JP3479490B2 - 処理された衛星ペイロード用の階層ダウンリンク・スケジューラ - Google Patents
処理された衛星ペイロード用の階層ダウンリンク・スケジューラInfo
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- JP3479490B2 JP3479490B2 JP2000072248A JP2000072248A JP3479490B2 JP 3479490 B2 JP3479490 B2 JP 3479490B2 JP 2000072248 A JP2000072248 A JP 2000072248A JP 2000072248 A JP2000072248 A JP 2000072248A JP 3479490 B2 JP3479490 B2 JP 3479490B2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
- H04B7/1858—Arrangements for data transmission on the physical system, i.e. for data bit transmission between network components
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- Communication Control (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Cephalosporin Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、一般に、パケット交換に
よる衛星通信システムに関し、特に、スポットビーム処
理衛星用の階層ダウンリンク・スケジューラに関係す
る。
よる衛星通信システムに関し、特に、スポットビーム処
理衛星用の階層ダウンリンク・スケジューラに関係す
る。
【０００２】
【従来の技術】パケット交換によるネットワークは、回
線交換ネットワークが交信を行っているユーザ間に物理
的な実回線を必要とするという点で、回線交換ネットワ
ークとは異なる。回線交換ネットワークでは、たとえ情
報の伝送が全くなされていない時でも、ユーザ間の交信
が終了するまでは、その回線が拘束される。一方、パケ
ット交換のコンセプトに従えば、一般的に、通信リンク
資源の上記のような非効率的な使用が回避され、これ
は、交信情報をアドレス情報の付いたデータ・パケット
（つまりデータ・セル）に分解し、その出所や行き先に
関係無く、すべてのデータ・パケットをその実回線上に
伝送するからである。ルーティングは、データ・パケッ
ト上で行われ、情報がユーザ間に伝えられる。非同期転
送モード（ＡＴＭ）は、パケット内に保持されているア
ドレスによって、データ・パケット・トラフィックのル
ート（伝送経路）を決めるパケット交換技術の一種であ
る。ＡＴＭのコンセプトは、ネットワークを介して情報
を伝送するために、短い（例えば、５３バイト）固定長
セルを使用する、高速のパケット・リレーあるいはセル
・リレーである。ＡＴＭは、ＡＮＳＩ及びＩＴＵ−Ｔ標
準委員会によって、全般的な広帯域ＩＳＤＮ規格の中で
定義されている。ＡＴＭは、地上のネットワーク・シス
テム用に開発されているものであるが、衛星通信システ
ム用にさらに展開されて続けている技術である。
線交換ネットワークが交信を行っているユーザ間に物理
的な実回線を必要とするという点で、回線交換ネットワ
ークとは異なる。回線交換ネットワークでは、たとえ情
報の伝送が全くなされていない時でも、ユーザ間の交信
が終了するまでは、その回線が拘束される。一方、パケ
ット交換のコンセプトに従えば、一般的に、通信リンク
資源の上記のような非効率的な使用が回避され、これ
は、交信情報をアドレス情報の付いたデータ・パケット
（つまりデータ・セル）に分解し、その出所や行き先に
関係無く、すべてのデータ・パケットをその実回線上に
伝送するからである。ルーティングは、データ・パケッ
ト上で行われ、情報がユーザ間に伝えられる。非同期転
送モード（ＡＴＭ）は、パケット内に保持されているア
ドレスによって、データ・パケット・トラフィックのル
ート（伝送経路）を決めるパケット交換技術の一種であ
る。ＡＴＭのコンセプトは、ネットワークを介して情報
を伝送するために、短い（例えば、５３バイト）固定長
セルを使用する、高速のパケット・リレーあるいはセル
・リレーである。ＡＴＭは、ＡＮＳＩ及びＩＴＵ−Ｔ標
準委員会によって、全般的な広帯域ＩＳＤＮ規格の中で
定義されている。ＡＴＭは、地上のネットワーク・シス
テム用に開発されているものであるが、衛星通信システ
ム用にさらに展開されて続けている技術である。
【０００３】衛星通信システムの情況を言えば、ＡＴＭ
ベースの衛星リンクは、回線数（例えば、アップリンク
やダウンリンクの数）に制限があるが、多くのデータ・
パケット・トラフィックを扱っている。パケットをルー
タ（あるいは、セル・スイッチ）からダウンリンクへ渡
す際の、効率的でかつ公平な技術が、衛星リンクには要
求される。この場合、「効率的」とは、さまざまなユー
ザ間やサービス・クラス間で未使用のダウンリンク帯域
幅を最小限に押さえることを意味し、「公平な」とは、
等しい額を支払っているユーザに対して、ほぼ等しく帯
域幅を割り振ることを意味する。セルをセル・スイッチ
からダウンリンク変調器へ渡すためのスケジューラは、
衛星リンクの効率を増大させるための重要なポイントで
ある。衛星システムには、ホッピング・ビームやさまざ
まなコーディング・レートといったような、いくつかの
ユニークな特性があり、それらが衛星システムのスケジ
ューラを既存の地上ネットワークとは異なったものにし
ている。
ベースの衛星リンクは、回線数（例えば、アップリンク
やダウンリンクの数）に制限があるが、多くのデータ・
パケット・トラフィックを扱っている。パケットをルー
タ（あるいは、セル・スイッチ）からダウンリンクへ渡
す際の、効率的でかつ公平な技術が、衛星リンクには要
求される。この場合、「効率的」とは、さまざまなユー
ザ間やサービス・クラス間で未使用のダウンリンク帯域
幅を最小限に押さえることを意味し、「公平な」とは、
等しい額を支払っているユーザに対して、ほぼ等しく帯
域幅を割り振ることを意味する。セルをセル・スイッチ
からダウンリンク変調器へ渡すためのスケジューラは、
衛星リンクの効率を増大させるための重要なポイントで
ある。衛星システムには、ホッピング・ビームやさまざ
まなコーディング・レートといったような、いくつかの
ユニークな特性があり、それらが衛星システムのスケジ
ューラを既存の地上ネットワークとは異なったものにし
ている。
【０００４】従って、衛星システムにおいて、セル・ス
イッチからダウンリンク変調器へのデータ・セルのスル
ープットをスケジューリングするための画期的な階層型
スキーム（仕組み）を提供することが望まれるのであ
る。そのようなスキームを実現するダウンリンク・スケ
ジューラは、一定のサービス品質を保持しつつ、ダウン
リンク資源の効率的で公平なスケジューリングを提供す
ることになる。さらに、スケジューラは、資源の有効利
用やさまざまな顧客の要求に基づいた、ホールセラー帯
域幅のリアルタイムでの売買を可能にする。
イッチからダウンリンク変調器へのデータ・セルのスル
ープットをスケジューリングするための画期的な階層型
スキーム（仕組み）を提供することが望まれるのであ
