(57)【要約】    衛星通信システムの衛星内のフレキシブルな信号経路を可能にするためのシステム及び方法が記載される。例えば、ベントパイプ型衛星内の経路選択サブシステムは、アップリンク及びダウンリンク経路セレクタを介してアップリンクアンテナポートをダウンリンクアンテナポートと結合する非処理信号経路のフレキシブルな構成を可能にする。経路セレクタは、動的に再構成することができ（例えば、軌道上で）、それにより、１つの時点における経路セレクタの構成が、それぞれのアップリンク及びダウンリンクアンテナポートの間に信号経路の１つのセットを形成することができ、別の時点における構成が、それぞれのアップリンク及びダウンリンクアンテナポートとの間に信号経路の異なるセットを形成することができる。経路選択サブシステムは、サイマルキャストモードを有することができ、それは、アクティブ時に、アップリンクアンテナポートのうちの少なくとも１つの各々を多重のユーザダウンリンクアンテナポートと結合して、１つ以上のサイマルキャスト信号経路を形成する。  【選択図】図２
2021503193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定スポットビーム間にフレキシブルな衛星内通信を有するベントパイプ型衛星であって、
複数のアップリンクアンテナポート及び複数のダウンリンクアンテナポートを有する固定スポットビームアンテナサブシステムであって、前記アップリンクアンテナポートが、ゲートウェイアップリンクアンテナポート及びユーザアップリンクアンテナポートを備え、前記ダウンリンクアンテナポートが、ゲートウェイダウンリンクアンテナポート及びユーザダウンリンクアンテナポートを備える、固定スポットビームアンテナサブシステムと、
制御信号に応答して複数の非処理往路信号経路をアクティブ化する経路選択サブシステムであって、前記複数の非処理往路信号経路は、複数のゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）及び複数のユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）を介して前記複数のゲートウェイアップリンクアンテナポートを前記複数のユーザダウンリンクアンテナポートの少なくとも一部と結合する、経路選択サブシステムと、
経路選択スケジュールに従って、前記複数の非処理往路信号経路をアクティブ化するために、前記経路選択サブシステムに前記制御信号を提供する経路スケジューリングコントローラと、を備え、
前記経路選択サブシステムは、往路サイマルキャストモードを備え、該往路サイマルキャストモードは、アクティブ時に、前記複数の非処理往路信号経路のうちの１つが往路サイマルキャスト信号経路であるように、前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちの１つを多重の前記ユーザダウンリンクアンテナポートと結合する、ベントパイプ型衛星。
【請求項２】
各ＧＵＰＳは、前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＧＵＰＳ入力と、複数のＧＵＰＳ出力と、を備え、
各ＵＤＰＳは、前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＵＤＰＳ出力と、複数のＵＤＰＳ入力と、を備え、
前記ＵＤＰＳ入力のうちの少なくともいくつかの各々は、前記ＧＵＰＳ出力のうちの１つと結合されている、請求項１に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項３】
前記非処理往路信号経路のうちの少なくとも１つは、前記ＵＤＰＳのうちの１つの前記ＵＤＰＳ入力のうちの１つを選択することによって形成される、請求項２に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項４】
前記非処理往路信号経路のうちの少なくとも１つは、前記ＧＵＰＳのうちの１つの前記ＧＵＰＳ出力のうちの１つを選択することによって形成される、請求項２又は３に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項５】
前記ＧＵＰＳのうちの少なくとも１つは、前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ＵＤＰＳのうちのいずれか１つ以上と結合するように動作する電力ディバイダである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項６】
前記ＵＤＰＳのうちの少なくとも１つは、複数の前記ＧＵＰＳを、一度に前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれの少なくとも１つと結合するように動作する電力コンバイナである、請求項１、２、４、又は５のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項７】
各ＵＤＰＳは、前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ＧＵＰＳのうちのいずれか単一の１つと結合するように動作するセレクタスイッチである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項８】
前記経路選択サブシステムは、複数の非処理復路信号経路を更に備え、該複数の非処理復路信号経路は、複数のユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）及び複数のゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）を介して前記複数のユーザアップリンクアンテナポートのうちの少なくともいくつかを前記複数のゲートウェイダウンリンクアンテナポートと結合する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項９】
前記経路選択サブシステムは、復路サイマルキャストモードを更に備え、該復路サイマルキャストモードは、アクティブ時に、前記複数の非処理復路信号経路のうちの１つが復路サイマルキャスト信号経路であるように、多重の前記ユーザアップリンクアンテナポートを前記ゲートウェイダウンリンクアンテナポートのうちの１つと結合する、請求項８に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１０】
各ＧＤＰＳは、前記ゲートウェイダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＧＤＰＳ出力と、複数のＧＤＰＳ入力と、を備え、
各ＵＵＰＳは、前記ユーザアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＵＵＰＳ入力と、複数のＵＵＰＳ出力と、を備え、
前記ＵＵＰＳ出力のうちの少なくともいくつかの各々が、前記ＧＤＰＳ入力のうちの１つと結合されている、請求項８又は９に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１１】
前記非処理復路信号経路のうちの少なくとも１つが、前記ＵＵＰＳのうちの１つの前記ＵＵＰＳ出力のうちの１つを選択することによって形成される、請求項１０に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１２】
前記非処理復路信号経路のうちの少なくとも１つが、前記ＧＤＰＳのうちの１つの前記ＧＤＰＳ入力のうちの１つを選択することによって形成される、請求項１０又は１１に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１３】
前記非処理復路信号経路のうちの少なくとも１つが、前記ＵＵＰＳのうちの１つ及び前記ＵＤＰＳのうちの１つを介して、前記ユーザアップリンクポートのうちの１つを前記ユーザダウンリンクポートのうちの対応する１つと結合する、請求項８〜１２のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１４】
前記ＧＤＰＳのうちの少なくとも１つは、前記ゲートウェイダウンリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ＵＵＰＳのうちのいずれか１つ以上と結合するように動作する電力ディバイダである、請求項８〜１１又は１３のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１５】
前記ＵＵＰＳのうちの少なくとも１つは、複数の前記ＧＤＰＳを、一度に前記ユーザアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ少なくとも１つと結合するように動作する電力コンバイナである、請求項８〜１０、１２又は１３のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１６】
各ＵＵＰＳは、前記ユーザアップリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ＧＤＰＳうちのいずれか単一の１つと結合するように動作するスイッチである、請求項８〜１１、１３又は１４のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１７】
前記経路選択サブシステムは、
複数のＤＣＮ入力及び複数のＤＣＮ出力を有するディバイダ−コンバイナネットワーク（ＤＣＮ）を更に備え、
各ＧＵＰＳは、前記複数のＤＣＮ入力のうちのそれぞれ１つと結合されたＧＵＰＳサイマルキャスト出力を備え、
各ＵＤＰＳは、前記複数のＤＣＮ出力のうちのそれぞれ１つと結合されたＵＤＰＳサイマルキャスト入力を備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１８】
各ＧＵＰＳは、Ｎ個のモノキャスト出力及び前記ＧＵＰＳサイマルキャスト出力を備えるＮ＋１個のＧＵＰＳ出力を備え、
各ＵＤＰＳは、Ｎ個のモノキャスト入力及び前記ＵＤＰＳサイマルキャスト入力を備えるＮ＋１個のＵＤＰＳ入力を備え、
前記ディバイダ−コンバイナネットワークは、Ｎ個のＤＣＮ入力及びＮ個のＤＣＮ出力を備え、
各ＧＵＰＳの各モノキャスト出力が、前記ＵＤＰＳのうちの１つのそれぞれのモノキャスト入力と結合されている、請求項１７に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１９】
前記経路選択サブシステムは、
各々が前記ＧＵＰＳのうちのそれぞれ１つと前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数のチャネルフィルタを更に備える、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２０】
前記経路選択サブシステムは、
各々が前記ＵＤＰＳのうちのそれぞれ１つと前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数の周波数コンバータを更に備える、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２１】
前記経路選択サブシステムは、
各々が前記ＧＵＰＳのうちのそれぞれ１つと前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数の周波数コンバータを更に備える、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２２】
各々が前記ＧＵＰＳのうちのそれぞれ１つと前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数の低雑音増幅器を備える、複数の入力サブシステム、を更に備える、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２３】
複数の出力サブシステムを更に備え、前記複数の出力サブシステムの各々は、前記ＵＤＰＳのうちのそれぞれ１つと前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合されたマルチポート増幅器のそれぞれの部分を備える、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２４】
前記マルチポート増幅器は、第１のバトラーマトリックスと第２のバトラーマトリックスとの間に結合された複数の電力増幅器を備える、請求項２３に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２５】
前記経路選択スケジュール及び命令のセットが記憶されたメモリであって、前記経路選択スケジュール及び命令のセットは、実行されると、経路選択スケジュールに従って前記複数の非処理往路信号経路をアクティブ化するために、前記経路スケジューリングコントローラに前記制御信号を前記経路選択サブシステムに提供させる、メモリを更に備える、請求項１〜２４のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２６】
前記経路選択スケジュールは、前記衛星が軌道内にある間に、地上端末から受信した制御情報に従って更新可能である、請求項２５に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２７】
ベントパイプ型固定ビーム衛星のための信号経路選択システムであって、
複数の固定アップリンクスポットビームを介して複数のアップリンク信号を受信するための手段と、
前記複数のダウンリンク固定スポットビームを介して複数のダウンリンク信号を送信するための手段と、
複数の非処理信号経路を動的に形成して、前記受信するための手段を前記送信するための手段と選択的に結合するための手段であって、それにより、サイマルキャストモードにおいては、前記ダウンリンク信号のうちの少なくとも２つが、前記アップリンク信号のうちの同じ１つから形成される、手段と、を備える、システム。
【請求項２８】
前記動的に形成するための手段が、前記受信するための手段を前記送信するための手段と更に選択的に結合し、それにより、モノキャストモードにおいて、前記ダウンリンク信号の各々が、前記アップリンク信号のうちの異なるそれぞれ１つから形成された異なるそれぞれのダウンリンク信号である、請求項２７に記載の信号経路選択システム。
【請求項２９】
前記受信するための手段は、各々が前記複数のアップリンク信号のうちのそれぞれ１つを前記動的に形成するための手段に中継するための複数の入力手段を備え、
前記送信するための手段は、各々が前記複数のダウンリンク信号のうちのそれぞれ１つを前記動的に形成するための手段から中継するための複数の出力手段を備え、
前記動的に形成するための手段は、複数の時間の各々において複数の経路選択手段を再構成するための経路スケジューリング手段を備え、それにより、各時間において、各入力手段が、経路選択スケジュールに従って前記出力手段のうちのそれぞれ１つと結合される、請求項２７に記載の信号経路選択システム。
【請求項３０】
前記複数の経路選択手段のうちの一部分の各々は、前記複数の出力手段のうちのどれを、前記複数の入力手段のうちのそれぞれ１つと結合するかを選択するための手段を備え、
前記複数の経路選択手段を再構成することは、前記複数の経路選択手段の前記部分の各々に対して、前記複数の出力手段のうちの１つを選択して、前記複数の入力手段のうちの前記それぞれ１つと結合することを含む、請求項２９に記載の信号経路選択システム。
【請求項３１】
前記部分は、前記複数の経路選択手段の第１の部分であり、
前記複数の経路選択手段の第２の部分の各々は、前記複数の経路選択手段の前記第１の部分から受信した信号を組み合わせるための手段を備える、請求項３０に記載の信号経路選択システム。
【請求項３２】
前記複数の経路選択手段のうちの一部分の各々は、前記複数の入力手段のうちのどれを、前記複数の出力手段のうちのそれぞれ１つと結合するかを選択するための手段を備え、
前記複数の経路選択手段を再構成することは、前記複数の経路選択手段の前記部分の各々に対して、前記複数の入力手段のうちの１つを選択して、前記複数の出力手段のうちの前記それぞれ１つと結合することを含む、請求項２９又は３０に記載の信号経路選択システム。
【請求項３３】
前記部分は、前記複数の経路選択手段の第１の部分であり、
前記複数の経路選択手段の第２の部分の各々は、前記複数の入力手段から受信した信号を分割するための手段と、前記分割された信号を前記第１の部分に中継するための手段とを備える、請求項３２に記載の信号経路選択システム。
【請求項３４】
前記動的に形成するための手段は、前記受信するための手段を前記送信するための手段と選択的に結合するためのディバイダ及びコンバイナ手段を備え、それにより、前記サイマルキャストモードにおいて、前記ダウンリンク信号のうちの前記少なくとも２つが、前記アップリンク信号のうちの前記同じ１つから形成される、請求項２７〜３３のいずれか一項に記載の信号経路選択システム。
【請求項３５】
経路選択スケジュールを記憶するための手段を更に備え、
前記動的に形成するための手段は、前記経路選択スケジュールに従って、前記受信するための手段を前記送信するための手段と選択的に結合する、請求項２７〜３４のいずれか一項に記載の信号経路選択システム。
【請求項３６】
前記衛星が軌道内にある間に、前記経路選択スケジュールを更新するための手段を更に備える、請求項３５に記載の信号経路選択システム。
【請求項３７】
複数の固定スポットビーム間の通信のフレキシブルな衛星内ルーティングの方法であって、
複数のアップリンクアンテナポートのうちの１つを複数のダウンリンクアンテナポートのうちの１つと結合させてモノキャスト非処理信号経路を形成するように、第１の時点で経路セレクタシステムを複数の構成のうちの第１の構成に最初に切り替える工程と、
前記モノキャスト非処理信号経路及び前記１つのダウンリンクアンテナポートを介して、複数の固定スポットビームのうちの１つにより第１のトラフィックを最初に送信する工程であって、前記第１のトラフィックは、前記経路セレクタシステムが前記第１の構成にある間に前記１つのアップリンクアンテナポートで受信される、工程と、
前記１つのアップリンクアンテナポートを多重の前記複数のダウンリンクアンテナポートと結合して、サイマルキャスト非処理信号経路を形成するように、第２の時点で前記経路セレクタシステムを前記複数の構成のうちの第２の構成に２番目に切り替える工程と、
