DE60124456T2

DE60124456T2 - Kommunikationssystem mit Schaltung von selbstadressierten Paketen und Gruppenantenna mit mehreren Antennastrahlen

Info

Publication number: DE60124456T2
Application number: DE60124456T
Authority: DE
Inventors: Stuart T. Rancho Palos Verdes Linsky; Harvey L. Redondo Beach Berger; Dennis A. Hermosa Beach Nivens; Garrick J. Redondo Beach Harmon; Fred C. Rancho Palos Verdes Tramm; Robert W. Playa del Rey White
Original assignee: Northrop Grumman Corp
Current assignee: Northrop Grumman Systems Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2021-06-12
Also published as: CA2350678A1; EP1168665A2; DE60124456D1; EP1168665A3; EP1168665B1; JP2002057612A; US6944140B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Satellitenkommunikationssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Satellitenkommunikationssystem einschließlich eines selbstadressierten Paketumschalters, der einen abwärtsgerichteten Strahl zwischen Bodenzellen unter Verwendung einer Mehrfachstrahl-Arrayantenne springen lässt.
Satelliten werden seit langem verwendet, um Kommunikationsfähigkeiten auf einer weltweiten Größenordnung bereitzustellen. Zu diesem Zweck umfasst ein Satellit mehrfache Aufwärts- und Abwärtsantennen, von denen jede eine Kommunikationsbandbreite einem großen Dienstbereich unter Verwendung mehrfacher Punktstrahlen bereitstellt. Die durch einen Punktstrahl abgedeckte Fläche wird üblicherweise als eine Zelle bezeichnet, und farbkodierte Punktstrahlen werden in einem Muster zugeordnet, das als Strahl-Laydown bezeichnet wird, um den Dienstbereich abzudecken.
Jeder Punktstrahl stellt eine begrenzte Bandbreite zur Verfügung. Jedoch erhöhen sich die Kosten, Komplexität und Leistungsanforderungen an den Satelliten, wenn ein Satellit zusätzliche gleichzeitige Punktstrahlen bereitstellt. Daher war die Fähigkeit, Dienste einem Laydown mit einer großen Zahl von Zellen bereitzustellen, bei bekannten Satelliten- und Antennen-Entwürfen und unter Kostengesichtspunkten beschränkt.
Ferner arbeiteten herkömmliche Satellitenentwürfe typischerweise auf einer schaltungsgeschalteten Basis, die abwärtsgerichteten Verkehr auf Zellen gemäß einer festen Umschaltzeitplanung, die satellitenintern war, richtete. Mit dem verstärkten Einsatz von bodengestützten Kommunikationssystemen, die Daten tragen, welche ihre eigene Zieladresse enthalten, hat sich das Bedürfnis ergeben, solche Daten durch eine Satellitenverbindung weiterzuleiten. Schaltungsumgeschaltete Satelliten waren jedoch allgemein zu unflexibel, um solche Daten weiterzuleiten.
Es hat lange einen Bedard in der Industrie an einem Kommunikationssystem bestanden, das die oben angesprochenen Probleme als auch andere vorher erfahrene Probleme anspricht.
EP-A-0 987 837 beschreibt eine zweiphasige Array-Nutzlast zur Verwendung an Bord eines Kommunikationssatelliten. Die Nutzlast umfasst ein oder mehrere Phasenarray- Empfangsantennen einschließlich mehrerer individueller Empfangselemente, die in einer vorbestimmten Konfiguration verteilt sind. Jedes der einzelnen Abstrahlelemente ist selektiv in Amplitude und Phase anpassbar, um Abtaststrahlen zum Empfangen von Information zu erreichen, die von der Erde in einem Aufwärtsstrahl übermittelt werden. Die Nutzlast umfasst einen Paketumschalter, der mit den Phasenarray-Empfangsantennen verbunden ist. Der Paketumschalter umfasst einen Satz von Eingängen und einen Satz von Ausgängen. Der Satz von Eingängen ist selektiv mit dem Satz von Ausgängen verbindbar. Die Nutzlast umfasst ein oder mehrere Phasenarray-Senderantennen, die mit dem Paketumschalter verbunden sind. Die Phasenarray-Sendeantennen umfassen mehrere individuelle Abstrahlelemente, die in einer vorbestimmten Konfiguration verteilt sind. Jedes der individuellen Abstrahlelemente weist eine steuerbare Amplituden- und Phasen-Anregung auf, die dazu verwendet wird, einen Abwärtsstrahl elektronisch zu lenken, der durch die Phasenarray-Sendeantennen erzeugt wird. Ein Nutzlastcomputer ist mit dem Paketumschalter verbunden und umfasst Ausgänge, welche die Verbindung der Paketumschaltereingänge mit den Paketumschalterausgängen steuert. Der Kommunikationssatellit kann mit der Erde kommunizieren, oder mit anderen Satelliten, und zwar unter Verwendung eines Funkfeuers, das unter Kontrolle des Nutzlastcomputers arbeitet, um eine Befehls-, Steuer- und Status-Information zur Erde zu senden bzw. davon zu empfangen.
Ein Dokument von D.J. Goldstein et al. betitelt „GRS: A dynamic GBS downlink beam scheduling tool", Aerospace Conference 1999, Proceedings 1999 IEEE Snowmass at Aspen, CO, USA 6. bis 13. März 1999, Seiten 3–13, Piscataway, NJ, USA, gibt einen Überblick über einen globalen Rundfunkdienst-Ressourcen(zeit)planer, der dazu verwendet werden kann, das Verhalten einer einzelnen beweglichen Punktstrahl-Abwärtsverbindung zu analysieren, so dass eine Strahlplanung bestimmt werden kann. Eine Bedarfsfunktion wird ebenfalls diskutiert, welche auf verschiedenen Eingangsparametern beruht und nützlich zum Bestimmen dessen sein kann, wohin sich ein Punktstrahl bewegen sollte.
