專利名稱：用于衛(wèi)星通信的系統(tǒng)和方法
用于衛(wèi)星通信的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般地 涉及通信系統(tǒng)，具體地說涉及用于衛(wèi)星上的的通信的系統(tǒng)和方法。衛(wèi)星通信系統(tǒng)把各種不同的利益提供給通信服務(wù)的用戶，例如，電話、互聯(lián)網(wǎng) 通信、電視轉(zhuǎn)播，等等。各種不同的衛(wèi)星系統(tǒng)是當前可得的，它們使用各式各樣的通信 選項。舉例來說，衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供適合發(fā)送起源于地球上的的客戶終端機、然后傳 送給衛(wèi)星、再轉(zhuǎn)播至其它的客戶終端機的信號的多種選擇。用來指導在衛(wèi)星上搭載的信 號流量的一個選項是“彎管”技術(shù)。彎管體系結(jié)構(gòu)被普遍用于衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)。術(shù)語“彎管”指的是為在不解調(diào)信號的情 況下轉(zhuǎn)播信號而配置的通信設(shè)備。因此，當使用這種方法的時候，整個衛(wèi)星通信路徑留 在模擬域。彎管法的一個好處是簡單。使用彎管法，傳送到衛(wèi)星的同一信號被轉(zhuǎn)發(fā)回地球 上的的客戶終端機。以這種方式轉(zhuǎn)發(fā)通信信號可能是用有少量電子元件的簡單電路完成 的，這將提高可靠性和降低成本。此外，彎管設(shè)計的可靠性由于在這樣的設(shè)計中使用的 電路和電路元件將以被充分理解的方式工作并且已經(jīng)建立追溯許多年的成功運行記錄這 一事實而被提高。然而，這種方法的一個不足是彎管設(shè)計對于網(wǎng)際通信在遞送數(shù)據(jù)方面可能是效 率低下的。這是因為網(wǎng)際數(shù)據(jù)流量由許多個別數(shù)據(jù)包組成，每個數(shù)據(jù)包都有它們自己的 目標地址。彎管通信設(shè)備沒有讀數(shù)據(jù)包的目的地的裝置并因此沒有關(guān)于發(fā)送數(shù)據(jù)包的決 策能力。因此，確定數(shù)據(jù)包的目的地需要將包的模擬數(shù)據(jù)“解調(diào)”成邏輯1數(shù)值和邏輯0 數(shù)值，這是彎管通信設(shè)備不能完成的。因此，當使用彎管通信設(shè)備的時候，所有的通信 數(shù)據(jù)都被傳送到彎管衛(wèi)星通信設(shè)備的配置所規(guī)定的地球上的目的地。其后，被傳送的數(shù) 據(jù)包在目的地位置被解調(diào)。然后，可能使用解調(diào)的數(shù)據(jù)確定每個包的IP(網(wǎng)際協(xié)議)地 址，借此準許把那些數(shù)據(jù)包適當?shù)剞D(zhuǎn)發(fā)到它們各自的目的地。然后，將數(shù)據(jù)包從地面終端機傳輸?shù)揭粋€或多個選定的衛(wèi)星使那些數(shù)據(jù)包能夠 遞送到它們各自的目的地。這個程序可能需要在衛(wèi)星上“雙躍”。明確地說，數(shù)據(jù)通信 路徑可能從來源延伸到衛(wèi)星，然后再延伸到地上的調(diào)制解調(diào)器，然后回到選定的衛(wèi)星， 最后到目標地址。所描述的通信軌跡能有效地將通信延遲(從來源到目的地然后再次回來的總往 返時間)加倍。舉例來說，當使用地球同步(GEO)衛(wèi)星的時候，數(shù)據(jù)完成單一的往返數(shù) 據(jù)路徑可能需要一整秒以上。與彎管設(shè)計相關(guān)聯(lián)的另一個缺點是衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器被專用于沿著特定的路徑 傳送。當給定的通信路徑只需要一部分轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬的時候，這種安排可能是效率低下 的。舉例來說，典型的GEO衛(wèi)星可能有50個轉(zhuǎn)發(fā)器，每個轉(zhuǎn)發(fā)器有，舉例來說，36MHz(百萬赫茲)的通信帶寬。轉(zhuǎn)發(fā)器能“指向”任何方向，包括，舉例來說，指向 地球上的覆蓋區(qū)，該覆蓋區(qū)在給定的衛(wèi)星位置的北方、南方、東方或西方。明確地說， 在給定的衛(wèi)星上第一和第二群轉(zhuǎn)發(fā)器可能被安排成與地球表面上的兩個相應(yīng)的位置進行
通{曰。 然后，衛(wèi)星操作員能出售實際位置之間的鏈路。舉例來說，南北彎管衛(wèi)星裝配 將包括使用一個轉(zhuǎn)發(fā)器把在衛(wèi)星和地球表面上某個位置之間的通信鏈路提供給衛(wèi)星的南 方。衛(wèi)星上的另一個轉(zhuǎn)發(fā)器可能配置成把在衛(wèi)星和地球表面上某個位置之間的第二通信 鏈路提供給衛(wèi)星的北方?？紤]一個范例，在該范例中北方的和南方的位置分別對應(yīng)于歐 洲和南非。因此，在這種情況下，兩個轉(zhuǎn)發(fā)器的完整帶寬將被用于這兩個特定位置之間 的通信。使用上述的配置，在只需要轉(zhuǎn)發(fā)器的一部分帶寬(例如，20MHz)的情況下，不 用的轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬只能被需要由正在談?wù)摰男l(wèi)星提供服務(wù)的兩個位置之間的通信帶寬的客 戶使用。這可能導致帶寬被浪費或被低效率地使用。考慮一個情況，南非銀行中央辦公室尋求在各地缺乏與中央辦公室的陸基通信 鏈路的情況下與位于南非各地的各個支行辦公室通信。在這種情況下，中央辦公室需要 衛(wèi)星通信鏈路把南非境內(nèi)的不同區(qū)域聯(lián)結(jié)在一起。這種聯(lián)結(jié)可能是由有彎管通信設(shè)備的 衛(wèi)星用有通信鏈路連接南非境內(nèi)不同的相應(yīng)位置的不同的轉(zhuǎn)發(fā)器提供的，這在此可能被 稱為“南-南”鏈路。在這類情況下，銀行所需要的總通信帶寬可能對應(yīng)于小于一個轉(zhuǎn) 發(fā)器的帶寬。然而，以這種方式把整個轉(zhuǎn)發(fā)器奉獻給只需要轉(zhuǎn)發(fā)器的一部分帶寬的應(yīng)用 是一種既昂貴又浪費的做法。此外，在許多情況下，只有南北鏈路是可得的。在這方面，“南北鏈路”提及 有包括與一個或多個北部位置通信的第一群一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器和與一個或多個南部位置 通信的第二群一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器的彎管通信設(shè)備的衛(wèi)星。因此，在只有南北鏈路可得的 情況下，銀行中央辦公室通常將通過有它從非洲傳輸?shù)叫l(wèi)星然后傳輸?shù)綒W洲某個將數(shù)據(jù) 包解調(diào)的地面位置的數(shù)據(jù)與它的分行通信。然后，數(shù)據(jù)將被送回衛(wèi)星并從那里傳送到分 行。然而，依照較早的討論，這個雙躍通信路徑產(chǎn)生相當大的通信延遲。此外，這樣的 路徑也耗盡配置成提供南北鏈路的衛(wèi)星上有價值的帶寬。機上處理眾所周知的使用彎管通信設(shè)備的替代方案是使用衛(wèi)星上的“機上處理器”。機 上處理把讀每個數(shù)據(jù)包的目的地數(shù)據(jù)并因此發(fā)送那些數(shù)據(jù)包的能力給予衛(wèi)星。如果面對 上面討論的事實模式，衛(wèi)星可能配置成對于北方、南方、東方和西方每個方向各有一個 轉(zhuǎn)發(fā)器。在接收通信數(shù)據(jù)時，衛(wèi)星將每個數(shù)據(jù)包解調(diào)，讀出目的地信息，然后根據(jù)目的 地信息適當?shù)匕褦?shù)據(jù)包發(fā)送到它的目的地。在這種情況下，機上路由機制能夠把數(shù)據(jù)包 直接指向它的目的地，并因此能夠避免上面就彎管衛(wèi)星配置討論的“雙躍”招致的低效 率。因此，機上處理在有效地使用帶寬和轉(zhuǎn)發(fā)器容量方面是有效的。有效的是，機上處 理器配置提供“天空的路由器”。然而，機上處理在成本、可靠性和設(shè)備更新方面招致缺點，這將下面討論。用 來發(fā)送數(shù)據(jù)的機上處理器使用需要昂貴的定制工程的空間硬化半導體器件。此外，操作 機上處理器需要足夠數(shù)量的附加功率。需要提供這種附加功率的元件除了別的器件之外 還以追加太陽能電池板和電池的形式把非常大的重量和成本加給衛(wèi)星。
機上處理器的可靠性由于衛(wèi)星上這樣的器件的歷史相對短暫難以預(yù)測。機上處 理需要半導體器件接受相對迅速的技術(shù)變化。因此，本質(zhì)上難以提供技術(shù)上最新的而且 有經(jīng)過檢驗的跟蹤記錄的器件。典型的衛(wèi)星壽命在十 到十五年之間。因此，在衛(wèi)星的壽命期間，可得的數(shù)字處 理技術(shù)將發(fā)生戲劇性的變化，而且在最初的幾年之后，衛(wèi)星的機上處理系統(tǒng)的技術(shù)特征 將變得過時。因此，技術(shù)上需要可靠地以合理的成本提供通信帶寬效率的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
