專利名稱：具有一種動(dòng)態(tài)帶寬的衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及共享一種時(shí)分多址(time-division multiple-access)連接的一種衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
一種時(shí)分多址連接提供了由地球基站(earth stations)-也稱為站點(diǎn)-所組成的網(wǎng)絡(luò)以一個(gè)規(guī)律的頻率傳輸其各自信號(hào)的可能性。這些站點(diǎn)共享一個(gè)單載體(Single Carrier)連接通訊，它們以一個(gè)規(guī)律的時(shí)間間隔發(fā)送一個(gè)由其它信息包時(shí)移(Time Shifted)的信息包，來(lái)避免信息沖突(information collision)。盡管該連接是共享的，但該通訊網(wǎng)絡(luò)可以在沒(méi)有包沖突(packet collision)的情況下運(yùn)行，因?yàn)檫@些站點(diǎn)很好地同步而且有一個(gè)預(yù)定算法(reservation algorithm)來(lái)對(duì)通信量(traffic)進(jìn)行分配。
于是，基于一個(gè)TDMA連接的網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)之一在于其對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)沒(méi)有包沖突相關(guān)問(wèn)題的專用帶寬(dedicated bandwidth)，并且同時(shí)利用該連接的幾乎所有帶寬資源，從而提供一個(gè)有效的系統(tǒng)。該專用帶寬可以，例如，用來(lái)傳輸語(yǔ)音(voice)通訊，一個(gè)需要確定的和有限的時(shí)間延遲(fixed and limited time delays)的通訊的持續(xù)流。
但是，如果不是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的所有站點(diǎn)，其對(duì)于部分站點(diǎn)對(duì)該連接的一額外部分可以額外接入來(lái)以突發(fā)模式發(fā)送來(lái)自于其他媒體的信息，例如來(lái)自于電子郵件、文件傳輸?shù)鹊仁怯欣?。換句話說(shuō)，額外地接入到一個(gè)專用帶寬，接入到一個(gè)動(dòng)態(tài)帶寬，其可以在部分或所有站點(diǎn)中共享。
如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以提供兩種帶寬(專用和動(dòng)態(tài)分配的)并且不需要一個(gè)額外的控制器而自動(dòng)管理該網(wǎng)絡(luò)，則這也是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)檫@些控制器通常昂貴。于是，對(duì)于一個(gè)通訊系統(tǒng)，需要更加靈活但卻非常有效的，并且同時(shí)簡(jiǎn)單和廉價(jià)的解決方案和有效的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法，用于向一個(gè)站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(a networkof sites)提供，共享一個(gè)時(shí)分多址(TDMA)衛(wèi)星連接，一個(gè)用于優(yōu)先通訊(priority traffic)的專用帶寬，以及一個(gè)用于高流量(high flow traffic)通訊的共享動(dòng)態(tài)帶寬(shared dynamic bandwidth)。該方法包括，通過(guò)向每個(gè)站點(diǎn)分配至少一個(gè)專用子幀，向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)用于優(yōu)先通訊的專用帶寬，所述子幀是一個(gè)在其間該站點(diǎn)傳輸?shù)臅r(shí)隙(time-slot)，而且所述子幀是一個(gè)稱為幀的時(shí)間重復(fù)序列構(gòu)成的一系列連續(xù)的子幀中的一個(gè)，所述子幀進(jìn)一步在其時(shí)間序列中包括一個(gè)與所述用于高流量傳輸?shù)墓蚕韼捪鄳?yīng)的突發(fā)子幀；向每個(gè)站點(diǎn)以一個(gè)規(guī)律的時(shí)間間隔提供一個(gè)在其間站點(diǎn)可以傳輸一個(gè)預(yù)定用于要到達(dá)的一個(gè)幀的突發(fā)子幀的預(yù)定微時(shí)隙；并且作為所述預(yù)定的函數(shù)以及根據(jù)一個(gè)分配協(xié)議來(lái)分配該突發(fā)子幀至一相應(yīng)的站點(diǎn)，該站點(diǎn)被允許在所述突發(fā)子幀期間傳輸，從而向該網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)用于高流量通訊的動(dòng)態(tài)帶寬。
本發(fā)明還在不需要額外控制器的前提下提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通訊帶寬資源的自動(dòng)管理，這是通過(guò)提供一個(gè)分布于所有站點(diǎn)間的分配協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)，以便當(dāng)這些站點(diǎn)接收在之前的一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)生成的預(yù)定時(shí)，這些站點(diǎn)自動(dòng)知道哪一個(gè)站點(diǎn)以及這些站點(diǎn)可以以什么順序在將要到達(dá)的一個(gè)時(shí)間間隔的突發(fā)子幀內(nèi)傳輸。
本發(fā)明還通過(guò)提供一個(gè)分布于所有站點(diǎn)的同步協(xié)議來(lái)提供對(duì)站點(diǎn)同步的自動(dòng)管理，而不需要一個(gè)額外的主時(shí)鐘，并且根據(jù)該協(xié)議所有站點(diǎn)建立它們自己的同步狀態(tài)，并且通過(guò)在一個(gè)規(guī)律時(shí)間間隔向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)時(shí)隙，在該時(shí)隙內(nèi)該站點(diǎn)傳輸其同步狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一個(gè)調(diào)制解調(diào)器(modem)，用來(lái)傳輸來(lái)自于一個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，用于從一個(gè)站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)并且管理被該站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)共享的一個(gè)時(shí)分多址(TDMA)衛(wèi)星連接的一個(gè)帶寬資源，其中，所述時(shí)分多址衛(wèi)星連接向該站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)用于高流量通訊數(shù)據(jù)的共享帶寬，并且向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)用于優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)的專用帶寬，并且向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)用于預(yù)定數(shù)據(jù)的預(yù)定帶寬，在該預(yù)定數(shù)據(jù)中可以請(qǐng)求一個(gè)共享帶寬的時(shí)隙。該調(diào)制解調(diào)器包括一個(gè)接收模塊、一個(gè)傳輸模塊、一個(gè)專用帶寬端口、一個(gè)共享帶寬端口、一個(gè)輸入/輸出控制器模塊、一個(gè)同步模塊、一個(gè)成幀模塊(framing module)以及一個(gè)預(yù)定模塊。該接收模塊接收一個(gè)接收的信號(hào)，該信號(hào)對(duì)來(lái)自于時(shí)分多址衛(wèi)星連接的優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)、高流量通訊數(shù)據(jù)以及預(yù)定數(shù)據(jù)編碼，并且提供一個(gè)接收的信號(hào)。該傳輸模塊接收一個(gè)待傳輸站點(diǎn)的成幀的信號(hào)以及一個(gè)同步信號(hào)，作為所述同步信號(hào)的函數(shù)，用于通過(guò)該時(shí)分多址衛(wèi)星連接傳輸該成幀的信號(hào)。所述專用帶寬端口將一用戶設(shè)備(subscriber equipment)的該優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)連接至一調(diào)制解調(diào)器，而該共享帶寬端口將一用戶設(shè)備的該高流量通訊數(shù)據(jù)連接至該接收模塊。該同步模塊連接至該接收模塊用來(lái)從該接收的信號(hào)建立一個(gè)參考時(shí)鐘時(shí)間，并且用來(lái)產(chǎn)生所述同步信號(hào)。該成幀模塊接收一待傳輸優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)、一待傳輸高流量通訊數(shù)據(jù)、一分配信號(hào)以及一預(yù)定信號(hào)，在一緩沖器(buffer)中暫時(shí)存儲(chǔ)該待傳輸高流量通訊數(shù)據(jù)直至其被傳輸，并且提供一個(gè)關(guān)于該緩沖器容量的狀態(tài)的緩沖器狀態(tài)信號(hào)，并且生成一個(gè)待傳輸站點(diǎn)的成幀的數(shù)據(jù)，作為所述待傳輸高流量通訊數(shù)據(jù)和優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)的一個(gè)函數(shù)以及所述分配信號(hào)和所述預(yù)定信號(hào)的一個(gè)函數(shù)。