JP2019068407A - ネットワーク情報に基づいてビークル搭載のスイッチマトリクスの構成を行うためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】衛星に搭載したスイッチマトリクスの構成を行うシステム及び方法を提供する。【解決手段】方法は、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求を受信することを含む。方法は、通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて、スイッチング構成データを生成することを含む。スイッチング構成データは、衛星のスイッチマトリクスの構成を表す。方法は、スイッチング構成データに基づいて、スイッチマトリクスに通信経路を初期化させること、または変更させることをさらに含む。通信経路の一部は、衛星のペイロードの構成要素を含む。構成要素は、スイッチマトリクスを含む。【選択図】図５

Description

本開示は、概して衛星系ネットワーク（または他のビークル系のネットワーク）に関し、具体的には衛星に搭載したスイッチマトリクスの構成を行う方法に関する。

衛星系ネットワークは、加入者デバイス間、外部ネットワーク間、または加入者デバイスと外部ネットワークとの間で、インターネットプロトコル（ＩＰ）のトラフィックを移送することが可能である。例えば、衛星は、受信用アンテナにおいてＩＰトラフィックを含む第１の高周波（ＲＦ）信号を受信し、「ビームツービーム」のスイッチングを実施し（例えば、ＲＦ信号の少なくとも一部を、受信用アンテナに連結された入力ポートから、スイッチマトリクスを経由して、送信用アンテナに連結された出力ポートへとルーティングし）、送信用アンテナからＩＰトラフィックを含む第２のＲＦ信号を送信してよい。衛星は、入力ポートから出力ポートまでの通信経路を確立することができ、通信データを伝播するために使用することができるという点で、スイッチネットワーク（ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）として機能する。通信経路がもはや要求されなくなったときは、スイッチマトリクスは、現在の通信パスを終了するように（そして別の通信パスを確立するように）調整されることができる。こうして衛星は、衛星系ネットワーク（または外部ネットワーク）の第１のデバイスから、衛星系ネットワーク（または外部ネットワーク）の第２のデバイスへの、ＩＰトラフィックの流れを可能にする。スイッチマトリクスの構成は、地上のオペレーションセンターによって制御される。

典型的には、衛星は、指定周波数帯域（例えば、アップリンク帯域またはアップリンクチャネル）でＲＦ信号を受信し、受信した信号に対して（例えばアップリンクキャリアからダウンリンクキャリアへの）周波数変換を実施し、周波数変換された信号を指定周波数帯域（例えば、ダウンリンク帯域またはダウンリンクチャネル）で地球上の受信者または他の衛星に対して送信するように構成されている。信号は、復調されることなく周波数変換される。

特定の実施形態では、方法は、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求を受信することを含む。方法は、通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて、スイッチング構成データを生成することを含む。スイッチング構成データは、衛星のスイッチマトリクスの構成を表す。方法は、スイッチング構成データに基づいて、スイッチマトリクスに通信経路を初期化させること、または変更させることをさらに含む。通信経路の一部は、衛星のペイロードの構成要素を含む。構成要素は、スイッチマトリクスを含む。特定の実施形態では、衛星において（例えば衛星上で）、要求が受信され、スイッチング構成データが生成される。代替実施形態では、地上のオペレーションセンターまたはゲートウェイにおいて、要求が受信され、スイッチング構成データが生成される。

別の特定の実施形態では、非一過性コンピュータ可読媒体が、プロセッサによって実行されたときに、衛星において、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求の処理を含む動作をプロセッサに実施させる、命令を保存している。通信経路の一部は、衛星のペイロードの構成要素を含み、構成要素は、スイッチマトリクスを含む。動作は、衛星においてであってもなくても、通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて、スイッチング構成データを生成することを含む。スイッチング構成データは、ペイロードのスイッチマトリクスの構成を表す。動作は、スイッチング構成データに基づいて、スイッチマトリクスが通信経路を初期化するか、または変更するように構成を行うことをさらに含む。他の実施形態では、非一過性コンピュータ可読媒体は、地上のオペレーションセンターまたはゲートウェイのプロセッサによって実行される命令を保存している。

別の具体的な実施形態では、システムは、ビークルであって、ビークルの１つ以上の受信用アンテナとビークルの１つ以上の送信用アンテナとの間に連結された複数のスイッチを含むスイッチマトリクスを含む、ビークルを含む。ビークルは、スイッチング構成データに基づいて、スイッチマトリクスの構成を初期化または変更するように構成された、回路もまた含む。システムは、通信ネットワークの地上のデバイスをさらに含む。地上のデバイスは、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて、スイッチング構成データを生成するように構成されている。通信経路の一部は、ビークルのペイロードの構成要素を含み、構成要素は、スイッチマトリクスを含む。特定の実施形態では、スイッチング構成データは、ユーザプレーントラフィックパターンにさらに基づいて、生成される。

ネットワーク制御プレーン情報またはユーザプレーントラフィックパターンに基づいて衛星のスイッチマトリクスの構成を行うシステムの、特定の実施形態を示すブロック図である。 ネットワーク制御プレーン情報またはユーザプレーントラフィックパターンに基づいて構成が行われたビークル搭載のスイッチマトリクスを有する、ビークル系ネットワークを含む通信システムの、第１の例示的な実施形態を示すブロック図である。 ネットワーク制御プレーン情報またはユーザプレーントラフィックパターンに基づいて構成が行われたビークル搭載のスイッチマトリクスを有する、ビークル系ネットワークを含む通信システムの、第２の例示的な実施形態を示すブロック図である。 衛星に搭載された構成を行い得るスイッチマトリクスを伴う衛星系通信ネットワークの、特定の実施形態を示すブロック図である。 ネットワーク制御プレーン情報またはユーザプレーントラフィックパターンに基づいて、衛星のスイッチマトリクスの構成を行う方法を示すフロー図である。

特定の実施形態が、図面を参照して記載される。記載中、共通の特徴は、全図面を通して共通の参照番号で示されている。本明細書で使用される様々な用語は、特定の実施形態を説明する目的で使用されているにすぎず、限定することは意図されていない。例えば、単数形「１つの（ａ、ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈に別様の明記がない限り、複数形も含むことが意図されている。さらに、「含む」を意味する用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、及び「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」が、同様に「含む」を意味する「ｉｎｃｌｕｄｅ」、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」、及び「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」と互いに交換可能に使用されてよいことは、理解されてよい。加えて、「ここでは」（ｗｈｅｒｅｉｎ）という用語が、「この場合」（ｗｈｅｒｅ）という用語と互いに交換可能に使用されてよいことも、理解されるだろう。本明細書で使用する場合、「例示的」という語は、実施例、実施形態、及び／または態様を表していてよく、限定するものとして、または優先順位もしくは好適な実施形態を表すものとして解釈すべきではない。本明細書で使用する場合、構造、構成要素、操作などといった要素を修飾するのに使われる序数を表す用語（例えば「第１」、「第２」、「第３」など）は、それ自体では、その要素の他の要素に退位する優先順位を何ら表すものではなく、その要素を（その序数の使用以外は）同一の名称を持つ別の要素と区別しているに過ぎない。本明細書で使用する場合、「一式」という用語は、１つ以上の要素の群を指しており、「複数」という用語は、２つ以上の要素を指している。

本開示中では、「決定する」「計算する」「生成する」「調整する」「変更する」などといった用語は、１つ以上の操作がどのように実施されるかについて記載するのに使用されてよい。これらの用語は、限定するものとして解釈されるべきではなく、同様の操作を実施するために他の技法が利用されてよい。さらに、本明細書で使用する場合、「生成する」「計算する」、「使用する」、「選択する」、「アクセスする」及び「決定する」は、互いに交換可能に使用されてよい。例えば、パラメータ（または信号）を「生成する」、「計算する」、または「決定する」ことは、パラメータ（または信号）を能動的に生成するか、計算するか、もしくは決定することを指していてよいか、または、例えば別の構成要素もしくはデバイスによって既に生成されたパラメータ（もしくは信号）を使用するか、選択するか、もしくはそれにアクセスすることを指していてよい。さらに、「調整する」及び「変更する」は、互いに交換可能に用いられ得る。例えば、パラメータを「調整する」または「変更する」ことは、パラメータを第１の値から第２の値（「変更された値」または「調整された値」）へと変えることを指していてよい。本明細書で使用する場合、「連結された」とは、「通信可能に連結された」、「電気的に連結された」、または「物理的に連結された」ことを含んでいてよく、さらに（または代わりに）これらの任意の組み合わせを含んでいてよい。２つのデバイス（または構成要素）は、直接、または１つ以上の他のデバイス、構成要素、配線、バス、ネットワーク（例えば有線ネットワーク、無線ネットワーク、もしくはその組み合わせ）などを介して間接的に、連結（例えば通信可能に連結、電気的に連結、もしくは物理的に連結）されていてよい。電気的に連結されている２つのデバイス（または構成要素）は、同じデバイス内または異なるデバイス内に含まれていてよく、例示的で非限定的な例として、電子機器、１つ以上のコネクタ、または誘導結合を介して接続されていてよい。ある実施形態では、電気的に通信しているといったように、通信可能に連結された２つのデバイス（または構成要素）は、直接、または１つ以上の配線、バス、ネットワークなどを介して間接的に、電気信号を送信及び受信し得る。本明細書で使用する場合、「直接連結された」ということは、構成要素の介在なしに連結（例えば通信可能に連結、電気的に連結、または物理的に連結）された、２つのデバイスを含んでいてよい。

本明細書で開示されている実施形態は、「隣接する」ネットワークデバイスとの柔軟なピアリングを提供するために、ネットワーク情報に基づいてビークル上で通信データのルーティングを実施する、ビークル系通信ネットワークを操作する、システム、コンピュータ可読媒体、及び方法を対象としている。例示すると、衛星系ネットワーク（例えばビークル系ネットワーク）は、第１のデバイス（例えば、カスタマーエッジルータといった地上の第１のネットワークのデバイス）から、地上の第２のデバイス（例えば、カスタマーエッジルータといった地上の第２のネットワークのデバイス）へのインターネットプロトコル（ＩＰ）のトラフィックを移送するように構成された、衛星を含む。本明細書でさらに記載されるように、本開示の衛星（または他のビークル）は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の通信経路内にある１つ以上のネットワークに関連する、ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データといったネットワーク制御プレーン情報に基づいて、（衛星のスイッチマトリクスの構成によって）衛星（またはビークル）上での信号のルーティングを実施するように構成されている。ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データは、１つ以上のラベルスイッチルーティングプロトコルまたはパケットスイッチルーティングプロトコルに従って、通信されフォーマットされてよく、衛星は、通信データをルーティングするのに使用されるラベルまたは他のヘッダを抽出するために、衛星上で受信した通信データを復調することなしに、ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データに基づいて、スイッチング構成データを生成するように構成されている。

さらに例示すると、衛星は、衛星の入力ポートで受信した（例えば入力ビームまたはアップリンクビームからの）信号を、１つ以上の地上の（例えば地球上の）デバイスに送信するため、衛星の出力ポートへと（例えば出力ビームまたはダウンリンクビームに）「スイッチ」するように構成された、スイッチマトリクスを含む。本明細書で使用する場合、信号を「スイッチングする」とは、信号（もしくはその一部）を、スイッチマトリクスのうちの１つ以上のスイッチを通じてルーティングすること、信号（もしくはその一部）を１つ以上のタイムスロット（もしくは光学的実施形態の場合には周波数）に割り当てること、または信号（もしくはその一部）に、入力ポートからスイッチマトリクス（もしくは入出力ポート間の衛星のペイロードの任意の他の構成要素）を経由して出力ポートまでの、１つ以上の通信経路を通過させるその他の動作、を意味する。スイッチマトリクスは、衛星の入力ポートから受信した信号（またはその一部）を衛星の出力ポートにスイッチするように構成された、１つ以上の物理的スイッチ、１つ以上の光学スイッチ、または１つ以上のデジタル構成要素（例えばフィルタなど）を含み得る。衛星に関連するリソースマネジャー（例えば、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他の回路）は、スイッチマトリクスの構成を行うために衛星に提供される、スイッチング構成データを生成するように構成されている。特定の実施形態では、リソースマネジャーは、衛星系ネットワークの、地上のオペレーションセンター（例えば地球上のネットワークオペレーションセンター）内か、または衛星系ネットワークの、地上のゲートウェイ内に一体化されている。代替実施形態では、リソースマネジャーは、衛星に搭載されて一体化されている。リソースマネジャーは、ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データといったネットワーク制御プレーン情報を受信し、ネットワーク情報に基づいてスイッチング構成データを生成するように、さらに構成されている。代替実施形態では、リソースマネジャーは、スイッチング構成データを生成するため、ユーザネットワークトラフィックパターンを監視するように構成されている。ネットワーク制御プレーン情報は、ユーザプレーントラフィックデータ（例えばユーザネットワークトラフィック）から独立して受信され、衛星上でルーティングされて、地上の１つ以上の構成要素または他の衛星に送信される。

例示すると、衛星系ネットワークは、第１の外部ネットワーク（例えば、第１の地上のネットワーク）と第２の外部ネットワーク（第２の地上のネットワーク）の間でＩＰトラフィックを移送し得る。第１の外部ネットワーク及び第２の外部ネットワークは、ラベルスイッチネットワーク（または他のＩＰスイッチネットワーク）を含む。第１の外部ネットワークと第２のネットワークのネットワークノード（例えばルータ）は、ネットワークノードにおけるラベルスイッチング（例えばラベルに基づくルーティング）を実施するため、ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データを共有する。リソースマネジャーは、第１の外部ネットワーク及び第２の外部ネットワークのネットワークノードから、ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データを受信し、ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データに基づいて、（第１の外部ネットワークのデバイスと第２の外部ネットワークのデバイスとの間の通信経路を初期化または変更するために）スイッチング構成データを生成するように構成されている。リソースマネジャーは、リソースマネジャーにおいて生成されたネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データを、第１の外部ネットワーク及び第２の外部ネットワークのネットワークノードに提供するように、さらに構成されている。ネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データは、汎用マルチプロトコルラベルスイッチング（ＧＭＰＬＳ）プロトコル一式、またはＯＰＥＮＦＬＯＷ（商標）プロトコル一式（ＯＰＥＮＦＬＯＷは、カリフォルニア州メンローパークのＯｐｅｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎの許諾商標である）といった、１つ以上の仕様またはプロトコルに従って、生成され共有されてよい。

