BR112013029486B1 - Método, aparelho e meio de armazenamento - Google Patents

Abstract

SISTEMA E MÉTODO PROVENDO TRANSMISSÃO SEGURA DE DADOS ATRAVÉS DE FRAGMENTOS ESPECTRAIS. Sistemas, métodos e aparelhos para transmissão segura de um fluxo de dados pela divisão de um fluxo de dados em uma pluralidade de subfluxos; associação de cada subfluxo a um respectivo fragmento espectral; encriptação de pelo menos alguns dos subfluxos; e modulação de cada subfluxo para a provisão de um respectivo sinal modulado adaptado para transmissão através de um respectivo fragmento espectral.

Description

Este pedido é uma continuação em parte do Pedido de Patente U.S. N° de Série 13/040.458, depositado em 4 de 5 março de 2011, intitulado VIRTUAL AGGREGATION OF FRAGMENTED WIRELESS SPECTRUM (Protocolo Legal N ° 809125) cujo pedido é incorporado aqui como referência em sua totalidade. Este pedido também é uma continuação em parte do Pedido de Patente U.S. N° de Série 13/449.170, depositado em 17 de 10 abril de 2012, intitulado SYSTEM ANO METHOD PROVIDING RESILIENT DATA TRANSMISSION VIA SPECTRAL FRAGMENTS (Protocolo Legal N° 809615), cujo pedido é uma continuação em parte do Pedido de Patente U.S. N° de Série 13/040.458, depositado em 4 de março de 2011, intitulado VIRTUAL 15 AGGREGATION OF FRAGMENTED WIRELESS SPECTRUM (Protocolo Legal N° 809125), cujos pedidos são incorporados aqui como referência em suas totalidades.

Este pedido também reivindica o benefício dos Pedidos de Patente Provisória U.S. N° de Série 61/486.489, 20 depositado em 16 de maio de 2011, intitulado ENHANCED SECURITY USING AGGREGATION OF WIRELESS SIGNALS (Protocolo Legal N ° 809662L), N° de Série 61/486.597, depositado em 16 de maio de 2011, intitulado EFFICIENT FAILOVER SUPPORT 25 USING AGGREGATION OF WIRELESS SIGNALS (Protocolo Legal N° 809663L); e N° de Série 61/523.678, depositado em 15 de agosto de 2011, intitulado DISJOINT REPLICATED SPREAD SPECTRUM (Protocolo Legal N° 810305L), cujos pedidos são incorporados aqui como referência em suas totalidades.

CAMPO TÉCNICO

A invenção se refere geralmente a redes de comunicação e, mais especificamente, mas não exclusivamente, a redes de comunicação de ponto a ponto e de ponto a ponto múltiplo e a enlaces de backhaul.

ANTECEDENTES

Os sistemas sem fio tradicionais assumem a disponibilidade de um bloco contiguo de espectro com largura de banda proporcional à quantidade de dados a serem transmitidos. Os sistemas de transmissão assim são frequentemente projetados para exigências de largura de banda de pior caso com o caso tipico ou de uso médio, em alguns casos, requerendo muito menos largura de banda (isto é, espectro).

No contexto de sistemas de comunicações por satélite e outros sistemas de comunicações de ponto a ponto, o espectro disponível alocado a consumidores pode se tornar fragmentado ao longo do tempo, o que leva a blocos não usados entre blocos alocados de espectro. Quando os blocos de espectro não usados são pequenos demais, é necessário realocar o espectro dentre os consumidores ou "mover" um consumidor da alocação espectral existente para uma nova alocação espectral, de modo que os blocos não usados de espectro possam ser coalescidos em uma única região espectral. Infelizmente, essa realocação é muito perturbadora.

SUMÁRIO

Várias deficiências da técnica anterior são consideradas pela presente invenção de sistemas, métodos e aparelhos para melhoria de segurança, resiliência a interferência e utilização de largura de banda em sistemas de transmissão de dados. Em particular, várias modalidades proveem sistemas, métodos e/ou aparelhos para a transmissão de forma segura de um fluxo de dados pela divisão de um fluxo de dados em uma pluralidade de subfluxos; a associação de cada subfluxo a um respectivo fragmento espectral; a encriptação de pelo menos alguns dos subfluxos; e a modulação de cada subfluxo para a provisão de um respectivo sinal modulado adaptado para transmissão através de um respectivo fragmento espectral.

Em várias modalidades, cada subfluxo encriptado é associado a uma respectiva chave de encriptação. Em várias modalidades, pelo menos alguns dos subfluxos encriptados são associados a uma chave de encriptação comum. Em várias modalidades, a chave de encriptação usada para encriptação de um subfluxo é mudada a cada sessão. Em várias modalidades, a encriptação compreende a seleção de uma chave de encriptação a partir de uma tabela de chaves de encriptação de acordo com um valor de indice gerado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os ensinamentos da presente invenção podem ser prontamente entendidos por uma consideração da descrição detalhada a seguir em conjunto com os desenhos associados, nos quais: a figura 1 descreve um diagrama de blocos de um sistema de comunicação de acordo com uma modalidade; a figura 2 descreve uma representação gráfica de uma alocação espectral útil no entendimento das presentes modalidades; a figura 3 descreve um diagrama de blocos de nível alto de um dispositivo de computação de finalidade geral adequado para uso em várias modalidades; as figuras 4 a 6 descrevem fluxogramas de métodos de acordo com várias modalidades; as figuras 7 a 9 descrevem diagramas de blocos de sistemas de comunicação de acordo com várias modalidades; a figura 10 descreve um diagrama de blocos de nivel alto de um fatiador / demultiplexador adequado para uso em várias modalidades; a figura 11 descreve um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade; a figura 12 descreve um diagrama de blocos de nivel alto de um sistema se beneficiando de várias modalidades; a figura 13 descreve um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade; as figuras 14A a 14B descrevem uma representação gráfica de uma alocação espectral útil no entendimento de várias modalidades; e a figura 15 descreve um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade.

Para facilitar o entendimento, números de referência idênticos foram usados, onde possivel, para a designação de elementos idênticos que são comuns às figuras.

DESCRIÇÃO DETALHADA

A invenção será primariamente descrita no contexto de um sistema de comunicações por satélite. Contudo, aqueles versados na técnica e informados pelos ensinamentos aqui perceberão que a invenção também é aplicável a qualquer sistema se beneficiando a partir de uma alocação espectral flexivel, tais como sistemas de comunicações por micro- ondas, sistemas de comunicações sem fio e similares.

Uma modalidade provê uma técnica eficiente de finalidade geral para a agregação de múltiplos blocos fragmentados de espectro sem fio em um bloco virtual contiguo, de modo que a largura de banda cumulativa seja quase igual à soma das larguras de banda dos blocos constituintes. Os blocos fragmentados são opcionalmente separados de cada outro por blocos de espectro, tais como blocos de guarda, blocos possuidos por outras partes, blocos proibidos pela autoridade regulamentar de espectro sem fio de uma região ou de um pais, e assim por diante.

A figura 1 descreve um diagrama de blocos de um sistema de comunicação que se beneficia de várias modalidades. O sistema de comunicação 100 da figura 1 compreende um enlace de ponto a ponto incluindo um transmissor de agregador de espectro virtual 110, um amplificador de potência 120, um enlace ascendente de satélite 130, um satélite 140, um enlace descendente de satélite 150, um receptor de agregador de espectro virtual 160 e, opcionalmente, um módulo de controle 170. Os dados a serem transmitidos pelo enlace de ponto a ponto são providos como um fluxo de pacotes de dados D, tais como pacotes de fluxo de transporte (TS) de 188 bytes, pacotes de Ethernet de 64-1500 bytes e assim por diante. A estrutura de pacote especifica, os dados transportados em uma estrutura de pacote e assim por diante são prontamente adaptados para as várias modalidades descritas aqui.

O fluxo de dados de entrada D é recebido pelo transmissor agregado de espectro virtual 110, onde é processado por um fatiador / demultiplexador 111 para a provisão de N subfluxos (D0...DN-I) , onde N corresponde a um número de fragmentos espectrais denotados como So, Si e assim por diante até SN-i •

Conforme descrito na figura 1, N = 3 de modo que o fatiador / demultiplexador 111 fatie, demultiplexe e/ou divida o fluxo de dados de entrada D em (de forma ilustrativa) três subfluxos denotados como Do, Di e D2.

Cada um dos subfluxos Do, Di e D2 é acoplado a um respectivo modulador 112 (isto é, os moduladores 1120, 112i e 1122) . Cada um dos moduladores 112o, 112i e 1122 modula seu respectivo subfluxo DQ, DI e D2 para a provisão de sinais modulados correspondentes a serem portados por respectivos fragmentos espectrais So, Si e S2.

Os moduladores 112 podem compreender moduladores tendo as mesmas características ou tendo características diferentes, tais como as mesmas características de tipo de onda, mapas de constelação, regulagens de correção de erro antecipada (FEC) e assim por diante. Cada modulador pode ser otimizado de acordo com um tipo especifico de tráfego (por exemplo, midia de transmissão continua, dados não de transmissão continua e similares, as condições especificas de canal associadas a seu fragmento espectral correspondente Si e/ou outros critérios.

Falando geralmente, a quantidade de dados alocada pelo fatiador / demultiplexador 111 para qualquer subfluxo Di é proporcional à capacidade de transporte de dados do fragmento espectral correspondente Si. Em várias modalidades, cada um dos subfluxos Di compreende a mesma quantidade de dados, enquanto, em outras modalidades, os vários subfluxos Di podem compreender diferentes quantidades de dados.

Conforme descrito na figura 1, o primeiro modulador 1120 provê um sinal de 6 MHz associado a um primeiro fragmento espectral So; o segundo modulador 112i provê um sinal de 1 MHz associado a um segundo fragmento espectral Si; e o terceiro modulador 1122 provê um sinal de 1 MHz associado a um terceiro fragmento espectral S2.

Um multiplexador de frequência (isto é, um combinador de sinal) 113 opera para combinar os sinais modulados para a produção de um sinal modulado combinado Sc, o qual é modulado para um sinal de portadora por um conversor ascendente 114 para a provisão de um sinal de portadora modulado C. É notado que múltiplos multiplexadores de frequência / combinadores de sinal 113 podem ser usados para a multiplexação de respectivos grupos de sinais modulados a serem transportados através de transponders comuns, enlaces de micro-ondas, canais sem fio e similares.

Na modalidade da figura 1, o espectro associado ao sinal de portadora modulado C é lógica ou virtualmente dividido na pluralidade de fragmentos espectrais usados para se portarem os subfluxos de dados modulados. A tabela de alocação de fragmento espectral ou outra estrutura de dados é usada para se manter um acompanhamento de quais fragmentos espectrais foram definidos, quais fragmentos espectrais estão em uso (e por quais subfluxos de dados), e quais fragmentos espectrais estão disponíveis. Falando geralmente, cada transponder / canal de transmissão pode ser dividido em uma pluralidade de fragmentos espectrais ou regiões. Cada um destes fragmentos espectrais ou destas regiões pode ser atribuído a um subfluxo de dados em particular. Cada um dos subfluxos de dados pode ser modulado de acordo com uma técnica de modulação única ou comum.

Conforme descrito na figura 1, um único transponder de satélite é usado e, portanto, todos os sinais modulados podem ser combinados pelo multiplexador de frequência 113 antes de uma conversão ascendente e uma transmissão através de um único canal de satélite. Em várias modalidades, múltiplos transponders em um ou mais satélites podem ser usados. Nestas modalidades, apenas aqueles sinais modulados a serem transmitidos através de um transponder comum em um satélite são combinados e, então, convertidos em conjunto. Em várias modalidades, as formas de onda de modulação são transmitidas independentemente.

O sinal de portadora modulado C produzido por um conversor ascendente 114 é amplificado pelo amplificador de potência 120 e transmitido para o satélite 140 através de um enlace ascendente de satélite 130. O satélite 140 transmite um sinal de portadora modulado incluindo os subfluxos modulados Do, Di e D2 para o enlace descendente de satélite 150, o que propaga o sinal para o receptor de agregador de espectro virtual 160.

