KR20120094482A - 빠른 재구성을 가지는 투명 디지털 프로세서를 이용한 위성들을 위한 신호 라우팅 용량의 동적 관리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 프로세서를 포함하는 통신 위성 분야에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 본 발명은 위성 온 보드상에서의 신호 라우팅을 관리하는 디바이스에 관한 것이며, 근본적으로 "애자일" 투명 디지털 프로세서들 (DTP1) 의 개발과 사용에 관한 것이다.
본 발명의 주요한 이점은 상기 위성으로의 업링크의 확산 대역을, 위성 온 보드상에의 라우팅과 다운링크상에서 사용된, 각각의 신호의 순간 유용 대역으로부터 비상관시킬수 있는 능력이다. 따라서, 업링크 신호들의 확산폭에 영향을 주는 소정의 프로텍션을 위해, 본 발명은 각각의 경로의 개별화된 이득 조정을 통해 위성의 총 용량뿐만 아니라 연결성, 즉, 상기 위성을 통한 경로들의 수의 최적화를 가능하게 한다. 본 발명에 따르면, 실제로, 라우팅 대역은 순간 유용 통신 대역으로 제한되고 업링크의 확산 대역으로 확장되지 않는다. 다운링크에서 각각의 신호에 의해 사용된 대역 또한 순간 유용 대역으로 제한될 수 있거나 새로운 주파수 확산에 의해 아마도 확장될 수 있다.

Description

빠른 재구성을 가지는 투명 디지털 프로세서를 이용한 위성들을 위한 신호 라우팅 용량의 동적 관리 {DYNAMIC MANAGEMENT OF SIGNAL ROUTING CAPACITY FOR SATELLITES USING A TRANSPARENT DIGITAL PROCESSOR HAVING RAPID RECONFIGURATION}
본 발명은 디지털 프로세서를 포함하는 통신 위성 분야에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 본 발명은 이러한 유형의, 즉, 디지털 프로세서를 포함하는, 특히 투명 디지털 프로세서를 포함하는 위성에서의 신호 라우팅을 관리하는 디바이스에 관한 것이다.
통신 위성들의 본질적인 역할은 업링크들을 통해 송신 그라운드 스테이션들에 의해 송신된 신호들을 증폭한 후에 다운링크들을 통하여 수신 그라운드 스테이션들로 재송신하는 것이다. 그러므로, 이러한 종류의 위성은 송신 그라운드 스테이션들에 의해 송신되고 위성의 한 세트의 입력 채널들에 분배된, "업링크" 신호들에 대응하는, 한 세트의 인커밍 (incoming) 신호들을 주기적으로 수신하며, 소정의 구성에 따라, 그러한 신호들을 출력 채널들로 라우팅하며: 그런 다음, 한 세트의 아웃고잉 (outgoing) 신호들은 상기 위성에 의해 수신 그라운드 스테이션들로 송신된다. 이러한 맥락에서, 위성 온 보드 (on board) 에서의 신호들의 라우팅은 그 위성이 구비한 디지털 프로세서를 통한 라우팅을 지칭한다. 현재의 위성들에서 신호들의 라우팅을 위한 구성 (configuration) 은 대부분 정적 (static) 이다. 그러므로, 그 구성은 위성에 의해 일단 설정되면 변경 불가하거나 최소의 느린 속도로 재구성 가능 (reconfigurable) 하다.
현재 사용되는 위성들은 가끔 아나로그 프로세서들을 포함한다. 그러한 프로세서들은 일반적으로 5 내지 50 MHz 의 범위의 대역폭을 가지는 출력 채널들로 입력 채널들을 연결하는 경로들 (routes) 을 생성한다. 그러나, 현재 개발 중인 위성들은 디지털 프로세서들을 포함할 수도 있으며, 이 디지털 프로세서들은 특히 각각의 위성이 더 많은 수의 채널들과, 더 좁고 더 많은 수의 프로그래밍 가능한 대역폭들을 처리할 수 있도록 하며, 입력들과 출력들 사이의 연결성 증가를 가능하게 한다.