前記サイマルキャスト非処理信号経路及び前記多重ダウンリンクアンテナポートを介して、多重の前記複数の固定スポットビームにより同時に第２のトラフィックを２番目に送信する工程であって、前記第２のトラフィックは、前記経路セレクタシステムが前記第２の構成にある間に、前記１つのアップリンクアンテナポートで受信される、工程と、を含む、方法。
【請求項３８】
前記複数のアップリンクアンテナポートは、ゲートウェイアップリンクアンテナポートであり、
前記複数のダウンリンクアンテナポートは、ユーザダウンリンクアンテナポートであり、
前記第１及び第２のトラフィックは、往路リンクトラフィックである、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記複数のアップリンクアンテナポートは、ユーザアップリンクアンテナポートであり、
前記複数のダウンリンクアンテナポートは、ゲートウェイダウンリンクアンテナポートであり、
前記第１及び第２のトラフィックは、復路リンクトラフィックである、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
複数のアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）のうちの１つは、
前記１つのアップリンクアンテナポートと結合されたＵＰＳ入力と、
各々が複数のダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）のうちのそれぞれ１つと結合された複数のＵＰＳ出力であって、各ＤＰＳが、前記複数のダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと更に結合されている、複数のＵＰＳ出力と、を備え、
前記第１の切り替えは、前記第１の時点で前記１つのＵＰＳの前記複数のＵＰＳ出力のうちの１つを選択することを含み、それにより、前記選択することが、前記１つのＵＰＳ及び前記ＤＰＳのうちの１つを介して前記１つのアップリンクアンテナポートを前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合して、前記モノキャスト非処理信号経路を形成する、請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記複数のＵＰＳ出力はＵＰＳモノキャスト出力であり、
前記１つのＵＰＳは、ディバイダ−コンバイナネットワークと結合されたサイマルキャスト出力を更に備え、前記ディバイダ−コンバイナネットワークは、各ＤＰＳのサイマルキャスト入力と更に結合されており、
前記第２の切り替えは、前記第２の時点で前記１つのＵＰＳの前記サイマルキャスト出力を選択することを含み、それにより、前記選択することは、前記１つのＵＰＳの前記サイマルキャスト出力、前記ディバイダ−コンバイナネットワーク、及び複数の前記ＤＰＳの前記サイマルキャスト入力を介して、前記１つのアップリンクアンテナポートを前記多重の前記複数のダウンリンクアンテナポートと結合して、前記サイマルキャスト非処理信号経路を形成する、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
複数のＤＰＳの各々は、
前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合されたＤＰＳ出力と、
各々が複数のＵＰＳのうちのそれぞれ１つと結合された複数のＤＰＳ入力であって、各ＵＰＳが、前記複数のアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと更に結合されている、複数のＤＰＳ入力と、を備え、
前記第１の切り替えは、前記第１の時点で前記１つのＤＰＳの前記複数のＤＰＳ入力のうちの１つを選択することを含み、それにより、前記選択することが、前記ＵＰＳのうちの１つ及び前記１つのＤＰＳを介して、前記１つのアップリンクアンテナポートを前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合して、前記モノキャスト非処理信号経路を形成する、請求項３７〜３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記第２の切り替えは、前記少なくとも２つのＤＰＳを前記１つのＵＰＳと結合するために、前記第２の時点で少なくとも２つの前記ＤＰＳの各々の前記ＤＰＳ入力のうちの１つを選択することを含み、それにより、前記選択することは、前記１つのＵＰＳ及び前記少なくとも２つのＤＰＳを介して、前記１つのアップリンクアンテナポートを前記多重ダウンリンクアンテナポートと結合して、前記サイマルキャスト非処理信号経路を形成する、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記複数のＵＰＳの各々は、
前記複数のアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＵＰＳ入力と、
各々が前記複数のＤＰＳのうちのそれぞれ１つと結合された複数のＵＰＳ出力と、を備え、
前記第１の切り替えは、前記第１の時点で、前記１つのＤＰＳの前記複数のＤＰＳ入力のうちの前記１つ及び前記複数のＵＰＳのうちの１つの前記複数のＵＰＳ出力のうちの１つの両方を選択することを含み、それにより、前記選択することは、前記ＵＰＳのうちの前記１つ及び前記１つのＤＰＳを介して、前記１つのアップリンクアンテナポートを前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合して、前記モノキャスト非処理信号経路を形成する、請求項４２又は４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数のＤＰＳ入力は、ＤＰＳモノキャスト入力であり、
前記複数のＤＰＳの各々は、ディバイダ−コンバイナネットワークのそれぞれの出力と結合されたサイマルキャスト入力を更に備え、
前記複数のＵＰＳ出力は、ＵＰＳモノキャスト出力であり、
前記１つのＵＰＳは、前記ディバイダ−コンバイナネットワークの入力と結合されたサイマルキャスト出力を更に備え、
前記第２の切り替えは、前記１つのＵＰＳの前記サイマルキャスト出力を選択することと、前記第２の時点で複数の前記ＤＰＳの各々の前記サイマルキャスト入力を選択することと、を含み、それにより、前記選択することは、前記１つのＵＰＳの前記サイマルキャスト出力、前記ディバイダ−コンバイナネットワーク、及び前記複数のＤＰＳの前記サイマルキャスト入力を介して、前記１つのアップリンクアンテナポートを前記多重の前記複数のダウンリンクアンテナポートと結合して、前記サイマルキャスト非処理信号経路を形成する、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数のアップリンクアンテナポートが、複数の入力サブシステムを介して前記経路セレクタシステムと結合され、各入力サブシステムは低雑音増幅器を含む、請求項３７〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記複数のダウンリンクアンテナポートが、複数の出力サブシステムを介して前記経路セレクタシステムと結合され、各出力サブシステムはマルチポート増幅器のそれぞれの部分を備える、請求項３７〜４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
前記第１の構成への前記第１の切り替え及び前記第２の構成への前記第２の切り替えが、前記経路選択システムのメモリ内に記憶された経路選択スケジュールに従って行われる、請求項３７〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記経路セレクタシステムは、衛星内に配設されており、
前記衛星が軌道内にある間に、前記衛星によって地上端末から制御情報を受信することと、
前記制御情報に従って、前記メモリ内の前記経路選択スケジュールを更新することと、を更に含む、請求項４８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、概して衛星通信システムに関し、より具体的には、衛星通信システムにおける衛星内のフレキシブルな信号経路に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星通信システムは、典型的には、衛星のビームによって照射されるカバリング領域内に位置決めされたユーザ端末とゲートウェイ端末との間の接続性を提供する衛星（又は複数の衛星）を含む。ゲートウェイ端末は、インターネット又は公衆交換電話ネットワークなどの他のネットワークとのインターフェースを提供することができる。データへの増え続ける消費者需要を引き続き満足させることは、より高いスループット（例えば、１テラビット／秒以上のデータレート）、より堅牢性、及びより柔軟性を有する衛星通信システムを設計することを必要とする。例えば、ゲートウェイの停電、気象条件、経時的な需要の変化、及び他の条件に応じて、利用可能な衛星リソースが経時的な通信サービスの提供に変換されるやり方が、影響を受ける。したがって、固定的な衛星設計（例えば、ビームにわたるリソースの固定割り当て、ゲートウェイとユーザビームとの間の固定割り当て、衛星を通した固定信号経路など）は、利用可能なスペクトル及び他の衛星リソースの非効率的な利用、又はそうでなければ、利用可能なスペクトル及び他の衛星リソースの準最適な利用をもたらす傾向がある。
【発明の概要】
【０００３】
とりわけ、衛星通信システムの衛星内でフレキシブルな信号経路を可能にするためのシステム及び方法が記載される。いくつかの実施形態は、ユーザ及びゲートウェイカバリング領域に固定スポットビームを照射するベントパイプ型衛星との関連で動作する。例示的実装形態として、衛星は、ゲートウェイアップリンクアンテナポート、ユーザアップリンクアンテナポート、ゲートウェイダウンリンクアンテナポート、及びユーザダウンリンクアンテナポートを有する１つ以上のアンテナを含む。例えば、特定の固定ビームカバリング領域内のユーザ端末の群は、衛星のユーザアップリンクアンテナポートを介して受信される復路リンクアップリンク信号を送信し、ユーザ端末の群は、衛星のユーザダウンリンクアンテナポートを介して送信される往路リンクダウンリンク信号を受信する。
【０００４】
衛星内の経路選択サブシステムは、アップリンク経路セレクタ及びダウンリンク経路セレクタを介してアップリンクアンテナポートをダウンリンクアンテナポートと結合する、非処理信号経路のフレキシブルな配置を含む。例えば、アップリンク及びダウンリンク経路セレクタの特定の構成は、一度に、アンテナ（複数可）のそれぞれのアップリンク及びダウンリンクポートの間に対応する組の信号経路を効果的に形成することができ、その構成は、別の時間に動的に再構成され（例えば、軌道上に）、異なる対応する組の信号経路を形成することができる。経路選択サブシステムは、往路及び／又は復路サイマルキャストモードを有し、それは、アクティブ時に、アップリンクアンテナポートのうちの少なくとも１つの各々を複数のダウンリンクアンテナポートと結合して、１つ以上のサイマルキャスト信号経路を形成することができる。例えば、往路サイマルキャストモードでは、単一ゲートウェイビームからの単一ゲートウェイアップリンク信号は、複数のユーザビームへの複数のユーザダウンリンク信号としてサイマルキャストすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本開示は、添付の図面と併せて説明される。
【０００６】
【図１】様々な実施形態に係る、衛星通信システムの実施形態のブロック図を示す。
【０００７】
【図２】様々な実施形態に係る、例示的な衛星の簡略ブロック図を示す。
【０００８】
【図３Ａ】様々な実施形態に係る、入力サブシステムの例示的実装形態を特徴とする衛星の一部分の簡略ブロック図を示す。
【図３Ｂ】様々な実施形態に係る、入力サブシステムの例示的実装形態を特徴とする衛星の一部分の簡略ブロック図を示す。
【０００９】
【図４】様々な実施形態に係る、例示的な出力サブシステムを特徴とする衛星の一部分の簡略ブロック図を示す。
【００１０】
【図５】様々な実施形態に係る、経路選択サブシステムが経路選択スイッチ及びディバイダ−コンバイナネットワークを含む、例示的な衛星通信システムの簡略ブロック図を示す。
【００１１】
【図６】様々な実施形態に係る、経路選択サブシステムが経路選択スイッチ及びディバイダ−コンバイナネットワークを含む、別の例示的な衛星通信システムの簡略ブロック図を示す。
【００１２】
【図７】様々な実施形態に係る、経路選択サブシステムが電力ディバイダ及び経路選択スイッチ並びにディバイダ−コンバイナネットワークを含む、例示的な衛星通信システムの簡略ブロック図を示す。
【００１３】
【図８】様々な実施形態に係る、経路選択サブシステムが経路選択スイッチ及び電力コンバイナを含む、例示的な衛星通信システムの簡略ブロック図を示す。
【００１４】
【図９】様々な実施形態に係る、経路選択サブシステムが経路選択スイッチ及び電力コンバイナを含む、別の例示的な衛星通信システムの簡略ブロック図を示す。
【００１５】
【図１０】本明細書に記載されるもののような、衛星通信システムの例示的なビームレイアウトを示す。
【００１６】
【図１１】様々な実施形態に係る、複数の固定スポットビーム間の通信のフレキシブルな衛星内ルーティングのための例示的な方法のフロー図を示す。
【００１７】
添付の図面では、類似の構成要素及び／又はフィーチャは、同じ参照ラベルを有することができる。更に、同じ種類の様々な構成要素は、類似の構成要素の中で区別する第２のラベルによる参照ラベルに従うことによって区別することができる。第１の参照ラベルのみが本明細書で使用される場合、説明は、第２の参照ラベルに関係なく、同じ第１の参照ラベルを有する類似の構成要素のうちのいずれか１つに適用可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細が説明される。しかしながら、当業者であれば、本発明は、これらの具体的な詳細を伴わずに実施することができることを認識するべきである。いくつかの例では、回路、構造、及び技法は、本発明を不明瞭にすることを避けるために詳細に示されていない。
【００１９】
まず図１を参照すると、様々な実施形態に係る衛星通信システム１００の実施形態のブロック図が示されている。衛星通信システム１００は、宇宙セグメント（１つ以上の衛星１０５）を介して複数のユーザ端末１１０と通信する地上セグメントネットワーク１５０を含む。地上セグメントネットワーク１５０は、任意の好適な数の地上端末を含むことができる。本明細書で使用される用語「地上」は、一般的に、「宇宙」にないネットワークの部分を含む。例えば、地上端末の実施形態は、モバイル航空機端末等を含むことができる。地上端末は、ゲートウェイ端末１６５、コアノード１７０、ネットワークオペレーションセンター（network operations center、ＮＯＣ）、衛星並びにゲートウェイ端末コマンドセンター、及び／又は任意の他の好適なノードを含むことができる。ユーザ端末１１０は、衛星通信システム１００の地上セグメントネットワーク１５０の一部であり得るが、本明細書では、それらは分かりやすくするために別々に論じられる。図示されていないが、各ユーザ端末１１０は、コンピュータ、ローカルエリアネットワーク（例えば、ハブ又はルータを含む）、インターネット機器、無線ネットワークなどの様々な顧客構内設備（consumer premises equipment、ＣＰＥ）デバイスに接続することができる。いくつかの実施態様では、ユーザ端末１１０は、固定及びモバイルのユーザ端末１１０を備える。
【００２０】
いくつかの実施形態は、全ての通信が少なくとも１つのゲートウェイ端末１６５を通過するハブスポークアーキテクチャとして実装される。例えば、第１のユーザ端末１１０から第２のユーザ端末１１０への通信は、衛星１０５を介して第１のユーザ端末１１０からゲートウェイ１６５に、及び衛星１０５を介してゲートウェイ１６５から第２のユーザ端末１１０へと渡すことができる。したがって、通信は、ゲートウェイ端末１６５から来るか、ゲートウェイ端末１６５へ行くと考えることができる。他の実施形態は、例えば、ユーザ端末１１０からそれ自体へ（例えば、ループバック通信として）、及び／又はゲートウェイ端末１６５を通過することなく１つ以上の他のユーザ端末１１０への通信を許可するアーキテクチャを含む他のアーキテクチャで実装することができる。
【００２１】
１つ以上のゲートウェイ端末１６５から来る通信は、本明細書では「往路」又は「往路リンク」通信と称され、１つ以上のゲートウェイ端末に（例えば、ユーザ端末１１０から）向かう通信は、本明細書では「復路」又は「復路リンク」通信と称される。地上（例えば、ゲートウェイ端末１６５及びユーザ端末１１０）から宇宙（例えば、衛星１０５）への通信は、本明細書では「アップリンク」通信と称され、宇宙からの地上への通信は、本明細書では「ダウンリンク」通信と称される。その語法では、ゲートウェイ端末１６５は、１つ以上のゲートウェイアンテナ１４５を介した往路アップリンクチャネル１７２を介して衛星１０５に通信することができ、かつ、１つ以上のゲートウェイアンテナ１４５を介した復路ダウンリンクチャネル１７４を介して衛星１０５から通信を受信することができ、ユーザ端末１１０は、ユーザアンテナ１１５を介した復路アップリンクチャネル１７８を介して衛星１０５に通信することができ、かつ、それらのユーザアンテナ１１５を介した往路ダウンリンクチャネル１７６を介して衛星１０５から通信を受信することができる。
【００２２】
