CN115398825A - 卫星5g陆地和非陆地网络干扰禁区 - Google Patents
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Abstract
讨论了用于部署和使用为与卫星非陆地网络(包括在低地球轨道卫星星座内)一起使用而定义的通信禁区的各种方法。在示例中,定义和实现非陆地通信禁区包括:基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自卫星载具的通信的排除条件;基于排除条件和未来轨道方位,识别用于实现用于来自卫星载具的通信的排除条件的定时;以及生成由卫星载具使用的禁区数据,禁区数据指示用于实现用于来自卫星载具的通信的排除条件的定时。
Description
优先权要求
本申请要求以下的优先权的权益:2020年12月11日提交的美国临时专利申请No.63/124,520;2020年10月22日提交的美国临时专利申请No.63/104,344;2020年8月13日提交的美国临时专利申请No.63/065,302;和2020年5月1日提交的美国临时专利申请No.63/018,844;其全部通过引用整体并入本文。
技术领域
本文描述的实施例总体上涉及与基于卫星的联网(例如,使用低地球轨道卫星部署)有关的数据处理和网络通信场景。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中,相同标号可以在不同视图中描述相似组件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示相似组件的不同实例。一些实施例以示例而非限制的方式示出于附图的图中,其中:
图1A和图1B示出根据示例的在非陆地(卫星)和陆地(移动蜂窝网络)设置之间实现的网络连接和禁区(exclusion zone);
图2A示出根据示例的涉及混合非陆地和陆地回传的用于提供无线连接的多接入场景;
图2B示出根据示例的用于协调多种类型的禁区之间的无线连接的多接入场景的变型;
图3示出根据示例的用于非陆地通信网络的禁区的实现;
图4A示出根据示例的卫星弯管数据处理环境;
图4B示出根据示例的在轨数据处理环境;
图5A示出根据示例的使用基于卫星载具的禁区和基于设备的禁区的弯管数据处理环境中的卫星禁区;
图5B示出根据示例的使用基于卫星载具的禁区的在轨数据处理环境中的卫星禁区;
图6示出根据示例的在非陆地通信网络中实现禁区的方法的流程图;
图7示出根据示例的更新关于非陆地通信网络中的禁区的禁区信息的方法的流程图;
图8A和图8B示出根据示例的非陆地通信网络的卫星间通信中的示例干扰场景的视图;
图9示出根据示例的在非陆地通信网络中实现用于卫星间通信的禁区的示例方法的流程图;
图10A、图10B、图10C和图10D示出根据示例的由非陆地通信网络实现的禁区的进一步视图;
图11、图12A、图12B、图12C和图12D示出根据示例的用于在非陆地通信网络中建立禁区的设置的表;
图13示出根据示例的定义和传递禁区的示例方法的流程图;
图14示出根据示例的用于边缘计算的边缘云配置的概览;
图15示出根据示例的在边缘计算系统当中部署的分布式计算层的概览;
图16A示出根据示例的计算节点系统处部署的示例组件的概览;以及
图16B示出根据示例的计算设备内的示例组件的进一步概览。
具体实施方式
以下公开解决了非陆地网络(例如,低地球轨道(LEO)或极低地球轨道(VLEO)卫星星座)对陆地(4G/5G)网络的干扰以及非预期的卫星广播进入所禁止的地理区域和其他传输/辐射敏感区域的问题。在一组示例中,这是通过使用在卫星星座处实现的基于卫星载具(SV)的禁区来提供的,禁区禁用、减少或改变用以提供网络连接的卫星点波束(在功率上聚集的信号)。
在另一组示例中,这是通过使用基于服务提供商策略并在用户设备处实现(或者,基于禁区的类型或特性在网络级实现)的基于设备的禁区来提供的,禁区按指示禁用或限制对使用卫星连接的接入。例如,服务提供商策略可以指定UE设备标识符、UE组标识符或网络服务标识符,以即使卫星点波束将继续被发送到地理区域上,也使用户或网络设备强制执行阻止设备-卫星通信的禁区。因此,基于设备、设备组或所涉及的服务的类型,可以为UE或网络设备制定卫星通信禁区。
在另一组示例中,定义禁区以用于修改卫星载具星座内的通信和其他设置。这包括控制卫星载具之间的卫星间链路(例如,以防止对更高轨道的卫星通信的干扰),或者控制载具处的光反射器或遮阳板以防止非预期的反射和光污染。
对于这些示例中的任何示例,还公开了用于计算和传播禁区以及对禁区的更新的各种方法。公开了用于使用基于地面的预处理或基于卫星的处理的各种方法。故此,可以处理关于卫星通信的许多动态场景,包括响应于由服务提供商(通信或云服务提供商)发起的请求。
在其他方面中,以下公开涉及对以下中讨论的问题的提议的解决方案:第三代合作伙伴项目;技术规范组服务和系统方面;关于用于在5G中使用卫星接入的架构方面的研究,具体是3GPP TR 23.737,Rel.17,关键问题#9,关于与混合卫星和陆地回传的多连接。在该章节中,多连接回传配置被描述为使得UE能够分别经由5G或卫星链路连接到无线接入网(RAN)或接入网(AN)。然后,5G或卫星链路连接到5GC(第五代核心网)。这种类型的多连接回传配置也被设想与本技术一起使用。
以下方法具体解释了使用卫星实现的禁区,以避免LEO卫星波束与辐射或通信敏感设备(例如,飞机、望远镜)之间的所禁止的区域和非陆地(卫星)干扰,同时还确保监管和陆地/卫星兼容性。以下方法是参考使用具有非陆地网络连接(例如,Ka波段上下)的基于陆地的边缘地面端接的网络讨论的,但是本技术可以适用于其他连接和配置。
如将理解的那样,由点波束启用/禁用产生的卫星实现的禁区是广泛的,并且在较大地理区域中启用或禁用对许多设备的连接具有很大影响。这种类型的禁区可以由基于UE的禁区中使用更粒度的设备级控制来增强,特别是为了解决具有超国家卫星波束重叠的跨国服务。通过使用设备级禁区,可以指导或控制UE关闭或禁用对于设备的卫星接入,以引起使用陆地国家特定PLMN处理。
如下文进一步讨论的,可以用具有频繁(有时是每天)路由调整(用以将SV保持在正确轨道和卫星间链路中——前、后、右和左对准)的LEO星座实现任一类型的禁区。例如,每天路由调整可以提供指定任一类型的禁区的数据,无论用地球上还是在轨RAN功能处理。然而,应理解,可以提供传递或实现基于设备的排除的其他方法(例如,通过使用(例如,针对3GPP网络实现的)“代理”接入列表)。
在各种示例中,可以定义和调整卫星点波束禁区以涵盖基于包括计费、监管限制、通信干扰考虑、服务提供商排他性或陆地和卫星网络兼容性的服务提供商限制的地理区域。因为LEO卫星处于运动中,所以这是更加复杂的,因此可以提供和协调以下禁区定义,以随着卫星运行其轨道而在卫星之间应用。
在更进一步的示例中,禁区的概念扩展到与LEO的其他类型的通信(例如,排除和控制可能对其他卫星-地球通信产生干扰的卫星间链路(ISL))。具体而言,公开了一种方法,以允许LEO服务提供商主动关闭一个或多个ISL,以减轻按ITU建议由功率通量密度或其他考虑因素测量的来自GEO或其他LEO的干扰风险。星座路由必须综合所有网络节点(地面和空间),包括哪些基于卫星的链路正在工作,以及哪些链路并未工作,以及哪些链路可能经受干扰,尤其是随着每星座SV的数量增加而增加。因此,ISL EZ的定义和控制可以包括于频繁上传的路由表中,以维护形态飞行网络。
图1A示出根据示例的非陆地(卫星)和陆地(例如,移动蜂窝网络)设置中的网络连接。如图所示,卫星星座100(图1A中在轨道方位100A和100B处描绘的星座)可以包括多个卫星载具(SV)101、102,其彼此连接并且连接到一个或多个陆地网络。星座100中的各个卫星(每个,SV)以随着SV更接近地球而增加的轨道速度围绕地球运行轨道。LEO星座通常认为包括在160到1000km之间的高度的轨道的SV;在该高度,每个SV大约每90到120分钟环行地球。
星座100包括各个SV 101、102(和大量其他未示出的SV),并且使用多个SV以提供对地球上的地理区域的通信覆盖。星座100也可以与其他卫星星座(未示出)以及基于陆地的网络进行协调,以选择性地为各个设备(用户设备)或陆地网络系统(网络设备)提供连接和服务。
在该示例中,卫星星座100经由卫星链路170连接到回传网络160,回传网络160进而连接到5G核心网140。5G核心网140用以针对卫星网络并且在陆地5G无线接入网(RAN)130处支持5G通信操作。例如,5G核心网140可以位于远程位置中,并使用卫星星座100作为用于到达广域网和互联网的专有机制。在其他场景下,5G核心网140可以使用卫星星座100作为冗余链路以接入广域网和互联网;在其他场景下,5G核心网140可以使用卫星星座100作为替代路径以接入广域网和互联网的(例如,与其他大洲的网络进行通信)。
图1A还描绘使用陆地5G RAN 130,以经由大规模MIMO天线150在地面上向用户设备(UE)(例如,用户设备120或车辆125)提供无线电连接。应理解,为简单起见,图1A中未描绘各种5G和其他网络通信组件和单元。在一些示例中,每个UE 120或125也可以具有其自己的卫星连接硬件(例如,接收机电路和天线),以经由卫星链路180直接与卫星星座100连接。虽然在以下章节中详尽描绘和讨论5G网络设置,但显然的是,3GPP、O-RAN和其他网络规范的其他变型也可能适用。
其他排列(未示出)可以涉及5G RAN 130对卫星星座100(例如,与通过卫星链路可接入的5G核心网140)的直接连接;与其他有线(例如,光纤)、激光或光学以及无线链路和回传的协调;UE、RAN和其他UE之间的多接入无线电;以及陆地和非陆地连接的其他排列。卫星网络连接可以基于卫星轨道覆盖、可用网络服务和设备、成本和安全性以及地理或地缘政治考虑等与5G网络设备和用户设备进行协调。考虑到这些基本实体以及移动用户和在轨卫星的不断改变的组成,以下技术描述可以定义禁区以防止或避免非陆地RAN与陆地RAN之间、多个非陆地RAN之间和相似设置的干扰的方式。
图1B示出轨道方位100C处来自卫星星座100的扩展视图的网络连接的进一步场景,其中,星座包括提供与地面UE(未示出)的连接的许多LEO卫星。在此场景下,示出数个不同禁区以用于部署:信号禁区190A,其阻止所有信号到达地理区域;频率禁区190B,其阻止特定频率信号到达地理区域;非对地静止轨道卫星(NGOS)禁区190C,其限制信号到达与对地静止卫星服务重叠的特定区域;在轨禁区190D,其限制发生在对地静止卫星服务的重叠中的卫星间通信;和光污染禁区190E,其相对于地理区域限制反射或产生某种光反射减轻效果。这些禁区190A-E可以彼此分离或同时部署,并且在以下章节中更详细地讨论。
图2A示出根据示例的涉及混合非陆地(卫星)和陆地回传的用于提供无线连接的多连接场景。该图以简化的层级展现针对混合连接场景的问题,其中,重叠的网络覆盖从卫星网络(在点波束111、112中提供覆盖的LEO卫星101、102)和陆地网络(在小区131、132、133中提供并由5G RAN 110接入的4G/5G网络)二者提供给用户设备(例如,UE 121、122)。
在该场景下,可以定义禁区161:以防止对陆地小区131、132、133中的一个或多个的干扰;以防止来自点波束对地面(例如,望远镜)或空中(例如,飞机)的仪器或设备的干扰;或以防止完全基于不兼容性、地理或地理围栏限制(例如,国家边界、所禁止的、所限制的或敏感区域)或其他固定或移动考虑传输点波束。在该上下文中,可以建立各种多运营商或多国协议,以即使随着卫星星座穿越多个运营商区域和多个国家也允许、禁止或控制对卫星网络的接入。此外,在该上下文中,可以基于地理边界、特定UE、UE组或UE服务组提供服务提供商发起的禁区请求。
禁区可以解决与干扰有关的问题,以符合监管规定、频率共享、善意频谱共享以及对禁止发射的地理区域和其他传输/辐射敏感地理区域的限制。故此,可以协调以下禁区方法,以协助服务提供商(包括通信和云服务提供商)使具有禁区限制的禁区实现对卫星数据和控制平面影响最小化。以下禁区方法也可以用以协助服务提供商以符合监管、善意频谱共享和/或与竞争接入频率和干扰场景共存。
图2B示出用于协调多种类型的禁区之间的无线连接的多接入场景的变型。在一组示例中,通过使用基于SV的禁区(示为使用通过卫星星座中的SV 103A实现的禁区161)提供这种协调。基于SV的禁区161用以禁用或减少在覆盖区域113A中提供网络连接的卫星点波束(在功率中聚集的信号),致力于避免5G/NGSO干扰。例如,在图2B的左侧场景下,由SV103A提供的点波束之一114A保持启用,而当另一点波束114B接近或重叠5G小区133时,由SV103A提供的点波束114B被禁用。除其他益处外,这还解决了5G与NGSO通信之间的多连接/许可竞争,并提供符合法规或标准(例如,功率通量密度限制(例如,ITU 22.2、ITU M.1583))。
此外,作为示例,在图2B的右侧的场景下,基于SV的禁区162用以禁用或减少在覆盖区域113B中提供网络连接的卫星点波束,致力于避免敏感地理区域发射。在此,由SV103B提供的点波束之一115A保持启用,而当另一点波束115B与(例如,由地理围栏或其他可识别的地理区域限定的)留出区域134重叠时,点波束115B被禁用。除其他益处外,这也使得能够符合敏感地理区域发射限制(例如,由ITU-R RA.769定义的天文站点)。
在另一组示例中,通过使用基于用户设备处的服务提供商(通信或云服务提供商)禁区策略实现的基于设备的禁区提供这种协调。按指示,使用基于设备的禁区禁用或限制对卫星连接的UE使用的接入。
在卫星接入和卫星回传这两种情况下,可以用本禁区方法解决以下问题:(1)使得服务提供商能够确保符合寻求保护NGSO移动卫星干扰(包括(例如,ITU-R RA.769中定义的)射电天文位置的保护)的规定;(2)协助云/通信服务提供商以强制执行限制,其当需要时确保UE正使用UE所在国家的核心网;(3)提供对GEO与NGSO移动卫星之间的干扰的保护,包括地球-空间和空间-地球频带的硬限制以及GEO与NGSO频带之间的协调(见ITU 22.2,ITU M.1583),包括等效功率通量密度(EPFD)考虑因素;和(4)提供陆地5G与NGSO移动卫星之间的共存,其可以谨慎地管理以避免对地球站的干扰。在示例中,EPFD可以评估来自所有非GSO卫星在任何GSO星座的方向上的发射的总量,并可以提供重要监管和实现考虑。
如本文所讨论的,基于SV的禁区可以被配置为禁用来自各个卫星的点波束,或减少足以具有相同效果的点波束强度,同时还考虑:(a)点波束和陆地小区可以重叠;(b)点波束大小变化;(c)(单个载具和星座进行的)卫星覆盖的占区变化;和(d)卫星覆盖的占区在多个卫星载具之间重叠。如本文所讨论的,基于UE的禁区可以被配置为禁用与特定卫星、卫星星座或卫星无线电的接入或连接。为了克服这些考虑,可以如以下所讨论的那样实现禁区的不同场景和动态性质。
禁区的类型和场景
现有技术没有充分解决重叠以防止陆地和卫星网络冲突。因此,随着下一波卫星提供商努力用非陆地(例如,卫星VLEO、LEO、GEO、MEO)网络扩增它们的陆地网络(例如,4GLTE、5G),干扰的问题预期与各种卫星部署有关。从非预期的卫星传输产生的干扰可能发生在静止场景(例如,监管、天文台禁令)或运动场景(例如,飞机)或二者下。同样,卫星上行链路(例如,遥测跟踪和控制-TTACS)与非陆地网络卫星之间的干扰可能导致通信干扰,尤其是在飞行器经过下行链路的情况下。
在现有场景下也没有解决的相关问题包括陆地网络的eNB/gNB与卫星星座之间的切换和连接,例如,当UE位置对于卫星可用或不可用时,地理占区依赖于导航或避免干扰的能力。现有方法尚未尝试以完全防止信号的干扰或非预期接收的方式协调陆地和非陆地网络的操作。
在以下段落中,讨论两种类型的禁区:基于卫星载具的禁区(也称为“基于SV”的禁区)和基于设备的禁区(也称为“基于UE的禁区”)。基于SV的禁区指代来自卫星的传输的控制(例如,关闭所禁止的地理区域中的点波束,或者排除或关闭点波束内的特定频带)。基于UE的禁区指代接收设备处的卫星传输的接收的控制(例如,关闭卫星无线电或禁用与所禁止的地理区域中的卫星的通信)。虽然这两种方法通常是互补的,但是它们也可以组合实现,例如图5A所示并在下文进一步讨论。
