CN113395100A - 用于无线网络中的闭合回路反馈的跨层设计 - Google Patents

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CN113395100A CN202110233144.1A CN202110233144A CN113395100A CN 113395100 A CN113395100 A CN 113395100A CN 202110233144 A CN202110233144 A CN 202110233144A CN 113395100 A CN113395100 A CN 113395100A
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Abstract

本申请涉及用于无线网络中的闭合回路反馈的跨层设计，并公开了一种用于传送数据的系统和方法。该系统包括：多个调制解调器，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；交换机，其通信地耦合到多个调制解调器，该交换机包括多个数据队列，该交换机用于可切换地从多个调制解调器接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列向多个调制解调器提供下行链路数据；以及控制器，其通信地耦合到多个调制解调器和交换机，该控制器用于提供控制器信息以用于动态地控制交换机，以在每终端和每通信链路基础上可切换地从多个调制解调器接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列向多个调制解调器中的一个或多个调制解调器提供下行链路数据。

Description

用于无线网络中的闭合回路反馈的跨层设计
技术领域
本公开涉及用于传送信息的系统和方法，并且特别地涉及用于动态地分配通信资源的系统和方法。
背景技术
用于将信息从一个终端传送到另一个终端的卫星架构是已知的。通常地，这种架构中的卫星包括交换机或路由器以及通信耦合的调制器/解调器(MODEM)或MODEM的集合。该交换机用作将来自一个终端的MODEM上行链路信息连接到至一个或多个其他终端的MODEM下行链路信息的聚合设备。该交换机确定将获得的数据包(packet)和帧递送到何处，并且向被指定为将该信息传输到接收终端的MODEM提供那些数据包和帧。MODEM接受/传输RF能量(在终端侧上)，并且将该RF信息转化为数据的数字帧(在交换机侧上)。该交换机具有大的缓冲器，用于在处理期间缓冲帧。相反地，MODEM包含小的缓冲器(例如，乒乓帧缓冲器)，用于在MODEM处理期间缓冲帧。MODEM缓冲器具有有限的大小，并且如果从交换机出口队列输送到缓冲器的上行链路帧比从MODEM缓冲器中移除以用于下行链路到接收终端的下行链路帧更多，则MODEM缓冲器可能溢出。当缓冲器溢出时，存在帧和其他数据丢失且无法恢复的危险。此外，终端数据速率可以随时间变动很大。终端数据速率的这种变动增加缓冲器溢出的风险。
一些终端是移动的。当接收数据的一个终端从由卫星波束和信道组合(以下称为波束信道组)服务的区域或下行链路转发接入(DFA)移动到由不同卫星波束和/或信道服务的另一个DFA时，会出现另一个问题。在这些情况下，系统使DFA跟随终端到新位置(例如，通过操纵卫星波束)，或者在新的DFA下将终端重新连接到卫星。使DFA跟随终端对于大量终端而言难以实现，并且在新的DFA上将终端重新连接到卫星通常导致数据包丢失。
发明内容
提供本发明内容，以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
为了解决上述需求，该文档公开了一种用于传送数据的系统和方法。一个示例由一种用于从多个通信终端传送数据的系统描述，该多个通信终端包括由第一通信链路服务的第一通信终端和由第二通信链路服务的第二通信终端，该第一通信链路具有服务第一区域的波束和信道的组合，并且该第二通信链路具有服务第二区域的波束和信道的第二组合。该系统包括：多个MODEM，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；交换机，其通信地耦合到多个MODEM，该交换机包括多个数据队列，该交换机用于可切换地从多个MODEM接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列向多个MODEM提供下行链路数据；以及控制器，其通信地耦合到多个MODEM和交换机，该控制器用于提供控制器信息以用于动态地控制交换机，以在每终端和每通信链路基础上可切换地从多个MODEM接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列向多个MODEM中的一个或多个MODEM提供下行链路数据。
另一个实施例由一种将通信终端从第一通信链路过渡到第二通信链路的方法证明，该方法例如在用于将数据从第一通信终端传送到第二通信终端的系统中实施，该系统包括：多个MODEM，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；交换机，其通信地耦合到MODEM，该交换机包括多个数据队列，该交换机用于可切换地从多个MODEM接受上行链路数据并且可切换地向多个MODEM提供下行链路数据；以及控制器，其通信地耦合到MODEM和交换机，该控制器用于控制交换机，以可切换地从多个MODEM接受上行链路数据并且可切换地从数据队列向多个MODEM提供下行链路数据。该方法包括：确定通信终端经预测离开由第一通信链路服务的第一区域并进入由第二通信链路服务的第二区域；以及将与通信终端相关联的多个数据队列从第一通信链路动态地且无损地重新链接到第二通信链路。通过将与通信终端相关联的多个数据队列中的所有数据队列从第一通信链路动态地且无损地重新链接到第二通信链路来描述另一示例，这种重新链接包括：接受队列占用数据，该队列占用数据描述数据队列的占用；基于队列占用数据和由第二通信链路服务的预测区域来确定与通信终端相关联的多个数据队列中的所有数据队列从第一通信链路到第二通信链路的重新链接；以及将多个数据队列的第一组从多个MODEM中的一个或多个MODEM的第一组重新链接到多个MODEM中的一个或多个MODEM的第二组。
已经讨论的特征、功能和优点可以在本发明的各种实施例中独立地实现，或者可以在其他实施例中组合，其进一步的细节可以参照以下描述和附图看到。
附图说明
现在参照附图，其中相似的附图标记自始至终表示对应的部分：
图1是示出了通信系统的一个实施例的图示；
图2A和图2B是交换机、MODEM和控制器的图示；
图3是示出了用于传送数据的示例性系统的一个实施例的图示；
图4是示出了用于传送数据以用于将终端从第一通信链路过渡到第二通信链路的示例性过程的图示；
图5是示出了用于将与通信终端相关联的多个数据队列中的所有数据队列从第一通信链路动态地且无损地重新链接到第二通信链路的示例性过程的图示；