O receptor de agregador de espectro virtual 160 inclui um conversor descendente (165) o qual converte de forma descendente um sinal de fragmento espectral combinado Sc' a partir de um sinal de portadora recebido C', e um demultiplexador de frequência (164) o qual opera para a separação dos fragmentos espectrais SQ' , S/ e S2' do sinal de fragmento espectral combinado Sc' .

Cada um dos fragmentos espectrais SQ' , Sj.' e S∑' é acoplado a um demodulador em separado (isto é, aos demoduladores 1620, 162i e 1622) . Cada um dos demoduladores 1620, 1621 θ 1622 demodula seus respectivos fragmentos espectrais So' , Si' e S2' para a provisão de subfluxos demodulados correspondentes Do' , D/ e D2' .

Os subfluxos demodulados Do' , Di' e D2' são processados por um combinador 161 para a produção de um fluxo de dados de saida D' representativo do fluxo de dados de entrada D inicialmente processado pelo transmissor de agregador de espectro virtual 110. É notado que cada um dos demoduladores 162 opera de uma maneira compatível com seu modulador correspondente 112.

Opcionalmente, o receptor de agregador de espectro virtual 160 inclui buffers 166o, 166i e 1662 os quais proveem uma função de armazenamento em buffer elástica para os vários subfluxos demodulados, de modo que erros de alinhamento induzidos por diferentes atrasos de propagação associados aos vários subfluxos possam ser evitados, antes da combinação dos subfluxos. Os buffers em 166 são descritos como elementos funcionais dispostos entre os demoduladores (162) e o combinador 161. Em várias modalidades, os buffers 166 ou seu equivalente funcional são incluídos no combinador 161. Por exemplo, o combinador 161 pode incluir um único buffer o qual recebe dados de todos os demoduladores (162) e, subsequentemente, rearranja aqueles dados como um fluxo de saida D' . Uma ID de pacote e/ou uma outra informação nos subfluxos podem ser usados para esta finalidade.

O módulo de controle opcional 170 interage com um sistema de gerenciamento de elemento (EMS), um sistema de gerenciamento de rede (NMS) e/ou outro sistema de gerenciamento ou de controle adequado para uso em elementos de rede de gerenciamento implementando as funções descritas aqui com respeito à figura 1. O módulo de controle 170 pode ser usado para a configuração de vários moduladores, demoduladores e/ou outros circuitos nos elementos descritos aqui com respeito à figura 1. Mais ainda, o módulo de controle 170 pode estar localizado remotamente com respeito aos elementos controlados dessa forma, localizado próximo de um circuito de receptor e assim por diante. O módulo de controle 17 0 pode ser implementado como um computador de finalidade geral programado para a execução de funções de controle especificas, tal como descrito aqui. Em uma modalidade, o módulo de controle 170 adapta a configuração e/ou a operação do transmissor de agregador de espectro virtual 110 e do receptor de agregador de espectro virtual 160 via, respectivamente, um primeiro sinal de controle TXCONF e um segundo sinal de controle RXCONF. Nesta modalidade, múltiplos sinais de controle podem ser providos, no caso de múltiplos transmissores e receptores.

A figura 2 descreve uma representação gráfica de uma alocação espectral útil no entendimento das presentes modalidades. Especificamente, a figura 2 descreve uma alocação espectral de 36 MHz, em que a um primeiro consumidor é alocada uma primeira porção 210 do espectro, de forma ilustrativa, um único bloco de 10 MHz; a um segundo consumidor é alocada uma segunda porção 220 do espectro, de forma ilustrativa, um bloco único de 8 MHz; a um terceiro consumidor é alocada uma terceira porção 230 do espectro, de forma ilustrativa, um bloco único de 10 MHz; e a um quarto consumidor é alocada uma quarta porção 240 do espectro, de forma ilustrativa, três blocos de espectro não contiguos compreendendo um primeiro bloco de 1 MHz 240i, um segundo bloco de 1 MHz 240i e um bloco de 6 MHz 2403.

No contexto das várias modalidades discutidas aqui, o fluxo de dados associado ao quarto consumidor é dividido em dois fragmentos espectrais diferentes de 1 MHz em um único fragmento espectral de 6 MHz, cada um dos quais sendo processado substancialmente da mesma maneira conforme descrito acima com respeito à figura 1.

A figura 3 descreve um diagrama de blocos de nivel alto de um dispositivo de computação de finalidade geral 300 adequado para uso em várias modalidades descritas aqui. Por exemplo, o dispositivo de computação 300 descrito na figura 3 pode ser usado para a execução de programas adequados para a implementação de várias funções e processamento de transmissor, funções de processamento de conforme será descrito aqui.

Conforme descrito na figura 3, o dispositivo de computação 300 inclui o circuito de entrada / saida (I/O) 310, um processador 320 e uma memória 330. O processador 320 é acoplado a cada um dentre o circuito de I/O 310 e a memória 330.

A memória 330 é descrita incluindo os buffers 332, os programas de transmissor (TX) 334, os programas de receptor (RX) 336 e ou os programas de gerenciamento 338. Os programas específicos armazenados na memória 330 dependem da função implementada usando-se o dispositivo de computação 300.

Em uma modalidade, o fatiador / demultiplexador 111 descrito acima com respeito à figura 1 é implementado usando-se um dispositivo de computação tal como o dispositivo de computação 300 da figura 3. Especificamente, o processador 320 executa as várias funções descritas acima com respeito ao fatiador / demultiplexador 111. Nesta modalidade, os circuitos de I/O 310 recebem o fluxo de dados de entrada D a partir de uma fonte de dados (não mostrada) e proveem os N subfluxos (D0...DN-I) para os demoduladores 112.

Em uma modalidade, o combinador 161 descrito acima com respeito à figura 1 é implementado usando-se um dispositivo de computação tal como o dispositivo de computação 300 da figura 3. Especificamente, o processador 320 executa as várias funções descritas acima com respeito ao combinador 161. Nesta modalidade, os circuitos de I/O 310 recebem os subfluxos demodulados Do' , D/ e D2' a partir dos demoduladores 162 (opcionalmente via buffers 166) e proveem o fluxo de dados de saída D' representativo do fluxo de dados de entrada D inicialmente processado pelo transmissor de agregador de espectro virtual 110.

Em uma modalidade, o módulo de controle opcional 170 descrito acima com respeito à figura 1 é implementado usando-se um dispositivo de computação tal como o dispositivo de computação 300 da figura 3.

Embora mostrados e descritos primariamente como tendo tipos específicos e arranjos de componentes, será apreciado que quaisquer outros tipos adequados e/ou arranjos de componentes podem ser usados para o dispositivo de computação 300. O dispositivo de computação 300 pode ser implementado de qualquer maneira adequada para a implementação das várias funções descritas aqui.

Será apreciado que o computador 300 descrito na figura 3 provê uma arquitetura geral e uma funcionalidade adequadas para a implementação dos elementos funcionais descritos aqui e/ou porções de elementos funcionais descritos aqui. As funções descritas aqui podem ser implementadas em software e/ou hardware, por exemplo, usando-se um computador de finalidade geral, um ou mais circuitos integrados específicos de aplicativo (ASIC), e/ou quaisquer outros equivalentes de hardware.

É contemplado que algumas etapas discutidas aqui como métodos de software podem ser implementados em um hardware, por exemplo, como um circuito que coopera com o processador para a execução de várias etapas de método. As porções das funções / dos elementos descritos aqui podem ser implementadas como um produto de programa de computador, em que instruções de computador, quando processadas por um computador, adaptam a operação do computador, de modo que os métodos e/ou as técnicas descritas aqui sejam invocados e/ou providos de outra forma. As instruções para invocação dos métodos inventivos podem ser armazenadas em uma midia fixa ou removivel, transmitidas através de um fluxo de dados em uma difusão ou outro meio portando um sinal, transmitidas através de midia tangível e/ou armazenadas em uma memória em um dispositivo de computação operando de acordo com as instruções.

A figura 4 descreve um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade. Especificamente, o método 400 da figura 4 é adequado para o processamento de um fluxo de dados D para transmissão, tal como descrito acima com respeito à figura 1.

Na etapa 410, o fluxo de dados incluindo dados de um ou mais consumidores é provido, tal como pelo transmissor agregado de espectro virtual 110.

Na etapa 420, o fluxo de dados recebido é fatiado em N subfluxos, onde cada subfluxo está associado a um respectivo fragmento espectral. Com referência à caixa 425, o fatiamento dos fluxos de dados em subfluxos pode ser realizado usando-se qualquer um dos critérios a seguir, sozinho ou em combinação: por consumidor, por fragmento, por tipo de dados, tamanho fixo, tamanho variável, combinação de vários métodos de fatiamento e/ou outros critérios.

Na etapa 430, cada um dos subfluxos é modulado usando- se um respectivo modulador. Com referência à caixa 435, os demoduladores podem ser otimizados quanto ao tipo de dados, otimizados quanto às condições de canal, eles compartilham características comuns, eles têm características variadas / diferentes, e assim por diante.

Na etapa opcional 440, onde um ou mais subfluxos modulados devem ser transmitidos usando-se o mesmo transponder ou um canal de transmissão, estes subfluxos modulados são combinados.

Na etapa 450, os subfluxos modulados são convertidos de forma ascendente e transmitidos. Com referência à caixa 455, o processo de conversão ascendente / transmissão pode ser no contexto de um sistema de comunicação por satélite, um sistema de comunicação por micro-ondas, um sistema de comunicação sem fio / canal ou outro meio.

A figura 5 descreve um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade. Especificamente, o método 500 da figura 5 é adequado para o processamento de um ou mais subfluxos recebidos, tal como descrito acima com respeito à figura 1.

Na etapa 510, um ou mais subfluxos modulados são recebidos e convertidos de forma descendente. Com referência à caixa 515, um ou mais subfluxos modulados podem ser recebidos através de um sistema de comunicação por satélite, um sistema de comunicação sem fio, um sistema de comunicação sem fio / canal ou outro meio.

Na etapa 520, quaisquer subfluxos previamente combinados no transmissor são separados para a provisão de subfluxos individuais e, na etapa 530, cada um dos subfluxos individuais é demodulado usando-se um respectivo demodulador.

Na etapa 540, um ou mais dos subfluxos demodulados são seletivamente atrasados, de modo que os fluxos de dados demodulados resultantes possam ser temporalmente alinhados.

Na etapa 550, os subfluxos demodulados e seletivamente atrasados são combinados para a provisão de um fluxo de dados D' representativo de um fluxo de dados de entrada D inicialmente processado pelo transmissor de agregador de espectro virtual.

A figura 6 descreve um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade. Especificamente, o método 600 da figura 6 é adequado para a configuração de vários parâmetros de transmissor e receptor de acordo com as várias modalidades.

Na etapa 610, uma requisição é recebida para a transmissão de dados de consumidor. Com referência à caixa 615, a requisição pode prover uma largura de banda especificada, uma taxa de dados especificada, um tipo de dados especificado, um tipo de modulação especificado e/ou uma outra informação descrevendo a largura de banda e/ou as exigências de serviço associados à requisição de transmissão de dados de consumidor.

Na etapa 620, uma determinação é feita quanto à alocação de espectro disponivel para satisfação da requisição de transmissão de dados de consumidor.

Na etapa 630, uma determinação opcional é feita quanto a se quaisquer critérios relacionados a espectro são adequados para a satisfação da requisição de transmissão de dados de consumidor. Com referência à caixa 635, esses critérios relacionados a espectro podem incluir um tamanho de bloco de largura de banda minimo, uma exigência para blocos de largura de banda contíguos e/ou outros critérios.

Na etapa 640, os fragmentos espectrais disponiveis são identificados. Com referência à caixa 645, a identificação de fragmentos espectrais disponiveis pode ser feita com respeito a uma tabela de alocação, um sistema de gerenciamento e/ou outra fonte dessa informação. Em uma modalidade, uma tabela de alocação define a alocação espectral associada a cada consumidor servido por um sistema de comunicações por satélite; especificamente, a alocação de largura de banda de cada consumidor, o(s) transponder (s) suportando a largura de banda, o(s) satélite (s) suportando o(s) transponder (s) e assim por diante. Adicionalmente, os fragmentos espectrais disponiveis são definidos em termos de tamanho e região espectral para cada transponder de cada satélite.

