(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
ユーザデータを含むアナログ入力を受信するように構成されたアナログフロントエンドと、
前記アナログ入力を前記ユーザデータを含むデジタル信号に変換するように構成されたアナログ・デジタル変換器と、
ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するために、前記デジタル信号を処理するように構成されたデジタルチャネライザと、
ユーザデータの出力サブバンドを形成するために、前記複数の周波数スライスをアセンブルするように構成されたデジタル合成器と、
複数の利用可能なマップのうちの選択されたマップにしたがって、前記デジタルチャネライザから前記デジタル合成器へ前記複数の周波数スライスをルーティングするように構成された多重ステージスイッチネットワークを含むデジタルスイッチと、
前記選択されたマップを示すマップ選択データを伝送するように構成されたマップセレクタとを備え、前記デジタルチャネライザは、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記複数の周波数スライスに挿入するように構成されており、前記多重ステージスイッチネットワークは、挿入された前記マップ選択データを読み取って、前記選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通して前記複数の周波数スライスをルーティングするように構成されていて、
前記マップセレクタが、
入力信号を受信して、それぞれのマップ選択データを出力するように構成された複数の冗長論理と、
前記それぞれのマップ選択データを受信して、前記それぞれのマップ選択データの大部分と一致する前記マップ選択データを出力するように構成された投票論理と
を含む、装置。
【請求項２】
前記複数の利用可能なマップを保存するように構成され、前記マップセレクタから前記マップ選択データを受信し、それに応じて、前記多重ステージスイッチネットワークによって受信されるように、前記選択されたマップを含むマップデータを伝送するように構成された構成メモリ
を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記デジタルチャネライザが、
前記ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するように構成された周波数スライス論理と、
ユーザデータのフレームを作成するために、前記ユーザデータの複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングするように構成され、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記フレームに挿入するように構成されたフレーマーと
を含む、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
装置であって、
ユーザデータを含むアナログ入力を受信するように構成されたアナログフロントエンドと、
前記アナログ入力を前記ユーザデータを含むデジタル信号に変換するように構成されたアナログ・デジタル変換器と、
ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するために、前記デジタル信号を処理するように構成されたデジタルチャネライザと、
ユーザデータの出力サブバンドを形成するために、前記複数の周波数スライスをアセンブルするように構成されたデジタル合成器と、
複数の利用可能なマップのうちの選択されたマップにしたがって、前記デジタルチャネライザから前記デジタル合成器へ前記複数の周波数スライスをルーティングするように構成された多重ステージスイッチネットワークを含むデジタルスイッチと、
前記選択されたマップを示すマップ選択データを伝送するように構成されたマップセレクタとを備え、前記デジタルチャネライザは、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記複数の周波数スライスに挿入するように構成されており、前記多重ステージスイッチネットワークは、挿入された前記マップ選択データを読み取って、前記選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通して前記複数の周波数スライスをルーティングするように構成されていて、
前記デジタルチャネライザが、
前記ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するように構成された周波数スライス論理と、
ユーザデータのフレームを作成するために、前記ユーザデータの複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングするように構成され、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記フレームに挿入するように構成されたフレーマーと
を含み、
前記多重ステージスイッチネットワークが、複数のステージに構成されたスイッチ群を含み、前記スイッチ群の各スイッチが、
ユーザデータの第２の複数の周波数スライスを生成するために、前記ユーザデータのフレームから前記マップ選択データを抽出して、前記フレームをデフレーミングするように構成されたデフレーマーと、
前記デフレーマーから前記第２の複数の周波数スライスを受信し、それを通して前記第２の複数の周波数スライスをルーティングするように構成されたクロスバースイッチと、
前記デフレーマーから前記マップ選択データを受信して、前記クロスバースイッチに、前記マップ選択データによって示される前記選択されたマップに従って前記第２の複数の周波数スライスをルーティングさせるように構成されたマップ選択論理と、
ユーザデータの第２のフレームを生成するために、前記クロスバースイッチを介してルーティングされた前記第２の複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングするように構成され、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記第２のフレームに挿入するように構成されたフレーマーと
を含む、装置。
【請求項５】
前記多重ステージスイッチネットワークが、複数のステージに構成されたスイッチ群を含み、前記スイッチ群の各スイッチが、
前記選択されたマップを保存するように構成された第１のバッファメモリと、
前記複数の利用可能なマップの別の選択されたマップを保存するように構成された第２のバッファメモリであって、前記別の選択されたマップが、前記第１のバッファメモリに保存された前記選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通して前記複数の周波数スライスがルーティングされる時に、前記第２のバッファメモリに保存される、前記第２のバッファメモリと
を含み、
前記多重ステージスイッチネットワークが、前記第２のバッファメモリに保存された前記別の選択されたマップに従って別のユーザデータの後続の複数の周波数スライスをルーティングするように構成され、前記デジタルチャネライザが、前記別の選択されたマップを示すマップ選択データを、それらの前記別のユーザデータと共にバンド内の前記後続の複数の周波数スライスに挿入している、
請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記出力サブバンドを前記ユーザデータを含むアナログ出力に変換するように構成されたデジタル・アナログ変換器と、
前記アナログ出力を送信するように構成されたアナログバックエンドと
を更に備え、
前記アナログフロントエンドが、第１の複数のバンド幅と、第１の複数のインターフェース周波数とを含むアナログ入力を受信するように構成され、
前記アナログバックエンドが、第２の複数のバンド幅と、第２の複数のインターフェース周波数とを含む前記アナログ出力を送信するように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
方法であって、
