JP2017079461A - フレキシブルな決定論的通信ネットワーク - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブルな決定論的通信ネットワーク、並びに該ネットワークの航空機、宇宙船、船舶、又はその他ビークルなどの移動体（ｖｅｈｉｃｌｅ）での使用方法を提供する。【解決手段】エンドシステム１１４は、他のコンポーネント又はシステムに、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上でメッセージをルーティングするルーティングテーブル１２０を含む。ルーティングテーブル１２０は、静的部分１２２及び動的部分１２４を含む。静的部分１２２は、静的・決定論的なタイプのメッセージを用いて通信するフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で、メッセージをＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ又は他のコンポーネントにルーティングするように設定される。静的・決定論的メッセージは所定の帯域幅又は長さを有する。【選択図】図１

Description

本開示は、通信及び通信ネットワークに関し、より詳細には、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク、並びに該ネットワークの航空機、宇宙船、船舶、又はその他ビークルなどの移動体（ｖｅｈｉｃｌｅ）での使用方法に関する。

現代の航空機又はその他の移動体は、ビークル管理システムの通信（ＶＭＳ）とミッション管理システム（ＭＭＳ）の通信に、別個のネットワークを使用することがある。ＶＭＳシステムの例は、航空機すなわちビークルの動作を制御するシステム、サブシステム、又はコンポーネントを含み得る。ＭＭＳシステムは、航空機すなわちビークルのミッションを実行するシステム、サブシステム、又はコンポーネントを含み得る。航空機すなわちビークルのミッションを実行するシステム、サブシステム、又はコンポーネントの例としては、統合型監視レーダー（ＩＳＲ）システム、光学式監視システムなどの監視システム又は他のタイプの監視システム、兵器システム、電子的防衛もしくは通信電波妨害システム、及び特定のミッションを実行するその他のシステムを含み得るが必ずしもこれらに限定されない。航空機や宇宙船において、ＶＭＳノードは、Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｒａｄｉｏ社（ＡＲＩＮＣ）の６６４すなわちＡ６６４メッセージプロトコル、又は何らかの他の静的・決定論的プロトコルを用いて、決定論的ネットワーク上で相互に通信する。ＭＭＳノードは、イーサネットなどの非決定論的ネットワークを用いて相互に通信し得る。相互通信には、ＶＭＳノード及びＭＭＳノードにブリッジングノードが設けられていなければならない。これら２つの別個の通信ネットワークにより、ビークルに更なる重量とコストが付加されてしまう。このことは、重量が加わることにより燃料費と動作費用とがかさむ航空機や宇宙船などのビークルにおいて特に重大であり得る。これら２つの別個の通信ネットワークは更なるコンポーネントも有し、それらは維持に更なる時間やコストを要したり故障したりすることがある。従って、必要な場合にはＶＭＳ及びＭＭＳの両システムの通信をサポートでき、且つこれら２つのシステム間の通信を提供できるシンプルな解決策が求められている。

一実施形態によれば、ビークル搭載システムは、ビークル管理システム（ＶＭＳ）とミッション管理システム（ＭＭＳ）とを含み得る。ＶＭＳは、ビークルの動作を制御する複数のＶＭＳノードを含み得る。ＭＭＳは、ビークルのミッションに関連する機器を制御する複数のＭＭＳノードを含み得る。システムは、フレキシブルな決定論的通信ネットワークも含み得る。フレキシブルな決定論的通信ネットワークは、各ＶＭＳノード間、各ＭＭＳノード間、及び、ＶＭＳノードとＭＭＳノードとの間の通信用に設定可能（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）であり得る。ＶＭＳノードは静的・決定論的メッセージを用いて通信し、ＭＭＳノードは動的・非決定論的メッセージを用いて通信する。

別の実施形態によれば、ビークル搭載システムは、ビークル管理システム（ＶＭＳ）とミッション管理システム（ＭＭＳ）とを含み得る。ＶＭＳは、ビークルの動作を制御する複数のＶＭＳノードを含み得、ＭＭＳは、ビークルのミッションに関連する機器を制御する複数のＭＭＳノードを含み得る。アプリケーションが、各ＶＭＳノード及び各ＭＭＳノードで動作し得る。アプリケーション間の通信のため、各アプリケーションにデータ配信サービス層が関連し得る。決定論的通信プロトコルで使用するために、抽象化層が、データ配信サービス層の再設定（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）をアプリケーションから隠すように設定され得る。

別の実施形態によれば、メッセージを送信する方法は、メッセージを受信することと、受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワークの現在の設定に対してチェックすることとを含み得る。この方法はまた、受信したメッセージが現在の設定に適合することに応じて、受信したメッセージをフレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で送信することと、受信したメッセージが現在の設定に適合しないことに応じて、受信したメッセージをフレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で送信することを控える（ｒｅｆｒａｉｎ）こととを含み得る。

一実施形態、及び先述の実施形態のうち任意のものによれば、フレキシブルな決定論的ネットワークは、各ＶＭＳノードに関連するエンドシステムと、各ＭＭＳノードに関連するエンドシステムとを含み得る。フレキシブルな決定論的ネットワークは、エンドシステムを相互接続するように設定可能な交換機機構も含み得る。

一実施形態、及び先述の実施形態のうち任意のものによれば、フレキシブルな決定論的通信ネットワークは、一組の静的仮想チャネルと一組の動的仮想チャネルとを含み得る。フレキシブルな決定論的通信ネットワークは、静的仮想チャネルを用いて静的・決定論的メッセージを通信し、動的仮想チャネルの組を用いて動的・非決定論的メッセージを通信するように、設定可能であり得る。

以下の実施形態の詳細な説明は添付の図面を参照しており、これら図面は本開示の具体的な実施形態を示している。異なる構造及び操作を含む他の実施形態も、本開示の範囲から逸脱するものではない。

一実施形態による、ＶＭＳ、ＭＭＳ、並びにＶＭＳ及びＭＭＳに関連するフレキシブルな決定論的通信ネットワークの一例を含むビークルの概略ブロック図である。 本開示の一実施形態による、複数のパブリッシング（送信）アプリケーションと単一のサブスクライビング（受信）アプリケーションとを含む低決定性ネットワークの一例の概略ブロック図である。 本開示の一実施形態による、双方向通信を有する単一のパブリッシングアプリケーションと単一のサブスクライビングアプリケーションとを含む低決定性ネットワークの一例の概略ブロック図である。 本開示の一実施形態による、複数のパブリッシングアプリケーションと単一のサブスクライビングアプリケーションとを含む高決定性ネットワークの一例の概略ブロック図である。 本開示の一実施形態による、双方向通信を有する単一のパブリッシングアプリケーションと単一のサブスクライビングアプリケーションとを含む高決定性ネットワークの一例の概略ブロック図である。 本開示の一実施形態による、フレキシブルな決定論的通信ネットワークによってメッセージを送信する方法の一例のフロー図である。 本開示の別の実施形態による、フレキシブルな決定論的通信ネットワークによってメッセージを送信する方法の一例のフロー図である。 本開示の更なる実施形態による、フレキシブルな決定論的通信ネットワークによってメッセージを送信する方法の一例のフロー図である。 本開示の一実施形態による決定論的通信ネットワーク即ちフレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で、非決定論的通信型プロトコルの形式でメッセージを送信する方法の一例のフロー図である。

