NO20015475L - Apparat og fremgangsmåte for tildeling av båndbredde for TCP/IP satelittbaserte nettverk - Google Patents

Abstract

Et kommunikasjonssystem balanserer meldingstrafikk mellom returkanalgrupper og innenfor gruppene slik at en bruker ikke trenger å kontrollere den spesifikke transmisjonsfrekvensen som blir brukt. Opplinjefrekvensene og båndbredden for returkanaiehe er satt av systemet i en returkanaistyremelding i kringkastingssignalet slik at det blir tatt hensyn til system og returkanalgruppebelastninger og for å ta hensyn til brukermeldingsetterslep. En initiell transmisjon fhi en fjem bruker kan bli gjort ved å bruke en ALOHA type skursignal som gir et meldingsetterslep til styrestasjonen, og er gjort på en frekvens bestemt fra en tilfeldig veid lastbasert frekvensvalgsprosess. Systemet, og ikke den individuelle bruker bestemmer frekvensen og kanaltildelingen. For større etterslep eller prioriterte brukere vil periodisk båndbredde bli gitt. En metode for å balansere laster blant og mellom grupper av returkanaler i kommunikasjonssystemet inkluderer å forespørre returkanalbåndbredde i en opplinjemelding fra en Qem bruker til en styrestasjon. Opplinjemeldingen kan inkludere både en etterslepsindikator og en båndbreddetildelingsforespørselgitt til et nettverkoperasjonssenter (NOC) som kan bli brukt for å sette returkanalbåndbredden og frekvensen for den fjerne opplinjen. En brukermelding blir sendt på den tildelte returkanalfrekvensen ved å bruke båndbredden tildelt i henhold til etterslepsindikatoren og en båndbreddetildelingsforespørsel slik at trafikklasten er vedlikeholdt i balanse mellom den etablerte returkanalfrekvensgruppen og innenfor hver returkanal frekvensgruppe.

Description

Foreliggende oppfinnelse er generelt for en plan for tildeling av båndbredde for tidsdelte multiple aksess (TDMA) systemer og spesifikt for effektiv båndbreddetildeling for overføringskontrollprotokoll/Internettprotokoll (TCP/IP) systemer over et TDMA basert satellittnettverk.

Å bruke satellitter for Internett og Intranett trafikk, og spesielt multisending av digital video ved å bruke digital videokringkasting (DVB) og toveis bredbåndskommunikasjon har i det siste vært gjenstand for en stor del av oppmerksomhet. Satellitter kan hjelpe å mildne Internett trafikkopphopninger og bringe Internett og interaktive applikasjoner til land som ikke har en eksisterende nettverksstruktur så vel som å gi støtte for interaktive bredbåndsapplikasjoner.

En måte å bruke satellitteknologi i dette voksende feltet er å ha smalbåndsterminaler (very small apparature terminals - VSAT) som gir hurtig og pålitelig satellittbasert telekommunikasjon mellom essensielt et ubegrenset antall av geografisk spredte steder. VSAT teknologi har etablert effektive verktøy for LAN Internettforbindelser, multimediabildeoverføringer, gruppe- og interaktive dataoverføringer, interaktiv stemme, kringkastingsdata, multisendingsdata og videokommunikasjoner.

Internettprotokollen (IP) er den mest vanlig brukte mekanismen for frakt av multisendingsdata. Eksempler på satellittnettverk, som er i stand til å frakte IP multisendingsdata, inkluderer Hughes Network System's Personal Earth Station (PES) VSAT system og Hughes Network System's DirecPC® system. Å kombinere VSAT leveranse med standardbasert IP multisending gir brukeren en mindre kostbar og mer fleksibel tilnærming for å oppnå høykvalitets-, sann tids kringkasting. Satellittdigital videokringkasting (DVB) teknologi og Internettprotokollen (IP) har nærmet seg ("IP/DVB") for å tillate brukerne transparent tilgang til et uttall av kringkastingsinnhold som inkluderer levende video, store programvareapplikasjoner og mediarike websteder.

For å understøtte disse utviklingene har VSAT systemer, slik som Personal Earth Station nevnt ovenfor, tillatt kommersielle brukere å ha tilgang til et generelt begrenset antall av satellittreturneringskanaler for å understøtte toveiskommunikasjon. Valget av returnering eller inngående kanal er vanligvis begrenset til bare en gruppe av bare noen få mulige kanaler forhåndskonfigurerte ved en kombinasjon av hardware og/eller programvarebegrensninger. Noen kommersielle systemer kan bruke en VSAT systemterminal for Internett aksess for å motta HTTP svar via den utgående satellittkringkastingskanalen, og kan sende HTTP forespørsler til Internett over en VSAT inngående kanal. Dessverre etter hvert som disse systemene kommer til markedet i store antall til konsumentene og antallet av brukere øker, vil generelt det begrensede antallet av inngående kanaler kunne bli opplevd som en begrensning og redusere brukergjennomstrømningen som et resultat av et økende antall av brukere som konkurrerer om et endelig antall av inngående satellittkanaler. De potensielle fordeler som VSAT teknologien bringer til konsumentene i området for bredbåndslevering vil nødvendigvis minke på grunn av den begrensede båndbredden som er tilgjengelig i de inngående kanalene.

Oppdelt tilnærming for opplinjekanalene er vanligvis brukt og kan bli brukt i tidsdelt multiple aksess (TDMA) systemer. TDMA er en teknikk for tildeling av multiple kanaler på den samme frekvensen i et trådløst transmisjonssystem slik som et satellittkommunikasjonssystem. TDMA tillater et antall av brukere å aksessere en enkel radiofrekvens (RF) kanal uten interferens ved å tildele et unikt tidsvindu til hver bruker innenfor hver kanal. Tilgangen er kontrollert ved å bruke en rammebasert tilnærming, og presis tidsstyring er nødvendig for å tillate multiple brukere tilgang til båndbredden (dvs. tidsdelt tilgang). Nødvendig for overføring av informasjon i en multiplekset fasong i returneringskanalen.

Overføringer er gruppert i rammer hvor et rammesynkroniserings ("syne") signal vanligvis blir gitt i begynnelsen av hver ramme. Etterfulgt hvert rammesyncsignal er et antall av tidsbiter inne i rammen for skuroverføringer. I det enkleste tilfellet vil en tidsbit representere en fast mengde av båndbredden som er tildelt til hver av brukerne som har behov for å overføre informasjon. Hver TDMA bruker får et spesifikt tidsvindu (eller vinduer) i kanalen og dette tidsvinduet blir fiksert for brukeren gjennom hele overføringen. I mer kompliserte systemer vil multiple tidsbiter bli gjort tilgjengelige for brukere basert på overføringsbehov eller prioriteringsplaner. Etter at alle tidsbiter har blitt brukt opp vil andre rammesynkroniseringssignaler bli overført for å gjenta syklusen. Imidlertid, selv om brukeren ikke har noe å overføre, vil tidsvinduet fremdeles være reservert og det resulterer i ueffektiv utnyttelse av den tilgjengelige båndbredden.

TDMA krever en fremgangsmåte for justering av tidsavsnittene i skuroverføringer for å redusere skuroverlapp og de følgende "kollisjoner" til ulike brukeres overføringer. I tillegg vil det å gi hver fjerne bruker tilgang til ønsket opplinjebåndbredde (vesentlig likeverdig til vindustilgang) bli mer vanskelig når et større antall av forskjellige innganger og opplinjekanaler blir delt mellom et større antall av brukere. Med TDMA vil hver VSAT aksessere en kontrollnode via satellitten ved utsendelse av en skur av digital informasjon på sin tildelte radiofrekvensbærer. Hver VSAT sender skurer på sin tildelte tid relativt til de andre VSATer i nettverket. Ved å dele tilgang på denne måten - ved tidsvinduer - tillates VSATer å gjøre den mest effektive bruk av den tilgjengelige satellittbåndbredden. Som i de fleste TDM-baserte protokoller, er båndbredde tilgjengelig til hver VSAT i faste inkrementer enten det er nødvendig eller ikke, som diskutert ovenfor. Å etablere en rettferdig tildeling av opplinjebåndbredde for hver av brukerne av opplinjen eller inngangene er vanskelig på grunn av ujevn (dvs. fluktuerende tung eller lett) last innenfor en gruppe av opplinjekanaler, og på grunn av relativ ujevn last mellom grupper av opplinjekanaler.

Figur 1 gir et eksempel på et konvensjonelt satellittkommunikasjonssystem 100 som begrenser hver av de "k" mulige fjerne brukernes 140 til en returkanalgruppe 160 ut av "n" tilgjengelige grupper. Hver av de n returkanalgruppene 160 kan for eksempel ha "m" returkanalfrekvenser tilgjengelige, og derved tillate hver fjerne bruker en opplinje på en av de m frekvensene etter hvert som tilgang blir gitt. Opplinjetidsinformasjon kan bli trukket ut fra transceiveren 150 ved å bruke de mottatte utgående kringkastingene 120 sendt i jordstasjonen 110 gjennom satellitten 130. Utgangskringkastingene 120 kan inkludere flere informasjonssystemer hvor hver blir mottatt av en del av de fjerne brukerne 140. Tidssignaler for hver fjerne bruker kan også bli trukket ut fra dens assosierte informasjonsstrøm, og uavhengig fra opplinjetidsinformasjonen, og videre kan den være anvendbar bare for returkanalgruppe 160 tildelt til den spesielle fjerne brukeren 140. I tillegg, vil Internett/Intranett tilgang kunne bli gitt til fjerne brukere 140 gjennom jordstasj onen 110 og porten 170.

Etter hvert som bruken av toveis satellittnettverk har beveget seg inn i konsumentmarkedet, har industrien videre etterstrebet Internettarbeidet til multiple satellittkringkastingsnettverk og deres assosierte uavhengige innganger ("inngående") eller opplinjekanaler. Etter hvert som markedet utvider seg vil antallet av mulige opplinjebrukere videre økes og de foregående tilnærminger for tildeling av returkanalbåndbredde til brukere i faste forhåndsbestemte opplinjekanalgrupper nødvendigvis kreve tillegg av hardware og systemkompleksitet for å kunne gi rom for den økte opplinjeforespørselen. Dersom returkanalgruppene baserer sin rammetidsinformasjon på en bestemt satellittkringkaster som ikke er felles for alle fjerne brukere over alle returkanalgrupper, så vil brukere nødvendigvis være begrenset til sine forhåndstildelte returkanalgrupper som dermed begrenser fleksibiliteten.

Videre vil denne tilnærmingen gi økende ineffektivitet både med hensyn til tildeling av hardware, kostnader, og opplinjekanalbåndbreddeutnyttelse, siden mange av de tilgjengelige gruppene i opplinjekanalene enten kan være tungt eller lett lastet eller gjenstand for lastubalanse relativt til andre inngangs grupper. Dette kunne være resultatet på hver bruker som er forhåndskonfigurert for tilgang til en spesifikk inngangskanal, eller til bare et begrenset antall av kanaler, enten på grunn av hardware eller programvarebegrensninger, eller til vindustidsinformasjonsbetraktninger som diskutert ovenfor. Dette problemet kan være akutt på grunn av den skur og til tider uforutsigbare naturen til slike overføringer, som også kan resultere i en ueffektiv bruk av den tilgjengelige båndbredden.

