(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の衛星（１２）を有する衛星セルラ通信システムを動作させるための衛星セルラネットワーク資源管理方法であって、前記衛星のうちの少なくともいくつかは天体の表面に対して移動しており、各々の衛星（１２）は送信機および受信機を含む通信資源を含んでおり、前記衛星（１２）は複数の地上ターミナル（２６）および少なくとも１つの制御ステーション（２８）と通信し、前記方法は、
ａ）第１のコンピュータによって、将来の所定の期間の間における、地上ターミナル（２６）と衛星（１２）との間を通ることが予期される通信トラフィックおよび前記衛星（１２）の動作能力を予測する段階、
ｂ）前記予測された通信トラフィックおよび動作能力から、前記将来の所定の期間の間における前記予測された通信トラフィックを受け入れ可能に収容するのに適した前記衛星上の資源を管理するための各々の衛星に対する個別動作計画を決定する段階、
ｃ）各々の衛星内にそのような衛星に対する前記個別動作計画を送信しかつ格納する段階、そして
ｄ）将来の所定の期間の間における実際の通信トラフィックの要求に応じて各々の衛星内に格納された前記個別動作計画にしたがって各々の衛星（１２）の送信機および受信機を作動させる段階、
を具備することを特徴とする衛星セルラネットワーク資源管理方法。
【請求項２】
複数の衛星（１２）を有する衛星セルラ通信システムを動作させる方法であって、前記衛星のうちの少なくともいくつかは天体の表面に対して移動しており、前記複数の衛星（１２）の各々は送信機および受信機および前記送信機および受信機に結合され電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上のダウンリンク装置を具備し１つまたはそれ以上の通信セルを前記天体の表面上に投影し、前記衛星（１２）は少なくとも１つの制御ステーション（２８）および前記複数の衛星（１２）と通信するために電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上のアップリンク装置を有する複数の地上ターミナル（２６）と通信し、前記方法は、
ａ）第１のコンピュータによって、将来の所定の期間の間に、地上ターミナル（２６）と、衛星（１２）との間を通ることが予期される通信トラフィックおよび前記衛星（１２）の動作能力を予測する段階、
ｂ）前記予測されたトラフィックおよび衛星の動作能力から、前記将来の所定の期間の間に前記予測されたトラフィックを受け入れ可能に収容するのに適した各々の衛星に対する個別動作計画を決定する段階、
ｃ）各々の衛星内にそのような衛星のための前記個別動作計画を送信しかつ格納する段階、そして
ｄ）前記将来の所定の期間の間における実際のトラフィック要求に応じて前記格納された個別動作計画にしたがって前記衛星（１２）の送信機および受信機を作動させる段階、
を具備することを特徴とする衛星セルラ通信システムを動作させる方法。
【請求項３】
衛星資源を具備する、セルラ通信システムであって、前記衛星資源は、
複数の衛星（１２）であって、該衛星のうちのいくつかは天体の表面に対して移動しており、各々の衛星は少なくとも１つの地上ターミナルとの通信を提供するための１つまたはそれ以上の送信機および受信機を含み、かつ前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも２つの装置を含むもの、
制御ステーション（２８）によって前記衛星（１２）に提供される将来の所定の期間の間前記衛星を動作させるための個別動作計画を含む衛星レジデントメモリであって、前記個別動作計画は前記衛星に対し前記将来の所定の期間の間における所定の時間に衛星の動作モードを変更させるもの、そして
前記衛星レジデントメモリおよび前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され前記衛星レジデントメモリに格納された前記個別動作計画によって決定される様式で前記衛星（１２）を通る通信トラフィックにしたがって前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機を作動させるための衛星レジデントコントローラ、
を含むことを特徴とするセルラ通信システム。
【請求項４】
天体の周りの非静止軌道に配置するための複数の衛星（１２）の通信システムであって、衛星資源を具備し、該衛星資源は、
個別セルラ無線機を含む複数の地上ターミナル（２６）との通信を提供するための前記衛星（１２）における１つまたはそれ以上の送信機および受信機、
前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され、前記衛星（１２）上で電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上の装置、
別個の制御ステーション（２８）によって前記衛星（１２）に提供される個別動作計画を含む衛星レジデントメモリであって、前記個別動作計画は各々の衛星を所定の将来の期間の間動作させるためのものであり、前記個別動作計画は前記衛星が軌道に配置された後に前記衛星レジデントメモリにロード可能であるもの、
前記衛星レジデントメモリおよび前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され前記衛星レジデントメモリ内に格納された前記個別動作計画によって決定される様式で前記衛星（１２）を通る通信トラフィックにしたがって前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機を作動させるための衛星レジデントコントローラであって、前記衛星レジデントメモリ内の前記個別動作計画は前記天体に対する前記衛星の軌道位置によって変動する前記衛星のための異なる動作規則を提供するエントリを有するテーブルを備え、前記動作規則は電磁エネルギを受信および送信するための前記装置の少なくとも１つのカバレージフットプリント内の地上ターミナル（２６）から第１のメッセージを送信および受信するために前記衛星上の送信機および受信機よって使用される通信チャネルパラメータを具備するもの、
を含むことを特徴とする天体の周りの非静止軌道に配置するための複数の衛星（１２）の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般的には分散型電気通信システムにおける資源管理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
「資源（ｒｅｓｏｒｕｃｅ）」はここでは通信トラフィックをサポートするために直接的にまたは間接的に使用できる通信システムの要素として定義される。例えば、衛星のバッテリに蓄積された電気的エネルギ、または無線リンクのチャネル容量はこのような定義の下での資源である。通信システムのトラフィック伝達容量はいずれのシステムにおいても有限の量の資源が存在するため制限される。例えば、トラフィック需要および機器の電力要求（例えば、コンピュータのための電力、衛星誘導エネルギ、その他）はシステム資源を消費する。
【０００３】
限られた資源を有するいずれのシステムにおいても、資源の使用の管理は最適のシステム性能を達成するために望ましいことである。特に、地上をベースとした機器と通信する衛星または他の比較的アクセスが困難なノードを含む通信システムにおいては、資源管理は極めて重要である。
【０００４】
図１は軌道を周回する衛星１２を用いることによって天体（例えば、地球）の上にかつ該天体を囲んで分散された、衛星をベースとしたセルラ通信システム１０の単純化した図を示す。
【０００５】
衛星１２は低高度地球軌道（ｌｏｗ−ｅａｒｔｈ  ｏｒｂｉｔｓ）、中高度地球軌道（ｍｅｄｉｕｍ−ｅａｒｔｈ  ｏｒｂｉｔｓ）、静止軌道（ｇｅｏｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｏｒｂｉｔｓ）、またはそれらの組合わせとすることができる軌道１４を占有する。低高度地球軌道は一般に約６００キロメートルから２，０００キロメートルの高度にあり、中高度地球軌道はおよそ２，０００キロメートルから２０，０００キロメートルの高度にあり、かつ静止軌道はおよそ４２，１６５キロメートルの高度にあるが、他の高度も使用できる。示された例では、通信システム１０は６つの極軌道面を使用し、各々の軌道面は１１個の衛星１２を保持し、合計６６個の衛星１２がある。しかしながら、これは本質的なものではなく、かつより多くのまたはより少ない数の衛星、またはより多くのまたはより少ない数の軌道面、または軌道周回および静止衛星の組合わせを使用できる。説明の明瞭化のため、図１は数個の衛星１２のみを示している。
【０００６】
衛星１２は地上機器と通信し、該地上機器は任意の数の無線通信加入者ユニット２６、システム制御セグメント地上通信ステーション２４またはゲートウェイ地上通信ステーション３０とすることができる。
【０００７】
「加入者（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ）」はここではシステムの使用者として定義される。図１は無線リンクを介して衛星１２と直接通信する個々の通信の通信ターミナルである「加入者ユニット」２６（ＳＵ）を示している。ＳＵ２６は加入者データを衛星１２に送信しかつ加入者データを衛星１２から受信するよう構成された手持型、携帯セルラ電話とすることができる。「加入者データ」はここではＳＵ２６から発信しまたはＳＵ２６に着信するデータ（例えば、音声、ページング、またはファクシミリデータ）と定義される。
【０００８】
「地上通信ステーション（Ｇｒｏｕｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｔｉｏｎ）」（ＧＣＳ）は地上をベースとした機器（例えば、ゲートウェイ２２またはシステム制御セグメント２８）を衛星１２とインタフェースすることができる地上通信設備と定義される。図１はゲートウェイ２２と関連したゲートウェイＧＣＳ３０（ＧＷ−ＧＣＳ）およびシステム制御セグメント２８と関連したシステム制御セグメントＧＣＳ２４（ＳＣＳ−ＧＣＳ）を示している。ＳＣＳ−ＧＣＳ２４は衛星１２の集団（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）のためのデータ転送およびテレメトリ、トラッキング、および制御機能を行なう。ＧＷ−ＧＣＳ３０は衛星１２とゲートウェイ２２との間のデータ転送を行なう。
【０００９】
「ゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）」２２（ＧＷ）はここではＧＷ−ＧＣＳ３０（かつ、したがって衛星１２）を、例えば、図示しない公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）のような地上をベースとした機器とのインタフェースを可能にする、典型的には地上をベースとした、機器設備として定義される。ＧＷ２２は地上電話機器（例えば、ＰＳＴＮ機器）および衛星１２と組合わせて呼処理機能を行なうことができる。ＧＷ２２はＧＷ−ＧＣＳ３０を介して通信システム１０の残りの部分と通信する。ＧＷ２２はＧＷ−ＧＣＳ３０と同じ場所に配置される必要はない。ＧＷ２２は、必須のことではないが、好ましくは陸線（ｌａｎｄ−ｌｉｎｅｓ）を介してＧＷ−ＧＣＳ３０に結合される。別の実施例では、ＧＷ２２は光ファイバリンク、無線リンクまたは他の伝送媒体を介してＧＷ−ＧＣＳ３０に接続することができる。
【００１０】
「システム制御セグメント（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｅｇｍｅｎｔ）」２８（ＳＣＳ）はここでは通信システム１０の動作を制御する、典型的には地上をベースとした、制御設備と定義される。ＳＣＳ２８はＳＣＳ−ＧＣＳ２４を介して通信システム１０の残りの部分と通信する。ＳＣＳ２８はＳＣＳ−ＧＣＳ２４と同じ場所に配置する必要はない。ＳＣＳ２８は、必須のことではないが、好ましくは陸線を介してＳＣＳ−ＧＣＳ２４に接続される。別の実施例では、ＳＣＳ２８は光ファイバリンク、無線リンク、または他の伝送媒体を介してＳＣＳ−ＧＣＳ２４に接続することができる。
【００１１】
「地上ターミナル（Ｇｒｏｕｎｄ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）」（ＧＴ）はここでは衛星１２と直接通信できる、天体（例えば、地球）の表面上にまたは表面近くに配置された、任意の通信設備（例えば、ＧＷ−ＧＣＳ３０，ＳＣＳ−ＧＣＳ２４，ＳＵ２６，その他）として定義される。この定義によれば、ＳＣＳ２８およびＧＷ２２はＧＴではない。
【００１２】
「システムノード（ｓｙｓｔｅｍ  ｎｏｄｅ）」はここでは衛星１２，ＳＵ２６，ＧＷ２２，ＳＣＳ２８，ＳＣＳ−ＧＣＳ２４またはＧＷ−ＧＣＳ３０として定義される。ＧＷ２２，ＳＣＳ２８，ＳＵ２６，ＳＣＳ−ＧＣＳ２４およびＧＷ−ＧＣＳ３０の内の各々の１つのみが図１では明瞭化および理解を容易にするため示されている。当業者は本明細書の記述に基づき、通信システムの必要性に応じて、付加的なシステムノードを設けることが望ましい場合もあることを理解するであろう。
【００１３】
「チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）」はここでは通信チャネルのアクセスの機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）として定義される（例えば、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）、または符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）スロット）。「リンク（ｌｉｎｋ）」はここではどのような種類の通信アクセスプロトコルが使用されるかとは無関係に、１つのシステムノードおよび他のシステムノードの間で確立される通信チャネルとして定義される。「システムデータ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｄａｔａ）」はここではシステム１０の制御および動作に必要なデータ（例えば、システム制御情報、呼セットアップデータ、シグナリングデータ、その他）として定義される。
【００１４】
図２は、通信システム１０（図１）におけるいくつかのシステムノードの間の通信リンクを示している。ＳＵ２６は以後「加入者リンク」４０と称される無線リンクによって衛星１２と加入者データを交換する。加入者リンク４０は一般に加入者データを伝達する少ない帯域幅のチャネルである。ここで使用されているように、用語「アンテナ」は電磁エネルギを送信しおよび／または受信するための任意の装置に言及するものと考えている。加入者信号は望ましくは衛星１２上の専用のセルラ加入者アンテナ４２を介して衛星１２に「持ち上げられ（ｂｒｏｕｇｈｔ  ｕｐ）」、該専用のセルラ加入者アンテナ４２は天体の表面上に「セル」４４のパターンを投影し、該セル４４内に前記加入者２６と加入者アンテナ４２との間で通信が行なわれるようにするために前記ＳＵ２６が位置しなければならない。各々のセル４４には周囲のセルの加入者チャネルと干渉しない加入者チャネルの組が割当てられる。好ましい実施例では、各々の加入者チャネルは単一の加入者チャネルを使用して多数のユーザが通信できるようにするため多重化することができる（例えば、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＣＤＭＡ、その他、あるいはそれらの組合わせ）。別の実施例では、前記加入者チャネルは多重化されなくてもよい。
【００１５】
「アップ／ダウンリンク（ｕｐ／ｄｏｗｎ  ｌｉｎｋ）」はここでは地上をベースとした通信設備（例えば、ＳＣＳ−ＧＣＳ２４またはＧＷ−ＧＣＳ３０）と衛星１２との間の無線チャネルとして定義される。衛星１２はＧＷ−ＧＣＳ３０およびＳＣＳ−ＧＣＳ２４と２つのタイプのアップ／ダウンリンク、すなわち、「フィーダリンク（ｆｅｅｄｅｒ  ｌｉｎｋｓ）」４６および「制御リンク（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｌｉｎｋｓ）」４８、を介してデータを交換する。衛星１２とＧＷ−ＧＣＳ３０との間のフィーダリンク４６はシステムデータおよび加入者データを伝達する。衛星１２とＳＣＳ−ＧＣＳ２４との間の制御リンク４８は一般にシステムデータのみを伝達する。フィーダ４６および制御４８リンクは望ましくは専用の衛星のダウンリンクアンテナ５０、ＧＷ−ＧＣＳ３０におけるＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５２、およびＳＣＳ−ＧＣＳ２４におけるＳＣＳ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５４を使用する。
【００１６】
「アップリンク（ｕｐ−ｌｉｎｋ）」はここではＧＷ−ＧＣＳ３０またはＳＣＳ−ＧＣＳ２４から衛星１２へのリンクとして定義される。「ダウンリンク（ｄｏｗｎ−ｌｉｎｋ）」はここでは衛星１２からＧＷ−ＧＣＳ３０またはＳＣＳ−ＧＣＳ２４へのリンクとして定義される。
【００１７】
「クロスリンク（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋ）」はここでは１つの軌道を周回する衛星と軌道を周回する近隣の衛星との間の無線チャネルとして定義される。「近隣の衛星（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）」はここでは互いに直接的な通信を確立可能な衛星として定義される。「非近隣衛星（Ｎｏｎ−ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）」はここでは（例えば、到達距離の制限、妨害の制約、または地理的障壁により）互いに直接的な通信を確立できない衛星１２として定義される。衛星１２は近隣の衛星１２とクロスリンク５６を介してデータを交換するが、もちろん衛星１２はまた非近隣衛星とデータを交換することもできる。クロスリンク５６はシステムデータおよび加入者データを伝達する。ＳＵ２６からの加入者データは該加入者データが他の衛星１２またはＧＷ−ＧＣＳ３０に通信されなければならない場合に衛星１２内のクロスリンク信号に変換される。衛星１２上のクロスリンクアンテナ５８は望ましくは直接他の衛星１２に信号を送信しかつ直接他の衛星１２から信号を受信するために使用される。もし複数の衛星１２と同時通信が望まれる場合は、複数の（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）クロスリンクアンテナ５８が使用できる。
【００１８】
図１を参照すると、衛星１２は同じ軌道面内で該衛星に先行する他の衛星１２と「前方に（ｆｏｒｅ）」通信し、かつ該衛星に続く他の衛星１２と「後方に（ａｆｔ）」通信する。また、ここで定義されているように、衛星１２は他の衛星１２がどちらの隣接面に位置するかに応じて、隣接軌道面にある該他の衛星１２と「左側に（ｌｅｆｔ）」または「右側に（ｒｉｇｈｔ）」通信する。「左側」、「右側」、「前方」、および「後方」はあたかも観察者が衛星の移動の方向に面して該衛星１２に乗っているかのようにして規定されている。
【００１９】
従来技術の古典的な「折り曲げパイプ（ｂｅｎｔ−ｐｉｐｅ）」通信システムにおいては、衛星１２はクロスリンク５６（図２）によって他の衛星１２と直接通信はしない。そのかわり、１つの衛星１２からの信号は中継リンク６０によって中継装置６２に送信される。中継装置６２は次に前記信号中のデータを陸をベースとした無線機または陸線機器に通信し、あるいはそれを他の衛星１２にまたは中継地上リンク６４により他のノードへと通信することができる。中継装置６２はそれが送受信衛星の見える所にある限り地球をベースとしても良く、空中、または宇宙空間をベースとしたものでもよい。典型的な「折り曲げパイプ」システムの他の特徴は衛星１２が信号の発信元または着信先とは独立に、ほとんど１つの周波数で信号を受信しかつそれらを他のもので送信するだけであり、すなわち、「折り曲げパイプ」衛星トランスポンダにおいては何らの情報処理も行なわれないことである。
