JP2002538715A - ジッタを平滑化および軽減し、コンテンションおよびデータチャンネルの数を動的に変化させるためにアップリンクフレームフォーマットを使用して衛星帯域幅オンデマンドを行うシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 時分割多重化されたデータを衛星端末から衛星に送信する方法であり、時間スロットｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ方式にしたがって複数の時間スロットを含むフレームのあいだにデータを送信するように指示するコマンドを衛星端末が受信する。時間スロットｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇは、フレームのあいだ各衛星端末から異なった時間スロットにデータを拡散するように選択される。プロセッサは、衛星端末によってチャンネルの使用を監視し、待ち行列および帯域幅割当てアルゴリズムを使用して帯域幅リクエストを記憶し、フレームにおけるチャンネル割当てを送信している。衛星端末のいずれにも割当てられていない時間スロットは、コンテンションチャンネルである。コンテンションチャンネルの数は、衛星端末による複数のチャンネルに対する要求に応じて動的に変化する。待ち行列は、高いおよび低い優先度の速度リクエストならびに高いおよび低い優先度のボリュームリクエストを記憶するために各チャンネルに対して提供される。帯域幅割当てアルゴリズムは、待ち行列の占有および優先度の割当てを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、衛星アップリンクの帯域幅オンデマンドを行うシステムに関する。
とくに、本発明は、衛星端末が帯域幅をリクエストすることのできる動的な数の
コンテンションチャンネルと、衛星上での帯域幅リクエストの待合せと、ジッタ
の平滑化および軽減を促進するフレームフォーマットとを使用する帯域幅オンデ
マンドシステムに関する。

【従来の技術】

衛星通信における帯域幅オンデマンド（ＢＯＤ）には、これが衛星の有限なア
ップリンクリソースを効率的に利用し、対応的にアップリンク容量および使用可
能な帯域幅を増加させるという利点がある。帯域幅効率およびとくにアップリン
ク帯域幅効率は、衛星通信システムの利潤率を決定する場合に重要である。ダウ
ンリンク効率は一般に、アップリンク効率が１００％に近付いたときに問題とな
る。

【発明が解決しようとする課題】

多数のＢＯＤ衛星通信システムが提案されている。従来技術のＢＯＤ衛星シス
テムでは、予め割当てられた数のコンテンションチャンネルおよびデータチャン
ネルがシステムオペレータによって構成され、それらが再構成されるまで永続的
に割当てられている。コンテンションチャンネルに対する要求は変わる可能性が
高いため、このような設計は不利である。コンテンションチャンネルに対する要
求が低いとき、コンテンションチャンネルがデータトラフィックとして使用され
ることができるので、このような設計を使用している衛星通信システムのアップ
リンク帯域幅を利用する効率は低くなる。

【０００２】 別の従来的のＢＯＤタイプの通信システムは、一定のビット速度のリクエス
トだけをサポートする。一定のビット速度をリクエストしたユーザ端末は、それ
が割当ての終了をリクエストするまでデータチャンネルの永続的な部分を割当て
られる。したがって、ファイルの送信をアップリンク帯域幅に要求したユーザ端
末は、一定のビット速度をリクエストし、ファイルを送信し、その後割当てを終
了させるための割当て取消しメッセージを送る。この方法には、低バースティ(b
ursty)タイプのトラフィックに対して使用されることができた一時的チャンネル
のセットアップおよび割当て取消しを行うためのメッセージが増加するという欠
点がある。

【０００３】 従来技術の帯域幅オンデマンド通信システムは一般に、１度の割当てによる
帯域幅リクエストに応答して帯域幅を割当てる。したがって、帯域幅リクエスト
全体が満足することができない場合、ユーザ端末は、前の帯域幅リクエストの不
満足な部分に対する割当てを得るために付加的な帯域幅リクエストを行うことに
なる。

【０００４】 したがって、種々のサイズのビット速度のリクエストおよびさらにバーステ
ィなトラフィックに対するボリュームタイプのリクエストの割当ておよび割当て
取消しを効率的に処理するＢＯＤ通信システムが必要とされている。データチャ
ンネルまたはコンテンションチャンネルのいずれかとしてチャンネルを動的に使
用するように、上述した従来のシステムのその他の欠点を克服するＢＯＤ通信シ
ステムが要求されている。一時的ビット速度リクエストに適合させるように、す
なわち、バースティトラフィックに対するボリュームリクエストおよび一定のビ
ット速度のリクエストに適合させ、異なった品質グレードのサービスを提供する
ようにアップリンクデータチャンネルをさらに効率的にパックするＢＯＤ通信シ
ステムもまた必要とされている。リクエストする衛星端末にその瞬間利用可能な
帯域幅を提供し、帯域幅リクエストの割当てられた部分を再リクエストするよう
に衛星端末に要求する代わりに、周期的に複数の帯域幅割当てを発生して帯域幅
リクエストを満足させるＢＯＤ通信システムが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

本発明の衛星通信システムにより、ＢＯＤ通信システムの上述の欠点が克服さ
れ、多数の利点が提供される。アップリンクチャンネルをコンテンションチャン
ネルまたはデータチャンネルのいずれかとして動的に使用するように、衛星ペイ
ロードが衛星端末と共に動作する。コンテンションチャンネルの数は、データチ
ャンネルの使用が増加するにしたがって増加し、アップリンク帯域幅に対するピ
ーク要求中にさらに多くのデータチャンネルを提供する。

【０００５】 本発明の特徴によると、衛星端末は、速度リクエストまたはボリュームリク
エストを衛星ペイロードに送信するようにプログラムされている。衛星ペイロー
ドは、帯域幅リクエストを処理し、アップリンクフレーム中のスロットをダウン
リンクセルキャストにより衛星端末に割当てる。

【０００６】 本発明の別の特徴によると、衛星端末は、１以上の番号付け方式にしたがっ
て衛星を介して受信された時間スロット割当てをフレーム中の別のスロット位置
に変換するようにプログラムされている。番号付け方式は、アップリンクフレー
ム内においてパケットを時間的に可能な限り均一に拡散するように選択される。
したがって、番号付け方式の使用により、ジッタが制限され、フラグメンテーシ
ョンが減少され、フラグメンテーション取消し（ｄｅｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏ
ｎ）の複雑さが軽減される。衛星は各アップリンクフレームにわたる時間スロッ
トでパケットを処理しているため、衛星上での処理効率もまた高くなる。

【０００７】 本発明のさらに別の特徴によると、衛星ペイロードは帯域幅リクエストを待
ち行列に入れ、各リクエストが完全に満足されるまで部分的な割当てを周期的に
行う。

【０００８】 時分割多重化されたデータを衛星端末から衛星に送信する方法が提供され、
この方法は（１）衛星端末が複数の時間スロットを含むフレームのあいだにデー
タを選択された逐次順序で送信する時期に関する少なくとも１つのコマンドを衛
星端末に供給し、コマンドが時間スロット再配列方式による時間スロットの少な
くとも１つを示し、（２）コマンド中の時間スロットを、選択された逐次順序に
したがったフレーム中の各時間スロットに変換するステップを含んでいる。時間
スロット再配列方式は、各衛星端末からのデータを少なくとも１つのフレームに
わたって異なっている時間スロットに拡散するように選択される。

【０００９】 帯域幅オンデマンド衛星システムもまた提供され、この衛星システムは、（
１）プロセッサと、（２）プロセッサに接続された複数の待ち行列を備え、この
プロセッサが待ち行列に書込みを行うと共にここから読出しを行うように動作可
能であり、（３）衛星端末から帯域幅リクエストを受信する受信デバイスと、（
４）プロセッサを介して発生されたチャンネル割当てに関するコマンドを衛星端
末に送信する送信デバイスとを備え、チャンネル割当てが衛星端末によって送信
されたフレーム中の時間スロットに対応しており、衛星端末がチャンネル割当て
を受信するように構成されている。プロセッサは、衛星端末による使用に対して
複数のチャンネルのそれぞれの使用を制御するようにプログラムされている。各
チャンネルは、コンテンションチャンネルおよびデータチャンネルの一方として
有効である。コンテンションチャンネルは、衛星端末が帯域幅リクエストを送信
することを可能にする。データチャンネルは、衛星端末が衛星端末ユーザトラフ
ィックを送信することを可能にする。プロセッサは、その待ち行列を使用して帯
域幅割当てを記憶し、帯域幅リクエストおよび帯域幅割当てアルゴリズムにした
がって複数のチャンネル内にスロットを割当て、衛星端末による使用のために送
信デバイスを介してチャンネル割当てを連続する特定のアップリンクフレームで
送信する。プロセッサは、コンテンションチャンネルの数が衛星端末による複数
のチャンネルに対する要求に応じて動的に変化するように、いずれの衛星にも割
当てられていない時間スロットをコンテンションチャンネルとして使用する。

【００１０】 プロセッサは、高いおよび低い優先度の速度リクエストならびに高いおよび
低い優先度のボリュームリクエストとを記憶するために各チャンネルに対して待
ち行列を使用し、待ち行列の先取りと割当て優先度とを決定するために帯域アル
ゴリズムを使用する。

【００１１】

【発明の実施の形態】

本発明の種々の形態、利点および新しい特徴は、以下の詳細な説明および添付
図面からさらに容易に理解されるであろう。 １．衛星システム概要 図１を参照すると、本発明の広帯域マルチメディア衛星システム10は、１以上
の静止（ＧＥＯ）衛星20を使用して、広範囲のユーザデータ速度を提供し、帯域
幅オンデマンド（ＢＯＤ）ベースでサービスすることが好ましい。システム10は
、搭載デジタル信号処理、多数の高利得スポットビームおよび搭載パケット経路
設定を使用する最新世代の高電力衛星を使用している。広帯域マルチメディア衛
星システム10は、ポイントツーポイント（ＰＴＰ）伝送モードにおいて少なくと
も１０ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）のユーザデータの最大ピーク容量をサポート
できることが好ましい。ユーザに対するサービスの配信は、以下衛星端末（ＳＴ
）40と呼ばれる廉価な超小型開口端末（ＵＳＡＴ）を介して行われる。ＳＴ40は
、図２に示されているようにエンドユーザＳＴまたはネットワークＳＴ（ＮＳＴ
）であることができる。広帯域マルチメディア衛星システム10は、Ｋａ帯域固定
衛星サービス（ＦＳＳ）に割当てられている３０／２０ＧＨｚのＫａ帯域スペク
トルで動作することが好ましい。システム容量は、隣接した軌道スロットの衛星
の追加によって、あるいは将来のシステム拡張を可能にするように異なった周波
数帯域で動作されている同じ軌道スロットの衛星の追加のいずれかによって増加
できる。