如将理解的,禁区要求和实现可以在地理区域以及云或通信服务提供商之间变化。例如,考虑这样的场景:通信服务提供商需要根据着陆权/法规和或服务提供商策略限制数据和波束的禁区。为了解决这种变化,可以协调和组合使用以下基于SV和基于UE的禁区。这样实现了低接触方法,其在支持卫星点波束和UE设备粒度的同时将禁区维护折叠到星座操作和维护路由中,并考虑计划外限制,包括云服务提供商和通信服务提供商敏感性。
图3示出根据示例的用于非陆地通信网络的基于SV的禁区的实现。该图提供关于相对于轨道方位201A、201B、201C处的卫星201随着时间的禁区的示例部署的附加细节。在方位201A处,卫星201在第一地理区域211中提供其点波束的覆盖;在方位201B处,卫星201在第二地理区域212中提供其点波束的覆盖;在方位201C处,卫星201在第三地理区域213中提供其点波束的覆盖。
图3示出作为固定地理禁止区域的第一禁区301的实现。对于防止与将冲突的陆地网络(例如,从4G/5G移动网络建立的小区)或指定为受指导要避免的固定区域(例如,其他国家、无线电静默区域、敏感监控设备(例如,射电望远镜))的重叠,固定地理禁止区域可以是适当的。图3进一步示出作为移动地理禁止区域的第二禁区302的实现。对于处于运动中、可移动的或方位不一定固定在特定地理区域中的物体或区域(例如,飞机、无人机、其他卫星),或者对于具有不规则或不断改变的形状的区域,移动地理区域可以是适当的。任一类型的禁区的实现防止卫星在冲突或限制的区域上发生波束。
禁区的特性。在示例中,可以定义基于SV的禁区以包括或考虑以下性质:
首先,可以定义禁区以有效地防止地理区域或空域(例如,飞行中的飞机或无人机)上的卫星载具(SV)点波束辐射。这可以通过基于SV的轨道和定位数据提供卫星何时被指定关闭(例如,由卫星控制器计算的时间)的预先计算的坐标来实现;或者,SV可以包括计算逻辑,其可由板载电路执行,以基于轨道和定位数据以及遥测值计算所指定的关闭时间。
归因于来自多个SV当中的禁区的大小和实现,附加复杂性可能出现在卫星星座设置中。禁区可能是固定的,但是LEO卫星处于运动中,因此需要在多卫星星座中从卫星到卫星协调禁区(考虑到足够的重叠或差异),以确保禁区适用于多个载具。
即使LEO卫星星座依赖于卫星间链路和包括UE停止波束的卫星到陆地链路,也必须遵循基于SV的禁区。此外,即使LEO星座必须保持卫星间链路,也必须遵循禁区。然而,禁区还必须包括某种可变性或灵活性。太阳耀斑、备用更换物和大气问题可能影响LEO卫星的轨道和飞行路径比GEO卫星更大,因为LEO距地球更近。因此,轨道或飞行路径的可变性可以影响禁区的实现以及用于实现禁止的正确(最小)区域的必要计算。
图4A示出在gNB位于地球上的场景下卫星“弯管”数据处理环境的附加特征。在此,提供对“弯管”的引用以强调卫星星座如何用作中继以用于网络连接。如该环境中所示,星座的卫星401从点波束400提供卫星连接覆盖。该点波束400可以包括向多个已连接的设备(例如,相应UE)提供覆盖的广播。即使点波束将连接链路交付给UE和点波束覆盖区域中的多个其他设备(未示出),点波束400也可以由点波束天线421接收。
在图4A的场景下,使用NR F1接口411(多对多,sub 6GHz(例如,3.5Ghz)链路)提供UE与卫星401之间的连接;使用NR F2接口412(高频厘米和毫米波,使用一个:少数点对点链路(例如,回传链路))提供卫星401与地面回传网络之间的连接。该回传网络进而将卫星连接到基于地面的(陆地)5G无线接入网(RAN)430和5G核心网(CN)440。在该场景下,在地面上的一个或多个计算系统中(例如,在5G RAN 430、5G CN 440或未示出的其他实体处)处理星座路由和禁区。
图4B示出在gNB位于轨道中的场景下的在轨数据处理环境的附加特征。在此,提供对“在轨”的引用以强调处理如何发生在非陆地网络处(在SV 402处,或在包括SV 402的星座中的其他实体处)。例如,星座路由和禁区可以直接在星座的SV中的一个或多个处受处理;星座可以还包括在轨5G RAN功能432,其直接协调和控制卫星无线电链路的数据传输和使用。
在图4B的场景下,还使用NR F1接口411提供UE与卫星402之间的连接,并且使用NRF2接口412提供卫星402与地面回传网络之间的连接。然而,该回传网络直接连接到5G CN440,因为5G RAN功能的大部分或全部执行于在轨5G RAN功能432处。
图5A示出使用基于卫星载具的禁区501和基于设备的禁区502的相似于用图4A描述的弯管数据处理环境中的卫星禁区。在该场景下,星座路由和禁区在地面(例如,在5G CN440处)被识别和处理,并经由卫星链路传递到卫星和设备。使用基于SV的禁区501将关闭从SV天线511提供的用于广播的整个卫星波束;使用基于UE的禁区将指导设备天线512(蜂窝网络连接)中断或避免使用卫星波束。
图5B示出使用基于卫星载具的禁区503的相似于用图4B描述的在轨数据处理环境中的基于SV的禁区。因为星座路由和禁区可以在SV的5G RAN 432处受处理,所以禁区可以准确地调适到由设备点波束天线521接收的点波束400的精确区域。
在示例中,可以通过使用路由更新提供用于指导SV以实现基于SV的禁区(例如,禁区501、503)的数据。路由表更新对于保持星座是连接的并确保数据高效地被路由是必要的;此外,用于LEO卫星的路由更新典型地是基于各个SV当前的星座健康状况事先预先确定的。路由表更新还基于各个卫星(例如,电池健康状况)和/或大气问题的遥测,并且路由表更新通常定期(例如,每天)在地球上的特定位置处被上传。
在示例中,即使点波束占区大小随着技术进步而变化和改进,基于SV的禁区也应用于遵循频繁路由表更新并且在卫星波束处指向地球占区。为了有效,这样的禁区必须加以确定并且应用于目标禁区的飞行路径中的每个SV。
禁区计算。在示例中,为了实现基于SV的禁区,LEO星座中的每个SV将需要在特定时间有效地禁用目标禁止区域上的点波束。一些星座每次将具有同一系列的SV的多次经过,并且因此需要基于在SV路由表上传到星座之时可用的轨道数据轨迹禁用点波束。
在多数场景下,可以基于必须对于LEO频繁更新路由表的事实向SV提供用于经由禁用卫星波束和或减少强度实现禁区的信息。取决于星座,星座维护路由表典型地需要频繁(每天)更新以定位SV、重新路由流量、响应于维护请求,包括卫星到地球以及卫星间链路。因此,可以在这些路由表更新的同时考量禁区,以使开销最小化。然而,复杂性可能基于移动地理禁止区域(例如,遵循飞机飞行路径的禁止区域)而发生。对于无法预料的情况(例如,飞行路径改变、风暴或取消/延误的飞行),可能产生例外。同样,取决于由商业卫星网络提供商提供的星座或服务的特性、或提供特定计算、加速或存储能力的SV“节点”的能力或特征、以及是否不需要禁止区域,可能产生变化。也可以提供非周期(例如,紧急)禁区和动态计算的禁区以适应临时请求、飞行、天气条件等。
归因于LEO卫星速度和轨道偏移,可以预先确定禁区计算并定期上传到SV。作为一个示例,可以基于预定飞行器飞行计划实现和计算禁区计算(例如,自动地不干扰已知的飞行器)。作为另一示例,禁区计算在计划外的飞机或军用飞行的情况下可以是更加动态的(例如,取决于当前飞机坐标)。
卫星运营商常常有资格获得实时飞行跟踪数据,实时飞行跟踪数据连同预先存在的飞行计划一起使用可以生成用以在特定时刻禁用点波束辐射的禁区。禁区计算可以得自应用于非陆地网络卫星间机载路由表、地理定位陆地网络eNB和/或本地化区域内的各个UE注册(当位置已知或未知时)二者的商业和军事来源(例如,NORAD、NASA、飞行控制数据)。非陆地网络的轨道数据连同禁区要求一起用以识别要排除的区域。然后,排除被集成到运营星座路由表中,并作为正常基础设施维护的部分上传到非陆地网络星座的机载路由表中,以及作为本地化的本地RAN接入点(例如,eNB)进行传递。
禁区可以用以防止卫星运营商在特定国家或辖区内提供服务,由此生成大占区禁区。禁区也可以用作静态或运动中的UE与陆地eNB之间或陆地eNB与非陆地网络之间的留出区域。非陆地网络卫星占区大小、容量和变化频率取决于卫星的类型。为了处理任一类型,当预计禁区干扰或中断时,对特定非陆地网络卫星的UE移动性注册可以改变或切换到陆地网络。
LEO非陆地星座常常依赖于使用可用天线在附近卫星处指向的卫星间通信链路。来自LEO卫星星座的地球绑定通信依赖于战略性放置的、典型地静态的TTAC,其充当进入TR的网关。随着卫星技术演进以允许对UE的直接视距通信,禁区可以定位到由特定LEO卫星和可用eNB TN连接覆盖的地理区域中。
此外,禁区可以用以避免L波段(不是固定Ka波段地球终端的回传)干扰。这种干扰可能处于慢速移动的地球UE移动设备或快速移动的设备(汽车和飞机)之间,其中,禁区用以防止通信中断,并适应监管限制(例如,跨国配给和切换)。
最后,可以在相同星座中的LEO卫星之间或者在需要禁用跨卫星前后左右天线的不同(竞争性)安慰区之间扩展禁区,虽然这种场景可以基于网络中断潜在性而保留以用于极端条件。
应理解,可以根据各种干扰限制和标准协调或定义禁区。例如,可以基于与功率通量密度和干扰限制相关的ITU 22.2和M.1583标准实现禁区,包括在GEO和NGSO星座之间存在重叠的场景下。同样,可以基于推荐对于射电天文干扰的地理敏感发射保护的ITU R 769标准实现禁区。也可以考虑用于ITU合规性的其他机制以及善意措施的尝试以限制干扰。
禁区实现示例
已经参照(例如,具有基于SV的禁区的)地理区域避免和(例如,具有基于UE的禁区的)多连接干扰避免描述先前描述的EZ。因此,任一类型的EZ均可以用于响应于监管或服务提供商策略和或推荐限制地理敏感区域中的发射以及陆地/非陆地限制。此外,对于使合并EZ的影响最小化可以给予特殊考虑,以减轻QoS针对卫星用户和控制流量的任何不利影响。
以下实现示例展示服务提供商(通信和云)可以如何使对合并EZ限制的卫星数据和控制平面影响的EZ实现最小化;以及服务提供商可以如何遵守监管问题、善意考虑和/或与竞争接入频率和干扰条件的共存。可以实现禁区以支持并对准具有再生卫星启用新空口(NR)NR-RAN的5GS,在用于区域或全球覆盖架构的卫星间链路的情况下,理解卫星间链路和地面站可用性执行净荷路由和交换计算,并上传以用于虚拟点波束分配。
实现示例可以包括以下操作:
1)识别用于移动地理区域的EZ;
2)接收对移动地理区域的改变的指示;
3)基于卫星的改变、轨道/定位,计算新EZ和路由表上传动作;
4)传递具有新禁区、路由表上传的路由表;以及
5)经由TTAC在卫星载具或星座处实现更新的禁区。
更详细地,执行操作以:识别用于排除的固定地理区域(操作1);识别用于排除的移动地理区域或实体(操作2);基于卫星的地理区域和轨道/定位数据,计算用于SV的操作动作(操作3);向卫星传递操作动作以及路由表更新(操作4)。然后,操作结束于卫星载具或星座处实现禁区(操作5)。
通过操作1)和2),可以基于地球坐标确定禁区;即使其为飞机或其他移动物体,为简单起见,也基于距地球位置的投影计算禁区。然后,通过操作3),使用飞越轨道数据和强度以预先确定可以打开或关闭或减少哪个点波束、天线阵列或等效广播结构。例如,调整可以涉及:将强度减少到由监管机构、服务提供商协议或策略指示的阈值以下。
操作1)到3)可以涉及各种陆地(地球上)动作,以计算并更新操作路由表以反映计算出的禁区。然后,操作4)可以涉及:在单个卫星的视线或星座遥测跟踪和控制的同时,上传星座路由表。
可以在紧迫/急迫的基础上执行所讨论的用于(经由与操作3)和4)或其他机制相关的路由表更新)计算地球上的禁区和传播禁区改变的操作。在其他示例中,可以对卫星载具执行EZ的计算,前提是足够的计算资源和轨道数据对于载具是可用的。这些计算资源可以具备由SV提供的板载计算。
在本文讨论的任何示例中,应理解,禁区的形状、大小、几何、轮廓或特性可以是不规则的、可变的或模糊的。例如,可以根据禁区的几何或片段/部分的组合建立禁区(例如,在可能的干扰区域的特性反复改变或不能够解析为精确边界的情况下)。同样,可以根据动态可变和变化的目标建立禁区(例如,在政府或私有实体(例如,第三方)希望阻止机密设施上的卫星通信但是不希望公开该设施的具体坐标或区域的情况下)。最后,虽然参照用于接收和排除的圆形区域识别并示出禁区的许多示例,但是应理解,可以使用各种其他几何形状以定义、实现和应用禁区。这些通信的形状和大小也可以在多个片段或片块(包括添加到另一定义的禁区上或从另一定义的禁区减除的那些)中进行定义和传递。与本文的示例一致,取决于相关实体的安全性或处理需要,可以在地面上、在卫星中或在受信任的位置中完成禁区片段或部分区域的计算。
在各种示例中,可以提供以下禁区定义和改变:作为每设备/UE可实现的禁区(例如,基于设备标识符);作为每点波束可实现的禁区;作为经由UE或经由点波束可实现的禁区,以基于(需要对于LEO星座频繁更新的)卫星路由表内传递的信息“关闭/打开”;作为基于点波束投影强度的禁区的控制的实现(例如,取决于国家辐射阈值,低强度“打开”可能是可接受的);作为使用基于陆地的RAN处理、使用在轨RAN或二者的组合的禁区的实现;或作为具有不同RAN地面站回传选项(包括但不限于光纤、微波、卫星链路(包括与LEO/GEO卫星的链路))的禁区的实现。
以下概述可以用于命令并且响应于传递关于这些实现示例的禁区信息的伪代码和数据参数的各种示例。随着软件和路由处理净荷继续在云服务提供商之间赢得关注,很可能归因于所需的计算能力而在地面上执行禁区计算和指令。然而,在其他示例中,也可以在卫星上执行这些计算。
示例:Set(设置)禁区(EZ)
以下命令可以用以建立预定EZ以防止卫星载具(SV)点波束占区辐射。
参数 | 类型 | 注释 |
EZ.id | INT | 唯一EZ ID |
EZ.name | STRING | EZ名称 |
EZ.ground.radius | FLOAT | 用于EZ区域计算的地面半径 |
EZ.ground.lat | FLOAT | 用于EZ区域计算的地面点纬度 |
EZ.ground.long | FLOAT | 用于EX区域计算的地面点经度 |
EZ.ground.IP | FLOAT | 用于EZ区域计算的地面点IP地址 |
EZ.ground.GPS | FLOAT | 用于EZ区域计算的地面点GPS位置 |
EZ.min.intensity | FLOAT | 最小地面点高度强度阈值 |
表1
示例:Get(得到)SV占区
以下命令可以用以获得相对于地面位置的卫星载具未来(飞越)位置。
参数 | 类型 | 注释 |
SV.id | INT | NORAD卫星载具唯一ID |
GND.lat | FLOAT | 用于SV飞越的地面位置纬度 |
GND.long | FLOAT | 用于SV飞越的地面位置经度 |
GND.alt | FLOAT | 用于强度阈值计算的地面位置高度% |
GND.time | INT | 用于获得SV飞越的时间量 |
表2
示例:来自得到SV占区的响应
以下命令可用作来自经由NORAD或从星座服务提供商容易可得的飞越遥测的预期响应。
参数 | 类型 | 注释 |
SV.id | INT | NORAD卫星载具唯一ID |
SV.name | STRING | SV名称 |
SV.footprint.lat | FLOAT | 预期波束占区的中心纬度点 |
SV.footprint.long | FLOAT | 预期波束占区的中心经度 |
SV.footprint.radius | FLOAT | 预期波束占区的半径 |
SV.time | INT | 预期时间波束占区辐射 |
SV.min.intensity | FLOAT | 用于强度计算的波束占区的高度 |
表3
示例:计算EZ对SV的影响
以下方法可以用以确定飞越卫星是否将与EZ重叠。卫星可以具有大的覆盖区域;同一卫星的许多波束可以处于较大卫星覆盖区域内,并且EZ区域固定在地球上(EZ.n.area),而单独卫星波束定义为SV.n.fly-over.area。
(1)SV.n.fly-over是否与EZ.n.area重叠/相交?