ゲートウェイ端末１６５は、ハブ又は地上ステーションと呼ばれることもある。ゲートウェイ端末１６５は、典型的には固定位置にあるが、いくつかの実装は、モバイルゲートウェイを含むことができる。地上セグメントネットワーク１５０は、様々な構成要素の中に地上セグメントの機能を分散させることができる。例えば、地理的に分散したコアノード１７０は、インターネット１７５（及／又は他の公衆並びに／又は私的ネットワーク）と通信し、及び高速、高スループット、高信頼性の地上バックボーンネットワークを介して互いに通信する。コアノード１７０は、強化されたルーティング、キューイング、スケジューリング、及び／又は他の機能を有する。各ゲートウェイ端末１６５は、１つ以上のコアノード１７０と通信している（例えば、冗長に）。ユーザ端末１１０の群は、衛星１０５及びユーザビームを介して、複数のゲートウェイ端末１６５によってサービスされる。したがって、インターネットに向けてのユーザ端末１１０からの復路リンク通信は、ユーザビームを介してユーザ端末から衛星１０５へ、それぞれのゲートウェイビームを介して衛星１０５から複数のゲートウェイ端末１６５へ、地上セグメントネットワーク１５０を介してゲートウェイ端末１６５から１つ以上のコアノード１７０へ、及びバックボーンネットワークを介して１つ以上のコアノード１７０からインターネット１７５へ通信することができる。同様に、インターネットからユーザ端末への往路リンク通信は、バックボーンネットワークを介してコアノード１７０に到着し、地上セグメントネットワーク１５０を介して１つ以上のゲートウェイ端末１６５に配信され、及び衛星１０５を介して１つ以上のゲートウェイ端末からユーザ端末１１０に通信することができる。
【００２３】
インターネット１７５として図示されているが、地上セグメントネットワーク１５０は、任意の好適な種類のネットワーク、例えば、ＩＰネットワーク、イントラネット、広域ネットワーク（wide-area network、ＷＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（local-area network、ＬＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（virtual private network、ＶＰＮ）、公衆交換電話ネットワーク（public land mobile network、ＰＳＴＮ）、公衆陸上モバイルネットワークなどと通信することができる。ネットワークは、有線、無線、光学、又は他の種類のリンクのような様々な種類の接続を含むことができる。ネットワークはまた、地上セグメントネットワーク１５０の構成要素を互いに、及び／又は他の地上セグメントネットワーク１５０（例えば、他の衛星１０５と通信する）と接続することもできる。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ゲートウェイ端末１６５は、地上スケジューリングコントローラ（ＧＳＣ）１７２と通信している。ＧＳＣ１７２は、コアノード１７０のうちの１つとして、１つ以上のゲートウェイ端末１６５のポートとして、又はさもなければ地上セグメントネットワーク１５０の一部として実装することができる。ＧＳＣ１７２の実施形態は、本明細書に記載される衛星１０５の様々なフィーチャのための地上ベースのサポートを提供することができる。例えば、ＧＳＣ１７２のいくつかの実施形態は、経路選択スケジュール（例えば、ＧＳＣ１７２及び衛星１０５の両方によって既知である）に従って、いつどのゲートウェイ端末１６５にどのトラフィックが送信されるかをスケジューリングすることによって、ユーザ端末１１０への往路リンクトラフィックをスケジュールすることができる。ＧＳＣ１７２は、例えば、地上端末地理（例えば、ゲートウェイ端末１６５及びユーザ端末１１０の地理的位置）、ビーム容量（例えば、各ビームによってソース又はシンクされるトラフィックの量）、及び／又は他の要因を考慮することによって、衛星１０５カバレッジにわたって容量を割り当てるためのスケジューリング情報を生成することができる。場合によっては、ＧＳＣ１７２は、往路リンク及び復路リンクの容量を柔軟に割り当てること、モノキャスト及びサイマルキャストの容量を柔軟に割り当てること、等などの、特定の目的を達成するためにスケジューリングを決定及び実施することができる。そのようなスケジューリングはまた、どのトラフィックをサイマルキャストできるかを決定すること（例えば、複数のダウンリンクビームを介した同時送信のために）、及びそれに応じてトラフィックをスケジューリングすることを含むことができる。本明細書に記載されるように、衛星１０５の実施形態は、経路セレクタ（例えば、スイッチ）、チャネルフィルタ、周波数コンバータ、及び／又は信号経路の他の構成要素を再構成する制御信号を生成することによって、動的経路再構成を実施することができ、及びＧＳＣ１７２のいくつかの実施形態は、衛星１０５にそれらの制御信号を生成及び通信することができる（例えば、又はさもなければ、衛星１０５がそれらの制御信号を導出することができる情報を衛星１０５に提供することができる）。このようなスケジューリング情報を生成し、衛星通信システムでそのようなスケジューリングを実装するための技法のいくつかの例は、ＶｉａＳａｔ，Ｉｎｃ．に付与された、「Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｉｎ  ａ  ｈｕｂ−ｓｐｏｋｅ  ｓｐｏｔ  ｂｅａｍ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許第８，５４２，６２９号に記載されており、それは、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【００２５】
衛星１０５は、ユーザ端末１１０及びゲートウェイ端末１６５の全てに対して大きなカバリング領域を共に提供する多数のスポットビームをサポートすることができる。ビーム間の干渉を軽減するため、及び／又は周波数再使用を容易にするために、異なる搬送波周波数、偏波、及び／又はタイミングを使用することができる。いくつかの実施形態では、衛星１０５は、固定スポットビームでカバリング領域を照射する。例えば、衛星１０５は、各スポットビームが固定サイズ（例えば、固定ビーム幅、地球に対する固定３ｄＢ断面、等）を有し、地球の固定された地理的領域を照射するように設計される。各ゲートウェイアンテナ１４５及びユーザアンテナ１１５は、衛星１０５の方向に高い指向性を有し、他の方向において低い指向性を有する反射器を含むことができる。アンテナは、様々な構成で実装することができ、直交偏波間の高い分離、動作周波数帯域における高効率、低ノイズ、などのようなフィーチャを含むことができる。一実施形態では、ユーザアンテナ１１５及びユーザ端末１１０は共に、超小型地球局（very small aperture terminal、ＶＳＡＴ）を構成し、好適なサイズを有し、好適な電力増幅器を有するアンテナ１１５を備える。他の実施形態では、衛星１０５と通信するために、様々な他の種類のアンテナ１１５が使用される。各アンテナは、衛星１０５を指すことができ、特定の搬送波（及び／又は偏波、等）に同調することができる。衛星１０５は、信号の受信及び送信のための１つ以上の固定焦点指向性アンテナを含むことができる。例えば、指向性アンテナには、各スポットビームに対して１つ以上のフィードホーンを備えた固定反射器が含まれる。衛星１０５の他の実施形態は、操縦可能なビーム（例えば、ジンバルを使用して軌道上で向きを変えることができるアンテナ）、ビーム形成器、焦点をぼかしたビーム、及び／又は他の種類のビームを用いて実装することができる。
【００２６】
本明細書で使用するとき、ビームフィードは、スポットビームを生成及び／又は形成するための単一のフィード要素、又は概して、任意の好適なアンテナ要素又は要素群（例えば、フィードホーン、アンテナフィードのクラスタ、等）を指すことができる。各スポットビームは、アップリンク通信及び／又はダウンリンク通信を提供する任意の好適な種類のビーム（例えば、集束スポットビーム、操縦可能ビーム、等）を指すことができる。実際には、アップリンクビーム及びダウンリンクビームは、別個のフィード、フィード群、異なるポート構成、及び／又は任意の他の好適な様態で生成することができる。一実装では、地理的領域（例えば、スポットビームカバリング領域）において、ユーザアップリンクビームは、特定のアップリンク周波数帯域（例えば、２７．５〜３０ギガヘルツ）で通信し、ユーザダウンリンクビームは、特定のダウンリンク周波数帯域（例えば、１７．７〜２０．２ギガヘルツ）で通信して、復路チャネルアップリンクと往路チャネルダウンリンクトラフィックとの間の干渉を回避する。いくつかの実装形態では、ゲートウェイ端末１６５及び／又はユーザ端末１１０は、異なるビームにわたって及び／又は異なる周波数、偏波、等で通信をサポートすることができる、複数のアンテナ、同調構成要素、及び他の機能を有することができる。特定の実装形態では、異なるビームは、異なる送信及び／又は受信電力、異なる搬送波周波数、異なる偏波、等と関連付けられる。例えば、特定のスポットビームは、固定位置を有することができ、各々異なる搬送波／偏波の組み合わせで、ユーザアップリンクトラフィック、ユーザダウンリンクトラフィック、ゲートウェイアップトラフィック、及びゲートウェイダウントラフィックをサポートすることができる。
【００２７】
衛星１０５によって生成されるスポットビームの輪郭は、特定のアンテナ設計によって部分的に決定することができ、反射器に対するフィードホーンの位置、反射器のサイズ、フィードホーンの種類、等などの要因に依存し得る。地球上の各スポットビームの輪郭は、概して、円錐形状（例えば、円形又は楕円形）を有することができ、送信及び受信動作の両方に対してスポットビームカバリング領域を照射する。スポットビームは、地球表面上又はその上にある端末（例えば、空中ユーザ端末、等）を照射することができる。いくつかの実施形態では、指向性アンテナを使用して、固定位置スポットビーム（又は、経時的に実質的に同じスポットビームカバリング領域に関連付けられたスポットビーム）を形成する。衛星１０５の特定の実施形態は、複数のスポットビームモードで動作し、異なるスポットビームにおいて多数の信号を受信及び送信する。各個々のスポットビームは、ゲートウェイ端末１６５、多数のユーザ端末１１０、ゲートウェイ端末１６５及び多数のユーザ端末１１０の両方、等にサービスを提供することができる。各スポットビームは、単一の搬送波（すなわち、１つの搬送波周波数）、連続周波数範囲（すなわち、１つ以上の搬送波周波数）、又は多数の周波数範囲（各周波数範囲において１つ以上の搬送波周波数を有する）を使用することができる。衛星１０５のいくつかの実施形態は、非処理（例えば、非再生）であり、そのため、衛星１０５による信号操作は、周波数変換、偏波変換、フィルタリング、増幅などのような機能を提供する一方で、データ復調及び／又は変調、誤り訂正復号及び／又は符号化、ヘッダ復号及び／又はルーティング、などを省略する。
【００２８】
経時的に、データボリューム及び速度に対するユーザ需要の急激な増加があり、これは、帯域幅のような通信システムリソースに対する需要の急激な増加を駆り立てている。しかしながら、衛星通信システム１００は、典型的には、通信のために利用可能な限られた周波数スペクトルを有し、ゲートウェイの停電、気象条件、時間の経過に伴う需要の変化、及び他の条件は、その限られたスペクトルが時間の経過とともに通信サービスの提供にどのように変換されるかに影響を与える可能性がある。ゲートウェイ端末１６５をユーザ端末１１０から地理的に分離することによって、及び／又は同じ、重複する、若しくは異なる周波数、偏波、等を使用するためにスポットビームを実装することによってなど、様々な技法により周波数再使用を容易にすることができる。しかしながら、固定衛星設計（例えば、ビームにわたるリソースの固定割り当て、ゲートウェイとサービス対象のユーザビームとの間の固定関連付け、衛星を通る固定信号経路、等）は、利用可能なスペクトル及び他の衛星リソースの非効率的、さもなければ準最適な活用をもたらす傾向がある。
【００２９】
本明細書に記載される衛星通信システム１００の実施形態は、堅牢かつ柔軟である一方で、高スループット（例えば、１テラビット以上のデータレート）をサポートするように設計されている。例えば、衛星１０５は、特定のゲートウェイビームを介して特定のゲートウェイ端末１６５と、及び特定のユーザビームを介して特定のユーザ端末１１０と通信することができ、しかし、フレキシブルな衛星内経路は、軌道上で動的に再構成することができる様態でゲートウェイとユーザビームとを結合することができる。そのような動的再構成は、ゲートウェイ及びユーザビームの間のリソースのフレキシブルな割り当てを可能にすることによって、往路リンク及び復路リンク通信の間でリソースのフレキシブルな割り当てを可能にすることによって、モノキャスト及びサイマルキャスト経路を可能にすることによって、及び／又は他の方法で、堅牢性及び柔軟性を提供することができる。
【００３０】
図２は、様々な実施形態に係る、例示的な衛星２００の簡略ブロック図を示す。衛星２００は、図１の衛星１０５の実装形態であり得る。図示されるように、衛星２００は、ゲートウェイスポットビームに関連付けられた多数のゲートウェイビームフィード２０５とユーザスポットビームに関連付けられたユーザビームフィード２０７とを有するアンテナサブシステム２０３（例えば、固定スポットビームアンテナサブシステム）を含む。一般に、各スポットビームは、スポットビームのカバリング領域を照射し、それにより、スポットビームのカバリング領域に位置する地上端末は、スポットビームを介して衛星２００と通信することができる。特定のビーム、ビームフィード、及び他の要素は、「ユーザ」又は「ゲートウェイ」と称されるが、いくつかの実施態様は、ユーザ端末１１０がゲートウェイビーム及びビームフィードを介して通信することを可能にし、及び／又はゲートウェイ端末１６５がゲートウェイビーム及びビームフィードを介して通信することを可能にする。ビームフィードは、アップリンクアンテナポート２０１及びダウンリンクアンテナポート２０２を含むことができる。例えば、各ゲートウェイビームフィード２０５は、ゲートウェイアップリンクアンテナポート及び／又はゲートウェイダウンリンクアンテナポートを含むことができ、各ユーザビームフィード２０７は、ユーザアップリンクアンテナポート及び／又はユーザダウンリンクアンテナポートを含むことができる。「ポート」又は「アンテナポート」という用語は、概して、本明細書では信号通信を可能にするビームフィードとの任意の好適なインターフェースを指す。「アップリンクアンテナポート」という用語は、概して、本明細書ではゲートウェイアップリンクアンテナポート及び／又はユーザアップリンクアンテナポート（例えば、それぞれ往路リンク及び復路リンク信号に関して）を指すことができ、及び「ダウンリンクアンテナポート」という用語は、概して、本明細書ではゲートウェイダウンリンクアンテナポート及び／又はユーザダウンリンクアンテナポート（例えば、それぞれ復路リンク及び往路リンク信号に関して）を指すことができる。上述のように、フィードは、概して、任意の好適なアンテナ要素又は要素群を指すことができる。簡略化のために、実施形態は、特定のビームフィードを使用して対応するスポットビームを生成するものとして説明され、ビームフィードのアップリンクアンテナポート２０１及びダウンリンクアンテナポート２０２は、それぞれ対応するスポットビームを介したアップリンク及びダウンリンクトラフィックをサポートする。
【００３１】
衛星２００の実施形態は、経路選択サブシステム２５０を介して通信する入力サブシステム２１０及び出力サブシステム２３０を更に含む。経路選択サブシステム２５０は、多数のゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）２１５、ゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）２２０、ユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）２１７、及びユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）２２２を含むことができる。各入力サブシステム２１０は、それぞれのアップリンクアンテナポート２０１と経路選択サブシステム２５０との間に結合することができる。例えば、入力サブシステム２１０ａ〜２１０ｊの第１のサブセットの各々は、それぞれのゲートウェイアップリンクポートとそれぞれのＧＵＰＳ２１５との間に結合され、入力サブシステム２１０ｊ＋１〜２１０ｊ＋ｋの第２のサブセットの各々は、それぞれのユーザアップリンクポートとそれぞれのＵＵＰＳ２１７との間に結合される。各出力サブシステム２３０は、経路選択サブシステム２５０とそれぞれのダウンリンクアンテナポートとの間に結合することができる。例えば、出力サブシステム２３０ａ〜２３０ｊの第１のサブセットの各々は、それぞれのゲートウェイダウンリンクポートとそれぞれのＧＤＰＳ２２０との間に結合され、出力サブシステム２３０ｊ＋１〜２３０ｊ＋ｋの第２のサブセットの各々は、それぞれのユーザダウンリンクポートとそれぞれのＵＤＰＳ２２２との間に結合される。
【００３２】
ＧＵＰＳ２１５、ＧＤＰＳ２２０、ＵＵＰＳ２１７、及びＵＤＰＳ２２２は、再構成可能な様態で互いに結合することができる。例えば、各ＧＵＰＳ２１５は、一度に任意の１つ以上のＧＤＰＳ２２０及び／又はＵＤＰＳ２２２と選択的に結合することができ、各ＵＵＰＳ２１７は、一度に任意の１つ以上のＧＤＰＳ２２０と選択的に結合することができる。いくつかの実装形態では、各ＵＵＰＳ２１７（又はＵＵＰＳ２１７の１つ又は一部分のみ）は、一度に１つ以上のＧＤＰＳ２２０及び／又は他のＵＤＰＳ２２２と選択的に結合することができる。他の実装形態では、各ＵＵＰＳ２１７（又はＵＵＰＳ２１７の１つ又は一部分のみ）は、対応するユーザビームフィード２０７に結合された（それぞれの出力サブシステム２３０を介して）１つ以上のＧＤＰＳ２２０及び／又は１つのＵＤＰＳ２２２と選択的に結合することができる。例えば、ＵＵＰＳ２１７ａは、ユーザビームフィード２０７ａのユーザアップリンクポートをＵＤＰＳ２２２ａを介してユーザビームフィード２０７ａのユーザダウンリンクポートに結合するように構成可能であるように図示されている。
【００３３】
