CN101573892A - 卫星通信系统中的大数据包串接 - Google Patents

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CN101573892A
CN101573892A CNA2007800404906A CN200780040490A CN101573892A CN 101573892 A CN101573892 A CN 101573892A CN A2007800404906 A CNA2007800404906 A CN A2007800404906A CN 200780040490 A CN200780040490 A CN 200780040490A CN 101573892 A CN101573892 A CN 101573892A
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丹尼斯·帕特里克·康纳斯
马修·约翰·弗赖尔
詹姆斯·爱德华·德沃
吴虓
克里斯蒂·安·贾斯卡
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    • H04B7/2121—Channels assignment to the different stations
    • H04B7/2123—Variable assignment, e.g. demand assignment

Abstract

通过改进的按需分配多址接入(DAMA)算法有效地调度从卫星链路中的用户终端通过网关到达的经过传播延时的上行数据流信息，从而将到达用户终端的软件队列的到达数据包串接形成用于传输的大帧以提高效率。发布背驮请求，代替随后数据包的传统DAMA争用请求，以请求用于随后串接的数据包的带宽。在特定实施例中，自从先前的背驮请求或争用请求之后到达用户终端的达到物理请求限制的所有数据包被串接，从而用下一背驮请求解释所有当前已知的数据包(达到以上限制)。

Description

卫星通信系统中的大数据包串接
相关申请的交叉引用
本申请将下面的各专利申请的全部内容结合于此作为参考：
·与本PCT申请同日申请的名为“Improved Spot Beam Satellite GroundSystems”(临时参考代理登记号017018-009510PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Multi-Service Provider SubscriberAuthentication”(临时参考代理登记号017018-007710PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Upfront Delayed Concatenation In SatelliteCommunication System”(临时参考代理登记号017018-010510PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Map-Trigger Dump Of Packets In SatelliteCommunication System”(临时参考代理登记号017018-010610PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Web/Bulk Transfer Preallocation ofUpstream Resources In A Satellite Communication System”(临时参考代理登记号017018-010710PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Improved Spot Beam Satellite Systems”(临时参考代理登记号017018-008010PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Downstream WaveformSub-Channelization For Satellite Communications”(临时参考代理登记号026258-002400PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Packet Reformatting For DownstreamLinks”(临时参考代理登记号026258-002700PC)的PCT申请第__号；
·与本PCT申请同日申请的名为“Upstream Resource Allocation For SatelliteCommunications”(临时参考代理登记号026258-002800PC)的PCT申请第号；
·在2006年10月3日申请的名为“Web/Bulk Transfer Preallocation OfUpstream Resources In A Satellite Communication System”(代理登记号017018-010700US)的美国临时专利申请第60/828044号；
·在2006年10月3日申请的名为“Code Reuse Multiple Access For ASatellite Return Link”(代理登记号017018-001212US)的美国部分继续专利申请第11/538431号；
·在2006年10月3日申请的名为“Method For Congestion Management”(代理登记号017018-006110US)的美国部分继续专利申请第11/538429号。
技术领域
本发明总地涉及无线通信，特别涉及卫星通信网络。
背景技术
随着使用Ka波段卫星的星际网络业务的启动，消费者宽带卫星业务在北美正在获得吸引力。虽然这样的第一代卫星系统可以提供每卫星每秒多个千兆比特(Gbps)的全部容量，但这样的系统的设计固有地限制了可以被适当地服务的消费者的数量。此外，跨多个覆盖区域分散容量的事实进一步限制了每个用户(subscriber)的带宽。
尽管现有的设计有多个容量限制，但对于这样的宽带业务的需求仍持续增长。过去若干年已经看到了通信和处理技术中的巨大进步。结合选定的创新的系统和元件设计，该技术可以被利用来产生新的无线通信系统来解决这个需求。
DAMA基础
DAMA用户终端，也称为用户卫星调制解调器(sattellite modem，SM)可操作用于发送请求至位于网关处的DAMA调度器或SMTS，请求足够的上行数据流带宽来发送在它的输出队列中的数据。忽略争用延时(contentiondelay)(即，用于在争用信道中可能冲突但最终成功发送的争用延时)，到达的数据包必须等待握手时间间隔(handshake interval)直到分配了带宽。握手时间间隔是终端和中央控制器(在这种情况下是SMTS)之间的往返时间，被称为RTT。然后终端发送数据包，忽略发送时间，该数据包将在一半RTT之后到达中央控制器。这个处理意味着，不算争用延时，到达空的输出队列的所有数据包将经历1.5×RTT的延时。这个1.5×RTT的延时是不可减少的下界。