본 발명의 맥락에서, 투명 디지털 프로세서들을 포함하는 통신 위성들이 특히 관련성을 가진다. 당해 기술 분야에서 알려진 바와 같이, 투명 디지털 프로세서는 각각의 인커밍 채널이 일반적으로 수백 kHz 내지 수 MHz 의 범위의 다양한 채널폭의 서브-채널들로 분할되도록 하는 디지털 프로세서이다. 또한, 수식자 "투명 (transparent)" 은 "재생 (regenerative)" 과 반대되는 의미를 가진다: 재생 프로세서들은 송신 신호들을 복조하는 것을 목적으로 하는 프로세싱을 수행하며; 이것은 수신 신호들의 형태를 변형하지 않는 투명 디지털 프로세서의 목적은 아니다.
따라서, 최근의 일부 위성들은 라우팅과 임의의 입력 서브-채널에서 임의의 출력 서브-채널까지의 제어를 가능하게 하는 투명 디지털 프로세서들을 가진다. 이 투명 디지털 프로세서들은 또한 각각의 서브-채널상에서 각각의 신호에 대해 획득한 이득의 최적화도 가능하게 한다.
이러한 맥락에서, 현재의 기술의 주요 결점은 사용된 투명 디지털 프로세서들이 정적이거나 준-정적 (quasi-static) 이라는 것이다. 다시 말하면, 현재의 위성들, 심지어 가장 최근의 위성들에서도, 보드상에서의 신호들의 라우팅의 재구성은 매우 느리게 수행된다: 구성을 초당 몇 번 변경하는 것은 불가능한 반면에, 위성으로의 업링크 신호는, 일부의 경우들에서, 초당 일 회를 훨씬 상회하는 레이트 (rate) 로 주파수를 변경할 수도 있다. 그러므로, 디지털 프로세서가 수신 신호의 즉각적인 진화를 추적하기는 불가능하다.
본 발명의 목적은 이러한 주요 결점을 해결하는 것이다. 그러므로, 통신 위성들에서 보드상에서의 신호들의 라우팅의 실시간 재구성의 가능성을 제공하기 위하여, 본 발명은, 재구성 불가하거나 느리게 재구성 가능한 현재의 투명 디지털 프로세서들 대신에, 소위 애자일 (agile) 투명 디지털 프로세서들을 이용하는 것을 제안한다.
이를 위하여, 본 발명은 위성들을 위한 신호 라우팅 디바이스로서, 투명 디지털 프로세서를 포함하며, 상기 투명 디지털 프로세서에 의해 사용되는, 신호들의 라우팅을 위한 구성에 따라, 송신 스테이션들에 의해 송신된 한 세트의 인커밍 신호들의 한 세트의 입력들에서의 수신과 한 세트의 출력들을 통한 대응하는 한 세트의 아웃고잉 신호들의 수신 스테이션들로의 전송을 가능하게 하는, 위성들을 위한 신호 라우팅 디바이스를 제공하며, 상기 입력들은 한 세트의 입력 채널들 및 서브-채널들과 연관되고 상기 출력들은 한 세트의 출력 채널들 및 서브-채널들과 연관되며, 상기 신호 라우팅 구성은, 인커밍 신호가 수신되는 적어도 하나의 입력과 연관되는 적어도 하나의 입력 채널 또는 서브-채널을, 아웃고잉 신호가 송신되는 적어도 하나의 출력과 연관되는 적어도 하나의 출력 채널 또는 서브-채널에, 전자적 연결 수단을 통하여, 링크하는 한 세트의 경로들을 결정할 수 있게 하는, 위성들을 위한 신호 라우팅 디바이스로서, 입력 채널 또는 서브-채널과 출력 채널 또는 서브-채널사이의 경로가 재구성 주파수와 동일한 주파수에서 변경될 수도 있도록 상기 투명 디지털 프로세서는 10 헤르츠를 초과하는 높은 상기 재구성 주파수에서의 신호 라우팅의 신속한 재구성을 위한 용량을 가지며, 상기 디바이스는 신호 라우팅의 신속한 재구성을 위해 상기 용량을 이용하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 라우팅 재구성 주파수는 1 킬로헤르츠에서 20 킬로헤르츠의 범위내에 있다.
신호 라우팅의 신속한 재구성을 위해 상기 용량을 이용하는 상기 수단은 상기 투명 디지털 프로세서와 협력하여 컴퓨터 프로그램을 실행하도록 구성된 위성에서 유리하게 근본적으로 온보드 장비로 구성된다.
