KR101358349B1 - 위성링크에서 날씨에 기인한 감쇠를 보상하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

제 1 링크 및 제 2 링크를 포함하는 제어되는 위성링크는, 제어되는 위성링크 상에 신호 감쇠를 얻기 위한 기준장치, 및 제 1 링크 감쇠와 제 2 링크 감쇠간을 판별하고 이에 따라 제 1 링크에 연관된 적어도 한 링크 전송 파라미터 및 상기 제 2 링크에 연관된 적어도 한 전송 파라미터를 제어하여 상기 얻어진 신호 감쇠에 변화들에 동적으로 적응하게 구성된 제어장치를 포함한다.

Description

위성링크에서 날씨에 기인한 감쇠를 보상하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMPENSATION FOR WEATHER-BASED ATTENUATION IN A SATELLITE LINK}

본 발명은 위성 링크에서 날씨에 기인한 감쇠를 보상하기 위한 시스템에 관한 것으로, 특히, 다음을 국한되는 것은 아니지만 위성 통신들을 위한 자동 업링크 파워 제어 및 적응형 부호화 및 변조 중 하나 혹은 둘 다를 사용한 이러한 보상에 관한 것이다. 본 방법들은 어느 한 방향에, 즉 순방향 혹은 리턴 링크들에, 혹은 두 방향들(순방향 및 리턴 링크들)에 사용될 수 있다.

날씨는 위성 통신 링크 상에 신호에 감쇠를 야기할 수 있다. 또한, 지상에서 위성으로의 레그(leg)는 위성에서 지상으로의 레그와는 다른 날씨 상태들을 경험할 수 있다. 또한, 방송 시스템에서, 위성에서 지상으로의 서로 다른 레그들은 서로 다른 날씨 상태들을 경험할 수도 있으므로, 링크에서 전체 감쇠는 빠르게 변할 수도 있을 뿐만 아니라 같은 순간에 수신국들마다 다를 수도 있다.

다수의 해결책들이 종래에 사용되었다. 한 널리 사용되는 해결책은 최악의 경우의 날씨 상태들이 시작될 때의 위성 통신 시스템을 설계하는 것을 수반한다. 이러한 해결책은 거의 고장나지는 않지만 특히 파워를 낭비한다. 또 다른 해결책은 관계된 날씨 파라미터들을 추정하기 위해 기후학을 사용하는 것과, 추정된 상태들 에 대해 전송 파워를 설정하는 것을 수반한다. 또 다른 해결책들은 RF 감쇠를 모델화하고 이에 따라 보상하기 위해서 기후 데이터와, 그리고 신호강도에 대한 장기간의 베이스라인(baseline) 관찰들에 기초한 실험적 모델들을 사용한다.

최근의 제안은 링크가 동작하는 특정의 지리적 지역에 대해 예상되는 매일의 날씨 상태들에 기초하여 링크를 동작시키는 것을 수반한다. 그러나, 이 경우에도 시스템이 시간 및 지리적인 한 프레임의 추정 내에서 최악의 경우를 토대로 동작하기 때문에 전송 파워가 낭비된다.

자동 업링크 파워 제어(AUPC)를 제공하는 것, 즉, 원격측에서 일정한 신호 대 잡음(SNR) 비를 유지한다는 일반적인 목적을 갖고, 업링크 상에 출력 파워를 조절하는 것이 알려져 있다. 그러나, 이것은 다운링크에 대해 제어가 간접적이기 때문에 정확하지 않다.

SNR 레벨들이 변하는 국면에서 수신된 신호 질(예를 들면, 비트 오류율)을 일정하게 유지하기 위해 적응형 부호화 및 변조(ACM)가 알려져 있다. 고 SNR의 고용량 변조와 SNR이 감소할 때 저용량이지만 매우 강건한 변조간에 변조 패턴이 변경된다.

그러나, 시스템의 요건들에 기초하여 변조를 동적으로 변경하려는 시도들은 대체적으로 개개의 링크들에 문제들을 야기한다. 마찬가지로 개개의 링크들을 동적으로 변경시키려는 시도들은 대체적으로 시스템에서 분균형들(imbalance)을 야기한다.

다음의 문서들은 현 기술상태를 나타낸다.:

Thomas J. Saam, "Uplink Power Control Technique for VSAT Networks", in Proceedings of Southeastcon 89, pp. 96-101, April 89.

Thomas J. Saam, "Uplink power control mechanism for maintaining constant output power from satellite transponder", US Patent Number 4,941,199, Filed April 6, 89.

Lawrence W. Krebs et al., "Methods and Apparatus For Mitigating Rain Fading Over Satcom Links Via Information Throughput Adaptation, US Patent Number 7,174, 179, Filed February 6, 07.

ETSI EN 302 307 Vl.1.1 (2004-01) : "Digital Video Broadcasting (DVB) Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications".

Alberto Morello, Vittoria Mignone, "DVB-S2: The Second Generation Standard for Satellite Broad-band Services", Proceedings of the IEEE, vol. 94, no. 1, pp. 210-227, January 2006.

G. Maral, M. Bousquet, Satellite Communications Systems, Third Edition, John Wiley & Sons, Ltd., 1999.

시스템에서 감쇠의 변하는 레벨들은 허브와 최종 사용자 간에 링크에 변조 레벨을 변경함으로써 동적으로 보상될 수 있다. 그러나, 시스템에 대해 전체적으로 규칙들은 허브가 이의 자원들 내에 남아있을 수 있게 설정된다.

본 발명의 일면에 따라서, 제 1 링크 및 제 2 링크를 포함하는 제어되는 위성링크에 있어서,

상기 제어되는 위성링크에 적어도 신호 감쇠를 얻기 위한 적어도 한 기준장치, 및

상기 기준장치에 연관된 것으로, 제 1 링크 감쇠와 제 2 링크 감쇠간을 판별하고 이에 따라 상기 제 1 링크에 연관된 적어도 한 링크 전송 파라미터 및 상기 제 2 링크에 연관된 적어도 한 전송 파라미터를 제어하여 상기 얻어진 신호 감쇠에 변화들에 동적으로 적응하게 하게 구성된 제어장치를 포함하는 것인, 위성링크가 제공된다.

실시예에서, 제어된 전송 파라미터는 전송 파워이다.

실시예에서, 제어된 전송 파라미터는 부호화 파라미터를 포함한다.

실시예에서, 제어된 전송 파라미터는 변조 파라미터를 포함한다.

실시예에서, 제어된 전송 파라미터는 제 1 링크에서 전송 파워 및 제 2 링크에서 부호화 파라미터이다.

실시예에서, 제어된 전송 파라미터는 제 1 링크에서 전송 파워 및 제 2 링크에서 변조 파라미터이다.

추가로 혹은 대안적으로, 제어된 전송 파라미터는 제 1 링크에서 전송 파워 및 제 2 링크에서 부호화 및 변조 파라미터이다.

실시예에서, 제 2 링크는 각각의 수신국들에의 복수의 링크들을 포함하며, 복수의 각각의 수신국들은 독립 기준장치들을 포함하며, 그럼으로써 복수의 링크들을 독립적으로 제어할 수 있게 된다.

실시예에서, 독립된 기준장치들은 지리적으로 복수의 링크들이 독립적으로 제어될 수 있게 지리적으로 실질적으로 고르게 분포된다.

실시예에서, 기준장치에 의한 측정들은 복수의 사이클들로 행해지며 도출장치는 제 1 사이클에서 제 1 링크 감쇠와 제 2 사이클에서 제 2 링크 감쇠를 얻게 구성된다.

실시예에서, 제 1 링크는 업링크이고 제 2 링크는 다운링크이며 제어된 전송 파라미터는 업링크에서 전송 파워 및 다운링크에서 부호화 변조 및 파라미터들과의 조합이다.

본 발명의 제 2 면에 따라서, 위성링크를 제어하는 방법에서, 상기 위성링크는 전송 파라미터들에 따라 전송하는 것으로서, 상기 방법은,

상기 링크상에 감쇠를 측정하는 단계로서, 상기 링크는 위성에의 제 1 레그와 복수의 지상 기반 수신국들 각각에의 제 2 레그인, 2개의 레그들을 구비하는 것으로, 상기 측정은 상기 지상 기반 수신국들의 일부에서 수행되며, 각각의 레그는 상기 전송 파라미터들의 각각에 연관되고, 상기 측정은 상기 각각의 레그들에서의 감쇠간을 판별하는 것인, 단계; 및

상기 제 1 레그에 연관된 상기 전송 파라미터들 중 적어도 하나와 상기 제 2 레그에 연관된 상기 전송 파라미터들 중 적어도 하나를, 상기 판별된 측정된 감쇠에서 변화들에 적응하게, 동적으로 조절하는 단계를 포함하는, 위성링크 제어방법이 제공된다.

실시예에서, 조절된 상기 적어도 한 전송 파라미터는 전송 파워이며 상기 동적으로 조절하는 단계는 상기 측정된 감쇠에 증가들을 보상하게 상기 제 1 레그에서의 상기 전송파워를 증가시키고 상기 측정된 감쇠에 감소들을 보상하게 상기 전송파워를 감소시키는 단계, 및 상기 복수의 지상 기반 수신국들에서 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 신호 질이 실질적으로 일정하게 유지되게 상기 제 2 레그에 대해 변조 레벨들을 조절하는 단계를 포함한다.

실시예에서, 조절된 상기 적어도 한 전송 파라미터는 부호화 파라미터이며, 상기 동적으로 조절하는 단계는 상기 측정된 감쇠의 증가를 보상하기 위해 부호화 복잡도(코드 레이트 감소)를 증가시키고, 상기 측정된 감쇠에 감소를 보상하기 위해 부호화 복잡도를 감소시켜(코드 레이트 증가) 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 상기 신호 질이 실질적으로 일정하게 유지되게 하는 단계를 포함한다.

실시예에서, 조절된 상기 적어도 한 전송 파라미터는 부호화 파라미터이며, 상기 동적으로 조절하는 단계는 상기 측정된 감쇠에 증가들을 보상하게 코드 레이트를 감소시키고, 상기 측정된 감쇠에 감소들을 보상하게 코드 레이트를 증가시켜 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 상기 신호 질이 실질적으로 일정하게 유지되게 하는 단계를 포함한다.

실시예에서, 조절된 상기 적어도 한 전송 파라미터는 변조 파라미터이고, 상기 동적으로 조절하는 단계는 상기 측정된 감쇠에 증가들을 보상하게 변조 콘스텔레이션(constellation) 크기를 감소시키고 상기 측정된 감쇠에 감소들을 보상하게 변조 콘스텔레이션 크기를 증가시켜 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 상기 오류 레이트가 실질적으로 일정하게 유지되게 하는 단계를 포함한다.

실시예에서, 위성링크는 제 1 링크 및 제 2 링크를 포함하며, 상기 동적으로 조절하는 단계는 제 1 및 제 2 링크들에 대해 각각 독립적으로 수행된다.

실시예에서, 상기 적어도 한 파라미터는 제 1 링크에 대한 전송 파워 및 상기 제 2 링크에 대한 부호화 혹은 변조 파라미터이다.

실시예에서, 상기 적어도 한 파라미터는 상기 제 1 링크에 대한 전송 파워와 상기 제 2 링크에 대한 부호화 혹은 변조 파라미터이다.

실시예에서, 상기 제 1 링크는 지상 기반 전송국에서 위성으로의 업링크이며, 상기 제 2 링크는 상기 위성에서 지상 기반 수신국까지의 다운링크이다.

실시예에서, 상기 위성링크는 방송링크이며, 복수의 지상기반 수신국들이 있다.

실시예에서, 상기 지상 기반 수신 시스템들 중 적어도 일부는 상기 측정을 수행하며, 상기 공통 감쇠는 상기 업링크에 할당되며 차분 감쇠는 각각의 다운링크들에 할당된다.

본 발명의 제 3 면에 따라서, 제 1 링크 및 제 2 링크를 구비하는 위성링크에서 감쇠와 상기 제 1 링크에서 감쇠 및 상기 제 2 링크에서 감쇠에 동적변화들을 보상하는 방법에 있어서,

상기 위성링크의 수신국에서 감쇠의 상기 동적변화들을 측정하는 단계,

상기 제 1 링크에서 감쇠에 관계된 동적변화들과 상기 제 2 링크에서 변화들에 관계된 동적변화들간을 상기 측정들을 사용하여 판별하는 단계;

상기 측정들을 리턴링크를 통해 공급하는 단계; 및

상기 측정들 및 상기 판별을 사용하여, 상기 제 1 링크에 연관된 적어도 한 전송 파라미터와 상기 제 2 링크에 연관된 한 전송 파라미터를 수정하여 상기 동적 변화들에 적응하게 하는 단계를 포함하는, 위성링크 제어방법이 제공된다.