(2)如果是,则SV.min.intensity>EZ.min.intensity吗?
(3)如果是,则准备关闭SV波束,或通过使用Set SV EZ根据服务提供商协议降低强度。(可以降低强度,而不是完全关闭)。
示例:Set(设置)SV
EZ
以下命令可以用以准备卫星载具维护路由表,以关闭来自EZ的特定卫星波束对SV计算的影响(或减少其强度),从而实行基于SV的禁区。
表4
此外,可以在Set SV EZ命令中提供以下参数以建立设备ID,以基于国家位置边界禁用特定设备,以实行基于UE的或基于UE组的禁区:
表5
在示例中,用于设备“N”的设备ID的规范将指定该设备“N”不允许接入卫星网络;例如,因为设备位于另一国家。故此,设备“N”将改为被迫使用本地PLMN(公共陆地移动网络),其中,UE是组的一部分,并且UE是服务的一部分。也可以提供传递设备标识信息以用于随基于UE的禁区使用的其他方法或格式。
应理解,设备标识信息的传递可以定义为具有卫星无线电的使用的排除(排除列表)或包括(信任/包含列表)的方法。所描述的随Set SV EZ命令的使用使得能够(例如,在地面上,由同一实体)同时定义和协调卫星星座路由参数和基于UE的禁区二者。
还将理解,基于UE的禁区的使用将提供对现有节点和用于RAN节点的功能的影响。例如,当决定用于切换的目标无线接入技术节点时,RAN节点可以适用于考虑对于进行中的数据流的当前QoS要求和目标无线接入技术节点候选的类型(非陆地网络与否)等。
在进一步的示例中,卫星路由协议的使用可能是计算密集型的并且将在地面上执行。可以用以计算卫星路由的路由算法的一些示例可以包括:有限状态自动机(FMA)、基于优先级的自适应路由和预测路由协议。这些算法将产生卫星载具路由/交换净荷更新,其将在上传到(地面站处的)单个视线SV或用于星座的遥测跟踪和控制(TTAC)位置(其典型地不是直接在一个SV下)处之前反映禁区。然而,当在上传之前定义和建立禁区时,任何路由协议可以随本技术使用。
路由协议和禁区组合可以一起用以建立和表示虚拟软件定义网络(SDN)。通过使用基于SV和基于UE的禁区,这样的虚拟SDN可以包括陆地和非陆地方面的协调。虚拟SDN的其他方面可以包括虚拟波束的定义、与其他陆地网络的协调等。
禁区的变化
应理解,归因于轨道、波束大小、移动网络和上面讨论的其他因素的可变性,不确定性可能施加到禁区。禁区准确度取决于卫星点波束的能力、星座遥测的准确度、轨道数据、国际协议以及一些情况下更改星座飞行计划或流量重新路由的能力。然而,点波束准确度将充当关于禁区将有多准确的关键因素。
如果在当国家或辖区未批准对其领土上的波束(辐射)的任何许可或者或许辖区根本不想要卫星干扰其陆地网络时的情况下存在对于所扩展的禁区的需求,则禁区将尽最大努力并持续。如果允许,则国家可以要求审计记录等。
此外,一些卫星网络具有它们自己的国家代码(虽然它们不是国家且独立操作,而且必须取得对辐射的许可)。与3GPP接入结合,陆地系统可以控制对星座的接入,因此可能存在尚未受审查的竞争。
禁区也可以通过整个禁飞区域类型的实现形式来实现,例如,可以发生在具有许多卫星的星座中,其中,需要调整整个星座以实现禁区。
也可以在排除特定频带、波束强度或对一个或多个点波束的特性的其他改变的情况下实现禁区。因此,禁区可以使卫星当穿越特定地理区域时改变其波束。
此外,上面讨论的EZ方法可以在各种非陆地网络参考架构中工作,而无论是作为弯管方法的一部分,在地球上具有gNB(仅放大,在轨道中无信号处理);还是是否作为在轨gNB的一部分(具有带有附加信号处理解码和转发的再生(例如,经由LEO星座中普遍的卫星间链路到网络中的其他卫星))。
禁区的控制和调整可以作为标准(例如,3GPP标准)、政府或行业法规、与陆地和非陆地网络的协调或合作以及其他合作努力的结果而被修改。因此,应理解,可以在实现系统中提供对上述方法的许多变型。
图6示出在非陆地通信网络中实现基于SV的禁区的示例方法的流程图600。在此,因为星座路由被预先确定,然后上传作为运营基础设施“维护”的一部分,所以禁区可以插入到稍后更新的路由表中。以这种方式,可以基于来自地球的指令部署、移除和管理禁区。
在该方法中,依次执行操作以:识别用于排除的固定地理区域(例如,所禁止的国家)(操作610);识别用于排除的移动地理区域或实体(例如,飞机)(操作620);基于卫星的地理区域和轨道/定位数据,计算用于SV的操作动作(操作630);以及用路由表更新向卫星传递操作动作(操作640)。然后,流程图结束于在卫星载具或星座处实现禁区(操作650)。应理解,倘若卫星包括用于计算、估计或预测操作动作(或禁区的特性)的机载电路,那么该方法600将被修改。
更详细地,通过操作610和620可以基于地球坐标确定禁区(即使其为飞机或其他移动物体,为简单起见,也基于距地球位置的投影计算禁区)。然后,通过操作630,使用飞越轨道数据和强度以预先确定可以打开或关闭或减少哪个点波束、天线阵列或等效广播结构。例如,调整可以涉及:将强度减少到由监管机构、服务提供商关于着陆权的协议等指示的阈值以下。
操作610-630可以涉及各种陆地(地球上)动作,以计算并更新操作路由表以反映计算出的禁区。然后,操作640可以涉及:上传星座路由表(例如,作为正常维护操作的一部分(例如,每48小时,或者在更多数量的卫星载具归因于轨道偏移的情况下更经常地上传)。
图7示出特别是在(例如,归因于飞行计划改变)需要更新移动地理区域的场景下更新关于非陆地通信网络中的禁区的基于SV的禁区的信息的示例方法的流程图700。在该方法中,依次执行操作以:识别用于移动地理区域的禁区(操作710);可选地接收对移动地理区域的改变的指示(操作720);基于卫星的改变、轨道/定位数据,计算新操作动作(操作730);以及基于新操作动作,在卫星载具星座处实现更新后的禁区(操作740)。应理解,倘若卫星包括用于计算、估计或预测操作动作(或禁区的特性)的机载电路,那么该方法700也将被修改。
此外,以上所讨论的用于(经由与操作630,640相关的路由表更新)计算地球上的禁区和传播禁区改变的操作可以在紧急/急迫的基础上执行。在其他示例中,可以对卫星载具执行禁区的计算,前提是足够的计算资源和轨道数据对于载具是可用的。
最后,应理解,本文所讨论的技术可以涵盖计算系统、方法、软件指令和电路以执行以下方面中的一个或多个:每设备/UE可实现的禁区(例如,基于设备标识符);每点波束可实现的禁区;作为经由UE或经由点波束可实现的禁区,以基于(需要对于LEO星座频繁更新的)卫星路由表内传递的信息“关闭/打开”;基于点波束投影强度的禁区的控制(例如,取决于国家辐射阈值,低强度“打开”可能是可接受的);使用基于陆地的RAN处理、使用在轨RAN或二者的组合的禁区的实现;以及具有不同RAN地面站回传选项(包括但不限于光纤、微波、卫星链路(包括LEO/GEO卫星内的链路))的禁区的实现。
对于卫星间通信实现的禁区
卫星间链路(ISL)(例如,星座的SV之间的那些链路)经受与上文讨论的基于地理的留出区域(地理上,在地面上)相似的干扰担心。这种干扰可能从旨在通过来自同一星座或其他竞争星座的较低高度和轨道运行LEO/MEO SV的场提供数据传输的较高高度卫星产生。这些较低高度轨道运行卫星(例如,LEO SV)可以在星座内或跨越较高轨道卫星(例如,GEO卫星)的覆盖区域并潜在地干扰较高轨道卫星的去往或来自地面的通信的星座之间提供ISL。
以下扩展EZ的概念以应用于ISL,以减轻对于对地静止和轨道竞争非对地静止星座的干扰、大气影响、噪声或其他考虑。此外,以下综合由关于频率共享的ITU-R s.1591和WRC-97推荐定义的标准。应理解,ISL干扰是在同一频带中的操作中的发射机的数量、SV的分布、前/后/右/左方向天线通信(包括这些通信中的光链路)和操作时间的函数。
以下提供用于在不使用不同的ISL实现(光学或无线电)、频带(S、Ka、Ku)、数据速率、数据交换的类型、数据传输交换的频率和可用性带宽的情况下实现禁区的方法。同样,以下提供独立于控制准确度、SV间距离和取决于星座任务目标的相似参数的方法。
在此,通过使用和应用在计算出的LEO ISL将干扰更高轨道卫星通信的时间期间按方向选择性地禁用或改变ISL链路的强度的EZ来提供该方法。作为普通方法,位于上方(更高轨道处)的行动方采取先例,并且LEO ISL将转动具有已知干扰或其可能性的ISL天线。各个ISL的禁用或改变在地面上连同LEO轨道调整的计算一起进行计算,因此在地面上也可以考虑路由和干扰的相关计算。
这些技术可以适用于各种类型的ISL和LEO星座。形态飞行ISL之间的通信涉及各个方面:协调(1)波束转向、(2)方向性、(3)以及(比自由飞行群星座)更长的范围和更大的孔径。可以考虑这些参数是否对于更高轨道通信应用禁区。ISL EZ干扰是在同一频带中操作的发射机的数量、SV的分布、前/后/右/左天线通信技术(例如,经由光链路)和操作时间的函数。
如该文件其他地方所讨论的,预先确定的LEO路由用以维持轨道和ISL连接对准,并且可能以频繁的方式(例如,每天)被需要。以下ISL之间的禁区的使用考虑地面和空间节点之间的路由,并使用对LEO的路由信息的通信,以同时还提供多个EZ的规范(SV到SV(ISL)SV-地球(地理))。具有路由的禁区定义增加星座的效率,特别是对于形态飞行星座(例如,相似于铱星、星链等)。
在示例中,可以计算禁区并提供有轨道和ISL连接对准信息。因此,当接收到用于调整轨道方位的指令时,可以指导LEO SV以实现禁区。如果预计ISL正干扰更高轨道卫星通信(或者反之亦然)的场景,则此类指令可以包括打开和关闭各种链路,调整右、左、前和后天线(无论或实现类型)。在增加星座的效率的同时,针对这些禁区建立的其他考虑可以包括考虑地面和空间节点的路由,包括同时实现的EZ(无论是SV到SV还是SV-地球禁区)。这些EZ也可以考虑形态飞行ISL天线一般要求(1)波束转向、(2)高方向性和(3)比自由飞行群星座更长的范围和更大的孔径。
图8A和图8B分别示出非陆地通信网络的卫星间通信中的示例干扰场景的侧视图和俯视图。如图所示,GEO卫星820在地理区域831处提供波束覆盖821。LEO卫星7(803)、8(801)和9(802)提供用来自卫星7 803的LEO点波束823以及来自卫星9 802的LEO点波束822示出的至少部分重叠地理区域的覆盖。
在LEO卫星801、802、803之间,在右、左、前、后方向上存在数个卫星间连接(ISL)。这从图8B中的俯视图得以展现,其中,卫星7 803和卫星8 801使用ISL以与彼此以及星座中的数个其他卫星进行通信。响应于确定GEO卫星820将(在LEO高度)在其波束830的覆盖内遇到对卫星间链路的干扰,可以禁用潜在地干扰波束的相关ISL。
在图8B中示出要禁用的波束或链路中的特定频率的指定,其中,在前、后、左、右位置中,所有对卫星7 802的ISL关闭(归因于卫星7 802完全位于区域830的覆盖内);而仅禁用卫星7 802与卫星8801之间的左侧通信。
可以通过简单或复杂条件(包括用于关闭天线(和通信路径)以减少干扰的简单方法)实现禁区的使用。这样提供用于对于星座路由施加有机禁区的方法,并减少关于网络和网络处理的磨损。在示例中,服务提供商可以通过传递上面表1中指示的参数(例如,EZ.id、EZ.name、EZ.ground、EZ.ground.radius、EZ.ground.lat、EZ.ground.long、EZ.ground.IP、EZ.ground.GPS、EZ.min.intensity)发起ISL干扰减轻禁区。例如,这些参数可以指定IDGEOsatelliten,以及ISL禁区何时应处于操作中(例如,当在西经111度的地面纬度和经度上操作时)的特性。
如上面参照表2所讨论的,实现ISV禁区的系统可以获得相对于地面位置的未来SV(飞越)方位。上面参照表3讨论的从Get SV占区提供的响应可以提供信息以从(经由NORAD或从星座提供商轻松可得的)飞越遥测确定预期响应。
为了防止这种干扰,禁区的计算询问:(1)SV.n.fly-over是否与EZ.n.area重叠/相交?(2)如果存在区域的重叠,则是否SV.min.intensity>EZ.min.intensity?(3)如果是,则准备通过使用Set SV EZ命令关闭(或根据服务提供商协议降低强度)SV波束、链路或波束或链路内的特定频率。
在示例中,Set SV EZ命令扩展为包括以下参数:
参数 | 类型 | 注释 |
SV.EZ.fore | Int | 基于干扰的开(on)/关(off) |
SV.EZ.aft | Int | 基于干扰的开/关 |
SV.EZ.right | Int | 基于干扰的开/关 |
SV.EZ.left | Int | 基于干扰的开/关 |
表6
附加信息。在没有干扰的示例中,SV.EZ.fore、SV.EZ.aft、SV.EZ.right和SV.EZ.left设置为“on”。在示例中,在计算出的来自其他卫星的干扰的情况下,这些值(例如,SV.EZ.aft、SV.EZ.right、SV.EZ.left)中的一个或多个设置为“off”,而值中的零个或多个(例如,“SV.EZ.fore”)设置为“on”。
因此,在GEO和LEO部署经由LEO ISL重叠的场景下,在特定方向上打开和关闭链路的能力可以立即补救任何可能的干扰。ISL EZ也可以定义为解决与潜在竞争性LEO星座或甚至对于不同轨道平面中的同一星座相关的潜在干扰担心。因此,禁区可以定义为适用于特定频带或不管什么频率(例如,禁用在GEO下飞行或基于其他GEO、MEO或LEO可能具有中断的潜势的LEO的所有ISL)。
在进一步的示例中,干扰或可能中断的考虑以及ISL EZ的使用可以基于服务提供商策略。例如,使用ISL操作优质服务的LEO提供商可以基于任何中断或干扰的可能性(例如,依赖于通过其他路径的ISL路由)禁用或适配ISL的方面。
因此,可以基于来自相同或不同轨道平面或出于策略考虑(例如,保证优质路由服务不遇到中断)中的(例如,不同卫星高度内的)其他卫星或星座的(例如,同一星座内的)星座间干扰或中断实现并且确定ISL EZ的任何示例。也可以提供对于禁区的控制、定义和使用(以及禁区内的频带或通信的类型的控制)的其他变型。
图9示出根据示例的在非陆地通信网络中实现用于卫星间通信的禁区的示例方法的流程图900。
在操作910,识别高阶卫星相对于较低轨道卫星(LEO)的星座的方位以及星座的各个LEO将在轨道内占用的方位。
在操作920,使用操作910中识别的方位计算此类星座内的较高卫星与ISL通信之间的重叠。
在操作930,基于重叠和干扰量识别各种ISL禁区。可以相对于ISL的方向、干扰量、干扰的类型和其他特性计算这些禁区。如上所述,可以相对于星座中的各个卫星的后、前、右或左和卫星链路定义此类禁区。
在操作940,用于实现ISL禁区的信息或指令传递到LEO的星座。可以在所调度的路由和遥测调整期间执行该操作。在操作950,在各个SV处并跨越该星座(或多个星座)实现ISL禁区。
在这些示例中,典型情况是:预先确定ISL禁区的所有方面,因为星座的方位和星座内的ISL是预先知道的(并且例如经由遥测和跟踪系统进行传递或调整)。在进一步的示例中,可以通过实时信息以及实时或近实时通信的使用增强ISL禁区方法,以实现禁区。例如,如果存在紧急事件,则可以上传关于此类事件的信息并用以停止对ISL的干扰。(例如,此类信息可以从与特定SV视距的地面站或通过使用通信网络传递,以到达SV)。
用于卫星太阳反射的禁区
在进一步的示例中,禁区可以允许SV处的操作改变,以减少由各个卫星的太阳反射引起的飞越耀斑和条纹。除了减少或限制信号发射的EZ实现之外,EZ实现也可以用以通过机械遮阳板、太阳能面板角度改变等的受控使用减少SV的太阳反射。
以上讨论的EZ实现原理可以扩展为允许信息的通信,以当SV处于轨道方位中时以时间控制的方式切换或控制机构(例如,遮阳板)。在进一步的示例中,也可以考虑或传递计算出的干扰程度(例如,太阳反射量)或原因(例如,使具有望远镜的区域上的光条纹最小化)。
在示例中,Set SV EZ命令扩展为包括以下参数:
参数 | 类型 | 注释 |
SV.LRM.TOGGLE | ON/OFF | EZ光反射减轻(LRM)开或关 |
表7
禁区技术的比较
如将理解的,标准EZ描述(和语言)可以跨越陆地/非陆地服务提供商共享,以用于多5G陆地和对地静止/非对地静止轨道(NGO)解决方案之间的一致性和协调。在分离的星座提供商内的EZ的实现可以变化,但是用于基于地面的留出区域的EZ描述可以跨越包括云和电信服务提供商的服务提供商共享。通常,标准“固定”EZ描述可以用以制定并影响路由和交换净荷,以帮助服务提供商随着NGO卫星和系统数量增加而进行协调。
先前描述的Define EZ命令(用于定义禁区)、Get SV命令(用于获得SV轨道飞过信息)和Set EZ命令(用于在星座内实现EZ)可以扩展用于随星座使用,具有以下定义(其中,“EZn”指代第n个EZ的标识符):
Define EZ(定义禁区):
表8
Get SV(得到SV轨道“飞过”信息):
表9