依照一個方面，本發(fā)明提供一種通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)可能包括眾多可為發(fā)送和接 收模擬信號能量工作的地面站；至少一個在環(huán)繞地球的軌道上運行并且與至少兩個地面 站通信的衛(wèi)星，其中衛(wèi)星可能包括眾多轉(zhuǎn)發(fā)器，其中至少兩個轉(zhuǎn)發(fā)器配置成與至少兩個 不同的通信裝置通信；至少一個用來把衛(wèi)星收到的模擬數(shù)據(jù)包信號以每個模擬數(shù)據(jù)包信 號的傳輸頻率為基礎(chǔ)發(fā)送給在至少兩個轉(zhuǎn)發(fā)器之中選定的轉(zhuǎn)發(fā)器的路由機制。優(yōu)選，模 擬數(shù)據(jù)包信號經(jīng)過衛(wèi)星的傳輸路徑只包括模擬設(shè)備。優(yōu)選，該路由機制包括至少一個分 頻器。優(yōu)選，該路由機制選自a)向地球上最接近衛(wèi)星當前位置的覆蓋區(qū)廣播的第一轉(zhuǎn)發(fā) 器和b)配置成與轉(zhuǎn)播該路由機制發(fā)送的模擬數(shù)據(jù)包信號的門戶站通信的第二轉(zhuǎn)發(fā)器是可 行的。優(yōu)選，向最接近的覆蓋區(qū)廣播的第一轉(zhuǎn)發(fā)器在沒有陸基有線連接安排在其間的覆 蓋區(qū)內(nèi)提供收發(fā)裝置之間的區(qū)域內(nèi)回程是可行的。該系統(tǒng)可能進一步包括與至少一個地面站通信的計算機系統(tǒng)，該計算機系統(tǒng)有 用來儲存包含眾多IP地址和與IP地址相對應(yīng)的相應(yīng)的眾多傳輸頻率的數(shù)據(jù)表的存儲器。 優(yōu)選，該計算機系統(tǒng)可為讀地面站收到的數(shù)字數(shù)據(jù)包的IP(網(wǎng)際協(xié)議)地址而工作。優(yōu) 選，該計算機系統(tǒng)可為取回與收到的每個數(shù)字數(shù)據(jù)包的IP地址相對應(yīng)的傳輸頻率而工 作。優(yōu)選，那至少一個地面站包括用來把收到的數(shù)字數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)包信 號的調(diào)制解調(diào)器。優(yōu)選，每個通信裝置是下列各項之一 a)有能力接收和傳送數(shù)據(jù)的地 面站；b)有能力接收和傳送數(shù)據(jù)的衛(wèi)星；以及c)接收機。依照另一方面，本發(fā)明提供用來在衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)的方法，該方法可 能包括在該通信系統(tǒng)內(nèi)以第一地面站接收數(shù)字數(shù)據(jù)包；把數(shù)字數(shù)據(jù)包變換成模擬信號； 建立隨著數(shù)字數(shù)據(jù)包的目的地改變的選定的模擬包信號物理特性的量值；把來自第一地 面站的模擬包信號發(fā)送到第一衛(wèi)星；以選定的模擬包信號物理特性的量值為基礎(chǔ)向在第 一衛(wèi)星上給定的轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送模擬包信號；以及把模擬包信號從給定的轉(zhuǎn)發(fā)器傳送到收發(fā) 機站。優(yōu)選，收發(fā)機站是下列各項之一 a)第二衛(wèi)星；b)與數(shù)字數(shù)據(jù)包目的地有陸基 連接的地面站。優(yōu)選，該物理特性選自傳輸頻率、振幅和信號形狀。該方法可能進一 步包括識別數(shù)字數(shù)據(jù)包的目的地網(wǎng)際協(xié)議(IP)地址；而且其中建立步驟包括以數(shù)字數(shù) 據(jù)包的IP地址為基礎(chǔ)建立用于模擬包信號的傳輸頻率。優(yōu)選，把模擬包信號傳送到衛(wèi)星 的步驟包括使用已確定的傳輸頻率傳送該模擬包信號。該方法可能進一步包括只使用模擬設(shè)備完成發(fā)送衛(wèi)星搭載的模擬包信號的步 驟。該方法可能進一步包括在不解調(diào)模擬包信號的情況下完成發(fā)送衛(wèi)星搭載的模擬包信號的步驟。該方法可能進一步包括使用至少一個分頻器完成發(fā)送模擬包信號的步驟。優(yōu)選，把模擬包信號傳送到數(shù)字數(shù)據(jù)包的目的地的步驟包括包括下列行為之一把模擬包 信號傳送到門戶站；以及把來自衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的模擬包信號向地球上包括第一地面站的區(qū) 域傳送，以影響區(qū)域內(nèi)回程。依照又一方面，該方法可能包括提供至少一個衛(wèi)星；在衛(wèi)星處接收來自客戶站 點的信號；確定客戶信號的傳輸頻率；把客戶信號發(fā)送到依照已確定的傳輸頻率選定的 轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出端口；以及轉(zhuǎn)發(fā)來自選定的轉(zhuǎn)發(fā)器的客戶信號。該方法可能進一步包括在 將信號傳送到衛(wèi)星之前先確定該信號的目的地IP(網(wǎng)際協(xié)議)地址；以及根據(jù)已確定的目 的地IP地址把傳輸頻率分配給該信號。優(yōu)選，發(fā)送步驟包括部署有一個輸入和眾多輸 出的分頻器，其中分頻器可為在眾多頻率范圍內(nèi)沿著衛(wèi)星內(nèi)的眾多相應(yīng)的信號發(fā)送路徑 導引信號。該方法可能進一步包括把分頻器配置成將眾多傳輸頻率范圍與從分頻器出現(xiàn) 的眾多信號發(fā)送路徑聯(lián)系起來。該方法可能進一步包括協(xié)調(diào)傳輸頻率范圍與分頻器的信 號發(fā)送路徑的聯(lián)系和對應(yīng)的頻率范圍與駐存在地面站傳輸系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸目的地的聯(lián) 系。依照另一方面，該方法可能包括在衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)以地面站接收數(shù)據(jù)包，該數(shù) 據(jù)包包括目的地IP(網(wǎng)際協(xié)議)地址；識別數(shù)據(jù)包的目的地IP地址；根據(jù)該數(shù)據(jù)包的IP 地址為該數(shù)據(jù)包選擇傳輸頻道；使用選定的傳輸頻率把該數(shù)據(jù)包傳送到該衛(wèi)星通信系統(tǒng) 的衛(wèi)星。該方法可能進一步包括把眾多傳輸頻率分配給眾多相應(yīng)的傳輸目的地。方法可 能進一步包括在傳送步驟之前調(diào)制數(shù)據(jù)包提供可表示數(shù)據(jù)包的模擬信號。該方法可能進 一步包括至少根據(jù)下列各項之一為數(shù)據(jù)包的傳輸在選定的信道之中選擇子信道a)正在 傳輸數(shù)據(jù)包的地面站的確認；以及b)數(shù)據(jù)包的源頭客戶站點的確認。該方法可能進一步 包括在衛(wèi)星處接收數(shù)據(jù)包；依照數(shù)據(jù)包的傳輸頻率在衛(wèi)星內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)包；以及在衛(wèi)星通 信系統(tǒng)內(nèi)把數(shù)據(jù)包傳送到目的地收發(fā)機站。優(yōu)選，收發(fā)機站要么是衛(wèi)星要么是地面站。當本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的描述在此連同附圖一起被采納的時候，其它的方 面、特征、優(yōu)勢等等對于熟悉這項技術(shù)的人將變得明顯。


為了舉例說明本發(fā)明的各個方面，這些附圖舉例說明目前優(yōu)選的一些形式，然 而，人們應(yīng)該理解本發(fā)明不局限于附圖所示的精確的安排和手段。圖1是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案包括衛(wèi)星系統(tǒng)的通信系統(tǒng)100的方框 圖；圖2是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案的一部分通信系統(tǒng)的方框圖；圖2A是可能部署的與圖2所示系統(tǒng)的至少一個地面站通信的計算機系統(tǒng)部分的 方框圖；圖2B是依照本發(fā)明的實施方案的通信系統(tǒng)的方框圖；圖3是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案在衛(wèi)星上搭載的電氣硬件的方框圖；圖4A是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案為了配置用來傳送和/或接收數(shù)據(jù)的 調(diào)制解調(diào)器和地面站可能完成的一系列步驟的流程圖；圖4B是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案為了配置衛(wèi)星上用來接收和/或傳送數(shù)據(jù)的通信設(shè)備可能完成的一系列步驟的流程圖；圖5是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案展示通過通信系統(tǒng)傳輸?shù)目煞滦У臄?shù) 據(jù)包的位置和條件的方框圖；圖6是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案用來通過某個通信系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)包的 方法的流程圖；圖7是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案展示衛(wèi)星上的眾多轉(zhuǎn)發(fā)器的方框圖；圖8是至少展示依照本發(fā)明的一個或多個實施方案配置在衛(wèi)星上的一部分信號 發(fā)送設(shè)備的方框圖；圖9是展示圖8所示信號發(fā)送設(shè)備的修正版的方框圖；圖10是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案衛(wèi)星與其在地球上的廣播區(qū)域通信的 示意圖；而圖11是適合用 于本發(fā)明的一個或多個實施方案的計算機系統(tǒng)的方框圖。具體實施方法在下面的描述中，為了解釋，將闡明特定的編號、材料和配置，以便提供對本 發(fā)明的透徹理解。然而，本發(fā)明可能在沒有這些特定的細節(jié)的情況下被實踐，這對于已 經(jīng)熟悉這項技術(shù)的人將是明顯的。在一些例證中，眾所周知的特征可能被省略或簡化， 以免使本發(fā)明失色。此外，在這份說明書中提及諸如“一個實施方案”或“某個實施方 案”之類的片語意味著在該實施方案中描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特色被包括在本發(fā)明 的至少一個實施方案之中。諸如“在一個實施方案中”或“在某個實施方案中”之類 的片語在這份說明書的各種不同的地方出現(xiàn)并非必然全部提及同一實施方案。熟悉這項技術(shù)的人將領(lǐng)會到可能包括波束形成器和/或可能包括用來在與其它 的衛(wèi)星或與地面站通信的光學鏈路上通信的設(shè)備的天線是在傳輸和接收兩種模式中呈現(xiàn) 類似性質(zhì)的互易轉(zhuǎn)換器這一事實。舉例來說，用于傳輸和接收的天線方向圖通常是同一 的而且可能近似地呈現(xiàn)相同的增益。為了便于解釋，描述時常根據(jù)信號的傳輸或接收進 行，在理解上相關(guān)的描述適用于兩種可能的操作中的另一個。