JP2023520071A - 適応通信のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

適応型衛星通信システムは、干渉認識スケジューラを使用して、メッセージを送信するためのスロット送信パラメータを選択する。特定の端末によるメッセージの送信をスケジューリングするとき、スケジューラは、送信機ロケーションおよび意図される送信時間期間に対して、任意の外部通信システムの干渉パラメータを決定する。次に、スケジューラはこれを使用して、スロット送信パラメータの特定の組合せが干渉を起こす可能性が高いかを推定し、次いで潜在的な干渉を低減するようにスロット送信パラメータを調節することができる。スケジューラは、レイテンシ、送信失敗／成功の確率、および干渉に関する制約の影響下でスロットを選択するように構成される、最適化方法を使用してもよい。【選択図】図２Ｂ

Description

先行文献
本出願は、「適応通信のためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ）」という名称の２０２０年４月３日に出願されたオーストラリア国仮特許出願第２０２０９０１０４９号の優先権を主張し、その内容全体を参照により本明細書に組み込む。

参照による組込み
本出願において、以下の特許出願を参照する。
２０１２年８月１４日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１２９０３４８９号の優先権を主張する、「通信システムにおけるチャネル割当て（ＣＨＡＮＮＥＬ ＡＬＬＯＣＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１３年８月１４日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１３／０００８９５号。
２０１２年９月２１日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１２９０４１３０号の優先権を主張する、「通信システムおよび方法（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ）」という名称の２０１３年９月２０日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７８号。
２０１２年９月２１日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１２９０４１４５号の優先権を主張する、「多重アクセス通信システム（ＭＵＬＴＩ－ＡＣＣＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１３年９月２０日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７９号。
２０１３年８月２１日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１３９０３１６３号の優先権を主張する、「マルチユーザ通信システム（Ａ ＭＵＬＴＩＵＳＥＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１４年８月２１日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００８２６号。
２０１４年１２月９日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１４９０４９７６号の優先権を主張する、「マルチキャリア通信システム（ＭＵＬＴＩＣＡＲＲＩＥＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１５年１２月９日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１５／０００７４３号。
２０１６年２月２５日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１６９００６８５号の優先権を主張する、「衛星通信システムにおける端末スケジューリング方法（ＴＥＲＭＩＮＡＬ ＳＣＨＥＤＵＬＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＩＮ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１７年２月２４日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１７／００００５８号。
２０１６年５月２０日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１６９０１９１３号の優先権を主張する、「低地球軌道衛星通信システムにおける位置推定（ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＬＯＷ ＥＡＲＴＨ ＯＲＢＩＴ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１７年５月１６日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１７／０００１０８号。
２０１６年１２月２２日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１６９０５３１４号の優先権を主張する、「拡張衛星エフェメリス・データを生成するためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＥＸＴＥＮＤＥＤ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＥＰＨＥＭＥＲＩＳ ＤＡＴＡ）」という名称の２０１７年１２月２１日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１７／０００２８６号。
２０１７年８月２８日出願のオーストラリア国仮特許出願第２０１７９０３４７０号の優先権を主張する、「通信リンク品質の予測のためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＬＩＮＫ ＱＵＡＬＩＴＹ）」という名称の２０１８年８月２８日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１８／０００１５１号。

これらの出願それぞれの内容は、その全体を参照により本明細書に組み込む。

本開示は、無線通信システムに関する。特定の形態では、本開示は、共有の物理的通信媒体を使用する複数の無線通信システム間の干渉を低減することに関する。

共有の物理的通信媒体（チャネル）１３を使用して動作する多重通信システム１０は、互いに干渉し、システム性能を低下させる可能性がある。システム・オペレータは、無線周波数スペクトルのセグメントを恒久的に保有するなど、媒体の使用を高レベルで調整してもよい。しかしながら、これは、特に媒体の使用が断続的または一時的である場合、非効率的な利用につながる。例えば、低地球軌道（ＬＥＯ）衛星システム１では、衛星アクセス・ノード１０と端末２０との間の通信は、衛星１０が上空を通過する際に端末がその視野１２内にあるときにのみ行われる。

図１Ａは、一実施形態による、重なり合わない視野１２を有する２つの衛星通信システムＡおよびＢの概略図を示している。この実施形態では、端末２０は地球上（例えば、地上、水中、または空中）に分散しており、アクセス・ノード１０はＬＥＯ衛星である。グループＡの端末２０（ＴＡ．ｎと表記）は、システムＡからのＳＡ．１と表記した衛星２０と通信する。グループＢの端末２４（ＴＢ．ｎと表記）は、システムＢからのＳＢ．１と表記した衛星２０と通信する。システムＡおよびＢは、異なる通信プロトコルを使用して異なるサービス・プロバイダによって独立して操作されてもよい。したがって、ここでは、システムＢはシステムＡの外部にあると言い、その逆もまた真である。それらは、重なり合うスロットを有する共通の通信媒体（チャネル）１３を使用してもよい。この例では、各通信システム１に対して１つの衛星２０のみが示されているが、一般的に、各システムは、地球の周りに分散された衛星を含む複数のアクセス・ノード２０を備え、また、高高度プラットフォームおよび地上アクセス・ノードを含んでもよい。明瞭にするため、ゲートウェイ端末および地上局は省略されており、各システムに１つの衛星２０のみが示されている。

端末２０と衛星１０との間の通信は、図１Ａに示されるように、アップリンクコンポーネント１６およびダウンリンクコンポーネント１８を有する。アップリンクを、端末から衛星への送信を伝送するもの、ダウンリンクを、衛星から端末への送信を伝送するものと定義する。システムＡからの信号（端末または衛星からの送信）は、システムＢへの干渉とみなされ、その逆もまた真である。図１Ａに示されるように、それぞれの衛星視野１２は重なり合わず、システムは、互いに対する干渉を起こすことなく同時に動作することができる。

図１Ｂは、一実施形態による、視野１２の重なり合う部分３０を有する２つの衛星通信システム１０の概略図を示している。この例では、端末ＴＡ．１は衛星ＳＡ．１およびＳＡ．２の両方の視野内にある。システムＡおよびＢが（部分的に）重なり合うスロットを使用する場合、ＳＢ．１にある受信機は、ＴＡ．１からの送信によって起こる干渉３２の犠牲となることがあり、ＴＡ．１にある受信機は、ＳＢ．１からの送信によって起こる干渉３２の犠牲となることがある。

これら２つの衛星システムを調整する１つの高レベルのアプローチは、各衛星システムに対して無線スペクトルを恒久的に割り当てるというものである。しかしながら、多くの場合、特にＬＥＯ衛星システムの場合は、割り当てられたシステム内の衛星が地表上の固定ポイントの上にあるのは過渡的でしかなく、継続的な２４／７のカバレッジを提供しないので、これは非常に無駄が多い。更に、異なる国は異なるスペクトル割当て／ライセンス付与手順を運用することがあり、それゆえ、端末が位置する（即ち、衛星がサービスする）全ての国において、恒久的な割当て（またはライセンス付与）が利用可能ではないことがある。加えて、更なる衛星システムが打ち上げられるに従って、恒久的な割当てが持分の問題につながる可能性がある。

それゆえ、共有通信媒体を効率的に利用するようにその動作を適応させる、または少なくとも既存の方法に対する有用な代替案を提供する、通信システムのための方法が必要とされている。

第１の態様によれば、１つまたは複数のアクセス・ノードと複数の端末とを備える無線通信システムにおける送信をスケジューリングするための方法であって、１つまたは複数のアクセス・ノードが、複数の端末に対して移動する視野を有する少なくとも１つのアクセス・ノードを備える、方法が提供され、方法は、
送信するために１つまたは複数のメッセージを受信することと、
送信ロケーションに関して、送信時間期間中、１つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することと、
送信時間期間中、１つまたは複数のメッセージを送信するための１つまたは複数のスロット送信パラメータを選択し、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが１つまたは複数の外部通信システムに対する干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定し、干渉の可能性が高いと判定された場合、変化が許容可能な干渉の低減をもたらすかどうか判定するためにスロット送信パラメータのうちの１つまたは複数を調節することによって、複数のスロットのうちの１つまたは複数のスロットにおける１つまたは複数のメッセージの送信をスケジューリングすることとを含む。

１つの形態では、１つまたは複数の干渉パラメータを決定することは、１つまたは複数の外部通信システムに対する１つまたは複数の予約済みスロットを記憶するスロット予約マップを記憶することを含み、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、検出または推定された１つまたは複数の外部通信システムのいずれかと関連付けられた任意の予約済みスロットを調べることと、予約済みスロットの選択を防止することとを含む。

１つの形態では、１つまたは複数の干渉パラメータを決定することは、１つまたは複数の外部通信システムに対する１つまたは複数の予約済みスロットを記憶し、および１つまたは複数の予約済みスロットのうちの１つまたは複数が衛星毎に予約される、スロット予約マップを記憶することを含み、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、予約済みスロットと関連付けられた衛星が送信時間期間中に存在すると検出または推定されるかを検出または推定することと、衛星が存在すると検出または推定された場合、予約済みスロットの選択を防止することとを含む。

１つの形態では、１つまたは複数の干渉パラメータを決定することは、１つまたは複数の外部通信システムに対する１つまたは複数の予約済みスロットを記憶し、および１つまたは複数の予約済みスロットのうちの１つまたは複数が地理的領域毎に予約される、スロット予約マップを記憶することを含み、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、送信期間中の送信機のロケーションを推定することと、送信機が１つまたは複数の予約済みスロットと関連付けられた地理的領域内に位置するかを判定することと、予約済みの１つまたは複数のスロットそれぞれの割当てを防止することとを含む。

１つの形態では、１つまたは複数の干渉パラメータを決定することは、１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の受信機の高度閾値を決定することを含み、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、送信時間期間中、１つまたは複数の外部通信システムにおける受信機の仰角を推定することと、仰角が受信機に関する高度閾値を上回るかを判定することとを含む。

１つの形態では、１つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することは、１つまたは複数の外部通信システムにおける送信機からのビーコン信号を検出することと、干渉を起こす可能性が高いかを判定するのに使用される、１つまたは複数のビーコン信号特性を決定することとを含む。

１つの形態では、１つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することは、媒体調整チャネル上で１つまたは複数の外部通信システムにおける送信機から１つまたは複数の送信を受信することを含み、仰角、信号対雑音比、干渉レベル、出力レベル、リンク品質推定値、チャネル状態推定値、または許容可能な干渉レベルのうちの１つもしくは複数を含む媒体を共有するのを支援する情報を提供する。更なる形態では、情報はスロット予約マップを更新するために使用される。

１つの形態では、送信ロケーションに関して、送信時間期間中、１つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することは、
１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の衛星受信機に対するエフェメリス・データを取得することと、
送信時間期間中、送信機の位置の推定値を取得することとを含み、
１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、端末位置、エフェメリス・データ、および送信時間期間を使用して、１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の受信機との干渉の尤度を推定する。

１つの形態では、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、送信時間期間にわたる干渉の時間変化する推定値を推定することと、１つまたは複数のスロット送信パラメータを選択することとを含み、スロット送信パラメータの１つまたは複数を調節することは、最適化方法を使用して、総干渉を最小化または制約する１つまたは複数のスロット送信パラメータを決定することによって実施される。

更なる形態では、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、送信が標的の受信機で受信されないエラーの確率、およびレイテンシを推定することを更に含み、最適化方法は、送信時間期間にわたる干渉の時間変化する推定値、送信が標的の受信機で受信されないエラーの確率、および送信時間期間にわたる干渉の時間変化する推定値に対する１つまたは複数の制約の影響下にあるレイテンシ、送信が標的の受信機で受信されないエラーの確率およびレイテンシのうちの１つを最小化することによって、１つまたは複数のスロット送信パラメータを決定し、最適化は、全てのスロット送信パラメータに対して共同で実施される。