スイッチマトリクスが、ネットワーク制御プレーン情報（例えばネットワークルーティングトポロジーデータ及びシグナリング制御データ）、またはユーザプレーントラフィックパターンのどちらかに基づいて構成されているため、スイッチマトリクスを通じて衛星上でルーティングされた通信データが、（例えば、スイッチマトリクスの構成を変更する際に）通信データをルーティングするのに使用するラベルまたはヘッダを抽出するために復調されていなくても、衛星系ネットワークが、ラベルスイッチルータの機能を実施することは可能である。ある実施形態では、衛星（または他のビークル）は、ネットワーク制御プレーン情報をスイッチング構成データに変換する、衛星（または他のビークル）上でのリソースマネジメント機能を実施する。他の実施形態では、旧来型衛星（ｌｅｇａｃｙ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ。例えば、衛星上でリソースマネジメント機能を実施するようには構成されていない衛星）は、本明細書でさらに記載されるとおり、旧来型衛星が地上のピアリングデバイスにとってラベルスイッチルータとして見えることができるようにするために、地上のオペレーションセンター内または１つ以上のゲートウェイ内に一体化されているリソースマネジャーによって制御される。したがって、本開示の衛星系ネットワークは、衛星上で通信データをルーティングする際に使用するようにＩＰパケット（またはＩＰパケットのヘッダ）をカプセル化するラベルを抽出するための衛星上での復調を実施しない他の衛星系ネットワークと対比して、ラベルスイッチ機能を実施することが可能である。したがって、他の衛星系ネットワークは、「完全なピアリングモデル」（例えば、サービス品質（ＱｏＳ）または他のプロバイダ固有の基準を満足させるネットワーク経路の選択を可能にするために、エンドツーエンドのネットワーク経路内にある全ネットワーク内の全ネットワークノードが、ルーティング情報及びシグナリング情報を動的に共有することが可能であるモデル）、「部分的なピアリングモデル」（例えば、衛星系ネットワークが、ルーティング情報及びシグナリング情報を外部ネットワークと共有することなしに、ラベルに基づくルーティングを実施しているように見えるモデル）、または従来型の「オーバーレイモデル」（例えば、衛星ネットワークが、他の外部ピアリングネットワークから分離された独自のネットワークとして管理されている）に従って他のネットワークと相互作用することが、不可能である。他の衛星系ネットワークがこれらのピアリングモデル（例えば、少なくとも完全なピアリングモデル及び部分的なピアリングモデル）に従って他のネットワークと相互作用することが可能でないため、これらの他の衛星系ネットワークは、（衛星系ネットワークを含む）複数のネットワークにわたるエンドツーエンドの通信経路を設計する上での課題を提示しており、ＱｏＳ基準といった様々なエンドツーエンドトラフィックの基準を満たすことが、不可能である。

対照的に、本開示の衛星系ネットワーク（または他のビークル系ネットワーク）は、ラベルスイッチング（または他のＩＰスイッチング）機能を実施することが可能であり、ネットワーク情報を他のネットワークと共有することが可能である。これによって、ネットワークサービスを、より高いアジリティで開発し展開することが可能になる（例えば、エッジツーエッジの経路を、オペレータの介在なしに確立することができる）。リソースマネジャーが、スイッチマトリクスの構成を行うのに使うために他のネットワークからのネットワーク情報を受信するように構成され、通信経路に関連しているスイッチング情報を、スイッチマトリクスを通じて他のネットワークと共有するように構成されているため、この衛星系ネットワークは、「部分的なピアリング」モデル（例えば、衛星系ネットワークが、通信データをルーティングすることはできるが、内部のスイッチング構成の情報は共有しない）、または「完全なピアリング」モデル（例えば、衛星系ネットワークが、通信データをルーティングすることができ、且つ内部のスイッチング構成の情報を他のネットワークのネットワークノードと共有する）に従って、他のネットワークと相互作用することが可能である。本書で使用する場合、ピアリングとは、ネットワーク間の「ロジカルな近接性」を指す。部分的なピアリングモデルまたは完全なピアリングモデルに従って他のネットワークと相互作用することによって、オーバーレイモデルに従って他のネットワークと共に稼働している衛星系ネットワーク（例えば、同じネットワークプロトコルに従うことなしに、且つ内部ネットワーク動作または通信経路に関する情報を共有することなしに、２つの他のネットワークを接続している別のネットワーク）が満たしていない、サービス品質（ＱｏＳ）基準またはネットワーク固有のルールもしくは基準といったトラフィックエンジニアリングの基準を、この衛星系ネットワークが満足することが可能になり得る。

図１は、ネットワーク情報に基づいて衛星のスイッチマトリクスの構成を行うシステム１００の、特定の実施形態の例を示す。本書でさらに記載されるように、スイッチマトリクス１１０の構成はネットワーク情報に基づいており、それによって、（衛星で受信した信号に含まれる）通信データを、ネットワーク情報に基づいて衛星上でルーティングすることが可能になっている。ネットワーク情報に基づいて信号（及び信号に含まれる通信データ）を衛星上でルーティングすることによって、システム１００が完全なピアリングモデル（または部分的なピアリングモデル）に従って他の通信ネットワークと相互作用することが可能になり、それによって、本書でさらに記載するように、システム１００が、サービス品質（ＱｏＳ）基準またはプロバイダ固有の基準といった、様々なエンドツーエンドの通信基準をサポートすることが可能になる。

システム１００は、衛星１０２を含む。衛星１０２は、衛星系通信ネットワークの一部である。システム１００は、本明細書では衛星として記載されているが、他の実施形態では、別のビークルを含む。本明細書で使用する場合、ビークルとは、宇宙船または航空機を指しており、地上の（地球上の）デバイスとは別個である。例示すると、ビークルは衛星、シャトルなどといった宇宙船、または航空機を含んでいる。特定の実施形態では、システム１００は、無人航空ビークル（ＵＡＶ）（例えば、ドローン）を含む。

衛星１０２は、ペイロード１０４及び１つ以上の制御システム（簡便性のため図示せず）を含む。１つ以上の制御システムは、非限定的な例として、発電及び電力制御、熱制御、遠隔測定、高度制御、軌道制御、または他の制御操作といった衛星１０２用の制御操作を実施するように構成された、１つ以上のプロセッサ、１つ以上のコントローラ、専用ハードウェア、またはこれらの組み合わせを含む。

ペイロード１０４は、衛星１０２を含む衛星系ネットワークのユーザに対して、通信サービスを提供するように構成されている。通信サービスは、非限定的な例として、データ通信（例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）のパケット通信）、電話通信、インターネットアクセス、ラジオ、テレビ、他の種類の通信、またはこれらの組み合わせを含む。ペイロード１０４は、受信用アンテナ（または受信用アンテナアレイ）、送信用アンテナ（または送信用アンテナアレイ）、及びそれらの間の回路（例えば、衛星１０２の入力ポートと出力ポートとの間の処理及びルーティング用回路）を含む。例示すると、ペイロード１０４は、第１の入力ポート１２４に連結された第１の受信用アンテナ１２０と、第２の入力ポート１２５に連結された第２の受信用アンテナ１２１と、Ｎ番目の入力ポート１２６に連結されたＮ番目の受信用アンテナ１２２と、第１の出力ポート１３４に連結された第１の送信用アンテナ１３０と、第２の出力ポート１３５に連結された第２の送信用アンテナ１３１と、Ｍ番目の出力ポート１３６に連結されたＭ番目の送信用アンテナ１３２とを含む。ある実施形態では、受信用アンテナ１２０−１２２は１つ以上の受信用アンテナアレイに含まれており、送信用アンテナ１３０−１３２は１つ以上の送信用アンテナアレイに含まれている。ある実施形態では、受信用アンテナ１２０−１２２のうちの１つ以上が同一の受信用アンテナアレイに含まれているか、送信用アンテナ１３０−１３２のうちの１つ以上が同一の送信用アンテナアレイに含まれているか、またはその両方である。

図１に示す具体的な実施形態では、ペイロード１０４は、３つの受信用アンテナと３つの送信用アンテナを含む（例えば、Ｎ及びＭが３と等しい）。他の実施形態では、ペイロード１０４は、３つより多いかまたは３つよりも少ない受信用アンテナを含み、ペイロード１０４は、３つより多いかまたは３つよりも少ない送信用アンテナを含む。ある実施形態では、受信用アンテナの数と送信用アンテナの数は、同一である（例えば、ＮはＭと等しい）。他の実施形態では、ペイロード１０４は、送信用アンテナよりも多くの受信用アンテナを含むか、または送信用アンテナよりも少ない受信用アンテナを含む（例えば、ＮはＭと等しくない）。

ペイロード１０４は、受信用アンテナ１２０−１２２及び送信用アンテナ１３０−１３２に加えて、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０６、スイッチマトリクス１１０、及びアナログバックエンド（ＡＢＥ）を含む。ＡＦＥ１０６は、入力ポート１２４−１２６において受信用アンテナ１２０−１２２から受信したＲＦ信号のアナログ処理を実施し、ＲＦ信号をデジタル領域に変換するように構成された、ローノイズアンプ（ＬＮＡ）、フィルタ、ミキサー、アナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）、などといった回路を含む。特定の実施形態では、ＡＦＥ１０６は、Ｎ個のＲＦ信号をデジタル処理用の中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートするように構成された、Ｎ個のミキサーを含む。ＡＢＥ１１４は、デジタル−アナログ変換（例えばＩＦ信号からＲＦ信号への変換）を実施するように構成され、且つ出力ポート１３４−１３６から送信用アンテナ１３０−１３２への出力に先立ってＲＦ信号をアナログ処理するように構成された、パワーアンプ（ＰＡ）または駆動アンプ、フィルタ、ミキサー、デジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）、などといった回路を含む。

スイッチマトリクス１１０は、１つ以上の信号（またはその一部）を入力ポート１２４−１２６から出力ポート１３４−１３６へとルーティングするため、１つ以上の出力（またはその一部）をＡＦＥ１０６からＡＢＥ１１４へとルーティングするように構成された回路を含む。例示すると、スイッチマトリクス１１０は、１つ以上のスイッチ（例えば、スイッチング機能を実施する集積回路（ＩＣ））と、１つ以上の光学スイッチと、１つ以上のマイクロ波スイッチと、ルーティング及びスイッチング機能を実施するように構成された他のデジタル回路（例えば、フィルタ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）など）、またはそれらの組み合わせを含む。例として、スイッチマトリクス１１０は、入力ポート１２４−１２６のうちの１つ以上を出力ポート１３４−１３６のうちの１つ以上に連結するように構成された、複数のスイッチを含む。特定の実施形態では、スイッチマトリクス１１０は、各複数のサブバンドに関連しており、且つ共有バスまたは他の通信媒体を介して相互接続している、複数のスイッチＡＳＩＣを含む。

ある実施形態では、ペイロード１０４は、チャネライザー１０８及びコンバイナー１１２を含む。チャネライザー１０８は、受信用アンテナにおいてアップリンクビーム上で受信したサブバンドスペクトルのデジタル表現を受信し、且つこのサブバンドスペクトルを均等または不均等なサイズの任意の数の周波数の「スライス」に分割するように構成された、デジタル回路を含む。例示すると、ある衛星は、地球上の衛星基地から（または他の衛星から）特定の周波数帯域内のＲＦ信号を受信し、そのＲＦ信号を第２の特定の周波数帯域に変換し、その第２の周波数帯域内のＲＦ信号を地球上の別の衛星基地（または別の衛星）に送信するように構成された、「トランスポンダー」（例えば、ＲＦ受信器、周波数変換回路、及びＲＦ送信器）を含む。典型的なトランスポンダーは、３０−７０メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数帯域に関連付けられている。チャネライザーを含まない衛星では、受信されたビーム（例えば特定の周波数帯域内のＲＦ信号）は、ダウンコンバートされ、種々のサブバンドスペクトル（例えば、受信周波数帯域と同じサイズの種々の周波数帯域）を有する１つ以上のダウンリンクビームを介してアップコンバート及び送信を行うために、出力ポートにルーティングされる。このプロセスは、「ビームツービーム・スイッチング」と呼ばれる。

ある実施形態では、衛星１０２は、「トランスポンダーサイズ」の周波数帯域（「チャネル」とも呼ばれる）よりもより粒度の細かい周波数帯域内で、信号をルーティングするように構成されている。例示すると、チャネライザー１０８は、受信用アンテナ１２０−１２２に関連する周波数帯域（例えばサブバンドスペクトル）を、より小さな周波数のスライス（「サブチャネル」とも呼ばれる）に、さらに細かく分割するように構成されている。例えば、チャネライザー１０８は、ＡＦＥ１０６の１つ以上の出力を複数のスライス（例えばサブチャネル）に逆多重化するように構成されており、各チャネルは、スイッチマトリクス１１０を通じてルーティングされる。具体的な実施形態では、各サブチャネルは、約３１キロヘルツ（ｋＨｚ）のサブバンドである。他の実施形態では、サブチャネルは、他のサイズを有する。

図１に示す特定の実施形態では、チャネライザー１０８は、各入力ポート１２４−１２６からの各入力ビームスペクトル（例えば周波数帯域）を、８個の入力サブチャネル（例えば周波数のスライス）に分割するように構成されている。他の実施形態では、チャネライザー１０８は、各入力ビームスペクトルを、８よりも多いかまたは８よりも少ない入力サブチャネルに分割する。周波数のスライスまたはサブチャネルと呼ばれているが、他の実施形態では、信号は、時間ベースのチャネルもしくはサブチャネル（例えば、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）の信号に関して）、または符号ベースのチャネルもしくはサブチャネル（符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）の信号に関して）に分割されてもよい。サブチャネルは、スイッチマトリクス１１０によってスイッチされた後、コンバイナー１１２によって結合される。例示すると、コンバイナー１１２は、スイッチマトリクス１１０から受信した複数のサブチャネルを再結合して、送信用アンテナ１３０−１３２経由で送信するためのサブバンドにするように構成された回路を含む。例えば、コンバイナー１１２は、第１の複数のサブチャネルを結合して、第１の出力ポート１３４に供給される第１のサブバンドにし、第２の複数のサブチャネルを結合して、第２の出力ポート１３５に供給される第２のサブバンドにし、Ｍ番目の複数のサブチャネルを結合して、Ｍ番目の出力ポート１３６に供給されるＭ番目のサブバンドにするように構成されていてよい。

ある実施形態では、ペイロード１０４はオプションで、様々な周波数のスライス／サブチャネルで符号化されたデジタルデータに対するさらなる処理を実施するように構成された、再生器（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を含む。例えば、再生器は、プロセッサ及びメモリ、コントローラ、１つ以上のＡＳＩＣ、１つ以上のＦＰＧＡ、または送信用アンテナ１３０−１３２を介して送信するのに先立って、データを復調し、さらなる処理を実施し、及びデータを再変調するように構成された、回路の他の組み合わせを含んでいてよい。さらなる分析は、非限定的な例として、アクセス検証、暗号化、符号分割多元接続（例えばＣＤＭＡ）、データ再生（例えば破損したデータもしくは不明瞭なデータの回復）、圧縮、パケットスイッチング、他のデータ処理、またはこれらの組み合わせを含む。復調及び再変調は、衛星１０２上で、任意の適切な段階において生起されてよい。例えば、復調は、（例えばチャネライザー１０８を介した）チャネライゼーションの前または後に生起されてよく、再変調は、（例えばコンバイナー１１２を介した）結合の前または後に生起されてよい。

チャネライザー１０８及びコンバイナー１１２を含む実施形態では、スイッチマトリクス１１０は、各入力ポートからの入力サブチャネルを、割り当てられた各出力ポートにルーティングするように構成されている。スイッチマトリクス１１０は、インビーム及び／またはクロスビームのポイントツーポイントスイッチング（例えばルーティング）、インビーム及び／またはクロスビームのマルチキャストスイッチング、インビーム及び／またはクロスビームのブロードキャスティング、またはこれらの組み合わせを、実施するように構成されていてよい。例示的な実施例として、チャネライザー１０８は、第１の入力ポート１２４の第１のサブチャネルを第１の出力ポート１３４の第１のサブチャネルにスイッチングすることによって、インビームのポイントツーポイントスイッチングを実施してよく、チャネライザー１０８は、Ｎ番目の入力ポート１２６の第３のサブチャネルを第２の出力ポート１３５の第８のサブチャネルにスイッチングすることによって、クロスビームのポイントツーポイントスイッチングを実施してよい。別の例示的な実施例として、チャネライザー１０８は、第１の入力ポート１２４の第３のサブチャネルを第１の出力ポート１３４の複数のサブチャネル（例えば、第２、第３、及び第４のサブチャネル）にスイッチングすることによって、インビームのマルチキャストスイッチングを実施してよく、チャネライザー１０８は、第１の入力ポート１２４の第８のサブチャネルを第１の出力ポート１３４の第５のサブチャネル並びに第２の出力ポート１３５の第２及び第４のサブチャネルにスイッチングすることによって、インビーム及びクロスビームのマルチキャストスイッチングを実施してよい。図１に示す特定のスイッチングは例示の目的のためであり、限定を意図するものではない。他の実施形態では、他のスイッチングが実施される。

