JP2005507211A - 高データ速度転送のために多数の無線通信チャンネルをまとめることによって、ipパケットを転送する方法及びシステム - Google Patents
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- H04L49/9094—Arrangements for simultaneous transmit and receive, e.g. simultaneous reading/writing from/to the storage element
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- H04L65/61—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio
- H04L65/613—Network streaming of media packets for supporting one-way streaming services, e.g. Internet radio for the control of the source by the destination
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- H04L65/765—Media network packet handling intermediate
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- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/1001—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for accessing one among a plurality of replicated servers
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- H04L67/01—Protocols
- H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
- H04L67/1001—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for accessing one among a plurality of replicated servers
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- H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
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- H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
- H04L69/161—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields
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- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
- H04L69/163—In-band adaptation of TCP data exchange; In-band control procedures
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- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
- H04L69/166—IP fragmentation; TCP segmentation
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- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
- H04L9/085—Secret sharing or secret splitting, e.g. threshold schemes
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- H—ELECTRICITY
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/30—Public key, i.e. encryption algorithm being computationally infeasible to invert or user's encryption keys not requiring secrecy
- H04L9/304—Public key, i.e. encryption algorithm being computationally infeasible to invert or user's encryption keys not requiring secrecy based on error correction codes, e.g. McEliece
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/40—Network security protocols
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
- H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
- H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
- H04M1/72403—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality
- H04M1/72409—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories
- H04M1/72415—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories for remote control of appliances
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M7/00—Arrangements for interconnection between switching centres
- H04M7/0024—Services and arrangements where telephone services are combined with data services
- H04M7/0057—Services where the data services network provides a telephone service in addition or as an alternative, e.g. for backup purposes, to the telephone service provided by the telephone services network
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M7/00—Arrangements for interconnection between switching centres
- H04M7/12—Arrangements for interconnection between switching centres for working between exchanges having different types of switching equipment, e.g. power-driven and step by step or decimal and non-decimal
- H04M7/1205—Arrangements for interconnection between switching centres for working between exchanges having different types of switching equipment, e.g. power-driven and step by step or decimal and non-decimal where the types of switching equipement comprises PSTN/ISDN equipment and switching equipment of networks other than PSTN/ISDN, e.g. Internet Protocol networks
- H04M7/1295—Details of dual tone multiple frequency signalling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/00912—Arrangements for controlling a still picture apparatus or components thereof not otherwise provided for
- H04N1/00957—Compiling jobs, e.g. for batch processing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
- H04N1/32101—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
- H04N1/32106—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title separate from the image data, e.g. in a different computer file
-
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
- H04N19/109—Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of temporal predictive coding modes
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
- H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
- H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
- H04N19/139—Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/513—Processing of motion vectors
- H04N19/517—Processing of motion vectors by encoding
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
- H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
- H04N19/527—Global motion vector estimation
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
- H04N19/625—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding using discrete cosine transform [DCT]
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
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- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
- H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding
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- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
- H04N21/25—Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
- H04N21/254—Management at additional data server, e.g. shopping server, rights management server
- H04N21/2543—Billing, e.g. for subscription services
-
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
- H04N21/418—External card to be used in combination with the client device, e.g. for conditional access
- H04N21/4181—External card to be used in combination with the client device, e.g. for conditional access for conditional access
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
- H04N21/426—Internal components of the client ; Characteristics thereof
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
- H04N21/433—Content storage operation, e.g. storage operation in response to a pause request, caching operations
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- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
- H04N21/45—Management operations performed by the client for facilitating the reception of or the interaction with the content or administrating data related to the end-user or to the client device itself, e.g. learning user preferences for recommending movies, resolving scheduling conflicts
- H04N21/462—Content or additional data management, e.g. creating a master electronic program guide from data received from the Internet and a Head-end, controlling the complexity of a video stream by scaling the resolution or bit-rate based on the client capabilities
- H04N21/4623—Processing of entitlement messages, e.g. ECM [Entitlement Control Message] or EMM [Entitlement Management Message]
