KR102541361B1 - 증가된 통신 용량을 갖는 위성 시스템 및 위성 시스템들의 용량을 증가시키는 방법들 - Google Patents

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Abstract

증가된 통신 용량을 갖는 위성 시스템과 위성 시스템들의 용량을 증가시키는 방법들이 개시된다.

Description

증가된 통신 용량을 갖는 위성 시스템 및 위성 시스템들의 용량을 증가시키는 방법들
관련된 사건들의 진술
본 건은 2015년 10월 28일자로 출원된 미국 특허 출원 제62/247,611호를 우선권 주장하며, 그 전부는 참조로 본 명세서에 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 위성 시스템들에 관한 것이다.
비-정지궤도 위성 시스템이 정지궤도 외의 고도들(지구 표면에서부터 약 36,000 킬로미터)에서 지구를 도는 위성들의 그룹 또는 콘스텔레이션을 포함한다. 낮은 지구 궤도(low earth orbit, LEO)에 있는 비-정지궤도 위성 시스템들은 비-정지궤도 위성들의 더 낮은 궤도로 인해 정지궤도 위성 시스템들보다 적은 전파 손실 및 적은 전파 지연을 가진다. 이러한 위성들은, 그러므로, 인터넷 서비스들과 같은 상호작용 통신들을 위해 정지궤도 위성들보다 더 적합하다.
정지궤도 위성 시스템들은 지구의 회전 주기와 동일한 공전 주기를 가지고 그러므로, 지구에서는, 하늘의 고정된 위치에 있는 것처럼 보인다. 비-정지궤도 위성들은 상대적으로 더 높은 속력들로 이동하고 그러므로 지상 관찰자(earthbound observer)에게는 지평선에서 지평선으로 머리 위로 지나가는 것으로 보인다. 비-정지궤도 위성들과 지구 사이의 이 상대적 움직임 때문에, 이러한 위성들은 지상 사용자 단말들의 범위 내외로 이동한다. 이러한 단말들은 그러므로 연속적인 통신들을 성취하기 위해 자신들의 통신 링크를 하나의 위성으로부터 다음 위성으로 스위칭(즉, 핸드오프)해야만 한다.
일부 시스템들에서, 위성으로부터 사용자 단말로의 무선 송신들은 상이한 방향들로 조준되는 다수의 독립적인 빔들의 형태이다. 그래서, 위성들 사이의 핸드오프와 경쟁하는 지상 사용자 단말들 외에도, 위성의 커버리지 영역이 특정 사용자를 지나서 이동함에 따라, 개별 위성의 개별 빔들 사이에 핸드오프가 있다.
그런 위성 시스템의 데이터 스루풋은, 임의의 EPFD(equivalent power flux density) 및 파형 문제와는 별개로, 전력과 MHz/Km2의 커버리지의 함수이다. 비록 전력이 스펙트럼 효율을 증가시키는데 사용될 수 있지만, 비트/초/Hz(bps/Hz)의 대역폭으로서 주어지면, 최적으로 충분한 전력이 QPSK(quadrature phase shift keying)의 가장 효율적인 비트/hz/초에서 동작하도록 인가된다. 전력이 링크 예산 당 QPSK를 성취하는 것으로 알고리즘적으로 설정되면, 데이터의 더 많은 비트들을 완전히 얻기 위해 조정할 다음 파라미터는 MHz/Km2를 증가시키는 것이다.
본 발명은 위성 시스템의 통신 용량을 증가시키는 방법들을 제공한다.
주어진 스펙트럼 효율에 대해, 신호 대 잡음 비에 의해 결정된 바와 같이, 사용자 단말들로 송신되고 있는 데이터의 양은 더 많은 대역폭을 추가함으로써 증가될 수 있다. 본 교시들에 따라서, 대역폭은 하기 중 하나 이상을 사용하여 증가된다:
Figure 112018049758006-pct00001
개재(Interstitial) 게이트웨이 빔들
Figure 112018049758006-pct00002
채널 스태킹
Figure 112018049758006-pct00003
용량 폴딩
개재 게이트웨이 빔들. 일부 실시형태들에서, 각각의 위성은 SNP들과 통신하기 위한 두 개의 게이트웨이 안테나들(즉, 지상 기반 게이트웨이 안테나들 및 연관된 장비)을 포함한다. 위성이 이웃하는 SNP 커버리지 영역들 사이에서 이동함에 따라 핸드오프를 용이하게 하기 위해 위성에서 두 개의 안테나들이 요구된다. 결과적으로, 위성 게이트웨이 안테나들 중 단지 하나의 위성 게이트웨이 안테나만이 많은 시간 사용된다. 본 발명자는 위성 상의 (통상적으로) 비사용 게이트웨이 안테나와 통신할 수 있는 다른 SNP ―개재 SNP― 를 추가함으로써 특정된 지리적 지역들에 걸쳐 데이터 용량을 두 배로 하는 것이 가능함을 인식했다.
채널 스태킹. 통상적으로 사용중인 위성 게이트웨이 안테나의 사용가능 용량은 지상 기반 사용자 단말들에 "사용자" 빔들로서의 송신을 위해 적절한 트랜시버들로 향하는, 예를 들어, 상이한 개별 주파수 범위들을 갖는 16 채널들/신호들과 같이 채널화된다. "채널(들)" 및 "신호(들)"라는 용어는 본 개시물 및 첨부의 청구항들에서 교환적으로 사용된다.
개재 게이트웨이 빔(개재 SNP와 그렇지 않고 비사용되는 게이트웨이 안테나 사이의 통신들로 인함)을 사용하면, 위성과 사용자 단말들 사이의 통신 용량은 추가적인 16 채널들의 대역폭(개재 빔을 통해 수신됨)과 통상적으로 사용중인 게이트웨이 빔으로부터의 16 개 채널들을 "스태킹"(즉, 합산)함으로써 두 배가 될 수 있다.
용량 폴딩. 평면(plane) 당 위성들 수가 증가되면, 각각의 위성에 의해 제공된 커버리지 영역은 감소된다. 커버리지 영역이 감소됨에 따라, 인접한 위성들로부터 주변 빔들의 커버리지에 중첩이 있다. 예를 들어, 평면 당 위성들 수가 36에서 39로 증가될 때, 14 개 활성 빔들만이 위성마다 필요하도록 인접한 위성들의 (16개) 빔들 중 두 개의 빔들이 중첩된다. 2 개의 비활성 빔들에 연관된 대역폭은 활성 채널들 중 일부 활성 채널들에 추가되거나 "폴드 백"될 수 있다.