ユーザデータを含むアナログ入力を受信することと、
前記アナログ入力を、前記ユーザデータを含むデジタル信号に変換することと、
ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するために、前記デジタル信号を処理することと、
ユーザデータの出力サブバンドを形成するために、前記複数の周波数スライスをアセンブルすることと、
前記デジタル信号を処理することと前記複数の周波数スライスをアセンブルすることとの間に、多重ステージスイッチネットワークを含むデジタルスイッチを通して前記複数の周波数スライスをルーティングすることであって、前記複数の周波数スライスが、複数の利用可能なマップの選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通してルーティングされる、ルーティングすることと、
前記選択されたマップを示すマップ選択データを伝送することと
を含み、
前記デジタル信号を処理することは、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記複数の周波数スライスに挿入することを含み、
前記複数の周波数スライスをルーティングすることは、挿入された前記マップ選択データを読み取ることと、前記選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通して前記複数の周波数スライスをルーティングすることとを含み、
前記マップ選択データを伝送することが、
複数の冗長論理において入力信号を受信して、それらからそれぞれのマップ選択データを出力することと、
投票論理において前記それぞれのマップ選択データを受信して、それらから出力することであって、前記マップ選択データが前記それぞれのマップ選択データの大部分と一致する、出力することと
を含む、方法。
【請求項８】
前記複数の利用可能なマップを構成メモリに保存することと、
前記構成メモリにおいて前記マップ選択データを受信し、それに応じて、前記多重ステージスイッチネットワークによって受信されるように、前記選択されたマップを含むマップデータを伝送することと
を更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記デジタル信号を処理することは、
前記ユーザデータの複数の周波数スライスを生成することと、
ユーザデータのフレームを作成するために、前記ユーザデータの複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングすることであって、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共にバンド内の前記フレームに前記マップ選択データを挿入することを含む、フレーミングすることと
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
方法であって、
ユーザデータを含むアナログ入力を受信することと、
前記アナログ入力を、前記ユーザデータを含むデジタル信号に変換することと、
ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するために、前記デジタル信号を処理することと、
ユーザデータの出力サブバンドを形成するために、前記複数の周波数スライスをアセンブルすることと、
前記デジタル信号を処理することと前記複数の周波数スライスをアセンブルすることとの間に、多重ステージスイッチネットワークを含むデジタルスイッチを通して前記複数の周波数スライスをルーティングすることであって、前記複数の周波数スライスが、複数の利用可能なマップの選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通してルーティングされる、ルーティングすることと、
前記選択されたマップを示すマップ選択データを伝送することと
を含み、
前記デジタル信号を処理することは、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記複数の周波数スライスに挿入することを含み、
前記複数の周波数スライスをルーティングすることは、挿入された前記マップ選択データを読み取ることと、前記選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通して前記複数の周波数スライスをルーティングすることとを含み、
前記デジタル信号を処理することは、
前記ユーザデータの複数の周波数スライスを生成することと、
ユーザデータのフレームを作成するために、前記ユーザデータの複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングすることであって、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共にバンド内の前記フレームに前記マップ選択データを挿入することを含む、フレーミングすることと
をさらに含み、
前記多重ステージスイッチネットワークが、複数のステージに構成されたスイッチ群を含み、前記スイッチ群の各スイッチに対して、前記複数の周波数スライスをルーティングすることが、
ユーザデータの第２の複数の周波数スライスを作成するために、前記ユーザデータのフレームから前記マップ選択データを抽出して、前記フレームをデフレーミングすることと、
前記第２の複数の周波数スライスをクロスバースイッチを通してルーティングすることと、
前記クロスバースイッチに、前記マップ選択データによって示される前記選択されたマップに従って、前記第２の複数の周波数スライスをルーティングさせることと、
ユーザデータの第２のフレームを作成するために、前記クロスバースイッチを通してルーティングされた前記第２の複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングすることであって、前記マップ選択データを受信して、それらの前記ユーザデータと共に前記マップ選択データをバンド内の前記第２のフレームに挿入することとを含む、フレーミングすることと
を含む、方法。
【請求項１１】
前記多重ステージスイッチネットワークが、複数のステージに構成されたスイッチ群を含み、前記スイッチ群の各スイッチに対して前記複数の周波数スライスをルーティングすることが、
第１のバッファメモリに前記選択されたマップを保存することと、
第２のバッファメモリに前記複数の利用可能なマップの別の選択されたマップを保存することであって、前記別の選択されたマップが、前記第１のバッファメモリに保存された前記選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通して前記複数の周波数スライスがルーティングされる時に、前記第２のバッファメモリに保存される、保存することと
を含み、
前記方法は更に、前記第２のバッファメモリに保存された前記別の選択されたマップに従って前記多重ステージスイッチネットワークを通して別のユーザデータの後続の複数の周波数スライスをルーティングすることを含み、前記別の選択されたマップを示す前記マップ選択データが、それらの前記別のユーザデータと共にバンド内の前記後続の複数の周波数スライスに挿入されている、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
通信衛星の積載装置として構成された装置によって実施される、請求項７から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記出力サブバンドを、前記ユーザデータを含むアナログ出力に変換することと、
前記アナログ出力を送信することと
を更に含み、
前記アナログ入力を受信することは、第１の複数のバンド幅と、第１の複数のインターフェース周波数とを含む前記アナログ入力を受信することを含み、
前記アナログ出力を送信することは、第２の複数のバンド幅と、第２の複数のインターフェース周波数とを含む前記アナログ出力を送信することを含む、