る。そのようなスキームを実現するダウンリンク・スケ
ジューラは、一定のサービス品質を保持しつつ、ダウン
リンク資源の効率的で公平なスケジューリングを提供す
ることになる。さらに、スケジューラは、資源の有効利
用やさまざまな顧客の要求に基づいた、ホールセラー帯
域幅のリアルタイムでの売買を可能にする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ダウ
ンリンク・スケジューラが、スポット・ビーム処理衛星
でデータ・セルのダウンリンク送信をスケジューリング
するために提供される。そのダウンリンク・スケジュー
ラは、衛星に関わるスポット・ビームの中から１つのス
ポット・ビームを選択するためのビーム・セレクタを含
み、また複数のホールセラー業者の中から１つのホール
セラー業者を選択するための複数のホールセラー・セレ
クタを含み、また複数のリテイル接続の中から１つのリ
テイル接続を選択するための複数のリテイル・セレクタ
を含む。そしてそれぞれのホールセラー・セレクタは、
１つのスポット・ビームと関連付けられ、それぞれのリ
テイル・セレクタは、１つのホールセラー業者と関連付
けられている。そして、ダウンリンク・スケジューラ
は、選択されたリテイル接続からダウンリンク変調器に
少なくとも１個のデータ・セルを送り渡し、これによ
り、衛星におけるデータ・セルのダウンリンク通信のス
ケジューリングを行う。
ンリンク・スケジューラが、スポット・ビーム処理衛星
でデータ・セルのダウンリンク送信をスケジューリング
するために提供される。そのダウンリンク・スケジュー
ラは、衛星に関わるスポット・ビームの中から１つのス
ポット・ビームを選択するためのビーム・セレクタを含
み、また複数のホールセラー業者の中から１つのホール
セラー業者を選択するための複数のホールセラー・セレ
クタを含み、また複数のリテイル接続の中から１つのリ
テイル接続を選択するための複数のリテイル・セレクタ
を含む。そしてそれぞれのホールセラー・セレクタは、
１つのスポット・ビームと関連付けられ、それぞれのリ
テイル・セレクタは、１つのホールセラー業者と関連付
けられている。そして、ダウンリンク・スケジューラ
は、選択されたリテイル接続からダウンリンク変調器に
少なくとも１個のデータ・セルを送り渡し、これによ
り、衛星におけるデータ・セルのダウンリンク通信のス
ケジューリングを行う。
【０００６】
【発明の実施の態様】本発明は特定のアプリケーション
を説明する実施例を示して説明されているが、本発明が
それに制限されるものではないことは理解されるべきで
ある。この分野の一般的な技術を持っている者や本明細
書により提供される理論に触れることのできる者は、本
発明の範囲内で、さらなる修正やアプリケーションや実
施例があること、及び本発明を適用すると極めて有効な
分野があることに気付くでだろう。典型的な衛星通信シ
ステム１０が図１に描かれている。衛星通信システム１
０は、複数の地上局１４の中の２局間の仮想回線接続を
完成させることができる少なくとも１つのスポットビー
ム（あるいはホッピングビーム）処理衛星１２を含む。
スポット・ビームは、地理上の異なった地点に各ビーム
を割り当てることにより、衛星資源を効率に利用できる
ようにする。それぞれのビームを使い、衛星１２はデー
タ・セル内に見出されるアドレス指定に従って、一つの
地上局１４へデータを送信したり、あるいは多くの地上
局１４へ一斉にデータを送信することができる。この分
野の技術を持つ者にとっては明らかなように、ビームの
タイプや量は、さまざまな衛星システム間で異なる。
を説明する実施例を示して説明されているが、本発明が
それに制限されるものではないことは理解されるべきで
ある。この分野の一般的な技術を持っている者や本明細
書により提供される理論に触れることのできる者は、本
発明の範囲内で、さらなる修正やアプリケーションや実
施例があること、及び本発明を適用すると極めて有効な
分野があることに気付くでだろう。典型的な衛星通信シ
ステム１０が図１に描かれている。衛星通信システム１
０は、複数の地上局１４の中の２局間の仮想回線接続を
完成させることができる少なくとも１つのスポットビー
ム（あるいはホッピングビーム）処理衛星１２を含む。
スポット・ビームは、地理上の異なった地点に各ビーム
を割り当てることにより、衛星資源を効率に利用できる
ようにする。それぞれのビームを使い、衛星１２はデー
タ・セル内に見出されるアドレス指定に従って、一つの
地上局１４へデータを送信したり、あるいは多くの地上
局１４へ一斉にデータを送信することができる。この分
野の技術を持つ者にとっては明らかなように、ビームの
タイプや量は、さまざまな衛星システム間で異なる。
【０００７】一般に、情報は、送信地上局から衛星１２
へアップリンクされ、次に衛星１２から受信地上局へダ
ウンリンクされる。この分野の技術を持つ人々には知ら
れているように、アップリンク送信については、衛星向
けの周波数領域が、狭い周波数チャンネルに分割され、
その各チャンネルが時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）モ
ードで使用されている。衛星１２において、アップリン
クされた伝送情報は、自己アドレスを持つ固定長データ
・セルに復元するため、復調されデコードされる。衛星
１２に搭載されたセル・スイッチは、データ・セルが独
立して、異なるスポット・ビームへルーティングされる
ようにする。そのために、データ・セルは、適切な地上
ターミナル局１４へダウンリンクされる前に、待ち行列
化（キュー）される。さらに、この分野の技術を持つ者
には明らかなように、一般的に単一アクセスの時分割多
重（ＴＤＭ）ストリームが、受信地上局へ情報をダウン
リンクするために使用される。
へアップリンクされ、次に衛星１２から受信地上局へダ
ウンリンクされる。この分野の技術を持つ人々には知ら
れているように、アップリンク送信については、衛星向
けの周波数領域が、狭い周波数チャンネルに分割され、
その各チャンネルが時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）モ
ードで使用されている。衛星１２において、アップリン
クされた伝送情報は、自己アドレスを持つ固定長データ
・セルに復元するため、復調されデコードされる。衛星
１２に搭載されたセル・スイッチは、データ・セルが独
立して、異なるスポット・ビームへルーティングされる
ようにする。そのために、データ・セルは、適切な地上
ターミナル局１４へダウンリンクされる前に、待ち行列
化（キュー）される。さらに、この分野の技術を持つ者
には明らかなように、一般的に単一アクセスの時分割多
重（ＴＤＭ）ストリームが、受信地上局へ情報をダウン
リンクするために使用される。
【０００８】図２に示されているように、ダウンリンク
・スケジューラ２０が、データ・セルをセル・スイッチ
２２の待ち行列（キュー）からダウンリンク変調器２４
へ送るために使用される。こうして、ダウンリンク・ス
ケジューラ２０は、ダウンリンクされるよう待機してい
るデータ・セルのどれを次に処理するかを選択する。デ
ータ・セルは、サービス規定に基づき、スケジューリン
グを行うアルゴリズムに従って定義された通りに、スケ
ジューラ２０によって選択される。より詳細に説明する
ならば、選択プロセスは、サービス品質（ＱｏＳ）の保
証、セルの行き先（セル・デスティネーション）、待機
時間、及びコーディング・フォーマットといったような
様々なパラメータに基づいて、実行される。