因此，人們將理解在此描 述的不同的實施方案的天線可能屬于操作的傳輸模式或接收模式。熟悉這項技術(shù)的人還 將領(lǐng)會到事實接收和/或發(fā)射頻率可能依照系統(tǒng)的傾向性應(yīng)用向上或向下改變。圖1是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案包括衛(wèi)星系統(tǒng)104的通信系統(tǒng)100的方 框圖。通信系統(tǒng)100可能包括地面站106、衛(wèi)星系統(tǒng)104、通信網(wǎng)關(guān)102和通信網(wǎng)絡(luò)108。 系統(tǒng)100的在上面標識的部分將在下面進一步描述。通信網(wǎng)絡(luò)108可能是以地面為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，可能包括英特網(wǎng)。然而，通信網(wǎng)絡(luò) 108可能指的是任何有能力使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)使一個或多個地面站106能夠與網(wǎng)絡(luò)108和 /或與對方通信的通信網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)。代替英特網(wǎng)或作為英特網(wǎng)的補充，這樣的系統(tǒng)可能包 括電話系統(tǒng)(通信電纜和/或無線通信)、無線電通信(單向廣播和/或雙向無線電)、 電視廣播、國際報警系統(tǒng)廣播(例如，用于天氣緊急事件或其它事件)和/或其它的通信 系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)102可能充當一個或多個衛(wèi)星和一個或多個陸基通信網(wǎng)絡(luò)之間的通信中 介。在這里，網(wǎng)關(guān)102可能充當通信網(wǎng)絡(luò)108和衛(wèi)星系統(tǒng)104之間的接口。網(wǎng)關(guān)102可 能包括用來接收/傳送對衛(wèi)星系統(tǒng)104和/或通信網(wǎng)絡(luò)108轉(zhuǎn)播的數(shù)據(jù)的一個或多個門戶站或網(wǎng)關(guān)終端。門戶站102可能是陸基的而且可能提供任何所需要的數(shù)據(jù)通信路由和/ 或使通信網(wǎng)絡(luò)108和衛(wèi)星系統(tǒng)104之間的通信成為可能所需要的數(shù)據(jù)格式變換。舉例來 說，門戶站102可能包括用來控制數(shù)據(jù)通信路徑的位置的控制器和/或其它控制裝置，例 如通過從眾多衛(wèi)星當中選擇一個或多個衛(wèi)星進行數(shù)據(jù)通信和/或選擇在一個衛(wèi)星上的或 分布在眾多衛(wèi)星上的一個或多個轉(zhuǎn)發(fā)器進行數(shù)據(jù)通信。在一些方面，門戶站102可能被 視為特殊用途地面站。然而，在其它的實施方案中，一個或多個網(wǎng)關(guān)102可 能是在a)衛(wèi) 星和地面站之間、b)兩個衛(wèi)星之間和/或c)兩個地面站之間充當中介收發(fā)機站的衛(wèi)星。在此，術(shù)語“衛(wèi)星系統(tǒng)104”和“衛(wèi)星104”可被交替地使用而且通常指的是作 為門戶站102和地面站106之間的通信中介使用的衛(wèi)星總體。衛(wèi)星系統(tǒng)104可能包括一 個或多個衛(wèi)星星座，其中每個星座可能包括一個或多個衛(wèi)星。因此，衛(wèi)星系統(tǒng)104可能 包括若干個衛(wèi)星，從一個到任何預(yù)期的數(shù)目。衛(wèi)星系統(tǒng)104的每個衛(wèi)星200 (圖2)可能 接收來自網(wǎng)關(guān)102的數(shù)據(jù)并且把這樣的數(shù)據(jù)直接地或經(jīng)由另一個衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至一個或多個 指定的地面站106和/或衛(wèi)星系統(tǒng)104內(nèi)的任何其它的衛(wèi)星200。反過來，衛(wèi)星系統(tǒng)104 可能接收來自一個或多個地面站106的數(shù)據(jù)并且把收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)關(guān)102。地面站106可能建立在實質(zhì)上永久固定的位置而且如圖2所示充當客戶網(wǎng)絡(luò)的通 信樞紐。在其它的實施方案中，地面站106可能是移動裝置。舉例來說，地面站106可 以在能夠攜帶有能力與一個或多個衛(wèi)星通信的天線系統(tǒng)并且給該天線系統(tǒng)供電的卡車、 拖車或其它運輸工具上實現(xiàn)。作為替代，移動地面站可能是半永久性平臺，不過該平臺 在需要的時候可帶著適當?shù)脑O(shè)備移動。移動地面站106可能是有用的，舉例來說，在諸 如學校、醫(yī)院之類的機構(gòu)不能在它們各自的位置提供永久的地面站的情況下，用來把信 息資源和通信提供給學校、醫(yī)院，等等。每個地面站106可能與一個或多個用戶連接，后者也可能被稱為客戶站點。每 個用戶可能包括一個或多個用戶終端。用戶的特性和通信帶寬需求可能大幅度改變。舉 例來說，每個用戶可能包括一個或多個電話公司、一個或多個英特網(wǎng)服務(wù)提供者、一個 或多個英特網(wǎng)網(wǎng)吧、一個或多個個人通信客戶和/或其它形式的通信提供者(例如，有線 電視提供者)或上述單位的任何組合。圖1描繪可能在環(huán)繞地球的任何預(yù)期的軌道(包括GEO (近地靜止軌道)、中等 地球軌跡(MEO)、高橢圓軌道(HEO)或低地球軌道(LEO))上運行的衛(wèi)星使用的配置。 GEO出現(xiàn)在大約36000千米(km)的高度。MEO指的是在地球表面上方的高度介于2000 千米和大約36000千米之間的軌道。LEO指的是高度低于2000千米的軌道。橢圓軌道 指的是衛(wèi)星在地球表面上方的高度隨著衛(wèi)星沿著其軌道的角位置變化的軌道。HEO指的 是衛(wèi)星到地球的距離實質(zhì)上隨著時間推移或換句話說隨著衛(wèi)星沿著其軌道前進改變的橢 圓軌道。此外，系統(tǒng)100可能以衛(wèi)星系統(tǒng)104的一個衛(wèi)星200作為地面站之間的中介使 不同地面站之間的通信成為可能。作為替代，衛(wèi)星系統(tǒng)104的至少兩個衛(wèi)星200可能與 在這兩個衛(wèi)星各自的范圍內(nèi)的各自的地面站106通信。在這種情況下，門戶站102可能 與這兩個衛(wèi)星通信從而使這兩個衛(wèi)星之間的通信成為可能并因此使兩個地面站106之間 的通信成為可能。作為替代，兩個衛(wèi)星可以在沒有一個衛(wèi)星有同時與兩個地面站的視距連接的情 況下充當兩個地面站之間的連續(xù)中介。因此，從第一地面站到第二地面站的鏈路的下列順序可能實現(xiàn)。在一個實施方案中，該鏈路可能從第一地面站延伸到衛(wèi)星，再到第二地 面站，然后到在客戶站點的終點。在另一個實施方案中，該鏈路可能從第一地面站延伸 至第一衛(wèi)星，然后到第二衛(wèi)星，然后到第二地面站，然后到在客戶站點的終點。在其它 的實施方案中，一些衛(wèi)星可能被用作地面站之間相互通信的中介。上述的實施方案將結(jié) 合圖2、2A和2B進一步討論。圖2是 依照本發(fā)明的一個或多個實施方案的通信系統(tǒng)100的一部分的方框圖。圖 2所示的通信系統(tǒng)100的那個部分可能包括衛(wèi)星200和地球240上的地面站106a和106b。 因為兩個地面站106a和106b都與等同套數(shù)的裝置耦合，所以為了簡便，下面只討論與 地面站106a耦合的裝置。地面站106a可能包括在圖2A中更為詳細地展示的碟形天線 202a、調(diào)制解調(diào)器204a、計算機系統(tǒng)210。此外，地面站106a可能與客戶站點CSla、 CS2a和/或CS3a通信。地面站106b可能包括并且與前面就地面站106a討論過的那些 平行的一組裝置通信，如圖2所示。碟形天線202a可能是任何適當?shù)碾娦诺翁炀€(也 被稱為衛(wèi)星碟形天線)。碟形天線202a可能配置成當衛(wèi)星200沿著軌道在地面站106a上 方運行的時候追蹤衛(wèi)星200。雖然只展示了一個碟形天線202a，但是可能在地面站106a 或在通信系統(tǒng)100內(nèi)的其它地面站部署若干個碟形天線。在一個實施方案中，兩個碟形 天線202可能被部署在以循環(huán)方式運行的每個地面站106，以使地面站106能夠在第一衛(wèi) 星200離開地面站106的范圍繼續(xù)運行而和第二衛(wèi)星逐漸進入地面站106的范圍的時候以 循環(huán)方式從一個碟形天線202到另一個碟形天線與衛(wèi)星系統(tǒng)(衛(wèi)星星座)104通信。在另 一個實施方案中，在地面站106a和106b之間可能有兩個衛(wèi)星200，其中信號路徑經(jīng)過這 兩個衛(wèi)星200，而且在這兩個衛(wèi)星之間使用的數(shù)據(jù)傳輸方法可能包括光學傳輸和/或射頻 傳輸。圖2A是可能部署在圖2的地面站106a和/或與該地面站通信的計算機系統(tǒng)210 的部分方框圖。計算機系統(tǒng)210可能包括控制地面站106a的所有零配件所需要的所有的 特征，例如，圖11所示的計算機元件。然而，為了簡便，圖2A只展示計算機系統(tǒng)210 的部分子集。計算機系統(tǒng)210可能包括中央處理器212和存儲器214。數(shù)據(jù)表214可能 被儲存在存儲器214中而且可能儲存把數(shù)字數(shù)據(jù)包的目的地IP地址與相應(yīng)的傳輸頻率聯(lián) 系起來的數(shù)據(jù)。為了舉例說明，圖2A展示數(shù)據(jù)表216的簡化版本。數(shù)據(jù)表216包括， 分別與客戶站點CSla和門戶站102相對應(yīng)的簡化的IP地址1001和1002。人們將領(lǐng)會 到在實際的落實中，IP地址可能是以任何適合相關(guān)應(yīng)用的格式呈現(xiàn)的。此外，一些IP地 址和相關(guān)的傳輸頻率和/或傳輸頻率范圍可能被儲存在數(shù)據(jù)表216中。雖然許多描述在 此討論在表216中羅列的目的地IP地址，但是，在其它的實施方案中，儲存在表216中 的地址數(shù)據(jù)可能包括目的地IP地址、源頭IP地址和/或沿著數(shù)據(jù)通信路徑數(shù)據(jù)包的一個 或多個中間點的IP地址。