3 shows a gateway reverse timing indefinite period of the invention. Embodiments of the present invention Gate Fail reverser as well as user terminal forward timing uncertainty period Also reduces the imming uncertainty period. For the forward link 910, the user The terminal forward timing uncertainty period corresponds to the timing related to the uplink section 912. Is reduced by the amount of the uncertainty period. Gate for reverse link 920 The way reverse timing uncertain period is the time related to the uplink section 922. Is reduced by the ringing uncertainty period.   FIG. 12 illustrates a forward link at gateway 120 according to one embodiment of the present invention. Shown are steps performed to pre-correct the timing for signal 910. At step 1210, the control processor 320 communicates with the gateway 120 The distance between each of the satellites 930 and 940 to which the link signal 910 is transmitted is calculated. Next, at step 1220, control processor 320 determines based on each of these distances. Calculate the propagation delay.   Such a distance may be, for example, immediately or after a known delay, from the satellite to the user. Measure the round trip delay of the signal sent to the terminal, divide the result by 2, and add the signal to the result Obtained by multiplying the speed of (light). The round-trip delay is the known running P Transmit a signal containing an N sequence or a spreading code, and By comparing the state of the PN sequence of the retransmission signal when received by the Measured. State difference is the total round-trip delay (known delay from gateway to satellite) ). Known delay uses known satellite ephemeris And is calculated by various methods well known in the art. On the other hand, the distance is one Using the round trip delay of the signal transmitted through one satellite and returned through the second satellite Measured. However, more information about the relative position is required. This It is generally provided using other signal parameters. Such a method is This is described in more detail in the co-pending patent application mentioned above with respect to the definition.   At step 1230, the pre-corrector 342 determines the propagation for each satellite 930, 940. Preprocess or compensate the forward link signal 410 to indicate the delay. last In step 1240, the transmitter 338 sends the satellites 930, 94 with appropriate timing. The forward link signal 410 pre-corrected for 0 is transmitted.   FIG. 13 illustrates a reverse link signal at a user terminal 124 according to one embodiment of the present invention. 9 shows the steps performed to pre-correct the timing for 920. S At step 1310, the control processor 220 transmits the reverse link signal 920. The most recently received forward link signal from each of the satellites 930 and 940 to be transmitted. The propagation delay is calculated based on the number 910. In step 1320, the pre-corrector 232 , Reverse link signal 92 to indicate the propagation delay for each satellite 930, 940. 0 is pre-corrected or compensated. Finally, at step 1330, the transmitter 230 Reverse link signal 92 pre-corrected for satellites 930 and 940 whose Send 0.   The timing uncertainty period, i.e., the search space of the receiver for acquiring a signal is reduced. In addition to reduction, the present invention provides a communication system 100 employing diversity processing. Reduce the amount of deskew memory buffer required by This type of system The system uses a timing uncertainty period to receive signals from all possible paths. The incoming signal must be buffered over the entire range. Timing uncertainty period (Ie, the time at which signals from all possible paths are expected) Therefore, the deskew memory is correspondingly reduced.   A preferred embodiment of the present invention provides a pre-corrector that performs frequency and timing pre-correction. Have. As described above, frequency pre-correction and timing pre-correction The confirmation period is reduced by about 1/2. That is, the preferred embodiment of the present invention The search space of the receiver can be reduced to about 1/4 of the search space. sand That is, in one embodiment of the present invention, the gateway 120 and the user terminal 124 , About 1/4 of the time or about 1/4 of the receiver compared to the corresponding device The signal can be obtained by the number of.   The preferred embodiments described above are intended to enable one of ordinary skill in the art to make or use the invention. Offered to. Various modifications to these embodiments are readily available to those skilled in the art. Function, and the general principles specified here may be used without using new capabilities. This is also applied to the embodiment. That is, the present invention is limited to the embodiments disclosed herein. It is not intended to be limited, but is consistent with the principles and novel features disclosed herein. Should be given a wide range of rights.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,ID,IL,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,UZ,VN,YU,ZW────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF) , CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, KE, LS, MW, S D, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG) , KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT , AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, F I, GB, GE, GH, HU, ID, IL, IS, JP , KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, M W, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD , SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, UZ, VN, YU, ZW

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.衛星を用いた通信システムにおける信号の送信方法であって、ドプラーの受 信機への影響を低減するものであって、 前記送信方法は、 送信機に対する衛星のドプラ周波数を連続的に算出する工程と、 前記信号がドプラがない状態で前記衛星で受信されるように、前記ドプラ周波 数の関数としての前記信号の送信周波数を調整する工程と、 を具備し、 前記衛星は前記送信機からの信号を受信し、前記衛星は前記受信機への信号を 反復する信号の送信方法。 2.衛星を用いた通信システムにおける信号の送信方法であって、受信機におけ るドプラーの影響を低減するものであって、 前記送信方法は、 衛星と送信機との間の距離を連続的に算出する工程と、 前記信号が前記算出された距離を横断するのに要する伝播時間を決定する工程 と、 補正された送信タイミングを獲得するために所定の時間から前記伝播時間を減 算する工程と、 前記信号が前記所定の時間に前記衛星で受信されるように、前記信号を前記補 正された送信タイミングで送信する工程と、 を具備し、 前記衛星は前記送信機から前記信号を受信する信号の送信方法。[Claims] 1. A method for transmitting a signal in a communication system using satellites, the method comprising receiving Doppler signals. To reduce the effect on the transmitter.   The transmission method includes:   Continuously calculating the Doppler frequency of the satellite for the transmitter;   The Doppler frequency so that the signal is received by the satellite without Doppler. Adjusting the transmission frequency of the signal as a function of a number;   With   The satellite receives a signal from the transmitter, and the satellite transmits a signal to the receiver. A method of transmitting repetitive signals. 2. A method for transmitting a signal in a communication system using satellites, the method comprising: Reduce the effect of Doppler   The transmission method includes:   Continuously calculating the distance between the satellite and the transmitter;   Determining the propagation time required for the signal to traverse the calculated distance When,   Subtract the propagation time from a predetermined time to obtain a corrected transmission timing Calculating,   Compensating the signal so that the signal is received by the satellite at the predetermined time. Transmitting at the corrected transmission timing;   With   A method for transmitting a signal, wherein the satellite receives the signal from the transmitter.
JP10516703A 1996-09-30 1997-09-26 Method and apparatus for pre-correcting timing and frequency in a communication system Withdrawn JP2001501419A (en)

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