・スケジューラ２０が、データ・セルをセル・スイッチ
２２の待ち行列（キュー）からダウンリンク変調器２４
へ送るために使用される。こうして、ダウンリンク・ス
ケジューラ２０は、ダウンリンクされるよう待機してい
るデータ・セルのどれを次に処理するかを選択する。デ
ータ・セルは、サービス規定に基づき、スケジューリン
グを行うアルゴリズムに従って定義された通りに、スケ
ジューラ２０によって選択される。より詳細に説明する
ならば、選択プロセスは、サービス品質（ＱｏＳ）の保
証、セルの行き先（セル・デスティネーション）、待機
時間、及びコーディング・フォーマットといったような
様々なパラメータに基づいて、実行される。
【０００９】ダウンリンク・スケジューラは、フレーム
ベースか、ソーティッド・プライオリティ（ソート優
先）に分類される。フレームベースのスケジューラは、
フレーム内のセッション当たりのトラフィックの最大量
を指定する（例えば、固定された順位でセッションが供
給されるラウンドロビン・スケジューラ）。それとは対
照的に、ソーティッド・プライオリティのスケジューラ
は、グローバル変数に基づいてトラフィックをソートす
る。多くのこのようなソーティッド・プライオリティの
スケジューラの設計は、ジェネラライズド・プロセッサ
・シェアリング（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｏｒ Ｓｈａｒｉｎｇ）（ＧＰＳ）に基づいてなさ
れる。
ベースか、ソーティッド・プライオリティ（ソート優
先）に分類される。フレームベースのスケジューラは、
フレーム内のセッション当たりのトラフィックの最大量
を指定する（例えば、固定された順位でセッションが供
給されるラウンドロビン・スケジューラ）。それとは対
照的に、ソーティッド・プライオリティのスケジューラ
は、グローバル変数に基づいてトラフィックをソートす
る。多くのこのようなソーティッド・プライオリティの
スケジューラの設計は、ジェネラライズド・プロセッサ
・シェアリング（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｏｒ Ｓｈａｒｉｎｇ）（ＧＰＳ）に基づいてなさ
れる。
【００１０】ＧＰＳは、各接続に周波数帯域幅の一部を
常に保証するので、理想的なスケジューリング規定であ
ると考えられている。保証された帯域幅の特性は、帯域
幅アイソレーションと呼ばれる。ＧＰＳは、データ・セ
ルが無限に分割可能であると考えられる流体モデルに関
して定義されている。稼動中、ＧＰＳタイプのスケジュ
ーラは、個々の使用中接続あるいはバックログされた接
続に対して、絶えず帯域幅を供給する。「バックログさ
れた」という用語は、その接続が、検討されている間
中、スイッチにバッファ記憶された１以上のデータ・セ
ルを持っていることを、意味する。さらに、空き接続
（アイドル接続）によって利用可能となる余分の帯域幅
は、バックログされた接続に対して比例配分で割り振ら
れる。言いかえれば、ＧＰＳは、いかなる瞬間も、最低
レートをＧＰＳが確保できるレートと同等のものとし
て、各接続にサービスを提供する。
常に保証するので、理想的なスケジューリング規定であ
ると考えられている。保証された帯域幅の特性は、帯域
幅アイソレーションと呼ばれる。ＧＰＳは、データ・セ
ルが無限に分割可能であると考えられる流体モデルに関
して定義されている。稼動中、ＧＰＳタイプのスケジュ
ーラは、個々の使用中接続あるいはバックログされた接
続に対して、絶えず帯域幅を供給する。「バックログさ
れた」という用語は、その接続が、検討されている間
中、スイッチにバッファ記憶された１以上のデータ・セ
ルを持っていることを、意味する。さらに、空き接続
（アイドル接続）によって利用可能となる余分の帯域幅
は、バックログされた接続に対して比例配分で割り振ら
れる。言いかえれば、ＧＰＳは、いかなる瞬間も、最低
レートをＧＰＳが確保できるレートと同等のものとし
て、各接続にサービスを提供する。
【００１１】実際のデータ・セルのトラフィックは、流
体ではなく、順次やってくるデータ・セルとして取り扱
われなければならない。各データ・セルは、到着時にサ
ービス・デッドライン（最終期限）を割り振られる。こ
れらのサービス・デッドラインは「仮想タイムスタン
プ」と呼ばれ、ＧＰＳタイプのスケジューリングを行う
ための基礎となる。データ・セルは、タイムスタンプに
付けられたデッドラインが迫る緊急性の順に並べ替えら
れ、それからその順に伝送される。しかしながら、ダウ
ンリンク・スケジューラは、バックログされた接続のす
べてに同じサービスを同時に提供しなければならない。
提供するサービスの追跡調査を行うために、ＧＰＳタイ
プのスケジューラは、ポテンシャルという概念を用い
る。ある一つの接続のポテンシャルは、システム・ビジ
ー中ならば、非減少の時間関数である。従って、バック
ログされた接続のポテンシャルは、それが受けるサービ
ス量によって増大する。「公平な」ＧＰＳタイプのスケ
ジューラの目的は、各々のバックログされた接続のポテ
ンシャルを短時間の内に均等化することである。それ
で、これらのＧＰＳタイプのスケジューラは、公平な待
ち行列を行うパケットつまりパケット・フェア・キュー
イング（ＰＦＱ）を使用すると言われるのである。本発
明に従って使用される、ＰＦＱベースのスケジューリン
グのアルゴリズムの例は、Ａｎｕｊａｎ Ｖａｒｍａ及
びＤｉｍｉｔｒｉｏｓ Ｓｔｉｌｉａｄｉｓによって、
１９９７年１２月のＩＥＥＥコミュニケーション・マガ
ジン（ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａ
ｇａｚｉｎｅ）の５４〜６８ページに発表された。その
題名は「非同期転送モード・ネットワークのためのフェ
ア・キューイング・アルゴリズムのハードウェアでの実
現」（Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏ
ｎ ｏｆ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｕｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔ
ｈｍｓ ｆｏｒ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）である。
体ではなく、順次やってくるデータ・セルとして取り扱
われなければならない。各データ・セルは、到着時にサ
ービス・デッドライン（最終期限）を割り振られる。こ
れらのサービス・デッドラインは「仮想タイムスタン
プ」と呼ばれ、ＧＰＳタイプのスケジューリングを行う
ための基礎となる。データ・セルは、タイムスタンプに
付けられたデッドラインが迫る緊急性の順に並べ替えら
れ、それからその順に伝送される。しかしながら、ダウ
ンリンク・スケジューラは、バックログされた接続のす
べてに同じサービスを同時に提供しなければならない。
提供するサービスの追跡調査を行うために、ＧＰＳタイ
プのスケジューラは、ポテンシャルという概念を用い
る。ある一つの接続のポテンシャルは、システム・ビジ
ー中ならば、非減少の時間関数である。従って、バック
ログされた接続のポテンシャルは、それが受けるサービ
ス量によって増大する。「公平な」ＧＰＳタイプのスケ
ジューラの目的は、各々のバックログされた接続のポテ
ンシャルを短時間の内に均等化することである。それ
で、これらのＧＰＳタイプのスケジューラは、公平な待
ち行列を行うパケットつまりパケット・フェア・キュー