在實施方案中，在地面站106a(和/或在通信系統(tǒng)100內(nèi)的其它配置相當?shù)牡孛?站)，計算機系統(tǒng)210可能讀每個數(shù)字數(shù)據(jù)包250的目的地IP地址，存取存儲器214內(nèi) 的表216并且取回與從數(shù)字數(shù)據(jù)包250讀出的IP地址相對應(yīng)的傳輸頻率。其后，地面站 106a可能使用從數(shù)據(jù)表216取回的傳輸頻率傳送模擬數(shù)據(jù)包信號260。數(shù)據(jù)表216展示可能被用于相應(yīng)的IP地址的可仿效的容許頻率范圍。地面站 106a優(yōu)選使用在針對特定的IP地址從數(shù)據(jù)表216取回的傳輸頻率范圍內(nèi)任何地方的傳輸頻率傳送每個包信號260。在一些實施方案中，表216的傳輸頻率范圍可能以每個數(shù)字數(shù)據(jù)包250的起始點為基礎(chǔ)分成子更小的區(qū)段。頻率范圍而非只是單一頻率與給定的IP地址的關(guān)系可能有助于在衛(wèi)星200上建 立分頻閾值。這件事情將在此接合圖8-9更為詳細地討論。然而，簡要地說，路由機制 (例如，分頻器)可能被部署在用來通過它發(fā)送模擬包信號260的衛(wèi)星200內(nèi)。與相應(yīng) 的IP地址相對應(yīng)的傳輸頻率范圍(例如，表216中展示的那些)可能被用來設(shè)定分頻器的 閾值，以便在衛(wèi)星200上實現(xiàn)既與表216中的數(shù)據(jù)一致又與在從地面站106-1傳輸?shù)叫l(wèi)星 200之前針對每個包信號250選擇傳輸頻率的方式一致的路由決定。因此，舉例來說，依 照這個實施方案，衛(wèi)星200收到的傳輸頻率為19.011GHz(見圖2A)的包信號260將優(yōu)選 被衛(wèi)星200發(fā)送，以便被引向IP地址1002，該地址在這種情況下與門戶站102相對應(yīng)。在一個實施方案中，衛(wèi)星200可能充當?shù)孛嬲?06a和106b之間的通信中介。因 此，舉例來說，數(shù)字數(shù)據(jù)包250可能從客戶站點CSla傳輸?shù)降孛嬲?06a。然后，地面 站106的適當?shù)脑O(shè)備(例如，但不限于，調(diào)制解調(diào)器204a和/或計算機系統(tǒng)210)可能讀 出數(shù)字數(shù)據(jù)包250的目的地IP地址并且基于數(shù)字數(shù)據(jù)包250的目的地IP地址選擇傳輸頻 率。然后，數(shù)字數(shù)據(jù)包250可能被調(diào)制解調(diào)器204a調(diào)制提供表示數(shù)字數(shù)據(jù)包250的模擬 數(shù)據(jù)包信號260。然后，模擬數(shù)據(jù)包信號260可能使用選定的傳輸頻率從地面站106a傳 輸?shù)叫l(wèi)星200。在此，術(shù)語“包”或“數(shù)據(jù)包”可能適用于數(shù)字數(shù)據(jù)包250和模擬數(shù)據(jù) 包信號260兩者。然后，衛(wèi)星200優(yōu)選接收數(shù)據(jù)包信號260并且優(yōu)選確定收到的信號的傳輸頻率。 然后，衛(wèi)星200優(yōu)選把數(shù)據(jù)包信號260發(fā)送到基于收到的數(shù)據(jù)包信號260的傳輸頻率選定 的衛(wèi)星200上的輸出轉(zhuǎn)發(fā)器(衛(wèi)星碟形天線)。然后，衛(wèi)星200優(yōu)選沿著傾向性路徑(在 這種情況下通向地面站106b)轉(zhuǎn)發(fā)來自該轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)據(jù)包信號260。假定就這個范例 而言，目的地IP地址將客戶站點CSlb視為它的最后目的地。因此，一旦數(shù)據(jù)包信號260 被地面站106b收到，調(diào)制解調(diào)器204b優(yōu)選把該信號解調(diào)回數(shù)字數(shù)據(jù)包250，并且識別目 的地IP地址。然后，地面站106b優(yōu)選把數(shù)字數(shù)據(jù)包250傳送到客戶站點CSlb。在上述范例中，衛(wèi)星200充當各自與多個客戶站點耦合的地面站106a和106b之 間的中介。然而，衛(wèi)星200也可能與兩個以上任何適當類型的陸基通信站通信。舉例來 說，在其它的實施方案中，衛(wèi)星200可能是地面站和門戶站之間或兩個門戶站之間的中 介。此外，每個衛(wèi)星200可能與一個或多個衛(wèi)星和/或與一個或多個地面站通信。圖2B是依照本發(fā)明的實施方案的通信系統(tǒng)部分的方框圖。圖2B所示的部分包 括地面站106a和106b、衛(wèi)星200和衛(wèi)星120a和120b。為了簡便，前面結(jié)合圖2討論過 的地面站106a和106b的細節(jié)在這個段落不再重復。因此，在這個實施方案中，通常在 圖1中展示的衛(wèi)星系統(tǒng)104可能包括衛(wèi)星120和衛(wèi)星200。此外，通過通信系統(tǒng)100傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)包在這樣的包從網(wǎng)關(guān)102向地面站106前進之時或在這樣的包從地面站106向網(wǎng) 關(guān)102前進之時可能是通過衛(wèi)星系統(tǒng)104內(nèi)的兩個或多個衛(wèi)星傳輸?shù)?。如果給定的衛(wèi)星 沒有同時與兩個地面站的視距通信，以這種方式通過眾多衛(wèi)星“躍程”傳送數(shù)據(jù)包可能 是有益的。在這個實施方案中，地面站106a和106b之間的數(shù)據(jù)通信鏈路可能依次從地面站 106a、到衛(wèi)星120a、到衛(wèi)星200、到衛(wèi)星120b、最后到地面站106b。雖然圖2B的實施方案展示三個衛(wèi)星充當?shù)孛嬲?06a和106b之間的通信中介，但是人們將領(lǐng)會到以這種方 式使用的衛(wèi)星可能少于或多于三個。在一個實施方案中，衛(wèi)星120可能在第一軌道中移 動，而衛(wèi)星200可能沿著不同(即，在高度、緯度、傾角等方面有所不同)的軌道移動。 然而，在其它的實施方案中，衛(wèi)星120和200可能在同一軌道內(nèi)移動。在此，收發(fā)機站可能是地面站106或衛(wèi)星120或200。因此，收發(fā)機站可能是 有能力接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字數(shù)據(jù)包或數(shù)據(jù)包信號的任何中介通信裝置。此外，在一些實施方 案中，地面站106或衛(wèi)星200可能把數(shù)據(jù)傳送到一個或多個只能接收數(shù)據(jù)的通信裝置(接 收機)；和/或可能接收來自一個或多個只發(fā)送數(shù)據(jù)的通信裝置(發(fā)射機)的數(shù)據(jù)。在 此，通信裝置是任何有能力接收數(shù)據(jù)和/或發(fā)送數(shù)據(jù)的裝置。因此，本發(fā)明不局限于使 用既能發(fā)送和又能接收數(shù)據(jù)的通信裝置。圖3是依照本發(fā)明的一個 或多個實施方案在衛(wèi)星200上搭載的電氣硬件300的方 框圖。衛(wèi)星硬件300可能包括處理器302、數(shù)據(jù)路徑控制304、跟縱天線系統(tǒng)306、客戶 碟形天線308、MUX310和/或放大設(shè)備312。處理器302可能是可以使用易失性和/或非易失性存儲器的普通處理器。處理 器302可能可為協(xié)調(diào)網(wǎng)關(guān)碟形天線和客戶碟形天線308當中的數(shù)據(jù)流量而工作。數(shù)據(jù)路 徑控制304優(yōu)選可為控制在衛(wèi)星200內(nèi)從各種不同的轉(zhuǎn)發(fā)器輸入沿著波導到各種不同的轉(zhuǎn) 發(fā)器輸出的數(shù)據(jù)流量而工作。數(shù)據(jù)路徑控制304可能是使用一個或多個MUX頻率分配 器由處理器302或其它裝置實現(xiàn)的或使用一個或多個上述器件的組合實現(xiàn)的。雙重跟縱天線系統(tǒng)306可能是網(wǎng)關(guān)102 (圖1)和衛(wèi)星200上其余通信設(shè)備之間的 通信接口。雙重追蹤系統(tǒng)202可能包括兩個以上可用機械或電子儀器操縱的天線和/或 用來在網(wǎng)關(guān)102和衛(wèi)星200的通信設(shè)備之間接口的通信數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備。在替代實施方案 中，可能使用單一的網(wǎng)關(guān)天線。在一個實施方案中，通信系統(tǒng)100可能是這樣配置的， 以致衛(wèi)星200總是處于能夠與至少一個門戶站102通信的位置。在其它的實施方案中， 可能在每個衛(wèi)星200和門戶站102之間維持較高的最小通信路徑數(shù)目。明確地說，在一 些實施方案中，通信系統(tǒng)可能配置成保證衛(wèi)星系統(tǒng)104內(nèi)的一個或多個衛(wèi)星200總是用至 少兩個門戶站102維特通信路徑?？蛻舻翁炀€308優(yōu)選是有能力與一個或多個地面站、一個或多個其它的衛(wèi)星 和/或地面站和其它衛(wèi)星的組合通信的幾種類型的雙向衛(wèi)星通信碟形天線之中的任何一 種。衛(wèi)星200可能包括若干個客戶碟形天線308。MUX/DEMUX310通常指的是用來把來自眾多來源的信號組合到單一波導之上 的設(shè)備和用來把單一波導上的信號分開放到眾多不同的波導之上的設(shè)備。這些功能的特 定特征稍后在這份文件中更為詳細地描述。為了實現(xiàn)區(qū)段310的功能，可能使用分開的 復用器和/或分用器的任何需要的組合。放大312可能是由一個或多個技術(shù)上已知的傳統(tǒng)的射頻(RF)放大器提供的，該 放大器可能由行波管放大器(twta)或固態(tài)功率放大器(sspa)組成。因此，在此不提供能 實現(xiàn)放大功能312的放大器的詳細描述。一個或眾多放大器可能是作為衛(wèi)星200的硬件 300的一部份提供的。圖4A是為了配置依照本發(fā)明的一個或多個實施方案傳送數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào)器204 和地面站106可能完成的一系列步驟400的流程圖。
