KR101183554B1 - 위성 게이트웨이 장애를 보상하기 위한 시스템과 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 실시예는 위성 게이트웨이 장애를 보상하기 위한 시스템과 방법에 대한 것이다. 제1 위성 게이트웨이(14)와; 제1 위성 게이트웨이(14)에 연결되고, 만약 제1 위성 게이트웨이(14)에 장애가 발생하면, 새로운 트랜스폰더 할당을 생성하기 위해 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 트랜스폰더를 자동으로 재분배시키기 위해 구성되는 제2 위성 게이트웨이(14)를 포함하는, 시스템이 제공된다.

Description

위성 게이트웨이 장애를 보상하기 위한 시스템과 방법{A SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATING FOR A SATELLITE GATEWAY FAILURE}
본 발명은 일반적으로 네트워크 상에서 비디오 또는 다른 디지털 데이터를 전송하는 것에 대한 것이다. 보다 특별히, 본 발명은 다가구(multi-dwelling) 유닛 위성 텔레비전과 데이터 시스템에서 위성 게이트웨이 장애를 보상하기 위한 시스템에 대한 것이다.
이 섹션은 아래에서 설명되고/되거나 권리가 주장되는 본 발명의 다양한 양상과 관련이 있을 수 있는, 종래 기술의 다양한 양상을 독자에게 소개하기 위해 의도된다. 이 논의는 본 발명의 다양한 양상을 더 나은 이해를 용이하게 하기 위한 배경 정보를 독자에게 제공하는데 도움이 된다고 믿어진다. 따라서, 이러한 문장들은 이러한 견지에서 읽어 져야 하며, 종래 기술의 인정(admissions)으로서가 읽혀지지 말아야 한다는 것이 이해되어야 한다.
대부분의 사람들이 알고 있듯이, DirecTV와 같은 위성 텔레비전 시스템은 과거 수년동안에 훨씬 더 광범위하게 퍼져 왔다. 사실상, 1994년에 DirecTV가 소개된 이래로, 1,200만을 넘는 미국 가정들이 위성 TV 가입자가 되었다. 이러한 가입자들의 대부분은 위성 접시 안테나를 설치하고 연결하기가 비교적 쉬운 단독 주택에 살 고 있다. 예를 들면, 위성 접시 안테나는 집의 지붕에 설치될 수 있다.
하지만, 많은 잠재적 가입자는 호텔 또는 고층 아파트 건물과 같은 다세대(multi-dwelling) 유닛("MDU")에 살거나 임시로 거주하고 있다. 불행히도, 위성 TV 서비스를 MDU 내의 개별 세대 유닛에 제공하는 것에 수반되는 추가적인 난제가 있다. 세대 당 하나의 위성 접시 안테나를 제공하고 연결하는 것은 비현실적이고/이거나 매우 비용이 많이 들 수 있다. 예를 들면, 1,000개의 아파트가 있는 고층 아파트 빌딩에서, 이 빌딩의 지붕에 1,000개의 위성 접시 안테나를 장착하는 것은 비현실적일 수 있다. 종래의 시스템의 일부는 디지털 위성 텔레비전 신호를, 단일 동축 케이블을 통해 복수의 세대들로 전송될 수 있는 아날로그 신호로 변환함으로써 이러한 문제점을 회피해왔다. 하지만, 이러한 시스템은 제한된 채널들을 제공하며, 디지털 전용(all-digital) 시스템과 비교해서 품질을 저하시켰으며, 단독 주택에 사는 사용자들에게 익숙한 위성 TV 경험을 제공할 수 없다.
위성 TV를 다세대 유닛에 제공하기 위한 개선된 시스템 및/또는 방법이 바람직하다.
원래 주장된 발명의 범위 내에 대응하는 특정 양상이 아래에서 설명된다. 이러한 양상은 본 발명이 취할 수 있는 특정 형태의 간단한 요약을 독자에게 제공하기 위해서만 제시되었다는 것과, 이러한 양상은 본 발명의 범위를 제한하는 위해 의도되지 않았다는 것을 이해해야 한다. 참으로, 본 발명은 아래에서 설명되지 않을 수 있는 다양한 양상을 포함할 수 있다.
개시된 실시예들은 위성 게이트웨이 장애를 보상하기 위한 시스템과 방법에 대한 것이다. 제1 위성 게이트웨이와, 제1 위성 게이트웨이에 연결되고, 만약 제1 위성 게이트웨이에 장애가 발생하면, 새로운 트랜스폰더 할당을 생성하기 위해 제1 위성 게이트웨이에 할당된 트랜스폰더를 자동으로 재분배시키기 위해 구성되는 제2 위성 게이트웨이(14)를 포함하는, 시스템이 제공된다.
본 발명의 이점은 다음의 상세한 설명을 읽고, 아래의 도면을 참조하여 보다 명백해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 IP 시스템 상의 예시적인 위성 텔레비전의 블록도.
도 2는 도 1에서 예시된 IP 시스템 상의 예시적인 위성 텔레비전의 다른 실시예.
도 3은 본 발명의 예시적인 위성 게이트웨이의 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 위성 트랜스폰더의 유효 범위의 예시적인 분배를 설명하는 도표.