以下の実施形態の詳細な説明は添付の図面を参照しており、これら図面は本開示の具体的な実施形態を示している。異なる構造及び操作を有する他の実施形態も、本開示の範囲から逸脱するものではない。同様の参照番号は、別々の図面における同一の要素又はコンポーネントを表す。

図１は、一実施形態による、ビークル管理システム（ＶＭＳ）１０２、ミッション管理システム（ＭＭＳ）１０４、及び、ＶＭＳ１０２及びＭＭＳ１０４に関連するフレキシブルな決定論的通信ネットワーク１０６の一例を含むビークル１００の概略ブロック図である。ビークル１００は、航空機、宇宙船、舟艇、もしくは船舶、又は陸用ビークルであり得る。ＶＭＳ１０２は、遠隔データ収集器１０８及び複数のＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎを含み得る。遠隔データ収集器１０８は、プロセッサ１１２及びエンドシステム１１４を含み得る。一以上のアプリケーション１１０がプロセッサ１１２上で動作し得る。一以上のアプリケーション１１０は、遠隔データ収集器１０８の動作を制御し、ビークルを動作し制御する種々のシステム、サブシステム、又はコンポーネントに関連した複数のセンサ１１７からの信号を受信し処理するように設定され得る。一以上のアプリケーション１１０はまた、ビークル１００のアクチュエータ１１８又はその他のコンポーネントの動作を制御してビークル１００の動作及び操縦を制御するように設定され得る。例えば、センサ１１７及びアクチュエータ１１８は、航空管制又は飛行操縦翼面、着陸装置とそのコンポーネント、環境システム、電気、空気圧、及び油圧システム、通信システム、並びに、空中及び地上での航空機の動作及び操縦を制御するその他のシステムもしくはサブシステムを含み得るが必ずしもこれらに限定されない、航空機コンポーネントに関連し得る。

エンドシステム１１４は、遠隔データ収集器１０８をフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６に連結又は接続し得る。図１ではエンドシステム１１４が遠隔データ収集器１０８に関連するものとして示されているが、実際には、エンドシステム１１４が、本明細書に記載のフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の部分であって、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６と関連するよう再設定され得るとみなされてもよい。エンドシステム１１４は、他のコンポーネント又はシステムに、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上でメッセージをルーティングするルーティングテーブル１２０を含み得る。ルーティングテーブル１２０は、静的部分１２２及び動的部分１２４を含み得る。静的部分１２２は、静的・決定論的なタイプのメッセージを用いて通信するフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で、メッセージをＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ又は他のコンポーネントにルーティングするように設定され得る。静的・決定論的メッセージは所定の帯域幅又は長さを有し得る。静的・決定論的メッセージはまた、特定の時刻もしくは時間間隔もしくはタイムスロット及び／又は特定の頻度で、或いは特定の条件もしくは状態下で、送信され得る。ルーティングテーブル１２０の動的部分１２４は、動的・非決定論的なタイプのメッセージを用いて通信するフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で、ＭＭＳ１０４のコンポーネント又は他のコンポーネントにメッセージをルーティングするように設定され得る。動的・非決定論的メッセージは、規定の帯域幅又は長さを必ずしも有しない。動的・非決定論的メッセージは、任意の時間に送信され得、ＭＭＳ２０４、及びビークル１００のミッションもしくは目的を実行する機器又はコンポーネントのニーズに基づいた、任意の長さであり得る。メッセージが送達されるかどうかは、メッセージが送信されているときのフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の設定に依存し得る。本明細書でより詳細に説明するように、エンドシステム１１４は、ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎからの静的・決定論的なタイプのメッセージをフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で送受信するように、静的部分１２２を含むルーティングテーブル１２０を用いて、且つ、ＭＭＳ１０４のコンポーネントからの動的・非決定論的なタイプのメッセージを送受信するように、動的部分１２４を用いて、再設定され得る。ルーティングテーブルの静的部分１２２は、ビークル１００が起動される前に設定されており再設定できないので、静的部分１２２と称される。

各ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎは、プロセッサ１２６と、プロセッサ１２６上で動作する一以上のアプリケーション１２８とを含み得る。各ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎは、ビークル１００の動作及び操縦を制御する、ビークル１００の一以上のシステム１３０−１３２、サブシステム又はコンポーネントに関連し得る。ビークル１００が航空機である場合、ビークル１００のシステム１３０−１３２、サブシステム、又はコンポーネントの例は、空中又は地上で航空機の動作及び操縦を制御する、飛行制御、着陸装置、キャビン、及びコックピット環境システム、電気、空気圧、及び油圧システム、通信システム、ナビゲーションシステム、及びその他のシステムもしくはサブシステムを含み得るが必ずしもこれらに限定されない。各ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎのプロセッサ１２６上で動作するアプリケーション１２８は、一以上の関連システム１３０−１３２、サブシステム、もしくはコンポーネントの動作を制御するように設定され得る。プロセッサ１２６は、遠隔データ収集器２０８のプロセッサ１１２と同様であり得るか、又は、ビークルシステム、サブシステム、又はコンポーネントを制御する特定の機能を実行するようにプログラムされた、マイクロプロセッサ又は他の計算装置などの固有の装置であり得る。

各ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎは、メッセージの送受信のためにＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎをフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６に連結又は接続するエンドシステム１３４も含み得る。エンドシステム１３４がＶＭＳノード１１０ａに関連しているように示されているが、実際には、エンドシステム１３４が、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の部分であるように設定され得、本明細書に記載のフレキシブルな決定論的ネットワークの部分として再設定されてもよい。エンドシステム１３４は、遠隔データ収集器のエンドシステム１１４と同様であり得る。エンドシステム１３４はルーティングテーブル１３６も含み得、ルーティングテーブルは、静的部分１３８と動的部分１４０とを含み得る。下記でより詳しく述べるが、エンドシステム１３４は、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で静的・決定論的メッセージを送受信するように、静的部分１３８を含むルーティングテーブル１３６を用いて、且つ、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で動的・非決定論的メッセージを送受信するように、ルーティングテーブル１３６の動的部分１４０を用いて、再設定され得る。

航空機において、ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ及び遠隔データ収集器１０８は、静的・決定論的プロトコルであるＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｒａｄｉｏ社（ＡＲＩＮＣ）の６６４すなわちＡ６６４メッセージプロトコルを用いて、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で相互に通信し得る。

ＭＭＳ１０４は、ミッションセンサノード１４２及び複数のＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎを含み得る。ミッションセンサノード１４２は、複数のセンサ１４６、及び複数のアクチュエータ１４８、又は他の機器に連結もしくは接続され得る。ミッションセンサノード１４２は、センサ１４６からの信号、及びミッションセンサノード１４２が他のコンポーネントから受信し得るその他の情報に応じて、アクチュエータ１４８の動作を制御し得る。各センサ１４６及びアクチュエータ１４８は、ビークル１００のミッション又は目的を実行するシステム、サブシステム、又はコンポーネントに関連し得る。ビークル１００のミッションを実行するシステム、サブシステム、又はコンポーネントの例は、統合型監視レーダー（ＩＳＲ）システム、光学式監視システム、又は他のタイプの監視システムなどの監視システム、兵器システム、電子的防衛もしくは通信電波妨害システム、及び特定のミッションを実行するその他のシステムを含み得るが必ずしもこれらに限定されない。ＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎは、動的・非決定論的プロトコルであるデータ配信サービス（ＤＤＳ）プロトコルを用いて相互に通信し得る。ミッションシステムの動作及びパフォーマンスは、ビークル１００の損傷又は喪失を防ぐのに重要であり得るビークルシステムのパフォーマンスほど重要ではないことがある。従って、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６並びにエンドシステム１１４、１３４、１５４、及び１７０の設定に関して、ＶＭＳ１０２通信はＭＭＳ１０４通信よりも優先され得る。エンドシステム１１４、１３４、１５４、及び１７０が、それぞれのノード１０８、１１０ａ−１１０ｎ、１４２、及び１４４ａ−１４４ｎに関連して、或いはこれらの部分として示されているが、エンドシステムはフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の部分とみなされてもよい。