본 발명의 제 4 면에 따라서, 위성 통신링크의 채널을 수신하기 위한 위성 수신국에 있어서,

상기 채널의 감쇠에 동적변화들의 측정들을 얻기 위한 측정장치로서, 상기 측정은 제 1 레그에서 감쇠와 상기 위성링크의 제 2 레그에서의 감쇠간을 판별할 수 있게 하는 데이터를 포함하는 것인, 측정장치; 및

채널보상이 될 수 있게 리턴 채널을 통해 상기 측정들을 보내는 출력장치를 포함하는, 위성 수신국이 제공된다.

다른 것이 정의되지 않는 한, 여기에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 이 발명이 속하는 기술에 당업자가 일반적으로 아는 바와 동일한 의미를 갖는다. 여기에서 제공되는 자료들, 방법들, 및 예들은 단지 예시적이며 제한하려는 것은 아니다.

본 발명의 방법 및 시스템의 구현은 어떤 선택된 작업들 혹은 단계들을 수동으로, 자동으로, 혹은 이들의 조합으로 수행 혹은 완료하는 것을 수반한다. 또한, 본 발명의 방법 및 시스템의 바람직한 실시예들의 실제 기기 및 장비에 따라, 몇 개의 선택된 작업들은 임의의 운영시스템을 사용하여 하드웨어에 의해서, 혹은 소프트웨어에 의해서, 혹은 펌웨어에 의해서, 혹은 이들의 조합에 의해서 구현될 수도 있을 것이다. 예를 들면, 하드웨어로서, 발명의 선택된 단계들은 칩 혹은 회로로서 구현될 수도 있을 것이다. 소프트웨어로서, 발명의 선택된 단계들은 임의의 적합한 운영시스템을 사용하는 컴퓨터에 의해 실행되는 복수의 소프트웨어 명령들로서 구현될 수도 있을 것이다. 어쨌든, 발명의 방법 및 시스템의 선택된 단계들은 복수의 명령들을 실행하기 위한 계산 플랫폼과 같은 데이터 프로세서에 의해 수행되는 것으로서 기술될 수도 있을 것이다.

시스템에서 감쇠의 변하는 레벨들은 변조 및 부호화 레벨, 사용되는 MOD COD를 변경함으로써 보상될 수 있다. 그러나, 시스템 전체에 대해, 링크들은 지리적 영역 상에 퍼져 있는 것으로서, 사용되는 MOD COD들의 전체 개수를 제한시키는 것이 바람직하다.

다른 것이 정의되지 않는 한, 여기에서 사용되는 모든 기술 및/또는 과학용어들은 발명이 속한 기술에 당업자가 일반적으로 알고 있는 바와 동일한 의미를 갖는다. 여기에 기술된 것들과 유사하거나 동등한 방법들 및 재료들이 발명의 실시예들의 실시 혹은 시험에서 사용될 수 있을지라도, 대표적 방법들 및/또는 재료들이 이하 기술된다. 상충되는 경우, 정의들을 비롯하여, 특허 명세서에서 조절할 것이다. 또한, 재료들, 방법들, 및 예들은 단지 예시적이며 반드시 제한하려는 것은 아니다.

발명의 실시예들의 방법 및/또는 시스템의 구현은 수동으로, 혹은 자동으로, 혹은 이들의 조합으로, 선택된 작업들을 수행 혹은 완료하는 것을 수반할 수 있다. 또한, 발명의 방법 및/또는 시스템의 실시예들의 실제적 기기 및 장비에 따라서, 몇 개의 선택된 작업들은 운영시스템을 사용하여 하드웨어에 의해서, 혹은 소프트웨어에 의해서, 혹은 펌웨어에 의해서, 혹은 이들의 조합에 의해서 구현될 수도 있을 것이다.

예를 들면, 발명의 실시예들에 따른 선택된 작업들을 수행하기 위한 하드웨어는 칩 혹은 회로로서 구현될 수도 있을 것이다. 소프트웨어로서, 발명의 실시예들에 따른 선택된 작업들은 임의의 적합한 운영시스템을 사용하는 컴퓨터에 의해 실행되는 복수의 소프트웨어 명령들로서 구현될 수도 있을 것이다. 발명의 실시예에서, 여기에 기술된 바와 같은 방법 및/또는 시스템의 실시예들에 따른 하나 이상의 작업들은 복수의 명령들을 실행하기 위한 컴퓨터 플랫폼과 같은 데이터 프로세서에 의해 수행된다. 선택적으로, 데이터 프로세서는 명령들 및/또는 데이터를 저장하기 위한 휘발성 메모리 및/또는 예를 들면 자기 하드디스크 및/또는 착탈가능 매체들인, 명령들 및/또는 데이터를 저장하기 위한 비휘발성 저장장치를 포함한다. 선택적으로, 네트워크 접속도 제공된다. 디스플레이 및/또는 키보드나 마우스와 같은 사용자 입력장치도 선택적으로 제공된다.

발명이 첨부한 도면들을 참조하여, 단지 예로서 기술된다. 도면들을 상세히 구체적으로 참조하여, 도시된 상세들은 예에 의한 것이며 본 발명의 바람직한 실시예들의 예시적 논의 목적을 위한 것이며 가장 유용한 것으로 생각된 것을 제공하고 발명의 원리 및 개념적인 면들의 설명을 쉽게 이해하기 위해 제시된 것임을 강조해 둔다.

도면과 함께 취해진 설명은 발명의 몇 가지 형태들이 실제로 어떻게 구현될 수 있는가를 당업자들에게 명백하게 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 날씨에 기인한 감쇠의 변화를 극복하기 위한 AUPC 및 ACM 메커니즘들에 의해 동적으로 조절되는 위성링크를 도시한 간이화한 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 링크들의 차별적 제어를 위한 개별적 업링크들 및 다운링크들의 이론적 측정을 도시한 간이화한 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 업링크 및 다운링크에 대해 서로 다른 파라미터들의 제어를 나타낸 간이화한 도면이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 도 3의 시스템의 구현을 나타낸 간이화한 도면이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 폴링에 이어 각각의 스테이지에서 각 링크에 대한 제어 파라미터들을 변경하는 프로세스를 도시한 간이화한 흐름도이다.

도 6은 서로 다른 MODCOD들에 대해, 자원 소비, 즉 대역폭 및 파워 소비를 도시한 간이화한 그래프이다.

도 7은 가용성의 서로 다른 레벨들을 가진 서로 다른 MODCOD들을 나타낸 간이화한 흐름도이다.

도 8은 퍼센티지들로 MODCOD 분포를 나타낸 그래프이다.

도 9는 시스템에 대해 서로 다른 퍼센티지를 가진 서로 다른 MODCOD들을 나타낸 개략도이다.

본 실시예들은 측정된 날씨 상태들 혹은 링크 상에서 날씨에 따라 일어나는 감쇠를 이용하여 링크 파라미터들을 수정하는 장치 및 방법을 포함한다.

실시예에서, 발신측인 지상국에서 위성으로의 링크를 의미하는 업링크 상에 날씨에 관계된 감쇠가 측정되고, 혹은 더욱 정확하게는 전체 감쇠의 측정으로부터 추정되고, 이에 따라, 실질적으로 일정한 수신되는 업링크 파워를 달성하기 위해 업링크 파워가 제어된다. 같은 실시예에서, 위성에서 수신국으로의 링크를 의미하는 다운링크 상에서 날씨에 관계된 감쇠가 측정되고, 혹은 더 정확하게는 전처럼 동일 측정으로부터 추정되고, 감쇠를 보상하고 수신국에서 실질적으로 일정한 수신 질을 제공하기 위해 다운링크 변조 및 부호화 파라미터들이 수정된다.

또한, 본 실시예들은 전송 파워 수정은 흔히 가능하지 않기 때문에 전송파워는 수정하지 않고 그보다는 MODCOD를 수정함으로써, 즉 낮은 감쇠에서(좋은 날씨) 고 대역폭 채널을 얻기 위해 고 레벨 변조가 사용되도록 변조를 수정함으로써, 허브와 집간에 링크 상의 전송을 수정한다. 큰 감쇠들에서는, 큰 감쇠를 보상하고 그러면서 대역폭은 희생되지만 정확한 수신을 제공하기 위해서 낮은 레벨 변조가 사용된다. 그러나 한 특정의 전송에 연루된 허브 혹은 허브의 부분은 모든 이의 링크들에 대해 무한의 MODCOD를 사용하여 동작하지 않는다. 그보다는, 본 실시예들에 따라, 임의의 주어진 시간에 사용되는 총 MODCOD 수가 제한되고, 제한은 선택된 MODCOD들로부터 최상의 효율을 찾는 수법에 따른다.

본 실시예들에서, 허브에 ACM 제어기는 전송속도, 전송파워, 및 인바운드 링크들을 위한 MODCOD를 제어하라는 지령들을 여러 단말들에 보낸다. 제어에는 EIRP, 개개의 순간 트래픽 부하, 각 단말의 원격지에 개별적 기후상태들에 관하여 단말들의 개별적 한계들을 고려하면서, 균형을 맞춘 자원소비를 달성하는 목적, 즉 대역폭 및 파워 동등 대역폭의 균형을 맞추는 목적이 제공된다.

기후 상태들의 추정은 아웃바운드 링크에 대해 사용되는 동일 측정들 혹은 허브에 리턴 링크 수신기들에 의해 수행되는 별도의 측정들에 근거할 수 있다. 즉, 리턴 링크에서 허브의 ACM은 자원들의 균형에 관계된다. 이것은 서로 다른 목적들 및 자원들을 갖는 단말에서 제어와는 상반된다. 단말에는 고정된 자원들을 공유하는 문제는 없다. 단말의 유일한 한계는 위성에의 전송 파워이다. 다운링크에서, 즉 지구국으로, 수신기 안테나는 너무 커서 감쇠는 실제로는 문제가 되지 않는다. 리턴 링크를 사용하는 단말에 있어 유일한 문제는 날씨에 따라 전송 레이트를 변경하고 날씨에 기인한 감쇠가 허용하는 가장 큰 MODCOD를 사용하는 것이다.

그러나 시스템 관점에서, 대역폭은 파워에 관계되고 위성에서 가용한 파워는 제한된다. 이에 따라, 전체적으로 그러나 그 이상은 아니고 시스템에 대해 모든 가용한 파워를 사용하는 것이 바람직하다. 물론 전체 트래픽이 낮은 때에 개개의 단말들에는 가장 큰 MODCOD가 할당될 수도 있다. 그러나, 일단 파워 가용성이 요건들을 충족하지 않으면 날씨가 요구하지 않더라도 낮은 MODCOD가 할당된다.

또한, 전체로서 시스템에 대해서, 낮은 트래픽 및 좋은 날씨의 경우에도, 위 성은 파워 동등 대역폭에서의 문제들 때문에, 여전히 큰 MODCOD들의 사용자를 제한하기를 원할 수 있다. 본 실시예들은 MODCOD들을 할당하기 위해 날씨 등에 기인한 위기에 처한 것들만이 아니라 모든 사용자들을 위한 정책을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 실시예들은 위성 자원 이용을 최적화하기 위해서, 결합한 AUPC(자동 업링크 파워 제어) 및 ACM(적응형 부호화 및 변조) 능력들을 사용하여, 단일 캐리어 시간 멀티플렉스된 아웃바운드 채널(예를 들면, DVB-S2)에 기초하여 VSAT 스타 네트워크를 향상시키는 것을 수반한다. AUPC는 전송되는 캐리어 레벨을 업링크 강우 감쇠에 동적으로 적응시킴으로써 모든 날씨 상태들에서 일정한 위성 전송 파워를 유지하게 설계된다. ACM 능력은 각 단말에 전송되는 패킷들에 할당되는 변조 및 부호화를 이 단말에 영향을 미치는 다운링크 강우 저하에 동적으로 적응시킴으로써 각 단말에서 일정한 수신 신호 질을 유지하게 설계된다.

다음 약어들은 이 명세서 전체에 걸쳐 사용된다:

AUPC - 자동 업링크 파워 제어

ACM - 적응형 부호화 및 변조

CNR - 캐리어 대 잡음비

SIGL - 신호레벨

NBW - 잡음 대역폭

HPA - 고 파워 증폭기

LNB - 저잡음 블록

SCPC - 캐리어당 단일 채널

PEB-파워 동등 대역폭

다음 설명 및 청구항들에서, 적응 및 보상이라는 용어들은 동의어로 사용된다. 일반적으로 보상의 개념은 파워에 대해 사용되고 적응의 개념은 변조 및 엔코딩에 대해 사용된다. 그러나, 본 실시예에서, 파워 그리고 변조 및 엔코딩 파라미터들의 수정은 두 용어들이 동의어가 되도록 통합된 방식으로 수행된다.

본 발명에 따른 장치 및 방법의 원리 및 동작은 도면들 및 동반된 설명을 참조로 더 잘 이해될 수 있다.