【００１２】 広帯域マルチメディア衛星システム10は、音声、データ、ビデオおよび対話
式デジタル通信および高速インターネット（ＨＳＩ）アクセスのような他の対話
式サービスおよびアプリケーションをサポートするときに帯域幅オンデマンド（
ＢＯＤ）接続の提供を可能にするパケットベースの伝送システムである。小型端
末と高いスループットとの組合せによって、広帯域マルチメディア衛星システム
は、大企業から中小企業までの範囲のユーザや顧客／ＳＯＨＯユーザにとって有
効なものとなる。単一の搬送波によってサポートされる生データ速度は、１６．
３８４Ｍｂｐｓ（８Ｅ１）、２．０４８Ｍｂｐｓ（Ｅ１）および５１２ｋｂｐｓ
（Ｅ１／４）であることが好ましい。１２８ｋｂｐｓ（Ｅ１／１６）のフォール
バックモードはまた雨による大きい減衰を受ける端末に提供され、それによって
低い方の端末タイプの利用が改善される。地上ネットワークへのインターフェー
ス（たとえば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、セルラーネットワークおよびコー
ポレートデータネットワーク）は、現存する通信システムインフラストラクチャ
へのシームレスな統合を可能にする。

【００１３】 システム10のリソースを使用する許可を得るためにＳＴを確認するいくつか
の動作を行い、スケジュールされた接続およびＢＯＤトラフィックをサポートす
るために、ネットワーク動作制御センタ（ＮＯＣＣ）28が図２に示されているよ
うに設けられている。このシステム10はまた、呼を設定するためにＮＯＣＣの関
与を必要としない無接続トラフィックをサポートする。接続指向の呼に対して、
衛星端末（ＳＴ）は、ペイロードからアップリンク帯域幅をリクエストするため
のトークンを受信するためにＮＯＣＣと通信する。この接続モードにおいて、Ｎ
ＯＣＣは、ＳＴリクエストを満たすために十分な帯域幅が利用できるかどうかを
決定することができる。無接続呼に対して、ＳＴは、コンテンション(競合)チャ
ンネルリクエストを使用して最初にＮＯＣＣから許可を得ることなくペイロード
21と直接通信する。

【００１４】 通常のＦＳＳシステムと広帯域マルチメディア衛星システム10との間の基本
的な相違は、広帯域マルチメディア衛星システムペイロード21（図２）の再生特
性である。通常のＦＳＳ衛星システムにおいては、単一のビームが一般に衛星カ
バレージエリアにサービスする。中央ハブステーションによって送信された情報
は衛星によって受信され、フットプリント内の全てのユーザ端末に放送される。
ユーザ端末は、衛星からハブステーションを介してそれらが意図する目的地に送
り返す。したがって、衛星は単に中継器として動作する。メッシュ接続（すなわ
ち、ユーザ端末間接続）は、二重ホップが要求されるために、常に付加的な待ち
時間を生成するハブを通って経路設定されなければならない。

【００１５】 しかしながら、本発明の広帯域マルチメディア衛星システム10において、ア
ップリンクは、たとえば図１に示されているように衛星カバレージエリア上に地
理的に分布されたアップリンクセル22に対するカバレージを与えるほぼ１１２の
スポットビームを使用する。システム10は、ビーム間経路設定を放送能力と組合
せることのできる衛星ペイロード21を具備している。各アップリンクセル22は、
容量密度を最大化する４セル再使用パターンを有する固定した偏波で動作するこ
とが好ましい。ダウンリンクカバレージは、図３に示されているように各アップ
リンクセル22を７個のマイクロセル24a 乃至24g に細分する。ダウンリンクマイ
クロセル24は、いずれの偏波で動作することができるが、動作中は、高い帰路(i
nbound)容量要求が存在するエリアを除いて単一の偏波を割当てられる。これに
よって、衛星20はポイントツーポイント（ＰＴＰ）伝送のために各ダウンリンク
ビーム中で利用可能なピーク利得を利用することが可能となる。

【００１６】 さらに、衛星20は、ユーザデータまたは広帯域マルチメディアパケットが処
理され、衛星ペイロード21によって経路設定される点で通常の衛星とは異なって
いる。したがって、衛星ペイロード21は、前に通常のＦＳＳシステム中の中央ハ
ブステーションのネットワーク制御装置に委ねられた膨大な量のスイッチングお
よび経路設定の役割を行う。

【００１７】 広帯域マルチメディア衛星20の主な伝送機能は、受信された広帯域マルチメ
ディアパケットを全カバレージエリアに放送することではない。ＰＴＰモードで
動作しているとき、本発明の衛星ペイロード21はアップリンクセル22からパケッ
トを受信し、目的地衛星端末（ＳＴ）40が配置されるダウンリンクセル24だけに
その経路を設定する。ペイロード21はまた、ポイントツーポイント（ＰＭＰ）適
用のために４０個までの多数のダウンリンクセル24にパケットを複製および経路
設定することができる。衛星ペイロード21はまた、複製せずにＰＭＰ適用をサポ
ートすることができる。ダウンリンクマイクロセル24内の各ＳＴ40は、ペイロー
ド21から全ての広帯域マルチメディアパケットを受信し、その特定のＳＴ40にア
ドレスされたパケットだけを処理する。たとえば北米で動作しているシステム10
に対して、各衛星20は、広帯域マルチメディアパケットを北米大陸（ＣＯＮＵＳ
）、アラスカ、ハワイ、カナダの予め定められた地域および選択されたラテンア
メリカ都市に送信する能力を有している。衛星カバレージエリアの全てまたは一
部分を同時にカバーする２つのＣＯＮＵＳ放送ビーム（各偏波に対して１つ）が
存在することが好ましい。このシステム10はまた、セル22中の全てのＳＴ40にパ
ケットを送信するように、すなわちセルキャストを行うように構成可能である。

【００１８】 衛星20に搭載されたペイロード21は、アップリンクビーム（たとえば、１０
６のビーム）を種々のアップリンクセル22から受信する受信アンテナと、スイッ
チマトリックス（たとえば、高速パケットスイッチ（ＦＰＳ）14）による処理の
ために受信された信号の周波数を下方変換するダウンコンバータ（たとえば、１
２０のＫａ帯域ダウンコンバータ）を含んでいる。ＦＰＳ14は、図２におけるＲ
Ｆ／モデム装置18によって代表される可変数の復調器を要求に応じて各アップリ
ンクセル22に接続する。

【００１９】 引き続き図２を参照すると、ペイロード21は、本発明による５３７６ Ｅ１
またはそれと等価なもの、たとえばＥ１／４、Ｅ１および８Ｅ１伝送用のマルチ
レート復調器を含んでいることが好ましい。ＦＰＳ14は、ＲＦ／／モデム装置18
によって代表される可変速度復調器（たとえば、２４復調器）の中の復調器の出
力を切換える。ＦＰＳ14は、１０ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）の非同期転送モー
ドまたはＡＴＭタイプの高速パケットスイッチであることが好ましい。ペイロー
ド制御コンピュータ（ＰＣＣ）12は、ＢＯＤおよびペイロード管理動作を行うた
めに設けられている。Ｋａ帯域直接入出力（Ｉ／Ｏ）変調器は、放送ビーム（た
とえば、２つの１４７Ｍｂｐｓ放送ビーム）により時分割多重化されたホッピン
グビーム（たとえば、４２２Ｍｂｐｓホッピングビーム）を発生する。ダウンリ
ンクセル24当たりの滞留時間は要求に基づいて動的に決定される。バイパス構成
は、調節可能なカバレージを有するベントパイプ（ｂｅｎｔ−ｐｉｐｅ）トラン
スポンダとしての衛星20の使用を可能にするように提供される。たとえば、２４
のビームを発生することができ、変調器またはバイパス回路の出力に接続されて
いる送信アンテナもまた設けられている。

【００２０】 本発明の広帯域マルチメディア衛星システム10には、それが高いリンク利用
度および低いパケット損失率を実現できるという利点がある。たとえば、一般に
９９．７％より高い利用度と共に、一般に１／１０⁶ より良好なエンドツーエン
ドパケット損失率が実現される。本発明の広帯域マルチメディア衛星システム10
の別の利点は、需要が高いエリアにリソースを動的に割当てる能力である。衛星
20は、アップリンクセル22のあいだに衛星ペイロード21上の復調器リソースをフ
レキシブルに割当てる。このフレキシビリティによって、ＮＯＣＣ28を介してシ
ステム10が、比較的短い期間（たとえば、時間）および長期間の両方の容量要求
変化に適合するための容量プランニング機能を有することが可能になる。

【００２１】 図４に示されているように、アップリンクはＦＤＭＡ ＴＤＭＡ信号フォー
マットを使用し、各ＳＴが50で示された割当てられた周波数および52で示された
時間スロットで送信する。アップリンクユーザデータパケットは、54、56および
58でそれぞれ示されている５２１キロシンボル／秒（ｋｓｐｓ）、２．０８メガ
シンボル／秒（Ｍｓｐｓ）または１６．６７Ｍｓｐｓチャンネルのような３つの
サポートされているバーストモードの１つを使用する。50で示されている偏波当
たり８つのサブバンド60により、衛星20当たり好ましくは合計１６のサブバンド
が使用される。１以上のサブバンド60は、各アップリンクセル22に割当てられる
ことができる。サブバンド60は、バーストモードに応じて送信容量２４のＥ１チ
ャンネル56または３つの１６．６７Ｍｓｐｓチャンネル58あるいは９６のＥ１／
４チャンネル54を適合させることが好ましい。特定のアップリンクセル22に割当
てられた全てのサブバンドは、同じ偏波を有する。したがって、そのセル22中の
ＳＴ40は同じ偏波に対して構成される。そのセル中のＳＴからのトラフィック期
待値に基づいて、ゼロと８との間のサブバンド60が衛星20ごとに各アップリンク
セル22に割当てられる。したがって、所定のアップリンクセル22に割当てられる
ことのできる最大容量は、１９２のＥ１チャンネルに対応した８つのサブバンド
60であることが好ましい。妨害を回避するために、所定のサブバンドは地理的に
隣接したアップリンクセル22に対して割当てられない。