【００２０】
通信システム１０の首尾よい動作のためには、システム効率を最大にするために各々のシステムノードの有限の資源の管理が必要である。例えば、通信システム１０はある１つの忙しい大都市領域（例えば、東京）に、例えば、３０分後に他の忙しい大都市領域（例えば、ニューヨーク市）をサポートするために必要になる衛星上の蓄積されたエネルギの全てを消費させるべきではない。衛星１２上に蓄積されたエネルギは典型的には太陽光線を電気的エネルギに変換するための衛星の太陽エネルギ収集器の能力により、かつ変換された太陽エネルギを格納するための衛星のバッテリの能力によって制限される。したがって、充電状態または衛星のバッテリに格納されたエネルギの量は管理されなければならない重要な物理的制約である。
【００２１】
衛星のアンテナ４２，５０，５８もまた限られた資源である。限られた数のアンテナが衛星１２上にあるから、衛星１２に対しあるいは衛星１２を介して通信できる地上ターミナル２６，２４，３０，６２および他の衛星１２の数はアンテナ４２，５０，５８の数によって制限される。セルラ衛星通信システムについては、アンテナ４２毎の加入者セル４４の数およびセル毎の加入者チャネルの数は付加的な資源の制限を規定する。
【００２２】
宇宙をベースとした通信システムの物理的資源に加えて、動作上の制約もまた資源の使用に影響を与える。動作上の制約は妨害（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、ライセンス、およびスペクトルの制約である。例えば、衛星１２は敏感な地上をベースとした機器（例えば、電波天文学用受信機）との妨害を避けるために地球上の特定の位置の上を通過する間にそのセル４４のいくつかをターンオフすることを要求されるかもしれない。
【００２３】
宇宙空間をベースとした通信システムにおいては資源管理が重要であるが、それは該資源は非常に制限されておりかつ衛星１２の遠隔的な性質のためしばしば増大または補充するのが容易でないからである。
【００２４】
衛星システムの資源管理のための従来の方法はシステム内で特定の事象または状態が生じたときに人間が従うためのコントロールルーム手順を規定するデシジョンツリーに変換されるルールセットを人手により作成することを必要とする。
【００２５】
前記ルールセット（ｒｕｌｅ  ｓｅｔｓ）およびデシジョンツリーは人手により作成され、かつシステムの運用は人間がシステム情報を集めかつ前記コントロールルーム手順にしたがってそれに反応することを必要とするから、衛星システムを運用するために典型的には多数のスタッフが必要とされる。
【００２６】
人間のスタッフを使用することによる１つの不都合はシステムを運用する大きなコストである。一般に、システム管理に対するよりコスト効率のよい解決方法は人間によるものよりも自動化されたプロセスを使用することである。
【００２７】
意思決定（ｄｅｃｉｓｉｏｎ  ｍａｋｉｎｇ）プロセスにおいて人間を使用することに対する他の不都合はシステム事象に対する応答時間が低速であることである。低速の応答時間は好ましくない影響を与える。例えば、もしある衛星がそれ（または他の遠くに位置するノード）が蓄積されたエネルギが危険なほど低い状態で動作していることを報告すれば、人間のオペレータは該情報を受信しかつ（システムの残りの部分に対する影響の分析を含めて）その問題を解決し、必要な行動をとるために要求される承認を得、かつ変更を実施するためにどの様な行動をとるかを決定しなければならない。その間に、もし衛星が蓄積されたエネルギがあまりにも低い状態で動作していれば、その搭載サブシステムはラインから外れかつ衛星全体がサバイバルモードに入るかあるいは不作動となるかもしれず、そのような時間の間影響を受けた衛星は加入者トラフィックをサポートできない。単一カバレージシステム（すなわち、地球の表面上の多くの点が一度に１つの衛星のみによってサービスを受けるシステム）においては、これは特に重大である。前記影響を受けた衛星はラインから外れ（ｏｆｆ  ｌｉｎｅ）、その衛星によってサポートされていた全てのトラフィックはドロップされる。前記影響を受けた衛星は全ての加入者呼および制御およびフィーダリンクをその経路における至る所で終了させることになる。これはサービスの低下およびシステムの評判の悪化を意味する。もし前記衛星が永久にオフラインとなれば、衛星が置き換えられる間に何週間もの遅延を生じるかもしれない。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の資源管理は主として人間により行なわれるから、人間の効率の限界が資源管理の効率、および効率的に制御できる衛星システムの大きさおよび複雑さに対する境界を設定する。衛星システムの複雑さが増大するに応じて問題は悪化するが、それは動的システム資源の量もまた増大するからである。
【００２９】
急速に進展する通信技術と共に、より大きなかつより複雑な宇宙空間をベースとした通信システムが望ましくなる。大きなかつ複雑な宇宙空間をベースとした通信システムは人間のスタッフを主として使用して効率的に管理することはできないから、通信システムの物理的資源の迅速かつ適切な管理を可能にする適応型ネットワーク資源管理機能が望まれる。予期されない緊急事態または許容外の事態が生じた時に迅速に資源の使用を再計画する能力によってシステムダウン時間を最小にしかつシステムの効率および顧客の満足度を最大にすることができる。
【００３０】
したがって、衛星通信システムの資源を迅速に管理するために計算機的に効率の良い（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｌｙ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）方法が必要である。
【００３１】
さらに、システムがサービス要求の変化にリアルタイムで応答できるようにするため、資源分析および管理が可能な限り自動化されることが望ましい。自動化された管理は特に通信衛星の集団および関連する地上ステーションの限られた資源の使用を迅速に計画できるようにするために望ましい。
【００３２】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明の利点は１つの形態で、それらの内の少なくともいくつかは天体の表面に対して移動する、複数の衛星を有する衛星セルラ通信システムを動作させるための改善された方法によって実現され、前記衛星の各々は送信機および受信機を含み、かつシステム全体には複数の地上ターミナルおよび少なくとも１つの制御ステーションが含まれる。本発明は、（ａ）第１のコンピュータによって、将来の所定の期間の間に、地上ターミナルと衛星との間を通ることが予期される通信トラフィックおよび衛星の動作能力を予測する段階、（ｂ）前記予測されたトラフィックおよび衛星の動作能力から前記所定の期間の間に前記予測されたトラフィックを受け入れ可能に収容するのに適した各々の衛星のための個々の運用または動作計画を決定する段階、（ｃ）各々の衛星内にその様な衛星のための前記個々の運用計画を送信しかつ格納する段階、そして（ｄ）前記所定の期間の間に実際のトラフィック要求に応答して前記格納された個々の運用計画にしたがって前記衛星の送信機および受信機を作動させる段階、を具備する。
【００３３】
衛星セルラ通信システムを動作させるための改善された方法を行なうための装置は、１つまたはそれ以上の制御ステーション、１つまたはそれ以上の地上ターミナル、およびそれらの内の少なくともいくつかは天体に対して移動している複数の衛星を備えたセルラ通信システムである。各々の衛星はお互いの間の通信を提供するための１つまたはそれ以上の送信機および受信機、そして前記１つまたはそれ以上の送信機または受信機に結合された少なくとも１つのダウンリンクアンテナを含む。前記少なくとも１つのダウンリンクアンテナの内の１つは加入者セルを前記天体の表面に投影するためのセルラアンテナである。各々の衛星はまた前記１つまたはそれ以上の制御ステーションの１つによって衛星に提供された運用計画を有する衛星レジデントメモリを含む。前記運用計画は衛星を所定の将来の期間の間運用するためのものである。前記運用計画は前記所定の期間の間に所定の時間にその動作モードを変更させる。各々の衛星はまた前記衛星レジデントメモリおよび前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合された衛星レジデントコントローラを具備する。衛星レジデントコントローラは前記衛星レジデントメモリに格納された衛星運用計画によって決定される様式で衛星を通る通信トラフィックにしたがって前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機を作動させるためのものである。
【００３４】
前記１つまたはそれ以上の制御ステーションは衛星の間および衛星と地上ターミナルとの間を通ることが予期される通信トラフィックを予測する。前記１つまたはそれ以上の制御ステーションはまた将来の所定の期間の間における衛星の運用能力を予測する。前記１つまたはそれ以上の制御ステーションは各々の特定の衛星のために前記運用計画を発生する。該運用計画は特定の衛星の動作能力によって課される制約内で前記所定の期間の間に該特定の衛星のために予測されたトラフィックを受入れ可能に収容するのに適したものである。前記システムはまた衛星レジデントメモリに格納するために各々の特定の衛星に前記運用計画を送信するために前記１つまたはそれ以上の制御ステーションに関連する送信機を具備する。
【００３５】
【実施例】
本発明は添付の特許請求の範囲に特定的に指摘されている。しかしながら、本発明のより完全な理解は図面と共に発明の詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって得ることができる。
【００３６】
ここに述べる例示は本発明の好ましい実施例を１つの形態で示しており、かつその様な例示はいずれの形式においても制限的なものと解釈されるべきではない。
【００３７】
図３は、衛星１２の好ましい実施例を示す。衛星１２は望ましくはクロスリンクアンテナ５８、ダウンリンクアンテナ５０、加入者アンテナ４２を含む。クロスリンクアンテナ５８はクロスリンク送信機８０およびクロスリンク受信機８２に結合されている。加入者アンテナ４２は加入者送信機８４および加入者受信機８６に結合されている。ダウンリンクアンテナ５０はダウンリンク送信機８８およびダウンリンク受信機９０に結合されている。送信機８０，８４，８８および受信機８２，８６，９０は全て、衛星レジデントメモリ９４に結合された衛星レジデントコントローラ９２に結合されている。衛星１２はまた、例えば、衛星バテッリ９８に結合された衛星ソーラーパネル９６を含み、衛星バッテリ９８は衛星レジデントメモリ９４、衛星レジデントコントローラ９２、送信機８０，８４，８８および受信機８２，８６，９０に結合されかつ電気的エネルギを提供する。システム運用または動作計画（ｓｙｓｔｅｍ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｐｌａｎ）は衛星１２によってダウンリンクアンテナ５０およびダウンリンク受信機９０を介して好適に受信され、かつ衛星レジデントコントローラ９２によって衛星レジデントメモリ９４に格納される。前記システム運用計画は後により詳細に説明する。
【００３８】
衛星レジデントコントローラ９２は前記記憶された運用計画にしたがって衛星１２の実時間動作を制御する。これは部分的に、クロスリンクアンテナ５８、加入者アンテナ４２およびダウンリンクアンテナ５０による通信トラフィックを制御し、かつこれらのアンテナの方位を制御することを伴う。衛星レジデントコントローラ９２はまた衛星バッテリ９８における蓄積されたエネルギを監視し、かつ前記運用計画にしたがって蓄積されたエネルギの消費を制御する。衛星バッテリ９８の蓄積されたエネルギは衛星ソーラーパネル９６により太陽光線を電気的エネルギに変換することによって補充される。ソーラーパネルが主要な電気的エネルギ源であるものとして説明されているが、他の発生源も利用できる。制限的でない例としては燃料電池および原子炉がある。
【００３９】
図４は、ＳＵ２６の好ましい実施例を示す。ＳＵ２６は望ましくはＳＵ送信機１１２およびＳＵ受信機１１４に結合されたＳＵアンテナ１１０を含み、前記ＳＵ送信機１１２およびＳＵ受信機１１４は次に通信プロセッサ１１６に結合されている。通信プロセッサ１１６はＳＵレジデントメモリ１１８に結合されている。通信プロセッサ１１６はＳＵ２６に通信されるおよびＳＵ２６から通信されるデータ（例えば、音声データ）を制御しかつ処理する。前記通信プロセッサの制御タスクの一部はＳＵ２６が通信システム１０（図１）に対し「呼」を生成できるか否かを評価し、かつもしＳＵ２６が呼を生成できれば、ＳＵ２６がどの通信チャネルを使用できるかを評価することである。この評価または決定はＳＵ受信機１１４を介してＳＵ２６によって受信される衛星１２（図１）によるアクセスおよびチャネル情報送信（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）に依存する。このアクセスおよびチャネル情報は衛星１２（図１）によるアクセスおよびチャネル情報の送信の前に該衛星のレジデントメモリ９４（図３）に格納された運用計画（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｐｌａｎ）内に含まれている。ＳＵ２６は加入者データおよびシステムデータを、それぞれ、ＳＵ送信機１１２およびＳＵ受信機１１４を介して送信および受信する。
【００４０】
図５は、ＳＣＳ−ＧＣＳ２４の好ましい実施例を示し。該ＳＣＳ−ＧＣＳ２４はＳＣＳ−ＧＣＳ  ＲＦ送受信機１３０に結合されたＳＣＳ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５４を含み、前記ＳＣＳ−ＧＣＳ  ＲＦ送受信機１３０は次にＳＣＳインタフェース１３２に結合されている。別の実施例では、ＳＣＳ−ＧＣＳ２４はさらにＳＣＳ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１３６に結合されたＳＣＳ−ＧＣＳレジデントメモリ１３４を含み、前記ＳＣＳ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１３６は望ましくはＳＣＳ−ＧＣＳ  ＲＦ送受信機１３０とＳＣＳインタフェース１３２との間に結合される。ＳＣＳ２８（図１）は前記ＳＣＳインタフェース１３２を介して運用計画をＳＣＳ−ＧＣＳ２４に送信する。ＳＣＳ−ＧＣＳ２４は次に前記運用計画をＳＣＳ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５４を介して衛星１２（図１）のようなシステムノードに送信する。ＳＣＳ−ＧＣＳ２４はまた他のシステムノードからテレメトリ情報を受信しかつその情報をＳＣＳインタフェース１３２を介してＳＣＳ２８（図１）に送信する。
【００４１】
図６は、ゲートウェイＧＣＳ３０（ＧＷ−ＧＣＳ）の好ましい実施例を示し、該ゲートウェイＧＣＳ３０はＧＷ−ＧＣＳ  ＲＦ送受信機１５０に結合されたＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５２を含み、前記ＧＷ−ＧＣＳ  ＲＦ送受信機１５０は次にＧＷインタフェース１５２に結合されてる。別の実施例では、ＧＷ−ＧＣＳ３０はＧＷ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１５６に結合されたＧＷ−ＧＣＳレジデントメモリをさらに含み、前記ＧＷ−ＧＣＳレジデントプロセッサ１５６は望ましくはＧＷ−ＧＣＳ  ＲＦ送受信機１５０とＧＷインタフェース１５２との間に結合される。ＧＷ−ＧＣＳ２４はＧＷインタフェース１５２を介してＧＷ２２（図１）と通信する。ＧＷ−ＧＣＳ２４はＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５２を介して衛星１２（図１）と通信する。
【００４２】
図７は、ＧＷ２２の好ましい実施例を示す。ＧＷ２２は望ましくはＰＳＴＮ型インタフェース１７２に結合されたＧＷレジデントコントローラ１７０を含む。ＰＳＴＮ型インタフェース１７２はＧＷ２２を、特定の通信システムの要求に基づき、ＰＳＴＮ、国際交換センター（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）、または他のネットワークに接続することができる。ＧＷレジデントコントローラ１７０はまたＧＷ−ＧＣＳインタフェース１７４に結合されている。ＧＷ２２はＧＷ−ＧＣＳインタフェース１７４を介してシステムの残りの部分と通信する。別の実施例では、ＧＷ２２はさらにＧＷレジデントメモリ１７６を含むことができる。
【００４３】
図８は、ＳＣＳ２８の好ましい実施例を示す。ＳＣＳ２８は望ましくはＳＣＳレジデントメモリ１９２に結合されたＳＣＳレジデントコントローラ１９０を含む。ＳＣＳレジデントコントローラ１９０はまたＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース１９４に結合されている。好ましい実施例では、ＳＣＳレジデントコントローラ１９０は通信システム１０（図１）のシステムノードの資源の使用を制御するシステム運用計画を発生する。ＳＣＳレジデントコントローラ１９０は前記システム運用計画の発生の間ＳＣＳレジデントメモリ１９０に格納された情報を使用する。前記システム運用計画はＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース１９４を介してシステムの残りの部分に通信され、該ＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース１９４は前記運用計画をＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）に送信する。ＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース１９４はまたＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）からデータを受信する。
【００４４】
１．宇宙をベースとした通信システムの資源
宇宙をベースとした電気通信システムは地上電気通信システムにおいて通常遭遇しない特別の問題を提示する。宇宙をベースとした通信システム内の衛星は最も限られた資源を有する。寸法および重量の制約は衛星が打上げ時に含むことができる資源の量を制限する。また、衛星の遠隔的な性質のため、外部資源からの資源の補充は実用的ではなくあるいは非常に制限されている。限られた衛星の資源は次のものを含む。
・ダウンリンク５０（図３）、クロスリンク５８（図３）および加入者アンテナ４２（図３）、
・クロスリンク５６（図２）、および制御リンク４８、および中継リンク６０（図２）の容量、
・加入者アンテナ４２（図３）毎のアクティブなセル４４（図２）の数、
・セル４４（図２）毎のアクティブな加入者チャネルの数、そして
・時間にわたる蓄積された電気的エネルギの利用可能性。
【００４５】
地上をベースとした通信機器の資源は衛星の資源よりも制限が少ないが、それはこれらが増大または補充するのが容易であるからである。それらは一般に物理的要因よりもむしろ経済的要因によって制約される。
【００４６】
２．ネットワーク資源マネージャの機能
ここで使用されているように、用語「システム計画（ｓｙｓｔｅｍ  ｐｌａｎ）」はシステム資源が所定の計画期間の間にどのように使用されるかを決定するマスタシステム計画を意味している。「サブ計画（ｓｕｂ−ｐｌａｎ）」はここではシステムレベルでの特定の形式の資源（例えば、セル作動サブ計画２６０、図１０）の使用を割当てるシステム計画のその部分を言及している。用語「個々のまたは個別計画テーブル（ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｐｌａｎ  ｔａｂｌｅ）」はここではシステムサブ計画の個々のシステムノードの独自の部分（例えば、ノード１セル作動テーブル１０５１、図１０）を言及している。「個別計画テーブルの組（ｓｅｔ  ｏｆ  ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｐｌａｎ  ｔａｂｌｅｓ）」はここでは特定のノードにとって独自の関連するシステムサブ計画から得られる全ての個別計画テーブル（例えば、ノード１セット３１０、図１０）を意味している。用語「計画期間（ｐｌａｎｎｉｎｇ  ｐｅｒｉｏｄ）」はここではシステム計画が展開される所定の時間期間（例えば、２４時間）として定義される。
