ШИРОКОПОЛОСНАЯ СПУТНИКОВАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ, В КОТОРОЙ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ОПТИЧЕСКИЕ ФИДЕРНЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ

1. Спутник, содержащий:
оптический приемник, имеющий множество цифровых выходов;
множество модуляторов, каждый из которых имеет цифровой вход и аналоговый выход, причем цифровой вход соединен с одним из множества цифровых выходов оптического приемника;
коммутационную матрицу, имеющую множество входов коммутационной матрицы и множество выходов коммутационной матрицы, при этом каждый вход коммутационной матрицы соединен с аналоговым выходом соответствующего одного из модуляторов, а каждый выход коммутационной матрицы выборочно соединяют с одним из входов коммутационной матрицы; и
антенну, имеющую множество антенных входов, при этом каждый антенный вход соединен с соответствующим одним из выходов коммутационной матрицы.
2. Спутник по п. 1, дополнительно содержащий множество малошумящих усилителей (МШУ), каждый из которых подсоединен между выходом оптического приемника и соответствующим модулятором.
3. Спутник по п. 1, в котором антенна выполнена с возможностью создания множества пользовательских узких лучей.
4. Спутник по п. 1, в котором оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет цифровой выход, соединенный с соответствующим цифровым выходом оптического приемника.
5. Спутник по п. 4, в котором цифровой выход имеет два логических состояния, причем первое логическое состояние связано с принятым оптическим сигналом, соединенным с входом оптического детектора спутникового приемника, имеющим интенсивность выше первого уровня интенсивности, а второе логическое состояние связано с сигналом, имеющим интенсивность ниже второго уровня интенсивности.
6. Спутник по п. 1, в котором модулятор представляет собой двухфазный модулятор.
7. Спутник по п. 1, в котором модулятор представляет собой квадратурный амплитудный модулятор.
8. Спутник по п. 1, дополнительно содержащий по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим выходом коммутационной матрицы и соответствующим антенным входом.
9. Спутник по п. 8, дополнительно содержащий усилитель мощности, подсоединенный между выходом преобразователя частоты и соответствующим антенным входом.
10. Спутник по п. 9, дополнительно содержащий переключатель, имеющий вход и по меньшей мере два выхода, причем вход соединен с выходом по меньшей мере одного усилителя мощности, а каждый выход соединен с одним из множества входов антенны.
11. Спутник по п. 1, дополнительно содержащий множество оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с цифровым входом соответствующего модулятора.
12. Спутник по п. 11, в котором оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет цифровой выход, соединенный с соответствующим цифровым выходом оптического приемника, и каждый оптический приемник дополнительно содержит управляемую линзу, имеющую выход, соединенный с входом по меньшей мере одного из множества оптических детекторов спутникового приемника.
13. Спутник по п. 12, в котором управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей.
14. Спутник по п. 12, в котором управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на команды с Земли.
15. Спутник по п. 12, в котором управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на обработку на борту.
16. Спутник по п. 1, в котором коммутационная матрица дополнительно содержит вход управления, выполненный с возможностью приема команд управления переключателем от по меньшей мере одного оптического приемника и выборочного соединения по меньшей мере одного из входов коммутационной матрицы с по меньшей мере одним из выходов коммутационной матрицы в ответ на команды управления переключателем.
17. Спутник, содержащий:
оптический приемник, имеющий множество радиочастотных (РЧ) выходов;
коммутационную матрицу, имеющую множество входов коммутационной матрицы и множество выходов коммутационной матрицы, причем каждый вход коммутационной матрицы соединен с соответствующим одним из множества РЧ-выходов; и
антенну, имеющую множество антенных входов, при этом каждый антенный вход соединен с соответствующим одним из выходов коммутационной матрицы.
18. Спутник по п. 17, дополнительно содержащий множество малошумящих усилителей (МШУ), каждый из которых подсоединен между выходом оптического приемника и соответствующим входом коммутационной матрицы.
19. Спутник по п. 18, в котором антенна выполнена с возможностью создания множества пользовательских узких лучей.
20. Спутник по п. 19, где каждый антенный фидер имеет диаграмму направленности антенны, которая перекрывается с образованием пользовательского узкого луча, направленного на зону покрытия пользовательских лучей.
21. Спутник по п. 3 или 19, в котором пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей, распределенные по зоне покрытия спутниковой службы, которая существенно больше зон покрытия пользовательских лучей.
22. Спутник по п. 1 или 17, в котором оптический приемник содержит оптический демультиплексор, имеющий вход и множество выходов, причем каждый выход связан с соответствующей оптической длиной волны.
23. Спутник по п. 22, в котором длины волн, связанные с выходами оптического демультиплексора, сгруппированы в полосы частот оптического диапазона.
24. Спутник по п. 23, в котором длины волн в одной полосе частот оптического диапазона определяют уникальные оптические каналы.
25. Спутник по п. 17, в котором оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет РЧ-выход, соединенный с соответствующим РЧ-выходом оптического приемника.
26. Спутник по п. 25, в котором выход РЧ-сигнала из оптического детектора спутникового приемника имеет амплитуду, которая отслеживает интенсивность оптического сигнала, подаваемого на вход оптического детектора спутникового приемника.
27. Спутник по п. 5 или 26, в котором каждый оптический приемник дополнительно содержит управляемую линзу, имеющую выход, соединенный с входом по меньшей мере одного из множества оптических детекторов спутникового приемника.
28. Спутник по п. 5 или 26, в котором оптический детектор спутникового приемника представляет собой фотодиод.
29. Спутник по п. 17, дополнительно содержащий по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим выходом коммутационной матрицы и соответствующим антенным входом.
30. Спутник по п. 29, дополнительно содержащий усилитель мощности, подсоединенный между выходом одного из преобразователей частоты и соответствующим антенным входом.
31. Спутник по п. 17, дополнительно содержащий множество оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с входом коммутационной матрицы.
32. Спутник, содержащий:
оптический приемник, имеющий множество цифровых выходов;
множество модуляторов, имеющих цифровой вход и аналоговый выход, причем цифровой вход соединен с одним из множества цифровых выходов оптического приемника;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей, соединенных с соответствующими одними из аналоговых выходов, при этом количество входов формирователя лучей равно количеству пользовательских узких лучей, которые должны образовываться формирователем лучей, при этом формирователь лучей дополнительно имеет множество выходов формирователя лучей; и
антенную решетку, имеющую множество антенных элементов, при этом каждый антенный элемент имеет вход, соединенный с соответствующим одним из выходов формирователя лучей.
33. Спутник по п. 32, дополнительно содержащий множество МШУ, причем каждый МШУ подсоединен между одним из множества модуляторов и соответствующим одним из входов формирователя лучей.
34. Спутник по п. 32, в котором диаграммы направленности антенны по меньшей мере некоторых из антенных элементов перекрываются таким образом, что сигналы, передаваемые от них, будут накладываться друг на друга и, таким образом, согласованно объединяться с образованием пользовательского узкого луча.
35. Спутник по п. 32, в котором пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей.
36. Спутник по п. 35, в котором пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей, распределенные по зоне покрытия спутниковой службы, которая существенно больше зон покрытия пользовательских лучей.
37. Спутник по п. 32, в котором оптический приемник содержит оптический демультиплексор, имеющий вход и множество выходов, причем каждый выход связан с соответствующей оптической длиной волны.
38. Спутник по п. 37, в котором длины волн, связанные с выходами оптического демультиплексора, сгруппированы в полосы частот оптического диапазона.
39. Спутник по п. 38, в котором длины волн в одной полосе частот оптического диапазона определяют уникальные оптические каналы.
40. Спутник по п. 32, в котором оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет цифровой выход, соединенный с соответствующим цифровым выходом оптического приемника.
41. Спутник по п. 40, в котором каждый оптический детектор спутникового приемника имеет оптический вход, и причем цифровой выход имеет два логических состояния, при этом первое логическое состояние связано с принятым оптическим сигналом, соединенным с входом оптического детектора спутникового приемника, имеющим интенсивность выше первого уровня интенсивности, а второе логическое состояние связано с сигналом, имеющим интенсивность ниже второго уровня интенсивности.
42. Спутник по п. 32, в котором модулятор представляет собой двухфазный модулятор.
43. Спутник по п. 32, в котором модулятор представляет собой QAM-модулятор.
44. Спутник по п. 32, дополнительно содержащий по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим выходом формирователя лучей и соответствующим входом антенного элемента.
45. Спутник по п. 44, дополнительно содержащий усилитель мощности, подсоединенный между выходом преобразователя частоты и соответствующим входом антенного элемента.
46. Спутник по п. 32, дополнительно содержащий множество оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с цифровым входом соответствующего модулятора.
