BR112019006236B1 - Roteamento de nós de rede móvel - Google Patents

Abstract

um sistema de telecomunicações inclui um gerenciador de recursos programado para determinar uma localização futura de um primeiro nó móvel e uma localização futura de um segundo nó móvel. o gerenciador de recursos atualiza uma tabela de roteamento com a futura localização do primeiro nó móvel e a futura localização do segundo nó móvel e transmite a tabela de roteamento a ser carregada no primeiro nó móvel e no segundo nó móvel.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS CORRELATOS

[0001] Este Pedido reivindica prioridade com relação e todos os benefícios do Pedido de Patente US número 15/281.042 depositado em 29 de setembro de 2016 (Número de Referência P2016-09-05), o conteúdo do mesmo sendo incorporado ao presente documento como referência, em sua totalidade.

ANTECEDENTES

[0002] Vários protocolos de comunicação definem como rotear os sinais de um nó da rede para o próximo. Por exemplo, um protocolo de roteamento define como os roteadores se comunicam entre si. Tabelas de roteamento fornecem um “mapa” virtual de certas seções de uma rede. Ou seja, os roteadores podem usar a tabela de roteamento para determinar para onde encaminhar uma mensagem, de modo que seja mais provável que ela chegue ao seu destino.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0003] A FIG. 1 ilustra um exemplo de rede com nós de rede móvel e um gerenciador de recursos.

[0004] A FIG. 2 ilustra satélites em órbita e um gerenciador de recursos com base em terra.

[0005] A FIG. 3 ilustra um exemplo por tabela de roteamento de feixe.

[0006] A FIG. 4 ilustra um exemplo de tabela de roteamento hierárquico.

[0007] A FIG. 5 ilustra um exemplo por tabela de roteamento por feixe e informações de trajeto alternativo.

[0008] A FIG. 6 ilustra um exemplo de tabela de roteamento em um nó de gateway.

[0009] A FIG. 7 é um fluxograma de um processo exemplar que pode ser executado pelo gerenciador de recursos para coordenar o roteamento entre os nós da rede móvel.

[0010] A FIG. 8 é um fluxograma de um processo exemplar que pode ser executado pelos nós da rede móvel para rotear as comunicações.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0011] Os protocolos de roteamento geralmente presumem mudanças lentas nas configurações de rede. Por exemplo, protocolos de roteamento presumem que as comunicações são transmitidas entre roteadores terrestres que geralmente estão em um local físico fixo. Na medida em que as alterações de rede são feitas (por exemplo, os roteadores são movidos, adicionados ou removidos), as tabelas de roteamento são atualizadas para refletir a alteração na rede.

[0012] Os protocolos de roteamento geralmente presumem nós de rede imutáveis (ou com pouca alteração). Assim, os protocolos de roteamento não são projetados para manipular os nós de rede em constante movimento. Por exemplo, futuros sistemas de satélites de baixa órbita terrestre (e possivelmente outros sistemas não GEO, como sistemas orbitais elípticos) incluem vários nós de rede (satélites) com conexões potencialmente dinâmicas, se previsíveis, para ambos os nós satélites vizinhos, mas também para nós de terra. Uma classe desses sistemas possui Enlaces Intersatélites (ISLs) que conectam temporariamente dois satélites na constelação no mesmo ou em outro plano ou órbita.

[0013] Essa rede tem as seguintes características que são diferentes das redes tradicionais de roteamento e comutação. Em primeiro lugar, uma rede terrestre é alcançável a partir de um ou mais nós de rede de satélite a qualquer momento, mas apenas por um tempo limitado (isto é, com base na localização do satélite em relação ao nó de rede terrestre). Em segundo lugar, um nó da rede de satélites está se movendo em relação ao terrestre e as redes terrestres que podem alcançar mudam com o tempo. Terceiro, um nó de rede de satélite está se movendo em relação a outros nós de rede de satélite em seus planos e em outros planos. O mesmo pode ser capaz de se conectar diretamente com um ou mais desses outros nós da rede de satélites a qualquer momento, mas potencialmente apenas por um tempo limitado. Os nós da rede de satélites no mesmo plano podem ser vizinhos por mais tempo ou permanentemente, enquanto os nós da rede de satélites em diferentes planos só podem ser vizinhos transitoriamente.

[0014] Tal sistema de rede de satélites pode mover pacotes de um local na Terra (de um terminal de usuário ou gateway) para outro local na Terra (para outro terminal de usuário ou gateway), desde que ele possa determinar como os pacotes chegam ao seu destino. Alguns ou todos os critérios a seguir podem potencialmente ser levados em conta para rotear / mudar pacotes com êxito para o destino: latência, congestionamento de enlace ascendente (de um terminal / gateway para um nó de rede de satélites), congestionamento de ISL (de um nó de rede de satélite para outro nó da rede de satélites), congestionamento de enlace descendente (de um nó da rede de satélites para um terminal / gateway), prioridade do pacote, elegibilidade de descarte do pacote, topologia de rede atual que identifique quais localizações terrestres podem ser alcançáveis a partir de quais nós de rede de satélite e quais nós de rede de satélite são vizinhos (via ISL) no tempo T e restrições de frequência e / ou interferência em certas regiões geográficas.

[0015] Embora o termo roteamento seja usado especificamente para o roteamento da camada 3 para uma sub-rede IP, ele pode se referir mais genericamente à decisão de qual porta de saída enviar um pacote que chegou a uma porta de entrada com base em um conjunto de critérios incluindo informações de destino no cabeçalho do pacote e a tabela de rotas atual no nó da rede que está tomando a decisão. Pode-se supor que as funções se apliquem à Camada 2 e no endereçamento da Camada 2, mas não contêm as funções esperadas associadas a um comutador (incluindo aprendizado de interface, sobrecarga de difusão, etc.).

[0016] Soluções em potencial que podem ser aplicadas ao problema que afeta como cada nó da rede aprende sua tabela de rotas atual incluem uma opção de roteamento dinâmico, uma opção de roteamento estático ou uma opção híbrida. A opção dinâmica pode envolver a passagem constante de informações de estado entre nós de rede vizinhos para auxiliar os nós de rede na construção de tabelas de roteamento locais, com base nas informações aprendidas das informações de estado. Uma vez que algumas informações vizinhas podem ser previsíveis (por exemplo, em uma determinada posição em órbita, meus vizinhos prováveis são A, B e C), podendo ser possível simplificar o aspecto vizinho mutável da troca de estados. A opção estática pode depender de um sistema de aterramento (referido abaixo como um gerenciador de recursos) para calcular topologias de rede atuais e futuras, carregar as tabelas atuais e futuras com base em tempo para os nós da rede de satélites e ter o nó de rede satélite implementando a tabela atual como uma função de seu tempo que corre. Com a exceção de reagir a falhas específicas e ter uma previsão de tempo e órbita previsível para conectar ISLs, essa tabela pode ser calculada com muita antecedência, desde que possa ser armazenada nos nós da rede de satélites. A opção híbrida pode ser implementada através de tabelas estáticas de rotas com base no tempo, enviadas ao satélite por um sistema terrestre, porém possuem nós que trocam informações dinâmicas sobre falhas de enlaces vizinhos (incluindo enlace ascendente e enlace descendente) que permitem que um trajeto alternativo pré-definido seja executado.

[0017] Um exemplo de sistema de telecomunicações que roteia o tráfego de rede entre nós móveis inclui um gerenciador de recursos programado para determinar uma localização futura de um primeiro nó móvel e uma localização futura de um segundo nó móvel. O gerenciador de recursos atualiza uma tabela de roteamento com a futura localização do primeiro nó móvel e a futura localização do segundo nó móvel e transmite a tabela de roteamento a ser carregada no primeiro nó móvel e no segundo nó móvel.

[0018] Os elementos mostrados podem assumir muitas formas diferentes e incluem componentes e instalações múltiplos e / ou alternativos. Os componentes exemplares ilustrados não pretendem ser limitantes. De fato, componentes adicionais e alternativos e / ou implementações podem ser usados. Além disso, os elementos mostrados não são necessariamente desenhados em escala, a menos que explicitamente declarado como tal.

[0019] Como ilustrado na figura 1, um sistema de telecomunicações 100 inclui nós móveis 105, um gestor de recursos 110, terminais 115 e gateways 120.