US 5,596,722 betrifft eine Anordnung, in welcher Datenpakete entlang von Knoten eines Kommunikationssystems auf eine gleichförmige Weise weitergeleitet werden. Bei dieser Anordnung erreicht man eine im wesentlichen gleichförmige Verbindungsausnutzung innerhalb erlaubter Weiterleitungskanäle, die durch End-zu-End-Transportverzögerungskriterien bestimmt wird. Anfängliche Weiterleitungskanäle werden für jedes Quellen-Ziel-Paar aus alternativen minimalen Sprungweiterleitungskanälen ausgewählt. Verbindungsnutzungswahrscheinlichkeiten werden für die Ver bindungen berechnet, die in jeder Weiterleitung berücksichtigt werden, und eine System-Netzwerkweiterleitungsentropie wird aus den Verbindungsnutzungswahrscheinlichkeiten berechnet. Endgültige Weiterleitungskanäle werden so ausgewählt, dass sie die Netzwerkweiterleitungsentropie maximieren, was zu einer gleichförmigen Ausnutzung der Kommunikationsverbindungen des Systems proportional zur Verbindungskapazität führt. Die aggregierte Verbindungslast wird ebenfalls minimiert. Individuelle Weiterleitungstabellen werden für jeden Kommunikationsknoten auf der Grundlage der ausgewählten Weiterleitungskanäle erzeugt. Die Weiterleitungstabellen reflektieren Veränderungen in dem Verkehrsbedarf, Veränderungen in der Verbindungskapazität und Veränderungen in der Knotenkonnektivität innerhalb der Konstellation, welche als ein Ergebnis der Satellitenbewegung auftreten.
EP-A-0 820 208 betrifft ein Satellitenkommunikationssystem, in welchem ein CDMA-Aufwärtssignal, das Nutzerdaten umfasst, auf paketweise Art übertragen wird, so dass die Pakete an Bord des Satelliten mittels eines Paketumschalters vor ihrer abwärtsgerichteten Zuführung umgeschaltet werden. Der Paketumschalter leitet die Pakete zu einem von mehreren ausgehenden abwärtsgerichteten Strahlen auf der Grundlage von Adresseninformation weiter, welche sich im Paketkopfabschnitt befindet. Zeitmultiplexen (d. h., TDM; "Time Division Multiplexing") wird für eine abwärtsgerichtete Übertragung verwendet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt einen strahlspringenden selbstadressierten paketumgeschalteten Kommunikationssatelliten bereit. Der Satellit umfasst einen selbstadressierten Paketumschalter, der aufwärtsgerichtete Daten zu einem Speicher gemäß einem ersten und/oder einem zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort für die aufwärtsgerichteten Daten weiterleitet.
Als ein Beispiel kann der Speicher in Warteschlangen unterteilt sein, denen bis zu 16 unterschiedliche Sprungorte, 16 Prioritäten und zwei Kodierraten zugeteilt sind.
Der Satellit umfasst auch einen Umschalter, der eine Wellenform, die teilweise aus den aufwärtsgerichteten Daten abgeleitet ist, zu einem ausgewählten Abstrahlelement einer Mehrfachstrahl-Arrayantenne als Antwort auf ein Sprungauswahlsignal leitet. Die Mehrfachstrahl-Arrayantenne leitet die Wellenform zu dem ersten Abwärtsstrahl-Sprungort und/oder zu dem zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort.
Als ein Beispiel umfasst die Mehrfachstrahl-Arrayantenne ein erstes Speisungshorn für den ersten Abwärtsstrahl-Sprungort und ein zweites Speisungshorn für den zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Datenweiterleitungs-Untersystem für einen Kommunikationssatelliten bereit. Das Untersystem umfasst ein Einwärtsrichtungsmodul, das demodulierte aufwärtsgerichtete Daten akzeptiert. Das Einwärtsrichtungsmodul umfasst eine Weiterleitungstabelle, die Warteschlangenmarker speichert, welche Abwärtsstrahl-Sprungorte für die aufwärtsgerichteten Daten bestimmt. Das Untersystem umfasst auch einen Umschalter mit einem Eingangsanschluss, der mit dem Einwärtsrichtungsmodul gekoppelt ist, und ein Auswärtsrichtungsmodul, das mit einem Ausgangsanschluss des Umschalters gekoppelt ist.
Das Auswärtsrichtungsmodul umfasst einen Speicher, der aufwärtsgerichtete Daten speichert, die durch den Umschalter in Übereinstimmung mit dem Warteschlangenmarker weitergeleitet werden. Eine Mehrfachstrahl-Arrayantenne ist mit dem Auswärtsrichtungsmodul gekoppelt. Die Mehrfachstrahl-Arrayantenne umfasst ein erstes Speisungselement (z. B. ein Speisungshorn), das einem ersten Abwärtsstrahl-Sprungort zugeordnet ist, als auch ein zweites Speisungselement, das einem zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort zugeordnet ist.
Als ein Beispiel kann der Warteschlangenmarker auch eine Kodierrate und eine Priorität für die aufwärtsgerichteten Daten spezifizieren. Die Kodierrate, die Priorität und der Sprungort können dann eine bestimmte Speicherwarteschlange bestimmen, in welcher die aufwärtsgerichteten Daten gespeichert werden, um auf eine Übertragung zu warten. Dort, wo die aufwärtsgerichteten Daten ATM-Zellen sind, kann die Weiterleitungstabelle unter Verwendung des VPI- und/oder VCI-Felds in den ATM-Zellen adressiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Bandbreitenumschalters mit einer Wellenformverarbeitungskette.
2 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm eines Bandbreitenumschalters mit einer Wellenformverarbeitungskette.
3 zeigt ein Strahl-Laydown, das sowohl gerade als auch ungerade Sprung-Abwärtsstrahl-Farbzuordnungen zeigt.
4 zeigt die geraden Sprung-Abwärtsstrahlen des Strahl-Laydown von 3.
5 zeigt die ungeraden Sprung-Abwärtsstrahlen des Strahl-Laydown von 3.
6 zeigt eine Umsetzung eines Routers bzw. einer Weiterleitungseinrichtung.
7 zeigt eine Umsetzung eines Einwärtsrichtungsmoduls.
8 zeigt eine Umsetzung eines Auswärtsrichtungsmoduls.
9 zeigt einen Zellenverwurfsalgorithmus für feste Partitionspufferspeicher.
10 zeigt einen Zellenverwurfsalgorithmus für dynamisch gepufferte Warteschlangen.
11 zeigt ein Verfahren zum Weiterleiten von Daten durch einen Satelliten zu einem ausgewählten Abwärtssprungort.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun bezüglich 1 zeigt diese Figur ein Blockdiagramm eines Bandbreitenumschalters 100. Der Bandbreitenumschalter 100 umfasst einen Controller bzw. eine Steuereinheit 102 und eine Wellenformverarbeitungskette, die auf der Grundlage von Daten arbeitet, welche durch die Datenquelle 104 bereitgestellt werden. Im besonderen umfasst die Wellenformverarbeitungskette einen Wellenformerzeuger 106, einen Verstärker 108 und einen Umschalter 110. Die Wellenformverarbeitungskette umfasst ferner einen ersten Speisungspfad 112 und einen zweiten Speisungspfad 114, die durch einen Polarisationseffekt auf die Wellenform gekennzeichnet sein können, welche entlang der Speisungspfade 112–114 läuft. Der Polarisationseffekt kann beispielsweise eine Polarisation im Uhrzeigersinn (rechtsgerichtet) oder gegen den Uhrzeigersinn (linksgerichtet) in die Wellenform einführen.