Flere løsninger på båndbreddetildeling er tilgjengelig for "tilfeldig bruk", eller ikke kritiske opp linjesystemer, og kan bli brukt i konvensjonelle

satellittkommunikasjonssystemer 100 som vist i figur 1. For eksempel, er den velkjente ALOHA teknikken anvendt med den hensikt å minimalisere administrasjonen assosiert med tildeling av båndbredde til brukere når det ikke er noe data å overføre. ALOHA ble utviklet for å koordinere og arbitrere tilgang til en delt kommunikasjonskanal. Selv om den opprinnelig ble anvendt på jordbaserte radiokringkastinger, har systemet blitt suksessfullt implementert i satellittkommunikasjonssystemer. En medium tilgangsmetode, slik som ALOHA er ment å forhindre to eller flere systemer fra å sende på det samme tidspunktet i det samme mediet. Det må være en fremgangmåte for å håndtere såkalte "kollisjoner". I ALOHA systemet vil et system sende uansett om data er tilgjengelige for å sendes. Dersom et annet system sendes på det samme tidspunktet vil en kollisjon opptre, og rammen som ble sendt blir tapt. Imidlertid kan et system lytte til kringkastinger i mediet, selv sin egen, eller vente på en kvittering fra destinasjonsstasjonen for å bestemme om rammen faktisk ble oversendt

Imidlertid har såkalte rene ALOHA systemer omkring syv prosent båndbreddeeffektivitet som betyr at omkring fjorten ganger den påkrevde båndbredden må bli tildelt. Videre vil forsinkelser til brukere som faktisk har trafikk å sende kunne finne dette ikke aksepterbart i tidssensitive applikasjoner særlig fordi ALOHA teknikken kaster bort båndbredde og dermed tidsvinduer for brukere som har ingen eller lav trafikklast å sende.

Den rene ALOHA teknikken er enkel og elegant, men andre fremgangmåter kalt vindusbasert ALOHA eller tilfeldig aksessmodus, ble frembrakt for å doble trafikkapasiteten. I den vindusbaserte ALOHA planen vil distinkte tidsvinduer bli skapt hvor brukere kan sende en enkel ramme i en pakke, men bare i begynnelsen av vinduet. Dermed må senderen bufre data til begynnelsen av den neste vindusperioden. For eksempel kan en kontrollnode sende et signal ved begynnelsen av hvert vindu for å la alle andre brukere vite at vinduet er tilgjengelig. Ved å opplinjere rammene i vinduer, kan overlapp i utsendelsene bli redusert. Imidlertid må brukere vente en del av et sekund for begynnelsen av tidsvinduet før de kan sende. Også kan data bli tapt dersom brukere slåss om det samme vinduet, men ikke så mye data som vil bli tapt i rene ALOHA systemer. Imidlertid har tester vist at vindusbasert ALOHA har en ytelsesfordel og er best egnet for korte, "skur" meldinger i anvendelser som krever fast svartid, slik som kredittkortverifikasjon ved salgsstedet og ATM transaksjonsprosessering. Denne kappestridteknikken tillater VSATer å sende på et hvilket som helst tidspunkt og å fortsette å sende dersom de mottatte kvitteringer på at ingen andre stasjoner sender. Imidlertid vil denne fremgangsmåten kreve en kanalutnyttelse som er på omkring 18 til 36 prosent.

Andre systemer bruker en vindusreserveringstilgangsmodus hvor verten reserverer vinduer for hver bruker som sender et tildelt antall av pakker. Når man tildeler båndbredde for å tilpasse en tildelt meldingslengde, vil mer effektiv bruk av båndbredden bli gjort enn ved tilfeldige tilgangsmetoder, og dermed vil gjennomstrømningen bli forbedret. En ulempe med denne fremgangsmåten er at mer tid er påkrevd for å sette opp kanalen, som bidrar til mer forsinkelse, og det kan være for få eller for mange pakker tildelt for meldingsoverføringer for hver bruker, som leder i det minste til noe ineffektivitet i utnyttelsen av båndbredden. Videre vil dynamisk omfordeling av båndbredde ikke være effektivt nok oppnådd ved å bruke denne tilnærmingen.

Selv om en ALOHA type av kanalaksessplan er suksessfullt brukt for å oppnå bedre båndbredde for opplinjen, er det problemer med enten over eller underlast i returkanalene, og også ved å ha en ubalanse mellom grupper av returkanaler.

Det som derfor trengs er et apparat og en fremgangsmåte for dynamisk tildeling av opplinjebåndbredde avhengig av brukerens behov for returkanaltilgang. Hva som videre trengs er et apparat og en fremgangsmåte for å balansere opplinjelastene mellom returkanaler som deler en felles opplinjekanalgruppe og som også balanserer systemlasten mellom grupper av opplinjekanaler som deler den samme rammetidsinndelingen.

Den foreliggende oppfinnelsen løser de forannevnte problemene ved å gi et system, apparat, og fremgangsmåte for tildeling av opplinjebåndbredde avhengig av brukerens behov for returkanaltilgang, og for å forsikre at en lastbalansetilstand mellom og blant returkanalgruppene blir vedlikeholdt.

I en utførelse av oppfinnelsen vil en kontrollstasjon for toveis satellittkommunikasjon inkludere en RF seksjon for utsendelse av et kringkastingssignal og en mottager for en returkanal fra en fjern bruker. Et returkanalundersystem inkluderer en returkanalstyringsinnretning for å prosessere returkanalinformasjon og sette en brukerbåndbredde i returkanalen. Returkanalstyreinnretningen setter senderfrekvensen og båndbredden i returkanalen ved å evaluere enten eller begge av en brukeretterslepindikator og en båndbreddetildelingsforspørsel gitt av den fjerne brukeren i en eller flere av returkanalmeldingene. Returkanalstyreinnretningen vil også forandre returkanalfrekvensen ved en returkanalgruppe basert på trafikklasten i returkanalgruppen.

I en annen utførelse av oppfinnelsen vil en transceiver bli brukt for å sende en rarnmesynkroniseringsmelding til en kontrollnode, og inkludere en mottager som

detekterer en kontrollnodetidsinformasjonsmelding i et mottatt kringkastingssignal. En tidsgjenvinningsseksjon bruker kontrollnodetidsinformasjonsmeldingen til å bestemme et systemomfattende starttidspunkt for en utsendende ramme og en meldingsbuffer som temporært lagrer en utgående melding fra en bruker helt til den er sendt. En sender kobler opp den utgående meldingen fra en bruker under en tildelt periode etter starttidspunktet for den sendende rammen og ved å bruke en tildelt utsendelsesfrekvens bestemt av en gruppestatusmelding mottatt i kringkastingssignalet. Dersom det er nødvendig for å oppnå en lastbalanse vil utsendelsesfrekvensen bli forandret til en annen utsendelsesfrekvens innenfor den nåværende kanalgruppen, eller forandret til en frekvens innenfor en annen kanalgruppe avhengig av den relative lasten i de to returkanalgruppene, og den fjerne brukerens båndbreddebehov som rapportert i gruppestatusmeldingen mottatt i kringkastingssignalet. Evnen til å tildele transmisjon til andre frekvenser i en forskjellig returkanalgruppe er i det minste et resultat av å dele en felles systemrammetidsinformasjon blant alle returkanalgruppene.

I en tredje utførelse av oppfinnelsen vil en fremgangsmåte for å styre en returkanal fra en kontrollstasjon inkludere utsendelse av et kringkastingssignal, å motta en returkanalopplinje fra en fjern bruker, og å sette en returkanalbåndbredde og frekvens med en returkanalstyreinnretning som gir en tildelingsmelding i kringkastingssignalet for mottak hos den fjerne brukeren. Returkanalbåndbredden og frekvensen er satt ved å evaluere en etterslepsindikator gitt av den fjerne brukeren og ved å evaluere den relative lasten for alle returkanalgruppene og individuelle utsendelsesfrekvenser i returkanalgruppene.

I en fjerde utførelse av oppfinnelsen vil en fremgangsmåte for å sende en rammesynkroniseringsmelding fra en fjern bruker inkludere å motta en kontrollnodetidsinformasjonsmelding i et kringkastingssignal som dermed bestemmer et returkanalrammestarttidspunkt ved å bruke kontrollnodetidsinformasjonsmeldingen, temporært lagre en utgående brukermelding og å sende den utgående brukermeldingen på en utsendelsesfrekvens under en tildelt periode etter returkanalrammestarttidspunktet. Utsendelsesfrekvensen og den tildelte båndbredden kan bli bestemt ved en inngående tildelingsmelding mottatt i kringkastingssignalet. Den fjerne brukeren kan initielt sende på en returkanal konfigurert for å understøtte et ALOHA skursignal. Dette skursignalet inkluderer en etterslepsindikator av den fjerne brukerens meldingstrafikk til kontrollnoden. Den fjerne brukeren kan så bli flyttet til en returkanal som enten deler tilgang med andre fjerne brukere, eller som gir dedikert opplinjetilgang avhengig av tilgjengelige systemresurser og den fjerne brukerens båndbreddebehov. Den initielle ALOHA skuropplinjen blir sendt på en utsendelsesfrekvens valgt lokalt av den fjerne brukeren ved å bruke en tilfeldig veid frekvensvalgsprosess basert på system eller gruppelast rapportert over kringkastingssignalet.

I en femte utførelse av oppfinnelsen vil et kommunikasjonssystem for å balansere trafikken på et mangfold av returkanaler inkludere en kontrollstasjon som sender et kringkastingssignal til en fjern bruker. Kringkastingssignalet inkluderer et ikke sann tids rammemerke, en tidsinformasjonsmelding og en returkanalkontrollmelding. En mottager hos den fjerne brukeren mottar kringkastingssignalet og bestemmer et returkanalrammestarttidspunkt ved å bruke det ikke sann tids rammemerke og tidsinformasjonsmeldingen. En sender hos den fjerne brukeren sender opp en brukermelding på en av returkanalene under en forhåndsbestemt periode etter returkanalrammestarttidspunktet. En opplinjefrekvens og båndbredde i returkanalen blir bestemt av returkanalstyringsmeldingen for å holde rede på system og returkanalgruppelasten og for å holde rede på brukermeldingsetterslepet. En initiell transmisjon fra den fjerne brukeren kan bli gjort ved å bruke en ALOHA type skursignal som gir en etterslepsindikatormelding. Denne initielle utsendelsen kan bli gjort på en frekvens bestemt fra en tilfeldig veid, lastbasert frekvensvalgsprosess med den hensikt å sikre dynamisk balanse mellom returkanalgruppene.

