DE69433421T2 - Verfahren und Gerät zur Mittelverwaltung in einem zellularen Netz mit Satelliten - Google Patents

Verfahren und Gerät zur Mittelverwaltung in einem zellularen Netz mit Satelliten Download PDF

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
    • H04B7/18539—Arrangements for managing radio, resources, i.e. for establishing or releasing a connection

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Ressourcenverwaltung in einem verteilten Telekommunikationssystem.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Eine "Ressource" wird hier als ein Element eines Kommunikationssystems definiert, welches direkt oder indirekt verwendet werden kann, um Kommunikationsverkehr zu unterstützen. Beispielsweise sind in einer Satellitenbatterie gespeicherte Energie- oder Kanalkapazität einer Funkverbindung Ressourcen unter dieser Definition. Die Verkehrsträgerkapazität eines Kommunikationssystems ist limitiert, da in jedem System eine begrenzte Menge an Ressourcen existiert. Beispielsweise verbrauchen Verkehrsanforderung und Energieerfordernisse der Ausrüstung (beispielsweise Energie für Computer, Satellitenmanövrierenergie etc.) Systemressourcen.
  • In jedem System mit begrenzten Ressourcen ist eine Verwaltung der Ressourcenverwendung wünschenswert, um optimale Systemleistung zu erreichen. Insbesondere bei einem Kommunikationssystem mit Satelliten oder anderen relativ unzugänglichen Knoten, welche mit bodengestützter Ausrüstung kommunizieren, ist Ressourcenverwaltung kritisch.
  • 1 illustriert ein vereinfachtes Diagramm eines satellitengestützten, zellularen Kommunikationssystem 10, welches durch Verwendung umlaufender Satelliten 12 über einen Himmelskörper (z.B. die Erde) verteilt ist und diesen umgibt.
  • Die Satelliten 12 besetzen Umlaufbahnen 14 die niedrige Erdumlaufbahnen, mittlere Erdumlaufbahnen, geosynchrone Umlaufbahnen oder eine Kombination davon sein können. Niedrige Erdumlaufbahnen liegen im Allgemeinen in einer Höhe von etwa 600 km bis 2000 km, mittlere Erdumlaufbahnen bei etwa 2000 km bis 20.000 km und geosynchrone Umlaufbahnen bei etwa 42.165 km; andere Höhen können jedoch ebenfalls benutzt werden. Bei dem gezeigten Beispiel verwendet das Kommunikationssystem 10 sechs polare Umlaufebenen, von denen jede Umlaufebene elf Satelliten 12 beherbergt, was insgesamt sechsundsechzig Satelliten 12 ergibt. Dies ist jedoch nicht wesentlich, und mehr oder weniger Satelliten und mehr oder weniger Umlaufebenen oder Kombinationen von umlaufenden und geosynchronen Satelliten können verwendet werden. Der Klarheit halber illustriert 1 lediglich einige der Satelliten 12.
  • Die Satelliten 12 kommunizieren mit terrestrischer Ausrüstung, die eine beliebige Anzahl von Funkkommunika tions-Teilnehmereinheiten 26, Systemsteuerungssegment-Bodenkommunikationsstationen 24 oder Gateway-Bodenkommunikationsstationen 30.
  • Ein "Teilnehmer" wird hier als Systembenutzer definiert. 1 zeigt eine "Teilnehmereinheit" 26 (SU: Subscriber Unit), die ein individuelles Kommunikationsendgerät ist, welches über eine Funkverbindung direkt mit einem Satelliten 12 kommuniziert. SUs 26 können handgehaltene, tragbare zellulare Telefone sein, die eingerichtet sind, Teilnehmerdaten an Satelliten 12 zu senden und Teilnehmerdaten von diesen zu empfangen. "Teilnehmerdaten" werden hier definiert als Daten (z.B. Sprach-, Paging-, oder Faxdaten), welche von einer SU 26 stammen oder bei ihr enden.
  • Eine "Bodenkommunikationsstation" GSC (Ground Communication Station) wird hier definiert als eine terrestrische Kommunikationseinrichtung, die in der Lage ist, bodenbasierte Ausrüstung (z.B. Gateway 22 oder Systemsteuersegment 28) mit Satelliten 12 zu koppeln. 1 zeigt eine einem Gateway 22 zugeordnete Gateway-GCS 30 (GW-GCS) und eine einem Systemsteuersegment 28 zugeordnete Systemsteuersegment-GCS 24 (SCS-GCS). Die SCS-GCSs 24 führen Datentransfer- und Telemetrie-, Bahnverfolgungs- und Steuerfunktionen für die Konstellation der Satelliten 12 durch. Die GW-GCSs 30 führen Datentransfer zwischen Satelliten 12 und Gateways durch.
  • Ein "Gateway" 22 (GW) wird hier definiert als eine Ausrüstungseinrichtung, typischerweise bodenbasiert, die in der Lage ist, eine GW-GCS 30 (und daher Satelliten 12) mit bodengestützter Ausrüstung, wie beispielsweise ein öffentliches Telefonnetz (PSTN: public switched telephone net work), nicht gezeigt, zu koppeln. GWs 22 können Anrufverarbeitungsfunktionen in Verbindung mit terrestrischer Telefonausrüstung (z.B. PSTN-Ausrüstung) und Satelliten 12 durchführen. GWs 22 kommunizieren mit dem Rest des Kommunikationssystems 10 über GW-GCSs 30. GWs 22 müssen nicht mit GW-GCSs 30 am gleichen Ort positioniert sein. GWs 22 werden vorzugsweise über Landleitungen mit GW-GCSs 30 verbunden, obwohl dies nicht wesentlich ist. Bei einer alternativen Ausführungsform können GWs 22 über Faseroptikverbindungen, Funkverbindungen oder andere Übertragungsmedien mit GW-GCSs 30 verbunden sein.
  • Ein "Systemsteuersegment" 28 (SCS: System Control Segment) wird hier definiert als eine Steuereinrichtung, typischerweise bodengestützt, welche den Betrieb des Kommunikationssystems 10 steuert. SCS 28 kommuniziert mit dem Rest des Kommunikationssystems 10 über SCS-GCS 24. SCS 28 müssen nicht mit SCS-GCS 24 am gleichen Ort positioniert sein. SCS 28 wird vorzugsweise über Landleitungen mit SCS-GCS 24 verbunden, obwohl dies nicht wesentlich ist. Bei einer alternativen Ausführungsform kann SCS 28 über Faseroptikverbindungen, Funkverbindungen oder andere Übertragungsmedien mit SCS-GCS 24 verbunden sein.
  • Ein "Bodenterminal" (GT: Ground Terminal) wird hier definiert als jegliche Kommunikationseinrichtung (z.B. GW-GCS 30; SCS-GCS 24, SU 26 etc.), die auf oder nahe der Oberfläche eines Himmelskörpers (z.B. der Erde) positioniert ist und die in der Lage ist, direkt mit einem Satelliten 12 zu kommunizieren. Unter dieser Definition sind SCS 28 und GW 22 keine GTs.
  • Ein "Systemknoten" wird hier definiert als ein Satellit 12, eine SU 26, ein GW 22 ein SCS 28, eine SCS-GCS 24 oder eine GW-GCS 30. Der Klarheit und Leichtigkeit des Verständnisses halber ist in 1 jeweils nur ein GW 22, ein SCS 28, eine SU 26, eine SCS-GCS 24 und eine GW-GCS 30 gezeigt. Der Fachmann wird, basierend auf der hiesigen Beschreibung, verstehen, dass zusätzliche Systemknoten wünschenswert sein können, abhängig von den Bedürfnissen des Kommunikationssystems.
  • Ein "Kanal" wird hier definiert als eine Kommunikations-Zugangsmöglichkeit (z.B. ein TDMA-Slot (Time Division Multiple Access: Vielfachzugriff im Zeitmultiplex), ein FDMA-Slot (Frequency Division Multiple Access: Vielfachzugriff im Frequenzmultiplex) oder ein CDMA-Slot (Code Division Multiple Access: Vielfachzugriff im Codemultiplex)). Eine "Verbindung" wird hier definiert als ein zwischen einem Systemknoten und einem weiteren Systemknoten aufgebauter Kommunikationskanal, unabhängig von der Sorte des verwendeten Kommunikationszugangsprotokolls. "Systemdaten" werden hier definiert als Daten, die notwendig sind für die Steuerung und den Betrieb des Systems 10 (z.B. Systemsteuerinformationen, Anrufaufbaudaten, Signalisierungsdaten, etc.).
  • 2 illustriert Kommunikationsverbindungen zwischen mehreren Systemknoten in dem Kommunikationssystem 10 (1). SUs 26 tauschen Teilnehmerdaten mit Satelliten 12 über Funkverbindungen aus, die im Folgenden als "Teilnehmerverbindungen" 40 bezeichnet werden. Teilnehmerverbindungen 40 sind im Allgemeinen Kanäle geringer Bandbreite, die Teilnehmerdaten tragen. Der Begriff "Antenne", wie er hier verwendet wird, soll sich auf jegliche Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen elektromagnetischer Energie beziehen. Teilnehmersignale werden wünschenswerterweise über bestimmte, zellulare Teilnehmerantennen 42 an Bord eines Satelliten 12, welcher ein Muster von "Zellen" 44, innerhalb derer die SU 26 positioniert sein muss, damit Kommunikationen zwischen der SU 26 und der Teilnehmerantenne 42 stattfinden können, auf die Oberfläche des Himmelskörpers projiziert, in den Satelliten 12 "hinaufgebracht". Jeder Zelle 44 sind Sätze von Teilnehmerkanälen zugeordnet, die nicht mit Teilnehmerkanälen der umgebenden Zellen interferieren. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann jeder Teilnehmerkanal gemultiplext sein (z.B. TDMA, FDMA, CDMA etc. oder eine Kombination davon), um es mehreren Benutzern zu erlauben, unter Verwendung eines einzelnen Teilnehmerkanals zu kommunizieren. Bei einer alternativen Ausführungsform kann es sein, dass die Benutzerkanäle nicht gemultiplext sind.
  • Eine "Aufwärts/Abwärtsverbindung beziehungsweise -Strecke" wird hier definiert als ein Funkkanal zwischen einer bodengestützten Kommunikationseinrichtung (z.B. SCS-GCS 24 oder GW-GCS 30) und einem Satelliten 12. Der Satellit 12 tauscht Daten mit den GW-GCSs 30 und SCS-GCSs 24 über zwei Arten von Aufwärts/Abwärstsstrecken aus: "Zubringerstrecken" 46 und "Steuerstrecken" 48. Zubringerstrecken 46 zwischen Satelliten 12 und GW-GCSs 30 tragen Systemdaten und Teilnehmerdaten. Steuerstrecken 48 zwischen Satelliten 12 und SCS-GCs 24 tragen im Allgemeinen nur Systemdaten. Zubringer- 46 und Steuerstrecken 48 verwenden wünschenswerterweise bestimmte Satelliten-Abwärtsstreckenantennen 50, GW-GCS-Aufwärtsstrecken-Antennen 52 und GW-GCS- 30 und SCS-GCS-Aufwärtsstrecken-Antennen 54 an einer SCS-GCS 24.
  • Eine "Aufwärtsstrecke" wird hier definiert als eine Verbindung von einer GW-GCS 30 oder einer SCS-GCS 24 zu ei nem Satelliten 12. Eine "Abwärtsstrecke" wird hier definiert als eine Verbindung von einem Satelliten 12 zu einer GW-GCS 30 oder SCS-GCS 24.
  • Eine "Querverbindung" wird hier definiert als ein Funkkanal zwischen einem umlaufenden Satelliten und einem umlaufenden Nachbarsatelliten. "Nachbarsatelliten" werden hier definiert als Satelliten 12, die in der Lage sind, untereinander direkte Kommunikationen aufzubauen. "Nicht benachbarte Satelliten" werden hier definiert als Satelliten 12, die nicht in der Lage sind, untereinander (z.B. auf Grund von Reichweitenbegrenzungen, Interferenzbeschränkungen oder geographischen Barrieren) direkte Kommunikationen aufzubauen. Satelliten 12 tauschen Daten mit Nachbarsatelliten 12 über Querverbindungen 56 aus, obwohl Satelliten 12 Daten auch mit nichtbenachbarten Satelliten austauschen können. Querverbindungen 56 tragen Systemdaten und Teilnehmerdaten. Teilnehmerdaten von SUs 26 werden in Satelliten 12 in Querverbindungssignale gewandelt, wenn die Teilnehmerdaten an einen anderen Satelliten oder eine GW-GCS 30 kommuniziert werden müssen. Querverbindungsantennen 58 an Bord der Satelliten 12 werden wünschenswerterweise benutzt, um zu senden und Signale direkt von anderen Satelliten zu empfangen. Falls eine Simultankommunikation mit mehreren Satelliten 12 erwünscht ist, können mehrere Querverbindungsantennen 58 verwendet werden. Es wird Bezug genommen auf 1. Der Satellit 12 kommuniziert "vorwärts" mit einem weiteren Satelliten 12, der ihm in derselben Umlaufebene voranläuft und kommuniziert "rückwärts" mit einem weiteren Satelliten 12, der ihm folgt. Der Satellit 12 kommuniziert auch, wie hier definiert, "links" oder "rechts" mit anderen Satelliten 12 in benachbarten Umlaufebenen, ab hängig davon, in welcher benachbarten Ebene der andere Satellit 12 positioniert ist. "Links", "rechts", "vorwärts" und "rückwärts" werden hier so definiert als würde der Betrachter auf dem Satelliten 12 in die Bewegungsrichtung des Satelliten blickend reiten.
  • In einem klassischen "bent pipe"-Kommunikationssystem nach dem Stand der Technik kommunizieren Satelliten 12 nicht direkt mit anderen Satelliten 12 über Querverbindungen 56 (2). Stattdessen werden Signale von einem Satelliten 12 auf Relaisverbindungen 60 an ein Relais 62 gesendet. Das Relais 62 kann dann die Daten in den Signalen an landgestützte Funk- oder Landleitungsausrüstung kommunizieren oder sie hinaus zu einem weiteren Satelliten 12 oder über Relais-Bodenverbindungen 64 an einen weiteren Knoten senden. Das Relais 62 kann erdgestützt, luftgestützt oder weltraumgestützt sein, solange es innerhalb der Sichtweite der sendenden/empfangenden Satelliten ist. Ein weiteres Merkmal des typischen "bent pipe"-Systems ist, dass die Satelliten 12 wenig mehr tun als Signale bei einer Frequenz zu empfangen und sie bei einer anderen zu senden, unabhängig von Ursprung oder Ziel der Signale, d.h. in dem "bent pipe"-Satellitentransponder findet keine Informationsverarbeitung statt.
  • Für den erfolgreichen Betrieb des Kommunikationssystems 10 ist eine Verwaltung der endlichen Ressourcen jedes Systemknotens notwendig, um die Systemeffizienz zu maximieren. Das Kommunikationssystem 10 sollte es beispielsweise einem geschäftigen Großstadtgebiet (z.B. Tokio) nicht erlauben, die gesamte an Bord eines Satelliten gespeicherte Energie zu verbrauchen, die sagen wir, 30 Minuten später benötigt wird, um ein anderes geschäftiges Großstadtgebiet (z.B. New York City) zu unterstützen. Die an Bord eines Satelliten 12 gespeicherte Energie ist typischerweise durch die Fähigkeit der Solarkollektoren des Satelliten begrenzt, den solaren Fluss in elektrische Energie umzuwandeln, sowie durch die Fähigkeit der Batterien des Satelliten, die umgewandelte Solarenergie zu speichern. Der Ladezustand oder die Menge der in den Batterien des Satelliten gespeicherten Energie ist daher eine wichtige physikalische Randbedingung, die verwaltet werden muss.
  • Satellitenantennen 42, 50, 58 sind ebenfalls limitierte Ressourcen. Da es an Bord eines Satelliten 12 eine endliche Anzahl von Antennen gibt, ist die Anzahl von Bodenterminals 26, 24, 30, 62 und weitere Satelliten 12, die mit oder über den Satelliten zwölf kommunizieren können, durch die Anzahl der Antennen 42, 50, 58 begrenzt. Bei einem zellularen Satellitenkommunikationssystem definieren die Anzahl von Teilnehmerzellen 44 pro Antenne 42 und die Anzahl von Teilnehmerkanälen pro Zelle zusätzliche Ressourcenbeschränkungen.
  • Zusätzlich zu physikalischen Ressourcen eines weltraumbasierten Kommunikationssystems betreffen auch Betriebsbeschränkungen die Ressourcenverwendung. Betriebsbeschränkungen können Interferenz-, Lizensierungs- und spektrale Beschränkungen sein. Beispielsweise kann von einem Satelliten 12 gefordert werden, einige seiner Zellen 44 abzuschalten, während er über eine bestimmte Position auf der Erde fliegt, um ein Interferieren mit empfindlicher bodengestützter Ausrüstung (z.B. Radioastronomieempfänger) zu vermeiden.
  • Ressourcenverwaltung ist bei einem weltraumbasierten Kommunikationssystem kritisch, da die Ressourcen stark limitiert und oft aufgrund der abgelegenen Natur von Satelliten 12 nicht leicht zu erhöhen oder aufzufüllen sind.
  • Frühere Verfahren der Ressourcenverwaltung eines Satellitensystems führen zu manueller Schaffung von Regelsätzen, die in Entscheidungsbäume umgeformt werden, welche Kontrollraumprozeduren definieren, die von Menschen befolgt werden, wenn bestimmte Ereignisse oder Zustände in dem System auftreten.
  • Da die Regelsätze und Entscheidungsbäume manuell erzeugt werden und der Betrieb des Systems Menschen erfordert, um Systeminformationen zu sammeln und auf sie gemäß den Kontrollraumprozeduren zu reagieren, wird typischerweise eine große Belegschaft gebraucht, um ein Satellitensystem zu betreiben.
  • Der Nachteil bei der Verwendung menschlicher Angestellter sind die erhöhten Betriebskosten eines Systems. Im Allgemeinen ist eine kosteneffektivere Lösung der Systemverwaltung, automatisierte Prozesse anstelle von Menschen einzusetzen.
  • Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von Menschen bei der Durchführung eines Entscheidungsprozesses ist, dass Antwortzeiten auf Systemereignisse langsam sind. Langsame Antwortzeiten können zerstörerische Effekte haben. Wenn beispielsweise ein Satellit berichtet, dass ihm (oder einem anderen abgelegenen Knoten) in gefährlicher Weise die gespeicherte Energie ausgeht, muss ein menschlicher Betreiber die Information empfangen und bestimmen, welcher Handlungsablauf einzuschlagen ist, um das Problem zu beheben (einschließlich des Analysierens von Effekten auf den Rest des Systems), die zur Durchführung einer solchen Handlung erforderliche Genehmigung einholen und die Änderung umsetzen.