47. Спутник по п. 32, дополнительно содержащий дополнительные формирователи лучей и дополнительные оптические приемники, причем каждый дополнительный оптический приемник имеет множество цифровых выходов, при этом дополнительные формирователи лучей имеют множество входов формирователя лучей, соединенных с соответствующими одними из аналоговых выходов дополнительных оптических приемников, при этом количество входов формирователя лучей равно количеству пользовательских узких лучей, которые должны быть образованы формирователями лучей, при этом формирователи лучей дополнительно имеют множество выходов формирователя лучей, при этом количество выходов формирователя лучей от каждого дополнительного формирователя лучей равно количеству сигналов элемента луча, используемых для образования одного пользовательского узкого луча.
48. Спутник, содержащий:
оптический приемник, имеющий множество радиочастотных (РЧ) выходов;
множество МШУ, каждый из которых имеет вход и выход, причем входы соединены с соответствующим множеством РЧ-выходов оптического приемника; и
множество усилителей мощности (РА), каждый из которых имеет вход и выход, причем входы соединены с выходами соответствующих МШУ; и
антенную решетку, имеющую множество антенных элементов, при этом каждый антенный элемент имеет вход, соединенный с соответствующим одним из выходов РА.
49. Спутник по п. 48, дополнительно содержащий множество повышающих преобразователей, каждый из которых имеет вход и выход, причем каждый вход соединен со связанным выходом соответствующего МШУ, а каждый выход соединен со связанным одним из множества антенных элементов.
50. Спутник по п. 49 или 48, в котором диаграммы направленности антенны по меньшей мере некоторых из антенных элементов перекрываются таким образом, что сигналы, передаваемые от них, будут накладываться друг на друга и, таким образом, согласованно объединяться с образованием пользовательского узкого луча.
51. Спутник по п. 49 или 50, в котором пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей, распределенные по зоне обслуживания спутника, которая существенно больше зон покрытия пользовательских лучей.
52. Спутник по п. 51, в котором оптический приемник содержит оптический демультиплексор, имеющий вход и множество выходов, причем каждый выход связан с соответствующей оптической длиной волны.
53. Спутник по п. 52, в котором длины волн, связанные с выходами оптического демультиплексора, сгруппированы в полосы частот оптического диапазона.
54. Спутник по п. 53, в котором длины волн в одной полосе частот оптического диапазона определяют уникальные оптические каналы.
55. Спутник по п. 53, в котором ослабление в выбранных полосах частот оптического диапазона не выше, чем в невыбранных полосах.
56. Спутник по п. 49 или 48, в котором оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет РЧ-выход, соединенный с соответствующим РЧ-выходом оптического приемника.
57. Спутник по п. 56, в котором выход РЧ-сигнала из оптического детектора спутникового приемника имеет амплитуду, которая отслеживает интенсивность оптического сигнала, подаваемого на вход оптического детектора спутникового приемника.
58. Спутник по п. 57, в котором каждый оптический приемник дополнительно содержит управляемую линзу, имеющую выход, соединенный с входом по меньшей мере одного из множества оптических детекторов спутникового приемника.
59. Спутник по п. 58, в котором управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на команды с Земли.
60. Спутник по п. 58, в котором управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на обработку на борту.
61. Спутник по п. 57, в котором оптический детектор спутникового приемника представляет собой фотодиод.
62. Спутниковый узел доступа (SAN), содержащий:
множество оптических модуляторов, каждый из которых имеет электрический вход и оптический выход, причем по меньшей мере один электрический вход выполнен с возможностью приема сигнала элемента луча и по меньшей мере один электрический вход выполнен с возможностью приема пилот-сигнала синхронизации;
оптический объединитель для объединения оптических выходных сигналов множества оптических модуляторов; и
оптический передатчик, выполненный с возможностью передачи оптического сигнала на спутник.
63. SAN по п. 62, дополнительно содержащий модуль синхронизации, имеющий входы, выполненные с возможностью приема сигналов элемента луча и пилот-сигнала синхронизации, и множество выходов, выполненных с возможностью вывода сигналов элемента луча и пилот-сигнала синхронизации с надлежащей задержкой, причем выход соединен с электрическими входами множества оптических модуляторов.
64. SAN по п. 62 или 63, каждый из множества оптических модуляторов содержит по меньшей мере один источник света, работающий на оптической длине волны в пределах одной из четырех полос частот оптического диапазона.
65. SAN по п. 64, в котором четыре полосы частот оптического диапазона имеют центр на приблизительно 1100 нм, 1300 нм, 1550 нм и 2100 нм.
66. SAN по п. 64, в котором длина волны каждого источника света в пределах одной полосы частот оптического диапазона имеет ширину приблизительно 0,8 нм.
67. SAN по п. 64, в котором электрический вход множества оптических модуляторов дополнительно выполнен с возможностью приема сигнала, имеющего ширину полосы приблизительно 3,5 ГГц.
68. SAN по п. 62 или 63, дополнительно содержащий множество преобразователей основной полосы частот в ПЧ, каждый из которых имеет:
выход;
множество преобразователей частоты, имеющих выходы; и
цепь суммирования, имеющую множество входов и выход, причем каждый вход соединен с соответствующим одним из множества выходов преобразователя частоты
при этом выход каждого из множества преобразователей основной полосы частот в ПЧ соединен с электрическим входом соответствующего одного из множества оптических модуляторов.
69. SAN по п. 68, в котором множество преобразователей частоты имеют входы, выполненные с возможностью приема сигналов элемента луча.
70. SAN по п. 68, в котором по меньшей мере один из преобразователей частоты выполнен с возможностью приема пилот-сигнала синхронизации.
71. SAN по п. 62 или 63, дополнительно содержащий оптический приемник, выполненный с возможностью приема оптического сигнала и вывода множества сигналов элемента луча.
72. SAN по п. 71, в котором оптический приемник дополнительно выполнен с возможностью вывода по меньшей мере одного пилот-сигнала синхронизации.
73. Наземная сеть спутниковой системы, содержащая:
формирователь лучей, содержащий:
множество входов формирователя лучей, каждый из которых выполнен с возможностью приема сигналов для направления в пользовательский узкий луч;
множество выходов формирователя лучей, каждый из которых выполнен с возможностью вывода сигнала элемента луча;
по меньшей мере один выход пилот-сигнала, выполненный с возможностью вывода пилот-сигнала синхронизации; и
SAN, содержащий:
множество оптических модуляторов, каждый из которых имеет электрический вход и оптический выход, причем по меньшей мере один электрический вход соединен с соответствующим выходом формирователя лучей и по меньшей мере один электрический вход выполнен с возможностью приема первого пилот-сигнала синхронизации;
оптический объединитель, соединенный с оптическими выходами множества оптических модуляторов; и
оптический передатчик, выполненный с возможностью передачи оптического сигнала на спутник.
74. Сеть по п. 73, в которой формирователь лучей присваивает весовые коэффициенты каждому сигналу элемента луча таким образом, чтобы при демодуляции взвешенных сигналов луча спутником и их передаче антенной решеткой они накладывались с образованием пользовательских узких лучей.
75. Сеть по п. 74, в которой количество образованных пользовательских узких лучей равно количеству входов формирователя лучей.
76. Сеть по п. 73, дополнительно содержащая по меньшей мере второй SAN, имеющий по меньшей мере один электрический вход, соединенный с соответствующим выходом формирователя лучей, и по меньшей мере один электрический вход, выполненный с возможностью приема второго пилот-сигнала синхронизации, причем первый пилот-сигнал синхронизации и второй пилот-сигнал синхронизации согласованы.
77. Сеть по п. 76, в которой формирователь лучей дополнительно содержит модуль синхронизации, и причем первый и второй пилот-сигналы синхронизации формируются модулем синхронизации.
78. Сеть по п. 76, в которой второй пилот-сигнал синхронизации представляет собой экземпляр первого пилот-сигнала синхронизации.
79. Сеть по п. 78, в которой количество экземпляров пилот-сигналов синхронизации равно количеству SAN, с которыми соединен формирователь лучей.
80. Сеть по п. 76, в которой каждый SAN имеет оптический приемник SAN, выполненный с возможностью приема оптического сигнала со спутника, демультиплексирования и демодуляции пилот-сигнала синхронизации из оптического сигнала.
81. Сеть по п. 80, в которой формирователь лучей дополнительно содержит вход управления синхронизацией, и причем SAN дополнительно содержит модем пилот-сигнала синхронизации, соединенный с оптическим приемником SAN, при этом модем пилот-сигнала синхронизации имеет выход, соединенный с входом управления синхронизацией формирователя лучей.