イング（ＰＦＱ）を使用すると言われるのである。本発
明に従って使用される、ＰＦＱベースのスケジューリン
グのアルゴリズムの例は、Ａｎｕｊａｎ Ｖａｒｍａ及
びＤｉｍｉｔｒｉｏｓ Ｓｔｉｌｉａｄｉｓによって、
１９９７年１２月のＩＥＥＥコミュニケーション・マガ
ジン（ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａ
ｇａｚｉｎｅ）の５４〜６８ページに発表された。その
題名は「非同期転送モード・ネットワークのためのフェ
ア・キューイング・アルゴリズムのハードウェアでの実
現」（Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏ
ｎ ｏｆ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｕｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔ
ｈｍｓ ｆｏｒ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎ
ｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）である。
【００１２】図２に戻って、本発明のダウンリンク・ス
ケジューラ２０は、セル・スイッチ２２からダウンリン
ク変調器２４へのセルのスループットをスケジューリン
グするための、階層スケジューリング・スキームを実現
する。地球上の通信ネットワークで使用するための基本
的な階層スケジューリング技術は、ジョンＣ．Ｒ．ベネ
ット（Ｊｏｎ Ｃ．Ｒ．Ｂｅｎｎｅｔｔ）及びヒューイ
・チャン（Ｈｕｉ Ｚｈａｎｇ）によって、カリフォル
ニア・パロアルトのＡＭＣ−ＳＩＧＣＯＭＭの１９９６
年８月会報の１４３〜１５６ページに発表された。その
題名は「パケット・フェア・キューイング・アルゴリズ
ム」（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｆａ
ｉｒ Ｑｕｅｕｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ）であ
る。それと比較すれば、本発明の階層スケジューリング
・スキームは、ビームの選択ステージ３０、ホールセラ
ー業者の選択ステージ３２、１つ以上のリテイルユーザ
の選択ステージ３４、及びコーディング・フレームの選
択ステージ３６を含む。
ケジューラ２０は、セル・スイッチ２２からダウンリン
ク変調器２４へのセルのスループットをスケジューリン
グするための、階層スケジューリング・スキームを実現
する。地球上の通信ネットワークで使用するための基本
的な階層スケジューリング技術は、ジョンＣ．Ｒ．ベネ
ット（Ｊｏｎ Ｃ．Ｒ．Ｂｅｎｎｅｔｔ）及びヒューイ
・チャン（Ｈｕｉ Ｚｈａｎｇ）によって、カリフォル
ニア・パロアルトのＡＭＣ−ＳＩＧＣＯＭＭの１９９６
年８月会報の１４３〜１５６ページに発表された。その
題名は「パケット・フェア・キューイング・アルゴリズ
ム」（Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｆａ
ｉｒ Ｑｕｅｕｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ）であ
る。それと比較すれば、本発明の階層スケジューリング
・スキームは、ビームの選択ステージ３０、ホールセラ
ー業者の選択ステージ３２、１つ以上のリテイルユーザ
の選択ステージ３４、及びコーディング・フレームの選
択ステージ３６を含む。
【００１３】運用面で見ていくと、階層スケジューリン
グ・スキームは、まず最初に適切なホッピング・ビーム
を選択する。次に、ホールセラー業者とリテイルユーザ
を選択した後、ダウンリンク・フレームのためのコーデ
ィング・フォーマットを選択する。このような階層的な
構成が、その後に続く選択ステージで実行される計算数
を減少させる。それぞれのステージでの選択は、優先順
位で選択がなされる固定テーブルによる通常のやり方と
は逆に、動的に再構成されることが可能である。この種
の階層スケジューリング・スキームは、効率性、公平さ
及びＱｏＳ（サービス品質）保証の面で、ダウンリンク
変調器２４へのセルのスケジューリングを最適なものに
することができる。
グ・スキームは、まず最初に適切なホッピング・ビーム
を選択する。次に、ホールセラー業者とリテイルユーザ
を選択した後、ダウンリンク・フレームのためのコーデ
ィング・フォーマットを選択する。このような階層的な
構成が、その後に続く選択ステージで実行される計算数
を減少させる。それぞれのステージでの選択は、優先順
位で選択がなされる固定テーブルによる通常のやり方と
は逆に、動的に再構成されることが可能である。この種
の階層スケジューリング・スキームは、効率性、公平さ
及びＱｏＳ（サービス品質）保証の面で、ダウンリンク
変調器２４へのセルのスケジューリングを最適なものに
することができる。
【００１４】それぞれの選択ステージは、その選択を行
なうために、ＰＦＱベースのスケジューリング・アルゴ
リズムを用いる。ワーストケース・フェアネス・ウェイ
ティッド・フェア・キューイング（Ｗｏｒｓｔ−ｃａｓ
ｅ Ｆａｉｒｎｅｓｓ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ
Ｑｕｉｎｇ：ＷＦ２Ｑ＋）や、スターティング・ポテン
シャルベース・フェア・キューイング（ＳＰＦＱ）が、
現在望ましいとされているスケジューリング・アルゴリ
ズムであるが、このことはこの発明を制限するものでは
ない。それどころか、ウェイティッド・フェア・キュー
イング（ＷＦＱ）、デフィシット・ラウンドロビン（Ｄ
ｅｆｉｃｉｔ Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ）、セルフクロ
ック・フェア・キューイング（ＳＣＦＱ）、バーチャル
クロック（ＶｉｒｔｕａｌＣｌｏｃｋ）、シェイプド・
バーチャルクロック（Ｓｈａｐｅｄ ＶｉｒｔｕａｌＣ
ｌｏｃｋ）、及びシェイプド・ＳＰＦＱ（Ｓｈａｐｅｄ
ＳＰＦＱ）もまた、ダウンリンク・スケジューラ２０で
使用するのに、適切なスケジューリング・アルゴリズム
であるだろう。それぞれの選択ステージが同じＰＦＱに
基づいたアルゴリズムを実行することが好ましいが、異
なるアルゴリズムが異なる選択ステージで使用されるこ
とが可能である。
なうために、ＰＦＱベースのスケジューリング・アルゴ
リズムを用いる。ワーストケース・フェアネス・ウェイ
ティッド・フェア・キューイング（Ｗｏｒｓｔ−ｃａｓ
ｅ Ｆａｉｒｎｅｓｓ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｆａｉｒ
Ｑｕｉｎｇ：ＷＦ２Ｑ＋）や、スターティング・ポテン
シャルベース・フェア・キューイング（ＳＰＦＱ）が、
現在望ましいとされているスケジューリング・アルゴリ
ズムであるが、このことはこの発明を制限するものでは
ない。それどころか、ウェイティッド・フェア・キュー
イング（ＷＦＱ）、デフィシット・ラウンドロビン（Ｄ
ｅｆｉｃｉｔ Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ）、セルフクロ
ック・フェア・キューイング（ＳＣＦＱ）、バーチャル
クロック（ＶｉｒｔｕａｌＣｌｏｃｋ）、シェイプド・
バーチャルクロック（Ｓｈａｐｅｄ ＶｉｒｔｕａｌＣ
ｌｏｃｋ）、及びシェイプド・ＳＰＦＱ（Ｓｈａｐｅｄ