経路選択サブシステム２５０は、任意の好適な制御入力に応じて再構成可能であるように設計される。実施形態は、経路セレクタの一部又は全て（例えば、ＧＵＰＳ２１５、ＧＤＰＳ２２０、ＵＵＰＳ２１７、及びＵＤＰＳ２２２）を設定して非処理信号経路を形成することによって、経路選択サブシステム２５０の再構成を指示する経路スケジューリングコントローラ２６０を含む。例えば、経路スケジューリングコントローラ２６０は、経路セレクタの切り替え構成要素に制御信号を送信することができ、切り替え構成要素は、そのような制御信号に応答して、経路セレクタに特定の入力を特定の出力と結合させることができる。経路構成コントローラ２６０は、経路選択サブシステム２５０の一部として、又は任意の他の好適な様態で、経路選択サブシステム２５０と通信する構成要素として実装することができる。経路構成コントローラ２６０の実施形態は、１つ以上のプロセッサとして実装され、データストア２４０を含むか、又はそれと通信することができる。データストア２４０は、非一時的なコンピュータ可読媒体などの任意の１つ以上の好適なメモリデバイスとして実装することができる。データストア２４０のいくつかの実施形態は、実行されると、経路スケジューリングコントローラ２６０（例えば、１つ以上のプロセッサ）に経路選択サブシステム２５０の再構成を指示させることができる命令を含むことができる。本明細書に記載されるように、データストア２４０のいくつかの実施形態は、その上に記憶された、複数の時間枠の各々について経路選択サブシステム２５０の（例えば、非処理信号経路の一部又は全ての）特定の構成を定義する１つ以上の経路選択スケジュール２４２を有する。経路スケジューリングコントローラ２６０の実施形態は、衛星２００が配備される前後に使用することができる。例えば、経路スケジューリングコントローラ２６０は、経路選択サブシステム２５０の軌道上再構成を指示することができる（すなわち、衛星２００が配備された後）。軌道上再構成は、衛星２００の配備前にデータストア２４０に記憶され、及び／又は配備後に衛星２００によって受信されてデータストア２４０に記憶された経路選択スケジュール２４２に従って実施することができる。
【００３４】
一実施形態において、経路スケジューリングコントローラ２６０は、制御情報を（例えば、ゲートウェイアップリンクトラフィックを介してゲートウェイ端末から）受信することができ、制御情報は、アップリンク経路セレクタ及び／又はダウンリンク経路セレクタをどのように、かつ何時、再構成するかを示すことができる。受信された制御情報は、衛星１０５上のデータストア２４０内に記憶され得る１つ以上の経路選択スケジュール２４２を導出するために、経路スケジューリングコントローラ２６０に含むことができ、及び／又はそれによって使用され得る。いくつかの実装形態では、制御情報は、制御チャネルで受信される（例えば、衛星によって受信されたテレメトリ、トラッキング及びコマンド（Telemetry, Tracking and Command（ＴＴ＆Ｃ））信号の一部として）。他の実装形態では、制御情報は、ゲートウェイアップリンクトラフィックを介してゲートウェイ端末から受信され、制御情報は、タグ付けされて（例えば、パケットヘッダ、プリアンブル、又は任意の他の好適な技法を使用して）、往路リンクトラフィック内の他のデータと区別可能である。代替的に又は追加的に、衛星２００を配備する前に、１つ以上の経路選択スケジュール２４２をデータストア２４０に記憶することができる。例えば、いくつかの実施形態は、配備前の記憶された経路選択スケジュール２４２を含むことができ、記憶された経路選択スケジュール２４２は、衛星２００が軌道上にある間に調節、更新、及び／又は交換することができる。
【００３５】
経路選択スケジュール２４２は、任意の好適な様態で生成することができる。例えば、構成は、衛星交換時分割多元接続（Satellite Switched Time-Division Multiple Access（ＳＳ／ＴＤＭＡ））方式などの、タイムスロットを有するフレーム化されたハブスポーク、ビーム交換経路アクセスプロトコルに関して定義することができる。このようなプロトコルでは、「スロット」又は「タイムスロット」は、切り替えのための最小時分割を指すことができ、「フレーム」は（例えば、所定の長さの）スロットのセットを指すことができ、それにより、経路選択スケジュール２４２は、各スロット、各フレーム、等について経路選択サブシステム２５０の要素の構成を定義することができる。いくつかの実施形態では、通常動作中に、連続的なフレームストリームが通信を容易にするために使用され、多重化及び多元接続技術（例えば、時分割多重化（Time-Division Multiplexing、ＴＤＭ）、時分割多元接続（Time-Division Multiple Access、ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（Frequency-Division Multiple Access、ＦＤＭＡ）、多重周波数時分割多元接続（Mult-Frequency Time-Division Multiple Access、ＭＦ−ＴＤＭＡ）、符号分割多元接続（Code-Division Multiple Access、ＣＤＭＡ）、など）を使用して、各タイムスロット中に複数の端末にサービスを提供することができる。例えば、往路リンクタイムスロットは、複数の「サブスロット」に分割することができ、異なるユーザ端末又はユーザ端末群への送信が各サブスロットにおいて行われる。同様に、復路リンクタイムスロットは、複数のサブスロットに分割されてもよく、それはネットワーク制御又はシグナリング情報（例えば、スケジューリング情報の通信）のために予約することができる。更に、経路選択スケジュール２４２による任意の特定の時間において、経路選択サブシステム２５０は、追加の柔軟性を可能にするために、モノキャスト及び／又はサイマルキャスト信号経路で構成することができる。いくつかの実施形態では、複数の経路選択スケジュール２４２を使用して、ゲートウェイ端末の停電、需要の定期的な時間的変化、等などの特定の状況を取り扱うことができる。
【００３６】
一例として、第１の時間枠（例えば、記憶された切り替えスケジュールによって定義される切り替えフレーム）において、経路選択サブシステム２５０は、ＧＵＰＳ２１５ａとＵＤＰＳ２２２ａとの間、及びＵＵＰＳ２１７ａとＧＤＰＳ２２０ａとの間にアクティブな結合があるように構成される（簡略化のために他のアクティブな結合は無視する）。この構成では、経路選択サブシステム２５０は、第１のゲートウェイビームと第１のユーザビームとの間の接続性を提供する第１の非処理往路信号経路と、第１のユーザビームと第１のゲートウェイビームとの間の接続性を提供する第１の非処理復路信号経路と、を含む。例えば、往路アップリンクトラフィックは、ゲートウェイビームフィード２０５ａのアップリンクポートによって第１のゲートウェイビーム内でゲートウェイ端末から受信され、入力サブシステム２１０ａ、ＧＵＰＳ２１５ａ、ＵＤＰＳ２２２ａ、及び出力サブシステム２３０ｊ＋１を含む、第１の非処理往路信号経路を横断し、ユーザビームフィード２０７ａのダウンリンクポートから第１のユーザビーム内のユーザ端末への往路ダウンリンクトラフィックとして送信される。同様に、復路アップリンクトラフィックは、ユーザビームフィード２０７ａのアップリンクポートによって第１のユーザビーム内でユーザ端末から受信され、入力サブシステム２１０ｊ＋１、ＵＵＰＳ２１７ａ、ＧＤＰＳ２２０ａ、及び出力サブシステム２３０ａを含む、第１の非処理復路信号経路を横断し、ゲートウェイビームフィード２０５ａのダウンリンクポートから第１のゲートウェイビーム内のゲートウェイへの復路ダウンリンクトラフィックとして送信される。第２の時間枠では、経路選択サブシステム２５０は、ＧＵＰＳ２１５ａとＵＤＰＳ２２２ｋとの間、及びＵＵＰＳ２１７ａとＧＤＰＳ２２０ｊとの間にアクティブな結合が存在するように再構成される（簡略化のために、他のアクティブな結合は無視する）。この第２の構成では、第１の往路及び復路非処理信号経路はもはや存在しない。代わりに、経路選択サブシステム２５０は、第１のゲートウェイビームと第２のユーザビームとの間の接続性を提供する第２の非処理往路信号経路と、第１のユーザビームと第２のゲートウェイビームとの間の接続性を提供する第２の非処理復路信号経路と、を含む。例えば、往路アップリンクトラフィックは、ゲートウェイビームフィード２０５ａのアップリンクポートによって第１のゲートウェイビーム内でゲートウェイ端末から受信され、入力サブシステム２１０ａ、ＧＵＰＳ２１５ａ、ＵＤＰＳ２２２ｋ、及び出力サブシステム２３０ｊ＋ｋを含む、第２の非処理の往路信号経路を横断し、ユーザビームフィード２０７ｋのダウンリンクポートから第２のユーザビーム内のユーザ端末に往路ダウンリンクトラフィックとして送信される。同様に、復路アップリンクトラフィックは、ユーザビームフィード２０７ａのアップリンクポートによって第１のユーザビーム内でユーザ端末から受信され、入力サブシステム２１０ｊ＋１、ＵＵＰＳ２１７ａ、ＧＤＰＳ２２０ｊ、及び出力サブシステム２３０ｊを含む第２の非処理復路信号経路を横断し、ゲートウェイビームフィード２０５ｊのダウンリンクポートから第２のゲートウェイビーム内のゲートウェイへの復路ダウンリンクトラフィックとして送信される。
【００３７】
経路選択サブシステム２５０の実施形態は、１つ以上のサイマルキャストモードを含む。いくつかのそのような実施形態において、往路サイマルキャストモードがアクティブである場合、経路選択サブシステム２５０は、ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちの１つを多重ダウンリンクアンテナポート（例えば、多重ユーザダウンリンクアンテナポート）と結合する少なくとも１つの往路サイマルキャスト信号経路を含むように構成される。例えば、そのような構成は、１つのゲートウェイ端末と複数のユーザビーム内のユーザ端末との間のサイマルキャスト接続性を提供することができる。そのような構成は、多数のフィーチャを提供することができる。一例として、同じデータが、複数の異なるゲートウェイ端末によってサービスされる複数のユーザビーム内のユーザ端末へ送信される（例えば、放送する）と仮定する。従来の衛星システムでは、そのような送信は、データのコピーを複数のゲートウェイ端末の各々に送ることを伴い得、それにより、複数のコピーが、衛星リンクを横断して複数のユーザビームへ届く。本明細書に記載される往路サイマルキャストモードを使用して、データの単一のコピーを単一のゲートウェイ端末に送信することができ、往路サイマルキャスト信号経路を使用して、シグナルゲートウェイアップリンク信号を複数のユーザビームにサイマルキャストすることができる。
【００３８】
他のそのような実施形態において、復路サイマルキャストモードがアクティブである場合、経路選択サブシステム２５０は、ユーザアップリンクアンテナポートのうちの１つを多重ダウンリンクアンテナポートと結合する少なくとも１つの復路サイマルキャスト信号経路を含むように構成される。例えば、そのような構成は、１つのユーザ端末と複数のゲートウェイ及び／又は複数のビーム内のユーザ端末との間のサイマルキャスト接続性を提供することができる。経路選択サブシステム２５０のいくつかの実施形態は、複数の送信ビームから単一の受信ビームへの接続性を提供するサイマルキャストモードを含む。そのような一実施形態では、経路選択サブシステム２５０は、複数のゲートウェイアップリンクアンテナポートを単一のユーザダウンリンクアンテナポートと結合する少なくとも１つの往路信号経路を含むように構成され、それによって、複数のゲートウェイビームからのゲートウェイを使用して単一のユーザビーム内のユーザにサービスを提供する。別のそのような実施形態では、経路選択サブシステム２５０は、複数のユーザアップリンクアンテナポートを単一のゲートウェイアンテナポートと結合する少なくとも１つの復路信号経路を含むように構成され、それにより、単一のゲートウェイを使用して、複数のユーザビーム内のユーザ端末から復路リンク通信を受信するように構成される。例えば、各ユーザアップリンクアンテナポートは、ユーザアップリンク周波数範囲の異なるそれぞれの周波数サブ範囲（すなわち、サブ範囲が重複しない）でそれぞれのユーザアップリンク信号を受信することができる。
【００３９】
経路選択サブシステム２５０の要素は、動的に構成可能な非処理信号経路を提供するための任意の好適な様態で実装することができる。いくつかの実施形態では、各アップリンク経路セレクタ（各ＧＵＰＳ２１５及びＵＵＰＳ２１７）は、アップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと（例えば、入力サブシステム２１０のうちのそれぞれ１つを介して）結合されたアップリンク経路セレクタ入力２１４を含むことができ、各ダウンリンク経路セレクタ（各ＧＤＰＳ２２０及びＵＤＰＳ２２２）は、ダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと（例えば、出力サブシステム２３０のうちのそれぞれ１つを介して）結合されたダウンリンク経路セレクタ出力を含むことができる。各アップリンク経路セレクタはまた、複数のアップリンク経路セレクタ出力２１６を含むことができ、各ダウンリンク経路セレクタはまた、複数のダウンリンク経路セレクタ入力２２１を含むことができ、各アップリンク経路セレクタ出力２１６は、ダウンリンク経路セレクタ入力２２１のうちのそれぞれ１つと結合される（例えば、以下で説明するように、直接又は中間カプラを介して）。アップリンク経路セレクタ出力２１６とダウンリンク経路セレクタ入力２２１との間の結合は固定することができ、それにより、信号経路の再構成は、アップリンク経路セレクタ出力２１６及びダウンリンク経路セレクタ入力２２１のうちの選択された１つをアクティブ化及び／又は非アクティブ化することを伴うことができる。以下により詳細に記載されるように、いくつかの実施形態は、アップリンク経路セレクタ及び／又はダウンリンク経路セレクタをスイッチとして実装し、それにより、特定の入力又は出力をアクティブ化することは、その入力又は出力への切り替え（又はスイッチオン）を伴う。他の実施形態は、アップリンク経路セレクタ又はダウンリンク経路セレクタをそれぞれ電力ディバイダ又は電力コンバイナとして実装し、それにより、複数の入力又は出力が同時にアクティブ化され、特定の結合の選択的アクティブ化は、結合の他の側での切り替え又は他の好適な選択を伴う。
【００４０】
以下により詳細に記載されるように、入力サブシステム２１０の実施形態は、アップリンク信号の受信を容易にするための、及び／又は経路選択サブシステム２５０による処理のために信号を準備するための任意の好適な要素を含むことができ、出力サブシステム２３０の実施形態は、ダウンリンク信号の送信を容易にするための、及び／又は、経路選択サブシステム２５０による処理後に信号を準備するための任意の好適な要素を含むことができる。例えば、入力サブシステム２１０及び出力サブシステム２３０は、増幅器、フィルタ、コンバータ、及び／又は他の構成要素を含むことができる。様々な実施形態では、周波数コンバータは、入力サブシステム２１０及び／又は出力サブシステム２３０に含まれ得る。そのような一実施形態では、入力サブシステム２１０内の周波数コンバータは、受信したアップリンク信号を、受信したアップリンク周波数帯域から、送信するダウンリンク周波数帯域に変換し、変換は経路選択サブシステム２５０の前に実施され、それにより、経路選択サブシステム２５０はダウンリンク周波数帯域で動作するように設計される。別のそのような実施形態では、出力サブシステム２３０内の周波数コンバータは、受信したアップリンク信号を、受信したアップリンク周波数帯域から、送信するダウンリンク周波数帯域に変換し、変換は経路選択サブシステム２５０の後に実施され、それにより、経路選択サブシステム２５０はアップリンク周波数帯域で動作するように設計される。更に別のそのような実施形態では、入力サブシステム２１０内の周波数コンバータは、受信したアップリンク信号を、受信したアップリンク周波数帯域から、経路選択サブシステム２５０の前に中間周波数帯域（例えば、アップリンク及びダウンリンク周波数帯域の両方より下の周波数帯域）に変換し、出力サブシステム２３０内の周波数コンバータは、経路選択サブシステム２５０の後、アップリンク信号を中間周波数帯域から送信するダウンリンク周波数帯域に変換し、それにより、経路選択サブシステム２５０は、中間周波数帯域で動作するように設計される。
【００４１】
図３Ａ及び図３Ｂは、様々な実施形態に係る、入力サブシステム２１０の例示的実装形態を特徴とする衛星３００の一部分の簡略ブロック図を示す。衛星３００の一部分は、図２の衛星２００の一部分であり得る。図解を過度に複雑にするのを避けるために、ＧＵＰＳ２１５及びＵＵＰＳ２１７は、概して、アップリンク経路セレクタ３４０として示され、ゲートウェイビームフィード２０５及びユーザビームフィード２０７は、概して、フィード３１０として示されている。最初に図３Ａを参照して、各アップリンク経路セレクタ３４０は、それぞれの入力サブシステム２１０を介してそれぞれのフィード３１０と結合されている。入力サブシステム２１０は、互いに分離されており、各々は、少なくとも低雑音増幅器（low-noise amplifier、ＬＮＡ）３２０を含む。例えば、アップリンク信号は、フィード３１０のうちの１つによって受信され、それぞれの入力サブシステム２１０のＬＮＡ３２０によって増幅され、経路選択サブシステム２５０のそれぞれのアップリンク経路セレクタ３４０に渡される。
【００４２】
いくつかの実施形態では、図示されるように、経路選択サブシステム２５０（又は、代替的に、各入力サブシステム２１０）は、チャネルフィルタ３３０を含むことができる。各チャネルフィルタ３３０は、衛星を配備する前、及び／又は衛星が軌道上にあるときに、同調可能、選択可能、及び／又は別な方法で調節可能であり得る。例えば、経路構成コントローラ２６０が経路選択サブシステム２５０の一部として示されているが、経路構成コントローラ２６０のいくつかの実施形態は、チャネルフィルタ３３０及び／又は信号経路の一部であり得る他の構成要素を調整するための制御信号を提供することができる（すなわち、これらの構成要素は、そのような制御信号に応答することができる）。チャネルフィルタ３３０は、様々なフィーチャを提供するために使用することができる。
【００４３】
例示のために、図１０は、本明細書に記載されるもののような、衛星通信システムの例示的なビームレイアウト１０００を示す。図示されたビームレイアウトは、複数の色（搬送波周波数）を有する重複する固定スポットビームを有する。そのようなレイアウトの文脈において、チャネルフィルタ３３０は、その信号経路のそれぞれのフィード３１０に関連付けられたビームの特定の色以外からのノイズ及び／又は信号をフィルタリングするために使用される帯域通過フィルタとすることができる。一例示的実装形態では、ビームマップは、２４０個の大きいビーム及び１２０個のゲートウェイ端末１６５を含むことができる。１２０個のゲートウェイ端末１６５は、各々が約３．５ギガビット／秒（Ｇｂｐｓ）のスループットを有し、約８４０Ｇｂｐｓの総システムスループットをもたらす２４０個のフィーダリンクをサポートすることができる。別の例示的実装形態では、ビームマップは、ゲートウェイ端末１６５と通信するための１２８個のデュアルポールビーム、及びユーザ端末１１０と通信するための２５６個のシングルポールビームを含む、３８４個のビームを含むことができる。そのような構成は、５１２個の信号経路（例えば、トランスポンダ）をサポートすることができ、約９８７Ｇｂｐｓの総システムスループットを提供する。