スイッチマトリクス１１０の構成を制御するため、衛星１０２は、スイッチングマネジャー１１６を含んでいる。特定の実施形態では、スイッチングマネジャー１１６は、スイッチマトリクス１１０の構成を制御するように構成された、専用回路、プロセッサ、コントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせを含む。他の実施形態では、スイッチングマネジャー１１６の操作は、衛星１０２に搭載されたプロセッサまたは他のシステムによって実施されてよい。スイッチングマネジャー１１６は、スイッチマトリクス１１０の構成を初期化するか、または変更するように構成されていてよい。例えば、スイッチングマネジャー１１６は、スイッチマトリクス１１０の１つ以上のスイッチを（例えば制御信号を用いて）操作して、スイッチマトリクス１１０のフィルタ係数もしくは他のパラメータ、またはこれらの組み合わせを設定するように構成されている。例示すると、スイッチングマネジャー１１６は、１つ以上の置換表をインスタンス化し、この１つ以上の置換表に基づいてスイッチマトリクス１１０の要素の構成を行うように構成されている。例えば、各置換表は、１つ以上のチャネルまたはサブチャネル（例えば周波数のスライス）が特定の入力ポートから特定の出力ポートへとルーティングされるようにして、スイッチマトリクス１１０内のスイッチの種々の構成を表していてよい。ある実施形態では、スイッチングマネジャー１１６は、本明細書にさらに記載されるように、衛星１０２の他の構成要素から、または衛星１０２の外部のシステム（例えば別の衛星に設置されたシステムもしくは地球上のシステム）から受信した情報または命令に基づいて、スイッチマトリクス１１０の構成を制御する（例えば置換表をインスタンス化する）ように構成されている。

衛星１０２は、１つ以上のビークルの１つ以上のスイッチマトリクスの構成を制御するように構成された、リソースマネジャー１４０をさらに含む。例示すると、リソースマネジャー１４０は、スイッチマトリクス１１０の構成を制御して、衛星１０２のいたるところで通信経路を初期化または変更してよい。ある実施形態では、リソースマネジャー１４０は、デジタルペイロードリソースマネジャー（ＤＰＲＭ）を含むか、またはそれに対応していてよい。リソースマネジャー１４０は、衛星１０２に一体化されているとして示されているが、他の実施形態では、図２に関連してさらに記載されるとおり、リソースマネジャー１４０は衛星１０２の外部にあり、衛星通信リンクを介して衛星１０２と通信するように構成されている。リソースマネジャー１４０は、単一のビークル（例えば衛星１０２）用のスイッチング構成データを生成することに関連して記載されているが、図２に関連してさらに記載されるとおり、他の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、複数のビークル用のスイッチング構成データを生成する。

リソースマネジャー１４０は、スイッチング構成データ１４２を生成して、１つ以上の信号（または周波数のスライス／サブチャネル）の、入力ポート１２４−１２６のうちの１つ以上から出力ポート１３４−１３６のうちの１つ以上への、特定のルーティングを可能にするように構成されている。スイッチング構成データ１４２は、スイッチマトリクス１１０の複数のスイッチのうちの１つ以上のスイッチの状態を表す（例えば、スイッチング構成データ１４２は、受信アンテナ１２０−１２２のうちの１つ以上において受信したＲＦ信号に関連する１つ以上の周波数のスライスを、送信用アンテナ１３０−１３２のうちの１つ以上にルーティングすることに関連した、１つ以上のフィルタ構成もしくはフィルタ係数、１つ以上の置換表、またはこれらの組み合わせを含む）。例示すると、スイッチング構成データ１４２は、非限定的な例として、第１の入力ポート１２４に関連する第１のサブチャネルを、第１の出力ポート１３４に関連するサブチャネルにスイッチするスイッチ構成と、第１の入力ポート１２４に関連する第２のサブチャネルを、第２の出力ポート１３５に関連するサブチャネルにスイッチするスイッチ構成を含んでいてよい（例えば、スイッチング構成データ１４２が、２つの通信経路を含む構成を表していてよい）。

リソースマネジャー１４０は、スイッチマトリクス１１０の構成（または再構成）を可能にするため、スイッチング構成データ１４２をスイッチングマネジャー１１６に送信するように構成されている。例示すると、リソースマネジャー１４０は、バス（または他の搭載している通信媒体）を介して、スイッチング構成データ１４２をスイッチングマネジャー１１６に送信するように構成される。リソースマネジャー１４０が衛星１０２の外部にある代替実施形態では、リソースマネジャー１４０は、無線フィーダーリンク（または他の衛星通信媒体）を介して、スイッチング構成データ１４２を衛星１０２のスイッチングマネジャー１１６に送信するように構成されている。

スイッチング構成データ１４２は、第１の外部ネットワークと第２のネットワークとの間の通信経路に関する、ネットワーク情報及び要求に基づいていてよい。例示すると、リソースマネジャー１４０は、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求１４８を受信するように構成されている。通信経路は、衛星１０２のペイロード１０４の構成要素を含む。特定の実施形態では、通信経路は、第１の外部ネットワークの第１のデバイス（例えば、モバイルデバイス、計算デバイス、カスタマーエッジルータなど）と、第２の外部ネットワークの第２のデバイス（例えば、モバイルデバイス、計算デバイス、カスタマーエッジルータなど）との間の、スイッチマトリクス１１０（及び１つ以上の他の構成要素）を経由した通信経路に相当する。

要求１４８は、地上のデバイス（例えば地球上のデバイス）から、無線フィーダーリンクといった衛星接続を経由して受信されてよい。デバイスは、非限定的な例として、１つ以上の外部ネットワークのデバイス（例えば衛星系ネットワークに通信可能に連結されたネットワークのカスタマーエッジルータ）か、衛星系ネットワークの機能及びアクセスを購入もしくは賃借するティア２オペレータのデバイスか、または衛星系ネットワークのデバイス（例えば、オペレーションセンターまたは、衛星通信を介して通信するように構成された、ゲートウェイといった他のデバイス）を含む。例示すると、図２に関連してさらに記載されるとおり、通信経路は、衛星１０２を含む衛星系ネットワークを経由して第１の外部ネットワークのデバイスから第２の外部ネットワークのデバイスに至る経路を含み得る。この衛星系ネットワークは、衛星１０２へのアップリンクビームを送信するように構成された少なくとも１つの地球上の送信器、衛星１０２からのダウンリンクビームを受信するように構成された少なくとも１つの地球上の受信機、またはこれらの組み合わせを含む。通信経路は、衛星１０２の少なくとも１つの受信用アンテナ、スイッチマトリクス１１０を含むペイロード１０４の衛星上の構成要素、及び衛星１０２の少なくとも１つの送信用アンテナを通る。

特定の実施形態では、要求１４８は、通信経路を確立するための要求を含む。例えば、要求１４８は、ＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、スイッチマトリクス１１０、コンバイナー１１２、及びＡＢＥ１１４といった衛星１０２の構成要素を介した、第１の外部ネットワークの第１のデバイスから第２の外部ネットワークの第２のデバイスへの、新たな通信経路を確立するための要求を含んでいてよいか、またはその要求に対応していてよい。別の特定の実施形態では、要求１４８は、既存の通信経路を変更するための要求を含む。例えば、要求１４８は、通信経路がペイロード１０４の１つ以上の別の構成要素を通るようにすること（例えば別の受信用アンテナを介して受信する、別の送信用アンテナを介して送信するなど）によって、第１の外部ネットワークの第１のデバイスから第２の外部ネットワークの第２のデバイスへの通信経路を変更するための要求を含んでいてよいか、またはその要求に対応していてよい。別の特定の実施形態では、要求１４８は、通信経路を終了させるための要求を含む。例えば、要求１４８は、特定の通信経路を終了させる要求を含むか、またはその要求に対応していてよく、通信経路を設けるのに使われているリソースは、他の要求に基づく他の通信経路を提供するように再構成されてよい。

ある実施形態では、ネットワークオペレータからの要求１４８が受信される。例えば、外部ネットワークのネットワークオペレータが衛星１０２に関連する衛星系ネットワークに対して要求１４８を送信し、要求１４８は、衛星１０２に転送される。他の実施形態では、要求１４８は、衛星系ネットワークで受信されたデータ通信に基づいて生成される。例えば、衛星系ネットワークの構成要素は、第１のデバイスを発信元として示し、第２のデバイスを送信先として示すデータパケットの受信に応答して、要求１４８を生成してよい。このように、衛星系ネットワークは、（例えば、人間のネットワークオペレータによって構成が行われない）自動の通信経路のインスタンス化をもたらすように構成されていてよい。

特定の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、要求１４８によって示される通信経路に関連したネットワークトポロジーデータ１４４（例えばネットワークルーティングトポロジーデータ）に基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成するように構成されている。ネットワークトポロジーデータ１４４は、１つ以上のネットワーク（例えば、第１の外部ネットワークと第２の外部ネットワーク）に関連した複数のネットワークデバイス間の接続を表す。リソースマネジャー１４０は、１つ以上のネットワークの１つ以上のネットワークデバイスから（例えば、第１の外部ネットワーク及び第２の外部ネットワークの１つ以上のルータまたは他のネットワークノードから）、ネットワークトポロジーデータ１４４を受信するように構成されている。リソースマネジャー１４０は、ネットワークトポロジーデータ１４４に基づいて通信経路を形成、変更、または除去することを可能にする、置換表（または他のスイッチング構成データ）を生成するように構成されている。

ある実施形態では、リソースマネジャー１４０はさらに、シグナリングデータ１４６（例えばシグナリング制御データ）に基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成するように構成されている。シグナリングデータ１４６は、１つ以上の外部ネットワークを通る（例えば第１の外部ネットワーク及び第２の外部ネットワークを通る）、１つ以上のラベルスイッチ経路（ＬＳＰ）に関連する情報を表す。リソースマネジャー１４０は、１つ以上のネットワーク（例えば、第１の外部ネットワーク及び第２の外部ネットワークから）の１つ以上のネットワークデバイスから、シグナリングデータ１４６を受信するように構成されている。特定の実施形態では、ネットワークトポロジーデータ１４４は、リソース予約プロトコル・トラフィックエンジニアリング（ＲＳＶＰ−ＴＥ）プロトコルといった、制約ベースの（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ）ルーティングプロトコルに従って受信され、シグナリングデータ１４６は、リソース予約プロトコル・トラフィックエンジニアリング（ＲＳＶＰ−ＴＥ）プロトコルといった、シグナリングプロトコルに従って受信される。制約ベースのルーティングプロトコル及びシグナリングプロトコルは、非限定的な例として、汎用マルチプロトコルラベルスイッチング（ＧＭＰＬＳ）プロトコル一式、またはＯＰＥＮＦＬＯＷプロトコル一式といった、より大きい標準プロトコル一式の一部であってよい。

例示すると、リソースマネジャー１４０は、他の外部ネットワークのデバイスと、（例えばネットワークトポロジーデータ１４４を通信するための）「ルーティングプレーン」で、及び（例えばシグナリングデータ１４６を通信するための）「シグナリングプレーン」で、通信するように構成されている。これは、リソースマネジャー１４０が（「データプレーン」に対比して）「制御プレーンにある」とも呼ばれてよい（データプレーンは、様々なネットワークにわたってルーティングされる通信データの通信経路内の構成要素を表す）。リソースマネジャー１４０は、スイッチング構成データ１４２を生成するために、ネットワーク情報（例えば、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６）を、スイッチマトリクス１１０のクロスコネクトに変換するように構成されている。このように、ラベルと経路データとを適切に抽出するために衛星１０２上でデータを復調するということをせずに、衛星１０２が（例えばネットワーク情報に基づいて）ラベルスイッチルーティングの機能を実施することは、リソースマネジャー１４０によって可能になっている。

例えば、第１の外部ネットワークによって第１のラベルでカプセル化された第１のデータパケットは、衛星系ネットワークの地球上の構成要素（例えば、衛星１０２にアップリンクビームを送信するように構成された、衛星アンテナまたは他の送信器に連結された、ルータ）によって受信される。（ラベルスイッチルータがするように）ルータから衛星１０２へのリンクに基づいてデータパケットをカプセル化するための新たなラベルを生成する代わりに、衛星系ネットワークのルータは、特定の周波数サブバンド（例えば、特定のサブチャネル）内のキャリアに基づいてＲＦ信号を生成し、このＲＦ信号を他のＲＦ信号と組み合わせて、衛星１０２に送信されるアップリンクビームを生成する。特定の周波数サブバンドは、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づいて、特定のネットワーク経路及びラベルに対してマッピングされる。アップリンクビームは、衛星１０２上で、第１の受信用アンテナ１２０といった受信用アンテナにおいて受信され、ＡＦＥ１０６によって処理される。チャネライザー１０８は、アップリンクビームを特定のサブチャネルを含む複数のサブチャネルへとさらに細かく分類し、特定のサブチャネルは、スイッチング構成データ１４２（例えば、特定の置換表）によって示される構成に基づいて、スイッチマトリクス１１０を通じてスイッチングされる。スイッチング構成データ１４２は、特定のサブチャネルを、標的とする送信用アンテナから地球上の受信器に（または、地球上の受信器に到達する前に、別の１つ以上の衛星に）ダウンリンクビームとして送信するために、スイッチマトリクス１１０によって、特定のサブチャネルが標的とする出力ポートへとスイッチされるようにする。

こうして、種々のラベル、種々のプロバイダなどに関連するトラフィックが、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づく種々の経路に従って、スイッチマトリクス１１０を通じてスイッチされる。例えば、（別の外部ネットワークを起点とする経路を表す）第２のラベルに関連するトラフィックは、種々のサブチャネル（または種々のアップリンクビーム）に関連するキャリアを使用してアンテナに送信されてよく、種々のサブチャネル（または種々のアップリンクビーム）は、スイッチマトリクス１１０を通じて様々にスイッチされる。ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づくスイッチング構成データ１４２に基づいてスイッチマトリクス１１０の構成を行うことによって、ラベルを抽出するために衛星上での復調を実施することなく、衛星１０２が、種々のラベルに関連しているトラフィックを種々の経路に従ってルーティングすることが可能になる。したがって、種々の外部ネットワークまたは種々のプロバイダからのトラフィックを論理的に分離して、種々の通信経路を経由して衛星１０２上でスイッチすることが可能である。さらに、または代わりに、単一のネットワーク（またはプロバイダ）のトラフィックは、サービス品質（ＱｏＳ）、リンク品質などといったトラフィックの制約に基づいて、異なったルーティングをされ得る。例えば、種々の制約に関連するトラフィックは、種々のラベルを有していてよく、したがってトラフィックは、衛星１０２上で独立して分離されスイッチされてよい。

特定の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、ネットワークトラフィックパターン（例えばプレーントラフィックパターン）に基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成するように構成されている。例示すると、リソースマネジャー１４０は、ユーザプレーントラフィックパターンを決定するために、衛星系ネットワーク内に伝播したユーザデータを監視するように構成されている。リソースマネジャー１４０は、ユーザプレーントラフィックパターンに基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成する。例えば、リソースマネジャー１４０は、特定のユーザまたはユーザグループに関連するトラフィックが多い期間の原因となるスイッチマトリクス１１０の第１の構成を決定してよく、よりトラフィックが少ない期間の原因となるスイッチマトリクス１１０の第２の構成を決定してよい。このように、リソースマネジャー１４０は、１つ以上のネットワークトラフィックに基づいたスイッチマトリクス１１０の構成を示す、スイッチング構成データ１４２を生成する。