82. Сеть по п. 81, в которой модуль синхронизации в пределах формирователя лучей формирует задержку при передаче сигналов элемента луча в ответ на сигналы, подаваемые на вход управления синхронизацией.
83. Сеть по п. 80, где SAN дополнительно содержит модуль синхронизации, подсоединенный между формирователем лучей и каждым оптическим модулятором, причем модуль синхронизации имеет вход управления синхронизацией, соединенный с возможностью приема пилот-сигнала синхронизации от оптического приемника SAN.
84. Сеть по п. 83, в которой модуль синхронизации в пределах SAN формирует задержку при передаче сигналов элемента луча в ответ на сигналы, подаваемые на вход управления синхронизацией.
85. Спутниковая система связи, содержащая:
по меньшей мере один SAN, содержащий:
оптический передатчик, содержащий по меньшей мере один оптический модулятор, причем каждый оптический модулятор имеет электрический вход и оптический выход;
оптический объединитель, имеющий по меньшей мере один вход, при этом каждый вход соединен с оптическим выходом соответствующего одного из по меньшей мере одного оптических модуляторов; и
линзу;
спутник, содержащий:
оптический приемник, имеющий линзу, нацеленную для приема оптического выхода линзы одного из SAN, и множество цифровых выходов;
множество электрических модуляторов, каждый из которых имеет цифровой вход и аналоговый выход, причем цифровой вход соединен с одним из множества цифровых выходов оптического приемника;
коммутационную матрицу, имеющую множество входов коммутационной матрицы и множество выходов коммутационной матрицы, при этом каждый вход коммутационной матрицы соединен с аналоговым выходом соответствующего одного из электрических модуляторов, а каждый выход коммутационной матрицы выборочно соединяют с одним из входов коммутационной матрицы; и
антенну, имеющую множество антенных входов, при этом каждый антенный вход соединен с соответствующим одним из выходов коммутационной матрицы.
86. Система по п. 85, дополнительно содержащая множество малошумящих усилителей (МШУ), каждый из которых подсоединен между выходом оптического приемника и соответствующим модулятором.
87. Система по п. 85, в которой антенна выполнена с возможностью создания множества пользовательских узких лучей.
88. Система по п. 85, в которой оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет цифровой выход, соединенный с соответствующим цифровым выходом оптического приемника.
89. Система по п. 88, в которой цифровой выход имеет два логических состояния, причем первое логическое состояние связано с принятым оптическим сигналом, соединенным с входом оптического детектора спутникового приемника, имеющим интенсивность выше первого уровня интенсивности, а второе логическое состояние связано с сигналом, имеющим интенсивность ниже второго уровня интенсивности.
90. Система по п. 85, в которой модулятор представляет собой двухфазный модулятор.
91. Система по п. 85, в которой модулятор представляет собой квадратурный амплитудный модулятор.
92. Система по п. 85, дополнительно содержащая по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим выходом коммутационной матрицы и соответствующим антенным входом.
93. Система по п. 92, дополнительно содержащая усилитель мощности, подсоединенный между выходом преобразователя частоты и соответствующим антенным входом.
94. Система по п. 93, дополнительно содержащая переключатель, имеющий вход и по меньшей мере два выхода, причем вход соединен с выходом по меньшей мере одного усилителя мощности, а каждый выход соединен с одним из множества входов антенны.
95. Система по п. 85, дополнительно содержащая множество оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с цифровым входом соответствующего модулятора.
96. Система по п. 95, в которой оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет цифровой выход, соединенный с соответствующим цифровым выходом оптического приемника, и каждый оптический приемник дополнительно содержит управляемую линзу, имеющую выход, соединенный с входом по меньшей мере одного из множества оптических детекторов спутникового приемника.
97. Система по п. 96, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на команды с Земли.
98. Система по п. 96, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на обработку на борту.
99. Система по п. 96, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей.
100. Система по п. 85, в которой коммутационная матрица дополнительно содержит вход управления, выполненный с возможностью приема команд управления переключателем от по меньшей мере одного оптического приемника и выборочного соединения по меньшей мере одного из входов коммутационной матрицы с по меньшей мере одним из выходов коммутационной матрицы в ответ на команды управления матрицей.
101. Спутниковая система связи, содержащая:
по меньшей мере один SAN, содержащий:
оптический передатчик, содержащий по меньшей мере один оптический модулятор, причем каждый оптический модулятор имеет электрический вход и оптический выход;
оптический объединитель, имеющий по меньшей мере один вход, при этом каждый вход соединен с оптическим выходом соответствующего одного из по меньшей мере одного оптических модуляторов; и
линзу; и
спутник, содержащий:
оптический приемник, выполненный с возможностью приема оптического сигнала с линзы, при этом оптический приемник имеет множество радиочастотных (РЧ) выходов;
коммутационную матрицу, имеющую множество входов коммутационной матрицы и множество выходов коммутационной матрицы, причем каждый вход коммутационной матрицы соединен с соответствующим одним из множества РЧ-выходов; и
антенну, имеющую множество антенных входов, при этом каждый антенный фидер имеет вход, соединенный с соответствующим одним из выходов коммутационной матрицы.
102. Система по п. 101, дополнительно содержащая множество малошумящих усилителей (МШУ), каждый из которых подсоединен между выходом оптического приемника и соответствующим входом коммутационной матрицы.
103. Система по п. 102, в которой выполнена с возможностью создания множества пользовательских узких лучей.
104. Система по п. 103, где каждый антенный фидер имеет диаграмму направленности антенны, которая перекрывается с образованием пользовательского узкого луча, направленного на зону покрытия пользовательских лучей.
105. Система по п. 87 или 103, в которой пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей, распределенные по зоне покрытия спутниковой службы, которая существенно больше зон покрытия пользовательских лучей.
106. Система по п. 85 или 101, в которой оптический приемник содержит оптический демультиплексор, имеющий вход и множество выходов, причем каждый выход связан с соответствующей оптической длиной волны.
107. Система по п. 106, в которой длины волн, связанные с выходами оптического демультиплексора, сгруппированы в полосы частот оптического диапазона.
108. Система по п. 107, в которой длины волн в одной полосе частот оптического диапазона определяют уникальные оптические каналы.
109. Система по п. 101, в которой оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет РЧ-выход, соединенный с соответствующим РЧ-выходом оптического приемника.
110. Система по п. 109, в которой выход РЧ-сигнала из оптического детектора спутникового приемника имеет амплитуду, которая отслеживает интенсивность оптического сигнала, подаваемого на вход оптического детектора спутникового приемника.
111. Система по п. 89 или 110, в которой каждый оптический приемник дополнительно содержит управляемую линзу, имеющую выход, соединенный с входом по меньшей мере одного из множества оптических детекторов спутникового приемника.
112. Система по п. 111, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на команды с Земли.
113. Система по п. 111, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на обработку на борту.
114. Система по п. 89 или 110, в которой оптический детектор спутникового приемника представляет собой фотодиод.
115. Система по п. 101, дополнительно содержащая по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим выходом коммутационной матрицы и соответствующим антенным входом.
116. Система по п. 115, дополнительно содержащая усилитель мощности, подсоединенный между выходом одного из преобразователей частоты и соответствующим антенным входом.
117. Система по п. 101, дополнительно содержащая множество оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с входом коммутационной матрицы.
118. Спутниковая система связи, содержащая:
по меньшей мере один SAN, содержащий:
оптический передатчик, содержащий по меньшей мере один оптический модулятор, причем каждый оптический модулятор имеет электрический вход и оптический выход;
оптический объединитель, имеющий по меньшей мере один вход, при этом каждый вход соединен с оптическим выходом соответствующего одного из по меньшей мере одного оптических модуляторов; и
линзу; и
спутник, содержащий:
по меньшей мере один оптический приемник, выполненный с возможностью приема оптических сигналов от оптического передатчика, при этом оптический приемник имеет множество цифровых выходов;
множество электрических модуляторов, имеющих цифровой вход и аналоговый выход, при этом цифровой вход соединен с одним из множества цифровых выходов оптического приемника;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей, соединенных с соответствующими одними из аналоговых выходов, при этом количество входов формирователя лучей равно количеству пользовательских узких лучей, которые должны образовываться формирователем лучей, при этом формирователь лучей дополнительно имеет множество выходов формирователя лучей; и
антенную решетку, имеющую множество антенных элементов, при этом каждый антенный элемент имеет вход, соединенный с соответствующим одним из выходов формирователя лучей.
119. Система по п. 118, дополнительно содержащая множество МШУ, причем каждый МШУ подсоединен между одним из множества электрических модуляторов и соответствующим одним из входов формирователя лучей.