Na etapa 650, os fragmentos espectrais disponiveis são alocados para satisfação da requisição de transmissão de dados de consumidor. Com referência à caixa 655, os fragmentos espectrais disponíveis podem ser alocados como disponíveis, otimizados para o consumidor, otimizados para a portadora, otimizados para redução da contagem de fragmento espectral, otimizados para a provisão de resiliência e/ou redundância, e/ou otimizados com base em outros critérios.

Na etapa 660, os sistemas de transmissor / receptor são configurados para a provisão do número correto e do tipo de moduladores / demoduladores, para suporte da requisição de transmissão de dados de consumidor e adaptação a quaisquer mudanças nas alocações de fragmento espectral para o consumidor requisitante e/ou outros consumidores. Isto é, com base em otimização e/ou outros critérios, pode ser apropriado modificar as alocações de fragmento espectral de múltiplos consumidores para uma otimização em favor de um consumidor em particular, provedor de serviços e similares.

Na etapa 670, dados de tributação, acordos de serviço e similares são atualizados, conforme apropriado. Na etapa 680, uma configuração de sistema, um aprovisionamento e/ou outros dados de gerenciamento são atualizados.

Em várias modalidades, um fragmento espectral disponível em diferentes transponders de satélite e/ou diferentes é agregado para a formação de um bloco contiguo virtual. Em outras modalidades, a largura de banda inteira de múltiplos transponders é usada para suporte de canais de taxa de dados alta (por exemplo, OC-3/12c) por enlaces de satélite.

AS figuras 7 a 9 descrevem diagramas de blocos de sistemas de comunicação de acordo com várias modalidades. Cada um dos vários componentes nos sistemas de comunicação descritos nas figuras 7 a 9 opera substancialmente da mesma maneira conforme descrito acima com respeito ao sistema de comunicação da figura 1. Por exemplo, em cada uma das modalidades das figuras 7 a 9, um fluxo de dados de entrada D é recebido por um transmissor agregado de espectro virtual 110, onde é processado por um fatiador / demultiplexador xll para a provisão de N subfluxos (D0...DN_ i), em que cada um dos N subfluxos é modulado pelo respectivo modulador xl2. Outras diferenças e similaridades entre as várias figuras serão descritas em maiores detalhes.

A figura 7 descreve uma modalidade de transponder único na qual um único transponder é usado para o transporte de cada um de uma pluralidade de fluxos de dados denotados como os fluxos A, B, C e D. A figura 7A descreve uma porção de enlace ascendente, enquanto a figura 7B descreve uma porção de enlace descendente do sistema.

Com referência à figura 7A, os fluxos de dados A, B e C são modulados por respectivos moduladores 712 para a produção de respectivos fluxos modulados, os quais, então, são combinados por um primeiro combinador de sinal 113i para a provisão de um sinal modulado combinado ABC.

O fluxo de dados D é processado por um fatiador / demultiplexador 711 para a provisão de N subfluxos (D0...DN-I) os quais então são modulados pelos respectivos moduladores 712 (isto é, os moduladores 7120, 712i e 7122) para a provisão de sinais modulados correspondentes a serem portados por respectivos fragmentos, espectrais So, Si e S2. Os sinais modulados correspondentes são combinados por um segundo combinador de sinal 7132 para a provisão de um sinal modulado combinado DDD, o qual é combinado com o sinal modulado ABC por um terceiro combinador de sinal 7132. Os sinais modulados combinados resultantes são convertidos por um conversor ascendente 714 para a produção de um sinal de portadora C, o qual é amplificado por um amplificador de potência 720 e transmitido em direção a um satélite 740 através de um enlace ascendente de satélite 730.

Com referência à figura 7B, o satélite 740 transmite um sinal de portadora modulado incluindo os fluxos modulados A a D para o enlace descendente de satélite 750, o que propaga o sinal para um conversor descendente, 765. O sinal convertido de forma descendente é processado por um demultiplexador de frequência 1643 o que opera para separar o sinal nas componentes de sinal ABC e DDD.

As componentes de sinal ABC são separadas por um segundo demultiplexador de frequência 764i para recuperação dos sinais modulados e, então, demoduladas pelos respectivos demoduladores 752.

As componentes de sinal DDD são separadas por um terceiro demultiplexador de frequência 7642 para recuperação dos sinais modulados os quais demodulados pelos respectivos demoduladores 752.

Os subfluxos demodulados Do' , D/ e D2' são processados por um combinador 761 para a produção de um fluxo de dados de saida D' representativo do fluxo de dados de entrada D. É notado que cada um dos demoduladores 162 opera de uma maneira compatível com seu modulador correspondente 112.

A figura 8 descreve uma modalidade de transponder duplo, em que um primeiro transponder é usado para transporte de cada um da pluralidade de fluxos de dados denotados como os fluxos A, B, e C, bem como dois de três subfluxos associados a um fluxo de dados D, enquanto um segundo transponder é usado para o transporte de cada um de uma pluralidade de fluxos de dados denotados como E e F, bem como o terceiro subfluxo associado ao fluxo de dados D. A figura 8A descreve uma porção de enlace ascendente do sistema, enquanto a figura 8B descreve uma porção de enlace descendente do sistema.

Com referência à figura 8A, os fluxos de dados A, B, C, E e F são modulados por respectivos moduladores 812 para a produção de respectivos fluxos modulados.

Os fluxos de dados E e F são modulados por respectivos moduladores 812 para a produção de respectivos sinais modulados.

O fluxo de dados D é processado por um fatiador / demultiplexador 711 para a provisão de N subfluxos (D0...DN-I) os quais então são modulados pelos respectivos moduladores 712 (isto é, os moduladores 7120, 712i e 7122) para a provisão de sinais modulados correspondentes a serem portados por respectivos fragmentos espectrais SQ, SI e S2.

Os sinais modulados associados aos fluxos de dados A, B e C são combinados por um primeiro combinador de sinal 8131 para a provisão de um sinal modulado combinado ABC.

Os sinais modulados associados aos subfluxos Do e Di são combinados por um segundo combinador de sinal 8132 para a provisão de um sinal modulado combinado Di2.

Os sinais modulados combinados produzidos pelo primeiro 813i e pelo segundo 8132 combinadores de sinal então são combinados por um terceiro combinador de sinal 8133 e convertidos por um primeiro conversor ascendente 8141 para a produção de um primeiro sinal de portadora Cl.

Os sinais modulados associados ao subfluxo D3 e aos fluxos E e F são combinados por um quarto combinador de sinal 8133 e convertidos por um segundo conversor ascendente 8142 para a produção de um segundo sinal de portadora C2.

Os sinais de portadora Cl e C2 são combinados por um quarto combinador de sinal, 8134, amplificados por um amplificador de potência, 820, e transmitidos em direção a um satélite, 840, via de respectivos transponders (A e B) de um enlace ascendente de satélite 830.

Com referência à figura 8B, o satélite 840 transmite os dois sinais de portadora modulados incluindo os fluxos modulados A a F via respectivos transponders (A e B) para o enlace descendente de satélite 850, o que propaga o sinal para um conversor descendente 865. 0 sinal convertido de forma descendente é separado em seus dois sinais de portadora pelo demultiplexador de frequência 8644. Os dois sinais de portadora são processados usando-se vários demultiplexadores em 864, demoduladores em 862 e o combinador 8 61 para a produção dos vários fluxos de dados de saída A' a F' representativos do fluxo de dados de entrada A a F. A figura 9 descreve uma modalidade de satélite duplo, na qual um satélite (940i) é usado para transporte de uma pluralidade de fluxos de dados denotados como os fluxos A, B, e C, bem como dois dos três subfluxos associados ao fluxo de dados D. Um segundo satélite (9402) é usado para o transporte de uma pluralidade de fluxos de dados denotados como E e F, bem como o terceiro subfluxo associado ao fluxo de dados D. A figura 9A descreve uma porção de enlace ascendente do sistema enquanto a figura 9B descreve uma porção de enlace descendente do sistema.

Com referência à figura 9A, os fluxos de dados A, B, C, E e F são processados substancialmente da mesma maneira, conforme descrito acima com respeito à figura 8A, exceto pelo fato de os dois sinais de portadora não serem combinados para transporte via respectivos transponders de um único satélite. Ao invés disso, a figura 9 mostra dois sinais de portadora amplificados por amplificadores de potência separados (920i e 9202) e transmitidos para os satélites 940i e 9402, respectivamente, usando-se os enlaces ascendentes 930i e 9302.

Com referência à figura 9B, os dois satélites 940 transmitem seus respectivos sinais de portadora modulados incluindo os sinais modulados A a F via respectivos enlace descendente 950, os quais então são alimentados para respectivos conversores descendentes 965. Os dois sinais de portadora convertidos de forma descendente são processados usando-se os demultiplexadores (964), os demoduladores (962) e um combinador (961) para a produção dos fluxos de dados de saida A' a F' representativos dos fluxos de dados de entrada A a F.

A figura 10 descreve um diagrama de blocos de nivel alto de um fatiador / demultiplexador adequado para uso nas várias modalidades descritas aqui. Especificamente, o fatiador / demultiplexador 1000 da figura 10 compreende um encapsulador de pacote urn encapsulador de pacote 1010, um programador mestre 1020 incluindo uma memória de buffer 1022, e uma pluralidade de programadores escravos 1030 incluindo buffer memories 1032.

O encapsulador de pacote 1010 opera para encapsular pacotes recebidos a partir do fluxo de dados D para uma estrutura de pacote tendo um formato pré-definido ou normalizado. Embora vários formatos de pacote de encapsulação possam ser usados, é importante que o combinador em um lado de enlace descendente de um sistema seja configurado para combinação dos pacotes de acordo com o formato de encapsulação usado pelo fatiador / demultiplexador em um lado de enlace ascendente do sistema.

Em uma modalidade, os pacotes de encapsulação compreendem pacotes de 188 bytes tendo uma seção de carga útil de 185 bytes e uma seção de cabeçalho de 3 bytes. O encapsulador de pacote 1010 extrai uma sequência de porções de 185 bytes a partir do fluxo de dados original D, e encapsula cada porção extraida para a formação do pacote de encapsulação (EP). A porção de cabeçalho de cada pacote de encapsulação armazena um número de sequência de usuário associado aos dados de carga útil, de modo que a sequência de porções de 185 bytes do fluxo de dados possa ser reconstruída por um combinador, tal como descrito acima com respeito às várias figuras.

Em uma modalidade, o número de sequência de usuário compreende um número de 14 bits que é continuamente incrementado e usado para a estampagem de pacotes de encapsulação providos pelo encapsulador de pacote 1010. Em uma modalidade, a porção de cabeçalho do pacote provida pelo encapsulador de pacote 1010 compreende um primeiro byte armazenando 47 hexadecimal (isto é 47h), seguido por 2 bits zero, seguidos por 14 bits associados ao número de sequência de usuário.

Um campo de número de sequência maior (por exemplo, 24 ou 32 bits) pode ser usado, quando a taxa de dados agregada sendo transportada for mais alta. O tamanho do campo de número de sequência está relacionado à quantidade de armazenamento em buffer que ocorre no elemento de combinador de recepção descrito em várias figuras acima. O tamanho do buffer, por sua vez, está relacionado à relação da maior largura de banda de subfluxo para a menor largura de banda de subfluxo. Assim, várias modalidades podem ajustar o tamanho de campo de número de sequência (e o tempo de processamento resultante), com base na largura de banda agregada total e/ou na relação dos subfluxos de largura de banda mais alta para menor.

Em várias modalidades, mais ou menos do que 188 bytes são usados para a construção de pacotes de encapsulação. Em várias modalidades, mais ou menos do que três bytes são usados para a construção de cabeçalhos de pacote de encapsulação. Por exemplo, pela alocação de bits de cabeçalho adicionais ao número de sequência de usuário, um número de sequência de usuário maior pode ser usado. Neste caso, a probabilidade de processamento em um receptor de dois pacotes de encapsulação tendo a mesma sequência é reduzida.

Nas modalidades descritas aqui, o tamanho de pacote fixo de 188 bytes é usado para os pacotes de encapsulação.

Contudo, em várias modalidades alternativas, diferentes pacotes de tamanho fixo e/ou pacotes de tamanho variável diferentes podem ser usados para diferentes subfluxos, desde que esses tamanhos de pacote sejam compatíveis com as interfaces de entrada dos respectivos moduladores usados para aqueles subfluxos.