발명의 적어도 일 실시예를 상세히 설명하기 전에, 발명은 이의 적용을 다음 설명에 개시된 혹은 도면들에 도시된 성분들의 구조 및 배열의 상세들로 제한되는 것은 아님을 알아야 한다. 발명은 다른 실시예들이 가능하거나 다양한 방식들로 실시 혹은 수행될 수 있다. 또한, 여기에서 사용되는 용어 및 술어는 설명을 위한 것이고 제한으로서 간주되지 않아야 함을 알아야 한다.

이제, 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따라, 제어된 위성링크를 도시한 도 1을 참조한다. 허브(10)는 업링크(14)를 통해 위성(12)에 신호를 전송한다. 업링크는 신호의 날씨에 관계된 감쇠를 야기하는 강우 및 구름들(16)과 만난다. 날씨 상태들은 빠르게 변할 수 있으므로 업링크의 전체 감쇠 자체가 빠르게 변할 것임을 알 것이다.

위성(12)은 업링크로 수신된 신호를 다운링크(20)를 통해 하나 이상의 지상기반의 수신국들(18)에 중계(relay)한다. 다운링크(20)는 강우 및 구름들(22)에 의해 발생될 수 있는 것으로 날씨에 기반하여 감쇠될 것이다. 다운링크에서 감쇠의 동적인 변화는 업링크 상의 임의의 감쇠에 더해지는 경향이 있으며 독립적으로 변하는 경향이 있음을 알 것이다. 본 실시예에서는 단지 한 업링크만이 있지만 다운링크 감쇠가 변하기 때문에 모든 수신된 신호들에서 업링크 감쇠가 있는 것에 유의한다.

이에 따라 본 발명의 제 1 실시예에서, 링크에 대해 신호감쇠를 측정하기 위해 수신국에 기준장치(24)가 삽입된다. 측정된 감쇠는 허브(10)로 다시 전송되는데 여기에서 제어장치(26)는 측정된 신호 감쇠에서 변화들을 동적으로 보상하기 위해 링크 전송 파라미터를 제어한다. 이에 따라, 신호감쇠가 증가함에 따라 기준장치(24)는 제어장치에 알려, 제어장치는 신호를 강화하거나 부호화 혹은 변조 혹은 둘 다를 더 강건하게 함으로써 수신된 신호를 판독가능한 상태에 있게 한다.

도 1에서, 단일의 지상 기반 수신국만이 도시되었지만, 대부분의 위성들은 복수의 지상국들에 중계함을 알 것이다. 사실 위성링크는 방송링크일 수 있고, 따라서 상당한 지역에 퍼져 있는 수많은 지상 기반 수신국들이 있을 수 있다. 어쨌든, 서로 다른 날씨 상태들이 서로 다른 수신국들에 가해질 수 있다.

업링크 및 서로 다른 다운링크들에 대해 개별적 제어를 제공하기 위해 도 1의 링크를 수정한 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 도 2를 참조한다. 해시한 선들로 도시된 부분들은 위성(12)을 수정하는 능력이 제한되어 있기 때문에 이론적인 것으로서 간주될 수 있고 실제적 구현들이 이하 설명된다. 구체적으로, 점선들로 도시된 아이템들은 위성에 포함시키고자 할 특징들을 나타내지만 실제로 이것은 가능하지 않으며 간접 측정 시스템이 이하 논의된다. 업링크 및 모든 혹은 일부 서로 다른 다운링크들마다 개별적 기준장치들이 제공된다. 업링크에서 감쇠를 독립적으로 측정하기 위해 위성에 기준장치(28)가 이론적으로 제공되고 제어장치(26)는 독립적으로 업링크 감쇠를 보상한다. 기준장치(24)는 다운링크 상의 감쇠를 측정하며 위성에 있는 제어장치(30)는 다운링크에서 측정된 감쇠의 변화들을 독립적으로 보상한다. 실제로 기준장치(24)는 가용한 모든 것이고, 따라서 업링크 감쇠는 이하 상세히 기술되는 바와 같이, 기준장치(24)에서의 측정들로부터 도출된다.

위성통신에서 지구를 향하여 일정한 파워를 갖고 서로 다른 주파수로 전송되는 비콘이 있는 것에 유의한다. 수신된 비콘 신호 레벨에 기초하여 업링크 감쇠는 비콘과 신호전송간에 주파수차를 고려한 후에 추정될 수 있다.

일 실시예에서, 각각의 수신국에 기준장치가 제공되고 각각의 지상기반 수신국에의 신호는 독립적으로 제어된다. 그러나, 텔레비전 혹은 이와 유사한 방송의 경우에, 수백 혹은 수천 혹은 심지어 수백만 개의 수신국들이 있을 수 있으므로, 대안적 실시예에서, 지역별로 다양한 다운링크들을 결집하는 것이 가능하다. 즉 어떤 한 지리적 영역에 모든 다운링크들은 지역내 수신국들 중 하나 혹은 둘에서 측정된 국부적 날씨에 기초하여 함께 보상될 수 있다. 실시예에서, 합리적으로 분포된 어떤 수신국들만이 기준들로서 사용된다. 감쇠에 어떤 변동들은 업링크만을 주목함으로써 처리될 수 있으나 다른 변동들은 다운링크에서의 변화들을 필요로 할 수도 있다. 기준국은 모든 감쇠 변화들을 보고할 수도 있으나, 기준국들이 아닌 국들은 다운링크가 감쇠를 필요로 할 경우에만 보고를 필요로 한다. 특히, 인터럽트 신호의 수를 줄이기 위해서, 각각의 개개의 VSAT는 현재의 다운링크 감쇠를 혹은 제로 다운링크 감쇠에 대한 인디케이터를 계산하여 이의 CNR로 측정되는 변동이 다운링크 감쇠 변동에도 대응하는지 혹은 업링크 감쇠 변동에만 대응하는 것인지를 판정할 수 있다. 후자의 경우에, 기준단말이 아닌 VSAT는 MODCOD 변화에 대한 요청으로 인터럽트를 발행할 필요가 없고 그보다는 업링크 감쇠 변동을 AUPC가 보상하기를 단순히 기다릴 수 있다.

전송채널들에서 사용되는 파라미터들은 다수이고 많은 이러한 파라미터들은 감쇠를 극복하기 위해 조절될 수 있다. 한 이러한 파라미터는 전송되는 파워이다. 심한 감쇠의 경우에 전송파워는 증가될 수 있다. 그러나, 증가된 전송 파워는 일반적으로 허브(10)로부터만 얻어질 수 있다. 위성은 단지 제한된 파워자원들만을 갖고 있고 이에 따라 다운링크에 대한 전송 파워에 증가들은 실제로 현실적이지 않다. 수정될 수 있는 그외의 파라미터들은 부호화 및 변조 파라미터들이다. 신호의 부호화 및/또는 변조의 복잡성 혹은 강건성은 수신된 신호 질을 유지하기 위해 조절될 수 있다.

제어되는 전송 파라미터가 전송 파워인 업링크(32)를 도시한 간이화한 도면인 도 3을 참조한다. 수신된 신호의 질이 확실히 유지되게 하기 위해서 적응형 부호화 및 변조가 제공된 다운링크(34)가 도시되었다. 부호화 및 변조를 더 강건하게 하기 위해서 부호화 및 변조 파라미터들을 수정함에 의한 감쇠에 대한 보상은 신호 레이트의 감소로 이어짐을 알 것이다. 이에 따라 화질이 저하될 수도 있는데, 예를 들면 고상세 텔레비전 HDTV의 질이 악천후 에피소드 기간 동안 없어질 수도 있다. 그러나, 저하가 신호의 동적 측정에 기인하여 악천후 에피소드로 제약되는 한, 고 객에의 두절은 최소화된다. 대안적으로, 위성 빔이 기후 상태들이 독립적인 많은 지역들을 가진 지역을 커버할지라도, 변동하는 강우 상태들 및 따라서 변동하는 변조 및 부호화 파라미터들에서도 지역의 스루풋이 유지될 수 있다. 네트워크 설계는 지역에 걸쳐 기후 통계들에 따라 변조 및 부호화 파라미터들의 분포를 고려할 수도 있다. 한 특정 지역이 더 강건한 파라미터들을 사용할 때 이 지역은 스루풋을 줄일 필요는 없으나 총 캐리어의 상당 부분을 소비할 수 있고, 이와 동시에 다른 지역들은 덜 강건한 파라미터들을 사용할 수 있어 캐리어의 적은 부분을 소비할 수도 있다. 큰 네트워크에 있어서 실제 결집된 스루풋은 매우 작은 편차를 갖고 계산된 평균 스루풋과 유사할 수 있다.

본 발명이 실제로 단일 허브 및 위성 수정이 가능하지 않은 복수의 수신국들을 가진 방송형 위성 링크에 적용될 수 있는가를 상세히 도시한 도 4를 참조한다. 도 4에서 허브(10)는 신호를 지상기반 수신국들(18.1...18.n)에 중계하는 위성(12)에 방송한다. 각각의 지상기반 수신국은 서로 다른 날씨 상태들을 갖는다. 각각의 수신국에 SNR은 측정장치(24.1...24.n)에 의해 측정된다. 이어서 측정들은 통상적으로 위성링크들 혹은 예를 들면 전화 네트워크를 통한 ADSL인 지상링크들(38)인 리턴 링크들을 통해 AUPC 및 ACM 제어기(40)에 공급된다. 이어서 AUPC 및 ACM 제어기는 ACM 변조기(42)와 상호작용하며 제어기(40) 및 변조기(42) 둘 다는 링크를 통해 보내지는 신호를 수정하기 위해 트래픽 정형기(44)와 상호작용한다.

SNR 및 수신된 신호레벨의 2개의 독립적인 측정들은 기준 지상국에 의해서 혹은 대안적으로 기준 지상국의 순방향 링크 및 리턴 링크 SNR의 측정들에 의해 수 행된다. 2개의 측정들은 함께 고찰되고 업링크 및 다운링크 감쇠의 추정을 개별적으로 할 수 있게 한다. 이에 따라, 위성에서 측정불가가 보상된다. 서로 다른 지상국들로부터 측정들도 함께 고려된다. 업링크 결과를 평균하기 위해서 업링크 감쇠가 사용될 수 있고 다운링크 감쇠는 서로 다른 다운링크들로부터 기인한다.

본 실시예들은 감쇠에서 업링크 및 다운링크 변동들을 보상하는 메커니즘들간에 조정을 제공한다. 전송되는 파워를 변경함에 의한 업링크에 대한 보상은 지상국에 의해 수행되는 측정들에 그리고 변조 및 부호화 파라미터들의 선택에 영향을 미친다. 이에 따라 조정의 부재로, 업링크 파워 보상 전후에 지상국들 중 어느 것으로부터 현재 선택을 변경하라는 요청들을 반복하여 전송하게 되고, 따라서 지상국들은 이미 제공된 변경을 요구한다. 또한, 본 실시예들은 파라미터들의 안정된 선택을 달성하기 위한 시간을 요구한다. 조정의 목적은 네트워크들의 서로 다른 부분들이 서로 간에 역작용하여 안정성이 달성되지 못하는 것을 방지하는 것이다. 조정이 불가하면 마진을 증가시킬 필요성, 즉 위성 자원들을 낭비하게 된다.

요약하여 링크 상에 감쇠를 측정하는 단계, 및 측정된 감쇠의 변화들을 보상하기 위해 전송 파라미터들 중 적어도 하나를 동적으로 조절하는 단계를 포함하는 위성 링크 제어방법이 제공된다. 실시예에서 감쇠는 레그마다, 즉 업링크마다 그리고 다운링크마다 다루어질 수 있는데, 그러나 이러한 경우, 위성 자체는 수정될 수 없기 때문에, 각각의 개별적 링크에서 영향들이 도출되어야 한다.

현 도출된 수법은 다른 ACM 가능 아웃바운드 신호들에 대해서도 그리고 점대점 SCPC(캐리어당 단일채널) 위성링크들에 대해서도 사용될 수 있다. 실시예들은 결합된 AUPC 및 ACM 프로세스들의 위치 및 빔의 독립적인 실시간 동작이 가능하게, 통신 채널 측정들을 사용한다. 채널 측정들은 의존적 혹은 독립적인 업링크 및 다운링크 강우 감쇠 및 저하를 추정하는데 사용된다. 이어서 이들 추정들은 업링크에서 그리고 다운링크에서 요구되는 보상들을 판단하는데 사용된다.

이하 상세히 설명되는 바와 같이, 몇 가지 주요 구현들이 논의된다. 이하 경우 I이라 하는 제 1 구현예는 텔리포트에 설치된 기준단말을 수반한다. 제 2 구현예인, 경우 II는 임의의 곳, 즉 텔리포트에 혹은 동일 빔에서 다른 위치들에, 혹은 서로 다른 빔에서 다른 위치들에 기준단말들을 수반한다. 제 3 구현예인, 경우 III은 위성을 통해 리턴 링크를 수반한다. 이것은 리턴 링크가 육상이었던 위에 도 4와는 대조적이다. 경우 III에서 리턴 링크는 업링크 및 다운링크 감쇠를 추정하기 위해 순방향 링크 측정들과 함께 사용되는 측정들을 제공한다. 경우 II에서, 리턴 링크는 위성 혹은 육상을 통한 것일 수 있고 지상국에 의해 행해진 링크에 관계된 측정들을 지상국에서 허브로 전송하는데 사용된다.