본 발명의 하나 이상의 특정 실시예는 아래에 설명될 것이다. 이러한 실시예의 간략한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현의 모든 특징들이 본 명세서에서 설명되지는 않는다. 임의의 그러한 실제 구현의 개발에서, 임의의 공학 또는 설계 프로젝트에서처럼, 구현마다 다를 수 있는, 예를 들면 시스템과-관련되고 사 업에-관련된 제약과의 순응성(compliance)과 같은 개발자의 특정 목표를 달성하기 위한 다수의 구현-특정 결정이 내려져야 한다. 또한, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 이러한 개시의 혜택을 갖는 당업자에 대해 설계, 제작 및 제조상의 늘상적인 일이다라는 것이 인식되어야 한다.
도 1을 보면, 일 실시예에 따라 IP 시스템 상의 예시적인 위성 텔레비전의 블록도가 설명되고, 일반적으로 참조 번호(10)에 의해 일반적으로 지정된다. 설명된 것처럼, 일 실시예에서, 시스템(10)은 하나 이상의 위성 접시 안테나(12a에서 12m까지), 위성 게이트웨이(14)와 같은 헤드-엔드 유닛, IP 분배 네트워크(20)와, 하나 이상의 셋톱 박스("STBs")(22a에서 22n까지)를 포함할 수 있다. 하지만, 당업자는, 도 1에서 설명된 시스템(10)의 실시예는 시스템(10)의 단지 하나의 잠재적인 실시예라는 것을 인식할 것이다. 이처럼, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)의 설명된 부품은 재배열되거나 생략될 수 있거나, 추가적인 부품이 시스템(10)에 추가될 수 있다. 예를 들면, 미러 변형을 통해, 시스템(10)은 비-위성(non-satellite) 비디오와 오디오 서비스를 배포하도록 구성될 수 있다.
시스템(10)은 하나 이상의 위성 접시(12a-12m)를 포함할 수 있다. 위성 접시 안테나(12a-12m)는 지구 궤도를 도는 위성으로부터 전송되는 비디오, 오디오, 또는 다른 유형의 텔레비전-관련 데이터를 수신하기 위해 구성될 수 있다. 아래에서 더 설명되는 것처럼, 일 실시예에서, 위성 접시 안테나(12a-12m)는 10.7에서 12.75 기가헤르쯔("GHz")까지의 KU 대역 상에서 DirecTV 프로그래밍을 수신하기 위해 구성된다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 위성 접시 안테나(12a-12m)는 접시 안테나 네 트워크 신호, ExpressVu 신호, StarChoice 신호 등과 같은 다른 유형의 직접 방송 위성("DBS") 또는 텔레비전 수신 전용(television receive-only: "TVRO") 신호를 수신하기 위해 구성될 수 있다. 또 다른 비-위성(non-satellite) 기반의 시스템에서, 위성 접시 안테나(12a-12m)는 시스템(10)으로부터 생략될 수 있다.
일 실시예에서, 위성 접시 안테나(12a-12m) 내의 저 잡음-블록 변환기("LNC")는 지구 궤도를 도는 위성으로부터의 입력 신호를 수신하고, 이 입력 신호를 950와 2150 메가헤르쯔("MHz") 사이의 L 대역의 주파수로 변환한다. 도 2에 대해서 아래에 더 상세히 설명되는 것처럼, 위성(12a-12m)의 각각은 특정 주파수상에서 특별한 편파를 가진 하나 이상의 입력 위성 TV 신호를 수신하여(트랜스폰더라고 참조됨) 이 위성 신호를 L 대역 신호로 변환하기 위해 구성될 수 있으며, 이 L 대역 신호들의 각각은 복수의 비디오 또는 오디오 신호를 포함할 수 있다.
위성 접시 안테나(12a-12m)는 위성 게이트웨이(14)와 같은 헤드-엔드 유닛 또는 게이트웨이 서버에 L 대역 신호를 전송하기 위해 구성될 수 있다. 대안적인 비-위성 실시예들에서, 헤드-엔드 유닛은 케이블 텔레비전 수신기, 고선명 텔레비전 수신기 또는 다른 비디오 분배 시스템일 수 있다.
위성 게이트웨이(14)는 위성 동조, 복조와 역다중화 모듈(16)과 IP 랩퍼(wrapper) 모듈(18)을 포함한다. 모듈(16)은 위성(12a-12m)으로부터 전송된 변조되고 다중화된 L 대역 신호를 복수의 단일 프로그램 트랜스포트 스트림("SPTS")으로 변환하기 위한 복수의 동조기, 복조기와 역다중화기를 포함할 수 있으며, 복수의 단일 프로그램 트랜스포트 스트림의 각각은 서비스(예, 텔레비전 채널 비디오, 텔레비전 채널 오디오, 프로그램 가이드 등)를 운반한다. 일 실시예에서 모듈(16)은 위성 접시 안테나(12a-12m)에 의해 수신된 모든 서비스에 대해 단일 프로그램 트랜스포트 스트림을 생성하기 위해 구성된다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 모듈(16)은 위성 접시 안테나(12a-12m)에 의해 수신된 서비스의 서브세트에 대해서만 트랜스포트 스트림을 생성할 수 있다.