I en sjette utførelse av oppfinnelsen vil en fremgangsmåte for å balansere laster mellom og blant grupper av returkanaler i et kommunikasjonssystem inkludere forespørsel om returkanalbåndbredde i en opplinjemelding fra en fjern bruker til en kontrollstasjon. Opplinjemeldingen kan inkludere en etterslepsindikator og en forespørsel om tildeling av båndbredde. En returkanalbåndbredde for den fjerne brukeren kan også bli tildelt ved å prosessere etterslepsindikatoren og en kanaltildelingsmelding gitt fra kontrollstasjonen til den fjerne brukeren i kringkastingssignalet. Kanaltildelingsmeldingen kan også tildele returkanalbåndbredde. En brukermelding blir sendt på en returkanal i henhold til kanaltildelingsmeldingen.

Den foreliggende oppfinnelsen i alle sine utførelser, kollektivt og individuelt, har et antall av egenskaper som skiller den ut fra konvensjonelle båndbreddetildelingsplaner. For eksempel vil den foreliggende oppfinnelsen dynamisk tildele båndbredde basert på hvor mye brukeren faktisk trenger og anvise opplinjefrekvensforandringer for å balansere trafikklasten. Denne tilnærmingen til apparatet, systemet og fremgangsmåten til den foreliggende oppfinnelsen ikke bare balanserer lasten mellom returkanalgruppene, men innenfor hver returkanalgruppe også, som sikrer en optimalisert båndbreddetildelingsplan. Systemet er satt opp for automatisk lastbalanse hver gang en fjern bruker starter en ny opplinjesesjon, og oppnår målet ved å ha omtrent det samme antall av opplinjebrukere som deler hver inngangskanal, selv ved større og økende antall av systembrukere. Denne tilnærmingen er spesielt ved tilpasset og optimalisert for TCP/IP satellittrafikk, og er en svært ønsket komponent for å operere et effektivt TCP/IP system over et TDMA basert satellittsystem som inkluderer multiple satellittnettverk med den påkrevde understøttelse i bakkeinfrastrukturen.

Til slutt vil fremgangsmåten og systemet i den foreliggende oppfinnelsen tillate utvidelse til et essensielt ubegrenset antall av brukere på den samme returkanalen uten omfattende modifikasjoner i hardware og programvare og tillater disse brukerne alle å ha tilnærmet lik tilgang til returkanalkapasitet eller båndbredde. Denne evnen er frembrakt i det minste delvis ved å dele systemrammetidsinformasjon blant alle returkanalgruppene, uansett om kringkastingskilden i returkanalstyringsinformasjonen sendt fra styringsstasjonen muligens inkluderer multisatellittlinker. Systemet vil foretrukket dele en felles ikke sann tids referanse gitt til alle fjerne brukere uansett om den bestemte kringkastingen som blir mottatt er dens kilde.

Disse og andre egenskaper og fordeler i den foreliggende applikasjonen vil bli mer tydelig fra den detaljerte beskrivelsen gitt heretter. Imidlertid må det være forstått at den detaljerte beskrivelsen og de spesifikke eksemplene, mens de indikerer en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, er gitt som illustrasjoner bare siden forskjellige forandringer og modifikasjoner innenfor ånden og rekkevidden av oppfinnelsen gitt i disse detaljerte beskrivelsene vil være åpenbare for en fagmann.

Egenskapene og fordelene til oppfinnelsen vil bli mer forstålige ved å betrakte de følgende detaljerte beskrivelsene til oppfinnelsen ved å ta hensyn til de medfølgende tegningene som er: Figur 1 viser et konvensjonelt satellittkommunikasjonssystem; Figur 2 viser toveis satellittkommunikasjonssystemet i den foreliggende oppfinnelsen; Figur 3 viser den foretrukne IP/DVB protokollagdelingen brukt i den foreliggende oppfinnelsen;

Figur 4 viser et blokkdiagram av en foretrukket returkanaltransceiver; og

Figur 5 viser en diagram av den NOC returkanalundersystemmellomkoblingen.

En foretrukket utførelse av fremgangsmåten og systemet som gir returkanal TDMA frekvens- og båndbreddetildeling i henhold til den foreliggende oppfinnelsen blir beskrevet nedenfor. Selv om fremstillingen er beskrevet i generelle vendinger til Hughes Nework Systems' Two-Way DirecPC® for å forenkle diskusjonen, vil utfallet av kommunikasjonsbåndbreddetildelingssystemet, apparat og fremgangsmåte til den foreliggende oppfinnelsen kunne bli utført i andre former ved bare små variasjoner til den detaljerte implementeringen. Det vil også være klart for en fagmann at alle egenskapene til oppfinnelsen ikke vil bli beskrevet eller vist i detalj på grunn av behovet for kortfattethet og klarhet.

Den foreliggende oppfinnelsen er konstruert for å styre tildelingen av tilgjengelig båndbredde til grupper av returkanaler som deler den samme

opplinjerammetidsinformasjonen utledet over multiple transportstrømmer. For enkelthet vil dette toveis satellittkommunikasjonssystemet 200 værekarakteriserti figur 2 som inkluderende en eller flere Network Operations Center (NOC) 210 (også vanligvis kjent som en "hub", "utgangsruter", "styringsnode", "styringsstasjon" eller "jordstasjon" etc.), i det minste en satellitt 230 som har en opplinje- og nedlinjetransponder, en eller flere (dvs. 1 til k) fjerne brukere 240, hvor hver brukernode har en satellittmottager og senderevne gitt av en assosiert transceiver 250 som også gir en integrert opplinje (eller "returkanal") evne. Transceiveren 250 kan sende på en av mange (dvs. "n") av returkanalgrupper 260, som for eksempel kan ha "m" kanaler eller frekvenser tilgjengelige for opplinjen.

Dermed vil, sammenlignet med den konvensjonelle transceiveren 150 i figur 1, transceiveren 250 potensielt ha flere opplinjefrekvenser tilgjengelige, det vil si "m x n" frekvenser istedenfor bare "m" på grunn av evnen toveis

satellittkommunikasjonssystemet 200 for tilgang til hvilken som helst av returkanalgruppene 260, og begrensningen til den konvensjonelle transceiveren 150 å bare ha "m" kanaler tilgjengelige på sin tildelte returkanalgruppe.

Figur 2 illustrerer også hvordan to NOCer 210, dvs. NOC1 210a og NOC2 210b, som hver gir i det minste en DVB transportstrøm 220 (dvs. 220a og 220b) til satellitten 230 for videre retransmisjon. DVB transportstrømmen retransmitteres fra satellitten 230 som delvis vist som DVB transportstrøm 220 for klarhetens skyld, hver NOC 210 i systemet til den foreliggende oppfinnelsen kan gi understøttelse for forskjellige mottagere eller utgangskanaler. Systemsymboltidsinformasjonsreferansen 270 er foretrukket å gi en felles symboltidsinformasjon til hver NOC 210 i systemet slik at tidsinformasjonen brukt for å utlede opplinjerammestarttidspunktene kan bli gjenvunnet hos alle de fjerne brukerne 240. NOC 210 vil også foretrukket gi tilgang til Internettet eller til et Intranett gjennom porten 170.

Imidlertid vil anvendelser av fremgangsmåten og systemet til den foreliggende oppfinnelsen ikke være ment å bli begrenset til et system som har et spesifikt antall av NOCer 210 eller fjerne brukere 240. Videre vil NOC 210 i figur 2 være forskjellig fra NOC 110 i figur 1 ved at hver NOC 210 har muligheten til å understøtte mottak og prosessering av returkanaltrafikk fra en fjern bruker 240 som er utsendt i henhold til en felles systemtidsinformasjonsplan.

En mottagerkanal i transceiveren 250 kunne for eksempel operere på en rate av 28 Mbps, og utsendelseskanalen i transceiveren 250 kan foretrukket være en VSAT lignende TDMA kanal. Avhengig av kundebehovene kan kanalratene for å sende "retur" eller "inngangs" kanaler være for eksempel 64 kbps, 128 kbps, 256 kbps eller muligens enda høyere etter hver som konsumentbehovene stiger. En gruppe av multiple senderkanaler kan også dele mellom seg uavhengige DVB transportstrømmer 220 enten utsendt fra den samme eller forskjellige NOC 210. Returkanalen vil også foretrukket inneholde en linklagprotokoll, på skurnivået for å gi en vesentlig tapsfri kanal.

Mottagerkanalen i transceiveren 250 mottar en DVB transportstrøm 220 fra en NOC 210 som foretrukket bruker et IP pakkeformat som kan inkludere pakker ordnet i henhold til Multiprotocol Encapsulation (MPE) standarden. En foretrukket superrammemelding 300 er vist i figur 3 hvor en superrammemarkør periodisk er sendt. Imidlertid vil superrammemarkøren kunne bli sendt bare hvert hele antall ganger av rammer slik som for eksempel hver åttende ramme. Strømmen har foretrukket DVB som overholder MPEG-2 formatering som understøtter multiple MPE meldinger i en enkel MPEG ramme. Transportstrømmen kan inkludere MPEG pakker av fast størrelse 204 som kan inneholde 188 bytes med brukertrafikk og 16 bytes med overført feilkorreksjonsdata (FEC) for eksempel.

Foretrukket vil et MPE hode kunne inneholde spesifikke mediatilgangskontrolldatafelt (MAC) for å indikere typen av media eller trafikk inneholdt i datastrømmen, dvs. superrammenummeringspakke (SFNP), unicast, multicast, betinget tilgang, returkanalmeldinger, eller returkanalgruppemeldinger, og andre datafelt for å indikere for eksempel om pakken er kryptert. Forover feilkorreksjon (FEC) ved forskjellige rater kan også bli understøttet, dvs. FEC rater på Vi, 2/3, 3A, 5/6 eller 7/8. Videre kan hodet for hver ramme også inneholde en pakkeidentifikator (PID) for å skille mellom elementære strømmer i DVB transportstrømmen 220 slik at fjerne brukere 240 kan filtrere meldingene med PID. For å forenkle diskusjonen vil DVB transportstrømmen 220 heretter bare bli referert til som "kringkasting".

Som for hovedutfallet av den foreliggende oppfinnelsen vil tildeling av båndbredde og frekvenser til returkanalene så vel som systemmonitorering og styringsfunksjoner kunne bli utført ved bruk av en serie av meldinger inneholdt i forskjellige bites i kringkastingsstrømmen sendt til fjerne brukere 240.

For eksempel kan DVB MPE protokollaget foretrukket gi MAC felter som understøtter forskjellige bruker MAC adresser som beskrevet ovenfor. I særdeleshet kan returkanalmeldinger foretrukket inkludere inngangskommando/kvitteringspakke (ICAP) meldinger og inngangsgruppedefmisjonspakker (IGDP). Returkanalgruppemeldingene vil foretrukket understøtte båndbreddetildelingspakker (BAP), inngangskvitteringspakker (IAP), og ICAP pakkemeldinger. Disse pakkene kan alle bruke User Datagram Protocol (UDP) datagram som utnytter en transportprotokoll understøttet av TCP/IP protokoll arkitekturen og som understøtter en forbindelsesløs transporttjeneste for unicast og multicast transmisjoner mellom UDP endepunkter. Hver av disse meldingspakkene er beskrevet mer detaljert nedenfor og i tabellene som er lagt ved.