본 실시예들은 예를 들면 ACM이 단말들에 의해 지원되지 않거나 활성화되지 않는 AUPC에 대해서만 사용될 수도 있다. 대안적으로, 실시예들은 예를 들면 비콘 수신기가 업링크 파워 제어를 위해 사용되거나 업링크가 C 대역 빔을 통해 전송되거나, 트랜스폰더가 ALC-자동 레벨 제어 모드에서 동작하는 ACM에 대해서만 사용될 수도 있다. 또 다른 대안으로서 실시예들은 트랜스폰더 자원들의 최적 이용을 달성하기 위해 함께 동작하는 결합된 AUPC 및 ACM을 수반할 수 있다.

본 실시예들은 한 위성 통신링크의 업링크 및 다운링크 둘 다에서 독립적인 대기의 그리고 그외의 변동들을 실시간으로 보상하는 제어기를 제공한다. 이러한 링크는 스타 VSAT 네트워크의 멀티플렉스된 아웃바운드 캐리어이거나 점대점 SCPC 위성링크일 수 있다. 보상은 모든 날씨 상태들에서 일정한 위성 전송파워를 유지하기 위해서 전송 파워를 제어함으로써 업링크에 대해 수행된다. 다운링크에 대해서 보상은 실제 날씨 상태들에 대해 최대의 스루풋을 제공할 수 있는 적합한 변조 콘스텔레이션 및 코드 레이트를 할당하는 것에 기초한다. 제어기 알고리즘은 제어기에 다시 보내지는 수신국들에 의해 수행되는 채널 측정들을 사용한다. 수신국들은, 서비스를 제공하며 위성의 임의의 빔 하에 임의의 곳에 있을 수 있는 표준국들이다. 몇 개의 혹은 모든 국들에 의해 수행되는 측정들은 채널 추정들을 개선하는데 사용될 수 있다. 업링크 제어는 전송되는 캐리어 레벨을 업링크 강우 감쇠에 적응시킴으로써 모든 날씨 상태들에서 일정한 위성 전송 파워를 유지하게 설계된다. 부호화 및 변조의 적응은 단말에 영향을 미치는 다운링크 강우 저하에 따라 이 각 단말에서 일정한 수신 신호 질을 유지하게 설계된다. 각 단말에 대한 조절은 시분할 멀티플렉싱을 사용하여 일련의 프레밍들을 전송함으로써 변조기에 의해 구현되는데, 여기서 부호화 및 변조 포맷은 프레임별로 변경될 수 있다. 각각의 프레임은 이 프레임에 할당된 부호화 및 변조 레벨들을 예상하는 단말들에 트래픽을 전달할 수도 있다.

업링크 및 다운링크 적응은 동일 채널 측정들에 근거한다. 본 실시예들은 수신국들에 의해 수행되는 채널측정들로부터 반영되는 업링크 및 다운링크의 영향들을 분리할 수 있다. 업링크 제어가 다운링크 수행에 영향을 미치므로, 본 실시예들 은 동일 현 측정들을 사용하여 다운링크 제어 스테이지를 계산할 수 있게 현 채널 측정들로부터 업링크 제어의 영향을 감함으로써 업링크 및 다운링크의 결합된 제어를 수행한다. 이러한 기술은 다운링크 변조 및 부호화를 정확하게 업데이트하기 위해 업링크 업데이트에 의해 영향을 받을 수 있을 다음 업데이트된 측정들을 기다릴 필요가 없기 때문에 제어 사이클 시간과 변조 및 부호화 정정 회수를 감소시킨다.

위의 수법은 업링크 파워 수정 전후에 변조 및 부호화의 선택을 변경할 것을 요청하는 모든 지상국들로부터의 반복되는 전송들을 피하며 안정된 선택을 달성하는 시간을 절약한다. 결국 더 적은 마진들이 요구되어 위성자원들이 절약된다.

위에 프로세스에 의해 나온 채널추정들, 즉 업링크 및 다운링크 감쇠들은 업/다운 주파수 비들에 따른 적합한 정정후에, 스타 VSAT 네트워크의 리턴 링크들(혹은 SCPC 링크의 리턴 링크)를 추가로 제어하기 위해 사용될 수 있다. 제어기는 리턴 링크 업링크 감쇠의 추정들의 변화들을 보상하기 위해 각각의 VSAT에 이의 파워 레벨을 증가/감소시킬 것을 지시한다. VSAT EIRP가 이미 완전히 사용되고 있고 강우에 연계된 업링크 페이딩이 완전히 보상되지 않는다면, 보상은 전송 레이트 및/또는 변조 및 부호화의 감소에 의해 달성될 수도 있으며, 다른 더 강력한 VSAT들에 예비 파워가 할당될 수 있어, 임의의 트랜스폰더로부터 소비되는 총 파워가 일정 레벨로 유지된다. 또한, 제어기는 다운링크 강우 감쇠의 변화들을 보상하기 위해서 전송 레이트, 변조 및 부호화의 수정을 지시할 수도 있다. 보상은 이미 추정된 다운링크 강우 저하에 혹은 측정된 리턴 링크 신호 대 잡음 비에 기초할 수 있다. 보상은 업링크 파워 보상을 감한 후에 행해질 것이다.

제어기에 의해 고려될 수 있을 또 다른 고찰은 균형을 맞춘 자원이용, 즉 리턴 링크들에 대한 변조 코드들 혹은 MODCOD들의 적합한 선택을 달성하는 것이다. 즉, 제어기는 아웃바운드 링크를 가진 혹은 이것이 없는 리턴 링크들을 구비한 트랜스폰더로부터 소비되는 파워와 대역폭 자원들을 균형을 맞추기를 원할 수 있다. 균형은 리턴 링크들에 대해 몇 개의 MODCOD들의 선택을 취하는 것에 기초하는데 여기서 더 많은 MODCOD들은 대역폭보다 더 많은 파워 동등 대역폭(PEB; power equivalent bandwidth)을 소비하며, 반면 더 적은 MODCOD들은 PEB보다 더 많은 대역폭을 소비한다. 아웃바운드 링크가 동일 트랜스폰더에 있는 경우 아웃바운드 MODCOD를 더 많게 하기 위해 아웃바운드를 불균형이 되게 하고 동일 트랜스폰더에 있는 리턴 링크들에 대해 MODCOD들을 적합히 선택하여 균형을 맞추는 것이 더 효율적일 수도 있을 것이다. 리턴 링크들에 대해서만 할당되는 대역(혹은 전체 트랜스폰더)의 경우에 제어기는 트래픽 요건들, 날씨 상태들, 위성 커버리지, 및 균형 요건들에 따라 MODCOD들을 할당함으로써 전체 균형이 달성될 수 있게 할 수도 있다. 제어기의 이러한 동작은 모든 가용한 자원들을 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 도 6은 이러한 균형의 결과를 나타낸 그래프이다. 제어기는 일반적으로 리턴 링크들이 주로 업링크 페이딩에 민감하고 다운링크에서 CNR이 일반적으로 큰 텔리포트 안테나의 사용에 기인하여 업링크에서의 CNR보다 훨씬 더 크기 때문에 다운링크 페이딩엔 민감하지 않음을 고려한다. 그러므로, 균형 동작의 설계에서 MODCOD들의 할당은 주로, 특정 MODCOD와 함께 전달될 수 있는 리턴 링크들에서 전체 네트워크 트래픽에 따른다. 제어기는 단말이 있는 지역에 호우 상태들에 대해 EIRP에 관한 원 격단말의 한계를 보상하기 위해서 그리고 전송 레이트를 최선의 노력에 기반한 레이트들까지 취해진 레이트를 넘어서 증가시키기 위해 ACM 및 TRC(전송 레이트 제어)를 사용한다. 이러한 개념은 위성 트랜스폰더 자원 이용을 최적화할 뿐만 아니라 단말들의 요구되는 EIRP의 최소화 및 이들의 비용의 감축을 가능하게 한다.

개념은 리턴 채널이 사용할 수 있는 임의의 형태의 변조에 적용할 수 있다. 특히, 이것은 FDMA 및 TDMA 유형의 리턴 채널들에 적용할 수 있고 이 경우 TDMA에 있어서 단말들은 제어기가 이들의 MODCOD 혹은 이들의 순간 전송 레이트를 변경하기로 결정하였을 때 서로 다른 MODCOD들 혹은 순간 전송 레이트로 캐리어들 간에 이동될 수도 있다. 어떤 TDMA 구현들에서 MODCOD는 동일 캐리어에서 변경될 수 있다. 제어기 알고리즘은 3개의 활성 MODCOD들에 대해 다음과 같지만, 임의의 수의 MODCOD들로 확장될 수 있다.

1. 균형을 맞춘 자원 소비를 달성하기 위해 각각 고 MODCOD, 중간 MODCOD, 저 MODCOD를 사용할 수 있는 전체 네트워크 인바운드 트래픽의 비들을 미리 설계한다. 균형은 주어진 트랜스폰더 내에 모든 네트워크 캐리어들에 할당된 주파수 대역에서 대역폭 및 PEB에 대한 것이어야 하며, 동일 트랜스폰더에 비균형 아웃바운드 캐리어의 존재를 포함할 수도 있고 혹은 포함하지 않을 수도 있다.

2. 설계된 균형에 따라, 이러한 MODCOD에서 동작되게 한 최대 결집된 트래픽에 도달될 때까지 저 데이터 레이트들 및 양호한 기후 상태들을 가진 모든 단말들에 고 MODCOD를 할당한다.

3. 중간 MODCOD를 나머지 단말들에 할당한다. 이들은 이때에 고 MODCOD를 갖 고 지속될 수 단말들이지만 이들의 EIRP를 소진하지 않으며 이들이 고 MODCOD를 사용할 수 있다면 이들의 기후 상태들에서 실제 요구되는 전송 레이트를 전달할 수도 있었을 것이지만 이를 사용할 수 없게 하는 CNR이 있는 단말들을 추가한다. 또한, 이때 더 큰 MODCOD로 지속할 수 있지만 이 MODCOD에 대한 설계된 결집된 트래픽에 도달될 때까지 이들의 EIRP는 소진하지 않는 단말들도 추가한다.

4. 저 MODCOD를 나머지 단말들에 할당한다.

5. 트래픽 요건들 혹은 기후 상태들이 변할 때 제어기는 이에 따라, EIRP에 관한 단말의 한계들을 고려하면서, 균형잡힌 자원소비를 위해 설계된 비를 유지하게 할당들을 변경할 수도 있다.

개개의 제어 스테이지에서 단말은 파워 제어, TRC(전송 레이트 제어) 및 ACM을 통해 이 단말의 가용한 EIRP 자원들로 취해진 정보 레이트(CIR)를 유지하기를 시도한다. 강우 페이딩이 시작될 때 VSAT는 초기에는 이의 파워를 증가시킬 것을 요청한다. 모든 VSAT EIRP가 소진되고 이것이 CIR 이상이고 여전히 이의 현 MODCOD에 대해 요망되는 Eb/No을 달성하기 위해 더 많은 파워를 필요로 한다면, 데이터 레이트를 CIR까지 감소시킬 것이며 이어서 추가의 보상이 요구된다면 MODCOD를 줄일 것이다. 파워 조절은 데이터 레이트 혹은 MODCOD에 모든 변경들마다 수행되어 이러한 MODCOD에 대해 요망되는 Eb/No를 달성하게 한다. 추가 보상은 링크를 끊어지게 하기보다는 유지하기 위해서, CIR 미만으로 데이터 레이트의 추가의 감소에 의해 행해질 수 있고, 이에 따라 데이터 레이트들이 CIR 미만이지만 요구되는 가용성을 넘어 가용성을 현저하게 증가시킬 수 있다. 일반적으로 설계는 어떤 MODCOD에 서 요구되는 가용성을 위해 CIR를 지원한다. 강우 페이딩이 감소할 때, 데이터 레이트가 CIR 미만이고 데이터 레이트를 증가시킬 것을 요청할 때, 제어기는 이의 데이터 레이트를 CIR에 도달할 때까지 증가시킬 것이며, MODCOD를 변경함에 기인하여 도약을 지원하기 위해 사용할 수 있는 EIRP가 여전히 있다면, 대역폭을 절약하기 위해 MODCOD는 증가될 것이다. 여전히 가용한 파워가 있다면 제어기는 다시 MODCOD를 증가시키거나 최선의 노력에 기초하여 CIR 이상으로 데이터 레이트를 증가시킬 수도 있다. 각각의 VSAT가 이의 파워, 데이터 레이트, 및 MODCOD를 트래픽 요건들 및 실제 강우 상태들에 적응시키는 개개의 스테이지 후에, 제어기는 균형잡힌 트랜스폰더 자원 이용을 달성하기 위해서 시스템에서 MODCOD 할당들의 조절들을 수행한다. 이 스테이지에서 고 MODCOD를 사용할 수도 있었을 VSAT들은 균형의 목적을 위해서 낮은 MODCOD로 전환될 수도 있다. MODCOD에 관해 이러한 고 레벨의 판단에 기초하여 VSAT는 이의 파워를 조절하여 이에 따라 요망되는 Eb/No 레벨을 달성한다. MODCOD를 변경하라는 개별적 요청이 제어기에 의해 허용되는 것이 일어날 수도 있는데, 이것은 요청된 가용성에서 CIR를 지원하는 유일한 방법이기 때문인데, 그러나 제어기는 균형을 유지하기 위해서 이들의 MODCOD들을 변경할 것을 하나 혹은 몇몇의 다른 VSAT들에 지시할 것이다.