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- H04N21/47—End-user applications
- H04N21/472—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content
- H04N21/47211—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content for requesting pay-per-view content
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- H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client
- H04N21/61—Network physical structure; Signal processing
- H04N21/6156—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the upstream path of the transmission network
- H04N21/6175—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the upstream path of the transmission network involving transmission via Internet
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- H04N21/61—Network physical structure; Signal processing
- H04N21/6156—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the upstream path of the transmission network
- H04N21/6187—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the upstream path of the transmission network involving transmission via a telephone network, e.g. POTS
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- H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client
- H04N21/65—Transmission of management data between client and server
- H04N21/658—Transmission by the client directed to the server
- H04N21/6582—Data stored in the client, e.g. viewing habits, hardware capabilities, credit card number
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices
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- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/4448—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for frame-grabbing
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- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/46—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for receiving on more than one standard at will
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- H04N5/64—Constructional details of receivers, e.g. cabinets or dust covers
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- H04N7/00—Television systems
- H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
- H04N7/0112—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level one of the standards corresponding to a cinematograph film standard
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- H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
- H04N7/162—Authorising the user terminal, e.g. by paying; Registering the use of a subscription channel, e.g. billing
- H04N7/163—Authorising the user terminal, e.g. by paying; Registering the use of a subscription channel, e.g. billing by receiver means only
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- H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
- H04N7/173—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
- H04N7/17309—Transmission or handling of upstream communications
- H04N7/17327—Transmission or handling of upstream communications with deferred transmission or handling of upstream communications
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- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
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- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
- H04N9/642—Multi-standard receivers
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- H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
- H04N9/7921—Processing of colour television signals in connection with recording for more than one processing mode
- H04N9/7925—Processing of colour television signals in connection with recording for more than one processing mode for more than one standard
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- H04Q3/60—Arrangements providing connection between main exchange and sub-exchange or satellite for connecting to satellites or concentrators which connect one or more exchange lines with a group of local lines
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- H04W52/0225—Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- H04N5/765—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
- H04N5/775—Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus between a recording apparatus and a television receiver
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- H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
- H04N7/0117—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving conversion of the spatial resolution of the incoming video signal
- H04N7/0122—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving conversion of the spatial resolution of the incoming video signal the input and the output signals having different aspect ratios
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- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
- H04N9/80—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
- H04N9/804—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving pulse code modulation of the colour picture signal components
- H04N9/8042—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback involving pulse code modulation of the colour picture signal components involving data reduction
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- H04Q2213/1302—Relay switches
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- H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
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- H04Q—SELECTING
- H04Q2213/00—Indexing scheme relating to selecting arrangements in general and for multiplex systems
- H04Q2213/1304—Coordinate switches, crossbar, 4/2 with relays, coupling field
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Abstract
【解決手段】モバイル無線端末(MWT)206は、予め定めたシーケンス規則に従って、地上ネットワーク234に向けられたIPパケットを取得する(404)。MWT206は、各IPパケットを小さなパケットフラグメントに断片化し(406)、各々に識別情報を付加し(408)、このパケットフラグメントを、同時に動作している衛星チャンネル240a〜240nを介して互いに並行に送信する(416)。受信局180は、MWT206によって送信されたパケットフラグメントを受信し(904)、パケットフラグメントに付加された識別情報に基づいて、受信したパケットフラグメントをネットワーク接続を介して地上コントローラ232に転送する。地上コントローラ232は、パケットフラグメントを、付加された識別情報に基づいて、再構築されたIPパケットと結合する(908)。
Description
【0001】
本発明は、無線通信システムに関し、更に詳しくは、データネットワーク環境で動作可能なシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
モバイル通信システムの使用がより普及してきたことにより、より洗練されたサービスに対する要求が大きくなってきた。モバイル通信システムの能力ニーズを満足するために、制限された通信リソースに対する多元アクセスの技術が開発された。コード分割多元アクセス(CDMA)変調技術は、極めて多数のシステムユーザが存在する通信を容易にするための技術の一つである。当該技術分野では、時分割多元アクセス(TDMA)や、周波数分割多元アクセス(FDMA)のような他の多元アクセス通信システム技術が知られている。
【0003】
多元アクセス通信システムにおけるCDMA技術は、当該技術分野では知られており、本発明の譲受人に譲渡されている米国特許番号4,901,307「Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite Or Terrestrial Repeaters」(1990年2月13日登録)(特許文献1)に開示されている。
【0004】
公知の衛星通信システムは、衛星通信チャンネルあるいはリンクを介して、地理的に離れたユーザ端末間の無線接続性を有利に提供する。衛星通信システムに基づいた典型的なCDMAは、本発明の譲受人に譲渡されている米国特許番号5,812,538「Multiple Satellite Repeater Capacity Loading With Multiple Spread Spectrum Gateway Antennas」(1998年9月22日登録)(特許文献2)に開示されている。ユーザ端末は、衛星通信リンクのデータ送信帯域幅で制限された最大データ速度で、データを互いに交換することができる。データ送信帯域幅、すなわち、ユーザ端末が無線通信リンクを介してデータを交換できる最大のデータ速度の増加に対する逼迫した必要性が常時存在する。
【0005】
コンピュータクライアントとサーバとが、インターネット接続のようなデータネットワーク接続を介して互いに通信することは普通のことである。モバイルクライアントとサーバとの間のネットワーク接続を可能とする衛星通信リンクのような無線リンクを使った接続を確立することは望ましい。また、上述したような理由により、データ送信帯域幅を最大化するためには、このような無線ネットワーク接続を使うのが望ましい。
【0006】