예로서, 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나가 거의 4000 MHz의 대역폭을 제공하고 그 대역폭이 열여섯 개 250 MHz 채널들로 채널화된다고 가정한다. 개재 게이트웨이 빔을 (개재 SNP와 연계하여 제공되는 것으로서) 사용하면, 추가적인 4000 MHz의 대역폭이 제공되어, 총 8000 MHz가 된다. 평면 당 위성들 수를 36에서 39로 증가시키면 두 개의 게이트웨이 안테나들로부터 총 1000 MHz에 대해 게이트웨이 안테나 당 2 개 채널들이 해제된다. 이 여분의 대역폭은 고 트래픽 지역들에 추가적인 용량을 제공할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 개시되는 방법들은 (이 예에서) 위성의 사용자 링크 풋프린트에 제공되는 대역폭을 4000 MHz에서부터 9000 MHz로 증가시킬 수 있다.
도 1은 인터넷 서비스를 가정 등에 전달하기 위한 위성 시스템(100)을 묘사한다.
도 2는 시스템(100)의 위성으로부터 송신되고 있는 빔들을 묘사한다.
도 3은 세 개의 SNP들 및 그것들의 연관된 커버리지 영역들 뿐만 아니라 이러한 영역들에 걸친 위성의 움직임을 묘사한다.
도 4a는 SNP 대 위성 통신들을 위해 단지 하나의 위성 기반 게이트웨이 안테나만이 공칭적으로 사용되는 SNP의 커버리지 영역의 지역을 묘사한다.
도 4b 내지 도 4c는 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 대역폭을 증가시키는 개재 SNP의 사용을 묘사한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 채널 스태킹을 묘사한다.
도 5c는 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 추가의 스태킹 예시를 묘사한다.
도 6a 내지 도 6c는 평면에서의 위성들 수가 증가함에 따른 사용자 링크 풋프린트에서의 증가 중첩을 묘사한다.
도 7a는 평면 당 36 개 위성들이 있을 때 위성의 사용자 링크 풋프린트에 제공되는 대역폭의 일 예를 묘사한다.
도 7b는 채널 스태킹을 사용한 대역폭의 배가(doubling)를 묘사한다.
도 7c는, 도 7b에 관해, 평면 당 위성들 수를 증가시킨 결과로서, 대역폭의 증가를 묘사한다.
도 8a 내지 도 8c는 위성이 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 이동함에 따라 지상의 특정 물리적 영역 위에 남아 있도록 평면 당 위성 수의 증가로 초래되는 과잉 채널들이 폴딩되고 롤링(rolling)되는 방식을 묘사한다.
도 8d 및 도 8e는 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 채널 폴딩 및 롤링의 추가의 예시를 묘사한다.
도 9는 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 개재 SNP를 위치시키는 방법의 흐름도를 묘사한다.
도 10은 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 개재 SNP를 이용함으로써 가용 대역폭을 증가시키는 방법의 흐름도를 묘사한다.
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라서 채널 스태킹을 통해 대역폭을 증가시키는 방법의 흐름도를 묘사한다.
도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따라서 용장성 안테나 빔들을 비활성화시키고 그것에 연관된 채널들을 다른 안테나 빔들에 재할당함으로써 대역폭을 증가시키는 방법의 흐름도를 묘사한다.
정의들. 아래에서 보이는 용어들은 본 개시물 및 첨부의 청구항들에서의 사용을 위해 다음과 같이 정의된다:
Figure 112018049758006-pct00004
"SNP"는 "satellite network portal"의 머리글자이다. SNP는 게이트웨이 안테나 더하기 RF 전자기기 및 모뎀, 뿐만 아니라 전력 소스, 케이블들, 및 라우팅 및 제어 하드웨어를 포함하는 다수의 SAP들(satellite access points)을 포함하는 물리적 사이트를 지칭한다. "지상 기반 게이트웨이 안테나"라는 용어는, 게이트웨이 안테나가 SNP에 포함된 장비의 단지 일부라는 것을 이해하면서, "SNP"와 교환적으로 사용될 것이다.
Figure 112018049758006-pct00005
"안테나 빔들"은 위성 상의 트랜시버들과 지상 기반 사용자 단말들 사이의 송신들을 지칭하며, 위성 상의 게이트웨이 안테나들과 지상 기반 SNP들 사이의 "위성 안테나 빔들" 또는 "사용자 빔들" 또는 송신들이라고 또한 지칭되며, "게이트웨이 빔들"이라고 또한 지칭된다.
Figure 112018049758006-pct00006
"사용자 링크 풋프린트"는 위성 안테나 빔들의 지상의 커버리지 영역을 지칭한다.
Figure 112018049758006-pct00007
"실질적으로" 및 "약"은, 수량/양/수 등을 (예컨대, 실질적으로 동일한, 거의 동일한 등으로) 수정하는데 사용될 때, 수량/양/수의 "플러스 또는 마이너스 15%"를 의미한다.
추가적인 정의들이 본 개시물 내내 문맥적으로 제공된다.
본 발명의 예시적 실시형태는 지구 상의 임의의 로케이션에 저비용, 광대역 인터넷 서비스를 제공하는 출원인의 위성 시스템(100)에 관련된다. 본 발명의 실시형태들은 임의의 수(즉, 하나 이상)의 위성들로, 지상에서 측정 가능한 방사(예컨대, 광학적, RF, 또는 그 밖의 것)의 빔들을 생성하는 비-정지궤도 위성들에 일반적으로 적용 가능하다.
도 1은 위성 시스템(100) 및 그것의 동작 환경의 예시적 실시형태를 묘사한다. 앞서 출원된 특허 출원들에서 개시되는 시스템(100)은, 코어 네트워크(102), 게이트웨이 안테나(들)(104), LEO 위성(들)(106), 및 사용자 단말들(112)을 포함한다. 시스템(100)은 인터넷(50)으로부터의 데이터를 사용자 디바이스(70)(예컨대, 텔레비전, 컴퓨터, 태블릿, 스마트 폰, 또는 데이터를 수신 및/또는 송신할 수 있는 다른 디바이스)로 송신하고 역으로도 송신한다.