다음 파라미터들을 정의한다.

BW = Hz로 대역폭

α = 롤 오프 팩터

COD = FEC(순방향 오류 정정) 코드의 코드 레이트

MOD = 변조 콘스텔레이션 크기의 log₂()(예를 들면 QPSK에 대해선 2, 8PSK에 대해선 3)

R_s = sps(초당 심볼들)로 심볼 레이트

R_b = bps(초당 비트들)로 비트 레이트, R_b = R_sㆍ(MODㆍCOD)

C = 수신기 정합 필터 후에, 와트로 캐리어 파워[dBW로 (C)]

N = 수신기 정합필터 후에, 와트로 잡음 파워[dBW로 (N)]

NBW = Hz로 잡음 대역폭

N_o = 와트/Hz로 잡음 스펙트럼 밀도, 즉 1 Hz당 잡음 파워, N_o = N/NBW

E_s = 쥬울로 심볼당 에너지 E_s=C/R_s

E_b = 쥬울로 비트당 에너지, E_b=C/R_b

CNR = 캐리어 대 잡음비[dB로 (CNR)], CNR=C/N

SIGL = 와트로 수신된 신호 레벨[dBW로 (SIGL)]

(G/T) (dB/K)는 수신단말의 성능지수(figure of merit)

L_{fs , dn} (dB)는 주파수 f_dn (Hz)에서 위성과 기준 VSAT간에 자유공간 손실이다.

A_dn (dB)은 다운링크 강우 감쇠이다.

A_up (dB)는 업링크 강우 감쇠이다.

M_CS (dB)는 요구되는 맑은 하늘 마진

(CNR)_HMC (dB)는 가장 큰 MODCOD에 대한 낮은 CNR 임계값(표3 참조).

T_antenna (K)는 안테나 잡음 온도

T_LNB (K)는 잡음 온도

HMC는 맑은 하늘 상태들에 대해 허용되는 가장 큰 MODCOD

AUPC 경우 I

안테나 직경 D_ref을 가진 기준 VSAT가 텔리포트에 설치되고 동일 위성 빔이 네트워크 내 텔리포트 및 모든 그외 VSAT들을 모두 커버하고 따라서 텔리포트로부터 전송되는 캐리어가 텔리포트에서 수신될 수도 있는 경우에, 전송되는 아웃바운드 캐리어 레벨 Tx_PWL을 업링크 강우 감쇠 A_up에 적응시킴으로써 모든 날씨 상태들에서 일정한 위성 전송 파워 EIRP_sat를 유지하기 위한 알고리즘을 기술한다. 경우 I에서, 기준단말은 업링크 텔리포트에 설치되고, 이에 따라 의존성 업링크 및 다운링크 강우 감쇠를 갖는다. Thomas J. Saam, "Uplink Power Control Technique for VSAT Networks", in Proceedings of Southeastcon 89, pp. 96-101, April 89, 및 Thomas J. Saam에 의해 89년 4월 6일에 출원된 미국특허 4,941,199, "Uplink power control mechanism for maintaining constant output power from satellite transponder"에 제안된 바와 같이, CNR 측정들 및 G/T 정정들이 사용된다.

그러나, 업링크 파워 제어 이득을 도출하는 메커니즘은 다음에 기술된 바와 같이 상이하다.

수신된 C/No는 다음과 같이 표현될 수 있다:

(1.1)

여기서 L_{fs , dn} (dB)는 위성으로부터 전송되는 주파수 f_dn (Hz)에서 위성과 기준 VSAT간에 자유공간 손실이며, A_dn (dB)은 다운링크 강우 감쇠이며, (G/T)_ref (dB/K)는 수신 기준단말의 성능지수이며, k_B =- 228.6 dBW/HzK는 볼쯔만 상수이다. 업링크에서 강우 감쇠는 다음과 같이 다운링크에서 강우 감쇠에 관계된다.

(1.2)

여기에서 Ku 대역에 대해서 K는 대략 1.3 dB이다.

C/N_o와 E_b/N_o간의 관계는 다음과 같다:

(1.3)

R_s는 심볼 레이트이며, MOD는 변조 콘스텔레이션 크기의 log₂()이며, COD는 코드 레이트이다.

다음 알고리즘에서, 용어 '링크버짓(linkbudget)'은 전기통신 시스템에서 송신기로부터 매질(자유공간, 케이블, 도파로, 광섬유, 등)을 통해 수신기까지의 모든 이득들 및 손실들의 고려를 지칭한다. 이것은 안테나 이득들, 피드라인 및 기타 손실들뿐만 아니라 전파(propagaton)에 기인한 전송신호의 감쇠를 고려한다.

단순한 링크버짓 식은 다음과 같을 수 있다:

수신파워 (dBm) = 전송파워 (dBm) + 이득 (dB) - 손실 (dB)

데시벨들은 대수(logarithmic) 측정들이며, 따라서 데시벨들을 더한다는 것은 실제 수치 비들을 곱한다는 것과 같은 것에 유의한다.

전형적 측정들과 함께 링크버짓 성분들의 보다 정교한 리스트가 아래 표 1에 주어져 있다.

표 1. 전형적인 위성 링크에 대한 링크버짓

경우 I에 있어서 알고리즘 단계들

(1) 예를 들면 1 dB의 맑은 하늘 마진 M_CS에 대한 기정의된 요건이 충족되도록 맑은 하늘 상태들에 대해 허용되는 가장 큰 MODCOD(MHC라 표기함)을 링크버짓으로부터 결정한다. 기준단말에서 맑은 하늘 상태들 (C/N_o)_CS에 대해 요구되는 (C/N_o)는 다음과 같이 계산된다.:

여기서, (CNR)_HMC는 가장 큰 MODCOD에 대한 낮은 CNR 임계값이다(표3 참조). 기준단말의 직경이 이 네트워크에서 전형적인 VSAT 안테나의 직경과 다르다면, 얻어진 맑은 하늘 마진에서 차이 M_ref는 이에 따라 보상되어야 한다. 이값은 표준 안테나 및 기준 안테나에 대해 마진을 계산함으로써 링크버짓 도구로부터 얻어질 수 있다.

(2) 맑은 하늘 상태들에서 캘리브레이션을 하고 요망되는 (C/N_o)_CS을 얻는데 요구되는 Tx_PWL을 결정한다. 이것은 맑은 하늘 상태들에서 요망되는 EIRP_sat를 얻는 Tx_PWL이다. 요망되는 업링크 가용성에 대해 링크버짓 도구에 의해 발견되는 업링크 강우 페이드를 더함으로써 Tx_PWL_max를 계산한다. 이 동작점에 대해 결과적인 (C/N_o)_CS을 측정하고 링크버짓으로 계산된 값보다는 모든 계산들에서 측정된 값들을 사용한다. 이것은 고정된 측정 오류들에 대한 민감도를 감소시킨다. (캘리브레이션은 HMC 이하인 임의의 MODCOD일 수 있음에 유의한다).

(3) 기정의된 시간간격들로 (C/No)를 측정하고 i번째 간격에서 (C/No)_i를 얻기 위해서 기정의된 수의 측정들에 대해 평균화를 수행한다. 다음 식을 만족하는 i+1 시간간격에서 요구되는 업링크 파워 제어 이득 G_{upc ,i+1}에 대한 해를 찾는다.

여기서 전형적으로 T_rain=278K이고, T_ref=T_antenna/1.12+290*0.11+T_LNB (K) [6, pp.191-192]이다. 이 식은 수치 방법들을 통해 해결될 수 있다. 5번의 반복들이 양호한 정확도를 제공함이 시뮬레이션에 의해 발견되었다. 반복들은 초기 추측으로서 G_upc,i+1에 G_{upc ,i}를 대입하고, 수신기 질 (C/No)_i+1에 대해 G_{upc ,i+ 1}를 5번의 반복들을 통해 생성함으로써 시작될 수 있다.

(4) 새로운 파워 레벨은 다음과 같게 될 것이다.

(1.5)

보다 상세한 도출이 이하 주어진다.

AUPC 경우 II

이 절에서는 안테나 직경 D_ref을 가진 기준 VSAT가 (1) 텔리포트에 설치되어 동일 위성 빔이 네트워크 내 텔리포트 및 모든 그외 VSAT들을 모두 커버하거나, (2) 또 다른 위치에 설치되어 동일 위성 빔이 네트워크 내 텔리포트 및 모든 그외 VSAT들을 모두 커버하거나, (3) 또 다른 위치에 설치되어 서로 다른 위성 빔들이 네트워크 내 텔리포트 및 모든 그외 VSAT들을 모두 커버하는 경우에, 전송되는 아웃바운드 캐리어 레벨 Tx_PWL을 업링크 강우 감쇠 A_up에 적응시킴으로써 모든 날씨 상태들에서 일정한 위성 전송 파워 EIRP_sat를 유지하기 위한 알고리즘을 기술한다.

경우 II에 대한 해결책은 CNR(캐리어 대 잡음비) 및 SIGL 즉 수신된 신호 레 벨에 대해 기준 VSAT에서 수행되는 측정들을 사용하는 것에 기초한다. 측정들은 리턴 링크를 통해서 혹은 임의의 그외 다른 통신링크를 통해서 보고될 수 있다.

순간 CNR 및 SIGL은 전형적으로 튜너(예를 들면, SSTB6100) 및 복조기(예를 들면, STB0900)으로 구성되는 수신기 칩셋으로부터 읽혀질 수 있다.

전형적으로, CNR은 등가 잡음 대역폭 NBW= Rs, Rs는 캐리어 심볼 레이트, 을 가진 스퀘어 루트 레이즈드-코사인 정합필터에 의해 수신 신호가 필터링된 후에 측정된다. 결국,

(1.6)

(1.7)

C/N_o는 CNR 및 심볼 레이트 R_S의 함수로서 표현될 수 있다.

(1.8)

수신된 신호 레벨 SIGL은 획득 스테이지 동안 초기 주파수 오류를 허용하기 위해서, 전형적으로 신호 3 dB 대역폭 R_S보다 더 큰 대역폭 IFBW를 가진 튜너 IF 입력에서 측정된다. 결국 SIGL은 다음과 같이 표현될 수 있다.

(1.9)

여기서 (1+β)은 정합필터 전후에 신호파워간의 비이다.

(1.7) 및 (1.9)에서 N을 같게 함으로써 다음이 제공된다.

(1.10)

이에 따라 캐리어 파워 C는 측정된 CNR 및 SIGL, 수신기 필터 대역폭 IFBW, 및 정합필터 팩터 (1 +β)의 함수로서 다음과 같이 표현된다.

(1.11)

경우 II 에 대한 알고리즘 단계들

(1) 예를 들면 1 dB의 맑은 하늘 마진 M_CS에 대한 기정의된 요건이 충족되도록 맑은 하늘 상태들에 대해 허용되는 가장 큰 MODCOD(HMC라 표기함)을 링크버짓으로부터 결정한다. 기준단말에서 맑은 하늘 상태들 (C/N_o)_CS에 대해 요구되는 (C/N_o)는 다음과 같이 계산된다:

여기서, (CNR)_HMC는 가장 큰 MODCOD에 대한 낮은 CNR 임계값이다(표3 참조). 기준단말의 직경이 이 네트워크에서 전형적인 VSAT 안테나의 직경과 다르다면, 얻어진 맑은 하늘 마진에서 차이 M_ref는 이에 따라 보상되어야 한다. 이값은 표준 안테나 및 기준 안테나에 대해 마진을 계산함으로써 링크버짓 도구로부터 얻어질 수 있다.