請求項７から１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、衛星通信システムに関し、より具体的には、衛星通信システムの衛星のトランスポンダーによってデータを処理することに関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星は、ナビゲーション、通信、環境モニタリング、天気予報、放送等の多種多様な分野で使用される。多くの家庭、ビジネス、政府組織及び他のユーザは、娯楽、通信、情報収集及び他の目的のために日常的に衛星を使用し得る。何百個もの人工衛星が地球の軌道を回り、更に多くの衛星が毎年打ち上げられている。
【０００３】
典型的な現在の衛星は、一又は複数のアンテナ、太陽電池等の電源、及び様々な電子要素を搭載する金属又は複合フレームを含み得る。衛星の電子要素には、一又は複数のトランスポンダーが含まれうる。トランスポンダーは、一又は複数の受信機、周波数変換装置及び送信機を含む電子要素のクラスタであってよい。各トランスポンダーは、特定のバンド幅に対して構成されうる。衛星の全バンド幅は、幾つかのトランスポンダーによって供給されうる。
【０００４】
通信衛星のトランスポンダーは、アップリンクアンテナを介して、地上、別の衛星、又は他の固定又は移動位置から多重アップリンクビームを受信するように構成されうる。受取った各ビームは、トランスポンダーによって更に処理するために、増幅され、ダウンコンバートされうる。ダウンコンバートされたビームは次に、ダウンリンクアンテナを介して、地上、他の衛星、又は他の固定又は移動位置へダウンリンクビームでアップコンバート及び再送信される前に、スイッチングされうる、多重化されうる、又はさもなければルーティング及び合成されうる。
【０００５】
通信衛星のトランスポンダーは、アナログ又はデジタルであってよい。アナログのトランスポンダーにおいては、スイッチングは、全アップリンクアンテナビームの特定のダウンリンクアンテナビームへのポイントツーポイントマッピングに限定されうる。通信衛星のデジタルトランスポンダーは、デジタル信号処理を使用したトランスポンダー機能を提供しうる。デジタルトランスポンダーは、アナログトランスポンダーでは達成し得ない方法で、衛星において提供される通信信号のバンド幅及び電力割当てを分割、制御及び監視するように構成されうる。
【０００６】
デジタルトランスポンダーは、柔軟性の高い方法で、入力から出力へのスイッチングを実施する能力を有しうる。幾つかのトランスポンダーは、入力と出力の間に経路又は接続ができうる多重ステージのスイッチを用いて、Ｃｌｏｓスイッチネットワーク等の多重ステージスイッチネットワークを含むスイッチを採用する。これらの多重ステージスイッチネットワークの幾つかは、入力と出力の間の他の既存の接続、及びそれらの間の一又は複数のステージのスイッチを通して中断されることなくアイドル入力が常にアイドル出力に接続されうる再構成可能非遮断性（ＲＡＮＢ）であるが、これを実施するには、一又は複数の既存の接続を再構成する必要がありうる（再構成可能）。
【０００７】
多重ステージスイッチネットワークを通して接続が再構成される場合、接続を再構成するプロセスは多くの場合、不要な場合には、接続を介したトラフィックにいかなる停止状態（データの損失、「ヒットレス」）も起きないことが望ましい。従来のネットワークはこれを、接続部の入力と出力の間に冗長接続を設定する（メークビフォーブレーク）ことで達成するが、これにより、ネットワークと、ネットワークを通して接続が制御されるアルゴリズムの複雑性が上がるため望ましくない。冗長接続の割当量を増やすことは、スイッチネットワークの容量を低下させるため望ましくない。
【０００８】
したがって、一又は複数の上述の問題と、起こりうる他の問題とを考慮する方法と装置を有することが有利であろう。
【発明の概要】
【０００９】
本開示の例示の実行形態は概して、接続を介したトラフィック（ヒットレス）のいかなる損失もなく、冗長接続を必要とせずに、衛星ホストスイッチを再構成するための、改善された技術を対象とする。例示の実行形態の技術は、伝播同期とも称されうる。例示の実行形態は従って、伝播同期を介した衛星ホスト型スイッチのヒットレス再構成を提供するとも言うことができる。
【００１０】
本開示の例示の実行形態の一態様によれば、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）と、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）と、デジタルチャネライザと、デジタル合成器と、デジタルスイッチとを含み、ある実施例では、通信衛星の積載装置として構成されうる。ＡＦＥは、ユーザデータを含むアナログ入力を受信するように構成され、ＡＤＣは、アナログ入力をユーザデータを含むデジタル信号に変換するように構成されている。デジタルチャネライザは、ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するために、デジタル信号を処理するように構成され、デジタル合成器は、ユーザデータのサブバンド出力を形成するために、複数の周波数スライスをアセンブルするように構成されている。デジタルスイッチは、複数の利用可能なマップのうちの選択されたマップにしたがって、前記デジタルチャネライザから前記デジタル合成器へ前記複数の周波数スライスをルーティングするように構成された多重ステージスイッチネットワークを含む。
【００１１】
例示の実行形態のこの態様によれば、装置はまた、選択されたマップを示すマップ選択データを伝送するように構成されたマップセレクタを備えている。デジタルチャネライザは、次に、マップ選択データを受信して、それらのユーザデータと共にマップ選択データをバンド内の複数の周波数スライスに挿入するように構成されている。多重ステージスイッチネットワークは、多重ステージスイッチネットワークが挿入されたマップ選択データを読み取って、選択されたマップに従って複数の周波数スライスを多重ステージスイッチネットワークを介してルーティングするように構成されている。
【００１２】
ある実施例では、マップセレクタが、入力信号を受信して、それぞれのマップ選択データを出力するように構成された複数の冗長論理と、それぞれのマップ選択データを受信して、それぞれのマップ選択データの大部分と一致するマップ選択データを出力するように構成された投票論理とを含む。
【００１３】
ある実施例では、装置は更に、複数の利用可能なマップを保存するように構成され、フォールトトレラントであってよい構成メモリを含む。これらの実施例では、構成メモリ（例えばフォールトトレラント構成メモリ）は、前記マップセレクタから前記マップ選択データを受信し、それに応じて、前記多重ステージスイッチネットワークによって受信されるように、前記選択されたマップを含むマップデータを伝送するように構成されうる。
【００１４】
ある実施例では、デジタルチャネライザが、周波数スライス論理と、フレーマーとを含みうる。周波数スライス論理は、ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するように構成されうる。フレーマーは、ユーザデータのフレームを作成するために、ユーザデータの複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングするように構成されうる。フレーマーは、それらのユーザデータで、マップ選択データを受信して、バンド内のフレームに挿入するように構成されうる。
【００１５】
ある別の実施例では、多重ステージスイッチネットワークが、複数のステージに構成されたスイッチ群を含む。これらの別の実施例では、スイッチ群の各スイッチが、デフレーマー、クロスバースイッチ、マップ選択論理、及びフレーマーを含みうる。デフレーマーは、ユーザデータのフレームからマップ選択データを抽出し、フレームをデフレーミングして、ユーザデータの第２の複数の周波数スライスを生成するように構成されうる。クロスバースイッチは、デフレーマーから第２の複数の周波数スライスを受信し、それを介して第２の複数の周波数スライスをルーティングするように構成されうる。マップ選択論理は、デフレーマーからマップ選択データを受信して、クロスバースイッチに、マップ選択データによって示される選択されたマップに従って第２の複数の周波数スライスをルーティングさせるように構成されうる。フレーマーは、特定のフレーム構造で、クロスバースイッチを介してルーティングされた第２の複数の周波数スライスをフレーミングして、ユーザデータの第２のフレームを生成するように構成されうる。デジタルチャネライザのフレーマーと同様に、このフレーマーはまた、マップ選択データを受信して、それらのユーザデータと共にマップ選択データをバンド内の第２のフレームに挿入するようにも構成されうる。
