"ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第1の移動セグメントノードにより、ダイレクトに、または、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第2の移動セグメントノードを介して、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第1の試みを実行することと、前記第1の移動セグメントノードによる前記第1の試みの成功または失敗を判定することと、前記第1の試みが失敗したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの衛星セグメントを介して前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第2の試みを実行することとを備える方法。前記第1の試みが成功したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記確立された通信経路を介して、インターネットにパケットを送信することと、インターネットからパケットを受信することとをさらに備える、請求項1に記載の方法。前記第2の試みが成功したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記衛星セグメントを介して確立された通信経路を介して、インターネットにパケットを送信することと、インターネットからパケットを受信することと、前記衛星セグメントを介してパケットを送信および受信しているあいだ、前記第1の移動セグメントノードにより前記第1の試みを継続的に繰り返すこととをさらに備える、請求項1に記載の方法。前記繰り返しの第1の試みのうちのいずれか1つが成功したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記衛星セグメントを介した通信を切断することをさらに備える、請求項3に記載の方法。前記第1の移動セグメントノードにより、前記確立された通信経路を介して、インターネットにパケットを送信することと、インターネットからパケットを受信することとをさらに備える、請求項4に記載の方法。インターネットと通信し、少なくとも1つの宇宙セグメントノードを備える衛星セグメントと通信する少なくとも1つの地上セグメントノードを備える地上セグメントと、インターネットへのアクセスのために、互いと、および、前記少なくとも1つの地上セグメントノードと、適応的に通信するように構成された複数の移動セグメントノードであって、地上セグメントノードとの、ダイレクトな通信リンク、または、前記複数の移動セグメントノードのうちの他の移動セグメントノードを介した通信リンクが利用不可能である場合にのみ、前記少なくとも1つの宇宙セグメントノードと通信するように構成された複数の移動セグメントノードを備える、移動セグメントとを備える通信ネットワーク。前記移動セグメントノードは、アクセス端末ATモードとアクセスポイントAPモードとをサポートするように構成された少なくとも1つのモデムモジュールを備える、請求項6に記載のネットワーク。前記移動セグメントノードは、他の移動セグメントノードによる発見のためにプローブ信号を送信し、前記他の移動セグメントノードから応答メッセージを受信し、前記応答メッセージの受信に応じ、前記他の移動セグメントノードと通信リンクを確立するように構成される、請求項6に記載のネットワーク。前記移動セグメントノードは、通信リンクの測定信号対干渉雑音比SINRに基づいて、周波数を適応的に再利用するように構成される、請求項6に記載のネットワーク。前記移動セグメントノードは、前記移動セグメントノードのうちの別の移動セグメントノードに対応するリンクにおける信号対干渉雑音比SINRの測定値に応じて、リンクレベルのデータレートを適応的に変更するように構成される、請求項6に記載のネットワーク。前記移動セグメントノードは、前記リンクレベルのデータレートに応じて、リンクレベルの電力レベルを適応的に変更するように構成される、請求項10に記載のネットワーク。前記移動セグメントノードは、適応的なビームフォーミングアンテナを用いて、前記移動セグメントノードのうちの他の移動セグメントノードのほうにビームを方向づけるように構成される、請求項6に記載のネットワーク。前記移動セグメントノードは、幅の広いビームでプローブメッセージを送信し、方向づけられたビームで応答を受信するように構成される、請求項12に記載のネットワーク。無線通信のためのシステムであって、ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第1の移動セグメントノードにより、ダイレクトに、または、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第2の移動セグメントノードを介して、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第1の試みを実行するための手段と、前記第1の移動セグメントノードによる前記第1の試みの成功または失敗を判定するための手段と、前記第1の試みが失敗したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの衛星セグメントを介して前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第2の試みを実行するための手段とを備えるシステム。無線通信のための装置であって、少なくとも1つのプロセッサと、前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリとを備え、ここで、前記少なくとも1つのプロセッサは、ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第1の移動セグメントノードにより、ダイレクトに、または、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第2の移動セグメントノードを介して、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第1の試みを実行し、前記第1の移動セグメントノードによる前記第1の試みの成功または失敗を判定し、前記第1の試みが失敗したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの衛星セグメントを介して前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第2の試みを実行するように構成される、無線通信のための装置。