上述したクライアントとサーバとは、TCP/IPのようなIPプロトコルスイートから選択されたプロトコルを使って、クライアントとサーバとの間のネットワーク接続を介してデータパケットを互いに交換することができる。このようなデータパケットは、IPデータパケット(またはIPパケット)と称される。このネットワーク接続は、クライアントとサーバとの間を行き来するIPパケットの再要求をもたらしうる。というのも、異なるIPパケットは、異なるネットワーク経路を介して、クライアントとサーバとの間でルーティングされうるからである。以上述べたような理由のために、ネットワーク接続において無線リンクを含むことは望ましい。
【0007】
上述した衛星通信リンクを含む無線リンクは、信頼性のある無線データ送信を保証するために、重要なエラー修正プロトコルを実行する。このエラー修正プロトコルは、IPパケットがネットワーク接続を超えて行き来すると、更なるIPパケットの再要求をもたらす。その結果、予め定めたシーケンス規則にしたがって、クライアントによって送信されたIPパケットは、無秩序なシーケンスにしたがってサーバに到達するかもしれない。そのような累積的なIPパケット再要求は、例えばネットワーク接続のデータ送信帯域幅を不利に減少させるIPパケット再送信のような様々なTCP/IPエラー修正メカニズムをもたらしうる。従って、累積的なIPパケット再要求を回避することができ、クライアントとサーバとの間の高データ速度転送を維持するために、衛星通信リンクのような信頼できる無線リンクを含むネットワーク接続を介して、クライアントとサーバとの間のIPパケットをルーティングする必要がある。
【特許文献1】
米国特許番号4,901,307
【特許文献2】
米国特許番号5,812,538
【特許文献3】
米国特許出願番号60/335,680
【発明の開示】
【0008】
本発明は、無線通信システムにおいて、例えば衛星通信チャンネルの様な多元無線通信チャンネルを、共通の無線リンクにまとめることによってIPパケットを転送する方法である。これによって、チャンネルの効果的なデータ送信帯域幅、すなわちユーザ端末がこの共通の無線リンクを介してデータを交換することができる最大データ速度を増大させることができる。
【0009】
本発明は、例えば衛星通信リンクのようなエンドユーザ端末(例えばクライアントとサーバ)間のネットワーク接続を確立するために使用することができる。これによって、モバイルクライアントとサーバとの間のネットワーク接続を可能にする。本発明は、このような無線ネットワーク接続を使った場合には、データ送信帯域幅を最大にし、高データ速度転送を達成することができる。
【0010】
本発明は、衛星通信リンクのような信頼性の高い無線リンクを含むネットワーク接続を介して、累積するIPパケット再要求を回避するように、エンドユーザ端末間のIPパケットをルーティングする。これによって、エンドユーザ間の高データ速度転送を維持する。
【0011】
本発明は、多数の信頼できる無線通信リンクを、TCP/IPのような標準のネットワークプロトコルに対してわかりやすくなるように、インターネットのようなネットワーク環境で動作している共通の通信チャンネルにまとめる。
【0012】
本発明の一例のシステムでは、本発明のモバイル部から地上部へと行き来しているIPパケットを搬送する通信チャンネルをまとめる。このモバイル部は、モバイル無線端末MWTを含む。このMWTは、地上ネットワークに向けられたIPパケットを、モバイル部におけるネットワークから取得する。このMWTは、予め定めたシーケンス規則にしたがって、モバイルネットワークからIPパケットを取得する。MWTは、IPパケットの各々を、多くのより小さなパケットフラグメントに断片化し、このパケットフラグメントの各々に識別情報を付加し、このパケットフラグメントを、同時に動作している衛星チャンネルを介して、互いに並行に送信する。
【0013】
地上部は、ゲートウェイ局のような受信局と、一つ以上のデータネットワークを介してゲートウェイ局に接続された地上コントローラとを含んでいる。この受信局は、MWTによって送信されたパケットフラグメントを無線により受信する。この受信局は、パケットフラグメントに付加された識別情報に基づいて、この受信したパケットフラグメントをネットワーク接続を介して地上コントローラに転送する。このパケットフラグメントは、しばしば実質的に無秩序で、受信局および地上コントローラに到着する。
【0014】
この地上コントローラは、パケットフラグメントを、付加された識別情報に基づいて、再構築されたIPパケットと結合する。この地上コントローラはまた、識別情報に基づき、予め定めたシーケンス規則に従って、この再構築されたIPパケットを並べる。この地上コントローラは、正しいシーケンス規則にしたがって再構築されたIPパケットを、宛先地上ネットワークへと転送する。
【0015】
この一例のシステムは、地上部からモバイル部へと、あるいはその逆方向にもまた同様に行き来しているIPパケットフラグメントを搬送している通信チャンネルをまとめる。従って、本発明によれば、モバイル部、例えばMWTは、チャンネルをまとめる送信方法および受信方法の両方を実現する。本発明によれば、同様に、地上部、例えば受信局および地上コントローラもともに、チャンネルをまとめる受信方法および送信方法の両方を実現する。
【0016】
本発明のある実施例は、多数のCDMA通信チャンネルをまとめることを用いる送信方法である。この送信方法は、少なくとも一つのIPデータパケットを受信することと、このIPデータパケットを、これよりも小さな複数のパケットフラグメントに断片化することと、フラグメント識別子(ID)とパケットシーケンスIDとを各パケットフラグメントに付加することと、IPヘッダを各パケットフラグメントに付加することとを含んでいる。ここで、IPヘッドは、パケットが送信されるチャンネルにIPアドレスが対応付けられているソースIPアドレスと、地上コントローラのIPアドレスである宛先IPアドレスとを含んでいる。更に、この送信方法は、複数の同時に動作しているCDMA通信チャンネルを介して、複数のパケットフラグメントを無線で送信することを含んでいる。この送信方法はまた、予め定めたシーケンス規則にしたがって複数のIPデータパケットを取得することと、各送信されたパケットフラグメントが、予め定めたシーケンス規則に従って受信されたIPデータパケットのうちの対応する一つのシーケンスIDを含むように、送信するステップを通じて各IPデータパケットを断片化することとを含んでいる。
【0017】
本発明の更なる局面では、無線送信は、複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを、同時に動作している通信チャンネルのうちの対応する一つを介して、同時に送信することを含んでいる。このIPヘッダを付加するステップは、IPヘッダに加えてトランスポートプロトコルヘッダを、各パケットフラグメントに付加することを含んでいる。このトランスポートプロトコルヘッダは、このパケットフラグメントが送信される通信チャンネルのそれぞれに対応している。
【0018】
無線通信に先立って、同時に動作しているCDMA通信チャンネルの各々が設定され、各パケットフラグメントは、複数の同時に動作しているCDMA通信チャンネルのうちの選択された一つを介した送信のためにスケジュールされる。このようなスケジューリングは、予め定めたチャンネル選択規則にしたがって各通信チャンネルを選択することと、予め定めたチャンネル選択規則にしたがって選択された通信チャンネルのそれぞれ一つを介して送信を行うためにパケットフラグメントをスケジュールすることとを含んでいる。代わりに、このスケジュールすることは、通信チャンネルの各々に対応したデータエラー率を監視することと、この監視されたデータエラー率に基づいて、通信チャンネルの好適なセットを選択することと、この通信チャンネルの好適なセットを介した送信のための複数のパケットフラグメントをスケジュールすることとを含んでいる。
【0019】
別の実施例では、多数のCDMA通信チャンネルをまとめるための受信方法が提供されている。この受信方法は、複数のIPパケットフラグメントを、同時に動作している複数のCDMA通信チャンネルを介して無線で受信することを含んでいる。ここで、各IPパケットフラグメントは、パケットフラグメントIDと、IPパケットフラグメントをIPデータパケットに関連付けているパケットシーケンスIDと、IPアドレスを含むIPヘッダとを含んでいる。この受信方法は更に、受信された各IPパケットフラグメントを、IPヘッダに含まれたIPアドレスにルーティングすることと、ルーティングされたパケットフラグメントを、フラグメントIDとパケットシーケンスIDとに基づいて、関連するIPデータパケットに結合することとを含んでいる。この複数の受信されたIPパケットフラグメントは、複数の異なるIPデータパケットに関連付けることができる。この受信方法は更に、異なるIPデータパケットの各々に対するルーティングと結合とを繰り返し、複数の再構築されたIPデータパケットを生成することと、パケットシーケンスIDに基づいて、この複数の再構築されたIPデータパケットを並べることとを含んでいる。
【0020】
本発明の実施例の更なる局面では、無線受信は、複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを、同時に動作している通信チャンネルのうちの対応する一つを介して同時に受信することを含んでいる。
【0021】
更なる局面では、前記並べることは、再構築されたIPデータパケットが、パケットシーケンスIDによって表示された予め定めたシーケンス規則に関して無秩序である場合、複数の再構築されたIPデータパケットを再要求することを含んでいる。受信された複数のIPパケットフラグメントが、複数の異なるIPデータパケットに関連している場合、この方法は更に異なったIPデータパケットの各々に対するルーティングと結合とを繰り返し、シーケンスIDにしたがって規則化されたパケットシーケンスで複数の再構築されたIPデータパケットを生成することを含んでいる。
【0022】
本発明の別の局面は、送信方法と受信方法との両方を結合した多数のCDMA通信チャンネルをまとめる全体的な方法である。この全体方法は、少なくとも一つのIPデータパケットを取得することと、このIPデータパケットをこれよりも小さな複数のパケットフラグメントに断片化することと、フラグメントIDとパケットシーケンスIDとを各パケットフラグメントに付加することと、IPヘッダを各パケットフラグメントに付加することとを含んでいる。ここで、IPヘッダとは、パケットが送信されているチャンネルに関連したIPアドレスであるソースIPアドレスと、地上コントローラのIPアドレスである宛先IPアドレスとを含んでいる。更にこの全体方法は、複数の同時に動作しているCDMA通信チャンネルを介して、複数のパケットフラグメントを無線で送信することを含んでいる。この全体方法は更に、この複数のIPパケットフラグメントを無線で受信することと、受信したIPパケットフラグメントの各々を、IPヘッダに含まれるIPアドレスにルーティングすることと、このルーティングされたIPパケットフラグメントを、フラグメントIDとパケットシーケンスIDとに基づいて、少なくとも一つのIPデータパケットに再結合することとを含んでいる。
【0023】
本発明の更なる別の局面は、多数のCDMA通信チャンネルをまとめるために使用される送信システムである。この送信システムは、少なくとも一つのIPデータパケットを取得するために適用された一つ以上のコントローラを備えている。このコントローラの少なくとも一つは、フラグメンタを備えている。このフラグメンタは、IPデータパケットをこれよりも小さな複数のパケットフラグメントに断片化し、フラグメントIDとパケットシーケンスIDとを各パケットフラグメントに付加する。このフラグメンタはまた、IPアドレスを含むIPヘッダを各パケットフラグメントに付加するIPモジュールを含んでいる。この送信システムは更に、同時に動作している複数のCDMA通信チャンネルのうちの対応する一つを介して複数のパケットフラグメントを無線で送信するために適用された複数の無線モデム、またはトランシーバ要素、またはモジュールを含んでいる。
【0024】
この送信システムの更なる局面では、予め定めたシーケンス規則にしたがって複数のIPデータパケットを取得するために、一つ以上のコントローラが適用されている。また、各IPデータパケットを複数の小さなIPパケットフラグメントに断片化し、予め定めたシーケンス規則に対応した各フラグメントにフラグメントIDとパケットシーケンスIDとを付加するために、フラグメンタが適用されている。このIPモジュールは、IPアドレスを含むIPヘッダをパケットフラグメントの各々に付加するために適用されている。
【0025】
これらコントローラは、無線モデムのうちの少なくとも二つに、同時に動作している通信チャンネルの対応する一つを介して、複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを同時に送信させるために適用することができる。また、IPモジュールは、IPヘッダに加えて、トランスポートプロトコルヘッダを、各パケットフラグメントに付加するために適用されうる。ここで、トランスポートプロトコルヘッダは、無線モデムのそれぞれ一つと、パケットフラグメントが送信される通信チャンネルとに対応している。一つ以上のコントローラおよび無線モデムが、モバイル無線端末に存在しうる。代わりに、一つ以上のコントローラが、一つ以上の地上ベースのパケットデータネットワークに共に接続されたゲートウェイ局と地上コントローラとに分散されうるとともに、無線モデムがゲートウェイ局に存在する。
【0026】
更に、コントローラのうちの少なくとも一つは、同時に動作している複数のCDMA通信チャンネルのうちの選択された一つを介して送信されるパケットフラグメントをスケジュールするスケジューラを含んでいる。このスケジューラは、予め定めたチャンネル選択規則にしたがって各通信チャンネルを選択する手段と、この予め定めたチャンネル選択規則にしたがった通信チャンネルのうちのそれぞれの一つを介して送信される各パケットフラグメントをスケジュールする手段とを含んでいる。さらに、これらコントローラのうちの少なくとも一つは、通信チャンネルの各々に対応したデータエラー率を監視する手段を含みうる。この場合、このスケジューラは、監視されたデータエラー率に基づいて、複数の通信チャンネルから、好適な通信チャンネルのセットを選択する手段と、この好適な通信チャンネルのセットを介して送信される複数のパケットフラグメントをスケジューリングする手段とを含んでいる。
【0027】
この発明の実施例の更なる局面は、多数のCDMA通信チャンネルをまとめるための受信システムである。この受信システムは、同時に動作している複数のCDMA通信チャンネルを介して、複数のIPパケットフラグメントを無線で受信するように適用された複数の無線モデムを含んでいる。この通信チャンネルの各々は、無線モデムのうちのそれぞれに対応しており、パケットフラグメントの各々は、フラグメントIDと、IPパケットフラグメントをIPデータパケットに関連付けているパケットシーケンスIDと、IPアドレスを含むIPヘッダとを含んでいる。この受信システムはまた、一つ以上のコントローラと、デフラグメンタとを含んでいる。ここで、この一つ以上のコントローラの少なくとも一つは、受信されたパケットフラグメントの各々を、IPヘッダに含まれるIPアドレスにルーティングする手段を備えている。また、デフラグメンタは、このルーティングされたパケットフラグメントを、フラグメントIDとパケットシーケンスIDとに基づいて、関連するIPデータパケットに再結合する。
【0028】
無線モデムは、同時に動作している通信チャンネルの対応する一つを介して、複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを同時に受信するように適用されうる。一つ以上のコントローラと無線モデムとは、モバイル無線端末に存在し、同時に動作しているCDMA通信チャンネルの各々を確立する。
【0029】
本発明の更なる局面では、複数のパケットフラグメントは、複数の異なるIPデータパケットに関連付けられており、ルーティング手段は、パケットフラグメントの各々を、送信されるチャンネルのIPアドレスにルーティングするように適用されている。一方、デフラグメンタは、複数の再構築されたIPデータパケットを生成するために、ルーティングされたパケットフラグメントを、関連するIPデータパケットに再結合するように適用されている。そして、少なくとも一つのコントローラが、再構築されたIPデータパケットを、パケットシーケンスIDに基づいて並び替えるシーケンサを含んでいる。
【0030】