图6示出了包括交换机、MODEM和控制器的可以用于实施上述公开的处理元素的示例性计算机或处理系统600。
具体实施方式
在下面的描述中，参照形成其一部分的附图，并且通过图示的方式示出了若干实施例。应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以进行结构上的改变。在本文使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”及其变体的程度上，此类术语旨在以类似于术语“包括”的方式包含为开放式过渡词，而不排除任何附加的或其他的元素。
概述
MODEM中的物理层(第1层)和L2交换机中的媒体接入控制层(第2层)功能的集成提供了一种系统，该系统更响应于其中系统正在操作的所提供的载荷或环境条件的改变。本发明描述了多种跨层设计策略，该策略用于有效地耦合具有按需分配多址接入(DAMA)和自适应编码和调制(ACM)能力的MODEM、QoS感知的L2交换机、相关联的MODEM和交换机控制器功能以及自适应编码和调制/按需分配多址接入(ACM/DAMA)算法，诸如动态资源分配(DRA)算法。最后，提供了动态队列重新链接功能，允许将每服务类别/每终端队列的集合从一个下行链路载波动态地重新链接到另一个下行链路载波，从而为动态资源分配和终端移动场景提供无缝的(即所有终端应用在整个移动事件中持续存在)移动性能。在其中终端支持同时的多波束附接的场景中，动态队列重新链接使用先接后断交接(handover)策略，支持用于DRA和终端移动场景的无损移动性能。
这解决了下列项之间的逻辑耦合：由动态资源分配算法(与MODEM中的DMA功能相关)管理的不断改变的用户终端数据速率、动态地改变质量可变的RF链路上使用的调制和编码的MODEM中的自适应编码和调制功能、第2层交换机上的入口流量监管(policing)功能的令牌桶大小和泄漏率、第2层交换机的入口(下行链路)上的加权公平排队调度器上的出口调度权重、每终端/每服务类别(CoS)队列到DFA队列的动态映射，以及第2层交换机上的出口队列与允许MODEM在瞬时拥塞时段开始时将背压施加于第2层交换机的MODEM上的帧缓冲器的物理耦合。
除了上述单播流量的处理之外，在交换机的出口侧上提供了一组每CoS多播队列，以提供多播帧到包含作为给定多播组的成员的终端的DFA上的QoS感知的转发。交换机通过侦听遍历网络控制平面的多播组管理流量来维护多播组成员资格列表。
系统架构
图1是示出了用于将信息从第一终端104A传输到第二终端104B的通信系统10的一个实施例的图示。第一终端104A或第二终端104B可以包括移动终端104M。终端104是通常在地面上的设备的集合，其包括MODEM 114、交换机和路由器(以从终端中的多个源收集和传播数据)以及电话、计算机和其他设备。
该通信系统包括空中车辆或太空车辆(诸如卫星102)，其经由第一通信链路110A从第一终端104A接收上行链路数据，并且经由第二通信链路110B将上行链路的数据传输到第二终端104B。
如本文所述，通信链路110定义为使用波束106(例如，RF波束)和在该RF波束106上承载的信息的信道的组合实施的通信信道。例如，通信链路110A由波束106A和在那些信道上传输的信息的一个或多个信道实施。如本文所描述的“信道”可以包括经由任何多址接入范例彼此区分的信道，包括频分多址接入(FDMA)、时分多址接入(TDMA)、码分多址接入(CDMA)或其任何组合。每个通信链路110A-110N服务相应的区域108A-108N。在其中卫星102处于对地同步或对地静止轨道(GEO)的实施例中，由卫星102服务的地理区域108不随时间移动，而是保持静止。在其他实施例(除了GEO轨道之外的卫星102，例如，中地球轨道(MEO)或低地球轨道(LEO)或空中车辆)中，区域108可以随着卫星102移动而随时间改变。通信链路110也将在下文中可替换地称为下行链路转发接入区域或(DFA)100。
如上所述，终端104可以是静止的或者可以是移动的(由104M表示)，并且因此，移动终端104M可以从区域108B移动到另一区域108N，如由移动终端104M’指示。
卫星102包括通信地耦合到一个或多个MODEM 114的一个或多个交换机112。如本文所述，MODEM 114包括例如“软件定义无线电(SDR)”，其允许MODEM经由软件上传或固件配置来实例化各种波形(例如，2G/3G/4G/5G蜂窝、MF-TDMA VSAT波形、扩展频谱DoD波形等)。MODEM 114的功能是执行接受从终端104上行链路的RF信号(第1层)，并且根据那些RF信号生成数据帧(第2层)并将其提供给交换机112用于传播到相同的或其他的MODEM，以及从交换机112接受数据帧，根据那些帧生成RF信号，并将那些信号下行链路到终端104中的一个或多个终端。交换机112是一种聚合设备，该聚合设备通信地耦合到MODEM并确定哪个通信地耦合到MODEM 114，以从MODEM 114接受数据包或帧，确定所接收的数据包和帧应该路由到哪个MODEM 114，并将那些数据包和帧路由到那些MODEM。
交换机112和MODEM 114经由诸如SERDES的接口通信。SERDES(串行器/解串器)是通常在高速(3.125-112Gb/s)通信中使用的一对功能块(串行器和解串器)。这些块在每方向上在串行数据接口和并行数据接口之间转换数据。已经采用了SERDES标准，即IEEE802.3，其通过引用并入本文。
专用数据队列
图2A和图2B是交换机112、MODEM 114和控制器254的图示。控制器254控制交换机和MODEM 114，以实施动态资源分配(DRA)，并且在下文中也可替代地称为MODEM控制器或DRA控制器。
每MODEM 114包括MODEM数据队列，包括用于优先级数据的优先级数据队列270P和用于其他数据的加权队列270W。每MODEM还包括缓冲器268，其缓冲进入和离开MODEM 114的数据。
交换机112通信地耦合到多个MODEM 114。交换机112包括多个数据队列204，并且交换机112可切换地从MODEM 114接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列204向多个MODEM 114提供下行链路数据。通信地耦合到多个MODEM 114和交换机112的MODEM控制器254提供控制器信息用于动态地控制交换机112，以在每终端104和每通信链路110基础上可切换地从多个MODEM 114接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列204向多个MODEM114中的一个或多个MODEM提供下行链路数据。在一个实施例中，控制器信息至少部分地根据数据队列204的占用(数据充实)来确定。