【００４７】
ネットワーク資源マネージャ（ＮＲＭ）は包括的にシステムトラフィックを収容する間に、通信システムの資源を管理するための自動化されたシステムおよび方法である。該ＮＲＭは５つの主要な機能を達成する。すなわち、
ａ．歴史的なトラフィックデータに基づき将来の期間の間のシステムサービスの要求を予測し、
ｂ．利用可能なシステム資源およびシステムの契約上の要求が与えられれば、前記将来の期間の間においてでるだけ予測されたサービス要求に合致するようシステム計画を発生し、
ｃ．前記システム計画の各々のシステムノードの独自の部分を決定しかつ各々のシステムノードに分配し、
ｄ．システムノードのヘルス（ｈｅａｌｔｈ）および状態（ｓｔａｔｕｓ）を含む、前記システム計画の実行を監視し、そして
ｅ．システムが許容可能なしきい値の外側で動作しているかあるいはすぐに許容可能なしきい値の外側で動作しそうな場合に修正動作を行なう。
前記ＮＲＭがどのようにしてその５つの主要な機能を達成するかは本明細書で後に詳細に説明する。
【００４８】
従来技術の資源管理システムは一般に要求駆動（ｄｅｍａｎｄ−ｄｒｉｖｅｎ）実時間応答システムである。要求駆動、実時間応答システムは実時間で発生している要求事象に実時間で反応する。一般に、それらは予測的（ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ）でない。すなわち、それらはやがて来る事象の予測および履歴に基づく所定の計画にしたがって行動するよりはむしろ現在の時点で生じているものに対して最善になるよう処理する。
【００４９】
本発明のＮＲＭは他の資源管理アプリケーションとそれが単なる要求駆動システムであるよりはむしろ予測的なシステムである点において異なっている。例えば、該ＮＲＭは明日のシステムトラフィックがどのようになるかを予測しかつ次に明日のトラフィックをサポートするために各々のシステムノードがその資源をどのように使用すべきかを指示するシステム計画を作成する。該システム計画はシステムノードが実際の動作の間に超えることができない上部限界（ｕｐｐｅｒｂｏｕｎｄｓ）を含む。言い換えれば、システムノードはたとえ明日のトラフィックが予測されたものよりずっと大きい場合でも前記割当ての限界内に留まらなければならない。
【００５０】
本発明のＮＲＭはまた従来技術の資源管理システムおよび方法と異なるが、それは宇宙をベースとした通信システムが動作する環境が伝統的な従来技術の資源管理システムの環境、例えば、組み立てラインの最適化のために使用される従来技術の資源マネージャに関連する環境、と基本的に異なっているからである。宇宙をベースとした通信システムにおいては、各々のシステムノードの資源は動的でありかつ変化するトラフィック要求、地球、太陽、衛星の運動、その他の関数として時間により変化する。したがって、各々のシステムノードは他のシステムノードと完全に異なる規則および制約の組を持つかもしれず、かつシステムの相互的な状態は決して反復されないかもしれない。例えば、次の計画期間が生じる時間までに、各々のシステムノードの能力はその同じシステムノードが現在の計画期間の始めに持っていた能力と全く異なる可能性がある。
【００５１】
図９は、前記ＮＲＭの動作を示すフローチャートである。前記ＮＲＭの処理は、個々のシステムノード内で行なわれるのが望ましいシステム計画実行（Ｅｘｅｃｕｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｐｌａｎ）機能（ブロック２２４）を除き、ＳＣＳ２８（図８）内で行なわれるのが望ましい。ＮＲＭは開始され（ブロック２１０）、計画指令展開（Ｄｅｖｅｌｏｐ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ  Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅｓ）処理（ブロック２１２）を行なう。該計画指令展開処理（ブロック２１２）は高いレベルの計画基準（ブロック２１４）を低いレベルの計画指令に変換する。例えば、計画基準（ブロック２１４）はシステムの契約上の責任（ｃｏｎｔｒａｃｔｕａｌ  ｃｏｍｍｉｔｍｅｎｔｓ）（例えば、１年の１季の期間の間の許容可能な「故障期間（ｏｕｔａｇｅ  ｍｉｎｕｔｅｓ）」（サービス中断の分数）を特定する契約上の要求）、またはシステム状態への応答（例えば、低下したエネルギ容量による特定の衛星における容量の低減）を表わすことができる。計画指令展開処理（ブロック２１２）の出力は計画指令（ｐｌａｎｎｉｎｇ  ｄｉｒｅｃｔｉｖｅｓ）である。計画指令はシステム計画の発生に影響を与えるシステム計画発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｐｌａｎ）処理（ブロック２１６）に与えられる低いレベルの命令である。例えば、計画指令は前記システム計画発生処理（ブロック２１６）に対し特定の衛星におけるセルの使用を最小にするよう指示することができる。
【００５２】
前記計画指令展開処理（ブロック２１２）が行なわれた後、システム計画発生処理（ブロック２１６）が前記特定された計画期間の間におけるシステム計画を生成する。該システム計画は全てのシステムノードの資源の使用がシステムレベルで釣り合っている大きな「マトリクス」として考えることができる。該システム計画は望ましくは各々のタイプのシステム資源を使用するための計画であるシステムの「サブ計画」を含む（例えば、図１０のノード−ノードルーティングサブ計画２５６、図１０のアクセス優先度サブ計画２５８、図１０のセル作動サブ計画、または図１０のアップリンク割当てサブ計画２６２）。前記システム計画は各々のシステムノードが計画実行の間に従うべき指令を含む（例えば、衛星がどの方向にそのクロスリンクによってデータを導くべきか、セルによってどのアクセス優先度がサービスを受けているか、いつあるセルをターンオンまたはターンオフすべきか、どのアンテナがアップリンクのために割当てられるか、その他）。前記システム計画はまた前記システム計画の実行の間にシステムノードが超えることができない資源の使用の「しきい値」を含む（例えば、ある時間にシステムノードが取り扱うことができる呼の最大数）。
【００５３】
前記システム計画は全ての予測されたサービス要求を満足することができないかもしれない。したがって、前記システム計画発生処理（ブロック２１６）はまたシステム計画が予測されたシステムサービス要求によりいかに良好に収束したかを記述する「メトリクス（ｍｅｔｒｉｃｓ）」を生成する。これらのメトリクスはセル作動メトリクス発生処理（ブロック４２０、図１２）、およびリンク負荷バランス処理（ブロック４８２、図１４）から発生され、これらについては後に説明する。該メトリクスはシステム計画が受け入れ可能であるか否かの決定（ブロック２１８、図３）の一部として評価される。前記システム計画発生処理（ブロック２１６）は後のセクションＡにおいてさらに説明する。
【００５４】
前記システム計画発生処理（ブロック２１６）からのメトリクスを使用して、前記システム計画は評価されかつ前記システム計画が受け入れ可能であるか否かに対して判断が行なわれる（ブロック２１８）。もし前記システム計画が全ての契約上のシステム性能要求に合致しているものと判定されれば、前記システム計画は受け入れ可能であると考えることができる。もしそうでなければ、前記評価において前記計画基準（ブロック２１４）のいずれかがシステム性能を改善するために（例えば、契約上の要求により良く合致するために）変更できるか否か、あるいは前記システム計画が予測された需要によって前記計画期間の間に利用可能な資源が与えられた場合にシステムが為し得る最善のものであるか否かを考察する。たとえ全ての契約上の要求が満たされなくても、前記ＮＲＭが見積もられたシステム計画が利用可能な資源が与えられた場合にシステムがなし得る最善のものであることを判定した場合にシステム計画は受け入れ可能であると考えることができる。
【００５５】
もし計画された基準（ブロック２１４）がシステム性能を改善するために変更できる場合は、前記システム計画は受け入れ可能なものと考えられない（ブロック２１８）。その場合、前記計画基準は変更されかつ計画指令展開処理（ブロック２１２）が改善された計画指令を出力するために実施される。システム計画発生処理（ブロック２１６）は次に他のシステム計画を作成しかつ手順は図９に示されるように反復される。
【００５６】
システム計画が受け入れ可能であると考えられるとき（ブロック２１８）、前記個別計画テーブル展開処理（ブロック２２０）が前記システム計画から各々の個々のシステムノードにとって独自のエントリを得るために実施される。個々のまたは個別計画テーブル（例えば、ノード１セル作動テーブル１０５１、図１０）は各々のシステムのサブ計画（例えば、セル作動サブ計画２６０、図１０）から各々のシステムノードに対し作成される。特定のシステムノードに対する全ての個々の計画テーブルは集合的に前記システム計画のシステムノードの独自の部分を表わす「１組の個別計画テーブル」（例えば、ノード１の組３１０、図１０）へとコンパイルされる。１つの組の中の個々の計画テーブルの数はその特定のシステムノード内でどの資源が管理される必要があるかに応じて変わり得る。個別計画テーブル展開処理（ブロック２２０）は以下のセクションＢにおいてさらに詳細に説明する。
【００５７】
図１０は、そこから個別計画テーブル２５４が発生されるシステムサブ計画２５２によって構成されるシステム計画２５０を示す。システムサブ計画２５２は、ノード−ノードルーティングサブ計画２５６、アクセス優先度サブ計画２５８、アクセスチャネルサブ計画（図示せず）、セル作動サブ計画２６０、セル負荷的チャネルサブ計画（図示せず）、およびアップリンク割当てサブ計画２６２を含むことができる。図１０は可能なシステムサブ計画２５６〜２６２の代表的な例を示す。同図は全ての可能なシステムサブ計画を示しておらず、かつ示された特定のサブ計画２５６〜２６２は本発明にとって重要ではない。
【００５８】
個別計画テーブル２５４は各々のシステムサブ計画２５２から得られる。例えば、ノード−ノードルーティングサブ計画２５６から、個別ノード−ノードルーティングテーブル２７０−２７ｎが得られる。個別計画テーブルの番号において添字“ｎ”を使用することは１０個の可能な個別計画テーブル２５４のみが１つのシステムサブ計画２５２から得られることを示すことを意図したものではない。
【００５９】
１組の個別計画テーブルは特定のノードに対する全ての個別計画テーブルを含む。例えば、ノード１に対しては、１組の個別計画テーブル３１０がテーブル２７０，２８０，２９０および３００を含むことになる。
【００６０】
前記個別計画テーブルが展開された後、個別計画テーブルセット分配処理（ブロック２２２）は各々のシステムノードの個別計画テーブルの組３１０〜３１ｎを各々のシステムノードに分配する。例えば、ＳＣＳ２８（図１）は衛星が前記ＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）にとって見えるようになったとき（すなわち、「視線（ｌｉｎｅ  ｏｆ  ｓｉｇｈｔ）」テーブルのロード）、各組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎを各々の衛星１２に分配することができる。あるいは、前記各組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎはアップリンク４６，４８（図２）によって前記データを非目標（ｎｏｎ−ｔａｒｇｅｔ）衛星１２（図１）に送信し、かつ該データをクロスリンク５６（図２）によって目標衛星１２（図１）に導くことによって前記衛星１２（図１）に分配することができる。望ましくは、それぞれの個別計画テーブル３１０〜３１ｎは対応するシステム計画が有効になる時間の前にシステムノードに分配される。しかしながら、それぞれの組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎのいくらかの部分は対応するシステム計画の早期の実行の間に分配することができる。
【００６１】
前記システム計画実行処理（ブロック２２４、図９）はシステムノードが新しいシステム計画に対応するそれらの組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎ（図１０）にしたがってシステムノードが動作を始めるときに開始される（すなわち、実行はそのシステム計画のための計画期間のスタートのときに始まる）。前記システム計画実行処理（ブロック２２４）は以下のセクションＣにおいてさらに詳細に説明する。
【００６２】
計画実行の間に、前記システム計画実行監視処理（ブロック２２６、図９）が行なわれる。システム計画実行監視処理（２２６）は２つのセグメント、すなわち、システムノードセグメント、およびＳＣＳセグメント、において行なわれるのが都合が良い。
【００６３】
図１１は、システムノードによって行なわれるシステム計画実行監視（ブロック２２６）のシステムノードセグメントの流れ図を示す。該システムノードセグメントは特定のシステムノードが実際の運用データ（例えば、実際のトラフィックレベル、クロスリンク負荷、その他）を評価する（ブロック３３４）ことにより個別運用計画の実行を監視（ブロック３３２）したときに開始される（ブロック３３０）。
【００６４】
前記実際の運用データ（ブロック３３４）を使用して、実行監視処理（ブロック３３２）は計画外の状態が存在するか否かを判定する（ブロック３３６）。「計画外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎ）」状態はシステムノードが計画されていない事象が発生していること、または実際の動作が前記個別計画テーブル内に存在する所定のシステム計画しきい値を超えた（または、すぐに超える）ことを判定した場合に存在する。例えば、システム計画のしきい値は特定の時間にサービスを受けることができる最大の許容可能な呼の数を要求することができる。実際の呼の要求が前記許容可能な数の呼のしきい値を超えたとき（すなわち、予定されていない事象）、計画外の状態が存在する（ブロック３３６）。計画外の状態が発生したとき（ブロック３３６）、システムノードは送信機を作動させかつ計画外の状態を記述するシステム警報メッセージ（ブロック３３８）をＳＣＳ２８（図１）に送信する。処理は次に図１１に示されるように反復される。好ましい実施例では、動作が所定のシステム計画しきい値であるいはその近くで行なわれていることを検出した衛星１２は前記所定のシステム計画しきい値を超えないようにするためその動作を修正することができる。
【００６５】
計画外の状態が存在しない場合（ブロック３３６）、システムノードはテレメトリ情報をＳＣＳ２８（図１）に送信する時間であるか否かを判定する（ブロック３４０）。テレメトリ情報の送信は、例えば、周期的に行なうことができる。テレメトリ情報を送信する時間でない場合は（ブロック３４０）、システムノードは前記実行の監視を続け（ブロック３３２）、かつ処理は図１１のように反復される。テレメトリ情報を送信する時間である場合は（ブロック３４０）、システムノードは送信機を作動させかつ前記テレメトリ情報（ブロック３４２）をＳＣＳ２８に送信し、そして処理は図１１に示されるように繰り返えされる。望ましくは、各々のシステムノードは規則的にテレメトリメッセージをＳＣＳ２８に送信してシステムノードの「健康状態（ヘルス：ｈｅａｌｔｈ）」および「状態（ステータス：ｓｔａｔｕｓ）」を示す。「ヘルス」は使命を達成するためのシステムノードの能力を意味している。例えば、もし１つのアンテナまたはアンテナセルが動作不能であれば（すなわち、トラフィックをサポートできなければ）、該衛星のトラフィック伝達容量または能力は低減する。「ステータス」はある特定の時間における資源の利用可能性（例えば、衛星がオンラインになっているかあるいはオフラインになっているか）を意味する。
【００６６】
図１２はシステム計画実行監視（ブロック２２６）のＳＣＳセグメントの流れ図を示す。該ＳＣＳセグメントはシステムメッセージ処理機能（ブロック３５２）によって開始される（ブロック３５０）。該システムメッセージ処理機能（ブロック３５２）はシステムノードからシステム警報およびテレメトリメッセージ（ブロック３５４）を受信する。該システムメッセージ処理機能（ブロック３５２）はこれらのメッセージをコンパイルしかつ前記システム警報およびテレメトリメッセージ（ブロック３５４）に基づきもし現在の動向が続けば許容範囲外の状態が差し迫っているか否かを判定するために動向（ｔｒｅｎｄ）分析を行なう動向分析遂行機能（ブロック３５６）を発動する。
【００６７】
再び図９を参照すると、前記ＮＲＭは現在行なわれているシステム計画が依然として「有効である」（ブロック２２８、図９）か否かを前記動向分析遂行機能（ブロック３５６、図１２）からの切迫した計画外状態の表示から評価する。前記システム計画はシステムが契約上の要求を満たしておりかつ現在の動向および負荷が近い将来にシステムがこれらの要求に添わないようにさせない場合には有効であると考えられる（ブロック２２８）。言い換えれば、前記ＮＲＭはシステム計画が予定しないシステム事象および実際のトラフィック要求が与えられれば受け入れ可能な状態で動作しているか否かを判定する。
【００６８】
もし現在実行しているシステム計画が依然として有効であれば（ブロック２２８）、ＮＲＭは次の計画期間のために新しいシステム計画が発生されるべき時間であるか否かを判定する（ブロック２３０）。新しい計画は現在実行している計画が経過するいくらか前に次の計画期間に対して発生されることが望ましい。新しい計画を発生する時間は新しい計画を発生するのに必要な時間の長さに基づき、該時間の長さは通信システムの大きさおよび複雑さに依存することになる。新しい計画をあまりにも先だって発生することは望ましくなく、それは新しい計画はでるだけ最近のトラフィック履歴データおよびシステムノードのステータスデータを導入することが望ましいからである。もし新しいシステム計画が発生されるべき時間でなければ（ブロック２３０）、ＮＲＭはシステム計画実行監視機能（ブロック２２６）を継続する。もし新しいシステム計画が発生されるべき時間であれば（ブロック２３０）、計画期間が次の計画期間にセットされ（ブロック２３２）、かつ計画指令展開処理（ブロック２１２）が開始される。本手順は次に図９に示されるように反復される。
【００６９】
前記システム計画が有効でないとき（ブロック２２８）、ＮＲＭは現在実行中のシステム計画の残りを再計画するかあるいは現在実行中のシステム計画が完了まで行なわれることを許容するかを判定する（ブロック２３４）。ＮＲＭは、システム警報メッセージ（ブロック３５４）が予定されない事象が生じていることを示しているが、その予定されない事象はトラフィックを取り扱うためのシステムの能力に大きな影響を与えない場合に、現在実行中のシステム計画が完了まで行なわれることを許容することを決定することができる（ブロック２３４）。
【００７０】
ＮＲＭはシステム警報メッセージ（ブロック３５４）または切迫した計画外状態の表示がシステム計画の実行の間にシステム内で重大な事象が生じていることを示している場合に現在実行中のシステム計画の残りを再計画することを決定できる（ブロック２３４）。ＮＲＭが再計画するよう決定できる（ブロック２３４）１つの例は、現在行なわれている、システム計画がもし該システム計画が前記計画外の事象と共に行なわれ続ければ特定の期間の間に全ての故障（ｏｕｔａｇｅ）分数（すなわち、契約によって交渉されたサービス中断の許容可能な分数）を使い尽くす場合である。再計画は全てのシステムノードに対し、あるいは１組の特定のシステムノードに対してのみ行なうことができる。例えば、再計画は前記故障分数が避けられるように個別システム計画が再計画できるシステムノードに対して発生されることが望ましい。
【００７１】