因为到达非空队列的数据包必须等待直到它们移到队列头部，因此这些数据包将经历大于1.5×RTT的总的延时。它们的延时是它们的等待时间加上1.5×RTT。DAMA调度器试图最小化到达非空队列的数据包的等待时间。
DOCSIS尽力而为型DAMA(Best Effort Demand Assigned Multiple Access，BE-DAMA)和纯DAMA的唯一区别是：对于带宽的请求可以背驮(piggyback)在发送的数据包上，从而卸下争用信道的一些负载并由此提高整体系统容量。这表示，到达DOCSIS有线调制解调器(CM)的数据包脉冲对于整个脉冲来说仅具有一个争用延时。该背驮式的请求机制将请求限制为仅描述在输出队列的位置1的数据包(正在被发送的数据包占用输出队列的位置0)。这意味着，脉冲的第一个数据包(P0)将具有1.5×RTT的延时，数据包1将具有高达2.5×RTT的延时，数据包2将具有高达3.5×RTT的延时，等等。
按需分配多址接入(Demand Assigned Multiple Access，DAMA)调度器对于释放在受到争用的信道中的一些载荷是有用的。在这个例子中的DAMA调度器的目的是，减少上行数据流信道中的、被分配但是没有被使用的微时隙(minislot)的数目(即，提高调度效率)，而不降低使用该下行数据流信道的网页下载或FTP上传性能。最终目的是，提供更可用的上行数据流带宽以便每个上行数据流支持更多用户。依据数据包的脉冲传输的性质，数据包的脉冲可以对整个脉冲仅具有一个争用延时。然而，由于数据包的达到时间不是确定的，因此DAMA会产生争用信道的冲突，由此产生不希望的等待时间以及信道使用的无效率性。为了提高效率，需要的是减少等待时间的机制。DAMA是该机制中为了达到这个目的的潜在工具。
发明内容
根据本发明，通过改进的按需分配多址接入(DAMA)算法有效地调度从卫星链路中的用户终端通过网关到达的经过传播延时的上行数据流信息，从而将到达用户终端的软件队列的到达数据包串接形成用于传输的大帧以提高效率。发布背驮请求，代替随后数据包的传统DAMA争用请求，以请求用于随后串接的数据包的带宽。在特定实施例中，自从先前的背驮请求或争用请求之后到达用户终端的达到物理请求限制的所有数据包被串接，从而用下一背驮请求解释(account for)所有当前已知的数据包(达到以上限制)。
附图说明
图1A和1B是卫星通信系统的框图；
图2A和2B是表示波束的地理分布的地图；
图3是网关系统的框图；
图4是控制系统的框图；
图5是卫星中继器的通信和控制组件的框图；
图6A和6B是图5的上行数据流转发器(upstream translator)和下行数据流转发器(downstream translator)的框图；
图7是具有用户终端的用户设施的框图；
图8是前向(forward)信道超帧的时序图；
图9是典型的返向信道超帧的时序图；
图10是网关发射器的框图；
图11是网关接收器的框图；
图12A和12B是表示网关的频率分配的图表；
图13是在中继卫星中前向信道和返向信道的框图；
图14是根据本发明的带有详细说明的状态机的图表；
图15A、15B和15C一起构成本发明的流程图。
具体实施方式
本发明的各种实施例包括用于新的宽带卫星网络的系统、方法、设备和软件。具体实施方式中仅提供了示意性的实施例，不用于限制本发明的范围、应用性或配置。相反的，实施例的随后的描述将向本领域普通技术人员提供能够实施本发明的实施例的具体实施方式。可以对组件的功能和布置进行各种改变而不偏离本发明的精神和范围。
由此，不同实施例可以恰当地省略、减去或增加各种过程或元件。例如，应该意识到，在可替换的实施例中，可以通过与所描述的方法不同顺序来执行方法，并且可以增加、省略或合并不同步骤。而且，对于某些实施例所描述的特征也可以被合并到不同的其他实施例中。可以以相似的方式合并实施例的不同方面和组件。此外，可以在下面的实施例之前、之后或同时需要多个步骤。
还应该意识到，下面的系统、方法、设备和软件可以是更大的系统的元件，其中其他过程可以优先地进行或者修改它们的应用。
图1A是根据本发明的各种实施例配置的示意性的卫星通信系统100的框图。该卫星通信系统100包括例如因特网的网络120，网络120与网关115相接口连接，网关115用于通过卫星105与一个或多个用户终端130通信。网关115有时被称为集线器或地面站。用户终端130有时被称为调制解调器、卫星调制解调器或用户终端。如上所述，虽然通信系统100被示例为基于对地静止的卫星105的通信系统，但应该注意到这里描述的各种实施例不局限于使用在基于对地静止的卫星的系统中，例如某些实施例可以是基于近地轨道(LowEarth Orbit，LEO)卫星的系统。
在不同实施例中，网络120可以是任意类型的网络，并且可以包括例如因特网、IP网、内联网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、虚拟专用网、公共交换电话网(PSTN)和/或支持这里描述的设备之间的数据通信的任意其它类型的网络。网络120可以包括有线和无线连接，包括光链路。根据本公开对于本领域的普通技术人员来说许多其他的例子是可能的和明显的。如多个实施例所述，网络可以通过也与卫星105通信的其他网关(未图示)来连接网关115。
网关115提供网络120和卫星105之间的接口。网关115可以用于接收指向一个或多个用户终端130的数据和信息，并且可以将该数据和信息进行格式化(format)以通过卫星105传送到各个目的地设备。类似地，网关115可以用于从指向网络120中的目的地的卫星105(例如，从一个或多个用户终端)接收信号，并且可以将接收的信号进行格式化以沿着网络120传输。
连接至网络120的设备(未图示)可以通过网关115与一个或多个用户终端通信。可以从网络120中的设备向网关115发送数据和信息，例如IP数据报。网关115可以根据物理层定义将媒体接入控制(MAC)帧进行格式化以便传输到卫星130。本发明的某些实施例可以使用各种物理层传输调制和编码技术，包括DVB-S2和WiMAX标准定义的那些技术。从网关115到卫星105的链路135可以在下文中被称为下行数据流上行链路135。
网关115可以使用天线110来将信号发送至卫星105。在一个实施例中，天线110包括抛物面反射器，该抛物面反射器在卫星方向具有高定向性并且在其他方向具有低定向性。天线110可以包括各种可替换的配置并且包括例如正交极化之间的高隔离性、操作频带的高效率和低噪声的操作特征。