交换机112包括多个数据队列204、每终端调度器206、每DFA调度器208、入口流量监管模块210、队列占用统计模块212以及数据队列调度和权重配置模块214。交换机数据队列204包括用于单播帧204U和多播帧204M的队列。为与不同服务类别(CoS)要求(且因此不同优先级)相关联的数据提供不同的队列204，该不同服务类别要求(且因此不同优先级)可以例如由城域以太网论坛(MEF)定义以包括高服务质量204UH1-204UHN和204MH1、中等服务质量204UM1-204UMN和24MM1、低服务质量204UL1-204ULN和204ML1以及尽力服务质量204UB1-204UBN和204MB1。
每个终端104都有自己的一组CoS队列204。因此，例如，队列204UH1、204UM1、204UL1和204UB1都可以专用于特定的终端104。用于该终端104的所有通信流量都由不与其他终端共享的一组队列204处理，并且在每终端基础和每DFA基础上确定多个数据队列的占用。
这种设计具有若干优点。这种排队的间隔尺寸(granularity)允许一组队列从一个DFA(例如，通信链路110)动态地重新链接到另一个DFA，而不丢失数据。DFA 110是卫星102为与终端104通信而使用的波束和信道的组合。因为信道分配的改变或用于在终端104和卫星之间通信的RF波束106的变化或者两者，终端104可以从当前用于与卫星通信的DFA110(驻留的DFA 110)迁移到另一个DFA 110(目标DFA 110)。
由于用于与卫星102通信的RF波束106的改变而导致的DFA 110的改变称为移动性事件。由于DFA 110由波束106和正在那些波束106上传输的数据的信道的组合定义，并且由于那些波束106通常服务不随时间移动的相应地理区域108，因此每当终端从一个地理区域108B过渡到另一个地理区域108N，就发生移动性事件。
这类似于当手机从一个通信塔或扇区(sector)移动到另一个通信塔或扇区时发生的事。然而，当这种交接在手机系统中发生时，维持手机和塔之间的射频(RF)连接，但是由于数据缓冲器不在塔之间转移，移交通常以一些数据包丢失为代价完成。这可以导致在手机上再现的视频数据的冻结(例如，由于视频的I帧或另一帧的丢失)。
与上述手机交接相比，所公开的系统将一组队列专用于特定的终端104，这允许无损交接，因为该组数据队列204和那些队列204中的所有数据从驻留的DFA110动态地重新映射到目标DFA 110，因此避免数据包丢失。数据队列204的动态重新映射由包括每终端调度器206和每DFA调度器208的重新映射模块实施，该每终端调度器206和每DFA调度器208更新交换机112中的映射并向MODEM 114提供具有DFA 110改变的更新的映射。在具有跳频或类似方案的实施例中，还可以提供跳频映射。由于从MODEM的角度来看，MODEM 114从交换机112上的DFA 110的特定映射接收数据帧或数据包，所以改变是透明的。在一个实施例中，交接由交换机112同步，使得其发生在单个时钟边缘上，从而没有数据帧丢失。此技术也可以称为动态队列重新链接。
在移动性事件期间，当终端104过渡时期(epoch)边界(其是时间边界110)时，完成这种动态队列重新链接。可以以不同的方式确定终端具有或将要经历移动性事件并从驻留的DFA 110移动到目标DFA 110。
在一个实施例中，使用在终端处从定位单元(诸如全球定位系统或GPS接收器)获得的地理状态数据(例如，位置、速度和/或加速度)确定移动性事件。
在另一个实施例中，使用来自终端104的RF数据确定移动性事件触发。通常地，用于接收数据并将数据传输到终端104的卫星102上的天线具有灵敏度模式，在灵敏度模式中，在波束106的中心处提供了最大增益，并且在波束106的外围处提供了降低的增益。因此，随着终端104接近驻留的DFA 110B与目标DFA 110N之间的时期边界，从终端104获得的RF信号的功率减小。当该功率减小到特定阈值以下时，可以确定该终端跨过时期边界并过渡到目标DFA 110N。卫星102可以通过确定是否经由服务另一个地理区域108的天线接收到来自同一终端104的RF信号，确定哪个相邻DFA 110是目标DFA 110N。
在另一个实施例中，当通过算法确定一个配置的波束信道分组(即驻留的DFA)要改变为不同配置的波束信道分组(即目标DFA)时，由DRA控制器254确定移动性事件触发。在该实施例中，这些波束信道分组(DFA)可以在地理上全部或部分地彼此重叠。
在又一个实施例中，移动性事件触发可以由知道终端104的任务概况(预期位置)的系统操作员使用上述其他位置源的测量中的一个或两个来确定。用于确定时期边界过渡的任何前述技术可以与其他技术结合使用，以增加该确定的准确性或者增加系统稳健性。
专用数据队列到调制解调器的分配
控制器信息包括每终端数据队列调度信息和每DFA调度信息，并且由控制器254生成和提供，该控制器254包括下行链路控制器262、上行链路控制器260和MODEM配置管理器258。控制器254在下文中可替代地称为动态资源分配控制器或DRA控制器262。
DRA控制器262使用从交换机112的队列占用统计模块212获得的实时占用统计，以确定终端104在某个时间点或在定义的时间段期间需要多少带宽，如由交换机112中的每CoS队列的占用(数据充实)确定。DRA控制器254通知MODEM 114和交换机112在下一个DRA时期中将多少吞吐量分配给每个MODEM 114。例如，如果当前时期是N，则可以针对时期N+1和/或N+2生成控制器信息。典型的时期可以是640毫秒。
由下行链路控制器262至少部分地基于如由队列占用统计模块212提供的每终端基础(例如，针对该终端104)上的多个数据队列204的占用(数据充实)和由卫星102经由上行链路控制器260接收的数据请求来生成每终端调度信息。
还由下行链路控制器262至少部分地基于如由队列占用统计模块212提供的每DFA基础上的多个数据队列204的占用(数据充实)和由卫星102经由上行链路控制器260接收的数据请求来生成每DFA调度信息。向队列调度和权重配置模块214提供控制器信息，并且该控制器信息用于使用每终端调度器206和每DFA调度器208对数据队列204调度。
每终端调度器206根据每终端调度信息在每终端基础上调度数据队列204中的数据到相关联的终端104的提供，并且可切换地向相关联的终端104提供数据队列204中的数据。例如，数据队列204UH1中的帧包括要用高CoS递送的帧，并且每终端调度器206以比用于该终端104的剩余数据队列204UM1、204UL1和204UB1更高的优先级将此数据队列2014UH1中的数据提供到每DFA调度器208(下面进一步描述)，以最终提供到MODEM 114中的一个或多个MODEM。
同样地，在如由队列调度和权重配置模块214确定的加权公平排队基础(WFQ)上，将数据队列204UM1、204UL1和204UB1中的数据提供到DFA调度器208，用于最终提供到MODEM114和终端。队列调度和权重配置模块214通知每终端206调度器和每DFA调度器208向每个排队优先级水平提供什么资源的相对分配。在一个实施例中，假设一种分层排队结构，该结构具有等于1(一)的所有数据类型的总权重和分配给每数据类型的总权重的百分比。例如，高优先级数据类型可以分配有0.5的权重，并且低优先级数据类型可以分配有0.1的权重，留下剩余的数据类型分配剩余的权重0.4。