  • Wenn inzwischen dem Satellit die gespeicherte Energie zu stark ausgeht, können seine Untersysteme an Bord offline gehen und der gesamte Satellit kann in einen Überlebensmodus eintreten oder unbetreibbar werden, wobei der betroffene Satellit während dieser Zeit unfähig ist, Teilnehmerverkehr zu unterstützen. Bei einem Einzelabdeckungssystem (d.h. viele Punkte auf der Erdoberfläche werden von nur einem Satelliten zu einer Zeit bedient) ist dies besonders kritisch. Während der betroffene Satellit offline ist, entfällt der gesamte, von diesen Satelliten unterstützte Verkehr. Der betroffene Satellit verursacht, dass alle Teilnehmeranrufe sowie Steuer- und Zubringerstrecken überall auf seinem Weg beendet werden. Dies bedeutet eine Systemverschlechterung und einen Schaden für den Ruf des Systems. Wenn der Satellit permanent offline genommen wird, kann dies zu wochenlanger Verzögerung führen, während der Satellit ersetzt wird.
  • Da die Ressourcenverwaltung nach dem Stand der Technik vor allem von Menschen durchgeführt wird, setzten die Grenzen menschlicher Effizienz Grenzen für die Effizienz der Ressourcenverwaltung und die Größe und Komplexität des Satellitensystems, das effektiv gesteuert werden kann. Das Problem verschlimmert sich, wenn die Komplexität eines Satellitensystems wächst, da die Menge an dynamischen Systemressourcen ebenfalls ansteigt.
  • Bei den schnell fortschreitenden Kommunikationstechnologien sind größere und komplexere weltraumbasierte Kommunikationssysteme wünschenswert. Da ein großes und komplexes weltraumbasiertes Kommunikationssystem unter Verwendung von vorwiegend menschlicher Belegschaft nicht effizient verwaltet werden kann, ist eine adaptive Netzwerkressourcen- Verwaltungsfunktion erwünscht, die eine schnelle und genaue Verwaltung physikalischer Ressourcen eines Kommunikationssystems gestattet. Die Fähigkeit Ressourcenverwendung schnell neu zu planen, wenn unerwartete Notfälle oder Außer-Toleranz-Situationen auftreten, minimiert die Abschaltzeit des Systems und maximiert Systemeffizienz und Kundenzufriedenheit.
  • Daher werden rechnerisch effiziente Verfahren benötigt, um Ressourcen eines zellularen Satellitenkommunikationssystems schnell zu verwalten.
  • Damit das System in der Lage ist, in Echtzeit auf Änderungen der Serviceerfordernisse zu antworten, ist es weiter wünschenswert, dass Ressourcenanalyse-Management so stark wie möglich automatisiert sind. Ein automatisiertes Management ist insbesondere wünschenswert, um eine schnelle Planung der Verwendung limitierter Ressourcen einer Konstellation von Kommunikationssatelliten und zugeordneten Bodenstationen zu erlauben.
  • Die EP-A-O 549 220 offenbart Mittel zum Steuern der Lückengröße bei der Abdeckung von Kommunikationszellen eines zellularen Kommunikationssystems mit sich bewegenden Satelliten. Es wird ein Zeitplan zum "Aus"- und "An"-Schalten von Kommunikationszellen erzeugt, wenn die Satelliten in ihren Umlaufbahnen aufeinander zu oder voneinander weglaufen. Die Anschalt- und Abschaltkritierien basieren auf den Umlaufbahnpositionen der Satelliten während des Fortschritts ihrer Umlaufbahnen und können aktualisiert werden, wenn sich die Umlaufbahnparameter und/oder Satelliteneigenschaften ändern. An- und Abschalten einer Zelle zur Verbesserung der Kommunikationskapazität tritt auf, wenn ein Satellit unmittelbar bevor er die Zellen anweist, An- oder Abzuschalten, den Kommunikationsverkehr analysiert, um zu bestimmen, ob eine Modifikation des An/Aus-Plans den besten Betriebsmodus liefern würde. Falls eine Modifikation den Betriebsmodus verbessern würde, kontaktiert der Satellit im Fall größerer Probleme das Satellitenkontrollzentrum. Das Satellitenkontrollzentrum analysiert die Situation, weist die geeignete Handlung an und weist möglicherweise den Satelliten an, den An/Aus-Schaltplan zu ändern. Die EP-A-O 549 220 offenbart nicht, dass der Speicher einen individuellen Betriebsplan aufweist und das dieser individuelle Plan von dem Controller gesteuert wird. Die EP-A-O 549 220 offenbart auch nicht, dass Basieren eines individuellen Betriebsplans auf einer Vorhersage des Kommunikationsverkehrs. Der in der EP-A-O 549 220 beschriebene An/Aus-Schaltplan basiert auf den Umlaufbahnpositionen der Satelliten während einer vorbestimmten Zeit, wohingegen die EP-A-O 549 220 nicht das Basieren eines individuellen Betriebsplans auf Vorhersagen von Kommunikationsverkehr während einer vorbestimmten Zeit offenbart.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines zellularen Satellitenkommunikationssystems mit mehreren Satelliten wie in Anspruch 1 beansprucht, zur Verfügung.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein zellulares Kommunikationssystem, wie in Anspruch 7 beansprucht, zur Verfügung.
  • Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in einer Ausführungsform durch ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines zellularen Satellitenkommunikationssystems mit mehreren Satelliten ausgeführt, von denen sich wenigstens einige in Bezug auf die Oberfläche eines Himmelskörpers bewegen, wobei jeder Satellit Sender und Empfänger aufweist, und wobei das gesamte System mehrere Bodenterminals und wenigstens eine Steuerstation aufweist. Die vorliegende Erfindung umfasst die Schritte a) Voraussagen, mittels eines ersten Computers, von Kommunikationsverkehr von dem erwartet wird, dass er zwischen Bodenterminals und Satelliten verläuft, sowie von Betriebsleistungsfähigkeiten der Satelliten während einer vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne, b) Bestimmen anhand des Kommunikationsverkehrs und der Betriebsleistungsfähigkeiten, eines individuellen Betriebsplans für jeden Satelliten, der geeignet ist, den vorhergesagten Verkehr während der vorbestimmten Zeitspanne in akzeptabler Weise unter zu bringen, c) Senden und Speichern des jeweils individuellen Betriebsplans für jeden Satelliten an jeden bzw. in jedem der Satelliten und d) Aktivieren von Sendern und Empfängern der Satelliten gemäß dem gespeicherten, individuellen Betriebsplan als Antwort auf gegenwärtige Verkehrsanforderungen während der vorbestimmten Zeitspanne.
  • Eine Vorrichtung zum Ausführen des verbesserten Verfahrens zum Betrieb eines zellularen Satellitenkommunikationssystems ist ein zellulares Kommunikationssystem, umfassend eine oder mehrere Steuerstationen, ein oder mehrere Bodenterminals und mehrere Satelliten, von denen sich wenigstens einige in Bezug auf einen Himmelskörper bewegen. Jeder Satellit weist einen oder mehrere Sender und Empfänger zur Bereitstellung von Kommunikation untereinander auf und wenigstens eine Abwärtsstrecken-Antenne, die mit den einen oder mehreren Sendern und Empfängern verbunden ist. Eine der wenigstens einen Abwärtsstreckenantennen ist eine zellulare Antenne zum projizieren von Teilnehmerzellen auf die Oberfläche des Himmelskörpers. Jeder Satellit weist auch einen satelliteninternen Speicher mit einem Betriebsplan auf, der den Satelliten von einer der einen oder mehreren Steuerstationen geliefert wurde. Der Betriebsplan dient zum Betreiben des Satelliten für eine zukünftige, vorbestimmte Zeitspanne. Der Betriebsplan veranlasst den Satelliten, seinen Betriebsmodus zu vorbestimmten Zeiten während der vorbestimmten Zeitspanne zu ändern. Jeder Satellit weist auch einen satelliteninternen Controller auf, der mit dem satelliteninternen Speicher und den einen oder mehreren Sendern und Empfängern verbunden ist. Der satelliteninterne Controller dient zum Betätigen der einen oder mehren Sender und Empfänger gemäß dem Kommunikationsverkehr, welcher über die Satelliten in einer von dem in dem satelliteninternen Speicher gespeicherten Satelliten betriebsplanbestimmten Weise über die Satelliten erfolgt.
  • Die eine oder mehren Steuerstationen sagen Kommunikationsverkehr voraus, von dem erwartet wird, dass er zwischen dem Satelliten und zwischen den Satelliten und Bodenterminals verläuft. Die eine oder mehreren Steuerstationen sagen auch die Betriebsleistungsfähigkeiten der Satelliten während einer zukünftigen, vorbestimmten Zeitspanne voraus. Die eine oder mehreren Steuerstationen erzeugen den Betriebsplan für jeden speziellen Satelliten. Der Betriebsplan ist geeignet, den vorhergesagten Verkehr für einen bestimmten Satelliten während der vorbestimmten Zeitspanne innerhalb der durch die Betriebsleistungsfähigkeiten des bestimmten Satelliten aufgestellten Randbedingungen in ak zeptabler Weise unterzubringen. Das System weist auch den einen oder mehreren Steuerstationen zugeordnete Sender zum Senden des Betriebsplans an jeden speziellen Satelliten zur Speicherung in dem satelliteninternen Speicher auf.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Speziellen in den anhängenden Ansprüchen hervorgehoben. Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung kann jedoch durch Bezugnahme auf die detaillierte Beschreibung und die Ansprüche hergeleitet werden, wenn diese in Verbindung mit den Figuren betrachtet werden, in denen:
  • 1 ein illustratives satellitenbasiertes zellulares Kommunikationssystem in schematischer Form darstellt;
  • 2 ein schematisches Diagramm von einem satellitenbasierten zellularen Kommunikationssystem zugeordneten Kommunikationsverbindungen zeigt;
  • 3 ein Layout-Diagramm eines Satelliten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ein Layout-Diagramm einer Teilnehmereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 5 ein Layout-Diagramm einer Systemsteuersegment-Bodensteuerstation gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein Layout-Diagramm einer Gateway-Bodensteuerstation gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 ein Layout-Diagramm eines Gateways gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ein Layout-Diagramm eines Systemsteuersegments gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Verwalten von Netzwerkressourcen gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
  • 10 ein Diagramm von Systemplankomponenten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen der Ausführung des aktuellen Plans in jedem Systemknoten gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
  • 12 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen der Ausführung des aktuellen Plans in dem Systemsteuersegment gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
  • 13 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines Systemplans gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
  • 14 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Planen von Zellenaktivierung gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
  • 15 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Planen von Aufwärtsstrecken-Zuordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
  • 16 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Wählen des Knoten-Routing gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert;
  • 17 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Beginnen der Ausführung des Systemplanes gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert; und
  • 18 ein Diagramm der Interaktion zwischen Ausführungstabelle und zeitlich gesteuerter Aktualisierungsbefehlstabelle gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Das hier ausgeführte Beispiel illustriert eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einer Form und solch ein Beispiel ist in keiner Weise dazu gedacht, als beschränkend angesehen zu werden.
  • Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
  • 3 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform eines Satelliten 12. Der Satellit 12 weist wünschenswerterweise Querverbindungs-Antennen 58, Abwärtsstrecken-Antennen 50 und Teilnehmerantennen 42 auf. Die Querverbindungsantennen 58 sind mit einem Querverbindungssender 80 und einem Querverbindungsempfänger 82 verbunden. Die Teilnehmerantennen 42 sind mit einem Teilnehmersender 84 und einem Teilnehmerempfänger 86 verbunden. Die Abwärtsstrecken-Antennen 50 sind mit einem Abwärtsstreckensender 88 und einem Abwärtsstreckenempfänger 90 verbunden. Die Sender 80, 84, 88 und Empfänger 82, 86, 90 sind alle mit dem satelliteninternen Controller 92 verbunden, der mit dem satelliteninternen Speicher 94 verbunden ist. Der Satellit 12 weist auch beispielsweise Satellitensolarsegel 96 auf, die mit Satellitenbatterien 98 verbunden sind, welche angeschlossen sind, dem satelliteninternen Speicher 94, dem satelliteninternen Controller 92, den Sendern 80, 84, 88 und den Empfängern, 82, 86, 90 elektrische Energie zur Verfügung zu stellen. Ein Systembetriebsplan wird günstigerweise von dem Satelliten 12 über eine Abwärtsstrecken-Antenne 50 und einem Abwärtsstreckenempfänger 90 empfangen und wird von dem satelliteninternen Controller 92 in dem satelliteninternen Speicher 94 gespeichert. Der Systembetriebsplan wird später in größerem Detail beschrieben.
  • Der satelliteninterne Controller 92 steuert den Echtzeitbetrieb des Satelliten 12 gemäß dem gespeicherten Betriebsplan. Dies führt teilweise zu einer Steuerung des Kommunikationsverkehrs auf den und der Orientierung der Querverbindungsantennen 58, Teilnehmerantennen 42 und Abwärtsstrecken-Antennen 50. Der satelliteninterne Controller 92 überwacht auch die in den Satellitenbatterien 98 gespeicherte Energie und steuert den Verbrauch der Energie gemäß dem Betriebsplan. Die gespeicherte Energie in den Satellitenbatterien wird durch Umwandlung solaren Flusses in elektrische Energie durch die Satellitensolarsegel 96 aufgefüllt. Obgleich die Solarsegel als die primäre elektrische Energiequelle beschrieben werden, können auch andere Quellen benutzt werden. Beispiele ohne Beschränkungswirkung sind Brennstoffzellen und nuklearbetriebene Reaktoren.
  • 4 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform einer SU 26. Die SU 26 weist wünschenswerterweise SU-Antennen 110 auf, die mit einem SU-Sender 112 und einem SU-Empfänger 114 verbunden sind, die ihrerseits mit einem Kommunikationsprozessor 116 verbunden sind. Der Kommunikationsprozessor 116 ist mit einem SU-internen Speicher 118 verbunden. Der Kommunikationsprozessor 116 steuert und manipuliert Daten (z.B. Sprachdaten), die von der und an die SU 26 kommuniziert werden. Ein Teil der Steueraufgabe des Kommunikationsprozessors ist es auszuwerten, ob die SU 26 einen "Anruf" auf dem Kommunikationssystem 10 (1) durchführen kann und, falls die SU 26 ein Anruf durchführen kann, welche Kommunikationskanäle die SU 26 verwenden kann. Diese Auswertung hängt ab von durch einen Satelliten 12 (1) rund gesendeten Zugriffs- und Kanalinformationen, die von der SU 26 über den SU-Empfänger 114 empfangen wer den. Diese Zugriffs- und Kanalinformationen sind in dem Betriebsplan enthalten, der in dem satelliteninternen Speicher 94 (3) vor dem Rundsenden der Zugriffs- und Kanalinformationen durch den Satelliten 12 (1) gespeichert wurde. Die SU 26 sendet und empfängt Teilnehmerdaten und Systemdaten über den SU-Sender 112 bzw. den SU-Empfänger 114.
  • 5 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform der SCS-GCSs 24, welche SCS-GCS-Aufwärtsstreckenantennen 54 umfasst, die mit SCS-GCS RF-Sende-/Empfangsgeräten 130 verbunden sind, die ihrerseits mit einer SCS Schnittstelle 132 verbunden sind. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die SCS-GCS 24 zusätzlich einen SCS-GCS internen Speicher 134 aufweisen, der mit einem SCS-GCS-internen Prozessor 136 verbunden ist, welcher wünschenswerterweise zwischen den SCS-GCS-RF-Sende-/Empfangsgeräten 130 und der SCS-Schnittstelle 132 angeschlossen ist. Das SCS 28 (1) sendet Betriebspläne an die SCS-GCS 24 über die SCS-Schnittstelle 132. Die SCS-GCS 24 sendet dann die Betriebspläne an Systemknoten, wie etwa Satelliten 12 (1) über eine SCS-GCS-Aufwärtsstreckenantenne 54. Die SCS-GCS 24 empfängt auch telemetrische Informationen von anderen Systemknoten und sendet diese Informationen an das SCS 28 (1) über die SCS-Schnittstelle 132.
  • 6 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform einer Gateway-GCS 30 (GW-GCS), welche GW-GCS Aufwärtsstreckenantennen 52 aufweist, die mit GW-GCS-RF Sende/Empfangsgeräten 150 verbunden sind, die ihrerseits mit einer GW-Schnittstelle 152 verbunden sind. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die GW-GCS 30 zusätzlich einen GW-GCS internen Speicher 154 aufweisen, der mit einem GW- GCS-internen Prozessor 156 verbunden ist, der wünschenswerterweise zwischen den GW-GCS-RF Sende-/Empfangsgeräten 150 und der GW-Schnittstelle 152 angeschlossen ist. Die GW-GCS 24 kommuniziert mit dem GW 22 (1) über die GW-Schnittstelle 152. Die GW-GCS 24 kommuniziert mit den Satelliten 12 (1) über die GW-GCS-Aufwärtsstreckenantennen 52.
  • 7 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform eines GW 22. Das GW 22 weist wünschenswerterweise einen GW-internen Controller 170 auf, der mit einer PSTN-artigen Schnittstelle 172 verbunden ist. Die PSTN-artige Schnittstelle 172 kann das GW 22 mit einem PSTN, einer internationalen Schaltzentrale oder einem anderen Netzwerk, basierend auf den Anforderungen des speziellen Kommunikationssystems, verbinden. Der GW-interne Controller 170 ist auch mit einer GW-GSC-Schnittstelle 174 verbunden. Das GW 22 kommuniziert mit dem Rest des Systems über die GW-GCS-Schnittstelle 174. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das GW 22 nicht zusätzlich einen GW-internen Speicher 176 aufweisen.
  • 8 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform eines SCS 28. Das SCS 28 weist wünschenswerterweise einen SCS-internen Controller 190 auf, der mit einem SCS-internen Speicher 192 verbunden ist. Der SCS-interne Controller 190 ist auch mit einer SCS-GCS-Schnittstelle 194 verbunden. Bei der bevorzugten Ausführungsform erzeugt der SCS-interne Controller 190 den Systembetriebsplan, welcher die Ressourcenverwendung der Systemknoten des Kommunikationssystems 10 (1) steuert. Der SCS-interne Controller 190 verwendet während der Erzeugung des Systembetriebsplans in dem SCS-internen Speicher 192 gespeicherte Informationen. Der Systembetriebsplan wird an den Rest des Systems über die SCS- GCS-Schnittstelle 194 kommuniziert, welche den Betriebsplan an eine SCS-GCS 24 (1) sendet. Die SCS-GCS-Schnittstelle 194 empfängt auch Daten von der SCS-GCS 24 (1).