該輸入/輸出控制器模塊，接收來(lái)自于該專用帶寬端口的待傳輸優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)、來(lái)自于該共享帶寬端口的待傳輸高流量通訊數(shù)據(jù)以及該接收的數(shù)據(jù)，并且中轉(zhuǎn)(relay)所述待傳輸優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)以及高流量通訊數(shù)據(jù)至該成幀模塊，中轉(zhuǎn)該接收的信號(hào)的所述接收的優(yōu)先通訊至該專用帶寬端口并且中轉(zhuǎn)接收的信號(hào)的一個(gè)接收的高流量通訊數(shù)據(jù)至該共享帶寬端口。用來(lái)管理預(yù)定數(shù)據(jù)以及該共享帶寬資源的該預(yù)定模塊，具有一個(gè)連接至該接收模塊的第一端口，該端口用來(lái)從接收的數(shù)據(jù)的預(yù)定數(shù)據(jù)內(nèi)確認(rèn)這些站點(diǎn)的所述時(shí)隙請(qǐng)求，并具有一個(gè)連接至該成幀模塊的第二端口，該端口用來(lái)接收緩沖狀態(tài)信號(hào)并用來(lái)向該成幀模塊傳輸該分配信號(hào)以及該預(yù)定信號(hào)。該預(yù)定模塊產(chǎn)生在所述幀信號(hào)中的該分配信號(hào)，作為這些站點(diǎn)的所述請(qǐng)求的一個(gè)函數(shù)以及一分配協(xié)議的一個(gè)函數(shù)，該信號(hào)通知該成幀模塊何時(shí)合并(incorporate)該高流量通訊數(shù)據(jù)以在該時(shí)分多址連接的共享帶寬內(nèi)傳輸，并且在該預(yù)定數(shù)據(jù)中產(chǎn)生該預(yù)定信號(hào)，作為對(duì)該緩沖器狀態(tài)信號(hào)的響應(yīng)以及作為該分配協(xié)議的一函數(shù)，該信號(hào)通知該成幀模塊何時(shí)請(qǐng)求該時(shí)分多址連接的共享帶寬的一個(gè)時(shí)隙。
根據(jù)本發(fā)明，該同步模塊也提供對(duì)這些站點(diǎn)的同步的自動(dòng)管理，而不需要一個(gè)額外的主時(shí)鐘，并且該預(yù)定模塊提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源的自動(dòng)管理，而不需要一個(gè)額外的控制器。


通過(guò)附圖和以下的詳細(xì)說(shuō)明，將可以更清楚了解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)時(shí)分多址連接的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)幀重新配置過(guò)程的流程圖。
圖3a和圖3b是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，向一個(gè)網(wǎng)絡(luò)增加一個(gè)站點(diǎn)的過(guò)程的流程圖，圖3c是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，描述在新信號(hào)同步的建立過(guò)程中的兩個(gè)連續(xù)超級(jí)幀的流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例從網(wǎng)絡(luò)中移除一個(gè)站點(diǎn)的過(guò)程的流程圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的遞減計(jì)數(shù)過(guò)程(countdownprocedure)的流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，通過(guò)該衛(wèi)星時(shí)分多址連接通訊的站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的連接至一個(gè)接收器和一個(gè)傳輸器的調(diào)制解調(diào)器的一個(gè)示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，描述調(diào)制解調(diào)器的高級(jí)別間隔結(jié)構(gòu)的一個(gè)方塊圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，描述調(diào)制解調(diào)器的主要功能的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通訊系統(tǒng)建立在一個(gè)具有圖1所描述結(jié)構(gòu)的一個(gè)時(shí)分多址連接的基礎(chǔ)上。該連接由一系列的子幀、幀和超級(jí)幀組成，其中一個(gè)超級(jí)幀與一組幀相對(duì)應(yīng)，且一個(gè)幀與一組子幀相對(duì)應(yīng)。這三個(gè)組件與傳輸信息的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)超級(jí)幀允許對(duì)這些站點(diǎn)做出的預(yù)定進(jìn)行管理來(lái)獲得高流量通訊突發(fā)傳輸隙(slot)，幀定義傳輸循環(huán)的結(jié)構(gòu)，并且子幀包括由這些站點(diǎn)發(fā)出的信息。
在此，在本優(yōu)選實(shí)施例中，通訊系統(tǒng)提供128kbs、256kbs、512kbs、1Mbs或2Mbs的總帶寬，這些帶寬取決于網(wǎng)絡(luò)連接的位傳輸率(bittransmission rate)的值。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解也可以在一個(gè)提供更高傳輸率連接的系統(tǒng)內(nèi)實(shí)施本發(fā)明。
幀和子幀參考圖1，本優(yōu)選實(shí)施例的時(shí)分多址連接被分割為一系列具有23.8ms的持續(xù)時(shí)間(time duration)的幀。如圖所示，取決于連接速率傳輸，每個(gè)幀包含一個(gè)固定數(shù)量的位。對(duì)于128kbs至2Mbs之間的傳輸率，每幀的位的數(shù)量由4279至69888組成。自然地，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所能理解的，本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)也可以基于具有另一個(gè)持續(xù)時(shí)間或另一個(gè)數(shù)量個(gè)位的幀。
每個(gè)幀進(jìn)一步被分割為兩個(gè)時(shí)間部分一個(gè)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個(gè)站點(diǎn)專用，而另一個(gè)基于請(qǐng)求被動(dòng)態(tài)地分配給這些站點(diǎn)。后一部分如圖1描述為“突發(fā)”部分并被稱為“突發(fā)子幀(SF-BURST)”。該專用部分，如圖1所描述，被分割為N個(gè)稱為專用子幀的段(標(biāo)識(shí)為SF0、SF1至SFn-1)，其是分配給網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的時(shí)隙以便向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)有規(guī)律的連接服務(wù)來(lái)傳輸需要確定的、有限的時(shí)間延遲的持續(xù)通訊流。于是，存在兩種類型的子幀專用通道(dedicated channels)的專用子幀以及用于突發(fā)數(shù)據(jù)的子幀。一旦專用子幀的持續(xù)時(shí)間以及它們的數(shù)量被確定，則用于突發(fā)通道的子幀使用幀的剩余數(shù)量個(gè)位。
于是，本優(yōu)選實(shí)施例提供一個(gè)時(shí)分多址連接結(jié)構(gòu)，其使用一個(gè)具有一專用部分和一共享部分的幀結(jié)構(gòu)允許優(yōu)先通訊以及高流量通訊。該專用部分是該幀的第一部分，其由專用于每個(gè)站點(diǎn)的帶寬(專用子幀)的N個(gè)段組成。這些段被分配并且出現(xiàn)在每個(gè)幀內(nèi)以便向每個(gè)站點(diǎn)提供用于優(yōu)先通訊的最大流量。該幀的第二部分是該時(shí)分多址連接的一個(gè)共享部分，其在每個(gè)幀內(nèi)僅僅分配給一個(gè)站點(diǎn)。這個(gè)方法使得高流量通訊的總體性能最大化并且提供了一個(gè)非常有效的系統(tǒng)。
關(guān)于專用子幀的持續(xù)時(shí)間，如圖1所描述的，該專用子幀的持續(xù)時(shí)間將取決于與這個(gè)子幀相關(guān)的信號(hào)的傳輸率而變動(dòng)。例如，如果位傳輸率為64kbs，當(dāng)經(jīng)常用于語(yǔ)音傳輸?shù)那闆r，該專用子幀將具有一個(gè)大約1600位的長(zhǎng)度。在本實(shí)施例中，與優(yōu)先通訊相關(guān)的該專用子幀被分配在相當(dāng)于16kbs、32kbs或64kbs的子幀內(nèi)，其與大約400、800或1600位的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)，因?yàn)樵搸哂?3.8ms的持續(xù)時(shí)間。該分配也遵循在本實(shí)施例中的如下一系列規(guī)則所有站點(diǎn)必須使用同樣長(zhǎng)度的專用子幀(400、800或1600位)；所有站點(diǎn)必須具有一個(gè)最小專用子幀；且這些專用子幀總是以同樣的順序傳輸。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解另一系列規(guī)則可以在不改變本發(fā)明范圍的情況下被用來(lái)管理該專用帶寬。
值得注意的是，專用子幀的數(shù)量可以與這些站點(diǎn)的數(shù)量相等，以便每個(gè)站點(diǎn)作為每幀的一個(gè)專用子幀。而且，也可以具有多于網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)數(shù)量的子幀，在這樣的情況下，一個(gè)或幾個(gè)站點(diǎn)需要一個(gè)以上的專用子幀。進(jìn)一步地，在一些情況下，其中一個(gè)站點(diǎn)是非活動(dòng)的，其專用子幀可以被臨時(shí)地移除而且被分配給該幀的突發(fā)子幀。
關(guān)于如下討論的該突發(fā)子幀的持續(xù)時(shí)間(或者其位的相應(yīng)長(zhǎng)度)，其不僅僅取決于該幀的剩余位(未被專用子幀使用的位)的數(shù)量，而且還取決于信號(hào)傳輸有效的位的真實(shí)數(shù)量，NB。