ミッションセンサノード１４２はプロセッサ１５０を含み得る。一以上のアプリケーション１５２がプロセッサ１５０上で動作していてよい。一以上のアプリケーション１５２は、ビークル１００によるミッションを実行するために、センサ１４６からの信号に応じて、プロセッサ１５０に、ミッションセンサノード１４２及びアクチュエータ１４８又はその他の機器の動作を制御させるように設定され得る。

ミッションセンサノード１４２は、エンドシステム１５４も含み得る。エンドシステム１５４は、ミッションセンサノード１４２をフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６に連結又は接続し得る。図１で、エンドシステム１５４はミッションセンサノード１４２に関連して示されているが、実際には、エンドシステム１５４がフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の部分とみなされてもよい。エンドシステム１５４は、遠隔データ収集器１０８のエンドシステム１１４、及び各ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎのエンドシステム１３４と同様であり得る。従って、エンドシステム１５４は、他のコンポーネント又はシステムに、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上でメッセージをルーティングするルーティングテーブル１５６を含み得る。ルーティングテーブル１５６は、静的部分１５８及び動的部分１６０を含み得る。静的部分１５８は、静的・決定論的なタイプのメッセージを用いて通信するフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で、メッセージをＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ又は他のコンポーネントにルーティングするように設定され得る。ルーティングテーブル１５６の動的部分１６０は、動的・非決定論的なタイプのメッセージを用いて通信し得るフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で、メッセージをＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎ又は他のコンポーネントにルーティングするように設定され得る。本明細書でより詳細に説明するように、エンドシステム１５４は、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で、ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ及び同様の決定論的通信プロトコルを用いる他のコンポーネントから、静的・決定論的なタイプのメッセージを送受信するように、静的部分１５８を含むルーティングテーブル１５６を用いて再設定され得る。動的部分１６０は、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で、ＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎ及び同様の非決定論的通信プロトコルを用いる他のコンポーネントから、動的・非決定論的なタイプのメッセージを送受信するのに用いられ得る。

各ＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎは、プロセッサ１６２と、プロセッサ１２６上で動作する一以上のアプリケーション１６４とを含み得る。各ＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎは、ビークル１００の一以上のミッション又は目的を実行する一以上のミッション志向システム１６６−１６８、サブシステム、又はコンポーネントに関連し得る。先述したように、ビークル１００のミッションを実行するシステム１６６−１６８、サブシステム、又はコンポーネントの例は、統合型監視レーダー（ＩＳＲ）システム、光学式監視システム、又は他のタイプの監視システムなどの監視システム、兵器システム、電子的防衛もしくは通信電波妨害システム、及び特定のミッションを実行するその他のシステムを含み得るが必ずしもこれらに限定されない。各ＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎのプロセッサ１６２上で動作するアプリケーション１６４は、関連する一以上のミッション志向システム、サブシステム、又はコンポーネントの動作を制御するように設定され得る。プロセッサ１６２は、遠隔データ収集器１０８及びＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎのプロセッサ１１２及び１２６と同様であり得るか、又は、マイクロプロセッサ、もしくはミッション志向システム、サブシステム、又はコンポーネントを制御するための特定の機能を実行するようにプログラムされた他の計算装置などの固有の装置であってもよい。

各ＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎは、メッセージを送受信するためにＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎをフレキシブルな決定論的ネットワーク２０６に連結又は接続する、エンドシステム１７０も含み得る。図１の例で、エンドシステム１７０は、ＭＭＳノード１４４ａに関連して示されているが、実際には、エンドシステム１７０がフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の部分とみなされてこれと共に再設定されてもよい。エンドシステム１７０は、ミッションセンサノード１４２のエンドシステム１５４並びにエンドシステム１１４及び１３４と同様であり得る。エンドシステム１７０は、ルーティングテーブル１７２も含み得る。ルーティングテーブル１７２は、静的部分１７４及び動的部分１７６を含み得る。下記でより詳しく述べるが、エンドシステム１７０は、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で静的・決定論的メッセージを送受信するように、静的部分１７４を含むルーティングテーブル１７２を用いて再設定され得る。ルーティングテーブル１３６の動的部分１７６は、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上で動的・非決定論的メッセージを送受信するようエンドシステム１７０を設定するために用いられ得る。フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６及びエンドシステム１１４また、アプリケーション１１０、１２８、１５２、及び１６４のうち任意のものの制御下で再設定され得る。

フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６は、コントローラ１８０を含み得る。コントローラ１８０は、本明細書で詳細に説明するように、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の動作を制御し、静的・決定論的メッセージと動的・非決定論的メッセージとを送信及び通信するために、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の少なくとも一部分を設定又は再設定する、プロセッサ又は他の電子機器であり得る。コントローラ１８０は、図６−８の例示的な方法６００−８００に記載されたものと同様の機能又は動作のうち少なくとも幾つかを実行するように設定され得る。ノード１０８、１１０ａ−１１０ｎ、１４２、１４４ａ−１４４ｎのうち任意のものの、プロセッサ１１２、１２６、１５０、及び１６２のうち任意のものもまた、コントローラ１８０の一又は複数の機能を実行し得る。

フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６は、交換機機構１８２も含み得る。交換機機構１８２は、ノード１０８、１１０ａ−１１０ｎ、１４２、及び１４４ａ−１４４ｎ間でメッセージをルーティングするための複数の交換機を含み得る。交換機機構１８２は、一以上の仮想チャネル１８４も含み得るか又はそれらを生成し得る。仮想チャネル１８４は、特定のノードペア間の通信のために、ノード１０８、１１０ａ−１１０ｎ、１４２、１４４ａ−１４４ｎの特定のペア間で交換機機構１８２を介して確立され得る。特定のノードペアは、ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ及びＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎ、ミッションセンサノード１４２、及び遠隔データ収集器１０８の任意の組み合わせであってよい。フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６又は交換機機構１８２は、一組の静的仮想チャネル１８４ａと一組の動的仮想チャネル１８４ｂとを含み得るか、又はそれらを作成し得る。従って、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６は、静的仮想チャネル１８４ａを用いて静的・決定論的メッセージを通信するように設定され得、動的仮想チャネル１８４ｂの組を用いて動的・非決定論的メッセージを通信するように設定され得る。仮想チャネル１８４は、特定のタイプのメッセージの送信用に設定及び／又は割り当てられ得るタイムスロットに対応し得る。フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６は、送られるメッセージのタイプに基づき、静的仮想チャネル１８４ａの組又は動的仮想チャネル１８４ｂの組のうち少なくとも１つを用いて、ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎの各々とＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎの各々の間で、又は、ノードの任意の組み合わせ間で通信するように設定され得る。

