CN102027695A - 用于卫星通信的系统和方法 - Google Patents

Abstract

这项发明揭示可能包括众多可实施发送和接收模拟信号能量的地面站；至少一个在围绕地球的轨道中并且与至少两个地面站通信的卫星，其中卫星包括：众多转发器，其中至少两个转发器配置成与至少两个不同的收发机站通信；以及至少一个用来把卫星收到的每个模拟数据包信号以所述的每个模拟数据包信号的传输频率为基础发送到所述的至少两个转发器之中选定的转发器的路由机制的系统和方法。

Description

用于卫星通信的系统和方法

发明背景

本发明一般地涉及通信系统，具体地说涉及用于卫星上的的通信的系统和方法。

卫星通信系统把各种不同的利益提供给通信服务的用户，例如，电话、互联网通信、电视转播，等等。各种不同的卫星系统是当前可得的，它们使用各式各样的通信选项。

举例来说，卫星通信系统提供适合发送起源于地球上的的客户终端机、然后传送给卫星、再转播至其它的客户终端机的信号的多种选择。用来指导在卫星上搭载的信号流量的一个选项是“弯管”技术。

弯管体系结构被普遍用于卫星产业。术语“弯管”指的是为在不解调信号的情况下转播信号而配置的通信设备。因此，当使用这种方法的时候，整个卫星通信路径留在模拟域。

弯管法的一个好处是简单。使用弯管法，传送到卫星的同一信号被转发回地球上的的客户终端机。以这种方式转发通信信号可能是用有少量电子元件的简单电路完成的，这将提高可靠性和降低成本。此外，弯管设计的可靠性由于在这样的设计中使用的电路和电路元件将以被充分理解的方式工作并且已经建立追溯许多年的成功运行记录这一事实而被提高。

然而，这种方法的一个不足是弯管设计对于网际通信在递送数据方面可能是效率低下的。这是因为网际数据流量由许多个别数据包组成，每个数据包都有它们自己的目标地址。弯管通信设备没有读数据包的目的地的装置并因此没有关于发送数据包的决策能力。

因此，确定数据包的目的地需要将包的模拟数据“解调”成逻辑1数值和逻辑0数值，这是弯管通信设备不能完成的。因此，当使用弯管通信设备的时候，所有的通信数据都被传送到弯管卫星通信设备的配置所规定的地球上的目的地。其后，被传送的数据包在目的地位置被解调。然后，可能使用解调的数据确定每个包的IP(网际协议)地址，借此准许把那些数据包适当地转发到它们各自的目的地。

然后，将数据包从地面终端机传输到一个或多个选定的卫星使那些数据包能够递送到它们各自的目的地。这个程序可能需要在卫星上“双跃”。明确地说，数据通信路径可能从来源延伸到卫星，然后再延伸到地上的调制解调器，然后回到选定的卫星，最后到目标地址。

所描述的通信轨迹能有效地将通信延迟(从来源到目的地然后再次回来的总往返时间)加倍。举例来说，当使用地球同步(GEO)卫星的时候，数据完成单一的往返数据路径可能需要一整秒以上。

与弯管设计相关联的另一个缺点是卫星上的转发器被专用于沿着特定的路径传送。当给定的通信路径只需要一部分转发器带宽的时候，这种安排可能是效率低下的。举例来说，典型的GEO卫星可能有50个转发器，每个转发器有，举例来说，36MHz(百万赫兹)的通信带宽。转发器能“指向”任何方向，包括，举例来说，指向地球上的覆盖区，该覆盖区在给定的卫星位置的北方、南方、东方或西方。明确地说，在给定的卫星上第一和第二群转发器可能被安排成与地球表面上的两个相应的位置进行通信。

然后，卫星操作员能出售实际位置之间的链路。举例来说，南北弯管卫星装配将包括使用一个转发器把在卫星和地球表面上某个位置之间的通信链路提供给卫星的南方。卫星上的另一个转发器可能配置成把在卫星和地球表面上某个位置之间的第二通信链路提供给卫星的北方。考虑一个范例，在该范例中北方的和南方的位置分别对应于欧洲和南非。因此，在这种情况下，两个转发器的完整带宽将被用于这两个特定位置之间的通信。

使用上述的配置，在只需要转发器的一部分带宽(例如，20MHz)的情况下，不用的转发器带宽只能被需要由正在谈论的卫星提供服务的两个位置之间的通信带宽的客户使用。这可能导致带宽被浪费或被低效率地使用。

考虑一个情况，南非银行中央办公室寻求在各地缺乏与中央办公室的陆基通信链路的情况下与位于南非各地的各个支行办公室通信。在这种情况下，中央办公室需要卫星通信链路把南非境内的不同区域联结在一起。这种联结可能是由有弯管通信设备的卫星用有通信链路连接南非境内不同的相应位置的不同的转发器提供的，这在此可能被称为“南-南”链路。在这类情况下，银行所需要的总通信带宽可能对应于小于一个转发器的带宽。然而，以这种方式把整个转发器奉献给只需要转发器的一部分带宽的应用是一种既昂贵又浪费的做法。

此外，在许多情况下，只有南北链路是可得的。在这方面，“南北链路”提及有包括与一个或多个北部位置通信的第一群一个或多个转发器和与一个或多个南部位置通信的第二群一个或多个转发器的弯管通信设备的卫星。因此，在只有南北链路可得的情况下，银行中央办公室通常将通过有它从非洲传输到卫星然后传输到欧洲某个将数据包解调的地面位置的数据与它的分行通信。然后，数据将被送回卫星并从那里传送到分行。然而，依照较早的讨论，这个双跃通信路径产生相当大的通信延迟。此外，这样的路径也耗尽配置成提供南北链路的卫星上有价值的带宽。机上处理

众所周知的使用弯管通信设备的替代方案是使用卫星上的“机上处理器”。机上处理把读每个数据包的目的地数据并因此发送那些数据包的能力给予卫星。如果面对上面讨论的事实模式，卫星可能配置成对于北方、南方、东方和西方每个方向各有一个转发器。在接收通信数据时，卫星将每个数据包解调，读出目的地信息，然后根据目的地信息适当地把数据包发送到它的目的地。在这种情况下，机上路由机制能够把数据包直接指向它的目的地，并因此能够避免上面就弯管卫星配置讨论的“双跃”招致的低效率。因此，机上处理在有效地使用带宽和转发器容量方面是有效的。有效的是，机上处理器配置提供“天空的路由器”。

然而，机上处理在成本、可靠性和设备更新方面招致缺点，这将下面讨论。用来发送数据的机上处理器使用需要昂贵的定制工程的空间硬化半导体器件。此外，操作机上处理器需要足够数量的附加功率。需要提供这种附加功率的元件除了别的器件之外还以追加太阳能电池板和电池的形式把非常大的重量和成本加给卫星。

机上处理器的可靠性由于卫星上这样的器件的历史相对短暂难以预测。机上处理需要半导体器件接受相对迅速的技术变化。因此，本质上难以提供技术上最新的而且有经过检验的跟踪记录的器件。