該幀代表包括專用子幀和一突發(fā)子幀的一個(gè)傳輸?shù)耐暾h(huán)。在本優(yōu)選實(shí)施例中，該幀并不具有一個(gè)特定的頭，但是子幀卻有一個(gè)如圖1所示介于40到60位之間的頭。因?yàn)榕R時(shí)的多路傳輸(temporal multiplexing)在子幀級(jí)別被完成，這些位被用來(lái)同步該子幀，并且如下所描述的在站點(diǎn)間傳輸管理信息。
超級(jí)幀現(xiàn)在討論超級(jí)幀，超級(jí)幀是一個(gè)概念性的結(jié)構(gòu)，其被引入來(lái)管理突發(fā)子幀預(yù)定的過(guò)程。其實(shí)際上表示在兩個(gè)預(yù)定事件之間的一個(gè)規(guī)律的時(shí)間間隔。例如，在優(yōu)選實(shí)施例中，14個(gè)23.8ms的幀組成一個(gè)超級(jí)幀從而一個(gè)超級(jí)幀具有333ms的持續(xù)時(shí)間。該結(jié)構(gòu)提供一個(gè)優(yōu)化的預(yù)定方案，該方案考慮在從一個(gè)傳輸站點(diǎn)至一個(gè)接收站點(diǎn)的信號(hào)接收的信號(hào)傳輸間的大約為300ms的時(shí)間延遲。這些站點(diǎn)在一個(gè)所謂的預(yù)定時(shí)間微隙(reservationtime micro-slot)內(nèi)傳輸用于在每個(gè)超級(jí)幀的最后一個(gè)幀內(nèi)的將要到達(dá)的幀的共享部分的預(yù)定。這些預(yù)定被每個(gè)站點(diǎn)在它們各自的最后一個(gè)幀內(nèi)的專用子幀的頭內(nèi)傳輸。自然地，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的那樣，其他預(yù)定微時(shí)隙也可以被使用。在本實(shí)施例中，所有的站點(diǎn)在一個(gè)超級(jí)幀(超級(jí)幀1)的最后一個(gè)幀(圖1中的幀13)中傳輸它們的請(qǐng)求。大約300ms后(通過(guò)衛(wèi)星將信號(hào)從一個(gè)站點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)站點(diǎn)所花費(fèi)的時(shí)間)，于是，在下述超級(jí)幀(超級(jí)幀2)的幀12內(nèi)，所有的站點(diǎn)將接收所有站點(diǎn)的請(qǐng)求。于是如果這些信息允許被傳輸?shù)脑?，這些站點(diǎn)可以準(zhǔn)備在接下來(lái)的超級(jí)幀(超級(jí)幀3)內(nèi)傳輸它們的突發(fā)信息。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯然其他預(yù)定方案也是可能的，例如，一個(gè)預(yù)定系統(tǒng)，在其中預(yù)定事件以及傳輸事件被一個(gè)以上的超級(jí)幀所分割。
本發(fā)明提供一個(gè)分配協(xié)議，其建立哪個(gè)站點(diǎn)被允許在每個(gè)幀的共享部分內(nèi)傳輸。因?yàn)樵摲峙鋮f(xié)議對(duì)于所有的站點(diǎn)都是已知的，所有的站點(diǎn)知道哪一個(gè)站點(diǎn)被授權(quán)使用一個(gè)要到達(dá)的確定的幀的共享部分，于是可以準(zhǔn)備其傳輸包。與該時(shí)分多址連接結(jié)構(gòu)結(jié)合的該預(yù)定方案提供一個(gè)快速且穩(wěn)定的預(yù)定方法，該方法并沒(méi)有增加與地球衛(wèi)星距離相關(guān)聯(lián)的大約為300毫秒的時(shí)間延遲。
該分配協(xié)議基于集成于每個(gè)站點(diǎn)傳輸系統(tǒng)(調(diào)制解調(diào)器)內(nèi)的一系列規(guī)則和算法，因此被所有站點(diǎn)所知悉。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該分配協(xié)議包括不需要額外的控制器的自動(dòng)管理連接的帶寬資源的算法。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，一個(gè)額外的控制器可以被用作一主管理器來(lái)管理這些帶寬資源。在下述各節(jié)將描述帶寬分布的規(guī)則。
分配協(xié)議共享帶寬分布的規(guī)則在每個(gè)預(yù)定事件間存在14個(gè)幀(或超級(jí)幀)的優(yōu)選實(shí)施例中，該分配協(xié)議對(duì)連接的每個(gè)超級(jí)幀分配14個(gè)站點(diǎn)。
根據(jù)上述描述，該預(yù)定在一個(gè)之前的超級(jí)幀內(nèi)完成，其與被分配的站點(diǎn)將被傳輸?shù)某?jí)幀的距離為兩個(gè)超級(jí)幀的距離。在這些超級(jí)幀之間，存在一個(gè)超級(jí)幀，我們稱其為當(dāng)前超級(jí)幀，并且在該當(dāng)前超級(jí)幀內(nèi)這些站點(diǎn)接收在之前的一個(gè)超級(jí)幀內(nèi)發(fā)送的預(yù)定請(qǐng)求。也是在該當(dāng)前超級(jí)幀內(nèi)，站點(diǎn)知道(從該分配協(xié)議)在下一個(gè)超級(jí)幀內(nèi)的哪一個(gè)站點(diǎn)在突發(fā)子幀期間被允許傳輸并且以什么順序傳輸，所謂的站點(diǎn)序列。
許多分配協(xié)議可以被用來(lái)管理該共享帶寬分布，該點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。我們將詳細(xì)地描述這些可能的分配協(xié)議中的一個(gè)。
這個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例的分配協(xié)議建立一開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)，由其可以開(kāi)始該序列。根據(jù)一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)算法在每個(gè)超級(jí)幀建立該開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)來(lái)保證第一個(gè)站點(diǎn)在該分配協(xié)議中并不被特殊考慮，而且對(duì)每個(gè)超級(jí)幀的該預(yù)定的優(yōu)先權(quán)修正該開(kāi)始點(diǎn)。該算法如下我們對(duì)前述的開(kāi)始點(diǎn)增加14對(duì)(該網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)的數(shù)量)的模數(shù)。
為了更好地理解，下面舉一個(gè)具有50個(gè)站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的例子開(kāi)始點(diǎn)#1站點(diǎn)0開(kāi)始點(diǎn)#2(0+14)mod(50)＝站點(diǎn)14開(kāi)始點(diǎn)#3(14+14)mod(50)＝站點(diǎn)28開(kāi)始點(diǎn)#4(28+14)mod(50)＝站點(diǎn)42開(kāi)始點(diǎn)#4(42+14)mod(50)＝站點(diǎn)6下面是一個(gè)小于14個(gè)基站的網(wǎng)絡(luò)的例子站點(diǎn)的數(shù)量12開(kāi)始點(diǎn)#1站點(diǎn)0開(kāi)始點(diǎn)#2(0+14)mod(12)＝站點(diǎn)2開(kāi)始點(diǎn)#3(2+14)mod(12)＝站點(diǎn)4開(kāi)始點(diǎn)#4(4+14)mod(12)＝站點(diǎn)6開(kāi)始點(diǎn)#5(6+14)mod(12)＝站點(diǎn)8開(kāi)始點(diǎn)#4(8+14)mod(12)＝站點(diǎn)10開(kāi)始點(diǎn)#4(10+14)mod(12)＝站點(diǎn)12開(kāi)始點(diǎn)#4(12+14)mod＝站點(diǎn)2一旦該開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)已經(jīng)建立，則一個(gè)超級(jí)幀的14個(gè)突發(fā)子幀就被分配給之前已經(jīng)通過(guò)允許從該開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)開(kāi)始的以站點(diǎn)編號(hào)為順序的幀做出一個(gè)預(yù)定的站點(diǎn)。例如，如果下述的14個(gè)站點(diǎn)已經(jīng)對(duì)一個(gè)突發(fā)完成了預(yù)定，則一個(gè)將要到達(dá)的超級(jí)幀的14個(gè)突發(fā)子幀將被分配給如下的站點(diǎn)序列-要求(已經(jīng)完成一個(gè)預(yù)定的14個(gè)站點(diǎn))站點(diǎn)2、3、5、9、15、16、17、18、19、25、29、30、31、32-開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)編號(hào)12-分配(被允許傳輸?shù)恼军c(diǎn)的順序序列)站點(diǎn)15、16、17、18、19、25、30、31、32、2、3、5、9如果存在14個(gè)以上站點(diǎn)請(qǐng)求一個(gè)突發(fā)，則第14個(gè)第一站點(diǎn)將獲得一個(gè)被分配的幀而且其他將不得不重新請(qǐng)求下述的超級(jí)幀，例如要求站點(diǎn)2、14、16、23、29、5、7、19、17、21、26、6、8、24、9開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)2分配站點(diǎn)2、3、5、6、7、8、9、14、16、17、19、21、23、24、26，29當(dāng)請(qǐng)求一突發(fā)的站點(diǎn)的數(shù)量少于14，則該協(xié)議對(duì)每一個(gè)站點(diǎn)以站點(diǎn)編號(hào)的升序順序分配一個(gè)幀。如果存在剩余的空幀，它們將在具有一預(yù)定的優(yōu)先權(quán)的站點(diǎn)間給出。例如要求站點(diǎn)3、22、18開(kāi)始點(diǎn)1分配站點(diǎn)3、18、22、3、18、22、3、18、22、3、18、22、3、18如果超過(guò)一個(gè)突發(fā)被某些站點(diǎn)所請(qǐng)求，則該協(xié)議根據(jù)所做出的請(qǐng)求給出幀。而且，如果存在沒(méi)有被預(yù)定的幀，則該協(xié)議通過(guò)輪轉(zhuǎn)(round-robin)算法在具有預(yù)定優(yōu)先權(quán)的站點(diǎn)間分布這些幀。下面是一個(gè)僅僅8個(gè)幀被站點(diǎn)3、6和8請(qǐng)求的例子，且其中6個(gè)剩余的幀在站點(diǎn)3、6和8間被給出。