【００２２】 ３つの基本的なダウンリンク送信モードが、本発明にしたがってサポートさ
れている。ポイントツーポイント（ＰＴＰ）モードは、ＳＴ40間にメッシュ接続
を提供する。放送モード（たとえば、ＣＯＮＵＳ放送モード）は、ＣＯＮＵＳの
ような選択された地理的エリア内に配置されたＳＴ40に情報を放送するために使
用される。ビーコンモードは、システム同期のために使用される。ＰＴＰモード
のその他の使用には、４０か所の位置に対するマルチキャストまたはパケット複
製および送信、およびセルキャスト（すなわち、７つのダウンリンクセル24また
はアップリンクセル22のグループへのパケット放送）が含まれる。広帯域マルチ
メディア衛星ダウンリンクアーキテクチャには、ＰＴＰおよびＣＯＮＵＳ放送容
量間に全システム容量をフレキシブルに割当てる能力がある。ＰＴＰモードと放
送モードとの間の容量分割は、ダウンリンクがＰＴＰモードである時間と放送モ
ードである時間の割合を変えることによって調節される。

【００２３】 図２におけるビーコンおよびタイミングブロック32を参照すると、ビーコン
モードは、ダウンリンクスロットの１つを使用して、１／３速度の２進位相シフ
トキーイング（ＢＰＳＫ）擬似ランダム雑音（ＰＲＮ）シーケンスを３ミリ秒の
ダウンリンクフレームに一度送信することによってシステム同期を容易にする。
ビーコンは、システム10のカバレージエリア全体に適合するように設計されたビ
ームパターンを使用する。

【００２４】 各ダウンリンクフレームは、ＰＴＰ、ＣＯＮＵＳおよびビーコン送信の間で
共用された１３８のスロットに分割された３ミリ秒（ｍｓ）であることが好まし
い。ＰＴＰおよびＣＯＮＵＳビームに対する送信速度は、それぞれ４００Ｍｂｐ
ｓおよび１３３1/3 Ｍｂｐｓである。ＰＴＰバーストは、それぞれ１つのスロッ
トを占有し、１／３速度のＣＯＮＵＳバーストは３つのスロットを使用する。し
たがって、ＰＴＰとＣＯＮＵＳトラフィックとの間の分割は、３つのスロットで
段階的に変更されることができる。

【００２５】 ダウンリンクは、２４の独立した同時に移動する高速（４００Ｍｂｐｓ）Ｔ
ＤＭ搬送波のセットから構成されることが好ましい。各ＴＤＭ搬送波は、所定の
地理的エリアに対するユーザトラフィックを含んでいる。２４のＴＤＭ搬送波の
セットは、ダウンリンクスロット時間（２１．７３μ秒）ごとに再度導かれ、異
なったダウンリンクセル24にサービスすることができる。その代わり、２４のＴ
ＤＭ搬送波からの利用可能な電力は、ＣＯＮＵＳ放送成形ビームをサービスし、
１３３1/3 Ｍｂｐｓ（すなわち、４００／３Ｍｂｐｓ）の低速モードで動作する
２つのＴＤＭ搬送波の１つを生成するために使用される。

【００２６】 ＢＯＤアクセス技術を容易にするために、広帯域マルチメディア衛星10はパ
ケット化された送信を使用する。広帯域マルチメディア衛星パケットは、ＳＴ40
から衛星ペイロードを通って別のＳＴ40に送信されるときに多数回変換を受ける
。ＳＴ40内において、ユーザデータは最初に広帯域マルチメディア衛星パケット
にセグメント化される。多数の広帯域マルチメディア衛星パケットのセットは、
転送エラー補正、アクセス制御セキュリティシグナチャおよび同期データと共に
、アップリンクバーストを形成するために使用される。その後、アップリンクバ
ーストは、図４を参照して上述されたように割当てられた周波数および時間スロ
ットで衛星20に送信される。

【００２７】 バーストを受信した時、衛星ペイロード21は放送マルチメディア衛星パケッ
トを復号し、必要ならばエラーを補正する。その後、パケットは、それが許可さ
れたＳＴ40から送信されたことを確実にするためにアクセス制御シグネチャをチ
ェックされる。バーストが有効である（すなわち、認証され、エラーがない）な
らば、パケットは抽出され、適切な目的地に経路を設定される。各パケットのヘ
ッダに含まれている衛星ルーティングフィールドは、どのダウンリンクセル24に
パケットがルートされるべきかを決定するためにペイロードプロセッサ21によっ
て使用される。パケットは、ダウンリンクＴＤＭバースト構造にカプセル化され
、ダウンリンクで送信される。

【００２８】 目的地ＳＴ40は、そのセル24にアドレスされたバースト中の全てのダウンリ
ンクパケットを処理し、広帯域マルチメディア衛星パケットを抽出する。ＳＴは
各パケット内のアドレス情報を検査して、パケットがさらに処理されるべきかど
うかを決定する。パケットが目的地ＳＴにアドレスされている場合、それらは再
度組立てられてユーザデータのパケットに戻され、ユーザアプリケーションに転
送される。

【００２９】 ビーコンおよびタイミングブロック32を参照すると、システム同期は、宇宙
船によって周期的に放送された日時（ＴＯＤ）メッセージと共に衛星ビーコンを
使用して維持される。ビーコンは、ＳＴ40と衛星ペイロード21との間の時間およ
び周波数同期を可能にする。ＳＴ40と衛星ペイロード（基準）との間の周波数整
列は、再生されたＰＮクロックからＳＴ40において行われる。タイミングは、１
．５６秒のビーコン時間(epoch) から発生される。時間(epoch) 境界において、
各ＳＴ40は新しい値によりその日時を更新する。

【００３０】 広帯域マルチメディア衛星端末（ノード）は、アプリケーションのデータ速
度要求をサポートするために適切なタイプの搬送波を使用する。ＮＯＣＣ28によ
るコマンドによって、衛星20は、各アップリンク22上で所望のバーストモードを
サポートするように構成されることができる。リソースの正確な構成および量は
、企業環境に依存しており、企業条件が定めるように再構成可能である。受信専
用端末を除いて、全てのＳＴ40は最小５２１ｋｂｐｓのバーストモードをサポー
トすることが好ましい。

【００３１】 上述したように、本発明のシステム10は、無接続および接続指向の呼をサポ
ートする。接続指向の呼に対して、ＳＴ40は、ペイロードからアップリンク帯域
幅をリクエストするためのトークンを受信するためにＮＯＣＣ28と通信する。こ
の接続モードにおいて、ＮＯＣＣ28は、ＳＴリクエストを満足させるために十分
な帯域幅が利用できるかどうかを決定することができる。無接続呼に対して、Ｓ
Ｔ40は、最初にＮＯＣＣ28から許可を得ることなくペイロード21と直接通信する
。ＳＴは最初にアップリンク帯域幅に対するコンテンションチャンネルリクエス
トをペイロードに送る。次にペイロードＰＣＣ12は、ＳＴがアップリンク電力を
調節することを可能にするための電力測定だけでなく、割当てもまたＳＴに送る
。ペイロード21はＳＴからパケットセグメントを受信し、そこで与えられている
シグナチャを確認し、ダウンリンク送信のためにパケットをスケジュール化し、
その後それらを送信する。 ２．アップリンクフレーム構造 図４と関連して上述したように、３つの速度のデータチャンネル（すなわち、
５１２ｋｂｐｓチャンネル54、２Ｍｂｐｓチャンネル56および１６Ｍｂｐｓチャ
ンネル58）に対するアップリンクフレーム構造は、図５に示されているそれぞれ
３ミリ秒の３２個のスロット106 を有する９６ミリ秒のフレーム104 から構成さ
れていることが好ましい。上述したフォールバックモードは、たとえば１２８ｋ
ｂｐｓチャンネルに対してフレーム当たり８個のスロットを使用する。ＳＴは、
パケットの３ミリ秒のバーストを衛星ペイロード21によって処理されるべき各チ
ャンネル上の各時間スロット中に送ることができる。時間スロット内のパケット
の数は速度によって変化する。たとえば、３ミリ秒のバーストは、５１２ｋｂｐ
ｓチャンネル上に２つのパケットを含み、２Ｍｂｐｓチャンネル上に８つのパケ
ットを含み、１６Ｍｂｐｓチャンネル上に６４のパケットを含んでいる。以下、
５１２ｋｂｐｓ（１／４Ｅ１）速度のアップリンクを参照して本発明を説明する
。２Ｍｂｐｓ（Ｅ１）および１６Ｍｂｐｓ（８Ｅ１）アップリンクの設計は同じ
であることが理解されるであろう。

【００３２】 データチャンネルに対して、本発明によるスロット位置の番号付けは、図６
に示されているように行われることが好ましい。フレームは、説明のために、そ
れぞれ８行×４スロットのマトリックスとして示されている。行中のスロットは
、各行がそうであるように、時間的に連続している。この番号付け方式により、
全速度未満のユーザに対してフレーム104 内においてスロット106 が時間的にさ
らに均一に拡散されることが可能になり、それによってジッタが軽減され、アッ
プリンクチャンネルを横切るトラフィックがスムーズになる。図７、８および９
に示されているように、チャンネルを横断するトラフィック負荷を均一に拡散す
るために、複数の異なったスロット番号付けパターンが使用されることができる
。