在一个实施例中，对地静止的卫星105用于从天线110的位置并且在发送的频带和特定极化中接收信号。诸如，卫星105可以使用反射器天线、透镜天线、阵列天线、有源天线或现有技术中已知的其他机制来接收这样的信号。卫星105可以处理从网关115接收的信号，并且将来自网关115的包含MAC帧的信号转发到一个或多个用户终端130。在一个实施例中，卫星105以多波束模式操作，发送每个指向地球的不同区域的多个窄波束，允许频率重用。通过这样的多波束卫星105，对卫星可以存在任意数目的不同信号切换配置，允许来自单个网关115的信号在不同点波束之间切换。在一个实施例中，卫星105可以被配置为“弯管(bent pipe)”卫星，其中卫星在将接收到的载波信号重新发送到它们的目的地之前将这些信号进行频率变换，而对信号的内容几乎不执行或不执行其他处理。根据本发明的某些实施例的卫星105可以使用各种物理层传输调制和编码技术，包括DVB-S2和WiMAX标准定义的那些技术。对于其他实施例，对本领域普通技术人员来说显而易见，多个配置是可能的(例如，使用LEO卫星或使用代替星形网络(star network)的网状网络(meshnetwork))。
一个或多个用户终端130可以通过各自的用户天线125来接收从卫星105发送的业务信号。在一个实施例中，天线125和终端130一起构成甚小孔径终端(Very Small Apeture Terminal，VSAT)，天线125测量大约0.6米直径并且具有大约2瓦功率。在其他实施例中，在用户终端130可以使用各种其它类型的天线125来从卫星105接收信号。从卫星105到用户终端130的链路150在下文中可以被称为下行数据流下行链路150。每个用户终端130可以包括单个用户终端，或者可选地包括连接到多个用户终端的集线器或路由器(未图示)。每个用户终端130可以连接至用户端设备(Consumer Premises Equipment，CPE)160，CPE 160包括例如计算机、局域网、因特网装置、无线网络等。
在一个实施例中，多频时分多址(MF-TDMA)方案用于上行数据流链路140、145，允许通信量的有效流动同时在每个用户终端130之间维持分配容量的灵活性。在这个实施例中，可以分配多个频道，该多个频道是固定的或者被以更动态的方式分配。还可以在每个频道中应用时分多址(TDMA)方案。在该方案中，每个频道可以被划分为可以被分配给连接(即，用户终端130)的多个时隙。在其他实施例中，可以以其他方案配置一个或多个上行数据流链路140、145，例如，频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、码分多址(CDMA)或现有技术中已知的任意数目的混合或其他方案。
用户终端，例如130-a，可以通过卫星105将数据和信息发送至网络120目的地。用户终端130使用天线125-a通过上行数据流上行链路145-a将信号发送至卫星105。用户终端130可以根据各种物理层传输调制和编码技术，包括DVB-S2和WiMAX标准中定义的技术，来发送信号。在各种实施例中，对于每个链路135、140、145、150，物理层技术可以相同，或者可以不同。从卫星105到网关115的链路可以在下文中被称为上行数据流下行链路140。
返回图1B，框图用于表示卫星通信系统100的可选实施例。例如，该通信系统100可以包括图1A的系统100，但是在这个例子中描述得更详细。在该实施例中，网关115包括卫星调制解调器端接系统(Satellite ModemTermination System，SMTS)，其至少部分地基于有线电缆数据服务接口规范(Data-Over-Cable Service Interface Standard，DOCSIS)。在这个实施例中的SMTS包括一系列的调制器和解调器，用于向用户终端130发送信号和从用户终端130接收信号。网关115中的SMTS通过卫星105执行信号通信量的实时调度，并且提供连接到网络120的接口。
在本实施例中，用户终端135也使用部分的基于DOCSIS的调制解调器电路。由此，SMTS可以使用基于DOCSIS的资源管理、协议和调度器以有效地提供消息。在不同的实施例中，可以修改基于DOCSIS的元件以适合于用于其中。由此，某些实施例可以利用DOCSIS规范的某些部分，同时定制其他的部分。
虽然上面概括地描述了能够用于本发明不同实施例的卫星通信系统100，但现在将描述这样的系统100的特定实施例。在该特定例子中要使用大约2千兆赫兹(GHz)的带宽，包括相邻频谱的四个500兆赫兹(MHz)的带宽。双圆极化的应用导致包括具有总可用频带4GHz的8个500MHz的不重叠频带的可用频率。该特定实施例应用与网关115和用户点波束物理分离的多波束卫星105，并且允许对在不同链路135、140、145、150的频率的重用。对在下行数据流下行链路上的每个业务链路点波束使用单个行波管放大器(TWTA)，并且每个TWTA在完全饱和状态操作以达到最大效率。单个宽带载波信号，例如使用一个500MHz频带的全部，填充TWTA的整个带宽，由此允许最小数目的空间硬件组件。点波束尺寸和TWTA功率可以被优化以获得地球表面上的最大通量密度-118分贝瓦每平方米每兆赫兹(dbW/m2/MHz)。由此，使用近似2比特每秒每赫兹(bits/s/Hz)，存在大约每点波束1Gbps的可用带宽。
参考图12A示出了前向链路分布系统1200的实施例。如图所示，网关115连接至天线110，这产生四个下行数据流信号。对四个下行数据流上行链路135的每一个使用具有500MHz频谱的单个载波。在该实施例中，一共两个频率和两个极化允许四个单独的下行数据流上行链路135，而仅使用1GHz的频谱。例如，链路A 135-A可以是具有左旋极化的Freq 1U(27.5-28.0GHz)，链路B135-B可以是具有右旋极化的Freq 1U(27.5-28.0GHz)，链路C可以是具有左旋极化的Freq 2U(29.5-30GHz)，以及链路D可以是具有左旋极化的Freq 2U(29.5-30GHz)。
卫星105被功能地描述为馈线链路(feeder link)和业务链路之间的四个“弯管”连接。可以通过卫星105“弯管”连接来改变载波信号和极化的方向。卫星105将每个下行数据流上行链路135信号转换为下行数据流下行链路信号150。
在本实施例中存在四个下行数据流下行链路150，每个下行数据流下行链路150为四个点波束205提供业务链路。下行数据流下行链路150可以如本实施例的情况中那样在弯管中改变频率。例如，下行数据流上行链路A 135-A通过卫星105从第一频率(即，Freq 1U)改为第二频率(即，Freq 1D)。其他实施例也可以改变给定的下行数据流信道的上行链路和下行链路之间的极化。某些实施例可以对给定的下行数据流信道的上行链路和下行链路使用相同的极化和/或频率。
下面参考图12B，示出了返向链路分布系统的实施例。该实施例表示来自四组用户终端125的四个上行数据流上行链路145。“弯管”卫星105采用上行数据流上行链路145，可选地改变载波频率和/或极化(未图示)，然后将它们作为上行数据流下行链路140重新导向到用于网关115的点波束。在该实施例中，载波频率在上行链路145和下行链路140之间改变，但是极化保持相同。由于至网关115的馈线点波束没有处于业务波束的覆盖区域内，因此可以对业务链路和馈线链路二者重用相同的频率对。