Der erste Speisungspfad 112 endet in einem ersten Abstrahlelement 116 (z. B. einem Speisungshorn). Auf gleiche Weise endet der zweite Speisungspfad in einem zweiten Abstrahlelement 118 (z. B. einem anderen Speisungshorn). Das erste und das zweite Speisungshorn 116, 118 beleuchten den Unterreflektor 120. Der Unterreflektor 120 wiederum beleuchtet den Hauptreflektor 122, der abwärtsgerichtete Strahlen auf die Bodenzellen abbildet bzw. projiziert. Daher bilden die ersten und zweiten Speisungshörner 116, 118, der Unterreflektor 120 und der Hauptreflektor 122 eine Mehrfachstrahl-Arrayantenne (MBA, „Multiple Beam Array Antenna"), um eine Punktstrahlabdeckung auf unterschiedliche Bodenzellen zu richten bzw. zu lenken. Zusätzliche Speisungshörner können mit der MBA verwendet werden, um zusätzliche Punktstrahlen zu erzeugen, und mehrfache unabhängige Mehrfachstrahl-Array-Antennen können vorgesehen sein.
Der Wellenformerzeuger bzw. -generator 106 akzeptiert Basisbanddaten von der Datenquelle 104 und erzeugt eine zu übertragende Wellenform (nach Verstärkung durch den Verstärker 108). Der Umschalter 110 wählt den bestimmten Speisungspfad 112–114 aus, entlang dessen sich die Wellenform ausbreitet (und daher, in bestimmten Ausführungsformen, die der Wellenform zugehörige Polarisation und/oder den zugehörigen Sprungort).
Der Controller 102 übt eine Farbsteuerung über die zu übertragende Wellenform aus. Daher kann der Controller 102 ein oder mehrere Steuersignale ausgeben (zusammen als ein Steuerauswahlsignal bezeichnet), das beispielsweise die Frequenz, Polarisation oder den Sprungort der zu übertragenden Wellenform bestimmt. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Strahlfarbkomponenten Gerade und Ungerade Sprungorte, Linkshändige und Rechtshändige Polarisationen und erste und zweite Frequenzen. Acht unterschiedliche Farben sind daher verfügbar: 1EL, 1ER, 1OL, 1OR, 2EL, 2ER, 2OL, 2OR.
In Bezug auf 2 ist eine spezifischere Umsetzung eines Bandbreitenumschalters 200 gezeigt. Der Bandbreitenumschalter 200 umfasst eine Datensteuereinheit 202, einen Datenrouter bzw. eine Datenweiterleitungseinheit 204 und eine Wellenformverarbeitungskette einschließlich eines Quadraturphasenumtasters bzw. -modulators 206, eines Aufwärtswandlers 208 und eines Wanderwellenröhrenverstärkers (TWTA; „Traveling Wave Tube Amplifier") 210. Der Umschalter 110 ist in 2 als ein Ferritumschalter 110 dargestellt, der die zu übertragende Wellenform entweder durch den ersten Speisungspfad 112 oder durch den zweiten Speisungspfad 114 lenkt.
Vorzugsweise stellen zusätzliche Ferritumschalter 212 und 214 in den Speisungspfaden 112–114 eine zusätzliche Signalisolierung bereit (z. B. von ca. 20db zwischen Eingang und Ausgang, wenn der Ferritumschalter ausgeschaltet ist). Die zusätzlichen Ferritumschalter 212 bis 214 arbeiten unter der Steuerung der Farbauswahlausgabe, um eine durch die Speisungspfade 112–114 zu übertragende Wellenform durchzulassen oder zu blockieren. Wenn, in anderen Worten, die zu übertragende Wellenform für die Speisung 112 bestimmt ist, ist der Ferritumschalter 214 durch die Last 228 mit der Erde verbunden. Wenn, auf ähnliche Weise, die zu übertragende Wellenform für die Speisung 114 vorgesehen ist, ist der Ferritumschalter 212 dann durch die Last 226 mit der Erde verbunden.
Zusätzlich zeigt 2 einen Farbauswahlausgang 216, zwei Frequenzauswahleingänge 218 und 220, einen Speisungspfadauswahleingang 222 und einen Zwischenwellenformausgang 224.
Während des Betriebs akzeptiert der Bandbreitenumschalter 200 Basisbanddaten von dem Router 204 (z. B. einem ATM-Zellen-Router) und erzeugt eine zu übertragende bzw. aussendende Wellenform unter Verwendung der Wellenformverarbeitungskette. Das Wellenformverarbeiten beginnt durch direktes Umwandeln der Basisband-I- und Q-Daten auf eine Zwischenfrequenz von beispielsweise 750 MHz. Das Wellenformverarbeiten wählt dann F1 (z. B. 3,175 MHz) oder F2 (z. B. 3,425 MHz) aus, als auch F3 (z. B. 16 GHz) oder F4 (z. B. 17,4 GHz), um eine zu übertragende Wellenform mit einer endgültigen Mittelfrequenz bei 18,425 GHz, 18,675 GHz, 19,825 GHz oder 20,075 GHz zu erzeugen. Die Planungseinheit 204 überwacht die Ausbreitung bzw. den Lauf von Daten durch die Wellenformverarbeitungskette und bestimmt die Farbe der zu übertragenden Wellenform. Dazu stellt die Planungseinheit 204 den Farbauswahlausgang bzw. die Farbauswahlausgabe 216 bereit, die beispielsweise die Frequenz, die Polarisation und den Sprungort für die zu übertragende Wellenform angibt.
Der TWTA 210 verstärkt die zu übertragende Wellenform, während der Umschalter 110 bestimmt, entlang welchen Speisungspfads 112–114 (oder zusätzlicher Speisungspfade) die verstärkte Wellenform sich ausbreiten wird. Dazu umfasst der Umschalter 110 den Speisungspfadauswahleingang 222, der auf eine Information am Farbauswahlausgang 216 (z. B. ein Sprungauswahlsignal) reagiert. Weil die Speisungspfade 112–114 allgemein (wenn auch nicht notwendigerweise) Speisungshörnern zugeordnet sind, welche Punktstrahlen in unterschiedliche Sprungorte erzeugen, dient das Sprungauswahlsignal dazu, den Sprungort der zu übertragenden Wellen form zu bestimmen. Die weiter unten aufgeführten Sprungorte werden mit GERADE oder UNGERADE bezeichnet, sind aber nicht auf gerade oder ungerade Rahmen beschränkt. Stattdessen bezeichnen GERADE und UNGERADE allgemein sich gegenseitig ausschließende Zeitintervalle.