[0020] Os nós móveis 105 são dispositivos de computação que formam, coletivamente, uma constelação (ou seja, um grupo) de nós de rede cuja posição muda em relação um ao outro, ao terrestre ou a ambos. Os nós móveis 105 são implementados através de circuitos, chips ou outros componentes eletrônicos e podem estar localizados em um satélite, caminhão ou outro automóvel, avião, helicóptero, navio, barco, etc. No contexto de um satélite, os nós móveis 105 podem estar em baixa órbita da Terra (LEO) em múltiplos planos e órbitas em relação uns aos outros. Exemplos de órbitas podem incluir uma órbita polar ou uma órbita inclinada. Como os nós móveis 105 estão se movendo em relação ao solo, os vínculos de enlace descendente e enlace ascendente servidos pelo respectivo nó móvel 105 mudam com o tempo. Além disso, porque os nós móveis 105 podem se mover um em relação ao outro, os nós móveis vizinhos 105 também podem mudar ao longo do tempo. Assim, os outros nós móveis 105 disponíveis para comunicação direta podem mudar à medida que um ou mais dos nós móveis 105 se movem.

[0021] O gestor de recursos 110 é implementado através de um ou mais dispositivos de computação (por exemplo, computação distribuída), cada um tendo circuitos, chips ou outros componentes eletrônicos que monitoram coletivamente a posição e localização de múltiplos nós móveis 105, bem como as necessidades de conectividade de cada um dos nós móveis 105 monitorados. O gestor de recursos 110 está programado para desenvolver uma estratégia de comunicação para as várias localizações dos nós móveis 105 em momentos específicos no futuro (designados por “intervalos de tempo”). O desenvolvimento da estratégia de comunicação pode incluir o processador desenvolvendo uma ou mais tabelas de roteamento. Por exemplo, o processador pode ser programado para desenvolver uma tabela de roteamento para cada intervalo de tempo com base em onde se espera que cada nó móvel 105 esteja naquele intervalo de tempo. Alternativamente, o gestor de recursos 110 pode ser programado para desenvolver uma única tabela de roteamento que considere as localizações futuras de múltiplos nós móveis 105 em múltiplos intervalos de tempo.

[0022] Assim, ao desenvolver as tabelas de roteamento, o gestor de recursos 110 pode ser programado para determinar as localizações futuras de múltiplos nós móveis 105 em relação aos intervalos de tempos futuros, determinar quais dos nós móveis 105 serão capazes de comunicar entre si ou com várias estações terrestres a cada intervalo de tempo (por exemplo, associe cada local futuro a um intervalo de tempo) e gere ou atualize a tabela de roteamento de acordo com os locais futuros e a conectividade a cada intervalo de tempo. Em uma abordagem possível, o gestor de recursos 110 pode ser programado para determinar as localizações futuras dos nós móveis 105 de acordo com o padrão de movimento do nó móvel 105. Por exemplo, se os nós móveis 105 forem incorporados ao satélite, o gestor de recursos 110 pode ser programado para determinar a futura localização do nó móvel 105 de acordo com os respectivos trajetos de órbita dos satélites que alojam os nós móveis 105. O gestor de recursos 110 pode ser programado para comparar os trajetos de órbita para determinar quando e se alguma vez, os satélites estarão em comunicação uns com os outros e com o intervalo de tempo em que essa comunicação entre satélites pode ser possível. O gestor de recursos 110 pode ser programado para gerar ou atualizar a tabela de roteamento de acordo com tal informação. Além disso, ou como alternativa à comunicação satélite-satélite, o gestor de recursos 110 pode considerar a cobertura terrestre de cada satélite que aloja o nó móvel 105 em cada intervalo de tempo. Assim, o gestor de recursos 110 pode determinar com quais estações terrestres o satélite é capaz de se comunicar, com base na cobertura de feixe do satélite e atualizar ou gerar a tabela de roteamento de acordo com essa informação.

[0023] O gestor de recursos 110 pode ser programado para transmitir a tabela de roteamento a ser carregada nos nós móveis 105. O gestor de recursos 110 pode não estar autorizado a carregar a tabela de roteamento para um ou mais nós móveis 105. Nesses casos, o gestor de recursos 110 pode transmitir a tabela de roteamento para um gateway de sistema 120 que tenha autoridade para carregar a tabela de roteamento para um ou mais dos nós móveis 105. O gestor de recursos 110 pode ser programado para transmitir a tabela de roteamento a ser carregada antes do próximo intervalo de tempo.

[0024] Em algumas implementações possíveis, o gestor de recursos 110 pode coordenar as funções de roteamento precedentes com funções de largura de banda e gerenciamento de congestionamento, que também podem ser executadas pelo gerenciador de recursos 110. Ao fazê-lo, o gestor de recursos 110 pode modificar certos trajetos para, por exemplo, evitar trajetos excessivamente congestionados para prioridades de comunicação que possam tolerar latência adicional dado o congestionamento e excesso de demanda em determinados períodos de tempo para certos trajetos.

[0025] Além disso, o gestor de recursos 110 pode gerar a tabela de roteamento para contabilizar as localizações de um ou mais nós terrestres, cada um em um local fixo, além das localizações futuras dos nós móveis 105. Por exemplo, o gestor de recursos 110 pode determinar as localizações futuras de um nó móvel, as localizações futuras de um segundo nó móvel e as localizações fixas de um ou mais nós terrestres (tais como terminais 115, gateways 120, etc.) e desenvolver a tabela de roteamento para gerar trajetos de roteamento que incorporam tanto nós móveis (por exemplo, os nós móveis 105) quanto nós com bases terrestres (por exemplo, os terminais 115, gateways 120, etc.). Assim, a tabela de roteamento pode ser carregada em ambos os nós móveis 105 e nós com bases terrestres 115, 120, conforme apropriado.

[0026] O gestor de recursos 110 pode ser ainda programado para incorporar trajetos de roteamento alternativos ou condicionais na tabela de roteamento. Por exemplo, o gestor de recursos 110 pode associar determinados trajetos de roteamento a características particulares, tais como falhas de comunicação, congestionamento ou outras limitações de roteamento. O nó móvel 105 pode considerar a presença da característica predeterminada e selecionar o trajeto de roteamento alternativo em conformidade. Por exemplo, se uma tabela de roteamento inclui características alternativas com base no congestionamento ao longo de um enlace de comunicação particular, o nó móvel 105 pode considerar quanto de congestionamento existe nesse enlace antes de usá-lo no trajeto de roteamento. A quantidade de congestionamento pode ser determinada de acordo com um processo de gerenciamento de congestionamentos executado pelo gerente de recursos 110. Por exemplo, o gestor de recursos 110 pode receber informação de utilização e capacidade dos nós móveis 105, bem como dados de demanda dos terminais 115 e gateways 120. Determinadas informações de congestionamento podem ser determinadas pelo nó móvel 105 (por exemplo, congestionamento local) ou comunicadas aos nós móveis 105 a partir do gerenciador de recursos 110 (diretamente ou através de um dos gateways 120, como um gateway do sistema). Se o congestionamento exceder um limiar predeterminado, tal como determinado pelo gestor de recursos 110, o nó móvel 105, ou ambos, o nó móvel 105 pode selecionar um trajeto de roteamento diferente (isto é, o trajeto de roteamento alternativo) com ou sem qualquer aprovação adicional do gestor de recursos 110. Um conceito semelhante pode ser aplicado às falhas (se aprendidas remota ou localmente). Assim, os nós móveis 105 podem tomar decisões autônomas em tempo real sobre roteamento alternativo na presença de falhas, congestionamento ou outras limitações de roteamento aprendidas local ou remotamente.

[0027] Os terminais 115 são dispositivos de comunicação com base em computador implementados através de circuitos, chips, antenas ou outros componentes eletrônicos que podem se comunicar com nós móveis 105 que estão dentro do alcance de comunicação do terminal 115. Em alguns casos, os terminais 115 são estacionários em relação a uma localização na Terra. Em outros casos, os terminais 115 são móveis, o que significa que os terminais 115 se movem em relação a uma localização na Terra. Em alguns casos, o terminal 115 pode fornecer uma interface entre um satélite e outros dispositivos de comunicação com base em terra. Por exemplo, o terminal 115 pode receber comunicações de um satélite e transmitir tais comunicações através de canais de comunicação terrestres. Do mesmo modo, os terminais 115 podem receber comunicações através de um canal de comunicação terrestre e transmitir a comunicação a um satélite. O terminal 115 pode incluir um modulador e um desmodulador para facilitar a comunicação com nós móveis 105, especialmente no contexto da comunicação por satélite. Além disso, cada terminal 115 pode ter uma ou mais antenas. Múltiplas antenas podem permitir que um terminal 115 se comunique com múltiplos nós móveis 105 a cada momento.