典型的卫星寿命在十到十五年之间。因此，在卫星的寿命期间，可得的数字处理技术将发生戏剧性的变化，而且在最初的几年之后，卫星的机上处理系统的技术特征将变得过时。

因此，技术上需要可靠地以合理的成本提供通信带宽效率的卫星通信系统。

发明内容

依照一个方面，本发明提供一种通信系统，该系统可能包括众多可为发送和接收模拟信号能量工作的地面站；至少一个在环绕地球的轨道上运行并且与至少两个地面站通信的卫星，其中卫星可能包括众多转发器，其中至少两个转发器配置成与至少两个不同的通信装置通信；至少一个用来把卫星收到的模拟数据包信号以每个模拟数据包信号的传输频率为基础发送给在至少两个转发器之中选定的转发器的路由机制。优选，模拟数据包信号经过卫星的传输路径只包括模拟设备。优选，该路由机制包括至少一个分频器。优选，该路由机制选自a)向地球上最接近卫星当前位置的覆盖区广播的第一转发器和b)配置成与转播该路由机制发送的模拟数据包信号的门户站通信的第二转发器是可行的。优选，向最接近的覆盖区广播的第一转发器在没有陆基有线连接安排在其间的覆盖区内提供收发装置之间的区域内回程是可行的。

该系统可能进一步包括与至少一个地面站通信的计算机系统，该计算机系统有用来储存包含众多IP地址和与IP地址相对应的相应的众多传输频率的数据表的存储器。优选，该计算机系统可为读地面站收到的数字数据包的IP(网际协议)地址而工作。优选，该计算机系统可为取回与收到的每个数字数据包的IP地址相对应的传输频率而工作。优选，那至少一个地面站包括用来把收到的数字数据包转换成相应的模拟数据包信号的调制解调器。优选，每个通信装置是下列各项之一：a)有能力接收和传送数据的地面站；b)有能力接收和传送数据的卫星；以及c)接收机。

依照另一方面，本发明提供用来在卫星通信系统内发送数据的方法，该方法可能包括在该通信系统内以第一地面站接收数字数据包；把数字数据包变换成模拟信号；建立随着数字数据包的目的地改变的选定的模拟包信号物理特性的量值；把来自第一地面站的模拟包信号发送到第一卫星；以选定的模拟包信号物理特性的量值为基础向在第一卫星上给定的转发器发送模拟包信号；以及把模拟包信号从给定的转发器传送到收发机站。

优选，收发机站是下列各项之一：a)第二卫星；b)与数字数据包目的地有陆基连接的地面站。优选，该物理特性选自：传输频率、振幅和信号形状。该方法可能进一步包括识别数字数据包的目的地网际协议(IP)地址；而且其中建立步骤包括：以数字数据包的IP地址为基础建立用于模拟包信号的传输频率。优选，把模拟包信号传送到卫星的步骤包括：使用已确定的传输频率传送该模拟包信号。

该方法可能进一步包括只使用模拟设备完成发送卫星搭载的模拟包信号的步骤。该方法可能进一步包括在不解调模拟包信号的情况下完成发送卫星搭载的模拟包信号的步骤。该方法可能进一步包括使用至少一个分频器完成发送模拟包信号的步骤。优选，把模拟包信号传送到数字数据包的目的地的步骤包括包括下列行为之一：把模拟包信号传送到门户站；以及把来自卫星转发器的模拟包信号向地球上包括第一地面站的区域传送，以影响区域内回程。

依照又一方面，该方法可能包括提供至少一个卫星；在卫星处接收来自客户站点的信号；确定客户信号的传输频率；把客户信号发送到依照已确定的传输频率选定的转发器的输出端口；以及转发来自选定的转发器的客户信号。该方法可能进一步包括在将信号传送到卫星之前先确定该信号的目的地IP(网际协议)地址；以及根据已确定的目的地IP地址把传输频率分配给该信号。优选，发送步骤包括：部署有一个输入和众多输出的分频器，其中分频器可为在众多频率范围内沿着卫星内的众多相应的信号发送路径导引信号。该方法可能进一步包括把分频器配置成将众多传输频率范围与从分频器出现的众多信号发送路径联系起来。该方法可能进一步包括协调传输频率范围与分频器的信号发送路径的联系和对应的频率范围与驻存在地面站传输系统内的数据传输目的地的联系。

依照另一方面，该方法可能包括在卫星通信系统内以地面站接收数据包，该数据包包括目的地IP(网际协议)地址；识别数据包的目的地IP地址；根据该数据包的IP地址为该数据包选择传输频道；使用选定的传输频率把该数据包传送到该卫星通信系统的卫星。该方法可能进一步包括把众多传输频率分配给众多相应的传输目的地。方法可能进一步包括在传送步骤之前调制数据包提供可表示数据包的模拟信号。该方法可能进一步包括至少根据下列各项之一为数据包的传输在选定的信道之中选择子信道：a)正在传输数据包的地面站的确认；以及b)数据包的源头客户站点的确认。该方法可能进一步包括在卫星处接收数据包；依照数据包的传输频率在卫星内发送数据包；以及在卫星通信系统内把数据包传送到目的地收发机站。优选，收发机站要么是卫星要么是地面站。

当本发明的优选实施方案的描述在此连同附图一起被采纳的时候，其它的方面、特征、优势等等对于熟悉这项技术的人将变得明显。

附图说明

为了举例说明本发明的各个方面，这些附图举例说明目前优选的一些形式，然而，人们应该理解本发明不局限于附图所示的精确的安排和手段。

图1是依照本发明的一个或多个实施方案包括卫星系统的通信系统100的方框图；

图2是依照本发明的一个或多个实施方案的一部分通信系统的方框图；

图2A是可能部署的与图2所示系统的至少一个地面站通信的计算机系统部分的方框图；

图2B是依照本发明的实施方案的通信系统的方框图；

图3是依照本发明的一个或多个实施方案在卫星上搭载的电气硬件的方框图；

图4A是依照本发明的一个或多个实施方案为了配置用来传送和/或接收数据的调制解调器和地面站可能完成的一系列步骤的流程图；

图4B是依照本发明的一个或多个实施方案为了配置卫星上用来接收和/或传送数据的通信设备可能完成的一系列步骤的流程图；

图5是依照本发明的一个或多个实施方案展示通过通信系统传输的可仿效的数据包的位置和条件的方框图；

图6是依照本发明的一个或多个实施方案用来通过某个通信系统发送数据包的方法的流程图；

图7是依照本发明的一个或多个实施方案展示卫星上的众多转发器的方框图；

图8是至少展示依照本发明的一个或多个实施方案配置在卫星上的一部分信号发送设备的方框图；

图9是展示图8所示信号发送设备的修正版的方框图；

图10是依照本发明的一个或多个实施方案卫星与其在地球上的广播区域通信的示意图；而

图11是适合用于本发明的一个或多个实施方案的计算机系统的方框图。

具体实施方法

在下面的描述中，为了解释，将阐明特定的编号、材料和配置，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本发明可能在没有这些特定的细节的情况下被实践，这对于已经熟悉这项技术的人将是明显的。在一些例证中，众所周知的特征可能被省略或简化，以免使本发明失色。此外，在这份说明书中提及诸如“一个实施方案”或“某个实施方案”之类的片语意味着在该实施方案中描述的特定的特征、结构或特色被包括在本发明的至少一个实施方案之中。诸如“在一个实施方案中”或“在某个实施方案中”之类的片语在这份说明书的各种不同的地方出现并非必然全部提及同一实施方案。