  • 1. Ressourcen eines weltraumbasierten Kommunikationssystems
  • Weltraumbasierte Telekommunikationssysteme weisen spezielle Probleme auf, die normalerweise bei terrestrischen Telekommunikationssystemen nicht angetroffen werden. Die Satelliten in weltraumbasierten Kommunikationssystemen haben die am stärksten limitierten Ressourcen. Größen- und Gewichtsbeschränkungen limitieren die Menge der Ressourcen, die ein Satellit beim Abschuss enthalten kann. Aufgrund der abgelegenen Natur von Satelliten ist das Auffüllen von Ressourcen von einer äußeren Quelle nicht durchführbar oder sehr limitiert. Limitierte Satellitenressourcen umfassen:
    • – Abwärtsstrecken- 50 (3), Querverbindungs- 58 (3) und Teilnehmerantennen 42 (3),
    • – Kapazitäten von Querverbindungen 56 (2), Steuerverbindungen 48 und Relaisverbindungen 60 (2),
    • – Anzahl aktiver Zellen 44 (2) pro Teilnehmerantenne 42 (3),
    • – Anzahl aktiver Teilnehmerkanäle pro Zelle 44 (2), und
    • – Verfügbarkeit von gespeicherter elektrischer Energie über die Zeit.
  • Bodenbasierte Kommunikationsausrüstungs-Ressourcen sind weniger limitiert als Satellitenressourcen, weil sie einfacher aufzurüsten oder nachzufüllen sind. Sie sind im Allgemeinen eher durch ökonomische Faktoren als durch physikalische Faktoren beschränkt.
  • 2. Funktionen des Netzwerkressourcen-Managers
  • Der Begriff "Systemplan", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen Mastersystemplan, der bestimmt, wie Systemressourcen während einer vorbestimmten Planungszeitspanne verwendet werden. Ein "Unterplan" bezieht sich hier auf denjenigen Bereich eines Systemplans, der die Verwendung eines speziellen Ressourcentyps (z.B. ein Zellenaktivierungsunterplan 260, 10) auf dem Systemlevel bestimmt. Der Begriff "individuelle Plantabelle" bezieht sich hier auf einen für einen individuellen Systemknoten eindeutigen Bereich eines System-Unterplans (z.B. die Knoten 1 Zellenaktivierungstabellen 1051, 10). Ein "Satz von individuellen Plantabellen" bezieht sich hier auf alle individuellen Plantabellen, die sich von relevanten System-Unterplänen ableiten, die eindeutig für einen speziellen Knoten (z.B. der Satz 310 für Knoten 1, 10) relevant sind. Der Begriff "Planungszeitspanne" wird hier definiert als eine vorbestimmte Zeitspanne (z.B. 24 Stunden) für die ein Systemplan entwickelt wird.
  • Der Netzwerkressourcen-Manager (NRM: Network Ressource Manager) ist ein automatisiertes System und Verfahren zum Verwalten der Ressourcen eines Kommunikationssystems während es global Systemverkehr unterbringt. Der NRM führt fünf Hauptfunktionen aus:
    • a. er sagt den Bedarf an Systemdiensten während einer zukünftigen Zeitspanne, basierend auf historischen Verkehrsdaten voraus;
    • b. er erzeugt einen Systemplan, um den vorhergesagten Dienstanforderungen während der zukünftigen Zeitspanne bei gegebenen verfügbaren Systemressourcen und vertraglichen Erfordernissen des Systems so gut wie möglich gerecht zu werden;
    • c. er bestimmt und verteilt den für jeden Systemknoten eindeutigen Bereich des Systemplans an jeden Systemknoten;
    • d. er überwacht die Ausführung des Systemplans, einschließlich der Gesundheit und des Status der Systemknoten; und
    • e. er nimmt korrigierende Handlungen vor, wenn das System außerhalb erlaubter Schwellenwerte arbeitet oder bald arbeiten wird.
  • Wie der NRM diese fünf Hauptfunktionen ausführt, wird im Detail in dieser Beschreibung erläutert. Ressourcenverwaltungssysteme nach dem Stand der Technik sind im Allgemeinen anforderungsgesteuerte Echtzeit-Antwort-Systeme. Anforderungsgesteuerte, Echtzeit-Antwort-Systeme reagieren in Echtzeit auf Anforderungsereignisse, die in Echtzeit auftreten. Im Allgemeinen verwenden sie keine Vorhersage. Das bedeutet, sie arbeiten so gut sie können mit dem was im aktuellen Zeitpunkt geschieht, anstatt gemäß einem vorbestimmten Plan zu handeln, der auf der Vorgeschichte und Vorhersagen von noch eintretenden Ereignissen basiert.
  • Der NRM der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von anderen Ressourcenverwaltungsanwendungen darin, dass er ein vorhersagendes System ist, anstatt lediglich ein anforderungsgesteuertes System. Beispielsweise kann der NRM vorhersagen, was der Systemverkehr von morgen sein wird und kann dann einen Systemplan erstellen, der anzeigt, wie jeder Systemknoten seine Ressourcen verwenden sollte, um den Verkehr von morgen zu unterstützen. Der Systemplan enthält obere Grenzen, welche die Systemknoten während des gegenwärtigen Betriebs nicht überschreiten können. Mit anderen Worten müssen die Systemknoten innerhalb der Grenzen der Zuweisung leben, selbst wenn der Verkehr von morgen sehr viel stärker ist als vorhergesagt.
  • Der NRM unterscheidet sich auch von Verwaltungssystemen und -verfahren nach dem Stand der Technik, weil die Umgebung, in welcher ein weltraumbasiertes Kommunikationssystem arbeitet, sich fundamental von Umgebungen herkömmlicher Ressourcenverwaltungssysteme nach dem Stand der Technik unterscheidet, wie beispielsweise die Umgebung, die zu einem Ressourcenverwalter nach dem Stand der Technik gehört, der zum Aufbau einer Leitungsoptimierung verwendet wird. Bei einem weltraumbasierten Kommunikationssystem sind die Systemknoten-Ressourcen dynamisch und ändern sich momentan als Funktion sich verändernder Verkehrsanforderungen und Bewegung von Erde, Sonne, Satelliten, etc. Entsprechend kann jeder Systemknoten einen Satz von Regeln und Randbedingungen haben, der vollkommen verschieden ist von demjenigen jedes anderen Systemknotens und es kann sein, dass sich der Gesamtzustand des Systems niemals wiederholt. Beispielsweise können zu dem Zeitpunkt, da die nächste Planungszeitspanne eintritt, die Leistungsfähigkeiten jedes Systemknotens ganz unterschiedlich von Leistungsfähigkeiten sein, die derselbe Systemknoten zu Beginn der aktuellen Planungsperiode hatte.
  • 9 zeigt ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des NRM illustriert. Die NRM-Verarbeitung wird wünschens- werterweise in SCS 28 (8) ausgeführt, mit Ausnahme der Systemplan-Ausführen-Funktion (Block 224), welche wünschenswerterweise in den individuellen Systemknoten durchgeführt wird. Der NRM beginnt (Block 210) mit Durchführung des Planungsrichtlinien-Entwickeln-Prozesses (Block 212). Der Planungsrichtlinien-Entwickeln-Prozess (Block 212) wandelt die Planungskriterien hoher Stufe (Block 214) in niedrigstufige Planungsrichtlinien um. Beispielsweise können Planungskriterien (Block 214) systemvertragliche Verpflichtungen repräsentieren (z.B. ein vertragliches Erfordernis, welches erlaubte "Auszeitminuten" (Minuten der Dienstunterbrechung) für ein Vierteljahr spezifiziert) oder Antworten auf Systembedingungen (z.B. reduzierte Kapazität bei einem speziellen Satelliten aufgrund verringerter Energiekapazität). Die Ausgaben des Planungsrichtlinien-Entwickeln-Prozesses (Block 212) sind Planungsrichtlinien. Planungsrichtlinien sind niedrigstufige, an den Systemplan-Erzeugen-Prozess (Block 216) gelieferte Anweisungen, welche die Erzeugung eines Systemplans beeinflussen. Zum Beispiel kann eine Planungsrichtlinie dem Systemplan-Erzeugen-Prozess (Block 216) mitteilen, die Verwendung von Zellen bei einem speziellen Satelliten zu minimieren.
  • Nachdem der Planungsrichtlinien-Entwickeln-Prozess (Block 212) ausgeführt ist, erzeugt der Systemplan-Erzeugen-Prozess (Block 216) einen Systemplan für die spezifizierte Planungszeitspanne. Man kann sich den Systemplan als eine große "Matrix" denken, in welcher die Ressourcenverwendung aller Systemknoten auf der Systemebene ausbalanciert wird. Der Systemplan enthält wünschenswerterweise System-"Unterpläne", die Pläne zur Verwendung jedes Typs von Systemressource sind (z.B. Knoten-zu-Knoten-Routing- Unterplan 256, 10, Zugriffsprioritäten-Unterplan 258, 10, Zellenaktivierungs-Unterplan 260, 10 oder Aufwärtsstrecken-Zuordnungs-Unterplan 262, 10). Der Systemplan enthält Richtlinien, denen jeder Knoten während der Planausführung zu folgen hat (z.B. in welche Richtung ein Satellit Daten auf seinen Querverbindungen leiten sollte, welche Zugriffsprioritäten von einer Zelle bedient werden sollen, wann bestimmte Zellen an- oder auszuschalten sind, welcher Antennen einer Aufwärtsstrecke zugeordnet werden sollen, usw.). Der Systemplan umfasst auch Ressourcenverwendungs-"Schwellen", welche die Systemknoten während der Ausführung des Systemplans nicht überschreiten dürfen (z.B. die maximale Anrufzahl, die ein Systemknoten zu einer bestimmten Zeit handhaben kann).
  • Es kann sein, dass der Systemplan nicht alle vorgegebenen Dienstanforderungen erfüllt. Der Systemplan-Erzeugen-Prozess (Block 216) erzeugt daher auch "Metriken", die beschreiben, wie gut der Systemplan mit den vorausgesagten Systemdienstanforderungen zusammenfällt. Diese Metriken stammen aus dem Zellenaktivierungsmetriken-Erzeugen-Prozess (Block 420, 12) und dem Verbindungsbelastungen-Ausgleichen-Prozess (Block 482, 14), welche später beschrieben werden. Die Metriken werden ausgewertet als Teil der Bestimmung, ob der Systemplan akzeptabel ist (Block 218, 3). Der Systemplan-Erzeugen-Prozess (216) wird unten in Abschnitt A weiter beschrieben.
  • Unter Verwendung der Metriken aus dem Systemplan-Erzeugen-Prozess (Block 216) wird der Systemplan ausgewertet, und es wird eine Bestimmung durchgeführt (Block 218), ob der Systemplan akzeptabel ist. Wenn festgestellt wird, dass der Systemplan alle vertraglichen Systemleistungser fordernisse erfüllt, kann der Systemplan als akzeptabel angesehen werden. Falls nicht, erwägt die Auswertung, ob irgendwelche Planungskriterien (Block 214) geändert werden könnten, um die Systemleistung zu verbessern (z.B. um vertragliche Erfordernisse besser zu erfüllen) oder ob der Systemplan der Beste ist, den das System bei den gegebenen verfügbaren Ressourcen während der Planungszeitspanne mit der vorhergesagten Anforderung ausführen kann. Selbst wenn nicht alle vertraglichen Erfordernisse erfüllt sind, kann ein Systemplan als akzeptabel betrachtet werden, wenn der NRM feststellt, dass die projektierte Systemleistung die Beste ist, die das System bei den gegebenen, verfügbaren Ressourcen erbringen kann.
  • Falls die Planungskriterien (Block 214) geändert werden können, um die Systemleistung zu verbessern, wird der Systemplan als nicht akzeptabel betrachtet (Block 218). Zu dieser Zeit werden die Planungskriterien geändert und Planungsrichtlinien-Entwickeln (Block 212) wird aufgerufen, um korrigierte Planungsrichtlinien zu entwickeln. Dann erstellt Systemplan-Erzeugen (Block 216) einen weiteren Systemplan und die Prozedur wiederholt sich wie in 9 gezeigt.
  • Wenn der Systemplan als akzeptabel betrachtet wird (Block 218), wird der individuelle Plantabellen-Entwickeln-Prozess (Block 220) aufgerufen, um aus dem Systemplan für jeden individuellen Systemknoten eindeutige Einträge abzuleiten. Die individuellen Plantabellen (z.B. die Knoten 1 Zellenaktivierungstabellen 1051, 10) werden für jeden Systemknoten aus dem jeweiligen System-Unterplan (z.B. Zellenaktivierungs-Unterplan 260, 10) kreiert. Alle individuellen Plantabellen für einen bestimmten Systemknoten werden in einen "Satz von individuellen Plantabellen" (z.B. Satz 310 für Knoten 1, 10), der kollektiv den für diesen Systemknoten eindeutigen Teil des Systemplans kollektiv repräsentiert, kompiliert. Die Anzahl individueller Plantabellen innerhalb eines Satzes kann in Abhängigkeit davon, welche Ressourcen in diesem bestimmten Systemknoten verwaltet werden müssen, variieren. Individuelle-Plantabellen-Entwickeln (Block 220) wird in größerem Detail unten in Abschnitt B beschrieben.
  • 10 illustriert einen Systemplan 250, der aus System-Unterplänen 252 zusammengesetzt ist, welche aus individuellen Plantabellen 254 erzeugt sind. Die System-Unterpläne 252 können enthalten: Knoten-zu-Knoten-Routing-Unterplan 256, Zugriffsprioritäten-Unterplan 258, Zugriffskanal-Unterplan (nicht dargestellt), Zellenaktivierungs-Unterplan 260, Zellenzusatzkanal-Unterplan (nicht dargestellt) und Aufwärtsstrecken-Zuordnungs-Unterplan 262. 10 zeigt repräsentative Beispiele möglicher System-Unterpläne 256-262. Sie zeigt nicht alle möglichen System-Unterpläne, und die dargestellten speziellen Unterpläne 256-262 sind für die Erfindung nicht kritisch.
  • Von jedem System-Unterplan 252 werden individuelle Plantabellen 254 abgeleitet. Zum Beispiel werden von dem Knoten-zu-Knoten-Routing-Unterplan 256 individuelle Knoten-zu-Knoten-Routing-Tabellen 270-27n abgeleitet. Die Verwendung des Suffixes "n" in den individuellen Plantabellennummern soll nicht vermitteln, dass lediglich 10 mögliche individuelle Plantabellen 254 von einem System-Unterplan 252 abgeleitet werden.
  • Ein Satz individueller Plantabellen umfasst alle individuellen Plantabellen für einen speziellen Knoten. Für KNOTEN 1 würde der Satz individueller Plantabellen 310 die Tabellen 270, 280, 290 und 300 umfassen.
  • Nachdem die individuellen Plantabellen entwickelt sind, verteilt der Sätze-individueller-Plantabellen-Verteilen-Prozess (Block 222) die individuellen Plantabellen 310-31n jedes Systemknotens auf jeden Systemknoten. Zum Beispiel kann SCS 28 (1) die Sätze individueller Plantabellen 310-31n auf jeden Satelliten 12 verteilen, wenn ein Satellit für die SCS-GCS 24 (1) sichtbar wird (d.h. "Sichtlinien"-Tabellen laden). Alternativ können die Sätze individueller Plantabellen 310-31n durch Senden der Daten über eine Aufwärtsstrecke 46, 48 (2) an einen Nicht-Zielsatelliten 12 (1) und Routing der Daten an den Zielsatelliten 12 (1) über Querverbindungen 56 (2) an die Satelliten 12 (1) verteilt werden. Wünschenswerterweise werden die Sätze individueller Plantabellen 310-31n vor dem Zeitpunkt, zu dem der entsprechende Systemplan in Wirkung treten soll, an die Systemknoten verteilt. Ein Teil des Satzes individueller Plantabellen 310-31n kann jedoch während der frühen Ausführung des entsprechenden Systemplans verteilt werden.
  • Der Systemplan-Ausführen-Prozess (Block 224, 9) beginnt zu dem Zeitpunkt, zu dem die Systemknoten beginnen, gemäß ihren Sätzen individueller Plantabellen 310-31n ( 10), welche einem neuen Systemplan entsprechen, zu arbeiten (d.h. die Ausführung beginnt mit dem Start der Planungsperiode für diesen Systemplan.) Der Systemplan-Ausführen-Prozess (Block 224) wird in größerem Detail unten in Abschnitt C beschrieben.
  • Während der Planausführung wird der Systemplanausführung-Überwachen-Prozess (Block 226, 9) durchgeführt.
  • Systemplanausführung-Überwachen (Block 226) wird günstigerweise in zwei Segmenten durchgeführt: dem Systemknoten-Segment und dem SCS-Segment.
  • 11 stellt ein Flussdiagramm des Systemknoten-Segments von Systemplanausführung-Überwachen (Block 226) dar, was von den Systemknoten ausgeführt wird. Das Systemknoten-Segment beginnt (Block 330), wenn der spezielle Systemknoten die Ausführung des individuellen Betriebsplans (Block 332) durch Auswertung gegenwärtiger Betriebsdaten (Block 334) überwacht (z.B. gegenwärtige Verkehrsstufen, Querverbindungsbelastung etc.).
  • Unter Verwendung der gegenwärtigen Betriebsdaten (Block 334) bestimmt der Ausführung-Überwachen-Prozess (Block 332), ob ein außerplanmäßiger Zustand besteht (Block 336). Ein "außerplanmäßiger" Zustand besteht, wenn der Systemknoten feststellt, dass ungeplante Ereignisse aufgetreten sind oder dass der gegenwärtige Betrieb vorbestimmte Systemplan-Schwellen in den individuellen Plantabellen überschreitet (oder bald überschreiten wird). Beispielsweise kann eine Systemplanschwelle eine maximal erlaubte Anzahl von Anrufen diktieren, die zu einer bestimmten Zeit bedient werden können. Wenn eine gegenwärtige Anrufanforderung die Schwelle der erlaubten Anzahl von Anrufen überschreitet (d.h. ein ungeplantes Ereignis), besteht ein außerplanmäßiger Zustand (Block 336). Wenn ein außerplanmäßiger Zustand auftritt (Block 336), betätigt der Systemknoten einen Sender und sendet eine Systemalarm-Mitteilung (Block 338), welche dem SCS 28 (1) den außerplanmäßigen Zustand beschreibt. Der Prozess wiederholt sich dann wie in 11 gezeigt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Satellit 12, der erkennt, dass Operationen bei oder nahe einem vorbestimmten Systemplanschwellenwert laufen, seinen Betrieb modifizieren, um die vorbestimmte Systemplanschwelle nicht zu überschreiten.