[0028] Os gateways 120 são dispositivos de comunicação com base em computador implementados através de circuitos, chips, antenas ou outros componentes eletrônicos que podem se comunicar com o gerenciador de recursos 110 e um ou mais nós móveis 105. Os gateways 120 podem ser programados para comunicar com um ou mais nós móveis 105 dentro do alcance de comunicação do gateway 120. Cada gateway 120 pode ser programado para usar diferentes métodos de enlace ascendente e enlace descendente para transmitir dados e receber dados de nós móveis 105.

[0029] O termo gateways 120 pode se referir a gateways de dados 120 e gateways de sistema 120. Os gateways de dados 120 podem ser utilizados para facilitar múltiplos protocolos de comunicação ao longo de um trajeto de rede. Por exemplo, um gateway de dados 120 pode ser usado para facilitar a transição de uma rede de comunicação por satélite para, por exemplo, uma rede de fibra ótica. Cada gateway de sistema 120 pode ser programado para transmitir dados de controle e configuração para nós móveis 105, bem como para receber dados, tais como dados de telemetria, dos nós móveis 105. Os gateways de sistema 120 podem ser configurados para formar uma rede de roteamento para receber pacotes no enlace descendente antes de ligar os pacotes a um nó diferente, incluindo um nó móvel diferente 105. Como os gateways de sistema 120 podem comunicar com múltiplos nós móveis 105, o gateway de sistema 120 pode receber pacotes através do enlace descendente de um nó móvel 105 e ligar os pacotes a um nó móvel 105 diferente, sem ter de armazenar e encaminhar os pacotes. E como os gateways de sistema 120 são programados para transmitir dados de controle e configuração para nós móveis 105, o gateway de sistema 120 pode ser programado para fazer carregamento de tabelas de roteamento geradas pelo gerenciador de recursos 110 para qualquer número de nós móveis 105 dentro do intervalo de comunicação do gateway do sistema 120. O gateway de sistema 120 pode ainda incluir instruções para propagar a tabela de roteamento para outros nós móveis 105.

[0030] Com referência agora à figura 2, os nós móveis 105 são incorporados ou implementados como satélites 200A e 200B (coletivamente, 200) em comunicação com um gestor de recursos 110 localizado na terra e em comunicação uns com os outros em um tempo determinado. Os satélites 200 mostrados na figura 2 têm órbitas diferentes. Por exemplo, os satélites 200 são mostrados movendo-se em direções opostas, embora seja possível que os satélites 200 se movam nas mesmas direções e ainda tenham órbitas diferentes. Por exemplo, um satélite 200A pode estar uma órbita polar enquanto o outro satélite 200B pode estar em uma órbita inclinada. Alternativamente, ambos os satélites podem estar em uma órbita póla, porém em direções diferentes, uma órbita polar com as mesmas direções, a mesma órbita inclinada, ou uma órbita inclinada diferente. Quando as órbitas dos satélites 200 estão sincronizadas entre si, os satélites podem estar sempre em comunicação uns com os outros, mas nem sempre têm a mesma cobertura de feixe em relação às estações terrestres. Além disso, em alguns casos, quando as órbitas dos satélites 200 estão sincronizadas, há casos em que um satélite 200A pode não conseguir comunicar com os mesmos outros satélites ou estações terrestres como o outro satélite 200B devido a, por exemplo, variações no força de comunicação de cada satélite 200.

[0031] Para cada marcação de tempo, o gestor de recursos 110 pode ser programado para considerar as localizações dos satélites 200 e o alcance de comunicação dos satélites 200 em relação a outros satélites e estações terrestres (terminais 115, gateways 120, etc.). Dado que os intervalos de tempo estão no futuro, o gestor de recursos 110 pode prever as localizações futuras dos satélites 200, as futuras gamas de comunicação dos satélites 200, os quais os satélites poderão comunicar com os outros satélites de cada vez, etc. O gestor de recursos 110 pode desenvolver uma tabela de roteamento representando um ou mais intervalos de tempo que indica como cada satélite 200 deve comunicar. O gestor de recursos 110 pode transmitir a tabela de roteamento para um gateway de sistema 120 com autorização para carregar a tabela de roteamento para um ou mais dos satélites 200. Os satélites 200 podem propagar a tabela de roteamento para outros satélites 200 fora do alcance do gestor de recursos 110, do gateway de sistema 120, ou de ambos, desde que o gestor de recursos 110 tenha considerado a localização do satélite durante o tempo associado à tabela de roteamento.

[0032] A comunicação através da rede de telecomunicações pode incluir a transmissão e recepção de pacotes. Cada pacote pode incluir uma marcação de endereço de destino, que pode ou não incluir um endereço IP. Em várias implementações possíveis, os destinos podem se referir a um e apenas um destino terrestre, um determinado nó móvel de rede de satélite 105 (incluindo o nó móvel 105 que recebeu o pacote) e uma função de replicação que pode enviar vários pacotes. Para fins de clareza e simplicidade, os exemplos a seguir enfocam o pacote sendo enviado para um e somente um destino terrestre.

[0033] A marcação de endereço de destino pode fornecer informação suficiente para enviar o pacote para um feixe terrestre que contém o terminal de destino 115 ao qual o pacote se destina. Considere que a Terra pode ser dividida em múltiplos feixes, cada um com um identificador distinto. Fatores, tais como, a maneira pela qual um ou mais satélites enviam o enlace descendente para um feixe à medida que se movem, o tamanho dos feixes, se os feixes se sobrepõem, etc., podem ou não ser relevantes para o destino do pacote. Por exemplo, esses fatores podem ser menos relevantes nos casos em que o feixe tem uma definição fixa em cada instante, de tal modo que as tabelas de roteamento para esse feixe levam o pacote ao nó móvel final da rede de satélite 105 que pode realizar enlace descendente para esse feixe.

[0034] A marcação de endereço de destino, na qual o nó móvel da rede de satélites 105 transita, pode ser constituída, pelo menos em parte, por um identificador que permite ao receptor de destino do pacote saber que é o destino do pacote. A marcação de endereço de destino também pode conter um endereço de feixe único, um endereço de feixe hierárquico ou ambos. Para um endereço de feixe único, cada nó móvel 105 pode precisar saber qual o trajeto de saída usar para cada feixe em toda rede, independentemente de onde esse nó móvel de rede de satélite 105 se relaciona a esse feixe. Para um endereço de feixe hierárquico, o nó da rede só pode rotear em uma parte do endereço de destino, dependendo de quão longe esteja daquele feixe. Uma analogia seria um endereço postal. Isto é, um nó móvel 105 pode apenas trafegar em uma grande área (por exemplo, um país), enquanto um satélite mais próximo pode trafegar em uma região menor (por exemplo, um estado ou cidade) dentro da grande área, enquanto outro satélite, como o satélite atualmente contém um enlace descendente para esse local na Terra, pode rotear em um nível ainda mais granular (por exemplo, o endereço da rua). Deste modo, sabe-se menos sobre os feixes que estão atualmente mais afastados do nó móvel da rede de satélites 105.

[0035] Observe que é possível que um identificador de feixe diferente possa ser aplicado a um destino que é um terminal 115 versus um gateway 120, pois os satélites podem usar um mecanismo diferente para encapsular pacotes para um terminal 115 versus um gateway 120 (por exemplo, via phased array versus antena apontadora mecânica). Essas instâncias podem ser distinguidas por meio do endereço, de modo que o satélite saiba como fazer proceder ao enlace descendente do pacote. Além disso, é possível que um gateway 120 possa ser usado como parte do trajeto pelo qual o pacote atravessa a constelação. Um exemplo pode incluir um pacote que atravessa um gateway de terra 120 para atravessar entre um tipo de plano orbital e outro. Nesse caso, um pacote pode ser direcionado através do enlace descendente pela tabela de roteamento, mesmo que o local terrestre ainda não seja o feixe de destino final. Além disso, estes exemplos não dependem dos dados incluídos no pacote ou se o pacote é de tamanho fixo ou variável.

