-
Die
vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität der vorläufigen Anmeldung 60/211 475,
eingereicht am 15. Juni 2000 und der vorläufigen Patentanmeldung 60/225
307, eingereicht am 15. August 2000.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Technisches Fachgebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft das Fachgebiet von Vielfachzugriff-Steuerungsmechansimen für Satelliten
und insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zum Steuern des Zufallszugriffs
auf Satellitenkommunikationsnetze.
-
Beschreibung der verwandten
Technik
-
Verschiedene
Arten von Vielfachzugriffseinrichtungen sind bekannt, um zu ermöglichen,
daß viele
Benutzer Satellitenkommunikations-Systemressourcen nutzen.
-
Eine
wesentliche Verbesserung des grundlegenden ALOHA-Systems ist in
US-A-5 053 782 ('782-Patent),
das den gleichen Anmelder wie die vorliegende Erfindung hat, beschrieben.
Andere Varianten der ALOHA-Idee umfassen US-A-5 084 900 ('900-Patent) und US-A-5 138 631 ('631-Patent) von Spacenet,
einer Tochter des gegenwärtigen
Anmelders.
-
Die
Koordination der Datenübertragung
von dem Netzknoten zu den VSATs (abgehend) ist relativ einfach,
weil der Netzknoten eine einzige Informationsquelle ist. Jedoch
ist die Koordination der Datenübertragung
von den VSATs zu dem Netzknoten (eingehend) erheblich komplexer,
insbesondere, wenn es tausende, zehntausende oder sogar hunderttausende
Endgeräte
gibt, die konkurrieren, um in einer nicht synchronisierten Weise
auf die gleichen Satellitenressourcen zuzugreifen. Es besteht ein
Bedarf an einem Satellitennetz werk, das über Satellitenkommunikationsverbindungen
in zwei Richtungen mit einer sehr großen Anzahl von VSATs und einem
oder mehreren Zentralstationen (Netzknoten) verbinden soll. Gegenwärtige Einrichtungen
sind in ihrer Leistung beschränkt.
Insbesondere ist die maximale Nutzung bei einer gegebenen Antwortzeitbedingung
begrenzt. Somit besteht ein Bedarf an einem System und einem Verfahren
mit einer Vielfachzugriffseinrichtung, die ermöglicht, daß eine sehr große Anzahl entfernter
Stationen mit seltenen Datenbursts auf eine effizientere Weise als
sie gegenwärtig
bekannte Vielfachzugriffseinrichtungen bereitstellen, über einen
gemeinsam genutzten VSAT-Kanal kommunizieren. Ferner muß das System
preisgünstig
sein, so daß es
in einem Massenmarkt eingesetzt werden kann, was die Vorteile der
VSAT-Technologie zum durchschnittlichen Verbraucher bringt.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Aspekte
der vorliegenden Erfindung lösen
eines oder mehrere der weiter oben angeführten Probleme und/oder stellen
verbesserte Systeme und Verfahren zum Implementieren einer Satellitennetzwerkarchitektur
zur Verfügung.
-
Aspekte
der vorliegenden Erfindung umfassen das Konfigurieren von VSATs,
um die Leitung von einer zentralisierten und/oder verteilten Systemsteuerung
zu akzeptieren, um zu bestimmen, wann, wo und/oder welcher Teil
einer Satellitenressource versuchen soll, einen Kanal zu „erobern". Dies kann ein bestimmter
Befehl sein, aber enthält
bevorzugt einen Bereich mit der geeigneten Zeit, Frequenz und/oder
anderen Ressourcen, für
die die entfernten VSATs konfiguriert werden können, um ansprechend auf die
Führung
von einem Steuerungssystem zufällig
zu wählen.
Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden „gesteuertes ALOHA" genannt, um anzuzeigen,
daß die
ALOHA-Einrichtung gesteuert wird, um die Effizienzvorteile der dedizierten
Kanäle
für aktivere
Verbindungen zusammen mit den Effizienzvorteilen eines reinen ALOHA-Systems
für die
wirklichen Zufallszugriffe durch eine große Gruppe im wesentlichen nicht
aktiver Endgeräte
zu gewinnen.
-
In
weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung kann eine Empfehlung
für eine
Untermenge der gesamten VSAT-Endgeräte, typischerweise eine Untermenge
der aktiven VSAT-Endgeräte,
gegeben werden, zu versuchen, einen bestimmten Teil einer Mediumressource
(z.B. wann und/oder wo) zu erobern, in der gesendet werden soll.
Auf diese Weise kann ein einziger Kanal in der Hinsicht Zweikanaleigenschaften
haben, daß er
gleichzeitig sowohl in einer „dedizierten" als auch in einer
Zufallszugriffsweise arbeitet. Gewisse Eigenschaften von realen
Verkehrsmustern bewirken, daß die
vorliegende Erfindung gegenüber
bekannten Variationen des ALOHA-Verfahrens eine verbesserte Leistung,
wie etwa Durchsatz/Verzögerungseigenschaften
zur Verfügung
stellt. Das vorliegende System ist besonders vorteilhaft in Satellitensystemen,
wo lange Verzögerungen
zwischen den VSAT-Endgeräten
und einer zentralen Stelle, wie etwa einem oder mehreren Netzknoten,
sind, Verzögerungen,
welche verhindern, daß Leitungsüberwachungsverfahren
das ALOHA verbessern. Auf diese Weise stellt der gesteuerte Zufallszugriff
(CRA) eine netzwerkdedizierte zugriffsartige Funktionabilität, aber
ohne daß einem VSAT
eine Ressource in einer dedizierten kollisionsfreien Weise zugewiesen
wird, zur Verfügung.
-
Aspekte
der vorliegenden Erfindung sind zum Beispiel besonders nützlich in
VSAT-Direktempfangssystemen (oder anderen ähnlich angeordneten Systemen),
wo Verkehrsmuster derart sind, daß zu jedem gegebenen Zeitintervall
(z.B. einem Zeitintervall von ein oder zwei Minuten) nur ein kleiner
Bruchteil der VSATs tatsächlich
die eingehende Verbindung verwendet. Zum Beispiel kann in einem
Satelliten-Direktempfangssystem zu jedem gegebenen Zeitintervall
nur ein kleiner Bruchteil aller Benutzer (z.B. Internet-Benutzer)
Daten senden. Auf diese Weise wird zu jedem gegebenen Zeitintervall
der meiste eingehende Verkehr von einem sehr kleinen Prozentsatz der
Gesamtzahl der VSATs in dem System erzeugt. Die Gruppe aktiver VSATs ändert sich
langsam über die Zeit
(einige der aktiven VSATs werden inaktiv, während andere inaktive VSATs
aktiv werden). In jedem Fall bleibt die Anzahl aktiver VSATs – einen
ausreichend großen
Bestand an VSATs vorausgesetzt – relativ
klein, aber ändert
sich mit der Zeit.
-
Die
vorliegende Erfindung nutzt dieses Verkehrsmuster vorteilhaft aus,
um die Effizienz zu maximieren, indem sie eine zentralisierte (z.B.
in dem Netzknoten) und/oder eine verteilte Steuerung verwendet,
um zu bestimmen, welche VSATs gerade aktiv sind oder nicht, und
um einen Teil des eingehenden Kanals an die aktiven VSATs und einen
Teil des eingehenden Kanals an die inaktiven VSATs zuzuweisen. Diese
Zuweisung kann verschieden konfiguriert werden.
-
Nach
einem Aspekt der Erfindung können die
gerade aktiven VSATs ihre Übertragungen
nicht zufällig über die
gesamte eingehende Kapazität
verteilen. Statt dessen kann jedem der aktiven VSATs ein Teil der
Eingangskapazität
zugewiesen werden. Auf diese Weise kann das aktive VSAT (anstatt
zufällig)
immer auf einem vorbestimmten Teil der eingehenden Kapazität senden,
wann immer das VSAT eingehende Daten (wie etwa einen Datenrahmen
mit Informationen) zu senden hat. Auf diese Weise kann jedes der
aktiven VSATs einer vorbestimmten Eingangsressource zugewiesen werden
und kann nicht mit anderen aktiven VSATs kollidieren. Aspekte der Erfindung
umfassen das Zuweisen von etwas und/oder der gesamten eingehenden
Kanalkapazität an
aktive VSATs. Nach diesen Aspekten der Erfindung können die
inaktiven VSATs derart konfiguriert werden, daß sie ihre Übertragungen, wenn sie welche
haben, über
die ganze Eingangskapazität
willkürlich
verteilen. Nach diesen Aspekten der Erfindung können die aktiven VSATs nicht
zwischen sich selbst kollidieren, aber es können Kollisionen zwischen Übertragungen
von aktiven VSATs und gerade inaktiven VSATs und zwischen Übertragungen
von inaktiven VSATs und sich selbst auftreten.
-
Weiter
oben diskutierte Aspekte der Erfindung ermöglichen, daß der Satellitenkanal in der
Hinsicht viel effizienter wird, daß die Anzahl von Kollisionen
gegenüber
ande ren Satellitenkommunikationseinrichtungen erheblich verringert
wird. Die einzigen Kollisionen, denen erlaubt wird aufzutreten,
betreffen eher inaktive VSATs als gerade aktive VSATs. Auf diese
Weise wird die Gesamteffizienz des Satellitenkommunikationskanals,
insbesondere für
Satellitennetzwerkkonfigurationen mit langen Verzögerungen
und vielen Endgeräten,
wesentlich verbessert.