코어 네트워크(102)는 데이터를 인터넷(50)으로부터/으로 수신/송신한다. 기능들 중 무엇보다도, 코어 네트워크(102)는 데이터 패킷들을 복수의 게이트웨이 안테나들(104)에 복수의 LEO 위성들(106)로의 송신을 위해 라우팅한다. 비슷하게, 코어 네트워크(102)는 복수의 LEO 위성들로부터의 데이터 패킷들을 복수의 게이트웨이 안테나들을 통해 수신한다. 인터넷 콘텐츠 등을 포함하는 것 외에도, 데이터 패킷들은, 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 시스템 관련 정보를 포함한다.
단순화를 위해, 도 1은 단일 LEO 위성(106)을 묘사하지만; 시스템(100)은 "콘스텔레이션"이라고 지칭되는 복수의 이러한 LEO 위성들을 포함한다는 것이 이해된다. 예를 들어, 일부 실시형태들에서, 콘스텔레이션은 매우 큰 수의 위성들, 이를테면 600 내지 700 개 위성들을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 위성들의 콘스텔레이션은 복수의 궤도 "평면들"로 편성되며, 각각의 궤도 평면은 상이한 고도에 있다. 동일한 수의 위성들이 각각의 궤도 평면에 있는 것이 통상적이지만 반드시 그렇지는 않다.
도 1에 묘사된 실시형태에서, 사용자 디바이스(70)는 사용자 단말(112)을 통해, 위성(106)으로부터 또는 그 위성으로 데이터를 수신 및/또는 송신한다. 사용자 디바이스(70)는 구조체(60) 내에 위치되어 있는 것으로서 묘사된다. 일부 다른 실시형태들에서, 사용자 디바이스(70)는, 사용자 단말(112)과 사용자 디바이스 사이에서 적절한 연장된 원거리통신 접속에 의해 지지되는 바와 같이, 실외에서 사용된다.
예시적 실시형태에서, 사용자 단말(112)은 거주지인 구조체(60) 상에 장착되어 있는 것으로서 묘사된다. 일부 다른 실시형태들에서, 구조체(60)는 주거지가 아닌 건물, 이를테면 사업장(예컨대, 사무실 건물, 레스토랑, 창고 등), 헛간(shed), 또는 심지어 천천히 움직이는 선박, 이를테면 유람선 등이다. 통상적으로, 하나의 사용자 단말(112)이 그것에 인터넷 접속을 제공하기 위해 각각의 로케이션(예컨대, 거주지, 사업장 등)에 위치된다. 사용자 단말(112)의 실시형태가 2015년 2월 20일자로 출원되고 발명의 명칭이 "User Terminal Having A Linear Array Antenna With Electronic And Mechanical Actuation System"인 미국 출원 제14/627,577호에서 제공된다.
LEO 위성(106)에는 적어도 두 개의 상이한 유형들의 안테나들의 복수의 인스턴스들이 갖추어진다. 안테나들(108A 및 108B)은 지상 기반 게이트웨이 안테나(들)(104)을 포함하는 SNP들과의 통신들을 위한 것이다. 각각의 이러한 안테나는 한 번에 하나의 SNP와 통신한다.
안테나들(110)은 사용자 단말들(112)과의 통신들을 위한 것이다. 예시적 실시형태에서, 안테나들(110)은 지구의 표면을 향해 무선 신호들을 송신(또는 지구의 표면으로부터 무선 신호들을 수신)하기 위한 라디오 안테나들(및 연관된 트랜시버들)이다. 이러한 송신들은 도 2에서 빔들(210)로서 묘사되며, 그 빔들의 각각은 지구의 표면에 풋프린트(212)를 제공한다. 사용자 단말(112)이 빔들(210) 중 하나의 빔의 풋프린트(212) 내에 있을 때, 그 사용자 단말은 그 무선 송신으로부터 데이터를 수신한다. 예시적 실시형태에서, LEO 위성(106)은 열여섯 개 빔들을 송신(또는 수신)하기 위한 열여섯 개 안테나들을 가진다.
개재 SNP들 및 게이트웨이 빔들. 도 3a 내지 도 3c는 인접한 SNP들과 SNP들의 커버리지 영역들 위의 위성의 자신의 궤도를 따르는 움직임을 묘사한다. 이들 도면들의 각각은 세 개의 SNP들(314A, 314B, 및 314C)과 그것들의 연관된 이상화된 커버리지 지역들(316)을 묘사한다. SNP들(314A, 314B, 및 314C)은 "최소-세트 SNP들"이라고 본 명세서에서 지칭된다. 최소-세트 SNP들은 시스템(100)에 원하는 통신 커버리지를 제공하는데 필요한 그들 SNP들을 나타낸다. 최소-세트 SNP는 "개재 SNP들"과 구별되는데, 후자는 아래에서 더 충분히 논의될 바와 같이 선택 커버리지 지역들에서 대역폭/시스템 용량을 증가시키는데 사용된다. 도 3a 내지 도 3c에서 묘사된 세 개보다 더 많은 최소-세트 SNP들이 월드와이드 통신 커버리지를 제공하기 위해 요구된다는 것이 이해될 것이다.
도 3a 내지 도 3c의 각각은 위성(318)과 그것의 연관된 이상화된 사용자 링크 풋프린트(320)(즉, 위성 빔들의 지상 커버리지)를 묘사한다. 일부 실시형태들에서, SNP 커버리지 영역(316)의 직경은 약 4200 킬로미터이다. 사용자 링크 풋프린트(320)는 약 1000 킬로미터의 길이를 갖는 변들을 갖는 정사각형으로서 이상화된다.
도 3a 내지 도 3c는, 대부분의 시간에 대해, 위성(318)이 단일 게이트웨이 빔을 통해 단일 최소-세트 SNP와 통신하여서, 위성의 (적어도) 두 개의 게이트웨이 안테나들(예컨대, 도 1, 게이트웨이 안테나들(108A 및 108B)을 참조) 중 단지 하나의 게이트웨이 안테나가 사용중임을 나타낸다. 예를 들어, 도 3a에서, 위성(318)은 자신의 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나를 게이트웨이 빔(322 2 )을 통한 최소-세트 SNP(314A)와의 통신을 위해 사용한다.