返回图2A和2B，示出了根据本发明的不同实施例配置的多波束系统200的例子。例如，该多波束系统200可以在图1A和1B描述的网络100中实现。图中示出了多个馈线和业务点波束区域225、205的覆盖范围。在该实施例中，卫星215通过将天线的方向性隔离到国家(例如，美国、加拿大或巴西)的一定区域来重用频带。如图2A所示，在馈线和业务点波束205、225之间存在完全的地理排他性。但是对于图2B并不是这样的情况，图2B中在某些例子中存在业务点波束重叠(例如205-c、205-d、205-e)，而在其他区域不存在重叠。然而，通过重叠，存在某些干扰问题，从而可能禁止在重叠区域内的频带重用。四色图样(Four Color Pattern)即使在相邻业务波束205之间存在某些重叠的情况下也提供了避免干扰的可能。
在该实施例中，还示出了网关终端210及其馈线波束225。如图2B所示，网关终端210可以位于由业务点波束覆盖的区域(例如，第一、第二和第四网关210-1、210-2、210-4)。然而，网关也可以位于业务点波束覆盖的区域之外(例如第三网关210-3)。通过将网关终端210设置于业务点波束覆盖的区域之外(例如第三网关210-3)，实现地理的分离以允许重用分配的频率。
在给定的馈线点波束225中通常存在备用网关终端210。如果主网关终端210-4工作不正常，该备用网关终端210-5可以替代主网关终端210-4。此外，可以在主网关终端因天气损坏时，使用该备用网关终端。
下面参考图8，示出了下行数据流信道800的实施例。下行数据流信道800包括一系列连续的超帧804，每个超帧804可以具有相同的大小或大小不同。这个实施例将超帧804划分为多个虚拟信道808(1-n)。在每个超帧804中的虚拟信道808(1-n)可以是相同大小或大小不同。可以在不同超帧804之间改变虚拟信道808(1-n)的大小。可以对不同的虚拟信道808(1-n)可选地使用不同编码。在某些实施例中，虚拟信道在持续时间上和一个符号(symbol)一样短。
参考图9，示出了上行数据流信道900的实施例。本实施例使用MF-TDMA，但是其他实施例可以使用CDMA、OFDM或其他接入方案。在一个实施例中，上行数据流信道900具有500MHz的整个带宽。整个带宽被划分为m个频率子信道，各频率子信道在带宽、调制、编码等上可以不同，并且在基于系统需要的时间上也可以不同。
在本实施例中，向每个用户终端130给出二维(2D)地图(two-dimetional(2D)map)用于它的上行数据流通信量。该2D地图具有多个条目，每个条目指示频率子信道912和时间段908(1-5)。例如，一个用户终端130被分配了子信道m 912-m、时间段一908-1；子信道二912-2、时间段二908-2；子信道二912-2、时间段三908-3等。根据SMTS中调度器的预先的需要来对每个用户终端130动态地调整2D地图。
参考图13，示出了信道图的实施例。仅示出了单个馈线点波束225和单个业务点波束205的信道，但是实施例可以包括许多点波束225、205(例如，不同实施例可以具有例如60、80、100、120个等每种类型的点波束225、205)。前向信道800包括从网关天线110行进到业务点波束205的n个虚拟信道808。每个用户终端130可以被分配一个或多个虚拟信道808。m个MF-TDMA信道912组成用户终端(ST)天线125和馈线点波束225之间的返向信道900。
下面参考图3，以框图形式示出了网关115的地面系统300的实施例。例如，一个实施例可以具有十五个有源网关115(和可能的备用网关)以生成六十个业务点波束。地面系统300包括分别连接至天线110的多个网关115。所有的网关115连接至例如因特网的网络120。网络用于收集用户终端的信息。此外，每个SMTS使用网络120或其他未图示的手段来与其他SMTS以及因特网通信。
每个网关115包括收发器305、SMTS 310和路由器325。收发器305包括发射器和接收器二者。在该实施例中，发射器获取基带信号，并且对该基带信号进行上变频和放大，用于通过天线110进行下行数据流上行链路135的传输。接收器与如下所述的其他处理一起对该上行数据流下行链路140进行下变频和调谐。SMTS 310处理信号以允许用户终端请求和接收信息，并且SMTS 310为前向和返向信道800、900调度带宽。此外，SMTS 310提供配置信息并接收用户终端130的状态。任何请求的或返向的信息都通过路由器325转发。
参考图11，示出了网关接收器1100的实施例。该接收器1100的实施例处理四个不同业务点波束205的四个返向信道900。可以使用天线极化和/或滤波1104在四个路径中划分返向信道900。每个返向信道连接至低噪放大器(LNA)1108。下变频1112将信号混频降到它的中频。多个调谐器1116将每个上行数据流子信道912从信号中分离。在SMTS 310中执行进一步的处理。
下面参考图10，示出了网关发射器1000的实施例。从SMTS 310接收中频的下行数据流信道800。通过分离的路径，使用两个不同载波频率来对每个下行数据流信道800进行上变频1004。功率放大器1008在连接到天线110之前增加前向信道900的幅度。天线110对分离的信号进行极化来保持四个前向信道800在将它们传给卫星105时不相同。
参考图4，以框图形式示出了SMTS 310的实施例。多个地理上分开的网关115对入站(inbound)和出站(outbound)链路135、140完成基带处理。每个SMTS 310通常被划分为两个部分，具体为，发送信息至卫星105的下行数据流部分305和从卫星105接收信息的上行数据流部分315。
下行数据流部分305通过多个下行数据流(Downstream，DS)叶片(blade)412从开关结构(Switch Fabric)416获取信息。在多个下行数据流发生器408中划分DS叶片412。该实施例包括四个下行数据流发生器408，每个下行数据流信道800对应一个下行数据流发生器408。例如，该实施例使用具有不同频率和/或极化的四个分离的500MHz频谱范围。四色调制器(Four ColorModulator)436具有分别对于各DS发生器408的调制器。中频的已调制的信号被耦合至收发器305的发射器部分1000。在该实施例的四个下行数据流发生器408中的每一个具有J个虚拟DS叶片412。
SMTS 310的上行数据流部分315以基带中频从卫星105接收和处理信息。在收发器305的接收器部1100对四个分离的基带上行数据流信号产生所有子信道912之后，每个子信道912被耦合至不同的解调器428。一些实施例可以在解调器428之前包括开关，从而允许将任一返向链路子信道912转到任一解调器428以允许四个返向信道908之间的动态重新分配。多个解调器专门用于上行数据流(Upstream，US)叶片424。