コントローラ１８０は、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６によって受信されたメッセージのタイプを検出し、メッセージのタイプ、即ち静的・決定論的メッセージであるか又は動的・非決定論的メッセージであるかに基づいて、ネットワーク１０６が正しく設定されていることを確認し得る。コントローラ１８０は、特定のタイプに基づいて、メッセージを送信するために、フレキシブルな決定論的ネットワーク２０６を再設定し得る。静的・決定論的メッセージの送信のためには静的仮想チャネル１８４ａが設けられるか又は確立され得、動的・非決定論的メッセージの送信のためには動的チャネル１８４ｂが設けられるか又は確立され得る。静的仮想チャネル１８４ａは、静的・決定論的メッセージプロトコルに適合するように所定の帯域幅を有するであろう。動的仮想チャネル１８４ｂは、送信される動的・非決定論的メッセージの帯域幅に対応する可変帯域幅を有するであろう。動的仮想チャネル１８４ｂが、静的仮想チャネル（一又は複数）に影響することなく作成されるか又は確立され得る。

ネットワーク設定（静的及び動的部分を含む）が確立されると、すべてのメッセージが同じように扱われる。メッセージタイプを「検出する」必要がない。これら２つのメッセージタイプの唯一の違いは、一方のメッセージタイプが固定されており（常に同じメッセージ、サイズ、頻度など）、他方のメッセージタイプは種々の時間で種々のメッセージセット（種々のメッセージ、サイズ、及び／又は頻度など）を使用することである。第１のメッセージタイプは設定の静的部分を使用し、第２のメッセージタイプは設定の動的部分を使用する。用語「再設定」とは、設定の動的部分を変更し、交換機１８２、エンドシステム１１４、１３４、１５４、１７０、並びに、図４及び５に関して説明するように、抽象化層４１０ａ−４１０ｃ及び５０８ａ−５０８ｂに影響を及ぼすことをさす。

エンドシステム１１４、１３４、１５４、及び１７０は、ルーティングテーブル１２０、１３６、１５６、及び１７２を用いて先に説明したのと同様、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の再設定に基づいて、静的・決定論的メッセージトラフィック又は動的・非決定論的メッセージトラフィックの何れかを送信又は通信するよう再設定され得る。一実施形態によれば、特定のタイプの（静的又は動的）メッセージトラフィックに基づいて、ある特定のＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎのエンドシステム１１４及びエンドシステム１７０、並びにある特定のＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎのエンドシステム１３４が、相互に通信するよう選択的に再設定され得、適切な仮想チャネル１８４（静的又は動的）が作成されるか又は確立され得る。同様に、遠隔データ収集器１０８のエンドシステム１１４とミッションセンサノード１４２のエンドシステム１５４とが、特定のメッセージセットに基づいて再設定され得る。コントローラ１８０又はエンドシステム又は有効なエンドシステム１１４、１３４、１５４、及び１７０によって、静的・決定論的メッセージ又は動的・非決定論的メッセージの何れかを通信するための特定の設定もしくはモード変更についての指令が送信され得る。別の実施形態では、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６は、特定のメッセージセットを通信するよう設定又は再設定され得、すべてのエンドシステム１１４、１３４、１５４、及び１７０が同じメッセージセットを通信するよう設定又は再設定され得る。

ミッションシステムの動作及びパフォーマンスは、ビークル１００の損傷又は喪失を防ぐのに重要であり得るビークルシステムのパフォーマンスほど重要ではないことがある。従って、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６及びエンドシステム１１４、１３４、１５４、１７０の設定に関して、ＶＭＳ１０２通信又はメッセージが、ＭＭＳ１０４通信又はメッセージよりも優先され得る。従って、静的・決定論的メッセージトラフィックが原因で、ネットワーク１０６上に当該メッセージのための帯域幅が十分にない場合、動的・非決定論的メッセージは送信されないことがあるか、ネットワーク１０６及びエンドシステム１１４、１３４、１５４、及び１７０が動的・非決定論的メッセージを通信するよう再設定されないことがある。コントローラ１８０、又はノードのうち１つで動作しているアプリケーション１１０、１２８、１５２、もしくは１６４のうち１つが判定するように、フレキシブルな決定論的ネットワーク上に利用可能な帯域幅が十分存在する場合、ネットワーク１０６及びエンドシステム１１４、１３４、１５４、及び１７０は、動的・非決定論的メッセージトラフィックを通信又は送信するように再設定され得る。

ミッションモード管理器１８８は、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６のモード変更として定義され得る再設定を検出し得る（「リアクティブ」）か、或いは、ミッションモード管理器１８８はモード変更を始動し、それにより再設定を引き起こす（「プロアクティブ」）。ミッションモード管理器１８８は一以上のＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎ上に存在し得る。ミッションモード管理器１８８は、ネットワーク１０６の設定に基づき、モード変更又は再設定について、且つ、静的・決定論的メッセージトラフィック又は動的・非決定論的メッセージトラフィックの何れかを送信するための新しいモード又は設定に切り替えせよとの通知を、ＭＭＳノード１４４ａ−１４４ｎ又はアプリケーション１６４及びミッションセンサノード１４２に送信し得し得る。

一実施形態によれば、アプリケーション１１０、１２８、１５２、及び１６２のうちの１つがモード変更を必要とし得、当該アプリケーションは、特定のタイプのメッセージ又はトラフィックを通信するよう、フレキシブルな決定論的ネットワーク１０６又はフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６の少なくとも関連する部分の再設定を制御し得る。通信ニーズの変更又はモード変更を要求しているアプリケーションの方法の一例は、図７を参照してより詳細に説明されるであろう。

図２は、本開示の一実施形態による、複数のパブリッシングアプリケーション２０２及び２０４と単一のサブスクライビングアプリケーション２０６とを含む低決定性ネットワーク２００の一例の概略ブロック図である。低決定性ネットワーク２００は、イーサネット又は同様のネットワークであり得る。アプリケーション２０２、２０４、及び２０６は、データ配信サービス（ＤＤＳ）又は同様の、低決定性又は非決定論的プロトコルを用いて通信し得る。各アプリケーション２０２、２０４、及び２０６は、ＤＤＳ層２０８ａ−２０８ｃを含み得る。低決定性ネットワーク２００は、パブリッシングアプリケーション２０２及び２０４からサブスクライビングアプリケーション２０６の一方向のみに通信し得る。低決定性ネットワーク２００の特徴は、図１に関して説明したＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ間の通信に必要とされるような高決定性ネットワークに適合しない。

図３は、本開示の一実施形態による、双方向通信を有する単一のパブリッシングアプリケーション３０２と単一のサブスクライビングアプリケーション３０４とを含む低決定性ネットワーク３００の一例の概略ブロック図である。双方向通信は、高信頼のサービス品質などの特徴で必要とされ得、サブスクライバからの各メッセージを確認応答することが要求される。アプリケーション３０２及び３０４はまた、ＤＤＳを用いて通信し得、ＤＤＳ層３０６ａ及び３０６ｂをそれぞれ含み得る。このネットワークは双方向通信を提供し得るが、ネットワーク３００は、ＶＭＳノード１１０ａ−１１０ｎ間の通信などの静的・決定論的メッセージ又はトラフィックには適さないことがある。