更なる実施例では、コントローラが、一つ以上の地上ベースのパケットデータネットワークに共に接続されたゲートウェイ局と地上コントローラとに分割されうる。この地上コントローラは、IPパケットフラグメントヘッダに含まれるIPアドレスに対応するIPアドレスを持っている。また、無線モデムがこのゲートウェイ局に存在する。
【0031】
本発明の更なる局面は、多数のCDMA通信チャンネルをまとめる全体的な送信−受信システムである。この全体システムは、上述した受信システムと送信システムの要素を含む。
【0032】
用語。
IPとはインターネットプロトコルである。
PPPとはポイントトゥポイントプロトコルである。
RLPとは無線リンクプロトコルである。
TCPとはトランザクションコントロールプロトコルである。
UDPとはユーザデータグラムプロトコルである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0033】
この出願は、米国仮出願「Method and System for Aggregating Multiple Wireless Communication Channels for High Data Rate Transfers」(出願番号60/335,680、出願日2001年10月25日)(特許文献3)の優先権を主張するものである。本願は、この全体が参考文献として組み込まれている。
【0034】
本発明の特徴、目的、および利点は、全体を通じて同一のまたは類似の要素を示す同一参照符号を示す図面を用いた以下の詳細記載から更に明白になるであろう。
【0035】
I.典型的な衛星システム。
図1は、本発明の実施例とともに使用するのに適した衛星通信システム100の一例を示す図である。本実施例を詳細に説明する前に、本発明の更に完全に理解するために、通信システム100に関する記載を先ず行う。この通信システム100は、概念的に、複数のセグメント101,102,103,104にサブ分割されうる。ここで、セグメント101は空間セグメントとして、セグメント102はユーザセグメントとして、セグメント103は地上(地球)セグメントとして、セグメント104は電話システムまたはデータネットワークインフラセグメントとして表される。衛星通信システム100の例は、例えば、1414km低地球軌道(LEO)に合計で48の衛星120を含む。衛星120は、南緯約70°と北緯約70°との間の特定のユーザ位置から、如何なる時間においても、好ましくは少なくとも2つの衛星が見えるよう地球全体をほぼカバーできるように軌道に分配される。これによって、ユーザは、一つ以上のゲートウェイ(GW)180と一つ以上の衛星120とを経由して、更には電話システムやデータネットワークインフラセグメント104の一部を使うことによって、ゲートウェイ180のカバーエリア内における地表上のほぼあらゆるポイントと、あるいは(公衆切換電話ネットワーク(PSTN)を経由して)その他のポイントとの通信が可能とされる。
【0036】
このシステム100の前述及び続きの記述は、この時点において、本発明のティーチングが見出す通信システムの一例のみを示していることに留意されたい。すなわち、この通信システムの具体例は、本発明の実施において限定されて理解あるいは解釈されるものではない。MEOまたはGEO要素を含む他の型式の衛星および配置もまた使用されうる。あるいは、(航空機や列車など)他の移動ソースまたは受信機もまたデータ送信が望まれる場所において使用されうる。
【0037】
システム100の記載を続けると、衛星120間、更には各衛星によって送信された16ビームのうちの個々の一つとの間のソフト転送(ハンドオフ)プロセスは、拡散スペクトル(SS)、コード分割多元アクセス(CDMA)技術を用いて破壊されない通信を提供する。この現在好ましいSS−CDMA技術は、TIA/EIA Interim規格「Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System」(TIA/EIA/IS-95、1993年7月)に類似している。一方、他の拡散スペクトルおよびCDMA技術およびプロトコル、更には時分割多元アクセス(TDMA)のある型式であっても適用可能である。Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Association (TIA/EIA) 規格IS−95に記載されたCDMA携帯システムは別として、TIA/EIA規格IS−98に記載されたAMPSとCDMAとの結合システムに着目することができる。他の通信システムが、広帯域CDMA(WCDMA)、cdma2000(例えば、cdma2000 1x−rxtt、cdma2000 1x、3x、またはMC規格)、またはTD−SCDMAと一般的に称されるものをカバーしているInternational Mobile Telecommunications System 2000/Universal Mobile Telecommunications System、すなわちIMT−2000/UM規格で記載されている。衛星に基づく通信システムもまたこれらあるいは類似の公知規格を利用する。
【0038】
低い地球軌道を使用することによって、低出力に固定された、ポータブルの、あるいはモバイルの無線ユーザ端末130は、衛星120を介して通信できるようになる。また、例えば「ベントパイプ」リピータと称される機能の各々は、ユーザ端末130またはゲートウェイ180からの通信トラフィック信号(例えば、音声及び/又はデータ)を受信し、この受信した通信トラフィック信号を、必要に応じて別の周波数帯域に変換し、この変換した信号を再送信することができるようになる。
【0039】
ユーザセグメント102は、衛星120との通信に適用される複数型式のユーザ端末130を含みうる。このユーザ端末130の各々は、これらに限定される訳ではないが、携帯電話、無線ハンドセット、データトランシーバ、ページングまたは位置決定受信機、またはモバイル無線電話を含む複数の異なる型式の固定型およびモバイルのユーザ端末を含んでいる。更にユーザ端末130の各々は、好みに応じてハンドへルド、乗り物(例えば、車、トラック、ボート、列車、および航空機を含む)に搭載されたポータブルなもの、あるいは固定型のものでありうる。例えば図1では、ユーザ端末140は、ハンドへルドデバイス、乗り物に搭載されたデバイスとしてのユーザ端末150、およびページング/メッセージタイプのデバイスや固定型の無線電話のようなユーザ端末160として示されている。無線通信デバイスはしばしば好みに応じて、ユーザ端末、モバイル局、モバイルユニット、加入者ユニット、モバイル無線または無線電話、無線ユニットと称される。あるいは、単に、ユーザ、加入者、端末、及びモバイルと称する通信システムもある。ユーザ端末130は、一つ以上の衛星120を経由した双方向通信のために、無指向性アンテナ130Aを適用するのが好ましい。アンテナ130Aの各々は、セパレートタイプの送信アンテナおよび受信アンテナを含むアンテナ集合体でありうる。
【0040】
また、図2に示すように、ユーザ端末130は、完全二方向モードでの動作が可能であり、例えば、リターントランスポンダ120Aおよび順方向トランスポンダ120Bをそれぞれ介し、L帯域RFリンク(アップリンクまたはリターンリンク170B)や、S帯域RFリンク(ダウンリンクまたは順方向リンク170A)を経由して通信する。リターンL帯域RFリンク170Bは、1.61GHzから1.625GHzの周波数範囲内で、16.5MHzの帯域幅で動作し、好適な拡散スペクトル技術に従って、パケット化されたデジタル音声信号及び/又はデータ信号を用いて変調される。順方向S帯域RFリンク170Aは、2.485GHzから2.5GHzの周波数範囲で、16.5MHzの帯域幅で動作する。
【0041】
この順方向RFリンク170Aもまた、拡散スペクトル技術に従って、パケット化されたデジタル音声信号及び/又はデータ信号を用いて、ゲートウェイ180において変調される。この16.5MHz帯域幅の順方向リンクは、効果的に208のFDMチャンネルを形成する13のサブビームを用いて16のビームに区分される。各ビームは更に、パイロット信号等が加えられた順方向リンクコードチャンネル毎に割り当てられている一人のユーザに、約128のコードチャンネルを融通する。このリターンリンクは、様々な帯域幅を持ちうる。そして、与えられたユーザ端末130は、順方向リンクに割り当てられたチャンネルとは異なるチャンネルに割り当てられる場合も、そうではない場合もある。
【0042】
地上セグメント103は少なくとも一つであり、一般には複数のゲートウェイ180を含んでいる。このゲートウェイ180は、例えば、通常は3GHzを超える周波数範囲で、好適にはC帯域で動作する完全二方向のC帯域RFリンク190(衛星への順方向リンク190A、衛星からのリターンリンク190B)を使って衛星120と通信する。このC帯域RFリンクは、通信フィーダリンクを双方向に搬送し、また、衛星への衛星コマンドと、衛星からのテレメータ情報とも搬送する。順方向フィーダリンク190Aは、5GHzから5.25GHzの帯域で動作する一方、リターンフィーダリンク190Bは、6.875GHzから7.075GHzの帯域で動作する。一例として、数1000の完全二重通信が、衛星120のうちの与えられた一つを介して起こりうる。システム100の特性にしたがって、二つ以上の衛星120は、各々与えられたユーザ端末130とゲートウェイ180の一つとの間の同一通信を搬送する。
【0043】
周波数、帯域幅等といったここで記載されたものの全ては、ある特定のシステムのみの代表例でしかないことに着目されたい。他の周波数や、周波数帯域もまた、ここで議論されている原理において変更なしで使用されうる。一例として、ゲートウェイと衛星との間のフィーダリンクは、C帯域(およそ3GHzから7GHz)以外の帯域の周波数、例えば、Ku帯域(およそ100GHzから15GHz)やKa帯域(およそ15GHzを超える)を使用しうる。
【0044】
ゲートウェイ180は、通信ペイロードすなわち衛星120のトランスポンダ120A,120B(図2)を、電話システムおよびデータネットワークインフラセグメント104に接続するように機能する。セグメント104は、電話ネットワーク192およびデータネットワーク194を含んでいる。このデータネットワークは、電話ネットワークと相互接続されうる。あるいは、単に、ゲートウェイおよび基地局に接続されている。電話ネットワーク192は、プライベート電話システム、及び例えばPSTNのような公衆電話システムを含んでいる。電話ネットワーク192は、コンピュータ端末195と、電話機196とに接続されている。データネットワーク194は、例えば、インターネットやイントラネットのようなローカルおよびワイドエリアパケット切換データネットワークを含んでいる。データネットワーク194は、コンピュータ端末197に接続されている。
【0045】
図1に示すように、地上セグメント103の一部は、衛星動作制御センタ(SOCC)136、及び地上動作制御センタ(GOCC)138である。 地上データネットワーク(GDN)139を含む通信経路は、地上セグメント103のゲートウェイ180、SOCC136、及びGOCC138のために提供されている。この通信システム100の部分は、全体のシステム制御機能を提供する。
【0046】
II.システム概要。
図3は、システム200の一例を示すブロック図である。このシステムは、中位及高位のデータ速度転送を達成するために多数のコード分割多元アクセス(CDMA)衛星通信チャンネルをまとめる。システム200は、モバイル部202と、一つ以上の衛星120と、地上部204とを含んでいる。典型的な構成では、モバイル部202は、航空機などのようなモバイルプラットフォームに搭載されている。しかしながら、例えば列車、船、バス、軽いレールなどの他の型式の交通手段は、本発明の実施例を利用する場合に、有利な点を発見するであろう。
【0047】
モバイル部202は、例えばイーサネット(登録商標)リンク、ブルートゥースベースの無線リンクのような通信リンク210を介して、あるいは802.11(IEEE)規格プロトコルに基づく無線転送システムを使用したデータネットワーク208に接続されたMWT206を含んでいる。一つ以上のコンピュータ端末212a〜212nが、データネットワーク208に接続されている。このシステムはまた、無線または有線モデム、PDA、ファクシミリ、及びこれらに限定されるものではないがゲームデバイス、ページングデバイス等を含むその他のデータ転送デバイスのようにユーザにデータを転送するのに適したものを有するハンドへルドまたはラップトップのコンピュータを使用することも目論んでいる。データネットワーク208は、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはその他の公知のネットワークでありうる。データネットワーク208は、データルータを含むことができ、かつ他のネットワークへの接続も可能である。
【0048】
MWT206は、地上部204へ信号を送信するとともに、地上部204からの信号を受信するアンテナ109Aを含んでいる。MWT206は、通信リンク210に接続されたコントローラ214(すなわち、一つ以上のコントローラまたはプロセッサ)を含んでいる。コントローラ214は、コントローラ214と衛星モデム216との間に接続された複数の対応するデータリンク218a〜218nを介して、複数の衛星モデム216a〜216nに送信されるデータを提供する。データ接続218は、連続したデータ接続であるかもしれない。衛星モデム216は、複数のRF接続222a〜222nを介して、出力結合分割アセンブリ220へRF信号を提供したり、このアセンブリ220からのRF信号を受信する。出力結合分割アセンブリ220は、衛星モデム216から受信したRF信号を増幅するための送信出力増幅器を含んでいる。送信方向においては、このアセンブリ220は、衛星モデム216から受信した出力を結合し、RF信号を増幅する。そして、この結合したRF送信信号をアンテナ130Aに提供する。受信方向においては、このアセンブリ220は、アンテナ130Aから受信したRF信号を、衛星モデム216のそれぞれに提供する。
【0049】
地上部204は、ゲートウェイ局180(ゲートウェイ180とも称される。)を含んでいる。ゲートウェイ局は、衛星120を介して、モバイル部202へ信号を送信したり、モバイル部202からの信号を受信する。ゲートウェイデータルータ230は、インターネットを含む一つ以上のプライベート及び/又は公衆パケットデータネットワークへ、ゲートウェイ局180を接続する。地上部204はまた、ゲートウェイルータ230を介して前述したネットワークに接続された地上コントローラ232を含んでいる。地上コントローラ232は、多数のゲートウェイ180を取り扱うことができる。地上コントローラ232は、第2のデータルータ236を介して、インターネットを含む一つ以上のパケットデータネットワーク234に接続されている。複数のコンピュータ端末236a〜236n、またはその他のデバイスが、パケットデータネットワーク234に接続されている。遠隔ネットワークに接続することが可能な他のデバイスは、写真印刷用の遠隔プリンタ、ファクシミリデバイス、メモリデバイス、ユーザによる視覚的検査を可能とするセキュリティシステムまたはサーベイランスシステム等といった一般に高いデータ速度転送を利用するものを含んでいる。
【0050】
ゲートウェイ局180は、MWT206の衛星モデム216に対応している複数の衛星モデム226a〜226nを含む。ゲートウェイ局180はまた、衛星モデム226と、ゲートウェイ局180内の種々の機能を制御するゲートウェイコントローラ228(すなわち、一つ以上のコントローラ)を含んでいる。モバイル部202は、MWT206とゲートウェイ局180との間に確立された複数のCDMA衛星通信リンク240a〜240nを介して地上部204と通信する。衛星通信リンク240a〜240nは、互いに同時に動作することができる。各衛星通信リンク240は、衛星アップリンクおよびダウンリンク方向で、MWT206とゲートウェイ180との間のデータを運ぶ衛星トラフィックチャンネルをサポートする。MWT206における各衛星モデム216は、衛星通信リンク240のうちの対応する一つを介して、ゲートウェイ局180における衛星モデム226のうちの対応する一つと通信する。例えば、MWT206における衛星モデム216aは、衛星通信リンク240aを介して、ゲートウェイ180内の衛星モデム226aとデータを交換する。複数の衛星通信チャンネル240は、MWT206とゲートウェイ局180との間の空気インタフェース250の一部を形成する。