更なる形態では、最適化は、スループット制約の影響下で実施される。更なる形態では、スループット制約は、送信時間期間中、送信時間を幅Ｗの離散的グリッドに制限することを含む。

１つの形態では、レイテンシは予期されるレイテンシ全体である。１つの形態では、レイテンシ制約はパーセンタイル確率に基づく。

１つの形態では、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、送信が標的の受信機で受信されないエラーの確率、およびレイテンシを推定することを更に含み、最適化方法は、干渉の増加を最小限に抑えながらレイテンシおよびエラーの確率を減少させる時間に送信がスケジュールされるように、送信時間を連続的に選択する、グリーディ・スケジューリング・アルゴリズムを使用する。

更なる形態では、グリーディ・スケジューリング・アルゴリズムは、平均レイテンシおよび総外部干渉を最小化する。

１つの形態では、１つまたは複数のスロット・パラメータは任意の送信自由度を含む。

１つの形態では、送信自由度は、時間、周波数、アンテナ偏波、拡散シーケンス、送信出力、または空間分割のうちの１つまたは複数を含む。

１つの形態では、方法は、送信時間期間中、送信機の位置の推定値を取得することを更に含み、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定することは、送信機の位置の推定値を使用して、スロット内の送信が干渉を起こす可能性が高いかを判定する。

１つの形態では、方法は端末装置で実施される。１つの形態では、方法は衛星アクセス・ノードで実施される。１つの形態では、通信システムは１つまたは複数のゲートウェイを更に備え、方法は少なくとも１つのゲートウェイで実施される。

１つの形態では、アクセス・ノードのうちの少なくとも１つは、衛星アクセス・ノードまたは高高度プラットフォームである。

第２の態様によれば、アップリンク・ベースバンド送信機およびＲＦフロント・エンドと、第１の態様の方法を実施するように構成されたスケジューラとを備える、端末装置が提供される。

第３の態様によれば、ダウンリンク・ベースバンド送信機およびＲＦフロント・エンドと、第１の態様の方法を実施するように構成されたスケジューラとを備える、アクセス・ノード装置が提供される。

第４の態様によれば、アップリンク・ベースバンド送信機およびＲＦフロント・エンドと、第１の態様の方法を実施するように構成されたスケジューラとを備える、ゲートウェイ装置が提供される。

第５の態様によれば、１つまたは複数の端末装置と、１つまたは複数の衛星アクセス・ノードと、１つまたは複数のゲートウェイを備えるコア・ネットワーク・コンポーネントとを備え、第１の態様の方法を実施するように構成された通信システムであって、実装がシステムにわたって分散された、通信システムが提供される。

本開示の実施形態について、添付図面を参照して考察する。

一実施形態による、重なり合わない視野を有する２つの衛星通信システムの概略図である。

一実施形態による、重なり合う視野を有する２つの衛星通信システムの概略図である。

一実施形態による、スロット・パラメータを選択するための方法のフローチャートである。

一実施形態による、スケジューラのブロック図である。

一実施形態による、端末およびアクセス・ノードのブロック図である。

一実施形態による、スロット・スケジューラの概略図である。

一実施形態による、衛星通信システム１の概略図である。

以下の記載において、図面全体を通して同様の参照符号は同様のまたは対応する部分を指す。

次に図２Ａを参照すると、一実施形態による、スロット送信パラメータ１００を選択するための方法のフローチャートが示されている。方法は、端末２０、アクセス・ノード１０のスケジューラ・モジュール内で実現されるか、またはコア・ネットワーク４００内のスケジューラ４４０、および（例えば、図４に示されるような）セントラル・スケジューラ４４０と通信することができるアクセス・ノード１０および端末２０における関連するスケジューラ・モジュールを含む、通信システム１にわたって分散されてもよい。システムは、複数のアクセス・ノード１０を備えてもよく、アクセス・ノード１０のうちの少なくとも１つは、複数の端末に対して移動する視野を有する（例えば、衛星または高高度プラットフォームに位置するアクセス・ノードであってもよい）。アクセス・ノード１０および端末２０は、一実施形態によれば、共有通信媒体１３を通じて通信する。同様に、アクセス・ノードはまた、ゲートウェイ（即ち、地上局）と通信してもよく、本明細書に記載する方法は、アクセス・ノードとゲートウェイとの間の送信をスケジュールするために使用されてもよい。同様に、端末および／またはゲートウェイが移動していて、端末がゲートウェイの範囲内に来た場合、端末およびゲートウェイはまた、本明細書に記載する方法を使用して、他の通信システムに対する干渉を最小限に抑えながら送信をスケジュールしてもよい。同様に、ゲートウェイが移動していて、アクセス・ノードに対する接続性を提供した場合、例えば、衛星または高高度プラットフォームをベースとするゲートウェイが地上アクセス・ノードに対するバックホール接続性を提供した場合、ゲートウェイおよびアクセス・ノードはまた、本明細書に記載する方法を使用して、他の通信システムに対する干渉を最小限に抑えながら送信をスケジュールしてもよい。

共有の物理的通信媒体１３は、多数のチャネル（またはスロット）に区分されてもよい。これらのチャネルは、時分割多重アクセス・システムにおける時間スロット、周波数分割多重アクセス・システムにおける周波数スロット、直交周波数分割多重アクセス・システムにおけるサブキャリア、または符号分割多重アクセス・システムにおける拡散シーケンスなどのより一般的なスロットなどであってもよい。送信出力およびアンテナ偏波は、スロットを定義するための更なる自由度を提供する。別の自由度は、空間分割多重アクセス・システムにおける空間多重化を介して供給されてもよい。より一般的には、スロットはこれらのいずれかの混合であってもよい。スロットは、システムの自由度全体（複数の送信および／または受信アンテナを使用することによってもたらされる自由度を含む）の何らかの部分集合に対応する。媒体をチャネルに分割する基礎となる方法にかかわらず、これらのチャネルを「スロット」と呼ぶこととする。スロット送信パラメータを選択することは、１つまたは複数のスロット・パラメータ（例えば、時間もしくは周波数スロット）あるいは送信自由度（例えば、送信出力、偏波、時間など）を選択することを含む。それは、固有の送信スロットを定義するパラメータの組合せである。更に、スロットは必ずしも直交でなくてもよいが、多くの例では、スロットは直交であるように選ばれ、または規則的な境界を有することは求められず、例えば、時間または周波数の点で不均一に分散されてもよい。一実施形態では、通信システムは、「通信システムおよび方法（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ）」という名称の２０１３年９月２０日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７８号に記載されているものなどの通信システムであってもよい。（しかしながら、方法はこの通信システムに限定されないことを理解されたい。）

この実施形態では、１つまたは複数のメッセージが送信のためにスケジューラに提供される（１０１）。次に、特定のロケーションおよび送信時間期間中における、１つまたは複数の外部通信システムの干渉パラメータを決定する（１０２）。干渉パラメータを決定することは、干渉パラメータを検出すること、推定すること、および／または獲得することを含んでもよい。１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の受信機の存在は、例えば、ローカルのまたは受信されたデータもしくは信号に基づいて、検出または推定されてもよい。後述するように、検出は、送信機によるビーコン信号または媒体調整チャネルの検出に基づいてもよく、あるいはエフェメリス・データを使用して、（送信機による送信からの干渉３２の影響下にあってもよい）外部通信システムにおける衛星のロケーションが推定されてもよい。スケジューラは、送信時間期間中、１つまたは複数のメッセージを送信するための１つまたは複数のスロット送信パラメータを選択することによって、複数のスロットの１つまたは複数のスロットにおける１つまたは複数のメッセージの送信をスケジュールするように構成される。スケジューリングは、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが１つまたは複数の外部通信システムに対する干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定し、干渉の可能性が高いと判定された場合、変化が許容可能な干渉の低減をもたらすかどうか判定するためにスロット送信パラメータのうちの１つまたは複数を調節することを含む（１０３）。スロット送信パラメータを選択することは、異なるスロット自由度を選択すること、または送信出力を低減するか、もしくは異なる偏波を選択して干渉を低減するなど、スロット自由度を調節することを含んでもよい。つまり、スケジューラが、スロット・パラメータの特定の組合せを含む特定のスロットが干渉を起こす可能性が高いと推定した場合、スケジューラは、変化が許容可能な干渉の低減をもたらすかどうか判定するためにスロット・パラメータのうちの１つまたは複数を変更してもよい。いくつかの実施形態では、選択および調節は、干渉を最小化するかまたは他のシステムの性能低下を軽減するために、全てのスロット送信パラメータを共同で選択する、最適化方法を使用して実施されてもよい。以下に概説するように、方法は、様々な実施形態に従って実現されてもよく、アップリンクでアクセス・ノードに送信する端末、あるいはダウンリンクで１つまたは複数の端末に送信するアクセス・ノードによって実現されてもよい。

図２Ｂは、一実施形態による、スケジューラのブロック図である。スケジューラは、端末またはアクセス・ノードにおいて、リアル・タイム・プロセッサ・モジュール、ＦＰＧＡ、および／またはＡＳＩＣデバイスで実行するソフトウェア・コードまたは命令として実現されてもよい。スケジューラ２１０は、送信時間期間中に送信する１つまたは複数のメッセージ２０１を受信する。

スケジューラはまた、利用可能なスロット送信パラメータ２２２（即ち、送信自由度）、送信機位置（もしくはロケーション）２２４および／または時間２２６など、送信機データ２２０を受信または取得してもよい。いくつかの実施形態では、送信機位置、あるいは少なくとも１つまたは複数の衛星受信機に対するおおよその送信機位置は、送信時間期間（送信窓）中に推定または決定されてもよい。端末は、例えば端末が、設置中のロケーションで予めプログラミングされた固定の端末である場合、あるいは端末が移動していないか、または位置推定値を最後に取得してから閾値量を超えて移動していない場合、記憶されたロケーションを使用してもよい。あるいは、端末は、自身のロケーションを推定することを可能にするＧＮＳＳ受信機を含むか、または何らかの位置決定モジュールを含んでもよい。別の代替案では、端末または衛星のロケーションは、２０１７年５月１６に出願された「低地球軌道衛星通信システムにおける位置推定（ＰＯＳＩＴＩＯＮ ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＬＯＷ ＥＡＲＴＨ ＯＲＢＩＴ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１７／０００１０８号に記載されているように推定されてもよい。衛星ベースの受信機の場合、端末は、エフェメリス・データを使用して衛星のロケーションを推定してもよい。このエフェメリス・データ（即ち、軌道要素）は、衛星の軌道をモデル化し、衛星または別の送信機によって送信され、端末によって記憶されてもよい、２行軌道要素（ＴＬＥ）として提供されてもよい。いくつかの実施形態では、端末は、「拡張衛星エフェメリス・データを生成するためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＧＥＮＥＲＡＴＩＮＧ ＥＸＴＥＮＤＥＤ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＥＰＨＥＭＥＲＩＳ ＤＡＴＡ）」という名称の２０１７年１２月２１日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１７／０００２８６号に記載されている方法を使用して、衛星に関する拡張エフェメリス・データを計算または記憶してもよい。これらの拡張エフェメリス・データは、１年以上の時間期間にわたって有効であってもよい。