본 발명에 따른 디바이스는 신호 라우팅의 신속한 재구성을 주파수 호핑 모드에서 구성된 하나 이상의 송신 스테이션들에 의해 송신된 인커밍 신호들의 주파수 변경 규칙에 동기화시키기 위한 수단을 유리하게 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 신호 라우팅의 신속한 재구성을 주파수 호핑 모드에서 구성된 하나 이상의 송신 스테이션들에 의해 송신된 인커밍 신호들에 대한 주파수 변경 규칙에 동기화시키기 위한 상기 수단은, 주파수 호핑 모드에서 구성된 상기 송신 스테이션들로 하여금 상기 주파수 변경 규칙에 적응된 신호 라우팅의 신속한 재구성을 위한 명령들을 상기 수단에 전달하도록 하는 전용 고속 통신 링크를 포함한다.
전술한 전용 고속 통신 링크는 초당 수 메가비트들의 통신 데이터 레이트를 유리하게 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 동일한 경로를 취해야하는 복수의 인커밍 신호들은, 그룹화된 인커밍 신호들에 대응하는 단 하나의 아웃고잉 신호가 송신되는 방식으로 그룹화될 수도 있다.
본 발명에 따른 디바이스에서, 각각의 경로에 대해, 전자적 연결 수단은 다음 기능들을 제공하는 것을 목적으로 하는 일련의 전자적 컴포넌트들을 포함할 수도 있다:
ㆍ 인커밍 신호들을 필터링하여 그 신호들을 추출하고 제 1 중간 신호들을 생성하는 기능;
ㆍ 제 2 중간 신호들을 생성하도록 상기 제 1 중간 신호들의 전력을 제어하는 기능;
ㆍ 제 3 중간 신호들을 생성하도록 상기 제 2 중간 신호들의 주파수를 변경하는 기능;
ㆍ 요구된 전력을 가진 아웃고잉 신호들을 생성하도록 상기 제 3 중간 신호들의 이득을 제어하는 기능.
본 발명의 다른 특징들과 이점들은 첨부된 도면들을 참조한 아래의 설명을 고려하면 명백해질 것이다.
ㆍ 도 1 은 종래 기술 위성에서 아나로그 프로세싱에 의한 신호 라우팅의 예를 간단히 도시한 도면이다;
ㆍ 도 2 는 통신 위성 온 보드상에서의 신호 라우팅을 위한 "정적" 투명 디지털 프로세서의 주지의 이용의 예를 도시한 도면이다; 그리고
ㆍ 도 3 은 "애자일" 투명 디지털 프로세서의 이용에 기초하여 본 발명의 원리를 간단한 용어들로 설명하기 위해 사용된 도면이다.
도 1 은 상기 언급된 수식자 "투명한" 의 정의에 따라, 투명 기술 통신 위성에 관련된 현재의 종래 페이로드 (payload) 들의 동작을 설명하기 위해 사용된 도면이다. 도 1 에서, 현재의 종래 페이로드들은 자신들의 각각의 채널들에, 입력 채널과 연관된 위성의 입력에 대응하는, 위성의 액세스 (A) 와 신호를 지상으로 송신하는 출력 채널과 연관된 출력 (S) 사이에 배치된 상이한 마이크로파 장비들을 구비한다. 상기 마이크로파 장비들은 일반적으로:
ㆍ 위성에 진입하는 신호를 필터링하는 필터 디바이스 (F);
ㆍ 전력 제어 디바이스 (P);
ㆍ 신호의 주파수를 변경하는 디바이스 (FQ);
ㆍ 상기 신호에 적용된 이득을 관리하여 그 신호를 지상으로 송신하는 디바이스 (G);
ㆍ 가능하다면, 출력 전력 레벨을 제어하는 전력 측정 및 자동 이득 조정 디바이스; 및
ㆍ 가능하다면, 신호의 선형화 또는 전치 왜곡을 위한 디바이스이다.
또한, 인커밍 신호들이 역다중화될 필요가 있을 수도 있는 한편, 아웃고잉 신호들은 상호간에 다중화되었을 수도 있다.