[0036] As FIGS. 3-6 ilustram várias tabelas de roteamento exemplares que podem ser geradas pelo gerenciador de recursos 110. Por exemplo, em um sistema de nós móveis 105 incorporado em satélites, cada nó móvel de satélite 105 pode ter pelo menos um enlace ascendente (por exemplo, uma forma de receber pacotes terrestres), 1 a N enlaces inter-satélite (ISL) a outros nós móveis de satélite 105 e um ou mais enlaces descendentes de um ou mais tipos de enlace descendente (ou seja, uma maneira de enviar pacotes para a terra). Em tal sistema, o nó móvel da rede de satélite 105 pode receber um pacote através de uma porta de entrada (a enlace ascendente ou uma das ISLs). Após recepção de um pacote não destinado a si próprio, o nó móvel da rede de satélite 105 pode encaminhar um pacote para uma das suas próprias portas de saída (por exemplo, um dos enlaces descendentes ou um dos ISLs). Além disso, as opções de comunicação podem incluir um nó de rede terrestre em um gateway 120 que também pode incluir uma tabela de roteamento e receber um pacote no enlace descendente que será roteado de volta para um satélite diferente em seu enlace ascendente em vez de sua interface terrestre).

[0037] Os exemplos discutidos abaixo se concentram nos nós móveis da rede de satélite 105, mas o mesmo conceito de tabela de roteamento ou semelhante pode ser utilizado por um gateway 120. Além disso, embora a porta de origem na qual o pacote foi recebido possa ser fatorada na decisão de roteamento, para fins de clareza e simplicidade, as tabelas de roteamento discutidas abaixo presumem que a porta de origem não é considerada. Assim, a tabela de roteamento pode ter as seguintes características: uma marcação de destino, uma porta de saída e um tempo para implementação.

[0038] As figuras 3 e 4 ilustram um exemplo por tabela de roteamento de feixe e uma tabela de roteamento hierárquica exemplar, respectivamente, de uma só vez e com base na posição dos nós móveis 105 nas suas órbitas. Outras tabelas de roteamento que representam os intervalos de tempo futuro representariam as localizações futuras dos nós móveis 105 em suas órbitas. As outras tabelas de roteamento podem ser aplicadas no momento associado ao tempo futuro marcado. A tabela de roteamento da figura 3 indica qual porta de saída deve ser usada para cada feixe. Como mostrado na tabela de roteamento simplificada da figura 3, os feixes são numerados de 1 a 1.000 e as possíveis portas de saída incluem vários ISLs (ISL A, ISL B, etc.) e vários trajetos de enlace descendente (Enlace descendente X, Enlace descendente Y, etc.).

[0039] A tabela de roteamento da figura 4 é semelhante, exceto por relacionar vários marcadores, feixes e portas de saída. As marcações são discutidas acima e representadas na figura 4 como números. No exemplo da figura 4, as marcações incluem 100, 200, 300, etc. Além disso, como discutido acima, algumas marcações podem estar associadas a outras marcações mais granulares. Daí a coluna “Marcação 2”. Cada marcação pode estar associada a um feixe, uma porta de saída ou a ambos.

[0040] A figura 5 ilustra um exemplo por tabela de roteamento por feixe e informações de trajeto alternativo. Ou seja, a tabela de roteamento pode ter características adicionais, incluindo uma porta de saída por prioridade e uma porta alternativa, se a porta principal estiver congestionada ou com falha. Assim, a tabela de roteamento da figura 5 identifica, para cada feixe, uma prioridade, uma porta de saída e uma porta de saída alternativa. As prioridades podem ser representadas como alta (H), média (M) ou baixa (L). Em alguns casos, os pacotes de baixa prioridade são descartados se a porta de saída não estiver disponível. Por exemplo, no exemplo mostrado na figura 5, um pacote de baixa prioridade no Feixe 1 é descartado se o ISL A falhar. Similarmente, no exemplo mostrado na figura 5, um pacote de prioridade baixa no Feixe 142 é descartado se o Enlace descendente Y falhar.

[0041] Como mencionado acima, conceitos semelhantes se aplicam às tabelas de roteamento fornecidas ao gateway 120. Por exemplo, a figura 6 ilustra um exemplo de tabela de roteamento no gateway 120. A tabela de roteamento da figura 6 é semelhante àquela da figura 3, exceto que define vários Enlaces ascendentes por Satélite, em vez de canais ISL ou canais de Enlace descendente.

[0042] Em alguns casos, referidos como uma implementação de sistema dinâmico, um protocolo de roteamento existente pode ser adaptado para ser usado pela constelação de satélites. Especificamente, em vez de determinar a acessibilidade às sub-redes IP, esses protocolos podem, em vez disso, trocar a acessibilidade do salto pelos endereços de destino transportados pelos pacotes.

[0043] Em outro exemplo, referido como de implementação de sistema estático, os satélites obtêm informações estáticas, que são uma função do tempo e aplicam-nas sem cálculos dinâmicos próprios para alterar ou modificar as tabelas. Assim, o termo “estático” não significa que as tabelas de rotas não possam e não serão alteradas pelo gerenciador de recursos 110. Com a implementação de um sistema estático, o código pode ser modificado no equipamento terrestre e não em vários satélites. A modificação do código no equipamento terrestre é menos arriscada e geralmente mais fácil do que tentar modificar o código em um satélite ou outro nó móvel 105. Além disso, o sistema de aterramento pode receber atualizações de hardware (maior poder de computação e memória) enquanto os satélites já lançados não podem. Finalmente, qualquer complexidade adicional no satélite contribui para mais peso, uso de combustível e custo.

[0044] Assim, na implementação do sistema estático, o gestor de recursos 110 pode periodicamente, com base em um conjunto de entradas, calcular um conjunto de tabelas a serem utilizadas pelo nó móvel individual da rede de satélite 105, para cada período de tempo no futuro (por exemplo, em cada intervalo de tempo). O gestor de recursos 110 pode enviar essas tabelas para um gateway de sistema 120, de modo que possam ser carregadas nos nós móveis de satélite 105 para uso futuro. Uma vez que as tabelas estão sendo carregadas nos intervalos de tempo futuro, não há problema dessas tabelas serem aplicadas apenas parcialmente, a menos que uma mudança em tempo real de emergência nas tabelas seja aplicada.

[0045] Ao implementar um sistema estático, o gestor de recursos 110 pode considerar qualquer uma ou mais das seguintes entradas: o número de nós móveis de rede de satélite 105 que podem mudar ao longo do tempo devido a falhas ou crescimento da constelação, mas são relativamente estáticos; as efemérides da constelação de satélites; as conexões ISL planejadas a serem feitas; a cobertura dos feixes terrestres por nós de rede de satélite incluindo quaisquer políticas para as quais satélites iluminam quais feixes quando questões reguladoras ou outras que impeçam a chegada à terra de um feixe ou adição de novos feixes, a fim de obter mais densidade espectral ou com base em fatores populacionais ou reguladores; falhas atuais conhecidas via telemetria; questões de nó móvel de rede de satélite 105; questões de conectividade ISL; as prioridades de tráfego e a política de latência para cada prioridade (um pacote de alta prioridade pode ter um trajeto mais direto, do que um pacote com menor prioridade); e regras para manipulação de tráfego se o trajeto primário falhar. Ou seja, certas prioridades podem precisar ser descartadas se o trajeto principal através do satélite falhar devido, por exemplo, ao tráfego de maior prioridade que é incapaz de tolerar a variação de atraso adicional. Além disso, a queda do tráfego de prioridade mais baixa pode reduzir o congestionamento. O gestor de recursos 110 pode também ter em conta outros fatores, tais como, a conectividade permitida entre nós de rede (por exemplo, “neste momento, o feixe x não envia pacotes para o feixe y”) e informação de congestionamento com base em políticas de alocação de tráfego e alocação de largura de banda.

[0046] O gestor de recursos 110 pode empregar, por exemplo, roteamento de trajeto de custo menor para cada intervalo de tempo de modo a calcular uma tabela de roteamento para cada nó móvel da rede 105. O gestor de recursos 110 pode começar a calcular para o futuro e calcular para N períodos mais para o futuro. Por exemplo, o gerenciador de recursos 110 pode calcular todas as tabelas para amanhã das 3:00 UTC às 12:00 UTC. O gestor de recursos 110 pode também recalcular as tabelas de roteamento em resposta a uma alteração no estado do sistema (por exemplo, falha de um ISL). As tabelas recalculadas podem ser carregadas nos nós móveis 105, por exemplo, através do gateway de sistema 120, para substituir as tabelas atuais ou de futuro próximo já enviadas para os nós da rede. Em alguns casos, o gestor de recursos 110 pode produzir uma tabela de roteamento por intervalo de tempo por nó móvel de rede 105. Novamente, o gestor de recursos 110 pode transmitir as tabelas de roteamento para realizar o carrregamento para o nó móvel 105, por exemplo, transmitindo as tabelas de roteamento para os gateways do sistema 120 associados ao nó móvel 105.