(2) 맑은 하늘 상태들에서 캘리브레이션을 하고 요망되는 (C/N_o)_CS을 얻는데 요구되는 Tx_PWL을 결정한다. 이것은 맑은 하늘 상태들에서 요망되는 EIRP_sat를 얻는 Tx_PWL_CS이다. 요망되는 업링크 가용성에 대해 링크버짓 도구에 의해 발견되는 업링크 강우 페이드를 더함으로써 Tx_PWL_max를 계산한다. 이 동작점에 대해 결과적인 (C/N_o)_CS 및 (C)_CS를 측정하고 링크버짓으로 계산된 값보다는 모든 계산들에서 측정된 값들을 사용한다. 이것은 고정된 측정 오류들에 대한 민감도를 감소시킨다. (캘리브레이션은 HMC 이하인 임의의 MODCOD일 수 있음에 유의한다).

(3) 기정의된 시간간격들로 (C/No) 및 (C)를 측정하고 (C/No)_i+1 및 (C)_{i+ 1}를 얻기 위해서 기정의된 개수의 측정들에 대해 평균화를 수행한다. i+1 반복에서 요구되는 업링크 파워 제어 이득인 G_{upc ,i+1}에 대해 다음 식을 해결한다.

여기서 전형적으로 T_rain=278K이고, T_ref=T_antenna/1.12+290*0.11+T_LNB (K)이다. 이 식에서 이외 모든 다른 값들은 dB 단위이다.

그러면 새로운 전송기 파워 레벨은 다음과 같게 될 것이다.

(1.13)

상세한 도출이 이하 주어진다.

(4) 선택적으로 측정들은 파워 제어 이득에 대한 더 신뢰성 있는 결정을 달성하기 위해서, 몇 개의 기준단말들에 의해서, 혹은 모든 단말들에 의해서 수행될 수 있다. 큰 편차를 갖는 측정들은 걸러 내어질 수 있고 다른 기준단말들로부터 단말당 결과적인 파워 제어 이득은 평균화될 수 있다. 대안적으로, 가중된 평균이 사용될 수 있고 여기서 가중들은 CNR에 비례한다. 그러므로, 폴링(Polling) 후에, 즉 모든 기준단말들로부터 측정들을 요청한 후에, 가중된 평균 계산이 수행될 수 있고 가중들은 CNR에 비례한다.

(1.14)

인터럽트 후에, 즉 한 단말이 폴링들간에 현저한 변화를 측정하였을 때 이 단말이 이의 측정들을 푸시한 후에, 마지막 결과의 가중된 업데이트가 수행될 수도 있다.

(1.15)

알고리즘의 마지막 단계는 기준 VSAT의 지향 상실(pointing loss)의 영향을 감소시키는데에도 유용하다. 알고리즘은 강우와 지향상실 변동들간을 구별할 수 없다. 그러므로, 텔리포트 안테나 혹은 기준단말들의 이러한 지향상실에 변동들은 이 들이 VSAT 잡음 레벨에 영향을 미치지 않기 때문에 업링크 강우 감쇠로서 잘못 해석될 수도 있다. 가중된 평균 스텝은 지향상실이 VSAT마다 독립적으로 변하기 때문에 VSAT 지향상실 영향을 감소시킬 수 있다.

또한, 인터럽트들의 수를 줄이기 위해서, 각각의 개별 VSAT는 현재의 다운링크 감쇠 혹은 제로 다운링크 감쇠에 대한 인디케이터를 계산하고 이 VSAT의 CNR로 측정한 변동이 다운링크 감쇠 변동에도 대응하거나 업링크 감쇠 변동에만 대응하는지를 판정할 수 있는 것에 유의한다. 후자의 경우에 기준단말이 아닌 VSAT는 MODCOD 변경에 대한 요청의 인터럽트를 발생하지 않고 AUPC가 업링크 감쇠 변동을 보상하기를 기다릴 것이다.

AUPC 경우 III

이 절에서는 안테나 직경 D_ref을 가진 기준 VSAT가 (1) 텔리포트에 설치되어 동일 위성 빔이 네트워크 내 텔리포트 및 모든 그외 VSAT들을 모두 커버하거나, (2) 또 다른 위치에 설치되어 동일 위성 빔이 네트워크 내 텔리포트 및 모든 그외 VSAT들을 모두 커버하거나, (3) 또 다른 위치에 설치되어 서로 다른 위성 빔들이 네트워크 내 텔리포트 및 모든 그외 VSAT들을 모두 커버하는 경우에, 전송되는 아웃바운드 캐리어 레벨 Tx_PWL을 업링크 강우 감쇠 A_up에 적응시킴으로써 모든 날씨 상태들에서 일정한 위성 전송 파워 EIRP_sat를 유지하기 위한 알고리즘을 기술한다.

경우 III에 대한 해결책은 순방향 및 리턴 링크들 둘 다에 대해 수신된 CNR(캐리어 대 잡음비)에 관하여 링크의 양측, 예를 들면 텔리포트에서 그리고 기준 VSAT에서(혹은 SCPC 링크 양측에서) 수행되는 측정들을 사용하는 것에 기초한다. 측정들은 리턴 링크를 통해서 혹은 임의의 그외 다른 통신링크를 통해서 보고될 수 있다.

(B.14)에 의해 나타낸 CNR 식은 모든 파라미터들에 대해 적합히 표시하여 순방향 및 리턴 링크들 둘 다에 대해 사용될 수 있고, 여기서 "F"는 순방향 링크를 나타내고 "R"은 리턴 링크를 나타낸다. 순방향 링크에 대해서 식은 다음과 같다.

리턴 링크에 대해서 식은 다음과 같다.

업링크에서 강우 감쇠는 다운링크에서 강우 감쇠에 관계되며, 팩터 K_T는 텔리포트측에 대한 것이고 팩터 K_V는 VSAT측에 대한 것으로, 다음과 같다.

(2.18)

(2.19)

위에 CNR 식들에서 A_dn에 대해 대입하면 _FA_up 및 _RA_up에 대해 다음의 두 식들이 나온다.

이들 두 식들은 교차 반복들을 사용하여, 즉 초기에는 제 1 식에서 _FA_up 및 _RA_up 둘 다에 대해 추측들을 대입하여 해결될 수 있다. _RA_up에 대해 N번의 반복들이 수행되고, 이어서 결과가 제 2 식에 대입된다. 이제 _FA_up에 대해 N 반복들이 수행되고, 이어서 교차 반복들이 N번 반복된다. 대안적으로, 룩업 테이블이 사용될 수도 있을 것이다.

결합된 AUPC 및 ACM

업링크 및 다운링크 페이드들 둘 다를 보상하기 위해서, 혹은 다운링크 보상을 독립적으로 보상하기 위해서 ACM 메커니즘이 동작될 수 있고, 이에 대해서 Lawrence W. Krebs 등의 2002년 8월 8일 출원된 미국특허출원공보 2003/0054816, "Methods and Apparatus For Mitigating Rain Fading Over Satcom Links Via Information Throughput Adaptation"; ETSI EN 302 307 V1.1.1 (2004-01):"Digital Video Broadcasting (DVB) Second generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting, Interactive Services, News Gathering and other broadband satellite applications"; 및 Alberto Morello, Vittoria Mignone, "DVB-S2: The Second Generation Standard for Satellite Broad-band Services", Proceedings of the IEEE, vol. 94, no. 1, pp. 210-227, January 2006을 참조할 수 있다. 후자에서 업링크 파워 제어를 위해 비콘 수신기가 사용되며, 혹은 업링크는 C 대역 빔을 통해 전송되고, 혹은 트랜스폰더는 ALC-자동 레벨 제어 모드에서 동작한다. 대안적으로 ACM 메커니즘이 AUPC와 결합될 수도 있다.

본 실시예들은 위성자원들의 허용된 사용에 근거하여 전체적인 최적화를 달성하게 설계된 결합된 AUPC 및 ACM 제어기를 제공한다. 제어기 알고리즘은 제어기에 다시 보내지는 수신국들에 의해 수행되는 채널 측정들을 사용한다. 수신국들은 서비스를 제공하는 표준국들이며 위성의 임의의 빔 하에 임의의 곳에 위치될 수 있다. 몇몇의 혹은 모든 국들에 의해 수행되는 측정들은 업링크 채널 추정을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 업링크 제어는 전송되는 캐리어 레벨을 업링크 강우 감쇠에 적응시킴으로써 모든 날씨 상태들에서 일정한 위성 전송 파워를 유지하게 설계된다. 부호화 및 변조의 적응은 단말에 영향을 미치는 다운링크 강우 저하에 따라 각 단말에서 일정한 수신 신호 질을 유지하게 설계된다. 각 단말에 대한 조절은 시분할 멀티플렉싱으로 일련의 프레밍들을 전송함으로써 변조기에 의해 구현되는데, 여기서 부호화 및 변조 포맷은 프레임별로 변경될 수 있다. 특정의 MODCOD가 할당되었던 단말의 트래픽 - 아래 표 2 참조- 은 적합한 프레임으로 전송될 수도 있다.

업링크 및 다운링크 적응은 동일 채널 측정들에 기초한다. 본 실시예들은 수 신국들에 의해 수행되는 채널측정들로부터 반영된 업링크 및 다운링크의 영향들을 분리시킬 수 있다. 업링크 제어가 다운링크 수행에 영향을 미치므로, 본 실시예들은 현재의 동일한 한 세트의 측정들을 사용하여 다운링크 제어 스테이지를 계산할 수 있게 하기 위해서 현재 채널 측정들로부터 업링크 제어의 영향을 감함으로써 업링크 및 다운링크의 결합된 제어를 수행한다. 이것은 다운링크 변조 및 부호화를 정확하게 업데이트하기 위해 업링크 업데이트에 의해 영향을 받을 수 있을 다음 업데이트된 측정들을 기다릴 필요가 없기 때문에 제어 사이클 시간과 변조 및 부호화 정정 회수를 감소시킨다.

위에 이미 언급된 도 4는 AUPC 및 ACM 제어기(40)와, 업컨버터 및 HPA -고 파워 증폭기-를 포함하는 ACM 변조기(42)와, 지구국(10)과, 위성(12)을 포함하는 AUPC 및 ACM 관리 시스템의 개략도이다. 위성단말들(VSAT)(18.1...18.n)은 리턴 링크들을 통해 AUPC 및 ACM 제어기에 접속된다. 단말들은 CNR 및 SIGL 측정들을 제어기에 보낸다. ACM 변조기는 가용한 트랜스폰더 대역폭이 일정한 것으로 가정되기 때문에, 일정한 심볼 레이트로 동작한다. ACM은 시분할 멀티플렉스로 일련의 프레임들을 전송함으로써 변조기에 의해 구현되는데, 여기서 부호화 및 변조 포맷은 프레임별로 변경될 수 있다. 각각의 프레임은 이 프레임에 할당된 부호화 및 변조 레벨들이 있을 것을 아는 단말들에 트래픽을 보낼 수 있다. 그러므로, 사용자 비트들을 감소시킴과 아울러 FEC 용장성 및/또는 변조 강성(ruggedness)을 증가시킴으로써 강우 페이드들 동안 서비스 연속성이 달성된다. 물리층 적응은 다음과 같이 하여 달성된다.

1) 각각의 VSAT는 채널 상태(CNR 및 SIGL)를 측정하고 이를 리턴 링크를 통해 제어기에 보고한다.

2) VSAT 보고들은 업링크 저하를 보상하기 위해 변조기 Tx_PWL을 업데이트할 것인지를 판단하고 이 VSAT에 어드레스된 데이터 패킷들에 대해 MODCOD를 선택하기 위해 제어기에 의해 고려된다.

3) 제공된 트래픽을 가용 채널 용량에 적응시키기 위해 트래픽 정형기(44)를 사용해 트래픽 정형이, 페이드들 동안 정보 오버플로를 피하기 위해서, 구현될 수도 있다. 이에 따라 예를 들면 페이드들 동안에, 텔레비전 이미지 질이 저하될 수도 있다.

AUPC 및 ACM 업데이트 사이클은 다음 스테이지들로 구성된다:

1) 업데이트된 채널 상태 측정들을 수신하고,

2) 업링크 강우 감쇠를 계산하고 AUPC 이득 제어를 업데이트하며,

3) 채널 측정들을 정정하기 위해 AUPC 이득 제어에서 증분을 더하고,

4) MODCOD를 선택하기 위해, 정정된 채널 측정들을 사용한다.

결합된 AUPC 및 ACM 사이클 내에서 정정국면을 행하는 중요성은 다음과 같다: AUPC 및 ACM 둘 다의 업데이트는 동일한 세트의 채널 측정들에 대해 수행될 수 있으므로 사이클 기간을 감소시킨다. 사이클 기간을 단축시킴으로써, 요구되는 마진이 감소될 수 있다. 즉 빠른 강우 페이딩을 보상하기 위해 할당된 부족한 위성자원들이 더 효율적으로 사용된다. 그렇지 않고 AUPC만이 초기에 수행된다면, ACM은 AUPC 업데이트가 측정들에 이미 영향을 미친 후에 채널 상태의 나중에 측정에 대해 수행될 수도 있다.

채널 측정 정정은 다음 식으로 표현될 수 있다.