ある実施形態では、リソースマネジャー１４０は、部分的なピアリングモデルにしたがって、外部ネットワークと相互作用するように構成されている。こうした実施形態では、リソースマネジャー１４０は、他のネットワークと通信経路データを共有しない。例示すると、衛星１０２に関連するリンク品質やリンク速度などを表すデータは、他のネットワークに提供されない。こうして、部分的なピアリングモデルでは、各ネットワーク（例えば外部ネットワークまたは衛星系ネットワーク）は、自身の構成要素に関する情報は知っているが、他のネットワークに関する情報は知っていない、別個のネットワークとして操作される。

ある実施形態では、リソースマネジャー１４０は、完全なピアリングモデルにしたがって、外部ネットワークと相互作用するように構成されている。こうした実施形態では、リソースマネジャー１４０は、他のネットワークと通信経路データを共有する。例示すると、衛星上の通信経路、リンク品質、リンク速度などを含む、衛星系ネットワークを通る通信経路を表すデータは、他のネットワークと共有される。こうして、完全なピアリングモデルでは、全てのネットワークが、特定のプロトコルまたは一式のプロトコルに従って動作する単一のネットワークとして扱われ、ルーティング及びシグナリングを、ＱｏＳ基準といったエンドツーエンドの基準を満たし、プロバイダ固有のルールに従った通信を可能にするように設計することが可能になっている。代替実施形態では、リソースマネジャー１４０は、オペレーションセンターでオペレータから受信したデータに基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成する（例えば、衛星系ネットワークが、オーバーレイモデルにしたがって他のネットワークと相互作用する）。

リソースマネジャーは、動作中に要求１４８を受信する。要求１４８は、外部ネットワークを起点としていてよい。リソースマネジャー１４０は、要求１４８、ネットワークトポロジーデータ１４４、及びシグナリングデータ１４６に基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成する。特定の実施形態では、スイッチング構成データ１４２は、スイッチマトリクス１１０の構成を表す。リソースマネジャー１４０は、スイッチング構成データ１４２をスイッチングマネジャー１１６に送信し、スイッチングマネジャー１１６は、スイッチング構成データ１４２に基づいてスイッチマトリクス１１０の構成を行う。スイッチマトリクス１１０の構成によって、衛星１０２経由のデータルーティングを可能にする、受信用アンテナ１２０−１２２から送信用アンテナ１３０−１３２への信号のスイッチングが可能になる。

ネットワーク情報（例えば、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６）に基づいてスイッチング構成データを生成することによって、スイッチマトリクス１１０の構成を行う際に使うラベルを抽出するために通信データが衛星１０２上で復調されなくても、衛星系ネットワークが、ラベルスイッチルータの機能を実施することが可能になる。リソースマネジャー１４０は、要求及びネットワーク情報（例えば、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６）に基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成するので、オペレーションセンター内のオペレータが衛星１０２で使用する構成データを生成する他の衛星系ネットワークと対比して、リソースマネジャー１４０が、スイッチマトリクス１１０の構成を自動で行うことが可能になっている。このように、図１は、データプレーン（例えばＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、スイッチマトリクス１１０、コンバイナー１１２、及びＡＢＥ１１４）、並びに制御プレーン（例えばスイッチングマネジャー１１６、並びにネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６を保存しているリソースマネジャー１４０）が共に衛星１０２上に配置されている、衛星（例えば衛星１０２）の実施形態を示している。他の実施形態では、データプレーンは、地上（例えば地上のオペレーションセンター内）に配置されていてよく、それによって、図２に関連してさらに記載されるように、衛星上でリソースマネジメント機能を実施しない旧来型衛星が、１つ以上の地上の構成要素の制御下で、ラベルスイッチルータの操作を実施することが可能になる。衛星系ネットワークがラベルスイッチルーティング機能を実施することが可能であることによって、衛星系ネットワーク及び外部ネットワークを、単一のネットワークとして操作することができる。複数のネットワークを、あたかも単一のより大きいネットワークであるかのようにして操作することによって、複数のネットワークにわたるトラフィックエンジニアリングが可能になり、それによって、ＱｏＳ基準といった様々なエンドツーエンドの基準を満たす、複数のネットワークにわたる通信経路が選択され得る。さらに、ＩＰスイッチネットワークと同一のフォーマットを有する制御情報を使用しない、他の衛星系ネットワークと対比して、外部ネットワークを伴う１つ以上のプロトコルに従ってフォーマットされた制御情報の利用を介した、複数のネットワークにわたる通信経路によって、特定のルールまたはポリシー（例えばプロバイダ固有のルールまたはポリシー）をサポートすることが可能である。

上記の記載では、図１のシステム１００によって実施される様々な機能は、構成要素１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、及び１４０によって実施されるとして記載されている。これは、説明のためにすぎない。他の実施形態では、構成要素１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、及び１４０のうちの１つ以上は、複数の構成要素に関連する機能を実施する単一の構成要素に一体化されていてよい。構成要素１０６、１０８、１１０、１１２、１１４、１１６、及び１４０のそれぞれは、ハードウェア（例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）デバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラなど）、ソフトウエア（例えばプロセッサによって実行可能な命令）、またはこれらの組み合わせを用いて、実施されてよい。

図２は、ネットワーク情報（例えばネットワークトポロジーデータ、シグナリングデータ、またはその両方）に基づいて構成された、ビークル搭載のスイッチマトリクスを有するビークル系ネットワークを含むシステム２００の、例示的な実施形態の第１の実施例を示す。システム２００は、ビークル２０１、ビークルオペレータネットワーク２５１（例えばビークル系ネットワーク）、第１の外部ネットワーク２１６（「オペレータＡのネットワーク」）、第２の外部ネットワーク２２６（「オペレータＢのネットワーク」）、第３の外部ネットワーク２３６（「オペレータＣのネットワーク」）、第４の外部ネットワーク２４６（「オペレータＤのネットワーク」）を含む。図２には４つの外部ネットワークが示されているが、他の実施形態では、システム２００は、４つよりも少ないかまたは４つよりも多い外部ネットワークを含んでいる。ビークルオペレータネットワーク２５１は、コアネットワークを含むか、コアネットワークに対応している。

ビークル２０１は、宇宙船または航空機を含んでおり、外部ネットワーク２１６、２２６、２３６、及び２４６、並びにビークルオペレータネットワーク２５１の他のデバイスといった、地上の（例えば地球上の）デバイスとは別個である。別の特定の実施形態では、ビークル２０１は衛星を含む。別の特定の実施形態では、ビークル２０１はスペースシャトルを含む。別の特定の実施形態では、ビークル２０１は、ＵＡＶ（例えば、ドローン）を含む。システム２００は、図２には単一のビークルを含むとして示されているが、他の実施形態では、システム２００は複数のビークル（例えば一群のビークル）を含んでいる。

特定の実施形態では、図１に関連して示されるように、ビークル２０１は、ＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、スイッチマトリクス１１０、コンバイナー１１２、ＡＢＥ１１４、及びスイッチングマネジャー１１６を含む、ペイロード１０４を含む。他の実施形態では、構成要素１０６、１０８、１１２、及び１１４のうちの１つ以上が、ビークル２０１に含まれていない。ペイロード１０４は、アンテナアレイ２０８もまた含む。アンテナアレイ２０８は、複数の受信用アンテナ及び複数の送信用アンテナを含む。具体的な実施形態では、図１に関連して記載されているとおり、アンテナアレイ２０８は、受信用アンテナ１２０−１２２及び、送信用アンテナ１３０−１３２を含む。

ペイロード１０４は、ビーム形成マネジャー２０２をさらに含む。ビーム形成マネジャー２０２は、ビークル２０１の出力ポートにおいて、１つ以上の出力ビームに関するビーム形成を実施するように構成されている。例えば、ビーム形成マネジャー２０２は、様々な出力ポートに供給される信号の位相または振幅を制御して、１つ以上の送信用アンテナによって生成される送信ビームの方向または形状を変更し得る。例示すると、ビーム形成マネジャー２０２は、ビーム形成重み、位相値、振幅値、またはリソースマネジャー１４０から受信する他の情報に基づいて、１つ以上のビーム形成操作を実施する（例えば、ビーム形成マネジャー２０２は、１つ以上の信号の位相または振幅を変更する）。

ビークル２０１は、管理インターフェース２０４をさらに含む。管理インターフェース２０４は、ペイロード１０４の構成要素といった、ビークル２０１の構成要素に関連するネットワークデータを、地上のオペレーションセンター２５０、地上のネットワークデバイス（例えば、ネットワーク２１６、２２６、２３６、２４６、及び２５１のうちの１つ以上の地球上のデバイス）、またはこの両方に提供するように構成されている。例えば、管理インターフェース２０４は、ネットワーク固有またはオペレータ固有の測定データ（例えば、ネットワークもしくはプロバイダからの信号及びデータを含む、ビークル２０１によって実施される通信動作を測定するデータ）、天体暦データ、もしくはこの両方を、ネットワーク２１６、２２６、２３６、及び２４６うちの１つ以上のデバイスに提供するか、またはビークル主体の測定データ（例えば、ビークル系ネットワークに関連する通信動作を測定するデータ）、天体暦データ、もしくはこの両方を、地上のオペレーションセンター２５０に提供するように構成されていてよい。

ビークル２０１は、地上から１つ以上のアップリンクビーム内のＲＦ信号を受信し、１つ以上のダウンリンクビームを介して地上の別の場所（または１つ以上の他のビークル）にＲＦ信号を送信することによって、ビークルオペレータネットワーク２５１をサポートするように構成されている。ある実施形態では、ビークル２０１は、オプションのクロスリンク２０６を介して、１つ以上の他のビークル（例えば衛星、シャトル、ドローン、航空機など）に対してダウンリンクビームを送信するように構成されている。オプションのクロスリンク２０６は、ＲＦクロスリンクまたは光学クロスリンクを含む。オプションのクロスリンク２０６を介して他のビークルと通信することによって、システム２００が複数のビークルを含むことが可能になり、それによって、ビークルオペレータネットワーク２５１が、単一のビークルを使う場合と比べてより拡大されたカバレッジエリアを有することが可能になり得る。例えば、ビークルオペレータネットワーク２５１内の各ビークルは、ビークルオペレータネットワーク２５１のカバレッジエリアの総計に寄与する、カバレッジエリアを有する。

ビークルオペレータ（例えば、ティア１オペレータ）は、様々なネットワークサービスを提供するため、他の非公開のユーザグループ（「ＣＵＧ」）に対して、ビークルオペレータネットワーク２５１へのアクセスを販売または賃貸してよい。本明細書で使用する場合、「ＣＵＧ」とは、ティア１オペレータに関連する機器へのアクセスに対して対価を支払う、ティア２オペレータ（例えばサービスプロバイダ）を指す。簡便性のため、ＣＵＧのメンバーをユーザと称する。非限定的な例として、ティア２オペレータは、仮想移動体通信オペレータ（ＭＶＮＯ）及び仮想通信オペレータ（ＶＮＯ）を含む。ティア２オペレータが提供するサービスの契約者は、以降、加入者と称する。図２に示す特定の実施形態では、第１の外部ネットワーク２１６を運営する第１のティア２オペレータ（オペレータＡ）に関連する第１のＭＶＮＯ２１０（「ＭＶＮＯ Ａ」）と、第２の外部ネットワーク２２６を運営する第２のティア２オペレータ（オペレータＢ）に関連する第２のＭＶＮＯ２２０（「ＭＶＮＯ Ｂ」）と、第３の外部ネットワーク２３６を運営する第３のティア２オペレータ（オペレータＣ）に関連する第３のＭＶＮＯ２３０（「ＭＶＮＯ Ｃ」）と、第４の外部ネットワーク２４６を運営する第４のティア２オペレータ（オペレータＤ）に関連する第４のＭＶＮＯ２４０（「ＭＶＮＯ Ｄ」）に対して、アクセスが販売または賃貸される。ここではＭＶＮＯとして記載されているが、他の実施形態では、異なるタイプのティア２オペレータ（例えばＶＮＯ、政府など）が含まれている。図２には４つのティア２オペレータが示されているが、他の実施形態では、４つよりも多いまたは４つよりも少ないティア２オペレータが、ビークルオペレータネットワーク２５１へのアクセスを購入または賃借してよい。

ビークルオペレータネットワーク２５１及び外部ネットワーク２１６、２２６、２３６、及び２４６の構成要素は、データトラフィックを送信及び受信するように構成されている。例えば、ビークルオペレータネットワーク２５１は、第１の外部ネットワーク２１６の第１のカスタマーエッジルータ２１４と通信するように構成された第１のプロバイダエッジルータ２１２、第２の外部ネットワーク２２６の第２のカスタマーエッジルータ２２４と通信するように構成された第２のプロバイダエッジルータ２２２、第３の外部ネットワーク２３６の第３のカスタマーエッジルータ２３４と通信するように構成された第３のプロバイダエッジルータ２３２、及び第４の外部ネットワーク２４６の第４のカスタマーエッジルータ２４４と通信するように構成された第４のプロバイダエッジルータ２４２、を含む。４つの別個のプロバイダエッジルータ２１２、２２２、２３２、及び２４２が示されているが、他の実施形態では、ビークルオペレータネットワーク２５１は、４つよりも多い、または４つよりも少ないプロバイダエッジルータを含んでいる。例えば、単一のプロバイダエッジルータが、カスタマーエッジルータ２１４、２２４、２３４、及び２４４のそれぞれと通信していてよい。

特定の実施形態では、各カスタマーエッジルータ２１４、２２４、２３４、及び２４４は、ビークルオペレータネットワーク２５１の対応するプロバイダエッジルータに対してデータトラフィックを提供するのに先立って、データトラフィックから、外部ネットワーク固有の全てのラベルまたは他のヘッダを取り外すように構成されており、各プロバイダエッジルータ２１２、２２２、２３２、及び２４２は、対応するカスタマーエッジルータに対してデータトラフィックを提供するのに先立って、ビークルオペレータネットワーク２５１に固有の全てのラベル及びヘッダを取り外すように構成されている。

例えば、ネットワーク２１６、２２６、２３６、２４６、及び２５１が部分的なピアリングモデルに従って相互作用する実施形態では、第１の外部ネットワーク２１６内を起点とし第２の外部ネットワーク２２６内に目的地を有するデータトラフィック（例えばＩＰトラフィック）は、第１の外部ネットワーク２１６に固有の１つ以上のラベルを用いて、第１の外部ネットワークの２１６間でカプセル化及びルーティングされ、データトラフィックがビークルオペレータネットワーク２５１に送信されるときに、第１のカスタマーエッジルータ２１４が、データトラフィックからネットワーク固有のラベルを取り外し、そのデータトラフィックを第１のプロバイダエッジルータ２１２に転送する。第１のプロバイダエッジルータ２１２は、データトラフィックをカプセル化し、そのデータトラフィックを、別の場所に送信用するために、ビークルオペレータネットワーク２５１の構成要素を通じてビークル２０１へとルーティングしてよい。例えば、データトラフィックは、カプセル化され、データトラフィックを含むアップリンクビームをビークル２０１に送信するように構成された衛星用アンテナまたは他の構成要素に連結された、ゲートウェイルータへとルーティングされてよい。