-
Auf
diese Weise stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung des
gleichen Kanals gleichzeitig in einem Zufallszugriffsmodus (z.B.
ALOHA) und in einem dedizierten Modus (z.B. Reservierungszuweisung)
zur Verfügung.
Während
ein VSAT die Eingangsressource in einem reservierungsartigen Modus
verwendet, wird somit in Netzwerken gemäß der vorliegenden Erfindung
einigen (z.B. nicht aktiven) und/oder allen anderen VSATs erlaubt,
die Eingangsressource gleichzeitig in einer zufälligen Weise zu verwenden.
Auf diese Weise heben sich das System und das Verfahren der vorliegenden
Erfindung scharf von bekannten reservierungsartigen Einrichtungen ab,
bei denen ein einziges VSAT die zugewiesene Ressource verwenden
darf und alle anderen VSATs darüber
(explizit oder implizit) informiert werden und daher die einzelnen
VSAT-Übertragungen
nicht stören.
-
Gesteuerter
Zufallszugriff verringert die durchschnittliche Kollisionswahrscheinlichkeit
im Eingang. Für
eine gegebene Eingangskapazität
können die
wesentlichen Verzögerungseigenschaften
ebenfalls erheblich verbessert werden. Aspekte der vorliegenden
Erfindung verringern die Anforderungen für die Eingangskapazität für eine gegebene
Verzögerung
(d.h. eine gegebene Kollisionswahrscheinlichkeit). Die vorliegende
Erfindung verbessert mit anderen Worten die wesentlichen Durchsatz-Verzögerungseigenschaften
des herkömmlichen
ALOHA-Kanals, insbesondere für
die Verwendung mit einer großen
Anzahl von VSAT-Endgeräten
mit Burstdateneigenschaften einer mittleren bis langen Charakteristik. Gesteuerter
Zufallszugriff kann mit ein- und/oder zweidimensionalen ALOHA-Systemen
verwendet werden.
-
Nach
weiteren Aspekten der Erfindung verhindert der gesteuerte Zufallszugriff
explizite Anfragen nach reservierter Kapazität durch die VSATs. Dies verringert
den Verkehr und beseitigt ebenso die Notwendigkeit, die VSAT-Datenübertragung
von der Zeit, wenn das VSAT die Reservierung fordert, bis zu der
Zeit, wenn das VSAT die Ressourcenzuweisung empfängt, zu unterbrechen. Das VSAT
braucht die Datenmenge, die das VSAT erwartet, zu befördern oder
für die
es erwartet, Ressourcen zugewiesen zu bekommen, nicht zu berechnen
oder vorauszusagen, wie dies für
Reservierungsanforderungen im Zusammenhang mit einer spezifizierten
Datenmenge („Transaktionsreservierung") der Fall ist. Ebenso
erfordern Aspekte der Erfindung nicht, das das VSAT eine Nachricht
sendet, um die Ressource freizugeben, wie dies für Reservierungen und Zuweisungen der
Fall ist, die keine zu übertragende
Datenmenge angeben („Flußreservierung" oder „leitungsvermittelt"). Auf diese Weise
wird die Gesamtleistung erheblich verbessert.
-
Auf
diese Weise werden Aspekte der Erfindung beschrieben, nach denen
Implementierunsvarianten gleichzeitig zugewiesene Kapazität und Zufallszugriffskapazität eines
eingehenden Kanals nutzen.
-
Die
gesteuerte ALOHA-Einrichtung der vorliegenden Erfindung kann auf
mehrere Arten, zentral, verteilt oder als eine Kombination dieser
beiden, implementiert werden. Gemäß einem zentralisierten Ansatz
ist ein zentraler Algorithmus wie weiter unten beschrieben. In diesem
Ansatz nutzen Aspekte der Erfindung eine zentrale Einheit, wie etwa
den Netzknoten, um VSAT-Verkehrsstatistiken zu sammeln, aktive VSATs
zu identifizieren und Eingangsressourcen unter den VSATs zuzuweisen.
-
Nach
alternativen Aspekten der Erfindung wird ein verteilter Ansatz verwendet.
Gemäß einem verteilten
Ansatz kann wenig oder keine Beteiligung einer zentralen Einheit
bestehen. Statt dessen entscheidet jedes VSAT für sich selbst, ob es einen
gewissen Teil der Eingangsressource erobert oder nicht. Diese Entscheidung
kann auf der Grundlage vorhergehender Übertragungen gefällt werden,
welche durch den Teil des Eingangs gingen, der erobert werden soll.
Wenn eine vorhergehende Übertragung (oder
vorhergehende Übertragungen)
in diesem Teil der Eingangsressource erfolgreich war (d.h. keine Kollision
auftrat), kann das VSAT entscheiden, diesen Eingangsteil zu steuern,
und seine folgenden Übertragungen
können
diesen bestimmten Teil der Eingangsressource verwenden. Wenn Übertragungen
in diesem Teil kollidieren, entscheidet das VSAT, ihn nicht zu steuern.
Der verteilte Ansatz ist in der Hinsicht vorteilhaft, daß die Leistung
der Steuerungsmechanismen verbessert wird, da es keine Notwendigkeit
für eine
zentrale Stelle gibt, um jedes der VSATs zu koordinieren. Statt
dessen erobert jedes VSAT Teile der in einer verteilten Weise gemeinsam genutzten
Kapazität
unabhängig
von jedem anderen VSAT.
-
Nach
noch weiteren Aspekten der Erfindung entscheidet jedes VSAT für sich selbst,
ob es einen gesteuerten Zufallszugriffskanal bekommen sollte, ihn
anfordert, und der Netzknoten weist den Kanal dem anfordernden VSAT
zu. Das VSAT kann die Entscheidung auf der Grundlage statistischer
Analyse oder dem Pegel seines Cache fällen.
-
Auf
diese Weise können
dieser und andere Aspekte der Erfindung unter Bezug auf die Figuren und
die detaillierte Beschreibung der weiter unten beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen
deutlich werden. Zahlreiche Erfindungen und alternative Aspekte
der Erfindungen sind überall
in der Beschreibung beschrieben. Diese Erfindungen können zu
jeder Zeit in der Zukunft beansprucht werden, und die Fähigkeit,
die beanspruchten Kombinationen und Unterkombinationen zu ändern, soll
nicht durch die gegenwärtig
beigefügten
Patentansprüche
begrenzt werden. Die beschriebene Erfindung umfaßt ein oder mehrere Elemente
der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren in jeder beliebigen
Kombination oder Teilkombination. Entsprechend gibt es eine beliebige
Anzahl von alternativen Kombinationen zum Definieren der Erfindung,
welche eine oder mehrere Elemente aus der Beschreibung in beliebigen Kombinationen
oder Teilkombinationen eingebaut haben. Andere Arten, einen oder
mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung zu implementieren, können für Fachleute
auf dem Fachgebiet offensichtlich sein und umfassen Kombinationen
aus den weiter oben beschriebenen Ansätzen.
-
Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
-
1 zeigt
eine typische Satellitenkommunikationsumgebung, die eine große Anzahl
verschiedener Zwei-Richtungs-VSAT-Haushaltsysteme zeigt, die gemäß der vorliegenden
Erfindung um die gleichen Satellitenressourcen konkurrieren.
-
2 zeigt
eine Analyse der theoretischen Leistungsverbesserungen durch CRA.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Bezug
nehmend auf 1 ist ein Satellitenkommunikationssystem 1 mit
einer Netzknotenstation 2 und mehreren entfernten Stationen 3 – 3N gezeigt.
In bevorzugten Ausführungsformen
befinden sich die entfernten Stationen 3 in einer Wohnung 15 und
umfassen eine kleine VSAT-Antenne 14, einen Satellitentransceiver 4 und
mehrere Peripheriegeräte,
wie etwa einen Computer 5, einen Fernseher 6 und
ein Telefon 7. Die Wohnung umfaßt bevorzugt ein Zuhause, aber
kann verschieden aufgebaut sein, so daß sie ein Geschäft, ein
Büro oder
einen anderen Ort umfaßt.
In einigen Ausführungsformen
kann der Transceiver 4 als eine Adapterkarte in einem Personal
Computer konfiguriert sein, wie an der entfernten Station 3N gezeigt.
In beispielhaften Systemen können
hunderttausende oder sogar millionen Wohnungen 15 unter
Verwendung eines oder mehrerer Satellitennetzwerke 3 miteinander
verbunden werden. Der Empfänger
kann die Dekodierung für
das Internet und/oder Zweirichtungsdaten für einen Personal Computer,
Ein- oder Zweirichtungs-Telefonakabelsignale und Telefondaten liefern.
Die Telefondaten können
IP-Telefonie oder eine simulierte herkömmliche einfache alte Telefonschnittstelle
(POTS) sein.
-
Die
Kommunikationswege zu dem Satelliten können ein oder mehrere Kanäle in Aufwärtsrichtung (eingehend) 20 mit niedriger
Geschwindigkeit und ein oder mehrere Kanäle in Abwärtsrichtung (abgehend) 21 mit
hoher Geschwindigkeit sein. Die eingehenden und abgehenden Kanäle gehen
bevorzugt von einem oder mehreren Netzknotenstationen 2 aus.