熟悉这项技术的人将领会到可能包括波束形成器和/或可能包括用来在与其它的卫星或与地面站通信的光学链路上通信的设备的天线是在传输和接收两种模式中呈现类似性质的互易转换器这一事实。举例来说，用于传输和接收的天线方向图通常是同一的而且可能近似地呈现相同的增益。为了便于解释，描述时常根据信号的传输或接收进行，在理解上相关的描述适用于两种可能的操作中的另一个。因此，人们将理解在此描述的不同的实施方案的天线可能属于操作的传输模式或接收模式。熟悉这项技术的人还将领会到事实接收和/或发射频率可能依照系统的倾向性应用向上或向下改变。

图1是依照本发明的一个或多个实施方案包括卫星系统104的通信系统100的方框图。通信系统100可能包括地面站106、卫星系统104、通信网关102和通信网络108。系统100的在上面标识的部分将在下面进一步描述。

通信网络108可能是以地面为基础的网络，可能包括英特网。然而，通信网络108可能指的是任何有能力使用卫星通信系统使一个或多个地面站106能够与网络108和/或与对方通信的通信网络或系统。代替英特网或作为英特网的补充，这样的系统可能包括电话系统(通信电缆和/或无线通信)、无线电通信(单向广播和/或双向无线电)、电视广播、国际报警系统广播(例如，用于天气紧急事件或其它事件)和/或其它的通信系统。

网关102可能充当一个或多个卫星和一个或多个陆基通信网络之间的通信中介。在这里，网关102可能充当通信网络108和卫星系统104之间的接口。网关102可能包括用来接收/传送对卫星系统104和/或通信网络108转播的数据的一个或多个门户站或网关终端。门户站102可能是陆基的而且可能提供任何所需要的数据通信路由和/或使通信网络108和卫星系统104之间的通信成为可能所需要的数据格式变换。举例来说，门户站102可能包括用来控制数据通信路径的位置的控制器和/或其它控制装置，例如通过从众多卫星当中选择一个或多个卫星进行数据通信和/或选择在一个卫星上的或分布在众多卫星上的一个或多个转发器进行数据通信。在一些方面，门户站102可能被视为特殊用途地面站。然而，在其它的实施方案中，一个或多个网关102可能是在a)卫星和地面站之间、b)两个卫星之间和/或c)两个地面站之间充当中介收发机站的卫星。

在此，术语“卫星系统104”和“卫星104”可被交替地使用而且通常指的是作为门户站102和地面站106之间的通信中介使用的卫星总体。卫星系统104可能包括一个或多个卫星星座，其中每个星座可能包括一个或多个卫星。因此，卫星系统104可能包括若干个卫星，从一个到任何预期的数目。卫星系统104的每个卫星200(图2)可能接收来自网关102的数据并且把这样的数据直接地或经由另一个卫星转发至一个或多个指定的地面站106和/或卫星系统104内的任何其它的卫星200。反过来，卫星系统104可能接收来自一个或多个地面站106的数据并且把收到的数据转发至网关102。

地面站106可能建立在实质上永久固定的位置而且如图2所示充当客户网络的通信枢纽。在其它的实施方案中，地面站106可能是移动装置。举例来说，地面站106可以在能够携带有能力与一个或多个卫星通信的天线系统并且给该天线系统供电的卡车、拖车或其它运输工具上实现。作为替代，移动地面站可能是半永久性平台，不过该平台在需要的时候可带着适当的设备移动。移动地面站106可能是有用的，举例来说，在诸如学校、医院之类的机构不能在它们各自的位置提供永久的地面站的情况下，用来把信息资源和通信提供给学校、医院，等等。

每个地面站106可能与一个或多个用户连接，后者也可能被称为客户站点。每个用户可能包括一个或多个用户终端。用户的特性和通信带宽需求可能大幅度改变。举例来说，每个用户可能包括一个或多个电话公司、一个或多个英特网服务提供者、一个或多个英特网网吧、一个或多个个人通信客户和/或其它形式的通信提供者(例如，有线电视提供者)或上述单位的任何组合。

图1描绘可能在环绕地球的任何预期的轨道(包括GEO(近地静止轨道)、中等地球轨迹(MEO)、高椭圆轨道(HEO)或低地球轨道(LEO))上运行的卫星使用的配置。GEO出现在大约36000千米(km)的高度。MEO指的是在地球表面上方的高度介于2000千米和大约36000千米之间的轨道。LEO指的是高度低于2000千米的轨道。椭圆轨道指的是卫星在地球表面上方的高度随着卫星沿着其轨道的角位置变化的轨道。HEO指的是卫星到地球的距离实质上随着时间推移或换句话说随着卫星沿着其轨道前进改变的椭圆轨道。此外，系统100可能以卫星系统104的一个卫星200作为地面站之间的中介使不同地面站之间的通信成为可能。作为替代，卫星系统104的至少两个卫星200可能与在这两个卫星各自的范围内的各自的地面站106通信。在这种情况下，门户站102可能与这两个卫星通信从而使这两个卫星之间的通信成为可能并因此使两个地面站106之间的通信成为可能。

作为替代，两个卫星可以在没有一个卫星有同时与两个地面站的视距连接的情况下充当两个地面站之间的连续中介。因此，从第一地面站到第二地面站的链路的下列顺序可能实现。在一个实施方案中，该链路可能从第一地面站延伸到卫星，再到第二地面站，然后到在客户站点的终点。在另一个实施方案中，该链路可能从第一地面站延伸至第一卫星，然后到第二卫星，然后到第二地面站，然后到在客户站点的终点。在其它的实施方案中，一些卫星可能被用作地面站之间相互通信的中介。上述的实施方案将结合图2、2A和2B进一步讨论。

图2是依照本发明的一个或多个实施方案的通信系统100的一部分的方框图。图2所示的通信系统100的那个部分可能包括卫星200和地球240上的地面站106a和106b。因为两个地面站106a和106b都与等同套数的装置耦合，所以为了简便，下面只讨论与地面站106a耦合的装置。地面站106a可能包括在图2A中更为详细地展示的碟形天线202a、调制解调器204a、计算机系统210。此外，地面站106a可能与客户站点CS1a、CS2a和/或CS3a通信。地面站106b可能包括并且与前面就地面站106a讨论过的那些平行的一组装置通信，如图2所示。碟形天线202a可能是任何适当的电信碟形天线(也被称为卫星碟形天线)。碟形天线202a可能配置成当卫星200沿着轨道在地面站106a上方运行的时候追踪卫星200。虽然只展示了一个碟形天线202a，但是可能在地面站106a或在通信系统100内的其它地面站部署若干个碟形天线。在一个实施方案中，两个碟形天线202可能被部署在以循环方式运行的每个地面站106，以使地面站106能够在第一卫星200离开地面站106的范围继续运行而和第二卫星逐渐进入地面站106的范围的时候以循环方式从一个碟形天线202到另一个碟形天线与卫星系统(卫星星座)104通信。在另一个实施方案中，在地面站106a和106b之间可能有两个卫星200，其中信号路径经过这两个卫星200，而且在这两个卫星之间使用的数据传输方法可能包括光学传输和/或射频传输。