【００３３】 ＳＴ40は、図１０に示されているようにジッタを減少させて連続的に番号付
けされたスロットをスムーズにするために、番号付け方式（たとえば、図６乃至
９に示されている番号付け方式の１つ）にしたがって割当てられたスロット番号
を変換するように本発明にしたがってプログラムされている。このような変換に
より、割当てられたスロットを使用して送られたパケットが正しい順序で目的地
ＳＴに到達することが可能になる。たとえば、ＳＴ40がスロット０乃至３を割当
てられた場合、ＳＴはそのパケットを図１０に示されている番号付け方式にした
がってスロット０，８，１６および２４で送信する。したがって、送信されたス
ロットは、フレーム104 にわたって分布される。番号付け方式を使用することに
よって、発信元のＳＴが使用すべきスロットに関する、その発信元のＳＴへのさ
らに簡単なコマンドが可能になる。換言すると、ＳＴは図６中の方式による最初
の連続した４つのスロットを使用できると記載するほうが、スロット割当てコマ
ンドで各スロット番号（すなわち、スロット０，８，１６および２４）を供給す
るより簡単である。スロット番号付け方式はまた、それがフレームに対する全て
のチャンネルを横切ったスロット番号の不均一な使用を阻止し、トラフィック負
荷またはタイプにかかわらず実質的にフレーム期間中にわたって衛星によるパケ
ットの処理を促進するために有効である。このような番号付け方式を使用しなか
った場合、各フレーム期間の最初の部分（すなわち、スロット０−１５）は、フ
レーム期間の後の部分のあいだのスロットより頻繁に使用される可能性がある。

【００３４】 ９６ミリ秒のフレーム中全てのチャンネルを横切るトラフィックをスムーズ
にするために、たとえば４つの異なった番号付け方式（たとえば、図６乃至９）
が使用される。各チャンネルは、チャンネルが構成されたときにＮＯＣＣ28によ
り４つのパターンの１つに割当てられる。ＮＯＣＣ28は、アップリンクフレーム
の任意の３ミリ秒の時間スロット中に送信されたパケットの数が、フレームの任
意の他の３ミリ秒のスロットで送信されたパケットの数に平均してほぼ等しくな
るように、パターンをチャンネルに割当てることができる。したがって、ＮＯＣ
Ｃは、１６Ｍｂｐｓチャンネルの１／４を各パターンに割当て、２Ｍｂｐｓチャ
ンネルの１／４を各パターンに割当て、その他同様に割当てる。 ３．アップリンクビームおよびチャンネル 衛星20は、図２のＲＦ／／モデム装置18を参照して上述した複数のアップリン
ク復調器（たとえば、２２４個の復調器）を有している。各アップリンク復調器
は、３つの１６Ｍｂｐｓチャンネル58の等価なものをサポートすることが好まし
い。各１６Ｍｂｐｓチャンネルは、図４に示されているように単一の１６Ｍｂｐ
ｓチャンネル58または８つの２Ｍｂｐｓチャンネル56として構成されることがで
きる。８つの２Ｍｂｐｓチャンネル56として構成された場合、それらはそれぞれ
単一の２Ｍｂｐｓチャンネル56または４つの５１２ｋｂｐｓチャンネル54として
構成されることができる。したがって、衛星の容量は、全てが５１２ｋｂｐｓチ
ャンネル54として構成された場合に２１，５０４チャンネルである。アップリン
クビーム22は最小１個のアップリンク復調器を要求することが好ましい。帯域幅
制御のために、アップリンクビーム22において１個の復調器により処理されるチ
ャンネルのセットを考慮することが好ましい。

【００３５】 システム10において２つのタイプのアップリンクチャンネル、すなわち、コ
ンテンションチャンネルおよびデータチャンネルが使用されることが好ましい。
チャンネルは、同時ではなく任意の時点にコンテンションチャンネルまたはデー
タチャンネルのいずれかとして構成される。換言すると、アップリンクチャンネ
ルは、２つのモードの１つで、すなわちコンテンションチャンネルまたはリザー
ブされたチャンネルとして動作することが好ましい。衛星ペイロード21は、各ア
ップリンクビーム中のあらゆる全てのＳＴへのマルチキャストによって情報パケ
ットを送信し、どのチャンネルがコンテンションチャンネルであり、どのチャン
ネルがリザーブされたチャンネルであるかを含むアップリンクチャンネル構成を
示す。コンテンションチャンネルは、５１２ｋｂｐｓの速度で動作することが好
ましい。

【００３６】 ＳＴがコンテンションチャンネルを使用した場合、ＳＴは、たとえば３ミリ
秒の２パケットバーストをそのチャンネル上のランダムな時間スロットに送る。
同じチャンネルおよび時間スロットにバーストを送る他のＳＴがない場合、衛星
ペイロード21は、バースト中のパケットを処理し、配信することができる。２以
上のＳＴがパケットを同じチャンネルおよび時間スロットに送信し、衝突が発生
した場合、衛星ペイロード21は一方のバーストを処理して配信することができる
が、他方のバーストは失われる。ペイロード21はまた、いずれのバーストも処理
および配信できない可能性がある。ＳＴは、それがコンテンションチャンネルバ
ースト処理した、あるいはバーストが失われたという直接の確認を衛星ペイロー
ド21から受信しない。ＳＴは、そのパケットがアドレスされた衛星ペイロード21
、ＳＴまたはエンドユーザからの応答を待機することにより、コンテンションチ
ャンネルに送られたデータが処理されたことを決定する。

【００３７】 ＳＴは、ＰＣＣ12またはＮＯＣＣ28におけるシステムＳＴ（ＳＳＴ）にパケ
ットを送ることを制御するために、あるいは許可されているならば、ユーザデー
タパケットを別のＳＴに送る通信のためにコンテンションチャンネルを使用する
ことができる。いくつかの５１２ｋｂｐｓチャンネルは、データパケットコンテ
ンションの使用のためだけに割当てられ、別の５１２ｋｂｐｓチャンネルは制御
またはデータコンテンションバーストのいずれかのために割当てられることがで
きる。

【００３８】 コンテンションチャンネルはまた、衛星20におけるＢＣＰ14への帯域幅割当
てリクエストのためにＳＴ40によって使用される。帯域幅割当ては、その待ち行
列上のリクエストに基づいてＢＣＰ14によって周期的に行われる。その割当てを
行った後、ＢＣＰは任意の完全に割当てられていないデータチャンネルをコンテ
ンションチャンネルに転送する。割当ては、たとえばアップリンクビーム中の全
てのＳＴ40へのダウンリンクマルチキャストにパケット化される。このマルチキ
ャストまたはセルキャストはまた特定されたフレームに対するビーム22中のＳＴ
40が利用できる任意の付加的なコンテンションチャンネル（構成されたコンテン
ションチャンネルに加えて）を示す。ＮＯＣＣ28は、次のようにして全てのアッ
プリンクビーム中の全ての復調器内における全てのチャンネルを構成することが
好ましい：（１）アップリンク速度を構成し、（２）スロット番号付け方式を構
成し、（３）各チャンネルの使用（たとえば、管理コンテンション、ＢＯＤコン
テンション、データコンテンション、データ、または利用できない）を構成する
。

【００３９】 アップリンクビーム22にサービスする復調器が速度５１２ｋｂｐｓの９６の
チャンネル58として構成されていると仮定すると、ビーム22内のアップリンクチ
ャンネルは以下のように使用される。最初に、最高の番号を付けられたチャンネ
ルがコンテンションチャンネルの選択された番号として構成される。データチャ
ンネルは、最低の番号を付けられたチャンネルでスタートすることが好ましい。
構成されたコンテンションチャンネルを除く全てのチャンネルは、ＢＯＤ割当て
に利用可能である。帯域幅割当てまたは割当ては、第１のデータチャンネルから
スタートすることによって行われる。任意の割当てられていないデータチャンネ
ルは、一時的な（すなわち、１つのフレームに対して一時的な）コンテンション
チャンネルに転送される。

【００４０】 システム10において使用される周波数再使用ルールにしたがって、ＳＴは、
所定の大気による劣化に対してほぼ最適な電力レベルでデータを送信する。アッ
プリンク電力制御アルゴリズム（ＵＬＰＣ）は、ＳＴおよび衛星ペイロード21に
よって使用され、それによってＳＴは衛星からフィードバックを受信して、閉ル
ープタイプの電力制御を行う。ＳＴは、それらが最初に帯域幅をリクエストした
場合、伝送に対する初期条件を決定するために制御ループに対する初期条件を与
えられるが、この初期状態は正確ではない可能性がある。帯域幅リクエストは、
コンテンションチャンネルを介して送られる。ＵＬＰＣアルゴリズムは、速度お
よびボリュームチャンネルとは異なった性能をコンテンションチャンネルに関し
て提供する。アップリンク電力の不正確さを解決するために、コンテントチャン
ネルに関して周波数使用制約が使用されることが好ましい。このタイプの妨害は
重要であり、それは、コンテンションチャンネルでデータを送っているＳＴが高
い電力で送信し、適切な電力レベルでデータを送っているＳＴを妨害したときに
発生する。隣接する分離されたセルのコンテンションチャンネルを同じ周波数で
あるように配置することによって、コンテントチャンネルのために発生する可能
性のある付加的な妨害は、速度およびボリュームトラフィック性能に対して影響
を与えない。 ４．速度リクエスト 速度リクエストは、ＳＴ40がその接続指向トラフィックに対するアップリンク
デマンドを満たすように要求した各アップリンクフレーム104 中のスロット106
の数を特定する。速度リクエストの結果、ＳＴがパケットを一定の速度で送るた
めに使用することのできる各フレームごとに、可能な限り時間的に均一に分散さ
れた好ましくは一定数のスロットの割当てが行われる。各フレームは、最大３２
のスロット（図５）を有していることが好ましい。速度リクエストは、フレーム
当たり１から３２までのスロットを指定する。全１６Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓまた
は５１２Ｋｂｐｓのユーザリクエストは全て３２個のスロットである。８Ｍｂｐ
ｓ、１Ｍｂｐｓまたは２５６Ｋｂｐｓのユーザリクエストはフレーム当たり１６
個のスロットであり、その他同様である。リクエストしたＳＴは、そのリクエス
トがＳＴによって衛星に対する割当て取消しメッセージによって取消されるまで
、フレームごとにそのアップリンク容量の一定の割当てを得る。速度割当てを送
ることにより、ＰＣＣ12はチャンネル内においてまたは別のチャンネルに速度割
当てスロットを移動させ、速度割当てのフラグメンテーションの取消しを行うこ
とが可能になる。速度リクエストは、最小でも（１）ＳＴソースアドレス（たと
えば、ＳＴソースＩＤおよびアップリンクビームＩＤ）、（２）リクエストのタ
イプ（すなわち、速度リクエスト）、（３）要求されたフレーム104 当たりのス
ロット106 の数、（４）すでに待ち行列上にあるチャンネル速度（たとえば、５
１２ｋｂｐｓ，２．０４８Ｍｂｐｓまたは１６．３８４Ｍｂｐｓを指定するか、
あるいはチャンネル、スロット等）（もし、あるならば）、（５）リクエストの
優先度、および（６）セキュリティ情報のような情報を有している。