120. Система по п. 118, в которой диаграммы направленности антенны по меньшей мере некоторых из антенных элементов перекрываются таким образом, что сигналы передатчика от них будут накладываться друг на друга и, таким образом, согласованно объединяться с образованием пользовательского узкого луча.
121. Система по п. 118, в которой пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей.
122. Система по п. 121, в которой пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей, распределенные по зоне покрытия спутниковой службы, которая существенно больше зон покрытия пользовательских лучей.
123. Система по п. 118, в которой оптический приемник содержит оптический демультиплексор, имеющий вход и множество выходов, причем каждый выход связан с соответствующей оптической длиной волны.
124. Система по п. 123, в которой длины волн, связанные с выходами оптического демультиплексора, сгруппированы в полосы частот оптического диапазона.
125. Система по п. 124, в которой длины волн в одной полосе частот оптического диапазона определяют уникальные оптические каналы.
126. Система по п. 118, в которой оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет цифровой выход, соединенный с соответствующим цифровым выходом оптического приемника.
127. Система по п. 126, в которой каждый оптический детектор спутникового приемника имеет оптический вход, и причем цифровой выход имеет два логических состояния, при этом первое логическое состояние связано с принятым оптическим сигналом, соединенным с входом оптического детектора спутникового приемника, имеющим интенсивность выше первого уровня интенсивности, а второе логическое состояние связано с сигналом, имеющим интенсивность ниже второго уровня интенсивности.
128. Система по п. 118, в которой модулятор представляет собой двухфазный модулятор.
129. Система по п. 118, в которой модулятор представляет собой QAM-модулятор.
130. Система по п. 118, дополнительно содержащая по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим выходом формирователя лучей и соответствующим входом антенного элемента.
131. Система по п. 130, дополнительно содержащая усилитель мощности, подсоединенный между выходом преобразователя частоты и соответствующим входом антенного элемента.
132. Система по п. 118, дополнительно содержащая множество оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с цифровым входом соответствующего модулятора.
133. Система по п. 118, дополнительно содержащая дополнительные формирователи лучей и дополнительные оптические приемники, причем каждый дополнительный оптический приемник имеет множество цифровых выходов, при этом дополнительные формирователи лучей имеют множество входов формирователя лучей, соединенных с соответствующими одними из РЧ-выходов дополнительных оптических приемников, при этом количество входов формирователя лучей равно количеству пользовательских узких лучей, которые должны быть образованы формирователями лучей, при этом формирователи лучей дополнительно имеют множество выходов формирователя лучей, при этом количество выходов формирователя лучей каждого дополнительного формирователя лучей равно количеству сигналов элемента луча, используемых для образования одного пользовательского узкого луча.
134. Спутник, содержащий:
оптический приемник, имеющий множество радиочастотных (РЧ) выходов;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей, соединенных с соответствующими одними из РЧ-выходов, причем количество входов формирователя лучей равно количеству пользовательских узких лучей, которые должны образовываться формирователем лучей, при этом формирователь лучей дополнительно имеет множество выходов формирователя лучей; и
антенную решетку, имеющую множество антенных элементов, при этом каждый антенный элемент имеет вход, соединенный с соответствующим одним из выходов формирователя лучей.
135. Спутник по п. 134, дополнительно содержащий множество малошумящих усилителей (МШУ), каждый из которых подсоединен между выходом оптического приемника и соответствующим входом формирователя лучей.
136. Спутник по п. 134, в котором диаграммы направленности антенны по меньшей мере некоторых из антенных элементов перекрываются таким образом, что сигналы, передаваемые от них, будут накладываться друг на друга и, таким образом, согласованно объединяться с образованием пользовательского узкого луча.
137. Спутник по п. 136, в котором пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей, распределенные по зоне покрытия спутниковой службы, которая существенно больше зон покрытия пользовательских лучей.
138. Спутник по п. 137, в котором оптический приемник содержит оптический демультиплексор, имеющий вход и множество выходов, причем каждый выход связан с соответствующей оптической длиной волны.
139. Спутник по п. 138, в котором длины волн, связанные с выходами оптического демультиплексора, сгруппированы в полосы частот оптического диапазона.
140. Спутник по п. 139, в котором длины волн в одной полосе частот оптического диапазона определяют уникальные оптические каналы.
141. Спутник по п. 139, в котором ослабление в выбранных полосах частот оптического диапазона не выше, чем в невыбранных полосах.
142. Спутник по п. 134, в котором оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет РЧ-выход, соединенный с соответствующим РЧ-выходом оптического приемника.
143. Спутник по п. 142, в котором выход РЧ-сигнала из детектора спутникового приемника имеет амплитуду, которая отслеживает интенсивность оптического сигнала, подаваемого на вход детектора спутникового приемника.
144. Спутник по п. 143, в котором каждый оптический приемник дополнительно содержит управляемую линзу, имеющую выход, соединенный с входом по меньшей мере одного из множества оптических детекторов спутникового приемника.
145. Спутник по п. 144, в котором управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на команды с Земли.
146. Спутник по п. 144, в котором управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на обработку на борту.
147. Спутник по п. 143, в котором оптический детектор спутникового приемника представляет собой фотодиод.
148. Спутник по п. 134, дополнительно содержащий по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим одним из выходов формирователя лучей и соответствующим одним из входов антенного элемента.
149. Спутник по п. 148, дополнительно содержащий усилитель мощности, подсоединенный между выходом одного из множества преобразователей частоты и соответствующим одним из входов антенного элемента.
150. Спутник по п. 134, дополнительно содержащий множество оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с входом формирователя лучей.
151. Спутниковая система связи, содержащая:
формирователь лучей, содержащий:
множество входов формирователя лучей, каждый из которых выполнен с возможностью приема сигналов для направления в пользовательский узкий луч;
множество выходов формирователя лучей, каждый из которых выполнен с возможностью вывода сигнала элемента луча;
по меньшей мере один выход пилот-сигнала, выполненный с возможностью вывода пилот-сигнала синхронизации; и
по меньшей мере один SAN, содержащий:
множество оптических модуляторов, каждый из которых имеет электрический вход и оптический выход, причем по меньшей мере один электрический вход соединен с соответствующим выходом формирователя лучей и по меньшей мере один электрический вход выполнен с возможностью приема первого пилот-сигнала синхронизации;
оптический объединитель, соединенный с оптическими выходами множества оптических модуляторов; и
оптический передатчик, выполненный с возможностью передачи оптического сигнала на спутник;
спутник, содержащий:
спутниковый оптический приемник, имеющий управляемую линзу, нацеленную на SAN и выполненную с возможностью приема оптического сигнала, передаваемого оптическим передатчиком, причем спутниковый оптический приемник имеет множество радиочастотных (РЧ) выходов;
множество МШУ, каждое из которых имеет вход и выход, причем входы соединены с соответствующим множеством РЧ-выходов спутникового оптического приемника;
множество повышающих преобразователей, каждый из которых имеет вход и выход, причем входы соединены с выходами соответствующих МШУ;
множество усилителей мощности (РА), каждый из которых имеет вход и выход, причем входы соединены с выходами соответствующих повышающих преобразователей; и
антенную решетку, имеющую множество антенных элементов, при этом каждый антенный элемент имеет вход, соединенный с соответствующим одним из выходов РА.
152. Система по п. 151, в которой формирователь лучей присваивает весовые коэффициенты каждому сигналу элемента луча таким образом, чтобы при демодуляции взвешенных сигналов луча спутником и их передаче антенной решеткой они накладывались с образованием пользовательских узких лучей.
153. Система по п. 152, в которой количество образованных пользовательских узких лучей равно количеству входов формирователя лучей.
154. Система по п. 151, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на команды с Земли.
155. Система по п. 151, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на обработку на борту.
156. Система по п. 151, дополнительно содержащая по меньшей мере второй SAN, имеющий по меньшей мере один электрический вход, соединенный с соответствующим выходом формирователя лучей, и по меньшей мере один электрический вход, выполненный с возможностью приема второго пилот-сигнала синхронизации, причем первый пилот-сигнал синхронизации и второй пилот-сигнал синхронизации согласованы.
157. Система по п. 156, в которой формирователь лучей дополнительно содержит модуль синхронизации, и причем первый и второй пилот-сигналы синхронизации формируются модулем синхронизации.
158. Система по п. 156, в которой второй пилот-сигнал синхронизации представляет собой экземпляр первого пилот-сигнала синхронизации.
159. Система по п. 158, в которой количество экземпляров пилот-сигналов синхронизации равно количеству SAN, с которыми соединен формирователь лучей.
160. Система по п. 156, в которой каждый SAN имеет оптический приемник SAN, выполненный с возможностью приема оптического сигнала со спутника, а также демультиплексирования и демодуляции пилот-сигнала синхронизации из оптического сигнала.
