[发明专利]卫星移动通信系统中的频率误差校正

说明书

发明的领域

本发明涉及通过移动中继站(例如轨道卫星)与移动电话进行双向通信的系统。在卫星移动通信系统中，卫星的运动使得由移动台所察觉到的卫星传输的射频受多卜勒(Doppler)效应而变化。如果移动台把它们内部的频率标准锁定到所收到的卫星信号，那么它们将会出错，因而由移动台发回到卫星的频率也将是不正确的。而且，由移动台发回到卫星的信号也将受多卜勒漂移而偏移，所以在卫星处察觉到的频率就加倍地出错。更具体地，本发明涉及一种方法和装置，利用这一方法和装置，移动台利用从移动中继站接收到的信号就够校正它们的频率，包括校正由卫星运动所造成的任何多卜勒漂移。

背景技术

由于假定对于通信网络来说中继站或卫星的运动是已知的，因此地面网络主站在原则上可以预先补偿用来广播信号的频率，这样移动台可正确地收到信号频率。然而，由于在移动台处察觉到的多卜勒漂移依赖于移动台的位置，对于被发送到每个移动台的每个信号需要不同的预补偿。这样，预补偿技术对于所有移动台接收同样的信号的情形、例如对于基于卫星的移动电话系统的呼叫或寻呼信道并不是可行的解决办法。

现有技术包含从移动卫星广播频率或时间标准的例子。全球定位卫星(GPS)系统是这样的系统的一个实例。全球定位卫星系统，正如它的名称所揭示的，是卫星导航系统，其主要用途是允许地面上的接收机确定它们的位置。在知道了它们的位置和卫星的规则运动的细节之后，多卜勒漂移可在每个移动台被确定，因此卫星信号可被校正，这样就提供了频率基准。为了确定三维坐标和为确定多卜勒漂移所需要的未知时间/频率参量，接收机必须能同时接收来自四个卫星的信号。GPS系统不是通信系统，导航接收机不带有能给卫星发送信号的相关的发射机。另外，GPS接收机通常也不企图根据收听来自单个卫星的信号来确定位置或频率基准。    

现有技术包含基于记住在温度查对表存储器中的先前的校正的基准振荡器的例子。随后在先前所遇到的温度上所确定的新的频率误差和在该温度上的先前值进行平均，以便更新查对表的内容。这样的系统已被应用在由在瑞典的Lynchburg，Va.的Ericsson-GE自从1991年生产的，和由在瑞典的LundEricsson-GE自从1987年生产的手持蜂窝移动电话中。这样，即使在对新频率误差的确定被完成之前，有可能使用该现有技术的方法藉测量温度和使用对在同样的温度下所作的先前校正的当前平均来给出对所需要的频率校正的良好的估算值。然而，现有技术的方法并不包括在TCXO存储器更新以前的多卜勒校正。

发明的公开

本发明的一个目的是允许移动台藉收听卫星的寻呼信道来确定它们的粗略位置，以便接着藉助于由卫星以通话信道广播的描述卫星运动的数据来确定所接收的信号的近似的多卜勒漂移。然后，在移动台校正它们的基准振荡器之前，消除了多卜勒漂移。而且，所确定的计算的多卜勒漂移也被用来确定相对于在产生移动台的发射信号时使用的基准振荡器的频率偏差，这样该发射信号就在卫星处以正确的和所希望的频率被接收。

按照本发明的一个实施例，移动台包含多个组合起来通过移动中继站进行通信的单元。首先，移动台包括用于接收由移动中继站广播的寻呼信道信号的接收机装置、以及用于对寻呼信道信号中的信息进行译码的解调和译码装置。移动台利用被译码的信息可以确定其在通信系统内的位置的估算值。移动台也具有用于藉使用译码后的信息和位置估算值来确定频率误差和多卜勒漂移的装置。频率校正装置藉使用所确定的频率误差和多卜勒漂移来确定频率控制信号。被控制的基准振荡器然后使用频率校正信号作为控制输入信号。最后，移动台包含用于藉使用压控振荡器作为基准源来发射信号的发射机装置。    

按照本发明的另一个实施例，移动台包含多个组合起来通过移动中继站进行通信的单元。首先，移动台包括用于接收由中继站广播的寻呼信道信号的接收机装置、以及用于对寻呼信道信号中的信息进行译码的解调和译码装置。移动台利用被译码的信息可以确定其在通信系统内的位置的位置估算值。移动台也具有用于藉使用译码后的信息和位置估算值来确定频率误差和多卜勒漂移的装置。移动台也包括用于进行粗略温度测量的温度传感器装置、以及用于存储多个温度中的每一温度的平均频率控制信号值的存储器装置。频率校正装置根据所确定的频率误差和多卜勒漂移或根据所存储的值和粗略温度测量确定频率控制信号。平均装置把所存储的平均值和频率校正信号值相平均，并把平均值存储在存储器的由温度测量所确定的位置中。受控晶体振荡器装置具有对于频率校正信号的控制输入端。最后，移动台包含用于藉使用受控振荡器作为基准源来发射信号的发射机装置。

附图简述