ＳＰＦＱ）もまた、ダウンリンク・スケジューラ２０で
使用するのに、適切なスケジューリング・アルゴリズム
であるだろう。それぞれの選択ステージが同じＰＦＱに
基づいたアルゴリズムを実行することが好ましいが、異
なるアルゴリズムが異なる選択ステージで使用されるこ
とが可能である。
【００１５】これらのスケジューリング・アルゴリズム
のいくつかは（例えばＷＦＱ）、同等のＧＰＳ流体モデ
ルで各々のセルの処理が終了する時刻に合わせて、各々
のセルの順番を入れ替えることで、ＧＰＳを模倣してい
る。そうするために、これらのスケジューリング・アル
ゴリズムは、ＧＰＳ流体モデルの状態を正確に追跡す
る。ＧＰＳ流体モデルが極めて複雑であり、そのため、
それをハードウェアで実現することが困難であることは
注目されるべきである。ダウンリンク・スケジューラ２
０は、ＡＴＭベースのセル・スイッチ２２のスイッチ速
度が速いために、一般にハードウェアで実現されなけれ
ばならないが、それであっても、スケジューラに、これ
らのタイプのスケジューリング・アルゴリズムが採用さ
れるものと考えられる。
のいくつかは（例えばＷＦＱ）、同等のＧＰＳ流体モデ
ルで各々のセルの処理が終了する時刻に合わせて、各々
のセルの順番を入れ替えることで、ＧＰＳを模倣してい
る。そうするために、これらのスケジューリング・アル
ゴリズムは、ＧＰＳ流体モデルの状態を正確に追跡す
る。ＧＰＳ流体モデルが極めて複雑であり、そのため、
それをハードウェアで実現することが困難であることは
注目されるべきである。ダウンリンク・スケジューラ２
０は、ＡＴＭベースのセル・スイッチ２２のスイッチ速
度が速いために、一般にハードウェアで実現されなけれ
ばならないが、それであっても、スケジューラに、これ
らのタイプのスケジューリング・アルゴリズムが採用さ
れるものと考えられる。
【００１６】まず最初に、ビーム選択ステージ３０は、
セル・スループットを必要としているどのビーム（つま
りチャンネル）が処理のために選択されるかを決めるの
に、ＰＦＱベースのアルゴリズムを適用する。図３で
は、いくつかのキュー４２のうちの、どのキューがダウ
ンリンクのために選ばれるかを決定するための検査がな
されているところである。図示された例の中の、各キュ
ーが一つの異なるビームに対応しており、そうすること
で異なる地理上の区域がカバーされる。各キュー４２
は、バッファー４４及びサービス規定４６を含む。他の
キュー４２がバックログされている一方で、キュー４２
のいくつかは使用されていない（空き状態）可能性があ
る。セレクタ４８は、どのビームがダウンリンクに接続
されるべきかを決めるために、ＰＦＱベースのスケジュ
ーリング・アルゴリズムを使用する。選択されたビーム
は、その要求に基づいて、ダウンリンクへのアクセス時
間（ダウンリンク・フレーム時間の整数倍の）を割り当
てられ、同等の帯域幅を割り振られ、それから次の選択
ステージに引き渡される。実際のユーザ要求、加入料
金、及びサービス品質規定に基づいてビーム・ホップを
動的にスケジューリングすることによって、ビーム選択
ステージ３０は、従来の固定テーブルによる手法では不
可能な、帯域幅の効率的な使用を可能にする。
セル・スループットを必要としているどのビーム（つま
りチャンネル）が処理のために選択されるかを決めるの
に、ＰＦＱベースのアルゴリズムを適用する。図３で
は、いくつかのキュー４２のうちの、どのキューがダウ
ンリンクのために選ばれるかを決定するための検査がな
されているところである。図示された例の中の、各キュ
ーが一つの異なるビームに対応しており、そうすること
で異なる地理上の区域がカバーされる。各キュー４２
は、バッファー４４及びサービス規定４６を含む。他の
キュー４２がバックログされている一方で、キュー４２
のいくつかは使用されていない（空き状態）可能性があ
る。セレクタ４８は、どのビームがダウンリンクに接続
されるべきかを決めるために、ＰＦＱベースのスケジュ
ーリング・アルゴリズムを使用する。選択されたビーム
は、その要求に基づいて、ダウンリンクへのアクセス時
間（ダウンリンク・フレーム時間の整数倍の）を割り当
てられ、同等の帯域幅を割り振られ、それから次の選択
ステージに引き渡される。実際のユーザ要求、加入料
金、及びサービス品質規定に基づいてビーム・ホップを
動的にスケジューリングすることによって、ビーム選択
ステージ３０は、従来の固定テーブルによる手法では不
可能な、帯域幅の効率的な使用を可能にする。
【００１７】図４は、スケジューラ２０の望ましい実施
例において、選択ステージの各々が互いにどのように関
係しているかを図解している。ビーム・セレクタ４８が
ビームを選んだ後、衛星資源のホールセラー業者がホー
ルセラー選択ステージ３２において選択される。重ねて
言えば、ＰＦＱベースのスケジューリング・アルゴリズ
ムを使用するセレクタ・コンポーネント５０によって、
選択がなされる。ホールセラー選択ステージ３２に連続
しているのが、リテイル選択ステージ３４である。この
選択ステージで、衛星資源のリテイル業者がリテイル・
セレクタ・コンポーネント５２によって選択される。図
４はたった一つのリテイル選択ステージを示しているだ
けであるが、１つ以上のリテイル選択ステージが、リテ
イル・ユーザの階層的構造を支えるためには必要である
と思われる。
例において、選択ステージの各々が互いにどのように関
係しているかを図解している。ビーム・セレクタ４８が
ビームを選んだ後、衛星資源のホールセラー業者がホー
ルセラー選択ステージ３２において選択される。重ねて
言えば、ＰＦＱベースのスケジューリング・アルゴリズ
ムを使用するセレクタ・コンポーネント５０によって、
選択がなされる。ホールセラー選択ステージ３２に連続
しているのが、リテイル選択ステージ３４である。この
選択ステージで、衛星資源のリテイル業者がリテイル・
セレクタ・コンポーネント５２によって選択される。図
４はたった一つのリテイル選択ステージを示しているだ
けであるが、１つ以上のリテイル選択ステージが、リテ
イル・ユーザの階層的構造を支えるためには必要である
と思われる。
【００１８】さらに、リテイル選択ステージ３４は、保
証サービスや最善努力（ＢｅｓｔＥｆｆｏｒｔ）サービ
スといった、サービス・レベルの選択を含んでもよい。
保証サービスとは、ネットワークが各接続にサービス品
質（ＱｏＳ）レベルを保証する場合に提供されるサービ
ス（例えば、ＡＴＭ ＣＢＲ、ｒｔ−ＶＢＲ、ｎｒｔ−
ＶＢＲなど）であり、最善努力サービスとは、ネットワ
ークが可能ないわゆる「最もよい」サービスを提供する
こと以外は何も保証していない場合に提供されるサービ
ス（たとえばＡＢＲ、ＵＢＲ）である。
証サービスや最善努力（ＢｅｓｔＥｆｆｏｒｔ）サービ
スといった、サービス・レベルの選択を含んでもよい。
保証サービスとは、ネットワークが各接続にサービス品
質（ＱｏＳ）レベルを保証する場合に提供されるサービ
ス（例えば、ＡＴＭ ＣＢＲ、ｒｔ−ＶＢＲ、ｎｒｔ−
ＶＢＲなど）であり、最善努力サービスとは、ネットワ
ークが可能ないわゆる「最もよい」サービスを提供する
こと以外は何も保証していない場合に提供されるサービ
ス（たとえばＡＢＲ、ＵＢＲ）である。
【００１９】最後に、ダウンリンクを行う最適のコーデ
ィング・レートが、コーディング・フレーム選択ステー
ジ３６において選択される。この実施例では、コーディ
ング・フレーム選択ステージ３６が他の選択ステージか
ら独立しているが、それは重いコーディング・レートに
するか、軽いコーディング・レートにするかの選択が、