US叶片424用来在将从卫星105接收到的信息在提供到开关结构416之前恢复该信息。在每个US叶片424上的US调度器430用于对每个用户终端130调度返向信道900的使用。可以评估特定返向信道900的用户终端130的进一步的需要，并且与资源管理器和负载均衡器(RM/LB)块420协作根据需要相应地调整带宽/等待时间。
RM/LB块420分配US和DS叶片之中的通信量。通过与其他SMTS 310中的其他RM/LB块420通信，每个RM/LB块420可以将用户终端130和信道800、900重新分配给其他网关115。可以由于任意原因发生这样的重新分配，例如，缺乏资源和/或负载考虑。在该实施例中，在多个RM/LB块420中以分布式方式作出该决定，但是其他的实施例可以由一个主MR/LB块或者在某个其他的中心决定机构作出该决定。例如，用户终端130的重新分配可以使用重叠的业务点波束205。
下面参考图5，以框图形式示出了卫星105的实施例。该实施例中的卫星105使用六十个馈线和业务点波束225、205来与十五个网关115和全部ST 130通信。其他实施例可以使用或更多或更少的网关/点波束。使用例如化学燃料、核燃料和/或声纳能量的能源提供巴氏(buss)能量512。卫星控制器516用于维持姿态(attitude)并且从其他方面控制卫星105。可以从网关115上传卫星105的软件更新，并且由卫星控制器516执行该软件更新。
信息通过卫星105在两个方向上传递。下行数据流转发器508从十五个网关115接收信息，使用六十个业务点波束205来将信息中继到用户终端130。上行数据流转发器504从占用该六十个点波束区域的用户终端130接收信息，并且将该信息中继到该十五个网关115。本实施例的卫星可以以“弯管”配置的方式切换下行数据流或上行数据流处理器508、504中的载波频率，但是其他实施例可以在不同的前向和返向信道800、900之间进行基带切换。每个点波束225、205的频率和极化可以是可编程的或预先配置的。
参考图6A，以框图形式示出了上行数据流转发器504的实施例。接收器和下变频器(Rx/DC)块616接收对于由点波束205定义的区域的所有返向链路信息作为变换到中频(IF)之前的模拟信号。对每个业务点波束区域205都存在Rx/DC块616。IF开关612将特定基带信号从Rx/DC块616路由到特定上行数据流下行链路信道。使用上变频器和行波管放大器(UC/TWTA)块620填充上行数据流下行链路信道。通过该处理可以改变频率和/或极性，使得每个上行数据流信道都可以通过弯管形式的卫星105。
每个网关115具有在上行数据流转发器504中的四个专用UC/TWTA块620。在本实施例中，四个专用UC/TWTA块620的两个在第一频率范围操作，两个在第二频率范围操作。另外，两个使用右旋极化，两个使用左旋极化。在两个极化和两个频率之间，卫星105可以通过四个分离(separate)的上行数据流下行链路信道来与每个网关115通信。
下面参考图6B，以框图形式示出了下行数据流转发器508的实施例。每个网关115通过使用两个频率范围和两种极化而具有至卫星105的四个下行数据流上行链路信道。Rx/DC块636获取模拟信号并且将该信号变换为中频。对来自十五个网关115的全部六十个下行数据流上行链路信道都存在Rx/DC块636。IF开关612连接从网关115到特定业务点波束205的特定信道800。来自开关628的每个IF信号通过UC/TWTA块632调制并放大。天线使用点波束将信号广播到占用点波束区域的用户终端130。与上行数据流转发器504相同，下行数据流转发器508可以以弯管形式改变特定下行数据流信道的载波频率和极化。
图7包括表示一组用户设备700的框图，用户设备700可以位于用户位置以接收和发送通信信号。例如，该组用户设备700的元件包括天线125、相关的用户终端130和任何用户端设备(CPE)160，用户端设备160可以是计算机、网络等。
天线125可以从卫星105接收信号。天线125可以包括VSAT天线、或者任意不同其他天线类型(例如，其他抛物面天线、微带天线或螺旋天线)。在一些实施例中，天线125可以被配置以动态地修改其配置来在某个频率范围或从某个位置更好地接收信号。信号(可能在某种形式的处理之后)从天线125传递至用户终端130。用户终端130可以包括射频(RF)前端705、控制器715、虚拟信道滤波器702、调制器725、解调器710、滤波器706、下行数据流协议变换器718、上行数据流协议变换器722、接收(Rx)缓存712以及发送(Tx)缓存716。
在本实施例中，RF前端705具有发送和接收功能。接收功能包括对接收的信号的放大(例如，通过低噪放大器(LNA))。然后下变频该放大的信号(例如，使用混频器将放大的信号和来自本地振荡器(LO)的信号合并)。该下变频的信号可以在通过虚拟信道滤波器702进行超帧804的处理之前通过RF前端705再次被放大。通过虚拟信道滤波器702从下行数据流信道800挑选每个超帧804的子集，例如，一个或多个虚拟信道808被滤除用于进一步处理。
可以在用户终端130使用各种调制和编码技术，用于从卫星接收的信号和发送至卫星的信号。在本实施例中，调制技术包括BPSK、QPSK、8PSK、16APSK、32PSK。在其他实施例中，额外的调制技术可以包括ASK、FSK、MFSK和QAM，以及各种模拟技术。解调器710可以解调下变频的信号，将解调后的虚拟信道808传递到滤波器706以将打算送给特定用户终端130的数据与虚拟信道808的其他信息剥离。
一旦将去往特定用户终端130的信息隔离，下行数据流协议变换器718将用于卫星链路的协议翻译成DOCSIS MAC块726使用的协议。可选的实施例可以使用WiMAX MAC块或组合DOCSIS/WiMAC块。Rx缓存712用于将高速接收的脉冲转换为DOCSIS MAC块726可以处理的低速数据流。DOCSISMAC块726是接收DOCSIS数据流并管理该数据流用于CPE 160的电路。DOCSIS MAC块726管理例如供应、带宽管理、接入控制、业务质量等的任务。CPE通常可以使用以太网、WiFi、USB和/或其他标准接口与DOCSIS MAC块726连接。在一些实施例中，可以使用WiMAX块726来代替DOCSIS MAC块726以允许使用WiMAX协议。
同样值得注意的是，虽然下行数据流协议变换器718和上行数据流协议变换器722可以用于将接收的数据包变换成DOCSIS或WiMAX可兼容的帧以由MAC块726处理，但这些变换器在许多实施例中不是必须的。例如，在不使用基于DOCSIS或WiMAX的元件的实施例中，用于卫星链路的协议也可以与MAC块726兼容而不进行这样的变换，并且由此可以排除变换器718、722。
控制器715管理用户终端130的各种功能。控制器715可以监视现有技术中的各种解码、交织、译码和解扰技术。控制器还可以管理可应用于信号的和与一个或多个CPE 160交换处理的数据的功能。CPE 160可以包括一个或多个用户终端，例如个人计算机、膝上型电脑或现有技术中的任意其他计算装置。