データトラフィックは、スイッチマトリクス１１０といった、ビークル２０１の構成要素を通ってルーティングされ、ビークル２０１からのダウンリンクビームを介して、別の場所で第２のゲートウェイルータに連結された衛星アンテナ（または他の構成要素）に対して送信されてよい。データトラフィックは、カプセル化され、ビークルオペレータネットワーク２５１の追加構成要素を通って、第２のプロバイダエッジルータ２２２へとルーティングされてよい。特定の実施形態では、第２のプロバイダエッジルータ２２２は、ビークルオペレータネットワーク２５１に固有のあらゆるラベル（または他のヘッダ）を取り外し、データトラフィックをカプセル化して第２の外部ネットワーク２２６内の目的地までルーティングするように構成された第２のカスタマーエッジルータ２２４に対して、データトラフィックを提供するように構成されている。

ネットワーク２１６、２２６、２３６、２４６、及び２５１が完全なピアリングモデルに従って相互作用する実施形態では、カスタマーエッジルータ２１４、２２４、２３４、及び２４４、並びにプロバイダエッジルータ２１２、２２２、２３２、及び２４２は、ネットワーク間でパケットをルーティングするときに、ラベルまたは他のヘッダ情報を維持するように構成されている。例示すると、ネットワーク２１６、２２６、２３６、２４６、及び２５１はルーティング情報及びシグナリング情報を共有しているので、１つのネットワークに関連するラベル及び他のルーティング情報が、他のネットワークによって使用（または変換して使用）されてよい。ネットワーク間でルーティング情報及びシグナリング情報を共有することによって、これらのネットワークを、あたかも単一のネットワークであるかのようにして操作することが可能になり、それによって、様々な基準及びルールが、単一の制御プレーン内で制御用通信を介して管理され得る。

ビークルオペレータネットワーク２５１は、様々なタイプのネットワーク間相互作用（例えばオーバーレイ、部分的なピアリング、または完全なピアリング）を提供するのに加えて、ビークルオペレータネットワーク２５１内のネットワークトラフィックを分離するように構成されている。特定の実施形態では、ビークルオペレータネットワーク２５１は、ビークルオペレータネットワーク２５１内で、ユーザ単位の（例えばティア２オペレータ単位、またはサービスプロバイダ単位の）ネットワークトラフィックの分離を行うように構成されている。ユーザ単位のネットワークトラフィックの分離を実施するために、異なるＣＵＧに関連するトラフィックは、異なる態様でカプセル化され、異なるルーティング情報を用いて、ビークルオペレータネットワーク２５１を通ってルーティング及び転送される。特定の実施形態では、ビークルオペレータネットワーク２５１のネットワーク構成要素（例えば基地局、移動性管理エンティティ、パケットゲートウェイ、サービングゲートウェイなど）は、異なるＣＵＧ（例えば異なるＭＶＮＯ）に関連するトラフィックを、異なる識別子を用いてカプセル化するように構成されている。

例示すると、特定の実施形態では、ネットワーク構成要素は、各ユーザに関して異なる仮想ルーティング／転送（ＶＲＦ）インスタンスを維持する。これは、各ユーザに関して異なるルーティング情報ベース（ＲＩＢ）データを維持することを含む。ＲＩＢデータが異なることによって、第１のユーザに関連するトラフィックは、第２のユーザに関連するトラフィックとは、外部ネットワーク内を通る異なる経路を通過し得る。特定の実施形態では、ネットワーキング構成要素は、第１のＭＶＮＯ ２１０用の第１のＶＲＦインスタンス、第２のＭＶＮＯ ２２０用の第２のＶＲＦインスタンス、第３のＭＶＮＯ ２３０用の第３のＶＲＦインスタンス、及び第４のＭＶＮＯ ２４０用の第４のＶＲＦインスタンスを維持する。他の実施形態では、ビークルオペレータネットワーク２５１のある構成要素は、特定のＭＶＮＯ（または他のティア２オペレータ）用に設計されており、したがって、（ビークルオペレータネットワーク２５１内の各ＶＲＦ用のＲＩＢデータを維持する代わりに）対応するＶＲＦインスタンス及び関連するＲＩＢデータのみを維持する。

特定の実施形態では、ビークルオペレータネットワーク２５１のゲートウェイルータは、トラフィックを論理的に分離するか、または特定の基準に基づいてトラフィックを分離する、アップリンクビームを生成するように構成されている。例示すると、ゲートウェイルータは、複数のモデムバンクを含んでいてよく、第１のモデムバンクにおいて第１のＭＶＮＯ ２１０に関連する第１のトラフィックを受信し、第２のモデムバンクにおいて第２のＭＶＮＯ ２２０に関連する第２のトラフィックを受信してよい。第１のモデムバンクは、第１のトラフィックに基づいて第１の周波数帯域内の第１の信号を生成し、第２のモデムバンクは、第２のトラフィックに基づいて第２の周波数帯域内の第２の信号を生成する。第１の信号及び第２の信号は、結合されて、ビークル２０１に送信されるアップリンクビームとなる。図１に関連して記載されるように、スイッチマトリクス１１０は、スイッチング構成データ１４２に基づいて、第１の信号を第１の通信経路に沿ってスイッチし、第２の信号を第２の通信経路に沿ってスイッチするように構成されている。スイッチング構成データ１４２は、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づいて生成される。これらのデータは、ある実施形態では、ＶＲＦ固有のネットワークトポロジーデータ、及びＶＲＦ固有のシグナリングデータを含む。こうして、ビークル２０１は、ユーザ単位によるネットワークトラフィックの論理的な分離を行う。代わりに、第１のトラフィック及び第２のトラフィックが、ＱｏＳ基準といった基準について異なる基準を有する同一のプロバイダ（例えばティア２プロバイダ）のトラフィックに対応していてもよく、トラフィックは、異なる基準を満たすため、異なる態様でルーティングされてよい（例えば、第１の通信経路は、第２の通信経路と比べてより信頼性が高いかまたはより速い、エンドツーエンドの移動時間と関連付けられていてよい）。

ビークル２０１を制御するために、ビークルオペレータのネットワーク２５１は、地上のオペレーションセンター２５０を含んでいる。図２に示す特定の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、地上のオペレーションセンター２５０に一体化されているか、またはその中に含まれている。例えば、地上のオペレーションセンター２５０は、リソースマネジャー１４０に関連して記載される操作を実施するように構成された、１つ以上の計算システム（例えば、１つ以上のプロセッサ及びメモリ）を含む。他の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、（地上のオペレーションセンター２５０のみに設置されている代わりに、）ビークルオペレータネットワーク２５１の複数の構成要素間に行きわたっている。例示すると、リソースマネジャークライアントは、複数のリソースゲートウェイ、及び地上のオペレーションセンター２５０に含まれていてよく、それによって、リソースマネジャー１４０の操作の実施が、リソースゲートウェイ及び地上のオペレーションセンター２５０中に行きわたっていてよい。特定の実施形態では、地上のオペレーションセンター２５０は、ビークル２０１を操作するための制御データを生成するように構成されており、リソースマネジャー１４０の機能は、リソースゲートウェイ中に行きわたっているが、地上のオペレーションセンター２５０によっては実施されない。図１に関連して記載されるように、リソースマネジャー１４０は、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づいて（並びに、図１の要求１４８といった１つ以上の要求に基づいて）、スイッチング構成データ１４２を生成するように構成されている。

地上のオペレーションセンター２５０は、無線フィーダーリンクとも呼ばれる無線通信リンク２７０を介して、ビークル２０１と通信可能に連結されている。無線通信リンク２７０は、非限定的な例として、ＲＦリンクまたはマイクロ波リンクを含む。ビークル２０１が衛星である実施形態では、無線通信リンク２７０は、衛星通信リンクである。リソースマネジャー１４０は、制御データ及び管理データを、無線通信リンク２７０を経由してビークル２０１に送信するように構成されている。制御データ及び管理データは、地上の第１の場所（または第１の群の場所）からビークル２０１に送信される１つ以上のアップリンクビームに含まれるデータトラフィックとは、別個のものであり、ビークル２０１上でルーティングされ、１つ以上のダウンリンクビームの一部として地上の第２の場所（または第２の群の場所）に送信されるものである。例えば、図１に関して記載されているように、リソースマネジャー１４０は、無線通信リンク２７０を経由してビークル２０１にスイッチング構成データ１４２を送信するように構成されており、スイッチングマネジャー１１６は、スイッチング構成データ１４２に基づいて、スイッチマトリクス１１０を制御するように構成されている。

例示すると、スイッチマトリクス１１０は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の通信経路を初期化または変更するための、スイッチング構成データ１４２に基づいて構成されていてよい。特定の実施形態では、第１のデバイスは、第１のプロバイダに関連する第１のネットワークと通信可能に連結された第１の地上のデバイスであり、第２のデバイスは、第２のプロバイダに関連する第２のネットワークと通信可能に連結された第２の地上のデバイスである。例えば、第１のデバイスは、オペレータＡの第１の外部ネットワーク２１６と通信可能に連結された第１の加入者デバイス２１８を含んでいてよく、第２のデバイスは、オペレータＢの第２の外部ネットワーク２２６と通信可能に連結された第２の加入者デバイス２２８を含んでいてよい。第１のデバイス及び第２のデバイスは、非限定的な例として、携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートウォッチ、メディア再生デバイス、ナビゲーションシステム、携帯情報端末（ＰＤＡ）、衛星電話、ビークル（もしくはその構成要素）、もしくはこれらの組み合わせといったモバイルデバイス、または固定式電子装置を含んでいてよい。別の実施例として、第１のデバイスは第１のカスタマーエッジルータ２１４を含んでいてよく、第２のデバイスは第２のカスタマーエッジルータ２２４を含んでいてよい（例えば、ネットワーク２１６、２２６、及び２５１が部分的なピアリングモデルに従って相互作用していることによって、ネットワーク２１６と２２６の間のルーティングが、ビークルオペレータネットワーク２５１には不可視であってよい。）第１のプロバイダは、第１のＶＲＦインスタンスに関連した第１の仮想通信オペレータであってよく（例えば第１のＭＶＮＯ ２１０を運営していてよく）、第２のプロバイダは、第２のＶＲＦインスタンスに関連した第２の仮想通信オペレータであってよい（例えば第２のＭＶＮＯ ２２０を運営していてよい）。スイッチマトリクス１１０は、ビークル２０１の第１の送信用アンテナで生成される第１の出力ビームが、ビークル２０１の第１の受信用アンテナにおける第１の受信ビームの周波数スペクトルの少なくとも一部に基づくようにして、スイッチング構成データ１４２に基づいて構成されていてよい（例えば、特定の入力ポートからスイッチマトリクス１１０を通って特定の出力ポートに至る、特定のサブチャネルに関連する通信経路が設定されていてよい）。さらなる通信経路を初期化（または変更する）スイッチングデータが、ネットワークトポロジーデータ１４４、シグナリングデータ１４６、及び１つ以上の他の要求に基づいて生成されてよい。

特定の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、ネットワークトポロジーデータ１４４、シグナリングデータ１４６、及び要求（例えば、図１の要求１４８）に基づいて、ビーム形成構成データ２５２を生成するように、さらに構成されている。ビーム形成構成データ２５２は、１つ以上の位相の値、１つ以上の振幅の値、またはこれらの組み合わせに基づく、１つ以上のビーム形成重みを表す。リソースマネジャー１４０は、無線通信リンク２７０を介して、ビークル２０１にビーム形成構成データ２５２を送信するように構成されており、ビーム形成マネジャー２０２は、ビーム形成構成データ２５２に基づいて（例えば、ＲＦ信号の位相または振幅を調整することによって）、ビークル２０１によって出力されるＲＦ信号を調整するように構成されている。ＲＦ信号を調整することは、ＲＦ信号に対してビーム形成重みを適用する、とも呼ばれる。ＲＦ信号に対してビーム形成重みを適用することによって、異なるプロバイダ、異なるトラフィックタイプもしくは基準、またはこれらの組み合わせに関連するＲＦ信号が、異なる態様で（例えば、異なる方向で、異なるビーム形状で、など）、アンテナアレイ２０８から（例えば１つ以上の送信用アンテナから）ビーム形成されることが可能になる。

別の特定の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、ネットワークトポロジーデータ１４４、シグナリングデータ１４６、及び要求（例えば、図１の要求１４８）に基づいて、追加構成データ２５４を生成するように構成されている。追加構成データ２５４は、ペイロード１０４の１つ以上の他の構成要素（例えば、スイッチマトリクス１１０以外の構成要素）に関連する、構成またはパラメータ値を表す。例えば、１つ以上の構成要素は、ＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、コンバイナー１１２、ＡＢＥ１１４、再生器、またはこれらの組み合わせを含み得る。リソースマネジャー１４０は、無線通信リンク２７０を介して、ビークル２０１に追加構成データ２５４を送信するように構成されており、ビークル２０１の回路は、追加構成データ２５４に基づいて、ペイロード１０４の１つ以上の他の構成要素の構成を行うように構成されている。１つ以上の構成要素の構成を行うことによって、アンテナアレイ２０８で受信された信号及びアンテナアレイ２０８から送信される信号に関連する、帯域幅、電力、周波数計画、アンテナカバレッジなどが調整されてよい。例えば、ＡＦＥ１０６またはＡＢＥ１１４に関連するフィルタ係数または局部発信器信号を調整することで、処理される受信信号の帯域幅か、またはビークル２０１から送信される信号の帯域幅が調整される。別の例として、チャネライザー１０８またはコンバイナー１１２のパラメータを調整することによって、各信号からさらに細かく分割されるサブチャネルの数、サブチャネルの幅、各サブチャネルの特定のレンジ、組み合わされて出力チャネルを形成するサブチャネルの数、出力チャネルの幅、出力チャネルのレンジ、またはこれらの組み合わせが調整される。別の例として、ＡＢＥ１１４の１つ以上の増幅器に関連するパラメータを調整することで、ビークル２０１から送信される信号のエネルギー（例えば送信出力）が調整される。

別の具体的な実施形態では、リソースマネジャー１４０は、ネットワーク２１６、２２６、２３６、２４６、及び２５１のデバイスから、１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６を受信するように構成されている。１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６は、ＱｏＳパラメータ、ネットワーク固有のポリシーパラメータ、他の速度パラメータもしくは信頼性パラメータ、またはこれらの組み合わせを含む。リソースマネジャー１４０は、１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６に基づいてスイッチング構成データ１４２を生成するように、さらに構成されている。例えば、１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６は、特定のデータトラフィック（例えばビデオ、音声、データなど）に関連するＱｏＳタイプを表していてよく、リソースマネジャー１４０は、特定のデータに関する通信経路が、対応するＱｏＳタイプに関連する基準（例えば信頼性、リンクの数、冗長性、エンドツーエンドの移動時間など）を満たすようにして、スイッチング構成データ１４２を生成してよい。特定の一例として、リソースマネジャー１４０は、（１つ以上のサブチャネルに関連した）第１のデータトラフィックを、第１の入力ポートから第１の通信経路に沿って第２の出力ポートにスイッチし、（１つ以上の他のサブチャネルに関連した）第２のデータトラフィックを、第１の入力ポートから第２の通信経路に沿って第１の出力ポートにスイッチする、置換表を生成し得る。第１の通信経路は、より高い出力電圧の増幅器と、特定の形状のビームを有している送信用アンテナとを含んでいてよく、それによって、第１の通信経路は、（より低い出力電圧の増幅器と、別の形状のビームを有している送信用アンテナとを含む）第２の通信経路よりも、高い信頼性に関連付けられている。