위성 동조, 복조와 역다중화 모듈(16)은 SPTS를 IP 랩퍼 모듈(18)에 전송할 수 있다. 일 실시예에서, IP 랩퍼 모듈(18)은 SPTS 내의 데이터를, IP 분배 네트워크(20)상에서의 전송을 위해 적절한 복수의 인터넷 프로토콜("IP") 패킷으로 재패킷화한다. 예를 들면, IP 랩퍼 모듈(18)은 SPTS 내의 DirecTV 프로토콜 패킷을 IP 패킷으로 변환할 수 있다. 또한, IP 랩퍼 모듈(18)은 STB(22a-22n)으로부터의 서버 요청을 수신하고, 이 특별한 서비스를 요청했던 그 STB(22a-22n)으로 IP SPTS를 멀티캐스팅{즉, IP 어드레스 상에서 하나 이상의 STB(22a-22n)에 방송}하기 위해 구성될 수 있다.
대안적인 실시예에서, IP 랩퍼 모듈(18)은 STB(22a-22n) 중의 하나에 의해 요청되지 않은 서비스에 대해 IP 프로토콜 SPTS를 멀티캐스팅하기 위해 또한 구성될 수 있다. 모듈(16과 18)은 위성 게이트웨이(14)의 단지 하나의 예시적인 실시예일뿐이라는 것이 주목되어야 한다. 도 2와 도 3에 대해 아래에서 설명된 것과 같은 대안적인 실시예에서, 모듈(16과 18)의 기능은 다양한 적절한 부품들 또는 모듈들 사이에서 재분배되거나 통합될 수 있다.
IP 분배 네트워크(20)는 하나 이상의 라우터, 스위치, 모뎀, 분할 기(splitter), 또는 브리지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 위성 게이트웨이(14)는 하나 이상의 STB(22a-22n)에 연결된 라우터에 연결된 이서넷 브리지로의 동축 케이블에 연결된 중간 분배 프레임("IDF")에 연결된 마스터 분배 프레임("MDF")에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, IP 분배 네트워크(20)는 라우터에 연결된 DSL 모뎀에 연결된 디지털 가입자 라인 액세스 다중화기("DSLAM")에 연결된 MDF일 수 있다. 또 다른 실시예에서, IP 분배 네트워크는 802.11 또는 WiMax 네트워크와 같은 무선 네트워크를 포함할 수 있다. 이런 유형의 실시예에서, STB(22a-22n)는 멀티캐스팅된 IP 패킷을 수신하기 위해 구성된 무선 수신기를 포함할 수 있다. 당업자는 상기 설명된 실시예들은 단지 예시일 뿐이라는 것을 인식할 것이다. 대안적인 실시예에서처럼, 다수의 적절한 형태의 IP 분배 네트워크가 시스템(10)에서 이용될 수 있다.
IP 분배 네트워크(20)는 하나 이상의 STB(22a-22n)에 연결될 수 있다. STB(22a-22n)은 IP 분배 네트워크(20)상에서 IP SPTS와 같은 IP 패킷을 수신할 수 있는 임의의 적절한 유형의 비디오, 오디오, 및/또는 다른 데이터 수신기일 수 있다. 여기서 사용된 셋톱 박스("STB")라는 용어는 텔레비전 위에 놓일 수 있는 디바이스만을 포함하는 것이 아니라는 것이 인식될 것이다. 오히려, STB(22a-22n)는 여기서 설명된 것처럼 기능하기 위해 구성될 수 있는, 텔레비전, 디스플레이, 또는 컴퓨터에 내부 또는 외부적인, 임의의 디바이스 또는 장치일 수 있으며, 이러한 디바이스 또는 장치는 비제한적으로, 비디오 부품, 컴퓨터, 무선 전화, 또는 다른 형태의 비디오 레코더를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, STB(22a-22n)는 (다른 입력 들 중에서) 이서넷 포트를 통해, 비디오 및/또는 오디오와 같은 서비스를 수신하기 위해 구성된 DirecTV 수신기일 수 있다. 대안적인 실시예에서, STB(22a-22n)는 동축 케이블, 연선(twisted pair), 구리 도선 상에서, 또는 I.E.E.E. 802.11 표준과 같은 무선 표준을 통해, 무선으로 멀티캐스팅된 전송을 수신하기 위해 설계 및/또는 구성될 수 있다.
위에서 논의된 것처럼, 시스템(10)은 우주(space)에서 위성에 위해 전송된 비디오, 오디오 및/또는 다른 데이터를 수신하고, IP 분배 네트워크(20) 상에서 분배하기 위해 이런 데이터를 처리/변환할 수 있다. 따라서, 도 2는 일 실시예에 따라 IP 시스템(10) 상에서 예시적인 위성 텔레비전의 다른 실시예이다. 도 2는 3개의 예시적인 위성 접시 안테나(12a-12c)를 설명한다. 위성 접시 안테나(12a-12c)의 각각은 궤도를 도는 하나 이상의 위성으로부터의 신호를 수신하기 위해 구성될 수 있다. 당업자는 위성과 위성으로부터 전송된 신호는 위성이 위치하고 있는 궤도 슬롯에 의해 종종 참조된다는 것을 인식할 것이다. 예를 들면, 위성 접시 안테나(12a)는 101도의 궤도 슬롯에 배치된 DirecTV 위성으로부터의 신호를 수신하기 위해 구성된다. 마찬가지로, 위성 접시 안테나(12b)는 119도에 배치된 위성으로부터의 신호를 수신하고, 위성 접시 안테나(12c)는 110도의 궤도 슬롯에 배치된 위성으로부터의 신호를 수신한다. 대안적인 실시예에서, 위성 접시 안테나(12a-12c)는 95도의 궤도 슬롯과 같은 다양한 궤도 슬롯에서 나타난 복수의 다른 위성으로부터의 신호를 수신할 수 있다. 또한, 위성 접시 안테나(12a-12c)는 극성이 있는 위성 신호를 수신하기 위한 구성될 수 있다. 예를 들면, 도 2에서, 위성 접시 안테 나(12a)는 좌측으로 편파되고(도 2에서 "101L"로 표기) 우측으로도 편파된("101R"로 표기) 신호를 수신하기 위해 구성된다.