【００４１】 速度リクエストはＢＣＰメモリ16のメモリ内のデータチャンネルＱ１または
Ｑ２上に位置される。リクエストしたＳＴ40は、チャンネル、スタート位置およ
びスロットの数を指定する周期的な割当て（または割当て）を受取る。ＳＴ40は
、それがチャンネルおよび位置の少なくとも一方の変更を通知されない限り、各
割当てのときと同じチャンネルおよびスタート位置を割当てられる。変更が必要
なのは、ＳＴが付加的なリクエスト（速度またはボリューム）を行って、新しい
チャンネルおよび位置の少なくとも一方に移動されているか、あるいはフラグメ
ンテーションの取消しのための再整列中に移動されている場合である。

【００４２】 速度リクエストは、その容量が充填されるまで第１のデータチャンネルの待
ち行列に入れられ、その後第２のデータチャンネルの待ち行列に入れられ、以下
も同様に行われる。速度リクエストはこのようにしてパケット化され、速度割当
ておよびボリューム割当てを有しないデータチャンネルがコンテンションチャン
ネルに転送されることを可能にする。

【００４３】 速度割当てに対する最初の帯域幅リクエストは、コンテンションチャンネル
だけで送られることが好ましい。しかしながら、速度リクエストの割当てを取消
すためのメッセージは、割当てを取消されている速度割当て内において送られる
ことが可能であり、そのように送られることが好ましい。速度リクエストは、２
つの方法、すなわち、速度割当てメッセージまたは速度否定メッセージの一方で
ＢＣＰ16によって許諾される。ＳＴ40からの速度解除（または割当て取消し）メ
ッセージは、衛星20によって許諾される。ＳＴが選択された期間内に速度リクエ
ストまたは速度解除に対する応答を受取らない場合、それはメッセージを再送信
する。あるＳＴが速度リクエストに対するリクエスト拒否応答を受取った場合、
それは選択された期間が経過してしまわないうちに再試行する。速度リクエスト
は、もはや不要になった場合にＳＴにより割当てられ（解除され）なければなら
ないことが好ましい。

【００４４】 速度リクエストは、フレーム当たり異なった数のスロットを指定した別の速
度リクエストを送ることによって増加または減少されることができる。この新し
いリクエストは、元の速度リクエストからの割当てを使用して送られる。そのリ
クエストが承諾された場合、ＳＴは受諾メッセージを受取り、そうでなければ、
ＳＴは拒否メッセージを受取る。ＢＣＰ16は、それが新しい速度リクエストの処
理に成功するまで元の速度リクエストの割当を取消さない。

【００４５】 雨漏減衰が生じているか、そうでなければその割当てによりセルキャストメ
ッセージを受信しないＳＴは、その送信をスタートするための割当てを指定した
次のセルキャストを受信するまで待機する。フォールバック状態に陥った、また
は異なったチャンネル速度を有するチャンネルに前進したＳＴは、ＳＴが別のチ
ャンネル速度に対する待ち行列上にアクティブな速度をすでに有していても元の
速度リクエストを使用する。ＢＣＰ16は、フォールバック速度リクエストが受信
された場合、待ち行列に入れられた速度を廃棄する。 ５．ボリュームリクエスト ボリュームリクエストは、ＳＴが特定の数のパケットを別のＳＴに送るように
要求したアップリンクスロットの数を指定する。リクエストしたＳＴは、要求さ
れたスロットの数全体が割当てられるまで特定のフレーム内における１つまたは
多数のスロットの周期的な割当てを受取る。本発明のシステム10は、ある最大総
アップリンク帯域幅が任意の一時における速度割当てに対して使用され、アップ
リンクビームにおけるその総アップリンク帯域幅の一部分がバースティパケット
タイプトラフィックのボリューム割当てに対して利用可能であることを通知する
。ボリューム割当ては、１回の発生時にアップリンクでデータの１つまたは多数
のパケットを送るためにＳＴ40によって使用される。もっとも、数百のパケット
から構成されているファイル（たとえば、パケットにセグメント化されたＩＰフ
レーム）を送るために、いくつかのこのようなスロット割当てが短期間に行われ
る可能性もある。

【００４６】 ボリュームリクエストは、最小でも（１）ＳＴソースアドレス、（２）リク
エストのタイプ（すなわち、ボリュームリクエスト）、（３）リクエストの優先
度（すなわち、高または低）、（４）リクエストされたスロットの数、（５）チ
ャンネル速度、および（６）これが受信された付加的なパケットを送るための前
のリクエストからのフォローアップリクエストであるかどうかの指示という情報
を有している。

【００４７】 ＳＴはボリュームリクエストを使用して、アップリンクで大量のデータを送
ることができ、またフォローアップリクエストの使用により長期間のあいだほぼ
連続してデータを送ることができる。たとえば、アップリンク帯域幅に対する最
初のボリュームリクエストは、パケットを送信するように要求されたある数のス
ロットに対するコンテンションチャンネル上にアップリンクでメッセージを送る
ことによってなされる。最初のリクエストが完全に処理（ｍｅｔｅｒ ｏｕｔ）
される前に、ＳＴが付加的なデータを受信した場合、前のスロット割当てを使用
してインバンドメッセージを送ることによって“フォローアップ”ボリュームリ
クエストがなされる。フォローアップリクエストは、そのフォローアップリクエ
ストによって置換されたデータのパケットを含む、リクエストがなされていない
パケットに対して要求されたスロットの数に対するものである。ＳＴ40は、そこ
に設けられている最初のコンテンションリクエストタイマーより長い持続期間の
フォローアップリクエストタイマーを備えている。フォローアップリクエストタ
イマーは、以下に説明する割当てタイマーと同じであることが好ましい。アップ
リンクビーム22が過度に加入（ｏｖｅｒｓｕｂｓｃｒｉｂｅ）されており、ある
数（すなわち、構成されたしきい値以上の数）のスロットが全てのデータチャン
ネルに対する待ち行列にすでに入っている期間のあいだ、ＢＣＰ16は全てのフォ
ローアップリクエストを廃棄する。リクエスト内のビットは、そのリクエストが
フォローアップリクエストであるかどうかを示す。

【００４８】 ボリュームリクエストに応答して、ＢＣＰ16は好ましくは選択されたミリ秒
内でリクエストしたＳＴに対して割当てを送るか、あるいはマルチキャスト割当
てまたは受領通知パケットで受領通知を送る。応答がこの期間内に受信されなか
った場合、ＳＴ40はコンテンションチャンネルに再度リクエストすることができ
る。付加的なバックオフアルゴリズムが設けられており、それは別の衝突の可能
性（ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｃｈａｎｃｅ）を最小にするように再リクエストが
試行された回数に基づいてそれを送るべきランダムな時間を増加させる。

【００４９】 受領通知は、リクエストが受諾された場合に、ＳＴ40が選択されたミリ秒内
に応答を受取ったことを保証し、コンテンションチャンネルに対する再リクエス
トの数を減少するために使用される。受領通知はフォローアップリクエストに対
してはなされない。それは、ＳＴがフォローアップリクエストに対して割当てタ
イマー値を使用し、そのタイマーが予定時間に達しない限り、それが受信された
と仮定するためである。

【００５０】 受領通知またはマルチ割当ての第１の割当てを受信したＳＴ40は、その応答
タイマーを取消し、割当てタイマーを設定する。このタイマーは、各割当てが受
信されたときに再スタートされる。それが予定時間に達した場合、ＳＴ40は新し
いリクエストをコンテンションチャンネルに送る。

【００５１】 ボリュームリクエストに対して、優先度または目的地当たり１つのアクティ
ブリクエストおよび１つのピギーバッグリクエストだけがＢＣＰ16において任意
の一時に許される。リクエストＩＤは、たとえばリクエスト優先度および１２６
の異なった目的地当たり２つ利用できる。したがって、ＳＴはリクエストＩＤの
一方を使用して元のボリュームリクエストを送り、他方のリクエストＩＤを使用
してピギーバッグリクエストを送り、そのデータが全て送信されるまで、リクエ
ストＩＤの１つを交互に使用してピギーバッグリクエストを連続して送ることが
できる。

【００５２】 衛星20におけるＢＣＰ16は、ボリュームリクエストを低いまたは高い優先度
のボリューム待ち行列に入れる。ボリュームリクエストは、リクエストされた帯
域幅が完全に割当てられるまで、あるいは構成されたタイムアウト（たとえば、
割当てタイマーを使用して）後まで、衛星20内の待ち行列に入ったままである。

【００５３】 チャンネルの低いおよび高い優先度のボリューム待ち行列に入ったボリュー
ムリクエストの総数は、ボリューム割当てに利用できる総容量、待ち行列上の各
ボリュームリクエスト中のスロット数および待ち時間要求に基づいて変化する。
待ち行列上の最大リクエスト数は構成可能である。

【００５４】 ボリュームリクエストは、利用可能なデータチャンネルのあいだで均一に拡
散される。すなわち、第１のリクエストは第１の利用可能なチャンネルへの待ち
行列に入れられ、第２のリクエストは次に利用可能なチャンネルへの待ち行列に
入れられ、他も同様に扱われる。したがって、１０の利用可能なチャンネルがあ
り、１０のボリュームリクエストが同じ時間フレーム内において受信された場合
、理論的には１つのリクエストが各チャンネルの待ち行列に入れられる。リクエ
ストは本質的にラウンドロビンベースでチャンネルの待ち行列に入れられる。