Med henvisning til figur 4 vil transceiveren 250 foretrukket understøtte TCP/IP applikasjoner, dvs. webskumlesning, elektronisk brev og FTP og også inkludere multimedia kringkastinger og multicastapplikasjoner som bruker IP multicast, dvs. MPEG-1 og MPEG-2 digital video, digital audio og filkringkasting. Transceiveren 250 gir en høyhastighets trådløs returkanal som et alternativ til lavhastighets jordbundne returkanaler. Transceiveren 250 inneholder en mottager (RCVR) 410, prosessor 420, RF sender (RF XMTR) 430, tidsgjenvinningsseksjonen 440, og utsendelsesenheten (TU) 450. RF XMTR 430 modulerer og sender foretrukket i skurmodus de inngående bærebølgene til satellitten 230 og NOC 210. RF XMTR 430 kan også operere med og bli styrt av TU 450 og RCVR 410 via prosessoren 420 som også kan styre RCVR 410 ved å bruke for eksempel en universell seriebuss (USB) adapter (ikke vist). Konfigurasjonsparametere og inngående data fra prosessoren 420 kan også være innganger til RF XMTR 430 gjennom en serieport (ikke vist), og senderstatusinformasjon fra RF XMTR 430 kan også bli gitt gjennom serieporten til prosessoren 420. TU 450 betinger de utgående datasignalene ved å inkorporere de korrekte signalprotokollene og moduleringsplanene, dvs. IP/DVB protokoll og TDMA ved å bruke QPSK teknikker som inkluderer Offset-QPSK (OQPSK).

RCVR 410 mottar kringkastingssignaler 220 fra satellitten 230 gjennom antenneseksjonen 460 og gjenvinner og gir korrekte tidsrelaterte signaler til tidsgjenvinningsseksjonen 440. Tidsgjenvinningsseksjonen 440 korrigerer og kompenserer tiden for mottak av de mottatte rammemarkørene i henhold til tidsinformasjonen inneholdt i det mottatte kringkastingssignalet, for eksempel i en SFNP. Tidsgjenvinningsseksjonen 440 vil videre tillate RF XMTR 430 gjennom prosessoren 420 og TU 450 å sende på det korrekte tidspunktet i henhold til en TDMA tidsvindutildelingsplan. Til slutt vil antennen (ANT) 460 sende og motta signaler til og fra satellitten 230.

Nå følger en diskusjon av innholdet, tilnærmingen og operasjonen av båndbredde og frekvenstildelingssystemet og fremgangmåter i den foreliggende oppfinnelsen. Figur 5 viser noen av mellomkoblingene i NOC 210. Returkanalundersystemet (RCS) 510 i NOC 210 snakker med NOC signaldistribusjonsseksjonen 540, NOC tidsinformasjonsseksjonen 550, og NOC prosessoren 560. Blant andre funksjoner vil RCS 510 lage en ny samling av pakker mottatt fra fjerne brukere 240 over returkanalene og en NOC inngangsmottager (ikke vist) til IP pakker for videre prosessering. Ikke sann tids rammetidsinformasjon utsendt i kringkastingsstrømmen til fjerne brukere 240 og til slutt brukt for opplinjetidsinformasjon i returkanalene blir utledet fra en puls fra returkanalstyringen 520 i RCS 510. Returkanalstyringen 520 vil også tildele båndbredde, samkjøre aperturekonfigurasjonen og sende rammepulser til skurkanaldemodulatoren (BCD) 530. Antallet av BCDer 530 understøttet RCS 510 er foretrukket i det minste 32 arrangert for å tillate redundant utstyrsunderstøttelse for i det minste 28 returkanaler. Multiple sett av returkanalundersystemer 510 kan være gitt i et gruppearrangement med nettverk (ikke vist) inne i hver NOC 210 for å tillate prosessering av et stort antall av returkanaler foretrukket opp til 100.000 eller flere for eksempel. Returkanaltrafikk fra de fjerne brukerne gitt fra NOC RF seksjonen (ikke vist) og NOC inngangsmottageren (også ikke vist) og rutet gjennom NOC signaldistribusjonsseksjonen 540 er ført til en eller flere BCD 530 for å demodulere returkanaldata mottatt fra de fjerne brukerne som styrt av returkanalstyringen 520.

I tillegg vil returkanalstyringen 520 gi rammepulser til NOC tidsseksjonen 550. NOC tidsseksjonen 550 vil foretrukket inkludere korrekte anordninger (ikke vist) for å måle og sammenligne pakkeforsinkelser assosiert med både interne NOC forsinkelser og NOC satellittforsinkelser respektivt. NOC tidsseksjonen 550 vil også foretrukket ha funksjonen som en "forsinkelsesoppfølger" for å fastslå og oppdatere de forannevnte forsinkelsene. Disse forsinkelsene kan bli bestemt fra signaler gitt både fra det interne systemets tidssignaler og kringkastingssignaler som lager ekko eller er mottatt fra satellitten 230.

NOC tidsseksjonen 550 gir den korrekte rammetidsinformasjonen til NOC multiplekserseksjonen (NOC MUX 570) gjennom NOC prosessoren 560. NOC MUX 570 kombinerer kringkastingsdata ment for de fjerne brukerne 240 med rammetidsinformasjon fra NOC tidsseksjonen 550 og gir et pakket datasignal til NOC signaldistribusjonsseksjonen 540 for utsendelse til satellitten 230 gjennom NOC RF seksjonen (ikke vist) og endelig til de fjerne brukerne 240. De fjerne brukerne 240 bruker kringkastingsrammetidsinformasjonen for å utlede sitt eget opplinjerarnrnestarttidspunkt som er foretrukket synkronisert gjennom hele toveis satellittkommunikasjonssystemet 200.

Utstyret, signaler og undersystemer hvor hver av NOC 210 og transceiverne 250 er foretrukket koblet sammen via et eller flere lokale nettverk (LAN) (ikke vist) og videre foretrukket er koblet i henhold til en åpen systemarkitekturtilnærming som tillater modifikasjoner og oppgraderinger å bli gjort enklere slik som forbedringer i programvare og hardware når dette er tilgjengelig eller ønsket.

Den underliggende tidsinformasjonstilnærmingen i den foreliggende oppfinnelsen som tillater båndbredde og frekvenstildeling og finner sted over et større antall av returkanaler på forskjellige returkanalgrupper, må gi sin informasjon til RCVR 410 slik at transceiveren 250 kan presist styre tidspunktet for skurutsendelser som et avvik fra det mottatte superrammehodet. Superrammehodet mottatt i en superrammenummereringspakke (SFNP) sendt i kringkastingen bli brukt av hver fjerne bruker 240 for å synkronisere sin utsendelsesstartstidspunktsrammemarkør i superrammemarkørpulsen generert i returkanalstyringen 520. Denne superrammenummereringspakken (SFNP) blir brukt for å låse

nettverkstidsinformasjonen for returkanalen, og som et ledesignal for å identifisere hvilket nettverk som kobles til. Denne pakken blir sendt på

"superrammenummerpakke" MAC adresse (se tabell 1). Imidlertid vil mottak av SFNP i seg selv ikke være tilstrekkelig fordi det er forsinkelser fra tidspunktet som returkanalstyringen 520 genererer superrammehodet til tidsmottageren 410 faktisk mottar SFNP.

Videre korreksjoner er anvendt i mottageren 410 for å bøte på interne NOC utgangsforsinkelser, en NOC satellittransmisjonstidsforsinkelse, og en transmisjonsforsinkelse fra satellitten til hver av de spesifikke fjerne brukerne 240, foretrukket basert på en kjent parameter bestemt under en standard satellittbrukers "område" prosessering under systeminitialisering, og ved tillegg av tidsinformasjon gitt fra NOC 210 i kringkastingssignalet 220.

Dermed, en gang hver superramme, vil en intern NOC forsinkelse mellom tiden til det foregående superrammehode ble antatt å ha blitt sendt, og tiden som den faktisk ble sendt bli kringkastet i en SFNP melding til alle fjerne brukere 240. Denne verdien, sammen med et "rommelig tidsavvik" (STO) relatert til transmisjonsforsinkelser fra NOC 210 til fjerne brukere 240, bli brukt i hver fjerne bruker 240 for å beregne det faktiske starttidspunktet for superrammen. Fjerne brukere 240 bruker det beregnede superrammestarttidspunktet som sitt referansepunkt for TDMA opplinjerammetidspunkter for å bestemme et kommende utsendelsesrammestarttidspunkt. Foretrukket vil den interne NOC forsinkelsen rutinemessig bli oppdatert av NOC tidsseksjonen 550 og vil deretter også bli kringkastet i påfølgende SFNP meldinger til fjerne brukere 240.

Ved å kjenne det synkroniserte opplinjerammestarttidspunktet kan en foretrukket deling av det samme opplinjerammestarttidspunktet blant alle fjerne brukere 240 tillate NOC 210 effektivt å styre båndbreddetildelingen og frekvenstildelingene blant alle de fjerne brukerne 240 både mellom og innenfor alle returkanalgruppene 260.

Operasjonen av kommunikasjonstidssystemet i den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet. NOC 210 tar formaterte datapakker og sender dem på DVB transportstrømmen 220 til satellitten 230 for videre retransmisjoner til fjerne brukere 240. Datastrømmen eller "nyttelastet" informasjonen blir sendt etterfølgende en korrekt formatert MPE hode og initialiseirngsvektor dersom pakken er kryptert.

Inkludert i DVB transportstrømmen 220 er den SFNP som gir en superrammemarkør så vel som den interne NOC forsinkelsen og satellittdriftkorreksjonen for en foregående superrammemarkør sendt i en foregående SFNP.

Når en fjern bruker 240 mottar en SFNP i sin respektive RCVR 410, vil den mottatte superrammepakken bli justert i tidsgjenvinningsseksjonen 440 i den fjerne brukeren 240 for å bestemme dens kommende opplinjetransmisjonstidspunkt slik at den sendte eller opplinjeramme blir mottatt på korrekt tidspunkt i NOC 210. Tidspunktet som utsendelsesstedet foretrukket må sende er et satellitthopp før tidspunktet som NOC 210 forventer at data skal bli mottatt. Utsendelsestiden kan bli målt ved å starte på et tidspunkt senere enn det regenererte superrammetidspunktet i STO. NOC forsinkelsen og mottagersatellittforsinkelsen blir trukket fra denne tidsbasen. En endelig justering for å ta hensyn til satellittdrift blir så gjort. Så når man kjenner den faste rammelengden, dvs. 45 ms, vil rammestarttidspunktet for en påfølgende opplinjeutsendelsesramme kunne bli bestemt.

Med en gang rammetidspunktet er bestemt vil en nominell verdi, dvs. nær til 45 ms, være foretrukket brukt som en kontinuerlig basis med små justeringer for å ta hensyn til drift mellom telleren og tidspulsen. Med en gang TU 450 er opplinjert vil det være bare små korreksjoner som er nødvendig for å holde TU 450 synkronisert med NOC 210.