Set EZ(在星座内实现EZ):
表10
在图11的表1110中描绘用于星座的多个卫星的禁区定义的一种配置。在此,该图示出数据的表或网格的不同部分可以如何允许在多个禁区类型或特性的基础上对于不同载具定义不同的值。例如,该表1110的部分可以用以定义用于点波束或点波束内的频率的切换(禁用/启用)值,如以下参照图10A和图10B描述并在图12A和图12B的表内定义的那样。该表1110的另一部分可以用以定义用于包括用于链路的不同通信方向的卫星间链路的切换(禁用/启用)值,如下文参照图10C描述并在图12C的表内定义的那样。最后,该表1110的另一部分可以用以定义反射减轻控制,如以下参照图10D描述并在图12D的表内定义的那样。提供该数据格式和表格式仅用于说明的目的;许多其他数据表示、定义和格式可以用以传递或表示禁区数据。
图10A示出地理区域上的示例干扰场景1010A的进一步视图以及使用点波束频率禁区以实现来自SV7的留出区域。在此,EZ的意图是阻止特定信号在地面上辐射,例如,其中,不同国家或地理区域施加不同强度限制的地方。例如,为了基于频率实现该禁区,可以经由以下Define EZ(表11)、Get SV(表12)和Set EZ(表13)命令建立值(例如,以下):
表11
表12
表13
在图12A的表1110A中示出用于禁用特定点波束频率的SET EZ值的子集的详细图表,其中,用于在特定时间禁用特定卫星载具的特定点波束的值1120A(且达特定持续时间)得以传递。
图10B示出地理区域上的示例干扰场景1010B的进一步视图以及使用组合点波束频率禁区以实现来自SV13的点波束的所有频率的留出区域。例如,为了对于整个点波束实现该禁区,可以经由以下Define EZ(表14)、Get SV(表15)和Set EZ(表16)命令建立值(例如,以下):
表14
表15
表16
在图12B的表1110B中示出用于禁用整个点波束的SET EZ值的子集的详细图表,其中,用于在特定时间禁用特定卫星载具的特定点波束的值1120B(且达特定持续时间)得以传递。
应理解,可以用EZ实现对于图10A和图10B的方法的其他变型,以阻止到所定义的区域上的传输。例如,这些禁区可以提供点波束块、波束内的频率块或当点波束的强度低于留出区域中的允许强度时的“忽略”设置的排列。
图10C示出非陆地通信网络的卫星间通信中的示例干扰场景1010C的进一步视图。取决于轨道方位、高度、干扰的类型和其他特性,可能的是,某些通信方向(例如,卫星SV21与SV19之间)将被确定为干扰或经历干扰,而不同方向上的通信(例如,卫星SV19与其他卫星之间)将不对较高高度卫星通信干扰或经历干扰。
为了实现用于控制卫星间链路的禁区,可以经由以下Define EZ(表17)、Get SV(表18)和Set EZ(表19)命令对于涉及图12C的SV21的禁区建立值(例如,以下):
表17
表18
表19
如图10C所示,相对于GEO覆盖区域定义用于ISL的EZ。在图12C中示出用于禁用ISL的SET EZ值的详细图表(例如,用于SV21的值1120D)以指示用于禁用来自图10C的SV21的ISL的时间和方向。为了实现用于控制用于SV20、SV18、SV17、SV16的卫星间链路的禁区,以满足图10C所示的场景,Get SV(表18)SVn.ID.NAME和Set EZ(表19)SVn.ID.NAME值将“SV21”替换为相应“SV20”、“SV18”、“SV17”、“SV16”值,并且Set EZ(表19)SV.ISL.FORE、.AFT、.LEFT、..RIGHT切换值将替换为与相应SV相关的值(图12C中的值1120C、1120E、1120F、1120G、1120H)。
图10D示出基于来自非陆地通信网络的单独SV的反射的示例光污染场景1010D的进一步视图。为了实现用于控制SV机构以减轻光反射的禁区,可以经由以下Define EZ(表20)、Get SV(表21)和Set EZ(表22)命令对于涉及图12D的SV22的禁区建立值(例如,以下):
表20
表21
表22
在图12D的表1110D中示出用于启用(切换)阴影或光反射特征的SET EZ值的子集的详细图表,其中,用于在特定时间启用特定卫星载具的遮阳板(并达特定持续时间)值1120J得以传递。
前述EZ的其他排列可以包括:在不同LEO星座之间建立边界或区域,例如,以防止来自不同服务提供的LEO星座彼此交谈。同样,其他排列可以涉及星座之间的合作,以实现或限制“漫游”或接入从其他服务提供商、网络公司或国家提供的服务的各方面。
禁区的附加计算和实现
应理解,可以通过各种边缘、云或服务器计算硬件提供确定、识别和传播EZ所需的计算和处理。在进一步的示例中,可以使用基于陆地的卫星边缘服务器/器具或通过使用机载卫星硅(例如,其需要空间硬化处理电路和硬化或自校正RAM、ROM存储器硬件,以防止位翻转和数据损坏)提供一些计算。
EZ的进一步计算和传播可以包括:来自卫星和卫星处理单元的遥测的考虑、EZ值和定义的日志记录、证明和认证的使用以及用于防止黑客攻击或干扰EZ定义的安全机制(例如,可信平台模块(TPM)、引导信任、可信执行技术等)的使用。例如,可以在将禁区定义放入净荷之前建立用于禁区的经认证数据。
禁区也可以考虑或实现隐私和安全的其他方面,包括使用禁区以防止使用特定卫星集合或特定卫星。禁区也可以是用于通信的不同信道或频谱的各种协商的产物。例如,地面通信站可能具有对于站覆盖区域定义的卫星通信禁区,要求用户利用特定云服务或网络以用于处理。
在进一步的方面中,也可以提供(例如,通过使用证明和认证方法实现的)“部分”禁区或禁区共享布置。例如,可以实现证明以证实卫星或通信实体是恰当禁区的一部分,并且实体是它声称的实体。此类技术针对来自或代表主权实体的证明或针对禁区的多个版本或排列的使用是有用的。
可以通过与“频谱共享”或“网络切片”方法已经用于其他通信网络的相同方式处置多个或重叠EZ或EZ因素。这也可能涉及提供商自身之间的协商,以描述具有粒度的留出区域。协商也可以对于经由ISL或卫星间干扰建立与非陆地通信相关的EZ是有用的。例如,考虑卫星之间存在重叠的场景,并且干扰可能发生在某通信区域的边缘处。即使定义留出禁区,也可能存在重叠和关于干扰的潜势。可以经由自愿方法(例如,通过同意使用具有频谱的不同信道,避免干扰彼此的服务,但关于使用哪些信道达成协议)执行重叠覆盖区域的管理。
用于卫星通信和禁区的网络切片方法可以使得重叠路径中的不同卫星的不同所有者能够共存。可以由实时协商以提供服务等级协议重叠或在频谱的不同用户之间实现保护频带的卫星执行该操作。例如,在重叠发生之前,可以指示留出区域,并且可以协商SLA协议。此外,考虑分配资源但是通信当到达屏障时被切断的场景。当不同卫星的两个不同所有者或运营商出自彼此的特定范围内时,这种情况可能发生。可以定义禁区以创建保护带(禁区自身的切片)。
可以实现其他形式的网络切片和排除,以调制或变化通信信号或信号区域。例如,可以提供网络切片的形式,以使得卫星通信数据将被遮蔽,除非数据通信完全重叠(例如,在传输的中心峰值处)。调制的使用可以使得两个运营商在信号可以是加性的情况下能够进行组合,例如,其中,仅经认证的用户可以使用网络切片和通信频谱的一部分。
因此,应理解,禁区不一定是离散的,而是可以具有带有不同等级的用户、不同等级的认证和安全性以及不同的功能特性的变型的许多方面。禁区的各方面也可以与用于通信或服务的服务协议协调,这可以被货币化或控制。
也可以定义禁区以实现多个云服务提供商之间的协调。例如,假设云服务提供商的远程服务网关具有关联禁区,以防止干扰竞争网关。为了操作该禁区,卖家可以基于通信的频率、区域或类型协调禁区(例如,卖家A可以许可高端卫星通信频谱,而卖家B许可低端卫星通信频谱)。在此,证明和认证可以用以传递并确认每个参与者实际许可的内容。此外,如果合法许可的频谱经历干扰,则可以调用禁区以识别用于实体的恰当角色。
在一些示例中,除了密钥交换或认证凭证验证之外,也可以执行禁区证明。禁区证明可以机载发生在SV(例如,在EZ传递到星座的情况下),并在稍后生效。此外,证明可以用以验证SV是否具有在某个轨道处部署卫星的合法权利(例如,以防止流氓组织能够参与或干扰)。此处使用的认证可以涉及与卫星加密绑定而不是人类可读的元素。例如,证明要求和默认排除策略的使用可以迫使实体提供它们是合法的。此外,在一些示例中,更强的证明强制执行机制可以包括:阻止和排除通信,并且甚至使用来自周围卫星的频率拥堵(例如,以防止不合规卫星进行的通信)。
如以上示例中所指示的,可以定义路由表以指示启用或禁用特定通信类型、方向或特征的特定时间点。因此,为了进行任何通信,可能需要从路由表加载并使用禁区数据。也可以使用相似方法实现部分禁区,以用于指示共存的时间或类型。虽然上面指示许多用于禁用或启用禁区的方法,但是其他方法可以涉及对卫星通信的频率的调整、对点波束的改变、对点波束内的强度和频率的改变以及其他调整。例如,来自多个卫星的重叠波束可以用以加强边缘覆盖场景下的信号。考虑到因重叠波束导致的关于信号放大的潜在性,可以校准禁区以解决这种影响。
在所有卫星彼此同步的期望的情况下提供禁区的使用和时间值的通信。这可以通过对于使用时间同步服务的SV使用(例如,指示UTC时间起停值的)UTC来提供。也可以实现用于使用相对时间、时间值的证明或用于时间值的认证序列的其他方法。
在进一步的示例中,时间可以用作用于LEO/GEO通信的可证明属性作为构建地理围栏策略的组件。应理解,EZ可以提供根据地理区域提供限制或修改的地理围栏策略。在本文讨论的EZ的上下文中,地理围栏与时间相关,因为需要不断保持卫星相对于地面位置的所协调的方位。因此,要么鉴于绝对时间要么鉴于相对时间,时间参考是必要的(其中,相对时间考虑卫星和地面资产处于联系的点,直到当联系丢失时的地平线)。
此外,在进一步的示例中,位置可以用作用于LEO/GEO通信的可证明属性,包括作为地理围栏策略的一部分。这些属性可以与以下各方面协调:服务漫游(例如,随着不同卫星星座在轨道中移动并进入用户地理位置的覆盖中,运营商间漫游);数据地理定位策略;网络接入和服务信息;等。
图13示出定义并传递禁区的示例方法1300的流程图。
方法开始于操作1310:基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自卫星载具的通信的排除条件。
方法继续于操作1320:基于排除条件和未来轨道方位,识别用于实现来自卫星载具的通信的排除条件的定时。
方法继续于操作1330:生成由卫星载具使用的禁区数据。在示例中,禁区数据指示用于实现用于来自卫星载具的通信的排除条件的定时。
方法完成于操作1340:引起禁区数据向卫星载具的传递。在示例中,方法1330的操作由基于地面的数据处理服务器以规则间隔执行,并且该通信从基于地面的数据处理服务器向卫星载具发生。在进一步的示例中,至少部分地使用卫星载具的计算硬件执行方法1300的操作。
在示例中,方法1300的排除条件是排除通信频率对陆地地理区域上的使用。例如,禁区数据可以进一步识别通信频率,并且卫星载具处的禁区数据的实现使卫星载具在处于陆地地理区域上的通信范围内时中断使用通信频率。
在示例中,方法1300的排除条件是排除点波束对陆地地理区域上的使用,并且禁区数据进一步识别卫星载具的点波束,因为在卫星载具处实现禁区数据使卫星载具在处于陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用点波束。
在示例中,方法1300的排除条件是排除来自卫星载具的卫星间链路的使用,并且排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。例如,可以基于来自卫星载具的前、后、右或左方向定义卫星间链路。
在示例中,方法1300的排除条件是排除地理区域处的蜂窝网络覆盖的使用,并且在卫星载具处实现禁区数据使卫星载具将命令传递到已连接的用户设备,以在卫星载具处于地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
在示例中,方法1300的禁区数据用路由表传递到卫星载具,因为路由表进行操作以控制卫星载具的未来轨道方位。在进一步的示例中,禁区数据包括用于卫星载具进行的验证的证明或认证信息。此外,在进一步的示例中,禁区数据可以由包括卫星载具的星座中的多个卫星载具指定并使用。
目前所描述的方法、系统和设备实施例的附加示例包括以下非限定性实现。以下非限定性示例中的每一个可以独立存在或者可以与下文或贯穿本公开提供的其他示例中的任何一个或多个通过任何排列或组合进行组合。
与边缘计算场景的实现和集成
应理解,当前陆地和非陆地连网布置和禁区可以用以不仅提供连接而且提供边缘计算能力。边缘计算通常指代计算和存储资源向更靠近端点设备(例如,消费计算设备、用户设备等)的转移,以优化总拥有成本,减少应用延迟,改进服务能力,并改进与安全或数据隐私要求的合规性。在一些场景下,边缘计算可以提供类似云的分布式服务,其对于许多类型的存储和计算资源当中的应用提供编排和管理。结果,边缘计算的一些实现已经称为“边缘云”或“雾”,因为先前仅在大型远程数据中心可用的强大计算资源被移动得更靠近端点,并使得可供在网络的“边缘”处的消费者使用。
图14是示出包括许多当前示例中称为“边缘云”的处理层的用于边缘计算的配置的概览的框图1400。可以通过使用本文讨论的卫星和非陆地网络通信布置扩展可以包括数个常规连网层(包括本文未示出的那些)的该网络拓扑。
如所示,边缘云1410共同定位于边缘位置(例如,卫星载具1441、基站1442、本地处理中枢1450或中心局1420)处,并且因此可以包括多个实体、设备和装备实例。边缘云1410定位得比云数据中心1430远更靠近端点(消费者和生产者)数据源1460(例如,自主车辆1461、用户设备1462、商业和工业设备1463、视频捕获设备1464、无人机1465、智慧城市和建筑设备1466、传感器和IoT设备1467等)。在边缘云1410中的边缘处提供的计算、存储器和存储资源对于提供端点数据源1460所使用的服务和功能的超低或改进时延响应时间以及减少从边缘云1410朝向云数据中心1430的网络回传业务(由此改进能耗和总体网络使用等益处)是关键的。
计算、存储器和存储是稀缺资源,并且通常取决于边缘位置而降低(例如,消费者端点设备处可用的处理资源比基站处或中心局处更少)。然而,边缘位置距端点(例如,UE)越靠近,空间和功率受约束就越多。因此,作为一般设计原则,边缘计算尝试通过既在地理上又在网络接入时间方面定位得更靠近的更多资源的分布使网络服务所需的资源的量最小化。在非陆地网络的场景下,去往以及来自卫星的距离和时延可能很远,但数据处理可以在卫星载具中的边缘计算硬件处更好地完成,而不需要附加数据连接和去往以及来自云的网络回传。
以下描述涵盖多个潜在部署并且解决一些网络运营商或服务提供商可能在其自身基础设施中具有的限制的边缘云架构的方面。它们包括:基于边缘位置的配置的变化(因为基站等级处的边缘例如可能具有更受约束的性能);基于对边缘位置、位置的层或位置的群组可用的计算、存储器、存储、组构、加速或类似资源的类型的配置;服务、安全性以及管理和编排能力;和针对实现端服务的可使用性和性能的相关目标。
边缘计算是一种发展中的范例,其中,典型地通过使用基站、网关、网络路由器或远更靠近生产并且消费数据的端点设备的其他设备处所实现的计算平台,在网络的“边缘”处或更靠近网络的“边缘”执行计算。例如,边缘网关服务器可以配备有存储器和存储资源的池,以对于用于已连接的客户端设备的低时延使用情况(例如,自动驾驶或视频监控)实时执行计算。或者作为示例,可以用计算和加速资源增强基站,以直接处理用于已连接的用户设备的服务工作负载,而无需经由回传网络进一步传递数据。或者作为另一示例,可以用执行虚拟化网络功能并供给用于执行用于已连接的设备的服务和消费者功能的计算资源的计算硬件替代中心局网络管理硬件。可以通过使用微服务以及安全数据管理和共享增强这些和其他场景,如下文更详细讨论的那样。
与图14的网络架构对照,传统端点(例如,UE、车辆到车辆(V2V)、车辆到万物(V2X)等)应用依赖于本地设备或远程云数据存储和处理以交换和协调信息。云数据布置允许长期数据收集和存储,但是对于高度时变数据(例如,碰撞、交通灯改变等)并非最佳的,而且可能无法尝试应对时延挑战。
取决于通信上下文中的实时要求,可以在边缘计算部署中定义数据处理和存储节点的层次结构。例如,这种部署可以包括本地超低时延处理、区域存储和处理以及基于远程云数据中心的存储和处理。关键性能指标(KPI)可以用以识别传感器数据得以最佳传送的位置以及它被处理或存储的位置。这典型地取决于数据的ISO层依赖性。例如,较低层(PHY、MAC、路由等)的数据典型地快速改变,并且更好地在本地加以处置以满足时延要求。更高层数据(例如,应用层数据)典型地在时间上不太关键,并且可以在远程云数据中心中进行存储和处理。
在更一般的层次上,边缘计算系统可以描述为涵盖在边缘云1410中进行操作的任何数量的部署,其提供来自客户端和分布式计算设备的协调。为了说明的目的,图15提供在边缘计算环境当中部署的分布式计算的各层的进一步抽象概述。