Zusätzlich kann jeder der Zuführungspfade 112–114 durch einen Polarisationseffekt auf die Wellenform gekennzeichnet sein, welche sich entlang des Speisungspfads ausbreitet. Daher kann der Farbauswahlausgang 216 auch die Polarisationsfarbkomponente der zu übertragenden Wellenform bestimmen. Jedoch können optional getrennte Speisungspfade für eine jegliche Anzahl gewünschter Kombinationen von Polarisation und Sprungort bereitgestellt werden. Die übertragene Wellenform manifestiert sich selbst als ein Strahlpunkt, der typischerweise eine abwärtsgerichtete Bandbreite für eine bodengestützte Zelle bereitstellt.
Der Bandbreitenumschalter 200 kann an Bord eines ersten Satelliten arbeiten, welcher ein zellulares Empfangsgebiet unter Verwendung eines Satzes von Punktstrahlen unterstützt. Die Planungseinheit 202 stellt sicher, dass die zu übertragenden Wellenformen geeignete Strahlfarben aufweisen, um eine Co-Kanal-, Nachbarkanal- und Überkreuzpolarisation für das zellulare Empfangsgebiet und die acht möglichen Strahlfarben zu minimieren. Wenn jedoch beispielsweise ein folgend hochgeschossener Satellit beginnt, eine Bandbreitenunterstützung für das gleiche zellulare Empfangsgebiet bereitzustellen, ermöglicht es der Bandbreitenumschalter 200 dem ersten Satelliten, seine Strahlfarben zu verändern, um den zweiten Satelliten zu berücksichtigen. In anderen Worten ermöglicht es der Bandbreitenumschalter 200, dass die erste und zweite Zuordnung von Punktstrahlen zum Empfangsgebiet nebeneinander auf eine minimal interterierende Art bestehen. Das sich ergebende Strahl-Laydown kann dann anfänglich für einen einzelnen Satelliten minimal interterierend sein und später umkonfiguriert werden, um in Bezug auf eine bestimmte Art von Interferenz oder Interferenzen für zusätzliche Satelliten minimal interterierend zu sein, welche eine Bandbreite für das gleiche Empfangsgebiet bereitstellen.
Nun bezugnehmend auf 3 zeigt diese Figur ein Strahl-Laydown 300, das springende Strahlen verwendet. Das Empfangsgebiet ist allgemein wie in idealisierter Form gezeigt beispielsweise durch hexagonale Zellen 302 und 304 in Zellen unterteilt. Jede der Zellen wird auch durch eine Strahlfarbe gekennzeichnet. Beispielsweise stellt ein Strahl der Farbe 10L eine Bandbreite für die Zelle 302 zur Verfügung, während ein Strahl der Farbe 2EL eine Bandbreite für die Zelle 304 bereitstellt.
Das Laydown 300 ist dadurch gekennzeichnet, dass für sich gegenseitig ausschließende Sprungorte nur 6 Co-Kanal-Interferenten (CCI; „Co-Channel Interterers") (bewirkt durch einen Strahl der gleichen Farbe), keine Nachbarkanal-Interferenten (ACI; „Adjacent Channel Interterers") (bewirkt durch einen Strahl, der sich nur durch eine Farbkomponente unterscheidet) und keine Kreuzpolarisations-Interferenten (XPI; Cross Polarisation Interterers") (bewirkt durch einen Strahl, der sich nur in der Polarisation unterscheidet) für jede gegebene Zelle existiert. In anderen Worten sind, wenn man Zelle 306 (Farbe 1ER) als ein Beispiel nimmt, die CCIs die Zellen 308, 310, 312, 314, 316 und 318. Es ist anzumerken, dass die Zelle 320 keine CCI bereitstellt, weil sie eine ungerade Farbkomponente aufweist und nicht mit einer Punktstrahlenergie zu gleichen Zeit wie die Zelle 306 (Farbe 1ER) versorgt wird (d. h., dass die Sprungorte sich gegenseitig ausschließen). Das Laydown 300 stellt auch eine minimale Interferenz bereit, wenn Sprungorte sich nicht gegenseitig ausschließen. In dem sich nicht gegenseitig ausschließenden Fall existieren nur 6 CCIs, 2 ACIs und 2 XPIs. Die ACIs sind Zellen 322 und 324, während die XPIs Zellen 320 und 326 sind. Es ist zu beachten, dass nicht alle Farben (z. B. 2OL) in einem Strahlsprung- Laydown verwendet werden müssen.
Auch 4 zeigt das Laydown 300. In 4 sind jedoch nur die geraden Sprungorte eingezeichnet. Auf gleiche Weise zeigt 5 das Strahl-Laydown 300 mit nur den ungeraden Sprungorten eingezeichnet.
Nun bezugnehmend auf 6 ist eine bevorzugte Umsetzung eines Routers bzw. einer Weiterleitungseinheit 600 dargestellt. Der Router 600 umfasst 35 Einwärtsrichtungsmodule (IBM; „Inbound Module"), von denen drei mit 602, 604 und 606 bezeichnet sind. Die IBMs 602–606 sind mit den Eingangsanschlüssen eines ATM-Zellen-Umschalters 608 gekoppelt. Der ATM-Zellen-Umschalter 608 weist 35 Ausgänge auf, die mit individuellen Auswärtsrichtungsmodulen (OBM; „Outbound Module") gekoppelt sind, von denen drei mit 610, 612 und 614 bezeichnet sind. Paare von Aufwärtsdemodulatoren speisen jedes IBM 602–606, während die OBMs 610 bis 614 Abwärtsmodulatoren speisen.
Der Router 600 stellt eine selbstadressierte Paketumschaltfunktion zur Verfügung. In anderen Worten verwendet der Router 600 eine Adressierungs- oder Zielinformation, die in den aufwärtsgerichteten Daten (z. B. ATM-Zellen) vorhanden ist, um die Zellen zu einer bestimmten Datenwarteschlange zu liefern, welche einen Abwärtsstrahl speist, der für das Ziel oder den nächsten Sprung der Zelle geeignet ist. Daher können beispielsweise die VPI/VCI-Felder in einer ATM-Zelle dazu verwendet werden, die Zelle in eine geeignete abwärtsgerichtete Warteschlange zu führen. Die Zellen können jedoch zuerst auch verworfen werden, falls sie ihre Kopfabschnittsfehlerüberprüfung nicht bestehen.