每DFA调度器208根据每DFA调度信息在每DFA基础上可切换地提供来自多个队列204的每终端调度的下行链路数据。例如，数据队列204UH1、204UM1、204UL1和204UB1中的数据帧一旦被彼此调度用于特定终端104，就被进一步重新调度以在每DFA基础上提供给特定DFA 110(例如，支持该DFA 110的MODEM)。
在一个实施例中，控制器254包括上行链路控制器260，该上行链路控制器260向MODEM 114提供MODEM配置数据，以配置该MODEM来传输下行链路数据。此配置数据包括DFA110改变(例如，MODEM将被分配给特定DFA 110，重新分配给不同的DFA 110)。这种数据可以包括例如终端通信链路映射，用于将每终端和/或每CoS服务队列从停放的DFA 110动态地重新映射到目标DFA 110。在一个实施例中，上行链路控制器260还向交换机112的入口流量监管信息模块210提供入口流量监管信息。此入口流量监管信息是第一层通信信息，并且可以包括每终端令牌桶过滤器，该过滤器用于计量和标记数据流量，以确定每组数据是否符合或不符合与相关联的终端104的服务本地协议。如果数据是符合的，则在第1层基础上标记为流过数据流量。如果部分地符合(例如，所请求的数据速率在某种程度上在平均吞吐量和峰值吞吐量之间)，则数据标记为候选者，该候选者要丢弃而不是传输。如果数据不符合(例如，高于可以提供的峰值速率)，则数据可以先验丢弃。入口流量监管信息提供一种可以确保终端104正遵守其服务水平协议的方式。这种入口流量监管信息可以包括终端数据速率和突发(burst)大小，并且可以由EWMA过滤器266过滤。
上行链路控制器260还实施按需分配多址接入(DAMA)通信范例，该按需分配多址接入(DAMA)通信范例允许DRA控制器262与终端104通信，以接受数据请求。例如，终端可以传输信息，该信息指示在时期N+2处，终端104将需要特定的吞吐量。DRA控制器262从由卫星102服务的所有终端104接受请求，并基于排队优先级和通信资源在其之间进行仲裁(arbitrate)，并且优化所有终端之间的分配。
DRA控制器262也可以包括统计复用能力和自适应编码和调制(ACM)控制器。这允许MODEM 114改变由MODEM使用的调制和编码参数，以适应该通信链路110中存在的条件。这种条件可以由外部源(诸如例如天气信息源)或者由内部源(诸如信号强度测量工具和MODEM本身)提供。例如，在晴朗的天空条件下(可以由外部天气信息源提供)下，可能几乎不需要纠错，并且将选择一种最大化吞吐量但不够稳健的调制和编码方案。如果天气不晴朗，则可以采用更稳健的编码和/或调制方案，该方案提供更大的纠错能力或抗错误能力。以这种方式，下行链路控制器可以向MODEM 114提供关于在哪个时期要使用什么MODEM参数的信息。由于卫星102通常是弯管(bent pipe)(从一个终端104接受上行链路信息并将该信息下行链路到一个或多个其他终端104)，来自终端104的数据请求需要高吞吐量这一事实可以用于确定在随后的时期中将需要将该数据重新传输到另一终端104的另一个MODEM。此信息的生成可以由MODEM配置管理器258执行。
DRA控制器262也可以包括低通过滤器264，用于过滤由队列占用统计模块212提供的队列占用统计。滤除队列占用数据中的高频变化是重要的，因为响应于队列占用的短期变化可以导致系统不稳定。高频变化表示到系统的某种形式的噪声，并且滤除这些因素允许DRA控制器专注于信号的缓慢移动统计。在一个实施例中，过滤器264包括指数加权移动平均过滤器(EWMA)。
在一个实施例中，交换机112也控制多个MODEM 114中的每个MODEM，以推迟向交换机112发送上行链路数据，以便呈现数据队列204溢出。通常地，这种推迟仅是推迟一个帧或两个帧的问题，所以交换机112可以在接受新数据之前清除数据的数据队列204。这可以由直接的物理层(第1层)实施，因此允许由MODEM 114进行的非常快速的响应。例如，通过高速双向互连(诸如串行/解串(SERDES)接口)执行交换机112和MODEM 114之间的数据和命令交换。此接口可以是光学的，并且允许交换机112与MODEM 114直接通信，而不使用DRA控制器262。与在较高层(诸如第2层(数据链路)、第3层(网络)、或第4层(传输))上控制MODEM 114和与交换机112的接口的DRA控制器262不同，高速双向接口第1层的使用允许更快的响应。因此，使用第1层和较高层两者，跨层同时执行对通信系统100的元件的控制。
在一个实施例中，交换机112使用SERDES帧头的一位经由SERDES接口与MODEM 114通信，以指示传输断开(XOFF＝0)或传输接通(XON＝1)命令，以命令MODEM 114分别地停止发送数据或者恢复发送数据。
示例性实施方式
图3是示出了用于传送数据的示例性过程的一个实施例的图示。下面讨论的步骤由图3中描绘的带圆圈的数字指示。解调器302和调制器308表示调制解调器114的物理层元件。另外，一些MAC/LLC层MODEM 114功能由系统控制器254主导。
在步骤1中，用户终端或网关终端104创建主干端口(BP)封装，并且将提供商主干网桥网络(PBBN)以太网帧转发到卫星有效载荷。在步骤2中，MODEM 114的解调器302从集成相控阵(IPA)接收I&Q，对信号进行解调和解码，重新构造BP封装的PBBN以太网帧，添加内部垫片头(shim header)(包含终端104标识符或ID)，并且经由BCB 304的Gbe交换机将通过SERDES的所得的帧转发到主干核心网桥(BCB)。
在步骤3中，入口千兆位以太网物理层(GbE PHY)310执行SERDES收发器功能、SERDES成帧、字节同步/检测、解扰、8b/10b解码和10/100/1000自动协商。
在步骤4中，入口GbE媒体接入控制层(MAC)324验证到达帧的帧格式、帧长度和帧校验序列(FCS，类似于校验和)，并更新相关联的简单网络管理协议(SNMP)管理信息库(MIB)计数器。MIB是使用SNMP在调制器308和解调器302内的管理对象的定义。SNMP用于从数据队列204获取计数器值，以生成提供给控制器254的队列占用统计。
在步骤5中，控制器254的入口分类器314根据预定义的N元组(例如，终端ID)、主干目的地地址(B-DA)、主干源地址(B-SA)、使用一组位(例如，3位)提供从零到七的值来指示所接收的数据的优先级的主干标签(B-TAG)优先级代码点(PCP)、指示如果必要可以丢弃帧的B-TAG丢弃资格指示符(DEI)、B-TAG视频标识符(VID)来解析到达的帧，并且将帧放置在外部存储器中并根据步骤6和步骤7创建用于处理帧的帧元数据。
在步骤6中，针对配置的过滤策略(例如，访问控制列表或ACL条目)检查分类的帧(元数据)，并根据入口流量监管功能(实施为令牌桶过滤器)对其进行计量和标记。这是由上行链路控制器260的入口过滤器处理器315执行的。