通過使用數(shù)據(jù)包信號的傳輸頻率作為數(shù)據(jù)包的目的地的指示器，在衛(wèi)星200內(nèi) 實現(xiàn)以頻率為基礎(chǔ)確定路由可能是廉宜的。這種安排優(yōu)選涉及協(xié)調(diào)在每個地面站的目的 地和傳輸頻率的聯(lián)系與在通信系統(tǒng)100內(nèi)每個衛(wèi)星上的對應(yīng)的頻率-目的地聯(lián)系。在步驟402，可能將眾多傳輸頻道指定給眾多相應(yīng)的傳輸目的地。優(yōu)選，傳輸頻 率或頻率范圍的聯(lián)系以“信道”的形式操作以便把數(shù)字數(shù)據(jù)包250的目的地信息編碼成 用來傳送數(shù)據(jù)包信號260的傳輸頻率。由此產(chǎn)生的傳輸頻率優(yōu)選稍后被衛(wèi)星200上搭載 的設(shè)備用來適當?shù)卮_定數(shù)據(jù)包信號260的路由。在此，術(shù)語“信道”對應(yīng)于傳送信號 (例如，數(shù)據(jù)包信號260)所使用的載波 頻率(傳輸頻率)的頻率范圍。在一些實施方案中，每個這樣的傳輸信道的帶寬可能是 10MHz。然而，在其它的實施方案中，信道帶寬可能低于或高于10MHz。使用給定信道的傳輸所指出的精確程度可以依照特定網(wǎng)絡(luò)的需要確定。舉例來 說，如果可用的傳輸信道的數(shù)目等于或超過可能的目的地IP地址的數(shù)目，那么一個信道 可能被指定給每個IP地址，沒有用完信道。作為替代，在目的地IP地址的數(shù)目超過可用 信道的數(shù)目的情況下，每個給定帶寬(例如，IOMHz)的信道可能被指定給一組IP地址。 這組IP地址可能構(gòu)成通用網(wǎng)絡(luò)的一部份，可能與公用地面站106 (圖2)耦合，可能位于 地球上某個明確定義的地理區(qū)域內(nèi)和/或有另一個與通信有關(guān)的共同特征。在把傳輸信道指定給通信目的地方面上述的靈活性是可能的，因為，在大多數(shù) 的實施方案中，讓數(shù)據(jù)包信號260的傳輸頻率充當傳輸目的地的代理的習慣主要用來把 數(shù)據(jù)包信號260通過是衛(wèi)星200發(fā)送到地面站106上是有益的。一旦數(shù)據(jù)包信號到達地 面站106，信號可能被解調(diào)成數(shù)字數(shù)據(jù)包250。其后，進一步確定數(shù)據(jù)包250的路由可能 是通過使用為這個目的指定的在陸基通信樞紐容易得到的設(shè)備讀出并入數(shù)據(jù)包250的目 的地IP地址位實現(xiàn)的。因此，根據(jù)情況，可以將傳輸頻率與多種數(shù)據(jù)包路由細節(jié)聯(lián)系起來。傳輸頻率 優(yōu)選至少指定被傳送的數(shù)據(jù)包信號260將被傳送到若干個地面站106之中的哪一個地面 站。然而，傳輸頻率可能指定更多的細節(jié)，直到包括將接收數(shù)據(jù)包250的最后的計算機 IP地址。在另一些實施方案中，在，舉例來說，與目的地裝置的通信經(jīng)過一些在目的 地地面站和最后的目的地中間的中介通信裝置的情況下，用傳輸頻率指定目的地的詳細 程度可能達到指定任何預(yù)期的介于指定目的地地面站和最后的數(shù)據(jù)包目的地之間的詳細 程度。更明確地說，傳輸頻率可能規(guī)定傳輸通過任何預(yù)期數(shù)目的上述的中介通信裝置延 伸。在步驟404，用于數(shù)據(jù)包傳輸?shù)膫鬏旑l率范圍的選擇可能基于該數(shù)據(jù)包的起源位 置進行調(diào)整。傳輸頻率范圍可能是選擇基于正在傳輸數(shù)據(jù)包的地面站106的確認和/或 數(shù)據(jù)包的源頭客戶站點(例如，CSl (圖2))的確認。在眾多各自不同的地面站的眾多調(diào) 制解調(diào)器全部使用同一傳輸信道的情況下，這可能是令人想要的。在一個或多個實施方案中，與各自不同的分發(fā)射源相關(guān)的頻率范圍可能是與各 自的傳輸目的地相關(guān)的信道的子信道。因此，考慮一個范例，在該范例中信道“A”被 用來向給定的地面站106a傳送。在這種情況下，充當為地面站106a指定的數(shù)據(jù)的來源 的個別調(diào)制解調(diào)器可能經(jīng)歷將很好地在它們的操作限度內(nèi)的數(shù)據(jù)流量。然而，如果來自 各種不同的調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)流量在衛(wèi)星200內(nèi)組合起來以便從單一的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射出去，則可能超出該單一衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的傳輸能力。在一個實施方案中，這種混雜可以通過把信道A的一些部分(在此稱之為“子 信道”)分配給正在處理為地面站106a指定的數(shù)據(jù)包的不同的地面站的調(diào)制解調(diào)器而被 減輕 。因此，在四個來源地面站GS1、GS2、GS3和GS4正在把數(shù)據(jù)流量指向地面站 106a的情況下，信道A的四個分開的子信道(例如，Al、A2、A3和A4)可能被分別分 配給四個發(fā)射地面站GS1、GS2、GS3和GS4。在一個實施方案中，信道A的帶寬可能 在這四個子信道之間等分，借此把大約2.5MHz的帶寬提供給每個子信道。作為補充或替代，在其它的實施方案中，就信道(例如，上述范例的信道A)而 言可得的數(shù)據(jù)通信傳輸量可能以各種不同調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)通信傳輸量需求為基礎(chǔ)動態(tài) 地在眾多調(diào)制解調(diào)器當中分配。圖4B是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案在衛(wèi)星200上配置用來傳送數(shù)據(jù)的通 信設(shè)備可能完成的一系列步驟450的流程圖。在實施方案中，基于頻率的發(fā)送可能以與前面討論過的在各種不同的地面站202 把傳輸頻率分配給數(shù)據(jù)傳輸目的地一致的方式在一個或多個衛(wèi)星上實現(xiàn)。優(yōu)選，數(shù)據(jù)包 信號通過衛(wèi)星200的路由是在地面站106與在步驟402中實施的傳輸頻率與目的地IP地 址的聯(lián)系相協(xié)調(diào)地建立的。在步驟452，在每個衛(wèi)星200上，可以使用適當?shù)脑O(shè)備(例如，波導)建立分 頻器和選定的輸出轉(zhuǎn)發(fā)器之間的連接。繼續(xù)前面討論的范例，有與信道A的頻率范圍 相對應(yīng)的傳輸頻率的信號優(yōu)選被發(fā)送到衛(wèi)星200上配置成向地面站106a發(fā)射的輸出轉(zhuǎn)發(fā) 器。以這種方式，衛(wèi)星200優(yōu)選能夠通過以信號的傳輸頻率作為目的地IP地址的代理 確定數(shù)據(jù)包信號的路由。存在用來實現(xiàn)這個將結(jié)合這份申請的圖8和圖9更為詳細地討 論的信號路由的各種不同的選項。在一個實施方案中，建立衛(wèi)星200上隨傳輸頻率改變 的路由連接可能在衛(wèi)星200配置之時被進行一次，而且可能在衛(wèi)星200的工作壽命里被 適當?shù)乇３帧Ｈ欢?，在其它的實施方案中，可調(diào)整的路由可能是這樣實現(xiàn)的，以致指向 繞軌運行的衛(wèi)星的控制信號可能是可為變更傳輸頻率在給定的頻率范圍(舉例來說，在 18.5GHz(千兆赫)和18.6GHz之間)內(nèi)的信號的傳輸目的地而工作。在步驟454，帶寬分配可能是針對衛(wèi)星200搭載的一個或多個分頻器實現(xiàn)的。考 慮這樣的范例，在該范例中，給定的分頻器被設(shè)置成接收可能沿著兩個可能的路徑之一 定向的數(shù)據(jù)包信號a)回收到轉(zhuǎn)發(fā)器或b)朝向網(wǎng)關(guān)。為了這個范例，假定分頻器接收 有20MHz的傳輸頻率范圍(帶寬)的信號。適合該分頻器的帶寬分配是優(yōu)選基于對來自分配器的兩個相應(yīng)的輸出路徑預(yù)期 的預(yù)期數(shù)據(jù)通信流量確定的。在大多數(shù)的實施方案中，一旦確定，分頻器的帶寬分配將 無限期地保持有效。然而，在可能的情況下，可能實現(xiàn)即使在衛(wèi)星200入軌之后也能夠 變更帶寬分配的可調(diào)式帶寬分配機制。帶寬分配可能取決于各種不同的因素，包括衛(wèi)星 200提供服務(wù)的區(qū)域的通信需求。舉例來說，為地上有有限的有線連接的區(qū)域服務(wù)的衛(wèi)星 可能已把其帶寬大比例地分派給出自轉(zhuǎn)發(fā)器指向原點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。舉例來說，在上述情 況下，80%的帶寬可能專用于來自轉(zhuǎn)發(fā)器的轉(zhuǎn)發(fā)，而剩余的20%可能指向最后向地球上 的一個或多個其它區(qū)域發(fā)送的網(wǎng)關(guān)。在一些實施方案中，給定的衛(wèi)星200上的不同的分頻器可能有在其中實現(xiàn)的不同的帶寬分配。因此，當衛(wèi)星200在有不同需要的服務(wù)區(qū)上空沿軌道飛行的時候，不同 的轉(zhuǎn)發(fā)器輸入分頻器路徑可能被啟動以接收來自相應(yīng)區(qū)域的數(shù)據(jù)。在廣泛需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 回落到服務(wù)區(qū)的區(qū)域，上述的80%-20%回程網(wǎng)關(guān)分配可能被實現(xiàn)。反之，當衛(wèi)星在不 需要許多當?shù)剞D(zhuǎn)發(fā)的區(qū)域上空的時候，不同的帶寬分配可能被實現(xiàn)。因此，在這后一種 類型的服務(wù)區(qū)上空，20%-80%回程網(wǎng)關(guān)分配可能被實現(xiàn)，其中只有20%的帶寬在衛(wèi)星 200在給定的時刻及時出現(xiàn)的衛(wèi)星碟形天線服務(wù)區(qū)之上被轉(zhuǎn)發(fā)回來。上文描述使用包信號260的傳輸頻率作為包信號260的目的地IP地址的代理使 衛(wèi)星200上搭載的相對簡單的模擬裝置能夠在不解調(diào)包信號260和讀其IP地址的情況下 進行基于頻率的發(fā)送的實施方案。