Die Ausgänge der IBMs 602–606 umfassen einen Weiterleitungsmarker, einen Warteschlangenmarker und die (möglicherweise modifizierte) Zelle selbst. Die Rolle der IBMs 602–606, des Weiterleitungsmarkers und des Warteschlangenmarkers wird weiter unten in Bezug auf 7 genauer beschrieben werden. Allgemein verwendet der ATM-Zellen-Umschalter 608 die Bits in dem Weiterleitungsmarker, um einen Zellenumschalter-Eingangsanschluss mit einem Zellenumschalter-Ausgangsanschluss zu verbinden. Der Warteschlangenmarker, ein Teil des Weiterleitungsmarkers und die Zelle selbst fließen dann durch den Umschalter zu dem OBM, der mit dem ausgewählten Ausgangsanschluss verbunden ist. Wie genauer weiter unten beschrieben werden wird, umfasst jedes OBM 610 bis 614 einen Satz von Abwärtswarteschlangen, welche Abwärtsstrahlen speisen, die auf vorbestimmte Bodenzellen gerichtet sind. Der Warteschlangenmarker bestimmt, in welche Abwärtswarteschlange die Zelle in dem OBM eingeführt wird (und mag die Zellenpriorität und die abwärtsgerichtete Kodierrate anzeigen). Daher arbeiten die IBMs 602–606, der ATM-Zellen-Umschalter 608 und die OBMs 610 bis 614 zusammen, um Zellen zu einer geeigneten Abwärtswarteschlange auf eine selbstadressierte Art zu liefern.
7 stellt eine Umsetzung 700 der IBMs 602–606 dar. Im besonderen weist die Implementierung 700 eine Weiterleitungs- oder Nachschlagetabelle 702 auf, als auch einen Ausgangspufferspeicher 704 auf. Eine eingehende ATM-Zelle, die allgemein mit 706 angegeben ist, ist gezeigt, um (unter anderen Feldern) eine Nutzlast 708 und eine VPI/VCI-Adresse 710 zu umfassen. 7 stellt auch einen bestimmten Weiterleitungsmarker 712, einen Warteschlangenmarker 714 und ein optionales Ersatz-VPI/VCI 716-Feld für die Zelle unter denen dar, die in der Weiterleitungstabelle 702 gespeichert sind. Falls die Zelle modifiziert wird (z. B. durch Ändern ihrer VPI/VCI) wird das IBM auch die Zellenkopfabschnittsfehlerüberprüfung neu berechnen. Ein bodengestütztes Netzwerksteuerzentrum (NCC; „Network Control Center") mag die Weiterleitungstabelle 702 dynamisch aktualisieren, um eine richtige Weiterleitung der Zellen von dem aktuellen Netzwerkknoten (z. B. dem Satelliten) zum nächsten Netzwerkknoten (z. B. einem bodengestützten Endgerät) sicherzustellen.
Die VPI/VCI 710 der Zelle 706 adressiert die Weiterleitungstabelle 702. Als Antwort stellt die Weiterleitungstabelle 702 den Weiterleitungsmarker 712, den Warteschlangenmarker 714 und neue VPI/VCI-Adressen 716 bereit (z. B. für den nächsten Sprung, den die Zelle machen wird). Ein NULL-Eintrag in der Weiterleitungstabelle 702 kann anzeigen, dass die Zelle zu verwerten ist. Jegliche Veränderung der aufwärtsgerichteten Zelle führt dazu, dass das IBM eine Fehlerüberprüfung auch für die aufwärtsgerichtete Zelle neu berechnet. Diese Information wird von dem Ausgangspufferspeicher 704 aufgenommen (welcher beispielsweise 8191 Zellen lang sein kann). Sobald sie sich im Ausgangspufferspeicher 704 befindet, wartet die Information auf eine Auswahl durch einen Schieds- bzw. Entscheidungsalgorithmus, bevor sie in den Zellenumschalter 608 eintritt. Als Beispiele kann der Schiedsalgorithmus die ältesten Zellen bevorzugen (z. B. unter Verwendung einer Quantisierung von 2 Bit des Taktzyklus-Zellenalters), der verbleibenden Kapazität des Ausgangspufferspeichers 704 (z. B. unter Verwendung einer 3-Bit-Quantisierung der Gesamteingangswarteschlangengröße) und dergleichen.
Sobald die Zelle ausgewählt ist, wird ihr Weiterleitungsmarker dazu verwendet, die Zelle zu einem zugeordneten Ausgangsanschluss des Zellenumschalters 608 zu senden. Insbesondere ist der Weiterleitungsmarker 712 vorzugsweise 7 Bit lang. Der ATM-Zellen-Umschalter 608 verwendet sechs von sieben Bits intern, um einen Eingangsanschluss mit einem Ausgangsanschluss zu verbinden, der durch die sechs Bits bestimmt wird. Für eine zukünftige Erweiterbarkeit mag das siebte Bit verwendet werden, beispielsweise um größere Umschalter mit zusätzlichen Ausgangsanschlüssen zu unterstützen.
Nun bezugnehmend auf 8 stellt diese Figur eine Umsetzung eines OBM 800 dar. Das OBM 800 umfasst einen OBM-Controller bzw. eine OBM-Steuereinheit 802, die mit einem externen Zellenspeicher 804 gekoppelt ist. Der OBM-Controller 802 integriert vorzugsweise einen Umschalterschnittstellencontroller (SIC; „Switch Interface Controller") 806 und eine Umschalterschnittstellendatensteuereinheit (SID; „Switch Interface Data Handler") 808. Der SIC 806 koppelt mit einer Abwärtssteuer- bzw. Zeitsteuer-Tabelle 810, einem Warteschlangenstatistikspeicher 812, einem Verknüpfungslistenspeicher 814 und einem Zeigerspeicher 816. Zusätzlich umfasst das OBM 800 einen ersten Reed-Solomon-Kodierer (RSE; „Reed Solomon Encoder") 818, einen zweiten RSE 820, eine Schnittstellenelektronik (IEA; „Interface Electronics") 822, die mit einem Interleave-Speicher 824 gekoppelt ist, und eine Abwärtsrahmen-Formatiereinheit (DLF; „Downlink Frame Formatter") 826.