在步骤7中，BP封装的PBBN以太网帧(元数据)通过交换机112结构转发，其中基于类似于交换机表的转发信息库(FIB)318中的相关行条目的内容，选择适当的出口交换机端口。FIB 318的内容由控制器254管理，并且确定提供哪些数据队列204并将其切换到哪些MODEM 114。
在步骤8中，一旦切换到出口侧，交换机112的出口排队和丢弃模块320检查PBBN以太网帧(元数据)的丢弃资格(断言的B-TAG DEI)，并且丢弃(当交换机112正在拥塞区域中操作时)或排队到由DRA控制器262映射到唯一的DFA 110的每CoS/每终端出口队列204中。此分层出口排队对延迟敏感的流量采用优先级排队，并且对所有其他类型的流量采用加权公平排队。
在步骤9中，交换机112的出口优先级公平调度器322调度PBBN以太网帧(元数据)用于传输。在传输之前，使用元数据和存储在外部存储器中的帧内容重新构造PBBN以太网帧。每DFA XON/XOFF背压机制表示1级反馈回路326，其允许MODEM(经由XON或XOFF)向交换机112提供指示MODEM的队列或缓冲器已满的信息，并在MODEM 114的下行链路中的瞬时拥塞的时段期间暂时地暂停交换机112的DFA调度器208。
在步骤10中，出口GbE MAC 324验证离开帧的帧格式、帧长度和FCS，并更新相关联的SNMP MIB计数器。
在步骤11中，出口GbE PHY 310执行SERDES收发器功能、SERDES成帧、字节同步/检测、解扰、8b/10b解码和10/100/1000自动协商。
在步骤12中，调制器308对所接收的数字PBBN以太网帧进行调制和编码，并将所得的I&Q信号传输到IPA用于下行链路传输。
在步骤13中，终端104(例如，用户终端或地面边缘终端)接收BP封装的PBBN以太网帧，并开始处理用于传输到最终用户或信息网络。
终端从一个DFA到另一个DFA的迁移
图4是示出了用于传送数据以用于将终端104从第一通信链路110B过渡到第二通信链路110N的示例性过程的图示。在框402中，确定通信终端104经预测离开由第一通信链路110B服务的第一通信区域108B并进入由第二通信链路110N服务的第二通信区域108N。在框404中，将与通信终端104相关联的多个数据队列204从第一通信链路110B动态地(例如，响应于确定)和无损地重新链接到第二通信链路110N。这可以例如，通过在诸如FIB 318的分配表中进行改变来完成。如上所述，第一通信链路110B包括RF波束106和信道的第一组合，并且第二通信链路包括RF波束106和信道的第二组合。在一个实施例中，RF波束106和信道组合是互斥的。也就是说，RF波束110B和信道的第一组合仅服务第一区域108B，并且RF波束和信道110N的第二组合仅服务与第一区域不同的第二区域108N。
可以通过接收描述终端的位置的数据(例如，GPS得到的信号)并预测通信终端104将要或者已经离开第一区域108B并进入第二(并且通常相邻的)区域108N来执行框402的操作。在另一个实施例中，这通过监测第一通信链路100B的RF信号的功率并且使用所监测的RF信号的功率预测通信终端104将离开第一区域108B并进入第二区域108N(例如，如通过从104B移动到104N所示)来完成。如本公开中先前所述，这使用了用于传输和/或接收RF波束106的天线模式的灵敏度，以确定终端104正在接近边缘，在边缘中的灵敏度比其在RF波束106的中心处低。
在一个实施例中，通信终端104具有不与任何其他通信终端共享的卫星上的多个数据队列204的专用子集。这种数据队列204可以包括由终端104提供的用于每个服务质量的数据队列。
图5是示出了用于将与通信终端相关联的多个数据队列中的所有数据队列从第一通信链路动态地且无损地重新链接到第二通信链路的示例性过程的图示。
在框502中，接受描述数据队列204的占用的队列占用数据。在框504中，基于队列占用数据和由第二通信链路110N服务的预测区域108N，确定与通信终端104相关联的多个数据队列204中的所有数据队列从第一通信链路110B到第二通信链路110N的重新链接。最后，在框506中，将多个数据队列204的第一组从多个MODEM 114中的一个或多个MODEM的第一组重新链接到多个MODEM 114中的一个或多个MODEM的第二组。
硬件环境
图6示出了包括交换机112、MODEM 114和DRA控制器254的可以用于实施上述公开的处理元件的示例性处理系统602。处理系统602包括处理器604和存储器，诸如随机存取存储器(RAM)606。处理系统602在存储器606中存储的操作系统(诸如实时操作系统(RTOS)608)的控制下操作，并且与系统元件接合以接受输入数据和命令来处理信息，以根据应用程序610中包括的处理器指令生成输出数据和进一步的命令。处理系统602经由输入/输出(I/O总线630)与其他系统元件通信。
在一个实施例中，实施RTOS 608、应用程序610和编译器612的指令有形地体现在计算机可读介质(诸如存储器606)中，该计算机可读介质可以包括硬件存储器或固件存储器。
此外，RTOS 608和计算机程序610由指令组成，这些指令在由处理系统602读取和执行时使处理系统602执行本文所述的操作。如本文所用的术语“制品”、“程序存储设备”和“计算机程序产品”旨在涵盖可从任何处理设备可读设备或介质访问的应用程序610或操作系统608。
本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可以对此配置进行许多修改。例如，本领域技术人员将认识到，可以使用上述组件的任何组合或任何数量的不同组件、外围设备和其他设备。
此外，本公开包括根据以下条款的实施例：
条款1.一种用于从多个通信终端传送数据的系统，所述多个通信终端包括由第一通信链路(110A)服务的第一通信终端(104A)和由第二通信链路(110B)服务的第二通信终端(104B)，所述第一通信链路(110A)具有服务第一区域(108A)的波束和信道的组合，并且所述第二通信链路(110B)具有服务第二区域(108B)的波束和信道的第二组合，所述系统包括：
多个调制解调器(114)，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；
交换机(112)，其通信地耦合到多个调制解调器(114)，所述交换机(112)包括多个数据队列(270)，所述交换机(112)经配置以可切换地从所述多个调制解调器(114)接受上行链路数据并且可切换地从所述多个数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据；以及
控制器(254)，其通信地耦合到所述多个调制解调器(114)和所述交换机(112)，所述控制器(254)经配置以提供控制器(254)信息，所述控制器(254)信息可用于控制所述交换机(112)，以在每终端基础上或每通信链路基础上中的至少一个基础上可切换地从所述多个调制解调器(114)接受所述上行链路数据并且可切换地从所述多个数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)中的一个或多个调制解调器提供下行链路数据。