別の特定の実施形態では、地上のオペレーションセンター２５０は、統合（ｏｒｃｈｅｓｔｒａｔｉｏｎ）マネジャー２６０を含む。統合マネジャー２６０は、ビークル２０１の動作に基づいて統合データ２６２を生成するように構成されている。例示すると、統合データ２６２は、ビークル２０１から第２のビークルへのハンドオーバー、ビークル２０１に関連する計画された機能停止、ビークル２０１に関連する計画されていない機能停止、ビークル２０１の軌道の変更、ビークル２０１に関連するシステム容量要求の変更、ビークル２０１に関するユーザ接続ポイントの変更、またはこれらの組み合わせといった、ビークル２０１の動作に関連する１つ以上の統合された事象を表す。統合マネジャー２６０は、地上のオペレーションセンター２５０におけるオペレータ（例えば作業人員）からの指令に基づいて、またはビークル２０１もしくは地上のオペレーションセンター２５０によって生成されたデータに基づいて自動的に、統合データ２６２を生成するように構成されている。特定の一例として、オペレータは、特定の時間に機能停止が発生することを表すデータを、地上のオペレーションセンター２５０において入力し得る。別の特定の例として、統合マネジャー２６０は、ビークル２０１から、ビークル２０１の軌道が変更されたことを表すセンサデータを受信するか、または地上のオペレーションセンター２５０から、（例えば気象条件または他の測定可能な条件によって）アップリンクまたはダウンリンクの推定リンク品質が変更されたことを表すデータを受信し得る。リソースマネジャー１４０は、統合データ２６２にさらに基づいて、スイッチング構成データ１４２を生成するように構成されている。例えば、第１の出力ポートに連結された送信用アンテナに関連する条件が変化する可能性を表す統合データ２６２に基づいて、第１の入力ポートから第１の出力ポートへの通信経路が、第１の入力ポートから別の出力ポートに延びるように変更されてよい。別の例として、統合データ２６２がこれから起きる計画された機能停止を表している場合、スイッチング構成データ１４２は、高優先度のトラフィックタイプ（例えば、高優先度のＱｏＳタイプ）に関連する信号だけが、出力ポートにルーティングされることを可能にする、置換表を含むように変更されてよい。

システム２００は、ビークル２０１におけるスイッチング制御の抽象化及びカプセル化を可能にする。例えば、リソースマネジャー１４０は、他のネットワーク（例えば外部ネットワーク）からのネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータを、スイッチマトリクス１１０の構成に変換するように構成されている。こうして、リソースマネジャー１４０は、ラベルスイッチネットワークまたはパケットスイッチネットワークに関連するルーティングデータ及びシグナリングデータに基づいて、（回路スイッチネットワークとして機能する）スイッチマトリクス１１０の構成を制御することが可能になっている。例示すると、リソースマネジャー１４０は、ＧＭＰＬＳプロトコル一式、ＯＰＥＮＦＬＯＷプロトコル一式、または他のルーティング及びシグナリングプロトコルといった制御プレーンプロトコルに基づいて、ビークルのスイッチマトリクス１１０（または複数のビークルのスイッチマトリクス）を制御する、スイッチング構成データ１４２を生成する。スイッチマトリクス１１０が制御プレーンプロトコルに基づいて構成されているため、ビークル２０１は、ラベルスイッチルータとして機能する（例えば、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づいてルーティングを実施する）。スイッチマトリクス１１０の、制御プレーンプロトコルとポイントツーポイント接続との間で変換を行うことによって、ビークル２０１のインフラストラクチャーは、外部ネットワークの制御プレーンの中に、効果的に「折りたたまれる」（ｃｏｌｌａｐｓｅｄ）。これによって、ビークルのオペレータネットワーク２５１が、完全なピアリングモデルに従って他のネットワークと相互作用し、他のネットワークにとって別のラベルスイッチルータ（またはＩＰベースのルータ）として見えることが可能になる。こうして、外部ネットワークに回路スイッチされたオーバーレイ（ａ ｃｉｒｃｕｉｔ−ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｏｖｅｒｌａｙ）として稼働し、したがってエンドツーエンド基準を満たすことが不可能であるビークル系ネットワークの場合と対比して、外部ネットワークと組み合わされて稼働しているビークルオペレータネットワーク２５１が、ＱｏＳ基準といったエンドツーエンドの基準、並びにネットワーク固有のルール及びポリシーを満たすことが可能になる。

図２は、制御プレーン（例えばリソースマネジャー１４０）がデータプレーン（例えばＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、スイッチマトリクス１１０、コンバイナー１１２、及びＡＢＥ１１４）から「切り離され」、地上に配置されている実施形態を示す。リソースマネジャー１４０が地上のオペレーションセンター２５０に一体化されているため、ビークル２０１は、制御プレーンから除外されている。このように、図２に示す実施形態では、地上のオペレーションセンター２５０（リソースマネジャー１４０を含む）は、旧来型ビークル（例えば旧来型衛星または他のビークル）を制御し、旧来型ビークルが、地上の他のピアリングデバイスにとってラベルスイッチルータとして見えるようにさせることが可能である。例えば、旧来型衛星（例えば、ＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、スイッチマトリクス１１０、コンバイナー１１２及びＡＢＥ１１４を含んでいるが、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づくスイッチング構成データ１４２の衛星上での生成を実施するようには構成されていない、衛星）は、スイッチング構成データ１４２（及び、図２に関連して示す他の構成データ）を受信して、それに応じてスイッチマトリクス１１０（またはペイロード１０４の他の構成要素）の構成を行うことによって、ラベルスイッチング機能を実施するように構成されることができる。このように、ある実施形態では、旧来型ビークル系のネットワークが、部分的なピアリングモデルまたは完全なピアリングモデルに従って外部ネットワークと相互作用することは、本開示が可能にしている。

図３は、ネットワーク情報（例えばネットワークトポロジーデータ、シグナリングデータ、またはその両方）に基づいて構成されたビークル搭載のスイッチマトリクスを有する、ビークル系ネットワークを含む、システム３００の例示的な実施形態の第２の実施例を示す。システム３００は、図２に関連して記載されるように、ビークル２０１と、外部ネットワーク２１６、２２６、２３６、及び２４６に通信可能に連結されたビークルオペレータネットワーク２５１とを含む。システム３００では、図２に関連して記載される実施形態とは対照的に、リソースマネジャー１４０及び統合マネジャー２６０はビークル２０１に搭載されて一体化されており、地上のオペレーションセンター２５０内には存在していない。このように、図３は、制御プレーン及びデータプレーンが共にビークル２０１に配置されている実施形態を示す。

図３に示す実施形態では、地上のオペレーションセンター２５０は、システムマネジャー３０２を含む。システムマネジャー３０２は、ビークル２０１（または複数のビークル）の動作を制御するための制御データを生成するように構成されている。例えば、システムマネジャー３０２は、オペレータがビークル２０１の様々な動作を制御し、天体暦データといったデータ、ビークル２０１からのデータ、またはこれらの組み合わせに基づいて制御データを自律的に生成することを可能にするように構成された、１つ以上のプロセッサ及びメモリ、１つ以上のコントローラ、１つ以上のＡＳＩＣ、１つ以上のＦＰＧＡ、他の回路、またはこれらの組み合わせを含み得る。例えば、システムマネジャー３０２は、飛行経路／軌道の制御、電力システムの制御、修理の制御、またはビークル２０１に関連する他の作業に関連する、制御データを生成するように構成されていてよい。システムマネジャー３０２は、無線通信リンク２７０を経由してビークル２０１に制御データを提供するように構成されており、ビークル２０１は、管理インターフェース２０４を経由して制御データを受信し、制御データに基づいて１つ以上の動作を実施するように構成されている。例えば、ビークル２０１は、制御データに基づいて、飛行経路もしくは軌道の調整、電力設定の調整、他の動作の実施、またはこれらの組み合わせを行ってよい。

図３に示すとおり、ビークル２０１は、リソースマネジャー１４０及び統合マネジャー２６０を含む。リソースマネジャー１４０は、ネットワークトポロジーデータ１４４、シグナリングデータ１４６、オプションで１つ以上のトラフィックエンジニアリングデータ２５６、及び、図１の要求１４８といった、ビークル２０１を通る通信経路に関する１つ以上の要求に基づいて、スイッチング構成データ１４２、ビーム形成構成データ２５２、及び追加構成データ２５４を、ビークル２０１上で決定するように構成されている。ネットワークトポロジーデータ１４４、シグナリングデータ１４６、及び１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６（及び他の追加制御データ）は、ネットワーク２１６、２２６、２３６、２４６、及び２５１の１つ以上の地上の構成要素から、ビークル２０１で受信されてよい。特定の実施形態では、外部ネットワーク２１６、２２６、２３６、及び２４６の構成要素が、各ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータをプロバイダエッジルータ２１２、２２２、２３２、及び２４２に提供し、ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータは、地上のオペレーションセンター２５０にルーティングされて、無線通信リンク２７０を経由してビークル２０１に送信される。代替実施形態では、ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータは、プロバイダエッジルータ２１２、２２２、２３２、及び２４２から、ビークルオペレータネットワーク２５１の１つ以上のリソースゲートウェイにルーティングされ、リソースゲートウェイが、ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータを、１つ以上の無線通信リンクを経由してビークル２０１に送信する。１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６は、同様に、外部ネットワーク２１６、２２６、２３６、及び２４６からビークルオペレータネットワーク２５１で受信され、ビークル２０１に対して提供されてよい。このように、ある実施形態では、スイッチング構成データ１４２は、１つ以上の無線通信リンクを経由して、地上のオペレーションセンター２５０から、地上のネットワークデバイスから、またはその両方から受信された、ネットワークトポロジーデータ、シグナリングデータ、トラフィックエンジニアリングパラメータ、他の制御データ、またはこれらの組み合わせに基づいて、リソースマネジャー１４０によって、ビークル２０１で生成される。

図４は、衛星上で構成を行うことが可能なスイッチマトリクスを有する、衛星系通信ネットワーク４００の例示的な実施例を示す。図４に関連して記載される具体的な実施形態では、衛星系通信ネットワーク４００は、図１の衛星１０２を含む。図４の関連では衛星系ネットワークとして記載されているが、他の実施形態では、他のビークル系通信ネットワークが本明細書に記載の動作を実施する。例えば、他のビークル系通信ネットワークは、図２のビークル２０１または図３のビークル２０１を含んでいてよい。

衛星系通信ネットワーク４００は、衛星１０２、第２の衛星４０２、リソースマネジャー１４０、１つ以上のプロバイダエッジルータ４３０、衛星アクセスモデム４４０、衛星ユーザ端末４４２、及びユーザ機器４４４（例えば加入者デバイス）を含む。１つ以上のプロバイダエッジルータ４３０は、図２及び図３のプロバイダエッジルータ２１２、２２２、２３２、及び２４２といった、種々のネットワークのカスタマーエッジルータと通信するように構成されたルータを含む。衛星アクセスモデム４４０は、１つ以上のリソースゲートウェイに一体化されており、データトラフィックをアップリンクビームとして衛星１０２に送信し、データトラフィックをダウンリンクビームとして衛星１０２から受信するように構成されている。衛星ユーザ端末４４２は、衛星系通信ネットワーク４００によってサポートされている１つ以上のサービスをサポートするため、衛星アクセスモデム４４０との間でデータの送受信を行うように構成されている。ユーザ機器４４４は、１つ以上のサービスにアクセスするために衛星ユーザ端末４４２との間でデータの送受信を行うように構成された、加入者デバイスを含む。例えば、ユーザ機器４４４は、非限定的な例として、携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートウォッチ、メディア再生デバイス、ナビゲーションシステム、携帯情報端末（ＰＤＡ）、衛星電話、ビークル（もしくはその構成要素）、もしくはこれらの組み合わせといったモバイルデバイス、または固定式電子装置を含む。

図４に示す特定の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、統合マネジャー２６０（ＯＲＣＨ ＭＧＲ）、シグナリングマネジャー４１０（ＳＩＧ ＭＧＲ）、経路計算要素４１４（ＰＣＥ）、及びデジタルペイロードリソースマネジャー４１８（ＤＰＲＭ）を含む。本明細書では、構成要素２６０、４１０、４１４、及び４１８に関して様々な機能が記載されているが、そうした記載は、例示のみを目的としている。他の実施形態では、構成要素２６０、４１０、４１４、及び４１８のうちの１つ以上は、複数の構成要素に関連する機能を実施する単一の構成要素に一体化されていてよい。構成要素２６０、４１０、４１４、及び４１８のそれぞれは、ハードウェア（例えばＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＤＳＰ、コントローラ、他の専用回路など）、ソフトウエア（例えばプロセッサによって実行可能な命令）、またはこれらの組み合わせを用いて実施されてよい。特定の実施形態では、リソースマネジャー１４０は、図２に関して記載されるように、地上のオペレーションセンターといった地上の構成要素に一体化されているか、または、リソースゲートウェイ及び地上のオペレーションセンターといった、複数の地上の構成要素の間に行きわたっている。代替実施形態では、図１及び図３に関連して記載されるように、リソースマネジャー１４０は、衛星１０２に一体化されている。

図２及び図３に関連して記載されるように、統合マネジャー２６０は、地上のオペレーションセンターのオペレータからのデータ、または衛星１０２で生成されたデータ（例えばセンサデータ）に基づいて、統合データ（例えば図２及び図３の統合データ）を生成するように構成されている。特定の実施形態では、統合マネジャーは、北方面インターフェースコントローラ４０６（ＮＢＩ ＣＴＲＬ）及び南方面インターフェースコントローラ４０８（ＳＢＩ ＣＴＲＬ）を含む。北方面インターフェースコントローラ４０６は、飛行経路／軌道管理システム、電力システム、及び他のリアルタイムシステムといった、衛星１０２の動作に関してより高い優先度を有する構成要素と通信するように構成されている。南方面インターフェースコントローラ４０８は、信号マネジャー４１０、経路計算要素４１４、及びデジタルペイロードリソースマネジャー４１８といった、衛星１０２の動作に関してより低い優先度を有する構成要素と通信するように構成されている。例示すると、統合マネジャー２６０は、北方面インターフェースコントローラ４０６から、衛星１０２の他のシステムからのデータを受信し、北方面インターフェースコントローラ４０６を経由して受信したデータに基づいて、統合データを生成し、南方面インターフェースコントローラ４０８を経由して、信号マネジャー４１０、経路計算要素４１４、及びデジタルペイロードリソースマネジャー４１８に、統合データを提供するように構成されていてよい。

経路計算要素４１４は、ネットワークトポロジーデータ１４４を保持し、ネットワークトポロジーデータ１４４が記述する、様々なネットワークを通る１つ以上の経路を決定するように構成されている。経路計算要素４１４は、ネットワークトポロジーデータ１４４（ＮＥＴ ＴＯＰ ＤＡＴＡ）を保持して保存する、ルートマネジャー４１６（ＲＯＵＴＥ ＭＧＲ）及びストレージを含んでいてよい。特定の実施形態では、経路計算要素４１４は、トラフィック構成データ、並びに様々なネットワークのリンク及び構成要素に関連するパラメータに加えてネットワークトポロジーデータ１４４を含む、トラフィックエンジニアリングデータベースを保持する。ルートマネジャー４１６は、１つ以上の通信経路を決定するため、ネットワークトポロジーデータ１４４に基づいてルート計算を実施するように構成されている。例えば、ルートマネジャー４１６は、経路の計算作業、トポロジー発見作業、トポロジー分配作業、またはこれらの組み合わせを実施するように構成されていてよい。