Die Netzknotenstation 2 kann eine oder mehrere Antennen 23,
eine Netzknotenschaltungsanordnung 24, wie etwa ein oder
mehrere Satellitenmodems, Verarbeitungscomputer, Speicher, Cache-Server
und/oder Verarbeitungsressourcen aufweisen. Die Netzknotenschaltungsanordnung
kann an mehrere externe Netzwerke 26, wie etwa das öffentlich
vermittelte Telefonnetzwerk (PSTN), das Internet, Frame-Relay-Netzwerke,
ATM-Netzwerke und/oder X.25-Netzwerke, angeschlossen sein. Zum Beispiel
können
die Gateways 25 ein Kabelfernseh-Gateway umfassen, das
zum Beispiel eine Frame-Relay-Verbindung zum Ankoppeln von Kabelfernsehsignalen
von einem entfernten Inhaltsstandort und/oder von der Netzknotenstation
unter Verwendung eines Frame-Relay-Netzwerks bereitstellt. Die Gateways 25 können auch
ein PSTN-Gateway zum Verbinden des einen oder der mehreren Telefone 7 an
einem oder mehreren entfernten Stationen 3 mit dem öffentlich
vermittelten Telefonnetz (PSTN) umfassen, indem geeignete Verbindungen
zu einem oder mehreren SS7-Signalisierungssystemen und zugehörige vermittelte
Verbindungen bereitgestellt werden. Ebenso können die Computer 5 an
den entfernten Stationen mit dem Internet und/oder direkt mit einem
entfernten kommerziellen Netzwerk verbunden werden, wobei zum Beispiel
IP-Tunneln und/oder eine direkte ATM-Verbindung verwendet wird,
indem an der Netzknotenstation 2 ein Internet- und/oder
ATM-Gateway bereitgestellt wird.
-
Auf
diese Weise hat die entfernte Station 3 eine komplette
Anschlußmöglichkeit,
während
die Telefongesellschaft und der lokale Leitungsbetreiber umgangen
werden. Auf diese Weise hat eine entfernte Station die vollkommene
Freiheit, ohne Verbindung zu den lokalen Versorgern und den zugehörigen Preisstrukturen
und Systemzwängen
zu arbeiten. Auf diese Weise kann das Satellitennetzwerk 3 den
Endverbraucher mit 500 oder mehr interaktiven Fernsehkanälen, Hochgeschwin digkeits-Internetdiensten,
einer unbegrenzten Anzahl von Telefonnummern und anderen Diensten
zu niedrigeren Kosten als herkömmliche
Lieferanten versorgen.
-
Um
zu ermöglichen,
daß das
Satellitennetzwerk kosteneffizient arbeitet, werden ein neues Zugangssystem
und Verfahren benötigt.
In beispielhaften Ausführungsformen
kann der Empfänger 4 in
einem inaktiven Eingangszustand anfangen. In diesem Zustand kann
es sein, daß er
nicht auf den eingehenden Kanal 20 zugreifen muß, aber
Daten, wie etwa Fernsehprogramme, von dem abgehenden Kanal 21 empfangen
kann. Wenn der Benutzer auf den eingehenden Kanal 20 zugreifen
möchte,
indem er zum Beispiel Internet-Daten anfordert, einen Telefonanruf tätigt und/oder
auf ein Zweirichtungs-Fernseh-Merkmal zugreift, versucht der Empfänger 4,
eine Eingangsressource von dem eingehenden Kanal 20 zu erobern.
Dies kann erledigt werden, indem um ein oder mehrere der Eingangsressourcen
gekämpft wird
und eingehende Daten zur Netzknotenstation gesendet werden. Wenn
eine Kollision auftritt, kann die Sendung zu zufälligen/pseudozufälligen Zeiten und/oder
unter Verwendung von zufälligen/pseudozufälligen Eingangsressourcen
bis zu der Zeit erneut stattfinden, zu der die entfernte Station 3 erfolgreich dabei
ist, eine Eingangsressource zu erobern.
-
Wenn
der Transceiver seinen internen Cache und/oder andere Kriterien überwacht,
die dabei helfen, zu bestimmen, daß eine Wahrscheinlichkeit besteht,
daß die
Station eine moderate bis lange Übertragung
beginnt (z.B. wenn die entfernte Station einen Telefonanruf, einen
Internetzugriff und/oder eine Dateiübertragung ausgelöst hat),
kann die entfernte Station selbst die Zuweisung einer zugewiesenen
Eingangsressource anfordern. Wenn die entfernte Station für eine vorbestimmte
Zeitdauer aktiv war und/oder während
eines beliebigen Gleitfensters aktiv war, kann alternativ die Netzknotenstation
antworten und/oder der entfernten Station direkt eine Eingangsressource
zuweisen. Wenn die Eingangsressource einer entfernten Station 3 einmal
zugewiesen wurde, darf die gerade aktive entfernte Station ihre einge henden Übertragungen
nicht länger
zufällig über die
gesamte Eingangskapazität
verteilen. Statt dessen kann die aktive entfernte Station 3 nun
einen Teil der Eingangskapazität
zugewiesen bekommen und sendet somit immer, wenn die entfernte Station eingehende
Daten zu senden hat, (statt zufällig)
auf einem vorbestimmten Teil der Eingangskapazität. In einer ähnlichen
Weise wird jeder anderen entfernten Station, die aktiv wird, ein ähnlicher,
aber anderer Teil der Eingangsressourcen zugewiesen. Auf diese Weise
kann keine der aktiven entfernten Stationen mit anderen aktiven
Stationen kollidieren. Wenn eine Station nicht länger aktiv ist, z.B. wenn die
Dateiübertragung
beendet ist, gibt die Station und/oder der Netzknoten die der aktiven
Station vorher zugewiesene Ressource für eine Neuzuweisung frei.
-
Die
inaktiven entfernten Stationen können
so konfiguriert werden, daß sie
ihre Übertragungen, wenn
sie welche haben, zufällig über die
ganze Eingangskapazität
(einschließlich
der aktiven Stationen zugewiesenen Eingangskapazität) verteilen.
Auf diese Weise sind die aktiven entfernten Stationen 3 so konfiguriert,
daß sie
nicht miteinander kollidieren, aber gelegentlich mit inaktiven entfernten
Stationen 3 kollidieren können. Außerdem können inaktive entfernte Stationen
selbst miteinander kollidieren.
-
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden typischerweise nicht auf einer
bedarfsweisen Zuweisungsbasis implementiert, bei der ein Kanal von
einer bestimmten entfernten Station 3 angefordert auf einer
semipermanenten Basis und ihr zugewiesen wird. Zugriffsysteme nach
Bedarf sind sehr schwerfällig
und nicht gut geeignet für
Daten mit kurzer Länge
und kurzen Bursteigenschaften. In gewissen Situationen jedoch kann
es wünschenswert sein,
den gesteuerten Zufallszugriffsmodus (aktive Stationen), den Zufallszugriffsmodus
(für inaktive Stationen)
und die bedarfsweise Zuordnung (feste Kanalkapazität), die
außerhalb
des Bands zur Verfügung
gestellt werden kann, für
gewisse immer angeschaltete Stationen zu verwenden, so daß jeder
Modus auf einem einzigen System gleichzeitig existieren kann.
-
Pakete,
die entsprechend Ausführungsformen
des hier beschriebenen Satellitennetzwerks 1 auf einem
Kanal gesendet werden, können
nicht kollisionsfrei sein. In einigen Ausführungsformen können andere
entfernte Stationen (denen kein Kanal zugewiesen wurde) immer noch
auf der gleichen Eingangsressource, wie etwa der Frequenz und/oder den
Zeitschlitz, senden. Die aktiven entfernten Stationen 3 können immer
noch mit den inaktiven entfernten Stationen 3 kollidieren,
und die inaktiven entfernten Stationen 3 können immer
noch miteinander kollidieren. Die durch das vorliegende Satellitennetzwerk 1 implementierte
gesteuerte Zufallszugriffseinrichtung kann am geeignetsten für Netzwerke
sein, in denen zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt der größte Verkehr
von einer kleinen Anzahl aktiver entfernter Stationen erzeugt wird,
die aber immer noch Burstverkehr mit kurzer Dauer von einer sehr
großen Anzahl
entfernter Stationen haben.
-
Das
Satellitennetzwerk 1 kann auf zentralisierte Weise implementiert
werden, wobei die Netzknotenstation 2 sowohl die Schwellkriterien
zur Bestimmung einer aktiven Station als auch die Zuweisung der
Ressourcen bestimmt. In diesem Ansatz verwenden Ausführungsformen
der Erfindung eine zentrale Einheit, wie etwa die Netzknotenstation 2, um
Verkehrsstatistiken von den verschiedenen entfernten Stationen zu
sammeln, aus den Verkehrsstatistiken aktive entfernte Stationen 3 zu
identifizieren und Eingangsressourcen unter den aktiven entfernten
Stationen 3 zuzuweisen und dann jede andere entfernte Station 3 über die
Zuweisung zu informieren.