Der externe Zellenspeicher 804 ist vorzugsweise in eine Vielzahl von Warteschlangen organisiert. Die Warteschlangen können durch Eigenschaften wie beispielsweise den Sprungort, die Priorität und die Kodierrate oder andere Kriterien unterschieden wer den. Allgemein können für jeden Sprungort eine oder mehrere Kodierraten mit jeweils einer oder mehreren Prioritätswarteschlangen existieren. In einer Ausführungsform liegen 16 Abwärtssprungorte (als Unterklassen bezeichnet) vor, der externe Zellenspeicher 804 umfasst 16 leicht kodierende Warteschlangen und 16 stark kodierende Warteschlangen (d. h. 512 Warteschlagen insgesamt). Jeder der 16 leicht und 16 stark kodierenden Warteschlangen stellt eine vorbestimmte Priorität dar. Eine Warteschlange (z. B. Priorität 15, Unterklasse 15, leichte Kodierung) kann für einen Systemcontrollerverkehr reserviert sein. Der Warteschlangenmarker bestimmt die Unterklasse und die Warteschlange, für welche eine Zelle vorgesehen ist. Der externe Zellenspeicher 804 ist vorzugsweise ein Mehranschlussspeicher, der von Ausgangsanschlüssen des Zellenumschalters 608 geteilt wird. Die Mehranschlussnatur des externen Zellenspeichers 804 liegt in seiner Rolle als gemeinsam geteilter Speicher für mehrfache Sprungorte (d. h., dass sich Strahl A und Strahl B einen einzelnen physikalischen Ausgangsanschluss des Zellenumschalters 608 teilen), der durch den Einzel-OBM-Controller 802 bedient wird.
Der durch den externen Zellenspeicher 804 bereitgestellte Speicher kann auf feste oder dynamische Art zugeteilt werden (z. B. von Rahmen zu Rahmen), und zwar auf verschiedene unterschiedliche Arten. Als ein Beispiel können ein oder mehrere Warteschlangen einer festen Speichergröße zugeordnet werden, um die erwarteten Langzeitbedürfnisse der Unterklasse und der Priorität, die der Warteschlange zugeordnet sind, zu befriedigen. Der verbleibende Speicher kann dann von den übrigen Warteschlangen geteilt werden. Um eine minimale Bandbreite für jede Warteschlange zu garantieren, mag eine minimale Schwellwert-Speichergröße für jede Warteschlange reserviert sein. Daher erlaubt der externe Zellenspeicher 804 ein Paaren von Zielbandbreitenbedürfnissen für ein bestimmtes Ziel zu einer bestimmten Zeit mit Zuordnungen von Warteschlangenspeicher. Dazu kann der NCC Veränderungen der Art und Weise, in welcher der Speicher zugeordnet ist, dynamisch zum Satelliten hochladen. Die Schwellwerte, die maximale Warteschlangengröße, die minimale Warteschlangengröße und dergleichen sind im Zeigerspeicher 816 gespeichert.
Der SIC 806 umfasst eine Logik, welche die Aktivitäten des OBM-Controllers 802 lenkt, einschließlich des Erlangens von Zellen aus dem Zellenumschalter 608 durch den SID 808. Wie weiter unten genauer beschrieben werden wird, führt der SIC 806 eine Bestimmung dahingehend aus, ob die Zelle akzeptiert oder zurückgewiesen werden sollte, und zwar unter Verwendung von Parametern für jede Warteschlange, die in dem Zeigerspeicher 816 gespeichert sind. Falls eine Zelle akzeptiert wird, speichert der SID 808 die Zelle in einer Warteschlange im externen Zellenspeicher 804.
Der SIC 806 aktualisiert dann den Verknüpfungslistenspeicher 814, um aufzunehmen, wo die Zelle im externen Zellenspeicher 804 gespeichert worden ist. Der SIC 806 aktualisiert auch den Warteschlangenstatistikspeicher 812, um die Zahl der Zellen in jeder Warteschlange im externen Speicher 804 wiederzugeben, sowie die Zahl der Zellen, die für jede Warteschlange akzeptiert oder zurückgewiesen worden sind, Spitzenwarteschlangenbelegungen, die Zahl von Zellen, die zur Übertragung aus jeder der Warteschlangen entnommen worden ist und die Zahl der Zellen, welche den Schwellwert verfehlt haben.
Der SIC 806 und der SID 808 bearbeiten ein Auslesen von Zellen aus dem externen Zellenspeicher 804 in Übereinstimmung mit einem Plan bzw. Zeitplan, der in der Abwärtsplanungstabelle 810 gespeichert ist. Insbesondere gibt die Abwärtsplanungstabelle für jeden Rahmenparameter, wie beispielsweise eine Kodeauswahl, eine Leistungsausblendung, eine Zellenauswahl und dergleichen an.
Die Struktur der Abwärtsplanungstabelle ist genauer in EP 1 168 664 , veröffentlicht am 02.01.2002, beschrieben.
Die RSEs 818 und 820 wenden einen Reed-Solomon-Blockcode (z. B. einen (236, 212)-Blockcode) auf Zellen an, die zur Übertragung ausgelesen worden sind. Der IEA 822 verschachtelt, scrambled und faltungskodiert die blockkodierten Zellen. Dazu mag der Faltungscode ein punktierter Faltungscode mit einer 3/4-Rate, Beschränkungslänge 7 für leicht kodierte Zellen und ein punktierter Faltungscode für stark kodierte Zellen mit einer 3/8-Rate und einer Beschränkungslänge von 7 sein. Der DLF 826 bildet dann vorzugsweise einen abwärtsgerichteten Rahmen mit zwei Nutzlasten für die Abwärtsverbindung, einschließlich von Overhead-Information (z. B. Synchronisationscodes, Kodeidentifizierungen, Schutzzeit und dergleichen). Jede Nutzlast mag unabhängig zwölf stark kodierte Zellen oder vierundzwanzig leicht kodierte Zellen tragen.
Zusätzliche Details des Rahmenformats, der Kodierung, der Verschachtelung und des Scrambelns können in EP 1 168 670 , veröffentlicht am 02.01.2002, gefunden werden.
Wie oben angemerkt, führt der SIC 806 eine Bestimmung dahingehend durch, ob die von dem Zellenumschalter 608 ausgelesene Zelle akzeptiert oder zurückgewiesen werden sollte, und zwar unter Verwendung von Parametern für jede Warteschlange, die in dem Zeigerspeicher 816 gespeichert sind. Nun in Bezug auf 9 stellt ein Flussdiagramm 900 eine Abfolge von Bestimmungen bzw. Entscheidungen dar, die durch den SIC 806 durchgeführt werden, wenn die Warteschlangen eine feste Größe aufweisen. Bei Schritt 902 bestimmt der SIC 806, ob irgendein freier Speicher existiert, in welchem die Zelle zu speichern ist. Falls der Freizellenzähler (FCC; „Free Cell Counter") Null ist, wird die Zelle verworfen (Schritt 904). Ansonsten bestimmt der SIC 806, ob die Zelle eine Steuer- bzw. Controllerzelle ist (Schritt 906). Eine Controllerzelle kann beispielsweise eine Zelle sein, die einen Befehl, eine Konfiguration oder eine Statusinformation von dem NCC zum Satelliten trägt (z. B., um die Weiterleitungstabelle 702 oder eine Abwärtsplanungstabelle zu aktualisieren). Falls die Zelle eine Controllerzelle ist, und falls die zugeordnete Warteschlangentiefe (QD; „Queue Depth") kleiner als ihre maximale Größe (d. h., All_Thr) ist, wird die Zelle dann akzeptiert, ansonsten wird sie verworfen (Schritt 908).