【００５５】 いくつかの方法でアップリンク帯域幅を獲得しようとしている競合するＳＴ
のあいだにおいて公正が保たれる。たとえば、各ＳＴに本質的に等しい成功の可
能性があるように、元のボリュームリクエストに対するコンテンションチャンネ
ルが使用される。適度に重いトラフィックの期間中、ＳＴＳ40からのフォローア
ップリクエストは廃棄される。これによって、コンテンションチャンネルを使用
している別のＳＴＳ40はリクエストが成功するもっと高い可能性を与えられる。
フォローアップリクエストが廃棄されてしまったＳＴは、その割当てタイマーが
予定時間に達するまでコンテンションチャンネルに別のリクエストを送らない。

【００５６】 非常に重いトラフィック（たとえば、最大で全てのリクエスト）の期間中、
ＢＣＰ16は、受信されたリクエストに対する応答をコンテンションチャンネル上
に送り、その後リクエストを廃棄することによってコンテンションチャンネル上
の再リクエストの数を制御する。ＳＴ40は、割当てタイマーが予定時間に達する
まで、再リクエストを行わない。 ６．ＳＴコンテンションチャンネル使用 コンテンションチャンネルで帯域幅リクエスト（速度またはボリューム）を行
ったＳＴは、以下に説明する動作を行う。ＳＴが次のフレームに対するＢＣＰ16
のセルキャスト割当てメッセージを受信しなかった（すなわち、それが付加的な
コンテンションチャンネルに気付かなかった）場合、ＳＴは構成されたコンテン
ションチャンネルだけによって指定されたスロット位置の数に対してその帯域幅
リクエストを無作為化する。これが１つのチャンネルである（すなわち、アップ
リンクビームにおいて最高の番号を付けられたチャンネル）ならば、ＳＴはその
チャンネルにおける３２のスロット位置の中からあるスロット位置を選び取る。
ＳＴは、次のフレームに対する一時的な付加的コンテンションチャンネルを示す
ＢＣＰセルキャストを受信している場合には、構成された一時的なコンテンショ
ンチャンネル中の全スロットに対してＢＯＤリクエストを無作為化する。 ７．衛星リクエスト待ち行列 上述したように、衛星は、帯域幅リクエストに対する１組の待ち行列を有して
いる。各アップリンクチャンネルは、構成されたコンテンションチャンネルを除
いて、４つの待ち行列を有していることが好ましい。Ｑ１待ち行列は、高い優先
度の速度リクエストのために設けられている。待ち行列に入れられるＱ１リクエ
ストの合計はチャンネルの容量を越えることはできない。したがって、１人の５
１２Ｋｂｐｓのユーザ、２人の２５６Ｋｂｐｓユーザ等がこの待ち行列に入るこ
とができる。これらのリクエストは、速度リクエスト中のフレーム当たりのスロ
ットの数に等しいフレームごとに割当てを行われる。この待ち行列上のリクエス
トは、任意の他のリクエストによって占有（ｐｒｅｅｍｐｔ）されない。

【００５７】 Ｑ２待ち行列は、低い優先度の速度リクエストのために設けられている。待
ち行列上のＱ１およびＱ２の合計は、チャンネルの容量を越えることができない
。これらのリクエストは、速度リクエスト中のフレーム当たりのスロットの数に
等しいフレームごとに割当てを行われる。待ち行列Ｑ２上のリクエストは新しい
高い優先度の速度リクエストによって占有され、その待ち行列から除去され、廃
棄されるか、あるいは別のチャンネルのＱ２待ち行列に移動されることができる
。

【００５８】 Ｑ３待ち行列は、高い優先度のパケットトラフィックのボリュームリクエス
トのために設けられている。リクエストはスロットのＮ番号に対するものである
。これらのリクエストは、Ｑ１およびＱ２リクエストが割当てられた後にそのチ
ャンネルに対して残された帯域幅を使用して処理される。Ｑ１およびＱ２の合計
がチャンネルの最大容量と等しくなった場合には、リクエストはＱ３の待ち行列
に入れられない。

【００５９】 Ｑ４待ち行列は、低い優先度のパケットトラフィックのボリュームリクエス
トのために設けられている。リクエストはスロットのＮ番号に対するものである
。これらのリクエストは、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３リクエストが割当てられた後に
そのチャンネルに対して残された帯域幅を使用して処理される。Ｑ１およびＱ２
の合計がチャンネルの最大容量と等しくなった場合には、リクエストはＱ４の待
ち行列に入れられない。Ｑ４に対する最小帯域幅は、Ｎフレームごとに一度Ｑ４
がＱ３の前に処理されるように構成されることができる。たとえば、Ｑ４の５％
の最小帯域幅が所望された場合、Ｑ４は２０フレームごとに最初に処理される。 ８．帯域幅制御プロセッサ（ＢＣＰ）アップリンク割当てアルゴリズム 衛星20におけるＢＣＰ16は、速度およびボリューム割当てをフレームごとに選
択された回数だけ（たとえばフレームごとに一度）行う。ＢＣＰは、ＳＴ40に対
するダウンリンク待合せおよび空間遅延を将来可能にするために第４のフレーム
に対して帯域幅割当を行う。ＳＴ40は、待ち行列上のリクエストで要求された帯
域幅を割当てられる。チャンネルのＱ１およびＱ２待ち行列上の速度リクエスト
に対して要求された帯域幅の合計は、そのチャンネルに対するフレームの容量に
等しいことは可能であるが、これを越えない。

【００６０】 Ｑ３およびＱ４上のボリュームリクエストが存在する場合、そのＢＣＰ16に
よる処理を以下に説明する。待ち行列Ｑ３およびＱ４はラウンドロビン待ち行列
であり、すなわち、これらの待ち行列上のリクエストのそれぞれは、帯域幅を割
当てられる可能性が等しい。ＢＣＰ16は、それが待ち行列Ｑ３またはＱ４上のリ
クエストに対して帯域幅割当てを行うたびに、次の割当て用の待ち行列上の次の
リクエストに移行し、それ以降も同様に動作する。ＢＣＰは待ち行列Ｑ３からス
タートし、利用可能な帯域幅が存在しており、かつ最小帯域幅がＱ４に対して構
成され、その場合Ｑ４が最初に処理されるのでない限り、待ち行列Ｑ３上に１つ
もエントリがない場合にのみ待ち行列Ｑ４を処理する。ＢＣＰは、フレームの割
当てられていない部分全体（すなわち、最大３２のスロット）を待ち行列Ｑ３ま
たはＱ４（すなわち、Ｑ３が使用されない）上の次のＳＴに割当てようとする。
ＳＴのリクエストがチャンネル中の割当てられていないスロットの数以上である
場合、ＳＴは全ての割当てられていないスロットを割当てられ、そうでなければ
、それが割当てられるスロットはもっと少ない。ＳＴが割当てられていないスロ
ットの全てを割当てられていない場合、待ち行列上の第２のＳＴが帯域幅を割当
てられ、全てのスロットが割当てられるか、あるいはリクエストがなくなるまで
、同様のことが繰り返される。ＢＣＰは、スロットを割当てられたＳＴまたは複
数のＳＴに対してリクエストされた数から割当てられたスロットの数を決定し、
処理が再開されたとき、そのポインタを待ち行列上の次のＳＴに移す。ＳＴ割当
てがリクエストされたスロットを枯渇させた場合、リクエストは待ち行列から除
去され、廃棄される。待ち行列上の各ボリュームリクエストは、リクエストが割
当てを受信した最終時刻のタイムスタンプを有している。それは今度はＳＴによ
って使用された割当てタイマー値を越えており、リクエストは廃棄される。 ９．ダウンリンクセルおよびＢＣＰセルキャストメッセージ ＢＣＰ16は、アップリンクビーム22に対する全ての割当てを併合して１以上の
パケットにし、アップリンクビーム22に対応したダウンリンクセル24の中央サブ
セルに対してセルキャストを使用してスロット割当てをビーム22中のＳＴ40に送
る。各アップリンクビーム22は、７つのサブセル24a 乃至24g から構成された対
応したダウンリンクセル24を有している。ダウンリンクバーストは、たとえば１
２個のパケットの１つのスロットに等しい。あるインターバルで、ダウンリンク
プロセスはダウンリンクセルの待ち行列から１２個のパケットを選んで、あるい
は待ち行列上にパケットが１２個ない場合には、それより少ないパケットを選ん
で、中央サブセル24を指示し、セルキャストバーストをアップリンクビーム中の
各サブセルに送信する。

【００６１】 衛星20におけるＢＣＰ16は、セルキャストメッセージにおいてフレームごと
に異なった情報をアップリンクビーム22内の全てのＳＴ40に送信する。これらＳ
Ｔは同じダウンリンクセル24a 、24b 、24c 、24d 、24e 、24f または24g 中の
ものでもある。たとえば、あらゆるフレーム中の情報は、（１）速度リクエスト
に応答する速度割当てまたは否定メッセージ、（２）コンテンションチャンネル
を介して受信されたボリュームリクエストに対する受領通知、（３）速度および
ボリュームリクエストに応答する、将来指定されるフレームに対するスロット割
当て、および（４）将来指定されるフレームに対して利用できる一時的な付加的
コンテンションチャンネルの数および搬送波を含んでいることが好ましい。上述
したセルキャスト情報は、１つのダウンリンクパケットにパケット化され、ある
いは必要ならば多数のパケットにパケット化され、ダウンリンクセル内の全ての
ＳＴ40により受信されるべきセルキャストアドレスを介して送られる。 １０．ＢＣＰ割当て ＢＣＰは、同じダウンリンクビーム24において割当てを行われるＳＴに予定さ
れている全ての割当てを１以上のセルキャストメッセージにパックする。メッセ
ージの共通部分は、割当てが適用できるアップリンクフレームと、全てのＳＴ40
によって使用されるその他の情報を含んでいる。メッセージの割当て部分は、３
つのセクション、すなわち、一時的コンテンションチャンネル、速度割当て、お
よびボリューム割当てを有していることが好ましい。