前記プロセッサは、前記第1の試みが成功したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記確立された通信経路を介して、インターネットにパケットを送信し、インターネットからパケットを受信するように構成される、請求項15に記載の装置。前記プロセッサは、前記第2の試みが成功したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記衛星セグメントを介して確立された通信経路を介して、インターネットにパケットを送信し、インターネットからパケットを受信し、前記衛星セグメントを介してパケットを送信および受信しているあいだ、前記第1の移動セグメントノードにより前記第1の試みを継続的に繰り返すように構成される、請求項15に記載の装置。前記プロセッサは、前記繰り返しの第1の試みのうちのいずれか1つが成功したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記衛星セグメントを介した通信を切断するように構成される、請求項17に記載の装置。前記プロセッサは、前記第1の移動セグメントノードにより、前記確立された通信経路を介して、インターネットにパケットを送信し、インターネットからパケットを受信するように構成される、請求項18に記載の装置。無線ネットワークにおける無線通信のためのコンピュータプログラム製品であって、プログラムコードが記録されたコンピュータ読取可能な媒体を備え、前記プログラムコードは、ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第1の移動セグメントノードにより、ダイレクトに、または、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの第2の移動セグメントノードを介して、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第1の試みを実行するためのプログラムコードと、前記第1の移動セグメントノードによる前記第1の試みの成功または失敗を判定するためのプログラムコードと、前記第1の試みが失敗したとの判定に応じ、前記第1の移動セグメントノードにより、前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの衛星セグメントを介して前記ハイブリッド衛星-メッシュネットワークの任意の地上セグメントノードへの通信経路を確立するための、第2の試みを実行するためのプログラムコードとを備える、コンピュータプログラム製品。本開示の例示的な実施形態に係るネットワークアーキテクチャが図1を参照して説明される。ネットワークアーキテクチャ100は、地上セグメント、移動セグメント、宇宙セグメントという3つのセグメントに分けられるノード102、108、110のセットを含む。各セグメントは、複数のノードを有することができる。地上セグメントのノードは、ケーブル、ファイバ、または衛星バックホール106を介してインターネット104に接続可能な局102を含む。これらの局102は、陸地を拠点とした地上局、または海底上を走るファイバに接続する、海を拠点としたブイ、のいずれかであることができる。例示的な実施形態では、地上セグメントにおけるノードは、それらに移動セグメントのノードとの通信を可能にさせる高帯域幅無線機を有する。陸地を拠点としたこれらの基地局のうちのいくつかは、ケーブルまたはファイバが利用可能でない場合、衛星バックホールを介してインターネットに接続することができるという点に注意すべきである。陸地の基地局からの衛星バックホールのために、非常に大きなアンテナが衛星との通信用に使用されることができる。地上局の非常に大きなアンテナのおかげで、衛星バックホールのコストは、航空機から衛星へのダイレクトな接続よりも大幅に低いものとなるだろう。しかしながら、地上局へのバックホールには、可能な限りケーブルまたはファイバを使用することが所望され得る。移動セグメントのノードは、空中または海上にあり得る、つながれていない移動用の乗り物108を含む。特に、このシステムの設計は、ケーブルで接続された地上のインターネットアクセスポイントへのダイレクトなラインオブサイトのコネクティビティを有しない移動用の乗り物108のためのコネクティビティを可能にする。移動セグメントにおけるノードは、それらに、移動セグメントの他のノードとの通信またはケーブル接続されたセグメントのノードとの通信を可能にさせるメッシュ無線を有する。移動セグメントにおけるノードはまた、それらに、次に説明される宇宙セグメントにおけるノードへの通信を可能にさせる無線以下、衛星無線と呼ぶを有する。移動セグメントにおけるノードは、メッシュ無線リンクが地上セグメントへの経路を提供する場合には常に、メッシュ無線を使用してインターネットデータをルーティングする。地上局102を介したインターネットへのルートがない場合には、移動セグメントにおけるノードは、衛星無線を使用して、宇宙セグメントにおけるノードを介してインターネットデータをルーティングする。メッシュ無線リンクが地上セグメントに到達不可能であり、かつ衛星が不可視である場合、移動セグメントにおけるノードは、衛星への可視性を有する別の移動ノードにメッシュ無線を介してインターネットデータをルーティングするだろう。宇宙セグメントのノードには、衛星地上ゲートウェイを介してインターネットにデータを中継することができる衛星110が含まれる。地上セグメント、移動セグメント、および宇宙セグメントは、協同で、移動ノードのための高いレベルのコネクティビティを達成可能であると同時に、メッシュネットワークを介して地上セグメントへ、そしてインターネットへと、非常に多くのトラヒックをルーティングすることができる。衛星コンポーネントが比較的高額の資本の経費コストを有することが予想され得る一方で、メッシュノードは、はるかに低額の資本の経費コストしか有し得ない。したがって、本開示の態様は、メッシュネットワークを介して送信されるトラヒックの量の増大または最大化を追求することにより、総コストを削減する。