图2A是可能部署在图2的地面站106a和/或与该地面站通信的计算机系统210的部分方框图。计算机系统210可能包括控制地面站106a的所有零配件所需要的所有的特征，例如，图11所示的计算机元件。然而，为了简便，图2A只展示计算机系统210的部分子集。计算机系统210可能包括中央处理器212和存储器214。数据表214可能被储存在存储器214中而且可能储存把数字数据包的目的地IP地址与相应的传输频率联系起来的数据。为了举例说明，图2A展示数据表216的简化版本。数据表216包括，分别与客户站点CS1a和门户站102相对应的简化的IP地址1001和1002。人们将领会到在实际的落实中，IP地址可能是以任何适合相关应用的格式呈现的。此外，一些IP地址和相关的传输频率和/或传输频率范围可能被储存在数据表216中。虽然许多描述在此讨论在表216中罗列的目的地IP地址，但是，在其它的实施方案中，储存在表216中的地址数据可能包括目的地IP地址、源头IP地址和/或沿着数据通信路径数据包的一个或多个中间点的IP地址。

在实施方案中，在地面站106a(和/或在通信系统100内的其它配置相当的地面站)，计算机系统210可能读每个数字数据包250的目的地IP地址，存取存储器214内的表216并且取回与从数字数据包250读出的IP地址相对应的传输频率。其后，地面站106a可能使用从数据表216取回的传输频率传送模拟数据包信号260。

数据表216展示可能被用于相应的IP地址的可仿效的容许频率范围。地面站106a优选使用在针对特定的IP地址从数据表216取回的传输频率范围内任何地方的传输频率传送每个包信号260。在一些实施方案中，表216的传输频率范围可能以每个数字数据包250的起始点为基础分成子更小的区段。

频率范围而非只是单一频率与给定的IP地址的关系可能有助于在卫星200上建立分频阈值。这件事情将在此接合图8-9更为详细地讨论。然而，简要地说，路由机制(例如，分频器)可能被部署在用来通过它发送模拟包信号260的卫星200内。与相应的IP地址相对应的传输频率范围(例如，表216中展示的那些)可能被用来设定分频器的阈值，以便在卫星200上实现既与表216中的数据一致又与在从地面站106-1传输到卫星200之前针对每个包信号250选择传输频率的方式一致的路由决定。因此，举例来说，依照这个实施方案，卫星200收到的传输频率为19.011GHz(见图2A)的包信号260将优选被卫星200发送，以便被引向IP地址1002，该地址在这种情况下与门户站102相对应。

在一个实施方案中，卫星200可能充当地面站106a和106b之间的通信中介。因此，举例来说，数字数据包250可能从客户站点CS1a传输到地面站106a。然后，地面站106的适当的设备(例如，但不限于，调制解调器204a和/或计算机系统210)可能读出数字数据包250的目的地IP地址并且基于数字数据包250的目的地IP地址选择传输频率。然后，数字数据包250可能被调制解调器204a调制提供表示数字数据包250的模拟数据包信号260。然后，模拟数据包信号260可能使用选定的传输频率从地面站106a传输到卫星200。在此，术语“包”或“数据包”可能适用于数字数据包250和模拟数据包信号260两者。

然后，卫星200优选接收数据包信号260并且优选确定收到的信号的传输频率。然后，卫星200优选把数据包信号260发送到基于收到的数据包信号260的传输频率选定的卫星200上的输出转发器(卫星碟形天线)。然后，卫星200优选沿着倾向性路径(在这种情况下通向地面站106b)转发来自该转发器的数据包信号260。假定：就这个范例而言，目的地IP地址将客户站点CS1b视为它的最后目的地。因此，一旦数据包信号260被地面站106b收到，调制解调器204b优选把该信号解调回数字数据包250，并且识别目的地IP地址。然后，地面站106b优选把数字数据包250传送到客户站点CS1b。

在上述范例中，卫星200充当各自与多个客户站点耦合的地面站106a和106b之间的中介。然而，卫星200也可能与两个以上任何适当类型的陆基通信站通信。举例来说，在其它的实施方案中，卫星200可能是地面站和门户站之间或两个门户站之间的中介。此外，每个卫星200可能与一个或多个卫星和/或与一个或多个地面站通信。

图2B是依照本发明的实施方案的通信系统部分的方框图。图2B所示的部分包括地面站106a和106b、卫星200和卫星120a和120b。为了简便，前面结合图2讨论过的地面站106a和106b的细节在这个段落不再重复。因此，在这个实施方案中，通常在图1中展示的卫星系统104可能包括卫星120和卫星200。此外，通过通信系统100传输的数据包在这样的包从网关102向地面站106前进之时或在这样的包从地面站106向网关102前进之时可能是通过卫星系统104内的两个或多个卫星传输的。如果给定的卫星没有同时与两个地面站的视距通信，以这种方式通过众多卫星“跃程”传送数据包可能是有益的。

在这个实施方案中，地面站106a和106b之间的数据通信链路可能依次从地面站106a、到卫星120a、到卫星200、到卫星120b、最后到地面站106b。虽然图2B的实施方案展示三个卫星充当地面站106a和106b之间的通信中介，但是人们将领会到以这种方式使用的卫星可能少于或多于三个。在一个实施方案中，卫星120可能在第一轨道中移动，而卫星200可能沿着不同(即，在高度、纬度、倾角等方面有所不同)的轨道移动。然而，在其它的实施方案中，卫星120和200可能在同一轨道内移动。

在此，收发机站可能是地面站106或卫星120或200。因此，收发机站可能是有能力接收和转发数字数据包或数据包信号的任何中介通信装置。此外，在一些实施方案中，地面站106或卫星200可能把数据传送到一个或多个只能接收数据的通信装置(接收机)；和/或可能接收来自一个或多个只发送数据的通信装置(发射机)的数据。在此，通信装置是任何有能力接收数据和/或发送数据的装置。因此，本发明不局限于使用既能发送和又能接收数据的通信装置。

图3是依照本发明的一个或多个实施方案在卫星200上搭载的电气硬件300的方框图。卫星硬件300可能包括处理器302、数据路径控制304、跟纵天线系统306、客户碟形天线308、MUX310和/或放大设备312。

处理器302可能是可以使用易失性和/或非易失性存储器的普通处理器。处理器302可能可为协调网关碟形天线和客户碟形天线308当中的数据流量而工作。数据路径控制304优选可为控制在卫星200内从各种不同的转发器输入沿着波导到各种不同的转发器输出的数据流量而工作。数据路径控制304可能是使用一个或多个MUX频率分配器由处理器302或其它装置实现的或使用一个或多个上述器件的组合实现的。

双重跟纵天线系统306可能是网关102(图1)和卫星200上其余通信设备之间的通信接口。双重追踪系统202可能包括两个以上可用机械或电子仪器操纵的天线和/或用来在网关102和卫星200的通信设备之间接口的通信数据转换设备。在替代实施方案中，可能使用单一的网关天线。在一个实施方案中，通信系统100可能是这样配置的，以致卫星200总是处于能够与至少一个门户站102通信的位置。在其它的实施方案中，可能在每个卫星200和门户站102之间维持较高的最小通信路径数目。明确地说，在一些实施方案中，通信系统可能配置成保证卫星系统104内的一个或多个卫星200总是用至少两个门户站102维特通信路径。

客户碟形天线308优选是有能力与一个或多个地面站、一个或多个其它的卫星和/或地面站和其它卫星的组合通信的几种类型的双向卫星通信碟形天线之中的任何一种。卫星200可能包括若干个客户碟形天线308。