161. Система по п. 160, в которой формирователь лучей дополнительно содержит вход управления синхронизацией, и причем SAN дополнительно содержит модем пилот-сигнала синхронизации, соединенный с оптическим приемником SAN, при этом модем пилот-сигнала синхронизации имеет выход, соединенный с входом управления синхронизацией формирователя лучей.
162. Система по п. 161, в которой модуль синхронизации в пределах формирователя лучей формирует задержку при передаче сигналов элемента луча в ответ на сигналы, подаваемые на вход управления синхронизацией.
163. Система по п. 160, в которой SAN дополнительно содержит модуль синхронизации, подсоединенный между формирователем лучей и каждым оптическим модулятором, причем модуль синхронизации имеет вход управления синхронизацией, соединенный с возможностью приема пилот-сигнала синхронизации от оптического приемника SAN.
164. Система по п. 163, в которой модуль синхронизации в пределах SAN формирует задержку при передаче сигналов элемента луча в ответ на сигналы, подаваемые на вход управления синхронизацией.
165. Система по п. 151, в которой диаграммы направленности антенны по меньшей мере некоторых из антенных элементов перекрываются таким образом, что сигналы передатчика от них будут накладываться друг на друга и, таким образом, согласованно объединяться с образованием пользовательского узкого луча.
166. Система по п. 165, в которой пользовательские узкие лучи направлены на зоны покрытия пользовательских лучей, распределенные по зоне покрытия спутниковой службы, которая существенно больше зон покрытия пользовательских лучей.
167. Система по п. 166, в которой спутниковый оптический приемник содержит оптический демультиплексор, имеющий вход и множество выходов, причем каждый выход связан с соответствующей оптической длиной волны.
168. Система по п. 167, в которой длины волн, связанные с выходами оптического демультиплексора, сгруппированы в полосы частот оптического диапазона.
169. Система по п. 168, в которой длины волн в одной полосе частот оптического диапазона определяют уникальные оптические каналы.
170. Система по п. 168, в которой ослабление в выбранных полосах частот оптического диапазона не выше, чем в невыбранных полосах.
171. Система по п. 151, в которой спутниковый оптический приемник содержит множество оптических детекторов спутникового приемника, каждый из которых имеет РЧ-выход, соединенный с соответствующим РЧ-выходом спутникового оптического приемника.
172. Система по п. 171, в которой выход РЧ-сигнала из детектора спутникового приемника имеет амплитуду, которая отслеживает интенсивность оптического сигнала, подаваемого на вход оптического детектора спутникового приемника.
173. Система по п. 172, в которой каждый спутниковый оптический приемник дополнительно содержит управляемую линзу, имеющую выход, соединенный с входом по меньшей мере одного из множества оптических детекторов спутникового приемника.
174. Система по п. 173, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на команды с Земли.
175. Система по п. 173, в которой управляемая линза может быть позиционирована посредством поворота вокруг по меньшей мере двух осей в ответ на обработку на борту.
176. Система по п. 172, в которой оптический детектор спутникового приемника представляет собой фотодиод.
177. Система по п. 151, дополнительно содержащая по меньшей мере один преобразователь частоты, подсоединенный между соответствующим выходом формирователя лучей и соответствующим входом антенного элемента.
178. Система по п. 177, дополнительно содержащая усилитель мощности, подсоединенный между выходом преобразователя частоты и соответствующим входом антенного элемента.
179. Система по п. 151, дополнительно содержащая множество спутниковых оптических приемников, каждый из которых имеет множество выходов оптического приемника, причем каждый выход оптического приемника соединяют с входом формирователя лучей.
180. Система по пп. 151, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 176, 177, 178 или 179, причем SAN дополнительно содержат модуль синхронизации, имеющий входы, выполненные с возможностью приема сигналов элемента луча и пилот-сигнала синхронизации, и множество выходов, выполненных с возможностью вывода сигналов элемента луча и пилот-сигнала синхронизации с надлежащей задержкой, причем выход соединен с электрическими входами множества оптических модуляторов.
181. Система по п. 180, каждый из множества оптических модуляторов содержит по меньшей мере один источник света, работающий на оптической длине волны в пределах одной из четырех полос частот оптического диапазона.
182. Система по п. 181, в которой четыре полосы частот оптического диапазона имеют центр на приблизительно 1100 нм, 1300 нм, 1550 нм и 2100 нм.
183. Система по п. 181, в которой длина волны каждого источника света в пределах одной полосы частот оптического диапазона разнесена на приблизительно 100 ГГц.
184. Система по п. 181, в которой электрический вход множества оптических модуляторов дополнительно выполнен с возможностью приема сигнала, имеющего ширину полосы приблизительно 3,5 ГГц.
185. Система по пп. 151, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 176, 177, 178 или 179, причем SAN дополнительно содержат множество преобразователей основной полосы частот в ПЧ, каждый из которых имеет:
выход;
множество преобразователей частоты, имеющих выходы; и
цепь суммирования, имеющую множество входов и выход, причем каждый вход соединен с соответствующим одним из множества выходов преобразователя частоты;
при этом выход каждого из множества преобразователей основной полосы частот в ПЧ соединен с электрическим входом соответствующего одного из множества оптических модуляторов.
186. Система по п. 185, в которой множество преобразователей частоты имеют входы, выполненные с возможностью приема сигналов элемента луча.
187. Система по п. 185, в которой по меньшей мере один из преобразователей частоты выполнен с возможностью приема пилот-сигнала синхронизации.
188. Система по пп. 151, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 176, 177, 178 или 179, причем SAN дополнительно содержат оптический приемник SAN, выполненный с возможностью приема оптического сигнала и вывода множества сигналов элемента луча.
189. Система по п. 188, в которой оптический приемник SAN дополнительно выполнен с возможностью вывода по меньшей мере одного пилот-сигнала синхронизации.
190. Способ передачи информации через спутник спутниковой системы связи, включающий:
прием оптического сигнала в пределах спутника;
демультиплексирование оптического сигнала и вывод множества оптических сигналов, причем каждый из множества демультиплексированных оптических сигналов имеет длину волны в уникальном оптическом канале;
формирование множества цифровых электрических сигналов, каждый из которых имеет логическое состояние, определяемое в ответ на оптическую интенсивность одного из демультиплексированных оптических сигналов;
формирование аналогового сигнала на основании цифровых сигналов; и
выбор по меньшей мере одного из аналоговых сигналов, подлежащих передаче в пользовательский узкий луч.
191. Способ по п. 190, в котором формирование аналогового сигнала включает формирование двоичного аналогового сигнала методом фазовой манипуляции (BPSK).
192. Способ по п. 190, в котором формирование аналогового сигнала включает модуляцию несущей символами, представляющими более двух логических состояний, на аналоговом сигнале.
193. Способ по п. 191 или 192, дополнительно включающий усиление по меньшей мере одного аналогового сигнала.
194. Способ по п. 193, дополнительно включающий прием по меньшей мере второго оптического сигнала, и причем выбор того, какие аналоговые сигналы будут передаваться в каждом пользовательском узком луче, осуществляется на основании качества оптических линий связи между спутником и SAN, через которые принятые оптические сигналы были переданы на спутник.
195. Способ по п. 194, в котором выбор того, какие аналоговые сигналы подлежат передаче в каждом пользовательском узком луче, включает временное мультиплексирование аналоговых сигналов между более чем одним пользовательским узким лучом.
196. Способ по п. 195, дополнительно включающий прием по меньшей мере второго оптического сигнала, и причем временное мультиплексирование аналоговых сигналов выполняется в ответ на то, что качество по меньшей мере одного из принятых оптических сигналов ниже порога.
197. Способ по п. 195, в котором прием оптического сигнала дополнительно включает направление оптического приемника для приема оптических сигналов с SAN, для которых имеется оптическая линия связи со спутником, качество которой выше порога качества.
198. Способ по пп. 190, 191, 192 или 195, в котором прием оптических сигналов дополнительно включает перенаправление по меньшей мере одного оптического приемника с SAN, качество оптической линии связи от которого ниже первого порога качества, на SAN, качество оптической линии связи от которого выше второго порога качества.
199. Способ по п. 198, в котором первый порог качества такой же, как второй порог качества.
200. Способ по п. 191 или 192, дополнительно включающий выбор множества аналоговых сигналов, причем каждый выбранный аналоговый сигнал подлежит передаче в уникальный пользовательский узкий луч.
201. Способ по п. 191 или 192, дополнительно включающий усиление аналоговых сигналов перед выбором аналогового сигнала для передачи в пользовательский узкий луч.