-
Alternativ
kann das Satellitennetzwerk 1 in einer verteilten Weise
implementiert werden, wobei die entfernte Station bestimmt, wenn
sie eine Schwelle, um eine aktive Station zu werden, überschritten
hat, um eine Eingangsressource konkurriert und diese erobert und
jede andere entfernte Station informiert, daß die Eingangsressource erobert
wurde. Diese Ausführungsform
der Erfindung kann verwendet werden, wobei jede entfernte Station
die gleichen von dem Satelliten reflektierten Satellitensignale
empfängt
wie die Netzknotenstation 2 oder wobei der Netzknoten oder
der Vermittlungssatellit über
die Zuweisung informieren. Auf diese Weise können die entfernten Stationen 3 in
einigen Ausführungsformen ohne
Eingaben von der Netzknotenstation 2 in einer vollständig verteilten
Weise arbeiten. In Ausführungsformen,
die diesen Ansatz verwenden, kann es wenig oder gar keine Beteiligung
einer zentralen Einheit geben. Statt dessen entscheidet jedes VSAT
für sich selbst,
ob es einen gewissen Teil der Eingangsressource erobert oder nicht.
Diese Entscheidung kann auf der Grundlage vorhergehender Übertragungen, die
durch den Teil der Eingangsressource liefen, der erobert werden
soll, getroffen werden. Wenn eine vorhergehende Übertragung (oder vorhergehende Übertragungen)
in diesem Teil der Eingangsressource erfolgreich war (d.h. keine
Kollision auftrat), kann die entfernte Station entscheiden, diesen
eingehenden Teil zu steuern, und ihre nachfolgenden Übertragungen
können
diesen bestimmten Teil der Eingangsressource verwenden. Wenn Übertragungen
in diesem Teil kollidieren, entscheidet die entfernte Station, ihn
nicht zu steuern. Der verteilte Ansatz ist in der Hinsicht vorteilhaft,
daß die
Leistung der Steuerungsmechanismen verbessert wird, weil es keine Notwendigkeit
für eine
zentrale Station gibt, die jede der entfernten Stationen koordiniert.
-
In
noch weiteren Ausführungsformen
der Erfindung überwacht
jede entfernte Station das Wesen und die Art der Übertragung
und informiert den Netzknoten, daß er aktiv geworden ist und
wahrscheinlich eine mittlere bis lange Übertragung haben wird. Der Netzknoten 2 kann
dann übernehmen
und einen Teil der Eingangsressourcen an die neuerdings aktive entfernte
Station 3 zuweisen. Auf diese Weise kann die Steuerung
für das
Satellitennetzwerk 1 zwischen den entfernten Stationen
und den Netzknotenstationen verteilt werden, wobei jeder den Teil
der Steuerungsaufgabe übernimmt,
für deren
Steuerung er optimiert ist. Folglich entscheidet jede entfernte
Station für
sich selbst, ob sie einen gesteuerten Zufallszugriffskanal erobern
soll (aktiv wird), den Kanal anfordert, und der Netzknoten weist
den Kanal der anfordernden entfernten Station zu. Wenn die entfernte Station
nur eine sehr kleine Datenmenge, wie etwa eine Bestätigung oder
ein paar Bytes, zu senden hat, weiß sie auf diese Weise sofort,
daß sie
keine semi-exklusive Nutzung einer Ressource benötigt und fordert folglich von
der Netzknotensttion 2 keine an.
-
Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Satellitennetzwerks gemäß der vorliegenden
Erfindung wird weiter unten im Detail diskutiert. Diese Ausführungsform
ist in der Hinsicht beispielhaft, daß andere Ausführungsformen
und Variationen gemäß der vorliegenden
Erfindung für
Fachleute auf dem Fachgebiet offensichtlich sein können.
-
Das
Satellitennetzwerk 1 mit gesteuertem Zufallszugriff kann
so konfiguriert werden, daß viele der
Kollisionen eingehender Pakete verhindert werden, indem den entfernten
Stationen 3 in dem Netzwerk, die den meisten eingehenden
Verkehr erzeugen, eine feste Ressource, wie etwa eine Frequenz und/oder
ein Zeitschlitz, zugewiesen wird. Auf diese Weise ist es möglich, zu
verhindern, daß von
den aktivsten entfernten Stationen 3 erzeugte Pakete miteinander
kollidieren, wobei auf diese Weise die meisten Kollisionen in dem
Netzwerk verhindert werden. Statistisch ist es häufig der Fall, daß mehr als
80% des Netzwerkverkehrs zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt
von einer kleinen Anzahl entfernter Stationen erzeugt wird. Die
Anzahl der entfernten Stationen ist tatsächlich so klein, daß man eine
feste Frequenz, Zeitschlitz und/oder andere Ressource für jede derartig
aktive entfernte Station zuweisen kann, wodurch alle Kollisionen
zwischen Paketen von diesen entfernten Stationen beseitigt werden.
Wenn 80% der Netzwerklast von den aktiven Stationen stammt, können viele,
wenn nicht die meisten, Kollisionen vermieden werden, und der Netzwerkdurchsatz
nimmt wahrscheinlich dramatisch zu.
-
Wenn
es einen unüblichen
Verkehrsburst gibt (z.B. Muttertag oder ein großes Unglück, bei dem das Telefon ausgiebig
genutzt wird), kann es Situationen geben, in denen es mehr aktive
entfernte Stationen 3 als Ressourcen gibt. Wenn es mehr
aktive entfernte Stationen als Eingangsressourcen gibt, kann jeder
entfernten Station nur ein „Minischlitz" (z.B. ein Teil der
Eingangsressource) zugewiesen werden. Zum Beispiel kann jeder entfernten
Station 3 ein Zeitschlitz jedes dritten Rahmens und/oder
eine Frequenz intermittierend zugewiesen werden. Auf diese Weise
kann jeder aktiven entfernten Station 3 nur ein Teil einer
Eingangsressource zugewiesen werden.
-
Wenn
sich eine Kanalüberlastung
anbahnt, kann das System eingehende Schlitze zuerst Sprachverkehr,
dann Datenverkehr, zuweisen. Auf diese Weise können Anrufe nicht verlogen
gehen, und Datenübertragungen
können
einfach verzögert werden.
-
Beispieldefinitionen
-
In
diesem Beispiel werden die folgenden Begriffe verwendet:
- – CRA-Kanal – eine Frequenz,
die für
Zufallszugriff-(CRA)-Übertragung
verwendet wird, auf der entfernte Stationen 3 Pakete senden
können, wenn
sie die gesteuerte Zufallszugriffseinrichtung verwenden
- – Vielfachschlitz – eine Anzahl
von Zeitschlitzen, wie sie von dem teilweise bedarfsgesteuerten
Zuweisungsmechanismus verwendet wird.
- – Minischlitz – ein Zeitschlitz
in einem Vielfachschlitzzyklus, d.h. ein Zeitschlitz pro Vielfachschlitz-Zeitschlitz.
- – CRA-Schlitz – ein Minischlitz
in einem gesteuerten Zufallszugriffskanal. Dies kann die grundlegende
Zuweisungseinheit sein und kann ein Zeitschlitz in einer gewissen
Frequenz in Aufwärtsrichtung
sein.
- – CRA-Zuweisung – Das Verfahren
zum Zuweisen gesteuerter Zufallszugriffskanäle an eine entfernte Station.
- – Aktive
entfernte Station – eine
entfernte Station, der mindestens ein gesteuerter Zufallszugriffskanal
zugewiesen wurde.
- – Inaktive
entfernte Station – eine
entfernte Station, der kein CRA-Schlitz zugewiesen wurde.
- – CRA-Zuordnungstabelle – eine Abbildung
zwischen verfügbaren
CRA-Schlitzen in dem System und entfernten Stationen, denen sie
zugewiesen wurden.
- – Last
(einer entfernten Station) – ein
Zahlenwert, der die Menge des eingehenden Verkehrs anzeigen kann,
den die entfernte Station erzeugt.
-
Beispielhafte CRA-Implementierung
-
Um
die CRA-Zugriffseinrichtung in der Netzknotenstation 2 (und/oder
den entfernten Stationen in einer verteilten Einrichtung) zu implementieren,
kann es wünschenswert
sein, eine oder mehrere der folgenden Aktivitäten durchzuführen:
- – Lastberechnung – die Netzknotenstation 2 kann die
Last jeder entfernten Station berechnen und kann diesen Wert in
jeder geeigneten Tabelle, wie etwa einer Datenstruktur, im Speicher
halten. In beispielhaften Ausführungsformen
kann die Datenstruktur als die Datenstruktur definiert werden. Die
Last jeder entfernten Station kann auch mit dem letzten Zeitschlitz
korreliert werden, in dem ein Burst von dieser entfernten Station
empfangen wurde.
- – Bekanntgeben
von CRA-Zuweisungsänderungen
an entfernte Stationen – die
Netzknotenstation 2 kann die Änderungen in der CRA- Zuweisungstabelle
in der AA-Nachricht des letzten Minischlitzes in dem Vielfachschlitz
bekanntgeben (wenn die Lastberechnung durchgeführt werden kann).