(2.22)

(E_b/N_o)와 (CNR)간의 관계와 (C/N_o)와 (CNR)간에 관계에 대해 위에 식(2.7) 및 식(2.8)을 참조한다.

DVB-S2에 대한 MODCOD들의 선택이 함께 있는 전형적인 표를 아래 표 2에 보였다. MODCOD를 선택하기 위한 상측 및 하측 임계값들을 보이는 MODCOD 임계 테이블에 대한 전형적인 예가 아래 표3에 주어졌다. 이웃 MODCOD들에 대한 (CNR) 범위들은 (CNR)이 2개의 MODCOD들 간의 경계 근처에 있을 때 MODCOD 스위칭 수를 감소시키기 위해서 부분적으로 겹쳐진다. AUPC 및 ACM의 결합된 프로세스가 도 5의 흐름도에 도시되었다. 주기적 폴링이 모든 VSAT들(수신국들)로부터 수행된다. 모든 VSAT들의 주기적 폴링에서, 개개의 VSAT들에 의해 인터럽트들이 발생되고 이들 인터럽트들은 특정 VSAT가 이의 수신된 신호 질을 유지하기 위해 이 VSAT의 MODCOD를 정정할 필요가 있을 때 폴링 이벤트들 사이에 발생한다. 인터럽트들의 수를 감소시키기 위해서, 각각의 개개의 VSAT는 식 (B.16)에 기초하여 현재의 다운링크 감쇠를 계산하고 이 VSAT의 CNR로 측정된 변동이 다운링크 감쇠 변동에도 대응하는지 아니면 업링크 감쇠 변동에만 대응하는지를 판정할 수 있다. 후자의 경우에, 기준단말이 아닌 VSAT는 MODCOD 변경에 대한 요청의 인터럽트를 발생하지 않고 AUPC가 업링크 감쇠 변동을 보상하기를 기다릴 것이다. 이에 따라 다음 식

을 이것이 마치 제로(혹은 기정의된 정확도를 갖고 제로에 가까운)인 것처럼 하여 다운링크 감쇠에 대한 인디케이터로서 정의할 수 있고 식 (B.16)에서 다운링크 감쇠 역시 제로이다.

위에 ETSI EN302307 참조문헌으로부터 MODCOD 표 2.

하측 임계값이 아래로 가면서 교차된다면, MODCOD는 감소될 것임에 유의한다. 상측 임계값이 위로 가면서 교차된다면, MODCOD는 증가될 것임에 유의한다.

표 3. MODCOD 임계값 예에 대한 표

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, AUPC 및 ACM의 결합된 프로세스는 모든 VSAT들의 주기적 폴링과, 그리고 VSAT의 수신된 신호 질을 유지하기 위해 VSAT가 이의 MODCOD를 정정할 필요가 있을 때 폴링 이벤트들 간에 개개의 VSAT들에 의해 발생되는 인터럽트들을 얻는 것에 기초한다.

분석 및 효율적 동작을 위한 MODCOD들의 선택

MODCOD 및 대역폭 관계들을 도시한 간이화한 도면인 도 7을 참조한다. 분석 및 효율적 동작의 목적을 위해서 시나리오를 단순화하는 것이 바람직하다. 여기에서는 동작 MODCOD들의 수를 감소시키는 2개의 스테이지들을 제시한다.

스테이지 1: 현저하게 서로 다른 위성 커버리지 강도 및/또는 기후 상태들로 특징지워지는 지역들로 서비스 지역을 분할한다. 2가지 동작모드들을 취함으로써 각각의 이러한 지역당 2개의 MODCOD들을 선택한다. 모드 1: 거의 맑은 하늘 상태들에 대해서, 위성 EIRP 및 지구국들의 능력들에 기초하여 지역에서 사용될 수 있는 "가장 큰 MODCOD"(HMC), 및 "도출된 가용성"이라고 하는, 이러한 MODCOD에 대응하는 가용성(AHMC). 전형적으로 거의 맑은 하늘 상태들을 반영하는 가용성은 약 95%일 것이다. 모드 2: "요구되는 가용성"(A_RQ) 및 이러한 가용성을 만족시킬 수 있는 대응하는 "도출된 MODCOD"(DMC). 적합한 MODCOD들을 가진 이러한 2가지 모드들이 각 지역에서 우세하다.

각각의 MODCOD마다 달성되는 스루풋 혹은 소비되는 대역폭의 표시로서 bps/Hz(bps는 초당 비트를 나타낸다)에 관하여 효율을 사용할 수 있다. MODCOD 당 효율은 g = M0D * COD /(1 + α)에 의해 주어진다.

지역당 총 효율은 다음에 의해 정의된다.

시스템 효율 G은 다음과 같이 트래픽 분포를 사용하여 계산된다.

여기서 Traffic_i는 지역 i에 대한 결집 트래픽이다. 다음 표 4는 위에 방법에 기초한 케이스 연구를 기술한다. 예를 들면 지역 2에서, HMC는 16APSK 0.833이고 시간의 활성 A_HMC=96.0%이며, DMC는 8PSK 0.75이고 시간의 활성 A_RQ-A_HMC = 99.7%-96.0%= 3.7%이고, 결국 99.7%의 요구되는 가용성을 달성한다.

표 4. 지역들로 분할하고 지역당 2개의 MODCOD들인 것에 기초하여 분석에 대한 케이스 연구.

동작의 목적을 위해서 순간적으로 동작하는 MODCOD들의 수를 감소시키는 것이 바람직하다. ACM 기반의 캐리어(예를 들면 DVB-S2)는 다수 블록들의 부호화된 트래픽으로부터 구축된다. 각 블록은 이에 실린 트래픽에 대해 고정된 MODCOD를 갖는다. 버퍼에 전송을 대기하는 트래픽은 적합한 MODCOD를 가진 블록을 기다리고 있다. MODCOD들의 수가 크다면 전송될 차례를 기다리는 많은 트래픽 큐들이 있다. 드물게 사용되는 MODCOD를 가진 트래픽은 실제로는 이들의 차례가 올 때까지 긴 시간을 기다려야 한다. 상호작용 애플리케이션에 적합하지 않은 지연에 큰 변동들이 있을 것이다. 위에 케이스 연구에 대해서, 도 8은 MODCOD들의 분포를 기술한 것이다. 이 분포는 각각의 MODCOD를 이의 활동 팩터(HMC에 대해선 가용성 혹은 DMC에 대해선 델타 가용성)로 가중하고 트래픽 부분, 즉 총 트래픽에 의해 크기조절된(scaled) 그 지역당 트래픽에 이를 사용함으로써 생성된다. 실제로, 이 스테이지에서 MODCOD들의 수를 위에 기술된 분석에 선택된 것들로 감소시키고 분석에 의해 얻어진 성능을 달성할 수 있다. 여기 보인 케이스 연구에서 6개의 서로 다른 MODCOD들이 필요하다.

스테이지 2: 이용이 낮은 MODCOD들을 제거하기 위해서 MODCOD들의 수를 더 감소시킨다.

MODCOD들 수를 더 감소시키는 방법은 스테이지 1에서 선택된 한 세트의 MODCOD들을 사용하는 것과 낮은 이용도를 갖는 것들, 예를 들면 시간의 1% 미만의 이동도를 갖는 것들을 제거하는 것에 근거할 수 있다. 규칙은 어떤 MODCOD를 필요로 하는 트래픽은 다음 낮은 허용된 MODCOD에 속할 수 있다는 것이다. 이러한 방법 에서 가장 낮은 MODCOD는 허용 리스트에 유지되어야 한다. 여기에서 보인 케이스 연구에서 스테이지 1 이후에 남은 6개의 MODCOD들 중 두 개는 제거되어도 시스템 효율 저하가 대수롭지 않을 수 있다. 도 9는 각각의 서로 다른 레벨들의 트래픽을 가진 일련의 MODCOD들을 도시한 것이다.

MODCOD 표(표3)를 조정하는 규칙들:

MODCOD들 중 몇 개가 비활성화되었을 때, 임계값들은 다음과 같이 계산될 것이다.

1. 가장 낮은 허용된 MODCOD의 하측 임계값은 제한이 없다(-무한대).

2. 허용된 MODCOD들(가장 낮은 허용된 MODCOD 이외의)의 하측 임계값들은 유효하다.

3. 허용된 MODCOD들의 상측 임계값들은 다시 계산된다.

Upper_Threshold(Any_MODCOD)=

Lower_Threshold(NEXT_higher_allowed M0DC0D)+Margin,

여기서 마진은 전형적으로 0.2 dB이다.

4. 가장 큰 허용된 MODCOD의 상측 임계값은 제한이 없다(+무한대).

다음에서는 위에 케이스 1에 대해서 i+1 반복에서 요구되는 업링크 파워 제어 이득 G_{upc ,i+1}에 대한 식의 상세한 도출을 제공한다.

수신된 C/No는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

(A.1)

i+1 반복에서 전송된 EIRP는

(A.2)

이며, 여기에서 EIRP_sat는 일정하게 유지되어야 하는 EIRP이며, A_{up ,i+1}은 i+1 반복에서 강우 감쇠이며, G_{upc ,i}는 i번째 반복에서 적용되는 제어 이득이다. 결국, 수신된 C/N_o는 다음과 같게 될 것이다.

(A.3)

맑은 하늘(A_dn=0)에서 (A.1)을 (A.2)에 대입하고 결과를 (A.3)에 대입하며 A_up = K + A_dn 관계식을 사용하여, 다음 식이 얻어진다.

간단하게 한 후에 이것은 다음과 같이 된다.

결국, 추정된 업링크 강우 감쇠는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

마지막으로, i+1 반복에 대한 제어이득은 다음 식으로부터 발견될 것이다.

여기에서 전형적으로 T_rain = 278K이고, T_ref = T_antenna/l.12 + 290*0.11 + T_LNB (K)이며 Maral 및 Bousquet pp.191-192를 참조할 수 있다.

다음에서는 위에 케이스 II에 대해서, CNR 및 신호 레벨의 측정을 사용하여, i+1 반복에서 요구되는 업링크 파워 제어 이득에 대한 식의 상세한 도출을 제공한다.

수신된 캐리어 파워 식의 전개:

수신된 캐리어 파워는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 L_{fs , dn} (dB)는 위성으로부터 전송된 주파수 f_dn(Hz)에서 위성과 기준 VSAT 간에 자유 공간 손실이고, A_dn (dB)은 다운링크 강우 감쇠이고, G_ref (dB)는 기 준 단말 안테나의 이득이고, A_Rx는 수신기 RF/IF 체인 손실이다. 업링크에서 CNR은 크고 위성에 의해 전송되는 모든 EIRP_sat는 요망되는 신호에 의해서만 사용되는 것으로 가정된다.

i+1 반복에서, 전송되는 EIRP는 다음과 같다.

여기에서 EIRP_sat는 일정하게 유지되어야 하는 EIRP이며, A_{up ,i+1}은 i+1 반복에서 강우 감쇠이고, G_{upc ,i}는 i번째 반복에서 적용되는 제어 이득이다. 결국 수신된 캐리어 파워(C)는 다음과 같이 될 것이다.

맑은 하늘(A_dn=0)에서 (B.1)을 (B.2)에 대입하고 결과를 (B.3)에 대입하여 다음 식이 얻어진다.

여기에서 (C_cs)는 맑은 하늘에서 수신된 캐리어 파워이다. 간단하게 한 후에 이것은 캐리어 파워 식이 된다.

CNR 식의 전개:

수신된 C/N_o는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

i+1 반복에서, 전송되는 EIRP는 다음과 같다.

여기에서 EIRP_sat는 일정하게 유지되어야 하는 EIRP이며, A_{up ,i+1}은 i+1 반복에서 강우 감쇠이고, G_{upc ,i}는 i번째 반복에서 적용되는 제어 이득이다. 결국 수신된 (C/N_o)는 다음과 같이 될 것이다.

맑은 하늘(A_dn=0)에서 (B.6)을 (B.7)에 대입하고 결과를 (B.8)에 대입하여 다음 식이 얻어진다.

간단하게 한 후에 이것은 다음과 같게 된다.

(B.10)

Maral 및 Bousquet 페이지 31에 따라, 수신된 잡음 온도에서의 차이는 다음에 의해 나타낼 수 있다.

성능지수 G/T에서의 차이는 다음에 의해 나타낼 수 있다.

(B.11)로부터 ΔT를 대입함으로써 다음 식이 얻어진다.

마지막으로 (B.13)을 (B.10)에 대입함으로써 CNR 식이 얻어진다.

과 같게 함을 통해 캐리어 파워 식(B.5) 및 CNR 식(B.14)을 결합함으로써, 다음 식이 얻어진다.

간단하게 한 후에 이것은 다음 링크 감쇠에 대해 다음 식이 된다.

결국 캐리어 파워 식(B.5)을 사용함으로써 업링크 강우 감쇠는 다음에 의해 나타낼 수 있다.

i번째 반복에서 이득제어 G_{upc ,i}는 맑은 하늘에서 파워 레벨에 관하여 i번째 반복에서 전송기 파워 레벨에 의해 나타낼 수 있다.