MUX/DEMUX310通常指的是用来把来自众多来源的信号组合到单一波导之上的设备和用来把单一波导上的信号分开放到众多不同的波导之上的设备。这些功能的特定特征稍后在这份文件中更为详细地描述。为了实现区段310的功能，可能使用分开的复用器和/或分用器的任何需要的组合。

放大312可能是由一个或多个技术上已知的传统的射频(RF)放大器提供的，该放大器可能由行波管放大器(twta)或固态功率放大器(sspa)组成。因此，在此不提供能实现放大功能312的放大器的详细描述。一个或众多放大器可能是作为卫星200的硬件300的一部份提供的。

图4A是为了配置依照本发明的一个或多个实施方案传送数据的调制解调器204和地面站106可能完成的一系列步骤400的流程图。

通过使用数据包信号的传输频率作为数据包的目的地的指示器，在卫星200内实现以频率为基础确定路由可能是廉宜的。这种安排优选涉及协调在每个地面站的目的地和传输频率的联系与在通信系统100内每个卫星上的对应的频率-目的地联系。

在步骤402，可能将众多传输频道指定给众多相应的传输目的地。优选，传输频率或频率范围的联系以“信道”的形式操作以便把数字数据包250的目的地信息编码成用来传送数据包信号260的传输频率。由此产生的传输频率优选稍后被卫星200上搭载的设备用来适当地确定数据包信号260的路由。

在此，术语“信道”对应于传送信号(例如，数据包信号260)所使用的载波频率(传输频率)的频率范围。在一些实施方案中，每个这样的传输信道的带宽可能是10MHz。然而，在其它的实施方案中，信道带宽可能低于或高于10MHz。

使用给定信道的传输所指出的精确程度可以依照特定网络的需要确定。举例来说，如果可用的传输信道的数目等于或超过可能的目的地IP地址的数目，那么一个信道可能被指定给每个IP地址，没有用完信道。作为替代，在目的地IP地址的数目超过可用信道的数目的情况下，每个给定带宽(例如，10MHz)的信道可能被指定给一组IP地址。这组IP地址可能构成通用网络的一部份，可能与公用地面站106(图2)耦合，可能位于地球上某个明确定义的地理区域内和/或有另一个与通信有关的共同特征。

在把传输信道指定给通信目的地方面上述的灵活性是可能的，因为，在大多数的实施方案中，让数据包信号260的传输频率充当传输目的地的代理的习惯主要用来把数据包信号260通过是卫星200发送到地面站106上是有益的。一旦数据包信号到达地面站106，信号可能被解调成数字数据包250。其后，进一步确定数据包250的路由可能是通过使用为这个目的指定的在陆基通信枢纽容易得到的设备读出并入数据包250的目的地IP地址位实现的。

因此，根据情况，可以将传输频率与多种数据包路由细节联系起来。传输频率优选至少指定被传送的数据包信号260将被传送到若干个地面站106之中的哪一个地面站。然而，传输频率可能指定更多的细节，直到包括将接收数据包250的最后的计算机IP地址。在另一些实施方案中，在，举例来说，与目的地装置的通信经过一些在目的地地面站和最后的目的地中间的中介通信装置的情况下，用传输频率指定目的地的详细程度可能达到指定任何预期的介于指定目的地地面站和最后的数据包目的地之间的详细程度。更明确地说，传输频率可能规定传输通过任何预期数目的上述的中介通信装置延伸。

在步骤404，用于数据包传输的传输频率范围的选择可能基于该数据包的起源位置进行调整。传输频率范围可能是选择基于正在传输数据包的地面站106的确认和/或数据包的源头客户站点(例如，CS1(图2))的确认。在众多各自不同的地面站的众多调制解调器全部使用同一传输信道的情况下，这可能是令人想要的。

在一个或多个实施方案中，与各自不同的分发射源相关的频率范围可能是与各自的传输目的地相关的信道的子信道。因此，考虑一个范例，在该范例中信道“A”被用来向给定的地面站106a传送。在这种情况下，充当为地面站106a指定的数据的来源的个别调制解调器可能经历将很好地在它们的操作限度内的数据流量。然而，如果来自各种不同的调制解调器的数据流量在卫星200内组合起来以便从单一的卫星转发器发射出去，则可能超出该单一卫星转发器的传输能力。

在一个实施方案中，这种混杂可以通过把信道A的一些部分(在此称之为“子信道”)分配给正在处理为地面站106a指定的数据包的不同的地面站的调制解调器而被减轻。因此，在四个来源地面站GS1、GS2、GS3和GS4正在把数据流量指向地面站106a的情况下，信道A的四个分开的子信道(例如，A1、A2、A3和A4)可能被分别分配给四个发射地面站GS1、GS2、GS3和GS4。在一个实施方案中，信道A的带宽可能在这四个子信道之间等分，借此把大约2.5MHz的带宽提供给每个子信道。

作为补充或替代，在其它的实施方案中，就信道(例如，上述范例的信道A)而言可得的数据通信传输量可能以各种不同调制解调器的数据通信传输量需求为基础动态地在众多调制解调器当中分配。

图4B是依照本发明的一个或多个实施方案在卫星200上配置用来传送数据的通信设备可能完成的一系列步骤450的流程图。

在实施方案中，基于频率的发送可能以与前面讨论过的在各种不同的地面站202把传输频率分配给数据传输目的地一致的方式在一个或多个卫星上实现。优选，数据包信号通过卫星200的路由是在地面站106与在步骤402中实施的传输频率与目的地IP地址的联系相协调地建立的。

在步骤452，在每个卫星200上，可以使用适当的设备(例如，波导)建立分频器和选定的输出转发器之间的连接。继续前面讨论的范例，有与信道A的频率范围相对应的传输频率的信号优选被发送到卫星200上配置成向地面站106a发射的输出转发器。以这种方式，卫星200优选能够通过以信号的传输频率作为目的地IP地址的代理确定数据包信号的路由。存在用来实现这个将结合这份申请的图8和图9更为详细地讨论的信号路由的各种不同的选项。在一个实施方案中，建立卫星200上随传输频率改变的路由连接可能在卫星200配置之时被进行一次，而且可能在卫星200的工作寿命里被适当地保持。然而，在其它的实施方案中，可调整的路由可能是这样实现的，以致指向绕轨运行的卫星的控制信号可能是可为变更传输频率在给定的频率范围(举例来说，在18.5GHz(千兆赫)和18.6GHz之间)内的信号的传输目的地而工作。

在步骤454，带宽分配可能是针对卫星200搭载的一个或多个分频器实现的。考虑这样的范例，在该范例中，给定的分频器被设置成接收可能沿着两个可能的路径之一定向的数据包信号：a)回收到转发器或b)朝向网关。为了这个范例，假定分频器接收有20MHz的传输频率范围(带宽)的信号。

适合该分频器的带宽分配是优选基于对来自分配器的两个相应的输出路径预期的预期数据通信流量确定的。在大多数的实施方案中，一旦确定，分频器的带宽分配将无限期地保持有效。然而，在可能的情况下，可能实现即使在卫星200入轨之后也能够变更带宽分配的可调式带宽分配机制。带宽分配可能取决于各种不同的因素，包括卫星200提供服务的区域的通信需求。举例来说，为地上有有限的有线连接的区域服务的卫星可能已把其带宽大比例地分派给出自转发器指向原点的数据转发。举例来说，在上述情况下，80％的带宽可能专用于来自转发器的转发，而剩余的20％可能指向最后向地球上的一个或多个其它区域发送的网关。