图15总体上描绘用于向跨越网络的各层分布的、分布在一个或多个节点1502、一个或多个边缘网关节点1512、一个或多个边缘聚合节点1522、一个或多个核心数据中心1532和全局网络云1542之间的多利益相关方实体提供边缘服务和应用的边缘计算系统。可以在电信服务提供商(“telco”或“TSP”)、物联网服务提供商、云服务提供商(CSP)、企业实体或任何其他数量的实体处或代表它们提供边缘计算系统的实现。
边缘计算系统的每个节点或设备位于与层1510、1520、1530、1540、1550对应的特定层处。例如,客户端计算节点1502均位于端点层1510处,而边缘网关节点1512中的每一个位于边缘计算系统的边缘设备层1520(本地等级)处。此外,边缘聚合节点1522(和/或雾设备1524,如果与雾连网配置1526一起布置或在雾连网配置1526当中操作)位于网络接入层1530(中间层级)处。雾计算(或“雾化”)通常指代云计算向企业网络的边缘的扩展(典型地在所协调的分布式或多节点网络中)。一些形式的雾计算在端设备与云计算数据中心(代表云计算位置)之间提供计算服务、存储服务和连网服务的部署。这些形式的雾计算提供与本文讨论的边缘计算一致的操作;本文讨论的许多边缘计算方面适用于雾网络、雾化和雾配置。此外,本文讨论的边缘计算系统的各方面可以被配置作为雾,或者雾的各方面可以整合到边缘计算架构中。
核心数据中心1532位于核心网层1540(例如,地区或地理中央层级)处,而全局网络云1542位于云数据中心层1550(例如,国家或全球层)处。提供“核心”的使用作为用于可由多个边缘节点或组件接入的集中式网络位置(网络中的较深处)的术语;然而,“核心”不一定指定网络的“中心”或最深位置。因此,核心数据中心1532可以位于边缘云1410内、其处或其附近。
虽然在图15中示出说明性数量的客户端计算节点1502、边缘网关节点1512、边缘聚合节点1522、核心数据中心1532、全局网络云1542,但应理解,边缘计算系统在每一层处可以包括更多或更少的设备或系统。此外,如图15所示,每个层1510、1520、1530、1540和1550的组件的数量通常在每个更低等级处(即,当移动得更靠近端点时)增加。因此,一个边缘网关节点1512可以服务多个客户端计算节点1502,并且一个边缘聚合节点1522可以服务多个边缘网关节点1512。
根据本文提供的示例,每个客户端计算节点1502可以体现为能够作为数据的生产者或消费者进行通信的任何类型的端点组件、设备、器具或“事物”。此外,边缘计算系统1500中所使用的标记“节点”或“设备”并不一定意指该节点或设备以客户端或代理/随从/跟随方角色进行操作;相反,边缘计算系统1500中的任何节点或设备指代包括分立的或连接的硬件或软件配置以促进或使用边缘云1410的单独实体、节点或子系统。
因此,边缘云1410由分别由层1520的边缘网关节点1512和层1530的边缘聚合节点1522操作并且处于其内的网络组件和功能特征形成。边缘云1410可以体现为提供与有无线接入网(RAN)能力的端点设备(例如,移动计算设备、IoT设备、智能设备等)(其在图15中示为客户端计算节点1502)靠近地定位的边缘计算和/或存储资源的任何类型的网络。换言之,边缘云1410可以设想为连接端点设备和充当进入服务提供商核心网(包括运营商网络(例如,全球移动通信系统(GSM)网络、长期演进(LTE)网络、5G网络等))的入口点的传统网络接入点同时还提供存储和/或计算能力的“边缘”。也可以利用其他类型和形式的网络接入(例如,Wi-Fi、长距离无线网络)代替这些3GPP运营商网络或与之组合。
在一些示例中,边缘云1410可以形成进入或跨越雾连网配置1526(例如,雾设备1524的网络,未详细示出)的入口点的一部分,或者以其他方式提供该入口点,雾连网配置1526可以体现为分发资源和服务以执行特定功能的系统等级水平和分布式架构。例如,雾设备1524的协调分布式网络可以在IoT系统布置的上下文中执行计算、存储、控制或连网方面。在云数据中心层1550与客户端端点(例如,客户端计算节点1502)之间的边缘云1410中可以存在其他连网式、聚合式和分布式功能。在以下章节中,在网络功能或服务虚拟化的上下文中讨论其中一些功能,包括使用为多个利益相关方所编排的虚拟边缘和虚拟服务。
边缘网关节点1512和边缘聚合节点1522协作,以向客户端计算节点1502提供各种边缘服务和安全性。此外,因为每个客户端计算节点1502可以是固定的或移动的,所以随着对应客户端计算节点1502围绕区域移动,每个边缘网关节点1512可以与其他边缘网关设备协作,以传播当前提供的边缘服务和安全性。为此,边缘网关节点1512和/或边缘聚合节点1522可以支持多个租赁和多个利益相关方配置,其中,可以跨越单个或多个计算设备支持和协调来自(或托管于)多个服务提供商和多个消费者的服务。
在进一步的示例中,可以基于图16A和图16B中描绘的组件履行参照本边缘计算系统和环境讨论的任何计算节点或设备。每个边缘计算节点可以体现为一种类型的设备、器具、计算机或能够与其他边缘、连网或端点组件进行通信的其他“事物”。例如,边缘计算设备可以体现为智能电话、移动计算设备、智能器具、车载计算系统(例如,导航系统)或能够执行所描述的功能的其他设备或系统。
在图16A中描绘的简化示例中,边缘计算节点1600包括计算引擎(本文也称为“计算电路”)1602、输入/输出(I/O)子系统1608、数据存储1610、通信电路子系统1612以及可选地一个或多个外围设备1614。在其他示例中,每个计算设备可以包括其他或附加组件(例如,在个人或服务器计算系统中使用的组件(例如,显示器、外围设备等))。附加地,在一些示例中,说明性组件中的一个或多个可以并入另一组件中或以其他方式形成另一组件的部分。
计算节点1600可以体现为能够执行各种计算功能的任何类型的引擎、设备或设备集合。在一些示例中,计算节点1600可以体现为单个设备(例如,集成电路、嵌入式系统、现场可编程门阵列(FPGA)、片上系统(SOC)或其他集成系统或设备)。在说明性示例中,计算节点1600包括或体现为处理器1604和存储器1606。处理器1604可以体现为能够执行本文描述的功能(例如,执行应用)的任何类型的处理器。例如,处理器1604可以体现为多核处理器、微控制器或其他处理器或处理/控制电路。在一些示例中,处理器1604可以体现为、包括或耦合到FPGA、专用集成电路(ASIC)、可重配置硬件或硬件电路或其他专用硬件,以促进执行本文所描述的功能。
主存储器1606可以体现为能够执行本文描述的功能的任何类型的易失性(例如,动态随机存取存储器(DRAM)等)或非易失性存储器或数据存储。易失性存储器可以是需要电力以维持由介质存储的数据状态的存储介质。易失性存储器的非限定性示例可以包括各种类型的随机存取存储器(RAM)(例如,DRAM或静态随机存取存储器(SRAM))。可以在存储器模块中使用的一种特定类型的DRAM是同步动态随机存取存储器(SDRAM)。
在一个示例中,存储器设备是块可寻址存储器设备(例如,基于NAND或NOR技术的存储器设备)。存储器设备可以还包括三维交叉点存储器设备(例如,英特尔3D XPointTM存储器)或其他字节可寻址就地写入非易失性存储设备。存储器设备可以指代管芯自身和/或封装式存储器产品。在一些示例中,3D交叉点存储器(例如,英特尔3D XPointTM存储器)可以包括无晶体管可堆叠交叉点架构,其中,存储器小单元坐落在字线和位线的交叉点处并且是可单独寻址的,并且其中,位存储基于体电阻的改变。在一些示例中,主存储器1606的全部或一部分可以集成到处理器1604中。主存储器1606可以存储在操作期间使用的各种软件和数据(例如,一个或多个应用、由应用操作的数据、库和驱动程序)。
计算电路1602经由I/O子系统1608以通信方式耦合到计算节点1600的其他组件,I/O子系统1608可以体现为用于促进与计算电路1602(例如,与处理器1604和/或主存储器1606)和计算电路1602的其他组件的输入/输出操作的电路和/或组件。例如,I/O子系统1608可以体现为或以其他方式包括存储器控制器集线器、输入/输出控制集线器、集成传感器集线器、固件设备、通信链路(例如,点对点链路、总线链路、电线、电缆、光导、印制电路板迹线等)和/或用于促进输入/输出操作的其他组件和子系统。在一些示例中,I/O子系统1608可以形成片上系统(SoC)的一部分,并且连同处理器1604、主存储器1606和计算电路1602的其他组件中的一个或多个一起合并到计算电路1602中。
一个或多个说明性数据存储设备1610可以体现为被配置用于短期或长期数据存储的任何类型的设备(例如,存储器设备和电路、存储卡、硬盘驱动器、固态驱动器或其他数据存储设备)。每个数据存储设备1610可以包括存储用于数据存储设备1610的数据和固件代码的系统分区。每个数据存储设备1610可以还包括取决于例如计算节点的类型1600存储用于操作系统的数据文件和可执行文件的一个或多个操作系统分区。
通信电路1612可以体现为能够实现在计算电路1602与另一计算设备(例如,边缘计算系统1500的边缘网关节点1512)之间通过网络进行通信的任何通信电路、设备或其集合。通信电路1612可以被配置为使用任何一种或多种通信技术(例如,有线或无线通信)和关联协议(例如,蜂窝连网协议(例如,3GPP 4G或5G标准)、无线局域网协议(例如,IEEE)、无线广域网协议、以太网、蓝牙等)以实行这种通信。
说明性通信电路1612包括网络接口控制器(NIC)1620,其也可以称为主机组构接口(HFI)。NIC 1620可以体现为一个或多个加件板、子卡、网络接口卡、控制器芯片、芯片集或可以由计算节点1600用以与另一计算设备(例如,边缘网关节点1512)连接的其他设备。在一些示例中,NIC 1620可以体现为包括一个或多个处理器的片上系统(SoC)的部分,或者包括于也包含一个或多个处理器的多芯片封装上。在一些示例中,NIC 1620可以包括皆位于NIC 1620本地的本地处理器(未示出)和/或本地存储器(未示出)。在这些示例中,NIC1620的本地处理器可以能够执行本文描述的计算电路1602的功能中的一个或多个。附加地或替代地,在这些示例中,NIC 1620的本地存储器可以在板级、插槽级、芯片级和/或其他级集成到客户端计算节点的一个或多个组件中。
附加地,在一些示例中,每个计算节点1600可以包括一个或多个外围设备1614。取决于计算节点1600的特定类型,这些外围设备1614可以包括计算设备或服务器中发现的任何类型的外围设备(例如,音频输入设备、显示器、其他输入/输出设备、接口设备和/或其他外围设备)。在进一步的示例中,计算节点1600可以由边缘计算系统中的相应边缘计算节点(例如,客户端计算节点1502、边缘网关节点1512、边缘聚合节点1522)或类似形式的器具、计算机、子系统、电路或其他组件体现。
在更加详述的示例中,图16B示出可以存在于边缘计算节点1650中以用于实现本文描述的技术(例如,操作、过程、方法和方法论)的组件的示例的框图。边缘计算节点1650可以包括以上引用的组件的任何组合,并且它可以包括可随边缘通信网络或这些网络的组合使用的任何设备。组件可以实现为适用于边缘计算节点1650的IC、其部分、分立式电子设备或其他模块、逻辑、硬件、软件、固件或其组合,或者实现为以其他方式合并于更大系统的机架内的组件。此外,为了支持本文提供的安全性示例,可以在边缘计算节点1650的每个IP块中实现(例如,根据DICE架构提供的)硬件RoT,以使得任何IP块可以引导到可以生成可以向另一IP块或向外部实体证明其身份及其当前所引导的固件的RoT身份的模式下。
边缘计算节点1650可以包括呈处理器1652的形式的处理电路,其可以是微处理器、多核处理器、多线程处理器、超低电压处理器、嵌入式处理器或其他已知处理元件。处理器1652可以是片上系统(SoC)的部分,其中,处理器1652和其他组件形成为单个集成电路或单个封装(例如,来自加利福尼亚州圣克拉拉的英特尔公司的EdisonTM或GalileoTMSoC板)。作为示例,处理器1652可以包括基于Architecture CoreTM的处理器(例如,QuarkTM、AtomTM、XeonTM、i3、i5、i7、i9或MCU类处理器、或可得自的另一该处理器)。然而,可以使用任何数量的其他处理器(例如,可得自加利福尼亚州桑尼维尔的Advanced MicroDevices公司(AMD)、来自加利福尼亚州桑尼维尔的MIPS技术公司的基于MIPS的设计、授权自ARM Holdings有限公司或其客户、或其受许可人或采用方的基于ARM的设计)。处理器可以包括例如来自公司的A5-A13处理器、来自技术公司的SnapdragonTM处理器或来自Texas Instruments公司的OMAPTM处理器的单元。
处理器1652可以通过互连1656(例如,总线)与系统存储器1654进行通信。可以使用任何数量的存储器设备以提供给定量的系统存储器。作为示例,存储器可以是根据联合电子器件工程委员会(JEDEC)设计(例如,DDR或移动DDR标准(例如,LPDDR、LPDDR2、LPDDR3或LPDDR4))的随机存取存储器(RAM)。在特定示例中,存储器组件可以符合由JEDEC颁布的DRAM标准(例如,用于DDR SDRAM的JESD79F、用于DDR2 SDRAM的JESD79-2F、用于DDR3 SDRAM的JESD79-3F、用于DDR4 SDRAM的JESD79-4A、用于低功耗DDR(LPDDR)的JESD209、用于LPDDR2的JESD209-2、用于LPDDR3的JESD209-3和用于LPDDR4的JESD209-4)。这些标准(和相似标准)可以称为基于DDR的标准,并且实现这些标准的存储设备的通信接口可以称为基于DDR的接口。在各种实现中,单独存储器设备可以是任何数量的不同封装类型(例如,单管芯封装(SDP)、双管芯封装(DDP)或四管芯封装(Q17P))。在一些示例中,这些设备可以直接焊接到主板上以提供较低轮廓的解决方案,而在其他示例中,设备被配置作为一个或多个存储器模块,其进而由给定的连接器耦合到主板。可以使用任何数量的其他存储器实现(例如,其他类型的存储器模块(例如,包括但不限于microDIMM或MiniDIMM的不同种类的双列直插存储器模块(DIMM)))。
为了提供信息(例如,数据、应用、操作系统等)的永久存储,存储1658还可以经由互连1656耦合到处理器1652。在示例中,可以经由固态盘驱动器(SSDD)实现存储1658。可以用于存储1658的其他设备包括闪存卡(例如,SD卡、微SD卡、xD图片卡等)和USB闪速驱动器。在示例中,存储器设备可以是或可以包括使用硫属化物玻璃的存储器设备、多阈值级NAND闪存、NOR闪存、单级或多级相变存储器(PCM)、电阻式存储器、纳米线存储器、铁电晶体管随机存取存储器(FeTRAM)、反铁电存储器、合并忆阻器技术的磁阻式随机存取存储器(MRAM)存储器、电阻式存储器(包括金属氧化物基、氧空位基和导电桥随机存取存储器(CB-RAM))、或自旋转移矩(STT)-MRAM、基于自旋电子磁结存储器的设备、基于磁隧道结(MTJ)的设备、基于DW(磁畴壁)和SOT(自旋轨道转移)的设备、基于晶闸管的存储器设备、或上述任何组合、或其他存储器。
在低功率实现中,存储1658可以是与处理器1652关联的管芯上存储器或寄存器。然而,在一些示例中,可以使用微硬盘驱动器(HDD)实现存储1658。此外,除了所描述的技术之外或代替所描述的技术,任何数量的新技术(例如,阻变存储器、相变存储器、全息存储器或化学存储器等)可以用于存储1658。
组件可以通过互连1656进行通信。互连1656可以包括任何数量的技术,包括工业标准架构(ISA)、扩展ISA(EISA)、外围组件互连(PCI)、外围组件互连扩展(PCIx)、PCI高速(PCIe)或任何数量的其他技术。互连1656可以是例如在基于SoC的系统中使用的专有总线。可以包括其他总线/IX系统(例如,I2C接口、SPI接口、点对点接口和电源总线等)。
互连1656可以将处理器1652耦合到收发机1666,以用于与已连接的边缘设备1662的通信。收发机1666可以使用任何数量的频率和协议(例如,IEEE 802.15.4标准下的2.4吉赫兹(GHz)传输、使用如由蓝牙特别兴趣小组定义的蓝牙低能耗(BLE)标准或标准等)。被配置用于特定无线通信协议的任何数量的无线电可以用于对已连接的边缘设备1662的连接。例如,无线局域网(WLAN)单元可以用以根据电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准实现通信。此外,例如根据蜂窝或其他无线广域协议的无线广域通信可以经由无线广域网(WWAN)单元而发生。