【００４４】
図３Ａに戻って、一例として、チャネルフィルタ３３０を使用して、その信号経路によって使用されないアップリンク周波数から（例えば、他のビーム色から）受信したアップリンクノイズの再送信を軽減することができる。別の例として、周波数再利用方式（例えば、時分割多重化、周波数分割多重化、等）及び／又は他の技法は、ゲートウェイ端末１６５のフレキシブルな配備のために（例えば、異なるレイアウト、異なる地理、異なる軌道スロット、等のために）静的又は動的ビーム色割り当てを使用することができ、チャネルフィルタ３３０は、非処理信号経路を対象のそれらのそれぞれの周波数に静的又は動的に同調することができる。チャネルフィルタ３３０は、経路選択サブシステム２５０の入力側に図示されているが、他の実装形態は、代替的に又は追加的に、経路選択サブシステム２５０の出力側にチャネルフィルタ３３０を含むことができる。
【００４５】
図３Ｂを参照すると、各アップリンク経路セレクタ３４０は、図３Ａのように、それぞれの入力サブシステム２１０を介してそれぞれのフィード３１０と結合される。図３Ａとは異なり、図３Ｂの入力サブシステム２１０は、フェイルオーバースイッチ３１５によって選択的に一緒に結合され得る。いくつかの実施態様では、フェイルオーバースイッチ３１５は、高速フェライトスイッチを含み、所望のフェイルオーバー機能を提供するために、任意の好適なデューティサイクルで動的に動作することができる。図示された実施形態は、一対の入力サブシステム２１０に対して選択的フェイルオーバー機能を提供する単一のフェイルオーバースイッチ３１５を示す。しかしながら、実施形態は、任意の好適な数のフェイルオーバースイッチ３１５（例えば、入力サブシステム２１０の対毎につき１つ）を含むことができ、フェイルオーバースイッチ３１５は、任意の好適な数の入力サブシステム２１０（例えば、対、３つ、等）の間で選択することができる。フェイルオーバースイッチ３１５の実施形態は、通常モード及びフェイルオーバーモードを含むことができる。フェイルオーバーモードは、例えば、ゲートウェイ端末１６５に問題がある場合（例えば、一時的又は恒久的ゲートウェイの停電、等）、１つ以上の衛星構成要素（例えば、フィード３１０）に問題がある場合、又は特定の入力サブシステム２１０を使用しないことが望ましい何らかの他の理由がある場合、にアクティブ化することができる。通常モードでは、入力サブシステム２１０は、図３Ａに示すように有効に動作することができる。例えば、フェイルオーバースイッチ３１５ａが通常モードにあるとき、アップリンク経路セレクタ３４０ａは、ＬＮＡ３２０ａを介してフィード３１０ａと結合され、アップリンク経路セレクタ３４０ｂは、ＬＮＡ３２０ｂを介してフィード３１０ｂと結合される。フェイルオーバーモードでは、フェイルオーバースイッチ３１５は、それが結合されている入力サブシステム２１０のうちの少なくとも１つをバイパスする。例えば、フェイルオーバースイッチ３１５ａがフェイルオーバーモードにあるとき、アップリンク経路セレクタ３４０ａが、ＬＮＡ３２０ｂを介してフィード３１０ｂと結合されるか、又はアップリンク経路セレクタ３４０ｂが、ＬＮＡ３２０ａを介してフィード３１０ａと結合される。
【００４６】
図４は、様々な実施形態に係る、例示的な出力サブシステム２３０を特徴とする衛星４００の一部分の簡略ブロック図を示す。衛星４００の一部分は、図２の衛星２００の一部分であり得る。図解を過度に複雑にするのを避けるために、ゲートウェイビームフィード２０５及びユーザビームフィード２０７は、概してフィード３１０として示されている。図３Ａを参照して説明したように、いくつかの実装形態は、経路選択サブシステム２５０の出力側にチャネルフィルタ３３０を含むことができ、それらのチャネルフィルタ３３０は、経路選択サブシステム２５０の一部として、又は出力サブシステム２３０の一部として実装することができる。４つの出力サブシステム２３０が図示されているが、実施形態は、任意の好適な数の出力サブシステム２３０（例えば、各ダウンリンク経路セレクタと結合されたもの）を含むことができる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、出力サブシステム２３０は、いくつかのビーム及び／又はポートの間で衛星１０５ペイロードにおける高周波電力の共有を容易にするなど、様々なフィーチャを提供する１つ以上のマルチポート増幅器として実装される。図示のように、特定の構成要素は、複数の出力サブシステム２３０によって共有され得る。実施形態は、Ｎ個の出力サブシステム２３０によって共有され得る１つ以上のＮポートバトラーマトリックスを含むことができる。例えば、第１の４ポートバトラーマトリックス４１０は、４つの出力サブシステム２３０によって共有されて、ビーム間にフレキシブルな電力分配を提供する（例えば、及び／又は故障が検出された後の性能低下を許容する）ことができ、及び、平面導波路アセンブリ４３０は、第２のバトラーマトリックス４３０と一体化することができ、また４つの出力サブシステム２３０によって共有され得る。各出力サブシステム２３０はまた、電力増幅器４２０（例えば、高周波ソリッドステート電力増幅器、又はＲＦ  ＳＳＰＡ）を含むことができ、それはバトラーマトリックス４１０、４３０間に、又は任意の他の好適な様態で結合することができる。
【００４８】
図２を参照して説明したように、経路選択サブシステム２５０の実施形態は、様々な方法で実装することができる。図５〜図９は、様々な例示的衛星通信システムの簡略ブロック図を示す。図５〜図９の各々において、衛星２００は、ゲートウェイ端末及びユーザ端末を含む地上端末５０５間の接続性を提供するものとして示されている。地上端末５０５からのアップリンクトラフィック（例えば、ゲートウェイ端末からの往路アップリンクトラフィック及びユーザ端末からの復路アップリンクトラフィック）は、アップリンクビーム５１５を介して受信され、地上端末５０５からのダウンリンクトラフィック（例えば、ユーザ端末への往路ダウンリンクトラフィック及びゲートウェイ端末への復路ダウンリンクトラフィック）は、ダウンリンクビーム５４０を介して送信される。経路選択サブシステム２５０は、動的に再構成可能な非処理信号経路を介して、アップリンクビーム５１５とダウンリンクビーム５４０との間に動的に再構成可能な接続性を有効に提供する。上述のように、信号経路は、経路選択サブシステム２５０を、衛星２００のうちの１つ以上のアンテナシステムのアップリンクアンテナポート及びダウンリンクアンテナポートと結合する入力サブシステム２１０及び出力サブシステム２３０を含むことができる。明示的には示されていないが、図２を参照して説明されているように、経路選択サブシステム２５０の実施形態は、その上に記憶された１つ以上の経路選択スケジュール２４２を有するデータストア２４０を含む。いくつかの実施形態は、衛星２００が軌道上にある間に制御信号を受信して、記憶された経路選択スケジュール２４２のうちの１つ以上を修正することができる。
【００４９】
図５は、様々な実施形態に係る、経路選択サブシステム２５０が経路選択スイッチ及びディバイダ−コンバイナネットワーク５２５を含む、例示的な衛星通信システム５００の簡略ブロック図を示す。経路選択サブシステム２５０は、アップリンク（１：Ｎ＋１）スイッチ５２２として実装されたアップリンク経路セレクタ、ダウンリンク（Ｎ＋１：１）スイッチ５２４として実装されたダウンリンク経路セレクタ、及びディバイダ−コンバイナネットワーク（Ｎ：Ｎ）５２５、を含む。本明細書では、スイッチ及びネットワークを参照して、様々な実施形態が記載される。本明細書で使用するとき、「１：Ｍスイッチ」は、概して、単一の入力をＭ個の出力のうちの１つ、及び１つのみ、に選択的に結合するデバイス、又はデバイスの群を指し、「Ｍ：１スイッチ」は、概して、Ｍ個の入力のうちの１つ、及び１つのみ、を単一の出力に選択的に結合するデバイス、又はデバイスの群を指す。「Ｍ：Ｍディバイダ−コンバイナネットワーク」は、概して、Ｍ個の入力の各々をＭ個のコピーに分割し、Ｍ個の入力の各々のそれぞれのコピーをＭ個の出力で組み合わせるデバイス、又はデバイスの群を指し、それにより全てのＭ個の入力は、全てのＭ個の出力と効果的に結合される。上述のように、実施形態は、制御信号をアップリンクスイッチ５２２及びダウンリンクスイッチ５２４に送って、非処理信号経路の所望の構成を達成することができる（例えば、経路選択スケジュール２４２に従って）、経路スケジューリングコントローラ２６０を含む。
【００５０】
アップリンクスイッチ５２２は、図２のＧＵＰＳ２１５及び／又はＵＵＰＳ２１７の実装であり得、ダウンリンクスイッチ５２４は、図２のＧＤＰＳ２２０及び／又はＵＤＰＳ２２２の実装であり得る。図示のように、各アップリンクスイッチ５２２は、それぞれの入力サブシステム２１０を介してアンテナフィードのそれぞれのアップリンクアンテナポートと結合されたアップリンクスイッチ入力（例えば、入力ポート、又は任意の好適な入力結合）を有することができ、各アップリンクスイッチ５２２はまた、Ｎ＋１個のアップリンクスイッチ出力（例えば、出力ポート、又は任意の好適な出力結合）を有することができる。各ダウンリンクスイッチ５２４は、それぞれの出力サブシステム２３０を介してアンテナフィードのそれぞれのダウンリンクアンテナポートと結合されたダウンリンクスイッチ出力を有することができ、各ダウンリンクスイッチ５２４はまた、Ｎ＋１個のダウンリンクスイッチ入力を有することができる。図５〜図９において、アップリンクアンテナポート２０１、ダウンリンクアンテナポート２０２、データストア２４０、等の特定のフィーチャは、図解を過度に複雑にすることを避けるために示されていない。Ｎ個のアップリンクスイッチ出力の各々は、ダウンリンクスイッチ５２４のそれぞれ１つの対応するダウンリンクスイッチ入力と結合される。例えば、Ｎ個のアップリンクスイッチ５２２の各々の第１のアップリンクスイッチ出力は、第１のダウンリンクスイッチ５２４ａのＮ個のダウンリンクスイッチ入力のうちの対応する１つと結合され、Ｎ個のアップリンクスイッチ５２２の各々の第２のアップリンクスイッチ出力は、第２のダウンリンクスイッチ５２４ｂのＮ個のダウンリンクスイッチ入力のうちの対応する１つと結合される、等。
【００５１】
図示のように、各アップリンクスイッチ５２２はＮ＋１個の出力を有し、そのうちＮ個（本明細書ではモノキャスト出力と称される）は各々、Ｎ個のダウンリンクスイッチ５２４のうちの異なるそれぞれ１つに直接結合され、追加の出力（本明細書では、サイマルキャスト出力と称される）は、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５と結合される。同様に、各ダウンリンクスイッチ５２４はＮ＋１個の入力を有し、そのうちＮ個（本明細書ではモノキャスト入力と称される）は各々、Ｎ個のアップリンクスイッチ５２２のうちの異なるそれぞれ１つに直接結合され、追加の入力（本明細書では、サイマルキャスト入力と称される）は、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５と結合される。こうして、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、各々がそれぞれのアップリンクスイッチ出力に直接結合されたＮ個のディバイダ−コンバイナネットワーク（divider-combiner network、ＤＣＮ）入力を含み、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、各々がそれぞれのダウンリンクスイッチ入力に直接結合されたＮ個のＤＣＮ出力を含む。ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５の実施形態は、全てのその入力を全てのその出力に効果的にポートすることができる。いくつかの実施形態では、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、電力コンバイナ／ディバイダである。例えば、Ｎ個のＤＣＮ入力のうちのいずれか１つ以上で受信された信号が組み合わされ、Ｎ個のＤＣＮ出力の全てを介して出力される。
【００５２】
モノキャスト及びサイマルキャスト出力を使用して、経路選択サブシステム２５０の動作のモノキャスト及びサイマルキャストモードを可能にすることができる。例示のために、第１の時間枠において、経路選択サブシステム２５０は、地上端末５０５ａと地上端末５０５ｂとの間にモノキャスト信号経路を含むように構成されている。これは、アップリンクスイッチ５２２ａとダウンリンクスイッチ５２４ｂとの間の結合をアクティブ化するために、アップリンクスイッチ５２２ａとダウンリンクスイッチ５２４ｂとを切り替えることを伴い得る（すなわち、その結合に対応する適切なアップリンクスイッチ出力及びダウンリンクスイッチ入力を選択することによって）。第２の時間枠では、経路選択サブシステム２５０は、地上端末５０５ａと地上端末５０５ｂ及び５０５ｎとの間にサイマルキャスト信号経路を含むように構成されている。これは、アップリンクスイッチ５２２ａを切り替えて、そのサイマルキャスト出力をアクティブ化する（それによって、対応するＤＣＮ入力を介して、アップリンクスイッチ５２２ａをディバイダ−コンバイナネットワーク５２５に結合する）ことと、ダウンリンクスイッチ５２４ｂとダウンリンクスイッチ５２４ｎとを切り替えて、それらのそれぞれのサイマルキャスト入力をアクティブ化する（それによって、それぞれのＤＣＮ出力を介して、ダウンリンクスイッチ５２４ｂ及びダウンリンクスイッチ５２４ｎをディバイダ−コンバイナネットワーク５２５に結合する）ことと、を伴い得る。このようにして、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、アップリンクスイッチ５２２ａに関連付けられたアップリンクビーム５１５と、ダウンリンクスイッチ５２４ｂ及び５２４ｎに関連付けられたダウンリンクビーム５４０の両方との間に、サイマルキャスト信号経路を提供する。
【００５３】
図６は、様々な実施形態に係る、経路選択サブシステム２５０が経路選択スイッチ及びディバイダ−コンバイナネットワーク５２５を含む、別の例示的な衛星通信システム６００の簡略ブロック図を示す。図６のシステム６００は、例えば、２つのサイマルキャスト信号経路を同時にサポートするために、経路選択サブシステム２５０が２つのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５を含むことを除いて、図５のシステム５００と同様に動作することができる。図解を過度に複雑にするのを避けるために、４つのアップリンクスイッチ６２２、４つのダウンリンクスイッチ６２４、及び２つのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５のみが示されている。しかしながら、本明細書に記載される技法は、例えば、所望の最大数のモノキャスト信号経路、所望の最大数の同時サイマルキャスト信号経路、等を可能にするために、任意の好適な数のアップリンクスイッチ６２２、ダウンリンクスイッチ６２４、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５を用いて適用することができる。図５のように、経路スケジューリングコントローラ２６０が、制御信号をアップリンクスイッチ６２２及びダウンリンクスイッチ６２４に送って、非処理信号経路の所望の構成を達成することができる（例えば、経路選択スケジュール２４２に従って）。
【００５４】
アップリンクスイッチ６２２の各々は、１：Ｎ＋２（図示されたケースでは１：６）セレクタスイッチであり、ダウンリンクスイッチ６２４の各々は、Ｎ＋２：１（図示されたケースでは６：１）セレクタスイッチである。例えば、アップリンクスイッチ６２２は、図２のＧＵＰＳ２１５及び／又はＵＵＰＳ２１７の実装であり得、ダウンリンクスイッチ６２４は、図２のＧＤＰＳ２２０及び／又はＵＤＰＳ２２２の実装であり得る。更に、２つのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５の各々は、４つの２：２ディバイダ−コンバイナ回路ブロック６２７（例えば、ハイブリッドカプラ）のネットワークを使用して実装されたＮ：Ｎ（図示されたケースでは４：４）ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５として図示されている。図５と同様に、各アップリンクスイッチ６２２は、それぞれの入力サブシステム２１０を介してアンテナフィードのそれぞれのアップリンクアンテナポート２０１と結合されたアップリンクスイッチ入力を有することができ、各アップリンクスイッチ６２２はまた、６つのアップリンクスイッチ出力を有することができ、４つはモノキャスト出力としてそれぞれのダウンリンクスイッチ６２４に直接結合され、２つはサイマルキャスト出力としてそれぞれのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５と結合される。各ダウンリンクスイッチ６２４は、それぞれの出力サブシステム２３０を介してアンテナフィードのそれぞれのダウンリンクアンテナポートと結合されたダウンリンクスイッチ出力を有することができ、各ダウンリンクスイッチ６２４はまた、６つのダウンリンクスイッチ入力を有することができ、４つはモノキャスト入力としてそれぞれのアップリンクスイッチ６２２に直接結合され、２つはサイマルキャスト入力としてそれぞれのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５と結合される。
【００５５】
各ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、Ｎ個のディバイダ−コンバイナネットワーク（ＤＣＮ）入力を含み、各々がそれぞれのアップリンクスイッチサイマルキャスト出力に直接結合され、各ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、Ｎ個のＤＣＮ出力を含み、各々がそれぞれのダウンリンクスイッチサイマルキャスト入力に直接結合されている。図示のように、各ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、４つの２：２ディバイダ−コンバイナ回路ブロック６２７から構成されている。各ディバイダ−コンバイナ回路ブロック６２７は、全てのその入力を全てのその出力に効果的にポートすることができる。例えば、信号Ａ及びＢは、第１及び第２の入力で受信され、信号Ａ及びＢは各々分割され（例えば、電力ディバイダによって）、各分割された信号Ａは、それぞれの分割された信号Ｂと組み合わされ（例えば、電力コンバイナによって）、それにより、分割された信号Ａ及びＢの第１の組み合わせが第１の出力で見られ、分割された信号Ａ及びＢの第２の組み合わせが第２の出力で見られる。このような実装形態では、信号Ａのみが存在し、信号Ｂがない（すなわち、第１の入力のみが信号を受信し、第２の入力に信号がない）場合、信号Ａは両方の出力で効果的に繰り返される。４つのディバイダ−コンバイナ回路ブロック６２７は、一対の入力ディバイダ−コンバイナ回路ブロック６２７（例えば、１つのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５ａ内の６２７ａａ及び６２７ａｂ、並びに別のディバイダ−コンバイナネットワーク５２５ｂ内の６２７ｂａ及び６２７ｂｂ）、及び一対の出力ディバイダ−コンバイナ回路ブロック６２７（例えば、ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５ａ内の６２７ａｃ及び６２７ａｄ、並びにディバイダ−コンバイナネットワーク５２５ｂ内の６２７ｂｃ及び６２７ｂｄ）として構成され、各入力対は、そのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５内の出力対とクロス結合される。そのような構成では、特定のディバイダ−コンバイナネットワーク５２５のＤＣＮ入力における任意の信号は、ディバイダ−コンバイナ回路ブロック６２７のその出力対のいずれかに渡すことができ、それによって、そのディバイダ−コンバイナネットワーク５２５のＤＣＮ出力のいずれかに渡すことができる。したがって、各ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５では、そのＮ個のＤＣＮ入力のうちのいずれか１つ以上で受信された信号が組み合わされ、そのＮ個のＤＣＮ出力の全てを介して出力される。このようにして、各ディバイダ−コンバイナネットワーク５２５は、ダウンリンクスイッチ６２４のいずれか２つ以上を介してアップリンクスイッチ６２２のいずれかによって受信されたアップリンク信号をサイマルキャストする、サイマルキャスト信号経路の構成を可能にすることができる（例えば、図５を参照して上述したように）。
【００５６】
図７は、様々な実施形態に係る、経路選択サブシステム２５０が電力ディバイダ及び経路選択スイッチ並びにディバイダ−コンバイナネットワークを含む、例示的な衛星通信システム７００の簡略ブロック図を示す。経路選択サブシステム２５０は、アップリンク電力ディバイダ（ＰＤ）７２２として実装されたアップリンク経路セレクタ、及びダウンリンク（Ｎ：１）スイッチ７２４として実装されたダウンリンク経路セレクタを含む。例えば、アップリンク電力ディバイダ７２２は、図２のＧＵＰＳ２１５及び／又はＵＵＰＳ２１７の実装であり得、ダウンリンクスイッチ７２４は、図２のＧＤＰＳ２２０及び／又はＵＤＰＳ２２２の実装であり得る。いくつかの実施形態では、経路スケジューリングコントローラ２６０は、制御信号をダウンリンクスイッチ７２４に送って、非処理信号経路の所望の構成を達成することができる（例えば、経路選択スケジュール２４２に従って）。図示のように、各アップリンク電力ディバイダ７２２は、それぞれの入力サブシステム２１０を介してアンテナフィードのそれぞれのアップリンクアンテナポート２０１と結合されたアップリンクＰＤ入力を有することができ、各アップリンク電力ディバイダ７２２はまた、Ｎ個のアップリンクＰＤ出力を有することができる。各ダウンリンクスイッチ７２４は、それぞれの出力サブシステム２３０を介してアンテナフィードのそれぞれのダウンリンクアンテナポートと結合されたダウンリンクスイッチ出力を有することができ、各ダウンリンクスイッチ７２４はまた、Ｎ個のダウンリンクスイッチ入力を有することができる。Ｎ個のアップリンクＰＤ出力の各々は、ダウンリンクスイッチ７２４のそれぞれ１つの対応するダウンリンクスイッチ入力と結合される。
【００５７】
各アップリンク電力ディバイダ７２２は、アップリンクＰＤ入力で信号を受信し、全てのそのアップリンクＰＤ出力でその信号を出力するように動作する。したがって、アップリンク電力ディバイダ７２２によって受信された全てのアップリンク信号は、アップリンク電力ディバイダ７２２によって全てのダウンリンクスイッチ７２４に出力され、それにより、非処理信号経路の構成は、ダウンリンクスイッチ７２４の構成によって定義される。例えば、アップリンク電力ディバイダ７２２ａからのアップリンク信号は、アップリンク電力ディバイダ７２２ａに結合されたその入力のうちの１つをアクティブ化するようにダウンリンクスイッチ７２４ａを構成することによって、ダウンリンクスイッチ７２４ａを通過することができる。サイマルキャストモードは、複数のダウンリンクスイッチ７２４を、アップリンク電力ディバイダ７２２の同じ１つへそれらの結合をアクティブ化するように構成することによって有効化することができる。例えば、アップリンク電力ディバイダ７２２ａからのアップリンク信号は、アップリンク電力ディバイダ７２２ａに結合されたその入力のうちの１つをアクティブ化するようにダウンリンクスイッチ７２４ａを構成し、かつ、アップリンク電力ディバイダ７２２ａに結合されたその入力のうちの１つをアクティブ化するようにダウンリンクスイッチ７２４ｂを構成することによって、ダウンリンクスイッチ７２４ａ及びダウンリンクスイッチ７２４ｂを通してサイマルキャストすることができる。
【００５８】
図８は、様々な実施形態に係る、経路選択サブシステム２５０が経路選択スイッチ及び電力コンバイナを含む、例示的な衛星通信システム８００の簡略ブロック図を示す。経路選択サブシステム２５０は、アップリンク（１：Ｎ）スイッチ８２２として実装されたアップリンク経路セレクタ、及びダウンリンク電力コンバイナ（power combiner、ＰＣ）８２４として実装されたダウンリンク経路セレクタを含む。例えば、アップリンクスイッチ８２２は、図２のＧＵＰＳ２１５及び／又はＵＵＰＳ２１７の実装であり得、ダウンリンク電力コンバイナ８２４は、図２のＧＤＰＳ２２０及び／又はＵＤＰＳ２２２の実装であり得る。いくつかの実施形態では、経路スケジューリングコントローラ２６０は、制御信号をアップリンクスイッチ８２２に送って、非処理信号経路の所望の構成を達成することができる（例えば、経路選択スケジュール２４２に従って）。図示のように、各アップリンクスイッチ８２２は、それぞれの入力サブシステム２１０を介してアンテナフィードのそれぞれのアップリンクアンテナポート２０１と結合されたアップリンクスイッチ入力を有することができ、各アップリンクスイッチ８２２はまた、Ｎ個のアップリンクスイッチ出力を有することができる。各ダウンリンク電力コンバイナ８２４は、それぞれの出力サブシステム２３０を介してアンテナフィードのそれぞれのダウンリンクアンテナポート２０２と結合されたダウンリンクＰＣ出力を有することができ、各ダウンリンク電力コンバイナ８２４はまた、Ｎ個のダウンリンクＰＣ入力を有することができる。Ｎ個のアップリンクスイッチ出力の各々は、ダウンリンク電力コンバイナ８２４のそれぞれ１つの対応するダウンリンクＰＣ入力と結合される。
【００５９】
各ダウンリンク電力コンバイナ８２４は、全てのそのダウンリンクＰＣ入力で信号を受信し、ダウンリンクＰＣ出力でそれらの信号の組み合わせを出力するように動作する。したがって、ダウンリンク電力コンバイナ８２４は、アップリンクスイッチ８２２のうちのいずれか１つ以上から受信するあらゆる信号を効果的に通過させ、それにより、非処理信号経路の構成がアップリンクスイッチ８２２の構成によって定義される。例えば、アップリンクスイッチ８２２ａからのアップリンク信号は、ダウンリンク電力コンバイナ８２４ａに結合されたその入力のうちの１つをアクティブ化するようにアップリンクスイッチ８２２ａを構成することによって、ダウンリンク電力コンバイナ８２４ａを通過することができる。モノキャストモードでは、他のアップリンクスイッチ８２２は、ダウンリンク電力コンバイナ８２４ａ，へのそれらのそれぞれの結合をアクティブ化するように構成されず、それにより、ダウンリンク電力コンバイナ８２４ａのみがアップリンクスイッチ８２２ａからの信号をそのダウンリンクＰＣ出力へ通過させる。サイマルキャストモードは、複数のアップリンクスイッチ８２２を、ダウンリンク電力コンバイナ８２４の同じ１つへそれらの結合をアクティブ化するように構成することによって有効化することができる。例えば、アップリンクスイッチ８２２ａ及びアップリンクスイッチ８２２ｂからのアップリンク信号は、ダウンリンク電力コンバイナ８２４ａに結合されたその出力のうちの１つをアクティブ化するようにアップリンクスイッチ８２２ａを構成し、かつ、ダウンリンク電力コンバイナ８２４ａに結合されたその出力のうちの１つをアクティブ化するようにアップリンクスイッチ８２２ｂを構成することによって、ダウンリンク電力コンバイナ８２４ａを通してサイマルキャストすることができる。
【００６０】
図９は、様々な実施形態に係る、経路選択サブシステム２５０が経路選択スイッチ及び電力コンバイナを含む、別の例示的な衛星通信システム９００の簡略ブロック図を示す。衛星通信システム９００は、図８の衛星通信システム８００の実装であり得る。図８のように、経路選択サブシステム２５０は、アップリンクスイッチとして実装されたアップリンク経路セレクタ、及びダウンリンク電力コンバイナとして実装されたダウンリンク経路セレクタを含む。構成要素が概して地上端末５０５と関連付けられていない図８とは異なり、図９は、それぞれのユーザビームのカバリング領域内に配設されたユーザ端末１１０、それぞれのゲートウェイビームのカバリング領域内に配設されたゲートウェイ端末１６５、及びユーザ端末１１０及びゲートウェイ端末１６５の両方を有するビーム内に配設された地上端末５０５との関連付けを示す。図８（及び図７も同様）のように、スイッチと電力コンバイナとの組み合わせを使用して、モノキャスト及びサイマルキャストモードで動的に再構成可能な信号経路を可能にすることができる。
【００６１】
図示された実施形態では、Ｊ個のユーザビーム（例えば、Ｊ個のユーザアップリンクビーム及びＪ個のユーザダウンリンクビームを含む）、Ｋ個のゲートウェイビーム（例えば、Ｋ個のゲートウェイアップリンクビーム及びＫ個のゲートウェイダウンリンクビームを含む）、及びそのカバリング領域内に配設されたゲートウェイ端末１６５及びユーザ端末１１０の両方を有する１つのユーザ／ゲートウェイビーム（例えば、ユーザ／ゲートウェイアップリンクビーム及びユーザ／ゲートウェイダウンリンクビームを含む）がある。したがって、経路選択サブシステム２５０の入力側には、各々が、それぞれの入力サブシステム２１０を介して関連付けられたユーザアップリンクビームから復路アップリンクトラフィックを受信する、Ｊ個のユーザアップリンクスイッチ９２２ａ〜ｊ、各々が、それぞれの入力サブシステム２１０を介して関連付けられたゲートウェイアップリンクから往路アップリンクトラフィックを受信する、Ｋ個のゲートウェイアップリンクスイッチ９２６ａ〜ｋ、及び追加のユーザアップリンクスイッチ９２２ｊ＋１として実装することができ、対応する入力サブシステム２１０ｊ＋ｋ＋１を介して関連付けられたユーザ／ゲートウェイアップリンクビームから往路及び復路アップリンクトラフィックを受信することができる、１つのユーザ／ゲートウェイアップリンクスイッチ、が存在する。図８のように、経路スケジューリングコントローラ２６０は、制御信号をアップリンクスイッチ９２２に送って、非処理信号経路の所望の構成を達成することができる（例えば、経路選択スケジュール２４２に従って）。経路選択サブシステム２５０の出力側には、各々が、それぞれの出力サブシステム２３０を介して関連付けられたユーザダウンリンクビームに往路ダウンリンクトラフィックを送信する、Ｊ個のユーザダウンリンク電力コンバイナ９２４ａ〜ｊ、各々が、それぞれの出力サブシステム２３０を介して関連付けられたゲートウェイダウンリンクビームに復路ダウンリンクトラフィックを送信する、Ｋ個のゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２８ａ〜ｋ、及び追加のユーザダウンリンク電力コンバイナ９２４ｊ＋１として実装することができ、対応する出力サブシステム２３０ｊ＋ｋ＋１を介して関連付けられたユーザ／ゲートウェイダウンリンクビームに往路及び復路ダウンリンクトラフィックを送信することができる、１つのユーザ／ゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ、が存在する。
【００６２】
図示のように、経路選択サブシステム２５０は、ユーザアップリンクビームのいずれかを、ゲートウェイダウンリンクビームのうちのいずれか１つ以上（例えば、ユーザ／ゲートウェイダウンリンクビームを含む）と結合するように構成することができる。したがって、ユーザアップリンクスイッチ９２２は、Ｋ個のゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２８及びユーザ／ゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２４ｊ＋１と結合するためにＫ＋１個の出力を有するものとして示されている。経路選択サブシステム２５０はまた、ゲートウェイアップビームのいずれかを、ユーザダウンリンクビーム及び／又はゲートウェイダウンビームのうちのいずれか１つ以上（例えば、ユーザ／ゲートウェイダウンリンクビームを含む）と結合するように構成することができる。したがって、ゲートウェイアップリンク９２６は、Ｊ個のユーザダウンリンク電力コンバイナ９２４、Ｋ個のゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２８、及びユーザ／ゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２４ｊ＋１と結合するためにＪ＋Ｋ＋１個の出力を有するものとして示されている。ユーザ／ゲートウェイ経路セレクタの図示された実装は、ユーザ／ゲートウェイアップビームが、ゲートウェイダウンリンクビームのいずれか及び／又はそれ自体が対応するユーザ／ゲートウェイダウンリンクビームと結合され得るように設計されている。したがって、ユーザ／ゲートウェイアップリンクスイッチ９２２ｊ＋１は、Ｋ個のゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２８及びユーザ／ゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２４ｊ＋１と結合するためにＫ＋１個の出力を有するものとして示されている。あるいは、ユーザ／ゲートウェイ経路セレクタは、ユーザ／ゲートウェイアップビームが、ゲートウェイダウンリンクビームのいずれかと、ユーザダウンリンクビームのいずれかと、及び／又はそれ自体が対応するユーザ／ゲートウェイダウンリンクビームと結合され得るように設計され得る。このような実装において、ユーザ／ゲートウェイアップリンクスイッチ９２２ｊ＋１は、Ｊ個のユーザダウンリンク電力コンバイナ９２４、Ｋ個のゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２８、及びユーザ／ゲートウェイダウンリンク電力コンバイナ９２４ｊ＋１と結合するためにＪ＋Ｋ＋１個の出力を有する追加のゲートウェイアップリンクスイッチとして実装することができる。
【００６３】
図１〜図１０に示されるシステムは、１つ以上のサイマルキャスト信号経路をサポートする様態で、非処理信号経路の動的再構成を提供するための様々な実施形態を可能にする。これら及び／又は他の実施形態は、複数の固定アップリンクスポットビームを介して複数のアップリンク信号を受信するための手段を含む。受信する手段は、上述のアップリンク及び／又は入力要素のうちのいずれか１つ以上を含むことができる。例えば、受信するための手段には、受信側アンテナ要素（例えば、アンテナビームフィード、アップリンクアンテナポート、反射器、等）及び／又は入力サブシステム要素（例えば、増幅器、フェイルオーバースイッチ、周波数コンバータ、チャネルフィルタ、等）を含めることができる。実施形態は、複数のダウンリンク固定スポットビームを介して複数のダウンリンク信号を送信するための手段を更に含むことができる。送信する手段は、上述のダウンリンク及び／又は出力要素のうちのいずれか１つ以上を含むことができる。例えば、送信するための手段には、送信側アンテナ要素（例えば、アンテナビームフィード、ダウンリンクアンテナポート、反射器、等）及び／又は出力サブシステム要素（例えば、増幅器、導波路、バトラーマトリックス、周波数コンバータ、チャネルフィルタ、等）を含めることができる。
【００６４】
このような実施形態は、受信する手段を送信する手段と選択的に結合するために複数の非処理信号経路を動的に形成するための手段を更に含むことができる。動的に形成するための手段は、サイマルキャストモードでは、ダウンリンク信号のうちの少なくとも２つが、アップリンク信号のうちの同じ１つから形成されるように実装することができる（すなわち、１つのアップリンクビームを介して受信されたアップリンク信号は、少なくとも２つのダウンリンクビームを介してダウンリンク信号としてサイマルキャストすることができる）。動的に形成するための手段は、上述のように、非処理信号経路を動的に再構成するための任意の好適な要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、動的に形成するための手段は、アップリンク及び／又はダウンリンク経路セレクタ、１つ以上のディバイダ−コンバイナネットワーク、等のような、経路セレクタシステムの要素を含む。他の実施形態では、動的に形成するための手段は、受信するための手段又は送信するための手段に含まれない入力及び／又は出力サブシステムの構成要素を含むことができる。例えば、動的に形成するための手段は、１つ以上の増幅器、フィルタ、コンバータ、等を含むことができる。
【００６５】