  • Besteht kein außerplanmäßiger Zustand (Block 336), bestimmt der Systemknoten (Block 340), ob es Zeit ist, telemetrische Daten an das SCS 28 (1) zu senden. Die Sendung telemetrischer Informationen kann beispielsweise periodisch auftreten. Wenn es nicht Zeit für die Sendung telemetrischer Informationen ist (Block 340), fährt der Systemknoten weiter fort, die Ausführung zu überwachen (Block 332) und die Prozedur wiederholt sich wie in 11. Wenn es Zeit ist, telemetrische Informationen zu senden (Block 340) betätigt der Systemknoten einen Sender und sendet die telemetrischen Informationen (Block 342) an das SCS 28 und der Prozess wiederholt sich wie in 11 gezeigt. Wünschenswerterweise sendet jeder Systemknoten regelmäßig telemetrische Mitteilungen an das SCS 28, welche die "Gesundheit" und den "Status" des Systemknotens anzeigen. "Gesundheit" bezieht sich auf die Fähigkeit eines Systemknotens eine Aufgabe zu erfüllen. Wenn beispielsweise eine Antenne oder Antennenzelle nicht betriebsfähig ist (d.h. nicht in der Lage, Verkehr zu unterstützen), wird die Verkehrsträgerkapazität des Satelliten verringert. "Status" bezieht sich auf die Verfügbarkeit einer Ressource zu einer bestimmten Zeit (z.B. ist ein Satellit online oder offline).
  • 12 zeigt ein Flussdiagramm des SCS-Segmentes von Systemplanausführung-Überwachen (Block 226). Das SCS-Segment beginnt (Block 350) mit der Systemmitteilungen-Verarbeiten-Funktion (Block 352). Die Systemmitteilungen-Verarbeiten-Funktion (Block 352) empfängt Systemalarm und telemetrische Mitteilungen (Block 354) von den Systemkno ten. Die Systemmitteilungen-Verarbeiten-Funktion (352) kompiliert diese Mitteilungen und ruft die Trendanalyse-Durchführen-Funktion (356) auf, welche Trendanalysen durchführt, um auf Basis der Systemalarm- und telemetrischen Mitteilungen (Block 354) zu bestimmen, ob ein Zustand außerhalb der Toleranz nahe bevorsteht, wenn der aktuelle Trend weitergeht.
  • Es wird nochmals Bezug genommen auf 9. Der NRM bewertet anhand von Anzeichen nahe bevorstehender außerplanmäßiger Zustände von der Trendanalyse-Durchführen-Funktion (Block 356, 12), ob der aktuell laufende Systemplan noch "gültig" ist (Block 228, 9). Der Systemplan wird als gültig betrachtet (Block 228), wenn das System die vertraglichen Erfordernisse erfüllt und die aktuellen Trends und Belastungen das System nicht veranlassen, diese Erfordernisse in der nahen Zukunft nicht zu erfüllen. Mit anderen Worten bestimmt der NRM, ob der Systemplan bei den gegebenen ungeplanten Systemereignissen und gegenwärtigen Verkehrsanforderungen auf akzeptable Weise arbeitet.
  • Wenn der aktuell ausgeführte Systemplan noch gültig ist (Block 228), bestimmt (Block 230) der NRM, ob es Zeit ist, einen neuen Systemplan für die nächste Planungszeitspanne zu erzeugen. Ein neuer Plan wird für die nächste Planungszeitspanne wünschenswerterweise einige Zeit bevor der aktuell ausgeführte Plan ausläuft erzeugt. Die Zeit, einen neuen Plan zu erzeugen, basiert auf der zeitlichen Länge, die es in Anspruch nehmen wird, den neuen Plan zu erzeugen, was von der Größe und Komplexität des Kommunikationssystems abhängen wird. Es ist nicht wünschenswert einen neuen Plan zu weit im Voraus zu erzeugen, da der neue Plan wünschenswerterweise soviel jüngste historische Verkehrsdaten und Systemknotendaten wie möglich enthalten soll. Wenn es nicht Zeit ist, einen neuen Systemplan zu erzeugen (Block 230) fährt der NRM mit der Systemplanausführung-Überwachen-Funktion (Block 226) fort. Wenn es Zeit ist, einen neuen Systemplan zu erzeugen (Block 230), wird die Planungszeitspanne auf die nächste Planungszeitspanne (Block 232) festgesetzt und der Planungsrichtlinien-Entwickeln-Prozess (Block 212) wird angestoßen. Die Prozedur wiederholt sich dann wie in 9 gezeigt.
  • Wenn der Systemplan nicht gültig ist (Block 228) kann der NRM entscheiden (Block 234), den verbleibenden Anteil des aktuell ausgeführten Systemplan umzuplanen oder zu gestatten, dass der aktuell ausgeführte Systemplan bis zu seiner Vollendung läuft. Der NRM kann entscheiden (Block 234) zu gestatten, dass der aktuell ausführte Systemplan bis zu seiner Vervollständigung läuft, wenn Systemalarm-Mitteilungen (Block 354) anzeigen, dass ungeplante Ereignisse aufgetreten sind, die ungeplanten Ereignisse jedoch keinen größeren Einfluss auf die Fähigkeit des Systems, den Verkehr zu handhaben, haben.
  • Der NRM kann entscheiden (Block 234), den verbleibenden Teil des aktuell ausgeführten Systemplans umzuplanen, wenn Systemalarm-Mitteilungen (Block 354) oder Anzeichen nahe bevorstehender außerplanmäßiger Zustände zeigen, dass kritische Ereignisse in dem System während der Ausführung des Systemplans auftreten. Ein Beispiel, bei dem der NRM entscheiden kann, umzuplanen (Block 234), ist, wenn der Systemplan, wie er aktuell läuft, bald alle Auszeit-Minuten (d.h. die erlaubte Anzahl von Minuten der Dienstunterbrechung, welche vertraglich verhandelt wurden) für eine be stimmte Zeitdauer aufgebraucht hat, wenn der Systemplan fortfährt, mit den ungeplanten Ereignissen zu laufen. Eine Umplanung kann für alle Systemknoten oder nur für einen Satz spezieller Systemknoten durchgeführt werden. Beispielsweise wird die Umplanung wünschenswerterweise für diejenigen Systemknoten erzeugt werden, deren individuelle Systempläne derart umgeplant werden können, dass die Auszeit-Minuten vermieden werden können.
  • Falls der NRM entscheidet, den verbleibenden Anteil des aktuell ausgeführten Systemplans (Block 234) umzuplanen, wird die Planungszeitspanne auf den verbleibenden Teil der aktuellen Planungszeitspanne (Block 236) gesetzt. Dann wird der Planungsrichtlinien-Entwickeln-Prozess (Block 212) aufgerufen und die Prozedur wiederholt sich wie in 9 gezeigt.
  • Unter dringenden Umständen (z.B. wenn nicht genug Zeit ist, eine vollständige Umplanung zu erzeugen, bevor größere Systemschäden entstehen) kann der NRM schnell einen nur kleinen Teil der Umplanung (z.B. nur für eine Stunde) erzeugen und verteilen. Der NRM kann dann denjenigen Teil der Umplanung, der den Rest der Planungszeitspanne abdeckt, erzeugen und verteilen, während der kleinere Teil der Umplanung mit der Ausführung beginnt.
  • Wenn der NRM entscheidet, den verbleibenden Teil des aktuell ausgeführten Systemplans nicht neu zu planen (Block 234) (d.h. der NRM entscheidet, zu erlauben, dass der aktuell ausgeführte Systemplan bis zu seiner Vervollständigung läuft), fährt der NRM, wie in 9 gezeigt, mit Systemplanausführung-Überwachen (Block 226) fort.
  • Die Systemplan-Ausführen-Funktion (Block 224) und die Systemplanausführung-Überwachen-Funktion (Block 226) fahren als Hintergrundprozesse fort, während der NRM andere Aufgaben durchführt (z.B. Systemplan-Erzeugen (Block 216) oder Individuelle-Plantabellen-Erzeugen (Block 220)). Während der NRM beispielsweise die Systemplanausführung-Überwachen-Funktion (Block 226) durchführt, kann der NRM auch einen neuen Systemplan für die nächste Planungszeitspanne erzeugen. Mit anderen Worten kann der NRM bei einer Planungszeitspane von einem Tag einen neuen Plan, der morgen ablaufen soll, erzeugen, während er auch die Ausführung des heutigen Planes überwacht.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Länge der Planungszeitspanne und die Startzeit der Planungszeitspanne günstigerweise dieselben für jeden neuen erzeugten Systemplan; dies ist jedoch nicht wesentlich. Wenn die Planungszeitspanne beispielsweise 24 Stunden beträgt, kann der Ausführungsstart eines neuen Systemplans jeden Tag um, sagen wir 5:00 P.M. Greenwich Mean Time (GMT) oder zu irgendeiner anderen von dem Benutzer gewählten Zeit erfolgen.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform ersetzt eine Umplanung den aktuell ausgeführten Systemplan nur für den Rest der aktuellen Planungszeitspanne. Wenn daher der aktuelle ausgeführte Systemplan um, sagen wir 1:00 P.M. GMT als ungültig erklärt wird (Block 228) kann der NRM den aktuell ausgeführten Plan für die Zeitspanne zwischen 1:00 P.M. GMT und 5:00 P.M. GMT umplanen (d. h. für den verbleibenden Teil der aktuellen Planungszeitspanne).
  • Bei einer alternativen Ausführungsform kann sich der Ausführungsstart eines neuen Systemplans mit der Zeit ändern. Mit anderen Worten kann der NRM, wenn er entscheidet, umzuplanen, oder einen neuen Systemplan zu erzeugen, den aktuell ausgeführten Systemplanverwerfen und zu derzeit, zu welcher der aktuell ausgeführte Plan beendet wird, mit der Ausführung eines neuen Systemplans beginnen, welcher eine volle Planungszeitspanne abdeckt. Wenn daher der aktuell ausgeführte Systemplan, der um 5:00 P.M. GMT begann, um 1:00 P.M. GMT als ungültig erklärt wird (Block 228), kann der NRM einen neuen Systemplan erzeugen, welcher eine volle Planungszeitspanne abdeckt und um 1:00 P.M. GMT beginnt. Eine 24-Stunden-Planungszeitspanne angenommen, wird der nächste Systemplan auch um 1:00 P.M. GMT mit der Ausführung beginnen, falls der neue Systemplan ohne die Notwendigkeit umzuplanen, ausgeführt wird.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist auf Einzelabdeckungs-Kommunikationssysteme (d.h. wo wenigstens ein Satellit von jedem Punkt des Himmelskörpers zu jeder Zeit sichtbar ist, wobei in manchen Gebieten jedoch nur ein Satellit sichtbar ist), auf Mehrfachabdeckungs-Kommunikationssysteme (d. h. wo mehr als ein Satellit zu jeder Zeit von jedem Punkt des Himmelskörpers sichtbar ist) und ebenso auf Kommunikationssysteme bei denen eine volle Abdeckung des Himmelskörpers nicht erreicht wird (d. h. wo "Löcher" in der Satellitenabdeckung bestehen) anwendbar.
  • A. Systemplan Erzeugen
  • 13 illustriert ein Prozess-Flussdiagramm für einen Systemplan-Erzeugen-Prozess (Block 216, 9). Der Systemplan-Erzeugen-Prozess erschafft einen Systemplan, welcher die Verwendung der Knotenressourcen während einer speziellen Planungszeitspanne ordnet. Der neue Systemplan wird vorzugsweise auf einer periodischen Grundlage erzeugt (z.B. einmal pro Planungszeitspanne).
  • Die Erzeugung eines Systemplans führt zum:
    • a) Vorhersagen der Menge an Teilnehmerverkehr an jedem Systemknoten für die Planungszeitspanne;
    • b) Planen, wie die Teilnehmerverkehrsvorhersage von dem System untergebracht werden könnte;
    • c) Planen, wie Aufwärtsstrecken, Abwärtsstrecken und Querverbindungen zugeordnet werden sollten, um System- und Benutzerverkehr unterzubringen; und
    • d) Erzeugen eines Gesamt-Knotenroutingplans, basierend auf den Ergebnissen der vorhergehenden Schritte a)–c).
  • Systemplan-Erzeugen beginnt (Block 370) mit dem Durchführen der Teilnehmerverkehr-Vorhersagen-Funktion (Block 372), welche verschiedene Typen von Teilnehmerverkehr (z.B. Sprache, Fax, Paging) vorhersagt, und die Vorhersagen nach geographischem Gebiet und Tageszeit kombiniert.
  • Die Teilnehmerverkehrsvorhersagen basieren auf der Eingabe von Kriterien zur Verkehrsvorgeschichte (Block 374), welche eine statistische Datenbank vergangener Verkehrsvorgeschichte repräsentieren. Die Kriterien zur Verkehrsvorgeschichte (Block 374) sind günstigerweise in dem SCS-internen Speicher 192 (8) positioniert und die Vorgeschichte wird mit der Zeit genauer gemacht, wenn der Systembetrieb fortfährt, gegenwärtige Verkehrsbelastungen mit einzubeziehen. Die Vekehrsbelastungsdaten des aktuell ausgeführten Systemplans werden in einem gewichteten Sinn in die statistische Datenbank der Verkehrsvorgeschichte mit einbezogen. Die modifizierte statistische Datenbank wird verwendet, um vorherzusagen, wie der Verkehr während zukünftiger Planungszeitspannen sein wird.
  • Der Zellenaktivierung-Planen-Prozess (Block 376) erzeugt einen Zugriffs-Kanal-Unterplan, einen Zugriffs- Prioritäten-Unterplan, einen Zellenaktivierungs-Unterplan und Zellenzusatzkanal-Unterplan. Der Zugriffskanal-Unterplan zeigt den Satelliten 12 an, welche Zugriffkanäle eine SU 26 verwenden sollten, um anfänglich auf das System zuzugreifen. Der Zugriffsprioritäten-Unterplan beschreibt, welche Zugriffsprioritäten von einer bestimmten Zelle eines Satelliten zu bedienen sind. Der Zellenaktivierungs-Unterplan teilt dem Satelliten mit, wann spezielle Zellen "An" oder "Aus" zu schalten sind und welche Basiskanalsätze in jeder Zelle zu verwenden sind. Schließlich beschreibt der Zellenzusatzkanal-Unterplan, welche zusätzlichen Kanalsätze in einer gegebenen Zelle verwendet werden. Diese Unterpläne werden im weiteren Detail unten in Abschnitt B diskutiert.
  • Zellenaktivierung-Planen (Block 376) verwendet die Teilnehmerverkehrsvorhersage (aus Teilnehmerverkehr-Vorhersagen (Block 372)) und Eingaben (Block 378) von Planungsrichtlinien (aus Planungsrichtlinien-Entwickeln (Block 212)), Teilnehmerverbindungsinterferenzbeschränkungen, Satelliten-Gesundheitsdaten und Systemenergiekapazität. Teilnehmerverbindungsinterferenzbeschränkungen, Satelliten-Gesundheitsdaten und Systemenergiekapazität sind günstigerweise in dem SCS-internen Speicher 192 (8) positioniert, welcher für Zellenaktivierung-Planen (Block 376) zugänglich ist.
  • Teilnehmerverbindungsinterferenzbeschränkungen sind beispielsweise Beschränkungen bezüglich der Benutzung von Teilnehmerkanälen über bestimmte geographische Gebiet zu bestimmten Tageszeiten. Diese Beschränkungen können aus Lizenzverboten oder externer Systeminterferenz resultieren. Teilnehmerverbindungsinterferenzbeschränkungen können eini ge oder alle aktiven Zellen eines Satelliten betreffen. Interferenzquellen verursachen eine Unterbrechung des Systems, während Interferenzempfänger von dem System unterbrochen werden (z.B. kann ein Satellit, während er mit angeschalteten Zellen über eine Radioastronomiestation hinwegfliegt, den Verlust wissenschaftlicher Daten verursachen). Die Satellitengesundheits-Datenbank wird unter Verwendung des Systemstatus und zuvor empfangener Alarmmitteilungen von den Satelliten aktualisiert.
  • Zellenaktivierung-Planen (Block 376) erzeugt Metriken, die beschreiben, wie gut der Zellenaktivierungs-Unterplan mit den vorhergesagten Teilnehmerverkehrserfordernissen zusammenfällt. Diese Metriken werden als Teil der Bestimmung, ob der Systemplan akzeptabel ist, ausgewertet (Block 218, 9). Die Planung der Zellenaktivierung wird in weiterem Detail unten in Abschnitt A1 diskutiert.
  • Systemunterstützungsbedürfnisse-Vorhersagen (380) sagt den administrativen Überverkehr voraus (d.h. Verkehr, der erforderlich ist, um das Kommunikationssystem zu betreiben und zu unterhalten), der während der Planungszeitspanne erwartet wird und bestimmt die Ressourcen, die zur Unterstützung dieses Verkehrs erforderlich sind (bestimmt z.B., wann und wie lange SCS-GCS Antennen 54 verwendet werden müssen). Systemunterstützungsbedürfnisse-Voraussagen (Block 380) empfängt Anforderungen von anderen Netzwerkanwendungen (Block 382) zum Zwecke des Planens der Ressourcenbenutzung während der Sichtlinienpassagen zwischen der SCS-GCS 24 (1) und netzwerkverbundenen Satelliten 12 (1). Solche Planung ist erforderlich, wenn Sätze individueller Plantabellen 310-31n (10) verteilt werden müssen oder wenn andere Satelliten die Durchführung von Software- Aktualisierungen benötigen. Basierend auf ihren Vorhersagen des administrativen Überverkehrs fordert Systemunterstützungsbedürfnisse-Vorhersagen (Block 380) die Verwendung von SCS-GCSs 24 (1) und GW-GCSs 30 (1) bei der Aufwärts-/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen-Funktion (Block 384) an.
  • Die Aufwärts-/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen-Funktion (Block 384) verwendet die SCS-GCS 24 (1) und die GW-GCS 30 (1) Anforderungen (Block 380), Eingaben (Block 386) von GW-GCS- und SCS-GCS-Positionsdaten, Satellitenpositionsdaten, Aufwärts-/Abwärtsstreckeninterferenzbeschränkungen und Satellitengesundheitsdaten, um einen Aufwärts-/Abwärtsstrecken-Zuordnungs-Unterplan zu erzeugen. Aufwärts-/Abwärtsstreckeninterferenzbeschränkungen, Satellitengesundheitsdaten, GW-GCS- und SCS-GCS-Positionsdaten und Satellitenpositionsdaten können in dem SCS-internen Speicher 192 (8) gespeichert werden, der für den Aufwärts-/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen-Prozess zugänglich ist. Die Satellitenpositionsdaten werden für jede Planungszeitspanne bestimmt, wie in Abschnitt A2 unten weiter beschrieben. Aufwärts-/Abwärtsstreckeninterferenzbeschränkungen betreffen jedes Sichtfeld zwischen jedem Satelliten und seinen GCS-Partnern. Aufwärts-/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen (Block 384) wird in größerem Detail unten in Abschnitt A2 diskutiert.