条款2.根据条款1所述的系统，其中所述控制器(254)信息至少部分地根据所述多个数据队列(270)的占用来确定。
条款3.根据条款2所述的系统，其中：
所述多个数据队列(270)的所述占用在每终端基础上确定；
所述控制器(254)信息包括每终端数据队列调度信息；
所述控制器(254)包括：
上行链路控制器模块(260)，其经配置以从所述多个通信终端中的至少一个接收请求；以及
下行链路控制器模块(262)，其经配置以至少部分地根据所述多个数据队列(270)的所述占用和所接收的请求生成所述每终端数据队列调度信息；并且
所述交换机(112)包括每终端调度器，所述每终端调度器经配置以根据所述每终端数据队列调度信息，在每终端基础上可切换地从所述多个数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据。
条款4.根据条款3所述的系统，其中：
所述多个数据队列(270)的所述占用进一步在每通信链路基础上确定；
所述下行链路控制器模块(262)进一步至少部分地根据所述多个数据队列(270)的所述占用和所接收的请求生成每通信链路数据队列调度信息；并且
所述交换机(112)包括每通信链路调度器，所述每通信链路调度器经配置以根据所述每通信链路调度信息，在每通信链路基础上可切换地提供每终端调度的下行链路数据。
条款5.根据条款4所述的系统，其中所述上行链路控制器模块(260)经进一步配置以提供调制解调器配置数据，以将所述调制解调器(114)配置为传输所述下行链路数据。
条款6.根据条款5所述的系统，其中所述调制解调器配置数据包括终端通信链路映射，所述终端通信链路映射可用于将每终端或每类服务队列中的至少一个从所述第一通信链路(110A)重新映射到所述第二通信链路(110B)。
条款7.根据条款4所述的系统，中所述上行链路控制器模块(260)经进一步配置以向所述交换机(112)提供入口流量监管信息。
条款8.根据条款7所述的系统，其中所述入口流量监管信息包括每终端令牌桶过滤器，用于将上行链路数据标记为与所需的终端服务质量符合、部分地符合或不符合。
条款9.根据条款1所述的系统，其中所述交换机(112)经进一步配置以控制所述多个调制解调器(114)中的调制解调器，以推迟向所述交换机(112)发送上行链路数据。
条款10.根据条款9所述的系统，其中所述交换机(112)经进一步配置以控制所述调制解调器，以经由物理层数据到所述调制解调器的传输来推迟从所述交换机(112)接收上行链路数据。
条款11.根据条款10所述的系统，其中所述物理层数据经由高速双向接口传输。
条款12.在用于将数据从第一通信终端(104A)传送到第二通信终端(104B)的系统中，所述系统包括：多个调制解调器(114)，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；交换机(112)，其通信地耦合到所述调制解调器(114)，所述交换机(112)包括多个数据队列(270)，所述交换机(112)用于可切换地从所述多个调制解调器(114)接受上行链路数据并且可切换地向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据；以及控制器(254)，其通信地耦合到所述调制解调器(114)和所述交换机(112)，所述控制器(254)用于控制所述交换机(112)，以可切换地从所述多个调制解调器(114)接受所述上行链路数据并且可切换地从所述数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据，一种将通信终端从第一通信链路(110A)过渡到第二通信链路(110B)的方法，所述方法包括：
确定所述通信终端经预测离开由所述第一通信链路(110A)服务的第一区域(108A)并进入由所述第二通信链路(110B)服务的第二区域(108B)；以及
响应于所述确定，将与所述通信终端相关联的所述多个数据队列(270)从所述第一通信链路(110A)无损地重新链接到所述第二通信链路(110B)。
条款13.根据条款12所述的方法，其中：
在包括波束和信道的第一组合的第一通信链路(110A)上提供所述上行链路数据；并且
在包括波束和信道的第二组合的第二通信链路上提供所述下行链路数据。
条款14.根据条款13所述的方法，其中所述波束和信道的第一组合仅服务第一地理区域，并且所述波束和信道的第二组合服务第二地理区域。
条款15.根据条款12所述的方法，其中确定所述通信终端经预测离开由所述第一通信链路(110A)服务的第一区域(108A)并进入由所述第二通信链路(110B)服务的第二区域(108B)包括：
接收描述所述通信终端的位置的数据；以及
根据所接收的数据，预测所述通信终端将离开所述第一区域(108A)并进入所述第二区域(108B)。
条款16.根据第12条所述的方法，其中确定所述通信终端经预测离开由所述第一通信链路(110A)服务的第一区域(108A)并进入由所述第二通信链路(110B)服务的第二区域(108B)包括：
监测所述第一通信链路(110A)的信号的功率；以及
使用所监测的信号的功率，预测所述通信终端将离开所述第一区域(108A)并进入所述第二区域(108B)。
条款17.根据条款12所述的方法，其中所述通信终端具有不与任何其他通信终端共享的所述多个数据队列(270)的专用子集。
条款18.根据条款12所述的方法，其中所述多个数据队列(270)包括用于每个服务质量的数据队列。
条款19.根据条款12所述的方法，其中所述多个数据队列(270)由转发信息库可选择地与所述第一通信链路(110A)和所述第二通信链路(110B)相关联。
条款20.根据条款12所述的方法，其中将与所述通信终端相关联的所述多个数据队列(270)中的所有数据队列从所述第一通信链路(110A)无损地重新链接到所述第二通信链路(110B)包括：
接受队列占用数据，所述队列占用数据描述所述数据队列(270)的占用；
基于所述队列占用数据和由所述第二通信链路(110B)服务的预测区域，确定与所述通信终端相关联的所述多个数据队列(270)中的所有数据队列从所述第一通信链路(110A)到所述第二通信链路(110B)的所述重新链接；以及
将所述多个数据队列(270)的第一组从所述多个调制解调器(114)中的一个或多个调制解调器的第一组重新链接到所述多个调制解调器(114)中的一个或多个调制解调器的第二组。
结论