然而，在其它的實施方案中，除了頻率之外模擬包信 號260的其它特性可能被修改以使信號發(fā)送能夠在沒有信號解調(diào)的情況下在衛(wèi)星200上 完成。這些其它的模擬信號特性可能包括但不限于振幅和信號形狀或其它可辨認的圖 案。因此，在這種情況下，除了模擬包信號260的傳輸頻率之外，或作為模擬包信號260 的傳輸頻率的替代品，可能在衛(wèi)星200上使用這些其它特性當中的一個或多個特性作為 目的地IP地址的代理。圖5是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案展示通過通信系統(tǒng)傳送的可仿效的數(shù)據(jù)包250(圖2)的位置和條件的方框圖。圖6是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案通過 通信系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)包的方法的流程圖。圖5和圖6將在下面一起討論。圖5展示數(shù)字數(shù)據(jù)包250和模擬數(shù)據(jù)包信號260在數(shù)據(jù)傳輸過程的各種不同階段 的狀態(tài)。圖5展示這些狀態(tài)被區(qū)分為三個寬廣的類別發(fā)生在地面?zhèn)鬏斘恢?02、衛(wèi)星 200上(位置504)和接收地面站位置506的那些。在步驟602，數(shù)字數(shù)據(jù)包250在一個或多個客戶站點形成(狀態(tài)510)，然后被傳 送到指定的地面站(步驟604)，借此在地面站提供數(shù)字數(shù)據(jù)(狀態(tài)512)。在步驟606， 可能讀包250的目的地IP地址。在步驟608，可能依照同結(jié)合圖4的討論基于目的地IP 地址確定準備用來傳送數(shù)據(jù)包250的載波頻率，該頻率可能也被稱為“傳輸頻率”。在步驟610，數(shù)據(jù)包250可能被轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)(狀態(tài)514)，借此提供數(shù)據(jù)包信 號260 (圖2)。在步驟612，數(shù)據(jù)包信號260可能使用在步驟608選定的頻率傳送到衛(wèi)星 200，而在步驟614被衛(wèi)星收到，借此在衛(wèi)星200處提供模擬數(shù)據(jù)(狀態(tài)516)。一旦在衛(wèi)星200內(nèi)，數(shù)據(jù)包信號就可以根據(jù)其傳輸頻率被確定路由(步驟616)， 借此把數(shù)據(jù)包信號260引向衛(wèi)星200的選定的輸出轉(zhuǎn)發(fā)器(狀態(tài)518)。在步驟618，數(shù)據(jù) 包信號260可能脫離選定的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向數(shù)據(jù)包信號260的傳輸頻率指出的目的地傳輸。 在步驟620，數(shù)據(jù)包信號260可能在接收地面站(狀態(tài)520)被接收。在步驟622，適當 的設(shè)備(例如，調(diào)制解調(diào)器204b)可能被用來在接收地面站將數(shù)據(jù)包信號260解調(diào)提供數(shù) 字數(shù)據(jù)包250 (狀態(tài)522)。在步驟624，數(shù)據(jù)包250的IP地址可能被讀出，以便進一步 根據(jù)其目的地IP地址確定數(shù)字數(shù)據(jù)包250的路由。在步驟626，數(shù)字數(shù)據(jù)包250可能被 發(fā)送到它的最后目的地(狀態(tài)524)。圖7是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案展示衛(wèi)星200上的眾多轉(zhuǎn)發(fā)器的方框 圖。在這個實施方案中，轉(zhuǎn)發(fā)器可以傳送和接收無線射頻通信。衛(wèi)星200可能包括用來與地上的兩個相應(yīng)的門戶站(未展示)通信的網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)器 GWl和GW2。在其它的實施方案中，衛(wèi)星200可能包括比兩個少或多的網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)器。衛(wèi)星200可能進一步包括用來與和客戶通信的地面站通信的十二個轉(zhuǎn)發(fā)器，包括轉(zhuǎn)發(fā)器 ClU C12、C13、C14、C21、C22、C23、C24、C31、C32、C33 和 C34。雖然在圖 7中展示了十二個指向客戶通信的轉(zhuǎn)發(fā)器，但是比十二個少或多的轉(zhuǎn)發(fā)器可能被包括在衛(wèi) 星200之內(nèi)。在一個實施方案中，圖7展示的衛(wèi)星200的任何轉(zhuǎn)發(fā)器的輸入收到的數(shù)據(jù)可能被 這樣確定路由，以便從包括接收數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)器之內(nèi)的十四個轉(zhuǎn)發(fā)器的任何轉(zhuǎn)發(fā)器輸出。 在其它的實施方案中，為了實現(xiàn)較高的經(jīng)濟性，一組較為有限的信號傳輸路由選項在這 樣的衛(wèi)星星座內(nèi)的一個或多個衛(wèi)星200內(nèi)可能是可得的。這個事情將結(jié)合圖8和圖9更 為詳細地討論。圖8是展示在依照本發(fā)明的一個或多個實施方案配置的衛(wèi)星200上的信號發(fā)送設(shè) 備800的一部分的方框圖。在一個實施方案中，設(shè)備800的一些部分構(gòu)成圖3所示的功 能塊的幾種可能的設(shè)備之一。為了簡明扼要，與圖3中各種不同的塊相對應(yīng)的硬件(例 如，處理器302和放大312)在圖8和圖9中沒有展示。為了例證簡單，信號發(fā)送設(shè)備800展示一種用于兩個客戶收發(fā)裝置740、760(在 此也被稱為“轉(zhuǎn)發(fā)器”和“碟形天線”)和一個網(wǎng)關(guān)收發(fā)裝置720的可能的信號連接安 排。圖8所示的碟形天線(網(wǎng)關(guān)1和客戶碟形天線Cll和C12)是圖7所示的那些的子 集。然而，圖8和圖9所示的概念可以延伸到圖7的衛(wèi)星200中展示的所有的十二個客 戶碟形天線和 兩個網(wǎng)關(guān)碟形天線而且在其它的實施方案中可以延伸到任意數(shù)量的網(wǎng)關(guān)碟 形天線和/或客戶碟形天線，這對于熟悉這項技術(shù)的人將是明顯的。圖8指向的實施方案抵達網(wǎng)關(guān)碟形天線或客戶碟形天線的接收機(在圖8中用 "Rx"表示)的數(shù)據(jù)包信號260通常沿著兩個可能的方向之一輸出。明確地說，輸入信
號就區(qū)域內(nèi)回程而言可能是離開接收它的碟形天線向后定向的，即，回到首先發(fā)射該數(shù) 據(jù)包信號的區(qū)域。這種方法可能被有益地用于各個地面站同時與共用的衛(wèi)星200通信但 彼此不經(jīng)由陸基連接通信的區(qū)域，或者被用于這樣的地面通信成本過高的場合。第二個可能的發(fā)送方向是朝向與陸基通信網(wǎng)絡(luò)(例如，通信網(wǎng)絡(luò)108(圖1))通 信的網(wǎng)絡(luò)100的門戶站。在傳送到門戶站之后，信號可能被通信網(wǎng)絡(luò)100的其它部分進 一步發(fā)送到適當?shù)哪康牡?。信號發(fā)送設(shè)備800可能包括網(wǎng)關(guān)1的碟形天線(GW1)720、客戶碟形天線 1 (Cll) 740和客戶碟形天線2 (C12) 760。網(wǎng)關(guān)碟形天線720可能包括可能與分頻器726耦 合的輸入端口 Rx722以及可能與組合器728耦合的輸出端口 724。客戶碟形天線740可 能包括可能與可能依次與分頻器746耦合的開關(guān)750耦合的輸入端口 Rx742以及可能與組 合器748耦合的輸出端口 744?？蛻舻翁炀€760可能包括可能與可能依次與分頻器766 耦合的開關(guān)770耦合的輸入端口 Rx762?？蛻舻翁炀€760可能進一步包括可能與組合 器768耦合的輸出端口 764。衛(wèi)星通信碟形天線720、740和760可能是能夠以地面站為基礎(chǔ)與地球和/或與 其它衛(wèi)星雙向通信的傳統(tǒng)的衛(wèi)星碟形天線。開關(guān)750和770可能是傳統(tǒng)的波導開關(guān)。組 合器728、748和768可能是傳統(tǒng)的信號組合器。分頻器726、746和766可能是傳統(tǒng)的分頻器，可能是OMUX分頻器。在一些實 施方案中，每個分頻器可能配置成在衛(wèi)星的安裝階段在眾多頻率范圍內(nèi)沿著眾多相應(yīng)的信號發(fā)送方向給信號定向。舉例來說，分頻器746可能配置成處理傳輸頻率介于19.0GHz 和19.1GHz之間的信號。在這種情況下，分頻器所處理的頻率帶寬是0.1GHz，也可以 表示成100MHz。在一個實施方案中，分頻器746可能配置成將傳輸頻率大于或等于 19.00GHz且小于或等于19.01GHz的信號指向用于離開客戶碟形天線740的輸出端口 744 的轉(zhuǎn)發(fā)的組合器748。在這個范例中，分頻器746可能將傳輸頻率大于或等于19.01GHz 且小于或等于19.1GHz的信號指向用于離開網(wǎng)關(guān)碟形天線720的輸出端口 724的傳輸?shù)慕M 合器728。以這種方式，依照本發(fā)明的一個或多個實施方案，分頻器746有效地以傳輸頻 率作為數(shù)據(jù)包信號目的地信息的代理實現(xiàn) 基于頻率的路由。在替代實施方案中，分頻器746可能配置成有當衛(wèi)星200 (分頻器746位于其上) 在軌飛行的時候可調(diào)的分頻系統(tǒng)。這樣的調(diào)整將優(yōu)選是通過把一組指定的射頻信號傳送 到適合調(diào)整分頻器746的分頻閾值的控制機制從地面位置遠程完成的。雖然上文指向有 兩個可能的輸出路徑的分頻器，但是可以提供任意數(shù)目的輸出路徑。利用分頻器746提 供三個以上輸出路徑可能是使用有三個輸出路徑的單一分頻器和/或通過提供一系列分 頻器實現(xiàn)的，其中兩個輸出路徑每個都有適當?shù)嘏渲玫挠脕韺崿F(xiàn)路由決定的頻率閾值。下面，依照一個實施方案討論設(shè)備800的一般操作，接著是更明確的范例。