もしＮＲＭが現在実行中のシステム計画の残りを再計画することを決定すれば（ブロック２３４）、計画期間が現在の計画期間の残りにセットされる（ブロック２３６）。次に、計画指令展開処理（ブロック２１２）が発動されかつ図９に示されるように手順が反復される。
【００７２】
急迫した状況（例えば、主要なシステム損傷が生じる前に再計画全体を発生する充分な時間がない場合）においては、前記ＮＲＭは再計画の小さな部分のみ（例えば、１時間に相当するだけ）を迅速に発生しかつ分配することができる。次に、ＮＲＭは前記再計画のより小さな部分が実行を開始している間に前記計画期間の残りをカバーする再計画の部分を発生しかつ分配することができる。
【００７３】
もしＮＲＭが現在実行中のシステム計画の残りを再計画しないことを決定すれば（ブロック２３４）（すなわち、ＮＲＭが現在実行中のシステム計画を完了まで行なうことを許容するよう決定すれば）、ＮＲＭは図９に示されるシステム計画実行監視処理（ブロック２２６）を継続する。
【００７４】
システム計画実行機能（ブロック２２４）およびシステム計画実行監視機能（ブロック２２６）はＮＲＭが他のタスク（例えば、システム計画発生（ブロック２１６）または個別計画テーブル展開（ブロック２２０））を行なっている間に背景処理として続けられる。例えば、ＮＲＭがシステム計画実行監視機能（ブロック２２６）を行なっている間に、ＮＲＭはまた次の計画期間のための新しいシステム計画を発生していることができる。言い換えれば、１日の計画期間に対し、ＮＲＭはそれが今日の計画の実行を監視する一方で、明日行なうべき新しい計画を発生していることができる。
【００７５】
好ましい実施例では、計画期間の長さおよび該計画期間のスタート時間は発生されるそれぞれの新しいシステム計画に対し都合よく同じになっているが、これは必須のことではない。例えば、もし計画期間が２４時間であれば、新しいシステム計画の実行の開始は、例えば、毎日５：００Ｐ．Ｍ．グリニッジ標準時（ＧＭＴ）に生じてもよく、あるいはユーザによっていずれか他の時間が選択される。
【００７６】
好ましい実施例においては、再計画は現在の計画期間の残りの間のみ現在実行中のシステム計画に変わる。したがって、もし現在実行しているシステム計画が、例えば、１：００Ｐ．Ｍ．  ＧＭＴにおいて無効であることが宣言されれば（ブロック２２８）、ＮＲＭは現在実行中の計画を１：００Ｐ．Ｍ．  ＧＭＴおよび５：００Ｐ．Ｍ．  ＧＭＴの間の期間（すなわち、現在の計画期間の残り）の間につき現在実行中の計画を再計画することができる。
【００７７】
別の実施例では、新しいシステム計画の実行の開始は時間によって変えることができる。言い換えれば、もしＮＲＭが新しいシステム計画を再計画するかまたは発生することを決定すれば、それは現在実行中のシステム計画を捨て、かつその現在実行中の計画が終了した時間に全計画期間をカバーする新しいシステム計画の実行を開始することができる。したがって、もし、５：００Ｐ．Ｍ．  ＧＭＴに始まった、現在実行中のシステム計画が１：００Ｐ．Ｍ．  ＧＭＴに無効であると宣言されれば（ブロック２２８）、ＮＲＭは１：００Ｐ．Ｍ．  ＧＭＴに始まる全計画期間をカバーする新しいシステム計画を発生することができる。２４時間の計画期間を想定すると、発生される次のシステム計画もまた、もし該新しいシステム計画が再計画の必要性なしに実行されれば、１：００Ｐ．Ｍ．  ＧＭＴに開始することになる。
【００７８】
本発明の方法は単一カバレージの通信システム（すなわち、全ての時間に天体上のあらゆるポイントから少なくとも１つの衛星が見えるが、いくつかの領域においては、１つの衛星のみが見える場合）、複数カバレージの通信システム（すなわち、全ての時間に天体状のあらゆるポイントから１つより多くの衛星が見える場合）、およびまた天体の全体のカバレージが達成されない通信システム（すなわち、衛星のカバレージに「穴（ｈｏｌｅｓ）」がある場合）に適用できる。
【００７９】
Ａ．システム計画発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｐｌａｎ）
図１３は、システム計画発生処理（ブロック２１６、図９）のためのプロセス流れ図を示す。該システム計画発生処理は特定の計画期間（ｐｌａｎｎｉｎｇ  ｐｅｒｉｏｄ）の間のノードの資源の使用を計画するシステム計画を作成する。新しいシステム計画は周期的なベースで（例えば、計画期間に一度）発生されるのが望ましい。
【００８０】
システム計画の発生は以下の段階を必要とする。
ａ）前記計画期間の間の各々のシステムノードにおける加入者トラフィックの量を予測する段階、
ｂ）前記加入者トラフィックの予測がどのようにしてシステムによって収容できるかを計画する段階、
ｃ）システムおよびユーザトラフィックを収容するためにアップリンク、ダウンリンクおよびクロスリンクがどのように割当てられるべきかを計画する段階、そして
ｄ）先行する段階ａ）〜ｃ）の結果に基づき総合的なノードルーティング計画を作成する段階。
【００８１】
システム計画発生処理が開始され（ブロック３７０）、種々の形式の加入者トラフィック（例えば、音声、ファクシミリ、ページング）を予測しかつその予測を地理的領域および時刻と組合わせる加入者トラフィック予測（ＰｒｅｄｉｃｔＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｔｒａｆｆｉｃ）機能（ブロック３７２）を行なう。
【００８２】
前記加入者トラフィック予測は過去のトラフィック履歴の統計的なデータベースを表わす入力トラフィック履歴基準（ブロック３７４）に基づいている。該トラフィック履歴基準（ブロック３７４）はＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に都合よく配置されかつ前記履歴は実際のトラフィック負荷を導入することによりシステム動作が継続したとき時間と共により正確にされる。前記現在実行中のシステム計画のトラフィック負荷データはトラフィック履歴の前記統計的データベースへと重み付けされた意味で導入される。修正された統計的データベースは将来の計画期間の間にどのようなトラフィックがあるかを予測するために使用される。
【００８３】
前記セル作動計画（Ｐｌａｎ  Ｃｅｌｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）処理（ブロック３７６）はアクセスチャネルサブ計画、アクセス優先度サブ計画、セル作動サブ計画、およびセル付加的チャネルサブ計画を作成する。前記アクセスチャネルサブ計画は衛星１２に対して始めにシステムにアクセスするためにどのアクセスチャネルをＳＵ２６が使用すべきかを指示する。前記アクセス優先度サブ計画は衛星の特定のセルによってどの捕捉優先度がサービスされているかを記述する。前記セル作動サブ計画は衛星に対しいつ特定のセルを「オン」または「オフ」とするかおよび各々のセルにおいてどの基本的チャネルセットを使用するかを通知する。最後に、前記セル付加的チャネルサブ計画は与えられたセルにおいてどの付加的チャネルセットが使用されるかを示す。これらのサブ計画は以下のセクションＢにおいてさらに詳細に説明する。
【００８４】
セル作動計画（ブロック３７６）処理は（加入者トラフィック予測（ブロック３７２）からの）加入者トラフィック予測および（計画指令展開（ブロック２１２）からの）計画指令、加入者リンク妨害制約、衛星ヘルスデータ、および電力システム容量の入力（ブロック３７８）を使用する。加入者リンク妨害制約、衛星ヘルスデータおよび電力システム容量は前記セル作動計画（ブロック３７６）処理にとってアクセス可能なＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に配置するのが都合が良い。
【００８５】
加入者リンク妨害制約は、例えば、ある時刻におけるある地理的領域上での加入者チャネルの使用上の制約である。これらの制約は免許（ｌｉｃｅｎｓｅ）の禁止または外部システム妨害から生じ得る。加入者リンク妨害制約はある衛星に対するいくつかのまたは全てのアクティブなセルに対して適用できる。妨害源はシステムに対し混乱を引き起こし、一方妨害の受け取り側はシステムによって混乱される（例えば、電波天文台上を通過する間にターンオンされたセルを有する衛星は科学的データを失わせることがある）。前記衛星のヘルスデータベースはシステムステータスおよび衛星から前に受信された警報メッセージを使用して更新される。
【００８６】
セル作動計画（ブロック３７６）は前記セル作動サブ計画がどの程度良好に予測された加入者トラフィック要求によって収束したかを示すメトリクスを作成する。これらのメトリクスはシステム計画が受け入れ可能であるか否かの判定（ブロック２１８、図９）の一部として評価される。セル作動計画は以下のセクションＡ１においてさらに詳細に説明する。
【００８７】
システムサポートニーズ予測（Ｐｒｅｄｉｃｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｎｅｅｄｓ）（ブロック３８０）は前記計画期間の間に期待される管理的オーバヘッドトラフィック（すなわち、通信システムを運用しかつ維持するために必要なトラフィック）を予測し、かつそのトラフィックをサポートするのに必要な資源を決定する（例えば、ＳＣＳ−ＧＣＳアンテナ５４が何時およびどれだけ長く使用される必要があるかを決定する）。システムサポートニーズ予測（ブロック３８０）はＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）およびネットワーク化された衛星１２（図１）との間での視線または見通し（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）パスの間の資源の使用の計画の目的のために他のネットワークアプリケーション（ブロック３８２）から要求を受け入れる。そのような予定または計画（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）は個別計画テーブル３１０〜３１ｎの組（図１０）が分配される必要があるときまたは他の衛星のソフトウェア更新が行なわれる必要がある場合に要求される。その管理的オーバヘッドトラフィック予測に基づき、システムサポートニーズ予測（ブロック３８０）は前記アップ／ダウンリンク割当て計画（ブロック３８４）機能からＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）およびＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）の使用を要求する。
【００８８】
アップ／ダウンリンク割当て計画（Ｐｌａｎ  Ｕｐ／Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ）機能（ブロック３８４）はアップ／ダウンリンク割当てサブ計画を作成するために前記ＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）およびＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）要求（ブロック３８０）、ＧＷ−ＧＣＳおよびＳＣＳ−ＧＣＳ位置データ、衛星位置データ、アップ／ダウンリンク妨害制約および衛星ヘルスデータの入力（ブロック３８６）を使用する。アップ／ダウンリンク妨害制約、衛星ヘルスデータ、ＧＷ−ＧＣＳおよびＳＣＳ−ＧＣＳ位置データ、および衛星位置データはアップ／ダウンリンク割当て計画処理に対しアクセス可能なＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に格納することができる。衛星位置データ（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｄａｔａ）は以下のセクションＡ２においてさらに説明するように各々の計画期間に対して決定される。アップ／ダウンリンク妨害制約は各々の衛星とそのＧＣＳパートナとの間のそれぞれの視界の範囲に適用される。アップ／ダウンリンク割当て計画（ブロック３８４）は以下のセクションＡ２においてさらに詳細に説明する。
【００８９】
クロスリンク割当て計画（Ｐｌａｎ  Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ）機能（ブロック３８８）はクロスリンク割当てサブ計画を発生する。クロスリンク割当て計画（ブロック３８８）はクロスリンク妨害制約の入力（ブロック３９０）を考慮する。クロスリンク妨害制約はクロスリンク割当て計画機能（ブロック３８８）に対してアクセス可能なＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に格納することができる。クロスリンク妨害制約は各々の衛星とそのクロスリンク衛星パートナとの間のそれぞれの視界の範囲に適用される。
【００９０】
加入者トラフィック予測（ブロック３７２）およびシステムサポートニーズ予測（ブロック３８０）は前記新計画発生処理の結果に影響を与えることなく任意の順序でまたは並列に行なうことができる。
【００９１】
前記セル作動サブ計画、アップリンク割当てサブ計画およびクロスリンク割当てサブ計画から、ノードルーティング選択（Ｓｅｌｅｃｔ  Ｎｏｄｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）機能（ブロック３９２）はノード−ノード間のルーティングサブ計画を生成する。該ノードルーティング選択機能は以下のセクションＡ３においてさらに詳細に説明する。ノードルーティング選択機能（ブロック３９２）の後に、システム計画発生手順はシステム計画が受け入れ可能であるか否かを判定するために退出する（ブロック２１８）。
【００９２】
Ａ１．セル作動計画（Ｐｌａｎ  Ｃｅｌｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）
図１４はセル作動計画機能（ブロック３７６、図１３）のための処理流れ図である。セル作動計画（ブロック３７６、図１３）はアクセスチャネルサブ計画、アクセス優先度サブ計画、セル作動サブ計画、およびセル付加的チャネルサブ計画を生じる結果となる。
【００９３】
セル作動計画機能が開始され（ブロック４００）、計画指令展開処理（ブロック２１２、図９）からの入力計画指令（ブロック４０４）を使用してセルの作動（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）および作動解除（ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）を行なうために、望ましくはＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に格納される、初期加入者セルカバレージ戦略を選択する（ブロック４０２）。例えば、加入者セルカバレージ戦略はセルの公称使用計画、および衛星が収束しかつ発散するに応じてセルがターンオンおよびターンオフされる優先度、その他を規定する。この初期戦略は衛星ヘルスデータおよび加入者リンク妨害制約の入力（ブロック４０６）に基づき修正することができる。衛星ヘルスデータおよび加入者リンク妨害制約は前記セルカバレージ戦略選択機能（ブロック４０２）によってアクセス可能なＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に格納することができる。例えば、修正された戦略は衛星の故障または予測された大きなトラフィック負荷により前記加入者負荷をネットワーク化された衛星の間で不均一に分配することができる。
【００９４】
前記加入者トラフィック予測機能（ブロック３７２、図１３）から入力される（ブロック４０８）加入者トラフィック予測により、セル負荷決定処理（ブロック４１０）は選択された加入者セルのカバレージ戦略から得られる各々の衛星に対するセル、サブシステムおよび総合的な衛星負荷を予測する。
【００９５】
加入者リンク妨害制約の入力（ブロック４０６）を使用して、チャネル資源割当て（Ａｌｌｏｃａｔｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）処理（ブロック４１２）は初期的な加入者チャネルの組を前記アクティブなセルに適用する。
【００９６】
付加的な加入者チャネルセットはセルの負荷が計画されたよりも重い場合に付加的な加入者チャネルを提供するためにセルに対し動的に割り当てることができる。これらの付加的な加入者チャネルはより多くの加入者呼を処理できるようにする。
【００９７】
セル／エネルギ競合調停（Ａｒｂｉｔｒａｔｅ  Ｃｅｌｌ／Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｎｆｌｉｃｔｓ）機能（ブロック４１４）は各々の衛星１２（図１）に対してエネルギバランス衛星（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｂａｌａｎｃｅ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）処理（ブロック４１６）を開始する。該エネルギバランス衛星処理（ブロック４１６）は選択された加入者チャネル使用計画の下で各々のネットワーク化された衛星１２（図１）に対し予測されたエネルギプロフィールを展開する。衛星のエネルギの消費は数多くの軌道で前もって予測される。各々の衛星の電力システムの実際のエネルギ能力がエネルギ予測と比較され計画されたエネルギ消費が予期されたトラフィックに合致するために必要とされる場合に特定の衛星によって計画されたエネルギ消費が確実に提供できるようにする。
【００９８】
実際のエネルギ能力が予測された消費と適合しない場合、セル／エネルギ競合調停機能（ブロック４１４）はトラフィックのオーバロード状況または個々の衛星における過剰なエネルギ要求を訂正するためにセルの作動および周波数の再使用のための機構を変更する。セル／エネルギ競合調停機能（ブロック４１４）は次にエネルギバランス衛星処理（ブロック４１６）を再び開始する。いったんエネルギバランスが達成されると、前記セル／エネルギ競合調停機能（ブロック４１４）は利用可能な衛星のエネルギが与えられたとき予測された加入者セルのトラフィックがどれだけ良好にサービスを受けたかを示すメトリクスを作成する。
【００９９】
これらのメトリクスを使用して、選択されたセルカバレージ戦略が該選択されたセルカバレージ戦略を使用して予測されたトラフィックを受け入れ可能に処理したか否かにつていの決定が行なわれる（ブロック４１８）。もし選択されたセルカバレージ戦略が予測されたトラフィックを受け入れ可能に処理していなければ（ブロック４１８）、前記評価により異なるセルカバレージ戦略がシステム性能を改善するために（すなわち、予測されたトラフィックをより良好に処理するために選択できたか否か、または選択されたセルのカバレージ戦略が前記計画期間の間に利用可能な資源が与えられた場合に最善のシステム性能を提供するか否かを考慮する。たとえ全ての予測されたトラフィックが処理できなくても、ＮＲＭが計画されたシステム性能が利用可能な資源が与えられたときにシステムが行ない得る最善のものであると判定した場合にはセルのカバレージ戦略は受け入れ可能なものと考えることができる。
【０１００】
システム性能を改善する異なるセルのカバレージ戦略が選択可能であることが（異なる計画指令（ブロック４０４）に基づき）判定された場合には（ブロック４１８）、セルカバレージ戦略は受け入れ可能なものとは考えられず（ブロック４１８）、かつセルカバレージ戦略選択処理（ブロック４０２）が再び発動される。処理は図１４に示されるように反復される。
【０１０１】
前記選択されたセルカバレージ戦略が利用可能なシステム期限が与えられた場合に最善の可能な性能を提供することが判定された場合（ブロック４１８）、前記セル作動メトリクス発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ  Ｃｅｌｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｒｉｃｓ）処理（ブロック４２０）は予測されたトラフィックのどの部分が処理できないかを示すメトリクスを発生する。これらのメトリクスは後にシステム計画が受け入れ可能であるか否かの判定（ブロック２１８、図９）の一部として使用される。