기존의 동작들을 위해, 위성의 제 2 게이트웨이 안테나가 사용되는 유일한 시간은 도 3b에 묘사된 바와 같은 핸드오프 동안이다. 특히, 위성의 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나는 제 1 최소-세트 SNP, 이를테면 SNP(314A)와 게이트웨이 빔(322 2 )을 통해 통신하고 있고, 위성의 게이트웨이 안테나들 중 제 2 게이트웨이 안테나는 인접한 최소-세트 SNP(314B)와 게이트웨이 빔(322 1 )을 통해 통신하고 있다. 도 3c는 핸드오프 후의 상황을 묘사하는데, 이 도면에서, 다시 한번, 위성의 게이트웨이 안테나들 중 단지 하나의 게이트웨이 안테나만이 사용중이며; 다시 말하면, 위성(318)이 최소-세트 SNP(314B)와 게이트웨이 빔(322 1 )을 통해 통신한다.
도 4a는 최소-세트 SNP(314B)에 연관된 커버리지 지역에서의 영역을 도시하는 지역(422)을 묘사하는데, 위성의 게이트웨이 안테나들 중 단지 하나의 게이트웨이 안테나만이 사용중일(즉, 핸드오프가 아닐) 것이다. 도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 지역(422)은 SNP 커버리지 지역의 중요한 부분을 나타낸다.
도 4b를 이제 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따라서 지역(422)에서 하나 이상의 추가적인 SNP들 ―"개재 SNP"― 을 로케이팅하는 것은 통상적으로 위성의 유휴의 제 2 게이트웨이 안테나가 지역(422)의 적어도 부분에서 가용 대역폭을 효과적으로 두 배로 하는데 사용되는 것을 가능하게 한다. 그 부분 ―섹션(424)― 은 SNP(314B)의 커버리지 구역(316)과 개재 SNP(414B)의 커버리지 구역(416)이 중첩하는 곳이다.
도 4c 및 도 4d는 섹션(424)을 통해 이동하는 위성(318)을 묘사한다. 이들 도면들에서 묘사된 바와 같이, 위성의 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나가 최소-세트 SNP(314B)와 게이트웨이 빔(322 1 )을 통해 통신하고 위성의 게이트웨이 안테나들 중 다른 게이트웨이 안테나가 개재 SNP(414B)와 게이트웨이 빔(322 2 )을 통해 통신한다.
이런 방식으로 제 2 게이트웨이 안테나를 이용하면 지상에서부터 위성으로(업링크) 또는 반대로(다운링크) 송신되고 있는 정보의 양을 두 배로 하는 능력이 제공된다. 실제 사용 사례에서, 개재 SNP들은 대역폭에 대한 높은 수요가 존재하는 인구밀집 지역들과 같은 지역들에 전략적으로 배치된다. 따라서, "최소-세트 SNP들"과는 대조적으로, "개재 SNP"가, 본 개시물 및 첨부의 청구항들에서 사용하기 위해 정의된 바와 같이, 다음을 의미한다: 최소-세트 SNP와 위성의 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나 사이에 단일 통신 링크에 의해 공칭적으로 제공되는 대역폭/용량에 대한 대역폭/용량에서의 증가를 (가장 가까운 최소-세트 SNP의 커버리지 구역의 부분에) 제공하는 SNP.
도 4c 및 도 4d에 묘사된 바와 같이, 임의의 최소-세트 SNP가 다른 최소-세트 SNP에 대해 가까이 있을 것보다도 개재 SNP가 적어도 하나의 최소-세트 SNP에 통상적으로 더 가까이 위치될 것이다. 예를 들어, 도 4c 및 도 4d에서, 개재 SNP(414B)는 최소 세트 SNP들(314A, 314B, 및 314C) 중 임의의 것이 서로에 대해 가까운 것보다 최소-세트 SNP(314B)에 더 가깝다.
그 도면들은 단일 개재 SNP를 사용하여 추가적인 대역폭을 제공하는 것을 묘사하는데, 예시적 실시형태에서, 위성은 두 개의 게이트웨이 안테나들만을 가지기 때문이다. 단일을 초과하는 개재 SNP들이 특정 지역에 대한 대역폭을 증가시키는데 사용될 수 있는 다른 시나리오들이 있다. 예를 들어, 위성이 세 개의 게이트웨이 안테나들을 가지면, 위성이 세 개의 SNP들과 동시에 통신하는 것이 가능하다.
도 9는 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 개재 SNP를 위치시키는 방법(900)의 흐름도를 묘사한다. 태스크(901)에서, 최소-세트 SNP의 커버리지 영역에 위치되고 대역폭에 대한 공칭 요구보다 상대적으로 더 높은 요구를 갖는 지리적 지역이 식별된다. 태스크(902)에서, 개재 SNP가 더 높은 요구의 지리적 지역이 개재 SNP의 커버리지 영역에 의해 포함되도록 로케이션에 설치된다. 이 로케이션은 최소-세트 SNP가 임의의 다른 최소-세트 SNP에 대한 것보다 가장 가까운 최소-세트 SNP에 통상적으로 더 가까울 것이다.
도 10은 본 발명의 예시적 실시형태에 따라서 개재 SNP를 이용함으로써 가용 대역폭을 증가시키는 방법(1000)의 흐름도를 묘사한다. 태스크(1001)에서, 제 1 통신 링크가 최소-세트 SNP와 위성 상의 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 제 1 게이트웨이 안테나 사이에 확립된다. 따라서, 어느 정도의 대역폭(예컨대, 4000 MHz 등)을 갖는 제 1 게이트웨이 빔이 데이터를 위성에 그리고 위성으로부터 송신한다. 태스크(1002)에서, 제 2 통신 링크가 개재 SNP와 위성 상의 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 제 2 게이트웨이 안테나 사이에 확립된다.
채널 스태킹. 도 5a는 도 3c에 도시된 바와 같이 위성(318)이 단일 최소-세트 SNP(314B)와 통신하는 위성 시스템(100)의 기존의 동작 동안 위성에서 수신되는 바와 같은 Ka-대역 게이트웨이 빔(322 1 )을 묘사한다. 위성은 따라서 i=1, 16인 16 개 채널들(즉, 신호들) A i 로 채널화되어 있는 도 5a에 묘사되는 Ka-대역 게이트웨이 빔(322 1 )을 수신한다. 이들 채널들은 i=1, 16인 Ku-대역 신호들(U i )로 하향 변환되고, 사용자 단말들(112)(도 1)로의 송신을 위해 위성의 빔들(210)(도 2)에 적용된다. 더 상세하게는, 신호들은 사용자 단말들로의 송신을 위해 다양한 위성 안테나들에 연관되는 트랜시버들(묘사되지 않음)에 피드된다.