无线网络收发机1666(或多个收发机)可以使用多个标准或无线电进行通信,以用于在不同范围的通信。例如,边缘计算节点1650可以使用基于BLE的本地收发机或另一低功率无线电与例如大约10米内的附近设备进行通信,以节省功率。可以通过ZigBee或其他中等功率无线电到达例如大约50米内的更多远距的已连接的边缘设备1662。这两种通信技术可以在不同功率电平通过单个无线电而发生,或者可以通过分离的收发机(例如,使用BLE的本地收发机和使用ZigBee的分离网格收发机)而发生。
可以包括无线网络收发机1666(例如,无线电收发机),以经由局域网协议或广域网协议与边缘云1690中的设备或服务进行通信。无线网络收发机1666可以是遵循IEEE802.15.4或IEEE 802.15.4g标准等的LPWA收发机。边缘计算节点1650可以使用由Semtech和LoRa联盟开发的LoRaWANTM(长距离广域网)在广阔区域上进行通信。本文描述的技术不限于这些技术,而是可以与实现长距离、低带宽通信的任何数量的其他云收发机(例如,Sigfox)和其他技术一起使用。此外,可以使用IEEE 802.15.4e规范中描述的其他通信技术(例如,时隙式信道跳转)。
如本文所描述的那样,除了关于无线网络收发机1666提及的系统之外,还可以使用任何数量的其他无线电通信和协议。例如,收发机1666可以包括使用扩频(SPA/SAS)通信以用于实现高速通信的蜂窝收发机。此外,可以使用任何数量的其他协议(例如,用于中速通信和提供网络通信的网络)。收发机1666可以包括本公开的结束进一步详述的与任何数量的3GPP(第三代伙伴项目)规范兼容的无线电(例如,长期演进(LTE)和第五代(5G)通信系统)。可以包括网络接口控制器(NIC)1668,以向边缘云1690的节点或向其他设备(例如,(例如,在网格中进行操作的)已连接的边缘设备1662)提供有线通信。有线通信可以提供以太网连接,或者可以基于其他类型的网络(例如,控制器区域网(CAN)、局部互连网络(LIN)、DeviceNet、ControlNet、Data Highway+、PROFIBUS或PROFINET等)。可以包括附加NIC 1668,以使得能够连接到第二网络,例如,第一NIC 1668通过以太网提供对云的通信,并且第二NIC 1668通过另一类型的网络提供对其他设备的通信。
给定从设备到另一组件或网络的各种类型的适用通信,由设备使用的适用通信电路可以包括或体现为组件1664、1666、1668或1670中的任何一个或多个。因此,在各种示例中,用于通信(例如,接收、发送等)的适用手段可以由该通信电路体现。
边缘计算节点1650可以包括或耦合到加速电路1664,加速电路1664可以由一个或多个AI加速器、神经计算棒、神经形态硬件、FPGA、GPU的布置、一个或多个SoC、一个或多个CPU、一个或多个数字信号处理器、专用ASIC或被设计为完成一项或多项专门任务的其他形式的专用处理器或电路体现。这些任务可以包括AI处理(包括机器学习、训练、推理和分类操作)、视觉数据处理、网络数据处理、对象检测、规则分析等。因此,在各种示例中,用于加速的适用手段可以由该加速电路体现。
互连1656可以将处理器1652耦合到用以连接附加设备或子系统的传感器集线器或外部接口1670。设备可以包括传感器1672(例如,加速度计、水平传感器、流量传感器、光传感器、相机传感器、温度传感器、全球定位系统(GPS)传感器、压力传感器、气压传感器等)。集线器或接口1670也可以用于将边缘计算节点1650连接到致动器1674(例如,电源开关、阀门致动器、可听声音生成器、视觉警告设备等)。
在一些可选示例中,各种输入/输出(I/O)设备可以存在于边缘计算节点1650内或连接到边缘计算节点1650。例如,可以包括显示器或其他输出设备1684以显示信息(例如,传感器读数或致动器位置)。可以包括输入设备1686(例如,触摸屏或小键盘),以接受输入。输出设备电路1684可以包括任何数量的形式的音频或视觉显示器,包括简单视觉输出(例如,二进制状态指示器(例如,LED)和多字符视觉输出)或更复杂的输出(例如,显示器屏幕(例如,LCD屏幕)),其中,从边缘计算节点1650的操作生成或产生字符、图形、多媒体对象等的输出。
电池1676可以对边缘计算节点1650供电,虽然在边缘计算节点1650安装在固定位置中的示例中,它可以具有耦合到电网的电源。电池1676可以是锂离子电池或金属-空气电池(例如,锌-空气电池、铝-空气电池、锂-空气电池等)。
电池监控器/充电器1678可以包括于边缘计算节点1650中,以跟踪电池1676的充电状态(SoCh)。电池监控器/充电器1678可以用以监控电池1676的其他参数,以提供故障预测(例如,电池1676的健康状态(SoH)和功能状态(SoF))。电池监控器/充电器1678可以是电池监控集成电路(例如,来自Linear Technology的LTC4020或LTC2990、来自亚利桑那州凤凰城的ON Semiconductor的ADT7488A或来自德克萨斯州达拉斯的Texas Instruments的UCD90xxx系列的IC)。电池监控器/充电器1678可以通过互连1656将关于电池1676的信息传递到处理器1652。电池监控器/充电器1678可以还包括模数(ADC)转换器,其使得处理器1652能够直接监控电池1676的电压或来自电池1676的电流。电池参数可以用以确定边缘计算节点1650可以执行的动作(例如,传输频率、网状网络操作、感测频率等)。
电源块1680或耦合到电网的其他电源可以与电池监控器/充电器1678耦合,以对电池1676进行充电。在一些示例中,可以用无线电力接收机代替电源块1680,以通过无线方式(例如,通过边缘计算节点1650中的环形天线)获得电力。无线电池充电电路(例如,来自加利福尼亚州米尔皮塔斯市的Linear Technology的LTC4020芯片等)可以包括于电池监控器/充电器1678中。可以基于电池1676的大小且因此所需的电流选择特定充电电路。可以使用由Airfuel联盟颁布的Airfuel标准、由无线电源联盟颁布的Qi无线充电标准或由无线充电联盟颁布的Rezence充电标准等执行充电。
存储1658可以包括呈软件、固件或硬件命令的形式的指令1682,以实现本文描述的技术。虽然这些指令1682示出为存储器1654和存储1658中包括的代码块,但是可以理解,可以用(例如,内置到专用集成电路(ASIC)中的)硬连线电路代替任何代码块。
在示例中,经由存储器1654、存储1658或处理器1652提供的指令1682可以体现为非瞬时性机器可读介质1660,其包括用于引导处理器1652以在边缘计算节点1650中执行电子操作的代码。处理器1652可以通过互连1656存取非瞬时性机器可读介质1660。例如,非瞬时性机器可读介质1660可以由关于存储1658描述的设备体现,或者可以包括特定存储单元(例如,光盘、闪速驱动器或任何数量的其他硬件设备)。非瞬时性机器可读介质1660可以包括用于引导处理器1652以执行特定动作序列或流程的指令,例如,如关于以上描绘的操作和功能的流程图和框图所描述的那样。如其中所使用的那样,术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”是可互换的。
在进一步的示例中,机器可读介质还包括能够存储、编码或携带用于由机器执行的指令并且使机器执行本公开的任何一种或多种方法,或者能够存储、编码或携带由这些指令利用或与之关联的数据结构的任何有形介质。“机器可读介质”因此可以包括但不限于固态存储器以及光和磁介质。机器可读介质的具体示例包括非易失性存储器,通过示例的方式包括但不限于半导体存储器设备(例如,电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))和闪存设备;磁盘(例如,内部硬盘和可移除盘);磁光盘;和CD-ROM和DVD-ROM盘。可以进一步利用多种传输协议中的任何一种(例如,HTTP)经由网络接口设备使用传输介质通过通信网络发送或接收由机器可读介质体现的指令。
存储设备或能够以非瞬时性格式托管数据的其他装置可以提供机器可读介质。在示例中,机器可读介质上存储或以其他方式提供的信息可以表示指令(例如,指令本身或可以导出指令所根据的格式)。可以导出指令所根据的该格式可以包括源代码、(例如,压缩或加密形式的)编码指令、(例如,拆分为多个包的)包封指令等。表示机器可读介质中的指令的信息可以由处理电路处理为指令,以实现本文讨论的任何操作。例如,从信息导出指令(例如,由处理电路进行处理)可以包括:将信息(例如,从源代码、目标代码等)编译、解释、加载、组织(例如,动态地或静态地链接)、编码、解码、加密、解密、包封、解包封或以其他方式操控为指令。
在示例中,指令的导出可以包括(例如,处理电路进行的)信息的汇编、编译或解释,以从由机器可读介质提供的一些中间或预处理格式创建指令。信息当在多个部分中提供时可以被组合、解包封和修改,以创建指令。例如,信息可以处于一个或若干远端服务器上的多个压缩源代码包(或目标代码、或二进制可执行代码等)中。源代码包可以当通过网络运送时被加密,并且如果必要则被解密、解压缩、汇编(例如,链接),而且在本地机器处被编译或解释(例如,为库、独立可执行文件等),且由本地机器执行。
图16A和图16B的框图中的每一个旨在描绘边缘计算节点的设备、子系统或布置的组件的高级视图。然而,应理解,可以省略所示的一些组件,可以存在附加组件,并且在其他实现中可以出现所示组件的不同布置。
示例和附加说明
示例1是一种计算设备,包括:处理电路;和存储器设备,其上体现有指令,其中,所述指令当由所述处理电路执行时,配置所述处理电路以通过以下操作定义非陆地通信禁区:基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件;基于所述排除条件和所述未来轨道方位,识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时;以及生成由所述卫星载具使用的禁区数据,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时。
在示例2中,如示例1所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
在示例3中,如示例1-2中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
在示例4中,如示例1-3中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
在示例5中,如示例4所述的主题可选地包括,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
在示例6中,如示例1-5中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
在示例7中,如示例1-6中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
在示例8中,如示例1-7中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据用路由表传递到所述卫星载具,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
在示例9中,如示例1-8中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据包括用于所述卫星载具进行的验证的证明或认证信息。
在示例10中,如示例1-9中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述卫星载具是星座中的多个卫星载具之一,并且其中,所述禁区数据由所述星座中的所述多个卫星载具使用。
在示例11中,如示例1-10中任何一项或多项所述的主题可选地包括,用于所述排除条件的禁区是响应于提供以下中的至少一个的命令定义的:所述禁区的标识符、所述禁区的名称、所述禁区的留出区域的半径、所述禁区的留出区域的中心点的纬度和经度、用于所述禁区的留出区域的中心点的IP地址、用于所述禁区的留出区域的中心点的GPS坐标、所述禁区的最小点波束或频率强度阈值、所述禁区的最大点波束或频率强度阈值、卫星间链路控制、光反射减轻控制或点波束控制。
在示例12中,如示例11所述的主题可选地包括,所述禁区与指示以下中的至少一个的关于所述禁区的信息关联:国际代号、NORAD目录号、卫星载具名称、用于所述卫星载具的飞越的地面位置纬度、用于所述卫星载具的飞越的地面位置经度、用于强度阈值计算的地面位置高度百分比、用于获得特定位置处的SV飞越的时间量。
在示例13中,如示例12所述的主题可选地包括,所述禁区与涉及以下中的至少一个的关于所述卫星载具的信息关联:位置分、位置倾斜度、相对于远地点的位置、相对于近地点的位置和位置偏心率。
在示例14中,如示例11-13中任何一项或多项所述的主题可选地包括,响应于提供以下中的至少一个的命令而在低地球轨道卫星星座内实现所述禁区:国际代号;NORAD目录号;卫星载具名称;卫星载具点波束下行链路起停时间;卫星载具点波束频率下行链路起停时间;卫星间链路前向起停时间;卫星间链路后向起停时间;卫星间链路右向起停时间;卫星间链路左向起停时间;或卫星载具遮光起停时间。
在示例15中,如示例11-14中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区与为其他卫星载具定义的一个或多个其他禁区协调。
在示例16中,示例1-15中的任何一个或多个的主题可选地包括,所述操作是基于地面的数据处理服务器以规则间隔执行的。
在示例17中,如示例16所述的主题可选地包括,所述处理电路还被配置为:使所述禁区数据从所述基于地面的数据处理服务器传递到所述卫星载具。
在示例18中,如示例1-17中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述操作是至少部分地使用所述卫星载具的计算硬件执行的。
在示例19中,如示例1-18中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义。
在示例20中,如示例1-19中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据包括用于实现用于来自多个其他卫星载具的通信的排除条件的定时。
示例21是一种用通过计算设备的处理电路执行的操作实现的用于定义卫星通信禁区的方法,所述方法包括:基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件;基于所述排除条件和所述未来轨道方位,识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时;以及生成由所述卫星载具使用的禁区数据,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时。
在示例22中,如示例21所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
在示例23中,如示例21-22中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
在示例24中,如示例21-23中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
在示例25中,如示例24所述的主题可选地包括,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
在示例26中,如示例21-25中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
在示例27中,如示例21-26中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
在示例28中,如示例21-27中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据用路由表传递到所述卫星载具,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
在示例29中,如示例21-28中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据包括用于所述卫星载具进行的验证的证明或认证信息。
在示例30中,如示例21-29中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述卫星载具是星座中的多个卫星载具之一,并且其中,所述禁区数据由所述星座中的所述多个卫星载具使用。
在示例31中,如示例21-30中任何一项或多项所述的主题可选地包括,用于所述排除条件的禁区是响应于提供以下中的至少一个的命令定义的:所述禁区的标识符、所述禁区的名称、所述禁区的留出区域的半径、所述禁区的留出区域的中心点的纬度和经度、用于所述禁区的留出区域的中心点的IP地址、用于所述禁区的留出区域的中心点的GPS坐标、所述禁区的最小点波束或频率强度阈值、所述禁区的最大点波束或频率强度阈值、卫星间链路控制、光反射减轻控制或点波束控制。