O programador mestre 1020 roteia os pacotes de encapsulação para os vários programadores escravos 1030. Os programadores escravos 1030 por sua vez roteiam os seus pacotes para as respectivas portas de saida do fatiador / demultiplexador, desse modo provendo os respectivos subfluxos, de forma ilustrativa, para os moduladores ou outros componentes.

Falando geralmente, cada programador escravo 1030 aceita pacotes em conformidade com a largura de banda do fragmento espectral atribuido àquele programador. Assim, o programador escravo servindo a um canal de fragmento espectral de 1 MHz aceita pacotes a uma taxa de dados de aproximadamente 1/10 daquela de um programador escravo servindo a um fragmento espectral ou uma região de 10 MHz.

O programador mestre 1020 se comunica com os programadores escravos 1030 para identificar qual programador escravo 1030 é (ou deve ser) capaz de receber o próximo pacote de encapsulação. Opcionalmente, o programador mestre 1020 recebe o status e uma outra informação de gerenciamento a partir dos programadores escravos 1030, e parte desta informação de status pode ser propagada para várias entidades de gerenciamento (não mostradas).

Em uma modalidade, os programadores escravos 1030 proveem um sinal de controle para o programador mestre 1020 indicativo de uma capacidade de aceitar o pacote. Em uma modalidade, o programador mestre 1020 aloca pacotes para os programadores escravos 1030 em uma forma de round robin. Em uma modalidade, em que certos canais de transmissão ou regiões espectrais são preferidos com base em exigências de consumidor e/ou de provedor de serviços, a alocação de pacote de encapsulação pelo programador mestre 1020 tem um peso atribuido em favor da provisão de mais pacotes de encapsulação para aqueles programadores escravos 1030 servindo aos canais de transmissão preferidos.

Em uma modalidade, cada um dos programadores escravos é associado a uma largura de banda pré-definida ou outros indicadores de capacidade de canal associados ao fragmento espectral correspondente. Nesta modalidade, o programador mestre 1020 roteia pacotes de acordo com uma atribuição de peso para cada programador escravo 1030.

Falando geralmente, o programador mestre roteia os pacotes de acordo com um ou mais dentre um algoritmo de roteamento randômico, um algoritmo de roteamento de round robin, um algoritmo de preferência de conexão e um algoritmo de preferência de provedor de serviços. Esse roteamento pode ser acomodado pela associação de um fator de atribuição de peso a cada modulador, fragmento espectral, canal de comunicações (por exemplo, transponder, enlaces de micro-ondas, canal sem fio, etc.), e assim por diante. Por exemplo, um fragmento espectral preferido pode compreender um fragmento que tem um tamanho minimo ou máximo, um fragmento associado a um erro relativamente baixo ou um canal de erro relativamente alto, um fragmento associado a um tipo de comunicações preferido (por exemplo, satélite, enlace de micro-ondas, rede sem fio, e assim por diante), um fragmento associado a um consumidor preferido e similares. Outros meios de atribuição de peso de canais, sistemas de comunicação, regiões espectrais e assim por diante também podem ser usados no contexto das várias modalidades.

A figura 11 descreve um fluxograma de um método de acordo com uma modalidade. Na etapa 1110, pacotes são recebidos a partir do fluxo de dados D. Na etapa 1120, os pacotes recebidos são encapsulados. Com referência à caixa 1125, o pacote pode compreender uma carga útil de 185 bytes e pacotes de cabeçalho de três bytes. Outros formatos de cabeçalho com um tamanho diferente de campo de número de sequência e/ou uma informação de controle adicional podem ser usados no contexto das presentes modalidades.

Na etapa 1130 os pacotes de encapsulação são armazenados em buffer, de forma ilustrativa, pelo programador mestre 1020, por um buffer em separado (não mostrado) no encapsulador de pacote 1010 e assim por diante.

Na etapa 1140, os pacotes de encapsulação são encaminhados (ou feitos serem encaminhados) para os programadores escravos 1030 pelo programador mestre 1020.

Nas várias modalidades descritas aqui, cada pacote de encapsulação é acoplado a um respectivo modulador como parte de um respectivo subfluxo. Contudo, em modalidades adaptadas para a provisão de resiliência de dados aumentada e/ou backup, os pacotes encapsulados podem ser acoplados a múltiplos moduladores como parte de múltiplos subfluxos respectivos. Nestas modalidades, o número de sequência associado ao pacote encapsulado permanece o mesmo.

Nestas modalidades, um receptor processará o primeiro pacote encapsulado (ou um pacote encapsulado sem erro) tendo o número de sequência apropriado e ignorará outros pacotes tendo o mesmo número de sequência. Isto é, quando da reordenação de pacotes de encapsulação no receptor, aqueles pacotes de encapsulação tendo um número de sequência combinando com um número de sequência de um pacote de encapsulação recentemente ordenado são descartados. Uma vez que os números de sequência são ciclicos ou repetidos (por exemplo, a cada 16.384 pacotes de encapsulação no caso de um número de sequência de 14 bits), um pacote de encapsulação tendo o mesmo número de sequência de pacotes de encapsulação processados vários milhares de pacotes trás tem uma probabilidade de ser uma duplicata daquele pacote de encapsulação previamente processado e, portanto, deve ser abandonado ou descartado como sendo redundante.

Várias modalidades descritas aqui proveem uma agregação de espectro dinâmica de blocos disjuntos de espectro, de modo que aquele espectro possa ser adicionado a ou subtraído das alocações de espectro existentes, conforme as exigências de largura de banda mudarem. Adicionalmente, blocos de espectro pequenos ou órfãos (isto é, aqueles blocos de espectro pequenos demais para serem geralmente úteis) podem ser virtualmente combinados para a formação de blocos maiores de largura de banda.

As modalidades descritas acima proveem várias vantagens, incluindo uma resiliência melhorada de sistema, uma vez que a perda de qualquer fragmento espectral provavelmente não causará uma perda completa do serviço. Além disso, quando fragmentos espectrais são mapeados através de múltiplos transponders, a perda de qualquer transponder não resulta em uma perda completa de serviço; ao invés disso, uma degradação graciosa de serviço é provida. Os esquemas mais antigos / existentes utilizando um espectro contiguo são capazes de usarem apenas um transponder, o qual se torna um ponto de falha único em potencial.

Mitigação de Interferência e Resiliência Melhorada

Para fins da discussão a seguir, assuma que um mecanismo de transmissão utilize quatro portadoras S0...S3 (embora diferentes números de impressões possam ser usados). Ainda, que as portadoras sejam separadas (não adjacentes) no dominio de frequência, de modo que qualquer interferência de sinal potencialmente afete apenas um subconjunto (e não todos) das fatias. Finalmente, assuma que um canal de controle disponível (em banda ou fora de banda) para o receptor proveja um retorno sobre o status dos sinais para o transmissor. Estas hipóteses também podem ser imputadas a várias outras modalidades discutidas aqui com respeito às várias figuras.

Quando uma fatia, Si, (0 <= i <= 3) é afetada por interferência, o lado de recepção nota uma degradação na C/N (portadora para saida) daquela fatia. Ela informa ao lado de transmissão sobre a degradação usando um canal de controle. O transmissor então diminui a taxa de FEC (torna a FEC mais forte, pela mudança da taxa 2/3 de por exemplo) para permitir que o receptor combata o ruido adicionado. Este esquema é denominado Codificação e Modulação Adaptativas (ACM).

Várias modalidades discutidas aqui podem ser usadas para melhoria da efetividade de ACM pela provisão de uma capacidade de mudança da taxa de FEC de apenas uma fatia especifica ou porção de um fluxo de dados (ao invés da abordagem tradicional de mudança da taxa de EEC do portador inteiro ou fluxo de dados). Desta maneira, um ritmo de transferência mais alto é mantido nas várias modalidades versus técnicas tradicionais.

Várias modalidades discutidas aqui proveem que, se um interferente for forte demais par qualquer taxa de FEC disponível mitigar seus efeitos, então, o receptor perderá a trava naquela portadora (por exemplo, a portadora S2) e informará ao transmissor sobre a perda. O transmissor roteia de novo os dados pelas portadoras Sl, S3 e S4. Com efeito, ele está "se desviando" da fatia espectral S2 e mantém o serviço embora em um ritmo de transferência mais baixo. Compare isto com esquemas tradicionais de portadora única, em que um interferente forte teria prejudicado completamente aquela portadora, causando uma perda completa de serviço.

Várias modalidades discutidas aqui proveem arranjos diferentes daqueles previamente mencionados. Especificamente, ao invés dos sistemas tradicionais de OFDM em que um sinal é compreendido por um grande número de subportadoras que são adjacentes a cada outra, as várias modalidades proveem portadoras separadas e disjuntas em termos espectrais. Desta maneira, uma saturação de interface externa ou impacto de passa banda de um interferente forte é grandemente atenuada nas várias fatias.

Várias modalidades discutidas aqui permitem que fatias sejam transportadas ou roteadas de novo para diferentes partes do espectro para combate de interferência, resultando em uma restauração completa de serviço com pouca degradação do ritmo de transferência.

Várias modalidades discutidas aqui permitem uma entrega sem colisão na presença de interferência forte. Por exemplo, algumas modalidades configuram um subconjunto de portadoras, tais como S0 e Sl, como um grupo de proteção, de modo que um prejuizo de S0 ou Sl, mas não ambas simultaneamente, resulta em nenhuma perda de dados. Sob esse cenário, S2 e S3 podem continuar a operar como portadoras independentes, sem serem membros de quaisquer grupos de proteção. Alternativamente, elas podem ser agrupadas em um segundo grupo de proteção para proteção de cada outra. Como uma terceira alternativa, mais de duas portadoras, digamos, S0...S2, podem formar um grupo de proteção e S3 ficar independente. Levado até seu extremo, todas as quatro portadoras podem ser parte de um grupo de proteção para combate de interferência dispersa, e assim por diante. O grau de flexibilidade é enorme e as configurações podem ser sintonizadas finamente para se lidar de forma mais efetiva com o tipo em particular de interferência.

Várias modalidades discutidas aqui permitem a adição e o apagamento de portadoras dinamicamente para melhoria adicional de resiliência, tal como causada por falhas de equipamento e/ou interferência. Por exemplo, um sistema pode empregar duas portadoras, S0 e Sl, atuando independentemente (isto é, não constituindo um grupo de proteção), enquanto uma terceira portadora, S2, pode ser adicionada mais tarde em uma região de espectro disponivel, se S0 ou Sl for prejudicada. Em uma modalidade, a terceira portadora ou avulsa (por exemplo, S2) pode ser configurada como uma portadora substituta, parte de um grupo de proteção, parte de um grupo de proteção formado dinamicamente.

Como uma portadora substituta, a portadora avulsa (por exemplo, S2) pode ser configurada para atuar como uma portadora "substituta" para S0 ou Sl, assim efetivamente assumindo a finalidade da portadora prejudicada.

Como parte de um grupo de proteção temporário, a portadora avulsa (por exemplo, S2) pode ser configurada para formar um grupo de proteção temporária em aliança ou associação com a portadora prejudicada. Por exemplo, se Sl for prejudicada, então, um grupo de proteção entre Sl e S2 poderá ser formado. S0 fica independente. Quando a causa do prejuizo é resolvida restaurando-se Sl, então, S2 pode ser removida.

Como parte de um grupo de proteção formado dinamicamente, a portadora avulsa (por exemplo, S2) pode ser configurada como parte de uma formação dinâmica de grupos de proteção dentre as portadoras existentes, o que é efetivo para combater uma interferência transiente que afeta múltiplas portadoras por durações longas o bastante para obrigarem um novo roteamento completo de tráfego, conforme descrito acima. Por exemplo, assuma que S0...S3 constituam um sistema de transmissão de quatro portadoras, e S2 e S3 experimentem uma interferência transiente a que nem uma ACM por portadora nem um novo roteamento podem efetivamente se dirigir. Nesta modalidade, S2 e S3 são temporariamente emparelhadas para constituírem um grupo de proteção de DSS, enquanto S0 e SI ficam independentes. O resultado liquido é uma forma robusta de se lidar com uma interferência com uma redução temporária no ritmo de transferência. Uma vez que a causa raiz dos prejuízos afetando S2 e S3 seja resolvida, elas podem ser configuradas para atuarem independentemente.