[0047] Na implementação do sistema estático, o nó móvel da rede de satélite 105 pode receber e armazenar tabelas de roteamento de satélite (uma para cada intervalo de tempo) dos gateways do sistema 120. Assim, esses pacotes podem ser recebidos diretamente no nó móvel 105 através dos gateways do sistema 120. Alternativamente, os pacotes podem ser encaminhados para nós móveis 105 utilizando tabelas de roteamento anteriores sobre os ISLs. Observe que uma tabela de roteamento inicial bootstrap pode ser usada na inicialização para possibilitar o uso de ISLs para distribuir ou rotear as tabelas.

[0048] Os nós móveis de rede de satélite 105 podem receber as tabelas estáticas para novos intervalos de tempo no futuro, nos quais as tabelas de roteamento podem ser armazenadas sem impactar quaisquer processos de roteamento atuais. Outra opção é para os nós móveis de rede de satélite 105 receberem tabelas de roteamento para intervalos de tempo futuros, porém com alguma sobreposição com intervalos de tempo para os quais o nó móvel de rede de satélite 105 já tem uma tabela de roteamento. Nesse caso, as novas tabelas podem sobrescrever as tabelas antigas na memória de satélite local pelo mesmo intervalo de tempo. Essa abordagem pode não impactar em nenhum processo de roteamento atual. Uma terceira opção é para o nó móvel da rede de satélite 105 receber as tabelas estáticas para o intervalo de tempo atual. Nesse caso, a tabela de roteamento atual é substituída e os pacotes já enfileirados para serem enviados em um enlace descendente ou fora de um ISL não podem ser afetados. Pacotes recém- chegados, no entanto, podem estar sujeitos à nova tabela de roteamento.

[0049] Além das implementações dinâmicas e estáticas, outra possibilidade é uma abordagem híbrida que usa o gerenciador de recursos 110 descrito acima em relação ao sistema estático, contando com os nós móveis da rede de satélites 105 para trocar algumas informações com os nós da rede móvel por satélites vizinhos, através de um protocolo, de modo que os nós móveis da rede de satélites diferentes 105 podem lidar com as suas respectivas tabelas de forma diferente. Por exemplo, se a terra forneceu um trajeto alternativo na tabela de roteamento estático, as informações recebidas poderiam ser usadas para obter um nó de satélite para determinar que ele deveria usar um trajeto alternativo em vez de primário. Este sistema híbrido pode endereçar falhas em tempo real ou atrasos na conectividade ISL, responder à rápida mudança de congestionamento ou congestionamento temporário, resolver problemas com enlace descendente para certos feixes, incluindo interferência, etc. O sistema híbrido lida com isso adicionando um aspecto de protocolo em tempo real aos nós móveis da rede de satélites 105, mas não com tanta complexidade quanto à execução de um protocolo de roteamento. Em outras implementações, o gerenciador de recursos 110, por exemplo, pode não ser capaz de abordar os problemas anteriores.

[0050] A figura 7 é um fluxograma de um processo exemplar 700 que pode ser executado pelo gestor de recursos 110 para coordenar o roteamento entre os nós da rede móvel. O processo 700 pode ser executado periodicamente dependendo das gamas de comunicação dos nós móveis 105, com que frequência os nós móveis vizinhos (105) mudam, com que frequência os nós móveis 105 estão no alcance de comunicação de um gateway de sistema 120, etc. O processo 700 pode repetir periodicamente, como na ordem de cada minuto, a cada 5 minutos, a cada 10 minutos, etc. Assim, o processo 700 pode ser utilizado pelo gestor de recursos 110 para desenvolver várias tabelas de roteamento, cada uma representando um intervalo de tempo particular, ou uma única tabela de roteamento que indica como as comunicações devem ser encaminhadas em intervalos de tempo específicos. Além disso, cada tabela de roteamento gerada de acordo com o processo 700 considera as localizações de múltiplos nós móveis 105 em cada intervalo de tempo.

[0051] No bloco 705, o gestor de recursos 110 determina a localização de um nó móvel 105 em um intervalo de tempo T, que pode ser um intervalo de tempo futuro (em relação a quando o processo 700 é executado). O gestor de recursos 110 pode determinar a localização do nó móvel 105 com base nos dados recebidos do nó móvel 105, de um gateway de sistema 120 ou semelhante em uma abordagem possível, o gestor de recursos 110 pode determinar ou prever a localização do nó móvel 105 no momento da marcação, de acordo com um trajeto de órbita do nó móvel 105 (quando o nó móvel 105 é incorporado em um satélite) desde que o trajeto da órbita provavelmente não mude com muita frequência. Quando se altera, no entanto, o gestor de recursos 110 pode receber uma comunicação representando a alteração do trajeto de órbita, de modo que o novo trajeto de órbita possa ser considerado ao gerar tabelas de roteamento futuras.

[0052] No bloco de decisão 710, o gestor de recursos 110 determina se algum dos nós móveis 105 ou enlaces de comunicação no sistema de telecomunicações 100 falharam. Além disso, o gestor de recursos 110 pode determinar se algum dos nós móveis 105 mudou os seus trajetos de órbita. Se quaisquer nós móveis 105 ou ligações falharam, ou se os trajetos de órbita para quaisquer nós móveis 105 tiverem mudado, o processo 700 pode prosseguir para o bloco 715. Caso contrário, o processo 700 pode prosseguir para o bloco 720.

[0053] No bloco 715, o gestor de recursos 110 atualiza uma base de dados local ou remota (relativa ao gestor de recursos 110) dos nós móveis disponíveis 105 e enlaces de comunicação. Por exemplo, o gestor de recursos 110 pode remover nós móveis falhados 105 e enlaces de comunicação da base de dados ou indicar de outro modo que o nó móvel falhado 105 e os enlaces de comunicação não estão mais disponíveis para encaminhar as comunicações. Além disso, o gestor de recursos 110 pode atualizar a base de dados para refletir as alterações nos trajetos de órbita de um ou mais dos nós móveis 105.

[0054] No bloco 720, o gestor de recursos 110 determina a cobertura terrestre de um dos nós móveis 105. No contexto dos satélites, a cobertura terrestre pode se referir à área da Terra servida pelo satélite. Em outras palavras, a “cobertura de feixe” pode ser a “pegada” do satélite em relação à Terra. Assim, determinando a cobertura terrestre, o gestor de recursos 110 pode determinar quais dispositivos de comunicação com base em terra estão no alcance de comunicação do nó móvel 105.

[0055] No bloco de decisão 725, o gestor de recursos 110 determina se quaisquer exceções de cobertura se aplicam ao nó móvel 105 no intervalo de tempo. Uma exceção de cobertura pode se referir a algo que impediria o nó móvel 105 de se comunicar com um ou mais dispositivos de comunicação, com bases em terra, dentro de sua cobertura terrestre, algo que impediria que o nó móvel 105 se comunicasse com um ou mais nós móveis vizinhos 105, ou o semelhante. Além disso, em alguns casos, as exceções de cobertura podem se referir às “limitações da última milha”, discutidas em maiores detalhes abaixo. Se quaisquer exceções de cobertura se aplicarem, o processo 700 prossegue ao bloqueio 730. Se nenhuma exceção de cobertura se aplicar, o processo 700 prossegue para o bloqueio 735.

[0056] No bloco 730, o gestor de recursos 110 remove quaisquer limitações de última milha associadas ao nó móvel 105. Limitações da última milha se referem à maneira como o nó móvel 105 se comunica com um usuário final. O gestor de recursos 110 pode remover as limitações da última milha desde que as limitações de última milha não afetam a forma como o nó móvel 105 encaminha as comunicações para outros nós móveis 105.

[0057] No bloco 735, o gestor de recursos 110 determina a rota (isto é, a porta de saída) para cada prioridade de pacote a ser utilizada pelo nó móvel 105. Por exemplo, o gestor de recursos 110 pode determinar como o nó móvel 105 deve encaminhar pacotes de prioridade alta, média e baixa. Isto é, o gestor de recursos 110 pode identificar qual enlace descendente, ISL, etc., deve ser usado para cada prioridade de pacote.