【００１６】
ある実施例では、スイッチ群の各スイッチが、第１のバッファメモリと、第２のバッファメモリとを含んでいてよく、構成メモリと同様にフォールトトレラントであってよい。第１のバッファメモリ（例えば第１のフォールトトレラントバッファメモリ）は、前記選択されたマップを保存するように構成されていてよく、第２のバッファメモリ（例えば第２のフォールトトレラントバッファメモリ）は、前記複数の利用可能なマップの別の選択されたマップを保存するように構成されていてよく、複数の利用可能なマップの別の選択されたマップは、第１のバッファメモリに保存された選択されたマップに従って複数の周波数スライスが多重ステージスイッチネットワークを介してルーティングされる時に第２のバッファメモリに保存されうる。多重ステージスイッチネットワークは、次に、第２のバッファメモリに保存された別の選択されたマップに従って別のユーザデータの次の複数の周波数スライスをルーティングするように構成されうる。ここで、デジタルチャネライザは、別の選択されたマップを示すマップ選択データを、それらの別のユーザデータと共にバンド内の次の複数の周波数スライスに挿入している。
【００１７】
ある実施例では、装置は更に、出力されたサブバンドをユーザデータを含むアナログ出力に変換するように構成されたデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）と、アナログ出力を送信するように構成されたアナログバックエンド（ＺＢＥ）とを含みうる。ある別の実施例では、ＡＦＥは、第１の複数のバンド幅と、第１の複数のインターフェース周波数とを含むアナログ入力を受信するように構成されていてよく、ＡＢＥは、第２の複数のバンド幅と、第２の複数のインターフェース周波数とを含むアナログ出力を送信するように構成されていてよい。ある実施例では、装置は、通信衛星の積載装置として構成される。
【００１８】
本方法は、ユーザデータを含むアナログ入力を受信することと、アナログ入力をユーザデータを含むデジタル信号に変換することと、ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するためにデジタル信号を処理することと、ユーザデータの出力サブバンドを形成するために、複数の周波数スライスをアセンブルすることと複数の周波数スライスをアセンブルすることとの間に、多重ステージスイッチネットワークを含むデジタルスイッチを介して複数の周波数スライスをルーティングすることであって、複数の周波数スライスが、複数の利用可能なマップの選択されたマップに従って多重ステージスイッチネットワークを介してルーティングされる、ルーティングすることと、選択されたマップを示すマップ選択データを伝送することとを含み、デジタル信号を処理することは、マップ選択データを受信して、それらのユーザデータと共にマップ選択データをバンド内の複数の周波数スライスに挿入することを含み、複数の周波数スライスをルーティングすることは、挿入されたマップ選択データを読み取ることと、多重ステージスイッチネットワークを介して選択されたマップに従って複数の周波数スライスをルーティングすることとを含む。
【００１９】
本方法では、マップ選択データを伝送することが、複数の情報論理において入力信号を受信して、それらからそれぞれのマップ選択データを出力することと、投票論理においてそれぞれのマップ選択データを受信して、それらから出力することであって、マップ選択データがそれぞれのマップ選択データの大部分と一致する、出力することとを含む。本方法は更に、複数の利用可能なマップを構成メモリに保存することと、構成メモリにおいてマップ選択データを受信し、それに応じて、多重ステージスイッチネットワークによって受信されるように、選択されたマップを含むマップデータを伝送することとを含む。本方法では、デジタル信号を処理することが、ユーザデータの複数の周波数スライスを生成することと、ユーザデータのフレームを作成するために、ユーザデータの複数の周波数スライスを特定のフレーム構造でフレーミングすることであって、マップ選択データを受信して、それらのユーザデータと共にバンド内のフレームにマップ選択データを挿入することを含む、フレーミングすることとを含む。
【００２０】
本方法では、多重ステージスイッチネットワークが複数のステージに構成されたスイッチ群を含み、スイッチ群の各スイッチに対して複数の周波数スライスをルーティングすることが、ユーザデータの第２の複数の周波数スライスを作成するために、ユーザデータのフレームからマップ選択データを抽出してフレームをデフレーミングすることと、クロスバースイッチを通して第２の複数の周波数スライスをルーティングすることと、クロスバースイッチに、マップ選択データによって示される選択されたマップに従って、第２の複数の周波数スライスをルーティングさせることと、ユーザデータの第２のフレームを作成するために、特定のフレーム構造でクロスバースイッチを通してルーティングされた第２の複数の周波数スライスをフレーミングすることであって、これにはマップ選択データを受信して、それらのユーザデータと共にマップ選択データをバンド内の第２のフレームに挿入することとが含まれる、フレーミングすることとを含む。
【００２１】
本方法では、多重ステージスイッチネットワークが、複数のステージに構成されたスイッチ群を含み、スイッチ群の各スイッチに対して複数の周波数スライスをルーティングすることは、第１のバッファメモリに選択されたマップを保存することと、第２のバッファメモリにおいて複数の利用可能なマップの別の選択されたマップを保存することであって、別の選択されたマップが、第１のバッファメモリに保存された選択されたマップに従って多重ステージスイッチネットワークを介して複数の周波数スライスがルーティングされる時に、第２のバッファメモリに保存される、保存することとを含み、本方法は更に、第２のバッファメモリに保存された別の選択されたマップに従って多重ステージスイッチネットワークを介して別のユーザデータの後続の複数の周波数スライスをルーティングすることを含み、別の選択されたマップを示すマップ選択データが、それらの別のユーザデータと共に、バンドの後続の複数の周波数スライスに挿入されている。
【００２２】
本方法は、通信衛星の積載装置として構成された装置によって実施される。本方法は更に、出力サブバンドをユーザデータを含むアナログ出力に変換することと、アナログ出力を送信することとを含む。本方法では、アナログ入力を受信することは、第１の複数のバンド幅と第１の複数のインターフェース周波数とを含むアナログ入力を受信することを含み、アナログ出力を送信することは、第２の複数のバンド幅と第２の複数のインターフェース周波数とを含むアナログ出力を送信することを含む。
【００２３】
例示の実行形態の他の態様では、方法が提供されている。本書で記述されている特徴、機能及び利点は、様々な例示の実行形態において個別に実現されうるか、又は、更なる詳細が以下の説明及び図面を参照して理解されうる、また別の例示の実行形態において組み合わされうる。
【００２４】
上記では本開示の例示の実行形態を一般的な用語で説明したが、これより添付図面を参照する。これらの図面は必ずしも正確な縮尺で描かれているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本開示の例示の実行形態に係る衛星通信システムを示す図である。
【図２】例示の実行形態に係る、衛星通信システムの衛星に搭載されうるトランスポンダーを示す図である。
【図３】ある例示の実行形態において図２に示すトランスポンダーの様々な構成要素に対応しうる構成を示す図である。
【図４】ある例示の実行形態において図２に示すトランスポンダーの様々な構成要素に対応しうる構成を示す図である。