【０１０２】
次にネットワークアクセス制御（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｃｃｅｓｓ）機能（ブロック４２２）が全てのトラフィックがあるセル内で処理できない場合にどの加入者が衛星ネットワークにアクセスできるかを規制するために行なわれる。該ネットワークアクセス制御機能（ブロック４２２）は実際のシステム動作の間にオーバロッド状態が避けられることを保証する。好ましい実施例においては、各々のＳＵ２６（図１）はそれが工場で作成されるときにランダムな「アクセス番号」（例えば、１と１６との間の数）が与えられる。このランダムなアクセス番号は便宜的にＳＵレジデントメモリ１１８（図４）に格納される。もし１つのセル内で全てのトラフィックが処理できれば、全てのアクセス番号がシステムへのアクセスを許容されることになる。もし全ての予測されたトラフィックがセル内で処理できなければ、ネットワークアクセス制御（ブロック４２２）はその特定の時間に該セルがどのアクセス番号にサービスを提供するかを規制する。例えば、もしあるセルが加入者チャネルを切らしておれば、そのセルは該セルがアクセス番号１，２および３のみにサービスを行なうことを示す番号を放送する。これはＳＵ２６にもしそのアクセス番号がその時間にサービスされているものでない場合はさらに呼を生成する試みをしないように通知する。
【０１０３】
別の実施例では、前記アクセス番号は優先順位によりシステムユーザに承認してもよい。その場合は、セルが加入者チャネルを使い果たしたとき、該セルは最も高い優先度の加入者にのみサービスを行なうことになる。
【０１０４】
最終セル作動サブ計画発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ  Ｆｉｎａｌ  Ｃｅｌｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｓｕｂ−Ｐｌａｎ）処理（ブロック４２４）はセルカバレージ戦略およびネットワークアクセス制御（ブロック４２２）の結果を最終的なセル作動サブ計画に導入する。本手順はノードルーティング選択機能（ブロック３９２）へと退出する。
【０１０５】
Ａ２．アップ／ダウンリンクリンク割当て計画（Ｐｌａｎ  Ｕｐ／Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ）
アップ／ダウンリンク割当て計画（ブロック３８４、図１３）はアップリンク（すなわち、フィーダーリンク４６、図２、および制御リンク４８、図２）の使用のための計画を発生し、アップリンク割当てサブ計画を生成する。
【０１０６】
図１５は、前記アップ／ダウンリンク割当て計画機能（ブロック３８４）のための処理の流れ図を示す。アップ／ダウンリンク割当て計画が開始され（ブロック４４０）、ＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）、ＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）および全てのネットワーク化された衛星１２（図１）の間の全ての可能なコンタクトの機会を決定する衛星／ＧＣＳコンタクト計算（Ｃａｌｃｕｌａｔｅ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ／ＧＣＳ  Ｃｏｎｔａｃｔｓ）機能（ブロック４４２）を行なう。これは入力ＧＷ−ＧＣＳおよびＳＣＳ−ＧＣＳ位置データおよび衛星エレメントセット（ブロック４４４）を使用して各々の衛星が前記計画期間の間に各々のＧＣＳにとって見えるときを予測することを必要とする。ＧＣＳ位置データおよび衛星エレメントセットは前記アップ／ダウンリンク割当て計画機能にとって利用可能なＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に都合よく格納される。
【０１０７】
リンク要求コンパイル（Ｃｏｍｐｉｌｅ  Ｌｉｎｋ  Ｒｅｑｕｅｓｔｓ）機能（ブロック４４６）はシステムサポートニーズ予測機能（ブロック３８０、図１３）からのＧＣＳリンク要求（ブロック４４８）をコンパイルする。衛星／ＧＣＳコンタクト計算機能（ブロック４４２）からのコンタクト機会、リンク要求コンパイル機能（ブロック４４６）からのコンパイルされたＧＣＳリンク要求、アップリンク妨害制約および衛星ヘルスデータ４５０は衛星／ＧＣＳ割当て決定（Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ／ＧＣＳ  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ）機能（ブロック４５２）へと入力され、該衛星／ＧＣＳ割当て決定機能はＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）またはＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）によって衛星１２（図１）の受け渡し（すなわち、コンタクト）をサポートするために特定の衛星アンテナを割当てる。衛星ヘルスデータおよびアップリンク妨害制約は、前記衛星／ＧＣＳ割当て決定機能（ブロック４５２）にとってアクセス可能な、ＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に格納される。衛星ヘルスはＧＣＳによるパス（すなわち、コンタクト）をサポートするためにその資源を計画する場合に考慮される。アンテナのスルーレート（ｓｌｅｗ  ｒａｔｅｓ）、衛星の複数のダウンリンクアンテナ５０の間の物理的またはＲＦ妨害、およびスルー（ｓｌｅｗ）および捕捉（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）のためのリンクセットアップ時間もまたリンク割当てが行なわれる場合に考慮される。
【０１０８】
入力アップリンク妨害制約および衛星ヘルスデータ（ブロック４５０）に基づき、アップ／ダウンリンクチャネル割当て機能（ブロック４５４）は衛星／ＧＣＳ割当て決定機能（ブロック４５２）から受信した各々の衛星／ＧＣＳリンク割当てに割当てる。ブロック４５４の結果はＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）およびＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）割当てを含むチャネル割当てテーブルである。
【０１０９】
ＧＷ−ＧＣＳリンクスケジュール発生（Ｇｅｎｅｒａｔｅ  ＧＷ−ＧＣＳ  Ｌｉｎｋ  Ｓｃｈｅｄｕｌｅ）機能（ブロック４５６）は前記チャネル割当てから個々のゲートウェイリンク割当てを抽出しかつゲートウェイリンクサポートスケジュールを構築する。ＳＣＳ−ＧＣＳリンク割当て発生機能（ブロック４５８）はＳＣＳ−ＧＣＳ２４（図１）のためのチャネル割当てテーブルからリンク割当てを分離する。ダウンリンク割当て発生機能（ブロック４６０）は衛星１２（図１）のためのチャネル割当てテーブルからリンク割当てを分離する。
次に手順はノードルーティング選択機能（ブロック３９２）へと退出する。
【０１１０】
Ａ３．ノードルーティング選択（Ｓｅｌｅｃｔ  Ｎｏｄｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ）
図１６は、ノードルーティング選択機能（ブロック３９２、図１３）の処理の流れ図を示す。該ノードルーティング選択機能（ブロック３９２）はトラフィックおよびネットワーク使用の全ての前の予測を受けかつルーティングのためにシステムを構築する最善の方法を決定する。前記ノードルーティング選択機能（ブロック３９２）はシステムノードがデータを２つまたはそれ以上の位置の間で導くために必要とする情報を含むノード−ノードルーティングサブ計画を生じる結果となる。
【０１１１】
ノードルーティング選択が開始され（ブロック４７０）、ルーティング戦略選択機能（ブロック４７２）が行なわれる。ルーティング戦略はＳＣＳレジデントメモリ１９２（図８）に都合よく格納される。例えば、ルーティング戦略は音声トラフィックがシステムを通り最も短い経路を受けるよう選択することができる。クロスリンクおよびダウンリンク接続性決定（Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｃｒｏｓｓ−Ｌｉｎｋ  ａｎｄ  Ｄｏｗｎ−ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）機能（ブロック４７４）は前記アップ／ダウンリンク割当て計画機能（ブロック３８４、図１３）からのアップリンク割当て、およびクロスリンク割当て計画機能（ブロック３８８、図１３）からのクロスリンク割当ての入力（ブロック４７６）を使用してダウンリンク接続性データを発生する。
【０１１２】
ノード−ノード負荷予測（Ｐｒｅｄｉｃｔ  Ｎｏｄｅ−ｔｏ−Ｎｏｄｅ  Ｌｏａｄｓ）処理（ブロック４７８）は前記クロスリンクおよびダウンリンク接続性決定機能（ブロック４７４）からの接続性データ、前記加入者トラフィック予測処理（ブロック３７２、図１３）からの予測された加入者トラフィック（ブロック４８０）、および前記システムサポートニーズ予測処理（ブロック３８０、図１３）からの予測されたシステムサポートトラフィック（ブロック４８０）からアップ／ダウンリンクおよびクロスリンクの負荷を予測する。
【０１１３】
リンク負荷バランス（Ｂａｌａｎｃｅ  Ｌｉｎｋ  Ｌｏａｄｓ）処理（ブロック４８２）は前記選択されたルーティング戦略の限界内でノード−ノード間の負荷をバランスさせる。いったん負荷のバランスが達成されれば、前記リンク負荷バランス処理（ブロック４８２）は利用可能なトラフィック容量が与えられたとき予測されたノード−ノードトラフィックがいかに良好に処理されたかを示すメトリクスを作成する。
【０１１４】
これらのメトリクスを使用して、次に前記選択されたルーティング戦略が予測されたトラフィック負荷を受け入れ可能に処理したか否かに関し判断が行なわれる（ブロック４８４）。負荷が受け入れ可能でなければ（ブロック４８４）、負荷競合調停機能（ブロック４８６）が報告された負荷／ルーティング競合を調べかつ該競合を除去するために代わりのルーティング戦略を決定する。改定された戦略がルーティング戦略選択機能（ブロック４７２）に送られかつ処理は図１６に示されるように繰り返される。負荷が受け入れ可能であれば（ブロック４８４）、前記ノードルーティングサブ計画発生処理（ブロック４８８）はルーティング能力を有する各々のシステムノードのためにノードルーティングサブ計画を作成する。手順はシステム計画受け入れ可能決定（ブロック２１８、図９）へと退出する。
【０１１５】
Ｂ．個別計画テーブル展開（Ｄｅｖｅｌｏｐ  Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  Ｐｌａｎ  Ｔａｂｌｅｓ）
前記ＮＲＭがシステム計画が受入れ可能であることを判定した後（ブロック２１８、図９）、前記個別計画テーブル展開処理（ブロック２２０、図９）は前記システムのサブ計画２５６〜２６２（図１０）の各々のシステムノードの独自の部分を表わす個別計画テーブル２７０〜３０ｎ（図１０）を展開する。各々の個別計画テーブル２７０〜３０ｎ（図１０）は特定のシステム資源の各々のノードの使用を制御する。独自の組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎ（図１０）は各々のシステムノードへと送信される。別の実施例では、１組の個別計画テーブル３１０〜３１ｎ（図１０）を送信するよりはむしろ、システム計画全体の１つの大きな計画テーブルまたはその一部をシステムノードへと送信することができる。
【０１１６】
表１は前記例示的なシステムに対する異なる衛星資源のために展開された異なる個別計画テーブルの説明的なリストである。当業者は本明細書の記載に基づき物理的に異なる電気通信システムに対し個々の計画テーブルの必要なリストをどの様に修正するかを理解するであろう。
【０１１７】
【表１】
個別計画テーブル
・ノード−ノードルーティングテーブル
・位置領域符号テーブル
・アクセス優先度テーブル
・アクセスチャネルテーブル
・セル作動テーブル
・セル付加的チャネルテーブル
・ダウンリンク割当てテーブル
・クロスリンク割当てテーブル
・アップリンク割当てテーブル
【０１１８】
個別計画テーブルがシステムノードによって受信された後、該個別計画テーブルは２つの別個のテーブル、すなわち、実行テーブルおよびタイムド更新コマンドテーブルへと展開される。タイムド更新コマンドテーブルは望ましくは各々の実行テーブルと関連付けられ、したがってテーブルが対で検出されるのが望ましい。両方のタイプのテーブルは前記システムノードのメモリ内に都合良く格納される。
【０１１９】
実行テーブルはシステムノードがシステム計画動作の間に資源の使用の決定を行なうためにアクセスする指令を含む。好ましい実施例においては、システムノード内の主要なサブシステムが動作を制御するために該実行テーブルを使用する。もし実行テーブルが決して変更されなければ、システムノードは、悪くてもそうでなくても、永久に実行テーブルによって指示される通り動作するかもしれない。これは、たとえ新しい計画の更新の通信が一時的に途絶えても、少なくとも、あるレベルで、システムの動作を続けるのを賄うという利点を有する。
【０１２０】
タイムド更新コマンドテーブルはシステムノードによって対応する実行テーブルのエントリを周期的にまたは非周期的に変更するために使用される。個々の計画テーブルの実行およびタイムド更新テーブルへの進化および実行およびタイムド更新コマンドテーブルの相互作用については以下のセクションＣにおいてさらに詳細に説明する。
【０１２１】
新しいシステム計画に対する個別計画テーブルの作成の間、前記ＮＲＭは望ましくは前記新しい個別計画テーブルが時間的に現在各々のシステムノードにおいて実行中の個別計画テーブルと近く、したがって引き続く個別計画が継ぎ目のないことを確認するのが望ましい。再計画のために発生された新しい個別計画テーブルは一般に各々のシステムノードにおいて現在実行中の個別計画テーブルとオーバラップするが、それは再計画は一般に前記現在実行中のシステム計画の残りの部分の全てまたは一部を置き換えることを意図しているからである。
【０１２２】
個別計画テーブルの使用は本発明の特定の特徴であるが、それは前記資源使用計画への変更は全てのシステムノードが周期的に最も低い時間的増分により更新される固定された時間増分に基いていないからである。個々のまたは個別計画テーブルはノードが任意の時間にその動作を変更させるようにすることができるが、それは各々のノードがそれ自身の独自の組の個別計画テーブルを使用するからである。
【０１２３】
個別計画テーブルの使用はかなりのシステム資源の節約を行なう。典型的な従来技術の資源管理システムにおいては、システム制御セグメントが前の実行テーブルを更新するために全体的な新しいテーブルを送信する。更新は典型的にはそれぞれの時間増分において行なわれる。これに対し、本発明のＮＲＭはテーブル全体をオーバライトすることなしに実行テーブルの単一のエントリを更新することができる。
【０１２４】
以下のテーブルの組は実行テーブルの例およびそれらの関連するタイムド更新コマンド（ｔｉｍｅｄ  ｕｐｄａｔｅ  ｃｏｍｍａｎｄ）テーブルを与える。
【０１２５】
示された表２および表３は例示的なノード−ノードルーティングテーブルを示す。これらのテーブルは衛星に対しクロスリンク５６（図２）またはアップ／ダウンリンク４６，４８，６０（図２）におけるどの方向に特定の宛先ノードＩＤアドレスを有するデータを導くべきかを教示する。宛先ノードＩＤアドレス（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ  ｎｏｄｅ  ＩＤ  ａｄｄｒｅｓｓ）は他の衛星１２（図１）、または地上ステーション（例えば、ＳＣＳ２８、図１）を意味するものとすることができる。各々のシステムノードは独自の宛先ノードＩＤを割当てられるのが望ましい。表２および表３においては、宛先ノードＩＤ番号およびリンク指定は単に例示的なものであり、かつ特定の宛先ノードまたはリンクを指定する任意の方法を使用することができる。
【０１２６】
【表２】
0003640419.tif 000002
0003640419.tif 000003
【０１２７】
【表３】
0003640419.tif 000004
【０１２８】
表４および表５は、例示的な位置領域符号テーブルを示す。これらの表は所定の符号システムを使用する特定の衛星の各々の加入者セルの中心位置の地理的座標を示す。各々の加入者セルは与えられた衛星内で独自のセルＩＤ番号を割当てられることが望ましい。表４および表５においては、セルＩＤ番号は単に例示的なものであり、かつ特定のセルを指定する任意の方法を使用することができる。さらに、例示のために４８のセルが示されているが、より多くのまたはより少ない数のセルを使用することができる。表４および表５に示された特定の位置領域符号は単に説明の目的で選択されたものであり、かつ、緯度および経度を含む、任意の種類の位置領域符号を使用できる。この情報はそのセルＩＤのカバレージ領域内の全てのＳＵ２６（図１）に放送される。
【０１２９】
【表４】
0003640419.tif 000005
【０１３０】
【表５】
0003640419.tif 000006
【０１３１】
表６および表７は例示的なアクセス優先度テーブルを示す。これらのテーブルは特定のセルによってどのアクセス優先度番号が現在サービスを受けているかを示す。この情報は衛星１２（図１）によってそのセルカバレージ領域内の全てのＳＵ２６（図１）に放送される。表６および表７においては、アクセス優先度は１および１５の間の番号によって示されているが、これは単に説明の目的のためのものであり、かつ優先度を示す任意の手段を使用できる。セルＩＤ表示もまた例示的なものである。
【０１３２】
【表６】
0003640419.tif 000007
【０１３３】
【表７】
0003640419.tif 000008
【０１３４】
表８および表９は、例示的なアクセスチャネルテーブルを示す。例えば、ＳＵ２６（図１）にとって利用できる可能性のある１２０の異なるチャネルが存在し得る。これらのテーブルは特定のセル内のＳＵ２６（図１）がどの加入者チャネルを使用して始めにシステムにアクセスすべきかを示す。このアクセスチャネル情報はそのセルカバレージ領域内の全てのＳＵ２６（図１）に対し放送される。他の表と同様に、表８および表９におけるアクセスチャネルエントリおよびセルＩＤ番号は単に例示的なものである。
【０１３５】
【表８】
0003640419.tif 000009
【０１３６】
【表９】
0003640419.tif 000010
0003640419.tif 000011
【０１３７】
表１０および表１１は例示的なセル作動（Ｃｅｌｌ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）テーブルを示す。これらのテーブルは衛星１２（図１）に対しいつ特定のセルを「オン」または「オフ」にすべきか、および各々のセルにおいてどの基本的な加入者チャネルセット（「基本セット（Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｔ）」）を使用すべきかを教示する。例えば、基本的な加入者チャネルセットは８個のチャネルの組とすることができる。２つの基本的な加入者セットが各々のセルを作動させるために以下に示されている。表１０および表１１に示されたセルＩＤ、および基本チャネルセットの指示は例示的な目的のためのみのものでありかつ他のセルＩＤ番号および基本的加入者チャネルセット指示を使用することもできる。
【０１３８】
【表１０】
0003640419.tif 000012
【０１３９】
【表１１】
0003640419.tif 000013
【０１４０】