図１１は、様々な実施形態に係る、複数の固定スポットビーム間の往路リンク通信のフレキシブルな衛星内ルーティングのための例示的な方法１１００のフロー図を示す。方法１１００の実施形態は、段階１１０４で始まり、多数のアップリンクアンテナポートのうちの１つを多数のダウンリンクアンテナポートのうちの１つと結合させてモノキャスト非処理（ベントパイプ型）信号経路を形成するように、第１の時点で、経路セレクタシステムを複数の構成のうちの第１の構成に切り替えることによって始まる。段階１１０８において、実施形態は、モノキャスト非処理信号経路及び１つのダウンリンクアンテナポートを介して、多数の固定スポットビームのうちの１つの上で第１のトラフィックを送信することができる。いくつかの実施形態では、段階１１０４において、１つのアップリンクアンテナポートはゲートウェイアップリンクアンテナポートであり、１つのダウンリンクアンテナポートはユーザダウンリンクアンテナポートであり、それによって、往路リンクモノキャスト非処理信号経路を形成する。このような実施形態では、段階１１０８において、第１のトラフィックは、経路セレクタシステムが第１の構成にある間に１つのゲートウェイアップリンクアンテナポートで受信される、往路リンクトラフィックである。他の実施形態では、段階１１０４において、１つのアップリンクアンテナポートはユーザアップリンクアンテナポートであり、１つのダウンリンクアンテナポートはゲートウェイダウンリンクアンテナポートであり、それによって、復路リンクモノキャスト非処理信号経路を形成する。このような実施形態では、段階１１０８において、第１のトラフィックは、経路セレクタシステムが第１の構成にある間に１つのユーザアップリンクアンテナポートで受信される、復路リンクトラフィックである。
【００６６】
段階１１１２において、第２の時点で（第１の時点とは異なる）、実施形態は、１つのアップリンクアンテナポートを多重の複数のダウンリンクアンテナポートと結合してサイマルキャスト非処理信号経路を形成するように、経路セレクタシステムを構成のうちの第２の構成に切り替えることができる。段階１１１６において、実施形態は、サイマルキャスト非処理信号経路及び多重ダウンリンクアンテナポートを介して、多重の複数の固定スポットビームで同時に第２のトラフィックを送信することができる。いくつかの実施形態では、段階１１１２において、１つのアップリンクアンテナポートはゲートウェイアップリンクアンテナポートであり、多重ダウンリンクアンテナポートはユーザダウンリンクアンテナポートであり、それによって、往路リンクサイマルキャスト非処理信号経路を形成する。このような実施形態では、段階１１１６において、第２のトラフィックは、経路セレクタシステムが第２の構成にある間に、１つのゲートウェイアップリンクアンテナポートで受信される、往路リンクトラフィックである。他の実施形態では、段階１１１２において、１つのアップリンクアンテナポートはユーザアップリンクアンテナポートであり、多重ダウンリンクアンテナポートはゲートウェイダウンリンクアンテナポートであり、それによって、復路リンクサイマルキャスト非処理信号経路を形成する。このような実施形態では、段階１１１６において、第２のトラフィックは、経路セレクタシステムが第２の構成にある間に、１つのユーザアップリンクアンテナポートで受信される、復路リンクトラフィックである。
【００６７】
本明細書に開示される方法は、記載される方法を達成するための１つ以上のアクションを含む。方法及び／又はアクションは、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく互いに入れ換えることができる。換言すれば、具体的なアクションの順序が指定されない限り、具体的なアクションの順序及び／又は使用は、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく修正することができる。
【００６８】
上述のあるシステム構成要素の方法及び機能の様々な操作は、対応する機能を実行することができる任意の好適な手段によって実行することができる。これらの手段は、ハードウェアに全体的に又は部分的に実装することができる。したがって、これらは、ハードウェア内で適用可能な機能のサブセットを実行するように適合された１つ以上の特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit、ＡＳＩＣ）を備えることができる。代替的に、機能は、１つ以上の集積回路（integrated circuit、ＩＣ）上の１つ以上の他の処理ユニット（又はコア）によって実行されてもよい。他の実施形態では、他の種類の集積回路（例えば、構造化／プラットフォームＡＳＩＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array、ＦＰＧＡ）、及び他の半カスタムＩＣ）を使用することができ、これらはプログラミングすることができる。それぞれは、１つ以上の一般的又はアプリケーション固有のコントローラによって実行されるようにフォーマットされた、コンピュータ可読媒体内に具現化された命令で、全体的に又は部分的に実装されてもよい。実施形態はまた、プラグアンドプレイ機能（例えば、デジタルリビングネットワークアライアンス（Digital Living Network Alliance（ＤＬＮＡ）規格を介して）、無線ネットワーク（例えば、８０２．１１規格を介して）、等をサポートするように構成することもできる。
【００６９】
本開示に関連して説明される方法又はアルゴリズム又は他の機能の工程は、ハードウェア内に直接、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール内に、又は２つの組み合わせで、具現化することができる。ソフトウェアモジュールは、任意の形態の有形の記憶媒体内に存在することができる。使用することができる記憶媒体のいくつかの例としては、ランダムアクセスメモリ（random access memory、ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（read only memeory、ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、などが挙げられる。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサと結合することができる。代替的に、記憶媒体はプロセッサと一体であってもよい。
【００７０】
ソフトウェアモジュールは、単一の命令、又は多くの命令であってもよく、異なるプログラムの中で、複数の記憶媒体にわたって、いくつかの異なるコードセグメントにわたって分散されてよい。したがって、コンピュータプログラム製品は、本明細書に提示される操作を実行することができる。例えば、このようなコンピュータプログラム製品は、その上に有形に記憶された（及び／又は符号化された）命令を有するコンピュータ可読な有形媒体であってもよく、命令は、本明細書に記載される操作を実行するための１つ以上のプロセッサによって実行可能である。コンピュータプログラム製品は、包装材料を含むことができる。ソフトウェア又は命令はまた、送信媒体を介して送信することができる。例えば、ソフトウェアは、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（digital subscriber line、ＤＳＬ）、又は赤外線、ラジオ、若しくはマイクロ波などの無線技術などの送信媒体を使用して、ウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信することができる。
【００７１】
他の例及び実装形態は、本開示及び添付の特許請求の範囲及び趣旨の範囲内である。例えば、機能を実装するフィーチャはまた、機能の一部が異なる物理的場所に実装されるように分散されることを含めて、様々な位置に物理的に位置決めすることもできる。また、特許請求の範囲を含めて、本明細書で使用されるとき、「少なくとも１つの」によって前置きされた項目のリストにおいて使用される「又は」は、例えば、「少なくとも１つのＡ、Ｂ、又はＣ」のリストが、Ａ又はＢ又はＣ又はＡＢ又はＡＣ又はＢＣ又はＡＢＣ（すなわち、Ａ及びＢ及びＣ）を意味するように、離接的なリストを示す。更に、用語「例示的な」は、記載された例が他の例よりも好ましいか、又はより良好であることを意味するものではない。
【００７２】
本明細書に記載される技法に対する様々な変更、置換、及び改変は、添付の特許請求の範囲によって定義される教示の技術から逸脱することなく行うことができる。更に、本開示及び特許請求の範囲の範囲は、上記のプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、及びアクションの特定の態様に限定されない。本明細書に記載の対応する態様と実質的に同じ機能を実行するか、又は実質的に同じ結果を達成する、現在存在する又は今後開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、又はアクションを利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、又はアクションをその範囲内に含む。
【図１】
2021503193.tif 000003
【図２】
2021503193.tif 000004
【図３Ａ】
2021503193.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月17日(2020.9.17)
【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】
複数の固定スポットビーム間でフレキシブルに衛星内通信するベントパイプ型衛星であって、
複数のアップリンクアンテナポート及び複数のダウンリンクアンテナポートを有する固定スポットビームアンテナサブシステムであって、前記アップリンクアンテナポートが、ゲートウェイアップリンクアンテナポート及びユーザアップリンクアンテナポートを備え、前記ダウンリンクアンテナポートが、ゲートウェイダウンリンクアンテナポート及びユーザダウンリンクアンテナポートを備える、固定スポットビームアンテナサブシステムと、
制御信号に応答して複数の非処理往路信号経路をアクティブ化する経路選択サブシステムであって、前記複数の非処理往路信号経路は、複数のゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）及び複数のユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）を介して前記複数のゲートウェイアップリンクアンテナポートを前記複数のユーザダウンリンクアンテナポートの少なくとも一部と結合する、経路選択サブシステムと、
経路選択スケジュールに従って、前記複数の非処理往路信号経路をアクティブ化するために、前記経路選択サブシステムに前記制御信号を提供する経路スケジューリングコントローラと、を備え、
前記経路選択サブシステムは、往路サイマルキャストモードを備え、該往路サイマルキャストモードは、アクティブ時に、前記複数の非処理往路信号経路のうちの１つが往路サイマルキャスト信号経路であるように、前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちの１つを前記複数のユーザダウンリンクアンテナポートと結合するものであり、
更に、前記経路選択スケジュール及び命令のセットが記憶されたメモリ（２４０）を備え、前記経路選択スケジュール及び命令のセットは、実行されると、前記経路選択スケジュールに従って前記複数の非処理往路信号経路をアクティブ化するために前記経路スケジューリングコントローラに対して、前記制御信号を前記経路選択サブシステムに提供させる、
ベントパイプ型衛星。
【請求項２】
各ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）は、前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＧＵＰＳ入力端と、複数のＧＵＰＳ出力端と、を備え、
各ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）は、前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＵＤＰＳ出力端と、複数のＵＤＰＳ入力端と、を備え、
前記ＵＤＰＳ入力端のうちの少なくともいくつかの各々は、前記ＧＵＰＳ出力端のうちの１つと結合されている、請求項１に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項３】
前記非処理往路信号経路のうちの少なくとも１つは、前記ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）のうちの１つの前記ＵＤＰＳ入力端のうちの１つを選択することによって形成される、請求項２に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項４】
前記非処理往路信号経路のうちの少なくとも１つは、前記ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）のうちの１つの前記ＧＵＰＳ出力端のうちの１つを選択することによって形成される、請求項２又は３に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項５】
前記ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）のうちの少なくとも１つは、前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）のうちのいずれか１つ以上と結合するように動作する電力ディバイダである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項６】
前記ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）のうちの少なくとも１つは、複数の前記ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）を、一度に前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれの少なくとも１つと結合するように動作する電力コンバイナである、請求項１、２、４、又は５のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項７】
各ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）は、前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）のうちのいずれか１つと結合するように動作するセレクタスイッチである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項８】
前記経路選択サブシステムは、複数の非処理復路信号経路を更に備え、該複数の非処理復路信号経路は、複数のユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）及び複数のゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）を介して前記複数のユーザアップリンクアンテナポートのうちの少なくともいくつかを前記複数のゲートウェイダウンリンクアンテナポートと結合する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項９】
前記経路選択サブシステムは、復路サイマルキャストモードを更に備え、該復路サイマルキャストモードは、アクティブ時に、前記複数の非処理復路信号経路のうちの１つが復路サイマルキャスト信号経路であるように、前記複数のユーザアップリンクアンテナポートを前記ゲートウェイダウンリンクアンテナポートのうちの１つと結合する、請求項８に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１０】
各ゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）は、前記ゲートウェイダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＧＤＰＳ出力端と、複数のＧＤＰＳ入力端と、を備え、
各ユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）は、前記ユーザアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＵＵＰＳ入力端と、複数のＵＵＰＳ出力端と、を備え、
前記ＵＵＰＳ出力端のうちの少なくともいくつかの各々は、前記ＧＤＰＳ入力端のうちの１つと結合されている、請求項８又は９に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１１】
前記非処理復路信号経路のうちの少なくとも１つは、前記ユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）のうちの１つのＵＵＰＳ出力端のうちの１つを選択することによって形成される、請求項１０に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１２】
前記非処理復路信号経路のうちの少なくとも１つは、前記ゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）のうちの１つのＧＤＰＳ入力端のうちの１つを選択することによって形成される、請求項１０又は１１に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１３】
前記非処理復路信号経路のうちの少なくとも１つは、前記ユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）のうちの１つ及び前記ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）のうちの１つを介して、前記ユーザアップリンクポートのうちの１つを前記ユーザダウンリンクポートのうちの対応する１つと結合する、請求項８〜１２のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１４】