【図５】例示の実行形態の態様に係る方法における様々な工程を含むフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示のいくつかの実行形態を、添付図面を参照して、以下により網羅的に説明するが、添付図面には、本開示の実行形態の全てではなく一部しか示されていない。実際のところ、本開示の様々な実行形態は、多くの異なる形式で具現化することが可能であり、本書に明記されている実行形態に限定されると解釈すべきではない。むしろ、本開示が包括的かつ完全なものになるように、かつ、当業者に本開示の範囲が十分に伝わるように、これらの例示の実行形態が提供されている。全体を通して、類似の参照番号は類似の要素を表している。
【００２７】
本開示の例示の実行形態は、衛星のトランスポンダーによるデータの処理を対象とする。本明細書に記載される「衛星」という語は、一般性を損なわずに使用され得、様々な実施例において、陸上又は移動プラットフォーム（例えば、陸上車両、航空機、宇宙船、船舶）に搭載して配置され得る、他の種類の中継装置及び分配装置を含み得る。従って、例示の実行形態の通信システムは、一又は複数の「衛星」を含むように図示され説明されることがあるが、この用語は、一又は複数の中継装置及び分配装置を含むようにより広い意味で使用され得る。
【００２８】
図１に、本開示の一実施例の実行形態に係る衛星通信システム１００を示す。図示したように、衛星通信システムは、地上局１０４、１０６間のデータの伝送を可能にするように構成された衛星１０２を含みうる。他の実施例では、衛星は、地球等の回転している天体上の又はその上の任意の数の地上局、他の衛星又は他の固定又は移動位置のいずれかの組み合わせの間、及びその中でデータの伝送を可能にするように構成されうる。
【００２９】
衛星１０２は、一又は複数のアンテナ１１０、太陽電池パネル１１２等を装着しうる筐体１０８を含みうる。アンテナは、例えば地上局１０４（又は別の送信器）等からアップリンクビーム１１４を受信し、ダウンリンクビーム１１６を別の地上局１０６（又は別の受信器）等へ送信するように構成されうる。アンテナは、衛星１０２での使用に適切な、幾つかの異なる種類のアンテナの任意のものであってよい。適切な種類のアンテナの例には、任意の数の単独でアドレス可能な送信又は受信要素を有するデジタル又はアナログビーム形成アンテナが含まれる。これらの種類のアンテナの適切な例には、スポットビームディッシュ、マルチビーム給電アンテナ、直接放射アレイアンテナ、フェーズドアレイ給電反射鏡アンテナ等が含まれる。
【００３０】
衛星１０２の筐体１０８は、アンテナ１１０を介して受信したアップリンクビーム１１４を処理するように構成された様々な電子要素を収容し、アンテナを介して送信するためにダウンリンクビーム１１６を生成するように構成されうる。この点において、筐体は、アップリンクビームをダウンリンクビームへスイッチングし、サブチャネルにルーティングするように構成された一又は複数のトランスポンダーを含む積載装置を収容しうる。
【００３１】
筐体１０８に装着された太陽電池パネル１１２は、筐体の様々な電子要素の動作において電力を提供するための電源の一例であってよい。ある実施例では、衛星１０２は、筐体の電子機器の動作において電力を供給するために、筐体に電池を含んでいて良い、あるいは、一又は複数の他の電源又は様々に組み合わせた電源を用いうる。
【００３２】
図２に、ある実施例において図１の衛星１０２等の衛星の積載装置にあるようなトランスポンダーに対応しうるトランスポンダー２００のブロック図を示す。トランスポンダーは、トランスポンダーの動作を実行するための動作を実施しうるように構成された幾つかの構成要素を含む。しかしながら、図２は、トランスポンダーの例示の実行形態の物理的又は構造的な限界を示唆するものではないことに注意すべきである。この点において、トランスポンダーは、図２に示す一又は複数の構成要素に追加の、その代わりの、又は追加及びその代わりの両方の他の構成要素を含みうる。ある例示の実行形態では、一部の構成要素は不要でありうる。幾つかの構成要素の動作は、異なる例示の実行形態において一又は複数の構成要素にわたって機能的に組み合わされうる又は分割されうることも理解すべきである。
【００３３】
図示したように、トランスポンダー２００は、トランスポンダー間及びトランスポンダー内でデジタル信号を伝送するための接続を提供するように構成され、ある実施例では、トランスポンダースライスを収容するように構成された筐体の一部として実装されうるバックプレーン２０４に接続された複数のトランスポンダースライス２０２を含みうる。ある実施例では、トランスポンダースライスは、バックプレーンを介してトランスポンダースライス同士を接続するために、バックプレーンに差し込まれうるそれぞれの回路基板に実装されうる。この点において、トランスポンダースライスは、モジュール式ビルディングブロックとして実装され得、異なるバージョンのトランスポンダーにより、適切な数のトランスポンダースライスをバックプレーンに接続させることにより、異なる処理性能が提供されうる。
【００３４】
以下に説明したように、各トランスポンダースライスは、幾つかの構成要素を含みうる。これらの構成要素は、幾つかの異なる方法のいずれかで実装されうる。ある実施例では、トランスポンダースライスの構成要素は、トランスポンダースライスの回路基板に装着された電気回路によって実装されうる。この電気回路は、電子回路の集合体で構成され得、かかる電子回路の一部は、一集積回路又は複数の相互接続集積回路としてパッケージされうる（集積回路はより一般的には「チップ」と称されることがある）。集積回路（複数可）は、幾つかの異なる種類のアナログ、デジタル及び／又は混合信号（アナログ及びデジタル）集積回路（複数可）のいずれかを含みうる。適切な種類の集積回路の例には、汎用プロセッサ、連想記憶装置、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、任意の適切なプログラマブル論理デバイス、個別のゲート論理又はトランジスタ論理、個別のハードウェア構成要素又はこれらの任意の組み合わせが含まれる。
【００３５】
トランスポンダー２００のトランスポンダースライスのトランスポンダースライス２０２をここで、更に具体的に説明する。他のトランスポンダースライスは各々、同様の方法で実装され得、同一のハードウェア構成を有しうることを理解すべきである。図示したように、トランスポンダースライス２０２は、アナログ部２０６と、デジタル処理部２０８とを含みうる。アナログ部とデジタル部の様々な構成要素及び機能を以下に説明する。その他の可能な構成要素及び機能は、上記で参照した‘４４９特許出願に記載されている。
【００３６】
アナログ部２０６は次に、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２１０、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）２１２、デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）２１４、及びアナログバックエンド（ＡＢＥ）２１６を含む幾つかの構成要素の各構成要素の一又は複数を含みうる。ＡＦＥは、ユーザデータを含むアナログ入力を受信するように構成され得、ＡＦＥはこのアナログ入力を一又は複数の受信アンテナ２１８から受信し得る。これらの受信アンテナはアップリンクアンテナとも称され得、ユーザデータのアップリンクビームをアナログフロントエンドへのアナログ入力として受信するように構成された、衛星上の任意の適切な数及び種類のアンテナを含む。ＡＤＣは、デジタル処理部２０８によって処理するために、このアナログ入力をユーザデータを含むデジタル信号に変換するように構成され得る。
【００３７】