シグナリングマネジャー４１０は、シグナリングデータ１４６を保持し、シグナリングデータ１４６が記述する様々なネットワークを通るリンクに関連するシグナリングを決定するように構成されている。シグナリングマネジャー４１０は、シグナリングデータ１４６（ＳＩＧ ＤＡＴＡ）を保持して保存する、シグナリングマネジャー構成要素４１２（ＳＩＧ ＭＧＲ）及びストレージを含んでいてよい。特定の実施形態では、シグナリングマネジャー構成要素４１２は、シグナリングデータ１４６を含むラベル情報ベースを保持する。シグナリングマネジャー構成要素４１２は、１つ以上の通信経路に沿った１つ以上のリンクに関連する、シグナリングを決定するように構成されている。例えば、シグナリングマネジャー４１２は、シグナリングプロトコル処理、ＡＳ内シグナリング管理（例えば、衛星系通信ネットワーク４００内のリンクに関連するシグナリングの管理）、ＡＳ間シグナリング管理（例えば、ＭＶＮＯまたはＶＮＯといったティア２オペレータによって制御される、外部ネットワークへのリンク、または衛星系通信ネットワーク４００の一部へのリンクに関連するシグナリングの管理）、及び経路エラー管理作業を実施するように構成されている。

デジタルペイロードリソースマネジャー４１８は、１つ以上の通信経路の初期化または変更、及び１つ以上の通信経路のリンクに関連するシグナリングに関連する、経路計算要素４１４及びシグナリングマネジャー４１０からの要求を受信するように構成されている。デジタルペイロードリソースマネジャー４１８は、この要求に基づいて（衛星１０２の）ペイロード１０４の構成要素が使用する構成データを生成することによって、この要求を、衛星１０２内のクロスコネクト（例えば、チャネライザー１０８からスイッチマトリクス１１０を経由したコンバイナー１１２へのクロスコネクト）へと変換するように、さらに更新されている。特定の実施形態では、デジタルペイロードリソースマネジャー４１８は、スイッチ管理構成要素４１７（ＳＷＩＴＣＨ ＭＧＲ）及びビーム形成管理構成要素４１９（ＢＦＮ ＭＧＲ）を含む。スイッチ管理構成要素４１７は、図１に関連して記載されるように、（ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づく）要求に基づいて、スイッチング構成データ（例えば、図１〜図３のスイッチング構成データ１４２）を生成するように構成されている。ビーム形成管理構成要素４１９は、図２及び図３に関連して記載されるように、（ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づく）要求に基づいて、ビーム形成構成データ（例えば、図２及び図３のビーム形成構成データ２５２）を生成するように構成されている。加えて、スイッチ管理構成要素４１７及びビーム形成管理構成要素４１９は、統合マネジャー２６０から統合データを受信した場合には、各構成データの生成に際して、統合データを使用するように構成されている。

動作中には、衛星系通信ネットワーク４００が、構成要素間の、並びに衛星１０２（及び他の衛星）を経由した別の場所への、データのルーティングを可能にする。例示すると、ユーザ機器４４４及び衛星ユーザ端末４４２は、イーサネット物理（ＰＨＹ）層、イーサネットメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）層、ＩＰネットワーク層、ＴＣＰ層、ＵＤＰ層、及びアプリケーション層のうちの、１つ以上において、データ及びシグナリングを共有している。衛星ユーザ端末４４２、及び衛星アクセスモデム４４０は、ＰＨＹ層及びＭＡＣ層における共通エアインターフェースを介して、データ及びシグナリングを共有する。加えて、衛星アクセスモデム４４０は、イーサネットのＰＨＹ層及びＭＡＣ層を介して、プロバイダエッジルータ４３０からのデータ及びシグナリングを受信する。衛星アクセスモデム４４０は、受信したデータを組み合わせて、衛星１０２に送信される１つ以上のアップリンクビームと、（ＰＨＹ層及びＭＡＣ層における）フィーダーリンクを介して衛星１０２に送信される、任意の制御情報を生成する。加えて、衛星アクセスモデム４４０は、モデム制御／性能データ４２２を、リソースマネジャー１４０に送信する。

プロバイダエッジルータ４３０は、外部ネットワークからのデータを受信し、衛星１０２に送信するために、このデータを衛星アクセスモデム４４０にルーティングする。プロバイダエッジルータ４３０は、イーサネットＰＨＹ層、イーサネットＭＡＣ層、マルチプロトコルラベルスイッチ（ＭＰＬＳ）シム層、ＩＰネットワーク層、ＴＣＰ／ＵＤＰトランスポート層、ルーティング層、及びシグナリング層を含む、プロトコルスタック４３２に従って通信を実施してよい。プロバイダエッジルータ４３０は、外部のネットワークから受信したネットワークトポロジーデータ（例えばルーティングデータ）及びシグナリングデータもまた、リソースマネジャーに送信する。例えば、ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータは、イーサネットＰＨＹ層、イーサネットＭＡＣ層、ＭＰＬＳシム層、ＩＰネットワーク層、ＴＣＰ／ＵＤＰトランスポート層、ルーティング層、及びシグナリング層を含む、プロトコルスタック４１５に従って通信を実施する、リソースマネジャー１４０に通信される。特定の実施形態では、ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータは、ＧＭＰＬＳプロトコル一式またはＯＰＥＮＦＬＯＷプロトコル一式に従って通信される。他の実施形態では、ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータをリソースマネジャー１４０に通信するために、ＲＳＶＰ−ＴＥプロトコル、ＯＳＰＦ−ＴＥプロトコル、ＩＰ／ＭＰＬＳプロトコル、イーサネットプロトコル、または他のネットワークプロトコルといった、他のプロトコルが使用される。

リソースマネジャー１４０は、プロバイダエッジルータ４３０から受信したネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータ、並びに衛星アクセスモデム４４０から受信したモデム制御及び性能データに基づいて、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６を、生成して保持する。リソースマネジャー１４０（例えばスイッチ管理構成要素４１７及びビーム形成管理構成要素４１９）は、スイッチング構成データ及びビーム形成構成データを生成し、リソースマネジャー１４０は、スイッチング構成データ、ビーム形成構成データ、並びに他の構成及び制御データを、制御及び管理データ４２０として衛星１０２に送信する。衛星１０２は、制御及び管理データ４２０を受信し、制御及び管理データ４２０に基づいて、ペイロード１０４の１つ以上の構成要素（例えば、ＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、スイッチマトリクス１１０、コンバイナー１１２、ＡＢＥ１１４、受信用アンテナ、送信用アンテナ、またはこれらの組み合わせ）の構成を行う。１つ以上の構成要素の構成を行うことによって、衛星１０２が、１つ以上の入力ポートから１つ以上の構成要素を介して１つ以上のアップリンクビーム内で受信したデータトラフィックを、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６に基づいて決定された通信経路を使用して、１つ以上の出力ポートに伝播することが可能になる。衛星１０２は、地上の別の場所に、（ＲＦもしくは光学ＰＨＹ及びＭＡＣ層通信を介して）第２の衛星４０２に、またはＲＦもしくは光学ＰＨＹ及びＭＡＣ層通信を介して１つ以上の他の衛星に送信するため、送信用アンテナにおいて、ＲＦ信号（例えば１つ以上のダウンリンクビーム）を生成する。

リソースマネジャー１４０は、ネットワークトポロジーデータ及びシグナリングデータをプロバイダエッジルータ４３０から受信し、受信したネットワークトポロジーデータ及び受信したシグナリングデータに基づいて制御及び管理データ４２０を生成することによって、１つ以上の他のネットワークのラベルスイッチドメイン（またはその他のＩＰスイッチドメイン）から、衛星１０２のドメイン（例えばスイッチマトリクス１１０）に、通信経路要求を「変換」することができる。このように、衛星１０２はラベルスイッチ機能を実施することが可能であり、それによって、衛星系通信ネットワーク４００が、外部ネットワークにとってラベルスイッチネットワークとして見えるようにしている。上記で説明したように、この機能によって、ビークル系ネットワークが、完全なピアリングモデルに従って他のネットワークと相互作用することが可能になる。それによって、これらのネットワークが、外部ネットワークに回路スイッチされたオーバーレイとして機能する他の衛星系ネットワークでは満たすことができない、ＱｏＳ基準といった様々な基準を満たすことが可能になる。

図４に関して特定のプロトコル層が示され記載されているが、そうした記載は、限定するものではない。他の実施形態では、本明細書に記載されている通信は、図４に示されているものとは異なるプロトコル層で実施され得る。

図５は、ネットワーク情報（例えばネットワークトポロジーデータ、シグナリングデータ、またはその両方）に基づいて、衛星のスイッチマトリクスの構成を行う方法５００を示す。特定の実施形態では、非限定的な例として、方法５００は図１〜図４のリソースマネジャー１４０によって実施される。

方法５００は、５０２において、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求を受信することを含む。例えば、要求１４８は、図１に関連して記載されるとおり、２つのデバイス間の通信経路を表す。

方法５００は、５０４において、通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて、スイッチング構成データを生成することを含む。スイッチング構成データは、衛星のスイッチマトリクスの構成を表す。例えば、スイッチング構成データ１４２は、図１に関連して記載されるとおり、ネットワークトポロジーデータ１４４及び要求１４８に基づいて生成される。スイッチング構成データ１４２は、図１に関連して記載されるとおり、スイッチマトリクス１１０の１つ以上のスイッチの状態、１つ以上のスイッチの構成を表す置換表、１つ以上のフィルタ構成要素、または他の構成データといった、スイッチマトリクス１１０の構成を表す。特定の実施形態では、図１に関連して記載されるとおり、要求１４８は衛星１０２で受信され、スイッチング構成データ１４２は、衛星１０２上で生成される。代替実施形態では、図２に関連して記載されるとおり、要求１４８が受信されるのとスイッチング構成データ１４２が生成されるのは、地上のオペレーションセンター２５０またはゲートウェイといった、通信ネットワークの地上の構成要素においてである。

方法５００は、５０６において、スイッチング構成データに基づいて、スイッチマトリクスに通信経路を初期化させること、または変更させることをさらに含む。通信経路の一部は、衛星のペイロードの構成要素を含み、構成要素は、スイッチマトリクスを含む。例えば、スイッチングマネジャー１１６は、図１または図２に関連して記載されるとおり、スイッチング構成データ１４２に基づいて、スイッチングマトリクス１１０の構成を行う。

特定の実施形態では、方法５００は、ネットワークトポロジーデータに基づいて追加構成データを生成することと、ペイロードの１つ以上の他の構成要素の構成が、追加構成データに基づいて行われるようにすることとを含む。例えば、ＡＦＥ１０６、チャネライザー１０８、コンバイナー１１２、ＡＢＥ１１４、またはこれらの組み合わせのうちの１つ以上は、追加構成データ２５４に基づいて構成される。追加構成データ２５４は、図１〜図３に関連して記載されるとおり、衛星（または他のビークル）上か、または地上のネットワーク構成要素において、生成されてよい。

別の具体的な実施形態では、方法５００は、ネットワークデバイスからのシグナリングデータを受信することを含む。シグナリングデータは、１つ以上の外部ネットワークを通る、１つ以上のラベルスイッチ経路（ＬＳＰ）に関連する情報を含む。例えば、リソースマネジャー１４０は、ネットワーク２１６、２２６、２３６、及び２４６を通る１つ以上のＬＳＰを表す、シグナリングデータ１４６を受信する。特定の実施形態では、ネットワークトポロジーデータ１４４及びシグナリングデータ１４６は、ＧＭＰＬＳプロトコル一式またはＯＰＥＮＦＬＯＷプロトコル一式に従って受信される。シグナリングデータ１４６は、図１〜図３に関連して記載されるとおり、衛星（または他のビークル）上か、または地上のネットワーク構成要素において、受信されてよい。

別の特定の実施形態では、方法５００は、ネットワークデバイスから１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータを受信することを含む。スイッチング構成データは、１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータに、さらに基づいている。例示すると、１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６は、図３に関連して記載されるように、またはビークル（例えば衛星）においては図２に関連して記載されるように、スイッチング構成データ１４２を決定するために、受信され使用されてよい。１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータ２５６は、ＱｏＳパラメータ、ネットワーク固有のポリシーパラメータ、他のパラメータ、またはこれらの組み合わせを含む。

別の特定の実施形態では、方法５００は、ネットワークトポロジーデータ及び通信経路に基づいて、ビーム形成構成データを生成することを含む。この実施形態では、方法５００は、ビーム形成構成データに基づいて、ペイロードの受信回路、ペイロードの送信回路、またはその両方の構成を行うことをさらに含む。例えば、図２及び図３に関連して記載されるとおり、リソースマネジャー１４０がビーム形成構成データ２５２を生成し、ビーム形成マネジャー２０２は、ビーム形成構成データ２５２に基づいて、１つ以上の受信用アンテナ、ＡＦＥ１０６、ＡＢＥ１１４、１つ以上の送信用アンテナ、他の受信用もしくは送信用回路、またはこれらの組み合わせの、構成を行う。

別の特定の実施形態では、方法５００は、統合データを受信することを含む。この実施形態では、スイッチング構成データは、統合データにさらに基づいて、生成される。例示すると、統合マネジャー２６０は、ビークル２０１から第２のビークルへのハンドオーバー、ビークル２０１に関連する計画された機能停止、ビークル２０１に関連する計画されていない機能停止、ビークル２０１の軌道の変更、ビークル２０１に関連するシステム容量要求の変更、ビークル２０１に関するユーザ接続ポイントの変更、またはこれらの組み合わせを含む、１つ以上の統合された事象を表す統合データ２６２を生成する。リソースマネジャー１４０は、図２及び図３に関連してさらに記載されるとおり、統合データ２６２に基づいてスイッチング構成データ１４２を生成する。

方法５００によって、衛星が、ラベル（または他のヘッダ）を抽出するための通信データの復調を行わないにも関わらず、ラベルスイッチルータの動作を実施することが可能になる。例えば、ネットワークトポロジーデータと、通信経路に関する要求とに基づいてスイッチマトリクスの構成を行うことによって、衛星が、ラベルスイッチルーティング機能を実施することが可能になる。衛星がラベルスイッチルーティングの機能を実施することによって、他のラベルスイッチ（または他のＩＰスイッチ）ネットワークに関連する制御プレーンデータを用いて、衛星系ネットワークを制御することが可能になる。これによって、衛星系ネットワークを他のネットワーク間のオーバーレイとして操作する代わりに、これらのネットワークを単一のネットワークとして（例えば、完全なピアリングモデルに従って）操作することが可能になり得る。完全なピアリングモデルに従ってネットワークを操作することによって、回路スイッチによるオーバーレイとして機能し、エンドツーエンドの基準を満たすことができない他の衛星系ネットワーク（または他のビークル系ネットワーク）と対比して、ＱｏＳ基準を含む様々なエンドツーエンド基準を満たすことが可能になり、複数のネットワークの至るところでネットワーク固有のポリシーを実行することが可能になる。

特定の実施形態では、図５の方法５００の要素のうちの１つ以上は、非一過性コンピュータ可読媒体に保存された命令を実行するプロセッサによって実施されてよい。例えば、非一過性コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されたときに、衛星において、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求の処理を含む動作をプロセッサに実施させる、命令を保存している。通信経路の一部は、衛星のペイロードの構成要素を含み、構成要素は、スイッチマトリクスを含む。動作は、衛星において、通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて、スイッチング構成データを生成することを含む。スイッチング構成データは、ペイロードのスイッチマトリクスの構成を表す。動作は、スイッチング構成データに基づいて、スイッチマトリクスが通信経路を初期化するか、または変更するように構成することをさらに含む。