도 1과 관련해서 위에서 설명된 것처럼, 위성 접시 안테나(12a-12c)는 KU 대역에서 위성 신호를 수신하여 이 신호를 위성 게이트웨이(14)에 전송되는 L 대역 신호로 변환할 수 있다. 하지만, 일부 실시예들에서, 위성 접시 안테나(12a-12c)에 의해 생성되는 L 대역 신호는 더 적은 수의 신호로 합체되거나, 위성 게이트웨이(14)에 도달하기 전에 보다 많은 신호로 분할될 수 있다. 예를 들면, 도 2에서 설명되는 것처럼, 위성 접시 안테나(12b와 12c)로부터의 L 대역 신호는 110도에서의 위성과 119도에서의 위성 모두로부터의 L 대역 신호를 포함하는 단일 L 대역 신호로 스위치(24)에 의해 합체될 수 있다.
설명된 것처럼, 시스템(10)은 위성 접시 안테나(12a-12c)로부터 전송된 L 대역 신호를 두 개의 L 대역 신호로 분할하기 위해 복수의 1:2 분할기(26a, 26b, 26c와 26d)를 포함할 수 있으며, 상기 두 개의 L 대역 신호의 각각은 미리 분할된 L 대역 신호의 서비스들의 절반을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 1:2 분할기(26a-26b)는 생략되거나, 위성 게이트웨이(14a와 14b)로 통합될 수 있다.
새롭게 분할된 L 대역 신호는 1:2 분할기(26a-26d)로부터 위성 게이트웨이(14a와 14b)로 전송될 수 있다. 도 2에서 설명된 시스템(10)의 실시예는 두 개의 위성 게이트웨이(14a와 14b)를 포함한다. 하지만, 대안적인 실시예에서, 시스템(10)은 임의의 적절한 수의 위성 게이트웨이(14)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 시스템은 3개의 위성 게이트웨이(14)를 포함할 수 있다.
그 후, 위성 게이트웨이(14a와 14b)는 L 대역 신호를 더 세분해서, IP 패킷을 재패킷화하여 IP 분배 네트워크(20) 상에서 멀티캐스팅할 수 있는 하나 이상의 SPTS를 생성하기 위해 L 대역 신호 상에서 하나 이상의 서비스에 동조할 수 있다. 또한, 하나 이상의 위성 게이트웨이(14a, 14b)는 또한 공중 교환 전화 네트워크("PSTN")(28)에 연결될 수 있다. 위성 게이트웨이(14a, 14b)는 PSTN(28)에 연결되므로, STB(22a-22n)는 IP 분배 네트워크(20)와 위성 게이트웨이(14a, 14b)를 통해 위성 서비스 제공자와 통신할 수 있다. 이 기능은 PSTN(28)에 직접적으로 연결된 각 개별 STB(22a-22n)을 가질 필요를 이롭게 제거할 수 있다.
IP 분배 네트워크(20)는 인터넷 서비스 제공자("ISP")(30)에 또한 연결될 수 있다. 일 실시예에서, IP 분배 네트워크(20)는 고속 데이터 액세스와 같은 인터넷 서비스를, IP 분배 네트워크(20)에 연결된 STB(22a-22n) 및/또는 다른 적절한 디바이스(미도시)에 제공하기 위해 이용될 수 있다.
위에서 설명된 것처럼, 위성 게이트웨이(14a, 14b)는 복수의 SPTS를 생성하고, IP 분배 네트워크(20) 상에서 요청된 SPTS를 멀티캐스팅하기 위해, 복수의 L 대역 신호를 수신하기 위해 구성될 수 있다. 이제 도 3을 참조하면, 예시적인 위성 게이트웨이(14)의 블록도가 도시된다. 설명된 것처럼, 위성 게이트웨이(14a, 14b)는 전원(40), 두 개의 전단부(41a와 41b)와 후단부(52)를 포함한다. 전원(40)은 전단부(41a, 41b)와 후단부(52)가 아래에 설명된 기능을 수행하도록 하기 위해 구성될 수 있는 다수의 산업-표준 AC 또는 DC 전원들 중의 임의의 하나일 수 있다.
위성 게이트웨이(14a, 14b)는 두 개의 전단부(41a, 41b)를 또한 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각각의 전단부(41a, 41b)는 도 2에 대해 위에서 설명된 1:2 분할기(26a-26d)로부터 두 개의 L 대역 신호 입력을 수신하기 위해 구성될 수 있다. 예를 들면, 전단부(41a)는 1:2 분할기(26a)로부터 두 개의 L 대역 신호를 수신할 수 있고, 전단부(41b)는 1:2 분할기(26b)로부터 두 개의 L 대역 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 전단부(41a, 41b)로의 L 대역 입력의 각각은 8개 이하의 서비스를 포함한다.