すなわち、メッシュネットワークコンポーネントは、ネットワークコストを削減または最小化し、乗り物へのインターネットのサービスを無理なく手の届くものにするのに役立つ。衛星コンポーネントは、ユビキタス性を提供し、メッシュネットワークが有し得るいずれの穴をも埋めるのに役立つ。すなわち、衛星コンポーネントは、メッシュノードが、地上局102を介したインターネットへのルートを有しない場合に、サービスにロバスト性を提供する。その結果が、非常にロバストでコスト効率のよいシステムである。例示的な実施形態では、ネットワークは、地上セグメントを構成する、たとえば20~40個といった少数の地上局102を含むことができる。移動セグメントは、商用の航空会社のいくつかの異なる組み合わせによって構成されることができる。宇宙セグメントは、たとえば、LバンドまたはKuバンドの衛星システムにおいて動作する、インマルサットといった静止衛星システムであることができる。本開示において説明される例示的な実施形態は主に、移動ノードとして航空機を用いて説明されるが、同実施形態は、たとえば、船および車といった他の移動ノードをも含み得る、ということが理解されるべきである。本開示の態様によると、ネットワークにおける各航空機は、複数の他の航空機と通信するように構成され、いくつかのケースでは地上局と通信するように構成される。例示的な実施形態では、各航空機は、メッシュネットワークにおける少なくとも2つの一般的な方向のリンク、すなわち、航空機の前方のノードへのリンクと、航空機の後方のノードへのリンクとを提供するのに役立つ、少なくとも2つのトランシーバ/アンテナシステムを有する。各航空機につき1つのメッシュ無線トランシーバ/アンテナでは、他の航空機ノードへの十分な可視性を提供することができず、地上局への連続的なメッシュ無線ルートの作成を容易にすることができないので、複数のメッシュ無線トランシーバ/アンテナシステムが各航空機で使用される。所与の航空機におけるメッシュネットワークトランシーバシステムの各々は、ノードそのものとみなされ得る。移動ネットワークにおけるノードという用語は、同一の航空機に搭載され得る2つ以上のメッシュネットワークトランシーバシステムのうちのいずれかを呼ぶことができる。各ノードは、別のノードからデータを受信すると、ある特定の基準を改善または最適化するように設計されたルーティングアルゴリズムにしたがって、メッシュネットワークにおけるノードにそのデータをルーティングする。各航空機は、複数のノードからデータを受信すると、複数のノードから受信されたデータを1つのストリームに多重化することができ、そのストリームは、ネットワークにおける地上局へのそのルート上にある別のノードに送信される。図2を参照すると、各メッシュネットワークトランシーバシステム200は、複数のモデムモジュールMMを含むことができる。本開示の態様によると、各MMは、アクセス端末ATモードおよびアクセスポイントAPモードという少なくとも2つのモードをサポートする。ATモードでは、MMは、関連付けるべき別のAPノードを求めてネットワーク内をサーチする。APモードでは、MMは、関連付けるべきノードをサーチ中であり得る他のノードを募る。各トランシーバは、複数のMMをサポートすることができる。したがって、各ノードは、たとえば、ハードウェアおよび/またはソフトウェアにおいて複数のMMのインスタンスを生成することにより、複数のAPリンクまたはATリンクを確立することができる。図3Aを参照すると、本開示の態様にしたがい、衛星無線トランシーバシステム300もまた、移動セグメントにおける航空機に搭載される。衛星無線トランシーバシステム300は、航空機内のメッシュネットワークトランシーバシステム200のうちの1つ以上に結合される。ある特定の実施形態では、衛星無線受信機が、メッシュネットワークにおける各航空機に搭載される。他の実施形態は、独自の衛星無線トランシーバシステム300を有しない航空機を含み得る。これらの航空機は、たとえば、宇宙セグメントを介した通信を確立するために、衛星無線トランシーバシステム300が装備された他の航空機へのメッシュ無線リンクに依拠し得る。メッシュネットワークトランシーバシステム200は各々、少なくとも1つのアンテナを含むので、各航空機は、少なくとも2つのメッシュネットワークアンテナを有するだろう。この2つのアンテナによって、所与の航空機は、その前方を飛行中の航空機ならびにその後方を飛行中の航空機とのコネクティビティの確立が可能となる。1つのアンテナ構成では、第1のメッシュネットワークアンテナ302が航空機の上部に配置され、第2のメッシュネットワークアンテナ304が航空機の底部に配置される。ある航空機が別の航空機の前方をより高い高度で飛行している場合、この構成によって、後方を飛行している航空機の上部のアンテナは、前方を飛行している航空機の腹部のアンテナの方への視界を持つことが可能となる。図3Bに示す別のアンテナ配置構成では、航空機の尾部に第1のメッシュネットワークアンテナ306が配置され、航空機の前部に第2のメッシュネットワークアンテナ308が配置される。この構成では、先の2つの航空機は、一方の航空機の尾部にある一方のアンテナ306、およびもう一方の航空機の前部にあるアンテナ308のいずれを介して接続されることもできる。たとえば、このアンテナ構成を使用すると、別の航空機の前方かつ下方の航空機は、その尾部のアンテナを使用して、後続の航空機の前部のアンテナと通信する。本開示の例示的な実施形態によると、地上局ノードもまた、1つ以上のメッシュ無線受信機システム200を含むことができ、移動局ノードとともにメッシュネットワークの一部としての機能を果たすことができる。地上局ノードはまた、たとえば、ケーブル接続を介してインターネットのような広域ネットワークにダイレクトに接続されることができる。本開示の態様は、航空機および船でのインターネットサービスのためのハイブリッド衛星メッシュネットワークシステムを介した無線通信のための方法を含む。図4を参照すると、ブロック402において、移動セグメントノードが、地上セグメントノードを介して直接、またはメッシュネットワークにおける他の移動セグメントノードを介して、のいずれかでインターネットへの通信経路を確立しようと試みる。ブロック404において、通信経路が確立されると、移動セグメントノード単数または複数と地上セグメントノードとの間の経路でパケットがルーティングされる。