도 5b는 본 교시들의 실시형태에 따라서 위성(318)이 두 개의 SNP들, 즉, 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같은 최소-세트 SNP(314B) 및 개재 SNP(418B)와 통신하는 위성 시스템(100)의 동작 동안 위성에서 수신되는 바와 같은, Ka-대역 게이트웨이 빔(322 1 )과 Ka-대역 게이트웨이 빔(322 2 )을 묘사한다.
위성은 따라서 Ka-대역 게이트웨이 빔(322 1 )과 Ka-대역 게이트웨이 빔(322 2 )을 수신한다. 양 빔들은 16 개 채널들로 채널화되어; Ka-대역 게이트웨이 빔(322 1 )이 i=1, 16인 채널들(A i )로 그리고 Ka-대역 게이트웨이 빔(322 2 )이 i=1, 16인 채널들(B i )로 된다. Ka-대역 채널들/신호들(A i )은 i=1, 16인 Ku-대역 채널들(U i )로 하향 변환되고 Ka-대역 채널들/신호들(B i )은 i=17, 32인 Ku-대역 채널들(U i )로 하향 변환된다. 채널들의 두 개의 세트들이 "스태킹되며;" 다시 말하면, 두 개의 채널들은 사용자 단말들(112)로의 송신을 위해 위성 빔들의 각각에 적용된다.
도 5c는 스태킹하는 기법을 추가로 예시하기 위한 위성의 패이로드의 도면을 묘사한다. 그 도면은 두 개의 Ka-대역 게이트웨이 빔들(하나는 위성 "A" 안테나"에서 수신되고 다른 하나는 위성의 "B" 안테나에서 수신됨)을 묘사한다. Ka-대역 신호는 증폭기(들)(526)을 통해 증폭되며, 채널화되며(여섯 개 채널들이 두 개의 입력 신호들의 각각에 대해 도시됨), 다운컨버터(들)(528)에 의해 Ku-대역으로 하향 변환된 다음, 두 개의 입력 빔들로부터 나오는 비슷한 주파수 채널들은 결합기(들)(530)에서 합산된다.
따라서, 개재 SNP의 이용가능성으로, 개재 게이트웨이 빔으로부터의 대역폭은 제 1 게이트웨이 빔으로부터의 대역폭 상에 "스태킹될" 수 있다. 이는 최소-세트 SNP 및 개재 SNP 둘 다에 의해 커버되는 지역에서의 가용 대역폭을 효과적으로 두 배로 만든다.
채널 폴딩. 도 6a 내지 도 6c는 평면에서의 위성들의 수가 증가함에 따라 위성들(318)의 사용자 링크 풋프린트에서 지역(632)으로서 식별되는 증가 중첩을 묘사한다. 인접한 위성들의 사용자 링크 풋프린트의 중첩의 결과로서, 빔들의 일부는 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 평면 당 36 개 위성들의 공칭 시스템 설계에 대해, 표 1은 평면에서의 위성들의 수가 증가할 때 16 및 20 개 활성 빔들을 갖는 공칭 위성 설계들에 대한 활성 빔들에서의 감소를 보여준다.
평면 당 위성 수 활성 빔들
36 16 20
39 14 18
44 12 15
49 10 13
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따라서 채널 스태킹을 통해 대역폭을 증가시키는 방법의 흐름도를 묘사한다. 태스크(1101)에서, 제 1 게이트웨이 빔(최소-세트 SNP와 위성 상의 제 1 게이트웨이 안테나 사이에서 제 1 통신 링크를 통해 송신되는 바와 같음)의 대역폭은 복수의 채널들로 채널화된다. 태스크(1102)에서, 개재 게이트웨이 빔(개재 SNP와 위성 상의 제 2 게이트웨이 안테나 사이에서 제 2 통신 링크를 통해 송신되는 바와 같음)의 대역폭은 복수의 채널들로 채널화된다. 일부 실시형태들에서, 각각은 250 MHz의 대역폭을 각각 갖는 16 개 채널들을 포함한다. 일부 다른 실시형태들에서, 각각은 200 MHz의 대역폭을 각각 갖는 20 개 채널들을 포함한다.
태스크(1103)에 대하여, 채널들의 두 개의 그룹들이 "스태킹되고", 태스크(1104)에서, 지상 기반 사용자 단말들로의 및 그 지상 기반 사용자 단말들로부터의 송신을 위해, 위성 상의 복수의 무선 트랜시버들에 할당된다. "스태킹"은 물리적 동작이 아니며; 그것은 두 개의 상이한 게이트웨이 빔들로부터의 동일한 주파수 범위를 갖는 채널들이 식별된 다음, 태스크(1104)에 대하여, 그 채널들의 주파수 범위의 함수로서 위성 상의 동일한 무선 트랜시버에 할당될 것임을 단순히 나타낸다.
용량 폴딩. 표 1에 따라서, 평면 당 위성 수가 증가될 때, 위성 당 활성 빔들의 수는 감소된다. 이 감소는, 예를 들어, 적절한 내부 스위치 매트릭스를 사용하여 활성 채널들 상에 사실상 폴딩될 수 있는 여분의 채널들을 초래한다.
용량 폴딩의 실시형태가 도 7a 내지 도 7c에서 묘사된다. 도 7a를 참조하면, 예로서, 평면 당 36 개 위성들을 갖는 위성들의 콘스텔레이션을 가정한다. 최소-세트 SNP와 위성들 중 하나의 위성 상의 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나 사이의 통신 링크는 거의 4000 MHz의 대역폭을 제공한다고 가정한다. 그리고 그 대역폭은 열여섯 개의, Ku 대역, 250 MHz 채널들(U i )로 채널화 및 하향 변환되며; i= 1, 16이라고 가정한다.
도 7b는 개재 SNP가 위성의 그렇지 않으면 비사용되는 제 2 게이트웨이 안테나에 링크되고 여분의 대역폭이 "스태킹되며", 따라서 i= 1, 16인 U i 와 i= 17, 32인 U i 로서 8000 MHz의 대역폭을 제공하는 개재 SNP를 사용하는 것에 의한 대역폭의 배가를 묘사한다.