在一些实施方案中，给定的卫星200上的不同的分频器可能有在其中实现的不同的带宽分配。因此，当卫星200在有不同需要的服务区上空沿轨道飞行的时候，不同的转发器输入分频器路径可能被启动以接收来自相应区域的数据。在广泛需要数据转发回落到服务区的区域，上述的80％-20％回程网关分配可能被实现。反之，当卫星在不需要许多当地转发的区域上空的时候，不同的带宽分配可能被实现。因此，在这后一种类型的服务区上空，20％-80％回程网关分配可能被实现，其中只有20％的带宽在卫星200在给定的时刻及时出现的卫星碟形天线服务区之上被转发回来。

上文描述使用包信号260的传输频率作为包信号260的目的地IP地址的代理使卫星200上搭载的相对简单的模拟装置能够在不解调包信号260和读其IP地址的情况下进行基于频率的发送的实施方案。然而，在其它的实施方案中，除了频率之外模拟包信号260的其它特性可能被修改以使信号发送能够在没有信号解调的情况下在卫星200上完成。这些其它的模拟信号特性可能包括但不限于：振幅和信号形状或其它可辨认的图案。因此，在这种情况下，除了模拟包信号260的传输频率之外，或作为模拟包信号260的传输频率的替代品，可能在卫星200上使用这些其它特性当中的一个或多个特性作为目的地IP地址的代理。

图5是依照本发明的一个或多个实施方案展示通过通信系统传送的可仿效的数据包250(图2)的位置和条件的方框图。图6是依照本发明的一个或多个实施方案通过通信系统发送数据包的方法的流程图。图5和图6将在下面一起讨论。

图5展示数字数据包250和模拟数据包信号260在数据传输过程的各种不同阶段的状态。图5展示这些状态被区分为三个宽广的类别：发生在地面传输位置502、卫星200上(位置504)和接收地面站位置506的那些。

在步骤602，数字数据包250在一个或多个客户站点形成(状态510)，然后被传送到指定的地面站(步骤604)，借此在地面站提供数字数据(状态512)。在步骤606，可能读包250的目的地IP地址。在步骤608，可能依照同结合图4的讨论基于目的地IP地址确定准备用来传送数据包250的载波频率，该频率可能也被称为“传输频率”。

在步骤610，数据包250可能被转换成模拟数据(状态514)，借此提供数据包信号260(图2)。在步骤612，数据包信号260可能使用在步骤608选定的频率传送到卫星200，而在步骤614被卫星收到，借此在卫星200处提供模拟数据(状态516)。

一旦在卫星200内，数据包信号就可以根据其传输频率被确定路由(步骤616)，借此把数据包信号260引向卫星200的选定的输出转发器(状态518)。在步骤618，数据包信号260可能脱离选定的卫星转发器向数据包信号260的传输频率指出的目的地传输。在步骤620，数据包信号260可能在接收地面站(状态520)被接收。在步骤622，适当的设备(例如，调制解调器204b)可能被用来在接收地面站将数据包信号260解调提供数字数据包250(状态522)。在步骤624，数据包250的IP地址可能被读出，以便进一步根据其目的地IP地址确定数字数据包250的路由。在步骤626，数字数据包250可能被发送到它的最后目的地(状态524)。

图7是依照本发明的一个或多个实施方案展示卫星200上的众多转发器的方框图。在这个实施方案中，转发器可以传送和接收无线射频通信。

卫星200可能包括用来与地上的两个相应的门户站(未展示)通信的网关转发器GW1和GW2。在其它的实施方案中，卫星200可能包括比两个少或多的网关转发器。卫星200可能进一步包括用来与和客户通信的地面站通信的十二个转发器，包括转发器C11、C12、C13、C14、C21、C22、C23、C24、C31、C32、C33和C34。虽然在图7中展示了十二个指向客户通信的转发器，但是比十二个少或多的转发器可能被包括在卫星200之内。

在一个实施方案中，图7展示的卫星200的任何转发器的输入收到的数据可能被这样确定路由，以便从包括接收数据的转发器之内的十四个转发器的任何转发器输出。在其它的实施方案中，为了实现较高的经济性，一组较为有限的信号传输路由选项在这样的卫星星座内的一个或多个卫星200内可能是可得的。这个事情将结合图8和图9更为详细地讨论。

图8是展示在依照本发明的一个或多个实施方案配置的卫星200上的信号发送设备800的一部分的方框图。在一个实施方案中，设备800的一些部分构成图3所示的功能块的几种可能的设备之一。为了简明扼要，与图3中各种不同的块相对应的硬件(例如，处理器302和放大312)在图8和图9中没有展示。

为了例证简单，信号发送设备800展示一种用于两个客户收发装置740、760(在此也被称为“转发器”和“碟形天线”)和一个网关收发装置720的可能的信号连接安排。图8所示的碟形天线(网关1和客户碟形天线C11和C12)是图7所示的那些的子集。然而，图8和图9所示的概念可以延伸到图7的卫星200中展示的所有的十二个客户碟形天线和两个网关碟形天线而且在其它的实施方案中可以延伸到任意数量的网关碟形天线和/或客户碟形天线，这对于熟悉这项技术的人将是明显的。

图8指向的实施方案抵达网关碟形天线或客户碟形天线的接收机(在图8中用“Rx”表示)的数据包信号260通常沿着两个可能的方向之一输出。明确地说，输入信号就区域内回程而言可能是离开接收它的碟形天线向后定向的，即，回到首先发射该数据包信号的区域。这种方法可能被有益地用于各个地面站同时与共用的卫星200通信但彼此不经由陆基连接通信的区域，或者被用于这样的地面通信成本过高的场合。

第二个可能的发送方向是朝向与陆基通信网络(例如，通信网络108(图1))通信的网络100的门户站。在传送到门户站之后，信号可能被通信网络100的其它部分进一步发送到适当的目的地。

信号发送设备800可能包括网关1的碟形天线(GW1)720、客户碟形天线1(C11)740和客户碟形天线2(C12)760。网关碟形天线720可能包括可能与分频器726耦合的输入端口Rx722以及可能与组合器728耦合的输出端口724。客户碟形天线740可能包括可能与可能依次与分频器746耦合的开关750耦合的输入端口Rx742以及可能与组合器748耦合的输出端口744。客户碟形天线760可能包括可能与可能依次与分频器766耦合的开关770耦合的输入端口Rx762。客户碟形天线760可能进一步包括可能与组合器768耦合的输出端口764。

卫星通信碟形天线720、740和760可能是能够以地面站为基础与地球和/或与其它卫星双向通信的传统的卫星碟形天线。开关750和770可能是传统的波导开关。组合器728、748和768可能是传统的信号组合器。

分频器726、746和766可能是传统的分频器，可能是OMUX分频器。在一些实施方案中，每个分频器可能配置成在卫星的安装阶段在众多频率范围内沿着众多相应的信号发送方向给信号定向。举例来说，分频器746可能配置成处理传输频率介于19.0GHz和19.1GHz之间的信号。在这种情况下，分频器所处理的频率带宽是0.1GHz，也可以表示成100MHz。在一个实施方案中，分频器746可能配置成将传输频率大于或等于19.00GHz且小于或等于19.01GHz的信号指向用于离开客户碟形天线740的输出端口744的转发的组合器748。在这个范例中，分频器746可能将传输频率大于或等于19.01GHz且小于或等于19.1GHz的信号指向用于离开网关碟形天线720的输出端口724的传输的组合器728。以这种方式，依照本发明的一个或多个实施方案，分频器746有效地以传输频率作为数据包信号目的地信息的代理实现基于频率的路由。