Espectro Espalhado Replicado Disjunto (DRSS)

As várias técnicas e modalidades descritas aqui podem ser adaptadas para proverem modalidades de espectro espalhado replicado disjunto (DRSS) as quais proveem uma entrega "sem colisão" de dados de carga útil na presença de uma interferência de frequência de rádio (RF) forte em canais de comunicação sem fio. Por exemplo, as técnicas tradicionais para comunicações sem fio envolvem o uso de sinais de RF de portadora única que têm taxas de código de proteção de erro projetadas para entregarem dados quase sem erro (QEF) dada a relação de portadora para ruido (C/N) do canal de comunicações. Na presença de uma interferência aumentada, a taxa de código de proteção de erro é reduzida (tornada mais forte) para ajudar a negar os efeitos de degradação do sinal no receptor. Um problema com esta abordagem é que um interferente suficientemente forte que está em banda com o sinal recebido e o qual resulta em uma relação de C/N ser mais lenta do que o limite de QEF pode resultar em uma perda completa de dados, não importando quão forte a taxa de código. Isto pode ser devido a (dentre outras razões) uma saturação completa do circuito de conversão descendente de RF de interface dianteira de receptor envolvendo componentes, tais como LNAs, misturadores e circuitos de amostragem usando conversores de analógico para digital (ADC). Assim, mesmo a melhor técnica de codificação de erro com base em sistemas de portadora única não pode combater a interferência que esteja em banda e seja maior do que a potência de portadora pelo limite de C/N de QEF.

O DRSS utiliza múltiplas portadoras disjuntas em termos espectrais. Na técnica de DRSS, a carga útil original (P) é transmitida por N (N>=2) portadoras, cada uma codificada e modulada, no caso geral, com diferentes esquemas de camada fisica adequados para suas condições de canal espectral. Em uma modalidade simples, todas as portadoras são construídas usando-se os mesmos parâmetros de camada fisica, mas transmitidas em blocos espectrais que são disjuntos (separados de cada outra). As portadoras, em geral, não têm que ser da mesma largura de banda espectral. Contudo, é requerido que a informação portando a capacidade (conforme determinado pela taxa de simbolo, pela taxa de código, pelo mapa de constelação, decaimento e outros parâmetros de modulação relevantes) de cada portadora seja suficiente para variar a carga útil requerida.

Na extremidade de transmissão, a carga útil (P) é primeiramente pré-processada e quebrada em uma sequência de pacotes de tamanho fixo (pi, i = 0, 1, 2, ...) usando-se técnicas de agregação de espectro virtual (VSA) descritas acima) . Cada pacote pi na saida do pré-processador de VSA então é replicado N vezes, e cada cópia é transmitida por todas as N portadoras.

Na extremidade de recepção, o receptor demodula os dados a partir de cada portadora. Quando todas as portadoras têm boa C/N, o receptor recuperará N cópias sem erro, de cada pacote, pi. N-l cópias são descartadas e uma retida por pacote pi para cada i. Todas as cópias selecionadas são providas para o processador de VSA na extremidade de recepção em que a carga útil original, P, é reconstruída e entregue para seu destinatário pretendido de novo, conforme descrito acima.

Na presença de uma interferência forte, um subconjunto de N portadoras pode experimentar uma perda completa de dados. Contudo, desde que pelo menos uma portadora tenha seu C/N acima de seu limite de QEF em qualquer dado tempo, o receptor terá acesso a pelo menos uma boa cópia (das N cópias transmitidas) de cada pacote, pi. Isto permite que o processador de VSA no receptor reconstrua a carga útil sem erro.

No esquema acima, múltiplas portadoras disjuntas em termos espectrais têm menor probabilidade de serem si afetadas pelo mesmo sinal interferente, a menos que calhe de ser de banda extremamente larga. Uma interferência forte pode resultar em uma perda completa de dados em até N-l portadoras, mas uma recuperação completa da carga útil desejada ainda é possivel, desde que para cada pacote, piz haja pelo menos uma portadora que seja capaz de entregar aquele pacote sem erro. Para uma interferência que se move rapidamente no dominio espectral, isto pode implicar que pacotes consecutivos sejam derivados de portadoras diferentes devido à possibilidade de uma portadora que entregou o pacote p± possa experimentar uma interferência depois disso e possa não ser a portadora mais adequada para a entrega do pacote pi+i.

O uso de técnicas de VSA descritas com respeito às figuras 1 a 11 e sua descrição associada permitem a agregação de múltiplas fatias espectrais disjuntas. Quando DRSS é usado em conjunto com agregação espectral, uma nova capacidade potente é permitida. Por exemplo, o uso seletivo de DRSS permite o mapeamento de portadoras para porções de espectro (tais como bandas não licenciadas) que podem ser propensas a uma interferência. Em outras palavras, o uso de DRSS permite que um provedor de serviços comece a usar bandas com ruido ou não licenciadas pelo mapeamento do conjunto inteiro ou de um subconjunto das portadoras sendo agregadas para bandas potencialmente com ruido, enquanto ainda entrega as cargas úteis constituintes com um alto grau de resiliência.

A figura 12 descreve um diagrama de blocos de nivel alto de um sistema que se beneficia das várias modalidades. Especificamente, a figura 12 descreve um diagrama de blocos de nivel alto de um sistema 1200 que usa as técnicas de VSA descritas acima para agregar, de forma ilustrativa, quatro fatias espectrais SI a S4 incluindo a carga útil redundante comunicada pelas fatias espectrais S2 e S3. O sistema de exemplo 1200 é u m sistema hibrido de VSA/DRSS que transporta uma carga útil P usando as portadoras SO, SI, S2 e S3. O sistema de exemplo 1200 é descrito utilizando-se um enlace de comunicações por satélite 1200, embora outros tipos e adicionais de enlaces de comunicações possam ser empregados.

O sistema 1200 geralmente contempla um pré-processador de VSA, um modulador / transmissor, um enlace de comunicações, um demodulador / receptor e um pós- processador de VSA.

O pré-processador de VSA 1210 executa as várias funções de fatiador 1212, as funções de códigos de paridade 1214, as funções de inserção de cabeçalho de controle 1216 e as funções de programador 1218, conforme discutido aqui o pré-processadõr de VSA 1210 é adaptado para processar ou fatiar um sinal de entrada ou uma carga útil de fluxo P de forma ilustrativa em quatro porções de fluxo ou segmentos denotados como P'o a P'3. Conforme citado previamente, cada uma das quatro porções de fluxo ou segmentos será modulada de uma maneira em conformidade com uma respectiva fatia espectral de um sinal de portadora, tal como um transmitido através de um;enlace de comunicações.

O modulador / transmissor compreende, de forma ilustrativa, quatro moduladores 1220-1 a 1220-4 adaptados para respectivamente modularem as porções de fluxo de carga útil ou segmentos como P'o a P'3 para a produção de sinais modulados So a S3, cujos sinais modulados são combinados pelo combinador / multiplexador 1230. O sinal combinado resultante é processado pelo conversor ascendente 1240 e pelo amplificador 1250 para a provisão, de forma ilustrativa, úm sinal adequado para transmissão através de um enlace de comunicações 1260.

O enlace^ de comunicações 1260 é descrito como um enlace de comunicações por satélite incluindo um transmissor 1260-T, o qual envia o sinal de transmissão para um receptor 1260-R através de um satélite 1260-S.

O demodulador / receptor compreende, de forma ilustrativa, um separador de sinal / demultiplexador 1270 o qual extrai os sinais modulados So a S3 a partir do sinal de satélite recebido, e quatro demoduladores 1280-1 a 1280- 4 adaptados para a demodulação dos sinais modulados SQ a S3 e a recuperação a partir dali de porções de fluxo de carga útil ou segmentos P'o a P'3.

O pós-processador de VSA 1290 executa várias funções de gerenciamento de buffer 1291, funções de buffer 1292, funções de apagamento de nenhum pacote 1293, funções de processador de código de paridade 1294, funções de ressincronização e alinhamento 1295, funções de remoção de cabeçalho de controle 1296 e funções de combinador 1297, conforme discutido aqui. O pós-processamento de VSA 1290 é adaptado para processar as quatro porções de fluxo ou segmentos de forma ilustrativa denotados como P'o a P'3, para a remontagem do sinal de entrada ou da carga útil de fluxo P.

Em várias modalidades, as fatias espectrais S0 e Sl que são portadoras independentes não usam DRSS. É assumido que estas portadoras sejam mapeadas para um espectro "limpo" em que uma interferência forte usualmente não é um problema e taxas de código padronizadas (tais como LDPC 3/4, 5/6 e similares, juntamente com um código de bloco, como de Reed-Solomon ou BCH) são suficientes para cada portadora.

Em várias modalidades, as fatias espectrais S2 e S3 usam DRSS. Em^outras palavras, a carga útil portada em S2 é replicada e ehviada pela portadora S3. Ambas S2 e S3 usam técnicas de codificação padronizadas (tais como LDPC 3/4 ou 5/6, etc. juntamente com um código de bloco, tal como BCH ou de Reed-Solomon). Este exemplo assume que as portadoras S2 e S3 serão:mapeadas para um espectro que pode ter fortes interferentes: (por exemplo, maliciosos ou não intencionais) capazes de causarem uma perda completa de perda de dados em S2 ou S3. Ao assegurar um espaço espectral entre S2 e S3, a probabilidade^ de uma interferência simultaneamente afetar S2 e S3 é minimizada. Assim, o sinal agregado pode ser recuperado, desde que ambas S2 e S3 não sejam afetadas por uma interferência acima de um limite.

Em várias modalidades, o sistema é configurado de modo que uma capacidade agregada de SO, Sl e S2 seja suficiente para transporte de uma carga útil P. Uma hipótese similar é feita para a capacidade agregada de S0, Sl e S3.

A carga útil P é fatiada em pequenos pacotes de tamanho fixo,; e um cabeçalho de controle é inserido no começo de cada pacote em conformidade com a técnica de VSA descrita acima. Códigos de paridade adicionais são postos em apenso para se permitir que um receptor cheque quanto a uma integridade de cabeçalho. Três programadores em separado, cada um para S0 e Sl, e um para o conjunto combinado de S2 e S3, são usados para alocação dos pacotes para três fluxos separados denotados Po' , Pi' e P2o' • P21' é uma réplica :de P2o' • Os programadores asseguram que a quantidade de;dados alocados para cada portadora não exceda a sua capacidade de portar informação.

Em várias modalidades, Po' , Pi' , P2o' e P21' são alimentados para moduladores em separado (ModO, Modi, Mod2 e Mod3, respectivamente) para a geração das portadoras S0, Sl, S2 e S3. Em várias outras modalidades, os moduladores compósitos são usados.

As quatro portadoras são combinadas usando-se um combinador dei RF padrão, convertidas de forma ascendente, para a banda de frequência desejada, amplificadas usando-se um amplificador de potência (PA) e, então, irradiadas usando-se uma.antena. Um satélite de canal flexionado envia o sinal para potencialmente múltiplos locais de recepção.

No lado^ de recepção, as quatro respostas são demoduladas por quatro demoduladores em separado. Os pacotes a partir dos demoduladores são enfileirados em buffers em ■ separado (um por demodulador) . Isto é necessário, porque os atrasos de propagação das quatro portadoras podem ser bastante diferentes e podem variar ao longo do tempo. Os pacotes nulos (por exemplo, introduzidos pelos moduladores, caso usem DVB-S ou DVB-S2 como o padrão de camada física) são removidos e os códigos de paridade útil dos pacotes são fundidas para a final P.

Uma interferência em S2 e S3 pode ser localizada para locais de recepção específicos, ou, se presente no lado de transmissão, teriam impacto naqueles sinais em todos os lados de recepção. No caso de uma interferência localizada, certos locais podem experimentar uma perda parcial ou completa de dados em, digamos, S2. Naqueles casos, os pacotes recebidos por S3 são escolhidos. Nos outros lados pacotes recebidos por S2 são escolhidos. Se a interferência for de um tipo mais de varredura que pode alternadamente afetar S2 e :S3, então, os receptores recorrerão a uma comutação entre aquelas duas portadoras em uma base por pacote.