-要求站點(diǎn)3請(qǐng)求2個(gè)幀站點(diǎn)6請(qǐng)求1個(gè)幀站點(diǎn)8請(qǐng)求5個(gè)幀-分配站點(diǎn)3、6、8、3、8、8、8、8、3、6、8、3、6、8如果沒(méi)有對(duì)突發(fā)部分的請(qǐng)求，則該協(xié)議從開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)分配幀。例如，如果該開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)為12，則該幀按照如下的站點(diǎn)序列被給出12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25而且，如果對(duì)于下述的超級(jí)幀仍然沒(méi)有請(qǐng)求，則被分配站點(diǎn)的下一個(gè)序列將是26、27、28、29、30、31、32、1、2、3、4、5、6、7而且就這樣繼續(xù)，如站點(diǎn)的至少之一所做出的請(qǐng)求。
而且，如果存在14個(gè)以下站點(diǎn)而請(qǐng)求多于14個(gè)幀，則該協(xié)議將根據(jù)該請(qǐng)求分配這些幀，并且對(duì)于那些不能被處理的幀，這些站點(diǎn)將不得不在下一個(gè)超級(jí)幀內(nèi)重新提出一個(gè)請(qǐng)求。下面是一個(gè)例子-要求站點(diǎn)3請(qǐng)求4個(gè)幀站點(diǎn)6請(qǐng)求1個(gè)幀站點(diǎn)8請(qǐng)求9個(gè)幀站點(diǎn)12請(qǐng)求2個(gè)幀-分配站點(diǎn)3、6、8、19、3、8、3、8、8、8、8可以注意到，在最后一個(gè)例子中，站點(diǎn)8請(qǐng)求了9個(gè)幀，但其只獲得了7個(gè)幀。站點(diǎn)8將不得不在下述超級(jí)幀中重新提出請(qǐng)求2個(gè)幀的請(qǐng)求。
非常重要的是，需要注意，作為開(kāi)始點(diǎn)的站點(diǎn)不得不設(shè)置一個(gè)標(biāo)識(shí)標(biāo)明其是開(kāi)始點(diǎn)。而且，如果一個(gè)站點(diǎn)沒(méi)有接收到來(lái)自于任何其他站點(diǎn)的預(yù)定的請(qǐng)求，甚至如果其被允許的情況下，其并不在對(duì)于下一個(gè)超級(jí)幀的共享帶寬中傳輸，以避免任何碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。
我們已經(jīng)討論了一個(gè)用于優(yōu)選實(shí)施例的完整的分配協(xié)議。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所能理解的，其他基于站點(diǎn)通過(guò)優(yōu)先權(quán)被分配的優(yōu)先權(quán)通訊概念的分配協(xié)議也可以被應(yīng)用。
衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器以及該系統(tǒng)的管理在本實(shí)施例中，一個(gè)被裝配至網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)站點(diǎn)的調(diào)制解調(diào)器是該通訊網(wǎng)絡(luò)的安裝的中央部件。
該調(diào)制解調(diào)器具有以太網(wǎng)類型的兩個(gè)端口，一個(gè)用于優(yōu)先通訊，另一個(gè)用于高流量通訊，該兩端口與每個(gè)幀的兩個(gè)不同部分相關(guān)聯(lián)。該調(diào)制解調(diào)器內(nèi)嵌有對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源提供自動(dòng)管理的分配協(xié)議，特別地，標(biāo)識(shí)哪一個(gè)站點(diǎn)被授權(quán)來(lái)使用要到達(dá)的確定的幀的共享部分。該調(diào)制解調(diào)器也包括一系列用于控制該系統(tǒng)的適宜操作的算法。其中有一個(gè)用于這些站點(diǎn)同步的算法，以及將站點(diǎn)加到網(wǎng)絡(luò)中或從網(wǎng)絡(luò)中恢復(fù)站點(diǎn)以及因此重新配置幀的幾個(gè)算法。下面我們將詳細(xì)地描述這些算法。
適當(dāng)?shù)恼军c(diǎn)同步的規(guī)則在一個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中，同步是非常重要的。每個(gè)基站都需要被同步至一個(gè)相同的參考點(diǎn)。為了做到這一點(diǎn)，必須提供一套規(guī)則。很多同步方案都是可能的，我們將描述其中之一。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，每個(gè)站點(diǎn)具有一個(gè)在每個(gè)超級(jí)幀發(fā)布的同步狀態(tài)標(biāo)記。該狀態(tài)標(biāo)記，SSF，可以具有如下?tīng)顟B(tài)SSF＝M該站點(diǎn)要求成為主站點(diǎn)，而且具有一個(gè)有效的時(shí)鐘；SSF＝S該站點(diǎn)從主站點(diǎn)獲取參考而且具有一個(gè)有效的時(shí)鐘參考；SSF＝C該站點(diǎn)具有一個(gè)有效的時(shí)鐘參考，但沒(méi)有看到主站點(diǎn)；SSF＝LL該站點(diǎn)具有低電源級(jí)別；SSF＝OM該站點(diǎn)在一段時(shí)間階段內(nèi)放棄其作為主站點(diǎn)的角色；SSF＝B該站點(diǎn)看不到任何站點(diǎn)。
進(jìn)一步地，每個(gè)站點(diǎn)與一個(gè)等級(jí)數(shù)有關(guān)。在優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)站點(diǎn)被加入網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，該站點(diǎn)的等級(jí)被建立。該等級(jí)數(shù)與通常的狀態(tài)的可信度級(jí)別以及該站點(diǎn)的可靠度有關(guān)。該等級(jí)數(shù)越小，則在該站點(diǎn)的可信度級(jí)別越高。一個(gè)站點(diǎn)的級(jí)別可以使用不同的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義，例如有效的時(shí)鐘參考、站點(diǎn)電源(power)等等。該站點(diǎn)的等級(jí)數(shù)被用于同步過(guò)程中。
下面描述本優(yōu)選實(shí)施例的同步規(guī)則站點(diǎn)在它們所看到的SSF＝M或S具有的最低級(jí)別站點(diǎn)上同步。如果沒(méi)有SSF＝M或S的站點(diǎn)，則站點(diǎn)在其看到的最低級(jí)別的站點(diǎn)上同步；具有低接收電源級(jí)別的站點(diǎn)升高其SSF至LL；當(dāng)具有有效時(shí)鐘的站點(diǎn)和充足電源級(jí)別的站點(diǎn)看到對(duì)于3個(gè)超級(jí)幀具有SSF＝M的低級(jí)別的站點(diǎn)，則其設(shè)置其SSF＝S(下述的項(xiàng)目6例外)；如果具有一個(gè)有效時(shí)鐘參考(SSF＝S)和充足電源級(jí)別的一個(gè)站點(diǎn)沒(méi)有看到具有SSF＝M或用于連續(xù)超級(jí)幀的S的低等級(jí)站點(diǎn)，則其對(duì)于10個(gè)超級(jí)幀的最小一個(gè)提高其SSF至M。由于其同步參考是舊主站點(diǎn)，該新主站點(diǎn)將具有與舊主站點(diǎn)同樣的時(shí)鐘；如果對(duì)于6個(gè)連續(xù)的超級(jí)幀，一個(gè)具有SSF＝M的站點(diǎn)接收到來(lái)自于一個(gè)具有更高等級(jí)的站點(diǎn)的具有更好的電源信號(hào)的SSF＝M，則其指示其沒(méi)有接收到合適的時(shí)鐘而且其必須暫時(shí)地放棄其作為主站點(diǎn)的角色。其在一段等于60分鐘的期間內(nèi)設(shè)置其SSF＝OM。在該期間后，如果其電源等級(jí)是好的，則其恢復(fù)其SSF＝M并且具有更高等級(jí)的時(shí)鐘將根據(jù)項(xiàng)目4將它們的SSF下降到S。
如上所述，其他同步方案可以同樣地使用于本發(fā)明的幀中，例如在其中一個(gè)中，主站點(diǎn)被一個(gè)接一個(gè)地分配。
幀的重新配置圖2顯示了用于優(yōu)選實(shí)施例中重新配置一個(gè)幀的算法的步驟。出于很多原因一個(gè)幀可以被重新配置一個(gè)站點(diǎn)最終可以被增加到網(wǎng)絡(luò)中，于是將需要一個(gè)新的子幀，分配至一個(gè)站點(diǎn)的子幀的數(shù)量可以增加或減少，等等。該算法提供用于向所有站點(diǎn)第一次發(fā)送新幀的配置參數(shù)，并且等待所有幀的參數(shù)的肯定確認(rèn)來(lái)修改幀配置。在接收到這些肯定的確認(rèn)后，主時(shí)鐘站點(diǎn)向所有站點(diǎn)發(fā)送信號(hào)以根據(jù)一個(gè)倒數(shù)程序改變配置。該倒數(shù)程序也在圖5中描述。下表描述了根據(jù)該倒數(shù)程序來(lái)完成一個(gè)幀重新配置的順序步驟。在這個(gè)例子中，采用了5個(gè)步驟來(lái)建立一個(gè)新的配置(執(zhí)行(Go)狀態(tài))


向網(wǎng)絡(luò)中加入一個(gè)站點(diǎn)或從網(wǎng)絡(luò)中移除一個(gè)站點(diǎn)圖3a描述了用于優(yōu)選實(shí)施例中來(lái)向網(wǎng)絡(luò)中增加一個(gè)站點(diǎn)的算法的步驟。該過(guò)程的第一步是修改幀配置以便向新站點(diǎn)提供一個(gè)專用帶寬。該步驟使用以上所述的過(guò)程完成。