デジタル処理部２０８は、ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するために、ＡＤＣ２１２によって供給されたデジタル信号を処理するように構成されたデジタルチャネライザ２２０と、ＤＡＣ２１４及びＡＢＥ２１６による処理においてユーザデータの出力サブバンドを形成するために、周波数スライスをアセンブルするように構成されたデジタル合成器２２２とを含む、幾つかの構成要素の各々の一又は複数を含みうる。また、デジタルチャネライザとデジタル合成器に連結され、デジタルチャネライザとデジタル合成器との間にあるデジタル処理部は、デジタルチャネライザによって生成される周波数スライスをデジタル合成器にルーティングするように構成されたデジタルスイッチ２２４を含みうる。デジタルスイッチはまた、それ自体のデジタルチャネライザによって生成される周波数スライスを、他のトランスポンダースライス２０２のデジタル合成器にルーティングするようにも構成されうる。同様に、デジタルスイッチは、他のトランスポンダースライスのデジタルチャネライザによって生成される周波数スライスをそれ自体のデジタル合成器にルーティングするように構成されうる。
【００３８】
ＤＡＣ２１４は、デジタル合成器２２２から出力サブバンドを受信して、出力サブバンドを、ユーザデータを含むアナログ出力に変換するように構成されうる。ＡＢＥ２１６は、一又は複数の送信アンテナ２２６を介してアナログ出力を送信するように構成されうる。これらの送信アンテナは、ダウンリンクアンテナとも称され、アナログ出力をアナログバックエンドからダウンリンクビームとして送信するように構成された、衛星の任意の適切な数及び種類のアンテナを含みうる。
【００３９】
アナログ部２０６とデジタル処理部２０８は、特定のバンド幅にまたがる連続した周波数のセットにおけるユーザデータの処理を提供するように構成され得、周波数は、インターフェース周波数とも称される。ある実施例では、バンド幅（従ってインタフェース周波数）は、複数の部分に任意に分割され得、複数の部分のうちの各部分はそれ自体が（それぞれのインターフェース周波数がまたがる複数のバンド幅の）バンド幅であってよい。ＡＦＥ２１０については、バンド幅及びインターフェース周波数−又はバンド幅が分割されうるバンド幅及びインターフェース周波数の一部は、一又は複数の第１のバンド幅及び第１のインターフェース周波数とも称されうる。ＡＢＥ２１６については、バンド幅（複数可）及びインターフェース周波数は、一又は複数の第２のバンド幅及び第２のインターフェース周波数と称されうる。
【００４０】
ある実施例では、アナログ部２０６は、それ自体のハードウェア構成、又はそれ自体のＡＦＥ２１０及び／又はＡＢＥ２１６のハードウェア構成を変えることなく、異なる第１のバンド幅／インターフェース周波数、及び／又は異なる第２のバンド幅／インターフェース周波数に対して選択的に構成されうる。例えば、アナログ部は、５００ＭＨｚ、２５０ＭＨｚ、１２５ＭＨｚの第１及び／又は第２のバンド幅、又は他のバンド幅、又はバンド幅の組み合わせに対し、また設定バンド幅にまたがる任意の数の異なるインターフェース周波数に対して選択的に構成されうる。例えば、５００ＭＨｚの第１及び／又は第２のバンド幅に対し、アナログ部は、８３−５８３ＭＨｚ、７５０−１２５０ＭＨｚ、１４１６−１９１６ＭＨｚのいずれかの第１及び／又は第２のインターフェース周波数、又は５００ＭＨｚのバンド幅にまたがる他のインターフェース周波数に対して選択的に構成されうる。引き続き実施例を参照すると、アナログ部は、例えば１つの５００ＭＨｚ部分（１つの第１のバンド幅）、２つの２５０ＭＨｚ部分（２つの第１のバンド幅）、１つの２５０ＭＨｚ部分と２つの１２５ＭＨｚ部分（３つの第１のバンド幅）、４つの１２５ＭＨｚ部分等の幾つかの異なる部分のいずれかにまたがるバンド幅及びインターフェース周波数を受信するように選択的に構成されうる。
【００４１】
幾つかの更なる具体例では、アナログ部２０６とデジタル処理部２０８は、バンド幅のＮ単位の周波数（例：ＭＨｚ）にまたがるインターフェース周波数の処理を提供するように構成されうる。これらの実施例では、ＡＦＥ２１０はｎ個の入力ポートを含んでいてよく、ＡＢＥ２１６はｍ個の出力ポートを含んでいてよく、ここでｎ及びｍは、同じ数のポート又は異なる数のポートであってよい。そしてここで、アナログ部は、ｎ個の入力ポート及びｍ個の出力ポートのバンド幅及び／又はインターフェース周波数を柔軟に選択することを可能にするように構成されうる。
【００４２】
上述した例では更に、バンド幅のＮ単位の周波数（例：ＭＨｚ）は、ＡＦＥ２１０のｎ個の入力ポート全体で任意に分割され、また同様にＡＢＥ２１６のｍ個の出力ポート全体で任意に分割されうる。このように、ｎ個の入力ポートは各々、バンド幅のＮ／ｎ単位の周波数を提供し得、ｍ個の出力ポートは各々、バンド幅のＮ／ｍ単位の周波数を提供し得る。ｎ個の入力ポートは各々、ｍ個の出力ポートの各々と同じ又は異なるバンド幅を提供するように構成されうる。このため、アナログ部２０６とデジタル処理部２０８が５００ＭＨｚのバンド幅の処理を提供するように構成された一実施例では、アナログ部は１つの５００ＭＨｚの入力ポート（ｎ＝１）と、１つの５００ＭＨｚの出力ポート（ｍ＝１）とを含みうる。他の実施例では、アナログ部は、２つの２５０ＭＨｚの入力ポート（ｎ＝２）及び２つの２５０ＭＨｚの出力ポート（ｍ＝２）、４つの１２５ＭＨｚの入力ポート（ｎ＝４）及び４つの１２５ＭＨｚの出力ポート（ｍ＝４）、又は全ての入力ポートの全バンド幅が５００ＭＨｚであり、すべての出力ポートの全バンド幅が５００ＭＨｚである別の数の入力ポート及び出力ポートを含みうる。
【００４３】
デジタル処理部２０８では、デジタルチャネライザ２２０は、周波数スライスを生成するためにアナログ入力から引き出されたデジタル信号を処理するように構成され得、デジタルスイッチ２２４は次に周波数スライスを、デジタルチャネライザからデジタル合成器２２２へルーティングするように構成されうる。適切な種類のデジタルスイッチの例には、クロスバースイッチ、多重ステージスイッチネットワーク等が含まれる。クロスバースイッチは、クロス−ポイントスイッチ、クロスポイントスイッチ、又はマトリクススイッチとも称され得、ある実施例では、クロスバースイッチは、マトリクスに配置された個々のスイッチのアセンブリとして実装されうる。
【００４４】
多重ステージスイッチネットワークは、例えば多重ステージスイッチネットワーク等の複数のステージに構成されたスイッチ群（例：クロスバースイッチ）を含みうる。ある実施例で示すように、次に、デジタルスイッチ２２４は、入口ステージスイッチ２２８、中間ステージスイッチ２３０、及び出口ステージスイッチ２３２を有するＣｌｏｓスイッチネットワーク等の多重ステージスイッチネットワークを含みうる。ある実施例では、様々なステージのスイッチは単に、入口スイッチ、中間スイッチ及び出口スイッチと称されうる。トランスポンダースライス２０２において、及びトランスポンダースライス全体で、ユーザデータの周波数スライスを入口ステージスイッチによってデジタルチャネライザ２２０から中間ステージスイッチへ、中間ステージスイッチから出口ステージスイッチへ、及び出口ステージスイッチからデジタル合成器２２２へルーティングしうる。
【００４５】
トランスポンダースライス２０２の様々なステージスイッチへルーティングされた、又は様々なステージスイッチからルーティングされたユーザデータの周波数スライスは、トランスポンダー内に、及び他のトランスポンダースライスへ又は他のトランスポンダースライスからバックプレーン２６４全体にルーティングされうる。このため、例えば、トランスポンダースライスの入口ステージスイッチ２２８は、周波数スライスをデジタルチャネライザ２２０からトランスポンダースライス内の中間ステージスイッチ２３０へ、そしてバックプレーン全体と他のトランスポンダースライスの中間ステージスイッチへルーティングするように構成されうる。中間ステージスイッチは、トランスポンダースライス内の入口ステージスイッチから、そしてバックプレーン全体と他のトランスポンダースライスの入口ステージスイッチから周波数スライスをルーティングし、これらの周波数スライスをトランスポンダースライス内の出口ステージスイッチ２３２へ、及び他のトランスポンダースライスの出口ステージスイッチ全体にルーティングするように構成されうる。出口ステージスイッチは、トランスポンダースライス内の中間ステージスイッチから、そしてバックプレーン全体と他のトランスポンダースライスの中間ステージスイッチから周波数スライスをルーティングし、これらの周波数スライスをデジタル合成器２２２へルーティングするように構成されうる。
【００４６】