그 다음에, 전단부(41a, 41b)는 1:4 L 대역 분할기(42a, 42b, 42c와 42d)를 사용해서 L 대역 입력을 더 세분할 수 있다. 일단 세분되면, L 대역 신호는 이중 동조기 링크의 4개의 뱅크(44a, 44b, 44c와 44d)로 전달될 수 있다. 뱅크(44a-44d) 내의 이중 동조기 링크의 각각은 SPTS를 생성하기 위해 그 개별 이중 동조기 링크에 의해 수신된 L 대역 신호 내의 두 개의 서비스에 동조하기 위해 구성될 수 있다. 그 다음에, 이중 동조기 링크의 각각은 SPTS를 저전압 차동 신호("LVDS") 구동기(48a, 48b, 48c,와 48d) 중의 하나에 전송할 수 있다. LVDS 구동기(48a-48d)는 후단부(52)에 전송하기 위한 L 대역 트랜스포트 대역 신호를 증폭하기 위해 구성될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 다른 형태의 차동 구동기 및/또는 증폭기가 LVDS 구동기(48a-48d) 대신에 이용될 수 있다. 다른 실시예가 후단부로 경로 지정하기 위해 모든 트랜스포트 신호의 연속성(serialization)을 함께 이용할 수 있다.
설명된 것처럼, 전단부(41a, 41b)는 마이크로프로세서(46a, 46b)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 마이크로프로세서(46a, 46b)는 이중 동조 링크의 뱅크(44a-44d)와 1:4 L 대역 분할기(42a-42d)를 제어하고/하거나 명령을 중계(relay) 할 수 있다. 마이크로프로세서(46a, 46b)는 ST Microelectronics에 의해 생산된 ST10 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 마이크로프로세서(46a, 46b)는 LVDS 수신기와 전송기 모듈(50a, 50b)에 연결될 수 있다. LVDS 수신기/전송기 모듈(50a, 50b)은 차후에 더 설명되는 것처럼, 마이크로프로세서(46a, 46b)와 후단부(52)의 부품들 간의 통신을 도울 수 있다.
다음으로 후단부(52)를 살펴보면, 후단부(52)는 LVDS 구동기(48a-48d)에 의해 전송되는 트랜스포트 스트림 신호를 수신하기 위해 구성되는 LVDS 수신기(54a, 54b, 54c와 54d)를 포함한다. 후단부(52)는 또한 LVDS 수신기/전송기 모듈(50a, 50b)과 통신하기 위해 구성되는 LVDS 수신기/전송기 모듈(56a와 56b)을 또한 포함한다.
설명된 것처럼, LVDS 수신기(54a-54d)와 LVDS 수신기/전송기(56a, 56b)는 트랜스포트 프로세서(58a와 58b)와 통신하기 위해 구성된다. 일 실시예에서, 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)는 전단부(41a, 41b)내의 이중 동조기 링크에 의해 생성된 SPTS를 수신하기 위해 구성된다. 예를 들면, 일 실시예에서, 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)는 16개의 SPTS를 생성하기 위해 구성될 수 있다. 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)는 IP 분배 네트워크(20) 상에서 멀티캐스팅될 수 있는 IP 패킷으로 SPTS를 재패킷화하기 위해 구성될 수 있다. 예를 들면, 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)는 DirecTV 프로토콜 패킷을 IP 프로토콜 패킷으로 재패킷화하여, 하나의 IP 어드레스 상의 이들 IP 패킷을 하나 이상의 STB(22a-22n)에 멀티캐스팅할 수 있다.
트랜스포트 프로세서(58a, 58b)는 32 비트, 66 MHz 주변 부품 상호연 결("PCI") 버스와 같은 버스(62)에 또한 연결될 수 있다. 버스(62)를 통해, 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)가 네트워크 프로세서(70), 이서넷 인터페이스(84), 및/또는 확장 슬롯(66)과 통신할 수 있다. 네트워크 프로세서(70)는 STB(22a-33n)으로부터의 서비스에 대한 요청을 수신해서, 요청된 서비스를 멀티캐스팅하기 위해 이 요청을 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)에 향하게 하기 위해 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 네트워크 프로세서는 인텔에 의해 생산된 IXP425 네트워크 프로세서이다. 설명되지는 않았지만, 네트워크 프로세서(70)는 상태 데이터를 위성 게이트웨이(14a, 14b)의 전면 패널에 전송하거나, 디버그 포트를 통해 위성 게이트웨이(14a, 14b)의 디버깅 또는 모니터링을 지원하기 위해 또한 구성될 수 있다.
설명된 것처럼, 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)는 버스(62)를 통해 이서넷 인터페이스에 또한 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 이서넷 인터페이스(68)는 구리 도선 또는 광섬유 인터페이스를 IP 분배 네트워크(20)에 제공하는 기가 비트 이서넷 인터페이스이다. 또한, 버스(62)는 위성 게이트웨이(14a, 14b)의 업그레이드(upgrade) 또는 확장을 가능케 하기 위한 PCI 확장 슬롯과 같은 확장 슬롯에 또한 연결될 수 있다.
트랜스포트 프로세서(58a, 58b)는 호스트 버스(64)에 또한 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 호스트 버스(64)는 위에서 설명된 것처럼, PSTN(28)상에서 통신하기 위해 구성될 수 있는, 모뎀(72)에 트랜스포트 프로세서(58a, 58b)를 연결하는 16-비트 데이터 버스이다. 대안적인 실시예에서, 모뎀(72)은 또한 버스(62)에 연결될 수 있다.
