(57)【要約】      （修正有）【課題】衛星ベースの通信システムにおける降雨フェード負荷分担のためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】システムは、データ・レートを変化させることによって特定のユーザとの通信リンクを改善できる。データ・レートは、低信号品質を補償するためにコーディング・レートを低下させることによって変えられる。複数のユーザが利用可能な通信バンド幅を時間マルチプレックスする時間マルチプレックスされた通信システムにおいて、システムは、一部分はコーディング・レートに基づいてユーザに割り当てられた時間を同時に調節できる。ユーザの各時間マルチプレックス・サイクルのあいだユーザへの実質的に安定なシンボル・レートを維持するために、ユーザに割り当てられた時間が、低下したコーディング・レートに対して延長されることができる。【選択図】図２
2011055511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャネルにおいて負荷分担する方法、該方法は下記を具備する：
複数のユーザの各々に対応するデータをバッファすること；
該複数のユーザの各々に対して実質的に同数のデータ・ビットを検索すること；
該複数のユーザの各々に対応するコーディング・レートを決定すること；
該複数のユーザの各々に対応する該コーディング・レートを用いて該データ・ビットをコーディングすること；及び
該複数のユーザの各々にワイアレス通信チャネルを介して該コード化されたビットを時間マルチプレキシングすること。
【請求項２】
請求項１の方法、ここにおいて、該実質的に同数のデータ・ビットを検索することは、アクティブなユーザの数に一部分は基づいて該実質的に同数のビットを検索することを具備する。
【請求項３】
請求項１の方法、ここにおいて、該コーディング・レートを決定することは、下記を具備する：
該複数のユーザの各々から信号メトリックを受信すること；及び
複数のコーディング・レートの１つに各信号メトリックを関係付けること。
【請求項４】
請求項３の方法、ここにおいて、該信号メトリックを受信することは、衛星通信リンクを介して該複数のユーザの各々から該信号メトリックを受信することを具備する。
【請求項５】
請求項３の方法、ここにおいて、該信号メトリックを受信することは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を受信することを具備する。
【請求項６】
請求項３の方法、ここにおいて、該信号メトリックを受信することは、Ｋａバンド衛星通信リンクから得られたメトリックを受信することを具備する。
【請求項７】
請求項１の方法であって、該複数のユーザに該時間マルチプレックスされコード化されたビットをワイアレスで送信することをさらに具備する。
【請求項８】
請求項７の方法、ここにおいて、該時間マルチプレックスされコード化されたビットをワイアレスで送信することは、複数の衛星ビームの少なくとも１つで該複数のユーザにＫａバンド信号を同報通信するように設定された衛星に該時間マルチプレックスされコード化されたビットを送信することを具備する。
【請求項９】
請求項１の方法であって、該複数のユーザにＫａバンド信号を送信するように設定された衛星を介して該複数のユーザに該時間マルチプレックスされコード化されたビットを送信することをさらに具備する。
【請求項１０】
負荷分担を使用している通信チャネルの複数のユーザ間でリソースを割り当てる方法、該方法は下記を具備する：
該通信チャネルの複数のアクティブなユーザの各々に時間マルチプレックスされた通信システムにおいて実質的に等しい期間のタイム・スロットを割り当てること；及び
該複数のアクティブなユーザの各々割り当てられた該期間よりも長い期間を有する延長されたタイム・スロットを低下したユーザに割り当てること。
【請求項１１】
請求項１０の方法、ここにおいて、該低下したユーザに該延長されたタイム・スロットを割り当てることは、下記を具備する：
該低下したユーザに向けられたデータに適用されるコーディング・レートを決定すること；及び
該コーディング・レートの逆数に比例する該延長されたタイム・スロットの期間を割り当てること。
【請求項１２】
請求項１０の方法、ここにおいて、該低下したユーザに該延長されたタイム・スロットを割り当てることは、下記を具備する：
該複数のアクティブなユーザの各々に対するデータ・ブロック・サイズにサイズが実質的に等しいデータ・ブロックを検索すること；
エンコードされたデータ・ブロックを生成するために該複数のアクティブなユーザの各々に対する該コーディング・レートよりも小さなコーディング・レートで該データをエンコーディングすること；及び
該エンコードされたデータ・ブロックの期間に該延長されたタイム・スロットを割り当てること。
【請求項１３】
通信チャネルにおいて負荷分担する方法、該方法は下記を具備する：
第１のユーザに対するデータをバッファすること；
該バッファされたデータの少なくとも一部分を検索すること；
該バッファされたデータの検索された部分に対するコーディング・レートを決定すること；
エンコードされたデータを生成するために該コーディング・レートで該バッファされたデータの検索された部分をコーディングすること；
少なくとも一部分は該コーディング・レートに基づいてタイム・スロットの期間を決定すること；及び
該第１のユーザとは異なる複数のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレキシングすること。
【請求項１４】
請求項１３の方法、ここにおいて、該バッファされたデータの少なくとも一部分を検索することは、公称のビット数に実質的に等しいビット数を検索することを具備する。
【請求項１５】
請求項１３の方法、ここにおいて、該コーディング・レートを決定することは、下記を具備する：
衛星通信リンクを介して該第１のユーザから信号メトリックを受信すること；及び
一部分は該信号メトリックに基づいて該コーディング・レートを決定すること。
【請求項１６】
請求項１５の方法、ここにおいて、該信号メトリックは、該第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を具備する。
【請求項１７】
請求項１５の方法、ここにおいて、該信号メトリックは、該第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号のデータ・エラー・レートを具備する。
【請求項１８】
請求項１３の方法、ここにおいて、該タイム・スロットの期間を決定することは、一部分は該コーディング・レートの逆数でタイム・スロットの期間を決定することを具備する。
【請求項１９】
通信チャネルにおいて負荷分担する方法、該方法は下記を具備する：
複数のユーザに対応するデータをバッファすること；
その中に記憶された第１のユーザに対するデータを有する第１のバッファをアクセスすること；
該第１のバッファから検索されようとしているデータのデータ・ブロック・サイズを決定すること；
該第１のバッファから該データ・ブロック・サイズに対応するデータを検索すること；
該第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号から得られた信号メトリックに一部分は基づいて検索されたデータに適用されるべきコーディング・レートを決定すること；
エンコードされたデータを生成するために該検索されたデータをエンコードすること；
時間マルチプレックスされたデータを発生させるために別のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレックスすること；及び
複数の衛星ビームのうちの１つで該第１のユーザへＫａバンド順方向リンク信号を送信するように設定された衛星に該時間マルチプレックスされたデータを送信すること。
【請求項２０】
通信チャネルにおいて負荷分担するための装置、該装置は下記を具備する：
複数のバッファ、各バッファは対応する複数のユーザの１つに対するデータを記憶するように設定される；
時間マルチプレックスされた方式で該複数のバッファの各々から公称のデータ・ブロック・サイズに対応するデータを検索するように設定され、そして時間マルチプレックスされエンコードされたデータを生成するために制御信号に基づいて複数のコーディング・レートの１つを用いて該データをエンコードするように設定されたコーダ；及び
該コーダに接続され、かつ該複数のユーザの各々から信号メトリックを受信するようにそして該受信された信号メトリックに基づいて該コーダに対する該制御信号を発生するように設定されたコーダ。
【請求項２１】
請求項２０の装置であって、該時間マルチプレックスされた方式で配置された該コーダに該複数のバッファの各々に選択的に接続されるように設定されたマルチプレクサをさらに具備する。
【請求項２２】
請求項２０の装置であって、複数のＫａバンド・ビームを使用して該複数のユーザに該時間マルチプレックスされエンコードされたデータを同報通信するように設定された衛星に該時間マルチプレックスされエンコードされたデータを送信するように設定された送信機をさらに具備する。
【請求項２３】
請求項２０の装置であって、該レート制御モジュールに接続され、そして衛星通信リンクを介して該複数のユーザの各々から該信号メトリックを受信するように設定された受信機をさらに具備する。
【請求項２４】
請求項２０の装置、ここにおいて、該コーダは、シンボル繰り返しを実行するように設定され、そして該レート制御モジュールは、信号メトリック値の予め決められた範囲のあいだシンボル繰り返しを提供するために該コーダを指示する制御信号を発生するように設定される。
【請求項２５】
１又はそれより多くのプロセッサ使用可能な命令を記憶させるように設定された１又はそれより多くの記憶デバイス、１又はそれより多くのプロセッサによって実行された時に、下記を具備する方法を実行する：
第１のユーザに対するデータをバッファすること；
該バッファされたデータの少なくとも一部分を検索すること；
該バッファされたデータの検索された部分に対するコーディング・レートを決定すること；
エンコードされたデータを生成するために該コーディング・レートで該バッファされたデータの検索された部分をコーディングすること；
少なくとも一部分は該コーディング・レートに基づいてタイム・スロットの期間を決定すること；及び