따라서, 종래 기술 페이로드들에서, 위성 온 보드상에 영향을 끼치는 모든 동작들, 말하자면, 전술한 바와 같이, 아마도 주파수 변경, 수신 신호들의 전력 제한, 또는 그러한 신호들에 적용된 이득 관리는 채널들 각각의 레벨에서 영향을 끼친다. 이것은, 각각의 채널에 대해 요구되는 대역폭이 일반적으로 대략 20 MHz 내지 40 MHz 또는 그 이상일 수도 있기 때문에 결점이 된다. 다른 결점은, 인커밍 신호들에 영향을 끼치는 동작들이 각각의 서브-채널에 대해 개별화되지 않을 수도 있다는 사실에 있다. 따라서, 만약 채널이 다양한 서브-채널들을 포함하는 경우, 즉, 개별화된 프로세싱을 원칙적으로 필요하게 할 수도 있는 상이한 독립적 인커밍 신호들을 지원하는 경우, 온 보드상에 영향을 끼치는 프로세싱은 각각의 채널에 대해 고유하다; 그러므로, 모든 서브-채널들에 대해 동일하다.
이러한 기술들로부터 유래한 결점들은, 특히, 개별화된 방식으로 서브-채널들의 라우팅을 관리하는 것이 불가능하기 때문에, 사용상 융통성의 부족과 다양한 입력과 출력 스폿들 (spots) 사이의 연결성의 측면에서의 부족에 근본적으로 반영된다.
그러므로, 이러한 기술들은 점점 더 많은 입력들과 출력들이 필요한, 따라서 점점 더 많은 보안뿐 아니라 점점 더 많은 연결성이 필요한, 따라서 높은 채널폭이 필요한, 현재의 요구에 부적합하다.
이러한 결점들에 대한 부분적인 해결책으로서, 종래 기술에서는 이미 투명 디지털 프로세서들의 사용을 채택하였으며, 이 프로세서들의 동작은 도 2 에 도시되어 있다.
도 2 는 각각의 입력이 하나 이상의 입력 채널들 또는 서브-채널들 (I1 내지 IX) 과 연관된 한 세트의 입력 스폿들 (IN) 과, 하나 이상의 출력 채널들 또는 서브-채널들 (O1 내지 OY) 이 연결된 한 세트의 출력 스폿들 (OUT) 을 가지는, 최근 통신 위성 페이로드를 매우 간략히 나타낸 도면이다. 도 2 에 도시된 페이로드는 투명 디지털 프로세서 (DTP0) 를 더 포함한다. 최근 종래 기술에서 투명 디지털 프로세서를 이용하여 연결성들의 다양성의 문제를 부분적으로 해결할 수 있다. 이와 같이, 투명 디지털 프로세서 (DTP0) 는 채널들 및 서브-채널들 (I1 내지 IX) 을 개별적으로 관리할 수 있고, 개별화된 디지털 프로세싱과 개별화된 이득을 이 채널들 및 서브-채널들에 적용할 수 있고, 이 채널들 및 서브-채널들을 임의의 출력 채널 또는 서브-채널 (O1 내지 OY) 에 연결할 수 있다. 따라서, 투명 디지털 프로세서 (DTP0) 는 임의의 입력 액세스 또는 스폿 (IN) 으로부터 임의의 출력 액세스 또는 스폿 (OUT) 으로의 채널들 또는 서브-채널들의 라우팅 및 제어와, 이 채널들 또는 서브-채널들을 출력 스펙트럼의 임의의 부분, 즉, 출력 스폿들 (OUT) 의 임의의 양립가능한 주파수에 위치시키는 것을 가능하게 한다. 이러한 유형의 기술은 또한 각각의 채널 또는 서브-채널과 연관된 이득을 조정할 수 있는 가능성을 가지므로 현대 통신 위성들의 용량 최적화를 가능하게 한다.