在替代实施方案中，分频器746可能配置成有当卫星200(分频器746位于其上)在轨飞行的时候可调的分频系统。这样的调整将优选是通过把一组指定的射频信号传送到适合调整分频器746的分频阈值的控制机制从地面位置远程完成的。虽然上文指向有两个可能的输出路径的分频器，但是可以提供任意数目的输出路径。利用分频器746提供三个以上输出路径可能是使用有三个输出路径的单一分频器和/或通过提供一系列分频器实现的，其中两个输出路径每个都有适当地配置的用来实现路由决定的频率阈值。

下面，依照一个实施方案讨论设备800的一般操作，接着是更明确的范例。图8的设备800可能是为以众多输入端口接收信号能量(例如，数据包信号)、以其传输频率为基础确定信号路由、完成任何需要的信号处理(例如，放大)、然后向用每个信号的传输频率指出的目的地转发离开卫星200的信号而工作的。

信号可能抵达网关碟形天线720的输入端口722。其后，输入信号可能在分频器726处以信号各自的传输频率为基础确定路由。其后，信号可能依照信号各自的传输频率被引向组合器748而后离开客户碟形天线740和/或被引向组合器768而后从客户碟形天线760离开。每个组合器728、748和768优选可为把有不同来源的信号结合到一个波导之上以便从一个碟形天线发射出去。

在一个实施方案中，抵达客户碟形天线740的输入742的信号可能前进到开关750。开关750可能被设置成要么把所有的信号能量都转移到组合器728以便从网关碟形天线720的输出端口724转发出去要么把抵达那里的所有的信号能量都引向分频器746以便在那里依照带宽分配计划在分频器746处有效地分频。假定信号是从开关750引向分频器746的，在分频之后，信号能量可能依照分频计划被引向组合器728和/或组合器748，以便从网关输出724和/或客户碟形天线1的输出744传送出去。

抵达客户碟形天线760的输入端口762的信号可能是以与上面就抵达客户碟形天线740的信号能量讨论过的方式类似的方式处理的。因为处理输入客户碟形天线760的信号能量的路由电路本质上与供客户碟形天线740使用的相同，所以为了简便抵达客户碟形天线760的信号能量的路由的详细讨论被省略。

考虑一个范例，在该范例中把两个有不同传输频率的信号[a)传输频率为19.005GHz的第一信号和b)传输频率为19.05GHz的第二信号]包括在内的信号能量抵达客户碟形天线740的输入端口742。对于这个范例，我们重新占用上面对分频器746讨论的分频阈值。明确地说，传输频率大于或等于19.00GHz且小于19.01GHz的信号被引向客户碟形天线740的输出端口744，而传输频率大于或等于19.01GHz且小于或等于19.1GHz的信号被引向组合器728以便从网关碟形天线720的输出端口724发射出去。

继续该范例，两个信号抵达客户碟形天线740的输入端口742。为了这个范例，开关750被设定为把所有的信号能量引向分频器746。因此，两个信号被传送到分频器746。分频器746优选可为把传输频率为19.005GHz的第一信号引向用于从网关碟形天线740的输出端口744转发的组合器748而工作，借此把区域内回程提供给收到信号的区域。分频器也优选可为把传输频率为19.05GHz的第二信号引向用于从网关碟形天线720转发的组合器728的输出端口724而工作。

以上述方式，设备800使用分频器(例如，分频器746)基于频率确定路由可能是可行的。此外，在这个实施方案中，当设备800被用于与先前描述的随数据包目的地改变的传输频率分配相协调(在地面站106)的时候，设备800的基于频率的路由运算有效地使用信号传输频率作为目的地信息的代理，并借此在没有与使用卫星200上搭载的数字路由设备相关联的设备更新的费用、复杂性、易损性和风险的情况下有效地进行基于目的地IP地址的确定路由。

图9是展示图8的信号路由设备800的修正版本的方框图。图9的实施方案倾向于证明使用本发明的一个或多个实施方案可得的路由灵活性。明确地说，在客户碟形天线输入端收到的信号能量可能被发送到一个或多个其它的客户碟形天线，除此之外或作为替代，把这样收到的信号能量从接收碟形天线的输出端口或从网关720的输出端口724发送回去。

图9的设备800除了图8所示的设备之外包括两个路由连接。明确地说，图9的实施方案可能除了其它连接之外包括链路902和/或链路904。在这个实施方案中，通信链路902可能从分频器746延伸到使信号能量能从客户碟形天线760的输出端口764传输出去的组合器768。链路904可能从分频器766延伸到使信号能量能从客户碟形天线740的输出端口744传输出去的组合器748。

链路902和904优选可为使信号能够从一个客户碟形天线的输入端发送到另一个客户碟形天线的输出端口而工作。先前讨论的范例在下面举例说明这个实施方案的操作时被在此使用。在修改后的范例中，传输频率大于或等于19.00GHz且小于19.01GHz的(被引向分频器746的)信号被引向组合器748，然后到客户碟形天线740的输出端口744。传输频率大于或等于19.01GHz且小于或等于19.1GHz的信号被引向组合器728以便从网关碟形天线720的输出端口724传输出去。此外，传输频率介于19.1GHz和19.2GHz之间的信号被引向组合器768以便从客户碟形天线760的输出端口764传输出去。被引进分频器746的信号能量的上述三向分配可能是使用一个分频器或通过使用一连串两个各有两个输出的分频器实现的。

图10是依照本发明的一个或多个实施方案与它在地球240上的广播区域1008通信的卫星200的示意图。图10是为举例说明把卫星200用于从地面站106(在那里展示卫星碟形天线)到在卫星200在地球240上的广播面积1008内的塔1004和/或1006的的回程通信而提供的。广播区域1008是用虚线1008a和1008b表示边界的。

考虑地面站106持有打算递送到塔1004或1006之一的数据，但是没有与塔1004和1006连接的陆基有线连线的情况。在这种情况下，地面站106可能把数据传送到卫星200。优选，送到卫星200的数据包信号的传输频率在地面站106和在卫星200内都适当地与数据包的倾向性目的地相关联。依照结合这份申请的图8-9讨论的原则，数据包信号260到达卫星200并且可能向卫星200上对区域1008广播的转发器发送。其后，塔1004和1006之一或两者可能接收数据包信号250，将数据包解调，而后检查目的地IP地址。任何将数据包解调而且与数据包的倾向性目的地没有连接的塔(举例来说，塔1004)都可能简单地将该数据包丢弃。如果，举例来说，塔1006将数据包解调而且发现(在陆基连接上)与塔1006连接的客户是该包的倾向性目的地，塔1006可能使用传统的数字数据传输技术把解调的数字数据包250适当地发送到倾向性目的地。

图11是适合供本发明的一个或多个实施方案使用的计算机系统1100的方框图。举例来说，计算机系统1100的一个或多个部分可能被用来实现图2和图2A的计算机系统210、图3的处理器302和/或数据路径控制304、图1的网关102和/或图1的通信网络100内的一个或多个处理实体的功能。