前述内容公开了一种用于从多个通信终端传送数据的装置、方法和系统，该多个通信终端包括由第一通信链路服务的第一通信终端和由第二通信链路服务的第二通信终端，该第一通信链路具有服务第一区域的波束和信道的组合，并且该第二通信链路具有服务第二区域的波束和信道的第二组合。该装置包括：多个调制解调器，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；交换机，其通信地耦合到多个调制解调器，该交换机包括多个数据队列，该交换机用于可切换地从多个调制解调器接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列向多个调制解调器提供下行链路数据；以及控制器，其通信地耦合到多个调制解调器和交换机，该控制器用于提供控制器信息以用于动态地控制交换机，以在每终端和每通信链路基础上可切换地从多个调制解调器接受上行链路数据并且可切换地从多个数据队列向多个调制解调器中的一个或多个调制解调器提供下行链路数据。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个特征：
本文所述的任何装置，其中控制器信息至少部分地根据多个数据队列的占用来确定。
本文所述的任何装置，其中多个数据队列的占用在每终端基础上确定；控制器信息包括每终端数据队列调度信息；控制器包括：上行链路控制器模块，其用于从多个通信终端接收请求；以及下行链路控制器模块，其用于至少部分地根据多个数据队列的占用和所接收的请求生成每终端数据队列调度信息。
本文所述的任何装置，其中交换机包括每终端调度器，以用于根据每终端数据队列调度信息，在每终端基础上可切换地从多个数据队列向多个调制解调器提供下行链路数据。
本文所述的任何装置，其中多个数据队列的占用进一步在每通信链路基础上确定；下行链路控制器模块进一步至少部分地根据多个数据队列的占用和所接收的请求生成每通信链路数据队列调度信息；并且交换机包括每通信链路调度器，以用于根据每通信链路调度信息，在每通信链路基础上可切换地提供每终端调度的下行链路数据。
本文所述的任何装置，其中上行链路控制器模块进一步提供调制解调器配置数据，以将调制解调器配置为传输下行链路数据。
本文所述的任何装置，其中调制解调器配置数据包括终端通信链路映射，以用于将每终端/每类服务队列从第一通信链路动态地重新映射到第二通信链路。
如本文所述的任何装置，其中上行链路控制器模块进一步向交换机提供入口流量监管信息。
如本文所述的任何装置，其中入口流量监管信息包括每终端令牌桶过滤器，用于将上行链路数据标记为与所需的终端服务质量符合、部分地符合或不符合。
本文所述的任何装置，其中交换机进一步控制多个调制解调器中的每个调制解调器，以推迟向交换机发送上行链路数据。
本文所述的任何装置，其中交换机控制多个调制解调器中的每个调制解调器，以经由物理层数据到调制解调器的传输来推迟从交换机接收上行链路数据。
本文所述的任何装置，其中物理层数据经由高速双向接口传输。
另一个实施例由一种将通信终端从第一通信链路过渡到第二通信链路的方法、一种用于将数据从第一通信终端传送到第二通信终端的系统证明，该系统包括：多个调制解调器，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；交换机，其通信地耦合到调制解调器，交换机包括多个数据队列，交换机用于可切换地从多个调制解调器接受上行链路数据并且可切换地向多个调制解调器提供下行链路数据；以及控制器，其通信地耦合到调制解调器和交换机，控制器用于控制交换机，以可切换地从多个调制解调器接受上行链路数据并且可切换地从数据队列向多个调制解调器提供下行链路数据。该方法包括：确定通信终端经预测离开由第一通信链路服务的第一区域并进入由第二通信链路服务的第二区域；以及响应于确定，将与通信终端相关联的多个数据队列从第一通信链路动态地且无损地重新链接到第二通信链路。
实施方式可以包括以下特征中的一个或多个特征：
本文所述的任何方法，其中在包括波束和信道的第一组合的第一通信链路上提供上行链路数据；并且在包括波束和信道的第二组合的第二通信链路上提供下行链路数据。
本文所述的任何方法，其中波束和信道的第一组合仅服务第一地理区域，并且波束和信道的第二组合服务第二地理区域。
本文所述的任何方法，其中确定通信终端经预测离开由第一通信链路服务的第一区域并进入由第二通信链路服务的第二区域包括：接收描述通信终端的位置的数据；以及根据所接收的数据，预测通信终端将离开第一区域并进入第二区域。
本文所述的任何方法，其中确定通信终端经预测离开由第一通信链路服务的第一区域并进入由第二通信链路服务的第二区域包括：监测第一通信链路的信号的功率；以及使用所监测的信号的功率，预测通信终端将离开第一区域并进入第二区域。
本文所述的任何方法，其中通信终端具有不与任何其他通信终端共享的多个数据队列的专用子集。
本文所述的任何方法，其中多个数据队列包括用于每个服务质量的数据队列。
本文所述的任何方法，其中多个数据队列由转发信息库可选择地与第一通信链路和第二通信链路相关联。
本文所述的任何方法，其中将与通信终端相关联的多个数据队列中的所有数据队列从第一通信链路动态地且无损地重新链接到第二通信链路包括：接受队列占用数据，队列占用数据描述数据队列的占用；基于队列占用数据和由第二通信链路服务的预测区域，确定与通信终端相关联的多个数据队列中的所有数据队列从第一通信链路到第二通信链路的重新链接；以及将多个数据队列的第一组从多个调制解调器中的一个或多个调制解调器的第一组重新链接到多个调制解调器中的一个或多个调制解调器的第二组。
本文所述的任何方法，其中该方法进一步包括根据低通过滤器，过滤队列占用数据。该方法还可以包括用于无线网络中的闭环反馈的跨层设计。
已经为了说明和描述的目的给出了优选实施例的前述描述。这不意在穷举或者将本公开限制为所公开的精确形式。根据以上教导，许多修改和变化都是可能的。意图是权利的范围不由此详细描述限制，而是由所附的权利要求限制。

Claims (20)

1.一种用于从多个通信终端传送数据的系统，所述多个通信终端包括由第一通信链路(110A)服务的第一通信终端(104A)和由第二通信链路(110B)服务的第二通信终端(104B)，所述第一通信链路(110A)具有服务第一区域(108A)的波束和信道的组合，并且所述第二通信链路(110B)具有服务第二区域(108B)的波束和信道的第二组合，所述系统包括：
多个调制解调器(114)，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；
交换机(112)，其通信地耦合到多个调制解调器(114)，所述交换机(112)包括多个数据队列(270)，所述交换机(112)经配置以可切换地从所述多个调制解调器(114)接受上行链路数据并且可切换地从所述多个数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据；以及
控制器(254)，其通信地耦合到所述多个调制解调器(114)和所述交换机(112)，所述控制器(254)经配置以提供控制器(254)信息，所述控制器(254)信息可用于控制所述交换机(112)，以在每终端基础上或每通信链路基础上中的至少一个基础上可切换地从所述多个调制解调器(114)接受所述上行链路数据并且可切换地从所述多个数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)中的一个或多个调制解调器提供下行链路数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器(254)信息至少部分地根据所述多个数据队列(270)的占用来确定。