Initielt, dersom den fjerne brukeren 240 trenger opplinjemeldingstrafikk, vil tilgangen være foretrukket forespurt på en forhåndsbestemt mengde av ALOHA skurkanaler. Den fjerne bruker 240 vil foretrukket ha forskjellige tilstander hvor den kan eller ikke kan være i stand til å sende meldinger. Tilstanden i mottageren 410 i transceiveren 250 kan inkludere: 1) Akvisisjon: Mottageren 410 tar imot kringkastingssignalet 220. I løpet av denne tiden transceiveren 240 ikke være i stand til å sende og bruker SFNP for akvisisjon. 2) Læremodus: Mottageren 410 lærer om den tilgjengelige returkanal gruppen ved mottak av IGDP meldinger (se tabell 2). Fjerne brukere 240 vil bare bruke en returkanal dersom dens TU 450 og RF XMTR 430 er tilgjengelige. 3) Avstandsmåling: Dersom den fjerne brukeren 240 ikke har satt opp sin tidsinformasjon for sin nåværende posisjon, vil den forespørre en avstandsmålingsseksjon fra NOC 210 ved å sende en avstandsmålingsforspørsel via en avstandsmålingsskur. En lukke sløyfeprosess blir brukt til å fminnstille tidsinformasjonen og effektforbruket. 4) Forespørre båndbredde: Med en gang utsendelsesstedet har blitt avstandsmålt og data skal sendes, vil en ALOHA skur bli brukt for å sende dataene. En etterslepsindikator vil bli brukt for å utløse NOC 210 til å allokere båndbredde. 5) Sende trafikk: Den fjerne brukeren 240 sender brukertrafikk via en tildelt returkanal i en av returkanalgruppene 260 ved å bruke tildelt "strøm" båndbredde, dvs. båndbredde som essensielt er dedikert til hele TDMA overføringsrammen til den fjerne brukeren 240.

IGDP pakken (se tabell 2) er foretrukket brukt til å definere returkanalene i en returkanalgruppe 260 og deres tilgjengelighet, og for å tillate valg av returkanalgruppe for brukertrafikk (ved å bruke ALOHA for oppsettet) og avstandsmåling. Returkanalgruppene kan også bli brukt til å tillate for lastdeling mellom et antall av returkanaler og til å minimalisere NOC 210 utgangsbåndbredde påkrevd for å styre returkanalbåndbreddtildelingen. Returkanalgruppene er foretrukket begrenset til den mengde av informasjon som trengs for å bli mellomlagret eller prosessert i mottageren 410. IGDP er foretrukket sendt på returkanalkringkastings MAC adresser.

IGDP bruker foretrukket en pakke pr. returkanalgruppe pr. superramme, for eksempel 26 kbps for båndbredde for 75 returkanaler pr. gruppe, og 300 returkanaler. Det kan også bli sendt på en "alle RCVR" multicast adresse.

Hver mottager 410 vil foretrukket monitorere alle IGDPer. Mottageren 410 vil

foretrukket filtrere bort returkanaltyper som den ikke er konfigurert til å understøtte, og kan ved utløp av en tidsperiode fjerne definisjonen dersom den ikke er mottatt innenfor tre superrammetider. En inngangsgruppetabell er foretrukket skapt i hver mottager 410 fra informasjon inneholdt i alle disse pakkene. Denne tabellen er foretrukket å være

nærmest statisk for å minimalisere omkostningene i prosesseringen i en prosessor 420 påkrevd for å reorganisere sin inngangsgruppetabell. Minimalisering av tabellforandringene er ønsket for å redusere potensielle avbrudd i system 220 sine operasjoner. Når den fjerne brukeren 250 er aktiv, dvs. har båndbredde, vil den foretrukket monitorere sin nåværende tildelte inngangsgruppe så vel som en andre inngangsgruppe nær tidspunktet som den blir flyttet mellom inngangsgruppene.

Med den hensikt å begrense ventetider når en fjern bruker 240 trenger å sende vil alle inaktive transceivere 250 med gyldig områdeinformasjon kunne gjøre et tilfeldig veid valg, dvs. hver fjerde tidsramme (i superrammen), mellom alle inngangsgruppene som forteller om en ikke-null ALOHA metrikk. Den fjerne brukeren 240 vil foretrukket starte å monitorere denne inngangsgruppen, og den foregående inngangsgruppen vil også foretrukket bli monitorert helt til alle foregående BAPer har blitt mottatt eller tapt. Ved å gjøre et slikt tilfeldig veid valg er muligheten for plutselig å gjøre en lett lastet opplinjekanal tungt lastet redusert dersom flere fjerne brukere 240 skulle trenge opplinjetilgang på tilnærmet samme tidspunkt.

Først kan transceiveren 240 tilfeldig velge to av ALOHA kanalene for det neste konfigurerte antallet av rammer for inngangsgruppen den har valgt. En fornuftig antagelse er at ALOHA skurkonfigurasjonen generelt er statisk over tid, og at ALOHA skurkanalen vil bli tilgjengelig. Når den fjerne brukeren 240 trenger å bli aktiv, og ikke har en utestående ALOHA pakke, kan den på tilfeldig vis trekke et antall av rammer. Ved å ignorere enhver rammetid som ikke har tilgjengelig båndbredde fra ovenfor, vil transceiveren 250 foretrukket sende en enkel skur under en tilfeldig valgt rammetid og vente på kvitteringen. Dersom den ikke far kvittering eller kvitteringen er tapt kan den gjenta sendingen av ALOHA pakken opp til et antall av gjentagelser indikert i SFNP ved å bruke en såkalt "mangfoldig ALOHA" tilnærming.

ICAP pakken (se tabell 3) kan bli brukt sammen med DVB MPE protokoll MAC adresseringsplanen for blant flere grunner, eksplisitt kvittere ALOHA skurer ved å bruke kvitteringspakker sendt foretrukket, for eksempel, på en inngangsgruppes multicastadresse for å redusere NOC 210 utgangsbåndbredde. Tabellene 3a til 3d gir et utvalg av meldingskvitteringstyper som er foretrukket understøttet av systemet og fremgangsmåten i den foreliggende oppfinnelsen.

Mens ALOHA pakken er utestående, dvs. venter på kvittering, vil transceiveren 250 foretrukket monitorere opptil tre inngangsgrupper, dvs. en for en ALOHA kvittering, en for en ny inngangsgruppe som skal forsøke og en for den foregående tildelte inngangsgruppen, for eksempel, i tilfellet en sen kvittering eller en annen meldingstype blir sendt senere på tidligere tildelte inngangsgruppen.

Etter mottak av en kvittering vil båndbreddetildelingspakken (BAP) foretrukket bli brukt til å definere den nåværende båndbreddetildelingen for alle innganger assosiert med den inngangsgruppe. For hver ramme kan mottageren 410 motta en annen BAP fra inngangsgruppen som den på nåværende tidspunkt forventer å motta båndbredde for. For å være i stand til å sende data og produsere kvitteringer, kan mottageren 410 trenge å avsøke hele inngangsgruppetabellen for å utlede de følgende feltene som den kan trenge: 1) Inngangsgruppe - Siden mottageren 410 kan monitorere to inngangsgrupper, vil den foretrukket bekrefte inngangsgruppen basert på MAC adressen til pakken og bare prosessere BAPen for hvor den forventer å bruke båndbredde. 2) Inngangsindeks - Dette er det oppsamlede skuravviket pr. vindusstørrelse i en ramme og kan bli brukt som en indeks i frekvenstabellen i IGDP. 3) Rammenummer - Dette feltet kan komme direkte fra rammenummerfeltet i pakken. 4) Skur Id - Dette kan være de fire minst signifikante bitene i en indeks i skurtildelingstabellen i BAP (se tabell 4). 5) Skuravvik - Det oppsamlede skuravviket starter foretrukket på null og øker med hver skurstørrelse. Skuravviket er foretrukket det oppsamlede skuravvik MOD vindusstørrelse til en ramme (dvs. modulodivisjon). 6) Skurstørrelse - Dette feltet kan komme direkte fra skurtildelingstabellen og vil foretrukket aldri å krysse en rammegrense. 7) Kvitteringsavvik - Dette er indeksen til skurtildelingstabellens oppføringer.

Foretrukket vil IDGP kunne bruke en pakke pr. inngangsgruppe pr. ramme, eller 535 kbps av båndbredden for 25 aktive brukere pr. inngang, 75 inngangsruter pr. gruppe, og 300 innganger for eksempel. Siden den er foretrukket sendt på inngangsgruppens multicastadresse må hver mottager 410 bare prosessere 134 kbps. For å forsøke og forsikre at aktive brukere ikke har ytelsesforstyrrelser eller data tapt ved en lastbalansering i et returkanalundersystem 510, vil overholdelse av de følgende reglene av en fjern bruker 240 være foretrukket: 1) På et tidspunkt minst fem rammer før flytting av en fjern bruker 240 til en annen inngangsgruppe, men på det samme returkanalundersystemet 510, må den fjerne brukeren 240 bli varslet slik at den kan begynne å monitorere begge inngangsgruppestrømmene, og vil trenge å fortsette å monitorere begge strømmene helt til alle utestående inngangskvitteringspakker (IAP) er mottatt eller har blitt tapt. Se nedenfor og tabell 5 for en beskrivelse av IAP. 2) Det må være i det minste en rammetid som ikke har noen båndbredde tildelt seg mellom skurene som blir tildelt til forskjellige innganger. Dette er for å forsikre at den fjerne brukeren 240 vil være i stand til å fylle alle sine tildelte vinduer og fremdeles ha i det minste en rammetid for å stille seg til en ny frekvens. Denne betingelsen vil foretrukket angå skurer som er definert over sammenhengende BAPer og når man beveger seg mellom inngangsgrupper på den samme RCS 510. 3) Det er foretrukket at i det minste en komplett ramme med ingen båndbredde blir tildelt mellom en normal og en avstandsmålingsskur. Dette er for å forsikre at transceiveren 250 vil være i stand til å fylle alle sine tildelte vinduer og fremdeles ha i det minste en rammetid for fininnstilling og justering av transmi sj onsparametere. 4) Etter at BAP som flytter den fjerne brukeren 240 til en forskjellig inngangsgruppe er sendt, vil RCS 510 fortsette å motta skurer på den gamle inngangsgruppen for en tid som overskrider rundetidsforsinkelsen. RCS 510 vil foretrukket akseptere å kvittere for disse rammene og den fjerne brukeren 240 skal fortsette å monitorere kvitteringer fra den gamle inngangsgruppen. 5) Fjerne brukere 240 skal ikke ha sin båndbredde flyttet til en annen inngangsgruppe mens den fremdeles monitorerer en foregående inngangsgruppe som den nylig har blitt flyttet fra. 6) Transceiveren 250 vil foretrukket bare bli tildelt multiple skurer under en enkel tidsramme dersom alle er på den samme inngangsruten, og alle er samlet i rammen, men uten skuroverhenget for å skru RF XMTR 430 på og av for hver pakke. 7) Alle skurene, unntatt den siste, er foretrukket store nok for maksimal størrelse på pakkene (største multiple av vindusstørrelse < 256, for eksempel), men bare for den første som vil ha et skuroverheng/aperture inkludert i sin størrelse. 8) Med en gang en tildelings ID (se tabell 3a-3d) blir tildelt til en transceiver 250 for en inngangsgruppe, vil den ikke forandre seg mens transceiveren forblir aktiv unntatt som del av å bli flyttet mellom inngangsgrupper. 9) Med en gang en tildelings ID er tildelt til en transceiver 250 for en inngangsgruppe, skal den foretrukket bli lagt brakk for fem superrammetider etter at den ikke lenger er i bruk.