위에서 설명된 것처럼, 위성 서비스는 KU 대역 상의 신호로서 지구에 전송될 수 있다. 일반적으로, 이러한 대역 신호는 트랜스폰더라고 알려진 주파수 상에 각각 집중된다. 이런 이유 때문에, 이러한 KU 대역 신호는 트랜스폰더라고 또한 참조된다. 각 트랜스폰더는 다수의 위성 서비스를 운반할 수 있다. 예를 들면, 일반적인 DirecTV 트랜스폰더는 6개에서 8개까지의 서비스를 운반할 수 있다. (트랜스폰더가 위성 접시 안테나(12a-12m)에 의해 KU 대역에서 L 대역으로 변환된 후에) 각각의 위성 게이트웨이(14)는 각 개별 트랜스폰더 상에 전송되는 서비스를 동조시키기 위해 이중-동조기 링크의 상기 설명된 뱅크(44a-44d)를 사용하기 위해 구성될 수 있다. 하지만, 일부 실시예들에서, 각 위성 게이트웨이(14)가 얼마나 많은 트랜스폰더를 지원할 수 있는 지에 대한 제한이 있을 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 각각의 위성 게이트웨이(14)는 24개에서 28개까지의 트랜스폰더에 대한 유효 범위(coverage)를 제공할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 위성 게이트웨이(14)는 다른 개수의 트랜스폰더를 지원할 수 있다.
이 잠재적인 제한을 극복하기 위해, 다수의 위성 게이트웨이(14)가 조합되어 이용될 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서 시스템(10)은 3개의 위성 게이트웨이(14)를 이용할 수 있다. 이 구성에서, 위성 게이트웨이(14)는 서로 조합되어 작동하기 위해 구성될 수 있다. 구체적으로, 위성 게이트웨이(14) 중의 하나는 마스터 위성 게이트웨이로서 작용하기 위해 프로그래밍될 수 있으며, 한편 나머지 위성 게이트웨이(14)는 슬레이브 위성 게이트웨이로 작용하도록 구성되는데, 상기 마스터 게이트웨이는 (다른 마스터 위성 게이트웨이 관리 기능들 중에서) DHCP 서버로 동작하고, PSTN(28)으로의 액세스를 제어하고/하거나 모든 위성 게이트웨이(14)에 대한 동조기 할당을 제어하는 것과 같은 IP 서비스를 제공한다.
마스터 위성 게이트웨이는 하나 이상의 슬레이브 위성 게이트웨이(14)와 함께 동조기 할당, 서비스 요청 등과 같은 네트워크 상태 정보를 또한 일상적으로 공유할 수 있다. 따라서, 만약 마스터 위성 게이트웨이에 장애가 발생하면, 슬레이브 위성 게이트웨이 중의 하나는 자동으로 마스터 위성 게이트웨이(14)로서의 역할을 담당한다. 일 실시예에서, 가장 낮은 IP 주소를 가진 슬레이브 위성 게이트웨이(14)가 장애가 발생 시에 마스터 위성 게이트웨이(14)의 관리 기능을 맡는다.
각 위성 게이트웨이(14)는 마스터 위성 게이트웨이로서 동작하는 능력을 가지고 있고, (만약 마스터 위성 게이트웨이로서 동작하면) 각 위성 게이트웨이(14)는 네트워크 상태 정보를 일상적으로 공유하기 위해 구성되기 때문에, 슬레이브 위성 게이트웨이 중의 하나는 STB(22-22n)으로의 서비스에 거의 또는 아무런 중단 없이 마스터 위성 게이트웨이 관리 기능을 맡을 수 있다. 특히, 만약 마스터 위성 게이트웨이에 장애가 발생하면, 슬레이브 위성 게이트웨이 중의 하나는 장애를 검출하고, 자기 자신을 "새로운" 마스터 게이트웨이라고 지정하고, 장애가 발생된 마스터 위성 게이트웨이에 의해 제공되는 위성 서비스를 재할당하고, STB(22a-22n)에 통지할 수 있다. 다양한 실시예에서, 매우 다양한 적절한 장애 사건들이 슬레이브 위성 게이트웨이 중의 하나가 자기 자신을 새로운 마스터 위성 게이트웨이로서 지정하는 것을 야기할 수 있다. 예를 들면, 만약 네트워크 프로세서(70)(도 3)가 고장을 일으키거나, 하나 이상의 이중 동조기 링크가 고장을 일으키거나, 등등의 상 황이 일어나면, 장애가 야기될 수 있다.
일 실시예에서, 새로운 마스터 위성 게이트웨이가, 원래의 마스터 위성 게이트웨이(14)에 장애가 발생했다는 것을 지시하기 위해 네트워크 관리자에게로의 메시지, 로그 파일, 또는 다른 통지 시스템을 또한 전송할 수 있다. 만약 장애가 발생된 마스터 위성 게이트웨이가 미래의 일정 시간에 새로운 위성 게이트웨이로 대체되면, 새로운 위성 게이트웨이(14)는 슬레이브 위성 게이트웨이로서 동작할 수 있다.