一旦該幀已經(jīng)被合適地重新配置，一個(gè)新站點(diǎn)編號(hào)以及一個(gè)新等級(jí)數(shù)分配給該新站點(diǎn)。然后，一系列的驗(yàn)證被完成來(lái)驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)中的所有站點(diǎn)都確認(rèn)該新站點(diǎn)的存在。然后，為了建立被修改的站點(diǎn)的同步，這些站點(diǎn)在2個(gè)連續(xù)的超級(jí)幀內(nèi)停止傳輸4幀。圖3b描述了在建立該新信號(hào)同步的過(guò)程中2個(gè)連續(xù)的超級(jí)幀。然后，該新站點(diǎn)發(fā)送其同步信號(hào)并且如果該站點(diǎn)對(duì)其同步狀態(tài)滿意，則新站點(diǎn)可以傳輸。
圖4顯示了使用于優(yōu)選實(shí)施例的算法的步驟，該算法保證網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)看不到其自身信號(hào)或來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)站點(diǎn)的信號(hào)的站點(diǎn)不能傳輸。
調(diào)制解調(diào)器的結(jié)構(gòu)我們下面詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所使用的衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器的結(jié)構(gòu)。
該衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器通過(guò)一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(meshed network)(圖6)對(duì)兩種數(shù)據(jù)類型，即例如語(yǔ)音的持續(xù)流以及例如數(shù)據(jù)的突發(fā)，提供共享帶寬。網(wǎng)絡(luò)中的這些調(diào)制解調(diào)器都是相同的，而且不需要一個(gè)中心網(wǎng)絡(luò)集線器(hub)或控制器。對(duì)等的功能的管理被內(nèi)嵌到如較早的公開(kāi)中記載的分配協(xié)議中，該協(xié)議負(fù)責(zé)共享該時(shí)分多址連接的共享帶寬以及維護(hù)協(xié)調(diào)的通訊。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器具有3個(gè)以太網(wǎng)端口，一個(gè)RS485接口、兩個(gè)L波段(L-Band)接口端口以及一個(gè)顯示端口。該三個(gè)以太網(wǎng)端口被連接到一個(gè)路由器、一個(gè)個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)或任何提供數(shù)據(jù)通訊的設(shè)備。在衛(wèi)星端，在調(diào)制解調(diào)器和站點(diǎn)傳輸器以及接收器之間的連接如圖7所示并且如下簡(jiǎn)要描述一個(gè)傳輸器同軸線(transmitter coaxial line)向固態(tài)電源關(guān)閉轉(zhuǎn)換器(solid state power block up converter)(SSPB)傳輸一個(gè)在L波段(L-Band)中的傳輸器中間頻率信號(hào)(IF)以及一10MHz參考信號(hào)。
一個(gè)接收器同軸線向該調(diào)制解調(diào)器傳輸從低噪音塊過(guò)濾器(low noiseblock filter)(LNB)接收到的L波段(L-band)信號(hào)，并且從該調(diào)制解調(diào)器向該LNB傳輸DC電源供應(yīng)。
一個(gè)接地塊(grounding block)的消息線(messenger wire)對(duì)戶外單元提供接地和閃電保護(hù)。通常，該接地塊必須安全地連接于建筑物接地線或者其他合適的接地。
一個(gè)遙測(cè)(telemetry)和控制通道被用來(lái)監(jiān)控該SSPB。其包括需要用于合適的基站操作和監(jiān)控的報(bào)警數(shù)字以及控制命令。
該AC電源線是一個(gè)規(guī)則的具有接地線的單相(one phase)AC線。
圖8描述了高級(jí)別內(nèi)部結(jié)構(gòu)。一個(gè)定義調(diào)制解調(diào)器平臺(tái)的軟件(SDMP)實(shí)現(xiàn)該調(diào)制解調(diào)器、控制器以及輸入多路器的基本功能。為了保持通常的設(shè)計(jì)，所有的接口都在控制接入單元(CAU)上實(shí)現(xiàn)。該CAU實(shí)現(xiàn)所有特定于ODU、電源以及客戶端接口(customer premises interfaces)的功能。該SDMP對(duì)于所有室內(nèi)單元以一個(gè)公共的電路形式出現(xiàn)，而CAU則更多地依賴于模型和/或ODU。僅僅通過(guò)改變?cè)揅AU，幾個(gè)產(chǎn)品線可以從這個(gè)概念演化而出。
一個(gè)小型的閃存卡被用來(lái)作為該SDMP的“硬驅(qū)動(dòng)器”。其設(shè)于一插槽(socket)中，且可以被移除來(lái)局部地做一個(gè)軟件和固件更新。如果在一個(gè)將來(lái)的調(diào)制解調(diào)器版本中其尺寸成為了限制，則也可以簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)展到更大的“磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器”。
現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)是該SDMP的核心，其作為內(nèi)嵌的電源PC(Power PC，PPC)的通常目的的處理器。該FPGA執(zhí)行需要使該板的各種組件互相連接和完成高速信號(hào)處理和控制的所有固件。通過(guò)該P(yáng)PC，其也可以運(yùn)行主要和輔助軟件。
一個(gè)DDR SDRAM被用來(lái)在該系統(tǒng)的操作過(guò)程中存儲(chǔ)信息。
該以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器是一個(gè)多端口設(shè)備，其中三個(gè)端口連接外部。一個(gè)端口用于局部IDU管理。這是優(yōu)選的管理端口。其他兩個(gè)端口與低(共享帶寬)和高(專用帶寬)優(yōu)先通訊相關(guān)聯(lián)。這些端口部分滿足用戶端口需要。因?yàn)樵撧D(zhuǎn)換器是意識(shí)到服務(wù)質(zhì)量(quality of service，QOS)的，該QOS需求AD轉(zhuǎn)換器和過(guò)濾器在本實(shí)施例中提供每秒鐘取樣200M、12位、700MHZ的帶寬設(shè)備。其被用來(lái)對(duì)于該SDMP直接取樣該IF信號(hào)。
采用一個(gè)14位DAC以一個(gè)300M樣本/秒的取樣速率直接生成該SDMP IF信號(hào)。該D/A轉(zhuǎn)換器和過(guò)濾器大動(dòng)態(tài)范圍被用來(lái)控制輸出功率以及在所提出的TDMA方案中減弱信號(hào)。
該L-Band上變頻器轉(zhuǎn)換該SDMP IF頻率來(lái)覆蓋從950MHz到1.450GHz L-Band范圍。該上變頻器使用OCXO 10MHz參考來(lái)生成一個(gè)精確的、低相噪音輸出波形。一個(gè)電壓控制的放大器(voltage controlledamplifier)被用來(lái)調(diào)整輸出功率。該輸出在發(fā)送到該ODU之前與該10MHz參考結(jié)合。
該L-Band下變頻器以與該上變頻器相同的方式工作。其接收從950MHz到1.450GHz的L-Band信號(hào)。該下變頻器使用OCXO 10MHz參考來(lái)限制該下變頻器的該相噪音分布到該接收的波形。一個(gè)電壓控制的放大器(voltage controlled amplifier)被用來(lái)調(diào)整接收功率以便與SDMP IF需求相適應(yīng)。
基于一個(gè)RS-485信號(hào)發(fā)送ODU的遙測(cè)。
該CAU處理ODU所需要的10MHz液晶來(lái)上變頻該L-band信號(hào)至衛(wèi)星。這個(gè)參考有嚴(yán)格的相噪音要求，于是非常穩(wěn)定。這個(gè)參考被傳輸至該CAU上變頻器、下變頻器和到該SDMP。當(dāng)該IDU被選擇作為網(wǎng)絡(luò)主站點(diǎn)時(shí)，該SDMP使用該參考作為一個(gè)時(shí)鐘源。
該顯示器驅(qū)動(dòng)器包括需要到選擇的顯示器與該SDMP接口的電路。該選擇的顯示器通過(guò)16字符矩陣將兩條線與一個(gè)包括4個(gè)方向箭頭、接受按鈕和拒絕按鈕的6個(gè)按鈕觸摸板合并。
調(diào)制解調(diào)器的功能下面描述調(diào)制解調(diào)器的主要功能，即它們是如何互相連接以及如何彼此相關(guān)。圖9是一個(gè)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的調(diào)制解調(diào)器30的主要功能的方塊圖。
如圖9所描述的，一個(gè)接收模塊33從戶外單元35接收用于對(duì)來(lái)自于TDMA衛(wèi)星連接的優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)、高流量通訊數(shù)據(jù)以及預(yù)約數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的被接收的信號(hào)50。這個(gè)被接收的信號(hào)提供一個(gè)被接收的數(shù)據(jù)51，其通過(guò)一個(gè)輸入/輸出控制器單元37被中轉(zhuǎn)至調(diào)制解調(diào)器以太網(wǎng)端口44、45。該輸入/輸出控制器單元37被配置來(lái)向標(biāo)識(shí)為專用帶寬端口45的以太網(wǎng)端口發(fā)送該接收的高優(yōu)先權(quán)通訊，并向標(biāo)識(shí)為共享帶寬端口44的以太網(wǎng)端口發(fā)送該接收的低優(yōu)先權(quán)通訊。一個(gè)作為輸入/輸出控制器單元37的一部分的成幀和集成模塊38在將該被接收信號(hào)中轉(zhuǎn)給這些以太網(wǎng)端口44、45之前將其準(zhǔn)備為合適的格式。