Inngangskvitteringspakken (IAP) i tabell 5 er foretrukket brukt eksplisitt for kvittering av hver inngangspakke som er tildelt båndbredde med en gyldig syklisk redundanskode (CRC) uavhengig om det er tilstede noen innkapslede data, for å tillate hurtigere gjenvinning av inngangspakkefeil. ALOHA og ikke tildelte avstandsmålingspakker blir kvittert eksplisitt (se tabell 5). IAPen er foretrukket å bruke en pakke pr. inngangsgruppe pr. ramme, eller tilnærmet 57 kbps av båndbredden for 25 aktive brukere pr. inngang, 75 innganger pr. gruppe, og 300 innganger for eksempel. Siden IAPen er foretrukket sendt på inngangsgruppens multicastadresse, må hver mottager 410 bare prosessere tilnærmet 15 kbps. Dersom IAPen blir tapt vil transceiveren 250 kunne automatisk sende pakken om igjen. Tapet av IAPen for en bestemt inngangsgruppe kan bli detektert av den neste IAP pakken som blir mottatt, eller dersom ingen IAP blir mottatt for fire rammetider for eksempel.

For returkanalmeldingsutsendelser kan skurdatarammen ha spesifikke strukturer for ALOHA skurer (dvs. ikke-tildelt båndbredde), og når båndbredden blir tildelt. Eksempler på de forskjellige typene av pakkeoverheng foretrukket brukt for disse to datarammestrukturene er gitt i tabellene 6 og 7 respektivt. To forskjellige overhengstrukturer kan bli brukt for å maksimalisere effektiviteten til tildelte båndbreddemeldinger, ved å minimalisere størrelsen på påkrevd meldingsoverheng. RCS 510 kan detektere typen av skur fra rammenummereringsinformasjonen i pakkeoverhenget.

Inngangspakkeformatet kan inneholde en variabel størrelse på overhenget og null eller flere bytes for innkapslede datagram. De innkapslede datagrammene blir sendt som en kontinuerlig bytestrøm for sammenkjedede datagram, foretrukket ved ikke noe relasjoner til inngangspakkingen. Riktig interpretasjon krever pålitelig, i rekkefølgeprosessering av alle databytes, foretrukket bare en gang. For å løse problemer på grunn av datatap i inngangen kan en selektiv kvittering som en glidende vindusprotokoll bli brukt. Som det er tilfelle for slike glidende vindusprotokoller, vil sekvensnummerrommet bli i det minste to ganger vindusstørrelsen og data utenfor vinduet vil bli droppet av mottageren.

For tildelte strømmer, dvs. hvor båndbredden har blitt tildelt til en fjern bruker 240 (se tabell 7), vil inngangsskurdata foretrukket bli sendt om igjen dersom det ikke er noen kvittering i IAPen for dette rammenummeret, eller dersom kvitteringen er tapt. Dersom et synkroniseringsproblem oppstår, kan RCS 510 tvinge transceiveren 250 til å være inaktiv ved å fjerne dens båndbreddetildeling. Dette vil foretrukket forårsake transceiveren 250 til å nullstille sine sekvenstall og datagramteller til null og starte ved begynnelsen av et nytt datagram. Siden sekvenstallet er foretrukket satt tilbake hver gang transceiveren 250 blir aktiv, kan hvilke som helst data sendt i ALOHA eller i ikke-allokerte avstandsmålingsskurer kunne bli duplisert på grunn av retransmisjoner, dersom kvitteringene er tapt og også på grunn av "mangfoldighets" ALOHA som diskutert tidligere.

Når motkoblede skurer er tildelt til den samme transceiveren 250, er det foretrukket ikke å skru av enheten, og bruke det sparte overhenget assosiert med skurprosesseringen til å levere ekstra "nyttelast" eller brukermeldingstrafikk. Dette vil hjelpe til å vedlikeholde en ønsket 1 til 1 sammenheng mellom tildelte skurer og pakker.

I systemet, apparatet og fremgangsmåten til den foreliggende oppfinnelsen, og med en foretrukket fjern bruker og returkanaladresseringsplan, vil det essensielt ikke være noen begrensning på antallet ("k") av fjerne brukere 240 som kan bruke opplinjedata i returkanalen. Et minimum av 2<24>(~16 millioner) transceivere er foretrukket understøttet i adresseringsplanen innlagt i DVB strømmen og mer foretrukket opptil 2 (~256 millioner) transceivere er understøttet.

Videre, fordi returkanalen er foretrukket å være vesentlig en tapsfri kanal, vil kompresjonsteknikker kunne være effektivt anvendt for å redusere båndbreddebehov. IP overhengkompresjoner har potensial å gi en voldsom forbedring i båndbredde siden slike kompresjoner eliminerer 10-15 bytes for hver eneste IP pakke.

Mens en foretrukket utførelse har blitt beskrevet ovenfor i begreper av en TDMA båndbredde eller vindustildelingstilnærming, vil denne foretrukne utførelsen ikke på noen måte være betraktet som begrensende og er gitt bare som et eksempel. Som et videre eksempel kan fremgangsmåten og systemet gi båndbredde og frekvenstildelinger over en hvilken som helst type av kommunikasjonssystem som har multiple brukere som deler det samme media, og kan finne spesiell applikasjon i ethvert vindustidssystem som krever bittidsstyring, dvs. et frekvenstidssystem som bruker en faselåst sløyfe (PLL) eller frekvenslåst sløyfe (FLL) basert på den samme tidsstandarden. I tillegg, selv om den foreliggende oppfinnelsen gir fordeler ved å bruke TCP/IP applikasjoner, vil systemet, apparatet og fremgangsmåten i den foreliggende oppfinnelsen ikke være begrenset til dette valget av protokoller.

Det vil være opplagt at den foreliggende oppfinnelsen kan bli variert på mange måter. Slike variasjoner er ikke å betrakte som avvik fra ånden og rekkevidden av oppfinnelsen, og alle slike modifikasjoner som er opplagt for en fagmann er ment å være inkludert innenfor rekkevidden av de følgende kravene. Bredden og rekkevidden av den foreliggende oppfinnelsen er derfor begrenset bare til rekkevidden av de vedlagte kravene og deres ekvivalenter.

Claims (141)

1. Kontrollstasjon for toveis satellittkommunikasjon, karakterisert ved : RF seksjon for å sende et kringkastingssignal og å motta en returkanal fra en fjern bruker; og returkanalundersystem inkluderende en returkanalstyirngsinnretning for å prosessere returkanalinformasjon og sette en brukerbåndbredde i returkanalen.

2. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, hvor returkanalundersystemet videre er karakterisert ved å inneholde en skurkanaldemodulator som demodulerer returkanalinformasjonen.

3. Kontrollstasjon i henhold til krav 2, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen styrer skurkanaldemodulatoren.

4. Kontrollstasjon i henhold til krav 2, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen reserverer skurkanaldemodulatoren til den fjerne brukeren basert på en båndbreddetildelingsforespørsel gitt i returkanalinformasjonen.

5. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen setter brukerbåndbredden i returkanalen ved å evaluere en brukeretterslepsindikator gitt av den fjerne brukeren i returkanalmelding.

6. Kontrollstasjon i henhold til krav 5, karakterisert ved at returkanalmeldingen er en ALOHA skurmelding.

7. Kontrollstasjon i henhold til krav 6, karakterisert ved at ALOHA skurmeldingen inneholder en båndbreddetildelingsforespørsel.

8. Kontrollstasjon i henhold til krav 7, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen tildeler den fjerne brukeren periodisk båndbredde som svar på båndbreddetildelingsforespørselen.

9. Kontrollstasjon i henhold til krav 6, karakterisert ved at ALOHA skurmeldingen inneholder en informasjonspakke av en forhåndsbestemt vindusstørrelse.

10. Kontrollstasjon i henhold til krav 5, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen tildeler båndbredde dersom brukeretterslepindikatoren er større enn en terskelverdi.

11. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen videre tildeler en frekvens til returkanalen.

12. Kontrollstasjon i henhold til krav 11, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler frekvensen i returkanalen gjennom en inngangstildelingspakke gitt til den fjerne brukeren gjennom et kringkastingssignal.

13. Kontrollstasjon i henhold til krav 11, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen forandrer frekvensen til returkanalen fra en første frekvens til en andre frekvens hvor den første og den andre frekvensen er innenfor en første returkanalgruppe og en andre returkanalgruppe respektivt.

14. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen forandrer en frekvens i returkanalen.

15. Kontrollstasjon i henhold til krav 14, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen forandrer frekvensen i returkanalen fra en første frekvens til en andre frekvens hvor den første og den andre frekvensen hver er innenfor den samme returkanalgruppen.

16. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at kringkastingssignalet er en asynkron DVB transportstrøm.

17. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at returkanalinformasjonen er gitt i et TDMA signal.

18. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen tildeler en strømtilgangsreturkanal til den fjerne brukeren basert på en båndbreddetildelingsforespørsel gitt i returkanalinformasjonen.

19. Kontrollstasjon i henhold til krav 18, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler en dedikert frekvens til den fjerne brukeren.

20. Kontrollstasjon i henhold til krav 18, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen forandrer en tildelt frekvens til den fjerne brukeren.

21. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen setter brukerbåndbredden til returkanalen ved å gi en båndbreddetildelingspakke til den fjerne brukeren over kringkastingssignalet.

22. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ' ved at returkanalstyreinnretningen tildeler frekvensen til returkanalen ved å evaluere en brukeretterslepsindikator gitt av den fjerne brukeren i en returkanalmelding.

23. Kontrollstasjon i henhold til krav 1, karakterisert ved at RF seksjonen mottar et mangfold av returkanaler fra et mangfold av fjerne brukere og hvor nevnte returkanalundersystem prosesserer returkanalinformasjon fra mangfoldet av returkanaler og setter respektive brukerbåndbredder i hver av mangfoldet av returkanaler.

24. Kontrollstasjon i henhold til krav 23, karakterisert ved at et undersett av mangfoldet av returkanaler er konfigurert til å understøtte ALOHA skurtransmisjoner.

25. Kontrollstasjon i henhold til krav 23, karakterisert v e d at returkanalundersystemet videre inkluderer et mangfold av skurkanaldemodulatorer hvor hver er tildelt en assosiert en av mangfoldet av returkanalene for å demodulere respektive returkanalinformasjon.

26. Kontrollstasjon i henhold til krav 23, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler båndbredde til hver av mangfoldet av returkanalene basert på en forhåndsbestemt trafikklast.

27. Kontrollstasjon i henhold til krav 23, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler båndbredde til en del av mangfoldet av returkanaler basert på en forhåndsbestemt trafikklast og en tildelt båndbredde for i det minste en del av mangfoldet av returkanaler basert på en båndbreddetildelingsforespørsel.