該第１のユーザとは異なる複数のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレキシングすること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許仮出願第６０／５５４，３０７号、２００４年３月１７日出願、名称“能力割り当て調整を通したリンク劣化補償（LINK DEGRADATION COMPENSATION THROUGH CAPACITY ALLOCATION ADJUSTMENT）”及び米国特許仮出願第６０／５５４，３０８号、２００４年３月１７日出願、名称“Ｋａバンド多重ビーム衛星ダウンリンクにおける降雨負荷分担（RAIN BURDEN SHARING IN Ka BAND MULTIBEAM SATELLITE DOWNLINK）”に優先権を主張し、その各々は、全体が本明細書中に組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高速、ブロードバンド・サービスを欲しているインターネットのユーザは、世界の多くの部分においてＤＳＬを使用できる。ディジタル・ケーブル能力が存在する地域において、ケーブル・モデムは、別の１つの選択肢を提供する。しかし、先進世界であってさえも−予測可能な将来のあいだにいずれの選択肢も存在しない世界の多くの地域がある。これらは、比較的人口密度がまばらな地域である。それらの地域では、電話中央局から施設されるケーブルの長さが、長くなる傾向があり、したがってＤＳＬ速度を低下させ、そして順番にＤＳＬの配置を阻害している。同様に、まばらな人口密度は、加入者当りのコストが高いためにディジタル・ケーブルの架設を阻害する。米国において概算１億世帯の約３０％がそのような地域に住んでいると推定される。
【０００３】
衛星サービスは、この人口を取り扱うための自然な方法として見られるはずであり、そして実際に、複数のそのようなビジネスが始まっている。今日の代表的なベンチャーは、既存のＫｕバンド衛星を使用している。これらの衛星は、複数の小さなビームよりは大きな大陸の大きさのビームを有する。高速サービスを提供しようと欲する場合、大きなビームを使用して単位ＭＨｚ当りの取り扱われることが可能な加入者の数は、非経済的に小さくなる。この問題を解決する方法は、良く知られている。多重ビーム衛星に進むことによって、そこでは複数の小さなビームが１つの大きなビームよりはむしろ大陸サイズの地域をカバーする、バンド幅の効率的な増倍を得る。周波数の与えられたバンドは、別のビームにおいて複数回再使用されることが可能であり、その結果、バンド幅は、ビームの数を再使用係数で割ることによって効率的に増倍される。さらに、そのような多重ビーム動作は、パワーのペナルティーなしに効果的に実行される。同じパワーを有する２つの別の衛星、一方が１つの大きな大陸サイズのビームを有し、他方が大きなビームと同じ地域をカバーしている複数のより小さなビームを有する、を比較すると、２つの衛星は同じＥＩＲＰを生成する。
【０００４】
しかし、複数の小さなビームを提供することは、−全てのその他のものが等しいとして−衛星のアパーチャ・サイズの大きな増加を要求する。数十のビーム（例えば、４０−６０ビーム）を考える場合に、サイズは、Ｋｕバンドで今日実際的と多くが考えるものよりも大きくなる。それゆえ、Ｋａバンド−ＦＳＳ動作のために確保されたＫｕから上の次の周波数バンド−の使用に導かれる。
【０００５】
しかしながら、Ｋａバンドは、自分自身の問題点を持ち込む−すなわち、より大きな降雨劣化である。降雨劣化を確認することは、Ｋｕバンドにおいて重要であるが、同様に大部分の状況において妥当な利用可能性は、数ｄＢのマージンを使用することによって提供される。しかしながら、Ｋａバンドにおいて、１０ｄＢ及びそれより多くのｄＢの降雨劣化は、発生が稀であることがなく、そして降雨劣化を克服するために単にマージンを与えることは、非実際に思われる。時間の１０％未満のあいだに発生することがある降雨劣化状況のために数１０ｄＢのパワー・マージンを与えることは、非実際的でありそして非経済的である。環境的な劣化を克服するために十分なパワー・マージンのやみくもな強制的な適用を頼りにすることなくほとんど全ての環境的な状態にわたり一貫して提供できることが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
降雨負荷分担を組み込んでいるインターネット・アクセス・システムにおけるダウンリンク・トラフィックを取り扱うシステム、装置、及び方法が、開示されている。そのシステム及び方法は、複数のユーザからの適切なフィードバックを用いて大きなダイナミック・レンジにわたる可変レート・コーディングと時間分割マルチプレックスを併用する。ユーザ・デバイスは、地上ゲートウェイのようなハブに信号対ノイズ比のような信号メトリックを報告できる。システム処理は、低下したデータ・レートのユーザをチャネルにおける時間の延長した部分を用いて補償する。雨がビームを通過するので、降雨負荷分担の効果は、ビームの能力の低下としてではあるが実質的に全てのユーザが正確に同じサービスの品質を受けることである。
【０００７】
開示されたものは、通信チャネルにおける負荷分担の方法であり、複数のユーザの各々に対応するデータをバッファすること、該複数のユーザの各々に対して実質的に同数のデータ・ビットを検索すること、該複数のユーザの各々に対応するコーディング・レートを決定すること、該複数のユーザの各々に対応する該コーディング・レートを用いて該データ・ビットをコーディングすること、及び該複数のユーザの各々にワイアレス通信チャネルを介して該コード化されたビットを時間マルチプレキシングすること、を含む。
【０００８】
同様に開示されたものは、通信チャネルにおける負荷分担の方法であり、第１のユーザに対するデータをバッファすること、該バッファされたデータの少なくとも一部分を検索すること、該バッファされたデータの検索された部分に対するコーディング・レートを決定すること、エンコードされたデータを生成するために該コーディング・レートで該バッファされたデータの検索された部分をコーディングすること、少なくとも一部分は該コーディング・レートに基づいてタイム・スロットの期間を決定すること、及び該第１のユーザとは異なる複数のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレキシングすること、を含む。
【０００９】
他の１つの態様では、通信チャネルにおける負荷分担の方法は、複数のユーザに対応するデータをバッファすること、その中に記憶された第１のユーザに対するデータを有する第１のバッファをアクセスすること、該第１のバッファから検索されようとしているデータのデータ・ブロック・サイズを決定すること、該第１のバッファから該データ・ブロック・サイズに対応するデータを検索すること、該第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号から得られた信号メトリックに一部分は基づいて検索されたデータに適用されるべきコーディング・レートを決定すること、エンコードされたデータを生成するために該検索されたデータをエンコードすること、時間マルチプレックスされたデータを発生させるために別のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレックスすること、及び複数の衛星ビームのうちの１つで該第１のユーザへＫａバンド順方向リンク信号を送信するように設定された衛星に該時間マルチプレックスされたデータを送信すること、を含む。
【００１０】
さらに他の１つの態様では、本明細書は、各バッファが対応する複数のユーザの１つに対するデータを記憶するように設定された複数のバッファ、時間マルチプレックスされた方式で該複数のバッファの各々から公称のデータ・ブロック・サイズに対応するデータを検索するように設定され、そして時間マルチプレックスされエンコードされたデータを生成するために制御信号に基づいて複数のコーディング・レートの１つを用いて該データをエンコードするように設定されたコーダ、及び該コーダに接続され、かつ該複数のユーザの各々から信号メトリックを受信するようにそして該受信された信号メトリックに基づいて該コーダに対する該制御信号を発生するように設定されたレート制御モジュールを含む、通信チャネルにおける負荷分担のための装置を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、負荷分担を実行するワイアレス通信システムの１実施形態の機能的ブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、フェード・スロープ統計のグラフである。
【図２】図２は、負荷分担のために構成された衛星ゲートウェイの１実施形態の機能的ブロック図である。
【図３】図３は、負荷分担のための処理の１実施形態のフローチャートである。
【図４】図４は、負荷分担システムにおいてコーディング・レートを決定するための処理の１実施形態のフローチャートである。
【図５】図５は、測定された降雨減衰のグラフである。
【図６】図６は、ビーム能力変動のグラフである。
【図７】図７は、降雨レート分布のグラフである。
【詳細な説明】
【００１２】
本明細書の実施形態の特徴、目的、及び利点は、図面とともに以下に述べる詳細な説明から、さらに明確になるであろう。図面では、同様の構成要素は、類似の参照符号で示される。
【００１３】
降雨負荷分担を実行するためのシステム、装置、及び方法が開示される。降雨負荷分担システムは、ほとんどマージンなしでＫａバンド衛星のダウンリンク上で高速サービス、高い利用可能性を提供することが可能である。
【００１４】
通信システムは、複数のユーザが１つの通信チャネルを介して時間分割マルチプレックスされているシステムにおいて負荷分担を実行できる。本システムは、ユーザの各々に対してデータのコード・レートを変化させるように設定されることができる。本システムは、コーディング・ゲインの予め決められた量を与えるために十分な量だけコード・レートを変化させるように設定されることができる。
【００１５】