현재의 투명 디지털 프로세서들 (DTP0) 의 문제점은 이 프로세서들이 채널들의 "정적인" 라우팅만을 가능하게 한다는 사실에 있다. 위성들의 온 보드상에서의 신호들의 라우팅을 위한 구성은 고정적이다: 이 구성은 사용중 일반적으로 1 시간이 소요되는 느린 재구성을 통해 변경될 수 있으며, 이것은 인커밍 신호들이 변동하는 신속성에 전적으로 적합하지 않다. 따라서, 위성을 향하여 송신 스테이션들에 의해 송신된 신호들이 "주파수 호핑" 모드로 진입하면, "주파수 호핑 대역" 이라고 불리는, 신호들에 의해 점유된 전체 대역폭은 소정의 시간에 신호에 의해 점유된 대역보다 훨씬 커지며, 이는 그 부분에 대해서는 송신될 정보의 양에 근본적으로 좌우된다. 투명 디지털 프로세서 (DTP0) 를 사용하면, 위성 온 보드상에서의 라우팅 구성은 고정되거나 느리게 재구성 가능하다; 그러므로, 위성의 채널 구성은 호핑 대역에 맞추어 조정되어야 하며, 이는 비교적 넓은 채널들 및 서브-채널들이 요구되며, 그러므로, 제한된 위성 대역폭에 대하여 비교적 적은 수의 채널들 또는 서브-채널들이 요구된다. 반면에, 본 발명에 의해 권고된 바와 같이, 그리고, 이후 도 3 에서의 설명에 따라, 채널 구성이 애자일 투명 디지털 프로세서에 의해 신속하게 재구성 가능하도록 되어 있으면, 서브-채널 구성은 업링크 신호의 신속한 변동들을 추적하고, "순간 유용 대역 (instantaneous useful band)" 이라고 불리는 소정의 시간에서의 신호의 매우 유용한 대역으로 조정된다. 이러한 순간 대역은 호핑 대역보다 1 내지 3 자릿수가 작으며, 서브-채널들의 수는 1 내지 3 자릿수가 증가될 수도 있으며, 연결성 또한 1 내지 3 자릿수 증가가 가능하다.
투명 디지털 프로세서 (DTP0) 가 사용해야 하는 주파수 플랜은 상기 송신 스테이션들로부터의 원격 제어에 의해 정의된다. 따라서, 현재의 투명 디지털 프로세서들 (DTP0) 은 "주파수 호핑" 모드에서 프로세싱과 위성 온 보드상에서의 신호들의 전송을 위한 용량을 제공하지 않는다; 투명 디지털 프로세서들 (DTP0) 은 서브-채널들을 적어도 호핑 대역과 동일한 대역폭으로 단지 확장함으로써 상기 신호들을 라우팅할 수 있으며, DTP0 의 서브-채널 구성에 의해 이루어진 증가된 연결성의 이점은 상실된다.
또한, 서브-채널들 (I1 내지 IX) 이 "주파수 호핑" 모드에 진입하고, 투명 디지털 프로세서 (DTP0) 의 상이한 출력들로, 따라서 상이한 채널들 또는 서브-채널들 (O1 내지 OY) 로 라우팅될 상태가 되면, 이러한 제약은, 다운링크 상의, 즉, 통신 위성의 출력에서의 채널들 및 서브채널들을 포함한, "주파수 호핑" 모드에 연관된 모든 채널들 및 서브-채널들의 스위칭을 요구하며, 그 결과 즉각적으로, "주파수 호핑" 모드로 스위칭된 투명 디지털 프로세서 (DTP0) 에서 프로세싱된 모든 트래픽이 출력 스폿들 (OUT) 에서 충돌되지 않도록 할 수 있다.
이것 때문에, "주파수 호핑" 통신의 사용이 위성으로의 업링크에 대해 특히 유용하기는 하지만, 다운링크 또한 "주파수 호핑" 모드를 가질 것이다.
따라서, 몇 개의 서브-채널들이 "주파수 호핑" 모드로 진입하는 즉시, 현 세대의 투명 디지털 프로세서 (DTP0) 로 서브-채널들을 개별적으로 관리하는 것은 더 이상 불가능하다. 이것은 위성으로부터의 다운링크상에서의 대역폭의 과도한 소모에 반영된다.
본 발명의 맥락에서, 상기 언급한 현재의 투명 디지털 프로세서의 단점들을 완화하기 위해, 소위 애자일 투명 디지털 프로세서들이 개발되었다. 이러한 애자일 투명 디지털 프로세서들은 매우 신속하게 재구성될 수 있는 장점을 가지고 있으며, 특히 각각의 주파수 홉 (hop) 에 맞도록 조정될 수 있다는 장점을 가지고 있다.
도 3 은 애자일 투명 디지털 프로세서들을 구비한 페이로드들의 동작을 도해적으로 도시한다.
도 3 에서 부분적으로 그리고 도해적으로 도시된 페이로드는 한 세트의 입력 스폿들 (I1, I2, I3) 과 한 세트의 출력 스폿들 (O1, O2, O3) 을 가진다. 입력 채널들 및 서브-채널들 (I1, I2, I3) 과 출력 채널들 및 서브-채널들 (O1, O2, O3) 은 수백 메가헤르츠의 대역폭을 가진다. 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 는 "애자일" 한 특별한 특징, 즉, 매우 신속히 재구성 가능한 특별한 특징을 가진다.