スケジューラは、（例えば、直接検出、推定、または獲得することによって）外部システムの存在を決定すると、その動作を適応させるように構成され、例えば、図１Ｂに示される例は、システムＡのＴＡ．１が外部システムＢの衛星ＳＢ．１の視野にも存在する。端末は、エフェメリス・データを、送信機ロケーションおよび時間の知識と組み合わせて使用して、衛星の存在を推定してもよく、あるいは衛星は、「多重アクセス通信システム（ＭＵＬＴＩ－ＡＣＣＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１３年９月２０日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７９号に記載されているものなどの方法を使用して、端末に対してその視野内における存在をシグナリングするビーコン３４を送信してもよい。かかるビーコン３４は、既知の技術を使用して、システムＡおよびＢ、ならびに場合によっては他のシステムによって、協調的に共有されるチャネル上で送信されてもよく、それをここでは媒体調整チャネル２３２と呼ぶ。媒体調整チャネル２３２はまた、リンク品質、チャネル状態、信号対雑音、干渉レベル、出力レベル等など、媒体を共有することを支援する情報を伝達するために使用されてもよい。ビーコン信号特性も、干渉の尤度を推定するために端末によって入力として使用されてもよい。例えば、端末は、ビーコンから導き出される受信信号強度メトリックを使用して、端末と衛星との間のチャネル損失を推定し、外部衛星における干渉の可能性を推定するときにこれを使用してもよい。一部のシステムは、専用の媒体調整チャネルなしにビーコン信号を送信してもよく、他のシステムは、ビーコンなしに媒体調整チャネルを使用してもよい。

１つまたは複数の外部システムの存在を検出すると、端末スケジューラは、共有媒体におけるスロットの使用を適用させる。一実施形態では、端末は、外部システムによる使用のために予約されているスロットを使用することを中止する。この情報は、端末メモリにローカルで記憶されているスロット予約マップ２１２から取得されてもよく、時々（例えば、更新２３６を介して）更新されてもよい。スロット予約マップは、アップリンク、ダウンリンク、または両方に関するスロット予約情報を包含する。スロットは、スケジューラによって、１つまたは複数の外部通信システムに対する干渉を起こす可能性が高いものとしてみなされ、それゆえ、スケジューラは、予約済みスロットの割当てを防止するか、または別の方法で、干渉を軽減する１つまたは複数のスロット・パラメータ（即ち、スロット自由度）を選択する。スロットは、衛星毎の基準で予約されてもよく、その場合、関連付けられた衛星が検出されるかまたは存在すると推定された場合のみ、割当てが防止される。スロットはまた、地理的領域毎の基準で予約されてもよく、その場合、送信機がそれぞれの地理的領域内に位置することが推定（例えば、ＧＰＳを介して推定）されると決定される場合、割当てが防止される。いくつかの実施形態では、これを緩和することができ、スロット予約マップは、干渉の確率または尤度に関する情報を記憶してもよい。それゆえ、スケジューラは、例えば送信出力を低減することによって、干渉を回避するように送信機挙動（即ち、スロット送信パラメータ）を調節してもよい。スケジューラは、受信成功のある確率を達成するのに十分に高いとみなされる値を維持しながら、送信出力を最小化しようとしてもよく、および／あるいは１つまたは複数の外部通信システム内への干渉が起こる可能性が低いような、または少なくとも閾値未満である、十分に低いとみなされる送信出力を選択しようとしてもよい。スケジューラは、様々な最適化方法を使用してスロット送信パラメータを選択してもよい。

スロット予約マップ２１２は、媒体調整チャネルを介して、または例えば、端末が地上または二次衛星通信能力も有する場合、端末に対する別の通信リンクを介して、１つまたは複数の衛星によって更新されてもよい。スロット予約マップ２１２は、端末（または送信機）の地理的ロケーションに依存してもよく、即ち、予約は地理的領域毎であり、１つの地理的領域において適用されるものは別の地理的領域とは異なる。スロット予約マップ２１２は、システム・レベルで、または衛星毎などサブシステム・レベルで、スロットを予約してもよい。一実施形態では、スロット予約マップは、共有スペクトル・リソースを複数のシステム間で分割して、送信期間中に外部システムから衛星の存在または存在の可能性を検出すると、そのシステムのために予約されたスペクトルを空けるように端末に通知してもよい。

別の実施形態では、スロット予約マップは、複数の衛星に関する予約情報を包含して、システムが衛星毎に、または例えば、共通の動作能力を有することによってグループ化される衛星のグループ毎に、適応することを可能にしてもよい。他の実施形態では、スロット予約マップは、システムの任意の自由度、またはその任意の組合せを使用して、共有媒体を分割してもよい。例えば、予約は、例えばジオフェンス・ポリゴンを介して、地理的領域に関して、場合によっては周波数および／または時間に基づいた分割と組み合わせて定義されてもよい。スロットは、「通信システムにおけるチャネル割当て（ＣＨＡＮＮＥＬ ＡＬＬＯＣＡＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１３年８月１４日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１３／０００８９５号に記載されているものなどの方法を使用して、地理的に割り当てられてもよい。スロット割当て、およびスロット割当て情報の通信は、「マルチキャリア通信システム（ＭＵＬＴＩＣＡＲＲＩＥＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１５年１２月９日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１５／０００７４３号に記載されているものなどの方法を使用して実施されてもよい。

図１Ｂに示される例を再び参照すると、一実施形態では、端末ＴＡ．１が衛星ＳＢ．１の存在を検出すると、（任意に、そのロケーションの知識に基づいて）そのスロット予約マップを閲覧し、スケジューラ２１０は、システムＢの動作のための帯域幅を予約するために、衛星ＳＡ．１と通信するための動作の帯域幅を低減する。別の実施形態では、スロット予約マップ２１２を閲覧した後、端末ＴＡ．１のスケジューラ２０１は、送信をスケジュールして、システムＢが動作するための時間を見込む。

別の実施形態では、端末は、両方のシステムからの衛星の視野内にある状態で外部システムと共存して動作するために、スロット送信パラメータを選択してもよい。図１Ｂに示される例では、衛星ＳＡ．１は端末ＴＡ．１に対して高高度にあり、結果としてリンク距離が短くなる。対照的に、ＴＡ．１は衛星ＳＢ．１の視野の縁部にあり、結果としてリンク距離がはるかに長くなる。したがって、ＴＡ．１からの送信は、ＳＢ．１と比較してＳＡ．１における受信信号強度が著しく高くなることが予期され、ＳＢ．１に存在するＴＡ．１からの干渉は許容可能なものであってもよい（または許容可能であると推定される）。それゆえ、一実施形態では、端末は、外部システムからの衛星の高度が、端末が自身を外部システムに対する干渉の脅威であるとみなすある高度閾値と交わるまで、外部衛星の存在を説明するように挙動を適応させることなく動作し続ける。これは、５度、１０度、１５度、またはそれ以上であってもよい。高度閾値は、例えば、許容可能なシステム間干渉のシミュレーションおよび／または分析を介して、オフラインで決定されてもよく、あるいは動作中に取得されるシステム性能データから導き出されてもよい。閾値は、メモリに記憶され、例えば、システム・ダウンリンクを介して、または媒体調整チャネルを介して時々更新されてもよい。別の実施形態では、メッセージは、１つまたは複数の高度の範囲の間に送信するためにスケジュールされる。範囲は、動作中に記憶または計算されてもよい。スケジューラは、端末ならびに／または衛星（内部および／もしくは外部）のアンテナ利得パターンおよび配向情報を使用して、１つまたは複数の高度範囲を決定してもよい。高度範囲情報は、例えば、許容可能なシステム間干渉のシミュレーションおよび／または分析を介して、オフラインで決定されてもよく、あるいは動作中に取得されるシステム性能データから導き出されてもよい。高度範囲ならびにアンテナ利得パターンおよび配向情報は、メモリ、例えばスロット予約マップに記憶され、システム・ダウンリンクを介して、または媒体調整チャネルを介して時々更新されてもよい。

別の実施形態では、端末は、標的の受信機における受信成功の確率、および１つ（または複数）の外部受信機に対して提示してもよい干渉のレベルを推定する。スケジューラは、送信出力レベルを調節して、外部システムに対する許容可能な干渉の限界内で動作しながら、所望の受信確率を達成してもよい。それは、尤度が閾値を超えた場合の性能低下を軽減するためである。許容可能な干渉に対する限界は、端末によってスロット予約マップに記憶されてもよく、媒体調整チャネルを介して提供されてもよい。受信成功の確率の推定は、標的の受信機の視野内にある他の端末からの潜在的な干渉を説明してもよい。標的の受信機は、「通信リンク品質の予測のためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＬＩＮＫ ＱＵＡＬＩＴＹ）」という名称の２０１８年８月２８日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１８／０００１５１号に記載されているものなどの技術を使用して、予期される干渉レベルおよび他のリンク品質特性に対する情報を端末に提供してもよい。

別の実施形態では、送信が干渉を起こす可能性が高いかを判定することは、標的の受信機において送信が受信されないエラーの確率（または等価に、受信成功）、および送信時間期間中、１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の受信機に対する干渉のレベルを共同して推定することを含む。いくつかの実施形態では、スロット内での送信が干渉を起こす可能性が高いかを判定することは、送信時間期間にわたる干渉の時間変化する推定値を推定することを含む。

いくつかの実施形態では、この推定は最適化方法を使用して実施されてもよい。最適化方法は、一般的に、例えば、受信の最大確率（または最小エラー率）、（潜在的に、異なるシステムからの）１つまたは複数の外部衛星内への最小の（または何らかの許容可能なレベルの）干渉、最小消費電力、ならびに／あるいは最大データ率を標的とする、１つまたは複数の目的関数を最適化するように構成される。最適化される変数は、スロットによって提示される自由度を表す。例としては、単一の送信に関する、または複数の送信にわたる、スケジュール（送信時間および／または周波数）、送信出力、空間パラメータ（例えば、端末に対する衛星の方位角および高度）が挙げられる。他の実施形態では、最適化は、グリーディ・スケジューリング・アルゴリズム、または計算的に単純である類似の方法を使用して実施されてもよい。

次に、上述の方法の実施形態について更に詳細に考察する。最初に、メッセージの集合Ｍを搬送しようとするパケット化された通信システムについて検討する。通信チャネルは、時間ｔにおいて送信されるパケットが受信できない確率ｐ（ｔ）を有するように、時間変化するものと想定される。これはまた、エラーの確率または失敗の確率と呼ぶことができ、成功の確率＝（１－ｐ（ｔ））に関連する。より一般には、Ｋ個のパケットが時間ｔ_１、…、ｔ_Ｋにおいて送信される場合、Ｋ個のパケットがどれも受信されない確率は、ｐ（ｔ_１、…、ｔ_Ｋ）と想定される。この確率関数ｐは、通信システムに影響を及ぼす多種多様な時間変化する現象を説明することができる。例えば、衛星通信システムでは、軌道を回る衛星の変化する視認性を説明することがある。また、衛星と送信機との間の、壁などの物理的障害物を説明することがある。また、現在のシステム負荷を説明することがあり、つまり、通信システムが時間ｔにおいて重い負荷下にある場合はエラーの確率ｐ（ｔ）がより大きく、負荷が軽い場合はより小さいことがある。以下、送信機は関数ｐを分かっていると仮定する。ｐをモデル化し推定するための方法は、「通信リンク品質の予測のためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＬＩＮＫ ＱＵＡＬＩＴＹ）」という名称の２０１８年８月２８日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１８／０００１５１号に記載されている。関数ｐは、一般的に、端末（送信機）固有である。つまり、各送信デバイスは、自身のｐを推定するか、またはそれが提供される。これは、例えば、異なるロケーションにある送信機に適応する。