Weitergehend bei Schritt 910 wird die Zelle akzeptiert, falls die Warteschlangentiefe kleiner oder gleich der Minimalschwellwertwarteschlangengröße (Min Thr) ist (Schritt 912). Schritt 914 überprüft, um festzustellen, ob die Warteschlangentiefe größer als die maximal erlaubte Warteschlangengröße (Max_Thr) ist, und falls dies so ist, wird die Zelle verworfen (Schritt 916). Beginnend bei Schritt 918 mag der SIC 806 die Zellen auf der Grundlage des aufgefundenen CLP („Cell Loss Priority"; Zellenverlustpriorität)-Felds, beispielsweise in einer ATM-Zelle, akzeptieren oder verwerfen.
Eine CLP von Null gibt an, dass die Zelle von hoher Priorität ist und nicht während Zeitdauern hohen Andrangs fallengelassen werden sollte. Bei Schritt 918 wird die Zelle dann verworfen (Schritt 920), falls die Zelle von niedriger Priorität ist und die Warteschlangentiefe größer als der Zellenverlustprioritäts-Schwellwert (CLP Thr) ist. Falls (Schritt 922) die Warteschlangentiefe größer als All_Thr ist, wird die Zelle dann verworfen (Schritt 924). Ansonsten wird die Zelle akzeptiert (Schritt 926). Wenn den Warteschlangen Speicher dynamisch zugewiesen wird, folgt der SIC 806 den in 10 angegebenen Schritten, um zu bestimmen, ob eine Zelle zu akzeptieren ist. Insbesondere bestimmt der SIC 806 bei Schritt 1002, ob irgendein freier Speicher verfügbar ist, um die Zelle zu speichern. Falls der Freizellenzähler (FCC) Null ist, wird die Zelle verworfen (Schritt 1004). Ansonsten bestimmt der SIC 806, ob die Zelle eine Controllerzelle ist (Schritt 1006). Falls dies so ist und falls die Warteschlangentiefe (QD) kleiner als All_Thr ist, wird die Zelle dann akzeptiert, ansonsten verworfen (Schritt 1008).
Weitergehend mit Schritt 1010 wird die Zelle dann akzeptiert (Schritt 1012), falls die Warteschlangentiefe kleiner oder gleich der Minimalschwerwertwarteschlangengröße (Min Thr) ist. Schritt 1014 überprüft, um festzustellen, ob die Warteschlangentiefe größer als die maximal erlaubte Warteschlangengröße (Max_Thr) ist, und falls dies so ist, wird die Zelle verworfen (Schritt 1016). Bei Schritt 1018 kann der SIC 806 die Zelle auf der Grundlage der CLP akzeptieren oder verwerfen. Falls die Zelle von niedriger Priorität ist und die Größe des freien Speichers kleiner oder gleich dem Zellverlustprioritäts-Schwellwert (CLP_Thr) ist, wird die Zelle dann verworfen (Schritt 1020). Falls (Schritt 1022) die Größe des freien Speichers kleiner als All_Thr ist, wird die Zelle dann verworfen (Schritt 1024). Ansonsten wird die Zelle akzeptiert (Schritt 1026).
Der Zeigerspeicher 816 speichert die oben beschriebenen Schwellwerte, einschließlich All_Thr, Min Thr, Max Thr, CLP Thr und FCC für jede Warteschlange.
11 fasst ein Verfahren 1100 zum Weiterleiten von Daten durch einen Satelliten zu einem ausgewählten Abwärtssprungort zusammen. Bei Schritt 1102 schaut der Satellit eine Sprungort-Zielwarteschlange unter Verwendung einer Adresse nach, die in den aufwärtsgerichteten Daten mitgetragen wird. Als nächstes schaltet bei Schritt 1104 der Satellit die aufwärtsgerichteten Daten durch einen Umschalter und speichert (Schritt 1106) die Daten in der geeigneten Warteschlange.
Beim Aufbauen von Rahmen zur Übertragung liest der Satellit bei Schritt 1108 zunächst Daten aus der Warteschlange aus, um die Abwärtswellenform aufzubauen. Der Satellit wählt dann einen Speisungspfad für die Wellenform gemäß ihres Zielsprungorts aus (Schritt 1110). Die Wellenform wird übertragen bzw. gesendet (Schritt 1112), vorzugsweise unter Verwendung einer Mehrfachstrahl-Arrayantenne mit Speisungselementen, die den Sprungorten zugeordnet sind.
Daher stellt die vorliegende Erfindung ein strahlspringendes selbstadressiertes paketumgeschaltetes Kommunikationssystem dar. Insbesondere verwendet das Kommunikationssystem eine Mehrfachstrahl-Arrayantenne, um Punktstrahlen zu erzeugen, die unterschiedliche Bodenzellen als Antwort auf ein vorbestimmtes Sprungmuster abdecken. Der umfangreiche Satz von Warteschlangen stellt eine Speicherung für Zellen mit vielen unterschiedlichen Prioritäten, Sprungorten und Kodierraten zur Verfügung.
Während die Erfindung in Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, wird der Fachmann verstehen, dass verschiedene Änderungen daran durchgeführt und durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen durchgeführt werden, um einen bestimmten Schritt, Struktur oder Material gemäß der Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem Umfang abzuweichen. Daher ist es vorgesehen, dass die Erfindung nicht auf die bestimmte offenbarte Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Umfang der angehängten Ansprüche fallen.

Claims

Kommunikationssatellit, aufweisend: einen Speicher (804); einen selbstadressierten Paketumschalter (608), der aufwärtsgerichtete Daten zum Speicher (804) weiterleitet, wobei die aufwärtsgerichteten Daten für einen ersten und/oder einen zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) vorgesehen sind; und einen Umschalter (110), der eine Wellenform, die teilweise aus den aufwärtsgerichteten Daten abgeleitet ist, als Antwort auf ein Sprungauswahlsignal zu einem ausgewählten Abstrahlelement einer Mehrfachstrahl-Arrayantenne leitet; wobei die Mehrfachstrahl-Arrayantenne die Wellenform zum ersten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) und/oder zum zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) leitet; wobei der Speicher (804) Warteschlangen aufweist, die dem ersten und dem zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) zugeordnet sind; wobei zumindest ein Teil des Speichers (804) mindestens einem Teil der Warteschlangen dynamisch zugeteilt wird.