【００６２】 速度割当てセクションは、（１）アップリンクチャンネル、（２）フレーム
内におけるスロットスタート位置（すなわち、スロット０−３１の１つ）、（３
）１少ない隣接するスロットの数、（４）優先度、および（５）スロット番号付
けパターンという情報を有していることが好ましい個々の割当てを含んでいる。
ボリューム割当てセクションは、（１）ＳＴソースアドレス、（２）アップリン
クチャンネル、（３）バーストスタート位置（すなわち、スロット０−３１の１
つ）、（４）隣接するスロットの数マイナス１、（５）それがリクエストの最後
の割当てであるかどうかの指示、（６）優先度（すなわち、高いまたは低い）、
および（７）スロット番号付けパターンという情報を有していることが好ましい
個々の割当てを含んでいる。 １１．放送メッセージプロトコル ＢＯＤでは、ＳＴ40と衛星20が同期状態を維持するためにメッセージ交換およ
び事象タイマーを有している必要がある。以下、速度リクエストに対するプロト
コルを説明する。最初に、ＳＴ40はコンテンションチャンネル上に速度リクエス
トを送り、その応答タイマーをスタートさせる。衛星20がリクエストを受信した
場合、それは受諾または拒否応答のいずれかを送る。ＳＴ40が衛星20から拒否応
答を受取った場合、ＳＴはその７５０ミリ秒の再リクエストタイマーをスタート
させ、再リクエストタイマーが予定時間に達したときに、別の速度リクエストを
送る。ＳＴ応答タイマーが予定時間に達した場合、ＳＴは別の速度リクエストを
すぐに送り、その応答タイマーをスタートさせる。

【００６３】 以下、速度割当て取消しに対するプロトコルを説明する。ＳＴ40は、速度割
当てとして受信された最も新しい割当てを使用して速度割当て取消しメッセージ
を送り、その応答タイマーをスタートさせる。衛星20がメッセージを受信した場
合、衛星は割当て取消し応答を送る。ＳＴ40が割当て取消しメッセージを受信し
なかった場合、その応答タイマーは予定時間に達し、それは、速度割当てとして
受信された最も新しい割当てを使用して、別の速度割当て取消しメッセージを衛
星に送る。ＳＴはまたその応答タイマーをスタートさせる。

【００６４】 以下、ボリュームリクエストに対するプロトコルを説明する。ＳＴはボリュ
ームリクエストをコンテンションチャンネルに送り、その応答タイマーをスター
トさせる。衛星20がリクエストを受信して受諾した場合、それは受領通知または
割当てのいずれかをＳＴに送る。ＳＴ40が受領通知または割当てを受信し、割当
てがリクエストされたスロットの全てに対するものではなかった場合、ＳＴはそ
の割当てタイマーをスタートさせる。ＳＴがその応答タイマーが予定時間に達す
る前に受領通知および割当てのいずれも受信しなかった場合、それは別のボリュ
ームリクエストを送り、その応答タイマーをスタートさせる。ＳＴはそのリクエ
ストに対する割当てを受信し、それがリクエストの最後の割当てではないと、そ
のたびにその割当てタイマーを再スタートさせる。割当てタイマーが予定時間に
達し、ＳＴが送るべきパケットを有している場合、ＳＴは別のボリュームリクエ
ストをコンテンションチャンネル上に送り、その応答タイマーをスタートさせる
。ＳＴがリクエストの最後の割当てを受信し、それが送るべきパケットを有して
いる場合、このＳＴは割当ての中のスロットの１つを使用して、付加的なスロッ
トに対するフォローアップリクエストを送り、その割当てタイマーをスタートさ
せる。 １２．アップリンクフレームフラグメント化 ＢＣＰ16はフレームを３２個の連続したスロットとみなす。上述したように、
スロット番号付け方式は、図６乃至９を参照して説明したように使用されること
が好ましい。したがって、チャンネルに対する速度リクエストを割当てるとき、
ＢＣＰは待ち行列上の第１のリクエストに第１の連続したスロットをスロット０
からスタートするフレームで与える。待ち行列上の第２の速度リクエストは、第
１のリクエストの最後のスロットからスタートする連続したスロットを割当てら
れ、全ての速度リクエストが割当てられるまで、他も同様に行われる。ＢＣＰは
、ボリュームリクエストに関して類似したプロセスを行う。待ち行列上の第１の
ボリュームリクエストは、利用可能なものとして割当てられ、それが使用するこ
とのできる３２個の連続したスロットをフレームで与えられ、その後、待ち行列
上の次のボリュームリクエストは次の連続したスロットを割当てられ、他も同様
に行われる。これによって、フレームに関してフラグメンテーション取消し（ｄ
ｅｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）を行う必要性はほぼ完全になくなる。４つの１
２８Ｋの速度割当てを有するチャンネルは、任意のリクエストが解除された（す
なわち、割当てを取消された）ときに自動的にフラグメンテーションを取消され
、残りの速度リクエストは、次のフレームに対して割当てがなされたときに割当
てられる。 １３．帯域幅割当て 帯域幅制御（ＢＣ）アルゴリズムは、将来ほぼ２1/2 フレームになるアップリ
ンクフレームに対してフレーム当たり１度割当てを行う。それは各アップリンク
ビームを処理し、（１）速度割当て、（２）高い優先度のボリューム割当て、お
よび（３）低い優先度のボリューム割当てという順序で待ち行列上のリクエスト
に対して割当てを行う。

【００６５】 ボリューム割当てに対するＢＣＰ16のルックアヘッドは、いくつかのフレー
ム、たとえば１０個のフレームを予め割当てることではなく、１つのフレームで
ある。過度に加入（ｏｖｅｒｓｕｂｓｃｒｉｂｅ）されたアップリンクにおいて
、どれだけ多くの事前フレームが使用されても、割当てられていないフレームで
、任意の一時に利用可能なものはせいぜい１つである。受信された第１のリクエ
ストはルックアヘッド中の１０個のフレームの全てを割当てられる。次のフレー
ムにおいてリクエストが受信された場合、１０個のルックアヘッドフレームのう
ち、９個はすでに前のフレームにおいて割当てられている。したがって、第２の
リクエストは１０番目のフレームだけを割当てられ、その他も同様に行われる。
完全に負荷されたシステムでは、ルックアヘッドにおいて将来最も離れたフレー
ム以外、フレーム単位で割当てられるものはない。したがって、小型のルックア
ヘッドを有することが有効である。小型のルックアヘッドのインターバルの利点
は、数あるなかで、管理が容易であり、優先度を良好に処理することである。こ
のシステム10では、ダウンリンク上における割当てを制限するために、最適な１
フレームルックアヘッドの代わりに、２フレームルックアヘッドが使用されるこ
とができる。

【００６６】 ＢＣＰ16は、リクエストしているＳＴ40に対してその瞬間に利用可能なもの
を与えずに、ボリュームリクエストを待ち行列に入れて、多数の割当てを送信し
、ＳＴがそのリクエストの割当てられていない部分に対して再リクエストするこ
とを可能にすることが好ましい。任意の時点で割当てるべき１個のフレームを有
する過度に加入されたアップリンクを仮定すると、リクエストが到達した瞬間に
各リクエストのわずかな部分だけしか割当てられることができないので、待ち行
列に入れないとリクエストが著しく増加する。これは、コンテンションチャンネ
ルに過度の負担をかけるか（すなわち、フォローアップリクエストがない場合）
、あるいはデータをフォローアップリクエストと置換することによりデータ帯域
幅を減少させる。ボリュームリクエストを待ち行列に入れるほうが効率的であり
、他のいくつかのものに関しては、ラウンドロビン割当て方式を使用して、待ち
行列上のあらゆるものに割当てを考量して与え、それによってリクエスト全体が
満足させられるまで４００乃至５００ミリ秒程度ごとの割当てにより全てのＳＴ
を満足させるほうが効率的である。

【００６７】 本発明の別の利点は、重いパケット負荷のためにコンテンションチャンネル
の数が減少されたときに、アロハリクエストを行ったＳＴに対するフォローアッ
プリクエストの公正さである。過度に加入されたアップリンクにおいて、ＢＣＰ
16は、アップリンクを満たし、同時に競合しているＳＴに対して公平であろうと
する。ＢＣＰ16は、選択された数を越えるリクエストがすでに待ち行列に入って
いる場合はフォローアップリクエストを無視する。そのときには、割当てタイマ
ーが予定時間に達し、新しいアロハリクエストを送るまで、フォローアップリク
エストの送り手は待機する。

【００６８】 本発明をその好ましい実施形態を参照して説明してきたが、本発明は、その
詳細に限定されるものではないことが理解されるであろう。上記の説明では、種
々の修正および置換が示唆されており、その他のものは当業者によって認識され
るであろう。このような置換は全て、添付された請求の範囲に規定された本発明
の技術的範囲内に含まれているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態による帯域幅オンデマンド、多数の高利得スポットビームの
使用および搭載パケット経路設定を行うために配置された衛星通信システムの概
略図。

【図２】 本発明の実施形態にしたがって構成された衛星ペイロードおよび衛星端末のブ
ロック図。

【図３】 本発明の実施形態による衛星通信システムにおけるアップリンクビームおよび
ダウンリンクビームの概略図。

【図４】 本発明の実施形態によるアップリンクチャンネル割当てを示す概略図。

【図５】 本発明の実施形態によるシステムタイミングのアップリンクフレームを示す概
略図。

【図６】 本発明の実施形態によるアップリンクフレームの時間スロット番号付け方式を
示す概略図。

【図７】 本発明の実施形態によるアップリンクフレームの時間スロット番号付け方式を
示す概略図。

【図８】 本発明の実施形態によるアップリンクフレームの時間スロット番号付け方式を
示す概略図。

【図９】 本発明の実施形態によるアップリンクフレームの時間スロット番号付け方式を
示す概略図。

【図１０】 本発明の実施形態によるフレームの連続した時間スロットの番号付けを示す概
略図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K028 BB05 CC02 CC05 KK01 KK03 KK12 LL12 RR02 5K030 HA02 JL02 LA03 5K072 AA11 BB22 CC21 DD02 DD04 DD16 DD17 DD19 EE02 FF21 GG12 GG13 GG15