Ｍにおける各メッセージは、少なくとも１回適正に受信される確率を増加させるように、複数回送信されてもよい。ｔ_ｍ，１，ｔ_ｍ，２，…を、メッセージｍ∈Ｍが送信される時間のシーケンスとする。各メッセージＭに対して、送信機は、ｍが受信されない確率が次式を満たすように、繰返しの回数Ｋ（ｍ）および時間ｔ_ｍ，１，…，ｔ_{ｍ，Ｋ（ｍ）}を選ぼうとしてもよい。
全てのメッセージｍ∈Ｍに対して、ｐ（ｔ_ｍ，１，…，ｔ_{ｍ，Ｋ（ｍ）}）≦ρ_ｍ （１）

エラーの標的確率ρ_ｍ∈［０，１］は自由に選ばれ、メッセージｍに応じて決まってもよい。以下、（１）を確率制約と呼ぶ。ｐを確率として提示するが、一般に、ｐは、時間ｔ_１，…，ｔ_Ｋにおいて送信するときの「悪さ」の任意の基準であってもよい。このように、制約（１）を使用して、サービス・メトリックの任意の所望の品質を実現することができる。本明細書において検討する別のメトリックは、メッセージが作成されるときと衛星によって受信されるときとの間の時間として定義されるレイテンシである。端末は、直接の肯定応答を衛星から受信できないことがあるので、レイテンシの確率測度について検討する。

更により一般には、変数ｔ_ｍ，１，ｔ_ｍ，２，…は厳密に時間である必要はなく、通信チャネルの自由度の任意の組合せであることができる。例えば、時間および周波数の両方に対して最適化したい場合があり、その場合、ｔ_ｍ，ｎは形式の対（ｔ_ｍ，ｎ，ｆ_ｍ，ｎ）に置き換えられる。

符号分割多重アクセス・システムにおけるアンテナ偏波、空間／ロケーション、送信出力、または拡散シーケンスなど、多数の自由度（即ち、スロット送信パラメータ）が通信チャネルに存在する。説明を単純にするため、以下、t_ｍ，１，ｔ_ｍ，２，…を時間と呼ぶが、導き出す最適化問題およびアルゴリズムは、明快な形でより一般的な設定に適用することができる。この形態の一般化について以下に考察する。最適化されるべき変数は必ずしも時間のみでなくてもよく、変数の少なくとも１つが時間であることが一般的である。以下に考察するいくつかの実施形態では、目的は、確率制約（１）を達成し、レイテンシを低減することであるが、同時に、送信によって生成される干渉のより一般的な時間変動する基準を低減しようとすることである。

最初に干渉モデルを開発する。時間ｔにおけるパケットの送信によって外部通信システムに生じる干渉のレベルを測定する関数ｈ（ｔ）によって、時間変動する干渉をモデル化する。干渉ｈ（ｔ）は、一般的に、端末（送信機）固有である。つまり、各送信デバイスは、自身のｈ（ｔ）を推定するか、またはそれが提供される。これは、例えば、異なるように配置された送信機に適応する。干渉ｈ（ｔ）は様々な形で決定されてもよい。例えば、衛星通信設定では、外部衛星通信システム内の衛星ｓの高度φ（ｓ，ｔ）または範囲ｒ（ｓ，ｔ）に関係して変動してもよい。例えば、干渉は次式のようにモデル化されてもよい。

式中、ｒ_０は、ゼロ高度における衛星の範囲、α＞０は、自由に選ばれる、衛星ｓに依存してもよい定数である。

（式中、ａ_ｓは衛星の高度、ｒ_ｅ＝６３７８は地球の半径）であることが観察される。（２）において生じる対数項は、モジュールと外部衛星との間の経路損失をモデル化する。複数の外部衛星がある場合、干渉は、例えば次式の合計によってモデル化されてもよい。
ｈ（ｔ）＝Σ_ｓ∈Ｅｈ_ｓ（ｔ） （３）
または、他の何らかの組合せ、例えば、最大値ｈ（ｔ）＝ｍａｘ_ｓ∈Ｅｈ_ｓ（ｔ）（式中、Ｅは外部衛星の集合）によってモデル化されてもよい。実際に、経験的観察から干渉ｈ（ｔ）を測定し、これらの観察に基づいてモデルを選択してもよい。

干渉全体を最小化または制約する送信時間を求める。これを達成するために、様々な最適化メトリックを使用することができる。例えば、次式の合計を最小化するように選ぶことができる。

または、ｈ（ｔ）の他の何らかの重み付き平均を選ぶことができる。あるいは、次式の最大干渉を最小化するように選ぶことができる。

以下、選ばれた干渉メトリックをＨによって示す。後述するアルゴリズムは、干渉全体を定義するために使用される任意のメトリックに適用することができる。

次に、レイテンシ、つまりメッセージｍ∈Ｍが受信されるのに要する時間を測定するためのメカニズムについて検討する。τ_ｍを、メッセージｍ∈Ｍが作成される時間とする。ｍが送信される時間ｔ_ｍ，１，…は昇順であるものと想定する。第１の送信ｔ_ｍ，１が受信される場合、レイテンシは値ｔ_ｍ，１－τ_ｍを取る。これは、メッセージｍに対する可能な最も小さいレイテンシである。この最も小さいレイテンシは確率１－ｐ（ｔ_ｍ，１）で生じる。一般に、レイテンシは次式の確率を有する値ｔ_ｍ，ｎ－τ_ｍを取る。
ｐ（ｔ_ｍ，…，ｔ_{ｍ，ｎ－１}）－ｐ（ｔ_ｍ，１，…，ｔ_ｍ，ｎ） （６）
式中、メッセージｍが全く送信されていないときの失敗の確率が１であることを表すと解釈することができる、規約ｐ（ｔ_ｍ，１，…，ｔ_ｍ，０）＝１を採用する。次式の差
ｐ（ｔ_ｍ，１，…，ｔ_{ｍ，ｎ－１}）－ｐ（ｔ_ｍ，１，…，ｔ_ｍ，ｎ）， ｎ＞０ （７）
は、送信が時には成功するが時間ｔ_ｍ，１，…，ｔ_{ｍ，ｎ－１}には失敗する確率であることが観察される。

メッセージｍに対するレイテンシの累積分布は次式の通りである。

式中、合計は、対応する送信時間ｔ_ｍ，ｎ－τ_ｍ＜ｌであるような全てのｎ＝１，…，Ｋ（ｍ）にわたる。そのため、全てのメッセージのレイテンシの分布は次式の通りである。

このレイテンシ分布から導き出される任意の統計量を、送信時間を選ぶ目的で使用することができる。例えば、メッセージの１００ａ％が時間ｂ内で受信されることを所望し、そのため、パーセンタイルに次式の制約を課すことがある。
Ｆ（ｂ）≦ａ （１０）

可能性がある別のメトリックは、メッセージが受信されるという仮定におけるレイテンシの予期される値である。メッセージｍの予期されるレイテンシは、Ｄ（ｔ_ｍ，１，…，ｔ_{ｍ，Ｋ（ｍ）}，τ_ｍ）であり、これは次式の通りである。

全てのメッセージに対するこれらの予期される値の平均を取って、予期されるレイテンシ全体を取得する。

以下、選ばれたレイテンシの目的をＬによって示す。例えば、予期されるレイテンシを最小化または制約することを所望する場合、Ｌを（１２）に等しく設定する。レイテンシのパーセンタイルを最小化または制約することを所望した場合、（１０）のような何らかの標的のレイテンシｂに対してＬ＝Ｆ（ｂ）を設定する。以下で考案するアルゴリズムは、これらの例およびその他の両方に適用可能である。

干渉を最小化または制約する特定の最適化問題を導き出す前に、送信に対する実際の制約について紹介する。連続する送信の間に最小時間Ｗがあるものと想定する。つまり、全てのｍ、ｎ∈Ｍに対して、
｜ｔ_ｍ，ｉ－ｔ_ｎ，ｊ｜≧Ｗ （１３）
およびｉ，ｊ＞０であり、式中、ｍ≠ｎまたはｉ≠ｊのどちらかである。最小時間Ｗはスループット、つまり送信が起こり得る速度に関連し、そのため、以下、（１３）をスループットの制約と呼ぶ。より小さいＷはより大きいスループットと対応する。実際には、Ｗは一般的に、少なくともパケットの持続時間と同じ大きさであり、多くの場合、例えば、無線ハードウェアにおける放熱に適応してより大きくされる。Ｗの値はまた、デューティ・サイクルの制約を満たすように、例えば規制上の要件に合うように設定されてもよい。

表記を単純にするため、Ｐｍ＝ｐ（ｔ_ｍ，１，…，ｔ_{ｍ，Ｋ（ｍ）}）を、確率制約（１）をｍ∈Ｍに対してＰ_ｍ≦ρ_ｍと書けるようにする。各メッセージｍ∈Ｍに対して、繰返しの回数Ｋ（ｍ）を求め、小さいエラーの確率Ｐｍ、小さいレイテンシＬ、および小さい干渉Ｈとも対応する、時間ｔ_ｍ，１，…，ｔ_{ｍ，Ｋ（ｍ）}を送信する。これは様々な手法で実施することができる。例えば、エラーの確率およびレイテンシに対する制約の影響下にある干渉を最小化するように選ぶことができ、つまり次式の形式の解を求める。

あるいは、干渉およびエラーの確率に対する制約の影響下にあるレイテンシを最小化することを求めることがあり、つまり次式の形式の解を求める。

より一般には、単に制約を満たす任意の解、つまり次式を満たす任意の時間を求めることがある。

後述するアルゴリズムは、これらの例およびその他の全てに当てはまる。

次に、アルゴリズムについて記載する前に、複数の、例えばＮ個の外部通信システムが存在し、それぞれに対して起こる干渉を別個に最小化または制約することを求める、より一般的なシナリオについて検討する。ｈ_ｎ（ｔ）によって、時間ｔにおけるパケットの送信によってｎ番目のシステムに起こる干渉を示す。例えば、衛星通信設定では、次式を定義することがある。

式中、Ｅ_１，…，Ｅ_Ｎは、外部システムの各々に対する衛星の集合である。ｎ番目のシステムに起こる干渉全体をＨ_ｎによって示す。干渉全体は、例えば、次式の合計によって定義されることがある。

またはｈ_ｎ（ｔ）の他の何らかの組合せによって定義されることがある。上述の最適化問題は、各システムに起こる干渉を制約するように再定義することができる。例えば、ここで（１５）は次式のようになる。

式中、ρ_Ｈ，ｎは、ｎ番目の外部システムに対して選ばれた制約である。次のセクションに記載するアルゴリズムはこの設定に適用可能である。

広範囲のアルゴリズムを使用して、上記で公式化した最適化問題の解を求めるかまたは近似的に解を求めることができる。ここで、送信時間が整数ｉに対して形式ｉＷを取るという単純化する仮定の下で当てはまる解について検討し、つまり、送信時間を幅Ｗの離散的グリッドに制約する。この仮定の下、スループットの制約（１３）は自動的に解が求められる。また、全てのメッセージがある時間間隔Ｔ内で送信されるべきであると仮定する。この場合、次に、次式の有限集合からの時間における送信パケットを求める。

間隔Ｔは、最適化に対して検討される時間のブロックを定義し、したがって、外部干渉に対する制約が評価される間隔も定義する。実際には、間隔Ｔは、所望のレイテンシＬに対して大きいものを選ぶことができる。間隔はまた、常に干渉の制約を満たしながら連続スケジューリングを担保するように、現在時間に伴って前にシフトしてもよく、好ましい送信時間を再計算することができる。