ある実施例では、デジタルスイッチ２２４は、再構成可能な非遮断（ＲＡＮＢ）的な方法で、デジタルチャネライザ２２０からデジタル合成器２２２へユーザデータの周波数スライスをルーティングするように構成されうる。この点において、デジタルスイッチへのいずれかの入力部に供給される周波数スライスは、デジタルスイッチによってデジタル合成器のいずれかの入力部にルーティングされうるが、これをするには、デジタルスイッチを介してデジタルチャネライザとデジタル合成器との間の一又は複数の既存の接続を再構成する必要がありうる。ある実施例では、既存の接続を再構成して、又は再構成せずに周波数スライスをデジタルチャネライザからデジタル合成器へルーティングするため、入口ステージスイッチ２２８のいずれかの使用されていない入力部が出口ステージスイッチ２３２のいずれかの使用されていない出力部へ接続されうるように、デジタルスイッチが実装されうる。
【００４７】
上記の背景技術の項で説明したように、多重ステージスイッチネットワークを通る接続が再構成された場合、従来のネットワークでは、接続の入力部と出力部との間に冗長接続（メイクビフォーブレーク）が設定される。しかしこれにより、ネットワーク、及びネットワークを通した接続を制御するアルゴリズムが更に複雑になり、ネットワークの容量が低下するため望ましくない。本開示の例示の実行形態は従って、接続を介した通信にいかなる損失もなく（ヒットレス）、冗長接続を必要とせずに、デジタルスイッチ２２４（衛星ホスト型スイッチ）を再構成させるための改善された技術（伝播同期）を提供する。
【００４８】
例示の実行形態によれば、デジタルスイッチ２２４の多重ステージスイッチネットワークを通る経路又は接続は、マップによって特定されうる。より具体的には、例えば、マップは多重ステージスイッチネットワークの入口ステージスイッチ２２８、中間ステージスイッチ２３０、及び出口ステージスイッチ２３２の各々（例：各入力部から出力部）を通してトラフィックのマッピングを特定しうる。複数の利用可能なマップがあってよく、各マップは、マップ選択データによって表示されうる。例えば、マップ選択データは、２つのマップ（例：ビット０＝マップＡ；ビット１＝マップＢ）のうちの１つを示す１つのビット、最大４つのマップ（例：ビット００＝マップＡ；ビット０１＝マップＢ；ビット１０＝マップＣ；ビット１１＝マップＤ）等のうちの１つを示す２つのビットを含んでいてよい。
【００４９】
また例示の実行形態によれば、デジタルスイッチ２２４の多重ステージスイッチネットワークを、複数の利用可能なマップから選択された任意のマップに従って、デジタルチャネライザ２２０からデジタル合成器２２２へ周波数スライスをルーティングするように構成しうる。この点において、トランスポンダースライス２０２は更に、複数のマップのうちの選択されたマップを示すマップ選択データを伝送するように構成されたマップセレクタ２３４と、複数の利用可能なマップを保存するように構成された構成メモリ２３６とを含みうる。デジタルチャネライザは、マップ選択データを受信して、それらのユーザデータと共にマップ選択データをバンド内の複数の周波数スライスに挿入するように構成されうる。構成メモリは、マップセレクタからマップ選択データを受信し、それに応じて、多重ステージスイッチネットワークによって受信されるように、選択されたマップを含むマップデータを伝送するように構成されうる。そして多重ステージスイッチネットワークは、挿入されたマップ選択データを読み取って、選択されたマップに従って多重ステージスイッチネットワークを通して周波数スライスをルーティングするように構成されうる。
【００５０】
図３及び４に、本開示のある例示の実行形態において、図２に示すトランスポンダーの様々な構成要素に対応しうる構成を示す。これらの実施例を、マップＡ及びＢと称される２つの利用可能なマップにおいて説明するが、本開示の例示の実行形態は２つを超えるマップを伴いうることを理解すべきである。
【００５１】
図３に、ある実施例において図２に示すマップセレクタ２３４と構成メモリ２３６に対応しうる、構成３００を示す。図示したように、構成には、複数のマップのうちの選択されたマップを示すマップ選択データを伝送するように構成されたマップセレクタ３０２（例：マップセレクタ２３４）が含まれうる。マップセレクタは、例えばマップＡ３０６ａ、マップＢ３０６ｂとして図示した複数の利用可能なマップを保存するように構成された構成メモリ３０４（例：構成メモリ２３６）に連結されうる。
【００５２】
ある実施例では、過酷な宇宙環境に配備される通信衛星に搭載しての使用において構成の堅牢性を高めるように設計された幾つかの設計戦略を、構成３００に採用しうる。図示したように、マップセレクタ３０２はフォールトトレラントであってよく、ある実施例では、投票論理３１０に連結されたＴフリップ・フロップ３０８等の複数の冗長論理を含む。構成メモリは、例えばエラー検出及び訂正（ＥＤＡＣ）プロテクトメモリ、ビルトイン・セルフテスト（ＢＩＳＴ）論理等の、その中に保存されたマップに対する一又は複数の保護機構３１２を含むフォールトトレラント構成メモリであってよい。
【００５３】
Ｔフリップ・フロップ３０８は、所望のマップを示す入力信号（例：マップストローブ（ｍａｐ  ｓｔｒｏｂｅ））を受信して、それぞれのマップ選択データを出力するように構成されうる。投票論理３１０は、それぞれのマップ選択データを受信して、それぞれのマップ選択データの大部分と一致するマップ選択データを出力するように構成されうる。上述したように、ある実施例では、マップ選択データは、２つのマップのうちの一つを示す１つのビット（例：ビット０＝マップＡ；ビット１＝マップＢ）、最大４つのマップのうちの１つを示す２つのビット（例：ビット００＝マップＡ；ビット０１＝マップＢ；ビット１０＝マップＣ；ビット１１＝マップＤ）等を含みうる。投票論理は、上述し、より詳しく以下に記載されるように、マップ選択データをデジタルチャネライザへ出力しうる。投票論理はまた、マップ選択データを構成メモリ３０４、及び構成メモリの出力部に連結されたマルチプレクサ３１４にも出力しうる。これに応じて、構成メモリはマップＡ３０６ａ及びマップＢ３０６ｂをマルチプレクサに出力し得、マルチプレクサは、マップ選択データによって示されるマップのうちの選択されたマップを含むマップデータを選択し出力しうる。このマップデータは、上述し、より詳しく以下に記載されるように、デジタルスイッチの多重ステージスイッチネットワークへ伝送されうる。
【００５４】
図４に、ある実施例において図２に示すバックプレーン２０４、デジタルチャネライザ２２０、デジタル合成器２２２及びデジタルスイッチ２２４のそれぞれ１つに対応しうる、トランスポンダースライスのバックプレーン４０２、デジタルチャネライザ４０４、デジタル合成器４０６、及びデジタルスイッチ４０８の各々の一又は複数を含む構成４００を示す。図示したように、デジタルスイッチは、入口ステージスイッチ４１０（例：入口ステージスイッチ２２８）、中間ステージスイッチ４１２（例：中間ステージスイッチ２３０）、及び出口ステージスイッチ４１４（例：出口ステージスイッチ２３２）を有するＣｌｏｓスイッチネットワーク等の多重ステージスイッチネットワークを含みうる。更に、入口ステージスイッチによってユーザデータの周波数スライスが、トランスポンダースライスにおいて、またバックプレーンを介したトランスポンダースライス全体で、デジタルチャネライザから中間ステージスイッチへ、中間ステージスイッチから出口ステージスイッチへ、そして出口ステージスイッチからデジタル合成器へルーティングされうる。
【００５５】
図４に示すように、例えば、デジタルチャネライザ４０４は、周波数スライス論理４１８、フレーマー４２０及びマップ選択４２２を含みうる。周波数論理は、ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するように構成されうる。図４において送信（Ｔｘ）フレーマーとして示すフレーマーは、（ある実施例では多重フレームを含む）ユーザデータのフレームを作成するために、特定のフレーム構造でユーザデータの複数の周波数スライスをフレーミングするように構成されうる。マップ選択論理は、例えばマップセレクタ（例：マップセレクタ２３４）等からマップ選択データを受信し、それらの（すなわちフレームの）ユーザデータと共にバンド内のフレームに挿入するために、マップ選択データをフレーマーへ送信するように構成されうる。