-
Entfernte
Stationen konsistent halten, wobei die CRA-Zuordnungstabellen der
Netzknotenstation 2 in jedem eingehenden (von der entfernten
Station gesendeten) Rahmen aktualisiert werden können und den Verbindungszustand
der entfernten Station, wie etwa den Zufallszugriff, die zugewiesene
Eingangsressource, die CRA-Frequenz und andere Parameter, umfassen
können,
um die Netzknotenstation 2 über den Zustand der entfernten
Station, wie die entfernte Station ihn kennt, zu informieren.
-
CRA-Kanäle
-
In
beispielhaften Ausführungsformen
kann es sein, daß die
Netzknotenstation 2 die Anzahl und Frequenzen aller CRA-Kanäle, auf
denen die entfernten Stationen senden können, kennen muß. Zum Beispiel
kann eine erste Gruppe entfernter Stationen fähig sein, auf einer ersten
Gruppe von Frequenzen, eine zweite Gruppe entfernter Stationen auf
einer zweiten Gruppe von Frequenzen, eine dritte Gruppe entfernter
Stationen auf einer dritten Gruppe von Frequenzen und so weiter
zu senden. Wenn die Netzknotenstation diese Informationen benötigt, können sie
in einer oder mehreren Konfigurationsdateien und/oder in der Datenstruktur
gespeichert werden. Die Kanäle
können
entsprechend den Fähigkeiten der
Empfänger
definiert werden, und ihre Anzahl kann entsprechend der Anzahl gerade
aktiver Kanäle und
den Fähigkeiten
der entfernten Station variieren. Die Anzahl von Kanälen, die
eine Gruppe entfernter Stationen benötigt, hängt stark von den für das System
einzigartigen Verkehrseigenschaften ab.
-
In
beispielhaften Ausführungsformen
weist der Netzknoten einen Bestand gesteuerter Zufallszugriffsfrequen zen/Unterkanäle zu oder
verwaltet sie auf andere Weise. Die CRA-Kanalkonfiguration kann derartige
Punkte, wie den Typ und/oder die Menge der CRA-Kanäle, die
Anzahl von CRA-Kanälen,
die einer bestimmten Station zugewiesen werden können, die eingehenden und/oder
abgehenden Frequenzen für
deren Empfang eine entfernte Station konfiguriert ist, enthalten.
Für jede
aktive Station kann die Zuweisung einer Eingangsressource das gleiche
Zuweisungsverfahren umfassen. Zum Beispiel kann ein CRA-Schlitz
(ein bestimmter CRA-Kanal) einer entfernten Station zugewiesen werden, wenn
und nur wenn die entfernte Station zu dem gleichen eingehenden Band
gehört.
Die zentrale Station kann prüfen
oder nicht, um festzustellen, ob der Empfänger bestimmte zugewiesene
Frequenzen empfangen kann. In einigen Ausführungsformen kann es wünschenswert
sein, den Empfänger
die richtigen Frequenzen für
jede beliebige entfernte Station empfangen zu lassen. Die entfernte
Station kann eine und/oder mehrere Bitraten haben. Wenn die entfernte
Station zu mehreren Bitraten fähig
ist, kann die Netzknotenstation 2 der entfernten Station,
abhängig von
der Gesamtsystemlast, mehrere Eingangsressourcen zuweisen.
-
Für einige
Stationen kann es wünschenswert sein,
bestimmte vordefinierte Parameter zu definieren. Zum Beispiel können gewisse
Stationen nur Zweirichtungs-Fernsehen haben und haben somit sorgfältig definierte
Verkehrsparameter. In diesen Stationen ist kurzer Burstverkehr am
häufigsten, wenn
nicht der ausschließliche Übertragungsmechanismus.
Somit kann das Satellitennetzwerk 1 derart konfiguriert
werden, daß diese
Stationen nie aktive Stationen werden. Andere Stationen können lediglich Telefonverbindungen
haben, und auf diese Weise ist es wahrscheinlich, daß jede aktive
Station eine aktive Station ist, wenn einmal eine Verbindung ausgelöst wurde.
Ferner ist es möglich,
die Eingangsressourcen genau an die Anforderungen einer bestimmten Station
anzupassen. Zum Beispiel kann ein kleiner Betrieb zusätzliches
Geld bezahlen, um für
seine eingehende Verbindung eine festgelegte Informationsgeschwindigkeit
zu haben. In dieser Situa tion kann der festgelegten entfernten Station
jedes Mal, wenn sie aktiv wird, eine Anzahl von X Minischlitzen und/oder
Kanälen
zugewiesen werden.
-
Bestimmte
andere Parameter, wie etwa eine Hysterese, können ebenfalls definiert werden,
wobei eine Station für
eine Anzahl von X Zeitschlitzen und/oder anderen Einheiten, wie
etwa Fenstern und/oder der Zeit, nachdem sie nicht mehr aktiv ist (d.h.
unterhalb die Definition einer aktiven Station abfällt), eine
aktive Station bleiben kann. Wenn der Benutzer aufhört, eine
Internetseite anzuschauen oder das Sprechen in einem Telefonanruf
unterbricht, geht auf diese Weise der Status der aktiven Station
der entfernten Station nicht verloren. Diese Hysterese kann eine
von der Art des Verkehrs abhängige
Variable sein. Zum Beispiel kann die Hysterese als in 8 oder weniger
Rahmen fallend definiert werden. Der Hystereseparameter kann verwendet
werden, um schnelle Modusänderungen
der entfernten Stationen zu verhindern. In noch weiteren beispielhaften
Ausführungsformen
kann einer entfernten Station ein CRA-Kanal zugewiesen werden, wenn
und nur wenn ihr Lastwert größer als
der minimale Lastwert aller aktiven entfernten Stationen plus einem
Hysteresewert ist.
-
Zusätzliche
Einstellungsparameter, wie etwa ein Lastfaktor für bestimmte entfernte Stationen,
können
ebenfalls vorgesehen werden. Zum Beispiel kann der tatsächliche
Verkehr der entfernten Station mit einem Lastfaktor (z.B. 2, 4 oder
8) multipliziert werden, so daß die
entfernte Station schneller aktiv wird als andere entfernte Stationen.
Auf diese Weise können
bestimmte entfernte Stationen mit einer Vorzugsbehandlung relativ
zu anderen entfernten Stationen versehen werden. Andere Parameter,
einschließlich
des Auffrischintervalls, nachdem die Last aller aktiver entfernter
Stationen, selbst wenn keine Pakete von ihnen empfangen wurden,
neu berechnet werden kann, können
verändert
werden. Dies definiert das Intervall, über das zu bestimmen ist, ob
entfernte Stationen, die nicht länger
aktiv sind, aus der CRA-Zuordnungstabelle gelöscht werden sollen. Die Anzahl
der Minischlitze in einem Vielfachschlitzkanal kann ebenfalls derart
gesteuert werden, daß die
Anzahl, die einer bestimmten entfernten Station zugewiesen werden
soll, gewählt
werden kann.
-
Synchronisieren von Vielfachschlitzzählern
-
In
beispielhaften Ausführungsformen
können bestimmte
entfernte Stationen einen Mechanismus aufweisen, um Minischlitz-Zuweisungen
zu empfangen. In einer Ausführungsform
kann ein Vielfachschlitzzähler
verwendet werden. Der Vielfachschlitzzähler kann implementiert werden,
indem der Zähler mit
anderen entfernten Stationen und/oder mit der Netzknotenstation 2 synchronisiert
wird. Dies kann über
verschiedene Mechanismen erledigt werden, zum Beispiel indem die
von den entfernten Stationen erzeugte Verbindungsaufbaunachricht
verwendet wird und ein Vielfachschlitzzähler der entfernten Station
in die Nachricht aufgenommen wird. Die Netzknotenstation 2 kann
eine Antwort erzeugen, welche die Korrektur des Vielfachschlitzzählers der
entfernten Station im nächsten
Rahmen enthält.
Diese zwei Rahmen können
aufeinanderfolgend sein, d.h. immer, wenn eine Nachricht fragmentiert
wird, müssen sie
beide in dem einen Fragment enthalten sein.
-
Wenn
eine entfernte Station eine Anfrage (z.B. eine „Eröffnungs-"-Nachricht) empfängt, kann sie mit einer Nachricht
(z.B. „Verbindungs-"Nachricht) antworten,
die eine Anzeige der Inhalte ihres Vielfachschlitzzählers liefert.
Im Gegensatz zu der obigen Situation könnte die entfernte Station
jedoch den Rahmen mit der Antwort nicht empfangen. In einem derartigen
Fall kann der Vielfachschlitzzähler der
entfernten Station nicht mit der Netzknotenstation 2 synchronisiert
werden. Daher kann eine entfernte Station vor jeder Übertragung überprüfen, daß ihr Vielfachschlitzzähler synchronisiert
ist, und falls nicht, ihn vor dem Senden von irgendwelchen Daten synchronisieren.