該輸入/輸出控制器單元37也負(fù)責(zé)通過(guò)以太網(wǎng)端口44、45將輸入至調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)至該成幀模塊47，其中該數(shù)據(jù)被準(zhǔn)備以合適的TDMA連接的子幀發(fā)送。這個(gè)成幀操作根據(jù)早期公開(kāi)中所述的幀結(jié)構(gòu)來(lái)執(zhí)行，以及根據(jù)也是早期公開(kāi)中所述的分配規(guī)則來(lái)執(zhí)行。于是，該成幀模塊47的輸出59準(zhǔn)備用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，稱之為成幀的數(shù)據(jù)，其將通過(guò)傳輸模塊49以一個(gè)良好同步方式來(lái)被傳輸以適合在允許TDMA連接的時(shí)間窗的站點(diǎn)中。
該成幀模塊47也承擔(dān)對(duì)到達(dá)調(diào)制解調(diào)器30的共享帶寬端口44的而又由于在連接的共享帶寬內(nèi)缺少有效的子幀而無(wú)法即時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行緩沖的任務(wù)。
如圖9所示，該成幀模塊47包括一個(gè)成幀和分段模塊46，其后跟隨有一個(gè)頭生成模塊48。該頭生成模塊48負(fù)責(zé)在傳輸之前產(chǎn)生每個(gè)由成幀模塊47準(zhǔn)備的子幀的頭。是在該頭內(nèi)，站點(diǎn)的同步狀態(tài)標(biāo)識(shí)被發(fā)布。該頭也包括與幀結(jié)構(gòu)和預(yù)定帶寬結(jié)構(gòu)相關(guān)的有用信息，還包括由這些站點(diǎn)完成的用來(lái)獲取TDMA連接的一部分共享帶寬的預(yù)定。該成幀和分段模塊46負(fù)責(zé)準(zhǔn)備該站點(diǎn)被允許擁有的共享帶寬的該專用子幀以及突發(fā)子幀的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
正如已經(jīng)描述的，在一個(gè)基于TDMA連接的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐椒浅Ｖ匾?。?shù)據(jù)必須以連接的所允許的時(shí)間窗傳輸以便具有一個(gè)有效的通訊連接。于是，數(shù)據(jù)傳輸必須與一個(gè)參考時(shí)鐘很好地同步。
如在早期公開(kāi)中所討論的，本發(fā)明提供一系列同步規(guī)則，根據(jù)這些規(guī)則網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)之一被選擇作為主時(shí)鐘，或者換句話說(shuō)，被選擇來(lái)提供參考時(shí)鐘。于是，所有站點(diǎn)必須與這個(gè)參考時(shí)鐘同步操作，并且圖9所示的同步模塊43是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)這些同步規(guī)則的模塊。
為了管理調(diào)制解調(diào)器30的同步，該同步模塊43被連接至接收模塊33、成幀模塊47以及傳輸模塊49。通過(guò)在接收模塊33和同步模塊43之間的連接53，該同步模塊43從該被接收數(shù)據(jù)51內(nèi)發(fā)現(xiàn)的信息確認(rèn)哪一個(gè)站點(diǎn)是主站點(diǎn)并獲取參考時(shí)鐘。借助于頭分析以及接收模塊33內(nèi)的驗(yàn)證模塊34，該信息在被接收數(shù)據(jù)的子幀的頭內(nèi)被發(fā)現(xiàn)。通過(guò)連接64，這個(gè)參考時(shí)鐘信息被中轉(zhuǎn)至傳輸模塊49來(lái)保證數(shù)據(jù)在其應(yīng)該傳輸?shù)臅r(shí)間被準(zhǔn)確地傳輸。
同步模塊43也接收來(lái)自于遙測(cè)模塊61的一個(gè)遙測(cè)信號(hào)63、來(lái)自于同步模塊43的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的這些站點(diǎn)的電源狀態(tài)的信息。該信息根據(jù)前述的同步規(guī)則被使用來(lái)確定一個(gè)站點(diǎn)是否可以作為主站點(diǎn)，以及是否該調(diào)制解調(diào)器30所連接的站點(diǎn)可以變?yōu)橹髡军c(diǎn)。在一個(gè)站點(diǎn)的同步狀態(tài)變化是必須的情況下，同步模塊43將通過(guò)向成幀模塊47發(fā)送一個(gè)主控信號(hào)65來(lái)實(shí)現(xiàn)該改變以因此修改站點(diǎn)的同步標(biāo)識(shí)狀態(tài)。
同步模塊43也通過(guò)主控信號(hào)65向成幀模塊47提供必要的用于成幀模塊47來(lái)生成子幀的信息，這些子幀被根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的參考時(shí)間而正確地同步。
預(yù)定模塊41是管理TDMA連接的帶寬資源的模塊。為了提供該管理，該預(yù)定模塊41被連接至成幀模塊47、傳輸模塊49以及接收模塊33。
首先，預(yù)定模塊41通過(guò)連接56從一個(gè)被接收的超級(jí)幀的被接收數(shù)據(jù)51中確認(rèn)預(yù)定，這些預(yù)定由網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)完成，以在下一個(gè)超級(jí)幀的共享帶寬內(nèi)傳輸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，這些預(yù)定在該超級(jí)幀的最后一個(gè)專用子幀的頭內(nèi)被發(fā)送并通過(guò)頭分析和驗(yàn)證模塊34被解碼。從這些預(yù)定以及根據(jù)先前描述的分配協(xié)議，該預(yù)定模塊41確定哪個(gè)站點(diǎn)將可以在下一個(gè)超級(jí)幀的共享帶寬內(nèi)傳輸，以及它們將被允許以什么樣的順序傳輸。因此，該預(yù)定模塊41通過(guò)分配信號(hào)55通知成幀模塊47，是否站點(diǎn)被允許或者不被允許在下一個(gè)超級(jí)幀內(nèi)傳輸，并且如果這樣的話，在下一個(gè)超級(jí)幀的專用帶寬的哪一個(gè)子幀內(nèi)傳輸。當(dāng)從該預(yù)定模塊41接收到這個(gè)信號(hào)55，該成幀模塊47可以因此準(zhǔn)備來(lái)自將在下一個(gè)超級(jí)幀內(nèi)傳輸?shù)膬?yōu)先通訊或高流量通訊的數(shù)據(jù)。
第二，該預(yù)定模塊41從成幀模塊47接收一個(gè)關(guān)于緩沖內(nèi)容的緩沖信號(hào)狀態(tài)57，并且從成幀模塊47的緩沖內(nèi)容以及接收的預(yù)定中確定是否該站點(diǎn)需要請(qǐng)求未來(lái)超級(jí)幀的共享帶寬內(nèi)的時(shí)間。肯定地，預(yù)定模塊41將通過(guò)向頭生成模塊48發(fā)送一個(gè)預(yù)定信號(hào)52的方式通知成幀模塊47在下一個(gè)超級(jí)幀內(nèi)完成一個(gè)預(yù)定。
最后，預(yù)定模塊41也連接58至傳輸模塊49以便通知傳輸模塊49該傳輸模塊49將必須提供的傳輸時(shí)間序列。
于是，該調(diào)制解調(diào)器30提供來(lái)自于站點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸、來(lái)自于站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接收、以及由站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)共享的(TDMA)衛(wèi)星連接的帶寬資源的管理。
可以了解，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行很多的改動(dòng)。因此，上述說(shuō)明和附圖應(yīng)作為對(duì)本發(fā)明的示例說(shuō)明而不作為對(duì)本發(fā)明的限制。進(jìn)一步可以了解，遵從本發(fā)明的總的構(gòu)思的，包含從本發(fā)明的公開(kāi)中得到的如同來(lái)自本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中公知和習(xí)慣做法的啟示的，以及在本發(fā)明提出之前就可以應(yīng)用于本發(fā)明的基本特征的，以及遵循所附權(quán)利要求范圍中內(nèi)容的任何變化、應(yīng)用、調(diào)整都將包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種用于向多個(gè)站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)提供共享一種時(shí)分多址(TDMA)衛(wèi)星連接，一種用于優(yōu)先通訊(priority traffic)的專用帶寬(dedicatedbandwidth)，以及一種用于高流量通訊(high flow traffic)的共享動(dòng)態(tài)帶寬的方法，包括通過(guò)向每個(gè)站點(diǎn)分配至少一個(gè)專用子幀(sub-frame)向每個(gè)站點(diǎn)提供用于優(yōu)先通訊的一種專用帶寬，所述子幀是一種時(shí)隙(time-slot)，在該時(shí)隙中所述站點(diǎn)進(jìn)行傳輸，而且所述子幀是一種稱之為幀的時(shí)間重復(fù)序列構(gòu)成的一系列連續(xù)的子幀中的一個(gè)，所述幀在其時(shí)間序列內(nèi)進(jìn)一步包括一種突發(fā)子幀(burst sub-frame)，其相應(yīng)于高流量通訊的所述共享帶寬；在一個(gè)有規(guī)律的時(shí)間間隔，向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)預(yù)定微時(shí)隙(reservation micro