図４は、本開示の一実施形態による、複数のパブリッシングアプリケーション４０２及び４０４と単一のサブスクライビングアプリケーション４０６とを含む高決定性ネットワーク４００の一例の概略ブロック図である。アプリケーション４０２、４０４、及び４０６はまた、ＤＤＳを用いて通信し得、ＤＤＳ層４０８ａ−４０８ｃをそれぞれ含み得る。一実施形態によれば、抽象化層４１０ａ−４１０ｃは、静的・決定論的メッセージ及び動的・非決定論的メッセージを通信するためのＤＤＳ層４０８ａ−４０８ｃに対する実装の変更を隠すために、各ＤＤＳ層４０８ａ−４０８ｃと関連して設けられ得る。例示的なネットワーク４００は、パブリッシングアプリケーション４０２及び４０４の各々からサブスクライビングアプリケーションへ、一方向通信を有する。一実施形態によれば、図１のアプリケーション１１０、１２８、１５２、及び１６４において、ＤＤＳ層４０８ａ−４０８ｃ及び関連する抽象化層４１０ａ−４１０ｃを有した、アプリケーション４０２、４０４、及び４０６と同様のアプリケーションが使用されてもよい。アプリケーション４０２、４０４、及び４０６と同様のアプリケーションが、図１のフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６と共に使用され得るか、又は、ＡＲＩＮＣ６６４すなわちＡ６６４、タイムトリガパケット（ＴＴＰ）、又は同様の決定論的ネットワークなどの決定論的ネットワークと共に使用され得る。

図５は、本開示の一実施形態による、双方向通信を伴う単一のパブリッシングアプリケーション５０２と単一のサブスクライビングアプリケーション５０４とを含む高決定性ネットワーク５００の一例の概略ブロック図である。アプリケーション５０２及び５０４はそれぞれ、ＤＤＳ層５０６ａ及び５０６ｂ、並びに関連する抽象化層５０８ａ及び５０８ｂを含み得る。高決定性ネットワーク５００は、確認応答を可能にし、ネットワーク４００と比較してより信頼性の高いサービス品質を提供し得る２つの別個の一方向通信として双方向通信を実施する。ＤＤＳ層５０６ａ及び５０６ｂ並びに抽象化層５０８ａ及び５０８を有する、アプリケーション５０２及び５０４と同様のアプリケーションが、図１のアプリケーションについて使用されてもよく、ＡＲＩＮＣ６６４、ＴＴＰ、もしくは同様の決定論的ネットワーク、又は、図１に関連して説明したようなフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６上での決定論的ネットワーク上の双方向通信を含み得る。

抽象化層４１０及び５０８は、ＤＤＳ層４０８及び５０６に対するすべての実装変更を、そのプロトコルを用いるアプリケーション４０２−４０６、５０２、及び５０４から隠す。実装変更は、決定論的通信プロトコルの使用に必要とされる。例えば、複数のパブリッシングアプリケーションが、複数の仮想チャネル又はリンク（１パブリッシャにつき１）を用いて、ＡＲＩＮＣ６６４プロトコル上で実装される。これは、抽象化層４１０及び５０８の使用によってアプリケーションから隠され得る。同様に、確認応答を要するメッセージとそれらに対応する確認応答は、以前に、同じチャネル上で送信された。ＡＲＩＮＣ６６４を用いて、確認応答が別個の仮想チャネル又はリンク上で送信され得る。この実装の詳細もまた、抽象化層４１０及び５０８により、そのようなメッセージを用いるアプリケーションから隠され得る。

図４及び５に関連して説明するソリューションは、ＤＤＳトピックを通信スロット（Ａ６６４仮想リンクもしくはチャネル又はＴＴＰのタイムトリガパケットなど）にマッピングすること、並びに、トップで動作しているアプリケーションが下層の通信機構にとって不可知であり得るように、必要なデータマニピュレーションを自動的に実施する追加の能力を提供することである。そのような新しい能力はＤＤＳミドルウェア層に組み込まれるか、又は、ＤＤＳの上部の抽象化層などの別の層の部分であり得る。トピックは、単一のパブリッシャと複数のサブスクライバとを有する通信スロットとして扱われ得る。当該能力は、複数のパブリッシャの挙動をシミュレートするために、複数の通信スロットから読み出すために提供される。当該能力は、確認応答、サブスクライバの生存性、及び履歴データ要求などの機能について二方向通信をシミュレートするのに、別個の通信スロットを用いるためにも提供される。決定論的環境に適さない能力（ランタイムにおいて新しいトピックを作成するなど）は無効とされ得、これらの機能が呼び出される場合は標準的なエラーメッセージが供給され得る。システム内のすべてのデータ通信及びそれらのサービス品質特性を含むドキュメントを処理できる開発ツールが提供され得、それらの通信のための通信スロットのフルセットが自動的に生成され得る。それらのツールは、データサイズ、周期などの、通信スロットのパラメータを自動的に決定し得る。ツールは、オプションで、通信をグルーピングし得るか、生成された通信スロットに対するその他の最適化を実施し得る。

図６は、本開示の一実施形態による、フレキシブルな決定論的通信ネットワークによってメッセージを送信する方法６００の一例のフロー図である。方法６００の少なくとも一部は、図１のフレキシブルな決定論的ネットワーク１０６及び／又はアプリケーション１１０、１２８、１５２、及び１６４によって実施され得る。

ブロック６０２で、フレキシブルな決定論的ネットワークによってメッセージが受信され得る。メッセージは、静的・決定論的メッセージであるか、又は動的・非決定論的メッセージであり得る。フレキシブルな決定論的ネットワークは、何れのメッセージトラフィックが静的に設定されており（即ち、ランタイムにおいて変更できない）、何れのメッセージトラフィックが動的に設定されている（即ち、ランタイムにおいて変更できる）か、を決定するように設定され得る。静的・決定論的メッセージは静的に設定されたメッセージトラフィックに対応し、動的・非決定論的は動的に設定されたメッセージトラフィックに対応する。

ブロック６０４で、メッセージが、フレキシブルな決定論的ネットワークの現在の設定に対してチェックされ得る。例えば、フレキシブルな決定論的ネットワークは現在、静的に設定されたメッセージトラフィックを送信するように設定されているかもしくは部分的に設定されているか、又は、ネットワークは現在、動的に設定されたメッセージトラフィックを送信するように設定されているかもしくは部分的に設定されていてよい。ブロック６０６で、メッセージがフレキシブルな決定論的ネットワークの現在の設定に適合している場合、方法６００はブロック６０８に進み、メッセージがフレキシブルな決定論的ネットワークを介して送信され得る。

ブロック６０６で、メッセージがフレキシブルな決定論的ネットワークの現在の設定に適合していない場合、方法６００はブロック６１０に進み得る。ブロック６１０で、ネットワーク又は図１のコントローラ１８０などのネットワークコントローラは、メッセージの送信を控え得る。ある実施形態では、メッセージが送信されなかった、又は当該メッセージを送信するようにネットワークが設定されていない、との応答が、ネットワーク又はネットワークコントローラからノード又はアプリケーションへ送信され得る。別の実施形態では、ノード又は当該ノード上で動作するアプリケーションが、メッセージの送信に失敗した、又はメッセージが送信されなかったことを検出し得る。例えば、ＭＭＳノードが、フレキシブルな決定論的ネットワーク上での通信のための動的・非決定論的メッセージを送信し得る。ネットワーク又はネットワークコントローラは、ネットワークが、動的に設定されたメッセージを送信するように設定されていないか、又は現在十分な帯域幅を有していないことを判定し得る。ネットワーク又はネットワークコントローラによって、ネットワークが当該メッセージを送信するように設定されていない、又は、十分な帯域幅を有していないとの応答が、ＭＭＳノードに送信され得る。別の実施形態では、ＭＭＳノード又はアプリケーションが、メッセージに不具合が生じたか又は送信されなかったことを検出し得る。