【0051】
次に、本発明の様々な局面の実施例の詳細な記載を行うことによって、このシステム200の動作を簡単に概説する。MWT206は、地上ネットワーク234に向けられたIPパケットをネットワーク208から受信する。このIPパケットは、予め定めたシーケンスまたはシーケンシャル規則にしたがって受信される。MWTは、各IPパケットを多くの小さなIPパケットフラグメントに断片化し、各パケットフラグメントに識別情報を付加する。更に、このパケットフラグメントを、同時に動作している衛星チャンネル240を介して、互いに並列に送信する。このような並列送信は、空気インタフェース250を介した各IPパケット(多数のパケットフラグメントであるが)の送信に必要とされる時間を有利に低減させる。従って、本発明は、上述したような方法では動作しない従来システムに比較して、データ送信/受信帯域幅を有利に増加させる。
【0052】
ゲートウェイ局180は、送信されたパケットフラグメントを受信し、この受信したパケットフラグメントを地上コントローラ232に転送する。パケットフラグメントは、衛星リンクエラー修正プロトコルの操作のために、ゲートウェイ局180および地上コントローラ232へと、送信されたデータストリームに比べてしばしば実質的に無秩序で到来する。このようなエラー修正プロトコルは、信号ドロップアウトによってパケットフラグメントが喪失した場合、あるいは、受信したパケットフラグメントがエラーであると判定された場合には、(MWT206からゲートウェイ180への)パケットフラグメント再送信を引き起こす。
【0053】
地上コントローラ232は、フラグメントに付加された識別情報に基づいて、パケットフラグメントを、再構築されたIPパケットに結合する。地上コントローラ232はまた、識別情報に基づいて予め定めたシーケンス規則にしたがって、この再構築されたIPパケットを並べ替える。地上コントローラ232は、修正されたシーケンス規則にしたがって再構築されたIPパケットを、地上ネットワーク234に転送する。例えば、標準的なTCP/IPプロトコルで動作している地上ネットワーク234は、上述したパケットフラグメントの「無秩序な」転送、または(再送信等による)再要求に対して非寛容的となることができる。しかしながら、本発明は、地上コントローラ232によってなされる並べ替えによって、地上ネットワーク234をそのような再要求から有利に隔離する。
【0054】
本発明の典型的な構成では、衛星通信チャンネルの各々は、約9.6キロビット/秒(kbps)のデータ送信帯域幅を持っている。この典型的な構成では、最高24までの衛星モデムまたはトランシーバモジュール216、すなわち24の衛星チャンネル240が同時に動作する。これによって、約230kpbs(24×9.6kpbs=230.4kbps)のまとめられた送信帯域幅を実現する。通信チャンネルは、異なるデータ送信帯域幅を、対応して達成するようにまとめられる。
【0055】
上述したプロセスはまた、逆方向、すなわち、地上ネットワーク234から発し、モバイルネットワーク208に向けられたIPパケットに対しても生じる。しかしながら、CDMAベースの通信システムにとって、順方向リンクは、周波数分割多重放送(FDM)チャンネルにおけるコードチャンネルまたはサブビームを使ってユーザを区別する。一方、逆方向リンクでは、ユーザ特有コードと、M−ARY変調スキームとがサブビームで使用され、ユーザを区別する。図4は、モバイル部202と地上部204との間の受信/送信相互関係を示す図である。方向310に従って、モバイル部202から地上部204へのデータ流れを搬送している通信チャンネルをまとめるために、MWT206は、本発明の送信方法を実行する。一方、ゲートウェイ180と地上コントローラ232とは共に、MWT206によって実行される送信方法とは一般に相反する本発明の受信方法を実行する。(方向310とは逆向きである)方向312に従って、地上部204からモバイル部202へのデータ流れを搬送している通信チャンネルをまとめるために、ゲートウェイ180と地上コントローラ232とは共に、本発明の実施例である送信方法を実行する。一方、MWT206は、地上部204によって実行される送信方法とは相反する本発明の実施例の受信方法を実行する。
【0056】
MWT206によって実行される受信方法と、ゲートウェイ180および地上コントローラ232によって共に実行される受信方法とは、MWT206によって実行される送信方法と、ゲートウェイ180および地上コントローラ232によって共に実行される送信方法とがそうであるように実質的に同一である。便宜上および明確化のために、本発明の実施例で使用される送信方法は、主にモバイル部202(例えば、MWT206)のコンテクスト中に後述している。しかしながら、そのような方法は、地上部204(例えば、ゲートウェイ180および地上コントローラ232)によってもまた実施されるものと理解されよう。同様に、本発明の実施例における受信方法は、主に地上部204のコンテクスト中に後述している。しかしながら、そのような方法は、モバイル部202によってもまた実施されるものと理解されよう。
【0057】
前述された記述と、以降の記述とは、いずれにせよ、本発明に限定的に解釈されるものではないことが理解されよう。例えば、本発明は、高データ速度転送を実現するために、CDMA携帯又はパーソナル通信サービス(PCS)通信チャンネルのような多数の地上ベースの無線通信チャンネルをまとめるために使用される。本発明における典型的な地上ベースのアプリケーションでは、MWTは、自動車のような陸上ベースの車両に存在し、衛星モデムの代わりに、複数の同時に動作しているCDMA携帯/PCSモデムまたはトランシーバモジュールまたは要素を含んでいる。このMWTは、同時に動作している複数のCDMA携帯/PCS通信チャンネルを介して、(衛星ゲートウェイの代わりに)複数の動作しているCDMA携帯/PCSモデムを含んでいる携帯/PCS基地局とデータを交換する。
【0058】
III.送信方法。
図5は、モバイル部202および地上部204で実行される通信チャンネルのまとめを行う送信方法400の一例を示すフローチャートである。便宜上、送信方法400は、モバイル部202のコンテクスト、すなわち方向310にしたがって記載されている。
【0059】
方法400の第1のステップ402では、MWT206が、例えば通信リンク240のように、同時に動作している複数のCDMA衛星通信チャンネルをゲートウェイ局180との間に確立する。
【0060】
次のステップ404では、MWT206が、例えばコンピュータ212の一つからのように、データネットワーク208から少なくとも一つのIPデータパケットを受信する。このIPパケットは、地上部204の地上ネットワーク234に接続されたコンピュータ端末236の一つに向けられることができる。従って、このIPパケットは、そのような宛先に対応したIPアドレスを含んでいる。
【0061】
次のステップ406では、コントローラ214が、IPデータパケットを、これよりも小さな複数のIPパケットフラグメントに断片化する。本発明のある構成では、コントローラ214が、IPパケットを、通信リンク240a〜240nの数に等しい数のIPパケットフラグメントに断片化する。しかしながら、例えば、IPパケットのサイズに依存して、異なる数のフラグメントを使用することもまた可能である。
【0062】
次のステップ408では、コントローラ214が、各パケットフラグメントに、フラグメントヘッダを付加する。このフラグメントヘッダは、フラグメントIDとIPパケットシーケンスIDとを含んでいる。このフラグメントIDは、IPパケットに属する他のパケットフラグメントに関し、IPパケット内のフラグメントを識別する。IPシーケンスIDは、(IPパケットフラグメントが属している)IPパケットがネットワーク208から受信されるシーケンス規則を規定する。
【0063】
次にステップ410では、コントローラ214が、同時に動作している複数のCDMA衛星通信チャンネルのうちの選択された一つを介して送信される各パケットフラグメントをスケジュールする。これを行っている間に、コントローラ214は、各パケットフラグメントを、衛星モデム216の一つに割り当てる。これによって、各パケットフラグメントは、割り当てられたモデムによって、衛星リンク240のうちの対応する一つを介して送信されるようになる。
【0064】
次のステップ412では、コントローラ214が、IPヘッダを各パケットフラグメントに付加する。このIPヘッダは、このフラグメントが送信されたチャンネルまたは衛星モデム216に対応しているIPアドレスであるソースIPアドレスと、地上コントローラ232のIPアドレスに対応したIPアドレスである宛先IPアドレスとを含んでいる。ステップ412では、例えばUDPヘッダのようなトランスポートプロトコルヘッダが、IPヘッダに加えて、各パケットフラグメントに付加される。
【0065】
次のステップ414では、コントローラ214が、例えば、PPPのようなリンクレイヤプロトコルにしたがってパケットフラグメントを処理する。コントローラ214は、リンクレイヤプロトコルヘッダ(例えばPPPヘッダ)を、パケットフラグメントの各々に付加する。
【0066】
コントローラ214は、オプションとして、パケットフラグメントのサイズを減らし、データ送信帯域幅を確保するために、上述したように、パケットフラグメントに付加された様々なヘッダを圧縮する。
【0067】
次のステップ416では、MWT206が、衛星モデム216を使用して、同時に動作している複数の通信チャンネル240を介して、複数のパケットフラグメントを送信する。この複数のパケットフラグメントは、IPパケットをゲートウェイ局180に送信するのに要する合計時間を低減するために、好適には、衛星チャンネル240を介して、互いに並列に同時に送信される。ステップ402は、送信するステップ416の前であれば如何なる時にも実行することができる。
【0068】
方法400は地上部204、すなわち方向312でも実行される。このコンテクストにおいて、地上コントローラ232は、モバイル部202のコンピュータ212のうちの一つに向けられたデータネットワーク234からのIPパケットを受信する。例えば、ルータ236は、このIPパケットを地上コントローラ232に転送することができる。地上コントローラ232は、このIPパケットを断片化し、前述したヘッダをこのパケットに付加し、このパケットをゲートウェイ局180に転送する。この付加されたIPヘッダは、衛星モデム216に対応したIPアドレスを含んでいる。ゲートウェイ局180は、地上コントローラ232から受信したパケットフラグメントをスケジュールし、その後、送信する。
【0069】
図6は、モバイル部202と地上部204によって実行される付加的な送信方法ステップ500の一例を示すフローチャートである。また、この送信方法は、モバイル部202のコンテクストに記載されている。第1の付加的送信ステップ502において、MWT206は、ネットワーク208から、予め定めたシーケンス規則にしたがって、複数のIPパケットを受信する。
【0070】
次の付加的送信ステップ504において、MWT206は、上述したステップ404から416までを、各IPパケットについて実行する。これによって、送信されたパケットフラグメントの各々が、自己が属するIPパケットに対応した順序正しいパケットシーケンスIDを含むことができる。
【0071】
図7は、方法400の送信スケジュールステップ410について展開した方法600の一例を示すフローチャートである。第1のスケジュールステップ602では、コントローラ214が、予め定めたチャンネル選択規則に従って、通信チャンネル240の各々を選択する。
【0072】
次のスケジュールステップ604では、コントローラ214が、予め定めたチャンネル選択規則に従って選択された通信チャンネル240のうちのそれぞれ一つを介して送信される各パケットフラグメントをスケジュールする(すなわち、割り当てる。)。例えば、第1のフラグメントは、対応する衛星リンク210aを介した送信のために衛星モデム216aに割り当てられ、第2のフラグメントは、衛星リンク240bを介した送信のために衛星モデム216bに割り当てられるように、総当たり的に割り当てられる。
【0073】
図8は、スケジュールステップ410に対応している代替の送信スケジュール方法700のフローチャートである。第1のスケジューリングステップ702では、コントローラ214は、通信チャンネル240の各々に関連したデータエラー率を監視する。
【0074】
次のスケジューリングステップ704では、コントローラ214が、監視されたデータエラー率に基づいて、複数の通信チャンネル240から、好適な通信チャンネルのセットを選択する。この好適な通信チャンネルのセットは、最も低いデータエラー率を持つ衛星チャンネルを含んでいる。
【0075】
次のステップ706では、コントローラ214が、好適な通信チャンネルのセットを介して送信する(ステップ406からの)複数のパケットフラグメントをスケジュールする。
【0076】
図9は、本発明の実施例の記述に有用なものであり、送信方法400の一部を、方法400によって生成されたパケットフラグメントの系列例とともに示す図である。送信方法400のうちの方法ステップ406,408,410,412、オプションであるヘッダ圧縮ステップ804、及びステップ414は、図9の左から右に示されている。
【0077】
モバイル部202では、上記にリストされた送信方法ステップの全ては、図9の双方向矢印806に示されるように、MWT206で実施することができる。一方、地上部204では、ステップ406,408,410,412は、双方向矢印232に示されるように、地上部232で実施することができる。一方、オプションであるヘッダ圧縮ステップ804およびステップ414は、双方向矢印810に示されるように、ゲートウェイ180で実施することができる。この送信方法ステップは、本発明の代替構成において異なった方法で分配されることができる。
【0078】
図9に関し、ネットワーク208からのIPパケット814は、断片化ステップ406に到達する。IPパケット814は、IPヘッダ816、TCPヘッダ818、およびペイロードデータ820を含んでいる。
【0079】
ステップ406では、IPパケット814は、822において、パケットフラグメントP1とパケットフラグメントP2とに分割される(すなわち、断片化される)。フラグメントP1は、図9における波線823上で左から右に、フラグメントP2は、波線823の下側に、送信方法ステップがシーケンスに従って実行されるに従ってトレースされている。
【0080】
ステップ408では、フラグメントヘッダ(FH)8241,8242が、フラグメントP1,P2にそれぞれ付加され、パケットフラグメント8251,8252がそれぞれ生成される。フラグメントP1,P2ともに共通のIPパケット814に属しているので、フラグメントヘッダ8241,8242は、共通パケットシーケンスIDを除いてそれぞれ異なるフラグメントIDを含んでいる。
【0081】
ステップ412は、パケットフラグメントP1およびパケットフラグメントP2に、IPヘッダ8261およびIPヘッダ8262と、トランスポートプロトコル(例えばUDP)ヘッダ8281およびトランスポートプロトコル(例えばUDP)ヘッダ8282とをそれぞれ付加し、パケット8291およびパケット8292をそれぞれ生成する。
【0082】
ステップ414では、リンクレイヤプロトコル(例えばPPP)ヘッダ8401およびリンクレイヤプロトコル8402が、パケットフラグメントP1およびパケットフラグメントP2にそれぞれ付加され、パケットフラグメント8421およびパケットフラグメント8422がそれぞれ生成される。オプションとして、上述したように、コントローラ214が、ステップ412からのパケットフラグメントに付加された様々なヘッダを圧縮する場合にヘッダ圧縮ステップ804が使用される。これによって、パケットフラグメントのサイズが減少され、データ送信帯域幅を確保することができる。ステップ804では、圧縮されたヘッダを持つデータパケット8321,8322を生成する。
【0083】
次に、パケットフラグメントP1,P2が、無線送信機/トランシーバによって使用される既知の空気インタフェースの一部として、無線リンクプロトコル(RLP)に従って処理され、空気インタフェース250を介して送信されるのに適したデータフレーム846a〜846nが確立される。
【0084】
IV.受信方法。