O sistema 1200 é descrito usando um enlace de comunicações por satélite de canal flexionado 1260. Contudo, em várias outras modalidades, outros tipos de redes sem fio, tal como um sistema de difusão terrestre de ponto a ponto múltiplo ou um sistema de micro-ondas de ponto a ponto para backhaul celular, podem ser usados. Mais geralmente, o;sistema pode ser efetivamente aplicado para o transporte de qualquer carga útil de dados (seja sincrona ou empacotada) por um canal sem fio.

Em ainda outras modalidades, um ou mais sinais modulados são transportados via uma rede alternativa 265, tal como uma rede ótica, uma rede de IP ou outra rede com fio.

Vários benefícios das modalidades incluem uma eficiência de uso espectral significativamente mais alta, bem como a capacidade de usar os fragmentos espectrais órfãos que são pequenos demais para serem usados de outra forma. As várias modalidades são aplicáveis a aplicações de satélite, enlaces sem fio de ponto a ponto, tais como aqueles usados em aplicações de SatCom de canal flexionado, infraestruturà de backhaul sem fio, tal como provido usando-se torres de micro-ondas, e assim por diante.

As várias modalidades proveem um mecanismo em que a largura de banda pode ser alocada pela colocação "em apenso" de blocos adicionais de largura de banda àqueles blocos de largura de banda já em uso, desse modo facilitando um modelo de negócio de "pague conforme crescer" para provedores de serviços e consumidores.

Em várias modalidades, um transponder único em um sistema por satélite é usado para a propagação de um sinal de portadora incluindo uma pluralidade de subfluxos modulados, cada um dos subfluxos modulados ocupando sua respectiva região de fragmento espectral. Em outras modalidades, múltiplos sinais de portadora são propagados através de respectivos transponders.

Em várias modalidades, um único enlace de micro-ondas em um sistema de comunicação de micro-ondas é usado para a propagação de um sinal de portadora incluindo uma pluralidade de subfluxos modulados, cada um dos subfluxos modulados ocupando sua respectiva região de fragmento espectral. Em outras modalidades, múltiplos sinais de micro-ondas.

Em várias modalidades, um único canal sem fio em um sistema de comunicação sem fio é usado para a propagação de um sinal de^ portadora incluindo uma pluralidade de subfluxos modulados, cada um dos subfluxos modulados ocupando sua respectiva região de fragmento espectral. Em outras modalidades, múltiplos sinais de portadora são propagados através de respectivos canais sem fio.

Suporte de Recuperação após Falha Eficiente Usando Grupos de Proteção

Pela segmentação de um fluxo em uma pluralidade de segmentos de fluxo e pela transmissão destes segmentos de fluxo via respectivas porções espectrais, uma resiliência a interferentes, tais como varredores maliciosos, um equipamento fraco e similares, pode ser melhorada.

Várias ; modalidades melhoram adicionalmente a resiliência pela replicação de segmentos de fluxo e modulação / transmissão dos segmentos de fluxo replicados através de uma região espectral diferente, opcionalmente usando-se una técnica de modulação diferente. Em algumas modalidades, üm segmento de fluxo original ou replicado pode ser transportado por um enlace de comunicações com fio, tal como:discutido acima.

Várias modalidades melhoram adicionalmente a resiliência pela provisão de grupos de proteção de nivel de segmento, nos quais um segmento de fluxo modulado / transmitido em uma primeira região espectral é modulado / transmitido em uma região espectral de backup em resposta a prejuizos de canal na primeira região espectral excedendo a um nivel de limite. Em várias modalidades, a região espectral de backup compreende uma região espectral associada a um segmento de fluxo de dados de prioridade mais baixa. Em várias modalidades, a prioridade é atribuída acordo de nivel de serviço (SLA) e/ou outros critérios.

Em várias modalidades, ao invés de alocar um bloco de espectro ativo e um outro bloco igualmente grande de espectro de backup que permanece não usado, vários blocos menores de espectro são utilizados. Os blocos de espectro podem ser alocados aos mesmos satélites ou a diferentes (ou a outros mecanismos de comunicações sem fio), aos mesmos transponders ou a diferentes, e assim por diante. Para fins de exemplo, é assumido que a capacidade de largura de banda de cada um dos blocos espectrais menores é a mesma, embora isto não seja uma exigência das várias modalidades. No contexto de um bloco ou uma região espectral de backup, o bloco ou região espectral de backup deve ser pelo menos tão blocos ou regiões espectrais são de tamanho similar, o bloco ou região espectral de backup também será do tamanho similar.

Em várias modalidades, uma informação, tal como um retorno de status de canal, é recebida no transmissor. Com referência à figura 12, um retorno de status opcional (SF) pode ser recebido através da rede alternativa 1265 ou de qualquer outro mecanismo. Por exemplo, no sistema de satélite tipico, um canal interno existe, o qual pode ser usado pelo receptor para portar uma informação para o transmissor indicativa da qualidade de transmissão, de taxa de erro, de contrapressão de buffer, status de receptor, e assim por diante. Nas várias modalidades discutidas aqui, qualquer um dos mecanismos conhecidos para provisão de retorno ou informação de status a partir de um receptor para um receptor pode ser empregado.

A figura i 13 descreve um fluxograma de acordo com uma modalidade. Éspecificamente, a figura 13 descreve um fluxograma de um mecanismo para a provisão de uma resiliência de canal melhorada com priorização opcional de acordo com várias modalidades. A metodologia discutida aqui e/ou outros meios. outros parâmetros são selecionados para os segmentos de fluxo e/ou subfluxos e seus respectivos fragmentos espectrais. Os vários segmentos de fluxo e/ou subfluxos são modulados de modo conforme e transmitidos em seus respectivos fragmentos espectrais.

Na etapa 1340, os vários canais associados aos fragmentos espectrais são monitorados para a identificação de um comportamento de canal subótimo, tal como essa monitoração pode ocorrer em intervalos predeterminados, após cada evento de assinante relevante, após um número predeterminado de eventos de exemplo, em várias modalidades, uma monitoração comandada por interrupção é provida, em que os receptores apenas portam uma informação para respectivos transmissores, quando um canal for prejudicado além de um ou mais niveis pode ser com base em vários limites, tais como um ou mais limites de interferência, um ou mais limites de prejuízo e assim por diante. No contexto de processamento de nível de prioridade (tal como onde um canal efetivamente não está os segmentos de fluxo e/ou subfluxos associados ao canal podem ser modulados e transmitidos através de um canal (is) de backup ou de um canal (is) associado(s) a dados de prioridade mais baixa. Isto é, um programador pode adaptar as várias programações para a acomodação de segmentos de prioridade e/ou subfluxos preferencialmente em relação a segmentos e/ou subfluxos de prioridade mais baixa.

Na etapa 1360, os segmentos e/ou subfluxos são opcionalmente' agregados por múltiplos fragmentos espectrais, de modo que eles sejam transportados via múltiplos canais de comunicações. Adicionalmente, os múltiplos canais de comunicações podem ser suportados através de diferentes redes ou enlaces de comunicações. Com referência à oaixa 1365, os vários enlaces incluem um ou mais enlaces de ponto a ponto, tais como enlaces por satélite ou enlaces por micro-ondas, enlaces de ponto a ponto múltiplo, tal como provido por vários canais sem fio, canais com fio e/ou outros mecanismos.

As etapas descritas acima contemplam, em resposta a uma degradação ou falha de canal, um ou ambos dentre e/ou outros parâmetros e realocação de canal com base em maneira substancialmente automática em resposta a um acordo de nivel de serviço (SLA), dados de perfil, preferências de portadora padronizada e/ou outros critérios. Falando geralmente, os sistemas operam de maneira substancialmente automatizada ■ para se garantir que canais de dados priorizados sejam usados tão eficientemente quanto possivel. Fluxos de dados diferentes podem ser associados a niveis de prioridade diferentes. Os consumidores diferentes podem ser associados a diferentes niveis de prioridade.

Várias modalidades operam para a provisão de um novo roteamento automático de dados por um transmissor de VSA por blocos espectrais disponiveis para se desviar de um ou mais blocos espectrais com falha. Várias modalidades operam para a provisão de um novo roteamento automático de dados pelo transmissor de VSA para a provisão de funções de equilíbrio de icarga ou de outra forma utilização de blocos espectrais disponíveis tão eficientemente quanto possível.

Conforme i discutido previamente, várias técnicas de priorização podem ser empregadas para se garantir que um tráfego de alta prioridade seja de entrega garantida, enquanto um tráfego de baixa prioridade é entregue usando- se uma largura de banda avulsa deixada a partir de uma execução de serviços do tráfego de prioridade mais alta ou dados inseridos de forma oportunista.

Várias modalidades suportam múltiplos níveis de enfileiramento razoável ponderado (WFQ) para alocação para as várias classes de dados.

Várias modalidades proveem uma mitigação de interferência ^usando agregação espectral. Isto é, quando um interferente (seja CW ou de natureza complexa) degrada um canal em particular, apenas a taxa de FEC daquele canal em particular é adaptada para compensação desta degradação. Se o interferente for forte demais para ser suplantado com taxas melhores de código de FEC apenas (ou tão forte que a taxa de código de FEC adaptada pode fazer o ritmo de então, o canal deverá ser realocado para um fragmento espectral diferente. Em particular, as várias modalidades proveem um ajuste de taxa de FEC por fatia de mitigação de interferência ; (a taxa de FEC de cada fatia é ajustada, dependendo do grau de interferência específico para cada fatia) e uma realocação de fatia espectral (a interferência de IF em uma fatia específica é forte demais e não pode ser mitigada com uma taxa de FEC mais alta, aquela fatia ao invés do conjunto inteiro de fatias é realocada para uma outra região do transponder ou um outro transponder inteiramente, sem se afetarem as outras fatias).

Várias modalidades são adaptadas para proverem uma segurança melhorada através da encriptação de alguns ou de todos os segmentos de dados associados a um fluxo de dados. Isto é, em várias modalidades, um circuito de modulação de canal é adaptado para incluir uma funcionalidade de encriptação, enquanto um circuito de demodulação de canal é adaptado para incluir uma funcionalidade de desencriptação. Essa funcionalidade de encriptação / desencriptação pode ser com base: no uso de grandes chaves de encriptação, chaves de encriptação mudadas frequentemente, ou alguma combinação das mesmas. As técnicas, tais como de AES, também podem ser utilizadas no contexto das várias modalidades. O uso das técnicas de VSA descritas aqui provê camadas adicionais de segurança, mesmo sem uma encriptação. Com uma encriptação, a segurança se torna extremamente robusta.

Em uma modalidade, cada segmento de dados e/ou canal é encriptado com uma chave de encriptação ou técnica comum. Em outras modalidades, cada segmento de dados e/ou canal é encriptado com uma respectiva chave de encriptação ou técnica.

Várias modalidades contemplam um sistema, um método, um aparelho, um dispositivo de computação e similar operáveis para a execução das várias etapas e funções discutidas aqui, tais como a divisão de um fluxo de dados em uma pluralidade de subfluxos; a modulação de cada subfluxo para a provisão de um respectivo sinal modulado adaptado para transmissão através de um respectivo fragmento ou bloco espectral; a monitoração de dados indicativos de performance de canal para cada um dos fragmentos espectrais para a identificação de canais degradados; e a adaptação, para cada canal degradado, de um ou mais respectivos parâmetros de modulação para compensação : pela respectiva degradação de canal identificada.

Em várias modalidades, um ou mais parâmetros de modulação são adaptados para compensação pela degradação de canal identificada até um nivel de limite de degradação. Uma taxa de FEC e/ou outros parâmetros podem ser ajustados para a acomodação disto. Um espaço espectral pode ser mantido entre vários fragmentos ou blocos espectrais.

No caso de degradação de um canal identificado excedendo a um nivel de limite (por exemplo, erros demais a corrigir, erros demais a corrigir e ter largura de banda suficiente, etc.) ou o canal pode simplesmente falhar, então, várias^ modalidades operam para a seleção de um fragmento espectral de backup para uso pelo sinal modulado associado ao canal degradado identificado. 0 subfluxo pode precisar ser remodulado ou modulado de uma maneira diferente para o fragmento ou bloco espectral recém- selecionado. Uma priorização dentre fluxo de dados e/ou subfluxos pode ser provida, no caso de um número limitado de fragmentos ou blocos espectrais.