도 7c는, 평면 당 위성 수를 36에서 39로 증가시킨 결과로서, 도 7b에 관하여, 대역폭에서의 증가를 묘사한다. 표 1에서 묘사된 바와 같이, 이 증가는 2 개 안테나 빔들의 비활성화를 초래한다. 채널 스태킹으로, 이는 나머지 활성 빔들 중 다른 활성 빔에 할당될 수 있는 전체의 추가적인 1000 MHz에 대해 4 개 채널들(각각 250 MHz임)과 동일시된다. 도 7c에서, 채널들(U i ; i= 29, 32)이 할당된다. 따라서, 본 명세서에서 개시되는 방법들은 (이 예에서) 위성의 사용자 링크 풋프린트에 제공되는 대역폭을 4000 MHz에서부터 9000 MHz로 증가시킬 수 있다.
"여분의" 채널들에 의해 표현되는 추가 용량은 여러 활성 빔들에 할당될 수 있다. 그들 대역폭 향상된 빔들이 대역폭에 대해 비교적 높은 요구를 갖는 지리적 로케이션들에서의 사용자 단말들과 링크될 때, 여분의 대역폭 역시 사용된다. 그러나, 위성이 이동함에 따라, 이러한 빔들은 그들 사용자 단말들과의 자신들의 링크를 잃게 될 것이다.
본 발명의 일부 실시형태들에 따라서, 이 문제는 채널들을 상이한 활성 빔들에 "롤링" 또는 재배정함으로써 해결되어서, 위성이 이동하는 동안 여분의 채널들은 지상의 물리적 영역 위에 고정된 채로 유지된다. 이 개념은 도 8a 내지 도 8c에서 예시된다.
도 8a는 위성으로부터 송신되는 열여섯 개 안테나 빔들의 지구 상의 풋프린트들(812)을 묘사한다. 설명의 편의를 위해, 각각의 풋프린트는 직사각형으로서 묘사된다. 각각의 빔은 A(최저 주파수) 내지 H(최고 주파수)의 범위에서 특정 주파수 채널을 통해 송신하도록 배정된다. 일부 실시형태들에서, 특정 배정은 내부 빔들에 대해 채널들(A~D)로 그리고 외부 빔들에 대해 채널들(E~H)로 진행한다. 이 배정 패턴은, 자유 공간 손실들을 부분적으로 보상하기 위하여 최대 거리(위성에서부터 지상까지임)를 이동하는 빔들에 대해 더 높은 안테나 이득들을 초래하는 더 높은 주파수들을 배치한다. 단순화를 위해, 하나의 게이트웨이 안테나로부터 나오는 채널들만이 도시된다.
도 8b에서, 지역(832)은 주변 지역들보다 대역폭에 대한 상대적으로 더 높은 요구를 갖는 그리고 여분의 채널들에 의해 커버되는 지상의 고정된 영역을 나타낸다. 이들 여분의 채널들에 대한 대역폭은 하단의 세 개의 빔들(14~16)의 비활성화(즉, 주파수들(F-G-H)을 송신하는 풋프린트들을 통과하는 "x"에 의해 표시됨)로부터 비롯된다. 이제 비활성화된 이들 빔들이 그렇지 않으면 커버하는 지역들은 동일한 궤도 평면에서의 다음 위성에 의해 커버된다. 이는, 물론, 모든 위성들 상의 세 개의 빔들이 턴 오프되는 것을 허용하는 인접한 위성들의 사용자 링크 풋프린트의 충분한 중첩이 있는 지점까지 위성 콘스텔레이션이 성장했다고 가정한다. 지역(832)에서 어떤 주파수 채널들을 사용할지의 선택은, 그 지역에서의 각각의 빔이 동일한 주파수 채널을 두 번 사용하지 않는 한 임의적(arbitrary)이다. 다시, 단순화를 위해, 단지 하나의 게이트웨이 안테나로부터의 트래픽만이 도시된다.
도 8c는 위성이 정확히 하나의 빔 폭으로 이동하도록 동일한 위성 풋프린트를 나중의 시점에서 묘사한다. 여분의 대역폭을 수신할 지상의 지역(832)은 위성에 대해 상대적으로 이동하고 있다(물론, 지상의 그 지역은 이동되지 않고; 대신, 위성이 이동되고 있다). 어느 경우에나, 지역(832)을 "추종"하도록 여분의 대역폭을 이동시키는 것이 필요하다. 이는 빔 9에 대한 여분의 대역폭 접속을 제거하고 동시에 여분의 대역폭을 빔 6에 적용함으로써 행해진다. 이 프로세스는 여분의 용량의 지역이 위성 사용자 링크 풋프린트 외부가 되기까지 반복된다.
도 8d 및 도 8e는 채널 폴딩의 기법을 추가로 예시하는 위성의 패이로드의 도면을 묘사한다. 이들 도면들은 도 5c에 묘사된 것에 대해 부연 설명하지만, 합산 접합부들(도 8e)은 도 5c에서와 같이 두 개를 초과하는 입력들을 이제 수용한다.
도 8d는 두 개의 Ka-대역 게이트웨이 빔들(하나는 위성 "A" 안테나에서 수신되고 다른 하나는 위성의 "B" 안테나에서 수신됨)을 묘사한다. "A" 안테나에서 수신되는 Ka-대역 신호는 여섯 개 채널들(1A 내지 6A)로 채널화되고 "B" 안테나에서 수신되는 신호는 여섯 개 채널들(1B 내지 6B)로 채널화된다. "별표"에 의해 식별되는 채널들(즉, 1, 2, 5, 및 6)은 (위성이 날아가고 있는 방향에 의존하여) 비활성화될 수 있는 빔들로 일반적으로 전송될 채널들을 나타낸다. 어느 경우에나, 그것들은 외부 빔들이다. 이와 같이, 이들 채널들은 재-할당할 수 있다. 그래서, 도 8e에서 나타낸 바와 같이, 각각의 빔은 외부 빔들로 지향될 여분의 채널들을 수신할 수 있다. 선택 및 제어는 각각의 라인에서 증폭기들을 턴 "온" 또는 "오프"함으로써 완수된다. 일부 다른 실시형태들에서, 선택 및 제어는 스위치들(묘사되지 않음)을 통해 수행된다. 또 다른 추가의 실시형태들에서, 스위칭/합산은 프로세서에서 디지털적으로 수행될 수 있다. 합산된 신호들은 그 다음에 지상 기반 사용자 단말들로의 송신을 위해 위상 상의 적절한 트랜시버들로 전송된다.