-
Berechnen der Last
-
Die
Last der entfernten Station kann unter Verwendung eines beliebigen
bekannten Verfahrens berechnet werden, das konsistent mit dem gesteuerten
Zufallszugriffssystem ist. Theoretisch kann es wünschenswert sein, die Last
der entfernten Stationen gemäß der folgenden
Formel zu berechnen. Lneu =
Lalt(1 – τ)n + τwobei
Tau eine konfigurierbare Konstante darstellt, n die Anzahl der Zeitschlitze
seit dem letzten Zeitschlitz, in dem ein Paket von dieser entfernten
Station empfangen wurde, ist und Lalt der
vorhergehende Lastwert der entfernten Station ist. In alternativen
Berechnungen können
die obigen Lastberechnungen unter Verwendung einer normierten Konstante
M mit einem Wert, wie zum Beispiel 65 000, und unter Verwendung
einer Zeitkonstante N, welche die Anzahl der Zeitschlitze in T Sekunden
ist (wobei T ein Konfigurationsparameter ist) durchgeführt werden.
In diesen Berechnungen kann es wünschenswert
sein, Tau als 1/N zu definieren. Auf diese Weise können die Lastberechnungen
unter Verwendung der folgenden Formel durchgeführt werden: Lneu – Lalt * M * (1 – 1/N)n +
M/N
-
Leistung
ist immer ein Anliegen, wenn Lastberechnungen für eine große Anzahl von entfernten Stationen
durchgeführt
werden. Dies ist insbesondere in der vorliegenden Erfindung nützlich,
in der Lastbestimmungen häufig
sehr schnell durchgeführt
werden müssen.
Entsprechend können
die Lastberechnungen in Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Nachschlagtabelle durchgeführt werden.
Die Nachschlagtabellen können
die Werte von M*(1–1/N)n zum Beispiel für alle gültigen n-Werte (bis zu N) speichern.
Auf diese Weise werden die Lastberechnungen erheblich verbessert.
-
Neue Datenstrukturen
-
Um
die CRA-Kanalzuweisung in der Netzknotenstation 2 zu implementieren,
ist es wünschenswert,
neue Datenstrukturen zu formulieren. Zum Beispiel kann es wünschenswert
sein, die Anzahl der Frequenzen, die der Empfänger zu verwenden in der Lage
ist, und die Anzahl der Minischlitze, die er Empfänger empfangen
kann, aufzunehmen. Außerdem
kann die Datenstruktur die Gesamtzahl und Identifikation von freien
Eingangsressourcen, wie etwa Kanälen
und Minischlitzen, enthalten. Die Datenstruktur kann auch den minimalen
und den zugewiesene maximalen Lastwert, der jeder entfernten Station
zugewiesen ist, die aktuellen Eingangsressourcen, die einer bestimmten
entfernten Station zugewiesen sind (z.B. ein oder mehrere Kanäle und/oder
Minischlitze), ob die entfernte Station eine aktive Station werden
kann, und ob die entfernte Station irgendwelche mit ihren Lastberechnungen
zusammenhängende
Gewichtungsfaktoren hat, enthalten.
-
Die
Datenstruktur kann in der gleichen und/oder einer getrennten Datenstruktur
eine Liste aller entfernten Stationen enthalten, von denen während des
letzten Meßinkrements,
wie etwa einer Vielfachschlitzzeitdauer oder einer anderen periodischen Messung,
ein Paket empfangen wurde. Die Datenstruktur kann auch ihren aktuellen
Lastwert, nachdem das jüngste
Paket empfangen wurde und/oder eine andere Dateneinheit empfangen
wurde, enthalten. Wenn der aktuelle Lastwert größer als der minimale Lastwert
aller entfernten Stationen in der aktuell aktiven Zuordnungstabelle
ist, kann die Station in eine Tabelle mit aktiven Stationen verschoben
werden. Wenn der Lastwert im Gegensatz dazu nicht ausreichend ist,
kann die entfernte Station in einer Tabelle mit inaktiven Stationen
bleiben.
-
In
beispielhaften Ausführungsformen
kann die Tabelle mit inaktiven Stationen die folgenden Arbeitsgänge unterstützen: Initialisierung,
Einfügen
einer neuen entfernten Station in die Datenstruktur, Rückgabe minimaler
und/oder maximaler Lastwerte für
alle entfernten Stationen in die Datenstruktur mit den inaktiven
entfernten Stationen, Entfer nungen und/oder Hinzufügungen einer
bestimmten entfernten Station zu der Datenstruktur mit den inaktiven entfernten
Stationen.
-
Um
die erforderlichen Statistik- und Fernmeßwerte zu halten, können die
Datenstrukturen auch enthalten: Statistik- und Fernmeßwerte,
eine Anzahl von erneuten Versuchswerten für jede eingehende Verbindung,
eine Anzahl von empfangenen Bursts pro Zeitschlitz, eine Anzahl
von Zeitschlitzen und/oder Burstdaten, die mit dem Histogramm zusammenhängen, den
letzten Zeitschlitz, in dem von der entfernten Station ein Paket
empfangen wurde, die Last der entfernten Station, die Konfiguration
der entfernten Station (Fernsehen, Daten, Telefonie), die Anzahl
der Male, die dieser entfernten Station eine Bezeichnung als aktive
entfernte Station zugeordnet wurde (entweder absolut oder als Prozentsatz
der jüngsten
Zeitdauer), die zu dem aktiven Status einer bestimmten entfernten
Station gehörige
Tageszeit, die minimale Anzahl von Zeitschlitzen, während derer
dieser entfernten Station eine Eingangsressource zugewiesen wurde,
die maximale Anzahl von Zeitschlitzen, während derer dieser entfernten
Station eine Eingangsressource zugewiesen war, die Gesamtzahl von
Zeitschlitzen, während
derer dieser entfernten Station ein CRA-Kanal zugewiesen war (für die Mittelwertberechnung
verwendet).
-
Beispielhafte
Implementierunasverfahren
-
Das
Satellitensystem 1 kann ein oder mehrere Implementierungsverfahren
aufweisen. Zum Beispiel kann das Satellitensystem aufweisen: eine
Initialisierungssequenz, eine Antwort auf eine Paketankunft, eine
Antwort auf das Ende einer Vielfachschlitzdauer und eine Sequenz,
um eine entfernte Station zu handhaben, die inaktiv wird, und eine
Sequenz, die periodisch, wie etwa nach jedem Auffrischungsintervall,
auftritt.
-
Initialisierung:
Nach der Initialisierung kann die CRA-Zuordnungstabelle initialisiert
werden, die Tabelle mit den inaktiven entfernten Stationen kann initialisiert
werden und die Nachschlagtabelle kann berechnet werden.
-
Nach
der Paketankunft: Wenn die Netzknotenstation 2 ein eingehendes
Paket von einer entfernten Station empfängt, kann sie zuerst deren
neuen Lastwert in der Datenstruktur der entfernten Station berechnen.
Dann kann sie prüfen,
ob diese entfernte Station eine „aktive" entfernte Station ist (d.h. ob sie bereits
eine Eingangsressourcenzuweisung empfangen hat). Wenn ja, kann sie
ihren Lastwert in der CRA-Zuordnungstabelle aktualisieren. Wenn
nicht, kann sie prüfen,
ob ihr neuer Lastwert höher
als die minimale Last aller entfernten Stationen in der Tabelle
der aktiven Stationen ist. Wenn ja, kann sie diese zu der Tabelle
mit aktiven entfernten Stationen hinzufügen (wenn sie nicht bereits
darin war) oder ihre Last darin aktualisieren (wenn sie bereits
darin war).
-
Ende
eines Vielfachschlitzes: Die Netzknotenstation 2 kann entfernte
Stationen aus der Tabelle der inaktiven entfernten Stationen in
die Zuordnungstabelle der aktiven Stationen einfügen, so lange ihr Lastwert
größer als
die minimale Last aller entfernten Stationen in der Zuordnungstabelle
der aktiven Stationen ist. Alle entfernten Stationen, die in die
Zuordnungstabelle der aktiven Stationen eingefügt/daraus entfernt wurden,
werden in der nächsten
Nachricht über
ihre Statusänderung
informiert.
-
Wenn
eine entfernte Station aktiv/inaktiv wird Wenn die Netzknotenstation 2 eine
Verbindungsaufbaunachricht von einer entfernten Station empfängt, kann
sie, wie weiter oben diskutiert, Vielfachschlitzzähler synchronisieren.
Dann kann sie den Lastwert der entfernten Station in ihrer Datenstruktur überschreiben.
Wenn eine entfernte Datenstation in Offline-Betrieb übergeht,
kann sie aus der Zuordnungstabelle der aktiven Stationen und/oder
der Zuordnungstabelle der inaktiven entfernten Stationen gelöscht werden.
-
Nach
jedem „Auffrischungsintervall": Die Netzknotenstation 2 kann
die Last für
alle entfernten Stationen in der Zuordnungstabelle der aktiven Stationen
neu berechnen, um die Lastwerte von entfernten Stationen zu verringern,
die für
eine lange Zeit nicht gesendet haben. Diese Berechnung muß eventuell
mit den obigen Arbeitsgängen
synchronisiert werden.
-
2 zeigt
eine Analyse der theoretischen Leistungsverbesserungen durch CRA.
Das mathematische Modell ist in 2 beschrieben
und nähert die
Leistung des CRA-Systems an.
-
Die
Tabelle im Unterteil von 2 zeigt, daß der wohlbekannte ALOHA- (oder
RA-) Durchsatz für eine
gegebene Kollisionswahrscheinlichkeit von 30% (dies entspricht 70%
Erfolgswahrscheinlichkeit) 25% Durchsatz liefert, während ein
gesteuertes RA fast zweimal so effizient ist – 48,7 Durchsatz – und folglich theoretisch
die Hälfte
des Raumsegments (Bandbreite) benötigt, die für RA erforderlich ist.