time-slot)，在其間所述站點(diǎn)可以傳輸一個(gè)要到達(dá)的幀的所述突發(fā)子幀的一種預(yù)定；作為所述預(yù)定的一個(gè)函數(shù)以及根據(jù)一種分配協(xié)議向一個(gè)允許在所述突發(fā)子幀內(nèi)傳輸?shù)南嚓P(guān)站點(diǎn)分配所述突發(fā)子幀，從而向所述網(wǎng)絡(luò)提供一種用于高流量通訊的動(dòng)態(tài)帶寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述專用帶寬和所述共享動(dòng)態(tài)帶寬包括在所述網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)中確定多個(gè)活動(dòng)站點(diǎn)，向其分配所述專用帶寬；對(duì)不是活動(dòng)站點(diǎn)的站點(diǎn)不分配(unassigning)專用子幀，并且將所述子幀合并入所述突發(fā)子幀內(nèi)，從而在所述專用帶寬和所述共享動(dòng)態(tài)帶寬之間重新分布所述連接的所述帶寬資源，其中，幀持續(xù)時(shí)間是恒量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述幀內(nèi)的所述專用子幀的數(shù)量等于所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的站點(diǎn)數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述幀具有一個(gè)約23.8毫秒的持續(xù)時(shí)間(time duration)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在其間所述站點(diǎn)可以傳輸所述預(yù)定的預(yù)定微時(shí)隙，是分配給所述站點(diǎn)的專用子幀的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，向所述站點(diǎn)提供所述預(yù)定微時(shí)隙的所述規(guī)律時(shí)間間隔是被稱為超級(jí)幀的一組N個(gè)連續(xù)幀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述超級(jí)幀具有一個(gè)約333毫秒的持續(xù)時(shí)間，而且包括14個(gè)幀，每個(gè)幀具有一個(gè)約23.8毫秒的持續(xù)時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的在其間所述站點(diǎn)可以傳輸所述預(yù)定的預(yù)定微時(shí)隙，位于一個(gè)之前的超級(jí)幀內(nèi)，并且其中要到達(dá)的所述幀位于一個(gè)要到達(dá)的超級(jí)幀內(nèi)，所述方法由此允許每個(gè)站點(diǎn)在所述之前的超級(jí)幀內(nèi)預(yù)定要到達(dá)的所述超級(jí)幀的至少一個(gè)幀的所述突發(fā)子幀用于高流量通訊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述之前的超級(jí)幀和要到達(dá)的所述超級(jí)幀由等于一個(gè)超級(jí)幀的一個(gè)時(shí)間間隔所分開(kāi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述分配包括建立一種N個(gè)站點(diǎn)的順序序列。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述序列包括傳輸一種預(yù)定的站點(diǎn)中的至少一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述分配包括建立一種N個(gè)站點(diǎn)的順序序列，這些站點(diǎn)將被允許根據(jù)所述順序序列在要到達(dá)的超級(jí)幀內(nèi)傳輸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述序列包括在所述之前的超級(jí)幀內(nèi)傳輸一種預(yù)定的站點(diǎn)中的至少一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述分配協(xié)議包括為每個(gè)超級(jí)幀建立一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)(starting point site)；嘗試向每個(gè)做出一種預(yù)定的站點(diǎn)分配一個(gè)幀，而且如果存在剩余的幀，則嘗試向每個(gè)請(qǐng)求兩個(gè)幀的站點(diǎn)分配另一個(gè)幀，以此類推直到所有的請(qǐng)求都被滿足或直到一個(gè)超級(jí)幀的所有幀都已經(jīng)被分配，并且作為一種結(jié)果獲得一個(gè)N個(gè)站點(diǎn)的序列；從具有最接近開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)編號(hào)的站點(diǎn)開(kāi)始，以其站點(diǎn)編號(hào)的升序?qū)λ鯪個(gè)站點(diǎn)的序列進(jìn)行排序。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述分配包括一個(gè)基于具有分布在所有站點(diǎn)中的分配協(xié)議的自動(dòng)分配過(guò)程，以便當(dāng)這些站點(diǎn)接收在一個(gè)之前的超級(jí)幀內(nèi)做出的所述預(yù)定時(shí)，它們自動(dòng)地知道哪些站點(diǎn)以及以什么順序可以在要到達(dá)的所述超級(jí)幀的所述突發(fā)子幀內(nèi)傳輸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述分配包括建立一個(gè)N個(gè)站點(diǎn)的順序序列，這些站點(diǎn)將被允許根據(jù)所述順序序列在要到達(dá)的所述超級(jí)幀內(nèi)傳輸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述序列包括在所述之前的超級(jí)幀內(nèi)傳輸一種預(yù)定的所述站點(diǎn)中的至少一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述分配協(xié)議包括為每個(gè)超級(jí)幀建立一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)；嘗試向每個(gè)做出一種預(yù)定的站點(diǎn)分配一個(gè)幀，而且如果存在剩余的幀，則嘗試向每個(gè)請(qǐng)求兩個(gè)幀的站點(diǎn)分配另一個(gè)幀，以此類推直到所有的請(qǐng)求都被滿足或直到一個(gè)超級(jí)幀的所有幀都已經(jīng)被分配，并且作為一種結(jié)果獲得一個(gè)N個(gè)站點(diǎn)的序列；從具有最接近開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)編號(hào)的站點(diǎn)開(kāi)始，以站點(diǎn)編號(hào)的升序順序?qū)λ鯪個(gè)站點(diǎn)的序列進(jìn)行排序。
19.一種調(diào)制解調(diào)器，傳輸來(lái)自于一個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，接收來(lái)自于站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，以及管理由站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)共享的一種時(shí)分多址(TDMA)衛(wèi)星連接的帶寬資源，其特征在于，所述TDMA連接向所述站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)提供一種用于高流量通訊數(shù)據(jù)的共享帶寬，并且向每個(gè)站點(diǎn)提供一種用于優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)的專用帶寬，并且向每個(gè)站點(diǎn)提供一種用于預(yù)定數(shù)據(jù)的預(yù)定帶寬，其中所述站點(diǎn)可以請(qǐng)求所述共享帶寬的一個(gè)時(shí)隙，所述調(diào)制解調(diào)器包括一個(gè)接收模塊，接收一個(gè)接收的信號(hào)，對(duì)來(lái)自于所述TDMA衛(wèi)星連接的所述優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)、所述高流量通訊數(shù)據(jù)以及所述預(yù)定數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，用于提供接收的數(shù)據(jù)；一個(gè)傳輸模塊，接收將被傳輸?shù)乃稣军c(diǎn)的成幀的數(shù)據(jù)(framed data)和一個(gè)同步信號(hào)，用于通過(guò)所述TDMA衛(wèi)星連接傳輸所述成幀的數(shù)據(jù)，作為所述同步信號(hào)的一個(gè)函數(shù)；一個(gè)專用帶寬端口，用于將客戶設(shè)備的優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)連接至所述調(diào)制解調(diào)器；一個(gè)共享帶寬端口，用于將客戶設(shè)備的高流量通訊數(shù)據(jù)連接至所述調(diào)制解調(diào)器；一個(gè)同步模塊，連接至所述接收模塊，作為所述接收的數(shù)據(jù)的一個(gè)函數(shù)，用于提供一個(gè)參考時(shí)鐘時(shí)間并且產(chǎn)生所述同步信號(hào)；一個(gè)成幀模塊(framing module)，接收一個(gè)待傳輸?shù)膬?yōu)先通訊數(shù)據(jù)、一個(gè)待傳輸?shù)母吡髁客ㄓ崝?shù)據(jù)、一個(gè)分配信號(hào)以及一個(gè)預(yù)定信號(hào)，用于在一個(gè)緩沖器內(nèi)臨時(shí)存儲(chǔ)所述待傳輸?shù)母吡髁客ㄓ崝?shù)據(jù)直至其被傳輸，并且提供一個(gè)關(guān)于所述緩沖器內(nèi)容狀態(tài)的緩沖器狀態(tài)信號(hào)，并且用于生成待傳輸?shù)乃稣军c(diǎn)的所述成幀的數(shù)據(jù)，作為所述待傳輸?shù)母吡髁客ㄓ崝?shù)據(jù)和優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)的一個(gè)函數(shù)以及所述分配信號(hào)和所述預(yù)定信號(hào)的一個(gè)函數(shù)；一個(gè)輸入/輸出控制器模塊，接收來(lái)自所述專用帶寬端口的待傳輸?shù)乃鰞?yōu)先通訊數(shù)據(jù)，來(lái)自所述共享帶寬端口的待傳輸?shù)乃龈吡髁客ㄓ崝?shù)據(jù)和所接收的數(shù)據(jù)，用于中轉(zhuǎn)待傳輸?shù)乃龈吡髁客ㄓ崝?shù)據(jù)、優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)至所述成幀模塊，用于中轉(zhuǎn)所述接收的數(shù)據(jù)的一個(gè)接收的優(yōu)先通訊至所述專用帶寬端口，以及用于中轉(zhuǎn)所述接收的數(shù)據(jù)的一個(gè)接收的高流量通訊至所述共享帶寬端口；一個(gè)預(yù)定模塊，用于管理所述預(yù)定數(shù)據(jù)和所述共享的帶寬資源，其具有一個(gè)連接于所述接收模塊的，用于從所接收數(shù)據(jù)的所述預(yù)定數(shù)據(jù)確認(rèn)所述站點(diǎn)的所述時(shí)隙請(qǐng)求的第一端口；以及具有一個(gè)連接于所述成幀模塊的，用于接收所述緩沖器狀態(tài)信號(hào)，以及用于向所述成幀模塊傳輸所述分配信號(hào)和所述預(yù)定信號(hào)的第二端口；所述預(yù)定模塊，作為這些站點(diǎn)的所述請(qǐng)求的一個(gè)函數(shù)以及作為一種分配協(xié)議的函數(shù)，在所述成幀的數(shù)據(jù)內(nèi)生成所述分配信號(hào)，其通知所述成幀模塊何時(shí)將待傳輸?shù)乃龈吡髁客ㄓ崝?shù)據(jù)合并至所述TDMA連接的所述共享帶寬內(nèi)，并且對(duì)所述緩沖器狀態(tài)信號(hào)的響應(yīng)以及作為所述分配協(xié)議的一個(gè)函數(shù)，在所述預(yù)定數(shù)據(jù)內(nèi)生成所述預(yù)定信號(hào)，其通知所述成幀模塊何時(shí)請(qǐng)求所述TDMA連接的所述共享帶寬的一個(gè)時(shí)隙。