他の選択ステージがなされた後になされるためである。
少なくとも２つのコーディング・レート・キュー５４
が、スケジューラ２０の他の選択ステージから受け取ら
れたデータ・セルを格納するために用いられる。コーデ
ィング・レート・セレクタは、キュー５４中の１つから
データ・セルを選択し、選択されたデータ・セルは順
次、ダウンリンク変調器に引き渡される。コーディング
・フレーム選択を動的にスケジューリングすることによ
って、この選択ステージはさらに、従来の固定スケジュ
ーラでは不可能である帯域幅の効率的な使用を可能にす
る。この分野の技術を持つ者にとっては明らかなよう
に、コーディング・フレームの選択は、選択されるデー
タに要求されるスループットや完全性の度合に基づいて
なされる。前述の議論は単に軽いコーディングか重いコ
ーディングのいずれかに言及しただけであるが、本発明
は多くの異なったコーディング・レートからの選択が可
能である。
ィング・レートが、コーディング・フレーム選択ステー
ジ３６において選択される。この実施例では、コーディ
ング・フレーム選択ステージ３６が他の選択ステージか
ら独立しているが、それは重いコーディング・レートに
するか、軽いコーディング・レートにするかの選択が、
他の選択ステージがなされた後になされるためである。
少なくとも２つのコーディング・レート・キュー５４
が、スケジューラ２０の他の選択ステージから受け取ら
れたデータ・セルを格納するために用いられる。コーデ
ィング・レート・セレクタは、キュー５４中の１つから
データ・セルを選択し、選択されたデータ・セルは順
次、ダウンリンク変調器に引き渡される。コーディング
・フレーム選択を動的にスケジューリングすることによ
って、この選択ステージはさらに、従来の固定スケジュ
ーラでは不可能である帯域幅の効率的な使用を可能にす
る。この分野の技術を持つ者にとっては明らかなよう
に、コーディング・フレームの選択は、選択されるデー
タに要求されるスループットや完全性の度合に基づいて
なされる。前述の議論は単に軽いコーディングか重いコ
ーディングのいずれかに言及しただけであるが、本発明
は多くの異なったコーディング・レートからの選択が可
能である。
【００２０】図５には、階層スケジューリング・スキー
ムを別の観点から見た図が示されている。この例におい
て、リンクの帯域幅は、まず３つのスポット・ビーム６
０に分割される。このビーム選択ステージは、示された
アクセス時間の配分パーセンテージに従って、個々のビ
ームにダウンリンクへのアクセスを割り振る。さらに次
のレベルで、一つのスポット・ビーム内の各ホールセラ
ー業者６２が、そのビームに対する個々の配分パーセン
テージを割り振られる。同様の割り振りが、それぞれそ
の後に続くリテイル業者レベルで、各リテイル業者６４
になされる。この場合、サービス選択レベル６６を含
む、３つのリテイル業者レベルがある。最後に、（リテ
イル）接続６８のそれぞれが、衛星資源の配分パーセン
テージを割り付けられる。このように、衛星資源の代表
的な分配例が、図５に表わされている。
ムを別の観点から見た図が示されている。この例におい
て、リンクの帯域幅は、まず３つのスポット・ビーム６
０に分割される。このビーム選択ステージは、示された
アクセス時間の配分パーセンテージに従って、個々のビ
ームにダウンリンクへのアクセスを割り振る。さらに次
のレベルで、一つのスポット・ビーム内の各ホールセラ
ー業者６２が、そのビームに対する個々の配分パーセン
テージを割り振られる。同様の割り振りが、それぞれそ
の後に続くリテイル業者レベルで、各リテイル業者６４
になされる。この場合、サービス選択レベル６６を含
む、３つのリテイル業者レベルがある。最後に、（リテ
イル）接続６８のそれぞれが、衛星資源の配分パーセン
テージを割り付けられる。このように、衛星資源の代表
的な分配例が、図５に表わされている。
【００２１】この種の階層スケジューリング・スキーム
では、最初のリテイル業者（例えばＴＲＷ）が配分され
た帯域幅のすべてを利用していなければ、その親のホー
ルセラー業者の下に位置する他のリテイル業者（つまり
ヒューズ及びロッキード）が、この余った帯域幅を受け
取るための最優先権を持つ。その親のホールセラー業者
（つまりＰａｃ−Ｂｅｌｌ）が、その余った帯域幅のす
べてを使い果たすことができない場合に限り、残りの帯
域幅がそのビーム内のもう一つのホールセラー業者（つ
まりＡＴＴ）に分配される。このように、帯域幅の割り
振りが、実際のユーザ要求に従って左右される。
では、最初のリテイル業者（例えばＴＲＷ）が配分され
た帯域幅のすべてを利用していなければ、その親のホー
ルセラー業者の下に位置する他のリテイル業者（つまり
ヒューズ及びロッキード）が、この余った帯域幅を受け
取るための最優先権を持つ。その親のホールセラー業者
（つまりＰａｃ−Ｂｅｌｌ）が、その余った帯域幅のす
べてを使い果たすことができない場合に限り、残りの帯
域幅がそのビーム内のもう一つのホールセラー業者（つ
まりＡＴＴ）に分配される。このように、帯域幅の割り
振りが、実際のユーザ要求に従って左右される。
【００２２】各々の選択ステージで、帯域幅の割り振り
がリアルタイム（例えば時間毎）で動的に変更可能であ
る。例えば、カンザスシティに関わるスポット・ビーム
は、その日の早い時間帯（東部標準時）では、帯域幅の
６０％を割り振られている。日が暮れていくとともに、
衛星資源に対するユーザ需要が、地理上の反対側になる
西部地域にサービスを供給しているスポット・ビームに
対して増大する。従って、カンザスシティに対する帯域
幅の割り当てが１５％まで減少するが、ロサンゼルス及
びフェニックスに対する帯域幅の割り当てが、それぞれ
６０％及び２５％に増大する。いかなる場合でも、本発
明のダウンリンク・スケジューラ２０は、一日中ずっ
と、各選択ステージ内の割り振りを再構成することによ
って、衛星の帯域幅を効率的に利用する。上記の内容
は、本発明の単に代表的な実施例を公開し記述したもの
である。この分野の技術を持つ者ならば、このような議
論や、また添付の図面や特許請求の範囲から、様々な変
更や修正や変更が本発明の技術的思想及び範囲から外れ
ずに、本発明に対してなされることが可能であると、容
易に認識するであろう、
がリアルタイム（例えば時間毎）で動的に変更可能であ
る。例えば、カンザスシティに関わるスポット・ビーム
は、その日の早い時間帯（東部標準時）では、帯域幅の
６０％を割り振られている。日が暮れていくとともに、
衛星資源に対するユーザ需要が、地理上の反対側になる
西部地域にサービスを供給しているスポット・ビームに
対して増大する。従って、カンザスシティに対する帯域
幅の割り当てが１５％まで減少するが、ロサンゼルス及
びフェニックスに対する帯域幅の割り当てが、それぞれ
６０％及び２５％に増大する。いかなる場合でも、本発
明のダウンリンク・スケジューラ２０は、一日中ずっ
と、各選択ステージ内の割り振りを再構成することによ
って、衛星の帯域幅を効率的に利用する。上記の内容
は、本発明の単に代表的な実施例を公開し記述したもの
である。この分野の技術を持つ者ならば、このような議
論や、また添付の図面や特許請求の範囲から、様々な変
更や修正や変更が本発明の技術的思想及び範囲から外れ
ずに、本発明に対してなされることが可能であると、容
易に認識するであろう、
【図１】本発明に従った典型的な衛星データ通信システ
ムを示した図である。
ムを示した図である。
【図２】本発明に従ったダウンリンク・スケジューラを