時間の集合Ｊは有限なので、最適化問題は組合せになる。解は、全ての送信時間を共同して最適化する、総当たり攻撃または段階的アプローチなどの良く知られている方法を使用して見出すことができる。最適化アルゴリズムは、シミュレートされたアニーリングまたは遺伝的アルゴリズムを含む（しかしながら、他のアルゴリズムが使用されてもよい）。両方のアプローチは、送信時間の現在の選択を無作為に摂動し、現在の選択のコストを評価する。いくつかの摂動は次のものを含んでもよい。
ａ．送信時間を増加または減少させる、即ち、

ｂ．無作為に選択されたパスに新しい時間を含む、
ｃ．無作為に送信時間を除去する、
ｄ．無作為に選択された送信時間の対に割り振られたメッセージを交換する
別のアプローチは、制約を線形関数で表すかまたは近似することを求める。それゆえ、結果として得られる最適化問題は、整数線形プログラミングのフレームワーク内に適合し、シンプレックス・アルゴリズム、緩和法、および／またはカルーシュ・クーン・タッカー（ＫＫＴ）条件を利用する方法など、良く知られている技術を使用して解を求めることができる。

これらのアプローチを、時間以外のパラメータを最適化することが望ましい、より一般的な設定で適用できることを観察する。例えば、送信された各パケットに対して時間ｔおよび拡散シーケンスｓを選ぶことを所望するものと想定する。この場合、次式の形式の複数対に対して最適化する。
（ｔ_ｍ，ｎ，ｓ_ｍ，ｎ） （２１）
式中、ｔ_ｍ，ｎは、メッセージｍ∈Ｍのｎ回目の繰返しが送信される時間であり、ｓ_ｍ，ｎは、この送信に使用される拡散シーケンスである。Ｓを拡散シーケンスの集合とする。次に、次式である有限集合Ｊについて検討する。

干渉モデルに関して上記で検討した最適化問題は全て、この設定へと自明に拡張することができ、総当たり攻撃およびシミュレートしたアニーリングなど、同じ標準的アルゴリズムを使用して解を見つけることができる。このように、本発明の解を、通信チャネルにおける自由度の任意の集合にわたって最適化することができる。例としては、周波数、アンテナ偏波、空間／ロケーション、送信出力、または拡散シーケンスが挙げられるがそれらに限定されない。

更なる例として、特定の送信ロケーションにおいて送信時間期間中に端末のスロット送信パラメータを取得／選択するために、シンプレックス法などの線形プログラム・アルゴリズムを使用して解を求める／最適化することを可能にする線形プログラムとしての、最適化問題の構造について記載する。それゆえ、以下において、明瞭さを保つために省略される、地理的ロケーションおよび時間に対する依存がある。スケジューリング問題もリソース割当て問題とみなすことができ、複数のメッセージに対して共同で実施することができる。

最適化問題において検討されるＫ個の「スロット」があるものとする。これらのスロットｋ＝１，２，…，Ｋの各々について、スロット送信パラメータｘ_ｋ（即ち、リソース割当て）の選択を行いたい。スロット送信パラメータは、スロット選択（ｘ_ｋ∈｛０，１｝、バイナリ変数）、出力（あるスロット毎の出力制約Ｐ_ｋに対してｘ_ｋ∈｛０，Ｐｋ｝）、または上述したような他の何らかの送信自由度を表す可能性がある。ｘ＝（ｘ_１，ｘ_２，…，ｘ_ｋ）が、スロット送信パラメータ（リソース割当て）のベクトルを表すものとし、ａ＝（ａ_１，ａ_２，…，ａ_ｋ）が、各スロットに対してそのスロットの効用ｘ_ｉ・ａ_ｉの基準を表す「ユーティリティ・ベクトル」であるものとする。ａは、特定の端末固有であり、地理的ロケーションおよび時間に伴って変動することに留意されたい。ベクトルａはまた、エラー／成功の確率に影響を及ぼす、システム負荷など、時間およびロケーションで変動するシステム性能因子を組み込むことができる。個々のａ_ｉに影響を及ぼす可能性がある因子としては、衛星範囲および高度、地域的干渉および雑音、領域内におけるシステム負荷、ならびにローカルの環境的特徴（例えば、障害物）が挙げられる。上述したように、これらは、ダウンリンク通信チャネルによって端末に提供することができ、または端末自体によって（その搭載軌道モデル、スカイ・ビュー・モデル、および肯定応答から取得したものなどの以前の成功メトリックに基づいて）推定するか、あるいはダウンリンクした情報とローカル情報との混合であることができる。例えば、ｐ_ｋをスロットｋに対する失敗／エラーの確率とする。確率は、端末による、または端末（もしくはスケジューラ）に提供される、上述したような成功の確率（＝１－ｐ_ｋ）の推定によることを含む、測定、または推定することができる。どちらにしても、端末に何らかの形で提供される。次に、（バイナリ）スロット割当てｘ_ｋを有する端末の場合、スロットにわたる独立したイベントを仮定した失敗の確率全体は、Π_ｋｘ_ｋｐ_ｋである。ａ_ｋ＝－ｌｏｇ（ｐ_ｋ）とし、次に、

を示す内積（ｘ，ａ）を最適化することができる。

あるいは、ａ_ｉをチャネル利得として、およびｘ_ｉを出力割当てとしてモード化することができ、その場合、（ｘ，ａ）は合計受信出力であり、最適化問題に対する別の有用な目的関数である。「スロット」ｋ＝１，２，…，Ｋが時間スロットであり、［Ｋ］＝（１，２，…，Ｋ）の場合、（ｘ，［Ｋ］）は平均遅延に比例する。更に、１＝（１，１，…，１）のオールワン・ベクトルである場合、（バイナリｘに対して）使用されたスロットの数を計数するか、あるいはｘ_ｉが出力割当てを表す場合の総出力を測定する。

Ｓ個の外部システムがあるものと想定する。ｈ_ｊ＝（ｈ_ｊ１，ｈ_ｊ２，…，ｈ_ｊｓ）が「ペナルティ・ベクトル」を表し、ｈ_ｊｓが、スロットｊ＝１，２，…，Ｋにおいて外部システムｊ＝１，２，…，Ｓが経験する不利益（例えば、干渉）の量を測定するものとする。各外部システムに対して、システムが適応できる干渉量を表すペナルティ許容量パラメータβ_ｊを定義する。β_ｊは、端末またはシステムによって測定または推定される場合があり、あるいは外部システムによって提供される場合がある。これらを推定する１つの手法は、主要システムの場合、外部システム信号を実際に復号し、成功の確率を測定するものである。これらの推定値は次に、通信チャネルを介して端末に提供される場合がある。端末はまた、外部システムによって送信される信号の観察を介してβ_ｊを推定する場合がある。これらのアプローチの混合も可能である。ｊはまた、外部システムの軌道パラメータに応じて決まることができ、本発明のアプローチの一部として、これらの軌道パラメータを端末に提供して、端末が、外部システム衛星の範囲および高度に対する予測を計算することにより、β_ｊの推定に寄与することを可能にすることができる。リマインダは、β_ｊが時間および地理的ロケーションの両方に応じて決まり、特定の時間における特定の端末固有である（例えば、スカイ・ビュー・マップ、特定の端末アンテナ、および出力レベルなどに応じて決まり得る）。それゆえ、多数の異なる最適化問題を検討することができる。

第１の例は最大効用である。一例として、ａを上述の対数確率のベクトルとし、干渉限界β_ｊ、使用されるスロットの最大数Ｋ’、および平均レイテンシ（または平均遅延）に対する限界Ｌ’の影響下にある失敗の確率を最小化するものとして、最適化問題を構築する。

これは整数線形プログラムであり、それに対して、かかる問題に対する解を求めるかまたは解に近似する方法に関する膨大な文献がある。１つのアプローチは、ｘ_ｋに対するバイナリ制約を緩和するものであることができ、次式の線形プログラムがもたらされる。

この式は、シンプレックス・アルゴリズムを用いるかまたは内点法を介して、最適に解を求めることができる。カルーシュ・クーン・タッカーの方程式に対する解（または、例えば、ＫＫＴに対する繰返し解に基づいたアルゴリズム）を探すことによって、他の方法を見出すことができ、ただし、全ての場合において目的関数は線形であり、したがって微分可能かつ凸であることに留意されたい。解は実行可能領域の頂点となり、最適なｘ_ｋは、他の何らかの制約がｘ_ｋに対する制約よりも厳しい場合のみ非バイナリとなることに留意されたい。非バイナリの解がｘ_ｋの１つに対して見出された場合、１つのアプローチは、それを０または１のどちらか近い方に丸めることであり得る。あるいは、ａが今度はチャネル利得をモデル化する合計受信出力（ｘ，ａ）を最大化する場合、上述と同様の最適化を検討することができる。

別の類似の最適化アプローチは、失敗確率αに対する制約を追加しながら、平均レイテンシ（または平均遅延）を最小化するものである。

別の類似の最適化アプローチは、総ペナルティ／干渉を最小化するものである。

あるいは、ペナルティ（ｘ，ｂ_ｊ）の１つに対して最適化し、制約の一部として他のペナルティを有することができる。別のアプローチは、ペナルティの重み付き合計Σ_ｊｃ_ｊ（ｘ，ｈ_ｊ）を最適化するものであり、式中、ｃ_ｊは各外部システムの感度を表す。これらｃ_ｊはまた、単に各ｈ_ｊに吸収させることができる。異なる制約対目的を混ぜることによって他の変形例が可能である。類似の最適化問題を公式化することができ、その場合、ｘ_ｋは出力割当て（または他の何らかの端末毎のコスト・パラメータ）であり、総出力（総コスト）（ｘ，１）≦Ｐおよびスロット毎の出力（コスト）ｘ_ｋ≦Ｐ_ｉに制約を与えるか、あるいは上述と類似の制約の影響下にある出力、即ちｍｉｎ（ｘ，１）を最適化する。上述の最適化問題のいずれかにおける目的関数を、非線形関数と置き換えることができ、ＫＫＴ方法、および／または凸関数の使用を含む、非線形最適化に関して良く知られている方法を適用することができる。

スロット間の依存が確率モデルにおいて成功することを可能にする別の例は、ｘ’Ａｘなどの二次目的関数を検討することであり、式中、Ａは（例えば、同時ガウス分布からの）共分散行列、ｘ’は転置である。正の定符号Ａの場合、これらは計算的に単純な解も許容する。別のアプローチは、（例えば、テイラー展開を介して）非線形目的関数の線形近似を取るものである。これらの最適化問題の全てにおいて、特定のスロットに対する割当てを防止する概念はないことに留意されたい。かかる割当ては自然に発生するものであり、必要な場合、ｘ_ｋ＝０である解としての制約の影響下にある。スロット（例えば、スロット・データベースの予約済みスロット）に対する割当てを禁止する外部システムからの厳しい制約がある場合、これらのスロットは、最適化問題によって検討されているスロットの集合から事前に除去することができる。

全ての送信時間を共同で最適化する代替案は、送信時間を連続的に選択するグリーディ・アルゴリズムである。グリーディ・スケジューラは、時間の特定の順序付けを利用する。干渉の増加を最小限に抑えながらレイテンシおよびエラーの確率を減少させる時間に、送信をスケジュールすることが好ましい。時間のリストｌ＝（ｔ_１，…，ｔ_Ｋ）を所与として、ｐ（ｌ）をリスト内の時間に評価された確率とする。
ｐ（ｌ）＝ｐ（ｔ_１，…，ｔ_Ｋ） （２７）

同様に、
ｐ（ｌ，ｔ）＝ｐ（ｔ_１，…，ｔ_Ｋ，ｔ） （２８）
は、時間ｔをリストｌに追加した後の確率を示す。

グリーディ近似は、上述のコスト関数のいずれかに適用することができる。ここでは、平均レイテンシ（１２）および総外部干渉（４）を最小化するアルゴリズムについて記載する。次式の最適化トレードオフを捕捉する関数を定義する。