202. Способ по п. 191 или 192, дополнительно включающий усиление выбранных аналоговых сигналов после выбора для передачи в пользовательский узкий луч.
203. Способ по п. 190, дополнительно включающий:
обеспечение по меньшей мере одного усилителя мощности, причем количество усилителей мощности на спутнике меньше количества аналоговых сигналов;
выбор первого аналогового сигнала для усиления первым усилителем мощности в пределах спутника в течение первого периода времени;
выбор первого пользовательского узкого луча, по которому должен передаваться аналоговый сигнал в течение первого периода времени;
выбор второго аналогового сигнала для усиления первым усилителем мощности в пределах спутника в течение второго периода времени; и
выбор второго пользовательского узкого луча, по которому должен передаваться второй аналоговый сигнал в течение второго периода времени.
204. Способ передачи информации через спутник спутниковой системы связи, включающий:
прием оптического сигнала в пределах спутника;
демультиплексирование оптического сигнала и вывод множества оптических сигналов, причем каждый из множества демультиплексированных оптических сигналов имеет длину волны в уникальном оптическом канале;
формирование множества аналоговых электрических сигналов, каждый из которых имеет амплитуду, определяемую в ответ на оптическую интенсивность одного из демультиплексированных оптических сигналов; и
выбор по меньшей мере одного из аналоговых сигналов, подлежащих передаче в пользовательский узкий луч.
205. Способ по п. 204, дополнительно включающий усиление по меньшей мере одного аналогового сигнала перед выбором.
206. Способ по п. 204, дополнительно включающий усиление по меньшей мере одного аналогового сигнала после выбора.
207. Способ по п. 204, в котором выбор по меньшей мере одного аналогового сигнала включает соединение аналогового сигнала с конкретным одним из множества входов коммутационной матрицы, соединение конкретного входа с выбранным одним из множества выходов коммутационной матрицы и соединение выбранного выхода коммутационной матрицы с конкретным одним из множества антенных входов, и причем сигналы, соединенные с конкретным антенным входом, передают посредством антенны в пользовательский узкий луч.
208. Способ по п. 207, дополнительно включающий прием команд в пределах спутника для соединения конкретных входов коммутационной матрицы с конкретными выходами коммутационной матрицы на основании качества оптических линий связи между спутниковыми узлами доступа (SAN) и спутником.
209. Способ по п. 208, в котором принятые команды содержат команды, которые соединяют конкретный вход коммутационной матрицы с первым выходом коммутационной матрицы в течение первого периода времени и со вторым выходом коммутационной матрицы в течение второго периода времени.
210. Способ по п. 204, в котором аналоговый сигнал представляет собой составной ПЧ-сигнал, имеющий множество подканалов, объединенных на нем.
211. Способ по п. 210, в котором составной ПЧ-сигнал имеет ширину полосы 3,5 ГГц.
212. Способ по п. 210, в котором из оптического сигнала демультиплексируют 16 составных ПЧ-сигналов.
213. Способ по п. 211, в котором демультиплексирование включает разделение множества составных ПЧ-сигналов, которые модулированы по интенсивности на оптическую несущую, причем они разнесены друг от друга в оптическом спектре на приблизительно 0,8 нм.
214. Способ по п. 210, в котором подканалы имеют ширину полосы 500 МГц.
215. Способ передачи информации через спутник спутниковой системы связи, включающий:
прием оптического сигнала в пределах спутника;
демультиплексирование оптического сигнала и вывод множества оптических сигналов, причем каждый из множества демультиплексированных оптических сигналов имеет длину волны в уникальном оптическом канале
формирование множества аналоговых электрических сигналов, каждый из которых имеет амплитуду, определяемую в ответ на оптическую интенсивность одного из демультиплексированных оптических сигналов;
подачу множества аналоговых электрических сигналов в формирователь лучей на борту спутника;
прием сигналов элемента луча из формирователя лучей; и
передачу сигналов элемента луча с антенной решетки таким образом, чтобы при наложении сигналов элемента луча друг на друга они образовывали пользовательский узкий луч.
216. Способ по п. 215, дополнительно включающий прием команд в пределах формирователя лучей для формирования сигналов элемента луча, причем каждому сигналу элемента луча присваивают весовой коэффициент для формирования пользовательских узких лучей, направленных в первую зону покрытия пользовательских лучей, конкретно выбранную на основании качества оптических линий связи между спутниковыми узлами доступа (SAN) и спутником.
217. Способ по п. 216, в котором принятые команды включают команды для формирования сигналов элемента луча, причем каждому сигналу элемента луча присваивают весовой коэффициент для образования пользовательских узких лучей, направленных в первую зону покрытия пользовательских лучей в течение первого периода времени, и пользовательских узких лучей, направленных во вторую зону покрытия пользовательских лучей в течение второго периода времени.
218. Способ по п. 215, дополнительно включающий усиление сигналов элемента луча перед передачей.
219. Способ передачи сигналов на спутник, включающий:
прием множества сигналов элемента луча с помощью спутникового узла доступа (SAN);
прием по меньшей мере одного пилот-сигнала синхронизации в пределах SAN;
модуляцию принятых сигналов элемента луча и принятого пилот-сигнала синхронизации на оптическую несущую;
передачу модулированной оптической несущей на спутник.
220. Способ по п. 219, дополнительно включающий:
прием сигнала управления синхронизацией;
задержку принятых сигналов элемента луча в ответ на принятый сигнал управления синхронизацией.
221. Способ передачи сигналов на спутник, включающий:
формирование пилот-сигнала синхронизации в пределах формирователя лучей;
прием множества потоков двоичных данных в пределах формирователя лучей, причем потоки двоичных данных предназначены для передачи во множество зон покрытия пользовательских лучей;
формирование множества сигналов элемента луча, при этом каждый сигнал элемента луча формируют таким образом, чтобы при передаче с антенной решетки на спутнике сигналы элемента луча накладывались друг на друга с образованием по меньшей мере одного пользовательского узкого луча; и
подачу сигналов элемента луча из формирователя лучей на SAN вместе с пилот-сигналом синхронизации.
222. Способ передачи информации через спутник спутниковой системы связи, включающий:
прием в пределах SAN по меньшей мере одного потока цифровых данных;
модуляцию по интенсивности по меньшей мере одного потока цифровых данных на сигнал оптического канала;
мультиплексирование сигналов оптического канала на сигнал оптической фидерной линии связи;
передачу модулированного сигнала оптической фидерной линии связи на спутник; прием оптического сигнала в пределах спутника;
демультиплексирование сигналов оптического канала из сигнала оптической фидерной линии связи;
формирование множества цифровых электрических сигналов, каждый из которых имеет логическое состояние, определяемое в ответ на оптическую интенсивность одного из демультиплексированных оптических сигналов;
формирование аналогового сигнала на основании цифровых сигналов; и
выбор по меньшей мере одного из аналоговых сигналов, подлежащих передаче в пользовательский узкий луч.
223. Способ по п. 222, в котором формирование аналогового сигнала включает формирование двоичного аналогового сигнала методом фазовой манипуляции (BPSK).
224. Способ по п. 222, в котором формирование аналогового сигнала включает модуляцию несущей символами, представляющими более двух логических состояний, на аналоговом сигнале.
225. Способ по п. 223 или 224, дополнительно включающий прием по меньшей мере второго оптического сигнала, и причем выбор того, какие аналоговые сигналы подлежат передаче в каждом пользовательском узком луче, осуществляется на основании качества оптических линий связи между спутником и SAN, через которые принятые оптические сигналы были переданы на спутник.
226. Способ по п. 225, в котором выбор того, какие аналоговые сигналы подлежат передаче в каждом пользовательском узком луче, включает временное мультиплексирование аналоговых сигналов между более чем одним пользовательским узким лучом.
227. Способ по п. 226, дополнительно включающий прием по меньшей мере второго оптического сигнала, и причем временное мультиплексирование аналоговых сигналов выполняется в ответ на то, что качество по меньшей мере одного из принятых оптических сигналов ниже порога.
228. Способ по п. 226, в котором прием оптического сигнала дополнительно включает направление оптического приемника для приема оптических сигналов с SAN, для которых имеется оптическая линия связи со спутником, качество которой выше порога качества.
229. Способ по пп. 222, 223, 224 или 226, в котором прием оптических сигналов дополнительно включает перенаправление по меньшей мере одного оптического приемника с SAN, качество оптической линии связи от которого ниже первого порога качества, на SAN, качество оптической линии связи от которого выше второго порога качества.
230. Способ по п. 229, в котором первый порог качества такой же, как второй порог качества.
231. Способ по п. 223 или 224, дополнительно включающий выбор множества аналоговых сигналов, причем каждый выбранный аналоговый сигнал подлежит передаче в уникальный пользовательский узкий луч.