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】本発明のダウンリンク・スケジューラによって
ビーム選択がなされるステージを示すブロック図であ
る。
ビーム選択がなされるステージを示すブロック図であ
る。
【図４】本発明の階層ダウンリンク・スケジューラの好
適な実施例を示すブロック図である。
適な実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明の階層的なスケジューリングを行う仕組
みを別の観点から説明した図である。
みを別の観点から説明した図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジェイソン・アール・キンケイド
アメリカ合衆国カリフォルニア州90278,
リダンド・ビーチ，デュフォア・アベニ
ュー 2121，ナンバー エイ
(56)参考文献 特開 平５−153017（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−217742（ＪＰ，Ａ)
Ｖａｒｍａ Ａ． ａｎｄ Ｓｔｉｌ
ｉａｄｉｓ Ｄ．，Ｈａｒｄｗａｒｅ
ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ
ｆａｉｒ ｑｕｅｕｉｎｇ ａｌｇｏｒ
ｉｔｈｍ ｆｏｒ ａｓｙｎｃｈｒｏｎ
ｏｕｓ ｔｒａｓｆｅｒ ｍｏｄｅ ｎ
ｅｔｗｏｒｋｓ，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎ
ｅ，米国，ＩＥＥＥ，1997年12月，ｖｏ
ｌ．35 Ｉｓｓｕｅ：12，Ｐ54−68
Ｂｅｎｎｅｔｔ Ｊ．Ｃ．Ｒ ａｎｄ
Ｈｕｉ Ｚｈａｎｇ，Ｈｉｅｒａｒｃ
ｈｉｃａｌ ｐａｃｋｅｔ ｆａｉｒ
ｑｕｅｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，Ｉ
ＥＥＥ／ＡＣＭ ｔｒａｎｓａｃｉｔｏ
ｎｓ ｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，米
国，ＩＥＥＥ，1997年10月，Ｐ675−689
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04B 7/14 - 7/22
H04L 12/28
Claims (7)
- 【請求項１】 衛星通信システムに使用するための複数
のスポット・ビームを有するスポット・ビーム処理衛星
において、 ダウンリンク・データ・セルを含み、それぞれがダウン
リンク接続に対応している複数のダウンリンク・キュー
と、 衛星からデータ・セルを送信するためのダウンリンク変
調器と、 データ・セルをダウンリンク・キューからダウンリンク
変調器へ転送するためのダウンリンク・スケジューラで
あって、 データ・セルのダウンリンク時に用いるために、パケッ
ト・フェア・キューイング（ＰＦＱ）手法を用いて複数
のスポット・ビームの中から１つを選択するビーム・セ
レクタと、 複数のホールセラー業者の１つに関連している送信すべ
きデータ・セルを選択するための複数のホールセラー・
セレクタであって、各々が複数のスポット・ビームの１
つと関連付けられているホールセラー・セレクタと、 複数のリテイル接続の１つに関連している送信すべきデ
ータ・セルを選択するための複数のリテイル・セレクタ
であって、各々が複数のホールセラー業者の１つと関連
付けられているリテイル・セレクタと からなるダウンリンク・スケジューラとを含んでいるこ
とを特徴とするスポット・ビーム処理衛星。 - 【請求項２】 請求項１記載のスポット・ビーム処理衛
星において、ＰＦＱ手法がワーストケース・フェアネス
・ウェイティッド・フェア・キューイング（ＷＦ２Ｑ
＋）、スターティング・ポテンシャルベース・フェア・
キューイング（ＳＰＦＱ）、ウェイティッド・フェア・
キューイング（ＷＦＱ）、デフィシット・ラウンドロビ
ン（Ｄｅｆｉｃｉｔ Ｒｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ）、セル
フクロック・フェア・キューイング（ＳＣＦＱ）、バー
チャルクロック（ＶｉｒｔｕａｌＣｌｏｃｋ）、シェイ
プド・バーチャルクロック（Ｓｈａｐｅｄ Ｖｉｒｔｕ
ａｌＣｌｏｃｋ）、及びシェイプド・ＳＰＦＱ（Ｓｈａ
ｐｅｄ ＳＰＦＱ）からなるグループから選択されるこ
とを特徴とするスポット・ビーム処理衛星。 - 【請求項３】 請求項１記載のスポット・ビーム処理衛
星において、該衛星はさらに、 選択されたリテイル接続キューから受け取ったデータ・
セルを格納するための少なくとも２つのコーディング・
レート・キューと、 コーディング・レート・キューの少なくとも一方から、
ダウンリンクするためのデータ・セルを選択するための
コーディング・レート・セレクタであって、ダウンリン
ク・スケジューラが、選択されたコーディング・レート
・キューからダウンリンク変調器へ少なくとも１つのデ
ータ・セルを転送する、コーディング・レート・セレク
タとを備えていることを特徴とするスポット・ビーム処
理衛星。 - 【請求項４】 スポット・ビーム処理衛星においてデー
タ・セルのダウンリンク送信をスケジューリングするた
めのダウンリンク・スケジューラにおいて、 データ・セルをダウンリンクする時に用いるために、衛
星と関連付けられている複数のスポット・ビームから１
つのスポット・ビームを選択するためのビーム・セレク
タと、 複数のホールセラー業者の１つと関連するデータ・セル
を選び出すための複数のホールセラー・セレクタであっ
て、各々が複数のスポット・ビームの１つに関連付けら
れているホールセラー・セレクタと、 複数のリテイル接続の１つと関連するデータ・セルを選
び出すための複数のリテイル・セレクタであって、各々
が複数のホールセラー業者の１つに関連付けられている
リテイル・セレクタとからなることを特徴とするダウン
リンク・スケジューラ。 - 【請求項５】 請求項４記載のダウンリンク・スケジュ
ーラにおいて、ビーム・セレクタ、複数のホールセラー
・セレクタ、複数のリテイル・セレクタの少なくとも一
つが、データ・セルを選択するためにパケット・フェア
・キューイング（ＰＦＱ）手法を用いることを特徴とす
るダウンリンク・スケジューラ。 - 【請求項６】 請求項５記載のダウンリンク・スケジュ
ーラにおいて、ＰＦＱ手法が、ワーストケース・フェア
ネス・ウェイティッド・フェア・キューイング（ＷＦ２
Ｑ＋）、スターティング・ポテンシャルベース・フェア
・キューイング（ＳＰＦＱ）、ウェイティッド・フェア
・キューイング（ＷＦＱ）、デフィシット・ラウンドロ
ビン（ＤｅｆｉｃｉｔＲｏｕｎｄ−Ｒｏｂｉｎ）、セル
フクロック・フェア・キューイング（ＳＣＦＱ）、バー
チャルクロック（ＶｉｒｔｕａｌＣｌｏｃｋ）、シェイ
プド・バーチャルクロック（Ｓｈａｐｅｄ Ｖｉｒｔｕ
ａｌＣｌｏｃｋ）、及びシェイプド・ＳＰＦＱ（Ｓｈａ
ｐｅｄ ＳＰＦＱ）からなるグループから選択されるこ
とを特徴とするダウンリンク・スケジューラ。 - 【請求項７】 スポット・ビーム処理衛星においてデー
タ・セルのダウンリンク送信をスケジューリングするた
めの方法において、 データ・セルをダウンリンクするために、衛星と関連付
けられている複数のスポット・ビームの中から１つのス
ポット・ビームを選択するステップと、 データ・セルをダウンリンクするために、選択されたス
ポット・ビームと関連付けられている複数のホールセラ
ー業者の１つを選択するステップと、 データ・セルをダウンリンクするために、選択されたホ