ブロック406では、たとえば、移動セグメントノードが、メッシュネットワークノードを介してインターネットへのルートを確立できない場合、宇宙セグメントノードへのリンクを介してインターネットとの通信を確立しようと試み、衛星を介した地上局へのパケットのルーティングを開始する。一方、ブロック408では、移動セグメントノードは、地上セグメントノードへの可能なルートをサーチし続ける。ブロック410において、地上セグメントノードへのルートが移動セグメントノードによって発見され次第、移動セグメントノードは、それらのルーティングを衛星ノードからメッシュネットワークへと変更する。すべての移動セグメントノードが常に宇宙セグメントノードとの通信を確立可能であるとは限らない。たとえば、航空機が衛星に対し非常に低い仰角を有する北極などにおいては、航空機は衛星にダイレクトに接続することができない。ブロック412では、移動セグメントノードがメッシュネットワークを介して地上セグメントノードへの通信を確立できないうえに、宇宙セグメントノードとの通信も確立できない場合、同ノードは、宇宙セグメントノードへの接続を有するメッシュネットワークにおける他のノードを介して、宇宙セグメントノードへのリンクを確立することができる。本開示の態様によると、地上の基地局または衛星リンクを介した、インターネットへのすべての可能なルートが、ルーティングアルゴリズムへと提供されることができる。ルーティングアルゴリズムは、特定の移動ノードからのトラヒックにとって良好なルートまたは最良のルートを決定する。つまり、各航空機、すなわちメッシュネットワークノードは、他の航空機、すなわち他のメッシュネットワークノードとだけでなく、宇宙セグメントにおける1つ以上の衛星とも、リンクを確立し得る。これらのリンクは、ある特定の制約とともにルーティングアルゴリズムに入力される。一例では、それらの制約には、特定のリンクのコスト、ならびにそのデータレートおよびその遅延が含まれ得る。ルーティングアルゴリズムは、ある特定のコストの制約の下での最小遅延といったある特定の基準を改善または最適化するルートを決定する。例示的な実施形態では、航空機と他のメッシュネットワークノードおよび衛星単数または複数との間の可能なリンクが確立されると、そのルーティングアルゴリズムは、既存のインターネットプロトコルおよびルーティングアルゴリズムに減じられる。本開示の態様は、メッシュネットワークにおけるノードを発見し、ルーティングアルゴリズムに候補リンクを提供するための方法を提供する。このルーティングアルゴリズムは、インターネットトラヒックをルーティングするために広く用いられるルーティングアルゴリズムと、実質的に同一であり得る。本開示の態様は、移動セグメントノードを、互いに、および、地上セグメントノードに接続するための多元接続プロトコルを含む。周波数分割多元接続FDMA、OFDMA直交周波数分割多元接続、時分割多元接続TDMA、符号分割多元接続CDMA、または、これらのスキームの組み合わせが使用され得る。多数の可能なアプローチが、本開示の態様にしたがって利用可能なスペクトルの帯域幅の効率を増大または最大化するために使用されることができる。メッシュネットワークにおいて周波数の再利用パターンを課すことにより、ネットワークにおける干渉を低減することができる。干渉を低減することにより、移動セグメントノード間の増大したデータレートが可能となり得る。この技法によると、利用可能な帯域幅が、中心周波数fiを有する多数のサブバンドへと分割され、ここで、i=1,...,Nである。各ノードは、多数の周波数fiで動作し得る。2つのノードは互いに、時分割複信TDDにより同一の周波数で送受信することができ、または、周波数分割複信FDDにより異なる周波数で送受信することができる。この周波数の再利用パターンでは、システムにFDMAスキームが課される。本開示の実施形態は、ノードがメッシュネットワークにおける他のノードを最初に発見するための方法を含む。これは、たとえば、航空機がある高度に到達し、そのトランシーバをオンにした場合に使用されることができる。この航空機は、メッシュネットワークにおける他のノードをサーチし、インターネットへの効率のよいルートを確立するために、ノードのセットとのリンクを確立する。本開示の例示的な実施形態に係る、新たなAPノードがメッシュネットワークにおける他のノードを発見するための方法が、図5を参照して説明される。ブロック502では、ネットワークにおける各APノードが、所定のタイムスロットにおいて定期的にプローブメッセージを送信する。このプローブメッセージは、APノードのパラメータに関する情報を含む。本開示の態様によると、各APノードは、そのプローブメッセージ送信の一部として、ノード固有のパイロット信号パターンを使用する。ブロック504では、ネットワークにおけるATノードによって、このパイロット信号パターンが使用され、ノードのプローブメッセージがサーチされる。ATは、それらが特定のタイムスロットにおいてプローブメッセージを受信したAPに、それらの応答メッセージを送信することができる。より一般的には、ブロック506において、応答メッセージは、APによってサポートされた多元接続チャネルで送信されることができる。プローブメッセージを検出した任意のATノードが、検出されたAPノードとのリンクの確立を望む場合、そのATノードは、そのリンク関連付け要求を、応答スロット/メッセージにおいて、検出されたAPノードへと送信するだろう。このシステムにおける送信機と受信機は、リンクの両端間のデータレートを増大または最大化するように調節される指向性アンテナを使用する。したがって、プローブおよび関連づけられたパイロット信号は、それらがネットワークにおける多数の航空機/ノードによって受信され得るように、幅の広いビームで送信されるだろう。代替の実施形態では、パイロット信号パターンおよびプローブ信号は、送信している移動セグメントノードに近接したすべてのノードにプローブメッセージの受信を可能にさせるために、幅の狭い異なるビームで連続して送信されることができる。本開示の態様によると、2つのタイプのパイロット信号が送信され得る。1つは、前述したようなノードの発見を目的としたブロードキャストパイロット信号であり、もう1つは、データ送信中の特定のリンクの両端間での専用のパイロット信号である。これは、受信機に、復調を目的としたチャネル推定を行うことと、レート制御及び電力制御のためにリンク固有の信号対干渉雑音比SINR測定を行うことと、を可能にさせる。