Kommunikationssatellit nach Anspruch 1, bei dem der Speicher (804) eine feste Größe des Speichers (804) einem ersten Teil der Warteschlangen zuteilt und die restliche Größe des Speichers (804) den übrigen Warteschlangen dynamisch zuteilt.
Kommunikationssatellit nach Anspruch 1, bei dem die Zuteilung von Speicher (804) als Antwort auf eine aufwärtsgerichtete Nachricht abgeändert werden kann.
Kommunikationssatellit nach Anspruch 3, bei dem der Speicher (804) Warteschlangen aufweist, die sich ferner durch eine Kodierrate unterscheiden.
Kommunikationssatellit nach Anspruch 4, bei dem sich die Warteschlangen durch eine Vielzahl von Prioritäten, eine Vielzahl von Kodierraten und eine Vielzahl von Sprungorten (302–326) unterscheiden.
Kommunikationssatellit nach Anspruch 1, bei dem die Mehrfachstrahl-Arrayantenne eine Vielzahl von Abstrahlelementen (116, 118) umfasst, die jeweils einem unterschiedlichen Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) zugeordnet sind.
Kommunikationssatellit nach Anspruch 1, bei dem die Mehrfachstrahl-Arrayantenne mindestens ein Abstrahlelement (116, 118) für den ersten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) und ein Abstrahlelement (116, 118) für den zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) aufweist, wobei das erste und das zweite Abstrahlelement (116, 118) an zumindest einem Reflektor speisen.
Kommunikationssatellit nach Anspruch 7, bei dem das erste und das zweite Abstrahlelement (116, 118) Speisungshörner sind.
Datenweiterleitungsuntersystem für einen Kommunikationssatelliten, wobei das Untersystem aufweist: ein Einwärtsrichtungsmodul (700), das demodulierte aufwärtsgerichtete Daten annimmt, wobei das Einwärtsrichtungsmodul (700) eine Weiterleitungstabelle umfasst, die Warteschlangenmarker speichert, welche Abwärtsstrahl-Sprungorte (302–326) für die aufwärtsgerichteten Daten bestimmt; einem Umschalter (110) mit einem Eingangsanschluss, der mit dem Einwärtsrichtungsmodul (700) gekoppelt ist; ein Auswärtsrichtungsmodul (800), das mit einem Ausgangsanschluss des Umschalters (110) gekoppelt ist, wobei das Auswärtsrichtungsmodul (800) einen Speicher (804) zum Speichern der aufwärtsgerichteten Daten gemäß der Abwärtsstrahl-Sprungorte (302–326) umfasst; eine Mehrfachstrahl-Arrayantenne, die mit dem Auswärtsrichtungsmodul (800) gekoppelt ist, wobei die Mehrfachstrahl-Arrayantenne ein erstes Speisungselement aufweist, das einem ersten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) zugeteilt ist, und ein zweites Speisungselement, das einem zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) zugeteilt ist; wobei der Speicher (804) Warteschlangen aufweist, die dem ersten und dem zweiten Abwärtsstrahl-Sprungort (302–326) zugeordnet sind; wobei zumindest ein Teil des Speichers (804) mindestens einem Teil der Warteschlangen dynamisch zugeteilt ist.
Datenweiterleitungsuntersystem nach Anspruch 9, bei dem bei dem das erste und das zweite Abstrahlelement (116, 118) Speisungshörner sind.
Datenweiterleitungsuntersystem nach Anspruch 9, bei dem der Warteschlangenmarker ferner eine Kodierrate für die aufwärtsgerichteten Daten bestimmt.
Datenweiterleitungsuntersystem nach Anspruch 11, bei dem bei dem der Warteschlangenmarker ferner eine Priorität für die aufwärtsgerichteten Daten bestimmt.
Datenweiterleitungsuntersystem nach Anspruch 9, bei dem die Weiterleitungstabelle zusätzlich Weiterleitungsmarker speichert, die mindestens einen Ausgangsanschluss des Umschalters (110) angeben.
Datenweiterleitungsuntersystem nach Anspruch 9, bei dem die Weiterleitungstabelle mit einer Adresse adressiert wird, die in den aufwärtsgerichteten Daten enthalten ist.
Datenweiterleitungsuntersystem nach Anspruch 14, bei dem die Adresse ein VPI- und/oder ein VCI-Feld in einer ATM-Zelle ist.
Datenweiterleitungsuntersystem nach Anspruch 15, bei dem die Weiterleitungstabelle zusätzlich eine Ersetzungsadresse für die aufwärtsgerichteten Daten speichert.
Verfahren zum Kommunizieren von Daten durch einen Kommunikationssatelliten, wobei das Verfahren umfasst: Nachschlagen in einer Warteschlange eines Speichers (804), die einen Sprungort (302–326) unter Verwendung einer Adresse angibt, welche in den aufwärtsgerichteten Daten enthalten ist; Speichern der aufwärtsgerichteten Daten in der Warteschlange des Speichers (804); Dynamisches Zuteilen mindestens eines Teils des Speichers (804) mindestens einem Teil der Warteschlangen; Auslesen der aufwärtsgerichteten Daten und Vorbereiten einer auszusendenden Wellenform; Auswählen eines Speisungspfads für die Wellenform gemäß dem Sprungort (302–326); und Aussenden der Wellenform unter Verwendung einer Mehrfachstrahl-Arrayantenne.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Nachschlagen ein Nachschlagen eines Warteschlangenmarkers für die aufwärtsgerichteten Daten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem der Schritt des Nachschlagens ferner ein Nachschlagen eines Warteschlangenmarkers umfasst, der die Priorität für die aufwärtsgerichteten Daten bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Schritt des Nachschlagens ferner ein Nachschlagen eines Warteschlangenmarkers umfasst, der eine Kodierrate für die aufwärtsgerichteten Daten bestimmt.
Verfahren nach Anspruch 17, ferner aufweisend die Schritte eines Nachschlagens eines Weiterleitungsmarkers für die aufwärtsgerichteten Daten und eines Umschaltens (110) der aufwärtsgerichteten Daten zum Speicher (804) unter Verwendung des Weiterleitungsmarkers.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Auswählen eines Speisungspfads ein Umschalten (110) eines Ferritschalters umfasst.