마지막으로, i+1 반복에서 적용되는 제어 이득 G_{upc ,i+1}은 요구되는 바와 같이 EIRP_sat를 일정하게 유지하기 위해서 A_{up ,i+1}과 같아야 할 것이다.

여기서 A_{dn ,i+1}은 (B.16)에 의해 주어진다.

이 특허의 유효 기간 동안 많은 관련된 장치들 및 시스템들이 개발될 것이며, 용어들의 범위는 선험적으로 모든 이러한 새로운 기술들을 포함할 것으로 예상된다.

명확성을 위해서, 개별적 실시예들의 정황에서 기술된 발명의 어떤 특징들은 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수도 있음을 알 것이다. 반대로, 간략성을 위해서 단일 실시예의 정황에서 기술된 발명의 다양한 특징들은 개별적으로 혹은 어떤 적합한 하위 조합으로 제공될 수도 있다.

발명이 이의 구체적 실시예들에 관련하여 기술되었을지라도, 당업자들에게 많은 대안들, 수정들 및 변형들이 명백할 것임이 자명하다. 따라서, 첨부한 청구항들의 정신 및 넓은 범위 내에 드는 모든 이러한 대안들, 수정들 및 변형들을 포괄하는 것이다. 이 명세서에서 언급된 모든 공보들, 특허들 및 특허출원들은 각각의 개개의 공보, 특허 혹은 특허출원이 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로 여기 포함되게 표시된 것처럼 한 바와 동일한 정도까지, 명세서에 참조로 전체가 여기에 포함된다. 또한, 이 출원에서 임의의 참조문헌의 인용 혹은 확인은 이러한 참조문헌이 본 발명의 종래 기술로서 활용된다는 자인으로서 해석되지 않을 것이다.

Claims (27)

1. 제 1 링크 및 복수의 제 2 링크를 포함하는 제어되는 위성링크에 있어서,

   상기 제 2 링크 중 적어도 일부의 각각의 것에 위치하고, 상기 제 1 링크 및 상기 각각의 제 2 링크 상에 적어도 신호 감쇠를 얻기 위해 구성된 복수의 기준장치와,

   상기 복수의 기준장치에 연관된 것으로, 제 1 링크 감쇠와 상기 각각의 제 2 링크 감쇠간을 판별하고, 이에 따라 상기 제 1 링크에 연관된 적어도 한 링크 전송 파라미터 및 상기 각각의 제 2 링크에 각각 연관된 적어도 한 전송 파라미터를 제어하여, 상기 얻어진 신호 감쇠에서의 변화들에 동적으로 적응하도록 구성된 제어장치를 포함하고,

   상기 위성링크는 공통 감쇠를 감하고 상기 공통 감쇠를 적어도 부분적으로 상기 제 1 링크에 할당하고 차분 감쇠를 각각의 제 2 링크들에 할당함으로써, 각각의 제 2 링크에 상기 얻어진 감쇠에서의 변화들에 독립적으로 적응하게 하는 도출장치를 더 포함하는, 위성링크.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어된 전송 파라미터는 전송파워, 부호화 파라미터, 변조 파라미터, 상기 제 1 링크에서 전송 파워와 상기 제 2 링크에서 부호화 파라미터와의 조합, 상기 제 1 링크에서 전송 파워와 상기 제 2 링크에서 변조 파라미터와의 조합, 상기 제 1 링크에서 전송 파워와 상기 제 2 링크에서 부호화 및 변조 파라미터들 둘 다와의 조합으로 구성된 그룹 중 어느 하나를 포함하는, 위성링크.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 위성 링크는 제 1 단부 및 제 2 단부를 구비하며 상기 감쇠는 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 둘 다에서 측정들을 통해 얻어지는 것인, 위성링크.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 기준장치들은 지리적으로 상기 복수의 링크들의 독립적인 제어를 허용하게 상기 지리적으로 분포된 것인, 위성링크.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 기준장치에 의한 측정들은 복수의 스테이지들로 처리되며, 상기 도출장치는 제 1 스테이지에서 상기 제 1 링크 감쇠를 얻으며 제 2 스테이지에서 상기 제 2 링크 감쇠를 얻게 구성된 것인, 위성링크.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어된 전송 파라미터는 상기 제 1 링크에서 전송 파워, 및 상기 제 2 링크 중 적어도 하나에서의 부호화 및 변조 파라미터들의 조합이며, 상기 링크는 임의의 주어진 시간에 상기 위성링크 내에서 동작하는 상기 조합들 모두를 최적화하게 더욱 구성된 것인, 위성링크.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어는 위성자원들의 소비간에 균형을 맞추기 위한 것인, 위성링크.
8. 제 7 항에 있어서, 위성자원들의 소비간에 상기 균형은 대역폭과 파워 출력간을 최적화하는 것을 포함하는, 위성링크.
9. 위성링크를 제어하는 방법에서, 상기 위성링크는 전송 파라미터들에 따라 전송하는 것으로서, 상기 방법은,

   상기 링크상에 감쇠를 측정하는 단계로서, 상기 링크는 위성에의 제 1 레그(leg)와 복수의 지상 기반 수신국들 각각에의 제 2 레그인, 적어도 2개의 레그들을 구비하는 것으로, 상기 측정은 상기 지상 기반 수신국들의 일부에서 수행되며, 각각의 레그는 상기 전송 파라미터들의 각각에 연관되고, 상기 측정은 상기 각각의 레그들에서의 감쇠간을 판별하는 것인, 단계; 및

   상기 제 1 레그에 연관된 상기 전송 파라미터들 중 적어도 하나와, 상기 제 2 레그들에 연관된 상기 각각의 전송 파라미터들 중 적어도 하나를, 상기 판별된 측정된 감쇠에서 변화들에 적응하게, 동적으로 조절하는 단계를 포함하고,

   상기 제 1 레그에 대해 조절된 상기 적어도 한 전송 파라미터는 전송 파워이며, 상기 제 1 레그에 연관된 상기 전송 파라미터들 중 적어도 하나를 동적으로 조절하는 상기 단계는 상기 측정된 감쇠에 증가들에 대해 적응하게 상기 제 1 레그에서의 상기 전송파워를 증가시키고, 상기 측정된 감쇠에서의 감소들에 대해 적응하게 상기 전송파워를 감소시키는 단계를 포함하고, 상기 제 2 레그들과 연관된 상기 각각의 전송 파라미터들 중 적어도 하나를 동적으로 조절하는 단계는, 상기 복수의 지상 기반 수신국들에서 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 신호 질이 실질적으로 일정하게 유지되게 상기 제 2 레그들에 대해 각각의 변조 레벨들을 조절하는 단계를 포함하는, 위성링크 제어방법.
10. 제 9 항에 있어서, 부호화 파라미터를 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 동적으로 조절하는 단계는 상기 측정된 감쇠의 증가를 보상하기 위해 부호화 복잡도를 증가시키고, 상기 측정된 감쇠에서의 감소를 보상하기 위해 부호화 복잡도를 감소시켜 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 상기 신호 질이 실질적으로 일정하게 유지되게 하는 단계를 더 포함하는, 위성링크 제어방법.
11. 제 9 항에 있어서, 부호화 파라미터를 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 동적으로 조절하는 단계는 상기 측정된 감쇠에서의 증가들에 대해 적응하게 코드 레이트를 감소시키고, 상기 측정된 감쇠에서의 감소들에 적응하게 코드 레이트를 증가시켜 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 상기 신호 질이 실질적으로 일정하게 유지되게 하는 단계를 더 포함하는, 위성링크 제어방법.
12. 제 9 항에 있어서, 변조 파라미터를 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 동적으로 조절하는 단계는 상기 측정된 감쇠에 증가들에 대해 적응하게 변조 콘스텔레이션 크기를 감소시키고 상기 측정된 감쇠에서의 감소들에 적응하게 변조 콘스텔레이션 크기를 증가시켜 상기 수신된 신호의 디코딩 후에 상기 신호 질이 실질적으로 일정하게 유지되게 하는 단계를 더 포함하는, 위성링크 제어방법.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 한 파라미터는

    a) 상기 제 1 레그에 대한 전송 파워와 상기 제 2 레그에 대한 부호화 혹은 변조 파라미터; 및

    b) 상기 제 1 레그에 대한 전송 파워와 부호화 파라미터 및 상기 제 2 레그에 대한 변조 파라미터로 구성된 그룹의 한 일원을 포함하는 것인, 위성링크 제어방법.
14. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 레그는 지상 기반 전송국에서 위성으로의 업링크이며, 상기 제 2 레그는 상기 위성에서 각각의 지상 기반 수신국까지의 다운링크인, 위성링크 제어방법.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 위성링크는 방송링크이며, 복수의 지상기반 수신국들이 있는 것인, 위성링크 제어방법.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 지상 기반 수신 시스템들 중 적어도 일부는 상기 측정을 수행하며, 공통 감쇠는 상기 업링크에 할당되며 차분 감쇠는 각각의 다운링크들에 할당되는, 위성링크 제어방법.
17. 제 1 링크 및 제 2 링크를 포함하는 제어되는 위성링크에 있어서,

    상기 제어되는 위성링크 상에 적어도 신호 감쇠를 얻기 위한 적어도 한 기준장치, 및

    상기 기준장치에 연관된 것으로, 제 1 링크 감쇠와 제 2 링크 감쇠간을 판별하고, 이에 따라 상기 제 1 링크에 연관된 적어도 한 링크 전송 파라미터 및 상기 제 2 링크에 연관된 적어도 한 전송 파라미터를 제어하여, 상기 얻어진 신호 감쇠에서의 변화들에 동적으로 적응하도록 구성된 제어장치를 포함하고,

    상기 제어된 전송 파라미터는 상기 제 1 링크에서의 전송파워이고, 상기 적어도 한 전송 파라미터는 상기 제 2 링크에서의 부호화 및 변조 파라미터들을 포함하는, 위성링크.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 링크와 복수의 제 2 링크를 포함하고, 상기 기준장치는 상기 제 2 링크들 중 적어도 일부에 위치한 각각의 기준장치를 포함하고, 상기 위성링크는 공통 감쇠를 감하고 상기 공통 감쇠를 적어도 부분적으로 상기 제 1 링크에 할당하고 차분 감쇠를 각각의 제 2 링크들에 할당함으로써, 각각의 제 2 링크에 상기 얻어진 감쇠에서의 변화들에 독립적으로 적응하게 하는 도출 장치를 더 포함하는 것인, 위성링크.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 기준장치들은 지리적으로 상기 복수의 링크들의 독립적인 제어를 허용하게 상기 지리적으로 분포된 것인, 위성링크.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 기준장치에 의한 측정들은 복수의 스테이지들로 처리되며, 상기 도출장치는 제 1 스테이지에서 상기 제 1 링크 감쇠를 얻으며 제 2 스테이지에서 상기 제 2 링크 감쇠를 얻게 구성된 것인, 위성링크.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 제어된 전송 파라미터는 전송파워, 부호화 파라미터, 변조 파라미터, 상기 제 1 링크에서 전송 파워와 상기 제 2 링크에서의 부호화 파라미터와의 조합, 상기 제 1 링크에서 전송 파워와 상기 제 2 링크에서 변조 파라미터와의 조합, 상기 제 1 링크에서 전송 파워와 상기 제 2 링크에서 부호화 및 변조 파라미터들 둘 다와의 조합으로 구성된 그룹 중 어느 하나를 포함하는, 위성링크.
22. 제 17 항에 있어서, 상기 위성링크는 제 1 단부 및 제 2 단부를 구비하며 상기 감쇠는 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 둘 다에서 측정들을 통해 얻어지는 것인, 위성링크.
23. 제 17 항에 있어서, 상기 링크는 임의의 주어진 시간에 상기 위성링크 내에서 동작하는 부호화 및 변조 파라미터들의 조합들 모두를 최적화하게 더욱 구성된 것인, 위성링크.
24. 제 17 항에 있어서, 상기 제어는 위성자원들의 소비간에 균형을 맞추기 위한 것인, 위성링크.
25. 제 24 항에 있어서, 위성자원들의 소비간에 상기 균형은 대역폭과 파워 출력간을 최적화하는 것을 포함하는, 위성링크.
26. 제 1 항에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 판별의 결과에 따라, 상기 제 1 링크에 연관된 상기 적어도 한 링크 전송 파라미터와 제 2 링크에 각각 연관된 적어도 한 링크 전송 파라미터의 조합된 제어를 수행하는, 위성링크.
27. 제 17 항에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 판별의 결과에 따라, 상기 제 1 링크에 연관된 상기 적어도 한 링크 전송 파라미터와 상기 제어되는 제 2 링크에 연관된 상기 적어도 한 전송 파라미터의 조합된 제어를 수행하는, 위성링크.

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