表１２および表１３は例示的なセル付加的チャネルテーブルを示す。これらのテーブルは実際のトラフィックをサポートするために必要であれば衛星１２（図１）において使用できる付加的なチャネルセットを示す。「ホットスポット（ｈｏｔ  ｓｐｏｔｓ）」を有するセル（すなわち、予期しないほど大きなトラフィックの領域）には、示されたように、それらのセルにおいて使用するために付加的なチャネルが与えられることになる。例示のために、１２０の付加的なチャネルセットが表１２および表１３に示されており、かつ各々の付加的なチャネルセットは衛星内の７個までの非隣接セルにおいて使用されるが、もちろん異なる数の付加的なチャネルセットを異なる数のセルに割当てることもできる。これらの付加的チャネルセットおよびセルＩＤ指定は純粋に例示的なものである。
【０１４１】
【表１２】
0003640419.tif 000014
【０１４２】
【表１３】
0003640419.tif 000015
【０１４３】
衛星１２（図１）はまたダウンリンク割当てテーブルおよびクロスリンク割当てテーブルを含む。ダウンリンク割当てテーブルおよびクロスリンク割当てテーブルは、それぞれ、衛星ダウンリンクアンテナ５０（図２）およびクロスリンクアンテナ５８（図２）が地上ターミナルまたは近隣衛星１２（図１）の間でリンクを確立するために使用する情報を含む。この情報は望ましくは次のものを含む。
・（複数のダウンリンク５０またはクロスリンク５８アンテナがある場合）どのアンテナを使用するか、
・アンテナ回転（ｓｌｅｗｉｎｇ）処理をいつスタートするか、
・捕捉信号をいつターン「オン」するか、
・いつデータの到達の開始を期待するか、
・いつリンクをシャットダウンするか、
・どの送信および受信チャネルを使用するか、
・どの地上ターミナルまたは近隣の衛星１２（図１）を目標ポイントとして使用するか、そして
・捕捉（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）のために使用する初期電力レベル、である。
【０１４４】
ＧＷ２２（図１）またはＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）は、ＧＷ−ＧＣＳ３０（図１）が衛星１２（図１）とのリンクを確立するために使用する情報を含むアップリンク割当てテーブルを含む。この情報は望ましくは以下のものを含む。
・（複数のＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ５４がある場合）どのアンテナを使用するか、
・いつアンテナ回転処理を開始するか、
・いつ捕捉信号をターン「オン」するか、
・いつデータの到達開始を期待するか、
・いつリンクをシャットダウンするか、
・どの送信および受信チャネルを使用するか、
・どの衛星１２（図１）を目標ポイントとして使用するか、そして
・捕捉のために使用する初期電力レベル、である。
【０１４５】
前記表２〜表１３およびダウンリンク割当て、アップリンク割当ておよびクロスリンク割当てテーブルは確定できる方法（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｂｌｅ  ｗａｙ）であらかじめ決定されたシステム計画を実行する情報を含む。付加的なチャネルセット割当ておよび再計画状況を除き、システム計画の実行は実際のトラフィックに影響されないことが望ましい。
【０１４６】
別の実施例では、衛星が動作条件および／または該衛星によって受信されるトラフィックの変動に応答するために使用できる決定情報を提供する付加的なテーブルを作成できる。これらのテーブルは衛星がトラフィックに応じて適応的に動作できるようにする。例えば、あるテーブルは、もし衛星のバッテリに蓄積された利用可能なエネルギがレベルＸまで低下し、かつ衛星がある地理的領域に接近しつつあれば、該衛星はその地理的領域に到達する前にそのアクセス優先度を修正する、などのような決定情報を提供できる。衛星のふるまいを実時間で修正するためのこの能力はより効率的な動作を提供するより柔軟性あるシステムを可能にする。
【０１４７】
Ｃ．実行計画（Ｅｘｅｃｕｔｅ  Ｐｌａｎ）
１組の個別計画テーブルがシステムノードによって受信された後、該システムノードは続いて対応するシステム計画を実行することができる。前記個別計画テーブルはシステムノードによってシステム計画の実行（ブロック２２４、図９）のために必要な２つのタイプのテーブルに展開される。セクションＢにおいて述べたように、これらのテーブルは実行テーブルおよびタイムド更新コマンドテーブルである。
【０１４８】
実行テーブルはシステムノードがシステム動作の間に資源の使用の決定を行なうためにアクセスする１組の指令である。タイムド更新コマンドテーブルは望ましくはファーストイン・ファーストアウト（ＦＩＦＯ）キューでありこれはすでには実行されていないまたは再計画エントリによってオーバライトされていない全ての受信された個別計画テーブルからのエントリを含む。タイムド更新コマンドテーブル内の各々のエントリはそれに関連する時間を有する。これらの時間は前記システム計画発生処理の間に対応する実行テーブルにおけるエントリをオーバライトするために前記エントリが使用されるべき時間となるよう決定されている。タイムド更新コマンドテーブルは望ましくは年代順に配列される。
【０１４９】
望ましくは、タイムド更新コマンドテーブルは前記表２〜表１３によって通知されるように、各々の実行テーブルに対して存在する。しかしながら、別の実施例では、１つの大きなタイムド実行テーブルがその中に含まれる全ての実行テーブルに対する全てのエントリと共に存在することができる。この実施例は前記タイムド更新コマンドテーブル内の各々のエントリがどの実行テーブルを修正する予定であるかを示す情報を含むことを必要とする。
【０１５０】
図１７は、各々のシステムノード内で実行される、システム計画実行処理（ブロック２２４、図９）の流れ図である。該システム計画実行処理が開始され（ブロック５００）、システムノードが個別計画テーブル（または、１組の個別計画テーブル）がＳＣＳ２８（図１）から受信されているか否かを判定する（ブロック５０２）。何等の個別計画テーブルも受信されていない場合（ブロック５０２）現在実行中のシステム計画の実行は現在のシステム時間を次のタイムド更新テーブルエントリに対する時間と比較することにより続けられる（ブロック５０６）。この比較段階については後にさらに説明する。
【０１５１】
個別計画テーブルが受信されている時（ブロック５０２）、システムノードは個別計画テーブルを対応するタイムド更新コマンドテーブルへと同化する（ａｓｓｉｍｉｌａｔｅｓ）（ブロック５０４）。
【０１５２】
もし前記受信された個別計画テーブルが新しいシステム計画の一部であれば、前記個別計画テーブルは該計画テーブルを前記タイムド更新コマンドテーブルの終りに付けることにより同化される（ブロック５０４）。もし受信された個別計画テーブルが再計画であれば、前記個別計画テーブルは個別計画テーブルエントリを前記タイムド更新コマンドテーブルの適切な年代順に決定された位置へと挿入することにより同化される（ブロック５０４）。これはいくつかのエントリを前記タイムド更新コマンドテーブルにオーバライトすることを必要とするであろう。
【０１５３】
個別計画テーブルが同化（ブロック５０４）された後、システムノードはタイムド更新コマンドテーブルの次のエントリの時間を読み取りかつこの時間をシステム時間（すなわち、システムノードに知られている基準時間）と比較する（ブロック５０６）。２つの時間が等しくない場合（あるいは、なんらかの最小許容誤差内にない場合）（ブロック５０８）、システムノードは再び個別計画テーブルが受信されているか否かを判定し（ブロック５０２）かつ処理は図１７に示されるように繰り返される。
【０１５４】
２つの時間が等しい場合（あるいは、なんらかの最小許容誤差内にある場合）（ブロック５０８）、システムノードは対応する実行テーブルエントリを次のタイムド更新エントリと置き換える（ブロック５１０）。処理は次に図１７に示されるように反復される。
【０１５５】
当業者は本明細書の記述に基づき、個別計画テーブルの受信の監視（ブロック５０２）、個別計画テーブルの同化（ブロック５０４）、システム時間の比較（ブロック５０６）および実行テーブルエントリの置き換え（ブロック５１０）は図１７に示されるように直列的に行なうこともでき、あるいは並列的に行なうことも可能なことを理解するであろうう。例えば、個別計画テーブルの受信の検出（ブロック５０２）は、システム時間の比較（ブロック５０６）および実行テーブルエントリの置き換え（ブロック５１０）とは完全に独立に、割込み駆動タスクとすることができる。さらに、例えば、受信された計画テーブルの同化（ブロック５０４）は必ずしも１ステップで行なわれる必要はなく、例えば、並列処理またはタスクの間のタイムシェアリング（例えば、ソフトウェア実時間エグゼクティブ）が可能なシステムノードにおいて背景タスクとして行なわれてもよい。
【０１５６】
図１８は、新しいシステム計画の実行がどのようにして実行テーブルおよびタイムド更新コマンドテーブルの相互作用を介して行なわれるかの例を示す。この例では、ノード−ノードルーティング実行テーブル５２０およびノード−ノードルーティングタイムド更新コマンドテーブル５２２がそれらが衛星１２（図１）において使用されるものとして示されている（前記表２および表３を参照）。
【０１５７】
まず始めに、衛星１２（図１）はノード−ノードルーティング実行テーブル５２０にしたがって動作している。指定された宛先ノードＩＤを備えたデータがその衛星１２（図１）によって受信された時、該衛星１２（図１）はこのデータをその宛先ノードのための実行ノード−ノードルーティングテーブルにおいて指定された主リンク（ｐｒｉｍａｒｙ  ｌｉｎｋ）を介して宛先ノードへと導く。例えば、もしデータが衛星１２（図１）によって宛先としてのノードＩＤ２と共に受信されれば、該衛星１２（図１）はそのデータをその主リンクが機能しうる（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ）場合に「後方の」衛星に導くことになる。もし主リンクが機能し得るものでなければ、前記データは代替リンク指定にしたがって「右側へ」導かれることになる。
【０１５８】
システム時間５２４が日付３６５の２３：００：０３に到達した時、ノード−ノードルーティング実行テーブル５２０におけるノードＩＤ２に対応するエントリはタイムド更新コマンドテーブル５２２の次のエントリ内の情報によってオーバライトされることになる。したがって、主リンクは「後方」から「右方向」へと変更され、かつ代替リンクは「右方向」から「前方」へと変更される。前記ノード−ノードタイムド更新コマンドテーブル５２２は年代順に配列されたＦＩＦＯキュー内に存在することが望ましい。図１８においては、タイムド更新コマンドテーブル５２２の部分５２６は現在実行中のシステム計画の前記衛星の部分の最後の４つのエントリを表わす。
【０１５９】
新しいシステム計画の前記衛星の部分を表わす新しいノード−ノードルーティング個別計画テーブル５２８が衛星１２（図１）によって受信された時、その新しいタイムド更新コマンドテーブル５２８はＦＩＦＯキュー５２２内の現在実行中のタイムド更新コマンドテーブルの部分５２６に添付される。衛星１２（図１）が現在実行中の計画の再計画の前記衛星の部分を表わすノード−ノードルーティング個別計画テーブルを受信した時、衛星１２（図１）は現在実行中のタイムド更新テーブル内の再計画により影響を受けるエントリを置き換える。例えば、前記再計画は日付１の時刻１：３３：４７に対応するタイムド更新エントリの修正のみを要求することができる。タイムド更新コマンドテーブル５２２のそのエントリのみが修正されることになる。
【０１６０】
前に述べたように、衛星１２（図１）はノード−ノードルーティング実行テーブルに基づきデータを導くことができる。さらに、衛星１２（図１）は通信システムにアクセスすることをオーソライズされていない「データをスクリーニングする」ことができる。システムデータおよび加入者データは衛星１２（図１）が読み取ってそのデータが通信システムを通して導かれることをオーソライズされているか否かを判定できる「ヘッダ情報」を含むことが望ましい。衛星１２（図１）によって受信されたデータがヘッダ情報を含まない場合、あるいは無効なヘッダ情報を含む場合、衛星１２（図１）はそのデータをシステムを通して導かないことを選択することができる。衛星１２（図１）によって受信されたデータが有効なヘッダ情報を含む場合、該衛星１２（図１）はそのデータを前記ノード−ノードルーティング実行テーブルにしたがって通信システムを通して導くことができる。
【０１６１】
いくつかの理由のためデータをふるいにかける（ｓｃｒｅｅｎ）ことが望ましい。１つの理由はオーソライズされていないものがシステム資源を彼等自身のデータを通信するための手段として略奪することを停止するためである。この濫用を止めるため、各々のシステムノードはそれが送信するデータのヘッダ情報内にアクセス符号を含めることができる。衛星１２（図１）はそれが前記データシステムを通して導かれるためにオーソライズされているか否かを判定できるようにする有効なアクセス符号のリストを含むことができる。
【０１６２】
アクセス符号の使用はまた他のあり得るシステムの濫用を止めることができる。各々のＳＵ２６（図１）はそれ自身の独自のアクセス符号を含むヘッダ情報を送信することができる。システムを使用するためのオーソリゼーションを失ったシステムユーザ（例えば、彼等の加入者料金を払わないため）は衛星１２（図１）によってシステムにアクセスすることから阻止される。
【０１６３】
アクセス符号の他に、ヘッダ情報はさらに（ノード−ノード間のルーティング決定のための）前記データの宛先（ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）アドレス、前記データを送信するシステムノードのアクセス優先度（そのアクセス優先度がセルによってサービスを受けているか否かを決定するための）、前記データを送信するシステムノードの地理的位置、その他を含むことができる。
【０１６４】
したがって、従来技術の方法および機構に対して特定の問題を克服しかつある利点を達成する改善されたセルラネットワーク資源管理方法および装置が説明された。知られた技術に対する改善は大幅なものである。資源の誤用が避けられかつシステム性能が増強される。資源管理計画はより容易にかつ迅速に計算される。
【０１６５】
特定の実施例に関する上の説明は本発明の一般的な特質を完全に開示しているから他のものが、現在の知識を適用することにより、容易に本発明の包括的な概念から離れることなくそのような特定の実施例を修正しおよび／または種々の用途に適用することができ、かつしたがってそのような適用および修正は開示された実施例の等価物の意味および範囲内にあるものと解釈されるものと考える。特に、好ましい実施例が衛星のセルラ電気通信システムおよび方法に関して説明されたが、当業者は本明細書の記述に基づき本発明の意味および方法は単にセルラネットワークに限定されず、個々のノードにおける資源管理が重要な他のタイプの複数ノード電気通信システム、例えば、制限的な意味ではないが、地上セルラおよびマイクロセルラシステムのようなシステムにも等しく適用できることを理解するであろう。
【０１６６】
ここで使用されている言葉使いまたは用語法は説明のためのものであり制限的なものではないことが理解されるべきである。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲の精神および広い範囲内にある全てのそのような置き換え、修正、等価物および変形を含むものと考える。
【０１６７】
本明細書は複数の衛星を有し、それらの内の少なくともいくつかは天体の表面に関して移動しており、各々の衛星は送信機および受信機を含む通信資源を含む衛星セルラ通信システムを動作させるための衛星セルラネットワーク資源管理方法を開示しており、前記衛星は複数の地上ターミナルおよび少なくとも１つの制御ステーションと通信し、前記方法は、
ａ）第１のコンピュータによって将来の所定の期間の間の、地上ターミナルと衛星との間で受け渡されることが予期される通信トラフィックおよび衛星の動作能力（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）を予測する段階、
ｂ）前記予測された通信トラフィックおよび動作能力から前記将来の所定の期間の間における前記予測された通信トラフィックを受入れ可能に収容するのに適した衛星上の資源を管理するための各衛星のための個別運用計画または動作計画を決定する段階、
ｃ）各々の衛星内にそのような衛星のための前記個別運用計画を送信しかつ格納する段階、そして
ｄ）前記将来の所定の期間の間における実際の通信トラフィック要求に応答して各々の衛星内に格納された前記個別運用計画にしたがって各々の衛星の送信機および受信機を作動させる段階、
を具備する。
【０１６８】
上に述べた方法において、前記予測段階はさらに将来の所定の期間の間に衛星の間で受け渡されることが予期される通信トラフィックを予測する段階を含む。
【０１６９】
上に述べた方法において、前記決定段階は前記将来の所定の期間の間における実際の通信トラフィック要求および実際の衛星の動作能力に基づき前記将来の期間の間における衛星の動作モードを適応的に修正するために各衛星によって使用される決定情報を有するテーブルを発生する段階を含み、該テーブルは前記個別運用計画の一部を含む。
【０１７０】
上に述べた方法において、前記決定段階は各々の管理される衛星資源を管理するための１つまたはそれ以上のサブ計画を作成する段階を具備し、前記サブ計画の各々は実行計画およびタイムド更新計画を具備し、該タイムド更新計画は前記将来の所定の期間の間におけるあらかじめ計画された時間において前記実行計画を修正し、前記サブ計画は前記個別運用計画の一部を構成する。
【０１７１】
上に述べた方法において、前記決定段階はシステム動作に影響を与える所定の計画制約（ｐｌａｎｎｉｎｇ  ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）を使用して前記個別運用計画を決定する段階を具備する。
【０１７２】
すぐ上において述べた方法において、前記決定段階は少なくともそれらの内のいくつかが天体上の衛星位置によって変わる所定の計画制約を使用して個別運用計画を決定する段階を具備する。
【０１７３】
上に述べた方法において、前記予測および決定段階は前記少なくとも１つの制御ステーションによって行なわれ、かつさらに計画外の状態を検出するために実際の動作に応答して各々の衛星内における前記個別運用計画の実行の監視を行なう段階、およびそのような計画外の状態が所定のしきい値に到達したかあるいは越えた場合に、そのような計画外の状態の指示を前記少なくとも１つの制御ステーション（２８）に送信する段階を具備する。
【０１７４】
すぐ上に述べた方法において、前記格納段階は前記衛星内に前記所定のしきい値を記憶させる段階を具備する。
【０１７５】
２パラグラフ上において述べた方法において、前記監視段階は実際の動作が前記所定のしきい値に到達したことを判定する段階を具備し、かつさらに前記所定の段階が実際の動作が前記所定のしきい値に到達したことを判定した場合に前記所定のしきい値を越えないように衛星の動作モードを修正する段階を具備する。
【０１７６】
３パラグラフ上において述べた方法において、さらに、少なくとも部分的に前記計画外の状態を救済するように、前記少なくとも計画外の状態を報告する衛星のために更新された運用計画を提供するため前記段階ａ）〜ｃ）を反復する段階を具備すると好都合である。
【０１７７】
すぐ上に述べた方法において、前記段階ａ）の最初の発生は初期履歴データに基づきかつ前記計画外の状態は前記将来の所定の期間の終りの前に報告され、かつ前記段階ａ）の第２の発生は前記初期履歴データおよび前記計画外状態に基づき、そして前記段階ａ）の前記第２の発生は前記将来の所定の期間の残りの間に対して予測を行なう。
【０１７８】
２パラグラフ上において述べられた方法において、前記段階ａ）の最初の発生は前記将来の所定の期間の始めまでの初期履歴データに基づきかつ前記計画外の状態は前記将来の所定の期間の終りの前に報告され、そして前記段階ａ）の第２の発生はその時現在の（ｔｈｅｎ  ｃｕｒｒｅｎｔ）時間へと更新された前記初期履歴データおよび計画外状態を備えた新しい履歴データに基づき、かつ前記段階ａ）の前記第２の発生は前記将来の所定の期間の残りに対し予測を行なう。
【０１７９】