図10は、モバイル部202と地上部204において実施される多数の通信チャンネルをまとめる受信方法900の例を示すフローチャートである。この受信方法は地上部204のコンテクスト、すなわち方向310にしたがって記述される。しかしながら、この方法はまた、モバイル部202にも当てはまる。
【0085】
初めのステップ902では、ゲートウェイ局180が、同時に動作している複数のCDMA衛星通信チャンネル240を確立する。
【0086】
次のステップ904では、ゲートウェイ局180が、同時に動作しているCDMA衛星通信チャンネル240を介して、MWT206によって送信された複数のIPパケットフラグメントを無線で受信する。各IPパケットフラグメントは、パケットフラグメントIDと、IPパケットフラグメントをIPパケットに関連付けているパケットシーケンスIDと、地上コントローラ232のIPアドレスを含むIPヘッダとを含んでいる。
【0087】
次のステップ906では、ゲートウェイ局180が、IPパケットフラグメントをゲートウェイルータ230に送る。ゲートウェイルータ230は、各IPパケットフラグメントを、各パケットフラグメントのIPヘッダを含むIPアドレスにルーティングする。すなわち、ルータ230は、各IPパケットフラグメントを地上コントローラ232にルーティングする。
【0088】
次のステップ908では、地上コントローラ232が、フラグメントIDとパケットシーケンスIDとに基づいて、このルーティングされたIPパケットフラグメントを、前記関連付けられたIPパケットに再結合する。
【0089】
通信チャンネルの設定の間に、衛星モデム、モジュール、またはトランシーバに関連付けられた各UDP/IPトンネルが、ユニークなIPアドレスに割り当てられる。地上コントローラは、フラグメントが送信されたトンネルに関連付けられたIPアドレスを、このフラグメントの宛先IPアドレスとして使用する。この方法では、地上コントローラによって送信され、MWTに向けられたパケットは、それぞれ個別のIPアドレスを備えた複数のトンネルを介したフラグメントとして、MWTにルーティングされる。これによって、MWTコントローラは、ルーティングされたパケットフラグメントを結合することができる。
【0090】
図11は、追加の受信方法ステップ1000のフローチャートである。初めの追加ステップ1002では、ゲートウェイ局180が、複数の異なるIPパケット(例えば、モバイル部202のデータネットワーク208からの複数のIPパケット)に属するパケットフラグメントを受信する。複数の異なるIPパケットが、予め定めたIPパケットシーケンス規則に関連付けられる。例えば、この規則は、MWT206がデータネットワーク208からIPパケットを受信した規則である。
【0091】
次のステップ1004では、方法900のステップ906とステップ908とが、異なるIPパケットの各々について繰り返され、地上コントローラ232において、複数の再構築されたIPパケットが生成される。
【0092】
次のステップ1006では、地上コントローラ232が、パケットシーケンスIDに基づいて、予め定めたIPパケットシーケンス規則にしたがって、再構築された複数のIPパケットを並べる。これは、シーケンスIDによって示されたように、この再構築されたパケットが、モバイル部202において確立された予め定めたシーケンス規則に関して無秩序である場合、再構築パケットを再要求することを含んでいる。
【0093】
IPアドレスに基づいてゲートウェイ180からパケットフラグメントを転送することは有利である。なぜなら、フラグメントを結合し並べることは、インターネット(または他のデータネットワーク)上のどこでも起きうるからである。従って、第1の地理的位置において、ゲートウェイ180によって受信されたパケットフラグメントは、第1の地理的位置から離れた便利な第2の地理的位置において、結合され並べられることができる。
【0094】
次のステップ1008では、地上コントローラ232が、再構築され、並べられた(すなわち、規則的な)IPパケットをルータ236に転送する。ルータ236は、このIPパケットを、宛先IPアドレス(例えばコンピュータ端末236a〜236n)に転送する。
【0095】
図12は、本発明の実施例に従って、方向310または方向312かの何れかで実行される方法1020の一例を示すフローチャートである。方法1020は、上記したような送信方法ステップの集合を表す第1の送信ステップ1022を含んでいる。次は受信ステップ1024もまた上記したように受信方法ステップの集合を表している。
【0096】
図13は、本発明の別の実施例にしたがった受信方法1102を、図10に示す送信方法ステップに合わせて示す図である。別の受信方法1102は、上述した受信方法900,1000に類似している。また、図13には、受信方法1102の結果生じる一連の受信パケットフラグメントと、この送信方法の結果生じる一連の送信パケットフラグメント(図10にも示されている)とが示されている。
【0097】
送信方向1104では、典型的なパケットフラグメント814が、上述したように送信方法400に従って断片化され処理される。この結果生じるパケットフラグメント、例えばパケットフラグメント8421は、空気インタフェース250を介して、衛星フレーム846a〜846nで送信される。
【0098】
受信方向1106では、パケットフラグメントをゲートウェイ局180か、またはMWT206かが送信したかによって、このパケットフラグメントが、MWT206か、またはゲートウェイ局180かで受信される。送信されたパケットフラグメント8301に対応する一例である受信パケットフラグメント11081は、リンクレイヤプロトコル(例えば、PPP)処理ステップ1112において先ず処理される。ステップ1112では、リンクレイヤヘッダ8401が、受信パケット11081から除去され、次のパケットフラグメント11141が生成される。
【0099】
パケットフラグメント11221は、次にトランスポートレイヤプロトコル(例えばUDP/IP)処理ステップ1126において処理される。ステップ1126では、IPヘッダ8261と、トランスポートレイヤヘッダ8281とが、パケットフラグメント11221から除去され、パケットフラグメント11301が生成される。ヘッダ圧縮が、送信方向1104において適用される場合には、パケットフラグメント1114は、ヘッダ解凍ステップ1120において処理され、解凍されたヘッダを含むパケットフラグメント11221が生成される。
【0100】
次のステップ1134は、複数のパケットフラグメントの並べ替え/逆多重化を行い、それぞれのシーケンスIDに従って並び替えられたパケットフラグメントを生成する。
【0101】
次のステップ1140では、フラグメントヘッダ8241が、パケット11301から除去され、IPパケットフラグメントP1が生成される。
【0102】
次のステップ1144では、IPパケットフラグメントが、初期IPパケット814に一致しており、再構築され、並び替えられたIPパケット1150へと集合化される。従って、受信方法1102は、シーケンスIDに従ってIPパケットフラグメントを並び替え、その後、既に並び替えられたパケットフラグメントからIPパケットを再構築する。一方、受信方法1000は、まずIPパケットを再構築し、その後、この再構築されたIPパケットを並び替える。
【0103】
V.プロトコル接続性。
図14は、上述したようなシステム200の様々な要素間の典型的なレイヤプロトコル接続1202の図である。最低位/物理レイヤ接続性スレッド1204は、端末212aとMWT206との間のイーサネット(登録商標)接続1206を含む。物理レイヤ1204はまた、MWT206とゲートウェイ180との間の無線リンクプロトコル/空気インタフェース接続1208(空気インタフェース250に一致している)を含んでいる。物理レイヤ1204はまた、ゲートウェイ180とゲートウェイルータ230との間のイーサネット(登録商標)接続1210を含んでいる。
【0104】
物理レイヤ1204の上では、リンクレイヤ接続性スレッド1220が、MWT206とゲートウェイ180との間の複数nのリンクレイヤデータセッションを含んでいる。このリンクレイヤデータセッションは、例えばPPPのような典型的なリンクレイヤプロトコルに従って実行される。リンクレイヤ1220の上では、トランスポート/ネットワークレイヤ接続性スレッド1222が、MWT206を地上コントローラ232に接続している複数nのトランスポートレイヤ(例えばUDP/IP)データトンネルを含んでいる。レイヤ1222の上では、IPネットワークレイヤ接続性スレッド1230が、端末212aとルータ236との間のIP接続性を提供している。
【0105】
図15は、MWT206を地上コントローラ232に接続している典型的なUDP/IPデータトンネル1222を示す図である。各トンネル1222は、自己に関連付けられた固有のPPPセッションを有している。また、各PPPセッションは、固有のUDPセッションを有している。UDPに対するPPPの関係は1:1である。しかしながら、PPPまたはUDP処理は、実行中の多数のセッションを持つことができる。それは、MWT206内のUDP1304における多数のインスタンス、および地上コントローラ232内のUDP1306における対応する多数のインスタンス(すなわち、ピアインスタンス)と称することができる。このUDPセッションは、MWT206内のPPP1310の多数のインスタンス、およびゲートウェイ180内のPPP1318の多数のインスタンス(すなわち、ピアインスタンス)を介して存在する。PPP(1310/1318)における多数のインスタンスは、衛星通信チャンネル240の対応する一つを介して動作する。MWTで動作している典型的なPPP処理は、約24のセッションを持つことができる。
【0106】
MWTコントローラ214は、IPパケットを地上部204へ、および地上部204からルーティングするために使用されるUDPトンネル1222のための終点を形成する。UDPトンネル1222は、地上コントローラ232においてIPパケットを並び替えるのと同様に、衛星モデム216を超えてIPパケットフラグメントを多重化するための便利なメカニズムを提供する。地上コントローラ232は、UDPトンネル1222のための別の終点を提供する。本発明はまた、衛星モデム(例えばモデム216a)毎に、単一のPPP接続/セッション(例えば1310a/1306a)を提供する。MWT206とゲートウェイ180との間の複数PPPセッションを確立し、このPPPセッションの全ての間における空気インタフェース250を介して送信されるデータを配信することによって、空気インタフェース250を介して可能なものよりも高い速度で、効果的なデータ送信を実現する。
【0107】
MWT206は、衛星モデム216の各々に対して通信チャンネル240のうちの一つを確立し、衛星モデムの各々に対して一つのPPPセッションをサポートする。MWT206が、衛星通信チャンネル240のうちの全てからの有効な帯域幅を利用することができるように、MWT206は、必要に応じて、全ての有効なPPPセッションのうちの幾つかの、あるいは時々は全ての有効なPPPセッションを配信する。地上部204では、このPPPセッションは、ゲートウェイ180で終了する。各PPPセッションは、関連したIPアドレスを持っている。
【0108】
地上部204では、ゲートウェイコントローラ228が、インターネット(例えば、データネットワーク234)から受信したIPパケットフラグメントを、衛星モデム226のうちの適切な一つに割り当てる。これを行うために、ゲートウェイコントローラ228は、受信したIPパケットフラグメントを、パケットフラグメントIPヘッダ内のIPアドレスに関連付けられたPPPセッション(それから、このPPPセッションに関連付けられた衛星モデム)に割り当てる。 MWT206に接続された端末機器のIPアドレス(例えば、コンピュータ216のうちの何れか)は、異なるPPPセッションに割り当てられたIPアドレスと異なっているので、この実施例は、この端末機器に向けられたIPパケットをトンネルするために、トンネリングメカニズムを用いる。トンネリングは、多数のUDP/IPトンネル1222によって達成される。ここで、各UDP/IPは、PPPセッションのうちの対応する一つに関連付けられたIPアドレスを備えている。トンネリングによって、IPパケット断片化とIPパケットフラグメント集合化におけるパケット遅延を低減することができる。そして、端末機器(例えばコンピュータ212/コンピュータ236)へ/から送信されたインターネットIPパケットに関する宛先IPアドレスへのIPパケットのシーケンスに従った配信は、MWT206と地上コントローラ232との間でトンネルされる。これは、IPパケットが最終宛先に転送される前に、多数の衛星通信チャンネルを介して受信されたIPパケットの再並べ替えを容易にするために行われる。このようなIPパケットのシーケンスに従った配信は、Van Jacobson Fast-Retransmit現象として知られ、データスループットの低減をもたらす望ましくない現象を有利に回避する。
【0109】
送信遅延は、IPパケット送信スループットの最大化を図る場合における別の重要な要因である。低いデータ送信スループットを持つ通信リンクでは、大きなIPパケットに関連した送信遅延は、IPパケット毎の全体の送信遅延を支配する傾向にある。多数の通信チャンネルを介して多数のIPパケットが同時に送信できるにもかかわらず、「TCPウィンドウ」として知られた特性が直ちに得られない場合には、全ての有効な通信チャンネルをビジーに保つのに十分な数のIPパケットがないからであろう。通信端末間のIPパケットの大きな往復送信遅延は、このTCPウィンドウをゆっくりと生じさせ、結果として、スループットの低下をもたらす。従って、そのようなIPパケット送信遅延を低減することと、TCPウィンドウをゆっくりと生じさせることとは望ましいことである。これは、多数の通信リンクを使うことによって達成される。ここで、各通信リンクは、PPPセッションの自己のインスタンスを備えており、各IPパケットを、多数の小さなIPパケットフラグメントに分割し、全ての有効な通信リンクを介してフラグメントを同時に送信しており、これによって、IPパケットの送信遅延を低減している。このようにして、本発明は、TCPウィンドウをより早く生じさせている。
【0110】
上述したように、パケットフラグメントは、UDP/IPヘッダを用いて、PPPリンクを介してトンネルされる。例えば、仮に、端末機器(例えばコンピュータ212/236)からの単一のIPパケットが5つのフラグメントに分割され、UDP/IPトンネルを用いて5つの同時のPPPセッションを介して送信された場合、完全なIPパケットを送信する時間の1/5の時間しか使わない。これらパケットフラグメントは、UDP/IPトンネルからのパケットを逆トンネリングした後に、PPPリンクの他端において、オリジナルのIPパケットに再集合化される。このトンネリングメカニズムは、終点(MWT206および地上コントローラ232)を提供する。終点では、空気を介して送信されるためにパケットが断片化され、最終宛先に転送される前に再集合化される。
【0111】
上述した典型的な実施例では、MWT206に接続された端末機器は、ネットワークレイヤプロトコルとしてIPを用いる。IPレイヤ上のプロトコルレイヤは、IPプロトコルスイートで有効な幾つかのプロトコルの一つである。
【0112】
VI.コントローラ。