  • Die Querverbindungs-Zuordnungen-Planen-Funktion (Block 388) erzeugt einen Querverbindungs-Zuordnungs-Unterplan. Querverbindungs-Zuordnungen-Planen (Block 388) berücksichtigt die Eingabe (390) von Querverbindungsinterferenzbeschränkungen. Querverbindungsinterferenzbeschränkungen können in dem SCS-internen Speicher 192 (8) gespeichert werden, welcher für die Querverbindungs-Zuordnungen-Planen-Funktion (Block 388) zugänglich ist. Die Querverbindungsinterferenzbeschränkungen betreffen jedes Sichtfeld zwischen jedem Satelliten und seinem querverbundenen Satellitenpartner.
  • Teilnehmerverkehr-Vorhersagen (Block 372) und Systemunterstützungsbedürfnisse-Vorhersagen (Block 380) können in jeder Reihenfolge oder parallel ausgeführt werden, ohne die Ergebnisse von Neuen-Plan-Erzeugen zu beeinträchtigen.
  • Aus dem Zellenaktivierungs-Unterplan dem Aufwärtsstrecken-Zuordnungs-Unterplan und dem Querverbindungs-Zuordnungs-Unterplan erzeugt die Knotenrouting-Auswählen-Funktion (Block 392) einen Knoten-zu-Knoten-Routing-Unterplan. Die Knoten-Routing-Wählen-Funktion wird in weiterem Detail unten in Abschnitt A3 diskutiert. Nach der Knoten-Routing-Wählen-Funktion (Block 392) endet die Systemplanerzeugen-Prozedur, um zu bestimmen, ob der Systemplan akzeptabel ist oder nicht (Block 218).
  • A1. Zellenaktivierung planen
  • 14 ist ein Prozess-Flussdiagramm für die Zellenaktivierung-Planen-Funktion (Block 376, 13). Zellenaktivierung-Planen (Block 376, 13) resultiert in einem Zugriffskanal-Unterplan, einem Zugriffsprioritäten-Unterplan, einem Zellenaktivierungs-Unterplan und einem Zellenzusatzkanal-Unterplan.
  • Die Zellenaktivierung-Planen-Funktion (Block 400) beginnt mit dem Auswählen einer anfänglichen Teilnehmerzellenabdeckungsstrategie (Block 402), die wünschenswerterweise in dem SCS-internen Speicher 192 (8) gespeichert ist für die Zellenaktivierung- und Deaktivierung unter Verwendung von Planungsrichtlinieneingaben (Block 404) aus dem Planungsrichtlinien-Entwickeln-Prozess (Block 212, 9). Beispielsweise definiert eine Teilnehmerzellenabdeckungsstrategie nominelle Zellverwendungspläne und Prioritäten, in welchen die Zellen an und ausgeschaltet werden, wenn Satelliten aufeinander zu- oder voneinander weglaufen etc. Diese Anfangsstrategie kann modifiziert werden auf Basis von Eingaben (Block 406) von Satellitengesundheitsdaten und Teilnehmerverbindungsinterferenzbeschränkungen. Satellitengesundheitsdaten und Teilnehmerverbindungsinterferenzbeschränkungen können in dem SCS-internen Speicher 192 ( 8) gespeichert sein, welcher für die Zellenabdeckungsstrategie-Auswählen-Funktion (Block 402) zugänglich ist. Beispielsweise kann eine modifizierte Strategie die Teilnehmerlast wegen einer Satellitenauszeit oder einer vorhergesagten starken Verkehrsbelastung ungleichmäßig auf die netzwerkverbundenen Satelliten verteilen.
  • Mit der Teilnehmerverkehrsvorhersage als Eingabe (Block 408) aus der Teilnehmerverkehr-Vorhersagen-Funktion (Block 372, 13) sagt der Zellbelastung-Bestimmen-Prozess (Block 410) die Zell-Untersystem- und Gesamtsatellitenbelastung für jeden Satelliten als Ergebnis der ausgewählten Teilnehmerzellenabdeckungsstrategie voraus.
  • Unter Verwendung der Eingabe von Teilnehmerverbindungsinterferenzbeschränkungen (Block 406) wendet der Kanalressourcen-Zuweisen-Prozess (Block 412) einen anfänglichen Satz von Teilnehmerkanälen den aktiven Zellen zu.
  • Zusätzliche Teilnehmerkanalsätze können den Zellen dynamisch zugewiesen werden, um zusätzliche Teilnehmerkanäle zur Verfügung zu stellen, wenn die Zellbelastung stärker ist als geplant. Diese zusätzlichen Teilnehmerkanäle gestatten, mehr Teilnehmeranrufe zu handaben.
  • Die Zellen/Energiekonflikte-Schlichten-Funktion (Block 414) stößt den Satellitenenergieausgleichsprozess (Block 416) für jeden Satelliten 12 (1) an. Der Satellitenenergieausgleichsprozess (Block 416) entwickelt ein vorhergesagtes Energieprofil für jeden netzwerkverbundenen Satelliten 12 (1) unter dem ausgewählten Teilnehmerkanalverwendungsplan. Der Verbrauch der Energie des Satelliten wird viele Umlaufbahnen im Voraus vorhergesagt. Die gegenwärtige Energieleistungsfähigkeit des Energiesystems jedes Satelliten wird verglichen mit der Energievorhersage, um sicher zu stellen, dass der geplante Energieverbrauch von dem speziellen Satelliten geliefert werden kann, wenn er benötigt wird, um einem erwarteten Verkehr zu genügen.
  • Wenn die gegenwärtige Energieleistungsfähigkeit dem vorhergesagten Verbrauch nicht entspricht, ändert die Zellen/Energiekonflikte-Schlichten-Funktion (Block 414) die Schemata für die Zellenaktivierung und Frequenzwiederverwendung, um Situationen der Verkehrsüberbelastung oder exzessive Energieanforderungen bei individuellen Satelliten zu korrigieren. Die Zellen/Energiekonflikte-Schlichten-Funktion (Block 414) stößt dann den Satellitenenergieausgleichsprozess (Block 416) erneut an. Sobald ein Energieausgleich erreicht ist, erzeugt die Zellen/Energiekonflikte-Schlichten-Funktion (Block 414) Metriken, welche anzeigen, wie gut der vorhergesagte Zellverkehr bei gegebener verfügbarer Satellitenenergie bedient wurde.
  • Unter Verwendung dieser Metriken wird eine Bestimmung durchgeführt (Block 418), ob die gewählte Zellenabdeckungsstrategie den vorhergesagten Verkehr unter Verwendung der ausgewählten Zellenabdeckungsstrategie in akzeptabler Weise handhabt. Wenn die ausgewählte Zellenabdeckungsstrategie den vorhergesagten Verkehr nicht akzeptabel gehandhabt hat (Block 418), überlegt die Auswertung, ob eine andere Zellenabdeckungsstrategie ausgewählt werden könnte, um die Systemleistung zu verbessern (d.h. den vorhergesagten Verkehr besser zu handhaben) oder ob die ausgewählte Zellenabdeckungsstrategie die beste Systemleistung bei den gegebenen verfügbaren Ressourcen während der Planungszeitspanne liefert. Selbst wenn nicht der gesamte vorhergesagte Verkehr gehandhabt werden kann, kann eine Zellenabdeckungsstrategie als akzeptabel betrachtet werden, wenn der NRM feststellt, dass die projektierte Systemleistung die beste ist, die das System bei den gegebenen verfügbaren Ressourcen erbringen kann.
  • Wenn festgestellt wird (Block 418), dass eine andere Zellenabdeckungsstrategie ausgewählt werden kann (basierend auf anderen Planungsrichtlinien (Block 404)), welche die Systemleistung verbessern würde, wird die Zellenabdeckungsstrategie als nicht akzeptabel betrachtet (Block 418) und Zellenabdeckungsstrategie-Auswählen (Block 402) wird erneut aufgerufen. Die Prozedur wiederholt sich wie in 14 gezeigt.
  • Wenn bestimmt wird (Block 418), dass eine ausgewählte Zellenabdeckungsstrategie die bestmögliche Leistung bei den gegebenen verfügbaren Systemressourcen liefert, erzeugt der Zellenaktivierungsmetriken-Erzeugen-Prozess (Block 420) Metriken, die anzeigen, dass Teile der vorhergesagten Verkehrs nicht gehandhabt werden konnten. Diese Metriken werden später als Teil der Bestimmung, ob der Systemplan akzeptabel ist (Block 218, 9), verwendet.
  • Die Netzwerkzugang-Steuern-Funktion (Block 422) wird dann verwendet, um zu regeln, welche Teilnehmer auf das Satellitennetzwerk zugreifen dürfen, wenn nicht der gesamte Verkehr in einer Zelle gehandhabt werden kann. Die Netzwerkzugang-Steuern-Funktion (Block 422) stellt sicher, dass ein Überlastzustand während des gegenwärtigen Systembe- triebs vermieden wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird jeder SU 26 (1) eine zufällige "Zugangsnummer" (z.B: zwischen 1 und 16) gegeben, wenn sie in der Fabrik hergestellt wird. Diese zufällige Zugangsnummer wird günstigerweise in dem SU-internen Speicher 118 (4) gespeichert. Wenn der gesamte Verkehr in einer Zelle gehandhabt werden kann, kann allen Zugangsnummern erlaubt werden, auf das System zuzugreifen. Wenn nicht der gesamte vorhergesagte Verkehr in einer Zelle gehandhabt werden kann, regelt Netzwerkzugang-Steuern (Block 422), welchen Zugangsnummern die Zelle den Dienst zu einer bestimmten Zeit zur Verfügung stellen wird. Wenn einer Zelle beispielsweise die Teilnehmerkanäle ausgehen, sendet die Zelle ein Signal rund, welches anzeigt, dass sie lediglich die Zugangsnummer 1, 2 und 3 bedienen wird. Dies sagt einer SU 26 nicht zu versuchen, einen Anruf zu unternehmen, wenn ihre Zugangsnummer nicht eine derjenigen ist, die zu dieser Zeit bedient werden. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Zugangsnummer den Systembenutzern nach einer Prioritätsreihenfolge gewährt werden. Wenn dann einer Zelle die Teilnehmerkanäle ausgehen, wird sie lediglich die Teilnehmer höchster Priorität bedienen.
  • Der endgültigen Zellenaktivierungs-Unterplan-Erzeugen-Prozess (Block 424) schließt die Zellenabdeckungsstrategie ein, und Netzwerkzugang-Steuern (Block 422) führt zu einem endgültigen Zellenaktivierungs-Unterplan. Diese Prozedur endet und übergibt an die Knoten-Routing-Wählen-Funktion (Block 392).
  • A2. Aufwärts/Abwärtsstrecken-Zuordnungen planen
  • Aufwärts/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen (Block 384, 13) erzeugt einen Plan für die Verwendung von Aufwärtsstrecken (d.h. Zuführungsverbindungen 46, 2 und Steuerverbindungen 48, 2), was zu einem Aufwärtsstrecken-Zuordnungs-Unterplan führt.
  • 15 illustriert ein Prozess-Flussdiagramm für die Aufwärts/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen-Funktion (Block 384). Aufwärts/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen beginnt (Block 440) mit der Durchführung der Satelliten/GCS-Kontakte-Berechnen-Funktion (Block 442), welche alle möglichen Kontaktmöglichkeiten zwischen GW-GCSs 30 (1, SCS-GCSs 24 1) und allen netzwerkverbundenen Satelliten 12 (1) bestimmt. Dies führt unter Verwendung der Eingabe von GW-GCS- und SCS-GCS-Positionsdaten und Satellitenelementensätzen (Block 444) zu einer Vorhersage, wann jeder Satellit während der Planungszeitspanne für jede GCS sichtbar sein wird. GCS-Positionsdaten und Satellitenelementensätze werden günstigerweise in dem SCS-internen Speicher 192 (8) gespeichert, welcher für die Aufwärts/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen-Funktion zugänglich ist.
  • Die Verbindungsanforderungen-Kompilieren-Funktion (Block 446) kompiliert GCS-Verbindungsanforderungen (Block 448) aus der Systemunterstützungsbedürfnisse-Vorhersagen-Funktion (Block 380, 13). Kontaktmöglichkeiten aus der Satelliten/GCS-Kontakte-Berechnen-Funktion (Block 442), kompilierte GCS-Verbindungsanforderungen aus der Verbindungsanforderungen-Kompilieren-Funktion (Block 446), Aufwärtsstrecken-Interferenzbeschränkungen und Satellitengesundheitsdaten 450 werden in die Satelliten GCS-Zuordnungen-Bestimmen-Funktion (Block 452) eingegeben, welche bestimmte Satellitenantennen festlegt, um einen Satelliten 12, 1 zu unterstützen, der über GW-GCS 30 (1) oder SCS-GCS 24 (1) hinwegfliegt (d. h. kontaktiert). Satellitengesundheitsdaten und Aufwärtsstrecken-Intereferenzbeschränkungen werden günstigerweise in dem SCS-internen Speicher 192 (8) gespeichert, welcher für die Satelliten/GCS-Zuordnungen-Bestimmen-Funktion (Block 452) zugänglich ist. Die Satellitengesundheit wird mit in Betracht gezogen, wenn seine Ressourcen geplant werden, um einen Überflug (d.h. einen Kontakt) über eine GCS zu unterstützen. Wenn Zuordnungen gemacht werden, werden ebenfalls Antennendrehgeschwindigkeiten, physikalische oder RF-Interferenz zwischen mehreren Abwärtsstreckenantennen 50 eines Satelliten und Verbindungseinrichtungszeiten für Drehung und Empfang berücksichtigt.
  • Basierend auf der Eingabe von Aufwärtsstrecken-Interferenzbeschränkungen und Satellitengesundheitsdaten (Block 450) ordnet die Aufwärts/Abwärtsstreckenkanäle-Zuordnen-Funktion (Block 454) jeder aus der Satelliten/GCS-Zuordnungen-Bestimmen-Funktion (Block 452) empfangenen Satelliten/GCS-Verbindungs-Zuordnung Aufwärts/Abwärtsstreckenkanäle zu. Das Ergebnis von Block 454 ist eine Kanalzuordnungstabelle, welche GW-GCS-(30, 1) und SCS-GCS-(24, 1) Zuordnungen enthält.
  • Die GW-GCS-Verbindungsplan-Erzeugen-Funktion (Block 456) extrahiert individuelle Gateway-Verbindungs-Zuordnungen aus der Kanalzuordnungstabelle und baut einen Gateway-Verbindungsunterstützungsplan auf. Die SCS-GCS-Verbindungs-Zuordnungen-Erzeugen-Funktion (Block 458) separiert Verbindungs-Zuordnungen aus der Kanalzuordnungstabelle für die SCS-GCSs 24 (1). Die Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Erzeugen-Funktion (Block 460) separiert Verbindungs-Zuordnungen aus der Kanalzuordnungstabelle für die Satelliten 12 (1).
  • Die Prozedur steigt dann zu der Knoten-Routing-Wählen-Funktion (Block 392) aus.
  • A3. Knoten-Routing wählen
  • 16 illustriert ein Prozess-Flussdiagramm der Knoten-Routing-Wählen-Funktion (Block 392, 13). Die Knoten-Routing-Wählen-Funktion (Block 392) empfängt alle vorangehenden Vorhersagen von Verkehrs- und Netzwerkbenutzung und bestimmt den besten Weg, das System zum Routing zu konfigurieren. Die Knoten-Routing-Wählen-Funktion (Block 392) führt zu einem Knoten-zu-Knoten-Routing-Unterplan, welcher die Informationen enthält, die die Systemknoten benötigen, um Daten zwischen einem oder mehreren Postionen zu routen.
  • Knoten-Routing-Wählen beginnt (Block 470) mit der Ausführung der Routing-Strategie-Auswählen-Funktion (Block 472). Routing-Strategien werden günstigerweise in dem SCS-internen Speicher 192 (8) gespeichert. Beispielsweise kann eine Routing-Strategie derart ausgewählt werden, dass Sprachverkehr den kürzesten Weg durch das System erhält.
  • Die Querverbindungs- und Abwärtsstrecken-Anschlussmöglichkeiten-Bestimmen-Funktion (Block 474) erzeugt unter Verwendung der Eingabe (Block 476) von Aufwärtsstrecken-Zuordnungen aus der Aufwärts/Abwärtsstrecken-Zuordnungen-Planen-Funktion (Block 384, 13) und Querverbindungs-Zuordnungen aus der Querverbindungs-Zuordnungen-Planen-Funktion (Block 388, 13) Abwärtsstrecken-Anschlussmöglichkeitsdaten.
  • Der Knoten-zu-Knoten-Belastungen-Vorhersagen-Prozess (Block 478) sagt Belastungen auf Aufwärts/Abwärtsstrecken und Querverbindungen aus den Anschlussmöglichkeitsdaten aus der Querverbindungs- und Abwärtsstrecken-Anschlussmöglichkeiten-Bestimmen-Funktion (Block 474) dem vorhergesagten Teilnehmerverkehr (Block 480) aus dem Teilnehmerverkehr-Vorhersagen-Prozess (Block 372, 13) und dem vorhergesagten Systemunterstützungsverkehr (Block 480) aus dem Systemunterstützungsbedürfnisse-Vorhersagen-Prozess (Block 380, 13) vorher.
  • Der Verbindungsbelastungsausgleichs-Prozess (Block 482) gleicht Knoten-zu-Knoten-Belastungen innerhalb der Grenzen der ausgewählten Routing-Strategie aus. Sobald ein Belastungsausgleich erreicht ist, erzeugt der Verbindungsbelastungsausgleichsprozess (Block 482) Metriken, welche anzeigen, wie gut der vorhergesagte Knoten-zu-Knoten-Verkehr bei gegebener, verfügbarer Verkehrskapazität gehandhabt wurde.
  • Unter Verwendung dieser Metriken wird dann eine Bestimmung durchgeführt (Block 484), ob die ausgewählte Routing-Strategie die vorhergesagte Verkehrsbelastung akzeptabel handhabt. Ist die Belastung nicht akzeptabel (Block 484), prüft die Belastungskonflikte-Schlichten-Funktion (Block 486) berichtete Belastungs/Routing-Konflikte und bestimmt alternative Routing-Strategien, um die Konflikte auszuräumen. Die überarbeitete Strategie wird an die Routing-Strategie-Auswählen-Funktion (Block 472) gesendet, und die Prozedur wiederholt sich, wie in 16 gezeigt. Wenn die Belastung akzeptabel ist (Block 484), erzeugt der Knoten-Routing-Unterplan-Erzeugen-Prozess (Block 488) einen Knoten-Routing-Unterplan für jeden Systemknoten, der Routingfähigkeit aufweist. Die Prozedur steigt dann zu der Systemplan-Akzeptabel-Bestimmung (Block 218, 9) aus.