Várias modalidades contemplam subfluxos compostos ou múltiplos em pelo menos alguns dos fragmentos ou blocos espectrais, tal como pela combinação de dois ou mais subfluxos modulados para a formação de respectivos subfluxos combinados, cada um dos subfluxos combinados sendo modulado em um sinal modulado adaptado para transmissão através de um fragmento espectral que tem uma largura de banda compatível com a taxa de dados efetiva total de subfluxos combinados.

Várias modalidades contemplam a transmissão de sinais de portadora através de respectivos canais em um sistema de comunicações. Por exemplo, cada um de um ou mais sinais de portadora pode ser suportado por um respectivo transponder enlace de micro-ondas em um sistema de comunicações de micro-ondas, e/ou um respectivo canal sem fio em um sistema de comunicações sem fio.

Várias modalidades contemplam a divisão de um fluxo de dados em uma pluralidade de subfluxos pela encapsulação de porções sequenciais do fluxo de dados em porções de carga útil de respectivos pacotes de encapsulação, cada uma das porções sequenciais do fluxo de dados sendo associada a um respectivo número de sequência incluído em uma porção de cabeçalho do respectivo pacote de encapsulação; e incluindo cada pacote de encapsulação em um respectivo subfluxo. Alternativamente, cada pacote de encapsulação pode ser incluido em um ou mais dos subfluxos. 0 número de sequência pode ser representado por um campo que tem pelo menos 14 bits. 0 cabeçalho de pacote de encapsulação pode incluir um hexadecimal 47 em um primeiro byte.

Várias modalidades contemplam um receptor para o recebimento de cada um dos subfluxos modulados através de respectivos fragmentos espectrais; a demodulação de cada um dos subfluxos modulados; e a combinação de uma pluralidade dos subfluxos demodulados para a recuperação do fluxo de dados. A combinação dos subfluxos demodulados para recuperação do fluxo de dados pode ser provida através da ordenação de pacotes de encapsulação recebidos através de um ou mais subfluxos de acordo com seus respectivos números de sequência; e a extração de porções sequenciais do fluxo de dados a partir dos pacotes de encapsulação ordenados para recuperação desse modo do fluxo de dados. 0 descarte de pacotes de encapsulação tendo um número de sequência combinando com o número de sequência de um pacote de encapsulação recentemente recebido também pode ser provido.

Encriptação e Comunicações Seguras

O uso de técnicas de agregação de espectro virtual (VSA), conforme descrito acima, permite que uma carga útil seja transmitida por múltiplas portadoras, cada uma das quais podendo potencialmente ser dispersa no dominio de frequência. Cada portadora pode ser encriptada com uma chave diferente, e a largura de banda associada a cada portadora também pode ser randomicamente atribuída, de modo que cada largura de banda agregada das portadoras constituintes equivalha à largura de banda desejada necessária para o transporte da carga útil.

Várias modalidades contemplam o uso de múltiplas portadoras encriptadas com chaves de encriptação em separado, uma largura de banda atribuída randomicamente, e dispersas no domínio de frequência, o que torna o problema significativamente mais complexo para um curioso bisbilhoteiro.: As chaves podem ser mudadas continuamente para cada fatia espectral com apenas uma supervisão mínima necessária para que o receptor fique sincronizado com o transmissor. Estas modalidades aumentam a força da segurança em geral em várias ordens de magnitude. A segurança do canal de comunicações é aumentada por um fator de (N elevado a M), onde N é o número de chaves nas tabelas de consulta mantidas pelo transmissor e pelo receptor, e M é o número de fatias espectrais usadas para agregação virtual. Por exemplo, o uso de quatro portadoras e 128 chaves por portadora aumenta a complexidade computacional em um fator de 128A4 ou aproximadamente 268 milhões.

Várias modalidades proveem uma técnica eficiente e de finalidade geral para a agregação de múltiplos blocos espectrais de um espectro sem fio em um bloco virtual contiguo, de modo que a largura de banda cumulativa seja quase igual à soma das larguras de banda dos blocos constituintes. Várias modalidades proveem que os blocos fragmentados ou as fatias espectrais sejam realocados de forma dinâmica e continua para uma segurança melhorada.

Várias modalidades proveem que cada um de uma pluralidade de subfluxos seja encriptada usando-se diferentes chaves de encriptação a partir de uma sessão para a próxima. Em uma modalidade, as chaves de encriptação são periodicamente realocadas juntamente com os vários fragmentos espectrais. Em outras modalidades, as chaves de encriptação ou os vários fragmentos espectrais são realocados.

Falando geralmente, cada transponder / canal de transmissão discutido acima com respeito às várias figuras pode ser dividido em uma pluralidade de fragmentos espectrais ou regiões. Cada um destes fragmentos espectrais ou cada uma destas regiões pode ser atribuído a um subfluxo de dados em particular. Cada um dos subfluxos de dados pode ser modulado de acordo com uma técnica de modulação única ou comum. Em várias modalidades, múltiplos transponders em um ou mais satélites podem ser usados. Nestas modalidades, apenas aqueles sinais modulados a serem transmitidos através de um transponder comum em um satélite são combinados e, então, convertidos em conjunto. Em várias modalidades, um arranjo de transponder dual (por exemplo, uma porção de enlace ascendente do sistema e uma porção de enlace descendente do sistema) é provido, em que um primeiro transponder é usado para o transporte de uma primeira porção de uma pluralidade de fluxos de dados associados a : um fluxo de dados D, enquanto um segundo transponder é usado para o transporte de uma segunda porção de uma pluralidade de fluxos de dados associados ao fluxo de dados D. Embora descritos aqui como uma modalidade de transponder duplo, será apreciado que os sistemas de comunicações de exemplo podem incluir qualquer número adequado e/ou uma combinação de transponders de enlace ascendente / enlace descendente.

Em uma outra modalidade, um transponder de um arranjo de transponder duplo é usado como um canal seguro fora de banda em separado para comunicação de parâmetros mudando, por exemplo, agregar uma largura de banda, para configuração do receptor de VSA. Em várias modalidades, as formas de onda moduladas são transmitidas independentemente.

Em várias modalidades, um fatiador / demultiplexador, tal como descrito acima com respeito às várias figuras, é modificado para ainda incluir uma função de encriptação. Em várias modalidades, um modulador, tal como descrito acima com respeito às várias figuras, é modificado para ainda incluir uma função de encriptação. Em qualquer uma destas modalidades, as várias funções podem ser implementadas usando-se um dispositivo de computação, tal como o dispositivo de computação 300 da figura 3, em que um processador cooperando com uma memória e um circuito de entrada / saida executa um software adaptado para a implementação das várias funções descritas aqui.

Em várias modalidades, um fatiador / demultiplexador, um pré-processamento de VSA e/ou uma função de modulador, tal como descrito acima com respeito às várias modalidades, são modificados para adicionalmente incluirem uma função de encriptação. Em qualquer uma destas modalidades, as várias funções podem ser implementadas usando-se um dispositivo de computação, tal como o dispositivo de computação da figura 3, em que um processador cooperando com uma memória e um circuito de entrada / saida executa um software adaptado para a implementação das várias funções descritas aqui.

Em várias modalidades, um demodulador, um combinador e/ou uma função de pós-processador de VSA, tal como descrito acima com respeito às várias modalidades, são modificados para incluirem adicionalmente uma função de desencriptação. Em qualquer uma destas modalidades, as várias funções podem ser implementadas usando-se um dispositivo de computação, tal como o dispositivo de computação da figura 3, em que um processador cooperando com uma em e um circuito de entrada / saida executa um software adaptado para a implementação das várias funções descritas aqui.

As figuras 14A a 14B descrevem uma representação gráfica de uma alocação espectral útil no entendimento das várias modalidades. Especificamente, a figura 14A descreve de forma gráfica uma portadora de 12 MHz, a qual é fatiada em quatro portadoras, de forma ilustrativa quatro blocos de espectro não contiguos compreendendo um primeiro bloco de 3 MHz 1405, um segundo bloco de 3 MHz 1410, um terceiro bloco de 2 MHz 1415 e um bloco de 4 MHz 1420. Cada fatia espectral pode ser encriptada com uma chave diferente. Uma segurança adicional é obtida em virtude dos recursos a seguir: especificamente, (1) no começo de uma sessão de comunicações, a cada fatia é atribuída uma largura de banda espectral escolhida randomicamente, de modo que a soma total seja igual à largura de banda agregada desejada. Um curioso bisbilhoteiro em potencial poderia encarar então o encargo adicionado de adquirir conhecimento da largura de banda espectral de cada fatia, de modo a reconstruir o sinal original; e (2) o uso de N fatias torna a tarefa de bisbilhotar isso muito mais intensiva em termos computacionais. Por exemplo, se N juntamente com o conjunto de chaves usadas para as N fatias for variado de uma sessão para a próxima, o nivel de segurança será melhorado consideravelmente.

A figura 14B descreve de forma gráfica uma progressão de exemplo ao longo do tempo do uso de quatro fatias espectrais e um bloco espectral usado. De forma ilustrativa, no tempo T0 cinco blocos espectrais não contíguos compreendendo um primeiro bloco de 3 MHz 1425 (chave = Kl), um segundo bloco de 3 MHz 1426 (chave = K2), um terceiro bloco de 3 MHz 1427 (chave = K3) , um quarto bloco não usado de 3 MHz 1428 (chave = não usada) e um bloco de 3 MHz 1429 (chave = K4) . No tempo Tl, a portadora no bloco 1426 é realocada para o bloco 1428 tornando o bloco 1426 não usado. No tempo T2, a portadora no bloco 1427 é realocada para o bloco 1426 tornando o bloco 1427 não usado. Note que no tempo T2, a chave usada por uma portadora no bloco 1425 muda de Kl para Kl'. As mudanças de chave também ocorrem nos intervalos de tempo T3 e T4, onde a transição de fatia por uma portadora é acompanhada por uma mudança de chave na mesma portadora ou em uma outra. No tempo T3, a portadora no bloco 1429 é realocada para o bloco 1427 tornando o bloco 1429 não usado. A chave 3 for a portadora no bloco 1427 é substituída por K4'. No tempo T4, a portadora no bloco 1425 é realocada para o bloco 1429 tornando o bloco 1425 não usado. A chave 4 para a portadora 1429 é substituída pela chave Kl' e a chave 3 para a portadora 1426 é substituída por K3'.

No contexto de várias modalidades discutidas aqui, o esquema de VSA descrito acima utiliza múltiplas portadoras e um esquema de salto de frequência tradicional diferente requerendo um grande número de blocos espectrais não usados.

A figura 15 descreve um fluxograma de acordo com uma modalidade. Especificamente, a figura 15 descreve um fluxograma de um mecanismo para a provisão de uma resiliência de canal melhorada e segurança com uma priorização opcional de acordo com as várias modalidades. A metodologia discutida aqui com respeito à figura 15 pode ser provida em um ou mais transmissores de VSA, tal como discutido acima com respeito às várias figuras, e/ou transmissores par outros canais de comunicações ou enlaces, tais como um enlace por satélite, um enlace por micro- ondas, um canal sem fio, um canal com fio e/ou outros meios. Em particular, em várias modalidades, os elementos funcionais suportando um modulador e um demodulador, tal como descrito acima com respeito às várias figuras, são modificados para incluirem adicionalmente as funções de encriptação e de desencriptação. Ainda, a funcionalidade de encriptação pode ser provida no contexto de elementos funcionais de pré-processamento de VSA, enquanto a funcionalidade de desencriptação pode ser provida no contexto de elementos funcionais de pós-processamento de VSA.

Na etapa 1510, um ou mais fluxos de dados são recebidos a partir de um ou mais consumidores. Com referência à caixa 1515, um ou mais fluxos de dados podem ser recebidos através de um enlace por satélite, um enlace por micro-ondas, um canal sem fio, um canal com fio e/ou outros meios.