式中、Ｄ’（ｌ，ｔ，τ）は、時間ｌＵ｛ｔ｝における送信を所与として予期されるレイテンシと、時間ｌを所与として予期されるレイテンシとの差であり、時間ｌは、単独ではこれらの時間に送信されたメッセージが時間τに作成されたものと想定する。具体的には、
Ｄ’（ｌ，ｔ，τ）＝Ｄ（σ_１，…，σ_Ｋ＋１，τ）－Ｄ（γ_１，…，γ_Ｋ，τ） （３０）
式中、σ_１，…，σ_Ｋ＋１は昇順でソートされたｌＵ｛ｔ｝からの時間であり、γ_１，…，γ_Ｋは、昇順でソートされたｌからの時間である。関数ｆ_Ｌ、ｆ_ｐ、およびｆ_Ｈは自由に選択される。単純にするため、これらの関数は定数であるものと想定する。以下、次式の通りである。
ｆ_Ｌ（ｘ）＝１，ｆ_ｐ（ｘ）＝ａ，ｆ_Ｈ（ｘ）＝ｂ （３１）
グリーディ・アルゴリズムを任意のｆ_Ｌ、ｆ_ｐ、およびｆ_Ｈに適用できるので、これは普遍性の損失を伴わない。それゆえ、関数ｑは次式の形式を取る。

ヒューリスティックｑ（ｌ，ｔ，τ）は、グリーディ・アルゴリズムによって、次のメッセージおよび次に送信する時間に関するローカル判断を行うために使用される。時間は、干渉制約が侵害されるか、または確率制約（１）が満たされるまで選択される。次に、定数ａおよびｂ、または等価に関数ｆ_Ｌ、ｆ_ｐ、およびｆ_Ｈの選択に対する何らかの直感を与える。大きいｂは干渉にペナルティを課すので、スケジューラは、干渉がほとんど生じない、即ちｈ（ｔ）が小さい時間を好む。これにより、干渉制約に達する前に、各メッセージのより多い繰返しが可能になる。繰返しの回数は、送信されたもののエネルギー消費に関し、外部干渉が起こらないときであってもｈ（ｔ）＞０を選ぶ干渉項に暗示的に含むことができる。これは、例えば、（２）からの干渉の衛星モデルｈ_ｓ（ｔ）において行われ、衛星ｓが目に見えないときであってもｈ_ｓ（ｔ）＝１である。大きいａは確率制約を満たすようにスケジュールしようとし、それによって繰返しの数がより少なくなり、エネルギー消費が低減される。繰返しの低減は、総干渉Ｈも低減してもよい。最後に、予期されるレイテンシ項Ｌ（ｍ）は、十分に高い確率を有する、より早い時間を好む。これらは、定数ａおよびｂを近似的に設定することによって、多種多様なスケジューリング手順を導き出すことができることを提案する。

アルゴリズム１は、メッセージのリストＭおよび候補送信時間Ｊで始まり、各メッセージに対する好ましい送信時間のリストを返す。手順の行２および３は、ｑを最小化する送信時間およびメッセージを選択する。２つのメッセージが、行３で起こる最小化においてｑ（ｎ，ｔ（ｎ），τｎ）の同じ値をもたらす場合、比ｐ（ｔ_ｍ）／ρ_ｍが最大であるメッセージが使用される。このように、標的の確率ρ_ｍ（比として測定される）から最も遠いメッセージが好まれ、他は全て等しい。選択された時間をリストに追加する前に、行４は、干渉メトリックＨを計算し、干渉が許容可能なレベルを上回る場合は終了する。この場合、時間の間隔Ｔにおいてそれ以上の送信をスケジュールすることはできない。行６は、送信時間の更新されたリストを使用し、現在のメッセージが受信されない確率が十分に小さいかをチェックする。標的の確率に達すると、メッセージはメッセージの集合Ｍから除去され、アルゴリズムによってそれ以上検討されなくなる。各送信時間が選択された後、行８の候補時間Ｊのリストから除去される。アルゴリズムは、処理するメッセージがなくなるまで（行７）、または候補時間がなくなるまで（行９）継続する。

図２Ｂを参照すると、スケジューラ２１０は、上述の方法を実現するように構成されてもよく、スロット予約マップ２１２、干渉推定器２１４、レイテンシ推定器２１６、およびメッセージ２０１をスケジュールするのに使用されるスループット制約２１８を備えてもよい。出力２４０は、物理レイヤにメッセージ・ビットが提供されるメッセージに対するスロット・スケジュールであってもよく、またはスケジューラは、推定されたスケジュールに従ってメッセージ・ビットを送信のための物理レイヤに送ってもよい。スケジューラ２１０は、媒体調整チャネル２３２、リンク品質推定値２３４、あるいはセントラルまたはコア・ネットワーク・コントローラ４００（例えば、セントラル・スケジューラ４４０）から取得したスロット予約マップ２１２に記憶されたデータに対する更新などの更新２３６など、外部データ２３０を受信するように構成されてもよい。送信のスケジューリングはまた、「衛星通信システムにおける端末スケジューリング方法（ＴＥＲＭＩＮＡＬ ＳＣＨＥＤＵＬＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＩＮ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１７年２月２４日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１７／００００５８号に記載されているものなどの方法、あるいは「通信リンク品質の予測のためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＬＩＮＫ ＱＵＡＬＩＴＹ）」という名称の２０１８年８月２８日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１８／０００１５１号に記載されているものなどの方法を使用して実施されてもよい。

図２Ｃは、一実施形態による、共有通信媒体１３を通じて通信するアクセス・ノード１０および端末２０のブロック図を示している。図２Ｃに示されるアクセス・ノード１０および端末ノード２０はそれぞれ、ノード固有の物理レイヤ（ＰＨＹ）１１６、１２６、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ１１２、および上位レイヤ１１１をそれぞれ備える。上位レイヤ１１１は、送信するメッセージを下位レイヤによって提供し、下位レイヤによって受信（および処理）されたメッセージを受信する、メッセージ・ネットワーキング・レイヤおよびアプリケーション・レイヤを含んでもよい。媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤは、それぞれの物理レイヤ１１３、１２３を介して無線チャネルへのアクセスがどのように組織され制御されるかを決定し、いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるようなスケジューラ２１０を実現する。しかしながら、他の実施形態では、スケジューラ２１０（またはスケジューリング方法のステップ）は、複数のレイヤ（例えば、ＰＨＹおよびＭＡＣ）、全てのレイヤにわたって拡散されるか、またはシステム全体に分散されてもよい。ＭＡＣは、信号の送信および受信を扱う、物理レイヤ１１３、１２３とインターフェース接続する。ＭＡＣは、送信のためのソース・ビットを提供し、上位レイヤに（例えば、メッセージ・ネットワーキング・レイヤに）提供するデータ・ビットを受信する。

物理レイヤ１１３、１２３は、ＲＦフロント・エンド１１６、１２６と、ベースバンド受信機およびベースバンド送信機など、追加のハードウェアおよび／またはソフトウェア・コンポーネントとを備える。受信した信号は、ＲＦフロント・エンドによってベースバンドに変換され、メッセージ・データを抽出するための復調および復号など、処理のためにベースバンド受信機に送達される。同様に、ベースバンド送信機はソース・ビットを受信し、これらを使用して、変調および符号化スキーム、ならびに送信サブキャリアおよび出力（ＭＡＣによって命令されるような）を適用するなど、ＲＦフロント・エンドを介して送信するベースバンド信号を生成する。アクセス・ノード装置の場合、ベースバンド送信機１１４はダウンリンク送信用であり、ベースバンド受信機１１５は受信信号のアップリンク（例えば、端末からの送信）用である。端末装置の場合、ベースバンド送信機１２５はアップリンク送信用であり、ベースバンド受信機１２４は、受信信号のダウンリンク（例えば、アクセス・ノードからの送信）用である。物理レイヤは、スタンドアロン型のモジュールまたはボードであってもよく、あるいは装置内の他のコンポーネントと統合されてもよい。ＲＦフロント・エンドが、受信信号を、スペクトル・サンプルを信号プロセッサに（更なる処理のために）提供するアナログ・デジタル（ＡＤＣ）変換器に提供し、送信するアナログ信号をデジタル・アナログ（ＤＡＣ）変換器から受信する、ソフトウェア定義の無線実装が使用されてもよい。

端末ベースバンド受信機１２４は、アクセス・ノードから受信した信号を処理し、復号データを出力する。受信機はまた、時間オフセット、周波数オフセット（およびその変化速度）、受信信号強度インジケータ（例えば、複素チャネル利得）、ならびに信号対雑音比（ＳＮＲ）など、ダウンリンク・チャネル効果に関する推定値を提供してもよい。これらの推定値は、任意にタイム・スタンプ付きであってもよく、チャネル状態トラッカに渡されてもよく、チャネル状態トラッカは、それらを時間に伴って追跡し、これらのパラメータ推定値を、アクセス・ノードに関する他の任意の知られているかまたは推定された情報（例えば、端末に対するその運動、または低地球軌道におけるアクセス・ノードの場合は軌道パラメータ）と共に使用して、アップリンク・チャネル効果を予測する。チャネル状態トラッカは、これらの予測をＭＡＣレイヤに渡してもよく、そこで予測は、送信をスケジューリングするのを支援するのに使用される。予測はまた、ベースバンド送信機に渡され、そこでアップリンク・チャネル効果に対して予め補償するのに使用されてもよい。いくつかの実施形態では、端末は、どのスロットで送信するかを決定し、他の実施形態では、端末は、チャネル・アクセスの要求をアクセス・ノードに送信してもよい。アクセス・ノードは、端末から受信したデータを復号し、次にアップリンク・スロットを将来使用するために端末に割り当て、ダウンリンク・メッセージを介して端末にその割当てを通知する。同様の処理が、アクセス・ノードで行われてもよく、ベースバンド受信機１１５は、端末から受信した信号を処理し、時間オフセット、周波数オフセット（およびその変化速度）、複素チャネル利得、ならびに信号対雑音比（ＳＮＲ）など、アップリンク・チャネル効果に関する推定値と共に、復号データを出力してもよい。いくつかの例では、アクセス・ノードは、スペクトル・サンプルを捕捉し、これらの量を推定するゲートウェイ・ノードを介してコア・ネットワーク４００の中央プロセッサに転送してもよい。

図３は、一実施形態による、スロット・スケジュール２４０の概略図である。この実施形態では、スロットは時間（ｘ軸）および周波数（ｙ軸）で区分される。この実施形態では、アップリンクの時間次元は時間スロット３１０に分割され、アップリンクの周波数次元はサブキャリア・スロット３２０に分割される。この実施形態では、フレーム３３０は整数の時間スロット期間で構成される。

この実施形態では、恒久的な予約済みスロット３４０が影付き領域に示される。この実施形態では、これは、特定の時間における全てのサブキャリアの集合３４２と、複数の時間およびサブキャリアにわたるブロック３４４とを含む。加えて、他のシステムに対する干渉を最小化するために回避されるべきスロットを表す、いくつかの個々の過渡的スロット３５２およびスロットの過渡的ブロック３５４が示される。したがって、残りのスロットはシステムによって自由に割り当てることができ、スロット・マップは更に、例えば、干渉を最小限に抑えながらシステム性能を最大限にするために、各メッセージがどのスロットで送信されるか（図示せず）を示す。