  • B. Individuelle Plantabellen-Entwickeln
  • Nachdem der NRM feststellt, dass der Systemplan akzeptabel ist (Block 218, 9), entwickelt der Individuelle-Plantabellen-Entwickeln-Prozess (Block 220, 9) individuelle Plantabellen 270-30n (10), welche den jeweils eindeutigen Bereich des System-Unterplans 256-262 (10) jedes Systemknotens repräsentieren. Jede individuelle Plantabelle 270-30n (10) steuert die Verwendung einer bestimmten Systemressource jedes Knotens. Ein eindeutiger Satz individueller Plantabellen 310-31n (10) wird an jeden Systemknoten gesandt. Bei einer alternativen Ausführungsform kann eine große Plantabelle, welche den gesamten Systemplan oder einen Teil davon repräsentiert, an die Systemknoten gesendet werden, anstatt einen Satz individueller Plantabellen 310-31n (10) zu versenden.
  • Tabelle I ist eine illustrative Liste der verschiedenen individuellen Plantabellen, welche für unterschiedliche Satellitenressourcen für das beispielhafte System entwi ckelt wurden. Der Fachmann wird, basierend auf der hiesigen Beschreibung, verstehen, wie die erforderliche Liste individueller Plantabellen für physikalisch unterschiedliche Telekommunikationssysteme modifiziert werden muss.
  • Tabelle I – Individuelle Plantabellen
  • – Knoten-zu-Knoten-Routing-Tabellen
    – Postionsgebietscode-Tabellen
    – Zugriffsprioritäten-Tabellen
    – Zugriffskanal-Tabellen
    – Zellenaktivierungs-Tabellen
    – Zellenzusatzkanal-Tabellen
    – Abwärtsstrecken-Zuordnungs-Tabellen
    – Querverbindungszurodnungs-Tabelle
    – Aufwärtsstrecken-Zuordnungs-Tabellen
  • Nachdem eine individuelle Plantabelle von einem Systemknoten empfangen wurde, wird die individuelle Plantabelle in zwei separate Tabellen weiterentwickelt: eine Ausführungstabelle und eine zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehls-Tabelle. Eine zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehls-Tabelle ist wünschenswerterweise jeder Ausführungstabelle zugeordnet, so dass die Tabellen wünschenswerterweise in Paaren vorgefunden werden. Beide Tabellenarten sind günstigerweise in dem Speicher des Systemknotens abgelegt. Eine Ausführungstabelle enthält Richtlinien, auf welche der Systemknoten zugreift, um Ressourcenverwendungsentscheidungen während der Ausführung des Systemplans zu treffen. Bei der bevorzugten Ausführungsform verwenden die hauptsächlichen Untersysteme innerhalb des Systemknotens die Ausführungsta belle, um Operationen zu steuern. Wenn die Ausführungstabelle niemals geändert wird, kann der Systemknoten potentiell ewig, wie von der Ausführungstabelle angewiesen, laufen, egal ob falsch oder nicht. Dies hat den Vorteil, dass der kontinuierliche Betrieb des Systems, wenigstens auf einem bestimmten Niveau, ermöglicht wird, selbst wenn die Kommunikationen neuer Planaktualisierungen zeitweise unterbrochen werden.
  • Eine zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle wird von dem Systemknoten verwendet, um Einträge in der entsprechenden Ausführungstabelle periodisch oder aperiodisch zu ändern. Die Weiterentwicklung der individuellen Plantabelle in Ausführungs- und zeitgesteuerter Aktualisierungstabellen sowie die Interaktion der Ausführungs- und zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabellen werden in weiterem Detail unten in Abschnitt C beschrieben.
  • Während der Erzeugung der individuellen Plantabellen für einen Systemplan verifiziert der NRM wünschenswerterweise, dass die neuen individuellen Plantabellen zeitlich mit den individuellen Plantabellen, welche aktuell in jedem Systemknoten ausgeführt werden, zusammenhängen, so dass aufeinanderfolgende, individuelle Pläne nahtlos sind. Neue individuelle Plantabellen, die für eine Umplanung erzeugt werden, werden im Allgemeinen mit individuellen Plantabellen, welche aktuell in jedem Systemknoten ausgeführt werden, überlappen, weil eine Umplanung im Allgemeinen den gesamten oder Teil des verbleibenden Abschnittes des aktuell ausgeführten Systemplans ersetzen soll.
  • Die Verwendung individueller Plantabellen ist ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung, weil Änderungen des Ressourcenverwendungsplans nicht auf festen Zeit vorschüben basieren, bei denen alle Systemknoten periodisch bei dem kleinsten Zeitvorschub aktualisiert werden. Individuelle Plantabellen können einen Knoten veranlassen, seinen Betrieb zu jeder Zeit zu ändern, da jeder Knoten seinen eigenen, einzigartigen Satz individueller Plantabellen verwendet.
  • Die Verwendung individueller Plantabellen spart wesentlich Systemressourcen. Bei typischen Ressourcenverwaltungssystemen nach dem Stand der Technik würde das Systemsteuersegment eine vollständige neue Tabelle senden, um eine vorhergehende Ausführungstabelle zu aktualisieren. Die Aktualisierung tritt typischerweise bei jedem Zeitvorschub auf. Der NRM der vorliegenden Erfindung ist andererseits in der Lage, einen einzelnen Eintrag in der Ausführungstabelle zu aktualisieren ohne die gesamte Tabelle zu überschreiben.
  • Die folgenden Tabellensätze geben Beispiele von Ausführungstabellen und deren zugeordneten zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabellen an.
  • Tabellen II.a. und Tabellen II.b. zeigen beispielhafte Knoten-zu-Knoten-Routing-Tabellen. Diese Tabellen sagen dem Satelliten, in welche Richtung auf den Querverbindungen 56 (2) oder Aufwärts/Abwärtsstrecken 46, 48, 60 (2) Daten mit einer spezifizierten Zielknoten-ID-Adresse geroutet werden müssen. Eine Zielknoten-ID-Adresse kann sich auf einen weiteren Satelliten 12 (1) oder eine Bodenstation (z.B. SCS 28, 1) beziehen. Jedem Systemknoten ist vorzugsweise eine eindeutige Zielknoten-ID zugeteilt. In den Tabellen II.a. und II.b. sind die Zielknoten-ID-Nummern und die Verbindungsziele rein beispielhaft, und jedes Verfahren des Bezeichnens eines bestimmten Zielknotens oder einer -Verbindung kann verwendet werden. Tabelle II.a. Knoten-zu-Knoten-Routing-Ausführungstabelle
    Figure 00550001
    Tabelle II.B. Knoten-zu-Knoten-Routing-Aktualisierungsbefehlstabelle
    Figure 00550002
  • Tabelle III.a. und III.b. zeigen beispielhafte Positionsgebiet-Code-Tabellen. Diese Tabellen geben unter Verwendung eines vorbestimmten Codierungssystems die geographischen Koordinaten der Zentralposition jeder Teilnehmerzelle eines bestimmten Satelliten an. Jeder Teilnehmerzelle ist wünschenswerterweise eine Zellen-ID-Nummer zugeordnet, die für einen gegebenen Satelliten eindeutig ist. In den Tabellen III.a. und III.b. sind die Zell-ID-Nummern rein exemplarisch, und jedes Verfahren zur Bezeichnung einer bestimmten Zelle kann verwendet werden. Außerdem sind zum Zwecke des Beispiels 48 Zellen gezeigt; es können jedoch auch mehr oder weniger Zellen verwendet werden. Die bestimmten Positionsgebiets-Codes, die in den Tabellen III.a. und III.b. gezeigt sind, sind rein zum Zwecke der Illustration ausgewählt, und jede Art von Positionsgebiets-Code kann verwendet werden, einschließlich Länge und Breite. Diese Information wird an alle SUs 26 (1) innerhalb des Abdeckungsbereichs dieser Zellen-ID rund gesendet. Tabelle III.a. Postionsgebiets-Code-Ausführungstabelle
    Figure 00560001
    Tabelle III.b. Positionstabellencode zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle
    Figure 00560002
    Figure 00570001
  • Tabellen IV.a. und IV.b. zeigen beispielhaft Zugriffsprioritätstabellen. Diese Tabellen zeigen an, welche Zugriffsprioritätsnummern aktuell von einer bestimmten Zelle bedient werden. Diese Information wird von einem Satelliten 12 (1) an alle SUs 26 (1) innerhalb des Zellenabdeckungsbereichs rundgesendet. In den Tabellen IV.a. und IV.b. sind Zugriffsprioritäten mit einer Zahl zwischen 1 und 15 bezeichnet, dies dient jedoch lediglich dem Zwecke der Illustration, und jegliche Mittel zum Anzeigen von Prioritäten können verwendet werden. Zell-ID-Bezeichnungen sind ebenfalls beispielhaft. Tabelle IV.a. Zugriffsprioritäts-Ausführungstabelle
    Figure 00570002
    Tabelle IV.b. Zugriffspriorität zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle
    Figure 00570003
    Figure 00580001
  • Tabellen V.a. und V.b zeigen exemplarisch Zugriffskanaltabellen. Es können beispielsweise 120 unterschiedliche Kanäle existieren, die potentiell für eine SU 26 (1) zugänglich sind. Diese Tabellen zeigen an, welche Teilnehmerkanäle die SUs 26 (1) innerhalb einer bestimmten Zelle benutzen sollten, um anfänglich Zugriff auf das System zu erhalten. Die Zugriffskanalinformation wird an alle SUs 26 (1) innerhalb des Abdeckungsbereichs dieser Zelle rundgesendet. Wie bei den anderen Tabellen sind die Zugriffskanaleinträge und die Zellen-ID-Nummern in den Tabellen V.a. und V.b. rein exemplarisch. Tabelle V.a. Zugriffskanal-Ausführungstabelle
    Figure 00580002
    Tabelle V.b. Zugriffskanal zeitlichgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle
    Figure 00580003
    Figure 00590001
  • Tabellen VI.a. und VI.b. zeigen beispielhaft Zellenaktivierungstabellen. Diese Tabellen sagen einem Satelliten 12 (1), wann die speziellen Zellen "an-" oder "aus-"zuschalten sind und welcher Basissatz an Teilnehmerkanälen ("Basissatz") in jeder Zelle zu verwenden ist. Beispielsweise kann ein Basissatz von Teilnehmerkanälen ein Satz von acht Kanälen sein. Zwei Basissätze von Teilnehmerkanälen sind unten gezeigt, um jede Zelle zu aktivieren. Die Zellen-ID und die dargestellten Bezeichnungen der Kanal-Basissätze in den Tabellen VI.a. und VI.b. dienen allein dem Zwecke des Beispiels und andere Zellen-ID-Nummern und Bezeichnungen der Basissätze an Teilnehmerkanälen können verwendet werden. Tabelle VI.a. Zellenaktivierungs-Ausführungstabelle
    Figure 00590002
    Tabelle VI.b. Zellenaktivierung zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle
    Figure 00590003
    Figure 00600001
  • Tabellen VII.a. und VII.b. zeigen beispielhaft Zellenzusatzkanaltabellen. Diese Tabellen zeigen einen zusätzlichen Kanalsatz an, welcher in einem Satelliten 12 (1) verwendet werden kann, falls dies notwendig ist, um den aktuellen Verkehr zu unterstützen. Zellen, welche "hot spots" (d.h. Gebiete mit unerwartet hohem Verkehr) tragen, werden, wie bezeichnet, zusätzliche Kanäle gegeben, um in diesen Zellen benutzt zu werden. Zum Zwecke des Beispiels sind in den Tabellen VII.a. und VII.b. 120 zusätzliche Kanalsätze dargestellt, und jeder zusätzliche Kanalsatz wird in bis zu 7 nicht benachbarten Zellen in einem Satelliten verwendet, obgleich andere Zahlen von zusätzlichen Kanalsätzen anderen Zahlen von Zellen zugeordnet werden können. Die Bezeichnungen der zusätzlichen Kanalsätze und Zell-IDs ist rein beispielhaft. Tabelle VII.a. Zellenzusatzkanal-Ausführungstabelle
    Figure 00600002
    Tabelle VII.b. Zellenzusatzkanal zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle
    Figure 00610001
  • Satelliten 12 (1) enthalten auch Abwärtsstrecken-Zuordnungstabellen und Querverbindungs-Zuordnungstabellen. Die Abwärtsstrecken-Zuordnungstabellen und die Querverbindungs-Zuordnungstabellen enthalten Informationen, welche die Satelliten-Abwärtsstreckenantennen 50 (2) und Querverbindungsantennen 58 (2) verwenden, um eine Verbindung zwischen einem Bodenterminal bzw. einem Nachbarsatelliten 12 (1) aufzubauen. Diese Informationen enthalten wünschenswerter Weise:
    • – welche Antenne zu verwenden ist (wenn es mehrere Abwärtsstreckenantennen 50 oder Querverbindungsantennen 58 gibt);
    • – wann der Antennendrehprozess starten soll;
    • – wann das Zugriffssignal "an"-geschaltet werden soll;
    • – wann zu erwarten ist, dass Daten anfangen anzukommen;
    • – wann die Abwärtsstrecke zu schließen ist;
    • – welche Sende- und Empfangskanäle zu verwenden sind;
    • – welches Bodenterminal oder welcher Nachbarsatellit 12 (1) als ein Zielpunkt zu verwenden ist; und
    • – die anfängliche Leistungsstufe, die für den Zugriff zu verwenden ist.
  • GW 22 (1) oder GW-GCS 30 (1) enthält Aufwärtsstrecken-Zuordnungstabellen, die Informationen enthalten, welche die GW-GCS 30 (1) verwendet, um eine Verbindung mit einem Satelliten 12 (1) aufzubauen. Diese Informationen umfassen wünschenswerter Weise:
    • – welche Antenne zu verwenden ist (wenn es mehrere GW-GCS-Aufwärtsstreckenantennen 52 gibt);
    • – wann der Antennendrehprozess starten soll;
    • – wann das Zugriffssignal "an"-zuschalten ist;
    • – wann zu erwarten ist, dass Daten beginnen anzukommen;
    • – wann die Verbindung zu schließen ist;
    • – welche Sende- und Empfangskanäle zu verwenden sind;
    • – welcher Satellit 12 (1) als ein Zielpunkt zu verwenden ist; und
    • – die anfängliche, für den Zugriff zu verwendende Leistungsstufe.
  • Die Tabellen II bis VII und die Abwärtsstrecken-Zuordnungs-, Aufwärtsstrecken-Zuordnungs- und Querverbindungs-Zuordnungstabellen enthalten Informationen, die einen vorbestimmten Systemplan in bestimmbarer Weise ausführen. Mit Ausnahme der Situation von Zuordnung zusätzlicher Kanalsätze und Umplanung, wird die Ausführung des Systemplans wünschenswerterweise nicht von dem gegenwärtigen Verkehr beeinflusst.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform können zusätzliche Tabellen erzeugt werden, welche Entscheidungsinformationen liefern, die der Satellit verwenden kann, um auf Veränderungen der Betriebsbedingungen und/oder des von dem Satelliten empfangenen Verkehrs zu antworten. Diese Tabellen würden es den Satelliten gestatten, abhängig vom Verkehr adaptiv zu arbeiten. Beispielsweise kann eine Tabelle zusätzliche Entscheidungsinformationen liefern, wie etwa: falls die verfügbare, gespeicherte Energie in einer Satellitenbatterie bis auf eine Stufe X abgefallen ist und sich der Satellit einer bestimmten geographischen Region nähert, würde der Satellit seine Zugriffsprioritäten vor Erreichen der geographischen Region modifizieren. Diese Fähigkeit, das Verhalten des Satelliten in Echtzeit zu modifizieren, erlaubt ein flexibleres System, welches einen effizienteren Betrieb bietet.
  • C. Plan ausführen
  • Nachdem ein Satz individueller Plantabellen von dem Systemknoten empfangen ist, kann der Systemknoten nachfolgend den entsprechenden Systemplan ausführen. Die individuellen Plantabellen werden von dem Systemknoten in zwei Arten von Tabellen weiterentwickelt, die zur Ausführung eines Systemplans erforderlich sind (Block 224, 9). Wie in Abschnitt B beschrieben, sind diese Tabellen eine Ausführungstabelle und eine zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle.
  • Eine Ausführungstabelle ist ein Satz von Richtlinien, auf welche der Systemknoten zugreift, um während des Systembetriebs Ressourcenverwendungsentscheidungen zu treffen. Eine zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle ist wünschenswerterweise eine first-in-first-out-(FIFO-)Queue, welche Einträge von allen empfangenen individuellen Plantabellen enthält, die noch nicht ausgeführt oder von Umplanungseinträgen überschrieben wurden. Jeder Eintrag in der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle weist eine ihm zugeordnete Zeit auf. Diese Zeiten wurden während des Systemplan-Erzeugen-Prozesses erzeugt, um diejenige Zeit darzustellen, zu der der Eintrag verwendet werden sollte, um einen Eintrag in der entsprechenden Ausführungstabelle zu überschreiben. Die zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle ist wünschenswerterweise in chronologischer Reihenfolge geordnet.
  • Wünschenswerterweise gibt es eine zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle für jede Ausführungstabelle, wie dies in den Tabellen II bis VII vermittelt wird. Bei einer alternativen Ausführungsform könnte es jedoch auch eine große zeitgesteuerte Ausführungstabelle mit allen Einträgen für alle darin enthaltenen Ausführungstabellen geben. Diese Ausführungsform würde erfordern, dass jeder Eintrag in der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle Informationen enthielte, die anzeigten, welche Ausführungstabelle modifiziert werden soll.
  • 17 ist ein Flussdiagramm des Systemplan-Ausführen-Prozesses (Block 224, 9), welcher in jedem Systemknoten ausgeführt wird. Der Systemplan-Ausführen-Prozess beginnt (Block 500), wenn der Systemknoten feststellt, ob eine individuelle Plantabelle (oder ein Satz in dividueller Plantabellen) von dem SCS 28 (1) empfangen wurde (Block 502). Wenn keine individuelle Plantabelle empfangen wurde (Block 502), fährt die Ausführung des aktuell ausgeführten Systemplans damit fort, die aktuelle Systemzeit mit der Zeit für den nächsten Eintrag der zeitgesteuerten Aktualisierungstabelle zu vergleichen (Block 506). Dieser Vergleichsschritt wird weiter unten beschrieben.
  • Wenn eine individuelle Plantabelle empfangen wurde (Block 502), nimmt der Systemknoten die individuelle Plantabelle in die entsprechende zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle auf (Block 504).