本システムは、ユーザによって経験された信号品質に基づいて特定のユーザに対するコーディング・レートを調節する。ユーザによって経験されたデータ・レートの増加したコーディング・ゲインの有害な効果を補償するために、本システムは、同様に各ユーザに割り当てられたタイム・スロットの期間を変化させるように設定されることができる。本システムは、そのようにして、チャネルに適用されたコーディング・ゲインに反比例する方法でタイム・スロット期間を割り当てることができる。すなわち、本システムは、コーディング・レートの逆数に正比例するタイム・スロット期間を割り当てることができる。チャネルが全ての時間マルチプレックスされたユーザによって共有されるために、任意の特定のユーザに割り当てられた増加した期間は、全てのその他のユーザの能力をわずかに低下させる。したがって、１つのユーザによる能力の劣化は、その他のユーザによって実効的に補償され、その結果、チャネルの時間マルチプレックスされたユーザの全てによって経験された能力の全体の変化は、最小である。
【００１６】
図１Ａは、負荷分担を提供するために構成された衛星通信システム１００の１実施形態の機能的ブロック図である。衛星通信システム１００は、地上基地局、ここではゲートウェイ１２０と呼ばれる、を含む。ゲートウェイ１２０は、衛星通信システム１００外であり得るネットワーク１５０へのインターフェースを提供できる。ゲートウェイ１２０とネットワーク１５０との間のインターフェースは、ワイアレス・リンクと同様に有線リンクを含むことができる。ネットワーク１５０は、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）又はインターネットのようなワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）であることが可能である。
【００１７】
ゲートウェイ１２０は、しかも衛星１３０とインターフェースするように設定される。ある複数の実施形態では、ゲートウェイ１２０は、複数の衛星とインターフェースするように設定されることがある。ゲートウェイ１２０は、第１の通信バンド中の通信リンクを介して衛星１３０と通信する。第１の通信バンドは、例えば、Ｋａバンド、Ｋｕバンド、Ｓバンド、Ｌバンド、又はあるその他の通信バンドであり得る。
【００１８】
ネットワーク１５０に接続されたソース（図示されず）は、ユーザ・デバイス１１０に中継されるゲートウェイ１２０に情報を提供できる。ゲートウェイ１２０は、衛星１３０に第１の順方向リンク・チャネルを介して情報を通信し、そして衛星１３０は、ユーザ・デバイス１１０に第２の順方向リンク・チャネルを介して情報を中継する。
【００１９】
衛星１３０は、１又はそれより多くのビームを有するように構成されることができ、各ビームは対応する領域１４０ａから１４０ｇを照射する。図１Ａは、衛星１３０によってサポートされる複数の領域１４０ａから１４０ｇを示すが、明確化の目的のために１つのビームだけを図示する。
【００２０】
衛星１３０は、領域の１つ１４０ｂの内部に置かれたユーザ・デバイス１１０に順方向リンク情報を中継するように設定されることができる。衛星１３０からユーザ・デバイス１１０への順方向リンク通信は、例えば、Ｋａバンド又はＫｕバンドの範囲内で、又は周波数スペクトルのある別の割り当てられた部分であることが可能である。
【００２１】
ユーザ・デバイス１１０は、例えば、コンピュータ、サーバ、端末、電話機、パーソナル・ディジタル・アシスタント、及びその他、又はあるその他の通信デバイスであることが可能である。ユーザ・デバイス１１０は、固定であることができる又は移動可能であり、そして領域１４０ａ−１４０ｇの間を動く能力があり得る。
【００２２】
ユーザ・デバイス１１０は、逆方向リンク・チャネルを介してネットワーク１５０に接続されたデバイス（図示されず）と通信でき、逆方向リンク・チャネルは、衛星を介してユーザ・デバイス１１０をゲートウェイ１２０に接続する。ユーザ・デバイス１１０は、データを発生させ、入力データを受け取り、又は外部デバイス（図示されず）からデータを受け取ることができ、そして割り当てられた周波数バンドの範囲内、これは例えば、Ｋａバンド又はＫｕバンドの範囲内であり得る、の逆方向リンク・チャネルを使用して衛星１３０に情報を送信できる。ユーザ・デバイス１１０は、内部トランシーバを使用して衛星と通信できる。しかしながら、さらに代表的なシナリオでは、トランシーバは、ユーザ・デバイス１１０の外部である小さな地上局（図示されず）中に置かれる。ユーザ・デバイス１１０は、例えば、有線リンクを使用してトランシーバと通信でき、そしてトランシーバは、衛星１３０と直接通信できる。衛星１３０は、順番にゲートウェイ１２０に逆方向リンク信号を中継する。
【００２３】
衛星通信システム１００は、実質的に同じバンド幅を順方向リンク及び逆方向リンクに割り当てることができる、又はその２つのリンクに異なるバンド幅を割り当てることができる。例えば、インターネット・アクセスのようなアプリケーションは、比較的少量の逆方向リンク情報とともに、順方向リンク通信によって主として支配されるとして特徴付けられることができる。そのようなシステムでは、順方向リンクは、逆方向リンクよりも大きなバンド幅を割り当てられる。
【００２４】
ゲートウェイ１２０及び衛星１３０は、領域１４０ａ−１４０ｇの範囲内に位置する複数のユーザ・デバイス１１０を同時にサポートするように設定されることができる。任意の所定の時間において、領域１４０ｂの内部のユーザ・デバイス、例えば１１０、は、雨のような、環境状態の結果である信号フェードを経験することがある。しかしながら、その他のユーザ・デバイス（図示されず）は、同じ降雨フェードによって影響されないことがあり、そして全く異なる環境状態を経験することがある。
【００２５】
ゲートウェイ１２０は、フェードを経験しているユーザ・デバイス１１０に供給される情報のコーディング・レートを変化させることによって、降雨フェードによって影響されるいずれかのユーザ・デバイス１１０を含む、ユーザ・デバイスへの通信をサポートし続けることができる。ゲートウェイ１２０は、フェードを経験しているユーザ・デバイス１１０への情報の送信のためにより大きな時間を割り当てることによって、複数のユーザ全体にわたりフェード負担を同時に分担できる。全てのユーザの間で負担を分担することによって、そして異なるコーディング・ゲインを使用することによって、衛星１３０の必要とするパワー・マージンは、最適化されることが可能である。
【００２６】
インターネットのようなネットワークへの通信のためのサポートを提供するように設定されている衛星通信システム１００は、ダウンリンクを含むことができ、ダウンリンクは、所定のチャネルから受信している様々な加入者に宛てられた異なる時間セグメントで時間分割マルチプレックスされる。時間セグメントは、ＩＰパケット又はこれらのパケットの下位部分からなることができる。用語“時間分割マルチプレックスされた”は、複数のタイム・スロットの間でいずれかの固定された関係を含むように意図されない。その代わりに、タイム・スロットは、長いこともあり又は短いこともあり、そして自由に混ぜ合わせられる方法で異なる加入者に向けることが可能である。
【００２７】
ゼロ又は低パワーが送信される場合、各チャネルのパワーは、送信待ち行列が空の場合を除いて一定に保たれるように設定されることができる。送信するトラフィックがない場合（例えば、ダミー文字を送信することにより）全パワーで送信することは、この周波数を再使用している別のビームへの不必要な干渉を生成するはずである。降雨劣化の効果に対処するために、コード・レートは変えられる。
【００２８】
衛星通信システム１００は、劣化に対処するコード・レートの自動的な変更を実行することによって雨に対処する可変レートを使用する。有利なことに、コード・レート変化は、コーディング・ゲインの非常に大きなダイナミック・レンジを生成させるために十分に大きい。
【００２９】
コード・レートを自動的に変更させることは、ユーザ・デバイス１１０において信号メトリック、例えば、信号対ノイズ比（ＳＮＲ：signal to noise ratio）、を継続的にモニタすることによって、そしてこの情報を逆方向リンクを介してゲートウェイ１２０に定期的に信号を送り返すことによって確実にされる。ゲートウェイは、信号メトリックを使用して、最も低いコーディング・オーバーヘッドに対応する、最も高いコーディング・レートを自身が決定することを可能にする。これは、エラー・レート要求を満足することを確実にする。
【００３０】
ユーザ・デバイス１１０は、順方向リンク・データから信号メトリックを定期的に決定するように設定されることができ、そしてゲートウェイ１２０に信号メトリックを返すことができる。信号メトリックは、ＳＮＲに限定されることなく、サービスの品質と関係する任意の信号メトリックであり得る。例えば、信号メトリックは、データ・エラー・レート、例えば、シンボル・エラー・レート又はビット・エラー・レートであり得る。
【００３１】
信号メトリック中に与えられる情報の量を最小にすることが好ましいことがあり、その理由は、逆方向リンク・チャネルを介して信号メトリックを通信することが、利用可能な逆方向リンク・バンド幅の一部分を使ってしまうためである。しかしながら、信号メトリックは、環境効果の予想される変動を補償するために十分な期間で好ましくは通信される。
【００３２】
図１Ｂは、降雨フェード・スロープ統計のグラフである。データは、２０ＧＨｚで動作している受信機上で、米国、バージニア州、のレストン（Reston）において降雨劣化を測定した５年分のデータから導き出されている。この統計は、衛星１３０からユーザ・デバイス１１０への順方向リンク信号が約２０ＧＨｚである場合に、図１Ａの衛星通信システム１００中のユーザ・デバイス１１０によって経験された降雨フェード統計を表すことができる。
【００３３】
降雨フェード・スロープ（ｄＢ／ｓｅｃで）が十分に小さく、その結果信号メトリック情報がほぼ１／２秒毎のピリオドで送られることが可能であることを、グラフは示す。この更新ピリオドを使用すると、信号メトリックが１ｄＢより小さなマージンで正確である確率が高い。信号メトリックを報告するための往復時間のあいだに変化する信号劣化によって及びコード・レートを変えることによって引き起こされる情報の“陳腐性（staleness）”のために、信号メトリックは、不正確であり得る。信号メトリックとしてＳＮＲを使用して、そしてほぼ１／２秒の更新ピリオドを使用して、タイム・スロットにおいて予想されるＳＮＲよりも低いＳＮＲに起因するエラーの確率は、きわめて小さい。
【００３４】
実際に、信号メトリック決定の際のエラー、例えば、ＳＮＲ測定の際のエラー、を許容するマージンに１０分の数ｄＢを見込むことは、有利であり得る。しかし、全体としてほぼ１ｄＢのマージンは、十分であり、そしてこれは衛星通信システム１００において通常は十分なマージンである。
【００３５】