【００５６】
ある実施例では、デジタルチャネライザ４０４はまた、図４においてＴｘシリアライザー／デシリアライザー（ＳＥＲＤＥＳ）４２４として示されるシリアライザーも含みうる。シリアライザーは、多重ステージスイッチネットワーク４０８へ送信するために、ユーザデータのフレームを直列化する、又は他の方法で並列の形態から直列の形態へ変換するように構成されうる。本明細書で使用する「ＳＥＲＤＥＳ」という語は、デシリアライザーがシリアライザーとデシリアライザーの両方の機能を含むことを意味し得、ある実施例では、両方の機能を有する構成要素がデシリアライザーとして採用されうる。
【００５７】
多重ステージスイッチネットワーク４０８において、入口ステージスイッチ４１０、中間ステージスイッチ４１２、及び出口ステージスイッチ４１４は各々、デシリアライザー４２６、デフレーマー４２８、クロスバースイッチ４３０、マップ選択論理４３２、フレーマー４３４、及びシリアライザー４３６を含みうる。入口ステージスイッチにおいて、図４において受信（Ｒｘ）ＳＥＲＤＥＳとして示すデシリアライザーは、デジタルチャネライザ４０４からのユーザデータのフレームを非直列化する、又は他の方法で直列の形態から並列の形態へ変換し戻すように構成されうる。（図４においてＲｘフレーマーとして示す）デフレーマーは、ユーザデータの第２の複数の周波数スライスを作成するために、ユーザデータのフレームからマップ選択データを抽出して、フレームを非フレーム化するように構成されうる。
【００５８】
引き続き入口ステージスイッチにおいて、クロスバースイッチ４３０は、デフレーマー４２８から第２の複数の周波数スライスを受信し、それ自体を通して例えば複数の入力ポートのいずれかから複数の出力ポートのいずれかへ第２の複数の周波数スライスをルーティングするように構成されうる。マップ選択論理４３２は、デフレーマーからマップ選択データを受信し、マップ選択データによって示される選択されたマップに従って、クロスバースイッチにそれ自体の入力部からそれ自体の出力部へ第２の複数の周波数スライスをルーティングさせるように構成されうる。フレーマー４３４は、ユーザデータの第２のフレームを作成するために、特定のフレーム構造でクロスバースイッチを通してルーティングされた第２の複数の周波数スライスをフレーミングするように構成されうる。加えて、フレーマーは（マップ選択論理から）マップ選択データを受信して、ユーザデータと共にマップ選択データをバンド内の第２のフレームへ挿入するように構成されうる。そしてシリアライザー４３６は次に、多重ステージスイッチネットワーク４０８の次のステージのスイッチ、すなわち中間ステージスイッチ４１２へ送信するために、ユーザデータの第２のフレームを再び直列化しうる、又は他の方法で並列の形態から直列の形態へ変換しうる。中間ステージスイッチは、入口ステージスイッチ４１０に対して上述したものと同様な形で機能し、最終ステージスイッチ、すなわち出口ステージスイッチ４１４上にユーザデータのフレームをルーティングしうる同様の構成要素を含んでいてよい。そして出口ステージスイッチから、ユーザデータのフレームがデジタル合成器４０６へ送信されうる。ある実施例では、各出口ステージスイッチのフレーマーは、マップ選択データがデジタル合成器によって必要とされない場合があるため、マップ選択データをフレームに再び挿入しない場合がある。
【００５９】
図４にも示すように、入口ステージスイッチ４１０、中間ステージスイッチ４１２及び出口ステージスイッチ４１４は各々、ある実施例においてはフォールトトレラントバッファメモリであってよい第１及び第２のバッファメモリ４３８ａ、４３８ｂを含みうる。これらのバッファメモリは、多重ステージスイッチネットワーク４０８が異なるマップに従ってユーザデータの異なるフレームをルーティングしやすくなるように、利用可能なマップのうちのマップの複数のバッファリングを実行するように機能しうる。この点において、第１のバッファメモリは、選択されたマップを保存するように構成されうる。第２のバッファメモリは、複数の利用可能なマップの別の選択されたマップを保存するように構成されうる。ここで、他の選択されたマップは、複数の周波数スライスが第１のバッファメモリに保存された選択されたマップに従って多重ステージスイッチネットワークを通してルーティングされる時に、第２のバッファメモリに保存されうる。多重ステージスイッチネットワークは次に、第２のバッファメモリに保存された他の選択されたマップに従って、他のユーザデータの後続の複数の周波数スライスをルーティングするように構成され得、デジタルチャネライザは、他のユーザデータと共にバンド内の後続の複数の周波数スライスに他の選択されたマップを示すマップ選択データを挿入している。
【００６０】
多重ステージスイッチネットワーク４０８の出力部から、デジタル合成器４０６はデシリアライザー４４０、デフレーマー４４２及び周波数アセンブリ論理４４４を含みうる。デジタル合成器は、ユーザデータをフレームと、直列の形態で受信しうる。デシリアライザーは、デジタル多重ステージスイッチネットワークからユーザデータのフレームを非直列化するように構成され得、デフレーマーは、再びユーザデータの周波数スライスを作成するために、フレームを非フレーム化するように構成されうる。周波数アセンブリ論理は、ユーザデータの出力サブバンドを形成するために、周波数スライスをアセンブルするように構成されうる。これらの出力サブバンドは、例えばＤＡＣ（例：２１４）及びＡＢＥ（例：ＡＢＥ２１６）等へ、例えば図２に対して上述した方法等で送信されうる。
【００６１】
図５に、本開示の例示の実行形態の態様に係る方法５００における様々な工程を含むフロー図を示す。ブロック５０２及び５０４に示すように、本方法はユーザデータを含むアナログ入力を受信し、アナログ入力をユーザデータを含むデジタル信号に変換することを含みうる。本方法は、ブロック５０６及び５０８において示すように、ユーザデータの複数の周波数スライスを生成するためにデジタル信号を処理することと、ユーザデータの出力サブバンドを形成するために複数の周波数スライスをアセンブルすることとを含みうる。デジタル信号を処理する前、及びデジタル信号を処理することと複数の周波数スライスをアセンブルすることとの間に、本方法は、ブロック５１０及び５１２に示すように、複数の利用可能なマップの選択されたマップを示すマップ選択データを伝送することと、選択されたマップに従って多重ステージスイッチネットワークを含むデジタルスイッチを通して複数の周波数スライスをルーティングすることとを含みうる。この点において、デジタル信号を処理することは、サブブロック５０６ａ及び５０６ｂに示すように、マップ選択データを受信して、それらのユーザデータと共にマップ選択データをバンド内の複数の周波数スライスに挿入することを含みうる。複数の周波数スライスをルーティングすることは、ブロック５１２ａ及び５１２ｂに示すように、複数の周波数スライスに挿入されたマップ選択データを読み取ることと、選択されたマップに従って多重ステージスイッチネットワークを通して複数の周波数スライスをルーティングすることとを含みうる。
【００６２】
これらの開示内容に関連して、上記の説明及び添付図面に提示された教示の恩恵を有する本開示の多数の修正例及び他の実行形態が、当業者には想起されるであろう。したがって、本開示は、開示した特定の実行形態に限定されるものでなく、変形及び他の実行形態が、特許請求の範囲に含まれることを意図しているものと理解されたい。さらに、上述の説明及び添付図面は、要素及び／又は機能の特定の実施例の組み合わせに照らして実行形態を説明しているが、特許請求の範囲から逸脱せずに、代替的な実行形態によって要素及び／又は機能の異なる組み合わせが提供されてもよいと理解されたい。この点で、例えば、明示的に上述した要素及び／又は機能とは異なる要素及び／又は機能の組み合わせもまた考えられ、添付の請求項の範囲のいくつかの項に記載される。本明細書では特定の用語が使用されるが、それらは、一般的及び説明的な意味でのみ使用されており、限定を目的とするものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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