控制器715与用户终端130的其他元件一起在一个或多个特定用途集成电路(ASIC)中实现，或者在用于执行可应用功能的通用目的处理器中实现。可选地，可以由一个或多个其他处理单元(或核)在一个或多个集成电路中执行用户终端130的功能。在其他实施例中，可以使用其他类型的集成电路(例如，结构/平台ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)和其他半定制IC)，其可以通过现有技术中已知的任意形式编程。可以对控制器编程以访问存储器单元(未图示)。控制器可以从存储器单元取指令和其他数据，或者将数据写入存储器单元。
如上所述，可以在各种通信信号中将数据从CPE 160通过用户终端130上行发送至卫星105。由此，CPE 160可以将数据发送至DOCSIS MAC块726，以在上行数据流协议转换器722翻译协议之前转换为DOCSIS协议。低速数据在Tx缓存716中等待直到其通过卫星链路脉冲发送。
然后处理的数据从Tx缓存716发送到调制器725，在这里使用如上所述的技术中的一种技术来调制处理的数据。在一些实施例中，可以在这些传输中使用自适应或可变的编码和调制技术。具体地，根据从天线125到卫星105的信号质量规格，可以将不同调制和编码的组合或“模码(modcode)”用于不同数据包。例如网络和卫星拥堵问题的其他因素也可以是确定因素。可以从卫星或其他源接收信号质量信息，并且可以在控制器本地作出或远程作出关于模码应用性的各种决定。然后RF前端705可以放大和上变频调制的信号以通过天线125传输至卫星。
大数据包串接(Large Packet Concatenation)
大数据包串接指的是用户SM处执行的功能，由此将到达软件队列的数据包串接起来形成大的帧。特定实施例中的大的帧高达3854字节(255微时隙最大大小)或64个以太网数据包。当大的帧的任一限制到达时，处理停止串接。
在DAMA中，根据本发明，每个往返时间(round-trip time，RTT)最多进行一次带宽分配请求，或者是争用请求或者是背驮请求。根据已知协议生成请求。例如，能够使用标准DOCSIS机制来生成请求。
系统具有排队结构，该结构包含一前一后的硬件队列(HWQ)和软件队列(SWQ)，SWQ在前面。HWQ的最小大小是两(2)个数据包描述符(descriptor)深。固件允许串接SWQ中的数据包。如果在一脉冲中到达N个数据包，脉冲被定义为领先数据包(p0)和在p0的往返传送时间RTT到达的N-1个数据包，那么不会将p0和p1串接。然而，p2到pN-1会被串接为cp2。该脉冲可以被看作大小为3的脉冲{p0，p1，cp2}。数据包p0将会经历1.5×RTT的延时，p1将会经历高达2.5×RTT的延时，组成cp2的所有数据包将会经历高达3.5×RTT的延时。
在这点上DAMA和其变型会有用，因为DAMA非常高效，除了在争用信道的碰撞方面。当数据包的到达处理不是确定性的时候，允许完全地利用的信道。当到达处理是确定性的时候，如同在稳定比特率语音数字流的情况下，诸如TDMA的方案也能达到完全的效率。DAMA的要害是数据包时延。对于所有的数据包有不可降低的1.5×RTT的延时，因此当相对于RTT的到达处理是突发的时候，大小为N的脉冲中的占用位置1到N-1的数据包也将遭受等待时间。为了提高DAMA的性能，必须将等待时间最小化。
在第i个数据包pi到达之后紧接的输出队列状态是Si。如果采用了背驮，然后将输出队列的位置0的数据包的离开时间定义为TD，离开的数据包上的背驮信息应当是Sj，其中第j个数据包的到达时间Tj是TD之前的最后到达时间。这将终端的输出队列的最新状态给予了调度器。
根据本发明，可以向描述状态Sj的每个输出数据包增加私有类型长度值(type length value，TLV)。这会允许调度器忽略缺省背驮请求，而倾向于提供终端的带宽需求的更完全表达的请求。当在RTT时间尺度上的到达处理不是突发的情况下，私有TLV和缺省背驮请求相同。当到达处理是突发的时候，TLV中包含的状态将提供终端处的储备(backlog)的快速表达，因此不需要降低效率而能够使不是第一数据包的数据包的等待时间最小化。前述方法假设数据包能够在被发送之前的任何时刻将自己的TLV更新。
一旦将数据包放置到队列HWQ(典型地硬件队列)中，典型示例调制解调器的结构禁止访问数据包。为了使硬件生成的背驮工作，HWQ的最小深度是2。这表示如果使用私有TLV，将不会反映被发送时的终端状态，而是反映被放置到HWQ时的终端状态。当发送到调度器的状态不是最新的状态时，等待发送的数据包将会遭受等待时间增加。
上述讨论能够被总结为下面几点。
1.忽略随机信道的DAMA是最大化有效的。
2.存在不可降低的1.5×RTT数据包延时，因为每个数据包必须被请求。
3.背驮有利于脉冲到达，从而降低随机信道上的负载。
4.传送终端的整体状态而不是背驮时下一数据包的大小，这将在不影响效率的情况下使等待时间最小化。
5.允许对直到数据包发送时的背驮状态进行更新，在不影响效率的情况下使数据包等待时间最小化。
6.不允许对直到数据包发送时的背驮状态进行更新将会不必要地增加数据包等待时间。
因此根据本发明，相对于现有技术，通过预分配改善了Web浏览的性能。预分配指的是调度器在没有被终端明确要求的情况下分配带宽。这可以采用许多形式。几乎所有形式的预分配都会导致效率的降低。然而，几乎所有形式的预分配都会带来等待时间的降低，在有的情况下能带来低于1.5×RTT的较低限制的延时。因此，应用了预分配的对传统DAMA协议的修改与现有DAMA相区别。
因此，根据本发明，通过新型的背驮请求来实施预分配，该背驮请求要求用于下一串接数据包的带宽。由于期望将在最后背驮请求之后到达用户SM的所有数据包串接，根据本发明的背驮请求覆盖SM中所有当前已知的数据包。有的时候3854比特没有覆盖已知数据包，在这种情况下必须使用存储缓存或机制来重复丢弃的数据包。
事件驱动的状态机
参考图14，事件驱动的状态机(Event Driven State Machine，ESM)提供假设发生了事件时用户SM将如何动作的指令。存在四种不同的事件。
1.UDC定时器终止
2.PDU到达SWQ
3.帧数据包描述符被回收
4.带有授权的MAP到达
图14中示出了ESM。该状态机支持最前面延时的串接(upfront delayedconcatenation，UDC)以及其它功能。
处于SWQ头部的(串接的)帧被称为“cp2”。
从图14可以清楚地看到UDC定时器终止时的动作。
当PDU到达时，它既没有串接到现有的帧，也没有变成新的串接组的第一个数据包。
当回收数据包描述符时，用户SM将进行动作A到C。当执行函数ReclaimTxFrames()时，这代表发送的帧或帧片段的结束。当执行ReclaimTxFrames()时，如果已知(串接的)帧已完成了传输就更新VQ。这个设计不用对ReclaimTxFrames()的性质进行假设。如果在每次发送片段而不是整个(串接的)帧时调用了ReclaimTxFrames()，则图14的状态机仍将正常运行。