図４は、一実施形態による、衛星通信システム１の概略図である。図４に示される通信システム１は、通信ネットワークと等価に呼ばれてもよく、複数の衛星アクセス・ノード１０と複数の端末２０とを備える。コア・ネットワーク４００は、アクセス・ノード４１０（衛星および地上）と、アクセス・ゲートウェイ４３０と、ネットワーク・スケジューラ装置４４０と、認証ブローカ４５０とを備える。ブローカ４５０は、（アプリケーション・ゲートウェイを介して）データ４６２をアプリケーション４６０と、また制御情報４６４をアプリケーション４６０と直接、交換することができる。コア・ネットワーク４００のコンポーネントは、通信リンクにわたって分散され通信してもよい。いくつかのコンポーネントはクラウド・ベースであってもよい。端末２０または衛星１０は、送信をスケジューリングするための最適化計算を実施し、スケジューリング情報を端末および衛星に提供するため、情報をコア・ネットワーク４００内のネットワーク・スケジューラ装置４４０に提供してもよい。ネットワーク・スケジューラ４４０はまた、他の衛星通信システムに関する情報を収集して処理し、関連データを端末２０または衛星１０のローカル・スケジューリング・モジュールに提供して、例えば、スロット予約マップ２１２を更新するか、またはパラメータをローカルの干渉計算に提供してもよい。端末２０は、ＧＮＳＳ衛星などの衛星送信機および地上送信機を含む、他の通信システムの追加の送信機１０を用いて、媒体調整チャネル２４などの参照リンクを監視してもよい。

一実施形態では、システム１は、パブリッシャ・サブスクライバ・モデルを使用し、以下のシステム・エンティティ（ノードまたは装置とも呼ばれる）を備える。
端末２０：端末内の通信モジュールは、アクセス・ノードに対するコア・ネットワーク接続性を提供する。端末２０は、取り付けられたデバイス４０２およびセンサ４０４両方を有してもよい。これらは、物理的に取り付けられるかまたは統合され、あるいはローカル有線またはローカル無線リンクを通じて、端末に動作可能に接続されてもよい。
デバイス４０２：これらのエンティティは、認証ブローカを介して購読されるデータを受信する。
センサ４０４：これらのエンティティは、他のネットワーク・ノードを認識せずにデータを発行する。センサはまた、エフェメラル制御データを受信すること、ＡＣＫメッセージを発行することなどをできてもよい。
アクセス・ノード４１０：複数のアクセス・ノードは、複数の端末との無線通信を提供する。ほとんどのアクセス・ノードは衛星アクセス・ノードであるが、システムは、地上基地局と高高度プラットフォームとを含んでもよい。アクセス・ノードは、コア・ネットワーク４００へのアクセスを提供する。
アクセス・ゲートウェイ４３０：これらは、アクセス・ノードと認証ブローカとの間のゲートウェイとして作用する。ゲートウェイは、（例えば、衛星に搭載された）アクセス・ノード４１０と組み合わされてもよい。
認証ブローカ４５０：パブリッシャとサブスクライバとの間のブローカ。ブローカは、受信メッセージが登録端末からのものであると認証する。認証ブローカは、アプリケーション４６０とのデータ・ゲートウェイとして作用するアプリケーション・ゲートウェイを備えてもよく、多数のインターフェースを実装してもよい。これは、クラウド・ベースのインターフェースであってもよい。インターフェースは、カスタマ制御のエンドポイント、またはカスタマ・アクセス可能なエンドポイントに転送する、メッセージ・キュー・テレメトリ・トランスポート（ＭＱＴＴ）インターフェースを含む。
アプリケーション４６０：カスタマ・アプリケーション。これらは、有線および無線リンクを通じてアプリケーション・ゲートウェイと、例えばクラウド・ベースのアプリケーション・ゲートウェイに通信する。

方法の実施形態について、端末およびアクセス・ノード通信に関連して記載してきた。しかしながら、方法はまた、他の通信システムに対する干渉を最小限に抑えながら、アクセス・ノードとゲートウェイ（例えば、地上局）との間の通信で、かかる通信をスケジュールするために使用されてもよい。同様に、端末および／またはゲートウェイが移動していて、端末がゲートウェイの範囲内に来た場合、端末およびゲートウェイはまた、本明細書に記載する方法を使用して、他の通信システムに対する干渉を最小限に抑えながら送信をスケジュールしてもよい。

端末およびアクセス・ノードなどのネットワーク・エンティティが、干渉認識スケジューリングを実施できるようにする方法について記載してきた。本明細書に記載する方法は、アクセス・ポイントの少なくとも一部が、衛星（ＬＥＯおよび中地球軌道（ＭＥＯ）衛星を含む）、あるいは空中アクセス・ポイント（擬似衛星）などの高高度プラットフォーム、あるいは長期間（例えば、数日）空中に留まることができるソーラーおよび／または電池式ドローンもしくは飛行船などの高高度無人航空機（ＵＡＶ）、あるいは固定または移動地上アクセス・ポイントを有するものである、通信システムで使用されてもよい。システムはまた、地上または海上に位置する完全に地上の通信システム（即ち、純粋な地上アクセス・ポイントおよび／または端末）、あるいはスペクトルが共有される地上アクセス・ポイントおよび／または端末ならびに空中アクセス・ポイントおよび／または端末に対応した通信システムであって、衛星（または空中／高高度）通信システムとの潜在的な干渉があるものと共に使用することができる。

スケジューラ４４０はまた、２０１７年２月２４日に出願された「衛星通信システムにおける端末スケジューリング方法（ＴＥＲＭＩＮＡＬ ＳＣＨＥＤＵＬＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ ＩＮ ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１７／００００５８号に記載されているものなどの送信のスケジューリングを、あるいは「通信リンク品質の予測のためのシステムおよび方法（ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＰＲＥＤＩＣＴＩＯＮ ＯＦ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＬＩＮＫ ＱＵＡＬＩＴＹ）」という名称の２０１８年８月２８日に出願されたＰＣＴ／ＡＵ２０１８／０００１５１号に記載されているものなどのリンク品質推定に基づいた確率的スケジューリング方法を使用して実施するように構成されてもよい。

別の実施形態では、媒体利用は、「マルチユーザ通信システム（Ａ ＭＵＬＴＩＵＳＥＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」という名称の２０１４年８月２１日に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＡＵ２０１４／０００８２６号に記載されている技術を使用して、複数のユーザが同じスペクトルに共存するのを可能にすることによって、更に改善される。システム間干渉を慎重に管理することで、複数のシステムが共存できるようにすることが可能であり、リソース利用およびシステム性能に対して更なる利益を有する。マルチユーザ受信機技術はまた、媒体共有のための自由度として送信出力を活用することができる。例えば、強い信号および弱い信号が、弱い方の信号を復号する前に強い信号を適切に打ち消して共存してもよい。

干渉認識スケジューリングを実施して、共有通信媒体を使用した複数の別個の通信システムによるスペクトル共有を効率的に可能にする、適応通信システムの様々な実施形態について記載してきた。スケジューラは、端末、アクセス・ノード（衛星アクセス・ノードを含む）、ゲートウェイに実装されるか、または通信システムを通して分散されてもよい。スケジューラ２１０は、スロット送信パラメータを任意の送信自由度（例えば、時間、周波数、アンテナ偏波、拡散シーケンス、送信出力など）で選択することによって、送信をスケジュールするように構成される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の受信機は、例えば、直接検出、エフェメリスまたは他のデータに基づいた推定、あるいは送信またはビーコンの獲得によって、送信時間期間中は存在するように決定されてもよい。スケジューラは、送信時間期間中、１つまたは複数のメッセージを送信するための１つまたは複数のスロット送信パラメータを選択することによって、複数のスロットの１つまたは複数のスロットにおける１つまたは複数のメッセージの送信をスケジュールするように構成される。スケジューリングは、１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが１つまたは複数の外部通信システムに対する干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定し、干渉の可能性が高いと判定された場合、変化が許容可能な干渉の低減をもたらすかどうか判定するためにスロット送信パラメータのうちの１つまたは複数を調節することを含む。いくつかの実施形態では、スロット内の送信が１つまたは複数の外部通信システムに対する干渉を起こす可能性が高いかを判定するために、スロット予約マップが利用されてもよい。いくつかの実施形態では、受信成功の確率、あるいはエラーの（即ち、受信されない）確率が推定される、確率的アプローチが使用されてもよい。いくつかの実施形態では、スケジューラは、通信品質（例えば、エラーおよびレイテンシの確率）の時間変動する基準を最小化すると同時に、外部通信システムに対する干渉の時間変動する基準を最小化するように構成される。これらの方法は、干渉の時間変動する性質を活用する。レイテンシを最小限に抑えながら、つまり各メッセージを受信するのに要する時間を最小限に抑えながら、ｍ∈Ｍの各メッセージに対するエラーの確率Ｐ_ｍおよび干渉Ｈを制約しようとする、Ｍ個のメッセージのリストに関する送信時間を選ぶ方法について記載してきた。あるいは、スケジューラは、干渉を最小限に抑えながら、ｍ∈Ｍの各メッセージに対するエラーの確率Ｐ_ｍおよびレイテンシＬを制約しようとする、Ｍ個のメッセージのリストに関する送信時間を選ぶか、あるいはｍ∈Ｍの各メッセージに関するエラーの確率Ｐ_ｍ、レイテンシＬ、および干渉Ｈを制約しようとする、Ｍ個のメッセージのリストに関する送信時間を選んでもよい。レイテンシＬは、予期されるレイテンシ（１２）として測定されてもよく、またはレイテンシは、（１０）のようにパーセンタイルＰ_ｍ（ｂ）として測定されてもよい。

当業者であれば、情報および信号は様々な技術および技法のいずれかを使用して表されてもよいことを理解するであろう。例えば、上述の記載全体を通して参照されることがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、符号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁気粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表されることがある。

当業者であれば更に、本明細書に開示する実施形態と関連して記載される様々な例示の論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップは、電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェアもしくは命令、または両方の組合せとして実現されてもよいことを認識するであろう。このハードウェアとソフトウェアとの互換性を明瞭に例示するため、様々な例示の構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、全体としてそれらの機能性という観点で上記に記載してきた。かかる機能性がハードウェアまたはソフトウェアのどちらとして実現されるかは、システム全体に課される特定の用途および設計上の制約に応じて決まる。当業者であれば、記載した機能性を各特定の用途に対して様々な形で実現することができるが、かかる実施判断は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈されるべきではない。

本明細書に開示する実施形態と関連して記載される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールで、または２つの組合せで直接具体化されてもよい。ハードウェアの実現形態の場合、処理は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、または本明細書に記載の機能を実施するように設計された他の電子ユニット、あるいはそれらの組合せ内で実現されてもよい。

いくつかの実施形態では、プロセッサ・モジュールは、方法のステップの一部を実施するように構成された、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ）を備える。同様に、端末装置に供給される軌道モデルを生成するために、コンピューティング装置が使用されてもよく、コンピューティング装置は１つまたは複数のＣＰＵを備えてもよい。ＣＰＵは、入出力インターフェース、算術論理演算装置（ＡＬＵ）、ならびに入出力インターフェースを通して入力デバイスおよび出力デバイスと通信する、制御装置およびプログラム・カウンタ要素を備えてもよい。入出力インターフェースは、所定の通信プロトコル（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、ＩＥＥＥ８０２．１５、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰなど）を使用して、別のデバイスの等価の通信モジュールと通信するための、ネットワーク・インターフェースおよび／または通信モジュールを備えてもよい。コンピューティングまたは端末装置は、単一のＣＰＵ（コア）もしくは複数のＣＰＵ（多重コア）、または複数のプロセッサを備えてもよい。コンピューティングまたは端末装置は、並列プロセッサ、ベクトル・プロセッサを使用するか、または分散コンピューティング・デバイスであってもよい。メモリは、プロセッサに動作可能に結合され、ＲＡＭおよびＲＯＭ構成要素を備えてもよく、デバイスまたはプロセッサ・モジュール内または外部に提供されてもよい。メモリは、オペレーティング・システムおよび追加のソフトウェア・モジュールまたは命令を記憶するために使用されてもよい。プロセッサは、メモリに記憶されたソフトウェア・モジュールまたは命令をロードし実行するように構成されてもよい。