上に指摘されたように、衛星通信システム１００は、高い利用可能性を提供するためにコード・レートの大きなダイナミック・レンジを与える必要があり得る。ゲートウェイ１２０は、例えば、１５ｄＢの範囲のコーディング・ゲインを与えるように設定されることができる。しかしながら、一旦コード・レートが０．２又は０．２５より低くなると、シンボル繰り返しを実行することが、システムにとってより効果的であることがある。シンボル繰り返しを組み込んでいるシステムは、単純な比例方式におけるより低いＳＮＲとより長いスロット時間とのトレード・オフである。しかしながら、コーディング・レートを０．２より大きく変化させることによってコーディング・ゲインを変えることは、シンボル繰り返しよりももっと有効であり得る。ユーザ・デバイス１１０は、（コード・レートから明らかなように）非常に大きな瞬間データ・レートの範囲を経験することがある。とはいえ、データ・レート変動は、一般的にコーディング・レート・ゲインにおいて１５ｄＢの範囲よりも小さい。
【００３６】
コーディング・ゲインを変えることは、高レベルの利用可能性を提供する。しかしながら、データ・レートは、最も激しい雨のあいだコーディング・ゲインの増加のために劇的に遅くなる。前に議論したように、衛星通信システム１００は、いずれか１つのユーザがサービスの品質の劇的な低下を経験することを防止するために降雨負荷分担を実行する。
【００３７】
衛星通信システム１００、特にリンク送信のための送信待ち行列をアンロードするゲートウェイ１２０は、データ・レートの低下に比例してユーザ・タイム・スロットを増加させる。雨によって劣化しないユーザが長さＴのタイム・スロットを指定された場合に、レートが係数βだけ低下したとすると、その同じユーザは、期間βＴに延長されたタイム・スロットを割り当てられることができる。
【００３８】
システム内部のユーザにおいてこれが有する効果を理解するために、順方向チャネルが時間分割され、そして多くのユーザによって共有されていることを思い出す。チャネルは、雨がない時に数１０Ｍｂｐｓで送信されるように設定されることができる。通常は、一人のユーザも、リンク上の時間の少しの割合を除いて絶対に取り上げない。データ・レートの１０分の１への減少そしてスロット長の１０倍の増加を経験する一人のユーザは、ユーザによって認められるように性能において何の変化も経験しない。衛星通信システム１００は、いずれかの衛星ビーム中のユーザの少しの割合だけが時間のある任意の瞬間に激しい雨を経験しているという確率を信頼する。
【００３９】
以下の仮定の例を考える。ビーム内のチャネルの９９％のユーザが雨によって影響されないと仮定し、そしてその１％がスロット・タイムを１０倍増加させることが必要な程度に雨によって劣化されると仮定する。スロット・タイムのこの違いは、コーディング・ゲインがコーディング・レートの線形関数でないために実際に１０ｄＢより大きな劣化に対応することがある。負荷分担システム内のこの１％のユーザは、それゆえ、彼らが雨によって影響されなかった場合に１０％のユーザに等しいシステムの負荷を与えるように設定される。
【００４０】
雨に影響されたユーザが、彼らのタイム・スロットの延長によって全体のユーザが実質的に同じ速度のサービスを受けるようにさせるが、システム応答は、雨がないがほぼ１０％多くのユーザ（実際には、９＝１０−１％）を有するシステムのように実行する。これを見る同等な方法は、ユーザが全て同じサービスを有し、そして実効的にビームの能力が１０％だけ減少されることである。そのように降雨負荷分担は、雨によって悪い方向に影響を受けるユーザの利益のために、雨によって相対的に影響を受けずに能力を放棄するユーザを持つことによって動作し、その結果、全ての加入者が実質的に同じ速度のサービスを得る。雨がビームの中を移動する時に生じるビーム能力の低下を通して、加入者は、その能力を放棄する。一般的に、相対的にほんの少しのユーザだけが、ある瞬間に雨によって非常に悪い方向に影響を受ける−すなわち、強い雨は、非常に局所的であり、そして雨が強いほど地域は狭い。
【００４１】
降雨負荷分担方法の動作を用いて、全てのユーザは、実質的に同じ速度のサービスを得るが、彼らは、その能力に変動があるビーム又はチャネル上でサービスを共有する。降雨劣化が最大の範囲を超える場合に、あるユーザへのサービスは、中断されることがある。雨がビームを通過すると、全体の能力は劣化するが、一般的に非常に大きくはない。
【００４２】
このサービスにおける変動は、インターネット・アクセスの経験されそして予想されるある種のサービスである。インターネット・アクセスは、その本質によって、“最善の努力”の種類のサービスである。ユーザは、彼らが取り扱うサーバにおける混雑のために又はクライアントとサーバとの間を中継するリンクの混雑によって遅延を経験することがある。雨がビームを通過することにともなう付加的な遅延及び付随する能力の低下は、散発的な遅延のほんの１つの追加のソースであり、そしてトランザクションを完了する際に通常の遅延の変動と識別することがいずれかの個々のユーザにとって困難である。
【００４３】
図２は、衛星ゲートウェイ１２０の１実施形態の機能的ブロック図であり、これは図１Ａの衛星通信システム１００におけるゲートウェイ１２０として与えられることができる。ゲートウェイ１２０は、上に説明したように、順方向リンク・チャネルにおける降雨負荷分担及び関係するコード・レート変化を与えるように設定される。
【００４４】
ゲートウェイ１２０は、複数のバッファ２１０ａ−２１０ｎを含み、これらはユーザ・デバイスに配信されようとしている順方向リンク・データを記憶するように設定される。１つの実施形態では、ゲートウェイ１２０は、各ユーザ・デバイスに対して１つのバッファ、例えば２１０ａ、をダイナミックに指定する。そのユーザ・デバイスに対して、通信リンクが確立されそしてデータがこれから待ち行列になる。そのようにして、ユーザ・デバイスがネットワークに又はゲートウェイ１２０を介して遠隔デバイスに接続する又はそこからの接続を切るので、ゲートウェイ１２０は、バッファ２１０ａ−２１０ｎを割り当てられる又は削除できる。ゲートウェイ１２０は、バッファ２１０ａ−２１０ｎの各々の内部のスペースの一定量を割り当てられる、又は配信のために待ち行列されている情報の量に基づいてスペースを割り当てられる。
【００４５】
ゲートウェイ１２０は、バッファ２１０ａ−２１０ｎを時間マルチプレックスでき、そしてそれゆえ予め決められた時間マルチプレックス処理又は方法にしたがって、順方向リンク通信チャネルにアクセスする。１つの実施形態では、ゲートウェイ１２０は、ラウンド・ロビン方式で順方向リンク・チャネルへのアクセスを連続的に提供するように設定されることができる。他の実施形態では、ユーザ・デバイスは、優先順位を指定されることがあり、そしてゲートウェイ１２０は、ある部分は優先順位に基づいて順方向リンク通信チャネルへのアクセスを提供できる。例えば、第１のバッファ２１０ａに関係付けられた第１のユーザ・デバイスは、第２のバッファ２１０ｂに関係付けられた第２のユーザ・デバイス及び第３のバッファ２１０ｃに関係付けられた第３のユーザ・デバイスよりも高い優先順位を指定されることができる。ゲートウェイ１２０は、第１のバッファ２１０aからデータを検索するように、そして第２のユーザ・デバイス及び第３のユーザ・デバイスよりもより頻繁に順方向リンク・チャネルへの第１のユーザ・デバイスのアクセスを提供するように、設定されることができる。例えば、ゲートウェイ１２０は、第１のバッファ２１０a、第２のバッファ２１０ｂ、続いて第３のバッファ２１０ｃにアクセスする前に第１のバッファ２１０aを再びアクセスするように設定されることができる。ゲートウェイ１２０は、ある種のその他の時間マルチプレキシング処理及び方法も同様に実行できる。
【００４６】
ゲートウェイ１２０は、マルチプレクサ２２０を含み、これは、バッファ２１０ａ−２１０ｎの１つに選択的に接続するように制御されることができる。マルチプレクサ２２０の出力は、コーダ２３０に接続され、これは、複数のコード・レートの１つを使用して選択されたバッファ・データをエンコードするように設定されることができる。好ましくは、コーダ２３０は、リンクにおける劣化又はフェードの予想される範囲を補償するために十分なコーディング・ゲインの範囲を与えるためにコード・レートの選択を有するように設定される。コーダ２３０は、オプションとして低コード・レートを適用する代案としてシンボル繰り返しを提供するように設定されることができる。コーダ２３０の出力は、送信機２４２に接続され、これは、衛星ビームによって照射される領域内の対応するユーザ・デバイスへの配信のために衛星に順方向リンク信号を送信するように設定される。
【００４７】
ゲートウェイ１２０は、同様に受信機２４４を含み、これは衛星によって中継された逆方向リンク信号を受信するように設定される。ゲートウェイ１２０と通信しているユーザ・デバイスの各々は、ＳＮＲのような信号メトリックを決定でき、そして衛星を介してゲートウェイ１２０に逆方向リンク・チャネル上で信号メトリックを送信して戻すことができる。
【００４８】
受信機２４４は、信号メトリックを復調するように、そしてそれをレート制御モジュール２５０に与えるように設定されることができる。レート制御モジュール２５０は、信号メトリックに一部分は基づいて適切なコード・レートを決定するように設定されることができる。レート制御モジュール２５０は、コーダ２３０に適切な制御信号又はメッセージを与えるように設定されることができて、適切なコード・レートを用いてデータをエンコードするようにコーダ２３０を設定する。受信機２４４は、同様に、逆方向リンク・データを宛て先デバイスに接続するように設定されることができる。しかしながら、そのような逆方向リンク処理は、明確化のために図２に示されていない。
【００４９】
ゲートウェイ１２０は、しかもメモリ２６４に接続されたプロセッサ２６２を含むことができる。メモリ２６４は、１又はそれより多くの記憶デバイスを含むことができ、そしてソフトウェアの形式のプロセッサ読み取り可能な命令を記憶するように設定されることができる。プロセッサ２６２は、メモリ２６４をアクセスしそしてソフトウェアを実行するように設定されることができる。
【００５０】
メモリ２６４とともにプロセッサ２６２は、バッファ・データの時間マルチプレキシングを制御する処理を実行できる。その上、プロセッサ２６２及びメモリ２６４は、別のモジュールのある種の機能のいくつか又は全てを実行するように設定されることができる。別のモジュールは、バッファ２１０ａ−２１０ｎ、マルチプレクサ２２０、コーダ２３０、及びレート制御モジュール２５０を含むが、これらに限定されない。
【００５１】