図７は、本開示の別の実施形態による、フレキシブルな決定論的通信ネットワークによってメッセージを送信する方法７００の一例のフロー図である。ブロック７０２で、ノード又はノード上で動作しているアプリケーションから、フレキシブルな決定論的ネットワークの通信ニーズを変更するようリクエストが受信され得る。例えば、ＭＭＳノード又はアプリケーションが、ネットワーク上で、より大きい帯域幅のメッセージを送信するようリクエストし得る。メッセージに不具合が生じた、もしくは送信されなかったとの応答を受信した後、或いは、メッセージの送信に失敗したことが検出された後、ＭＭＳノードは、より大きい帯域幅が必要であること、又はその他の通信ニーズをネットワーク又はネットワークコントローラに対して送信し得る。

ブロック７０４で、リクエストが承認可能であるかどうかの決定がなされ得、フレキシブルな決定論的ネットワークの少なくとも一部分が、より大きい帯域幅又は要求された通信ニーズを満足するように再設定され得る。通信ニーズを変更するリクエストが承認可能かどうかの決定は、ネットワーク上でのＶＭＳノード間の任意の他の通信に基づいた、フレキシブルな決定論的ネットワーク上の利用可能な帯域幅、当該リクエストの帯域幅に対応するネットワーク上での帯域幅の利用可能性、及び、動的メッセージトラフィック用にネットワークもしくはネットワークの一部を再設定するリクエストの期間、を含み得るが必ずしもこれらに限定されない。先に述べたように、ビークルの動作にとって重要であり得るＶＭＳ通信が、ＭＭＳ通信よりも優先され得る。

ブロック７０６で、フレキシブルな決定論的ネットワークを再設定するリクエストが承認されるかどうかの決定がなされ得る。リクエストが承認されなかった場合、方法７００はブロック７０８へ進む。ブロック７０８で、ＭＭＳノード又はアプリケーションが機能低下状態で動作し得る。別の実施形態では、図１のミッションモード管理器１８８などの監視ユニットが、システムを分析し是正措置をとり得る。

ブロック７０６で、通信ニーズを変更するリクエスト、及び結果としてのフレキシブルな決定論的ネットワークの再設定が承認される場合、方法７００はブロック７１０へ進む。ブロック７１０で、フレキシブルな決定論的ネットワークは、動的に設定されたトラフィックを送信するように再設定され得る。任意の交換機又は交換機機構が、新しい通信ニーズに適応するように操作され得る。リクエストの承認が、リクエスト元のＭＭＳノード又はアプリケーションへ送信され得る。ＶＭＳノード及びＭＭＳノードに関連したエンドシステムが再設定され得る。先に述べたのと同様、動的に設定されたメッセージトラフィックを送信するために、各エンドシステムに関連するルーティングテーブルを用いて、エンドシステムが再設定され得る。

図８は、本開示の更なる実施形態による、フレキシブルな決定論的通信ネットワークによってメッセージを送信する方法８００の一例のフロー図である。ブロック８０２で、ネットワークの再設定又はモード変更が、ミッションモード管理器によって検出され得る。ブロック８０４で、他のＭＭＳノード又はアプリケーションに対して、動的に設定されたメッセージトラフィックを送信するための新しいモード又は設定に切り替えするよう通知が送信され得る。次いで、新しいネットワーク設定に適合したメッセージが、ＭＭＳノードもしくはアプリケーション、及びＶＭＳノードもしくはアプリケーションによって送信され得る。

ブロック８０６で、フレキシブルな決定論的ネットワーク及びエンドシステムが、所定のアクションに応じて、静的に設定されたメッセージトラフィックを送信するよう再設定され得る。例えば、動的に設定されたトラフィックの送信が完了した後、又は、静的に設定されたメッセージトラフィック用にネットワークを再設定せよというユーザによるリクエストもしくは所定のアクションの後、フレキシブルな決定論的ネットワーク及びエンドシステムが再設定され得る。

図９は、本開示の一実施形態による決定論的通信ネットワーク又はフレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で、非決定論的通信型プロトコルの形式のメッセージを送信する方法９００の一例のフロー図である。ブロック９０２で、フレキシブルな決定論的ネットワークから、プロセッサ又はノードによって、非決定論的通信型プロトコルでメッセージが受信され得る。例えば、メッセージは、データ配信サービス（ＤＤＳ）通信プロトコルメッセージ、又は他の非決定論的通信型メッセージであり得る。先述したように、ＭＭＳノード２４４ａ−２４４ｎ及びミッションセンサノード２４２は、ＤＤＳ通信プロトコルを用いて通信し得る。

ブロック９０４で、非決定論的メッセージが抽象化層によって処理され得る。ブロック９０６−９１０は、非決定論的メッセージを処理するために抽象化層によって実施され得る例示的な機能である。ブロック９０６で、非決定論的メッセージに関連するサービス品質（ＱｏＳ）が、抽象化層によって決定され得る。

ブロック９０８で、メッセージにおいて、信頼性サービス品質がオンである場合、抽象化層は確認応答を送信し得る。確認応答は、メッセージが受信された通信チャネルに関連する確認応答通信チャネルを通じて送信され得る。メッセージが単一パブリッシャのメッセージであるか、又は単一パブリッシャを形成している場合、メッセージはサブスクライビングアプリケーションへハンドオーバ又はパスされ得る。

ブロック９１０で、メッセージが複数のパブリッシャを有する場合、他の関連するサービス品質パラメータに応じて、及び、他のパブリッシャ（一又は複数）からのメッセージ（一又は複数）が当該他のパブリッシャ（一又は複数）に関連する各通信チャネルを通じて受信されたかどうかに応じて、抽象化層はメッセージをサブスクライビングアプリケーションへとハンドオーバ又はパスし得る。データ値もしくはＤＤＳの用語でいうサンプルが、サブスクライバに提供されるかどうかは、サービス品質に関するファクター又はパラメータに依存し得る。パラメータ又はファクターの例は、「ＯＷＮＥＲＳＨＩＰ」、「ＯＷＮＥＲＳＨＩＰ＿ＳＴＲＥＮＧＴＨ」、「ＴＩＭＥ＿ＢＡＳＥＤ＿ＦＩＬＴＥＲ」、「ＬＩＦＥＳＰＡＮ」、「ＨＩＳＴＯＲＹ」、及び「ＲＥＳＯＵＲＣＥ＿ＬＩＭＩＴＳ」を含み得るが必ずしもこれらに限定されない。ＯＷＮＥＲＳＨＩＰは排他的（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ）か又は共有され（ｓｈａｒｅｄ）てもよい。ＯＷＮＥＲＳＨＩＰ＿ＳＴＲＥＮＧＴＨは、ＥＸＣＬＵＳＩＶＥが選択された際にどのパブリッシャのデータが保持され得るかを決定するために用いられる。ＴＩＭＥ＿ＢＡＳＥ＿ＦＩＬＴＥＲは、各「ｍｉｎｉｍｕｍ＿ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ」期間がサブスクライバに提示される１つの値のみを意味する。ＬＩＦＥＳＰＡＮは、この値よりも古いデータがドロップされることを意味する。ＨＩＳＴＯＲＹは、これがサブスクライバによって読み取られる前に、より新しい値が受信された場合、何が起こるかを決定する。ＲＥＳＯＵＲＣＥ＿ＬＩＭＩＴＳは、「ｍａｘ＿ｓａｍｐｌｅｓ」を超過した場合、データ値がドロップされて制限内に留まることをもたらす。