-
Nachdem
mehrere Ausführungsformen
des Systems und des Verfahrens für
satellitengesteuertes ALOHA gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben wurden, wird angenommen, daß andere Modifikationen,
Variationen und Änderungen
für Fachleute
auf dem Fachgebiet angesichts der weiter oben dargelegten Beschreibung
naheliegen. Es versteht sich daher, daß davon ausgegangen wird, daß alle derartigen
Variationen, Modifikationen und Änderungen
in den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den beigefügten Patentansprüchen definiert
ist, fallen.
-
Das
Folgende ist eine Liste numerierter Merkmale, die hier beschrieben
sind.
- Merkmal 1: Verfahren zum Kommunizieren
mit einer großen
Anzahl entfernter Satellitenstationen, das aufweist: gleichzeitiges
Kommunizieren im Zufallszugriffsmodus mit mehreren einer ersten Gruppe
entfernter Endgeräte
und Kommunizieren mit mehreren zweiter entfernter Endgeräte in einem
dedizierten Modus, wobei die gleichen überlappenden Kanäle verwendet
werden.
- Merkmal 2: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 1 angeführt, wobei,
wenn eines der mehreren zweiten entfern ten Endgeräte auf einen
eingehenden Kanal der großen
Anzahl von entfernten Satellitenstationen zugreifen will, dieses
eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte um einen eingehenden Kanal
kämpft,
und wenn eine Kollision mit einem anderen der mehreren zweiten entfernten
Endgeräte
oder der mehreren ersten entfernten Endgeräte auftritt, die Übertragung
von diesem einen der mehreren zweiten entfernten Endgeräte zu einer
zufälligen/pseudozufälligen Zeit
wiederholt wird, wobei zufällige/pseudozufällige Eingangsressourcen verwendet
werden, bis dieses eine der mehreren zweiten entfernten Engeräte einen
eingehenden Kanal erobert.
- Merkmal 3: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 2 angeführt, wobei
das eine der mehreren zweiten entfernte Endgeräte bestimmt, ob eine hohe Wahrscheinlichkeit
besteht, daß eine
bescheidene bis lange Übertragung
ausgelöst
wird, und dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte, wenn
eine derartige Bestimmung vorgenommen wird, die Zuweisung eines
zugewiesenen eingehenden Kanals anfordert.
- Merkmal 4: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 2 angeführt, wobei
dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte, wenn dieses
eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte feststellt, daß dieses
eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte für eine vorbestimmte Zeitdauer
aktiv war, direkt auf den eingehenden Kanal zugreift.
- Merkmal 5: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 2 angeführt, wobei
dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte, wenn dieses
eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte feststellt, daß dieses
eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte während eines gleitenden Fensters
hinreichend aktiv war, direkt auf die genannten Kanäle zugreift.
- Merkmal 6: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 2 angeführt, wobei
dieses eine der mehreren zweiten entfern ten Endgeräte, wenn diesem
einen der mehreren zweiten entfernten Endgeräte ein eingehender Kanal zugewiesen wurde,
nicht länger
seine eingehenden Übertragungen
zufällig
verteilen kann und auf einem vorbestimmten Teil dieses eingehenden
Kanals sendet, wann immer dieses eine der mehreren zweiten entfernten
Endgeräte
eingehende Daten zu senden hat.
- Merkmal 7: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 2 angeführt, wobei
inaktive der mehreren zweiten entfernten Endgeräte derart konfiguriert sind,
daß sie
ihre Übertragungen
zufällig über diese
Kanäle
verteilen.
- Merkmal 8: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 1 angeführt, wobei
eine Netzknotenstation Schwellkriterien bestimmt, um zu bestimmen,
wann die entfernten Endgeräte
aktiv sind, und diese Kanäle
zuweist.
- Merkmal 9: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 8 angeführt, wobei
die Netzknotenstation Verkehrsstatistiken von den entfernten Endgeräten sammelt,
unter Verwendung dieser Verkehrsstatistiken aktive der entfernten
Endgeräte
identifiziert und den aktiven entfernten Endgeräten eingehende Kanäle zuweist
und die mehreren ersten entfernten Endgeräte und die mehreren zweiten
entfernten Endgeräte über diese
Zuweisung informiert.
- Merkmal 10: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 3 angeführt, wobei
dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte die mehreren
ersten entfernten Endgeräte
und die mehreren zweiten entfernten Endgeräte über die Zuweisung informiert.
- Merkmal 11: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 8 angeführt, wobei
jedes der mehreren zweiten entfernten Endgeräte seine Übertragungen überwacht
und die Netzknotenstation informiert, wenn es aktiv wird und es
wahrscheinlich eine mittlere bis lange Übertragung haben wird.
- Merkmal 12: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 11 angeführt, wobei
die Netzknotenstation einen Teil der eingehenden Kanäle einem
neuerdings aktiven der mehreren zweiten entfernten Endgeräte zuweist.
- Merkmal 13: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 1 angeführt, wobei
Kollisionen zwischen eingehenden Paketen von verschiedenen der ersten
und zweiten entfernten Endgeräte verhindert
werden, indem den ersten und zweiten entfernten Endgeräten, die
den meisten eingehenden Verkehr erzeugen, eine Frequenz, ein Zeitschlitz
oder eine Frequenz und ein Zeitschlitzes zugewiesen werden.
- Merkmal 14: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 13 angeführt, wobei
jedem der ersten und zweiten entfernten Endgeräte ein Minischlitz zugewiesen
wird, wenn es mehr aktive erste und zweite entfernte Endgeräte als Kanäle gibt.
- Merkmal 15: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 14 angeführt, wobei
der Minischlitz ein Zeitschlitz in jedem dritten Rahmen ist.
- Merkmal 16: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 14 angeführt, wobei
der Minischlitz ein Zeitschlitz mit einer intermittierenden Frequenz
ist.
- Merkmal 17: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 14 angeführt, wobei
der Minischlitz ein Zeitschlitz in jedem dritten Rahmen und mit
einer intermittierenden Frequenz ist.
- Merkmal 18: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 14 angeführt, wobei
eingehende Kanäle
zuerst dem Sprachverkehr und dann dem Datenverkehr zugewiesen werden.
- Merkmal 19: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 8 angeführt, wobei
die Netzknotenstation eine Last für jedes der ersten und zweiten
entfernten Endgeräte
berechnet und diese Lasten im Speicher hält.
- Merkmal 20: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 19 angeführt, wobei
die Netzknotenstation diese Lasten für jedes der ersten und zweiten
entfernten Endgeräte
mit dem letzten Zeitschlitz korreliert, in dem ein Burst von jedem der
ersten und zweiten entfernten Endgeräte empfangen wurde, und diese
korrelierten Lasten in einer Zuordnungstabelle hält.
- Merkmal 21: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 19 angeführt, wobei
die Netzknotenstation Änderungen
an der Zuordnungstabelle an die ersten und zweiten entfernten Endgeräte sendet.
- Merkmal 22: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 19 angeführt, wobei
die Netzknotenstation die Zuordnungstabelle in jedem eingehenden
Rahmen aktualisiert.
- Merkmal 23: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 8 angeführt, wobei
die Netzknotenstation eine Anzahl der Kanäle und Frequenzen aller dieser
Kanäle,
auf denen die ersten und zweiten entfernten Endgeräte senden
können,
im Speicher hält.
- Merkmal 24: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 14 angeführt, wobei
die ersten und zweiten entfernten Endgeräte einen Vielfachschlitzzähler haben,
wobei der Minischlitzzähler
in jedem der mehreren ersten und zweiten entfernten Endgeräte mit der
Netzknotenstation und jedem der ersten und zweiten entfernten Endgeräte synchronisiert
ist.
- Merkmal 25: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 19 angeführt, wobei
die Last für
jedes der ersten und zweiten entfernten Endgeräte gemäß der folgenden Formel berechnet
wird: Lneu = Lalt(1 – τ)n + τwobei τ eine konfigurierbare
Konstante ist, n die Anzahl der Zeitschlitze seit einem letzten
Zeitschlitz, in dem ein Paket von einem entfernten Endgerät empfangen
wurde, ist und Lalt die vorhergehende Last des entfernten Endgeräts ist.
- Merkmal 26: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 19 angeführt, wobei
die Last für
jedes der ersten und zweiten entfernten Endgeräte gemäß der folgenden Formel berechnet
wird: Lneu = Lalt * M * (1 – 1/N)n +
M/Nwobei M eine Normierungskonstante ist, N eine Zeitkonstante
ist, welche die Anzahl der Zeitschlitze in T Sekunden ist (wobei
T ein Konfigurationsparameter ist) und r 1/N ist.