図２のゲートウェイ１２０の一例の実施形態では、ｎ個のバッファ２１０ａ−２１０ｎは、ゲートウェイ１２０と通信している衛星によってサポートされる１又はそれより多くの領域の範囲内で動作しているｎ個の対応するユーザ・デバイスに順方向リンクを介して配信されようとしているデータを記憶するように設定されることができる。ゲートウェイ１２０は、別の１つのバッファを２回目にアクセスする前に各バッファを少なくとも１回アクセスするラウンド・ロビン方式でバッファ２１０ａ−２１０ｎをアクセスする。
【００５２】
ゲートウェイ１２０は、逆方向リンク・チャネルを介して第１のユーザ・デバイスから信号メトリックを受信機２４４で受信するように設定される。信号メトリックは、例えば、ユーザ・デバイスにおいて決定された順方向リンク信号のＳＮＲであることが可能である。受信機２４４は、レート制御モジュール２５０に信号メトリックをつなげられる。レート制御モジュール２５０は、第１のユーザ・デバイスに送信される順方向リンク・データの次のタイム・スロットに適用されようとしている対応するコード・レートを決定できる。１つの実施形態では、レート制御モジュール２５０は、コード・レートのルック・アップ・テーブル及びコード・レートの各々に対応するＳＮＲの範囲を含むことができる。
【００５３】
マルチプレクサ２２０は、第１のバッファ２１０aをコーダ２３０に接続するように設定されることができる。コーダ２３０は、前に受信された信号メトリックに基づいて、複数のコード・レートの１つを用いてデータをエンコードするように設定されることができる。マルチプレクサ２２０は、同様に、少なくとも一部はコーダ２３０によって適用されるコーディング・レートに依存する時間ピリオドのあいだ第１のバッファ２１０aをコーダ２３０に接続し続けるように設定されることができる。それゆえ、コーダ２３０が公称のコード・レートのほぼ半分であるコード・レートを与えるように設定される場合に、マルチプレクサ２２０は、公称のタイム・スロット期間のほぼ２倍のあいだ第１のバッファ２１０aをコーダ２３０に接続するように設定されることができる。一般に、マルチプレクサ２２０は、そのタイム・スロットのあいだに適用されるコード・レートに逆比例してスケーリングされた公称のタイム・スロット期間に等しいタイム・スロット期間を割り当てるように設定されることができる。
【００５４】
マルチプレクサ２２０は、ある種の時間基準にしたがってアクセスを同期させることによって割り当てられた時間の期間のあいだアクセスを与えるように設定されることができる。他の１つの実施形態では、マルチプレクサ２２０は、バッファ、例えば２１０ａに記憶された予め決められたビット数又はシンボル数のあいだアクセスを与えることができる。それゆえ、コーダ２３０がｘ個のビット数を検索する場合に、ｘ個のビット数を送信するために必要な時間は、コード・レートに無関係に、コード・レートにほぼ比例する。この時間は、コード・レートに正比例であり得る、若しくは可能性のあるオーバーヘッド・ビットのために又はコードに固有な構造のためにほぼ比例であり得る。
【００５５】
タイム・スロット期間は、関係付けられたコード・レートにしたがっておおよそ決定されるだけである。もし、バッファ２１０aがほぼ空であり、そしてバッファ２１０ａ中に残っているデータが公称のタイム・スロットにおけるビット又はシンボルのある所定の割合よりも少なければ、プロセッサ２６２は、特定のバッファ、例えば、２１０ａに継続したアクセスを与えるようにマルチプレクサ２２０を設定できる。別の状況では、バッファがタイム・スロットを満たすために要求されるよりも少ないビット又はシンボルを記憶している場合に、タイム・スロットは、公称のタイム・スロット期間の整数倍よりも短いことがある。あるいは、プロセッサ２６２は、オーバーヘッド・ビットの送信を可能にするために公称のタイム・スロット期間の整数倍よりも少なく与えるようにマルチプレクサ２２０を設定できる。
【００５６】
したがって、例えば、第１のバッファ２１０aに関係付けられた１つのユーザだけが、降雨フェードを経験している状態において、ゲートウェイ１２０は、公称のタイム・スロット期間のあいだバッファ２１０ｂ−２１０ｎの各々へのアクセスを連続的に与えるように、そして一部は受信された信号メトリックについて決定されるものよりも長い期間のあいだ第１のバッファ２１０aへのアクセスを与えるように設定されることができる。
【００５７】
図３は、時間マルチプレックスされた通信チャネルにおいて負荷分担のための処理３００の１実施形態のフローチャートである。処理３００は、例えば、図１Ａ又は図２に示されたゲートウェイ１２０によって実行されることが可能である。
【００５８】
処理３００は、ブロック３１０で始まり、そこでは、例えば、マルチプレクサとともにプロセッサ及びメモリを使用して、ゲートウェイは、データ・ブロック長をデフォルト・データ・ブロック長に設定する。デフォルト・データ・ブロック長は、複数のバッファの各々から検索された公称のビット数又はシンボル数に対応する。デフォルト・データ・ブロック長は、しかも公称のコード・レートに基づいた、公称のタイム・スロットに対応する。
【００５９】
公称のデータ・ブロック数が設定された後で、ゲートウェイは、次に第１のバッファをアクセスする、３１２。マルチプレクサは、第１のバッファをコーダに接続するように設定されることができる。ブロック３２０において、ゲートウェイは、第１のバッファからのデータに適用されようとしているコーディング・レートを決定する。もし、データが関係するユーザ・デバイスに送信された初めの順方向リンク・データを表す場合に、ゲートウェイは、公称のコーディング・レートを選択できる。あるいは、ゲートウェイが第１のユーザ・デバイスから信号メトリックを既に受信しているのであれば、ゲートウェイは、受信した信号メトリックに基づいてコード・レートを決定できる。
【００６０】
信号メトリックを決定した後で、ゲートウェイは、ブロック３３０に進み、そして送信されるべき実際のデータ・ブロック・サイズを決定する。上で説明したように、実際のデータ・ブロック・サイズは、オーバーヘッド・ビット又はバッファのコンテントのために公称のデータ・ブロック・サイズから変わることがある。
【００６１】
ゲートウェイは、ブロック３４０へ進み、そして以前に決定したデータ・ブロック・サイズを占めさせるために十分なデータを検索する。コーダは、例えば、送信データ・レートよりもはるかに大きなあるレートでバッファからデータを検索できる、その結果、データ・ブロックは、コード化されたデータに割り当てられたタイム・スロットに先立ってコード化されることができる。
【００６２】
ゲートウェイは、ブロック３５０に進み、そしてコーダを用いて、前の処理ステップで決定されたコード及びコード・レートを使用してデータ・ブロックをエンコードする。データ・ブロックをエンコーディングした後で、ゲートウェイは、ブロック３５２に進み、そして送信機を使用して衛星にエンコードされたデータ・ブロックを送信する。衛星は、順番に、関係するユーザ・デバイスにエンコードされたデータ・ブロックを送信する。
【００６３】
ゲートウェイは、判断ブロック３６０に進み、送信行列待ちデータを有するほかのユーザがいるかを決定する。もしそうであるならば、ゲートウェイは、ブロック３６２に進み、そしてユーザ・デバイスに指定された次のバッファをアクセスする。ゲートウェイは、その後、ブロック３２０に戻り、そしてバッファ中に記憶されたデータを処理する。
【００６４】
判断ブロック３６０に戻って、ユーザの全てがアクセスされたとゲートウェイが決定する場合に、すなわち、ゲートウェイが全てのバッファがアクセスされたと決定する場合に、ゲートウェイは判断ブロック３７０に進む。
【００６５】
判断ブロック３７０では、ゲートウェイは、バッファの全てが空であるかを決定する。すなわち、ゲートウェイは、バッファのいずれかに待ち行列されたいずれかの追加のデータがあるかを決定する。もしそうであるならば、ゲートウェイは、ブロック３８０に進み、そして処理３００は、終了する。
【００６６】
判断ブロック３７０に戻って、全部ではないバッファが空である場合に、ゲートウェイは、ブロック３１２に戻り、そして第１のバッファをアクセスする。システムをアクセスしているユーザ・デバイスが変わることがあり、そしてあるバッファが空であることがあるために、バッファの数及び各バッファに関係するユーザ・デバイスの数は、処理３００の各ループのあいだに変わることがある。
【００６７】
図４は、負荷分担システムにおいてコーディング・レートを決定するための処理３２０の１実施形態のフローチャートであり、例えば、図３のフローチャートに示されたもの、又は図１Ａ又は図２のゲートウェイにおいて実行されるものである。処理は、判断ブロック４１０において始まり、そこでは、例えば、レート制御モジュール中の、ゲートウェイは、データ・ブロックがユーザ・デバイスに送信された始めのデータ・ブロックを表しているかを決定する。もしそうであるならば、ゲートウェイは、ブロック４２０に進み、そしてコーディング・レートをデフォルトのコード・レート又は公称のコード・レートに設定する。ゲートウェイは、その後、ブロック４６０に進み、そして終了する。
【００６８】
判断ブロック４１０に戻って、データ・ブロックがユーザ端末に送信された始めのデータ・ブロックを表していないとゲートウェイが決定する場合に、ゲートウェイは、ブロック４３０に進み、そして信号メトリックを受信する。例えば、ゲートウェイ中の受信機は、逆方向リンク・チャネルを介してユーザ端末からＳＮＲを受信することができ、そしてＳＮＲを信号メトリックとして使用できる。
【００６９】
ゲートウェイは、ブロック４４０に進み、そして信号メトリックをコーディング・レートと関係付ける。例えば、レート制御モジュールは、利用可能なコード・レートのルック・アップ・テーブル及びコード・レートの各々に対応するＳＮＲ値を記憶できる。レート制御モジュールは、ルック・アップ・テーブル及び受信したＳＮＲ値を使用することによってコード・レートを決定できる。あるいは、レート制御モジュールは、ユーザ・デバイスから受信したビット・エラー・レートに基づいてコード・レートを計算するように設定されることができる。レート制御モジュールは、それからそのコード・レートを複数の利用可能なコード・レートから最も近いコード・レートに近似することができる。他の実施形態では、レート制御モジュールは、信号メトリックをある種の別の技術を使用してコード・レートに関係付けることができる。
【００７０】