232. Способ по п. 222, дополнительно включающий:
обеспечение по меньшей мере одного усилителя мощности на спутнике, причем количество усилителей мощности меньше количества аналоговых сигналов;
выбор первого аналогового сигнала для усиления первым усилителем мощности в пределах спутника в течение первого периода времени;
выбор первого пользовательского узкого луча, по которому должен передаваться аналоговый сигнал в течение первого периода времени;
выбор второго аналогового сигнала для усиления первым усилителем мощности в пределах спутника в течение второго периода времени; и
выбор второго пользовательского узкого луча, по которому должен передаваться второй аналоговый сигнал в течение второго периода времени.
233. Способ передачи информации через спутник спутниковой системы связи, включающий:
прием в пределах SAN по меньшей мере одного потока цифровых данных;
модуляцию по интенсивности по меньшей мере одного потока цифровых данных на сигнал оптического канала;
мультиплексирование сигналов оптического канала на сигнал оптической фидерной линии связи;
передачу модулированного сигнала оптической фидерной линии связи на спутник; прием оптического сигнала в пределах спутника;
демультиплексирование оптического сигнала и вывод множества оптических сигналов, причем каждый из множества демультиплексированных оптических сигналов имеет длину волны в уникальном оптическом канале;
формирование множества аналоговых электрических сигналов, каждый из которых имеет амплитуду, определяемую в ответ на оптическую интенсивность одного из демультиплексированных оптических сигналов; и
выбор по меньшей мере одного из аналоговых сигналов, подлежащих передаче в пользовательский узкий луч.
234. Способ по п. 233, в котором выбор по меньшей мере одного аналогового сигнала включает соединение аналогового сигнала с конкретным одним из множества входов коммутационной матрицы, соединение конкретного входа с выбранным одним из множества выходов коммутационной матрицы и соединение выбранного выхода коммутационной матрицы с конкретным одним из множества антенных входов, и причем сигналы, соединенные с конкретным антенным входом, передают посредством антенны в пользовательский узкий луч.
235. Способ по п. 234, дополнительно включающий прием команд в пределах спутника для соединения конкретных входов коммутационной матрицы с конкретными выходами коммутационной матрицы на основании качества оптических линий связи между спутниковыми узлами доступа (SAN) и спутником.
236. Способ по п. 235, в котором принятые команды содержат команды, которые соединяют конкретный вход коммутационной матрицы с первым выходом коммутационной матрицы в течение первого периода времени и со вторым выходом коммутационной матрицы в течение второго периода времени.
237. Способ по п. 233, в котором аналоговый сигнал представляет собой составной ПЧ-сигнал, имеющий множество подканалов, объединенных на нем.
238. Способ по п. 237, в котором составной ПЧ-сигнал имеет ширину полосы 3,5 ГГц.
239. Способ по п. 238, в котором из оптического сигнала демультиплексируют 16 составных ПЧ-сигналов.
240. Способ по п. 238, в котором демультиплексирование включает разделение множества составных ПЧ-сигналов, которые модулированы по интенсивности на оптическую несущую, причем они разнесены друг от друга в оптическом спектре на приблизительно 0,8 нм.
241. Способ по п. 237, в котором подканалы имеют ширину полосы 500 МГц.
242. Способ передачи информации через спутник спутниковой системы связи, включающий:
прием множества потоков двоичных данных в пределах формирователя лучей, причем потоки двоичных данных предназначены для передачи во множество зон покрытия пользовательских лучей;
формирование множества сигналов элемента луча, при этом каждый сигнал элемента луча формируют таким образом, чтобы при передаче с антенной решетки на спутнике сигналы элемента луча накладывались друг на друга с образованием по меньшей мере одного пользовательского узкого луча; и
передачу сигналов элемента луча из формирователя лучей на по меньшей мере один SAN;
прием множества сигналов элемента луча с помощью по меньшей мере одного SAN;
модуляцию принятых сигналов элемента луча на оптическую несущую;
передачу модулированной оптической несущей с по меньшей мере одного SAN на спутник;
прием оптического сигнала в пределах спутника;
демультиплексирование оптического сигнала и вывод множества оптических сигналов, причем каждый из множества демультиплексированных оптических сигналов имеет длину волны в уникальном оптическом канале;
формирование множества аналоговых электрических сигналов, каждый из которых имеет амплитуду, определяемую в ответ на оптическую интенсивность одного из демультиплексированных оптических сигналов;
подачу множества аналоговых электрических сигналов на элементы антенной решетки таким образом, чтобы при наложении сигналов элемента луча друг на друга они образовывали по меньшей мере один пользовательский узкий луч.
243. Способ по п. 242, дополнительно включающий:
формирование по меньшей мере одного пилот-сигнала синхронизации в пределах формирователя лучей;
передачу пилот-сигнала синхронизации вместе с сигналами элемента луча на по меньшей мере два SAN;
прием пилот-сигналов синхронизации в пределах по меньшей мере двух SAN;
модуляцию принятых пилот-сигналов на оптическую несущую в по меньшей мере двух SAN;
передачу пилот-сигналов синхронизации с каждого из по меньшей мере двух SAN; прием на спутнике пилот-сигналов синхронизации с по меньшей мере двух SAN; демодуляцию пилот-сигнала синхронизации на спутнике;
определение разницы по времени между двумя пилот-сигналами синхронизации и формирование сигналов коррекции синхронизации на основании разницы во времени; и
передачу сигнала коррекции синхронизации на по меньшей мере два SAN.
244. Способ по п. 243, дополнительно включающий задержку передачи сигналов элемента луча с по меньшей мере одного из SAN для сокращения разницы во времени.
245. Способ по п. 242, дополнительно включающий формирование множества сигналов элемента луча на основании качества оптических линий связи между спутником и по меньшей мере одним SAN.
246. Способ по п. 242, в котором каждый из по меньшей мере одного SAN принимает подмножество из множества сигналов элемента луча.
247. Способ по п. 242, дополнительно включающий позиционирование линз в пределах спутника для приема оптических сигналов с подмножества SAN, причем SAN включены в подмножество на основании ослабления оптических сигналов, передаваемых по оптической линии связи между каждым SAN и спутником.
248. Способ по п. 247, в котором позиционирование линз дополнительно включает перенаправление линзы с первого SAN и нацеливание линзы на второй SAN, если спутник в настоящее время не получает оптического сигнала со второго SAN, а оптическая линия связи между спутником и вторым SAN имеет меньшее ослабление, чем оптическая линия связи между спутником и первым SAN.
249. Спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов;
множество преобразователей частоты, каждый из которых соединен с соответствующим одним из множества антенных выходов;
коммутационную матрицу, имеющую множество входов коммутационной матрицы и выходов коммутационной матрицы, причем каждый вход коммутационной матрицы соединен с соответствующим одним из преобразователей частоты; и
множество РЧ-демодуляторов, каждый из которых имеет вход, выполненный с возможностью приема РЧ-сигнала из соответствующего выхода коммутационной матрицы, и каждый из которых имеет выход РЧ-демодулятора, выполненный с возможностью вывода потока цифровых данных;
оптический передатчик, имеющий множество цифровых входов, при этом каждый цифровой вход соединен с соответствующим выходом РЧ-демодулятора, и имеющий оптический выходной порт, выполненный с возможностью вывода оптического сигнала, имеющего мультиплексированные оптические каналы, на которых был модулирован поток цифровых данных.
250. Спутник по п. 249, в котором по меньшей мере один из РЧ-демодуляторов представляет собой двоичный демодулятор.
251. Спутник по п. 249, в котором по меньшей мере один из РЧ-демодуляторов представляет собой QAM-демодулятор.
252. Спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов;
коммутационную матрицу, имеющую множество входов коммутационной матрицы и выходов коммутационной матрицы, причем каждый из входов коммутационной матрицы соединен с соответствующим одним из множества антенных выходов; и
оптический передатчик, имеющий множество РЧ-входов и оптический выход, причем оптический выход выполнен с возможностью вывода оптического сигнала, имеющего мультиплексированные оптические каналы, модулированные сигналами, соединенными с РЧ-входами.
253. Спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов;
множество преобразователей частоты, каждый из которых соединен с соответствующим одним из множества антенных выходов;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей и выходов формирователя лучей, причем каждый вход формирователя лучей соединен с соответствующим одним из преобразователей частоты;
множество РЧ-демодуляторов, каждый из которых имеет вход РЧ-модулятора, выполненный с возможностью приема РЧ-сигнала от соответствующего выхода формирователя лучей и выполненный с возможностью вывода потока цифровых данных; и
оптический передатчик, имеющий множество цифровых входов, каждый из которых соединен с выходом соответствующего одного из РЧ-демодуляторов, и имеющий оптический выход, выполненный с возможностью вывода оптического сигнала, имеющего мультиплексированные оптические каналы, на которых был модулирован поток цифровых данных.