위에서 설명된 것처럼, 마스터 위성 게이트웨이 장애의 발생 시에, "새로운" 마스터 위성 게이트웨이가 장애로부터 STB(22a-22n)로의 중단을 최소화하기 위해 장애가 발생된 위성 게이트웨이에 의해 제공되는 서비스를 재할당하는 것을 시도할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 만약 슬레이브 위성 게이트웨이 중의 하나에 장애가 발생하면, 마스터 위성 게이트웨이는 또한 서비스를 재할당할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 시스템(10)의 운영자는, 마스터 게이트웨이 관리 기능 및/또는 동조기 할당을 슬레이브 위성 게이트웨이 중의 하나에 이전할 것을 마스터 위성 게이트웨이에게 지시할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따라 위성 트랜스폰더 유효 범위의 예시적인 배분을 설명하는 도표(80)이다. 도 4는 4개의 다른 위성 즉, 95도의 궤도 슬롯내의 위성뿐만 아니라, (위에서 설명된 것처럼) 위성(101, 110, 119)으로부터 이용가능한 트랜스폰더를 설명한다. 열(82와 84)에 의해 지시되는 것처럼, 101 위성 상에 이용가능한 32개의 트랜스폰더, 110 위성과 119 위성 사이에 이용가능한 14개의 트랜스폰더와, 95 위성 상에 이용가능한 3개의 트랜스폰더가 존재한다. 3개의 작동하는 위성 게이트웨이(14)를 가지고, 시스템(10)은 48개의 101 트랜스폰더, 32개의 110/119 트랜스폰더와, 16개의 95 트랜스폰더에 대한 유효 범위를 제공할 수 있는데, 이와 같은 트랜스폰더는 열(86)에 의해 지시되는 것처럼, 각 위성 게이트웨이로부터 이용가능한 트랜스폰더의 수를 쉽사리 초과하는 것이다. 위성 게이트웨이(14) 중의 하나에 장애가 발생할 시에, 마스터 위성 게이트웨이는 열(88)에 의해 지시되는 것처럼, 모든 이용가능한 트랜스폰더의 유효 범위를 유지하기 위해 두 개의 기능하는 위성 게이트웨이(14) 간에 트랜스폰더 유효 범위를 배분할 수 있다.
또한, 제2 위성 게이트웨이에 장애가 발생할 때조차, 남아있는 하나의 위성 게이트웨이(14)는 블록(90)에 의해 지시되는 것처럼 STB(22a-22n)에 의해 가장 자주 요청되는 이러한 서비스를 제공하기 위해 열(90)에서 도시된 것과 같은 트랜스폰더 유효 범위를 배분할 수 있다. 이와 같이, 마스터 위성 게이트웨이는 위성 게이트웨이이의 수가 모든 이용 가능한 트랜스폰더를 커버(cover)하기에 충분하지 않은 동작의 발생 시에, 어느 서비스가 STB(22a-22n)에 의해 가장 자주 요청되는지를 일상적으로 감시하기 위해 구성될 수 있다. 이런 유형의 상황이 발생되면, 마스터 위성 게이트웨이는 그 사용을 위해서 가장 자주 사용되는 트랜스폰더를 커버하기 위해 구성될 수 있다. 예를 들면, 만약 트랜스폰더(Y)가 셋톱 박스(22a-22n)에 의해 내력적으로(historically) 보다 많이 사용된다면, {비록 트랜스폰더(X)가 STB(22a-22n)중의 하나에 의해 현재 사용되고 있고, 트랜스폰더(Y)는 STB(22a-22n)중의 하나에 의해 현재 사용되고 있지 않을지라도} 마스터 위성 게이트웨이는 보다 덜 사용되는 트랜스폰더(X) 대신에 트랜스폰더(Y)를 커버하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 도 2에서와 같은 일 실시예에서, 시스템(10)은 단지 두 개의 위성 게이트웨이(14)와 규칙적으로 동작할 수 있다. 이러한 실시예가 모든 서비스 위성 게이트웨이(14) 장애 시에 제공되는 것을 허용하지 않을 수 있는 한편, 위성 게이트웨이(14) 장애의 영향은 상기 설명된 것처럼 감소될 수 있다.
마지막으로, 도 4와 관련하여 설명된 실시예는 시스템(10)의 단지 하나의 가능한 실시예라는 것이 인식될 것이다. 이와 같이, 대안적인 실시예에서, 위성, 트랜스폰더, 또는 각각의 위성 게이트웨이(14)의 트랜스폰더 유효 범위는 다를 수 있다. 예를 들면, 대안적인 실시예에서, 위성 게이트웨이(14)는 도 4에서 지시된 것보다 많은 트랜스폰더를 커버하기 위해 각각 구성될 수 있다.
본 발명이 다양한 변경과 대안적인 형태로 수정될 수 있으며, 특정 실시예는 도면의 예시에 의해 도시되었고, 여기서 보다 상세히 설명될 것이다. 하지만, 본 발명이 개시된 특별한 형태에 제한되는 것으로 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 오히려, 본 발명은 다음에 추가된 청구항들에 의해 한정된 본 발명의 정신과 범위내에 속하는, 모든 변경, 등가물과 대체물을 포괄하는 것이다.
본 발명은 일반적으로 네트워크 상에서 비디오 또는 다른 디지털 데이터를 전송하는 것에 이용가능하다. 보다 특별히, 본 발명은 다가구(multi-dwelling) 유닛 위성 텔레비전과 데이터 시스템에서 위성 게이트웨이 장애를 보상하기 위한 시 스템에 이용가능하다.