本開示の例示的な実施形態に係る、新たなATノードによって既存のAPノードを検出するための方法が、図6を参照して説明される。ブロック602では、新たなATノードが、すべての周波数およびすべてのパイロットパターンをサーチして、ネットワークにおける既存のAPノードをすべて検出する。ついで、ブロック604において、新たなATノードは、検出されたすべてのAPノードを、何らかのメトリックにしたがってソートする。たとえば、ソートのための1つのメトリックには、受信パイロットC/NoI強度が含まれることができ、ここで、Cは、受信キャリア電力であり、Noは、熱雑音電力であり、Iは、合計受信干渉電力である。ブロック606では、新たなATノードのメッシュ無線トランシーバの各MMモデムモジュールのインスタンシエーションが、何らかの基準にしたがって1つのAPノードとリンクを確立する。たとえば、特定のAPノードとリンクを確立するための1つの基準は、最も高いC/NoI強度であり得る。前述した応答メッセージメカニズムを使用して、APへのリンクが確立され得る。ブロック608では、新たなATノードが、既存のネットワーク構成に関するルーティングテーブル情報を、同ATノードがリンクを確立したノードから受信する。ついで、ブロック610では、新たなATは、ネットワークルーティングの最適化の基準およびアルゴリズムにしたがって、最も効率のよいルーティングおよびネットワークスループットを提供するリンクによって通信を維持する。その結果、新たなATノードは、プローブ/応答メッセージシーケンスによってメッシュネットワークに接続される。ブロック612において、新たなノードはまた、関連付け先APをサーチしているノードを募るために、APモードにおいて所与の周波数でそれ独自のプローブ信号を送信することができる。図7を参照すると、本開示の態様により、1つのAPノードから、同一の周波数で通信中かつ同一のパイロットシーケンスを使用中であり得る複数のATノードへの通信をスケジューリングするためのキャリア検知多元接続CSMA方法が提供される。ブロック702では、すべてのノードが、キャリア周波数をリッスンし、周波数がアイドルになるまで送信を控える。ブロック704では、その周波数がアイドルになると、ランダムアクセスアプローチまたは競合ノード間の衝突を回避する所定のメカニズムにしたがって、他のノードがそのチャネルを占有し得る。たとえば、その周波数がアイドルになると、可能な多数のアルゴリズムにしたがって、他のノードが一度に1つずつ、連続してその周波数にアクセスし得る。例示的な実施形態では、競合ノード間の衝突を回避するためのアルゴリズムは、ノードの媒体アクセス制御MACアドレスの降順にしたがい、次に送信するノードを選択する。この実施形態では、周波数がアイドルであることがわかると、最も高いMACアドレスを有するノードが、同ノードが送信すべきデータを有する場合、その周波数を占有するだろう。周波数が引き続きアイドルである場合には、ノードセットの残りのノードのうち、最も高いMACアドレスを有するノードが、送信を試み得る。その他さまざまなメカニズムが、本開示の実施形態に係るノード間の公平なアービトレーションを提供することができる。たとえば、別の例示的な実施形態では、各ノードは、最大数のパケットを送信することが許可され、その後、各ノードは、他のノードによって使用されるようにその周波数を解放する。本開示の態様に係るCSMAの代替例は、APによる中央スケジューリングである。複数のノードによって1つのキャリア周波数における利用可能な帯域幅を共有することによって、前述したFDMAスキームに加えてTDMA時分割多元接続スキームも課されるようになる。複数のATに、割り当てられた所与の帯域幅でTDMAによってAPと通信させる代わりに、それら異なるATは、APに割り当てられた帯域幅を共有し、CDMAまたはOFDMAスキームを使用してAPと通信することができる、ということに注意すべきである。本開示の態様に係るAPによる中央スケジューリングの方法が、図8を参照して説明される。ブロック802において、各ATに予約要求帯域幅が与えられる。この予約要求帯域幅は、TDMAアプローチではタイムスロット、OFDMアプローチでは多数のトーン、CDMAでは符号といった形態であることができる。ブロック804では、ATは、必要に応じ、予約要求帯域幅を使用して追加の帯域幅を要求することができる。本開示の態様によると、干渉を低減し、データレートを改善するために、近傍のAPが使用する周波数に、周波数の再利用が課され得る。ブロック804では、各APは、各APによって幅の広いビームが送信されるプローブメッセージシーケンス中に、他のAPによって送信されたすべてのパイロットおよびすべての周波数におけるSINRを、定期的に測定することができる。ネットワークにおける干渉は、可変であり、ネットワークにおけるトラヒックの負荷だけでなく、たとえば、アンテナのミスポインティングmispointingといった他の経路損失の変化に依存する。したがって、ブロック806では、各APは、測定されたSINRを測定値の数で平均し、干渉の変化を平均する。ブロック808では、所与のAPが、すべての周波数を、それらのSINRによってソートすることができる。ブロック810において、APは、最も高いSINRを有する周波数をそのAPモードのために選択する。ブロック812では、APは、それに関連づけられたATノードに、周波数を、新たに選択された周波数に変更するように通知する。この周波数チャネルの変更要求は、たとえば、順方向リンクにおいてブロードキャスト制御チャネルでAPにより送信されるメッセージにおいて、ATに送信されることができる。これは、ネットワークにおける適応的な周波数の再利用という結果をもたらすだろう。代替の実施形態では、中央プロセッサが、ネットワークにおけるすべてのノードのための周波数の再利用パターンを決定することができ、この周波数の再利用プランをすべてのノードに送信することができる。本開示の態様は、AT/AP移動セグメントノードの各ペア間のリンクのデータレートを、同リンクのチャネル状況および干渉状況にしたがって調節するための方法を提供する。本開示の例示的な実施形態に係る、リンクレベルのデータレートの適応のための方法が、図9を参照して説明される。ブロック902では、受信機が、受信C/NoIを測定する。ブロック904では、受信機が、受信された信号の送信機に、受信C/NoIを表すデータレート制御DRCインデクスを送信する。