28. Kontrollstasjon i henhold til krav 23 karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen gir en laststatus for et mangfold av returkanalgrupper og en laststatus for et mangfold av returkanaler over en inngangsgruppedefinisjonspakke gitt til den fjerne brukeren gjennom kringkastingssignalet.

29. Transceiver for å sende en rammesynkronisert melding til en styrenode, karakterisert ved : mottager som detekterer en styrenodetidsmelding i et mottatt kringkastingssignal; tidsgjenvinningsseksjon som bruker styrenodetidsmeldingen til å bestemme et senderammestarttidspunkt; meldingsbuffer som lagrer en utgående brukermelding; og sender tilpasset til å sende opp til en satellitt den utgående brukermeldingen på en senderfrekvens under en tildelt periode etter tidspunktet for rammestarttidspunktet hvor senderfrekvensen blir bestemt av en første inngangsgruppedefinisjonspakke mottatt i kringkastingssignalet hvor den første inngangsgruppedefmisjonspakken er assosiert med en første returkanalgruppe.

30. Transceiver i henhold til krav 29 videre karakterisert v e d en prosessor som gir en trafikketterstrømsindikator inkludert i den utgående brukermeldingen.

31. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at senderfrekvensen er i den første returkanalgruppen.

32. Transceiver i henhold til krav 31, karakterisert ved at senderfrekvensen er forandret til en forskjellig senderfrekvens i den første returkanalgruppen basert på den første inngangsgruppens definisjonspakke mottatt i kringkastingssignalet.

33. Transceiver i henhold til krav 31, karakterisert ved at mottageren mottar en andre inngangsgruppedefinisjonspakke i kringkastingssignalet og senderfrekvensen er forandret til en forskjellig senderfrekvens i en andre returkanalgruppe basert på den andre inngangsgruppedefmisjonspakken.

34. Transceiver i henhold til krav 33, karakterisert ved at mottageren monitorerer både den første og den andre inngangsgruppedefmisjonspakken i kringkastingssignalet etter opplinjebåndbredden har blitt tildelt av styrenoden.

35. Transceiver i henhold til krav 33, karakterisert ved at senderfrekvensen er forandret et forhåndsbestemt antall rammer etter at mottageren mottar en andre inngangsgruppedefinisjonspakke.

36. Transceiver i henhold til krav 31, karakterisert ved at senderfrekvensen er forandret til en forskjellig senderfrekvens i en andre returkanalgruppe ved å bruke en tilfeldig veiing basert på en returkanalgruppelastfaktor.

37. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den tildelte perioden inkluderer i det minste et TDMA vindu etter senderrammestarttidspunktet.

38. Transceiver i henhold til krav 37, karakterisert ved at den tildelte perioden er bestemt av en båndbreddetildelingspakke mottatt i kringkastingssignalet.

39. Transceiver i henhold til krav 37, karakterisert ved at båndbreddetildelingspakken tildeler en strømbåndbredde hvor en oppføring av TDMA vinduer i en meldingsramme er dedikert til de utgående brukermeldingene.

40. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den tildelte perioden er bestemt av en forutsatt trafikklast etablert i kontrollnoden.

41. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at det mottatte kringkastingssignalet er en asynkron DVB transportstrøm.

42. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at mottageren monitorerer et mangfold av inngangsgruppedefmisjonspakker hvor hver korresponderer til en spesifikk en av et mangfold av returkanalgrupper.

43. Transceiver i henhold til krav 42, karakterisert ved at senderfrekvensen er tildelt til å være i den første returkanalgruppen basert på en gruppelastfaktor mottatt i kringkastingssignalet.

44. Transceiver i henhold til krav 42, karakterisert ved at senderfrekvensen er forandret til å være i en forskjellig returkanalgruppe basert på en gruppelastfaktor mottatt i kringkastingssignalet.

45. Transceiver i henhold til krav 42, karakterisert ved at senderfrekvensen er forandret til en forskjellig gruppe av mangfoldet av returkanalgruppene basert på en tilfeldig veiingsfaktor gitt i kringkastingssignalet.

46. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen er kryptert.

47. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen er komprimert i henhold til en tapsfri kompresj onsstandard.

48. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen er sendt på en tapsfri returkanal.

49. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen er modulert på senderfrekvensen ved å bruke en QPSK modulasjonsplan.

50. Transceiver i henhold til krav 49, karakterisert ved at QPSK modulasjonsplanen er en avviks-QPSK (OQPSK) plan.

51. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen er begrenset til en maksimum båndbredde av styrenoden.

52. Transceiver i henhold til krav 29, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen er i et ALOHA skurformat.

53. Transceiver i henhold til krav 52, karakterisert ved at ALOHA skuren sender den utgående brukermeldingen minst to ganger.

54. Transceiver i henhold til krav 52, karakterisert ved at ALOHA skuren blir sendt om igjen et maksimum antall ganger indikert i en melding mottatt i kringkastingssignalet.

55. Transceiver i henhold til krav 52, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen inneholder en båndbreddetildelingsforespørsel.

56. Transceiver i henhold til krav 52, karakterisert ved at ALOHA skuren er en vindus ALOHA skur opp linjert med senderrammestarttidspunktet.

57. Transceiver i henhold til krav 52, karakterisert ved at den utgående brukermeldingen har en størrelse mindre enn en forhåndsbestemt terskelverdi.

58. Fremgangsmåte for å styre en returkanal fra en styrestasjon, karakterisert ved : å sende et kringkastingssignal; å motta en returkanalopplinje fra en fjern bruker; og å sette en returkanalbåndbredde med en returkanalstyreinnretning som gir en båndbreddetildelingsmelding i kringkastingssignalet.

59. Fremgangsmåte i henhold til krav 58 videre karakterisert v e d å demodulere den mottatte returkanalopplinjen med en skurkanaldemodulator styrt av returkanalstyreinnretningen.

60. Fremgangsmåte i henhold til krav 58, karakterisert v e d at returkanalbåndbredden blir satt ved å evaluere en etterslepsindikator gitt av den fjerne brukeren i en returkanalmelding.

61. Fremgangsmåte i henhold til krav 60, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler båndbredde dersom etterslepsindikatoren er større enn en terskelverdi.

62. Fremgangsmåte i henhold til krav 60, karakterisert ved at returkanalopplinjen er en ALOHA type skurmelding.

63. Fremgangsmåte i henhold til krav 62, karakterisert v e d at ALOHA type skurmeldingen er en vindus ALOHA melding.

64. Fremgangsmåte i henhold til krav 58, karakterisert v e d at kringkastingssignalet er en asynkron DVB transportstrøm.

65. Fremgangsmåte i henhold til krav 58, karakterisert ved at returkanalopplinjen er et TDMA signal.

66. Fremgangsmåte i henhold til krav 58, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen styrer en frekvens i returkanalopplinjen gjennom en tildelingsmelding gitt den fjerne brukeren gjennom kringkastingssignalet.

67. Fremgangsmåte i henhold til krav 66, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen forandrer frekvensen i returkanalopplinjen fra en første frekvens til en andre frekvens hvor den første og den andre frekvensen hver er innenfor en første returkanalgruppe.

68. Fremgangsmåte i henhold til krav 66, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen forandrer frekvensen i returkanalopplinjen fra en første frekvens til en andre frekvens hvor den første og den andre frekvensen er i en første returkanalgruppe og en andre returkanalgruppe respektivt.

69. Fremgangsmåte i henhold til krav 58, karakterisert v e d at returkanalbåndbredden blir satt i henhold til en båndbreddetildelingsforespørsel mottatt i returkanalopplinjen.

70. Fremgangsmåte i henhold til krav 69, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler periodisk båndbredde til den fjerne brukeren.

71. Fremgangsmåte i henhold til krav 70, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler en strømbåndbredde til den fjerne brukeren.

72. Fremgangsmåte i henhold til krav 71, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen tildeler en dedikert returkanalopplinjefrekvens til den fjerne brukeren.

73. Fremgangsmåte i henhold til krav 58 videre karakterisert ved: å motta et mangfold av returkanal opplinjer fra en mangfold av fjerne brukere; og å sette en returkanalbåndbredde for hver av mangfoldet av returkanalopplinjer med returkanalstyreinnretningen.

74. Fremgangsmåte i henhold til krav 73, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen styrer en frekvens for hver av mangfoldet av returkanal opplinjene gjennom en tildelingsmelding.

75. Fremgangsmåte i henhold til krav 73, karakterisert v e d å sette en returkanalbåndbredde for hver av mangfoldet av returkanalopplinjene inkluderer å forutsi en returkanaltrafikklast.

76. Fremgangsmåte i henhold til krav 73, karakterisert ved at en returkanalbåndbredde for en del av mangfoldet av returkanalopplinjene er satt ved å bruke en forutsatt returkanaltrafikklast, og en returkanalbåndbredde for i det minste en av mangfoldet av returkanalopplinjene blir satt basert på en båndbreddetildelingsforespørsel sendt på i det minste en av mangfoldet av de nevnte returkanalopplinjene.

77. Fremgangsmåte i henhold til krav 73, karakterisert v e d å sette en returkanalfrekvens for hver av mangfoldet av returkanalopplinjene er basert på å evaluere en trafikklast for hver av mangfoldet av returkanalopplinjene.

78. Fremgangsmåte i henhold til krav 73, karakterisert v e d en gruppelastfaktor for hver av et mangfold av returkanalgrupper periodisk er sendt i kringkastingssignalet.

79. Fremgangsmåte i henhold til krav 78, karakterisert v e d en frekvens for hver av mangfoldet av returkanalopplinjene er bestemt ved en korresponderende gruppelastfaktor.

80. Fremgangsmåte i henhold til krav 78, karakterisert v e d en båndbredde for hver av mangfoldet av returkanalopplinjene er bestemt av en korresponderende gruppelastfaktor.

81. Fremgangsmåte i henhold til krav 73, karakterisert v e d å sette en returkanalgruppe for hver av mangfoldet av returkanalopplinjene er basert på å evaluere en trafikklast for hver av et mangfold av returkanalgrupper.

82. Fremgangsmåte for å sende en rammesynkronisert melding, karakterisert ved å motta en styrenodetidsmelding i et kringkastingssignal; å bestemme et returkanalrammestarttidspunkt ved å bruke styrenodetidsmeldingen; å lagre en utgående brukermelding; og å sende den utgående brukermeldingen under en tildelt periode etter returkanalrammestarttidspunktet hvor en senderfrekvens er bestemt ved en tildelingsmelding mottatt i kringkastingssignalet.

83. Fremgangsmåte i henhold til krav 82 videre karakterisert v e d å evaluere den lagrede utgående brukermeldingen og å sende en trafikketterslepsindikator.

84. Fremgangsmåte i henhold til krav 82, karakterisert v e d at tildelingsmeldingen er assosiert med en første returkanalgruppe og senderfrekvensen er i den første returkanalgruppen.

85. Fremgangsmåte i henhold til krav 84, karakterisert v e d at senderfrekvensen er forandret til en forskjellig senderfrekvens i den første returkanalgruppen basert på nevnte tildelingsmelding.

86. Fremgangsmåte i henhold til krav 84, karakterisert ved at senderfrekvensen er forandret til en forskjellig senderfrekvens basert på en trafikklastfaktor.