  • Wenn die empfangene individuelle Plantabelle ein Teil eines neuen Systemplans ist, wird die individuelle Plantabelle aufgenommen (Block 504), indem die Plantabelle an das Ende der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle angehängt wird. Wenn die empfangene individuelle Plantabelle eine Umplanung ist, wird die individuelle Plantabelle aufgenommen (Block 504), indem die Einträge der individuellen Plantabelle an geeignet, chronologisch bestimmte Positionen in der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle eingesetzt werden. Dies kann zu einem Überschreiben einiger Einträge in der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle führen.
  • Nachdem die individuelle Plantabelle aufgenommen ist (Block 504), liest der Systemknoten die Zeit des nächsten Eintrags in der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle und vergleicht (Block 506) diese Zeit mit der Systemzeit (d.h. einer den Systemknoten bekannten Referenzzeit). Wenn die beiden Zeiten nicht gleich (oder innerhalb einer Minimaltoleranz) sind (Block 508), bestimmt der Systemkno ten erneut, ob eine individuelle Plantabelle empfangen wurde (Block 502), und die Prozedur wiederholt sich wie in 17 gezeigt.
  • Wenn die beiden Zeiten gleich (oder innerhalb einer Minimaltoleranz) sind (Block 508), ersetzt der Systemknoten den entsprechenden Eintrag der Ausführungstabelle mit dem nächsten zeitgesteuerten Aktualisierungseintrag (Block 510). Die Prozedur wiederholt sich dann wie in 17 gezeigt.
  • Der Fachmann wird basierend auf der hiesigen Beschreibung verstehen, dass ein Überwachen hinsichtlich des Empfangs einer individuellen Plantabelle (Block 502), Aufnehmen der individuellen Plantabelle (Block 504), Vergleichen der Systemzeit (Block 506) und Ersetzen von Ausführungstabelleneinträgen (Block 510) wie in 17 gezeigt, nacheinander ausgeführt werden kann oder alternativ parallel ausgeführt werden kann. Beispielsweise könnte das Erkennen des Empfangens einer individuellen Plantabelle (Block 502) eine interrupt-gesteuerte Aufgabe sein, die von einem Vergleichen der Systemzeit (Block 506) und einem Ersetzen von Ausführungstabelleneinträgen (Block 510) vollständig unabhängig ist. Außerdem kann es beispielsweise sein, dass ein Aufnehmen einer empfangenen Plantabelle (Block 504) nicht notwendig in einem Schritt ausgeführt wird, sondern als eine Hintergrundaufgabe in, sagen wir, einem Systemknoten, der zur Parallelverarbeitung oder zum Time-Sharing zwischen Aufgaben in der Lage ist (z.B. einer Software-Echtzeitausführung) auftreten kann.
  • 18 illustriert ein Beispiel davon, wie die Ausführung eines neuen Systemplans mittels Interaktion von Ausführungstabellen und zeitgesteuerten Aktualisierungsbe fehlstabellen auftritt. Für dieses Beispiel sind eine Knoten-zu-Knoten-Routing-Ausführungstabelle 520 und eine Knoten-zu-Knoten-Routing zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle 522 dargestellt (siehe Tabellen II.a und II.b), wie sie von einem Satelliten 12 (1) verwendet werden).
  • Zu einer ersten Zeit arbeitet ein Satellit 12 ( 1) gemäß der Knoten-zu-Knoten-Routing-Ausführungstabelle 520. Wenn Daten mit einer spezifizierten Zielknoten-ID von diesen Satelliten 12 (1) empfangen werden, routet der Satellit 12 (1) die Daten an den Zielknoten über die Primärverbindung, die in der Knoten-zu-Knoten-Routing-Ausführungstabelle 520 für diesen Zielknoten spezifiziert ist. Wenn beispielsweise Daten von dem Satelliten 12 (1) mit der Knoten-ID 2 als das Ziel empfangen werden, routet der Satellit 12 (1) die Daten an den "rückwärtigen" Satelliten, falls die Primärverbindung funktioniert. Falls die Primärverbindung nicht funktioniert, werden die Daten gemäß der alternativen Verbindungsbezeichnung nach "rechts" geroutet.
  • Wenn die Systemzeit 524, 23:00:03 von Tag 365 erreicht, wird der Eintrag in der Knoten-zu-Knoten-Routing Ausführungstabelle 520, die der Knoten-ID 2 entspricht, mit Informationen in dem nächsten Eintrag der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle 522 überschrieben. Die Primärverbindung wird sich daher von "rückwärts" nach "rechts" ändern, und die Alternativverbindung wird sich von "rechts" nach "vorwärts" ändern. Die Knoten-zu-Knoten zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle 522 existiert wünschenswerterweise in eine chronologisch geordneten FIFO-Queue. In 18 repräsentiert der Bereich 526 der zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle 522 die letzten vier Einträge des Satellitenbereichs des aktuellen ausgeführten Systemplans.
  • Wenn eine Knoten-zu-Knoten-Routing individuelle Plantabelle 528, welche den Bereich des Satelliten eines neuen Systemplans repräsentiert, von dem Satelliten 12 (1) empfangen wird, wird die neue zeitgesteuerte Aktualisierungsbefehlstabelle 528 an den Bereich 526 der aktuell ausgeführten zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle in der FIFO-Queue 522 angehängt. Wenn der Satellit 12 (1) eine Knoten-zu-Knoten-Routing individuelle Plantabelle, welche einen Satellitenbereich einer Umplanung des aktuell ausgeführten Ausführungsplanes repräsentiert, empfängt, ersetzt der Satellit 12 (1) von der Umplanung betroffene Einträge in der aktuell ausgeführten zeitgesteuerten Aktualisierungstabelle 522. Es kann beispielsweise sein, dass die Umplanung lediglich eine Modifikation eines zeitgesteuerten Aktualisierungseintrages entsprechend der Zeit 1:33:47 von Tag 1 erfordert. Lediglich dieser Eintrag dieser zeitgesteuerten Aktualisierungsbefehlstabelle 522 wird modifiziert.
  • Wie oben beschrieben ist ein Satellit 12 (1) in der Lage, Daten auf Grundlage einer Knoten-zu-Knoten-Routing-Ausführungstabelle zu routen. Außerdem ist ein Satellit 12 (1) in der Lage, Daten zu "screenen", welche nicht autorisiert sind, auf das Kommunikationssystem zuzugreifen. Systemdaten und Teilnehmerdaten enthalten wünschenswerterweise "Header-Informationen", die ein Satellit 12 (1) lesen kann, um zu bestimmen, ob diese Daten autorisiert sind, mittels des Kommunikationssystems geroutet zu werden. Wenn von einem Satelliten 12 (1) emp fangene Daten keine Headerinformationen oder ungültige Headerinformationen enthalten, kann der Satellit 12 (1) entscheiden, diese Daten nicht mittels des Systems zu routen. Wenn die von einem Satelliten 12 (1) empfangenen Daten gültige Headerinformationen enthalten, kann der Satellit 12 (1) die Daten mittels des Kommunikationssystems gemäß der Knoten-zu-Knoten-Routing-Ausführungstabelle routen.
  • Es ist aus mehreren Gründen wünschenswert, die Daten zu screenen. Ein Grund ist es, unautorisierte Personen von Piraterie bzgl. Systemressourcen als Mittel, eigene Daten zu kommunizieren, abzuhalten. Um diesen Missbrauch zu stoppen, kann jeder Systemknoten in die Headerinformationen von Daten, die er sendet, einen Zugriffscode einschließen. Die Satelliten 12 (1) können eine Liste gültiger Zugriffscodes enthalten, was es gestatten wird, zu bestimmen, ob die Daten autorisiert sind, mittels des Systems geroutet zu werden.
  • Die Verwendung von Zugriffscodes kann auch anderen potentiellen Systemmissbrauch stoppen. Jede SU 26 (1) kann Headerinformationen senden, welche ihren eigenen, eindeutigen Zugriffscode enthalten. Systembenutzer, die ihre Autorisierung zur Benutzung des Systems verloren haben (z.B. aufgrund des Versäumnisses ihre Benutzergebühren zu bezahlen), können von dem Satelliten 12 (1) für ein Zugriff auf das System gesperrt werden.
  • Neben Zugriffscodes können die Headerinformationen außerdem die Zieladresse der Daten (für Knoten-zu-Knoten-Routing-Bestimmungen), die Zugriffspriorität des Systemknotens, welcher die Daten sendet (um festzustellen, ob diese Zugriffspriorität von der Zelle bedient wird), die geogra phische Position des Systemknotens, welcher die Daten sendet, etc. enthalten.
  • Es wurde daher ein verbessertes Verfahren und Gerät zur Ressourcenverwaltung in einem zellularen Netzwerk beschrieben, welches bestimmte Probleme überwindet und im Vergleich zu Verfahren und Mechanismen nach dem Stand der Technik bestimmte Vorteile erfüllt. Die Verbesserungen gegenüber bekannten Techniken sind signifikant. Die Fehlverwendung von Ressourcen wird vermieden, und die Systemleistung wird gesteigert. Ressourcenverwaltungspläne werden einfacher und schneller berechnet.
  • Die vorangehende Beschreibung der speziellen Ausführungsbeispiele offenbart die allgemeine Natur der Erfindung so vollständig, das andere durch Anwendung gängigen Wissens solche spezielle Ausführungsbeispiele einfach modifizieren oder für verschiedene Anwendungen anpassen können ohne sich von dem gattungsbildenden Konzept zu entfernen, und solche Anpassungen und Modifikationen sollten daher und sind bestimmt, in der Bedeutung und im Bereich von äquivalenten der offenbarten Ausführungsbeispiele enthalten zu sein.
  • Es soll verstanden werden, dass die hier verwendete Ausdrucksweise oder Terminologie dem Zweck der Beschreibung dient und keine Beschränkung darstellt. Entsprechend soll die Erfindung all solcher Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und Variationen umfassen, die in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines zellularen satellitengestützten Kommunikationssystems mit mehreren Satelliten (12), von denen sich wenigstens einige in Bezug auf die Oberfläche eines Himmelskörpers bewegen, wobei die Satelliten (12) jeweils Kommunikationsressourcen, einschließlich Sendern und Empfängern, welche mit mehreren Bodenterminals (26) und wenigstens einer Steuerstation (28) kommunizieren, aufweisen, umfassend: a) Voraussagen von Kommunikationsverkehr, von dem erwartet wird, dass er zwischen den Bodenterminals (26) und den Satelliten (12) verläuft, sowie von Betriebsleistungsfähigkeiten der Satelliten (12) während einer vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne mittels eines ersten Computers; b) Bestimmen, anhand des Kommunikationsverkehrs und der Betriebsleistungsfähigkeiten, eines individuellen Betriebsplans für jeden Satelliten zum Management von Ressourcen in den Satelliten, um den vorausgesagten Kommunikationsverkehr während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne unterzubringen; c) Senden und Speichern des jeweils individuellen Betriebsplans für jeden Satelliten an jeden bzw. in jedem der Satelliten; und d) Aktivieren der Sender und Empfänger jedes der Satelliten (12) gemäß dem individuellen, in jedem der Satelliten gespeicherten Betriebsplan, als Antwort auf gegenwärtige Kommunikationsverkehrsanforderungen während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vorhersageschritt weiter das Vorhersagen von Kommunikationsverkehr umfasst, von dem erwartet wird, dass er während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne zwischen den Satelliten (12) verläuft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bestimmungsschritt das Erzeugen von Tabellen mit Entscheidungsinformationen umfasst, die von jedem Satelliten verwendet werden, um einen Satelliten-Betriebsmodus während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne auf Grundlage der gegenwärtigen Kommunikationsverkehrsanforderungen und der gegenwärtigen Satellitenbetriebsleistungsfähigkeiten während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne adaptiv zu modifizieren, wobei die Tabellen einen Teil des individuellen Betriebsplans aufweisen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Vorhersage- und Bestimmungsschritte von der wenigstens einen Steuerstation (28) durchgeführt werden und wobei weiter Schritte des Überwachens eines Status verfügbarer Ressourcen und der Satellitenfunktionalität in jedem Satelliten sowie des Sendens des Status und der Satellitenfunktionalität an die wenigstens eine Steuerstation (28) umfasst sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein spezieller Satellit eine oder mehrere Vorrichtungen zum Empfangen und Senden elektromagnetischer Energie zum Projizieren einer oder mehrerer Kommunikationszellen auf die Oberfläche des Himmelskörpers umfasst und wobei individuelle Bodenterminals (26), die in den ein oder mehreren Kommunikationszellen des speziellen Satelliten positioniert sind, in der Lage sind, mit dem speziellen Satelliten unter Verwendung von Multiplex- oder Nicht-Multiplex-Signalisierungskanälen zu kommunizieren, und wobei der Bestimmungsschritt weiter das Erzeugen von Zellenzuordnungstabellen mit Kanalzuweisungen für jede der ein oder mehreren Kommunikationszellen umfasst, wobei die Kanalzuweisungen Informationen einschließen, welche der spezielle Satellit zum Steuern des Betriebs der Sender und Empfänger während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne verwenden wird, wobei die Zellenzuordnungstabellen einen Teil des individuellen Betriebsplans aufweisen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sendeschritt das Senden des für einen ersten Satelliten bestimmten, individuellen Betriebsplans von der Steuerstation (28) an den ersten Satelliten umfasst, wenn der erste Satellit so orientiert ist, dass der erste Satellit in der Lage ist, Kommunikationen mit der Steuerstation (28) aufzubauen.
  7. Zellulares Kommunikationssystem, umfassend: mehrere Satelliten (12), wobei sich wenigstens einige der mehreren Satelliten in Bezug auf die Oberfläche eines Himmelskörpers bewegen, wobei jeder Satellit Kommunikationsressourcen, einschließlich eines oder mehrerer Sender und eines oder mehrerer Empfänger, zur Bereitstellung einer Kommunikation mit wenigstens einem Bodenterminal umfasst, wobei eine oder mehrere Empfangsvorrichtungen mit den ein oder mehreren Empfängern verbunden sind und wobei eine oder mehrere Sendevorrichtungen mit den ein oder mehreren Sendern verbunden sind; einen satelliteninternen Speicher, der einen individuellen Betriebsplan enthält, welcher auf Vorhersagen von Kommunikationsverkehr, von dem erwartet wird, dass er von den Satelliten empfangen wird, sowie von Betriebsleistungsfähigkeiten der Satelliten während einer vorherbestimmten, zukünftigen Zeitspanne basiert, wobei der individuelle Betriebsplan den Satelliten von einer Steuerstation zur Verfügung gestellt wird, wobei der individuelle Betriebsplan zum Betreiben des Satelliten während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne dient und den Satelliten veranlasst, einen Satelliten-Betriebsmodus zu vorherbestimmten Zeiten während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne zu ändern; und einen satelliteninternen Controller, der mit dem satelliteninternen Speicher, den ein oder mehreren Sendern und den ein oder mehreren Empfängern verbunden ist, wobei der satelliteninterne Controller zum Betätigen der ein oder mehreren Sender und der ein oder mehreren Empfänger gemäß dem durch die Satelliten (12) verlaufenden Kommunikationsverkehr in einer von dem individuellen Betriebsplan bestimmten Weise dient.
  8. System nach Anspruch 7, weiter umfassend: wenigstens eine Steuerstation (28) zum Vorhersagen von Kommunikationsverkehr, von dem erwartet wird, dass er zwi schen benachbarten Satelliten (12) sowie zwischen den Satelliten (12) und dem wenigstens einen Bodenterminal verläuft, sowie von Betriebsleistungsfähigkeiten der Satelliten (12) während der vorbestimmten zukünftigen Zeitspanne, wobei die wenigstens eine Steuerstation (28) für jeden Satelliten den individuellen Betriebsplan zur Verfügung stellt, der geeignet ist, den vorhergesagten Kommunikationsverkehr während der vorbestimmten, zukünftigen Zeitspanne innerhalb von durch die Betriebsleistungsfähigkeiten der Satelliten (12) aufgestellten Randbedingungen in annehmbarer Weise unterzubringen; und einen der wenigstens einen Steuerstation (28) zugeordneten Sender zum Senden des individuellen Operationsplans an die Satelliten (12), zur Speicherung in dem satelliteninternen Speicher.
  9. System nach Anspruch 7, wobei der satelliteninterne Speicher den individuellen Betriebsplan enthält, welcher einen Ausführungsplan und einen zeitgesteuerten Aktualisierungsplan aufweist, wobei der zeitgesteuerte Aktualisierungsplan den Ausführungsplan zu vorgeplanten Zeiten modifiziert.
  10. System nach Anspruch 8, wobei der satelliteninterne Controller weiter innerhalb jedes Satelliten die Ausführung des individuellen Operationsplans als Antwort auf eine gegenwärtige Verkehrsanforderung überwacht, um einen außerplanmäßigen Zustand zu erkennen, und, wenn solch ein außerplanmäßiger Zustand einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, einen der ein oder mehreren Sender betätigt, um einen Hinweis auf solch einen außerplanmäßigen Zustand an die Steuerstation (28) zu senden.