[0058] No bloco 740, o gestor de recursos 110 determina a rota alternativa para cada prioridade. Por exemplo, o gestor de recursos 110 pode determinar um enlace descendente diferente, ISL, etc., se a rota determinada no bloco 735 estiver indisponível ou não for adequada para transmitir o pacote. Em alguns casos, o gestor de recursos 110 pode determinar que certos pacotes (como pacotes de baixa prioridade) devam ser eliminados se a rota principal não estiver disponível.

[0059] No bloco 745, o gestor de recursos 110 cria ou atualiza uma tabela para intervalo de tempo. A tabela inclui as rotas primárias e alternativas determinadas nos blocos 735 e 740, respectivamente, para o nó móvel 105 sob avaliação.

[0060] No bloco de decisão 750, o gestor de recursos 110 determina se mais nós móveis 105 devem ser considerados. Em caso afirmativo, o processo 700 prossegue para bloquear 755. Caso contrário, o processo 700 prossegue para o bloco 760.

[0061] No bloco 755, o gestor de recursos 110 seleciona o próximo nó móvel 105 e o processo 700 prossegue para o bloco 720, de modo que o gestor de recursos 110 pode determinar a cobertura terrestre para esse nó móvel 105 (bloco 720), determinar se existem algumas exceções de cobertura para esse nó móvel 105 (bloco 725), limitações remotas da última milha (bloco 730), determinar a rota para cada prioridade para esse nó móvel 105 (bloco 735), determinam um trajeto alternativo para cada prioridade para esse nó móvel 105 (bloco 740) e adicionar o nó móvel 105 à tabela por aquele intervalo de tempo (bloco 745).

[0062] No bloco de decisão 760, o gestor de recursos 110 determina se é necessário avaliar outro intervalo de tempo. Em caso afirmativo, o processo 700 prossegue para o bloqueio 765. Caso contrário, o processo 700 prossegue para o bloco 770.

[0063] No bloco 765, o gestor de recursos 110 incrementa o intervalo de tempo e o processo 700 prossegue para o bloco 705, de modo que a localização do nó móvel 105, no intervalo de tempo seguinte, pode ser avaliada e adicionada à tabela de roteamento.

[0064] No bloco 770, o gerenciador de recursos 110 completa e transmite a tabela de roteamento. A tabela de roteamento pode ser transmitida pelo gerenciador de recursos 110 para carregamento para um ou mais nós móveis 105. Em alguns exemplos, o gerenciador de recursos 110 transmite a tabela de roteamento diretamente para um ou mais nós móveis 105. Em uma abordagem alternativa, tal como quando o gestor de recursos 110 precisa de permissão para transmitir dados de configuração para um nó móvel 105, o gestor de recursos 110 pode transmitir a tabela de roteamento para um gateway de sistema 120 com autorização para carregar a tabela de roteamento para um ou mais dos nós móveis 105.

[0065] A figura 8 é um fluxograma de um processo exemplar 800 que pode ser executado pelos nós móveis 105 para encaminhar comunicações. O processo 800 pode ser executado a qualquer momento durante a operação do nó móvel 105, tal como, quando o nó móvel 105 recebe um pacote para encaminhar a outros nós móveis 105, os dispositivos de comunicação com base terrestre etc.

[0066] No bloco 805, o nó móvel 105 carrega a tabela de roteamento associada ao intervalo de tempo presente. A tabela de roteamento pode ser recebida do gerenciador de recursos 110, um gateway de sistema 120, outro nó móvel 105 ou semelhante. A tabela de roteamento pode indicar a rota principal, rota alternativa, etc., para cada pacote. Em alguns casos, a tabela de roteamento pode indicar ainda a rota principal, a rota alternativa ou ambas, com base na prioridade do pacote.

[0067] No bloco 810, o nó móvel 105 determina o destino do pacote. O destino do pacote pode ser determinado a partir de dados contidos, por exemplo, no cabeçalho do pacote. O processo 800 pode prosseguir para o bloco 815, após o nó móvel 105 determinar o destino do pacote.

[0068] No bloco 815, o nó móvel 105 determina a prioridade do pacote. Como o destino, a prioridade do pacote pode ser identificada no cabeçalho do pacote. O processo 800 pode prosseguir para o bloco 820 após a prioridade do pacote ser determinada. Em alguns casos, o nó móvel 105 pode ainda considerar o tempo de vida (TTL) (contagem de saltos) ou outra característica que represente a idade do pacote para determinar se, por exemplo, o pacote é uma entrega demasiado antiga. Nesses casos, o processo 800 pode prosseguir para o bloco 840, de modo que o pacote possa ser descartado.

[0069] No bloco 820, o nó móvel 105 seleciona o trajeto de saída. O trajeto de saída pode ser a rota principal (isto é, a porta de saída principal) identificada na tabela de roteamento. O nó móvel 105 pode selecionar a porta de saída com base no destino do pacote e na prioridade determinada partir dos blocos 810 e 815, respectivamente, de acordo com a tabela de roteamento para o intervalo de tempo.

[0070] No bloco de decisão 825, o nó móvel 105 determina se o trajeto de saída usado no bloco 820 falhou. Por exemplo, o nó móvel 105 pode determinar que o trajeto de saída usado para transmitir o pacote no bloco 820 falhou se, por exemplo, esse enlace de comunicação falhou o nó móvel vizinho 105 ou dispositivo de comunicação com base em terra não recebeu o pacote, ou semelhante. Se o trajeto de saída falhou, o processo 800 pode prosseguir para o bloco 830. Caso contrário, o processo 800 pode prosseguir para o bloco 850.

[0071] No bloco 830, o nó móvel 105 seleciona um trajeto alternativo. O trajeto alternativo pode ser a rota alternativa (isto é, a porta de saída alternativa) identificada na tabela de roteamento. O nó móvel 105 pode selecionar o trajeto alternativo com base no destino do pacote e prioridade determinada partir dos blocos 810 e 815, respectivamente, de acordo com a tabela de roteamento para o intervalo de tempo.

[0072] No bloco de decisão 835, o nó móvel 105 determina se o trajeto alternativo está disponível. Por exemplo, o nó móvel 105 pode determinar se o trajeto alternativo está disponível com base, por exemplo, se o trajeto alternativo existe, está funcionando corretamente, está sendo usado para transmitir outros pacotes, tem capacidade para transmitir o pacote, etc. Se o trajeto alternativo estiver disponível, o processo 800 prossegue para o bloco 850. Se o trajeto alternativo não estiver disponível, o processo 800 prossegue para o bloco 840.

[0073] No bloco 840, o nó móvel 105 descarta o pacote. A eliminação do pacote pode incluir o nó móvel 105, simplesmente excluindo-o (ou nunca o adicionando) à fila de transmissão. Em alguns casos, a eliminação do pacote pode incluir o nó móvel 105 como se o pacote nunca tivesse sido recebido. O nó móvel 105 pode, em algumas abordagens possíveis, transmitir um sinal de volta ao nó móvel 105 ou dispositivo de comunicação, com base em terra que transmitiu o pacote ao nó móvel 105 que indica que o pacote não pode ser encaminhado e será descartado.

[0074] No bloco 850, o nó móvel 105 determina a profundidade do pacote de saída com base na prioridade do pacote. A profundidade do pacote pode se referir ao número de pacotes que podem ser enfileirados em um determinado tempo. A profundidade do pacote pode ainda ser uma função de prioridade. Ou seja, uma profundidade de pacote diferente pode se aplicar a pacotes com diferentes prioridades. O processo 800 pode prosseguir para o bloco 855, uma vez determinada a profundidade do pacote, com base na prioridade do pacote.

[0075] No bloco de decisão 855, o nó móvel 105 determina onde há muito congestionamento no trajeto da rota para transmitir o pacote. Em caso afirmativo, o processo 800 pode prosseguir para o bloco de decisão 860, pelo que o nó móvel 105 pode determinar se pode descartar o pacote. Se não houver congestionamento ou se o nível de congestionamento não for muito alto, o processo 800 prossegue para o bloco 865.

[0076] No bloco de decisão 860, o nó móvel 105 determina se pode descartar o pacote. Por exemplo, o nó móvel 105 determina se está autorizado a descartar certos pacotes com base, por exemplo, na definição de um sinalizador elegível de descarte. Se o sinalizador for definido, significando que o pacote pode ser descartado, ou o nó móvel 105, caso contrário, determina que pode descartar o pacote, o processo 800 prossegue para o bloco 840. Se o sinalizador não estiver definido, significando que o pacote não pode ser eliminado, ou o nó móvel 105, caso contrário, determina que não pode descartar o pacote, o processo 800 prossegue para o bloco 865.