在具有授权的MAP到达时，该动作更复杂并将在下面被描述。
用于软件计算的虚拟队列
引入虚拟队列(VQ)的概念来用作用于计算的储存库。当(串接的)帧被从SWQ转储到HWQ时，它的字节大小被记录在VQ中作为条目。
VQ条目将采用抽象形式：<Frame Id>、<Bytes Remaining>、<FragmentedFlag>、<Done Flag>、<HWQ Empty Upon Dump Flag>、<Phantom Packet Flag>和<Final Frame Flag>。为了描述的目的，条目采用下面的结构。
struct VQEntry{
         list_of_frameIds
         bytesRemaining
         fragmentedFlag
         doneFlag
         heudFlag
         p2Flag
         finalFrameFlag
}
当(串接的)帧从SWQ向HWQ转储时，如果帧是非串接的帧，则VQEntry.bytesRemaining值是帧的总长度(total_len)，或者如果帧是串接的帧，则VQEntry.bytesRemaining值是帧的串接长度(concat_len)。
字段VQEntry.list_of_frameIds必须被选择来表示整个帧。当执行函数ReclaimTxFrames()时，数据包描述符和缓存器描述符被回收用于SW使用。当(串接的)帧被完全地发送(即，在HWQ中没有剩余片段)时，则将清除处于VQ头部的条目。当已经回收了list_of_frameIds中的全部数据包时，可以清除该条目。
如果(串接的)帧在其整个传输过程中经过分段，则分段标记设置为TRUE。
完成标记表示硬件队列中的进展的SW理解。
如果由该VQ条目表示的(串接的)帧被放置到空的硬件队列(heud＝Hardware queue Empty Upon Dump)中，则将heudFlag字段设置为TRUE。该字段表示不仅该(串接的)帧会发送请求至随机信道，而且在HWQ中在该(串接的)帧后面不应设置幻象数据包(phantom Packet)。
如果正被转储到SWQ的帧实际上是幻象数据包(Phantom Packet，P2)，则p2Flag字段在VQ条目中被设置为TRUE。对于所有其他帧，这被设置为FALSE。
如果要被转储的帧是由于一系列授权中的最后的授权而正被转储，则finalFrameFlag字段在VQ条目中被设置为TRUE。通常仅对幻象数据包设置这个标记。这将在下面更详细地描述。
通过成批传送的需要来驱动VQ的深度。假设串接限制是～4000字节并且上行数据流速率是512Kb/s。这对应于62400字节的XTP发送窗口(650毫秒×512Kb/s×1.5/8)。如果这个值除以4000，则将导致16个串接的帧；由此VQ必须具有至少16-20个条目。
授权处理流程
当MAP到达SM时，硬件和软件通过MAP进行分析。当MAP到达时，软件必须执行预处理来产生元组(tuple)<grantSizeInBytes，lastGrantFlag>。被授权的元组使lastGrantFlag设置为TRUE，如果这是在MAP中分配给特定终端的最后一个授权并且对于该终端不存在“授权未决”。否则将lastGrantFlag设置为FALSE。
一旦在MAP中被分配给特定用户SM的全部授权被布置为元组阵列，那么可以对每个授权元组执行图15A，15B和15C的流程图。
这个流程图支持MTD、PAv2和BToDAMA。
当授权到达时，监视该授权以确定是否要将S-HoQ帧从SWQ转储到HWQ。这是标准的MTD行为。预分配(Web触发和成批二者)加入了额外的要求以在使用中限制随机信道。该额外的要求是“幻象数据包”。当到达的系列授权不仅清空HWQ而且清空SWQ时，幻象数据包被从SWQ转储到HWQ。幻象数据包(P2)是将被SMTS丢弃并且将适合单turbo码字(33-35字节)的帧。将对其他不可用的授权插入幻象数据包。幻象数据包将被用于PAv2和BToDAMA以保持DAMA信道有效并且处于随机信道之外。如果源(source)变得不活跃(go silent)，则将不再插入幻象数据包。幻象数据包是具有ID为252的上行数据流MAC管理消息。
所有的幻象数据包必须承载pTLV。在转储事件(串行的帧的转储事件或P2的转储事件)之前应该完成对pTLV的全部更新。
在转储事件中的要求
由于UDC定时器终止、达到了串接阈值、或者触发转储的授权已到达，因此(串行的)帧会被从SWQ转储到HWQ。
对于所有这些情况，如果将(ASM的)appState设置为BULK，则必须监视HWQ的缓存占用。如果HWQ是空的，那么递增作为SID特定(即，对于SID内部的所有帧是全局的)名称HWQEmptyCounter的计数器。如果HWQ是非空的，那么该全局变量保持不变。每个ND转储事件发生时，根据该转储的结束，监视该全局变量。如果HWQEmptyConter大于或等于阈值(当前为2)，则将pTLV的paMultiplier字段增加IM。总之，可将HWQEmptyCounter复位为0。
乘法器的递增意味着增加上行数据流授权速率。理想地，对于每个ND，调度器应该分配足够的授权以在每个RTT传递一个额外的串行的帧。基于以paQuanta值相除的MTD帧的平均容量来设置增量IM。为了简化设计，IM被设置为以paQuanta值相除的串接阈值。这并不是完全精确的，因为一些串接的帧会比串接阈值低得多；然而这消除了实时地(on the fly)计算平均串接的帧的大小的需要。
I M = [ T CONCAT paQuanta ] 等式1
对于paMultiplier施加限制以增加效率。这个限制允许当在CoS附近传送时维持储备，使得不请求比需要的授权多的授权。
当转储幻象数据包时，希望获得相反的结果。转储幻象数据包意味着，队列为空并且该调制解调器不使用正被授权的全部授权。期望带宽被斜降(rampdown)时比在斜升(ramp up)的时候略慢；由此递减值DM将是IM的成比例的形式。
DM＝[s×IM]   S∈(0，1] 等式2
对于每一个插入的P2，paMultiplier应该减少DM。paMultiplier不会小于零。
pTLV的生成和更新
pTLV被构成并加入到串接的帧的首帧的EHDR，或者如果更简单地，pTLV被构成并加入到每一个帧。根据应用，PTL将随着时间缓慢改变(BULK比WEB更快)。当应用是WEB时，paQuanta值将随着每次对开窗(widowing)算法(如果使用开窗)的更新而改变。当应用是BULK时，paQuanta值将维持不变，然而乘法器将在每次插入幻象数据包时或者当ND tb帧被转储到非空HWQ时改变。
Web pTLV的生成和更新
当请求WEB预分配时，SM将使用被变换为量子单位(quanta unit)的、在1250到3864字节范围内的paQuanta的静态值。
成批传递pTLV的生成和更新