DE69433421T 1993-11-10 1994-11-02 Verfahren und Gerät zur Mittelverwaltung in einem zellularen Netz mit Satelliten Expired - Lifetime DE69433421T2 (de)

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Families Citing this family (129)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8914022B2 (en) 1992-03-06 2014-12-16 Gogo Llc System for providing high speed communications service in an airborne wireless cellular network
US8081968B2 (en) 2000-10-11 2011-12-20 Gogo Llc System for creating an air-to-ground IP tunnel in an airborne wireless cellular network to differentiate individual passengers
US7640016B2 (en) * 1992-03-06 2009-12-29 Aircell, Llc Air-to-ground cellular network for deck-to-deck call coverage
US7107062B2 (en) * 1992-03-06 2006-09-12 Aircell, Inc. System for managing call handoffs between an aircraft and multiple cell sites
US8145208B2 (en) 2006-10-31 2012-03-27 Gogo Llc Air-to-ground cellular communication network terrestrial base station having multi-dimensional sectors with alternating radio frequency polarizations
US8060083B2 (en) 2000-10-11 2011-11-15 Gogo Llc System for managing an aircraft-oriented emergency services call in an airborne wireless cellular network
US7113780B2 (en) * 1992-03-06 2006-09-26 Aircell, Inc. System for integrating an airborne wireless cellular network with terrestrial wireless cellular networks and the public switched telephone network
US5555444A (en) * 1994-03-11 1996-09-10 Motorola, Inc. Method and apparatus for predictive operation of a communication system
US5793842A (en) 1995-02-27 1998-08-11 Schloemer; Jerry R. System and method of call routing and connection in a mobile (remote) radio telephone system
US5664006A (en) * 1995-06-07 1997-09-02 Globalstar L.P. Method for accounting for user terminal connection to a satellite communications system
US5794120A (en) * 1995-07-24 1998-08-11 Motorola, Inc. Method and apparatus for default node operation in a multi-nodal communication system
US5850602A (en) * 1995-08-15 1998-12-15 Tisdale; William R. Communication protocol for mobile earth terminal communication device used in mobile satellite communication system
US5974409A (en) * 1995-08-23 1999-10-26 Microsoft Corporation System and method for locating information in an on-line network
US6850497B1 (en) 1995-09-19 2005-02-01 Mobile Satellite Ventures, Lp Satellite trunked radio service system
US6477370B1 (en) 1995-09-19 2002-11-05 Motient Service Inc. Satellite trunked radio service system
US5905443A (en) * 1995-10-02 1999-05-18 Motorola, Inc. Paging system employing delivery schedule combining and method of operation thereof
US6112085A (en) 1995-11-30 2000-08-29 Amsc Subsidiary Corporation Virtual network configuration and management system for satellite communication system
US5842125A (en) 1995-11-30 1998-11-24 Amsc Subsidiary Corporation Network control center for satellite communication system
US5713075A (en) * 1995-11-30 1998-01-27 Amsc Subsidiary Corporation Network engineering/systems engineering system for mobile satellite communication system
US6058307A (en) 1995-11-30 2000-05-02 Amsc Subsidiary Corporation Priority and preemption service system for satellite related communication using central controller
US5926745A (en) 1995-11-30 1999-07-20 Amsc Subsidiary Corporation Network operations center for mobile earth terminal satellite communications system
US6185409B1 (en) 1995-11-30 2001-02-06 Amsc Subsidiary Corporation Network engineering/systems engineering system for mobile satellite communication system
US6272341B1 (en) 1995-11-30 2001-08-07 Motient Services Inc. Network engineering/systems engineering system for mobile satellite communication system
CA2217038C (en) * 1995-11-30 2001-09-25 Amsc Subsidiary Corporation Virtual network configuration and management system for satellite communications system
US6073011A (en) * 1995-12-19 2000-06-06 Trw Inc. Communication satellite load balancing system and method
US6112083A (en) * 1996-03-27 2000-08-29 Amsc Subsidiary Corporation Full service dispatcher for satellite trunked radio service system
US5903845A (en) * 1996-06-04 1999-05-11 At&T Wireless Services Inc. Personal information manager for updating a telecommunication subscriber profile
GB2316832B (en) * 1996-08-24 2001-05-16 Ico Services Ltd Signal assessed user terminal system access in satellite communication systems
US5890679A (en) * 1996-09-26 1999-04-06 Loral Aerospace Corp. Medium earth orbit communication satellite system
US5923648A (en) * 1996-09-30 1999-07-13 Amsc Subsidiary Corporation Methods of dynamically switching return channel transmissions of time-division multiple-access (TDMA) communication systems between signalling burst transmissions and message transmissions
US6587687B1 (en) 1996-10-21 2003-07-01 Globalstar L.P. Multiple satellite fade attenuation control system
US6115366A (en) * 1996-11-05 2000-09-05 Worldspace, Inc. System for managing space segment usage among broadcast service providers
GB2319695B (en) * 1996-11-20 1999-03-03 I Co Global Communications Communication method and apparatus
GB2319697B (en) * 1996-11-20 1999-09-08 I Co Global Communications Communication method and apparatus
GB2320399B (en) * 1996-12-12 2001-08-22 Nec Technologies Multi-band mobile telecommunications station
US5966640A (en) * 1996-12-24 1999-10-12 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Satellite antenna management system and method
US6091933A (en) * 1997-01-03 2000-07-18 Globalstar L.P. Multiple satellite system power allocation by communication link optimization
US5918157A (en) * 1997-03-18 1999-06-29 Globalstar L.P. Satellite communications system having distributed user assignment and resource assignment with terrestrial gateways
US5905943A (en) * 1997-04-29 1999-05-18 Globalstar L.P. System for generating and using global radio frequency maps
US6052559A (en) * 1997-05-02 2000-04-18 Motorola, Inc. Thermoelectrically cooled low noise amplifier and method
US6047284A (en) 1997-05-14 2000-04-04 Portal Software, Inc. Method and apparatus for object oriented storage and retrieval of data from a relational database
US6021309A (en) * 1997-05-22 2000-02-01 Globalstar L.P. Channel frequency allocation for multiple-satellite communication network
FI108764B (fi) * 1997-05-28 2002-03-15 Nokia Corp Solukkoradiojärjestelmän lähetinvastaanotinyksiköiden ohjaus
US6292659B1 (en) * 1997-06-12 2001-09-18 Motorola, Inc. Global telecommunications system with distributed virtual networks and method of operation therefor
US6745028B1 (en) * 1997-07-16 2004-06-01 Ico Services Limited Satellite mobile telephone cell departure prediction
US5956644A (en) * 1997-07-28 1999-09-21 Motorola, Inc. Multiple-user communication unit and method for operating in a satellite communication system
US6138012A (en) * 1997-08-04 2000-10-24 Motorola, Inc. Method and apparatus for reducing signal blocking in a satellite communication system
US5940739A (en) * 1997-10-24 1999-08-17 Conrad; Charles Multiple access satellite communications network
US6138021A (en) * 1997-11-03 2000-10-24 Motorola, Inc. Method and apparatus for providing deterministic hand-offs in a cellular communication system
US6104911A (en) * 1997-11-14 2000-08-15 Motorola, Inc. Communication system with satellite diversity and method of operation thereof
AU1821299A (en) * 1997-12-12 1999-06-28 Nunet Technologies, Inc. Multiband modem for use in operating a multiband two way communications system
US6418147B1 (en) 1998-01-21 2002-07-09 Globalstar Lp Multiple vocoder mobile satellite telephone system
US6119011A (en) * 1998-03-05 2000-09-12 Lucent Technologies Inc. Cost-function-based dynamic channel assignment for a cellular system
US6154655A (en) * 1998-03-05 2000-11-28 Lucent Technologies Inc. Flexible channel allocation for a cellular system based on a hybrid measurement-based dynamic channel assignment and a reuse-distance criterion algorithm
US6134442A (en) * 1998-03-05 2000-10-17 Lucent Technologies Inc. Controlling operations in a cellular system using neighbor association-based cost values
EP0944183A1 (de) * 1998-03-18 1999-09-22 ICO Services Ltd. Betriebsmittelverwaltung von Satelliten
US6125280A (en) * 1998-03-19 2000-09-26 Lucent Technologies Inc. Automatic neighbor identification in a cellular system
US6141534A (en) * 1998-03-25 2000-10-31 Spacecode Llc Communication satellite system with dynamic downlink resource allocation
US6236861B1 (en) * 1998-07-30 2001-05-22 Ramot University Authority For Applied Research And Development Ltd. Method for tracking mobile users in a cellular network
FR2782214B1 (fr) * 1998-08-06 2006-11-10 Alsthom Cge Alkatel Procede d'allocation de liens entre un ensemble de zones et un ensemble de satellites
FR2782213B1 (fr) * 1998-08-06 2006-11-10 Alsthom Cge Alkatel Procede d'allocation de liens entre un ensemble de zones et un ensemble de satellites
US6157840A (en) * 1998-08-31 2000-12-05 Motorola Inc. Method and apparatus for real-time channel resource allocation in a communications system
US6459899B1 (en) 1998-09-14 2002-10-01 Jerry R. Schloemer Cellular radio routing system
US6885637B1 (en) 1999-06-03 2005-04-26 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration, Inc. Distributed determination of explicit rate in an ATM communication system
US6459901B1 (en) * 1999-07-01 2002-10-01 At&T Corp. Wireless network resource allocation
US6584452B1 (en) * 1999-07-12 2003-06-24 Northrop Grumman Corporation Communication satellite resource trading techniques
US8457627B2 (en) 1999-08-24 2013-06-04 Gogo Llc Traffic scheduling system for wireless communications
US8185040B2 (en) * 1999-08-24 2012-05-22 Gogo Llc System for managing voice over internet protocol communications in a network
US8452276B2 (en) 2000-10-11 2013-05-28 Gogo Llc Differentiated services code point mirroring for wireless communications
US6522636B1 (en) 1999-10-01 2003-02-18 Motorola, Inc. Satellite communications system and method with real-time power-based flow control
JP2001112051A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Ddi Corp 通信トラヒック量予測装置を有する移動通信システム
US6463279B1 (en) * 1999-11-17 2002-10-08 Globalstar L.P. Channel frequency allocation for multiple-satellite communication network
US6633745B1 (en) 2000-03-29 2003-10-14 Societe Europeenne Des Satellites S.A. Satellite cluster comprising a plurality of modular satellites
US6982966B2 (en) * 2000-04-10 2006-01-03 Viasat, Inc. Satellite routing protocol with dynamic IP addressing
US7257611B1 (en) * 2000-04-12 2007-08-14 Oracle International Corporation Distributed nonstop architecture for an event processing system
US6584330B1 (en) * 2000-07-18 2003-06-24 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive power management for a node of a cellular telecommunications network
US7386517B1 (en) 2000-07-24 2008-06-10 Donner Irah H System and method for determining and/or transmitting and/or establishing communication with a mobile device user for providing, for example, concessions, tournaments, competitions, matching, reallocating, upgrading, selling tickets, other event admittance means, goods and/or services
US7562028B1 (en) 2000-07-24 2009-07-14 Donner Irah H System and method for determining and/or transmitting and/or establishing communication with a mobile device user for providing, for example, concessions, tournaments, competitions, matching, reallocating, upgrading, selling tickets, and other event admittance mean
US7562051B1 (en) 2000-07-24 2009-07-14 Donner Irah H System and method for reallocating and/or upgrading and/or selling tickets, other event admittance means, goods and/or services
US7280975B1 (en) 2000-07-24 2007-10-09 Donner Irah H System and method for determining and/or transmitting and/or establishing communication with a mobile device user for providing, for example, concessions, tournaments, competitions, matching, reallocating, upgrading, selling tickets, other event admittance means, goods and/or services
US7162454B1 (en) 2000-07-24 2007-01-09 Donner Irah H System and method for reallocating and/or upgrading and/or selling tickets, other even admittance means, goods and/or services
US7031945B1 (en) 2000-07-24 2006-04-18 Donner Irah H System and method for reallocating and/or upgrading and/or rewarding tickets, other event admittance means, goods and/or services
US7216109B1 (en) 2000-07-24 2007-05-08 Donner Irah H System and method for reallocating and/or upgrading and/or selling tickets, other event admittance means, goods and/or services
RU2196387C2 (ru) * 2000-08-01 2003-01-10 Аджалов Владимир Исфандеярович Способ построения системы доступа к сетям передачи данных
US7702328B2 (en) * 2000-10-11 2010-04-20 Aircell, Llc System for handoff of aircraft-based content delivery to enable passengers to receive the remainder of a selected content from a terrestrial location
US8995993B2 (en) 2000-10-11 2015-03-31 Gogo Llc System for managing mobile internet protocol addresses in an airborne wireless cellular network
US8078163B2 (en) * 2000-10-11 2011-12-13 Gogo Llc System for customizing electronic content for delivery to a passenger in an airborne wireless cellular network
US8068829B2 (en) 2000-10-11 2011-11-29 Gogo Llc System for customizing electronic services for delivery to a passenger in an airborne wireless cellular network
US8081969B2 (en) * 2000-10-11 2011-12-20 Gogo Llc System for creating an aircraft-based internet protocol subnet in an airborne wireless cellular network
US20020078194A1 (en) * 2000-12-20 2002-06-20 Murty Neti Resource management and billing system for a broadband satellite communications system
EP1374167B1 (de) 2001-03-08 2010-05-12 California Institute Of Technology Raumzeitliche echtzeit-kohärenzschätzung zur autonom-modusidentifikation und invarianzverfolgung
WO2002087176A2 (en) * 2001-04-18 2002-10-31 Skypilot Network, Inc. Network channel access protocol - interference and load adaptive
US6990662B2 (en) * 2001-10-31 2006-01-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and system for offloading execution and resources for resource-constrained networked devices
US8099393B2 (en) 2002-03-22 2012-01-17 Oracle International Corporation Transaction in memory object store
US7584297B1 (en) * 2002-09-26 2009-09-01 Viasat, Inc. Soft diversity satellite gateway architecture
US9245241B2 (en) * 2003-11-07 2016-01-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, systems and computer program products for planning resources based on primary and alternate location relief strategies
US8442519B2 (en) 2003-12-07 2013-05-14 Gogo Llc Spectrum sharing between an aircraft-based air-to-ground communication system and existing geostationary satellite services
US7577359B2 (en) * 2004-05-03 2009-08-18 At&T Intellectual Property I, L.P. System and method for SONET transport optimization (S-TOP)
JP4574282B2 (ja) * 2004-08-20 2010-11-04 キヤノン株式会社 画像供給デバイス及び該デバイスの制御方法及び印刷システムと印刷制御方法
US7142157B2 (en) * 2004-09-14 2006-11-28 Sirf Technology, Inc. Determining position without use of broadcast ephemeris information
US20060187851A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 Waldorf Michelle M Method and apparatus for evaluating network usage
US20070183339A1 (en) * 2005-02-18 2007-08-09 Rousell Graham P System and method of producing statistical information about call durations
US8223935B2 (en) 2005-04-30 2012-07-17 Oracle International Corporation Revenue management systems and methods
US8116326B2 (en) 2005-06-28 2012-02-14 Oracle International Corporation Revenue management system and method
CA2616194C (en) 2005-07-28 2015-02-17 Oracle International Corporation Revenue management system and method
US8223777B2 (en) * 2005-11-15 2012-07-17 Oracle International Corporation Gateway for achieving low latency and high availability in a real time event processing system
US8050628B2 (en) * 2007-07-17 2011-11-01 M.N.C. Microsat Networks (Cyprus) Limited Systems and methods for mitigating radio relay link interference in mobile satellite communications
US7864751B2 (en) * 2007-08-14 2011-01-04 Greenberg Albert G Traffic engineering method, system and computer program product for managing traffic over dynamic networks during both normal and unexpected traffic scenarios
US8258942B1 (en) 2008-01-24 2012-09-04 Cellular Tracking Technologies, LLC Lightweight portable tracking device
JP2010010904A (ja) * 2008-06-25 2010-01-14 Fujitsu Ltd 移動体通信ネットワークにおける局データの最適化方法および装置並びにコンピュータプログラム
US8825847B1 (en) 2012-02-03 2014-09-02 Google Inc. Location-aware “ghost” caching in a balloon network
US9281896B2 (en) * 2012-02-03 2016-03-08 Google Inc. Location-aware profiles in a balloon network
AU2013267536B2 (en) * 2012-05-31 2015-11-26 Softbank Corp. Location-aware profiles in a balloon network
US9532174B2 (en) 2012-12-03 2016-12-27 X Development Llc Method for ensuring data localization on an ad hoc moving data network
US10720986B2 (en) * 2012-12-05 2020-07-21 Ses S.A. Apparatuses, systems and methods for obtaining information about electromagnetic energy emitted from the earth, such as for locating an interference source on earth
US9520940B2 (en) 2012-12-14 2016-12-13 X Development Llc Method for preventing storage of prohibited data on an Ad Hoc moving data network
US20140198717A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 Delphi Technologies, Inc. System and method for controlling ground transceiver communications with a satellite transceiver
DK3143706T3 (da) * 2014-05-15 2020-03-30 Leosat Llc System og fremgangsmåde til satellitrutning af data
US9628168B2 (en) * 2015-02-26 2017-04-18 Space Systems/Loral, Llc Dynamic link adaption and/or dynamic allocation of communication resources of a communication system based on external interference information received from external interference information sources
US10177985B2 (en) 2016-04-25 2019-01-08 Google Llc Systems and methods for routing and topology management of computer networks with steerable beam antennas
WO2018037424A1 (en) * 2016-08-20 2018-03-01 Astrome Technologies Private Limited System and method for integrated optimization of design and performance of satellite constellations
CN106411392B (zh) * 2016-09-26 2019-02-19 中央军委装备发展部第六十三研究所 基于通信量预测及无线资源动态分配的卫星通信系统
US10264509B2 (en) * 2016-09-29 2019-04-16 Hughes Network Systems, Llc Mobile network node routing
US10374695B2 (en) 2017-05-26 2019-08-06 Loon Llc Temporospatial software-defined networking for NGSO satellite networks
US10581523B2 (en) 2017-04-26 2020-03-03 Loon Llc Temporospatial software-defined networking for NGSO satellite networks
CA3059957C (en) * 2017-04-26 2023-03-07 Loon Llc Temporospatial software-defined networking for ngso satellite networks
US10476584B1 (en) 2017-07-05 2019-11-12 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Systems and methods for autonomous operations of ground station networks
CN114614879B (zh) * 2022-02-17 2023-06-02 中国电子科技集团公司第十研究所 一种异构高并发动态站网资源需求的调度方法
CN116957272A (zh) * 2023-07-27 2023-10-27 北京和德宇航技术有限公司 一种卫星任务规划方法、装置、电子设备及存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4335426A (en) * 1980-03-10 1982-06-15 International Business Machines Corporation Remote processor initialization in a multi-station peer-to-peer intercommunication system
US4872015A (en) * 1986-12-01 1989-10-03 Hughes Aircraft Company Satellite communications system for mobile users
JP2705087B2 (ja) * 1988-03-30 1998-01-26 三菱電機株式会社 試験装置
JP2865675B2 (ja) * 1988-09-12 1999-03-08 株式会社日立製作所 通信ネットワーク制御方法
US5031089A (en) * 1988-12-30 1991-07-09 United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration Dynamic resource allocation scheme for distributed heterogeneous computer systems
US5123017A (en) * 1989-09-29 1992-06-16 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Remote maintenance monitoring system
JP3206907B2 (ja) * 1990-02-22 2001-09-10 三菱電機株式会社 運用管制装置
US5099235A (en) * 1990-05-14 1992-03-24 Hughes Aircraft Company Method for transferring data through a network of intelligent control stations using decentralized control techniques
CA2078932C (en) * 1991-10-10 2003-12-02 Robert A. Wiedeman Satellite telecommunications system using network coordinating gateways operative with a terrestrial communication system
US5227802A (en) * 1991-12-23 1993-07-13 Motorola, Inc. Satellite system cell management
US5268694A (en) * 1992-07-06 1993-12-07 Motorola, Inc. Communication system employing spectrum reuse on a spherical surface

Also Published As

Publication number Publication date
DE69433421D1 (de) 2004-01-29
JP3640419B2 (ja) 2005-04-20
RU94040175A (ru) 1996-09-27
EP0652649A2 (de) 1995-05-10
CA2134824A1 (en) 1995-05-11
JPH07193868A (ja) 1995-07-28
ATE256941T1 (de) 2004-01-15
US5590395A (en) 1996-12-31
EP0652649A3 (de) 1999-09-15
EP0652649B1 (de) 2003-12-17

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