図16は、MWT206におけるコントローラ214、および地上部204におけるコントローラ228,232を代表しているコントローラ(これはまた複数のコントローラ、プロセッサ、またはプロセシング要素でもありうる)1400の一例を示す機能ブロック図である。コントローラ1400は、本発明の方法を実行するための以下に示すコントローラモジュールを含んでいる。フラグメンタ/デフラグメンタ1402は、IPパケットを、送信方向のパケットフラグメントに断片化し、このパケットフラグメントを、受信方向の再構築されたIPパケットにデフラグメント(すなわち、集合化)する。スケジューラ/マルチプレクサ1404は、IPパケットフラグメントの送信をスケジュールする。トランスポート−プロトコル/IPモジュール1406は、トランスポートプロトコルを実行する。モジュール1406は、送信方向におけるパケットフラグメントにトランスポートレイヤヘッダとIPレイヤヘッダを付加し、受信方向におけるパケットフラグメントからそれらを取り除く。リンクレイヤプロトコルモジュール1410は、衛星チャンネル240を介して、リンクレイヤプロトコルを実行する。モジュール1410は、送信方向にあるパケットフラグメントにリンクレイヤプロトコルヘッダを加え、受信方向にあるパケットフラグメントからそれを除去するものであって、オプションとしてのコンプレッサ/デコンプレッサ1408と、無線リンクモジュール1412と、シーケンサ/逆多重化部1414と、リンクマネジャ1416とを備えている。コンプレッサ/デコンプレッサ1408は、送信方向にあるIPパケットフラグメントにおける様々なヘッダを圧縮し、受信方向にあるそれを解凍する。無線リンクモジュール1412は、衛星リンクプロトコル(すなわち、無線リンクプロトコル)にしたがって衛星チャンネル240を介してデータを送受信する。シーケンサ/逆多重化部1414は、各パケットフラグメントに付加されたパケットシーケンスIDにしたがって、再構築されたIPパケット(およびパケットフラグメント)を並べ替える。リンクマネジャ1416は、衛星通信リンクの確立およびクリアを行う。リンクマネジャ1461はまた衛星リンクデータエラー率を監視し、遅延マネジャ1418は、送信されたパケットフラグメントと再送信されたパケットフラグメントとの間の遅延時間を監視する。
【0113】
上述したコントロールモジュール1402〜1418の全ては、モバイル部202のMWT206に存在することができる。一方、コントローラモジュール1402〜1418は、地上部コントローラ228,232に分配される。例えば、コントローラモジュール1404,1408,1410,1412は、ゲートウェイコントローラ228に存在することができる。一方、コントローラモジュール1402,1404,1406,1414,1416,1418は、地上コントローラ232に存在することができる。他のコントローラモジュールの分配も可能である。
【0114】
VII.コンピュータシステム。
本発明の方法は、コンピュータベースのシステムのコンテクストで動作しているコントローラ(例えば、MWTコントローラ214、ゲートウェイコントローラ228,および地上コントローラ232におけるコントローラ)を使って実行される。これらのコントローラのうちのそれぞれは、一つ以上のコントローラを表している。本発明を実行するために通信専用のハードウェアを使用することが可能であるが、一般用途コンピュータシステムであっても、完全なる記述が以下になされている。本発明は、好適には、コントローラ214,228,232によって実行されるソフトウェアと、ハードウェアとの組み合わせで実現される。その結果、本発明の局面は、これらに限定される訳ではないが専用のプロセッサ、マイクロプロセッサ等を含むプロセシングシステム、またはコンピュータシステムによって実行されうる。
【0115】
このようなコンピュータシステム1500の例は、図17に示されている。本発明では、上述した方法またはプロセス、例えば方法400〜1020は、コンピュータシステム1500(別個のコンピュータシステム1500がコントローラ214,228,232の各々に関連している)で実行される方法ステップを含んでいる。このコンピュータシステム1500は、一つ以上のプロセッサを含む。このプロセッサ1504は、アドレスバス、データバスおよび/またはデータネットワークを含むバスのような通信インフラ1506に接続されている。様々なソフトウェア実装が、この典型的なコンピュータシステムについて記載されている。この記載を読んだ後に、関連技術分野における熟練者であれば、他のコンピュータシステムおよび/またはアーキテクチャを用いて、如何にして本発明を実行できるかが明らかになろう。
【0116】
コンピュータシステム1500はまた、主メモリ1508、好ましくはランダムアクセスメモリ(RAM)を含み、また、第2メモリ1510をも備えうる。第2メモリ1510は、例えば、ハードディスクドライブ1512、および/またはフロッピー(登録商標)ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ等を表しているリムーバブル記憶ドライブ1514を含みうる。このリムーバブル記憶ドライブ1514は、良く知られた方法で、リムーバブル記憶ユニット1518からの読み出し、および/またはリムーバブル記憶ユニット1518への書き込みを行う。リムーバブル記憶ユニット1518は、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気テープ、光ディスク等を表しており、リムーバブル記憶ドライブ1514によって読み出し、および書き込みがなされる。理解されるように、このリムーバブル記憶ユニット1518は、コンピュータソフトウェアおよび/またはデータを格納したコンピュータ利用可能な記憶媒体を含んでいる。
【0117】
別の実施では、第2メモリ1510が、コンピュータプログラムまたは他の命令がコンピュータシステム1500にロードされるようにする他の類似手段を含みうる。このような手段は、例えば、リムーバブル記憶ユニット1522とインタフェース1520を含みうる。このような手段の一例は、(ビデオゲームデバイスで見られるような)プログラムカートリッジとカートリッジインタフェース、(EPROMまたはPROMのような)リムーバブルメモリチップとそれに関連するソケット、ソフトウェアとデータとがリムーバブル記憶ユニット1522からコンピュータシステム1500へと転送されるようにする他のリムーバブル記憶ユニット1522およびインタフェース1520を含んでいる。
【0118】
コンピュータシステム1500はまた、通信インタフェース1524をも含みうる。通信インタフェース1524によって、ソフトウェアとデータとがコンピュータシステム1500と外部デバイスとの間で送信されるようになる。通信インタフェース1524の一例は、モデム、(イーサネット(登録商標)カードのような)ネットワークインタフェース、通信ポート、PCMCIAスロットとカード、特別なUSBポート等を含みうる。これらに限定されるものではないが、他の例は、「Bluetooth」と称された無線通信のための良く知られた新しいインタフェース規格であって、802.11,802.11b、または802.11aと称されたIEEE規格にしたがって製造された回路によって提供された無線イーサネット(登録商標)接続を含んでいる。これらのデバイスのタイプは、無線デバイス用のハブまたは基地局として機能するネットワークに物理的に接続されたデバイスを用いて、信号を無線転送するためのネットワークにポータルまたは接続(ノード)を提供する。このような装置またはデバイスは当該技術で知られている。通信インタフェース1524を経由して転送されたソフトウェアとデータは、電子、電磁、光学、または通信インタフェース1524によって受信されることが可能な他の信号でありうる型式の信号1528である。これらの信号1528は、通信経路1526を用いて、通信インタフェース1524に提供される。通信経路1526は、信号1528を搬送し、有線すなわちケーブル、光ファイバ、電話線、携帯電話リンク、RFリンク、および他の通信チャンネルを使って実施されうる。
【0119】
本明細書において、「コンピュータプログラム媒体」と「コンピュータ使用可能な媒体」という用語は、一般に、リムーバブル記憶ドライブ1514、ハードディスクドライブ1512に搭載されたハードディスク、および信号1528等の媒体を称するために使用される。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム1500にソフトウェアを提供するための方法である。
【0120】
コンピュータプログラム(コンピュータコントローラロジックとも呼ばれる)は、主メモリ1508および/または第2メモリ1510に格納されている。コンピュータプログラムはまた、通信インタフェース1524を介して受信されうる。そのようなコンピュータプログラムが実行されることによって、コンピュータシステム1500は、ここに述べた本発明を実施できるようになる。特に、このコンピュータプログラムが実行されることによって、プロセッサ1504が本発明のプロセスを実施できるようになる。従って、そのようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム1500のコントローラを表している。一例によって、本発明の実施例では、コントローラ214,228,232によって実行されるプロセスは、コンピュータコントロールロジックによって実行することができる。本発明がソフトウェアを使って実施される場合、このソフトウェアは、コンピュータプログラム製品に格納され、リムーバブル記憶ドライブ1514、ハードドライブ1512、または通信インタフェース1524を用いてコンピュータシステム1500にロードされる。
【0121】
VIII.結論。
本発明の種々の実施例が上述された一方、これらは例としてのみ表されたものであって、限定されるものではないと理解されたい。従って、本発明の幅と範囲は、上述された如何なる典型的な実施例および構成にも限定されるものではなく、請求項とその均等物とにしたがってのみ定義されるべきである。
【0122】
本発明は、特別な機能とそれらの関係の性能を示す機能構成ブロックの助けを借りて上記された。これら機能構成ブロックの境界は、記載の便利さの観点から恣意的に定義されている。特別な機能とそれらの関係が適切に実行される限り、別の境界を定義することも可能である。従って、そのような別の境界もまた、クレイムされた発明の範囲および思想の範囲に属する。当該技術分野の熟練者であれば、これらの機能構成ブロックは、ディスクリート構成成分、アプリケーション特有の集積回路、ゲートアレイ、適切なソフトウェア等またはそれらの組み合わせを実行するプロセッサによって実行されることを認識するであろう。従って、本発明の幅と範囲は、上述された如何なる典型的な実施例にも限定されるものではなく、請求項とその均等物とにしたがってのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0123】
【図1】使用に適した衛星通信システムの一例を示す図である。
【図2】図1のシステムからの衛星のブロック図である。
【図3】中位および高位のデータ速度転送を実現するために、多数のコード分割多元アクセス衛星通信チャンネルをまとめるシステムの一例を示すブロック図である。
【図4】図3に示すモバイル部と地上部との間の受信/送信の相互関係を示す図である。
【図5】図3のシステムに好適な多数の通信チャンネルをまとめる送信方法の一例を示すフローチャートである。
【図6】図5の方法を拡張した送信方法ステップの一例を示すフローチャートである。
【図7】送信スケジュール方法の一例を示すフローチャートである。
【図8】送信スケジュール方法の別の一例を示すフローチャートである。
【図9】図5からの送信方法の一部を、本発明による方法によって生成されたパケットフラグメントの系列例と共に示す、実施例を説明するのに好適な示す図である。
【図10】図3のシステムに好適な多数の通信チャンネルをまとめる受信方法の一例を示すフローチャートである。
【図11】図10の方法を拡張した受信方法ステップのフローチャートである。
【図12】図3のシステムで実現されるシステム方法の一例を示すフローチャートである。
【図13】図10に示す送信方法ステップと結合した受信方法の一例を示す図。
【図14】図3のシステムの様々な要素間の階層化プロトコル接続の一例を示す図である。
【図15】図3のシステムのMWTと地上コントローラを接続するUDP/IPデータトンネルの一例を示す図である。
【図16】図3のシステムのMWTコントローラの一例を示す機能ブロック図である。
【図17】本実施例の方法を実現するためのコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0124】
100…衛星通信システム、101〜104…セグメント、109A…アンテナ、120…衛星、120A…リターントランスポンダ、120B…順方向トランスポンダ、130…無線ユーザ端末、130A…無指向性アンテナ、136…衛星動作制御センタ、138…地上動作制御センタ、139…地上データネットワーク、140,150,160…ユーザ端末、180…ゲートウェイ、190A…順方向フィーダリンク、190B…リターンフィーダリンク、192…電話ネットワーク、194…データネットワーク、195…コンピュータ端末、196…電話機、197…コンピュータ端末、200…システム、202…モバイル部、204…地上部、206…モバイル無線端末、208…データネットワーク、210…通信リンク、210a…衛星リンク、212…コンピュータ端末、214…コントローラ、216…衛星モデム、218…データ接続、220…出力結合分割アセンブリ、222a…RF接続、226…衛星モデム、228,230…ゲートウェイコントローラ、232…地上コントローラ、234…地上ネットワーク、236…コンピュータ端末、240…衛星通信リンク、250…空気インタフェース、1400…コントローラ、1402…フラグメンタ/デフラグメンタ、1404…スケジューラ/マルチプレクサ、1406…UDP/IPモジュール、1408…コンプレッサ/デコンプレッサ、1410…リンクレイヤプロトコルモジュール、1412…無線リンクモジュール、1414…シーケンサ/逆多重化部、1416…リンクマネジャ、1418…遅延マネジャ、1500…コンピュータシステム、1504…プロセッサ、1506…通信インフラ、1508…主メモリ、1510…第2メモリ、1512…ハードディスクドライブ、1514…リムーバブル記憶ドライブ、1518…リムーバブル記憶ユニット、1520…インタフェース、1522…リムーバブル記憶ユニット、1524…通信インタフェース、1526…通信経路
Claims (37)
- 多数のコード分割多元アクセス通信チャンネルをまとめる方法であって、
(a)少なくとも一つのインターネットプロトコルデータバケットを受信することと、
(b)前記インターネットプロトコルデータパケットを、それよりも小さな複数のパケットフラグメントに断片化することと、
(c)フラグメント識別子とパケットシーケンス識別子とを各パケットフラグメントに付加することと、
(d)インターネットプロトコルアドレスを含むインターネットプロトコルヘッダを、各パケットフラグメントに付加することと、
(e)同時に動作している複数のコード分割多元アクセス通信チャンネルを介して、前記複数のパケットフラグメントを無線で送信することと
を備えた方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記ステップ(a)は、予め定めたシーケンス規則にしたがって、複数のインターネットプロトコルデータパケットを受信することを備えており、
前記方法は更に、
(f)各インターネットプロトコルデータパケットについて、前記ステップ(b)から前記ステップ(e)を実行し、送信された各々のパケットフラグメントが、前記予め定めたシーケンス規則にしたがって受信されたインターネットプロトコルデータパケットのうちの対応する一つのシーケンス識別子を含むようにした方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記ステップ(e)は、
同時に動作している通信チャンネルの対応する一つを介して、前記複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを同時に送信することを備えた方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記ステップ(d)は、
前記ステップ(e)において前記パケットフラグメントが送信される通信チャンネルのそれぞれの一つに対応しているトランスポートプロトコルヘッダを、前記インターネットプロトコルヘッダに加えて、各パケットフラグメントに付加するようにした方法。 - 請求項1に記載の方法において、
前記各コード分割多元アクセス通信チャンネルは、衛星通信リンクを含んでおり、前記ステップ(e)は、前記複数のパケットフラグメントを、前記複数の衛星通信リンクを介して送信することを備えた方法。 - 請求項1に記載の方法において、更に前記ステップ(e)の前に、
同時に動作しているコード分割多元アクセス通信チャンネルの各々を確立することを備えた方法。 - 請求項1に記載の方法において、更に前記ステップ(e)の前に、
同時に動作している複数のコード分割多元アクセス通信チャンネルのうちの選択された一つを介して送信される前記各パケットフラグメントをスケジュールすることを備えた方法。 - 請求項7に記載の方法において、前記スケジュールするステップは、