在一个或多个实施方案中，中央处理器(CPU)1102可能与总线1104耦合。除此之外，总线1104可能与随机存取储存器(RAM)1106、只读存储器(ROM)1108、输入/输出(I/O)适配器1110、通信适配器1122、用户介面适配器1106和显示器适配器1118耦合。

在一个或多个实施方案中，RAM1106和/或ROM1108可能保存用户数据、系统数据和/或程序。I/O适配器1110可能把存储设备(例如，硬盘驱动器1112、光盘(未展示)或其它大容量储存装置)接到计算机系统1100上。通信适配器1122可能把计算机系统1100接到局域网、广域网或互联网络1124上。用户介面适配器1116可能把用户输入装置(例如，键盘1126和/或指点设备1114)接到计算机系统1100上。此外，显示器适配器1118可能受CPU1102驱动控制显示装置1120上的显示。CPU1102可能是任何通用CPU。

请注意，迄今描述的和/或稍后在这份文件中描述的方法和设备可以利用任何已知的技术(例如，标准的数字电路、模拟电路)、任何已知的可为运行软件和/或固件程序而工作的处理器、可编程的数字装置或系统、可编程的阵列逻辑器件或任何上述项目的组合实现。本发明的一个或多个实施方案也可能体现在储存在适当的存储介质之中用处理器运行的软件程序中。

虽然本发明已经在此参照特定的实施方案予以描述，但是，人们将理解这些实施方案只是说明本发明的原则和应用的。所以，人们将理解在不脱离权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下可以对举例说明的实施方案做许多修改而且可以设计其它的安排。

Claims (30)

1.一种通信系统，其中包括：

众多可实施发送和接收模拟信号能量的地面站；

至少一个在环绕地球的轨道上并且与至少两个所述的地面站通信的卫星，其中卫星包括：

众多转发器，其中至少两个所述的转发器配置成与至少两个不同的通信装置通信；以及

至少一个用来把卫星收到的模拟数据包以每个所述的模拟数据包的传输频率为基础发送到在所述的至少两个转发器之中选定的转发器的路由机制。

2.根据权利要求1的通信系统，其中所述的模拟数据包信号经过所述卫星的传输路径只包括模拟设备。

3.根据权利要求1的通信系统，其中路由机制包含至少一个分频器。

4.根据权利要求1的通信系统，其中路由机制选自a)向地球上靠近卫星当前位置的覆盖区广播的第一所述转发器和b)配置成与用来转播所述路由机制发送的模拟数据包信号的门户站通信分第二所述转发器是可行的。

5.根据权利要求4的通信系统，其中向所述的最近的覆盖区广播的所述第一转发器在所述的覆盖区内在没有陆基有线连接安排在其间的收发装置之间提供区域内回程是可行的。

6.根据权利要求1的通信系统，进一步包括：

与至少一个所述的地面站通信的计算机系统，该计算机系统有用来储存包含众多IP地址和相应的与IP地址相对应的众多传输频率的数据表的存储器。

7.根据权利要求6的通信系统，其中计算机系统读地面站收到的数字数据包的IP(网际协议)地址是可行的。

8.根据权利要求7的通信系统，其中计算机系统取回与所述的每个收到的数字数据包的IP地址相对应的传输频率是可行的。

9.根据权利要求8的通信系统，其中至少一个地站包含用来把收到的数字数据包转换成相应的模拟数据包的调制解调器。

10.根据权力要求1的通信系统，其中每个所述的通信装置是下列各项之一：

a)能够接收和传送数据的地面站；

b)能够接收和传送数据的个卫星；以及

c)接收机。

11.一种用来在卫星通信系统内传送数据的方法，该方法包括：

在该通信系统内以第一地面站接收数字数据包；

把数字数据包变换呈模拟信号；

建立选定的模拟包信号的物理特性量值作为数字数据包目的地的函数；

把来自第一地面站的模拟包信号传送给第一卫星；

以选定的模拟包信号的物理特性量值为基础确定模拟包信号到在第一卫星上搭载的给定的转发器的路由；以及

把模拟包信号从给定的转发器传送到收发机站。

12.根据权力要求11的方法，其中收发机站是下列各项之一：

a)第二卫星；以及

b)与数字数据包的目的地有陆基连接的地面站。

13.根据权力要求11的方法，其中物理特性选自：传输频率、振幅和信号形状。

14.根据权力要求11的方法，进一步包括：

识别数字数据包的目的地的网际协议(IP)地址；

其中建立步骤包括：

以数字数据包的IP地址为基础确定模拟包信号的传输频率。

15.根据权力要求14的方法，其中把模拟包信号传送到卫星的步骤包括：

使用已确定的传输频率传送模拟包信号。

16.根据权力要求11的方法，进一步包括：

只使用模拟设备完成发送卫星上的模拟包信号的步骤。

17.根据权力要求11的方法，进一步包括：

在没有解调模拟小信号的情况下，完成发送卫星上的模拟包信号的步骤。

18.根据权力要求11的方法，进一步包括：

使用至少一个分频器完成发送模拟包信号的步骤。

19.根据权力要求11的方法，其中把模拟包信号传送到数字数据包的目的地的步骤包括下列各项之一：

把模拟包信号传送到门户站；以及

把离开卫星转发器的模拟包信号向地球上包括第一地面站的区域传送，以影响区域内回程。

20.一种方法，其中包括：

提供至少一个卫星；

以卫星接收来自客户站点的信号；

确定客户信号的传输频率；

把客户信号发送到依照已确定的传输频率选定的转发器的输出端口；以及

转发来自选定的转发器的客户信号。

21.根据权利要求20的方法，进一步包括：

在将信号传送到卫星之前，确定该信号的目的地IP(网际协议)地址；以及

以已确定的目的地IP地址为基础把传输频率分配给该信号。

22.根据权利要求20的方法，其中确定路由的步骤包括：

部署有一个输入和众多输出的分频器，其中分频器沿着卫星内众多相应的信号发送路径指引众多频率范围内的信号是可行的。

23.根据权利要求22的方法，进一步包括：

配置分频器把众多传输频率范围与从分频器出现的众多信号发送路径联系起来。

24.根据权利要求23的方法，进一步包括：

协调传输频率范围与分频器的信号发送路径的联系和对应的常驻在地面站传输系统内的频率范围与数据传输目的地的联系。

25.一种方法，其中包括：

在卫星通信系统内以地面站接收数据包，该数据包包括目的地IP(网际协议)地址；

识别数据包的目的地IP地址；

以数据包的IP地址为基础选择适合该数据包的传输频道；以及

使用选定的传输频率把数据包传送到卫星通信系统中的卫星。

26.根据权利要求25的方法，进一步包括：

把众多传输频率分配给众多相应的传输目的地。

27.根据权利要求25的方法，进一步包括：

在传送步骤之前，调制该数据包提供可表示该数据包的模拟信号。

28.根据权利要求25的方法，进一步包括：

至少基于下列各项之一选择在选定的频道之中适合传输该数据包的子信道：

a)正在传输该数据包的地面站的确认；以及

b)该数据包的起源客户站点的确认。

29.根据权利要求25的方法，进一步包括：

以卫星接收数据包；

依照该数据包的传输频率在卫星内发送该数据包；以及

在卫星通信系统内把该数据包传送到目的地收发机站。

30.根据权力要求29的方法，其中收发机站要么是卫星要么是地面站。

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