ールセラー業者と関連付けられている複数のリテイル接
続であって、それぞれがデータ・セルを格納するための
リテイル接続キューを有している複数のリテイル接続を
選択するステップと、 選択されたリテイル接続のリテイル接続キューからダウ
ンリンク変調器へ、少なくとも一つのデータ・セルを転
送するステップとからなることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/270356 | 1999-03-16 | ||
| US09/270,356 US6738346B1 (en) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | Hierarchical downlink scheduler for a processed satellite payload |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000312174A JP2000312174A (ja) | 2000-11-07 |
| JP3479490B2 true JP3479490B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=23031000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000072248A Expired - Fee Related JP3479490B2 (ja) | 1999-03-16 | 2000-03-15 | 処理された衛星ペイロード用の階層ダウンリンク・スケジューラ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6738346B1 (ja) |
| EP (1) | EP1037398B1 (ja) |
| JP (1) | JP3479490B2 (ja) |
| AT (1) | ATE286329T1 (ja) |
| CA (1) | CA2300660C (ja) |
| DE (1) | DE60016996T2 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6975629B2 (en) * | 2000-03-22 | 2005-12-13 | Texas Instruments Incorporated | Processing packets based on deadline intervals |
| IL142504A0 (en) * | 2000-04-16 | 2002-03-10 | Hughes Electronics Corp | An approach to minimize worst-case queueing delay for a switching communication system with transmission constraints |
| US6944140B1 (en) * | 2000-06-21 | 2005-09-13 | Northrop Grumman Corporation | Beam hopping self addressed packet switched communication system with multiple beam array antenna |
| WO2002045013A2 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Allot Communications Ltd. | Network resource allocation and monitoring system |
| US7352699B2 (en) * | 2003-04-25 | 2008-04-01 | Alcatel Usa Sourcing, L.P. | Switch fabric access scheduler |
| US7321940B1 (en) * | 2003-06-30 | 2008-01-22 | Cisco Technology, Inc. | Iterative architecture for hierarchical scheduling |
| ATE349840T1 (de) * | 2004-01-30 | 2007-01-15 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren und vorrichtung zur dynamischen ressourcenzuweisung in einem drahtlosen netz |
| FR2877176B1 (fr) | 2004-10-22 | 2007-04-20 | Agence Spatiale Europeenne | Procede et dispositif pour ordonnancer et transmettre des paquets de donnees a partir d'un emetteur commun vers une pluralite d'utilisateurs partageant un canal de transmission coummun. |
| EP1793540A1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-06 | Electronics and Telecommunications Research Institute | Adaptive packet scheduling apparatus for uncapsulated data communication in interactive satellite communication system, and data transmission/reception system and transmitting method using the same |
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| WO2010054392A2 (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-14 | Viasat, Inc. | Dynamic resource allocation in a multi-beam system |
| WO2010148022A1 (en) | 2009-06-16 | 2010-12-23 | Viasat, Inc. | Dynamic bandwidth resource allocation for satellite downlinks |
| CN103931148B (zh) * | 2012-02-02 | 2017-06-09 | 华为技术有限公司 | 流量调度设备 |
| DE202013012472U1 (de) | 2012-08-03 | 2017-01-13 | Terra Bella Technologies Inc. | Satellitenplanungssystem |
| US8712321B1 (en) * | 2013-01-07 | 2014-04-29 | Viasat, Inc. | Satellite fleet deployment |
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