ブロック906では、送信機が、特定のノードへの送信のためのデータレートを、受信されたDRCに基づいて選択する。本開示の例示的な実施形態によると、システムの帯域幅の効率を増大させるために、たとえば、3G/4Gシステムによって使用されるインクリメンタルリダンダンシーIR技術のような誤り訂正技術が、リンク適応メカニズムに組み込まれ得る。IR技術は、所与のパケットを符号化し、冗長ビットを複数のフレームに分割する。符号化されたパケットの第1のセグメントが、フレームで送信される。受信機がそのフレームの復号に成功し、意図されたパケットを復元した場合、受信機は、送信機に肯定応答を送信する。そうでない場合、送信機は、パケットの復号が成功するまで、同一のパケットのために追加の冗長フレームを送信する。メッシュネットワークにおける干渉を減少または最小化するために、メッシュネットワークにおける2つの移動セグメントノード間のリンクの各々は、そのリンクにおけるデータレート要求を満たしつつ、低減または最小化された電力を送信するように、電力制御されることができる。移動セグメントノード間の経路損失は、可変であり得る航空機の向き、酸素、水蒸気、雨等に起因する大気損失、といった複数のファクタに応じたものである。本開示の例示的な実施形態に係るメッシュネットワークにおけるリンクレベルの電力制御のための方法が、図10を参照して説明される。ブロック1002では、ネットワークの総スループット要求を満たす2つのリンク間の所望のデータレートが決定される。ブロック1004では、そのリンクがサポートすることになる平均データレートが決定される。ブロック1006では、図9を参照して説明したように、レート制御メカニズムにより送信電力が低減または最小化される。ブロック1008では、そのリンクにおいて送信機が最初に、そのリンクで所望されるデータレートを達成するために、送信電力を開ループ方式で推定する。ブロック1010では、受信機が、送信機によって送信されたパイロット信号に対し同受信機が行った測定から、受信SINRを推定する。ブロック1012では、このSINR測定値が、受信機により、多元接続制御チャネルまたは専用制御チャネルにおいて送信機に返送される。ブロック1014では、リンクで所望のデータレートが達成され得るように、送信機が、データ送信モード中にどれだけの電力を送信すべきかの開ループ推定を行う。この開ループ推定は、受信機におけるSINR推定値に基づくうえに、どれだけの電力がパイロット信号で送信されたかの知見にも基づく。ブロック1016では、開ループ推定を微調整するとともに、アンテナのミスアラインメントおよび大気の変化に起因する任意の経路損失の変化を追跡するために、データ送信モード中に閉ループ電力制御が使用される。閉ループ電力制御は、受信機が送信機に送信するSINRの間接的な基準であるデータレート制御DRCインデクスに基づく。ブロック1018では、受信機によって報告されたDRCインデクスが所望のDRCインデクスと異なる場合には、送信機がそのリンク送信電力を調節し、DRCインデクスを所望のレベルに向けて調節する。本開示の別の態様によると、移動セグメントノードのアンテナは、指向性を有するように構成されることができ、送信ビームのボアサイトを受信航空機のアンテナの方へと向けるように構成されることができる。APは、プローブまたは他の制御メッセージを送信する場合、その最も幅の広いビームを使用するので、ネットワークにおけるすべてのノードが、ブロードキャストメッセージを受信することができる。アンテナビームは、たとえば、複数のアンテナ素子を適切に位相合わせすること、すなわち、フェーズドアレイビームフォーミング係数に基づいたフェーズドアレイビームフォーミングを使用することによって、形成されることができる。例示的な実施形態に係る、リンクデータレートを最大化するようにビームを適応的に調節するための方法が、図11を参照して説明される。ブロック1102では、パイロット信号が幅の広いビームで受信される。ブロック1104では、パイロット信号が、フェーズドアレイ受信ビームフォーミング係数を決定するために受信機によって使用される。本開示の一態様によると、リンクの両端が同一の周波数で送受信し、伝搬チャネルが両方向で相互的であるTDD技術が使用される。したがって、ブロック1106では、TDD複信が使用される場合、送信機もまた、決定されたフェーズドアレイ受信ビームフォーミング係数を使用して、送信方向のビームを形成することができる。ブロック1108では、送信機と受信機が、パイロットが最も幅の広いビームで送信されるブロードキャストタイムスロット中に決定された係数を使用して、データ通信モード中にビームを形成するだろう。別の実施形態では、送信周波数と受信周波数とが異なり、伝搬チャネルが2方向で異なり得るFDD複信スキームが使用されることができる。このケースでは、最良の送信ビームと受信ビームとを決定するために、送信機と受信機との間でフィードバックメカニズムが使用されることができる。本開示の例示的な実施形態に係る、FDD複信スキームにおけるビームフォーミングのためのフィードバック方法が、図12を参照して説明される。良好なまたは最良の送信ビームを決定するためのこの方法では、図10を参照して説明した閉ループ方法のようなDRCフィードバックメカニズムが使用される。ブロック1202では、送信機が、その送信ビームを連続的に変更する。ブロック1204では、送信機が、他のノードから受信されたDRCインデクスに基づいて、最適な送信ビームを決定する。ブロック1206では、受信SINRを増大または最大化するために、受信ビームが受信機において調節される。本開示の代替の実施形態によると、送信ビームを調節して最も高いSINRを達成するために、送信機と受信機との間で、DRCメカニズムに加え、他のフィードバックスキームも使用されることができる。図10を参照して説明したような電力制御を目的としたDRCメカニズムも使用され得るので、送信機は、受信されたDRCインデクスに対する適切な調節を保証するために、電力とその送信ビームを同時に調節しない。本開示の態様によると、基地局のような地上セグメントノードのアンテナは、移動セグメントノードにおけるアンテナよりもはるかに高い利得を有し得る。これは、例えば航空機のような移動セグメントノードと、例えば地上の基地局のような地上セグメントノードとの間のリンクでの増大したデータレートを可能にする。