在示例32中,如示例31所述的主题可选地包括,所述禁区与指示以下中的至少一个的关于所述禁区的信息关联:国际代号、NORAD目录号、卫星载具名称、用于所述卫星载具的飞越的地面位置纬度、用于所述卫星载具的飞越的地面位置经度、用于强度阈值计算的地面位置高度百分比、用于获得特定位置处的SV飞越的时间量。
在示例33中,如示例32所述的主题可选地包括,所述禁区与涉及以下中的至少一个的关于所述卫星载具的信息关联:位置分、位置倾斜度、相对于远地点的位置、相对于近地点的位置和位置偏心率。
在示例34中,如示例31-33中任何一项或多项所述的主题可选地包括,响应于提供以下中的至少一个的命令而在低地球轨道卫星星座内实现所述禁区:国际代号;NORAD目录号;卫星载具名称;卫星载具点波束下行链路起停时间;卫星载具点波束频率下行链路起停时间;卫星间链路前向起停时间;卫星间链路后向起停时间;卫星间链路右向起停时间;卫星间链路左向起停时间;或卫星载具遮光起停时间。
在示例35中,如示例21-34中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区与为其他卫星载具定义的一个或多个其他禁区协调。
在示例36中,在示例16中,示例21-35中的任何一个或多个的主题可选地包括,所述操作是基于地面的数据处理服务器以规则间隔执行的。
在示例37中,如示例36所述的主题可选地包括,所述处理电路还被配置为:使所述禁区数据从所述基于地面的数据处理服务器传递到所述卫星载具。
在示例38中,如示例21-37中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述操作是至少部分地使用所述卫星载具的计算硬件执行的。
在示例39中,如示例21-38中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义的。
在示例40中,如示例21-39中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据包括用于实现用于来自多个其他卫星载具的通信的排除条件的定时。
示例41是至少一种非瞬时性计算机可读存储介质,包括指令,其中,所述指令当由计算设备的处理电路执行时,使所述处理电路执行以下操作,包括:基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件;基于所述排除条件和所述未来轨道方位,识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时;以及生成由所述卫星载具使用的禁区数据,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时。
在示例42中,如示例41所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
在示例43中,如示例41-42中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
在示例44中,如示例41-43中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
在示例45中,如示例44所述的主题可选地包括,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
在示例46中,如示例41-45中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
在示例47中,如示例41-46中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
在示例48中,如示例41-47中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据用路由表传递到所述卫星载具,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
在示例49中,如示例41-48中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据包括用于所述卫星载具进行的验证的证明或认证信息。
在示例50中,如示例41-49中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述卫星载具是星座中的多个卫星载具之一,并且其中,所述禁区数据由所述星座中的所述多个卫星载具使用。
在示例51中,如示例41-50中任何一项或多项所述的主题可选地包括,用于所述排除条件的禁区是响应于提供以下中的至少一个的命令定义的:所述禁区的标识符、所述禁区的名称、所述禁区的留出区域的半径、所述禁区的留出区域的中心点的纬度和经度、用于所述禁区的留出区域的中心点的IP地址、用于所述禁区的留出区域的中心点的GPS坐标、所述禁区的最小点波束或频率强度阈值、所述禁区的最大点波束或频率强度阈值、卫星间链路控制、光反射减轻控制或点波束控制。
在示例52中,如示例51所述的主题可选地包括,所述禁区与指示以下中的至少一个的关于所述禁区的信息关联:国际代号、NORAD目录号、卫星载具名称、用于所述卫星载具的飞越的地面位置纬度、用于所述卫星载具的飞越的地面位置经度、用于强度阈值计算的地面位置高度百分比、用于获得特定位置处的SV飞越的时间量。
在示例53中,如示例52所述的主题可选地包括,所述禁区与涉及以下中的至少一个的关于所述卫星载具的信息关联:位置分、位置倾斜度、相对于远地点的位置、相对于近地点的位置和位置偏心率。
在示例54中,如示例51-53中任何一项或多项所述的主题可选地包括,响应于提供以下中的至少一个的命令而在低地球轨道卫星星座内实现所述禁区:国际代号;NORAD目录号;卫星载具名称;卫星载具点波束下行链路起停时间;卫星载具点波束频率下行链路起停时间;卫星间链路前向起停时间;卫星间链路后向起停时间;卫星间链路右向起停时间;卫星间链路左向起停时间;或卫星载具遮光起停时间。
在示例55中,如示例41-54中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区与为其他卫星载具定义的一个或多个其他禁区协调。
在示例56中,示例41-55中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述操作是基于地面的数据处理服务器以规则间隔执行的。
在示例57中,如示例56所述的主题可选地包括,所述处理电路还被配置为:使所述禁区数据从所述基于地面的数据处理服务器传递到所述卫星载具。
在示例58中,如示例41-57中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述操作是至少部分地使用所述卫星载具的计算硬件执行的。
在示例59中,如示例41-58中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义的。
在示例60中,如示例41-59中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据包括用于实现用于来自多个其他卫星载具的通信的排除条件的定时。
示例61是一种用于部署卫星通信禁区的装置,包括:用于基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的模块;用于基于所述排除条件和所述未来轨道方位识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时的模块;和用于生成由所述卫星载具使用的禁区数据的模块,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时。
在示例62中,如示例61所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
在示例63中,如示例61-62中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
在示例64中,如示例61-63中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
在示例65中,如示例64所述的主题可选地包括,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
在示例66中,如示例61-65中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
在示例67中,如示例61-66中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
在示例68中,如示例61-67中任何一项或多项所述的主题可选地包括,用于使所述禁区数据使用路由表传递到所述卫星载具的模块,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
在示例69中,如示例61-68中任何一项或多项所述的主题可选地包括,用于部署所述卫星通信禁区的操作是以规则间隔执行的,所述装置还包括:用于使所述禁区数据传送到所述卫星载具的模块。
在示例70中,如示例61-69中任何一项或多项所述的主题可选地包括,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义的。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与卫星载具的集成,所述卫星载具包括用于根据示例1-70或本文讨论的其他示例实现或部署卫星通信禁区、禁区的部分、禁区的片段或计算禁区的几何特征的电路。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与卫星星座的集成,所述卫星星座包括用于根据示例1-70或本文讨论的其他示例实现或部署卫星通信禁区的处理节点。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与5G或其他标准化陆地通信网络的集成,所述5G或其他标准化陆地通信网络包括被配置用于根据示例1-70或本文讨论的其他示例实现或部署卫星通信禁区的网络设备。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与用户设备通信设备的集成,所述用户设备通信设备包括用于根据示例1-70或本文讨论的其他示例实现或部署卫星通信禁区的电路。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘计算系统的各方面的集成,所述边缘计算系统是经由低地球轨道卫星连接提供的,包括各个边缘处理设备和节点以调用或执行示例1-70或本文描述的其他主题的操作。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与客户端端点节点的集成,所述客户端端点节点可操作为直接或经由另一无线网络使用低地球轨道卫星连接以调用或执行示例1-70或本文描述的其他主题的操作。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与聚合节点、网络中枢节点、网关节点或核心数据处理节点的集成,所述聚合节点、网络中枢节点、网关节点或核心数据处理节点经由低地球轨道卫星连接执行通信,并且位于边缘计算系统内或耦合到边缘计算系统,可操作为调用或执行示例1-70或本文描述的其他主题的操作。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与接入点、基站、路边单元、街边单元或驻地单元的集成,所述接入点、基站、路边单元、街边单元或驻地单元经由低地球轨道卫星连接执行通信,并且位于边缘计算系统内或耦合到边缘计算系统,可操作为调用或执行示例1-70或本文描述的其他主题的操作。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘节点的集成,所述边缘节点可经由低地球轨道卫星连接接入,操作为边缘供应节点、服务编排节点、应用编排节点或多租户处理节点,在边缘计算系统内或耦合到边缘计算系统,可操作为调用或执行示例1-70或本文描述的其他主题的操作。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘节点的集成,所述边缘节点可经由低地球轨道卫星连接接入,操作边缘供应服务、应用或服务编排服务、虚拟机部署、容器部署、功能部署和计算管理,在边缘计算系统内或耦合到边缘计算系统,可操作为调用或执行示例1-70或本文描述的其他主题的操作。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘计算系统的集成,所述边缘计算系统经由低地球轨道卫星连接提供,包括网络功能、加速功能、加速硬件、存储硬件或计算硬件资源的方面,可操作为通过使用示例1-70或本文描述的其他主题调用或执行本文讨论的用例。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘计算系统的集成,所述边缘计算系统经由低地球轨道卫星连接提供,耦合到根据3GPP4G/LTE或5G网络能力提供移动无线通信的设备,可操作为使用示例1-70或本文描述的其他主题调用或执行本文讨论的用例。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘计算节点的集成,所述边缘计算节点可操作在经由低地球轨道卫星连接提供的边缘计算网络或边缘计算系统的层中,所述边缘计算节点可操作为聚合节点、网络中枢节点、网关节点或核心数据处理节点,可操作在靠近边缘、本地边缘、企业边缘、驻地边缘、附近边缘、中间、边缘或远边缘网络层中,或可操作在具有共同时延、定时或距离特性的节点集合中,可操作为通过使用示例1-70或本文描述的其他主题调用或执行本文讨论的用例。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与连网硬件、加速硬件、存储硬件或计算硬件的集成,在其上实现有能力,可操作在经由低地球轨道卫星连接提供的边缘计算系统中,以通过使用示例1-70或本文描述的其他主题调用或执行本文讨论的用例。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘计算系统的装置的集成,所述边缘计算系统的装置是经由低地球轨道卫星连接提供的,包括:一个或多个处理器;和一个或多个计算机可读介质,包括指令,所述指令当由所述一个或多个处理器执行时,使所述一个或多个处理器通过使用示例1-70或本文描述的其他主题调用或执行本文讨论的用例。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与一个或多个计算机可读存储介质的集成,所述一个或多个计算机可读存储介质可操作在经由低地球轨道卫星连接提供的边缘计算系统中,所述计算机可读存储介质包括指令,以在由电子设备的一个或多个处理器执行指令时,使电子设备通过使用示例1-70或本文描述的其他主题调用或执行本文讨论的用例。
当前公开的禁区的进一步示例实现包括与边缘计算系统的装置的集成,所述边缘计算系统的装置是经由低地球轨道卫星连接提供的,包括用于通过使用示例1-70或本文描述的其他主题调用或执行本文讨论的用例的部件、逻辑、模块或电路。
在以上示例中,提供了对低地球轨道(LEO)卫星和星座的许多参考。然而,应理解,上述示例也与许多形式的中地球轨道卫星和星座、地球同步轨道卫星和星座以及其他高的高度通信平台(例如,气球)相关。因此,应理解,针对LEO网络设置所讨论的技术也适用于许多其他网络设置。
虽然已经参考特定示例性方面描述这些实现方式,但将显而易见的是,可以在不脱离本公开的更广泛范围的情况下对这些方面进行各种修改和改变。本文描述的许多布置和过程可以结合使用或在涉及陆地网络连接(如果可用)的并行实现中使用,以增加网络带宽/吞吐量并支持附加边缘服务。因此,说明书和附图要认为是说明性的而不是限制性的。形成其部分的附图通过说明而非限制的方式示出可以实践主题的特定方面。足够详细地描述所示方面以使得本领域技术人员能够实践本文所公开的教导。可以利用其他方面并从中导出其他方面,从而可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。因此,不应以限制性意义理解该具体实施方式,并且各个方面的范围仅由所附权利要求连同这些权利要求所赋予的等同物的全部范围一起限定。