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述專用和共享帶寬端口是因特網(wǎng)端口，并且所述輸入/輸出控制器包括一個(gè)成幀和集成模塊(framing and assembly module)，其中，所述成幀和集成模塊從所接收的數(shù)據(jù)中提取所接收的高流量通訊數(shù)據(jù)，并將所接收的高流量通訊數(shù)據(jù)格式化到用于所述共享帶寬端口的信息包內(nèi)，并且從所接收的數(shù)據(jù)中提取所接收的優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)，并將所接收的優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)格式化到用于所述專用帶寬端口的信息包內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述分配協(xié)議包括為每個(gè)被稱為超級(jí)幀的時(shí)間間隔建立一開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)，其中，所述超級(jí)幀包括N個(gè)突發(fā)子幀；嘗試向每個(gè)做出所述請(qǐng)求的站點(diǎn)分配一個(gè)突發(fā)子幀，而且如果存在剩余的突發(fā)子幀，則嘗試向每個(gè)請(qǐng)求兩個(gè)突發(fā)子幀的站點(diǎn)分配另一個(gè)突發(fā)子幀，以此類推直到所有的請(qǐng)求都被滿足或直到一超級(jí)幀的所有子幀都已經(jīng)被分配，并且作為一種結(jié)果獲得一個(gè)N個(gè)站點(diǎn)的序列；從具有最接近開(kāi)始點(diǎn)站點(diǎn)編號(hào)的站點(diǎn)開(kāi)始，以站點(diǎn)編號(hào)的升序順序?qū)λ鯪個(gè)站點(diǎn)的序列進(jìn)行排序，從而生成站點(diǎn)的一個(gè)序列。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述成幀模塊包括一個(gè)頭生成模塊，所述頭生成模塊在所述成幀的數(shù)據(jù)內(nèi)生成一個(gè)頭，所述頭作為所述預(yù)定信號(hào)的一個(gè)函數(shù)而被編碼來(lái)包含所述對(duì)所述共享帶寬的一個(gè)時(shí)隙的請(qǐng)求。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述接收模塊包括一個(gè)頭分析模塊，所述頭分析模塊對(duì)所接收的數(shù)據(jù)的頭解碼，用于中轉(zhuǎn)所接收的數(shù)據(jù)的所述預(yù)定數(shù)據(jù)至所述預(yù)定模塊。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的調(diào)制解調(diào)器，進(jìn)一步包括一個(gè)遙測(cè)模塊，其中，所述遙測(cè)模塊基于收到所接收的信號(hào)建立所述網(wǎng)絡(luò)的這些站點(diǎn)的電源級(jí)別狀態(tài)，并且作為所述電源級(jí)別狀態(tài)的一個(gè)函數(shù)生成一個(gè)被中轉(zhuǎn)至所述同步模塊的遙測(cè)信號(hào)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述同步模塊包括一個(gè)主管理模塊，所述主管理模塊，從所接收的數(shù)據(jù)為這些站點(diǎn)的每一個(gè)，確認(rèn)一個(gè)同步狀態(tài)；從所述遙測(cè)信號(hào)確認(rèn)這些站點(diǎn)的電源狀態(tài)；從所述同步和電源狀態(tài)確定哪一個(gè)站點(diǎn)是一個(gè)主時(shí)鐘，所述主時(shí)鐘是所述參考時(shí)鐘，且作為所述確定的主時(shí)鐘的一個(gè)函數(shù)，生成一個(gè)被中轉(zhuǎn)至所述成幀模塊的主控信號(hào)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述接收模塊包括一個(gè)頭分析模塊，所述頭生成模塊在所述成幀的數(shù)據(jù)內(nèi)生成一個(gè)頭，所述頭作為所述預(yù)定信號(hào)的一個(gè)函數(shù)而被編碼，所述預(yù)定信號(hào)具有對(duì)所述共享帶寬的一個(gè)時(shí)隙的所述請(qǐng)求，且所述頭進(jìn)一步作為所述主控信號(hào)的一個(gè)函數(shù)而被編碼，所述主控信號(hào)具有所述站點(diǎn)的同步狀態(tài)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述接收模塊包括一個(gè)頭分析模塊，所述頭分析模塊對(duì)所接收的數(shù)據(jù)的頭解碼，用于中轉(zhuǎn)所接收的數(shù)據(jù)的所述預(yù)定數(shù)據(jù)至所述預(yù)定模塊，并進(jìn)一步用于中轉(zhuǎn)所接收的數(shù)據(jù)的所述同步狀態(tài)至所述同步模塊。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的調(diào)制解調(diào)器，其特征在于，所述同步模塊進(jìn)一步包括一個(gè)幀的重新配置模塊，其基于接收在所接收的數(shù)據(jù)內(nèi)的一個(gè)重新配置編碼，管理所述TDMA連接中的帶寬資源的改變。
29.一種通訊網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)站點(diǎn)，所述站點(diǎn)共享一個(gè)時(shí)分多址(TDMA)衛(wèi)星連接，其特征在于，所述TDMA連接向所述站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)用于高流量通訊數(shù)據(jù)的共享帶寬，并且向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)用于優(yōu)先通訊數(shù)據(jù)的專用帶寬，并且向每個(gè)站點(diǎn)提供一個(gè)用于預(yù)定數(shù)據(jù)的預(yù)定帶寬，在所述預(yù)定數(shù)據(jù)中所述站點(diǎn)可以請(qǐng)求所述共享帶寬的一個(gè)時(shí)隙，并且其特征還在于，每個(gè)站點(diǎn)都配備有如權(quán)利要求19～28中任一項(xiàng)所定義的所述調(diào)制解調(diào)器。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的通訊網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述調(diào)制解調(diào)器的所述分配協(xié)議包括一個(gè)由所有站點(diǎn)共享的調(diào)制解調(diào)器內(nèi)嵌協(xié)議。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的通訊網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)不需要一個(gè)額外的主控制器來(lái)管理所述TDMA連接的所述帶寬資源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可以在衛(wèi)星局域網(wǎng)(LAN)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，一個(gè)平均數(shù)量的站點(diǎn)共享一種TDMA連接。本發(fā)明提供了一個(gè)用于所有站點(diǎn)的專用帶寬以及一個(gè)動(dòng)態(tài)分配給這些站點(diǎn)的共享帶寬，從而允許同步通訊和基于請(qǐng)求的突發(fā)模式的通訊。本方法包括該共享帶寬的一種預(yù)定方法，該共享帶寬專門(mén)為一種衛(wèi)星連接而優(yōu)化。本方法還提供一種網(wǎng)絡(luò)，自動(dòng)管理其通訊帶寬資源和這些站點(diǎn)的同步，而不需要一個(gè)額外的控制器。本發(fā)明還提供一種衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器，其根據(jù)上述方法，傳輸來(lái)自于一個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，接收來(lái)自于這些站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并且管理該TDMA連接的帶寬資源。
文檔編號(hào)H04B7/212GK1902841SQ200480040169
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者帕特里克·里烏, 納伊姆·巴塔尼, 弗朗索瓦·加尼翁, 讓·貝爾齊萊 申請(qǐng)人:高等技術(shù)學(xué)校