図面のフロー図及びブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム及び方法の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、及び動作を示す。その際、フロー図及びブロック図の各ブロックは、特定の論理機能を実装する一又は複数の実行可能な命令を含むモジュール、セグメント、又は部分を表し得る。幾つかの代替的な実施態様では、ブロックに記載された機能は図面に記載された順序を逸脱して現われることがある。例えば、場合によっては、連続して示されている２つのブロックがほぼ同時に実行されてもよく、或いは含まれる機能によってはブロックは逆の順に実行されてもよい。ブロック図及び／又はフロー図の各ブロック、並びにブロック図及び／又はフロー図のブロックの組み合わせは、特定機能又は作業を行う特殊用途のハードウェアベースのシステムによって実行可能であるか、又は特殊用途のハードウェア及びコンピュータ命令の組み合わせによって実行可能である。

本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、本発明の実施形態を限定することを意図していない。本明細書で使用されているように、単数形「一つの（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限りは、複数形も含むものとする。本明細書中で使用される場合の「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、説明されている特徴、実体、ステップ、工程、要素、及び／又はコンポーネントの存在を特定するが、一又は複数の他の特徴、実体、ステップ、工程、要素、及び／又はそのグループの存在又は追加を排除するものではないことをさらに理解されたい。

すべての手段又はステップの対応する構造、材料、作業、及び均等物と、下記の請求項の機能要素には、具体的に主張されるその他の請求項の要素と結合した機能を行うための任意の構造、材料、又は作業を含むことが意図されている。本発明の説明は、例示及び説明を目的として提示されているものであり、網羅的な説明であること、又は開示された形態に本発明を限定することを意図していない。当業者であれば、本発明の実施形態の範囲及び精神から逸脱することなく多数の修正及び変更を加えることが可能であることが理解されよう。実施形態は、本発明の実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、且つ、他の当業者に対し様々な実施形態の開示と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。

更に、本開示は下記の条項による実施形態を含む。

条項１
ビークルの動作を制御する複数のＶＭＳノードを含む、ビークル管理システム（ＶＭＳ）、
ビークルのミッションに関連する機器を制御する複数のＭＭＳノードを含む、ミッション管理システム（ＭＭＳ）、並びに
各ＶＭＳノード間、各ＭＭＳノード間、及びＶＭＳノードとＭＭＳノードとの間の通信用に設定可能な、フレキシブルな決定論的通信ネットワークであって、ＶＭＳノードは静的・決定論的メッセージを用いて通信し、ＭＭＳノードは動的・非決定論的メッセージを用いて通信する、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク
を備える、ビークル搭載システム。

条項２
フレキシブルな決定論的ネットワークは、
各ＶＭＳノードに関連するエンドシステム、
各ＭＭＳノードに関連するエンドシステム、及び
これらのエンドシステムを相互接続するように設定可能な交換機機構
を備える、条項１に記載のシステム。

条項３
特定のノードのペア間の通信のために、特定のノードのペア間で交換機機構を介して仮想チャネルが確立され、特定のノードのペアは、ＶＭＳノードとＭＭＳノードとの任意の組み合わせを含む、条項２に記載のシステム。

条項４
タイムスロットが仮想チャネルに関連している、条項３に記載のシステム。

条項５
フレキシブルな決定論的通信ネットワークが、
静的仮想チャネルの組、及び
動的仮想チャネルの組を含み、フレキシブルな決定論的通信ネットワークは、静的仮想チャネルを用いて静的・決定論的メッセージを通信するように設定可能であり、フレキシブルな決定論的通信ネットワークは、動的仮想チャネルの組を用いて、動的・非決定論的メッセージを通信するように設定可能である、条項１に記載のシステム。

条項６
フレキシブルな決定論的ネットワークは、静的仮想チャネルの組及び動的仮想チャネルの組のうち少なくとも１つを用いて、ＶＭＳノードのそれぞれ一以上、及びＭＭＳノードのそれぞれ一以上との間の通信用に設定可能である、条項５に記載のシステム。

条項７
フレキシブルな決定論的通信ネットワークは、仮想チャネルの設定を制御するように設定されたプロセッサを更に含む、条項５に記載のシステム。

条項８：
プロセッサは、
メッセージを受信すること、
受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワークの現在の設定に対してチェックすること、
受信したメッセージが現在の設定に適合していることに応じて、受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で送信すること、及び
受信したメッセージが現在の設定に適合していないことに応じて、受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で送信することを控えること
を含む機能の組を実施するように設定されている、条項７に記載のシステム。

条項９
機能の組が、
ＭＭＳノード又はＶＭＳノードのうちの１つで動作するアプリケーションから、アプリケーションの通信ニーズに基づき、フレキシブルな決定論的通信ネットワークを再設定せよとのリクエストを受信すること、
リクエストの承認を決定すること、並びに
リクエストの承認に応じて、アプリケーションの通信ニーズに適応するように、フレキシブルな決定論的ネットワークの少なくとも一部分を再設定すること
を更に含む、条項８に記載のシステム。

条項１０
フレキシブルな決定論的ネットワークの少なくとも一部分を再設定することは、
相互に通信するＭＭＳノード又はＶＭＳノードの各々に関連するエンドシステムを再設定すること、及び
エンドシステムを相互接続するよう交換機機構を再設定すること
を含む、条項９に記載のシステム。

条項１１
リクエスト元のアプリケーションが、エンドシステム及び交換機機構の再設定をコーディネートする、条項１０に記載のシステム。

条項１２
リクエストが承認可能かどうかを決定することが、フレキシブルな決定論的ネットワーク上でのノード間の既存の通信、及び、リクエストの帯域幅に対応する少なくとも利用可能な帯域幅に基づいて、フレキシブルな決定論的通信ネットワークでの利用可能な帯域幅を決定することを含む、条項９に記載のシステム。

条項１３
フレキシブルな決定論的通信ネットワークを再設定せよとのリクエストが承認されないことに応じて、少なくともリクエストしているアプリケーションが、機能低下状態で動作する、条項９に記載のシステム。

条項１４
航空機に設けられる、条項１に記載のシステム。

条項１５
ビークル搭載システムであって、
ビークルの動作を制御する複数のＶＭＳノードを含む、ビークル管理システム（ＶＭＳ）、
ビークルのミッションに関連する機器を制御する複数のＭＭＳノードを含む、ミッション管理システム（ＭＭＳ）、
各ＶＭＳノード及び各ＭＭＳノード上で動作するアプリケーション、
アプリケーション間の通信のための、各アプリケーションに関連する、データ配信サービス層、及び
決定論的通信プロトコルでの使用のために、データ配信サービス層の再設定を、アプリケーションから隠すように設定された、抽象化層
を含む、システム。