pTLV会使paQuantaBULK设置为固定大小。为了初始集成的目的，该大小是276字节(已转换为量子单元)。当为BULK设定paQuanta的大小时，在将使得授权变大(以潜在地有效地承载大的帧)和使得授权变小(在帧只稍微大于paQuanta的情况中，之后的paQuanta授权被用于无效地承载片段)之间存在平衡。发明人认为更小的授权更好。
为了在小文件上获得更接近CoS的速度，用于BULK预分配的paMultplier将从该限制开始并斜降(如果必要)到正确的速率。这个特征已知为“跳至CoS”(“Jump to Cos”)。在正常情况下，当存在非争用速度限制因素(例如，FTP服务器限制)时，仅会浪费带宽。
公平共享和业务类别
最小保留速率
STMS软件中的原始尽力而为型调度器算法具有利用DOCSIS参数最小保留速率的规定。下面是其限定。
这个参数指定保留用于该业务流的最小速率，以比特/秒为单位。CMTS应当能够满足用于业务流的达到其最小保留通信速率的带宽分配请求。如果对于业务流请求了比其最小保留通信速率低的带宽，CMTS可以重新分配过剩的保留带宽用于其它目的。所有业务流的累积最小保留通信速率可能超过可用带宽量。从MAC头HCS之后至结尾的CRC5的字节计算这个参数的这个值。如果省略该参数，则使其缺省值为0比特/秒(即缺省是不为该流保留带宽)。
尽力而为型算法利用这个参数的标准化版本(以千字节为单位)来计算每次通过DRR算法的授权累积的信用(credit)。因此，根据流的业务类别，这个参数能够变化从而对该流给出相对于信道上其它流的权重。
应该注意的是上面讨论的系统、方法和软件实质上仅作为示例。必须强调不同实施例可以恰当地省略、替代或增加不同的处理或元件。例如，应该意识到在可选实施例中，可以以不同于上述的顺序执行方法，可以加上、省略或合并不同的步骤。同样，对于某个实施例描述的特征也可以与不同的其他实施例结合。可以以相似的方式合并实施例的不同的方面和组件。此外，应该强调的是，技术在发展，由此许多组件仅用于示例而不应被解释为限制本发明的范围。
在说明书中给出了特定细节以提供实施例的完整理解。然而，本领域的普通技术人员应该理解到实施例可以不需要这些特定细节而被实施。例如，示出了公知的电路、处理、算法、结果和技术而没有不必要的细节，以避免难以理解实施例。
此外，还应该注意到，实施例可以被描述为由流程图、结构图、或框图表述的处理。虽然它们可以将操作描述为时序过程，但许多操作可以并行或同时发生。此外，操作的顺序可以被重新排列。处理在完成操作时终止，但是处理可能有额外的没有包括在图中的步骤。
此外，在此术语“存储介质”或“存储装置”可以表示一个或多个用于存储数据的装置，包括只读存储器(ROM)、随机读写存储器(RAM)、磁性RAM、核心存储器、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置或其他用于存储信息的计算机可读介质。术语“计算机可读介质”包括但不局限于便携或固定存储装置、光存储装置、无线信道、SIM卡、其他智能卡，以及能够存储、包含或承载指令或数据的各种其他介质。
此外，可以由硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其组合来实现实施例。当以软件、固件、中间件或微代码实现时，执行必要任务的程序代码或代码段可以被存储在例如存储介质的机器可读介质中。处理器可以执行必要的任务。
已经描述了一些实施例，本领域的普通技术人员应该意识到可以使用各种修改、可选结构或等效替换而不偏离本发明的精神。例如，上面的组件可以仅是更大系统的元件，其中其他规则可以替换原来的规则或者修改本发明的应用。此外，可以在考虑上述组件之前需要多个步骤。由此，上面的描述不应当被认为是限制由权利要求定义的本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于调度上行数据流信息的方法，所述上行数据流信息通过卫星调制解调器到达卫星通信链路中的网关，其中至少部分地采用传统DAMA请求来请求带宽分配，所述方法包括：
串接到达所述用户卫星调制解调器的第一队列处的数据包以形成更大的帧用于传输；以及
通过卫星链路发布作为所述传统DAMA争用请求的补充的背驮请求来请求用于随后串接的数据包的带宽分配，以允许调度器计量各个相关联的所述用户终端的上行数据流传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述背驮请求覆盖多个单独的数据包。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一队列是软件队列。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括然后将数据包从所述第一队列转储到第二队列的步骤。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一队列是软件队列，所述第二队列是硬件队列。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一队列是软件队列。
7.根据权利要求4所述的方法，进一步包括在虚拟队列中记录从所述第一队列转储到所述第二队列中的数据包的数目。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述虚拟队列区分串接的帧和未串接的帧，并且所述方法进一步包括步骤：当串接的帧和未串接的帧的传输完成时清除虚拟队列中的条目以释放第一队列中的队列空间。
9.一种用于调度上行数据流信息的系统，所述上行数据流信息通过卫星调制解调器到达卫星通信链路中的网关，其中所述系统至少部分地采用传统DAMA请求来请求带宽分配，所述系统包括：
处理器，用于串接到达用户卫星调制解调器的第一队列处的数据包以形成更大的帧用于传输；以及
发射器，用于通过卫星链路发布作为所述传统DAMA争用请求的补充的背驮请求来请求用于随后串接的数据包的带宽分配，以允许调度器计量各个相关联的所述用户终端的上行数据流传输。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述背驮请求覆盖达到预选限制的多个单独的数据包。
11.根据权利要求9所述的系统，进一步包括用于调度数据请求的调度器。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述调度器设置于网关处。
13.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一队列是软件队列。
14.根据权利要求9所述的系统，进一步包括用于从所述第一队列接收数据包的第二队列。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述第一队列是软件队列，所述第二队列是硬件队列。
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