이렇게 하여, 애자일 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 는, 예를 들면, I1 과 같은 "주파수 호핑" 모드에서 병렬 채널들 또는 서브-채널들, 그리고 예를 들면 I2 와 I3 과 같이 고정 주파수들에서 동작하는 다른 채널들에서 관리할 수 있다. 사실, 본 발명의 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 는 디바이스 (CTRL) 에 의해, 바람직하게는 온보드 디바이스에 의해 구성될 수도 있으며, 위성 온 보드상에서의 신호들의 라우팅의 실시간 재구성을 가능하게 한다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 위성으로의 업링크 신호들이 "주파수 호핑" 모드에 있을때, 애자일 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 에 의한 위성 온 보드상에서의 신호들의 라우팅의 재구성은 주파수 변경들의 타이밍에 동기화된다. 도 3 에 도시한 바와 같이, 애자일 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 는 한 세트의 입력 서브-채널들 (IDTP) 과 한 세트의 출력 서브-채널들 (ODTP) 을 가진다. 도 3 에서 화살표로 도시한 바와 같이, 온보드 신호 라우팅 구성은 위성 온 보드 상에서의 연결성의 관리에 있다: 입력 채널들 또는 서브-채널들 (I1, I2, I3) 은 프로세싱되고 출력 채널들 또는 서브-채널들 (O1, O2, O3) 에 연결된다. 본 발명의 특별한 특징은, 위성 온 보드 상에서의 상기 신호 라우팅 구성을 매우 신속히 변경하고, 다운링크 신호들을 주파수 항들 내에 포지셔닝하는, 애자일 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 에 의해 제공된 기능에 있다. 애자일 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 의 출력 신호들의 이러한 가변 주파수 포지셔닝은, 고정-주파수 신호들에 대한 완벽한 역확산 (despreading) 또는 각 신호의 주파수 위치의 신속한 제어를 통한 업링크 확산과는 다른 재확산 (respreading) 을 구성할 수도 있다.
이 기능을 제공하기 위해, 본 발명은, 바람직하게는 업링크 신호들의 주파수 변경들에 동기화된 제어 디바이스 (CTRL) 의 사용에 의존하며, 애자일 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 에 의한 위성 온 보드 상에서의 신호 라우팅 구성의 실시간 변경을 가능하게 한다. 이를 위하여, 전용 고속 통신 링크는 제어 디바이스 (CTRL) 로 하여금 업링크 신호들의 주파수 변경에 관한 정보를 추적할 수 있도록 하며, 상기 정보는 "주파수 호핑" 모드에서 업링크 신호들을 전송하는 그라운드 스테이션들에 의해 송신된다.
이런 맥락에서, 전용 고속 링크는 업링크 신호들의 주파수 변경들의 타이밍과 일치해야 한다는 것에 주의해야 하며, 상기 업링크 신호들은 동일한 클럭 기준에 동기화되어야 하며, 상기 클럭 기준은 위성 온 보드상에 분배되어야 한다. 이렇게 함으로써, 애자일 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 를 통한 위성 온 보드상에서의 신호 라우팅 재구성 타이밍을 ""주파수 호핑" 모드에서 업링크 신호들의 주파수 변경 타이밍과 동기화시킬 수 있는 가능성을 보장할 수 있다.
요약하자면, 본 혁신은 통신 위성들의 맥락에서 애자일 투명 디지털 프로세서의 개발과 사용에 있다.
본 발명은 호핑 대역이라고도 불리는 업링크의 확산 대역과 위성에서 신호의 라우팅을 위해 사용되는 대역의 비상관 (decorrelation) 을 가능하게 하는 주요한 이점을 가지고 있다. 다운링크상에서 사용되는 대역은 또한 순간 유용 대역으로 제한되거나 애자일 DTP 의 출력에서 가변 주파수 포지셔닝에 의해 생성된 확산에 의해 확장될 수도 있다. 이러한 이유로, 본 발명은, 서브-채널들의 수가 증가될 수 있고 다운링크상에서 사용되는 대역폭은 순간 유용 통신 대역으로 제한될 수 있고 업링크의 확산 대역으로 확장되지는 않으므로, 한편으로는 광대역에서 업링크의 확산 가능성에 의한 통신 위성들의 보호 용량의 최적화를 가능하게 하고, 다른 한편으로는 상기 통신 위성들의 연결성 용량과 전체 용량의 최적화를 가능하게 한다.