Na etapa 1520, cada um dos fluxos de dados é fatiado em uma pluralidade de segmentos de fluxo e/ou subfluxos (de forma ilustrativa, N) , cada um dos segmentos de fluxo e/ou dos subfluxos sendo associado a um respectivo fragmento espectral e/ou enlace, conforme discutido acima com respeito às várias modalidades. Com referência à caixa 1525, os segmentos de fluxo e/ou subfluxos podem ser definidos de acordo com o consumidor, os fragmentos espectrais disponíveis de tamanho fixo ou de tamanho variável, o tipo de dados ou o tipo de sinal, a capacidade de fragmento ou enlace, os parâmetros de fragmento ou de enlace e/ou outros parâmetros ou critérios.

Na etapa 1530, os vários parâmetros de modulação, alocações de largura de banda, niveis de prioridade e/ou outros parâmetros são selecionados para os segmentos de fluxo e/ou subfluxos e seus respectivos fragmentos espectrais. Os vários segmentos de fluxo e/ou subfluxos são modulados de modo conforme e transmitidos em seus respectivos fragmentos espectrais ou enlaces. Ainda, na etapa 1530, pelo menos algumas das fatias também são encriptadas. Com referência à caixa 535, a mesma chave de encriptação pode ser usada para todas as fatias encriptadas, uma respectiva chave de encriptação pode ser usada para cada fatia encriptada, algumas das fatias cripticas podem usar a mesma chave de encriptação, enquanto outras usam uma ou mais outras chaves de encriptação, e assim por diante. Ainda, em várias modalidades, a chave de encriptação a ser usada para uma fatia em particular é selecionada a partir de uma tabela de chave. Em outras modalidades, a chave de encriptação a ser usada para uma fatia em particular é gerada no momento da encriptação para aquela fatia. Várias outras combinações de chaves de encriptação respectivas e compartilhadas são contempladas, como o são vários outros mecanismos para a geração de chaves de encriptação.

Na etapa 1540, as fatias encriptadas / moduladas, bem como quaisquer fatias não encriptadas / moduladas são transmitidas através de respectivos fragmentos espectrais ou enlaces em direção a um ou mais receptores. Além disso, uma informação de chave de desencriptação também é transmitida, conforme necessário. Com referência à caixa 1545, uma informação de chave de desencriptação pode ser transmitida através de um canal de transmissão em banda, um canal de transmissão fora de banda e similares. A informação de chave de desencriptação pode compreender chaves de desencriptação especificas, tabelas atualizadas associadas a chaves de encriptação / desencriptação e assim por diante.

Na etapa 1550, adaptações opcionais são feitas em associações de canal de transmissão de subfluxo, alocações de largura de banda de canal, entradas de tabela de chave de encriptação, meios de transmissão de chave de encriptação e/ou outros parâmetros. Com referência à caixa 1555, estes ajustes podem ser feitos em resposta a uma expiração de um tempo pré-definido, uma ocorrência de um número de limite de usuários de uma chave em particular, uma resposta a um evento em particular, ou algum outro fator.

Especificamente, as várias adaptações discutidas aqui acima com respeito à etapa 1550 permitem o uso de salto de canal e outros mecanismos adaptados para melhoria da segurança pelo aumento da quantidade de recursos necessários para a extração de dados coerentes a partir de uma ou mais das fatias de dados encriptados.

As etapas descritas acima contemplam várias metodologias adaptadas para a provisão de uma transmissão segura e resiliente de um fluxo de dados pelo fatiamento do fluxo em uma pluralidade de segmentos, pela encriptação d alguns ou de todos os segmentos, pela modulação dos vários segmentos e pela transmissão dos segmentos através de respectivos canais de transmissão. As várias técnicas descritas acima com respeito à figura 15 também podem ser usadas no contexto das técnicas descritas com respeito a qualquer uma das outras figuras descritas aqui.

Em uma modalidade, ambos os transmissores e receptores mantêm uma tabela de consulta incluindo várias chaves de encriptação, em que um gerador de número pseudorrandômico é usado para a indexação da tabela e a extração dali de uma chave de encriptação em particular a ser usada para a encriptação ou a desencriptação de um segmento de fatiador de dados. As fatias encriptadas são postas em apenso com o indice não encriptado da tabela, para se permitir que um receptor desencripte de forma bem sucedida a fatia. Assim, em uma modalidade, os programas de gerenciamento ou outros programas em um dispositivo de computação adequado para uso nas várias modalidades são usados para a provisão da funcionalidade necessária para o estabelecimento de uma tabela de consulta de chave de encriptação, atualizações para a tabela de consulta de chave de encriptação conforme necessário, geração de dados de índice de tabela através de geradores de número pseudorrandômico ou outros meios, e utilização das chaves de encriptação indexadas a partir dali para a encriptação e/ou a desencriptação da fatia de dados de interesse.

Várias modalidades descritas aqui proveem uma fragmentação de espectro dinâmico de um fluxo de entrada de modo que cada fragmento seja encriptado usando-se uma chave em separado e tenha uma largura de banda alocada randomicamente.

As modalidades descritas acima proveem várias vantagens, incluindo segurança melhorada, porque (1) um curioso bisbilhoteiro em potencial poderia encarar então o encargo adicionado de adquirir conhecimento da largura de banda espectral de cada fatia, de modo a reconstruir o sinal original; e (2) o uso de N fatias torna a tarefa de bisbilhotar isso muito mais intensiva em termos computacionais. Além disso, as fatias espectrais são realocadas de forma deliberada e periódica para novas frequências centrais, tornando muito mais dificil que um curioso bisbilhoteiro em potencial rastreie e decodifique as portadoras constituintes.

Os vários benefícios das modalidades incluem uma eficiência de uso espectral significativamente mais alta, bem como uma segurança mais alta. As várias modalidades são aplicáveis a aplicações de satélite, enlaces sem fio de ponto a ponto, tais como aqueles usados em aplicações de SatCom de canal flexionado, infraestrutura de backhaul sem fio, tal como provido usando-se torres de micro-ondas, e assim por diante.

Em várias modalidades, um transponder único em um sistema de satélite é usado para a propagação de múltiplos sinais de portadora, incluindo uma pluralidade de subfluxos modulados, cada um dos subfluxos modulados ocupando sua respectiva região de fragmento espectral. Em outras modalidades, múltiplos sinais de portadora são propagados através de respectivos transponders em um arranjo de transponder duplo ou de satélite duplo.

Em várias modalidades, um enlace de micro-ondas único em um sistema de comunicação por micro-ondas é usado para a propagação de múltiplos sinais de portadora incluindo uma pluralidade de subfluxos modulados, cada subfluxo modulado ocupando sua respectiva região de fragmento espectral. Em outras modalidades, múltiplos sinais de portadora são propagados através de respectivos enlaces por micro-ondas.

Em várias modalidades, um canal sem fio único em um sistema de comunicação sem fio é usado para a propagação de múltiplos sinais de portadora incluindo uma pluralidade de subfluxos modulados, cada subfluxo modulado ocupando sua respectiva região de fragmento espectral. Em outras modalidades, múltiplos sinais de portadora são propagados através de respectivos canais sem fio.

As metodologias ou técnicas associadas a várias modalidades podem ser implementadas usando-se um produto de programa de computador compreendendo um meio de armazenamento que pode ser lido em computador não transitório tendo instruções que podem ser lidas em computador armazenadas nele, as instruções que podem ser lidas em computador sendo executáveis por um dispositivo computadorizado, para se fazer com que o dispositivo computadorizado execute as metodologias ou técnicas.

Embora o precedente seja dirigido a várias modalidades da presente invenção, outras modalidades e adicionais da invenção podem ser divisadas, sem que se desvie do escopo básico da mesma, e aqueles versados na técnica podem divisar prontamente muitas modalidades variadas que ainda incorporam estes ensinamentos. Como tal, o escopo apropriado da invenção é para ser determinado de acordo com as reivindicações, as quais se seguem.

Claims (11)

1. Método caracterizado pelo fato de que compreende: dividir (420; 1520) um fluxo de dados em uma pluralidade de subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di), cada um dos ditos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di) associado a um respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) de um primeiro sinal de portadora e tendo uma taxa de dados compatível com uma largura de banda do respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si), onde o respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) é um dentre uma pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) adaptado para o uso em associação com os ditos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di); em que o respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) da dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) é um bloco espectral não contiguo relativo à dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) e separado de qualquer outro fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) da dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) pelo menos por um bloco espectral alocado não incluído na dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si); encriptar (1530) pelo menos alguns dos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di); e modular (430; 1530) cada subfluxo de saída (D0, D1, D2, ... Di) para prover um respectivo sinal modulado adaptado para transmissão via dito respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) do primeiro sinal de portadora.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada subfluxo de saída (D0, D1, D2, ... Di) encriptado está associado a uma respectiva chave de encriptação.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos alguns dos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di) encriptados estão associados a uma chave de encriptação comum.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a chave de encriptação usada para encriptar um subfluxo de saída (D0, D1, D2, ... Di) é mudada a cada sessão.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita encriptação (1530) compreende selecionar uma chave de encriptação a partir de uma tabela de chaves de encriptação de acordo com um valor de índice gerado via um gerador de número pseudorrandômico.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita tabela de chaves de encriptação é periodicamente atualizada.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, adicionalmente, ajustar as associações de fragmentos espectrais de subfluxos de saída em resposta a, pelo menos, uma dentre uma expiração de um período de tempo pré-definido, uma ocorrência de um número limite de usos de chave de encriptação e uma ocorrência de um evento pré- definido.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que alguns dos fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) estão associados às respectivas porções do primeiro sinal de portadora convertido de forma ascendente, e alguns dos fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) estão associados às respectivas porções de um segundo sinal de portadora convertido de forma ascendente, em que o primeiro e segundo sinais de portadora são transportados usando diferentes enlaces de ponto a ponto.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) são separados uns dos outros por um ou mais elementos do grupo de blocos de guarda, blocos possuídos por outras partes ou blocos proibidos pela autoridade regulamentar de espectro sem fio de uma região ou de um país.

10. Aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: um fatiador (111, 811, 911) para dividir um fluxo de dados em uma pluralidade de subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di), cada um dos ditos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di) associado a um respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) de um primeiro sinal de portadora e tendo uma taxa de dados compatível com uma largura de banda do respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si), onde o respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) é um dentre uma pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) adaptado para o uso em associação com os ditos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di); em que o respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) da dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) é um bloco espectral não contiguo relativo à dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) e separado de qualquer outro fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) da dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) pelo menos por um bloco espectral alocado não incluído na dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si); uma pluralidade de moduladores (1120, 1121 e 1122; 712A, 712B e 712C), cada modulador configurado para modular um respectivo subfluxo de saída (D0, D1, D2, ... Di) para prover um sinal modulado adaptado para transmissão via respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) do primeiro sinal de portadora, em que pelo menos alguns dos ditos moduladores são configurados para encriptar os respectivos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di); e pelo menos um conversor ascendente, para converter de forma ascendente os ditos sinais modulados nos respectivos fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) do primeiro sinal de portadora; em que os subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di) incluídos dentro dos sinais modulados convertidos de forma ascendente são adaptados para serem demodulados e combinados em um receptor para recuperar, assim, o fluxo de dados.

11. Meio de armazenamento caracterizado pelo fato de que compreende instruções armazenadas no mesmo, as instruções quando executadas por um dispositivo computadorizado, fazem com que o dispositivo computadorizado execute um método que compreende: dividir (420; 1520) um fluxo de dados em uma pluralidade de subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di), cada um dos ditos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di) associado a um respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) de um primeiro sinal de portadora e tendo uma taxa de dados compatível com uma largura de banda do respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si), onde o respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) é um dentre uma pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) adaptado para o uso em associação com os ditos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di); em que o respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) da dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) é um bloco espectral não contiguo relativo à dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) e separado de qualquer outro fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) da dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si) pelo menos por um bloco espectral alocado não incluído na dita pluralidade de fragmentos espectrais (S0, S1, S2, ... Si); encriptar (1530) pelo menos alguns dos subfluxos de saída (D0, D1, D2, ... Di); e modular (430; 1530) cada subfluxo de saída (D0, D1, D2, ... Di) para prover um respectivo sinal modulado adaptado para transmissão via dito respectivo fragmento espectral (S0, S1, S2, ... Si) do primeiro sinal de portadora.