Claims (20)

  1. 시스템(10)으로서,
    제1 위성 게이트웨이(14)와;
    제1 위성 게이트웨이(14)에 연결되고, 만약 제1 위성 게이트웨이(14)에 장애가 발생하면, 새로운 트랜스폰더 할당을 생성하기 위해 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 트랜스폰더를 자동으로 재분배시키도록 구성되는 제2 위성 게이트웨이(14)를 포함하며,
    제1 위성 게이트웨이(14)는: 셋톱 박스(22)에 의해 트랜스폰더 사용을 추적하고; 그리고 제2 위성 게이트웨이와 트랜스폰더 사용을 공유하도록 구성되고,
    제2 위성 게이트웨이(14)는 트랜스폰더 사용에 기초해서 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 트랜스폰더를 자동으로 재분배하기 위해 구성되는,
    시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 위성 게이트웨이(14)는 마스터 위성 게이트웨이(14)로서 작용하기 위해 구성되고, 만약 제1 위성 게이트웨이(14)에 장애가 발생하면, 제2 위성 게이트웨이(14)는 마스터 위성 게이트웨이의 관리 기능을 맡기 위해 구성되는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 제2 위성 게이트웨이(14)는 시스템(10)에 대한 동조기 할당을 제어하기 위한 책임을 맡기 위해 구성되는, 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 제2 위성 게이트웨이(14)는 IP 서비스를 시스템(10)에 제공하기 위한 책임을 맡기 위해 구성되는, 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 제1 위성 게이트웨이(14)는 제2 위성 게이트웨이(14)와 네트워크 상태 정보를 공유하기 위해 구성되는, 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 제3 위성 게이트웨이(14)를 포함하고, 제2 위성 게이트웨이(14)는 제2 위성 게이트웨이(14)와 제3 위성 게이트웨이(14)에게 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 트랜스폰더를 자동으로 재분배하기 위해 구성되는, 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 제2 위성 게이트웨이(14)는 복수의 셋톱 박스(22)에 새로운 트랜스폰더 할당을 통지하기 위해 구성되는, 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 제1 위성 게이트웨이(14)와 제2 위성 게이트웨이(14)에 연결된 복수의 위성 접시 안테나(12)를 포함하는, 시스템.
  10. 방법으로서,
    제1 위성 게이트웨이(14)가 장애가 발생한 것을 검출하는 단계;
    새로운 트랜스폰더 할당을 생성하기 위해 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 위성 트랜스폰더를 적어도 제2 위성 게이트웨이(14)에 자동으로 재분배하는 단계; 및
    복수의 셋톱 박스(22)에 새로운 트랜스폰더 할당에 대해 통지하는 단계를 포함하며,
    위성 트랜스폰더를 자동으로 재분배하는 상기 단계는, 복수의 셋톱 박스에 의해 이루어진 트랜스폰더 사용의 추적에 기초하여 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 위성 트랜스폰더를 적어도 제2 위성 게이트웨이(14)에 자동으로 재분배하는 단계를 포함하는,
    방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 자동으로 재분배하는 단계는 제2 위성 게이트웨이(14)와 제3 위성 게이트웨이(14)에게 위성 트랜스폰더를 자동으로 재분배하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제10항에 있어서, 제1 위성 게이트웨이(14)와 제2 위성 게이트웨이(14)간에 네트워크 상태 정보를 공유하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제10항에 있어서, 제1 위성 게이트웨이(14)로부터 제2 위성 게이트웨이(14)로 마스터 위성 게이트웨이 관리 기능을 이전시키는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 마스터 위성 게이트웨이 관리 기능 이전 단계는, 제1 위성 게이트웨이(14)가 장애가 발생할 때, 마스터 위성 게이트웨이 관리 기능을 이전하 는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 마스터 위성 게이트웨이 관리 기능을 이전하는 단계는 동조기 할당에 대한 제어를 제2 위성 게이트웨이(14)에 이전하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    위성 트랜스폰더를 자동으로 재분배하는 상기 단계는 DirecTV 트랜스폰더를 자동으로 재분배하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 시스템으로서:
    제1 위성 게이트웨이(14)가 장애가 발생했다는 것을 검출하기 위한 수단;
    새로운 트랜스폰더 할당을 생성하기 위해 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 위성 트랜스폰더를 적어도 제2 위성 게이트웨이(14)에 자동으로 재분배하기 위한 수단과;
    복수의 셋톱 박스(22)에 새로운 트랜스폰더 할당에 대해 통지하기 위한 수단을 포함하며,
    위성 트랜스폰더를 자동으로 재분배하기 위한 상기 수단은, 복수의 셋톱 박스에 의해 이루어진 트랜스폰더 사용의 추적에 기초하여 제1 위성 게이트웨이(14)에 할당된 위성 트랜스폰더를 적어도 제2 위성 게이트웨이(14)에 자동으로 재분배하기 위한 수단을 포함하는,
    시스템.
  18. 제17항에 있어서, 제2 위성 게이트웨이(14)와 제3 위성 게이트웨이(14)에게 위성 트랜스폰더를 재분배하기 위한 수단을 포함하는, 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 제1 위성 게이트웨이(14)와 제2 위성 게이트웨이(14) 간에 네트워크 상태 정보를 공유하기 위한 수단을 포함하는, 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 제1 위성 게이트웨이(14)로부터 제2 위성 게이트웨이(14)로 마스터 위성 게이트웨이 책임을 이전하기 위한 수단을 포함하는, 시스템.
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