ソフトウェア・モジュールは、コンピュータ・プログラム、コンピュータ・コード、または命令としても知られており、多数のソース・コードまたはオブジェクト・コード・セグメントまたは命令を包含してもよく、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク、またはコンピュータ可読媒体の他の任意の形態など、任意のコンピュータ可読媒体に常駐してもよい。いくつかの態様では、コンピュータ可読媒体は、非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、有形媒体）を含んでもよい。加えて、他の態様の場合、コンピュータ可読媒体は、一時的コンピュータ可読媒体（例えば、信号）を含んでもよい。上記のものの組合せはまた、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれる。別の態様では、コンピュータ可読媒体はプロセッサと一体であってもよい。プロセッサおよびコンピュータ可読媒体は、ＡＳＩＣまたは関連デバイスに常駐してもよい。ソフトウェア・コードはメモリ・ユニットに記憶されてもよく、プロセッサはそれらを実行するように構成されてもよい。メモリ・ユニットは、プロセッサ内またはプロセッサの外部に実装されてもよく、その場合、当該分野で知られているような様々な手段を介してプロセッサに通信可能に結合することができる。

更に、本明細書に記載する方法および技術を実施するためのモジュールおよび／または他の適切な手段は、コンピューティング・デバイスによってダウンロードおよび／または別の方法で取得できることが認識されるべきである。例えば、かかるデバイスをサーバに結合して、本明細書に記載する方法を実施する手段の転送を容易にすることができる。あるいは、本明細書に記載する様々な方法は、コンピューティング・デバイスが記憶手段をデバイスに結合または提供する際に様々な方法を取得できるように、記憶手段（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュ・ドライブなどの物理的記憶媒体、光学ディスク（ＤＶＤ、ＣＤ）など）を介して提供することができる。更に、本明細書に記載する方法および技術をデバイスに提供するための他の任意の適切な技術を利用することができる。

本明細書に開示する方法は、記載する方法を達成するための１つもしくは複数のステップまたは動作を含む。方法のステップおよび／または動作は、請求の範囲から逸脱することなく互いに交換されてもよい。換言すれば、ステップまたは動作の特定の順序が指定されない限り、特定のステップおよび／または動作の順序および／または使用は、請求の範囲から逸脱することなく修正されてもよい。

本明細書で使用するとき、「推定する」または「決定する」という用語は多種多様な動作を包含する。例えば、「推定する」または「決定する」は、計算する、コンピューティングする、処理する、導き出す、調査する、検索する（例えば、テーブル、データベース、または別のデータ構造を検索する）、確定するなどを含んでもよい。また、「推定する」または「決定する」は、受信する（例えば、情報を受信する）、アクセスする（例えば、メモリ内のデータにアクセスする）などを含んでもよい。また、「決定する」は、解決する、選択する、選ぶ、確立するなどを含んでもよい。

明細書および以下の請求の範囲全体を通して、文脈による別段の必要性がない限り、「備える」および「含む」という単語、ならびに「備えている」および「含んでいる」などの変形は、提示される整数または整数群を含むが、他の任意の整数または整数群を除外しないことを示唆するものと理解される。

本明細書における任意の従来技術に対する参照は、かかる従来技術が共通の一般常識の一部を形成することを何らかの形で提案することの承認ではなく、また承認として解釈されるべきではない。

当業者であれば、本開示はその使用が、記載する１つまたは複数の特定の用途に制限されないことを認識するであろう。また、本開示は、本明細書に記載または図示する特定の要素および／または特徴に関して、本開示の好ましい実施形態に制限されない。本開示は、開示する１つまたは複数の実施形態に限定されるものではなく、以下の請求の範囲によって記載され定義されるような範囲から逸脱することなく、多数の再構成、修正、および置換を行うことができることが認識される。

Claims (28)

1. １つまたは複数のアクセス・ノードと複数の端末とを備える無線通信システムにおける送信をスケジューリングするための方法であって、
   該１つまたは複数のアクセス・ノードが、該複数の端末に対して移動する視野を有する少なくとも１つのアクセス・ノードを備え、該方法が、
   送信するために１つまたは複数のメッセージを受信することと、
   送信ロケーションに関して、送信時間期間中、１つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することと、
   該送信時間期間中、該１つまたは複数のメッセージを送信するための１つまたは複数のスロット送信パラメータを選択し、該１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、該選択された該１つまたは複数のスロット送信パラメータが該１つまたは複数の外部通信システムに対する干渉を起こす可能性が高いことを示す尤度を決定し、干渉の可能性が高いと判定された場合、変化が許容可能な該干渉の低減をもたらすかどうか判定するために該スロット送信パラメータのうちの１つまたは複数を調節することによって、複数のスロットのうちの１つまたは複数のスロットにおける該１つまたは複数のメッセージの送信をスケジューリングすることとを含む方法。
2. 前記１つまたは複数の干渉パラメータを決定することが、前記１つまたは複数の外部通信システムに対する１つまたは複数の予約済みスロットを記憶するスロット予約マップを記憶することを含み、前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、検出または推定された前記１つまたは複数の外部通信システムのいずれかと関連付けられたいずれかの予約済みスロットを調べることと、該予約済みスロットの選択を防止することとを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記１つまたは複数の干渉パラメータを決定することが、前記１つまたは複数の外部通信システムに対する１つまたは複数の予約済みスロットを記憶し、および前記１つまたは複数の予約済みスロットのうちの１つまたは複数が衛星毎に予約される、スロット予約マップを記憶することを含み、前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、予約済みスロットと関連付けられた衛星が前記送信時間期間中に存在すると検出または推定されるかを検出または推定することと、該衛星が存在すると検出または推定される場合、前記予約済みスロットの選択を防止することとを含む、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記１つまたは複数の干渉パラメータを決定することが、前記１つまたは複数の外部通信システムに対する１つまたは複数の予約済みスロットを記憶し、および前記１つまたは複数の予約済みスロットのうちの１つまたは複数が地理的領域毎に予約される、スロット予約マップを記憶することを含み、前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、前記送信期間中、送信機のロケーションを推定することと、該送信機が１つまたは複数の予約済みスロットと関連付けられた地理的領域内に位置するかを判定することと、前記予約済みの１つまたは複数のスロットそれぞれの割当てを防止することとを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. １つまたは複数の干渉パラメータを決定することが、前記１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の受信機の高度閾値を決定することを含み、前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、前記送信時間期間中、１つまたは複数の外部通信システムにおける受信機の仰角を推定することと、該仰角が該受信機に関する該高度閾値を上回るかを判定することとを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. １つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することが、前記１つまたは複数の外部通信システムにおける送信機からのビーコン信号を検出することと、干渉を起こす可能性が高いかを判定するのに使用される、１つまたは複数のビーコン信号特性を決定することとを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. １つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することが、媒体調整チャネル上で前記１つまたは複数の外部通信システムにおける送信機から１つまたは複数の送信を受信することを含み、仰角、信号対雑音比、干渉レベル、出力レベル、リンク品質推定値、チャネル状態推定値、または許容可能な干渉レベルのうちの１つもしくは複数を含む、媒体を共有することを支援する情報を提供する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記情報が前記スロット予約マップを更新するために使用される、請求項２から４に従属する場合の請求項７に記載の方法。
9. 送信ロケーションに関する前記送信時間期間中、１つまたは複数の外部通信システムの１つまたは複数の干渉パラメータを決定することが、
   前記１つまたは複数の外部通信システムにおける１つまたは複数の衛星受信機に対するエフェメリス・データを取得することと、
   前記送信時間期間中、前記送信機の前記位置の推定値を取得することとを含み、
   前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、端末位置、エフェメリス・データ、および送信時間期間を使用して、前記１つまたは複数の外部通信システムにおける前記１つまたは複数の受信機との干渉の前記尤度を推定する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、前記送信時間期間にわたる干渉の時間変化する推定値を推定することと、１つまたは複数のスロット送信パラメータを選択することとを含み、前記スロット送信パラメータの１つまたは複数を調節することが、最適化方法を使用して、総干渉を最小化または制約する前記１つまたは複数のスロット送信パラメータを決定することによって実施される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、送信が標的の受信機で受信されないエラーの確率、およびレイテンシを推定することを更に含み、前記最適化方法が、前記送信時間期間にわたる干渉の前記時間変化する推定値、送信が標的の受信機で受信されない前記エラーの確率、および前記送信時間期間にわたる干渉の前記時間変化する推定値に対する１つまたは複数の制約の影響下にある前記レイテンシ、送信が標的の受信機で受信されない前記エラーの確率および前記レイテンシのうちの１つを最小化することによって、前記１つまたは複数のスロット送信パラメータを決定し、最適化が、全てのスロット送信パラメータに対して共同で実施される、請求項１０に記載の方法。
12. 前記最適化がスループット制約の影響下で実施される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記スループット制約が、前記送信時間期間中、送信時間を幅Ｗの離散的グリッドに制限することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記レイテンシが予期されるレイテンシ全体である、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記レイテンシ制約がパーセンタイル確率に基づく、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、送信が標的の受信機で受信されないエラーの確率、およびレイテンシを推定することを更に含み、前記最適化方法が、前記干渉の増加を最小限に抑えながら前記レイテンシおよびエラーの確率を減少させる時間に送信がスケジュールされるように、送信時間を連続的に選択する、グリーディ・スケジューリング・アルゴリズムを使用する、請求項１０に記載の方法。
17. 前記グリーディ・スケジューリング・アルゴリズムが、平均レイテンシおよび総外部干渉を最小化する、請求項１６に記載の方法。
18. 前記１つまたは複数のスロット・パラメータが任意の送信自由度を含む、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記送信自由度が、時間、周波数、アンテナ偏波、拡散シーケンス、送信出力、または空間分割のうちの１つまたは複数を含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記送信時間期間中、前記送信機の前記位置の推定値を取得することを更に含み、前記１つまたは複数の干渉パラメータを使用して、前記選択された１つまたは複数のスロット送信パラメータが干渉を起こす可能性が高いことを示す前記尤度を決定することが、前記送信機の前記位置の前記推定値を使用して、スロット内の送信が干渉を起こす可能性が高いかを判定する、請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 前記方法が端末装置で実施される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
22. 前記方法が衛星アクセス・ノードで実施される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
23. 前記通信システムが、１つまたは複数のゲートウェイを更に備え、前記方法が少なくとも１つのゲートウェイで実施される、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記アクセス・ノードのうちの少なくとも１つが、衛星アクセス・ノードまたは高高度プラットフォームである、請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. アップリンク・ベースバンド送信機およびＲＦフロント・エンドと、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されたスケジューラとを備える、端末装置。
26. ダウンリンク・ベースバンド送信機およびＲＦフロント・エンドと、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されたスケジューラとを備える、アクセス・ノード装置。
27. アップリンク・ベースバンド送信機およびＲＦフロント・エンドと、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されたスケジューラとを備える、ゲートウェイ装置。
28. １つまたは複数の端末装置と、１つまたは複数の衛星アクセス・ノードと、１つまたは複数のゲートウェイを備えるコア・ネットワーク・コンポーネントとを備え、請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された通信システムであって、実装が該システムにわたって分散される、通信システム。
    

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