3.根据权利要求2所述的系统，其中：
所述多个数据队列(270)的所述占用在每终端基础上确定；
所述控制器(254)信息包括每终端数据队列调度信息；
所述控制器(254)包括：
上行链路控制器模块(260)，其经配置以从所述多个通信终端中的至少一个接收请求；以及
下行链路控制器模块(262)，其经配置以至少部分地根据所述多个数据队列(270)的所述占用和所接收的请求生成所述每终端数据队列调度信息；并且
所述交换机(112)包括每终端调度器，所述每终端调度器经配置以根据所述每终端数据队列调度信息，在每终端基础上可切换地从所述多个数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述多个数据队列(270)的所述占用进一步在每通信链路基础上确定；
所述下行链路控制器模块(262)进一步至少部分地根据所述多个数据队列(270)的所述占用和所接收的请求生成每通信链路数据队列调度信息；并且
所述交换机(112)包括每通信链路调度器，所述每通信链路调度器经配置以根据所述每通信链路调度信息，在每通信链路基础上可切换地提供每终端调度的下行链路数据。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述上行链路控制器模块(260)经进一步配置以提供调制解调器配置数据，以将所述调制解调器(114)配置为传输所述下行链路数据。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述调制解调器配置数据包括终端通信链路映射，所述终端通信链路映射可用于将每终端或每类服务队列中的至少一个从所述第一通信链路(110A)重新映射到所述第二通信链路(110B)。
7.根据权利要求4所述的系统，其中所述上行链路控制器模块(260)经进一步配置以向所述交换机(112)提供入口流量监管信息。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述入口流量监管信息包括每终端令牌桶过滤器，用于将上行链路数据标记为与所需的终端服务质量符合、部分地符合或不符合。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述交换机(112)经进一步配置以控制所述多个调制解调器(114)中的调制解调器，以推迟向所述交换机(112)发送上行链路数据。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述交换机(112)经进一步配置以控制所述调制解调器，以经由物理层数据到所述调制解调器的传输来推迟从所述交换机(112)接收上行链路数据。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述物理层数据经由高速双向接口传输。
12.在用于将数据从第一通信终端(104A)传送到第二通信终端(104B)的系统中，所述系统包括：多个调制解调器(114)，其用于接收上行链路数据并传输下行链路数据；交换机(112)，其通信地耦合到所述调制解调器(114)，所述交换机(112)包括多个数据队列(270)，所述交换机(112)用于可切换地从所述多个调制解调器(114)接受上行链路数据并且可切换地向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据；以及控制器(254)，其通信地耦合到所述调制解调器(114)和所述交换机(112)，所述控制器(254)用于控制所述交换机(112)，以可切换地从所述多个调制解调器(114)接受所述上行链路数据并且可切换地从所述数据队列(270)向所述多个调制解调器(114)提供下行链路数据，一种将通信终端从第一通信链路(110A)过渡到第二通信链路(110B)的方法，所述方法包括：
确定所述通信终端经预测离开由所述第一通信链路(110A)服务的第一区域(108A)并进入由所述第二通信链路(110B)服务的第二区域(108B)；以及
响应于所述确定，将与所述通信终端相关联的所述多个数据队列(270)从所述第一通信链路(110A)无损地重新链接到所述第二通信链路(110B)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中：
在包括波束和信道的第一组合的第一通信链路(110A)上提供所述上行链路数据；并且
在包括波束和信道的第二组合的第二通信链路上提供所述下行链路数据。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述波束和信道的第一组合仅服务第一地理区域，并且所述波束和信道的第二组合服务第二地理区域。
15.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述通信终端经预测离开由所述第一通信链路(110A)服务的第一区域(108A)并进入由所述第二通信链路(110B)服务的第二区域(108B)包括：
接收描述所述通信终端的位置的数据；以及
根据所接收的数据，预测所述通信终端将离开所述第一区域(108A)并进入所述第二区域(108B)。
16.根据权利要求12所述的方法，其中确定所述通信终端经预测离开由所述第一通信链路(110A)服务的第一区域(108A)并进入由所述第二通信链路(110B)服务的第二区域(108B)包括：
监测所述第一通信链路(110A)的信号的功率；以及
使用所监测的信号的功率，预测所述通信终端将离开所述第一区域(108A)并进入所述第二区域(108B)。
17.根据权利要求12所述的方法，其中所述通信终端具有不与任何其他通信终端共享的所述多个数据队列(270)的专用子集。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个数据队列(270)包括用于每个服务质量的数据队列。
19.根据权利要求12所述的方法，其中所述多个数据队列(270)由转发信息库可选择地与所述第一通信链路(110A)和所述第二通信链路(110B)相关联。
20.根据权利要求12所述的方法，其中将与所述通信终端相关联的所述多个数据队列(270)中的所有数据队列从所述第一通信链路(110A)无损地重新链接到所述第二通信链路(110B)包括：
接受队列占用数据，所述队列占用数据描述所述数据队列(270)的占用；
基于所述队列占用数据和由所述第二通信链路(110B)服务的预测区域，确定与所述通信终端相关联的所述多个数据队列(270)中的所有数据队列从所述第一通信链路(110A)到所述第二通信链路(110B)的所述重新链接；以及
将所述多个数据队列(270)的第一组从所述多个调制解调器(114)中的一个或多个调制解调器的第一组重新链接到所述多个调制解调器(114)中的一个或多个调制解调器的第二组。
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