87. Fremgangsmåte i henhold til krav 82, karakterisert v e d at senderfrekvensen er forandret fra en første returkanalgruppe til en forskjellig senderfrekvens i en andre returkanalgruppe.

88.' Fremgangsmåte i henhold til krav 82 videre karakterisert v e d å forandre senderfrekvensen til en forskjellig senderfrekvens basert på et tilfeldig veid frekvensvalg basert på en trafikklastfaktor.

89. Fremgangsmåte i henhold til krav 82 videre karakterisert v e d å monitorere en tidligere returkanalgruppe og en nåværende returkanalgruppe etter at senderfrekvensen har blitt tildelt til den nåværende returkanalgruppen.

90. Fremgangsmåte i henhold til krav 82, karakterisert v e d at senderfrekvensen er forandret til en forskjellig senderfrekvens et forhåndsbestemt antall av rammer etter mottak av tildelingsmeldingen.

91. Fremgangsmåte i henhold til krav 82, karakterisert v e d at tildelingsperioden er bestemt av en båndbreddetildelingsmelding mottatt i kringkastingssignalet.

92. Fremgangsmåte i henhold til krav 82, karakterisert ved at å sende den utgående brukermeldingen inkluderer å sende en ALOHA skur melding.

93. Fremgangsmåte i henhold til krav 92, karakterisert v e d at ALOHA skuren sender den utgående brukermeldingen i det minste to ganger.

94. Fremgangsmåte i henhold til krav 93, karakterisert v e d at ALOHA skuren er sendt et maksimum antall ganger som indikert i en melding sendt i kringkastingssignalet.

95. Fremgangsmåte i henhold til krav 92, karakterisert v e d at ALOHA skurmeldingen inkluderer en båndbreddetildelingsforespørsel.

96. Fremgangsmåte i henhold til krav 82 videre karakterisert ved kryptering av den utgående brukermeldingen.

97. Fremgangsmåte i henhold til krav 82, karakterisert v e d at den utgående brukermeldingen er sendt i et TDMA format.

98. Fremgangsmåte i henhold til krav 97, karakterisert ved at å sende den utgående brukermeldingen inkluderer å sende en vindus ALOHA skurmelding opplinjert med returkanalrammestarttidspunktet.

99. Fremgangsmåte i henhold til krav 97, karakterisert v e d at den tildelte perioden inkluderer i det minste et tidsvindu etter returkanalrammestarttidspunktet som bestemt av en båndbreddetildelingsmelding mottatt i kringkastingssignalet.

100. Fremgangsmåte i henhold til krav 82 videre karakterisert v e d å komprimere den utgående brukermeldingen ved å bruke en tapsfri komprimeringsstandard.

101. Fremgangsmåte i henhold til krav 82, karakterisert v e d å sende den utgående brukermeldingen inkluderer modulering av senderfrekvensen ved å bruke en QPSK moduleringsplan.

102. Fremgangsmåte i henhold til krav 82 videre karakterisert v e d å begrense den utgående brukermeldingen til en maksimum båndbredde mindre enn en strømbåndbredde.

103. Kommunikasjonssystem for å balansere trafikk på et mangfold av returkanaler som er karakterisert ved : styrestasjon for å sende et kringkastingssignal til en fjern bruker, hvor nevnte kringkastingssignal inkluderer en ikke sann tids rammemarkør, en tidsmelding, og en returkanalstyremelding; mottager hos den fjerne brukeren for å motta kringkastingssignalet og å bestemme et returkanalrammestarttidspunkt ved å bruke den ikke sann tids rammemarkøren og tidsmeldingen; og transmitter hos den fjerne brukeren for å sende opp til en satellitt en brukermelding på en av returkanalene i mangfoldet av returkanaler under en forhåndsbestemt periode etter at returkanalrammestastarttidspunktet er gitt hvor en opplinjefrekvens til nevnte til nevnte returkanal er bestemt i returkanalstyremeldingen.

104. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 103, karakterisert v e d en båndbredde av nevnte en av returkanalene er bestemt i returkanalstyremeldingen.

105. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 103 videre karakterisert ved en returkanalstyreinnretning i styrestasjonen hvor nevnte returkanalstyreinnretning gir returstyremeldingen.

106. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 105, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen videre gir en båndbreddetildelingsmelding i kringkastingssignalet som setter en båndbredde i nevnte en av returkanalene.

107. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 106, karakterisert v e d at båndbredden av nevnte en av returkanalene er satt basert på en forutsatt lastfaktor.

108. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 105, karakterisert v e d at båndbredden av nevnte en av returkanalene er satt ved å evaluere en brukeretterslepsindikator sendt av den fjerne brukeren til styrestasjonen.

109. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 108, karakterisert v e d at båndbredden av nevnte en av returkanalene er satt til en strømbåndbredde.

110. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 108, karakterisert v e d at opplinjefrekvensen til nevnte en av returkanalene er satt til en dedikert frekvens basert på en evaluering av brukeretterslepsindikatoren.

111. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 105, karakterisert ved at returkanalstyreinnretningen forandrer opplinjefrekvensen til en forskjellig frekvens innenfor en første returkanalgruppe.

112. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 105, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen forandrer opplinjefrekvensen til en forskjellig frekvens i en andre returkanalgruppe.

113. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 112, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen forandrer opplinjefrekvensen til en forskjellig frekvens basert på en systemlastfaktor.

114. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 103, karakterisert v e d en båndbredde av nevnte en av returkanalene er bestemt av en båndbreddetildelingsforespørsel inkludert i brukermeldingen sendt av den fjerne brukeren.

115. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 114, karakterisert v e d at brukermeldingen er en ALOHA type skurtransmisjon.

116. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 115, karakterisert v e d at brukermeldingen inkluderer båndbreddetildelingsforespørselen og en i tillegg brukermelding hvor den nevnte i tillegg brukermeldingen har en størrelse som er mindre enn en forhåndsbestemt terskelverdi.

117. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 103, karakterisert v e d at kringkastingssignalet er en asynkron DVB transportstrøm.

118. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 103 videre karakterisert ved et mangfold av fjerne brukere som deler mangfoldet av returkanaler og en returkanalstyreinnretning hvor returkanalstyreinnretningen styrer opplinjefrekvensen for hver av mangfoldet av returkanaler gjennom returkanalstyremeldingen.

119. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 118, karakterisert v e d at returkanalstyreinnretningen styrer en båndbreddetildeling for hver av mangfoldet av returkanaler.

120. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 118, karakterisert ved at en undermengde av mangfoldet av returkanaler er ALOHA skurkanaler, og hvor returkanalstyreinnretningen skifter en fjern brukeropplinje fra en ALOHA skurkanal til en ikke ALOHA skurkanal i henhold til returkanalstyremeldingen.

121. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 120, karakterisert v e d at ALOHA skurkanalen er valgt fra undermengden av mangfoldet av returkanalene av den fjerne brukeren ved å bruke et tilfeldig veid frekvensvalgkriterium.

122. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 120, karakterisert v e d at den ikke ALOHA skurkanalen er valgt av styrestasjonen ved å bruke en gruppelastfaktor.

123. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 103, karakterisert v e d at kringkastingssignalet er innkapslet i et IP/DVB protokollag.

124. Kommunikasjonssystem i henhold til krav 103 videre karakterisert ved en kommunikasjonssatellitt som bringer videre de sendte kringkastingssignalene til mottagerne.

125. Fremgangsmåte for å balansere lasten blant og mellom grupper av returkanaler i et kommunikasjonssystem, karakterisert ved : å forespørre returkanalbåndbredde i en opplinjemelding fra en fjern bruker til en styrestasjon hvor opplinjemeldingen inkluderer en etterslepsindikator; å tildele i det minste en returkanalbåndbredde for den fjerne brukeren ved å prosessere etterslepsindikatoren; å gi en kanaltildelingsmelding fra styrestasjonen til den fjerne brukeren i et kringkastingssignal hvor kanaltildelingsmeldingen i det minste tildeler returkanalbåndbredden; og å sende en brukermelding på en returkanal i henhold til kanaltildelingsmeldingen.

126. Fremgangsmåte i henhold til krav 125 videre karakterisert v e d å tildele en returkanalopplinjefrekvens.

127. Fremgangsmåte i henhold til krav 126, karakterisert ved at å tildele kanalopplinjefrekvensen inkluderer å forandre en opplinjefrekvens fra en første frekvens til en andre frekvens.

128. Fremgangsmåte i henhold til krav 127, karakterisert ved at opplinjerfekvensen er forandret for å balansere en trafikklast mellom gruppene av returkanalene.

129. Fremgangsmåte i henhold til krav 127, karakterisert v e d at opplinjerfekvensen er forandret basert på en gruppelastfaktor.

130. Fremgangsmåte i henhold til krav 127, karakterisert v e d at den første frekvensen og den andre frekvensen er tildelt til en første returkanalgruppe.

131. Fremgangsmåte i henhold til krav 127, karakterisert v e d at den første frekvensen og den andre frekvensen er tildelt til en første returkanalgruppe og en andre returkanalgruppe respektivt.

132. Fremgangsmåte i henhold til krav 126, karakterisert ved at å tildele returkanalopplinjefrekvensen inkluderer en frekvenshopping i en opplinjefrekvens mellom et forhåndsbestemt antall av opplinjerfekvenser i henhold til en dynamisk systemtrafikklast.

133. Fremgangsmåte i henhold til krav 132, karakterisert ved at å allokere returkanalopplinjefrekvensen ved frekvenshopping videre avhenger av et mangfold av etterslepsindikatorer fra et mangfold av fjerne brukere.

134. Fremgangsmåte i henhold til krav 132, karakterisert v e d at det forhåndsbestemte antallet opplinjefrekvenser er tildelt til en returkanalgruppe.

135. Fremgangsmåte i henhold til krav 132, karakterisert v e d at frekvenshoppingen balanserer en trafikklast innenfor en første returkanalgruppe.

136. Fremgangsmåte i henhold til krav 125, karakterisert ved at å forespørre returkanalbåndbredde inkluderer å sende en ALOHA skur transmisjon fra den fjerne brukeren.

137. Fremgangsmåte i henhold til krav 125, karakterisert v e d at returkanalbåndbredden er tildelt til i det minste for å tillate en brukermelding mindre enn en forhåndsbestemt terskelverdi for å bli sendt opp.

138. Fremgangsmåte i henhold til krav 125, karakterisert ved at en del av tilgjengelige returkanaler er ALOHA skur returkanaler.

139. Fremgangsmåte i henhold til krav 125, karakterisert v e d at styrestasjonen periodisk sender en gruppelastfaktor for hver av gruppene i returkanalene.

140. Fremgangsmåte i henhold til krav 125, karakterisert ved at å forespørre returkanalbåndbredde inkluderer å sende en første ALOHA type skur transmisjon fra den fjerne brukeren på en ALOHA kanal.

141. Fremgangsmåte i henhold til krav 125 videre karakterisert ved at den fjerne brukeren velger returkanalen fra en av gruppene av returkanaler ved å bruke en tilfeldig veid faktor basert på en systemtrafikklast.