３パラグラフ上において述べた方法において、前記段階ａ）の第１の発生は初期履歴データに基いておりかつ前記計画外の状態は前記将来の所定の期間の終了の前に報告され、そして前記段階ａ）の第２の発生は前記初期履歴データおよび前記計画外の状態に基いており、かつ前記段階ａ）の該第２の発生は前記将来の所定の期間を越えて伸びるさらに先の期間の間に対して予測を行なう。
【０１８０】
４パラグラフ上において述べた方法において、前記段階ａ）の前記第１の発生は前記将来の所定の期間の始めまでの初期履歴データに基いておりかつ前記計画外の状態は前記将来の所定の期間の終りの前に報告され、そして前記段階ａ）の第２の発生はその時現在の時間へと更新された初期履歴データおよび計画外状態を備えた新しい履歴データに基づき、そして前記段階ａ）の第２の発生は前記将来の所定の期間を越えて伸びるさらに先の期間に対し予測を行なう。
【０１８１】
上に述べた方法において、前記予測および決定段階は前記少なくとも１つの制御ステーションによって行なわれ、かつさらに各々の衛星内で利用可能な資源の状態および衛星の機能性を監視する段階、および前記状態および前記衛星の機能性を前記少なくとも１つの制御ステーションに送信する段階を具備する。
【０１８２】
すぐ上において述べた方法は、さらに前記ステータスおよび衛星の機能性を評価して前記ステータスおよび衛星の機能性が前記将来の所定の期間内に将来の計画外状態が発生することを示しているか否かを判定する段階、そして前記ステータスおよび衛星の機能性が前記将来の計画外状態が前記将来の所定の期間内に生じることを示している場合に、少なくとも前記ステータスおよび衛星機能性を報告している衛星に対し更新された運用計画を提供し、それによって少なくとも部分的に前記将来の計画外状態を避けるために前記段階ａ）〜ｃ）を反復する段階を具備する。
【０１８３】
上に述べた方法において、前記将来の所定の期間の間に、前記段階ａ）〜ｃ）がさらに先の期間の間反復され、この場合前記段階ａ）はその時現在の時間に更新された履歴データに基づく。
【０１８４】
上に述べた方法において、ある特定の衛星はさらに１つまたはそれ以上の通信セルを天体の表面に投影するための電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上の装置を具備し、かつ前記特定の衛星の前記１つまたはそれ以上の通信セル内に配置された個々の地上ターミナルは多重化されたあるいは多重化されていないシグナリングチャネルを使用して前記特定の衛星と通信可能であり、そして前記決定段階はさらに前記１つまたはそれ以上の通信セルの各々に対するチャネル割当てを有するセル割当てテーブルを発生する段階を具備し、前記チャネル割当ては前記特定の衛星が前記将来の所定の期間の間に送信機および受信機の動作を制御するために使用する情報を含み、前記セル割当てテーブルは前記個別計画テーブルの一部を構成する。
【０１８５】
すぐ上に述べた方法において、前記決定段階は前記特定の通信セルにおける実際の通信トラフィック需要に基づき、前記将来の所定の期間の間にある特定の通信セルに割当てできる付加的なチャネル割当てを有する付加的チャネルテーブルを発生する段階を含み、前記付加的チャネルテーブルは前記個別運用計画の一部を構成する。
【０１８６】
２パラグラフ上において述べた方法において、前記決定段階は各々の管理される衛星の資源に対する１つまたはそれ以上のサブ計画を作成する段階を具備し、該サブ計画の各々は実行計画およびタイムド更新計画を含み、前記タイムド更新計画は前記将来の所定の期間の間におけるあらかじめ計画された時間において前記実行計画を修正し、前記サブ計画は前記個別運用計画の一部を構成する。
【０１８７】
３パラグラフ上において述べた方法において、前記決定段階は前記衛星が前記個々の地上ターミナルに放送する前記１つまたはそれ以上の通信セルの中心の所定の地理的位置を有する位置テーブルを発生する段階を具備し、該位置テーブルは前記個別運用計画の一部を構成する。
【０１８８】
４パラグラフ上に述べた方法において、前記個々の地上ターミナルはあらかじめアクセス優先度値を割当てられ、該アクセス優先度値は前記個々の地上ターミナル内に記憶されかつ特定の地上ターミナルに対し該特定の地上ターミナルがある特定の衛星が前記特定の衛星内に記憶された所定のアクセス優先度値に整合する記憶されたアクセス優先度値を有する個々の地上ターミナルへのシステムアクセスを許容している場合にシステムへアクセスできることを示し、前記決定段階は各々の衛星内の前記１つまたはそれ以上の通信セルの各々に対しアクセス優先度値を有するテーブルを発生する段階を含み、該テーブルは前記個別運用計画の一部を構成する。
【０１８９】
５パラグラフ上において述べた方法において、前記決定段階は各々の衛星と特定の個別地上ターミナルとの間に通信リンクを確立するために各々の衛星によって使用される情報を有するリンクテーブルを発生する段階を含み、該リンクテーブルは前記個別運用計画の一部を構成する。
【０１９０】
すぐ上に述べた方法において、前記決定段階はさらに特定の個別地上ターミナルの方向で電磁エネルギを受信しかつ送信するために１つまたはそれ以上の装置を回転させるために前記衛星が使用する情報を発生する段階を含み、該情報は前記リンクテーブルの一部を構成する。
【０１９１】
上に述べた方法において、前記決定段階は少なくとも部分的に地球をベースとした制御ステーションにおいて行なわれる。
【０１９２】
上に述べた方法において、特定の衛星はさらにいずれか近隣の衛星と通信するために電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上のクロスリンク装置を具備し、電磁エネルギを受信および送信するための各々のクロスリンク装置はクロスリンク送信機およびクロスリンク受信機に結合され、前記決定段階は前記特定の衛星に電磁エネルギを受信および送信するための前記１つまたはそれ以上のクロスリンク装置の内の１つを使用して非近隣衛星に向けられたメッセージをどの近隣衛星に導くべきかを教示するルーティング情報を有するテーブルを発生する段階を含み、該テーブルは前記個別運用計画の一部を構成する。
【０１９３】
すぐ上において述べた方法において、前記送信段階は第１の衛星に向けられた特定の将来の個別運用計画を前記制御ステーションから第２の衛星に送信する段階を含み、該送信段階はさらに前記特定の将来の個別運用計画を前記第２の衛星によって前記第２の衛星に格納されたルーティング情報にしたがって前記第１の衛星に導く段階を具備する。
【０１９４】
上に述べた方法において、前記送信段階は第１の衛星に向けられた前記個別運用計画を前記第１の衛星が前記制御ステーションと通信を確立することが可能なように前記第１の衛星が向けられている場合に前記制御ステーションから前記第１の衛星へと送信する段階を含む。
【０１９５】
上に述べた方法において、前記衛星はさらに任意の複数の最も近い近隣の衛星と通信するために電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも１つの装置を具備し、かつ前記決定および送信段階はそれによって前記複数の近隣衛星の内の１つを越えてさらに他の衛星へと受け渡されることを意図するメッセージを受信した個々の衛星が前記さらに他の衛星へと中継されるように前記複数の近隣衛星の内のどれに前記メッセージが受け渡されるべきかを決定する情報を含む各々の衛星に対する個別運用計画を決定および送信する段階を具備し、かつさらにそのような決定された特定の近隣の衛星に前記メッセージを送信するために電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも１つの装置を作動させる（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ）段階を具備する。
【０１９６】
本明細書は複数の衛星を有する衛星セルラ通信システムを動作させるための方法を開示しており、前記衛星の内の少なくともいくつかは天体の表面に関して移動しており、前記複数の衛星の各々は送信機および受信機そして該送信機および受信機に結合され１つまたはそれ以上の通信セルを前記天体の表面に投影するための電磁エネルギを受信しかつ送信するための１つまたはそれ以上のダウンリンク装置を具備し、前記衛星は少なくとも１つの制御ステーションおよび前記複数の衛星と通信するために電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上のアップリンク装置を有する複数の地上ステーションと通信し、前記方法は、
ａ）第１のコンピュータによって、将来の所定の期間の間に、地上ターミナルと衛星との間で受け渡されることが予期される通信トラフィックおよび前記衛星の動作能力を予測する段階、
ｂ）前記予測されたトラフィックおよび衛星の動作能力から、前記将来の所定の期間の間における前記予測されたトラフィックを受入れ可能に収容するのに適した各々の衛星のための個別運用計画を決定する段階、
ｃ）各々の衛星内にそのような衛星のための前記個別運用計画を送信しかつ格納する段階、そして
ｄ）前記将来の所定の期間の間における実際のトラフィック要求に応答して前記格納された個別運用計画にしたがって前記衛星の送信機および受信機を作動させる段階、
を具備する。
【０１９７】
上に述べた方法において、前記決定段階ｂ）は、
ｂ．１）前記将来の所定の期間の間における地上ターミナルと衛星との間で受け渡されることが予期されるシステムオーバヘッドトラフィックを予測する段階、
ｂ．２）前記通信システムの使用に関する制限を設定する計画の制約を選択する段階、
ｂ．３）前記予測された通信トラフィックおよび選択された計画の制約に基づき、前記将来の所定の期間の間に前記通信セルの内のどれが作動または不作動になるかを決定する段階、
ｂ．４）作動している通信セルのために、１つまたはそれ以上のチャネルを該作動している通信セルに対して割当てる段階、
ｂ．５）前記段階ｂ．４）の割当ての結果に基づき前記予測された通信トラフィックおよび前記予測されたシステムオーバヘッドトラフィックをセルラ通信システムにわたり導く戦略を選択する段階、
ｂ．６）前記選択された戦略が前記予測された通信トラフィックおよび予測されたシステムオーバヘッドトラフィックを受入れ可能に収容するか否かを判定する段階、
ｂ．７）前記選択された戦略が前記予測された通信トラフィックおよび予測されたシステムオーバヘッドトラフィックを受入れ可能に収容しない場合、異なる計画の制約を選択し、かつ前記段階ｂ．３）〜ｂ．６）を反復する段階、そして
ｂ．８）前記選択された戦略が前記予測された通信トラフィックおよび予測されたシステムオーバヘッドトラフィックを受入れ可能に収容する場合、各々の衛星に対する個別運用計画を展開する段階であって、該個別運用計画は前記衛星がデータを導きかつ前記受入れ可能な戦略にしたがって前記通信セルを作動させるために必要とする情報を具備するもの、
を備えている。
【０１９８】
すぐ上に述べた方法において、前記衛星はさらに近隣の衛星と通信するために電磁エネルギを受信しかつ送信するための１つまたはそれ以上のクロスリンク装置を具備し、かつ前記決定段階ｂ）はさらに前記段階ｂ．５）の前に電磁エネルギを受信および送信するための前記１つまたはそれ以上のクロスリンク装置が前記予測された通信トラフィックおよび前記予測されたシステムオーバヘッドトラフィックを収容するためにどのように使用されるかを計画する段階を具備する。
【０１９９】
２パラグラフ上において述べた方法において、前記通信セルの内のどれがアクティブになるかを決定する前記段階ｂ．３）は、
ｂ．３．ａ）前記通信セルを作動させる戦略を選択する段階、
ｂ．３．ｂ）前記通信セルを作動させる選択された戦略に基づき、各々の通信セルが前記予測された通信トラフィックを収容するためにどれだけ多くのチャネルを必要とするかを決定する段階、
ｂ．３．ｃ）前記段階ｂ．３．ｂ）において行なわれた決定に基づき各々の通信セルにチャネルを割当てる段階、
ｂ．３．ｄ）各々の通信セルに割当てられたチャネルに基づき前記将来の所定の期間の間に衛星によって消費されるエネルギを予測する段階、
ｂ．３．ｅ）前記将来の所定の期間の間に前記衛星によって利用可能なエネルギを予測する段階、
ｂ．３．ｆ）前記消費されるエネルギの予測を前記将来の所定の期間の間に利用可能なエネルギの予測と比較する段階、
ｂ．３．ｇ）前記将来の所定の期間の内の任意の部分の間に、前記予測された消費されるエネルギが予測された利用可能なエネルギを越える場合、通信セルを作動させる別の戦略を選択する段階、
ｂ．３．ｈ）前記消費されるエネルギの予測と前記将来の所定の期間の間に利用可能なエネルギの予測との間の比較によって前記消費されるエネルギの予測と前記利用可能なエネルギの予測との間に最小の差が生じるまで前記段階ｂ．３．ｂ）〜ｂ．３．ｇ）を反復する段階、そして
ｂ．３．ｉ）前記段階ｂ．３．ｈ）の最後の反復に基づき前記通信セルの内のどれがアクティブになるかを指示する段階、
を具備する。
【０２００】
３パラグラフ上において述べた方法において、前記ルーティングの戦略を選択する段階ｂ．５）は、
ｂ．５．ａ）前記将来の所定の期間の間前記予測された通信トラフィックおよび前記予測されたシステムオーバヘッドトラフィックを導く可能な戦略を選択する段階、
ｂ．５．ｂ）前記選択された可能なルーティングの戦略に基づき、前記クロスリンクおよ前記ダウンリンクにおいて生じるリンクトラフィックの量を予測する段階、
ｂ．５．ｃ）前記将来の所定の期間の間における前記リンクトラフィックの量の予測を前記クロスリンクおよびダウンリンクによる利用可能な容量と比較する段階、
ｂ．５．ｄ）前記将来の所定の期間の内の任意の部分の間に、前記リンクトラフィックの量が前記クロスリンクおよびダウンリンクによって利用可能な容量を越えた時、異なる可能なルーティングの戦略を選択する段階、
ｂ．５．ｅ）前記将来の所定の期間の間におけるリンクトラフィックの量と前記利用可能な容量との間の比較によって前記リンクトラフィックの量と前記利用可能な容量との間の最小の差が生じるまで前記段階ｂ．５．ｂ）〜ｂ．５．ｄ）を反復する段階、そして
ｂ．５．ｆ）前記段階ｂ．５．ｅ）の最後の反復に基づきルーティングテの戦略を指示する段階、
を具備する。
【０２０１】
さらに、本明細書は衛星資源を具備するセルラ通信システムを開示しており、該システムは、
複数の衛星であって、それらの内の少なくともいくつかは天体の表面に対して移動しており、各々の衛星は少なくとも１つの地上ターミナルとの通信を提供するための１つまたはそれ以上の送信機および該１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも２つの装置を有するもの、
制御ステーションによって前記衛星に提供され、前記衛星を将来の所定の期間の間動作させるための個別運用計画を含む衛星レジデントメモリであって、前記個別運用計画は前記将来の所定の期間の間における所定の時間に前記衛星に衛星の動作モードを変更させるもの、そして
前記衛星レジデントメモリおよび前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され前記衛星レジデントメモリ内に格納された前記個別運用計画によって決定される方法により前記衛星を通る通信トラフィックにしたがって前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機を作動させるための衛星レジデントコントローラ、
を具備する。
【０２０２】
上に述べたシステムはさらに、
前記将来の所定の期間の間における、前記近隣の衛星の間をおよび前記衛星と前記少なくとも１つの地上ターミナルとの間を通ることが予期される通信トラフィックおよび前記衛星の動作の能力を予測するための少なくとも１つの制御ステーションであって、該少なくとも１つの制御ステーションは前記衛星の動作能力によって課される制約内で前記将来の所定の期間の間における前記予測された通信トラフィックを受入れ可能に収容するのに適した各々の衛星に対する前記個別運用計画を提供するもの、そして
前記少なくとも１つの制御ステーションに関連し前記個別運用計画を前記衛星レジデントメモリ内に格納するために前記衛星に送信するための送信機、
を含む。
【０２０３】
上に述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントメモリは実行計画およびタイムド更新計画を含む個別運用計画を含み、前記タイムド更新計画は前記実行計画を予め計画された時間に修正する。
【０２０４】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントメモリ内の前記タイムド更新計画は前記衛星を軌道に挿入した後に前記衛星にローディングされる。
【０２０５】
上に述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントコントローラはさらに計画外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎ）状態の検出のために実際のトラフィック要求に応じて各々の衛星内での個別運用計画の実行を監視し、かつそのような計画外状態が所定のしきい値を越えた時、そのような計画外状態の指示を前記制御ステーションに送信するために前記１つまたはそれ以上の送信機の１つを作動させる。
【０２０６】
すぐ上において述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは、少なくとも部分的に前記計画外状態を救済するように、少なくとも前記計画外状態を報告する衛星に対し更新された運用計画を提供する。
【０２０７】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは初期履歴データに基づき第１の運用計画を提供し、そして前記計画該状態は前記将来の所定の期間の終りの前に前記計画外状態を報告する衛星によって報告され、そして前記少なくとも１つの制御ステーションは前記初期履歴データおよび前記計画外状態に基づき前記将来の所定の期間の残りの間に対し前記更新された運用計画を提供する。
【０２０８】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは前記初期履歴データ、前記計画外状態およびその時現在の時間に更新された（ｕｐ−ｄａｔｅｄ  ｔｏ  ａ  ｔｈｅｎ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｉｍｅ）新しい履歴データに基づき前記将来の所定の期間の残りの間に対して更新された運用計画を予測する。
【０２０９】
３パラグラフ上において述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーショは前記将来の所定の期間の始めまで初期履歴データに基づき第１の運用計画を提供しかつ前記計画外状態は前記将来の所定の期間の終りの前に前記計画外状態を報告する衛星によって報告され、そして前記少なくとも１つの制御ステーションは前記初期履歴データおよび前記計画外状態に基づき前記将来の所定の期間と異なるさらに先の期間に対し更新された運用計画を提供する。
【０２１０】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは前記初期履歴データ、前記計画外状態およびその時現在の時間に更新された新しい履歴データに基づき前記将来の所定の期間と異なるさらに先の期間に対し更新された運用計画を予測する。
【０２１１】
上に述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントコントローラは衛星の資源のステータスおよび衛星の機能性を判定し、かつ該ステータスおよび該衛星の機能性を前記少なくとも１つの制御ステーションに送信する。
【０２１２】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは前記ステータスおよび前記衛星の機能性から前記個別運用計画が前記ステータスおよび前記衛星の機能性を報告する衛星によって実行され続けた時将来の計画外状態がたぶん発生することを決定し、かつ前記制御ステーションは、前記将来の計画外状態を少なくとも部分的に避けるように、少なくとも前記ステータスおよび前記衛星の機能性を報告する衛星に対し更新された運用計画を提供する。