航空機と地上局との間のリンクは、航空機間のリンクよりも多くのトラヒックを搬送するので、航空機における地上リンクに対するデータレート要求は、非常に高くなり得る。地上セグメントノードでのより高利得のアンテナの使用により、基地局のアンテナのビーム幅が非常に狭くなるという結果となり得る。本開示の態様は、基地局から所望の航空機へのビームおよびその逆のビームを調節する方法を提供する。本開示の態様はまた、基地局の近くの新たなノードを検出するための方法を提供する。本開示の例示的な実施形態に係る地上セグメントノードと移動セグメントノードとの間のビームを調節するための方法が、図13を参照して説明される。ブロック1302では、地上セグメントノードまたは移動セグメントノードが、幅の広いビームでプローブメッセージおよび/またはブロードキャストパイロット信号を送信し得る。これによって、視野内の他のノードは、パイロット信号を検出することと、そのノードを発見することとが可能となる。幅の広いビームのアンテナ利得は低いが、発見段階ではデータレートが非常に低いので、この幅の広いビームのアンテナ利得は、この段階には適切であろう。ブロック1304では、別のノードからプローブ/ブロードキャストパイロットを受信したノードもまた、幅の広いビームでその応答メッセージを送信するだろう。応答メッセージの幅の広いビームによる送信は、このメッセージにおけるデータレート要求が低いので、適切である。ブロック1306では、プローブおよび応答フェーズ中に、地上セグメントノードが、特定の移動セグメントノードを受信するための逆方向リンクにおける良好なまたは最良の幅の狭いビームを決定する。ステップ1308では、地上セグメントノードが、その決定されたビームを使用して、その特定の移動セグメントノードに送信する。ステップ1310では、移動セグメントノードが、プローブ/応答フェーズからのSINR測定値を使用して、最良の受信ビームと送信ビームとを推定する。ステップ1312では、送信ビームがさらに、データ送信モード中に、図10を参照して説明したようなDRCメカニズムに基づいた閉ループ方式によって調節される。これは、たとえば、同一の周波数帯の複数回の再利用を可能にし、メッシュネットワークからインターネットへのスループットを増大させることができる。本開示の態様によると、地上セグメントノードにおける高い指向性を有するアンテナの使用に加え、ダイバーシティスキームにより、トラヒックが、移動セグメントノードから複数の地上セグメントノードへと分割され得る。地上局ノードは、数十キロメートルの間隔が空けられ得るので、移動セグメントノードは、特定の基地局への幅の狭いビームを形成することにより、他の基地局への過度の干渉をもたらすことを回避し得る。本開示の態様に係る、移動ノードから地上ノードへとトラヒックを分割するための方法が、図14を参照して説明される。ブロック1402では、各移動セグメントノードが、狭い地理的エリアにおける複数の地上局ノードを発見する。ステップ1404では、移動局ノードが、発見されたリンクと、それらのリンクで達成可能な関連づけられたデータレートとを、ルーティングアルゴリズムに提供する。ブロック1406では、ルーティングアルゴリズムが、各リンクでの負荷を調節するように、移動局ノードから地上セグメントノードへとトラヒックを分配する。本開示の態様に係る狭い地理的エリアにおける複数の地上セグメントノードの使用はまた、雨に起因する損失といった大気による損失に対するダイバーシティを提供する。ここに説明されたさまざまな実施形態によると、各リンクでの電力と、各リンクでのデータレートは、たとえば、大気の状態に起因する損失といったさまざまな損失を補償するように、個別に制御されることができる。移動セグメントノード間の、および、移動セグメントノードから地上セグメントノードへの、メッシュネットワークのために使用される特定のスペクトルは、地上マイクロ波リンクによっても使用され得る。本開示の態様に係る、メッシュネットワークと地上マイクロ波リンクとの間の干渉を減少させるための方法が、図15を参照して説明される。この方法は、熱雑音レベルを下回るように干渉を減少させることができるので、メッシュネットワークは、マイクロ波リンクのパフォーマンスにさほどの影響を与えない。ブロック1502では、地上セグメントノードが地上マイクロ波リンクに干渉しないように、地上セグメントアンテナの位置が選択される。移動セグメントノードからの干渉を減少または最小化するために、メッシュネットワークの地上セグメントノードのアンテナ利得は、地上マイクロ波リンクの利得以上となるように構成される。メッシュネットワークの地上局ノードアンテナの大きな利得は、移動セグメントノードの送信機に対する送信電力要求を減じる。本開示の例示的な実施形態において、移動セグメントノードはまた、地上マイクロ波サイトにおいて受信される信号の電力スペクトル密度を低減するために、より広い帯域幅にわたってその信号を拡散することができる。干渉を減少させ、地上においてある特定のレベルで信号が確実に受信されるように、本明細書において説明されたリンクレベルの電力制御方法もまた、用いられることができる。たとえば、ターゲットデータレートが、航空機から地上の基地局へのリンクのために選択されることができる。このデータレートよりも多くの量のスペクトルが、信号を拡散するために使用される。開ループ電力制御と閉ループ電力制御との組み合わせにより、基地局における受信信号レベルは、指定されたデータレートを確実に達成するだろう。本開示の別の態様によると、たとえば、地上マイクロ波アンテナは、それらのボアサイトが、いくらかの小さい角変位、たとえば数度だけ、ある特定の航空機のコリダーから照準を外すように、指向性を持たされ得る。これによって、マイクロ波リンクアンテナと航空機のアンテナとのある程度のアンテナ区別ができるようになり、航空機のメッシュネットワーク送信機からのマイクロ波リンクへの干渉をさらに減少させるだろう。当業者は、情報および信号が、さまざまな異なる技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを理解するだろう。たとえば、前述した説明全体を通して言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光粒子、またはそれらの任意の組み合わせによって表されることができる。本明細書に説明された機能ブロックおよびモジュールは、プロセッサ、電子デバイス、ハードウェアデバイス、電子コンポーネント、論理回路、メモリ、ソフトウェアコード、ファームウェアコード等、またはそれらの任意の組み合わせを備えることができる。