可以在本文中单独地和/或联合地指代本发明主题的这些方面,仅为了方便,并且如果实际上公开多于一个的方面,则并非旨在自愿将本申请的范围限制为任何单个方面或发明构思。因此,虽然本文已经示出并描述特定方面,但应理解,对于所示的特定方面,可以替换针对实现同一目的而计算的任何布置。本公开旨在涵盖各个方面的任何和所有适配或变型。在浏览以上描述时,以上方面和本文未具体描述的其他方面的组合对于本领域技术人员将是显而易见的。
Claims (70)
1.一种计算设备,包括:
处理电路;和
存储器设备,其上体现有指令,其中,所述指令当由所述处理电路执行时,配置所述处理电路以通过以下操作定义非陆地通信禁区:
基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件;
基于所述排除条件和所述未来轨道方位,识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时;以及
生成由所述卫星载具使用的禁区数据,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时。
2.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
3.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的所述点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
4.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
5.如权利要求4所述的计算设备,其中,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
6.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
7.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的所述蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
8.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述禁区数据用路由表传递到所述卫星载具,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
9.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述禁区数据包括用于所述卫星载具进行的验证的证明或认证信息。
10.如权利要求1所述的计算设备,其中,所述卫星载具是星座中的多个卫星载具之一,并且其中,所述禁区数据由所述星座中的所述多个卫星载具使用。
11.如权利要求1所述的计算设备,其中,用于所述排除条件的禁区是响应于提供以下中的至少一个的命令定义的:所述禁区的标识符、所述禁区的名称、所述禁区的留出区域的半径、所述禁区的留出区域的中心点的纬度和经度、用于所述禁区的留出区域的中心点的IP地址、用于所述禁区的留出区域的中心点的GPS坐标、所述禁区的最小点波束或频率强度阈值、所述禁区的最大点波束或频率强度阈值、卫星间链路控制、光反射减轻控制或点波束控制。
12.如权利要求11所述的计算设备,其中,所述禁区与指示以下中的至少一个的关于所述禁区的信息关联:国际代号、NORAD目录号、卫星载具名称、用于所述卫星载具的飞越的地面位置纬度、用于所述卫星载具的飞越的地面位置经度、用于强度阈值计算的地面位置高度百分比、用于获得特定位置处的SV飞越的时间量。
13.如权利要求12所述的计算设备,其中,所述禁区与涉及以下中的至少一个的关于所述卫星载具的信息关联:位置分、位置倾斜度、相对于远地点的位置、相对于近地点的位置和位置偏心率。
14.如权利要求11所述的计算设备,其中,响应于提供以下中的至少一个的命令而在低地球轨道卫星星座内实现所述禁区:国际代号;NORAD目录号;卫星载具名称;卫星载具点波束下行链路起停时间;卫星载具点波束频率下行链路起停时间;卫星间链路前向起停时间;卫星间链路后向起停时间;卫星间链路右向起停时间;卫星间链路左向起停时间;或卫星载具遮光起停时间。
15.如权利要求11所述的计算设备,其中,所述禁区与为其他卫星载具定义的一个或多个其他禁区协调。
16.如权利要求1至15中任一项所述的计算设备,其中,所述操作是由基于地面的数据处理服务器以规则间隔执行的。
17.如权利要求16所述的计算设备,所述处理电路还被配置为:使所述禁区数据从所述基于地面的数据处理服务器传递到所述卫星载具。
18.如权利要求1至15中任一项所述的计算设备,其中,所述操作是至少部分地使用所述卫星载具的计算硬件执行的。
19.如权利要求1至15中任一项所述的计算设备,其中,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义的。
20.如权利要求1至15中任一项所述的计算设备,其中,所述禁区数据包括用于实现用于来自多个其他卫星载具的通信的排除条件的定时。
21.一种用通过计算设备的处理电路执行的操作实现的用于定义卫星通信禁区的方法,所述方法包括:
基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件;
基于所述排除条件和所述未来轨道方位,识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时;以及
生成由所述卫星载具使用的禁区数据,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时。
22.如权利要求21所述的方法,其中,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
23.如权利要求21所述的方法,其中,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
24.如权利要求21所述的方法,其中,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
25.如权利要求24所述的方法,其中,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
26.如权利要求21所述的方法,其中,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
27.如权利要求21所述的方法,其中,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
28.如权利要求21所述的方法,其中,所述禁区数据用路由表传递到所述卫星载具,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
29.如权利要求21所述的方法,其中,所述禁区数据包括用于所述卫星载具进行的验证的证明或认证信息。
30.如权利要求21所述的方法,其中,所述卫星载具是星座中的多个卫星载具之一,并且其中,所述禁区数据由所述星座中的所述多个卫星载具使用。
31.如权利要求21所述的方法,其中,用于所述排除条件的禁区是响应于提供以下中的至少一个的命令定义的:所述禁区的标识符、所述禁区的名称、所述禁区的留出区域的半径、所述禁区的留出区域的中心点的纬度和经度、用于所述禁区的留出区域的中心点的IP地址、用于所述禁区的留出区域的中心点的GPS坐标、所述禁区的最小点波束或频率强度阈值、所述禁区的最大点波束或频率强度阈值、卫星间链路控制、光反射减轻控制或点波束控制。
32.如权利要求31所述的方法,其中,所述禁区与指示以下中的至少一个的关于所述禁区的信息关联:国际代号、NORAD目录号、卫星载具名称、用于所述卫星载具的飞越的地面位置纬度、用于所述卫星载具的飞越的地面位置经度、用于强度阈值计算的地面位置高度百分比、用于获得特定位置处的SV飞越的时间量。
33.如权利要求32所述的方法,其中,所述禁区与涉及以下中的至少一个的关于所述卫星载具的信息关联:位置分、位置倾斜度、相对于远地点的位置、相对于近地点的位置和位置偏心率。
34.如权利要求31所述的方法,其中,响应于提供以下中的至少一个的命令而在低地球轨道卫星星座内实现所述禁区:国际代号;NORAD目录号;卫星载具名称;卫星载具点波束下行链路起停时间;卫星载具点波束频率下行链路起停时间;卫星间链路前向起停时间;卫星间链路后向起停时间;卫星间链路右向起停时间;卫星间链路左向起停时间;或卫星载具遮光起停时间。
35.如权利要求21所述的方法,其中,所述禁区与为其他卫星载具定义的一个或多个其他禁区协调。
36.如权利要求21至35中任一项所述的方法,其中,所述操作是由基于地面的数据处理服务器以规则间隔执行的。
37.如权利要求36所述的方法,所述处理电路还被配置为:使所述禁区数据从所述基于地面的数据处理服务器传递到所述卫星载具。
38.如权利要求21至35中任一项所述的方法,其中,所述操作是至少部分地使用所述卫星载具的计算硬件执行的。
39.如权利要求21至35中任一项所述的方法,其中,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义的。
40.如权利要求21至35中任一项所述的方法,其中,所述禁区数据包括用于实现用于来自多个其他卫星载具的通信的排除条件的定时。
41.至少一种非瞬时性计算机可读存储介质,包括指令,其中,所述指令当由计算设备的处理电路执行时,使所述处理电路执行以下操作,包括:
基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位,计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件;
基于所述排除条件和所述未来轨道方位,识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时;以及
生成由所述卫星载具使用的禁区数据,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的定时。
42.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
43.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
44.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
45.如权利要求44所述的计算机可读存储介质,其中,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
46.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
47.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
48.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述禁区数据用路由表传递到所述卫星载具,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
49.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述禁区数据包括用于所述卫星载具进行的验证的证明或认证信息。
50.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述卫星载具是星座中的多个卫星载具之一,并且其中,所述禁区数据由所述星座中的所述多个卫星载具使用。
51.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,用于所述排除条件的禁区是响应于提供以下中的至少一个的命令定义的:所述禁区的标识符、所述禁区的名称、所述禁区的留出区域的半径、所述禁区的留出区域的中心点的纬度和经度、用于所述禁区的留出区域的中心点的IP地址、用于所述禁区的留出区域的中心点的GPS坐标、所述禁区的最小点波束或频率强度阈值、所述禁区的最大点波束或频率强度阈值、卫星间链路控制、光反射减轻控制或点波束控制。
52.如权利要求51所述的计算机可读存储介质,其中,所述禁区与指示以下中的至少一个的关于所述禁区的信息关联:国际代号、NORAD目录号、卫星载具名称、用于所述卫星载具的飞越的地面位置纬度、用于所述卫星载具的飞越的地面位置经度、用于强度阈值计算的地面位置高度百分比、用于获得特定位置处的SV飞越的时间量。
53.如权利要求52所述的计算机可读存储介质,其中,所述禁区与涉及以下中的至少一个的关于所述卫星载具的信息关联:位置分、位置倾斜度、相对于远地点的位置、相对于近地点的位置和位置偏心率。
54.如权利要求51所述的计算机可读存储介质,其中,响应于提供以下中的至少一个的命令而在低地球轨道卫星星座内实现所述禁区:国际代号;NORAD目录号;卫星载具名称;卫星载具点波束下行链路起停时间;卫星载具点波束频率下行链路起停时间;卫星间链路前向起停时间;卫星间链路后向起停时间;卫星间链路右向起停时间;卫星间链路左向起停时间;或卫星载具遮光起停时间。
55.如权利要求41所述的计算机可读存储介质,其中,所述禁区与为其他卫星载具定义的一个或多个其他禁区协调。
56.如权利要求41至55中任一项所述的计算机可读存储介质,其中,所述操作是由基于地面的数据处理服务器以规则间隔执行的。
57.如权利要求56所述的计算机可读存储介质,所述处理电路还被配置为:使所述禁区数据从所述基于地面的数据处理服务器传递到所述卫星载具。
58.如权利要求41至55中任一项所述的计算机可读存储介质,其中,所述操作是至少部分地使用所述卫星载具的计算硬件执行的。
59.如权利要求41中任一项所述的计算机可读存储介质,其中,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义的。
60.如权利要求41至55中任一项所述的计算机可读存储介质,其中,所述禁区数据包括用于实现用于来自多个其他卫星载具的通信的排除条件的定时。
61.一种用于部署卫星通信禁区的装置,包括:
用于基于低地球轨道卫星载具的未来轨道方位计算用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的模块;
用于基于所述排除条件和所述未来轨道方位识别用于实现用于来自所述卫星载具的通信的所述排除条件的定时的模块;和
用于生成由所述卫星载具使用的禁区数据的模块,所述禁区数据指示用于实现用于来自所述卫星载具的通信的排除条件的所述定时。
62.如权利要求61所述的装置,其中,所述排除条件是排除将通信频率用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述通信频率,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述通信频率。
63.如权利要求61所述的装置,其中,所述排除条件是排除将点波束用在陆地地理区域上,其中,所述禁区数据还识别所述卫星载具的点波束,并且其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具在处于所述陆地地理区域上的通信范围内的同时中断使用所述点波束。
64.如权利要求61所述的装置,其中,所述排除条件是排除使用来自所述卫星载具的卫星间链路,其中,所述排除条件基于与来自另一卫星载具的通信重叠的未来轨道方位。
65.如权利要求64所述的装置,其中,所述卫星间链路是基于来自所述卫星载具的前、后、右或左方向定义的。
66.如权利要求61所述的装置,其中,所述禁区数据还包括用于控制所述卫星载具处的太阳反射减轻机制的信息,所述禁区数据识别用于在所述卫星载具处实现所述太阳反射减轻机制的定时。
67.如权利要求61所述的装置,其中,所述排除条件是排除使用地理区域处的蜂窝网络覆盖,其中,在所述卫星载具处实现所述禁区数据使所述卫星载具将命令传递到所连接的用户设备,以在所述卫星载具处于所述地理区域处的蜂窝网络覆盖的通信范围内的同时中断使用卫星网络连接。
68.如权利要求61所述的装置,还包括:
用于使所述禁区数据使用路由表传递到所述卫星载具的模块,所述路由表控制所述卫星载具的未来轨道方位。
69.如权利要求61所述的装置,其中,用于部署所述卫星通信禁区的操作是以规则间隔执行的,所述装置还包括:
用于使所述禁区数据传送到所述卫星载具的模块。
70.如权利要求61至70中任一项所述的装置,其中,所述排除条件是基于符合由一个或多个法规或标准定义的干扰要求定义的。
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