ゲートウェイは、その後、ブロック４５０に進み、そしてコード・レートを決定しそしてコーダがそのコード・レートをデータに適用するように設定する。レート制御モジュールは、例えば、ルック・アップ・テーブルに基づいてコード・レートを決定でき、そしてコーダが所望のコード・レートを適用するように設定するためにコーダにつなげられた１又はそれより多くの制御信号又は制御メッセージを発生できる。ゲートウェイは、その後ブロック４６０に進み、終了する。
【００７１】
Ｋａバンド降雨負荷分担ネットワーク・インプリメンテーションの一例は、現在利用可能な降雨データを使用して解析されることができる。その例では、ビーム地域上にどのように雨が分布しているかについてのデータのソースは、米国国立気象サービス（ＮＷＳ：U. S. National Weather Service）である。ＮＷＳは、米国大陸（ＣＯＮＵＳ：continental United States）にわたる一連の気象レーダ局を維持管理する。１５分毎に全３６０度スキャンが、各レーダによってなされ、そして（距離の関数として）降雨レートが、反射率データから推定される。ＮＷＳによって与えられる降水量データは、各ピクセルが８ｋｍ×８ｋｍの地域を表す４５９×９１５ピクセル・グリッド形式の１５分毎のＣＯＮＵＳにわたる雨の概略を与える。各ピクセルでは、降雨レートは、０ｍｍ／ｈｒから１５０ｍｍ／ｈｒ超までの値の一連のデータ・ビンに数値区分（quantize）される。ＮＷＳは、１５分毎にこのデータを記憶し、そしてこれは列挙されそして要求に応じて利用可能である。西ヨーロッパ全体にわたり同様な施設がある。
【００７２】
能力低下を計算するために、ビームを設定するためにＣＯＮＵＳからピクセルのサブセットを考えることができる。システム・モデルは、加入者の一様な分布を表すようにそのような各ピクセルの中心に１つのユーザ・デバイスを置くことができる。そのような各加入者に対して、ユーザから固定スロット位置の静止衛星へのパスを計算できる。複数の１５分の各インターバルで、パスが通過する全てのピクセルについての降雨レートに対して、減衰に関係する標準国際電気通信連合（ＩＴＵ：International Telecommunications Union）モデルを使用することによってそのような各加入者の降雨減衰を決定できる。単純化のために、雨は、ＩＴＵモデルにおいて与えられる最大高度まで各ピクセルに対する高さの関数として一定であると仮定される。
【００７３】
一旦、降雨減衰が決定されると、各加入者に対するノイズ温度の上昇が、決定されることができる。減衰及びノイズ温度上昇の効果は、各加入者に対する全体のパス劣化を与えるために合計されることができる。もし、劣化が補償ダイナミック・レンジ（下記の例では１５ｄＢ）を超える場合、そのユーザは、この時点で運転中止又は利用不可能であると考えられ、そして計算に含まれない。この単純化した例では、データ・レートの減少が劣化に比例すると仮定した（例えば、１０ｄＢの劣化は、１／１０のデータ・レートを生むはずである）。それゆえ、各利用可能なユーザに対するデータ・レートは既知であり、そして能力は、ビーム中の全ての利用可能な加入者の間の平均データ・レートとして算出されることができる。しかしながら、平均は、算術平均であるよりはむしろ調和平均（すなわち、データ・レートの逆数の平均値を見出し、そしてそれからその平均値の逆数を取る）であることに注意する。算術平均は、雨が同じ長さの時間のあいだにユーザに許容するレートで、全てのユーザが送信することを許される場合の平均ビーム・データ・レートである。調和平均は、雨が全てのユーザに許容するデータ・レートで全てのユーザが送信し、そして各ユーザがデータの同じバイト数を送信する場合の、平均ビーム・データ・レートである。ここで適用するものは後者の場合であり、そこでは、タイム・スロット時間は、減少されたレートを補償するために延長される。調和平均は、算術平均よりも常に小さい。
【００７４】
当然、この計算は、概算である。２つの主な単純化の仮定のうち、一方は、より甘い結果を与える傾向があるが、他方は、より厳しい結果を生み出す。モデルは、（雨がなくなる高さより下の）与えられたピクセルを移動するパスの部分に沿って一定であると仮定する、ところが実際には、パスの部分に沿って変化する。降雨劣化（ｄＢ／ｋｍで）が降雨レートの凸関数であるため、降雨レートが変化するパスに沿った全劣化は、そのパス上で雨が一定でありそしてパス上の平均降雨レートに等しいパスからの結果としての劣化より大きい−それゆえ、これに関して甘い。しかしながら、データ・レートが劣化についてのまさにその部分において減少することを、解析は同様に仮定し、そしてこれは、より高いコード・レートで生じるコーディング・ゲインを無視する点で厳しい。
【００７５】
下記の例では、バージニア州、レストンに照準を合わせたＣＯＮＵＳの地域の約１／６０のビーム・サイズは、ＡＣＴＳ実験からそこの降雨減衰に関する５年分の統計があるために採用された。われわれのゴールは、見出すことが可能な最悪の減衰ピリオドの近くの数時間のピリオドにおけるビーム能力の変化を調査することである。研究ピリオドのあいだの減衰が、図５に示される。
【００７６】
減衰が３５ｄＢを超える複数の時間のピリオドがあることに注意する。この時間ピリオドに対して、各１５分間の能力を計算するために上記の方法を使用し、そしてその結果が図６に示される。２番目の曲線は、雨によって実際に影響されたビーム地域の割合を示す。図７は、ビーム地域の最大割合が雨によって影響されたときの特定の瞬間における降雨レート分布のグラフである。この激しい雨嵐の間に、レストンの受信機によって記録されたように、その領域全体を通して雨の強い変動があることに注意する。そのように、最低のビーム能力のピリオドがビーム中の特定の点において必ずしも最大降雨のピリオドである必要がないことは、非常に驚くべきことではない。
【００７７】
この数時間のピリオドの間に計算された能力の最低の値は、ほぼ４５％である。レストンにおける１つの受信機での信号劣化が５年のデータ・ピリオドのうちで数時間のピリオドについて見出すことができた最悪であったという事実は、４５％が５年ピリオドのあいだに達したはずの最低の能力であることを保証しない。しかし、これが大きく間違っていないことが明らかであると、我々は考える。レストンにおいて著しい降雨劣化があった時の別のピリオドに対して我々が行った同様の計算は、はるかに低い能力低下を示した。
【００７８】
降雨負荷分担を組み込んでいるインターネット・アクセス・システムにおいてダウンリンク・トラフィックを取り扱うシステム、装置及び方法が、開示されてきた。システム及び方法は、時間分割マルチプレックスと受信したＳＮＲを報告しているハブへユーザ・デバイスからの適切なフィードバックを用いて大きなダイナミック・レンジに対する可変レート・コーディングとを併用する。システム処理は、チャネル上で時間の増加した部分を用いて低下したデータ・レートのユーザを補償する。降雨負荷分担の効果は、雨がビームを通過するにつれて、ビームの能力を低下させるが、実質的に全てのユーザが全く同じサービスの品質を受ける。ビームが加入者でフルにロードされていてそして能力の低下が動作中に生じる場合に、この能力の低下は、全ての加入者に対するダウンリンク転送レートの減少に対応する。しかし、この低下は、可変レートを使用するが、より長い送信時間で低いレートを補償しない仮説に基づくシステムの最悪の影響を受けたユーザと比較して非常に小さい。
【００７９】
降雨負荷分担アプローチは、約１５ｄＢのマージンを与えるように設定されることができる。１５ｄＢのような数値のパワー・マージンを与えることは、力ずくのパワー・マージン・アプローチにとって実際的でない。可能であったとしても、ビーム中に何らかの雨を有するビームに１から２％の時間を与えるために雨がないときに必要なパワーの３０倍のパワーを与えることは、非経済的に思われる。上記に開示された降雨負荷分担技術は、Ｋａバンド・リンクにおける雨の問題を克服するための実際的な方法である。
【００８０】
本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された方法、処理又はアルゴリズムのステップは、ハードウェアにおいて、プロセッサにより実行されるソフトウェア・モジュールにおいて、又は両者の組み合わせにおいて直接実現されることができる。方法又は処理における種々のステップ又は行為は、示された順番で実行されることができる、又は別の順番で実行されることができる。
【００８１】
ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、不揮発性メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、脱着可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、この技術において公知の他のいずれかの記憶媒体の中に常駐できる。ある具体例の記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み出し、そこに情報を書き込めるようにプロセッサと接続される。あるいは、記憶媒体は、プロセッサに集積されることができる。さらに種々の方法は、実施形態中に示された順番で実行されることができる、又はステップの変形されたステップで実行されることができる。その上、１又はそれより多くの処理ステップ又は方法のステップが、省略されることができる、又は１又はそれより多くの処理ステップ又は方法のステップが、複数の方法又は処理に追加されることができる。
【００８２】
開示された実施形態の上記の説明は、本技術において通常の知識があるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態への各種の変形は、当業者にとって容易に明白にされるであろう。そして、ここで規定された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、その他の実施形態に適用されることができる。それゆえ、本発明は、本明細書中に示された実施形態に制限することを意図したものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規な機能と整合する最も広い範囲に適用されるものである。
【図１Ａ】
2011055511.tif 000003
【図１Ｂ】
2011055511.tif 000004
【図２】
2011055511.tif 000005
【図３】
2011055511.tif 000006
【図４】
2011055511.tif 000007