[0077] No bloco 865, o nó móvel 105 enfileira o pacote para transmissão. O dispositivo móvel pode enfileirar o pacote de saída de acordo com o trajeto primário ou o trajeto alternativo definido pela tabela de roteamento para o tempo de seleção e de acordo com as decisões tomadas nos blocos 820, 825, 830, 835, etc. Além disso, o nó móvel 105 pode enfileirar o pacote de acordo com os protocolos de telecomunicações implementados pelo nó móvel 105.

[0078] No bloco 870, o nó móvel 105 pode atualizar estatísticas associadas à sua fila do pacote, transmissão do pacote ou ambos. O processo 800 pode retornar ao bloco 805 após o próximo pacote ser recebido.

[0079] Em geral, os sistemas de computação e / ou dispositivos descritos podem empregar qualquer um de vários sistemas operacionais de computador, incluindo, mas não limitado a versões e / ou variedades do sistema operacional Microsoft Windows®, o sistema operacional Unix (por exemplo, o sistema operacional Solaris® distribuído pela Oracle Corporation de Redwood Shores, Califórnia), o sistema operacional AIX UNIX distribuído pela International Business Machines de Armonk, NY, o sistema operacional Linux, os sistemas operacionais Mac OSX e iOS distribuídos pela Apple Inc. de Cupertino, Califórnia, o BlackBerry OS distribuído pela Blackberry, Ltd. de Waterloo, Canadá e o sistema operacional Android desenvolvido pela Google, Inc. e pela Open Handset Alliance. Exemplos de dispositivos de computação incluem, sem limitação, uma estação de trabalho de computador, um servidor, um desktop, notebook, laptop ou computador de mão, ou algum outro sistema de computação e / ou dispositivo com circuitos programáveis, chips ou outros componentes eletrônicos.

[0080] Os dispositivos de computação geralmente incluem instruções executáveis por computador, em que as instruções podem ser executadas por um ou mais dispositivos de computação, como os listados acima. Instruções executáveis por computador podem ser compiladas ou interpretadas a partir de programas de computador criados usando uma variedade de linguagens de programação e / ou tecnologias, incluindo, sem limitação e sozinhos ou em combinação, Java™, C, C ++, Visual Basic, Java Script, Perl etc. Alguns desses aplicativos podem ser compilados e executados em uma máquina virtual, como a Java Virtual Machine, a máquina virtual Dalvik ou algo semelhante. Em geral, um processador (por exemplo, um microprocessador) recebe instruções, por exemplo, de uma memória, um meio legível por computador, etc. e executa essas instruções, executando assim um ou mais processos, incluindo um ou mais dos processos descritos no presente documento. . Essas instruções e outros dados podem ser armazenados e transmitidos usando uma variedade de mídias legíveis por computador.

[0081] Um meio legível por computador (também denominado meio legível por processador) inclui qualquer meio não transitório (por exemplo, tangível) que participa no fornecimento de dados (por exemplo, instruções) que podem ser lidos por um computador (por exemplo, por um processador de um computador). Esse meio pode assumir muitas formas, incluindo, mas não limitado a mídia não volátil e mídia volátil. Meios não voláteis podem incluir, por exemplo, discos ópticos ou magnéticos e outra memória persistente. A mídia volátil pode incluir, por exemplo, memória de acesso aleatório dinâmica (DRAM), que normalmente constitui uma memória principal. Tais instruções podem ser transmitidas por um ou mais meios de transmissão, incluindo cabos coaxiais, fio de cobre e fibra ótica, incluindo os fios que compreendem um barramento de sistema acoplado a um processador de um computador. Formas comuns de mídia legível por computador incluem, por exemplo, um disquete, um disco flexível, disco rígido, fita magnética, qualquer outro meio magnético, um CD-ROM, DVD, qualquer outro meio óptico, cartões perfurados, fita de papel, qualquer outro meio físico com padrões de furos, uma RAM, uma PROM, uma EPROM, uma FLASH-EEPROM, qualquer outro chip ou cartucho de memória ou qualquer outro meio a partir do qual um computador possa ler.

[0082] Bancos de dados, repositórios de dados ou outros armazenamentos de dados descritos no presente documento podem incluir vários tipos de mecanismos para armazenar, acessar e recuperar vários tipos de dados, incluindo um banco de dados hierárquico, um conjunto de arquivos em um sistema de arquivos, um banco de dados de aplicativo em um formato proprietário, um sistema de gerenciamento de banco de dados relacional (RDBMS), etc. Cada um desses armazenamentos de dados se encontra de modo geral incluído no dispositivo de computação que emprega um sistema operacional de computador, tal como um dos mencionados acima e é acessado através de uma rede em qualquer uma ou mais de uma variedade de maneiras. Um sistema de arquivos pode ser acessado a partir de um sistema operacional do computador e pode incluir arquivos armazenados em vários formatos. Um RDBMS geralmente emprega a Linguagem de Consulta Estruturada (SQL), além de uma linguagem para criar, armazenar, editar e executar procedimentos armazenados, como a linguagem PL / SQL mencionada acima.

[0083] Em alguns exemplos, os elementos do sistema podem ser implementados como instruções legíveis por computador (por exemplo, software) em um ou mais dispositivos de computação (por exemplo, servidores, computadores pessoais, etc.), armazenados em mídia legível por computador associado (por exemplo, discos, memórias, etc.). Um produto de programa de computador pode compreender tais instruções armazenadas em meios legíveis por computador para realizar as funções descritas no presente documento.

[0084] No que diz respeito aos processos, sistemas, métodos, heurísticas, etc. descritos no presente documento, deve ser entendido que, embora as etapas de tais processos, etc. tenham sido descritas como ocorrendo de acordo com certa sequência ordenada, tais processos poderiam ser praticados com as etapas descritas realizadas em uma ordem diferente da ordem descrita no presente documento. Além disso, deve ser entendido que certas etapas podem ser realizadas simultaneamente, outras etapas podem ser adicionadas, ou certas etapas descritas no presente documento podem ser omitidas. Em outras palavras, as descrições dos processos no presente documento apresentadas são fornecidas com o objetivo de ilustrar certas formas de realização, e não devem, de modo algum, ser interpretadas de modo a limitar as Reivindicações.

[0085] Por conseguinte, deve ser entendido que a descrição acima se destina a ser ilustrativa e não restritiva. Muitas formas de realização e aplicações diferentes dos exemplos fornecidos seriam evidentes após a leitura da descrição acima. O escopo deve ser determinado, não com referência à descrição acima, mas com referência às Reivindicações anexas, juntamente com o escopo completo de seus equivalentes. Prevê-se e pretende-se que desenvolvimentos futuros ocorrerão nas tecnologias reveladas no presente documento e que os sistemas e métodos divulgados serão incorporados em tais formas de realização futuras. Em suma, deve ser entendido que o pedido pode ser modificado.

[0086] Todos os termos utilizados nas Reivindicações se destinam a fornecer os seus significados comuns como entendido por aqueles conhecedores das tecnologias descritas no presente documento, a menos que uma indicação explícita em contrário seja feita no presente documento. Em particular, o uso de artigos singulares, como “a”, “o”, “referido (a)”, etc., se refere a um ou mais dos elementos indicados, a menos que haja uma limitação explícita em contrário.

[0087] O resumo é fornecido para permitir que o leitor verifique rapidamente a natureza da revelação técnica. É apresentado com o entendimento de que não será usado para interpretar ou limitar o escopo ou significado das Reivindicações. Além disso, na descrição detalhada anterior, pode ser visto que várias características são agrupadas em várias formas de realização, com o propósito de simplificar a revelação. Este método de revelação não deve ser interpretado como refletindo uma intenção de que as formas de realização reivindicadas requerem mais características do que as expressamente citadas de acordo com a Reivindicação. Em vez disso, como as Reivindicações a seguir refletem, a matéria inventiva se encontra em menos que todas as características de uma única forma de realização divulgada. Assim, as Reivindicações que se seguem são incorporadas na Descrição Detalhada, onde cada Reivindicação se sustenta como uma matéria reivindicada separadamente.