圖 8的設(shè)備800可能是為以眾多輸入端口接收信號能量(例如，數(shù)據(jù)包信號)、以其傳輸頻 率為基礎(chǔ)確定信號路由、完成任何需要的信號處理(例如，放大)、然后向用每個信號的 傳輸頻率指出的目的地轉(zhuǎn)發(fā)離開衛(wèi)星200的信號而工作的。信號可能抵達網(wǎng)關(guān)碟形天線720的輸入端口 722。其后，輸入信號可能在分頻 器726處以信號各自的傳輸頻率為基礎(chǔ)確定路由。其后，信號可能依照信號各自的傳輸 頻率被引向組合器748而后離開客戶碟形天線740和/或被引向組合器768而后從客戶碟 形天線760離開。每個組合器728、748和768優(yōu)選可為把有不同來源的信號結(jié)合到一個 波導之上以便從一個碟形天線發(fā)射出去。在一個實施方案中，抵達客戶碟形天線740的輸入742的信號可能前進到開關(guān) 750。開關(guān)750可能被設(shè)置成要么把所有的信號能量都轉(zhuǎn)移到組合器728以便從網(wǎng)關(guān)碟 形天線720的輸出端口 724轉(zhuǎn)發(fā)出去要么把抵達那里的所有的信號能量都引向分頻器746 以便在那里依照帶寬分配計劃在分頻器746處有效地分頻。假定信號是從開關(guān)750引向 分頻器746的，在分頻之后，信號能量可能依照分頻計劃被引向組合器728和/或組合器 748，以便從網(wǎng)關(guān)輸出724和/或客戶碟形天線1的輸出744傳送出去。抵達客戶碟形天線760的輸入端口 762的信號可能是以與上面就抵達客戶碟形天 線740的信號能量討論過的方式類似的方式處理的。因為處理輸入客戶碟形天線760的 信號能量的路由電路本質(zhì)上與供客戶碟形天線740使用的相同，所以為了簡便抵達客戶 碟形天線760的信號能量的路由的詳細討論被省略?？紤]一個范例，在該范例中把兩個有不同傳輸頻率的信號[a)傳輸頻率為 19.005GHz的第一信號和b)傳輸頻率為19.05GHz的第二信號]包括在內(nèi)的信號能量抵達 客戶碟形天線740的輸入端口 742。對于這個范例，我們重新占用上面對分頻器746討 論的分頻閾值。明確地說，傳輸頻率大于或等于19.00GHz且小于19.01GHz的信號被 引向客戶碟形天線740的輸出端口 744，而傳輸頻率大于或等于19.01GHz且小于或等于 19.1GHz的信號被引向組合器728以便從網(wǎng)關(guān)碟形天線720的輸出端口 724發(fā)射出去。
繼續(xù)該范例，兩個信號抵達客戶碟形天線740的輸入端口 742。為了這個范例， 開關(guān)750被設(shè)定為把所有的信號能量引向分頻器746。因此，兩個信號被傳送到分頻器 746。分頻器746優(yōu)選可為把傳輸頻率為19.005GHz的第一信號引向用于從網(wǎng)關(guān)碟形天 線740的輸出端口 744轉(zhuǎn)發(fā)的組合器748而工作，借此把區(qū)域內(nèi)回程提供給收到信號的區(qū) 域。分頻器也優(yōu)選可為把傳輸頻率為19.05GHz的第二信號引向用于從網(wǎng)關(guān)碟形天線720 轉(zhuǎn)發(fā)的組合器728的輸出端口 724而工作。以上述方式，設(shè)備800使用分頻器(例如，分頻器746)基于頻率確定路由可能 是可行的。此外，在這個實施方案中，當設(shè)備800被用于與先前描述的隨數(shù)據(jù)包目的地 改變的傳輸頻率分配相協(xié)調(diào)(在地面站106)的時候，設(shè)備800的基于頻率的路由運算有 效地使用信號傳輸頻率作為目的地信息的代理，并借此在沒有與使用衛(wèi)星200上搭載的 數(shù)字路由設(shè)備相關(guān)聯(lián)的設(shè)備更新的費用、復雜性、易損性和風險的情況下有效地進行基 于目的地IP地址的確定路由。
圖9是展示圖8的信號路由設(shè)備800的修正版本的方框圖。圖9的實施方案傾向 于證明使用本發(fā)明的一個或多個實施方案可得的路由靈活性。明確地說，在客戶碟形天 線輸入端收到的信號能量可能被發(fā)送到一個或多個其它的客戶碟形天線，除此之外或作 為替代，把這樣收到的信號能量從接收碟形天線的輸出端口或從網(wǎng)關(guān)720的輸出端口 724 發(fā)送回去。圖9的設(shè)備800除了圖8所示的設(shè)備之外包括兩個路由連接。明確地說，圖9 的實施方案可能除了其它連接之外包括鏈路902和/或鏈路904。在這個實施方案中， 通信鏈路902可能從分頻器746延伸到使信號能量能從客戶碟形天線760的輸出端口 764 傳輸出去的組合器768。鏈路904可能從分頻器766延伸到使信號能量能從客戶碟形天線 740的輸出端口 744傳輸出去的組合器748。鏈路902和904優(yōu)選可為使信號能夠從一個客戶碟形天線的輸入端發(fā)送到另一 個客戶碟形天線的輸出端口而工作。先前討論的范例在下面舉例說明這個實施方案的操 作時被在此使用。在修改后的范例中，傳輸頻率大于或等于19.00GHz且小于19.01GHz 的(被引向分頻器746的)信號被引向組合器748，然后到客戶碟形天線740的輸出端口 744。傳輸頻率大于或等于19.01GHz且小于或等于19.1GHz的信號被引向組合器728以便 從網(wǎng)關(guān)碟形天線720的輸出端口 724傳輸出去。此外，傳輸頻率介于19.1GHz和19.2GHz 之間的信號被引向組合器768以便從客戶碟形天線760的輸出端口 764傳輸出去。被引 進分頻器746的信號能量的上述三向分配可能是使用一個分頻器或通過使用一連串兩個 各有兩個輸出的分頻器實現(xiàn)的。圖10是依照本發(fā)明的一個或多個實施方案與它在地球240上的廣播區(qū)域1008通 信的衛(wèi)星200的示意圖。圖10是為舉例說明把衛(wèi)星200用于從地面站106 (在那里展示 衛(wèi)星碟形天線)到在衛(wèi)星200在地球240上的廣播面積1008內(nèi)的塔1004和/或1006的 的回程通信而提供的。廣播區(qū)域1008是用虛線1008a和1008b表示邊界的?？紤]地面站106持有打算遞送到塔1004或1006之一的數(shù)據(jù)，但是沒有與塔1004 和1006連接的陸基有線連線的情況。在這種情況下，地面站106可能把數(shù)據(jù)傳送到衛(wèi)星 200。優(yōu)選，送到衛(wèi)星200的數(shù)據(jù)包信號的傳輸頻率在地面站106和在衛(wèi)星200內(nèi)都適當 地與數(shù)據(jù)包的傾向性目的地相關(guān)聯(lián)。依照結(jié)合這份申請的圖8-9討論的原則，數(shù)據(jù)包信號260到達衛(wèi)星200并且可能向衛(wèi)星200上對區(qū)域1008廣播的轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送。其后，塔 1004和1006之一或兩者可能接收數(shù)據(jù)包信號250，將數(shù)據(jù)包解調(diào)，而后檢查目的地IP地 址。任何將數(shù)據(jù)包解調(diào)而且與數(shù)據(jù)包的傾向性目的地沒有連接的塔(舉例來說，塔1004) 都可能簡單地將該數(shù)據(jù)包丟棄。如果，舉例來說，塔1006將數(shù)據(jù)包解調(diào)而且發(fā)現(xiàn)(在陸 基連接上)與塔1006連接的客戶是該包的傾向性目的地，塔1006可能使用傳統(tǒng)的數(shù)字數(shù) 據(jù)傳輸技術(shù)把解調(diào)的數(shù)字數(shù)據(jù)包250適當?shù)匕l(fā)送到傾向性目的地。圖11是適合供本發(fā)明的一個或多個實施方案使用的計算機系統(tǒng)1100的方框圖。 舉例來說，計算機系統(tǒng)1100的一個或多個部分可能被用來實現(xiàn)圖2和圖2A的計算機系 統(tǒng)210、圖3的處理器302和/或數(shù)據(jù)路徑控制304、圖1的網(wǎng)關(guān)102和/或圖1的通信 網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的一個或多個處理實體的功能。在一個或多個實施方案中，中央處理器(CPU) 1102可能與總線1104耦合。除 此之外，總線1104可能與隨機存取儲存器(RAM) 1106、只讀存儲器(ROM) 1108、輸入 /輸 出(I/O)適配器1110、通信適配器1122、用戶介面適配器1106和顯示器適配器1118
華禹合。在一個或多個實施方案中，RAM1106和/或ROM1108可能保存用戶數(shù)據(jù)、系統(tǒng) 數(shù)據(jù)和/或程序。I/O適配器1110可能把存儲設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動器1112、光盤(未 展示)或其它大容量儲存裝置)接到計算機系統(tǒng)1100上。通信適配器1122可能把計算 機系統(tǒng)1100接到局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1124上。用戶介面適配器1116可能把用戶 輸入裝置(例如，鍵盤1126和/或指點設(shè)備1114)接到計算機系統(tǒng)1100上。此外，顯 示器適配器1118可能受CPUl 102驅(qū)動控制顯示裝置1120上的顯示。CPUl 102可能是任 何通用CPU。請注意，迄今描述的和/或稍后在這份文件中描述的方法和設(shè)備可以利用任何 已知的技術(shù)(例如，標準的數(shù)字電路、模擬電路)、任何已知的可為運行軟件和/或固件 程序而工作的處理器、可編程的數(shù)字裝置或系統(tǒng)、可編程的陣列邏輯器件或任何上述項 目的組合實現(xiàn)。本發(fā)明的一個或多個實施方案也可能體現(xiàn)在儲存在適當?shù)拇鎯橘|(zhì)之中 用處理器運行的軟件程序中。雖然本發(fā)明已經(jīng)在此參照特定的實施方案予以描述，但是，人們將理解這些實 施方案只是說明本發(fā)明的原則和應(yīng)用的。所以，人們將理解在不脫離權(quán)利要求書所定義 的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對舉例說明的實施方案做許多修改而且可以設(shè)計其 它的安排。