【図５】
2011055511.tif 000008
【図６】
2011055511.tif 000009
【図７】
2011055511.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月27日(2010.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャネルにおいて負荷分担する方法であって、
複数のユーザの各々に対応するデータをバッファすること、
前記複数のユーザの各々に対して実質的に同数のデータ・ビットを検索すること、
前記複数のユーザの各々から信号メトリックを受信すること、そして、前記信号メトリック及びルック・アップ・テーブルに基づいて前記複数のユーザの各々に対応するコーディング・レートを決定すること、ここにおいて、前記ルック・アップ・テーブルはコード・レートを信号メトリックの対応する範囲と関連づける、
前記複数のユーザの各々に対応する前記コーディング・レートで前記データ・ビットをコード化すること、
無線通信チャネルを通じて前記コード化されたビットを前記複数のユーザに時間マルチプレックスすること、
を具備する方法。
【請求項２】
請求項１の方法であって、前記実質的に同数のデータ・ビットを検索することは、アクティブ・ユーザの数に一部分は基づいて前記実質的に同数のデータ・ビットを検索することを具備する方法。
【請求項３】
請求項１の方法であって、前記信号メトリックを受信することは、衛星通信リンクを介して前記複数のユーザの各々から前記信号メトリックを受信することを具備する方法。
【請求項４】
請求項１の方法であって、前記信号メトリックを受信することは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）受信することを具備する方法。
【請求項５】
請求項１の方法であって、前記信号メトリックを受信することは、Ｋａバンド衛星通信リンクから得られたメトリックを受信することを具備する方法。
【請求項６】
請求項１の方法であって、前記時間マルチプレックスされコード化されたビットを前記複数のユーザに無線送信することをさらに具備する方法。
【請求項７】
請求項６の方法であって、前記時間マルチプレックスされコード化されたビットを無線送信することは、複数の衛星ビームのうちの少なくとも１つでＫａバンド信号を前記複数のユーザに同報通信するように設定された衛星に前記時間マルチプレックスされコード化されたビットを送信することを具備する方法。
【請求項８】
請求項１の方法であって、Ｋａバンド信号を前記複数のユーザに送信するように設定された衛星を介して前記時間マルチプレックスされコード化されたビットを前記複数のユーザに送信することをさらに具備する方法。
【請求項９】
負荷分担を使用して通信チャネルのユーザ間でリソースを割り当てる方法であって、
前記通信チャネルの複数のアクティブ・ユーザの各々に時間マルチプレックスされた通信システムにおける実質的に等しい期間のタイム・スロットを割り当てること、
前記複数のユーザの各々から信号メトリックを受信すること、そして、前記信号メトリック及びルック・アップ・テーブルに基づいて前記複数のユーザの各々に対応するコーディング・レートを決定すること、ここにおいて、前記ルック・アップ・テーブルは、コード・レートを信号メトリックの対応する範囲に関連づける、
前記複数のアクティブ・ユーザの各々に割り当てられる期間よりも長い期間を有する延長されたタイム・スロットを低下したユーザに割り当てること、ここにおいて、前記低下したユーザは信号劣化を経験する、
を具備する方法。
【請求項１０】
請求項９の方法であって、前記低下したユーザに前記延長したタイム・スロットを割り当てることは、前記コーディング・レートの逆数に正比例する延長されたタイム・スロット期間を割り当てることを具備する方法。
【請求項１１】
請求項９の方法であって、前記低下したユーザに前記延長したタイム・スロットを割り当てることは、
前記複数のアクティブ・ユーザの各々に対するデータ・ブロック・サイズにサイズが実質的に等しいデータ・ブロックを検索すること、
エンコードされたデータ・ブロックを生成するために前記複数のアクティブ・ユーザの各々に対する前記コーディング・レートよりも小さなコーディング・レートでデータをエンコードすること、
前記エンコードされたデータ・ブロックの期間に前記延長されたタイム・スロットを割り当てること、
を具備する方法。
【請求項１２】
通信チャネルにおいて負荷分担する方法であって、
第１のユーザに対するデータをバッファすること、
前記バッファされたデータの少なくとも一部分を検索すること、
前記第１のユーザに対する信号メトリックを受信すること、
前記信号メトリック及びルック・アップ・テーブルに基づいて、前記バッファされたデータの検索された部分に対するコーディング・レートを決定すること、ここにおいて、前記ルック・アップ・テーブルはコード・レートを信号メトリックの対応する範囲と関連づける、
エンコードされたデータを生成するために前記コーディング・レートで前記バッファされたデータの検索された部分をコード化すること、
前記コーディング・レートに少なくとも一部分は基づいてタイム・スロットの期間を決定すること、
前記第１のユーザとは異なるユーザに対するデータとともに前記エンコードされたデータを時間マルチプレックスすること、
を具備する方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、前記バッファされたデータの少なくも一部分を検索することは、公称のビット数に実質的に等しいビット数を検索することを具備する方法。
【請求項１４】
請求項１２の方法であって、前記コーディング・レートを決定することは、
衛星通信リンクを介して前記第１のユーザから信号メトリックを受信すること、及び、
前記信号メトリックに一部分は基づいて前記コーディング・レートを決定すること、
を具備する方法。
【請求項１５】
請求項１４の方法であって、前記信号メトリックは、前記第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を具備する方法。
【請求項１６】
請求項１４の方法であって、前記信号メトリックは、前記第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号のデータ・エラー・レートを具備する方法。
【請求項１７】
請求項１２の方法であって、前記タイム・スロットの期間を決定することは、一部分は前記コーディング・レートの逆数でタイム・スロットの期間を決定することを具備する方法。
【請求項１８】
通信チャネルにおいて負荷分担する方法であって、
複数のユーザに対応するデータをバッファすること、
第１のユーザに対するデータを記憶した第１のバッファにアクセスすること、
前記第１のバッファから検索されるデータのデータ・ブロック・サイズを決定すること、
前記データ・ブロック・サイズに対応するデータを前記第１のバッファから検索すること、
ルック・アップ・テーブル及び前記第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号から得られた信号メトリックに一部分は基づいて、検索されたデータに適用されるコーディング・レートを決定すること、ここにおいて、前記ルック・アップ・テーブルはコード・レートを信号メトリックの対応する範囲と関連づける、
エンコードされたデータを生成するために前記検索されたデータを前記コーディング・レートでエンコードすること、
時間マルチプレックスされたデータを生成するために他のユーザに対するデータとともに前記エンコードされたデータを時間マルチプレックスすること、
複数の衛星ビームのうちの１つでＫａバンド順方向リンク信号を前記第１のユーザに送信すること、
を具備する方法。
【請求項１９】
通信チャネルにおいて負荷分担するための装置であって、
複数のユーザのうちの対応する１つに対応するデータを記憶するようにそれぞれ設定された複数のバッファ、
時間マルチプレックされた方式で前記複数のバッファの各々から公称のデータ・ブロック・サイズに対応するデータを検索するようにそして時間マルチプレックスされエンコードされたデータを生成するために制御信号に基づいて複数のコーディング・レートの１つを用いて前記データをエンコードするように設定されたコーダ、及び、
前記コーダに結合され、かつ前記複数のユーザの各々から信号メトリックを受信するようにそして前記受信された信号メトリック及びルック・アップ・テーブルに基づいて、前記コーダに対するコーディング・レートを表す前記制御信号を発生するように設定されたレート制御モジュール、ここにおいて、前記ルック・アップ・テーブルはコード・レートを信号メトリックの対応する範囲と関連づける、
を具備する装置。
【請求項２０】
請求項１９の装置であって、前記時間マルチプレックスされた方式で配置された前記コーダに前記複数のバッファの各々を選択的に結合するように設定されたマルチプレクサをさらに具備する装置。
【請求項２１】
請求項１９の装置であって、複数のＫａバンド・ビームを使用して前記複数のユーザに前記時間マルチプレックスされエンコードされたデータを同報通信するように設定された衛星に前記時間マルチプレックスされエンコードされたデータを送信するように設定された送信機をさらに具備する装置。
【請求項２２】
請求項１９の装置であって、前記レート制御モジュールに結合され、そして衛星通信リンクを通じて前記複数のユーザの各々から前記信号メトリックを受信するように設定された受信機をさらに具備する装置。
【請求項２３】
請求項１９の装置であって、前記コーダは、シンボル繰り返しを実行するように設定され、そして前記レート制御モジュールは、信号メトリック値の予め定められた範囲に対してシンボル繰り返しを提供するために前記コーダを指示する制御信号を発生するように設定される装置。
【請求項２４】
通信チャネルにおいて負荷分担するための装置であって、
第１のユーザに対するデータをバッファするための手段、
前記バッファされたデータの少なくとも一部分を検索するための手段、
前記第１のユーザに対する信号メトリックを受信するための手段、
前記信号メトリックおよびルック・アップ・テーブルに基づいて前記バッファされたデータの検索された部分に対するコーディング・レートを決定するための手段、ここにおいて、前記ルック・アップ・テーブルはコード・レートを信号メトリックの対応する範囲と関連づける、
エンコードされたデータを生成するために前記コーディング・レートで前記バッファされたデータの前記検索された部分をコード化するための手段、