Claims (8)

  1. 투명 (transparent) 디지털 프로세서 (DTP1) 를 포함하고, 상기 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 에 의해 사용되는, 신호들의 라우팅을 위한 구성 (configuration) 에 따라, 송신 스테이션들에 의해 송신된 한 세트의 인커밍 (incoming) 신호들의 한 세트의 입력들 (IN) 에서의 수신과, 대응하는 한 세트의 아웃고잉 (outgoing) 신호들의 한 세트의 출력들 (OUT) 을 통한 수신 스테이션들로의 송신을 가능하게 하는, 위성들을 위한 신호 라우팅 디바이스로서,
    상기 입력들 (IN) 은 한 세트의 입력 채널들 및 서브-채널들 (I1, I2, I3) 과 연관되고 상기 출력들 (OUT) 은 한 세트의 출력 채널들 및 서브-채널들 (O1, O2, O3) 과 연관되며,
    상기 신호 라우팅 구성은, 인커밍 신호가 수신되는 적어도 하나의 입력 (IN) 과 연관되는 적어도 하나의 입력 채널 또는 서브-채널 (I1) 을, 아웃고잉 신호가 송신되는 적어도 하나의 출력 (OUT) 과 연관되는 적어도 하나의 출력 채널 또는 서브-채널 (O1) 에, 전자적 연결 수단을 통하여, 링크하는 한 세트의 경로들을 결정할 수 있게 하고,
    상기 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 는, 10 헤르츠를 초과하는 높은 재구성 주파수에서의 신호 라우팅의 신속한 재구성 (reconfiguration) 을 위한 용량을 가져서, 입력 채널 또는 서브-채널 (I1) 과 출력 채널 또는 서브-채널 (O1) 사이의 경로가 상기 재구성 주파수와 동일한 주파수에서 변경될 수도 있도록 하며,
    상기 디바이스는 신호 라우팅의 신속한 재구성을 위해 상기 용량을 이용하는 수단 (CTRL) 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라우팅 재구성 주파수는 1 킬로헤르츠 내지 20 킬로헤르츠의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 라우팅의 신속한 재구성을 위해 상기 용량을 이용하는 수단 (CTRL) 은, 상기 투명 디지털 프로세서 (DTP1) 와 협력하여 컴퓨터 프로그램을 실행하도록 구성된 위성에서의 온보드 (onboard) 장비로 기본적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    신호 라우팅의 신속한 재구성을 주파수 호핑 모드에서 구성된 하나 이상의 송신 스테이션들에 의해 송신된 인커밍 신호들의 주파수 변경 규칙에 동기화시키기 위한 수단 (CTRL) 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    신호 라우팅의 신속한 재구성을 주파수 호핑 모드에서 구성된 하나 이상의 송신 스테이션들에 의해 송신된 인커밍 신호들의 주파수 변경 규칙에 동기화시키기 위한 상기 수단 (CTRL) 은, 주파수 호핑 모드에서 구성된 상기 송신 스테이션들로 하여금 상기 주파수 변경 규칙에 적응된 신호 라우팅의 신속한 재구성을 위한 명령들을 상기 수단 (CTRL) 에 전달할 수 있게 하는 전용 고속 통신 링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전용 고속 통신 링크는 초당 수 킬로비트들 내지 수십 메가비트들의 범위 내의 통신 데이터 레이트를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    동일한 경로를 취해야하는 복수의 인커밍 신호들은, 그룹화된 인커밍 신호들에 대응하는 단 하나의 아웃고잉 신호가 송신되도록 하는 방식으로 그룹화될 수도 있는 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 경로에 대해, 상기 전자적 연결 수단은
    인커밍 신호들을 필터링하여 그들 신호들을 추출하고 제 1 중간 신호들을 생성하는 기능;
    제 2 중간 신호들을 생성하도록 상기 제 1 중간 신호들의 전력을 제어하는 기능;
    제 3 중간 신호들을 생성하도록 상기 제 2 중간 신호들의 주파수를 변경하는 기능;
    요구된 전력을 가진 아웃고잉 신호들을 생성하도록 상기 제 3 중간 신호들의 이득을 제어하는 기능을 제공하는 것을 목적으로 하는 일련의 전자적 컴포넌트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 라우팅 디바이스.
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