条項１６
ノード間の通信用に設定可能なフレキシブルな決定論的通信ネットワークを更に含む、条項１５に記載のシステム。

条項１７
メッセージを送信する方法であって、
メッセージを受信すること、
受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワークの現在の設定に対してチェックすること、
受信したメッセージが現在の設定に適合していることに応じて、受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で送信すること、及び
受信したメッセージが現在の設定に適合していないことに応じて、受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク上で送信することを控えること
を含む、方法。

条項１８
アプリケーションの通信ニーズに基づいて、フレキシブルな決定論的通信ネットワークを再設定せよとのリクエストをアプリケーションから受信すること、
リクエストの承認を決定すること、及び
リクエストの承認に応じて、アプリケーションの通信ニーズに適応するように、フレキシブルな決定論的ネットワークの少なくとも一部分を再設定すること
を更に含む、条項１７に記載の方法。

条項１９
リクエストが承認可能かどうかを決定することは、フレキシブルな決定論的ネットワーク上での複数のノード間の現在の通信に基づく利用可能な帯域幅、及び、リクエストの帯域幅に対応する利用可能な帯域幅を決定することを含む、条項１８に記載の方法。

条項２０
相互に通信している少なくとも各ノードのエンドシステムを再設定すること、及び
エンドシステムを相互接続するよう、交換機機構を再設定すること
を更に含む、条項１９に記載の方法。

本明細書では特定の実施形態を例示し説明しているが、例示されている特定の実施形態は、同じ目的を達成するように企図された任意の設定に置き換えられ得ること、また本発明の実施形態は他の環境で他の用途を有することを当業者は認識するであろう。本出願は、本開示のいかなる改変例又は変形例にも及ぶものとする。下記の請求項は、本発明の実施形態の範囲を本明細書に記載の特定の実施形態に限定することを意図していない。

Claims (10)

1. ビークル（１００）の動作を制御する複数のＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）を含む、ビークル管理システム（ＶＭＳ）（１０２）、
   前記ビークル（１００）のミッションに関連する機器を制御する複数のＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）を含む、ミッション管理システム（ＭＭＳ）（１０４）、並びに
   前記ＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）の各々の間、前記ＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）の各々の間、及び前記ＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）と前記ＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）との間の通信用に設定可能な、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）であって、前記ＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）は静的・決定論的メッセージを用いて通信し、前記ＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）は動的・非決定論的メッセージを用いて通信する、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）
   を備える、ビークル（１００）搭載システム。
2. 前記フレキシブルな決定論的ネットワーク（１０６）は、
   各ＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）に関連するエンドシステム（１３４）、
   各ＭＭＳノードに関連するエンドシステム（１７０）、及び
   前記エンドシステム（１３４／１７０）を相互接続するように設定可能な交換機機構（１８２）
   を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 特定のノードのペア間の通信のために、前記特定のノードのペア間で前記交換機機構（１８２）を介して仮想チャネル（１８４）が確立され、前記特定のノードのペアは、ＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）とＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）との任意の組み合わせを含み、タイムスロットが前記仮想チャネル（１８４）に関連する、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）が、
   静的仮想チャネル（１８４ａ）の組、及び
   動的仮想チャネル（１８４ｂ）の組を含み、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）は、前記静的仮想チャネル（１８４ａ）を用いて前記静的・決定論的メッセージを通信するように設定可能であり、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）は、前記動的仮想チャネル（１８４ｂ）の組を用いて、前記動的・非決定論的メッセージを通信するように設定可能である、請求項１から３の何れか一項に記載のシステム。
5. 前記フレキシブルな決定論的ネットワーク（１０６）は、前記静的仮想チャネル（１８４ａ）の組及び前記動的仮想チャネル（１８４ｂ）の組のうち少なくとも１つを用いて、前記ＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）のそれぞれ一以上、及び前記ＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）のそれぞれ一以上との間の通信用に設定可能であり、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）は、前記仮想チャネル（１８４）の設定を制御するように設定されたコントローラ（１８０）を更に含む、請求項１から４の何れか一項に記載のシステム。
6. 前記コントローラ（１８０）は、
   メッセージを受信すること、
   受信したメッセージを、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）の現在の設定に対してチェックすること、
   前記受信したメッセージが前記現在の設定に適合していることに応じて、前記受信したメッセージを、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）上で送信すること、及び
   前記受信したメッセージが前記現在の設定に適合していないことに応じて、前記受信したメッセージを、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）上で送信することを控えること
   を含む機能の組を実施するように設定されている、請求項１から５の何れか一項に記載のシステム。
7. 前記機能の組は、
   前記ＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）又はＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）のうちの１つで動作するアプリケーション（１６４／１２８）から、前記アプリケーションの通信ニーズに基づき、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）を再設定せよとのリクエストを受信すること、
   前記リクエストの承認を決定することであって、前記リクエストが承認可能であるかどうかを決定することが、前記フレキシブルな決定論的ネットワーク（１０６）上での前記ノード間の既存の通信に基づく前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）上の利用可能な帯域幅、及び、前記リクエストの帯域幅に対応する少なくとも前記利用可能な帯域幅を決定することを含む、決定すること、並びに
   前記リクエストの承認に応じて、前記アプリケーション（１６４／１２８）の前記通信ニーズに適応するように前記フレキシブルな決定論的ネットワーク（１０６）の少なくとも一部分を再設定することであって、前記フレキシブルな決定論的ネットワーク（１０６）の少なくとも一部分を再設定することは、相互に通信する前記ＭＭＳノード（１４４ａ−１４４ｎ）又はＶＭＳノード（１１０ａ−１１０ｎ）の各々に関連するエンドシステム（１３４／１７０）を再設定することと、前記エンドシステム（１３４／１７０）を相互接続するよう交換機機構（１８２）を再設定することとを含み、前記リクエスト元のアプリケーションは、前記エンドシステム（１３４／１７０）及び前記交換機機構（１８２）の再設定をコーディネートし、少なくとも前記リクエスト元のアプリケーションは、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）を再設定せよとの前記リクエストが承認されないことに応じて機能低下状態で動作する、再設定すること
   を更に含む、請求項１から６の何れか一項に記載のシステム。
8. メッセージを送信する方法（６００）であって、
   メッセージを受信すること（６０２）、
   前記受信したメッセージを、フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）の現在の設定に対してチェックすること（６０４）、
   前記受信したメッセージが前記現在の設定に適合していることに応じて、前記受信したメッセージを、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）上で送信すること（６０８）、及び
   前記受信したメッセージが前記現在の設定に適合していないことに応じて、前記受信したメッセージを、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）上で送信することを控えること（６１０）
   を含む、方法。
9. アプリケーションの通信ニーズに基づき、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）を再設定せよとのリクエストを前記アプリケーションから受信すること、
   前記リクエストの承認を決定することであって、前記リクエストが承認可能かどうかを決定することは、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）上での複数のノード間の現在の通信に基づく前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）上の利用可能な帯域幅、及び、前記リクエストの帯域幅に対応する前記利用可能な帯域幅を決定することを含む、決定すること、並びに
   前記リクエストの承認に応じて、前記アプリケーションの前記通信ニーズに適応するように、前記フレキシブルな決定論的通信ネットワーク（１０６）の少なくとも一部分を再設定すること
   を更に含む、請求項８に記載の方法（６００）。
10. 相互に通信している少なくとも各ノードのエンドシステム（１３４／１７０）を再設定すること、及び
    エンドシステム（１３４／１７０）を相互接続するよう、交換機機構（１８２）を再設定すること
    を更に含む、請求項８又は９に記載の方法（６００）。

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