図１〜図５のうちの１つ以上は、本開示の教示によるシステム、機器、及び／または方法を示していてよいが、本開示は、これらの示されているシステム、機器、及び／または方法に限定されない。本明細書に記載されている図１から図５のうちの任意のものの１つ以上の機能または構成要素は、図１から図５のうちの別のものの、１つ以上の他の部分と組み合わされてよい。例えば、図５の方法５００の１つ以上の要素は、本明細書に記載の他の工程と組み合わせて実施されてよい。このように、本明細書に記載の単一の実施形態は、全て、限定するものとして解釈されるべきではなく、本開示の実施形態は、本開示の教示から逸脱することなく、適切に組み合わせられてよい。一実施例として、図５に関連して記載されている１つ以上の工程はオプションであってよく、少なくとも部分的に同時に実施されてよく、及び／または示されるもしくは記載されるのと異なる順序で実施されてよい。

実施形態のさらなる例は、以下の条項に反映される。

条項１．第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求を受信することと、通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいてスイッチング構成データを生成することであって、スイッチング構成データは衛星のスイッチマトリクスの構成を表す、生成することと、スイッチング構成データに基づいて、スイッチマトリクスに通信経路を初期化または変更させることであって、通信経路の一部が、衛星のペイロードの構成要素を含み、構成要素がスイッチマトリクスを含む、初期化または変更させることと、を含む方法。

条項２．スイッチング構成データが衛星上で生成され、スイッチマトリクスが衛星の１つ以上の入力ポートを衛星の１つ以上の出力ポートに連結するように構成された複数のスイッチを含み、スイッチング構成データが、複数のスイッチのうちの１つ以上のスイッチの状態を表す、条項１に記載の方法。

条項３．スイッチング構成データが、衛星の入力ポートで受信した高周波（ＲＦ）信号に関連する１つ以上の周波数のスライスを、衛星の１つ以上の出力ポートにルーティングすることに関連した、１つ以上のフィルタ構成または１つ以上の置換表のうちの少なくとも１つをさらに含む、条項１に記載の方法。

条項４．要求が、通信経路を確立する要求、通信経路を変更する要求、または通信経路を終了する要求のうちの少なくとも１つを含み、スイッチング構成データが、ユーザプレーントラフィックパターンに基づいてさらに生成される、条項１に記載の方法。

条項５．第１のデバイスが、第１のプロバイダと関連する第１のネットワークに通信可能に連結された第１の地上のデバイスを含み、第２のデバイスが、第２のプロバイダと関連する第２のネットワークに通信可能に連結された第２の地上のデバイスを含み、スイッチマトリクスの構成が、衛星の第１の送信用アンテナにおける第１の出力ビームの生成と関連している、条項１に記載の方法。

条項６．第１のプロバイダが、第１の仮想ルーティング／転送（ＶＲＦ）インスタンスに関連する第１の仮想通信オペレータを含み、第２のプロバイダが、第１のＶＲＦインスタンスとは異なる第２のＶＲＦインスタンスに関連する第２の仮想通信オペレータを含み、スイッチング構成データが、第１のネットワークと衛星を含む衛星系ネットワークとの間の部分的なピアリングを可能にする、条項５に記載の方法。

条項７．スイッチング構成データが、第１のネットワークと衛星を含む衛星系ネットワークの間の完全なピアリングを可能にし、スイッチング構成データが、第２のネットワークと衛星系ネットワークの間の完全なピアリングを可能にする、条項５に記載の方法。

条項８．ネットワークトポロジーデータに基づいて追加構成データを生成することと、ペイロードの１つ以上の他の構成要素の構成が追加構成データに基づいて行われるようにすることであって、１つ以上の他の構成要素がチャネライザー、コンバイナー、または再生器のうちの少なくとも１つを含む、行われるようにすることと、をさらに含む、条項１に記載の方法。

条項９．ネットワークトポロジーデータが、１つ以上の外部ネットワークに関連する複数のネットワークデバイス間の接続を表す、条項１に記載の方法。

条項１０．ネットワークデバイスからシグナリングデータを受信することをさらに含む方法であって、シグナリングデータは１つ以上の外部ネットワークを通る１つ以上のラベルスイッチ経路（ＬＳＰ）に関連する情報を含み、スイッチング構成データはシグナリングデータにさらに基づいて生成される、条項１に記載の方法。

条項１１．ネットワークトポロジーデータが制約ベースのルーティングプロトコルに従って受信され、シグナリングデータがシグナリングプロトコルに従って受信される、条項１０に記載の方法。

条項１２．第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求を、衛星において処理することであって、通信経路の一部は衛星のペイロードの構成要素を含み、構成要素はスイッチマトリクスを含む、処理することと、通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて、衛星においてスイッチング構成データを生成することであって、スイッチング構成データは、ペイロードのスイッチマトリクスの構成を表している、生成することと、スイッチマトリクスが、スイッチング構成データに基づいて通信経路を初期化または変更するように構成することと、を含む動作を、プロセッサによって実行されたときにプロセッサに実施させる命令を保存している、非一過性コンピュータ可読媒体。

条項１３．動作が、衛星において、ネットワークデバイスからの１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータを受信することをさらに含み、スイッチング構成データが１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータにさらに基づいており、１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータがサービス品質（ＱｏＳ）パラメータまたはネットワーク固有のポリシーパラメータのうちの少なくとも１つを含んでいる、条項１２に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

条項１４．動作が、衛星において、ネットワークトポロジーデータ及び通信経路に基づいてビーム形成構成データを生成することと、ビーム形成構成データに基づいて、ペイロードの受信用回路、ペイロードの送信用回路、またはその両方の構成を行うことであって、ビーム形成構成データが、１つ以上の位相値または１つ以上の振幅値のうちの少なくとも１つに基づく１つ以上のビーム形成重みを表している、構成を行うことと、をさらに含む、条項１２に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

条項１５．動作が、衛星において統合データを受信することをさらに含み、統合データが、衛星の動作に関連する１つ以上の統合された事象を表し、スイッチング構成データが統合データにさらに基づく、条項１２に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

条項１６．統合データが、衛星から第２の衛星へのハンドオーバー、衛星に関連する計画された機能停止、衛星に関連する計画されていない機能停止、衛星の軌道の変更、衛星に関連するシステム容量要求の変更、または衛星に関するユーザ接続ポイントの変更、のうちの少なくとも１つを表す、条項１５に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。

条項１７．ビークルであって、ビークルの１つ以上の受信用アンテナとビークルの１つ以上の送信用アンテナの間に連結された複数のスイッチを含むスイッチマトリクス、スイッチング構成データに基づいてスイッチマトリクスの構成を初期化または変更するように構成された回路、及び、第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいてスイッチング構成データを生成するように構成された、通信ネットワークの地上のデバイスであって、通信経路の一部が、ビークルのペイロードの構成要素を含み、構成要素がスイッチマトリクスを含む、地上のデバイスを含む、ビークルを備えるシステム。

条項１８．ビークルが、衛星または航空ビークルを含む、条項１７に記載のシステム。

条項１９．地上のデバイスが、地上のオペレーションセンターに一体化されているか、またはゲートウェイを含んでおり、地上のデバイスが、衛星通信リンクを介してビークルに通信可能に連結されている、条項１７に記載のシステム。

条項２０．ビークルが、無線通信リンクを経由して、地上のデバイス、第２の地上のネットワークデバイス、またはその両方に、ビークルの構成要素に関連するネットワークデータを提供するように構成された管理インターフェースをさらに含み、スイッチング構成データが、地上のデバイスまたは第２の地上のネットワークデバイスのうちの少なくとも１つから無線通信リンクを経由して受信した制御情報にさらに基づいている、条項１７に記載のシステム。

本明細書に記載の実施例の図面は、様々な実施形態の構造の全般的な理解を与えることを意図している。これらの図は、本書に記載された構造または方法を利用する機器及びシステムのすべての要素及び特徴を、網羅的に説明する役割を果たすことは意図していない。本開示を精査することによって、他の多くの実施形態が、当業者にとって明らかになってよい。本開示の他の実施形態を利用すること、及び本開示から他の実施形態を派生させることによって、本開示の範囲を逸脱することなく、構造的及び論理的な置換及び変更が行われ得る。例えば、方法の動作を、図に示す順序とは異なる順序で実施してもよいし、１つ以上の方法の動作を省略してもよい。したがって、本開示及び図面は、限定的というより、むしろ例示的なものと見なすべきである。

さらに、本明細書では特定の実施例が例示及び説明されてきたが、同一または同様の結果を達成するように設計された後続の構成が、いずれも、示されている特定の実施形態と代替され得ることは、理解すべきである。本開示は、様々な実施形態の、後続のあらゆる応用例または変形例を含むことを意図している。上記の実施形態の組み合わせ、及び、本書で特に説明していない他の実施形態については、本明細書を精査することによって、当業者に明らかになるであろう。

本開示の「要約書」は、それが、特許請求の範囲またはその意味を、解釈または限定するために使用されるわけではないとの理解のもとに、提出されるものである。加えて、上記の「発明を実施するための形態」においては、本開示を簡潔にする目的で、様々な特徴が、グループ化されたり、または、単一の実施形態内で説明されたりしている場合がある。上記の実施例は、本開示を例示するものであって、本開示を限定するものではない。本開示の原理に従った多くの修正例及び変形例が可能であることも、また理解すべきである。むしろ、下記の特許請求の範囲において反映されているように、特許請求される主題は、開示されたあらゆる実施例の全ての特徴よりも少ない特徴を対象としていてよい。したがって、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲及びその均等物によって規定されるものである。

Claims (15)

1. 第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求を受信することと、
   前記通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいてスイッチング構成データを生成することであって、前記スイッチング構成データは衛星のスイッチマトリクスの構成を表す、生成することと、
   前記スイッチング構成データに基づいて、前記スイッチマトリクスに前記通信経路を初期化または変更させることであって、前記通信経路の一部が、前記衛星のペイロードの構成要素を含み、前記構成要素が前記スイッチマトリクスを含む、初期化または変更させることと、
   を含む方法。
2. 前記スイッチング構成データが前記衛星上で生成され、前記スイッチマトリクスが前記衛星の１つ以上の入力ポートを前記衛星の１つ以上の出力ポートに連結するように構成された複数のスイッチを含み、前記スイッチング構成データが、前記複数のスイッチのうちの１つ以上のスイッチの状態を表す、請求項１に記載の方法。
3. 前記スイッチング構成データが、前記衛星の入力ポートにおいて受信された高周波（ＲＦ）信号に関連する１つ以上の周波数のスライスを前記衛星の１つ以上の出力ポートにルーティングすることに関連した、１つ以上のフィルタ構成または１つ以上の置換表のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記要求が、前記通信経路を確立する要求、前記通信経路を変更する要求、または前記通信経路を終了する要求のうちの少なくとも１つを含み、前記スイッチング構成データが、ユーザプレーントラフィックパターンに基づいてさらに生成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記第１のデバイスが、第１のプロバイダと関連する第１のネットワークに通信可能に連結された第１の地上のデバイスを含み、前記第２のデバイスが、第２のプロバイダと関連する第２のネットワークに通信可能に連結された第２の地上のデバイスを含み、前記スイッチマトリクスの前記構成が、前記衛星の第１の送信用アンテナにおける第１の出力ビームの生成と関連している、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第１のプロバイダが、第１の仮想ルーティング／転送（ＶＲＦ）インスタンスに関連する第１の仮想通信オペレータを含み、前記第２のプロバイダが、前記第１のＶＲＦインスタンスとは異なる第２のＶＲＦインスタンスに関連する第２の仮想通信オペレータを含み、前記スイッチング構成データが、前記第１のネットワークと前記衛星を含む衛星系ネットワークとの間の部分的なピアリングを可能にする、請求項５に記載の方法。
7. 前記スイッチング構成データが、前記第１のネットワークと前記衛星を含む衛星系ネットワークとの間の完全なピアリングを可能にし、前記スイッチング構成データが、前記第２のネットワークと前記衛星系ネットワークとの間の完全なピアリングを可能にする、請求項５に記載の方法。
8. 前記ネットワークトポロジーデータに基づいて追加構成データを生成することと、
   前記ペイロードの１つ以上の他の構成要素の構成が前記追加構成データに基づいて行われるようにすることであって、前記１つ以上の他の構成要素がチャネライザー、コンバイナー、または再生器のうちの少なくとも１つを含む、行われるようにすることと、
   をさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. ネットワークデバイスからシグナリングデータを受信することをさらに含む方法であって、前記シグナリングデータは１つ以上の外部ネットワークを通る１つ以上のラベルスイッチ経路（ＬＳＰ）に関連する情報を含み、前記スイッチング構成データは前記シグナリングデータにさらに基づいて生成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 命令であって、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実施させ、且つ、
    第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連する要求を衛星において処理することであって、前記通信経路の一部は前記衛星のペイロードの構成要素を含み、前記構成要素はスイッチマトリクスを含む、処理することと、
    前記衛星においてスイッチング構成データを生成することと、
    前記スイッチマトリクスが、前記スイッチング構成データに基づいて前記通信経路を初期化または変更するように構成することと、
    を含む動作をさらに実施させる命令
    を保存している、非一過性コンピュータ可読記憶媒体。
11. 前記動作が、前記衛星において、ネットワークデバイスからの１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータを受信することをさらに含み、前記スイッチング構成データが前記１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータにさらに基づいており、前記１つ以上のトラフィックエンジニアリングパラメータが、サービス品質（ＱｏＳ）パラメータまたはネットワーク固有のポリシーパラメータのうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１０に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。
12. 前記動作が、
    前記衛星において、前記ネットワークトポロジーデータ及び前記通信経路に基づいてビーム形成構成データを生成することと、
    前記ビーム形成構成データに基づいて、前記ペイロードの受信用回路、前記ペイロードの送信用回路、またはその両方の構成を行うことであって、前記ビーム形成構成データが、１つ以上の位相値または１つ以上の振幅値のうちの少なくとも１つに基づく１つ以上のビーム形成重みを表している、構成を行うことと、
    をさらに含む、請求項１０または１１に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。
13. 前記動作が、前記衛星において統合データを受信することをさらに含み、前記統合データが、前記衛星の動作に関連する１つ以上の統合された事象を表し、前記スイッチング構成データが前記統合データにさらに基づく、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。
14. 前記統合データが、前記衛星から第２の衛星へのハンドオーバー、前記衛星に関連する計画された機能停止、前記衛星に関連する計画されていない機能停止、前記衛星の軌道の変更、前記衛星に関連するシステム容量要求の変更、または前記衛星に関するユーザ接続ポイントの変更、のうちの少なくとも１つを表す、請求項１３に記載の非一過性コンピュータ可読媒体。
15. ビークルであって、
    前記ビークルの１つ以上の受信用アンテナと前記ビークルの１つ以上の送信用アンテナの間に連結された複数のスイッチを含むスイッチマトリクス、
    スイッチング構成データに基づいて前記スイッチマトリクスの構成を初期化または変更するように構成された回路、及び、
    第１のデバイスから第２のデバイスへの通信経路に関連するネットワークトポロジーデータに基づいて前記スイッチング構成データを生成するように構成された、通信ネットワークの地上のデバイスであって、前記通信経路の一部が、前記ビークルのペイロードの構成要素を含み、前記構成要素が前記スイッチマトリクスを含む、地上のデバイス
    を含む、ビークル
    を備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を実施することが可能なシステム。

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