도 12는 도 8a 내지 도 8c에서 나타낸 바와 같이, 용장성 안테나 빔들을 비활성화시키고 그것들과 연관된 채널들을 다른 안테나 빔들에 재할당함으로써 대역폭을 증가시키는 방법(1200)의 흐름도를 묘사한다.
이전에 논의된 바와 같이, 추가적인 위성들이 평면으로 이동함에 따라, 인접한 위성들로부터의 위성 안테나 빔들 사이의 중첩이 발생한다. 결과적으로, 각각의 위성 상의 (이러한 빔들을 생성하는) 여러 트랜시버들은 비활성화될 수 있다. 태스크(1201)는 위성 상의 적어도 하나의 무선 트랜시버(즉, 위성 안테나 빔)을 비활성화시키는 것을 언급한다.
태스크(1202)는 하나 이상의 비활성화된 무선 트랜시버들에 연관된 채널(들)을 활성 무선 트랜시버에 할당하여서, 활성 트랜시버가 대역폭에 대해 상대적으로 더 높은 공칭 요구가 존재하는 지리적 지역으로 송신하도록 하는 것을 언급한다. 위성이 이동하고 있으므로, (채널들의 재할당으로 인한) 여분의 대역폭을 갖는 위성 안테나 빔들은 관심 있는 지리적 지역의 범위 밖으로 이동하여, 접속성을 잃을 것이다. 특정 위성 안테나 빔이 접속성을 유지할 시간량은 다양한 인자들의 함수이지만, 통상적으로 약 8~15 초의 범위에 있을 것이다. 따라서, 위성 안테나 빔이 관심 있는 지역과의 접속성을 여전히 가지는지의 여부의 태스크(1204)에서의 질의 전에, 태스크(1203)에서 어떤 기간 동안의 "휴지(dwell)"가 존재한다. 휴지 기간은 8~15 초보다 상당히 작아야 한다(약 <0.25 초). 태스크(1204)에서의 질의에 대한 대답이 여분의 대역폭을 갖는 안테나 빔이 관심 있는 지역으로 여전히 송신하고 있음을 의미하는 "예"이면, 태스크(1204)에서 질의를 반복하기 전에 어떤 기간 동안 대기한다.
태스크(1204)에서의 질의에 대한 응답이 "아니오"이면, 임의의 활성 무선 트랜시버가 관심 있는 지역과의 접속을 가지는지의 여부를 태스크(1205)에서 질의한다. 태스크(1205)에서의 질의에 대한 대답이 "아니오"이면, 이는 위성의 모든 빔들이 관심 있는 지역의 범위 밖에 있고 (그 지역에 대한) 프로세싱은 태스크(1207)에서 종료한다.
태스크(1205)에서의 질의에 대한 응답이 "예"이면, 태스크(1206)에서, 이전에 할당된 채널을 관심 있는 지리적 지역에 송신할 다른 활성 무선 트랜시버에 재할당한다. 그 다음에 루프는 휴지를 위한 태스크(1203)로 되돌아간다. 태스크들의 시퀀스(1203 -> 1204(아니오) -> 1205(예) -> 1206 -> 1203 등)는 위성이 관심 있는 지역의 범위를 벗어나기까지 반복된다.
본 개시물은 몇몇 실시형태들을 설명한다는 것과 본 발명의 많은 변형들이 본 기술분야의 통상의 기술자들에 의해 본 개시물을 읽은 후 쉽게 고안될 수 있다는 것과 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해서 결정된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (19)

  1. 위성 시스템이 복수의 위성들을 포함하며, 상기 복수의 위성들은 각각의 평면에서 공칭 위성들 수로 다수의 평면들에서 배열되는 상기 위성 시스템의 대역폭을 증가시키는 방법으로서, 상기 방법은
    제 1 커버리지 영역을 갖는 최소-세트 위성 네트워크 포탈(SNP)과 상기 복수의 위성들 중 적어도 하나의 위성 상에 배치된 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 제 1 게이트웨이 안테나 사이에, 제 1 대역폭을 갖는 제 1 통신 링크를 확립하는 단계;
    제 2 커버리지 영역 - 상기 제 2 커버리지 영역은 상기 제 1 커버리지 영역의 적어도 부분과 중첩함 - 을 갖는 개재 SNP와 상기 하나의 위성 상에 배치된 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 제 2 게이트웨이 안테나 사이에, 제 2 대역폭을 갖는 제 2 통신 링크를 확립하는 단계;
    각각의 채널이 채널들의 제 1 그룹에서의 나머지 채널들과는 상이한 주파수 범위에 연관되는 채널들의 상기 제 1 그룹으로, 상기 제 1 통신 링크를 통해 상기 하나의 위성에 의해 수신된 제 1 게이트웨이 빔을 채널화하는 단계;
    각각의 채널이 채널들의 제 1 그룹에서의 나머지 채널들과는 상이한 주파수 범위에 연관되는 채널들의 제 2 그룹으로, 상기 제 2 통신 링크를 통해 상기 하나의 위성에 의해 수신된 제 2 게이트웨이 빔을 채널화하는 단계로서,
    (a) 상기 제 1 및 제 2 그룹들은 동일한 수의 채널들을 가지며,
    (b) 상기 제 1 그룹에서의 특정 주파수 범위를 갖는 각각의 채널에 대해, 동일한 주파수 범위를 갖는 상기 제 2 그룹에서의 채널이 존재하는,
    상기 채널화하는 단계; 및
    동일한 주파수 범위를 갖는, 상기 제 1 그룹 및 상기 제 2 그룹으로부터의 채널들을 합산하는 단계;를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 대역폭은 상기 제 1 대역폭과 실질적으로 동일한, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 합산된 채널들을 지상 기반 사용자 단말들로의 송신을 위해 상기 하나의 위성 상의 각각의 무선 트랜시버들로 지향시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 평면 당 상기 공칭 위성들 수는 증가되며,
    상기 방법은,
    상기 하나의 위성 상의 복수의 무선 트랜시버들 중 제 1 무선 트랜시버 - 상기 제 1 무선 트랜시버는 자신에게 할당된 상기 채널들의 제 1 그룹 중 적어도 제 1 채널을 가짐 - 를 비활성화시키는 단계; 및
    상기 제 1 채널을 상기 복수의 무선 트랜시버들 중 제 2 무선 트랜시버 - 상기 제 2 무선 트랜시버는 빔을 제 1 지리적 지역으로 송신함 - 에 재할당하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 무선 트랜시버는 자신에 할당된 상기 채널들의 제 2 그룹 중 제 1 채널을 가지며,
    상기 방법은, 상기 채널들의 제 2 그룹 중 상기 제 1 채널을 상기 제 2 무선 트랜시버에 재할당하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 무선 트랜시버로부터 제 3 무선 트랜시버로, 상기 채널들의 제 1 그룹 중 상기 제 1 채널과 상기 채널들의 제 2 그룹 중 제 2 채널을 재할당하는 단계를 더 포함하며,
    재할당이 발생할 때,
    (a) 상기 제 3 무선 트랜시버는 상기 제 1 지리적 지역으로 송신할 수 있고,
    (b) 상기 제 2 무선 트랜시버는 상기 제 1 지리적 지역으로 송신할 수 없는, 방법.