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データを送信するために少なくとも１つのフレームのそれぞ
   れ内におけるいくつかの時間スロット(106) を衛星端末(40)に割当てる少なくと
   も１つのコマンドを前記衛星端末(40)に供給し、前記コマンドが時間スロット再
   配列方式による第１のオーダで割当てられた時間スロットの(106) の前記数を識
   別し、 前記時間スロット再配列方式による第２のオーダで前記コマンドによって識別
   された前記時間スロット(106) を、各フレーム(104) 内における対応した時間ス
   ロット位置に変換し、前記割当てられた時間スロットの(106) を各フレーム(104
   ) にわたって分布させるステップを含んでいる衛星端末(40)から衛星(20)に時分
   割多重化されたデータを送信する方法。
2. 【請求項２】 各衛星端末（40）からのデータを各フレーム(104) にわたっ
   て異なっている時間スロット(106) に分布させるために前記時間スロット配列方
   式を選択するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記変換ステップは、前記衛星端末(40)によって行われる請
   求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 前記供給ステップは、 前記衛星(20)において帯域幅に対するリクエストを前記衛星端末(40)から受信
   し、 前記リクエストを処理し、前記衛星端末(40)に対する各フレーム(104) 内にお
   ける時間スロット(106) の割当てを決定して、前記データを送信し、 前記時間スロット再配列方式による第１のオーダで前記衛星端末(40)に割当て
   られた前記時間スロット(106) を示すための前記コマンドを発生し、 前記コマンドを送信する前記衛星端末(40)にステップを含んでいる請求項１記
   載の方法。
5. 【請求項５】 端末(40)が、コマンドを処理し、割当てにしたがってチャン
   ネルを使用するように動作可能であり、前記端末(40)の中において複数のチャン
   ネルを割当てるコマンドを発生するように動作可能なプロセッサ(16)と、 オーディオ、ビデオおよびデータの少なくとも１つを含む端末トラフィックを
   送信するために前記チャンネルの使用をリクエストした前記端末(40)から帯域幅
   リクエストを受信する受信機(18)と、 前記コマンドを前記端末(40)に送信する送信機(18)とを具備しており、 前記プロセッサ(16)は、前記各チャンネルをコンテンションチャンネルおよび
   データチャンネルの一方として割当て、前記コンテンションチャンネルは前記端
   末が前記帯域幅リクエストを送信することを可能にし、前記データチャンネルは
   前記端末が前記端末トラフィックを送信することを可能にし、前記プロセッサは
   任意の所定の時間に達するまで帯域幅の量に応じてチャンネルの前記割当てを動
   的に変化させる通信システムにおける帯域幅オンデマンド装置(10)。
6. 【請求項６】 前記プロセッサに接続された複数の待ち行列をさらに具備し
   ており、前記プロセッサ(16)は前記待ち行列に書込みを行うと共にここから読出
   しを行い、前記帯域幅リクエストを前記待ち行列に記憶し、前記待ち行列に記憶
   された前記帯域幅リクエストにしたがって前記チャンネルをデータチャンネルと
   して割当てる請求項５記載の帯域幅オンデマンド装置(10)。
7. 【請求項７】 前記チャンネルはフレーム(104) 中の時間スロット(106) に
   対応し、前記プロセッサ(16)は前記帯域幅リクエストおよび帯域幅割当てアルゴ
   リズムにしたがって前記時間スロット(106) を割当てて前記コマンドを発生する
   ように動作可能であり、前記端末(40)は前記コマンドを処理し、それにしたがっ
   て前記時間スロット(106) を使用するように動作可能である請求項５記載の帯域
   幅オンデマンド装置(10)。
8. 【請求項８】 前記複数のチャンネルの少なくとも選択された最小の数は、
   前記コンテンションチャンネルとして構成されている請求項５記載の帯域幅オン
   デマンド装置(10)。
9. 【請求項９】 前記プロセッサ(16)はさらに、信号を発生して、前記送信機
   (18)を介して前記チャンネルの選択されたものが割当てられている前記端末(40)
   の１つに送信し、前記１つの端末(40)からの、前記選択されたチャンネル割当て
   を解除するためのチャンネル解除リクエストが処理されたことを示すように動作
   可能であり、前記１つの端末(40)はタイマーを備えており、前記帯域幅リクエス
   トの別のものを送信する前に、前記タイマーが予定時間に達するまで待機するよ
   うにプログラム可能である請求項５記載の帯域幅オンデマンド装置(10)。
10. 【請求項１０】 前記１つの端末(40)は、前記コンテンションチャンネルの
    １つを介して前記帯域幅リクエストの１つを送信し、前記１つの帯域幅リクエス
    トに応答して、割当てられたデータチャンネルを介してインバンド（ｉｎｂａｎ
    ｄ）メッセージとして、チャンネル割当ての受信に続いて別の帯域幅リクエスト
    を送信する請求項５記載の帯域幅オンデマンド装置(10)。
11. 【請求項１１】 チャンネルがフレーム(104) 中の時間スロット(106) に対
    応しており、前記チャンネルのいくつかが少なくとも速度リクエストを含む帯域
    幅リクエストに対して指定されており、前記速度リクエストが前記各フレーム(1
    04) 中の選択された数の前記時間スロット(106) に対するリクエストであり、前
    記各速度リクエストが高い優先度および低い優先度の一方として特徴付けられる
    帯域幅オンデマンド通信システム(10)中に、前記帯域幅リクエストを送信するよ
    うに動作可能な端末(40)と共に含まれている、チャンネル割当てを行うための処
    理デバイス(16)において、 第１の待ち行列および第２の待ち行列を含み、前記高い優先度の速度リクエス
    トを前記第１の待ち行列に記憶し、前記各フレーム(104) 中の選択された数の前
    記時間スロット(106) を前記第１の待ち行列に記憶された前記各高い優先度の速
    度リクエストに割当て、前記低い優先度の速度リクエストを前記第２の待ち行列
    に記憶し、前記各フレーム(104) 中の選択された数の前記時間スロット(106) を
    、前記各フレーム(104) 中の時間スロット(106) の総数を越えない前記第１およ
    び第２の待ち行列に記憶された前記速度リクエストに割当て、前記第２の待ち行
    列に記憶された前記速度リクエストへの前記時間スロット(106) の割当ては、少
    なくとも１つのフレーム(104) に対する前記第１の待ち行列に記憶された前記速
    度リクエストへの前記時間スロット(106) の割当てによって前記少なくとも１つ
    のフレーム(104) に対して先取りされる処理デバイス(16)。
12. 【請求項１２】 前記帯域幅リクエストはさらにボリュームリクエストを含
    んでおり、前記ボリュームリクエストは、選択された数の前記時間スロット(106
    ) に対する、選択された量の端末トラフィックを送信するリクエストに対応し、
    前記端末トラフィックは、データ、オーディオおよびビデオの少なくとも１つを
    含み、前記各速度リクエストは高い優先度および低い優先度の一方として特徴付
    けられ、前記処理デバイス(16)はさらに、 前記第３の待ち行列および第４の待ち行列を含み、前記高い優先度のボリュー
    ムリクエストを前記第３の待ち行列に記憶し、前記低い優先度のボリュームリク
    エストを前記第４の待ち行列に記憶し、前記ボリュームリクエストは、前記第１
    の待ち行列に記憶された前記速度リクエストの少なくとも１つおよび前記第２の
    待ち行列に記憶された前記速度リクエストへの前記時間スロット(106) の割当て
    によって少なくとも１つのフレーム(104) に対して先取りされる請求項１１記載
    の処理デバイス(16)。
13. 【請求項１３】 前記第４の待ち行列に記憶された前記ボリュームリクエス
    トは、前記第１の待ち行列に記憶された前記速度リクエストの少なくとも１つ、
    前記第２の待ち行列に記憶された前記速度リクエストおよび前記第３の待ち行列
    に記憶された前記ボリュームリクエストへの前記時間スロットの割当てによって
    少なくとも１つのフレーム(104) に対して先取りされる請求項１２記載の処理デ
    バイス(16)。
14. 【請求項１４】 前記各フレーム(104) 中の前記時間スロット(106) を前記
    第３の待ち行列および前記第４の待ち行列に記憶された前記ボリュームリクエス
    トにラウンドロビンベースで割当てて、前記ボリュームリクエストが帯域幅を割
    当てられる機会を実質的に等しくするようにプログラム可能である請求項１２記
    載の処理デバイス(16)。
15. 【請求項１５】 前記端末(40)がその時点で利用可能な前記チャンネルの前
    記帯域幅の全てをリクエストする代わりに、前記第３の待ち行列および前記第４
    の待ち行列に記憶された前記ボリュームリクエストの可能な限り多数のものに前
    記時間スロット(106) を割当て、前記帯域幅が割当てられたリクエストまで前記
    第３の待ち行列および前記第４の待ち行列の各々に前記ボリュームリクエストを
    連続的に記憶するようにプログラム可能である請求項１２記載の処理デバイス(1
    6)。
16. 【請求項１６】 チャンネルがフレーム(104) 中の時間スロット(106) に対
    応し、端末(40)が前記チャンネルの少なくとも１つを使用して信号を送信する多
    数のアップリンクセル(22)が含まれている帯域幅オンデマンド通信システム(10)
    におけるチャンネル送信方法において、 前記端末によって前記各チャンネルの使用を制御し、データ、オーディオおよ
    びビデオの少なくとも１つを含む端末トラフィックを送信することを求めた帯域
    幅リクエストを送信するように前記端末が動作可能であり、前記コンテンション
    チャンネルによって前記端末が前記帯域幅リクエストを送信することが可能とな
    り、前記データチャンネルによって前記端末が前記端末トラフィックを送信する
    ことが可能となり、前記チャンネルが前記帯域幅リクエストにしたがって割当て
    られて前記端末に対して前記フレームの連続する１つで送信され、初期電力状態
    を使用して前記帯域幅リクエストおよび前記端末トラフィックを送信するための
    電力を調節するように前記端末が動作可能であり、 前記コンテンションチャンネルの前記データチャンネルへの妨害を減少させる
    ために前記コンテンションチャンネルをコフリケンシィ（ｃｏｆｒｅｑｕｅｎｃ
    ｙ）チャンネルとして隣接する分離した前記アップリンクセルにおいて送信する
    ステップを含んでいるチャンネル送信方法。