Claims (18)

1. Computador Gerenciador de Recursos para Sistema de Telecomunicações (100), o computador gerenciador de recursos compreendendo: uma memoria; e um processador programado para executar instruções armazenadas na memória, caracterizado, como resultado da execução das instruções, por o processador: determinar uma localização futura de um primeiro nó móvel (105), em que a localização futura do primeiro nó móvel (105) é uma localização do primeiro nó móvel (105) em um momento futuro, determinar uma localização futura de um segundo nó móvel (105), em que a localização futura do segundo nó móvel (105) é uma localização em que o segundo nó móvel (105) estará em comunicação com o primeiro nó móvel (105) no futuro, associar a localização futura do primeiro nó móvel (105) e a localização futura do segundo nó móvel (105) ao tempo futuro, determinar um caminho de roteamento que inclui a comunicação entre o primeiro nó móvel (105) e o segundo nó móvel (105) no futuro, atualizar uma tabela de roteamento com o caminho de roteamento e transmitir a tabela de roteamento para upload para o primeiro nó móvel (105) e o segundo nó móvel (105).

2. Computador Gerenciador de Recursos para Sistema de Telecomunicações (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por o processador ser programado para transmitir a tabela de roteamento para upload para o primeiro nó móvel (105) e o segundo nó móvel (105) antes do tempo futuro.

3. Computador Gerenciador de Recursos para Sistema de Telecomunicações (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por o primeiro e segundo nós móveis (105) serem incorporados em satélites (200) e em que o processador é programado para determinar as localizações futuras do primeiro e segundo nós móveis (105) com base em um trajeto orbital associado a cada um do primeiro e do segundo nós móveis.

4. Computador Gerenciador de Recursos para Sistema de Telecomunicações (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por o processador ser programado para determinar uma cobertura terrestre associada a cada um do primeiro e do segundo nós móveis (105) nas localizações futuras do primeiro e do segundo nós móveis (105) e gerar a tabela de roteamento, com base pelo menos em parte, nos locais futuros e a cobertura terrestre de cada um do primeiro e do segundo nós móveis.

5. Computador Gerenciador de Recursos para Sistema de Telecomunicações (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por o processador ser programado para determinar localizações futuras do primeiro nó móvel (105) e localizações futuras do segundo nó móvel (105), associar cada localização futura a um tempo futuro e gerar a tabela de roteamento com base, pelo menos em parte, nas localizações futuras do primeiro nó móvel (105), nas localizações futuras do segundo nó móvel (105) e no tempo futuro em que os primeiro e segundo nós móveis (105) estarão em cada uma das localizações futuras.

6. Computador Gerenciador de Recursos para Sistema de Telecomunicações (100), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por o processador ser programado para transmitir a tabela de roteamento para um sistema de gateway (120) programado para carregar a tabela de roteamento para o primeiro e o segundo nós móveis.

7. Método, compreendendo: determinar, através de um gerenciador de recursos de um sistema de telecomunicações (100), uma localização futura de um primeiro nó móvel (105), caracterizado por a localização futura do primeiro nó móvel (105) ser uma localização do primeiro nó móvel (105) em um momento futuro; determinar uma localização futura de um segundo nó móvel (105), em que a localização futura do segundo nó móvel (105) é uma localização em que o segundo nó móvel (105) estará em comunicação com o primeiro nó móvel (105) no futuro; associar a localização futura do primeiro nó móvel (105) e a localização futura do segundo nó móvel (105) ao tempo futuro; determinar um caminho de roteamento que inclua a comunicação entre o primeiro nó móvel (105) e o segundo nó móvel (105) no futuro; atualizar uma tabela de roteamento com o caminho de roteamento; e transmitir a tabela de roteamento para upload para o primeiro nó móvel (105) e o segundo nó móvel (105).

8. Método, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por a transmissão da tabela de roteamento a ser carregada no primeiro nó móvel (105) e no segundo nó móvel (105) incluir a transmissão da tabela de roteamento antes do tempo futuro.

9. Método, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por a determinação das localizações futuras do primeiro e do segundo nós móveis (105) se basear, pelo menos em parte, em um trajeto orbital associado a cada um do primeiro e do segundo nós móveis.

10. Método, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por compreender ainda: determinar uma cobertura terrestre associada a cada um do primeiro e do segundo nós móveis (105) nas localizações futuras do primeiro e do segundo nós móveis; e gerar a tabela de roteamento com base, pelo menos em parte, nos locais futuros e na cobertura terrestre de cada um do primeiro e do segundo nós móveis.

11. Método, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por a determinação das localizações futuras do primeiro nó móvel (105) e do segundo nó móvel (105) incluir a determinação de localizações futuras do primeiro nó móvel (105) e localizações futuras do segundo nó móvel (105) e o método compreendendo ainda: associar cada local futuro a um tempo futuro; e gerar a tabela de roteamento com base, pelo menos em parte, nas localizações futuras do primeiro nó móvel (105), nos locais futuros do segundo nó móvel (105) e no tempo futuro em que os primeiro e segundo nós móveis (105) estarão em cada uma das localizações futuras.

12. Método, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado por a transmissão da tabela de roteamento incluir a transmissão da tabela de roteamento para um sistema de gateway (120) programado para carregar a tabela de roteamento para o primeiro e segundo nós móveis.

13. Sistema de Telecomunicação, compreendendo: um primeiro satélite (200A) seguindo uma primeira órbita; um segundo satélite (200B) seguindo uma segunda órbita diferente da primeira órbita; um gateway (120) de sistema em comunicação periódica com o primeiro satélite (200A) e o segundo satélite (200B); e um gerenciador de recursos programado para determinar uma localização futura de um primeiro satélite (200A), determinar uma localização futura de um segundo satélite (200B), caracterizado por a localização futura do primeiro satélite (200A) ser uma localização do primeiro satélite (200A) em um momento futuro e em que a localização futura do segundo satélite (200B) é uma localização em que o segundo satélite (200B) estará em comunicação com o primeiro satélite (200A) no futuro, em que o gerenciador de recursos é programado ainda para associar a localização futura do primeiro satélite (200A) e a localização futura do segundo satélite (200B) ao tempo futuro, determinar um caminho de roteamento que inclua a comunicação entre o primeiro satélite (200A) e o segundo satélite (200B) no futuro, atualizar uma tabela de roteamento com o caminho de roteamento e transmitir a tabela de roteamento ao gateway do sistema (120), em que o gateway do sistema (120) está programado para carregar a tabela de roteamento no primeiro satélite (200A) e no segundo satélite (200B), e em que o primeiro satélite (200A) e o segundo satélite (200B) são programados para se comunicar de acordo com o caminho de roteamento no futuro.

14. Sistema de Telecomunicação, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por o gerenciador de recursos ser programado para transmitir a tabela de roteamento para o gateway do sistema (120) antes da hora futura, em que o gateway do sistema (120) é programado para carregar a tabela de roteamento para o primeiro satélite (200A) e o segundo satélite (200B) antes da hora futura.

15. Sistema de Telecomunicação, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por o gestor de recursos (110) estar programado para determinar uma cobertura terrestre associada a cada um do primeiro e do segundo satélites (200), nas localizações futuras do primeiro e do segundo satélites (200) e gerar a tabela de roteamento com base, pelo menos em parte, nas localizações futuras e cobertura terrestre de cada um do primeiro e do segundo satélites (200).

16. Sistema de Telecomunicação, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por o gestor de recursos (110) estar programado para determinar localizações futuras do primeiro satélite (200A) e localizações futuras do segundo satélite (200B), associar cada localização futura a um tempo futuro e gerar a tabela de roteamento, com base pelo menos em parte, nas localizações futuras do primeiro satélite (200A), nas localizações futuras do segundo satélite (200B) e no tempo futuro que o primeiro e o segundo satélites (200) estarão em cada uma das localizações futuras.

17. Sistema de Telecomunicação, de acordo com a Reivindicação 13, compreendendo ainda um nó com base em terra em uma localização fixa, caracterizado por o gestor de recursos (110) estar programado para gerar a tabela de roteamento, de acordo com a localização futura do primeiro satélite (200A), a localização futura do segundo satélite (200B) e a localização fixa do nó com base em terra.

18. Sistema de Telecomunicação, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por o gestor de recursos (110) estar programado para incorporar pelo menos um trajeto de roteamento alternativo na tabela de roteamento, associar cada trajeto de roteamento alternativo a uma característica predeterminada e em que pelo menos um dentre o primeiro satélite (200A) e o segundo satélite (200B) é programado para selecionar o trajeto de roteamento alternativo, de acordo com a característica predeterminada.

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