  7. 위성 시스템이 복수의 위성들을 포함하며, 상기 복수의 위성들은 각각의 평면에서 공칭 위성들 수로 다수의 평면들에서 배열되는 상기 위성 시스템의 대역폭을 증가시키는 방법으로서,
    제 1 최소-세트 SNP가 임의의 다른 최소-세트 SNP에 가까이 있는 것보다 제 1 최소-세트 SNP에 상대적으로 더 가까이에 제 1 커버리지 영역을 갖는 개재 위성 네트워크 포탈(SNP)을 배치하는 단계;
    상기 개재 SNP와 상기 위성들 중 하나의 위성 상에 배치된 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나 사이에 통신 링크 - 상기 통신 링크는 상기 제 1 최소-세트 SNP와 상기 하나의 위성 상에 배치된 상기 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 제 2 게이트웨이 안테나 사이에 확립된 통신 링크에 의해 상기 위성에 공칭적으로 제공되는 대역폭을 증가시키는 개재 게이트웨이 빔을 송신함 - 를 확립하는 단계;
    상기 최소-세트 SNP와 상기 제 2 게이트웨이 안테나 사이의 상기 통신 링크를 통해 수신되는 게이트웨이 빔으로부터 채널들의 제 1 그룹을 형성하는 단계;
    평면 당 상기 공칭 위성들 수는 증가되며,
    상기 하나의 위성 상의 복수의 무선 트랜시버들 중 제 1 무선 트랜시버를 비활성화시키는 단계; 및
    상기 복수의 무선 트랜시버들 중 제 2 무선 트랜시버 - 상기 제 2 무선 트랜시버는 빔을 제 1 지리적 지역으로 송신함 - 에, 상기 제 1 무선 트랜시버에 이전에 할당되었던, 상기 채널들의 제 1 그룹 중 제 1 채널을 재할당하는 단계;를 포함하는, 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 개재 게이트웨이 빔은 상기 위성에 제공되는 상기 대역폭을 두 배로 만드는, 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 개재 게이트웨이 빔으로부터 채널들의 제 2 그룹을 형성하는 단계; 및
    유사한 주파수 범위들을 갖는 상기 제 1 그룹 및 상기 제 2 그룹로부터의 채널들을 합산하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 합산된 채널들을 상기 하나의 위성 상의 각각의 무선 트랜시버들에 안테나 빔들의 생성을 위해 지향시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 무선 트랜시버로부터 제 3 무선 트랜시버로, 상기 채널들의 제 1 그룹 중 상기 제 1 채널을 재할당하는 단계를 더 포함하며,
    재할당이 발생할 때,
    (a) 상기 제 3 무선 트랜시버는 상기 제 1 지리적 지역으로 송신할 수 있고,
    (b) 상기 제 2 무선 트랜시버는 상기 제 1 지리적 지역으로 송신할 수 없는, 방법.
  12. 위성 시스템이 복수의 위성들을 포함하며, 상기 복수의 위성들은 각각의 평면에서 공칭 위성들 수로 다수의 평면들에서 배열되는 상기 위성 시스템의 대역폭을 증가시키는 방법으로서,
    제 1 최소-세트 SNP가 임의의 다른 최소-세트 SNP에 가까이 있는 것보다 제 1 최소-세트 SNP에 상대적으로 더 가까이에 제 1 커버리지 영역을 갖는 개재 위성 네트워크 포탈(SNP)을 배치하는 단계;
    상기 개재 SNP와 상기 위성들 중 하나의 위성 상에 배치된 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 하나의 게이트웨이 안테나 사이에 통신 링크 - 상기 통신 링크는 상기 제 1 최소-세트 SNP와 상기 하나의 위성 상에 배치된 상기 적어도 두 개의 게이트웨이 안테나들 중 제 2 게이트웨이 안테나 사이에 확립된 통신 링크에 의해 상기 위성에 공칭적으로 제공되는 대역폭을 증가시키는 개재 게이트웨이 빔을 송신함 - 를 확립하는 단계;
    상기 최소-세트 SNP와 상기 제 2 게이트웨이 안테나 사이의 상기 통신 링크를 통해 수신되는 게이트웨이 빔으로부터 채널들의 제 1 그룹을 형성하는 단계;
    상기 개재 게이트웨이 빔으로부터 채널들의 제 2 그룹을 형성하는 단계;
    상기 제 1 그룹 및 상기 제 2 그룹로부터의 채널들을 합산하는 단계;
    평면 당 상기 공칭 위성 수는 증가되며,
    상기 하나의 위성 상의 복수의 무선 트랜시버들 중 제 1 무선 트랜시버를 비활성화시키는 단계; 및
    상기 복수의 무선 트랜시버들 중 제 2 무선 트랜시버에, 상기 채널들의 제 1 그룹 중 제 1 채널과 상기 채널들의 제 2 그룹 중 제 1 채널 - 채널들의 둘 다는 상기 제 1 무선 트랜시버에 이전에 할당되어 있고, 상기 제 2 무선 트랜시버는 빔을 제 1 지리적 지역으로 송신함 - 을 재할당하는 단계;를 포함하는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 무선 트랜시버로부터 제 3 무선 트랜시버로, 상기 채널들의 제 1 그룹 중 상기 제 1 채널과 상기 채널들의 제 2 그룹 중 제 2 채널을 재할당하는 단계를 더 포함하며,
    재할당이 발생할 때,
    (a) 상기 제 3 무선 트랜시버는 제 1 지리적 지역으로 송신할 수 있고,
    (b) 상기 제 2 무선 트랜시버는 상기 제 1 지리적 지역으로 송신할 수 없는, 방법.
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