前記ゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）のうちの少なくとも１つは、前記ゲートウェイダウンリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）のうちのいずれか１つ以上と結合するように動作する電力コンバイナである、請求項８〜１１又は１３のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１５】
前記ユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）のうちの少なくとも１つは、複数の前記ゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）を、一度に前記ユーザアップリンクアンテナポートのうちの少なくとも１つと結合するように動作する電力ディバイダである、請求項８〜１０、１２又は１３のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１６】
各ユーザアップリンク経路セレクタ（ＵＵＰＳ）は、前記ユーザアップリンクアンテナポートのうちの１つを、一度に前記ゲートウェイダウンリンク経路セレクタ（ＧＤＰＳ）うちのいずれか１つと結合するように動作するスイッチである、請求項８〜１１、１３又は１４のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１７】
前記経路選択サブシステムは、
複数のＤＣＮ入力端及び複数のＤＣＮ出力端を有するディバイダ−コンバイナネットワーク（ＤＣＮ）を更に備え、
各ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）は、前記複数のＤＣＮ入力端のうちのそれぞれ１つと結合されたＧＵＰＳサイマルキャスト出力端を備え、
各ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）は、前記複数のＤＣＮ出力端のうちのそれぞれ１つと結合されたＵＤＰＳサイマルキャスト入力端を備える、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１８】
各ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）は、Ｎ個のモノキャスト出力端と前記ＧＵＰＳサイマルキャスト出力端とを備える、Ｎ＋１個のＧＵＰＳ出力端を備え、
各ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）は、Ｎ個のモノキャスト入力端と前記ＵＤＰＳサイマルキャスト入力端とを備える、Ｎ＋１個のＵＤＰＳ入力端を備え、
前記ディバイダ−コンバイナネットワークは、Ｎ個のＤＣＮ入力端及びＮ個のＤＣＮ出力端を備え、
各ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）の各モノキャスト出力端が、前記ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）のうちの１つのそれぞれのモノキャスト入力端と結合されている、請求項１７に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項１９】
前記経路選択サブシステムは、
各々が前記ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）のうちのそれぞれ１つと前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数のチャネルフィルタを更に備える、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２０】
前記経路選択サブシステムは、
各々が前記ユーザダウンリンク経路セレクタ（ＵＤＰＳ）のうちのそれぞれ１つと前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数の周波数コンバータを更に備える、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２１】
前記経路選択サブシステムは、
各々が前記ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）のうちのそれぞれ１つと前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数の周波数コンバータを更に備える、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２２】
複数の入力サブシステムを更に備え、前記複数の入力サブシステムの各々は、前記ゲートウェイアップリンク経路セレクタ（ＧＵＰＳ）のうちのそれぞれ１つと前記ゲートウェイアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合された複数の低雑音増幅器を備える、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２３】
複数の出力サブシステムを更に備え、前記複数の出力サブシステムの各々は、前記ユーザダウンリング経路セレクタ（ＵＤＰＳ）のうちのそれぞれ１つと前記ユーザダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つとの間に結合されたマルチポート増幅器のそれぞれの部分を備える、請求項１〜２２のいずれか一項に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２４】
前記マルチポート増幅器は、第１のバトラーマトリックスと第２のバトラーマトリックスとの間に結合された複数の電力増幅器を備える、請求項２３に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２５】
前記経路選択スケジュールは、前記衛星が軌道内にある間に、地上端末から受信した制御情報に従って更新可能である、請求項１に記載のベントパイプ型衛星。
【請求項２６】
複数の固定スポットビーム間で通信をフレキシブルに衛星内ルーティングする方法であって、
複数のアップリンクアンテナポートのうちの１つを複数のダウンリンクアンテナポートのうちの１つと結合して、モノキャスト非処理信号経路を形成するように、第１の時点で経路セレクタシステムを複数の構成のうちの第１の構成に最初に切り替える工程と、
前記モノキャスト非処理信号経路及び前記１つのダウンリンクアンテナポートを介して、複数の固定スポットビームのうちの１つにより第１のトラフィックを最初に送信する工程であって、前記第１のトラフィックは、前記経路セレクタシステムが前記第１の構成にある間に前記１つのアップリンクアンテナポートで受信される、工程と、
前記１つのアップリンクアンテナポートを前記複数のダウンリンクアンテナポートと結合して、サイマルキャスト非処理信号経路を形成するように、第２の時点で前記経路セレクタシステムを前記複数の構成のうちの第２の構成に２番目に切り替える工程と、
前記サイマルキャスト非処理信号経路及び前記複数のダウンリンクアンテナポートを介して、前記複数の固定スポットビームにより同時に第２のトラフィックを２番目に送信する工程であって、前記第２のトラフィックは、前記経路セレクタシステムが前記第２の構成にある間に前記１つのアップリンクアンテナポートで受信される、工程と、を含み、
前記第１の構成への第１の切り替え及び前記第２の構成への第２の切り替えは、前記経路選択システムのメモリ内に記憶された経路選択スケジュールに従って行われる、
方法。
【請求項２７】
前記複数のアップリンクアンテナポートは、ゲートウェイアップリンクアンテナポートであり、
前記複数のダウンリンクアンテナポートは、ユーザダウンリンクアンテナポートであり、
前記第１及び第２のトラフィックは、往路リンクトラフィックである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数のアップリンクアンテナポートは、ユーザアップリンクアンテナポートであり、
前記複数のダウンリンクアンテナポートは、ゲートウェイダウンリンクアンテナポートであり、
前記第１及び第２のトラフィックは、復路リンクトラフィックである、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
複数のアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）が設けられており、前記複数のアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）のうちの１つは、
前記１つのアップリンクアンテナポートと結合されたＵＰＳ入力端と、
各々が複数のダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）のうちのそれぞれ１つと結合された複数のＵＰＳ出力端であって、各ダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）が、前記複数のダウンリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと更に結合されている、複数のＵＰＳ出力端と、を備え、
前記第１の切り替えは、前記第１の時点で前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）の前記複数のＵＰＳ出力端のうちの１つを選択することを含み、当該選択することにより、前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）及び前記ダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）のうちの１つを介して前記１つのアップリンクアンテナポートが前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合され、前記モノキャスト非処理信号経路が形成される、請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記複数のＵＰＳ出力端はＵＰＳモノキャスト出力端であり、
前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）は、ディバイダ−コンバイナネットワークと結合されたサイマルキャスト出力端を更に備え、前記ディバイダ−コンバイナネットワークは、各ダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）のサイマルキャスト入力端と更に結合されており、
前記第２の切り替えは、前記第２の時点で前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）の前記サイマルキャスト出力端を選択することを含み、当該選択することにより、前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）の前記サイマルキャスト出力端、前記ディバイダ−コンバイナネットワーク、及び複数の前記ダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の前記サイマルキャスト入力端を介して、前記１つのアップリンクアンテナポートが前記複数のダウンリンクアンテナポートと結合され、前記サイマルキャスト非処理信号経路が形成される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数のダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の各々は、
前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合されたＤＰＳ出力端と、
各々が複数のアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）のうちのそれぞれ１つと結合された複数のＤＰＳ入力端であって、各アップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）が、前記複数のアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと更に結合されている、複数のＤＰＳ入力端と、を備え、
前記第１の切り替えは、前記第１の時点で前記１つのダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の前記複数のＤＰＳ入力端のうちの１つを選択することを含み、当該選択することにより、前記アップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）のうちの１つ及び前記１つのダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）を介して、前記１つのアップリンクアンテナポートが前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合され、前記モノキャスト非処理信号経路が形成される、請求項２６〜２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記第２の切り替えは、前記少なくとも２つのダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）を前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）と結合するために、前記第２の時点で少なくとも２つの前記ダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の各々の前記ＤＰＳ入力端のうちの１つを選択することを含み、当該選択することにより、前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）及び前記少なくとも２つのダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）を介して、前記１つのアップリンクアンテナポートが前記複数のダウンリンクアンテナポートと結合され、前記サイマルキャスト非処理信号経路が形成される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数のアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）の各々は、
前記複数のアップリンクアンテナポートのうちのそれぞれ１つと結合されたＵＰＳ入力端と、
各々が前記複数のＤＰＳのうちのそれぞれ１つと結合された複数のＵＰＳ出力端と、を備え、
前記第１の切り替えは、前記第１の時点で、前記１つのダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の前記複数のＤＰＳ入力端のうちの前記１つ及び前記複数のアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）のうちの１つの前記複数のＵＰＳ出力端のうちの１つの両方を選択することを含み、当該選択することにより、前記アップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）のうちの前記１つ及び前記１つのダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）を介して、前記１つのアップリンクアンテナポートが前記１つのダウンリンクアンテナポートと結合され、前記モノキャスト非処理信号経路が形成される、請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記複数のＤＰＳ入力端は、ＤＰＳモノキャスト入力端であり、
前記複数のダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の各々は、ディバイダ−コンバイナネットワークのそれぞれの出力端と結合されたサイマルキャスト入力端を更に備え、
前記複数のＵＰＳ出力端は、ＵＰＳモノキャスト出力端であり、
前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）は、前記ディバイダ−コンバイナネットワークの入力端と結合されたサイマルキャスト出力端を更に備え、
前記第２の切り替えは、前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）の前記サイマルキャスト出力端を選択することと、前記第２の時点で複数の前記ダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の各々の前記サイマルキャスト入力端を選択することと、を含み、当該選択することにより、前記１つのアップリンク経路セレクタ（ＵＰＳ）の前記サイマルキャスト出力端、前記ディバイダ−コンバイナネットワーク、及び前記複数のダウンリンク経路セレクタ（ＤＰＳ）の前記サイマルキャスト入力端を介して、前記１つのアップリンクアンテナポートが前記複数のダウンリンクアンテナポートと結合され、前記サイマルキャスト非処理信号経路が形成される、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記複数のアップリンクアンテナポートが、複数の入力サブシステムを介して前記経路セレクタシステムと結合され、各入力サブシステムは低雑音増幅器を含む、請求項２６〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記複数のダウンリンクアンテナポートが、複数の出力サブシステムを介して前記経路セレクタシステムと結合され、各出力サブシステムはマルチポート増幅器のそれぞれの部分を備える、請求項２６〜３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記経路セレクタシステムは、衛星内に配設されており、
前記衛星が軌道内にある間に、前記衛星によって地上端末から制御情報を受信することと、
前記制御情報に従って、前記メモリ内の前記経路選択スケジュールを更新することと、を更に含む、請求項２６〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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