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，其中包括眾多可實施發(fā)送和接收模擬信號能量的地面站；至少一個在環(huán)繞地球的軌道上并且與至少兩個所述的地面站通信的衛(wèi)星，其中衛(wèi)星 包括眾多轉(zhuǎn)發(fā)器，其中至少兩個所述的轉(zhuǎn)發(fā)器配置成與至少兩個不同的通信裝置通信；以及至少一個用來把衛(wèi)星收到的模擬數(shù)據(jù)包以每個所述的模擬數(shù)據(jù)包的傳輸頻率為基礎(chǔ) 發(fā)送到在所述的至少兩個轉(zhuǎn)發(fā)器之中選定的轉(zhuǎn)發(fā)器的路由機制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中所述的模擬數(shù)據(jù)包信號經(jīng)過所述衛(wèi)星的傳輸路徑 只包括模擬設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中路由機制包含至少一個分頻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中路由機制選自a)向地球上靠近衛(wèi)星當前位置的 覆蓋區(qū)廣播的第一所述轉(zhuǎn)發(fā)器和b)配置成與用來轉(zhuǎn)播所述路由機制發(fā)送的模擬數(shù)據(jù)包信 號的門戶站通信分第二所述轉(zhuǎn)發(fā)器是可行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中向所述的最近的覆蓋區(qū)廣播的所述第一轉(zhuǎn)發(fā)器在 所述的覆蓋區(qū)內(nèi)在沒有陸基有線連接安排在其間的收發(fā)裝置之間提供區(qū)域內(nèi)回程是可行 的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，進一步包括與至少一個所述的地面站通信的計算機系統(tǒng)，該計算機系統(tǒng)有用來儲存包含眾多IP 地址和相應(yīng)的與IP地址相對應(yīng)的眾多傳輸頻率的數(shù)據(jù)表的存儲器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的通信系統(tǒng)，其中計算機系統(tǒng)讀地面站收到的數(shù)字數(shù)據(jù)包的IP(網(wǎng) 際協(xié)議)地址是可行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的通信系統(tǒng)，其中計算機系統(tǒng)取回與所述的每個收到的數(shù)字數(shù)據(jù)包 的IP地址相對應(yīng)的傳輸頻率是可行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的通信系統(tǒng)，其中至少一個地站包含用來把收到的數(shù)字數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換 成相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)包的調(diào)制解調(diào)器。
10.根據(jù)權(quán)力要求1的通信系統(tǒng)，其中每個所述的通信裝置是下列各項之一a)能夠接收和傳送數(shù)據(jù)的地面站；b)能夠接收和傳送數(shù)據(jù)的個衛(wèi)星；以及c)接收機。
11.一種用來在衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)傳送數(shù)據(jù)的方法，該方法包括在該通信系統(tǒng)內(nèi)以第一地面站接收數(shù)字數(shù)據(jù)包；把數(shù)字數(shù)據(jù)包變換呈模擬信號；建立選定的模擬包信號的物理特性量值作為數(shù)字數(shù)據(jù)包目的地的函數(shù)；把來自第一地面站的模擬包信號傳送給第一衛(wèi)星；以選定的模擬包信號的物理特性量值為基礎(chǔ)確定模擬包信號到在第一衛(wèi)星上搭載的 給定的轉(zhuǎn)發(fā)器的路由；以及把模擬包信號從給定的轉(zhuǎn)發(fā)器傳送到收發(fā)機站。
12.根據(jù)權(quán)力要求11的方法，其中收發(fā)機站是下列各項之一a)第二衛(wèi)星；以及b)與數(shù)字數(shù)據(jù)包的目的地有陸基連接的地面站。
13.根據(jù)權(quán)力要求11的方法，其中物理特性選自傳輸頻率、振幅和信號形狀。
14.根據(jù)權(quán)力要求11的方法，進一步包括識別數(shù)字數(shù)據(jù)包的目的地的網(wǎng)際協(xié)議(IP)地址； 其中建立步驟包括以數(shù)字數(shù)據(jù)包的IP地址為基礎(chǔ)確定模擬包信號的傳輸頻率。
15.根據(jù)權(quán)力要求14的方法，其中把模擬包信號傳送到衛(wèi)星的步驟包括 使用已確定的傳輸頻率傳送模擬包信號。
16.根據(jù)權(quán)力要求11的方法，進一步包括只使用模擬設(shè)備完成發(fā)送衛(wèi)星上的模擬包信號的步驟。
17.根據(jù)權(quán)力要求11的方法，進一步包括在沒有解調(diào)模擬小信號的情況下，完成發(fā)送衛(wèi)星上的模擬包信號的步驟。
18.根據(jù)權(quán)力要求11的方法，進一步包括使用至少一個分頻器完成發(fā)送模擬包信號的步驟。
19.根據(jù)權(quán)力要求11的方法，其中把模擬包信號傳送到數(shù)字數(shù)據(jù)包的目的地的步驟包 括下列各項之一把模擬包信號傳送到門戶站；以及把離開衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的模擬包信號向地球上包括第一地面站的區(qū)域傳送，以影響區(qū)域 內(nèi)回程。
20.—種方法，其中包括 提供至少一個衛(wèi)星；以衛(wèi)星接收來自客戶站點的信號； 確定客戶信號的傳輸頻率；把客戶信號發(fā)送到依照已確定的傳輸頻率選定的轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出端口；以及 轉(zhuǎn)發(fā)來自選定的轉(zhuǎn)發(fā)器的客戶信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，進一步包括在將信號傳送到衛(wèi)星之前，確定該信號的目的地IP(網(wǎng)際協(xié)議)地址；以及 以已確定的目的地IP地址為基礎(chǔ)把傳輸頻率分配給該信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中確定路由的步驟包括部署有一個輸入和眾多輸出的分頻器，其中分頻器沿著衛(wèi)星內(nèi)眾多相應(yīng)的信號發(fā)送 路徑指引眾多頻率范圍內(nèi)的信號是可行的。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，進一步包括配置分頻器把眾多傳輸頻率范圍與從分頻器出現(xiàn)的眾多信號發(fā)送路徑聯(lián)系起來。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，進一步包括協(xié)調(diào)傳輸頻率范圍與分頻器的信號發(fā)送路徑的聯(lián)系和對應(yīng)的常駐在地面站傳輸系統(tǒng) 內(nèi)的頻率范圍與數(shù)據(jù)傳輸目的地的聯(lián)系。
25.—種方法，其中包括在衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)以地面站接收數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括目的地IP (網(wǎng)際協(xié)議)地址；識別數(shù)據(jù)包的目的地IP地址；以數(shù)據(jù)包的IP地址為基礎(chǔ)選擇適合該數(shù)據(jù)包的傳輸頻道；以及 使用選定的傳輸頻率把數(shù)據(jù)包傳送到衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的衛(wèi)星。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，進一步包括 把眾多傳輸頻率分配給眾多相應(yīng)的傳輸目的地。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，進一步包括在傳送步驟之前，調(diào)制該數(shù)據(jù)包提供可表示該數(shù)據(jù)包的模擬信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，進一步包括至少基于下列各項之一選擇在選定的頻道之中適合傳輸該數(shù)據(jù)包的子信道a)正在傳輸該數(shù)據(jù)包的地面站的確認；以及b)該數(shù)據(jù)包的起源客戶站點的確認。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，進一步包括 以衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)包；依照該數(shù)據(jù)包的傳輸頻率在衛(wèi)星內(nèi)發(fā)送該數(shù)據(jù)包；以及 在衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)把該數(shù)據(jù)包傳送到目的地收發(fā)機站。
30.根據(jù)權(quán)力要求29的方法，其中收發(fā)機站要么是衛(wèi)星要么是地面站。
全文摘要
這項發(fā)明揭示可能包括眾多可實施發(fā)送和接收模擬信號能量的地面站；至少一個在圍繞地球的軌道中并且與至少兩個地面站通信的衛(wèi)星，其中衛(wèi)星包括眾多轉(zhuǎn)發(fā)器，其中至少兩個轉(zhuǎn)發(fā)器配置成與至少兩個不同的收發(fā)機站通信；以及至少一個用來把衛(wèi)星收到的每個模擬數(shù)據(jù)包信號以所述的每個模擬數(shù)據(jù)包信號的傳輸頻率為基礎(chǔ)發(fā)送到所述的至少兩個轉(zhuǎn)發(fā)器之中選定的轉(zhuǎn)發(fā)器的路由機制的系統(tǒng)和方法。
文檔編號H04B7/165GK102027695SQ200880129256
公開日2011年4月20日 申請日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者G·T·韋勒 申請人:O3B網(wǎng)絡(luò)有限公司