- Merkmal 27: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 20 angeführt, wobei
die Zuordnungstabelle Informationen aufweist, die betreffen: eine
Anzahl von Frequenzen, die ein entferntes Endgerät zu nutzen fähig ist,
eine Anzahl von Minischlitzen, die das entfernte Endgerät empfangen
kann, eine Gesamtanzahl und Identifizierung von freien eingehenden
der Kanäle
und Minischlitze, einen minimalen und zugewiesenen maximalen Lastwert,
der jedem der ersten und zweiten entfernten Endgeräte zugewiesen
ist, gegenwärtige
Eingangsressourcen, die jedem der ersten und zweiten entfernten
Endgeräte
zugewiesen sind, ob das entfernte Endgerät eine aktive Station werden
kann und ob das entfernte Endgerät
irgendwelche mit seinen Lastberechnungen zusammenhängende Gewichtungsfaktoren
hat.
- Merkmal 28: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 20 angeführt, wobei
die Zuordnungstabelle eine Liste aller entfernten Stationen enthält, von
denen während
des letzten Meßinkrements
ein Paket empfangen wurde.
- Merkmal 29: Verfahren zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 28 angeführt, wobei
das Meßinkrement
eine Vielfachschlitzdauer oder ein Fenster ist.
- Merkmal 30: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen, das aufweist:
mehrere eines
ersten Satzes von entfernten Endgeräten;
mehrere zweite entfernte
Endgeräte,
die in einem dedizierten Modus arbeiten, wobei die gleichen überlappenden
Kanäle
verwendet werden; und
eine Netzknotenstation, die Schwellkriterien
bestimmt, um zu bestimmen, wann die entfernten Endgeräte aktiv
sind, und die Kanäle
zuweist.
- Merkmal 31: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 30 angeführt, wobei
eine Anforderung für
die Zuweisung eines zugewiesenen eingehenden Kanals gestellt wird,
wenn eines der mehreren zweiten entfernten Endgeräte bestimmt,
daß eine
hohe Wahrscheinlichkeit besteht, daß eine bescheidene bis lange Übertragung
ausgelöst
wird.
- Merkmal 32: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 30 angeführt, wobei
dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte, wenn
eines der mehreren zweiten entfernten Endgeräte für eine vorbestimmte Zeitdauer
aktiv war, direkt auf einen eingehenden Kanal zugreift.
- Merkmal 33: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 30 angeführt, wobei
dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte, wenn
dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte während eines
gleitenden Fensters hinreichend aktiv war, direkt auf die genannten Kanäle zugreift.
- Merkmal 34: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 30 angeführt, wobei
dieses eine der mehreren zweiten entfernten Endgeräte, wenn
dem einen der mehreren zweiten entfernten Endgeräte einer der eingehenden Kanäle zugewiesen
wurde, auf einem vorbestimmten Teil des genannten eingehenden Kanals
sendet.
- Merkmal 35: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 30 angeführt, wobei
inaktive der mehreren zweiten entfernten Endgeräte derart konfiguriert sind,
daß sie
ihre Übertragungen
zufällig über die
Kanäle
verteilen.
- Merkmal 36: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 35 angeführt, wobei
die Netzknotenstation Verkehrsstatistiken von den ersten und zweiten
entfernten Endgeräten
sammelt, unter Verwendung dieser Verkehrsstatistiken aktive der entfernten
Endgeräte
identifiziert und eingehende Kanäle
den aktiven entfernten Endgeräten
zuweist und die mehreren ersten und zweiten entfernten Endgeräte über diese
Zuweisung informiert.
- Merkmal 37: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 33 angeführt, wobei
jedes der mehreren zweiten entfernten Endgeräte seine Übertragungen überwacht
und die Netzknotenstation informiert, wenn es aktiv wird und es
wahrscheinlich eine mittlere bis lange Übertragung haben wird.
- Merkmal 38: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 33 angeführt, wobei
die Netzknotenstation einen Teil der eingehenden Kanäle einem
neuerdings aktiven der mehreren zweiten entfernten Endgeräte zuweist.
- Merkmal 39: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 33 angeführt, wobei
Kollisionen zwischen eingehenden Paketen von verschiedenen der ersten
und zweiten entfernten Endgeräte verhindert
werden, indem den ersten und zweiten entfernten Endgeräten, die
den meisten eingehenden Verkehr erzeugen, eine Frequenz, ein Zeitschlitz
oder eine Frequenz und ein Zeitschlitz zugewiesen werden.
- Merkmal 40: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 39 angeführt, wobei
jedem der ersten und zweiten entfernten Endgeräte ein Minischlitz zugewiesen
wird, wenn es mehr aktive erste und zweite entfernte Endgeräte als Kanäle gibt.
- Merkmal 41: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 40 angeführt, wobei
der Minischlitz ein Zeitschlitz in jedem dritten Rahmen ist.
- Merkmal 42: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 40 angeführt, wobei
der Minischlitz ein Zeitschlitz mit einer intermittierenden Frequenz
ist.
- Merkmal 43: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 40 angeführt, wobei
der Minischlitz ein Zeitschlitz in jedem dritten Rahmen und mit
einer intermittierenden Frequenz ist.
- Merkmal 44: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 40 angeführt, wobei
eingehende Kanäle
zuerst dem Sprachverkehr und dann dem Datenverkehr zugewiesen werden.
- Merkmal 45: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 40 angeführt, wobei
die Netzknotenstation eine Last für jedes der ersten und zweiten
entfernten Endgeräte
berechnet und diese Lasten im Speicher hält.
- Merkmal 46: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 45 angeführt, wobei
die Netzknotenstation diese Lasten für jedes der ersten und zweiten
entfernten Endgeräte
mit dem letzten Zeitschlitz korreliert, in dem ein Burst von jedem der
ersten und zweiten entfernten Endgeräte empfangen wurde, und diese
korrelierten Lasten in einer Zuordnungstabelle hält.
- Merkmal 47: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 45 angeführt, wobei
die Netzknotenstation Änderungen
an der Zu ordnungstabelle an die ersten und zweiten entfernten Endgeräte sendet.
- Merkmal 48: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 46 angeführt, wobei
die Netzknotenstation die Zuordnungstabelle in jedem eingehenden
Rahmen aktualisiert.
- Merkmal 49: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 33 angeführt, wobei
die Netzknotenstation einen Speicher aufweist, in dem eine Anzahl
der Kanäle
und Frequenzen aller dieser Kanäle,
auf denen die ersten und zweiten entfernten Endgerätesenden
können,
gehalten werden.
- Merkmal 50: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 40 angeführt, wobei
die ersten und zweiten entfernten Endgeräte einen Vielfachschlitzzähler aufweisen,
wobei der Minischlitzzähler
in jedem der ersten und zweiten entfernten Endgeräte mit der
Netzknotenstation und jedem der ersten und zweiten entfernten Endgeräte synchronisiert
ist.
- Merkmal 51: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 45 angeführt, wobei
die Last für
jedes der ersten und zweiten entfernten Endgeräte gemäß der folgenden Formel berechnet
wird: Lneu – Lalt(1 – τ)n + τwobei
r eine konfigurierbare Konstante ist, n die Anzahl der Zeitschlitze
seit einem letzten Zeitschlitz, in dem ein Paket von einem entfernten Endgerät empfangen
wurde, ist und Lalt die vorhergehende Last des entfernten Endgeräts ist.
- Merkmal 52: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 45 angeführt, wobei
die Last für
jedes der ersten und zweiten entfernten Endgeräte gemäß der folgenden Formel berechnet
wird: Lneu – Lalt * M * (1 – 1/N)n +
M/N wobei M eine Normierungskonstante ist, N eine Zeitkonstante
ist, welche die Anzahl der Zeitschlitze in T Sekunden ist (wobei
T ein Konfigurationsparameter ist) und τ 1/N ist.
- Merkmal 53: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 46 angeführt, wobei
die Zuordnungstabelle Informationen aufweist, die betreffen: eine
Anzahl von Frequenzen, die ein entferntes Endgerät zu nutzen fähig ist,
eine Anzahl von Minischlitzen, die das entfernte Endgerät empfangen
kann, eine Gesamtanzahl und Identifizierung von freien eingehenden
der Kanäle
und Minischlitze, einen minimalen und zugewiesenen maximalen Lastwert,
der jedem der ersten und zweiten entfernten Endgeräte zugewiesen
ist, gegenwärtige
Eingangsressourcen, die jedem der mehreren ersten und zweiten entfernten
Endgeräte
zugewiesen sind, ob das entfernte Endgerät eine aktive Station werden
kann und ob das entfernte Endgerät
irgendwelche mit seinen Lastberechnungen zusammenhängende Gewichtungsfaktoren
hat.
- Merkmal 54: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 46 angeführt, wobei
die Zuordnungstabelle eine Liste aller entfernten Stationen enthält, von
denen während
des letzten Meßinkrements
ein Paket empfangen wurde.
- Merkmal 55: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen wie in Merkmal 54 angeführt, wobei
das Meßinkrement
eine Vielfachschlitzdauer oder ein Fenster ist.
- Merkmal 56: System zum Kommunizieren mit einer großen Anzahl
entfernter Satellitenstationen, das aufweist:
mehrere eines
ersten Satzes von entfernten Endgeräten; und
mehrere zweite
entfernte Endgeräte,
die in einem dedizierten Modus arbeiten, wobei die gleichen überlappenden
Kanäle
verwendet werden; wobei das eine der mehreren zweiten entfernten
Endgeräte
die mehreren ersten entfernten Endge räte und die mehreren zweiten
entfernten Endgeräte über die
Zuweisung informiert.