予め定めたチャンネル選択規則にしたがって、前記各通信チャンネルを選択することと、
前記予め定めたチャンネル選択規則にしたがって、前記選択された通信チャンネルのそれぞれの一つを介して送信される前記各パケットフラグメントをスケジュールすることと
を備えた方法。 - 請求項7に記載の方法において、前記スケジュールするステップは、
前記通信チャンネルの各々に関連したデータエラー率を監視することと、
前記監視されたデータエラー率に基づいて、前記複数の通信チャンネルから、好適な通信チャンネルのセットを選択することと、
前記好適な通信チャンネルのセットを介して送信される前記複数のパケットフラグメントをスケジュールすることと
を備えた方法。 - 多数のコード分割多元アクセス通信チャンネルをまとめる方法であって、
(a)同時に動作している複数のコード分割多元アクセス通信チャンネルを介して、各パケットフラグメント識別子と、インターネットプロトコルパケットフラグメントをインターネットプロトコルデータパケットに関連付けているパケットシーケンス識別子と、インターネットプロトコルアドレスを含むインターネットプロトコルヘッダとを各々含んでいる複数のインターネットプロトコルパケットフラグメントを無線で受信することと、
(b)受信した各インターネットプロトコルパケットフラグメントを、前記インターネットプロトコルヘッダに含まれた前記インターネットプロトコルアドレスにルーティングすることと、
(c)前記フラグメント識別子と前記パケットシーケンス識別子とに基づいて、前記ルーティングされたインターネットプロトコルパケットフラグメントを、前記関連付けられているインターネットプロトコルデータパケットに結合することと
を備えた方法。 - 請求項10に記載の方法において、前記ステップ(a)で受信された複数のインターネットプロトコルパケットフラグメントは、複数の異なるインターネットプロトコルデータパケットに関連付けられており、
(d)前記異なるインターネットプロトコルデータパケットの各々について、前記ステップ(b)と前記ステップ(c)とを繰り返し、再構築された複数のインターネットプロトコルデータパケットを生成することと、
(e)前記パケットシーケンス識別子に基づいて、前記再構築された複数のインターネットプロトコルデータパケットを並べることと
を更に備えた方法。 - 請求項11に記載の方法において、前記ステップ(e)は、
前記ステップ(d)からの再構築されたインターネットプロトコルデータパケットが、前記パケットシーケンス識別子によって表された予め定めたシーケンス規則に関して無秩序である場合に、前記再構築された複数のインターネットプロトコルデータパケットを再要求することを備えている方法。 - 請求項10に記載の方法において、前記ステップ(a)で受信された複数のインターネットプロトコルパケットフラグメントは、複数の異なるインターネットプロトコルデータパケットに関連しており、
前記異なるインターネットプロトコルデータパケットの各々について、前記ステップ(b)と前記ステップ(c)とを繰り返し、前記シーケンス識別子に関連したパケットシーケンス規則にしたがって、再構築された複数のインターネットプロトコルデータパケットを生成することを更に備えており、前記ステップ(c)は、前記結合するステップに先立って、前記パケットシーケンス識別子にしたがって、前記結合するステップが前記パケットシーケンス規則にしたがって前記再構築されたインターネットプロトコルデータパケットを生成できるように、前記複数のパケットフラグメントを並べること
を備えている方法。 - 請求項10に記載の方法において、前記ステップ(a)は、
前記同時に動作している通信チャンネルのうちの対応する一つを介して、前記複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを同時に受信することを備えた方法。 - 請求項10に記載の方法において、更にステップ(a)に先だって、
同時に動作しているコード分割多元アクセス通信チャンネルの各々を確立することを備えた方法。 - 請求項10に記載の方法において、
前記コード分割多元アクセス通信チャンネルの各々は、衛星通信リンクを含んでいる方法。 - 多数のコード分割多元アクセス通信チャンネルをまとめる方法であって、
(a)少なくとも一つのインターネットプロトコルデータパケットを受信することと、
(b)前記インターネットプロトコルデータパケットを、それよりも小さな複数のパケットフラグメントに断片化することと、
(c)フラグメント識別子とパケットシーケンス識別子とを各パケットフラグメントに付加することと、
(d)インターネットプロトコルアドレスを含むインターネットプロトコルヘッダを、各パケットフラグメントに付加することと、
(e)同時に動作している複数のコード分割多元アクセス通信チャンネルを介して、前記複数のパケットフラグメントを無線で送信することと、
(f)前記複数のインターネットプロトコルパケットフラグメントを無線で受信することと、
(g)受信された各インターネットプロトコルパケットフラグメントを、インターネットプロトコルヘッダに含まれたインターネットプロトコルアドレスにルーティングすることと、
(h)前記フラグメント識別子と前記パケットシーケンス識別子とに基づいて、前記ルーティングされたインターネットプロトコルパケットフラグメントを、前記少なくとも一つのインターネットプロトコルデータパケットに再結合することと
を備えた方法。 - 請求項17に記載の方法において、前記ステップ(a)は、予め定めたシーケンス規則にしたがって、複数のインターネットプロトコルデータパケットを受信することを備え、前記ステップ(b)から前記ステップ(h)までが、前記複数のインターネットプロトコルデータパケットの各々に対して繰り返されることによって、再構築された複数のインターネットプロトコルデータアドレスを生成し、
(i)前記パケットシーケンス識別子に基づいて、前記予め定めたシーケンス規則にしたがって、前記再構築された複数のインターネットプロトコルデータパケットを並べることを更に備えた方法。 - 多数のコード分割多元アクセス通信チャンネルをまとめるために使用される送信システムであって、
少なくとも一つのインターネットプロトコルデータパケットを受信するために適用された一つ以上のコントローラと、複数の無線モデムとを備えており、
前記一つ以上のコントローラのうちの少なくとも一つは、
前記インターネットプロトコルデータパケットを、それよりも小さな複数のパケットフラグメントに断片化し、フラグメント識別子とパケットシーケンス識別子とを各パケットフラグメントに付加するフラグメンタと、
インターネットプロトコルアドレスを含むインターネットプロトコルヘッダを、各パケットフラグメントに付加するインターネットプロトコルモジュールとを備えており、
前記複数の無線モデムは、同時に動作している複数のコード分割多元アクセス通信チャンネルのうちの対応する一つを介して、前記複数のパケットフラグメントを無線で送信するように適用されている送信システム。 - 請求項19に記載のシステムにおいて、
前記一つ以上のコントローラは、予め定めたシーケンス規則に従って、複数のインターネットプロトコルデータパケットを受信するように適用されており、
前記フラグメンタは、前記複数のインターネットプロトコルデータパケットの各々を、より小さな複数のインターネットプロトコルパケットフラグメントに断片化し、前記パケットフラグメントの各々に、フラグメント識別子と、前記予め定めたシーケンス規則に対応したパケットシーケンス識別子とを付加するように適用されており、
前記インターネットプロトコルモジュールは、インターネットプロトコルアドレスを含むインターネットプロトコルヘッダを、前記パケットフラグメントの各々に付加するように適用されており、
前記複数の無線モデムは、前記対応する同時に動作しているコード分割多元アクセスチャンネルを介して、前記複数のインターネットプロトコルデータパケットに属するパケットフラグメントを送信するように適用されているシステム。 - 請求項19に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラは、前記無線モデムのうちの少なくとも二つに対して、前記同時に動作している通信チャンネルの対応する一つを介して、前記複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを同時に送信させるように適用されているシステム。
- 請求項19に記載のシステムにおいて、前記インターネットプロトコルモジュールは、前記無線モデムのうちのそれぞれと前記パケットフラグメントが送信される通信チャンネルとに対応しているトランスポートプロトコルヘッダを、前記インターネットプロトコルヘッダに加えて各パケットフラグメントに加えるように適用されているシステム。
- 請求項19に記載のシステムにおいて、前記無線モデムの各々は、コード分割多元アクセス衛星通信信号を送信するように適用された衛星モデムであるシステム。
- 請求項19に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラは、前記同時に動作しているコード分割多元アクセス通信チャンネルの各々を確立するように適用されているシステム。
- 請求項19に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラの少なくとも一つは、前記同時に動作している複数のコード分割多元アクセス通信チャンネルのうちの選択された一つを介して送信される前記各パケットフラグメントをスケジュールするスケジューラを含んでいるシステム。
- 請求項25に記載のシステムにおいて、前記スケジューラは、
予め定めたチャンネル選択規則にしたがって、前記各通信チャンネルを選択する手段と、
前記予め定めたチャンネル選択規則にしたがって選択された通信チャンネルの対応する一つを介して送信される前記各パケットフラグメントをスケジュールする手段と
を含んでいるシステム。 - 請求項25に記載のシステムにおいて、
前記コントローラのうちの少なくとも一つは、前記通信チャンネルの各々に関連したデータエラー率を監視する手段と、前記スケジューラとを含んでおり、
前記スケジューラは、
前記監視されたデータエラー率に基づいて、前記複数の通信チャンネルから、好適な通信チャンネルのセットを選択する手段と、
前記好適な通信チャンネルのセットを介して送信される前記複数のパケットフラグメントをスケジュールする手段と
を含んでいるシステム。 - 請求項19に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラと、前記無線モデムとは、モバイル無線端末に存在するシステム。
- 請求項19に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラは、共に一つ以上の地上ベースのパケットデータネットワークに接続されたゲートウェイ局と地上コントローラとに分割されており、前記無線モデムは、前記ゲートウェイ局に存在するシステム。
- 多数のコード分割多元アクセス通信チャンネルをまとめる受信システムであって、
複数の無線モデムと、一つ以上のコントローラとを備え、
前記複数の通信モデムは、同時に動作している複数のコード分割多元アクセス通信チャンネルを介して、複数のインターネットプロトコルパケットフラグメントを無線で受信するように適用されている一方、前記通信チャンネルの各々は前記無線モデムのうちのそれぞれ一つに対応しており、前記パケットフラグメントの各々は、フラグメント識別子、前記インターネットプロトコルパケットフラグメントをインターネットプロトコルデータパケットに関連付けているパケットシーケンス識別子、およびインターネットプロトコルアドレスを含むインターネットプロトコルヘッダを含んでおり、
前記一つ以上のコントローラのうちの少なくとも一つは、
受信された各パケットフラグメントを、前記インターネットプロトコルヘッダに含まれた前記インターネットプロトコルアドレスにルーティングする手段と、
前記フラグメント識別子と前記パケットシーケンス識別子とに基づいて、前記ルーティングされたインターネットプロトコルパケットフラグメントをこの関連するインターネットプロトコルデータパケットに再結合するデフラグメンタと
を有している受信システム。 - 請求項30に記載のシステムにおいて、前記複数のパケットフラグメントは、複数の異なるインターネットプロトコルデータパケットに関連付けられており、
前記ルーティング手段は、前記複数の異なるインターネットプロトコルデータパケットのうちの各々に属するパケットフラグメントの各々を、それが送信されるチャンネルのインターネットプロトコルアドレスにルーティングするように適用されており、
前記デフラグメンタは、前記ルーティングされたパケットフラグメントを、関連するインターネットプロトコルデータパケットに再結合し、それによって、再構築された複数のインターネットプロトコルデータパケットを生成するように適用されており、
前記一つ以上のコントローラのうちの少なくとも一つは、前記パケットシーケンス識別子に基づいて、前記再構築された複数のインターネットプロトコルデータパケットを並べるシーケンサを含んでいるシステム。 - 請求項30に記載のシステムにおいて、前記複数の無線モデムは、前記同時に動作している通信チャンネルのうちの対応する一つを介して、前記複数のパケットフラグメントのうちの少なくとも二つを同時に受信するように適用されたシステム。
- 請求項30に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラは、同時に動作しているコード分割多元アクセス通信チャンネルの各々を確立するシステム。
- 請求項30に記載のシステムにおいて、前記無線モデムの各々は、前記対応するコード分割多元アクセス通信チャンネルを介して、コード分割多元アクセス衛星信号を受信するように適用された衛星モデムであるシステム。
- 請求項30に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラと、前記無線モデムとは、モバイル無線端末に存在するシステム。
- 請求項30に記載のシステムにおいて、前記一つ以上のコントローラは、共に一つ以上の地上ベースのパケットデータネットワークに接続されたゲートウェイ局および地上コントローラに分配されており、前記地上コントローラは、前記インターネットプロトコルパケットフラグメントヘッダに含まれたインターネットプロトコルアドレスに対応したインターネットプロトコルアドレスを有しており、前記無線モデムは前記ゲートウェイ局に存在するシステム。
- 多数のコード分割多元アクセス通信チャンネルをまとめるために使用されるシステムであって、
一つ以上のモバイルコントローラおよび第1の複数の無線モデムを含むモバイル無線端末と、第2の複数の無線モデムを含む受信局と、地上コントローラとを備えており、
前記一つ以上のコントローラは、少なくとも一つのインターネットプロトコルデータパケットを受信するように適用されており、前記一つ以上のコントローラのうちの少なくとも一つは、
前記インターネットプロトコルデータパケットを、それよりも小さな複数のパケットフラグメントに断片化し、フラグメント識別子とパケットシーケンス識別子とを各パケットフラグメントに付加するするフラグメンタと、
インターネットプロトコルアドレスを含む前記インターネットプロトコルヘッダを、各パケットフラグメントに付加するするインターネットプロトコルモジュールとを有しており、
前記第1の複数の無線モデムは、同時に動作している複数のコード分割多元アクセス衛星通信チャンネルのうちの対応する一つを介して、前記複数のパケットフラグメントを無線で送信するように構成されており、
前記受信局は、前記衛星通信チャンネルを介して、前記パケットフラグメントを受信するように適用されており、更には前記パケットフラグメントインターネットプロトコルアドレスに基づくネットワークを介して、前記パケットフラグメントの各々をルーティングする手段を含んでおり、
前記地上局は、前記パケットフラグメントインターネットプロトコルアドレスに対応したインターネットプロトコルアドレスを有し、前記ネットワークから前記パケットフラグメントを受信するように適用されており、更には前記フラグメント識別子と前記パケットシーケンス識別子とに基づいて、前記パケットフラグメントを、再構築されたインターネットプロトコルデータパケットに結合するためのデフラグメンタを含んでいるシステム。
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