254. Спутник по п. 252, в котором РЧ-демодулятор представляет собой двоичный демодулятор.
255. Спутник по п. 252, в котором РЧ-демодулятор представляет собой QAM-демодулятор.
256. Спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов;
множество преобразователей частоты, каждый из которых имеет вход преобразователя, соединенный с соответствующим одним из выходов антенны, и имеет выход преобразователя;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей и выходов формирователя лучей, причем каждый из входов формирователя лучей соединен с соответствующим выходом одного из множества преобразователей частоты; и
оптический передатчик, имеющий множество РЧ-входов, каждый из которых соединен с соответствующим выходом формирователя лучей, и имеющий оптический выход, при этом оптический выход выполнен с возможностью вывода оптического сигнала, имеющего мультиплексированные оптические каналы, модулированные сигналами, соединенными с РЧ-входами.
257. Спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов; и
оптический передатчик, имеющий множество входов передатчика, причем каждый вход передатчика соединен с соответствующим одним из антенных выходов, и при этом оптический передатчик имеет оптический выход, выполненный с возможностью вывода мультиплексированных оптических сигналов, имеющих множество каналов, каждый из которых модулирован сигналом, подаваемым на вход передатчика.
258. SAN, содержащий:
управляемую линзу, выполненную с возможностью приема оптического сигнала со спутника;
оптический демультиплексор, имеющий вход демультиплексора, соединенный с возможностью приема оптического сигнала с оптической линзы, и множество выходов демультиплексора, выполненных с возможностью вывода оптических каналов, демультиплексированных из оптического сигнала;
множество оптических детекторов, причем каждый оптический детектор соединен с соответствующим одним из выходов демультиплексора, при этом оптические детекторы имеют выход детектора.
259. SAN по п. 258, в котором выход детектора выполнен с возможностью вывода потока цифровых данных.
260. SAN по п. 258, в котором выход детектора выполнен с возможностью вывода РЧ-сигнала, амплитуда которого пропорциональна интенсивности сигнала, соединенного с детектором соответствующего одного из выходов демодулятора.
261. SAN по п. 260, в котором выходы детектора выполнены с возможностью вывода сигналов элемента луча на формирователь лучей.
262. Наземная сеть спутниковой системы связи, содержащая:
SAN, содержащий:
управляемую линзу, выполненную с возможностью приема оптического сигнала со спутника;
оптический демультиплексор, имеющий вход демультиплексора, соединенный с возможностью приема оптического сигнала с оптической линзы, и множество выходов демультиплексора, выполненных с возможностью вывода оптических каналов, демультиплексированных из оптического сигнала; и
множество оптических детекторов, причем каждый оптический детектор соединен с соответствующим одним из выходов демультиплексора, при этом оптические детекторы имеют выход детектора, выполненный с возможностью вывода РЧ-сигнала, амплитуда которого пропорциональна интенсивности сигнала, соединенного с детектором соответствующего одного из выходов демодулятора;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей, каждый из которых выполнен с возможностью приема выходного РЧ-сигнала от соответствующего одного из множества оптических детекторов.
263. Спутниковая система связи, содержащая:
спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов;
коммутационную матрицу, имеющую множество входов коммутационной матрицы и выходов коммутационной матрицы, причем каждый из входов коммутационной матрицы соединен с соответствующим одним из множества антенных выходов; и
оптический передатчик, имеющий множество РЧ-входов и оптический выход, при этом оптический выход выполнен с возможностью вывода оптического сигнала, имеющего мультиплексированные оптические каналы, модулированные сигналами, соединенными с РЧ-входами; и
SAN, содержащий:
управляемую линзу, выполненную с возможностью приема оптического сигнала со спутника;
оптический демультиплексор, имеющий вход демультиплексора, соединенный с возможностью приема оптического сигнала с оптической линзы, и множество выходов демультиплексора, выполненных с возможностью вывода оптических каналов, демультиплексированных из оптического сигнала; и
множество оптических детекторов, причем каждый оптический детектор соединен с соответствующим одним из выходов демультиплексора, при этом оптические детекторы имеют выход детектора.
264. Спутниковая система связи по п. 263, в которой выход детектора выполнен с возможностью вывода потока цифровых данных.
265. Спутниковая система связи по п. 263, в которой выход детектора выполнен с возможностью вывода РЧ-сигнала, амплитуда которого пропорциональна интенсивности сигнала, соединенного с детектором соответствующего одного из выходов демодулятора.
266. Спутниковая система связи, содержащая:
спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов;
множество преобразователей частоты, каждый из которых соединен с соответствующим одним из множества антенных выходов;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей и выходов формирователя лучей, причем каждый вход формирователя лучей соединен с соответствующим одним из преобразователей частоты;
множество РЧ-демодуляторов, каждый из которых имеет вход РЧ-модулятора, выполненный с возможностью приема РЧ-сигнала от соответствующего выхода формирователя лучей и выполненный с возможностью вывода потока цифровых данных; и
оптический передатчик, имеющий множество цифровых входов, каждый из которых соединен с выходом соответствующего одного из РЧ-демодуляторов, и имеющий оптический выход, выполненный с возможностью вывода оптического сигнала, имеющего мультиплексированные оптические каналы, на которых был модулирован поток цифровых данных; и
SAN, содержащий:
управляемую линзу, выполненную с возможностью приема оптического сигнала со спутника;
оптический демультиплексор, имеющий вход демультиплексора, соединенный с возможностью приема оптического сигнала с оптической линзы, и множество выходов демультиплексора, выполненных с возможностью вывода оптических каналов, демультиплексированных из оптического сигнала; и
множество оптических детекторов, причем каждый оптический детектор соединен с соответствующим одним из выходов демультиплексора, при этом оптические детекторы имеют выход детектора.
267. Спутниковая система связи по п. 266, в которой выход детектора выполнен с возможностью вывода потока цифровых данных.
268. Спутниковая система связи по п. 266, в которой выход детектора выполнен с возможностью вывода РЧ-сигнала, амплитуда которого пропорциональна интенсивности сигнала, соединенного с детектором соответствующего одного из выходов демодулятора.
269. Спутниковая система связи, содержащая:
спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов;
множество преобразователей частоты, каждый из которых имеет вход преобразователя, соединенный с соответствующим одним из выходов антенны, и имеет выход преобразователя;
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей и выходов формирователя лучей, причем каждый из входов формирователя лучей соединен с соответствующим выходом одного из множества преобразователей частоты; и
оптический передатчик, имеющий множество РЧ-входов, каждый из которых соединен с соответствующим выходом формирователя лучей, и имеющий оптический выход, при этом оптический выход выполнен с возможностью вывода оптического сигнала, имеющего мультиплексированные оптические каналы, модулированные сигналами, соединенными с РЧ-входами; и
SAN, содержащий:
управляемую линзу, выполненную с возможностью приема оптического сигнала со спутника;
оптический демультиплексор, имеющий вход демультиплексора, соединенный с возможностью приема оптического сигнала с оптической линзы, и множество выходов демультиплексора, выполненных с возможностью вывода оптических каналов, демультиплексированных из оптического сигнала; и
множество оптических детекторов, причем каждый оптический детектор соединен с соответствующим одним из выходов демультиплексора, при этом оптические детекторы имеют выход детектора.
270. Спутниковая система связи, содержащая:
спутник, содержащий:
антенну, имеющую множество антенных выходов; и
оптический передатчик, имеющий множество входов передатчика, причем каждый вход передатчика соединен с соответствующим одним из антенных выходов, и при этом оптический передатчик имеет оптический выход, выполненный с возможностью вывода мультиплексированных оптических сигналов, имеющих множество каналов, каждый из которых модулирован сигналом, подаваемым на вход передатчика; и
SAN, содержащий:
управляемую линзу, выполненную с возможностью приема оптического сигнала со спутника;
оптический демультиплексор, имеющий вход демультиплексора, соединенный с возможностью приема оптического сигнала с оптической линзы, и множество выходов демультиплексора, выполненных с возможностью вывода оптических каналов, демультиплексированных из оптического сигнала;
множество оптических детекторов, причем каждый оптический детектор соединен с соответствующим одним из выходов демультиплексора, при этом оптические детекторы имеют выход детектора
формирователь лучей, имеющий множество входов формирователя лучей, каждый из которых выполнен с возможностью приема выходного РЧ-сигнала от соответствующего одного из множества оптических детекторов.