前記コーディング・レートに一部分は基づいてタイム・スロットの期間を決定するための手段、及び、
前記第１のユーザとは異なるユーザに対するデータとともに前記エンコードされたデータを時間マルチプレックスするための手段、
を具備する装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
開示された実施形態の上記の説明は、本技術において通常の知識があるいかなる者でも、本発明を作成し、使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態への各種の変形は、当業者にとって容易に明白にされるであろう。そして、ここで規定された一般的な原理は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、その他の実施形態に適用されることができる。それゆえ、本発明は、本明細書中に示された実施形態に制限することを意図したものではなく、本明細書中に開示された原理及び新規な機能と整合する最も広い範囲に適用されるものである。
[付記１]
通信チャネルにおいて負荷分担する方法、該方法は下記を具備する：
複数のユーザの各々に対応するデータをバッファすること；
該複数のユーザの各々に対して実質的に同数のデータ・ビットを検索すること；
該複数のユーザの各々に対応するコーディング・レートを決定すること；
該複数のユーザの各々に対応する該コーディング・レートを用いて該データ・ビットをコーディングすること；及び
該複数のユーザの各々にワイアレス通信チャネルを介して該コード化されたビットを時間マルチプレキシングすること。
[付記２]
付記１の方法、ここにおいて、該実質的に同数のデータ・ビットを検索することは、アクティブなユーザの数に一部分は基づいて該実質的に同数のビットを検索することを具備する。
[付記３]
付記１の方法、ここにおいて、該コーディング・レートを決定することは、下記を具備する：
該複数のユーザの各々から信号メトリックを受信すること；及び
複数のコーディング・レートの１つに各信号メトリックを関係付けること。
[付記４]
付記３の方法、ここにおいて、該信号メトリックを受信することは、衛星通信リンクを介して該複数のユーザの各々から該信号メトリックを受信することを具備する。
[付記５]
付記３の方法、ここにおいて、該信号メトリックを受信することは、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を受信することを具備する。
[付記６]
付記３の方法、ここにおいて、該信号メトリックを受信することは、Ｋａバンド衛星通信リンクから得られたメトリックを受信することを具備する。
[付記７]
付記１の方法であって、該複数のユーザに該時間マルチプレックスされコード化されたビットをワイアレスで送信することをさらに具備する。
[付記８]
付記７の方法、ここにおいて、該時間マルチプレックスされコード化されたビットをワイアレスで送信することは、複数の衛星ビームの少なくとも１つで該複数のユーザにＫａバンド信号を同報通信するように設定された衛星に該時間マルチプレックスされコード化されたビットを送信することを具備する。
[付記９]
付記１の方法であって、該複数のユーザにＫａバンド信号を送信するように設定された衛星を介して該複数のユーザに該時間マルチプレックスされコード化されたビットを送信することをさらに具備する。
[付記１０]
負荷分担を使用している通信チャネルの複数のユーザ間でリソースを割り当てる方法、該方法は下記を具備する：
該通信チャネルの複数のアクティブなユーザの各々に時間マルチプレックスされた通信システムにおいて実質的に等しい期間のタイム・スロットを割り当てること；及び
該複数のアクティブなユーザの各々割り当てられた該期間よりも長い期間を有する延長されたタイム・スロットを低下したユーザに割り当てること。
[付記１１]
付記１０の方法、ここにおいて、該低下したユーザに該延長されたタイム・スロットを割り当てることは、下記を具備する：
該低下したユーザに向けられたデータに適用されるコーディング・レートを決定すること；及び
該コーディング・レートの逆数に比例する該延長されたタイム・スロットの期間を割り当てること。
[付記１２]
付記１０の方法、ここにおいて、該低下したユーザに該延長されたタイム・スロットを割り当てることは、下記を具備する：
該複数のアクティブなユーザの各々に対するデータ・ブロック・サイズにサイズが実質的に等しいデータ・ブロックを検索すること；
エンコードされたデータ・ブロックを生成するために該複数のアクティブなユーザの各々に対する該コーディング・レートよりも小さなコーディング・レートで該データをエンコーディングすること；及び
該エンコードされたデータ・ブロックの期間に該延長されたタイム・スロットを割り当てること。
[付記１３]
通信チャネルにおいて負荷分担する方法、該方法は下記を具備する：
第１のユーザに対するデータをバッファすること；
該バッファされたデータの少なくとも一部分を検索すること；
該バッファされたデータの検索された部分に対するコーディング・レートを決定すること；
エンコードされたデータを生成するために該コーディング・レートで該バッファされたデータの検索された部分をコーディングすること；
少なくとも一部分は該コーディング・レートに基づいてタイム・スロットの期間を決定すること；及び
該第１のユーザとは異なる複数のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレキシングすること。
[付記１４]
付記１３の方法、ここにおいて、該バッファされたデータの少なくとも一部分を検索することは、公称のビット数に実質的に等しいビット数を検索することを具備する。
[付記１５]
付記１３の方法、ここにおいて、該コーディング・レートを決定することは、下記を具備する：
衛星通信リンクを介して該第１のユーザから信号メトリックを受信すること；及び
一部分は該信号メトリックに基づいて該コーディング・レートを決定すること。
[付記１６]
付記１５の方法、ここにおいて、該信号メトリックは、該第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を具備する。
[付記１７]
付記１５の方法、ここにおいて、該信号メトリックは、該第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号のデータ・エラー・レートを具備する。
[付記１８]
付記１３の方法、ここにおいて、該タイム・スロットの期間を決定することは、一部分は該コーディング・レートの逆数でタイム・スロットの期間を決定することを具備する。
[付記１９]
通信チャネルにおいて負荷分担する方法、該方法は下記を具備する：
複数のユーザに対応するデータをバッファすること；
その中に記憶された第１のユーザに対するデータを有する第１のバッファをアクセスすること；
該第１のバッファから検索されようとしているデータのデータ・ブロック・サイズを決定すること；
該第１のバッファから該データ・ブロック・サイズに対応するデータを検索すること；
該第１のユーザによって受信されたＫａバンド衛星信号から得られた信号メトリックに一部分は基づいて検索されたデータに適用されるべきコーディング・レートを決定すること；
エンコードされたデータを生成するために該検索されたデータをエンコードすること；
時間マルチプレックスされたデータを発生させるために別のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレックスすること；及び
複数の衛星ビームのうちの１つで該第１のユーザへＫａバンド順方向リンク信号を送信するように設定された衛星に該時間マルチプレックスされたデータを送信すること。
[付記２０]
通信チャネルにおいて負荷分担するための装置、該装置は下記を具備する：
複数のバッファ、各バッファは対応する複数のユーザの１つに対するデータを記憶するように設定される；
時間マルチプレックスされた方式で該複数のバッファの各々から公称のデータ・ブロック・サイズに対応するデータを検索するように設定され、そして時間マルチプレックスされエンコードされたデータを生成するために制御信号に基づいて複数のコーディング・レートの１つを用いて該データをエンコードするように設定されたコーダ；及び
該コーダに接続され、かつ該複数のユーザの各々から信号メトリックを受信するようにそして該受信された信号メトリックに基づいて該コーダに対する該制御信号を発生するように設定されたコーダ。
[付記２１]
付記２０の装置であって、該時間マルチプレックスされた方式で配置された該コーダに該複数のバッファの各々に選択的に接続されるように設定されたマルチプレクサをさらに具備する。
[付記２２]
付記２０の装置であって、複数のＫａバンド・ビームを使用して該複数のユーザに該時間マルチプレックスされエンコードされたデータを同報通信するように設定された衛星に該時間マルチプレックスされエンコードされたデータを送信するように設定された送信機をさらに具備する。
[付記２３]
付記２０の装置であって、該レート制御モジュールに接続され、そして衛星通信リンクを介して該複数のユーザの各々から該信号メトリックを受信するように設定された受信機をさらに具備する。
[付記２４]
付記２０の装置、ここにおいて、該コーダは、シンボル繰り返しを実行するように設定され、そして該レート制御モジュールは、信号メトリック値の予め決められた範囲のあいだシンボル繰り返しを提供するために該コーダを指示する制御信号を発生するように設定される。
[付記２５]
１又はそれより多くのプロセッサ使用可能な命令を記憶させるように設定された１又はそれより多くの記憶デバイス、１又はそれより多くのプロセッサによって実行された時に、下記を具備する方法を実行する：
第１のユーザに対するデータをバッファすること；
該バッファされたデータの少なくとも一部分を検索すること；
該バッファされたデータの検索された部分に対するコーディング・レートを決定すること；
エンコードされたデータを生成するために該コーディング・レートで該バッファされたデータの検索された部分をコーディングすること；
少なくとも一部分は該コーディング・レートに基づいてタイム・スロットの期間を決定すること；及び
該第１のユーザとは異なる複数のユーザに対するデータとともに該エンコードされたデータを時間マルチプレキシングすること。
【外国語明細書】
2011055511000001.pdf