【０２１３】
上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは前記将来の所定の期間の間に前記衛星を通る前記予測された通信トラフィックに応答して衛星内での予期されるエネルギ消費を前記将来の所定の期間の間における予期されるエネルギ発生と比較し、かつ予測されるエネルギ不足が除去されるように前記衛星に対する個別運用計画を調整する。
【０２１４】
上に述べたシステムにおいて、各々の衛星はさらに天体の表面上に１つまたはそれ以上の通信セルを投影するために電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上の装置を具備し、特定の衛星は割当てられたチャネルを使用して該特定の衛星の１つまたはそれ以上の通信セル内に位置する個々の地上ターミナルと通信可能であり、かつ前記少なくとも１つの制御ステーションは、各々の通信セルに対するチャネル割当てが含まれているテーブルを有する各々の衛星に対する個別運用計画を発生し、前記チャネル割当ては前記将来の所定の期間の間における各々の通信セルに関連するセルラ送信機および受信機の動作を制御する。
【０２１５】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記衛星はさらに複数の近隣衛星の内のいずれかと通信するために電磁エネルギを受信しかつ送信するための１つまたはそれ以上の装置を具備し、かつ各々の衛星に対する前記個別運用計画はそれによって、前記複数の近隣の衛星を越えるさらに他の衛星へと受け渡されることが意図されたメッセージを受信する、衛星が前記さらに他の衛星に中継されるように前記複数の近隣の衛星の内のどれに前記メッセージを受け渡すべきかを決定することができる。
【０２１６】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは各々の管理される衛星資源を管理するための１つまたはそれ以上の運用サブ計画を備えた個別運用計画を作成し、前記運用サブ計画の各々は実行計画およびタイムド更新計画を含み、該タイムド更新計画は前記将来の所定の期間の間における予め計画された時間において前記実行計画を修正する。
【０２１７】
すぐ上において述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションはそれによって前記複数の近隣衛星を越えてさらに先の衛星に渡されることが意図された前記メッセージを受信する衛星が前記メッセージが前記さらに先の衛星に中継されるように前記複数の近隣衛星の内のどれに渡されるべきがを決定することができる。
【０２１８】
２パラグラフ上において述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは各々の特定の通信セルに配置された地上ターミナルに衛星が放送する各々の特定の通信セルの中心位置を示す地理的情報を含むロケーション領域コードサブ計画を含む第２の運用サブ計画を作成する。
【０２１９】
３パラグラフ上において述べられたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは衛星がサービスを行なう各々の特定の通信セルに対するアクセス優先度番号を識別する情報を含むアクセス優先度サブ計画を含む第３の運用サブ計画を作成し、前記情報は前記衛星がサービスを行なう前記アクセス優先度番号を持たない前記特定のセル内の地上ターミナルが前記衛星と通信することを試みないよう決定できるように各々の特定の通信セル内の地上ターミナルに放送される。
【０２２０】
４パラグラフ上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の通信セル内の地上ターミナルが特定の衛星にアクセスするために使用すべき特定の衛星内の各々の通信セルに対するアクセスチャネル番号を識別する情報を含むアクセスチャネルサブ計画を含む第４の運用サブ計画を作成し、この情報は前記特定の通信セル内の地上ターミナルに放送される。
【０２２１】
５パラグラフ上に述べたシステムにおいて、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の衛星が各々の特定の通信セルをいつターンオンまたはターンオフするかおよび各々の特定の通信セルにおいてどの特定のチャネルを使用すべきかを決定するために使用するセル作動サブ計画を含む第５の運用サブ計画を作成する。
【０２２２】
６パラグラフ上で述べたシステムにおいては、前記少なくとも１つの制御ステーションは実際の動作の間に実際のトラフィック需要に基づき特定の通信セルに割当てられる付加的なチャネル割当てを含むセル付加的チャネルサブ計画を含む第６の運用サブ計画を作成する。
【０２２３】
７パラグラフ上で述べたシステムにおいては、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の衛星が特定の地上ターミナルとの通信を確立するために使用する情報を含む衛星−地上ターミナルリンク割当てサブ計画を含む第７の運用サブ計画を作成する。
【０２２４】
８パラグラフ上で述べたシステムにおいては、前記少なくとも１つの制御ステーションは特定の衛星が特定の近隣衛星と通信リンクを確立するために使用する情報を含むクロスリンク割当てサブ計画を含む第８の運用計画を作成する。
【０２２５】
上に述べたシステムにおいては、前記少なくとも１つの制御ステーションは総合的なシステム運用計画を作成し、該総合的なシステム運用計画を管理されるべき各々の衛星資源のための資源サブ計画へと解剖し（ｐａｒｓｅｓ）、かつ資源サブ計画を各々の衛星に対する個別運用計画に解剖する。
【０２２６】
上に述べたシステムにおいては、前記少なくとも１つの制御ステーションは総合的なシステム運用計画を作成し、該総合的なシステム運用計画を各々の衛星に対する衛星サブ計画へと解剖し、かつ前記衛星サブ計画を管理されるべき各々の衛星資源に対する個別運用計画へと解剖する。
【０２２７】
さらに、本明細書は、衛星資源を有する、天体の回りの非静止軌道（ｎｏｎ−ｇｅｏｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｏｒｂｉｔ）に配置するための複数の衛星の通信システムを開示しており、前記衛星資源は、
個々のセルラ無線機を含む複数の地上ターミナルとの通信を提供するための前記衛星における１つまたはそれ以上の送信機および受信機、
前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され、前記衛星において電磁エネルギを受信および送信するための１つまたはそれ以上の装置、
別個の制御ステーションによって前記衛星に提供される個別運用計画を含む衛星レジデントメモリであって、前記個別運用計画は各々の衛星を所定の将来の期間の間動作させるためのものであり、前記個別運用計画は前記衛星が軌道に入った後に前記衛星レジデントメモリにロード可能なもの、
前記衛星レジデントメモリおよび前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され前記衛星レジデントメモリ内に格納された個別運用計画によって決定される様式で前記衛星を通る通信トラフィックにしたがって前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機を作動させるための衛星レジデントコントローラであって、前記衛星レジデントメモリ内の前記個別運用計画は前記天体に関する衛星の軌道位置と共に変動する前記衛星のための異なる運用または動作規則を提供するエントリを有するテーブルを備え、前記運用または動作規則は電磁エネルギを受信しおよび送信するための前記装置の内の少なくとも１つのカバレージフットプリント内の地上ターミナルから第１のメッセージを送信および受信するために前記衛星上の送信機および受信機によって使用される通信チャネルパラメータを具備するもの、
を具備する。
【０２２８】
上に述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントメモリ内の前記個別運用計画は各々の管理される衛星資源に対する資源サブ計画を具備し、前記資源サブ計画の各々は実行計画およびタイムド更新計画を含み、該タイムド更新計画は前記実行計画を予め計画された時間に修正する。
【０２２９】
上に述べたシステムにおいて、前記衛星内の１つまたはそれ以上の送信機および受信機は近隣の衛星間の通信を可能にし、かつ前記衛星はさらに前記１つまたはそれ以上の送信機および受信機に結合され電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも第２の装置を具備し、前記衛星レジデントメモリ内の前記動作規則は前記電磁エネルギを受信および送信するための前記少なくとも第２の装置を使用して特定の近隣の衛星と第２のメッセージを交換するために前記衛星上の送信機および受信機によって使用されるルーティング情報を含み、それによって非近隣衛星に向けられた第２のメッセージをそのような第２のメッセージに対して予め計画されたルートに沿って前記特定の近隣衛星に導く。
【０２３０】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記別個の制御ステーションは前記衛星に対し前記個別運用計画を送信するために電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも第３の装置を具備し、前記個別運用計画は前記衛星の内のいずれかが前記別個の制御ステーションと通信を確立することが可能な場合に特定の衛星内にロード可能でありかつ前記個別運用計画は前記予め計画されたルートに沿って前記特定の衛星に導かれる。
【０２３１】
上に述べたシステムにおいて、前記カバレージフットプリントは衛星によって前記天体の表面上に投影される１つまたはそれ以上の通信セルからなる。
【０２３２】
すぐ上に述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントメモリ内の前記動作または運用規則はさらに前記通信セルの中心の地理的位置を前記複数の地上ターミナルに放送するために衛星上の前記１つまたはそれ以上の送信機によって使用される情報を備えている。
【０２３３】
２パラグラフ上で述べたシステムにおいて、前記複数の地上ターミナルの各々は予めアクセス優先度値を割当てられており、該アクセス優先度値は前記複数の地上ターミナルの各々が特定の衛星と、該特定の衛星が前記予め割当てられたアクセス優先度値にサービスを行なっている場合に、通信できるようにし、かつ前記動作規則はさらにどのアクセス優先度値に前記特定の衛星が前記通信セルの各々の中でサービスするかを含んでいる。
【０２３４】
３パラグラフ上で述べられたシステムにおいて、前記衛星の通信セルは予め複数の通信チャネルが割当てられておりかつ前記動作規則はさらに前記複数の通信チャネルの内のどれが各々の通信セルに割当てられるかを含んでいる。
【０２３５】
上に述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントメモリ内の前記動作規則はさらに特定の衛星と特定の地上ターミナルとの間で通信リンクを確立するために前記衛星レジデントコントローラによって使用される情報を含んでいる。
【０２３６】
すぐ上で述べたシステムにおいて、前記衛星レジデントコントローラによって使用される情報は前記衛星レジデントコントローラが前記特定の地上ターミナルに向けて電磁エネルギを受信および送信するために前記１つまたはそれ以上の装置を回転させるために使用する情報を備えている。
【０２３７】
上に述べたシステムにおいて、前記別個の制御ステーションは前記衛星に情報を送信するために電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも第４の装置を具備する。
【０２３８】
すぐ上で述べたシステムにおいて、前記別個の制御ステーションは前記特定の衛星が空間的に前記特定の衛星が前記別個の制御ステーションと通信を確立できるように方向づけられている場合に電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも前記第４の装置を使用して前記個別運用計画を前記特定の衛星に送信することにより前記個別運用計画を特定の衛星に提供することができる。
【０２３９】
２パラグラフ上で述べたシステムにおいて、前記別個の制御ステーションは前記衛星のいずれか１つが前記別個の制御ステーションと通信を確立することが可能である場合に電磁エネルギを受信および送信するための少なくとも前記第４の装置を使用して前記個別運用計画を前記衛星のいずれか１つに送信することにより前記個別運用計画を特定の衛星に提供することができ、かつ該個別運用計画は近隣の衛星の予め計画されたルートに沿って前記特定の衛星に導かれる。
【０２４０】
本明細書はさらに、１つまたはそれ以上の地上ターミナルおよび１つまたはそれ以上の衛星を具備するセルラ通信システムを開示しており、該システムにおいては特定の衛星が特定の地上ターミナルによって送信されるデータに付加されたヘッダ情報を評価し、かつ前記特定の衛星はさらに、前記ヘッダ情報に基づき、前記データを他の衛星に導くべきかあるいは他の地上ターミナルに導くべきかを決定する。
【０２４１】
上に述べたシステムにおいて、特定の衛星が前記ヘッダ情報を評価して前記ヘッダ情報が特定の有効なアクセスコードを含むか否かを判定し、それによって前記ヘッダ情報が前記特定の有効なアクセスコードを含まない場合に、前記特定の衛星が前記ヘッダ情報に付加されたデータを他の衛星または他の地上ターミナルへ導かないようにする。
【０２４２】
上に述べたシステムにおいて、特定の衛星が前記ヘッダ情報を評価して前記ヘッダ情報が前記特定の衛星によって現在サービスを受けている特定のアクセス優先度を含むか否かを決定し、それによって前記ヘッダ情報が前記特定のアクセス優先度を含まない場合に、前記特定の衛星が前記ヘッダ情報に付加されたデータを他の衛星または他の地上ターミナルに導かないようにする。
【０２４３】
【発明の効果】
したがって、本発明によれば、衛星セルラ通信システムの資源を人手に頼ることなくコンピュータにより効率よく、迅速に管理することが可能になる。
【０２４４】
さらに、本発明によれば、資源分析および管理が可能な限り自動化されるので、サービス要求の変化に対しリアルタイムで応答可能な資源管理システムが実現できる。この場合、自動化された管理は通信衛星の集団および関連する地上ステーションの限られた資源の使用を迅速に計画できる点で極めて望ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】衛星をベースとしたセルラ通信システムを概略的に示す説明図である。
【図２】衛星をベースとしたセルラ通信システムに関連する通信リンクを示す概略的説明図である。
【図３】本発明に係わるシステムにおいて使用される衛星の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係わるシステムにおいて使用される加入者ユニットを示すブロック図である。
【図５】本発明に係わるシステムにおいて使用されるシステム制御セグメント地上制御ステーションを示すブロック図である。
【図６】本発明に係わるシステムにおいて使用されるゲートウェイ地上制御ステーションを示すブロック図である。
【図７】本発明に係わるシステムにおいて使用されるゲートウェイのブロック図である。
【図８】本発明に係わるシステムにおいて使用されるシステム制御セグメントを示すブロック図である。
【図９】本発明に係わるネットワーク資源を管理するための方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係わるシステム計画要素を示す説明的ブロック図である。
【図１１】本発明に係わるシステムの各々のシステムノード内の現在の計画の実行を監視する方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係わるシステム制御セグメント内の現在の計画の実行を監視するための方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係わるシステム計画を発生するための方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明に係わるセル作動計画のための方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係わるアップリンク割当てを計画するための方法を示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係わるノードのルーティングを選択するための方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明に係わるシステム計画実行を監視する方法を示すフローチャートである。
【図１８】本発明に係わるシステムにおける実行テーブルおよびタイムド更新コマンドテーブルを示す説明図である。
【符号の説明】
１０  セルラ通信システム
１２  衛星
１４  軌道
２２  ゲートウェイ
２４  システム制御セグメント地上通信ステーション（ＳＣＳ−ＧＣＳ）
２６  加入者ユニット
２８  システム制御セグメント
３０  ゲートウェイ地上通信ステーション
４０  加入者リンク
４２  セルラ加入者アンテナ
４４  セル
４６  フィーダリンク
４８  制御リンク
５０  衛星ダウンリンクアンテナ
５２  ＧＷ−ＧＣＳアップリンクアンテナ
５６  クロスリンク
５８  クロスリンクアンテナ
６０  中継リンク
６２  中継装置
６４  中継地上リンク
８０  クロスリンク送信機
８２  クロスリンク受信機
８４  加入者送信機
８６  加入者受信機
８８  ダウンリンク送信機
９０  ダウンリンク受信機
９２  衛星レジデントコントローラ
９４  衛星レジデントメモリ
９６  衛星ソーラーパネル
９８  衛星バッテリ
１１０  ＳＵアンテナ
１１２  ＳＵ送信機
１１４  ＳＵ受信機
１１６  通信プロセッサ
１１８  ＳＵレジデントメモリ
１３０  ＳＣＳ−ＧＣＳＲＦ送受信機
１３２  ＳＣＳインタフェース
１３４  ＳＣＳ−ＧＣＳレジデントメモリ
１３６  ＳＣＳ−ＧＣＳレジデントプロセッサ
１５０  ＧＷ−ＧＣＳＲＦ送受信機
１５２  ＧＷインタフェース
１５４  ＧＷ−ＧＣＳレジデントメモリ
１５６  ＧＷ−ＧＣＳレジデントプロセッサ
１７０  ＧＷレジデントコントローラ
１７２  ＰＳＴＮ型インタフェース
１７４  ＧＷ−ＧＣＳインタフェース
１７６  ＧＷレジデントメモリ
１９０  ＳＣＳレジデントコントローラ
１９２  ＳＣＳレジデントメモリ
１９４  ＳＣＳ−ＧＣＳインタフェース
【図１】
0003640419.tif 000016
【図２】
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【図４】
0003640419.tif 000018
【図３】
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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】
0003640419.tif 000024
【図１０】
0003640419.tif 000025
【図１１】
0003640419.tif 000026
【図１２】
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【図１３】
0003640419.tif 000028
【図１４】
0003640419.tif 000029
【図１５】
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【図１６】
0003640419.tif 000031
【図１７】
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【図１８】
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