当業者はさらに、ここでの開示に関連して説明されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組み合わせとして実現され得ることを理解するだろう。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に説明するために、さまざまな例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、それらの機能の観点で一般的に前述されている。そのような機能がハードウェアとして実現されるかソフトウェアとして実現されるかは、システム全体に課された特定の用途および設計の制約に依存する。当業者は、説明された機能を、特定の用途の各々のためにさまざまな手法で実現することができるが、そのような実現の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものとして解釈されるべきではない。ここでの開示に関連して説明された、さまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、ここで説明された機能を実行するように設計された、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサDSP、特定用途向け集積回路ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理、離散ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせを用いて、実現または実行されることができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであることができるが、その代わりに、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであることができる。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、たとえば、DSPと、1つのマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと結合された1つ以上のマイクロプロセッサとの組み合わせ、または任意の他のそのような構成として、実現されることもできる。ここでの開示に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接的に、または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で、または両者の組み合わせで、具現化されることができる。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、または当該技術で周知の任意の他の形態の記憶媒体に存在することができる。例示的な記憶媒体は、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、プロセッサに結合される。あるいは、記憶媒体は、プロセッサに組み込まれることができる。プロセッサおよび記憶媒体は、ASIC内に存在することができる。ASICは、ユーザ端末内に存在することができる。あるいは、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末内の離散コンポーネントとして存在することができる。1つ以上の例示的な設計において、説明された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実現されることができる。ソフトウェアで実現される場合、機能は、コンピュータ読取可能な媒体において、1つ以上の命令またはコードとして、記憶または伝送されることができる。コンピュータ読取可能な媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体とコンピュータ記憶媒体との両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスされることができる任意の入手可能な媒体であることができる。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ読取可能な媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶デバイス、または、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用されることができ、かつ、汎用または専用コンピュータ、または汎用または専用プロセッサによってアクセスされることができる任意の他の媒体を含むことができる。また、任意の接続は、コンピュータ読取可能な媒体と適切に称される。たとえば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波のような無線技術を使用して伝送される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、DSL、または赤外線、無線、およびマイクロ波のような無線技術は、媒体の定義に含まれる。ディスクは、ここで使用される場合、コンパクトディスクdiscCD、レーザーディスク登録商標disc、光ディスクdisc、デジタル多用途ディスクdiscDVD、フロッピー登録商標ディスクdisk、およびブルーレイ登録商標ディスクdiscを含み、ディスクdiskは通常、磁気的にデータを再生するが、ディスクdiscは、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ読取可能な媒体の範囲内に含まれるべきである。本開示の先の説明は、本開示を製造または使用することをいずれの当業者にも可能にさせるために提供されている。本開示に対するさまざまな変更は、当業者に容易に理解され、ここで定義された一般的な原理は、本開示の精神または範囲から逸脱せずに、他の変形例に適用されることができる。このように、本開示は、ここに示された例および設計に限定されることは意図しておらず、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が付与されるべきである。"